hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
FORTRAN用汎用図形表示システムの総合的研究

本研究の目的は,科学技術計算の途中の計算過程や計算結果に現れる,グラフ,傾斜ベクトル場,等高線,3次元の立体図などを,手軽にグラフィックディスプレイやPostScriptプリンターで出力するためのGKS準拠のソフトウェアを,FORTRANプログラムの形で開発することにある.ソフトウェアの開発は順調に進み,当初に予定していた以上の成果が得を得ることができた.XWindows用のGKS準拠の基本プログラムを初めとして,様々な図形表示プログラムが完成し,利用者とシステムのインターフェースの部分の開発も完了した.この図形表示プログラムには,関数データを与えれば自動的に表示座標系を計算して関数のグラフを表示するもの,長方形網目上に与えられたデータおよび三角形網目上に与えられたデータに基づいて3次元立体図を表示するものなどが含まれている.XWindowのための基本的なプログラムはC言語で書き,その他のプログラムはすべてFORTRANで書いた.結果として,関数表示,傾斜ベクトル場,等高線,3次元立体図などのプログラムはXWindowで完全に作動し,連続的な色調やグレイスケールによる塗りつぶした図形もきれいに出力することができるようになった.これらの図形はPostscriptプリンターに出力することもできる.利用者による表示の操作は,ウィンドウに現れる操作窓における指示に従って簡単に行うことができるようした.以上の結果,本研究は当初の研究計画通りに遂行することができ,多くのユーザに利用してもらえる形にまで整えることができた.また本ソフトウェアは,研究代表者の名前をとって,moriplotという名称で呼ぶことにした.本研究の目的は,科学技術計算の途中の計算過程や計算結果に現れる,グラフ,傾斜ベクトル場,等高線,3次元の立体図などを,手軽にグラフィックディスプレイやPostScriptプリンターで出力するためのGKS準拠のソフトウェアを,FORTRANプログラムの形で開発することにある.ソフトウェアの開発は順調に進み,当初に予定していた以上の成果が得を得ることができた.XWindows用のGKS準拠の基本プログラムを初めとして,様々な図形表示プログラムが完成し,利用者とシステムのインターフェースの部分の開発も完了した.この図形表示プログラムには,関数データを与えれば自動的に表示座標系を計算して関数のグラフを表示するもの,長方形網目上に与えられたデータおよび三角形網目上に与えられたデータに基づいて3次元立体図を表示するものなどが含まれている.XWindowのための基本的なプログラムはC言語で書き,その他のプログラムはすべてFORTRANで書いた.結果として,関数表示,傾斜ベクトル場,等高線,3次元立体図などのプログラムはXWindowで完全に作動し,連続的な色調やグレイスケールによる塗りつぶした図形もきれいに出力することができるようになった.これらの図形はPostscriptプリンターに出力することもできる.利用者による表示の操作は,ウィンドウに現れる操作窓における指示に従って簡単に行うことができるようした.以上の結果,本研究は当初の研究計画通りに遂行することができ,多くのユーザに利用してもらえる形にまで整えることができた.また本ソフトウェアは,研究代表者の名前をとって,moriplotという名称で呼ぶことにした.本研究の目的は,科学技術計算の計算過程や計算結果に現れるさまざまなグラフや3次元の立体図などを手軽にグラフィックディスプレイやプリンターで出力するためのGKS準拠のソフトを開発することにある.本研究グループでは,まず数度の研究打ち合わせ会を開き,各人が専門とする分野における実際の数値計算でどのようなグラフや3次元図形が現れるかについて相互に情報を交換し,本研究で必要とされるソフトが当初の計画通りのもので十分であることを確認した.一方,そのソフトを使用する装置として,SPARC用X-terminalおよびPC9821-Bpを購入した.PC9821-Bpのためのソフトは研究計画書に記述した通りすでにその骨格はできているが,今年度はX-terminalのためのソフトとして,X-Windows用のGKS準拠の基本プログラムの作成を開始した.今年度はGKSシステム全体の完成には至っていないが,線画,塗りつぶし,セグメント処理などの基本的なプログラムの作成を行った.これらのプログラムはC言語で書き,これをすべてFORTRANからCALLできる.また,関数表示,等高線,3次元立体図,3次元立体図における等高線間の塗りつぶしなどのプログラムのX-Windowsへの移植も行った.これらの図形はPostscript形式でプリンターに出力できることもできるようにした.さらに,精細なグレイスケールによる塗りつぶしなど前者にない機能も加えることができた.この結果,今年度の研究は当初の研究計画通りに順調に遂行することができ,次年度へ向けて継続できることになった.本研究はの目的は,科学技術計算の計算過程や計算結果に現れるさまざまなグラフや3次元の立体図などを手軽にグラフィックディスプレイやプリンターで出力するためのGKS準拠のソフトを,FORTRANの形で開発することにある.今年度は研究の2年目にあたるが,ソフトウェアの開発は予定通り順調に進んでいる.とくに,初年度に購入したSPARC用Xterminalのためのソフトとして,XWindouws用のGKS準拠の基本プログラムの作成は大方が完成した.すなわち,線画,塗りつぶし,セグメント処理などのXWindows用の基本的なプログラムはほぼ完成し,現在はさまざまなサービスルーチンを作成しているところである.このサービスルーチンには,関数データだけを与えれば自動的に表示座標系を計算して関数のグラフを表示したり,3次元立体図の表示枠に自動的に座標値を付したりするものも含まれている.XWindowsのための基本的なプログラムはC言語で書き,これらをすべてFORTRANからCALLできるようにした.また,関数表示,等高線,三次元立体図,3次元立体図における等高線間の塗りつぶしなどのプログラムのX-

Windowsへの移植も完了し、連続的な色調の塗りつぶしや、グレイスケールによる塗りつぶしも出いるようになった.これらの図形はPostscript形式でプリンターに出力できることもできる.以上の結果,今年度の研究は当初の研究計画通りに順調に遂行することができ,最終年度である次年度へ向けて継続できることになった.本研究の目的は、科学技術計画の途中の計算過程や計算結果を現れる,グラフ,傾斜ベクトル場,等高線,3次元の立体図などを,手軽にグラフィックディスプレイやPostScriptプリンターで出力するためのGKS準拠のソフトウェアを,FORTRANプログラムの形で開発することにある.今年度は研究の最終年度にあったが,ソフトウェアの開発は予定通り順調に進んだ.とくに,初年度に購入したSPARC用Xterminalのためのソフトウェアとして,XWindows用のGKS準拠の基本プログラムおよび様々な図形表示プログラムが完成し,利用者とシステムのインターフェースの部分の開発も完了した.この図形表示プログラムには,関数データだけを与えれば自動的に表示座標系を計算して関数のグラフを表示したり,3次元立体図の表示枠に自動的に座標値を付したりするものも含まれている.XWindowのための基本的なプログラムはC言語で書き,これらをすべてFORTRANからCALLできるようにした.その結果,関数表示,傾斜ベクトル場,等高線,3次元立体図などのプログラムはXWindowで完全に作動し,連続的な色調やグレイスケールによる塗りつぶした図形もきれいに出力することができるようになった.これらの図形はPostscriptプリンターに出力することもできる.以上の結果,本研究は当初の研究計画通りに順調に遂行することができ,多くのユーザに利用してもられる形にまで整えることができた.また,本ソフトウェアは,研究代表者の名前をとって,moriplotという名称で呼ぶことにした.
PCP因子を介した多繊毛極性形成の解析

