hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
菌類が他の生物に及ぼす「異常」を惹起する分子の探索とその活性発現機構の解明

1)担子菌から得られたフェアリーリング惹起物質が全ての植物に成長調節活性を示すことから,植物自身もこれらの化合物を産生しているという仮説を立て検討したところ,それらの物質が植物に内生していることを証明した。さらに,それらの植物体内での生合成経路の一部も明らかにした。これらの結果は,Natureや米国化学会のChemical & Engineering Newsに紹介された。さらに,これらの物質が小麦を増産させることを圃場実験で証明した。2)スギヒラタケによる急性脳症事件の化学的解明のために,その脳症と関連が疑われるレクチンの担子菌での異種発現系を構築し,このキノコのゲノム及びトランスクリプトーム解析を行った。3)サケツバタケからは新規性の高いステロイド骨格を持つ化合物を発見した。4)アンニンコウから新規破骨細胞増殖抑制物質を発見した。5)ナラタケ培養液から新規物質Armillariol AからCを発見した。6)キシメジから新規植物成長制御物質を発見した。25年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では,以下のような分子の探索とその活性発現機構の解明を試みた。1)ナラタケは美味な食用キノコであるが,植物や他のキノコに対する寄生性,病原性が極めて強い。ナラタケの寄生による病害は「ナラタケ病」と呼ばれ,果樹,サクラなどの木本類,野菜,他のキノコなどでの病害が報告されている,本課題では,この菌を培養し,原因物質の探索を行い数種の新規物質を得ることに成功した。これらの化合物はレタスに対して成長阻害活性を示した。2)芝が周囲より色濃く繁茂し,時には枯れるフェアリーリングの原因物質として化合物2-azahypoxanthine (AHX)とimidazole-4-carboxamide(ICA)を,また,AHXでの植物体内での代謝産物として2-aza-8-oxo-hypoxanthine(AOH)を得ている。これらの化合物はイネ,コムギなどの収量を大幅に上げた。本課題では,これらの化合物の植物における分子標的の探索を行い,AHXの結合物質を得ることに成功した。3)2004年,食用キノコであるスギヒラタケの摂取により,急性脳症が発生した。患者数は59名に達し,腎機能障害をもっていた17名が亡くなった。この急性脳症の解明は困難を極め,厚生労働省は「原因不明」と結論した。しかし,この研究班の班員であった研究代表者はその後も現在に至るまで研究を続け,単離した高分子2成分によって血液脳関門(blood brain barrier, BBB)が破壊されることを証明した。さらに単離が困難な不安定な低分子化合物(pleurocybellaziridineと命名)の存在を予測し,合成化学的にその存在を証明した。本課題ではBBBをin vitroで再現したBBBキットによって,高分子2成分あるいは高分子2成分とpleurocybellaziridineの3成分系での作用を検討した。1)課題「ナラタケ病惹起物質の探索と作用機構解明」では,新規活性物質の単離,構造決定,活性評価に成功しており,結果を論文として投稿中であり,所期の目的を達成している。2)課題「フェアリーリング惹起物質の分子標的の探索」では,AHXの結合物質を得ることに成功おり,所期の目的を達成している。3)課題「スギヒラタケの急性脳症発症の分子機構解明」では,BBBキットに分析が順調に進んでおり,所期の目的をほぼ達成している。3課題とも,所期の目的,方法で進めていく予定である。
ヘリウム薄膜上の2次元電子系における量子多体効果

本研究は、液体ヘリウムの薄膜上に2次元電子系を形成し、そこで期待される新しい量子固体・液体状態の探索を行うものである。高誘電率でかつ表面が平坦な固体(絶縁体)基盤に超流動ヘリウム薄膜を乗せ、その表面に2次元電子系をつくると、誘電体基盤の分極により表面電子間のクーロン相互作用が遮蔽され、幅広い密度・温度領域で量子多体効果(量子ウィグナー結晶化、フェルミ縮退)の発現が理論的に予想されている。本研究では過去の研究で明らかになった問題点を克服し、量子効果の観測を試みた。本研究の成果を以下に要約する。1.交流伝導度測定装置、ヘリウム4クライオスタット、及び希釈冷凍機を製作し、薄膜表面電子の伝導度測定を行った。任意のヘリウム膜厚での測定を実現するため、ピエゾモーターでバルク液面の高さを制御する新しいタイプの実験セルを開発した。誘電体基盤として高い表面平坦度を有するサファイア(比誘電率ε9)を用いた。ヘリウム薄膜上で低密度の電子系が安定に形成され、伝導度が測定可能なことを確認した。2.電子と液体ヘリウムの表面励起(リプロン)の相互作用を制御するため、ヘリウム3-4混合液表面上に2次元電子を束縛させ、30mKの極低温域まで伝導度の測定を試みたところ、全く予想外の共鳴現象を観測した。この共鳴について詳細な測定と解析を進め、ヘリウム3の混合により表面電子が空間的に不均一になったことによって起こるエッジマグネトプラズマ共鳴であるとの結論を得た。3.液体ヘリウム3表面上のウィグナー結晶で観測されていた特異な非線形伝導が、フェルミ液体ヘリウム3に特有の強い減衰効果に起因することを理論的に明らかにした。この成果は、超低温域でのヘリウム(^3He)薄膜上電子の安定性と伝導度の測定可能性について新たな知見を与えるものである。これまで多くの実験が試みられたが、量子効果の観測には至らなかった。これは基盤表面の粗さによる電子移動度の低下と、基盤の誘電率が低かったことが要因である。本研究はこれら過去の研究での困難を一挙に克服して、量子効果の観測を試みる。科学研究費が交付される2年間に、ヘリウム薄膜に2次元電子系を広範な密度で安定に形成するためのノウハウを確立し、10mKまでの極低温域で交流伝導度の測定を行い、量子効果の探索を進める。平成14年度は、交流伝導度測定装置とヘリウム4クライオスタットの準備を完了し、予備的測定を開始した。誘電体基盤として高い表面平坦度を有するサファイア(比誘電率ε9)とチタン酸ストロンチウム(ε2_x10^4)を入手し、交流伝導度測定用電極を作成した。基盤上のヘリウム膜厚を制御する新しい方法として、ピエゾ素子のスティックスリップ運動を利用したモーターでバルク液面の高さを制御する実験セルを製作した。現在、全測定系の動作テスト・予備実験を行っており、平成15年度より本格的な伝導度測定を開始する。

