hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
フェムト秒レーザー誘起ナノショックによる金属状態シリコン高圧相の創製

本研究の目的は、フェムト秒レーザー誘起ナノショックによって金属状態のシリコン高圧相を誘起・凍結させ、シリコンへのフェムト秒レーザーパルス照射のみによって金属シリコンを創製することである。従来の圧縮法ではシリコン高圧相は圧力下では存在するが圧力解放によって低圧相および準安定相に構造変化し、高圧相は残存しなかった。フェムト秒レーザー駆動衝撃波によって、初めてシリコン高圧相を常圧下に取り出すことが出来た。シリコン金属相は静水圧縮下および衝撃圧縮下では存在するが、大気圧下に合成された例は無い。しかしながら、圧力解放時の冷却速度の極めて速いフェムト秒レーザー誘起ナノショックを用いることによって、シリコン金属相を準安定相として大気圧下に保持することが可能であると推察される。本年度は、高強度フェムト秒レーザーを照射したシリコンの結晶構造を、X線を用いて調べた。ノンドープ単結晶シリコン(純度11N)の(100)面に対して垂直にフェムト秒レーザー(波長800nm、パルス幅130fs、パルスエネルギー7mJ、強度2×1015 W/cm2)を1点あたり1パルス照射し、照射部分の結晶構造をXRDによって解析した。XRD解析はSPring-8のBL13XUにて行った。その結果、レーザー照射部にはシリコンの高圧相であるb-Sn,Imma,sh構造と、圧力解放過程に現れる準安定相であるBC8構造が存在することがわかった。本年度は、高強度フェムト秒レーザーを照射したシリコンの結晶構造を、斜入射X線回折法と透過電子顕微鏡を用いて調べた。ノンドープ単結晶シリコン(純度11N)の(100)面に対して垂直にフェムト秒レーザー(波長800nm、パルス幅130fs、パルスエネルギー7mJ、強度2×10^<15>W/cm^2)を1点あたり1パルス照射した。XRD分析はSPring-8のBL13XUにて行った。試料の回転テーブルを新たに作製し、試料を回転させながら計測を行うことによって、面内の積分情報を得た。その結果、これまでの試料を回転させずに分析した結果と同様に、従来圧縮法では圧力解放後に残存しないシリコン高圧相であるβ-Sn, orthorhombic, sh構造が存在することがわかった。レーザー照射部の断面を集束イオンビームで切り出し薄片化し、透過電子顕微鏡で観察した。明視野像から、レーザー照射部直下に高密度の格子欠陥が存在することがわかった。暗視野像から、β-Sn構造がそんざいすることがわかった。これらの結果から、従来の圧縮法ではシリコン高圧相は圧力下では存在するが圧力解放によって低圧相および準安定相に構造変化し、高圧相は残存しなかった。
MENTAモノマーを応用したレジン接着材

本研究では、メタクリロキシエチルナフタレントリカルボン酸無水物(MENTA)の歯科用レンジ接着剤への応用研究を行った。3元素重合開始剤あるいは光増感重合を利用したジメタクリレート系接着剤への応用として1.5wt%MENTA-126,48.5wt%2-ヒドロキシエチルメタクリレートおよび50wt%2,2-ビス(4-メタクリロキシポリエトキシフェニル)プロパンから成る組成物に過酸化ベンゾイル-N,N-ジ(2-ヒドロキシエチル)-P-トルイジン-P-トルエンスルフィン酸ナトリウム系三元重合開始剤、あるいはカンファーキノン-N,N-ジメチルアミノエチルメタクリレート系可視光線増感剤を用いたところ、エナメル質に対して140kgf/cm^2、象牙質に対して60kgf/cm^2の接着強さが得られた。これらの接着強さは、市販コンポジットレジン用接着材の中で最も優れた性能を示す製品と同等以上の値であった。一般に歯質表面の接着前処理は強固な接着を得るために必要とされるが、特に象牙質に対しては大きな接着強さの得られない場合もあった。その原因を接着破壊面の走査型電子顕微鏡観察によって究明したところ、接着界面近傍の樹脂含浸象牙質層直下での破壊が多く認められる場合は大きな接着強さが得られていないことが明らかとなった。そこで、多価金属カチオンを含む酸水溶液の前処理効果についても系統的に検討し、第2銅イオンあるいは第2鉄イオンとクエン酸あるいは乳酸を組み合わせた処理剤を使用するのが効果的であることがわかった。MENTAを含むレジン接着剤にイオン架橋反応を利用するため、MENTA-アクリル酸共重合体のグラスアイオノマーセメントへの応用を模索した。しかし、MENTA含有共重合体に疎水性の高いナフタレン環の含有されるようになるため共重合体の水溶性は低下し、汎用性のある硬化特性を得ることは困難であった。メタクリロキシエチルナフタレントリカルボン酸無水物(MENTA)系モノマーを歯科用レジン接着材に応用するため、1)3元系重合開始剤の利用、2)可視光線増感重合の利用、3)イオン架橋反応の利用を試みた。目的1)の3元系重合開始剤の利用においては、過酸化べンゾイル-N,N-ジ(2-ヒドロキシエチル)-p-トルイジン-p-トルエンスルフィン酸ナトリウム系重合開始剤を使用した場合〔MENTA-HEMA-ジメタクリレート〕系コモノマー組成として1.5wt%MENTA-126 48.5wt% HEMA 50wt% 2,2-ビス(4-メタクリロキシポリエトキシフェニル)プロパンが最も適していることが明らかとなり、エナメル質に対して140Kgf/cm^2象牙質に対して60Kgf/cm^2の接着強さであった。ただ、同組成へのフィラーの添加は接着剤の高粘性化を招来し、大きな接着強さを得るのが難しくなることも明らかとなった。目的2)の光増感重合の利用に関連して、電子顕微鏡的フラクトグラフィーを行い、象牙質の過剰な脱灰前処理が可視光線増感重合型レジン接着材で得られる接着構造を脆弱化する可能性を示し得た。そこで、接着歯面処理と接着強さの関係を検討し、クエン酸あるいは乳酸と塩化第2銅あるいは塩化第2鉄を組み合わせた処理剤がきわめて有効であることを認めた。また、歯質脱灰力の非常に小さい処理剤でも大きな接着強さが得られることも同時に明らかにした。

この事実は、歯質の脱灰を極力抑えた接着前処理剤を開発する上で重要な知見となるものと思われる。目的3)のイオン架橋反応の利用においては、MENTA-アクリル酸共重合体のグラスアイオノマーセメトへの応用を模索したが、MENTAによる接着性の向上を期待してその含有率を高めると、疎水性の高いナフタレン環が共重合体中に増えるため共重合体の水溶性が低下し、実用的な硬化特性を有するセメントを得ることは困難であった。
高次視覚中枢におけるWntシグナルによるretinotopy制御機構