卵管では、向きが揃った繊毛運動により卵巣から子宮への卵胞の輸送を可能にしている。細胞膜上でPCP因子が機能し、細胞極性を整え、その情報がアピカル面付近の細胞骨格系に反映され、更に多繊毛の基底部の構造を介して繊毛の向きを整えると考えられる。マウス卵管上皮において、これらを結ぶ機構を解明することを本課題の目的としている。これまでに、野生型の生後の卵管の発達において、繊毛細胞がどのように出現し、細胞内で多繊毛がどのように配置されるかについて研究を行った。本年度はPCP変異体を用いた解析を行い、多繊毛細胞の形成される過程を比較した。更に、繊毛の基底部を傾向標識するトランスジェニックマウスを作成し、個々の細胞内での繊毛の向きを判定することを試みた。抗体染色によっては光学顕微鏡の分解能の限界付近で何とか繊毛の向きを判定することが可能となった。作成したトランスジェニックマウスにおいては、蛍光が非常に弱いこと、褪色が激しいことなどから、十分な空間解像度を持って観察することが困難であることが判明した。複数のPCP因子の欠損変異マウスを比較すると、PCP因子によって細胞形態と繊毛の配置に関して異なった表現型が見られることが判明した。多繊毛細胞における細胞骨格の配置に関してのPCP因子の寄与を調べる為に、野生型、PCP変異マウスの多繊毛細胞における微小繊維、微小管、中間系フィラメントを固定サンプルによって空間配置の比較を行った。今後光学顕微鏡での観察に加えて、電子顕微鏡でのそれぞれの細胞骨格の配置を詳細に比較検討する予定である。28年度が最終年度であるため、記入しない。卵管では向きの揃った繊毛運動により卵巣から子宮への卵胞の輸送を可能にしている。細胞膜上でPCP因子が機能し、細胞極性を整え、その情報がアピカル面付近の細胞骨格系に反映され、更に多繊毛の基底部の構造を介して繊毛の向きを整えると考えられるが、これらを結ぶ具体的な機構は未解明である。本研究課題では、平面内細胞極性形成を介して多繊毛の向きを揃える機構を解明することを目的として、マウス卵管上皮の培養系と生体内の組織を用いる実験を平行して行う。1)発生段階を追って、単繊毛細胞から多繊毛細胞形成される間の繊毛の状態の推移をγチューブリン抗体による染色した後に観察した。これまでに単繊毛細胞および多繊毛細胞を1タイプとして分類していたが、細胞内での繊毛の分布様式によってそれぞれ複数のタイプに分類できることが明らかになり、生後の発生段階を細かく区切って、その細胞集団の変遷を定量的に評価した。2)まず、透過型電子顕微鏡を用いて細胞内での多繊毛の向きを判定する実験を行ったが、多くの薄切片の観察を通して繊毛の見える平面を探し出す必要があることから、変異体など多くのサンプルに対して組織の広い範囲にわたって観察することは容易でないという判断にいたった。そこで、光学顕微鏡を用いてそれぞれの細胞の中で多繊毛の方向性を判別するために、基底小体とBasal footのそれぞれに局在する分子に対する抗体染色により、成体の卵管上皮多繊毛細胞において、繊毛の方向性を光学顕微鏡で解析できる手法を開発した。卵管上皮においては、生後2日目にはほとんど多繊毛細胞は見られないが、成体においては約8割の細胞が多繊毛細胞である。その間に単繊毛細胞が多い時期から徐々に多繊毛細胞が多い状態に変遷することを観察していた。しかし、この変遷の間の詳細な状況は明らかでなかった。そこで、生後の発生段階を追って、基底小体を染色した卵管上皮を高解像度で解析することで、繊毛の状態の推移を解析した。更に、組織内で多繊毛がどのように方向性を揃えていくかを明らかにすることを目指して、まずは抗体染色により基底小体とbasal footを染め分けた上で光学顕微鏡によって繊毛の方向を解析する系を確立した。更に、生体での判別を行う為に、それぞれに局在する分子を蛍光標識し、それらの分子を発現するトランスジェニックマウスを作製した。

多繊毛細胞における細胞骨格の配置に関してのPCP因子の寄与を調べる為に、野生型、PCP変異マウスの多繊毛細胞における微小繊維、微小管、中間系フィラメントを固定サンプルによって空間配置の比較を行った。今後光学顕微鏡での観察に加えて、電子顕微鏡でのそれぞれの細胞骨格の配置を詳細に比較検討する予定である。繊毛の状態の推移を基底小体を可視化したトランスジェニックマウスを用いて解析する。また、それぞれの段階で繊毛の向きがどこを向いているか、細胞内、細胞間での比較を進める。細胞骨格系を可視化し、高解像度で観察し、繊毛の状態と細胞骨格の関係を調べる。平面内細胞極性に異常を生じる複数の変異体で繊毛の方向および細胞骨格の状態を比較することで、PCP因子がどのように関与して、繊毛の向きが制御されているかを解析する。28年度が最終年度であるため、記入しない。
歯槽骨再建・再生を目指した高次炭酸アパタイト・コラーゲン複合体の創製

