hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
直線乱流プラズマにおける粒子輸送と流れ場の制御

本研究では、直線磁化プラズマにおいて粒子輸送と流れ場の同時観測からその因果関係を理解し、輸送の制御を目指している。実験は九州大学の直線プラズマ実験装置(PANTA)を用いて行い、1)粒子輸送と流れ場構造の同時計測可能なプローブを開発し、2)バイアス実験などで流れ場に摂動を与え、3)流れ場構造と粒子輸送の因果関係を明らかにする、という研究方法を展開する。本年度は研究の最終年度であり、昨年度までに導入したプローブ群を用いて磁場強度スキャン実験やバイアス実験などを進め、乱流が励起する流れ場構造の一種であるストリーマに関して、主に3つの成果をあげることに成功した。1つ目は、畳み込み抽出法という乱流の統計的性質を抽出する方法を開発し、ストリーマが「波の尖度が振幅の1/2乗に比例する」というソリトンとしての性質を持つことを明らかにした。非線形結合による流れ場構造の局在化を初めて見出した。2つ目は、ストリーマと粒子輸送の時空間構造を同時観測し、ストリーマの出現に伴う弾道的な粒子輸送を観測した。通常の乱流輸送に比べ10倍以上早い輸送であることや、大きな輸送量が発生する確率は冪則に従っていることなどを明らかにし、核融合研究において「ストリーマの出現により輸送が促進され閉じ込めが劣化する」ということを初めて実験的に示した。3つ目は、ストリーマと同時に、同じく流れ場構造の一種である帯状流が乱流を介して競合していることを明らかにした。これまでは、ストリーマと帯状流はそれぞれが乱流によって駆動され、互いに独立に観測されていたが、本観測で乱流・ストリーマ・帯状流の3者問題としての議論により流れ場形成の選択即の理解に繋がる成果が得られた。以上まとめると、研究目的である粒子輸送と流れ場構造の因果関係の解明に加え、流れ場構造の局在化やその形成の競合過程など、多くの成果をあげることができた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、磁化乱流プラズマにおいて粒子輸送と運動量輸送の相互作用を観測し、流れ場を変調することで粒子輸送の動的制御を目指している。実験は九州大学の直線プラズマ実験装置(PANTA)を用いて行い、1)バイアス電圧印加実験により流れ場を変化させ、2)粒子輸送と運動量輸送の多点同時計測可能なプローブを開発し、3)バイアス電圧を動的変化させて粒子・運動量輸送の動的応答を観測し、その因果関係を同定することを目的とする。また本研究の解析手法をトーラス装置の輸送制御実験にも応用し、直線装置とトーラス装置の相補的理解のもと研究を進めていく。平成28年度は、研究目的1)にあるバイアス電圧印加実験を行って乱流や粒子輸送の応答を観測した。PANTA装置の下流部に設置されているエンドプレートに、バイアス電圧を印加する実験を行った。バイアス電圧値がある閾値を超えるとプラズマ中心部の密度が上昇し、エッジ部の密度勾配が大きくなることが観測された。プローブを用いて乱流駆動粒子輸送を観測したところ、バイアス電圧印加により粒子束の向きが外向き(エッジ方向)から内向き(中心方向)へと変化していることが分かった。粒子束の向きの変化は、乱流の位相関係が変化することに寄ることが明らかとなった。このような位相関係の変化は乱流プラズマにおいて良く観測されており、密度径方向分布等と乱流位相のどちらが先に変化したのか、因果関係を同定することが今後の課題である。またPANTAにおいては、磁場やガス圧等により乱流の状態が変化したり、径方向・軸方向位置により異なる駆動源を持つ乱流が共存していたりすることが明らかになってきており、バイアス電圧印加実験においても外部パラメータ依存性や計測位置の増設といった事が必要となっていることが分かった。本研究では粒子輸送と運動量輸送の干渉の因果関係を同定するために、プラズマに摂動を与えて乱流状態を変化させることが鍵となる。平成28年度はエンドプレートバイアス実験を行い、プラズマ乱流がバイアス電圧値によって変化することが分かった。また、その際に粒子輸送の向きが反転することも分かり、エンドプレートバイアスにより粒子輸送制御が可能であることが示された。この結果は査読付き論文として成果報告した。また、バイアス印加時の輸送の動的応答を観測するためには、ノイズに埋もれた揺動を観測する必要も出てくる。そこで乱流中のコヒーレントな揺動に着目して信号を重畳し、ノイズレベルを下げて揺動を抽出できる畳み込み解析を開発した。この解析法はPANTAの乱流に適応し、乱流が作り出す対流胞の非線形波を観測した(結果は査読付き論文に投稿中)。また、直線装置とトーラス装置の相補的な理解のもと輸送制御研究を進めるために、ドイツのトーラス装置、ASDEX-Uの実験に参加した。粒子と熱の輸送レベルが異なるプラズマに対し、畳込み解析を適応して突発的輸送現象のタイムスケールの定量化に成功した。これらの成果を踏まえ、当初の目標に対しておおむね順調に進展していると判断した。本研究は、磁化プラズマにおいて乱流が駆動する、運動量輸送と粒子輸送の相互干渉による非拡散輸送の制御を目指して、輸送干渉の物理機構を明らかにすることが目的である。研究は、九州大学の直線プラズマ装置PANTAを用いて行い、研究目的は次の3つである。(i)バイアス電圧印加実験により、外部から運動量ソースを変調させ、(ii)粒子・運動量輸送の同時計測可能なプローブを開発し、(iii)

