hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
南海トラフにおける浅部低周波微動活動の履歴と特徴の解明

その結果,南海トラフから琉球海溝に沿って活動度が変化しており,北に位置する日向灘ほど活動頻度が低く,南の南西諸島にいくほど高くなる.一方で,エピソードあたりの活動度は日向灘は高い(バースト的),南西諸島は低い(定常的)傾向にあることがわかった.陸上の観測データに対する適用については,相対震源決定は使用できる観測点の配置が偏っていることなどもあり,現時点では想定していたほど精度良く求めることが実現できておらず,今後の課題である.一方で,イベント検知方法の確立は概ね実用できる段階にあり,データが欠落した際の処理を考える必要があることを除いて,準リアルタイムでの適用には目処が付いた.過去のイベント履歴解明の目標は,過去データの連続データ取得が難しくなったことで一部に限られしまったが,低周波微動の自動検出による活動の時間変化については陸上データだけでなく海底地震計データに適用にも応用できることが示された.南海トラフ沿いで発生する浅部低周波微動活動の履歴と特徴を解明するため,陸上観測データから海溝軸近傍で発生するイベントの検出および震源位置を推定する手法の開発を行った.震源決定方法については通常のエンベロープ相関法以上の精度向上には至らなかったが,イベント検出については低周波成分と高周波成分のエンベロープの振幅比およびノイズレベルとの比に閾値を与え,連続データを解析する手法を開発した.この手法は準リアルタイムに処理が可能で,テストとして海底地震計および陸上データに適用した.その結果,日向灘南西諸島海溝に至る低周波微動活動の時間変化についての知見が得られた.平成28年度は,遅れているシステム構築を完了させ,浅部低周波微動のカタログ作成を進めることを優先する.作成したカタログを元に,活動の範囲や移動特性(方向や速度),周期性などを調査し,長期にわたり普遍的な特徴とそうではない特徴を明らかにする.また,深部低周波微動に見られる特徴との比較を行い,類似点・非類時点を整理する.地震波形データについて,2000年以降のデータについては東京大学地震研究所において連続波形データを利用するサーバーが近々利用できる見込みであるため,個別に波形を収集するのではなく,このサーバーを利用することで,データ収集にかかる時間を解析等の時間に回し,遅れを取り戻したい.自動検出に関する問題はある程度解決出来たと考えている.海底地震観測データの解析結果が増えたおかげでテンプレートも増やすことが出来ているので,過去のイベントデータについて適用し,有効性が確かめたうえで,当所目的であるリアルタイム解析のシステム構築を進めたい.観測地震学本課題の進捗が遅れており,当所平成28年度までの事業期間であったものを平成29年度まで延長したため.必要な備品等の購入は済んでいるので,繰り越し分については論文執筆および学会参加のための旅費・参加費に充てる.
マウス嗅覚系を用いて遺伝子-神経回路-行動のリンクを解く

本研究プロジェクトでは、高等動物の情動・行動の発動メカニズムを、マウス嗅覚系を用いて、分子レベル及び神経回路レベルで理解する事を目的とした。本研究では、長年の懸案であった「嗅覚受容体によって指令的に制御される嗅覚神経の一次投射のメカニズム」を最終的に解明し、続いて情動・行動発動の回路レベルの理解の為に、更に解明が困難と言われた嗅覚二次神経のシナプス形成と扁桃体への投射のメカニズムを明らかにした。本研究プロジェクトで得られた主な成果は次の通りである。(1)嗅覚神経回路形成の基本原理の解明(一次投射)(Cell, 154, 1314, 2013)(2)嗅覚神経回路形成の基本原理の解明(二次投射)(Nat. Commun., 8, 15977, 2017)(3)単一糸球体の光活性化による恐怖行動の誘導(Nat. Commun., 8, 16011, 2017)(4)神経活動依存的に生じる糸球内でのシナプス形成の解明(Nat. Commun., 9, 1842, 2018)当グループでは、マウス嗅覚系を用いて感覚入力情報の行動判断へのリンクを神経回路レベルで解明する事を目指している。本研究では、二次神経を中心にした嗅神経回路形成の解明と特定の神経回路に着目したloss-of-function及びgain-of-functionの実験系の構築を目指す。二次神経であるmitral cellに関しては、発生過程に於けるmigration、一次神経軸索とのシナプス形成、更にそれを基にした嗅皮質への軸索投射に分けて研究を進めている。その結果、Nrp2/Sema3Fの反発性相互作用を用いて、背腹軸に沿ったmigrationが制御されている事、一次神経軸索とのシナプス形成にはPlexinC1とSema7Aを用いたシグナル系が必須である事、嗅皮質への投射には再びNrp2/Sema3Fの反発性相互作用が関与している事などが明らかになった。また、二次神経であるtuftedcell特異的に接着分子Kirrel3が発現しており、mitral cellとは異なる原理で嗅皮質へ投射している事が示唆された。更に回路レベルでの解析については、天敵臭TMTに対する受容体を同定してその遺伝子をノックアウトしまたチャネルロドプシンを導入して、マウスの反応を電気生理学及び行動学の手法を用いて検討中である。恐怖行動に加え忌避行動については、腐敗臭トリメチルアミン(TMA)に対する嗅覚受容体をノックアウトし、現在チャネルロドプシンを導入する作業を進めて居る。これらの遺伝子改変マウスを用いた実験により、出力行動の判った匂いリガンドに対し、受容体、糸球体、それに接続する二次神経を順に標識する事によって、嗅皮質における機能領野を特定し、行動へのdecision makingの機構を明らかにする事が出来ると期待される。当グループでは昨年、嗅覚神経地図の形成に関して、GPCRである嗅覚受容体が胎仔期に於いてリガンドのない状況下で、活性型と非活性型の間を構造的にゆらぐ事でcAMPを産生し、それによって軸索投射分子の発現量を制御しているという報告を行った(Cell 154, 1314, 2013)。この発見は、嗅覚受容体遺伝子の同定以来、最大の懸案であった"嗅覚受容体によって指令的に行われる軸索投射の制御"に対して最終的な答を出したのみならず、これ迄ノイズ活性としてその生理学的意義が顧みられなかったGPCRの基礎活性に、胎仔期に於ける神経配線の制御という重要な役割のある事を示したという点に於いても重要である。当グループでは現在、研究の軸足を二次神経に移し、僧帽細胞の一次神経とのシナプス形成及び嗅皮質への軸索投射に関して新たな知見を得つつある。1つは、一次神経軸索と二次神経のシナプス形成に向けた二次神経の細胞移動の制御で、一次神経の軸索が分泌する神経誘導物質Sema3Fが一次神経の軸索投射のみならず二次神経の移動をも制御していることを見出した。第2は、シナプス形成の初期段階に於けるパートナー選択のプロセスで、二次神経は距離的に最も近くに存在する糸球体にシナプスを形成するという"proximity model"が証明された。それに続くポストシナプティックな反応については、一次神経の分泌するSema7Aと二次神経の発現するPlxnC1の結合シグナルが、シナプス形成の引き金になる事を明らかにした。第3には、シナプス形成を踏まえた二次神経軸索の嗅皮質への投射制御で、これまで鋤鼻器からのフェロモン情報のみを受容・処理すると考えられていたMeA領域に主嗅覚系からの入力の有る事を蛍光標識や逆行性ウイルス標識を用いて初めて明らかにした。これらの研究成果については現在、有力欧文誌に3報投稿中である。本研究課題ではマウス嗅覚系を用いて、感覚入力情報がどの様に情動・行動の判断、即ち出力の為のdecision makingへとつながっているかを、神経回路レベルで明らかにする。当グループでは最近、嗅球背側に位置する単一糸球の光刺激によってキツネの分泌する匂い物質(TMT)に対する恐怖行動(freezing)が人為的に誘導可能である事を見出した。我々は2007年に、嗅球背側D_<II>領域の後方に様々な天敵臭に対応する恐怖領野の有る事を報告した。

