hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
養殖産業に害を与える海洋微生物に対する天然物化学的防除手段の開発

研究代表者は、研究課題である「養殖産業に害を与える海洋微生物に対する天然物化学的防除手段の開発」の一環として、「養殖真珠貝に害を与えるゴカイ類、ポリドラの防除法」を開発した。まず、徳島沿岸に生育する数十種の海洋生物を採集し、メタノールで抽出し、ポリドラの幼生を用いたバイオアッセイシステムで検索した結果、褐藻の一種、アミジグサがポリドラに対し強い殺虫作用を有することを見い出した。アミジグサの粗抽出物をヘキサン、ジクロロメタン、酢酸エチルで抽出した。一番強く殺ポリドラ活性が認められたヘキサン抽出物をさらに分離し、活性成分として、1(crenulaceralC)を得た。化学合成により1と同等、またはそれ以上の殺ポリドラ活性を持つ化合物を得ることを考えた。1に含まれるジメトキシジヒドロフラン環が上記の生理活性に関与している可能性を考慮し、この官能基を有する数種の化合物を合成した。これらについて殺ポリドラ活性を検定した。その結果9個の炭素側鎖を持つ化合物が1と同等の1ppmで活性を示した。
乳幼児の心理的拠点形成と保育環境に関する研究

本研究の目的は、全国の保育者1338名に対する三歳未満児の保育環境についての意識調査と1歳児の慣れ過程の観察を通して、「ひと」「もの」「空間・場」がどのように心理的拠点として機能しているのかを明らかにすることである。(1)意識調査の結果では、「ひと」関連の項目の平均値のほうが「もの」「空間・場」関連の項目よりも有意に高かった。(2)新入園児の慣れ過程では、ままごとコーナーという「場」やおもちゃ・家具などの「もの」が情報や意味を子どもに提供し,子どもの行動に影響を与えていた。そのため、「ひと」の役割だけでなく、「もの」「空間・場」が3歳未満児の遊びと生活を支えるという役割の認識が重要であることが示唆された本研究の目的は、全国の保育者1338名に対する三歳未満児の保育環境についての意識調査と1歳児の慣れ過程の観察を通して、「ひと」「もの」「空間・場」がどのように心理的拠点として機能しているのかを明らかにすることである。そのため、「ひと」の役割だけでなく、「もの」「空間・場」が3歳未満児の遊びと生活を支えるという役割の認識が重要であることが示唆された3歳未満児保育の行われている「保育所」と「乳児院」において心理的拠点形成がどのように行われ、そのための保育環境がどう工夫されているかを、保育所や乳児院における観察データを収集することにより考察した。1.乳幼児の心理的拠点形成に関する先行研究の検討をおこない、調査仮説について考察した。その結果、「人」の位置づけについても、養育担当者、クラスの担任、継続して毎日かかわる朝パートの保育者と多様なランクや意味付けがあることがわかった。また、練馬区の保育園における観察では、保育環境を工夫し、一人一人が入室するときにすでに遊びをイメージし、遊びを選んで楽しめるようにすることによって、心理的拠点を作っていることが、観察データから示された。心理的拠点の形成と見通し能力の育ちが密接に関連しあっており、その育ちを支える保育環境のあり方が示唆された。2.乳児院については、ドルカスベビーホームにてデータ収集を行った。入所して2日目から1週間の観察から、どのように誰に慣れていくのかについて分析した。また、厚生労働省の補助金事業として行われている小規模グループケアが、大所帯の保育に比べどのように子どもの愛着対象の形成や心理的拠点形成に影響を与えているかを、職員からの多声的エスノグラフィーによって、浮き彫りにし、保育環境のあり方について見直しをするアクションリサーチにつなげている。現場の具体的な観察データと職員の直接的な意見を重層的に分析する方法は、2010年度の保育所観察にも生かす予定である。3歳未満児保育における保育環境と子どもの心理的拠点形成との関連を「参与観察法」「質問紙法」によりデータ収集をおこなった。1.乳児院においては、参与観察とビデオ録画によるデータ収集、職員へのインタビューや保育環境に関する話し合いを通して、乳児院の小規模グループケアの取り組みが保育環境に影響を与えたことを分析し、学会発表を行った。これは今後論文として公表する予定である。2.保育所におけるデータ収集は、以下の通り行った。(1)4月から9月までの新入園児の慣れ過程の観察によるデータ収集、(2)全国保育所一覧から二段階層化抽出法によりランダム抽出し、3歳未満児の遊びと生活を支える保育環境に関する質問紙法による調査によるデータ収集の二つの調査を実施した。(1)については、その一部を分析し、日本発達心理学会において発表した。(2)については現在集計をおこなっている。新入園児の慣れには愛着対象となるおとなの適切な働きかけだけではなく保育環境についても重要であることが示唆されるが、3歳未満児保育における保育環境を新入園児の慣れ過程との関連で分析する視点は、これまでの研究ではほとんどみられない。また3歳未満児の保育環境に特化して全国の保育所を対象に大規模に調査するものも見当たらない。したがって早急に論文として公表していくことによって、日本における3歳未満児保育の質の向上に寄与できると考える。本研究は、以下の2点を目的として研究が進められた。(1)3歳未満児保育の行われている、保育所と乳児院において、心理的拠点形成をすすめる工夫をどのようにおこなっているのか、保育環境一特に人的環境と物的環境の両面一から調査し、保育所と乳児院において、観察法・質問紙法・面接調査法の3つの調査によって資料を収集し、実態と問題点を明らかにする。(2)その際、心理的拠点としての「人」「物」「場所」の機能、乳幼児にとっての発達的意味を明らかにしながら、3歳未満児保育における、人間関係のあり方、保育環境のあり方、および保育者の役割を、乳幼児の心理的拠点形成と発達のプロセスにそって考察する。平成23年度は、平成22年度に行われた全国の保育者を対象とした意識調査と、ある保育園1歳児クラスの新入園児の慣れ過程の分析の両者をデータ解析した。そしてその結果を日本保育学会第64回大会および日本保育学会第65回大会で口頭発表や論文発表を行った。

本研究では、3歳未満児の集団生活の場として存在する保育所だけでなく、24時間の生活の場である乳児院での子どもの生活活動とそれを支える保育環境のあり方について分析しており、また、日本の保育者の意識の実態、運営形態による保育環境の違いについても、データ収集が行われており、今後の3歳未満児保育の質向上にとって、大きく寄与できるのではないかと考えている。
グリア細胞の活性化が敗血症性脳症の病態に果す役割