乱流と粒子・運動量輸送のダイナミクスを観測し、輸送干渉の因果関係の同定を行う。平成29年度の研究は、研究目的(ii)にある、粒子・運動量輸送の同時多点計測に向けた複合プローブを制作し、軸方向に多点設置することを行った。複合プローブは6つのタングステン電極からなり、それぞれ浮遊電位を計測している。プローブはレイノルズ応力(径方向電場揺動と方位角方向電場揺動の積)と揺動駆動フラックスを同時計測できるようになっており、バイアス実験時の計測が進められている。エンドプレートバイアス時においては、電場に変化が見られないのにも関わらず、乱流強度と粒子駆動フラックス、レイノルズ応力がそれぞれ低下するという結果となった。そこでバイアス印加時の電場が正しく計測できていない可能性を踏まえ、電場の高精度計測が可能であるエミッシブプローブの作製にも取りかかり始めている。現在順調に制作が進んでいる。また、バイアス実験を同軸円状プローブに対しても行えるように、装置を整備・設置した。2つの円状プローブに電圧を印加することで、径方向の電場、すなわち方位角方向の流れ場を制御することが目的である。外部電源とスイッチング装置の整備が整った。さらに、乱流のダイナミクス計測に向けて畳み込み解析法を開発した。この手法を駆使すれば、モジュレーション時における乱流と輸送の非線形構造を抽出することができる。本研究は、粒子輸送と運動量輸送の干渉を観測するために、外部より運動量ソースに摂動・変調を与えるユニークな手法をとっている。前年度より進められてきたエンドプレートバイアス実験においては、電場計測の不確かさや装置の3次元性による複雑さから、乱流の変化の要因がいまいち明らかとならなかった。しかし、電場計測プローブの開発と、2次元断面内における円状バイアスプローブの設置が進められており、早急な対策を講じることが出来た。テスト実験では、新型バイアスによる流れ場の制御に成功している。さらに、ダイナミクス計測において問題となってくる、早い応答の解析手法に関しても進展が見られ、畳込み解析やテンプレート抽出法などの解析ツールの整備と、実際にプラズマデータに適応しダイナミックな非線形構造の抽出に成功している。以上の成果を踏まえると、多少の予期していない結果も得られたが、無事方向修正でき、当初の目標に対して概ね順調に進展していると判断した。本研究では、直線磁化プラズマにおいて粒子輸送と流れ場の同時観測からその因果関係を理解し、輸送の制御を目指している。実験は九州大学の直線プラズマ実験装置(PANTA)を用いて行い、1)粒子輸送と流れ場構造の同時計測可能なプローブを開発し、2)バイアス実験などで流れ場に摂動を与え、3)流れ場構造と粒子輸送の因果関係を明らかにする、という研究方法を展開する。本年度は研究の最終年度であり、昨年度までに導入したプローブ群を用いて磁場強度スキャン実験やバイアス実験などを進め、乱流が励起する流れ場構造の一種であるストリーマに関して、主に3つの成果をあげることに成功した。1つ目は、畳み込み抽出法という乱流の統計的性質を抽出する方法を開発し、ストリーマが「波の尖度が振幅の1/2乗に比例する」というソリトンとしての性質を持つことを明らかにした。非線形結合による流れ場構造の局在化を初めて見出した。
態度と行動の非一貫性に着目した社会規範の分析:数理・計量モデルによるアプローチ

本研究課題は、態度あるいは選好と行動選択が異なる個人が存在し得るという視点から社会規範の性質について進化ゲーム理論を用いて分析するものである。本年度予定していた実証研究のパートでは十分な成果を得ることができなかったが、理論研究のパートにおいては以下のような成果を挙げた。第一に、個人の態度と行動が文化伝達によって変容し得る進化ゲーム理論的モデル構築し、どのような形態の文化伝達によって、自らの態度に反した行動を選択する個人が存在するような社会状態が平衡状態になるのかを分析した。本研究では特に、先行研究ではあまり扱われていなかった世代が異なる個人からの影響を中心に扱った。この結果をまとめた論文を投稿準備中である。第二に、成果(1)では集団サイズが無限であることを仮定していたが、将来的に同様の分析を有限集団でも行えるようにするための第一段階として、先行研究とは異なる意思決定ルールのもとで、m×m対称ゲーム、m×n非対称ゲームの双方の場合について弱選択を仮定した有限集団の進化ダイナミクスの平衡頻度の一般式を導出し、本研究とは異なる仮定のもとで同様に一般式を導出した先行研究との比較を図った。この結果については、国際会議において報告し、論文が査読付き国際学術誌に掲載された。第三に、近年、ある単一の行動を採った諸個人で占められた有限集団に、それとは異なる行動を採る個人が侵入したときに、その行動で集団が占められる確率(固定確率)とそれに要する時間(固定時間)を分析する研究がみられる。本研究では、その仮定に加え、各個人のそれら2つの行動への選好を明示的に組み込んだモデルを構築し、吸収マルコフ連鎖の性質を利用した数値計算を行った。この結果については国際会議において報告した。本年度の前半は、社会ネットワークの構造が個人の選好の実現をどの程度拘束するのかという観点から理論研究を行った。その成果については、国際会議において報告した。具体的には、ネットワークが持つ次数の観点から、選好の実現と社会から排除される可能性との関係を分析した。本年度の後半は、選好と行動選択が乖離しうる個人を想定した進化ゲーム理論的分析を行った。本研究は、こうした状況を以下のような枠組みで分析した最初の研究である。第一に、有限集団を仮定した確率進化ゲームである。これによって、集団内で特定の規範が広まる(あるいは集団内でコンセンサスが得られるという解釈も可能)のにかかる時間をも分析できるという利点がある。第二に、利得が高い戦略ほど模倣されやすいという通常の進化ゲームの仮定ではなく、各個人は自分の利得が低いときに戦略を変更しようとし、さらに、選好と行動選択が乖離しているか否かが他者からは観測できないため、他者の効用も正確にはわからないという仮定を置いている。この仮定は、選好(あるいは評価関数)が同一であるプレイヤー同士も相互行為することを意味するため、従来の非対称ゲームの進化ダイナミクスとは異なるダイナミクスを描くことが可能になる。この成果については、国際会議において報告した。今後はそこでの議論を踏まえ、学術誌に投稿する予定である。また、上記の分析はコンピュータに頼らざるを得なかったが、仮定に若干の変更を加えることで、解析的にダイナミクスを分析することができた。それについては国内学会で報告した。今後は学術誌に投稿する予定である。当初は、理論研究、実証研究を並行して行う予定であった。理論研究については、確率進化ゲームという申請書提出当初は想定していなかったツールが実は本研究との親和性が高いことを発見し、それを利用したモデルを構築することで、先行研究では顧みられていなかった観点から社会規範を分析することができ、国際会議において報告することもできた。一方、実証研究については文献調査以上のことはできなかった。後者を考慮し、(2)とした。

今年度の研究を通して、確率進化ゲームを用いることで従来社会学において構築されていた進化ゲームモデルとは異なる観点から社会規範の諸性質を分析できる可能性が見えてきた。今後は、確率進化ゲーム理論の枠組みそのものの進展、社会現象の理解の深化、双方に資するような理論研究を行いたい。また、実証研究との関係づけを今年度はほとんどすることができなかった。来年度は、社会規範の理論・実証両方において様々な知見を生み出しているスイス連邦工科大学チューリッヒ校のヘルビング教授とその点についての研究・情報交換を行うべく、チューリッヒに滞在する予定である。
素粒子標準模型を超える新物理探索実験のための動的磁場補償システムの開発

