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神経筋接合分子欠損症および他の筋疾患におけるmRNA病態研究と治療法開発研究

先天性筋無力症候群の原因となるCHRNA1 IVS3-8G>A遺伝子変異は、スプライシングトランス因子hnRNPHとシス因子との結合を100倍減弱することを明らかにした。この研究の過程でIVS3-8G上流領域にスプライシング抑制因子PTBP1が結合することを同定し、960種類のFDA既認可薬を用いたスクリーニングにてタンニン酸が濃度依存性にPTBP1プロモータを活性化させIVS3-8G>Aによる異常スプライシングを是正することを見出した。先天性筋無力症候群において同定を行ったCHRNA1遺伝子のIVS3-8G>A遺伝子変異の病態解明を行った。IVS3-8G>Aは、機能を有さないアミノ酸をコードする75塩基からなるエクソンP3Aの上流に存在する遺伝子変異であり、IVS3-8G>AによりエクソンP3Aが常に認識をされ、機能を有さないアセチルコリン受容体αサブユニット(CHRNA1遺伝子産物)が作られる。IVS3-8Gには、スプライシング制御因子hnRNPHが結合することをaffinity purification後のWestern blottingにより同定をした。1VS3-8G>AはhnRNP Hの結合配列TGGGをTGGAに変異させている。IVS3-8GのhnRNPH結合配列を除去し、MS2配列を導入し、さらにMS2結合タンパク質とhnRNP Hのフュージョンたんぱく質を作ることにより、hnRNP HがIVS3-8近傍に結合することによりエクソンP3Aの認識を抑制させることを明らかにした。さらに、IVS3-8G>AはhnRNPHの結合能を100倍減弱させることをsurface plasmon resonance法により決定した。960種類のFDA既に認可薬を用いたスクリーニングにて薬剤Xが濃度依存性にIVS3-8G>Aによる異常スプライシングを是正することを見出した。本研究の過程でIVS3-8G上流領域にスプライシング抑制因子polypyrimidine tract bindingprotein(PTBP1)が結合することを同定した。薬剤XはPTBP1プロモータを濃度依存性に活性化させていたが、hnRNPH発現量には効果がなかった。先天性筋無力症候群において同定をしたCHRNA1 IVS3-8G>A遺伝子変異を用いたUVクロスリンキング後の候補スプライシング制御因子に対する抗体を用いたウェスタンブロッティング解析にて2007年度に同定をしたhnRNPHに加えてPTBP1(polypyrimidine tract binding protein)がIVS3-8G近傍に結合することを明らかにした。IVS3-8G>A遺伝子変異を有するCHRNA1エクソンP3Aならびにその両側イントロンをfirefly luciferase cDNAの中心部に挿入し、キメラミニ遺伝子を作成し、HEK293細胞に導入した。米国Microsource Discovery社の960種類のFDA既認可薬パネル10μM存在下にHEK293細胞の培養を行い、firefly luciferase活性を上昇させる薬剤のスクリーニングを行ったところ、タンニン酸が濃度依存性にIVS3-8G>Aによる異常スプライシングを是正しfirefly luciferase活性を上昇させることを見出した。タンニン酸はPTBP1プロモータを濃度依存性に活性化させたが、hnRNPH発現に対する効果は認めなかった。PTBP1プロモータのdeletion mutagenesis assayにてPTBP1プロモータのATG翻訳開始点から74から232塩基上流にタンニン酸反応エレメントが存在することを明らかにした。
縄文時代における、縄文原体からみた社会構造変化

縄文がもつ文様(表層性)と製作技法(基層性)という2面性を利用し、人間集団の動向と土器型式との関連性を西日本の縄文時代中期末後期の土器資料から検討した。その結果、地域性やその変化、縄文原体の使い分け、磨消縄文手法確立による文様効果へのさらなる志向などを確認することができた。さらに土器型式と縄文との関わりについても検討を加え、型式と縄文原体とが連動する中期末から、連動しなくなる後期中津式期、そして再び連動する後期前葉福田KII式へという動きを確認した。そして土器型式と縄文とが連動する背景には、人間集団の直接的な交流が関連すると結論づけた。今度、時期的・地域的にも広げ、列島規模で縄文原体の動向を追求することを目標としたい。本研究は,縄文時代を通してほぼ普遍的に存在する縄文原体から当時の社会組織の動向を捉えようとするものである。これまで縄文土器研究は,文様を主体とする型式編年研究と,土器製作技術をもとにした地域性の把握という,主に2つの軸をもとにして研究が進められてきた。そのなかで縄文は,文様という表層的な一面と土器製作技術という基層的な一面の両方を兼ねそろえるものといえる。従って,縄文に着眼点をおくことによって,文様論と製作技法論との両面からのアプローチが可能となると考えている。本年度は,発掘調査報告書に基づいて,主に四国,山陰,九州のデータ収集を行った。具体的には,縄文の撚り方向,撚りのバリエーション,および有文土器において縄文が施文される割合を計算して遺跡毎に集計を行い,これらのデータを県別に整理した。その結果,縄文の撚り方向の時間的変化や,縄文の撚り方向と縄文の施文率とではことなる地域性が抽出できることなどが判明した。これらの問題については,次年度も引き続き地域を広げて資料の収集を行い,縄文以外の視点も含めて総合的に検討を行いたい。また,今後は収集したデータをもとに主要な遺跡を抽出して,縄文の撚りの太さの計測図面実測,写真撮影など,具体的な作業を行う。また,今年度はこれまでの成果の一部である縄文の撚りに関する論文を発表し,さらに本研究の中心となる,中期末から後期にかけての西日本の土器編年の再整理も行った。特に西日本の後期初頭の土器型式である中津式の成立期を段階設定することで,中期から後期における土器様相の変化を明確にし,当該期における縄文原体の動向をより段階的に把握できると考えている。本年度は前年度に引き続き、遺跡発掘調査報告書に基づいて縄文時代中期から後期にかけての縄文土器に施文された縄文の撚り方向および縄文施文の比率のデータを、中国地方、北陸地方、東海地方を中心に収集した。それと同時に、岡山県中津貝塚、鳥取県智頭枕田遺跡、兵庫県片吹遺跡、同県見蔵岡遺跡など中国地方から近畿地方西部にかけての良好な当該期の土器資料を実見し、縄文原体の観察および太さの計測を行った。その結果、中期末において中国地方東部近畿地方西部では文様モチーフの上では近畿地方の影響がみられたものの、縄文施文の上では瀬戸内地方の影響が強かったが、中期最終末から中津式成立期の段階になると、縄文施文率、および縄文の撚り方向の上でも徐々に近畿地方との一体化を確認することができた。このことは、文様のみならず縄文の撚りといった基層的な部分においても近畿地方との一体化が進んでいることを意味していると考えられ、広域的に分布する中津式土器の成立および地域性を考える上でも重要なことといえる。また、東海地方においては文様モチーフの上では近畿地方以西と共通する部分が多いものの、縄文原体の撚り方向および施文率からは異なる動きが看取できた。この件に関しては来年度以睦も引き続きデータ収集および検討を行いたい。また、これまでの研究成果の一部を「北白川C式から中津式へ」と題して関西縄文文化研究会で発表した。この報告は、北白川C式から中津式にかけての型式変化を縄文原体という視点から検討したものである。従来、中津式に起きる変化として考えられていた(1)縄文原体の細密化と(2)撚り方向の逆転現象は、(1)は中期末に北白川C式の内的変化から起きる現象、(2)は中津式成立後瀬戸内地方を発端に東進する現象として、異なる次元の現象であることなどを指摘した。研究最終年度となる本年度は、主に中津式福田K II式にかけての縄文原体を中心にデータの収集をおこなった。それらに加えて鳥取県栗谷遺跡、島根県暮地遺跡、同県貝谷遺跡など、山陰地方の当該期の良好な土器資料を実見し、縄文原体の詳細な観察および太さの計測をおこなった。

