hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
閉鎖海域におけるクロダイ浮性卵をモデルとした資源生態学的研究

DNA抽出法はフェノールクロロホルム法、キレックス法、市販のDNA抽出キットを試行する。2フィールド調査として、広島湾クロダイの産卵時間の解明を目指す。卵の採集は夜間にプランクトンネットの曵網もしくは水中ポンプを用いることで行い、直ちに発生段階を観察する。これらを抗クロダイ卵モノクローナル抗体による抗原抗体反応で種同定し、1細胞期のクロダイ卵が多く採集できる時間を探索する。現在のところ、1、2ともに概ね申請時通りの成果が得られているため、本評価を与えた。次年度以降も計画に従い研究を遂行する予定である。現在のところ、研究計画は概ね申請時通りであり、次年度以降も計画に従い研究を遂行する予定である。平成31年度および令和元年度は、DNA量とクロダイ卵の各発生段階との検量線を作成する。また、実際に広島湾でクロダイ卵を採集し、作成した検量線を用いて卵の発生段階の推定を試みる。検量線の作成において不具合が生じた場合に備え、広島湾で採集する卵の一部は顕微鏡にて発生段階を観察する。また、平成30年度と同様に本種の産卵時間調査も行う。平成30年度は得られた1細胞期卵が少なかったことから、次年度は調査時間・地点を微調整する。加えて、本種のカキ養殖筏周辺における産卵行動を明らかにするため、超音波バイオテレメトリ手法を用いた追跡調査を行う。テレメトリで用いる発信器には水温、深度、位置情報がわかるものを使用し、産卵親魚の経験水温や産卵水深、行動範囲を明らかにする。
精路閉塞による精子形成障害の発生機序に関する臨床的・基礎的研究

1.臨床的研究(1)精路閉塞患者の血清抗精子抗体の検討:精管切断術後12例,小児期鼠径ヘルニア根治術による精管閉塞症例21例,精巣上体での閉塞症例12例,先天性精管欠損症7例について,血清抗精子抗体をIndirect immunobead試験で測定した結果,24例46%でIgG抗体陽性,8例15%でIgA抗体陽性,IgM抗体陽性例はなかった.抗体陽性の頻度は,精管切断術後75%,鼠径ヘルニア手術後57%,精巣上体閉塞25%,先天性精管欠損症0%で,精巣上体での閉塞症例は有意に低かった.鼠径ヘルニア手術後の症例で,精路内圧上昇による二次的な精巣上体での閉塞の可能性の有無で抗体陽性の頻度を比較したが,差はなかった.(2)精路閉塞症における精巣組織所見の検討:精路閉塞症32例において,精巣組織の定量的解析を行った.精細管断面当たりのSertoli細胞および各精細胞の数,精細胞胞のSertoli細胞に対する比は,閉塞期間,閉塞原因,血清抗精子抗体の有無で差を認めなかったが,精細管基底膜の厚さは,鼠径ヘルニア術後症例に比べて精管切断術後症例で厚く,閉塞期間が短いほど厚かった.血清抗精子抗体は精子形成能を障害しているとは考えられなかった.2.基礎的研究成熟モルモット12匹を用いて,精管切断術が精子形成脳に及ぼす影響をフローサイトメーターを用いて検討した。精管切断術後6カ月目に屠殺検討したところ,切断側精巣の精子形成能は著しく低下したが,反対側精巣には影響なく,さらに,sham operationを施行した対照群でも手術側の精子形成能障害を認めた.精管切断術は反対側精巣の精子形成能を障害せず,また,切断側精巣の障害も精管切断以外の要因の関与が疑われた.1.臨床的研究(1)精路閉塞患者の血清抗精子抗体の検討:精管切断術後12例,小児期鼠径ヘルニア根治術による精管閉塞症例21例,精巣上体での閉塞症例12例,先天性精管欠損症7例について,血清抗精子抗体をIndirect immunobead試験で測定した結果,24例46%でIgG抗体陽性,8例15%でIgA抗体陽性,IgM抗体陽性例はなかった.抗体陽性の頻度は,精管切断術後75%,鼠径ヘルニア手術後57%,精巣上体閉塞25%,先天性精管欠損症0%で,精巣上体での閉塞症例は有意に低かった.鼠径ヘルニア手術後の症例で,精路内圧上昇による二次的な精巣上体での閉塞の可能性の有無で抗体陽性の頻度を比較したが,差はなかった.(2)精路閉塞症における精巣組織所見の検討:精路閉塞症32例において,精巣組織の定量的解析を行った.精細管断面当たりのSertoli細胞および各精細胞の数,精細胞胞のSertoli細胞に対する比は,閉塞期間,閉塞原因,血清抗精子抗体の有無で差を認めなかったが,精細管基底膜の厚さは,鼠径ヘルニア術後症例に比べて精管切断術後症例で厚く,閉塞期間が短いほど厚かった.血清抗精子抗体は精子形成能を障害しているとは考えられなかった.2.基礎的研究成熟モルモット12匹を用いて,精管切断術が精子形成脳に及ぼす影響をフローサイトメーターを用いて検討した。精管切断術後6カ月目に屠殺検討したところ,切断側精巣の精子形成能は著しく低下したが,反対側精巣には影響なく,さらに,sham operationを施行した対照群でも手術側の精子形成能障害を認めた.精管切断術は反対側精巣の精子形成能を障害せず,また,切断側精巣の障害も精管切断以外の要因の関与が疑われた.1.精路閉塞患者の血清抗精子抗体の検討:精管切断術後10例,小児期鼠径ヘルニア根治術による精管閉塞症例18例,精巣上体での閉塞症例18例について,血清抗精子抗体をlndirect immunobead試験で測定した結果,23例50%でlgG抗体陽性,6例13%でigA抗体陽性,lgM抗体陽性例はなかった.抗体陽性の頻度は,精管切断術後症例と鼠径ヘルニア手術後の症例で差を認めなかったが,精巣上体での閉塞症例では低い傾向があり,特に先天性精管欠損の症例4例には陽性例がなかった.鼠径ヘルニア手術後の症例で,精路内圧上昇による二次的な精巣上体での閉塞の可能性の有無で抗体陽性の頻度を比較したが,差はなかった.2.精路閉塞症における精巣組織所見の検討:精路閉塞以外に造精機能に影響する既往や異常所見のない症例(血清抗精子抗体陽性10例,陰性10例)において,精巣生検で得られた精巣組織の精子形成能を詳細に検討した.精細管断面当たりの精祖細胞,精母細胞,精子細胞のSertoli細胞に対する比(Sertoli cell ratio)は,抗精子抗体陽性例,陰性例,以前に検討した左精索静脈瘤患者の右側精巣組織(コントロール)との間で有意の差を認めることはできなかった.3.モルモット,マウス,ラットでの血清抗精子抗体の測定法を,酵素抗体法などで検討したが,適切な測定法を確立することができなかった.

