hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
フェムト秒時間分解光電子画像観測法による励起状態反応動力学の研究

本年度(平成14年4月15年9月)は、フェムト秒時間分解光電子画像観測法をジアザベンゼンの一つであるピリダジンに適用して、その電子緩和等の励起状態動力学の解明を目的として研究を遂行した。研究実績の概要は以下の通りである。80°Cに加熱したピリダジンをArで希釈し、CWノズルを通して真空チャンバーに噴出して超音速分子線を発生する。分子線にポンプ光(375nm)を照射しS_1状態での電子緩和を開始させ、プローブ光(401nm)によりイオン化する。イオン化により放出される光電子を二次元検出器(MCP、蛍光板、CCDカメラ)に衝突させ、電子の速度角度分布を画像として測定する。ポンプ光とプローブ光の遅延時間を変えることにより、始状態や緩和先の状態などの光電子分布の減衰、立ち上がりを測定する。まず、S_1状態のゼロ点振動準位、及び振電準位の寿命測定を行った。ゼロ点振動準位については320ピコ秒、300、900cm^<-1>の余剰エネルギーを持った振電準位については各々230、180ピコ秒という結果が得られた。時間分解光電子画像中に立ち上がり成分が検出されなかったことから、S_1状態の緩和過程はS_1-S_0内部転換に支配されていると結論した。次に、光電子速度角度分布の測定を行った。画像から得られた光電子スペクトル(光電子運動エネルギー分布)には55、660meVにピークが観測され、各々の光電子角度分布の異方性は1.5、0.5であった。この光電子角度分布は、プローブ光によりイオン化される際に経由したRydberg状態の軌道核運動量を反映している。選択則Δ/=±1より、55、660meVのピークを各々3s、3pRydberg状態に由来する光電子と帰属した。また、プローブ光の波長、ピリダジンのイオン化ポテンシャル、光電子運動エネルギーの関係により、3s、3pのRydberg状態の項値を求めた。
ヒスチジンリッチペプチド／タンパク質の細胞内取り込み機構の統合的解明

これまでに当研究室において、ヒスチジンが連続したペプチドであるポリヒスチジンが高い細胞膜透過を示すことが発見された。そこで、自然界に存在するヒスチジンを豊富に含んだタンパク質も同様に細胞膜を透過するのではないかという予想のもと、熱帯熱マラリア原虫(Plasmodium falciparum)由来のヒスチジンリッチタンパク質であるHistidine Rich Protein 2(PfHRP2)に着目した。PfHRP2は、熱帯熱マラリア原虫が赤血球に感染した際に、ヒト血中に多量に放出されるタンパク質である。昨年度は、高濃度(15 μM)のPfHRP2を添加したヒト線維肉腫細胞:HT1080細胞において、PfHRP2の細胞膜透過とそれに続く細胞毒性を明らかにした。本年度は、PfHRP2の細胞膜透過と細胞毒性が複数のヒト培養細胞においても普遍的に観察される現象であることを確認した。さらに、熱帯熱マラリア原虫が感染した際のヒト血中内PfHRP2濃度と同程度(40100 nM)のPfHRP2においても、細胞と長期間(72120 h)接触させることにより細胞毒性を示すことが確認された。このPfHRP2の細胞毒性はアポトーシス誘導によるものであった。また、血清タンパク質濃度が低い条件下では、PfHRP2の細胞膜透過と細胞毒性が増加することも確認された。この結果は、血清タンパク質濃度が低い状態(例えば栄養失調状態)では、PfHRP2の危険性が高まる可能性を示唆している。本研究成果は、熱帯熱マラリアの致死性にPfHRP2が関与している可能性を示唆するものである。PfHRP2のさらなる研究を進めることで、熱帯熱マラリアの新たな治療法開発に貢献できると期待される。本年度は、PfHRP2の細胞膜透過メカニズムと細胞毒性メカニズムについて解析することを予定していた。PfHRP2の細胞膜透過と細胞毒性が、それぞれどのような条件によって制御されるかを明らかにすることができた。これにより、PfHRP2の細胞膜透過メカニズムと細胞毒性メカニズムについてある程度予測を立てることはできているが、細胞膜透過ならびに細胞毒性を示す際に、PfHRP2がどのような分子に直接作用しているかまでは明らかにすることができなかった。ゆえに、PfHRP2の細胞膜透過メカニズムと細胞毒性メカニズムの完全解明までは至っておらず、そのため「おおむね順調に進展している」と判断した。本年度は、PfHRP2の細胞膜透過メカニズムならびに細胞毒性メカニズムの一端を明らかにすることができたので、今後はより詳細なメカニズム解明を試みる。具体的には、PfHRP2が細胞内へ取り込まれる際に、どのような受容体・経路を介しているかを明らかにするために、PfHRP2が結合する細胞表面の受容体の特定を試みる。同様に、PfHRP2が細胞内でどのような分子と相互作用して細胞毒性を示しているのかを明らかにするために、PfHRP2が結合する細胞内標的の特定を試みる。光反応性架橋剤を用いた光アフィニティーラベル法により、PfHRP2と細胞表面受容体または細胞内標的を架橋する。PfHRP2と細胞表面受容体/細胞内標的の複合体をアフィニティー精製により回収し、質量分析法(Peptide Mass Fingerprinting法)により解析することで、分子の同定を行う。上記アプローチにより、PfHRP2の詳細な細胞膜透過メカニズムと細胞毒性メカニズムを解明することで、熱帯熱マラリアの重篤化を防ぐ方法の開発を目指す。また、ポリヒスチジンペプチドを融合した蛍光タンパク質Green Fluorescent Protein (GFP)も同様に、細胞膜透過を示すことが分かっている。そこで、本研究では、自然界に存在するヒスチジンを豊富に含んだタンパク質も細胞膜を透過するのではないかという予想のもと、熱帯熱マラリア原虫(Plasmodium falciparum)由来のヒスチジンリッチタンパク質であるHistidine Rich Protein 2(PfHRP2)に着目した。PfHRP2にGFPを融合した組換えタンパク質PfHRP2-GFPを遺伝子工学的に調製し、種々の哺乳動物培養細胞株に対する細胞膜透過能を解析した。その結果、PfHRP2-GFPは特にヒト結腸ガン由来細胞:CaCo-2細胞ならびにヒト線維肉腫細胞:HT1080細胞に対して顕著な細胞膜透過を示すことを確認した。細胞内に取り込まれた後のPfHRP2-GFPの細胞内局在を観察すると、リソソームに局在していることが確認された。さらに、PfHRP2は細胞内に取り込まれた後、細胞毒性を示すことを明らかにした。この先行知見と本研究の発見を総合的に解釈すると、PfHRP2は熱帯熱マラリアの重篤化に関与している可能性が示唆された。本年度はPfHRP2が細胞膜透過能を有するかについて検証することと、もし細胞膜透過能を有していた場合、PfHRP2は細胞内でどのような働きをするのかについて解析することを予定していた。PfHRP2の細胞膜透過能の検証については、期待していた通りPfHRP2が細胞膜透過能を有することを確認することができた。