高齢化社会を迎え、歯槽骨吸収の進行を抑制・治療し、健全な咬合機能を回復することは、現在の歯科医療にとって重要なテーマである。いかにして骨再生能の衰えている高齢者に対し、義歯や人工歯根を保持できる安定した歯槽骨を再建し完全な機能回復を達成するかが緊急の課題である。その為には、骨芽細胞の誘導を促進し活性を高める必要がある。本研究では、アパタイト複合体に、生体触媒として知られるMg等の二価金属イオンをその表層に配し、これを介在させることにより骨芽細胞の誘導を促進し、さらには複合体の超多孔化を図ることによりBMPのような生理活性物質の拡散や骨芽細胞の侵入を容易にし迅速な骨再生を可能とする新規機能性骨代替材料の創製を目指す。このことにより骨代替材料を自然骨に置き換えることができ、最終的に修復部の生体内での機能回復を飛躍的に向上させることが可能となる。まず、ハイブリッドアパタイト・有機マトリックス複合体を作成し、細胞培養による細胞接着試験を行い、骨芽細胞様細胞の細胞外マトリックスであるコラーゲンの生成機序と石灰化能について検討した。その結果、炭酸アパタイト・コラーゲンスポンジでは、骨芽細胞様細胞のコラーゲン産生は盛んで、10日目でほぼスポンジ表面が完全にコラーゲン線維で覆われているのが観察された。また、生理活性物質である骨増殖因子のBMPをフレーム強化炭酸アパタイト・コラーゲンスポンジに付与し、ラットの頭蓋骨骨膜下に埋入し、その徐放性と骨形成促進効果を検討したところ、4週目において旺盛な骨形成が観察された。今後は、人工歯根あるいは抜去歯牙の表層に上記複合体をコーティングし歯槽堤へ埋入することにより、経時変化を観察したいと考えている。高齢化社会を迎え、歯槽骨吸収の進行を抑制・治療し、健全な咬合機能を回復することへの要望が高まっている。本研究では、アパタイト複合体に対し、生体触媒として知られるMg等の二価金属イオンをその表層に配し、これを介在させることにより骨芽細胞の誘導を促進し、さらには複合体の超多孔化を図ることによりBMPのような生理活性物質の拡散や骨芽細胞の侵入を容易にし迅速な骨再生を可能とする新規機能性骨代替材料の創製を目指す。このことにより骨代替材料を自然骨に置き換えることができ、修復部の生体内での機能回復を飛躍的に向上させることができる。本年度は、まず結晶性と化学組成が骨アパタイトに類似した炭酸アパタイトを合成し、さらにMgイオンの置換した炭酸アパタイトも合成し、X線回折、化学分析による同定で生成を確認した。また、有機合成の手法を用いて、有機マトリックスの側鎖に高い反応性を有する官能基を導入し、有機マトリックスとコラーゲンを結合させたアパタイトとのハイブリッド化を図る研究が進行中である。化学結合の分析に申請備品のFT-IR装置を利用している。さらに、既存のSEM,TEM等による表面観察、ESCAによる表面状態解析を行い、化学結合状態の解析データを集積中である。その為には、骨芽細胞の誘導を促進し活性を、高める必要がある。

本研究では、アパタイト複合体に対し、生体触媒として知られるMg等の二価金属イオンをその表層に配し、これを介在させることにより骨芽細胞の誘導を促進し、さらには複合体の超多孔化を図ることによりBMPのような生理活性物質の拡散や骨芽細胞の侵入を容易にし迅速な骨再生を可能とする新規機能性骨代替材料の創製を目指す。このことにより骨代替材料を自然骨に置き換えることができ、修復部の生体内での機能回復を飛躍的に向上させることができる。本年度は、有機マトリックスとコラーゲンを結合させたアパタイトとのハイブリッド化に成功した。化学結合の分析には前年度申請備品のFT-IR装置を利用した。さらに、既存のSEM, TEM等による表面観察、ESCAによる表面状態解析、並びに化学結合状態の解析も行った。さらに、アパタイト・コラーゲン複合体の超多孔化を図るため、各種含水量のことなるアパタイト・コラーゲン複合体を遠心法により作成し、凍結乾燥することにより気孔率のことなるスカフォールドを創製した。細胞培養実験の結果、この複合体内部まで細胞が侵入していることを確認した。従って、再生医療に役立つスカフォールドの創製が可能となった。今後、空隙の最適化と動物実験による骨生成能について検討していく予定である。高齢化社会を迎えた現在の歯科医療にとって、歯槽骨吸収の進行を抑制・治療し、健全な咬合機能を回復することは、重要なテーマである。いかにして骨再生能の衰えている高齢者に対し、義歯や人工歯根を保持できる安定した歯槽骨を再建し完全な機能回復を達成するかが緊急の課題である。その為には、骨芽細胞の誘導を促進し活性を高める必要がある。本研究では、アパタイト複合体に、生体触煤として知られるMg等の二価金属イオンをその表層に配し、これを介在させることにより骨芽細胞の誘導を促進し、さらには複合体の超多孔化を図ることによりBMPのような生理活性物質の拡散や骨芽細胞の侵入を容易にし、迅速な骨再生を可能とする新規機能性骨代替材料の創製を目指す。このことにより骨代替材料を自然骨に置き換えることができ、修復部の生体内での機能回復を飛躍的に向上させることが可能となる。すでに、有機マトリックスとコラーゲンを結合させたアパタイトとのハイブリッド化に成功しているので、本年度は表面状態解析、並びに化学結合状態の解析を行った。化学結合の分析には前年度申請備品のFT-IR装置、並びに既存のSEM, TEM、ESCA等を利用した。また、アパタイト・コラーゲン複合体の超多孔化を図るため、各種含水量のことなるアパタイト・コラーゲン複合体を遠心法により作成し、凍結乾燥することにより気孔率のことなるスカフォールドを創製した。また、これら複合体に付形性を与えるために、HApフレームを導入し、BMPの添加も試みたところ、良好な骨形成促進効果が得られ、再生医療に役立つスカフォールドの創製が可能となった。今後、動物実験による骨生成能に関し、血管新生因子の導入も検討していく予定である。高齢化社会を迎え、歯槽骨吸収の進行を抑制・治療し、健全な咬合機能を回復することは、現在の歯科医療にとって重要なテーマである。
周期構造を有する新規ハイブリッド材料の開拓

合成に関しては順調に進行し、現在物性測定のセットアップを行っている。学内の共通機器を使用する関係で、それぞれの機器の使用法を説明して頂く必要があり(マニュアルならびに操作画面が日本語のため)、測定開始までに少し時間がかかっているが、今月中にはすべての測定を始めることができる見通しとなっている。以上の点から当初の計画を超えて進展していることはないが、概ね順調であると判断した。
光の波長に依存する粘弾特性を持つ機能性流体を利用した熱伝達制御に関する研究

