hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
プラセオジム添加フッ化物ガラスを用いた全固体可視域モード同期ファイバレーザ

可視域において連続的波長化変性が実現されているプラセオジムイオン(Pr^<3+>)ドープフッ化物ガラス媒質を用い,可視域で超短パルスレーザを発生できる全固体モード同期レーザの開発を目的とした研究を行った.受動モード同期の実現には可視域で利用可能な過飽和吸収体の探査が不可欠である. Cr^<4+>: YAG結晶,半導体微粒子含有ガラス,半導体多層膜ミラーについて波長639nmでの過飽和吸収特性を確認し受動Qスイッチ動作を波長639, 607nmにおいて実現した.可視域において連続的波長化変性が実現されているプラセオジムイオン(Pr^<3+>)ドープフッ化物ガラス媒質を用い,可視域で超短パルスレーザを発生できる全固体モード同期レーザの開発を目的とした研究を行った.受動モード同期の実現には可視域で利用可能な過飽和吸収体の探査が不可欠である. Cr^<4+>: YAG結晶,半導体微粒子含有ガラス,半導体多層膜ミラーについて波長639nmでの過飽和吸収特性を確認し受動Qスイッチ動作を波長639, 607nmにおいて実現した.GaN青色半導体レーザで励起可能なPrイオンドープフッ化物レーザのモード同期発振を実現するために,以下の項目の実験研究を行った。(1)フッ化物ファイバレーザの波長同調特性機械的強度,湿度に対して脆弱なZBLANフッ化物ファイバレーザの構造について,メーカと共同でモジュール開発を行い,プリズムおよび複屈折フィルタを用いた波長同調動作実験を行い,赤色域から青色域までの波長可変性を得た。これにより,モード同期に必要な広帯域利得特性は確認できた。(2)受動モード同期に必要な過飽和吸収材料の探査波長720nmでは半導体過飽和吸収鏡が作製できることは既知であったが,波長630nm帯でも作製可能なことが調査により判明した。また,半導体微粒子ガラス,グラフェンもその可能性が判明した。モード同期には不向きであるが,Qスイッチ動作であれば,Cr:YAGが可視域もカバーできる可能性が判明した。また,カーレンズモード同期法として,高非線形性ガラスSF10を使う手法を考案した。さらに,2次非線形効果のカスケード利用による位相変調がモード同期に利用できるというアイデアも考案した。これらの可能性を実現するためのレーザ共振器設計を行い,2年目での実現を目指す段階に至った。(3)励起用GaN半導体レーザの高出力化出力1WのGaN半導体レーザの動作温度制御を行い,偏光結合により4台で励起できる励起光学系を構築した。(4)Pr/Yb共ドープアップコンバージョンレーザの調査850nmレーザで励起可能であるためスケーリングが容易なアップコンバージョン方式の可能性を調査したが,フッ化物ファイバレーザの熱負荷特性に問題があり,敢えて高出力化に取り組むメリットがないことが判明した。波長490-720nmのほぼ可視域全体にわたり数多くの発振波長を有し連続的波長化変性も実現されているプラセオジムイオン(Pr^<3+>)ドープフッ化物ガラス媒質を用い,可視域で超短パルスレーザを発生できる全固体モード同期レーザの開発を目的とした研究を行った。受動モード同期の実現には可視域で利用可能な過飽和吸収体の探査が不可欠である。そこで,別途構築したGaN半導体レーザ励起QスイッチPr:YLFレーザパルスを用いて,過飽和吸収特性をいくつかの材料で測定した。その結果,Cr^<4+>:YAG結晶,半導体微粒子含有ガラスについて波長639nmでの過飽和吸収特性を確認した。とくに,Cr:YAG結晶は波長1μm帯で用いられ来た^3B_1(^3A_2)→^3E(^3T_2)遷移に替わり^3B_1(^3A_2)→^3A_2(^3T_1)遷移が有効に働くことが明らかになり,オレンジ,緑波長域でも過飽和吸収特性を発現することをはじめて明らかにした。この結果を踏まえ,我々は,Pr:YLFレーザにおいてはじめてCr:YAGを過飽和吸収体として用いた受動Qスイッチ動作を波長639,607nmにおいて実現した。同様のQスイッチ動作は,Pr^<3+>ドープフッ化ガラスファイバレーザでも実現した。長さ5cmのマルチモードファイバ(コア径8μm)を500mWGaN半導体レーザ光で励起しQスイッチモード同期を実現した。赤色波長においては半導体過飽和吸収体を用いたQスイッチ動作も実現したがモード同期には至っていない。現状では,ファイバを透過した青色励起光による吸収特性の飽和が無視できないことから,共振器条件の調整を含めてモード同期条件の調査が必要である。一方,本研究では,当初,高い励起強度条件でファイバにおける非線形偏光回転の利用を計画したが,ファイバの偏光保持特性が悪く,現状のファイバではこの方式の利用は無理であることがわかった。
肥大・不全心における不整脈源性チャネルのリモデリングとその分子機構

