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ウイロイドの宿主適応変異に関する実証的研究

キュウリではgc区を接種した10本中6本で、gcp区を接種した10本中7本で感染が認められ、各感染個体中のHSVd変異体の塩基配列を解析した結果、野生型のHSVd-g型が8例、HSVd-gとHSVd-cit間のキメラ型が5例得られたが、野生型のHSVd-cit型とHSVd-pl型、及びHSVd-pl配列を含むキメラ型は全く得られなかった。他の接種植物についてはさらに現在解析中である。自然界に存在するあらゆる病原体には宿主特異性が存在する。ウイロイドはRNA病原体であり、400個に満たない塩基配列或いは分子構造中に、ある特定の生物種を宿主とするか否かの情報が存在すると考えられ、RNA分子のどこが宿主決定因子になるかを解析するためのモデル実験系として適した材料である。ホップ矮化ウイロイド(HSVd)は自然界の様々な宿主に感染しており、各々特徴ある変異を持つ変異体が分離される。ウイロイドの変異と宿主適応の関わりを明らかにするため、自然界に存在する変異を様々に組合わせた変異体集団を作成し、各宿主植物中でどのように選抜され適応して行くかを実験的に解析した。昨年度、自然界に存在するHSVdのブドウ、カンキツ、スモモ(モモ)変異株の感染性cDNAからランダムDNAシャッフリングにより各々に特徴的な変異をランダムに組合わせた変異体集団を作成した。これをHSVdの自然宿主であるキュウリ、ブドウ、モモ、カンキツ、ホップ、及び非宿主であるシロイヌナズナに接種した。接種後定期的に茎葉を採集して核酸抽出し、接種個体毎に感染を確認し、感染個体中で増殖してきた子孫ウイロイドの塩基配列を解析した。その結果、今年度は多数の接種個体で感染が確認され、キュウリが最も高い感受性を示しブドウ変異体と同じもの或いはブドウ/カンキツ-キメラ変異体が選抜され増殖していた。また、ブドウではブドウ変異体と同じもののみが、モモではブドウ変異体と同じもの或いはブドウ/カンキツ/スモモ(モモ)-キメラ変異体が選抜され増殖していた。即ち、一般にブドウ変異体或いは自然感染変異体に見られる変異が優占的に選抜され増殖する傾向が認められた。ホップ、カンキツ、及びシロイヌナズナについては一部で感染が確認され、現在子孫ウイロイドの塩基配列を解析中である。これらの結果の一部は、平成13年度日本植物病理学会東北部会(秋田市)と平成13年度日本分子生物学会(横浜市)で発表した。また、2002年8月開催の国際ウイルス学会(フランス、パリ)で発表の予定である。ウイロイドはRNA病原体であり、400個に満たない塩基配列或いは分子構造中に、ある特定の生物種を宿主とするか否かの情報が存在すると考えられ、RNA分子のどこが宿主決定因子になるかを解析するための格好の材料である。ホップ矮化ウイロイド(HSVd)は自然界のさまざまな宿主に感染しており、各々特徴ある変異を持つ変異体が分離される。ウイロイドの変異と宿主適応の関わりを明らかにするため、まず(1)自然界に存在する変異を様々に組み合わせた変異体集団を作製し、各宿主植物中でどの様に選抜され適応してゆくかを実験的に解析した。また(2)各自然変異株を共通の宿主であるホップに感染させ10年間継代培養し、各自然変異株がホップにどのように適応したかを解析した。(1)の実験では自然界に存在するHSVdのブドウ、カンキツ、スモモ変異体の感染性cDNAからランダムDNAシャッフリング法で各々に特徴的な変異をランダムに組み合わせた変異体集団を作製した。
等質ベクトル束上の不変微分作用素

Gを、中心が有限な半単純リー群とし、G=KANをGの岩沢分解とする。そして、P=MANをGの極小放物群とする。極大コンパクト部分群Kの既約表現γを一つ任意に選び固定する。γに随伴する、G/K上の等質ベクトル束をE_γで表し、E_γ上の不変微分作用素のつくる環をD_γと書く。今γをMに制限して得られるMの表現をγ_Mとし、σをγ_Mに現れるMの既約表現とする。Aのリー環の複素化aの上の一次形式λを任意にとると、組(γ,σ,λ)に対して、環D_γの有限次元表現X_<γ,σ,λ>が構成される。ベクトル束E_γ上の関数(切断)で、各導関数が高々指数的な増大度を持つようなもので、環D_γの作用により、表現X=X_<γ,σ,λ>に従って変換する関数を考え、それらの全体をε^∞(E_γ,X)と表す。次に、γの表現空間Vの元で、σに従って変換するベクトルのなすベクトル空間をV_<(σ)>とし、V_<(σ)>上のMの表現と、λから作られるPの表現に随伴するG/P上のベクトル束をF_<(σ),λ>とする。F_<(σ),λ>の無限回微分可能な関数(切断)の全体をC^∞(F_<(σ),λ>)とすると、ポアソン変換(積分)と呼ばれる, C^∞(F_<(σ),λ>)からε^∞(E_γ,X)への写像P_<γ,σ,λ>が得られる。ここで仮定「γ_Mに現れるすべてのMの表現σに対して、対応するX_<γ,σ,λ>がD_γの表現として既約で互いに同値でない」を置く。このとき、ほとんどすべてのλに対して、写像P_<γ,σ,λ>は全単射であることがわかった。この結論は、全ての固有関数を考えていないという点で不十分であるが、函数空間を、Gの展開環の中心を使わず、K,M,Aにかかわる量γ,σ,λで記述している点に意味があると思われる。リーマン対称空間上のある種の等質ベクトル束における、不変微分作用素環の性質を調べることと、その環に関する同時固有切断を境界上の`閏数'の積分として表すことが本研究の主目的である.また、強く関係のあることとして、ラプラシアンの`分解'を調べることも一つの目的である.等質ベクトル束がトリビアルのときは、不変微分作用素環が可換となり、ワイル群対称性が成立し、環の規約表現などもよくわかっている.しかしノントリビアルの時は非可換であるので、ワイル群対称性にあたるものを調べたが、一般的な意味では、intertwinig operatorによる、弱い形の対称性以上の性質はまだ見つかっていない.しかしながら、この環の代数的な構造をきちんとしらべることは大変重要なので、引き続き研究を続ける予定である.