敗血症(Sepsis)に脳症(Encephalopathy)を合併するとその予後が悪化することは良く知られているが、敗血症性脳症(Septic encephalopathy)の病態生理は未だ完全に明らかでない。低分子モノオキシドである一酸化窒素(NO)は、神経伝達物質でもあることから敗血症性脳症にも関連することが推察されるがその役割には未だ不明な点が多い。一方、同じ低分子モノオキシドである一酸化炭素(CO)も神経伝達物質として機能する可能性が報告されている。我々は、内因性のCOが敗血症性脳症の病態に関与するのではないかと考え、生体内のCO産生酵素であるヘムオキシゲナーゼ(Heme Oxygenase ; HO) mRNAの発現をラット脳初代培養細胞用いて検討した。その結果、HOはLPSによりグリア細胞には誘導されるが、神経細胞には誘導されないことを明らかにした(Res.Commun.Mol.Pathol.Pharmacol.2000)。昨年、COがヒトの敗血症性にも関与するのではないかとの着想のもとに、ヒト培養グリア細胞7エンドトキシン(Lipopolysaccharide : LPS)を投与し、HOの発現を検討した。その結果、HOのprimary inducerであるHemeによっては、ヒトグリア培養細胞にHOが著明に誘導されたが、LPSでは量、時間両者を変化させて検討したが、HOは誘導されなかった。そこで、脳症には、脳だけではなく、敗血症性多臓器障害が関与するのではないかと考え、bacterial translocationを介して脳症の発展に関与する腸管に焦点をあてて、エンドトキシン投与による敗血症性多臓器障害モデルにおける腸管HOの発現を検討した。その結果、腸管には著明にHO-1が誘導されたことから、敗血症性脳症には、腸管で産生されたCOが脳に運ばれ、神経伝達物質としてその病態生理に関与している可能性が考えられた。一方、同じ低分子モノオキシドである一酸化炭素(CO)も神経伝達物質として機能する可能性が報告されている(Science,1993)。我々は、内因性のCOが敗血症性脳症の病態に関与するのではないかと考え、生体内のCO産生酵素であるヘムオキシゲナーゼ(Heme Oxygenase ; HO)mRNAの発現をラット脳初代培養細胞用いて検討した。その結果、HOはLPSによりグリア細胞には誘導されるが、神経細胞には誘導されないことを明らかにした(Res. Commun. Mol. Pathol. Pharmacol. 2000)。本研究では、COがヒトの敗血症性にも関与するのではないかとの着想のもとに、ヒト培養グリア細胞にエンドトキシン(Lipopolysaccharide : LPS)を投与し、HOの発現を検討した。最近、げっ歯類とヒトでは、HOの発現調節機構が異なることが示唆された。このことから、LPSによるHOの応答性もヒトとげっ歯類では異なることが示唆された。

敗血症(Sepsis)に脳症(Encephalopathy)を合併するとその予後が悪化することは良く知られているが、敗血症性脳症(Septic encephalopathy)の病態生理は未だ完全に明らかでない。低分子モノオキシドである一酸化窒素(NO)は、神経伝達物質でもあることから敗血症性脳症にも関連することが推察されるがその役割には未だ不明な点が多い。一方、同じ低分子モノオキシドである一酸化炭素(CO)も神経伝達物質として機能する可能性が報告されている。我々は、内因性のCOが敗血症性脳症の病態に関与するのではないかと考え、生体内のCO産生酵素であるヘムオキシゲナーゼ(Heme Oxygenase ; HO)mRNAの発現をラット脳初代培養細胞用いて検討した。その結果、HOはLPSによりグリア細胞には誘導されるが、神経細胞には誘導されないことを明らかにした(Res. Commun. Mol. Pathol. Pharmacol.2000)。昨年、COがヒトの敗血症性にも関与するのではないかとの着想のもとに、ヒト培養グリア細胞にエンドトキシン(Lipopolysaccharide : LPS)を投与し、HOの発現を検討した。その結果、HOのprimary inducerであるHemeによっては、ヒトグリア培養細胞にHOが著明に誘導されたが、LPSでは量、時間両者を変化させて検討したが、HOは誘導されなかった。そこで、脳症には、脳だけではなく、敗血症性多臓器障害が関与するのではないかと考え、bacterial translocationを介して脳症の発展に関与する腸管に焦点をあてて、エンドトキシン投与による敗血症性多臓器障害モデルにおける腸管HOの発現を検討した。その結果、腸管には著明にHO-1が誘導されたことから、敗血症性脳症には、腸管で産生されたCOが脳に運ばれ、神経伝達物質としてその病態生理に関与している可能性が考えられた。
動学ゲーム理論を用いた市場ネットワーク形成と経済行動の分析

本研究では第一に,ネットワーク化されたベルトラン市場での企業の価格戦略を分析した.ネットワーク化されていない市場では均衡価格が完全競争的になることが従来の理論で示されている.しかし,ネットワーク化された市場では,それよりも高い共謀的価格が進化的に安定であることがわかった.従って,共謀的価格が維持されうる主要な要因の一つはネットワーク化された市場であることがわかった.本研究ではまた,3人市場での最後通牒ゲームにおける提携行動の進化も分析した.伝統的な理論では,効率的な3人提携が形成されるが,確率的な進化モデルでは,2人提携の価値が大きいと,非効率な2人提携が形成されてしまうことがわかった.本年度はまず,経済学だけでなく関連する研究分野(理論生物学・数理社会学・進化心理学)を含む,ネットワーク上での人々の行動やネットワークの進化に関する既存研究のサーベイを行った.また海外では,Econometric Societyの世界大会に出席し,現在最新の研究報告資料を収集した.国内では,ゲーム理論の学際的研究集会であるゲーム理論研究会に出席し,他分野において関連する研究を行っている研究者と情報交換をした.その上で,本研究の端緒として,ネットワーク化された市場での企業取引に関する簡単なモデルを作成し,進化シミュレーションを行い,今後,どのように研究を進めるかについて検討した.また他の研究者との議論により,本研究のテーマと関連する,市場における協力行動の進化についてのコンピュータ・シミュレーション研究と理論研究を共同で始めた.現在の研究の進捗具合を自ら判断すると,おおむね研究計画書に書いたとおりのペースで研究を進めることができているので.特に本年度中に簡単なコンピュータシミュレーションを行えたことは翌年度以降の本格的なシミュレーションを進める上で非常に役に立つと思われる.また,他の研究者との交流により,関連するテーマでの共同研究の足がかりもえられた.本年度はまず,昨年に引き続き関連文献の調査を行った.2年目以降は,もし不十分であれば上記調査を引き続き行い,それに基づきまず,研究目的1「企業間競争戦略にネットワークが与える影響についての動学的分析」のモデル分析を開始した.具体的には,ネットワーク上のノードに企業が分布していて,またそのリンク上に多数の消費者が分布している状況をモデル化し解析を行った.その結果たとえ多数の企業が参加していても,ネットワーク化された市場では,されていない市場と対照的に,価格が完全競争的にならずに高い水準にとどまり消費者の余剰が低くなってしまうことがわかった.そしてこの結果をまとめ,ワーキングペーパー「Evolution of a collusive price in a networked market」としてSSRNに公開した.現在の研究の進捗具合を自ら判断すると,研究目的1「企業間競争戦略にネットワークが与える影響についての動学的分析」についてはおおむね研究計画書に書いた通りのペースで進めることが出来ている.研究目的2「企業間取引ネットワーク形成の動学的分析」については,まだ関連研究を精査している段階である.しかし,新たに始めた関連テーマでの共同研究が予想以上に研究が順調に進み,本年度に成果を論文にまとめて発表することが出来た.特に本年度は,企業間価格競争戦略にネットワークが与える影響についての動学的分析に関する研究のワーキングペーパーを様々な国内外の学会において発表し,研究者からのフィードバックを得た.それを踏まえて論文の改訂を行い,論文として完成させ,国際査読誌に投稿した.本研究全体では,ネットワーク化された市場では,されていない市場と対照的に,価格が完全競争的にならずに高い共謀的水準にとどまり消費者の余剰が低くなってしまうことがわかった.従って,共謀的価格が維持されうる主要な要因の一つはネットワーク化された市場であることがわかった.この結果を活用することにより,よりよい競争政策を行うことが可能になると予想される.また,研究開始当初は予想していなかった,3人市場での協力行動の進化に関する研究を発展させることが出来た.この研究では,2人の部分提携の価値が十分に高いと,効率的な3人提携が進化的に安定とならず,非効率な2人提携が安定となり,提携不参加者に対する社会的な排除が発生してしまうことがわかった.これにより現実経済でなぜ2人,2国の協力は簡単に達成されているのに,3人(国)以上の多数の協力が難しいのかが明らかになった.この予想外の研究発展を進めたことにより当初の「企業間取引ネットワーク形成の動学的分析」に関するコンピュータ・シミュレーションから得られた知見の理論的証明,解釈等は将来への課題として残されたので,これから詳しく分析していきたい.本研究では第一に,ネットワーク化されたベルトラン市場での企業の価格戦略を分析した.ネットワーク化されていない市場では均衡価格が完全競争的になることが従来の理論で示されている.しかし,ネットワーク化された市場では,それよりも高い共謀的価格が進化的に安定であることがわかった.

