hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
局所相関演算法に基づくロボット用実時間三次元視覚システムの開発

最終年度である本年度は計画どおり研究が進み学会発表等も行ない実り多い研究成果を得た。まず、カラー情報実時間処理に関してカラー入力用ボードを作成し、R,G,Bに分離した映像をそれぞれ局所相関演算することで単に濃淡情報だけではなく、カラー処理が可能となった。これにより、濃淡情報による追跡、動き検出等の処理における信頼度をあげるための補助的情報を有効利用可能なロボット視覚システムとなった。次の、動き検出の処理であるオプティカルフローの実時間計算に関しては、局所処理演算ユニットを並列利用することで可能となった。画像を空間的に分離し、それぞれの領域においてフローを計算する。システムは、8ユニットをブロックとし、ユニット間はディジタル映像が共有され、ブロック間はアナログ映像を共有する形のシステムが可能となった。さらに、三次元の奥行き情報を得るために局所相関演算を用いた両眼対応を行なうことで、実時間でデプスマップを得ることも可能となった。これらの、トラッキング、オプティカルフロー並びにデプスマップの生成を基本として小型自動車の自動運転、実時間ビジュアルサーボ、監視に基づく機械システムの動作誘導の実験を行なった。実世界において実時間でそれらの誘導が可能なことを確認し本システムの有効性を示すことができた。本研究では局所領域の相関度演算を高速に実行する専用チップを用いることにより、動き情報と奥行き情報を実時間で処理し、かつ、動作制御システムと密な結合が可能な、実現実時間の三次元ロボット視覚を開発するものであり、本年度の研究成果は次のように要約される。(1)視覚システム基本ユニットボ-ドの設計及び製作:本視覚システムにおける基本演算は、ある局所的画像と相関の高い部分画像がどこに存在するか、また、その時の相関度の分布はどうなっているかという処理である。この局所的相関度演算に基づく方法は、原理的にはよく知られた方法であるが、計算量が膨大なためこれまで実用的でないと考えられてきた。本研究では、相関演算を高速に実行する専用チップとしてSGSトムソン社のMEP(Motion Estimation Processor)をトランスピュ-タと組み合わせて用いることにより、マルチプロセッサ向きの高性能視覚ユニットを設計・製作した。(2)実時間物体追跡実験:相関演算に基づく物体追跡は、サイズの変化及び回転に対して弱いという欠点があった。本研究では、参照画像を回転変換した局所画像群を前もって生成しておき、追跡の評価値をもとに参照画像候補を探索しながら追跡することによって、並進、回転、拡大縮小に対してもロバストな追跡手法を開発した。(3)双眼立体視原理に基づく奥行き情報マップの作成:左右両眼の画像間で相関演算を行い対応点を求め、三角測量の原理により、奥行き情報マップを高速に生成する実験を行った。この方法は並列処理向きで高速化可能であり、実時間演算も十分可能であることを示した。次に、動き検出の処理であるオプティカルフローの実時間計算に関しては、局所処理演算ユニットを並列利用することで可能となった。これらの、トラッキング、オプティカルフロー並びにデプスマップの生成を基本として小型自動車の自動運転、実時間ビジュアルサーボ、監視に基づく機械システムの動作誘導の実験を行った。
日本と台湾における光学産業の成長と連鎖

本研究の第一の課題は、英、独を中心とした複数企業間の競争と協調関係の中で、我が国光学産業の成長を再検討することであった。この課題に対し、英国標準化機関の発足とその意義について、また英国の大量生産と部品生産を技術面から支えた互換性が重要であったことを明らかにした。さらに、日本企業の台湾進出を契機とした台湾光学産業の成長過程を明らかにするという第二の課題に対しては、台湾企業に対する日本企業の技術支援、企業間の人的移動、日本と台湾企業の協調関係から、台湾光学産業の成長過程を明らかにした。本研究の第一の課題である日本の光学産業の成長に関しては、日本の光学技術導入に影響を与えた英国標準化機関の発足と意義について分析した。この点は、本研究が重視する英、独を中心とした複数企業間の競争と協調関係の中で再検討するという目的に沿ったものである。