hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
銀河・銀河団の高感度硬　Ｘ　線・ガンマ線観測で拓く非熱的宇宙の探査

特別研究員採用第三年度目は、活動銀河核にともなうジェット構造に関して、観測データの解析と解析結果のモデリングを駆使することで、物理状態の解明を試みた。数百キロパーセクにも及ぶ活動銀河核ジェットは、銀河団ガスの加熱にも寄与することが示唆されており、そのエネルギー収支の解明は銀河、銀河団スケールでの非熱的活動を理解するうえで重要である。以下に本年度の研究内容の詳細を述べる。活動銀河核ジェットにおいては、中心から輸送されるエネルギーが、ジェットのどこで粒子加速に消費され、放射に変換されるかは依然未解明のままである。この課題の解決を目指して私は、ジェットからの大部分の放射エネルギーを担うガンマ線帯域において、統計の許す限り時間分解した解析と変動のモデル化という新しいアプローチを選択した。激しい時間変動を特徴とするジェットの放射に関して、従来の長時間平均された多波長スペクトルに基づく解釈は十分でないと考えたためである。近年フェルミ衛星の観測によりもたらされたプレーザー(ジェットが地球方向を向いている活動銀河核)における1時間程度の単時間変動の発見をふまえ、さらに短い時間スケールでの変動を探査すべく、少数統計のもとで有効なベイズ統計を導入してフェルミ衛星の系統的データ解析を行った。その結果、一部の例外的な天体をのぞいて1時間以下での有意な変動は見つからなかった。この解析結果を投稿論文として準備中である。さらに、本解析で発見されたガンマ線フレアの短時間変動のプロファイルを単純な内部衝撃波モデルに基づいてモデル化したところ、本研究で解析したいずれのフレアについても、ジェットからの放射が、中心から1パーセク程度の位置で発生していることを示唆する結果を得た。これは従来極めて不定性の大きかったジェットの放射領域を優れた精度で見積もる方法であり、結果を別途投稿論文として準備している。本年度主に行ったFOXSIの打ち上げ準備によって、ミラーと組み合わせたフライト同様の環境下での個々の検出器の詳細な応答の評価、テレメトリ試験、振動試験などが完了しており、打ち上げにむけて万全の準備が整ったといえる。さらにFOXSIの開発の過程で得た知恵をもとにASTRO-Hの読み出し回路の開発も推し進めることができたことから、順調に研究が進展していると判断した。ロケット実験FOXSIを成功させ太陽硬X線を世界で初めて集光撮像したことで、本研究の目的の一つである「シリコンストリップ検出器の宇宙観測における性能実証」を成し遂げたことになり、その意義はきわめて大きい。さらにFermi衛星のデータ解析により、活動銀河核に付随する非熱的現象に関して新たな示唆を得た。以上を鑑みて、本研究が順調に進展していると判断する。従来不定性の大きかったジェットの放射領域の位置の見積もりに関して、フレア時の光度曲線を利用した精度の良い新たな評価方法を提示した点は大きな意義があると考える。最終年度である.来年度はASTRO-H搭載HXIの完成にむけたハードウェア開発に注力するとともに、ASTRO-H衛星を用いて宇宙の非熱的現象を解明するための観測計画を立案する。
陽子線照射の線量率とLET変動を同時に考慮した治療効果評価システムの開発

当初の研究実施計画に従い、本研究課題のベースとなる時間依存LQモデルの亜致死損傷回復関数およびそのLET依存性を明らかにするために、生物モデルおよび細胞照射実験に関する文献調査を行い、これらに基づいて細胞照射実験計画を完成させ、陽子線を用いた実験を開始した。また、体内の各位置における、線量率とLET変動に基づき、治療効果を評価するシステムの構築を開始した。細胞照射実験には、ヒト唾液腺のがん細胞であるHSG細胞を用いることとした。細胞の生存率は、陽子線照射後の細胞の増殖能を見るコロニーフォーメーションアッセイ法により評価した。陽子線の照射エネルギーは140.8 MeVとした。LETは我々のグループが開発したDual-LETモデルを用いて評価を行い、エネルギー吸収材によって位置を調整した。まずLQモデルの生物パラメータ(α,β)についてLET依存性を調べるため、異なるLETでの瞬間照射を行った。次に、損傷回復のLET依存性を調べるために、細胞に対し時間を空けて2回線量を付与する間歇照射を行い、回復に対するLET変動の影響を評価した。本実験では1回の治療中に起こる損傷回復を想定し、照射の時間間隔は最大で90分とした。最終的には、全部で5種類のLETに対する実験を行い、亜致死損傷回復関数およびそのLET依存性を明らかにする予定であるが、現在のところ、0.74 keV/μmと10.2 keV/μmの2点での測定が完了している。当初の研究実施計画に記載の内容をおよそスケジュール通り実施しているが、予定よりも照射実験の実施に時間を要しているため2018年度に引き続き5種類のLETに対する照射実験を完了させ、結果をもとに時間依存LQモデルの亜致死損傷回復関数およびそのLET依存性を明らかにする。また、体内の各位置における線量率とLET変動に基づき、治療効果を評価するシステムの構築を完了させる。当初の研究計画では、CT画像上のボクセルごとに、付与される線量と線量平均LETの時間構造を算出し、生存率を求める予定であった。しかし、計算量が膨大になるため、線量率の時間分解能やCTの空間分解能を落とすための対策を練る必要がある。陽子線照射実験が一部後ろ倒しになったため、差額が生じた。2019年度のできるだけ早い時期に残りの実験を完遂させ、挽回する予定である。
医療事故防止のための「看護職包括型患者安全教育推進システム」の開発