この調査により、(1)中津式期では鳥取県周辺と島根県周辺とでは撚り方向に地域性がみられること、(2)福田K II式期には縄文の撚り方向においても太さにおいても近畿地方や瀬戸内地方との一体化がみられること、(3)ただし、縄文の施文率に関しては福田K II式以後も山陰地方は高い比率を保っており、この点に関しては近畿・瀬戸内地方とは異なる動きを確認できること、などのいくつかの知見を得ることができた。これまでの研究成果から、中期末から後期初頭の縄文原体に関しては、大きく分けるとI段階:地域性の強い土器型式とそれに対応する縄文原体の多様性(中期後葉)、II段階:土器型式の広域性とそれに内包される中期末以来の縄文原体の多様性(中期末中津式)、III段階:土器型式と縄文原体がふたたび対応する(福田K II式)の3つの段階がわけることができると考えている。これらの現象に関しては、型式学的な研究と重ね合わせて、I段階で近畿地方の北白川C式の西への伝播、そしてII段階で瀬戸内地方から東への波及→III段階へという想定を行っている。しかし、土器型式と縄文の撚りとが連動する皿期においても、縄文を施文する割合などで地域性が認められることが判明した。このことは縄文原体の中でも多角的な視点からみればまた新たな地域性を抽出できることを示しているといえる。今後は、このような視点を深めつつ、さらに時期・地域を広げ、列島規模で縄文原体の動向を探ることを目標としたい。
宝巻の研究-宗教文芸としての視点から

日本国内の図書館に所蔵される宝巻作品を調査し、特にその序文や跋文の分析を通して、編著者の社会的位置や出版組織を把握し、それを基礎に作者や出版者と民衆的宗教組織との関係を探求した。最近中国で出版された宝巻や民間信仰をめぐる大型叢書から、いくつかの主要な主題に関わる作品、たとえば地蔵十王信仰や目連救母伝説をめぐる作品群を取りだし、それらの比較を通して、宝巻文芸の時代的な変遷の主要方向と、中国近代社会の展開との関わりを分析した。この研究の成果の一つとして、「目連伝承の近世的展開」と題する論文をまとめ、研究成果報告書として出版した。○宝巻研究のための基礎資料の調査蒐集中国近世の物語り文芸のテキストである宝巻作品の内容は多岐にわたるが、その中でも宗教儀礼に関わる作品を重点にして、資料の蒐集を行なった。とりわけ、葬礼における死者の通過儀礼と密接に関連する、十王信仰や閻羅王の審判、目連の地獄めぐりなどに関わる資料を蒐集し、それらについて、語りの場とその参加者に視点を置いて、分析を加えた。具体的には、国会図書館所蔵の宝巻作品のうち、目連伝説に関わるものの調査を行ない、また、金光寺所蔵の「目連救母経」の写真撮影を行ない、敦煌石室遺書の「目連冥間救母変文」と、明清時期の目連宝巻との中間に位置する「目連救母経」の持つ意味について、分析を加えた。○中国民衆信仰についての基礎資料の整理宝巻作品の多くは、民衆的な信仰の場で語られたのであるが、そうした民衆信仰について、宗教的叛乱などに結びついた宗派については研究が盛んであるが、日常生活の中での信仰については、十分には分からぬ点が多い。広く漢民族全般の日常生活の中での宗教活動について見通しを得るため、胡朴安『中華風俗志』の索引を整理し、その主要な項目をデータベース化し、パソコン上で検索できるようにした。・国内の図書館等に所蔵される宝巻作品を調査し、その形態、出版地、出版組織、および出版者の信仰のあり方を序文や跋文を通じて探求するとともに、作品の内容と出版者の宗教意識との関わりを分析した。・中国で近年出版されつつある、宝巻初集や俗文学叢刊などの叢書に収められた、宝巻を中心とする民衆的な文芸作品を、主題を同じくするものの間で比較研究し、近世における民衆文学の特徴と、その時代的な変化の相を分析した。ただ、このたびの研究では、語り物文芸を中心にして分析を加えたのであるが、その過程で、民間演劇との密接な関係を認識し、語り物文芸と演劇との関連の実態の分析を今後の課題として、のこした。・今回の研究の成果の内でも、典型的な例となるであろう部分を、「中国近世における目連伝承の展開」と題する論文にまとめ、成果報告書に収めて出版した。
含意関係コーパスの分析に基づく自然言語の統一的形式意味論の研究