網膜において受け取られた視覚情報は平面上の位置関係を保ったまま脳に伝えられる。このようなretinotopyと呼ばれる対応関係は視覚系の様々な階層において見出される。しかし、脳の視覚中枢におけるretinotopy形成機構はほとんど分かっていない。本研究ではショウジョウバエの脳視覚中枢におけるWntファミリー分子の役割に着目し、高次視覚中枢においてretinotopyを制御する分子機構の一端を明らかにした。高等動物の網膜において受け取られた視覚情報は平面上の位置関係を保ったまま脳に伝えられる。このようなretinotopyと言われる対応関係は視覚系の様々な階層において見出される。視神経のretinotopy形成については研究が進んでおり、ハエからほ乳類に至るまでWntファミリー分子による軸索走行制御が重要な役割を果たすことが知られている。しかし、脳の視覚中枢におけるretinotopy形成機構はハエでもほ乳類でもほとんど分かっていない。本研究ではショウジョウバエの脳視覚中枢におけるWntファミリー分子の役割に着目し、保存された分子機構を解明する。視覚中枢においてDWnt4は腹側、DWnt10は背側特異的に発現するがDWnt4およびDWnt10の役割は分かっていない。視覚中枢において神経細胞のサブセット特異的に発現する様々なGa14系統にDWnt4変異体を組み込んだ。今後、DWnt4変異体におけるこれら神経細胞の投射パターン異常を解析する。DWnt10については相同組換の手法により変異体を作製した。さらにDWnt4とDWnt10の二重変異体を作製するため、DWnt4変異体バックグラウンドにおいてDWnt10をノックアウトする準備を進めている。抗DWnt10抗体を作製し、DWnt10蛋白がDWnt10を発現する領域近傍の軸索表面に局在していることを見出した。Dfz2の細胞外ドメインを異所発現するとDWnt4蛋白質の局在を誘導することが分かっているが、DWnt10に関してはそのような現象は見出されなかった。Dfz2はDWnt10の受容体ではないのかもしれない。視覚中枢においてDWnt4は腹側、DWnt10は背側特異的に発現するが、DWnt4およびDWnt10の役割は分かっていない。DWnt4の受容体であるDfz2は、細胞外ドメインにWntリガンドが結合すると細胞内に情報を伝達する。これまで、リガンドの1つであるWgのシグナルについてはDfz2の細胞外ドメインは必要無く、細胞外ドメインを欠いたDfz2でも変異体の表現型がレスキューできると報告されていた。しかし、DWnt4の働きに関しては細胞外ドメインを欠いたDfz2では変異体の表現型がレスキューされなかったことから、同じDfz2を介するにも関わらず、WgとDWnt4ではシグナル伝達の分子機構が大きく異なることが示唆された。視覚中枢において神経細胞のサブセット特異的に発現する様々なGal4系統にDWnt4変異体を組み込み、DWnt4変異体におけるこれら神経細胞の投射パターン異常を解析しようと試みたが、Gal4を組み込んだDWnt4変異体の生存率が低く、十分な解析ができなかった。DWnt10については現在までに表現型は見出されていない。DWnt4とDWnt10の二重変異体を作製するため、DWnt4変異体バックグラウンドにおけるDWnt10ノックアウトを試みたが、ハエの生存率が低く二重変異体を得ることはできなかった。
高輝度コヒーレント光によるコンフォメーションダイナミックスの観測と制御

フレキシブルに構造を変化しうる分子系についてコンフォメーション変化を量子論的現象として観測し制御することを目指して、高いコヒーレンスを有する光源を利用した周波数ならびに実時間領域の分光法によって研究を進めた。ベンゼンを含む各種クラスターにおいて大規模な配向変化運動を実験的に検証し、また、高強度非共鳴フェムト秒パルスによる分子間振動のコヒーレント励起を実現した。これらの成果は、構造異性化のコヒーレント制御に直結すると期待される。高輝度コヒーレント光の活用をキーテクノロジーとして、flexibleに構造を変化しうる分子系について、そのコンフォメーションダイナミックスを量子力学的現象として観測し、さらにその制御を目指す。対象としては、構成分子が内部で大きく配置を変えうる気相分子クラスターなどを取り上げ、以下のように、段階的に研究を進行させる。(1)コンフォメーションの変化をもたらす一般には多次元の運動自由度について、振動準位構造を幅広いエネルギー領域で詳細に特定する。(2) (1)の実験情報に基づき、コンフォメーション変化に対応するポテンシャル曲面を決定し、運動状態の量子力学記述を確立する。(3)高励起量子準位へ内部状態分布を高い効率で移動する方法を開拓し、(2)の結果をもとにして構造異性化などのコンフォメーション制御を実現する。本研究計画は、flexibleに構造を変化しうる分子系について、そのコンフォメーションダイナミックスを量子力学的現象として観測し、さらにその制御を目指すものである。具体的には、以下のような段階的進展を予定している。1)コンフォメーション変化をもたらす運動自由度について振動準位構造を幅広いエネルギー領域で詳細に特定する、2)実験情報に基づいてコンフォメーション変化に対応するポテンシャル曲面を決定し、運動状態の量子力学記述を確立する、3)高励起量子準位へ内部状態分布を高い効率で移動する方法を開拓し、コンフォメーション制御を実現する。上記1)の実現には、非線形高分解能コヒーレント分光の適用を計画している。本年度は、そのために不可欠なフーリエ限界ナノ秒パルス光源の開発を進めた。1MHz程度の分解能を持つ連続発振リングチタンサファイアレーザーの出力をパルス的に増幅するシステムを導入した。このパルス光を、非線形結晶を用いて3倍波(260nm)に変換し、共鳴2光子イオン化によってベンゼンの高分解能電子スペクトルの測定を行った。この結果、紫外領域においても400MHz以下の周波数分解能が得られ、十分に高いコヒーレンスを有することが確認された。さらに、Neや水がベンゼンと結合したクラスターのスペクトル測定にも成功した。現在、スペクトルの解析を進めている。上記3)に対応しては、「超高速非断熱過程による分布操作」の開発を行った。これは、非共鳴な高強度フェムト秒パルスとの相互作用によって「瞬間的に」分子に撃力を加え、分子の運動を制御するものである。本年度は、一酸化窒素、ベンゼン、スチレンなど、様々な分子について、その回転を非断熱的に励起することに成功した。また、2つのパルスを利用した実験によって状態分布移動過程を大きく制御しうることを明らかにし、さらに、理論的考察も行った。本研究計画は、flexibleに構造を変化しうる分子系について、コンフォメーションダイナミックスを量子力学的現象として観測し、その制御を目指すものである。本年度の成果は下記の通りである。コンフォメーション変化をもたらす運動自由度について、幅広いエネルギー領域で振動準位構造を詳細に特定するために、非線形高分解能コヒーレント分光の開発に取り組んだ。昨年度に開発した連続発振リングTi:Sレーザーの出力をパルス的に増幅するシステムに加えて、連続発振半導体レーザーをシード光とするパラメトリック増幅により、単一縦モードのナノ秒パルス光を発生するシステムの製作を行なった。共振器を必要としない簡潔な構成で、十分な出力が得られることを確認した。高励起量子準位へ内部状態分布を高い効率で移動する方法を開拓し、コンフォメーション制御を実現するために、「超高速非断熱過程による分布操作」の開発を行なっている。昨年度に引き続いて分子の回転励起に対する実証実験に取り組み、特に、ベンゼンに関して、実験上ならびに理論上で詳細な検討を行なった。ここで、パルス対による励起と状態選択的検出の併用によって、回転量子波束を実験的に再構築できることを始めて明らかにした。また、ベンゼンクラスターを対象として、非断熱的振動励起の実験的検証を示唆する結果が得られた。本研究は、flexibleに構造を変化しうる分子系についてコンフォメーションダイナミックスを量子力学的現象として観測し、その制御を目指すものである。昨年度に製作した、連続発振半導体レーザーをシード光とするパラメトリック増幅により単一縦モードのナノ秒パルス光を発生するシステムについて、様々な改良を加えて単一モード発振の安定性と出力を大幅に向上することに成功した。

