hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
現象に現れる非等方的曲率流方程式の解析

結晶成長現象解明や画像処理のために、曲線や曲面を一定の法則で変形させる様々な方程式が提案されている。中でも重要な曲率流方程式で、表面エネルギーが非等方的で特異なものに取り組んだ。クリスタライン曲率流方程式に対応する常微分方程式系の初期値問題について、自己相似解と幾何学的手法により、一般初期多角形からの可解性を示した。また特異表面エネルギーが衝撃波解析にも有効な事を示した。さらに結晶成長で必要な非一様外力付曲率流方程式で、比較原理の基礎を粘性解理論を拡張して導いた。結晶成長の界面の運動は、しばしば曲面(あるいは曲線)の非線形拡散型発展方程式で記述される。結晶の界面構造の方向による異方性、つまりある方向に結晶は成長しやすいが、他の方向は成長しにくいという現象を考慮する場合、非等方的曲率流方程式を考える必要がある。本研究では、表面エネルギー密度が特異で必ずしも連続微分可能ではなく、対応するウルフ図形に平らな部分があるような非等方的曲率流方程式を解析する。具体的な研究テーマについては、以下のとおりである。(1)クリスタライン曲率流方程式の初期値問題表面エネルギーに対応するウルフ図形が多角形となる場合、動かすべき図形を許容な多角形に制限すると、そのクリスタライン曲率による運動は常微分方程式系で記述できるが、一般の多角形を初期形状とする場合はその常微分方程式の初期値問題は特異となり、いわゆるBriot-Bouquet型方程式系になり、その解の存在の一般論はあるが、本問題に関しては未知である。(特別な場合は拡大型自己相似解の構成に帰着される。)本研究ではこの方程式系の時間局所解の構成とともに、自己相似解についての英文著書を完成させる。(2)垂直拡散効果の研究ショックの現れる一般的なハミルトン・ヤコビ方程式を扱うことを目指し、具体的な方程式の一つである高さによって成長法則の異なる結晶成長のモデルに関するハミルトン・ヤコビ方程式の可解性解析を行う。(3)非一様場における特異な表面エネルギーによる曲線の運動の解明特異な非等方的曲率流方程式に外場が加わり、その外場が空間方向に一様でない場合について、滑らかな問題の極限とみなせる自然な解概念を導出する。その上で解の構成を目指す。外力のある曲率流方程式に対しては、その近似方法また、近似の収束の速さも問題となることが多い。様々な近似スキームについて、その収束の速さの評価も目指す。結晶成長の界面運動は、しばしば曲面や曲線の非線形拡散型発展方程式で記述される。結晶の界面構造の方向に依存する異方性を考慮する場合、非等方的曲率κと呼ばれる効果を導入する必要が生じる。これは、狭義凸の表面エネルギー密度αが単位球面上で与えられた場合の曲面Sに対する表面エネルギーの第一変分にあたり、形式的にはκ(ξ)=divξ(n(x))と書ける。ここでn(x)は曲面Sの点xの単位法線ベクトル、αは正斉次一次拡張、ξ=gradαである。この様な特異な表面エネルギー密度を許容する設定での界面の発展方程式の解明に向けて以下を行った。ショックの表れうる発展型とは限らない、スカラーの一階ハミルトン・ヤコビ方程式を解析するために、解のグラフy=u(t, x)を(x, y)平面で運動する曲面とみなし、ショック付近でのオーバーターン現象を防ぐために、鉛直方向(y-軸方向)のみに有効な非等方的曲率効果κを付加(垂直拡散と呼ぶ)した界面方程式を解析する方法が近年示唆された。この方法の確立を目指し、まず垂直拡散係数の適切な大きさの範囲を、研究代表者の儀我美保が中心に調べた。この係数は無限大である必要は無く、非線形項の構造とショック付近の解の値から導出される一定の値を超えていれば、オーバーターンを防ぐ事を示唆する結果を得たので、論文発表の準備を行った。結晶の界面構造の方向による異方性を考慮する場合、非等方的曲率κを導入する必要が生じる。これは、狭義凸の表面エネルギー密度αが単位球面上で与えられた場合、曲面Sに対する表面エネルギーI(S)つまりα(n(x))のS上積分の、(L^2内積による)第一変分にあたり、形式的にはκ(x)=divξ(n(x))と書ける。n(x)は曲面Sの点xの単位法線ベクトル、αは正斉次一次拡張、ξ=grad αである。このような特異なαを許容する設定での界面運動方程式の解明に向けて以下を行った。

一方、ショックの現れうる、多次元空間における発散型とは限らないスカラーの1階ハミルトン・ヤコビ方程式∂u/∂t+H(u,grad u)=0は、典型的な非線形双曲型偏微分方程式であるが、解のグラフy=u(t,x)を(x,y)一平面で運動する曲面とみなして界面方程式運動を考え、退化放物型方程式タイプの粘性解理論を展開していく方法が近年示唆されたが、未解決な部分が多い。この方法を確立するために、ショック付近の界面がオーバーターン現象を起こすのを防ぐために導入する鉛直方向(y-方向)のみに有効な非等方的曲率効果κについて、その係数の適切な大きさについて、儀我美保は、スイス・チューリッヒで開催された、6th International Congress on Industrial and Applied Mathematics (ICIAM2007)において、Singular diffusivity and its applicationsについて講演を行った。平面内の曲率流方程式の離散モデルである、クリスタライン曲率流方程式について考察した。曲線短縮方程式は、曲線の長さを最も減らすように垂直方向に変形していくことを要請する方程式である。これに対してクリスタライン曲率流方程式は、多角形をその線の方向を保ちながら、その重み付の長さを減らしていく変形を要請する方程式である。曲線短縮方程式の立場から、その法則を記述すると、非等方的曲率流、特に界面エネルギー密度が区分1次の場合のいわゆる非局所的曲率流とみなせる。これまでの議論では、対象とする多角形を表面エネルギー密度に対応するウルフ図形に現れる角度の辺に制限し、また隣り合う辺どうしのなす角がウルフ図形に現れるものと同じとするいわゆる許容多角形に制限してきた。しかし、画像処理である形状の骨格(プリミティブ)を得ようとする場合には、任意の多角形を初期形状として変形できることが望ましい。必要に応じて新しい辺を瞬間的に増やす必要がある。クリスタライン曲率流方程式自身は、許容多角形については、その長さについての連立常微分方程式系であるが、新たに辺を増やすとなると対応する初期値問題は特異な方程式となり、いわゆるBriot-Bouquetの方程式系となる。角を構成する2つの辺がとまっていて、間に新たなウルフ図形に現れる辺をはやすことは、角領域内の拡大自己相似解の構成に対応し、連立2次方程式の正値解を求める問題と同等である。これについては、2006年度の研究で既に構成済みである。本年度は2つの辺が動く場合について、その解の構成を目指した。級数法、逐次近似法を試したが、いずれも上手くいかず、幾何的に考察し、比較原理を用いることに思い至った。実際、幾何学的方法を構築することにより、このBriot-Bouquet方程式の初期値問題の時間局所解の構成に成功した。結晶成長の問題では、結晶の界面構造の方向による異方性、つまり、ある方向に結晶は成長しやすいが、他の方向には成長しにくいという現象を考慮する必要がある。非等方的曲率流方程式は、そのような現象を記述する非線形拡散型発展方程式である。本年度は、非一様場における特異な表面エネルギーによる曲線の運動を記述するモデルについて、新たな解の概念を導入し、曲線が関数のグラフの場合に、比較定理を証明する道筋をつけた。特異な表面エネルギーの場合、一様場においても曲率が非局所的な量である場合は非自明で、粘性解の理論を拡張して研究代表者らが過去に基礎理論を確立したが、今回は、劣微分の概念をも活用して、それを非一様場に対して一般化した。
少子高齢化社会における世代間の自立・協力・公正