心肥大や心不全などの病態時に認められる、難治性・致死性不整脈の病因にはイオンチャネルの機能異常やリモデリングの関与が知られているが、その分子機構に関しては未だ不明な点が多い。本研究では、これらを解明するために(1)実験的に作成した心肥大モデルラット、(2)遺伝性心筋症モデルハムスターを用い分子生物学・電気生理学的手法で検討を行った。(1)腹部大動脈狭窄により作成した心肥大ラットでは心筋細胞膜のClC2,HCN2,HCN4の発現に変化が認められた。これらのイオンチャネル蛋白のmRANの発現量は肥大作成の初期に減少、後に増加をする二相性の変化を示した。これらチャネルのリモデリングはアンジオテンシン受容体拮抗薬およびCa拮抗薬により予防できることが判明した。(2)遺伝性心筋症ハムスター(J-2-N)は心電図異常、不整脈の多発を認め且つ心不全を発症するが、電気生理学的特性は正常ハムスターに比べ一過性外向きK電流、Caチャネルの機能が低下しており、そのために頻度依存性変化に異常が認められた。本研究ではヒトにおけるQT延長症候群、Brugada症候群、特発性心室細動などの成因であるイオンチャネルの遺伝子異常と病態発現機構の検討も行った。I_<KR>をコードするhuman-ether-a-go-gorelated gene (HERG)チャネルの変異株(112fs/147)を用いた検討の結果、HERGチャネルのC末端の異常により、チャネルの細胞膜への移動が抑制され、HERG電流の減少を来たしていることが判明した。また、QT延長症候群の原因遺伝子であるKCNQ1の変異株(Ala178fs/105-KCNQ1)ではチャネル蛋白の細胞膜への移送が抑制されていることを明にした。以上、心臓の病態・不整脈発現の病因としてイオンチャネルのリモデルリングの分子機構を明らかにした。心肥大や心不全における不整脈源性イオンチャネルのリモデリングに関する分子機構の解明を試みた。1)ラット腹部大動脈に狭窄作成後2-8週齢にて1.4-1.6倍に及ぶ心肥大モデルを作製、この心肥大モデル動物にて、メッセージ・レベルで容積感受性Clチャネルの候補遺伝子ClC3、ぺ一スメ一カ一・チャネルであるHCN2・HCN4に増加を認めた。その発現変化の過程では狭窄作成後、2-4週では有意に減少、8週では逆に明らかな増加と、二相性の変化を示すこと、しかも心重量は2週後で既に増加して以後更なる増加は見られないこと、などからチャネルリモデリングと形態学的変化には解離のあることを示す新知見を得た。さらに、薬理学検討からアンジオテンシン受容体拮抗薬・カンデサルタンとCa拮抗薬・アムロジピンを投与すると、両者とも血圧の低下、チャネルリモデリングの防止がなされたが、前者では心肥大も防止、後者では心肥大は防止されなかった。このことより、チャネルのリモデリングには圧負荷が重要な因子であり、かつリモデリングと形態的な心肥大とは異なる細包内情報伝達系が関与することを、生体心において初めて明らかにした。2)ハムスターは遺伝性心筋症モデルとして使用されるが、その活動電位やイオン機序などの電気生理学的性質については殆ど分かっていない。そこで、正常のモルモットについて刺激頻渡依存性活動電位変化とそのイオン機序を検討し、刺激頻度依存性に活動電位が延長、その機序として一過性外向きK電流の不活性化からの遅い成分が主因であることを明らかにした。この所見は今後の検討の基礎所見として重要と考えられた。

また、心不全の発生とともに心筋細胞膜が伸展され、これにより伸展活性化クロールチャネルが活性化される可能性が指摘され、確かに低浸透庄液刺激による膜の伸展がクロールチャネルを活性化する成績を固有心筋細胞において確認した。心肥大や心不全における不整脈源性イオンチャネルのリモデリングに関する分子機構の解明を試みた。一過性外向きKチャネルは肥大や不全心において機能と発現の低下をきたすこと、心室の心外膜側・心内膜側での発育が異なること、などは良く知られているが、肥大や心不全でその分布と機能の違いがどのように変化するかは不明である。そこで、遺伝性心筋症モデルとしてよく使用されるハムスターのうち、J-2-K心筋症ハムスターを用いて外膜側・内膜側での活動電位の頻度依存性と一過性外向きKチャネル、内向き整流Kチャネル、L型Caチャネルの電流密度変化を健常の対象ハムスターと比較検討した。この動物モデルは、拡張型心筋症から心不全を呈するタイプで、同一系で心筋症を発症しない動物も得られるため、これを対象群とした。対象群からの心室筋細胞では、刺激頻度延長により活動電位持続時間(APD)が延長、心内膜側のAPDは外膜側より各刺激頻度(0.1-6.0Hz)とも延長していた。心筋症(CM)では、外膜側のAPDが内膜側より延長し、頻度依存性変化が消失した。これらの変化は一過性外向きKチャネルブロッカー投与により消失した。一過性外向きKチャネル電流はCMでの心外膜心筋細胞で著名に減少し、不活性化からの回復も遅延を認めたが、心内膜側ではこのチャネル電流密度・機能に変化を認めなかった。内向き整流Kチャネルは、CMハムスターの心外膜側でのみ低下し、L型CaチャネルはCMにおいては心外膜側・内膜側ともに低下していた。HERGはIkr電流をコードし活動電位再分極に重要な役割を果たすチャネルであるが、肥大や心不全での変化とこれに関与する分子メカニズムは良くわかっていない。肥大や心不全において蛋白チロシンリン酸化が細胞内シグナル伝達系として重要な働きをしているが、HERGへの修飾効果に関しては不明である。そこで、HEK293細胞への発現系を用いて非受容体タイプの蛋白チロシンカイネース(PTK)であるc-SrcとHERGを共発現させ、HERGチャネル蛋白の発現とチャネル機能への修飾を検討した。その結果、c-Srcはリン酸化を介してHERGの未熟蛋白(135KDa)を著名に増加させ、成熟蛋白(155KDa)のリン酸化により電流密度の低下、電流活性化曲線のシフト、活性化時間の遅延をもたらした。すなわち、PTKリン酸化はHERGチャネルの発現については未熟蛋白を増加させ、成熟蛋白にも作用して電流密度の低下、活性化電位の変化、などの機能を変化させることが判明した。本研究によりこれまで不明であった、HERG/Ik r電流の肥大・心不全での変化とその細胞内シグナル系の関与の一端が明らかとなった。細胞膜のイオンチャネルは心臓の機能に重要な働きをしているが、肥大心や心不全などの病態時にはこれらのイオンチャネルのリモデリングが起こり、致死性不整脈の成因として注目されている。本研究ではこのようなチャネルのリモデリングの分子機構を解明することを目的とし、心筋の活動電位波形を形成する各種イオンチャネルの調節機構が病態時にどのように変化を受け不整脈の原因になっているかを検討した。
原始活動銀河核におけるブラックホール・銀河の共進化と偏光X線放射

