hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
先天的腎形成不全モデルマウスの病態ならびに遺伝解析

1)先天性腎形成不全モデルマウスの腎形成不全に関わる責任遺伝子のマッピング腎の形成異常のみられない近交系マウスNFS/N,A/J/Kyo,MSM/Ms,BALB/c,DBA/2,CBA/J,C3H/He,C57BL/6との退交配世代において腎形成不全個体の発生頻度はそれぞれ,13.0%,10.3%,2.0%,3.2%,5.9%,5.0%,8.1%,17.3%であった.交配相手の系統によってその頻度に差を認めることから,本形成不全には宿主側の要因が強く関与しているものと推定された.NFS/N系との退交配世代におけるマイクロサテライト法による連鎖解析の結果,その責任遺伝子はマウス染色体2番にマッピングされた.2)本モデルマウスの胎生期の観察胎生期の11.5日目,12.5日目の組織学的な観察から,形成不全の個体では,尿管芽(ureteral bud)の発芽,造腎間充織細胞(metanephric blastema)の初期の増生は認められるが,ureteral budがmetanephric blastemaに侵入できず,それ以後の分化増殖が誘導されずapoptosisによってblastemaが消失することがあきらかとなった.3)候補遺伝子の検索責任遺伝子のマッピングされた染色体2番にあるWT1遺伝子について,RT-PCR法にてその発現をみたところ,健常腎をもつマウスと比較して,その遺伝子の長さに明らかな差異は見いだされなかった.1)先天性腎形成不全モデルマウスの腎形成不全に関わる責任遺伝子のマッピング腎の形成異常のみられない近交系マウスNFS/N,A/J/Kyo,MSM/Ms,BALB/c,DBA/2,CBA/J,C3H/He,C57BL/6との退交配世代において腎形成不全個体の発生頻度はそれぞれ,13.0%,10.3%,2.0%,3.2%,5.9%,5.0%,8.1%,17.3%であった.交配相手の系統によってその頻度に差を認めることから,本形成不全には宿主側の要因が強く関与しているものと推定された.NFS/N系との退交配世代におけるマイクロサテライト法による連鎖解析の結果,その責任遺伝子はマウス染色体2番にマッピングされた.2)本モデルマウスの胎生期の観察胎生期の11.5日目,12.5日目の組織学的な観察から,形成不全の個体では,尿管芽(ureteral bud)の発芽,造腎間充織細胞(metanephric blastema)の初期の増生は認められるが,ureteral budがmetanephric blastemaに侵入できず,それ以後の分化増殖が誘導されずapoptosisによってblastemaが消失することがあきらかとなった.3)候補遺伝子の検索責任遺伝子のマッピングされた染色体2番にあるWT1遺伝子について,RT-PCR法にてその発現をみたところ,健常腎をもつマウスと比較して,その遺伝子の長さに明らかな差異は見いだされなかった.
動物モデルによる社会的ストレスの緩和メカニズムの解明

他個体との相互作用を通して,ストレス反応や嫌悪的経験の影響の軽減か生じるという現象が報告されており,それは「社会的緩衝効果」と総称されている.ラットを用いたこれまでの研究によって,社会的ストレス経験である敗北後に他個体との飼育を行うことによって,敗北による不安亢進が抑えられることが示されてきた.平成22年度では,同居経験が不安亢進抑制に関与するのかどうかを検討した.そのために,敗北後に一緒に飼育するペア相手との,敗北処置前の同居期間を操作することによって,不安亢進の抑制に対してどのような影響を与えるのかを調べた(実験1).実験の結果,敗北前の同居期間が短い(3日間や14日間)と,敗北による不安亢進は抑えられず,不安亢進の抑制には,敗北前に一定期間(少なくとも48日間)の同居が必要であることが示された.実験2では,敗北処置前の同居期間を操作することそれ自体によって,不安レベルの違いが生じている可能性について検討した.その結果,同居期間を操作しただけでは,不安レベルに群間差は生じなかった.このことから,実験1の結果が,敗北処置前の同居期間を操作したことそれ自体によって生じているとは考えにくいと言える.これらの実験によって,ペア相手との飼育によって敗北後の不安亢進が抑えられるかは,その相手との同居期間に依存しているということ,つまり,同居経験が敗北による不安亢進の抑制に重要であることが明らかとなった.ヒトにおいて、親しい人々との交流を通しての社会的癒しは心身の健康に対してポジティブな影響をもたらす。研究代表者はラットによる研究を行い、社会的ストレス後の既知個体との飼育によって社会的ストレスにより引き起こされる不安・うつ関連行動が軽減することを示し、ラットを含めた動物においても社会的癒しが存在する可能性を示唆してきた。社会的ストレスから14日間既知個体とペア飼育することにより、高架式十字迷路における不安関連行動が軽減することが示されていた。実験1では、社会的ストレスから1、7、14日後の不安関連行動を測定することにより、社会的ストレスの影響が軽減するまでの過程を検討した。社会的ストレス後に単独飼育した群は時間経過とともに不安が亢進する一方で、ペア飼育した群ではそのような傾向は見られず、14日後のテストでは社会的ストレス後に単独飼育した群の方がペア飼育した群よりも不安が亢進した。これらの結果は、ペア飼育は社会的ストレスにより引き起こされる漸進的な不安の亢進を妨害することを示唆している。また、これまでの研究から金網ごしに既知個体と飼育するだけでは社会的ストレスの影響が軽減しないことが示唆されていたが、最近の研究から、ストレスの影響を軽減させる感覚情報が種特異的である可能性が示唆されている。ラットを含めた齧歯類では嗅覚コミュニケーションが主要であり、ニオイがストレス軽減に関与している可能性がある。そこで、ストレス経験からテストまでの14日間において、3日に1回被験体のケージを既知個体によって汚されたケージに交換することによって不安が軽減するかを実験2で検討した。結果、単独飼育した群同様、汚されたケージを呈示した群の方がペア飼育した群よりも不安が亢進することが示された。これらの結果はペア飼育による社会的癒し効果が発揮されるためには、身体接触が必要であることを示唆している。他個体との相互作用を通して,ストレス反応や嫌悪的経験の影響の軽減か生じるという現象が報告されており,それは「社会的緩衝効果」と総称されている.ラットを用いたこれまでの研究によって,社会的ストレス経験である敗北後に他個体との飼育を行うことによって,敗北による不安亢進が抑えられることが示されてきた.平成22年度では,同居経験が不安亢進抑制に関与するのかどうかを検討した.そのために,敗北後に一緒に飼育するペア相手との,敗北処置前の同居期間を操作することによって,不安亢進の抑制に対してどのような影響を与えるのかを調べた(実験1).実験の結果,敗北前の同居期間が短い(3日間や14日間)と,敗北による不安亢進は抑えられず,不安亢進の抑制には,敗北前に一定期間(少なくとも48日間)の同居が必要であることが示された.実験2では,敗北処置前の同居期間を操作することそれ自体によって,不安レベルの違いが生じている可能性について検討した.その結果,同居期間を操作しただけでは,不安レベルに群間差は生じなかった.このことから,実験1の結果が,敗北処置前の同居期間を操作したことそれ自体によって生じているとは考えにくいと言える.これらの実験によって,ペア相手との飼育によって敗北後の不安亢進が抑えられるかは,その相手との同居期間に依存しているということ,つまり,同居経験が敗北による不安亢進の抑制に重要であることが明らかとなった.
最終氷期の北西太平洋における環境変動の解明

