hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マダニプロテアーゼインヒビターの機能解明と応用に関する研究

さらに、マダニ中腸上皮細胞を単離して免疫蛍光染色を行った結果、レグマインの免疫陽性反応は中腸上皮細胞内の食飽にて確認された。これらの結果より、レグマインはマダニの生活環を通じて中腸特異的に発現し、中腸上皮細胞内での血液消化に関与するエンドペプチダーゼであると考えられた。本研究では、吸血によってマダニ中腸に取り込まれた宿主血液の消化及びバベシア原虫の伝播に関与するマダニ蛋白分解酵素の機能解明を推進し、殺ダニ剤による現行防除法に代わる有効で安全性と持続性の高いマダニ防除及び動物・ヒトバベシア症制圧技術を確立する。そのために、蛋白分解酵素の機能を制御するマダニプロテアーゼインヒビター(TPI)に焦点をあて、マダニ吸血行動と自然免疫に欠かせないヘモサイト由来のクニッツタイプキモトリプシンインヒビター(HlChI)の機能解明を行った。1.HlChIは6つのシステイン残基と3つのS-S結合が保存され、推定分子量は9.1kDaであった。2.HlChImRNAは全発育ステージで確認され、吸血によってその発現量は上方調節されていた。3.内在性HlChIの発現は、主にヘモサイトで確認された。4.HlChIは、牛膵臓キモトリプシンの加水分解作用を阻害することが確認されたが、牛膵臓トリプシンに対する阻害作用は弱く、豚エラスターゼ活性には影響が認めらなかったことから、キモトリプシンに対して特異反応を示すと考えられた。5.HlChIの活性はpH2-11、温度70°Cまでにおいて発揮された。6.HlChIは8M尿素及びpH8.0の2%SDS存在下で温度37°C24時間において安定であったが、2-メルカプトエタノールでは活性が完全に消失した。7.RNA干渉法で作製したHlChIノックダウンマダニでは、飽血不全と体重減少が惹起され、死滅するマダニが確認され、同時に著しい産卵数の低下が確認された。8.以上の成績より、HlChIは、高安定性のキモトリプシン特異的インヒビターであり、マダニ吸血・消化と繁殖過程の制御に重要な役割を果たしていると考えられた。
マルチメディアがもたらす文学・文化研究のパラダイム・シフトの研究

本研究において、マルチメディアを自分達の研究に使っている日米加の人文科学の研究者を対象に「コンピュータを用いることによってあなたの研究の枠組みは変わりましたかという」アンケート調査を行った結果、次のような結果が得られた。回答数541.「枠組みは変わっていないと思う」日11米52.「よく分からない」(「研究の初めからコンピュータを使っていたのでよく分からない」も含む)日14米83.「枠組みは変わった」日0米16(対象者米加はマルチメディアを応用した研究のコンファランスペーパーを集めた『コンテクスチュアルメディア』(マサチューセッツ工科大学出版)に論文を寄せた研究者を中心とした、マルチメディア関係の研究所の研究者。日本は文部省科学研究費補助金重点領域「人文科学とコンピュータ」で研究助成を受けた研究者。)この結果からいえることは日本の「人文科学とコンピュータ」に参加した研究者は、コンピュータを用いた研究に対して研究助成を受けてはいるが、そのような研究が従来のその分野の研究の枠組みを変えるものではないと思っていることだ。これに対して、米加の研究者達16名はコンピュータによって研究が従来と変わったと思っている。この16人の米加の人文科学の研究者達うち10人に聞き取り調査をした結果、彼等がコンピュータの新しいメディアとしての特徴を十分に認識し、従来とは異なる枠組みで研究に取り組み、その成果を出そうとしていることがわかった。その特徴とは次のものである。1)インタラクティヴ性2)非線性3)百科辞書性4)ネットワーク性5)直接性ここから、すくなくとも本研究で比較した日米加の研究者の間にはコンピュータに対する次のような考え方の違いがあることがわかった。1.日本の研究者はコンピュータを個人の道具、機械(同じ作業を早く何度も繰り返すことができる。同じ作業を早くできる、これまでできなかったことを可能にする)、データ処理装置と考える。2.米・加の研究者はコンピュータをコミュニケーションの道具、メディア、多元的情報処理ができるマルチメディア、情報の流通を通じて人間と人間をつなぐもの、環境や社会的システムを変えるものと考える。1)東北大学大学院国際文化研究科のウェブサイトにホームページを開設した。そこにマルチメディアによる人文科学のパラダイム・シフトについての日本語と英語のアンケートをのせた。(平成9年5月)2)及川昭文総合研究大学院大学教授(文部省科学研究費補助金重点領域研究「人文科学とコンピュータ」領域代表)と会談し、本研究の趣旨を説明した後、「人文科学とコンピュータ」で研究助成を受けている研究者への連絡、アンケートへの協力などの依頼をする。これに基づいて、安永尚志国文学資料館教授、村上征勝総合研究大学院大学教授など、この研究領域の研究者に電子メールによってアンケートを実施。(平成9年6月)3)電子メールによってアメリカ合衆国の研究者にマルチメディアによる人文科学のパラダイム・シフトについてのアンケート調査を行う。(平成9年5月)4)電子メールによるアンケート調査の結果を整理し、検討する。かつアメリカ合衆国の研究教育機関におけるマルチメディア・ラボ、ニューメディアラボについて情報収集を行う。(平成9年12月-10年3月)以上の調査・研究によって得られた知見は、1)日本の研究・教育機関や研究者のマルチメディア応用が1つの機関、1人の研究者に限られているのに対し、アメリカ合衆国では、すでにネットワーク化が進み、マルチメディア応用に関して情報が共有され、個々の機関を越えた共同の取り組みがなされている。2)日本の研究教育機関に較べてアメリカ合衆国の機関の方がマルチメディア応用を盛んに実験し、実践している。の2点である。結論として、マルチメディア応用によって人文科学は特に学術的コミュニケーションの面で(文字データ、映像データの交換、インターネットの学術的利用など)で大きな変化を受けているといえる。

1.日本の研究者はコンピュータを個人の道具、機械(同じ作業を早く何度も繰り返すことができる。同じ作業を早くできる、これまでできなかったことを可能にする)、データ処理装置と考える。2.米・加の研究者はコンピュータをコミュニケーションの道具、メディア、多元的情報処理ができるマルチメディア、情報の流通を通じて人間と人間をつなぐもの、環境や社会的システムを変えるものと考える。
土壌水分特性との関連による森林土壌のガス拡散係数の解析

