hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
骨梁形成における細胞極性の関与について

骨芽細胞株Saos2にsiRNAを用いたNesprin-1のノックダウン実験を行った。Si-Nesprin1を導入することで、Nesprinの核局在が減少していることを確認した。さらにsi-Nesprin1が蛋白レベルでの発現を抑制していることが確認された。次に、凹凸表面構造を用いたノックダウン細胞の極性変化を観察した。しかし、細胞の配列において有意な差は認められなかった。メカニカルストレスにおけるSaos2の極性に与える変化をみるため細胞の伸展実験を行った。しかしながら、Saos2ではメカニカルストレスに対する極性の変化はみられなかったためにNesprinの関与を検討するに至らなかった。1siRNAを用いたNeprin-1ノックダウン実験骨芽細胞様細胞株Saos2細胞に対して、Nesprin-1遺伝子のsiRNAを遺伝子導入することで、細胞骨格アクチンと細胞核との結合を切断し、細胞極性を失わせる。遺伝子導入後、3日経過した時点で細胞固定およびタンパク回収を行い、Nesprin-1に対する蛍光免疫染色およびウエスタンブロッティング法によりノックダウンの効果を確認した。その結果、タンパクレベルでの抑制は確認できた。また、同時におこなったアクチン線維の蛍光染色により、Si-Nesprin群においては、線維の形成が弱いことが確認された。しかしながら、細胞の輪郭においては変化がみられなかった。2細胞伸展装置を用いたノックダウン細胞の培養実験骨芽細胞の細胞極性が、凹凸表面構造の認識に重要であることを検討するため、上記実験で作製したノックダウン細胞を、坂元先生の研究室にて、ストレッチ(伸展力)を掛けて、細胞の配行性を確認した。しかしながら、従来坂元教室で、上皮細胞では確認されている伸展方向と直交方向に配列を示すはずの、コントロール細胞では、従来予想されていた細胞の配行性の変化が観察されないことがわかった。よって、ノックダウン細胞との配行性の違いを検討する予定であったが、取りかかりの研究においては、細胞の選択といった最初のステージからの見直しが必要となった。株化の影響も考えられるので、市販されているヒト正常骨細胞を用いた実験を組み立てる予定である。研究実績に述べているように、従来細胞伸展力に対して、直交して再配列を示すと予想されていた株化骨芽細胞に予想された形態変化がみられないことが確認されたために、si-Nesprinの抑制効果を検討することが困難であった。用意しているSi-Nesprinは、ヒトのものであるために、ヒト由来骨芽細胞をあらたに対象とした実験を組み立てなければならなくなったために、従来の予定よりやや遅れている。最終年度である本年度は、si RNAを用いたNesprin-1のノックダウン実験を行った。準備できるsi RNAはヒト用であることから、対象細胞はヒトの骨芽細胞様細胞株Saos2細胞とした。DharmaFECTおよびLipofectamineを用いたトランスフェクション法の両方によって、si-Nesprin1を導入し、Nesprinの核の局在が減少されることを免疫蛍光法にて観察した。その結果、両法ともコントロールsiRNAを用いた群に比べてNesprin1の核局在を著しく減少させていた。さらにWestern blotting法により蛋白レベルでの発現を抑制していることが確認された。次に、凹凸表面構造を用いたノックダウン細胞の培養実験を行った。上記実験で作製したノックダウンSaos2細胞を、立体構造を持つ三次元細胞培養用プレート上で培養し、細胞増殖の方向性や形態に及ぼす影響を顕微鏡にて確認した。Nesprin1のノックダウンに伴う細胞極性の消失が細胞のマイクロウェル内での細胞の配列になんからの影響を与えるかを検討した。結果として、Nesprin1の発現の抑制は確認されたものの細胞の配列において両者に有意な差は認められなかった。同時にメカニカルストレスにおけるSaos2の細胞極性に与える変化を観察するために共同研究者である首都大学東京システムデザイン学部の坂元尚哉先生に依頼してSaos2に対してflexer cell unitによる細胞の伸展実験を行った。しかしながら、コントロールとして用いたマウス骨芽細胞様細胞MC3T3-E1細胞では細胞が進展された方向に対して、直角に配列することが確認されたが、Saos2ではそのようなメカニカルストレスに対する配列の変化は生じることがなかった。今回の機械的刺激に対する応答の少なさは株化細胞の問題であることが予想されたので、ヒト骨芽細胞をTakaraより購入して、先のSaos-2細胞で行った同様の実験を行う。すなわち、伸展力の負荷、Si-Nesprinの導入、ウエスタンブロッティングによるタンパク抑制の確認を行う。歯科矯正学予定としていた抗体の仕入れが安価ですんだため。来年度の消耗品の購入で調整できるために特別な計画は必要ない。
次世代亜鉛合金系表面処理鋼板の開発

次世代防錆鋼板表面処理法として注目を浴びているZn-Cr合金の電析挙動および電解機構を明らかにすることを主眼にし,以下に示すような研究成果を得た。(1)添加剤としてのPEGの有無にもかかわらず,高電流密度域ではZn中にCrの共析が認められたが,PEG含有浴からの電析物の場合のみ金属Crとして存在し,PEGを含有しない浴からの電析物では,Crは水酸化物の状態で存在していることがわかった。さらに,ZnとCrの共析に先立つ水素発生により陰極近傍において水素イオンが枯渇した結果、陰極界面pHが溶液本体に比べ上昇していることが確認できた。また,ZnおよびCrの部分分極曲線を測定した結果、PEG含有浴においてはZnの部分分極曲線が大きく卑な領域に移行していることが確認でき,PEGの役割はCr^<3+>が放電できるような陰極電位を達成させる分極剤として作用しているものと推定された。(2)PEG濃度および平均分子量の増加につれ,電析物中のCr含有量は増加し,このときZnの析出電位も大きく卑に移行し,Cr^<3+>の放電が可能な陰極電位が達成されていることが確認できた。また,電析物の表面外観もダークグレーの無光沢から金属Crの共析に起因した金属光沢のある電析皮膜へと変化することがわかった。そして,このようなPEGの分極作用を,高分子の陰極表面への吸着現象との関連において考察した。(3)電解時には,副反応として同時に水素発生が進行しており,陰極近傍で水素イオンの枯渇によりpHが上昇し,pH4付近で陰極表面にZnとCrがモル比2:1の割合で構成される複合水酸化物を生成することがわかった。したがって,Zn-Cr合金の電析は,この複合水酸化物を中間生成物として進行することを示し,PEGを含有する硫酸酸性浴からのZn-Cr合金電析過程の全貌を明らかにした。次世代の鋼板の表面処理法として期待されている硫酸塩浴からのZn-Cr合金電析挙動を検討し,以下に示すような研究成果を得た。(1)添加剤としてのPEGの有無にもかかわらず,高電流密度域では電析Zn中にCrの共析が認められるが,PEG含有浴からの電析物の場合のみ金属Crとして存在し、PEGを含有しない浴からの電析物中では、Crは水酸化物の状態で存在していることがわかった。(2)分極曲線に及ぼすPEGの影響を検討した結果,PEGは陰極電位を大きく卑に移行させた。(3)電解時の陰極からの距離に対するpHプロファイルを測定した結果,陰極近傍においてはpH4付近までの上昇が認められた。さらに,加水分解生成物の同定からこのpH域においてCrとZnの水酸化物が同時に生成しているものと思われた。(4)PEG添加浴においては,Cr単独電析の場合と異なり,Zn-Cr合金浴においては,界面pH上昇の結果生成したZnとCrの複合酸化物(速度論的に容易に還元可能な化合物であると推定される)からの放電の結果合金が生成し,PEGはCrが十分放電できるような陰極電位を達成させる分極剤として作用しているものと推定された。したがって,PEGを含有しない浴においては,複合酸化物からのZnの還元のみが起こり,Crは電析Zn中に水和酸化物として混在する結果となった。また,PEGの分極効果に関する詳細なメカニズム,および合金浴においてCrとZnが同時に水酸化物を生成する原因に関しては不明であり,次年度の検討課題である。