親潮域における最終氷期以降の環境変動を明らかにするために北海道南方沖の漸深海帯から採取されたピストンコア中の底生有孔虫群集を研究した.本研究で使用したコアは,東京大学の研究船淡青丸のKT90-9次航海で採取されたST-21コアである.最終氷期から完新世にかけて4つの底生有孔虫群集が確認されている.最終氷期の底生有孔虫群集は,Epistominella pacificaの産出により特徴づけられる.この種は日本より北方の寒流系中層水域の特徴種といえる.したがって,この種の産出は,北方起源の中層水が最終氷期に強化されたことを反映している可能性がある.完新世前期の群集は,現在の親潮中層水域の群集と類似する.したがって,この時期に現在のような中層環境の成立が始まったものと推定される.現在の親潮域では,溶存酸素極小層が水深5001,800m付近に位置している.さらに,この群集は,貧酸素指標種を多く含んでいる.したがって,この期間は過去16,400年間で溶存酸素量が最も低かったと推定される.完新世中期になると,E.batialeのみが80%近くを占める単純な群集へと変化している.この群集の特徴から推定される海底環境は,現在の親潮域の水深2,000m付近の海底環境に近い可能性がある.完新世後期の群集は,現在の釧路沖の中層水域の現世群集と類似する.したがって,完新世後期には再び低酸素を特徴とする親潮中層水環境が存在したと推定される.親潮域における最終氷期以降の環境変動を明らかにするために北海道南方沖の漸深海帯から採取されたピストンコア中の底生有孔虫群集を研究した.本研究で使用したコアは,東京大学の研究船淡青丸のKT90-9次航海で採取されたST-21コアである.最終氷期から完新世にかけて4つの底生有孔虫群集が確認されている.最終氷期の底生有孔虫群集は,Epistominella pacificaの産出により特徴づけられる.この種は日本より北方の寒流系中層水域の特徴種といえる.したがって,この種の産出は,北方起源の中層水が最終氷期に強化されたことを反映している可能性がある.完新世前期の群集は,現在の親潮中層水域の群集と類似する.したがって,この時期に現在のような中層環境の成立が始まったものと推定される.現在の親潮域では,溶存酸素極小層が水深5001,800m付近に位置している.さらに,この群集は,貧酸素指標種を多く含んでいる.したがって,この期間は過去16,400年間で溶存酸素量が最も低かったと推定される.完新世中期になると,E.batialeのみが80%近くを占める単純な群集へと変化している.この群集の特徴から推定される海底環境は,現在の親潮域の水深2,000m付近の海底環境に近い可能性がある.完新世後期の群集は,現在の釧路沖の中層水域の現世群集と類似する.したがって,完新世後期には再び低酸素を特徴とする親潮中層水環境が存在したと推定される.
不器用さ・発達性協調運動障害のバイオメカニクス・ニューロイメージング研究

広汎性発達障害、注意欠陥多動性障害など発達障害にいわゆる「不器用さ」、発達性協調運動障害(Developmental Coordination Disorder:DCD)の併存は多く、またDCDの頻度は世界的に約6-10%とされ、非常に多い状態であるが、我が国ではその研究は少ない。本研究では多数の発達障害症例での「不器用さ」に関する詳細な検討、2つの国際共同研究による国際的評価・スクリーニング尺度(DCDQとMOQ-T)の日本語版の作成と信頼性の検討、モーションキャプチャーや筋電図等バイオメカニクスによる行動計測方法の検討、事象関連電位、NIRS、PETなど脳機能イメージング研究を行い、我が国における「不器用さ」、DCDの発達小児科学的検討方法をほぼ確立することができた。高機能広汎性発達障害、注意欠陥・多動性障害、学習障害など発達障害に「不器用さ」と表現される協調運動の稚拙さ:「発達性協調運動障害」を併せ持つ頻度は高いが、その医学的・脳科学的研究はほとんどなされていない。本研究は、多数の臨床例の詳細な検討、協調運動・ロコモーションのバイオメカニクス解析、機能的NIRSやMRIなど脳機能イメージングを結びつける事により、各障害相互の関連の解明、新しい疾患概念の提唱、乳幼児・就学前健診の科学的裏づけ、新しい療育プログラムの開発などにつなげるものである。今年度は、1)高機能広汎性発達障害72例で「不器用さ」について検討し、粗大運動発達の遅れを40%、微細運動発達の遅れを33%に認めた。2)発達障害143例で書字困難を68%に、微細運動の苦手さを49%に認めた。これらより高機能広汎性発達障害にも多様性があり、単純にアスペルガー障害の診断基準に「不器用さ」を加える説には疑問も残る。3)現在、我が国において、子どもの「不器用さ」「発達性協調運動障害」に関して、これらを客観的に評価する指標はほとんどないため、国際共同研究にてDevelopmental Coordination Disorder Questionnaire (DCDQ)、Motor Observation Questionnaire for Teachers (MOT-Q)の日本語版の作成を行った。4)高性能モーションキャプチャーと多項目運動解析ソフトのデータコンバートの検証とロコモーション・微細神経学的徴候の計測の基礎的検討を行い、測定方法を確立した。次年度はDCDQ, MOQ-Tを加えた子どものディメンショナルな評価とバイオメカニクス解析を組み合わせ、「発達性協調運動障害」の発達小児科学的検討を行う予定である。高機能広汎性発達障害、注意欠陥多動性障害、学習障害などの発達障害に「不器用さ」と表現される協調運動の稚拙さ:「発達性協調運動障害」を併せ持つ頻度は高いが、その医学的・脳科学的研究はほとんどなされていない。本研究は、多数の発達障害臨床例の詳細な検討、モーションキャプチャやワイヤレス筋電図、視線検出などのバイオメカニクス解析・行動計測、事象関連電位、機能的NIRSなどニューロイメージングにより、各障害相互の関連の解明、新しい疾患概念の提唱、乳幼児・就学前健診の科学的裏づけ、新しい療育プログラムの開発などにつなげるものである。今年度は、1)発達障害の「きょうだい」例について「不器用さ」に関する臨床的検討を行い、同じ遺伝・環境要因をもつ「きょうだい」においても、発達障害の表現型の多様性について明らかにした。2)現在、我が国において、子どもの「不器用さ」「発達性協調運動障害」に関して、これらを客観的に評価する指標はほとんどないため、カナダ・カルガリ大学やオランダ・グローニンゲン大学との共同研究にて、国際的ガイドラインに基づきDevelopmental Coordination Disorder Questionnaire(DCDQ)(保護者用)、Motor Observation Questionnaire for Teachers(MOQ-T)(教師用)の日本語版作成と異文化への適応について検討し、プリテストを行った。3)小児でも適応可能な小型のワイヤレス・多チャンネル筋電図計を開発し、基礎的検討を行った。4)事象関連電位(ERP)、視線検出器による乳幼児から児童での発達障害児を含めた計測手法の確立など基礎的検討を行った。次年度はこれらの成果・手法を組み合わせ、「発達性協調運動障害」の発達小児科学的検討を行う予定である。広汎性発達障害、注意欠陥多動性障害、学習障害などの発達障害にいわゆる「不器用さ」と表現される協調運動の稚拙さ:「発達性協調運動障害」を併せ持つ頻度は高いが、その医学的・脳科学的研究はほとんどなされていない。本研究は、多数の発達障害臨床例の詳細な検討、モーションキャプチャやワイヤレス筋電図などのバイオメカニクス解析・行動計測、事象関連電位、NIRSなどニューロイメージングにより、各障害相互の関連の解明、新しい疾患概念の提唱、乳幼児・就学前健診の科学的裏づけ、新しい療育プログラムの開発などにつなげることを目的とする。