また、日本国内における光学技術やノウハウの伝播を明らかにするために、長野県を中心とした聞き取り調査を行った。具体的には、諏訪地域の企業5社、諏訪域外の企業2社である。これら聞き取りからは、諏訪地域における光学技術の学習、展開プロセスを明らかにするための事例を得ることができた。今後は、さらに多くの企業、個人への聞き取り調査を行い、より詳細な検討を加えるとともに、事例を積み上げることが重要となる。第二の課題である日本企業の海外進出を契機とした現地での新産業創出と現地企業に対する日本企業の技術的支援を明らかにすべく、台湾での現地調査を行った。具体的には、台湾企業5社である。この調査からは、台湾に進出した日本企業の外注先として台湾光学企業が成長してきたことを裏付ける事例を得ることができた。また、人的移動の問題として、日本企業から台湾企業への日本人技術者の転職(退職組を含む)や、現地日本企業での就業経験を有する技術者の転職、起業に関する事例を複数得ることができた。さらに、2000年代初頭におけるデジタルカメラの受託製造を行う台湾企業の技術的課題を補完した日本企業とその役割に関する事例を得ることができた。この点は、本研究が重視する日本企業の技術の出し手としての一端をを明らかにするものである。今後は台湾企業への聞き取りを継続する一方で、台湾企業の技術的課題を補完した日本企業への聞き取りも継続し、日本と台湾における光学産業の発展プロセスを明らかにする。本研究の第一の課題である日本光学産業における成長に関しては、日本の光学技術導入に影響を与えた第一次大戦期における英国の大量生産と部品生産の分散を技術面から支えた互換性に着目した研究を進展させた。この点は、本研究が重視する英、独を中心とした複数企業間の競争と協調関係の中で再検討するという目的に沿うものである。また、日本国内における光学技術やノウハウの伝播を明らかにするために、長野県(主に諏訪地域)を中心とする聞き取り調査を行った。とりわけ、諏訪地域への疎開企業を核とする技術移転過程が明らかになりつつある。さらに、こうした企業から周辺企業への技術の浸透(諏訪地域内の浸透)に関しても、重要な事例とルートを確認した。第二の課題である日本企業の海外進出を契機とした現地での新産業(光学)と現地企業に対する日本企業の技術的支援を明らかにすべく、昨年に引き続き台湾企業への聞き取り調査を行った。調査の成果として、日本企業から台湾企業への人的移動の重要性を再確認し、その実態に関する事例を得ることができた。また、台湾企業による日本人雇用の理由として、日本企業からの受注(営業)、関係強化への寄与と技術蓄積、課題解決という二つの側面から把握、整理する視角を得た。さらに、台湾企業と日本企業とを繋ぐ役割を果たしている光学商社(台湾企業、日本企業)の重要性という新たな研究課題の発見もあった。2015年5月には、本研究における成果の一部として、共著『日本デジタルカメラ産業の生成と発展』日本経済評論社を出版した。本研究は概ね順調に推移していると言える。その理由として、以下の点を挙げることができる。平成27年度には、研究代表者および分担者による学会報告(アジア経営学会、産業学会)を行い、5月には日本経済評論社より『日本デジタルカメラ産業の生成と発展』を出版した(研究代表者、分担者それぞれが執筆)。調査活動に関しても、長野県(諏訪地域)を中心に展開し、新たな調査協力企業を得るとともに、郷土史家や現地研究者との交流、ネットワーク作りも進展している。本研究の第一の課題である日本光学産業における成長に関しては、長野県(主に諏訪地域)、那須塩原・大田原地域、北東北地域での聞き取り調査を行った。諏訪地域では疎開企業を核とする技術移転プロセスが明らかになりつつある。また、地域の核となる企業から周辺企業への技術の浸透に関しても、当時の技術者の方々への聞き取り調査から重要なルートと事例を把握することができた。青森県を中心とする北東北地域では、誘致企業を中核企業として、中核企業からの独立組、県外からの進出企業によって、現地に外注企業を含む光学産業が形成されるに至った。同地の光学産業に関する調査を行った結果、経営を揺るがしかねない「4つの波」があったことを指摘し、それへの対応についても明らかにした。1990年代以降の海外進出によって、当該地域の光学産業の厚みと役割に変化が見られるものの、産業と外注体制は基本的に維持されていることを確認した。第二の課題である日本企業の海外進出を契機とした現地での新産業(光学)と現地企業に対する日本企業の技術的支援を明らかにすべく、日本企業ならびに台湾企業への調査を継続して行った。