本研究は、液体ヘリウムの薄膜上に2次元電子系を形成し、そこで期待される新しい量子固体・液体状態の探索を行うものである。高誘電率でかつ表面が平坦な固体(絶縁体)基盤に超流動ヘリウム薄膜を乗せ、その表面に2次元電子系をつくると、誘電体基盤の分極により表面電子間のクーロン相互作用が遮蔽され、幅広い密度・温度領域で量子多体効果(量子ウィグナー結晶化、フェルミ縮退)の発現が理論的に予想されている。本研究では過去の研究で明らかになった問題点を困難を克服し、量子効果の観測を試みる。科学研究費が交付される2年間に、ヘリウム薄膜に2次元電子系を広範な密度で安定に形成するためのノウハウを確立し、10mKまでの極低温域で交流伝導度の測定を行い、量子効果の探索を進める。平成15年度は、平成14年度に行った交流伝導度測定装置とヘリウム4クライオスタットの準備と予備的測定に引き続き、希釈冷凍機を用いた極低温での測定を開始した。誘電体基盤として高い表面平坦度を有するサファイア(比誘電率ε9)を用い、ピエゾモーターでバルク液面の高さを制御する実験セルを60mKまで冷却し、伝導度の測定を行った。ヘリウム膜厚を30から100ナノメートルの範囲で制御し、電子密度が10^8個/cm^2において、伝導度が温度低下につれ上昇する振る舞いを観測した。また、電子と液体ヘリウムの表面励起(リプロン)の相互作用を制御するため、ヘリウム3-4混合液表面上に2次元電子を束縛させて伝導度の測定を試みたところ、全く予想外の共鳴現象を観測した。この共鳴について詳細な測定と解析を進め、ヘリウム3の混合により表面電子が空間的に不均一になったことによって起こるエッジマグネトプラズマ共鳴であるとの結論を得た。この結果は学術論文(Physica E)として公表した。
アセトアルデヒドによる喉の渇きのメカニズムの解明

二日酔いでの喉の渇きは、「エタノール利尿による」という通説がある。このことに疑問を持ち、ラットを用いて実験を行った。ヒトで泥酔するほどのエタノールの投与で喉の渇き行動は誘発されたが、利尿ではなく、むしろ抗利尿が観察された。私たちは、二日酔いでの喉の渇きは、エタノールの分解産物であるアセトアルデヒドが口渇中枢(喉の渇きをコントロールする脳部位)に直接作用するか、あるいは、アセトアルデヒドが降圧作用を起こし、レニン-アンギオテンシン系を活性化することによる間接的な口渇中枢ニューロンの活性化によって起こることを明らかにした。痛飲後に起こる喉の渇きは、一般的にエタノールがバゾプレッシンを抑制することによって起こる「アルコール利尿」が原因であると考えられている。一方で、高濃度のアルコールにより抗利尿が起こることが報告されており、このメカニズムは明らかではない。本研究では、エタノールの代謝産物であるアセトアルデヒドが喉の渇きの原因物質ではないかという仮説を証明することを目的とした。実験には、ウイスター系雄性ラットを用いた。水と0.3M食塩水を入れた瓶による二瓶選択法を用いて、エタノール単独、あるいはアルデヒド脱水素酵素阻害剤のシアナミドとの併用による腹腔内投与後の水と食塩水摂取量を調べた。シアナミドはアセトアルデヒド投与1時間前に投与した。代謝ケージを用いて尿量を測定した。バゾプレッシン分泌細胞に対するエタノールの作用をAVP-eGFPラットを用いて調べた。麻酔下にて、血圧を測定した。断頭により採血を行い、血漿レニン活性を調べた。エタノール腹腔内投与により、水および食塩水の摂取量が増加した。エタノールあるいはアセトアルデヒドと、シアナミドとの併用投与により、水および食塩水の摂取量が増大した。尿量はむしろ減少した。AVP-eGFPの結果より、エタノール投与後に血中バゾプレッシン濃度は増加することが示唆された。また、アセトアルデヒド投与により、血圧は低下し血漿レニン活性が増加した。アセトアルデヒドにより誘発された水および食塩水の摂取量の増加は、アンジオテンシンAT1阻害剤であるカンデサルタンの皮下および脳室内投与により減弱した。これらのことは、痛飲後に起こる喉の渇きは、アセトアルデヒドによる血圧低下がレニン・アンジオテンシン系を活性化し、生成されたアンジオテンシンIIが口渇中枢に作用しておこる可能性が示唆された。今年度前期までの実験で、痛飲後に起こる喉の渇きは、アセトアルデヒドによる血圧低下がレニン・アンジオテンシン系を活性化し生成されたアンジオテンシンIIが口渇中枢に作用しておこるばかりでなく、アセトアルデヒドが直接口渇中枢に作用して起こる可能性が示唆された。これを、論文にまとめ報告した( Neuropharmacology, 2015 )。この研究を行っていく過程で、マスト細胞の関与が疑われた。そこで、H27年度中期以降はアセトアルデヒドによるマスト細胞脱顆粒の影響を調べるために、マスト細胞膜安定剤であるクロモリンおよびドキサントラゾールを用い実験を行った。クロモリンおよびドキサントラゾールで、水および食塩摂取量が減少したが、脱顆粒したマスト細胞に有意な変化は認められなかった。また、血漿レニン活性に変化は認められなかった。現在、血漿ヒスタミン濃度の変化、口渇に関与する脳部位でのc-Fos免疫染色を行い、マスト細胞が痛飲による喉の渇きに関与しているかどうか検討中である。平成27年度までの研究成果としてインパクトファクターの高い国際学術雑誌に論文を報告することができた。痛飲後に起こる喉の渇きは、エタノールの代謝産物であるアセトアルデヒドが喉の渇きの原因物質ではないかという仮説を証明することを目的として行われた。アセトアルデヒドによる血圧低下がレニン・アンジオテンシン系を活性化し生成されたアンジオテンシンIIが口渇中枢に作用しておこるばかりでなく、アセトアルデヒドが直接口渇中枢に作用して起こる可能性が示唆され、これを、論文にまとめ報告した( Journal of Neuropharmacology, 2015 )。この研究を行っていく仮定で、マスト細胞膜安定剤であるクロモリンおよびドキサントラゾールを用い実験を行ったところ、クロモリンおよびドキサントラゾールで、水および食塩摂取量が減少したことからマスト細胞の関与が疑われた。このために、アセトアルデヒドによるマスト細胞脱顆粒の影響を調べたが、脱顆粒したマスト細胞に有意な変化は、脳、肺、心臓で認められなかった。また、アセトアルデヒド投与によりc-Fos陽性細胞数の増加が観察された脳弓下器官、視索上核、室傍核などで、クロモリン投与による変化は観察されなかった。したがって、クロモリンやドキサントラゾールの効果はマスト細胞を介しているのではない可能性あること、これらの水・食塩摂取への関与は、脳弓下器官、視索上核、室傍核よりさらに高次の中枢で起こっている可能性が示唆された。

このことに疑問を持ち、ラットを用いて実験を行った。ヒトで泥酔するほどのエタノールの投与で喉の渇き行動は誘発されたが、利尿ではなく、むしろ抗利尿が観察された。私たちは、二日酔いでの喉の渇きは、エタノールの分解産物であるアセトアルデヒドが口渇中枢(喉の渇きをコントロールする脳部位)に直接作用するか、あるいは、アセトアルデヒドが降圧作用を起こし、レニン-アンギオテンシン系を活性化することによる間接的な口渇中枢ニューロンの活性化によって起こることを明らかにした。過去の文献を充分に調べて研究を行ったことと、すでに予備実験により大まかな方向性がでていたので順調に実験は進んでいる。今までに得た研究結果が、さらに論文として報告できるように研究を推進する。そのために、不足しているデータを可能な限り採得する。生理学エタノールの代謝産物であるアセトアルデヒドがレニン・アンジオテンシン系を活性化し、生成されたアンジオテンシンIIが口渇中枢に作用して、喉の渇きが誘発される可能性を示唆する結果を得たが、本当に中枢神経核に作用しているかどうかは不明である。その検証が必要である。
量子観測で迫る統計力学の基礎と量子情報