一方、同時固有切断を、境界上の`関数'のポアソン積分として表示することについて、Yangの得ている結果は、環の中心を使って記述されているが、境界上の主系列に対応する等質ベクトル束のある種の切断に制限することにより、この不変微分作用素環を使って群論的幾何学的に書きなおすことができる可能性が生じた.この書き直しにより、環の代数的な構造のうち、主目的である、同時固有切断の積分表示に必要な性質がわかってくると思われる.ラプラシアンの分解については、残念ながら全く手がつかなかった.しかしながら、リー群の表現の構成に密接な関係があるので、次年度も引き続いて研究を進める予定である.本年度は,昨年にひきつづいて,リーマン対称空間上のある種のベクトル束における,不変微分作用素環の性質を調べることと,その環の具体的例における計算の実行,および,不変微分作用疎環に関する同時固有切断のある部分集合に関して,境界上の関数のポアソン積分として表現できることを不変作用素環の言葉で書き表すことについて研究を続けた.この最後の項目は,不変微分作用素に関するすべての固有切断にたいして積分表示を得るるためには重要なステップである.そして,固有切断のうち,ある種の増大度を持つものについては,すでに(不変微分作用素環の言葉を使わない形では)積分表示が可能であることが示されており,それらについては,極大コンパクト部分群の表現と,極大コンパクト部分群のある部分群への表現の分解と,不変微分作用素環の言葉を使って記述できることがわかった.これにより,一般の固有切断に対して,展開環の中心に関する言葉を使わずに積分表示をする可能性が生じた.一方,不変微分作用素環の一般的な性質の研究は,各種の困難のため,進んでいない.具体的な群における上記の環についての何かしらの結果を得るべく計算しているが,意味のある結果を得るまでにいたっていない.さらに,不変微分作用素環の(可換な場合はワイル群対称性にあたる)不変性は,手がつけられなかった.しかし大変重要な問題であり,今後も引き続いて研究する.
自己調整理論を用いた外来における気管支喘息をもつ学童への療養行動教育の効果

平成20年3月6月にかけて再度協力者を募り,本研究で作成したプログラムを使用して平成19年度と同様のライフスキル教育を実施した。今回の協力者は3名(うち介入群1名)で合計6名となった。教育後24週間に1度小児科医院受診時に自己管理調査表と面接ガイドラインを用いた個別面接と目標を持って自己管理を行えるような介入を行った。同時に平成19年度協力者にも面接および介入を継続した。小型ピークフローメーターの値,内服・吸入の状況を子どもが記入した喘息日記から読みとり,介入群(3名:4年生1名,5年生1名,6年生1名)には子どもと一緒に自己管理状況の見つめ直しを行った。介入を行わない群(3名:4年生女児1名,5年生1名,6年生1名)には,自己管理状況の把握のみを行った。両群共に3か月に1回自己効力感を測定した。録音内容と日記に記載された自己管理状況とを合わせて介入の効果などを分析した。介入群の1名は,6年生になってから薬の内服やピークフロー測定の忘れが減少し発作も減少した。特に中学受験以降は非常に良く継続ができていた。しかし,5年生になった1名は反対に継続が困難になり,子どもの自己調整を促進する働きかけも効果がなく,面接内容から部活動など学校生活の影響の大きさが示唆された。1週間ごとの自己評価は,その週の薬やピークフロー測定の忘れの程度と連動していた。しかし,介入の有無に関わらず子どもたちの自己効力感に経時的な変化はなかった。自己管理継続の介入をした場合でも家に帰ると忘れてしまうことが多く,具体策の実現に向けた工夫をする必要性が示唆された。本研究では,協力者数の関係で介入効果を明らかにすることは困難であったが,定期的な面接を嫌がらず積極的に話しをする姿から,継続的に子どもと関わることの重要性を感じた。中学生になると生活は大きく変わることが予測されるため,面接を継続する必要性がある。今回のテーマで用いている療養行動の定義に関して、療養行動という用語を使用した文献検討から、学童期の子どもが行う療養行動とは何かを明らかにした。その結果、今回目的とする学童期の子どもの療養行動は、自己管理と同等とみなすことが可能であった。また、自己調整理論を用いたフォローアップに関して、事前に基本的なライフスキルの教育を行う必要性が示唆され、研究者のライフスキル教育スキルを高めた後、半日ずつ2日間で実施する気管支喘息をもつ学童後期のライフスキル教育プログラムを作成した。作成にあたっては、小児看護の専門家3名と教育学の専門家および統計処理に関する専門家らに教育の方法とその効果の評価に関するアドバイスを受けながら行っていった。作成したプログラムは、プレテストを実施して教育内容の妥当性を高める必要性があり、プレテストを実施できる施設と日程調整と研究協力者の募集に関する調整を行っている段階である。ライフスキル教育後の自己調整理論を用いたフォローアップに関しては、面接者に対する詳細な面接ガイドラインを作成し、一貫した関わりが可能になるようにした。効果の判定には、子ども自身の療養行動実施状況や、ライフスキルの使用状況、内服やピークフローの実施状況、および子ども自身が記入する一般性自己効力感尺度を取り入れた。さらに、効果の客観姓を高めるために研究者以外の第三者が評価したものが必要と考え、医師のVASを用いた評価を取り入れることにした。現在、本調査でデータ収集を行う施設の選定が終了し、施設の医師および看護師との詳細な調整に入っている。研究にあたっては、研究計画書を倫理審査委員会に提出し、委員会から出された倫理的配慮の追加修正に基づき、計画書を修正した。平成19年6月に,小児アレルギー専門医のいる小児科医院の協力を得て,協力者を募り,平成18年度の本研究で作成したプログラムを使用してライフスキル教育を実施し,その後,24週間に1度小児科医院受診時に自己管理調査表と面接ガイドラインを用いた個別面接と目標を持って自己管理を行えるような介入を行った。子どもには,小型ピークフローメーターの値,内服・吸入の状況を子どもが記入した喘息日記から読みとり,介入群(2名)には子どもと一緒に自己管理状況の見つめ直しを行った。介入を行わない群(2名)には,自己管理状況の把握と通常の面接のみを行った。両群共3か月に1回自己効力感尺度の質問紙にも回答してもらった。倫理的配慮にもとづいて研究協力の説明をした結果,親と子どもから同意が得られたのは4組で,小学4年生が3名,5年生は1名であった。子どもは全て男児であった。面接結果は全て録音し,逐語録に起こして,喘息日記から読みとった自己管理状況と合わせて分析を行った。面接のみを行う群の1名は2回目の面接後受診しなくなり,脱落した。その子どもは,自己管理状況の継続が難しく思い出したようにピークフローを吹いたり日記をつけたりする程度であった。しかし,残りの1名は母親の介入割合が大きく,介入に依存する形で継続出来ていた。介入群の2名の内1名は,目標を決めて母親の助けも借りながら自己管理行動を自分から行おうとしていた。もう1名は,介入初期に発作による入院を経験したにも関わらず,意欲を持って目標を決めるまでは行うことができるが,目標の実現が難しく薬の内服以外の自己管理行動の継続は困難であった。自己効力感は質問紙上大きな変化はみられなかったが,自己管理目標を達成していた場合は態度や言葉で表現していた。3名は現在もフォローアップ中である。