今回は、光学的イメージングによってTMTで活性化される糸球を同定し、それにDiI色素を注入する事でTMTを検出する嗅覚受容体(odorant receptor : OR)を発現する嗅細胞を染色し、これらの細胞からTMT受容体遺伝子(OR^<TMT>)の単離に成功した。我々は更に、OR^<TMT>遺伝子にチャネルロドプシン遺伝子をつないだノックイン(knockin : KI)マウスとOR^<TMT>遺伝子を欠失させたノックアウト(knockout : KO)マウスを作製してその行動を菊水健史研究室(麻布大・獣医)の協力を得て解析した。その結果、上記KIマウスは光照射によって頬ヒゲ(whisker)の動きを停止して体の動きを止めるfreezing反応を示す事が判明した。これは高等動物の主嗅覚系に於いて、単一糸球の刺激によって本能行動が誘導された最初の例である。ちなみにOR^<TMT>遺伝子のKOマウスでは、OR^<TMT>の機能をバックアップする糸球が複数個存在する為に、TMTによるfreezing反応は低下するものの完全には消失しない。我々はまた森憲作研究室(東大・医)の協力を得て、光照射によって活性化された糸球に接続する二次神経、即ちmitral/tufted(M/T)細胞の神経活動を電気生理学的に解析し、これら細胞がTMTによる活性化の時と同じ発火パターンを示す事を確認した。また興味深い事に、同KIマウスの嗅皮質ではBNSTなどの恐怖領野が、TMTをかいだ時と同様に光照射によっても活性化されている事を観察した。以上の実験結果は、単一糸球の光刺激により通常TMTによって引き起こされる天敵臭に対する恐怖反応を単一の二次神経や回路レベルで再現して解析するという、本研究課題で我々が目ざした当初の予定を実現したという意味で極めて重要な成果である。平成27年度は、マウス主嗅覚系を介した本能行動に関して、昨年度の成果を更に発展させ、以下に述べる重要な知見を得る事が出来た。先ず恐怖行動については、単一糸球体を介した光刺激によって、天敵であるキツネの匂い(TMT)に対する恐怖行動の発動をmimicし、恐怖行動は、その場を逃れるavoidanceと身をすくめるimmobilityの2つの行動からなり、それらは別々の糸球体と回路によって独立に脳の中枢へと伝達される事が示された。主嗅覚系を介した社会行動については、共同研究者の協力を得て飛躍的な進展を遂げた。これ迄マウスの社会行動は、不揮発性のフェロモンを介して副嗅覚系によってその情報が扁桃体に送られ、その制御が行われると考えられてきた。当グループでは、主嗅覚系がNeuropilin 2 (Nrp2)を発現するmitral細胞を介して揮発性の匂い情報を扁桃体に送る事を見出していたが、今年度、ectopicなNrp2遺伝子の活性化のみでこの神経回路の構築が指令的に誘導される事が証明された。これは進化の過程で、Nrp2という単一の遺伝子の活性化によって、揮発性の匂い物質を介して遠距離から社会行動を制御する能力が獲得された事を示す極めて興味深い発見である。我々はまた、嗅覚系のcritical periodに関してその分子基盤を明らかにした。当グループでは26年度に、一次神経の発現するSemaphorin 7A (Sema7A)と二次神経の発現するPlexin C1が、糸球体に於けるシナプス形成の主要分子である事を発見した。
哺乳類の形態形成におけるマトリックス分解酵素の発現とプログラム細胞死に関する研究

平成11年度の研究は形態形成におけるマトリックス分解酵素群の発現と機能的役割の解析を目的とし、以下のことが明らかとなった。[口蓋について]口蓋の癒合現象における上皮性縫合部の基底膜の消失に関与するマトリックス分解酵素群を明らかにするため、マウス胎児を用いて口蓋突起が発生する胎齢12日から口蓋突起の癒合が成立する15日までの口蓋からタンパクを抽出して、ザイモグラフィーにより解析した結果、マトリックスメタロプロテナーゼ(MMP)、セリンプロテナーゼ、システインプロテナーゼのいずれもが口蓋に発現していることが判明した。次に、器官培養系を使い、それぞれの酵素群に特異的な阻害剤(GM6001,AEBSF,E-64)を培養液に加えて、酵素の阻害効果が認められる濃度をザイモグラフィーで確認するとともに、癒合に与える影響をtype IV collagenに対する免疫染色により組織学的に調べた結果、MMPを阻害した場合のみ、上皮性縫合部の基底膜の消失が起こらず、癒合は成立しなかった。この基底膜の消失に関与するMMPはgelatinaseA/MMP-2であり、口蓋突起の癒合直前から口蓋突起内側縁上皮に発現し、縫合部上皮が消失するまでこの発現が持続することが免疫組織化学的に認められたが、そのmRNAの発現は口蓋突起の伸長が著しい時期に増加して、口蓋突起の癒合直前から大きく減少することが判明した。[肢芽について]マウス胎児を用いて、肢芽の形成における指の分離では、指間予定域に口蓋と同じくMMP(gelatinaseA/MMP-2)の発現が起こり、指の分離の進行が進行するのに伴い、指間予定域の存在する毛細血管網の退縮が起こることを明らかにした。プログラム細胞死はPECAM-1/CD31を発現する血管内皮細胞の消失と相補的に起こることを証明し、指の分離の際に、毛細血管網の血管内皮細胞がMMPを発現して血管基底膜を分解し、血管内皮細胞の一部はアポトーシスを起こすことが判明した。本年度の研究は、口蓋突起の癒合や肢芽の指の分離をモデルとして、胎生期の形態形成過程では、マトリックスメタロプロテナーゼの発現と活性化による細胞外マトリックスの分解が一次的現象であり、いわゆるプログラム細胞死は形態変化をもたらすために起こる現象ではなく、細胞外マトリックスの分解により接着依存性細胞の一部が基質との接着を失うことによって生じる偶発的な死にすぎないという、報告者らの仮説を器官培養系を用いて検証することを目的とした。しかし、これまでに報告されてきた口蓋と肢芽の培養系では、コントロール群でもプログラム細胞死が起こる部位以外のさまざまな場所で無秩序にアポトーシスが起こっており、報告者らの目的とする実験には適さないことが、アポトーシス細胞に生じるDNA切断を指標とするTUNEL法の組織染色により判明した。そのため、報告者らは、器官培養系に改良を重ねて、Vivoで起こるプログラム細胞死と形態形成をvitro現可能な、口蓋と肢芽の培養系の開発に成功した(肢芽の器官培養系はNHKと共同でビデオ撮影にも成功し、本年5月以降に放送予定の科学スペシャル番組の中で放送される)。報告者らは、まず、口蓋の培養系で、caspaseに対する合成ベプチドのインヒビターを用いて、口蓋突起癒合部の上皮に起こるプログラム細胞死を抑制した。