今年度は、1)現在、我が国において、子どもの「不器用さ」「発達性協調運動障害」に関し、これらを客観的に評価する指標が存在しない。そこで、前年度までにカナダ・カルガリ大学、オランダ・グローニンゲン大学との共同研究にて、国際的ガイドラインに基づきDevelopmental Coordination Disorder Questionnaire(DCDQ)(保護者用)、Motor Observation Questionnaire for Teachers(MOQ-T)(教師用)の日本語版を作成、プリテストを行った。今年度は、これらを用いて大規模調査を行い、その心理測定特性を検討し、スクリーニングツールとしての有用性と日本の子ども達の協調運動の発達の特徴を見いだした。2)小児でも適応可能な小型のワイヤレス・多チャンネル筋電図計を開発し、引き続き基礎的検討を行った。3)事象関連電位(ERP)、脳機能イメージングによる計測手法の確立など基礎的検討を行った。これらの成果は国内外の学会や専門雑誌で発表を行った。これまでの研究により、我が国における「不器用さ」「発達性協調運動障害」の発達小児科学的検討方法をほぼ確立することができた。今後はこれらのツールや手法を用いて、子育て・保育・教育、医療・療育現場での「困り感」を「気づき」に繋げる試みや、スクリーニング、実際の発達障害の臨床例についての検討等を行う予定である。
骨微小環境による腫瘍の骨転移及び骨浸潤制御機構の解明

がんの骨転移・骨浸潤には、がん細胞の骨への親和性獲得や破骨細胞の活性化、および血管新生が強く影響する。当該研究では、がん細胞と骨微小環境との相互作用が、がん細胞の生存、骨破壊と骨浸潤、および腫瘍血管新生に及ぼす影響を検討した。破骨細胞分化因子RANKLは腫瘍組織特異的に発現誘導され、RANKL発現癌細胞はインテグリンの発現亢進を介して骨親和性を獲得すると同時に、破骨細胞の成熟分化を促進し、骨転移・骨浸潤が成立しやすい環境を積極的に形成していることが明らかとなった。また、腫瘍細胞がSrcファミリーキナーゼ活性依存的にVEGFを発現分泌し、腫瘍組織内に新生血管を積極的に導引していることが明らかとなった。癌の骨転移・骨浸潤には、癌細胞の骨微小環境への親和性獲得や両者の相互作用が強く影響する。これらのメカニズムを解明することは、骨転移の発生や進展を抑制し、より有効な新規骨転移抑制法を確立する上で極めて重要である。当該年度は、まず、癌細胞の骨微小環境への親和性獲得機構を明らかにするために、癌細胞と腫瘍間質との相互作用による「破骨細胞活性化機構」を検討した。この研究において、我々は、高い骨転移能・骨浸潤能を有する口腔癌、滑膜肉腫、線維肉腫細胞株では、骨肉腫細胞株と同様に「破骨細胞分化因子(RANKL)」を自ら発現していることを見出した。特筆すべきは、これらの癌細胞をヌードマウスの皮下に移植後形成された腫瘍組織において、in vitro培養条件下と比較してRANKLの発現量が有意に亢進したこと、さらにはこれらの癌の骨浸潤部位において破骨細胞の著明な活性化が認められたことである。この結果と一致して、人工的に作製したRANKL過剰発現癌細胞株では、破骨前駆細胞株Raw264.7への接着能が亢進しており、さらに癌細胞単独で成熟破骨細胞へと分化させる能力を有していた。上記の結果は、癌細胞を取り巻く腫瘍間質側にRANKL発現誘導因子が存在する可能性、さらには癌細胞とこれらの因子の相互作用により癌細胞が骨微小環境への親和性を獲得している可能性を示唆している。これらの予測に基づき、腫瘍組織及び骨に豊富に存在する増殖因子(TGF-β、EGF、VEGF、β-FGF)、炎症性サイトカイン(IL-6)、及び細胞外基質の刺激によるRANKL発現誘導の有無を検討したが、いずれもRANKLの発現を惹起することは不可能でありた。従って、生体内腫瘍組織においては、複数の因子による複雑なRANKL発現制御機構が存在する可能性が考えられる。来年度は、上記メカニズムの更なる解明、及び癌細胞と骨微小環境との相互作用による「腫瘍血管形成機序」の解析を行い、癌の骨転移抑制法を確立する上で最適な治療標的分子を同定する。当該年度は、癌細胞が骨組織への親和性を獲得する上でその重要性が注目されつつある「腫瘍血管新生」において、癌細胞-血管内皮細胞間の相互作用を検討した。臨床的に高い骨転移能・骨浸潤能を有するヒト滑膜肉腫細胞株をヌードマウスの皮下に移植後形成された腫瘍組織においては、豊富な腫瘍血管新生が認められたが、この形成はSrcファミリーキナーゼ(SFK)阻害剤の腹腔内投与によって有意に減少した(抗CD31抗体による免疫組織染色)。また、SFK阻害剤投与群の腫瘍組織では、コントロール群と比較して、腫瘍細胞由来のhVEGF mRNAの発現が著明に低下していることが明らかとなった(半定量的RT-PCR)。これらの結果と一致して、in vitro実験環境下において、ヒト滑膜肉腫細胞株から発現分泌されるVEGF量は、SFK阻害剤処理によって有意に低下し(定量的RT-PCR、ELISA)、その培養上清はヒト血管内皮細胞HUVECsの遊走能を著明に低下させることが明らかとなった。さらに、腫瘍間質構成成分であるマトリジェル上において、HUVECsと緑色蛍光蛋白質で標識したヒト滑膜肉腫細胞株を共培養し、タイムラプス蛍光顕微鏡下で血管形成過程を観察した所、滑膜肉腫細胞とHUVECsはダイナミックに相互作用し、両細胞が混在する独特の血管様構造を形成した。これらの結果は、滑膜肉腫細胞がSFK活性依存的にVEGFを発現分泌し、血管内皮細胞と相互作用しながら、腫瘍組織内に新生血管を積極的に導引していることを示す。