TRIUMF研究所における中性子電気双極子モーメント(EDM)探索実験のための,多次元フィードバックによる動的磁場補償システムの開発を行う.中性子EDM測定において統計誤差を決定す主要因は磁場の安定性である.特に,本実験の場合,実験装置が加速施設内に位置するために.強い背景磁場や,大きな磁場変動が存在する環境で測定を行うことになる.本研究では,実験装置が位置する施設の磁場環境に即した動的磁場補償システムを開発し,10^{-27}ecm程度の感度での中性子EDM探索を可能にする安定性を実現するシステムの構築を目指す.TRIUMF研究所における中性子電気双極子モーメント(EDM)探索実験のための,多次元フィードバックによる動的磁場補償システムの開発を行う.中性子EDM測定において統計誤差を決定す主要因は磁場の安定性である.特に,本実験の場合,実験装置が加速施設内に位置するために.強い背景磁場や,大きな磁場変動が存在する環境で測定を行うことになる.本研究では,実験装置が位置する施設の磁場環境に即した動的磁場補償システムを開発し,10^{-27}ecm程度の感度での中性子EDM探索を可能にする安定性を実現するシステムの構築を目指す.
創造的三次元形状設計のための仮想作業空間の研究

創造的三次元形状設計のための仮想作業空間を構成するためには,通常の実空間上で人間が行っている形状設計の作業プロセスを,基本的なレベルに立ち戻って分析を行い,仮想プロセスのための基本構成要素を明らかにすることから研究をはじめる必要がある.本研究においては,このような形状設計作業の分析に重点を置くとともに仮想作業空間の基本構成要素の基本設計を行った.具体的な検討課題は、以下の通りである.(1)ロクロなどの自由曲面形状のモデリングの実空間での作業プロセスを分析する.(2)(1)の分析に基づき,仮想作業空間の基本構成要素の設計を行うとともに,その具体化を図る.仮想作業空間には大きく分けて二つの機能が要求される.すなわち,(A)実空間上の三次元形状の三次元データ入力と,その計算機内でのモデリング機能(2)手,指先による三次元形状の変形・加工を可能とする直接三次元操作機能である.本研究で,仮想作業空間の基本構成要素をそれぞれ明らかにするとともに,上記(A),(B)の各機能を統合して,3次元形状設計のための仮想作業空間を構築した.さらに作業空間のシステム全体のソフトウェアを完成させるとともに,具体的な作業課題としてPick-and Place作業をFace and Fit作業を取り上げて,構築した仮想作業空間の作業性の評価を定量的に行った.個々の基本構成要素の改良を重ねることにより,仮想作業空間の操作性を向上させて,その有効性を明らかにした.創造的三次元形状設計のための仮想作業空間を構成するためには,通常の実空間上で人間が行っている形状設計の作業プロセスを,基本的なレベルに立ち戻って分析を行い,仮想プロセスのための基本構成要素を明らかにすることから研究をはじめる必要がある.本研究においては,このような形状設計作業の分析に重点を置くとともに仮想作業空間の基本構成要素の基本設計を行った.具体的な検討課題は、以下の通りである.(1)ロクロなどの自由曲面形状のモデリングの実空間での作業プロセスを分析する.(2)(1)の分析に基づき,仮想作業空間の基本構成要素の設計を行うとともに,その具体化を図る.仮想作業空間には大きく分けて二つの機能が要求される.すなわち,(A)実空間上の三次元形状の三次元データ入力と,その計算機内でのモデリング機能(2)手,指先による三次元形状の変形・加工を可能とする直接三次元操作機能である.本研究で,仮想作業空間の基本構成要素をそれぞれ明らかにするとともに,上記(A),(B)の各機能を統合して,3次元形状設計のための仮想作業空間を構築した.さらに作業空間のシステム全体のソフトウェアを完成させるとともに,具体的な作業課題としてPick-and Place作業をFace and Fit作業を取り上げて,構築した仮想作業空間の作業性の評価を定量的に行った.個々の基本構成要素の改良を重ねることにより,仮想作業空間の操作性を向上させて,その有効性を明らかにした.
イネの花と葉の発生分化を制御する分子機構

本研究は単子葉類のモデル植物であるイネを研究材料とし,メリステムの維持機構やそれから派生する側性器官の形態形成の分子機構を明らかにすることを目的としている.花分裂組織のサイズを制御するFLORAL ORGAN NUMBER2(FON2)遺伝子の解析を行った.その結果,FON2はすべての地上部の分裂組織で発現しているが,その機能は花序と花分裂組織に限定されていることが判明した。その原因として,FON2はペプチド性のシグナル分子をコードしているものの,茎頂分裂組織ではそのリセプターと考えられるFON1が不活性な状態にあることが考えられる.これらの解析から,シロイヌナズナではメリステムは単一のCLVシグナル伝達系により制御されているが,イネにおいては複数の経路が存在することが示唆され,イネにおけるメリステム制御のモデルを提案した.また,fon2変異を抑圧する遺伝子(FOS2)を単離し,その機能の解析を行った.その結果,FON2は地上部すべての分裂組織で発現しており,茎頂分裂組織においても機能していることが示唆された.すべてを総合すると,イネにおいては,栄養生長期,花序,花の地上部の3種の分裂組織の維持は,いくつかのシグナル伝達系の組み合わせにより制御されていることが示唆された.イネYABBY遺伝子のファミリーとしての全体像を明らかにする目的で研究を行った.8個のYABBY遺伝子のうち,単子葉植物に特異的と考えられるクレードに属する3つのYABBY遺伝子(OsYABBY1,2,6)は共通な発現パターンを持っていることが明らかとなり,RNAi抑制形質転換体や過剰発現体の解析から重複した機能をもちつつも一部独自の機能をもっていることが示唆された.また,OsYABBY1は,将来大維管束のメストーム鞘や葉身厚壁機械組織になる領域,および,内頴や外頴の原基で特異的に発現していることが明らかとなった.本研究は単子葉類のモデル植物であるイネを主な研究材料とし,メリステムの維持機構やそれから派生する側性器官の形態形成の分子機構を明らかにすることを目的としている.花分裂組織のサイズを制御するFLORAL ORGAN NUMBER遺伝子(FON1,FON2)の解析を行った。その結果,FON2は地上部の分裂組織の幹細胞で発現し,その増殖を負に制御していること,その機能にはFON1が必要なことなどが判明した。シロイヌナズナの形質転換実験を含めて,メリステムの維持に関わる遺伝的制御システムは,イネとシロイヌナズナの間で基本的に保存されていること,FON2のタンパク質としての機能も保存されていることが明らかとなった.さらに,インディカに存在する抑圧遺伝子を単離した結果,CLEファミリーに属するタンパク質をコードしていることが判明した.これらの結果を総合すると,イネにおいては,栄養生長期,花序,花の地上部の3種の分裂組織の維持は,いくつかのシグナル伝達系の組み合わせにより制御されていることが示唆された.イネには全部で,8つのYABBY遺伝子が存在し,比較的小さな遺伝子ファミリーを構成していること,単子葉植物に特異的と考えられるクレードに属する3つのYABBY遺伝子(OsYABBY1,2,6)は共通な機能をもちつつも,一部独自の機能をもっていることを明らかにした。また,転写産物およびレポーター遺伝子の発現パターンは,向背軸にそった局在性は示さず,イネのYABBY遺伝子がシロイヌナズナとは異なる機能をもっていることが示唆された.本研究は単子葉類のモデル植物であるイネを研究材料とし,メリステムの維持機構やそれから派生する側性器官の形態形成の分子機構を明らかにすることを目的としている.花分裂組織のサイズを制御するFLORAL ORGAN NUMBER2(FON2)遺伝子の解析を行った.その結果,FON2はすべての地上部の分裂組織で発現しているが,その機能は花序と花分裂組織に限定されていることが判明した。その原因として,FON2はペプチド性のシグナル分子をコードしているものの,茎頂分裂組織ではそのリセプターと考えられるFON1が不活性な状態にあることが考えられる.これらの解析から,シロイヌナズナではメリステムは単一のCLVシグナル伝達系により制御されているが,イネにおいては複数の経路が存在することが示唆され,イネにおけるメリステム制御のモデルを提案した.また,fon2変異を抑圧する遺伝子(FOS2)を単離し,その機能の解析を行った.その結果,FON2は地上部すべての分裂組織で発現しており,茎頂分裂組織においても機能していることが示唆された.すべてを総合すると,イネにおいては,栄養生長期,花序,花の地上部の3種の分裂組織の維持は,いくつかのシグナル伝達系の組み合わせにより制御されていることが示唆された.イネYABBY遺伝子のファミリーとしての全体像を明らかにする目的で研究を行った.8個のYABBY遺伝子のうち,単子葉植物に特異的と考えられるクレードに属する3つのYABBY遺伝子(OsYABBY1,2,6)は共通な発現パターンを持っていることが明らかとなり,RNAi抑制形質転換体や過剰発現体の解析から重複した機能をもちつつも一部独自の機能をもっていることが示唆された.また,OsYABBY1は,将来大維管束のメストーム鞘や葉身厚壁機械組織になる領域,および,内頴や外頴の原基で特異的に発現していることが明らかとなった.
脳梗塞病態の分子基盤としてのNMDA受容体チロシンリン酸化とその制御に関する研究