本年度の研究では、まず森林土壌の水分特性を指標化する目的で,雨水貯留量指標Sを提示した。Sは,土層の下端に定常地下水面があり,土層内の水分移動が無い状態から一定強度の雨を継続してかけた場合に土層内に貯留される水分量という,明確で平易な物理的意味を持つ。Sの妥当性を検討するために,団粒状構造およびカベ状の森林土壌の典型的な水分特性を用いて,鉛直浸透過程の数値シミュレーションを行った。その結果,より大きなSを持つ団粒状土壌が,降雨中により多くの雨水を土層内に貯留し降雨終了後に徐々に流出させることが示され,Sの有用性が確かめられた。次に、土壌の不飽和透水係数を表現するためのより一般化されたモデルの開発を行った。これまで、土壌の孔隙構造を解析することによって、不飽和透水係数を表すモデルが幾つか提示されたいたが、全ての土壌に適用可能なものではなかった。本年度の研究では、土壌孔隙の連結特性を表現する新たなパラメータを1つ加えることで、モデルの適合性が大きく向上することを示した。以上の結果により得られた土壌水分特性の評価手法を用いて、土壌のガス拡散係数と水分特性の関連を解析した。風化花崗岩を母材とし、団粒化の発達具合の異なる森林土壌について計測されたガス拡散係数と気相率の関係は、両対数グラフ上で概ね直線となり、Currieの示した式の適用が可能であることが示された。また、土壌水分特性曲線(圧力水頭と含水率の関係)が森林土壌化の違いにより大きく変化する一方で、ガス拡散係数と気相率の関係はそれほど大きな違いを示さないことがわかった。さらに発泡煉石を用いた土壌改良の結果、一定気相率に対するガス拡散係数の値が増加するが、圧力水頭とガス拡散係数の関係に大きな変化は生じないことがわかった。本年度の研究では、ガス拡散係数および水分特性を測定するために、森林土壌化(団粒化の発達具合)の異なる不攪乱森林土壌サンプルを、共に風化花崗岩を母材とする3地域において採取した。採取場所は、滋賀県南部に位置する、京都大学桐生水文試験地内の60年生ヒノキ林および不動寺境内のヒノキ、コナラを主とする天然林、ならびに中国江西省にある禿山である。土壌水分特性曲線の測定のためには、砂柱法および加圧板法を用いた。そして、これらの手法で含水率が調節されたそれぞれのサンプルについて、ガス拡散係数の測定を行った。測定されたガス拡散係数と気相率の関係は、両対数グラフ上で概ね直線となり、Currieの示した式の適用が可能であることが示された。但し天然林土壌で気相率が小さい範囲では、直線から外れる傾向が見られた。土壌水分特性曲線(圧力水頭と含水率の関係)が森林土壌化の違いにより大きく変化する一方で、ガス拡散係数と気相率の関係はそれほど大きな違いを示さず、CampbellおよびMarshallが提案した係数によって表される直線関係の中間的な特性を持つことがわかった。以上の結果をふまえ、来年度は、今年度に測定を行ったサンプルを水締め充填することによって攪乱サンプルを作成し、二次粒子を破壊した場合のガス拡散係数および水分特性の変化を解析する計画である。また、土壌の透水特性(不飽和透水係数と圧力水頭の関係)の測定も行い、土壌間隙構造の特性とガス拡散係数の関係についても考察を加える予定である。
高非線形光ファイバを用いた全光学的信号処理

本研究は、光ファイバをベースにした超高速全光信号処理デバイスの開発を行なうことを目的とする。全光学的波長変換、全光学的閾値弁別、全光学的時間多重分離などを可能にする全光学的信号処理デバイスを開発し、160Gbit/s光伝送システムテストベッド上での評価を行う。これらの高非線形光ファイバを用いた光信号処理回路の開発により、100Gbit/sを超える超高速光情報ネットワークを支える基盤技術の確立を目指す。今年度は、民間研究機関との共同研究を実施し、酸化ビスマスガラスなどの新規ガラス材料にフォトニック結晶ファイバ(PCF)構造を導入することにより、非線形性を増強し分散を制御した高非線形ファイバの性能向上をはかった。酸化ビスマスガラスの材料分散は、PCFの構造分散によりキャンセルされ玉波長1550nm帯での分散が低減された。シリカファイバへの融着が可能であるため、素子の安定性は高い。しかし、融着接続損がまだ大きく、この点が実用化を阻害する原因であることがわかった。次に、この高非線形ファイバを用いた全光信号処理デバイスへの応用を検討した。四光波混合に基づく波長変換器、再生中継器などを対象とした。融着損失を低減し、さらに伝搬損失の低減によりファイバ長を2-3mにできれば、応用分野は今後大幅に拡大できることが期待できる。本研究は,光ファイバをベースにした超高速全光信号処理デバイスの開発を行なうことを目的とする。全光学的波長変換,全光学的閾値弁別,全光学的時間多重分離などを可能にする全光学的信号処理デバイスを開発し,160Gbit/s光伝送システムテストベッド上での評価を行う。これらの高非線形光ファイバを用いた光信号処理回路の開発により,100Gbit/sを超える超高速光情報ネットワークを支える基盤技術の確立を目指す。今年度は,民間研究機関との共同研究を実施し,酸化ビスマスガラスなどの新規ガラス材料にフォトニック結晶ファイバ(PCF)構造を導入することにより,非線形性を増強し分散を制御した高非線形ファイバの試作に成功した。酸化ビスマスガラスの材料分散は,PCFの構造分散によりキャンセルされ,波長1550nm帯での分散が低減された。シリカファイバへの融着が可能であるため,素子の安定性は高い。また短尺であるので,外乱による偏波不安定性も除去することができた。次に,この高非線形ファイバを用いて,四光波混合に基づく波長変換器を試作した。ファイバ長は1mで分散が低減されているため,位相不整合による帯域制限が緩和され,帯域1530-1560nmでの広帯域波長変換が実現された。変換効率は現状では十分とは言えない。しかし,伝搬損失,融着損失の低減により,ファイバ長を2-3mにできれば,変換効率は今後大幅に改善されることが期待できる。
心筋特異的非ウイルス性遺伝子ベクターの開発および心筋細胞との相互作用評価