協力者増やす必要があり,平成20年度にも再度行う予定である。平成20年3月6月にかけて再度協力者を募り,本研究で作成したプログラムを使用して平成19年度と同様のライフスキル教育を実施した。今回の協力者は3名(うち介入群1名)で合計6名となった。教育後24週間に1度小児科医院受診時に自己管理調査表と面接ガイドラインを用いた個別面接と目標を持って自己管理を行えるような介入を行った。同時に平成19年度協力者にも面接および介入を継続した。小型ピークフローメーターの値,内服・吸入の状況を子どもが記入した喘息日記から読みとり,介入群(3名:4年生1名,5年生1名,6年生1名)には子どもと一緒に自己管理状況の見つめ直しを行った。介入を行わない群(3名:4年生女児1名,5年生1名,6年生1名)には,自己管理状況の把握のみを行った。両群共に3か月に1回自己効力感を測定した。録音内容と日記に記載された自己管理状況とを合わせて介入の効果などを分析した。介入群の1名は,6年生になってから薬の内服やピークフロー測定の忘れが減少し発作も減少した。特に中学受験以降は非常に良く継続ができていた。しかし,5年生になった1名は反対に継続が困難になり,子どもの自己調整を促進する働きかけも効果がなく,面接内容から部活動など学校生活の影響の大きさが示唆された。1週間ごとの自己評価は,その週の薬やピークフロー測定の忘れの程度と連動していた。しかし,介入の有無に関わらず子どもたちの自己効力感に経時的な変化はなかった。自己管理継続の介入をした場合でも家に帰ると忘れてしまうことが多く,具体策の実現に向けた工夫をする必要性が示唆された。本研究では,協力者数の関係で介入効果を明らかにすることは困難であったが,定期的な面接を嫌がらず積極的に話しをする姿から,継続的に子どもと関わることの重要性を感じた。中学生になると生活は大きく変わることが予測されるため,面接を継続する必要性がある。
ボーダレスな理科・防災教育のための体感し学ぶ教育実践研究～地震動編～

本課題は,防災教育を主眼に教材・教育手段の開発検討と園・学校との連携による教育実践活動を行い,「理科・防災教育の充実」と「地域の安全・安心」を目指したものである.そのための研究として,「地震動記録を音楽にすること」と「地震の揺れを体感するための教具の製作と活用」についての検討を行い,防災教育を通じた一連の内容研究および実践事例から,今後の地震防災教育の充実化に道筋をつけることができた.本課題は,防災教育を主眼に教材・教育手段の開発検討と園・学校との連携による教育実践活動を行い,「理科・防災教育の充実」と「地域の安全・安心」を目指したものである.そのための研究として,「地震動記録を音楽にすること」と「地震の揺れを体感するための教具の製作と活用」についての検討を行い,防災教育を通じた一連の内容研究および実践事例から,今後の地震防災教育の充実化に道筋をつけることができた.本課題は,低年齢の子どもたちを主対象とした「理科・防災教育の充実」および「地域の安全・安心」への一助となるために,災害をもたらす自然現象の一つ「地震動(地震の揺れ)」についての効果的で印象に残る教材・教育手段の開発検討を行うことと,保幼小などの園・学校との連携による教育実践活動を行うことが目的であり,一連の活動を通じて,科学教育の拡充と地域社会への貢献を最終目標としている.特に,地震防災については,理科だけではない様々な分野・事象が関係するため,園児・児童を対象に体験・体感をもつて学ぶための実験的研究になることを目指している.この研究課題では,実際に得られた地震動記録を人間の感覚で感じることができる様々なものに置き換えることを試み,「地震」に関する教材としての幅を広げること(教材教具の開発)と,年少の子どもたちを対象にした地震・防災教育の導入・展開方法を模索すること(方法・内容の検討)を行っており,現在も継続中である.その中でも当初から計画していた「地震動記録をメロディに変換させる試み」と「地震の揺れをマンパワーで再現するための簡便な教具の製作とその活用方法の模索」については,試作段階から改良の段階に達しており,その一部を公表や実践の場で用いることを試みている.後者の実践例としては,小学校での避難訓練における補助教具として試用した点が挙げられ,そこから今後の改善点なども見出すことができている.特に,避難訓練の教育的効果を高めるために,「導入」の重要性が認識することができ,今後の新たな検討事項にもなっている.また,一方,「生きた教材」として活用する地震動データ収集のために,子どもたちの生活圏で得られた地震動記録を整理することも行っている.次年度は,さらに教具開発に努めるとともに,実践事例を増やし,効果検証を行うとともに,研究成果として公表することに重点を置く予定である.本課題は,低年齢の子どもたちへの「理科・防災教育の充実」と「地域の安全・安心」の一助となるために,「地震の揺れ」についての効果的で印象に残る教材・教育手段の開発検討を行うことと,保幼小などの園・学校との連携による教育実践活動を行うことが目的であり,一連の活動を通じて,科学教育の拡充と地域社会への貢献と園児・児童を対象に体験・体感をもって学ぶための実験的研究になることを目指したものである.今年度も昨年度に引き続き,厳密さよりも楽しさや分かりやすさを求めた「実際に得られた地震動記録をメロディや色で表現する試み」を行い,地震の揺れの特徴(振幅の程度や周期特性)を耳と目で掴めるような方法の模索を行い,昨年度よりも拡張したものを作り上げた.これらは,理科と音楽・図工などの教科の枠を超える内容と話題になると考えられる.また,「地震の揺れをマンパワーで再現するための簡便な教具の製作とその活用方法の模索」については,現実性と安全性の向上を施し,実践の場で用いることを試みた.この実践例としては,保育園での避難訓練での活用が挙げられ,園児向けの地震防災教具および実践手法の開拓にも繋がったと考えられる.なお,この訓練実践には,15歳児の参加があり,導入展開において,楽しさ(遊び)の要素を盛り込んだため,怖がったり泣いたりする園児は一人もおらず,自ら進んで参加する子どもたちの姿が見られた.1歳児までもが参加している点は,過去の例を見ても最小年齢の参加者といえ,特筆すべき点であろう.こうした防災教育を通じた分野・科目の境界を越えた内容の実践例を踏まえ,改善点の抽出をし,教育的効果を高めるための効果検証を行い,教具開発および手法模索と実践のサイクルを繰り返し,さらなる防災教育の拡充を行っていく.一連の内容については,研究成果として順次公表し,改善化の糧とするとともに次の研究へ繋げていきたい.
reg過剰発現マウス,reg欠損マウスの解析によるreg遺伝子の機能の解明