その結果、プログラム細胞死が起こらなくても癒合(左右の口蓋突起の間葉の合流)が成立し、癒合部上皮の消失にプログラム細胞死が必要ではないことを証明した(投稿準備中)。続いて、マトリックスメタロプロテナーゼの抑制実験を行ったところ、癒合部上皮は消失するが、上皮下の基底膜のみが残存して間葉の合流は起こらないことがIV型コラーゲンの免疫染色により判明した。現在、TUNEL法の染色により、プログラム細胞死が抑制されているか解析中である。平成11年度の研究は形態形成におけるマトリックス分解酵素群の発現と機能的役割の解析を目的とし、以下のことが明らかとなった。[口蓋について]口蓋の癒合現象における上皮性縫合部の基底膜の消失に関与するマトリックス分解酵素群を明らかにするため、マウス胎児を用いて口蓋突起が発生する胎齢12日から口蓋突起の癒合が成立する15日までの口蓋からタンパクを抽出して、ザイモグラフィーにより解析した結果、マトリックスメタロプロテナーゼ(MMP)、セリンプロテナーゼ、システインプロテナーゼのいずれもが口蓋に発現していることが判明した。次に、器官培養系を使い、それぞれの酵素群に特異的な阻害剤(GM6001,AEBSF,E-64)を培養液に加えて、酵素の阻害効果が認められる濃度をザイモグラフィーで確認するとともに、癒合に与える影響をtype IV collagenに対する免疫染色により組織学的に調べた結果、MMPを阻害した場合のみ、上皮性縫合部の基底膜の消失が起こらず、癒合は成立しなかった。この基底膜の消失に関与するMMPはgelatinaseA/MMP-2であり、口蓋突起の癒合直前から口蓋突起内側縁上皮に発現し、縫合部上皮が消失するまでこの発現が持続することが免疫組織化学的に認められたが、そのmRNAの発現は口蓋突起の伸長が著しい時期に増加して、口蓋突起の癒合直前から大きく減少することが判明した。[肢芽について]マウス胎児を用いて、肢芽の形成における指の分離では、指間予定域に口蓋と同じくMMP(gelatinaseA/MMP-2)の発現が起こり、指の分離の進行が進行するのに伴い、指間予定域の存在する毛細血管網の退縮が起こることを明らかにした。プログラム細胞死はPECAM-1/CD31を発現する血管内皮細胞の消失と相補的に起こることを証明し、指の分離の際に、毛細血管網の血管内皮細胞がMMPを発現して血管基底膜を分解し、血管内皮細胞の一部はアポトーシスを起こすことが判明した。
新規冷媒の水平管内蒸発・凝縮熱伝達特性に関する研究

オゾン層を破壊せず地球温暖化に対する影響の小さい廃熱回収ヒートポンプ用として開発された含フッ素エーテル化合物の新規冷媒ペンタフルオロエチルメチルエーテル(CF_3CF_2OCH_3:HFE245mc)および冷凍機用冷媒として開発された新規冷媒トリフルオロメチルメチルエーテル(CF_3OCH_3:HFE-143m)に関して,水平管内流沸騰および凝縮熱伝達特性を明らかにするための実験装置を製作し実験を行った.実験装置は圧縮機駆動型とし,二重管式(内面が平滑な内管を試験流体、対向して環状部を熱源水が流れる)の蒸発器と凝縮器を設置し,蒸発(蒸発温度20°C:HFE245mc,0°C:HFE143m)および凝縮(凝縮温度90°C:HFE245mc,45°C:HFE143m)の実験を行い伝熱特性を明らかにし,熱伝達の予測方法を検討して以下の成果得た.1.沸騰・蒸発熱伝達の実験によって得られた局所熱伝達係数の測定値は著者らの提案している予測式(森ら,冷空論,16-2,177(1999))と測定条件範囲で全般に良く一致しており,HFE245mc,およびHFE143mは従来の冷媒と同様の伝熱特性を示すとみなすことができ,従来の冷媒に対する熱伝達整理式が適用可能である.2.凝縮における熱伝達係数の測定値は,従来の冷媒に適用可能な原口らの式(機論,B編,60-574,2117(1994))による算出値と良く一致しており,HFE245mcおよびHFE143mは凝縮の場合も従来の冷媒と同様の伝熱特性を示すものとみなしてよい.3.HFE245mcの熱伝達係数は従来廃熱回収ヒートポンプ用として使用されていた冷媒CFC-114と伝熱性能を比較したところ,沸騰・蒸発の場合25%45%程度大きく,また凝縮の場合には,高い液体質量流量比の領域でほぼ等しい値を示すものの,低中流量比の領域では15%程度大きい値を示しており,伝熱性能上HFE245mcがCFC-114より劣ることはないことがわかった4.HFE143mの熱伝達係数は冷凍機用冷媒として使用されているHFC-134aと伝熱性能を比較したところ,沸騰・蒸発および凝縮のいずれの場合においても,実験範囲の全般にわたってほぼ等しい値を示しており,熱伝達においてHFE143mがHFC-134aとほぼ同じ性能を有することがわかった.5.次世代冷媒HFE245mcとHFE143mの沸騰と凝縮の熱伝達は,いずれも従来の冷媒と同様に取り扱ってよく,また代替対象冷媒,CFC114またはHFC134aと比べて,いずれも伝熱性能の点で劣る事はない.6.伝熱性能の向上を図る目的で管内面に微細なら旋溝を施した管(溝付管)を用いて、HFE245mcおよびHFE143mについて沸騰および凝縮の実験を行っているところである.オゾン層を破壊せず地球温暖化に対する影響の小さい廃熱回収ヒートポンプ用として開発された含フッ素エーテル化合物の新規冷媒ペンタフルオロエチルメチルエーテル(CF_3CF_2OCH_3:HFE245mc)および冷凍機用冷媒として開発された新規冷媒トリフルオロメチルメチルエーテル(CF_3OCH_3:HFE-143m)に関して,水平管内流沸騰および凝縮熱伝達特性を明らかにするための実験装置を製作し実験を行った.実験装置は圧縮機駆動型とし,二重管式(内面が平滑な内管を試験流体、対向して環状部を熱源水が流れる)の蒸発器と凝縮器を設置し,蒸発(蒸発温度20°C:HFE245mc,0°C:HFE143m)および凝縮(凝縮温度90°C:HFE245mc,45°C:HFE143m)の実験を行い伝熱特性を明らかにし,熱伝達の予測方法を検討して以下の成果得た.1.沸騰・蒸発熱伝達の実験によって得られた局所熱伝達係数の測定値は著者らの提案している予測式(森ら,冷空論,16-2,177(1999))と測定条件範囲で全般に良く一致しており,HFE245mc,およびHFE143mは従来の冷媒と同様の伝熱特性を示すとみなすことができ,従来の冷媒に対する熱伝達整理式が適用可能である.2.凝縮における熱伝達係数の測定値は,従来の冷媒に適用可能な原口らの式(機論,B編,60-574,2117(1994))による算出値と良く一致しており,HFE245mcおよびHFE143mは凝縮の場合も従来の冷媒と同様の伝熱特性を示すものとみなしてよい.3.HFE245mcの熱伝達係数は従来廃熱回収ヒートポンプ用として使用されていた冷媒CFC-114と伝熱性能を比較したところ,沸騰・蒸発の場合25%45%程度大きく,また凝縮の場合には,高い液体質量流量比の領域でほぼ等しい値を示すものの,低中流量比の領域では15%程度大きい値を示しており,伝熱性能上HFE245mcがCFC-114より劣ることはないことがわかった