小型の熱交換機器類への応用を視野に,伝熱性能を光の波長で簡便に制御する新規な方策を検討した.ある種の界面活性剤希薄水溶液に2-メトキシ桂皮酸(OMCA)とサリチル酸を少量混合すると,その粘弾特性は紫外光照射で顕著に変化することが分かった.この水溶液を伝熱媒体とし,紫外光照射による壁面熱伝達率・圧力損失の変化を調べた.その結果,両者とも光照射に対して不可逆的ではあるが大きく減少し,伝熱性能の光制御可能性を示すことができた.この主要因は紫外光がOMCA分子の多くをトランス体からシス体に異性化させ,水溶液中に形成される紐状ミセルのネットワーク構造を変化させるためであると結論づけた.分子構造にトランス体,シス体と呼ばれる異性体を有する2-メトキシ桂皮酸(OMCA)という塩は,光の波長が250nm350nm程度の紫外線(UV光)を照射することでトランス体からシス体に不可逆的に変化する.また,臭化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム(CTAB,陽イオン系界面活性剤の一種)とサリチル酸ナトリウム(NaSal)を純水に溶かすと紐状ミセルのネットワーク構造を水溶液中に形成する.そこで,前者のOMCAを後者のCTAB/NaSal水溶液に添加して作製したCTAB/NaSal/OMCA混合水溶液に注目し,それにUV光を照射することで紐状ミセルのネットワーク構造が変化するかどうか,あるいは,混合水溶液の粘弾特性がどのように変化するのか,について調べた.すなわち,作動流体としてこの混合水溶液を利用し,UV光照射による伝熱特性の制御可能性を探った.本年度実績として,UV光照射に先立ち水溶液中のOMCAに占めるトランス体の含有率φの違いによる粘弾特性の変化を調べた.すなわち,OMCA濃度一定の条件下でφの値の異なる水溶液に対して粘弾特性をレオメーターで実測するとともに,極低温透過電子顕微鏡を利用して紐状ミセル構造を可視化観察した.その結果,φが小さい(トランス体の濃度が低い)程,弾性率がニュートン流体的な傾向を示すこと,ならびに,電顕画像をφ=0(OMCAのシス体のみ)の場合とトランス体を含む場合を比較することで紐状ミセルの領域の数密度や長さに顕著な差が見られること等が分かった.従って,混合水溶液の粘弾特性の変化を紐状ミセルのネットワーク構造の違いと関連づけることができた.同条件下で伝熱実験も行い,トランス体の含有率が高い程,ニュートン流体の場合に比して平均熱伝達率の値が向上したため,その主要因をトランス体の粘弾特性にあるとした.本研究ではエネルギー機器や化学プラントなどで広く用いられる熱交換機器への応用を視野に,伝熱性能を光で簡便に制御する新規な方策について検討した.まず,光の波長に依存して分子構造が変化する化学物質の一つとして,2-メトキシ桂皮酸(OMCA)という塩を選び,その水溶液が光照射によってどのように変化するか,プロトン核磁気共鳴法(1H NMR法)および紫外可視吸収スペクトル法(UV-Vis法)によって調べた.その結果,350nm程度の紫外線(UV光)を含む光で照射すると溶質であるOMCAがトランス体からシス体へ不可逆的に変化することが分かった.そこで,少量のOMCAを粘弾性流体の一種であるCN水溶液(臭化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム(CTAB,陽イオン系界面活性剤の一種)とサリチル酸ナトリウム(NaSal,CTABの対イオン)から成る水溶液)に溶かし,その熱流動特性に及ぼす光照射の影響を実験的に調べた.また,この水溶液(CNO水溶液)中に形成される界面活性剤分子の絡み合い(ミセル構造)の変化を極低温透過電子顕微鏡(cryo-TEM)で観察した.その結果,CNO水溶液中のOMCAに占めるトランス体の含有率が小さくなる(トランス体濃度が低下し,逆にシス体濃度が上昇する)程,粘弾特性が水のようなニュートン流体的傾向を示すようになり,緩和時間も短くなること,含有率がゼロ(OMCAのシス体のみ)の場合とトランス体を含む場合,それぞれのcryo-TEM画像を比較することで紐状ミセルの数密度や長さに差異の見られることが分かった.伝熱実験においてもトランス体の含有率が高い程,ニュートン流体の場合に比して平均熱伝達率,圧力損失ともに増加したため,その主要因をトランス体の粘弾特性にあると結論づけた.また,CNO水溶液の粘弾特性の変化を紐状ミセルのネットワーク構造の違いと関連づけることもできた.小型の熱交換機器類への応用を視野に,伝熱性能を光の波長で簡便に制御する新規な方策を検討した.ある種の界面活性剤希薄水溶液に2-メトキシ桂皮酸(OMCA)とサリチル酸を少量混合すると,その粘弾特性は紫外光照射で顕著に変化することが分かった.この水溶液を伝熱媒体とし,紫外光照射による壁面熱伝達率・圧力損失の変化を調べた.その結果,両者とも光照射に対して不可逆的ではあるが大きく減少し,伝熱性能の光制御可能性を示すことができた.この主要因は紫外光がOMCA分子の多くをトランス体からシス体に異性化させ,水溶液中に形成される紐状ミセルのネットワーク構造を変化させるためであると結論づけた.「研究実績」の欄で述べたとおり,CTAB/NaSal/OMCA混合水溶液におけるOMCAのトランス体含有率の違いによって熱伝達率が顕著に変化することを明らかにした.一方,OMCAがUV光照射によってトランス体からシス体に変化する現象は既知であるため,CTAB/NaSal/OMCA

混合水溶液においてもこの現象はUV光照射によって生じるはずである.また,初年度の研究実績に基づいて,OMCAのトランス体だけを含ませたCTAB/NaSal/OMCA混合水溶液を作製することで,その水溶液へのUV光照射の影響がどの程度のOMCAトランス体含有率に相当しているのかを見積もることも可能と考える.次年度(最終年度)においてはこれらのことを実証した上で初年度と同様の熱伝達率測定を実施すればUV光照射による伝熱制御が可能かどうかを判定することができる.以上のことから当該研究遂行の段階として現時点ではおよそ半分が達成できたものと考える.ただし,OMCAトランス体の含有率の100%から0%への変化する過程ひいては混合水溶液の粘弾性流体としての振る舞いがニュートン流体のそれに変化する過程がUV光照射時間の長さに正比例するかどうかは未知である.また,混合水溶液が伝熱区間に流れ込むまでの上流域において,トランス体からシス体への異性化を実現するための充分な時間が確保できるUV光照射領域を実験流路内に組み込む必要がある.実績の公表が国内会議に留まっており国際会議での発表やジャーナルへの投稿のための時間も別途確保する必要があることから,研究遂行を加速する予定である.熱材料力学分野「現在までの達成度」欄に述べたようにCTAB/NaSal/OMCA混合水溶液へのUV光照射の強度,時間を変化させることでOMCAトランス体からシス体にどの程度の割合で変化するか,複素弾性率測定の結果と比較しながらトランス体含有率と対応づけることを至急行う予定である.そのためにはUV光の光源を新たに準備し,その発光スペクトルや実験流路の壁面と混合水溶液を透過する光のスペクトルが測定可能な光学系を構築する必要がある.また,伝熱区間の上流域でトランス体からシス体への異性化を実現するための充分な時間が確保できるUV光照射領域を作製して実験流路内に組み込む必要もある.光学測定や流路作製の手法はこれまでに研究室で確立されているため特に大きな支障なく研究を遂行できると考えている.ただし,初年度に用いたOMCAは炭素原子の二重結合によってトランス体,シス体の異性化が生じることから,異性化する速さは比較的緩慢である.また,異性化が不可逆的である.そこで異性化の高速性と可逆性を確保するためアゾ基等による異性体を有する物質を新たに試すことも目論んでいる.初年度は手持ちの水銀ランプをUV光源に,また,紫外線強度計をUV光検出器に利用して簡便かつ迅速にOMCAの異性化を捉えた.これは研究遂行の布石として大きな成果となったが,どのようなスペクトルを持った光が照射され,混合水溶液を透過したのかは全く不明である.しかし,この点を明らかにするだけの時間的余裕はなく,また,それを後回しにしても初年度の実績は充分に得られた.そこで,次年度には発光源と光スペクトル測定系の性能を格段に向上させて整備する必要がある.また,トランス体⇔シス体の可逆的な異性化が迅速に行うことのできる物質を検討する必要もある.そのために初年度の使用額をできるだけ抑え,次年度の資金を確保することにした.これが次年度使用額の生じた理由である「理由」欄で述べたとおり次年度に光源,光学系,異性化物質などを早急に揃えて実験を実施する必要がある.
非定常熱伝導を利用したプラスチック廃棄物からの材料選別回収の基礎研究