regは、再生増殖を誘導したラットの膵ランゲルハンス島由来のcDNAライブラリーから分離された遺伝子で、再生時の膵ランゲルハンス島β細胞で強く発現する。本研究の目的は、reg蛋白の機能を解明するため、膵ランゲルハンス島β細胞でreg蛋白を過剰発現するトランスジェニックマウスとreg遺伝子を欠損させた遺伝子標的マウスを作成することである。平成7年度の研究は、以下のとおりに進行した。1)インスリンプロモーターとregの融合遺伝子を導入したトランスジェニックマウスを作製した。2)トランスジェニックマウスより膵ランゲルハンス島を分離し、ノーザン法、ウエスタン法、免疫組織学的方法によりreg蛋白が常に膵β細胞で発現されていることを確認した。3)このreg蛋白過剰発現マウスの膵β細胞の形態、大きさは、正常マウスと差は認められなかったが、膵ランゲルハンス島を分離しin vitroで膵β細胞の増殖能を検討したところ、reg蛋白過剰発現マウスの膵ランゲルハンス島は正常マウスと比較して1.53倍のDNA合成が見られ、reg蛋白を過剰発現しているβ細胞は増殖能が上昇していることが示された。4)染色体上の遺伝子が変異reg遺伝子と相同組替えにより入れ換わったES細胞株ES1.4由来の変異細胞株をマウス胞胚に注入して代理母に移入し、キメラ個体を得た。5)4)で得られたキメラマウスの交配を行なったが、ES1.4由来の変異細胞株により作製したマウスは変異遺伝子のジャームライントランスミッションを起こさず、reg遺伝子欠損マウスは得られなかった。6)新しいES細胞株TT2に遺伝子標的ベクターを導入して染色体上の遺伝子が相同組換えにより入れ換わった変異細胞株を選択し、新たにreg遺伝子欠損マウスの作製を行っている。
固溶体セラミックスをマトリックスとするナノ複合材料の作製と特性評価

初年度(平成12年度)は,マトリックスである固溶体セラミックスの緻密な試料をピストン・シリンダー型の高圧装置を用いて作製し,その微細構造と機械的特性を評価した.ゾル-ゲル法によりZrO_2/Al_2O_3=75/25モル%組成の微粒子の固溶体粉体を合成し,900°1100°Cの温度範囲で1h-1GPaの条件で焼結を行った.クラックのない緻密な固溶体セラミックス(嵩密度5.34Mg/m^3,相対密度99.1%,平均粒径200nm)は950°Cで作製した試料のみであり,その機械的特性は三点曲げ強度680MPa,破壊靱性値15.2MPa・m^<1/2>であった.次年度は,(i)固溶体セラミックスのマトリックス内に分散させるナノ粒子自身の特性評価を目的として,金属間化合物であるMoSi_2の上記高圧プレスによる高密度焼結体の作製とその特性評価,および(ii)高温高圧下で作製した固溶体セラミックスの特性を把握するため,即ち,高温高圧焼結に附随する問題点を抽出するため,単一相セラミックスのなかでは難焼結性の酸化クロム(Cr_2O_3)の高温高圧焼結体の作製と特性評価を行った.初年度(平成12年度)は,マトリックスである固溶体セラミックスの緻密な試料をピストン・シリンダー型の高圧装置を用いて作製し,その微細構造と機械的特性を評価した.ゾル-ゲル法によりZrO_2/Al_2O_3=75/25モル%組成の微粒子の固溶体粉体を合成し,900°1100°Cの温度範囲で1h-1GPaの条件で焼結を行った.クラックのない緻密な固溶体セラミックス(嵩密度5.34Mg/m^3,相対密度99.1%,平均粒径200nm)は950°Cで作製した試料のみであり,その機械的特性は三点曲げ強度680MPa,破壊靱性値15.2MPa・m^<1/2>であった.次年度は,(i)固溶体セラミックスのマトリックス内に分散させるナノ粒子自身の特性評価を目的として,金属間化合物であるMoSi_2の上記高圧プレスによる高密度焼結体の作製とその特性評価,および(ii)高温高圧下で作製した固溶体セラミックスの特性を把握するため,即ち,高温高圧焼結に附随する問題点を抽出するため,単一相セラミックスのなかでは難焼結性の酸化クロム(Cr_2O_3)の高温高圧焼結体の作製と特性評価を行った.初年度の本年度は,マトリックスである固溶体セラミックスの緻密な試料を超高圧高温発生装置(超高圧プレス)を用いて作製し,その微細構造と機械的特性を評価した.本超高圧プレスは一軸加圧のピストン・シリンダー型の高圧装置ではあるが,準静水圧的に1GPaの圧力を最高1500°Cの温度まで保持することができる.ジルコニウムとアルミニウムのアルコキシドを用いてゾルーゲル法によりZrO_2/Al_2O_3=75/25モル%の微粒子の固溶体粉体を合成し,800°C-1h仮焼し,ついで冷間静水圧プレスにて成形後,新しく開発した高圧セルを用いて900°1100°Cまで50°C毎に1h-1GPaの条件で緻密化させた.1000°C以上の高温高圧焼結では,得られたセラミックスはX線回折の結果,ジルコニア単一相であったが,正方晶ジルコニア固溶体(t-ZrO_2(ss))の体積比率は30%以下となり多数のクラックが発生した.しかし,950°Cで焼結した試料では,t-ZrO_2(ss)と単斜晶ジルコニア相(m-ZrO_2)の体積比率は80/20%となり,クラックのない緻密(嵩密度5.34Mg/m^3,相対密度99.1%)な固溶体セラミックスが得られた.このセラミックスの三点曲げ強度は680MPa,破壊靭性値は15.2MPa・m^<1/2>を示し,その組織は平均粒径200nmの微細な結晶粒子から構成されることがわかった.本年度は,(i)固溶体セラミックスのマトリックス内に分散させるナノ粒子自身の特性評価を目的として,金属間化合物であるニケイ化モリブデン(MoSi_2)の超高圧高温発生装置(超高圧プレス)による高密度焼結体の作製とその特性評価,および(ii)高圧高温下で作製した固溶体セラミックスの特性を把握するため,即ち,超高圧高温焼結に附随する問題点を抽出するため,単一相セラミックスのなかで難焼結性の酸化クロム(Cr_2O_3)の高圧高温焼結体の作製と特性評価を行った.(i)のMoSi_2(粒径2μm)は金属MoとSiの1/2モル比の混合圧粉体(成形体)をアルゴン(Ar)ガス中で自己燃焼させることによって合成し,さらに,新しい高圧用セル(セル(I))を開発して,1GPaの圧力下900°1200°Cの温度領域で30min熱処理し,相対密度99.8%(MoSi_2としては97%)の緻密でクラックフリーの焼結体を作製することに成功した.その機械的特性は三点曲げ強度σ_bは610 MPa,硬度H_v12.0 GPa,破壊靱性値K_<IC>は5.0 MPa・m^<1/2>であった、(ii