また、シード光を適切に位相変調したコヒーレントパルスを利用すると、非共鳴な誘導ラマン過程によっても状態分布の完全移動を実現できることを理論的に明らかにした。また、非共鳴な高強度フェムト秒パルスとの相互作用によって分子運動のコヒーレントな励起状態を生成する方法論を用いて、ベンゼン2・3量体について分子間振動モードの量子波束の生成と観測を実現できた。具体的には、フェムト秒パルス光をベンゼンクラスターに照射し、その後にナノ秒色素レーザーを用いてREMPIスペクトルを測定したところ、振電バンドが変化することを見出した。さらに、2量体のバンドをプローブしながちフェムト秒パルス対によって励起を行なったところ、明確な量子ビートが観測された。ビートの周期は、既報の分子間振動バンドの振動数に対応しており、インパルシブラマン過程によって電子基底状態の分子間振動波束が誘起されたことを示す。同様の実験を3量体についても行い、分子間振動数に関する初めての実験データを得ることができた。本研究は、flexibleに構造を変化しうる分子系についてコンフォメーションダイナミックスを量子力学的現象として観測し、その制御を目指すものである。本年度の成果は下記の通りである。周波数領域の研究として、ベンゼンを含む分子クラスターを重点的に取り上げた。その中でも最も結合の弱いベンゼン-(He)_n(n=1.2)について、2色のレーザーを利用した共鳴2光子イオン化によって電子スペクトルを測定した。単一縦モードナノ秒パルス光源を利用した高分解能の計測によって各種分光定数を高精度で決定し、詳細なクラスター構造を得た。特に、n=1のクラスターについて、分子間振動が励起した状態に対応する振電バンドを始めて観測することができ、ベンゼン分子面の上下をHe原子が行き来するトンネル運動に起因する分裂を見出した。実時間領域での研究では、超音速ジェット中に生成しNO-Arクラスターを高強度の非共鳴フェムト秒パルスによって励起し、その後、ナノ秒色素レーザーを利用して共鳴2光子イオン化スペクトルを測定した。コールドバンド強度の減少と分子間振動のホットバンド強度の増大が観測され、インパルシブラマン過程によって振動状態分布移動を実現したことを確認した。さらに、2つのフェムト秒パルスで励起を行い、振動基底状態および分子間振動励起状態の分布が、パルス間の遅延時間に対して周期的に変動することを見出した。この観測結果は、分子間振動に関する量子波束の生成と検出を実現したものである。NO-Arは、T字型の最安定構造のほかに直線型の準安定構造を有することが知られており、大振幅な変角モードのコヒーレント励起は構造異性化の制御に直結すると期待される。
フローサイトメトリーと多変量解析による大腸癌拡大手術決定の試み

研究期間内に50例の大腸癌切除標本より新鮮材料を採取し、フローサイトメトリーによる細胞核DNA量の測定、病理組織学的検討を行い、えられたデーターをコンピューターに入力することが出来た。フローサイトメトリーによる細胞核DNA量測定の結果では、腫瘍細胞の【G_0】・【G_1】ピークが2C付近にあり、diploidと判定されたものが20例、【G_0】・【G_1】ピークが2個以上みとめられ、あるいは【G_0】・【G_1】ピークが2.2C以上または1.8C以下でaneuploidと判定されたものが15例あり、それら以外でnear-diploidと判定されたものが15例であった。DNAヒストグラムから算出したS・【G_2】M期細胞比率は30%またはそれ以下のものが15例、30%以上のものが22例であった。フローサイトメトリーの結果と病理組織学的検討結果とくにリンパ節転移、リンパ管侵襲の関係では、腫瘍細胞のploidyと病期あるいはリンパ節転移との間には直接的な関係をみいだしえなかった。これに対してS・【G_2】M期細胞比率が30%を越える22例は例外なくリンパ管侵襲をみとめ、そのうち17例ではリンパ節転移陽性であった。以上の結果からフローサイトメトリーによって知りえたパラメーターの中ではploidyよりもS・【G_2】M期細胞比率が、大腸癌の予後因子として重要なリンパ管侵襲、リンパ節転移に密接なかかわりをもつことが示唆されたが、対象の転帰など、研究期間中に決定しえない項目もあるので、多変量解析を行うにはいたっておらず、研究を続行中である。
磁場破壊と量子干渉に基づく新しい磁気振動とそれに伴う相転移

