hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
腎臓酸素代謝を生かした腎保護機序の解明と腎機能イメージングの開発

腎mTALでは低酸素刺激によりミトコンドリア由来の酸化ストレス産生が上昇した。腎虚血再灌流における腎髄質血流量低下はMitoTEMPOの前投与により有意に抑制された。[^<15>O]H_2O,[^<18.F]FRP-170を用いたPETを確立した。PHDコンディショナルノックアウトマウスを作成し、腎髄質血流量の応答を測定した。低酸素は腎臓ミトコンドリア酸化ストレス産生を上昇させて腎髄質血流量を低下させ腎障害を増悪させる可能性が示された。腎臓髄質外層は動静脈が並走することから先端程酸素分圧が低く、また能動輸送によるNa+の再吸収が行われることから酸素消費量が多いため虚血に陥りやすい構造となっている。本研究は低酸素による腎障害の機序を明らかにすることを目的とした。蛍光顕微鏡によりヘンレのループ太い上行脚(mTAL)における酸化ストレス産生を評価したところ低酸素条件下ではミトコンドリア由来のスーパーオキサイド産生ならびに過酸化水素産生が上昇することが明らかとなった。この応答はミトコンドリア呼吸鎖複合体I阻害剤rotenoneならびにアンジオテンシンII受容体I型(ATIR)拮抗薬losartanによって有意に抑制された。腎臓虚血再灌流は腎髄質血流量を低下させるが、この反応はミトコンドリア内スーパーオキサイド消去剤であるMitoTEMPOの前投与により有意に抑制された。[15O]H2Oを用いたポジトロン断層法(PET)によるヒトの腎臓髄質血流量の変動を測定した。同意を得られた健康な被験者において飲水負荷の前後で腎臓髄質血流量を測定したところ、前値に比べて飲水負荷後の腎血流量の増加が示唆された。また18F-FRP170による低酸素をプローブを用いたPETも確立した。Prolyl hydroxyrase (PHD)の活性低下は低酸素誘導因子(HIF)の発現を上昇させることから、PHDのノックアウト(KO)マウスの作成を試みた。タモキシフェン誘導性にPHD2ならびにPHD1,2,3を欠損するCre- PHD2-KOマウスならびにCre-PHD1,2,3-KOマウスを作成した。Cre-PHD2マウスにタモキシフェンを投与して虚血再灌流による腎髄質血流量の応答を測定した。これらの研究結果より、低酸素状態は腎臓ミトコンドリア酸化ストレス産生を上昇させて腎髄質血流量を低下させることにより腎障害を増悪させる可能性が示された。1.タモキシフェン誘導Prolyl hydroxylase (Phd)1やPhd2ノックアウトマウスの作成:Phd1およびPhd2のコンディショナルノックアウトマウスを作製するためにPhd3種類の遺伝子領域をCreリコンビナーゼ標的配列loxPで挟んであるPhd1Phd2Phd3floxマウスから交配とジェノタイピングを繰り返し、Phd1floxおよびPhd2floxマウスを選択し繁殖させた。さらにこれらのマウスとRosaCreマウスを交配し、タモキシフェン誘導性全身性Phd1およびPhd2ノックアウトマウスを作製した。2.マイクロダイセクション法による尿細管の単離灌流と蛍光イメージング法による尿細管ミトコンドリア酸化ストレスの評価:ラットのヘンレのループ太い上行脚を単離灌流し、ミトコンドリア特異的酸化ストレスの蛍光色素によりリアルタイムイメージングの系を確立し、低酸素下におけるミトコンドリア酸化ストレスの亢進を確認した。マウスヘンレのループ太い上行脚に対する単離灌流実験系を開発中である。3.慢性腎臓病における酸素代謝病態解明:ラットを麻酔し、腎髄質血流および局所酸素濃度をそれぞれレーザードップラー法と酸素電極法で測定した。腎動脈の虚血再灌流により腎髄質血流が低下した。この反応はミトコンドリア内活性酸素の消去剤であるMito TEMPOの投与により、有意に改善した。Phd2ノックアウトマウスにタモキシフェンを投与し、Phd2の発現が抑制されたマウスの系が作成された。このマウスの腎臓に虚血再灌流を行い、レーザードップラー法を用いて腎髄質血流を測定中である。マウスの繁殖およびモデル作成に予定より時間を要しており、やや遅れている。また、サイクロトロンの被災により、使用できない状態である。しかしながら、モデルの作成がほぼ完了しており、これから生理的解析が進むと予想される。Phd1およびPhd2のコンディショナルノックアウトマウスのモデルが完成しており、今後繁殖により個体数を増やし、研究が加速するものと予想される。PETに関してはサイクロトロンの稼働が再開しておらず、その分を他の手法によりカバーする。動物の繁殖、飼育費用の他、蛍光リアルタイムイメージングやレーザードップラー法による腎および尿細管生理機能の解析のために費用を計上している。
各種制震装置を複合配置した場合の減衰性能評価とその最適制御設計法に関する研究

