hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
海浜地および山林地の利用と環境

1.目的各地における海浜地および山林地の利用の実態を明かにし、それが環境をどのように破壊ないし改変させているかを調査する一方、その法的・行政的制度の現状を明かにし、海浜や山林の破壊と保全の経済学的意味を分析し、さらに、環境保全の運動を社会学的に明かにし、外国制度をも参考にしつつ、海浜地および山林地の利用と環境についてあるべき制度を追求する。2.経過ならびに成果の概要前年度における海浜地および山林地の利用と環境についての一般的な問題点の提示ならびに予備調査に基づいて実態調査を行い、そこで明かになった問題点を一般的な制度の検討の中に位置付け、同時に比較法的なアプローチに着手した。まず、自然公園法および自然環境保全法について、自然保護のための開発規制と観光事業の発展との調和、自然保護と林業との調和をそれぞれどのようにはかるかという問題が指摘され、両法制の内容の検討および森林法制との調和につき検討中である。次に、海浜地の利用については、開発法制に比して保護法制の不十分なことが指摘され、その立法的,解釈的検討がなされると同時に、経済学・社会学などの観点からケース・スタディが各地につき行われつつある。そして、ナショナル・トラストについては、自治体主導型(知床)および民間主導型(天神崎)で問題になりつつある管理・利用面の検討を進めている。今後は、比較法的なアプローチをも踏まえて各制度のあり方を検討していく予定である。
非破壊検査のための送受一体型・非接触・超音波トランスジューサの新構成

超音波による非破壊検査の分野で、被検体との音響的接触を必要としない超音波トランスジューサの開発が強く望まれている。非接触超音波トランスジューサとしては、渦電流に働くローレンツカを利用したEMATがあるが従来のEMATは変換損が70dB以上と極めて大きいため、送信電力を大きくし、SN比を稼ぐ必要がある。そのため、送受一体型にしようとすると受信エコーが送信の誘導でマスクされてしまう等の欠点があり。ごく一部しか実用されていない。本研究では、従来のEMATの欠点が大幅に改善され広く実用に供し得るような、小型で送受一体型の非接触トランスジューサとして、E形高周波磁心を用い。磁束のバランスにより送受信コイル間の電磁的結合を打ち消すようにしたEMATの構成と、無バイアスEMATとESATを組み合わせた構成を提案し、次のような成果を得た。1.E形高周波磁心と双渦巻状フラットコイルを組み合わせたEMATの試作・実験を行い、送受一体型で反射法による超音波の送受がリフトオフ量をとっても可能であることを確かめた。2.上記のEMATをガス導管に適用し、減肉部の探知に成功した。3.E形磁心を、E形磁心とC形磁心に分け、これを直交配することにより、信号レベル、SN比とも格段に向上させることができた。4.バイアス電圧を使うESATと無バイアスEMATを組み合わせて、反射エコーの受信に成功した。5.LiTa【O_3】の焦電効果を利用してエレクトレット化し、ESATに応用して、リフトオフ量をとって反射法によってエコーが受信できた。
異常眼底自発蛍光の病理学的意義と加齢黄斑変性症との関連性の解明

加齢黄斑変性は成人失明の主要原因である。加齢現象を理解することは病態解明や疾患予防につながるものである。最初の加齢変化は網膜色素上皮細胞内へのリポフスチンと呼ばれる難溶性顆粒の蓄積であるが、本研究では、リポフスチン模擬微粒子を家兎の網膜下に移植することにより、リポフスチン蓄積モデルを作製したところ、ヒトの加齢眼でも認める異常眼底自発蛍光を観察できた。本モデルは加齢黄斑変性の病態を再現しており加齢黄斑変性の病態解明に有用であると考えられた。加齢黄斑変性は眼内に蓄積した加齢現象に起因して発症する疾患であるため、病態解明や発病予防のためには眼内で生後から出現する加齢現象を理解することが不可欠である。眼底における最初の加齢変化は生後まもなく発生するもので、網膜色素上皮(RPE:retinal pigment epithelium)細胞内へのリポフスチンと呼ばれる自発蛍光を発する難溶性顆粒の蓄積である。近年、画像診断技術の進歩に伴い、蓄積したリポフスチンに由来する微弱な自発蛍光の検出が可能となった。通常の加齢変化としてのリポフシチン蓄積は眼底の均一な背景蛍光として観察できる。一方、加齢黄斑変性発症前には特殊なパターンを示す異常眼底自発蛍光を認める場合があり、加齢黄斑変性の発症や病変拡大を予見できる重要所見である。特徴的なパターンはpatchりinear, lace-like, reticularなどに分類されているが、これらのパターンの違いに関する病理組織学的検討は十分に行われていない。我々は、これまでの研究で、リポフスチン模擬顆粒として最終糖化産物からなる微粒子を作製し、家兎の網膜下に移植することによりRPE細胞内へのリポフスチン蓄積を模倣したところ、硬性ドルーゼンや脈絡膜新生血管を認め、加齢黄斑変性モデルとしての有用性が示された。また、このモデルにおいてもヒトと同様のパターンを示す異常眼底自発蛍光を認め、lace-likeを示す部位は、ヒトで観察されるのと同様に、地図状萎縮へと進展した。次に、RPE細胞の3次元球体培養が培養細胞の脱分化の問題を解決し、よく分化した一層の上皮を形成、さらに表面にブルッフ膜の形成や生理的に眼内で行われているリポ蛋白の排泄をin vitroで観察できることがわかった。今後、家兎加齢黄斑変性モデルやRPE細胞の三次元培養を用いて、加齢黄斑変性の病態解明を進めて行く予定である。加齢黄斑変性は加齢現象が眼内に蓄積した結果、発症する疾患であるため、病態解明や発病予防法の開発のためには眼内で生直後から始まる加齢現象を理解することが不可欠である。眼底における最初の加齢変化は網膜色素上皮(RPE : retinal pigment epithelium)細胞内へのリポフスチンと呼ばれる自発蛍光を発する難溶性顆粒の蓄積で、生後まもなく発生する。我々は、これまでの研究で、リポフスチン摸擬顆粒として最終糖化産物からなる微粒子を作製し、家兎の網膜下に移植することによりRPE細胞内へのリポフスチン蓄積を模倣したところ、加齢黄斑変性の前駆病変である硬性ドルーゼンの発生や脈絡膜新生血管を認め、加齢黄斑変性モデルとしての有用性が示された。また、このモデルにおいて、ヒトと同様に異常眼底自発蛍光を認め、地図状萎縮への進展との関連が示唆された。また、RPE細胞の3次元球体培養が培養細胞の脱分化の問題を解決し、よく分化した一層の上皮を形成、さらに表面にブルッフ膜の形成や生理的に眼内で行われているリポ蛋白の排泄をin vitroで観察できることがわかった。リポフスチン模擬顆粒を予め貪食させたRPE細胞で3次元球体培養を行った結果、異常眼底自発蛍光と同様の分布を示す自発蛍光を認め、リポフスチン蓄積と異常眼底自発蛍光の関与が示唆された。