中間ブラックホールの存在可能性をX線スペクトルの観点から吟味した:太陽の100万倍以上の質量を持つ超巨大ブラックホールと、太陽の10倍程度の質量を持つ恒星質量ブラックホールはこれまで存在が観測的にほぼ確かめられている。この間のmissing linkとして、中間質量ブラックホール(約1千太陽質量)が、超高光度X線源の中心に存在するのではないかと疑われている。しかしこれらの天体での非常に大きい光度は、恒星質量ブラックホールとそこへのガス降着率が異常に大きい状態(超臨界ガス降着現象)でも説明できるかもしれない。我々は、この可能性の真否を調べるため、Kawaguchi(2003)の超臨界降着円盤モデル(とその改良としてブラックホール近傍での相対論的効果が視線角度によって変化することを考慮したモデル)を用いて、超高光度X線源のX線データを詳細に吟味した。その結果、観測されているX線データを超臨界円盤で説明することに初めて成功した。つまり、中間質量ブラックホールはこれらの天体には実は存在しないかもしれない(これらの結果は、Publications of the Astronomical Society of Japan誌10月号とThe Astrophysical Journal Letters誌12月号に、2編の論文として出版した)。また、申請者のスペクトルモデルは、世界の研究者が誰でも使えるよう、NASAのホームページ(下記)で公開した。http:〃heasarc.gsfc.nasa.gov/docs/xanadu/xspec/models/slimdisk.html中間ブラックホールの存在可能性をX線スペクトルの観点から吟味した:太陽の100万倍以上の質量を持つ超巨大ブラックホールと、太陽の10倍程度の質量を持つ恒星質量ブラックホールはこれまで存在が観測的にほぼ確かめられている。http:〃heasarc.gsfc.nasa.gov/docs/xanadu/xspec/models/slimdisk.html
通信路を介した協調作業システムの構築-制御工学・通信技術からのアプローチ-

近年,工場内のネットワーク化に伴い,複数の生産機器が通信路を介して情報をやりとりする協調作業の研究が注目されている.このような作業では,機器同士が正確に連動・同期している必要がある.本研究では,ネットワーク越しで複数機器が協調作業を行うための制御手法,特にサブシステム間での同期手法を開発する.前年の平成20年度には,切替え型オブザーバによる同期手法を提案した.さらに,本手法を実装する上での課題,具体的にはセンサ情報に含まれる異常値(外れ値)について検討した.異常値は,フィードバック制御のようにセンサ情報をリアルタイムで利用する場面では影響が大きく,適切な対策が必要である.平成21年度では,異常値への補償方法として提案した切替え型オブザーバの実機検証を行った.切替え型オブザーバは,推定に有効なセンサをオンラインで選択し,ゲインを切替えて計測対象の状態を推定するアルゴリズムである.これにより異常値が発生する場合でも高精度なセンシングを実現できる.実機検証では,画像情報を用いた協調作業を想定し,カメラ計測時の異常値を実測した.計測の際には,光源の照射,カメラと計測対象間に障害物を挿入(オクルージョン)等により異常値を生成した.このような実環境下で提案手法を適用し,従来手法よりも計測精度が良好であることを確認した.本結果を第53回システム制御情報学会研究発表講演会(SCI'09)にて発表し,そして国際会議SICE Annual Conference 2010へ投稿して受理された.また学会誌にも投稿し現在査読中である.本研究では,制御工学と通信技術の両面からネットワーク化制御系に対する制御手法を検討し,通信路を介した複数機器による協調作業,特にサブシステム間の同期手法を開発することを目的とする.研究成果は以下の通りである.1.汎用ネットワークを用いた通信では,ネットワークの利用状況に応じて信号が不規則に変動するため,制御性能の劣化を引き起こす可能性があり,その対策が必要となる.これまでの研究では,タイムスタンプによる遅延計測を用いた切替え型オブザーバを複数機器の連動(同期)に応用した手法を提案し,実ネットワーク上での検証を行ってきた.平成20年度には,これらの結果をSICE Annual Conference 2008で発表し,同会議のYoung Author's AwardのFinalistに選抜され,計測自動制御学会(SICE)産業応用部門の奨励賞を受賞した.また,これらの成果はシステム制御情報学会論文誌に掲載された.非線形系への拡張については,受動系やカオス系の同期手法の調査を行っており,ネットワーク同期への適用可能性を現在検討中である.2.サブシステム間でやりとりされるセンサ情報には,異常値を含むことがあり,それを考慮した切替え型オブザーバによる状態推定法を提案した.本手法は,正常なセンサ群を適時選択するものであり,ねじり振動系実験装置を用いた検証を行い,提案法の有効性を検証した.同結果をIEEE International Conference on Networking,Sensing and Control(ICNSC2009),第52回自動制御連合講演会で発表した.また,上記の国際会議ICNSC2009において,ネットワークを介した協調制御の研究調査を行った.近年,工場内のネットワーク化に伴い,複数の生産機器が通信路を介して情報をやりとりする協調作業の研究が注目されている.このような作業では,機器同士が正確に連動・同期している必要がある.本研究では,ネットワーク越しで複数機器が協調作業を行うための制御手法,特にサブシステム間での同期手法を開発する.前年の平成20年度には,切替え型オブザーバによる同期手法を提案した.さらに,本手法を実装する上での課題,具体的にはセンサ情報に含まれる異常値(外れ値)について検討した.異常値は,フィードバック制御のようにセンサ情報をリアルタイムで利用する場面では影響が大きく,適切な対策が必要である.平成21年度では,異常値への補償方法として提案した切替え型オブザーバの実機検証を行った.切替え型オブザーバは,推定に有効なセンサをオンラインで選択し,ゲインを切替えて計測対象の状態を推定するアルゴリズムである.これにより異常値が発生する場合でも高精度なセンシングを実現できる.実機検証では,画像情報を用いた協調作業を想定し,カメラ計測時の異常値を実測した.計測の際には,光源の照射,カメラと計測対象間に障害物を挿入(オクルージョン)等により異常値を生成した.このような実環境下で提案手法を適用し,従来手法よりも計測精度が良好であることを確認した.本結果を第53回システム制御情報学会研究発表講演会(SCI'09)にて発表し,そして国際会議SICE Annual Conference 2010へ投稿して受理された.また学会誌にも投稿し現在査読中である.
炎症性腸疾患における増悪因子としての鉄の役割－腸内細菌および鉄関連分子からの解析