一方で、PfHRP2の細胞内機能については、当初はRNA-Seq解析により機能解明を試みる予定であったが、細胞をPfHRP2で長時間処理することで顕著な細胞毒性が生じることを発見できた。すなわち、RNA-Seq解析を行うことなく、PfHRP2の細胞内機能を明らかにすることができたため、当初の計画以上に進展していると判断した。これまでに当研究室において、ヒスチジンが連続したペプチドであるポリヒスチジンが高い細胞膜透過を示すことが発見された。そこで、自然界に存在するヒスチジンを豊富に含んだタンパク質も同様に細胞膜を透過するのではないかという予想のもと、熱帯熱マラリア原虫(Plasmodium falciparum)由来のヒスチジンリッチタンパク質であるHistidine Rich Protein 2(PfHRP2)に着目した。PfHRP2は、熱帯熱マラリア原虫が赤血球に感染した際に、ヒト血中に多量に放出されるタンパク質である。昨年度は、高濃度(15 μM)のPfHRP2を添加したヒト線維肉腫細胞:HT1080細胞において、PfHRP2の細胞膜透過とそれに続く細胞毒性を明らかにした。本年度は、PfHRP2の細胞膜透過と細胞毒性が複数のヒト培養細胞においても普遍的に観察される現象であることを確認した。さらに、熱帯熱マラリア原虫が感染した際のヒト血中内PfHRP2濃度と同程度(40100 nM)のPfHRP2においても、細胞と長期間(72120 h)接触させることにより細胞毒性を示すことが確認された。このPfHRP2の細胞毒性はアポトーシス誘導によるものであった。また、血清タンパク質濃度が低い条件下では、PfHRP2の細胞膜透過と細胞毒性が増加することも確認された。この結果は、血清タンパク質濃度が低い状態(例えば栄養失調状態)では、PfHRP2の危険性が高まる可能性を示唆している。本研究成果は、熱帯熱マラリアの致死性にPfHRP2が関与している可能性を示唆するものである。PfHRP2のさらなる研究を進めることで、熱帯熱マラリアの新たな治療法開発に貢献できると期待される。本年度は、PfHRP2の細胞膜透過メカニズムと細胞毒性メカニズムについて解析することを予定していた。PfHRP2の細胞膜透過と細胞毒性が、それぞれどのような条件によって制御されるかを明らかにすることができた。これにより、PfHRP2の細胞膜透過メカニズムと細胞毒性メカニズムについてある程度予測を立てることはできているが、細胞膜透過ならびに細胞毒性を示す際に、PfHRP2がどのような分子に直接作用しているかまでは明らかにすることができなかった。ゆえに、PfHRP2の細胞膜透過メカニズムと細胞毒性メカニズムの完全解明までは至っておらず、そのため「おおむね順調に進展している」と判断した。本年度は、PfHRP2の細胞膜透過能ならびに細胞内機能(細胞毒性)を明らかにすることができたので、今後はPfHRP2の細胞膜透過メカニズムの解明を試みる。具体的には、PfHRP2が細胞内へ取り込まれる際に、どのような受容体・経路を介しているかを明らかにするために、PfHRP2が結合する細胞表面の受容体の特定を試みる。光反応性架橋剤を用いた光アフィニティーラベル法により、PfHRP2と細胞表面受容体を架橋する。
中国新石器文化の植物考古学的研究-研究手法の開発と実践-

遺跡土壌からの植物種実の検出ならびにその種同定について、共同研究者である金原正明氏(奈良教育大学)、趙志軍氏(中国社会科学院考古研究所)、Dorian Fuller氏(ロンドン大学)と共同で研究法開発を行った。その方法を用いて中国漸江省田螺山遺跡の出土種実の分析・同定を実施した結果、水田址土壌中から大量の水田随伴雑草種子が検出され、また、イネ小穂軸形態から野生/栽培判定が可能になるなど多大な成果を挙げることができた。田螺山遺跡での調査で得られた成果を余杭卞家山遺跡、湖州銭山濠遺跡などの他の遺跡においても部分的に応用を試みた。粘土質の遺跡土壌中に含まれる微細遺物を効率的に回収する方法としては、大型水槽を設置し、その上から吊り下げた篩の中に土壌を入れ、それを水中で揉み崩す方法が最も効率的に大量のサンプルを得られるものであることが明らかとなった。低湿地遺跡から回収された有機質遺物の保管・保存法についても、既出土品の経過観察と実験を行った。その結果、木製品の水槽中での臨時保管、顔料塗彩木製品の槌色防止、炭化種実の保管・展示などについて、設備や薬品などが不十分な現在の中国の状況下で実施可能な現実的方策を提示することができた。研究代表者・研究分担者が協力して、中国においてこれまでに発掘調査によって出土し、各研究機関に収蔵されている各種植物質遺物、特に穀物種子について、発掘報告書を基に集成を行った。この作業を進めるに当たっては、趙志軍氏(中国社会科学院考古研究所)の助力を得た。研究代表者・研究分担者が協力して、中国における関連資料収集と現地調査を平成18年11月と平成19年2月3月の2度にわたり漸江省において実施した。調査の中心となったのは余姚田螺山遺跡における系統的な遺跡土壌サンプリングと水洗選別法による種実の抽出である。同遺跡のような重い粘質土壌からの微小遺物の回収方法はいまだ確立されていないため、数種類の装置を試作し、最も効率的な回収方法の開発に努めた。回収された遺物については観察・同定・実測・写真撮影等の作業を行った。この作業を進めるに当たっては、鄭雲飛氏(浙江省文物考古研究所)および趙志軍氏の助力を得た。研究分担者は、山東省桐林遺跡(山東竜山文化)および河南省王城醐遺跡(河南竜山文化)出土の植物遺存体につき、同定・計測・統計等を行った。研究分担者は、総合地球環境学研究所をはじめとする日本国内の関連研究機関を訪問し、植物考古学研究に関する資料収集を行い、また、専門研究者から種々のアドバイスを得た。平成19年2月に金沢大学で研究成果報告会を開催し、研究代表者・研究分担者が連名で「中国における植物考古学研究と漸江余姚田螺山遺跡」と題する研究成果報告を行った。
北海道および本州北部の熱水性鉱化作用と変質作用の研究

