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エドワード朝における田園のイングランドの神話の成立とEMフォースターの小説

前者は、1884年の時点で、イギリスの都市と田園の関係を決定的に変えた「産業革命」を、はじめて学術的に定義づけた本で、フォースターやロレンスなど、20世紀初頭の作家たちにも大きな影響力をおよぼした。その影響力の内容を明らかにすることができたと思う。マスタマンの『イギリスの状況』は、フォースターの『ハワーズ・エンド』の1年前に書かれたもので、これもフォースターに大きな影響をあたえた本である。両者のあいだの主題的モティーフ的イメージ的類似性を拾いながら、影響関係がどこに見られるかを具体的に探った。本年度は、前年にひきつづき、イングリッシュネス概念が成立してきた、とくに1880年代から1920年代までの一次資料の収集と読解を行なった。なかでもイギリスの日刊紙Timesと挿絵入り週刊誌Punchの、およそ50年にわたる記事のうち、イングリッシュネス概念と関わる記事を読み進めることができた。また、ほぼ同時に公刊されたE.M Forsterの野外劇(England's Pleasant land : A pageant play,1940)、および野外劇をモチーフとしてもっているVirginia woolfの小説Between the Acts(1941)と並行して、野外劇(pageant)の歴史を研究することができたのが、大きな収穫だった。pageantが1900年代のエドワード朝時代に成立したジャンルであり、そのジャンルの成立が田園を中核としたイギリスの国家像の成立と密接に関連する出来事であることが、TimesとPunchの記事によって実証的に確認されたからである。この点については、1910年に出版されたE.M.ForsterのHowards Endの作品解釈とも関わることなので、最終的な報告に反映させることができるはずである。さらに、今後は、Virginia WoolfのMrs Dalloway(1925)という作品を、イングリッシュネス概念の成立という観点から研究するつもりである(窪田憲子編『ダロウェイ夫人』に掲載予定)。イングリッシュネス概念の成立に大きく寄与したイギリスの首相Stanley Baldwinが登場するこの作品のなかで、その概念がいかなるあつかいをうけているかは、「わたしは田舎よりもロンドンを歩くのが好きだ」という主人公の言葉のなかに端的に見てとれる。同じブルームズベリ・グループに属するWoorlとForsterの作品を比較しながら、より重層的なHowards End論をめざしたい。
脳を守る環境条件を探る動物モデルの確立

ハンチントン病(HD)に代表される神経変性疾患では、トリプトファン(Trp)代謝経路の中間代謝物である、キノリン酸(QA)の脳内レベルが上昇している。本研究では、異常伸長CAGリピートを持つヒトhuntingtin遺伝子exon1が導入されたHDトランスジェニックマウス(以下、HDマウスと略す)を病態モデルとして、HDにおいてQAレベルを上昇させるメカニズムと、QAが神経脱落を誘引する作用機序を明らかにすることを目的とした。HDマウスの肝臓では、QA生成に関わる3-HAOの活性が有意に上昇し、QA生成を抑制するACMSDの活性は有意に低下していた。一方、QAを消去するQPRTの活性は変動しなかった。HDマウスでは尿中QA濃度が有意に上昇していた。HDマウスの大脳皮質、小脳、線条体および海馬におけるTrp代謝関連酵素の遺伝子発現変化をリアルタイムPCR法により解析した。その結果、HDマウスのいずれの部位においてもQPRTおよびACMSDの発現量が正常マウスにおける発現量と同等あるいは低い値を示した。次に、パッチクランプ法による電気生理学的解析を大脳皮質帯状回の神経細胞に対して行った。QAによる神経細胞の興奮は、QA濃度依存的に増加した。また、NMDARアンタゴニストのAP-5とNMDAR NR2Bサブタイプ特異的アンタゴニストのifenprodilによりQA由来の神経興奮が抑制された。以上の結果から、HDマウス脳におけるQAレベルの上昇がQPRTおよびACMSDの発現低下により誘引される可能性を示した。これらのことから、HDにおけるTrp代謝異常がQAレベルの上昇を引き起こし、線条体に強く発現するNMDARNR2Bサブタイプを標的分子として、QAが選択的な神経脱落を引き起こすというモデルを提示できる。本研究の目的は、脳内トリプトファン代謝レベルをコントロールする酵素群の動態を分子レベルでモニタリング(定量)する方法を開発することによって、危険な細胞毒(キノリン酸)から脳を守る環境条件・栄養条件を見いだすことにある。そのアプローチとして、トリプトファンからNADが変換される代謝経路(de novo合成系)の鍵酵素であるキノリン酸ホスホリボシルトランスフェラーゼ(QPRTase)遺伝子を人為的に欠損させたマウス(QPRTaseノックアウトマウス)の作出を行ってきた。今年度の実施状況は以下の通りである。まずcDNAをプローブに、マウスQPRTaseゲノムを取得し、マウスQPRTaseゲノム構造の解析を行った結果、マウス7番染色体F4領域に4つのエキソンから構成されることが判明した。その情報に基づいて、エキソン2から3を欠損するように遺伝子破壊用ベクターを構築し、ES細胞に導入して、ターゲティングを受けたQPRTase遺伝子座を持つ細胞株を選択した。この細胞株をピエゾマニピユレーターを用いてC57BL/6N系統マウスの子宮に移植し、キメラマウスを得た。また、QPRTaseノックアウトマウスの遺伝子型を正確に確定するために、ICRマウス及び既に作出済みのGP2ノックアウトマウスを用い、ジェノタイピングの条件検討を行った。QPRT遺伝子検出用プライマー7種類を設計しジェノタイピングPCRを行った結果、プライマーセット7ペアー中4ペアーが使用可能だということが判明した。また、ネオマイシン耐性遺伝子検出用プライマーを6種類設計し、ジェノタイピングPCRを行った結果、プライマーセット6ペアー全て使用可能だと判明した。これら使用可能なQPRTプライマーならびにneoプライマーを組み合わせることでQPRTノックアウトマウスの遺伝子型解析ができると判断した。

