hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
術前ムピロシン軟膏鼻腔内塗布による術後MRSA感染症予防の効果と安全性の検討

MUP塗布実施後の除菌に失敗したMRSAの細菌学的特徴を明らかにするために,MUP塗布による除菌の成功例と失敗例において分離された菌株の細菌学的性状の比較を行った.除菌成功例の株は全て感受性株であり,1株を除きSlime非産生株であったのに対し,失敗例の株は低度耐性株(MIC864μg/ml,株)であるかSlime産生株であった(例外4株).MUP塗布実施後の除菌に失敗したMRSAの細菌学的特徴を明らかにするために,MUP塗布による除菌の成功例と失敗例において分離された菌株の細菌学的性状の比較を行った.除菌成功例の株は全て感受性株であり,1株を除きSlime非産生株であったのに対し,失敗例の株は低度耐性株(MIC864μg/ml,株)であるかSlime産生株であった(例外4株).術前MRSA鼻腔内スクリーニング対象者の選定ならびに適切なスクリーニング施行時期を明らかにするために,術前スクリーニング陽性者の術後MRSA感染症発症のリスク因子を検討した。2002年8月2006年12月までの間に術前スクリーニングを受けた消化器疾患の患者を対象とした後向き調査を実施した。対象者の属性および術前後の検査情報をカルテから収集した.収集データは性別,年齢,原疾患,手術日,術式,MUP処方日,術後MRSA感染症の診断の有無とした。これらのデータから術後MRSA感染症の発症率を算出し,術後MRSA感染症発症のリスク因子を検討した。その結果,術前スクリーニングを受けた消化器疾患の患者は1,968名であり,そのうち陽性者は73名(3.7%)であった.この73名のうち術後MRSA感染症を発症したのは8名(11.0%)であった。術後MRSA感染症を発症した患者(発症群)と非発症であった患者(非発症群)を比較したところ,平均年齢は発症群が64.9±9.1歳,非発症群が63.8±13.9歳(n.s),原疾患は発症群8名全員が悪性腫瘍であった(p=0.0018:フィッシャーの直接確率).発症群のMUP塗布から手術までの期間は,6名が3日未満でMUPを規定日数途布できていない患者であった.残りの2名は19日,20日であったが,この2名は全身状態が不良であり待機手術の患者であった.術後MRSA感染症の発症者は全員が悪性腫瘍であり,悪性腫瘍患者の術前スクリーニングは特に厳密に行う必要があると考えられた。術後MRSA感染症発症者の多くはMUPの塗布期間が短い患者であり,この予防方法を効果的に実施するためには,術前スクリーニングの施行時期が重要である可能性が示唆された。術前鼻腔内MRSAスクリーニング(術前スクリーニング)と陽性者に対するMupirocin軟骨(MUP)の塗布は術後MSA感染症の予防に効な手法である反面,莫大な費用とマンパワーを費やすことから全手術症例に対して実施することは困難である.そのため.本手法は選択的かつ効率的に実施することが望ましい.このため,術前MRSA陽性者の術後MSA感染症発症のリスク因子を明らかにすることおよび適切な術前スクリーニングの実施時期を明らかにすることが急務と推測された.そこで,我々は術前スクリーニングと陽性者に対するMUP塗布を行っている病院において,消化器疾患の手術を受ける術前スクリーニング陽性者の術後MRSA感染症発症者と非発症者の比較から術後MRSA感染症発症のリスク因子を検討した.この結果,悪性腫瘍の患者およびMUP初回塗布から手術までの日数が2日以内/15日以上の患者が有意に術後MRSA感染症を発症していた.これらの結果から術前スクリーニングの実施時期は手術から7日16日前が適切であると考えられたこれまで,術前スクリーニングの実施と陽性者に対するMUPの塗布が術後MRSA感染症の予防に有効であるとの報告は多数見られたが,明確なリスク因子や実施時期を明らかにした報告は見当たらなかった.本研究は術前スクリーニングの効果的な実施時期を明らかにした貴重な研究であると考えられ,術前スクリーニングの実施を検討している病院にとって大変意義のある研究であったと考えられる.事実,本研究の結果を受け,本研究の研究協力病院は術前スクリーニングの実施時期を手術から2週間前に変更した.MRSA感染症の予防方法の一つとしてMRSA保菌者にムピロシン軟膏(MUP)を塗布するという方法があるが,MUP塗布を実施しても除菌しきれないケースが確認されている.今回我々は,MUP塗布実施後の除菌に失敗したMRSAの細菌学的特徴を明らかにするために,MUP塗布による除菌の成功例と失敗例において分離された菌株の細菌学的性状およびileS geneの変異部位の比較を行った。術前MRSAスクリーニングとMUPの塗布を実施しているA病院から分離された菌株を用いた.術前スクリーニング陽性で術後に再びMRSAが検出された株を除菌失敗例の株,術前スクリーニング陽性で術後にMRSAが検出されなかった株を除菌成功例の株としてMUPに対するMICの測定,Slime産生能の測定,ileS geneの変異部位の比較を行った.38株(成功例14株,失敗例24株)の解析を行った.

成功例の株は全て感受性株であり,1株を除きSlime非産生株であったのに対し,失敗例の株は低度耐性株(MIC864μg/ml,3株)であるかSlime産生株であった(例外4株).ileS geneの変異部位では低度耐性株は同一部位(G1762T)に変異を起こしていた.MIC4μg/mlの感受性株は低度耐性株の共通変異部位から16bpの部位に変異を起こしており,Slime非産生であるにもかかわらず除菌できていなかった.低度耐性株は耐性に関与していると考えられる共通の変異部位を有していた。MIC4μg/mlの株は定義上では感受性株と判定されるが,低度耐性株と非常に近い部位で変異を起こしており,遺伝子学的には耐性株に近い構造を有していることが明らかとなった.本株はSlime非産生であるにもかかわらず除菌できておらず,MIC4μg/mlの株は低度耐性株と同様の対応が必要である可能性が示唆された.
デジタル動画を使用した外国人のための漢字学習システムのWWW化