量子力学の世界の奇妙さを際立たせる役者の一人である「量子観測」をキーワードに,それが単に「見る」ことにとどまらず,意外なところで本質的な役割を果たす様々な興味深いテーマに取り組んだ.特に,「量子計測」,「量子制御」,「統計力学の基礎」における「量子観測」の役割に焦点を当てて研究を展開し,「量子計測」や「量子制御」に関わる独自のアイデアを追究して「量子情報技術」に貢献するとともに,「統計力学の基礎」に新たな視点を提供した.本研究課題の目的は,量子論の世界の奇妙さを際立たせる役者の一人である「量子観測」が,単に「見る」ことにとどまらず,意外でしかも本質的な役割を果たすテーマを追究することによって量子論の奥深い世界に迫るとともに,それらを利用する独創的なアイデアを創出して量子情報技術に貢献することにある.特に,「統計力学の基礎と量子観測」,「観測による量子系制御」,「量子計測」の3つのテーマを柱に研究を推進する計画だが,初年度の今年度は,以下の成果を得た.■統計力学の基礎と量子観測(1) 2つの独立なボース凝縮体を重ねて撮像すると,干渉縞が観測される.これが「典型的」な現象であり,干渉させる前のボース凝縮体の状態が多少揺らいでもさしたる影響はないことを明らかにして,論文発表した.(2)さらに,その干渉パターンの位相がランダム化する現象が,系の時間発展に不可逆的要素がなくても説明できることを明らかにし,論文発表した.(3)また,統計力学の基礎との関わりの中で盛んに議論されている「典型性」が,従来の平衡系の議論を超えて,非平衡定常状態でも成立することを明らかにし,論文発表した.■量子系制御もともと与えられた設定では可制御性が保証されないような状況でも,観測による「量子ゼノン効果」によって系の時間発展を変化させることで可制御性を達成できることを明らかにした.しかも,この現象がきわめて一般的であることを明らかにした.この研究成果は,Nature Communications誌に掲載された.■量子計測(1)多数回試行が想定される量子論にあって1回の試行で得られる観測データから系のパラメータを推定する独自の計測スキームを追究し,国際会議で発表した.(2)光を利用する「量子計測」に関し,光学位相シフトを推定する最適なガウス型プローブ状態を明らかにし,その成果を国内学会で発表した.本研究課題の目的は,量子論の世界の奇妙さを際立たせる役者の一人である「量子観測」が,単に「見る」ことにとどまらず,意外でしかも本質的な役割を果たすテーマを追究することによって量子論の奥深い世界に迫るとともに,それらを利用する独創的なアイデアを創出して量子情報技術に貢献することにある.特に,「統計力学の基礎と量子観測」,「観測による量子系制御」,「量子計測」の3つのテーマを柱に研究を推進しており,2年度目の今年度は以下の成果を得た.■統計力学の基礎大自由度量子系で出現する状態の典型性に関する研究を行っている.多数の光子を約半数ずつビームスプリッターの2つのポートから入射する場合の出力光子数分布が,入射光子数の配分が多少異なっても典型的に同じ分布になることを明らかにし,論文発表した.■量子系制御非可換なHamiltonianの組み合わせで生成されるいかなる量子ダイナミクスも,より高次元のHilbert空間中において可換なHamiltonianで生成される古典的なダイナミクスを元のHilbert空間へ射影したものとして表すことができることを明らかにし,論文発表した.■量子計測(1)測定ごとに系をリセットすることなく測定を繰り返して得られるデータから量子系のパラメータを推定するスキームを検討し,測定過程がある一定の条件を満足すればデータの平均値などに中心極限定理が成立してパラメータの推定が可能になることを証明するとともに,データ間に存在する相関の情報を活用することで推定精度を向上できることを示し,論文発表した.(2)最も一般的な線形光学回路に含まれるパラメータを推定する上で最適なプローブ光状態を求め,それによって達成可能な推定精度限界を明らかにして,論文発表した.おおむね当初計画したテーマで研究を遂行しており,これまでに8編の論文を発表するとともに,3件の国際会議発表,4件の国内学会発表に結実するなど,順調に成果が得られている.特に,第1年度にNature Communications誌に発表した知見は新しい展開をもたらしており,当初は想定していなかったような好結果も得られつつある.本研究課題の目的は,量子論の世界の奇妙さを際立たせる役者の一人である「量子観測」が,単に「見る」ことにとどまらず,意外でしかも本質的な役割を果たすテーマを追究することによって量子論の奥深い世界に迫るとともに,それらを利用する独創的なアイデアを創出して量子情報技術に貢献することにある.特に,「統計力学の基礎と量子観測」,「観測による量子系制御」,「量子計測」の3つのテーマを柱に研究を推進しており,3年度目の今年度は以下の成果を得た.■統計力学の基礎(1)非平衡定常状態を記述する純粋状態の典型性を明らかにした研究を継続し,熱浴間に少数自由度系が存在する場合には系の時間発展の不可逆性が重要であることを示し,論文発表した.(2)非平衡定常状態における量子ゆらぎ定理を検討し,仕事に関してはゆらぎ定理が成立しないものの,エントロピーに相当する物理量に関してはゆらぎ定理が成立することを明らかにし,学会発表した.