今後は,精路閉塞実験を開始し,平行して抗精子抗体測定法の確立を目指す.体重380g600gの成熟モルモット12匹を2群に分け,精管切断術が精子形成能に及ぼす影響を検討した。精管切断群(7匹)は,ネンブタールおよびエーテル麻酔下に右陰嚢切開で精巣を露出し,精管を直部で切断した。対照群(5匹)では,同条件で精巣を露出し,そのまま再び閉腹した。6カ月後に屠殺し、左右精巣を摘出し,フローサイトメータを用いて精巣組織のDNA解析を施行した。この結果,切断群の切断側精巣のDNAヒストグラムで1C分画は23.6±23.6%であり,反対側精巣の1C分画77.2±1.7%に比べて有意に低値を示した。一方,対照群の手術側精巣は,1C33.5±22.9%とやはり低値を示し,精管切断術を行わなくても精子形成能を著しく障害していた。精巣重量も,手術側精巣は,精管切断群0.51±0.52g,対照群1.20±0.73gと反対側(それぞれ2.50±0.49g,2.28±0.26g)に比べて有意に低値であった。精管切断群の1C分画は,正常モルモット精巣の1C分画と差を認めなかった。このように,今回の研究では,精管切断術は精子形成能を著しく障害したが,反対側精巣には影響せず,抗精子抗体の影響はないと判断された。さらに,対照群でも精巣重量の減少と精子形成能の障害を認めたことから,造精機能障害の発生機序は,精巣切断術のほかに,精巣の露出,腹腔内臓器との癒着など,他の要因によるものが疑われた。以上の実験結果から,免疫抑制動物での精子形成能に及ぼす精管切断術の影響については,検討することができなかった。
物質粒子の起源と宇宙進化の解明

柳田は、PDのDr.Peter CoxやDr.Chengcheng Hanらとmuonのanomalous magnetic momentを超対称理論で説明できるかを詳しく調べた。その結果、Higgs mediation模型で説明できることを示した。松本、柳田は、昨年度より更に軽い暗黒物質(< eV)に注目し、太陽系における天体の運動を考えた際にこれら暗黒物質との散乱が摩擦として働くことを示し、これを利用した新たな暗黒物質の直接検出の手法を提案した。中山、柳田はB-L対称性にもとづいた軽いカイラルフェルミオン暗黒物質について、これが弦理論から予言されている弱い重力予想と相性が良いこと、さらにニュートリノとの混合により放出されるX線で観測できる可能性があることを指摘した。また中山は、離散フレーバー対称性によりニュートリノ混合の実験値を自然に説明する模型について、宇宙論的な問題を引き起こさない単純な模型の構築に成功した。浜口、中山は素粒子標準模型の問題である強いCP問題、フレーバー階層性問題、暗黒物質問題を同時に解決するフラクシオン模型に超対称性を課した「超対称フラクシオン模型」を提案し、この模型が上記に加えてゲージ階層性問題も解決し、さらにこの模型の枠内でインフレーションが実現可能であることを示した。浜口は,超新星残骸カシオペアAの中心にある中性子星を研究し,その冷却曲線の観測値が中性子星標準冷却理論と無矛盾であることを要求することによってりアクシオン崩壊定数に対して新たな制限が得られることを示した。末松は拡張標準模型においてクォーク・レプトンの質量行列の構造と暗黒物質の存在をPQ対称性に関連付ける可能性を指摘した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。柳田は、宇宙のバリオン数非対称性を説明するLeptogenesis機構と深い関係にあるインフレーション宇宙模型の構成を行った。また、Axion-likeな場を使う新しいタイプのleptogenesis機構を発見した。末松は、プランクスケールより小さな値を持つインフラトン場で大きなテンソル・スカラー比をもたらすインフレーションシナリオを拡張輻射ニュートリノ質量模型において提案した。松本はニュートリノ物理と深く関係する非対称暗黒物質について研究を行い、模型の詳細に依らず、現在の宇宙でこの暗黒物質が保持するB-L電荷が(宇宙のバリオン数が正となる表記で)必ず正となる事を証明した。これは非対称性暗黒物質の間接検出で必ず反ニュートリノを伴う事を意味する。中山はアクシオン模型と高スケールインフレーション模型の整合性を調べ、Peccei-Quinn対称性がインフレーション後に回復すること、および一般にその後のPeccei-Quinn対称性の破れにおいてアクシオン暗黒輻射が過剰生成される問題があることを示した。さらに、有限温度プラズマ中での散逸により、アクシオン暗黒輻射の過剰生成問題が回避される場合があることを示した。柳田は、Occam's Razorの考えをQuark Mass Matrixに使い、Cabibbo Angleを説明することに成功した。さらにその考えをLepton Mass Matrixに使いCP Violating Phaseを予言しているところである。また、Seesaw Mechanismの起源を宇宙のInflationの求める模型の構築に成功した。末松は、ニュートリノ質量と暗黒物質を関連付ける輻射シーソー模型をインフレーション模型へと拡張する可能性を探り具体的模型を構築するとともに、その枠組み内での非熱的レプトジェネシスに基づくバリオン数生成の定量的解析を行った。松本は'Well-Tempered WIMP'を、特定の素粒子模型に依らない手法で包括的に調べ、この範疇に入るWIMP暗黒物質が、近い将来の直接探査のみで殆ど探査可能であることを定量的に示した。浜口はニュートリノを伴わないダブルベータ崩壊と熱的レプトジェネシスの関係について解析し、複数の研究会で発表した(論文準備中)。中山は超対称カオティックインフレーションおよび湯川結合による再加熱を仮定すると、自動的にシーソー機構が働き、軽いニュートリノ質量および混合角が説明できることを示した。この場合右巻きスカラーニュートリノをインフラトンと同定することができ、最も軽いニュートリノは質量ゼロになることが予言される。また博士研究員のK.J.Baeはnatural SUSYと呼ばれる枠組み内でレプトジェネシスおよびmixed axion-Higgsino暗黒物質のシナリオを考え、様々な宇宙論的制限を含めた包括的な解析を行った。(理由)本理論研究計画では、(1)小さいニュートリノ質量、(2)宇宙のバリオン数非対称性、(3)宇宙の暗黒物質の3つの現象を素粒子の標準理論を超える理論の重要なヒントであると考える。現在まで、研究代表者、研究分担者、みな順調に研究を進めており、査読付論文を数多く発表し、国内外の研究会で成果発表を行っている。柳田は、右巻きニュートリノの超対称性の相棒であるボソンを使うインフレーション模型の構築に成功した。またこの模型では右巻きニュートリノの数は2であるが、その場合ニュートリノ振動で見られるCPを破る位相が極めて大きくなることを発見した。末松は、ニュートリノ質量生成に関与するインフラトンの崩壊に基づく非熱的レプトジェネシスの可能性を探り、必要とされるバリオン数生成を実現する模型を提案した。松本はO(1)GeV程度の質量を持つ'Light WIMP'を、特定の素粒子模型に依らない手法で包括的に調べ、その検出において、直接探査等がどのような役割を果し得るのかを定量的に明らかにした。

