hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
材料科学におけるパターン形成の数理

材料科学におけるマクロ、および、ミクロなパターン形成に関する数理モデルの提案、その理論解析、および、数値シミュレーション法の開発を行った。具体的には高分子系のメソフェイズ形成と構造間転移の理論の構築とその数値シミュレーションを行い、実験との比較検討を行った。また、電荷コロイド粒子系のオーダリングの大規模計算機シミュレーションを行い、新しい不安定性を発見した。これは、実際に次世代ディスプレー開発にとって有効な成果である。結晶成長では、フェイズフィールドモデルをグレイン境界のダイナミクスを表現するよう拡張し、実験でみられているグレイン境界の運動を理解することができた。また、その数学的基礎に関する考察も行った。反応拡散方程式やAllen-Cahn方程式から界面や境界の運動方程式を導出する縮約理論を発展させた。グローバルな結合をもつ保存系の相形成キネテックスの研究を行った。さらに、化学反応相分離系でのドメインダイナミクスの数値シミュレーションと理論解析、および、周期外力のもとでの同期現象の研究を行った。反応拡散系では、空間的に非一様な場合の界面やパルスのダイナミクスの数値計算と特異摂動法による解析を行った。走化性をもつバクテリアコロニーのパターンを理解するための数理モデルを導入し、その数値シミュレーションで、一見複雑にみえるパターン形成の本質を解明した。これら、材料科学とそれと関係する生命系に現れるさまざまな非平衡自己組織パターンの統一的理解に向けて、応用数理と理論物理、実験が互いに協力したユニークな研究体制のもとで、最初の計画をはるかに上回る研究成果を挙げることができた。材料科学における未解決の現象を数理科学の立場から、分担者相互が密接な連絡をとりながら、実験、モデルの構築、計算機シミュレーション、方法論の開発を行った。1.高分子共重合体のミクロ相分離構造間転移の実験、計算機シミュレーション、および理論解析を行った。また、選択溶媒中のブロックコポリマーが形成する自己会合体の形状の転移について,自己無撞着平均場理論を用いた数値的解析を行った。2.反応拡散系に現れる時空パターンを数理的に理解するため、境界(界面)を取り出す手法である「特異極限法」の開発を行った。その応用として、パルスダイナミクスの定式化に成功している。3.金属表面での化学反応系における相分離現象のモデルを構築し、数値シミュレーションを行うことによって、自発的に伝搬するラメラおよびヘキサゴナル構造が存在することを見出した。また、それら伝搬する構造の振幅方程式を導出した。4.アスコルビン酸のメタノール溶液の蒸発伴う結晶化が、アモルファスから針状結晶への1次相転移であることを実験的に確かめた。また、結晶成長速度が振動する原因を詳細に検討し、それに基づいたモデリングとシミュレーションを行った。5.非平衡系に現れる多くのパターンダイナミクスを効果的かつ信頼性をもってシミュレーションを行うため、自動的に空間メッシュ・時間差分ステップをとることのできるアダプティブメッシュ有限要素法を用いた1変数及び2変数反応拡散系に対するプログラムを開発した。また、それを用いてシミュレーションを行い、差分法などとの比較から大幅に節点数を減らした数値計算が行えることを実証した。材料科学に関係したパターン形成の数理解析、数値シミュレーション、および、実験的研究を行い、2回の成果報告会を開催して、結果の討論を行った。具体的研究成果は以下のとおりである。走化性モデル方程式と吸着モデル方程式について、2次元有界領域、ノイマン境界条件の下で、時間大域解の存在とアトラクター次元が有限であることを示した。化学反応や2種競争系等競合関係にある反応拡散系に現れるパターンダイナミクスを理解するために、特異極限法から、そこに現れる界面を記述する極限方程式を導出した.更にその数値計算のための手法も開発した。反応拡散系に現れる解のパターンに合わせて自動的に空間メッシュ・時間差分ステップをとることのできるアダプティブメッシュ有限要素法を用いたn変数反応拡散系に対するプログラムを開発した。金属表面の化学反応系で見られるような動的な非平衡構造形成のメカニズムを解明するため、化学反応を伴った相分離現象のモデルを提案し、解析および計算機シミュレーションを行なった。

粘着テープの剥離時には、メニスカス(フィンガリング)不安定性が関与する構造が剥離線で形成される。この剥離線の1次元時系列パターンについて実験・モデル化を行った。ポリマーアロイ材料の一つであるホモポリマーとブロックコポリマーの3元ブレンド系をモデル化し、自己無撞着平均場理論の方程式を数値的に解くことによってミクロ及びマクロ相分離パターン形成を調べた。材料科学におけるマクロ、および、ミクロなパターン形成に関する数理モデルの提案、その理論解析、および、数値シミュレーション法の開発を行った。具体的には高分子系のメソフェイズ形成と構造間転移の理論の構築とその数値シミニレーションを行い、実験との比較検討を行った。また、電荷コロイド粒子系のオーダリングの大規模計算機シミュレーションを行い、新しい不安定性を発見した。これは、実際に次世代デイスプレー開発にとって有効な成果である。結晶成長では、フェイズフィールドモデルをグレイン境界のダイナミクスを表現するよう拡張し、実験でみられているグレイン境界の運動を理解することができた。また、その数学的基礎に関する考察も行った。反応拡散方程式やAllen-Cahn方程式から界面や境界の運動方程式を導出する縮約理論を発展させた。グローバルな結合をもつ保存系の相形成キネテックスの研究を行った。さらに、化学反応相分離系でのドメインダイナミクスの数値シミュレーションと理論解析、および、周期外力のもとでの同期現象の研究を行った。反応拡散系では、空間的に非一様な場合の界面やパルスのダイナミクスの数値計算と特異摂動法による解析を行った。走化性をもつバクテリアコロニーのパターンを理解するための数理モデルを導入し、その数値シミュレーションで、一見複雑にみえるパターン形成の本質を解明した。これら、材料科学とそれと関係する生命系に現れるさまざまな非平衡自己組織パターンの統一的理解に向けて、応用数理と理論物理、実験が互いに協力したユニークな研究体制のもとで、最初の計画をはるかに上回る研究成果を挙げることができた。
全光網における省電力化トラヒックエンジニアリング技術の確立