食事は炎症性腸疾患(IBD)における有力な環境因子の1つである。腸内細菌は腸炎の発症および慢性化に重要な役割を果たし、鉄は細菌の増殖・生存および毒性維持に必須である。IL-10KOマウスに鉄含有量の異なる食餌を与えた結果、鉄制限食群で組織学的腸炎の軽減と炎症性サイトカインの発現低下を認めた。また盲腸内の腸内細菌数は両群間で有意差を認めず、腸内細菌叢の組成に差を認めた。in vitroの検討にて、鉄負荷を受けたE.coliはJ774細胞内におけるsurvivalが延長し、炎症性サイトカイン産生も有意に高かった。以上より、鉄は腸内細菌叢の組成と毒性変化を介してIBDの病態に関与することが示された。前年度に引き続き、腸内細菌の存在下に慢性腸炎を自然発症することが知られている炎症性腸疾患(Inflammatory Bowel Disease;以下IBD)の動物モデルの1つであるInterleukin-10欠損(以下,IL-10KO)マウスを用いて、経口的な鉄摂取が慢性腸炎の病態生理に与える影響を検討した。上記の解析を行うのに適切な時期の決定が問題となっていたが、離乳可能となる生後4週齢から鉄含有量の異なる食餌(Low-iron diet、High-iron diet)をマウスに与え、まず食事を与える期間を4、8、12週間と各々設定し、組織学的炎症およびサイトカイン産生(大腸組織:IL-12p40,腸間膜リンパ節:IL-17, IFN-g)を検討した。その結果、食餌投与開始8週および12週後のLow-iron diet群で組織学的炎症の改善と各種サイトカイン産生の低下を有意に認めたが、8週後と12週後の間には有意差を認めなかった。以上より、食餌投与8週間後での解析が適切と考え、次に上記マウスの盲腸内容物を用いて細菌培養を行った。その結果、Low-iron diet群とHigh-iron diet群の間で腸内細菌総数に有意差を認めなかったが、形成されるコロニーの形態が明らかに異なり、各群における腸内細菌叢の組成が変化している可能性が考えられた。今後は、分子生物学的手法を用いて上記で示唆された腸内細菌叢の変化を客観的に評価することに加え、好中球やマクロファージにおける鉄関連分子(Nramp、Ngalなど)の発現や鉄が細菌毒性に与える影響を検討し、環境因子としての食餌鉄が慢性腸炎の病態形成に関与するメカニズムの解析を行う。炎症性腸疾患の動物モデルの1つであるInterleukin-10欠損(以下,IL-10KO)マウスを用いて、離乳可能となる生後4週齢から鉄含有量の異なる食餌(Low-iron diet、High-iron diet)をマウスに与え、組織学的炎症およびサイトカイン産生(大腸組織:IL-12p40,腸間膜リンパ節:IL-17, IFN-g)を検討した。その結果、食餌投与開始8週後のLow-iron diet群で組織学的炎症の軽減と炎症生サイトカインの発現が有意に低下することを確認した。次に、上記マウスの盲腸内容物を用いて腸内細菌叢に与える影響を検討した。細菌学的手法(CFU assay)ではLow-iron diet群とHigh-iron diet群の間で腸内細菌の総数については有意差を認めなかった。しかし、生物学的手法(T-RFLP:Terminal Restriction Fragment Length Polymorphism)により得られた結果をクラスター解析すると、両群間において腸内細菌叢の組成が大きく変化することが明らかとなった。さらに細菌毒性への影響を検討するため、マウスマクロファージ細胞株(J774)に異なる鉄濃度で培養したE. coliを感染させ、マクロファージ内での細菌の増殖や殺菌抵抗性について検討した。その結果、鉄負荷を加えていない細菌と比較し、鉄負荷を加えた細菌はマクロファージ内での殺菌に抵抗性を示し、これらの細菌を貪食したJ774細胞から発現される炎症生サイトカインが有意に増加していた。以上より、食事に含有される鉄は腸内細菌叢のバランスや細菌毒性を変化させることにより炎症生腸疾患の病態に関与することが示唆された。【目的】炎症性腸疾患(Inflammatory Bowel Disease;以下IBD)の病態形成には様々な環境因子が深く関与することが示されている。鉄は細菌の増殖・生存および毒性維持に必須の因子であることが知られているが、近年、経口的な鉄摂取がIBDの発症リスクと相関することが報告され、IBDの環境因子として食事に含有される鉄が注目されている。そこで、IBD動物モデルとして腸内細菌の存在下に慢性腸炎が自然発症するInterleukin-10欠損(以下,IL-10KO)

マウスを用いて、経口的な鉄摂取が腸炎および腸内細菌に与える影響を検討した。【方法】4週齢のIL-10KOマウスに鉄含有量の異なる食餌(Low-iron diet、High-iron diet)を与え、食餌投与4週間後にマウスを屠殺し、1)組織学的所見、2)サイトカイン産生、3)定量的細菌培養(全好気性および全嫌気性培養,CFU assay)、について検討した。【結果】1)組織学的所見;High-iron diet群と比較し、Low-iron diet群で組織学的炎症所見の改善およびHistologic scoreの低下を認めた。2)サイトカイン産生;Low-iron diet群で腸間膜リンパ節細胞からのIL-17産生の低下を認めたが、腸管組織からのIL-12p40産生については有意な差を認めなかった。3)盲腸内の糞便を用いた細菌培養では、両群間における腸内細菌総数に有意差を認めなかった。【考察】以上より、経口的な鉄摂取が腸炎の増悪因子として関与する可能性はあるが、腸内細菌数への影響は少ないことが示唆された。今後、経口的な鉄摂取が腸炎に与える影響をより長期的に検討すること、腸内細菌叢のバランス(population)に与える影響を検討することが必要であると考えられた。本研究で用いるIL-10KOマウスはSPF(specific pathogenic bacteria free)環境下で腸内細菌の存在下に慢性腸炎が誘導されるIBD動物モデルであるが、無菌環境下に飼育したIL-10KOマウスに腸内細菌(SPF Bacteria)を直接移入して腸炎を誘導する場合と異なり、腸炎の発症が緩徐で、かつ腸炎発症時期の個体差が大きい。従って、本研究計画では鉄含有量の異なる食餌を与えて慢性腸炎への影響を経時的に解析しているが、解析を行うのに適切な時期の決定に際して、腸炎発症時期の個体差の影響を可及的に少なくするため食餌投与開始後4、8、12週のいずれにおいても各群8匹以上のマウスを用いて予備的な検討を行ったため時間を要し、当初の研究計画よりも遅れている。本研究で用いるIL-10KOマウスはSPF(specific pathogenic bacteria free)環境下で腸内細菌の存在下に慢性腸炎が誘導されるIBD動物モデルであるが、無菌環境下に飼育したIL-10KOマウスに腸内細菌(SPF Bacteria)を直接inoculationして腸炎を誘導する場合と異なり、腸炎の発症が緩徐で、かつ腸炎発症時期の個体差が大きい。従って、本研究計画では離乳が完了する生後4週齢から鉄含有量の異なる食餌を与え、腸炎および腸内細菌叢への影響を経時的に解析しているが、上記の解析を行うのに適切な時期を決定するためのpreliminaryな検討が必要となっている。加えて、これまでの検討から、鉄含有量の異なる食餌を摂取した場合、腸内細菌総数に有意差を認めなかったことから、腸内細菌叢のバランス(population)への影響を解析することが重要と考えられる。
含窒素チアクラウン化合物を用いる希土類金属の分離ならびに定量の基礎的研究