浜口、中山は標準模型の理論的問題である、世代間階層性および強いCP問題を同時に解くフラクシオン模型を提案した。さらにこの模型では暗黒物質、バリオン非対称性、ニュートリノ質量、インフレーションといった標準模型を超えた物理が必要とされる現象も同時に説明できる。また浜口、中山はアフレック・ダインレプトン数生成機構の研究を行った。この機構は超対称性理論における有力なバリオン数生成機構の一つであるが、ニュートリノ質量が不自然に軽くなりすぎることが問題であった。浜口、中山はIBS-CTPUのBae氏(本科研費で博士研究員として雇用後に栄転)らとともに、ニュートリノ質量がPeccei-Quinn場の値によって与えられる模型におけるアフレック・ダインレプトン数生成機構を解析し、この場合ニュートリノ質量が自然な値に収まることを示した。本理論研究計画では、(1)小さいニュートリノ質量、(2)宇宙のバリオン数非対称性、(3)宇宙の暗黒物質の3つの現象を素粒子の標準理論を超える理論の重要なヒントであると考える。現在まで、研究代表者、研究分担者、みな順調に研究を進めており、査読付論文を数多く発表し、国内外の研究会で成果発表を行っている。柳田は、PDのDr.Peter CoxやDr.Chengcheng Hanらとmuonのanomalous magnetic momentを超対称理論で説明できるかを詳しく調べた。その結果、Higgs mediation模型で説明できることを示した。松本、柳田は、昨年度より更に軽い暗黒物質(< eV)に注目し、太陽系における天体の運動を考えた際にこれら暗黒物質との散乱が摩擦として働くことを示し、これを利用した新たな暗黒物質の直接検出の手法を提案した。中山、柳田はB-L対称性にもとづいた軽いカイラルフェルミオン暗黒物質について、これが弦理論から予言されている弱い重力予想と相性が良いこと、さらにニュートリノとの混合により放出されるX線で観測できる可能性があることを指摘した。また中山は、離散フレーバー対称性によりニュートリノ混合の実験値を自然に説明する模型について、宇宙論的な問題を引き起こさない単純な模型の構築に成功した。浜口、中山は素粒子標準模型の問題である強いCP問題、フレーバー階層性問題、暗黒物質問題を同時に解決するフラクシオン模型に超対称性を課した「超対称フラクシオン模型」を提案し、この模型が上記に加えてゲージ階層性問題も解決し、さらにこの模型の枠内でインフレーションが実現可能であることを示した。浜口は,超新星残骸カシオペアAの中心にある中性子星を研究し,その冷却曲線の観測値が中性子星標準冷却理論と無矛盾であることを要求することによってりアクシオン崩壊定数に対して新たな制限が得られることを示した。末松は拡張標準模型においてクォーク・レプトンの質量行列の構造と暗黒物質の存在をPQ対称性に関連付ける可能性を指摘した。Axionは極めて興味深い暗黒物質の候補である。
無侵襲医用計測を目指したワンショット小型フーリエ分光方式の研究

疾患病態モニタリングの開発の為に、ワンショット分光断層イメージング手法を提案した。時間分解能を改善する為に、相対傾斜位相シフターを、また、鮮明度を改善する為に位相格子を導入した。我々は、ライン分光イメージングを取得し、光源の成分である水銀の輝線スペクトルを確認することができた。干渉光学系を回転させて2次元断層画像を取得することにより、癌の早期発見などへ適用可能となる光の聴診器の実現が期待できる。計測対象の時間的な揺らぎに頑健である、1画像(ワンショット)で分光特性を取得するワンショット小型フーリエ分光方式の研究を進めている。これは、我々が世界に先駆けて提案した結像型2次元フーリエ分光方式の時間分解能を高めるための研究である。これにより、動きを伴う生体組織を計測する、例えば無侵襲血糖値センサーなどの医用計測技術の実現可能性を高めることが可能になる。本年度は、相対傾斜位相可変フィルタの設計指針をまとめ、実験によりワンショットで分光特性を取得可能であることを確認した。設計では、まず、求められる波長分解能と計測波長帯域から、相対傾斜ミラーの傾斜角度をフーリエ分光法の理論式に基づいて算出する。その後、受光デバイス、例えばCCDカメラの水平方向の画素数から1画素あたりの位相シフト量を算出する。この値が、計測波長帯域の最短波長のサンプリング定理を満たしていれば良いという設計方法である。具体的には、計測波長帯域が400nm1000nm、波長分解能が5nmの時、必要となる位相シフト量は100μmとなり、受光デバイスの水平方向の長さが25mmの場合、相対傾斜角度は0.2deg.となる。一般的なCCDカメラを受光デバイスに用いる場合、水平方向の画素数はおよそ500画素であることから、1画素あたりの位相シフト量は200nmとなり、計測波長帯域の最短波長400mmのサンプリング定理を満たしている。この指針に基づいて相対傾斜ミラーを試作し、メタルハライドランプを光源として分光特性を実験的に取得した。その結果、メタルハライドランプ特有の輝線スペクトルを有する分光特性を取得可能であることを確認した。本年度は、相対傾斜位相可変フィルタを製作して、実験によりワンショットで分光特性を取得可能であることを確認した。製作方法として、バルク方式とシリコンミラー方式について検討を行った。バルク方式は、光学研磨面を有する2つの部材を、反射面を傾斜させて貼り合わせる方式について検討した。これは、1つの部材に形成した傾斜反射面の一体光学研磨が非常に困難であることから考案した製作方法である。しかし、2つの部材を貼り合わせる際に、相対傾斜と直交方向の傾斜角を、結像条件を満たす0.001deg.以下で貼り合わせることが難しいことが判明した。そこで、シリコンミラー方式について、更に2方式について検討することにした。これは、バルク方式と異なり、シリコン表面の光学的平坦性を用いることにより、光学研磨が不要であることに着目した製作方法である。1方式は、2つの反射面をトーションバーにより結合し、それを相対傾斜角分ねじる構造である。また、もう一方の方式は、溝を形成した基板に2つのシリコンミラーを互いに交差して挿入することにより、2つの反射面に相対角度を設ける方式である。MEMSなどで頻繁に用いられるトーションバー方式では、反射面積が広い(一辺数ミリ程度)であることから、本適用に於いては自重の影響による撓みにより光学的平坦性が保てないことが計算により判明した。そこで、シリコンミラー挿入方式(カード型位相シフター)について設計試作したところ、良好な分光特性を取得することができた。我々が研究を進めてきた、結像型2次元フーリエ分光法を、1画像(ワンショット)で短時間に分光イメージングが可能である小型分光手法へ拡張した。結像型2次元フーリエ分光法には、無限焦点系の対物レンズを透過した後の物体光束の半分に、任意の位相シフトを付与できる位相可変フィルターを導入している。しかし、フーリエ分光法に必須となる位相シフト操作が必要であることから時間分解能は低い。そこで、物体光束の半分に対して、斜め方向にミラーを傾けて配置することにより空間的に位相シフト量を与えるワンショット小型フーリエ分光イメージング方式を提案した。本提案手法は、位相シフターが不用であることから、手のひらサイズの小型化が可能になる。また、ワンショットで計測できることから機械振動などの外乱に頑健である。時間分解能が高く短時間で計測が可能であり、小型で可搬性が高く、低価格のフーリエ分光イメージング装置の実現をした。

