hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ナノ磁性複合分子と生体埋込型ネオジム磁石によるマイクロDDSの開発

続いて、マウスの皮下へのネオジム磁石埋入と抗がん剤ナノ磁性ハイブリッド分子の尾静脈注射により、薬剤の能動的輸送の検討を行う。抗がん剤は色素などによる検出が困難であるため、その際には、我々が開発したマウス口腔癌顎骨浸潤モデルを使用し、頭部皮下(頭蓋骨上)に移植生着した口腔癌に対する治療効果を指標に薬剤の動態を検討する。得られた成果は、各学会、シンポジウムなどで公表する。事務手続き上、一部の消耗品費の支払が4月になった事が理由として挙げられる事務手続き上のことであり、次年度の消耗品費として計上する
口腔扁平上皮癌発生母細胞の同定とその臨床的意義

6名の口底扁平上皮癌患者の癌組織のmRNA発現パターンを29098遺伝子のマイクロアレイで解析を行った.クラスタリング解析の結果,6症例は口腔粘膜の発現パターンを示し,2症例は唾液腺の発現パターンを示した.さらに口腔扁平上皮癌の発生母細胞を同定する9個の遺伝子を絞り込んだ.9個のマーカー遺伝子を用い,73症例の口腔扁平上皮癌の発生母細胞の同定をPCRにて行った.73症例中12症例が小唾液腺由来であることが明らかとなり,それらの症例は高転移能を有し予後も不良であることが明らかとなった.結論として,口腔扁平上皮癌細胞の発生母細胞を同定することは治療方法を決定する上で有用であることが示された.マイクロアレイで同定された12遺伝子ののmRNAの全貌,genomic DNAの構造(プロモーター領域の構造とエキソンイントロンの構成など)をデータベースで検索し確認した.9遺伝子がデータベースに登録されており,その構造の解析が可能であった.9遺伝子に対して,PCRプライマーを設定した.検索は臨床材料を用いる予定であり,使用できるRNAの質が高くないものも存在する.したがって,プライマーの設定に際してはgenomic DNA由来の産物が増幅されないようにイントロンをまたぐように設定する.また,多くのバリアントが存在する可能性があり,可能であればバリアントのコアを増幅できるように設定する.3.凍結保存されている口腔扁平上皮癌組織からRNAを抽出しcDNAを合成した.cDNAの質のチェックとして既に保有しているGAPDHとSCCA1に対するプライマー,プローブによりTaqMan PCRを行う.GAPDHが30サイクル以上でないと立ち上がらないサンプルはRNAの質が悪いか逆転写に問題があると考え除外.GAPDHが30サイクル以下で立ち上がるがSCCA1が35サイクル以上でないと立ち上がらないサンプルは上皮の含有はほとんどないと考え除外.唾液腺由来腺扁平上皮癌細胞TYS,粘膜由来扁平上皮癌と考えられるHSC4,OSC10を用いたプライマーチェックすることにより,すべてのプライマーが使用可能であることを確認し,臨床材料からの検索を開始した.マイクロアレイで同定した発生母細胞を検討する9遺伝子について,臨床から得られた口腔扁平上皮癌組織を用いて,PCRにて発現解析を進めている.陽性,陰性のコントロールに培養口腔癌細胞を用いており,小唾液腺由来の扁平上皮癌細胞株と考えられるTYS細胞,粘膜由来の扁平上皮癌と考えられるHSC4,OSC10についての解析は終了し,マイクロアレイから予想された通りの結果が得られた.これら培養細胞がヒト細胞であること,異なったクローンであること,既存の頻用されている培養細胞(HeLaなど)のコンタミでないことをマイクロサテライトを用いたプロファイリングにて検討した結果,問題ないことを確認した.臨床標本からの結果はほぼ得られたので,現在これらを検討することにより,小唾液腺由来か粘膜由来かの判別を行い,臨床データを基に,その悪性度(転移能や予後)との関連の検索を開始した.マイクロアレイで同定したマーカー9種類を用いて,約100症例の口腔癌の発生母細胞をRTーPCRで検索.それぞれの臨床病理学的な背景と,予後を検索すると,唾液腺由来と考えられる.症例は有意に予後不良であることが判明した.その結果を英文でまとめ,国際雑誌に投稿を行っている.査読結果,いくつかの修正を指示された.使用した細胞のプロファイリングを行いヒト由来の細胞であること,お互いのコンタミがないこと,メジャーな細胞(HelaやA431など)のコンタミがないことを確認した.さらに,我々が行ったマイクロアレイは6症例でしか行っていないため,パブリックデーターベースに存在する口腔扁平上皮癌症例のマイクロアレイデーターで同様のクラスタリングやってみろとの指示があり,現在解析を進めている.数種類のマイクロアレイデータをダウンロードできており,クラスタリングに用いた916遺伝子の発現で解析を始めたところである.また,臨床データをコホート解析し,単変量,多変量で統計解析しろとの指示があり,現在進めている.公表と同時に,この9マーカを,簡便に免疫染色あるいは定量PCRで定量できるシステムを構築しているところである.また,口腔癌症例のベータベースを構築し,生検材料を連結可能匿名化処理を行い,いわゆるバイオリソースストックの構築を進めている.実験はほぼ予定通り進行し,得られた結果を,公開に向けて,投稿を行ったところ,査読者より適切な追加実験を指示されており,現在,その追加実験を行っているところである.免疫染色の抗体決定,条件決定まで行う予定であるが,現在,そちらの実験は止まっているが,論文が受理され次第,再開予定である.本研究により,口腔扁平上皮癌には,粘膜重層扁平上皮由来癌と,唾液腺由来癌が混在していることを明らかにした.発生母細胞が異なる癌を,ひとくくりにして診断を行い,同一のプロトコールで治療を行っていることには問題であった.また,研究分野においても異なった癌を同一の癌として,その生物学的な特性を比較していた.肺癌(扁平上皮癌,腺癌,大細胞癌,小細胞癌)においては数十年前に解明されたことが口腔癌ではいまだ混沌としたままであった.一般に,唾液腺癌(腺様嚢胞癌や粘表皮癌)は口腔扁平上皮癌と比較すると,化学療法や放射線療法に抵抗性で,遠隔転移能が高く,予後不良であるとされている.さらに,本研究が発展できると,体細胞性幹細胞由来の口腔扁平上皮癌の同定もできるようになる可能性がある.