本研究における最大の特色は心筋選択的非ウイルス性遺伝子ベクターの確立にある。一般に臓器特異的に遺伝子導入を行う場合、侵襲的に局所注入が選択されることが多い。また肺、肝臓などでは全身投与によっても比較的高率な遺伝子導入が確認されるが、心筋では局所注入によってさえ遺伝子導入効率の改善は困難である。ベクターに臓器選択性を付加するには標的臓器に特異的なリガンドを足がかりにすることが有効であるが、残念なことに心筋に特異的なリガンドはほとんど無い。現状を打開するため、別のアプローチによる遺伝子ベクターの開発が望まれている。分担研究者米谷芳枝氏はリポソームにバイオサーファクタントを付加した非ウイルス性遺伝子ベクターの開発を推進しており、共同研究に備えた予備的実験により、経静脈投与での心筋選択的なリポソーム候補がいくつか見いだされている。バイオサーファクタントは、細菌や酵母により産生される界面活性物質であり、通常の界面活性物質と比べ、i)低濃度での大きな界面活性、ii)穏やかな作用と長い持続時間、iii)高い分子集合能と液晶形成能、iv)生理活性作用、などの特徴を有する。特に生理活性については単独で腫瘍の増殖抑制能、分化誘導能を示すなど、創薬の基質としての可能性も秘めているバイオサーファクタントによる心筋選択的リポソームについて、経静脈投与による遺伝子の導入効率を評価したところ、肝臓、肺への導入効率は高いが、心筋組織に対する遺伝子導入効率についてはロットによりかなりの差があり、今後も研究を継続する必要がある。特に生理活性については単独で腫瘍の増殖抑制能、分化誘導能を示すなど、創薬の基質としての可能性も秘めているバイオサーファクタントによる心筋選択的リポソームについて、経静脈投与による遺伝子の導入効率を評価したところ、肝臓、肺への導入効率は高いが、心筋組織に対する遺伝子導入効率についてはロットによりかなりの差が見受けられる。現在この点を改善するべく研究を進めている。
生動物２光子温度・神経イメージングによる皮膚等末梢臓器の温度動態・感知機構の解明

恒温動物の体温調節にとって、外部環境と接する身体表面皮膚の温度センシングは、極めて重要であるが、神経を含めた組織内の細胞が、実際にどのように温度を感知するのか、温度センシングの細胞レベルの実像は明らかではない。また、恒温動物の体内において、組織内部の細胞や細胞内オルガネラの温度動態の実態は、解明されていない。本研究では、生きた動物体内における、温度センシングや温度動態を調べている。A-1.温度センシング機構の解明(皮膚):全身の求心性神経と皮膚ケラチノサイトのCa活動が緑に光るラット、タンパク発現型ATPプローブ、定量的な動物局所の温度刺激負荷装置(1045°C)、生動物2光子イメージング実験系を利用して、生きた動物の皮膚に定量的温度刺激を負荷して、皮膚の求心性神経やケラチノサイトのCa活動イメージングやATPイメージングを行い、皮膚ケラチノサイトーATPー感覚神経の連関する皮膚温度センシング機構を検討した。その結果、熱い刺激、温かい刺激、冷たい刺激にそれぞれ応答する神経線維を同定した。また一方、皮膚ケラチノサイトについては、その一部が温度刺激に応答すること、1細胞ではなく細胞集団として一過性に興奮すること、など、細胞応答の動態の一端が分かった。B-1.1細胞・オルガネラレベル温度動態の解明(筋):全身の温度が見える温度可視化マウスを新規開発し、さらに、骨格筋組織を1細胞レベル・オルガネラレベルで2光子イメージング解析する技術を開発した。本研究では、生きた動物体内において、温度センシングや温度動態をイメージング解析するための研究技術の開発が難関であるが、当該技術を新規に開発できた。生きた動物体内において、温度センシングや温度動態をイメージング解析するための研究技術を利用して、温度生物学研究を推進する。
新規力学モデルを用いた熱可塑性高分子のナノ繊維分散による補強機構の解明

本研究の目的は,申請者が独自に考案した力学モデルを用いてナノ繊維分散による熱可塑性高分子の強さ向上機構を解明することである.繊維径が100nm以下であるナノ繊維は高いアスペクト比(繊維長/繊維径)を有するため,従来の繊維よりも少ない分散量で高い強さを得ることができるが,その機構は明らかとされていない.本研究を通じて,補強材としてのナノ繊維の位置づけを明確にすることを目的として,研究を遂行した.平成30年度は1種類の多層カーボンナノチューブ(MWCNT)が分散したナノ繊維強化熱可塑性高分子(NFRTP)の降伏条件が高分子の種類によらずMWCNTの破断によることを示唆した.具体的にはNFRTPの静的3点曲げ試験を行い,曲げ降伏開始応力と曲げ弾性率の関係を求め,両特性の間に比例関係が成立したこと,そして,NFRTPの動的破壊靭性が対数複合則を適用することで予測可能であったことの2点から,この示唆を得た.さらに,3点曲げ試験から得られた曲げ降伏開始応力と曲げ弾性率の関係より,その比例定数がMWCNTの破断伸びに対応することも示唆された.この結果はNFRTPの3点曲げ試験を行うことで,その結果からナノ繊維の破断伸びを推測できることを示唆している.この手法が確立すれば,従来測定が困難とされるナノ繊維の物性評価を容易に推測できるようになる.さらに,短繊維繊維強化熱可塑性高分子にMWCNTを極微量分散させることで同材料の降伏応力が向上することを見出した.この機構について,ナノサイズであるMWCNTが繊維の周りに分散しており,これが繊維/母相界面の強さを向上させていることをウエルド強さ評価結果より示唆した.この機構による界面強さ向上は極微量のナノ繊維添加で可能であり,かつ母材に依存しないと考えられるため,本成果は汎用性に富んだ繊維強化材の補強技術としての発展が期待される.本研究の目的は,申請者が独自に考案した力学モデルを用いてナノ繊維分散による熱可塑性高分子の強さ向上機構を解明することである.平成29年度は1種類の多層カーボンナノチューブ(MWCNT)が分散したナノ繊維強化熱可塑性高分子(NFRTP)の降伏条件が負荷速度によらずMWCNTの破断によることを示唆した.具体的にはNFRTPの静的3点曲げ試験を行い,曲げ降伏開始応力と曲げ弾性率の関係を求め,両特性の間に比例関係が成立したこと,そして,NFRTPの動的破壊靭性が対数複合則を適用することで予測可能であったことの2点から,この示唆を得た.さらに,3点曲げ試験から得られた曲げ降伏開始応力と曲げ弾性率の関係より,その比例定数がMWCNTの破断伸びに対応することも示唆された.この結果はNFRTPの3点曲げ試験を行うことで,その結果からナノ繊維の破断伸びを推測できることを示唆している.この手法が確立すれば,従来測定が困難とされるナノ繊維の物性評価を容易に推測できるようになる.さらに,ガラス繊維強化熱可塑性高分子(GFRP)にMWCNTを極微量分散させることで同材料の降伏応力が向上することを見出した.この機構について,ナノサイズであるMWCNTがガラス繊維の周りに分散しており,これがガラス繊維/母相界面の強さを向上させていることを示唆した.この機構による界面強さ向上は極微量のナノ繊維添加で可能であり,かつ母材に依存しないと考えられるため,本成果は汎用性に富んだ繊維強化材の補強技術としての発展が期待される.当初は平成29年度で多様なプラスチックを用いたNFRPを検討する予定であったが,MWCNTの分散技術の確立に時間がかかったため1種類のプラスチックしか検討できていない.また,動的粘弾性評価を行う予定であったが設備導入・測定技術確立に予想以上の時間がかかったため,平成29年度では未実施であった.しかしながら,GFRPの補強材としてMWCNTが有効であることを見出した点を考慮し,現状ではおおむね順調に進展していると判断した.本研究の目的は,申請者が独自に考案した力学モデルを用いてナノ繊維分散による熱可塑性高分子の強さ向上機構を解明することである.繊維径が100nm以下であるナノ繊維は高いアスペクト比(繊維長/繊維径)を有するため,従来の繊維よりも少ない分散量で高い強さを得ることができるが,その機構は明らかとされていない.本研究を通じて,補強材としてのナノ繊維の位置づけを明確にすることを目的として,研究を遂行した.平成30年度は1種類の多層カーボンナノチューブ(MWCNT)が分散したナノ繊維強化熱可塑性高分子(NFRTP)の降伏条件が高分子の種類によらずMWCNTの破断によることを示唆した.具体的にはNFRTPの静的3点曲げ試験を行い,曲げ降伏開始応力と曲げ弾性率の関係を求め,両特性の間に比例関係が成立したこと,そして,NFRTPの動的破壊靭性が対数複合則を適用することで予測可能であったことの2点から,この示唆を得た.さらに,3点曲げ試験から得られた曲げ降伏開始応力と曲げ弾性率の関係より,その比例定数がMWCNTの破断伸びに対応することも示唆された.この結果はNFRTPの3点曲げ試験を行うことで,その結果からナノ繊維の破断伸びを推測できることを示唆している.この手法が確立すれば,従来測定が困難とされるナノ繊維の物性評価を容易に推測できるようになる.さらに,短繊維繊維強化