世代間の自立・協力・公正という経済学の視点は、日本の少子高齢化社会の動向を理解するために重要である。家計内および家計内外間における世代間の富の移転について、世代重複とライフサイクルを軸にして、その必然性や機能を明確にした。世代間でパイのシェア拡大競争をするよりもパイそのものを拡大すること、所得および消費を平準化する機能を整備すること、市場の効率を高めること、各世代が自立・協力し、公正な所得配分を維持することが長期的視点から重要なことを示した。現在の少子化は0子を選択する人口の増加であるという特徴をもち、端点における無差別曲線の傾きの分布について特定の仮定をおくことにより、直接費用および機会費用の増加が0子選択の増加をもたらすことを示した。養育費用を大きく軽減しない限り、少子化対策の効果は限定的である。人口が減少することにより継承資産をもつ人口割合が増加すると、出生力が回復することを示した。雇用保険および年金が定年退職後の求職および就業に与える影響について労働供給に関するサーチモデルを用いた分析結果、公的年金制度に対する信頼を確保するための年齢別保険料の試算結果、公的年金を補完する私的年金である個人年金保険の動向と問題点、中高年男性の不安意識にみられる健康・経済・人間関係の3因子の特徴と相互関係を示した。関西大学招聘外国人研究員のプログラムによりミシガン大学経済学部のJohn P.Laitnerを研究協力者として招聘し、高齢期の不確実性がライフサイクルに与える影響についてワーキングペーパーを公表した。1.パリティー依存モデルの基本型として子供をもたない選択(端点解が得られるモデルの構造と特殊性)について理論分析を行い、京都女子大学『現代社会研究』に公表した。子供をもたない女子が3割を占める低出生力の現状において、高額な機会費用に加えて子供の代替可能性が焦点となることを示した。2.日本人口の少子高齢化、世代間の自立・協力・公正、社会保障制度・私的年金・高齢者の就業行動・生活設計と不安についての分担者の研究成果を関西大学経済政治研究所の双書『世代間の自立・協力・公正』として公表した。現在の少子高齢化が過渡的な現象であり、世代間でパイのシェア拡大競争をするよりも、パイそのものを拡大すること、所得および消費を平準化する機能を整備すること、各世代が自立・協力し、公正な所得配分を維持することが長期的視点から重要なことを示した。3.関西大学招聘外国人研究員のプログラムによりミシガン大学経済学部のJohn P.Laitnerを研究協力者として招聘し、高齢期の不確実性がライフサイクルに与える影響についてワーキングペーパーとして公表した。世代間の自立・協力・公正という経済学的視点が、日本の少子高齢化社会の動向を理解するために重要であることを示すために、家計内および家計内外間における世代間の富の移転について、世代重複とライフサイクルを軸にして、その必然性や機能を明確にした。実証研究の一部として、一橋大学の「学術研究のための政府統計ミクロデータの試行的提供」に参加し、全国消費実態調査を再集計し、年齢各歳の所得プロフィールおよび子どもの有無別の年齢別貯蓄について分析した。現在の少子化は0子を選択する人口の増加であるという特徴をもち、端点における無差別曲線の傾きの分布について特定の仮定をおくことにより、所得効果が小さいことと直接費用および機会費用の増加が0子選択の増加をもたらすことを示した。また、機会費用の大部分は固定費用と考えられ、子供を養育するという家計内生産の費用面でパリティー別にみられる特殊性について研究を進めた。社会保障制度の改変が個人のライフサイクル、世代間の所得分配の格差、および公的な所得の再配分に与える影響、高齢化する労働市場において技術進歩および人的資本投資が年齢別人口およびコーホートに与える影響、私的年金市場および保険市場の発展がライフサイクルに与える影響、中高年パネル調査(ニッセイ基礎研究所)を用いて、就業・所得・健康の変化が中高年男性の不安意識に与える影響について分析した。
エストロゲン応答性転写因子efpとステロイド作用の階層性

次の3つの方向に研究を行った。1.Efpの動物臓器内局在の決定。このために、ヒトefpをプローブとしてマウスefpcDNAをクローン化し、それを用いてIn situハイブリダイゼーションによるマウス臓器内の局在を検討した。その結果、efpは子宮(特に内膜)、卵巣(特に顆粒層細胞)、乳腺および脳の一部(特に視床下部)に発現していることがわかった。この局在はエストロゲン受容体とほぼ一致していた。しかも脳と子宮における発現はエストロゲンにより促進されることも判明した。更に又、efpは胎児の脳でも盛んに発現していることが見出された(徳島大・野地澄晴教授との共同研究)。2.Efp遺伝子のトランスジェニックマウスおよびジーンターゲッティングを用いた機能解析。Efp遺伝子をβアクチンプロモーターに繋いで強制発現させる系が進行中であり、既にトランスジェニックマウスとラットの作出を試みつつある(熊本大・山村研一博士との共同研究)。又、遺伝子のノックアウト実験も行っており、既にノックアウトしたES細胞は出来、現在キメラ動物を作出中である(癌研・野田哲生博士との共同研究)。Efp以外のエストロゲン受容体依存性遺伝子の探索。Genomic bindingsite cloning法を用いて、ERE(エストロゲン応答配列)を持つDNA断片を更に数個クローン化した。そのうちの少なくとも2つは転写物が同定されたので、その性質を追求している。
一般化熱統計学の情報幾何とその応用