日本語教育環境を整備の基礎となる効率的な漢字学習支援システムを構築することが本研究の目的である。本研究の代表者は、平成7年度に本重点領域の助成を受け、新たに1036字の漢字のデジタル動画データを作成し、教育漢字すべての漢字学習を支援する漢字データベースを構築してきた。本年度はデジタル動画を使用した外国人のための漢字学習支援システムをより広く日本語教育研究者及び日本語学習者が利用できるように公開するために、これまで主にMacintosh上で開発してきた学習システムをインターネット上でコンピュータの機種に関係なく広く公開するための手法を研究し、データとともにその手法とプログラムを公開することである。研究計画としては、以下のような手順で進めた。1)WWW化のためのJava言語によるシステムの再構築:平成7年度までに作成した漢字学習支援システムをWWW化するためにJava言語を用いた。これまでに蓄積してきた漢字動画データ、音声データ、各漢字の画数などの属性情報などのデータをもとに、データ管理とユーザーインターフェースの部分を新たにJava言語で書き直しシステムを構築し直した。(システムの開発に必要なJavaプログラミングの専門知識の提供者に謝金を支払った)2)留学生別科の学習者から漢字学習実験データの収集:分担者である上田の所属する留学生別科の学習者に新システムを試用してもらい各種実験データを得た。3)漢字学習支援システムの改善と公開:代表者である小森は、1)で検討した手法を用いて、2)で得られた実験データ及びアンケート調査の結果を考慮に入れながら、漢字学習支援システムの改善をはかり、WWW上で本システムの一般公開をはじめると同時にインターネットに接続していない、あるいは遠隔地でインターネットを経由すると時間がかかりすぎる利用者のために、同様のデータを納めたCD-ROMを作成し、配布できるようにした。(公開に必要な専門知識の提供者に謝金を支払った)日本語教育環境を整備の基礎となる効率的な漢字学習支援システムを構築することが本研究の目的である。(公開に必要な専門知識の提供者に謝金を支払った)
北東アジアの発掘住居址に関する民族考古学的研究

今年度は朝鮮半島で出土した竪穴住居址の資料収集を続けてきた。対象とする時代は新石器時代から李氏朝鮮時代までであり、各時代を代表する遺跡の竪穴住居資料集『韓国の竪穴住居と集落』(大貫編)を刊行した。韓国では、最近、大規模な調査が急速に進展し、環濠集落をはじめとして、住居集落関係の資料が急増しているが、この資料集により、現状における全体像を把握できるだろう。一方、日本の竪穴住居址については、大原D遺跡(縄文草創期/福岡市)、鳥居南遺跡(弥生後期/島根県太田市)、妻木晩田遺跡妻木山地区(弥生後期/鳥取県大山町)、北館遺跡(平安時代/岩手県一戸町)、登呂川遺跡(擦文文化/北海道常呂町)などで出土した焼失住居跡の上部構造を復原した。まず20分の1スケールで模型を製作し、構造的におさまると判断した段階で、復原断面図と復原平面図を作成した。とくに注目されるのは、傾斜面に立地する土屋根住居が、横穴住居から竪穴住居へと展開する過程を読みとれたことである。この復原研究の成果を踏まえ、『竪穴住居の空間と構造』(浅川編)と題する論文集を刊行した。
生検組織診断による食道癌個別治療の実現

食道癌の術前化学療法である5-フルオロウラシル+シスプラチン併用療法にドセタキセルを併用することでより高い抗腫瘍効果が得られるようになり治療成績の向上が期待される。一方、多剤併用化学療法による高度な有害事象の頻度も高くなっており、重篤な有害事象を回避する必要がある。治療前の腫瘍部分の生検組織を用いてタンパク発現と遺伝子発現について解析を行った。その結果、EGFR発現陰性は2.5%と少数例であり、陰性例に対しては有意に抗腫瘍効果は低かった。HER-2高発現を示す9.8%では高い抗腫瘍効果が認められた。EGFR(+)/HER2(+)例は,化学療法の効果及び予後良好となるが、EGFR(-)/HER2(-)例は,化学療法の効果に乏しく最も予後不良であった。また、単変量解析では、mTOR,AKT-1の高発現が効果不良因子であり、mTOR,p70S6K高発現が予後不良因子として同定された。現在、HER family(EGFR, HER-2)とその下流にあるmTOR, AKT-1,PIK3CA, 4EBP-1, p70S6Kなどを標的として、多変量解析によるオッズ比を用いて抗腫瘍効果ならびに予後予測モデルを作成している。治療前の生検組織におけるTissue Arrayに基づく個別治療につながることが期待される。治療前の腫瘍部分の生検組織を用いた遺伝子発現解析についてはPI3K/AKTシグナル伝達経路に関わる因子について予定されたタンパク発現と遺伝子発現解析を終了した。臨床データとして治療前の原発巣ならびにリンパ節の転移個数、RECISTに従ってがん化学療法による抗腫瘍効果、CTCAEver.4.0によるグレード分類等を見直しデータ化した。これにより、個別治療に必要な抗腫瘍効果ならびに予後予測モデルの解析とそのモデル作成を実施する準備ができた。治療前の血清を用いてサイトカインの遺伝子多型解析では、化学療法でグレード3以上の重篤な副作用の出現した群とそうでない群に分別し、化学療法による重篤な有害事象の回避のための予測因子同定を目標としている。治療効果予測ならびに予後予測因子について、標的因子群について単変量ならびに多変量解析を行い抽出された因子についてオッズ比を得ており、今後は、抗腫瘍効果ならびに予後予測モデルを作成することとしている。サイトカインの遺伝子多型解析については、重篤化の回避が優先される粘膜炎に関与する免疫制御に焦点を当てて特定の領域について解析を行うこととした。本研究は食道癌の術前化学療法における治療効果予測、予後予測因子の解明とそれに基づく個別治療の実現を目指しており、これまでの食道癌患者の生検組織を用いた臨床研究から化学療法の奏効率や生存期間に関連する因子として抽出された計8種類のp53、Ki-67、HER family(今回の検討ではEGFR, HER-2)、ADLH1、CD44、CXCR4、CXCR7の蛋白発現について、蛋白発現プロファイルを作製した。化学療法著効例と治療中の増悪例からの生検組織における遺伝子発現についても、リアルタイムRT-PCRを用いて,CXCL12,CXCR4,CXCR7,mTOR,AKT-1,PIK3CAなどの遺伝子発現解析を行った。蛋白発現および遺伝子発現の組み合わせによる治療効果予測(高感受性vs低感受性)ならびに予後予測が可能性について検証している.これらのデータをもとに、治療効果、予後に関して蛋白発現が未確認のサンプルを用いたTissue Arrayを作製し、蛋白発現解析結果の組み合わせにより精度の高い治療効果・予後予測が可能かを検証できる準備が整った。ドセタキセル+5-フルオロウラシル+シスプラチン併用療法を受けた患者の治療期間中のCommon Terminology Criteria for Adverse Events(CTCAE)クレード3以上の骨髄毒性ならびに消化器毒性は患者の約30%程度に認められる。これまで治療前にこの消化器毒性を予測することはできていない。副作用の軽減と至適抗がん剤投与量の決定を目的として薬物代謝に関連する血液サンプルから得られる代謝酵素(CYP2E1,UH2/Uraなど)について、有害事象とその活性、多型との関連を解析するためサンプルの抽出を行なっている。治療効果予測ならびに予後予測因子群の発現パターンによるオッズ比を得るための統計処理方法について検討中である。化学療法著効例ならびに非著効例について、免疫組織化学検査、リアルタイムRT-PCRによる遺伝子発現解析に時間を要した。治療前の血清から薬剤代謝に関連するCYP2E1などの遺伝子多型を解析することにより、抗悪性腫瘍薬剤によるCTCAEグレード3以上の副作用の出現との関連性について解析する実験を計画していたが5-フルオロウラシルに対するCYPに変わる代謝関連酵素の選別に時間を要した。次年度に優先的に本解析を行うように予定している。