近年、画像診断技術の進歩に伴い、蓄積したリポフスチンに由来する微弱な自発蛍光の検出が可能となった。通常の加齢変化としてのリポフスチン蓄積は眼底の均一な背景蛍光として観察できる。一方、加齢黄斑変性発症前には特殊なパターンを示す異常眼底自発蛍光を認める場合があり、加齢黄斑変性の発症や病変拡大を予見できる重要所見である。我々は、これまでの研究で、リポフスチン模擬顆粒として最終糖化産物からなる微粒子を作製し、家兎の網膜下に移植することによりRPE細胞内へのリポフスチン蓄積を模倣したところ、加齢黄斑変性の前駆病変である硬性ドルーゼンの発生や脈絡膜新生血管を認め、加齢黄斑変性モデルとしての有用性が示された。また、このモデルにおいて、ヒトと同様に異常眼底自発蛍光を認め、地図状萎縮への進展との関連が示唆された。また、RPE細胞の3次元球体培養が培養細胞の脱分化の問題を解決し、よく分化した一層の上皮を形成、さらに表面にブルッフ膜の形成や生理的に眼内で行われているリポ蛋白の排泄をin vitroで観察できることがわかった。リポフスチン模擬顆粒を予め貪食させたRPE細胞で3次元球体培養を行った結果、異常眼底自発蛍光と同様の分布を示す自発蛍光を認め、リポフスチン蓄積と異常眼底自発蛍光の関与が示唆された。多施設による臨床研究で、国内における加齢黄斑変性の僚眼の異常眼底自発蛍光のパターンを調査した。結果、reticular patternが海外より少なく、これはreticular patternと関連性を認める萎縮型加齢黄斑変性や網膜血管腫状増殖が我が国で少ないことと一致していた。
スコットランド議会による地域言語保護・促進にむけた取り組みに関する比較調査研究

スコットランド議会および「欧州委員会(EBLUL)」の取り組みから、日本の地域言語保護促進に向けて政府・地方議会が住民の意向をどのように反映していくのか、その可能性と具体的な政策立案プロセスについての研究を行った。日本政府内で検討されている地方分権を地方への権利委譲と、地域文化・言語保護促進にむけた契機として本研究はとらえるとともに、スコットランドの取り組みの応用・紹介という視点からの研究に取り組んだ。平成19年度本研究のなかで重点的に取り組んだのは以下の点である。1.スコットランド語促進・保護にむけたスコットランド議会の最新動向の把握具体的には、スコットランド語研究団体であるScots Language Centre(スコットランド語研究センター・スコットランド、スターリング市)と研究情報の交換を行い、スコットランド議会での勢力分野変更(スコットランド民族党の第一党化)に伴う、議会の言語政策の変更の最新動向を得ることができた。また、「日本カレドニア学会」大会に参加(10月)し、国内での研究動向を把握できた。また、繰越申請分に関して、2008年8月にスコットランド現地調査を行った。2.欧州委員会少数使用言語委員会および「少数使用言語憲章」実現に向けた動向を調査し、ヨーロッパにおいて地域言語使用が、地域住民の権利であるとする意識や動向・到達点の把握に努めた。欧州少数言語委員会主催のイタリアでの国際学会(9月)の開催内容・趣旨を把握し、最新の動向をフォローすることができた。3日本国内の多言語状況実態調査と国際比較岐阜大学教育学部寺島隆吉教授との共同研究、および三重短期大学・外国人住民支援研究グループとの共同研究により、日本における多国籍住民に対する言語状況について掌握することができた。平成19年度の基礎調査の上に、平成20年度は本格的に、1.スコットランド議会および「欧州委員会」の取り組みから、日本の地域言語保護促進に向けて政府・地方議会が住民の意向をどのように反映していくのか、その可能性と具体的な政策立案プロセスについての研究を行った。2.日本政府内で検討されている地方分権・道州制導入論はともすれば、税制改正、地方予算削減という経済効率論が先に立ちがちであり、これを地方への権利委譲と、地域文化・言語保護促進にむけた契機として本研究はとらえるとともに、スコットランドの取り組みの応用・紹介という視点からの研究に取り組んだ。3.具体的な研究実績としては、2008年7月から8月にかけて、連合王国スコットラントのアバディーン大学で開催された、国際学会Association for Region Nation Literatureで、スコットランド作家・ルイス・グラシック・ギボンの作品について研究発表を行い、特に同時期の20世紀初頭の作家・夏目漱石の小説「三四郎」に描かれる英国の表象を取り上げ、第一次大戦を背景に両作品に極めて重要な社会認識での共通性があることを論じ、成果を得ることができた。平成21年度は、研究計画に基づき、(1)8月にイタリア・トリノ市で開催された国際学会ESSE2010(The Association for European English Studies)に参加し、特別セッションWRITING SCOTTISH LITERARY HISTORIES(スコットランドの文学史)などに参加し、スコットランド語、スコットランド文学に関する最新の研究動向を把握することができた。(2)さらに9月には国際学会RNLA(地域・言語・国家に関する国際学会)(8月30日9月4日滋賀医科大学)に参加し、近代日本文学(芥川龍之介「羅生門」)をとりあげ、スコットランド文学との比較研究発表を行った。また、同学会の発表を開くことで、現在のスコットランド議会および「欧州委員会」の取り組みから、日本の地域言語保護促進に向けて政府・地方議会が住民の意向をどのように反映していくのか、その可能性と具体的な政策立案プロセスについての研究を行った。
悪性リンパ腫における微小環境依存性と治療開発に関する研究