このために、計測時間、計測装置の大きさ、価格を支配的に決定する位相シフターを用いないフーリエ分光イメージングの研究を行った。そこで、本研究では、結像型2次元フーリエ分光法に搭載する位相シフターである位相可変フィルターの、固定ミラー部と可動ミラー部に相対的な傾きを設けることにより、空間的に物体光間に連続的な位相差を与えることにした。これにより、位相シフト操作を行うことなく、ワンショットで短時間に位相シフト干渉像を取得することが可能となった。これにより、元来、フーリエ分光手法の有する波数分解能の高さ、また提案手法が共通項路型であり外乱へ頑健である利点を有しながら、時間分解能の高い低価格小型フーリエ分光イメージング装置の提供が可能になった。無侵襲血糖値センサーの実現を目指した、超小型ワンショット分光イメージング装置のキーテクノロジーとなる相対傾斜ミラーを、シリコン方式により超薄型の位相シフター(カード型位相シフター)として実現した。また、血糖であるグルコース濃度の評価にも着手済みで有り、人の血糖レベルである100mg/dl近傍の超薄溶液の濃度を、試験管レベルの分光特性評価実験により計測可能であることも実証することができている。24年度が最終年度であるため、記入しない。試作したカード型位相シフターにより実現可能となった、超小型の高時間分解能ワンショットフーリエ分光イメージング手法を内視鏡へ搭載する可能性について更に検討を進める予定である。経管腔的内視鏡手術は、軟性内視鏡を用いて、口や肛門などの既に有る体の穴を用いた低侵襲手術である。特に、早期の胃がんは内視鏡手術が有効であるが、胃壁を穿孔してしまう恐れがある(約5%)。胃壁を穿孔した場合、急遽、開腹手術に切り替えなくてはならない。また、胃壁へのがんの浸潤度に応じて腫瘍を切除する深さも異なる。そこで、胃壁のワンショット分光断層イメージングによる胃がんの浸潤度計測と、穿孔防止の可能性について検討する予定である。
酸化物ナノ機能物性の抽出を目指した絶縁性単結晶酸化物ナノワイヤの創成

自己組織化単結晶酸化物ナノワイヤは、多彩な機能物性や大気・水環境下での安定性、空間選択性、構造自由度を有する魅力的なナノ構造体である。しかし、ナノワイヤ中に高い濃度で存在する意図しないドーパント(不純物・格子欠陥)が酸化物ナノワイヤ本来の機能物性抽出を阻害しており、本研究分野における最も本質的な問題となっていた。本研究では“意図しないドーパント"の形成メカニズムを明らかにし、結晶成長界面の選択性に基づく新たな制御指針の構築に成功した。本研究で得られた結果は、酸化物ナノワイヤ本来の機能物性の抽出・創出を可能にし、酸化物ナノワイヤの基礎科学及び応用展開研究をを革新的に発展させる重要な知見である。単結晶酸化物ナノワイヤは多彩な機能物性及び大気・水中での化学的安定性から、最近急速に注目を集めている研究分野である。本研究では、酸化物ナノワイヤが本来有するナノ機能物性の抽出・応用展開において根本的な障壁となっていた格子欠陥形成メカニズムを解明・制御し、極めて格子欠陥の少ない高結晶性絶縁体単結晶酸化物ナノワイヤを創成することを目的とする。当該年度は酸化物ナノワイヤ材料の一つであるSnO2ナノワイヤを用いてVLS(Vapor-Liquid-Solid)結晶成長制御を行い、臨界核形成メカニズムに基づいてVS(薄膜成長)/VLS(ナノワイヤ成長)比を制御することに成功した。更には作製したSnO2ナノワイヤの電子輸送特性を検証した結果、VS/VLS成長比に依存した電気伝導性が生じることを見出した。単結晶酸化物ナノワイヤは多彩な機能物性及び大気・水中での化学的安定性から、近年急速に注目を集めている研究分野である。当該年度は酸化物ナノワイヤにおいて最も研究が進んでいる材料の1つである酸化スズ(SnO2)ナノワイヤにおいて、酸化物ナノワイヤ結晶成長(気液固成長)中に共存する2つの結晶成長界面(固液界面・気固界面)により形成される結晶の差異に着目し、UV吸収測定(バンドギャップ)、単一ナノワイヤ多端子測定法(伝導性の空間分布)、電界効果トランジスタ素子測定(キャリア密度・移動度)、透過電子顕微鏡断面エネルギー損失分光(化学組成の空間分布)など多角的な評価を行うことにより、気固界面における結晶成長が格子欠陥を形成する決定的な実験証拠を得ることに成功した。加えて、明らかにした結晶成長メカニズムに基づき結晶成長制御を行った結果、従来比で低結晶性に由来する電気伝導度を7桁低減することに成功した。H27年度は1種々の物性測定手法により単結晶酸化物ナノワイヤを多角的に評価し、格子欠陥形成メカニズムを解明すること、2格子欠陥を劇的に抑制した高結晶性絶縁体酸化物ナノワイヤを創成すること、の2点を当初の目的としていたが、伝導性・化学組成の空間分布評価を行い、臨界核結晶成長メカニズムとの相関性を検証することで格子欠陥形成メカニズムの本質に迫る実験結果を得ることに成功し、従来抑制が困難であった低結晶性に由来する電気伝導度を劇的に低減することに成功したため。当該年度は酸化スズ(SnO2)ナノワイヤにおいて、前年度までに得られた結晶成長界面(固液界面・気固界面)に由来する巨大な電気伝導度の差異の起源を追究するため、UV吸収測定(バンドギャップ)、単一ナノワイヤ多端子測定法(伝導性の空間分布)、透過電子顕微鏡断面エネルギー損失分光(化学組成の空間分布)を用いた多角的な評価を行うと共に、分子動力学シミュレーションによる結晶成長の微視的挙動の解明に取り組んだ。その結果、1新たに制御形成したナノワイヤ構造体において、前年度までに得られた気固界面格子欠陥導入モデルよりと一致する実験的・理論的結果が得られ、2固液界面のみから成るナノワイヤ結晶成長を実現することにより、格子欠陥を劇的に抑制した高結晶性絶縁体酸化物ナノワイヤを創成することに成功し、3本結果が、固液界面のみで生じる界面アニーリング効果に起因することを明らかにした。更に本研究で明らかにした結晶成長メカニズムに基づいて各種単結晶酸化物ナノワイヤ(MgO, ZnO, SnO2, NiOなど)の低温成長法を確立し、従来法では困難であったITOガラスやポリイミド基板上での単結晶酸化物ナノワイヤ成長を実現した。H28年度は1種々の物性測定手法により各種単結晶酸化物ナノワイヤ結晶成長を多角的に評価し、格子欠陥形成メカニズムを解明すること、2格子欠陥を劇的に抑制した高結晶性絶縁体酸化物ナノワイヤを創成すること、の2点を当初の目的としていたが、臨界核結晶成長メカニズムに基づくナノワイヤ結晶成長制御、および数値シミュレーションにより格子欠陥形成メカニズムを微視的レベルから解明することに成功し、格子欠陥を劇的に抑制した高結晶性絶縁体酸化物ナノワイヤの創成に成功している。更に本研究で明らかにした結晶成長メカニズムに基づいて、各種単結晶酸化物ナノワイヤ成長において適用可能な低温成長法を新たに構築することに成功したため。