次世代の鋼板の表面処理法として期待されている硫酸塩浴からのZn-Cr合金電析挙動を検討し,以下に示すような研究成果を得た。(1)添加剤としてのポリエチレングリコール(PEG)の濃度および分子量の効果を調べた結果,PEG濃度0.1g/L以上で分子量1540以上の場合,電析Zn中にCrが金属状態で存在することが分かった。また,PEGが低濃度で低分子量の場合,電析物中では、Crは水酸化物の状態で存在していることがわかった。(2)分極曲線に及ぼすPEGの影響を検討した結果,PEG濃度0.1g/L以上で分子量1540以上の場合,陰極電位が約0.2V卑に移行した。(3)電解時の陰極近傍において生成しているZnCr複合水酸化物の生成挙動を調べた結果,PEGの有無にかかわらず,ZnとCrは2:1の比率で複合水酸化物を生成し,その構造は熱的に安定な非晶質状態であることが判明した。また,Cr単独水酸化物に比べZnCr複合水酸化物のCrはアルゴンスパッタリングにより還元されやすいことが判明した。(4)高濃度・高分子量PEG添加浴においては,Cr単独電析の場合と異なり,Zn-Cr合金浴においては,界面pH上昇の結果生成したZnとCrの複合酸化物(速度論的に容易に還元可能な化合物であると推定される)からの放電の結果合金が生成し,PEGはCrが十分放電できるような陰極電位を達成させる分極剤として作用しているものと推定された。したがって,PEGを含有しない浴においては,複合酸化物からのZnの還元のみが起こり,Crは電析Zn中に水和酸化物として混在する結果となった。次世代の防錆鋼板の表面処理法として期待されているZn-Cr合金電析挙動を水溶液(硫酸塩浴)および非水溶媒(メタノール浴)を用いて検討し,以下に示すような研究成果を得た.(1)高濃度・高分子量PEGを添加した水溶液においては,Cr単独電析の場合と異なり,Zn-Cr合金浴においては,界面pH上昇の結果生成したZnとCrの複合酸化物(速度論的に容易に還元可能な化合物であると推定される)からの放電の結果合金が生成し,PEGはCrが十分放電できるような陰極電位を達成させる分極剤として作用してるものと推定された.したがって,PEGを含有しない浴においては,複合酸化物からのZnの還元のみが起こり,Crは電析Zn中に水和酸化物として混在する結果となった.(2)メタノール浴においては,浴中のCr^<3+>イオン濃度比が低い場合にはCrは金属まで還元されず3価の化合物として電析物中に取り込まれるが,Cr^<3+>イオン濃度比が高くなると高Cr含有率のZn-Cr合金が電析した.また,合金電析の際のZnおよびCrの部分分極曲線を単独析出のそれらと比較したところ,Crの場合ほとんど変化は認められないものの,Znは合金として共析することにより大きく分極することがわかった.(3)Crの還元挙動に及ぼす合金浴への水添加の影響を調べた結果,溶媒中の水含有率が高くなると,Crは金属まで還元されず,3価の状態で電析物中に存在するものと思われた.さらに,金属状態でCrが析出する条件下ではZnの析出は大きく分極した.また,合金浴中におけるCr^<3+>錯体の構造を調べた結果,Zn-Cr合金が電析可能な浴組成では,Cr^<3+>はジクロロテトラアコクロム(III)イオンとして存在するものと思われた.上述のように,水溶液およびメタノール浴からのZn-Cr合金電析挙動には大きな相違が認められ,水溶液を用いタ場合のZn-Cr合金電析過程には水としての溶媒の特性が大きく関与していることがわかった.
実測困難な原子炉安全パラメータの不確かさ評価－分散共分散行列を用いた新概念