従って,共謀的価格が維持されうる主要な要因の一つはネットワーク化された市場であることがわかった.本研究ではまた,3人市場での最後通牒ゲームにおける提携行動の進化も分析した.伝統的な理論では,効率的な3人提携が形成されるが,確率的な進化モデルでは,2人提携の価値が大きいと,非効率な2人提携が形成されてしまうことがわかった.今後は,本年度に行った.試行的なコンピュータ・シミュレーションモデルをさらに精緻化して,ネットワーク上における取引行動の進化をより詳しく分析する.それに加えて,理論モデルも作成し,シミュレーションだけでは分からない解析的な結果を分析する.また,本年度に新たに始めた共同研究もさらに進め,国内外の学会等に多く出席・交流し他に共同で行える新たな研究があるかどうかも探っていく.来年度はまず,本年度にまとめた「企業間競争戦略にネットワークが与える影響についての動学的分析」に関する研究のワーキングペーパーを様々な国内外の学会において発表し,研究者からのフィードバックを得たうえで,本研究を論文として完成させ,国際査読誌に投稿する.さらに,残された研究目的である「企業間取引ネットワーク形成の動学的分析」に関する関連文献を精査し,コンピュータ・シミュレーションと理論的解析の両者を同時にすすめていきたい.ミクロ経済学,ゲーム理論1万円以下の端数が余ってしまったため,当該年度に使用するよりも翌年度の研究費と合わせて使うほうが有効に研究費を活用できると考えたため.本年度は,1件の海外出張において,別の研究資金からの補助を得られることが出来たため,その出張用に確保していた予算を使用しなかったため.翌年度の研究費と合わせて旅費に使う予定.翌年度の海外出張に当てる予定.
PCOS治療におけるメトホルミンの弱点（内膜抑制作用）克服に向けた研究

メトホルミンは、排卵障害に投与されるが排卵率に比し着床率が低い。そこで、メトホルミンは内膜細胞の増殖および関連シグナルを変化させることで着床不全をもたらすとの仮説を立てて検証した。メトホルミンは、子宮内膜癌細胞株の細胞増殖と関連シグナルを抑制したが、正常子宮内膜上皮由来株(EME6E7TER-ERα)には影響を与えなかった。次に、met服用者の子宮内膜組織について、メトホルミンの影響を検討した。メトホルミンは、癌組織のERK・mTOR経路の抑制・増殖マーカーを低下させたが、正常内膜には影響を与えなかった。以上より、メトホルミンは正常内膜細胞の増殖シグナルと増殖に影響を与えないと考えられた。最近、PCOS患者の不妊治療にメトホルミン(糖尿病治療薬)が用いられている。メトホルミンは、排卵率を改善させるが、妊娠率の向上には必ずしも結びついてはいない。われわれは、これまでの研究からメトホルミンの子宮内膜増生抑制作用、着床関連シグナルを低下作用が妊娠率を低下させていると推定している。そこで、25年度はまず増殖抑制に注目してシグナル経路を明らかにし、メトホルミン投与時の着床率の改善方法を探るための研究を行った。子宮内膜初代培養細胞の確保は困難であったため、子宮内膜癌細胞株(Ishikawa, HEC)を用いて検討を行うこととした。メトホルミンの添加により、MPAK-cyclin D-RbおよびmTOR-S6Kシグナルが用量依存性に抑制され、細胞増殖速度が低下した。後者のシグナル抑制にはメトホルミンのAMPKの活性化作用が関わっていると推定された。次に、血清(2%)のDNA合成促進活性を放射性チミジン摂取率により測定し、メトホルミン服用により血清中のDNA合成刺激活性が減少することを明らかにした。メトホルミン服用により、血清中の液性因子が変化し、その結果子宮内膜上皮の増殖が低下している可能性が示された。種々の検討の結果、この作用にはインスリン以外の因子(IGF-1など)が関与している可能性が示された。以上の検討から、メトホルミンの子宮内膜増殖抑制作用には、直接作用と間接作用(内分泌作用)とがあることが明らかとなった。In vivoでのメトホルミンの作用を確認するため、糖尿病管理目的でメトホルミン服用中に子宮摘出を受けた患者標本を入手して検討を進めている。この過程で、婦人科疾患で摘出された子宮標本を子細に観察したところ、ダグラス窩腹膜に高率に子宮内膜類似組織が存在していることを発見した。この組織をメトホルミン作用の評価に使える可能性があることから、併せて検討を進めている。ヒト正常内膜細胞モデルとして新たに樹立されたEM-E6E7TERT+Eralpha細胞を用いてメトホルミンの作用を解析した。メトホルミン0.01ー1mMの添加では細胞数には変化がみられなかったが、10mM添加では細胞数の抑制が観察された。これまでに同定したメトホルミンの増殖シグナルの変化(MAPK、mTOR-S6K)についても同様であった。一方、ヒト子宮内膜癌細胞由来のIshikawa細胞では、0.1-10mM濃度のメトホルミンで容量依存性に細胞増殖の低下とシグナル強度の変化が観察された。したがって、正常内膜細胞は内膜癌細胞に比し、メトホルミンによる影響は受けにくい可能性が示された。メトホルミンの細胞接着に及ぼす影響をトリプシン消化抵抗性とe-cadherin発現により検討したところ、メトホルミンがカドヘリン発現を増加させ、トリプシン消化抵抗性をもたらすことが示された。若年のPCOS合併子宮体癌症例で、術前にメトホルミン投与を行った患者の摘出子宮内膜を用いて、メトホルミンのin vivoでの影響を検討した。内膜癌部分とは別に存在した正常内膜組織では、メトホルミン投与後にERK1/2とmTOR-S6K系の低下が認められ、カドヘリンの亢進が観察された。この結果、メトホルミンの投与が、正常内膜に対して増殖を抑制する、細胞接着能は亢進させるなどの作用を持つことから妊孕性に影響を与えている可能性が示された。生殖内分泌子宮内膜組織の入手が、糖尿病合併でメトホルミン服用している患者で子宮摘出術を受けた患者にほぼ限られているため、十分量の検体が得られにくいため研究がやや遅れている。不妊症患者からの内膜検体だけでなく、子宮癌などの婦人科疾患で子宮摘出を受けた患者からの検体も対象として研究をすすめる。