前年度の研究成果と併せて、滑膜肉腫の骨転移・骨浸潤を抑制するためには、腫瘍細胞からのRANKL発現抑制により破骨細胞の成熟を阻害することに加えて、腫瘍細胞のSFK活性及びVEGFの発現を阻害することにより腫瘍血管新生を抑制することが有用であると示唆された。
構成的数学における計算可能性と計算の複雑さに関する研究

構成的数学における計算可能性と計算の複雑さに関する研究を、平成15年度から平成18年度まで、4年間にわたり行った。その間いくつかの重要な成果・知見を得ることができた。そのうちもっとも重要な知見は、構成的数学における計算可能性と計算の複雑さの研究は、構成的逆数学という構成的数学と逆数学を融合した大きな枠組の中で、より良く捉えられるということである。さらに、構成的集合論、構成的数学における位相の捉え方など、構成的数学それ自身の進展により、それらにおける計算可能性や計算の複雑さ、あるいは逆数学の問題が浮かび上がってきた。本研究では、構成的数学の枠組を提案するとともに、Bouwer's fan theoremおよびweak Koenig lemmaに関して、Josef Berger博士の協力を得て研究を行い、またそれらの定理における計算可能性に関する研究を行った。構成的集合論における逆数学の問題に関しては、Peter Aczel教授、Laura Crosilla博士、Erik Palmgren教授、Peter Schuster准教授の協力を得て、研究を行った。構成的数学における位相に関しては、商位相の構成に関する研究をErik Palmgren教授と行い、近傍空間と分離空問に関する研究をRay Mines名誉教授、Peter Schuster准教授、Luminita Vita博士の協力を得て行い、さらに近傍空間と分離空間における分離公理に関する研究をRobin Havea博士、Luminita Vita博士の協力を得て行った。また、構成的実数論および中間値の定理における計算の複雑さの研究、およびBaireの定理の応用としてF-空間におけるBanachの逆写像定理の研究を行った。今後の研究課題は、構成的逆数学の研究を、計算可能性と計算の複雑さに焦点をあてながら、構成的集合論や位相の捉え方など構成的数学の進展に沿って、より広範囲に進めることである。平成15年6月から7月にかけてミュンヘン大学に滞在し、海外共同研究者のDouglas Bridges教授、Peter Schuster博士、Bridges教授の博士研究員Luminita Vita博士とともに距離空間のコンパクト性に関する定理の計算可能性、計算の複雑さおよび距離空間の一般化である分離空間、Baireの定理の計算の複雑さとそのの応用であるBanachの逆写像定理について共同研究を行い、コンパクト性に関する定理を様々な計算可能性を表現する非構成的原理で分類し、分離空間より弱い前分離空間の概念を確立し、F空間におけるBanachの逆写像定理の証明の基本的アイディアを得た。また、6月にはルーマニアのピテシュティで開催された第5回ルーマニア数学者会議において、中間値の定理とその計算の複雑さについて講演を行った。9月にはLuminita Vita博士を招へいし、F空間におけるBanach逆写像定理の研究を行うとともに、同博士に京都大学数理解析研究所において分離空間に関する講演を依頼した。12月にはBridges教授の紹介で南太平洋大学のRobin Havea博士と前分離空間に関して共同研究を行い、分離公理に関するいくつかの結果を得た。また、カンタベリー大学においてLuminita Vita博士とF空間におけるBanach逆写像定理および前分離空間における分離公理関して共同研究を行い、Banach逆写像定理の証明が終わり、論文を執筆しアメリカ数学会のProceedingsに投稿した。さらに、オークランド大学ではCristian Calude教授と、Bakhadyr Khoussainov助教授と中間値の定理の計算の複雑さに関する討論を行った。平成16年4月から5月にかけてナイメーヘン大学(オランダ)およびミュンヘン大学(ドイツ)に滞在した。ナイメーヘン大学では構成的数学における計算可能性と計算の複雑さに関する講演を行うとともに、Wim Veldman教授と構成的逆数学と計算可能性および計算の複雑さに関する討論をおこなった。ミュンヘン大学では海外共同研究者のPeter Schuster講師と準分離空間および分離空間と近傍空間、Baireの定理といくつかの非構成的原理との関係、距離空間の様々なコンパクト性と非構成的原理について共同研究を行い、準分離空間ではあるが分離空間ではない空間の例に関する結果を得た。

6月から7月にかけて南太平洋大学のRobin Havea博士を招へいし、準分離空間における分離公理に関する共同研究を行った。準分離空間におけるT_0、T_1、T_2、T_3分離公理に関するいくつかの結果を得た。8月にはミュンヘン大学およびウップサラ大学(スウェーデン)を訪問した。ミュンヘン大学では海外共同研究者のPeter Schuster講師と再び、準分離空間と近傍空間、Baireの定理といくつかの非構成的原理との関係について共同研究を行い、準分離空間のカテゴリーと近傍空間のカテゴリー間のAdjunctionに関するいくつかの結果、およびBaireの定理と弱連続性に関する原理との関係に関する結果を得た。ウップサラ大学では8月30日31日に開催されたSymposium on Constructive Mathematicsにおいて構成的逆数学におけるコンパクト性と非構成的原理に関する講演を行った。これらの研究成果は3編の論文として、それぞれ印刷中、投稿中、準備中である。3月にはカンタベリー大学(ニュージーランド)へ移ったJosef Berger博士を招へいし、構成的数学と計算可能性および計算可能性に関して意見交換を行うとともに、一様連続性定理とある種のfan theoremの同値性およびその証明に必要な弱い選択公理について議論を行った。平成19年2月9日より11日まで、広島大学の吉田清教授を訪問し、「構成的数学とその最近の話題」と題する講演を行うとともに、同教授と構成的数学に関して意見交換を行った。平成19年2月19日より3月1日まで、ミュンヘン大学(ドイツ)のHelmut Schwichtenberg教授を北陸先端科学技術大学院大学および京都大学に招へいし、構成的数学、構成的証明からプログラムを抽出する方法およびSchwichtenberg教授が開発したMinlogシステムについて意見交換を行い、構成的数学における計算可能性と計算の複雑さに関して議論を行った。また、「Computational content of proofs」という題目で講演をお願いするとともに、本研究課題の研究成果に関して総括的な評価をお願いした。平成19年2月27日より3月1日まで、Schwichtenberg教授とともに、京都大学の佐藤雅彦教授を訪問し、構成的数学および構成的プログラミングに関して意見交換を行うとともに、佐藤教授の提案した自然枠組およびそれに基づいて開発されたCALシステムに関して議論を行った。
ECMゲル内ヒト皮膚由来血管内皮細胞、線維芽細胞、角化細胞三種階層立体共培養