熱可塑性高分子にMWCNTを極微量分散させることで同材料の降伏応力が向上することを見出した.この機構について,ナノサイズであるMWCNTが繊維の周りに分散しており,これが繊維/母相界面の強さを向上させていることをウエルド強さ評価結果より示唆した.この機構による界面強さ向上は極微量のナノ繊維添加で可能であり,かつ母材に依存しないと考えられるため,本成果は汎用性に富んだ繊維強化材の補強技術としての発展が期待される.MWCNTの分散技術や動的粘弾性の測定技術については平成29年度末に確立できた.したがって,平成30年度はこれら未実施の項目を補完しつつ,当初の計画を実施していく.さらに平成29年度に見出した繊維強化材の強化材としての可能性についても追及していく.平成29年度において,望外にGFRPの補強材としての可能性が見出された.この成果に関する発表を追加すべきと考え,平成30年度は研究成果を発表する機会を当初の予定より増やす必要があると考えた.したがって,学会発表に費やす旅費が当初の予定より多くかかることを想定し,平成29年度分を次年度に繰り越すこととした.
培養ヒト線維芽細胞・表皮角化細胞を用いた毛包再生

本研究は、これまで申請者らが行ってきたマウス胎仔の皮膚再生現象の解析、マウス線維芽細胞の非接着培養による毛包誘導能の獲得の研究で得られた知見を基に、ヒト由来培養線維芽細胞およびヒト由来培養表皮角化細胞を用いて、皮膚付属器を含めた完全なヒトの皮膚を再生させることを目的とした。毛包、皮膚付属器を含めた完全な皮膚を再生させる至適培養条件を確立し、また、その分子機構についての解明を行った。RIKENより使用に制限のないヒト由来線維芽細胞2種類の譲渡を受け、10%FBS入りDMEM培地で、10-15継代した後に、非接着培養により細胞凝集塊を形成させる。非接着性培養皿上での培地は、HamF-12,EGF(20ng/ml),bFGF(40ng/ml)の混合溶液を用いる。非接着培養皿としては、スミロンセルタイトX(住友ベークライト社)を用いて、3週間の培養を行い、細胞凝集塊を形成させる。酵素処理により回収したマウス新生仔表皮細胞とともに、免疫不全マウス背部皮膚全層欠損層へ混合移植を行い、毛包誘導が可能か否かを検討した。これまでのマウスを用いた研究の知見では、1x10^7個の線維芽細胞の凝集塊を形成し3週間の培養を行った後に、1x10^7個の表皮角化細胞とともに混合移植を行い良好な結果を得ていた。本研究では、培養期間を1週から6週まで変動させ、細胞数を10^410^8まで変化させ、毛包誘導率が最も優れている条件を確認した。その結果、マウスに比べて毛包誘導効率は下がるものの、1x10^7個の線維芽細胞の凝集塊を形成し3週間の培養で、毛包誘導が確認できた。表皮角化細胞をヒト由来の細胞に変えて、ヒト表皮角化細胞-ヒト線維芽細胞の混合移植で、毛包誘導を確認した。表皮角化細胞は、クラボウから市販されている正常ヒト表皮角化細胞を用いたが、この際継代は1回のみ行ったものを用いた。しかし、ヒト表皮角化細胞を使用したものでは、効率的な毛包誘導は得られなかった。マウス細胞を用いた研究で、非接着培養皿で培養を開始すると、培養開始1週間でWntシグナルとNカドヘリンの発現が増強することが示された。Wntは毛乳頭の毛包誘導能を維持する働きがあり、毛包形成の中心的な役割を果たしている。非接着培養皿の培養を行うとN-カドヘリンの増強とともに、β-カテニンも劇的に増加し、核への集積も認められた。古典的Wntシグナルは、β-カテニンの増加と核移行を介してシグナルが伝達されることを考えると、非接着培養皿の培養により、N-カドヘリンの発現が増強し、それに伴い古典的経路のWntシグナルが活性化され、毛包誘導能を獲得できたと考えられた。非接着培養の細胞凝集塊形成で、N-cadherinとβ-cateninが増強し、Wntシグナルも増強した。ヒトの線維芽細胞も同様に、非接着培養によるN-カドヘリンと、Wntシグナルの増強を介して毛包誘導能の獲得に関与しているという可能性を調べた。その結果、ヒト線維芽細胞でも同様に、細胞凝集塊を形成させることで、Wntの活性化が確認された。さらに非接着培養による毛包誘導獲得のその他のメカニズムに迫るために、毛包誘導に関係していると考えられている、BMP2,4,Wnt4,5,7,10bなどにつき、2次元培養と非接着培養での発現の差異をRTPCRで観察し、変化のあった分子に対してsiRNAを用いてノックダウンを行い、その発現の変化と、凝集塊形成の変化につき調べた。非接着培養皿で培養を開始すると、培養開始1週間でWntシグナルとNカドヘリンの発現が増強した。非接着培養皿の培養を行うとN-カドヘリンの増強とともに、β-カテニンも劇的に増加した。古典的Wntシグナルは、βーカテニンの増加と核移行を介してシグナルが伝達されることを考えると、非接着培養皿の培養により、N-カドヘリンの発現が増強し、それに伴い古典的経路のWntシグナルが活性化され、毛包誘導能を獲得できたと考られた。さらに非接着培養による毛包誘導獲得のその他のメカニズムに迫るために、毛包誘導に関係していると考えられている、BMP2,4,Wnt4,5,7,10bなどにつき、2次元培養と非接着培養での発現の差異をRTPCRで観察した。正常毛包は形成されたのち、生涯を通じて成長期、退行期、休止期の毛周期を有する。移植後1か月間の毛包誘導能を確認しているが、長期的に毛周期が得られるか否かの確認は行っていなかった。平成24年度は長期培養により、scidマウスへのの混合移植を用いて毛包誘導を起こし、長期培養により毛周期を観察した。