さらに、これらの摘出標本には、比較的高率に異所性子宮内膜が存在していることを確認できたことから、今後この異所性内膜組織のメトホルミン反応性も評価対象に加えることで、解析対照数を増加させ研究を加速させることができるものと思われる。さらに、倫理委員会の承認を得て関連施設での検体採取も行う。実験に必要な試薬等は教室内のものを利用するなどしたため最終年度では、着床シグナルの解析を実施する。初年度に採取した標本を用い、形態学的観察と機能的評価(アレイ解析、Westernブロット)を実施する
無水フッ化水素溶液系を用いたグラファイトインタ-カレ-ション反応の設計と制御

1.半イオン結合性層間化合物C_2Fの合化とこれを正極とする高エネルギ-密度電池2.フッ素イオン伝導性固体電解質としてのC_xF第2ステ-ジイオン性層間化合物C_<10>Fのインピ-ダンス測定を行った。測定の結果得られたコ-ル・コ-ルプロットは、抵抗とコンデンサ-の並列回路で等価することのできる固体電解質の典型的な形であり、C_<10>Fはab面内のF^-イオン伝導体であることが明らかにされた。このことがイオン性、半イオン性C_xF正極過電圧が著しく小さく、従って、CCVの高い、高エネルギ-密度電池を可能にした理由である。また、C_xFはグラファイト層間化合物としては初めて見い出された固体電解質である。各金属フッ化物のHF溶液系から、C_xSnF_y、C_xPbF_y、C_xCrF_y、C_xPdF_yを合成することができた。これらの新規層間化合物の合成と物性の解明が次年度の課題である。
力学誘導歯根膜細胞エクソソームによる抗炎症M2マクロファージ分極制御理論の確立

歯周病治療では細菌感染の制御に加え、破壊された歯周組織の再生を行う必要があり、効果的な組織再生療法のためには炎症を制御し、創傷治癒の促進が必要である。マクロファージは歯周炎において生体防御を担っているが、近年M2マクロファージと呼ばれるタイプが注目されている。M2マクロファージは過剰な炎症を抑制し、炎症組織を修復および再生に向かわせる働きをすると考えられている。本研究では、メカニカルストレス刺激を加えた歯根膜細胞由来のエクソソームによりM2マクロファージ分化の制御機構を確立することを目的とし、エクソソームを用いた将来的なドラッグデリバリーシステムや新規治療方法構築の基盤となることが期待される。
福祉権フェミニズムにおけるベーシック・インカム要求とケアの社会化要求の関連の研究

本研究は、これまでフェミニズム研究においてあまり取り上げられてこなかった、1970年代のいくつかの国での労働者階級の女性達による社会運動に焦点をあて、第一に、それらがベーシックインカムとケアの社会化の両方を要求していたこと、第二に、その「福祉権フェミニズム」と呼ぶことができる独特の傾向は、彼女達の労働者階級の福祉要求者としての日々の経験と、新たに現れつつあったフェミニズムの言説との結合によって可能となったことを明らかにした。また第三に、彼女達のヴィジョンの持つ理論的含意について考察した。・21年9月に行ったイギリスの福祉権運動団体の当事者および活動家のシングルマザーたちへのインタビュー調査の内容を整理し分析する過程で、追加インタビューが必要となり、Catharine Clipshamさんを招聘しインタビューを行う(4月、京都)。Catharine Clipshamさんは、イギリス・バーミンガムの福祉権団体に1970年代から1980年代にかけて関わっていらした。インタビューの内容の一部は、次ページ図書欄記入の論文に反映されている。・ここまでの中間的な研究成果の発表を、3つの国際学会での招聘講演および招聘発表の中で行った。7月にはブラジル・サンパウロ大学で開かれたベーシックインカム世界大会に招聘されて、発表を行った。8月には韓国・ソウル市立大学で開催された国際会議に招聘され講演を行った。同じく8月に韓国・西江大学で開催された東アジア社会政策研究者ネットワーク大会に招聘され、キーノートスピーチを務めた。(詳細次ページ)。講演原稿はBrian Small氏の助けをかりて英訳を行った。・ブラジル・サンパウロ州でBI給付を行っているNPOを訪問し、給付の実態やジェンダーに与える影響について調査を行った。このNPOは、設立者の私財や寄付を元手に、小さな農村コミュニティーにてベーシックインカムの給付を行っており、受給者およびNPO関係者への調査を通じて、現金給付がジェンダーに与える影響、また現金給付をめぐる意識のジェンダー差などについて聞き取りをおこなった。・ジェンダーの視点から貧困研究をされている、ブラジル・ボルトアレグレのリオグランデスル州カトリック大学のIzette Bagolin教授の招聘に応じ、同大学にて同氏と社会手当のような現金給付制度が貧困層のジェンダー関係に及ぼす影響について議論し、またこちらの研究について、同大学にて講演を行った。2011年度に予定していた福祉権運動団体調査が、現地での主要な研究協力者の方の事情により延期することとなったため、2012年8月にそれを行った。ロンドン、エクセター、ニュートンアボットのそれぞれで1970年代に福祉権運動のオーガナイザーだった方々にインタビュー調査を行い、これまで山森[2003],[2006],[2009],[2010]などで、明らかにしていた断片的事実を、より総合的に理解する知見を得ることができた。具体的には、それぞれの都市での男女構成比などの、都市によるメンバー構成の違いや、にもかかわらずどのような共同作業が可能であったのかなどについて、インタビューを通じて新たな知見を得ることができた。また上記の新たな知見について、プリマス大学のBill Jordan教授とのあいだで有意義な意見交換をすることができた。同教授からは、1930年代の運動の関連性など、さまざまな視角からのヒントを頂いたが、それを研究に反映させることは今後の課題である。本研究は、ベーシックインカム要求が、第一に、1970年代にイギリス等でシングルマザーを中心とした社会運動において要求されていたことを明らかにし、第二に、さらにそこでケアの社会化要求などとどのような関連をもっていたかを明らかにすることを主目的としていた。昨年までの段階で、上記第一の点については、ほぼ調査は終了していた。昨年度までの研究成果と研究の過程で構築した研究ネットワークを踏まえ、2013年5月に同志社大学において、ベーシックインカムとケアワークをテーマの一つとした、国際会議を主催した。その成果は、2014年度中に、アメリカの出版社Palgrave Macmillanより刊行予定である。2013年度後半は、ベーシックインカム要求とケアの社会化要求との関連(上記第二の点)について、昨年度までの調査で必ずしも明らかにならなかった点があり、それらの点を解明するため、イギリスにて調査を行った。その成果を含む報告を、2014年4月にスペイン、パンプローナのナヴァラ公立大学にて行った。また6月にはカナダ、モントリオールのマッギル大学にて、7月にはイギリスのポーツマス大学にて報告を行う予定である。福祉権運動とフェミニズム運動の関わりについて、イギリスにて調査を行った。ロンドン、ケンブリッジなどで、1970年代ロンドンで要求者組合運動に関わっていた人々に、National Women's liberation leagueとの関係などについて聞き取りを行い、その接触と対立の状況について、知見を得た。ロンドン大教育研究所にて、フェミニズムや社会運動を研究している研究者と意見交換を行った。