分子性導体を模したフェルミ面を持つ強結合モデルを用い,数値計算により熱力学量における新しい磁気振動の温度・磁場依存性を詳しく解析した(論文にて発表).また,解析的に扱えるモデルを構成し,そのモデルを用いて低磁場極限と高磁場極限からの摂動による計算を実行中である.高磁場極限からの低次の摂動論の範囲でも輸送係数と熱力学量の違いは出せるが,目的の"新しい磁気振動は"今のところ得られていない(論文準備中).純2次元電子系では,電子数を一定に保つためのフェルミエネルギー振動が他の物理量の磁気振動波形に大きな影響を及ぼし,新しい磁気振動周波数成分を産み出すことを見出した(口頭で発表,論文準備中),弱い3次元性や有限温度がどの程度フェルミエネルギー振動の効果を抑制するかを解析的および数値的に計算中である.上記の摂動論による計算はフェルミエネルギー一定の計算であるので,電子数一定の場合についてやり直す必要があるが,未着種である;その計算は実行するに値するかどうか思案中である.元の計画からは少し外れるが,Pippardのネットワークモデル(PNM)を改良して,電子状態密度を再計算している;今後,磁化等の物理量を計算する予定である[改良型PNMとは従来のPNMでは正しく再現されない磁場中電子の状態密度の磁場依存性(いわゆるファンチャート)を再現する様に手を加えたNMである.以前に私自身がPNMでは新しい磁気振動は生じないとことを示したのだが,量子トンネルとコヒーレンスを最低限取り入れているので,改良型では新しい振動がやはり出るのではないか期待される.]今の問題を量子ボルツマン方程式(QBE)にのせる努力を行っているが,QBEに依る解析は残念ながら未着手である:これは是非とも実行する必要がある事なので,来年度以降の課題である.分子性導体を模したフェルミ面を持つ強結合モデルを用い,数値計算により熱力学量における新しい磁気振動の温度・磁場依存性を詳しく解析した(論文にて発表).また,解析的に扱えるモデルを構成し,そのモデルを用いて低磁場極限と高磁場極限からの摂動による計算を実行中である.高磁場極限からの低次の摂動論の範囲でも輸送係数と熱力学量の違いは出せるが,目的の"新しい磁気振動は"今のところ得られていない(論文準備中).純2次元電子系では,電子数を一定に保つためのフェルミエネルギー振動が他の物理量の磁気振動波形に大きな影響を及ぼし,新しい磁気振動周波数成分を産み出すことを見出した(口頭で発表,論文準備中),弱い3次元性や有限温度がどの程度フェルミエネルギー振動の効果を抑制するかを解析的および数値的に計算中である.上記の摂動論による計算はフェルミエネルギー一定の計算であるので,電子数一定の場合についてやり直す必要があるが,未着種である;その計算は実行するに値するかどうか思案中である.元の計画からは少し外れるが,Pippardのネットワークモデル(PNM)を改良して,電子状態密度を再計算している;今後,磁化等の物理量を計算する予定である[改良型PNMとは従来のPNMでは正しく再現されない磁場中電子の状態密度の磁場依存性(いわゆるファンチャート)を再現する様に手を加えたNMである.以前に私自身がPNMでは新しい磁気振動は生じないとことを示したのだが,量子トンネルとコヒーレンスを最低限取り入れているので,改良型では新しい振動がやはり出るのではないか期待される.]今の問題を量子ボルツマン方程式(QBE)にのせる努力を行っているが,QBEに依る解析は残念ながら未着手である:これは是非とも実行する必要がある事なので,来年度以降の課題である.
遺伝子改変樹状細胞を用いた新規ワクチンの開発

樹状細胞は、T細胞を通じて抗原特異的な免疫反応を引き起こしている抗原提示細胞であるが、樹状細胞を免疫療法に応用するためには、樹状細胞が十分な免疫誘導を果たせるようになんらかの工夫を加える必要がある。そこで本研究では、FKN(fractalkine, CX3CL1)のような、T細胞を呼び寄せるケモカインを樹状細胞内で強発現させると、樹状細胞はT細胞をより効果的に呼び寄せるようになり、樹状細胞の抗原提示能力が増強されるという仮説を立て、その治療免疫への応用を検討した。まず、発現カセットのプラスミドと、アデノウイルスゲノムDNAのプラスミドを、大腸菌内で相同的に組換えることにより、CMVプロモーター下にFKNを発現する組換えアデノウイルベクター(AdFKN)を作製した。そしてAdFKNが、樹状細胞内でFKNを強発現することを確認した。次に、FKN強発現樹状細胞の抗感染症効果を、マウスレジオネラ肺炎モデルで評価するために、その基礎実験として、レジオネラ菌を取り込んだ樹状細胞の免疫応答を検討した。その結果、熱やホルマリンで不活化したレジオネラ菌により樹状細胞は成熟化し、感染防御として不十分ながらも、宿主内でレジオネラ菌に対し特異的な免疫応答を誘導することが明らかとなった。以上の研究結果を踏まえ、AdFKNを用いてFKNを樹状細胞に強発現させることが、レジオネラ菌を取り込んだ樹状細胞が引き起こす感染防御的な免疫応答の強化につながるかどうかを、今後検討する必要があると思われる。
糖ータンパク質の縮合反応に伴う老化現象の解析と食品成分による反応制御

糖ータンパク質由来の蛍光性縮合物(Advanced glycosylation end product:AGEs)が高齢者の腱コラ-ゲンやレンズタンパク質,糖尿病患者の組織中に有意に蓄積していることに着目し,世界的に飲用されている茶葉(日本緑茶,中国茶,紅茶,ウ-ロン茶)を用いてAGEs生成に対する抑制効果を検定した。また,茶葉中の活性成分の分離同定とともに抑制メカニズムを検討した。Dーグルコ-スとヒト血清アルブミン(HSA),またはDーグルコ-スとカゼイン(CAS)を生理食塩水(ph7.4)に溶解したのち,各種茶葉抽出物,あるいは(-)エピガロカテキンガレ-ト(EGCg)の一定量を添加し,37^0Cで1ー4ケ月間反応させた。またMaiilard反応の重要な中間体である3ーデオキシ-Dーグルコソン(3DG)や5ーヒドロキシメチルー2ーフルアルデヒド(5HMF)を合成し,同様にHSAあるいはCAS,茶葉抽出物を添加して反応させた。経時的に反応液を取り出し,蛍光強度(Ex 370nm,Em 440nm)とSDSポリアクリルアミドゲルによる挙動を調べた。その結果,いずれの茶葉抽出物およびEGCgもDーグルコ-スとHSAあるいはCASの反応系におけるAGEsの生成を10ー60%抑制した。しかし,3DGあるいはHMFと両タンパク質との反応系においては,茶葉抽出物によるAGEsに対する抑制効果は低い(5ー15%)ものであった。電気泳動的挙動からもこの阻害効果が裏ずけられた。以上の結果はEGCgをはじめタンニン類を含有する茶葉成分が糖ータンパク質縮合反応の主として初期に抗酸化的,ラジカル的に作用して蛍光物質の生成を抑制しているものと推定した。近年、糖尿病の発症や加令に伴い、生体内組織(脳、肝臓、心臓、眼球)中に糖・タンパク質由来の蛍光物質が有意に蓄積することが報告されている。しかし、当該蛍光物質の構造、生成メカニズム、生成防御法については十分に明らかにされていない。著者らは糖としてD-グルコ-ス、D-リボ-スを、タンパク質として牛、またはヒト由来のアルブミンを用いた各組合せのモデル系を作成して、37°C、中性リン酸緩衝液中でアミノ-カルボニル反応を行った。経時的に反応溶液を取り出し、420nmで吸光度を測定して反応測度を調べ、励起波長370nm、蛍光波長440nmにおける蛍光強度を測定した。その結果、いずれの反応系においても反応の進行に伴い、黄色蛍光物質が産生することが明らかになった。本蛍光物質についてはゲル瀘過法、電気泳動法により分離、精製したので、その構造、及び高速液体クロマト法による微量定量法を検討中である。また、D-グルコ-スとヒトアルブミンの混合溶液に茶葉(日本茶、中国茶)抽出物を添加して、同様にアミノ-カルボニル反応を行った。その結果、茶葉抽出物を添加しない場合に比べて縮合反応の遅延がみられ、さらに蛍光物質の生成量が著しく阻害されることを認め、SDS-ゲル電気泳動の挙動もその阻害現象が縮重合の抑制であることを示した。上記の実験結果については第4回Maillard反応に関する国際シンポジウム(ロ-ザンヌ、スイス)で発表した。今後、当該蛍光物質の構造決定及び、微量定量法を確立し、茶反応が実際に動物(ラット、マウス)体内で蛍光物質の産生を抑制するか否かを検討する予定である。1980年代になって、特に高齢者の腱コラ-ゲンやレンズタンパク質、及び糖尿病や高血圧症等成人病患者の組織中に糖一タンパク質由来の蛍光性縮合物が有意に蓄積していることが報告されている。