前年度は線維芽細胞における塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)の発現について検討を行った。本年度はFGFファミリーによって制御を受けていると考えられている表皮細胞のFGFレセプターについて検討した。正常皮膚のパラフィン切片を作成し、1型から4型の4種類のFGFレセプターに対するポリクロナールおよびモノクローナル抗体による免疫組織化学的染色を行った。1型レセプターは明らかな染色域を認めなかった。2型レセプターは基底層および有棘層に染色域を認めた。3型レセプターは主に基底層に強い染色域を認めた。4型レセプターは角質層直下のいわゆる顆粒層に強い染色域を認め、他の3種類のレセプターとは異なり細胞膜表面が強調された染色パターンを示した。正常皮膚の染色と同時に特殊化した表皮組織である爪組織についても同様の検討を行ったところ、1型レセプターは爪組織では特徴的な染色パターンを示しており爪組織の特殊性に寄与していると考えられた。4型レセプターでは爪甲直下の数層の爪母細胞において先ほどの染色パターンが見られたが、角化に関与しない爪床では全く染色されなかった。2型および3型レセプターは表皮とほぼ同様の染色パターンを示した。これらのことより、2型レセプターは基底層および有棘層の制御、3型レセプターは基底層の制御、4型レセプターは角化に深い関係があると推察された。各FGFレセプターの局在には明らかな差異が認められ、FGFファミリーが表皮の分化に関与している可能性が示唆された。皮膚モデルおよび創傷モデルの開発に先立ち,実際の組織内と培養条件下での細胞形質の相違について比較検討した.比較の対象は正常皮膚,肉芽組織,肥厚性瘢痕内の線維芽細胞およびそこから単離した培養線維芽細胞とし,主に塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)の発現を比較した。線維芽細胞を抗bFGFモノクローナル抗体で染色すると主として核が染色されるが,肉芽組織や肥厚性瘢痕に対するbFGFの免疫組織学的染色では正常皮膚に比べ線維芽細胞の核は強く染色された。これに対し各組織からの培養線維芽細胞では,いずれも同じように核の濃染を認めた。一方,ラジオイムノアッセイ法により各培養線維芽細胞のFGF含量を比較したところ,肉芽組織由来細胞で932ng/10^7cells,肥厚性瘢痕由来細胞で1183ng/10^7cellsであったのに対し,正常皮膚由来細胞では286ng/10^7cellsと有意にFGF量が少なかった。また,RT-PCR法による培養線維芽細胞のbFGFmRNA発現レベルの比較では,正常皮膚由来細胞は他の組織由来細胞に比べ低値であった。以上のことから正常皮膚の線維芽細胞は肉芽組織や肥厚性瘢痕の線維芽細胞に比べ,組織内と培養条件下のいずれにおいてもbFGFの発現が少ないと推測された。一方,正常皮膚の線維芽細胞は組織内から培養条件下におかれると核が強く染色されるようになることから.培養条件下に置かれることでbFGFの発現は増加するものと考えられた。現在これらの結果をさらに詳しく検討するためin situ hybrydizationによるbFGF mRNAの観察を計画している。
石灰化誘導モノマー配合多機能修復材料の開発

石灰化誘導性モノマー配合試作レジンセメントを、ヒト抜去歯象牙質の非脱灰歯面および脱灰歯面に接着させ、ミネラル溶液に短期間および長期間浸漬して、モノマーによる接着界面の再石灰化促進作用およびその様式について形態学的観察、X線回折による結晶学的分析により評価した。さらに、接着性評価により接着界面の長期耐久性について検討した。その結果、象牙質再石灰化誘導性モノマー5%および10%添加セメント、塩化カルシウム5%添加セメントが良好な再石灰化誘導活性及び良好な接着性能を示した。また、塩化カルシウムの35%HEMA処理は、カルシウムイオンの象牙質浸透性を高めることが明らかになった。齲蝕により脱灰された象牙質に対して強力な再石灰化誘導活性を有する機能性修復材料を開発するための一助となる基礎的知見を蓄積することが本研究課題の最終目標である。新規の再石灰化誘導性モノマーを開発し、その象牙質再石灰化誘導活性、接着性能をin vitro実験系で評価することにより、臨床的な実用化への可能性を検討することを目的とする。平成27年度には、再石灰化誘導性モノマー開発の一助となる知見を得るために、主要因子となり得るカルシウムに着目し、カルシウムイオン(塩化カルシウム)を既成レジンセメントに種々濃度で添加した際の石灰化誘導活性、象牙質接着性能等を分析した。その結果、5%,10%,30%添加試料で象牙質再石灰化誘導活性が認められた。また石灰化誘導時間は濃度依存的に短縮されることが分かった。象牙質接着性能に関しては、接着24時間、3か月、6か月後に30%添加試料で微小引張り強さが有意に低い値を示したが、5%および10%添加試料ではどの機関においてもコントロールと有意差は認められなかった。X線回折の結果から再石灰化物はアパタイトであることが明らかになった。硬化物のビッカース硬さ、最大曲げ強さともに、5%添加試料ではコントロールと有意差はないものの、10%および30%添加試料では有意に低い値を示した。これらの結果を総合すると、今回検討した添加濃度の中では、塩化カルシウム5%添加レジンセメントが、再石灰化誘導活性を有し、本来の接着性能および物性を抑制しないことから、優れた材料となり得ることが示唆された。再石灰化誘導性モノマー開発の一助となる知見を得るために、主要因子となり得るカルシウムに着目し、カルシウムイオン(塩化カルシウム)を既成レジンセメントに種々濃度で添加した際の石灰化誘導活性、象牙質接着性能等の分析を行った。平成27年度は新規モノマー開発までには至らなかったが、モノマー開発のための有用な多くのデータを蓄積することができた。このことから本研究課題はおおむね順調に進展している考える。本研究グループでは、齲蝕によって脱灰された象牙質コラーゲンに対して強力な再石灰化誘導活性を有する機能性修復材料を開発するための一助となる基礎的知見を蓄積することを最終目標としている。具体的には接着性モノマーを改良することにより新しい再石灰化誘導性接着性モノマーを開発し、本モノマーによる象牙質再石灰化誘導活性および接着性能をin vitro石灰化誘導実験系/接着実験系で解析・確認することにより、臨床に利用できる性能であるか否かを評価し、本モノマー配合修復材料の実用化への可能性を検討することを目的としている。平成28年度には、これまでに明らかにした塩化カルシウム5%添加MMA系レジンセメントの再石灰化誘導活性および高い象牙質接着性能・物性を強化するための方策として、塩化カルシウム細粒を35%HEMAで処理した後、象牙質に適用した場合に、SEM/EDXにて接着界面樹脂含侵層直下に高いカルシウムイオンの集積が観察された。このことから、親水性モノマーである35%HEMA処理は塩化カルシウム5%添加MMA系レジンセメントからのカルシウムイオンの象牙質浸透性を高めることによって、本セメントの象牙質再石灰化誘導活性を増強する可能性があることが示唆された。また、象牙質再石灰化をさらに促進する因子として炭酸ガスレーザー照射とフッ化物イオン適用の組み合わせが有効であることが明らかとなり、本レジンセメントで齲蝕歯を修復する際には、炭酸ガスレーザー照射・フッ化物イオン適用が利用することにより性能がさらに強化されることが示唆された。象牙質再石灰化誘導活性を有する接着性モノマー開発の一助となる知見を得るために、有望な因子であるカルシウムイオンに着目し、塩化カルシウム5%添加MMA系レジンセメントの活性を増強するための方策を模索し、親水性モノマー処理が有効であることを明らかにした。平成28年度は新規モノマー開発までには至らなかったが、モノマー開発のための有用なデータを得ることができた。このことから本研究課題はおおむね順調に進展していると考える。本研究の最終目標は、強力な象牙質再石灰化誘導能を有する機能性修復材料の開発の一助となる基礎的知見を蓄積して、新規材料規格化へ向けた準備を行うことであった。新規の再石灰化誘導性モノマーを開発し、齲蝕によって脱灰された象牙質に対する再石灰化誘導活性、モノマー含有材料の接着性能をin vitro実験系で評価することにより、臨床での実用化への可能性を検討することを目的とした。