昭和61年北海道大学へ移って以来の予備調査で、小樽市赤岩海岸に著しい酸性変質帯のあることが判明したので、本年度は本研究費補助金により本格的研究を行った。1.小樽市赤岩の酸性変盾帯は下赤岩山を中心とする、海抜300m程度の珪化岩岩体と、その周辺の海岸によく露出している脈状珪化帯+粘土帯よりなり、原石はいわゆるプロピライトである。プロピライト中には従来知られていた菱沸石・方解石脈のほかトマス石が新たに発見された。2.海岸の脈状珪化帯+粘土帯は、巾数十m程度のものが、少なくとも5か所以上に存在する。そのすべてに帯状分布の全域が観察されるわけではないが、総合すると下記のような帯状分布が推定される。3.A:パイロフィライト(ダイヤスポア)-石英帯、B:カオリン(ダイヤスポア)-石英帯、C:セリサイト帯、D:スメクタイト帯、E:緑泥石帯、F:プロピライト。また部分的にアルナイトを含み、1標本からは紅柱石後の仮像を疑わせるものも発見された。4.ダイヤスポアは、内壁に石英の自形結晶の生成しているポア内に自形結晶として存在し、後期のAlの移動を示している。5.上記B帯のダイヤスポア中に流体包有物(大きさ10ミクロン程度以下)が見出された。その均質化温度は192-240°C(19測定)であった。6.パイロフィライト(カオリン)にダイヤスポアを伴うような変質帯は北海道ではこれまで知られていなかったものであり、珪化帯を伴う金鉱床との関連を含めてさらに研究を進める必要がある。
赤外干渉計で解き明かす銀河中心核構造とバイナリーブラックホールの存在

チリのVLT干渉計の近赤外新装置GRAVITYによる活動銀河核の国際共同観測チームの一員として,観測デザイン・観測提案時から貢献してきたが,広輝線領域と呼ばれる,巨大ブラックホール周辺の高速回転ガス領域の運動を世界で初めて空間分解することに成功し,この結果は今年度2018年11月に英国の学術雑誌Natureに掲載された.また,今後2年間にわたってGRAVITYによる同様の高空間分解AGN観測が認められ,これからさらに大きな成果を出すことが期待できる.また,同じくVLT干渉計の中間赤外装置MIDIのデータ解析を続行してきたが,そのデータの一部をアメリカ天文学会誌Astrophysical Journalに出版した.また,ハッブル宇宙望遠鏡などのいわゆる面分光データを用いて,速度場からの3次元空間構造マッピングの方法を開発してきたが,その方法と初期成果について,活動銀河核分野における主要な国際会議であるTorus 2018において口頭発表を行なった.米国カリフォルニアのCHARA干渉計においては,本年度は本科研費で得た4半夜に加えてさらに米国天文台NOAOを通した観測提案分9半夜が認められ,合計13半夜の観測時間を得た.しかしながら,(1) 2018年4月(4半夜)2半夜は悪天候.2半夜は,新補償光学システムの問題で観測は不成功.(2) 2018年9月(4半夜)新補償光学システムを改良しつつ観測を実行したが,9月のターゲットでは相関フラックスが小さすぎてフリンジを検出することができなかった.(3) 2019年2月(5半夜)悪天候により観測不可.結果として,残念ながら年度内に活動銀河核観測をCHARAにおいて成功させることはできなかった.しかし,高感度天体導入システム・新補償光学システム・リアルタイム解析システムともに全て準備完了の状態にすることができ,あとは好天候で観測を実行するのみである.今後も観測時間獲得の努力を継続する.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。VLTI (Very Large Telescope Interferometer)の中間赤外干渉計データにおいては,これまで,全フラックスデータの信頼性が天体サイズ見積もりに大きく影響を及ぼす問題があった.これに対して,高SNRの二次元スペクトル画像生成による,正確な全フラックススペクトルの測定を進めた.これにより,より確度の高いvisibilityが得られることになる.これらに基づき,赤外線で検出されるダストクラウドの3次元分布の新しいモデルを構築しつつある.平成28年9月には,今までCHARA干渉計で観測されていなかったAGNの観測を試みた.フリンジは検出できなかったものの,観測可能性の検討に重要なデータが得られた.同時に,新しいデータ制約システムソフトウェアの開発を進め,フリンジ検出の新しい視覚化を行なってきた.これにより,2013年にCHARA干渉計においてAGNに対して検出したフリンジの確度を向上させることができた.この新しいソフトウェアは,CHARA干渉計での暗い天体の実際の観測中に,リアルタイムでフリンジの有無をモニターするソフトウェアに組み込むことが可能であり,この開発を進めつつある.平成28年9月の観測は,データは少し取得できたものの,2夜のうち1夜は悪天候のため観測ができなかった.また,CHARA観測所における補償光学システムのinstallationが,エンジニアリング夜の悪天候などもあって,遅れている.CHARA (Center for High Angular Resolution Astronomy)は6つの望遠鏡からなる赤外・可視光干渉計である.これまでほとんどの場合比較的明るい天体の観測を行なっていたため,天体を検出装置上に正確に導入するためのカメラの感度が低く,暗い天体の導入が常に難しかった.これに対して,各望遠鏡につき一台のより高感度の撮像カメラを購入して設置し,高感度天体導入システムを構築して運用を開始した.これにより,より暗い天体の導入が容易になった.また,各望遠鏡にWave Front Sensorが取り付けられ,この新たな補償光学システムによって,より高感度のtip-tilt correction(天体中心位置の,大気による揺れの補正)が行なえるようになった.2017年5月と9月,2回の活動銀河核の観測を行ない,悪天候の中,なんとか行なったテストによると,おそらく感度が2等級向上したと思われる.さらに,リアルタイムモニタリング・解析ソフトウェアの開発を行ない,2017年9月に最初のテストを実行した.これにより,高感度でのフリンジ検出が可能になったと思われる.また,同じく2017年9月に,ALMA (Atacama Large Millimeter and sub-millimeter Array)によるサブミリ波干渉計データを取得することができた.これについては現在解析を進めている.VLT干渉計(Very Large Telescope Interferometer)の中間赤外データについては,構造の光度依存性を調べてきたが,現在もこれは続行中である.一方で,HST (Hubble Space Telescope)のいわゆる面分光データを用いて,速度場からの3次元空間構造マッピングの方法を開発してきた.これを多くの活動銀河核に適用することで,異なるタイプの銀河核の比較と,速度場の一般的な物理的解釈を進展させることができるのではないかと考えている.2017年5月の観測では観測所の電源システムのトラブルでほとんど観測ができず,また,9月の観測時間では悪天候のためほとんどデータが取れなかった.しかしながら,いくつかの重要なテストは実行できた.また,高感度天体導入システムと補償光学システムの構築・導入に関しては大きく進展した.