■量子系制御外界からのノイズによって強い緩和を受けるとむしろ系の制御性が向上すること明らかにした研究を継続し,その機構を様々なモデルで検討して論文発表した.その論文は,論文誌の"Editors' Suggestion"に選ばれた.■量子計測(1)計測対象の脇に補助壁を立て,プローブ粒子を計測対象と補助壁との間で多重散乱させて生じる量子干渉効果によって計測精度を向上できることを明らかにし,学会発表した.(2)最も一般的な多モード線形光学回路に含まれるパラメータを推定するのに最適なガウス型プローブ状態とそれによって達成可能な最大計測精度を明らかにし,学会発表した.(3)プローブを,計測対象に通さない補助系とエンタングルさせることによって計測精度を向上させる可能性を検討し,必ずしも最大エンタングル状態が最適なプローブ状態ではないことを明らかにし,学会発表した.おおむね当初計画したテーマで研究を遂行しており,これまでに11編の論文を発表するとともに,5件の国際会議発表,16件の国内学会・研究会発表に結実するなど,順調に成果が得られている.本研究課題の目的は,量子論の奇妙さを際立たせる「量子観測」が,単に「見る」ことにとどまらず,意外でしかも本質的な役割を果たすテーマを追究することによって量子論の奥深い世界に迫るとともに,それらを利用する独創的なアイデアを創出して量子情報技術に貢献することにあった.「統計力学の基礎」,「観測による量子系制御」,「量子計測」を柱に研究を推進してきたが,最終年度は以下の成果を得た.■観測による量子系制御前年度までに,量子系に対する測定がその系の時間発展を射影する効果で可制御性を劇的に向上できることを示した.逆に,いかなる複雑な時間発展も,可換なハミルトニアンの切り換えで実現される自明な時間発展を射影して得られるものとして理解できることを明らかにした.本年度は,同じことが任意の(一般にユニタリーでない)Markov過程でも成立することを明らかにし,論文発表した.■量子計測(1)測定を独立に多数回行ってデータを集める通常の計測スキームとは異なって,測定をたて続けに行って得られる測定データ列から計測対象の値を推定するスキームを追究し,温度を計測する問題に適用してその有用性を明らかにして,論文発表した.(2)計測の過程で系に量子制御を加えることで計測精度を向上させる可能性を追究した.計測精度が最大になるように制御の加え方を最適化するアルゴリズムを構築して量子スピン鎖モデルに適用し,系の一部しか制御や測定をできない制約の下でも顕著な精度向上を見込めることを明らかにして,論文発表した.量子力学の世界の奇妙さを際立たせる役者の一人である「量子観測」をキーワードに,それが単に「見る」ことにとどまらず,意外なところで本質的な役割を果たす様々な興味深いテーマに取り組んだ.
狭線幅かつ高安定な周波数安定化レーザーに関する研究

ヨウ素分子吸収線の信号対雑音比及び線幅の最適化のために、ヨウ素セル内のヨウ素の圧力を自由に設定できるようにする必要がある。我々は、セルのコールドフィンガーの温度を低い温度に下げられるような温調機構を2種類設計・製作した。まず、従来の温調機構にシリコンゴムの全面カバーなどの改良を加えることで、温調機構の結露を防ぎ、ー20°C以下という従来より10°C低い到達温度を実現した。レーザーの狭線幅化を行うために、光ファイバーマイケルソン干渉計構築する必要がある。ファイバー遅延線を用いたマイケルソン干渉計においては、密閉化、真空化、温度安定化、防音、および除振された安定な環境に光ファイバーを設置することで、実験室環境と比べ、10 Hz以下のファイバーノイズを30 dB以上低減できることがわかった。狭線幅かつ高安定な周波数安定化レーザーの応用においては、高速制御型の狭線幅光周波数コムの実現が不可欠である。我々は、モード同期エルビウムファイバーレーザーのリング共振器内に小さなファイバーピグテール付きの光学ベンチを挿入し、そこに自由空間型電気光学変調器及び小型光学部品を取り付けることで狭線幅光周波数コムを実現した。達成した制御帯域が約850 kHzで、レーザーの線幅や周波数安定度の評価も行った。我々はさらに、光コムのマルチブランチ化を図り、1つのモード同期レーザーから8ブランチの光周波数コムの発生を実証した。また、レーザーの線幅とヨウ素分子吸収線の線幅との関係を調べるために、コインサイズの半導体レーザーを用いたヨウ素分子の精密分光と周波数安定化を実施した。我々は、ヨウ素分子吸収線の信号対雑音比及び線幅の最適化のために、ヨウ素セルのコールドフィンガーの温度を低い温度に下げられるような温調機構を2種類設計・製作した。従来の温調機構にシリコンゴムの全面カバーなどの改良を加えることで、ー20°C以下という従来より10°C低い到達温度を実現している。このことから、ヨウ素セルのコールドフィンガーの温調機構の設計・製作は計画通りに進んでいる。また、ファイバー遅延線を用いたマイケルソン干渉計においては、安定な環境に光ファイバーを設置することで、実験室環境と比べ、10 Hz以下のファイバーノイズを30 dB以上低減できることを見出している。このことから、レーザーの狭線幅化に必要なファイバー遅延線を用いたマイケルソン干渉計においても、計画はおおむね順調に進んでいると考えている。さらに、高速制御型の狭線幅光周波数コムの実現において、モード同期エルビウムファイバーレーザーのリング共振器内に小さなファイバーピグテール付きの光学ベンチを挿入し、そこに自由空間型電気光学変調器及び小型光学部品を取り付けることで狭線幅光周波数コムを実現している。達成された制御帯域、レーザーの線幅及び周波数安定度の総合評価により、この狭線幅光周波数コムは、狭線幅かつ高安定な周波数安定化レーザーの光を光コムのカバーするすべての波長域に転送できることがわかった。さらに、光コムのマルチブランチ化及びレーザーの線幅とヨウ素分子吸収線の線幅との関係の研究成果を合わせて考えると研究計画が順調に進んでいると言える。レーザーの周波数安定化において、長時間運転が可能でメンテナンスフリーという実用性の観点を捉え、光時計などの応用で必要となる狭線幅かつ高安定なレーザーを、原理から実証まで研究を進める。そのために、光ファイバーマイケルソン干渉計によるレーザーの狭線幅化とヨウ素分子吸収線によるレーザーの周波数安定化のハイブリッド安定化方式を研究し、その実現可能性を明らかにする。また、システムの評価と改良により、長期連続運転可能な光周波数中継器を実現し、光時計への応用を実証する。さらに、より短い波長帯のヨウ素吸収線を探索し、ガスセルによる安定化としては未踏の周波数安定度の実現を目指す。今後は、2 mヨウ素セルを用いて、セル内のヨウ素圧力を下げて、狭い吸収線幅と高い信号対雑音比を同時に実現した上で、ヨウ素分子の超微細構造信号によるレーザー周波数の安定化を実施する。また、ヨウ素安定化レーザーの周波数安定度評価を行い、繰り返しによる周波数の再現性、周波数不確かさ評価及び絶対周波数計測を実施する。レーザーの狭線幅化に必要な光ファイバーマイケルソン干渉計の研究においては、それぞれの環境要因がもたらす位相雑音の評価を行う。また、位相雑音を引き起こす主な環境要因を抑えたときにレーザーの狭線幅化どのような影響を与えるのか、このような評価も行う。さらに、周波数の安定化を行う上で欠かせない位相変調において、残留振幅変調の存在が安定化に悪影響を与えている。残留振幅変調の低減に関する研究も行う予定である。