本年度は、これまでに明らかにしてきた石灰化誘導性モノマーCMET添加レジンセメントおよびCaCl2 5%添加レジンセメントの再石灰化誘導活性および高い象牙質接着性能・物性を強化するための方策として、35%HEMA(親水性モノマー)処理やCO2レーザー照射とフッ化物イオン適用のコンビネーションのほかにどのような処理が効果的であるのかを見出すことを目的として、石灰化誘導性モノマーCMET添加レジンセメントによる象牙質再石灰化作用を確認するとともに、他因子による脱灰抑制効果(耐酸性向上効果)について検討した。In-air μPIXE/PIGE法によるフッ化物の取り込み実験およびTMR画像の観察により、既存のフッ化物含有ゲル状象牙質知覚過敏抑制材による処理によって脱灰象牙質深部までフッ化物の取り込みが認められ、脱灰抑制作用を有することが示された。このことから、石灰化誘導性レジンセメントの効果を増強するためにフッ化物イオンを適用する際には、その適用方法を考慮する必要があると考えられた。また、本研究で開発した材料・適用法の適切な組み合わせによって新規の齲蝕治療材料およびその方法開発の可能性が示唆された。石灰化誘導性モノマー配合試作レジンセメントを、ヒト抜去歯象牙質の非脱灰歯面および脱灰歯面に接着させ、ミネラル溶液に短期間および長期間浸漬して、モノマーによる接着界面の再石灰化促進作用およびその様式について形態学的観察、X線回折による結晶学的分析により評価した。さらに、接着性評価により接着界面の長期耐久性について検討した。その結果、象牙質再石灰化誘導性モノマー5%および10%添加セメント、塩化カルシウム5%添加セメントが良好な再石灰化誘導活性及び良好な接着性能を示した。また、塩化カルシウムの35%HEMA処理は、カルシウムイオンの象牙質浸透性を高めることが明らかになった。今後は、平成27年度に得られたデータを基に、象牙質再石灰化誘導活性を有すると推測される数種類のモノマーを設計・合成する。これらを用いてin vitro再石灰化実験系/象牙質接着実験系でそれらの特性について検討する予定である。平成29年度は、これまでに得られたデータを基に、象牙質再石灰化誘導活性を有するモノマーを設計・合成してin vitro象牙質再石灰化誘導実験・象牙質接着実験を行い、再石灰化誘導活性のみならず、接着性能・物性を兼ね備えた機能性モノマーの規格化を行う予定である。歯科保存学平成28年度には、塩化カルシウムの象牙質浸透性向上を目的としたin vitro実験およびその分析に予想以上に時間がかかり、当初計画した1日、2週、1ヶ月、3か月、6か月、1年、1年6か月および2年間試料浸漬後の確認実験が十分に進まなかった。このことから次年度使用額が生じた。ただし、塩化カルシウムの象牙質浸透性向上を目的としたin vitro実験では非常に有用なデータが得られ、結果的に本課題遂行にとって有利な知見となった。平成28年度に得られたin vitro実験系でのデータ(35%HEMA処理が塩化カルシウム5%配合MMA系レジンセメントからのカルシウムイオンの象牙質浸透性を高めることにより再石灰化誘導活性を増強する)を基に、本レジンセメントの象牙質接着性能に関する長期耐久性を検討する実験を追加して行い、平成29年度計画されている実験で得られるデータ等と総合して、新規う蝕治療材料としての多機能性接着性修復材料開発のための一助とする予定である。
イスラーム世界における法学派の伝播と定着-地域社会の法と宗教