非定常熱伝導と融着現象を利用して、多くの種類のプラスチック材料が混合したプラスチック廃棄物をそれぞれの材料種ごとに選別回収する方法の基礎学理を得ることを目的に、加熱固体面とプラスチック粒子の接触界面で生じる融着現象を実験的に検討した。得られた知見の主なものは以下の通りである。(1)加熱固体面温度を順次変えながら複数の同種プラスチック粒子をこれに押しつけたときの融着確率を実験的に計測した。その結果、プラスチック材料の融着確率は加熱面温度がある温度に達すると、510K程度の幅を持って急速に立ち上がること、この融着開始温度は材料のガラス転移点や融点に対応し、プラスチック材料の種類ごとに異なることが確認された。(2)プラスチック廃棄物に想定される汚れや塗膜の存在が融着現象に与える影響を実験的に検討した。その結果、汚れは融着開始温度をわずかに上昇させるだけであるが、塗膜が付着していると融着開始温度は母材のプラスチック材料と塗料材料の融着開始温度の中間に変化し、両融着開始温度が大きく異なっている場合には選別回収に与える影響が大きいことが明らかになった。(3)融着現象が生じるときの加熱固体面とプラスチック粒子接触界面温度を実測し、実際に融着が顕著になるときの接触界面温度はそのプラスチック材料のガラス転移点・融点といった柔らかさを支配する温度よりやや高いことを明らかにした。その上で、融着現象の発現には、界面近傍のプラスチック材料の軟化だけでなく、押し付け力による界面の巨視的変形・接触面積の増大が必要であると推察した。(4)融着現象とプラスチック材料のレオロジー物性との関係を詳細に検討した結果、損失正接が1を越える温度になると融着現象が顕著となること、このときの貯蔵弾性率・損失弾性率の値はプラスチック材料によらずほぼ10^6Paであることを明らかにした。研究計画の初年度にあたる本年度は、申請者らが提案したプラスチック材料の選別回収方法の原理である加熱伝熱面・プラスチック粒子の融着挙動を基礎的に検討した。主な研究成果は以下の通りである。(1)プラスチック材料の物性と融着開始温度の関係種々のプラスチック材料の融着開始温度を実験的に評価し、融着開始温度が非晶性材料ではガラス転移点、結晶性材料では融点近傍にあること、融着確率の分散温度幅は材料によって異なっていることを見いだした。(2)プラスチック材料に汚れ、塗膜等の異物が付着したときの融着挙動実際の廃プラスチック材料の選別においては、プラスチック材料表面に汚れ、塗膜等の異物が存在することが想定されるため、これらの融着挙動に対する影響を実験的に評価した。その結果、汚れは融着開始温度を数度上昇させるものの、融着挙動そのものには大きな影響をおよぼさないこと、塗料が塗布されたプラスチックの融着は、塗料自身の融着温度とプラスチック材料の融着温度との間で広く分散して融着することを見いだした。このことから、塗膜付きのプラスチック材料の分別においては、塗料とプラスチック材料の融着温度に大きな差がある場合に、選別能が低下する可能性があることを示唆した。(3)接触界面温度の計測系の構築融着現象を支配すると考えられるプラスチック材料と加熱伝熱面との間の接触界面温度を赤外線放射温度計を用いて高精度に評価できる計測系を構築し、接触界面温度とプラスチック材料・伝熱面材料の物性との関係を検討した。この計測系を用いて、融着現象に対するプラスチック材料のレオロジー的物性の影響、融着力の評価に関する検討を次年度以降に実施する予定である。研究計画の第2年度にあたる本年度は、本研究で提示する選別回収手法の根本原理の一つであるプラスチック材料と加熱面との間の融着現象を基礎的に検討した。

主な研究成果は以下の通りである。1.融着現象を支配する要因の抽出昨年の検討によってプラスチック材料と加熱面との間の融着現象が、非晶性プラスチック材料ではガラス転移点、結晶性材料では融点近傍まで界面温度を高めると顕著になることを明らかにしたが、さらに詳細に融着時のプラスチック材料の挙動を調べて融着現象を支配する要因を検討した。その結果、融着現象は単に界面温度がある温度になった時点で発現するのではなく、それと同時に界面近傍での軟化したプラスチック材料の進展が必要であること、それを支配する材料の「柔らかさ」と温度の関係が材料ごとに異なることが、融着に必要な界面温度の材料による違いとともに融着現象の支配要因であることを明らかにした。2.融着現象に対する接触界面形状の影響上記の検討結果をふまえて、融着現象に与えるプラスチック材料と加熱面の接触面形状の影響を実験的に検討した。その結果、あらかじめ接触面積を大きくした面接触の方が点接触より早く融着現象が生じることが明らかになった。ただし面接触させた場合でも界面温度が融着開始温度に達すると直ちに融着するのではなく、接触面の面粗さに相当するプラスチック材料の変形が必要であることがわかった。これらをふまえて、次年度には、融着発現時のプラスチック材料の挙動と材料物性の関連をより詳細に検討し、その結果から本手法による廃プラスチック材料選別手法の選別能とその支配要因を主に実用的な見地からまとめる予定である。研究計画の最終年度にあたる本年度は、前2年度の成果をもとに、プラスチック粒子と伝熱面の間の粘着力とプラスチック材料のレオロジー物性の関係を定量的に議論した。その結果、以下の知見が得られた。(1)界面温度と粘着力各種プラスチック材料を加熱固体面に押しつけて引きはがした際の粘着力をタックメータによって計測した結果、粘着力は接触界面温度がある温度を超えると急激に高まること、このときの界面温度は実際に融着選別実験で観察された融着開始温度に対応することが確認された。(2)融着現象発現を特徴づけるレオロジー物性種々の温度において各プラスチック材料のレオロジー物性をレオメータを用いて評価した結果、融着現象が発現する際のプラスチックの損失正接の値はプラスチック種によらずほぼ1であり、その際の貯蔵弾性率、損失弾性率の値は10^6Pa程度であることが示された。(3)融着現象を利用したプラスチック選別回収の必要条件これまでの成果から、融着現象を利用したプラスチック材料の選別回収を実現するために必要な加熱固体面との接触時間を評価するために、加熱固体面と接触したプラスチック材料が非定常熱伝導によって加熱され軟化することで接触面積を広げていくモデルを構築し、(1)の計測によって評価されたプラスチック材料・加熱固体面間の単位接触面積あたりの粘着力を用いてプラスチック粒子の自重を支えるのに必要な接触時間を予測した。その結果、プラスチック粒子径が極端に大きくなると必要な接触時間は長くなるものの、粒子系が比較的小さいうちは選別回収に必要な接触時間は十分短く、粒子径の影響をほとんど受けないことを明らかにした。
地方分権下の自立的・協働的市民を支える市民参画型生涯学習施設に関する実証的研究