抗がん剤開発においては、細胞株と実際の腫瘍のギャップを埋めるスクリーニング系の開発が大きな課題となっている。本研究ではヒトプライマリリンパ腫細胞を免疫不全マウスに移植しPDXマウスを作成し、リンパ腫ニッチを探索した。PDXマウスから取り出したPDX細胞は細胞株に比べて、プライマリ腫瘍細胞の形質が高度に保存された細胞で、これの体外培養法を確立し、それを用いたハイスループットな薬剤スクリーニング方法を確立した。スクリーニングで選別された薬剤を解析することで、リンパ腫細胞は間質細胞から還元型グルタチオンの供給を受け酸化ストレスから保護されているという新しい腫瘍生存機序が発見された。本研究では、1NOGマウスを用いてヒトびまん性大細胞型B細胞リンパ腫(DLBCL)におけるホーミングと治療後残存に関わる微小環境(ニッチ)を探索し実証する。既に成功した線維芽細胞様細網細胞(FRC)株とDLBCL細胞の組み合わせを用いて、2ニッチ依存性における分子メカニズム解明と3既知の薬剤ライブラリーを用いたスクリーニングを行う。17例の新たなリンパ腫患者由来マウス異種移植モデル(びまん性大細胞型B細胞リンパ腫3例、血管内リンパ腫2例、マントル細胞リンパ腫1例、末梢性T細胞リンパ腫1例)を作製した。DLBCLの1例において、節性病変の腫瘍細胞をFRCとともに腹腔内移植することで生着が得られた。さらに興味深いことに、節性病変からのリンパ腫モデルではマウスの節外臓器にほとんど腫瘍細胞が得られず、腹腔内腫瘍に病変が限局していた。2ヒトバーキットリンパ腫(BL)腫瘍組織初代培養系より樹立した新たなFRC株において、Ex vivoにおけるBL細胞とFRCとの共培養において、BL細胞の細胞増殖は有意に促進され、細胞死は有意に抑制された。BL細胞の細胞周期は促進されていた。さらに共培養下において変化するBL細胞のリン酸化タンパクを検討し、候補タンパクを質量分析によって同定した。これらの結果はDLBCLのみならず一部のBLもFRCをニッチとしている可能性を示唆している。3患者細胞を移植した免疫不全マウス、Patient-derived xenograft (PDX)をDLBCLについて作成し、これから取り出したPDX細胞を間質系細胞株の上で培養するシステムを構築した。これに対し既存薬のライブラリ(抗癌剤を含む)を添加し細胞死を誘導する薬剤をスクリーニングした。既存の抗癌剤がほとんど薬効を示さない中、蟯虫駆除薬として知られる薬剤等が高い抗腫瘍活性を示す事を見いだした。12H26年度は、H25年度に引き続きFRC株による悪性リンパ腫細胞の生存支持効果について検討を進めた。線維芽細胞による支持効果が認められる患者由来悪性リンパ腫細胞を用いて重症免疫不全マウスに異種移植したところ、腫瘍細胞の生着が得られ、1次移植マウスより得られた腫瘍細胞は継代移植が可能であることを確認した。また線維芽細胞による悪性リンパ腫細胞の生存支持効果について主として線維芽細胞より分泌される液性因子に着目して検討を進め、治療標的となり得る候補タンパクを抽出した。期間全体の検討より、悪性リンパ腫細胞がリンパ節を構成する微小環境構成細胞より生存支持効果を得ていることが明らかにされ、疾患モデルの確立に成功した。3H25年度までに悪性リンパ腫のPatient-derived xenograft (PDX)細胞を用いたスクリーニングシステムを開発し、蟯虫駆除薬として知られるパモキサンが高い抗腫瘍活性を示す事を見いだした。H26年度はパモキサンの薬効をマウスモデルで確認し、またその作用機序について検討を進めた。間質細胞はリンパ腫細胞に対しグルタチオンを供給し腫瘍細胞を酸化ストレスから保護しており、これに対しパモキサンは間質細胞に酸化ストレスを与えグルタチオンの供給を阻害することにより抗腫瘍効果を発揮していることを明らかにした。血液内科学新たにヒトリンパ腫検体を異種移植することで7例の新たなマウスモデルを作製し、従来リンパ腫細胞をFRCと共に腹腔内移植することで、従来生着が得られていなかった節性病変からの腫瘍細胞の生着に成功した。リンパ節病変の腫瘍細胞をFRCとともに共培養することで、Ex vivoにて従来よりも高率に培養が可能であることも見出した。ヒトリンパ腫腫瘍組織より樹立したFRCと由来となった腫瘍細胞との相互作用の検討より、FRCが腫瘍細胞の生存に関与していることを確認し、相互作用に関与しているタンパクについて同定した。

従来の薬剤スクリーニングが細胞株という現実の腫瘍と異なる性質(急激な増殖、微小環境非依存性など)を持つ細胞株を用いて行われる事がほとんどであるのに対して、細胞株よりもヒトプライマリ腫瘍細胞により近い性質を保持しているPDX細胞を用いたスクリーニングシステムを確立できた。PDX細胞に対しては既存の抗癌剤は細胞株で予想される程には効果を示さない事が明らかになる中、高い抗腫瘍活性を示す薬剤も発見され、研究の目的は良好に達成されている。平成26年度は、節性病変からの異種移植モデル作製により力点をおき、1検体採取時に移植を行う、2Ex vivoでのリンパ腫細胞の増幅が得られてから移植を行うなど複数の方法にてマウスモデルの作製を試みる。節性病変からのリンパ腫モデルが複数作製された際には、マウスモデルにおけるリンパ腫病変を病理学的に評価し、節外病変からのマウスリンパ腫モデルとの差異について検討し、リンパ節におけるリンパ腫細胞のニッチ依存性を検討していく。リンパ腫の微小環境を構成する細胞株を複数樹立し、樹立された細胞株と新規罹患者より採取されたリンパ腫細胞との共培養を継続的に検討することによって、リンパ腫細胞のニッチ依存性の実臨床における重要性を評価する。さらに平成25年度において同定したタンパクの機能を解析し、治療標的としての可能性を探索する。PDX細胞スクリーニングで発見された蟯虫駆除薬等の抗腫瘍活性を示す薬剤が、どのような作用機序を持っているのかを検討する事で、現実の腫瘍にはどのような作用機序を持つ薬剤が有効であるのかを探索していく。腫瘍細胞への直接の作用に加え、間質細胞や、間質細胞から腫瘍細胞への生存支持作用等を標的にしている可能性を想定している。
腎移植長期生着者の免疫学的寛容の診断法と免疫抑制剤の減量投与法に関する研究

臓器移植において移植後の免疫抑制剤の減量は症例ごとに試行錯誤されており、有用な指標は未だに確立されていない。そのために、免疫抑制効果の的確な指標の開発が望まれている。本研究は、IL-2遺伝子の転写調節領域のDNA結合蛋白であるAP-1が免疫寛容状態にある培養細胞では発現が減弱していることに着目し、これを測定することにより免疫抑制剤の投与量の適否の指標としての有用性を検討した。方法として、健常人および腎移植後患者の末梢血よりフィコールコンレイ重層法にてリンパ球を分離した。ホモジナイザーにて細胞破砕後核沈殿物より核蛋白抽出液をとり、超遠心後の核蛋白を反応に用いた。AP-1結合部位のDNA認識配列を持つ合成オリゴヌクレオシドに同位元素を標識したDNAプローブと核抽出物を反応させた、恒温電気泳動装置にてゲル移動度シフト法を行った。その結果、4例の健常人では全例に中等度のAP-1遺伝子の認めたが、4例の移植後の患者ではAP-1の発現は微弱であった。PMA,PHA刺激によるAP-1の影響を検討したところ、移植患者では増強を認めなかったが、健常群では2例が増強し、2例が増強しなかった。これらのことより、IL-2遺伝子の転写調節領域のDNA結合蛋白であるAP-1の発現を検討することにより、移植後の免疫抑制状態の評価が可能となった。今後、刺激法を改良し、さらに移植手術や拒絶反応の前後での変化などを症例を増加させ経時的に検討していく予定である。
脂肪組織を用いた心不全再生医療に重要なサイトカイン抑制型因子の同定