物理や情報統計科学で様々な重要な働きを示す確率密度関数やエントロピーの概念に関する一般化に対し,その数理構造を情報幾何学的な観点から考察することで,明確な意味づけを行いかつそれらのいくつかの新しい応用に関する成果をあげた.具体的に大別して述べると,(1)通常の指数関数,対数関数からべき関数に拡張することで得られる確率密度関数,エントロピーなどの概念が,幾何的に良い性質(ある種の平坦性)を維持すること,(2)これにもとづき,非指数型の(特にべき型の)確率概念が背後に潜むと考えられる物理現象や統計データの解析や活用に関する新たな手法を開発した.q-指数型分布族を含む一般化指数型確率分布族の幾何学的構造の一端を共形変換を用いて明らかにした。あるクラスの凸関数によりその幾何構造が統制されることを導き、共形平坦化によって得られるポテンシャル関数、ダイバージェンス、リーマン計量などをその関数によって表現した(Physica A誌)。また、特に応用上q-指数型分布族に次いで重要なκ指数型分布族の双対幾何構造に関する考察を行った(RMP誌)。これらの幾何構造の一応用として、べき型の判別関数によるパターン分類法と見なすことができるαボロノイ分割を行う効率的なアルゴリズムを提案し、国際会議で報告した。これらに関連する研究として正定値対称行列のべき型ポテンシャルに関する研究を行い、今後国際会議などで発表してゆく予定である。一方,正定値対称行列集合上であるクラスのポテンシャル関数の変形を考え,そこから導入されるヘッセ構造について考察した(F.Nielsen eds. Geometric Information Theoryの第二章として出版予定).リーマン対称空間構造として,-logdetのポテンシャル関数から標準的に導入される幾何構造との類似点と相違点を明らかにし,特にべき型のポテンシャルから導かれる幾何の著しい群不変性および多変量q-ガウス分布集合上にβダイバージェンスから導入される幾何との対応関係も明らかにした(Entoropy誌).さらにこのポテンシャル変形から得られる正定値対称行列上のヘッセ構造の準ニュートン法の新しい更新公式とその性能についての考察結果を公表した(Journal of Computational and Applied Mathematics誌).物理や情報統計科学で様々な重要な働きを示す確率密度関数やエントロピーの概念に関する一般化に対し,その数理構造を情報幾何学的な観点から考察することで,明確な意味づけを行いかつそれらのいくつかの新しい応用に関する成果をあげた.具体的に大別して述べると,(1)通常の指数関数,対数関数からべき関数に拡張することで得られる確率密度関数,エントロピーなどの概念が,幾何的に良い性質(ある種の平坦性)を維持すること,(2)これにもとづき,非指数型の(特にべき型の)確率概念が背後に潜むと考えられる物理現象や統計データの解析や活用に関する新たな手法を開発した.一般化指数型分布族の中で理論的にもっとも重要であり,様々な実例も豊富であるq-指数型分布族について,共形変換に基づいて従来のものとは異なる新しい双対幾何構造が定義できることを示した.この双対平坦構造から自然に導かれる一般化エントロピーや一般化相対エントロピーを求め,ピタゴラスの定理を用いてこのエントロピーに対する最大エントロピー定理も示した.また一つの応用としてこの構造を用いた最尤推定がベイズMAP推定と解釈できることも示した(Entropy誌掲載論文参照).また,この幾何学構造を離散確率分布(すなわち確率単体)上で考えた場合,そのリーマン計量に対する勾配系の軌道がレプリケータ方程式のものと一致することを示した.さらにこの構造に付随するエスコート変換が生成する力学系の性質なども導いた.(MPLB誌掲載論文参照).最後にこの幾何構造に関連して研究開始以前より得られていたαボロノイ分割に関する効率の良いアルゴリズムを用いて,パターン認識への応用研究を行った.この目的のため新たに必要となる数理的な手法もいくつか考案し,数値例を通してこれらの手法やアルゴリズムの有効性を示した.この結果は今年度に国際学会で発表の予定である.エントロピーや自由エネルギーの概念を一般化・変形することで,熱・統計力学だけでなく情報・統計科学でも研究と応用の範囲を近年広げつつある一般化熱統計学(generalized thermostatistics)は,いくつかの共通の数理構造を介して情報幾何学と密接に関連することがわかってきている.本研究ではこれらの結果をより深く掘り下げて,一般化熱統計学の背後にある数理的な構造や性質を情報幾何の手法を用いて解明することを第一の目的とする.またその一つの自然で重要な応用として,得られた結果を用いて確率分布空間上で定式化される力学系の解の振る舞いを明らかにしたり,非指数型確率分布に関わる統計学への応用,統計的推論のアルゴリズム構築することを第二の目的とする.