4.HFE143mの熱伝達係数は冷凍機用冷媒として使用されているHFC-134aと伝熱性能を比較したところ,沸騰・蒸発および凝縮のいずれの場合においても,実験範囲の全般にわたってほぼ等しい値を示しており,熱伝達においてHFE143mがHFC-134aとほぼ同じ性能を有することがわかった.5.次世代冷媒HFE245mcとHFE143mの沸騰と凝縮の熱伝達は,いずれも従来の冷媒と同様に取り扱ってよく,また代替対象冷媒,CFC114またはHFC134aと比べて,いずれも伝熱性能の点で劣る事はない.6.伝熱性能の向上を図る目的で管内面に微細なら旋溝を施した管(溝付管)を用いて、HFE245mcおよびHFE143mについて沸騰および凝縮の実験を行っているところである.オゾン層を破壊せず地球温暖化に対する影響の小さい廃熱回収ヒートポンプ用として開発された含フッ素エーテル化合物の新規冷媒ペンタフルオロエチルメチルエーテル(CF3CF20CH3:HFE245mc)に関して,水平管内流蒸発および擬縮熱伝達特性を明らかにするための実験装置を製作し実験を行った.実験装置は圧縮機駆動型とし,二重管式(内面が平滑な内管をHFE245mc、対向して環状部を熱源水が流れる)の蒸発器と凝縮器を設置し,蒸発(蒸発温度20°C)および凝縮(凝縮温度90°C)の実験を行った.沸騰・蒸発熱伝達の実験によって得られた局所熱伝達係数の測定値は著者らの提案している予測式(森ら,冷空論,16-2,177(1999).)と測定条件範囲で全般に良く一致しており,HFE245mcは従来の冷媒と同様の伝熱特性を示すとみなすことができ,従来の冷媒に対する熱伝達整理式が適用可能である.凝縮における熱伝達係数の測定値は,従来の冷媒に適用可能な原口らの式(機論,B編,60-574,2117(1994).)による算出値と良く一致しており,HFE245mcは凝縮の場合も従来の冷媒と同様の伝熱特性を爪すものとみなしてよい.従来廃熱回収ヒートポンプ用として使用されていた冷媒CFC-114と伝熱性能を比較したところ,HFE245mcの熱伝達係数は沸騰・蒸発の場合25%45%程度大きく,また凝縮の場合には,高い液体質量流量比の領域でほぼ等しい値を示すものの,低中流量比の領域では15%程度大きい値を示しており,伝熱性能HFE245mcがCFC-114より劣ることはないことがわかった.昨年度、冷媒HFE-245mcについて水平平滑管内流の沸騰と凝縮の熱伝達に関する実験を行い、伝熱特性を明らかにしたのに続き、冷媒HFE-143mについて、実験を行った.オゾン層を破壊せず,地球温暖化への影響も小さい冷媒として開発された新規冷媒HFE-143m(トリフルオロメチルメチルエーテル:CF_3OCH_3)は今日冷凍機用冷媒として使用されている冷媒HFC134aの代替冷媒となり得るものである.この新規冷媒HFE-143mに関して内面が平滑な水平管内流の実験を行い沸騰(蒸発温度0°C)および凝縮(凝縮温度45°C)の熱伝達の特性を明らかにした.1.沸騰蒸発熱伝達の実験によって得られた局所熱伝達係数の測定値は著者らの提案している予測式(森ら,冷空論16.2,177(1999))と測定条件範囲で全般に良く一致しており,HFE143mは従来の冷媒と同様の伝熱特性を示すとみなすことができ,従来の冷媒に対する熱伝達整理式が適用可能である.2.凝縮における熱伝達係数の測定値は,従来の冷媒に適用可能な原口らの式(機論,B編,60-574,2117(1994).)による算出値と良く一致しており,HFE143mは凝縮の場合も従来の冷媒と同様の伝熱特性を示すものとみなしてよい.3.従来のCFC-12の代替冷媒として使用されているHFC-134aと伝熱性能を比較したところ,HFE143mの熱伝達係数は沸騰・蒸発および凝縮のいずれの場合においても,実験範囲の全般にわたってほぼ等しい値を示しており,伝熱性能上HFE143mがHFC-134aより劣ることはないことがわかった.4.さらに、伝熱性能の向上を図る目的で管内面に微細なら旋溝を施した管(溝付管)を用いて、沸騰および凝縮の実験を行っているところである.一部得られた測定値について検討しているところである.
腫瘍随伴性天疱瘡における自己免疫発症と水疱形成機序の解明