その過程で、National Women's Liberation Leagueの中心人物の一人である、Shela Rowbothamマンチェスター大学名誉教授を紹介して頂き、帰国後メールのやり取りにて、当時の状況について、National Women's Liberation League側の理解について知見を深めることができた。ドイツで開かれたベーシックインカム世界ネットワーク大会に、同組織の理事として関わると同時に、これまでの研究成果を報告した。またベーシックインカムとフェミニズムに関する簡単な聞き取りを行った。ケア提供者手当とベーシックインカムとの関係について、承認理論の観点から研究を行った。昨年度、予定していた調査ができずに遅れがでたが、その調査を無事行うことができた。25年度が最終年度であるため、記入しない。1970年代の福祉権運動とフェミニズム運動の交差する場所にいた人々から聞き取りができるかどうかが、本研究が成功しうるかどうかの重要な点であったが、この点について、貴重な証言を得ることができた。研究対象の福祉権運動団体が、当時の女性運動などと交流があり、議論や対立もあったことがこれまでの調査で分かっている。今後は、その実像について、福祉権運動側、女性運動側双方からの聞き取りを通じて、より明らかにしていく。そのなかでフェミニズムの一部で議論されているケア提供者手当と、当時のベーシックインカム要求がどのように連関するのかを明らかにしていく。今年度、さらなる聞き取りを行うと同時に、それらの整理を行う。同時並行で探究してきた理論的視座のもとで、ラフながらも一応の研究成果を2013年度中にまとめる。学会や研究会等での報告し、そこでのご指摘などをもとに、必要な修正を加え、むこう数年以内に、モノグラフとして出版予定である。
Rho(D)抗原の分離精製ならびに抗原固定免疫吸着カラムを用いた治療の開発

我々は,重症Rho(D)感作妊婦における胎児を授命し得る治療法を新たに開発する目的で, Rho(D)抗原固定免疫吸着カラムを作成し,妊婦血中より抗Rh(-D-)抗体を選択的に除去するシステムに関して基礎的検討を行った.(1)当院に登録されているRho(D)患者の協力を得て,その赤血球を採取し,凍結保存した.(2)Rho(D)抗原の精製を行うため,可溶化Rho(D)抗原を定量的に則定し得るbinding inhioition assay系を確率した. Rh(-D-)患者血球では正常Rh(D)陽性者に比し,細胞表面上で5倍,可溶化抗原量としては10倍の増量を認めた.(3)Rho(D)患者より得た赤血球をホモゲナイザーにて破砕後,血糖密度勾配法にて細胞膜分画を得た.細胞膜分画を,非イオン化界面活性剤Renex30により可溶化した.(4)可溶化Rho(D)抗原をレンチル・レクタン・カラムを用いて精製を行い,レクチン親和性分画を得た.さらに,ゲル濾過を加え,精製した.可溶化Rh(D)抗原活性は, binding inhioition assay系により測定した.活性ピークを示す分画においては,約100倍の精製が達成された.SDS-PAGEを用いた検討では,抗原活性物質は分子量28,00035,000の23本のmain bandとして存在した.(5)部分精製された可溶化Rh(D)抗原をSephasast 4Bカラムにカプリングを行い, Rh(D)抗原固定免疫吸着カラムを作成した.免疫吸着カラムは,高力価の抗体価を示す妊婦患者血清を効率よく吸収する事が可能であった.しかしながら,本システムを臨床応用に使用するには,更にスケールの大きい数9単位の製精抗原が必須とされる.従って遺伝子工学技術の導入による,大量かつ純粋な抗原の作成が必須であると考えられる.(6)その他,妊婦時における母児間の免疫反応の相互作用についても基礎的検討を加えた.我々は,重症Rho(D)感作妊婦における胎児を授命し得る治療法を新たに開発する目的で, Rho(D)抗原固定免疫吸着カラムを作成し,妊婦血中より抗Rh(-D-)抗体を選択的に除去するシステムに関して基礎的検討を行った.(1)当院に登録されているRho(D)患者の協力を得て,その赤血球を採取し,凍結保存した.(2)Rho(D)抗原の精製を行うため,可溶化Rho(D)抗原を定量的に則定し得るbinding inhioition assay系を確率した. Rh(-D-)患者血球では正常Rh(D)陽性者に比し,細胞表面上で5倍,可溶化抗原量としては10倍の増量を認めた.(3)Rho(D)患者より得た赤血球をホモゲナイザーにて破砕後,血糖密度勾配法にて細胞膜分画を得た.細胞膜分画を,非イオン化界面活性剤Renex30により可溶化した.(4)可溶化Rho(D)抗原をレンチル・レクタン・カラムを用いて精製を行い,レクチン親和性分画を得た.さらに,ゲル濾過を加え,精製した.可溶化Rh(D)抗原活性は, binding inhioition assay系により測定した.活性ピークを示す分画においては,約100倍の精製が達成された.SDS-PAGEを用いた検討では,抗原活性物質は分子量28,00035,000の23本のmain bandとして存在した.(5)部分精製された可溶化Rh(D)抗原をSephasast 4Bカラムにカプリングを行い, Rh(D)抗原固定免疫吸着カラムを作成した.免疫吸着カラムは,高力価の抗体価を示す妊婦患者血清を効率よく吸収する事が可能であった.しかしながら,本システムを臨床応用に使用するには,更にスケールの大きい数9単位の製精抗原が必須とされる.従って遺伝子工学技術の導入による,大量かつ純粋な抗原の作成が必須であると考えられる.(6)その他,妊婦時における母児間の免疫反応の相互作用についても基礎的検討を加えた.我々は、Rho(D)感作妊婦より、血中の抗Rho(D)抗体を選択的に除去する治療法を開発する研究の一環として、Rh(-D-)患者血球からRho(D)抗原を大量に分離・精製し、Rho(D)抗原固定免疫吸着カラムを作成すべく、その基礎的検討を行った。(1)当院に登録されているRh(-D-)患者の協力をえて、その赤血球を大量に入手し、凍結保存した。(2)Rho(D)抗原の精製を行うためには、Rho(D)抗原を可溶化し、かつ定量的に抗原量を測定する必要があるため、detergent存在下でのinhibitionassay系を確立した。すなわち、既知量のRho(D)抗体と可溶化抗原を反応せしめ、過量の牛アルブミン添加によるdetergentを中和後、残存抗体量を凝集反応により測定した。(3)Rh(-D-)患者より得た赤血球をホモゲナイザーにて破砕後、庶糖密度勾配法にて細胞膜分画を得た。(4)細胞膜分画を種々の界面活性剤を用いて可溶化を試みた。