本研究では、実測が困難な原子炉の核的安全性パラメータの予測誤差を評価する理論を新たに確立し、その適用性を確認した。また、ランダムサンプリング法を用いて、原子炉の核特性予測計算に伴う不確かさ低減のための断面積調整法およびバイアス因子法を実機軽水炉体系に適用可能とした。以上のことから、研究の目的を全て達成するとともに、その波及効果として、当初の計画以上の成果をあげた。本研究の目的は、実測が困難な原子炉の核的安全性パラメータの予測誤差を評価する理論を新たに確立し、その適用性を確認する。本研究では、1これまで着目されてこなかった安全パラメータ間の誤差の相関(共分散)を評価する理論を確立し、2これを活用することで実測が困難な安全パラメータの予測誤差を推定することを可能とする。H24年度までの研究成果により、感度係数を用いて断面積の共分散を伝播させる方式は、(1)軽水炉の実機に対して適用を考えると、感度係数マトリックスが非常に大きなサイズとなり、現実的な計算時間での評価が困難であること、(2)軽水炉の核特性は燃焼及び熱水力フィードバック効果が大きな影響を及ぼすが、特に熱水力フィードバックを含む現象に対して一般化随伴計算を適用することが困難であること、等が明らかになってきた。そこで、H25年度は、ランダムサンプリング法をベースにして炉心特性誤差の相関を評価する研究を推進した。ランダムサンプリング法を用いる場合、推定した炉心特性誤差の相関に統計的な不確かさが含まれることとなる。従って、少ないサンプル数で精度良く炉心特性誤差の相関を見積もる必要がある。そのため、統計安全解析手法などで用いられているラテン超方格法を新たにランダムサンプリング法に用いる検討を行い、本手法の優位性を確認した。また、LHS法を用いて、加圧水型軽水炉および沸騰水型軽水炉の炉心特性誤差の相関の試算を試みた。また、本研究の波及的成果として、ランダムサンプリング法を用いた断面積調整法についてもその理論的枠組みと妥当性について確認を行った。なお、炉心特性誤差の相関の試算結果を用いて、実測が困難な安全パラメータの不確かさの予測を行った。本研究の目的は、実測が困難な原子炉の核的安全パラメータの予測誤差を評価する理論を新たに確立し、その適用性を確認する。平成24年度は、炉心の安全パラメータ間の共分散を評価するための理論的枠組みの構築を実施した。炉心解析では、多群微視的断面積を出発点として、集合体計算、炉心計算を行って炉心特性を算出する。この流れに従い、微視的断面積の共分散データを入力値とし、感度係数行列を用いることで、これを非均質多群巨視的断面積、均質少数群巨視的断面積、炉心特性に伝播させる理論的な枠組みを構築した。また、この理論的に枠組みに基づいて単純化したPWR体系などで解析を実施し、妥当性を確認した。一方、感度係数行列を用いる手法は、感度係数行列を求めるための手法が複雑になる可能性があり、特に、入力パラメータと出力パラメータの双方の数がいずれも多い場合、計算量が現実的なものにならなくなる可能性あることも明らかになった。そこで、共分散を伝播させる方法として、感度係数行列を用いる方法に加えて、別途ランダムサンプリングを用いる方法についても検討を実施した。ランダムサンプリングでは、多変量正規分布に基づき相関のある複数のデータをサンプリングし、それを用いた多数回の解析により、共分散の伝播を計算する。感度係数を用いる手法が線形モデルを仮定しているのに比べ、より複雑かつ非線形性の高いシステムの不確かさ評価に有効であるとの知見を得た。本研究の目的は、実測が困難な原子炉の核的安全性パラメータの予測誤差を評価する理論を新たに確立し、その適用性を確認することである。

H26年度は、H25年度までの研究成果を元にして、ランダムサンプリング法によるPWRおよびBWR実機炉心特性誤差の相関を評価した。また、応用技術として、ランダムサンプリング法を用いた断面積感度係数評価法、断面積調整法、バイアス因子法について検討を行い、いずれについても実用化の見通しを得た。さらに、ランダムサンプリング法は統計的手法であり、解析結果に統計誤差を含むことから、ブートストラップ法を用いたランダムサンプリング手法の統計誤差推定法を開発した。以上のことから、研究の目的を全て達成するとともに、その波及効果として、当初の計画以上の成果をあげた。原子力工学平成25年度の計画では、動力炉の集合体核定数に対する共分散行列の評価を実施する予定であったが、ラテン超方格サンプリング法を用いることにより、炉心特性誤差の共分散行列を試算することに成功した。従って、当初の計画以上に研究が進捗していると判断している。平成24年度の計画は、感度係数行列を用いた分散共分散行列の伝播に関する理論的枠組みの構築であったが、これに加えて、ランダムサンプリング法による共分散行列の伝播に関する検討を実施した。従って、当初の計画以上に進展していると判断している。平成26年度は、本研究の最終年度であり、これまでに開発したランダムサンプリング法に基づく手法により、軽水炉および革新炉に対する炉心特性誤差の相関を評価する。この相関を用いた実測困難なパラメータの不確かさ予測については、H25年度の成果にて、その妥当性が確認されている。当初の計画では、炉心体系における一般化随伴計算手法を検討予定であったが、これはランダムサンプリング法によって代替する予定である。なお、実測が困難な安全パラメータの不確かさを低減する手法として、断面積調整法に新たに着目し、ランダムサンプリング法を用いた断面積調整法の検討を推進し、実機動力炉に対する適用性を確認する。平成25年度は、安全パラメータの誤差の相関(共分散)を評価するための解析システムに関する研究に取り組む予定である。具体的には、MOCを用いた一般化中性子束および一般化随伴中性子束の解析手法を新たに開発する。また、軽水炉および高速炉に対して、燃料集合体核定数の共分散行列の評価を行う。なお、解析にあたっては、解析手法の汎用性と実用性を考慮して、平成24年度に開発したランダムサンプリング法を主体とした解析方法を採用し、集合体核定数の共分散行列の評価を試みる。人件費・謝金の所要額が少なかったことによる。論文投稿料および学会参加費として使用する予定である。研究経費は、当初の計画通り、成果発表および打ち合わせのための国内旅費および海外旅費、研究補助のための謝金、成果発表のための論文投稿料などに使用する予定である。
高品質n型ダイヤモンドの高速合成