重症心不全に対する心筋再生ならびに、重症下肢虚血に対する血管新生を目標とする再生医療確立のため、ヒトならびに、マウスにおける脂肪組織由来幹細胞(ADRC)の機能解析と動物実験を進めた。心筋再生、血管新生において、ADRC細胞群は、直接の分化誘導と、定着による臓器機能の改善だけでなく、Il-6、TNF-α、IL-1β、MCP-1などの炎症性サイトカインを抑制することによる、障害組織の炎症修飾効果により臓器機能の回復に関与していることを確認した。その中で、雑多な細胞群と言われているADRCの、細胞表面抗原の解析を進めることにより、含有細胞の中で、CD271陽性細胞が、細胞の増殖能、分化能ともに優れており、いわゆる、エリート幹細胞であることを明らかとした。特に、サイトカイン抑制能力と血管再生能力に関しては、CD271陽性細胞は、ADRC全体の3倍以上の改善が確認され、臨床応用における優位性が確認された。さらに臨床研究(ADRCによる重症心不全再生医療研究、重症下肢虚血に対する血管新生医療開発研究)の余剰サンプルの解析から、同細胞の人における優位性と安全性が確認されてきた。同時に、患者の臨床背景を解析することにより、インスリン抵抗性や、皮下脂肪組織中の炎症が、CD271陽性細胞の発現比率に大きく関与していることが明らかになった。特に、皮下脂肪組織の炎症状態をM1マクロファージとM2マクロファージの比率で分布解析したところ、炎症の増大に反比例してCD271陽性細胞の含有率が極端に低下することから、細胞組織環境が幹細胞の質に強く関与しており、これにより、幹細胞によるサイトカイン抑制効果が増減する事が示唆された。現在、これらの内容を、まとめ論文投稿中である。ヒト皮下脂肪組織から遠心分離される間質細胞に含まれている間葉系幹細胞に関して、マイクロアレイ、フローサイトメトリーによる解析を進め、その細胞表面抗原による分画比率に個体差が大きいことを確認した。さらに、間葉系幹細胞の増殖、分化能にかなりのばらつきがあり、種々の生体因子と深く関係していることが示唆された。その一つは、代謝系疾患であった。個体の代謝系疾患の有無、病勢の重さにより、獲得される幹細胞の再生能力に大きな違いが確認された。このことは、再生医療実現ならびに、標準化のために重要な知見と判断した。代謝系疾患の病勢と、得られる再生細胞の量や質との関係に影響している主因は炎症であることも示唆されていた。今後、より詳細な解析を進め、質の良い再生細胞をより効率的に採取するための因子を同定していく。マウス心筋梗塞ならびに心筋虚血再灌流障害モデルに対する皮下脂肪組織由来間質細胞投与の効果に関する検討も平行して進めた。一定の有効性は確認されるものの、投与する細胞群による個体差が大きく、有効群における細胞分画の詳細な解析を進めている。さらに、間質細胞群から多数の液性因子が分泌されていることが確認されており、それらの分泌型ペプチドの中で、臓器機能改善に関係しているであろう因子の組み合わせ解析を進めている。以上の結果から、皮下脂肪中に含まれている間質細胞群に幹細胞が一定以上含まれており、障害臓器に対する再生能力も確認された。さらに、ある種の代謝性疾患の病勢により、得られた幹細胞の再生能力に個体差があることも確認された。臨床サンプルから得られる皮下脂肪由来間質細胞の収集と、その細胞群に含まれている幹細胞解析は順調に進んでいる。免疫不全マウスに対するヒト由来皮下脂肪組織由来間質細胞の投与も順調に進んでいる。心不全再生医療のため使用する皮下脂肪組織由来間質細胞群の中で、心機能改善などの再生効率に優れたエリート幹細胞を同定し、その解析を進めた。特に、CD271陽性細胞では、培養時の分裂増殖能、炎症性サイトカイン抑制能に優れていることが確認できた。さらに、患者背景により、エリート幹細胞群の含有率、発現率が大きく異なっており、その背景に関与している現象が皮下脂肪組織の炎症状態であることを確認した。この皮下脂肪の炎症に影響する患者因子として、糖尿病の発症、増悪に関係のあるインスリン抵抗性であることを明らかとした。インスリン抵抗性の出現により炎症進展型マクロファージが活性化し、これによりエリート幹細胞の発現率が著しく低下する現象も確認された。インスリン抵抗性の強い患者から採取分離された再生細胞群は、培養における増殖能も弱く、炎症抑制効果も非常に乏しいことが判明した。逆に、インスリン抵抗性の顕著でない患者由来の再生細胞では、増殖能、炎症抑制能ともに優れており、再生医療に応用可能な細胞群であることが確認された。マウスを用いた動物実験でも、インスリン抵抗性の弱い患者由来の再生細胞が心機能改善や強力な血管再生能力を有していることが確認された。さらに、炎症抑制因子の候補を20種類までに絞り込むことが出来た。ここまでの研究成果は、国際学会で発表し、再生医療の分野で強い関心を示された。次年度中に、臨床応用への考察を進め、有効な再生医療実現に向けた知見に進める予定である。並行している実施している臨床研究も順調に進んでいる。さらに、ヒトサンプルの解析、動物実験ともに研究開始時の推察に矛盾しない有益な知見を得ることが出来た。今後は、細胞実験、マウスを用いた動物実験の再現性の確認、臨床サンプルのさらに詳細な解析を進め、有効でかつ安全な心不全再生医療実現のための基礎的研究を進めていく予定であり、現時点では予定通りにおおむね順調に進展している。