キノリン酸仮説の観点からハンチントン病(HD)の病態を明らかにする目的で、HDトランスジェニックマウス(以下、HDマウスと略す)を用い、HDにおける脳内QAレベル上昇メカニズムを分子生物学的手法で検討するとともに、QAによる神経脱落の作用機序を電気生理学的手法を用いて検討した。まず、HDマウスの大脳皮質、小脳、線条体および海馬におけるTrp代謝関連酵素の遺伝子発現変化をリアルタイムPCR法により解析した結果、HDマウスのいずれの部位においてもQPRTおよびACMSDの発現量が正常マウスにおける発現量と同等あるいは低い値を示した。従って、HDマウス脳内では、QAレベルが上昇している可能性が示唆された。次に、パッチクランプ法による電気生理学的解析を、大脳皮質帯状回の神経細胞に対して行った。その結果、QAによる神経細胞の興奮は、QA濃度依存的に増加した。また、AP-5(NMDARアンタゴニスト)とifenprodil(NMDAR NR2Bサブタイプ特異的アンタゴニスト)添加により、QA由来の神経興奮が抑制された。また、AP-5存在下で、QAおよびNMDAのNMDARに対する親和性を調べた結果、QAに対して親和性の異なる細胞種が確認された。一方、これらの細胞種のNMDAに対する親和性に差はみられなかった。また、QAに対する親和性の違いを検討した結果、QAはNR2Bに対する反応性が高く、NMDAはNR2Aに対する反応性が高いことが明らかになった。以上の結果から、HDでは、脳内Trp代謝に異常が生じ、その結果脳内QAレベルの上昇を引き起こし、線条体に強く発現するNMDAR NR2Bサブタイプを標的分子として、QAが選択的な神経脱落を引き起こすという病態モデルを提示した。
マウス中胚葉誘導における転写調節因子の検索

マウス中胚葉は、受精6.5日目頃に外胚葉から剥離した細胞が原条へ移動する過程で形成される。T遺伝子は原条の細胞で特異的に発現した後に脊索と尾芽に発現が限定される遺伝子である。申請者らは、中胚葉の分化とその形質維持に不可欠なT遺伝子を中胚葉細胞のマーカー遺伝子として捉え、その発現制御機構を胎児性癌細胞P19を用いて解析した。P19細胞をジメチルスルホキシド存在下で懸濁培養するとT遺伝子の発現が一過的に誘導されることから、5'上流域の欠失変異体にCAT遺伝子を連結したプラスミドを作製して発現制御領域を検索したところ、-299/-192と-192-128の2カ所にプロモーター活性を示す領域の存在が確認できた。これらの領域のDNAをプローブに用いてゲルシフト解析を行うと、それぞれの領域に結合するタンパク質が存在し、DNAとの結合活性の消長はT遺伝子の発現と同調していた。2つの領域のうち-192-128についてフットプリント解析を行ったところ、結合部位は-158-143の14bpであった。この部位に変異を導入するとプロモーター活性が消失することから、この配列が不可欠な制御エレメントとしてT遺伝子の発現に機能していることがわかった。また、その部位にはGATA因子の認識配列が含まれており、実際DMSO存在下で2日間懸濁培養したP19細胞には少なくともGATA2、3および4の発現が認められた。これらの結果から、GATA因子(群)が背腹軸の決定と連動して腹側中胚葉で何らかの機能をしていることが想定された。
超微細中空ファイバーバンドルを用いた生体深部の非線形光学イメージング

蛍光標識による分子イメージングは,生命機能や疾患メカニズムを細胞レベル,分子レベルで解明するために必要不可欠な技術である.本研究では,医療応用を見据えて,2光子励起蛍光や第2次高調波発生などの非線形光学効果を利用した深部イメージング技術と内視鏡との組み合わせによる新しい技術の開発を目指し,その要素技術として中空ファイババンドルを開発し,非線形光学イメージングに応用した.その結果,2光子顕微鏡とカップリング光学系を構築し,生体試料の画像取得に成功した.さらに,生体試料を用いた評価実験を行い,マウス脳や大腿骨の非線形光学イメージングに成功し,中空ファイババンドルの実用化につながる成果を得た.蛍光標識による分子イメージングは,生物学・医学分野において,生命機能や疾患メカニズムを細胞レベル,分子レベルで解明するために必要不可欠な技術である.特に,生体組織深部の蛍光イメージングは,生体組織中で起こる光の散乱や吸収,さらには屈折率が異なる媒質の界面で生じる収差などによる像の劣化のため困難であり,また顕微鏡下における観察では,対物レンズの作動距離による制約があるために,その実現には解決すべき技術的な課題が多い.そこで,2光子励起蛍光や第2次高調波発生,第3次高調波発生などの非線形光学効果を利用したイメージング技術を応用することで,生体組織深部で鮮明な画像を得ることが可能である.本研究では,特に医療現場での治療や診断を見据えた深部イメージングの実用化に向けた挑戦として,顕微鏡による計測だけでなく,内視鏡との組み合わせによる新しいイメージング技術の開発を目標としている.そこで,内視鏡応用のための要素技術として,新たに開発した画像伝送素子である中空ファイババンドルを非線形光学イメージングに応用した.その結果として,既存の2光子顕微鏡とカップリング光学系を構築し,生体試料の画像取得に成功した.具体的には,中枢神経細胞に黄色蛍光蛋白質が発現している遺伝子組換えマウスの脳組織の神経細胞や,マウス大腿骨の骨基質中のコラーゲンの第2次高調波発生のイメージングが可能となった.本研究で開発したイメージング技術は,その実用化のためにはさらなる空間分解能の向上や高感度化が必要であるが,中空ファイババンドルそのものや,カップリング光学系の改良,種々の生体組織へ応用を積み重ねていくことによって,実用化につながることが期待される.蛍光標識による分子イメージングは,生命機能や疾患メカニズムを細胞レベル,分子レベルで解明するために必要不可欠な技術である.本研究では,医療応用を見据えて,2光子励起蛍光や第2次高調波発生などの非線形光学効果を利用した深部イメージング技術と内視鏡との組み合わせによる新しい技術の開発を目指し,その要素技術として中空ファイババンドルを開発し,非線形光学イメージングに応用した.その結果,2光子顕微鏡とカップリング光学系を構築し,生体試料の画像取得に成功した.さらに,生体試料を用いた評価実験を行い,マウス脳や大腿骨の非線形光学イメージングに成功し,中空ファイババンドルの実用化につながる成果を得た.基礎生物・医学分野において,蛍光標識した分子を細胞レベルで可視化するイメージング技術は極めて重要である.しかしながら,生体組織深部のイメージングは,収差や散乱,吸収による像の劣化や,対物レンズの作動距離による制約により困難である.そこで,2光子励起蛍光や第2次高調波発生などの非線形光学効果を利用したイメージング技術の実用化が期待されている.特に,医療現場で治療や診断などへ応用するためには,顕微鏡による計測だけでなく内視鏡技術との組み合わせが必須である.そこで,内視鏡応用のための要素技術として,ハニカム状の断面構造を有する中空ファイババンドルを用いた新規画像伝送素子を開発し,非線形光学イメージングへの適用性の評価を行った.試作した中空ファイババンドルを用いて,蛍光ビーズの2光子励起蛍光イメージの取得に成功した.その結果,空間分解能は低いが充分な明るさの画像を得ることに成功した.現在,測定系全体のスループット,到達深度,得られた像の空間分解能の向上を目指して中空ファイババンドルや光学系の改良に着手している.また,実験と並行して超短パルス光伝送特性の調査として,近赤外フェムト秒レーザ光伝送時の損失,非線形特性,分散特性,クロストークについて理論シミュレーションによる検討を行っており,ハードウェア改良へフィードバックし,既存の石英ファイバよりもよりも優れた特性を持つ中空ファイババンドルを作製中である.中空ファイババンドルの作製および顕微鏡を用いた評価実験については,予定通り進んでいる.性能評価のための中空ファイババンドルの試作においては,外径約1.2ミリメートル,コア径約80マイクロメートルの素子を作製し,2光子蛍光顕微鏡にファイバカップリングするための光学系を構築した.構築した評価システムを用いた実験の結果,蛍光ビーズの画像取得に成功した.また,生体試料を用いた評価に関しても,予定通り実施し,2光子蛍光画像の取得に成功した.生体試料を用いた性能評価に関しては,当初の目標を充分に達成している.中空ファイババンドルの超短パルス伝送特性の評価に関しては,設備が整っておらずまだ実施できていないが,既存の2光子顕微鏡を用いて画像取得に成功しており,相対的な評価という点では達成できている.