本研究では、自然言語の意味を形式的に記述するための統一的枠組みについて研究を行った。自然言語では、論理的な意味関係、単語・フレーズ間の意味関係、時間・アスペクト、談話関係など、様々な意味的関係が複雑にからみあっている。しかし、これまでの言語学的研究は、それぞれの分野の特定の現象にフォーカスしたものがほとんどで、これらを統一的に記述し、推論を行う枠組みは存在しない。そこで、意味推論の実世界のデータとして含意関係コーパスを利用し、これを分析することで、統一的な形式的意味表示を構築した。また、これに基づき含意関係認識システムを構築し、高速かつ高精度な推論が可能であることを示した。平成25年度は、前年度に引き続き1.自然言語の意味に関する理論の調査を行うとともに、3.意味理論の形式的な記述の研究を推進した。項目1については、目的、理由、手段、原因、結果などの意味的関係に関する理論の調査を行った。これらの関係について形式理論は存在しないが、いくつかの関係については談話関係として研究が行われており、RST TreebankやPenn Discourse Treebankといったコーパスが開発されている。ただし、これらの研究では関係ラベルの種類を天下り的に決めており、それを支持する基準や相互作用については研究がされていない。例えば理由と原因は似た性質を持っているため、単に関係ラベルを列挙するのではなく、これらの相互作用を説明できる枠組みを構築する必要がある。項目3については、現在開発を進めているテキスト間含意関係認識システムで採用している集合間関係に基づく意味表示理論に基づき、時間、アスペクト、モダリティの実装について検討を行った。形式論理ではこれらの意味構造については集合間関係として記述されているため、それぞれの構造やその規則を記述することは可能である。しかし、これらの間の相互作用については不明な点が多く、今後引き続き検討が必要である。平成24年度は、1.自然言語の意味に関する理論の調査、および2.含意関係コーパスの分析を行った。項目1については、述語論理や動的論理などの形式意味論、オントロジー工学を中心とした語彙的意味論、モダリティに関する言語理論、時間・アスペクトに関する言語理論や言語処理研究について調査を行った。形式意味論と語彙的意味論については形式モデルが提案されており、ほぼそのまま利用することができる。特に、形式意味論の記述枠組みは、語彙的意味論を実装するのに十分な記述力があるため、これらは統合的に実装できると期待される。ただし、これらの推論手法は計算量の問題が大きいため、計算量を抑えるための形式化や推論手法が必要と考えられる。一方、モダリティや時間・アスペクトに関する研究では、非形式的な言語学研究やリソース構築の研究が主である。これらについては、引き続き形式モデルの検討を行うが、項目2の研究成果によりこれらの意味的関係は出現頻度が低いことが明らかとなったため、場合によっては研究の優先順位を下げる。項目2については、評価型ワークショップNTCIR10のRITE2タスクで提供されている含意関係コーパスを用いて、実テキストの含意関係において現れる意味的関係の分析を行った。英語における既存研究を参考に、含意関係を基本文関係にブレイクダウンする手法を開発し、実際にアノテーション作業を行った。その結果、このデータにおいては上位・下位、同義、含意などのオントロジー的関係、特にフレーズ間の関係が高頻度で現れることが明らかとなった。なお、このデータは現在公開している。また、項目1および2の研究の中で、理由、目的、因果関係などの意味的関係を形式化する必要があることを認識した。しかし、これらの意味的関係については言語学においても自然言語処理においても研究が少ないため、今後さらなる調査を行う必要がある。平成26年度は、自然言語の形式的意味表現に関するこれまでの研究に基づき、含意関係コーパスの分析と、意味の統一的記述枠組みの研究を進めた。前者については、含意関係認識タスクの評価データを整備し、評価タスクRITE-VALのオーガナイズを行うとともに、これまでの評価タスクRITE、RITE2および今回のRITE-VALのデータの分析を行った。さらに、この分析に基づき、後者の研究を進めた。具体的には、含意関係認識のための意味記述および推論手法を提案し、含意関係認識評価データにおいてその有効性を示した。本システムでは、形式論理に基づく一般的な推論(三段論法など)に加え、時間や一般化量化子に関する推論、さらにWordNetなどの語彙知識や単語の分散意味表現に基づくパラフレーズ認識を統合した推論を実装している。モダリティやテンス・アスペクトに関する推論は未実装であるが、理論的には統合することが可能である。実験では、これまで提案された表層的類似度に基づく手法や一階述語論理に基づく推論システムよりも高い精度を達成することが示された。一方、まだ含意関係認識の精度は実用レベルからは遠いのが現状である。

データやシステムの出力結果の分析によると、含意関係認識が難しいケースの多くは、フレーズ間の同値関係・排他関係の認識が不完全であることによる。逆に言うと、論理推論や時間関係の推論が原因であることは少ない。したがって、より高精度な含意関係認識システムを実現するためには、パラフレーズ認識の高精度化が必須であるとの結論に達した。自然言語処理項目1, 3についてほぼ計画通りに研究が進捗している。項目1については、調査すべき研究はほぼ網羅し、一通り完了した。項目3については、異なる種類の意味構造間の関係を記述することが本質的な難しさであることが明らかになり、今後の研究のポイントの一つとなると考えられる。項目1.自然言語の意味に関する理論の調査, 2.含意関係コーパスの分析,はほぼ計画通りに研究が進捗しているが、以下の点については当初予想を上回る成果を挙げている。項目1については、当初想定していなかった、既存の意味論研究ではあまり対象となっていない意味的関係の存在を確認した。次年度以降は、これについても合わせて研究を進める予定である。項目2については、含意関係コーパスの分析結果を実際にデータとして公開するところまで進捗している。平成26年度は、前年度に引き続き3.意味理論の形式的な記述の研究を進めるとともに、4.意味の統一的記述枠組みの研究を推進する。研究実績・達成度の項目で述べたように、異なる種類の意味構造間の関係を記述することが本質的な難しさである。全ての意味構造に対して完全な意味記述を確立することは短期的には不可能であるため、現在研究を進めている論理表現、時間・アスペクト・モダリティ、およびオントロジーを統合し、含意関係コーパスにおいて頻度の高い現象について形式的記述を与えることを目指す。また、含意関係コーパスの分析では、パラフレーズの認識が必要なケースの頻度が高いことが明らかとなった。自然言語処理ではパラフレーズの自動獲得の研究がさかんに行われているが、特定の形のパラフレーズを対象とした研究が主であり、実際のコーパスを網羅できるものはない。高精度な含意関係認識のためには実データを網羅できるパラフレーズ認識手法の研究が必要である。研究計画における1.自然言語の意味に関する理論の調査を引き続き推進し、また本年度の成果に基づき3.意味理論の形式的な記述についての研究を開始する。1については、本年度の研究によって明らかになった、今まで形式的な取り扱いがされてこなかった意味的関係(目的、理由など)について、既存研究の調査を行う。3については、本年度調査を行った形式意味論の枠組みのうち一つを採用し、オントロジーや語彙概念構造でとらえられている意味的関係、モダリティ、時間・アスペクトについてその形式的記述方法を検討する。テキスト間含意関係認識システムの実装にかかる作業を次年度に行うため。プログラム実装の謝金として使用する。
YbSiにおけるヘビーフェルミオン状態の研究