重症心不全に対する心筋再生ならびに、重症下肢虚血に対する血管新生を目標とする再生医療確立のため、ヒトならびに、マウスにおける脂肪組織由来幹細胞(ADRC)の機能解析と動物実験を進めた。心筋再生、血管新生において、ADRC細胞群は、直接の分化誘導と、定着による臓器機能の改善だけでなく、Il-6、TNF-α、IL-1β、MCP-1などの炎症性サイトカインを抑制することによる、障害組織の炎症修飾効果により臓器機能の回復に関与していることを確認した。その中で、雑多な細胞群と言われているADRCの、細胞表面抗原の解析を進めることにより、含有細胞の中で、CD271陽性細胞が、細胞の増殖能、分化能ともに優れており、いわゆる、エリート幹細胞であることを明らかとした。特に、サイトカイン抑制能力と血管再生能力に関しては、CD271陽性細胞は、ADRC全体の3倍以上の改善が確認され、臨床応用における優位性が確認された。さらに臨床研究(ADRCによる重症心不全再生医療研究、重症下肢虚血に対する血管新生医療開発研究)の余剰サンプルの解析から、同細胞の人における優位性と安全性が確認されてきた。同時に、患者の臨床背景を解析することにより、インスリン抵抗性や、皮下脂肪組織中の炎症が、CD271陽性細胞の発現比率に大きく関与していることが明らかになった。特に、皮下脂肪組織の炎症状態をM1マクロファージとM2マクロファージの比率で分布解析したところ、炎症の増大に反比例してCD271陽性細胞の含有率が極端に低下することから、細胞組織環境が幹細胞の質に強く関与しており、これにより、幹細胞によるサイトカイン抑制効果が増減する事が示唆された。現在、これらの内容を、まとめ論文投稿中である。前年中に得られた皮下脂肪組織由来細胞群から分離に成功した再生細胞の培養上清水による心筋梗塞モデル、心筋虚血再灌流障害モデルへの有効性を検討する。さらに、代謝性疾患の病勢による得られる細胞分泌ペプチドの違いも平行して解析していく。この際、効率的な細胞培養調整方法も検討を進めていく。ヒトサンプル(脂肪由来再生細胞)の解析から、エリート幹細胞と推測していた細胞群の再生能力の高さを確認し、マウス動物実験による有効性まで確認することが出来た。今後は、20種類を超える炎症性サイトカイン抑制因子(液性因子)候補から3種類に選別し、さらに有効性を高める機序を明らかとする。具体的には、今まで実施してきた細胞解析結果、サイトカインプロファイル結果、患者臨床データの多変量解析を進め、一つ一つの液性因子を、細胞実験で検証していく。さらに、これまでの研究結果を国際誌に発表する予定でいる。遺伝子発現解析用のマイクロアレイチップの大量購入により、定価より安価で購入することが出来たため翌年度使用試薬に回すこととなった。研究計画は概ね順調に進んでおり、当初予定していた国際学会での一回目の発表を本年度発表することが出来た。消耗品の購入金額が予定より低くされたことなどより若干の繰越金が発生したが、次年度の計画により正確に使用できると判断している。遺伝子発現解析は、ほぼ完了しており、次年度に実施するサイトカインアッセイキットのサイトカインの種類を増やすことにより、繰越金を使用して、研究を進める。
3栄養段階の食物連鎖における物質転流に対して植食性昆虫が果たす役割

Sterner and Elser (2002)は、化学量論的にバランスのとれたシステムでは、消費者の成長は炭素に律速され、アンバランスなシステムでは窒素などの栄養素に律速されていると予測した。この予測を検証するために、ジャヤナギーヤナギルリハムシーカメノコテントウの3栄養段階の食物連鎖を対象として、栄養段階間の炭素と窒素の転換効率、および消費者の成長に対する制限元素を特定した。それぞれの栄養段階の元素分析の結果より、ヤナギーハムシ間は化学量論的にアンバランスなシステムであり、ハムシーテントウムシ間は相対的にバランスのとれたシステムであることがわかった。結果として、1)ハムシの炭素転換効率(21.1%)は、テントウムシの転換効率(29.3%)より低かった。その一方、ハムシの窒素転換効率(54.4%)は、テントウムシの転換効率(27.7%)の約2倍も高かった。2)ハムシでは炭素転換効率より窒素転換効率の方が高く、テントウムシでは逆に窒素転換効率よりも炭素転換効率のほうが高かった、ことが明らかになった。また、3)ヤナギの窒素含量を人工的に増加させて、転換効率の変化を調べたところ、ハムシの炭素転換効率は増加したが、窒素転換効率、およびテントウムシの炭素、窒素転換効率は変化しなかった。これらのことより、前述の予測は支持され、化学量論的にバランスのとれたシステムでは、消費者の成長は炭素に律速され、アンバランスなシステムでは窒素に律速されていることが示された。このことは、一本の食物連鎖においても栄養段階の違いにより、消費者の成長を律速する元素が変化することを意味している。また、植食者は高い窒素転換効率をもつことに加えて、植物の質の上昇に対して炭素転換効率を増加させることによって2次生産量を増加させる。このような植食者の特性は、3栄養段階の食物連鎖をささえるとともに、植物から肉食者までの物質の転換効率を決定するのに重要な役割を果たしていることが示された。1、ヤナギ上に形成される昆虫群集の種組成とC:N比(炭素:窒素比)を明らかにするため、野外から昆虫を採集し、種の同定作業をおこなった。11目52科144種の昆虫が確認され、このなかから、個体数が多かった植食者38種、肉食者8種の炭素・窒素含量を測定した。その結果、昆虫のC:N比は種特異的に大きく異なっており(3.747.35)、また、肉食者の平均C:N比(4.71)は植食者のC:N比(5.11)よりも低かった。植食者-肉食者間でのC:N比の減少は、食物連鎖をとおして炭素よりも相対的に窒素が濃縮されていることを示している。そのため食物網構造を理解するためには、生体量や個体数などによる従来の解析に加えて、食物連鎖における窒素動態の解明が重要であることが示唆される。2、食物連鎖の基底である植物のC:N比が変化したときに、そのうえに形成される節足動物群集の種組成とC:N比がどのような影響を受けるのかを明らかにするため、野外操作実験をおこなった。ヤナギの木を地際から伐採すると、その切り株から、窒素を多く含む(C:N比の低い)葉をつける萌芽枝が伸張することが、これまでの研究によりわかっている。本実験ではこのヤナギの反応を利用し、ヤナギの伐採区と非伐採区を設定し、そこに形成される節足動物群集を定量的に採集した。その結果、クモ類を含め57種4378個体の節足動物が採集され、これらの生体量は9837.94mg(乾燥重)に達した。現在、これらのデータをもとに詳細な群集構造解析をおこなうとともに、それぞれの種の炭素・窒素含量を測定中である。野洲川河川敷に自製するジャヤナギ上に形成される群集構造に関して、食物連鎖の基板となるヤナギの葉の炭素:窒素比(CN比)を人工的に変化させた時に、そこに形成される節足動物群集の構造やCN比がどのように変化するのか調べた。ヤナギの葉のCN比の操作は、前年の冬に主幹を伐採しそこから萌芽枝を形成させることでおこなった。萌芽枝から生じる葉は通常の葉に比べて高い窒素含有率をもつことが予備実験からわかっている。ヤナギの伐採の結果、ヤナギの葉のCN比は23.5から18.0に減少し、これは一般に植食性昆虫にとっては餌の質が改善されたことを意味する。実際7目25科57種の節足動物がヤナギ上で観察され、バイオマスにしてその約80%が伐採されたヤナギ上で観察された。しかし、種数では伐採ヤナギと非伐採ヤナギとの間では有意な差は検出できなかった。また、採集された節足動物のCN比も両者間で差はなかった。資源-消費者の関係におけるバイオマスとCN比の関係を明らかにするため、回帰分析をおこなったところ、植食者のバイオマスはヤナギのCN比によって説明され、捕食者のバイオマスは植食者のCN比ではなくバイオマスによって説明することができた。コレラの結果より、1)植物連鎖の起点となる植物のCN比が変化したとしても、それを利用する節足動物群集のCN比はここの種の恒常性のために影響をうけない。2)植物-植食者-捕食者からなる