我々は、モード同期エルビウムファイバーレーザーのリング共振器内に小さなファイバーピグテール付きの光学ベンチを挿入し、そこに自由空間型電気光学変調器及び小型光学部品を取り付けることで狭線幅光周波数コムを実現した。達成した制御帯域が約850 kHzで、レーザーの線幅や周波数安定度の評価も行った。我々はさらに、光コムのマルチブランチ化を図り、1つのモード同期レーザーから8ブランチの光周波数コムの発生を実証した。また、レーザーの線幅とヨウ素分子吸収線の線幅との関係を調べるために、コインサイズの半導体レーザーを用いたヨウ素分子の精密分光と周波数安定化を実施した。我々は、ヨウ素分子吸収線の信号対雑音比及び線幅の最適化のために、ヨウ素セルのコールドフィンガーの温度を低い温度に下げられるような温調機構を2種類設計・製作した。従来の温調機構にシリコンゴムの全面カバーなどの改良を加えることで、ー20°C以下という従来より10°C低い到達温度を実現している。このことから、ヨウ素セルのコールドフィンガーの温調機構の設計・製作は計画通りに進んでいる。また、ファイバー遅延線を用いたマイケルソン干渉計においては、安定な環境に光ファイバーを設置することで、実験室環境と比べ、10 Hz以下のファイバーノイズを30 dB以上低減できることを見出している。このことから、レーザーの狭線幅化に必要なファイバー遅延線を用いたマイケルソン干渉計においても、計画はおおむね順調に進んでいると考えている。さらに、高速制御型の狭線幅光周波数コムの実現において、モード同期エルビウムファイバーレーザーのリング共振器内に小さなファイバーピグテール付きの光学ベンチを挿入し、そこに自由空間型電気光学変調器及び小型光学部品を取り付けることで狭線幅光周波数コムを実現している。達成された制御帯域、レーザーの線幅及び周波数安定度の総合評価により、この狭線幅光周波数コムは、狭線幅かつ高安定な周波数安定化レーザーの光を光コムのカバーするすべての波長域に転送できることがわかった。さらに、光コムのマルチブランチ化及びレーザーの線幅とヨウ素分子吸収線の線幅との関係の研究成果を合わせて考えると研究計画が順調に進んでいると言える。レーザーの周波数安定化において、長時間運転が可能でメンテナンスフリーという実用性の観点を捉え、光時計などの応用で必要となる狭線幅かつ高安定なレーザーを、原理から実証まで研究を進める。そのために、光ファイバーマイケルソン干渉計によるレーザーの狭線幅化とヨウ素分子吸収線によるレーザーの周波数安定化のハイブリッド安定化方式を研究し、その実現可能性を明らかにする。また、システムの評価と改良により、長期連続運転可能な光周波数中継器を実現し、光時計への応用を実証する。さらに、より短い波長帯のヨウ素吸収線を探索し、ガスセルによる安定化としては未踏の周波数安定度の実現を目指す。今後は、2 mヨウ素セルを用いて、セル内のヨウ素圧力を下げて、狭い吸収線幅と高い信号対雑音比を同時に実現した上で、ヨウ素分子の超微細構造信号によるレーザー周波数の安定化を実施する。
沿岸環境評価における赤潮シミュレーションの可能性と限界

実用的な赤潮シミュレーション・モデルを確立するためには,モデル検証のための高頻度観測データを取得することが不可欠であるが,本研究により,先行研究によって得られた2008年のデータに加えて,発生・消滅機構が異なる2015年シャットネラ赤潮期間中の高頻度水質観測データを鹿児島湾において新たに取得することができた.また,モデルパラメータとして与えられる「植物プランクトン内の炭素とクロロフィルaの比」ならびに「サブシステント・セルクオタ」の値によってシミュレーションの結果が大きく変わることが明らかとなり,これらのモデル化が,赤潮シミュレーションの可能性を高める重要なポイントであることが分かった.2013年度においては,これまでと同様に,鹿児島湾と八代海において,係留式の機器を用いた水質の連続観測を実施した.同時に,採水による多項目の水質調査を実施した.いずれの水域でも,本研究のターゲットであるシャトネラ赤潮は発生しなかったが,観測と並行して,鹿児島湾や八代海の流況や水質環境を高精度かつ高速に解析できる3次元流動・低次生態系モデルを構築した.同時に,1次元生態系モデルにシャトネラモデルを導入し,珪藻とシャトネラの競合関係を検討可能な基盤を確立した.1)「定点観測の実施」:鹿児島湾の北部海域を対象に,これまで5年間にわたり月2回の頻度で実施してきた現地観測ならびに係留機器を用いた観測を継続的に実施した.観測項目は,塩分,水温,栄養塩,DO,SS,POC,光量子,サイズ分画毎のクロロフィルa,フェオ色素,植物プランクトン組成,ネット動物プランクトンである.同時に,平成24年度には,八代海の養殖実施海域においても同様の観測を1年間実施した.これらの観測によって,シャトネラ赤潮が発生しない1年間の検証データが取得できた.また,上記の観測と並行して,河川からの栄養塩負荷についての定期観測をこれまでと同様に実施し,プランクトンの栄養となる窒素,リン,シリカの流入特性を明らかにするLQモデルを確立した.2)「プランクトン競合モデルの構築」:鹿児島湾で優占する珪藻を対象として植物プランクトン・バイオマスの季節変動を再現する数理モデルは既に完成されており,一時的に比較的大きなバイオマスを示すセラチウム属(渦鞭毛藻類)についても概ねモデル化が完成している.その一方で,密度成層場の再現性が,植物プランクトンの再現計算においても決定的な役割を果たすことから,平成24年度には,密度成層を高精度かつ高速に再現できる3次元数値モデルを開発するとともに,データ同化手法のコーディングを行った.2014年度においては,これまでと同様に,鹿児島湾と八代海において,係留式の機器を用いた水質の連続観測を実施すると同時に,採水による多項目の水質調査を実施した.加えて,淡水赤潮をターゲットに,ダム貯水池での観測を実施した.いずれの水域でも,本研究のターゲットである赤潮は発生しなかったが,観測と並行して,3次元流動・低次生態系モデルの精緻化を図った.2012年2015年度に,鹿児島湾,八代海において,係留式の機器を用いた水質の連続観測を実施すると同時に,採水による多項目の水質ならびにプランクトン存在量の現地調査を実施した.また2014年度以降には,大鶴湖を対象に同様の調査を新たに実施し,海域での有害赤潮に加えて淡水赤潮のデータベースの構築を試みた.この結果,鹿児島湾におけるシャットネラ赤潮形成時の水質データについては,先行研究によって得られた2008年のデータに加えて,2015年のデータを新たに充実化することができた.特に,2008年とは異なり,2015年においては,23日に1回という高頻度で栄養塩を含む水質の連続時系列データを赤潮発生期間中に取得することができた.得られたデータを対象として,数値シミュレーションにより,低次生態系モデルの可能性と限界について検討を行った.この結果,モデルパラメータとして与えられる「植物プランクトン内の炭素とクロロフィルaの比」ならびに「サブシステント・セルクオタ」の値の設定により,生態系モデルの結果が大きく変化することが分かった.上記のパラメータを現地調査より決定することは容易でなく,またモデル化の枠組みも多様であるため,これらの値の設定方法を明らかにすることが赤潮シミュレーションの可能性を高める重要なポイントであることが示唆された.工学的なアプローチとしては,赤潮や植物プランクトンの動態を規定する水質指標の時系列データを,多項目にわたり高頻度に取得し,これらを逆推定すること,さらにそのような知見を蓄積することが,赤潮シミュレーションの可能性を高める有効な手段と言える.実用的な赤潮シミュレーション・モデルを確立するためには,モデル検証のための高頻度観測データを取得することが不可欠であるが,本研究により,先行研究によって得られた2008年のデータに加えて,発生・消滅機構が異なる2015年シャットネラ赤潮期間中の高頻度水質観測データを鹿児島湾において新たに取得することができた.また,モデルパラメータとして与えられる「植物プランクトン内の炭素とクロロフィルaの比」ならびに「サブシステント・セルクオタ」の値によってシミュレーションの結果が大きく変わることが明らかとなり,これらのモデル化が,赤潮シミュレーションの可能性を高める重要なポイントであることが分かった.2012年度から2014年度にかけては,対象水域において,研究のターゲットとなる赤潮は発生しなかったが,赤潮の発生がない年の観測データが取得でき,さらに流動・低次生態系モデルの精緻化が図られた.