日本人をはじめ多くの民族に親しまれている茶葉(緑茶、黒茶、紅茶、ウ-ロン茶)について、糖一タンパク質縮合反応(Maillard反応)抑制効果を検定し、併せてその抑制メカニズムを検討した。Dーグルコ-スとヒト血清アルブミン(HSA)、またはDーグルコ-スとカゼイン(CAS)の中性リン酸緩衝液(pH7.4)に各種茶葉抽出物、あるいは(ー)エピガロカテキンガレ-ト(EGCg)など各種カテキン類を一定量添加したのち、生理的条件下で1ー4ケ月間反応させた。また、Maillard反応の重要な中間体である3ーデオキシ-Dーグルコソン(3DG)や5-ヒドロキシメチルー2ーフルアルデヒド(5HMF)を合成し、これらカルボニル化合物とHSAおよびCASとの反応系についても、同様に茶葉抽出物の蛍光物質の阻割度を蛍光強度(Ex370nm,Em440nm)の測定とSDSポリアクリルアミドゲル電気泳動により調べた。その結果、いずれの茶葉抽出物およびカテキン類もDーグルコ-スとHSA,CASの反応系におれる蛍光物質の生成を10ー60%阻害した。しかし、3DGあるいはHMFと両タンパク質との反応液中では、茶葉成分はほとんど阻害効果を示さなかった。これらの結果は、EGCgをはじめタンニン類を含有する茶葉成分が糖ータンパク質縮合反応の主として初期に抗酸化的、ラジカル的に作用して蛍光物質の生成を抑制しているものと思われた。現在、茶葉抽出物のラットへの投与実験を行っているが、茶葉の飲用がヒトの老化や成人病の発症に対して抑制効果を発現する可能性を示唆する結果を得ることができた。
レオロジー測定、数値流体力学、化学分子計測の統合解析による高分子液体反応流の研究

反応系流体力学の体系化を目指し、気体は有しない液体特有な性質に着目した液相反応流の基礎研究を行った。具体的には、流動実験、レオロジー測定、数値流体力学、化学分子計測を統合して、高分子液体反応流と沈殿反応流の研究を行った。化学反応による粘度変化により引き起こされる対流不安定現象、沈殿反応により引き起こされる対流不安定現象、化学反応により生成されるゲルの粘弾性特性によりゲルが流動に及ぼす影響は大きく異なること、などを初めて見出した。本年度は、(A)高分子液体を用いた、反応による粘度変化を伴う液相反応流の更なる系統的実験およびCFDによるその反応性高分子液体力学の解明、(B)実験によるゲル生成反応を伴う高分子液体反応流における、ゲルの性質とそれが反応流場に及ぼす影響の解明、(C)化学分子計測による高分子液体反応流における非定常現象の解明、を同時進行で行った。研究(A)では、水飴水溶液、高濃度の水酸化ナトリウム水溶液間の化学反応により、溶液粘度が適度な速度で増加することを見出し、前者を高粘性液体、後者を低粘性液体に用い、VF実験を行い、反応を伴わない場合と比較することにより、この反応によりVFは疎なパターンになることを明らかにした。これらの結果はPhysics of Fluidsに掲載された。また、以前、申請者らが実験的に明らかにした、瞬間反応により粘度の増加もしくは減少するVFを数値計算により検討し、実験結果と同様な結果が得られた。また実験研究で提案した、瞬間反応による粘度変化がVFパターンに及ぼす影響を説明しうる物理モデルの妥当性を、数値計算により示した。研究(B)では、その本質となる現象の一端はとらえているが、まだまだ系統的な実験が必要であり、反応流実験を行った。さらにダブルウォールリング界面レオロジーシステムを導入し、複数の、異なるであろうゲルの性質を定量的に評価することに成功した。研究(C)に関しても、その本質となる現象の一端はとらえているがまだまだ系統的な実験が必要であり、反応流実験を行った。この研究での非定常現象は、分子構造を解明しなければ流体現象を説明できない、おそらく世界で最初の反応流の事例であり、分子計測により申請者が予測している分子構造の変化を実証できるかが最大のポイントであり、本年度は、化学分子計測として、光散乱法を用い、分子量の時間的変化の測定の試測定に成功した。研究(A)では、以前"申請者らが実験的に明らかにした、瞬間反応により粘度の増加もしくは減少するVFを数値計算により検討し、実験結果と同様な結果が得られた。これらの結果はPhysicsofFluidsに掲載された。また化学反応による粘度変化に溶離引き起こされるVFの実験研究を成功させ、この結果はPhysicalReviewEに掲載された。研究(B)では、前年度導入したダブルウォールリング界面レオロジーシステムにより、液液反応界面に形成されるゲルの粘弾性特性の測定を遂行し、複数の、異なるゲルの性質を定量的に評価することに成功し、これと反応流実験の結果との相関性に関する研究行い.良好な結果を得た。この研究での非定常現象は、分子構造を解明しなければ流体現象を説明できない、おそらく世界で最初の反応流の事例であり、分子計測により申請者が予測している分子構造の変化を実証できるかが最大のポイントであり、本年度は、化学分子計測として、マイクロカロリメータを用い、分子構造の時間的変化の測定の試測定を行ったが、良好な結果は得られなかった。ゲル生成反応を伴う高分子液体反応流の研究では、今年度、キサンタンガム水溶液を高粘性液体とし、それと反応する二つの金属イオン(Al3+、Fe3+)水溶液を低粘性液体とし、ヘレ・ショウセル内での置換実験を行った。二つの金属イオン水溶液に対して、置換パターンに大きな差異はなかった。ダブルウォールリングセンサーを用いた、液液反応界面レオロジー測定においても、両者に大きな差異はなかった。昨年度の結果と比較すると、それらの結果は、液液反応界面レオロジー特性とゲル生成反応を伴う高分子液体反応流が強く相関していることを示している。化学分子計測を用いた高分子液体反応流非定常挙動の解明の研究では、対象としている過渡現象が化学変化によって起こっていることを明らかにした。反応前後での溶液の化学計測に関してはFTIRではpHによる差異は見いだせなかった。