3栄養段階における資源の影響の伝わり方は、植物-植食者間では資源の質(CN比)が重要である一方、植食者-捕食者間では資源の量(バイオマス)が重要である、ということが結論づけられた。本研究の成果により、従来は食物連鎖における物質の転換高率はバイオマスという1次元的な量的指標によって計測され評価去れてきたが、それに加えてCN比という質的な指標を加える事でよく理解できることが示された。Sterner and Elser (2002)は、化学量論的にバランスのとれたシステムでは、消費者の成長は炭素に律速され、アンバランスなシステムでは窒素などの栄養素に律速されていると予測した。この予測を検証するために、ジャヤナギーヤナギルリハムシーカメノコテントウの3栄養段階の食物連鎖を対象として、栄養段階間の炭素と窒素の転換効率、および消費者の成長に対する制限元素を特定した。それぞれの栄養段階の元素分析の結果より、ヤナギーハムシ間は化学量論的にアンバランスなシステムであり、ハムシーテントウムシ間は相対的にバランスのとれたシステムであることがわかった。結果として、1)ハムシの炭素転換効率(21.1%)は、テントウムシの転換効率(29.3%)より低かった。その一方、ハムシの窒素転換効率(54.4%)は、テントウムシの転換効率(27.7%)の約2倍も高かった。2)ハムシでは炭素転換効率より窒素転換効率の方が高く、テントウムシでは逆に窒素転換効率よりも炭素転換効率のほうが高かった、ことが明らかになった。また、3)ヤナギの窒素含量を人工的に増加させて、転換効率の変化を調べたところ、ハムシの炭素転換効率は増加したが、窒素転換効率、およびテントウムシの炭素、窒素転換効率は変化しなかった。これらのことより、前述の予測は支持され、化学量論的にバランスのとれたシステムでは、消費者の成長は炭素に律速され、アンバランスなシステムでは窒素に律速されていることが示された。このことは、一本の食物連鎖においても栄養段階の違いにより、消費者の成長を律速する元素が変化することを意味している。また、植食者は高い窒素転換効率をもつことに加えて、植物の質の上昇に対して炭素転換効率を増加させることによって2次生産量を増加させる。このような植食者の特性は、3栄養段階の食物連鎖をささえるとともに、植物から肉食者までの物質の転換効率を決定するのに重要な役割を果たしていることが示された。
自己組織化による酸性多糖二次元ナノ構造と界面特性および機能

酸性多糖は、動物の皮膚、骨、関節液などに分布し、単独で、あるいは蛋白質との複合体としで、組織の形状保持、水分保持やイオン透過性の制御に関与している。酸性多糖は電離基としてカルボキシル基および硫酸基を有し、それらの組み合わせ、電離基密度の違う多くの種類が存在する。加齢とともに、その組み合わせ、分子量および蛋白質との結合の比率が変化する。それらの生体機能解明には界面微細構造と界面特性が重要である。本研究は、分子積層法を用い、ヒアルロン酸NaHAおよびタンパク質の牛血清アルブミンBSA,コラーゲンCOLと界面上の相互作用,二次元組織構造と界面特性の研究をし、次の成果を得た。1.分子積層法によるBSAとNaHA複合体の二次元微細構造および界面特性(2)NaHA-BSA襖合体の吸着膜の附着力、摩擦係数を検討した結果、BSA/NaHA分率により吸着界面微細構造と特性の制御が可能になった。2.金表面でのCOL吸着膜の界面構造および摩擦特性の環境(温度、pH)変化依存性(1)COLの変性温度のpH依存性はほとんどなく、ほぼ39.5°Cであった。(2)COLのAu表面への吸着量は温度に依存しなかったが、界面構造と界面特性が顕著に異なった。(3)pHの減少に従い、COLの吸着は減少した。+荷電サイトがAu-S結合を抑制したことが分かった。(4)SBF中でのCOL膜表面でのHAP結晶成長はCOLの表面構造に依存することが分かった。酸性多糖は、動物の皮膚、骨、関節液などに分布し、単独で、あるいは蛋白質との複合体として、組織の形状保持水分保持やイオン透過性の制御に大きく関与している。酸性多糖は電離基としてカルボキシル基および硫酸基を有し、それらの組み合わせ、電磁基密度の違う多くの種類が存在する。それらの生体機能解明および応用面から考えて、水中での研究を行い、界面微細構造と界面特性との関係を明らかにした。本研究は、分子積層法を用い、ヒアルロン酸NaHAおよびタンパク質の牛血清アルブミンBSAと界面上の相互作用、二次元組織構造と界面特性の研究をし、次の成果を得た。1.分子積層法によるBSAとNaHA層の二次元微細構造および界面特性(1)BSA単分子層へのNaHAの吸着はLangmuir型であり、その自己組織化構造は網目を形成し、NaHA吸着量の増加に伴い網目サイズは減少し、網目の束は太くなった。(2)NaHAの吸着膜の粘着力は荷電密度の増加に従い、増加した。(3)NaHAの界面構造と摩擦力の界面特性の関係を明らかにし、吸着溶液界面微細構造と特性の制御が可能になった。2.NaHA分子量により、界面構造および摩擦特性の変化(1)BSA単分子層へのNaHAの吸着は分子量により、その網目構造が観察した。網目サイズは分子量の減少に伴い減少したが、荷電密度増加に伴い減少した。(2)NaHAの飽和吸着膜の粘着力は分子量の増加に従い、増加する。(3)NaHA飽和吸着膜の摩擦係数は分子量の増加に従い、減少した。その結果により、NaHA吸着膜の構造および界面特性は分子量に依存することが分った。
ケア提供者のための死生学教育ツールの開発