EGFR(+)/HER2(+)例は,化学療法の効果及び予後良好となるが、EGFR(-)/HER2(-)例は,化学療法の効果に乏しく最も予後不良であった。また、単変量解析では、mTOR,AKT-1の高発現が効果不良因子であり、mTOR,p70S6K高発現が予後不良因子として同定された。現在、HER family(EGFR, HER-2)とその下流にあるmTOR, AKT-1,PIK3CA, 4EBP-1, p70S6Kなどを標的として、多変量解析によるオッズ比を用いて抗腫瘍効果ならびに予後予測モデルを作成している。治療前の生検組織におけるTissue Arrayに基づく個別治療につながることが期待される。治療前の腫瘍部分の生検組織を用いた遺伝子発現解析についてはPI3K/AKTシグナル伝達経路に関わる因子について予定されたタンパク発現と遺伝子発現解析を終了した。臨床データとして治療前の原発巣ならびにリンパ節の転移個数、RECISTに従ってがん化学療法による抗腫瘍効果、CTCAEver.4.0によるグレード分類等を見直しデータ化した。これにより、個別治療に必要な抗腫瘍効果ならびに予後予測モデルの解析とそのモデル作成を実施する準備ができた。治療前の血清を用いてサイトカインの遺伝子多型解析では、化学療法でグレード3以上の重篤な副作用の出現した群とそうでない群に分別し、化学療法による重篤な有害事象の回避のための予測因子同定を目標としている。治療効果予測ならびに予後予測因子の抽出後は、研究連携者のグループとTissue ArrayとLow Density Array作製を行い、これらによる一括した発現解析に取り掛かることとしている。また、薬学部との連携により治療前の血清から薬剤代謝に関連するCYP2E1などの遺伝子多型について解析を進める。ヒト培養細胞と動物実験による薬剤感受性試験まで行えるようにタイムスケジュールを新たに作成する。治療効果予測ならびに予後予測因子について、標的因子群について単変量ならびに多変量解析を行い抽出された因子についてオッズ比を得ており、今後は、抗腫瘍効果ならびに予後予測モデルを作成することとしている。サイトカインの遺伝子多型解析については、重篤化の回避が優先される粘膜炎に関与する免疫制御に焦点を当てて特定の領域について解析を行うこととした。平成29年度に実施計画していた組織材料に対してlow density arrayを施行するに必要な遺伝子の抽出が遅れたため、翌年に持ち越すこととなった。治療前の血清から薬剤代謝に関連するCYP2E1などの遺伝子多型解析、Tissue array作製、Low density arrayの解析委託費に使用予定である。遺伝子多型解析の標的とする遺伝子ならびに解析領域の見直しを必要としたため、実験の進行が若干遅れた。論文作成のタイムスケジュールに遅れが生じた。次年度では凍結保存された血清を用いてサイトカインの遺伝子多型解析を予定しており、論文作成も急いで行う予定である。追加実験として、凍結保存された血清を用いてサイトカインの遺伝子多型解析を予定している。英文雑誌に論文投稿を準備中であるが、発表、投稿費用に充当する予定である。
イメージ・インテンシファイヤーの宇宙環境下における実用化研究

宇宙環境化での使用に適したイメージ・インテンシファイヤーの開発要素として、装置の性能に加えて小型、軽量で堅牢であるといった物理的条件をみたすことも必要である。このため、現在のところ世界で最大級の直径75mmのマルチ・チャンネルプレートを内蔵した近接型イメージインテンシファイヤーを3段に接続したシステム(MCP375、英国Photek社)を設計、試作した。このシステムは100万倍以上のゲインを持ち、従来の大口径システムのように、初段にイメージ収縮型のイメージ・インテンファイ-を持たないため、極めて小型で軽量かつ構造的に堅牢である。このシステムは出力画像の読みだしには、Pixel Vision社の1024×1024のCCDカメラをもちいている。このカメラは、ピクセルのサイズは24μm×24μmであるので、全体の有感領域の面積は24.5mm正方形である。イメージ・インテンシファイヤーの出力窓との接続には、長さ比較で約2:1のテ-パファイバーで接続している。この結果、従来の製品にくらべてテ-パファイバーでの減光の割合が約1/5になっている。このCCDはカメラは、従来用いていたソニー製の市販品(XC77RE)にくらべて、S/N比が約10倍で16bitのADCを内蔵しているので、3桁以上の広い領域で光量の測定可能である。このタイプのCCDカメラの欠点であった読みだし速度が遅い点は、1画面を4分割して各フレームを独立に読みだす方法により、7画面/秒(2×2binning mode)まで高速化しており実用上の問題はない。以上のように申請時に計画していた重量(13kg)、サイズ(径15cm、長さ35cm以下)の条件をいずれもみたし、従来の装置の性能を大幅に向上した宇宙環境下での使用に適したシステムの開発に成功している。現在、我々の目的であるシンチファイバー方式の宇宙線観測装置に用いるために、シンチファイバーを接続してテストを行なっている。我々は現在シンチレーティングファイバーを用いた宇宙ガンマー線の観測装置を開発している。この装置を将来衛星またはスペースステーションに搭載しGeV-100GeV領域の宇宙ガンマー線の長期間観測を行なう予定である。シンチレーティングファイバーのシートを重い物質と層状に重ね、個々のファイバーからの信号を読むことにより入射粒子の位置、方向、エネルギーを推定する。ファイバーの数は全体で数万本以上となるため、イメージインテンシファイア-による読み出しが最も効率が良い。飛翔体実験では観測装置の小型かつ軽量化が必須であり、かつまた衝撃に耐える必要がある。従って、使用するイメージインテンシファイア-の数を少なくするため、口径が大きくて小型のものを開発する必要がある。また、シンチ・ファイバーからの微弱光を観測するのに充分な増幅率(10^7程度)を備えていることが必要条件である。今のところ世界で最大の口径は75mmφでマルチチャンネル・プレート(MCP)を使用している英国PHOTEK社製のMCP375である。このMCPを三段に重ねることにより、増幅率は10^7は達成できる。さらに都合の良いことにこのMCP375は近接型MCPを用いた第二世代イメージインテンシファイヤーであるため、従来の製品に比べて、サイズ(体積)、重量ともに約1/5になっている。このこのイメージインテンシファイア-を購入し現在その調整及び性能テストを行なっている段階である。
2次形式および保型形式と関連する種々のゼータ関数の相互関係の研究