本年度は、履歴系と粘性系ダンパーを複合配置した場合の減衰性能について、振動台実験と地震応答解析を実施した。具体的内容として、木造建物の耐震補強用に開発された梯子状梁に粘弾性ダンパーを取り付けた場合の耐震補強効果について振動台実験により検討を行った。履歴減衰をもつ梯子状梁に粘弾性ダンパーを組み込むことにより、変位応答の低減効果を確認し、梯子状梁の等価粘性減衰定数が5%程度であるのに対し、粘弾性ダンパーを設置した梯子状梁は18%程度の高い減衰が得られることを示した。さらに、それらを伝統木造軸組に取り付けた場合、軸組の変形増大にともない、耐力と剛性が増加するとともに、復元力特性のループ面積全体も増大し、耐震補強材として有用であることを示した。また、履歴系と粘性系ダンパーを併用した制震構造システムの地震応答と減衰効果について地震応答解析により検証を行った。地震応答については、粘性部材の総剛性の影響を大きく受けることがわかった。また、制震構造システムの層間変形が大きくなる応答状態では、粘性減衰よりも履歴減衰によるエネルギー吸収量が相対的に大きくなることを指摘し、履歴減衰と粘性減衰を効果的に配分することにより応答低減が可能であること示した。また、累積塑性変形倍率の値は、履歴減衰の値が大きく、粘性部材の総剛性が大きい制震構造システムほど、粘性減衰の併用効果が履歴減衰の配分に応じて比例的に生じず、履歴減衰によるエネルギー吸収量が相対的に大きくなることを明らかにした。以上より、履歴減衰と粘性減衰を有する構造システムの関与度や複合効果、複合度合いによる地震応答との関連性、地震入力レベルの違いによる減衰性能の差など比較を含めた減衰性能評価方法の妥当性と適用性の検証を実施し、履歴減衰と粘性減衰を複合配置した構造システムの減衰性能を定量的に表すことが可能な減衰性能評価基準を新たに確立・提案しました。本年度は、履歴系ダンパーと粘性系ダンパーを複合配置した場合の減衰性能(振動特性)について、地震応答解析を中心とした検討を実施した。具体的内容としては、近年、免震建物が高層化するにつれて、免震構造の減衰効果を高めるためにアイソレーターと履歴系ダンパーの他に粘性系ダンパーを併用し、免震層を構成する例が数多く見られる。そこで、履歴減衰を有する免震層に粘性減衰を付加した場合の地震応答性状について検証して、その減衰効果について考察を行った。また、オイルダンパーに代表される粘性系ダンパーと鋼材ダンパーに代表される履歴系ダンパーを同一層にパラメトリックに組み合わせて配置し、激震時における各種減衰要素の地震入力エネルギーの消費分担割合等を算出した。その結果、免震層の各種応答については、付加する粘性減衰の値に応じて、せん断力応答、最大変形、累積塑性変形などを低減することが可能であることがわかった。しかしながら、免震層を除く上部構造の地震応答については、逆に粘性減衰を付加することで免震(絶縁)効果を低下させていく結果となり、上部構造の応答が粘性減衰を付加しない場合と同じ程度となるか増大することが確認された。今後の予定としては、この数値シミュレーションの結果より、各減衰要素の減衰力を同程度とした場合や、どちらかの減衰要素の割合が大きい場合の減衰効率ならびに地震応答(せん断力応答や変位応答)を求め、履歴系ダンパーと粘性系ダンパー(減衰機構の異なるデバイス要素)を複合配置した際の構造システム全体に対するそれぞれの減衰に対する関与度や複合効果、複合度合いによる地震応答との関連性、地震入カレベルの違いによる減衰性能の差など比較を含めた体系的な評価・検証を行う。
電子波の量子干渉効果の理論

[1]超伝導とメゾスコピック系二つの超伝導体に挟まれた通常金属の微小リング構造において,アハラノフ・ボ-ム磁束によりジョセフソン電流に現れる振動を理論的に研究し,一電子アハラノフ・ボ-ム効果のhc/e振動と超伝導の場合のhc/2e振動が複雑に競合することを示した。[2]バリスティック伝導の研究量子ポイントコンタントにおけるコンダクタンスの量子化,量子ポイントコンタクトから発射される電子の角度分布,一部にくびれや広がり構造を持つ細線のコンダクタンスなどの計算を行った.また磁場中でグリ-ン関数を用いたバリスティック伝導の計算方法の開発や電子が狭い領域から広い領域へ放出される時の波動関数の計算を行った.開放系の電気伝導を扱うためにWigner分布関数による方法や非平衡グリ-ン関数の方法について考察した.[3]強磁場下の量子細線と量子ホ-ル効果強磁場下の量子細線における端状態とランダウ準位の混合効果を明かにし,さらにホ-ル電流の空間分布について理論的考察を加えた.また,電子の波動関数のフラクタル性にていて考察した.[4]量子ホ-ル効果細線の遠赤外透過スペクトル多重量子細線のプラズマ振動による遠赤外線の透過率を計算し,その偏光特性および磁場依存性を明らかにした.[5]アンダ-ソン局在等超伝導薄膜などで観測される超伝導ー絶縁体転移をストリング理論の観点から研究した.局在長の臨界指数の高次計算をこの方法で実行した.湾曲した2次元面に束縛された電子の運動について考察し,湾曲の効果が電子に引力の有効ポテンシャルとして働くことを示した.[1]超伝導とメゾスコピック系二つの超伝導体に挟まれた通常金属の微小リング構造において,アハラノフ・ボ-ム磁束によりジョセフソン電流に現れる振動を理論的に研究し,一電子アハラノフ・ボ-ム効果のhc/e振動と超伝導の場合のhc/2e振動が複雑に競合することを示した。[2]バリスティック伝導の研究量子ポイントコンタントにおけるコンダクタンスの量子化,量子ポイントコンタクトから発射される電子の角度分布,一部にくびれや広がり構造を持つ細線のコンダクタンスなどの計算を行った.また磁場中でグリ-ン関数を用いたバリスティック伝導の計算方法の開発や電子が狭い領域から広い領域へ放出される時の波動関数の計算を行った.開放系の電気伝導を扱うためにWigner分布関数による方法や非平衡グリ-ン関数の方法について考察した.[3]強磁場下の量子細線と量子ホ-ル効果強磁場下の量子細線における端状態とランダウ準位の混合効果を明かにし,さらにホ-ル電流の空間分布について理論的考察を加えた.また,電子の波動関数のフラクタル性にていて考察した.[4]量子ホ-ル効果細線の遠赤外透過スペクトル多重量子細線のプラズマ振動による遠赤外線の透過率を計算し,その偏光特性および磁場依存性を明らかにした.[5]アンダ-ソン局在等超伝導薄膜などで観測される超伝導ー絶縁体転移をストリング理論の観点から研究した.局在長の臨界指数の高次計算をこの方法で実行した.湾曲した2次元面に束縛された電子の運動について考察し,湾曲の効果が電子に引力の有効ポテンシャルとして働くことを示した.
バルチック質状地先カンブリア界の地質学的・同位体的研究