本研究は、看護職者個々の医療事故防止能力向上を実現する院内教育推進システムの開発を目的とする。本年度は、研究目的達成に向け、次に示す研究を実施した。1.プリセプター(新人看護師指導者)用の医療事故防止能力自己診断尺度の開発:前年度作成した33質問項目からなる5段階リカード型尺度(新人看護師指導者用)の信頼性と妥当性の検討に向け、郵送法による全国調査を実施した。研究協力に同意の得られた44病院に所属する新人看護師指導者714名に作成した尺度と特性調査紙を配布し、有効回答338部を回収できた。また、再テスト法による安定性の検討に向け、219名を対象に2回の調査を実施し、有効回答44部を回収できた。収集したデータを統計学的に分析した結果、尺度のクロンバックα信頼性は0.96であり、既知グループ技法に用いた2仮説ともに支持され、再テスト法による総得点間の相関係数は0.84であった。これらにより、プリセプター(新人看護師指導者)用の医療事故防止能力自己診断尺度の信頼性と妥当性を確認できた。2.医療事故防止能力の向上を目的とした教育プログラム立案モデルの作成とその有効性を検証:作成した医療事故防止能力の向上を目的とした教育プログラム立案モデルの有効性について院内教育担当者にインタビューを行い、その有効性を確認した。3.研究成果の公表:「新人看護師による医療事故防止に向けたプリセプターの対策と実践」第49回日本看護学会(看護教育)、その他1件を発表した。また、2019年8月日本看護研究学会第45回学術集会において「新人看護師指導者のための医療安全行動自己評価尺度の開発」を発表する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成27年度は、医療事故防止のための「看護職包括型患者安全教育推進システム」の開発に向けて、次に示す研究を実施した。1.理論的枠みの確認と洗練:看護継続教育先進国の最新の研究成果を検討するとともに、中国における患者安全教育の現状について情報収集した。今後検討を進め理論的枠組みを洗練する。2.助産師用の医療事故防止能力自己診断尺度開発の基盤となる医療事故防止対策の全容を解明する研究:助産師501名の自由回答式質問への回答を質的帰納的に分析し、助産師が実際に講じている医療事故防止対策45種類を解明した。次年度、この成果を基盤に助産師用の尺度を作成するとともに、成果を学会発表する。3.教育の役割を果たす実習指導者とプリセプター用の医療事故防止能力自己診断尺度開発の基盤となる医療事故防止対策の全容を解明する研究:実習指導者665名の自由回答式質問への回答を質的帰納的に分析し、実習指導者が実際に講じている医療事故防止対策29種類を解明した。次年度、この成果を基盤に実習指導者用の尺度を作成するとともに、成果を学会発表する。また、実習指導者への質問紙調査の結果を検討し、プリセプターへの質問紙調査に向けた準備を行った。次年度、質問紙調査によるデータ収集を実施し、自由回答式質問への回答を質的帰納的に分析し、プリセプターが実際に講じている医療事故防止対策の全容を解明する。4.看護師長用の医療事故防止能力自己診断尺度開発の基盤となる医療事故防止対策の全容を解明する研究:看護師長529名の自由回答式質問への回答を質的帰納的に分析し、看護師長が実際に講じている医療事故防止対策43種類を解明した。次年度、この成果を基盤に看護師長用の尺度を作成するとともに、成果を学会発表する。当初計画していた助産師、実習指導者、プリセプター、看護師長の医療事故防止対策の全容解明のうち、助産師、実習指導者、看護師長が実際に講じている医療事故防止対策の全容を解明した。残るプリセプターの医療事故防止対策の全容解明に向けては、データ収集のための調査準備を終えた。また、理論的枠組みの確認と洗練に向けて看護継続教育先進国および中国における患者安全教育の現状について情報収集した。平成28年度、医療事故防止のための「看護職包括型患者安全教育推進システム」の開発に向けて、次に示す研究を実施した。1.プリセプター用の医療事故防止能力自己診断尺度の基盤となる医療事故防止対策の全容を解明する研究:全国の病院に就業するプリセプター699名に質問紙を配布、358名からデータを回収できた。現在、Berelson,Bの方法論を参考にした看護教育学における内容分析を適用し、収集したデータを質的帰納的に分析し、プリセプターが実際に講じている医療事故防止対策の全容を解明途上にある。2.助産師、実習指導者、看護師長用の医療事故防止能力自己診断尺度の開発:助産師、実習指導者、看護師長各々が実際に講じている医療事故防止対策を基盤に3種類の医療事故防止能力自己診断尺度を作成した。また、助産師用の自己診断尺度は、専門家会議、パロットスタディを経て修正した尺度を用いて、全国調査を実施した。その結果、助産師576名からデータを回収できた。平成29年度、尺度の信頼性と妥当性の確認のため収集したデータを分析する。実習指導者用の尺度は、実習指導者181名からデータを回収、追加データ収集中である。

看護師長用として作成した尺度は、専門家会議を実施し質問項目を検討した。平成29年度、パイロットスタディ、全国調査を実施する。3.研究成果の公表:平成27年度に質的帰納的に解明した助産師、実習指導者、看護師長各々の医療事故防止対策の全容を第36回日本看護科学学会学術集会にて発表した。助産師用の尺度開発は、当初予定していたパイロットスタディに加え、全国調査まで終え、信頼性と妥当性の確認に必要なデータを収集できた。また、実習指導者用の尺度開発も予定のパイロットスタディに加え、全国調査を実施し、信頼性と妥当性の確認に必要なデータを約50%収集できた。看護師長用の尺度開発は、専門家会議を終え、当初予定のパイロットスタディを次年度に残した。プリセプターの医療事故防止対策の全容解明は、分析に必要なデータの収集を終え、データの分析を進め、現在その分析も終了に向かっている。平成29年度、医療事故防止のための「看護職包括型患者安全教育推進システム」の開発に向けて、次に示す研究を実施した。1.プリセプターの医療事故防止対策の全容解明と解明結果に基づく尺度の作成:平成28年度に収集したデータをBerelson,B.の方法論を参考にした看護教育学における内容分析を用いて分析した。その結果、プリセプターが実際に講じている新人看護師による医療事故防止に向けた対策、41種類が明らかになった。また、解明したプリセプターの医療事故防止対策を基盤にプリセプター用の医療事故防止能力自己診断尺度を作成し、尺度の内容的妥当性をプリセプターとの会議を開催し検討した。2.助産師用、実習指導者用、看護師長用の医療事故防止能力自己診断尺度の開発:助産師用の医療事故防止能力自己診断尺度は、平成28年度収集したデータを分析した結果、開発した助産師用の尺度が信頼性と妥当性を持つことを確認できた。実習指導者用の医療事故防止能力自己診断尺度は、今年度追加データを収集した結果、有効データ合計353を回収でき、それを分析し、開発した実習指導者用の尺度が信頼性と妥当性を持つことを確認した。看護師長用の医療事故防止能力自己診断尺度は、今年度全国調査を実施し、有効データ580を回収でき、開発した尺度の信頼性と妥当性の検討に向けたデータ分析をほぼ終えた。3.研究成果の公表:助産師用の医療事故防止能力自己診断尺度の開発を第48回日本看護学会(ヘルスプロモーション)において発表した。また、哈爾濱医科大学看護学院の教員、大学院生に本研究の成果を伝えるともに、看護師による医療事故防止に関わる日中の現状についてディスカッション、情報収集した。平成29年度予定していた研究は、看護師長用の医療事故防止能力自己診断尺度の信頼性と妥当性の検討に向けた分析の最終確認を残したのみで、他は予定通り実施できた。本研究は、看護職者個々の医療事故防止能力向上を実現する院内教育推進システムの開発を目的とする。本年度は、研究目的達成に向け、次に示す研究を実施した。1.プリセプター(新人看護師指導者)用の医療事故防止能力自己診断尺度の開発:前年度作成した33質問項目からなる5段階リカード型尺度(新人看護師指導者用)の信頼性と妥当性の検討に向け、郵送法による全国調査を実施した。研究協力に同意の得られた44病院に所属する新人看護師指導者714名に作成した尺度と特性調査紙を配布し、有効回答338部を回収できた。
量子重力と無限自由度可積分系