本研究を通して,アファイン微分幾何的な観点から導入される統計多様体構造とそれを共形変換して得られる双対平坦構造の対比を考えることで,一般化熱統計学に現れるエントロピー,ダイバージェンス,エスコート分布といった数理構造の関係を明らかにすることができた.またその応用として,確率分布空間上の力学系の一つであるリプリケータ方程式に共形平坦化した空間で対応する力学系の性質の一端を明らかにした.また,統計学やパターン認識に関わる統計的推論の応用として,ポテンシャルを持たない非Bregman型ダイバージェンスに関するボロノイ分割の効率的なアルゴリズム,ロバストな統計的推論に有用な確率分布族(Uモデル)と変形ポテンシャルから得られる正定値対称行列空間の統計多様体構造との対応付けなどがある.また最終年度には一般化エントロピーを最大化する分布族の幾何構造を考察した.情報幾何学本研究の第一の目的は、一般化指数型分布族の数理、とくにその幾何構造を明らかにするということであった。ここまで成果により、その構造が共形平坦化を経て情報幾何学の確立された諸概念と結びつくことをq-指数型分布を含んだ形で示すことができた。このように共形平坦化が構造を明らかにする上での有効な手続きとなることがほぼ立証できた点は一つの達成点であると考える。また、この成果としてべき型だけではないダイバージェンスによるボロノイ分割アルゴリズムへの応用や正定値対称行列の一般化エントロピー研究という新たな可能性も生まれてきている点も別の達成点である。一方、これらの成果を確率分布空間上の力学系の振る舞いに関係づけようとするもう一つの目的に関しては今年度は特に目立った成果はなく、資料収集・研究を続行中である。一般化指数型分布族の数理,特にその幾何構造を明らかにするという本研究の第一の目的は,昨年度に得られた共形変換との関連を突破口にアファイン微分幾何の様々なアイデアや手法の援用により理解が進み,かなり達せ得られつつあるという手応えがある.また多変量一般化指数分布族の共分散行列を通して,正定値対称行列集合上の種々のヘッセ構造との対応もつけられ,その応用としての最適化アルゴリズムの研究でも成果を出すことができた.このように当初の物理(一般化熱統計学),統計(一般化指数分布)の世界での数理構造の一般化が最適化アルゴリムにも関連を及ぼせることは評価できる.一方,副次的な目的である確率分布上の力学系の振る舞いの関係については,ある種のハミルトン系との対応がつけられることがわかった(2nd International Workshop on Information Geometry and Affine Differential Geometryでの発表内容)当初離散確率分布に対して導いた共形平坦化は,連続変数に対するq-指数型分布族にまで拡張でき,さらにそこに現れるエスコート確率とその幾何学的構造の最尤推定の意味づけやさらにパターン認識などの工学的応用への可能性も検証することができた.一方,計画当初に予想されたようにこの幾何構造に関して自然な力学系が,レプリケータ方程式などの単体上のシステムの理論との関連することもある程度明らかにできた.これらの意味で,べき型の一般化指数型分布族とそこに共形平坦化を通して定義される双対平坦構造がいくつかの数理分野をつなぐ新しい一つのパスとなりうることが明らかになりつつあり,本計画の一年目としてはおおむね順調に進んでいると考える.昨年度レプリケータ方程式との関係が少し明らかになったが、これと合わせた離散確率分布空間上の有限次元力学系との関連は今年度も推進する。新たな方向として開け始めた正定値対称行列上の一般化ポテンシャルも本研究課題の2つの目的だけでなく、統計・情報科学及びその応用にも大きく関与するので今年度も続行する予定である。
小型・高強度・高形状自由度を有する磁場源の磁場制御に関する検討

本研究では、高温超電導バルク体が有する利点を生かして医学分野に応用させるために磁場のon/offを含む自由度の高い磁場制御方法の開発を行った。具体的には、1直流磁場のon/off制御方法、2自由度の高い磁場形状を捕捉させる方法、3磁場の空間均一度を向上させる方法について3次元有限要素法に基づく電磁場数値解析と実験の両面の検討を行い、本研究で開発した磁場制御方法の有効性について検討・実証した。本研究により、印加磁場より200%以上高い磁場を発生させることが確認でき、これは予想しなかった優れた結果であり、磁場のon/off制御以外に磁場の増幅が可能であることを明らかにした。高温超電導バルク体は、高い磁場を捕捉する能力と磁場の形状を記憶させることも可能であり、また、超電導本来の特性である完全反磁性特性も持っている優れた材料である。そこで、本研究では、高温超電導バルク体が有する様々な利点を生かしてMDDS用磁気ナノ粒子やMEMS制御などの医学分野に応用させるために磁場のon/offを含む自由度の高い磁場制御方法を探索している。一般的に磁場のon/offを含む制御は非常に難しいので、本研究では、リング形状の高温超電導バルク体にスリットを入れることで磁場のon/off制御が可能になると考え、その有効性について電磁場数値解析と実験による検討を行っている。昨年度に行った研究により、スリット部では印加磁場より高い磁場を発生させることが確認でき、これは予想しなかった素晴らしい結果であり、磁場のon/off制御だけではなく磁場の増幅が可能であることを明らかにした。昨年に行った数値解析と実験では約160%の磁場増幅率が得られ、さらに増幅できる可能性があると考えた。そこで、本年度は、磁場増幅率をより高めるための研究を行い、高温超電導バルク体の形状を階段形状にすることで遮蔽電流の量を向上させ、200%に近い磁場増幅率を得ている。また、階段形状にすることでリング形状の高温超電導バルク体の中心部の磁場を遮蔽することが可能となり、磁場増幅率の向上と同時に磁場のon/off特性を向上させることができた。そして、MDDS用の新しい概念の磁場勾配発生機構について検討を行い、波状の磁気勾配を長手方向へ発生させることが可能なシステムを開発した。具体的には、高温超電導バルク体と高温超電導線材および鉄ブロックを組み合わせることで磁場勾配が大きい波状の磁場分布を長手方向へ発生させることに成功している。本研究は、独自のアイディアに基づく電磁場数値解析の結果と実際に装置を試作して実験を行い、その有効性について実証している。高温超電導バルク体は、高い磁場を捕捉する能力を有していると同時に、磁場の形状を記憶させることも可能であり、また、超電導本来の特性である完全反磁性特性も持っている優れた材料である。そこで、本研究では、高温超電導バルク体が有する様々な利点を生かしてDDS用磁気ナノ粒子やMEMS制御などの医学分野に応用させるために磁場のon/offを含む自由度の高い磁場制御方法を探索している。一般的にディスク型の超電導バルク体を用いた場合、完全反磁性特性により磁場を遮蔽することはできるものの、磁場のon/offを含む制御は出来ない。そこで、リング形状の高温超電導バルク体にスリットを入れることで磁場のon/off制御が可能になると考え、電磁場数値解析と実験による検討を行った。スリット形状の高温超電導体の内径やスリットの角度の依存性について電磁場数値解析による検討を行った結果、内径とスリットの角度を最適化することが出来た。また、より効果的に磁場制御を行うために、スリットの形状についても検討した。本年度に行った研究により、スリット部では印加磁場より高い磁場を発生させることが確認でき、これは予想しなかった素晴らしい結果であり、磁場のon/off制御以外に磁場の増幅が可能であることが示された。磁場の増幅率は、今回行った数値解析と実験では約160%であり、さらに増幅できる可能性があると考えている。超電導バルク体の捕捉磁場を制御する方法として、磁場中冷却方法によって初期捕捉状態のバルク体に、改めて磁場を印加する再磁場印加方法を提案して電磁場数値解析と実験を通して、その可能性と有効性について実証した。本研究では、高温超電導バルク体が有する様々な利点を生かして磁場のon/offを含む自由度の高い磁場制御方法の開発を行った。具体的には、下記の三つの研究目的を果たすために3次元有限要素法に基づく電磁場数値解析と実験の両面の検討を行い、本研究で開発した磁場制御方法の有効性について検討・実証した。(1)直流磁場のon/off制御方法:リング形状の高温超電導バルク体にスリットを入れ、このバルク体を印加磁場に対して回転させることで磁場のon/off制御が可能となった。

