hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
溶液中での自由度に着目した抗体の抗原認識機構と抗原結合に伴う構造変化の解明

ウシ血清アルブミン(BSA)にハプテンとなる4-hydroxy-3-nitrophenyl(NP)の数を変えて結合させたものを抗原として、さらに親和性の異なる各種抗NP抗体を調製し、それぞれの分子間相互作用を、各種物理化学的手法を用いて解析した。その結果、抗原のハプテン価や抗体の抗原結合親和性と、抗原・抗体間複合体の大きさの間に相関関係が見出され、さらに抗体のFc部分を固定化したB細胞受容体モデルにおいて、溶液中での相互作用と複合体形成能に違いが認められた。なお本結果は、現在、論文投稿中である。ニワトリ卵白リゾチーム(HEL)のS-S結合を部分的、及び全てを還元アルキル化し、2種類の抗HEL抗体との分子間相互作用解析を行ったところ、各抗体との結合力の低下が結合速度依存的に認められた。これは還元アルキル化HEL中の天然構造部分を検出しているものと考えられ、X線結晶構造など静的な立体構造解析では検出できない動的構造の検出プローブとしての有効性も示したことになる。上記、立体構造を認識する抗HEL抗体を対象として、質量分析によるエピトープ決定を試みた。還元アルキルHELとの複合体を架橋剤により安定化し、トリプシンなどで酵素消化した断片の質量を、抗体の有無で比較することで、立体構造エピトープを決定する新たな試みである。現在、解析に伴う課題がいくつかあり、その克服のための研究を行っている。
アフリカ熱帯雨林における在来知＝科学知融合型の狩猟動物モニタリング手法の確立

2018年度は、以下の事柄を実施した。(1)蓄積したカメラトラップのデータ解析をおこなった。(2)これまで収集したデータの解析経過をふまえつつ、カメルーン東南部におけるカメラの配置プランを刷新してカメラトラップを補充し、2018年10月から2019年1月までカメラトラップを設置してデータ収集を継続した。(3)現地ハンターの在来知に関するデータをひきつづき収集した。(4)現地ハンターが地域生態系における野生動物の増減に関してどのような知識をもっているかについて検討する論文を執筆し、Frontiers in Ecology and Evolution誌に投稿した。現在、査読中である。(5)動物の生息密度の推定について、従来の方法とカメラトラップ法を比較をする論文を執筆する予定であったが、分析に時間を要したために論文完成には至らなかった。2019年度前半には完成した論文を投稿する予定である。(6) 2019年3月にカメルーン東南部の研究拠点であるグリべ村にて、野生動物をふくむ森林資源にかかわる諸ステークホルダー(地域住民、保全当局、保全NGO、観光狩猟関係者、伐採会社など)をまじえてワークショップを開催し、森林保全・生物多様性保全のフレームワークについて意見を交換した。(7) 2018年6月15日に、京都大学アフリカ地域研究資料センター主催のセミナー「Human dimensions of wildlife and the future of wildlife dependent livelihoods in the 21st century」を共催し、コンゴ盆地における野生動物のサステイナブルな利用の課題と可能性について、アマゾンの事例および東南アジアの事例と比較しながら議論した。2018年度は、参画研究者がそろって他の用務により多忙であったため、データ分析および論文執筆が予定通りに進まなかった。ただし、データ収集は予定通りおこなわれたこと、また、最終年度である2019年度には、参画研究者がこれまでより多くのエフォートを割く予定にしてあることから、2018年度の進捗の遅れは十分に挽回できると考えている。最終年度である2019年度は、カメルーン東南部において補完的なデータの収集とワークショップをおこなうとともに、これまでの研究成果のとりまとめてAfrican Study Monographs誌にて特集号を刊行する。執筆予定の論文には、(1)熱帯雨林におけるダイカー類を対象とするカメラトラップ法による密度推定に関するテクニカルレポート、(2)カメラトラップ法と従来の方法との推定精度を比較してカメラトラップの有用性を検証するもの、(3)カメラトラップ法による密度推定精度を向上させるためにどのような在来知を活用することができるか論じるもの、(4)住民と森林資源をめぐる諸アクターの間で生じているコンフリクトの原因の分析、(5)コンフリクトを解消するために必要な、住民によるモニタリング手法について検討するもの、などが含まれる。28年度は、カメルーン東南部において、研究分担者および研究協力者とともに、高狩猟圧下における野生動物の分布と生息密度を調査するために(1)トランセクト調査、(2)カメラトラップの設置、(3)狩猟動物に関する住民の知識についての調査を実施した。トランセクト調査については、本プロジェクト以前から研究協力者が18か所に設置していた各2キロメートルのトランセクトにおいて、糞カウントと昼・夜の直接観察による追加調査を実施し、これまで収集していたデータとあわせて分析したところ、調査方法の違いによって推定密度に非常に大きな差があることがわかった。この結果は論文にまとめ、現在投稿中である。カメラトラップについては、100台のトレイルカメラを購入し、まず、調査方法による推定密度の差異を検証するために、前項のトランセクト上に9月から2月末まで5か月間設置したのち、それを回収して、再度、カメルーン東南部の2つの住民共同管理狩猟区(CHZ13、CHZ14)内に4キロ四方のコドラート1つに1個ずつ計100台あまりを設置した。住民の知識については、カメルーン東南部に住んでいるピグミーおよび農耕民を対象して、狩猟動物の分布域や捕獲動物の変化についてインタビュー調査を実施し、先行研究をふくむ生態学的方法によって得られたデータと比較して、彼らの知識の特徴について分析した。カメラトラップ調査において電池消費が予想外に早く、設置期間に比して撮影数が少なかったが、分析可能なカメラ・日数は確保できた。その他の調査項目については当初の計画通り実施できた。29年度は、カメルーン東南部において、研究協力者とともに(1)高狩猟圧下における野生動物の分布と生息密度を調査するために2つの住民共同管理狩猟区(CHZ13、CHZ14)内に設置したカメラトラップを訪問し、データの回収と機材のメンテナンスをおこなった。また(2)研究協力者の実施しているプロジェクトと連携して、住民や調査地域の森林保全にかかわる諸アクターの参加のもとで、野生動物マネジメントや非木材森林資源の利用権にかんするワークショップを実施した。前年度までの調査で得られたデータを分析して執筆した、推定方法によって大きく異る動物密度のうち、どれがもっとも妥当なのかについて考察した論文は、アフリカにおける生態学研究の専門誌であるAfrican Jouranl of Ecology誌に掲載された。この論文では、糞カウントと昼・夜の直接観察を比較したが、さらに現在、初年度に実施した同一トランセクト上におけるカメラトラップによる密度推定と比較する論文を執筆中である。なお、カメラトラップによる動物密度推定については、研究分担者が新しいモデルを考案した論文が、Journal of Applied Ecology誌に掲載された。ワークショップでは、試行的に住民によるモニタリングをおこなった結果を住民自身が報告し、地域の森林保全当局の責任者らと意見交換をおこなったうえで、住民主体のワイルドライフ・マネジメントの実現へむけて、ひきつづき継続していくことを確認した。