(1)風間は弦理論の双対性において基本的である6次元のstring-string duality予想、すなわちヘテロ弦の4次元トーラスコンパクト化理論(HET_6)とタイプII弦のK_3コンパクト化理論(II_6)がS-duality変換で結ばれるという予想、について研究した。具体的には、Harvey,Strominger及びSen(HSS)による、低エネルギー有効理論においてソリトン弦の解がS変換で移りあうという主張を、S変換を作用のFourier変換とみなす立場から詳しく解析し、HET_6のソリトン解の族の持つO(6,22)という大きなT-duality対称性が非自明な形でII_6理論でも実現されていること、またHSSよる弦の集団座標の取り扱いには欠点があること、等を見いだした。正しい取り扱いの解析と共に発表予定である。(2)米谷は行列模型及びその弦理論との関係について研究を進めた。まず、不十分な導出しかなかった弦の散乱行列に現れるエネルギー依存性をもつ位相因子を、高エネルギーで有効な半古典近似に基づき具体的に導出した。これにより弦の広がりの効果の主要部分がこの位相因子に含まれていることを明確にし、その時空的解釈に関して一般に流布している誤解を解いた。また、弦の場の理論を行列模型のstochastic量子化法から直接導き、これを拡張してc=1/2模型の場合にstochastic量子化された行列模型の枠内で弦理論のT-双対変換を定式化した。(3)加藤は弦理論の位相的構造と背景場依存性等に関する研究を継続した。特に、昨年度の研究で得られた異なる背景場を結びつける相似変換に対して、(1)変換で分離される位相的セクターに存在する位相的代数からの意味付け、(2)共形対称性を含む世界面上のゲージ対称性が部分的な自発的破れを起こすことに伴う非線型表現の実現という立場からの再解釈、を行い、発見法的に得られていた変換を、一般的に導出理解する事に成功した。これは弦理論の背景場(非)依存性や対称性の破れに対する知見を深める基礎となると期待される。
アバランシェ再結合高密度プラズマによるX線レーザー高利得発振のモデリング

再結合プラズマによるx線レーザーは、装置の小型化が期待できるので多くの研究がなされてきたが、そのほとんどは準定常プラズマを仮定して数値計算が行われてきた。しかしながら、このようなプラズマではレーザー発振に電子密度の上限があり、利得に限界があることをこれまでの研究で明らかにしてきた。本研究の目的は、我々がアバランシェ再結合と呼んでいるきわめて過渡的な再結合過程が高密度プラズマで実現でき、高利得のx線レーザーが可能であることを数値的に示すことにある。研究成果概要を以下に示す。1.炭素等の低Zイオンについて、再結合プラズマの衝突・放射モデルに関するコードの整備を行い、炭素の完全電離高密度プラズマの再結合時におけるレーザー発振条件を調べた。ここで、電子温度を10eVとし、初期電子密度をパラメータとして過渡的な再結合プラズマを対象とした。その結果、電子密度が10^<19>cm^<-3>以上では、利得係数は5000cm^<-1>を超えて密度にほぼ比例して高くなるが、持続時間は1psから10fsに減少することがわかった。これは、極めて過渡的で高利得(アバランシェ)のレーザー発振が可能であることを示している。2.再結合プラズマの生成に荷電交換反応を利用すれば、x線レーザーの利得をさらに向上できる。研究分担者の難波が中心となって、完全電離した炭素あるいは窒素イオンとヘリウム原子との荷電交換反応よる効果を計算した。その結果、CVI 18.2nm線の場合、利得が3500cm^<-1>という高い値が可能であることが示された。荷電交換なしの場合の利得は200cm^<-1>程度であるから、この手法が非常に有効であることが分かる。3.再結合プラズマ生成に関連して、Heプラズマでの短パルスレーザー誘起蛍光の時間発展型衝突・放射モデルによる解析も行っている。再結合プラズマによるx線レーザーは、装置の小型化が期待できるので多くの研究がなされてきたが、そのほとんどは準定常プラズマである。このようなプラズマでは、発振利得に上限があることはよく知られている。本研究の目的は、我々がアバランシェ再結合と呼んでいるきわめて過渡的な再結合過程が高密度プラズマで実現できて高利得のx線レーザーが可能であることを、数値的に示すことにある。本年度の研究進捗状況は以下のようである。1)低Zイオンの炭素やボロン等について、再結合プラズマの流体力学的振る舞いと衝突・放射モデルとを連結するコードの整備を行った。2)再結合プラズマの生成には、荷電交換反応を利用するものもあり、x線レーザーへの応用が有望視されている。研究分担者の難波が中心となって、窒素7価イオンとヘリウム原子との荷電交換反応よるNVII9.9nm線などの期待される発振線について、時間発展型の衝突・放射モデルのよる数値的シミュレーションを行った。その結果の1例として、この荷電交換反応により、利得係数が28という高い値が可能であることが示された。3)再結合プラズマ生成には、短パルスレーザー照射によるものと高速放電によるものの2方式を数値シミュレーションの対象とするが、後者に関連して、Heプラズマでの短パルスレーザー誘起蛍光の時間発展型衝突・放射モデルによる解析も行っている。今後は、上記の2方式を想定して、低Zイオンのアバランシェ再結合プラズマの流体モデルと時間発展型衝突・放射モデルとを連結した数値シミュレーションを行う。再結合プラズマによるx線レーザーは、装置の小型化が可能なので多くの研究がなされてきたが、そのほとんどは準定常プラズマを仮定して数値計算が行われてきた。

しかしながら、このようなプラズマではレーザー発振に電子密度の上限があり、利得に限界があることをこれまでの研究で明らかにしてきた。本研究の目的は、我々がアバランシェ再結合と呼んでいるきわめて過渡的な再結合過程が高密度プラズマで実現でき、高利得のx線レーザーが可能であることを数値的に示すことにある。研究成果概要を以下に示す。1.炭素等の低Zイオンについて、再結合プラズマの衝突・放射モデルに関するコードの整備を行い、炭素の完全電離高密度プラズマの再結合時におけるレーザー発振条件を調べた。ここで、電子温度を10eVとし、初期電子密度をパラメータとして過渡的な再結合プラズマを対象とした。その結果、電子密度が10^<19>cm^<-3>以上では、利得係数は5000を超えて密度にほぼ比例して高くなるが、持続時間は1psから10fsに減少してしまうことが判明した。即ち、極めて過渡的であるが、高利得のレーザー発振が可能であることが示された。2.再結合プラズマの生成に荷電交換反応を利用すれば、x線レーザーの利得をさらに向上できる。研究分担者の難波が中心となって、完全電離した炭素イオンとヘリウム原子との荷電交換反応よる効果を計算した。その結果、CVI18.2nm線の場合、利得が3500cm^<-1>という高い値が可能であることが示された。荷電交換なしの場合の利得は200cm^<-1>程度であるから、この手法が非常に有効であることが分かる。3.再結合プラズマ生成に関連して、Heプラズマでの短パルスレーザー誘起蛍光の時間発展型衝突・放射モデルによる解析も行っている。
高速列車のトンネル内走行時における空力抵抗変動現象の解明