平成の大合併と称される市町村合併の影響は,南東北においても,公民館等の社会教育施設に徐々に進行していることを確認した。合併により,公民館の運営を支える条件の変化として,公民館長の民間委託化や専任職員の減少,公民館運営審議会の廃止,公民館運営の民間委託化の検討等が現実的課題として浮上していることを再確認できた。また,関連して,民間力活用を視野に入れた公民館運営等を検討する際には,対応できる人材やNPOの不足が課題として指摘されていることも確認することができた。民間力の活用を検討する際の人材の発掘や育成等が東北の地域実情に合わせてどう展開されえるのかが関連した大きな課題であった。こうした課題に対峙する地域事例として福島県飯舘村の地域再生とそれを支える住民の協働的自己教育・相互教育活動の展開過程を分析し研究を進めた。平成19年度の研究実績の概要は次のとおりである。(1)1960年代から登場した生涯教育推進政策を初めとし今日展開される現代教育改革に至るまでの社会教育・生涯学習研究の中で示された「民間事業者」への注目過程がどのような理論構造にしたがい展開されてきたかを,その社会背景を含み,先行研究・文献等の分析により一定程度,検討した。これら先行研究の研究動向および実践分析に関する文献・資料の収集と整理を行い,住民・市民参加型施設管理運営の展開過程を概観し,直面している課題等の把握に努力した。(2)地方分権化にともなう地域公民館の再編動向調査平成19年度段階で主として南東北地域に現れ始めている地方分権下の地域公民館の再編動向に関する状況把握を予備アンケート等によりすすめた。指定管理者制度の導入が具体的に実施され始めている地域,未検討の地域など,多様な状況段階にあることが推測された。今後,そのような地域格差が発生している社会的背景等の把握を具体的にすすめる必要性があることを課題として確認した。これらは,地域公民館や市民の生涯学習活動に与える具体的影響を把握する際の必要要件となる。(3)上記作業を行い,市民参画型社会教育施設の事例研究対象の検討を進めた。平成20年度の研究実績の概要は次の通りである。市民参画型施設管理運営と地域コミュニティの形成に取り組む生準学習・社会教育実践の地域事例の選定および関連資料の収集と分析を継続的に行った。また、市民参加型施設管理運営と地域コミュニティの形成を有機的に推進する先駆的事例の一つとして着目する新潟県聖籠町の統合中学校開設経過を一定程度把握した。その経過を通して、住民が管理運営を行う「町民ホームベース」の活動概要を把握した。それら活動が地域コミュニティ形成に対してはたしている機能等の整理に関しては作業を継続している。福島県郡山市公民館の民間委託化動向に関する調査に関しては、その具体的展開過程に関する情報収集を行いその概要を一定程度把握したがその補足作業を継続している。郡山市では,中央公民館をのぞいて地域公民館から専任職員を引き上げ,地域公民館の管理運営を全面的に民間委託で実施したが、具体的に,管理運営にあたる市民組織の仕組みや運営等に関する補足的情報収集・整理は今後も継続する。なお、調査の過程で、地域の生涯学習を教育関係経験者等を中心に支えようとする民間団体の動向があることも確認した。平成21年度の研究実績の概要は次のとおりである。基本的には、市民参画型施設管理運営と地域コミュニティの形成に取り組む生涯学習・社会教育実践の地域事例に関する調査を継続し展開した。当初は、福島県会津地域の事例も想定したが、より活性化された地域事例として、同県の飯舘村の生涯学習・社会教育実践に注目し検討した。飯館村は、平成の大合併と称され1999年の「地方分権の推進を図るための関係法律の整備等に関する法律」により展開された全国的な市町村合併の動向中で、合併協議会を設立しつつも慎重な検討を重ね最終的には自立の村づくりを選択した地域である。その検討過程の中で、村民は東北の農業問題や過疎問題・少子高齢化問題を視野に入れながら、将来の村づくりを真剣に議論し「飯館村自立計画」の策定にいたった。その計画づくりの展開過程において、改めて、飯館村は地域コミュニティの再生をはかり、その担い手として村民の自己教育・相互教育を促進させている。地域コミュニティの再生を促進させるその村独自の対応方法は、村の生活実態や村の地域文化に即した独自のものであり、「までいライフ」の創造へと展開した。「までい」とは、「手間ひまを惜しまず」と言った意味であり、飯館村の地域色豊かな独自の表現である。

漢字で記せば「真手」とも表現されるが、高度情報化社会の現代社会にあって、地域の生活文化・生活スタイルに即した地域住民のネットワークの再構成を促進させようとする村づくりの基本理念が、スローライフを標榜する「までいライフ」の希求に示される。格差社会の拡大ともいわれる多くの現代的課題を抱える今日にあって、地域文化への再確認を基盤とするこうした飯館村の地域コミュニティの再生と村民の地域行政や地域事業・施設運営への参画過程は、東北の一農村が展開する智恵と工夫に満ちたものである。その展開過程の追跡と整理を通して、それぞれの地域が抱える現状に即し、地域社会の再生を追究する生涯学習・社会教育実践の展開を支えるに足りる示唆の究明を試みた。
術後性上顎嚢胞のCT像の検討(歯槽骨、歯根の所見による悪性腫瘍との鑑別)