29年度は8月までに渡航して、2月、3月に設置したカメラトラップからデータを回収する予定であったが、別の大型プロジェクトの導入期と重なり、その対応に追われたため、データ回収が11月にずれ込んでしまった。そのため、途中で電池が切れているカメラが多く、その期間のデータを得ることができなかった。ただし、これは目的を達成できなくなるようなロスではない。その他の調査項目については当初の計画通り実施できた。2018年度は、以下の事柄を実施した。(1)蓄積したカメラトラップのデータ解析をおこなった。(2)これまで収集したデータの解析経過をふまえつつ、カメルーン東南部におけるカメラの配置プランを刷新してカメラトラップを補充し、2018年10月から2019年1月までカメラトラップを設置してデータ収集を継続した。(3)現地ハンターの在来知に関するデータをひきつづき収集した。(4)現地ハンターが地域生態系における野生動物の増減に関してどのような知識をもっているかについて検討する論文を執筆し、Frontiers in Ecology and Evolution誌に投稿した。現在、査読中である。(5)動物の生息密度の推定について、従来の方法とカメラトラップ法を比較をする論文を執筆する予定であったが、分析に時間を要したために論文完成には至らなかった。2019年度前半には完成した論文を投稿する予定である。(6) 2019年3月にカメルーン東南部の研究拠点であるグリべ村にて、野生動物をふくむ森林資源にかかわる諸ステークホルダー(地域住民、保全当局、保全NGO、観光狩猟関係者、伐採会社など)をまじえてワークショップを開催し、森林保全・生物多様性保全のフレームワークについて意見を交換した。(7) 2018年6月15日に、京都大学アフリカ地域研究資料センター主催のセミナー「Human dimensions of wildlife and the future of wildlife dependent livelihoods in the 21st century」を共催し、コンゴ盆地における野生動物のサステイナブルな利用の課題と可能性について、アマゾンの事例および東南アジアの事例と比較しながら議論した。2018年度は、参画研究者がそろって他の用務により多忙であったため、データ分析および論文執筆が予定通りに進まなかった。ただし、データ収集は予定通りおこなわれたこと、また、最終年度である2019年度には、参画研究者がこれまでより多くのエフォートを割く予定にしてあることから、2018年度の進捗の遅れは十分に挽回できると考えている。29年度は以下の調査を実施する。
酵母を用いた消化器癌における転写因子解析システムの開発

p53、β-catenin/TCF(Wnt/Wingless経路)、Rb/E2F、MYCなどの遺伝子産物は転写因子あるいはその補助因子として多数の下流遺伝子の発現を制御している。我々は消化器腫瘍に関わる転写因子とその制御システムを酵母内に再構成し、各因子による制御をノイズのない状態で解析するシステムの開発を行った。初年度は、デュアル・ルシフェラーゼ・アッセイ系の開発を行った。転写因子によるプロモータ駆動活性を蛍のルシフェラーゼ(F-Luc)により、転写因子発現量の内部標準として海シイタケのルシフェラーゼ(R-Luc)により、F-Luc/R-Lucとして定量化するアッセイ法を構築した。この酵母に種々のp53蛋白発現ベクターを導入して野生型および変異型p53の転写活性能の比較を行った。この結果、p53に応答するプロモーターの種類によって変異型p53蛋白の方が野生型p53蛋白よりも転写活性が高い場合のあることが判明した。この変異の種類はdominant negative型の変異であった。この成果を基に2年度は、ペルオキシソーム増殖薬活性化レセプター(PPAR)の新規評価系を酵母で構築した。PPARα、PPARβ/δ、PPARγの3種類の遺伝子についてリガンド-レセプター-レポーター遺伝子発現系を酵母内に再構成することに成功した。哺乳動物細胞を使う限り、複雑な転写制御システムを他の因子の影響を除外して解析することはできないが、本法は酵母の中で哺乳動物の転写反応系を単純化して観察できることが証明された。消化器腫瘍においては多くの癌抑制遺伝子・癌遺伝子の異常が発がんや悪性進展に深く関わることが明らかになっている。なかでもp53、β-catenin/TCF(Wnt/Wingless経路)、Rb/E2F、MYCなどの遺伝子産物は転写因子あるいはその補助因子として多数の下流遺伝子の発現を制御している。最初にデュアル・ルシフェラーゼ・アッセイ系の開発を行った。
広範囲からの引用に着目した抄物の研究

従来より、清原宣賢の『蒙求』に関する各種の抄物の成立を明らかにすることを目的とし、その相互の引用関係の確認を行ってきた。今回は、引用関係の確認の範囲を拡大し、漢文『蒙求』との引用関係の確認および清原宣賢以外によって書かれた『蒙求抄』との引用関係の確認を行い、清原宣賢の抄物の成立についての新たな知見を得た。特に漢文とその漢文についての抄物との引用関係の確認は、抄物の成立を考える上での重要な指標となることが判明した。室町時代後期に、清原宣賢によって書かれた漢文『蒙求』についての注釈書である各種の抄物について、それらの引用関係を明らかにすることで、清原宣賢の学問のあり方、さらにそれにより当時の学問のあり方を解明することが、この研究の目的である。清原宣賢が作成した慶應義塾図書館蔵『蒙求聴塵』に引用された原漢文を確認することは、『蒙求聴塵』の成立を考える上で重要である。そのため、すでに入力した京都大学付属図書館清家文庫蔵『蒙求』(頭書本)との対照を行った。さらに清家文庫蔵『蒙求』(無奥書)のデータ化を行い、この『蒙求』(無奥書)との対照も行った。その結果、『蒙求聴塵』と『蒙求』二種とでは異なる部分がいくつも見出された。この事から、『蒙求聴塵』は清家文庫蔵本『蒙求』二種を直接参照した可能性の低いことが判明した。この事は、清家文庫蔵『蒙求』(頭書本)の書き入れなどをもとに『蒙求聴塵』が成立したとする従来の考え方が、誤りであることを示している。さらに、漢文と抄物との引用関係の解明は、抄物の成立を考える上で有効な作業であることも確認できた。これについては「慶應義塾図書館蔵『蒙求聴塵』について」(岐阜女子大学紀要第43号)で報告した。平成24年度に作成した古注本『蒙求』数種については、その対照本文を作成し、インターネット上に公開した。また、上記の清家文庫蔵『蒙求』(無奥書)の本文データ、および『蒙求』(頭書本)対『蒙求』(無奥書)の対照本文データについては、今後インターネット上での公開を予定している。京都大学図書館清家文庫蔵『史記抄』は、その画像がインターネット上に公開されているが電子化データはない。そこで平成24年度・25年度と、『史記抄』のデータ化を行っている。平成25年度では全20冊の第一次データの作成を完了した。なお、作成のデータについては、整理が出来しだいインターネット上での公開を予定している。室町時代後期に、清原宣賢によって書かれた漢文『蒙求』についての注釈書である各種の抄物の引用関係を明らかにすることで、清原宣賢の学問のあり方、さらにそれにより当時の学問のあり方を解明することが、この研究の目的である。この目的のため、蓬左文庫蔵『蒙求抄』(上・中・下巻)本文のデータ化を行い、既にデータ化を行った米沢市立図書館蔵『蒙求抄』(上・中巻)本文との対照を行った。その結果、従来清原宣賢系の抄物とされてきた米沢市立図書館蔵『蒙求抄』が、月舟寿桂による抄物である可能性のあることが判明した。このことについては「米沢市立図書館蔵『蒙求抄』について」(岐阜女子大学紀要第42号)で報告した。補注本『蒙求』のデータは既に入力公開した。『蒙求抄』等に引用された原漢文を確認することは、『蒙求抄』の引用を考える上で重要である。(補注本を利用したとされている清原宣賢の『蒙求聴塵』に古注本からの引用があるように思われる。)そのため、古注本『蒙求』のデータ化を行った。今後、それらの対照本文を作成する予定である京都大学図書館清家文庫蔵『史記抄』は、インターネット上で公開されているが、電子化データはない。『史記抄』研究の基本となるものであり、また『蒙求抄』との本文対照のためにどうしても必要となる。そこで『史記抄』のデータ化を行った。本文としては京都大学附属図書館清家文庫蔵『史記抄』を用い、20冊中11冊の第一次データ化を完了した。なお、作成のデータについては、整理が出来しだいインターネットでの公開を予定している。室町時代に、清原宣賢によって書かれた漢文『蒙求』についての注釈書である各種の抄物と、各種の漢文『蒙求』本文と、また清原宣賢以外によって書かれた抄物の引用関係を明らかにすることで、清原宣賢の学問のあり方、さらにそれにより当時の学問のあり方を解明することが、この研究の目的である。平成26年度は、米沢図書館蔵『附音増広古註蒙求』等いくつかの『蒙求』本文データを作成した。さらに、米沢図書館蔵『附音増広古註蒙求』と大阪大学外国学図書館蔵