チリのVLT干渉計の近赤外新装置GRAVITYによる活動銀河核の国際共同観測チームの一員として,観測デザイン・観測提案時から貢献してきたが,広輝線領域と呼ばれる,巨大ブラックホール周辺の高速回転ガス領域の運動を世界で初めて空間分解することに成功し,この結果は今年度2018年11月に英国の学術雑誌Natureに掲載された.また,今後2年間にわたってGRAVITYによる同様の高空間分解AGN観測が認められ,これからさらに大きな成果を出すことが期待できる.また,同じくVLT干渉計の中間赤外装置MIDIのデータ解析を続行してきたが,そのデータの一部をアメリカ天文学会誌Astrophysical Journalに出版した.また,ハッブル宇宙望遠鏡などのいわゆる面分光データを用いて,速度場からの3次元空間構造マッピングの方法を開発してきたが,その方法と初期成果について,活動銀河核分野における主要な国際会議であるTorus 2018において口頭発表を行なった.米国カリフォルニアのCHARA干渉計においては,本年度は本科研費で得た4半夜に加えてさらに米国天文台NOAOを通した観測提案分9半夜が認められ,合計13半夜の観測時間を得た.しかしながら,(1) 2018年4月(4半夜)2半夜は悪天候.2半夜は,新補償光学システムの問題で観測は不成功.(2) 2018年9月(4半夜)新補償光学システムを改良しつつ観測を実行したが,9月のターゲットでは相関フラックスが小さすぎてフリンジを検出することができなかった.(3) 2019年2月(5半夜)悪天候により観測不可.結果として,残念ながら年度内に活動銀河核観測をCHARAにおいて成功させることはできなかった.しかし,高感度天体導入システム・新補償光学システム・リアルタイム解析システムともに全て準備完了の状態にすることができ,あとは好天候で観測を実行するのみである.今後も観測時間獲得の努力を継続する.CHARA観測所における補償光学システム導入は予定よりも遅く進んでいるが,一方で,新しいリアルタイムモニタリングシステムを確立することで,フリンジの検出効率を向上させることが可能ではないかと考えている.平成29年度に予定されている2回のAGN観測でこれを実行する予定である.CHARA観測所において新たに導入した高感度天体導入システムと補償光学システムを用いて,2018年4月(および9月)に観測を実行する予定である.リアルタイムモニタリング・解析ソフトウェアの開発を続行し,CHARA観測所における活動銀河核観測の確立を目指す.同時に,ALMA,VLTI,およびHSTのデータの解析を進め,高空間分解能を基軸とした活動銀河核探査を推進する.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
溶媒蒸発法によるカーボンファイバー膜の磁気配向の研究

我々は,磁場下で結晶が成長すると,結晶が配向することを見出してきた。磁場印加による配向(磁気配向)は,結晶の磁気異方性に起因し,磁気エネルギーと熱エネルギーの優劣によって制御されると考えた。このとき得た結論は,(1)磁気配向が熱撹乱に逆らって起こるためには,結晶はある大きさ以上(>1μm)のサイズを持つことが必要で,(2)配向は,一定温度で磁場強度に対してボルツマン分布に従うということであった。次の問題は,種々の温度下で熱エネルギーが変化するときに,磁気配向がどのように振る舞うか(ボルツマン分布に従うか)を調べることであった。今回の補助金を使って,磁気配向と熱のテーマについて検討した。試料にはカーボンナノチューブとカーボンファイバーを選んだ。これらの分子集合体は,(結晶のように)秩序立った構造と(分子として)巨大なサイズを持つので,磁気配向を観測して,その磁気異方性を配向割合から求めることができる。成果として,(1)ファイバーのような磁化率が温度変化しない物質に対しては,温度の上昇とともに磁気配向は乱れる(ボルツマン分布に従う)ことと,(2)多層ナノチューブは高温で配向割合が増加して,磁気異方性が温度依存する(高温で増加する)ことが明らかになった。多層ナノチューブの特異な磁気的性質は,チューブ層間の構造変化を反映すると考えている。すなわち,多層ナノチューブは,室温付近で層間の重なりが安定化する構造へ転移するが,その直径,層数が不均一な分子集合体であるため,転移温度が幅広くぼやけてしまうと考えている。精製したカーボンナノチューブ(長さ2μm,直径20nm)を超音波照射により有機溶媒に懸濁し,超伝導磁石を使って8Tの均一磁場内に一定温度で溶媒が蒸発するまで静置した。試料の温度(230-315K),圧力(20-760torr)はさまざまに変化させた。溶媒が蒸発した後,走査電子顕微鏡を用いてナノチューブの配向を観察し,配向の角度分布を求めた。ナノチューブは磁場と平行に配向した。また,温度の上昇とともに配向の割合が増加した。試料の圧力は,その温度での溶媒の蒸気圧より高くすることが,ナノチューブの配向において必要であった。ナノチューブの配向の角度分布の実験結果は,ボルツマン分布を仮定し,磁化率の異方性をパラメータとしてシミュレーション計算によって再現できた。その結果,ナノチューブの磁気異方性は温度の上昇とともに増加することが明らかになった。磁気異方性の温度依存は,反磁性物質にはあまり報告のない現象で,今後の理論的解明を期待している。カーボンファイバー(長さ0.5mm,直径、6μm)を液体窒素と有機溶媒に懸濁して均一磁場内に静置し,溶媒の蒸発後,光学顕微鏡を用いてファイバーの配向を観察した。弱い磁場強度(0-1T)において,低温(77K)のとき高温(309K)より配向の割合が高かった。これは,溶媒の熱運動によって配向の撹乱が起きたと解釈できた。ボルツマン分布を仮定し,温度に依存しない磁気異方性をパラメータとして実験結果は計算で再現できた。ファイバーの磁気配向はナノチューブの配向と良い対照をなしている。カーボンナノチューブ(長さ2μm,直径20nm)の懸濁液に磁場(8T,水平方向)を印加して,その配向を研究している。ナノチューブのような小さな物質は,熱による拡散のために懸濁液中でほとんど沈降しないで,浮遊すると考えられる。そこで,ナノチューブの懸濁液を入れた容器の底に光学顕微鏡のカバーガラスを敷き,溶媒の蒸発した後に,カバーガラス上に残ったナノチューブを走査電子顕微鏡によって観察して,配向を調べた。

配向を底面上の2次元平面内の回転と近似し,ボルツマン則を仮定して,配向の角度分布をシミュレーション計算によって再現した。その結果,ナノチューブの磁気異方性の温度変化は0.2×10^<-6>cm^3 K^<-1> mol^<-1>と見積もられた。カーボンナノチューブが懸濁液中の3次元空間内を回転して,溶媒の蒸発によって底面に接触して配向が止まるのか,あるいは底面上の2次元平面内でも回転するのかについて知見を得るため,カーボンファイバー(長さ0.5mm,直径6μm)を用いて,3次元空間内の配向のその場観察を行った。意外なことに,3次元空間内の像の底面への正射影について配向の確率を計算するのと,それを2次元平面内の回転として近似して計算するのとで,あまり差の無いことが分かった。超伝導磁石の中でその場観察を行うことは難しい技術を必要とすることで,溶媒の蒸発後に底面に付着したナノチューブを観察して,2次元平面内の回転として近似的に計算することで十分な結果が得られると言える。
ノンスチフナ形式H形断面柱-H形断面梁接合部の剛性および終局耐力