本研究は臨床上多く観察される脳血管障害を鑑み、ラット中大脳動脈閉塞再灌流病態での代謝型グルタミン酸受容体を介するNMDA受容体チロシンリン酸化と梗塞巣形成との関連について受容体拮抗薬を用いて検討した。平成17年度には、中大脳動脈閉塞再灌流4時間目に非受容体型チロシンキナーゼSrcの活性上昇に伴うNMDA受容体NR2Aサブユニットのチロシンリン酸化増大を明らかにした。本年度はNR2Bサブユニットのチロシンリン酸化を免疫沈降法で検討した結果、虚血群のNR2Bチロシンリン酸化はcontrol群の約4倍に増大していた。mGluR1拮抗薬LY367385(10mg/kg)を中大脳動脈閉塞5分後に左大腿静脈より投与すると梗塞巣体積はvehicle群と比較し減少すること(平成17年度成果)から、本年度はLY367385のNMDA受容体NR2サブユニットチロシンリン酸化に及ぼす効果を免疫沈降法を用いて検討した。その結果、再灌流4時間目に増大したNR2Aサブユニットの増大はLY367385の投与により有意に抑制された。一方、NR2Bサブユニットのチロシンリン酸化増大にはLY367385の投与はなんら影響を与えないことが明らかとなった。以上本年度の研究結果より、中大脳動脈閉塞再灌流後の梗塞巣形成には代謝型グルタミン酸受容体が一部関与し、その作用機序として再灌流後早期に増大するNMDA受容体NR2Bサブユニットのチロシンリン酸化ではなく、NR2Aサブユニットのチロシンリン酸化増大が重要な役割を演じている可能性を示した。本研究は臨床上多く観察される脳血管障害あるいは脳卒中病態を鑑み、中大脳動脈閉塞再灌流病態での代謝型グルタミン酸受容体を介するNMDA受容体チロシンリン酸化と梗塞巣形成との関連について受容体拮抗薬を用いて検討し、また受容体裏打ちタンパク質の相互作用を解析することによってNMDA受容体チロシンリン酸化の病態生理学的意義の解明と脳虚血障害防御のための新たな方法を確立すべく企画された。本年度ははじめにラット中大脳動脈閉塞再灌流モデルで形成される梗塞巣に及ぼす代謝型グルタミン酸受容体mGluR1拮抗薬の効果を検討した。中大脳動脈閉塞5分後に左大腿静脈よりmGluR1拮抗薬LY367385(10mg/kg)を投与し、再灌流24時間目の梗塞巣体積を計測した結果、Ly367385投与群の梗塞巣体積はvehicle投与群の約40%に減少することを明らかにした。次に、中大脳動脈閉塞再灌流後の大脳皮質チロシンリン酸化タンパク質量の経時的変化を検討した。全チロシンリン酸化タンパク質量は再灌流1,4,および8時間目でcontrol群の約5.6倍、6倍、4倍に増大した。さらに、非受容体型チロシンキナーゼの活性型量を検討した結果、再灌流1,4,および8時間目でcontrol群の約2倍、2.5倍、2倍に増加することを明らかにした。以上の結果を基にして、再灌流4時間目の大脳皮質NR2Aのチロシンリン酸化を免疫沈降で検討した結果、虚血群のNR2Aチロシンリン酸化はcontrol群の約10倍に増大することを明らかにした。以上本年度の研究結果より,中大脳動脈閉塞再灌流後の梗塞巣形成には代謝型グルタミン酸受容体mGluR1が関与し、再灌流早期に増大するSrcの活性とNR2Aのチロシンリン酸化が一部関与している可能性を示した。
生体超微量過酸化脂質定量装置の開発と応用