スンナ派正統4法学派の一つであるハナフィー派が、東イスラーム世界で勢力を拡張し、またとくに中央アジアにおいて学説を展開させ、同地への適応を図った過程を、学祖アブー・ハニーファの美徳伝編纂と具体的な規定の変更を通じて示すことができた。すなわち、第1に、アブー・ハニーファを賞賛する伝承は、各時代において優勢だった価値観に対応して形成された。第2に、同派の基本書の編纂の態様を具体的に示すことができた。本年度は,資料を収集するとともに,研究課題に関わる論文2点を投稿した。資料収集に関しては,2006年7月31日より14日間にわたりカイロに滞在し,ここ2-3年に刊行されたものを中心として書籍を相当数購入したほか,主として国立図書館にて,初期イスラーム法学と法学派の学祖の偉業を扱った写本を調査した。その結果,相続法に関する8世紀の著作の写本と,スンナ派4大法学派の一つであるマーリク派の学祖マーリク・ブン・アナスの偉業に関する伝承集(12世紀に編纂)の写本を入手した。いずれも校訂・出版されていない資料である。論文に関しては,第1に,『イスラム世界』に掲載された「バスラのズファルー「イマーム」の誕生」においては,主としてクーファで活躍し,同地で学派を創始したアブー・ハニーファの学説が,イラクのもう一つの中心都市であるバスラにどのようにして伝播し,支配的な学説になっていったのか,その過程を,アブー・ハニーファの高弟ズファルに関してバスラで相伝された伝承を分析することを通して描き出した。第2に,『日本中東年報』に投稿した「アブー・ハニーファ讃を思想研究資料として利用するための基礎的考察」においては,アブー・ハニーファの偉業を讃える伝承がその真偽や成立年代を確定できないためにいままで思想研究資料としてあまり活用されてこなかった現状に鑑みて,統計的手法によりその大まかな成立年代を決定する方法を提唱した。同論文は現在審査中である。今年度は,雑誌論文1編およびそれに準ずる事典項目を一つ発表した。雑誌論文「アブー・ハニーファ讃を思想研究資料として考察するための基礎的考察」においては,正統法学派の一つハナフィー派の学祖アブー・ハニーファをめぐる伝承がどのような人物によって発信され,伝達されていったのかを,統計的な手法を用いて推測した。その結果として,同派が,敵対する伝承家の名前を借りてアブー・ハニーファを讃える伝承を創作・発信した割合をある程度正確に確定することができた。この作業は,法学派が学祖を神格化していく過程を追跡するための基礎的な作業であり,法学派の伝播と定着という現象を解明するための第一歩となるものである。イスラーム研究において国際的に権威の高いEncyclopaedia of Islamに寄稿した"Abu Hanifa"ではその成果を盛り込んで初期ハナフィー派学説の形成について新しい視点を提示することができた。他方,実定法研究に目を転ずると,2008年3月末から3月初めにかけてイスタンブルのスレイマニェ図書館において,9世紀から10世紀にかけて編纂され,後にはハナフィー派の最も基本的な実定法の著作となった『基本書』のほぼ最古の写本を調査・招来することができた。本書は,学祖の学説に,後世の法学者の学説が識別の困難な形で接ぎ木された体裁をとっているが,これを精査して,各学説の層を選りわける作業に着手した。この作業は,同派の学説の展開を追跡する準備的な考察としての意義を有する。今年度は、8世紀から10世紀にかけてのハナフィー派(スンナ派正統4法学派の一つ)のテキストの編纂過程を分析することに集中し、その成果を『法制史研究』に発表した。これまで、8世紀から9世紀初頭にかけて活動した同派の初期の法学者、とくに学祖と目される3人の法学者が同派において絶大な権威を有すること、そしてにもかかわらず10世紀までには同派の学説に重要な変化が起こっていたことは知られていたが、その間の学説変容の過程については未解明であった。20年度の研究は、その間の過程を解明することを主たる目的とした。その目的の達成のため、前年度までにエジプトとドルコに赴いて9世紀における編纂途上の法学テキストの写本の収集を終えていたが、20年度はそれらの写本の分析に多くの時間を割いた。その結果次のような知見を得ることができた。すなわち、9世紀の編纂初期段階のテキストにおいては、学祖の学説とそれ以降の学説が異なる文体でかつ分けて書かれていて、学祖とそれ以降の世代の学説ははっきりと識別することができる。ところが、9世紀一杯をかけて、文体は統一され、かつ後世の学説が学祖の学説と識別困難または不能な形で混合されていった。

このことは、ハナフィー派が、学祖の権威をそのまま保存しつつも、後世に展開した学説を体系の中に組み込もうと意識的に操作を行ったことを示している。本研究はこのように、従来の刊行本による研究では得ることのできなかった初期のイスラーム法学説の展開のメカニズムを解明した点で世界的にも意義深いものと考える。
超高速酸化膜除去手法の開発に向けた真空アーク陰極点の移動制御

本研究代表者が特許出願した陰極表面を下向きにする装置の製作,並びに,実験を行った。この実験は以前の実験結果からドロップレットが原因と考えられる母材表面の盛り上がりが真空アーク陰極点の移動の妨げになっているという知見が得られていることから,ドロップレットをなくすことにより,陰極点の移動現象を確かめるものであった。結果として,陰極表面を下向きにすることで,ドロップレットの再付着を防止することに成功し,陰極点の逆行運動の直進性が向上することが分かった。さらに,陰極点の移動制御手法の開発に向け,インバータの製作や実験を行った。本実験は,横磁界印加時の陰極点の移動方向は単一のため範囲が狭く,広範囲処理ができない。そこで,インバータを用いて,交番磁界を生成し,移動の範囲を広げることを試みた。結果として,交番磁界を印加することで,陰極点は単一方向だけでなく,往復することが可能になった。また,交番磁界の周波数を増加させることで,往復距離は短くなった。また,バンドパスフィルタを用いて,金属母材が蒸発し電離することで発生したイオンの移動を観測した。この実験では,陰極点の逆行運動の要因は,金属母材のイオンの先行が逆行運動の要因であると考え,金属母材のイオンを観測することによってイオンが逆行運動の要因となるかを確かめた。結果として,金属母材のイオンが逆行方向へ先行し,その後,陰極点が移動することが分かった。実験計画にはなかったが,電磁熱流体シミュレーションを用いて,2つの陰極点の移動がお互いに及ぼす電磁力と圧力勾配による力との相互作用の解明を試みた。結果として,他方の陰極点を考慮した場合,陰極点が反発して移動した。しかし,他方の陰極点からの磁束密度と同じ大きさの外部横磁界を印加した解析では,陰極点は移動しなかった。したがって,陰極点の移動には圧力勾配による力が寄与していることが分かった。陰極表面を下向きにする装置の製作と実験を行った。以前よりドロップレットが原因と考えられる母材表面の盛り上がりが真空アーク陰極点の移動の妨げになっているという知見があるため,この現象を確かめた。結果として,陰極表面を下向きにすることで,ドロップレットの再付着を防止することに成功し,陰極点の逆行運動の直進性が向上することができた。さらに,陰極点の移動制御手法の開発に向け,インバータの製作と実験を行った。結果として,交番磁界を印加することで,陰極点は単一方向だけでなく,往復するようことが可能になった。以上より,陰極表面を下向きにする装置,インバータの製作ができ,実験により真空アーク陰極点の逆行運動の直進性を向上させる手法や単一方向に移動する陰極点の移動を幅広く制御する手法の確立ができた。また,バンドパスフィルタを用いて金属母材のイオンの動きを観測した。以上より,金属母材のイオンを観測することにより,陰極点の移動要因の検討考察ができた。実験計画にはなかったが,電磁熱流体シミュレーションを用いて,複数陰極点の移動がお互いに及ぼす電磁力と圧力勾配による力との相互作用の解明を試みた。結果として,他方の陰極点を考慮した場合,陰極点が移動した。以上より,シミュレーションにより,来年度に行われるシミュレーションを用いた陰極点の現象解明と移動要因の分析や,移動制御に向けた準備ができた。以上より,(2)おおむね順調に進展している,とした。今後は,予定通り,令和元年度は,真空アーク陰極点による酸化膜除去を模擬した3次元電磁熱流体シミュレーションを用いて,横磁界印加時の母材や酸化膜からの蒸気を加味した陰極点のエネルギーバランス,蒸発過程,溶融過程を明らかにしていく。平成30年度の結果から,金属母材のイオンの先行と交番磁界を印加することで,陰極点の移動範囲が広くなったという結果が得られたことを踏まえて,陰極点の現象解明と移動要因の分析,移動モデルの検討,並びに,移動制御に向けた提案を行う。得られた知見は,国際学会や電気学会にて発表し,研究者との意見交換を行う。令和2年度は,予定通り超高速酸化膜除去に向けた真空アーク陰極点の移動制御手法の開発を完遂する。圧力,電極間距離,電流を最適なものとし,陰極点を制御する。最適な実験計画条件は令和元年度の成果を基にし,磁界制御装置を利用して,横磁界の強弱や時間,向きを高速に制御し,真空アーク陰極点を電磁力で制御していく。得られた知見は,国際学会や電気学会にて発表し,研究者との意見交換を行うと同時に,論文誌への投稿を行う。