昭和61年度海外学術調査によってフィンランド南部,東部および北部地域の野外調査でヘルシンキ大学およびフィンランド地質調査所の協力を得て,約500地点から総計1.5トンの岩石試料を持ち帰った.1.これらの試料のうち,61年度はラパキビ花崗岩のヴィボルグ岩体のものについて鉱物分離・同位体比測定,化学分析を集中的におこなった.2.62年度は引き続いて他のラパキビ花崗岩(オラン島岩体,ラィティラ岩体,ベヘマ岩体)と始生代の基盤花崗岩類およびスベコカレリアン変動帯の花崗岩について同様の分析をおこなった.3.フィンランドのラパキビ花崗岩は,角閃石・黒雲母ともに含水量が少なく, XFe(Feo/Feo+MgO)が高く,角閃石と黒雲母のδD値に大きな差があって,しかも前者の方の水が軽いという共通性がある.しかし,角閃石・黒雲母ともに緑泥石化するとδD値が重くなる.オラン島岩体ではひろく緑泥石化か認められ,それらのδD値は3040%重い.このような重い水は,花崗岩マグマの水と異なる起源がどうか,今のところ不明である.4.始生代花崗岩の水素同位体的特徴は,明らかにラパキビ花崗岩のそれとは違うことはわかったが,分析試料数が増えた段階で,日本の花崗岩などとどのように違うのか比較検討したい.5.62年度には11月7日12月4日にフィンランド・ヘルシンキ大学のハーパラ教授を招へいして,それまでに得られた分析結果について,それぞれの試料について産状・鉱物学的特徴と水素同位体比について討論した.そして同時に,日本の若い地質時代の花崗岩の産状と水素同位体的特徴について,野外で実地において討論もできた.6.上述の通りラパキビ花崗岩の角閃石・黒雲母の水素同位体的特徴はきわめて特殊なもので,日本産のこれまで我々が研究した限りでの花崗岩類とは著しく違っている.このラパキビ型花崗岩が全地球的に同じ特徴をもっているかどうかは今のところわからない.もし全地球的規模でラパキヒ型花崗岩の特徴が共通するものであれば,地球の発展史の中で,ラパキビ期のマグマの水の特異性を考究しなければならない.昭和61年度海外学術調査によってフィンランド南部,東部および北部地域の野外調査でヘルシンキ大学およびフィンランド地質調査所の協力を得て,約500地点から総計1.5トンの岩石試料を持ち帰った.1.これらの試料のうち,61年度はラパキビ花崗岩のヴィボルグ岩体のものについて鉱物分離・同位体比測定,化学分析を集中的におこなった.2.62年度は引き続いて他のラパキビ花崗岩(オラン島岩体,ラィティラ岩体,ベヘマ岩体)と始生代の基盤花崗岩類およびスベコカレリアン変動帯の花崗岩について同様の分析をおこなった.3.フィンランドのラパキビ花崗岩は,角閃石・黒雲母ともに含水量が少なく, XFe(Feo/Feo+MgO)が高く,角閃石と黒雲母のδD値に大きな差があって,しかも前者の方の水が軽いという共通性がある.しかし,角閃石・黒雲母ともに緑泥石化するとδD値が重くなる.オラン島岩体ではひろく緑泥石化か認められ,それらのδD値は3040%重い.このような重い水は,花崗岩マグマの水と異なる起源がどうか,今のところ不明である.4.始生代花崗岩の水素同位体的特徴は,明らかにラパキビ花崗岩のそれとは違うことはわかったが,分析試料数が増えた段階で,日本の花崗岩などとどのように違うのか比較検討したい.5.62年度には11月7日12月4日にフィンランド・ヘルシンキ大学のハーパラ教授を招へいして,それまでに得られた分析結果について,それぞれの試料について産状・鉱物学的特徴と水素同位体比について討論した.そして同時に,日本の若い地質時代の花崗岩の産状と水素同位体的特徴について,野外で実地において討論もできた.6.上述の通りラパキビ花崗岩の角閃石・黒雲母の水素同位体的特徴はきわめて特殊なもので,日本産のこれまで我々が研究した限りでの花崗岩類とは著しく違っている.このラパキビ型花崗岩が全地球的に同じ特徴をもっているかどうかは今のところわからない.もし全地球的規模でラパキヒ型花崗岩の特徴が共通するものであれば,地球の発展史の中で,ラパキビ期のマグマの水の特異性を考究しなければならない.
HTLV-1感染によるNF-κB活性化におけるBcl-3の意義

Bcl-3のHTLV-1関連疾患への関与について明らかにすることを最終目標に、本年度は主にHTLV-1感染T細胞株を用いてT細胞の癌化及びT細胞機能異常におけるBd-3の関与を検討した。「研究計画1 : Bcl-3の恒常的NF-KB活性化への関与の有無の検討」に関しては、shRNAによるBcl-3発現挿制によってHTLV-1感染T細胞株の増殖が顕著に抑制されることを明らかにした。HTL-1感染T細胞の増殖にはNF-KB経路の活性化が重要であることがすでに報告されていることから、Bd-3の高発現が恒常的なNF-kB経路の活性化に関与する可能性がある。「研究計画2 : HTLV-1感染及びTax蛋白発現T細胞におけるBcl-3蛋白の発現調節のメカニズムの検討」に関しては、HTLV-1感染細胞内におけるBcl-3蛋白の高発現がBcl-3遺伝子のTaxによる転写活性化によってのみならず、PI3K-Akt経路の活性化によるBcl-3蛋白の分解抑制機構によっても維持されていること、Tax蛋白発現によりBcl-3蛋白の分解抑制が増強されることを明らかにした。「研究計画3 : Bcl-3蛋白発現レベルの変化とT細胞機能異常との関連の検討」に関しては、Bc1-3蛋白発現がHTLV-1感染T細胞株の異常増殖に関与することを明らかにした。今年度は以上3つの研究実施計画以外にも、HTLV-1感染T細胞内においてBcl-3がTaxと蛋白一蛋白間結合していること、さらには、Bc1-3蛋白のN, C末端領域のみからなる、すなわちAnkyrin repeatを欠く変異体がTax蛋白と効率良く結合してTaxによるHTLV-1LrRプロモーターやマトリックスメタロプロテアーゼ9プロモーターの活性化をintactなBc1-3と同等レベルで抑制するのに対して、Bd-3蛋白のN, C末端領域を欠く、すなわちAnkyrin repeat領域のみからなる変異体はTaxによるHTLV-1プロモーターの活性化をほとんど抑制しないことも明らかにした。
臨床研究に従事する人材の学習環境に関する研究