生体深部より充分な品質の蛍光イメージを取得するための中空ファイババンドルおよび周辺光学系の設計指針を明らかにするという当初の目的を達成するため,フェムト秒レーザ光伝送における非線形特性,分散特性,クロストーク特性を踏まえて,生体試料の2光子励起イメージングにおける到達深度,空間分解能,感度について,具体的な数値到達目標を設定し,中空ファイババンドルシステムに求められる仕様を絞り込んでいく.中空ファイババンドルに関しては,小型実験モデル動物としてマウスを想定して,長さ23cm程度に留めて,伝送損失・波長分散を抑える.ただし,空間分解能を向上させるため,コア径を10マイクロメートル程度まで小さく設計することに挑戦していく.また,非線形イメージング用画像伝送素子の開発において有用な設計指針を提供するのみならず,他の高度イメージング技術(赤外分光イメージ,ラマン分光イメージ)にも拡張していく.研究遂行に必要な経費については,中空ファイババンドルの製作に必要な材料費,顕微鏡に組み込んで評価実験を行うために必要な光学部品,動物試料の標本作製に必要な試薬代,および動物の飼育にかかわる飼料代などが,消耗品費として必要となる.また,得られた研究成果を国内外の関連学会で発表し,また研究進捗に必要な情報を収集するための旅費が必要である.また,研究打ち合わせを東北大もしくは愛媛大で実施するため,研究代表者および分担者の旅費が必要である.また,研究成果を社会に向けて広く発信するため,誌上発表や学会発表にかかわる経費として,論文投稿料・英文校正料および学会参加費などが必要である.
熱中症リスクの低減を目指した衣服の圧迫による熱失神予防

本研究の目的は,衣服による圧迫を熱中症予防へ利用する可能性を検討することである.熱中症が生じるような高体温時に人体を圧迫すると,皮膚血流が減少して脳血流を確保しやすくなるものの,圧迫は発汗を抑制する作用も併せ持つため,身体冷却に重要な発汗を妨げて,さらに体温上昇を引き起こす恐れもある.そこで,本研究では発汗を確保しつつ,熱中症リスクを低減する衣服の圧迫部位とその圧力を検討するとともに,圧迫による発汗反応への年齢による影響も検討する.研究初年度にあたる今年度における研究実績は,(1)身体圧迫が鋭敏な部位の選定,(2)圧迫力の設定,(3)若年者を対象とした発汗反応,である.以下に具体的に述べる.(1)身体圧迫部位の選定:人体に付与された圧迫力と圧迫感に関する研究報告を収集し,文献調査を行なった.その結果,身体圧迫が最も鋭敏に知覚されやすい部位は,胸や背であった.そこで,20歳代女性を対象として,圧迫力と圧迫感に関する予備実験を実施したところ,胸・背部は,人体中,圧迫に対して鋭敏な部位であることが確認された.また,これらの部位は,圧迫による発汗抑制を生じる部位であることも確認された.そこで,本研究での圧迫部位を,胸背部に設定することとした.(2)圧迫力の設定:圧迫による発汗抑制は,強い圧迫が付与された際に発現することが既報の研究より明らかとなっている.衣服は長時間着用されることを踏まえ,長時間にわたる胸背部への圧迫力と圧迫感,発汗量に関する予備実験を,20歳代女性を対象として実施した.その結果に基づいて,胸背部へ付与する圧迫力は,胸囲における周径を基準として,胸囲,胸囲の-1 %,胸囲の-5 %に設定することとした.(3)若年者を対象とした発汗反応:上述の予備実験に基づいて,20歳代女性を対象として,胸背部における圧迫が発汗反応に及ぼす影響について,被験者実験を遂行中である.本研究は,衣服による圧迫を,熱中症の一つである熱失神予防へ活用する可能性を検討することを目的として,実施されている.熱中症は幅広い年齢層で発症することを踏まえると,圧迫による発汗抑制の加齢による影響について把握しなければならない.そこで,本研究では,この圧迫による発汗への加齢による影響について,体温調節へ強く反映する全身性の反応と,発汗抑制の生じる部位とそれを修飾する局所性の反応より検討している.研究初年度では,圧迫条件を設定するために,圧迫を付与する身体部位と付与する圧迫力に関する予備実験を実施した.そして,その結果を基にして,本実験におけるプロトコールを設定して,若年者を対象とした測定を開始することができ,現在も遂行中である.以上より,本研究は着々と進展していると判断された.研究初年度である平成30年度において,本実験を遂行するための予備実験が進められ,若年者を対象とした測定を開始することができた.そこで,今後は,対照群である若年者の被験者数を増やして,測定を継続して,データを得る.得られた結果について,データ解析をして,圧迫による発汗抑制とその修飾について,圧迫力との関係から検討する.得られた研究成果について,関連の学会にて積極的に発表を行う.さらに,高齢者を対象とした本実験を開始する準備を始め,順次,測定に着手する.本研究の目的は,衣服による圧迫を熱中症予防へ利用する可能性を検討することである.熱中症が生じるような高体温時に人体を圧迫すると,皮膚血流が減少して脳血流を確保しやすくなるものの,圧迫は発汗を抑制する作用も併せ持つため,身体冷却に重要な発汗を妨げて,さらに体温上昇を引き起こす恐れもある.そこで,本研究では発汗を確保しつつ,熱中症リスクを低減する衣服の圧迫部位とその圧力を検討するとともに,圧迫による発汗反応への年齢による影響も検討する.研究初年度にあたる今年度における研究実績は,(1)身体圧迫が鋭敏な部位の選定,(2)圧迫力の設定,(3)若年者を対象とした発汗反応,である.以下に具体的に述べる.(1)身体圧迫部位の選定:人体に付与された圧迫力と圧迫感に関する研究報告を収集し,文献調査を行なった.その結果,身体圧迫が最も鋭敏に知覚されやすい部位は,胸や背であった.そこで,20歳代女性を対象として,圧迫力と圧迫感に関する予備実験を実施したところ,胸・背部は,人体中,圧迫に対して鋭敏な部位であることが確認された.また,これらの部位は,圧迫による発汗抑制を生じる部位であることも確認された.そこで,本研究での圧迫部位を,胸背部に設定することとした.(2)圧迫力の設定:圧迫による発汗抑制は,強い圧迫が付与された際に発現することが既報の研究より明らかとなっている.衣服は長時間着用されることを踏まえ,長時間にわたる胸背部への圧迫力と圧迫感,発汗量に関する予備実験を,20歳代女性を対象として実施した.その結果に基づいて,胸背部へ付与する圧迫力は,胸囲における周径を基準として,胸囲,胸囲の-1 %,胸囲の-5 %に設定することとした.(3)若年者を対象とした発汗反応:上述の予備実験に基づいて,20歳代女性を対象として,胸背部における圧迫が発汗反応に及ぼす影響について,被験者実験を遂行中である.本研究は,衣服による圧迫を,熱中症の一つである熱失神予防へ活用する可能性を検討することを目的として,実施されている.