本研究では,インターネットの基幹網である全光網を対象として,空間的トラヒック集約および時間的トラヒック集約によりネットワーク機器の消費電力を低減するような省電力化トラヒックエンジニアリング技術の確立を試みる.計算機シミュレーションによる評価の結果,(1)空間的トラヒック集約を利用する経路・波長割当方式は従来方式と比較して最大で9%程度消費電力を低減できること,および,(2)時間的トラヒック集約を利用するメディアアクセス制御方式はネットワークの利用率が0.9の場合と比較して0.1の場合には消費電力を最大で60%程度低減できることを明らかにした.本年度は,まず昨年度に引き続き,静的トラヒックを対象として光トレイル網と光パス網の総消費電力を比較評価した.その結果,5ノードで構成される単純なラインネットワークでは光トレイル網が光パス網と比較して最大で30%程度総消費電力を低減できることが明らかとなった.続いて,動的なトラヒックを対象としてそれらの網の総消費電力の比較評価に取り組んだ.総消費電力を極力低減できるように動的なトラヒックを収容するトラヒックエンジニアリング手法は光パス網に対しては既に提案されているが,光トレイル網に対しては未だ提案されていない.そのため,本研究では光トレイル網を対象として省電力を指向するトラヒックエンジニアリング手法を提案した.提案手法は省電力を指向したトラヒックエンジニアリング問題を,補助グラフ上での最短経路問題へと帰着した上で,消費電力が最小となるように動的なトラヒックを収容する経路を導出する.シミュレーションによる評価の結果,1)通信チャネルの帯域幅(1波長あたりの通信速度)の粒度が荒い場合には光トレイル網は光パス網と比較して最大で9%程度低い総消費電力を達成すること,2)通信チャネルの帯域幅の粒度が荒い場合にはそれらの網は同等の総消費電力を示すことが明らかとなった.本研究では,インターネットの基幹網である全光網を対象として,空間的トラヒック集約および時間的トラヒック集約によりネットワーク機器の消費電力を低減するような省電力化トラヒックエンジニアリング技術の確立を試みる.計算機シミュレーションによる評価の結果,(1)空間的トラヒック集約を利用する経路・波長割当方式は従来方式と比較して最大で9%程度消費電力を低減できること,および,(2)時間的トラヒック集約を利用するメディアアクセス制御方式はネットワークの利用率が0.9の場合と比較して0.1の場合には消費電力を最大で60%程度低減できることを明らかにした.インターネットを構成するネットワーク機器の総消費電力は年々増加しており,その省電力化は急務の課題である.本研究は,インターネットの中でも将来的にはその消費電力が総消費電力の大半を占めると言われている基幹網を対象とする.本研究の目的は,空間的トラヒック集約(一部のネットワーク機器へトラヒックを集約することによる休止状態ネットワーク機器数の最大化)および時間的トラヒック集約(トラヒック送信時間を集約し送信間隔を増大させることによるネットワーク機器休止時間の最大化)によりネットワーク機器の消費電力を低減するような省電力化トラヒックエンジニアリング技術を確立することである.平成24年度は,まず,基幹網のネットワークアーキテクチャの中で空間的トラヒック集約による省電力効果が大きいと期待される光トレイル網において,静的トラヒックを対象とした省電力化経路・波長選択問題の定式化に取り組んだ.次に,省電力効果の観点から,静的トラヒックを想定した場合の光パス網に対する光トレイル網の優位性の検証に取り組んだ.本年度は,光トレイル網を対象として,省電力化を指向したMACプロトコルの考案に取り組んだ.光トレイル網で従来採用されているCSMA型MACプロトコルでは,光送信機のパケット送信間隔が短いために,光送信機を休止状態にすることによる省電力効果は限定的であった.本研究では,トークンパッシング(TP)型MACプロトコルでは光送信機のパケット送信間隔をより長く設定でき,それに伴い光送信機の休止期間をより長く設けられるとの着想に基づき,光送信機の休止機能を具備したTP型MACプロトコルを考案した.考案した2つのTP型MACプロトコル:考案プロトコル1 (従来のLT-FA MACに対して光送信機の休止機能を具備したMACプロトコル)と考案プロトコル2 (従来のART MACに対して光送信機の休止機能を具備したMACプロトコル)を計算機シミュレーションにより比較評価した.その結果,考案プロトコル1では光トレイルの利用率に関わらずほぼ同等の電力を消費すること,および,考案プロトコル2では光トレイルの利用率が0.9の場合と比較して0.1の場合には消費電力をおよそ40%程度へ低減できることが明らかとなった.以上の研究成果を国際会議ITC-CSCC2014および第16回IEEE広島支部学生シンポジウムで発表した.また,昨年度の研究成果(動的トラヒックを対象とした省電力化トラヒックエンジニアリング)を国際会議ITC-CSCC2014で発表した.情報ネットワークこれまでに,平成24年度に予定していた「静的なトラヒックを対象とした省電力を指向したトラヒックエンジニアリング問題の定式化および最適解の導出」と平成25年度に予定していた「動的なトラヒックを対象とした省電力を指向したトラヒックエンジニアリング問題に対するオンラインアルゴリズムの考案およびシミュレーション評価」をいずれも完了しているため,本研究は順調に進んでいるといえる.光トレイル網において静的トラヒックを対象とした省電力化経路・波長選択問題の定式化は計画どおり完了した.一方,静的トラヒックを想定した場合の光パス網に対する光トレイル網の優位性の検証に関しては,未だ評価の最中である.これは,検証においては数理計画問題として定式化された省電力化経路・波長選択問題を解く必要があるが,そのためのソルバーとして従来用いていたもの

ライセンスが一昨年度で失効したことにより,検証に入る前に新たなソルバーヘの移行作業に時間を要したためである.平成26年度は,光トレイル網におけるMACプロトコルの省電力化に取り組む予定である.今後は,昨年度に引き続き静的トラヒックを想定した場合の光パス網に対する光トレイル網の検証を実施する.さらに,光トレイル網においてより現実に即した動的トラヒックを想定した場合の省電力化経路・波長選択アルゴリズムの考案およびその有効性の評価に取り組む予定である.該当なし
古代人の性差ー時代的変化とその要因ー