本研究では、職場学習論、経験学習論及び組織学習論をはじめとした経営学及び教育学を背景とする「学習」に関わる理論を用いて、臨床研究に関わる人材の学習のプロセスや職場の学習環境のあり方について検討した。文献調査、ヒアリング調査及びインタビュー調査の主な結果として、人的資源管理の重要性のほか、施設内の他職種とのインタラクションを通じて臨床研究における個人の役割を認識・形成していることや、職場内だけでなく職場外にもネットワークを構築することによって様々な学習機会を得ていること等が明らかとなった。さらに臨床研究コーディネーターの基礎的な育成については研修等の体系化がなされてきたものの、一方でその体系化がそれ以降の個人の学習に弊害をもたらす可能性が示唆され、今後有効な人材育成のあり方を確立していく上での重要な知見が得られた。臨床研究(治験を含む)の成果は、我が国の医療の質の向上のみならず、経済成長に深く関わっている。そのため、臨床研究に関わる人材が効果的・効率的に育成されることが重要である。しかし、90年代より臨床研究、特に治験を取り巻く環境が変化し続けたことなどが影響し、人材育成の体系化が容易に進まず、今なお育成のあり方についての議論が絶えない。今年度は、臨床研究に従事する人材の育成のあり方について、文献調査やヒアリング調査などを実施した。1]臨床研究を実施している医療機関や大学の人材育成担当者(医師や臨床研究コーディネーターなど)や、2]臨床研究を推進する省庁及び職能団体などの人材育成担当者に対してヒアリングやインタビューを実施した。1]に対しては、「育成方法とその考え方」「育成時に提供している学習環境」「担当者自身が認識している人材育成の成果」などについて意見を伺った。2]に対しては、「当該課題における政策の動向」「研修会の提供など取り組みの状況」などについて意見を伺った。また1]及び2]で、実際に臨床研究に従事した経験がある方に対しては、「自身がどのように臨床研究にかかる業務の仕方を学んだか」「自身が教える側になった時、若手に対してどのように指導したか」を中心に経験談を伺った。調査対象によっては、臨床研究の現場を見学する機会を得たり、人材育成で用いられた資料の提供を受けており、現在、これら収集したデータを分析しているところである。臨床研究は治療法の改善や疾病の理解等を目的として実施される「人」を対象とした医学的研究であり、その中でも医薬品や医療機器の製造販売承認を得るための試験は治験と呼ばれる。臨床研究(以下、治験を含む)によって得られた成果は、医療の質の向上のみならず、医療分野におけるイノベーションを創出し、経済成長にもつながると考えられており、社会的に極めて重要である。臨床研究の実施には、医師だけでなく、臨床研究コーディネーターをはじめとした人材が効果的・効率的に取り組むことが重要である。しかし、90年代より、臨床研究を取り巻く環境が変化し続けていることなどに起因して、これらの人材育成の体系化は十分に進んでいるとは言い難く、今なお人材育成のあり方についての議論が絶えない。今年度は、昨年度の文献調査、ヒアリングやインタビュー調査の結果を元に、臨床研究コーディネーター等を対象としてインタビュー調査を実施した。特に、対象者が臨床研究に関する業務を習得したプロセス、業務を教える側となった際の指導方法及び職場での学習の成果や課題について調査し、有効な人材育成を行うための学習環境のあり方や学習プロセスについて検討した。主な結果として、施設内の他職種とのインタラクションを通じて臨床研究における個人の役割を認識・形成していくことや、職場内だけでなく職場外にもネットワークを構築することによって様々な学習機会を得ていくこと等が明らかとなった。さらに、臨床研究コーディネーターの導入研修については体系化がなされてきたものの、一方でその体系化がそれ以降の個人の学習に弊害をもたらす可能性が示唆され、今後有効な人材育成のあり方を確立していく上での重要な知見が得られた。
MIM法による生成水自己管理型PEFCスタックの開発

固体高分子形燃料電池(PEFC)における水管理は長期安定運転や性能向上の実現において重要な課題であり,申請者は付加装置が不要な生成水自己管理型PEFCスタックを開発することを目的としている.本申請研究では,(a)MIMセパレータの評価,(b)実電池内部の可視化,(c)スタック性能評価の目標に分けて実施している.今年度の研究実績として,(a-H25)については,既存のMIMセパレータの耐酸性向上に向けて2種類の金メッキ処理法について検討したが,1つはピンホールからの生成水流入により導電性の急激な低下が確認されたためセパレータ表面処理法としては不向きであったため,下地処理法を変更して表面をマット調に仕上げることで,導電性を維持できることがわかった.この結果に基づいて,MIM法の特性を活かせるセパレータ用金型を設計し,現在加工業者様と金型製作に向けた最終の確認段階である.(b-H25)は,3セルスタック(エンドセルと可視化セルの組み合わせ)での生成水分布が把握できたので,通常のミドルセパレータ2枚を新規に組み込んで5セルスタックにして,より実際のスタック運転条件での生成水分布を把握している段階である.(c-H25)は,(a)の成果を得てMIMセパレータのスタック化に向けた金型の製作段階であるが,当初の金型設計段階において内部マニホールド内で生成水が観察され,後段セルへの生成水流入の可能性があり,現時点では,運転条件と生成水量の関係について実験中である.さらに,スタック内部の生成水分布との整合性についてH26年度に検討していく予定である.本申請研究の目標である(a)MIMセパレータの評価,(b)実電池内部の可視化,(c)スタック性能評価に対して,(b),(c)については概ね予定通りに進捗しているが,(a)については,現在MIM用の金型の設計が終わり,加工業者様と製作に向けた最終打ち合わせの段階である.当初予定では,MIMセパレータの試作品Iができている予定であったが,目標の(b),(c)の研究成果により種々の設計変更の必要があり,それらの課題をすべて対策した金型にしたため,現時点ではMIMセパレータの試作品が完成していないため,やや遅れているとした.申請時点での予定通り,改良版の金型が完成次第,MIMセパレータを試作し,電池性能を評価する.また,スタック内部のガス流路および内部マニホールド部の生成水挙動を種々の運転条件で観察し,燃料ガスの加湿量と生成水の発生量およびその位置との関係を整理し,今後のMIMセパレータの添加材料の検討,および,MIMセパレータによるスタック化の仕様を検討する.スタック内部の可視化用途に金属配管類の購入費用が当初見積もりよりも若干高くなった半面,市販品のMEAを購入せずに,生成水管理型MEAを検討するために,MEA材料を購入し,一般的なMEA材料に活性炭を加えた研究室独自の生成水管理型MEAを製作したことから予算の残額が生じた.生成水管理型MEAについて期待しうる成果が得られており,引き続き今年度も検討予定のため,MEA材料購入に充てる予定.固体高分子形燃料電池(PEFC)における水管理は長期安定運転や性能向上の実現において重要な課題であり,申請者は付加装置が不要な生成水自己管理型PEFCスタックを開発することを目的としている.本申請研究では,(a)MIMセパレータの評価,(b)実電池内部の可視化,(c)スタック性能評価の目標に分けて実施している.今年度の研究実績として,(a-H25)については,既存のMIMセパレータの耐酸性向上に向けて2種類の金メッキ処理法について検討したが,1つはピンホールからの生成水流入により導電性の急激な低下が確認されたためセパレータ表面処理法としては不向きであったため,下地処理法を変更して表面をマット調に仕上げることで,導電性を維持できることがわかった.この結果に基づいて,MIM法の特性を活かせるセパレータ用金型を設計し,現在加工業者様と金型製作に向けた最終の確認段階である.(b-H25)は,3セルスタック(エンドセルと可視化セルの組み合わせ)での生成水分布が把握できたので,通常のミドルセパレータ2枚を新規に組み込んで5セルスタックにして,より実際のスタック運転条件での生成水分布を把握している段階である.(c-H25)は,(a)の成果を得てMIMセパレータのスタック化に向けた金型の製作段階であるが,当初の金型設計段階において内部マニホールド内で生成水が観察され,後段セルへの生成水流入の可能性があり,現時点では,運転条件と生成水量の関係について実験中である.さらに,スタック内部の生成水分布との整合性についてH26年度に検討していく予定である.本申請研究の目標である(a)MIMセパレータの評価,(b)実電池内部の可視化,(c)スタック性能評価に対して,(b),(c)については概ね予定通りに進捗しているが,(a)については,現在MIM用の金型の設計が終わり,加工業者様と製作に向けた最終打ち合わせの段階である.当初予定では,MIMセパレータの試作品Iができている予定であったが,目標の(b),(c)の研究成果により種々の設計変更の必要があり,それらの課題をすべて対策した金型にしたため,現時点ではMIMセパレータの試作品が完成していないため,やや遅れているとした.申請時点での予定通り,改良版の金型が完成次第,MIMセパレータを試作し,電池性能を評価する.