本課題研究では、ダイヤモンド電子デバイス実現において最も重要な課題である、(i)高品質ダイヤモンドの高速合成、及び(ii)n型ダイヤモンド薄膜合成に焦点を合わせて研究を進めた。その結果、前者の研究においては、高温・高密度プラズマを適用することが非常に有効であることを見いだした[研究業績1,3]。続いて、この高速合成された薄膜に対して電子線やレーザ光を照射し、励起されたキャリヤの拡散長等を評価したところ、得られた薄膜中でのキャリヤの拡散長が10μm以上と従来ダイヤモンド薄膜と比べて非常に長いことが分かった[研究業績1,3,4]。また後者においては、非特殊高圧ガスを用いて作製したタイヤモンド(111)薄膜のHall測定において、世界で始めて明確なn型特性を観測し、また幾つかの新たな重要な知見を得た[論文投稿中]。石英製反応容器を持つCVD装置を用いた場合、水素プラズマに対する石英の耐性が低いため、Siの膜中への混入だけでなく、プラズマエッチングに伴って発生した酸素が成長機構に大きな影響を与え、薄膜の品質を大きく左右することが明らかになった。合成時においては、プラズマが石英製の反応容器及びホルダーに接している。特に高温・高密度プラズマを用いたときはこれが顕著となるため、高温・高密度プラズマを適用するためには、反応容器やホルダー部を金属製に変更することが不可欠であろう。一方、ドーピングガスについては、非特殊高圧ガスであるトリメチルフォスフィンP(CH_3)_3を用いると、リンの取り込み率が約2桁も改善することを発見した。この特徴を生かすことにより、取り込み率が非常に小さい(100)薄膜にもリンを効果的にドープできると予想される。残念ながら、本研究期間中に、比較的平坦はリンドープ(100)薄膜を作製することはできたが、これらから明確なn型を観測することができなかった。他の半導体デバイスを圧倒する高性能ダイヤモンド電子デバイスの実現には高品質n型(100)薄膜の作製が急務である。本研究では更に、この手法により得た高濃度n型ダイヤモンド層を、申請者らが独自に開発した選択成長技術と組み合わせることにより、n型ダイヤモンドへのオーミック電極の形成に成功した[研究業績2]。今後のn型ダイヤモンド研究に不可欠な技術となろう。高品質n型ダイヤモンド薄膜作製に不可欠な合成技術を確立するために、今年度は(i)高品質ノンドープダイヤモンド薄膜の高速合成、及び(ii)リンドープn型ダイヤモンド(111)薄膜合成に焦点をおいて研究を進めた。前者については、高出力マイクロ波プラズマCVD装置を用いて進めた。ダイヤモンドの伝導帯最下端は真空準位に近いため、励起された電子は結晶欠陥に大きく影響されることが予想される。従って、n型伝導を得るためには、結晶欠陥の少ない高品質ダイヤモンドである必要がある。そこで高速合成された薄膜に対して電子線やレーザ光を照射し、励起されたキャリヤの拡散長等を評価することにより、薄膜の結晶性を調べた。その結果、得られた薄膜中でのキャリヤの拡散長が10μm以上と非常に長いことが分かった。これは、高速合成されたダイヤモンド薄膜の欠陥密度が十分小さい事を示唆している。一方、後者については、今年度の実施計画に述べたように、現有設備を用い、また下地として既にn型ダイヤモンドの作製が可能である(111)基板上での作製を試みた。リンドープガスには、特殊高圧ガスに指定されていないトリメチルリンを用いた。これは、利用に際して特殊な設備が必要でない事、また危険性もいくらか少ない事等、実験室系で用いる上では利点が多いためである。フォスフィンでの作製条件に準じて合成を行うと、フォスフィンによるリンドープダイヤモンド薄膜に比べて結晶品質は同程度に高品質であるが、抵抗は3桁程度高くなった。トリメチルリンの解離度がフォスフィンのそれに比べてかなり小さいことを示唆している。合成圧力を上げプラズマを高密度化し、合成温度も上げたところ、抵抗値もフォスフィンのそれと同じ程度になった。しかしながら、結晶品質は低下したため、n型判定ができなかった。トリメチルリンを用いてn型ダイヤモンドを得るためには、薄膜の高品質化とトリメチルリンの解離を進める必要があろう。

特に高温・高密度プラズマを用いたときはこれが顕著となるため、高温・高密度プラズマを適用するためには、反応容器やホルダー部を金属製に変更することが不可欠であろう。一方、ドーピングガスについては、非特殊高圧ガスであるトリメチルフォスフィンP(CH_3)_3を用いると、リンの取り込み率が約2桁も改善することを発見した。この特徴を生かすことにより、取り込み率が非常に小さい(100)薄膜にもリンを効果的にドープできると予想される。残念ながら、本研究期間中に、比較的平坦はリンドープ(100)薄膜を作製することはできたが、これらから明確なn型を観測することができなかった。他の半導体デバイスを圧倒する高性能ダイヤモンド電子デバイスの実現には高品質n型(100)薄膜の作製が急務である。本研究では更に、この手法により得た高濃度n型ダイヤモンド層を、申請者らが独自に開発した選択成長技術と組み合わせることにより、n型ダイヤモンドへのオーミック電極の形成に成功した[研究業績2]。今後のn型ダイヤモンド研究に不可欠な技術となろう。
増殖因子と超音波療法を用いた象牙質再生への展開

本研究は、増殖因子(BMP;Bone Morphogenetic Protein)および低出力パルス超音波(超音波療法)を、直接覆髄法に応用した場合の象牙質再生(形成)の効果を検討した。直接覆髄材として増殖因子(BMP)配合覆髄材を用いた場合、非BMP配合覆髄材の場合と比べて修復象牙質形成の促進が認められた。さらに低出力パルス超音波(超音波療法)を用いることで象牙質形成が亢進していた。以上より、直接覆髄法に増殖因子(BMP)と低出力パルス超音波(超音波療法)の両者を用いることにより、象牙質形成が促進されることが示唆された。本研究は硬組織形成を促進し治癒を促す効果のある低出力パルス超音波(超音波療法)と、硬組織誘導脳を有する増殖因子(BMP)に着目し、両者を象牙質再生に用いた場合の効果を検討することを目的として実施している。昨年度の研究から、BMP配合覆髄材を用いて直接覆髄したところ、BMP無配合の場合と比べて窩洞内部(歯冠側)に新しく象牙質様の硬組織形成が認められたことが示唆された。そこで24年度は、BMPによる硬組織形成に対する低出力パルス超音波の効果を検討する目的で、BMP配合吸収性材料を硬組織(骨)に移植し超音波療法を施した。その結果、超音波療法を併用した場合、硬組織の緻密度が亢進される可能性が示唆された。本研究は、硬組織誘導能を有する増殖因子(BMP)と骨形成を促進し治癒を促すことが知られている低出力超音波パルス(LIPUS)に着目し、両者を象牙質再生に用いた場合の効果を検討することを目的として実施した。全身麻酔下にて実験動物の健全永久歯に窩洞形成を行いラウンドバーにて実験的露髄部を作成し、ネオクリーナー・オキシドール交互洗浄、止血を行った。これにより歯髄腔と交通した歯冠側空隙が形成される。その後増殖因子(BMP)配合覆髄材を用いて直接覆髄を施し、コンポジットレジン充填を行った。移植後の観察期間中はLIPUSを用いて照射した群(BMP+LIPUS群)と照射しない群(BMP群)に分けて評価した。また覆髄材としてスキャホールドを用い直接覆髄を施した群(コントロール群)とした。その結果、BMP群、BMP+LIPUS群はいずれもコントロール群と比べて有意に修復象牙質が多く形成されていた。さらに、BMP+LIPUS群は他の2群と比べて修復象牙質形成が亢進していた。以上より、増殖因子(BMP)と低出力超音波パルス(LIPUS)の両者を用いることにより、象牙質形成が促進されることが示唆された。本研究は硬組織形成を促進し治癒を促す効果のある低出力パルス超音波(超音波療法)と、象牙質誘導能を有する増殖因子(BMP)に着目し、両者を象牙質再生に用いた場合の効果を検討することを目的として実施している。23年度ではまず、実験動物を用いて増殖因子(BMP)と覆髄材(スキャホールド)の有効性について検討した。臼歯に実験的露髄形成後、BMP配合覆髄材およびBMP無配合覆髄材を露髄面に被覆した。その結果、窩洞内部(歯冠側)に新しく象牙質形成が認められ、BMP配合した場合はBMP無配合より有意に多く形成された。これは歯髄細胞にBMPを作用させると、歯髄細胞から象牙芽細胞へ分化が促進され、歯冠側に象牙質形成が促進されたためではないかと考えられる。今後、低出力パルス超音波を用いた場合の効果について研究を進める予定である。これまでの研究結果より、BMP配合覆髄材を用いて直接覆髄したところ、新しく象牙質様の硬組織形成が認められたことが示唆された。またBMPによる硬組織形成に対する低出力パルス超音波の効果を検討する目的で、BMP配合成体吸収性材料を硬組織(骨)に移植し、超音波療法を施したところ、硬組織の緻密度が亢進される可能性が示唆されている。25年度は、増殖因子移植と超音波療法を組み合わせた研究の追加実験を行うとともに、これまでの研究成果を取りまとめる予定であり、おおむね順調に進展している。本研究は硬組織形成を促進し治癒を促す効果のある低出力パルス超音波(超音波療法)と、象牙質誘導能を有する増殖因子(BMP)に着目し、両者を象牙質再生に用いた場合の効果を検討することを目的としている。現時点(23年度)では、実験動物を用いて増殖因子(BMP)と直接覆髄材(スキャホールド)を直接覆髄に応用した結果、象牙質再生への有用性が認められている。24年度より低出力パルス超音波を用いた場合の効果を検討する予定としており、おおむね順調に進展している。