検討した界面活性剤の中で、非イオン化界面活性剤Renex30により、抗原活性を失活せしめず可溶化せしめることができた。(5)可溶化Rh(D)抗原のレクチン親和性を検討した。種々のレクチンに対して検討を行った結果、レンチル・レクチンおよびリシン・レクチンに親和性を認めた。更に、抗原を結合したレクチン・カラムからの溶出実験では、レンチル・レクチンカラムから効率よく回収された。一方、リシン・カラムは未溶出の分画が多かった。(6)レンチル・レクチン親和性分画を用いて、ゲル濾過および電気泳動による抗原精製を現在継続中である。
オキサリプラチン誘発性肝類洞閉塞症候群における血液凝固線溶系機構の解明と治療応用

オキサリプラチンによる肝類洞閉塞症候群(SOS)の病態形成における凝固線溶因子の関与を明らかにすることを目的とした。薬剤剤投与により肝臓でのPAI-1発現の増加が見られ、TF発現は低下した。PAI-1発現増加と体重減少率には有意な負の相関が見られ、PAI-1増加の病態悪化への関与が示唆された。PAI-1欠損マウスを用いた実験では、肝臓での炎症性サイトカインや線維化マーカーの発現増加が軽微であった。TF欠損マウスを用いた実験では、体重減少や死亡率が高かった。以上より、肝臓の炎症・線維化亢進に加え、PAI-1発現増加等により惹起される血栓傾向が病態増悪に関与すると考えられた。初年度(平成28年度)は、主に野生型マウスを用いて、オキサリプラチン誘発性肝類洞閉塞症候群(SO)Sにおける凝固・線溶系因子の動態を把握する実験を行った。既報に従い、オキサリプラチンの腹腔内投与後の2時間後に5-FUとフォリン酸を腹腔内投与する処置を週1回、合計5回行い、最終投与1週後にサンプリングを行うという予定であったが、想定以上の個体死亡を認めたため、3回投与での検討に実験方法を変更した。既報通り、本薬剤投与により肝臓での炎症・線維化は進行し、肝臓でのPAI-1発現は著明に増加することが確認できたが、TFの発現はむしろ低下する現象を認めた。また、薬剤投与回数依存性に体重減少と汎血球減少が生じることも確認した。これらの現象は5-FUとフォリン酸の投与のみでは生じず、一連の病態はオキサリプラチンにより惹起されたものであり、5-FUとフォリン酸は病態形成を増強する働きがあることを確認した。この知見を元に、次はPAI-1KOマウスおよびLowTFマウスを用いた実験を行う予定である。PAI-1マウスを用いた実験はすでに開始しており、LowTFマウスについては米国からの譲渡・輸入を無事完了し、現在実験に使用すべく目下繁殖中である。野生型マウスを用いた基礎的検討はおおむね終了したため、PAI-1-KOマウスを用いた実験を開始したところであり、次いでLowTFマウスを用いた検討、抗凝固薬を用いた治療に関する検討実験へと進んでゆく予定である。抗がん剤による肝類洞閉塞症候群(SOS)の病態形成に組織因子(TF)やPAI-1等の凝固線溶因子が関与するとの仮説のもと、その制御機構を解明することを目的に実験を行った。まず、既報の方法に従い、野生型マウスにOxaliplatinおよび5-FU・Foninic acidの腹腔内投与を週1回投与することでSOS病態を誘導した。計5回投与し、最終投与の1週後にサンプル採取行った。体重は投与回数依存性に減少し、3回目投与以降は死亡個体が見られた。末梢血の血算では、汎血球減少が薬剤投与回数依存性に観察された。肝臓での遺伝子発現解析では、3回目の投与以降にPAI-1 mRNAの急激な増加が見られ、TF mRNAは逆に低下傾向にあった。PAI-1 mRNAの増加と体重減少率には有意な負の相関関係が見られ、PAI-1発現増加の病態悪化への関与が示唆された。その他の凝固関連因子としては、ADAMTS13の発現が低下する傾向にあった。炎症性サイトカイン(IL-6、TNFα、IL-1β)や線維化マーカー(TGFβ、Col1a1、αSMA)の肝臓での遺伝子発現は薬剤投与によって有意に増加したが、炎症性サイトカインについては投与回数が増えると逆に低下する傾向が見られた。PAI-1欠損マウスを用いた実験では、正常マウスと比較して体重減少や死亡率に有意な差異は見られなかったが、肝臓での炎症性サイトカイン・線維化マーカーの遺伝子発現において、薬剤投与による発現増加が軽微である傾向が見られた。TF欠損マウスを用いた実験では、正常マウスに比較して、体重減少や死亡率が高い傾向が見られた。以上の実験結果から、SOS病態においては、薬剤投与による肝臓の炎症・線維化亢進に加え、PAI-1発現増加やADAMTS13発現低下により惹起される肝臓内での血栓傾向がその病態をさらに増悪させるものと推察された。PAI-1-KOマウスおよびLowTFマウスを用いた検討を行い、オキサリプラチンによる肝類洞閉塞症候群の病態における凝固因子・線溶因子の関与を明らかにした上で、その機序に基づいた治療法の開発へと進む予定である。具体的には既知の抗凝固薬や抗線溶薬を用いた治療プロトコールの策定を目指す。29年度が最終年度であるため、記入しない。
循環式フリ-フロ-電気泳動装置の試作研究