また,スタック内部のガス流路および内部マニホールド部の生成水挙動を種々の運転条件で観察し,燃料ガスの加湿量と生成水の発生量およびその位置との関係を整理し,今後のMIMセパレータの添加材料の検討,および,MIMセパレータによるスタック化の仕様を検討する.スタック内部の可視化用途に金属配管類の購入費用が当初見積もりよりも若干高くなった半面,市販品のMEAを購入せずに,生成水管理型MEAを検討するために,MEA材料を購入し,一般的なMEA材料に活性炭を加えた研究室独自の生成水管理型MEAを製作したことから予算の残額が生じた.生成水管理型MEAについて期待しうる成果が得られており,引き続き今年度も検討予定のため,MEA材料購入に充てる予定.
深層学習を用いた治療後視力予後の学習

眼底写真や網膜光干渉断層計像は撮影時の視機能評価に有効である。だが、数ヶ月・数年単位での視力予後の予測、治療方針の決定のための所見は明らかでない。そのため、本研究では、深層学習を用いて1)眼底写真・光干渉断層計画像から視力予測を行う。2)視力に影響する未知の画像所見を見出す。3)その所見から数ヶ月・数年後の視力を予測することを目的とする。本研究の成果は、視力予想とその後の経過に影響する新たな特徴量を見出し、病態解明につながることが期待される。
活性サイト導入による層状物質の物性変調の第一原理解析

本研究では、グラフェンから遷移金属ダイカルコゲナイドに至る様々な層状物質に対して、活性サイトの導入による物性変調を密度汎関数理論に基づく第一原理計算による解明を進めた。平成30年度の主な成果は以下のとおりである。1)二層硫化モリブデン(MoS2)へのLi挿入によるフォノン誘起超伝導特性の発現について検討した。この系については超伝導特性の理論計算の先行研究があるが、本研究で得られた転移温度1.2Kは先行研究の10Kよりずっと低かった。検討の結果、この違いは計算に用いた最安定構造の原子配置がわずかに異なっていることによりフォノンバンド構造が異なることに起因する可能性が高いとわかった。さらに本研究では、先行研究では不安定とされた積層構造が圧縮歪の印加により安定化されることを示した。またこのように安定化した積層構造では、0.6%の圧縮歪み印加時に21Kと高い超伝導転移温度が期待できることを示した。2)領域内の電子デバイス班でキャリア濃度がよく制御されたアモルファスMoS2結晶の光電子分光測定で電子-フォノン相互作用に由来すると考えられる特徴的なスペクトル形状が得られている。このスペクトルは、MoS2と合わせて形成されていると考えられているMoO3に起因すると推測されている。他方、2次元αMoO3は電子移動度がMoS2よりも高いことから、電界効果トランジスタ等への応用が期待されている。以上を踏まえ、2次元αMoO3におけるキャリアのフォノンによる散乱レートのエネルギー及び波数依存性を計算したところ、価電子帯の頂点および伝導帯の底においてはキャリアの散乱レートが低いことがわかった。これは、2次元αMoO3の電子移動度が高いという事実とよく整合する計算結果である。以上のように、ドーピングや界面による層状物質のフォノン関連物性の変調に関連する有用な知見を得ることができた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、グラフェンから遷移金属ダイカルコゲナイドに至る様々な層状物質に対して、活性サイトの導入による物性変調の密度汎関数理論に基づく第一原理計算を用いた解明を進めた。平成29年度の主な成果は以下のとおりである。1)六方晶窒化ホウ素(h-BN)について、アルカリ金属をインターカレートした場合のフォノン誘起メカニズムによる超伝導特性を検討した。h-BNは絶縁体であるために超伝導には有利でないと思われていたが、計算の結果、超伝導転移温度が25Kと予測された。これはグラフェンにインターカレートした場合よりずっと高い温度である。解析の結果、この高い超伝導転移温度は、フェルミレベル近傍に形成される上下の層内のホウ素原子をつなぐような電子状態に由来することが判明した。2)SiCの熱分解によるエピタキシャルグラフェンは、高品質なグラフェンが得られるものの電子移動度が理論値よりもずっと低い。この低下の主因の一つが基板-グラフェン界面に存在するフォノンであることを念頭に、界面フォノンの解析に取り組んだ。その結果、共同研究者の実験によるトンネル電子のフォノンとの衝突によるエネルギー損失という非弾性過程の空間依存性の走査トンネル顕微鏡(STM)による計測と、我々の第一原理計算による界面構造と電子・フォノン状態の相関の理論解析との協同により、ダングリングボンドを持つSi原子によって24meVの特徴的な低エネルギー界面フォノンが生じていることを解明した。さらに、ダングリングボンドを持つSiの直上とそれ以外の場所でのSTM微分コンダクタンスに差が現れ、それが前述の界面フォノンと電子の相互作用に由来することを明らかにした。以上のように、ドーピングや界面による層状物質のフォノン関連物性の変調を明らかにできた。h-BNへのアルカリ金属インターカレートで高い超伝導転移温度が発現するという理論予測は、予想を裏切るもので、インパクトのある成果である。また、なかなか探る手段のない界面フォノンの振舞いを明らかにした点でSiC/グラフェン界面のフォノンに関する成果も有意義である。いずれにおいても計算結果の背後にある物理も明らかにできており、これらの成果は今後他の系での振舞いを調べる上でも有用と考えられる。以上のように、ドーピングや界面による活性サイト導入に起因する層状物質の興味深い物性・現象を明らかにできたと言えることから、研究は順調に進展していると判断している。