『韓本蒙求』との対照本文を作成した。今後、これら『蒙求』本文と清原宣賢による『蒙求』についての各種の抄物とを対照することで、その成立を明らかにできるものと期待している。京都大学附属図書館清家文庫には桃源瑞仙による『史記』に関する抄物である『史記抄』20冊の写本が現存している。清原宣賢の『蒙求』に関する抄物には、桃源瑞仙による『史記抄』からの引用が含まれている可能性がある。この『史記抄』は、その画像がインターネット上に公開されているが、電子化データはない。そこで、この『史記抄』本文と清原宣賢による『蒙求』についての抄物の本文とを対照する事を目的として、桃源瑞仙による『史記抄』の電子化を行った。さらに、電子化データの最終確認とともに、『史記抄』と漢文『史記』との引用関係の確認、および『史記』の注釈書である漢文『史記索隱』・『史記集解』・『史記正義』との引用関係の確認を行った。今後、これらのデータを利用することで、清原宣賢による『蒙求』についての各種抄物の成立、および桃源瑞仙による『史記』についての抄物である『史記抄』の成立を明らかにできるものと期待している。なお、作成のデータについては、整理ができしだいインターネット上での公開を予定している。日本語学慶應義塾図書館蔵『蒙求聴塵』本文との対照を行うことを目的として、京都大学付属図書館清家文庫蔵『蒙求』(無奥書)本文のデータ化を行った。さらに、清家文庫蔵『蒙求』(頭書本)対清家文庫蔵『蒙求』(無奥書)の対照本文データの作成を行った。また、平成24年度作成の古注本『蒙求』数種の対照本文を作成し、インターネット上に公開した。これら各種『蒙求』の本文データの作成は、申請時には予定していなかったことであるが、漢文と抄物との引用関係の解明が、抄物の成立を考える上で有効な作業であると考え、計画の変更を行った。この変更により京都大学文学部国語国文研究室蔵『蒙求抄』書き入れ注記のデータ化については、平成26年度以降に再度変更した。平成25年度中に行った京都大学附属図書館清家文庫蔵『史記抄』のデータ化は、20冊分の第一次データの作成を完了した。これは当初の予定より進んでおり、平成26年度中には全データをインターネット上に公開できそうである。以上、研究計画に変更のあったものの、変更後の進展はおおむね順調に進行していると考える。米沢市立図書館蔵『蒙求抄』(上・中巻)本文との対照を行うことを目的として、申請時には予定していなかった蓬左文庫蔵『蒙求抄』(上・中・下巻)本文のデータ化を行った。上記の変更により京都大学文学部国語国文研究室蔵『蒙求抄』書き入れ注記のデータ化を平成25年度以降に変更した。また、『蒙求抄』等に引用された原漢文を確認することを目的として、古注本『蒙求』のデータ化のデータ化を行い、当初の目的は達成できた。今後対照用本文を作成することとなる。平成24年度中に行った京都大学附属図書館清家文庫蔵『史記抄』のデータ化は、20冊中11冊分のデータを作成し、当初の予定より進んでおり、平成25年度中には完了できそうである。平成24年度・平成25年度に引き続き、各種『蒙求』の本文データを作成する。それらと古注本『蒙求』等との対照本文データを作成する。これらの対照本文と各種『蒙求抄』(特に蓬左文庫蔵『蒙求抄』)との引用関係を解明することで、その資料的な性格を明らかにしたい。平成25年度に作成した京都大学附属図書館清家文庫蔵
合流型超幾何微分方程式の不変量とJonesの指数について

1.パラメータがν=1/mのBessel微分方程式と4cos^2π/mをJonesの指数にもつsubfactorとの関連を明らかにすることについて。(1)Bessel微分方程式系の無限遠点は不確定特異点で発散する形式解が存在する。パラメータがν=1/mのとき、このBorel変換を計算するとパラメータ(1+1/m,1-1/m,3/2)の超幾何微分方程式の解で第二種Tschebysceff関数になっている。この解の接続行列の係数は、cosπ/m、sinπ/mで書きあらわせる。これより、Ecalleの再生方程式による方法により、解析的変換に関する不変量が-4cos^2π/mとなる。Bessel関数系から、Jones代数を構成してみせること、公式レベル以上の関連、すなわち、構造的な関連を明らかにすることはまだ出きていない。(2)Bessel関数系とDynkin図形A_<m+1>の間の関連を明らかにしようとしていたが、m階の拡張されたAiry関数系との関連がより密接であることが分かった。2.2変数の合流型超幾何微分方程式については不確定度という不変量を計算することができた。これについては、京都大学数理解析研究所における研究集会等で口頭発表を行い、講究録が出版されることになっている。3.公式のデータベースについては、NeXTコンピューター上で作成しつつあるが、古くからしられている公式をも含め多くの人に役立つものに発展させたいと考えている。
インダス・湾岸地域の文明の盛衰と環境変動