このような状況にあることから,シャトネラ赤潮や淡水赤潮が一旦発生すれば,その発生メカニズムを検討できる体制を構築できたと言えるが,赤潮データを十分取得できていないため,進捗はやや遅れていると判断した.水工学2015年度も鹿児島湾,八代海,ダム貯水池において継続的に調査を実施する.必要に応じて,赤潮頻発水域である山川湾や有明海においても調査を実施し,所定の目的を達成する予定である.2012年度と2013年度には,鹿児島湾と八代海において,シャトネラ赤潮は発生しなかったが,現地観測の実施により,少なくともシャトネラ赤潮の発生がない年の観測データを取得することができた.さらに当初の予定通り流動・低次生態系モデルを確立できている.このような状況にあることから,シャトネラ赤潮が一旦発生すれば,その発生メカニズムを検討できる体制を構築できたと言え,おおむね順調に進展しているものと判断する.多くの沿岸海域において,赤潮被害は依然として深刻な問題であり,現在の水環境施策の決定において検討項目となっていない赤潮の影響は,今後数値シミュレーションによって定量的に評価・検討することが必要になってくる.このような事情を踏まえて,本研究では,生態系モデルを用いた赤潮シミュレーションによる沿岸環境評価の可能性と限界を明らかにすることを目的としている.具体的には,精緻な現地調査結果に基づいてプランクトン競合モデルを確立し,長期的な赤潮再現計算を実施し,さらに得られた結果に基づいて,現状の,現状の政策決定に用いられている環境基準(例えばCOD75%値,全窒素,全リン)の有効性と限界を明らかにすることが達成目標である.達成目標を念頭に入れ,3年間の研究期間の初年度に当たる平成24年度は,観測・分析・数値シミュレーションの基盤を整備すると同時に,八代海,鹿児島湾で現地調査を1年間実施し,交付申請書に記載した目的や研究実施計画に則った研究を遂行することができた.2012年度から2014年度にかけては,観測対象水域を増やすなどの工夫を行ったが,対象とする赤潮の発生は見られなかった.2014年度から観測を開始したダム貯水池では比較的高頻度に淡水赤潮が発生するという特徴があるが,2014年度はダム再開発工事のため,ダム湖の水位が平均的に低く,淡水赤潮が例外的に発生しにくく,結果的に赤潮は発生しなかった.当初から,赤潮発生時に重点的に観測を行う予定であったが,このようにターゲットとなる赤潮の発生がなかったため,予定よりも研究費の使用が少なくなった.2014年度も鹿児島湾と八代海において継続的に調査を実施し,赤潮が発生した場合には観測頻度を高める予定である.必要に応じて,赤潮頻発水域である山川湾や有明海においても調査を実施し,所定の目的を達成する予定である.平成25年度には,以下のような研究を遂行する予定である.1)「定点観測の継続的な実施」:現地調査を継続的に実施する.必要に応じて,観測項目の追加,補完的な観測の実施等を行なう.平成24年度は,鹿児島湾,八代海いずれにおいてもシャトネラ赤潮の発生はなかったが,平成25年度にシャトネラ赤潮の発生があった場合は,その期間別途,集中的な高頻度観測を実施する.
ミツバチを用いた環境調査方法の確立(GISによるミツバチ利用マップの作成と利用)

研究目的:この研究は、ミツバチを利用して環境調査を行う手法を確立する事と、GISを用いてミツバチ利用植物マップ(環境マップ)を作成する事でGISの新しい利用方法を提案するという二つの意義がある。農村部での養蜂は、複合的な要因により難しくなっている。逆に都市部の養蜂は調子がよく、養蜂業界ではこの理由について議論がなされている。今回の研究実験地である池田市での養蜂の好成績より、都会は自然が少なく生き物は住みにくいという従来の考えは、適当ではないと考えられる。この研究により、GISを利用して、ミツバチ利用植物マップ(環境マップ)を作成することにより、都市部の環境を多角的に考える方法を提案する。研究の方法:池田市の2箇所でミツバチ飼育を行い、ミツバチの花粉荷を定期的に採取した。この花粉を電子顕微鏡を用いての分析(植物同定)を行い。またミツバチが活発に活動する、園芸高校を中心にした半径2km範囲の花粉源となった植物の分布を調べてマップ化し、ミツバチの行動特性を調べると。研究の成果ミツバチの行動特性であるが、予想していた以上にミツバチの行動範囲が広く、多種類の花を利用しているは解ったが、データーとしてまとめGISを使用して利用植物のマップ化まではできなかった。これは、一度の採取で花粉荷の種類は10数種類と多く、一部の花粉を除き同定出来なかった。ミツバチの持ち帰る花粉荷の分析が出来ず、GISを利用して花粉原植物分布マップ(環境マップ)は作成できなかった。これはミツバチの持ち帰る花粉荷が多く、利用植物の多くは同定できなかった。
旋毛虫症の免疫学的診断方法の確立に関する研究