)についてはヒドラジン法によりCr_2O_3の微粒子(0.1μm)粉体を合成し,これを高圧高温下で熱処理(1100°C/30min/1GPa)することにより,高密度セラミックス(密度>99.9%)を作製した.その際,Cr_2O_3粉体は微粒子であるため成形密度が低く,焼結する際,試料の収縮が大きくクラックが発生しやすかったので,微粒子粉体焼結用の新たな高圧用セル(セル(II))を開発した.得られたCr_2O_3セラミックスの機械的特性はσ_bは560MPa,硬度H_v10.6GPa,破壊靱性値K_<IC>は4.5MPa・m^<1/2>であった.
生物の進化と絶滅の数理的研究

本研究の目的は、数理的および解析的な手法を用いて生物進化および生態学の最適化問題や適応問題を研究するということであった。本研究課題では、数理的モデリングと格子上のシミュレーションによって進化と絶滅を研究してきた。具体的には、以下の問題にとりくんできた:1)環境変動と生物の応答予測について環境に対する生物の応答は食物連鎖の影響を強く受ける。生物の食物連鎖の実証的研究とモデリングを行ってきた。またそれを基礎にして、環境変動と生物の長期的応答をミュレーションなどの解析によって研究してきた。その結果生物の応答を予測することは極めて困難であることが分かった。この結果はEcological ModellingとJ.Phys.Soc.Japanの2つの雑誌に出版された。2)生物進化の研究格子ロトカ・ボルテラ模型を使って利他行動の進化や種分化の機構などの研究を行ってきた。両方の課題で具体的な成果をあげた。この問題では、生態系のパターン形成や生物間相互作用を理論的に研究してきた。モデリングとシミュレーションによって動物や植物の進化の問題を研究してきた。また進化実験をコンピュータ上で実行し、生物間相互作用を理論的に研究を行った。とくに集団選択(これまで否定されてきた)の考えを個体選択の立場から説明してきた。またオスとメスの性比の研究も行ってきた。これは有性生殖の必然性(JTB1999),報復主義の無い利他行動の進化(Eco.Mod.2001)、寿命の有限性(Eco.Mod.2002)についての研究を発展させたものである。生物進化は、生物が環境に適応するための「最適化」の歴史でもある。本研究の目的は、生物進化から新しい最適化理論を学び、それを定式化することである。私たちが開発した「格子ロトカボルテラ模型」という格子モデルを使って、進化的に持続可能な戦略(EMS)の有効性を検討してきた。具体的には(1)囚人のジレンマゲームのメタ個体群動態を行うこと(2)格子生態モデルによって有性生殖の起源を説明することなどを研究してきた。とくに囚人のジレンマゲームでは、1つの生息地内のスケール(local scale)ではなく、生息地が多くのパッチからできているとした大きなスケール(metapopulation scale)で考え、島モデルと格子モデルを適応する。そのスケールでは必ずしもESSが勝利するとはかぎらない。囚人のジレンマゲームではEMSはALL C戦略であり、黄金律(キリスト教のモラルの基準)ともいわれている。この研究では、はじめてALL Cが最強戦略になるという結論を導いた。(2)の有性生殖の起源について、私たちは、集団選択の理論の現代的再建が必要であると考えている。集団選択に基づくEMS理論は、たとえ当初ダーウィン適応度が低くても結果的に自然選択には有利であるような戦略である。目先の利益を追求するのではなく、長期的なスケールで最大利得を得るような新しい最適化理論を定義した。本研究の目的は、数理的および解析的な手法を用いて生物進化および生態学の最適化問題や適応問題を研究するということである。今年度は、数理的モデリングと格子上のシミュレーションによって進化と絶滅を研究してきた。特に今年度の研究期間内に以下の具体的問題にとりくんできた:1)環境変動と生物の応答環境に対する生物の応答は食物連鎖の影響を強く受ける。とくに1)の問題では、スイスの国際会議において研究室で2件の発表を行った。とくにすぐれた発表はインパクトファクターが1以上の雑誌に推薦された。

我々の発表は2件ともインパクトファクターが1以上の雑誌に推薦された。また2)の問題では、研究成果が平成14年7月1日中日新聞で報道された。その新聞記事に関して市民向けの講演会を3回行ったり、学園祭で展示を行った。本研究の目的は、数理的および解析的な手法を用いて生物進化および生態学の最適化問題や適応問題を研究するということである。今年度は、数理的モデリングと格子上のシミュレーションによって進化と絶滅を研究し、以下の具体的問題にとりくんできた:1)環境変動と生物の応答予測について環境に対する生物の応答は食物連鎖の影響を強く受ける。生物の食物連鎖の実証的研究とモデリングを行ってきた。またそれを基礎にして、環境変動と生物の長期的応答をミュレーションなどの解析によって研究してきた。その結果生物の応答を予測することは極めて困難であることが分かった。この結果はEcological ModellingとJ.Phys.Soc.Japanの2つの雑誌に出版された。2)生物進化の研究格子ロトカ・ボルテラ模型を使って利他行動の進化や種分化の機構などの研究を行ってきた。両方の課題で具体的な成果をあげた。この問題では、オーストラリアの国際会議において発表を行った。
光干渉断層画像診断法の歯科領域への応用と最適化に関する研究