結果として,陰極表面を下向きにすることで,ドロップレットの再付着を防止することに成功し,陰極点の逆行運動の直進性が向上することが分かった。さらに,陰極点の移動制御手法の開発に向け,インバータの製作や実験を行った。本実験は,横磁界印加時の陰極点の移動方向は単一のため範囲が狭く,広範囲処理ができない。そこで,インバータを用いて,交番磁界を生成し,移動の範囲を広げることを試みた。結果として,交番磁界を印加することで,陰極点は単一方向だけでなく,往復することが可能になった。また,交番磁界の周波数を増加させることで,往復距離は短くなった。また,バンドパスフィルタを用いて,金属母材が蒸発し電離することで発生したイオンの移動を観測した。この実験では,陰極点の逆行運動の要因は,金属母材のイオンの先行が逆行運動の要因であると考え,金属母材のイオンを観測することによってイオンが逆行運動の要因となるかを確かめた。結果として,金属母材のイオンが逆行方向へ先行し,その後,陰極点が移動することが分かった。実験計画にはなかったが,電磁熱流体シミュレーションを用いて,2つの陰極点の移動がお互いに及ぼす電磁力と圧力勾配による力との相互作用の解明を試みた。結果として,他方の陰極点を考慮した場合,陰極点が反発して移動した。しかし,他方の陰極点からの磁束密度と同じ大きさの外部横磁界を印加した解析では,陰極点は移動しなかった。したがって,陰極点の移動には圧力勾配による力が寄与していることが分かった。陰極表面を下向きにする装置の製作と実験を行った。以前よりドロップレットが原因と考えられる母材表面の盛り上がりが真空アーク陰極点の移動の妨げになっているという知見があるため,この現象を確かめた。結果として,陰極表面を下向きにすることで,ドロップレットの再付着を防止することに成功し,陰極点の逆行運動の直進性が向上することができた。さらに,陰極点の移動制御手法の開発に向け,インバータの製作と実験を行った。結果として,交番磁界を印加することで,陰極点は単一方向だけでなく,往復するようことが可能になった。以上より,陰極表面を下向きにする装置,インバータの製作ができ,実験により真空アーク陰極点の逆行運動の直進性を向上させる手法や単一方向に移動する陰極点の移動を幅広く制御する手法の確立ができた。また,バンドパスフィルタを用いて金属母材のイオンの動きを観測した。以上より,金属母材のイオンを観測することにより,陰極点の移動要因の検討考察ができた。実験計画にはなかったが,電磁熱流体シミュレーションを用いて,複数陰極点の移動がお互いに及ぼす電磁力と圧力勾配による力との相互作用の解明を試みた。結果として,他方の陰極点を考慮した場合,陰極点が移動した。以上より,シミュレーションにより,来年度に行われるシミュレーションを用いた陰極点の現象解明と移動要因の分析や,移動制御に向けた準備ができた。以上より,(2)おおむね順調に進展している,とした。
熱誘起相分離法と非溶媒誘起相分離法のハイブリッド化による新規な非対称膜の創製

熱誘起相分離法とdryプロセスのハイブリッド化による非対称性多孔膜の作製について、検討を行った。非対称性構造を得るために、まず高分子/溶媒の溶融溶液の一方からのみ溶媒を蒸発させ、溶液内に高分子濃度勾配を形成させた。その後、冷却を行い、相分離を誘起させ、多孔構造を形成させた。用いた高分子はアイソタクチックポリプロピレンであり、溶媒はジフェニルエーテルである。溶媒蒸発過程を導入しない場合は均一な対称膜が形成されたが、これは膜の両面での冷却速度がほぼ同様に制御されていることを示している。蒸発過程の導入により、顕著な非対称性構造が得られることが確認された。非対称構造に及ぼす蒸発時間や初期高分子濃度の影響を検討した。蒸発時間が増すほど膜上面の孔径が減少し、顕著な非対称構造が得られた。初期高分子濃度が30wt%の場合には、膜の上面にskin層が認められた。また、冷却速度や冷却温度という冷却条件の影響を検討した。冷却温度が減少するほど冷却速度が増加するため、膜底面での孔径は減少した。一方、冷却温度が高く、膜溶液の上面がbinodal線の外側にある条件下では膜の上面にskin層が形成された。このような高分子濃度勾配に加え、膜両面での冷却速度差を形成させた場合には、膜の上面にskin層を持つ明確な非対称性構造が得られた。溶媒の蒸発過程は、物質移動式と熱移動式を解くことにより解析された。膜重量や膜厚の変化について計算結果と実験データとの一致は良好であった。膜中の高分子濃度分布の計算値を基に、得られた非対称性構造を詳細に議論した。1.熱誘起相分離プロセスによる非対称膜の作製熱誘起相分離プロセスにおいて,温度クエンチの前に溶媒の蒸発過程を導入することにより,膜溶媒中に高分子濃度勾配を形成させ,明確な非対称構造を得ることができた.用いた高分子はアイソタクチックポリプロピレンであり,溶媒はジフェニルエーテルである.溶媒蒸発過程を導入しない場合は均一な対称膜が形成されたが,これは膜の両面での冷却速度がほぼ同様に制御されていることを示している.蒸発時間が増すとともに膜上面での孔径が減少し,顕著な非対称構造が得られた.また,このような高分子濃度勾配に加え膜両面での冷却速度差を負荷した場合には,膜の上面においてスキン層が形成された.蒸発過程における物質移動と熱移動の式を連立して解くことにより,膜内での高分子濃度勾配をシミュレートすることができた.このような解析を基に,得られた非対称性構造を詳細に論議した.2.非溶媒取り込み相分離法による非対称膜の作製ポリフッ化ビニリデンのN,N-ジメチルホルムアミド(溶媒)溶液をガラス板上にキャストし,膜の表面からの空気中の水蒸気(非溶媒)の取り込みと溶媒の蒸発を同時に行うことにより相分離を誘起し,種々の構造の非対称膜を得ることができた.例えば,湿度が低い場合は均質膜が,湿度が高い場合は表面が多孔構造の膜が形成された.このような膜構造と空気中の湿度,キャスト液高分子濃度,キャスト膜厚の関係は,三成分系の相図と膜内の物質移動を考慮したモデル式の解から得られる膜中の組成変化の経路を基に良好に説明できた.また,この方法で作製した膜構造は,浸漬法によるものと全く異なるものであった.高分子/溶媒の溶融溶液の一方からのみ溶媒を蒸発させ、溶液内に高分子濃度勾配を形成させた後、相分離を誘起させることで非対称性多孔膜が作製できることは、昨年度の検討により明らかとなっている。今年度は冷却速度や冷却温度という冷却条件の影響を検討した。