また、階段形状のバルク体や複数の形状の異なるバルク体を組み合わせることでターゲット部分だけに絞った磁場のon/off制御を可能とした。さらに、スリット部では印加磁場より高い磁場を発生させることが確認でき、これは予想しなかった優れた結果であり、200%以上の磁場増幅が得られた。(2)自由度の高い磁場形状を捕捉させる方法:これまでのDDSより効率の良い薬物治療が可能である磁気誘導DDS(Magnetic Drug Delivery System; MDDS)への適用を考慮した研究を行った。超電導コイルを磁場源として、積層構造の超電導線材やバルク体と超電導コイルを組み合わせ、超電導線材やバルク体の完全反磁性特性を利用することで柔軟な磁場制御が可能であることを示した。さらに、長手方向への磁場勾配を向上させるために超電導線材やバルク体に強磁性体を加えることで大きい磁気勾配を得ることに成功し、提案した方法の形状最適化を図った。(3)磁場の空間均一度を向上させる方法:高温超電導バルク体は、印加された磁場に対して強度と形状をそのまま捕捉することができるそこで,本研究では、一度磁場を捕捉したバルク体に対して再度磁場を印加する方法でバルク体の磁場均一度を向上させる方法を開発した。電磁場数値解析により150 ppm/cm3以上の磁場均一度を得ることが可能であることが示された。超電導工学本研究では、下記の大きく三つの研究目的を果たすための研究を行っている。(1)直流磁場のon/off制御方法(2)自由度の高い磁場形状を捕捉させる方法(3)磁場の空間均一度を向上させる方法(1)の直流磁場のon/off制御方法については、リング形状の高温超電導バルク体にスリットを設けることで磁場のon/off制御が可能となることを明らかにした。さらに、その研究を推進する過程で、磁場のon/offのみならず磁場の強度も増幅できることが分かったので、この結果は期待しなかった優れた成果であると考えている。そして、今年度の研究により、磁場増幅率と磁場のon/off特性をさらに向上させることができたので当初の計画よりかなり進展していると判断している。(2)項目については、高温超電導バルク体と次世代線材であるGdBCO高温超電導線材を積層したもの及び鉄ブロックを組み合わせることで長手方向へ波状の磁場分布を発生させることに成功しているため、自由度の高い磁場形状を発生・補足させることに成功したといえる。今回開発した磁場発生方式は、MDDSに非常に有用であると考えている。(3)項目については、複数のリング形状の高温超電導バルク体に空気層を設けて積層することで発生磁場の磁場均一度を上げると共に、磁場補正方法として複数の異なる形状の鉄リングの配置を最適化させることで100 ppm/cm3以下の磁場均一度を得ている。本研究では、下記の大きく三つの研究目的を果たすための研究を行っている。(1)直流磁場のon/off制御方法(2)自由度の高い磁場形状を捕捉させる方法(3)磁場の空間均一度を向上させる方法直流磁場のon/off制御方法については、リング形状の高温超電導バルク体にスリットを設けることで磁場のon/off制御が可能となることを明らかにした。
ヘリセンを含む大環状複素環化合物の合成と性質

不斉が分子の性質に大きな影響を与えることから,ラセン不斉に興味がもたれている.ヘリセンは立体的な要因のために多環芳香族化合物がねじれた構造をとり,ラセン不斉を有する化合物である.本研究ではヘリセンを連結した光学活性大環状化合物に着目した.ヘリセンを含む大環状アセチレンのうちで,3量体が有機溶媒中で強く選択的に二分子会合することに注目し,この現象を「非平面系π-π相互作用」と命名した.今回、環状アセチレン部をリンカーで連結したオリゴマーを合成して会合挙動を検討した.その結果、柔軟な構造のリンカー部を持つ二量体はリンカー部で折れ曲がって強く分子内会合した.これに対し,剛直な構造のブタジインリンカーを有する二量体は二分子間会合との平衡にある.また、剛直なリンカー部を有する三量体は高次会合することなく強く二分子会合した.さらに、アゾ基で連結した二量体を合成した.ここで,trans-体とcis-体は熱と光に安定で,互いに異性化しないことがわかった.また、trans-体はクロロホルム中で2mM以下の濃度では単量体と二量体の平衡にあり,2mM以上では二量体として存在することを示した.この化合物も高次会合しない.一方,cis-体は1mM以下では三量体として存在し,1mM以上では重合した.シス-アゾ基は剛直で120度の角度をもつので,cis-体は分子内会合することができない.また,2つの[3+3]シクロアルキン部が同一平面上に存在することもできないので,二分子間会合できない.その結果として重合するものと考えられる.リンカー部の構造によって,分子内会合,二分子間会合および重合を精密に制御できることが明らかになった.π-π相互作用のみによって会合状態を精密に制御できることは興味深い.以上に加えて、ヘリセンを含む鎖状オリゴアセチレンを合成して会合状態を調べた.キラリティーが分子の性質に大きな影響を与えることから,四面体不斉と軸不斉がよく研究されてきた.ところが,ラセン不斉の研究はほとんど進んでいない.ラセン構造の低分子化合物を供給できなかったためである.さて,ヘリセンは立体的な要因のために多環芳香族化合物がねじれた構造をとり,ラセン不斉を有する化合物である.1950年代に発見され,多くの関連化合物が合成されたが,その性質はあまりわかっていない.申請者の研究は,ヘリセンのひとつである1,12-ジメチルベンゾ[c]フェナントレンの大量合成法を確立し,四面体不斉の分子ワールドに対応するラセン不斉の分子ワールドを構築することにある.本研究では特にヘリセンを連結した光学活性大環状複素環に着目している.ヘリセンを含む大環状アセチレンのうちで,3量体が有機溶媒中で強く選択的に二分子会合することに注目した.とくに環状アセチレン部をリンカーで連結したオリゴマーの会合挙動を検討した.その結果,柔軟なリンカー部を有する化合物は強固な分子内会合を起こすが,剛直なリンカー部を有するものは二分子会合することを見出した.ヘリセンジアミン誘導体の合成法を確立した.これを用いて,右ラセン構造を有する二重鎖DNAが左ラセンヘリセンよりも右ラセンヘリセンとより安定な複合体を形成することを明らかにした.これは,ラセン高分子化合物とラセン低分子化合物の不斉認識はじめて明確にしたものである.現在,ヘリセンを含む環状および鎖状ポリアミン化合物の合成法を開発している.不斉が分子の性質に大きな影響を与えることから,ラセン不斉に興味がもたれている.ヘリセンは立体的な要因のために多環芳香族化合物がねじれた構造をとり,ラセン不斉を有する化合物である.本研究ではヘリセンを連結した光学活性大環状化合物に着目した.ヘリセンを含む大環状アセチレンのうちで,3量体が有機溶媒中で強く選択的に二分子会合することに注目し,この現象を「非平面系π-π相互作用」と命名した.今回、環状アセチレン部をリンカーで連結したオリゴマーを合成して会合挙動を検討した.その結果、柔軟な構造のリンカー部を持つ二量体はリンカー部で折れ曲がって強く分子内会合した.これに対し,剛直な構造のブタジインリンカーを有する二量体は二分子間会合との平衡にある.また、剛直なリンカー部を有する三量体は高次会合することなく強く二分子会合した.さらに、アゾ基で連結した二量体を合成した.ここで,trans-体とcis-体は熱と光に安定で,互いに異性化しないことがわかった.また、trans-体はクロロホルム中で2mM以下の濃度では単量体と二量体の平衡にあり,2mM以上では二量体として存在することを示した.この化合物も高次会合しない.一方,cis-体は1mM以下では三量体として存在し,1mM以上では重合した.シス-アゾ基は剛直で120度の角度をもつので,cis-体は分子内会合することができない.また,2つの[3+3]シクロアルキン部が同一平面上に存在することもできないので,二分子間会合できない.