紫外可視分光高度計測では反応前の溶液は変化が見いだせないが、反応後はpHの差によって吸収の違いがあった。400 nm前後ではpHの違いによって吸収特性の差異が見られた。これにより400 nm吸収帯を有するFeをふくむ分子種が本現象に重要な役割を担っているということが示唆された。粘度変化を伴う高分子液体反応流の研究では、これまでに用いてきた高分子液体とは種類の異なるもの用い、さらに既往の研究より、条件を広げてヘレ・ショウセル内での置換実験を行った。その結果、従来、非常に速い反応による粘度減少により置換効率が減少する、一方、非常に速い反応による粘度増加により置換効率が増加する、とされてきたが、広い流量範囲の下では、粘度減少および粘度増加、共に、それらが、置換効率に及ぼす影響には流量依存性があることがわかった。ゲル生成反応を伴う高分子液体反応流の研究では、ある高分子水溶液を高粘性液体とし、それと反応する二つの金属イオン(Al3+、Fe3+)水溶液を低粘性液体とし、ヘレ・ショウセル内での置換実験を行った。ある流動条件下で、両方の場合でゲルが生成されるにもかかわらず、置換効率は非反応の場合に比べ、Al3+の場合は減少し、一方、Al3+の場合は増加した。この結果は、ゲル生成が置換効率に及ぼす影響は、ゲルの種類によることを示している。この理由を明らかにするために、ダブルウォールリングセンサーを用いた、液液反応界面レオロジー測定を行った。その結果、ゲル生成(G'(貯蔵弾性率)、G"(損失弾性率)の急激な増加)後、Al3+の場合、G"が時間と共に減少し、一方、Fe3+の場合、G'が時間と共に増加することが明らかとなった。このレオロジー測定結果を下に、両ゲルが置換流れ場に及ぼす影響の差異を説明する物理モデルを提案した。化学分子計測を用いた高分子液体反応流非定常挙動の解明の研究では、FTIR(フーリエ変換赤外分光光度計)を用いた測定を行った結果、大きな進展は得られなかった。その結果、従来、非常に速い反応による粘度減少により、置換効率が減少するとされてきたが、広い流量範囲の下では、それが置換効率に及ぼす影響には流量依存性があることがわかった。2本の論文が受理され、海外においても4つの研究発表を行うだけの結果を得ることができた。25年度が最終年度であるため、記入しない。論文としてまとめられる結果は10報程度はあるが、論文執筆に至っていない。これまでと同様に進めてゆく。また今後はこれまでに得られた結果を論文にする作業が重要となる。化学分子計測に関しては、FTIRについて、昨年度は、日本分光(株)の有する機器を用いて行ったが、この場合、測定回数が極端に限られることから、今年度は、その装置の購入し、この研究の進度を図る。論文を執筆する。
同調培養法による針葉樹成熟胚由来カルスからの不定胚形成の試み

1.カラマツおよびエゾマツ胚由来カルスからの不定胚誘導系の確立(1)カラマツ未成熟胚由来カルスからの誘導未成熟胚を2,4-D 7μMおよびBAP 3μM添加したCD培地で12週間培養することによって、白色を呈したフライヤブルなエンブリオジェニックなカルスが誘導できた。このカルスを継代培養することによって得られた赤色カルスは、ABA 1μM、BAP 0.3μMの液体培養で不定胚が誘導され、これより植物体が再生された。2,4-D 7μMおよびBAP 3μM添加したCD培地で誘導した成熟胚由来カルスを、それと同一組成の液体培地で振とう培養することによって初期不定胚構造に類似した組織の形成が確認されたが、著しく低率であった。(2)エゾマツ成熟胚由来カルスからの誘導成熟胚を2,4-D 10μM、BAP 5μM添加したCD培地で12週間培養することによって、白色を呈したフライヤブルなエンブリオジェニックなカルスが高い頻度で誘導できた。2.カラマツ成熟胚由来カルスの懸濁培養による不定胚誘導の試み.メッシュによって300μm-30μmの大きさに調整した解離カルスを、5.0×10^4細胞個/1と1.2×10^5細胞個/1に希釈し、2,4-D 7μMおよびBAP 3μM添加した液体CD培地でコロニーを誘導した。懸濁培養14日目からコロニーの分化性や増殖性が低下したことから、これ以降高濃度のサイトカイニンおよび低濃度のオーキシンの添加培地で継代することによって、5.0×10^4細胞個/1の細胞密度条件で分化性の高いコロニーが高頻度で形成された。1.カラマツ未成熟胚からのカルス誘導(1)誘導条件:NH_4NO_3濃度を1/2に改変し、L-gulutamine 600mg/1、及び2.4-D7μM、BAP3μMを加えたCD培地で、カラマツ未成熟胚を12週間培養した結果、エンブリオジェニックカルス(EC)が誘導された。これらのカルスは同調性が高いと推察され、このようなカルスからは不定胚が形成され、植物体が再生された。(2)カルスの組織形態的特徴:誘導されたECを光学顕微鏡及びDPI染色による蛍光顕微鏡観察により観察した結果、このカルスはタンパク質に富んだ細胞質をもつ小型の細胞で構成されていた。これらは分化性の高い細胞であると判断される。2.カラマツ成熟胚からのカルス誘導誘導条件の検討:未成熟胚では、NH_4NO_3濃度の改変及びL-gulutamineの添加によってECを誘導できたことから、これらの窒素源濃度を16通り組み合わせ(NH_4NO_3 0,400,800,1600mg/1×L-gulutamine 0,600mg/1×カゼイン0,600mg/1)、成熟胚からのEC誘導条件を検討した(詳細は検討中)。誘導したカルスを同一組成の液体CD培地で培養したところ、初期不定胚構造をもと細胞が確認された。