腫瘍随伴性天疱瘡(Paraneoplastic pemphigus:PNP)108例を詳細に解析し、新規特異自己抗原であるA2ML1に対する自己抗体がPNPの病原性自己抗体の一つである可能性を示し、また随伴する腫瘍による自己抗体産生の可能性を示した。さらに、表皮細胞内結合分子であるエピプラキンに対する抗体ならびに患者血清を用いて肺組織への反応性を検討することで、エピプラキンがPNPの主要な病原性自己抗原の一つであり、かつPNP関連閉塞性細気管支炎の発症に寄与する可能性を示した。当院で解析した腫瘍随伴性天疱瘡(PNP)は1997年2013年で計104例であり、臨床症状は記載のあった83例中79例で口腔粘膜病変を、34例で眼病変を、7例で鼻腔病変を、27例で性器粘膜病変を認め、粘膜のみに症状を認めたのは24例であった。皮膚病変が見られた59例では37例で紅斑、24例で水疱、9例で尋常性天疱瘡様皮疹、4例で扁平苔癬様皮疹が見られ、13例は多彩な皮膚病変を呈した。随伴腫瘍は悪性リンパ腫43例に次いでCastleman腫瘍14例、固形癌12例、胸腺腫8例、肉腫6例であった。病理組織学検査を行った61例では32例で表皮内水疱、9例で表皮下水疱、36例で表皮棘融解、28例で表皮細胞壊死を認めた。DIFを行った52例では43例で表皮細胞膜にIgGあるいはC3の沈着を、34例で表皮基底層部への沈着を認めた。ラット膀胱上皮を用いたIIFでは抗細胞膜IgG自己抗体が69例で検出され、抗基底膜IgG自己抗体は4例で検出された。ヒト表皮抽出液を基質とした免疫ブロット法(IB)では全例が210kDaと190kDaに反応し、10例で230kDaに、10例で130kDaに、4例で180kDaに反応した。KU8cell lineの培養細胞抽出液を基質とした免疫沈降法(IP-IB)では解析した50例中11例が450kDa(エピプラキン)に反応し、また培養ヒト表皮細胞抽出液を基質としたIBでは解析した58例中22例が170kDa(A2ML1)に反応し、COS7 cell lineの培養細胞抽出液を基質としたIP-IBでは58例中40例がA2ML1に反応し、抗A2ML1自己抗体がPNPの病原性自己抗体の一つである可能性を示唆した。随伴腫瘍を摘出した1例で摘出腫瘍の培養細胞上清とヒト表皮抽出液を用いたIBを行ったところ210kDに反応し、随伴腫瘍による自己抗体産生の可能性を示唆した。当院で解析した腫瘍随伴性天疱瘡(PNP)は1997年2014年で計108例であり、臨床症状は記載のあった87例中82例で口腔粘膜病変を、35例で眼病変を、7例で鼻腔病変を、27例で性器粘膜病変を認め、粘膜のみに症状を認めたのは24例であった。皮膚病変が見られた61例では37例で紅斑、25例で水疱、9例で尋常性天疱瘡様皮疹、5例で扁平苔癬様皮疹が見られ、14例は多彩な皮膚病変を呈した。随伴腫瘍は悪性リンパ腫43例に次いでCastleman腫瘍16例、固形癌12例、胸腺腫9例、肉腫6例であった。病理組織学検査を行った64例では34例で表皮内水疱、9例で表皮下水疱、38例で表皮棘融解、29例で表皮細胞壊死を認めた。DIFを行った54例では44例で表皮細胞膜にIgGあるいはC3の沈着を、35例で表皮基底層部への沈着を認めた。ラット膀胱上皮を用いたIIFでは抗細胞膜IgG自己抗体が72例で検出され、抗基底膜IgG自己抗体は7例で検出された。1997年2014年の腫瘍随伴性天疱瘡(PNP)108例に対し、臨床症状、病理組織学的所見、蛍光抗体直接法、ラット膀胱上皮を用いた蛍光抗体間接法、免疫ブロット法、免疫沈降法について解析し、また、摘出腫瘍の培養細胞上清とヒト表皮抽出液を用いた免疫

ブロット法の結果から随伴腫瘍による自己抗体産生の可能性にも言及し、2015年に中間報告した。その後、48例の日本人PNP患者血清でKU-8 cell lineの培養細胞抽出液を基質としたIP-IBを行ったところ、35例がエピプラキンに反応し、抗エピプラキン自己抗体の存在と閉塞性細気管支炎の合併ならびに死亡率との間に有意な相関が認められた。しかしヨーロッパのPNP患者では抗エピプラキン自己抗体の存在と閉塞性細気管支炎合併に有意な相関は見られなかった。更に、健常人ならびに閉塞性細気管支炎患者の肺の組織で抗エピプラキンポリクローナル抗体を用いた免疫染色及び蛍光抗体法を行ったところ、肺胞細胞、特に細気管支上皮細胞にエピプラキンが検出され、培養ヒト小気道上皮細胞を基質としたIP-IBではエピプラキンに反応した。そこで、マウスに抗エピプラキンポリクローナル抗体を投与したところ、組織病理学的に皮膚では変化が見られなかったのに対し、肺では気管支上皮周囲への単核球浸潤と細胞外マトリックスの析出を伴う上皮細胞の棘融解を認め、細胞接着の消失が示唆された。これらの結果から、エピプラキンはPNPの主要な病原性自己抗原の一つであり、PNP関連閉塞性細気管支炎発症への寄与が示唆された。腫瘍随伴性天疱瘡(Paraneoplastic pemphigus:PNP)108例を詳細に解析し、新規特異自己抗原であるA2ML1に対する自己抗体がPNPの病原性自己抗体の一つである可能性を示し、また随伴する腫瘍による自己抗体産生の可能性を示した。さらに、表皮細胞内結合分子であるエピプラキンに対する抗体ならびに患者血清を用いて肺組織への反応性を検討することで、エピプラキンがPNPの主要な病原性自己抗原の一つであり、かつPNP関連閉塞性細気管支炎の発症に寄与する可能性を示した。・PNPは比較的稀な疾患であり、研究実施中の学内新規患者登録がなかった点。・解析中の症例は全例が他施設から抗体検索依頼されたものであるため、随伴腫瘍の渉猟ができていない点。・現時点では、当院で腫瘍摘出を施行した症例での腫瘍組織の凍結保存例が1例のみであり、随伴腫瘍からの自己抗体産生の可能性についての追加検討が行えていない点。皮膚科学引き続き、新規PNP患者の渉猟に努め、同時に当院で解析した108例につき、国内外の他施設から依頼された症例において、随伴腫瘍摘出の有無ならびに摘出腫瘍の凍結保存の有無につき未確認の症例に対して詳細の確認を進める。PNPは比較的稀な疾患であるため、研究実施中の新規患者登録がなかった点が理由の一つとして挙げられる。また、解析中の症例は他施設から抗体検索依頼された症例が大半を占めており、それらの症例での随伴腫瘍の凍結保存がなされていない点も原因の一つであり、また当院で腫瘍摘出を施行した症例での腫瘍組織の凍結保存例も1例のみであることから、随伴腫瘍から培養した腫瘍由来細胞上清と表皮抽出液を用いた免疫ブロット法や免疫沈降法による随伴腫瘍からの自己抗体産生の可能性についての検討が十分に行えていない。同様にPNPに閉塞性細気管支炎を合併した症例の渉猟ならびに気管支および肺組織の試料収集が進んでいないため、病理組織学的解析が未実施である。研究機器の一つであるFlowcytemetryの導入が遅れた点。PNPは比較的稀な疾患であり、研究実施中の学内新規患者登録がなかった点、解析中の症例は全例が他施設から抗体検索依頼されたものであるため、随伴腫瘍の渉猟ができていない点、現時点では、当院で腫瘍摘出を施行した症例での腫瘍組織の凍結保存例が1例のみであり、随伴腫瘍からの自己抗体産生の可能性についての追加検討が行えていない点が理由と考えられる。引き続き、新規PNP患者の渉猟に努め、同時に当院で解析中の104例につき、国内外の他施設から依頼された症例において、随伴腫瘍摘出の有無ならびに摘出腫瘍の凍結保存の有無につき未確認の症例に対して詳細の確認を進める。引き続き当院ならびに国内外の施設からの生体試料の渉猟に努めながら、未使用額は、腫瘍細胞培養に使用する培地や各種試薬の購入、免疫ブロット法や免疫沈降法、フローサイトメーター解析の際に用いる各種抗体や各種酵素類、実験消耗品の購入経費、学会発表の出張経費に充当する予定である。
顎・顔面・口腔領域に分布する交感神経の体系づけ