1.現有の高速鉄道トンネル波動シミュレーターを改造し、圧力波発生用の急速開口弁を用いて高速気流発生装置を製作した。2.測定部を高速列車モデルが挿入できるように改造し、圧力波発生用及び高速気流発生用急速開口弁の開口弁加速度、開口時間、弁の前後の圧力比などの実験条件を変化させ圧力波及び高速気流を発生させる実験を行った。その結果、任意の強さの空力抵抗変動現象をシミュレートさせるための必要な波動発生方法に関する基礎的資料を得た。3.レーザ差動干渉計を圧縮波が誘起する非定常流れの境界層の測定に用いるために、測定部の中央部分に光学窓を設計製作し、列車上面部の流れ場の非定常境界層内の密度変動の測定に関する実験を行った。その結果、圧力波により誘起される非定常境界層内の微小密度変動分布の基礎的データを得た。4.実験結果に基づき、非定常境界層は時間の経過とともに層流から乱流へと遷移することが実験的に確かめられた。列車の断面が干渉する圧力波の波面の幅や圧力波の波面の最大圧力勾配に与える影響や、反射波と通過波の強さなどに与える影響について明らかにした5.特性曲線法を用いた差分数値計算により、高速列車のトンネル内すれ違い時に生じる空力抵抗変動現象の数値シミュレーションを行った。その結果、空力抵抗の最小値は列車のすれ違い時に生じ、その絶対値は列車速度の増加とともに増加し、最大値より大きいことが明らかになった。6.以上の結果に基づき、トンネル・シミュレーター内を伝ぱする圧縮波の特性およびトンネル出口より放出される微気圧波の数値解析を行い、高速列車のトンネル内の空力抵抗変動現象と放出される微気圧波の関係を明らかにした。本年度の研究実績の概要は次の通りである。その結果、任意の強さの空力抵抗変動現象をシミュレートさせるための必要な波動発生方法に関する基礎資料を得た。3.高速列車トンネル波動シミュレーターの測定部に設置した列車モデルの周りの圧力変動を実験測定した。その結果、列車の先頭部にかかる圧力抵抗の変動の基礎的データを得た。4.レーザ差動干渉計を圧縮波が誘起する非定常流れの境界層の測定に用いるために、測定部の中央部分に光学窓を設計製作し、列車上面部の流れ場の非定常境界層内の密度変動の測定に関する実験を行った。5.以上の結果に基づき、列車の断面が干渉する圧力波の波面の幅や圧力波の波面の最大圧力勾配に与える影響や、反射波と通過波の強さなどに与える影響について明らかにした。6.特性曲線法を用いた差分数値計算により、高速列車のトンネル内すれ違い時に生じる空力抵抗変動現象の数値シミュレーションを行った。本年度は、高速列車のトンネル内走行時における空力抵抗変動現象を実験的に解明するめたに、トンネル内を伝ぱする圧縮波の特性、高速列車の先頭部と後尾部にかかる圧力抵抗、及び車両の側面部の非定常境界層を測定した。

1.レーザ差動干渉計を圧縮波が誘起する非定常流れの境界層の測定に用いるために、測定部の中央部分に光学窓を設計製作し、トンネル・シミュレター内を伝ぱする圧縮波が誘起するの非定常境界層内の密度変動の測定に関する実験を行った。その結果、非定常境界層は時間の経過とともに層流から乱流へと遷移することが実験的に確かめられた。2.測定部を高速列車モデルが挿入できるように改造し、隔膜用破膜装置および急速開口弁を用い衝撃波から波面の長い圧力波までの広い範囲の実験を行った。3.高速鉄道トンネル波動シミュレターの測定部に設置した列車モデルの周りの圧力変動を実験測定した。その結果、列車の先頭部及び後尾部にかかる圧力の時間変動と圧力抵抗の変動の基礎的データを得た。4.以上の結果に基づき、列車の断面が干渉する庄力波の波面の幅や圧力波の波面の最大圧力勾配に与える影響や、反射波と通過波の強さなどに与える影響について詳細を明らかにした。5.トンネル・シミュレター内を伝ぱする圧縮波の特性およびトンネル出口より放出される微気圧波の数値解析を行い、高速列車のトンネル内の空力抵抗変動現象と放出される微気圧波の関係を明らかにした。
生体関連物質を用いた腐植物質の機能発現と環境浄化剤への応用