新たな生体超微量過酸化脂質定量法として化学発光-HPLC法を開発し、その基本構成である化学発光検出部を接続させた高速液体クロマトグラフィー(HPLC)装置を組み立て完成させるとともに、生体試料中の過酸化脂質の定量に至適な化学発光試薬、HPLCカラム、およびカラム移動相の検討を行い、脂質クラスごと(トリグリセリド、ホスファチジルコリンなど)のヒドロペルオキシドの検量線の作成、および実際の臨床血清試料の分析を行い、CL-HPLC法の生体試料分析への有用性を確認した。ヒドロペルオキシドの最小検出量は1pmoleであった。本法を用いて、ヒト血漿と赤血球膜中の過酸化リン脂質の定量、ヒト血清リポ蛋白質中の過酸化脂質の分布、ヒトの動脈硬化症、高脂血症、糖尿病および老人性痴呆症などの臨床試料(全血、血漿、リポ蛋白質)のデータ解析、および動物実験とヒト培養細胞系の実験による生体内過酸化脂質代謝の分子レベルの解析を行い、本法の実用性を確証した。平成2年度には、本分析法の基本構成である極微弱光検出部を接続させた高速液体クロマトグラフィ-(HPLC)装置の基本部分を組み立て、過酸化脂質定量に至適な化学発光試薬・HPLCカラム・カラム移動相の検討、脂質クラスごと(トリグリセリド、ホスファチジルコリンなど)のヒドロペルオキシドの検量線作成、および実際の臨床血清試料の分析を行い、分析装置の有効性を明らかにした。具体的には、過酸化脂質定量装置の基本構成の作製;過酸化脂質定量用のポストカラム至適発光反応系の確認、至適発光試薬(ヘム化成物とくにチトクロムC/ルミノ-ル系、その反応比検定)の選定;脂質クラスの分離に有効なHPLCカラムと移動相の検討;脂質クラス(トリグリセリド、ホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノ-ルアミンなど)ごとの過酸化脂質検量線の作成;およびヒト血液および動物組織からの定量的脂質抽出法の検討と過酸化脂質分析および有効性を検討した。今後はさらに、前年度作製の基本装置への試料自動注入装置導入による全自動化分析系の検討;ヒトの動脈硬化症や糖尿病など臨床試料(全血、血清、リポ蛋白質)のデ-タ解析と装置実用性の検討;および動物とヒト培養細胞係実験による生体内過酸化脂質代謝の解析と装置実用性の検討を行う予定である。平成3年度には,本分析法(CL-HPLC法)の基本構成である化学発光検出部を接続させた高速液体クロマトグラフィ-(HPLC)装置を組み立て完成させるとともに,生体試料中の過酸化脂質の定量に至適な化学発光試薬,HPLCカラム,およびカラム移動相の検討を行い,脂質クラスごと(トリグリセリド、ホスファチジルコリンなど)のヒドロペルオキシドの検量線の作成,および実際の臨床血清試料の分析を行い,CL-HPLC法と本分析装置の生体試料分析への有用性を明らかにした。具体的には,過酸化脂質定量装置(CL-HPLC装置)の作製,過酸化脂質定量用のポストカラムの至適化学発光反応系の確認,至適発光試薬(ヘム化合物とくにチトクロムCとルミノ-ルの混合系,およびその混合比の検定)の選択,脂質クラスの分離に有効なHPLCカラムと移動相の検討,脂質クラス(トリグリセリド、ホスファチジルコリン,ホスファチジルエタノ-ルアミンなど)ごとの過酸化脂質検量線の作成,およびヒト血液や動物組織からの定量的脂質抽出法の検討と生体試料中の過酸化脂質分析の有効性を確認した。本法を用いて,ヒト血漿と赤血球膜中の過酸化リン脂質の定量,ヒト血清リポ蛋白質中の過酸化脂質の分布,ヒトの動脈硬化症,高脂血症,糖尿病および老人性痴呆症など臨床試料(全血,血漿,リポ蛋白質)のデ-タ解析,および動物実験とヒト培養細胞系の実験による生体内過酸化脂質代謝の解析を行い,本法の実用性を確認した。
非線形問題における拡散誘導現象について

反応拡散系の解構造における拡散の役割について調べてきた.拡散は一般に空間一様化に働くように考えられてきた.事実拡散係数が大きいときは非線形方程式でもその類推はある程度正しいことが知られている.しかし,拡散不安定性のように必ずしも空間一様化と考えてはいけないことも知られてきた.これは拡散項を付けることによって,一様な解が不安定化し,解は時間とともに非一様化していくことがあることを示している.拡散不安定性の発見は後のパターン形成の問題に大きな影響を与えたように,拡散の新しい役割を調べることは意義深いことと思われる.本研究では特に爆発問題と拡散の役割について考察している.常微分方程式系のすべての解は有界であるにも関わらず(実際にはすべての解は原点に収束する),それに拡散項をつけた反応拡散方程式系の解で有限時間に爆発するような方程式系を作った(溝口・柳田氏との共同研究).このような現象を拡散誘導現象と呼ぶことにする.本来,解の爆発は線形問題では生じず,非線形問題特有の現象である.従って爆発の有無という点では拡散の効果はあまり大きいもののように考えられてこなかった.また拡散が空間一様化に働くとすれば常微分方程式系の解に近づき,有界に留まることが期待されるが,上述の結果によって,拡散を省いただけの常微分方程式系からだけでは解の大域的存在を決定できないことが結論づけられる.反応拡散系の解構造における拡散の役割について調べてきた.拡散は一般に空間一様化に働くように考えられてきた.事実拡散係数が大きいときは非線形方程式でもその類推はある程度正しいことが知られている.しかし,拡散不安定性のように必ずしも空間一様化と考えてはいけないことも知られてきた.これは拡散項を付けることによって,一様な解が不安定化し,解は時間とともに非一様化していくことがあることを示している.拡散不安定性の発見は後のパターン形成の問題に大きな影響を与えたように,拡散の新しい役割を調べることは意義深いことと思われる.本研究では特に爆発問題と拡散の役割について考察している.常微分方程式系のすべての解は有界であるにも関わらず(実際にはすべての解は原点に収束する),それに拡散項をつけた反応拡散方程式系の解で有限時間に爆発するような方程式系を作った(溝口・柳田氏との共同研究).このような現象を拡散誘導現象と呼ぶことにする.本来,解の爆発は線形問題では生じず,非線形問題特有の現象である.従って爆発の有無という点では拡散の効果はあまり大きいもののように考えられてこなかった.また拡散が空間一様化に働くとすれば常微分方程式系の解に近づき,有界に留まることが期待されるが,上述の結果によって,拡散を省いただけの常微分方程式系からだけでは解の大域的存在を決定できないことが結論づけられる.
ケチュア語とスペイン語の言語接触-今まさに起こりつつある変化-