粘膜重層扁平上皮由来癌,唾液腺由来癌,体細胞性幹細胞由来癌を識別できる遺伝子候補が同定できれば,それらを利用しレトロスペクティブに臨床症例を解析し,口腔扁平上皮癌を3つのカテゴリーに分類することができる.それぞれのカテゴリーで生物学的悪性度(転移能など),臨床的悪性度(化学療法抵抗性,放射線療法抵抗性など)を検討すると,体細胞生幹細胞由来癌,唾液腺由来扁平上皮癌,粘膜重層扁平上皮由来癌の順に悪性度が高いことが予想される.さらに,これらの結果に基づいて,プロスペクティブに口腔扁平上皮癌を発生母細胞に基づいたより精度の高い診断を行い,より良い予後が期待できる治療方針が決定できると期待している.6名の口底扁平上皮癌患者の癌組織のmRNA発現パターンを29098遺伝子のマイクロアレイで解析を行った.クラスタリング解析の結果,6症例は口腔粘膜の発現パターンを示し,2症例は唾液腺の発現パターンを示した.さらに口腔扁平上皮癌の発生母細胞を同定する9個の遺伝子を絞り込んだ.9個のマーカー遺伝子を用い,73症例の口腔扁平上皮癌の発生母細胞の同定をPCRにて行った.73症例中12症例が小唾液腺由来であることが明らかとなり,それらの症例は高転移能を有し予後も不良であることが明らかとなった.結論として,口腔扁平上皮癌細胞の発生母細胞を同定することは治療方法を決定する上で有用であることが示された.臨床標本を用いた遺伝子発現解析が進んでいる.また陽性,陰性コントロールの培養細胞のプロファイリングも終了し,問題ないことが確認できた.最近の研究で,培養細胞のコンタミにより誤った研究結果の解釈が起こっており,慎重に研究を進めている.免疫組織学的な検索の開始を行いたかったが,本年度は抗体のチェックには至らなかった.我々の仮説が,多くのパブリックデーターベースを用いても同様の結果が得られ証明されれば,ハイスループットな発現検索方法を開発し,多施設で検証実験を行いたい.さらに,検証実験でも我々の仮説が正しいことが証明されれば,予後推定あるいは治療方針決定の診断キットとして多くの施設で使用できるような方法を開発したい.口腔外科学PCRにて得られた遺伝子発現のパターンを基に,発生母細胞を同定し,その臨床的な特徴を検索する.細胞レベルでの発現を簡便に,歯科もレトロスペクレィブに検索するためには免疫染色による解析が不可欠であり,使用できる抗体の選定を早々に行う.さらに,本研究も終盤に差し掛かっており,国際誌に投稿する準備を進める.ほぼ予定通りに研究が進んでいる.マイクロアレイで同定した遺伝子の内現時点で9遺伝子のみが構造解析がなされていたが,口腔扁平上皮癌の発生母細胞を同定するのに十分な情報である.設定されたプライマーは,ややバックグラウンドが大きいものもあるが,PCRの条件を工夫することにより使用可能であった.臨床サンプルは一部RNAの質が悪く使用不可能な者があったが,大部分は解析可能であった.予定の研究はほぼ終了し,研究成果を発表し,学術誌への掲載料等に使用予定であったが,メインの論文が査読後追加実験が必要となった.
日本語がほとんどできない外国出身保護者と幼稚園・保育園とのやりとりに関する研究

本研究は、日本語がほとんどできない外国出身保護者と、幼稚園・保育園とのやりとり(口頭コミュニケーションと連絡帳等による書き言葉のコミュニケーション)を対象にする。本研究では、1やりとりの項目を網羅し、問題点を明らかにするとともに、緊急性・重要性の観点から、やりとり内容の重み付けを行う。2外国出身保護者に必要な支援について、エンパワーメントの観点から、保護者自身による発信に対する支援のあり方を探る。
単一受容体ではなく脳内ノルアドレナリン神経網による全身麻酔機序の一元化

1.大脳皮質でのオレキシン(OX)の神経伝達物質放出への効果OXA、Bは濃度依存的にノルエピネフリン(NE)の放出を増加させたが、その他の神経伝達物質などの放出には影響しなかったため、OXは大脳皮質においてNEを選択的に放出させる可能性がある。2.OXAおよびB誘発性NE放出に対するOX_1型受容体拮抗薬の効果OX-NE放出はOX_1型拮抗薬により抑制され、大脳皮質でのOX-NEの放出はOX_1受容体を介する。3.麻酔薬のOX誘発性NE放出に対する効果1)GABA受容体作動型麻酔薬:各バルビタール麻酔薬は臨床濃度でOX誘発性NE放出を抑制した。また、チオペンタールのOX誘発性NE放出に対する抑制効果はGABA_A受容体拮抗薬により変化せず、GABA_A受容体作動薬もOX誘発性NE放出を抑制しなかった。よって、バルビタール麻酔薬はGABA_A受容体を介さずにOX神経を抑制する。3)NMDA型麻酔薬:ケタミンは臨床濃度でOX誘発性NE放出を抑制し、NMDA拮抗薬MK801もOX誘発性NE放出を抑制したので、ケタミンの効果はNMDA受容体を介する可能性が高い。1.OXの大脳皮質内NE放出への効果OXA脳室内投与により用量依存的にNE放出は増加し、In vitroでの大脳皮質スライスにおけるOXA-NE放出量の増加とほぼ同様であった。2.OXの麻酔時間に及ぼす効果1)GABA_A受容体作動型麻酔薬:OXのicvによりバルビタール麻酔薬の麻酔時間は減少し、逆にOX_1拮抗薬によりチオペンタール麻酔時間は用量依存的に増加するとともにOXAにより短縮したチオペンタール麻酔時間も拮抗された。2)NMDA受容体作動型麻酔薬:OXA脳室内投与により、ケタミン麻酔時間は抑制され、OXAにより短縮したケタミン麻酔時間はOX_1型拮抗薬により拮抗された。1.オレキシン(OX)AまたはBによる選択的ノルアドレナリン(NA)放出に対するバルビタール麻酔薬の効果ラット大脳皮質スライスを、バルビタール(チオペンタール、ペントバルビタール、フェノバルビタール、バルビツール酸)存在及び非存在下でOXAまたはB100nMとともに10分間37°Cでインキュベーションし、放出ノルエピンリン(NE)量をHPLC法で測定した。その結果、バルビタール麻酔薬は全て、濃度依存的にNE放出を抑制したが、麻酔作用の無いバルビツール酸は抑制しなかった。チオペンタール、ペントバルビタール、フェノバルビタールのNE放出を50%抑制する濃度(最大抑制度)は各々、15μM(94%)、57μM(88%)、330μM(121%)で、OXBでは24μM(92%)、44μM(69%)、383μM(121%)だった。2. OXによる細胞内Ca濃度上昇に対するバルビタール麻酔薬の効果大脳皮質細胞を用いた研究では、OXAによる細胞内Ca濃度の増加が認められなかった。このため、チャイニーズ・ハムスター卵母細胞にOX_1またはOX_2受容体を発現させたcell lineを用いて検討した。その結果、各種バルビタール麻酔薬は、OX受容体に対して直接作用を有しないことが分かった。