「インダス・湾岸地域の文明の盛衰と環境変動」を研究課題とする本研究班は、本年度は研究対象をさらに具体的に、現在発掘中のウンムッ=スジュール遺跡(バハレーン)の報告書刊行にむけての整理と、前年度末に行われたモエンジョ=ダロ遺跡(パキスタン)の保護・修景に関する実施調査のまとめにしぼって成果をあげた。また、通常の研究活動やシンポジウム等への出席のほか、以下の計3回の集中研究会を主催している。第1回:1992.6.19-21.於八王子・大学セミナーハウス。テーマ:『カタールのウンム=アンナール墳墓群とバハレーンのウンムッ=スジュール遺跡の発掘調査』。担当者全員(小西正捷・近藤英夫・後藤健・赤司善彦・中山誠二)による、各遺跡出土の遺構・遺物の細部にわたる検証とその性格に関する論議。また、今後の整理方法と研究分担の決定、特定遺物を選択した上でのデータベース作成のための打合せ。第2回:1992.9.5-6.於大学セミナーハウス。テーマ:『崩れ行く遺跡ー自然・社会環境の危機と修景』。発表:小西正捷「主旨説明と問題提起」;宗臺秀明「塩害に瀕するモエンジョ=ダロ」;宮城俊作「モエンジョ=ダロのランドスケープ・デザイン」;シャーバーズ・ハーン「崩壊するガンダーラ遺跡」;岡田保良「遺跡保存とイラクの沙漠環境」;遠藤宣雄「アンコール=ワットとその修復技術」;嵯峨創平「農村景観の保全と中間技術の伝承ー日本の事例」。第3回:1993.2.26-28.於中近東文化センター他。テーマ:『湾岸からインダスまでー考古学の最前線』。発表:ウテー・フランケ=フォクト「インダス文明と対西交渉」;大村幸弘「カマン=カレホユックの発掘成果」;小泉惠英「パキスタン・ハザーラー地方の初期歴史時代遺跡の予備的調査から」;佐々木達夫・佐々木花江「湾岸出土の陶磁器をめぐる諸問題」;江上波夫「湾岸考古学の可能性」。
力学的刺激に誘導される歯根膜線維の成熟におけるSPARC-DDR2経路の機能解明

歯根膜は歯と歯槽骨の結合を担うだけでなく、咬合力に起因する力の緩衝作用、咬合感覚の感知に加えて、歯の萌出や矯正的歯の移動において重要な役割を果たしており、歯根膜組織における恒常性維持機構の理解は、本邦が目指す口腔機能の維持/再生による健康寿命の延長という観点からも重要である。臨床的に見られる咬合性外傷や廃用性萎縮に関する経験的な知見から、歯根膜組織の恒常性維持と力学的刺激の関係は古くから認識されてきた。しかしながら、力学的刺激と歯根膜の恒常性は単なる数値的な荷重量で定義することは困難であり、その背景にある生物学的な作用機序を理解することが、力に起因する歯根膜の多様な病態の理解と天然歯の保存に繋がると考えられる。これまで、先行研究において力学的刺激によってI型コラーゲン分子間の架橋が促進されることにより、歯根膜基質線維の成熟が誘導されることを明らかにしてきたが、その詳細な分子メカニズムについては未だ不明である。本研究は細胞表面に存在するコラーゲンレセプターの一つであるDDR2と、その拮抗分子であるSPARCによる、SPARC-DDR2経路に着目し、力学的刺激に誘導される歯根膜基質線維の成熟過程におけるSPARC-DDR2経路の機能を明らかにしようとするものである。現在、マウスの歯根膜由来細胞を用いて、DDR2阻害剤による経路遮断がコラーゲン線維形成へ与える影響について検討を行っている。具体的には、DDR2阻害剤(AZ628)の存在下で歯根膜由来細胞を培養し、LOX遺伝子発現およびLOXタンパクの酵素活性測定を行うとともに、Picrosirius red染色によるマトリックスの成熟度を評価している。また、コラーゲン架橋に関しては、SDS-PAGEによる解析を進めている。SPARC欠損マウスによるSPARCのコラーゲン線維形成への影響の解析については、来年度に行う予定とし、該当分の研究費は繰り越すこととした。さらに、当初の予定であった、SPARC-DDR2経路が力学的刺激に誘導されるコラーゲン線維形成に及ぼす影響の解析を進める。まずはDDR2阻害剤存在下の歯根膜細胞に対して伸展による力学的刺激を加え、LOX活性および基質線維の成熟に関する解析を行う。次にSPARC欠損歯根膜由来細胞を用いて同様の解析を行う。上記の通り、現在SPARC-DDR2経路がコラーゲン線維形成に及ぼす影響の解析を行っている最中であり、今年度はSPARC欠損マウス購入には至っていない。次年度使用額は動物購入および維持費用に使用する予定である。
二次性大動脈食道瘻の病因解明と早期診断システムの構築