ケチュア語の音韻面、形態面、統語面それぞれに、スペイン語との接触による影響が観察された。スペイン語の機能語の借用により、ケチュア語にも前置詞と接続詞という新しい品詞が認められる。興味深いのは、これら機能語の借用により従来のケチュア語にはなかった新たな構文が見出されることである。ペルーでは、以上の変容を引き起こしたもっとも大きな社会的要因は、1969年に大土地所有制(アシエンダ)が廃止されたことだと考えられる。本研究の目的は、アンデス地域に見られる広範な言語接触による変化のうち、特にケチュア語に起こる変化を明らかにすることである。研究初年度であったため、地域全体における接触の様相の違いをとらえることを重視して調査を行なった。一般に、地域の中心的都市であるクスコ市に近いほど、また、高度が低いほど、ケチュア語率が下がる。スペイン語のケチュア語に与える影響についても並行的な状況であろうと予想していたが、実際にはクスコ県南部諸郡高高度では予想以上にスペイン語の影響が大きかった。これは交通の要所であったためと考えられる。一方、クスコ市から東に向かう高高度地域(a)はクスコ市に近くても影響が軽微であった。クスコ市に近い低高度地域(b)はスペイン語モノリンガルの流入が多いためか、スペイン語の影響が強かった。次年度以降および中長期的には、クスコ市に近い地域でi)スペイン語の影響が軽微な(a)地域とii)スペイン語の影響が大きい(b)地域のデータを継続的に収集し、比較することにより、言語接触によるケチュア語の変化の過程をおっていきたいと考える。i)ii)の地域は地理的に近く、本来の言語差(方言差)が非常に小さい。そのため、接触による影響を抽出しやすいと考えられるからである。言語そのものについては、予想されたとおり、(b)地域では従属節構造の単純化、すなわち、本来名詞化節が用いられるはずである箇所で、定動詞節が用いられる。これは接触がなければ容易に起こりえない変化であると考えられ、接触による言語変化とそうではない言語変化を通言語的に区別していく上で、重要な事例の1つである。アンデス地域では、スペイン語と先住民言語とのあいだで広範な言語接触が起こっている。本研究の目的は、この接触による変化のうち、特に先住民言語であるケチュア語に起こる変化を明らかにすることである。本年度は、地域ごとの接触の概況を明らかにすること、および、接触による変化を具体的に明らかにすることを目的として調査を行なった。クスコ市に近い地域では、地域の主要な町でおおむねスペイン語の影響が強く、バイリンガル化、さらにはモノリンガル化がかなり進んでいることが明らかになった。一方、農村部でもバイリンガル化が進みつつある。この地域では、町部と農村部で並行して調査を継続し、記録していく必要がある。町部ではケチュア語の使用が今後衰えていくと予想される一方で、農村部でも変化が徐々に進むことが予想され、いずれの地域でも変化の過程が注目されるからである。具体的な言語変化については、特に文法面において以下の点が明らかになった。1スペイン語からの接続詞の借用およびそのことが従属節に与える影響2スペイン語からの前置詞の借用とその影響以上の2点は、単に機能語が借用されたということにとどまらず、ケチュア語文法の他の面にも影響を与える点で注目される。私の知る限り、ケチュア語について、このような変化はこれまであまり報告されていない。さらに、言語接触の研究において、進行中の変化を継続的に記録したものは数少ない。この変化が今後どのように進展するのかを明らかにすることが、言語接触一般の理論構築に寄与する。ペルー共和国クスコ県で前年度までに行なった調査で得られたデータをもとに、ボリビア国ラパス市で成果を発表した(13.「研究発表」参照)。そして現地研究者からフィードバックを得ることができた。特に音韻体系について、ボリビア側のケチュア語が、クスコと似たような状況にあることが分かった。また、ボリビア国コチャバンバ市において調査を行なった結果、コチャバンバでは接触による影響がクスコよりも大きいことが明らかになった。これは、早くから二言語併用が進んでいたためであると考えられ、また、そもそも二言語併用が進んだ要因として、この地域へのケチュア語の導入が新しかったことが考えられる。ペルー共和国リマ市内の先住民コミュニティでは、予想以上にスペイン語化が進んでおり、先住民語はほとんど使用されていないことが明らかになった。また、これまでの調査から、特に有声閉鎖音の導入が他の変化よりも早く起こり、母音体系の変化が最も新しい変化であるとの予測を立てていたが、テキストからも、そのことが裏付けられた。

言語接触による言語変化は、変化が起こってしまった後の段階しかわからず、変化の過程については分からないことが多いとされているが、ケチュア語については、現在見られる世代差などから、変化の過程が明らかになりつつある。将来継続的にデータを収集していくことにより、今後も変化の様相を記録していくことができる。具体的な接触による変化が明らかになったこと、および地域ごとの概況がある程度明らかになったことで、おおむね当初の研究目的が達成されたと考える。24年度が最終年度であるため、記入しない。最終年度である平成24年度は、当初はエクアドルで調査を行ない、ペルー国クスコの事例と対照する予定であったが、調査のしやすさを考慮し、ボリビアで調査を行なうことにした。もとよりペルー外での調査は、クスコの事例との比較・対照が主な目的であるため、地域変更は大きな問題とはならない。ボリビアは初めての調査地であるが、現地の事情に精通した他分野の日本人研究者の支援を得て、調査を行なう予定である。また、ペルーでのデータを継続的に収集することが本研究にとってもっとも重要であるが、この点についてはこれまでどおり進めていく。
顎骨を対象とした反射型超音波骨強度測定装置の開発