本研究は、MTFと呼ばれる物理学的指標を用いて、歯科用OCTの空間分解能を客観的な評価方法を確立することを目的とした。各OCT画像の深さ方向のMTFが50%程度, 10%程度まで低下する空間周波数は、それぞれ6 cycles/mm, 1112 cycles/mmであった。本研究から得られた成果は、歯科画像診断におけるOCTの適応範囲を明らかにする上で重要な情報を提供するものと考えられた。当該年度は、光干渉断層画像診断法により得られる画像(OCT画像)の画質評価を中心として研究を行った。本研究のoriginalityは、歯科用コーンビームCTの定量的空間解像力測定のために利用されているオーバサンプリング法を用いた変調伝達関数(Modulation Transfer Function : MTF)解析をOCTに適用したことであった。研究方法としては、まず直径30μmのタングステンワイヤを測定する断面に対してほぼ鉛直になるようなファントムを作成し、次に同ファントムを被写体として、OCTの標準的な条件(2D OCT)での撮影を行った。撮影時のピクセルサイズはX座標方向で6.6μm(=5mm/758pixels)、深さ方向で19μm(=8mm/427pixels)、画像厚さは22μmであった。撮影後、得られた断面画像に30x30ピクセルの関心領域を設定した上で、オーバーサンプリング法を適用し、タングステンワイヤのズレを修正しながら重ね合わせを行い、MTF曲線を求めた。その結果、OCT画像のρ_<10>値(MTFが10%となる周波数)は、X座標方向では10.5/mm、深さ方向で22.5/mmであることが初めて明らかとなった。また、X座標方向のMTFは、中心部よりも遠位において低下する傾向が認められた。今回我々が開発したオーバサンプリング法によるOCT画像のMTF評価法には未だ若干の改善すべき点が残されてはいるものの、現時点においては、OCT画像の画質評価を行う上で最も信頼性の高い方法として利用できるものと考えられた。当該年度は、前年度に引き続き、光干渉断層画像診断法により得られる画像(OCT画像)の画質評価を中心として研究を行った。OCT画像の歯科臨床への応用のために、その空間分解能を正確に評価することが重要である。一般に画像の空間分解能評価のためにはMTF(変調伝達関数)が用いられるが、これまでにOCT画像のMTFについて検討した研究は皆無であった。本研究では、MTFを用いてOCT画像の空間分解能を定量的に評価することに加えて、更にその位置依存性についても明らかにすることを目的とした。本研究においては、ガラスエッジファントムを用いて繰り返し50回のOCT撮像を行い、得られた大量の画像データを基にMTFの計測を行った。計測のためには、研究分担者らが開発した独自のソフトウェアを用いた。MTFの位置依存性を評価するために、撮影範囲内の中央部と辺縁部においてそれぞれ計測を行った。その結果、MTFが10%に低下する時の空間周波数、すなわちOCTのMTF10は約12lp/mmであり、部位による違いはほとんど認められなかった。現在歯科領域で最も解像度が高いとされる歯科用CT画像のMTF10は2-3lp/mm程度であることから、本研究によって、OCT画像の卓越した空間分解能を初めて定量的に示すことができた。結論として、OCT画像の分解能は歯科用CTを遥かに上回るものであり、撮影領域内での均一性も優れていることが明らかとなった。我々はH24年度の研究において、近赤外光を全反射させるとSaturationアーチファクトが生じることを明らかにしたが、H25年度はこれを低減させる目的でOCT装置に「パワー調整機構」を搭載し、同機構の有用性を評価した。また空間分解能の測定において、H24年度まで用いてきた特殊コーティングを施したガラスエッジに代わって、シリコンウェハーの劈開面をファントムとして採用し、ガラスエッジファントムとの比較を行なった。結果として、「パワー調整機構」を適切に設定することにより、Saturationアーチファクトが消失することが明らかとなった。またそれに伴って、OCT画像の空間分解能も改善することが明らかとなった。また、シリコンウェハーの劈開面は、OCTの水平方向の空間分解能(MTF)を測定する上で、従来のガラスエッジファントムよりも有用である可能性が示唆された。H25年度の結論として、既存のOCT装置には「パワー調整機構」を追加することが有効であり、このことによって、Saturationアーチファクトを低減させると共に、OCT画像の解像特性を向上させることができる。また、シリコンウェハーの劈開面は、OCTの水平方向のMTF測定に有効であると考えられた。OCT装置の空間分解能等を正しく評価するためには、OCT装置自体の品質保証の評価を行うことが必要である。当該年度の研究では、OCT装置の品質保証を行なう上で重要な事項について、検討することを目的とした。

OCT装置に対して、精密ゴニオステージを用いて、ガラスエッジファントムを近赤外光の入射角が鉛直になる条件を模索し、その画像評価を行った。この画像について、過去の実験による画像との比較を行い、画像ノイズがガラスエッジファントムの画像プロファイルに及ぼす影響について検討した。また、光重合レジンを用いた被写体を、そのシェードに従い各種作成し、OCT画像に対するプロファイル解析を行なった。本研究結果により、精密ゴニオステージを用いてガラスエッジファントムをOCTの近赤外光に対し鉛直に位置づけた場合には『Saturationアーチファクト』が生じることが明らかとなった。更にこのアーチファクトは、光重合レジンのストリップス圧接面に対しても生じうることが明らかとなった。また以前取得した画像との比較により、OCTの品質保証の評価として、われわれのMTF解析法が有効である可能性が示唆された。当初の大きな目的の1つであったOCT画像の定量的な画質評価法を開発、確立することができた。25年度が最終年度であるため、記入しない。OCT画像の解像度について客観的な評価方法を確立するという当初の目的を達成しつつある。得られた結果は、今後OCTを歯科臨床に応用する上で重要なデータを提供するものと予想される。これまではファントムを用いた研究を行ってきたが、更に具体的な臨床応用を意図して、今後はラットの臼歯および歯槽骨を用いて研究を行い、OCTによる微小構造描出の可能性と限界を明らかにする予定である。上述したsaturationアーチファクトは、高い反射率を持つ物質に対して近赤外光が鉛直に入射する場合に発生すると予想され、歯科臨床でもしばしば遭遇することが危惧されるが、これまでの研究において指摘されたことは無い。今年度はこのアーチファクトの発生機序を実験的に証明するとともに、その低減方法についても検討を行う予定である。後者の目的のために、Santec社との共同で、近赤外光の出力を調整できる「パワー調整機構」の開発を行いたい。
小学生におけるボールゲームのSAQ能力評価のための新規テストの開発