熱中症は幅広い年齢層で発症することを踏まえると,圧迫による発汗抑制の加齢による影響について把握しなければならない.そこで,本研究では,この圧迫による発汗への加齢による影響について,体温調節へ強く反映する全身性の反応と,発汗抑制の生じる部位とそれを修飾する局所性の反応より検討している.研究初年度では,圧迫条件を設定するために,圧迫を付与する身体部位と付与する圧迫力に関する予備実験を実施した.そして,その結果を基にして,本実験におけるプロトコールを設定して,若年者を対象とした測定を開始することができ,現在も遂行中である.以上より,本研究は着々と進展していると判断された.研究初年度である平成30年度において,本実験を遂行するための予備実験が進められ,若年者を対象とした測定を開始することができた.そこで,今後は,対照群である若年者の被験者数を増やして,測定を継続して,データを得る.得られた結果について,データ解析をして,圧迫による発汗抑制とその修飾について,圧迫力との関係から検討する.得られた研究成果について,関連の学会にて積極的に発表を行う.さらに,高齢者を対象とした本実験を開始する準備を始め,順次,測定に着手する.本年度の研究に掛かる人件費・謝金が,計画当初時よりも大幅に上回ることが見込まれた.そこで,現在所有する発汗計(3台)で測定できる計測部位を厳選することとしたため,次年度に繰り越す研究費が発生した.次年度は,本研究で使用する精密計測機器(蒸散計2台)の保守点検・校正の年度に該当するので,本年度の研究費残額をその費用の一部として使用する.
X線CCDの高速低雑音信号処理に向けたアナログ・デジタル混在ASICの開発研究

X線CCDカメラの高速低雑音信号処理を目的としたアナログ・デジタル混在ASIC(特定用途向け集積回路)を試作・開発した。従来カメラの約10倍の速度での低雑音動作に成功した。陽子及び重粒子線を用いた放射線耐性試験を行い、低高度地球周回軌道上での長期安定動作に耐えうることを実証した。CCD素子と接続してX線スペクトルを取得し、CCDカメラの信号処理回路として正常に機能することを実証した。X線CCDカメラの高速低雑音信号処理を目的としたアナログ・デジタル混在ASIC(特定用途向け集積回路)を試作した。将来の人工衛星搭載を念頭に置き、低高度周回軌道における放射線耐性向上を月指して、エピタキシャルウェハを用いて製作した。単体電気試験の結果、入力等価雑音は約30μVであった。これは既存の天文衛星搭載X線CCDカメラと同等の雑音性能である。さらにピクセルレート500kHzでの動作に成功した。これは既存カメラの数倍ないし10倍の速度である。その他、ゲイン・入力信号レンジ・積分非線形を含め、ASIC単体性能としては目標を達成した。次に陽子及び重粒子線を用いた放射線耐性試験を行った。経年的損傷・確率的損傷のいずれに対しても、低高度周回軌道での数年間の運用に向けて十分な耐性を実証した。具体的には、前者については軌道上で400年分以上の陽子を照射しても性能を維持出来た。後者については、致命的損傷であるラッチアップが一度も起こらなかった。これにより軌道上運用に問題ないことが実証できたため、現在CCDカメラのエレクトロニクスに組み込み性能試験を行っている。一方上記試験を行った際のASICパッケージは、フライトモデルとしては問題があることが分かった。具体的にはパッケージの蓋をシールする部分において、リードの金メッキが腐食する可能性があった。そこでこの問題を解消した新たなセラミックパッケージを試作した。単体電気試験の結果は良好であり、来年度以降の衛星搭載に向けた各種試験はこのセラミックパッケージ品を用いる予定である。ゲイン・入力信号レンジ・積分非線形を含め、ASIC単体性能としては目標を達成した。陽子及び重粒子線を用いた放射線耐性試験を行った。一般に宇宙用ICは、入射荷電粒子の電離損失で生じた電子正孔対によって、蓄積的な影響と確率的な影響を受ける。確率的な影響はさらに、致命的な損傷(ラッチアップ)と一時的な損傷(アップセット)とに分類される。これらのうち、蓄積的現象とラッチアップについては既に耐性を実証済みだったため、平成23年度はアップセットに対する実験を行った。実験で観測されたアップセットイベントから予想される、低高度地球周回軌道におけるアップセットイベントは上限値で6.6×10-4s-1であった。典型的なX線天体観測時間である100ksの間で7イベント程、X線イベントと区別がつかない信号が紛れ込むということになる。これはCCDカメラの非X線バックグラウンドに比べて2桁以上低い値であり、科学観測に影響を与えるものではない。この実験結果から軌道上での長期安定動作が保証されていることを実証した。次にCCD素子と接続してX線スペクトルを取得した。従来のCCDカメラと同じ速度(68kHz)で、読み出し雑音8.8e-、エネルギー分解能181eV(FWHM)@5.9keVを得た。ASIC単体性能から予想される雑音(5.5e-)よりも大きいのはASIC以外からの雑音混入によるものであるが、ASICがCCDカメラの信号処理回路として正常に機能することを実証した。
公的部門の生産性に関する研究