今回、研究代表者は反射型超音波骨密度測定装置を新たに開発し、その測定精度を検証した。同時に従来の超音波骨密度測定装置では測定困難な部位への応用を図った。その結果、新たに開発した反射型超音波骨密度測定装置でSOSを測定することで対象骨の骨密度を推測可能であることが確認された。一方で、この装置の反射波SOSでは骨質の推定は困難であることも明らかになった。これらの結果は、従来は測定困難であった顎骨や胸椎といった骨の骨密度を直接、非放射線的手法で測定可能なことを証明した。平成26年度より、測定部位の制限が少ない反射型超音波骨強度測定装置の開発をめざして、本研究を開始した。神栄株式会社(神戸市)および株式会社センサ(石川県)の協力のもと、対側皮質骨からの反射波をとらえる超音波装置の実験機を作成し、研究に用いた。平成26年度は、研究のベースとなる基礎的なデータを収集することを目的に、骨密度と超音波反射波との関係性を明らかにすべく実験を行った。まず、MD法骨密度測定で用いられる15段階の骨密度ファントムに皮質骨を見立てたアパタイトプレートを接着し、厚みなどの条件をそろえて、骨密度のみが異なる15個の特製ファントムを作成した。そのうえで、実験機にて骨密度ファントムのSpeed of Sound(SOS)を測定した。その結果、骨密度とSOSの間には強い相関があることが明らかになった。しかしながら、このファントムは実際の骨にみられる複雑な骨梁構造が省略されたシンプルな構造である。そこで、次の段階として、以前に実験に供された正常なラットと骨粗鬆症状態のラットの脛骨を用いて、実験機にて摘出骨のSOSを測定した。その結果、正常なラットと骨粗鬆症状態のラットとの間にはSOSに有意な差が認められることが確認されたが、骨密度との相関はファントムでの実験よりも明らかな低下を示した。このことは、骨梁構造がSOSに影響を及ぼしていることを示唆しており、現在、マイクロCTを用いてその詳細な解析を行っているところである。これらの研究成果は、今年度の放射線関連学会にて発表する予定である。平成26年度より、測定部位の制限が少ない反射型超音波骨強度測定装置の開発を目指して本研究を開始した。神栄株式会社(神戸市)および株式会社センサ(石川県)の協力のもと、対側皮質骨からの反射波をとらえる超音波測定装置の実験機を作成し、研究に用いた。平成26年度には、測定器の制度を検証するため、15段階の骨密度ファントムを作成し、そのspeed of sound(SOS)を測定した。その結果、骨密度とSOSの間に一定の相関が認められることが明らかになった。これらは、これまでの報告とも矛盾しないものであった。一方で、この骨密度ファントムは内部均一な素材であり、実際の骨にみられるような複雑な骨梁構造は認められないため、本測定装置が実際の骨でも測定精度を維持できることが重要である。そこで、平成27年度には実験的に骨粗鬆症を発症させたマウスと健康的なマウスの摘出骨を用いて実験機にてSOS測定を行った。その結果、正常マウス摘出骨と骨粗鬆症マウス摘出骨との間には一定の差が認められたものの、pQCTで測定した骨密度とSOSとの間には明らかな相関関係は認められなかった。この結果には、骨内部の複雑な骨梁の構造が超音波の伝播に影響を与えていると考えられた。マイクロCTにてマウス摘出骨の骨梁構造を測定し、その影響を検討した結果、骨梁構造パラメータがSOS与える影響に統計学的に有意な関連性を認めるパラメータは発見できなかったが、相対的には骨梁の複雑性(フラクタル次元)にSOSとの相関が認められることが明らかになった。実験計画では、初年度に実験動物の摘出骨を用いた詳細な基礎データの取得を行うことを予定していた。具体的には健康なラットと骨粗鬆症モデルラットの脛骨を用い、骨密度、骨構造および骨強度の測定を行うことであった。骨密度測定にはpQCT(stratec社:QCT Research SA+)を、骨構造測定にはマイクロCT(日立メディコ社製MCT-CB 130F)を用いて測定を行う計画であった。この内容は、ほぼ予定通りに遂行された。骨強度測定を現在実施中である。また、これら測定データと実験機で測定したSOSとの比較を行う予定としており、これもほぼ予定通りに遂行された。また、当初の実験計画にはなかったことだが、この動物実験を行う前により基礎となるデータが必要と考え、骨密度ファントムを用いて骨密度とSOSの関係を明らかにする基礎実験を追加した。これにより、非常に有用な基礎的データが蓄積された。医歯薬学

今後、動物実験で得られた詳細な骨密度、骨構造、骨強度のデータと実験機ので得られるSOSとの関係を詳細に分析し、実験機の測定精度の安定化を図る必要がある。そのために、得られたSOSパラメータに対して、骨密度、骨構造、骨強度との相関係数と優位性に関する検定を行う。また、多変量解析によって、各パラメータに特異性(依存性)が認められるかの検定も行う。その後、研究を次のステップに進めるため、ボランティアを募り、臨床試験を開始する予定である。ボランティアの募集は、社会活動を営んでいるか或いは家庭で健常に生活している者を対象とする。募集には研究補助員も分担して担当する。ボランティアの骨強度を推定するため、DXAによる大腿骨と腰椎の骨密度測定(GE社製DPX-BRAVO:現有)、QUSによる踵骨の骨スティッフネス指数測定(GE社製A-1000 Insight:現有)を行う。さらに、顎骨の骨密度と骨構造測定を行うために、デジタルX線装置にて口内法のMD法を行う。これらのデータと実験機で測定した顎骨のSOSとの比較を行う予定である。物品費として超音波骨密度測定装置を購入するに当たり見積もりよりも安価で購入することが可能であったことと、学会発表にかかる旅費が予定よりも安価であったため次年度使用額が生じたと考えられる。次年度は、臨床実験が開始され、論文作成作業も本格化する。海外での研究成果発表も予定されている。そのため、旅費、謝金、翻訳や別刷料金などの支出が発生することが見込まれる。次年度使用額とあわせて、当初の使用計画に則って研究を遂行する。
オンライン学習履歴データに基づくリカレント教育支援手法の検討

本研究は,主に社会人学生を対象とした学習行動パタンの解析および効果的な学習支援を目的として,通信制大学において蓄積されたオンライン学習履歴データについて,修了した学生と退学した学生の学習行動の違いについて解析し,修了した学生の学習行動パタンに関する知見等を他の学生への効果的な学習支援に繋げるものである。具体的には,学習履歴データを解析・可視化するシステムを開発し,入学時から卒業時までの全ての履修科目における学習行動パタンの特徴抽出及び同一科目における修了した学生と退学した学生の学習行動パタンの特徴抽出を行う。平成30年度は,まず分析対象とするオンライン学習履歴データについて匿名化を含むデータ整備と選定作業を行った。また,分析対象のオンライン学習履歴データは,独自の学習管理システムであるため,標準化技法(xAPI)に則りステートメントを設計した上で,分析基盤と可視化システムから参照可能なオンライン学習履歴データ保管庫へ格納した。さらに,解析及び可視化のためのラーニングアナリティクス基盤システムを構築した。ラーニングアナリティクス基盤システムは,オンライン学習履歴データを取得し,匿名化処理及び標準化技法に基づくステートメント化処理を行うサーバと,処理済みのオンライン学習履歴データを蓄積するサーバ,オンライン学習履歴データを参照し解析するJupyter Hub,オンライン学習履歴データの解析結果を可視化するダッシュボードから構成されるものである。オンライン学習履歴データを取り扱う前に機関同士の共同研究契約締結等を行ったため,実際に分析対象の学習履歴データに対する各処理の開始時期は予想よりも遅れてしまったものの,オンライン学習履歴データのステートメント設計及びラーニングアナリティクス基盤システム構築は問題なく完了したため順調に進展しているものと判断した。令和元年度は,ラーニングアナリティクス基盤システムにおいて解析した学習行動パタンの特徴について検討するとともに,学習行動パタン裏付けのためのインタビュー調査を行う。また,ラーニングアナリティクス基盤システムの評価及び改良点の検討を行う予定である。
光誘起自己形成技術により作製された波長フィルタに基づく 熱光学スイッチ