旋毛虫成虫を効率良く集めるために従来の感染方法を改善した。すなわち、感染筋肉を等張の蔗糖に潰けてマウスに投与しその一週間後に成虫を採集し、以下の実験に用いた。旋毛虫の成虫における食道腺形態を電顕レベルで検討し、二種類の外分泌顆粒が存在する事を報告した。更に食道腺顆粒が幼虫の顆粒とは抗原性が異なるという特質を明かにした。旋毛虫の成虫における抗原の極在部位を免疫電顕法により決定した。更に、これらの抗原の特異性を検討するため各種寄生虫感染患者の血清と反応させ交差反応の有無をみた。その結果、成虫抗原は、各種寄生虫感染患者の血清と程度の差はあっても交差反応があり、免疫診断用としてはスクリーニング抗原として価値を持つ事が示唆された。幼虫抗原を用いてELISA法行い、ヒト患者の血清中に旋毛虫由来の循環抗原を検出する事が旋毛虫症の早期かつ特異的な診断になり得る事が示された。旋毛虫幼虫における抗原の局在部位が免疫組織化学的に明示された。旋毛虫症のヒトおよびラットに認識される抗原はクチクラ、皮下、食道腺果粒、ヘモリンフ、食道内腔物、中腸内腔物、腸腺果粒、生殖原基、側索細胞果粒に存在する。これ等の抗原に対する抗体の出現を感染実験ラットを用いて行なったところ、食道腺果粒に対するM抗体は感染後4週より、G抗体は6週より出現する。その他の抗原に対するM抗体は産生が弱いがおおむね感染2週の早期に出現する。G抗体は感染4週目より出現する。このように抗体の出現時期に差があるため前者をrapid responding群、後者をslow responding群と命名した。次に抗原の特異性を検定するために、種々の蠕虫疾患患者の血清を用いて抗原の交差反応の存在を調べた。その結果食道腺果粒に存在する抗原が一番特異性が高く、これに交差反応を示すのは重症の鞭虫症患者の血清のみであった。一方、slow responding群の抗原は特異性を欠き、広い範囲の種の蠕虫と交差反応がみられた。故に免疫診断用抗原としては食道腺果粒が最適のものと結論された。食道腺果粒抗原が筋肉幼虫の表面に付着している事が示された。すなわち筋肉幼虫表面に反応する抗体をアフィニィティクロマトグラフィ-の原理を応用して精製し筋肉幼虫切片と反応させたところ、食道腺果粒および食道内腔物に反応しているのが確認された。食道腺果粒は食道を通じて外界へ放出され虫体表面に付着したものと考えられる。このような事から、免疫診断に有用な食道腺果粒は、虫体を粉砕した後に超遠心分離するより、虫体の表面そのものを抗原として使用するのが最適と判断された。旋毛虫の成虫抗原の局在部位を確定するため旋毛虫成虫の超微形態を検索した。マウスに旋毛虫を感染させ6日後にマウス腸管より成虫を回収し化学固定をし電顕用切片を作製し形態を観察し成虫の体壁、食道腺消化器、雄生殖器、雌生殖器についてその全体像を明示した。特に抗原性の注目される食道腺果粒については、詳細に分析し、I型とII型の2つに分類されるべきである事を示した。I型、II型ともに細胞膜に取り囲まれた外分泌果粒であり、その内容は均一で結晶構造をもたない。I型はほぼ球形を示すがII型は不整形である。I型果粒の抗原性は感染ラット血清により認識されるがII型果粒の抗原性は認識されない。I型果粒は幼虫の食道腺果粒と形態的に類似するが、抗原性は異なる。すなわち幼虫の食道腺果粒の抗原に対するモノクロ-ナル抗体(TU1)は成虫の食道腺果粒とは全く反応しない。雄生殖器中には種々の段階の精子細胞がみられる。精子細胞間には精巣の上皮細胞由来の外分泌果粒物質がみられる。この物質はフォスフォリルコリン関連抗原であり強い抗原性を示す。雌の生殖器中にみられる卵子表面、卵膜にもフォスフォリルコリン関連の強い抗原性がみられる。いわゆるES抗原を採取した場合、食道腺果粒の他、これら生殖器からの分泌物もES抗原の分画に入るため、生殖器中のフォスフォリル抗原は免疫診断用抗原の特異性を著しく低下させる原因になるものと考えられる。成虫への成長に従って体壁の形態も変化をする。脱皮後に新しく出来たクチクラの表面には抗原性物質はみられない。クチクラ内層にフォスフォリルコリン関連の抗原は極くわずかに存在する。

その結果、成虫抗原は、各種寄生虫感染患者の血清と程度の差はあっても交差反応があり、免疫診断用としてはスクリーニング抗原として価値を持つ事が示唆された。幼虫抗原を用いてELISA法行い、ヒト患者の血清中に旋毛虫由来の循環抗原を検出する事が旋毛虫症の早期かつ特異的な診断になり得る事が示された。
身体合併症ケア能力強化のための精神科看護師実践プログラムの開発とその評価

本研究の目的は,精神科看護師が精神障害者に対して身体合併症ケアを実施する上での臨床判断における困難さと,精神科看護師のフィジカルアセスメントに関する実態を明らかにし,身体合併症ケア能力強化のための精神科看護師実践プログラムの開発への示唆を得ることである.調査の結果,身体合併症ケアの臨床判断における困難さは5つのカテゴリがあげられた。また,フィジカルアセスメントに関する実態調査では,知識が最も低かった項目は「胸部音声振盪触診」「心尖拍動触診」「胸部打診」であり,呼吸器系と循環器系の知識についてより教育的介入の必要性が示唆された.その結果を踏まえ,身体合併症ケア能力強化のための精神科看護師実践プログラム(案)を作成した。本研究は精神科看護師の質向上の一端を担う,身体合併症ケア能力強化を重視した看護技術習得のための実践プログラムの開発を最終的な目標として研究を行うものである。平成21年度は、精神看護師における身体合併症ケアを困難にしている複合要因とニーズの明確化を目的としたインタビュー調査、及び身体合併症ケアにおけるフィジカルアセスメント能力の実態調査を実施した。まずインタビュー調査においては、精神科看護師が行う身体合併症ケアの臨床判断における困難さに着目し,どのようにして看護ケアの方向性を導いているのか,臨床判断の特徴を明らかにすることを目的として質的帰納的分析を行った。調査対象はA県内の2施設の単科の精神科病院に勤務しており,研究協力の得られた精神科勤務歴2年以上の看護師20名であり、半構造化インタビューを行った。倫理的配慮として、研究者が所属する大学医系地区部局臨床研究倫理審査委員会と研究協力施設倫理審査委員会の承認を得て実施した。その結果、研究協力者は男性10名,女性10,平均年齢は38.4歳,精神科看護経験年数は平均11.3年であった。身体合併症ケアの臨床判断における困難さとして<患者の特性><フィジカルアセスメント能力の不足><「いつもの患者」との相違を察する臨床判断の難しさ><精神科特有のエビデンス><看護師の心理的障壁><施設の設備に関する問題>があげられた。また,身体合併症ケアに重要方略として<信頼関係の構築><実践知から得られたスキル><五感を働かせた患者理解><危機回避への対応><スタッフ間の情報共有>を日常的に積み重ねることが必要不可欠であることが明らかとなった。身体合併症ケアにおけるフィジカルアセスメント能力の実態調査は、研究計画に沿って分析を進めている。本研究は精神科看護師の質向上の一端を担う、身体合併症ケア能力強化を重視した看護技術習得のための実践プログラム開発を最終的な目標として研究を行うものである。本年度はまず、身体合併症ケアの臨床判断における困難さについて分析を行った。その結果、〈患者の特性〉〈フィジカルアセスメント能力の不足〉〈「いつもの患者」との相違を察する臨床判断の難しさ〉〈精神科特有のエビデンス〉〈看護師の心理的障壁〉〈施設の設備に関する問題〉があげられた。また,身体合併症ケアに重要な方略として〈信頼関係の構築〉〈実践知から得られたスキル〉〈五感を働かせた患者理解〉〈危機回避への対応〉〈スタッフ間の情報共有〉を日常的に積み重ねることが必要不可欠であることが明らかとなった。実践知から得られたスキルと五感を働かせることによって,身体合併症の早期発見を行い,危機回避への対応を常に心がけている臨床判断のプロセスが明らかとなった。次に、看護師の目標達成行動(NPGA)を測定し属性との関連について調査を行った。その結果、NPGA総得点の平均は145点(SD25.9)であった。亀岡らによると一般病棟の看護師は149.4点(SD:20.4)であり、本研究との大差はみられなかった。NPGAの全項目中、自分自身の行動の中で「劣っている」と評価した人数が最も多かった項目は「患者の急変に対し冷静かつ迅速に必要な処置をとる」24.5%、「患者の身体的状態の変化や苦痛を見逃すことなく機敏に対応する」20%であった。いずれも下位尺度1【自律的判断・行動と患者自身の目標達成手段実施への支援】であった。つまり、専門的知識・技能・態度を駆使した看護過程展開を網羅した実践プログラムの構築が、行動の質向上に効果的であることが示唆された。本研究は精神科看護師の質向上の一端を担う身体合併症ケア能力強化を重視した看護技術習得めための実践プログラム開発を最終的な目標として研究を行うものである。