1.OXAおよびOXB脳室内投与のバルビタール麻酔時間に対する効果麻酔時間が約80分となるバルビタールの麻酔薬量(チオペンタール45mg/kg、ペントバルビタール35mg/kg、フェノバルビタール105mg/kg)に、OXA0、0.2、1,5nmolを脳室内(icv)へ投与し麻酔時間を測定した。その結果、どのバルビタール麻酔時間も短縮し、チオペンタール群で最大35%,ペントバルビタール群で21%フェノバルビタール群で47%短縮した。またOXB5.0nmol投与でも麻酔時間は短縮したがOXAに比べ有意に弱かった。2.OX1受容体拮抗薬のバルビタール麻酔時間に対する効果チオペンタール麻酔時間は、OX1拮抗薬SB-334867脳室内投与の用量依存的に延長し、最大で48%延長した。また、OXA5nmol投与による麻酔時間の延長は、SB-334867 50nmolにより完全拮抗された。1.オレキシン(OX)-Aによる選択的NA放出に対する静脈麻酔薬ケタミンの効果ラット大脳皮質スライスを、ケタミンまたはNMDA受容体拮抗薬MK801存在及び非存在下でOXA100nMとともに10分間37°Cでインキュベーションし、放出ノルエピンリン(NE)量をHPLC法で測定した。その結果、ケタミンおよびMK801は濃度依存的にNE放出を抑制した。ケタミンおよびMK801のIC_<50>(Imax)は各々、17.8μM(81%)、0.36μM(64%)だった。このため、ケタミンはNMDA受容体を介して、OX神経系を抑制している可能性が示唆された。2.OX-Aによる選択的NA放出に対する麻酔薬の放出抑制作用とGABA_A受容体との関係OXA誘発性NA放出をGABA_A受容体作動薬ムシモールは抑制しなかった。また、チオペンタ-ルはOXA誘発性NA放出を濃度依存的に抑制したが、その濃度反応曲線はGABA_A受容体拮抗薬ビククリン(10^<-5>M)存在下でも有意な変化を認めなかった。以上より、バルビタールのOX神経系抑制は、GABA_A受容体を介していない可能性が高い。1.OXA脳室内投与のケタミン麻酔時間に対する効果ケタミンの麻酔時間は用量依存的に延長した。OXA1.0nmol脳室内投与により、ケタミンの麻酔時間-用量反応曲線は右方に移動した。つまり、ケタミン麻酔時間は有意にOXAにより抑制された。2.OX1受容体拮抗薬ののバルビタール麻酔時間に対する効果ケタミン麻酔時間のOXAによる抑制は、OX1拮抗薬SB-334867脳室内投与により完全拮抗された。ケタミンによる麻酔作用発現に、NMDA受容体を介したOX神経抑制が関与していると考えられた。平成15年度と同様に、Wistar系ラットを実験動物とし、大脳皮質スライスを作成して研究した。1.オレキシン(OX)Aによる選択的ノルアドレナリン(NA)放出に対するα_2受容体作動薬の効果デクスメデトミジンは単独で大脳皮質からのNA放出を促進したため、OX-Aとの相互作用は検討しなかった。また、OX-A 10^<-7>MによるNA放出に対し、α_2受容体作動薬クロニジンはまったく抑制しなかったのに対し、OX1拮抗薬SB-334867は濃度依存的に抑制した(pIC_<50>:6.05±0.14、I_<max>:86.4±5.4%)。2.高K^+による非選択的ノルアドレナリン(NA)放出に対するα_2受容体作動薬の効果高K^+によるNA放出に対し、SB-334867は抑制しなかったのに対し、クロニジンは有意に抑制した(pIC_<50>:6.44±0.38、I_<max>:48.8±6.9%)。
リツキシマブ治療における腫瘍側の生物学的作用機序の解明と感受性増強療法の開発

Diffuselarge B-cell lymphoma (DLBCL)に対するrituximabの治療効果を規定する分子機構を解明することを目的にして、DLBCL由来細胞株を用いてin vitroのrituximab感受性を検討したが、CD20発現レベルの差を考慮した場合にはDLBCL亜型による明らかな差は認められなかった。Rituximab感受性への関与が推定されるNF-kB経路に関わるCD79B、CARD11およびEZH2についてDLBCL臨床材料で変異解析を行い、DLBCL138例中28症例にいずれかの遺伝子変異を認めた。さらにCARD11遺伝子変異を持つ症例が予後不良であることが明らかとなった。これらの結果は臨床症例における免疫組織染色を用いたDLBCL亜型とrituximab効果との関連に関する報告に一致しないものだった。最近DNA microarrayを用いた大規模解析により、rituximabによる化学療法の効果増強作用はDLBCLの両亜型ともに認められることが報告された。この結果は今回の解析結果と矛盾しないとも考えられたため、DLBCL亜型におけるrituximab効果の差についてはさらに検討が必要と考えられた。一方Rituximabの効果は細胞株間で大きく異なるため、その分子機序を解明する目的でCD20発現レベルやapoptosis関連分子とrituximab治療効果の関連について検討を進めている。またepigenetic drugなどによりCD20発現の変化が認められるため、rituximab感受性増強療法を目指した検討を加えている。これまで行ったGCB-type DLBCL由来細胞株(DHL-4、DHL-10)、ABC-DLBCL由来細胞株(Ly-3、Ly-10)を用いた検討では、直接的なapoptosis誘導作用ではABC-DLBCL細胞株がGCB-DLBCL細胞株に比べて低感受性だった。一方ADCCおよびCDCについてはABC-DLBCL細胞株に比べてGCB-DLBCL細胞株においてADCC、CDC感受性が高いことが判明した。しかし用いた細胞株ではGCB-DLBCLでABC-DLBCLに比べてCD20発現強度が高い傾向を認めたため、標的分子発現レベルが作用の違いに関連している可能性も示唆された。最近DNA microarrayを用いた大規模解析により、rituximab併用化学療法で治療されたDLBCLの予後はGCB-DLBCLがABC-DLBCLよりも良好であることが報告された。この結果は当初の免疫組織学的な病型分類に基づく検討で示された、rituximab併用化学療法で治療されたGCB-DLBCLとABC-DLBCLの予後に差は認められないという結果と異なるものである。以上からGCB-DLBCLとABC-DLBCLに対するrituximab効果には本研究で想定したような差はない可能性がある。Rituximabの効果は細胞株間で異なるため、DLBCL亜型に着目してrituximab効果を調べるだけでなく、CD20発現レベルやapoptosis関連分子とrituximab治療効果の関連について検討を行う。またepigenetic drugなどによりCD20発現の変化が認められるため、rituximab感受性増強療法を目指した検討も加えている。Rituximab感受性への関与が推定されるNF-kB経路に関わるCD79B、CARD11およびEZH2についてDLBCL臨床材料で変異解析を行った。CD79Bの遺伝子変異は15例(10.9%)に認められた。亜分類可能であった77例では、GCB型で2/37症例(5.4%)、non-GCB型で4/40症例(10.0%)に認められた。EZH2遺伝子変異は、9症例(6.5%)に認められた。亜分類可能であった77例ではGCB型で6/37症例(16.2%)、non-GCB型で2/40(5.0%)だった。CARD11遺伝子のcoiled-coilドメインをコードするエクソン(Ex)5, 6, 9について検討した。DLBCL138例における同部の変異は4例(2.9%)で、亜分類可能であった77例ではGCB型で1/37症例(2.7%)、non-GCB型で1/40(2.5%)だった。これらのうちCARD11遺伝子変異を持つ症例が予後不良であることが明らかとなった。
純粋レヴィー小体病の認知障害に関する、動的神経病理学的研究