ニホンザルの舌咽神経内の交感神経およびその求心性線維と遠心性線維の検索を行った。実験にはニホンザル15頭を用い,舌咽神経の末梢枝を剖出し,その末梢枝にHRPを注入し48時間生存の後,灌流固定し,脳幹部と末梢の神経節(舌咽神経上神経節,下神経節,迷走神経上神経節,下神経節,交感神経上頚神経節,中頚神経節,下頚神経節)の60μmの凍結連続切片を作製しHRP検出反応を施した.舌咽神経の末梢枝は,頚動脈洞と頚動脈小体を支配する頚動脈洞枝,舌根部を支配する舌枝,咽頭収縮筋を支配する咽頭枝より構成されていた.頚動脈洞枝は迷走神経とも連絡があり,また交感神経上頚神経節とも連絡があった.この頚動脈洞枝にHRPを注入すると,同側の孤束核に標識終末が見られ,顔面神経核の背内側方の網様体の中にも標識細胞が見られた.また末梢の神経節においては,舌咽神経上神経節,下神経節,迷走神経下神経節,交感神経上頚神経節に標識細胞が見られた.舌枝に注入した例においては,孤束核に多数の標識終末が見られ,また一部の例においては三叉神経脊髄路核の中間亜核の背側部に標識終末が見られた.又,標識細胞に関しては下唾液核に出現した.末梢の神経節に関しては舌咽神経上神経節,下神経節に標識細胞が見られ,交感神経上頚神経節にも標識細胞が見られた.一方,咽頭枝に注入した例においては,脳幹内には,標識終末は見られず,標識細胞が疑核の顔面神経後核と細胞緻密部に出現した.末梢の神経節に関しては少数の標識細胞が舌咽神経下神経節,迷走神経上神経節,交感神経上頚神経節に出現したのみであった.以上の結果より舌咽神経の頚動脈洞枝と舌枝は主に求心性の要素よりなり,咽頭枝に関しては主として遠心性の要素よりなるということが分かった.また今回の実験では舌咽神経のどの枝にも交感神経の要素が多少なりとも入っていることが分かった。
感染植物のオキシダティブバーストの分子機構と局部・全身的感染防御応答の統御機能

植物の感染防御応答の初期始動シグナルであるオキシダティブバースト(OXB)系の分子的実態とその制御機構の解明とOXBの制御下で局部的および全身的に発現する防御遺伝子とそれらの二次元的変動を総合的に解明する3カ年計画を実施し、次の成果を挙げた。1)感染・エリシターに対する細胞応答のOXB系うぃ担う酵素系として推定されるNADPH酸化酵素のサブヨニットであるgp91phoxホモログの2種のcDNAをクローニングし、それらはNADPH結合、6箇所の膜貫通、2箇所のca^<2+>結合ドメインをもつなど構造を推定し、その一つは常時発現、他は感染応答性であるという遺伝子の発現様相を明らかにした。2)OXB系の活性化は、インタクトな状態の細胞ではOXB応答機能はなく、傷や感染刺激で速やかに活性化され、その状態の細胞ではca^<2+>チャネル、カルモジュリン、ca^<2+>依存タンパク質リン酸化酵素が関与することを薬理学的に明らかにした。3)エリシター処理などでOXBを誘導し、その下流において発現が誘導される遺伝子をディファレンシャルディスプレー法およびサブストラクション法で各種の誘導性遺伝子をクローニングした。4)OXB関連タンパク質(SrtbohAとB)、NADPH生産に関わるG-6-P脱水素酵素遺伝子の断片をPVXベクターに組み込みタバコに接種しジーンサイレンシングを実施し、非親和性疫病菌に対する抵抗性が打破されることを示し、OXBの防御応答における決定的な役割を確認した。5)局部的OXBの誘導は局部的防御代謝を活性化するばかりでなく、全身的獲得抵抗性誘導の引き金となり、Ca^<2+>インフラクスを起こし細胞の興奮様反応を連鎖的に進行させる情報が伝わり、その興奮が離れた組織でのOXB能をもつ活性化状態の組織に到達するとそこで再びOXBが起こり、それがSARの誘導の引き金となっていることを示唆した。感染防御応答の初期始動シグナルであるオキシダティブバースト(OXB)系の実態の解明とその制御下で局部的組織および全身的に発現する防御反応の二次元的変動を総合的に解明する3カ年計画の1年目として、次の結果を挙げた。1.応答細OXBを担う酵素系の分子的解明の課題として、推定されるNADPH酸化酵素のサブユニットであるgp91^<phox>ホモログのcDNAをクローニングし、その構造を推定するとともに、大腸菌発現系で発現させたタンパク質を分離し抗体を作成した。2.エリシターに対する過敏感応答性と非応答性はOXBの誘導の有無に起因し、応答性細胞ではCa^<2+>チャネルを介したCa^<2+>の細胞内インフラックスおよびCa^<2+>、カルモジュリンに依存したタンパク質リン酸化酵素の活性化によりNADPH酸化酵素系が活性化されOXBが起こること、また、タンパク質脱リン酸化の阻害によりOXBが活性化されることから、NADPH酸化酵素系は経常的に具備されておりタンパク質リン酸化/脱リン酸化の回転により制御されることを示した。応答能のない組織では、Ca^<2+>のインフラックスがあっても、タンパク質リン酸化経路のレベルが低く、それは傷害や感染刺激により活性化されるものであることを示唆した。3.局部的OXBから発信・伝達される全身的シグナルは非応答性組織でも伝達され、細胞内シグナル伝達系阻害剤で影響を受けず、細胞表面のCa^<2+>動向制御で抑制されるので、細胞表面でのCa^<2+>シグナリングが関与していることを示した。

4.エリシター刺激により局部的に発現が誘導される遺伝子および全身的OXBに伴って発現が誘導される数種の遺伝子を、各種のディファレンシヤルディスプレー法により、cDNAとしてクローニングし、相同性検索から新規に10余種を同定した。前者の場合ではノーザン解析によりそれぞれの経時的発現パターンを明らかにし、後者の場合は分析用の試料を作成した。感染防御応答の初期始動シグナルであるオキシダティブバースト(OXB)系の実態の解明とその制御下で局部的および全身的に発現する防御反応を解明する3カ年計画の2年目として、次の成果を挙げた。1.ジャガイモ植物のcDNAライブラリーよりOXBを担うNADPH酸化酵素の活性中心であるgp91^<phox>ホモログのStrbohAとStarbohをクローニングしたが、それぞれをプローブとしてタバコ植物のcDNAライブラリーを検索し、複数のisogeneを確認した。2.NADPH酸化酵素の活性化にはプロテインキナーゼが関与するが、StrbohAとStarbohに対するプロテインキナーゼをN末端の親水領域のペプチドを用いて探索し、エリシター処理ジャガイモ組織の可溶性画分のみから78kDaのCDPK様キナーゼとカルシウム非依存性36kDaの活性画分を得た。3.ジャガイモファイトアレキシン(PA)の生合成に関与するHMGR遺伝子のHMG2の推定プロモーター領域をルシフェラーゼ発現ベクターに組み込み、エレクトロポレーションでプロトプラストに導入してプロモーター活性を調べた。デリーションクローンの発現活性を調べた結果、HFS boxおよびAboxの関与が示唆された。4.PA合成に関与するセスキテルペノイドシクラーゼは多重遺伝子族(VS1VS4)を形成し、エリシターで誘導された。これらの塩基配列を決定し、構造の特性を推定した。5.ジャガイモ組織はNOに応答し発現する複数の防御関連遺伝子の発現を確認した。硝酸還元酵素が植物におけるNO生成系として機能する可能性があり、cDNAライブラリーを検索し、15クローンを単離した。RT-PCRにより2種の遺伝子がHWC処理後6から12時間にかけて発現することを確認した。6.局部的OXBの発生に伴い全身的シグナル伝達系が活性化し、遠隔地で全身的OXBが誘導されることを明らかにしたが、その間をつなぐシグナル伝達組織部では、エリシター刺激で細胞間Ca^<2+>インフラクスおよびpHの上昇が伝達した。7.局部および全身的OXBを示す組織部でそれぞれ発現する遺伝子をクローニングし、発現様相を比較した。感染防御応答の初期始動シグナルであるオキシダティブバースト(OXB)の分子機構の解明とその制御下にある局部的および全身的防御反応の解明に関する3カ年計画の3年目として次の成果を挙げた。1.OXB酵素遺伝子gp91phoxホモログとして、タバコ植物(Nicotiana benthamiana)より常時発現性のNtrbohAおよび防御応答誘導発現性のNtrbohBをクローニングした。2.それぞれに特異的はN末端領域と共通領域のC末端領域を組み込みこんだPVXベクターを接種し、gp91phoxホモログのジーンサイレンシングを行った結果、それぞれの遺伝子の発現抑制により、非親和性のPhythophtora菌の感染やエリシターの処理に対するOXB発生と過敏感反応が抑制された。その結果、胞子の発芽、付着器の形成および感染菌糸の発育の抑制が解除されることを確認した。
マイクロナノバブル水の抗菌効果の科学的立証と感染予防対策への応用