単結晶酸化物ナノワイヤは多彩な機能物性及び大気・水中での化学的安定性から、基礎科学及びナノデバイス応用展開の両面において急速に注目を集めている研究分野である。本研究では、酸化物ナノワイヤが本来有するナノ機能物性の抽出・応用展開において本質的な障壁となっていた格子欠陥形成メカニズムを解明・制御し、極めて格子欠陥の少ない高結晶性絶縁体単結晶酸化物ナノワイヤを創製することを目的としている。当該年度は酸化スズ(SnO2)ナノワイヤにおいて、前年度までに得られた結晶成長界面モデル(固液界面・気固界面)の正当性を立証するために、これまで行ってきた金属材料フラックス変調ではなく、酸化物材料のもう一つの構成元素である酸素に着目した酸素フラックス変調効果に関する検証を行った。その結果、酸素フラックスの増加に伴う電気伝導性の劇的な向上が見られた。これにより、得られた電気伝導性が酸素欠損由来のものではないことが実験的に証明され、本研究で新たに提案した結晶成長界面モデルの正当性が立証された。更に、上記単結晶酸化物ナノワイヤの不純物ドーピングにおいて、ドーパントと母材料であるSnO2との相互作用により1気固界面での結晶成長が大きく促進されること、2固液界面における結晶成長のみを促進させるための最適Snフラックス条件を用いることで、従来困難であったナノワイヤ中の均一ドーパント分布を実現させることに成功した。本研究で得られた一連の成果は、単結晶酸化物ナノワイヤの構造・組成・機能を自在に設計・制御する上で極めて重要な知見である。自己組織化単結晶酸化物ナノワイヤは、多彩な機能物性や大気・水環境下での安定性、空間選択性、構造自由度を有する魅力的なナノ構造体である。しかし、ナノワイヤ中に高い濃度で存在する意図しないドーパント(不純物・格子欠陥)が酸化物ナノワイヤ本来の機能物性抽出を阻害しており、本研究分野における最も本質的な問題となっていた。本研究では“意図しないドーパント"の形成メカニズムを明らかにし、結晶成長界面の選択性に基づく新たな制御指針の構築に成功した。本研究で得られた結果は、酸化物ナノワイヤ本来の機能物性の抽出・創出を可能にし、酸化物ナノワイヤの基礎科学及び応用展開研究をを革新的に発展させる重要な知見である。平成26年度は1単結晶酸化物ナノワイヤの気液固(VLS)成長を制御し、付随する気固(VS)薄膜成長を任意に変調すること、加えて2電気伝導特性評価によりVS層の電気伝導性を検証することを当初の目的としていたが、これまで我々が独自のアプローチで明らかにしてきた臨界核形成メカニズムに基づきVLS/VS成長制御に成功し、単一ナノワイヤ素子を用いた電気伝導評価によりVS層が有する電気伝導性の検証に成功したため。前年度までに作製・評価した単結晶酸化物ナノワイヤを種々の物性測定手法により多角的に評価し、格子欠陥形成メカニズムの更なる解明を試みる。具体的には、前年度までに一定の成果が得られているUV吸収測定、単一ナノワイヤ多端子測定法、電界効果トランジスタ素子測定、透過電子顕微鏡エネルギー損失分光法を種々の酸化物ナノワイヤ材料に適用し、現在までに明らかにしている格子欠陥形成メカニズムの深化を目指すと共に普遍性を検証する。加えて前年度創成に成功している高結晶性絶縁体酸化物ナノワイヤを用いて、本研究課題の最終目標である新奇ナノ機能物性の探索を開始する。
難治性アトピー性皮膚炎の個別化治療を可能とするマイクロバイオーム移植法の開発