古代人の性差とその時代変化を明らかにするために、九州大学医学部所蔵の古人骨について分析した。まず北部九州の甕棺墓から出土する弥生人の性差を、マハラノビス距離、ペンロ-ンの距離等で求めたところ、先行の縄文人に較べて全体的にかなり性差が縮小している傾向が示された。特に脳頭骨と顔面骨とのサイズ比や顔面部の上、下半のプロポ-ション等において、縄文集団の弥生集団ではその性別に顕著な違いが見られ、いずれも北部九州弥生人で減少していた。また、同じ弥生集団でも西北九州弥生人や種子島の広田弥生人では、形態のみならず、性差でも縄文的傾向を持つことが明らかにされた。次に、北部九州における縄文時代から、弥生、古墳、中世、近世、現代に到るまでの各時代の性差を比較したところ、頭蓋、四肢ともに、性差は縄文から弥生、古墳にかけて減少した後、中世、近世、にかけて再び大きくなる傾向を見せ、特に江戸時代の非都市部居住の住民で著しいことが明かとなった。こうした傾向が当地域に特有なものか、それともある程度の汎日本性を持ったものなのか、その点を明らかにするためにも他地域との比較が必要だが、比較的資料が揃っている関東地方出土人骨について、現在までに収集したデ-タに基づく分析結果では、少なくとも縄文から古墳時代にかけての変化にはかなり違いのあることが示唆されている。一方また、一般的には環境圧に対して男性形質の方が不安定なことが知られており、今回得られた結果でも、比較的男性で大きな変化が見られ、それが性差の主因となっている状況が窺われたが、具体的にどの様な要因が各時代に働いたのがは現時点ではまだ不明確であり、今後は関東地方をはじめとする他地域との比較を通して、出自の違いや生活文化、自然環境等における各種要因との関連を追求していく必要がある。
近代美術工芸における「図案」と「図案家」をめぐる基礎的研究

図案は、いわゆる「工芸」と「デザイン」の両分野で研究対象とされてきたが、それぞれの分野における図案の意義や位置づけが異なるため、これまで包括的な研究は少なかった。本研究は、近代の図案および図案家について同時代の文献資料から関連事項を抽出・データベース化することで、当時の図案界の状況を俯瞰的にとらえ、今後の研究基盤の充実を図った。とりわけ美術と産業が密接に結びついて発展してきた近代の京都における動向に焦点をあてて考察することで、工芸品への図案の応用過程における図案家の役割をいくつかの具体例に即しつつ検証し、図案の重要性が当時の美術工芸界において広く共有されていたことを明らかにした。本研究は、近代の図案と図案家に関する文献資料からテキストや図版などの基本事項を収集・整理し、特に京都を中心とした関西圏を主たる対象に、図案研究の基盤作りを目指している。当該年度は研究の初年度に当たるので、当初の計画通り、目標とするデータベース作成のための基本資料の選定、および各資料に関する情報の精査に努め、今後の文献調査に具体的な見通しを立てた。年度計画の1と2にあたる、図案家に関する基本事項および言説のテキスト収集については、明治から昭和にかけて発行された図案、デザイン、工芸関係の雑誌・新聞から関連事項を抽出してデータ化を行い、年代、地域、発言者の立場等のタグを付して分類作業を始めている。図案に関連する図版のデータ収集については、同資料に掲載されている図案や作品図版を可能な限りデジタルカメラで撮影し、あるいは複写を行い、作者、年代、地域、図案や作品のモチーフ等によって分類作業を行い、データの蓄積を進めている。特に京都や大阪で発行された工芸や図案に関連する雑誌・新聞等の資料調査については、同時並行で開始した聞き取り調査の成果もあり、公立の図書館等に限らず、関西圏で染職や漆工に古くから関わっている関係各所に代々保管されている資料調査を実施することができた。そして、当該年度の計画で調査対象としていた『京都図案』などの文献資料に加えて、さらに稀少性の高い文献資料や原資料を複数調査する機会に恵まれたことは大きな成果であった。これは、予定していたような文献資料から直接テキストを収集する作業よりも、はるかに膨大で手探りに近い作業を要するが、当時の工芸や図案を取り巻く状況をより深く知るための大きな手掛かりとなるのは明らかであり、今後も調査対象の拡充には柔軟に対応しつつ、予定した調査を進める。本研究は年度計画の通り、近代の文献資料から「図案」と「図案家」に関する事項を抽出、データベース化する作業が中心であり、この作業を初年度より継続して行っている。平成26年度は、前年度に調査対象とした文献から、さらに周辺の関連資料へと範囲を広げてテキストおよび図版収集を行った。文献に誤植があった場合でも、これまでのデータの蓄積によって、関西圏の漆芸と染織の関係者については、前後の文脈から固有名詞を推測することがある程度可能になってきていることは、地道な調査がようやく実り始めた証拠であろう。今後の作業の効率化と、データベースの精度を上げるための基本作業として、本研究で中心となるいくつかの文献については、現状のデータベースの成果をフィードバックする形で再点検を進めているところである。一方で、聞き取り調査も進めているが、調査時に対象者が膨大な資料類を保管していることが判明する例も多く、これについても今後柔軟に対応し、できる限りデータベースにも反映させていく予定である。新たに見つかった資料のいくつかは、近代工芸において貴重なものも含まれており、本研究の成果としてじゅうぶん評価できるものである。また平成26年度には、申請者が企画した展覧会および、展覧会図録に収載した図版や拙稿に、本研究の成果の一部を活かすことができた。研究内容の一部を公開できたことで、研究者間の意見交換も行えたことは大きな成果であった。当該年度の計画通り、前年度から継続している「図案」と「図案家」に関する事項の抽出およびそこで得られた情報のデータベース化を目指し、対象とする文献の範囲を広げて、ひきつづきテキストおよび図版の収集を行った。調査対象とするのは近代の美術関連の雑誌記事が中心であるが、大学図書館や美術館、個人宅等での調査により、主に染織分野でいわゆる職人的な仕事を行っていた図案職人に関する情報を網羅的に収集することができた。また本研究の主眼は、美術雑誌だけでなく、建築関連の文献や博覧会に関する資料、都市文化や風俗、地場産業に関する文献にいたるまで、図案に関連する事項をより広い視点から見直すという点にあり、文献資料を丹念に渉猟することで、かなり幅広い関連文献・資料から情報を得ることができ、とりわけ明治末期から昭和初期にかけての図案観の変遷については、まだおぼろげではあるが資料の記述によってある程度の見通しを得ることが可能となった。とりわけ、今回の調査対象で中心と位置づけた関西圏、および京都に関連する事項については、主に図案と漆工芸の分野にまたがって活動を行った作家に関して、図案研究会での活動など、明治末期から昭和初期の動向を重点的に跡づけることができたことは成果であった。また今年度は、データベースの構築について、入力の項目等、若干の不便さがあった点について専門家の意見を仰ぎ、見直しを図りつつ進めることができた。同時並行で行っている文献調査およびそれにともなうデータベース化の作業は、いずれも順調に進んでおり、文献調査では個々の事実関係を丁寧に関連付けていくことで新知見を得ることができた。本年度は申請者の体調不良により、予定していた調査の一部を行うことができなかったため、翌年度に実施する予定である。