民間部門における生産性測定は半世紀以上の歴史を有し、その向上を目指した取組は数多くなされてきたが、公的部門に関しては長年にわたって生産性の経年変化はないものと措定されてきた。アウトプットが測定できずインプット=アウトプットと考えられてきたためである。しかし、近年、英国統計局(ONS)がアウトプット指標を開発し始め、学術的にもロンドン大学(LSE)のチームがいくつかのアウトプット指標に基づく研究を開始した。本研究は日本の中央政府に関して生産性測定の基礎構築を目指しが、中央政府におけるデータ開示が極めて限られていることから、政府統計等の改革を経ない限り現状ではかなり難しいことが判明した。本研究は、公的部門とりわけ日本の中央政府における生産性測定の基礎を構築することにより、中央政府の生産性の経時比較および国際間比較を可能にすることを目的とする。平成27年度はLSEグループが開発した生産性指標を日本の中央政府に適用可能かについて検討を進めるとともに、APO(アジア生産性機構)の卓越プログラムに選択された、フィリピン開発アカデミー(Development Academy of the Philippines:DAP)のシンポジウムにおいて研究報告を行った。日本における生産性指標が、中央政府各省庁からはかなり断片的にしか公表されていないことがわかった。例えば、100円の所得税を集めるのにいくらの経費が掛かっているのかを10年ほど前までは公表していたが、近時は財務省から公表されていないなど、情報へのアクセスに制限がある。しかし、近年、英国統計局(Ofiice of National Statistics)がアウトプット指標を開発し始め、学術的にもロンドン大学(LSE)のチームがいくつかのアウトプット指標に基づく研究を開始した。日本ではまだ全く取組がなされていないが本研究は日本の中央政府に関して生産性測定の基礎構築を目指すものである。いくつかの省庁にアプローチして、生産性指標についての認識およびデータ提供の可能性についてヒアリングを行った。日本でも地方自治体の一部では、生産性の測定を始めているところも散見される。これら先進自治体について調査研究を進める。現地訪問をしてヒアリングを行うとともに、それらの指標が他の自治体と比較可能なものであるかどうか、また実際、生産性を意識した予算編成や仕事の進め方になっているか、市民には公表されているのか、などを調査した。日本の中央政府における情報について引き続きアクセス可能性について引き続き調査するとともに、地方政府における生産性指標の開示などについても検討を進める。行政学、公共経営論地方自治体の調査等を十分に行う時間がなかった。積極的に地方自治体調査を行っていく。
低次元電子-格子系での光誘起相転移のダイナミクス

電子-格子系での光誘起相転移には,非平衡(励起)状態を経由した相転移現象と非平衡(励起)状態での相転移現象の二種類の側面がある。この差異を初めで明確に峻別し,これら双方に関して並行して研究を進めた。前者は,有機電荷移動錯体やスピンクロスオーバー錯体などで観測されている光誘起相転移であり,これらの物質は,基底状態の他にそれと接近したエネルギーの準安定状態を持つ多重安定系として知られている。このような多重安定電子-格子系で観測されている光誘起相転移現象では,局所微視的な励起状態領域が光励起によって生成され,相互作用を通した協力現象によって,次第に大域巨視的な励起に移り変わっていく過程が重要である。後者の光誘起相転移は,光で強励起した絶縁体やIII-V族化合物半導体,アルカリハライド結晶,銅ハライド結晶などで観測されている。特に,多数の励起キャリアや励起子がお互いにクーロン相互作用しながら,有限寿命の下で相分離過程や凝縮過程を示す点が興味深い。前者・後者ともに,これらの機構を明らかにしうる理論的枠組みの決定版は無い。そこで本研究では,これらの実験事実をふまえながら微視的および現象論的モデルを構築し,実験結果の解釈と新しい現象の予言とを行った。主として4テーマの研究を推進した。1.非平衡状態を経由した相転移(ドミノ倒し過程)の理論:非平衡(励起)状態を経由した相転移現象現象は,電子励起状態を経由した(非平衡)1次相転移現象の量子ダイナミクスの典型例である。その初期過程は「ドミノ倒し過程」で記述されることが本研究で明らかになった。この理論モデルを用いて,多重安定系での非平衡協力現象における量子核生成過程や量子揺らぎの役割を解析的かつ数値的に明らかにし,本質的な部分を抽出した現象論的モデルを導き出した。2.有限寿命系の相分離ダイナミクスの理論:非平衡状態での相転移を議論するモデルとして,励起子のような寿命を伴う粒子の相分離(スピノーダル分解)ダイナミクスを追跡する理論を構築した。本理論では,平均場描像では落とされている空間相関情報を,2点相関関数のフーリエ変換である動的構造因子に取り込む。寿命による粒子消滅と光照射による粒子生成の効果とを取り入れる点が新しい試みである。本研究では,Ginzburg-Landau-Wilson流古典現象論を基にした取り扱いと,「格子気体モデル」を基にしたより一般化された取り扱いとを行って理論的枠組みを完成し,数値計算によりダイナミクスを追跡した。3.多励起子系のボゾン理論:光誘起相転移は,電子の励起状態が関与する協力現象である。絶縁体の電子励起状態を光制御する観点から多励起子系を理論的に理解するために,ボゾン描像の立場から励起子を取り扱う研究を行った。本研究で,2個の励起子が存在する部分空間についての新しいボゾン化法を提案した。さらに,この励起子ボゾン化法を用いて非線形光学応答を解明し,多励起子系の量子状態への拡張を議論した。4.量子常誘電体での光誘起協力現象の現象論:非平衡相転移現象や光誘起相転移過程において,物質の量子力学的性質が果たしている役割はまだほとんど明らかになっていない。最近,量子常誘電体に光照射をした系で,誘電率が異常増大する現象が観測された。この現象を,光遷移による量子揺らぎの抑圧によって常誘電体→強誘電体転移が制御される効果と捉えることにより,量子常誘電体での光誘起協力現象の現象論的考察をすすめた。