前年度に皮膚マイクロバイオーム移植の候補菌株としてStaphylococcus sp. MPU7-1株を選別することができた。本年度は、当該菌株を用いてマイクロバイオーム移植のための用量設定を行うための検討を行った。この場合、皮膚上には生細胞と死細胞が混在しているはずである。そこで、まず皮膚鱗屑中の生死判別を行った。Propidium monoazide (PMA)はDNAに対して親和性を有する光反応色素で細胞膜不透過性の性質を示す。死細胞は細胞膜が損傷されているためPMA処理では死細胞のみが修飾される。よって生細胞と死細胞を分別定量できる。PMA処理鱗屑から得られたDNAを定量PCR解析したところ、実際に半数以上の細胞は死細胞であることが判明した。そのためMPU7-1株の生死細胞の比率を変えることが必要である。真菌マイクオロバイオームではMalasseziaが大部分を占め、かつアトピー性皮膚炎の増悪因子である。MPU7-1株の生死細胞の比率を変えて、ヒト角化細胞(NHEK)への細胞傷害性をLDHおよびMTT法で評価した。その結果、特定の生死細胞比率がMalasseziaのNHEKへの細胞傷害能を有意に低下させることができた。さらにIL8、TNFalphaなどの炎症性サイトカイン量をELISAで測定した。特定の細胞比率ではこれらのサイトカイン産生量も低下させた。以上、MPU7-1は皮膚マイクロバイオーム移植療法に実践しうる可能性がある有用な菌株であることが判明した。本年度は、難治性アトピー性皮膚炎患者の増悪期と寛解期の皮膚検体の皮膚マイクロバイオームをMiSeqを用いて網羅的に解析した。細菌叢は16S rRNAのV1-V3、真菌叢はD1/D2 LSU領域を解析に供した。得られたリードはQuiimeおよびin house BLASTを用いてマイクロバイオームを同定した。増悪期にStaphylococcus aureus、寛解期にStaphylococcus epidermidisが優位であることは良く知られているが、寛解期はS. epidermidisよりもむしろS. hominisやS. capitis等のStaphylococcus spp.が優位であることが明らかにされた。その他、Streptococcus spp.、Corynebacterium spp.やAcinetobacerspp.が優位菌種として検出できた。寛解期ではPropionibacterium spp.も相対的に優位になった。これは皮膚環境が弱酸性になっていることを意味していると推察された。また、真菌叢は両期間でMalassezia restrictaおよびM. globosaが優位であったが、両菌種の定着比率は寛解期の方が、M. restrictaの方が優位であった。また、Malasseziaの定着量をqPCRで定量したところ、定着量は増悪期の方が高かった。得られたリードを主成分析した結果、細菌叢および真菌叢のいずれも増悪期と寛解期で異なるクラスターを形成した。以上、本年度の研究成果をまとめると、増悪期から寛解期でマイクロバイーオームは、細菌では菌種レバルの変化が生じ、真菌では構成種はかわらないが構成比率は変化することが明らかになった。平成28年度の目的はアトピー性皮膚炎患者の増悪期と寛解期の細菌叢と真菌叢を次世代シーケンサーを用いて網羅的に解析し、次年度以降の免疫応答実験および用量設定実験に情報を提供することである。本年度は、両期間および両分類群における菌叢を解析できたので、「おおむね順調に進展している」と自己評価した。本年度は皮膚マイクロバイオームの皮膚角化細胞に対する沈静化について検討した。これはアトピー性皮膚炎の増悪因子の一つであるMalasseziaによる細胞傷害性を低下させるためのマイクロバイオーム、すなわちマイクロバイオーム移植療法のための候補を見いだすための工程である。患者の寛解期の皮膚より分離したマイクロバイオームの中からStaphylococcus sp. MUP7-1株を選定し、これをMalasseziaと皮膚角化細胞(以下、NHEK)と共に培養し細胞傷害性をLDHとMTT法で評価した。その結果、一定濃度におけるMalasseziaによる傷害性をStaphylococcus sp. MPU7-1株の存在下で低下させた。しかしながら、MPU7-1株の添加濃度によってはパラドキシカルな作用も認められた。すなわち、むしろ細胞傷害性が上昇した濃度が存在した。ヒト皮膚は病原体の侵入を防ぐために皮膚細胞同士をつなぎあわせる皮膚バリア機能関連タンパク質を発現している。MalasseziaおよびMPU7-1株培養時におけるこれらの関連タンパク質の遺伝子発現変動をRT-qPCRで測定した。その結果、claudinとoccludinの発現は混合培養時には上昇した。また、感染防御のためにヒトは抗菌ペプチドであるディフェンシンを分泌させる。両菌株の存在下でこの発現を上昇させた。以上のことから、特定濃度のMPU7-1株はアトピー性皮膚炎増悪因子であるMalasseziaの細胞傷害能を低下させ、また皮膚バリア機能を亢進させる能力を有することが示された。最終目標の一つであるアトピー性皮膚炎増悪因子であるMalasseziaの細胞傷害性を低下させることのできる皮膚マイクロバイオームの同定に成功した。特異抗体での変化も観察するべきであるが、これは未実施であるため、“おおむね順調"と評価した。

本年度は、当該菌株を用いてマイクロバイオーム移植のための用量設定を行うための検討を行った。この場合、皮膚上には生細胞と死細胞が混在しているはずである。そこで、まず皮膚鱗屑中の生死判別を行った。Propidium monoazide (PMA)はDNAに対して親和性を有する光反応色素で細胞膜不透過性の性質を示す。死細胞は細胞膜が損傷されているためPMA処理では死細胞のみが修飾される。よって生細胞と死細胞を分別定量できる。PMA処理鱗屑から得られたDNAを定量PCR解析したところ、実際に半数以上の細胞は死細胞であることが判明した。そのためMPU7-1株の生死細胞の比率を変えることが必要である。真菌マイクオロバイオームではMalasseziaが大部分を占め、かつアトピー性皮膚炎の増悪因子である。MPU7-1株の生死細胞の比率を変えて、ヒト角化細胞(NHEK)への細胞傷害性をLDHおよびMTT法で評価した。その結果、特定の生死細胞比率がMalasseziaのNHEKへの細胞傷害能を有意に低下させることができた。さらにIL8、TNFalphaなどの炎症性サイトカイン量をELISAで測定した。特定の細胞比率ではこれらのサイトカイン産生量も低下させた。以上、MPU7-1は皮膚マイクロバイオーム移植療法に実践しうる可能性がある有用な菌株であることが判明した。平成28年度の計画から明らかにされたマイクロバイオームを用いてヒト皮膚角化細胞に対する免疫応答性に関する検討を行う。複数の候補マイクロバイオームから平成29年度の計画から最終的な移植用のマイクロバイオームを選定する。研究計画の変更および研究を遂行する上での問題点はない。次年度は同定された皮膚マイクロバイオームを用いて、マイクロバイオーム移植の実践にむけた制御系の構築を行う。実験を遂行する上で大きな障害はない。次年度使用額として43円が発生しましたが、金額から考えてほぼ適正に計画通りに使用していると判断いたします。次年度に43円を加えて有効に使用いたします。
女性ホルモンによる骨格筋維持機構の細胞分子解析

敗血症では細菌感染による過剰な免疫応答が契機となり、重篤な多臓器不全が引き起こされる。骨格筋も敗血症の影響を大きく受ける臓器であり、四肢と呼吸筋の筋力低下は予後悪化と死亡率上昇に直結する。敗血症の予後には顕著な性差がある。更年期前の女性は男性と比較して、敗血症の死亡率が低く、炎症性サイトカインも低値である。女性ホルモンによる炎症性サイトカイン分泌抑制が考えられるが、女性ホルモンによる炎症性サイトカインは組織・細胞種によりまちまちである。本研究では骨格筋における炎症性サイトカイン産生に対する性ホルモンの効果を解析した。敗血症の後遺症として筋萎縮が発生し、呼吸機能低下と運動障害を引き起こす。我々は、敗血症死亡率の性差に着目し、グラム陰性菌の内毒素リポ多糖(LPS)による骨格筋炎症反応における性ホルモンの作用を検討した。C2C12細胞を5日間かけて筋分化させたのち、女性ホルモン(17βエストラジオール、プロゲステロン)と男性ホルモン(テストステロン)存在下で2日間培養した。LPSで刺激し、2時間後に回収したサンプルの炎症性サイトカインTNFαとIL6のmRNA発現量をリアルタイムPCRで解析したところ、エストラジオールにより炎症性サイトカインの有意な発現低下が認められた。LPS刺激により、筋特異的ユビキチンリガーゼatrogin-1が誘導されるが、E2はatrogin-1発現抑制効果を示さなかった。LPS刺激によるC2C12分化筋管の萎縮はE2により部分的に抑制された。以上よりE2は炎症性サイトカイン抑制を介してLPSによる筋萎縮を緩和することが示唆された。年度内に女性ホルモンの一種エストラジオールによる筋線維萎縮抑制効果とその機序を解析するうえでカギとなる炎症性サイトカイン抑制効果を見出すことに成功したから。エストラジオールの敗血症性筋萎縮の抑制効果が、動物レベルでも見られるか解析する。マウスを対照(Sham)群と卵巣切除(OVX)群にわけ、それぞれにLPS注入あるいは盲腸結紮穿孔によって敗血症を発症させて、両群における筋萎縮について比較する。また必要に応じてOVX群にエストラジオールを補充して、その効果を調べる。エストラジオールによる炎症性サイトカイン抑制メカニズムについて明らかにするため、エストロゲン核内受容体(ERα,β)とGタンパク質共役型エストロゲン受容体(GPER)の特異的阻害薬をもちいて薬理学的に標的受容体を絞り込み、siRNAあるいはCRISPR/Cas9システムによる遺伝子ノックアウト法により、標的受容体を決定する。さらに上記で判明した受容体作用薬が細胞・動物レベルにおける敗血症性筋萎縮を抑制するか検討し、創薬の可能性を追求する。
東南アジアに特有な伝統的発酵食品の比較調査