このスペクトルは、MoS2と合わせて形成されていると考えられているMoO3に起因すると推測されている。他方、2次元αMoO3は電子移動度がMoS2よりも高いことから、電界効果トランジスタ等への応用が期待されている。以上を踏まえ、2次元αMoO3におけるキャリアのフォノンによる散乱レートのエネルギー及び波数依存性を計算したところ、価電子帯の頂点および伝導帯の底においてはキャリアの散乱レートが低いことがわかった。これは、2次元αMoO3の電子移動度が高いという事実とよく整合する計算結果である。以上のように、ドーピングや界面による層状物質のフォノン関連物性の変調に関連する有用な知見を得ることができた。六方晶窒化ホウ素の超伝導については、様々なドーパント元素による超伝導挙動の違いを調べ、包括的な理解を得ることを目指す。また、欠陥という別種の活性サイトを導入し、これが超伝導挙動に与える影響を解析する。フォノンおよび電子-フォノン相互作用の解析という点では、アモルファスMoS2の光電子分光測定に関する領域内共同研究を進める。電子-フォノン相互作用に由来すると考えられる特徴的なスペクトル形状の原因を解明し、また実験試料中に含まれると予想されるMo酸化物を含め、電子-フォノン相互作用の挙動を解明する。対象を広げる観点から、MXeneにおける表面終端等による物性変調についても取組み、特に表面終端によるラシュバ効果の増強の可能性を調べる。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
生殖補助医療の法制度化による子の利益保護と家族形成の支援

本研究は、生殖補助医療において、自然生殖による出産が困難・不可能な人の家族形成の視点から考察し、生まれた子の利益と提供者の尊厳を守ることを前提に、利用者の範囲を広げ、こうして形成される家族を支援する制度構築とそれを裏付ける法整備を検討し、立法を提言することを目的とする。本年度は、1.昨年度に引き続き、「子どもの出自を知る権利と真実告知」のための法と心理の支援の在り方と、2.セクシュアル・マイノリティの人たちの家族形成の視点からの生殖補助医療の利用による親子関係へのアクセスのあり方、について検討を行った。今年度の助成金は、上記の研究を遂行するための海外調査費と研究成果の発信のための国内・外学会旅費に充てられた。海外調査として、本研究のテーマに関して先進的に対応しているオランダとドイツを対象にした。12018年9月9日から20日まで、オランダ・デンハーグの法務省などを訪れ、女性カップルの生殖補助医療による家族形成に関する法制度(Duomoederschap van rechtswege:デュオマザー)及び既存の立法を発展させた新たな政府の勧告案(21世紀親子法)について調査を行った。22019年3月13日から17日まで、ドイツ・グーテンベルク(Mainz)大学を訪れ、子どもの出自を知る権利に関する資料収集を行った。1と2から得られた研究成果は、East Asian Association of Psychology and Law 2018、Annual Conference of the European association of Psychology and law 2018、そして生殖医療・社会的養護による家族形成支援研究会などで発信した。またこれらの研究成果をまとめ、今年度以降論文化し、随時公表していく予定である。今年度は、子の権利と養育環境の安定化を図る法制度の構築を中心に研究し、それを国内・国外の学会やシンポジウムで発表を行った。今年度の補助金は、主に上記の研究を遂行するための文献の購入費に当てられた。1.子の権利と養育環境の安定化を図る法制度の構築の研究については、未成年者の子の養育環境、とくに親権・養育費・面会交流をめぐる紛争、解決方案及び立法提案を日本「法と心理学会」、「東アジア法心理国際シンポジウム」などで発表を行った。生殖医療技術を用いて家族を形成することを保障するためには、前提として養育環境の安定化を図る法整備がなされるべきであるから、28年度は、日本の面会交流と養育費関連法制度の問題点と課題を指摘し、韓国、台湾との比較法研究を含め,調査及び研究を行い、立法提案を提示した。なお、この研究を遂行するにあたって、補助金を用いて関連文献(辞書類を含む)を多数購入した。2.平成28年度から、生殖補助医療にかかわる課題の抽出と問題意識を共有化する「生殖補助医療と家族形成研究会」を定期的に開催してきた。研究会のメンバーとしては、医学から藤田、臨床社会学・臨床心理学から中村、荒木、家族社会学から野辺、三部、南貴子、由井、法学から金、梅澤、二宮、当事者から松本、参加している。参加者はそれぞれの視点から意見を述べ、討議を行い、これらを受けて課題を深めていた。なお、補助金を用いて生殖補助医療に直接かかわっている中塚医学者を招聘し、講演を開催した。1.問題と課題の析出について:平成28年度から、生殖補助医療にかかわる課題の抽出と問題意識を共有化する「生殖補助医療と家族形成研究会」を、総7回にかけて開催してきた。研究会のメンバーとしては、提供型生殖医療技術の利用拡大に慎重な立場のメンバーもいる。そうしたメンバーも含め、研究会の参加者はそれぞれの視点から意見を述べ、討議を行い、これらを受けて課題を深めていた。それぞれ異なる意見のなか、共通している問題と課題の内容は、「生まれてくる、またはすでに生まれた子どもの権利保障」とことであった。具体的には、「子どもの出自を知る権利が認めること」と「提供者の尊厳の確保」が大事であり、それらの保障のためには、立法のみならず、専門家(医療、法、臨床心理など)及び機関(児童相談所等を含む行政機関)が、どのように連携していくのか、が課題であると明らかになった。2.当事者の語りの収集及び支援団体のインタビュー調査について:生殖心理カウンセラーである荒木(生殖補助医療と家族形成研究会のメンバー)の協力を得て「島根モデル」の関連関係者のインタビュー調査を行う予定だったが、日程があわず、実施されなかった。これについては、日程再調整を通じて、次年度に行う予定である。その代わりに、1の課題である「子どもの知る権利」について、「両親から出自の事実の告知が、親子関係の親密感と信頼関係を築くのに、重要である」ことが欧米諸国では共通理解となっているに対し、日本ではどのくらい理解されているのかを調査するため、一般市民を対象にして、インターネット調査を依頼した。データの分析を通じて、親子関係の成立と養育環境の安定化にどんな制度が設けるべきなのかを考察し、その分析の発表を5月末からベルギー開かれるEAPL2017で採択された。今年度は、子どもへの真実告知と当事者支援を中心に研究し、それを国内・国外の学会やシンポジウムで発表を行った。今年度の助成金は、主に上記の研究を遂行するための調査費(アンケート調査や現地調査)及び学会旅費に当てられた。1.アンケート調査実施:ネット・アンケート調査による一般市民(517名)を対象とした「子の出自を知る権利」と「告知」に関する意識調査を実施した。2.ヒアリング調査(国内・外):(1)島根県の「島根モデル」の関係者、