米国でケア提供者の死生学教育として実施されている五色カード法(Guided Death Experience)を実施した。ケア提供者、ケア提供者を目指す学生、中高年に実施した結果、(1)若者は時間的展望が変化するが中高年は変化しないこと、(2)「大切な人」のカードが最も捨てにくいこと、(3)ケア提供者は自分の感想を今後のケアに生かす発言があったが、学生は自分の感想にとどまるため、異なる年齢層の感想を提示して患者の視点の多様性への気づきを促す必要性が示唆された。H25年度の成果は下記3点である。(1)エンディングノートとFive Wishesに関する面接調査:H24年度に実施したエンディングノートとFive Wishesの内容分析を参考に,ケア提供者に面接調査を実施した。(2)新しい五色カード法の作成と実施:H24年度に招聘したマコーミック博士と共に新しい物語を考案した。H25年度に新しく作成した物語とこれまで使用してきた物語を用いて五色カード法を実施,効果を比較検討した。(3)五色カード法に関する面接調査:これまで使用してきた物語を用い,ケア提供者を対象とした五色カード法の面接調査を行った。H24年度の成果は下記3点である。1Narrative-Based Medicineについての実例調査:研究協力者である米国ワシントン大学のマコーミック博士を日本に招聘し,終末期医療に関わる関係者を対象とした医療倫理セミナーを開催した。医療倫理ジレンマの解決ツールである4ボックス法について解説した後,参加者は小グループに分かれて事例分析を行った。グループ毎に分析結果を発表した後,マコーミック博士から米国における解決方法のレクチャーをいただき,医療における物語の役割と文化差についてディスカッションを行った。2新しい五色カード法の準備:1の医療倫理ジレンマ例および近年マコーミック博士が経験した事例をもとに,五色カード法の新しい物語について打ち合わせを行った。日本で実施した五色カード法の感想をもとに,日本独自の改良を加えた実施方法の変更についても検討した。引き続きマコーミック博士とファーバー博士の協力を仰ぎながら,H25年度以降に新しい五色カード法の物語を完成させ,実施予定である。3エンディングノートとFive Wishesの内容分析:自記入式で現在入手可能なエンディングノートを入手し,Five Wishes日本語版と内容を比較検討した。H25年度以降は,分析により明らかとなった相違点をもとに面接シートを作成,ケア提供者とケア対象者に対する面接を実施し,エンディングノートとFive Wishesに対する両者の感じ方の違いを明らかにする。以上の成果に基づき,H25も引き続き,日常的に死に直面する「ケア提供者」を対象とした実用的死生学教育ツールの開発を目指す。平成26年度は,死にゆく過程を疑似体験する「五色カード法」を広く実施するとともに,ケア提供者のアドバイスをもとにエンディングノートの項目を検討した。更に,一般市民対象の「死を考える教育」を目的とした講演・セミナーを行った。1.五色カード法の調査:(1)大学生を対象とした五色カード法の実施,(2)中高年を対象とした五色カード法の実施,(3)医療従事者を対象とした五色カード法の実施2.新しく作成するエンディングノートの項目の検討3.これらの研究成果を一般社会に還元するために下記の講演を行った:(1)在宅医療ボランティアを対象としたセミナー(6月東京),(2)一般市民を対象としたセミナー(7月東京),(3)一般市民を対象とした講演会(7月東京),(4)大学生を対象とした講演会(10月京都)本研究では,ケア提供者のための死生学教育ツールの開発を目的として,エンディングノートの内容分析と五色カード法の面接調査を行った。期間全体を通じて次の4点を実施した。(1)出版されているエンディングノートの内容分析により,エンディングノートで必要とされる項目を抽出。(2)ケア提供者と一般の人々を対象に五色カード法を実施し,両者の感想を比較検討。(3)五色カード法により自分の死を想像することが時間的展望に与える影響について検討。(4)研究成果を一般社会に還元するために,一般市民を対象としたセミナーを開催。平成27年度はこのうち以下の3点を実施した。(1)日本版ジンバルドー時間的展望尺度を用い,五色カード法実施前後における時間的展望の変化について検討。(2)一般市民とケア提供者を対象として,新しい物語(認知症)による五色カード法を実施。(3)これまでの研究成果を一般社会に還元するために,一般市民を対象としたセミナーを開催(7月東京,11月東京,12月東京)。平成26年度は五色カード法の調査を進めエンディングノートの項目を検討するとともに,研究成果を一般社会へ還元することを目的としていた。平成26年度は五色カード法の調査対象者を更に増やし,大学生,中高年,医療従事者から意見を聞くことができた。

また,一般市民対象の講演会やセミナーを通じて研究成果を社会に還元することができた。研究は順調に進捗しているが,海外研究者の招聘スケジュールが合わなかったために研究費を使い切ることができず,研究期間の延長を申請した。以上より,当初の予定のスケジュールに沿っておおむね順調に研究が進行していると考える。認知心理学平成27年度の予定は下記の通りである。1.エンディングノートの作成2.五色カード法の調査の継続3.一般市民対象のセミナー・講演会平成25年度の予定は以下の2点であった。(1)ケア提供者を対象としたエンディングノートとFive Wishesの面接調査。(2)五色カード法の新しい物語の作成。平成25年度の進捗状況は下記の通りである。(1)ケア提供者を対象にエンディングノートとFive Wishesの面接調査を実施した。(2)五色カード法の新しい物語を作成した。改訂版と原版のそれぞれを用いて五色カード法を実施し,比較検討した。(3)ケア提供者に五色カード法の面接調査を実施した。H24年度の予定は以下の2点であった。(1)「終末期に対する意識を高めるツールであるエンディングノートとFive Wishesの分析(エンディングノートとFive Wishesの内容分析・エンディングノートとFive Wishesの実施および面接調査)」。(2)「物語医学Narrative-Based Medicineについての実例調査」。H24年度の進捗状況は下記の通りである。(1)日本で入手可能な自己記入式のエンディングノートおよびFive Wishesの日本語版を入手し,両者の内容を比較検討した。この結果をもとに面接シートを作成し,ケア提供者に面接調査を実施予定であったが,3月末のマコーミック博士の招聘に合わせて研究詳細を打ち合わせるために,H25年度以降に実施を延期した。(2)H24年3月にワシントン大学のマコーミック博士を日本に招聘し,セミナーを開催した。マコーミック先生から米国における物語医学の実例をレクチャーいただくと共に,参加者から日本における現状について紹介があり,文化差について議論を行った。(3)H25年度以降に実施予定であった「五色カード法の新しい物語の作成」に着手した。終末期に対する意識の文化差と五色カード法を実施した下島・蒲生(2009)を参考に,共同研究者の石川・島田(臨床心理士)と共に,マコーミック博士と打ち合わせを行い,物語の改訂を行った。以上より,当初の予定にほぼ沿ったスケジュールに沿って,おおむね順調に研究が進行していると考える。海外研究者を招聘予定であったが,スケジュールの都合で招聘することができなかった。今後の予定は下記の通りである。(1)ケア提供者を対象としたエンディングノートとFive Wishesの実施及び面接調査:H25年度にも実施したが,H26年度はケア提供者の職種と人数を増やして更に検討していく。
光イメージング技術を用いたサブミクロン領域における磁性と誘電性の同時評価法の開発