広く産業へ応用されているマイクロナノバブル水(MN水)単独の抗菌効果について細菌学的に解析した。マイクロナのバブル水と混合した大腸菌や緑膿菌、アシネトバクター・バウマニ、セラチア菌では,菌数の減少が観察されたが、黄色ブドウ球菌やサルモネラ属菌では菌数の減少は確認できなかった。またMN水を調整する際は水質の低い方が短時間で効果が得られた。細菌バイオフィルムに対する剥離効果は観察されたが顕著では無かった。1.マイクロナノバブル水により抗菌効果の確認:前年度の結果で、使用する水の純度により抗菌効果に差異が見られたため、さらに純度の異なる水を用いて比較検討した。前年度で緑膿菌に対して抗菌効果の観察されたElix 3 UVと脱イオン水、水道水で比較したところ、脱イオン水、水道水で緑膿菌だけでなくセラチア菌、アシネトバクター・バウマニでも抗菌効果が観察出来た。2.走査型電子顕微鏡による形態観察:走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて菌体表層のダメージを観察した。脱イオン水でマイクロナノバブル水を調整し、緑膿菌、セラチア菌、アシネトバクター・バウマニについて観察した。マイクロナノバブル水への曝露は30分とした。その結果、コントロールと比較して一部菌体が変形している像が観察されたが、明確ではなく、試料の調整を含めた更なる検討が必要であると考えられた。3.活性酸素の測定:マイクロナノバブルの抗菌効果の作用機序として、バブルが水中で圧壊する際に発生する活性酸素が抗菌活性を担っていると考えられているため、菌体にマイクロナノバブル水を作用させた際の活性酸素量の測定を試みた。活性酸素のうち、ヒドロキシラジカルについてはホタルルシフェリンを用いた発光により、スーパーオキシドアニオンラジカルについてはWST-1を用いて測定した。しかし、測定値は低く活性酸素量の測定は困難であった。これは、バブルと菌体の接する局所で活性酸素が発生するため、バブルの含有量、菌体の濃度などにより結果が大きく左右されたためと考えられた。1、マイクロナノバブル水による抗菌効果の確認では、純度の低い水で調整した場合には30分以内に抗菌効果が観察できたが、超純水で調整したマイクロナノバブル水でも24時間後には平板培養法で菌数が算定できず、抗菌効果が観察された。これは、緑膿菌ATCC9027やアシネトバクター・バウマニATCC19606、大腸菌ATCC8739で観察された。ナノバブル自体の特性が未だ明らかにされていないため、どのような作用機序かは不明であるが、バブルの安定性や荷電の違いによるものと推察された。2、マイクロナノバブル水での抗菌効果は菌種や水質により大きく影響を受け、明確な抗菌効果を明らかにすることは困難であったため、産業で応用例が多いバイオフィルムの剥離効果について検討を加えた。バイオフィルム形成能の高かったアシネトバクター・バウマニATCC19606を用いた。常法に従って24穴マイクロプレートにバイオフィルムを形成後、マイクロナノバブル水とバブル化していない純水を加えて30分静置させた。その後、上清を廃棄後、プレートに残存したバイオフィルムをクリスタルバイオレットを用いて染色し、測定した。さらに、プレートに残存したバイオフィルム中の細菌数を算定した。その結果、マイクロナノバブル水のほうがバイオフィルムを剥離する能力はあったが、顕著では無かった。以上の結果から、マイクロナノバブル水単体での抗菌効果得ることは難しく、微生物の増殖抑制ではなく、汚染やバイオフィルムなどの環境整備にとどめることが妥当であると考えられた。1、マイクロナノバブル水による抗菌効果の確認検討を予定していた菌種は、緑膿菌、セラチア菌、大腸菌、アシネトバクター・バウマニ、サルモネラ属菌であった。再現性よく抗菌効果が観察されていた緑膿菌をコントロールとして用いたが、超純水製造装置入れ替え後に抗菌効果が観察されなくなった。マイクロナノバブルの性状は使用する水質によって左右されることがあるため、様々な純度の水を用いて検討を加えた。その結果、Elix 3 UVで作製した水を用いて調整したマイクロナノバブル水では緑膿菌で抗菌効果が観察された。Direct-Q 3 UVや市販されている分子生物学用の超純水(ミリポア社製)では30分以内に抗菌効果は観察されなかった。この結果は、水のみならず、これらの水で作製した生理食塩水をマイクロナノバブル化した場合も同様だった。しかし、曝露20時間後には菌数の減少が観察されており、純度の高い水を用いた場合には、抗菌効果を得るのに長時間かかることが明らかとなった。そこで、緑膿菌で効果の見られたElix 3 UVを用いて、アシネトバクター・バウマニに対する抗菌効果を観察したが、菌数の減少が観察されず、30分以内に抗菌効果は観察されなかった。さらに反応時間を延長させ、24時間まで観察したが、菌数は減少しなかった。