有機汚染物質に対する腐植物質の可溶化・分散機能を効果的に活用するには、水環境における多価カチオンによる結合に基づく凝集や粘土鉱物への吸着を制御する必要がある。本研究では、腐植物質のカルボキシル基へ金属イオンと結合力の低い親水性生体関連物質を導入することで腐植物質の金属イオン結合抑制を試みるとともにその凝集制御の検討を行った。また同時に、腐植物質を環境浄化に用いる際の工学的基礎を与えることを目的とし、腐植物質の擬似ミセル会合体の形成およびその可溶化能の定量的解明を試みた。生体関連物質としてグルコサミンとタウリンをアミド結合により導入し、修飾率40%程度の腐植物質誘導体を得た。また、この腐植物質誘導体は、カルシウムやサマリウムとの結合を抑制することを見出した。さらに、環境水中の主要な多価カチオンであるカルシウムに対する凝集は修飾率の増加とともに抑制されることが分かり、その凝集抑制効果は静電斥力の強いタウリンによる誘導体化で効果的であることを見出した。一方、腐植物質の擬似ミセル会合体形成能において、その臨界ミセル濃度はカルボキシル基のプロトン化量とともに低下し、最大一桁程度まで低下することが明らかになった。また、この擬似ミセル会合体へのクロロベンゼン類の分配係数を相分離モデルに基づき評価できることを明らかにした。以上、本研究により生体関連物質を用いた腐植物質の機能発現の可能性を明らかにし、有機汚染物質に対する腐植物質会合体の可溶化機能の定量化に大きく貢献した。腐植物質の多価カチオンによる凝集性の制御を目的に、腐植物質のカルボキシル基への糖質の導入およびその誘導体の凝集能の評価を試みた。水溶性縮合剤としてカルボジイミドを用いることで、D-グルコサミンを腐植物質のカルボキシル基にペプチド結合により導入した。未反応のカルボキシル基量から評価した修飾率は、縮合剤添加量の増加とともに21-38%へと増加した。しかしながら、50%を越える修飾率を得ることは、グルコサミンの立体障害等の理由により困難であることが分かった。一方、グルコサミン誘導体化腐植物質の赤外吸収スペクルには、アミドに由来する特徴的な赤外吸収バンドが観察された。同様に合成したグルコサミン誘導体化ポリアクリル酸についても同波数領域の赤外吸収バンドが観察されたことから、グルコサミンは腐植物質のカルボキシル基にペプチド結合によって導入されることが確認された。腐植物質の凝集性に対するグルコサミンの修飾の効果を明らかにするために、腐植物質および誘導体化腐植物質に対するプロトン、カルシウムイオン、サマリウムイオンの臨界凝集濃度(CCC)を評価した。腐植物質および誘導体化腐植物質に対するプロトンのCCCには相違が観察されなかった一方で、カルシウムイオンのCCCは腐植物質の修飾率の増加とともに高濃度側へとシフトした。このことから、グルコサミンによる腐植物質の修飾は、2価陽イオンによる凝集を抑制することが明らかとなった。しかしながら、サマリウムイオンに対しては凝集が促進し、修飾の逆効果が観察された。このことは、グルコサミンによる修飾が静電的斥力の低下をもたらすとともに高分子量化の効果が作用するものと考えられた。従って、腐植物質の凝集性の制御には電荷密度の向上とより低分子量化合物による修飾が効果的であることが推察された。
血管平滑筋収縮におけるαアドレナリン受容体サブタイプと細胞内情報伝達機構の役割

血管平滑筋収縮におけるα受容体サブタイプと細胞内情報伝達機構の役割について、α2アドレナリン受容体作動薬としてクロニジンを用いてラット大動脈リングモデルを収縮させ、各受容体サブタイプ別の拮抗薬を投与する。その際の張力の変化とその反応についての細胞内レベルでの検討をPI代謝回転の変化を合わせて行った。そしてα2アドレナリン受容体サブタイプ別の細胞内反応経路の違いにより生じる生化学的な新しい性質を明らかにすることを目的とした。結果としては、クロニジンによる薬剤投与量に比例した張力の増加に対し、その拮抗剤は次の順番で抑制効果を示した。(プラゾシン>フェントラミン>スピペロン>ウラピジル=ヨヒンビン>L-659066>アチパメゾール)。これは、大きく分けて解釈するとα1アドレナリン受容体拮抗剤>α2アドレナリン受容体拮抗剤であった。また、クロニジンはノルエピネフリン誘発性の収縮を血管内皮の存在にかかわらずに抑制するが、血管内皮の非存在下ではPI代謝産物のイノシトール一燐酸の産生は増強された。以上から、α2アドレナリン受容体であるクロニジンによる誘発性の張力増強や減少にはα1アドレナリン受容体が一部関与していると思われる。
標的遺伝子組換えマウスを用いたグルタミン酸情報伝達と小脳シナプス形成に関する研究

本研究では、プルキンエ細胞のシナプス形成過程におけるグルタミン酸シグナル伝達機構の機能的役割を明らかにする目的で、GluRδ2およびmGluR1を欠損する遺伝子ノックアウトマウスのシナプス解析を行った。GluRδ2は、平行線維-プルキンエ細胞間シナプスに特異的なイオンチャネル型グルタミン酸受容体サブユニットである。この分子欠損により、シナプス結合を持たない"裸の棘突起"が多数出現し、その結果、一個のプルキンエ細胞当たりの平行線維シナプス数は野生型の約半分にまで減少していた。この事実は、GluRδ2が平行線維シナプスの結合強化・安定化に関与する機能分子であることを示している。一方、mGluR1はプルキンエ細胞に優勢な代謝型グルタミン酸受容体である。この遺伝子欠損マウスを検索したところ、平行線維シナプスは正常に形成されていた。しかし登上線維の神経支配様式は幼若型である多重神経支配のまま残存していた。この事実は、mGluR1受容体が登上線維シナプスの成熟(排除)過程に重要な役割を果たしていることを示している。以上の結果より、プルキンエ細胞における2つのグルタミン酸シグナル伝達機構は、発達段階ではシナプス強化/排除の分子メカニズムとなってこの細胞のシナプス形成に深く関与していることが明らかになった。さらに、本研究では、小脳バーグマングリアに豊富なグルタミン酸トランスポーターGLASTについても検討した。この遺伝子ノックアウトマウスにおいても登上線維の多重・神経支配が残存していた。この事実は、グリア細胞によるグルタミン酸の除去機構がシナプス形成にも影響を与えることを示している。本研究では、小脳プルキンエ細胞に発現し長期抑制発現に関与することが知られているイオンチャネル型グルタミン酸受容体(GluRδ2サブユニット)および代謝型グルタミン酸受容体(mGluR1)を欠損する遺伝子ノックアウトマウスを解析することにより、プルキンエ細胞のシナプス形成に果たしているシナプス可塑性分子の役割を追求した。その結果、GluRδ2およびmGluR1欠損マウスの小脳は、分葉構造や層構造形成は正常に行われ、プルキンエ細胞の数や位置も野生型との違いは観察されなかった。しかし、電子顕微鏡によりシナプスを解析したところ、GluRδ2欠損マウスでは平行線維終末とプルキンエ細胞棘突起間のシナプル結合率がほご半分にまで低下する結果、1個のプルキンエ細胞当たりの平行線維シナプス数は半減した。対照的に、mGluR1欠損マウスでは平行線維シナプスの形成は正常に行われていたが、プルキンエ細胞へのもう一つの興奮性入力である登上線維は、幼若型神経支配として知られる多重支配が残存していることが判明した。これらの事実は、長期抑制発現に関わるイオンチャネル型受容体と代謝型グルタミン酸受容体とが、ともに小脳シナプス形成において重要な役割を果していることを実証するとともに、さらにその生理機能が本質的に異なっていることを示唆している。昨年度は、イオンチャネル型グルタミン酸受容体δ2サブユニット(GluRδ2)が平行線維・プルキンエ細胞間シナプスの形成に重要であることを、この遺伝子ノックアウトマウスのシナプス解析を通して実証した。本年度は、プルキンエ細胞シナプス形成過程における代謝型グルタミン酸受容体シグナル伝達系の機能的役割について検討した。プルキンエ細胞には1型代謝型グルタミン酸受容体(mGluRl)が優勢に発現している。この受容体にはGq型GTP結合蛋白が共役し、フォスフォリパーゼCβ(PLCβ)を活性化する。in situ hybridizationにより、プルキンエ細胞にはGαqとPLCβ3/4が優勢に発現していることが判明した。特異抗体を作製して免疫組織化学法により検討した結果、これらの分子はプルキンエ細胞シナプスの接合周囲部においてmGluR1と共存していた。