ノンスチフナ形式H形断面柱梁接合部の耐力評価を目的として,引張側および圧縮側梁フランジ接合部の耐力評価式を検討した。前年度導出したH形鋼ウェブの局部降伏を伴う局部破壊に対する耐力評価式では数式展開の簡単化のため仮定を設けていたが,その仮定を考慮しない精密な評価式を新たに導出した。その結果,仮定の妥当性を確認するとともに,前年度導出した簡易評価式が安全側となることの一般生を数式を用いて示した。また,前年度行った実験結果を再度検討し,簡易評価式と精密評価式の関係を明らかにした。ノンスチフナH形鋼接合部においてH形鋼柱ウェブの局部降伏により破壊の恐れがある場合,水平スチフナにより補強することが一般的であるが,導出したウェブの局部降伏耐力評価式を拡張し水平スチフナの設計式を構築した。梁フランジとH形鋼柱との溶接接合部を模擬したノンスチフナおよび水平スチフナ付きの試験体を作成し,引張および圧縮載荷実験を行った。ノンスチフナ試験体については梁ウェブを模擬したプレートを取り付けた試験体も作成し,梁ウェブが耐力上昇にどの程度寄与するかを検討した。実験結果を考察し,1)スチフナ付きの場合もノンスチフナの場合と同様に耐力評価式が十分な精度を有すること,2)H形鋼柱フランジの面外曲げ残留変形を測定し想定した崩壊機構と良く対応すること,3)梁フランジの幅がH形鋼柱フランジ幅の半分程度のモデルにおいても耐力評価式が十分な精度で適用できること,4)H形鋼柱のフィレット部やスチフナ隅肉溶接部により耐力が三昇すること,5)梁ウェブの配置により崩壊形は大きく変わるが耐力上昇には大きく寄与しないこと,等の知見を得た。ノンスチフナ形式H形断面柱梁接合部における梁フランジと柱フランジとの溶接接合部を模擬した試験体を作成し,引張および圧縮載荷実験を行った。試験体には3種類のH形鋼を使用し,梁フランジを模擬した鋼板との溶接には完全溶け込み溶接を適用した。鋼板の厚さや幅が異なる試験体,H形鋼ウェブに補強板を取り付けた試験体などを考え,それぞれ破壊性状に与える影響を検討した。塑性変形が生じる部位に歪みゲージを添付し破壊に至る過程の塑性変形状態を調べた。この時,H形鋼フランジ上で降伏線が生じると予想される位置に3軸の歪みゲージを添付し,ロゼット解析により主歪みの方向を観察した。局部破壊の開始点の付近から主歪み方向が安定するという特性を見いだした。H形鋼柱の局部破壊(ウェブの局部降伏およびフランジの局部曲げ)を詳細に観察し崩壊機構の形式を検討するとともに,降伏線理論を用いて耐力評価式を導いた。得られた耐力評価値が実験の降伏耐力を精度よく評価していることを確認した。また,フランジの変形状態を測定したところ,想定した崩壊機構と良好な対応が見られ,崩壊機構の妥当性が検証された。さらに,試験体と同じ条件下で有限要素解析を行い実験結果が良好に再現できることを確認した。ウェブ局部降伏については,現行の設計指針に示されている耐力評価式は実験結果などに基づいて工学的判断により導かれたものであるが,本研究で導いた耐力評価式は柱フランジの幅や厚さなど関係する全てのパラメーターが含まれているので,様々な寸法の接合部耐力を精度良く評価することが可能である。
英語による対話力向上をめざすアジア圏異文化交流のアセスメント

スタディ・アブロードなど異文化接触を創出する教育的な試みが盛んに行われ、その形態は多様化している中で、アジア圏での教育的交流のような新しい形態の異文化交流の実態を明らかにすると同時に、効果を検証することが本研究の目的である。当該年度は、昨年度に引き続き、台湾における教育交流参加者を対象に、面接調査とウェブによる質問紙調査を中心に、1)英語、中国語の使用状況の詳細の調査(どのような場面で、誰と英語・中国語・日本語のどの言語をどれぐらいの時間使うか)2)英語・中国語の相対的な重要度やそれぞれの言語への動機づけの変化、3)自己概念との関連で、英語を使う「理想自己」「義務自己」及び中国語を使う「理想自己(Ideal L2 self)」「義務自己」の形成について、データの収集と分析を行った。以上の調査の分析結果の一部は6月に行われた国際学会にて発表した。一方、量的研究と質的研究の融合を特色とする本研究において、特にインタビューやナレーティブ研究の方法論を探求することも、極めて重要である。そのため、質的分析ソフトの使用方法に関するセミナーや、会話などインターアクションの分析法のセミナー(海外セミナー)に参加し、方法論の洗練化をめざした。さらに、スタディ・アブロードなど異文化接触による英語での対話力(英語コミュニケーションの技術面・心理面)が変化するか、という点については、長期スタディ・アブロード参加者の帰国後の面接の分析により、一定の変化が確認できている。さらに、異文化接触が変化を起こすプロセスに注目し、良い変化をもたらす接触の内容や条件などを明らかにするべく分析を進める。前述の通り、データの収集については、質的データを中心に順調に進んでいる。一方分析については、質的データの分析には、インタビューの書き起こし、コーディング、概念化などそれぞれのプロセスで多くの時間を要するため、やや遅れがちである。一方、量的調査については、アジア圏の留学生の中で、多変量解析に必要な調査対象人数が集まりにくいという事情があり遅れていたが、世界各地に奨学金を得て派遣される若者を対象にした、公的な留学プログラムの効果検証に参加することで、量的分析は可能になっている。台湾の留学参加者については、研究対象が少数であるので、質的研究を中心として分析を進める。すでに参加者の心理状況や、言語使用状況、言語習得上の課題などが明確になりつつあるが、さらにその実態と成果の様相と課題を最終報告に向けて明確にしていきたい。一方で、英語でのコミュニケーション、Willingness to communicate (WTC)、対話力に関係する心理的・技術的側面の変化については、多様な方法で、アプローチしていく。具体的には、蓄積したデータをメタ分析すること、多様な地域への留学参加者を対象とした量的調査、英語の授業内での介入による変化の様相を調べることなどである。スタディ・アブロードなど異文化接触を創出する教育的な試みが盛んに行われ、その形態は多様化している。本研究では、アジア圏での教育的交流やボランティア活動など、新しい形態の異文化交流の効果について、まだ系統だった研究が行われていない現状に鑑み、実体の調査を行い、その意義を探ろうとするものである。当該年度は、特に台湾での教育交流に注目し、英語と現地の言語文化を学ぶというプログラムに焦点を当て、面接調査を中心に、1)英語での対話力(英語コミュニケーションの技術面・心理面)、2)英語を使って国際的に活躍する理想の姿"Ideal L2 Self"と、同時に学習する中国語を使う自己像の関係、3)学習動機づけ、さらに4)異文化接触が変化を起こすプロセスに注目し、良い変化をもたらす接触の内容や条件などについて調査を行なった。一方、本調査の対象である「英語対話力」の理論的基盤となる、「積極的に英語でコミュニケーションを図る傾向(Willingness to communicate)」及び、「英語でコミュニケーションを図る自己像(Ideal L2 self)」に関係した理論である「動機づけ自己システム理論」について、日本のコンテキストにおける応用を目指した理論的強化と、新たな研究方法論の構築に向けた基礎的な研究も進めた。さらに第2言語、第3言語を同時に学習する際の動機づけの研究がヨーロッパを中心に行われているが、これらをレビューし、アジアにおける状況にどのように応用できるかについても考察を深めた。前述の通り、面接調査を中心とした質的研究は順調に行われ、分析も進んでいる。ヨーロッパの研究者から新たに提案された理論の検討と関連論文のレビュー、また新たな質的研究方法の構築(複雑系を用いた考え方に基づくものなど)理論的な研究に時間を割いたため、1年目より開始を予定していた、量的研究の実施が遅れている。量的研究については、以前にスタディアブロード研究で実施した際に開発した質問紙や尺度が手元にありそれを使用する予定であったが、主にヨーロッパやアメリカへの留学を対象としていたため、アジア向けの対象に向けて慎重に作成し直す必要を感じ、改良を加えていることも実施が遅れている理由である。当該年度は、昨年度に引き続き、台湾における教育交流参加者を対象に、面接調査とウェブによる質問紙調査を中心に、1)英語、中国語の使用状況の詳細の調査(どのような場面で、誰と英語・中国語・日本語のどの言語をどれぐらいの時間使うか)2)英語・中国語の相対的な重要度やそれぞれの言語への動機づけの変化、