2、マイクロナノバブル水の保存安定性の検討緑膿菌で効果の観察されたElix 3 UVを用いて調整したマイクロナノバブル水を、4、25、37°Cで24時間保存し、抗菌効果を観察した。いずれの温度で保存した場合も抗菌効果は観察されず、保存安定性は確認出来なかった。今年度は抗菌の作用機序を解明する事を目的としており、走査型電子顕微鏡による形態観察および活性酸素量の測定から作用機序の解明を試みた。結果として、上記の手法では作用機序の解明に至らなかったが、次年度へ向けた方策が明らかとなり、おおむね順調に進展していると考える。マイクロナノバブル水の効果は、使用する水質によって大きく差異が見られることが明らかとなった。従って、使用する水源による差異や、菌種による違い、それぞれの水質などを確認しながら研究を進める必要が出てきたため、当初の計画よりも若干遅れが出ている。昨年度から継続して、抗菌作用の機序を解明する一助として、試料の調整方法の検討と走査型のみだけでなく透過型電子顕微鏡を用いた形態観察を行う予定である。マイクロナノバブル水の抗菌効果としては対象菌種にばらつきがあり一定しないが、一部のグラム陰性菌で効果が見られている事、マイクロナノバブル水には汚れを浮かす効果がある事から、実際の入浴介護に実験的に導入して効果を判定する予定である。使用するマイクロナノバブル発生装置の能力から、まずは家庭用の浴槽で実際に効果を判定後に、介護施設の個別浴槽での検証を行う。マイクロナノバブルの効果が最も高い水質を明らかにし、現在まで効果の見られていない菌種に対しての効果を確認する。明確な効果が見られた場合、作用機序を明らかにするために、菌体細胞のどの部分が障害をうけているのか蛍光染色法などを用いて推測後、電子顕微鏡観察を行う。グラム陰性菌について明確な抗菌作用が観察された場合、入浴介護へ応用する。特別養護老人ホームや老人保健施設などの機械浴に使用し、入浴効果、浴槽や入浴介護用品の汚染除去・抗菌作用を観察する。1.マイクロナノバブル水の抗菌作用機序解明のための電子顕微鏡による観察において、固定用等の各種試薬、試料台、蒸着用の金プローブなどを購入する予定である。2.対象細菌の菌量を計測するための分光光度計をあらたに購入する予定である。また、この分光高度計は、実地調査時の汚染状況の観察や活性酸素の測定などにも活用する。3.入浴への応用において、細菌数の変化を観察するための細菌学的な種々の培地、試薬等を購入する。未だ明確な抗菌効果が観察されていないため、安定して現場に応用するために、水質の違いによる効果の違い、含有する気泡の濃度とその効果の違い、マイクロナノバブルの作用機序について検討を加える。1、水質の違いによる抗菌効果の評価:緑膿菌以外の菌種について、水質の違いにより抗菌効果に差異が観察されるのかを検討する。2、含有する気泡の濃度による抗菌効果の評価:前年度に検討した菌種のうち、効果の見られた菌種を23種選択し、含有する気泡の濃度による効果や作用時間について現場に適応する場合の条件検討を行う。コールターカウンターにより気泡の大きさおよび濃度の測定を行う。
パデ型近似理論の数論への応用

パデおよびパデ型近似理論の数論への応用として,以下に述べる新たな結果を得ることができたので報告する.まず2つのことなる対数関数の積はG関数の代表選手であるが,ある有理点上の数論的性質を研究し,従来知られていた結果(特に無理数度)を著しく改良した.これは"4つの指数関数の予想"として知られている問題と関係しており,特殊な場合ではあるが,うまくパデ型近似多項式を構成することができた.また従来の鞍部点法として知られている方法を,複素2次元に拡張し,その応用として対数関数の値の非2次度を改良することに成功した.ルジャンドル型多項式は,パデ型近似を考える上で重要であるが,この応用として,リーマンのゼータ関数の3での値の新しい無理数度を得ることができた.研究分担者の結果としては,まず射影空間上の複素力学系を研究し,有限分岐的写像の場合に,そのジュリア集合が全空間と一致することを示した.さらに射影平面上の2次写像の分類を行った(上田).ガウス過程の局所時間およびウイーナー過程のサンプルパスの一様連続度について研究した(河野).実2次体の類数が1より大きい場合のイデアル類の構造とへッケ作用素の固有値との関係を研究した(山内).ある種の1階擬微分作用素の準楕円性について研究した(森本).ADSLにおける新変調方式と漏話キャンセル方式について研究し,新方式を考案した(桜川).トーラス上のモノドロミー変形を構成し,可解格子模型や共形場理論との関連を研究した.また楕円関数型カロジェロ・モーザー系を論じた(高崎).外部力がある場合のボルツマン方程式の初期値問題に対する強大域解について研究した(浅野).パデおよびパデ型近似理論の数論への応用として,以下に述べる新たな結果を得ることができたので報告する.まず2つのことなる対数関数の積はG関数の代表選手であるが,ある有理点上の数論的性質を研究し,従来知られていた結果(特に無理数度)を著しく改良した.これは"4つの指数関数の予想"として知られている問題と関係しており,特殊な場合ではあるが,うまくパデ型近似多項式を構成することができた.また従来の鞍部点法として知られている方法を,複素2次元に拡張し,その応用として対数関数の値の非2次度を改良することに成功した.ルジャンドル型多項式は,パデ型近似を考える上で重要であるが,この応用として,リーマンのゼータ関数の3での値の新しい無理数度を得ることができた.研究分担者の結果としては,まず射影空間上の複素力学系を研究し,有限分岐的写像の場合に,そのジュリア集合が全空間と一致することを示した.さらに射影平面上の2次写像の分類を行った(上田).ガウス過程の局所時間およびウイーナー過程のサンプルパスの一様連続度について研究した(河野).実2次体の類数が1より大きい場合のイデアル類の構造とへッケ作用素の固有値との関係を研究した(山内).ある種の1階擬微分作用素の準楕円性について研究した(森本).ADSLにおける新変調方式と漏話キャンセル方式について研究し,新方式を考案した(桜川).トーラス上のモノドロミー変形を構成し,可解格子模型や共形場理論との関連を研究した.また楕円関数型カロジェロ・モーザー系を論じた(高崎).外部力がある場合のボルツマン方程式の初期値問題に対する強大域解について研究した(浅野).畑は、パデ型近似の問題がある種の重みに関する直交多項式を見い出す問題に帰着されることに注目し、特に興味深い場合について、具体的にパデ型近似公式を構成し、その数論的性質を見い出すことに成功した.また、解析学に広く応用を持つと期待される2次元サドル法を新たに開発し、その数論的応用を与えた.河野は、進化ゲーム理論の数学的基礎付けを行い、進化的に安定な戦略を数学的に定式化し、ヒト社会の規範の発生、進化を解明するための数理モデルを研究した.山内は、いくつかの実2次体および総実な3次体の上のヒルベルト保型形式(カスプ形式)のフーリエ係数を跡公式により算出し、その算術的性質を、数体の基本的な不変量と関連して調べた.櫻川は、ADSLにおける新変調方式と漏話キャンセルの方法について研究し、日本におけるISDNの変調方式を考案し、理論的考察を加えた.また、漏話キャンセルの新方式を考案した.浅野は、気体分子運動論および流体力学に現れる遷移現象の研究を行い、3次元の球に沿って流れる粘性流の境界層の構成および主流と境界層との干渉としてのNavier-Stokes流の表現を得た.森本は、2階無限次元退化楕円型作用素の準楕円性について、放物型タイプの作用素にも適用可能な十分条件を与え、さらに2階主部の符号が有限次で変わる場合にZuily,Lanconelli等が示した結果を検討し、対数オーダーのregularity upの評価式を用いて、無限次で退化する場合でも適用可能な条件に拡張した.高崎は、モノドロミ-保存変形とその漸近的記述、モノドロミ-保存変形と共形場理論などとの関連、非線形可積分系の応用、微分方程式と実数上の計算可能性の概念とのかかわり合いについて研究した.パデおよびパデ型近似理論の数論への応用として,以下に述べる新たな結果を得ることができたので報告する.