チアクラウンエーテル、アゾチアクラウンエーテル化合物についての研究例は少ない。前者が硫黄を配位原原子としているので重金属所謂クラスb金属との親和性が大きいと考えられるが、含窒素チアクラウンエーテルはハード性の希土類金属イオンおよび中間のソフト性をもつ遷移金属(特にRu,Rh,Cu)に特異的に相互作用するることが考えられる。後者においては学会発表を行い投稿準備中である。希土類金属イオンの抽出は酸性側か、アルカリ性側で行うことが多いが、2,5,14,17-tetrathia[6,6](2,6)pyridinophane(ttp)を用いると中性領域での抽出が可能であり、抽出選択性の改良が期待される。また、この錯体の化学的性質を検討することも非常に興味がある。さらにこれら有機試薬の誘導体を合成した。またチアクラウンエーテル(HTCO:1,4,7,10,13,16-hexathiacyclooctadecane),アゾチアクラウンエーテル(ATCO:1,10-diaza-4,7,13,16-tetrathiacyc-ooctadecane),フェロセノ-アゾチアクラウンエーテル(FATCO:7,16-Bis(ferrocenylmetethyl)-1,4,10,13-tetrathia-7,16-diaza-cycloocta-decane)試薬を用いた溶媒抽出挙動およびそれら錯体の化学的性質との比較検討も行った。合成した化合物(Eu(III)-ttp,Eu(III)-ATCO,Eu(III)-FATCO錯体は元素分析,IR,NMR,可視紫外吸収スペクトルの測定によって化学的性質が非常に興味あることを見いだした.特にEu(III)-tt錯体の^1H-NMR測定ではchemicalshiftが大きいことを見いだし,この錯体のshif試薬としての有用性を提案した.また,蛍光スペクトルの測定により高感度定量分析の可能性を示した.今後はttp,ATCO,HTCO,FATC試薬を用いた溶媒抽出挙動を比較検討し,反応性,特異性,選択性を明らかにして希土類元素の相互分離定量を確立する.チアクラウンエーテル、アゾチアクラウンエーテル化合物についての研究例は少ない。合成した化合物(Eu(III)-ttp,Eu(III)-ATCO,Eu(III)-FATCO錯体は元素分析,IR,NMR,可視紫外吸収スペクトルの測定によって化学的性質が非常に興味あることを見いだした.特にEu(III)-tt錯体の^1H-NMR測定ではchemicalshiftが大きいことを見いだし,この錯体のshif試薬としての有用性を提案した.また,蛍光スペクトルの測定により高感度定量分析の可能性を示した.今後はttp,ATCO,HTCO,FATC試薬を用いた溶媒抽出挙動を比較検討し,反応性,特異性,選択性を明らかにして希土類元素の相互分離定量を確立する.
外国人日本語学習者による日本語韻律の知覚に関する実験的研究

本研究は,実用的日本語音声教育の基礎資料として外国人日本語学習者の音声知覚の特性を解明することを目的として計画された.1995年以来,このグループは学習者の日本語音声を生成と知覚の両面において実験的研究を続けてきたが,4.1の知覚実験研究の成果から特殊モーラを含む日本語の重音節の研究に焦点を絞り,特に長母音を含む音節の問題をテーマとして聴覚的分析と実験的手法によっていくつかの研究を行い口頭発表と論文発表を行った.外国人学習者の日本語重音節知覚を調べるに先だって,実際の自然な発話において日本人がどのように韻律を制御しているかを観察・計測したところいわゆる「あらたまった」スタイルの発話においてえ,予想以上の頻度で母音長の時間的制御が崩れていることが分かった.そして,この点について先行研究を求めたところこれまでにほとんど実証的な研究の行われていないことが分かり,様々な手法で長母音の短母音化現象の研究を試みた.今回の2年間の研究においては被験者の総数が限られたため断定的な結論を提出するに至らなかったが,今後は被験者の数を加えてデータを増やし,統計的処理を加えつつさらに研究を進めて行きたいと考えている.本研究は,実用的日本語音声教育の基礎資料として外国人日本語学習者の音声知覚の特性を解明することを目的として計画された.1995年以来,このグループは学習者の日本語音声を生成と知覚の両面において実験的研究を続けてきたが,4.1の知覚実験研究の成果から特殊モーラを含む日本語の重音節の研究に焦点を絞り,特に長母音を含む音節の問題をテーマとして聴覚的分析と実験的手法によっていくつかの研究を行い口頭発表と論文発表を行った.外国人学習者の日本語重音節知覚を調べるに先だって,実際の自然な発話において日本人がどのように韻律を制御しているかを観察・計測したところいわゆる「あらたまった」スタイルの発話においてえ,予想以上の頻度で母音長の時間的制御が崩れていることが分かった.そして,この点について先行研究を求めたところこれまでにほとんど実証的な研究の行われていないことが分かり,様々な手法で長母音の短母音化現象の研究を試みた.今回の2年間の研究においては被験者の総数が限られたため断定的な結論を提出するに至らなかったが,今後は被験者の数を加えてデータを増やし,統計的処理を加えつつさらに研究を進めて行きたいと考えている.助川(1996)は韓国人日本語学習者の日本語アクセント習得を研究するための基礎資料として韓国高校日本語教科書10種類の語彙の全てをモ-ラ数,アクセント型,特殊拍の配置をパラメータとしてパソコン上でデータベース化したものである.データベース化によって韓国高校教科書の語彙に音声教育上,重大な問題点のあるところが示唆された.それは,長音と撥音の連続する超重音節を含む語彙がほとんどの教科書に採用されていないことである.前川(近刊)は以下の2点の知見を得た.(1)韓国人による日本語長母音の知覚を合成音声を用いて実験音声学的に検討した.その結果,韓国語の出見方言によってはピッチの形状が長母音の知覚に著しい影響を及ぼすことが分かった.(2)日本語と韓国語の閉音節の構造を持続時間の観点から比較した.その結果,韓国語の閉音節においては音節の核を成す母音に短縮が生じているのに対し,対応する日本語の音節では短縮が生じないことが分かった.知覚実験により,この短縮の効果を検討した結果,母音の持続時間には両言語ともに心理学的実在性を示唆する結果が得られた.日本語長母音が外国人学習者に習得困難であることはよく知られており、教科書等に「日本語の長母音は短母音の2倍の長さを持つ」といった説明が散見される.また,一部の文献に日本語の長音が短く発音される現象が指摘されている.本研究は聴覚的分析,音響分析,合成音声による知覚実験の3つの手法により,長母音の短母音化現象の実態を明らかにしようと試みた.まず,一人の日本語共通語話者の自然談話録音を聴覚的に分析してみたところ,語頭位置ではほとんど短母音化が起きていなかったのに対して,非語頭位置では長母音の半数近くで短母音化が起きていることが分かった.続いて行ったカード読み上げによる短文朗読音声の音響分析では,短母音が極めて起きにくいことが分かった.このことは前川が方言音声分析の研究で指摘したのと同じく,「発話のスタイルが音声実現に関係している」ことを示唆していると理解できる.さらに,母音長を段階的に短縮した合成音声による母音長短の強制判断実験では,語頭位置の短縮より語末位置での短縮のほうについて,共通語話者の知覚が鈍いという結果が得られた.
脳腫瘍組織内血管周囲微小環境における腫瘍随伴マクロファージの役割