移植後経時的に再生皮膚を回収し、組織像から毛周期を観察した。また、フィラグリン、ロリクン、ケラチン10、トランスグルタミナーゼ、p63、Ki-67を用いて、正常ヒト頭髪組織と比較して、表皮、毛包の正常な分化、分裂が起きているか否かを確認した。当初予定していた免疫不全マウスへの移植が、動物実験施設との関係で未だ達成できていない。このため、平成24年度に行う予定であった研究を前倒しして行い、平成24年度に動物施設の拡充とともに、移植実験を行う。24年度が最終年度であるため、記入しない。重度免疫不全マウスの飼育環境を整えるとともに、移植実験を行ってゆく。
対話型仮想空間を応用したマルチメディア教材の実用化に向けての基礎的研究

遺跡や建築物等の大規模空間では,1地点からでは全体を見渡せないため,その環境の中に入り込み移動し探索する必要が生じる.従来のメディアではこうした表現は困難であり,自分の見たい方向を見たり,自由に空間内を探索できるようにするにはインタラクティブなメディアでなくてはならない.本研究では,コンピュータのディスプレイ上に実写画像を用いて空間を表現するPhotoVRと呼ばれるマルチメディア技術を利用し,対話型の大規模仮想空間を構築した.しかし,複数のノードにより構成された仮想空間内を移動する場合,ノード間の情報は提示されないなどのメディアの制限があり,適切な構築手法を検討する必要がある。そのため,この表現技法を教材へ応用するための基礎研究として,学習者が対話型仮想空間を利用する時の問題点等を抽出することを本研究の目的とし,仮想空間内での空間認知過程を分析した.実験材料として,1)メディア教育開発センターと放送大学学園の敷地と2)千葉市に所在する公園に約40個所のノードで仮想空間を構築した.実験課題は,これらの仮想空間内を地図に記されたルートに沿って進む移動課題と,材料2の公園内を自由に移動してベンチを探し,その場所を地図に記す探索課題である.結果は,対話型仮想空間内での空間定位には個人差が大きく,材料である仮想空間の現実空間の既知・未知は影響が無かったといえる。仮想空間内でも現実場面と同様の迷子が認められた。また,課題を達成できた被験者は,常に進行方向を前方に向けて方向感覚を失わないようにすることやランドマークを自ら定めて移動する方略をとっていることがわかった。これらは今後のマルチメディア教材へ応用する際のヒューマンインタフェースの示唆となると考えられる。本年度は、近藤(1996)で行った予備実験をもとに提起した仮説の検証を行うという研究目的のために、以下の段階まで研究を進めた。1.対話型仮想空間認知の実験用刺激材料を制作した。2カ所の仮想空間を制作するため、両エリアの数十地点をノードとしその地点のパノラマ写真撮影、デジタル化、PhotoVR化、リンクの手順で仮想空間を構築した。2.操作履歴の自動記録方法の開発した。被験者がこの仮想空間内をたどった履歴を採取するため、経過時間、ノード名、ナビゲーションタイプ、左右角度、上下角度、画角を記録可能なプログラムを開発した。3.次の3つの課題において、対話型仮想空間認知の実験を行い、解決過程を分析した。1)材料1(被験者にとっては既知の空間)内を決められたコースでたどる。2)材料2(被験者にとっては未知の空間)内を決められたコースでたどる。3)材料2空間内に置かれている物(公園のベンチ)の個所を別紙の地図に記入する。4.実験結果として以下の知見が得られた。・仮想空間での空間定位には個人差が大きい。・仮想空間の既知、未知には空間定位にあまり影響を及ぼさない。・仮想空間内でも現実場面と同様の迷子現象が生じる。・移動時に方向転換が必要な場合に地図との整合性が取れなくなる被験者群がある。・仮想空間探索時の方略が空間定位に影響を及ぼしている可能性があり、その方略としては、ランドマークの設定、地図を回転させ進行方向を合わせる等があった。5.その他、市販ソフトにおける対話型仮想空間(PhotoVR)の構造を分析した。
標数正のDedekind和とその応用