純粋レビー小体病の認知障害について、臨床・画像・病理学的に明かにすることを目的とし、後方視研究をもとに前方視研究を行った。後方視的なデータ解析を行うことで、臨床例での純粋レビー小体病症例の抽出、認知障害の特徴、経過観察を行うことが可能となった。1)後方視検討として、純粋レヴィー小体病の臨床病理学的検討を行った。純粋レヴィー小体(LB)病とはLBD=LB型認知症(DLB)および、認知症を伴うParkinson病(PDD)で、病理学的に他のアルツハイマー病変化や脳血管障害などを伴わない群である。対象は高齢者連続剖検1640例(男性827、女性694例、平均80.7歳)。全例に免疫組織学的な検討を加え、LBを認知症の唯一の病理基盤とする症例を抽出した。その結果、LBD78例中、純粋型は19例(男性12、女性7例、平均85.0歳)と少なかった。16例にパーキンソニズムを認め、うち8例はPDDであった。著しい幻覚は6例に認め、明瞭な起立性低血圧は2例にあった。DLB 11例中2例でL-Dopaを使用され有効であった。死亡時平均CDRは2.3、最終ADLは歩行可能1例、杖歩行2例、車椅子使用4例、床上生活12例。平均罹病期間は8.9年であった。ApoE e4アリル頻度は検索群全体で0.1、純粋LBDで0.06。LBスコアでは脳幹型0例、移行型16例、新皮質型4例であった。全例に末梢自律神経系LB病変を認めた。よってAlzheimer病変の影響のないLBDの臨床病理像を明らかにし、LB単独の認知症関与様式を明らかにした。2)前方視的検討として、パーキンソン病関連疾患・認知症群のパス入院をすすめ、髄液バイオマーカー、PIBPETの解析により、純粋型レヴィー小体病の症例を抽出し、後方視的検討結果と比較することを開始した。1)と2)の統合については次年度に検討を行う。背景:レビー小体型認知症(DLB)は、併存するアルツハイマー病(AD)変化により症状が影響を受けるが、詳細は分かっていない。方法:高齢者連続剖検例を用い、レビー小体型認知症でアルツハイマー病変化かほとんどない例(Braakの神経原線維変化スコアが海馬ステージ以下、老人班ステージが新皮質ステージ以下)での病理所見と、認知症を伴わないレビー小体病(認知症を伴わないパーキンソン病:PD)における差を検出することで、責任病巣の抽出を試みた。さらに、レビー小体型認知症例に糖代謝(16F-FDG)、アミロイド(11C-PIB)、ドーパミン(11C-CFT:dopamine transporter、11C-raclopride:D2 recptor lig and1)PETを行うことで、陰性例と陽性例の差の抽出を試みた。結果:純粋レビー小体型認知症の認知症の責任病巣は、新皮質ではなく、辺縁系病変、特に扁桃核、嗅内野、CA2-3のperforant pathwayのterminalの病巣が重要であることが明らかになった。特に、これまで注目されていない尾状核病変の重要性がクローズアップされた。一方臨床例の検討からは、当施設でDLBと診断された症例は全てPIB陰性であり、いわゆる通常型、AD型は検出できず、これらはADの中に埋もれている可能性が考えられた。DLB-PDのPET所見はやはり尾状核がが検出されたが、病状の進行に伴うものなのかどうか、今後さらに検討が必要である。考察・結語:純粋レビー小体型認知症の責任病巣として、動的神経病理学的に、尾状核が抽出された。今後さらに症例を増やし、検討していく予定である。
乳幼児を対象とした骨導聴力検査機器の開発

【はじめに】昨年度、JIS T1201タイプ2の規格を満足した骨導聴力検査装置を開発した。条件詮索反射検査装置を外付けし乳幼児の骨導聴力測定が可能なものである。骨導による条件詮索反射検査を施行するためには、骨導受話器を両耳装用しなくてならない。従来骨導では方向感が判明しないとされていたが、加我らは乳突部に骨導端子を装用し方向感検査が小児でも可能であったと報告している。【目的】今回我々は、開発した装置を用いて骨導受話器の位置における骨導閾値と方向感閾値を検討した。【対象・方法】対象は健康成人20人(平均33歳)を対象とし2506kHzの9周波数、純音断続音にて以下を検討した。1)RION AA-75にて左右骨導閾値、2)本装置にて乳突部で左右骨導閾値と骨導方向感閾値、3)本装置にて耳前部での左右骨導閾値と骨導方向感閾値を測定した。250750Hzを低音域、1k2kHzを中音域、3k6kHzを高音域として平均値を示した。【結果】1)本装置とRION AA-75との骨導閾値の比較では、高音域にて本装置では閾値の低下を認めた。2)乳突部装用の骨導方向感閾値は、低中音域にて約10dBHLの閾値上昇を認めた。3)耳前部装用の骨導方向感閾値は、全音域にて左右骨導閾値と一致した。4)本装置にて乳突部と比較して耳前部装用の方が骨導閾値は全音域にて約10dBHL閾値の低下を認めた。【考察】RION型との比較において、本装置が高音域にて閾値の低下を認めたのはJIS規格タイプ2の本装置とタイプ3のRION型との差によるもとの考えられる。乳突部にて低中音域にて方向感閾値が上昇したのは、骨導閾値が高いことや、骨導受話器の装用不備によるものが考えられる。条件詮索反射を利用した聴力検査において、より信頼性のある骨導を測定するためには骨導受話器の耳前部装用が良いことが判明した。乳幼児期は従来、骨導聴力の測定は困難とされており、そのため乳幼児期の骨導聴力についてはほとんど研究されていないのが現状である。2年の研究期間内に、乳幼児用の骨導聴力測定装置を作成し、骨導補聴器の調整を試みることが目的である。本年度は骨導聴力測定装置作成の研究を施行した。骨導聴力は、音のエネルギーが直接頭蓋を振動させ、聴器に認識される。骨導受話器を用いて骨導聴力を精度良く調べることができるよう気導受話器を除く他部の性能はオージオメータ(JIS T1201)タイプ2の規格を満足し、マスキングノイズにはANSI class IIIを満足する6-Pole Chebyshev 1/3オクターブバンドノイズを備えているものを作成した。これは条件詮索反射検査装置を外付けでき、骨導の方向感覚検査も施行できるものとした。検査音に純音および震音を備え、マスキング用として白色雑音と1/3オクターブバンドノイズを備えている。語音検査用にMD、CD、テープレコーダに繋げるスピーチ入力端子およびマイクロホン入力端子を有している。骨導受話器を3個備え、左右の閾値検査をはじめ語音聴力検査も行うことができる。後付けのプレイシステムとの併用により方向感覚検査を行うこともできる。音のエネルギーが空気を媒体として頭蓋に到達する場合、気導と比較して骨導は5060dBの減衰で聴器に達する。そのため骨導音圧が確実に上昇する装置でなくてはならない。今回、震音の周波数偏移は中心周波数に対して±10%、震音の変調周波数10Hz、減衰器は5dBステップにて総合110dBと高性能のオージオメータを改良した。乳幼児の骨導聴力を測定するのが目的であるため、持ち運びが簡単なでなくてはいけない。そのため、幅395mm×高200mm×長355mm、約15kgの装置を開発した。