このカルスを継代培養することによって得られた赤色カルスは、ABA 1μM、BAP 0.3μMの液体培養で不定胚が誘導され、これより植物体が再生された。2,4ーD 7μMおよびBAP 3μM添加したCD培地で誘導した成熟胚由来カルスを、それと同一組成の液体培地で振とう培養することによって初期不定胚構造に類似した組織の形成が確認されたが、著しく低率であった。(2)エゾマツ成熟胚由来カルスからの誘導成熟胚を2,4-D 10μM、BAP 5μM添加したCD培地で12週間培養することによって、白色を呈したフライヤブルなエンブリオジェニックなカルスが高い頻度で誘導できた。2.カラマツ成熟胚由来カルスの縣濁培養による不定胚誘導の試みメッシュによって300μmー30μmの大きさに調製した解離カルスを、5.0×10^4細胞個/Iと1.2×10^5細胞個/Iに希釈し、2,4-D 7μMおよびBAP 3μM添加した液体CD培地でコロニーを誘導した。懸濁培養14日目からコロニーの分化性や増殖性が低下したことから、これ以降高濃度のサイトカイニンおよび低濃度のオーキシンの添加培地で継代することによって、5.0×10^4細胞個/Iの細胞密度条件で分化性の高いコロニーが高頻度で形成された。
高分子の結晶化機構-高次構造制御による材料設計を目指して-

1)総括班総括班の企画として、公開シンポジウムを5回開催し、ニュースレターを8回発行した。特に、第4回公開シンポジウムは、国際シンポジウムとして平成14年6月9日12日に三島で開催し、海外から約30名、国内から約120名が参加し活発な討論が行われた。本国際会議の発表を基に、J.Macromolecular Science Phys.Bの特集号として平成15年に発行した。本研究の研究論文数は、一般論文113件,総説6件、本4件、特許3件の合計126件である。口頭発表として、国内の学会等での発表件数244件、海外などの国際発表件数105件である。2.研究成果高分子の結晶化誘導期にスピノーダル型の相分離が起こり、その原因は分子鎖の平行配列化であることを見出した。1次核生成速度は、分子量のべき乗に比例することを見出した。一次核発生における核サイズ分布を実験で求めることが出来た。1次核発生過程をコンピュータにより分子シミュレーションした結果では、高分子鎖の特徴が良く反映された挙動が再現された。基板上における核生成速度は、高分子と基板間の濡れ性と、結晶格子間の一致性に大きく依存性することを見出し、高分子の結晶化における核剤効果を明確に出来た。高分子鎖の拡散を束縛した薄膜からの結晶化において、拡散律速型のモルホロジーが発見され、特にアルカリハライド上におけるエピタクシャル結晶化では、高分子鎖の拡散律速型で進行することが見出された。極大結晶成長速度は分子量の-0.5乗で表され、全ての結晶性高分子に適用でき結晶成長速度においてもスケーリング則が成立した。高速溶融紡糸過程における複屈折の形成挙動を計測した結果、繊維の構造発現は応力に誘起された分子配向と、結晶化に誘起された分子配向が大きく関与していることが明らかになった。超臨界炭酸ガス中で高分子を結晶化させると、結晶の高次構造が大きく変化することが見出された。I.総括会議本研究が採択された直後に第1回の総括班会議を平成12年9月26日に東京工業大学で開催し、本研究の推進計画を議論した。12年度の総括班の企画として、第1回公開シンポジウムを東京工業大学で平成13年1月に開催し、その際に第2回の総括班会議および本研究班の全体会議を開き、本研究の開始状況および本研究の達成目標を議論し、本研究目標を達成させるための各研究班の研究体制を確認した。本研究の研究員名簿(ニュースレターNo.1)、公開シンポジウムの講演集(ニュースレターNo.2)、全体会議における研究報告書(ニュースレターNo.3)を発行した。II.各研究班の研究開始状況高分子鎖のトポロジーと核生成につては、A01班彦坂グループが、結晶核生成機構を分子鎖のトポロジー的性質を通して解明するため、核生成の分子量依存性を詳しく検討することを開始した。高分子の結晶化準備機構では、A01班梶グループが、核形成揺籃期における高分子鎖の振る舞いの解明を開始した。高分子鎖のモレキュラーダイナミクスついては、A01班の山口グループが、高分子鎖のランダムコイル状態からどのように分子鎖がコンホメーションを変えながら1次核形成を形成してゆくのかをコンピュータシミュレーションを基に解明することを開始した。高分子鎖の拡散とモルホロジーついては、A02班宮地グループが、結晶成長過程における高分子鎖の拡散機構を解明するために、高分子の超薄膜における分子鎖の拡散をコントロールした条件下における結晶成長機構の解明を開始した。高分子の結晶化における界面効果については、A02班河口グループが、多くの材料基板上における高分子の結晶化(エピタクシー)機構の解明を開始した。高分子鎖の配向効果による結晶成長機構と高次構造形成については、A02班奥居グループが、成形加工過程における高分子鎖の流動配向、配向分子鎖の核形成、配向分子鎖の拡散、結晶成長機構の解明を開始した。

極大結晶成長速度は分子量の-0.5乗で表され、全ての結晶性高分子に適用でき結晶成長速度においてもスケーリング則が成立した。高速溶融紡糸過程における複屈折の形成挙動を計測した結果、繊維の構造発現は応力に誘起された分子配向と、結晶化に誘起された分子配向が大きく関与していることが明らかになった。超臨界炭酸ガス中で高分子を結晶化させると、結晶の高次構造が大きく変化することが見出された。1.総括会議平成13年度の総括班の企画として、第2回公開シンポジウムおよび総括班会議、全体会議を京都大学化学研究所で、平成13年7月2日3日に行った。本研究の共同研究および研究の連携方法について、具体的な推進方法などについて議論した。公開シンポジウムの講演集(ニュースレターNo.4)、全体会議における研究報告書(ニュースレターNo.5)を発行した。第3回の全体会議は、山口で平成13年10月25日に行った。第3回公開シンポジウムは東京で開催予定である。第4回公開シンポジウムは、平成14年6月に三島で開催予定である。2.各研究班の研究実績(1)結晶化前の揺籃期と結晶核生成機構高分子の結晶化誘導期にスピノーダル型の相分離が起こり、その原因は分子鎖の平行配列化であることを見出した。1次核形成速度は、分子量のべき乗に比例することを見出した。1次核の発生過程のコンピュータによる分子シミュレーションでは、高分子鎖の特徴が良く反映された挙動が再現されている。(2)高分子鎖の拡散機構と結晶化機構高分子鎖の拡散を束縛した薄膜からの結晶化において、拡散律速型のモルホロジーが発見された。薄膜融体からの結晶化において、大きな高分子単結晶の積層構造が発現し、この成長速度は、周期的に変化するという特異な現象が見出された。結晶成長面と融体の界面における高分子鎖の拡散機構の立場から現在検討中である。アルカリハライド上におけるエピタクシャル結晶化は、高分子鎖の拡散律速型で進行することが見出された。(3)配向結晶機構と高次構造制御高速溶融紡糸過程における複屈折の形成挙動を計測した結果、繊維の構造発現は応力に誘起された分子配向と結晶化に誘起された分子配向が大きく関与していることが明らかになった。超臨界炭酸ガス中で高分子を結晶化させると、結晶の高次構造が大きく変化することが見出され、今後の高分子成形加工への応用が期待される。1.総括班会議平成14年度の総括班の企画として、6月に国際会議を三島で、10月に全体会議と総括班会議を、第4回の公開シンポジウムを1月に東京で行った。国際会議では、海外から約30名、国内から120名の参加し、本特定領域の研究課題について活発に討論が行われた。本国際会議の発表を基にJ.Macromolecular Science Phys.Edに特集号を発行する。全体会議では、本研究員全員が研究成果の報告(ニュースレターNo.7)が活発に行われた。第4回の公開シンポジウムでは、3年間の本研究成果(ニュースレターNo.8)を各班長が発表した。2.各研究班の研究実績(1)結晶化前の揺籃期と結晶核生成機構高分子の融液からの核生成誘導期における核生成のX線小角散乱による直接観察に初めて成功した。
非加算的体積とエントロピーによるコミュニティ抽出の確率的計算モデル設計理論