その結果として重合するものと考えられる.リンカー部の構造によって,分子内会合,二分子間会合および重合を精密に制御できることが明らかになった.π-π相互作用のみによって会合状態を精密に制御できることは興味深い.以上に加えて、ヘリセンを含む鎖状オリゴアセチレンを合成して会合状態を調べた.
糖タンパク質エリスロポエチンの系統的合成と生合成経路における糖鎖機能の解明

本研究では小胞体内で実施されている糖タンパク質のフォールディングがどのように制御されているのか、化学合成によって得た均一な構造のハイマンノース型糖鎖を持つ糖タンパク質プローブを用いて調べた。採用1年目では糖鎖を3本持ち、正しいタンパク質構造を持つ合成エリスロポエチン(EPO)が、糖タンパク質のフォールディング状態を識別できるUGGTによって不良品として認識されるという予想外の結果を見いだした。そこで本年度はその理由を探るため、構造の似た別の糖タンパク質インターフェロンβを化学合成し、UGGTアッセイをおこなった。その結果UGGTはインターフェロンβをきちんと完成品と認識した。そこでEPOとインターフェロンβの構造や疎水性度の比較をおこなったところ、UGGTの認識にはタンパク質表面の疎水性面が重要であるという結果が得られた。これは、これまでよく分かっていなかったUGGTの基質認識機構を探る上で重要な手がかりになると考えられる。また、ラットの肝臓から単離した小胞体と合成糖タンパク質を反応させることで、小胞体内のシャペロン群がどのように基質と相互作用しているのかを調べた。合成したEPOを用いてこの小胞体抽出物と反応させた結果、不良品のタグを付けるUGGT、タグが付いた糖タンパク質に相互作用しタンパク質部分を修復するCNX/CRT、そのタグを加水分解するグルコシダーゼIIという3分子がこの順番に沿って順序よく相互作用していることを初めて実証できた。これにより、糖タンパク質のフォールディングをおこなうこのシステムはこれら3分子によって触媒サイクルの様に回っていることが示唆される。これはこのシステムが糖タンパク質の生合成においてメインの役割をしていることを示唆する重要な知見である。今後このサイクルが回るメカニズムを詳細に調べることで、これまで分からなかった糖タンパク質の生合成経路の一端を解明できると考えている。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、小胞体で行なわれている糖タンパク質の品質管理機構の解明を目的としている。この中で私はまず、フォールディングの成否を見分けるという重要な役割をしていながら、分子レベルでは未解明な部分が多いUGGTという酵素に着目して研究を行なうこととした。本研究ではこれまでの研究のボトルネックであったハイマンノース型糖鎖を持つ糖タンパク質の調製を化学合成を用いることで解決し、これまでの生化学的アプローチでは得られなかった知見を得ようと考えた。合成ターゲットとして造血ホルモンであるエリスロポエチン(EPO)を選んだ。本年度は特別研究員採用前にすでに合成が完了していた38位に糖鎖を持つEPOに加えて、24位、83位に糖鎖を持つEPOを合成することに成功した。さらに、次年度の目標であった、3本糖鎖を持つEPOに関しても同様のルートを応用することで合成できた。合計で4種類のEPOの合成に成功したことになる。今回世界でもまだ数例しかない、分子量22000 Daを超えるサイズの糖タンパク質の全合成を達成することができた。次に今回合成したEPOとフォールディングの成否を見分けるUGGTとのアッセイを行なった。その結果、採用前の研究である38位に糖鎖を持つEPOと同様に24、83位に糖鎖を持つ、正しくフォールディングしたEPOも、UGGTによって不良品のタグであるグルコースが転移されるという、先行研究とは異なる結果が得られた。この結果より、やはりフォールディング状態だけでなく、糖鎖欠損糖タンパク質をもUGGTは不良品と認識しているという可能性が高まった。そこでさらに、3本の糖鎖を全て持つ、完成品であるはずのEPOとのアッセイを行なった。その結果、UGGTはこのEPOにもグルコースを転移するというさらに予想外の結果が得られた。これはこれまでの知見では説明できない新規な結果である。