日本の発酵食品のルーツでもあり、食文化として文化の一端を担う東南アジアに特有の伝統的発酵食品に関する情報を、社会の発展に伴い失われる以前に調査収集し、情報を保存することを目的とした。また、東南アジアに広く分布する類似発酵食品の比較検討を通して、その共通性、地域特異性を明らかにし、生物工学的、食品工学的意義を明らかにし、各国の研究者と協力して国際学術論文として取りまとめることを目的とした。本年度は最終年であるため以下の調査研究を行った。1.カンボジアにおける伝統的発酵食品に関する調査カンボジアの伝統的発酵食品、特に糖質を原料とする発酵食品並びに魚を原料とする発酵食品について、生産現場を調査した。(関、冨田、五十嵐、小崎、駒形、飯野、S.Limtong、C.Wongkhaluang、S.Saono、P.T.Ho、T.L.Thuoc)2.収集資料整理と取り纏め前年度までに収集した東南アジア諸国(タイ、マレーシア、ベトナム、西インドネシア、フィリピン、ラオス、ミャンマー)および本年度実施のカンボジアにおける発酵食品に関する学術等資料を整理し、取りまとめ指針に従いデータベース化を行った。(関、小崎、駒形、飯野、岡田、中川、N.Lotong、S.Saono、C.Wongkhaluang、W.Yongmanitchai、S.Saono、P.T.Ho、T.L.Thuoc)日本の発酵食品のルーツでもあり、食文化として文化の一端を担う東南アジアに特有の伝統的発酵食品に関する情報を、社会の発展に伴い失われる以前に調査収集し、情報を保存することを目的とした。(関、小崎、駒形、飯野、岡田、中川、N.Lotong、S.Saono、C.Wongkhaluang、W.Yongmanitchai、S.Saono、P.T.Ho、T.L.Thuoc)1.ラオスにおける伝統的発酵食品に関する調査ラオスの伝統的発酵食品、特に糖質を原料とする酒類、魚類系発酵食品、発酵麺類について、生産現場並びに市場を調査し、近隣国、特にタイの伝統的発酵食品との類似性を検討した。調査の結果、当初期待した文献等研究資料は存在しなかったので、日本およびタイの研究者により分担取りまとめすることとし、現在検討中である。2.ベトナムにおける伝統的発酵食品に関する調査および取りまとめ前回の調査をより正確にするため、現地調査を追加的に実施し、前回の調査結果とともに取りまとめを行った。ベトナムの担当者は発酵食品の種類、原料、製法、行程、関与微生物について資料を整理した。また、スタータとしての麹の比較を行った。3.情報の収集と整理東南アジア諸国(タイ、マレーシア、ベトナム、西インドネシア、フィリピン、中国、韓国)における発酵食品に関する既存の情報を現地研究者の協力により収集するとともに、それら学術等資料を整理した。タイについては100点以上の発酵食品について種類、原料、製法、行程、関与微生物について資料を整理した。4.発酵食品に関与する微生物の分類学的研究発酵食品の製造に大きく拘わっている酢酸菌、乳酸菌の分類学的研究を進め、新属の提案も含めて報告した。1.ミャンマーにおける伝統的発酵食品に関する調査ミャンマーの、糖質を原料とする酒類、魚類系発酵食品、発酵茶など伝統的発酵食品について、生産現場並びに市場を調査し、近隣国、特にタイの伝統的醗酵食品との類似性を検討した。2.フィリピンにおける伝統的発酵食品に関する調査および取りまとめフィリピンのおける発酵食品の種類、原料、製法、行程、関与微生物について現地研究者の協力を得て、資料を整理した。また、インドネシア、フィリピンにおける伝統的食酢に関与する微生物についての検討を行った。3.情報の収集と整理平成11年度に実施したラオスでの調査を取り纏めた。そのた、東南アジア諸国における発酵食品に関する既存の情報を現地研究者の協力により収集した学術等資料を整理し、取り纏め執筆者を決定した。4.醗酵食品に関与する微生物の分類学的研究醗酵食品の製造に大きく拘わっている酢酸菌、乳酸菌の分類学的研究を進め、新属の提案も含め手報告した。1.カンボジアにおける伝統的発酵食品に関する調査

カンボジアの伝統的発酵食品、特に糖質を原料とする発酵食品並びに魚を原料とする発酵食品について、生産現場を調査した。(関、冨田、五十嵐、小崎、駒形、飯野、S.Limtong、C.Wongkhaluang、S.Saono、P.T.HoT.L.Thuoc)2.収集資料整理と取り纏め前年度までに収集した東南アジア諸国(タイ、マレーシア、ベトナム、西インドネシア、フィリピン、ラオス、ミャンマー)および本年度実施のカンボジアにおける発酵食品に関する学術等資料を整理し、取りまとめ指針に従いデータベース化を行った。(関、小崎、駒形、飯野、岡田、中川、N.Lotong、S.Saono、C.Wongkhaluaang、S.Saono、P.T.Ho、T.L.Thuoc)
グスタフ・ラートブルフとヘルマン・U・カントロヴィッツの交友関係について