1)RION AA-75にて左右骨導閾値、2)本装置にて乳突部で左右骨導閾値と骨導方向感閾値、3)本装置にて耳前部での左右骨導閾値と骨導方向感閾値を測定した。250750Hzを低音域、1k2kHzを中音域、3k6kHzを高音域として平均値を示した。【結果】1)本装置とRION AA-75との骨導閾値の比較では、高音域にて本装置では閾値の低下を認めた。2)乳突部装用の骨導方向感閾値は、低中音域にて約10dBHLの閾値上昇を認めた。3)耳前部装用の骨導方向感閾値は、全音域にて左右骨導閾値と一致した。4)本装置にて乳突部と比較して耳前部装用の方が骨導閾値は全音域にて約10dBHL閾値の低下を認めた。【考察】RION型との比較において、本装置が高音域にて閾値の低下を認めたのはJIS規格タイプ2の本装置とタイプ3のRION型との差によるもとの考えられる。乳突部にて低中音域にて方向感閾値が上昇したのは、骨導閾値が高いことや、骨導受話器の装用不備によるものが考えられる。条件詮索反射を利用した聴力検査において、より信頼性のある骨導を測定するためには骨導受話器の耳前部装用が良いことが判明した。
哺乳類アクチン調節蛋白質コフィリンとデストリンの機能解析

コファリンとでストリンは、低分子性の互いに近緑のアクチン結合蛋白質で、前者はpH依存性の、後者はpH非依存性のF-アクチン脱重合活性を有する。コフィリンのTrp^<104>-Met^<115>の領域(デストリンにも保存されている)がアクチン結合部位であることが明らかになった。また、この領域がイノシトールリン脂質(PIP_2並ビにPIP等)結合部位でもあることが判明した。この領域に相当する合成ドデカペプチドは、アクチン並びにPIP_2及びPIPと強く結合し、結果としてPIP_2ないしPIP感受性のアクチン重合阻害活性を有することがわかった。このドデカペプチド及びコフィリンが、ホスホリパーゼCによるPIP_2の加水分解を強く阻害することがわかった。したがって、コフィリンはアクチン系細胞骨格の調節因子としてばかりでなく、イノシトールリン脂質の関与するシグナル伝達系の制御因子として機能する可能性が示唆された。出芽酵母から、DNaseI-アフィニティークロマトグラフィーを用いてコフィリン様蛋白を同定した。部分アミノ酸配列をもとに、遺伝子のクローニングを行った。また、cDNAクローンをもとに大腸菌に組み換え体の蛋白質を発現させ、精製してin vitroでの性質を調べたところ、(i)pHに依存したF-アクチン脱重合活性を有する、(ii)G-アクチン及びF-アクチンの双方に結合しうる、(iii)PIP_2と結合する、ことの3点が明らかになった。この性質は哺乳類コフィリンと完全に一致していた。さらに、アミノ酸配列も哺乳類コフィリンと約40%同一であった。以上の結果から、この出芽酵母コフィリン様タンパク質は酵母コフィリンであると結論し、その遺伝子をCOF1と命名した。COF1は、遺伝子破壊の実験から、酵母の生育に必須であることが判明した。コフィリンとデストリンは、哺乳類の各組織・細胞に普遍的に存在するアクチン結合蛋白質である。我々は、両蛋白質のcDNAクロ-ニングを行ない、両蛋白質のアミノ酸配列が71%同一であり、互いに近縁の蛋白質であることを明らかにした。その両cDNAを用いることによって、大腸菌内に大量に、しかも正常に機能しうる蛋白質を発現させることに成功した。大腸菌に発現させたコフィリンとコフィリンのN端領域に対する抗体(新たに作製した)を用いて、コフィリン一次構造上のアクチン結合部位を化学架橋の方法により決定し、Ala^<105>ーMet^<115>の領域であることを明らかにした。次に、この領域を含むドデカペプチド(Trs^<104>ーM2+^<125>)を合成し、この合成ペプチドのアクチンに対する作用を検討したところ、強力なアクチン重合阻害活性を有することが判明し、この領域がコフィリンのアクチン結合部位であることが確立した。この領域のアミノ酸配列は他のアクチン脱重合蛋白質であるデストリンやデパクチンにも保存されており、アクチン脱重合活性のコンセンサス配列であると考えられる。化学架橋の実験から、コフィリンのこのアクチン結合領域のうち、とくにLys^<112>とLys^<114>がアクチンとの結合に重要であることが示唆されたので、これらのLys残基を、残基に変異させた改変体コフィリンを作製したところ、アクチン結合活性が消失することがわかった。アクチン結合蛋白質のアクチン結合活性に不可欠のアミノ酸残基が特定できたのは初めてである。コフィリンとデストリンは,低分子性の互いに近縁のアクチン結合蛋白質で,前者はpH依存性の,後者はpH非依存性のFアクチン脱重合活性を有する。