平成30年度は作製した食道粘膜血流センサプローベを臨床使用しthoracic endovascular aortic repair(TEVAR)後二次性大動脈食道瘻の早期診断および予防システムの確立をするべく、臨床試験のための倫理委員会への提出書類の作成を行った。この食道粘膜血流センサプローベは未承認医療機器であるため倫理委員会承認に際しては、その安全性および生体適合性の確認が必要であった。センサに使用しているシリコンウエハ、光ファイバー、センサを内装する胃管および治具に関して、生体適合性は問題なかった。センサはシリコンウエハから作られる台座と光ファイバー、ミラーから作成される。これらの組み立てに使用していた接着剤の生体適合性は確認することができなかった。そのため、計測の構造を変えずに、接着剤を使用しない新たなセンサの設計および試作を行った。臨床試験に向けて新設計にて作成したセンサにて、倫理委員会に提出するための耐久性試験および安全性試験を行う必要があるが、平成30年度中には終えることができなかった。本研究の目的はTEVAR後に食道粘膜血流が低下することを証明し、二次性大動脈食道瘻の発症機序の一因を解明することに加え、食道血流センサプローベの臨床応用でその有用性を示し、二次性大動脈食道瘻の発生予防もしくは早期外科的介入の適応基準(早期診断および予防システムの確立)を確立することであった。食道血流センサプローベの開発およびTEVAR後急性期の明らかな食道粘膜血流の低下を証明し仮説の一部を実証することができた。今後、デバイスの耐久性および安全性が確認されれば、臨床応用が可能であり、研究の目的を達成することが可能であると考えられる。胸部ステントグラフト治療(TEVAR)は低侵襲であり、その症例数は年々増加傾向である。発生率は高くないものの、TEVAR症例の増加とともに、致死率の高いTEVAR後の二次性大動脈食道瘻の発生数が増加しているが、その早期診断法については確率されていない。本研究は、TEVAR後の二次性大動脈食道瘻(S-AEF)の発症予見及び早期診断法の確立を目的とした。平成28年度は1)食道血流センサプローベの作成、2)動物実験モデルの作成を予定した。これまでに開発済みの超小型血流センサ(センサ部3mm)を、3Dプリンタで作成した、治具と組み合わせる事により経鼻胃管にセンサを装填し、食道血流センサプローベの作成することができた。また、作成した食道血流センサプローベを用い経管栄養シュミレーターによる操作性実験を行なった。血流測定にあたり強度的に問題がないことを再確認した。臨床使用するための工学的な強度試験まで行うことはできなかったため平成29年度に行う予定とした。動物実験モデルはステントグラフトモデル及び動脈瘤破裂モデルの2つのモデル作成を行なった。実験計画通り、ステントグラフトモデルを作成することに成功した。動脈瘤破裂モデルの作成も行なったが、再現性のあるモデルではなかった。平成29年度に再度モデル作成に関し再考後に動脈瘤破裂モデルを確立する予定である。研究の進捗としてはほぼ予定通り進んでおり、平成29年度においては動物実験モデルにおいて急性実験及び慢性実験を行う予定としている。食道血流センサの作成及び、動物実験モデルの作成を平成28年度内に済ませられたことが大きい。動物実験モデルの作成途中にも食道血流の計測を行うことが可能であったため、平成29年度に行う予定の実験プロトコールがほぼ完成している。動物実験を平成29年度開始時から開始すれば予定しているデータを集め、次の実験に進めることが可能である。平成29年度は前年度作成した食道粘膜血流センサプローベおよび動物実験モデルを使用し動物実験を行なった。平成28年に作成できなかった動脈瘤破裂モデルは、頸部からバルーンカテーテルを挿入し縦隔内で膨らませることにより動脈瘤が破裂した状態を再現性をもって作成することができた。急性実験はステントグラフトモデル、動脈瘤破裂モデル各群6頭にて行なった。全身麻酔をかけた後に血流センサを使用しX線透視にてセンサを誘導し食道の血流(上部・中部・下部)を計測して、コントロールデータを得た。食道粘膜血流を測定すると同時に心拍数、動脈圧、肺動脈圧、心拍出量を計測した。コントロールデータを測定後、動物実験モデル作成し、ステントグラフト挿入直後、1時間後、2時間後に上部、中部、下部の食道粘膜血流を計測した。コントロールデータとの比較で、ステントグラフトモデルではステントグラフト挿入後、全てのテータポイントにて有意に食道粘膜血流の低下を認めた。動脈瘤破裂モデルでは、全体的な食道粘膜の血流低下に加え、血腫による外圧排が引き起こす局所的な血流低下を証明することが目的であった。しかし、X線下ではセンサプローベの測定位置を、各測定ポイントで再現性をもって固定することができず、その証明はできなかった。来年度測定方法やセンサプローベの改良が必要であると考えられた。実験後には実験動物を犠牲しさせて食道の病理標本を作製した。食道壁の虚血の変化は急性実験では確認できなかった。平成30年度の実験では工学的実験および動物実験に加え、改良したセンサプローベの工学的実験(耐久性や操作性の確認)を行い、収集したデータを解析する。最終的なデバイスを作成し食道血流モニタリングシステムを確立すべく、臨床研究を行う。

倫理委員会に提出する書類は平成29年度中に作成を開始している。動物実験を行い、急性実験においてTEVAR後の食道粘膜血流の低下を証明することができた。また、作成したセンサが十分に臨床応用可能であると考えられた。慢性実験での血流低下や局所的な食道粘膜血流の低下はまだ証明できていないものの、慢性期や局所的な血流低下に関しては異種間の血管解剖の相違による側副血行路の存在も考えられ、必ずしも動物実験でのデータとして必要がない可能性もある。今後、慢性実験の必要性について検討が必要である。現在、臨床試験にむけて倫理委員会への提出書類の作成も行なっており、おおむね順調に進展していると考える。平成30年度は作製した食道粘膜血流センサプローベを臨床使用しthoracic endovascular aortic repair(TEVAR)後二次性大動脈食道瘻の早期診断および予防システムの確立をするべく、臨床試験のための倫理委員会への提出書類の作成を行った。この食道粘膜血流センサプローベは未承認医療機器であるため倫理委員会承認に際しては、その安全性および生体適合性の確認が必要であった。センサに使用しているシリコンウエハ、光ファイバー、センサを内装する胃管および治具に関して、生体適合性は問題なかった。センサはシリコンウエハから作られる台座と光ファイバー、ミラーから作成される。これらの組み立てに使用していた接着剤の生体適合性は確認することができなかった。そのため、計測の構造を変えずに、接着剤を使用しない新たなセンサの設計および試作を行った。臨床試験に向けて新設計にて作成したセンサにて、倫理委員会に提出するための耐久性試験および安全性試験を行う必要があるが、平成30年度中には終えることができなかった。本研究の目的はTEVAR後に食道粘膜血流が低下することを証明し、二次性大動脈食道瘻の発症機序の一因を解明することに加え、食道血流センサプローベの臨床応用でその有用性を示し、二次性大動脈食道瘻の発生予防もしくは早期外科的介入の適応基準(早期診断および予防システムの確立)を確立することであった。食道血流センサプローベの開発およびTEVAR後急性期の明らかな食道粘膜血流の低下を証明し仮説の一部を実証することができた。今後、デバイスの耐久性および安全性が確認されれば、臨床応用が可能であり、研究の目的を達成することが可能であると考えられる。今後、東北大学倫理委員会に臨床研究として提出予定であるが、デバイスの安全性などのデータを十分に揃え提出する必要性がある。それらの準備を平成29年度に行い、スムーズに平成30年度に臨床データを蓄積することが研究推進につながると考えられる。平成30年度の前半に倫理委員会の資料作成を行う。倫理委員会への申請前に、臨床研究推進センターと協議し研究内容の修正などを行い、本研究の臨床研究へむけて準備を進める。センサの修正や安全性試験が必要際には工学部と共同して行う。デバイス作成及び実験動物であるブタの購入に使用した。次年度は動物実験がメインとなるため、動物の購入費として繰り越している。次年度も動物実験を行う予定があり、動物の購入費として繰り越している。
遺伝子導入による心臓移植後拒絶反応のドナー特異的免疫制御に関する研究