今後このサイクルが回るメカニズムを詳細に調べることで、これまで分からなかった糖タンパク質の生合成経路の一端を解明できると考えている。当初は今年度中に24位、83位にハイマンノース型糖鎖をそれぞれ1本ずつ持つエリスロポエチン(EPO)2種類を合成し、そのUGGTとのアッセイを行なうことを目標としていた。しかしながら、合成が思いの外順調に進んだ結果、来年度の目標であった、3カ所全ての位置に糖鎖を持つEPOの合成とそのUGGTアッセイを達成することができた。さらに3本糖鎖を持つEPOを用いたUGGTとのアッセイにより、UGGTの新規の認識パターンを発見することができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。計画よりも順調に合成が進み、来年度に予定していた合成をほぼ終えることができた。そのため、今後は合成できたEPOを用いてUGGTの認識能をさらに詳細に調べる予定である。具体的には重水素置換法などを用いることでUGGTがEPOのどの部分を認識しているのかを調べる予定である。また、必要に応じてEPO以外のハイマンノース型糖鎖を持つ糖タンパク質も合成し、UGGTが完成品のはずの糖鎖を3本持つEPOを不良品と認識した理由を調べる予定である。
完全機密な外皮を持つ柔軟変形移動体の研究

本研究は,完全気密型で,災害救助現場などの劣悪な不整地環境での移動に特化した柔軟変形移動体の開発を行うものである.柔軟変形移動体は,伸縮性を持ち柔軟に変形可能な高強度繊維からなる柔軟変形外皮によって完全気密にした移動体であり,柔軟変形外皮を連続的に変形させながら移動を行う.本研究ではクローラ型移動体SCVの開発を行い,折紙理論を導入した柔軟変形外皮をクローラベルトに適用させて実機の試作を行った.また動作実験によりSCVの移動性能の評価を行った.SCV-Iのクローラベルトは筒状のゴムを内部機構へかぶせる形で装着していたため,着脱に時間を要した.また菱形へ両端部を収縮させる必要があり,高い収縮率が必要であった.そこでSCV-IIでは菱形のクローラベルトを作成し,2分割して内部機構の左右から装着する構造とした.これにより収縮率の最適化が図れるとともに,着脱性を向上させることができた.一次試作では蛇腹タイプのクローラベルトを作成したが,クローラベルトが変形した際の駆動力の伝達性を向上させるためにさらに折紙理論を導入した構造への改良を行った.クローラベルトは収縮するために複数の折線が必要であり,製作するためには複数の折線からなる形状を設計する必要がある.生地を折線で折ると折線に垂直な2点間の距離を短縮する事ができるが,折線自体の長さは変わらない.そこで折線を的確に配置する事により折線に沿って駆動力を効率良く伝達し,かつ十分な伸縮性が確保できる.クローラベルトを2分割すると形状は円錐となり,展開図は扇形となる.そこで高さ方向へ伸縮性がある円錐殻構造に着目し検討を行った.展開図を作成して伸縮量の解析を行い,SCVのクローラベルトに用いた際の最適値を求めた.今回試作したクローラベルトの展開図は外径:480[mm]、内径:195[mm]、角数:12角形、段数:4段となった.試作したSCV-IIを用いて動作実験を行った.動作実験では駆動プーリにより外皮を回転させ直進動作を行うことができた.また、旋回動作を行うための左右への屈曲機構と,先端を持ち上げる屈曲機構が可動する事を確認できた.しかし旋回動作を行うためにトラクションベルトで円弧を形成した際に左右のクローラベルト分離してしまった.また円錐殻の円錐形を楕円形に変形させているため外皮を回転させた際に円錐角の折れ目が歪み、駆動時の負荷となってしまう事が解った.本研究は,完全気密型で,災害救助現場などの劣悪な不整地環境での移動に特化した柔軟変形移動体の開発を行うものである.柔軟変形移動体は,伸縮性を持ち柔軟に変形可能な高強度繊維からなる柔軟変形外皮によって完全気密にした移動体であり,柔軟変形外皮を連続的に変形させながら移動を行う.本研究ではクローラ型移動体SCVの開発を行い,折紙理論を導入した柔軟変形外皮をクローラベルトに適用させて実機の試作を行った.また動作実験によりSCVの移動性能の評価を行った.SCV-Iでは内部機構とクローラベルトに問題点があった.内部機構には段差を登るために姿勢を変形する機構が無かったため,先端プーリの半径以上の段差を登る事ができなかった.また原理試作として小型に設計したため,センサ等を実装するスペースが少なかった.そこでSCV-Iで得た知見を基にSCV-IIの試作を行った.SCV-IIの仕様は,全長670mm,全幅560mm,全高210mm,重量約9.5kgとなった.改良によって内部機構に機体の屈曲機構を追加したため先端プーリを持ち上げて階段の段差に対応できるようになった.また制御システムを実装するための十分な内部スペースを確保することができた.クローラベルトの改良として,これまで一体型の筒状の形状であった物を,着脱性を考慮して2分割とし,内部機構の左右から装着する構造とした.これにより収縮率の最適化が図れるとともに,着脱性を向上させることができた.さらにクローラベルトが変形した際の駆動力の伝達性を向上させるために折紙理論を導入した.クローラベルトは収縮するために複数の折線が必要であり,製作するためには複数の折線からなる形状を設計する必要がある.生地を折線で折ると折線に垂直な2点間の距離を短縮する事ができるが,折線自体の長さは変わらない.そこで折線を的確に配置する事により折線に沿って駆動力を効率良く伝達し,かつ十分な伸縮性が確保できると考え,円錐殻構造を導入して解析を行った.目標としていたSCV-IIの内部機構の製作はほぼ完了し,クローラベルトは試作と折紙理論の検討まで完了する事ができた.SCV-Iを改良版として設計を進めたSCV-IIは,SCV-Iの問題点を抽出するところから研究を始め,内部機構を構成する屈曲機構を含む機構の検討,新たなアクチュエータの追加と選定,機構設計と実機の試作までを行った.その過程で新しい小型サーボモータの導入を行うために機能追加のための設計を行い,出力軸を含む小型サーボモータの試作を行った.その結果として小型で高出力のアクチュエータを導入する事ができた.クローラベルトの開発として改良モデルの製作と,導入する折紙理論の検討を行った.改良モデルは着脱性を考慮して2分割とし,内部機構の左右から装着する構造とした.