本研究は,ボールゲーム競技場面を反映したSAQ能力を評価でき,且つ子どもが自発的・積極的に取り組める仕掛けがされたテストを開発することが目的であった.平成30年度に残された課題としては,評価テストを短時間で設置できる方法の検討,評価テストの信頼性の検証,本テストを用いた運動プログラムの検討の3点であった.まず,評価テストの短時間での設置ついては,光電管による測定機器の改良によって設置時間は大幅に短縮された.次に,評価テストの信頼性については,1回目のテストと2回目のテストの相関係数は,小学校中学年高学年で高く(r=0.840.84,n=56),高い信頼を示した.最後に,本テストを用いた運動プログラムの有用性について検討するために,子どもの成長と本テストによる記録の関連について横断的に把握することを試みた.この結果,本テストにおける総合タイムは小学校低学年期および中学年期に高い伸び率を示すこと,また総合タイムは低学年期には身長および体重と有意な中程度の関係を示すが(r=-0.36-0.56, n=115),中学年以降ではこのような結果は見られないことが示された.さらに6区間のタイムと身長および体重の関連については,セクション間(例えばスラロームとスプリント)で異なる傾向が見られた.これらの結果には,子どもの運動習慣,運動習熟,成長の要因が潜んでいると考えられるため,これらを考慮して運動プログラムを検討する必要性が示唆された.本研究は,ボールゲーム競技場面を反映したSAQ能力を評価でき,且つ子どもが自発的・積極的に取り組める仕掛けがされたテストを開発することを目的としている.そこで本研究の課題として,SAQ能力テスト計測システムの開発および簡易化・パッケージ化(課題1),子どものSAQ能力評価のための運動テストとしての信頼性の検証(課題2),SAQ能力テストの男女および各年代における評価基準の作成(課題3),SAQ能力向上プログラムの作成(課題4)を設定した.本年度の主な成果は2点である.第1の成果は,課題1に挙げた要件(全区間の記録を表示するシステム,計測データのCSV自動保存,容易に理解できるフィードバック紙の作成と即時印刷,記録紙へのロゴや画像の表示)をほぼ満たした評価テストの開発できたことである.第2の成果は,SAQ能力テストの性別および各年代における評価基準の作成である.小学校1年生から中学校3年生に本テストを実施し,小学校低学年,小学校中学年,小学校高学年,中学生の男女毎に測定タイムをまとめた.評価基準作成の対象となったデータは,小学校低学年(男子n=323,女子n=333),小学校中学年(男子n=437,女子n=416),小学校高学年(男子n=296,女子n=300),中学生(男子n=589,女子n=318)であった.評価値はAEの5段階とし,各年代の測定タイムが,A:10%,B:20%,C:40%,D:20%,E:10%で分布させ,本テストによって測定された7つの運動要素(反応,スプリント,右ターン,ハードル,左ターン,スラローム,および総合タイム)毎に作成した.平成29年度は課題1と課題2,平成30年度は課題3と課題4の実施を予定していたが,本年度実施できたのは,課題1と課題3であった.課題1に関しては,必要要件をほぼ満たしたシステムを作成することができたが,要件の一つである「できるだけ簡易に計測器を設置すること」に関して不十分な状況であった.課題3に関しては,平成30年度に実施予定であったが前倒しで実施することができた.課題2に関しては,データ測定時期が遅なってしまったことにより,予定していたデータ収集は完了しているが,一部のデータ分析が残ったままである.全体的にみて,概ね順調に研究が進展しているといえる.平成30年度に残された課題としては,評価テストを短時間で設置できる方法の検討,評価テストの信頼性の検証,本テストを用いた運動プログラムの検討の3点である.本研究は,ボールゲーム競技場面を反映したSAQ能力を評価でき,且つ子どもが自発的・積極的に取り組める仕掛けがされたテストを開発することが目的であった.平成30年度に残された課題としては,評価テストを短時間で設置できる方法の検討,評価テストの信頼性の検証,本テストを用いた運動プログラムの検討の3点であった.まず,評価テストの短時間での設置ついては,光電管による測定機器の改良によって設置時間は大幅に短縮された.次に,評価テストの信頼性については,1回目のテストと2回目のテストの相関係数は,小学校中学年高学年で高く(r=0.840.84,n=56),高い信頼を示した.最後に,本テストを用いた運動プログラムの有用性について検討するために,子どもの成長と本テストによる記録の関連について横断的に把握することを試みた.この結果,本テストにおける総合タイムは小学校低学年期および中学年期に高い伸び率を示すこと,また総合タイムは低学年期には身長および体重と有意な中程度の関係を示すが(r=-0.36-0.56, n=115),中学年以降ではこのような結果は見られないことが示された.さらに6区間のタイムと身長および体重の関連については,セクション間(例えばスラロームとスプリント)で異なる傾向が見られた.これらの結果には,子どもの運動習慣,運動習熟,成長の要因が潜んでいると考えられるため,これらを考慮して運動プログラムを検討する必要性が示唆された.

本テストの普及を考えたとき,短時間で計測器を設置することは優先すべき点となる.したがって,まずは本テストに使用する機器をパッケージ化して,短時間での設置を目指す.また,これまでは体育館などの室内での測定のみであったが,幅広くテストを普及するため,人工芝グランドでの設置可能性を考慮する必要がある.この際,測定機器の若干の改良が生じることが予想され,これに応じて評価基準値の修正の可能性についても検討する必要がある.次に平成29年度に達成しきれなかった課題である評価テストの信頼性の検証に取り組む.そして,最後に本テストを用いたSAQ能力向上のために有効な運動プログラムについて検討する.この運動プログラムの開発においては,専門家への聞き取り調査およびボールゲームの分析を行う必要があるため,7月までには信頼性の検証を完了しておく必要がある.2019年2月3月に本研究成果の公表を目指す.評価テストのシステム開発・購入費として500000円を前倒し支払い請求したが,予定よりもシステム購入費が少なかったため残金が生じた.次年度は,システム改良が予想されるため,残金部分はシステム改良費として使用する予定である.
家庭内のカビ発生と学童の呼吸器症状との関連性