2.有限寿命系の相分離ダイナミクスの理論:非平衡状態での相転移を議論するモデルとして,励起子のような寿命を伴う粒子の相分離(スピノーダル分解)ダイナミクスを追跡する理論を構築した。本理論では,平均場描像では落とされている空間相関情報を,2点相関関数のフーリエ変換である動的構造因子に取り込む。寿命による粒子消滅と光照射による粒子生成の効果とを取り入れる点が新しい試みである。本研究では,Ginzburg-Landau-Wilson流古典現象論を基にした取り扱いと,「格子気体モデル」を基にしたより一般化された取り扱いとを行って理論的枠組みを完成し,数値計算によりダイナミクスを追跡した。3.多励起子系のボゾン理論:光誘起相転移は,電子の励起状態が関与する協力現象である。絶縁体の電子励起状態を光制御する観点から多励起子系を理論的に理解するために,ボゾン描像の立場から励起子を取り扱う研究を行った。本研究で,2個の励起子が存在する部分空間についての新しいボゾン化法を提案した。さらに,この励起子ボゾン化法を用いて非線形光学応答を解明し,多励起子系の量子状態への拡張を議論した。4.量子常誘電体での光誘起協力現象の現象論:非平衡相転移現象や光誘起相転移過程において,物質の量子力学的性質が果たしている役割はまだほとんど明らかになっていない。最近,量子常誘電体に光照射をした系で,誘電率が異常増大する現象が観測された。この現象を,光遷移による量子揺らぎの抑圧によって常誘電体→強誘電体転移が制御される効果と捉えることにより,量子常誘電体での光誘起協力現象の現象論的考察をすすめた。非平衡状態を経由した相転移には,光照射によって結晶構造やユニットセル構造が変化する光誘起構造相転移の例が多い。その普遍的素過程を明らかにするのが本研究の目標である。本年度は,光励起状態を経由した相転移現象の研究を,1次元局在電子格子モデルを用いて行った。特に,サイト間の相互作用の性質(強度や到達距離など)と非平衡光誘起相転移ダイナミクスとの関連を,現象論的立場から解明した。励起光が弱い極限(1サイト励起極限)を詳しく調べ、サイト間結合強度と相互作用到達距離との空間上での「相図」を得た。結合強度が弱い場合は,励起された1サイトのみが局所構造変化を起こした状態が準安定であるのに対し,結合強度が強くしかも長距離力の場合は,すべて元の状態に戻ってしまうことが明らかになった。ドミノ倒し効果によって大域的構造転移が生じるのは,相互作用距離が短距離で,ある程度強結合の場合のみに限られる。これは平均場近似では記述できない結果である。さらに,断熱近似を適用した場合と,透熱近似の場合とを系統的に比較し,定性的に異なる2種のドミノ倒し効果を発見した。モンテカルロ法による大規模な数値計算は,酒井治先生(東京都立大学理学部)との共同研究の形を取りながら連携して進めている。他方,非平衡状態での相転移を議論するプロトタイプモデルとして,励起子のような寿命を伴う粒子の相分離(スピノーダル分解)ダイナミクスを追跡する理論を構築した。系の時間空間発展は,動的構造因子と1点分布関数との連立時間発展方程式として,閉じた方程式系で記述されることになる。
膀胱癌細胞と細胞外基質の接着性に関する腫瘍細胞側因子についての研究

移行上皮癌であるヒト膀胱癌細胞樹立細胞株T24アルブミン添加MEM、血清およびアルブミン添加MEM条件下におけるI型コラーゲン、IV型コラーゲンおよびコントロールであるプラスチック皿への細胞接着率をみたところ、いずれの条件下においてもI型コラーゲンおよびIV型コラーゲンではコントロールと比較して有意な増加を認めた(P<0.01)。同様の所見は、細胞伸展率を計測することによっても実証され、細胞伸展率は細胞接着率の有用なパラメーターの1つであると考えられた。また、蛋白合成阻害剤であるシクロヘキシミド添加MEMで前処理することにより、T24はI型コラーゲンおよびIV型コラーゲンへの細胞接着率の低下をコントロールと同様に認め、I型コラーゲンおよびIV型コラーゲンに対する細胞接着においては、細胞の産生する蛋白質が関与することが明らかとなった。T24に細胞接着力を増強する高分子量の糖蛋白質であるフィブロネクチンとラミニンを添加したところ、T24はフィブロネクチクチンを加えることにより、I型コラーゲンに対してはIV型コラーゲンおよびコントロールと比較して細胞接着率の増加傾向を認め(P<0.05)、ラミニンを加えることにより、I型コラーゲンおよびコントロールと比較してIV型コラーゲンへの有意な細胞接着率の増加を認めた(P<0.01)。I型コラーゲンとのT24の細胞接着に際してはフィブロネクチンが関与し、IV型コラーゲンに対してはラミニンが接着因子であることが示唆された。本年度は、生検および手術により得た膀胱腫瘍の組織片を胎児牛血清を含むRPMI11640に入れ、機械的に細切し、遠心分離し、さらに0.1%トリプシンおよび0.02%EDTA溶液にて酵素的に単離し、5×10^5/mlの濃度にて初代培養することに成功した。初代培養成功例は42例中22例(52.4%)で、採取法は生検、膀胱全摘出術および経尿道的膀胱腫瘍切除術の間において差は認められなかった。しかしながら、乳頭状腫瘍の方が非乳頭状腫瘍よりも成功率が高かった。腫瘍採取前の抗癌剤投与では、膀胱内注入療法は成功率に影響を与えなかったが、one-shot動注療法を施行した群では、半細胞があるにも関わらず成功率が低かった。次に0.1M酢酸にて10μg/mlの濃度に希釈したマウスIV型コラーゲンで35mmプラスチック皿をコーティングし、上記の癌細胞を分注し、接着率を調べた。アルブミンを加えたEagle'sMEMの存在下では、プラスチックに比べ、IV型コラーゲンへの接着率が高いことが明らかとなり、細胞の伸展率も同様の傾向を示すことがわかった。また、これらの相互作用を強調する高分子量の糖蛋白質であるラミニンを添加したところ、IV型コラーゲンへの接着の増加を認めた。次年度では、癌細胞におけるDNA代謝とIV型コラーゲンへの接着率との関係を調べる予定である。移行上皮癌であるヒト膀胱癌細胞樹立細胞株T24のアルブミン添加MEM、血清およびアルブミン添加MEM条件下におけるI型コラーゲン、IV型コラーゲンおよびコントロールであるプラスチック皿への細胞接着率をみたところ、いずれの条件下においてもI型コラーゲンおよびIV型コラーゲンではコントロールと比較して有意な増加を認めた(p<0.01)。また、蛋白合成阻害剤であるシクロヘキシミド添加MEMで前処置することにより、T24はI型コラーゲンおよびIV型コラーゲンへの細胞接着率の低下をコントロールと同様に認め、I型コラーゲンおよびIV型コラーゲンに対する細胞接着においては、細胞の産生する蛋白質が関与することが明らかとなった。

T24に細胞接着力を増強する高分子量の糖蛋白質であるフィブロネクチンとラミニンを添加したところ、T24はフィブロネクチンを加えることにより、I型コラーゲンに対してはIV型コラーゲンおよびコントロールと比較して細胞接着率の増加傾向を認め(p<0.05)、ラミニンを加えることにより、I型コラーゲンおよびコントロールと比較してIV型コラーゲンへの有意な細胞接着率の増加を認めた(p<0.01)。I型コラーゲンとのT24の細胞接着に際してはフィブロネクチンが関与し、IV型コラーゲンに対してはラミニンが接着因子であることが示唆された。
限界伸びひずみに対する温度の影響に関する研究