とりわけ、日系交換レンズメーカーへの聞き取り調査では、台湾企業への技術指導の実態を把握できた。これは、台湾企業への技術指導に従事した技術者への聞き取り調査が実現したことによる。2016年7月には本研究における成果の一部として「北東北地域における光学機器産業の発展と課題」『研究紀要』青森大学学術研究会、第39巻第1号を執筆した。本研究の第一の課題は、英、独を中心とした複数企業間の競争と協調関係の中で、我が国光学産業の成長を再検討することであった。この課題に対し、英国標準化機関の発足とその意義について、また英国の大量生産と部品生産を技術面から支えた互換性が重要であったことを明らかにした。さらに、日本企業の台湾進出を契機とした台湾光学産業の成長過程を明らかにするという第二の課題に対しては、台湾企業に対する日本企業の技術支援、企業間の人的移動、日本と台湾企業の協調関係から、台湾光学産業の成長過程を明らかにした。本研究はおおむね順調に推移しているといえる。その理由として、以下の点を挙げることができる。平成26年には、本研究助成の成果の一部として研究分担者である山下が「イギリスにおける標準化団体の活動:19011918年ーEngineering Standards Committeeを中心としてー」を執筆し、平成27年5月には、日本経済評論社より『日本デジタルカメラ産業の生成と発展』が出版された。本書の執筆者は研究代表者である沼田が第1章(分担)と第5章を研究分担者である山下が第1章(分担)と第6章を執筆している。また、平成27年4月にはアジア経営学会西部部会において沼田と中道が共同報告を行った。さらに、平成27年6月には産業学会において、沼田と中道が共同報告を行うことが決定している。分担研究者による英国での資料収集、調査を確実に実施するとともに、その分析を行う。また、これまでの調査活動を整理し、日本国内での技術の伝播と浸透過程を明らかにするための追加調査を行う。さらに、研究成果をとりまとめ、学会報告および論文執筆を行う。アジア経済論英国からの技術移転を明らかにするための情報収集と分析を継続して行うとともに、日本国内での技術の伝播と浸透を明らかにするための関係諸機関(企業、公的機関、商工会議所、個人)への聞き取りを継続する。これは第一の課題に関わる部分である。また、台湾光学企業の技術的課題を補完する役割を担った日本企業への聞き取り調査を行い、その詳細を明らかにする。一方で、日本企業によって補完される領域が縮小してきているという事実も掌握しており、この点を追及し、明らかにすることで台湾企業の成長を跡付けたい。次年度使用額が生じた理由は、研究分担者が予定していた英国調査を年度内に遂行できなかったことにある。次年度使用額が生じた理由は、研究分担者が予定していた英国調査を年度内に遂行できなかったことが最も大きな要因である。当該調査には、47万円の調査費用を計上していたため、大きな額となっている。それ以外には、2015年3月末に行った諏訪地域への調査を年度内に請求しなかったため、次年度での決算となってしまったことも要因の一つである。
レドックス制御機構の化学的解明を指向した生体反応活性種の合成モデル研究

生体反応中間体の中には、人工系では極度に不安定であるために研究が困難な化学種が多くある。特に、システイン残基が関与するレドックス制御機構については、不安定な反応中間体を含むものが多く知られている。本研究では、独自に開発したナノサイズのキャビティ型分子を活用することで、従来合成困難であったシステイン由来の生体反応中間体を安定化し、提唱されてきた反応機構の化学的検証について検討した。特に、システイン残基と活性酸素種および活性窒素種との相互作用によるレドックス制御機構については、不安定な反応中間体を含むものが多く知られている。本研究では、独自に開発したナノサイズのキャビティ型分子を活用することで、従来合成困難であったシステイン由来の生体反応中間体を安定化し、提唱されてきた反応機構を化学的に検証することを目的とした。本年度、まずキャビティ型骨格をもつチオールの合成を行った。剛直なm-テルフェニルユニットを基本単位とするフェニレンデンドリマー骨格をHart反応により構築し、そのキャビティ内を官能基化してチオールを合成した。