昨今,サブミクロン領域における物性研究の重要性が,マクロ領域で現れる物性現象と原子描像との橋渡し役として説かれるようになってきた。このような背景の下で申請者は,急速に発展してきた光イメージセンサ技術と従来の光学顕微鏡とを組み合わせることによって,サブミクロン領域での情報が得られる複屈折イメージング装置を開発してきた。本研究の目的は,現有の複屈折イメージング装置に入射光の偏光切り替え器を新たに加えることで,複屈折,光学主軸方位,旋光能,ファラデー回転を同時に測定できる装置を開発することである。強磁性強誘電体や螺旋構造体に対して,これら4つの物理量のサブミクロン領域における二次元情報を得られるようになれば,今後のマルチフェロイック研究の発展に貢献できるだけでなく,光学顕微鏡を用いた磁気電気光学分野の新たな活路も拓ける。複屈折イメージング測定の最大の特徴は磁性と誘電性の二次元情報が同時に取得できることであり,強磁性強誘電体で出現する複合現象の研究には最適である。しかしながら,巨大な電気磁気効果が期待される螺旋構造磁性体(カイラル磁性体)では,長周期螺旋構造によって偏光面が回転する旋光性が複屈折に重畳する。そのため,複屈折測定による磁性や誘電性の評価が容易ではなかった。この問題を解決するため,本研究では様々な楕円偏光の光を利用して複屈折測定を行い,旋光性の影響を受けづらい複屈折量の観測手法の開発と,その解析手法を開発する。本研究ではカイラル結晶SiO2(人工水晶)を用いて,開発してきた測定・解析手法の有効性を検証した。まず左水晶(右巻水晶)と右水晶(左巻水晶)に,これまで通りの円偏光(円偏光度99.8%)の光をc面垂直に入射した時の複屈折像を観察し,偏光解析を行った。c面内では結晶学的異方性が無いため複屈折(位相差)はほぼゼロとなったが,旋光性も予想値より大きく小さな値となった。次に,入射光を直線偏光に近い楕円偏光(円偏光度9.4%)に変更すると,旋光性の影響を受け,位相差が見かけ上,大きく出現した。しかし詳細な偏光解析を行った結果,旋光性と複屈折量の分離に成功した。その結果,楕円偏光の主軸方向が旋光性によって回転する方向を見ると,右水晶は右旋性を左水晶は左旋性が確認出来た。また旋光角も予想値に近い値が得られた。今年度の研究成果より,完全円偏光の光を入射した場合,複屈折量は正確に得られるが,旋光性は全く評価できないことが分かった。一方,完全直線偏光の光をどの方向に入射しでも,複屈折量に旋光性が重畳する事も分かった。したがって解析的に両者を分離する必要があり,その最適条件や,近似解の妥当性を今後検証していく必要がある。このような問題は,角度分解ラマン散乱実験でも,入射角を変化させることで複屈折量も同時に変化し,ラマンピークに影響を及ぼしていることが,近年研究で分かってきた。このような類似研究の進展も調査しながら,本研究を進めていきたい。

その結果,楕円偏光の主軸方向が旋光性によって回転する方向を見ると,右水晶は右旋性を左水晶は左旋性が確認出来た。また旋光角も予想値に近い値が得られた。今年度の研究成果より,完全円偏光の光を入射した場合,複屈折量は正確に得られるが,旋光性は全く評価できないことが分かった。一方,完全直線偏光の光をどの方向に入射しでも,複屈折量に旋光性が重畳する事も分かった。したがって解析的に両者を分離する必要があり,その最適条件や,近似解の妥当性を今後検証していく必要がある。このような問題は,角度分解ラマン散乱実験でも,入射角を変化させることで複屈折量も同時に変化し,ラマンピークに影響を及ぼしていることが,近年研究で分かってきた。このような類似研究の進展も調査しながら,本研究を進めていきたい。今年度は変更切り替え器の設計の前段階として,どのような偏光状態を試料に入射することが最適であるかを,精密に調べてきた。その結果,予想よりも偏光状態のわずかなずれが実験結果に大きな影響を及ぼすことが分かってきた。このような偏光解析技術の確立に予想よりも時間がかかったため,予算執行が予定通りに進まなかった。今年度の研究成果を生かして,来年度の前半には変更切り替え器を設置して,予定通りに予算を執行する予定である。
流れのはく離を回避するインテリジェント翼の試作研究

1.翼の原形を二分割した切断面を形状記憶合金で接続した可変形状翼に、センサ機能、プロセッサ機能を付加し、アクチュエータ機能を備えたインテリジェント翼(lntelligent Airfoil;IA)システムの確立を目指した。2.翼面からの流れのはく離発生に伴う状態変化を検出するために、(1)翼接合部のすき間流れの変化を検出する光ファイバーセンサ、(2)感圧導電ゴムによる圧力分布検出センサ、(3)不感温液晶ペイントにより翼面上のはく離線を可視化するセンサ、(4)フィルム熱膜センサアレイによるはく離点移動の感知センサ、(5)圧電素子による翼上下面の差圧センサ、を試作した。3.信号検出・データ収集システム、および、検出信号から流れのはく離を判断するプロセッサを試作した。4.翼まわりの流れ場を数値計算し、センサの設置位置の決定、翼形状の変化の効果について検討した。5.流れのはく離検出センサ、流れのはく離発生を判断するプロセッサ、翼変形アクチュエータを一体化し、流れ場の動的情報の取り込み・演算・判断によりアクチュエータを作動させ、はく離の回避を目的としたIAを製作した。6.試作されたIAの風洞試験を行い、IAによる流れのはく離回避実験を行った結果、翼面からの大規模な流れのはく離を検知し、迎え角を減少させることによって、はく離の規模を減少させうることを確認した。7.当初の目標に対して十分な成果が得られず、今後引き続き研究を継続する項目は以下の通りである。(1)当初、翼列への展開を考えていたが、センサの開発に手間取り、単独翼の段階に留まっている。(2)翼面からの流れのはく離検知センサの応答性、信頼性に問題が残されており、改良が必要である。流れ場の状態変化を自ら検知するセンサ機能,状態変化を自ら判断し自ら結論を出すプロセッサ機能、自ら指令したり行動を起こすアクチュエータ機能を備えたインテリジェントエアフォイル(Intelligent Airfoil;IA)システムの確立を目指し、翼の原形を二分割した切断片を形状記憶合金で接続した可変形状翼を対象にして、以下の開発を試みた。1.翼面からの流れの剥離に伴う状態変化を検出するために、(1)翼接合部のすき間流れの変化を検出するセンサ、および、(2)感圧導電ゴムによる圧力分布検出センサ、を試作した。2.流れ場の動的情報を取り込むため、信号検出・データ収録システムの設計,及び,試作を行った。また、圧力、流速信号から流れのはく離を判断しうるプロセッサを製作した。3.翼の原形を二分割した切断片を形状記憶合金で接続した可変形状翼(現有)を、センサを内部に搭載できるように改造した。形状記憶合金を電通加熱し、翼の変形動作を確認した。4.センサ、プロセッサ、アクチュエータを一体化し、流れ場の動的情報の取り込み、演算によりアクチュエータを作動させ,剥離の回避を目的としたIAを製作した.5.風胴を用いて、開発されたIAによる流れのはく離抑制実験を行った結果、一応の機能は達成できた。しかし、安定した流れのはく離の検出機能を発揮させることはできなかった。よって、より優れた流れのはく離検出方法の創出が今後の課題である.1.翼の原形を二分割した切断面を形状記憶合金で接続した可変形状翼に、センサ機能、プロセッサ機能を付加し、アクチュエータ機能を備えたインテリジェント翼(lntelligent Airfoil;IA)システムの確立を目指した。流れ場の状態変化を自ら検知するセンサ機能、状態変化を自ら判断し自ら結論を出すプロセッサ機能、自ら指令したり行動を起こすアクチュエータ機能を備えたインテリジェントエアフォイル(Intelligent Airfoil ; IA)システムの確立を目指し、翼の原形を二分割した切断片を形状記憶合金で接続した可変形状翼を対象にして、以下の開発を試みた。