Cキナーゼは(PKC)はPLCβにより活性化される細胞内情報伝達系分子の一つで、プルキンエ細胞にはPKCγが優勢に発現している。これらの事実から、プルキンエ細胞における代謝型グルタミン酸受容体シグナルカスケードは、mGluR1-Gαq-PLCβ3/4-PKCγであると考えられた。そこでこれらの遺伝子ノックアウトマウスを用いてシナプス解析を行ったところ、いずれのマウスにおいても平行線維シナプスは正常に形成されていたが、登上線維・プルキンエ細胞間シナプスの神経支配様式は幼若型として知られる多重神経支配が残存していた。この事実は、代謝型グルタミン酸シグナル伝達系が登上線維シナプスの成熟過程に重要であることを示している。
瞬間呈示されたシーンのカテゴリ認識における中心・周辺視野情報の寄与

本研究の最終目標は「瞬間呈示下のシーンカテゴリ認識において、活用される画像情報が何であるのかを明らかにする」ことであった。昨年度、報告者はある画像統計量(Portilla & Simoncelli, 2000)が、瞬間呈示された写真に動物がいるか否かを認識するのに寄与する可能性を示した。この研究を発展させることが本年度の実施計画の意図であった。ただし、具体的な内容については若干の変更があった。第一に、画像中に動物が含まれるか否かは統計量の情報「のみ」でも弁別可能であることを明らかにした。これは計画にはもともと含まれていなかった内容である。本研究においては、動物を含む・含まない自然画像から合成されたテクスチャ画像の弁別が実験課題であった。これらには統計量以外の情報が含まれない。結果、中心・周辺視野に瞬間呈示されたテクスチャ画像はチャンスレベルよりも有意に良い成績で弁別されうることが分かった。本結果は、統計的知覚処理と物体認識処理との関係をより直接的に示したという点で意義深い。第二に、統計量は初期の処理時間段階から寄与することを明らかにした。これは計画に含まれていた内容である。動物を含む画像を標的刺激とした一方で、妨害刺激を3種類用意した。具体的には、動物を含む画像と統計量を共有するように作成されたテクスチャ画像、動物を含まない風景画像と統計量を共有するテクスチャ画像、動物を含まない風景画像であった。これらの画像を中心・周辺視野に短時間(13-120ms)呈示した後、ノイズ画像を同位置に呈示することで、視覚処理時間を統制した。結果、両視野で、呈示時間を通して標的・妨害刺激が統計量を共有する場合の検出成績は他の場合よりも低かった。本結果は「瞬間呈示下のカテゴリ認識」に用いられる情報として画像統計量を持ち出すことの説得力をより強めるものといえる。研究計画調書に記された本研究の最終目標は「瞬間呈示下のシーンカテゴリ認識において、活用される画像情報が何であるのかを明らかにする」ことであった。その第一歩として、本年度は中心・周辺視野がシーン認識のための情報源としてどの空間周波数帯域を抽出しているのかを調べることを目的としていた。しかしながら近年、瞬間呈示下の視覚認識を考える上で、画像統計量という情報が注目されつつある。画像統計量とは、画像内の周期的な濃淡の現れや、傾きの異なる線分どうしの局所的な配置関係などを数値として表現したものである。そこで研究の切り口を修正し、画像統計量がシーン認識の情報源となりうるのかを中心・周辺視野において検討した。実験協力者は、中心(0°)あるいは周辺(14°)視野に瞬間呈示された画像が動物を含んでいたかをYes/No回答するよう求められた。動物を含む画像を標的刺激とする一方で、妨害刺激とする画像は3種類用意された。具体的には、動物を含む風景画像と統計量を共有するように作成された合成画像、動物を含まない風景画像と統計量を共有する合成画像、動物を含まない風景画像であった。合成画像はPortilla & Simoncelli (2000)の合成アルゴリズムにより作成された。その結果、標的・妨害刺激が統計量を共有する場合の検出成績は他の場合よりも低かった。この成績差は中心・周辺視野のいずれにおいてもみられた。後ろ2つの妨害刺激は標的刺激と統計量を共有していなかったことから、この結果は画像統計量が有効な手がかりであることを示唆している。本研究はシーン画像認識における行動研究とモデル研究を結びつける役割を果たしうる点で意義深いものである。画像統計量の有用性はモデルベースではいくつかの指摘があったものの,それを行動データとして示したのは報告者の知る限り初めてである。

結果、両視野で、呈示時間を通して標的・妨害刺激が統計量を共有する場合の検出成績は他の場合よりも低かった。本結果は「瞬間呈示下のカテゴリ認識」に用いられる情報として画像統計量を持ち出すことの説得力をより強めるものといえる。
高齢者の日常生活活動及び身体機能と免疫機能の関連の実態とこれに対する介入研究

本研究は高齢者の身体活動状況及び身体機能,日常生活活動(ADL)と免疫機能の関連を明らかにするものである。また、事業期間内に本対象者の身体活動状況,身体機能, ADLレベル,年齢ごとの免疫機能状況を詳細に把握すると共に、以下に示した結果をもとに運動・栄養に関する介入活動を行った。その結果、本対象者において以下の生活習慣に関する問題点がみられた。(1)男性20歳代,女性30歳代の肥満者が多かった。(2)男女とも60歳未満の体力が劣っていた。(3)男女とも50歳未満で喫煙率が高かった。(4)男性で3合以上(日本酒換算)の飲酒率が非常に高かった。(5)男女とも運動習慣を持つ者の率が非常に低かった。(6)男女とも食習慣に問題があった(朝食抜きの割合が高い,塩分の多い食事を取る)。(7)男女とも50歳以上で歯の数が少なかった。(8)男女とも抑うつ度(心が落ち込む程度)が低かった。また、本研究の主題である免疫機能においては、男女間の性差や加齢よる免疫機能の低下が観察された。以上の結果を踏まえ、本研究では事業期間内に週1回の健康運動教室と月1日の栄養教室を約6ヵ月間実施した。その結果、運動習慣の改善が対象者の肥満の改善や、糖質・脂質代謝の改善、身体機能の改善、体力の維持、回復をもたらすことが示唆された。また、運動習慣の改善が免疫機能の維持、改善に有効になる可能性も示唆された。したがって、本研究で行った研究活動及び地域保健活動が高齢者を含む対象者全員に必要かつ有効となることが示唆された。また、今後は、3ヵ年の研究期間で得られたデータを順次解析し、逐次公表していく予定である。1.目的本研究は,高齢者の身体活動状況及び身体機能,日常生活活動(ADL)と免疫機能の関連を明らかにするものである。平成18年度はこの目的に従って高齢者及び一般成人を対象に,対象者の身体活動状況,身体機能,ADLレベル,年齢ごとの免疫機能状況を把握することとし、以下の方法により調査を行った。2.方法(1)調査場所:青森県中津軽郡岩木町健康福祉センター(2)対象者:青森県中津軽郡岩木町に在住する男女成人1000名高齢者;60歳以上の男女住民500名一般成人;20歳以上60歳未満の男女住民500名なお,本調査は弘前大学医学部倫理委員会の承認を得,実施した。また,本調査は,対象者に研究の主旨,内容,参加により生じる負担,参加承諾後も中止できること,個人情報の保護方法等について詳細に説明し,承諾を得た上で実施した。3.調査期間:平成18年4月中旬の10日間4.測定項目(1)身体組成値,(2)血液生化学検査,(3)好中球活性酸素種生能及び貧食能,CD11bとCD16の発現量,(4)血清オプソニン化活性,(5)各種身体機能検査,(6)ADL及び介護レベル,(7)身体活動状況,(8)栄養摂取5.平成18年度調査結果(1)男性20歳代,女性30歳代の肥満者が多かった。