温度が岩石の限界伸びひずみに及ぼす影響を明らかにすることを主な目的として080°Cの水中において稲田花崗岩と白浜砂岩を一軸圧縮試験、圧裂引張試験、CB試験、ダブルトーション試験に供した。本研究で得られた主な知見を以下に示す。0°Cから80°Cへの温度上昇の影響について稲田花崗岩では(1)一軸圧縮強度の平均値は6%減少した。(2)限界圧縮ひずみの平均値は6%減少した。(3)限界伸びひずみの平均値は絶対値で約3割増加した。(4)ヤング率の平均値は、40°Cで最も大きくなり、0°Cと80°Cを比べると後者が14%小さかった。(5)ポアソン比の平均値は約2割減少した。(6)圧裂引張強度の平均値は16%減少した。(7)KCBの平均値は26%減少した。(8)80°Cの温度上昇に対し、応力腐食指数は約5割減少した。白浜砂岩では、(1)一軸圧縮強度の平均値は10%減少した。(2)限界圧縮ひずみの平均値は13%減少した。(3)限界伸びひずみの平均値は絶対値で3%減少した。(4)ヤング率の平均値は、20°Cにおいて最大になり、0°Cと80°Cでは後者が13%小さい。.(5)ポアソン比の平均値は11%減少した。(6)圧裂引張強度の平均値は14%減少した。(7)KCBの平均値は11%減少した。(8)80°Cの温度上昇に対し応力腐食指数は約2割減少した。両岩石の差異として、強度や限界ひずみに対する温度の影響は概して稲田花崗岩に顕著に表れた。有限要素法による解析の結果、80°Cの温度変化による熱応力の発生は、稲田花崗岩について粘土鉱物であるイライトが介在する白浜砂岩より2オーダー程度大きかった。この結果は、稲田花崗岩において限界ひずみに対する温度の影響が白浜砂岩より顕著であったことを裏付ける結果となった。本年度の実績は以下のようである。(1)白浜砂岩の単軸圧縮試験、圧裂引張試験、破壊靭性試験を実施した。(2)稲田花崗岩の単軸圧縮供試体を作製した。(3)ダブルトーション試験の治具を作製した。このうち、(1)について以下に概要を述べる。ブロックにて購入した白浜砂岩試料をz軸方向に直径30mmでボーリングし、端面を整形して長さ60mmにした円柱形供試体を脱イオン水中で真空ポンプにより56時間脱気したのち、ステンレス製の水槽内に満たした脱イオン水中に静置した。所定の温度(0度、20度、80度)に設定した恒温水槽から脱イオン水を循環させた。なお、当恒温水槽には冷却機能がないので、0度の場合は冷却用に脱イオン水製の氷を補助的に利用した。約2時間程経過後ステンレス製の水槽内の温度が一定になった後、リング式変位計を2個取り付け、ひずみ速度2.78×10^<-6>8.3×10^<-4>s^<-1>で単軸圧縮した。

温度数百度にも達するような従来の研究では温度が高いほど延性的になる等の結果が得られているが、本実験の温度範囲ではひずみ挙動に対する温度の影響は認められなかった。単軸圧縮強度は0度、20度に比べて80度で1割程度小さかった。限界伸びひずみの絶対値には載荷速度とともに増加する傾向がみられた。載荷開始時を基準とすれば温度が高いほど限界伸びひずみの絶対値は小さかったが、熱ひずみを補正して0度を基準として表すと、限界伸びひずみに温度の影響はみられなかった。類似の方法で実施した圧裂引張試験や破壊靭性試験では80度の試験において同様の強度低下が見られた。破壊靭性試験の結果から活性化エネルギーを見積もると別な方法による従来の研究で得られている範囲内の値が得られた。温度が岩石の限界伸びひずみに及ぼす影響を明らかにすることを主な目的として080°Cの水中において稲田花崗岩と白浜砂岩を一軸圧縮試験、圧裂引張試験、CB試験、ダブルトーション試験に供した。本研究で得られた主な知見を以下に示す。0°Cから80°Cへの温度上昇の影響について稲田花崗岩では(1)一軸圧縮強度の平均値は6%減少した。(2)限界圧縮ひずみの平均値は6%減少した。(3)限界伸びひずみの平均値は絶対値で約3割増加した。(4)ヤング率の平均値は、40°Cで最も大きくなり、0°Cと80°Cを比べると後者が14%小さかった。(5)ポアソン比の平均値は約2割減少した。(6)圧裂引張強度の平均値は16%減少した。(7)KCBの平均値は26%減少した。(8)80°Cの温度上昇に対し、応力腐食指数は約5割減少した。白浜砂岩では、(1)一軸圧縮強度の平均値は10%減少した。(2)限界圧縮ひずみの平均値は13%減少した。(3)限界伸びひずみの平均値は絶対値で3%減少した。(4)ヤング率の平均値は、20°Cにおいて最大になり、0°Cと80°Cでは後者が13%小さい。(5)ポアソン比の平均値は11%減少した。(6)圧裂引張強度の平均値は14%減少した。(7)KCBの平均値は11%減少した。(8)80°Cの温度上昇に対し応力腐食指数は約2割減少した。両岩石の差異として、強度や限界ひずみに対する温度の影響は概して稲田花崗岩に顕著に表れた。有限要素法による解析の結果、80°Cの温度変化による熱応力の発生は、稲田花崗岩について粘土鉱物であるイライトが介在する白浜砂岩より2オーダー程度大きかった。この結果は、稲田花崗岩において強度や限界ひずみに対する温度の影響が白浜砂岩より顕著であったことを裏付ける結果となった。
頚動脈狭窄症におけるペリオスチンの機能解明と新規治療の開発