S. Chowlaは、pが奇素数のとき、cot(2πj/p) (j=1, ... , (p-1)/2)が有理数体上1次独立であることを示した。また、Chowlaは、素数pを周期とする0でない数論的関数fに対するDirichlet級数の1での値L(1, f)は0でないだろうと予想して、ある条件の下で示した。A. Baker, B. Birch, E. Wirsingは、正整数を周期とする0でない数論的関数fのDirichlet級数の1での値L(1, f)は0でないだろうと予想して、ある条件の下で示した。報告者は、関数体上でChowlaの問題に取り組んだ。まず、cot zの類似を定義して、Chowlaの最初の結果の類似を確立した。次に、この結果を関数体上でDirichlet級数に応用して、Chowlaの2つ目の結果を考察した。その結果、パリティ条件を満たす0でない周期的な数論的関数に対するDirichlet級数の1での値L(1,f)が0でないことを示した。報告者の結果は、Baker, Birch, Wirsingの結果の類似を与えている。応用として、関数体上のDirichlet L-関数の1次独立性の結果も得られた。有限上半平面上でベクトル値保型形式を導入して、その性質を調べた。応用として、有限上半平面上の同変関数の存在を示した。1Dedekindはエータ関数の対数の一次分数変換による変換公式を確立する過程で古典的Dedekind和を発見して、その相互法則を確立した。平成27年度は、エータ関数を分析して、エータ関数の対数の関数体類似を発見し、一次分数変換による変換公式を確立した。その変換公式は以前に導入した関数体上のDedekind和を用いて記述できることがわかった。変換公式の応用として、関数体上のDedekind和の相互法則の別証明を与えることができた。2古典的Dedekind和を用いて行列関数(Rademacher関数)を定義することができる。この関数は合成則と呼ばれる等式を満たし、数論およびトポロジーの問題に応用することができる。平成27年度は、報告者の導入した関数体上のDedekind和に対して行列関数(Rademacher関数)を発見した。そしてその関数に対して、合成則を確立した。合成則の応用として、3項相互法則を確立した。1の研究成果を一般化するため、古典的Lambert級数の形状を分析して、関数体上でLambert級数の類似を探求している。これを発見することができれば、一次分数変換による変換公式を確立することができると思われる。応用として関数体上の多重Dedekind和に対して、相互法則の別証明を与えることができる。19世紀末にR. Dedekindは、エータ関数と呼ばれる保型形式の変換公式を研究する過程でDedekind和と呼ばれる数論的に重要な有限和を発見し、相互法則を導いた。1960年代後半から1970年代にかけて、D. ZagierおよびF. Hirzebruchは多様体上の群作用の研究の中で孤立特異点に付随する高次元Dedekind和を発見し、その相互法則を証明した。1990年頃からG. Stevens, R. Sczech, D. Solomonは、GL(2,Q)の普遍1-コサイクルの研究を始め、1-コサイクルの構成、部分ゼータ関数の特殊値のコホモロジー的解釈、1-コサイクルのDedekind和による表示を与えた。ここで得られたコサイクルの性質から、Dedekind和の相互法則などの性質が導き出される。1990年代後半になると、S.Fukuharaは保型形式、一般Dedekind和、周期多項式の3つの空間の間に同型対応があることを示し、Dedekind和、ApostolのDedekind和とEisenstein級数との関係を明らかにした。さらに、これらの同型対応を利用して、保型形式への応用を与えた。当該研究では、申請者が導入した標数正のDedekind和と保型形式、L-関数、コホモロジーとの関係を明らかにして、まだ解明されていない基礎的な問題を解決する。さらに、このDedekind和を、他分野の諸問題に応用する。平成27年度には、エータ関数の対数の関数体類似を発見して、一次分数変換による変換公式を確立した。平成28年度には、前年度の結果を拡張するために、一般化Dedekind和を導入した。その結果、Lambert級数の関数体類似を発見して、一次分数変換による変換公式を確立した。また、この級数がHecke作用素の固有関数であることも証明できた。変換公式の応用として、一般化Dedekind和の相互法則を確立することができた。平成28年度は、期待以上の研究成果を得ることができ、次の研究問題に取り組んでいるから。

1990年代後半になると、S. Fukuharaは保型形式、一般Dedekind和、周期多項式の3つの空間の間に同型対応があることを示し、Dedekind和、ApostolのDedekind和とEisenstein級数との関係を明らかにした。さらに、これらの同型対応を利用して、保型形式への応用を与えた。当該研究では、申請者が導入した標数正のDedekind和と保型形式、L-関数、コホモロジーとの関係を明らかにして、まだ解明されていない基礎的な問題を解決する。平成29年度は、前年度の関数体上の一般化Dedekind和の研究成果からアイデアを得て、有限体上で一般化Dedekind和を導入した。その結果、Lambert級数の有限体類似を発見して、一次分数変換による変換公式を確立した。また、Dedekind和の研究を通じて得られたコタンジェント関数の性質を利用して、コタンジェント関数に関するChowlaの定理の関数体類似を証明することができた。応用として、周期的係数をもつ関数体上のDirichlet関数に対して、Baker-Birch-Wirsingの定理の類似を確立することができた。平成29年度は、期待以上の研究成果を得ることができ、次の研究問題に取り組んでいるから。S. Chowlaは、pが奇素数のとき、cot(2πj/p) (j=1, ... , (p-1)/2)が有理数体上1次独立であることを示した。また、Chowlaは、素数pを周期とする0でない数論的関数fに対するDirichlet級数の1での値L(1, f)は0でないだろうと予想して、ある条件の下で示した。A. Baker, B. Birch, E. Wirsingは、正整数を周期とする0でない数論的関数fのDirichlet級数の1での値L(1, f)は0でないだろうと予想して、ある条件の下で示した。報告者は、関数体上でChowlaの問題に取り組んだ。まず、cot zの類似を定義して、Chowlaの最初の結果の類似を確立した。次に、この結果を関数体上でDirichlet級数に応用して、Chowlaの2つ目の結果を考察した。その結果、パリティ条件を満たす0でない周期的な数論的関数に対するDirichlet級数の1での値L(1,f)が0でないことを示した。報告者の結果は、Baker, Birch, Wirsingの結果の類似を与えている。応用として、関数体上のDirichlet L-関数の1次独立性の結果も得られた。有限上半平面上でベクトル値保型形式を導入して、その性質を調べた。応用として、有限上半平面上の同変関数の存在を示した。1の研究成果を一般化するため、古典的Lambert級数の形状を分析して、関数体上でLambert級数の類似を発見する。そして、その級数に対して一次分数変換による変換公式を確立する。応用として関数体上の多重Dedekind和に対して、相互法則の別証明を与える。平成28年度に得られた関数体上のLambert級数について、保型形式論の見地から研究していく。そのために、Dedekind和に関する研究者であるA. Bayadを訪問して、研究打ち合せを行う。関数体上のLambert級数を保型形式論の見地から研究していく。また、周期的係数をもつ関数体上のDirichlet級数を、前年度に引き続き調べていく。
ムコ多糖症II型(ハンター病)の重症度の判定と保因者診断による一次予防に関する研究