研究代表者は、代数体および有限体上の一変数代数関数体のL関数の特殊値から定義されるシュティッケベルガー元に関するGross予想のTateによる精密化の一般化を、Ki-Seng Tan氏(台湾),Lee Joongul氏(韓国)と共同研究し,新しい予想の定式化に成功した。その予想に対する結果として、初等アーベル2-拡大の場合に、ある仮定の下でその一般化された予想を証明することに成功した。更に、いくつかの特別な場合にその予想を証明した。また、この研究と同時に、楕円曲線やアーベル多様体の算術的な性質について研究した。特に、有理数体上の楕円曲線のTate-Shafarevich群の3-partの非有界性を示した。これは既にCasselsにより確認されている事実であるが、本研究では楕円曲線の新しい族に対して証明したものである。更に、代数曲線のヤコビ多様体の算術的性質の研究として、一般Catalan曲線のHodge予想を証明した。またこれに関連して、Fermat曲線の合同ゼータ関数への応用を見込んで、ヤコビ和のpurity問題についてEvertsの問題を否定的に解決した。共同研究者の佐藤は、pを素数とするとき,p進整数係数の対称行列でレベルpのものによる表現の局所密度について研究した。その局所密度を表現される対称行列に関する関数と見なしたときの一次独立性が桂田英典およびSchulze-Pillotによって証明されているが、広中由美子氏(早稲田大学教授)との共同研究で、彼らの結果をレベルがp-べきの場合に拡張した。得られた結果は、一般のレベルのEisenstein級数に関する基底問題への応用が見込まれる。また,2004年度に得られた特異級数の積分表示を用いて,直交群、一般線形群のEisenstein級数に対応するKoecher-Maass型Dirichlet級数が概均質ベクトル空間のゼータ関数として実現できることを証明した。藤井は、Riemannゼータ関数の臨界線上の偏角の変動の平均的挙動の研究を行い、新たに平均値定理を求める事に成功した。更に、リーマンゼータ関数の隣接する零点の間隔の分布に関連して、実部が1/2の場合のリーマンゼータ関数の値の平均的挙動に明示的な上界を与えた。また、偏角の多重平均に関していくつかの新しい結果を得た。大杉は、トーリックイデアルの極小生成系に関連して青木-竹村によって導入されたindispensable binomialについて、グレブナー基底による特徴付けを行うとともに、トーリック環のGorenstein性について研究した。本研究では、前研究代表者荒川に代わって青木が研究代表者となり、L関数の特殊値に関する研究を行った。まず、荒川を中心とした研究においては、判別式-dの原始的正定値二元二次形式の類数h(d)と単数群の位数w(d)の比の2乗を係数とするDirichlet級数を考察し2乗の漸近評価を得ることを目指して研究を行った。

まず、このDirichlet級数は概均質ベクトル空間(SL(2)×SL(2)×SL(2)×GL(1),M(2)+M(2))の正定値軌道に対応するゼータ関数として捉えられることが示せた。佐藤は、これにより、これらのゼータ関数の解析的性質を概均質ベクトル空間の理論を応用して調べることが可能であることを示した。また、荒川は、重さ3/2の保型形式との関連した考察を行うことにより、正定値の場合にはゼータ関数の関数等式などが概均質ベクトル空間とは独立な方法で得られることを示した。次に、青木は代数体および有限体上の一変数代数関数体のL関数の特殊値から定義さるシティッケベルガー元に関するGross予想を、ある群環のイデアルについての代数的な考察をすることにより、初等アーベル2-拡大の場合に、ある仮定の下でGross予想を証明することに成功した。また、Gross予想のTateによる精密化も合わせて証明した。現在、Gross予想は一般的には未解決であるが、本研究の成果は、より一般的な予想であるBurns予想の特別な場合を検証したことになる。また、これに関連して、藤井は、Riemannゼータ関数の臨界線上の偏角の変動の平均的挙動の研究を行い、新たに平均値定理を求める事に成功した。更に、大杉は、トーリックイデアルの極小生成系に関連して青木-竹村によって導入されたindispensable binomialについて、グレブナー基底による特徴付けを行った。研究代表者(青木)は主に楕円曲線やアーベル多様体の算術的な性質について研究した。特に、有理数体上の楕円曲線のTate-Shafarevich群の3-partの非有界性を示した。これは既にCasselsにより確認されている事実であるが、本研究では楕円曲線の新しい族に対して証明したものである。また代数曲線のヤコビ多様体の算術的性質の研究として、一般Catalan曲線のHodge予想の証明、およびFermat曲線の合同ゼータ関数への応用を見込んで、ヤコビ和のpurity問題についてEvertsの問題を否定的に解決した。佐藤は、保型形式と概均質ベクトル空間のゼータ関数の関係を、Koecher-Maass型のDirichlet級数に焦点を当てて研究した。特に、そのp進体上の局所理論にとって必要となる特異級数の積分表示を、一般の多項式写像に拡張した形で証明した。また、藤井は、リーマンゼータ関数の隣接する零点の間隔の分布に関連して、実部が1/2の場合のリーマンゼータ関数の値の平均的挙動に明示的な上界を与えた。また、偏角の多重平均に関していくつかの新しい結果を得た。更に、大杉はトーリック環のGorenstein性について研究した。「Gorensteinトーリック環のh列はunimodal」という未解決予想に関連して、Athanasiadisは2003年の論文でcompressedな凸多面体に付随するトーリック環がGorensteinならば,h列がunimodalであることを示したが、付随する凸多面体のトーリック環がGorensteinとなる有限グラフを特徴付け、Gorensteinかつcompressedとなるような例の系列を与えた。
単為結果性トマトの低温による肥大停止遅延現象の解明