フレネル反射による屈折率測定を行った。自己形成に用いる材料の光硬化時の屈折率変化の測定に成功した。また温度変化についても評価を行い、一般的な高分子材料と同等の温度係数を持つことが分かった。2本同時形成による合波構造の形成に成功した。また合波後に回折格子を形成することで選択比16dBの波長フィルタとして動作することを確認した。温度変化については材料とファイバとの密着性の問題のため剥離が頻繁に生じ、安定した結果を得ることができなかったが、材料を改善すれば解決する問題である。自己形成導波路作製技術を用いて2本から1本に合波させる形状の形成を試みた。当初は1つのLDから2本のファイバを同時に励振し形成を行っていたが、再現性が低いため、2台のLDを用いてそれぞれ独立に制御する方式とした。結果1本になる導波路の形成に成功した。また1本に合波した箇所に回折格子を形成し、フィルタとして動作することを確認した。波長選択フィルタとして消光比18dBの性能を有することを確認した。一方、使用している材料の屈折率温度依存性について測定を行った。測定には光ファイバを材料に挿入し、ファイバ端面からのフレネル反射を観測することにより行った。使用している自己形成材料の熱光学効果はPMMAより若干大きい程度の値を有していることがわかった。この成果を発表したところ、異方性についての質問があり、本材料の異方性については全く測定を行っていなかったことから、その測定に取り組んだ。方法としてはほぼ一緒だが、フレネル反射の測定に偏光ビームスプリッタを用いることで異方性の測定を行った。結果としては使用している材料には本質的な異方性はほぼ無いことを確認した。本申請の目的である熱光学スイッチへの応用のために、ヒータを取り付けた導波路を作製し、温度変化を加える実験を始めたところ、加熱冷却を12回繰り返すとガラスから剥がれたり、ファイバと材料の間に空気が入ったりといった現象が頻発した。この原因として材料がガラスとの密着性に問題があることが上げられる。基板材料に密着性の高いポリマー材料や金属材料を用いて作製を試みたが、大きな改善は得られなかった。この欠点に関しては材料自体の改善が不可欠であり、材料の提供元と相談したところ、光硬化型から熱硬化型への変更を提案され、作製条件の最適化を試みているところであるが、今のところガラスから剥離する現象はほとんど生じていない。光誘起自己形成技術によって形成した導波路にヒータを付与することで光スイッチの実現を目指し、まずは使用する材料の屈折率温度依存性の評価を行った。当初の予定では申請者が研究開発した薄膜導波路に回折格子を設けm-line法によって測定することを考えていたが、光誘起自己形成に用いている光硬化性樹脂にインプリントにより回折格子を設けることが困難であった。そこで光ファイバを挿入したまま材料を硬化させ、ファイバ端面からのフレネル反射の光強度変化を測定することで屈折率変化を算出した。その結果、従来の樹脂材料であるPMMAやPCに比べ若干変化は小さいものの、ほぼ線形の変化をすることが判明した。これは材料の熱膨張が小さいためで、線膨張係数の計測結果と良く一致した。以上のことから、光誘起自己形成に用いる材料は熱光学スイッチとして用いるには変化が小さいため動作電力・応答速度を改善するためには構造を工夫する必要があるが、熱的に安定なため実用に向くことがわかった。2本同時形成に関しては、当初2台のレーザを用意し、独立に制御することで形成を行う予定であったが、1つのLDでもある程度の歩留まりを達成できたので、2×1構造の形成に取り組んだ。マスクを用いて2つの導波路を近づけることはできたが、合波させることが未だ出来ていない。その原因としてファイバの設置時のズレによることが形成後の形状観察により判明した。従ってファイバガイド等を設けることでこの問題は解決できることがわかった。波長フィルタの設計、作製・評価に関しては、光誘起自己形成導波路に位相マスクを用いて回折格子を形成することでブラッグ反射型波長選択フィルタを設計・作製した。得られたフィルタを評価したところ選択比20dBを得ることができた。これは実用化可能な数値である。使用する材料の屈折率温度依存性の評価に関しては当初予定していた方法とは異なるものの問題無く測定することができた。得られた結果もほぼ線形の変化であったため、ON-OFFのデジタルスイッチだけでなく連続的に強度が変化する変調器の構成も可能であることが判明した。2本同時形成の再現性向上については、当初2台のLDを用意して独立に調整することで行う予定であったが、1つのLDによる形成でも歩留まりが大幅に改善したため、2×1構造の形成に取り組むことができた。

波長フィルタの設計と作製・評価に関しては、光誘起自己形成導波路形成後に位相マスクによる回折格子形成によりブラッグ反射型波長選択フィルタを設計・形成し、評価を行った。選択比が20dBを超えることが計算・実験の双方から得ることができた。この20dBという値は実用化可能な数値である。2×1構造の形成を目指し、ファイバ保持機構の導入とマスク露光の条件の最適化を目指す。またファイバ保持機構により出射側の位置合わせも可能となるため、反射型だけでなく透過型波長選択フィルタの実現を目指す。回折格子による波長フィルタの温度依存性の評価を行う。その結果を踏まえてアクティブ波長選択フィルタの設計・作製を行っていく。ファイバ保持機構とマスク等物品購入および国際会議1、国内会議2、学会誌投稿1を予定している。
歯周病原性細菌の病原性因子の生化学的分子生物学的解析

研究の目的:ヒトに病原性を示すグラム陰性桿菌であるShigella flexneri, Yersinia pestis, Aeromonas salmonicidaなどでは、コンゴレッド色素と菌体との結合がこれらの細菌の病原性である侵入因子や鉄獲得性に深く関わることが示されている。私共は、そのような病原因子の追求のために、A.actinomycetemcomitansとコンゴレッドの結合性について検討してきた。そこで、本研究では、このコンゴレッド結合成分をタンパク質及び遺伝子レベルからこの因子の解析を行い、このタンパク成分が歯周局所でどのような役割を担い、また病原性とどう関係しているのかを解明することを目的とする。成績及び考察: SDS-PAGEで解析した結果、分子量35KDa付近にCongo red結合したバンドを認めた。Congo red結合活性はプロテアーゼ処理により消失したためタンパク成分であると考えられる。菌体及び膜画分のCongo redとの結合性は鉄制限下培養と通常培養との違いは認められなかった。Heminによる前処理は菌体へのCongo redの結合を阻害した。またプロテインシークエンサーを用いてCongo red結合タンパクのN末端からアミノ酸配列を解析を行った。方法成績及び考察Congo red結合活性はプロテアーゼ処理により消失した。Heminによる萌処理は菌体へのCongo redの結合を阻害した。またプロテインシークエンサーを用いてCongo red結合タンパクのN末端からアミノ酸配列を解析し、現在その結果をもとにDNAプローブを作製しクローニングを試みている。
高齢患者の下部尿路症状スクリーニングをふまえた地域包括的排尿自立支援システム構築

排泄介助が必要な高齢者は、急性期の不必要なおむつ使用や尿道カテーテルの長期留置により、施設や在宅療養へと移行してきた。75歳以上人口が急増する中、高齢者の排尿自立を支援するには、下部尿路症状を早期発見して、看護師等による排尿誘導や生活指導、理学/作業療法士等による排尿動作訓練、医師による薬物療法等を組み合わせた包括的な排尿ケアを連携・継続できるシステム構築が必要と考えた。そこで本研究の目的は、1高齢患者の下部尿路症状スクリーニング方法を確立し、2包括的排尿ケアを連携して継続できる地域の包括的な排尿自立支援・サービス提供体制(地域包括的排尿自立支援システム)を構築することである。