研究計画に述べたようにYbSiは結晶作製に非常に困難があった。そこで本研究のほとんどはSiと比較的反応しにくい材料を捜すことにあてられた。特にW(タングステン)るつぼの中にさらにPBN(パイロリティックボロンナイトライド)のるつぼを挿入して、SiとWの直接の接触をさけるという方法を試した。従来PBNは半導体メーカーでSi単結晶の作製にも使用されており1500度程度までは耐えうることが知られていたが、YbSiの結晶作製に必要な1800度程度での耐久性は知られていなかった。今回我々はYbSiをはじめUCu_5等のアクチナイド化合物についてもPBNるつぼを使用した。その結果アクチナイド化合物についてはこの方法が有効であるが、YbSiに関してはPBNとSiが高温でかなり反応し結晶作製は困難であることがわかった。Wるつぼに直接原材料を封入して短時間だけ加熱することも試みたがYbSiの純良な結晶を得るにはいたらなかった。しかしPBNという新素材についてアクチナイド化合物では有効であるという新たな知見を得ることができ、今後の結晶作製で有効に使用されることが期待される。また電気抵抗とホール効果の測定装置は、今回新たに作製しすでに測定可能になっており、さらに結晶作製を続行してこれについて測定予定である。YbSiとの比較を行う予定であったYbモノプニクタイトについては、YbSbが従来知られていなかった複雑な磁気相図を持つことを磁化測定とNMR測定から明らかにした。特に中間相に四重極秩序という特殊な秩序相が存在していることと非常に小さな磁気モーメントの秩序があることを指摘し、メスバウワ-効果の実験で観測されていた相転移が中性子回折では観測されなかったことを矛盾なく説明した。
リンパ形質細胞性リンパ腫の分化動態に関わる因子の解明

グルタミンは細胞増殖だけではなく細胞分化にも重要な役割を果たしている。グルタミンはリンパ球の分化に重要な役割を果たしているが、リンパ腫の分化に対してグルタミンが及ぼす効果については知見が乏しい。リンパ形質細胞性リンパ腫は形質細胞分化を伴うB細胞性リンパ腫で、Bリンパ球と形質細胞の性格を併せ持つので、リンパ腫の分化について検討しやすい腫瘍である。私達は、リンパ形質細胞性リンパ腫の細胞株を用いて、リンパ腫の分化に対してグルタミンが及ぼす効果を調べた。その結果、グルタミンはp38 MAPKを介して形質細胞分化を促進していることが分かった。私達は、リンパ形質細胞性リンパ腫において、Bリンパ球と形質細胞の性格を両方持たない未熟な細胞群が少数存在し、その細胞群は多分化能を有しアポトーシス耐性であること、逆に、Bリンパ球と形質細胞の性格を両方強く持つ分化した細胞群はアポトーシスに脆弱なことを既に報告した。グルタミンは、未熟なアポトーシス耐性細胞群の割合を減らし、アポトーシスに脆弱な分化した細胞群の割合を増やす因子であることが分かった。このことは抗腫瘍効果(分化誘導療法など)への活用につながる可能性があると考える。グルタミンが、リンパ形質細胞性リンパ腫において、未熟なアポトーシス耐性細胞群の割合を減らし、アポトーシスに脆弱な分化した細胞群の割合を増やす因子であることが分かったから。リンパ形質細胞性リンパ腫以外の細胞で知られている分化動態に関わる既知の微小環境因子が、リンパ形質細胞性リンパ腫細胞株でどのように作用するかを引き続き検討する。これまでに低酸素環境、大気圧プラズマやグルタミンの作用を検討してきたが、現在、検討すべき他の微小環境因子を模索している。
逆流再循環装置によるインデューサのキャビテーション不安定現象の防止に関する研究

ロケット用ターボポンプインデューサでは、軸振動の原因となるキャビテーション不安定現象が生じ、これがロケットエンジンの開発過程で世界的に問題となっている。本研究ではこれを効果的に抑制する方法(ケーシングトリートメント)を見出した。また、キャビテーション不安定現象の発生メカニズムの解明に役立つ、キャビテーションの動特性の計測に取り組み、これを明らかにした。ロケット用ターボポンプインデューサの開発過程でキャビテーション不安定現象が問題となっている。キャビテーション不安定現象は、翼端漏れ渦キャビテーションと隣接翼の干渉によって生じる低周波数の不安定現象と、逆流渦キャビテーションが翼と干渉することによって生じる高周波数の不安定現象の2種に大別される。研究代表者は、従来の研究で、インデューサ入口近傍のケーシングに周方向グルーブを設けることにより、翼端漏れ渦キャビテーションと隣接翼の干渉によって生じる低周波数の不安定現象の抑制に成功している。また、軸方向グルーブ(Jグルーブ)により、高周波数のキャビテーション不安定現象が抑制されることを確認している。これらをうまく組み合わせることで、すべてのキャビテーション不安定現象を抑制できるケーシングトリートメントが実現できる可能性がある。そこで、平成24年度は、主に数値計算により、周方向グルーブと軸方向グルーブを組み合わせたケーシングトリートメントの設計、開発に取り組んだ。周方向グルーブから上流側につながる形で軸方向グルーブを設けると、逆流の流量が増大して入口逆流域が拡大し、逆流渦キャビテーションの発生を促進してしまう可能性があることが判明した。周方向グルーブと軸方向グルーブをわずかに離して設置すると、逆流の流量の増加(入口逆流域の増大)を回避しながら、入口逆流の旋回速度を低減できたため、逆流渦キャビテーションの発生を抑制できる可能性が示唆された。平成25年度には、最も効果的に旋回速度を低減できる軸方向グルーブの形状を見出し、これが逆流渦キャビテーションを抑制する効果を実験で実証する予定である。ロケット用ターボポンプの開発過程で、インデューサに振動の原因となるキャビテーション不安定現象が生じ、世界的に問題となっている。研究代表者は、従来の研究で、周方向グルーブにより低周波数の不安定現象の抑制に成功し、また軸方向グルーブにより高周波数の不安定現象の抑制に成功している。平成25年度には、これらを組み合わせることにより、すべての不安定現象を抑制しうるグルーブの形状を数値シミュレーションにより検討した。しかしながら、これらの組み合わせには、抑制に十分な効果を見込めるものを見いだせなかった。そこで、周方向グルーブ内にスワールブレーカーを設置する方法を検討したところ、キャビテーション不安定現象の抑制に有効な流れ場を、数値シミュレーションで確認できた。今後このケーシングトリートメント(製作済み)の効果を実験で確認する予定である。ところで、キャビテーション不安定現象の発生には、キャビテーションの動特性が関係していると考えられている。そこで、研究代表者は、極めて困難なインデューサに生じるキャビテーションの動特性の計測に取り組み、これに成功し、キャビティが流量変動や圧力変動に対し、位相遅れを持って応答することを明らかにした。また、より基本的なキャビテーションである、単独翼に生じるシートキャビテーションの動特性の計測にも取り組み、圧力変動に対して、位相遅れを持って応答することを明らかにした。今後、種々の流入条件に対して動特性を調べ、インデューサに生じるキャビテーション不安定現象と動特性の関係、およびキャビテーションの基本的な特性を明らかにする予定である。平成23年度は、研究代表者が見出した知見に基づき、翼端漏れ渦キャビテーションの隣接翼との干渉、並びに逆流渦キャビテーションの発生を防止することで、すべてのキャビテーション不安定現象の発生を防止する新しいデバイス、「逆流再循環装置」の設計に取り組んだ。キャビテーション流れに対する数値計算を実施し、H-II用液体酸素ターボポンプインデューサと同等の基準インペラに対し、「翼端漏れ渦キャビテーションと逆流を逆流再循環装置内に導く」という基準に従って逆流再循環装置の形状を見出すことに取り組んだ。結論から述べると、不安定現象の抑制に最適な形状を未だ見いだせていない。逆流再循環装置に翼端漏れ渦キャビテーションと逆流を導くことに成功したものの、主流に再循環流を戻す箇所で圧力が低圧になるため、キャビティが発生し、これに起因して逆流再循環装置内でサージングが発生するという問題に直面している。この問題を解決するために、周方向グルーブと軸方向グルーブ(Jグルーブ)を組み合わせたケーシングトリートメントの設計、開発に新たに取り組んでいる。研究代表者は、従来の研究で、周方向グルーブにより、翼端漏れ渦キャビテーションと隣接翼の干渉によって生じる低周波数の不安定現象の抑制に成功している。また、軸方向グルーブにより、高周波数のキャビテーション不安定現象が抑制されることを確認している。これらをうまく組み合わせることで、すべてのキャビテーション不安定現象を抑制するデバイスを創出できると考え、その開発を急いでいる。