本研究課題ではネットワーク構造に対して与えられたデータからの高性能の確率的コミュニティ検出計算モデルの提案に成功した.この計算モデルは確率伝搬法と期待値最大化アルゴリズムを用いて構成されており,人工的に生成されたネットワークおよび現実世界のネットワークに対して良好な結果が得られることを確認している.成果の一部は都市ネットワークにおける交通量予測モデル,インターネットを介しての同時刻の複数の動画からの同一人物検出モデルの提案へと展開している.更に提案した確率的コミュニティ検出計算モデルをモジュラリティという評価指標の視点から改良し,量子アニーリング法の提案へと発展させている.平成25年度は一般化されたポテンシャル関数に基づく確率伝搬法を用いたコミュニティ抽出の計算モデルによる予測アルゴリズムの設計を進めた.従来法である最尤推定法で想定される問題は対数尤度がハイパパラメータに関して微分不可能となる相転移が生ずる点にある.定式化した計算モデルから得られる対数尤度のハイパパラメータに関する微分可能性について,標準データにおけるグラフ上での数値実験を通して詳細に解析を行ったが,ネットワーク構造を反映して,複数の相転移点が存在し,このことがコミュニティ検出の予測アルゴリズムの動作の複雑な不安定性につながっていることを明らかにすることができた.このことは従来法による解析では確認することができなかったものであり,研究代表者の提案している高速条件付きエントロピー最大化に基づく期待値最大化アルゴリズムによるハイパパラメータ推定の立場による解析を用いることで初めて明らかになった新しい知見であり,当初の研究計画立案の段階では想定されなかった研究成果である.平成25年度後期においてUniversity of AmsterdamのMax Welling教授を海外研究協力者に加え,研究代表者が平成26年3月に同氏を訪問し,得られた研究成果の一部を説明し,次年度以降の研究計画に関する助言を得ている.また,研究分担者の安田宗樹准教授(山形大学),海外研究協力者のCyril Furtlehner研究員(Universite Paris Sud)との協力により,研究成果の一部を都市ネットワークにおける交通量予測モデルへと展開する研究を行い,その成果をとりまとめた論文は学術雑誌Inverse Problemsに掲載され,最近の注目すべき論文の一つとして同学術雑誌のWebpageのInsightsで紹介されている.平成26年度は確率伝搬法にもとづくコミュニティ抽出の計算モデルの数値実験,統計的解析を実施した.生成モデルとネットワークの統計的性質が提案した計算モデルに与える影響の分析を通して高性能の確率的コミュニティ検出計算モデルの構築に成功し,その成果の一部は国際会議CIMCA2014における査読付き論文として公開した.またネットワークの例えば次数分布,次数相関などに代表されるような統計的性質が尤度関数のハイパパラメータすなわち相互作用パラメータの関数としての微分可能性に与える影響も解析も行っている.そこで得られた知見を画像の領域分割に転用し,確率伝搬法と拘束条件付きエントロピー最大化にもとづく計算モデルによる良好なモデル選択と画像領域分割が達成できることを確認した.その成果の一部は査読付き学術論文「J. Phys. Soc. Jpn, Vol.83, Article No.124002 (2014)」として公開した.更に研究代表者は研究分担者である安田宗樹准教授との協力により同計算モデルに統計物理学における伝統的計算技法のひとつである実空間繰り込み群法を組み合わせることにより計算速度の大幅な改善を行うことに成功した.これは当初の研究計画立案の段階では想定されなかった成果として評価され,その成果の一部は査読付き学術論文「J. Phys. Soc. Jpn, Vol.84, No.4」として公開した.更に研究分担者の安田宗樹准教授との協力により複雑ネットワーク上の計算モデルの統計的性能評価に関する定式化を進め,その成果の一部は査読付き原著論文「IIS, Vol.21, No.1, pp.11-23 (2015)」として公開した.また,確率伝搬法と線形応答理論を組み合わせた新たなアルゴリズムの具体的設計を行った.平成27年度は平成26年度に引き続いて確率伝搬法にもとづくコミュニティ抽出の計算モデルの数値実験,統計的解析を実施するとともに,その統計的機械学習モデルへと展開する研究を実施した.特に研究代表者は研究分担者である片岡駿助教と協力してコミュニティ検出においてもっとも重要な指標とされるモジュラリティそのものを用いた最適化に確率伝搬法にもとづく計算モデルを適用することで良好なモデル選択が達成できる可能性があることを数値実験を通して部分的に確認している.更に研究代表者は研究分担者である安田宗樹准教授との協力により,平成26年度に提案した実空間繰り込み群により計算モデルの高速化を波数空間繰り込み群法に展開し,計算速度の改善を行う研究を進め,その出発点としてガウシアングラフィカルモデルによる統計的機械学習モデルにおいて計算速度の大幅な改善が達成できることを確認した.その成果の一部を公開する準備を進めている.これは当初の研究計画立案の段階では想定されなかった成果として評価される.更に研究分担者の安田宗樹准教授との協力により確率伝搬法を用いた複雑ネットワーク上の計算モデルの統計的性能評価法のレプリカ法を用いた高速化に関する定式化を進め,その成果の一部は査読付き原著論文「Physical Review E, Vol.92, No.4, Artcle ID.042120 (October 2015)」として公開した.