3)自己概念との関連で、英語を使う「理想自己」「義務自己」及び中国語を使う「理想自己(Ideal L2 self)」「義務自己」の形成について、データの収集と分析を行った。以上の調査の分析結果の一部は6月に行われた国際学会にて発表した。一方、量的研究と質的研究の融合を特色とする本研究において、特にインタビューやナレーティブ研究の方法論を探求することも、極めて重要である。そのため、質的分析ソフトの使用方法に関するセミナーや、会話などインターアクションの分析法のセミナー(海外セミナー)に参加し、方法論の洗練化をめざした。さらに、スタディ・アブロードなど異文化接触による英語での対話力(英語コミュニケーションの技術面・心理面)が変化するか、という点については、長期スタディ・アブロード参加者の帰国後の面接の分析により、一定の変化が確認できている。さらに、異文化接触が変化を起こすプロセスに注目し、良い変化をもたらす接触の内容や条件などを明らかにするべく分析を進める。前述の通り、データの収集については、質的データを中心に順調に進んでいる。一方分析については、質的データの分析には、インタビューの書き起こし、コーディング、概念化などそれぞれのプロセスで多くの時間を要するため、やや遅れがちである。一方、量的調査については、アジア圏の留学生の中で、多変量解析に必要な調査対象人数が集まりにくいという事情があり遅れていたが、世界各地に奨学金を得て派遣される若者を対象にした、公的な留学プログラムの効果検証に参加することで、量的分析は可能になっている。平成30年度は、アジア圏に短期留学した学生を北米・ヨーロッパに留学した学生との比較をするための量的研究の実施に向けて、検討中の質問紙を完成し、夏から秋かけて実施予定である。今季には留学派遣団体に所属している研究協力者の協力も得られる見込みである。以上の量的研究に加え、これまでと同様の、インタビュの実施を続け、経験の内実を探っていく。また、実証研究だけでなく、英語による対話力に関する理論的な研究(文献を網羅し、必要な能力要素を選定する研究)、自ら進んで英語でコミュニケーションを開始する傾向(willingness to communicate)について、これまでに世界で蓄積した研究を展望するメタ分析を行う予定である。英語をリンガフランカとして使う局面が多くなる現代の世界において、必要なコンピテンスの提案をする上で、理論的研究は、実証的な研究と同様に重要と考えている。台湾の留学参加者については、研究対象が少数であるので、質的研究を中心として分析を進める。すでに参加者の心理状況や、言語使用状況、言語習得上の課題などが明確になりつつあるが、さらにその実態と成果の様相と課題を最終報告に向けて明確にしていきたい。一方で、英語でのコミュニケーション、Willingness to communicate (WTC)、対話力に関係する心理的・技術的側面の変化については、多様な方法で、アプローチしていく。具体的には、蓄積したデータをメタ分析すること、多様な地域への留学参加者を対象とした量的調査、英語の授業内での介入による変化の様相を調べることなどである。
異種無線ネットワークを利用したマルチパス転送の省電力化に関する研究