平成23年度に開発に取り組んだ「逆流再循環装置」の開発で遅れが生じ、この影響で若干研究が遅れている。平成24年度の研究はおおむね順調に進んでおり、平成25年度には当初の計画を達成できるものと考えている。キャビテーション流れに対する数値計算を実施し、翼端漏れ渦キャビテーションと逆流を装置内に導ける逆流再循環装置の設計に成功した。しかし、主流に再循環流を戻す箇所で圧力が低圧になってキャビティが発生し、これに起因して逆流再循環装置内でサージングが発生するという問題に直面している。平成24年度の研究では、周方向グルーブと軸方向グルーブをわずかに離して設置することで、逆流の流量の増加(入口逆流域の増大)を回避しながら、入口逆流の旋回速度を低減できることが判明し、逆流渦キャビテーションの発生を抑制できる可能性が示唆された。そこで本年度は、最も効果的に入口逆流の旋回速度を低減できる軸方向グルーブの形状を数値計算で見出し、これが逆流渦キャビテーションを抑制する効果を実験で実証する予定である。逆流再循環装置内でのキャビテーションサージの発生を防止するために、周方向グルーブと軸方向グルーブ(Jグルーブ)を組み合わせたケーシングトリートメントの設計、開発に新たに取り組んでいる。研究代表者は、従来の研究で、周方向グルーブにより、翼端漏れ渦キャビテーションと隣接翼の干渉によって生じる低周波数の不安定現象の抑制に成功している。また、軸方向グルーブにより、高周波数のキャビテーション不安定現象が抑制されることを確認している。これらをうまく組み合わせることで、すべてのキャビテーション不安定現象を抑制するデバイスを創出できると考え、その方向で研究を推進している。設計するケーシングトリートメントを設けたケーシング2種とその関連部品の製作に約120万円、流れ計算ソフトウェアのレンタル料に約30万円、消耗品費と旅費に約30万円を使用する予定である。設計したケーシングトリートメントを設けたケーシングとその関連部品の製作に約100万円、残額約30万円を消耗品費と旅費として使用する予定である。
スペースからの赤外線観測による共同研究

現在進行中の3つのスペース赤外線観測プロジェクトについて、関心を持つ国内の研究者を組織して研究を有機的に進めることが本研究の主目的である。日本初の宇宙の赤外線望遠鏡IRTSは年度末の3月にSFUに搭載されて打ち上げられた。実際の観測運用は4月にかけて行われる予定であるが、観測可能な期間が約3週間に限られているために、これを最大限に有効利用するための入念な観測計画作成を東京近辺で十数回、名古屋大学で一度行った。また、IRTSの最終的な性能試験を種子島宇宙センターで行い、所期の性能が期待できることを最終的に確認した。ISO計画に関しては今年度は一般からの観測公募が行われたため、東京と京都でISOセミナーを行い日本からの応募が盛んに行われるように努めた。その結果、日本からは50人近い研究者の合計100件を越える観測提案があり、しかもESAにおける審査の結果半数近くの提案が採択される結果となった。これらの数字はスペース赤外線観測の重要性に対して国内の研究者が強い関心を持っていること、及び赤外線における観測研究が世界的水準にあることを示している。来年度のISOの打上げが待たれるところである。IRIS計画についてはこれまでの数年間にわたる検討結果をまとめて、正式に宇宙科学研究所に提案した結果、次期計画の一つとして高い評価を得ることができた。IRIS計画の後に続く21世紀の将来計画に関してはまだほとんど具体化されていないが、国内の研究者に積極的な働きかけを行い赤外線分野に限らずスペース天文学全体の将来計画に関する2つの研究会を中心となって開催した。
スーパーダイバーシティ状況におけるエスニック境界の再編：大阪市M地区の事例

本研究は、多様性がより増大する大阪市M地区を対象に、質的調査を通じ、エスニック境界の再編の動態と境界の機能を明らかにすることを目的とする。歴史的に在日コリアンが集住してきた大阪は、多様性に富む都市として発展してきた。さらに近年は多様な国からの移住者が増加し、外国人観光客も急増している。本研究は、この状況を「スーパーダイバーシティ」として捉え、その実態を明らかにした上で、既存の支配的なエスニック境界がいかに再編され、新たな境界とともにどう機能しているかを分析する。これは、差別の実態を地域レベルで明らかにする社会的意義やエスニシティ・移民研究において「集団」概念を問い直す理論的意義ももつ。
知的コミュニケーションのための高次推論と認知プロセスの研究

本年度は、ユーザが入力した質問に対して一貫した説明文を生成するマニュアルレスシステムASSISTを開発した。ASSISTの特徴としては以下の3点がある。(1)対話状況に応じて動的に説明内容を変更するために、説明文生成プランニングと呼ぶ手法を開発した。説明文生成プランニングにおけるゴールとは、読み手の疑問を解消できるような説明文を生成することである、ゴールを達成するためのプランは、説明文の内容や順序を規定した一連の手続きに対応している。ASSISTは、説明の手順を形式的に記述したオペレータ集合を利用して、ゴールをサブゴール列に展開しながらプランニングを進めている。オペレータはプランニングメカニズムと分離されているために、本手法は、説明の手順の追加や修正、システム拡張などが容易にできるという利点がある。(2)個々のユーザの知識レベルに合わせた文章を生成するためには、説明に使用する概念をユーザが知っているかどうかを推論しなければならない。ASSISTでは、平均的なユーザの知識状態を表すデフォルトモデルと、個々のユーザーの知識状態とデフォルトモデルとの差異を表す個人モデルからなる、ユーザモデルを導入してユーザの知識レベルを推論している。また、ユーザモデルを利用してユーザの知識の欠落を推定するためには、Shapiroの提案したプログラム診断システムPDSを利用して、UMIと呼ぶユーザモデルインタプリタを開発している。(3)説明文生成プランニングによって得られる結果には、システムが生成すべき説明内容と、その順序を規定する情報のみが含まれている。これらの情報化ら、つながりのある読みやすい文章を生成するために、Sidnerらが提案した焦点の概念を導入していてる。焦点の推移過程は、現在の焦点を蓄えるレジスタCF、次文で焦点となりうる概念を蓄えるリストPFL、以前の焦点を蓄えるためのスタックFSからなる3つのデータ構造を用いて管理している。
ドップラーOCTを用いたBRVOの病態解明と新規治療法の確立