前年度までの解析によって,コフィリンのTrp^<104>ーMe+^<115>の領域(デストリンにも保存されている)がアクチン結合部位であることが明らかになっていたが,今年度において,この領域がイノシト-ルリン脂質(PIP_2並びにPIP等)結合部位でもあることが判明した。この領域に相当する合成ドデカペプチドは,アクチン並びにPIP_2及びPIPと強く結合し,結果としてPIP_2ないしPIP感受性のアクチン重合阻害活性を有することがわかった。さらに興味深いことに,このドデカペプチド及びコフィリンが,ホスホリパ-ゼCによるPIP_2の加水分解を強く阻害することがわかった。この結果は,ホスホリリパ-ゼCの各種アイソザイムで共通に得られた。したがって,コフィリンはアクチン系細胞骨格の調節因子としてばかりでなく,イノシト-ルリン脂肪の関与するシグナル伝達系の制御因子として機能する可能性が示唆された。また,ドデカペプチド領域が,このようなコファリンのもつ多機能性を担う領域であることも明らかとなった。コフィリンcDNAを用いた部位特異的変異の実験から, ^<112>LysがPIP_2並びにPIPの結合に^<114>Lysがアクチン結合に重要な役割を果たしていることがわかった。ごく最近の実験で,コフィリン類似蛋白質(18K)が出芽酵母にも存在することがわかった。cDNAクロ-ニングを行ない,さらに組み換え体を大腸菌に発現させ,その性質を調べたところ,pH依存性のFーアクチン脱重合活性,PIP_2感受性,Fーアクチン結合活性など哺乳類コフィリンのもつ活性をすべて有していることがわかった。現在,この酵母コフィリンの機能を解析中である。コフィリンがホスホリパーゼCによるPIP_2の加水分解を阻害する活性を有することが明らかになった。以前に同定していたコフィリンのアクチンの結合部位である^<104>Wから^<115>Mまでのドデカペプチド領域に相当する合成ペプチドがアクチンばかりでなくPIP_2とも結合することを示した。その結果として、このドデカペプチドもホスホリパーゼCによるPIP_2の加水分解を阻害する活性を示すことがわかった。コフィリン及びドデカペプチドは、ホスホリパーゼCの種々のアイソザイムに対して、多少の程度の差はあるものの、阻害作用を示すことから、基質のPIP_2に結合することが阻害の原因であることがさらに確認された。以上の結果から、コフィリンは、アクチン結合タンパク質としてばかりでなく、イノシトールリン脂質シグナル伝達系においても機能する可能性が示唆された。出芽酵母から、DNaseI-アフィニティークロマトグラフィーを用いてコフィリン様蛋白を同定した。部分アミノ酸配列をもとに、遺伝子のクローニングを行った。また、cDNAクローンをもとに大腸菌に組み換え体の蛋白質を発現させ、精製してin vitroでの性質を調べたところ、(i)pHに依存したF-アクチン脱重合性を有する、(ii)G-アクチン及びF-アクチンの双方に結合しうる、(iii)PIP_2と結合する、ことの3点が明らかになった。この性質は哺乳類コフィリンと完全に一致していた。さらに、アミノ酸配列も哺乳類コフィリンと約40%同一であった。
波浪を考慮した大気海面境界素過程の解明と沿岸災害への影響評価

高潮・高波等の極端な沿岸災害や全球気候に大きな影響を与える大気海洋境界面の高精度観測,数理モデル構築とその最適化,高潮・高波等への影響の評価を行う.海面における運動・熱交換量等の観測とデータ収集を行う.観測結果をもとに,波浪の影響を陽に取り入れた統一的な海洋境界過程の数理モデル構築と最適化を実施する.得られた結果を,極端現象である高潮・高波・台風の数値モデル,全球大気や海洋モデルに適用し,過去の高潮等の再現計算を行い,影響評価を実施する.高潮・高波等の極端な沿岸災害や全球気候に大きな影響を与える大気海洋境界過程を研究対象とし、海面における運動・熱交換量等の集中観測・データ収集を行い、重要な4つのパラメータを有する新しい数理モデルの構築と最適化を行う。さらに、波浪の影響を考慮できる同モデルを用い、最大クラスの台風等を想定して、大気海洋境界過程が高潮・高波に与える影響の評価を行う。大気海洋境界過程において重要な4つのパラメータの検討を行い、同パラメータを有する新しい数理モデルの構築を目指す国際的にも最先端を進む学術的意義の高い研究である。研究の成果として、今後の発生が予想される最大クラスの台風、高潮あるいは高波を定量的に推定することが可能になると期待される。高潮・高波等の極端な沿岸災害や全球気候に大きな影響を与える大気海洋境界面の高精度観測,数理モデル構築とその最適化,高潮・高波等への影響の評価を行う.海面における運動・熱交換量等の観測とデータ収集を行う.観測結果をもとに,波浪の影響を陽に取り入れた統一的な海洋境界過程の数理モデル構築と最適化を実施する.得られた結果を,極端現象である高潮・高波・台風の数値モデル,全球大気や海洋モデルに適用し,過去の高潮等の再現計算を行い,影響評価を実施する.
多品種多世代の製品ライフサイクルの統合設計支援手法の提案