本研究では、従来生化学分野において、分離分析手段として広範に用いれられている電気泳動法を工学規模の生化学物質の分離・精製に拡張することを目指して、フリ-フロ-電気泳動装置を試作し、その装置の作動特性を検討した。試作した装置は高さ200、幅120ならびに奥行き1mmの外部冷却垂直型高速循環式装置である。本装置では外部において冷却した被処理試料液を泳動室内において高速で循環させるため、ジュ-ル熱による温度上昇率は低く、熱対流が発生しにくいことに加え、操作時間と印加電圧を調整することにより、高い分離・濃縮能を達成できるという特徴がある。試作した装置を用いて、安定な流れが得られることを確認した後、混合アミノ酸およびタンパク質の分離・濃縮実験を行った。アミノ酸の分離・濃縮において、pーアミノ安息香酸とヒスチジンを対象物質とし、MES、リン酸を緩衝剤として実験を行い、分離・濃縮に及ぼす各種操作因子の影響を考察した。その結果、両アミノ酸の完全分離がほぼ達成され、特にヒスチジンについては、濃縮度も10倍程度まで上昇することがわかった。pーアミノ安息香酸の濃縮度はヒスチジンのそれより低かったが、さらにリン酸を添加することで、濃縮を促進させることができた。また、操作時間、印加電圧ならびに緩衝剤、支持電解質濃度等の操作因子を変えた実験を行うことにより、分離・濃縮に対するそれら因子の影響を明らかにした。タンパク質の分離・濃縮実験では、牛血清アルブミンと牛血液ヘモグロビンを用い、緩衝剤として、市販の合成両性担体を用いた。合成両性担体の添加濃度を0.1%、印加電圧を600V、そして操作時間を6時間とした場合、線形なpH分布が形成され、2成分タンパク質がほぼ完全に分離した。
液晶を用いたミリ波フォトニック結晶の基礎特性とその応用に関する研究

本研究は、ミリ波の伝搬特性を電気的に制御可能なデバイスとして、液晶の電気光学効果を利用したフォトニック結晶構造を有するミリ波帯液晶デバイスを開発することを目的としている。昨年度の研究において、二種類の液晶分子の配向状態すなわち垂直配向と水平配向状態が交互に波長程度の長さで並んでいる周期構造の液晶セルを作製した。そして、液晶層に外部電圧を印加することにより液晶分子が再配向し、液晶層が均一に垂直配向状態となることで誘電率の周期性が消失することを確認している。本年度は、はじめに垂直および水平配向状態に対するセル厚の影響について光学的に測定を行い、比較的厚いセル厚を有する液晶セルにおいて、垂直配向領域の液晶層の中心部分の液晶分子が水平配向領域の影響を受けていることを確認した。次に、50GHz帯のミリ波の位相特性測定システムを構築し、前述した液晶分子の配向状態の違いによる1次元周期構造を有するネマティック液晶セルの測定を行った。その結果、液晶セルに外部電圧を印加することにより、ミリ波の位相特性が大きく変化することが確認できた。また、誘電率の周期構造を有する液晶セルのミリ波制御デバイスへの適用の可能性を検討するために、有限差分時間領域(FD-TD)法を用いて2次元周期構造を有する液晶セルのミリ波伝搬特性について解析を行った。その結果、誘電率の周期性によるミリ波透過率が減少する帯域を、液晶の誘電率を変化させることにより制御可能であることがわかった。以上より、本研究で提案した異なる液晶分子の配向状態による周期構造を有する液晶セルは、ミリ波伝搬特性を電気的に制御可能であり、周期構造や液晶等の最適化をすることでフォトニック結晶構造によるミリ波制御デバイスに応用が可能であると考える。ミリ波の伝搬特性等を電気的に制御可能なデバイスの開発を目的として、一次元の周期性を有するフォトニック結晶構造液晶セルの作製を試み、50GHz帯におけるミリ波透過特性の測定を行った。二種類の配向膜を用いることにより、液晶分子の配向状態の違いによる波長程度の長さの周期構造を有する液晶セルの作製を試みた。作製した液晶セルを光学的に観察した結果、異なる配向状態による誘電率の周期性が確認できた。また、液晶セルに外部電圧を印加することにより、周期性がなくなり均一な配向状態となる様子が観測された。誘電率の周期性を有することが確認された液晶セルの50GHz帯におけるミリ波透過特性の測定を行った。液晶セルに外部電圧を印加することにより、ミリ波の透過特性に変化が見られた。周期構造の透過特性に対する影響を調べるために、液晶を等方性誘電体と仮定することでミリ波の透過特性の計算を行ったが、実験結果との明確な一致を得ることはできなかった。次に、液晶と誘電体で構成された誘電率の周期性を有する液晶セルを作製し、ミリ波透過特性の測定を行った。しかしながら、印加電圧による透過特性への影響を確認することができたが、セルの周期性と透過特性との明確な関連性を確認することはできなかった。以上より、誘電率の異なる液晶と誘電体、あるいは液晶分子の配向の違いによる誘電率の周期構造を有する液晶デバイスの実現が可能であることがわかった。また、周期構造液晶セルに外部電圧を印加するすることによりミリ波の伝搬特性に変化を与えることから、ミリ波制御デバイスへの可能性を有するものと考える。しかしながら、さらに高精度の測定が行えるようにミリ波測定システムの構築と測定セルの改良が必要である。また、周期性を有する液晶セルのミリ波伝搬特性に対する影響に関して、より詳細に解析を行う必要がある。
Dysferlin関連筋ジストロフィー疾患群の概念の確立に関する研究

本研究の研究分担者である青木らによって、遠位型筋ジストロフィー(三好型)の原因遺伝子が同定され(Nature Genet,1998)dysferlin(以下ジスフェルリン)と名づけられた。本研究ではまず、遠位型筋ジストロフィー(三好型)の原因遺伝子であるジスフェルリンの遺伝子解析をわが国の患者検体を用いて施行し、その変異を集積することにより、同遺伝子における共通な変異の有無、異常集積部位(hot spot)の有無を検討する。また、肢帯型筋ジストロフィーの患者においてもジスフェルリン遺伝子異常の頻度の検索を行うことを目的に計画された。本年度までに日本人遠位型筋ジストロフィー(三好型)34家系36例、肢帯型筋ジストロフィー患者24家系27例、高CK血症患者2例においてジスフェルリン遺伝子の解析を行い、三好型遠位型筋ジストロフィー24家系、肢帯型筋ジストロフィー13家系、高CK血症1例で遺伝子変異が確定した。外国例ではC末端の膜貫通部位の直前に変異が集積している傾向がみられたが、わが国の症例では遺伝子全体に分散して分布していた。一方、G1310+1AとC1939G変異は3家系にG3370T変異は8家系に、3746delG変異と4870delT変異は6家系に認められ、この5種類の変異は本研究で同定された変異の59%を占め、日本人に比較的頻度の高い変異と考えられた。これらの変異はいずれも正常コントロール例にはみられず、患者に特異的であった。G3370T変異は軽症型、C1939G変異およびG3510A変異は重症型と関連する可能性があると考えた。本年度日本人達位型筋ジストロフィー(三好型)26家系、肢帯型筋ジストロフィー患者5家系6例、高CK血症患者2例においてジスフェルリン遺伝子の解析を行ったところ、三好型遠位型筋ジストロフィー20家系、肢帯型筋ジストロフィー1家系、高CK血症1例に計18種類の患者特異的な遺伝子変異が認められた。一方、G3370T変異は4家系に、3746delG変異は5家系に4870delT変異は3家系に認められ、この3種類の変異は今回本研究で同定された変異の50%を占め、日本人に比較的頻度の高い変異と考えられた。その他に、遺伝的多型と考えられた6種類の変異を同定した。