果実発育後半での低温による果実肥大期間の延長と果実重の増加は,当初想定していたような単為結果性系統に特異な現象ではなく,`フルティカ'や`Micro Tom'でも観察され,トマト共通の現象である可能性が示唆された.低温下では,果実肥大速度は小さくなるが,光合成産物の流入は継続し,成熟までの日数の増加により,最終的な乾物重は増加することが明らかになった.また,スクロースの増加が顕著である一方,有機酸含量は低温遭遇によって低下し,果実品質におよぼす温度の影響が明らかになった.果実発育後期の果実肥大に関与する酵素としてインベルターゼ,ペルオキシダーゼを検討したが,明らかな結果は得られなかった.1.糖代謝酵素活性の組織化学的検出法の開発未熟果実を用い,NBTによりインベルターゼ(INV)活性を検出しようとした.反応時間を延長すると胚珠と維管束,表皮だけを残してフィルム全体が発色した.緑熟期果実の酸性INV活性は中果皮で検出できたが,果実肥大初期では活性が低く検出できなかった.一方,脱色部位では,クロロナフトールを用いてPOXの活性を確認した.2.`Micro Tom'にpat-2を導入したpat2MT系統の作出BC3F2世代78個体を栽培し,23個体が明瞭な単為結果性を示した.4個体をMicro Tomに戻し交雑して,BC4F1世代の種子を得た.3.pat2MT系統における果実肥大の低温感応性の検討BC3F2のうち,単為結果性および非単為結果性の各3系統を挿し木繁殖し,各株2果に制限し,開花後31日目から温度処理を開始した.温度処理は28°C/20°Cおよび16°C/10°Cの2処理区として,催色果の直径,新鮮重を測定し,色素,組織よび糖含量のサンプルを採取した.低温区では高温区に比較して,温度処理開始から催色までの日数は約2.4倍に,新鮮重は単為結果系統で1.3倍,非単為結果系統で1.7倍となった.4.pat-2品種と非単為結果性品種との低温栽培下での肥大性の比較単為結果性品種`京てまり',非単為結果性品種`フルティカ'を供試し,開花後24日目から,無加温および加温区を設定して栽培した.着色時に収穫し,果実重,成熟日数を測定した.`京てまり'では無加温区で成熟まで日数が6日長くなり,果実重は約2g重くなった.一方,`フルティカ'では,ほとんど差が認められなかった.収穫までの積算温度を,基準温度以上の時間を積算した値とし,それぞれの品種で加温区と無加温区で積算値が同等になる基準温度を推定したところ,`京てまり'では13°C,`フルティカ'では10°Cとなった.果実発育後半での低温による果実肥大期間の延長と果実重の増加は,当初想定していたような単為結果性系統に特異な現象ではなく,`フルティカ'や`Micro Tom'でも観察され,トマト共通の現象である可能性が示唆された.低温下では,果実肥大速度は小さくなるが,光合成産物の流入は継続し,成熟までの日数の増加により,最終的な乾物重は増加することが明らかになった.また,スクロースの増加が顕著である一方,有機酸含量は低温遭遇によって低下し,果実品質におよぼす温度の影響が明らかになった.果実発育後期の果実肥大に関与する酵素としてインベルターゼ,ペルオキシダーゼを検討したが,明らかな結果は得られなかった.1.糖代謝酵素活性の組織化学的検出法の開発材料には非単為結果性トマト品種を用い,合成オーキシン処理を開花時に行い,開花1週間目2週間目の果実を用い,凍結ミクロトームを用いて,生鮮試料から810μm程度の切片を切り出すことができた.しかし,Millerら(1992)の方法により酸性インベルターゼ活性を検出しようとしたが,NBTの青色沈殿は検出できなかった.矮性トマト`Micro Tom'に単為結果性遺伝子pat-2を導入した系統を作出するために,交配したBC2F1世代を栽培して自殖し,得られた種子(BC2F2)58個体から,矮性・心止まり・単為結果性の個体(pat2MT)35個体を選抜した.このうち17個体の花粉を`Micro Tom'に戻し交雑してBC3F1種子を得た.また選抜した個体(BC2F2)のうち果実重の比較的大きい10個体については,栄養繁殖して維持した.強い単為結果性を示すトマト`京てまり'で,冬期無加温栽培の可能性が示されたが,加温栽培に比較すると収量は少なく,低温下での果実肥大についてより詳細に検討する必要がある.`京てまり'において緑熟期以降に低温にすると,着色までの日数が増加すると同時に,肥大が継続し,対照区よりも24割大きくなり,細胞体積が大きくなって,果肉細胞壁が薄くなることを観察した.低温による肥大継続現象は,単為結果性品種の低温期の栽培における果実肥大促進,ひいては収量増加の可能性を示唆しているが,同時に,裂果,肉質低下,希釈効果による糖度低下などの問題が起きることが予想され,その様相を明らかにしておく必要がある.

そこで,トマト果実への光合成産物の流入を制御する糖代謝酵素活性の子房(果実)組織内での局在と発達段階に伴う変化が,温度によってどのように影響されるのかを検討した.その結果,果実発育後半での低温による果実肥大期間の延長と果実重の増加は,単為結果性系統に特異な現象ではなく,経済品種である`フルティカ'や`Micro Tom'でも観察され,トマト果実に共通する現象である可能性が示唆された.低温下では,果実肥大速度は小さくなるが,光合成産物の流入は継続しており,成熟までの日数の増加により,最終的な乾物重は増加することが明らかになった.また,スクロースの増加が顕著である一方,有機酸含量は低温遭遇によって低下し,果実品質におよぼす温度の影響が明らかになった.果実発育後期の果実肥大に関与する酵素については,インベルターゼ,ペルオキシダーゼを検討したが,明らかな結果は得られなかった.この現象の解明にはさらに詳細な研究が必要である.蔬菜花卉園芸学薄切切片での酵素活性検出が想定以上に困難で,予定通りに研究を進めることができなかった.予定していた低温栽培条件下での単為結果性品種と非単為結果性品種との比較に関しては,予定していた圃場が使用できなかったため,規模を縮小した.平成24年度は7月に所属を異動したために,実験機材と栽培施設が当初予定と変わり,全般的には予定通りに研究を進めることができなかった.予定していた低温栽培条件下での単為結果性品種と非単為結果性品種との比較に関しては,圃場の準備ができず遂行できなかった今年度の結果では,圃場条件で行った`京てまり'/`フルティカ'での実験と,インキュベーターで行ったpat2MT/WTMTでの実験結果が果実肥大の点で異なっていた.これは,`京てまり'の低温による肥大停止遅延が単為結果性に由来しない可能性を示している.今年度はこの点について明確にする.また,ペルオキシダーゼ活性が果皮で検出された.果実肥大後期の肥大停止が果皮のペルオキシダーゼ活性増大と関連しているという報告があることから,肥大後期の温度条件の影響について検討する.pat2MT系統のBC3F2およびBC4F2世代から数個体えらび,栄養繁殖して用い,緑熟後の低温遭遇が果実の発達に及ぼす影響を比較する.今年度の結果から,低温処理の昼温を高くした処理を設定し, 28/20,28/10,20/10°C(昼温/夜温,日長14時間)の3区を設定して開花後4週間目から温度処理を開始する.処理開始時,処理開始2週間後の果実について,組織切片を作製し,糖代謝酵素活性,ペルオキシダーゼ活性,細胞の大きさを測定する.`京てまり'および`フルティカ'を用いて,ハウス圃場での冬季低温条件での果実肥大と成熟過程の温度依存性について整理し,得られた結果をとりまとめ,成果の発表を行う.研究環境が当初予定と変わったので,まず糖代謝酵素活性検出法の確立について重点的に実験を行う.凍結ミクロトームを用いて,生鮮試料から810μm程度の切片を切り出すことができるようになったので,今後は,糖代謝酵素活性の検出方法を確立するために,固定方法(固定段階,固定液の組成,固定温度,処理時間),インベルターゼ活性検出方法(酵素反応液組成,緩衝液組成および濃度,反応温度・時間など),およびスクロースシンターゼ活性検出方法(酵素反応液組成,緩衝液組成および濃度,反応温度・時間など)について最適条件を決定する.pat2MT系統の作出については世代を2世代進めることができ,個体間の生育のばらつきも小さくなってきた.また学内の研究費で温度処理が可能なインキュベーターが整備できたので,BC3F2個体のうち単為結果性個体を数個体えらび,栄養繁殖して用い,緑熟後の低温遭遇が果実の発達に及ぼす影響を,BC3F2のうちの非単為結果性系統と比較する.
光着色安定性と高温熱可逆性を併せもつフォトクロミックジアリールエテンの合成