移植ドナー心に対して遺伝子導入を行うことによって、心臓移植後拒絶反応の制御の可能性をふまえ研究を行った。平成9年度には近郊系の成熟雄ラットを用いた異所性心臓移植モデルにおいて、心臓摘出時の遺伝子注入方法、摘出心の保存法、移植後標本の固定、染色法の検討を行った。これにより、心筋内遺伝子導入がリポソーム法により可能であること、遺伝子注入から摘出までの時間的差異が導入効率を変えることなどがわかった。平成10年度は摘出標本について組織学的な検討を加えることができた。この実験モデルにおいてはかなり強い移植後拒絶反応の所見が認められた。今回検討を要した点はそれらの範囲に強い遺伝子発現の所見があったことである。(平成10年度移植学会にて発表)しかしこれらの明らかな原因の追究はできなかった。これが明らかとなれば移植後拒絶反応に対する遺伝子導入による免疫寛容の可能性が広がると考えられた。次の課題として具体的な機能的遺伝子導入による心筋の変化を検討することである。これら導入遺伝子の検討はかなり困難で現在様々な検討を行っている。しかし今回の実験で心筋内遺伝子導入の可能性が示唆され、これにより本来のテーマであった、移植時の免疫寛容の可能性だけでなく、不全心筋の遺伝子導入による制御、虚血心における心筋血流の制御などの可能性が拡がり、臨床的な観点状も非常に興味ある所見と考えられた。遺伝子導入による心臓移植後拒絶反応に対する免疫制御の可能性をふまえ、ラット心臓移植モデルにおけるドナー心に対する遺伝子導入法の検討を目的に研究を行った。導入法の検討に先立ち研究の基盤となる以下の検討が必要であった。まず第一に手術手技について、ドナー心摘出時の遺伝子注入法(心筋内への有効な遺伝子注入法)、摘出心の保存法、移植方法について様々な手技を試みた。次いで摘出後の標本の固定、染色法についても検討を加えた。(平成9年度臓器保存生物医学会にて発表)第二として、遺伝子導入効率評価法の検討を遺伝子注入群、非注入群の比較をもとに行った。さらに移植後摘出までの時間を変えて(注入遺伝子と心筋細胞との接触時間を変える)、遺伝子導入効率の比較検討を行った。(平成9年度移植学会にて発表)本年度の研究においては、心筋内遺伝子導入法の検討に先立ち手術方法、導入効率評価法はほぼ確立する事ができた。また移植後24時間後、72時間後摘出の2群間では、72時間群のみが肉眼的に明らかな染色像を呈し、有効な遺伝子発現に一定の時間を要する可能性が示唆された。しかし組織学的、細胞学的な評価を確立するにはいたらなかった。今後は遺伝子導入法に関して、さらに組織学的な検討を進めると共に、心筋内への有効な遺伝子注入法の検討、注入遺伝子の開発、又それらの至適な遺伝子量の選択などの研究を行う。
ベネデット・クローチェの文芸批評における倫理の導入とダヌンツィオの関係について

【研究テーマ】ベネデット・クローチェの美学思想の変化に、同時代の大作家ダヌンツィオの存在が大きな影響を与えたのではないか。この仮説を基に、本研究はスタートした。DC1、2年目の研究成果を踏まえ、第3年度の研究テーマには若干の変更を加えた。「倫理」という概念をめぐるクローチェの諸言説を分析しつつ、初期クローチェ美学に登場する「誠実」という概念との関係を考える、というのが本年度の目的であった。【当初の計画】2年目の研究成果をまとめイタリア学会誌に投稿する(5月まで)。博士論文の骨骼となる論文、修士論文、博士課程1年目の研究発表、2年目・3年目の投稿論文、イタリアでの投稿論文をまとめる。これらの論文に欠けるところがあれば、8月の帰国までにそれを補う論文を完成させる。8月に帰国してからは本格的に博士論文執筆にとりかかる。【実施状況】5月にイタリア学会に論文を提出する予定であったが、延期して10月のイタリア学会大会において口頭による成果発表を行なった(「ベネデット・クローチェの美学思想における「倫理」の位置づけについて」)。また、11月から3月までは、予定を変更し、再びイタリア・ナポリに滞在した。12月には、博士論文の梗概・目次を作成し、京都大学文学研究科に提出した。これは、博士論文を実際に完成できるだけの内容を備えているとみなされ、承認された。1月から2月にかけては、イタリア語での論文("Rendiamo omaggio a Gabriele D'Annunzio". Croce critico di D'Annunzio)を、作成・推敲した。3月には、第3年目の研究成果をまとめ、イタリア学会に論文(「ベネデット・クローチェの美学思想における「倫理」の位置づけについて」)を投稿した。なお、1年強に渡る留学生活においては、単に専門研究に従事するだけなく、西洋文化に関わる広範な知識の獲得にも勤しんだ。この仮説を出発点に、それを証明するためのアプローチとして4つの段階を設定した上で本研究はスタートした。そのうちの第一段階、すなわちダヌンツィオの諸作品に対するクローチェの評価の変遷に関する研究が、本年度の研究テーマであった。【研究計画と実施状況】(410月)1904年までにダヌンツィオが発表した作品に触れ、それらに関してクローチェが論じた評論「ガブリエーレ・ダヌンツィオ」を検証する、という計画はそのまま実行できた。(11月3月)1918年までのクローチェのダヌンツィオ評の変遷を検証するという当初からの計画を実行しつつ、また予定を先取りして、クローチェのダヌンツィオ評の変遷を最後(1936年)まで検証することができた。(年度を通して)クローチェとダヌンツィオの関係を論じた先行研究を整理しつつ、また専門研究以外の広範な知識獲得という第二の目標も粗方達成できた。11月、12月中には学内で発表を行い、3月にはそれを論文の形に仕上げ「研究報告」として京都大学文学研究科に提出した。また、日程は次年度の4月10日にずれ込んだが、「クローチェの文芸批評の変遷と同時代の作家たち」という題で<イタリア近現代史研究会>にて口頭発表した。【研究成果の意義】本研究が取り組んでいる問題は、先行研究では《クローチェ美学の変化⇒彼のダヌンツィオ評価の変化》というように説明されてきた。しかし、本年度の当研究の成果を元にするならば、むしろ《ダヌンツィオ作品の傾向変化⇒クローチェのダヌンツィオ評価の変化⇒(...)⇒クローチェ美学の変化》という図式で解釈した方がより正確であり、自然に理解できる。本研究によって、クローチェのダヌンツィオ評に関する新解釈が提示できたものと自負する。この仮説を実証するためのアプローチとして4つの段階(ABCD)を設定し、本研究はスタートした。【当初の計画】(5月)1年目の研究成果をまとめ、イタリア学会誌に論文を投稿する。(510月)10月からのナポリ留学に備え、必要文献の所蔵調査を行う。(103月)ナポリに留学する。研究(B)「クローチェと政治家ダヌンツィオの関係」、そして研究(C)「クローチェと人間ダヌンツィオの関係」を行う。現地でしか入手出来ない資料の調査・研究を重点的に行い、3年目に計画している博士論文に備える。諸研究機関に通うことで他の研究者との交流を深め、クローチェ研究に関する情報を交換する。また現地で催される学会に出席することで、研究の最先端に触れることを心がける。論文をイタリア語で執筆する練習をし、現地のクローチェ学会に論文を投稿する。【実施状況】(5月)予定通り、イタリア学会に論文を提出した。(510月)予定通り、留学に向けた準備ができた。(103月)研究(B)、研究(C)ともに昨年度までに前倒しで行っており、これらの研究に多くの時間を割く必要は生じなかった。