(6)男女とも食習慣に問題があった(朝食抜きの割合が高い,塩分の多い食事を取る)。(7)男女とも50歳以上で歯の数が少なかった。(8)男女とも抑うつ度(心が落ち込む程度)が低かった。6.次年度の計画上記結果を元に特に運動・栄養に関する介入、指導が高齢者を含む対象者全員に必要かつ有効となることが示唆された。したがって、本事業の事前計画通りにこれに関する介入活動を実施することとする。1.目的本研究は,高齢者の身体活動状況及び身体機能,日常生活活動(ADL)と免疫機能の関連を明らかにするものである。また、平成19年度は18年度同様、対象者の身体活動状況,身体機能,ADLレベル,年齢ごとの免疫機能状況を把握すると共に、以下に示した結果をもとに運動・栄養に関する介入活動を行った。2.方法(1)健診及び介入活動場所:青森県弘前市岩木地区健康福祉センター(2)対象者:青森県中津軽郡岩木町に在住する男女成人1000名高齢者;60歳以上の男女住民500名一般成人;20歳以上60歳未満の男女住民500名3.調査期間:平成19年4月中旬の10日間4.測定項目(1)身体組成値,(2)血液生化学検査,(3)好中球活性酸素種産生能及び貧食能,CD11bとCD16の発現量,(4)血清オプソニン化活性,(5)各種身体機能検査,(6)ADL及び介護レベル,(7)身体活動状況,(8)栄養摂取5.平成19年度調査結果(1)健診結果(1)男性20歳代,女性30歳代の肥満者が多かった。(2)男女とも60歳未満の体力が劣っていた。(3)男女とも50歳未満で喫煙率が高かった。(4)男性で3合以上(日本酒換算)の飲酒率が非常に高かった。(5)男女とも運動習慣を持つ者の率が非常に低かった。(2)介入活動:週1回の健康運動教室と月1日の栄養教室を実施(参加者:約100名)上記健診結果をもとに特に運動・栄養に関する介入活動を計画、実行した結果、これらの活動が高齢者を含む対象者全員に必要かつ有効となることが示唆された。したがって、次年度も本事業の事前計画通りに健診を実施すると共に、この結果に基づいた運動・栄養に関する介入活動を企画、実行し、効果を検証する。また、平成20年度は18、19年度同様、対象者の身体活動状況,身体機能, ADLレベル,年齢ごとの免疫機能状況を把握すると共に、以下に示した結果をもとに運動・栄養に関する介入活動を行った。2.方法(1)健診及び介入活動場所:青森県弘前市岩木地区健康福祉センター(2)対象者:青森県中津軽郡岩木町に在住する男女成人1000名高齢者; 60歳以上の男女住民500名一般成人;20歳以上60歳未満の男女住民500名3.調査期間:平成20年5月下旬の9日間4.測定項目(1)身体組成値,(2)血液生化学検査,(3)好中球活性酸素種産生能及び貪食能, CDllbとCD16の発現量,(4)血清オプソニン化活性,
薬物酸化酵素の個人間および個人内変動に影響を及ぼす転写調節機構の解明

ヒト肝に発現するフラビン含有モノオキシゲナーゼ3(FMO3)は、含窒素、含硫黄医薬品、食品由来トリメチルアミン等の幅広い化学物質のN-およびS-酸化反応を触媒する。これらトリメチルアミン等の酸化的代謝に関わるFMO3の個人間変動は複数の核内調節因子などの制御を受けていることが推察された。酸素添加酵素フラビン含有モノオキシゲナーゼ3(FMO3)の機能不全は、食事由来成分トリメチルアミンの代謝不全によりトリメチルアミン尿症を発症する場合がある。トリメチルアミン尿症患者は、一般的に食品由来のトリメチルアミン摂取を制限することにより、体臭に対処している。各種食品摂取後のトリメチルアミン尿中排泄量に関するイギリス人の報告があるが、日本人向け食品の情報は十分ではない。そこで、日本人トリメチルアミン尿症患者の緩和療法となる食材を検討した。食品中に含まれる総トリメチルアミン含量を測定し、食後尿中トリメチルアミン排泄率を検討した。カツオの赤身は調べた他5種の魚よりトリメチルアミン総量が少なかった。健常成人ボランティアに魚200gおよびコントロールである白米200gを摂取させ、食後8時間の尿を蓄尿し、尿中トリメチルアミン総量を測定した。トリメチルアミン排泄率を比較した結果、カツオは約90%であるのに対し、マグロおよびタラにおけるトリメチルアミン排泄率は約40%であった。これらの結果から、マグロおよびタラをトリメチルアミン尿症患者が摂取した場合、摂取後8時間では体内に残存する未変化体トリメチルアミンによる特有の体臭が引き起こされる可能性が推察された。これらの基礎情報は、トリメチルアミン尿症患者の臭い対策である食材選択の一助となることが期待される。酸素添加酵素フラビン含有モノオキシゲナーゼ3(FMO3)は、生体異物の第一相代謝反応において含窒素および含硫黄医薬品、環境化学物質および食品由来成分トリメチルアミンのN-およびS-酸化反応などを触媒する。このFMO3の機能不全はトリメチルアミン尿症(魚臭症候群)の原因とされている。FMO3はヒト成人肝FMOの主要分子種であるが、胎児期におけるFMO3の発現量は低いことが示唆されている。そこで本研究では、生体試料を活用して、成長過程に伴うFMO3の個人内および個人間変動を明らかにすることを目的とした。尿中トリメチルアミンおよびそのN-酸化体量をガスクロマトグラフィーにより測定し、生体におけるFMO3代謝効率(トリメチルアミン総量に対するトリメチルアミンN-酸化体の割合)を算出した。ゲノムDNAを用いて、FMO3遺伝子のコーディング領域とエクソン-イントロン接合部の塩基配列をダイレクトシークエンス法により解析した。約50名の小児ボランティアの尿試料より得たFMO3代謝効率を集団として解析した結果、被験者の年齢に伴いFMO3代謝効率の増加が認められた。同一被験者内において、異なる観察時期における表現型の変化から、成長に伴うFMO3代謝効率の上昇を認めた事例があった。同じFMO3遺伝子型でもFMO3代謝効率が変動しない小児被験者も見出したことから、FMO3の発現制御は、個人内および個人間で複雑に変動することが推察された。小児の成長に伴い、表現型として評価したFMO3酵素活性は上昇することが判明した。このFMO3の個人間および個人内変動に関する分子生物学的な整理を通して得られる知見は、FMO3を介した小児における臨床薬理学的な薬物相互作用および医薬品適正使用あるいはトリメチルアミン尿症の対処法に向けた基盤情報になると考えられる。
スピン自由度を持ったボース・アインシュタイン凝縮体の研究