本年度は、まず、精神保健医療分野の先進国である英国における精神科看護師の卒後教育の現状、主にフィジカルアセスメント能力向上のための教育プログラムに焦点をあて、その教育プログラムの具体的な内容・方法について明らかにすることを目的として、インタビュー調査を行った。対象者は、本研究に対する同意が得られたSt Pancras Hospital、Central & North West London NHS Foundation Trust、Nursing & Mldwifery Councilに所属する看護師5名であった。その結果、英国の看護師卒後教育においては、明確なガイドラインが示されており、看護大学と臨床現場における継続教育のための単位互換システムが各施設の実状に応じて構築されていることが明らかとなった。英国の看護師卒後教育モデルを学ぶことによって、より質の高い教育プログラム構築に寄与できると考えている。次に、精神科看護師の看護アセスメントに関する実態を明らかにし,看護アセスメントに関する知識,使用頻度,障害や困難の経験,ニーズの各関連およびそれらと属性との関連を明らかにすることを目的之した論文:「精神科看護師の看護アセスメントに関する実態調査」に着手し、日本看護研究学会に投稿を行った。調査票は506部(50.6%)を回収し488部(有効回答率96。6%)を分析対象とした.分析の結果,知識が最も低かった項目は「胸部音声振盪触診」「心尖拍動触診」「胸部打診」であり,呼吸器系と循環器系の知識についてより教育的介入の必要性が示唆された.知識とニーズ,使用頻度とニーズ間の全項目で弱い正の相関がみられた.つまり知識習得が患者をより的確にアセスメントしようとする動機づけにつながるとともに,使用頻度の増加という行動化のための1つの方策につながることが示唆された.本研究は精神科看護師の質向上の一端を担う身体合併症ケア能力強化を重視した看護技術習得のための実践プログラム開発を最終的な目標として研究を行うものである。本年度はまず、質的・量的研究により抽出された要因と文献レビューに基づき、精神科看護師の身体ケアにおける身体合併症ケアアセスメントツールを考案した。この身体合併症ケアアセスメントツールは、精神疾患の特性つまり、病識や自覚症状が乏しいことや妄想などに起因した訴え等を考慮したうえで、精神科において頻度の高い身体ケアへの対処方法、自傷・事故への対処方法、エビデンスに基づいた身体観察の基本を踏まえたものである。身体合併症ケアアセスメントツールを作成することは、身体合併症ケア能力強化のための精神科看護師実践プログラム開発に向けて、現場に即した有益な実践モデルの構築につながり、看護実践評価に役立つものと考える。次に、身体合併症を有する精神障害者に対する看護実践上の課題を解決する方策を盛り込んだ精神科看護師における身体合併症ケア実践プログラムを考案した。このプログラムのケア実践項目は、精神科において特に必要な身体観察の基本及びそのアセスメント、抗精神病薬の副作用に伴う身体問題への対処方法、精神科長期入院患者特有の身体合併症に対するアセスメントと対処方法、量的研究結果から、特に呼吸器系と循環器系の知識習得の必要性が示唆されたため、これらを盛り込んだ実践プログラムとなった。
カイコのE complexの変異体を用いた腹肢の発生異常機構の解析

研究代表者は、カイコの幼虫の腹部の付属肢(以下、腹肢と略す)の発生に焦点をあてて、その発生の分子機構を明らかにすることを目的として研究を行なっている。この器官の発生に最も深く関与する遺伝子はE complexと呼ばれる遺伝子群であり、E complexの変異体の遺伝子の構造解析から、この遺伝子群は3種類のホメオボックス遺伝子(カイコのUltrabithorax,abdominal-AとAbdominal-B遺伝子、以下Ubx,abd-A,Abd-B遺伝子と略す)の集まったものであることを研究代表者は明らかにしている。本年度の計画は、腹肢の発生が異常になった突然変異体を用いてE complexを構成する3種類のホメオボックス遺伝子のm-RNAや蛋白質の発現に異常がみられるか否かを調べることであった。そのためUbx,abd-A,Abd-B遺伝子のc-DNAのクローニングを行ない、そのアミノ酸配列を元に合成ペプチドを作成し、それぞれの蛋白質に対する特異抗体を作成した。E complexの突然変異体としては、腹部第2体節で過剰腹肢の発生が見られるE^<Kp>(Kp-supernumerary legs)変異を用いて解析した。その結果、abd-A蛋白質の発現パターンが正常体と異なり腹部第2体節で強く発現されることが明らかになった。以上のことからこの異常発現が過剰腹肢の発生に関与していると考える。研究代表者は、カイコの幼虫の腹部の付属肢(以下、腹肢と略す)の発生に焦点をあてて、その形態形成の分子機構を明らかにすることを目的として研究を行なっている。この器官の発生に最も深く関与する遺伝子はEcomplexと呼ばれる遺伝子群であり、Ecomplexの変異体の遺伝子の構造解析から、この遺伝子群は3種類のホメオボックス遺伝子(カイコのUltrabithorax,abdominal-AとAbdominal-B遺伝子、以下Ubx,abd-A,Abd-B遺伝子と略す)の集まったものであることを明らかにした。本年度の計画は、腹肢の発生が異常になった突然変異体を用いてE complexを構成する3種類のホメオボックス遺伝子のm-RNAの発現に異常がみられるか否かを調べることを主に行なうことであったが、E^N(New additional crescents)とE^<Ca>(Additional crescents)の2種類の突然変異体を用いて解析を行い結果を得た。E^N変異はUbxとabd-Aの2つの遺伝子が欠損しているため、腹肢が全く発生してこないで全て胸肢に変換してしまうという形質を示す。そこで胸肢の発生を制御すると考えているAntennapedia遺伝子の発現を解析した結果、この遺伝子が異常に多い発現をしていることが明らかになった。またE^<Ca>変異はabd-A遺伝子が欠損して腹肢が全く発生してこないという形質を示すが、Ubx遺伝子の発現を調べた結果、正常体と大きな変化はないことが明らかになった。

その結果、abd-A蛋白質の発現パターンが正常体と異なり腹部第2体節で強く発現されることが明らかになった。以上のことからこの異常発現が過剰腹肢の発生に関与していると考える。