TOPCONJAPAN(株)と共同開発したドップラーOCT血流計を用い、以下の基礎および臨床研究を行った。1)ガラス管とネコを用いた基礎実験(論文1)及び2)臨床研究1健常人を対象にして再現性実験を行った(論文2)。2大動脈弁閉鎖不全症を有する大動脈炎症候群患者の血流速度分布(プロファイル)解析(論文3)と網膜静脈分枝閉塞患者の網膜動静脈交叉部前後での静脈循環測定を行った(学会発表1)。2016年1月にがラスキャピラリー実験及びネコ実験における、測定の安定さについてIOVSでアクセプトされた。ドップラーOCT(DOCT)のアップデートは順調に進んでおり、現在は世界初のフルオートでの安定した測定ができるようになり、2016年のARVOにてポスター発表を行った。現在臨床における種々の網膜血流障害疾患の測定を行い、論文報告の準備をしている。臨床研究は進んでいるが、ネコ実験におけるBRVOモデル作成に難航しており、基礎実験系に遅れが生じている。本年度は、昨年度の成果(全身麻酔下のネコ眼でのドップラーOCT(DOCT)血流計の測定(IOVS 2016))を基に、臨床(人眼)での測定を目標に自動トラッキングが可能なソフトウエアを開発した。健常人を対象とした臨床研究では、DOCT血流計は再現性が高く、固視微動を有する人眼でも安定して測定できることを証明した(IOVS 2017, in press)。その上で網膜動静脈交叉部前後の血流評価を可能にするために、BRVOの好発部位である網膜動静脈交叉部前後の静脈血流を測定し、血流速度波形解析を行った。対象はコントロールとBRVO患者の暸眼、または患眼の患部以外の動静脈交叉部位である。網膜静脈速度波形には明らかな変化は認めなかった(第119回日本眼科学会総会)が、動静脈交叉部の血流速度プロファイルから乱流状態を乱流indexを用いて評価するために、1心拍中のRBVPの解析機能を付与し、現在詳細に解析中である。また、前述のRBVP解析研究の一つとして、大動脈弁閉鎖不全症を有する大動脈炎症候群患者の網膜循環測定を行った。すると拡張期の静脈RBVPが大きく乱れていることを証明し報告した(AJO case report 2017)。今後もDOCT血流計でなければ行うことができないRBVP解析研究を発展させ、BRVOの病態解明、治療研究に役立てたいと考えている。本年度中には、健常人における測定の安定さを報告し、さらに臨床研究での論文報告を数本投稿する予定である。並びにネコBRVOモデルの作成も行い、血流改善効果のある薬剤の検討を行う。眼科学基礎(ネコ)実験が進捗しておらず、その実験にかかる物品費が使われなかったため当初の計画通りネコ実験にて使用してゆく。
都市高齢者の健康寿命延伸の推進活動に関する6年間の追跡評価研究

都市における高齢者の要介護や痴呆を予防する健康寿命延伸の根拠に基づいた実践方法を明らかにし、地域保健活動に寄与することを目的とした。A市の高齢者に2001年,2004年の調査をベースとして、2007年実態調査をした。高齢者の社会的健康は、6年前の精神的健康が基盤となり、3年前の身体的健康を経て間接的に規定される可能性が示唆された。健康づくり推進委員の役割を討議の中で明確にし、市民の提案による月例ウォーキングを企画開催した。場と機会をつくることを手段として人の絆づくりを目標に、個人を大切にした組織的活動に取り組む参加型研究手法を用いて、新規参加者や男性参加者を増やしている。都市の高齢者が寝たきりや痴呆を防する健康寿命廷伸の実践方法のエビデンスを明ちかにし、保健活動に寄与することを目的とする。平成13年に行った調査をデータベースとして6年目の追跡調査を実施した。平成19年10月1日現在、65歳以上の在宅市民全員を対象に郵送による質問紙調査を行ろた。調査時期は、平成19年10月2日から19日までである。調査対象は25,316人であり、回収数15,428人分析有効回答数は15,194人回収率60.0%)であった。平成19年度は、横断的基本集計を行った。本人による回答は93%秘であり、本人以外による代理画答は950人であった。代埋回答者の理由は、第1が認知症・理解力の低下(28.6%)であった。現在治療中の疾患がなしは16.1%であった。疾患の種類は、高血圧が34%、目の病気18.6%、骨・関節の病気14.3%、歯・歯周病13.9%、心臓病11.9%、高脂血症11.0%、糖尿病10.3%であった。身長と体重から算出される適正体重指標BMI(Body、MassIndex)では、肥満(25以上)は、全体で17.7%、女性16%、男性19.6%であった。一方やせ(18.5未満)は9.6%であり、女性11.9%、男性6.9%であった。85歳以上では6ヶ月間で23kg以上の体重減少があった人が女性19.5%、男性20.2%であった。主観的健康感は、とても健康・まあまあ健康合わせて77%と過去の調査とほぼ同様の結果であった。運動やスポーツを週3回以上している人は30.6%であった。隣近所を含む外出は週1回以上している人は91.6%、85歳以上では女性64.7%、男性74.5%であった。また、外出頻度が多いと健康感が高く、外出頻度が少ないと健康感が低くなっていた。都市部在宅高齢者における社会的関係性の3年間の変化を明確にすることを目的とする。調査対象は、A市の協力を得て65歳以上の都市部在宅高齢者全員16,462人を対象とし、2001年度有効回答した13,195人である。分析対象は、919名の転居者を除く12,147人の生存を6年間追跡した。この間1,899人の死亡と死亡日を確定した。社会的関係性に関する設問は、近隣外出と趣味活動、地域活動とした。質問紙は「一人で隣近所に外出できますか、選択肢1-3.「地域活動を積極的にしていますか」選択肢1-3.「趣味活動を積極的にしていますか」選択肢1-2.これらの番号を加算し社会的孤立得点とした。社会的孤立得点8点が最孤立群である。第1に、都市在宅高齢者の社会的関係性をみると、男女とも加齢とともに統計学的に有意に社会的関係性が希薄になっていた。第2に、社会的孤立得点6点以下を0にし、7点と8点を1に二部して多重ロジスティックにより各要因との関連を分析すると、孤立していないことと統計学的に有意な関連要因は、男女ともに、年齢が若いこと、主観的健康感が高いこと、外出頻度が多いことであった。女性のもかかりつけ歯科医師がいることが示された。第3に、社会的孤立得点が7点以上で活動が不活発で孤立している群ほど、3年後には男女共に約4割が要介護者になることが示された。都市高齢者が日々行っている社会活動が、3年後の要介護状況を予防する上で、予測妥当性の高い指標である可能性が示唆された。