本研究の目的は、近代の「図案」および「図案家」について同時代の文献資料から広範囲に関連事項を抽出し、データベース化することにより、「工芸」や「デザイン」といった既存の枠組みにとらわれない、包括的な図案に関する基盤作りを目指し、今後の図案研究に資する新たな視点を提示することにある。従来の図案研究においては、東京の動向が中心となることが多かったが、一方の本研究では、陶芸や染織といった各分野ごとの垣根を越えた工芸家たちの交流が盛んに行われ、美術と産業が密接に関わっていた近代の京都という地域性に着目する点が特質である。京都を中心とした関西圏の図案をめぐる動向についての調査を通して、「図案」の重要性が当時の美術工芸界において広く共有されていたことが、さまざまな事例の積み重ねによって次第に明らかになってきた。文献調査としては、前年度に引き続き図書館や美術館等で所蔵されている美術雑誌を中心に調査し、さらに京都市内でそれぞれ織物製造、漆器製造、古美術販売、美術印刷に関わっていた会社や個人宅での資料調査および聞き取り調査を行った。これまであまりその存在を知られていなかった京都の美術雑誌や新聞の存在を確認できたほか、日記や写真、下絵類などの一次資料を部分的にデータベースに反映した。また、これまでの文献調査と蓄積したデータの成果をもとに、図案家として、また陶芸家として主に京都で活動した澤田宗山(蒹堂)の図案制作に関する調査結果を、論文の形で発表した。図案は、いわゆる「工芸」と「デザイン」の両分野で研究対象とされてきたが、それぞれの分野における図案の意義や位置づけが異なるため、これまで包括的な研究は少なかった。本研究は、近代の図案および図案家について同時代の文献資料から関連事項を抽出・データベース化することで、当時の図案界の状況を俯瞰的にとらえ、今後の研究基盤の充実を図った。とりわけ美術と産業が密接に結びついて発展してきた近代の京都における動向に焦点をあてて考察することで、工芸品への図案の応用過程における図案家の役割をいくつかの具体例に即しつつ検証し、図案の重要性が当時の美術工芸界において広く共有されていたことを明らかにした。文献調査に基づくデータベース化の作業は、データの蓄積が増えるにつれて順調に進んでいる。一方、聞き取り調査で新たに発見された資料類も対象にすると、作業量の増加はやむを得ず、申請時の計画からは少々遅れている。ただし全体としては、ほぼ計画通りの進捗状況である。文献調査を進めるにしたがい、データベース化の一方で特に動向を詳しく調査したい人物も浮かび上がってきた。最終年度はデータベースの方向性を維持しつつも、今後必要となる個別の調査も視野に入れて分析にあたっていきたい。工芸史まだまだ未着手の分野であるため、調査を進めれば進めるほど、資料が見つかるという現状がある。まずは、申請者に研究の蓄積がある関西圏の図案を重点的に調査し、ある程度範囲を区切って行うことで、さらに効率を上げることができると考える。また、専門分野の近い研究者と研究会を開き、情報交換を密に行うことで研究を深めていきたい。
単離心筋細胞Stunningモデルに対するCa^<2+>sensitizerの効果

目的:Stunning心筋の細胞単離を試み、細胞内Ca^<2+>動態(Ca^<2+>transient)を観察、control細胞と比較した。さらにCa^<2+>sensitizer(Pimobendan)の効果を検討した。方法:1)心筋細胞の単離。ラット摘出心を好気的条件のランゲンドルフ法にて、低Ca緩衝液、コラゲナーゼ等で順次灌流後、左室を細切し、酵素溶液にてincubate、濾過法にて心筋細胞浮遊液を得、control細胞とした。2)stunning細胞の作成。ラット摘出心をランゲンドルフ法にて10分間のglobal ischemiaを誘発し、その後同様の方法で心筋細胞を単離した。3)細胞内Ca^<2+>濃度のモニター。Ca^<2+>感受性蛍光指示薬としてFura-2/AMを用いた。心筋細胞は色素負荷後、顕微鏡ステージ上のchamberに置きTyrode溶液にて灌流。340nm/380nmのXe励起光による500nmの蛍光強度比を、光電子増倍管にて測定した。chamber全体に0.5Hzの電気的刺激を加え、細胞を拍動させCa^<2+>transientを得た。4)細胞の収縮性は光学的方法(edge-detection system)によりモニターした。結果:1)stunning細胞の収縮振幅はcontrol細胞より小さい傾向がみられた。2)stunning細胞ではcontrol細胞と比較して、resting[Ca^<2+>]iレベルの上昇がみられた。3)Ca^<2+>transientの振幅はstunning,control細胞間に有意差は認められなかった。4)10^<-6>M Pimobendan添加により、control細胞、Stunning細胞ともにCa^<2+>transientの振幅は影響を受けなかったが収縮振幅は増大した。結論:Ca^<2+>sensitizerは心筋細胞のCa^<2+>感受性を亢進させ、stunningをも軽減させる可能性をもつことが示唆された。
Wnt依存性癌幹細胞を標的とした大腸癌肝転移治療法の開発