近年、わが国では鉄筋鉄骨のマンションに代表されるように機密性の高い住居が増えてきている。それに伴い開放型燃焼暖房器具による汚染や、ダニ、カビといった生物的な汚染が問題となってきている。生物的な汚染については、わが国よりも湿度の低い欧米において、家庭内のカビにより呼吸器症状有症率が増加することが報告され始めてきている。とすれば、わが国でもカビの存在は、これまでにも報告されているダニと同様に、健康影響に対して大きな役割を果しているのではないかと思われる。しかしわが国において、家庭内のカビの発生状況、および呼吸器への影響に焦点を当てた研究はない。これより本研究では、カビの健康影響ひいては換気・湿度対策に対する研究の基礎データとすることを目的とし、機密性の高いマンションを中心に、家庭内のカビの存在と学童の呼吸器症状との関連を質問紙を用いて調べようとした。疫学調査を行うことを念頭において、家庭内でのカビ濃度を定量的にす把握するよい方法がこれまでなかったため、本研究では、欧米の研究で見られるような定性的な曝露評価を行い、呼吸器症状との関連性を探ろうとしたのである。しかし、日常生活を妨げることなく、また疫学調査で必要な数多くのデータを集めることのできる可能性のあるカビセンサーの存在が明らかとなった。そこで、呼吸器症状調査を行うより前に、カビ等による生物汚染の実態を把握することが必要であると考え、カビセンサーおよび国立環境研究所所有のポ-タブル粉じんサンプラーを用いた、カビ・ダニ濃度測定を行うこととした。そして得られた結果に関しては、両者の濃度の関係、室内の温湿度との関連性、部屋の違いによる汚染の程度の差を探ることとした。現在、首都圏のマンションを対象として測定を実施中である。
半線型楕円型方程式系の内部遷移層解と付随する自由境界問題

本研究において、特異摂動型反応拡散系にたいする定常問題の多次元内部遷移層解の研究を行った。その研究実績の概要は以下の通りである。まず、自由境界問題の解Fの存在を仮定じで、そのFを界面とするような内部遷移層解が存在することを示した。この際、多次元領域における内部遷移層の漸近展開に関する一般的な手法を確立した。さらに界面上の楕円型方程式系を導き、この方程式系の解の存在と内部遷移層解の存在が同値であることを示した。この課程のなかで、自由境界問題の解Fが内部遷移層解の界面になりうる為の一つの十分条件としての非退化条件を、界面上の一階(非局所)楕円型作用素の可逆性として特徴付けた。また、高い対称性を持つ領域(例えば、高次元円盤やダンベルの表面など)においては、実際に自由境界問題の解Fを構成し、上記の一般論を適用して、内部遷移層解の存在とその安定性(実は不安定)を示した。ただし、上記の議論が一般的に通用するためには、非線形項に起因する或る量が正であることを必要とした。この量が負の場合には、特異摂動パラメターが零に収束する時、無限回の定常分岐現象が起こり、内部遷移届解の存在様態は特異、極限において無限のオーダーで縮退した、極めて複雑な様相を呈することを示唆する結果を得た。高次の対称性を持たない領域における自由境界問題の研究は、その非局所的な性格から、一般的な定式化さえ未だ確立されておらず、今後の大きな課題でもある。さらに、上記の定常開題と関連して、時間発展問題にたいする界面方程式の漸近屈開を行い、その力学系的意義を明らかにした。即ち、従来から界面方程式として活発に研究されてきた、相分離界面の運動を記述する方程式系が、C^1_-接合条件の漸近展開の最低次の部分と一致することを示し、無限次元力学系の観点から眺めると、この界面方程式は反応拡散方程式系の解の住む相空間のある不変集合上の流れの近似方程式として捉えられることを示した。この視点から、上記の定常問題の解の性質がさらに詳細に把握でき、今後の研究の方向性が明確になった。1.特異摂動型半線形楕円型境界値問題の内部遷移層を持つ解を構成した。(1)定常界面の形状を決定する自由境界問題の解の存在を仮定する。その上で,この定常解の非退化性の条件を導出した。領域が円板の場合には解の存在と非退化条件が満たされていることを検証した。(2)定常界面によって分かたれた2つの部分領域において,それぞれ,半線形楕円型境界値問題の解であり,定常界面において境界層を持つものの構成を行った。さらに,それぞれの解の界面における,法線方向微分を漸近展開の手法により高精度な近似を求めた。(3)上記(2)で構成した2つの解が界面において滑らかに接合する条件として,界面上の非局所的楕円形方程式系を導出した。これの可解条件を明確にし,(1)の非退化条件と合わせて,内部遷移層解の存在を示すことに成功した。特に,領域が円板の場合は,存在問題を完全に解決した。

2.定常解面の形状を決定する自由境界問題を変分法的なわく組みの中で定式化した。しかし,この変分問題には従来の手法が直接適用できないため現在,新たな手法の解決法を研究している。この研究は次年度へと引き維がれていく。本研究においては、特異摂動型反応拡散系にたいする定常問題の多次元内部遷移層解の研究を行った。その研究実績の概要は以下の通りである。まず、自由境界問題の解Γの存在を仮定して、そのΓを界面とするような内部遷移層解が存在することを示した。この際、多次元領域における内部遷移層の漸近展開に関する一般的な手法を確立した。さらに界面上の楕円型方程式系を導き、この方程式系の解の存在と内部遷移層解の存在が同値であることを示した。この課程のなかで、自由境界問題の解Γが内部遷移層解の界面になりうる為の一つの十分条件としての非退化条件を、界面上の一階(非局所)楕円型作用素の可逆性として特徴付けた。また、高い対称性を持つ領域(例えば、高次元円盤やダンベルの表面など)においては、実際に自由境界問題の解Γを構成し、上記の一般論を適用して、内部遷移層解の存在とその安定性(実は不安定)を示した。ただし、上記の議論が一般的に通用するためには、非線形項に起因する或る量が正であることを必要とした。この量が負の場合には、特異摂動バラメターが零に収束する時、無限回の定常分岐現象が起こり、内部遷移層解の存在様態は特異極限において無限のオーダーで縮退した、極めて複雑な様相を呈することを示唆する結果を得た。高次の対称性を持たない領域における自由境界問題の研究は、その非局所的な性格から、一般的な定式化さえ未だ確立されておらず、今後の大きな課題でもある。さらに、上記の定常問題と関連して、時間発展問題にたいする界面方程式の漸近展開を行い、その力学系的意義を明らかにした。即ち、従来から界面方程式として活発に研究されてきた、相分離界面の運動を記述する方程式系が、C^L-接合条件の漸近展開の最低次の部分と一致することを示し、無限次元力学系の観点から眺めると、この界面方程式は反応拡散方程式系の解の住む相空間のある不変集合上の流れの近似方程式として捉えられることを示した。この視点から、上記の定常問題の解の性質がさらに詳細に把握でき、今後の研究の方向性が明確になった。