これまで、BMP配合覆髄材を用いることで、新しく象牙質様の硬組織形成が認められたことと、BMP配合成体吸収性材料を硬組織(骨)に移植し、超音波療法を施したところ、硬組織の緻密度が亢進される可能性が示唆されている。今後は増殖因子移植と超音波療法を組み合わせた研究の追加実験を行うとともに、これまでの研究成果を取りまとめ成果発表を行う予定である。今後は低出力パルス超音波を用いた場合の効果について評価する。増殖因子(BMP)をスキャホールドに配合した覆髄材を用いて直接覆髄を施し、コンポジットレジン充填を行う。覆髄後の観察期間中に低出力パルス超音波を用いて照射する。観察期間終了後、象牙質再生について増殖因子と低出力パルス超音波の効果について評価する。これまでの研究結果を合わせて、増殖因子と低出力パルス超音波(超音波療法)の効果について総合的に評価を行う。該当なし。次年度は研究遂行のための経費が引続き必要となる。実験動物購入費用、増殖因子(BMP)、試薬、手術用器具、評価等に必要な器具購入費用が見込まれる。また、研究成果発表のための費用として学会発表や論文投稿等に必要な経費が見込まれる。
偏波・フェーズドアレイレーダー統合システムを利用した積乱雲電荷構造の超高速解析

平成30年度は、当該課題の最終年度として研究成果の総括を行った。前年度までの研究により明らかになった、積乱雲内の降水粒子・気流場・電荷分布の間にある密な関係性に関する知見に基づいて、とりわけフェーズドアレイレーダーによる高速スキャン観測データを用いて、積乱雲内の電荷構造に関する時間発展の理解深化に取り組んだ。複数サイトの同時観測の結果として導出される気流ベクトルのほか、単一サイトの観測で得られるドップラー速度場から推定される気流場について、先行研究で開発された技術を応用して時間発展の解析を行い、得られた知見を取りまとめた。特に2014年9月10日に大阪府周辺で発生したダウンバーストを伴う雷雲事例については、積乱雲内で生じる強い下降気流によって電荷の存在する高度が短時間に下降する様子が明らかになった。先行研究によって、当該事例では僅か20分ほどの間に降水コアの落下と中層の水平風収束に伴う強い下降気流が発生する様子が確認されていたが、本研究では新たに、それらに伴って雷放電の開始高度が明瞭に下降する様子が明らかになった。積乱雲最上部の正電荷領域およびその下部の負電荷領域の間で生じる放電の開始高度が、当初は約8km付近に位置していたものの、下降流の発生によって約6kmにまで下がり、極めて敏感な時間応答を有することが確認された。本研究課題では積乱雲の盛衰に伴う電荷構造の変化について、雷放電3次元観測や、二重偏波レーダーおよびフェーズドアレイレーダーを用いた観測と、事例解析や統計解析、および夏季・冬季の比較解析の手法を用いて、多角的な理解に取り組んだ。得られた成果は1分未満の極めて高い時間分解能で、積乱雲の電荷構造の時間発展を明らかにするものであり、当該課題の当初目標の達成に至った。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。積乱雲内の電荷構造は発雷過程、雷放電の進展過程と強く結びつく、積乱雲の最も基本的な性質の一つである。電荷構造は現在、三重極分布と考えられているものの、統一的見解はない。積乱雲の盛衰に伴い、大きく変化する電荷構造を理解するためには、雷放電3次元可視化だけでなく、偏波レーダー観測が不可欠である。しかしながら、積乱雲内部構造は数分という非常に短い時間で変化するのに対し、偏波レーダー観測は1ボリュームスキャンに数分程度必要なため、内部構造の速い変化を捉えることができない。本研究ではC帯偏波レーダーとX帯フェーズドアレイレーダーを組み合わせた「偏波・フェーズドアレイレーダー統合システム(偏波PAR)」を構築し、北関東平野を中心に雷放電3次元観測を合わせて積乱雲の観測を行う。偏波PAR・雷放電3次元観測から積乱雲内の降水粒子分布・電荷構造を高時空間分解能で推定し、積乱雲の電荷構造の時間発展の標準モデルを構築する。研究初年度の平成27年度では平成28年度から開始する本観測に向けてその準備を行った。即ち、気象研究所で運用しているC帯二重偏波レーダーとフェーズドアレイレーダーを組み合わせて偏波PARを実現するための必要な解析技術の開発を行った。また雷放電観測装置BOLTの試験観測を実施し、雷放電標定アルゴリズムの整備等を行った。研究初年度内に研究2年目以降の本観測の準備を完了した。さらにフィージビリティスタディとして大阪平野の雷観測結果の事例解析を行った。この事例解析で上昇気流発生に伴い、短時間で電荷構造が大きく変化することを観測から示した。この解析結果は積乱雲内部の鉛直流と電荷構造の因果関係を強く示す結果であり、ここで得た知見を平成28年度以降の本観測の解析に活かしていきたい。研究初年度である平成27年度は予定通り、偏波PARを実現するための解析技術の開発、雷放電三次元標定装置(BOLT)の導入・試験観測・標定アルゴリズムの整備等を行った。具体的には偏波PARのデータ収集・管理システムの整備、解析アルゴリズム開発、品質管理手法の高度化などを行い、平成28年度の偏波PAR本観測に向けた準備を進めた。一方、雷観測機BOLTの準備も進めた。夏季に試験観測を実施し、気象庁が運用している二次元雷放電標定装置の標定結果に対しBOLTの標定点がその誤差範囲内であることを確かめた。平成28年度に実施する観測の事前準備が予定通り完了した。電荷構造は、古典的には正、負、正の三重極分布と考えられているものの、統一的見解はない。本研究ではC帯偏波レーダーとX帯フェーズドアレイレーダーを組み合わせた「偏波・フェーズドアレイレーダー統合システム(偏波PAR)」を構築し、雷放電3次元観測を合わせて、積乱雲の観測を行う。偏波PAR・雷放電3次元(BOLT)観測から積乱雲内の降水粒子分布および電荷構造を高時空間分解能で推定し、積乱雲の電荷構造の時間発展の標準モデルを構築する。