複数の異なる無線ネットワークを同時並行利用するマルチパス転送技術は通信帯域の大容量化を主目的として研究されてきた.しかし,マルチパス転送技術は複数の無線ネットワークを利用することから通信の省電力化が重要となってきた.本研究では,無線ネットワークのマルチパス転送の省電力化の基礎技術として,トランスポート層レベルの省電力パケット転送方式を提案した.実無線LANを模した実験およびシミュレーション実験によって,提案方式はパケット転送遅延がわずかに増加するものの消費電力を20%から60%削減できることを示した.平成26年度では,実無線LAN環境において,省電力パケット転送方式(以降,提案方式と呼ぶ)の実験評価および通信品質に関して提案方式の改良を実施した.提案方式は,無線端末と無線LANアクセスポイントとの間のパケット通信を集約し,間欠的にパケット転送することによってスリープ可能なアイドル時間を増やし省電力なパケット転送を実現する.提案方式は,メディアアクセス制御レベルの省電力モードと組み合わせることで,データ通信時の省電力を実現する.実験評価において,提案方式は,通常のパケット通信と比べて,わずかにパケット転送遅延が増加するものの消費電力を20%から60%削減できることを明らかにした.さらに,標準で利用されている無線LANの省電力モードと比べて,パケット転送遅延を大きく低減しながら,提案方式は標準の省電力モード程度の省電力効果を実現できた.しかしながら,音声通信やビデオ会議などの個々のパケット転送遅延が通信品質に大きく影響するアプリケーションに対しては,特にアプリケーションからの通信量が少ない場合には,提案方式によって通信品質が劣化することがわかった.そこで,この問題に対処するために,通信のリアルタイム性が要求するアプリケーションに対する省電力パケット転送方式を提案した.提案方式は,アプリケーションから要求された遅延制約を満たしながら,上述の省電力なパケット転送方式を実現する.実無線LAN環境を用いた実験評価の結果,アプリケーションによって与えられた遅延要求を満たしながら省電力なパケット転送ができることを明らかにした.特に,遅延要求の異なるアプリケーションが混在している場合においても,要求遅延を満たしながら省電力できることを示した.以上の研究成果は,国内研究会および国際会議において研究発表を行った.平成27年度では,音声通話(VoIP)やビデオ会議といった通信のリアルタイム性を要求するアプリケーションを対象とした省電力パケット転送方式を提案および評価した.提案方式は,リアルタイムアプリケーションの通信品質を維持しながら省電力なパケット通信を実現するために,アプリケーション毎に設定される許容可能な遅延ジッタのもとで,無線端末と無線アクセスポイント間のパケットを間欠的にパケット転送することによってスリープ可能なアイドル時間を増やす.これにより,提案方式は,メディアアクセス制御レベルの省電力方式と組み合わせることによって省電力なパケット通信を実現する.さらに,提案方式では,複数のパケットを単一のパケットに集約することや直近のフロー特性の変化を利用したパケット転送間隔の制御によって,パケット転送時のオーバヘッドを削減し,効率的な省電力を可能とする.異なる品質を要求するアプリケーションのフローが混在する状況を想定した計算機シミュレーションによって提案手法を評価した.その結果,提案方式は,新たなアプリケーションが開始あるいは停止したなどによるフロー数の変化やトラヒック量の変化がある環境においても,アプリケーションに要求された遅延ジッタを満たしながら省電力を実現できることを示した.特に,小さいパケットが生成されるようなアプリケーションに対しては,提案方式による省電力効果が高いことがわかった.以上の研究成果は,国内研究会において発表した.複数の異なる無線ネットワークを同時並行利用するマルチパス転送技術は通信帯域の大容量化を主目的として研究されてきた.しかし,マルチパス転送技術は複数の無線ネットワークを利用することから通信の省電力化が重要となってきた.本研究では,無線ネットワークのマルチパス転送の省電力化の基礎技術として,トランスポート層レベルの省電力パケット転送方式を提案した.実無線LANを模した実験およびシミュレーション実験によって,提案方式はパケット転送遅延がわずかに増加するものの消費電力を20%から60%削減できることを示した.平成26年度においては,省電力パケット転送方式の実無線LAN環境による実験評価に加えて,異種無線ネットワークにおける省電力マルチパス転送に向けて,LTEやWiMAXなどの無線ネットワークの電力特性の調査を実施する予定であった.しかし平成26年度においては,1つ目は実施し一定の成果があったものの,2つ目に関しては実施できなかった.これは,1つ目の実験評価において使用した実験機器の不具合により,当初予定していた期間より大幅にずれたため,平成26年度内に無線ネットワークの電力特性の調査が実施できなかったためである.無線ネットワーク平成27年度においては,まず,平成26年度に実施できなかった異種無線ネットワークの電力特性の調査を実施し,異種無線ネットワークにおいて,消費電力と通信性能を評価する指標を構築する.具体的には,LTEやWiMAXなどの無線ネットワークにおいて,パケット廃棄率やパケット転送量,エンド端末間遅延など容易に計測できるパラメータによる電力特性を明らかにし,その特性に応じた消費電力・通信性能の評価モデルを構築する.さらに平成27年度においては,構築した評価モデルを用いて,ユーザやアプリケーションからの要求に応じて,特性の異なる複数の無線ネットワークにおいて省電力なマルチパス転送を行う方式を確立する.コンピュータシミュレーションによって,提案方式の有効性を評価し,省電力効果および通信品質の観点を中心に様々なトラヒックが混在するような状況において提案手法の有効性を示す.以上の研究によって得られた成果を論文にまとめ,国内研究会および国際会議において研究発表を行い,学術論文誌に投稿する.当初予定していた異種無線ネットワークの電力特性の調査が平成26年度期間内に実施できなかったため,無線接続機器などの,特性調査に必要な物品の購入を行わなかったため未使用額が生じた.平成27年度において,プリペイド型の無線接続機器(3GやLTEなど)を購入し,平成27年度に予定している研究計画と合わせて異種無線ネットワークの電力特性の調査を行う.
パラコート中毒の急性細胞毒性機構と解毒機構

パラコートは、肺、腎、副腎、中枢神経などのミトコンドリアMADH-quinone-oxidoreductase(NQO)活性によってラジカルになり、活性酸素を生成してミトコンドリアを破壊し、組織を傷害することを発見した。これにはミトコンドリア外膜の分子量約500kDaの膜蛋白質複合体が関与し、NADH依存性にパラコートを1電子還元した。複合体成分には膜透過ポアに関与する電位依存性アニオンチャンネル(VDAC)が含まれており、活性酸素生成の本態であることが明らかになった。プラスミド導入によってVDAC蛋白質を高発現させた細胞のミトコンドリアでは、パラコートによる活性酸素生成が増大し、抗VDAC抗体によって抑制された。一方パラコートの毒性発現機構として、ミクロソームのphase I薬物代謝酵素系のNADPH-チトクロムP450リダクターゼーチトクロムP450系が世界的に長く信じられてきたが、本研究によって、パラコートの水酸化解毒機構でることが明らかになった。重篤な肺不全をはじめとする多臓器障害を引き起こし、パーキンソン病のリスクファクターにもなっている除草剤パラコートの急性細胞毒性の主経路とされていた肝ミクロソームのフェーズI薬物代謝酵素系が、全く反対の機能をもつ解毒代謝系であることを、マウスを用いて明らかにした。50mg/kgのパラコートを単回腹腔内に投与したときのマウスの生存率は、41%である。マウスを予め薬物代謝酵素系誘導剤で前処置しておくと、フェニトイン、リファンピシン、フェノバルビタールによって、パラコート毒性に対する生存率が各々88、69、64%(P<0.05)に上昇した。この時3誘導剤ともNADPH-チトクロムP450レダクターゼ活性を2、3倍に増加した(P<0.05)。さらにチトクロムP450ファミリーのCYP3A、CYP2Bが3、4倍に(P<0.05)誘導された。これらを全く誘導しないメチルコランスレンはパラコート毒性を抑制せず、薬物代謝酵素系を阻害剤SKF-525Aで阻害すると、毒性は増強した。肝細胞ホモジネートフラクションの解析から、パラコートの代謝中間体であるパラコートモノピリドンは、ポストミクロソーム画分のサイトゾールで生成蓄積することが、CYP3Aの特異的阻害剤トロレアンドマイシン処理で明らかになった。本研究から、パラコートは最初にサイトゾールでモノピリドン生成酵素によってモノピリドンに酸化され、次いでミクロソームの薬物代謝酵素系で水酸化代謝され排泄されることが明らかにされた。重篤な肺不全をはじめとする多臓器障害を引き起こし、パーキンソン病のリスクファクターにもなっている除草剤パラコートの急性細胞毒性経路が、ミトコンドリアの外膜に局在するNADH-キノン・オキシドレダクターゼ_m活性によること、その本態にミトコンドリアの膜透過性遷移を調節する電位依存性アニオンチャンネルタンパク質(VDAC)が関与することを示す実験結果を得、論文報告を準備中である。1.分離ラット肝ミトコンドリアは2mMNADH存在下に3mMパラコートによって電子顕微鏡的に膨化破壊されるが、抗VDAC1抗体によって抑制された。2.分離ラット肝ミトコンドリアは2mMNADH存在下に3mMパラコートによって活性酸素が生成し破壊されたが、α-トコフェロールが抑制した。活性酸素の生成は、アニオンチャンネルブロッカー、抗VDAC抗体、およびVDAC結合物質DCCDによって阻害された。3.NADH-キノン・オキシドレダクターゼ_m活性は、500kDaの複合タンパク質に存在していた。4.伝統的にパラコート毒性機構と信じられてきた小胞体薬物代謝酵素系は、解毒系であることが証明された。除草剤パラコートは、重篤な肺線維症を引き起こし、パーキンソン病の危険因子の一つである。その急性細胞毒性発現機構と細胞内解毒機構について、過去の学説を覆し、新たな学説を提案する。パラコートは、肺、腎、副腎、中枢神経などのミトコンドリアNADH-キノンオキシドリダクターゼ_m(NQO_m)活性によってラジカルになり、活性酸素を生成してミトコンドリアを破壊し、組織を傷害することを発見した。これにはミトコンドリア外膜の分子量約500kDaの膜蛋白質複合体が関与し、サイトゾル側NADH依存性にパラコートを1電子還元する。