(2)韓国の大韓産婦人科学会の倫理委員(ソウル大学病院の医師)にヒアリングを行い、最新の知見を得た。3.学会での報告や研究会の参加:(1)1の分析の結果を日本法と心理学会などで、報告した。(2)生殖補助医療関連シンポ及び研究会に積極的に参加した。1.島根モデルの調査を通じて「医療・学・官・児童福祉の連携の手法」を明らかにした。:島根県松江市では、2013年から不妊クリニック・カウンセラー・児童相談所・乳児院・島根県行政の共同で、不妊カップルと社会的養護下にある子どもの縁を取り結ぶ「島根モデル」を構築している。「島根モデル」の調査を通じて当事者支援のあり方を模索しようとし、2017年8月、島根県を訪問し、「島根モデル」の関係者(不妊クリニック院長、不妊カウンセラー、県長、乳児院の職人、不妊当事者)をインタビューした。2.市民意識調査の結果分析を通じて「告知に対する当事者支援のあり方」を明らかにした。:ネット調査会社に登録している全国の12歳69歳までの男女517人を対象にし、「出自を知る権利」、「真実告知」に対する市民意識調査を行った。当事者性の違いによる認識の差とその結果に基づく教育と支援の必要性を考察するため、「未成年層(1219才)」、「親世代(2049才)」、「祖父母世代(5069才)」に分けて分析を行った。3.海外(韓国)フィールドスタディを通じて、ガイドラインの改正の背景と実施状況などを調査した。:日韓とも、生殖補助医療に関する法律はないため、医療学会(日本:産婦人科学会)のガイドラインによって生殖補助医療の実施が規制されている。2017年7月に韓国の「大韓産婦人科学会」の生殖補助指針書の改正が行われ、条件付きの卵子提供や代理懐胎が可能になった。さらに、子の出自を知る権利も言及しているため、資料収集及び詳細の内容調査のため、2018年3月にソウル大学病院、生殖補助医療専門の教授を訪問した。本研究は、生殖補助医療において、自然生殖による出産が困難・不可能な人の家族形成の視点から考察し、生まれた子の利益と提供者の尊厳を守ることを前提に、利用者の範囲を広げ、こうして形成される家族を支援する制度構築とそれを裏付ける法整備を検討し、立法を提言することを目的とする。本年度は、1.昨年度に引き続き、「子どもの出自を知る権利と真実告知」のための法と心理の支援の在り方と、2.セクシュアル・マイノリティの人たちの家族形成の視点からの生殖補助医療の利用による親子関係へのアクセスのあり方、について検討を行った。今年度の助成金は、上記の研究を遂行するための海外調査費と研究成果の発信のための国内・外学会旅費に充てられた。海外調査として、本研究のテーマに関して先進的に対応しているオランダとドイツを対象にした。12018年9月9日から20日まで、オランダ・デンハーグの法務省などを訪れ、女性カップルの生殖補助医療による家族形成に関する法制度(Duomoederschap van rechtswege:デュオマザー)及び既存の立法を発展させた新たな政府の勧告案(21世紀親子法)について調査を行った。
アジア諸国における有機酸・脂肪酸代謝異常症の多様性に関する研究

有機酸・脂肪酸代謝異常症は、ふだんは無症状で感染などを契機に急性発症して後遺症を残したり、乳幼児突然死する症例が少なくない。最近タンデムマス法などの質量分析技術によって簡単に診断できるようになり、アジア諸国でもこの領域の疾患への関心が高まっている。一方、この領域の疾患の頻度は稀少疾患であり、病態解明、治療法向上のためには国際協力が不可欠である。将来のアジア諸国との共同研究を目的として、国ごとの疾患種類、頻度、重症度、遺伝背景の多様性を明らかにする。そして必要に応じて、質量分析による生化学診断、遺伝子解析等を提供しながら、各国の情報を収集して、国際協力体制の構築に貢献する。
高スピン分極率を有するホイスラー合金薄膜の構造と磁気・伝導特性

本研究では磁気ランダムアクセスメモリやハードディスクドライブの再生ヘッドで必要とされる高いトンネル型磁気抵抗(TMR)比を示すMagnetic Tunnel Junction (MTJ)を実現するために、Co基ホイスラー合金薄膜の作製と点接触アンドレーエフ反射を利用したスピン分極率測定を行う。実験的に高いスピン分極率が得られた材料を用いて、高いTMR比を実現することを最終的な目的としている。昨年度に引き続きCo基ホイスラー合金に第4元素を添加することにより高いスピン分極率を示すホイスラー合金の探索を行った。その結果、Co_2Ti_xMn_<1-x>Sn系でx=0.25のときにスピン分極率が0.65、Co_<2-x>Fe_xCrGa系でx=0.05のときに0.65が得られた。この値はハーフメタルの予想に反して低いものであったが、Co基ホイスラー合金のPCAR法により得られたスピン分極率の中では最も高いものである。Co_2Ti_xMn_<1-x>Sn系のスピン分極率の増加は、E_fの制御によるものと考えられる。計算によるとCo_2MnSnのEfはバンドギャップの右端に存在するが、MnをTiで置換していくとEfレベルがギャップ中央へシフトする。そのため不規則構造の存在によりバンドギャップ付近に余分な状態ができても、Efがギャップの中央へシフトしたことにより、その影響を受けにくくなったためと考えられる。Co_<2-x>Fe_xCrGa系のスピン分極率の増加はEfレづルの↑スピンの状態密度の増加によるものと考えている。昨年度開発したスピン分極率の高い材料であるCo_2CrFeSiを用いたTMR素子の作製も試みた。しかし、MgO基板とのミスフィットが大きいために平坦な界面が実現しておらず、TMR比も低い値にとどまっている。今後下地層を検討することにより0.2nm以下の平坦な界面が実現できれば高いTMR比が期待される。本研究では磁気ランダムアクセスメモリ(MRAM)やハードディスクドライブ(HDD)の再生ヘッドで必要とされる高いトンネル型磁気抵抗(TMR)比を示すMagnetic Tunnel Junction(MTJ)を実現するために、Co基ホイスラー合金薄膜の作製と点接触アンドレーエフ反射を利用したスピン分極率測定を行う。本年度は、高いスピン分極率を示すホイスラー合金系ハーフメタル薄膜の創製を行った。キュリー点が高いCo基ホイスラー合金に着目して、高スピン分極率を有する材料の探索をまずバルクで行った。その結果、Co_2FeSiに約2%のCrを添加することにより、スピン分極率が0.57から0.64へと増加することを見出した。XRD及びメスバウワー分光による解析の結果、Cr添加によりB2不規則度の減少つまりL2_1規則度の増加していることがわかった。さらに、状態密度計算によりフェルミエネルギーが少数スピンバンドのギャップの上部から下部へ移動することも明らかとなった。この2つの理由でスピン分極率が増加したと考えられる。Co_2CrFeSiの薄膜も作製し、そのスピン分極率が増加することも確認した。現在、Co_2CrFeSiを上下電極としたMTJを作製中である。材料探査と同時にMTJ作製のため、反強磁性層の成膜及び熱処理条件の確立、バリア層の選択、平坦な界面の実現などの準備も行った。反強磁性層としてIrMnを選択し、磁場中熱処理による一方向異方性の誘導には成功しているが、その強さはまだ十分ではない。今後、さらに最適化する予定である。表面の平坦性は、成膜時の基板温度を300度以下とすることにより、約2Aの非常に平坦な表面を実現している。