平成28年度では、研究初年度に整備した偏波PARによる観測とBOLTを用いた雷観測を本格的に実施し、雷放電に伴う電荷構造の観測に成功した。このうち顕著な事例として、2016年7月14日に埼玉県東部で発生した対流セルの事例が挙げられる。同時例では1分あたりの雷放電数が40を超える、非常に激しい雷活動を伴った。偏波PARの解析により、この対流セル内には少なくとも4つの降水コアが存在しており、それぞれ10分程度で発達・衰退を繰り返していることが分かっている。偏波パラメータの解析により、雷活動が活発だった成長期から成熟期の対流セルでは過冷却水や霰が多く存在する一方で、雷活動が弱まり始める衰退期の対流セルでは過冷却水が減少し、霰を多く含む層が卓越していることが分かった。電荷構造のモデル化を行う上で重要な観測に成功した。来年度以降、解析事例を増やし、モデル構築を進める。平成27年度までに構築した観測システムを用いて、実観測を実施した。観測期間中、測器が問題なく動作し、観測データを無事取得できた。また初期解析結果では降水種別判定にも成功しており、今後の解析結果に期待が持てる。平成29年度は、これまでの観測で取得された北関東周辺(夏季)および庄内周辺(冬季)の雷放電3次元データの解析を行い、積乱雲の構造と雷放電活動の関係性に関する調査を実施した。雷放電点の高度とともに、気温の鉛直プロファイルを用いて放電点の温度を算出し、冬季と夏季に分けて統計を取った。その結果、夏季雷と冬季雷では電荷分離が活発になる高度は大きく異なるものの、温度で見れば、-10°C付近で最も活発化することが明らかになった。この成果は、-10°C付近で電荷分離が活発になる着氷電荷分離機構が、夏季雷だけでなく冬季雷でも同様に働くことを示唆する。さらに、放電点の水平方向の広がりを表す指標として放電長を定義し、その統計的な性質を調査したところ、夏季雷に比べて冬季雷は2倍を超える値を有することが明らかになった。冬季には、比較的に弱い上昇流を持つ複数の積乱雲がバンド状に連なる構造を有し、その結果として電荷分布が水平に広がることを示唆する。さらにこのことは、冬季雷における移動電荷量が夏季に比べて大きいという、よく知られた観測的事実と整合的な結果と考えられる。これらの成果は、積乱雲の降水構造と電荷分布が密接な関わりを有することを示す。そこでその時間変化を捉えるため、フェーズドアレイレーダーを用いた積乱雲構造の高速立体解析に取り組んだ。平成29年夏季に得られた観測データを用いて、積乱雲内の降水領域の振る舞いを30秒毎の高頻度で立体的に導出したところ、その盛衰が極めて細やかに捉えられることが明らかになった。さらにこの過程で、積乱雲の動的理解のためには気流構造を精度よく導出することの必要性が示された。最終年度にあたる次年度は、この観点から解析研究に取り組み、当該課題全体の達成を目指す。平成29年度に得られた成果は、年度当初の実施計画にある積乱雲内電荷構造とその時間変化に関する要素目標を満たすものである。さらに、現象の本質的理解のためには気流構造の精密解析の必要性が新たに明らかになり、次年度につながる成果が得られた。最終年度である平成30年度は、この観点から解析を進めて積乱雲の気流構造の時間変化を明らかにするとともに、平成29年度までの知見を組み合わせることにより、当該課題全体の達成が見込まれる。
経皮ワクチンの最適化を目指したアジュバントの探索

我々は、経皮ワクチンデバイスとして皮膚内溶解型マイクロニードルを開発し、ニードル内に封入した抗原に対して注射による投与と同等の免疫応答を誘導出来る事を報告した。この研究においては、皮膚内溶解型マイクロニードルを用いた経皮ワクチンの最適化を図る為にアジュバントの探索を行った。その結果、Monophosphoryl Lipid A Lipid A (MPLA)とODN1826が経皮ワクチンにおいてモデル抗原の鶏卵白アルブミンに対する抗体産生を増強することを明らかにした。以上の結果からODN1826とMPLAは、経皮ワクチンアジュバントとして有用であろうと思われる。マウスの表皮細胞におけるToll様受容体(TLR)の発現プロファイルを解析した結果、ランゲルハンス細胞、ケラチノサイト及び真皮樹状細胞においてTLR4とTLR9の高発現が認められた。そこで次に各種TLRリガンド(TLR-L)とニワトリ卵白アルブミン(OVA)を混合して含有させたマイクロニードルをマウスに貼付しアジュバント活性を評価したところ、MPLAあるいはODN1826を併用した群で、OVA単独免疫群と比較して、顕著な抗体価の上昇が認められた。IgG抗体のサブクラスを解析では、Th2型抗体であるIgG1の抗体価は各群とも高値を示しており顕著な差は認められなかった一方、Th1型抗体であるIgG2b抗体に関しては、MPLA(TLR4のリガンド)あるいはODN1826(TLR9のリガンド)を併用した群で著しい抗体産生の増強が認められた。また粘膜面におけるIgA抗体の誘導について検討した結果、TLR-Lを併用した場合でも経皮免疫ではIgA抗体の産生は認められなかった。さらに最終免疫から2週間後のリンパ組織におけるIFN-γならびにIL-4産生細胞数を解析したところ、MPLAあるいはODN1826を併用した群では、所属リンパ節、脾臓のどちらにおいても、OVA単独免疫群と比較してIFN-γ産生細胞数は2倍以上増加していたのに対し、IL-4産生細胞数は減少していた。またTLR-Lの安全性評価については、TLR-Lを併用した群における紅班はOVA単独群と同様に消失しており、TLR-Lの皮膚刺激性は極めて低いと考えられた。またMPLAおよびODN1826併用群ともに未処理群と同様の体重増加曲線を描くとともに、主要臓器の重量についても顕著な差は認められなかった。さらに、血中の肝臓および腎臓の組織障害マーカーについても異常は認められなかった。昨年度に経皮免疫においてアジュバント候補物質であるMPLAとODN1826に高い抗体産生増強効果を認めた。そこで今年度は、両者の経皮アジュバント活性に寄与する細胞および分子の同定、並びにそれらの作用機序の解明に取り組んだ。C57BL/6マウス由来のランゲルハンス細胞(LC)、真皮樹状細胞(dDC)にMPLA並びにODN1826を細胞傷害性を示さない濃度範囲内で作用させた時、MHC class I分子の発現が僅かに上昇した。それに対してCD40、CD80、CD86、CCR7、MHC class II分子の発現は大きく増加した。またTNF-α、IL-1β、IL-6、IL-12のサイトカインの産生増強も認められ、TNF-α、IL-1βに関してはMPLAを作用させた場合の方が産生量は多く、IL-12はODN1826を作用させた場合の方が産生量は多かった。一方、TLR4低応答性のC3Hマウス由来のLCやdDCを用いて同様の検討を行った結果、ODN1826を作用させた場合はCD40、CD80、CD86、CCR7、MHC class II分子の発現は大きく増加したが、MPLAを作用させた場合は、それらの発現に変化は認められなかった。さらにC57BL/6マウスとC3Hマウス由来のケラチノサイト(KC)では、ODN1826を作用させることにより、TNF-α、IL-1βならびにIL-6の産生増強が見られた一方で、MPLAを作用させた場合、C57BL/6マウス由来KCにおいてはTNF-α、IL-1βおよびIL-6の産生増加が見られたのに対して、C3Hマウス由来KCにおいては、どのサイトカインについても有意な増強は認められなかった。現在、MPLA並びにODN1826の経皮アジュバント効果についてさらに詳細に検討中である。生物薬剤学今年度検討予定であった項目については、全て完了しており、研究は順調に進展している。今年度にマイクロニードルを用いて各種TLR-L(TLR-L1TLR-L9)の中から絞り込んだ経皮ワクチン用のアジュバント候補物質(MPLAとODN1826)を用い、LC、KCおよびdDCにおけるMHC分子や共刺激分子の発現誘導をフローサイトメトリーにより解析する。さらにMPLAとODN1826で刺激した細胞の培養上清を回収し、各種サイトカイン濃度をELISA法により測定する。