深刻化する環境問題に対し,多品種多世代の製品群を,その製造から使用・回収・廃棄に至るまでのライフサイクルと併せて設計することで,資源を効率的に循環させる製品ライフサイクルを構築することが製造業者にとっての重要な課題である.本研究は,この多品種多世代の製品ライフサイクルの統合設計手法とその計算機支援ツールの開発を最終目標とする.本目標を達成するため,平成26年度は,多品種多世代の製品群とそれらライフサイクルの設計情報を統合的に操作可能とする設計対象モデル,および処理する製品個体の状態の多様さや量の変動を設計段階で表現するモデルを提案し,以上の手法に基づくモデリング支援ツールを開発した.平成27年度は,以上のモデル化手法を用いて,製品ライフサイクルを設計するための支援手法を提案した.具体的には,対象の製品ライフサイクルが設定した設計要求を満たしていない場合に,修正すべきパラメータを特定するための手法を提案した.本手法を計算機実装し,スマートフォンを対象とした実行例を実施した.その結果,提案手法は製品ライフサイクルの設計過程における特定の設計段階での,「評価」から「評価結果に基づく暫定解の採用判断」を経て,新たな「問題提起」と新たな「暫定解の提案」およびその「評価」という,一般的な製品設計と同様の設計サイクルで設計情報を導出する手法であることを示した.つまり提案手法は,より効率的な資源循環を含む製品ライフサイクルを設計するうえで有効な手段と言える.27年度が最終年度であるため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。深刻化する環境問題に対し,多品種多世代の製品群を,その製造から使用・回収・廃棄に至るまでのライフサイクル全体と併せて設計することで,資源を効果的に循環させる製品ライフサイクルを構築することが製造業者にとっての重要な課題である.本研究は,この多品種多世代の製品ライフサイクルの統合設計手法とその計算機支援ツールの開発を目的とする.この目的を達成するため,平成26年度は以下5つの内容に取り組んだ.第一に,多品種多世代の製品群とそれらライフサイクルの設計情報を統合的に操作可能とする設計対象モデルを提案した.本モデルは,各製品を階層的に表現した製品モデルと,時間変化する処理のネットワークを表現したライフサイクルモデル,および2つのモデル間の対応関係から成る.第二に,ライフサイクルにわたる製品個体は異なる状態を示し,またその量が変動する.こういった処理する個体の多様さは,資源が効果的に循環するかに影響する重要な要因であるため,これを設計段階で表現可能としたモデルとして,個体情報モデルを提案した.第三に,個体情報モデルを容易に作成可能とするため,製品モデルとライフサイクルモデルの対応関係を用いたシミュレーションモデルへの変換手法を提案した.本シミュレーションモデルの実行結果をアーカイブ化することで,個体情報モデルを作成する方法を示した.第四に,以上の手法に基づくモデリング支援ツールを開発した.第五に,開発したツールを用い,スマートフォンを対象とした実行例を実施した.その結果,回収される製品個体の量の時間推移と状態の違いを表現できた.この表現を用いることで,二世代製品間で資源を循環させるうえでの問題が把握できた.また,従来のスマートフォンでは適用されていない部品リユースの実現可能性とその効果が評価可能であった.つまり提案手法は,より効果的な資源循環をモデリングするうえで有効な手段と言える.深刻化する環境問題に対し,多品種多世代の製品群を,その製造から使用・回収・廃棄に至るまでのライフサイクルと併せて設計することで,資源を効率的に循環させる製品ライフサイクルを構築することが製造業者にとっての重要な課題である.本研究は,この多品種多世代の製品ライフサイクルの統合設計手法とその計算機支援ツールの開発を最終目標とする.本目標を達成するため,平成26年度は,多品種多世代の製品群とそれらライフサイクルの設計情報を統合的に操作可能とする設計対象モデル,および処理する製品個体の状態の多様さや量の変動を設計段階で表現するモデルを提案し,以上の手法に基づくモデリング支援ツールを開発した.平成27年度は,以上のモデル化手法を用いて,製品ライフサイクルを設計するための支援手法を提案した.具体的には,対象の製品ライフサイクルが設定した設計要求を満たしていない場合に,修正すべきパラメータを特定するための手法を提案した.本手法を計算機実装し,スマートフォンを対象とした実行例を実施した.その結果,提案手法は製品ライフサイクルの設計過程における特定の設計段階での,「評価」から「評価結果に基づく暫定解の採用判断」を経て,新たな「問題提起」と新たな「暫定解の提案」およびその「評価」という,一般的な製品設計と同様の設計サイクルで設計情報を導出する手法であることを示した.つまり提案手法は,より効率的な資源循環を含む製品ライフサイクルを設計するうえで有効な手段と言える.資源を効果的に循環させる製品ライフサイクルを構築するためには,多品種多世代の製品とそれらライフサイクルの設計に関わる情報を操作可能とした設計対象モデルが必要不可欠である.これは,従来の製品設計における設計対象モデルが,設計者が設計に関わる情報を作成や意思伝達するために必要不可欠であることと同様の理由である.また,製品個体ごとに状態が異なり,量が変動することを把握することの重要性は,これまでの研究で指摘されてきた.

この2点から,本研究では現在までに,多品種多世代の製品ライフサイクルの設計対象モデルと,そのライフサイクルにわたって製品個体が示す状態の違いや量の変動を表現する手法を提案し,またそのモデリングを支援するツールの開発に着手した.本モデリング手法の有効性は,二種類の製品を対象とした実行例を通じて検証できた.多品種多世代の製品ライフサイクルの統合設計支援手法の開発という研究目的を達成するためには,「12.今後の研究の推進方策」に記載する課題の解決が必要である.しかしこれらの課題は,残り1年で十分に解決可能である.そのため,目的達成に向けた現在までの研究進捗は,おおむね順調であると考えている.27年度が最終年度であるため、記入しない。これまでの研究で,二種類の製品を対象に提案手法の有効性を検証した.今後は,異なる製品特性をもつ複数種類の製品を対象に,提案手法の有効性と汎用性についての検証と考察を深める.それと伴に,製品の劣化データや環境負荷・コストデータなどを収集してデータベースを構築し,モデリング支援ツールの有用性を高める.また,製品ライフサイクルには,空間的にも時間的にも不確実な情報が内包される.空間的には,ユーザの使用状況や修理業者によるメンテナンス技術レベルなど,設計者にとって制御できない情報が含まれる.時間的には,技術進展のような市場変化によって,部品が陳腐化してリユースされ得ないといった将来的な動向が不明確な情報が含まれる.これらの問題に対処した設計を行うために,不確実性下においても設計目標を達成するような設計情報の探索手法が必要である.設計者にとって制御不可な情報に対して制御可能な情報を決定する手法としては,従来の製品設計で適用されている実験計画法がある.そこで今後は,実験計画法に基づき,不確実性下における製品ライフサイクルの設計情報の探索支援手法の構築に取り組む.27年度が最終年度であるため、記入しない。
少数キャリアー強相関系における磁気ポーラロン形成の研究