そのため不規則構造の存在によりバンドギャップ付近に余分な状態ができても、Efがギャップの中央へシフトしたことにより、その影響を受けにくくなったためと考えられる。Co_<2-x>Fe_xCrGa系のスピン分極率の増加はEfレづルの↑スピンの状態密度の増加によるものと考えている。昨年度開発したスピン分極率の高い材料であるCo_2CrFeSiを用いたTMR素子の作製も試みた。しかし、MgO基板とのミスフィットが大きいために平坦な界面が実現しておらず、TMR比も低い値にとどまっている。今後下地層を検討することにより0.2nm以下の平坦な界面が実現できれば高いTMR比が期待される。
重力勾配観測による火山流体の移動検知実験

火山活動を予測する上で,重力観測は,物質の移動に関する情報を提供するので有用である.しかし,測定点の高度も同時に測定する必要がある.重力勾配測定は,測定点の高度変化による重力変化はキャンセルされるので,測定が簡便になる.阿蘇火山において精密重力測定を繰り返したところ,中岳火口の水位上昇と周辺への地下水・熱水の流出に対応した数10μGal程度の変動が繰り返し発生していることが明らかとなり,重力勾配観測でも検知可能と判断された.重力勾配計を火山地域で使用する実験をおこなったところ,多くの課題が明らかとなった.いくつかは改良されたが.装置の安定性や保守の簡便性にまだ課題が残っている.火山噴火の前にマグマ本体やマグマから発散される火山ガスが地表近くに移動してくるはずである.また,近年本研究者らが問題にしている噴火未遂現象においても火山ガスの散逸が重要な役割を果たしていると思われる.この物質の移動は,主として地殻変動観測によって捉えられているが,地殻変動をもたらしている原因がマグマであるか,熱水であるか,火山ガスであるかを判別するには,重力観測が有望と期待されている.従来,重力観測は絶対重力計などによる観測が行われてきたが,ここに重力勾配観測を行うことにより重力変化をもたらしている密度変化の深さに関する大きな制約条件が与えられる可能性がある.重力勾配計は,東京大学宇宙線研究所の黒田教授が開発し,実験室レベルでは勾配の計測に成功している.この重力勾配計が実際のフィールドにおいてどの程度適用可能であるか,どのような改良が必要かを検討するのが本研究の目的である.平成25年度は,勾配計をフィールドで使用するためにクリアしておくべき要件をどの程度満足しているか検討をおこなった.その結果,勾配測定を行う落下体が帯電することによる誤差の増大,落下体の重心がずれることによる誤差の増大などが明らかとなった.これらの問題は落下体の改良により解決している.一方,阿蘇火山における地下水の移動がどの程度起きているか,重力勾配としてどの程度の変化が期待されるかを検討するため,当施設研究員のソフヤン・ヤヤン博士と共同で阿蘇火山周辺の繰り返し重力測定を実施し,解析を行った.その結果,集中豪雨による中岳湯溜りの水位上昇と周辺への地下水の流出に対応すると思われる変化が検出された.また,過去に測定されていた重力データを早河博士と共同で再解析し,地下水変動による重力変化が季節的に発生していることが明らかにした.火山活動を予測する上で,重力観測は,物質の移動に関する情報を提供するので有用である.しかし,測定点の高度も同時に測定する必要がある.重力勾配測定は,測定点の高度変化による重力変化はキャンセルされるので,測定が簡便になる.阿蘇火山において精密重力測定を繰り返したところ,中岳火口の水位上昇と周辺への地下水・熱水の流出に対応した数10μGal程度の変動が繰り返し発生していることが明らかとなり,重力勾配観測でも検知可能と判断された.重力勾配計を火山地域で使用する実験をおこなったところ,多くの課題が明らかとなった.いくつかは改良されたが.装置の安定性や保守の簡便性にまだ課題が残っている.火山噴火の前にマグマ本体やマグマから発散される火山ガスが地表近くに移動してくるはずである.また,近年本研究者らが問題にしている噴火未遂現象においても火山ガスの散逸が重要な役割を果たしていると思われる.この物質の移動は,主として地殻変動観測によって捉えられているが,地殻変動をもたらしている原因がマグマであるか,熱水であるか,火山ガスであるかを判別するには,重力観測が有望と期待されている.従来,重力観測は絶対重力計などによる観測が行われてきたが,ここに重力勾配観測を行うことにより重力変化をもたらしている密度変化の深さに関する大きな制約条件が与えられる可能性がある。重力勾配計は,東京大学宇宙線研究所の黒田教授が開発し,実験室レベルでは十分な精度を出している.この重力勾配計が実際のフィールドにおいてどの程度適用可能であるか,どのような改良が必要かを検討するのが本研究の目的である.平成24年度は,東京大学宇宙線研究所に設置されていた重力勾配計を京都大学火山研究センターに移設するための予備調査および協議を6月に行い,7月に移設作業を行った.その後ただちに機器の調整を潮見が継続した.この過程で,設置する場の利便性などに関する問題や,連続観測を行う上で落下体が摩擦によって帯電するなどの問題が明らかとなり,それぞれ問題を解決している.一方,阿蘇火山における地下水の移動がどの程度起きているか,重力勾配としてどの程度の変化が期待されるかを検討するため,当施設研究員のソフヤン・ヤヤン博士と共同で阿蘇火山周辺の繰り返し重力測定を実施し,解析を行った.その結果,集中豪雨による中岳湯溜りの水位上昇と周辺への地下水の流出に対応すると思われる変化が検出された.この結果は,米国地球物理学連合秋季総会で発表するとともに,論文として公表している.火山噴火の前にマグマ本体やマグマから発散される火山ガスが地表近くに移動してくるはずである.この物質の移動は,主として地殻変動観測によって捉えられているが,地殻変動をもたらしている原因がマグマであるか,熱水であるか,火山ガスであるかを判別するには,重力観測が有望と期待されている.従来,重力観測は絶対重力計などによる観測が行われてきたが,ここに重力勾配観測を行うことにより重力変化をもたらしている密度変化の深さに関する大きな制約条件が与えられる可能性がある.重力勾配計は,東京大学宇宙線研究所の黒田教授が開発し,実験室レベルでは勾配の計測に成功している.