MiR-487bが大腸癌肝転移の治療剤となりうるかどうかを明らかとすることが当初の目的であった。In vitro実験で、miR-487bの大腸癌細胞に対する抗腫瘍効果を確認し、miR-487bの標的遺伝子としてKRASやLRP6との直接的な結合をルシフェラーゼアッセイで証明した。更に臨床サンプルを用いてmiR-487bが大腸癌の予後因子となることも明らかにすることができた。しかしながら、miR-487bによる大腸癌に対する抗腫瘍効果はmiR-34aをはじめとする他のmiRNAに比べるとかなり弱く、miR-487bを肝転移の治療剤として開発することは困難と考えられた。一方、miR-487bの標的遺伝子として同定したLRP6分子については、乳癌や肝臓癌で癌促進的に働くとの報告はあるものの、大腸癌での役割は知られておらず、これに焦点を絞り研究を進めることに進路変更した。LRP6に関しても大腸癌患者80例のmRNAサンプルを用いて予後との関連を解析したが、LRP6mRNAの発現量は予後因子とはならなかった。また、大腸癌組織80例の免疫染色の結果、LRP6の発現は全体的に低く、β-catenin発現とは負の相関が認められ、大腸癌においてはWntシグナル経路の活性亢進に伴い、LRP6の発現量が抑制されている可能性が示唆された。このことを大腸癌細胞にLRP6のリガンドとなるWnt3aとLRP6-siRNAを添加するin vitro実験で実証した。対比としてWntシグナル異常が少ない食道癌を対象にLRP6とβ-cateninの免疫染色(80例)と同様の細胞実験を行ったところ、食道癌ではLRP6がWnt活性の調節に働く重要な分子であることが明らかとなった。本邦において大腸癌の患者数は増加の一途をたどっており、その死因の少なくとも3分の1が肝転移によるとされる。一方で、転移へ発展するメカニズムについてはまだ十分解明されていない。近年、大腸癌の発生、進展にmicroRNA(以下、miRNA)が関与することが報告され、診断のみならず、予後および薬剤感受性を予測するバイオマーカー、さらには新規治療標的として注目されている。われわれは、肝転移に関与するmiRNAを探索することを目的とした。試験コホートとして、NCBI Gene Expression Omnibusのデータベースに登録したマイクロアレイデータ(登録番号:GSE72199)を用い、肝転移に関与すると考えられるmiRNAについて候補の絞り込みを行った。検証コホートとして、2003年から2013年の間に当科とその関連施設で手術を受けた大腸癌患者134例を対象とし、腫瘍組織から抽出したRNAを用いて、miRNAの発現を定量的PCRによって確認した。GSE72199(転移を有さない大腸癌原発巣16例、肝転移を有する大腸癌原発巣12例、および肝転移巣8例の計36例)において、転移を有さない原発巣と比較して肝転移巣で発現が低下するmiRNAを38種類同定した。その中で、肺癌や神経膠腫においてanti-oncomirとして報告されているmiRNA-487bに注目した。検証コホート(転移を有さない大腸癌原発巣96例、肝転移を有する大腸癌原発巣22例、および肝転移巣16例の計134例)において、miRNA-487bは、転移を有さない大腸癌原発巣と比較して、肝転移を有する大腸癌原発巣、および肝転移巣で有意に発現が低下していた。細胞株を用いた抗腫瘍効果や、細胞内シグナルの抑制効果を確認し、予後因子となることも明らかとなった。ヒト大腸癌細胞株のHCT116とDLD-1に、リポフェクション法を用いてmiRNA-487bを核酸導入すると、細胞増殖能、コロニー形成能、および浸潤能が有意に低下した。肺癌において、miRNA-487bはKRASを標的とすることが報告されており、大腸癌でも同様の結果が得られるか検証した。ヒト大腸癌細胞株において、miRNA-487bがKRASの発現を抑制し、その下流シグナル分子であるERK、AKTのリン酸化を抑制することを確認した。血清応答配列レポーターアッセイにおいて、miRNA-487bはルシフェラーゼ活性を低下させ、転写活性を抑制することを示した。また、miRNA-487bはcleaved-PARPの発現を抑制し、抗アポトーシス作用を持つと考えられた。また、公開データベースにより、WNT/β-cateninシグナル経路の膜受容体であるLRP6がmiRNA-487bの標的遺伝子として予測された。ルシフェラーゼレポーターアッセイにより、miRNA-487bがLRP6を直接標的とすることを確認した。ヒト大腸癌細胞株において、miRNA-487bがLRP6のタンパク発現、およびリン酸化を減少させることを示した。miRNA-487bの臨床的意義を明らかにするため予後解析を行った。全生存期間において、miRNA-487b低発現群はmiRNA-487b高発現群と比較して有意に予後不良であった。単変量・多変量解析を行ったところ、miRNA-487bは、独立した予後不良因子であると考えられた。大腸癌において、miRNA-487bは肝転移で発現が低下し、KRASおよびLRPを標的として発現を制御していることが示された。MiRNA-487bは肝転移抑制因子として、有用な新規治療標的となる可能性が示唆された。

以上からこれまでのところ概ね順調と言える。本研究課題では、microRNAに着目して大腸癌肝転移のメカニズムを探索することを目的とした。平成28年度には大腸癌患者134例を対象としたmiRNA発現解析によって、転移を有さない原発巣と比較して肝転移巣で発現が低下するmiRNAを38種類同定した。その中からmiR-487bに注目し、大腸癌細胞株を使った実験でmiR-487bの抗腫瘍効果や細胞内シグナルの抑制効果を確認し、予後因子となることも明らかにしてきた。平成29年度はmiR-487bの標的遺伝子としてのKRASやLRP6との直接的な結合をルシフェラーゼアッセイで証明し、ERKのリン酸化などKRASの下流シグナルについても検討を進めた。しかしながら、miR-487bによる抗腫瘍効果は思いのほか弱く、miR-487bそのものの実用化には困難を伴うことが予想されたため、当初の実験計画であった動物実験によるmiR-487bの抗腫瘍効果の検討は差し控えた。一方、我々がmiR-487bの標的遺伝子として同定したLRP6分子については、乳癌や肝臓がんで癌促進的に働くとの報告はあるものの、大腸癌での役割は知られておらず、この点に焦点を絞り研究を進めた。miR-487bが大腸癌の予後因子であったため、LRP6に関しても大腸癌患者80例のサンプルを用いて定量PCRにより算出した遺伝子の発現量と予後との関連を解析したが、LRP6の発現量は予後因子とはならなかった。また、免疫染色により、大腸癌組織80例でのLRP6の発現を検討した結果、LRP6の発現は全体的に低く、β-catenin発現量との比較を行うと負の相関が認められ、大腸癌においてはWnt/β-cateninシグナル経路の活性亢進に伴い、LRP6の発現量が抑制されている可能性が示唆された。平成29年度は大腸癌に対するmiR-487bの抗腫瘍効果や細胞内シグナルの抑制効果、miR-487bは大腸癌の予後因子となることなどの結果を得た。当初は動物実験によるmiR-487bの抗腫瘍効果を検討する計画であったが、細胞実験での抗腫瘍効果が予想していたよりも小さかったことから、miR-487bの標的遺伝子として同定したLRP6分子の解析を行った。まず、大腸癌の臨床サンプル80例を用いて、LRP6遺伝子発現を定量PCRによって検討した。その結果、LRP6の発現量と大腸癌患者予後の間には有意な関連性を認めなかった。次に大腸癌組織を用いて免疫染色を行い、LRP6の発現とその分布について検討を行った。その結果、非癌部の正常腸管上皮組織では、腺管の陰窩部において少数の細胞に明瞭なLRP6の発現がみられた。このことは正常大腸上皮では腺陰窩部の細胞でWnt活性が高く細胞分裂が盛んに行われていることに合致する所見である。一方で、癌部では正常腸管上皮組織での染色強度を超えるLRP6発現はみられなかった。次に、LRP6はWnt/β-cateninシグナル経路の膜受容体であるため、その下流であるβ-catenin発現量との比較を行った。その結果、LRP6とβ-catenin発現量との間には負の相関が認められた。大腸癌においてはWnt/β-cateninシグナル経路の下流を担っているタンパク質の遺伝子変異が認められる症例が多いことがわかっており(APC:80%, CTNNB1:48%)、LRP6の発現意義に関して今後検討を重ねる必要がある。
インスリンによるグルコース取り込み促進作用機構の解明