【結果】30例全例のGBにおいてMVPが観察され,MVP内外にIba1陽性のTAMが認められ,約2/3の症例では多数のTAMが観察された.MVP部のTAMは,M2マクロファージのマーカーであるCD204をIba1と同程度に発現していた.他のM2マクロファージマーカーであるCD163陽性細胞はCD204陽性細胞より少なかった.一方,M1マクロファージマーカーであるMHC class II陽性TAMは多くの例でごく少数であった.蛍光二重染色では,Iba1陽性TAMとalpha-SMA陽性血管周皮細胞は明瞭に区別され,しばしば接して観察された.また,TAMにおけるIba1とCD204の共発現が確認された.【結論】ヒトGBのMVPでは,TAMがconstantに浸潤しており,それらのTAMはCD204陽性のM2タイプが多く,M1タイプは少ないことが示された.さらに,MVPの内部においてTAMが血管周皮細胞の増生に直接関与する可能性が示唆された.方法:埼玉医科大学国際医療センターで手術摘出されたGB10例を対象とした.ホルマリン固定パラフィン包埋組織において,pan-macrophage markerであるIba1抗体とM2 macrophage markerであるCD204抗体染色を行い,定量解析ソフト(Winbiff)を用いて陽性細胞の定量的解析を行った.さらに2例のGBでは,連続切片においてIba1染色を行い.デジタル画像を取り込んで,INTAGE Rearia Professionalソフトウェアにて3次元画像解析を行った.結果:MVPを有する腫瘍組織での定量的解析では,CD204/Iba1の面積比は0.31 - 0.78(mean 0.51, n=10)と高値であった.3次元解析では,MVPを示す血管壁内と壁外に連続性に存在するTAMが認められた.考察:悪性グリオーマ組織内では,CD204陽性形質を示すTAMがMVPと関連する可能性が示唆された.TAMは,周皮細胞や腫瘍細胞と直接接触を介して細胞間相互作用を示す可能性が示唆された.統合領域ヒトGB組織内MVPでのTAMについては,患者予後との相関を検討していく予定である.実験ラット悪性グリオーマ組織内MVPでのTAMについては.免疫組織化学的検討,遺伝子解析研究を進めていく予定である.ヒトglioblastomaのTAMについてはほぼ予定どおりに研究が実施された.しかし,予定されていたS-100β-v-erbB transgenic ratの解析は進まなかった.その原因は,ヒトglioblastomaの解析に予想よりも長い時間がかかったことが第一と考えられる.前年度研究予定の実験ラット悪性腫瘍の実験がやや遅れて進まなかったために,次年度使用額が生じました.ヒトglioblastomaでのTAMのマーカーでは,Iba1とCD204が強い発現があることが確認されたので,両者の発現率,alpha-SMA陽性血管周皮細胞陽性率,CD34陽性血管内皮細胞陽性率,腫瘍細胞増殖能,患者予後との相関解析を施行し,客観的データを求めて行く.MVPでのTAMの由来やMVPとTAMの位置関係解析のために3次元解析,3D画像の解析を試みる.上記の実験ラットグリオーマのMVPでのTAMについて,免疫組織化学的検討,電子顕微鏡による超微形態学的検討を行う.さらに,TAMの遺伝子発現解析のためにサンプル回収も行っていく.物品費として免疫組織化学.生化学・遺伝子関連試薬を購入します.また,成果発表のために旅費と論文投稿料に使用します.さらに,英文論文等の英文校正費用に用います.埼玉医科大学病理学・中央病理診断部前年度研究予定の実験ラット脳腫瘍およびヒト悪性グリオーマでの実験が遅れてすすまなかったために次年度使用額が生じました.物品費として免疫組織化学試薬と生化学・遺伝子関連試薬を購入します.成果発表のために旅費と論文投稿料に使用します.さらに,論文および国際学会発表の英文校正費用に用います.
木材の無機質複合化による機能発現とトポ化学に関する研究