複合体成分には膜透過ポアに関与する電位依存性アニオンチャンネル(VDAC)が含まれており、内膜側ポア因子のANTとシクロフィリンDがカップルしていた。プラスミド導入によってVDAC蛋白質を高発現させた細胞のミトコンドリアでは、パラコートによる活性酸素生成が増大し、抗VDAC抗体によって抑制され、パラコートによる急性細胞傷害機構にVDACの関与が明らかになった。一方パラコートの毒性発現機構として、ミクロソームのphase I薬物代謝酵素系のNADPH-チトクロムP450リダクターゼ-チトクロムP450系が世界的に長く信じられてきた。しかし本研究によって、パラコートはサイトゾルでパラコートピリドンに代謝され、次いでこの系によって水酸化解毒されることが明らかになった。
妊娠期の睡眠の質改善のためのセルフモニタリングの効果

妊娠期は、入眠障害、中途覚醒、早朝覚醒といった睡眠を阻害する問題が、妊娠月数が進むにつれ増加するものの、確立された健康支援策はない。睡眠に影響する生活行動として規則的な食事、日中の活動・昼寝などの生活リズム調整、就寝前の光刺激、就寝前のカフェイン摂取などが明らかとなっている。この日常生活行動の調整が睡眠の質改善には有効であると推察され、セルフモニタリングによって妊婦自身が睡眠に関する健康行動を日常的に実践できると考える。そこで本研究は、妊婦を対象に、睡眠の質向上を目指したセルフモニタリングにおける看護ケアを実践し、その効果を検証することを目的とする。本研究では、通常ケア群(対照群)と介入群を設ける。通常ケア群では、妊娠中期(妊娠22週0日26週6日)と後期(妊娠32週0日36週6日)に、ピッツバーグ睡眠質問票とエプワース眠気尺度を用いた自記式質問紙、アクチグラフ装着により睡眠状況のデータ収集を行う。介入群においては、妊娠中期のデータ収集後、睡眠健康教育とセルフモニタリングによる介入を行い、妊娠後期のデータ収集を行う予定である。平成30年5月より通常ケア群のデータ収集を開始した。20名の対象者が研究に参加したが、2名の脱落があり、計18名の通常ケア群のデータ収集を完了した。また、平成30年2月より介入群のデータ収集を開始した。9名の対象者が研究参加に同意し、現在調査継続中である。通常ケア群の対象者は、妊娠中期(妊娠22週0日26週6日)で、妊娠合併症がない初産婦であったが、該当する対象者が計画より少なく、また研究説明を行うも、不参加を申し出る対象者も多かった。そのため、データ収集期間を延長する予定である。令和元年度4月9月までは、介入群のデータ収集を継続して行う予定である。令和元年度10月3月は、データ整理、統計ソフトによるデータの分析を行う予定である。令和2年度は、データの分析とまとめ、論文作成と学会発表・学術誌投稿を行う予定である。【次年度使用額が生じた理由】研究対象者が少なく、データ収集期間が予定より延長し、研究使用機器(アクチグラフ)の必要数が減少し、物品費の使用額が減額した。【使用計画】令和元年度:物品費110,000円、旅費10,000円、人件・謝金400,000円、その他60,000円令和2年度:物品費100,000円、旅費10,000円、人件・謝金90,000円、その他60,000円
ヒト神経幹細胞のクローン解析によるニューロン分化機構の解明

ヒト胎児脳および網膜からの神経幹細胞の分離培養11週齢のヒト胎児から大脳と眼球を摘出し、眼球からは網膜のみを剥離する。大脳および網膜を機械的および酵素にて細胞に分散したのち、DMEM/F12に塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)と上皮細胞増殖因子(EGF)を添加した無血清培地にて培養したところ、徐々に増殖、増大する細胞塊が得られた。この細胞塊を形成する細胞の多くはネスチン陽性の未分化な神経系細胞であり、神経幹細胞を含むと考えられているneural sphereと同様の細胞集団と思われた。さらに、この細胞塊をラミニンコートした培養皿でbFGFとEGFを除去して培養すると細胞は培養皿上に接着し、形態を変化させた。神経突起様の突起を伸ばした細胞の一部は免疫細胞化学的検討にてβチュブリンIII陽性の幼若な神経細胞に分化しており、また、一部はGFAP陽性のグリア細胞に分化していた。これらの結果からヒト胎児脳および網膜から神経幹細胞あるいは神経前駆細胞が得られたと考えられる。ヒト成体虹彩神経色素上皮細胞の培養我々は、成体ラット虹彩色素上皮細胞を上記と同様の培養条件で培養することにより、神経とグリアに分化する能力を有するネスチン陽性の神経前駆細胞が得られることを確認している。同様にして、緑内障手術の際に得られるヒト成体の虹彩色素上皮を培養することにより、増殖する細胞を得ている。現在この細胞の多分化能を検討中である。以上の実験はいずれも京都大学医の倫理委員会の承認を受けて実施したものである。