さらにLCやdDCを欠損させたマウス並びにTLR4或いはTLR9を欠損したマウスを用い、in vivoにてアジュバント候補物質の免疫誘導・免疫増強特性を解析する。これらの結果から、申請者が絞り込んだ経皮ワクチン用アジュバント候補物質による免疫誘導並びに免疫増強の機序を探り、経皮ワクチン用アジュバントとしての可能性を評価する。本研究では、経皮ワクチンにおけるアジュバント候補物質を探索するのが目的である為、使用する抗原(OVA)は、アジュバント様物質(特にエンドトキシン)が全く含まれていない抗原を使用しなければならない。このエンドトキシンが含まれていないOVAは、非常に高価であり、これまでは一社からしか販売されていなかった。しかし別の試薬会社が我々の要望により、新たにエンドトキシンを含まないOVAを開発することになり、その試薬会社が新たに開発した試薬をサンプルとして提供して頂いた為、購入する費用を削減することが出来た。さらに購入予定だったTLR-Lの一部を共同研究者から提供して頂いた為、その費用を削減することが出来た。また、昨年度第45回日本小児感染症学会で発表するにあたり、出張費を支出する予定であったが、学会から一部支給されたため、出張費の削減につながった。今年度の実験計画として、当初予定していた研究計画に加えて今年度新たにTLR4及びTLR9を欠損したマウスでもアジュバント効果を検討することとした。昨年度に使用予定だった約72万円については、この検討を行うための費用として予定している。
ヒト口腔扁平上皮癌におけるヒトパピローマウイルスの関与に関する研究

1.頭頸部扁平上皮癌組織におけるヒトパピローマウイルスDNAの検索結果頭頸部扁平上皮癌56例について,PCR法でHPV6型および11型DNAを検索した結果,HPV6型は検出されなかったが,HPV11型は舌癌の1例に検出された。対照として,検索した正常歯肉10例では,HPV6型と11型のいずれも検出されなかった。HPV16型DNAは,頭頸部扁平上皮癌の77例中26例(33.8%)に検出された。特に,喉頭癌では77.8%と高い検出率を示し,口腔癌では頬粘膜癌で57.1%と検出率が高かった。HPV18型は,77例中3例(3.9%)に検出されたが,その3例はすべて頬粘膜癌であり,頬粘膜癌に限定して考えると,42.9%と高率に検出されたことになる。対照として検索した正常歯肉10例ではいずれも検出されなかった。HPV16型と18型の両者が検出されたのは頬粘膜癌の2例で18型単独で検出されたのも頬粘膜癌の1例で認められた。頭頸部に発生する扁平上皮癌症例にも,HPVDNAの認められる例があり,特にHPV16型の検出率が高いことが明らかとなった。2.口腔扁平上皮癌における染色体欠失についての検索結果HF12-32をプローブとして,口腔扁平上皮癌における3番染色体短腕の欠失を検索した結果,11例中6例がinformative caseで,いずれの腫瘍組織にも,ヘテロ接合性の消失は認められなかった。また,YNZ22をプローブとして17番染色体短腕の欠失を検討した結果,8例がinformative caseであり,このうち6例に染色体欠失が認められた。以上の結果より,口腔扁平上皮癌における染色体欠失は,子宮頸癌とは異なり,3番染色体短腕の欠失頻度は低く,17番染色体短腕の欠失頻度の高いことが判明した。
林業における死傷事故を予防低減する高機能性蛍光色彩デザイン