チオフェンやベンゾチオフェンをアリール基とするジアリールエテンは熱安定性と繰り返し耐久性に優れたフォトクロミック化合物である。紫外光照射により着色反応が起こり閉環する。可視光照射により開環反応が起こり、元の無色の開環体に戻る。両異性体が熱安定であることから、光記録材料として期待されている。本研究では、光生成した異性体が光安定性を示し、100°C以上の高温においてのみ元の開環体に戻る新規なフォトクロミックジアリールエテン分子群の開発を行った。本研究の目的を達成するためには、以下の条件を満たす必要がある。すなわち、(1)両異性体が室温付近で安定であること、(2)適度な光閉環反応量子収率を有すること(Φo→c > 0.1)、(3)光開環反応量子収率が極めて小さいこと(Φc→o < 0.0001)、(4)閉環体が100-150°C程度ですみやかに開環体に戻ること、が必要な条件である。昨年度は、ジアリールエテンの反応点にメトキシ基を導入することにより光開環反応量子収率が極めて小さくなることを見出し、目的分子の設計指針を確立した。そこで、本年度は、様々のかさ高いアルコキシル基を導入することにより、本研究目的である光着色安定性と高温熱可逆性を併せもつジアリールエテンの合成を試みた。ジアリールエテンの反応部位にメトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、シクロヘキシルオキシ基、t-ブトキシ基を導入し、光反応性および熱開環反応性について検討した。光閉環反応量子収率はアルコキシ基の違いに影響を受けなかった。開環反応量子収率は1x10^<-4>のオーダーとなった。しかし、t-ブトキシ基の導入により、量子収率は大きくなった。一方、高温熱開環反応性を検討した結果、かさ高い置換基を導入すると、速度の増加が認められた。例えば、シクロヘキシルオキシ基においては160°Cで5秒の半減期が得られた。これらは室温においては2年以上安定に存在し、目的とする光着色安定性と高温熱可逆性を併せもつジアリールエテンの合成に成功した。また、ポリマーフィルム中においても同程度のフォトクロミック反応性と高温熱可逆性を示した。このような材料は、紫外光により書き込みを行い、現像処理することなく、可視光に安定であり、しかも160°C程度の加熱ローラーなどで熱をかけることにより瞬時に無色に戻る再生可能な表示材料(ペーパー)として応用できるものと期待される。チオフェンやベンゾチオフェン環をアリール基とするジアリールエテンは熱安定性と繰り返し耐久性に優れたフォトクロミック化合物であり、紫外光照射により着色し、可視光照射により元の開環体に戻る。両異性体が熱安定であるため、光記録材料として期待されている。しかし、光生成した異性体は光により開環反応が起こるため、読み出すたびに記録スポットの感度は低下する。書き換え可能な光読出し記録材料実現には、光読み出し時に光開環反応が起こらないことが望まれる。本研究では、光書き込み、光読み出し、高温熱消去再生記録材料の開発を目指して、新規なジアリールエテン分子群の合成と物性の評価を行った。本年度は、目的達成のために、(1)両異性体が室温付近で安定であること、(2)適度な光閉環反応量子収率を有すること(Φo→c>0.1)(3)光開環反応量子収率が極めて小さいこと(Φc→o<0.0001)、(4)閉環体が100120°C程度ですみやかに開環体に戻ること、の条件を満たすジアリールエテンの合成を行った。その中で最も難しい問題は、いかに(3)と(4)を同時に満たす分子を設計するかである。具体的には、(3)の条件を満たすために、チオフェン環をアリール基とするジアリールエテンをベースとし、アリール基の共役長を長くすることにより、光生成した閉環体が安定化し、光開環反応量子収率が小さくなる分子の合成を試みた。また、反応部位にアルコキシ置換基を導入することにより、光開環反応が抑制されることを見出した。さらに、(4)の条件を満たすために、反応部位にかさ高い置換基を導入し、高温での熱戻り反応を付与させた。具体的には、イソプロピル基やかさ高いアルコキシ置換基を導入した。現在、構造の最適化を行い、目的化合物を合成している。来年度は、合成したジアリールエテンの光機能物性評価を行う。すなわち、(1)両異性体が室温付近で安定であること、(2)適度な光閉環反応量子収率を有すること(Φo→c > 0.1)、

(3)光開環反応量子収率が極めて小さいこと(Φc→o < 0.0001)、(4)閉環体が100-150°C程度ですみやかに開環体に戻ること、が必要な条件である。昨年度は、ジアリールエテンの反応点にメトキシ基を導入することにより光開環反応量子収率が極めて小さくなることを見出し、目的分子の設計指針を確立した。そこで、本年度は、様々のかさ高いアルコキシル基を導入することにより、本研究目的である光着色安定性と高温熱可逆性を併せもつジアリールエテンの合成を試みた。ジアリールエテンの反応部位にメトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、シクロヘキシルオキシ基、t-ブトキシ基を導入し、光反応性および熱開環反応性について検討した。光閉環反応量子収率はアルコキシ基の違いに影響を受けなかった。開環反応量子収率は1x10^<-4>のオーダーとなった。しかし、t-ブトキシ基の導入により、量子収率は大きくなった。一方、高温熱開環反応性を検討した結果、かさ高い置換基を導入すると、速度の増加が認められた。例えば、シクロヘキシルオキシ基においては160°Cで5秒の半減期が得られた。これらは室温においては2年以上安定に存在し、目的とする光着色安定性と高温熱可逆性を併せもつジアリールエテンの合成に成功した。また、ポリマーフィルム中においても同程度のフォトクロミック反応性と高温熱可逆性を示した。このような材料は、紫外光により書き込みを行い、現像処理することなく、可視光に安定であり、しかも160°C程度の加熱ローラーなどで熱をかけることにより瞬時に無色に戻る再生可能な表示材料(ペーパー)として応用できるものと期待される。
HPLCによる視床下部のアシルCoAの個別定量

肥満・糖尿病の原因として糖・脂質代謝異常があげられる。そこで、我々は、肥満・糖尿病を研究する上で、基本的な実験である糖・脂質代謝の測定方法の開発を行っている。今までにnon-RI2-デオキシグルコースを用いるグルコース利用速度測定法の開発(Anal.Biochem.2011)や、脂肪酸代謝測定方法の開発を行なった。本年は、組織中のアシルCoAを個別に定量する測定法の開発を行なった。その中で特にパルミトイル-CoA(飽和脂肪酸)の個別定量を検討した。カラムは、2-(2-pyridyl)ethyl-functionalized silica gelによるイオン交換カラムを用い、添加溶剤のpH変化により抽出した。方法は、マウス肝臓を脂溶性溶剤(pH6)でホモジナイズし、ホモジナイズ溶液をカラムに添加、未吸着分を洗浄(pH3-4)後、溶出液(pH6-7)で溶出した。はじめにマウス肝臓からのパルミトイル-CoA抽出、定量条件を検討した。パルミトイル-CoAのカラム吸着率を調べた。既知量のRI標識パルミトイル-CoAをカラムに添加し、抽出されたRI量を測定した。添加量の70-90%が、カラムに吸着でき、溶出できた。この時カラム未吸着分は、再度カラムに添加したが吸着されなかったことから、添加溶液中のほとんどのパルミトイル-CoAがゲルに吸着したと考える。次に既知量のRI標識パルミトイル-CoAを肝臓ホモジナイズ溶液に加え、測定した。同様の結果が得られた。しかし、溶出において1回の溶出で吸着量の30%くらいしか溶出できず、完全に回収するには3回以上の溶出操作を行なっている。現在、溶出条件の検討と溶出液の酵素法による定量を検討している。そして絶食や過栄養食を与えたマウス肝臓や脳のパルミトイルCoAの変化量測定に利用したい。
患者図書館を中心とした患者視点の情報支援のあり方に関する研究