本研究では、頚動脈狭窄症のプラークに高発現しているペリオスチンに着目し、頚動脈狭窄症におけるペリオスチンの果たす役割について検討を行っている。頚動脈内膜剥離術で摘出したプラークを用いて、免疫組織化学的検討を行った。プラーク内に高度の出血が認められる不安定プラークと、出血を含まない安定プラークに分けて検討を行ったところ、ペリオスチンは不安定プラークにおいて、より強く発現している傾向が認められた。腹部大動脈瘤では、炎症細胞の浸潤が著明な部位でペリオスチンが特に強く発現していることが報告されている。動脈硬化は慢性の炎症性疾患であり、炎症が病変の発症・進展に関与し、プラークの破綻にも関与していると考えられることから、ペリオスチンの発現がプラークの脆弱性に関与している可能性が示唆された。今後症例数を増やして、ペリオスチンがプラークの脆弱性に与える影響の詳細なメカニズムを検討していく予定である。ペリオスチンの過剰発現は様々な種類の癌でも報告されている。脳腫瘍での発現を検討したところ、ペリオスチンが原発腫瘍間質中の線維芽細胞によって発現される細胞外マトリクスの構成要素であることに一致して、脳腫瘍においてもペリオスチンは腫瘍周囲の間質に発現していた。グリオーマにおいては、悪性度があがるほどにペリオスチンが高発現しており、ペリオスチンはグリオーマの悪性化に関与していることが示唆された。ペリオスチンは髄膜腫、神経鞘腫、頭蓋咽頭腫でも発現が認められた。これらの脳腫瘍における発現の意義についても検討していく。頚動脈内膜剥離術で摘出したプラークを用いて研究を行っているが、摘出時にプラークが壊れていることが多く、プラーク内のペリオスチンの分布を正確に同定できる症例が少ない。血管内治療の進歩により、現在では頚動脈狭窄症に対して、ステント留置術が行われることが多く、プラークの摘出標本を増やすことが困難な状況である。頚動脈内膜剥離術の際、頚動脈プラークがなるべく壊れないように、プラークを愛護的に扱い、利用できる標本を増やす必要がある。ステント留置術の増加により、大幅な標本数の増加は望めないことから、他施設とも協力しながら、標本を増やしていく予定である。癌細胞においてはペリオスチンが細胞の接着と遊走に関わっていることが明らかとなっている。頚動脈狭窄症におけるプラークでは、血管周皮細胞の血管内皮への接着や遊走が、プラークの脆弱性に関与していることが示唆されている。血管周皮細胞との関連からペリオスチンがプラークの脆弱性に与える影響の詳細なメカニズムを検討していく。頚動脈狭窄が形成される初期段階において、ペリオスチンがどのような役割を果たすのかを検討するには、頚動脈狭窄症モデルマウスを使用する必要があり、マウスでの研究も行っていく。

頚動脈狭窄が形成される初期段階において、ペリオスチンがどのような役割を果たすのかを検討するには、頚動脈狭窄症モデルマウスを使用する必要があり、マウスでの研究も行っていく。学会発表を行わなかったので、旅費の使用がなかった。今後、学会発表を積極的に行って情報発信していく。
電磁干渉抑制のための電源・グランド面の周期構造パターン設計に関する研究

本研究課題の最終目標は、「小型電子機器に搭載可能なサイズで、不要電磁波抑制のための阻止域を任意に設定することができ、有効な阻止特性をもつ電源・グランド面の周期パターン、すなわち、EBG(Electromagnetic Bandgap;電磁バンドギャップ)パターンを実現する」ことである。電源・グランド面へのEBGパターンの形成は、携帯電話に代表される小型電子機器設計において問題となるEMI (Electromagnetic Interference;電磁干渉)を抑制し、設計どおりの性能を実現するために効果的な手法として注目されている。本年度の当初計画は、1.高比誘電率材料を用いた小型化の検討、2.高比透磁率材料を用いた小型化の検討、3.テストボードの試作と評価、4.電磁界シミュレータHISES (High-Spccd EMI Simulator)の動作性能の向上であった。計画を遂行する中で特に2.について、市販の磁性体シートを電源・グランド層間に挿入することにより顕著な効果を得た。それは、比透磁率の実部の効果によるEBG構造の小型化、さらに、虚部の効果による阻止域の拡大である。試作基板を対象に8GHzまでの周波数に対して、層間共振とこれに伴う放射の抑制の観点から磁性体シート挿入効果について調べた。その結果、効果的に共振が抑制でき、放射も同時に抑制できることが明らかになった。1GHz以上の周波数では磁性体シートの透磁率の虚部が大きな値をもち、大きな相関があることが分かった。一方、1GHz以下の周波数ではこの虚部の効果は小さくなるが、EBG阻止域をそれに合わせて適切に設定することで、阻止域の拡大が可能となることが判明した。さらに、HISESの動作性能の向上では、スリットや基板端からの放射による共振周波数シフトを表現する計算アルゴリズムを実装した。開口部やスリットからの放射の取り扱いについて若干課題が残ったが、基板端からの放射についてはその影響を考慮した共振特性解析が行えるようになった。本研究課題の最終目標は、「小型電子機器に搭載可能なサイズで、不要電磁波の阻止域を任意に設定することができ、有効な阻止性をもつ電源・グランド面の周期パターンを実現する」ことである。具体的には、「これまでに開発した、複雑な形状を含む平行平板構造の電磁界分布の高速解析法を、任意の幅、長さ、本数のスリットがある場合に対応させるためのスリット解析モデルを10GHz以下の周波数で構築すること」、および、「分散関係解析に基づいた阻止域計算において前項の成果を積極的に活用して、周期構造電極におけるスリットを用いた阻止域制御を実現し、さらに、試作による特性評価・検証を行い、60dB以上の阻止域を実現する」ことである。そして、本年度の当初計画は、「1.スリット解析モデルの構築」、「2.スリットモデルのHISESへの実装」、「3.スリットによる阻止域制御の実施」である。まず、1では、当初の計画通り、まず任意長のスリットに対応できるよう既存のモデルを拡張した。そして、2つ以上のスリットが存在する場合にも既存のモデルの拡張により精度よく解析できるモデルを構築した。次に、2では、独自に開発中の高速EMIシミュレータHISESへの実装を行う前に、まずパッチアンテナシミュレータPASに対して1.の成果も併せて実装した。放射パターンも含めて精度よく高速に電磁界計箕が行えることを確認した。最後に3では、分散関係解析により阻止域が求められることを明らかにし、これに碁ついてパッチにスリットを導入することで周期構造全体の阻止域を任意に設定できることを明らかにした。そして、スリットの長さをパッチの半分にした場合に最適な阻止特性が得られ、阻止特性を劣化させることなく、構造の小型化が実現できることを明らかにした。
組合せ論を用いた可換環論の研究

上記の研究課題の下で、私たちは主に一般のEhrhart seriesの研究とStanley-Reisner環の極小分解についての研究を行なった。R^nの有界な領域Dに対応する可換環R(D)は一般には非Noetherなgraded ringとなり、このEhrhart seriesは単位円を自然境界とするベキ級数となる。このベキ級数が有理関数となるための条件を調べた結果、n=1の場合を完全に決定し、n=2の場合にはいろいろと不自然な状況にあることがわかった。Stanley-Reisner環の自由分解については、単体的複体の余複体がその自由分解の構造を決めていることがわかったが、極小分解に関しては、今後もさらに詳しく調べる必要がある。