本年度までに日本人遠位型筋ジストロフィー(三好型)34家系36例、肢帯型筋ジストロフィー患者24家系27例、高CK血症患者2例においてジスフェルリン遺伝子の解析を行い、三好型遠位型筋ジストロフィー24家系、肢帯型筋ジストロフィー13家系、高CK血症1例で遺伝子変異が確定した。外国例ではC末端の膜貫通部位の直前に変異が集積している傾向がみられたが、わが国の症例では遺伝子全体に分散して分布していた。一方、G1310+1AとC1939G変異は3家系にG3370T変異は8家系に、3746delG変異と4870delT変異は6家系に認められ、この5種類の変異は本研究で同定された変異の59%を占め、日本人に比較的頻度の高い変異と考えられた。これらの変異はいずれも正常コントロール例にはみられず、患者に特異的であった。G3370丁変異は軽症型、C1939G変異およびG3510A変異は重症型と関連する可能性があると考えた。
固気二相乱流における粒子運動モデルの研究

固体粒子を含む乱流場の大規模渦の数値シミュレーション(LES)においては、サブグリッドスケール(SGS)の乱流モデルと粒子運動の支配方程式の確立が不可欠である。本研究では、研究代表者らが開発した直接計算(DNS)コードを基盤として、乱流場における粒子運動とそれが乱流に及ぼす影響を検討するため、従来型の静的な流れ場で測定された定数群に基づく運動方程式ではなく、乱れの中での粒子の運動方程式、格子スケールの渦やSGS渦との相互作用モデルを解明することを目的とした。研究成果は以下の通りである。(1)並列計算による高速化・大規模化を実施し、一様流の中に固定された球に加え、流れの中を浮遊する球、および変動流中に固定された球のまわりの非定常流れ、さらに一様流れの中で形成される粒子群を含む流れの計算結果をデータベース化した。(2)単独粒子まわりの流れ解析では、浮遊する粒子は固定された粒子に比べて抗力がわずかに増え、揚力変動は密度比に応じて数十%まで減少する結果を得て、固定された粒子で測定された流体力からのずれを系統的に示した。また、変動流中にある球では、固定球の場合の固有モードとは異なる方向や周波数をもつ渦放出機構が認められた。(3)粒子群を含む流れ解析では、流体と粒子の密度比および平均レイノルズ数をパラメーターとして、粒子クラスターの生成から崩壊までのライフサイクルを求めた。(4)また、単独粒子まわりの流れ解析に基づき、粒子から放出される渦によるエネルギー生成、粒子間隔を考慮して散逸スケールを修正したSGSモデルを導出して平行平板間乱流に適用し、速度変動強度の非等方性などに関して従来のモデルによる結果を改善する見通しを得た。本研究では、研究代表者らが開発した直接計算(DNS)コードを基盤として、乱流場における粒子運動とそれが乱流に及ぼす影響を検討するため、従来型の静的な流れ場で確立された運動方程式ではなく、乱れの中での粒子の運動方程式、格子スケールの渦やSGS渦との相互作用モデルを解明することを目的とした。3項目の実施計画について、本年度の研究成果は以下の通りである。(1)固気ニ相乱流のDNSでは、並列計算による高速化・大規模化を実施し、一様乱流および平板間乱流の計算結果をデータベース化した。高レイノルズ数で運動する粒子を含む場合には、粒子群の形成に関しては、不完全弾性衝突や特定の渦領域への集積よりも、粒子が先行粒子の後流にトラップされることによるクラスター化が重要であることを見いだし、その形状・スケールを示した。(2)粒子運動の履歴項と変動項の検証においては、急激に変化する流れ場ならびに指定したスペクトルの変動を含む流れ場の中におかれた物体周りの非定常流れを解析した。計算結果から、バセット項モデルの時間スケールの評価、変動流による剥離点と造波抵抗の変化による抵抗増減を調べているが、質点運動のモデリングにはなお広範なパラメータでの計算が必要である。(3)乱流変調の解析においては、固体粒子が乱流中を非定常渦放出しながら運動する場合の直接計算を行った。粒子仕事の約20%が後流乱れとして乱流エネルギーに供給されること、一方、平均粒子間隔に相当するスケールを境として大スケールから小スケールへのエネルギースペクトル分布が変化し散逸的な構造になることを示した。

本研究では、研究代表者らが開発した直接計算(DNS)コードを基盤として、乱流場における粒子運動とそれが乱流に及ぼす影響を検討するため、従来型の静的な流れ場で測定された定数群に基づく運動方程式ではなく、乱れの中での粒子の運動方程式、格子スケールの渦やSGS渦との相互作用モデルを解明することを目的とした。本年度の研究成果は以下の通りである。(1)並列計算による高速化・大規模化を実施し、一様流の中に固定された球に加え、流れの中を浮遊する球、および変動流中に固定された球のまわりの非定常流れ、さらに一様流れの中で形成される粒子群を含む流れの計算結果をデータベース化した。(2)単独粒子まわりの流れ解析では、浮遊する粒子は固定された粒子に比べて抗力がわずかに増え、揚力変動は密度比に応じて数十%まで減少する結果を得て、固定された粒子で測定された流体力からのずれを系統的に示した。また、変動流中にある球では、固定球の場合の固有モードとは異なる方向や周波数をもつ渦放出機構が認められた。(3)粒子群を含む流れ解析では、流体と粒子の密度比および平均レイノルズ数をパラメーターとして、粒子クラスターの生成から崩壊までのライフサイクルを求めた。(4)また、単独粒子まわりの流れ解析に基づき、粒子から放出される渦によるエネルギー生成、粒子間隔を考慮して散逸スケールを修正したSGSモデルを導出して平行平板間乱流に適用し、速度変動強度の非等方性などに関して従来のモデルによる結果を改善する見通しを得た。