これまでの我々の検討により、ラット脂肪細胞において、インスリンによるGLUT4のエキソサイトーシス促進作用に低分子量GTP結合蛋白であるRab4が関与すること、またインスリンはPI3キナーゼを介する機構によりRab4を活性化することが示された。したがって、インスリンはRab4の活性化を介してGLUT4のトランスロケーションを促進することが示唆される。本研究においては、GLUT4小胞が細胞膜と融合する際のt-SNAREであるシンタキシン4とRab4との相互作用を検討し、GTP依存性にRab4がシンタキシン4と結合することを明らかにした(投稿準備中)。さらに、PI3キナーゼの下流の細胞内シグナル分子として、Akt/プロテインキナーゼBおよびプロテインキナーゼCλについて検討を行い、プロテインキナーゼCλがRab4の上流にあることを明らかにした(投稿準備中)。一方、本研究において、我々はGLUT4のエンドサイトーシスを調節するGTP結合蛋白として、トランスフェリン受容体などのエンドサイトーシスへの関与が報告されているGTP結合蛋白であるダイナミンに注目し、GLUT4のエンドサイトーシスへのダイナミンの関与について検討した。GTP結合能のない変異ダイナミンを用いた発現実験の結果より、GLUT4のエンドサイトーシスにダイナミンが関与することが強く示唆された。これまでの我々の検討により、ラット脂肪細胞において、インスリンによるGLUT4のエキソサイトーシス促進作用に低分子量GTP結合蛋白であるRab4が関与することが示された。さらに本研究では、インスリンによりRab4が活性化されるか検討するために、細胞膜を透過性にしたラット脂肪細胞に^<35>S-GTPγS量を投与し一定時間インキュベーション後、Rab4を免疫沈降しRab4に結合した^<35>S-GTPγS量を測定した。Rab4への^<35>S-GTPγS結合量はインスリンの存在により約2倍促進され、このインスリン作用はPI3キナーゼ阻害剤であるワ-トマニンにより完全に抑制された。したがって、インスリンはPI13キナーゼを介する機構によりRab4を活性化しGLUT4のトランスロケーションを促進することが示唆された。Chinese Hamster Ovary(CHO)細胞にGTP結合能のない変異ダイナミンを発現させると、GLUT4の細胞内分布は変化し、細胞表面に分布した。このGLUT4の細胞内分布はインスリン処理あるいはインスリン+ワ-トマニン処理によっても変化せず、GLUT4のエンドサイトーシスが抑制された結果であると考えられた。したがって、GLUT4のエンドサイトーシスにダイナミンが関与することが強く示唆された。
製鋼スラグ製品のリスク評価とリスク低減策に関する研究