20世紀前半のドイツで活躍した法学者であるグスタフ・ラートブルフ(Gustav Radbruch)とヘルマン・U・カントロヴィッチ(Hermann U. Kantorowicz)の交友関係を、彼らが交わした手紙の読解等を通して明らかにすることを目的とした。当初の予定通り、研究期間内にドイツの大学図書館で保存されているカントロヴィッチのラートブルフ宛手紙の多くを複写し、その読解を進めた。本研究は、20世紀前半にドイツで活躍したグスタフ・ラートブルフ(Gustav Radbruch, 1878-1949)とヘルマン・U・カントロヴィッツ(Hermann U.Kantorowicz, 1877-1940)の交友関係を、彼らが交わした手紙の読解等を通して明らかにすることを目的とするものである。本年度(2006年度)は、すでに公刊されているRadbruch, Gesamtausgabeの17,18巻に掲載されているラートブルフのカントロヴィッツ宛手紙を読み進めると同時に、今後の研究の対象となる資料の収集を行った。すなわち、2006年8月22日から8月30日まで、ドイツのフライブルク大学図書館とハイデルベルク大学図書館を訪問し、図書館職員の協力の下、カントロヴィッツのラートブルフ宛手紙の多く(1903年から39年まで)が、タイプライターで清書され保存されていることを確認した(フライブルク大学に保管されているものはハイデルベルク大学に保管されているもののコピーのようであった)。そして、これらの資料のほぼすべてを複写して日本に持ち帰った。現在、複写した資料のいくつかを読み進めているところであるが、予想通り、両者の間でかなり高度な学問的交流がなされていることを確認することができた。その成果の一部については、2006年10月1215日に金沢大学で行われた「日独社会科学学会第9回金沢大会」において報告をし、2007年3月に出版された同学会の学会誌(足立も同誌編集者の一人である)で論文として公表したところである。本研究は、20世紀前半にドイツで活躍したグスタフ・ラートブルフ(Gustav Radbruch,1878-1949年)とヘルマン・U・カントロヴィッツ(またはカントロヴィッ「チ」Hermann U.Kantorowicz,1877-1940年)の交友関係を、彼らが交わした手紙の読解等を通して明らかたすることを目的とするものである。本年度(2007年度)は、昨年度に引き続き、カントロヴィッツのラートブルフ宛手紙(昨年度にドイツのフライブルク大学とハイデルベルク大学図書館より入手したコピー)の読解を進めることを中心に研究を遂行した。その結果、法理論的方法で法学を研究しようとするラートブルフに対して、法制史に対する関心に基づいてラートブルフに意見を述べるカントロヴィッツの姿や、他の友人達との意見交換、他の友人達に対するカントロヴィッツやラートブルフの評価・批判などを手紙から読み取ることができた。なお、当初予定していた法哲学・社会哲学国際学会第23回世界大会での報告は、やむを得ない事情により断念せざるをえなかったが、代わりに、中国の汕頭「スワトウ」で開催された第4回ラートブルフ・セミナー(亜太比較法研究会の一部として開催)で研究成果の一部を報告することができた。この報告は中国語に翻訳されて中国で公表される予定である。来年度(2008年度)は、ラートブルフのカントロヴィッツ宛手紙の読解も含めて研究をさらに継続し、研究成果を公表する予定である。本研究は、20世紀前半にドイツで活躍したグスタフ・ラートブルフ(Gustav Radbruch, 1878-1949)とヘルマン・U・カントロヴィッツ(またはカントロヴィッチHermann U. Kantorowicz, 1877-1940)の交友関係を、彼らが交わした手紙の読解等を通して明らかにすることを目的とするものである。本年度(2008年度)は、昨年度に引き続き、カントロヴィッツのラートブルフ宛手紙(一昨年度にドイツのフライブルク大学とバイデルベルク大学図書館で複写したもの)の読解を進めることを中心に研究を遂行した。その結果、とくにラートブルフの主張は、当時の新カント派などの思想を利用しつつも、それを逸脱してしまっている部分があるので、ラートブルフの主張を理解するためには、当時の思想枠組みを参照するだけでは不十分であると考えるに至った。そのため、とくに様相論理学や義務論理学などの現代論理学や、J.L.オースティンやJ.サールなどの言語行為論の知見を利用し、さらに、ラートブルフと同様の主張を現代の思想枠組みに基づき行っているR.アレクシーの学説と比較することにより、カントロビィッツやラートブルフの思想をより明確にする、という方向に研究の重点を置くことにした。その成果は、2008年9月22日に中国・長春で開催された第7回東アジア法哲学会で報告するとともに、2009年度の科学研究費補助金申請(若手B、研究課題名「法概念の論理的分析」)の内容にも反映した(交付内定済み)。
板材成形における成形限界予測への延性破壊条件式の適用

近年,材料の高機能化,軽量化,複合化などにともない,板材成形の分野でも,これまで加工の対象としてこなかった材料への対応がせまられている.新材料に適した成形技術および成形条件を確立するためには,まず,成形中の材料の破断予測を的確に行えるようにすることが不可欠である.しかしながら,軽量化としてのアルミニウム合金板の使用だけを例にとっても,その成形限界予測は容易ではない.r値やn値と成形性の関係が不明な上に,延性の乏しいアルミニウム合金板の場合には,成形限界の目安となるくびれの発生なしに破断してしまうこともある.したがって,これまで板材の成形限界の理論的予測方法として主として用いられてきた,塑性不安定ないし分岐理論の適用が困難な場合も多い.このようなアルミニウム合金と他の材料で構成される積層複合板の成形では,なおさらのことである.そこで,本研究では,より基本である破壊という現象に着目することによって,成形限界予測の適用範囲を広げることを試みた.すなわち,板材成形の有限要素シミュレーションで計算された応力・ひずみ分布およびそれらの履歴から,大矢根の延性破壊条件式を用いて破壊発生の有無を予測する方法を提案した.種々のアルミニウム合金板,およびそれらと軟鋼板との組み合わせによる積層複合板の深絞り加工および張出し加工における成形限界予測に本方法を適用した.その結果,明瞭なくびれ発生前に破断するような延性の低い板材についても,また,種々の破壊形態を持つ積層複合板についても,成形限界を的確に予測できることを実験結果との比較から示した.本方法は,再絞り加工,穴拡げ加工をはじめ種々の成形加工に,また,種々の板材に適用されることが期待されている.近年,材料の高機能化,軽量化,複合化などにともない,板材成形の分野でも,これまで加工の対象としてこなかった材料への対応がせまられている.新材料に適した成形技術および成形条件を確立するためには,まず,成形中の材料の破断予測を的確に行えるようにすることが不可欠である.しかしながら,軽量化としてのアルミニウム合金板の使用だけを例にとっても,その成形限界予測は容易ではない.r値やn値と成形性の関係が不明な上に,延性の乏しいアルミニウム合金板の場合には,成形限界の目安となるくびれの発生なしに破断してしまうこともある.したがって,これまで板材の成形限界の理論的予測方法として主として用いられてきた,塑性不安定ないし分岐理論の適用が困難な場合も多い.このようなアルミニウム合金と他の材料で構成される積層複合板の成形では,なおさらのことである.そこで,本研究では,より基本である破壊という現象に着目することによって,成形限界予測の適用範囲を広げることを試みた.すなわち,板材成形の有限要素シミュレーションで計算された応力・ひずみ分布およびそれらの履歴から,大矢根の延性破壊条件式を用いて破壊発生の有無を予測する方法を提案した.種々のアルミニウム合金板,およびそれらと軟鋼板との組み合わせによる積層複合板の深絞り加工および張出し加工における成形限界予測に本方法を適用した.その結果,明瞭なくびれ発生前に破断するような延性の低い板材についても,また,種々の破壊形態を持つ積層複合板についても,成形限界を的確に予測できることを実験結果との比較から示した.本方法は,再絞り加工,穴拡げ加工をはじめ種々の成形加工に,また,種々の板材に適用されることが期待されている.