ムコ多糖症II型(ハンター病)はX染色体劣性遺伝疾患である。本邦ではムコ多糖症の約50%がハンター病であり、発症頻度は高い。1)日本ムコ多糖症親の会会員の協力のもとに、本症患者55例の実態を調査し、家族が気ずいた初期症候と年齢、診断時年齢、診断方法、現在の症候、重症度、経済的負担、現在の問題点など31項目である。本年中に実施予定の酵素補充療法の治験の基礎ずくりを行っている。2)本症の原因酵素Iduronate-2-sulfataseについてhomology modeling法にて構造モデルを構築し、主鎖構造を明らかにした。さらに、3)患者の家系診断を行い、遺伝相談により1次予防につなげるため、約70例のハンター病患者の遺伝子変異を同定した。3)本症の原因酵素であるiduronate-2-sulfatase蛋白質の構造モデルの構築と機能解析をムコ多糖症IV型と同様にhomology modeling法を用いて構築し、主鎖構造を明らかにした。今後側鎖構造を解析し、構造と機能解析に応用する予定である。4)非侵襲的なMRSを用いて脳内ムコ多糖の蓄積の量的変化を推計した。5)ムコ多糖症の早期診断を目的として、マススクリーニングの試験的研究を継続して行い、1例のHunter病患者を乳幼児期早期に診断することが出来た。研究目的ムコ多糖症II型(Hunter病)はX染色体劣性遺伝疾患である。本邦ではムコ多糖症の約50%がHunter病であり、発症頻度は高い。患者の家系診断を行い、遺伝相談により1次予防につなげ、家族の福祉と生活の向上をはかることを目的とする。研究結果1.ムコ多糖症親の会の協力を得て、日本のHunter病患者の実態調査を開始した。項目は、初発症状、診断時年齢、診断方法、成長発達、現症、治療法、経済的負担について、現在1次アンケート調査中である。2.保因者診断法の確立これまでに約60例のHunter病患者の遺伝子変異を確認していたが、今回cDNAおよびゲノムDNAのダイレクトシークエンス法を確立して、新たに10症例の変異を同定して、家系解析に応用した。本症患者の実態を調査し、医療と福祉に貢献することを目的とする。研究結果1.ムコ多糖症親の会の協力を得て、日本のHunter病患者の実態調査を行った。初発症状、診断時年齢、診断方法、成長発達、現症、治療法、経済的負担について、50家族からの回答を得た。2.Hunter病の治療法として、骨髄移植に引き続き酵素補充療法が開発され、その効果評価基準が求められていた。今回世界5カ国からムコ多糖症研究者が集い、Hunter病患者自然歴調査実施を計画した。日本の代表としてプロトコール作成を進めている。
樹木の二次木部細胞の分化および細胞死制御機構の直接イメージング解析

交雑ポプラの培養細胞から、細胞全体に厚い細胞壁を堆積し有縁壁孔を形成する二次木部様の管状要素が誘導された。また、培養細胞に乾燥ストレスを与えたところ、管状要素の誘導率が向上した。一方、トチノキの培養細胞から、せん孔様の構造など高度に分化した管状要素が誘導され、複雑な分化過程の解析に有効な新しい誘導系を確立することができたといえる。さらに、GFP-MAP4遺伝子を導入した交雑ポプラ培養細胞を作出し、微小管の挙動を共焦点レーザ走査顕微鏡を用いて連続的に観察したところ、表層微小管の局在と消失が観察された。微小管の動的な挙動が壁孔の形成位置など細胞壁構造の形成制御機構に深く関与しているといえる。本研究の主目的は、二次木部細胞の分化や細胞死過程を各種イメージング技術を駆使して可視化し、再生可能な木質バイオマスとして重要な木材の形成機構に関する新しい知見を得ることである。特に、厚い二次壁と有縁壁孔など複雑な修飾構造を形成すδ仮道管や道管要素などに形態が類似した二次木部様細胞を、樹木の培養細胞から高頻度で直接誘導する新規モデル系を確立し、細胞骨格の配向や局在のリアルタイムでの連続的な解析を行うことを目的としている。そこで、まず交雑ポプラの培養細胞を用い、植物ホルモンの添加条件や光条件などを検討したところ、厚い細胞壁と有縁壁孔を形成する管状要素が誘導され、培養細胞からの二次木部様細胞の直接誘導に成功した。さらに、GFP-MAP4遺伝子を導入した交雑ポプラ培養細胞を作出することで、細胞内の微小管の挙動を三次元的かつ経時的に解析することが可能になった。固体培地上で継代維持するGFP-MAP4導入培養細胞を液体培地へ移し、回旋培農を行ったところ、培養細胞が管状要素へと分化した。分化中の細胞を共焦点レーザ走査顕微鏡で詳細に観察したところ、堆積中の二次壁の直下に局在する微小管の束が認められた。また、壁孔様の構造を形成中の細砲壁では、壁孔を取り囲むように円状に強い微小管のシグナルが認めらたが、時間の経過に伴い円の中心部分に向かうようにして微小管は収縮していった。厚い二次壁と修飾構造の形成過程にある生細胞の微小管の挙動を観察することに成功したといえる。また、同じポプラ属であるドロノキを用いて、より高度に分化した二次木部様管状要素の誘導率向上を目指したところ、オーキシンとサイトカイニンの混合添加条件で管状要素がカルス中に誘導された。管状要素の中には、両端にせん孔を形成する細胞も認められ、二次木部様管状要素の分化過程の解析に有効な新しい誘導系を確立することができたといえる。本研究の主目的は、二次木部細胞の分化や細胞死過程を各種顕微鏡を駆使した生体イメージング技術により可視化し、再生可能な資源である木材の形成機構に関する新しい知見を得ることである。特に、厚い二次壁の堆積と有縁壁孔など複雑な修飾構造を形成する二次木部様細胞を、樹木の培養細胞から高頻度で直接誘導する新規モデル系を確立し、細胞骨格の配向や局在のリアルタイムでの連続的な解析を行うことを目的としている。交雑ポプラの培養細胞を用い培地条件を検討したところ、細胞全体に厚い細胞壁を堆積し有縁壁孔を形成する管状要素が誘導された。さらに、培地に植物ホルモンであるブラシノステロイドを添加し、培養細胞に乾燥ストレスを与えたところ、管状要素の誘導率が向上した。培養細胞から二次木部様細胞を効率良く直接誘導できる条件が確立できたといえる。さらに、GFP-MAP4遺伝子を導入した交雑ポプラ培養細胞を作出し、細胞内の微小管の挙動を経時的に解析することが可能になった。分化中の細胞を共焦点レーザ走査顕微鏡を用いて連続的に観察したところ、二次壁の直下に局在する微小管の束が認められた。また、拡大や伸長中の仮道管や道管要素において、これまで将来的に有縁壁孔が形成される位置に表層微小管の消失が観察されているが、同様の表層微小管の消失が培養細胞においても観察された。微小管の局在の変化が細胞壁構造の形成制御機構に深く関与しているといえる。また、針葉樹であるトガサワラの培養細胞から、培地に加えるオーキシンとサイトカイニンの混合比を検討したところ、より高度に分化した管状要素が誘導された。