これにより収縮率の最適化が図るとともに,着脱性を向上させることができた.また折紙理論の導入は折線の的確な配置によって折線に沿って駆動力を効率良く伝達し,かつ十分な伸縮性が確保するために行った.クローラベルトを2分割すると形状は円錐となり,展開図は扇形となる.そこで高さ方向へ伸縮性がある円錐殻構造に着目し検討を行い,解析によって製作可能な展開図に必要なパラメータの範囲を求めた.今回は円錐殻構造を導入したクローラベルトの試作まではできなかったが,試作に必要な知見を得るところまで研究を進める事ができた.SCVはクローラ型移動車両としてはモノトラックの形状を取るため,不整地走行に関してはスタックしないというメリットがある.しかし同時に中央部にクローラベルトがあるためにセンサ類は機体の左右両端のドームカバー内に設置する必要がある.そのため,前後の死角を最小とするためのセンサの選定と配置方法の検討と実装を行う.ドームカバー自体は中央プーリと締結してあるため回転してしまうが軸は回転しないので,外界センサとして測域センサと魚眼レンズを備えた小型カメラを左右両側の軸端に配置する.併せてSCVの移動特性に合ったセンサ類の配置についても検証し,実証実験より評価を行う.SCVは実機を用いた動作実験の結果より,ほぼ理論値通りに旋回軌道を生成して旋回することができているが,わずかに滑りが発生してしまっている事が判明している.今後,SCVを災害現場で使用する事を考えると自己位置推定と地図生成は必要な機能であり,そのためのシステムを構築する必要がある.そこでSCVにSLAMを導入し,左右両端のカメラと測域センサから検出したデータをもとに自己位置推定を行う.同形状の移動体自体が無いため,SCVにおいて実用に必要な精度での自己位置推定が実現できれば,それは意義のある結果であると考える.期間内にSLAMの実装と,実際に運用した際の評価を行う.次年度の研究費の使用計画としては,以下の使用を考えている.1SCV-IIの内部機構の完成(試作部品代:約10万円),2折紙理論を導入したクローラベルトの試作(試作代:約30万円),3センサ類の購入と実装(センサ類の購入:40万円,実装基板の開発:20万円),4その他.
遺伝子解析技術を用いたディフィシル菌院内感染発生時における流行菌株の解明

PCR ribotyping法による解析で、同一タイプ、type smzに分類されるClostridium difficile菌株が日本で複数の病院で院内集団発生の原因となっていることがわかっている。本研究では、C.difficile菌株間で多様性があることが報告されている遺伝子(slpA)をシークエンシングすることによるタイピング(slpA sequence typing)を用いて、第一に、異なる10病院において分離されたtype smz株10株について解析した。検討した10菌株において、3タイプ(smz-1,smz-2,smz-3)が認められたが、集団発生の流行株になりやすいタイプは認められなかった。第二に、ニューヨークの病院での流行株(BrazierらのPCR ribotype 1)と比較したところ、slpAの相同性はアミノ酸で38%であり、欧米で流行している菌株とは異なる株であることが明らかとなった。第三に、糞便検体から直接抽出したDNAにおいてslpA sequence typingによる解析を試みた。検討した22糞便検体では、17検体で糞便検体から抽出したDNAにおいてタイピングが可能であり、そのうち12検体でC.difficile培養陽性であった。これらの12検体では、ダイレクト・タイピング結果と分離菌株におけるタイピング結果が一致した。5検体では培養陰性で、ダイレクト・タイピングのみが可能であった。slpA sequence typingは、インターネット等によりタイピング結果が異なる研究室間でタイピング結果を共有できる点が大きな利点であり、さらに、臨床検体、特に菌量の少ない検体や培養検査に適さない検体において、有用な方法であると考えられた。1.日本の離れた地域の8医療施設において、抗菌薬関連下痢症/腸炎症例から分離されたClostridium difficile 241菌株を収集し検討した。2.241株について毒素産生性を検討したところ、187菌株がtoxin A陽性toxin B陽性(A+B+)、残りの54菌株がtoxinA陰性toxin B陽性(A-B+)であった。4.A-B+株は、8施設すべてにおいて認められ、PCR ribotypingにより54株が4タイプにわけられた。そのうち、PCR ribotype trfにタイプされた46株中45株が2施設において分離され、パルスフィールド電気泳動によるタイピングによっても同じmajor typeにタイプされたことから、この2施設におけるtype trf株の院内集団発生が示唆された。Clostridium difficileのPCR ribotypingおよびパルスフィールド電気泳動(PFGE)によるタイピングにかわるタイピング法として、slpA遺伝子のシークエンスによるsequence typing(slpAST)の確立を試みた。1.日本の複数の施設の入院患者から分離されたC.difficile臨床菌株のうち、6施設で各々最も多くの症例から分離され、流行株となっているタイプ、PCR ribotype smz株についてslpASTを行うた。異なる8施設から分離された8株はお互いに1nucleotideの差異で3タイプ(type smz-1,smz-2,およびsmz-3)に分けられた。2.Type smz株が分離された糞便検体2検体からDNA抽出を行い、nested PCRによりslpA遺伝子の一部を増幅することができた。そのPCR産物をシークエンスしたところ、type smzと同定することができ、それぞれ糞便検体からのタイピング結果と分離菌株からのタイピング結果は一致し、検体からのdirect typingの可能性が示唆された。3.日本の病院で分離されたtyme smz株以外の異なるPCR ribotype10タイプ10菌株についてslpASTを行ったところ、既に報告された遺伝子配列から選んだプライマーでは遺伝子増幅が認められない菌株が5菌株認められた。それらの菌株のslpA遺伝子の遺伝子配列を決定し、commom primer設計検討中である。

Clostridium difficileの新しいタイピング法として、slpA遺伝子のシークエンスを解析することによるsequence typing(slpAST)の確立と、糞便検体からのダイレクト・タイピングへの応用を行った。2)slpASTを糞便検体から抽出したDNAにおいて応用するために、nested PCRのためのプライマー設計を行った。Innerprimer setのforward側はシークエンスが多様であり、4種類のプライマーを組み合わせる必要があった。このInner primer setのほかに、まったく異なるinner primer setを設計する必要のあるタイプの菌株も認められた。3)抗菌薬関連下痢症と臨床診断された症例から採取された糞便検体50検体について調べた。50検体中26検体においてC.difficileが培養分離され、26検体すべてにおいて糞便検体から直接抽出したDNAにおけるslpASTが可能であった。分離菌株におけるsequence type (ST)と、糞便検体からのSTは一致した。4)8検体においては、C.difficileが培養分離されなかったが糞便検体から抽出したDNAにおいてslpA遺伝子が検出され、タイピングが可能であった。5)slpSTは、検体中の菌量が少ない検体や、培養に不適当である検体についても、C.difficileのダイレクト・タイピングが可能と考えられた。