本研究では、再生製品の利用によって生じる環境リスクを考慮した環境リスクアセスメントを行うことを目標とした。(1)pH依存性試験やシリアルバッチ試験などの溶出試験を実施し、その結果からフッ素の溶出形態の推定をPhreeqCなどの化学種組成の計算汎用プログラムを利用し、環境条件のフィッティングから溶出過程の各元素の関係性を含めた再生製品の溶出機構を評価する。溶出形態の推定後、溶出量が環境基準値に対して十分満足のできるものであるのかを評価し、リスクアセスメントを行う。(2)再生製品の多くは、長期的なスタンスで利用される。リスクアセスメントを行う上でも溶出試験を行う試料に対して環境暴露加速試験(乾湿サイクル試験および凍結融解試験etc)実施が必要であると考えられる。環境状況としては、一般的な使用環境状況および寒冷地における使用状況を想定し、長期的なリスクアセスメントを目指す。(3)廃棄物や副産物等の循環資源、および、それらを材料とする再生製品からの化学物質の溶出特性をある一過型の移流条件において把握するためにカラム試験を実施する。カラム試験の結果を用いて、フッ素の移行のモデル化をおこなうために試験条件(飽和、不飽和、環境水の設定)を実際の再生製品使用環境にフィッティングする必要がある。その上で、移行モデルの構築から環境中のフッ素のリスク評価を行う。これまでの研究成果より、概ね上記の目的は、達成できたと考えられる。(1)より、PHREEQCを用いたリスクアセスメントは、製鋼スラグの成分より、セメント系鉱物やカルシウム化合物を中心として、製鋼スラグをモデル上で再現し、溶出傾向を実験及びモデルの双方の結果を用いて検証している。(2)では、製鋼スラグからの溶出するフッ素の溶出低減化のみならず、試験的に溶出量の増加する場合についても検討している。試験結果から、単一的な処理よりも、連続的な環境ストレスを試料に与えることで、製鋼スラグ表面の炭酸化を促進することが示された。(3)については、最終的に(1)とほぼ同様な手法を用いた。しかし、目的中には再生資源としており、製鋼スラグのみの評価では不十分である。今後、再生資源の環境リスク評価は、再生資源中に含まれる重金属やフッ素、ホウ素を対象として、様々な試料での実施し、多くの知見を収集する必要がある。前年度は、製鋼スラグを試料とした飽和カラム試験の実施している。また、製鋼スラグは路盤材等の地下環境やストックヤードのように設置及び建築資材としての環境利用を検討している。今回の飽和カラム試験では、調整した硝酸を用いることで、環境利用中の製鋼スラグからのフッ素及びそのた元素の溶出傾向の把握する実験を行った。溶出傾向の把握から、試料による溶出傾向の違いがあるものの、溶媒のカラム内の通過とともにフッ素やその他元素の溶出濃度の減少が確認された。酸化スラグからのフッ素の溶出濃度では、初期に最大濃度を示し、急激な溶出濃度の減少から、定常的な溶出濃度となった。還元スラグからのフッ素の溶出濃度では、初期の溶出濃度を最大とし、徐々に溶出濃度の減少が見られた。最大液固比10:1になっても定常状態にはならず減少傾向を示していた。Aging処理によるフッ素の溶出量の変化では、3条件(熱、大気雰囲気、水分条件)を設定し、Aging処理を行った。熱及び大気雰囲気では、炭酸化の進行した試料としていない試料のフッ素の溶出濃度を比較すると、炭酸化していた試料の方が、フッ素の溶出濃度が増加する傾向が得られた。大気中の二酸化炭素の製鋼スラグ表面への沈着は、製鋼スラグ表面の構成物質を炭酸化し、溶解度を減少させる。炭酸化前には溶解していたカルシウムなどの再吸着性を促す元素の溶出量の減少によって、フッ素の溶出濃度が増加したと考えられる。水分条件を考慮したAging処理では、フッ素の溶出濃度が減少している。水分条件を考慮する場合、炭酸化だけでなく水酸化反応の進行がある。製鋼スラグ表面の水酸化から、フッ素の再吸着性が増加した可能性が高い。製鋼スラグからのフッ素の溶出傾向及びAging処理によるフッ素の溶出量の変化を中心として研究している。前年度は、溶出試験、含有量試験及び飽和カラム試験のフッ素の溶出傾向を化学平衡計算を用いて再現することを目標としてきた。しかし、製鋼スラグからのフッ素の溶出メカニズム及び溶出傾向の再現には、溶出液中のカウンターイオンの存在や共存するイオンの総量が大きく関与していることが想定される。そのため、溶出試験、含有量試験及び飽和カラム試験の測定は、フッ素のみならずその他数々の元素も測定対象とした。本研究では、製鋼スラグの持つ短的結晶集合という特性を考慮して、PHREEQC上で複数の鉱物を同時に宣言し、製鋼スラグの溶出傾向を再現方法を検討している。フッ素の溶出傾向からフッ素の製鋼スラグ中での存在形態を推定した。フッ素では、これらの鉱物がどのように溶出していくのかをPHREEQC上で再現し、カラム試験と比較することで、試料のフッ素の溶出傾向と比較検討している。溶出試験を行い、その溶出する元素の溶出量をPHREEQCを用いて鉱物の組み合わせから溶出量を再現している。また、カラム試験に適用することで、製鋼スラグの鉱物種の再現を検討している。製鋼スラグは、電気炉スラグの中に分類されている。

細かな分類方法としては、鉄生成過程の電気炉の状態とされており、製鋼プロセスとして、酸化スラグ、還元スラグの順に生成される。酸化スラグの生成過程で取りきれなかった鉄が、還元スラグの生成過程で取られる。そのため、酸化スラグでは、鉄及びカルシウムがその成分の多くを占めているが、還元スラグではカルシウム及びケイ素が支配的になる。先に報告した一部の試料での再現出来たものが酸化スラグであり、出来ていない方が還元スラグとなる。還元スラグの特性から、コンクリート間隙で議論されるC-S-Hゲルの生成が溶出元素の傾向を化学平衡論以外のプロセスが関与していると考えられる。本研究では、再生製品の利用によって生じる環境リスクを考慮した環境リスクアセスメントを行うことを目標とした。(1)pH依存性試験やシリアルバッチ試験などの溶出試験を実施し、その結果からフッ素の溶出形態の推定をPhreeqCなどの化学種組成の計算汎用プログラムを利用し、環境条件のフィッティングから溶出過程の各元素の関係性を含めた再生製品の溶出機構を評価する。溶出形態の推定後、溶出量が環境基準値に対して十分満足のできるものであるのかを評価し、リスクアセスメントを行う。(2)再生製品の多くは、長期的なスタンスで利用される。リスクアセスメントを行う上でも溶出試験を行う試料に対して環境暴露加速試験(乾湿サイクル試験および凍結融解試験etc)実施が必要であると考えられる。環境状況としては、一般的な使用環境状況および寒冷地における使用状況を想定し、長期的なリスクアセスメントを目指す。(3)廃棄物や副産物等の循環資源、および、それらを材料とする再生製品からの化学物質の溶出特性をある一過型の移流条件において把握するためにカラム試験を実施する。カラム試験の結果を用いて、フッ素の移行のモデル化をおこなうために試験条件(飽和、不飽和、環境水の設定)を実際の再生製品使用環境にフィッティングする必要がある。その上で、移行モデルの構築から環境中のフッ素のリスク評価を行う。これまでの研究成果より、概ね上記の目的は、達成できたと考えられる。(1)より、PHREEQCを用いたリスクアセスメントは、製鋼スラグの成分より、セメント系鉱物やカルシウム化合物を中心として、製鋼スラグをモデル上で再現し、溶出傾向を実験及びモデルの双方の結果を用いて検証している。(2)では、製鋼スラグからの溶出するフッ素の溶出低減化のみならず、試験的に溶出量の増加する場合についても検討している。試験結果から、単一的な処理よりも、連続的な環境ストレスを試料に与えることで、製鋼スラグ表面の炭酸化を促進することが示された。(3)については、最終的に(1)とほぼ同様な手法を用いた。しかし、目的中には再生資源としており、製鋼スラグのみの評価では不十分である。今後、再生資源の環境リスク評価は、再生資源中に含まれる重金属やフッ素、ホウ素を対象として、様々な試料での実施し、多くの知見を収集する必要がある。製鋼スラグを化学平衡論によって再現する場合、本研究で用いているPHREEQCでは、一部試料の溶出傾向を再現が現状として出来ていない。それは、試料の溶媒への溶出がC-S-Hゲル等の溶媒中での生成が関与していると考えている。
3次元地質構造の図形要素を抽出する方法とGISやCADへ出力する形式の開発