本研究においては,磁場下および圧力下において極めて特異な磁気相図を示し,且つキャリアー数が極めて少ないにも関わらず,高濃度近藤効果的な輸送現象を示すCeP,及び,電荷秩序を示すとともに,やはりキャリアー数が極端に少ないにもかかわらず低温で重い電子異常を示すYb_4As_3について研究を行ってきた.その結果,以下に示すように,これらの異常が少数キャリアー系に本質的な現象であることを明らかにすることができた.この物質の,磁場下・圧力下で示す特異な磁気相図の実体を明らかにするため,これらの極端条件下での中性子散乱の実験を行った.その結果約6T以下の磁場下での磁気相図を確定し,また約2GPa以下の圧力下の磁気相図をほぼ確定した.得られた磁気相図は,他に比類のない新しいものであり,この現象を説明するためには,この系のキャリアー数が極めて少ないことに原因を求めざるをえず,磁気ポーラロン格子の形成という新しい物理描像が現実的であることが明瞭となった.この系の重い電子的異常の原因を明らかにするため,種々の中性子散乱の実験を行った.その結果,この物質の低温相において,Yb_<2+>とYb_<3+>の電荷秩序が生じていることを偏極中性子回折によって証明し,またこの電荷秩序により生じたYb_<3+>の一次元配列に起因する一次元反強磁性的スピン励起の存在を,中性子非弾性散乱によって見いだした.その結果,この少数キャリアー物質における重い電子的異常が,電荷秩序によって生ずるモット転移的な電子状態の変化,および,それに伴う一次元スピン配列と強い関連があることが明らかになった.本研究においては,磁場下および圧力下において極めて特異な磁気相図を示し,且つキャリアー数が極めて少ないにも関わらず,高濃度近藤効果的な輸送現象を示すCeP,及び,電荷秩序を示すとともに,やはりキャリアー数が極端に少ないにもかかわらず低温で重い電子異常を示すYb_4As_3について研究を行ってきた.その結果,以下に示すように,これらの異常が少数キャリアー系に本質的な現象であることを明らかにすることができた.この物質の,磁場下・圧力下で示す特異な磁気相図の実体を明らかにするため,これらの極端条件下での中性子散乱の実験を行った.その結果約6T以下の磁場下での磁気相図を確定し,また約2GPa以下の圧力下の磁気相図をほぼ確定した.得られた磁気相図は,他に比類のない新しいものであり,この現象を説明するためには,この系のキャリアー数が極めて少ないことに原因を求めざるをえず,磁気ポーラロン格子の形成という新しい物理描像が現実的であることが明瞭となった.この系の重い電子的異常の原因を明らかにするため,種々の中性子散乱の実験を行った.その結果,この物質の低温相において,Yb_<2+>とYb_<3+>の電荷秩序が生じていることを偏極中性子回折によって証明し,またこの電荷秩序により生じたYb_<3+>の一次元配列に起因する一次元反強磁性的スピン励起の存在を,中性子非弾性散乱によって見いだした.その結果,この少数キャリアー物質における重い電子的異常が,電荷秩序によって生ずるモット転移的な電子状態の変化,および,それに伴う一次元スピン配列と強い関連があることが明らかになった.本年度は,研究計画調書に記してある通り,CePの磁場下・圧力下における中性子弾性散乱および非弾性散乱の研究を行い,以下のような大きな成果をあげることができた:1.磁場下中性子散乱これまでの我々のCePに対する中性子散乱による研究の結果,磁場下で極めて特異な磁気構造が見いだされ、我々は,これを磁気ポーラロン格子の生成によるものと提唱してきたが,本年度さらに詳しい磁場下での研究を行った結果,これまで一部不明であった高磁場領域における磁気構造を決定し,またこれらの磁気構造の温度変化を明らかにすることができた.いずれの実験結果も,CePの磁場下における磁気ポーラロンモデルを強く支持するものであった.2.圧力下の中性子散乱本年度,初めて単結晶を用いた圧力下の中性子散乱の実験を行った結果,磁場下と同様の磁気構造が圧力下においても生じていること,またこれの周期が圧力とともに段階的に変化していることを見いだした.このことは,圧力下においても磁気ポーラロン格子が生成していることを示しており,p-fミクシングが磁気ポーラロンを安定化させているという我々のモデルを強く支持している.3.中性子非弾性散乱の精密測定これまでの研究により,圧力下でCePの励起スペクトルに,磁気ポーラロンからの寄与と思われるピークの存在が見いだされていたが,本年度,常圧下において精密な中性子非弾性散乱の研級を行った結果,圧力下と同様の異常が,励起スペクトルに見られた.この結果は,常圧下(ゼロ磁場下)においても,磁気ポーラロン状態が存在していることを示唆している.これまでの我々の中性子散乱による研究の結果,CePにおいて,磁場下および圧力下において極めて特異な磁気構造が発見され,我々は,これを少数キャリアー系に本質的な現象,即ち,磁気ポーラロン格子の生成によるものと提唱してきた.本年度は,研究計画調書に記してある研究計画のうち,時間の都合上,圧力下のCePの磁気相図を作り上げることを主眼とし,圧力下における中性子散乱の研究を集中的に行った.

その結果,CePの特異な磁気構造の周期が,低温において,圧力の増加とともに極めて系統的に減少することが見いだされた.即ち,圧力下においては,磁場下と同様に,約2μ_Bの磁気モーメントを持つCeの2重層が,あいだに0.7μ_Bの磁気モーメントを持ったCeの層を挟み,周期的に配列しているが,圧力とともにこの周期が,Ce層1層ずつ段階的に減少し,ついにCeSbと同様なCe面の2枚周期の半強磁性構造に至ることを見いだした.この実験結果は,圧力下においても,磁場下と同様の磁気ポーラロン格子が生成しいることを明らかに示しており,且つ,その周期が圧力に対して規則的・段階的に変化していることは,p-fミクシングが磁気ポーラロンを安定化させているという我々のモデルをより強く支持している.さらに上の実験事実は,CePおよびCeSbを含め,Ceモノプニクタイトにおいて見られる異常磁性が,基本的に同一のメカニズムによることも明らかにしている.
レーザー誘起蛍光法を用いた気泡形状の画像解析

混相流は時々刻々と変化する界面を持つ流れであるため、定量的な計測が困難であり、流動機構を解明するためには、まだ十分な実験データが得られていない。また、混相流の数値解析は今後の発展が期待されるが、計算コードの検証のための実験データが乏しく、大きな問題となっている。このため、本研究においては、液体中を上昇する気泡の形状を定量的に計測するために、レーザー誘起蛍光法を用いた画像解析システムの試作と検討を行た。本研究では、レーザー誘起蛍法を用いた画像解析システムの試作と検討を以下の様に行った。1.実験ループの制作:計測対象となる混相流実験ループの製作を行なった。本研究においては、計測システムの検証のため、気泡の体積を予め知っておく必要があるため、常に同じ体積の単一気泡が発生できるように工夫する。具体的には、三方弁に空気を流し、弁の流動方向を切り替える。これによって、三方弁の回転部分に空いている空間と同じ体積の気泡を注入することが出来た。気泡体積の変化は、三方弁を変えて行った。2.レーザーシート光学系の設計、制作:レーザー誘起蛍光を平面的に得るための既存のアルゴンイオンレーザーに対応するレーザーシート光学系の設計、製作を行なった。本研究で用いたレーザーシート光学系の仕様は以下のとおりである。3.気泡の可視化と気泡形状の算出,検討:上記の実験装置およびレーザーシート光学系を用いてロ-ダミンB水溶液中を上昇する気泡を可視化し、ビデオを用いて画像データの収集を行なった。得られた画像データをコンピュータを用いてノイズの除去を行ない、気泡の輪郭検出を行った後、気泡の三次元形状を測定した(図参照)。今回の計測システムでは、ビデオの解像度が低いため(640×480)気泡の周囲に存在する波を得ることは出来なかったが、高解像度のCCDカメラを用いればより有効な手法となると考えられる。