本研究の目的は、がん罹患後の経過のなかで様々な問題に遭遇するがん患者に対する患者図書館を中心とした情報支援サービスのあり方を検討することである。がん患者に優しい「情報提供・情報発信」とするため、がん患者が実際に悩んだり困ったりしていることを基点として、分類には全国がん体験者7,885名の悩みの実態調査(2003年度)結果を体系的に整理し、一万件余りに集約した悩みデータベースの分類に使用している4階層の静岡分類を利用した。静岡がんセンター患者図書館に所蔵している医療福祉関連資料のなかで雑誌を除き、がんに関連した書籍952冊を抽出した。具体的な内容を示す指標として目次を用いて書誌情報と紐付けして分解しラベルとした。このラベルを静岡分類(Ver.2)と照合し、資料情報の傾向を検討した。その結果、6,796件のラベルを抽出し、静岡分類の大分類ごとの順位をみると、第1位は、診断・治療3,393(49.9%)、第2位は症状・副作用・後遺症774(11.4%)、第3位は緩和ケア718(10.6%)で、ラベルのほぼ半分が診断・治療・病期・症状等に関する情報であった。一方、少ない情報としては、就労・経済的負担、医療者との関係、在宅療養などの日常生活・社会生活(関係性を含む)を含む情報であった。これらの情報は、制度との関連で頻回な情報更新が求められる情報、明確な1つの回答ではなく利用者の背景に沿ったアセスメントを必要とする情報等の特徴を含んでいた。また、同図書館4,5年間12,232件の医療福祉関連資料(がん以外含む)貸出状況の内、上位300タイトル(6,872件)をみていくと、一番多いのは診断・治療関連(部位別がん資料、治療関連など)109タイトル2,510件(36.5%)、続いて闘病記・エッセイ・ドキュメンタリーが104タイトル2,389件(34.8%)であった。闘病記等は、所蔵資料全体のタイトル数でいえば、14.6%に過ぎないが、狭義の医学情報(客観的な情報)とともに主観的情報のニードは高いことが示唆された。本研究の目的は、がん罹患後の経過のなかで様々な問題に遭遇するがん患者に対する患者図書館を中心とした情報支援サービスのあり方を患者の視点で検討することである。患者の視点という点を考え、まず、がん患者がどういう悩みや問題を抱えているかを把握し、次に、患者を支援するツールとして「情報」を多角的な側面から考えていくこととした。そこで、がん患者の悩みや問題を全人的にとらえるツールとして、筆者自身分担研究者として参加した厚生労働省研究班が実施した「がん体験者の悩みや負担等に関する実態調査」(2003)結果に基づいて作成された「静岡分類(Ver.2)」(大・中・小・細分類の4カテゴリー)を用いることとした。選択理由は、1.調査は、.7,885人のがん体験者が参加した大規模調査である、2.悩みや負担等の実態は、がん体験者自身の言葉で自由記述された文章を整理し体系化したものである、3.カテゴリーは細分化され、細分類は587項目に及び、悩みや問題の内容が具体化されている、の3点である。今年度は、がん患者のニーズを、筆者のこれまでの研究結果と文献レビュー、S患者図書館における利用状況から検討した。その結果、1.がん患者は、病気や治療の情報・医療の質に関する情報を求める一方で、がん罹患や治療の影響による社会生活・日常生活行動上の問題や症状への対応、こころの問題への対応など、多様な悩みや負担等を抱えている、2.Sがん専門病院患者図書館所蔵の医療・福祉関連資料2,100のうち書籍(1,696)の貸出状況(4.5年間:総数12,232冊)の貸出回数上位100タイトルを分析した結果、「闘病記・エッセイ」(総数247タイトル)が36タイトルで一位であり、貸出では体験的知識の資料が好まれていた、3.「静岡分類(Ver.2)」の細分類ラベル(587)に対応する情報を探す場合、患者図書館資料の書名だけでは具体性に欠け、資料の内容を把握していないと情報検索は困難であった。本研究の目的は、がん罹患後の経過のなかで様々な問題に遭遇するがん患者に対する患者図書館を中心とした情報支援サービスのあり方を検討すめことである。特徴は、がん患者が実際に悩んだり困ったりしていることを基点として、がん患者に優しい「情報提供・情報発信」を考えることにある。今年度は、Web上や相談窓口での情報提供・情報発信の実態分析を行った。また、S患者図書館に所蔵している医療福祉関連資料(書籍を対象とする)の具体的な内容を示す指標として目次を用い書誌情報と紐付けして分解しラベルとした。この7千余りのラベルをがん患者の悩みや負担を具体的な分類ラベルを含む4階層カテゴリーで体系化した静岡分類(Ver.2)照合し、資料情報の傾向を探るための作業を行った。最終的に書誌情報・目次・静岡分類が紐付けされたレコードで構成されたデータベースは、比較分析に使用するとともに、Web上での情報支援ツール(Web版がんよろず相談Q&A http://cancerqa.scchr.jp/)に組み込み、情報支援の一助としていくことを計画している。1.相談窓口に情報を求めてアクセスしてくるがん患者や家族は、がん告知や再発の不安など心理的に不安定な状態で問題の整理や焦点化ができないまま情報を求める場合がある。