3次元空間Ω内に分布する地質体は,面によって2分割された部分空間の共通集合の和集合の形式で表現できる。この地質体と面の関係を「地質構造の論理モデル」といい,面の具体的形状を与えると,空間内の各点に地質体を対応づける関数(地質関数)が矛盾無く定義できて,地質体の空間分布すなわち「3次元地質モデル」が定まる。本研究では位相数学の基礎概念(近傍や閉包)を導入して,3次元地質モデルを構成する地質境界線や地質境界面などの図形要素を抽出するための基礎理論とアルゴリズムを開発した。主な研究成果は次の通りである。1.地質構造の論理モデルでは領域の直和分割となるように地質体の分布域が表現されることを利用して,それら各地質体の閉包(境界点を追加したもの)の共通部分として地層境界線や地層境界面を数学表現した。2.地質体の閉包の共通部分として定義される地質境界面は,GISのマスク機能を活用してラスター画像で表示できることを実証した。3.空間内の各点にその点の直上・直下にある地質体の対を対応づける関数(拡張地質関数)を新たに定義した。この関数により空間内の点が地質体内部の点であるか,地質境界面上の点であるかを判別できるので,地質体の分布を色分けするだけであった地質図作成プログラムに地質境界線を描く機能を追加した。4.空間内の任意の点に対して,その近傍にある地質体の組を対応づける関数(近傍関数)を新たに定義した。この関数を活用して,格子データ(DEM)で与えられた面上に現れる地質境界線を線分の集まりとして抽出し,GISやCADシステムに入力可能な形式で提供するアルゴリズムを開発した。地下の地質構造を表現するために,2分割する曲面群と地層と曲面(境界面)の論理的関係を示す地質構造の論理モデルから構成される3次元地質モデルを構築する手法を開発してきた.これらの地質情報を災害や環境などの各種問題解決により有効に利用・応用するために,3次元地質構造モデルを空間情報処理のプラットフォームとしてのGISや設計の基本ツールであるCADシステムに直接入力できる形式で提供する方法を確立・開発することが本研究の目的である.この目的に向けて研究の初年度である本年度は以下の研究を行った.1.堆積・侵食作用のみで形成された単純な地質構造モデルの図形要素を地層と曲面の関係から定義した.地層境界線・地層境界面・地層分布域の各図形要素が従来の論理モデルの拡張で論理的に記述できることを解明した.2.各図形要素の属性情報の必要性を検討した.その結果,各要素それぞれに対して境する地層の対をラベル付けすることになった.これにより,属性情報からの幾何学情報の構築が論理モデルにもとづいて行えるようになる.3.GIS上での3次元地質モデルの構築・可視化を検討し,Webブラウザから調査データの入力等を行え,モデルを可視化できるシステムのプロトタイプの構築を行った.4.CADシステムを導入(本費用で購入)することにより,CADでのこれら図形要素の定義手法を検討した.その結果,3角形分割による各要素の定義を行うためのプログラム開発が必要であることがわかり,現在プログラムを構築するためのアルゴリズムを開発中である.初年度の成果を受け継いで,地質境界線と地質境界面に関する理論およびアルゴリズムを研究して,次のような成果をえた。1.地質構造の論理モデルが与えられたとき,地質体の分布域は曲面群で囲まれた領域として定義できるが,ここに位相数学の概念を導入して,それぞれの領域に境界点を追加したもの(閉包)を地質体の分布域として再定義すると,それぞれの共通部分として地層境界線や地層境界面が無理なく表現できることを明らかにした。2.1の原理にもとづき,与えられた地質構造の論理モデルから地層境界線や地層境界面を表現する集合演算式を導くアルゴリズムを開発した。

3.1の原理にもとづき,GISのマスク機能を活用することにより,特定の境界面だけをラスター画像として表示するアルゴリズムを開発した。4.1の原理にもとづき,曲面を表現する格子データを3角メッシュに細分して,各3角メッシュ内を通る境界線を抽出するアルゴリズムを開発した。5.1の原理とは独立に,領域内の点にその点を含む地質体を対応づける関数(地質関数)を拡張して,領域内の点にその点の直上・直下にある地質体の対を対応づける関数(拡張地質関数)を新たに定義することにより,従来の地質図作成システムに地質境界線を描く機能が追加できることを明らかにした。以上の結果,3次元地質構造の基本要素である地質境界線や地質境界面の情報を,空間情報処理のプラットフォームとしてのGISや設計の基本ツールであるCADシステムに直接入力できる形式で提供する具体的方法についての展望が開けた。3次元空間Ω内に分布する地質体は,面によって2分割された部分空間の共通集合の和集合(join of meets)の形式で表現できる。この地質体と面の関係を「地質構造の論理モデル」といい,面の具体的形状を与えると,空間内の各点に地質体を対応づける関数(地質関数)が矛盾無く定義できて,地質体の空間分布すなわち「3次元地質モデル」が定まる。本研究では位相数学の基礎概念を導入して,3次元地質モデルを構成する地質境界線や地質境界面などの図形要素を抽出するための基礎理論とアルゴリズムを研究した。その結果,3次元地質構造の基本要素である地質境界線や地質境界面などの図形要素を抽出するための基礎理論と,図形情報を空間情報処理のプラットフォームとしてのGISや設計の基本ツールであるCADシステムに直接入力できる形式で提供するアルゴリズムを具体化できた。本年度を含むこれまでの研究成果は次の通りである。●地質構造の論理モデルでは,領域の直和分割となるように地質体の分布域が表現される。各地質体の閉包(境界点を追加したもの)という概念を導入すると,それぞれの共通部分として地層境界線や地層境界面を数学表現できる。これが地質境界線や地質境界面を考える上での基礎理論となる。●地質体の閉包の共通部分として定義される地質境界面を,GISのマスク機能を活用してラスター画像で表示するアルゴリズムを開発した。●地質関数の概念を拡張して,空間内の各点にその点の直上・直下にある地質体の対を対応づける関数(拡張地質関数)を新たに定義した。この関数により空間内の点が地質体内部の点であるか,地質境界面上の点であるかを判別することができる。その応用として,地質体の分布を色分けするだけであった地質図作成プログラムGeomodelに地質境界線を描く機能を追加することができた。●拡張地質関数の概念を拡張して,空間内の任意の点に対して,その近傍にある地質体の組を対応づける関数(近傍関数)を新たに定義した。この関数により,空間内の点が地質体内部の点であるか,境界面内の点であるか,境界線上の点であるかを判別することができる。近傍関数を活用して,空間を2分割する面を表現する格子データ(DEM)を細分した3角メッシュ毎にその内部を通る境界線を抽出し,CADシステムに入力可能な形式で提供するアルゴリズムを開発した。