都市部在宅高齢者における身体的健康、精神的健康、社会的健康の6年間の変化とその因果関係は2001年の『精神的要因』(『』は潜在変数)が基礎となり2004年である3年後の『身体的要因』を直接的に規定し、2007年である6年後の『社会的要因』を間接的に規定するモデルが、他のモデルに比べ相対的に大きな決定係数(女性23%、男性25%)を示し、適合度指数はNFI=0.935,IFI=0.952,RMSEA=0.019と高い適合度が得られた。2001年に調査した65歳以上の高齢者を2007年に生死を確認した12,147人を対象に日常活動能力との関連要因を探索した。6年後の男女の共通の死亡リスク要因は(1)年齢、(2)買い物、(3)食事の用意」であった。男性は(1)健常低得点(死亡ハザード1.9)、(2)買い物不可(1.8)、(3)新聞書物不可(1.6)、(4)預貯金出し入れ不可(1.5)、(5)食事の用意不可(1.45)であった。女性は、(1)買い物(1.9)、(2)食事の用意(1.4)であった。社会的孤立得点が最も高い群の6年後生存率は男性で約2割女性で約5割に低下していた。COXハザードモデルによって生存を予測する要因を解析した。6年間の生存維持のためには、男女共に社会的に孤立せず、主観的健康感を維持し、肝臓病がないことであった。男性は外出頻度を維持し主治医がいないこと女性ではかかりつけ歯科医がいることが統計学的に有意な関連があった。住民参加で保健計画を作成し展開する活動を通して、住民と行政職員と共に地域参加型研究として健康づくり推進委員活動や関係機関との連携実践活動を行ってきた。その活動を共に振り返り新たな活動を計画する中で、市民がHealthy Cityを意識した活動を行うには(1)役割の認識、(2)活動の根拠となる情報、(3)意図的な戦略を協働計画することが重要であった。そのためには、エンパワメントの3要素「対話・傾聴・行動」が不可欠であることが実証された。
らせん状ポリマーブラシの局所構造および力学特性解析

本研究は,片末端が基材表面に対して高密度に固定化された,らせん状ポリマーの構造および力学物性に関する詳細な知見を得ることを目的としている.これまでに表面開始リビングアニオン重合法に基づき新規らせん状ポリマーブラシの創製およびそのらせん構造の分子包接能評価を成し遂げている.本年度は,らせん状ポリマーブラシに対するさらなる機能性付与を実現するために,ポリマーブラシの側鎖部位への分子導入を試みた.これまでに報告されているポリマーブラシの側鎖部位への機能性付与は,ポリマーブラシ調製時に用いるモノマー種の選択により達成される.一方で,側鎖に機能性部位を有するモノマーは,反応性,溶解性などの観点から重合手法に限界がある.側鎖にカルボニル基を有するPMMAは,種々のアルコール,アミンなどと水素結合を形成する.そこで表面開始リビングアニオン重合法に基づき調製したPMMAブラシに対して,機能性部位を有するアルコールを相互作用させることにより,らせん状ポリマーブラシ側鎖への機能付与を目指した.キラル化合物とメタクリレート系高分子の分子間相互作用に基づくらせん構造形成におよぼす立体規則性の影響を評価するためのモデル系として,様々な立体規則性を有するPMMAを調製しその構造解析を行った.温度変調型の核磁気共鳴(NMR)および赤外吸収分光(IR)測定に基づき,PMMAとキラル分子が水素結合により相互作用を生じていることを明らかにした.キラル分子と相互作用を生じたPMMAをスピンキャスト法により製膜し,円偏光二色性(CD)および振動円二色性(VCD)測定に基づき構造解析を行った結果,アルコール化合物と相互作用したPMMAは立体規則性に応じて異なる構造を形成することが明らかとなった.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は,片末端が基材表面に対して高密度に固定化された,らせん状ポリマーの構造および力学物性に関する詳細な知見を得ることを目的としており,これまでに表面開始リビングアニオン重合法に基づき新規らせん状ポリマーブラシの創製を成し遂げている.ポリマーブラシは,高密度に固定化された高分子鎖間の立体反発に起因して,全ての高分子鎖が基板に対して垂直方向に伸張・配向し,特異的な機能を発現する.そのため,グラフト鎖の分子量およびグラフト密度はらせん状ポリマーブラシの構造形成およびその配向に大きな影響をおよぼすと考えられる.本年度は,らせん状ポリマーブラシのモデル系として,表面開始リビングアニオン重合法により分子量,グラフト密度の異なるシンジオタクチックポリメタクリル酸メチル(st-PMMA)ブラシを調製し,フラーレンC60を包接した際のst-PMMAブラシの分子鎖凝集構造解析を微小角入射広角X線回折(GIWAXD)測定に基づき行った.GIWAXD測定によって得られた二次元の回折像を詳細に評価したところ,バルク状態では不規則に配列するらせん構造が基板表面に対して垂直に配列していることが明らかとなった.これは,ポリマーブラシの特異な分子鎖の配向性がらせん状ポリマーの構造形成に影響をおよぼしていることを示している.また,分子量,グラフト密度の異なるst-PMMAブラシに対して同様の実験を試みた結果,グラフト密度が0.47 chains/nm2以上,もしくは数平均分子量が40,000 g/mol以下のポリマーブラシに関してはらせん構造の形成が観測されず,ポリマーブラシのグラフト密度,分子量がグラフト鎖のらせん構造の形成に大きく影響することが明らかとなった.本年度はらせん構造を形成するポリマーブラシの調製およびその構造評価を目的とした.表面開始リビングアニオン重合法を用いることにより,分子量,分子量分布および立体規則性が制御されたらせん状ポリマーブラシの調製に成功し,GIWAXD測定に基づきその構造の詳細な評価が行えたため,研究はおおむね順調に進展していると言える.本研究は,片末端が基材表面に対して高密度に固定化された,らせん状ポリマーの構造および力学物性に関する詳細な知見を得ることを目的としている.これまでに表面開始リビングアニオン重合法に基づき新規らせん状ポリマーブラシの創製およびそのらせん構造の分子包接能評価を成し遂げている.本年度はらせん状ポリマーブラシの応用展開として,らせん状ポリマーブラシのらせん空孔を利用した高次フラーレンの分離にも着手した.St-PMMAは,らせん構造を形成し,らせん内部にフラーレンを包接することが明らかにされており,特にC60, C70よりも高次のフラーレンを選択的に包接する.ナノ粒子に調製したポリマーブラシは,バルク状態と比較して耐溶剤性,分離性,リサイクル特性に優れているため次世代のフラーレン分離材料として期待される.粒径200 nmのシリカ微粒子表面に調製したst-PMMAブラシを,C60, C70および高次フラーレンを含むトルエンに分散したところst-PMMAブラシは高次フラーレンのみをらせん構造内部に包接することが明らかとなった.また,バルクのst-PMMAでは,高次フラーレンを包接後,フラーレンからst-PMMAを取り除くことが困難であったのに対して,st-PMMAブラシでは,遠心分離によってst-PMMAをフラーレンから簡便に除去することが可能である.フラーレンから除去したst-PMMAブラシを用いて再びフラーレンの選択分離を行った結果,st-PMMAブラシの高次フラーレン選択性は変化しなかった.