当施設において得られた、術後性上顎嚢胞(P.O.M.C.)および上顎に発生した悪性腫瘍(O.K.K.)のComputed tomography (CT)像において、経静脈造影剤をCT撮影時に施行した場合と施行しない場合とで、両疾患の鑑別診断にどのように影響し、差異が出てくるかを検討した。また、同時に周囲頭頚部組織のCT値を計測し、頚静脈造影剤を施行した場合と施行しない場合とでどのように変化するかも検討した。1.P.O.M.C.では嚢胞壁周囲、O.K.K.ではmass lesion周囲がそれぞれ頚静脈造影剤を用いることによってrim enhanceされ、病巣部と健常部とを容易に判別することができたのに対して、造影剤を用いなかった場合では、特にO.K.K.の場合に判別が困難であった。2.造影剤を用いることによってO.K.K.mass lesion内部のCT値は、病巣周囲組織のCT値上昇とともに上昇したのに対して、P.O.M.C.ではcyst内部のCT値の上昇は認められなかった。3.周囲頭頚部組織については、筋肉(咬筋、外側翼突筋、内側翼突筋)、唾液腺(耳下腺)、海綿骨などは造影剤によりCT値の上昇が認められたが、脂肪や皮質骨などのCT値には変化は見られなかった。これらの結果は、各組織の血管の分布状態や血流の状態に依存するもの考えられた。
メルロ＝ポンティにおける存在論の再構築とその現代的な位置付けの検討

一昨年度は、メルロ=ポンティの現象学における「未規定性」という主題について集中的に論じた。そしてそれらの成果は、昨年度に執筆・出版した二本の論文に結実している(1「メルロ=ポンティにおける知覚経験の未規定性」、『フランス哲学・思想研究』23号および、2「メルロ=ポンティにおける「動機付け」と「自由」:『知覚の現象学』から『意味と無意味』へ」)。一方の論文では、英語圏での未規定性の議論が、メルロ=ポンティのテクストに即して不十分であることを指摘したうえで、さらに整合的かつ私たちの知覚経験の理解に即したものとして「未規定性」を論じ直している。もう一方の論文では、メルロ=ポンティの「動機付け」という概念に焦点を当てている。この概念は従来『知覚の現象学』に特有のものとして論じられていたが、拙論では『意味と無意味』の読解によって「動機付け」概念のより緻密な議論が可能になることを示した。また、メルロ=ポンティ研究の拡がりのなかで、「人種差別」について現象学的な観点から論じた英語文献の書評会において英語による口頭発表を担当した。以上が、前半期の成果である。後半期には、かねてより準備を進めていたボストン大学での研究滞在を半年間行った。Walter Hopp氏を受け容れ教員として、現象学的な各主題について、メルロ=ポンティが他の現象学者たちの議論をどのように踏まえ、批判し、そして改善していったのか、という視点から、とりわけ、アロン・グールヴィッチという現象学者に着目して研究を進めた。彼はフッサールと同時期の現象学者であり、メルロ=ポンティ哲学の形成に大きな役割を果たしている。しかしながら、メルロ=ポンティに大きな影響を与えたグールヴィッチの「知覚の領野」についての議論の重要性と比べたとき、このグールヴィッチに対して研究者たちが払ってきた注意は過小なものである。申請者は、昨年度の研究の取り組みにおいて期待通りの進捗を示していると考えている。まず大きかったのは、申請者の研究計画のなかで重要な概念であるメルロ=ポンティの「未規定性」および「動機付け」についての論文を執筆し、これが査読付き学術誌において出版されたことである。これは、申請者の議論が学界に一定の貢献を示しうることの保証であると考えられ、今後の研究の展開に向けて自信を持って取り組んでいく礎となる。また、申請者はボストン大学における在外研究のなかで、メルロ=ポンティの現象学的な議論をより広範な視点から理解するための視座を獲得することができた。グールヴィッチ研究は現在のところ、どこの国においても十分な蓄積がなされているとは言えないため、グールヴィッチについて論じること自体について学界への貢献が認められると考えられるし、それを踏まえたうえで、彼が重要な影響を及ぼしたメルロ=ポンティについて論じることで、これまでのメルロ=ポンティ研究にはなかった貢献を示すことができると考えられる。今年度は、昨年度の成果をアウトプットしながら博士論文の構想を固めることが主な課題となる。グールヴィッチの現象学についての研究、そしてそれが影響を与えたメルロ=ポンティ現象学との関係性についての比較研究を、日本メルロ=ポンティ・サークルや日本現象学会をはじめとした国内学会に発表・投稿するほか、国際メルロ=ポンティ・サークルのような海外の学会での発表を経て、Phenomenology and the Cognitive Sciencesのような英語圏の学術誌に投稿する予定である。このような諸学会でのコミュニケーションを通して、自らの研究の強みと課題を再確認したうえで、昨年度に出版した二本の論文に発表した研究成果と併せて、博士論文にまとめあげる構想を具体的に組み上げる予定である。メルロ=ポンティの現象学理論のなかで、意識にもたらされる対象は必ず何らかの周縁的なものによって支えられ、それらを地として浮かび上がる図という構造を持っている。既存の諸研究においては、しかしながら、中心的な知覚意識に寄与しながら周縁に留まりつづけるものが、現に知覚し、意識を持った個体を集合的な無意識のなかに解消するのではなく、むしろ個体性を輪郭付けるものであること、そして、この曖昧な領域と個体の関わりを示す「作動的志向性」の概念の含意が十分に明らかにされてはいない。筆者はこのような視点のもとで昨年度の研究活動に取り組み、まずはメルロ=ポンティ哲学の前期に書かれたテクストにおいて、「未規定性」という概念への集中的な取り組みが必要であるという結論にいたった。この「未規定性」という概念は英語圏においても近年になって注目を集めるようになった概念である。この「未規定性」という主題について、意識が未規定的な領域のうちでどのように作動しているか、という点に着目し、「学びつつある意識」と「動機付け」の実在論」という題名のもと、「第0回メルロ=ポンティ哲学研究会」において口頭発表を行った。その後、英語圏での「未規定性」に関する研究についての調査を行い、「第1回メルロ=ポンティ哲学研究会」において、共同で研究を行っている國領氏と連名の口頭発表(「英語圏のメルロ=ポンティ研究の動向:最新論文のレビュー」)を行った。「作動的志向性」を考えるうえで重要な議論は、中期のテクストにおいて「表現」と「沈黙」という主題をめぐって展開されている。この点に着目し、「第2回メルロ=ポンティ哲学研究会」において、加國尚志氏の『沈黙の詩法』へのコメントという形式を借りて「絵画の沈黙と言語の沈黙」という題名の発表を行った。