磁気双極子-双曲子相互作用するボース・アインシュタイン凝縮体(ダイポールBEC)の研究を行った。近年実現されたCr原子のBECでは、従来のアルカリ原子のBECに比べて双極子相互作用エネルギーが36倍と大きく、双極子相互作用の影響を受けたBECの物性が観測されている。このBECは相互作用が長距離的、異方的という点で従来のBECと異なり、新しい物性が期待されている。しかし、既存の理論研究では、スピン偏極した状態を扱ったものがほとんどであった。我々は、双極子-双極子相互作用が原子スピン角運動量とBECの軌道角運動量を結合させることに注目し、スピン自由度を持ったダイポールBECの研究を行った。実験的には外部磁場を数mG程度に設定すればよい。双極子相互作用があると、従来のBECの大きな制約であったスピン保存則は成り立たず、スピンから軌道へと角運動量の移行が起こる。我々は、ダイポールBECの秩序変数の一般的な性質について議論し、スピン偏極したBECから自発的に量子渦が形成されることを示した。この現象は強磁性体におけるアインシュタイン-ド・ハース効果に対応している。ダイポールBECにおけるアインシュタイン-ド・ハース効果は、原子ガスの作るダイポール場によって、原子スピンがコヒーレントに歳差運動するために起こる。従ってスピン状態間の遷移は、ダイポール場と外部磁場の相対比に大きく依存する。また相互作用が長距離的、異方的であることからBECの形状によっても影響を受けることがわかった。アルカリ原子気体のボース・アインシュタイン凝縮体では、磁場により原子のスピン自由度を制御して量子数2以上の渦を作ることが可能である。我々は、量子数4の渦の生成過程における重力の影響を考察した。渦は磁気トラップの四重極磁場を利用して生成されるが、重力下では凝縮体は磁場の中心からずれてトラップされ、渦は凝縮体の中心からずれた位置に生成される。また渦生成過程で生じるスピン状態の異なる成分が、重力の影響により複雑に相互作用する。我々は重力下での渦生成の数値シミュレーションを行い、上記の影響により、重力を無視した場合に比べて渦が不安定になりやすいことを示した。また、状況によっては量子数4の渦が量子数1の渦に分裂する様子が観測されうるという興味深い結果が得られた。フェルミ原子のフェッシュバッハ共鳴を利用すると、原子間相互作用の強さを磁場により自在に操作でき、弱結合のBCS超流動から2原子分子のBECへと移り変わる「BCS-BECクロスオーバー」が実現可能である。我々は、このクロスオーバー領域における渦状態について調べた。ボース粒子、フェルミ粒子について、各々の単独の凝縮相における渦を考えた場合、ボース粒子系の渦は渦芯で粒子数密度がゼロになるのに対し、フェルミ粒子系ではエネルギーギャップのつぶれた渦芯に局在するモードがあり、粒子数密度はゼロにならない。クロスオーバー領域ではこれらの異なる渦構造をもつフェルミ原子ペアと分子の間で入れ替わりが起こるため、渦の構造に大いに影響があると考えられる。我々は平均場近似を用いて、原子・分子の各状態にある粒子数分布を求めた。その結果、分子の数が増えるにつれ渦芯に存在する原子の数が減少するという振る舞いがみられた。これは単に原子の絶対量が減少するためだけではなく、分子のBECの影響をうけて、原子の分布自体が渦芯付近で急激に減少する形に変化していった。
PCR法を用いた歯周病原性細菌の定量的解析による歯周炎疾病活動の評価

本研究では、成人性歯周炎の35mmの歯周ポケットを有し、アタッチメントロスを引き起こした部位の歯肉縁下プラーク中のA.actinomycetemcomitans、P.gingivalis、B.forsythusの検出率や細菌数を調べ、歯周基本治療前後のプロービング時の出血との関連性を調べた。歯周基本治療前にA.actinomycetemcomitansがP.gingivalisまたはB.forsythusと同時に検出された部位および3菌種が同時に検出された部位では、歯周基本治療後にプロービング時の出血が残存する傾向に有り、歯周基本治療前にA.actinomycetemcomitansが検出されなかったり、A.actinomycetemcomitansのみが検出された部位では、プロービング時の出血が改善される傾向にあった。歯周基本治療前にA.actinomycetemcomitans細菌数が多いほど、歯周基本治療後にプロービング時の出血が残存した。歯周基本治療前のP.gingivalisまたはB.forsythusの細菌数には、量依存的な関連性は見られなかった。また歯周基本治療前のA.actinomycetemcomitans細菌数が多いほど、歯周基本治療後の3菌種が同時に検出される率が高く、しかも歯周基本治療後に見られるプロービング時の出血は、3菌種が検出される部位に高率に見られた。歯周基本治療前のA.actinomycetemcomitans細菌数を定量し、P.gingivalisまたはB.forsythusの検出との関連性を調べることで、歯周基本治療の効果を予見し、把握することが可能であり、歯周炎活動度を評価できる可能性が示唆された。歯周基本治療前にA.actinomycetemcomitansがP.gingivalisまたはB.forsythusが検出された部位および3菌種が同時に検出された部位では、歯周基本治療後にプロービング時の出血が残存する傾向に有り、歯周基本治療前にA.actinomycetemcomitansが検出されなかったり、A.actinomycetemcomitansのみが検出された部位では、プロービング時の出血が改善される傾向にあった。歯周基本治療前のA.actinomycetemcomitans細菌数が多いほど、歯周基本治療後にプロービング時の出血が残存した。