ただし、これらに関しても、現地の指導教官に紹介された資料や近刊の研究書等で論じられている場合があり、そうした論考に目を通すなど、この期間も一定の注意を払い続けた。一方で、クローチェの美学書自体の再検討が必要であることが判明したため、こちらの研究により多くの時間を割いた。それ以外はおおむね予定通りに研究が進捗したが、現地の学会に論文を提出することはできなかった。【研究テーマ】ベネデット・クローチェの美学思想の変化に、同時代の大作家ダヌンツィオの存在が大きな影響を与えたのではないか。この仮説を基に、本研究はスタートした。DC1、2年目の研究成果を踏まえ、第3年度の研究テーマには若干の変更を加えた。「倫理」という概念をめぐるクローチェの諸言説を分析しつつ、初期クローチェ美学に登場する「誠実」という概念との関係を考える、というのが本年度の目的であった。【当初の計画】2年目の研究成果をまとめイタリア学会誌に投稿する(5月まで)。博士論文の骨骼となる論文、修士論文、博士課程1年目の研究発表、2年目・3年目の投稿論文、イタリアでの投稿論文をまとめる。これらの論文に欠けるところがあれば、8月の帰国までにそれを補う論文を完成させる。8月に帰国してからは本格的に博士論文執筆にとりかかる。【実施状況】5月にイタリア学会に論文を提出する予定であったが、延期して10月のイタリア学会大会において口頭による成果発表を行なった(「ベネデット・クローチェの美学思想における「倫理」の位置づけについて」)。また、11月から3月までは、予定を変更し、再びイタリア・ナポリに滞在した。12月には、博士論文の梗概・目次を作成し、京都大学文学研究科に提出した。これは、博士論文を実際に完成できるだけの内容を備えているとみなされ、承認された。1月から2月にかけては、イタリア語での論文("Rendiamo omaggio a Gabriele D'Annunzio". Croce critico di D'Annunzio)を、作成・推敲した。3月には、第3年目の研究成果をまとめ、イタリア学会に論文(「ベネデット・クローチェの美学思想における「倫理」の位置づけについて」)を投稿した。なお、1年強に渡る留学生活においては、単に専門研究に従事するだけなく、西洋文化に関わる広範な知識の獲得にも勤しんだ。
ハイパースペクトラル画像を用いた都市化進行プロセスの解明に関する研究

東京近郊の地域を対象にして取得したハイパースペクトラル画像の解析を進めるとともに,現地において土地利用状況を調査し,破棄農地の抽出手法の検討を行なった。その結果,一年以上に亘って放棄された農地では,中間赤外域において特徴的な反射特性を示すことが示唆され,ハイパースペクトラルデータの利用により放棄農地の分布を把握する可能性が示された。しかし,都市近郊地域では,農地の市民農園としての転用が多くみられ,その際に十分に管理されない農園では放棄農地と同様の反射特性を示すことも明らかとなった。そこで,これらを分離し,放棄農地だけを抽出するために,区画の形状(方形かどうか)と一塊の大きさに着目する手法を提案し,放棄農地分布図を作成した。得られた分布図を用いて,放棄農地の分布地域の特徴について検討した結果,近年人口減少が激しいニュータウン開発地域の周辺において特に多く放棄農地がみられることが示唆された。現地でのヒアリング調査から,人口が安定している郊外地域では,放棄農地の市民農園利用への展用などが可能なのに対して,人口が減少しつつある地域では,放棄農地を都市的土地利用に転用することも市民農園として使用することもできないために,放棄農地が増加する傾向にあることが示された。東京近郊を対象とした解析と並行して,比較対象地してフィリピン・メトロマニラ近郊地域を取り上げて,都市化による土地利用の混在化や農地放棄が起こるプロセスを整理し,そこで生じている環境問題について現地調査を行なった。その結果,道路沿いでの宅地開発進行により,アクセス路を失うことで内側の農地で耕作放棄が進むこと,放棄農地にはスクウォッターが流入することで更に農地の放棄が進むことなどが考察された。東京・マニラ共に都市近郊では耕作放棄地が増大しつつあったが,人口増加都市と減少都市ではその発生プロセスに違いがみられることが示唆された。東京近郊についての,行政界,地形・地質・植生等の土地的自然的データを収集し,地理情報システム(GIS)を用いた環境データベースを開発した。同時に,人口・土地利用・雇用状況等の社会経済的データの収集を進め,行政界毎に収集されるこれらのデータをGIS上で前記の環境データベースとリンクさせた。さらに,関連する土地利用法制度をデータベースに統合した。また,都市化に関する文献,社会経済状況の変遷に関する文献等を収集し,整理した。得られたデータベースを用いて,東京近郊での都市化の特徴と土地利用・土地被覆の変化について考察した。以上の分析を踏まえて,特に1960年代以降に都市化に伴う土地利用変化が著しかった埼玉県所沢市周辺をケーススタディの対象地区として選定した。市の農業委員会の協力を得て,同市中富地区の農地の放棄状態について現地調査を行うとともに,所有者・耕作者へインタビューを行い,放棄期間・要因を加味した耕作放棄農地の分布図を作成した。さらに1960年代以降の農業センサスデータから農業形態の変化との関連性についても考察を進めた。その結果,農地所有者の居住地が農業形態に大きく影響しており,そのことが耕作放棄地の増大に繋がっていること,耕作放棄には数年で耕作状態に戻るものと放棄が将来的にも続くことが予想されるものの二つの形態があること,などが明らかになった。これらについては,農村計画学会論文集(2003)において発表を行った。以上の知見を踏まえた上で,リモートセンシングを用いて耕作放棄地の発生を広範囲に分析するために,中富地区の耕作放棄地について放棄の期間,要因,永続性についてタイプ分けを行い,タイプごとにスペクトルメーターを用いて,反射スペクトル特性を調査した。本研究では,ハイパースペクトラル画像の解析から,土地利用の混在,及び放棄農地分布の特性を分析し,アジア型の都市化プロセスを考察することを目的としている。本年度は,東京近郊の都市化による土地被覆の改変が進む地域を対象にハイパースペクトラル画像の取得を行った。その上で,耕作放棄地の放棄期間,要因,永続性といった要素に着目して,各耕作放棄地タイプの反射スペクトル特性を調査し,それぞれのタイプの空間分布の特性を考察した。また,リモートセンシングデータを用いた土地被覆分布の解析時に常に重要な検討事項となる,空間分解能と土地被覆分類結果の関係について,実データとシミュレーションデータを用いた考察を行ない,農業的土地利用が優占する地域では空間分解能が8m程度の画像を用いた分析においても比較的正確な土地被覆分類を行うことができるが,市街地においては2m分解能程度以上の画像でなければ正確な土地被覆分類を行うことができないことを示した。リモートセンシングデータを用いた解析と並行して,東京近郊と,比較対象地してフィリピン・メトロマニラ近郊地域を取り上げて,都市化による土地利用の混在化や農地放棄が起こるプロセスを整理し,そこで生じている環境問題について現地調査を行なった。メトロマニラ近郊を対象とした解析からは,道路沿いから農地への宅地開発が進み,アクセス路を失うことで内側の農地での耕作放棄が進むこと,耕作放棄地の拡大によりスクウォッターの流入が増大すること,スクウォッター居住地を含めた市街地が増大することにより洪水被害等の環境問題が深刻化していることが考察された。耕作放棄地増大のプロセスやそのことが種々の環境問題を引き起こしている点で,東京近郊と共通点がみられ,これらはMcGeeらの社会学者が指摘している典型的なアジア型都市化プロセスがもたらす事象であることが示唆された。