この結果は,st-PMMAブラシのフラーレン分離材料への応用を示すものである.本年度はらせん構造を形成するポリマーブラシのバルク状態とは異なる分子包接挙動を明らかにし,らせん状ポリマーブラシのらせん空孔を用いたフラーレンの選択分離を成し遂げた.本研究成果は,学術論文として既に発表済みである.以上の理由により、期待通り研究が進展したと判断した。本研究は,片末端が基材表面に対して高密度に固定化された,らせん状ポリマーの構造および力学物性に関する詳細な知見を得ることを目的としている.これまでに表面開始リビングアニオン重合法に基づき新規らせん状ポリマーブラシの創製およびそのらせん構造の分子包接能評価を成し遂げている.本年度は,らせん状ポリマーブラシに対するさらなる機能性付与を実現するために,ポリマーブラシの側鎖部位への分子導入を試みた.これまでに報告されているポリマーブラシの側鎖部位への機能性付与は,ポリマーブラシ調製時に用いるモノマー種の選択により達成される.一方で,側鎖に機能性部位を有するモノマーは,反応性,溶解性などの観点から重合手法に限界がある.側鎖にカルボニル基を有するPMMAは,種々のアルコール,アミンなどと水素結合を形成する.そこで表面開始リビングアニオン重合法に基づき調製したPMMAブラシに対して,機能性部位を有するアルコールを相互作用させることにより,らせん状ポリマーブラシ側鎖への機能付与を目指した.キラル化合物とメタクリレート系高分子の分子間相互作用に基づくらせん構造形成におよぼす立体規則性の影響を評価するためのモデル系として,様々な立体規則性を有するPMMAを調製しその構造解析を行った.温度変調型の核磁気共鳴(NMR)および赤外吸収分光(IR)測定に基づき,PMMAとキラル分子が水素結合により相互作用を生じていることを明らかにした.キラル分子と相互作用を生じたPMMAをスピンキャスト法により製膜し,円偏光二色性(CD)および振動円二色性(VCD)測定に基づき構造解析を行った結果,アルコール化合物と相互作用したPMMAは立体規則性に応じて異なる構造を形成することが明らかとなった.今後は,らせん状ポリマーブラシのらせんサイズの制御およびその力学特性の評価を行う.本研究で調製したポリマーブラシは,内部に導入する分子のサイズに依存して異なるサイズのらせん構造を形成することが期待される.そこで,らせん状ポリマーブラシに対して様々な分子を導入することによりらせん構造の制御を試みる.また,らせん構造がポリマーブラシの力学特性におよぼす影響を評価する予定である.次年度は,ポリマーブラシ側鎖部に様々な官能基を導入することにより,らせん状ポリマーブラシへのさらなる機能性付与を検討する予定である.ポリマーブラシのらせん構造を円偏光二色性(CD)および振動円二色性スペクトル(VCD)測定により評価し,側鎖基がポリマーブラシのらせん構造におよぼす機能を明らかにする平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
3次元多様体の本質的曲面の研究

研究実施計画に基づき、閉、または、境界付き3次元(双曲)多様体内に固有にはめ込まれた本質的曲面の構成・性質の研究を行った。仮想ハーケン予想「基本群が無限群である全ての閉3次元多様体は仮想ハーケンであろう」の肯定的解決に向けて導入されたものである。実際、仮想ハーケン3次元多様体が、はめ込まれた本質的曲面を含むことは定義から明らかである。Lackenby氏は、ヒーガード勾配を導入した論文の中で、3次元双曲多様体の仮想ハーケン性とヒーガード勾配の消滅が、密接に関係することを示している。本論文では、よく知られている3次元多様体のクラスであるザイフェルト多様体について、そのヒーガード勾配がいつ消滅するかを完全に決定した。一方、千葉大学佐藤進氏との共著論文「Liftability fordouble coverings of immersions of non-orientable surfaces into 3-space」では、最も基本的な3次元多様体である3次元ユークリッド空間にはめ込まれた曲面の研究を行った。3次元ユークリッド空間にはめ込まれた曲面の構成法として、4次元ユークリッド空間に埋め込まれた曲面を射影するという方法が考えられる。しかし、例えば、射影平面と呼ばれる曲面のはめ込みはそのようにして得られないことが知られている。本論文では、はめ込まれた射影平面の二重被覆として得られるはめ込まれた球面も、4次元ユークリッド空間に埋め込まれた曲面の射影とならないことを証明した。また、種数の高い曲面の場合には、同様のことが成り立たない例も与えている。3次元多様体の本質的曲面とは,その包含写像が基本群間の単射を導くものである.3次元多様体を構成する手法として,結び目に沿ったデーン手術と呼ばれるものがある.論文'Accidental surfaces and exceptional surgeries'では,擬フックス的でない本質的閉曲面の存在が,例外的デーン手術の存在範囲に影響を及ぼすことを示した.ここで,例外的デーン手術とは,双曲結び目(=補空間が有限体積双曲多様体となる結び目)に沿った双曲的でない多様体を生成するデーン手術のことである.例外的デーン手術は高々有限個であることが知られている(Thurstonの双曲デーン手術定理).また,論文'Klein bottle surgery and genera of knots'では,例外的手術の中でも,クライン・ボトルを含む多様体を生成するものに注目し,例外的デーン手術の存在範囲を結び目が張る曲面の最小種数を用いて評価した.研究実施計画に基づき、閉、または、境界付き3次元(双曲)多様体内に固有にはめ込まれた本質的曲面の構成・性質の研究を行った。