がん患者や家族に対しての情報提供は、担当者と利用者の対話のなかで問題の整理、一般的な情報を個人の具体的な悩みや問題にそって絞り込んでいく必要がある。2.患者会・患者支援団体のホームページでは、多くの場合掲示板などの双方向性の情報交換が行われている特徴がある。3.がん患者や家族が求める情報は、学び理解するための情報、対応、行動するための情報、心の安定を図るための情報があり、求める情報の種類にそって提供することが重要である。本研究の目的は、がん罹患後の経過のなかで様々な問題に遭遇するがん患者に対する患者図書館を中心とした情報支援サービスのあり方を検討することである。がん患者に優しい「情報提供・情報発信」とするため、がん患者が実際に悩んだり困ったりしていることを基点として、分類には全国がん体験者7,885名の悩みの実態調査(2003年度)結果を体系的に整理し、一万件余りに集約した悩みデータベースの分類に使用している4階層の静岡分類を利用した。静岡がんセンター患者図書館に所蔵している医療福祉関連資料のなかで雑誌を除き、がんに関連した書籍952冊を抽出した。具体的な内容を示す指標として目次を用いて書誌情報と紐付けして分解しラベルとした。このラベルを静岡分類(Ver.2)と照合し、資料情報の傾向を検討した。その結果、6,796件のラベルを抽出し、静岡分類の大分類ごとの順位をみると、第1位は、診断・治療3,393(49.9%)、第2位は症状・副作用・後遺症774(11.4%)、第3位は緩和ケア718(10.6%)で、ラベルのほぼ半分が診断・治療・病期・症状等に関する情報であった。一方、少ない情報としては、就労・経済的負担、医療者との関係、在宅療養などの日常生活・社会生活(関係性を含む)を含む情報であった。これらの情報は、制度との関連で頻回な情報更新が求められる情報、明確な1つの回答ではなく利用者の背景に沿ったアセスメントを必要とする情報等の特徴を含んでいた。また、同図書館4,5年間12,232件の医療福祉関連資料(がん以外含む)貸出状況の内、上位300タイトル(6,872件)をみていくと、一番多いのは診断・治療関連(部位別がん資料、治療関連など)109タイトル2,510件(36.5%)、続いて闘病記・エッセイ・ドキュメンタリーが104タイトル2,389件(34.8%)であった。闘病記等は、所蔵資料全体のタイトル数でいえば、14.6%に過ぎないが、狭義の医学情報(客観的な情報)とともに主観的情報のニードは高いことが示唆された。
放射性物質除去の為のベンチュリスクラバの流動機構と作動特性に係る実験・数値的研究

本研究は,原子力発電所のフィルター付ベント時のための機器の主要構成要素である,ベンチュリースクラバー(VS)の流動を,実験的,数値解析的に把握し,流動挙動モデル式の開発を含む作動特性評価手法を構築する.(1)実験的・数値的流動データの取得:VS内部で発生する噴霧流中の数百m/sの高速度かつマイクロスケールな液滴に対し,顕微鏡レベルでの可視化観察を実施しその径分布と速度を同時に計測する.また高速微小液滴を含む流動場における気液界面積の定量評価のため,界面の保存性が高い界面追跡法を用いた解析手法に対し,実験データとの比較による現象の再現性を検証した上で同手法を用いて詳細なデータを取得する.(2)流動機構の解明および作動特性評価手法の構築:(1)で取得した実験と数値解析データの相互補完により,VS内部流動の物理メカニズムを詳細に把握することで流動挙動モデル式を開発し,作動特性評価手法を構築する.平成27年度は実験的・数値的データの取得のため,それぞれの計測・解析手法の構築とデータの取得を実施した.実験では,噴霧流を流れる数十m/sの高速かつマイクロスケールの液滴の可視化を達成し,画像処理を用いて液滴径を評価した.既存式との比較によりフィルター付ベントのためのVSにおいてもせん断力が支配的要因となって液滴が発生している可能性を確認した.また,高い液滴数密度でも液滴径評価に実績のあるレーザー干渉縞法を導入した.数値解析では,界面追跡法を用いた三次元数値解析を導入し,VS内の流れの解析を実施した.実験結果との比較により数値解析の再現性を定性的に確認した.[実験的なデータの取得]:代表者らは,ベンチュリースクラバー内部では気相流量の増加に伴い,液の流入直後の他,その下流で液膜の剥離に伴い一点集中的に発生する部分が現れることを明らかにした[1].一つ目の液滴発生に関しては多くの研究がなされているが,二つ目においてはそもそも報告がなく,原子力発電所の過酷事故時でのVSの使用を想定する上で,この流動機構や作動特性を明らかにすることが重要であり,かつこのためには発生箇所毎における液滴径の把握が重要である.しかし高い液滴数密度,数百m/sの高速度かつマイクロスケールの液滴を可視化・計測する必要があるが,そのような手法はこれまでにない.よって,以下のような可視化方法を検討し,必要な装置および光学系の製作し,実験を行いその適用性を確認した.また,一部の結果については既存式と比較評価し,既存モデルや式の有効範囲や修正すべき点について検討した.1)長作動顕微鏡レンズ,高速度カメラおよび短時間パルス光源を用いた,高速度かつマイクロスケールな液滴の可視化.2)レーザー干渉画像法[2]を用いた,液滴同士が重なるような数密度での液滴の可視化.[数値的なデータの取得]:上述の実験に関する項目で述べたような流れ場は,その圧力や流速など,流動機構や作動特性を検討する上で必要な物理量の把握が難しい.そこで界面追跡法を用いた三次元解析手法を用いてシミュレーションし,詳細な流れ場の情報を取得するべく,その解析体系の構築とシミュレーションの実施を行い,解析手法の適用性を確認した.実験に関しては,構築した二つの可視化手法を組み合わせて,VS内の主な液滴発生源近傍における高い数密度で流れる高速度微小液滴の撮影を実施し,発生源毎の液滴径を評価する.数値解析に関しては,格子数を増やし解像度を上げた数値解析により詳細な流れ場の情報を得る.これらの結果を踏まえて流動機構や作動特性について検討していき,必要に応じたモデルや評価式の提案を行っていく.本研究は,原子力発電所のフィルター付ベント時のための機器の主要構成要素である,ベンチュリースクラバー(VS)の流動を,実験的,数値解析的に把握し,流動挙動モデル式の開発を含む作動特性評価手法を構築する.(1)実験的・数値的流動データの取得:VS内部で発生する噴霧流中の数百m/sの高速度かつマイクロスケールな液滴に対し,顕微鏡レベルでの可視化観察を実施しその径分布と速度を同時に計測する.また高速微小液滴を含む流動場における気液界面積の定量評価のため,界面の保存性が高い界面追跡法を用いた解析手法に対し,実験データとの比較による現象の再現性を検証した上で同手法を用いて詳細なデータを取得する.(2)流動機構の解明および作動特性評価手法の構築:(1)で取得した実験と数値解析データの相互補完により,VS内部流動の物理メカニズムを詳細に把握することで流動挙動モデル式を開発し,作動特性評価手法を構築する.平成27年度は実験的・数値的データの取得のため,それぞれの計測・解析手法の構築とデータの取得を実施した.実験では,噴霧流を流れる数十m/sの高速かつマイクロスケールの液滴の可視化を達成し,画像処理を用いて液滴径を評価した.既存式との比較によりフィルター付ベントのためのVSにおいてもせん断力が支配的要因となって液滴が発生している可能性を確認した.また,高い液滴数密度でも液滴径評価に実績のあるレーザー干渉縞法を導入した.数値解析では,界面追跡法を用いた三次元数値解析を導入し,VS内の流れの解析を実施した.実験結果との比較により数値解析の再現性を定性的に確認した.