その結果,一年以上に亘って放棄された農地では,中間赤外域において特徴的な反射特性を示すことが示唆され,ハイパースペクトラルデータの利用により放棄農地の分布を把握する可能性が示された。しかし,都市近郊地域では,農地の市民農園としての転用が多くみられ,その際に十分に管理されない農園では放棄農地と同様の反射特性を示すことも明らかとなった。そこで,これらを分離し,放棄農地だけを抽出するために,区画の形状(方形かどうか)と一塊の大きさに着目する手法を提案し,放棄農地分布図を作成した。得られた分布図を用いて,放棄農地の分布地域の特徴について検討した結果,近年人口減少が激しいニュータウン開発地域の周辺において特に多く放棄農地がみられることが示唆された。現地でのヒアリング調査から,人口が安定している郊外地域では,放棄農地の市民農園利用への展用などが可能なのに対して,人口が減少しつつある地域では,放棄農地を都市的土地利用に転用することも市民農園として使用することもできないために,放棄農地が増加する傾向にあることが示された。東京近郊を対象とした解析と並行して,比較対象地してフィリピン・メトロマニラ近郊地域を取り上げて,都市化による土地利用の混在化や農地放棄が起こるプロセスを整理し,そこで生じている環境問題について現地調査を行なった。その結果,道路沿いでの宅地開発進行により,アクセス路を失うことで内側の農地で耕作放棄が進むこと,放棄農地にはスクウォッターが流入することで更に農地の放棄が進むことなどが考察された。東京・マニラ共に都市近郊では耕作放棄地が増大しつつあったが,人口増加都市と減少都市ではその発生プロセスに違いがみられることが示唆された。
JT-60SA用CSにおける熱的安定性評価

核融合炉内の超伝導コイルには隣接するコイルから様々な磁界が印加され,この磁界が時間変化し超伝導コイルに交流損失が発生する。この交流損失により冷媒(超臨界圧ヘリウム)の温度上昇,圧力上昇及び流量変化が発生し,ヘリウム冷凍機の運転に影響するため評価する必要がある。また,JT-60SA用中心ソレノイド(CS)モジュールの試験結果から,冷媒入口,出口とも外周側に位置するCSは,クールダウン時にコイル内部で熱交換するため出口温度がコイル内部の最高温度を示さないことが判明している。そこで,今まで評価してきた交流損失を基にプラズマ運転時の冷媒挙動を解析し,かつCSモジュールの試験結果を基にクールダウン時のCSの温度分布を解析し,ヘリウム冷凍機の運転に資することを目的とする。また,同時に,CSの電源電圧変動を考慮したコイル内共振特性解析も行う。平成30年度研究実績の概要を以下に示す。(1)CS内共振特性解析:JT-60SA用超伝導コイルのCSは電源のノイズの影響により周波数成分を含む電圧が印加される。そのため,共振現象により導体間電圧が上昇してしまい,導体間絶縁が損傷してしまう可能性がある。平成30年度はCSモジュールに接地抵抗を考慮にいれ,共振現象及び電圧分布を評価した。その結果,共振現象がCSの運転に対し影響を及ぼすことはないことが示された。(2)CSモジュールの冷却安定性評価:JT-60SA用超伝導コイルのCSは運転時ヘリウムで冷却される。常温から冷却を行う場合,熱応力が発生するため,急速な冷却は導体の損傷をまねく。そのため,CSのクールダウン時の温度分布を把握することは重要である。平成30年度はクールダウン時のCSモジュール導体内温度分布解析を行った。その結果,実験値と解析値が一致する結果となった。JT-60SA用超伝導コイルは実証試験の段階まで進んでいる。日本が担当しているCSモジュールの設計概念はITERのCSモジュールと同一であるため,非常に重要な位置づけとなっている。JT-60SA計画で使用される超伝導導体により作製された超伝導コイル及びコイル間接続部を用いて,種々の条件にて性能を評価する。それらのデータをもとに超伝導コイルの損失及び安定性を確認し,併せて理論的な解析を実施して試験結果との比較検討を行うことを目的とした。平成28年度に研究実績の概要を以下に示す。(1)CSモジュールにおける共振特性評価(試験・解析):超伝導コイルを安定的に運転するには、温度の安定性(交流損失)に加え運転時の耐電圧評価も重要としている。JT-60SA CSの共振特性に着目し,CSのターン間及び層間の共振特性と導体間の耐電圧を評価した。CSモデルコイルを用い,共振特性試験を行った結果をもとに解析モデルを作成し,CSモジュール(12層まで)のターン間及び層間の共振特性と導体間電圧の関係性を評価した。CSモジュールの電源での主要な周波数領域では導体間の絶縁の耐電圧を超えることはないことが示された。(2)CSモジュールの冷却安定性評価:大型コイルでは冷却の効率化を図るために,冷媒供給量の最適化と熱負荷変動の吸収方法を検討しなくてはならない。CSモジュールの熱負荷変動を考慮して冷却系統をモデル化し最適な冷媒供給を調査した。平成28年度は冷却系統モデルを作成するソフトを購入し,モデル作成を行った。(3)CSモジュール試験:量子科学研究開発機構で作製されたCSモジュールを核融合科学研究所にて励磁試験及び全体に生じる交流損失測定を行った。交流損失解析モデルの作成に用いる基礎データを取得した。平成28年度に計画していた(1)CSモジュールにおける共振特性評価(2)CSモジュールの冷却安定性評価は遂行することができた。また平成29年度に予定していたCSモジュール試験も平成28年度に実施することができたため,おおむね順調に進展していると考える。平成29年度研究実績の概要を以下に示す。(1)JT-60SASACSモジュールにおける共振特性評価(解析):超伝導コイルを安定的に運転するには,温度の安定性に加え運転時の耐電圧評価も重要としている。平成28年度にて行ったCSモジュール試験結果及び解析結果をもとに,JT-60SACSモジュール(52層)の耐電圧解析を行った。実機運転時における電源の主要な周波数の5 kHz以下では,共振現象がCSモジュールの導体間電圧に影響を及ぼさないことが示された。(2)JT-60SASACSモジュールの冷却安定性評価:大型コイルでは冷却の効率化を図るために,冷媒供給量の最適化と熱負荷変動の吸収方法を検討しなくてはならない。CSモジュールの熱負荷変動をを考慮して冷却系統をモデルかし最適な冷媒供給を調査した。