管状要素の中には、網目状に二次壁が堆積した一次木部様の細胞だけでなく、有縁壁孔や細胞全体に厚い細胞壁が堆積した二次木部様細胞も認められ、複雑な構造を有する管状要素の分化過程の解析に有効な、新しい誘導系を確立することができたといえる。本研究の主目的は、樹木の二次木部細胞の分化や細胞死過程を生体イメージング技術により可視化し、木材の形成機構に関する新しい知見を得ることである。特に、細胞全体に厚い二次壁を堆積し、複雑な修飾構造を形成する二次木部様細胞を、樹木の培養細胞から高頻度で直接誘導する新規モデル系を確立することを目的としている。さらに、細胞骨格の配向や局在の連続的なリアルタイム解析を行うことも目的としている。交雑ポプラの培養細胞を用い培地条件を検討したところ、厚い細胞壁と有縁壁孔を形成する管状要素が誘導された。さらに、培地にブラシノステロイドを添加し乾燥ストレスを与えたところ、管状要素の誘導率が向上した。特に、乾燥処理を90分行った際に、誘導率が著しく増加した。また、広葉樹であるトチノキの葉柄から培養細胞を誘導し、増殖性の高い交雑ポプラの培養細胞との共存培養を行ったところ、増殖性の良い培養細胞が新たに誘導された。誘導された培養細胞には、広い二次壁の肥厚が認められた。さらに、壁孔とは異なるせん孔様の構造を誘導することに初めて成功した。トチノキ培養細胞は、道管要素の細胞壁構造を追跡する上で有効な、新しい管状要素誘導系といえる。微小管結合タンパク質およびアクチン束化タンパク質にGFPが融合するように構築された遺伝子をアグロバクテリウム法により交雑ポプラ培養細胞に導入し、管状要素分化過程を共焦点レーザ走査顕微鏡下で連続的に観察したところ、二次壁の直下に局在する微小管の束が認められた。また、有縁壁孔が形成される位置に表層微小管の局部的な消失が観察された。さらに、針葉樹のスギ培養細胞を用いて、蛍光抗体染色法により分化中の管状要素の微小管を可視化したところ、細胞の伸長方向と微小管の配向との密接な関連性が認められた。したがって、微小管の配向や局在の変化が、細胞壁構造の形成制御機構に深く関与しているといえる。26年度が最終年度であるため、記入しない。木質科学26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度の研究主目的は、培養細胞から直接二次木部様細胞を誘導する条件の確立と培養細胞における細胞骨格を動的に解析することである。交雑ポプラの培養細胞から有縁壁孔をもつ管状要素が誘導され、またGFP-MAP4導入培養細胞において微小管の配向変化を解析することができたことから、順調に研究が進んでいると評価した。本年度の研究主目的は、培養細胞から直接二次木部様細胞を誘導するシステムの確立と微小管など細胞骨格を動的に解析することである。交雑ポプラおよびトガサワラの培養細胞から細胞全体に厚い細胞壁を堆積し有縁壁孔を有する管状要素が誘導された。また、乾燥処理により誘導率も向上した。さらに、GFP-MAP4導入培養細胞において微小管の配向変化を連続的に解析することができたことから、順調に研究が進んでいると評価した。今年度の研究において確立した二次木部様細胞への直接誘導系を用い、細胞壁形成過程における細胞骨格の連続弼な解析を行い、細胞分化機構の新たなモデルを作成する。二次木部様細胞への直接誘導系の効率の向上を行い、複雑な構造を有する細胞壁形成過程における細胞骨格の連続的な解析を単一細胞で行い、細胞壁形成機構の新たなモデルを作成する。さらに、誘導された管状要素の細胞壁に堆積するセルロースミクロフィブリルの配向や細胞壁成分を組織化学的に解析する。
ライダーによる中間圏界面温度の昼夜連続観測

本研究は、中間圏のナトリウム原子層を利用した温度測定用共鳴散乱ライダーの改良を行い、昼夜連続観測可能なライダーの開発を目的として行われた。そのために、レーザー及び昼間の背景光雑音を大幅に減少させるナトリウム共鳴分散ファラデーフィルターの改良を行い、昼間のナトリウム層の安定測定を実現した。得られた成果を以下に列記する。1.狭帯域注入同期色素レーザーシステムの高性能化、波長同調システムの改良を行い、波長及びスペクトル線幅の安定度の向上をはかった。2.昼間の背景光雑音を大幅に減少させるナトリウム共鳴分散ファラデーフィルターのセル長、温度を最適化することにより性能向上をはかった。3.昼夜連続のナトリウム層観測を行い、最大で148時間連続の観測に成功するとともに、24時間以上の連続観測に32回成功した。4.ナトリウム層の昼夜連続観測データを解析し、6時間、8時間、12時間等のtidal waveの波動現象や、48時間という長い周期の波動が確認された。また24時間周期成分は年間を通して強いが、8時間や6時間の短周期成分は、冬季に強くなる傾向が見られた。5.昼間の観測から、従来その存在すら確認できていなかった昼間のスポラディックナトリウム層を8例確認することが出来た。季節変化は昼間のスポラディックナトリウム層も夜間同様に夏季に発生確率が高いが、全体に夜間に比べてその発生率は低いことが明らかになった。何らかの要因が昼間のスポラディックナトリウム層の発生、成長を抑制していると考えられる。本研究は、中間圏のナトリウム原子層を利用した温度測定用共鳴散乱ライダーの改良を行い、昼夜連続観測可能なライダーの開発を目的とする。そのために、すでに開発済みの昼間の背景光雑音を大幅に減少させるファラデー蒸気フィルターの改良を行い、昼間のナトリウム層の安定測定を実現する。本年度は(1)狭帯域注入同期色素レーザーシステムの高性能化、波長同調システムの改良を行い、波長及びスペクトル線幅の安定度の向上をはかった。(2)昼間の背景光雑音を大幅に減少させるファラデー蒸気フィルターのセル長、温度の最適化することにより性能向上をはかった。(3)更に背景光を減少させるために、受信部に光ファイバーを用い、視野角を小さくするための改良を行った。(4)(3)に対応し、レーザービームのビーム広がり角を高感度CCDカメラを用い、調整する手法を開発した。(5)11月から1月にかけて、昼夜連続のナトリウム層観測を行った。(6)ナトリウム層の昼夜連続観測データに対し、24時間周期(1日周期波)及び12時間周期(半日周期波)の波動解析を行った。昼間のナトリウム層の安定測定を実現するために、昼間の背景光雑音を大幅に減少させるファラデー蒸気フィルターの改良を行った。本年度は前年度改良したファラデー蒸気フィルターを用い、主に中間圏ナトリウム原子層の昼夜連続観測を行った。2001年度には12月に最大で74時間連続の観測に成功するとともに、24時間以上の連続観測に4回成功した。これらのプロファイルには、6時間、8時間、12時間等のtidal waveの波動現象や、65時間という長い周期の波動も確認された。更に昼間のナトリウム層の観測から、従来その存在が確認できていなかった、昼間のスポラディックナトリウム層も数例確認することが出来た。これらの得られたデータは、更に詳細な解析、レーダー等他の観測データとの比較を行っており、今後更に新たな知見が得られることが期待できる。