我が国は国土の約70%を森林が占める森林国だが、森林の維持管理事業を担う「林業」は極めて死傷事故が多く、その改善が渇望されている。本研究では、林業の安全性を高めるための改善方策として、蛍光色彩による注意喚起効果・意思伝達機能に注目した。森林環境を構成する色彩を数値化し、比較する形で安全性能の高い蛍光色彩の用法を求め、作業服や装備などに反映する高機能性蛍光色彩デザインシステムの構築を目指している。平成30年度は、測定実施に先立って、蛍光色彩の利用を規定した各種工業規格の確認と、改訂動向の把握を行った。JIS Z9103の改訂やEN1150のJIS化の遅れなど流動的な状況に注意を要する。また、使用する計測器類の性能について事前評価を行い、測定手順の構築を進めた。(1-1)森林環境の色彩測定について、青森県・秋田県・福島県・栃木県・群馬県・長野県・東京都・静岡県・鹿児島県島嶼部(奄美大島・加計呂麻島)を訪問し、気候・立地条件・樹種・利用状況などに特徴的な森林にて色彩情報の測定を実施した。(1-2)測定は、森林環境を構成する要素の写真撮影を基本に、東西南北4方向の視野ならびに可能な場合には360度パノラマと全天球の撮影を実施した。さらに林内の可視光照度およびUV強度の測定を行った。(1-3)既存の被服・装備品の色彩情報の測定については、5月に国際学会ECPC(ポルトガル)、日本伐木チャンピオンシップ(青森市)、6・10月にハスク社技術指導会(木曽郡)、7・1月にアウトドア企業合同展示会(台東区)、8月に上高地横尾地区(松本市)、11月に「2018森林・林業・環境機械展示実演会」(秋川市)、1月にウェアラブルEXPO(江東区)、2月にスポーツビジネス産業展(千葉市)、バイオマス展(江東区)にて情報の収集と各社の製品等から色彩測定資料の収集を行った。森林環境色彩の測定ならびに林内可視光照度およびUV強度の測定によるプロファイルの充当について、7月豪雨の被害で中国・四国地方の測定を延期するなど、スケジュールの遅れが発生している。調査地の変更など対処をしており、次年度で吸収する予定である。なお中・四国以外の地域での測定は順調に進展した。青森県・秋田県・福島県・栃木県・群馬県・長野県・東京都・静岡県・鹿児島県島嶼部(奄美大島・加計呂麻島)を訪問し、気候・立地条件・樹種・利用状況などに特徴的な森林にて色彩情報の測定を実施した。蛍光色彩の数値化に関して、測定試行の結果、照明光照度値の幅が広く、当初導入予定の輝度計の性能では実用的に不適当であることが判明し、測定スケジュールに遅れが生じている。代替機の選定を進めており、現在候補を2機種に絞り精度の検討を進めている。関連する工業規格の動向では、蛍光色彩の比較対象基準として設定した欧州規格EN1150のJIS化が既定路線となりながら、実際の作業は停滞しており、時期が不確定ながら基準色彩値の変更が想定される。また、JIS Z9103の改訂に際してユニバーサル・デザイン志向の導入は、本研究においても重要な観点であることから、今後の運用事例を追跡したい。東京大学森林利用学研究室の協力により、同研究室を会場として、繊維系素材業者・アパレル系製造販売業者・林業事業体・商社などを集めた情報交流の場としての研究会を開設した。現在月一回のペースで会議の運営を行っている。平成31年度(令和元年度:2年次)は、初年次に発生した中国・四国地方での測定の遅れの回復に向けて、測定ペースの加速を行う。測定地域については気象の影響を最小に抑えるべく、西部日本(中部・関西・中国・四国・九州・沖縄地方)と東部日本(関東・甲信越・東北・北海道地方)に分割し、気象変化に対応してスケジュールの差し替えができるよう調査計画の多重化を検討する。また、蛍光色彩の数値化の分野についても代替機を用いた測定を迅速に進める。輝度計の機種変更により調達価格が下がることから、導入台数の増加が可能となるため、2人作業による効率化を予定している。さらに試行の経験を受け、測定資料の形状変更など当初の測定手順を見直し、測定にかかる時間の短縮を図る。10月にはオーストリア・ハンガリーにて開催される欧州最大の林業機械展示会Austrofomaと林業機械化シンポジウムFormecへの参加を予定している。研究情報の交換とともに最新の林業機械・防護服・装備品の色彩情報取得と、現地林業現場の環境色彩情報の取得を行う。

(1-1)森林環境の色彩測定について、青森県・秋田県・福島県・栃木県・群馬県・長野県・東京都・静岡県・鹿児島県島嶼部(奄美大島・加計呂麻島)を訪問し、気候・立地条件・樹種・利用状況などに特徴的な森林にて色彩情報の測定を実施した。(1-2)測定は、森林環境を構成する要素の写真撮影を基本に、東西南北4方向の視野ならびに可能な場合には360度パノラマと全天球の撮影を実施した。さらに林内の可視光照度およびUV強度の測定を行った。(1-3)既存の被服・装備品の色彩情報の測定については、5月に国際学会ECPC(ポルトガル)、日本伐木チャンピオンシップ(青森市)、6・10月にハスク社技術指導会(木曽郡)、7・1月にアウトドア企業合同展示会(台東区)、8月に上高地横尾地区(松本市)、11月に「2018森林・林業・環境機械展示実演会」(秋川市)、1月にウェアラブルEXPO(江東区)、2月にスポーツビジネス産業展(千葉市)、バイオマス展(江東区)にて情報の収集と各社の製品等から色彩測定資料の収集を行った。森林環境色彩の測定ならびに林内可視光照度およびUV強度の測定によるプロファイルの充当について、7月豪雨の被害で中国・四国地方の測定を延期するなど、スケジュールの遅れが発生している。調査地の変更など対処をしており、次年度で吸収する予定である。なお中・四国以外の地域での測定は順調に進展した。青森県・秋田県・福島県・栃木県・群馬県・長野県・東京都・静岡県・鹿児島県島嶼部(奄美大島・加計呂麻島)を訪問し、気候・立地条件・樹種・利用状況などに特徴的な森林にて色彩情報の測定を実施した。蛍光色彩の数値化に関して、測定試行の結果、照明光照度値の幅が広く、当初導入予定の輝度計の性能では実用的に不適当であることが判明し、測定スケジュールに遅れが生じている。代替機の選定を進めており、現在候補を2機種に絞り精度の検討を進めている。関連する工業規格の動向では、蛍光色彩の比較対象基準として設定した欧州規格EN1150のJIS化が既定路線となりながら、実際の作業は停滞しており、時期が不確定ながら基準色彩値の変更が想定される。また、JIS Z9103の改訂に際してユニバーサル・デザイン志向の導入は、本研究においても重要な観点であることから、今後の運用事例を追跡したい。東京大学森林利用学研究室の協力により、同研究室を会場として、繊維系素材業者・アパレル系製造販売業者・林業事業体・商社などを集めた情報交流の場としての研究会を開設した。現在月一回のペースで会議の運営を行っている。平成31年度(令和元年度:2年次)は、初年次に発生した中国・四国地方での測定の遅れの回復に向けて、測定ペースの加速を行う。測定地域については気象の影響を最小に抑えるべく、西部日本(中部・関西・中国・四国・九州・沖縄地方)と東部日本(関東・甲信越・東北・北海道地方)に分割し、気象変化に対応してスケジュールの差し替えができるよう調査計画の多重化を検討する。また、蛍光色彩の数値化の分野についても代替機を用いた測定を迅速に進める。輝度計の機種変更により調達価格が下がることから、導入台数の増加が可能となるため、2人作業による効率化を予定している。さらに試行の経験を受け、測定資料の形状変更など当初の測定手順を見直し、測定にかかる時間の短縮を図る。10月にはオーストリア・ハンガリーにて開催される欧州最大の林業機械展示会Austrofomaと林業機械化シンポジウムFormecへの参加を予定している。