とりわけ、英米圏において近年活発化しているメルロ=ポンティの再解釈のなかで注目された知覚経験の「未規定性」に関しては、英米圏の論者がいまだ提示していない視点から、メルロ=ポンティ思想の整合的な解釈を提示しえたと考えている。こちらは、昨年度の実績には含まれないが、すでに論文化して投稿し、今年度の掲載が確定している。さらにいえば、そうした議論を「作動的志向性」という概念に着目しながら包括的に論じようとする現在の研究方針は、今後の展開をかなり期待できる論点であると申請者自身考えており、博士論文の完成まで継続して取りくむことの出来る課題であると考えている。また、申請者はこうした独創的な視点に基づいたテクストの内在的な研究を進めつつ、立ち上げにも関わったメルロ=ポンティ哲学研究会で精力的に発表を行うなど、自己の研究に閉じこもることなく絶えず発信を心掛け、他の研究者による評価の場に身を晒し、客観的な指標に基づいた成果を着実に積み重ねている。昨年度の発表実績は、単なる自己評価にとどまらず、研究者コミュニティでの客観的な評価を得るのに十分な活動であると筆者は考えている。一昨年度は、メルロ=ポンティの現象学における「未規定性」という主題について集中的に論じた。そしてそれらの成果は、昨年度に執筆・出版した二本の論文に結実している(1「メルロ=ポンティにおける知覚経験の未規定性」、『フランス哲学・思想研究』23号および、2「メルロ=ポンティにおける「動機付け」と「自由」:『知覚の現象学』から『意味と無意味』へ」)。一方の論文では、英語圏での未規定性の議論が、メルロ=ポンティのテクストに即して不十分であることを指摘したうえで、さらに整合的かつ私たちの知覚経験の理解に即したものとして「未規定性」を論じ直している。もう一方の論文では、メルロ=ポンティの「動機付け」という概念に焦点を当てている。この概念は従来『知覚の現象学』に特有のものとして論じられていたが、拙論では『意味と無意味』の読解によって「動機付け」概念のより緻密な議論が可能になることを示した。また、メルロ=ポンティ研究の拡がりのなかで、「人種差別」について現象学的な観点から論じた英語文献の書評会において英語による口頭発表を担当した。以上が、前半期の成果である。後半期には、かねてより準備を進めていたボストン大学での研究滞在を半年間行った。Walter Hopp氏を受け容れ教員として、現象学的な各主題について、メルロ=ポンティが他の現象学者たちの議論をどのように踏まえ、批判し、そして改善していったのか、という視点から、とりわけ、アロン・グールヴィッチという現象学者に着目して研究を進めた。彼はフッサールと同時期の現象学者であり、メルロ=ポンティ哲学の形成に大きな役割を果たしている。しかしながら、メルロ=ポンティに大きな影響を与えたグールヴィッチの「知覚の領野」についての議論の重要性と比べたとき、このグールヴィッチに対して研究者たちが払ってきた注意は過小なものである。申請者は、昨年度の研究の取り組みにおいて期待通りの進捗を示していると考えている。
維管束幹細胞の多分化能の分子基盤

本研究では、維管束細胞分化誘導系VISUALを用いて、維管束幹細胞の確立機構と篩部分化機構の解明を目指すとともに、維管束幹細胞からの木部・篩部分化のスイッチングを解析してきた。本年度は以下の研究を行った。1.維管束幹細胞確立機構:本年度は光によるDellaの遺伝子発現制御を解析した。その結果、VISUAL系において、光は2種類のDEALL遺伝子の発現を抑制することが明らかとなった。2.維管束幹細胞からの篩管細胞分化機構: NAC020(PND1)の解析を行い、当該遺伝子は篩部分化の初期に発現し、冗長的に働く抑制因子であることを示した。3.篩部細胞分化と木部細胞分化のスイッチ機構1)ケミカルスクリーニング:ケミカルライブラリーにより得られた候補化合物をさらに詳細に解析した。その結果、木部分化の優れたマーカーとなる可能性のある化合物を見いだした。2)木部・篩部分化の決定機構:確立した発光検出システムを用いて、維管束幹細胞の動態を観察し、維管束幹細胞の状態は一過的であることを示唆した。3) BES1ホモログの多重変異体を用いたBES1遺伝子群の維管束分化における役割の解析: bes1とbzr1に加え他のファミリー遺伝子の欠損変異体を作成し、機能解析を行った。その結果、このうちの1種はbes1、bzr1と異なる働きのあることが示された。半年遅れたものの、発光検出システムの確立に成功した。また、当初の計画にあった、ほぼ全ての研究を行うことができた。その結果として、光によるDEALLA遺伝子の発現抑制、維管束幹細胞の一過的な成立、BES1ファミリーの異なる機能などの新知見を得ることができた。光とDELLAの関係については、Plant Journalに論文として公表することができた。以上、当初計画した全ての研究を実行し、それらを通して新規の知見を得たことから、研究は順調に進展していると判断する。維管束幹細胞の確立機構については、bHLH及びAtHB8転写因子とオーキシンの関与について、分子生物学的かつ遺伝学的に解析を進める。また、篩部・木部細胞分化の分化機構については、篩部を構成する篩管要素、伴細胞の分化について解析する。さらに、維管束幹細胞からの木部・篩部細胞分化のスイッチング機構については、葉の背腹性との関連を解析する。私たちはこれまで、多様な維管束細胞へと分化を誘導することのできるVISUAL系を開発した。本研究ではVISUAL系を主として用いて、維管束幹細胞の確立機構と篩部分化機構の解明を目指すとともに、維管束幹細胞からの木部・篩部分化のスイッチングに関与する因子を明らかにすることを目標にしている。この目標に向け、本年度は以下の項目について解析した。1.維管束幹細胞確立機構:恒常活性型のDellaを導入した植物を作成し、これを用いて光とジベレリンと幹細胞分誘導の関係を解析した。その結果、Dellaは幹細胞分誘導を抑制すること、光はジベレリン合成を介すことなくDella活性を減少させること、また、Della活性の低下にはDellaタンパク質の分解系の関与は少ないことが明らかになった。2.維管束幹細胞からの篩管細胞分化機構: PND1の機能抑制型の植物を作成し、篩部分化への影響を植物体およびVISUAL系で解析した。その結果、PND1単独の変異では植物体の表現型はみられず、冗長的にこの遺伝子が働いていることが示された。一方で、VISUAL系では、PND1機能抑制植物とPND1の過剰発現植物で同様の篩部分化抑制がみられ、PND1は篩部分化初期での分化抑制に働いていると予測された。3.篩部細胞分化と木部細胞分化のスイッチ機構: 1)ケミカルスクリーニングケミカルライブラリー中の1000程度の化合物を用いて、篩部要素/木部細胞の比を変える化合物をケミカルスクリーニングにより探索した。その結果、数種の化合物を見いだした。2)木部・篩部分化の揺らぎと最終決定機構解析のツールとして、木部前駆細胞マーカー(ATHB8, VND1)および篩部前駆細胞マーカー(APL, PND1)用のプロモーターをELUCとNanoLUCにつないだシロイヌナズナ植物を作成した。半年ほど遅れたものの、当初の目標であった、恒常活性型のDellaを導入した植物を作成し、これを用いた光とジベレリンと幹細胞分誘導の関係を明らかにすることができた。また、当初計画したPND1のノックアウトラインではなかったが機能抑制型の植物を実際に作成し、これを用いてPND1の篩部分化抑制機能を新たに見いだした。さらに、当初の計画通り、ケミカルライブラリーを用いた解析から分化のスイッチングに関連する可能性のある化合物候補を見いだすと共に、発光観察用の植物体の作成に成功した。