ソル-ゲル法による木材の無機質複合化に関するこれまでの研究よりテトラエトキシシラン(TEOS)を用いたSiO_2無機質複合化が、木材の諸物性(寸法安定性、難燃性など)の向上に優れていることを明らかにした。SiO_2無機質複合化木材の機能をさらに向上するために、TEOS/EtOH/酢酸の反応系に亜リン酸トリメチル(TMP)やホウ酸トリメチル(TMB)を添加して得られる多成分(SiO_2-P_2O_5-B_2O_3)系無機質複合化木材について検討を加えた。その結果、得られた複合体は難燃性に優れた性質を有することが明らかになった。しかしながら、(1)複合体中のP_2O_5やB_2O_3ゲルは水により溶脱しやすく、(2)TMPは悪臭を有し作業環境保全の立場から望ましくない。そこで(1)に対しては、パ-フロロアルキル基を有するアルコキシシラン(2-ヘプタフルオロオクチルエチルトリメトキシシラン;HFOETMOS)を同反応系に少量添加(モル比で1/2000程度)することで、複合体に撥水性を付与することができ、P_2O_5やB_2O_3ゲルの溶脱を大きく改善することが可能となった。さらに、(2)に対しては、ケイ素アルコキシドオリゴマーをTEOSの替わりに用い、これにTMPおよびTMBを加水分解・重縮合させて得たP、B変性ケイ素アルコキシドオリゴマーを出発試薬とすることで作業環境の改善が計られた。さらにこの変性オリゴマーは上記3世分が共有結合し安定なため、これより得られたSiO_2-P_2O_5-B_2O_3ゲルは水に対する溶脱率が低く難燃性にも優れたものであった。また、上記TEOSの反応系にリン系難燃剤と少量のHFOETMOSを添加して調製したSiO_2系無機質複合化木材を数種検討した結果、それらは溶脱性も低く難燃性に優れたものであった。TiO_2系無機物質複合化木材については、Tiアルコキシド、Tiキレートなどの化合物を出発物質とすることで、TiO_2ゲルが細胞壁内から細胞内腔にまで分布した様々な複合体が調製できた。その中で、TiO_2ゲルが細胞壁内に生成したものが寸法安定性、難燃性などの発現に効果的であり、機能発現にはトポ化学的効果が存在することが明らかとなった。ズル-ゲル法による木材の無機質複合化に関するこれまでの研究より、テトラエトキシシラン(TEOS)を用いたSiO_2無機質複合化が、木材の諸物性(寸法安定性、難燃性、生物劣化抵抗性など)の向上に優れていることを明らかにした。本研究では、SiO_2無機質複合化木材の機能をさらに向上するために、このTEOS/EtOH/酢酸の反応系に長鎖アルキル基を有するアルコキシシラン等の有機ケイ素化合物を少量添加した複合化法を検討した。その結果、SiO_2無機質複合化

木材に新たに表面改質効果を付与し得ること明らかにした。また、SEM-EDXA法により、SiO_2ゲルは細胞壁内に、有機ケイ素化合物は細胞壁と細胞内腔の界面に分布し、それぞれが機能発現に役割分担することでトポ化学的効果を生み出していることを明らかにした。一方、TEOS以外の金属アルコキシドによる無機質複合化木材の開発の一環として、Ti,P,B,Zrなどの金属アルコキシドによる無機質複合化木材の調製法の検討、加えて、これらの一成分系での無機質複合化の知見をもとに、二成分以上の系での複合化、たとえば、TEOSとテトラプロピルチタネート(TPT)を併用したSiO_2-TiO_2無機質複合化による木材の機能のさらなる向上、さらにはこれら複合反応系への上記有機ケイ素化合物の添加による多機能性無機質複合化木材の開発的研究を行ってきた。得られたそれぞれの無機質複合化木材に対し、本補助金により購入した熱分析装置により、特に難燃特性を中心とした多くの基礎的知見が得られ、無機質複合化による木材の難燃性機能の発現機構を明らかにしつつある。ゾル-ゲル法による木材の無機質複合化に関するこれまでの研究より、テトラエトキシシラン(TEOS)を用いたSiO_2無機質複合化が、木材の諸物性(寸法安定性、難燃性など)の向上に優れていることを明らかにした。SiO_2無機質複合化木材の機能をさらに向上するために、本研究ではTEOS/EtOH/酢酸の反応系に亜リン酸トリメチル(TMP)やホウ酸トリメチル(TMB)を添加して得られる多成分(SiO_2-P_2O_5-B_2O_3)系無機質複合化木材について検討を加えた。その結果、得られた複合体は難燃性に優れた性質を有するとが明らかになった。しかしながら、(1)複合体中のP_2O_5やB_2O_3ゲルは水により溶脱しやすく、(2)TMPは悪臭を有し作業環境保全の立場から望ましくない。そこで(1)に対しては、パ-フロロアルキル基を有するアルコキシシラン(2-ヘプタフルオロオクチルエチルトリメトキシシラン;HFOETMOS)を同反応系に少量添加(モル比で1/2000程度)することで、複合体に撥水性を付与することができ、P_2O_5やB_2O_3ゲル溶脱を大きく改善することが可能となった。さらに、(2)に対しては、ケイ素アルコキシドオリゴマーをTEOSの替わりに用い、これにTMPおよびTMBを加水分解・重縮合させて得たP、B変性ケイ素アルコキシドオリゴマーを出発試薬とすることで作業環境の改善が計られた。さらにこの変性オリゴマーは上記3成分が共有結合し安定なため、これより得られたSiO_2-P_2O_5-B_2O_3ゲルは水に対する溶脱率が低く難燃性にも優れたものであった。また、上記TEOSの反応系に難燃剤としてのリン系試薬と少量のHFOETMOSを添加して調製したSiO_2系無機質複合化木材を数種検討した結果、それらは溶脱性も低く難燃性に優れたものであった。TiO_2系無機質複合化木材については、Tiアルコキシド、Tiキレートなどの化合物を出発物質とすることで、TiO_2ゲルが細胞壁内から細胞内腔にまで分布した様々な複合体が調製できた。その中で、TiO_2ゲルが細胞壁内に生成したものが寸法安定性、難燃性などの発現に効果的であり、機能発現にはトポ化学的効果が存在することが明らかとなった。
都市の住民運動と住民意識ー神戸市長田区真野地区の事例研究ー

真野は、インナ-シティの諸問題を抱える中で、地区の再生にむけて、神戸市との協定にもとづく住民の内発的な「まちづくり」を進めてきているが、研究課題である真野の住民の住民運動と住民意識の関係に関して実証的に得られた知見は、以下のような諸点である。(1)運動をひっぱっているリ-ダ-層の中にも、開発のための「まちづくり」と社会的弱者の福祉のための「まちづくり」のふたつの間でコンフリクトがあり、コミュニティ意識モデルでいうと共同体型意識とコミュニティ型意識のものが混じりあっている。(2)「まちづくり」の事業に対応を迫られているフォロア-層の住民たちの選択は、職業、年齢とあととりの状況(家族周期)、持ち家・借家という三つの客観的条件で規定されてくる。(3)フォロア-層の中でまちづくりに積極的に関わろうとする者は、地域の役職を多く引き受け、地域活動を通しての地域の友人が多いという特微を共通にもっている。(4)共同体型とコミュニティ型の意識は、「まちづくり」に積極的に関わってゆく条件になり、地域活動を共にする親しい友人との人間関係の中からつくられてくる。他方、個我型と伝統的アノミ-型の意識は、地域活動のみならず地域の友人にも関わりをもたない傾向にある。(5)対応の選択過程は、客観的条件の他に、意識のもち方という主体的条件によって規定されており、この場合の意識は、地域の友人との人間関係の中からつくられてくる。(6)真野の中には、地域集団間のゆるい、開かれた連合の構造があり、この連合を実現する場が地域行事であるという構造がある。このゆるい連合の構造の中に、ハ-ド、ソフト両面にわたるまちづくりの活動の際の、地域組織間の役割分担がある。この役割分担の仕組みは、別々の目的で活動しているフォロア-層の活動をまちづくりへと統合しており、さまざまな意識を持つリ-ダ-層とフォロア-層とを接合させている。真野は、若年層の地区流出により高齢化が急速に進み、特に女性の一人暮らし老人世帯の比率が高くなっているとともに、50年以上たつ長屋住宅が多く、その老朽化が進み、インナ-シティの問題を抱えている。神戸市との協定にもとづく住民の内発的な「まちづくり」が進められており、最大の課題は長屋の共同建替えと道路拡幅の推進である。リ-ダ-層の論理と地区計画にかかるフォロア-層の対応の論理とを抽出するため事例調査を進めてきており、リ-ダ-層への面接をほぼ終了し、フォロア-層の一部にも手をつけている。現段階で得られた知見は、(1)リ-ダ-層の間でいちばん根底にある論理のぶつかりあいは、地域福祉をどう見るかという点であり、開発のためのまちづくりと弱者のためのまちづくりとのふたつの方向として現れてくる。(2)フォロア-層のなかからは、特に年金で暮らしているお年寄りを中心とした弱い立場のものを救う論理を見いだすことが、現在まちづくりの直面している最大の課題であることが、うきぼりになりつつある。(3)将来子供家庭と地域の中で同居する志向をもつ層がまちづくりに強い関心をもっている。(4)フォロア-層の中のまちづくりにのれないグル-プを規定している条件として、経済的なファクタ-のみならず、近隣づきあいを中心とする人間関係と家族周期のふたつ要素が大きく介在している点が、明らかになりつつある。

(5)まちづくりを推進している母体である自治会組織のもつ論理と、対応をせまられているフォロア-層の生活者の論理とが、充分に整合しない形で運動が進められてきているが、地域がふたつの自治会連合に分かれて対立する中で、地域一本の形で結成されていた同志会(壮年会)のメンバ-が、自治会組織の役員層に参入してきており、彼らのインフォ-マルなネットワ-クが、自治会のフォ-マルな対立を超えて、まちづくりを実質的に支えるという新たな状況が生じてきている。真野は、インナ-シティの諸問題を抱える中で、地区の再生にむけて、神戸市との協定にもとづく住民の内発的な「まちづくり」を進めてきているが、研究課題である真野の住民の住民運動と住民意識の関係に関して実証的に得られた知見は、以下のような諸点である。(1)運動をひっぱっているリ-ダ-層の中にも、開発のための「まちづくり」と社会的弱者の福祉のための「まちづくり」のふたつの間でコンフリクトがあり、コミュニティ意識モデルでいうと共同体型意識とコミュニティ型意識のものが混じりあっている。(2)「まちづくり」の事業に対応を迫られているフォロア-層の住民たちの選択は、職業、年齢とあととり状況(家族周期)、持ち家・借家という三つの客観的条件で規定されてくる。(3)フォロア-層の中でまちづくりに積極的に関わろうとする者は、地域の役職を多く引き受け、地域活動を通しての地域の友人が多いという特徴を共通にもっている。(4)共同体型とコミュニティ型の意識は、「まちづくり」に積極的に関わってゆく条件になり、地域活動を共にする親しい友人との人間関係の中からつくられてくる。他方、個我型と伝統的アノミ-型の意識は、地域活動のみならず地域の友人にも関わりをもたない傾向にある。(5)対応の選択過程は、客観的条件の他に、意識のもち方という主体的条件によって規定されており、この場泉の意識は、地域の友人との人間関係の中からつくられてくる。(6)真野の中には、地域集団間のゆるい、開かれた連合の構造があり、この連合を実現する場が地域行事であるという構造がある。このゆるい連合の構造の中に、ハ-ド、ソフト両面にわたるまちづくりの活動の際の、地域組織間の役割分担がある。この役割分担の仕組みは、別々の目的で活動しているフォロア-層の活動をまちづくりへと統合しており、さまざまな意識を持つリ-ダ-層とフォロア-層とを接合させている。
ギブス確率場モデルと最大疑似尤度推定量の研究

空間内のランダムな点配置として観測されるデータに対し、統計力学由来のギブス確率場モデルを当てはめ、点配置間に働く誘引・反発の力をポテンシャル関数として推定する問題を研究した。推定量として近年注目を集めている最大疑似尤度推定量を取り上げ研究した。特にこの研究では、単に点配置だけでなく各点に付随する観測量があるマーク付きギブス場を主として考察した。マーク付きポテンシャル関数の定義から出発し、空間内にグローバルに定義されるマーク付きギブス場の存在をRuelleのsuperstableポテンシャルギブス場の理論を用いて構成した。次にマーク付きポテンシャル関数の疑似尤度の概念を定義し、それを最大化するポテンシャルとしてその最大疑似尤度推定量定義した。次にその基本的理論的性質として、1)強一致性,2)漸近正規性,の二つを証明することに成功した。この成果は97年の一月にドイツのオーベルボルファッハ数学研究所で開かれた点過程理論に関する国際集会で招待講演として発表される。またマーク付ギブス確率場の応用として、熱帯地域の総降雨量をレーダー観測値から推定する有力手法である、閾値法の有効性を議論した。まず、地域毎の降雨量を離散化した降雨点の作る確率場と、その上に存在する潜在的な降雨量確率場の二つを考え、その合成として実際の観測降雨量確率場を構成する。この時、もし基礎となる降雨地域確率場が非エルゴード的(相異なる降雨状態の混在)であれば、降雨量の分散が漸近的に発散することを示した。それよりある閾値を越える降雨量を持つ地域の面積と、実際の降雨量の間に、漸近的に1の相関があることを示すことにより、実際のデータで確認されている閾値法の有効性を理論的に根拠づけた。