また、高世代デンドリマー骨格のより効率的な構築法として、パラジウム触媒による芳香族C-H結合の活性化を経たカップリング反応の開発についても検討を行った。次に、細胞のがん化への関与が示唆されるラジカル種の安定化について検討した。キャビティ型立体保護基(Bpq基)を有するスルフェン酸(BpqSOH)に対して酸化鉛(IV)を作用させ、対応するスルフィニルラジカル(BpqSO・)を発生させた。このラジカルは極めて高い熱安定性を示し、o-ジクロロベンゼン中140°Cにおける半減期は35分であった。これまで知られているスルフィニルラジカルの中で最も安定なt-ブチルスルフィニルラジカルでさえ、半減期はトルエン中-100°Cの低温で0.07秒と報告されている。BpqSO・の場合、キャビティ型立体保護基の立体反発により分子間での二量化が効果的に抑制され、飛躍的に長寿命化されたと考えられる。近年生化学の分野で注目を集めている活性窒素種ニトロキシル(HNO)は、生体内で主にチオールと反応し、N-ヒドロキシスルフェンアミド(RSNHOH)を生成すると考えられている。しかし、この化学種は実験的に観測すらされていなかった。今回、独自に開発したbowl型立体保護基であるBpq基を用いることで初めて安定なN-ヒドロキシスルフェンアミドの合成・単離に成功した。さらに、生体反応の観点から重要なN-ヒドロキシスルフェンアミドの反応性について、提唱されている反応過程を検証した。得られたN-ヒドロキシスルフェンアミドに触媒量の希塩酸を作用させたところ、ただちに対応するスルフィンアミドへの異性化が定量的に進行した。一方で、中性、塩基性条件下において水を作用させたところ、非常にゆっくりと分解が進行し、対応するチオールが得られた。この結果は、チオールとHNOとの反応が可逆であることを示唆しており、生体内でN-ヒドロキシスルフェンアミドがHNOの貯蔵および輸送に関与している可能性を示す知見である。前年度までの研究では、標的化学種本来の性質を調べるために、化学種に電子的摂動を与えにくい置換基を用いて検討してきた。今年度は次のステップとして、より生体に近い部分構造をもつモデル系の構築を行った。すなわち、従来よりサイズを拡大したキャビティ内に、システインユニットそのものを導入したモデル化合物を開発し、高反応性中間体の安定化について検討した。15個の芳香環から構築される新規な巨大キャビティ型モデル分子を合成し、シスチン誘導体を経ることにより、キャビティ内にシステインユニットを効率よく導入する手法を確立した。ヨウ化スルフェニル(RSI)は、システインの様々な酸化的修飾の中間体として注目されている高反応性化学種であるが、通常二分子間過程により容易に不均化を起こす。

合成したキャビティ型システインチオールに対しN-ヨードコハク酸イミドを作用、させたところ、対応するシステインヨウ化スルフェニルが定量的に生成し、溶液中では比較的高い安定性を有することがわかった。これは、システインヨウ化スルフェニルの初めての観測例であり、立体保護基から遠く離れた部位に存在する活性官能基がこのように高い安定性を示したことから、キャビティ型反応場による周縁立体保護効果の有効性が実証された。
深発地震のメカニズム:スラブの変形と物理過程の数値シミュレーション

平成16年度は、高分解能のスラブモデルを作成するため、安定に効率良く計算が行えるマントル対流プログラムの開発を行った.このプログラムを用いて、沈み込む開始のシミュレーションを行い、沈み込み口でのスラブの変形についての研究を行った.これによって、沈み込みの計算で用いるレオロジーパラメータの有効性を、プレートの応力分布や歪み速度などを再現出来るか調べることによって確認した.また、リソスフェアの引っ張り強度を考慮して、マントル遷移層との相互作用に関する数値シミュレーションを行った.高速計算サーバーを導入しブログラムの開発および計算に使用した.平成17年度は引き続き沈み込むスラブの変形・応力場に関する研究を行った.昨年度開発したプログラムおよび沈み込みのモデルを用いて、沈み込みおよび沈む込むスラブとマントル遷移層との相互作用に関する数値シミュレーションを行った.計算には昨年度導入した高速計算サーバーおよび広島大学の情報メディアセンターのHPCサーバーを利用した.本年度は、(1)昨年開発したモデルに関して、数値計算精度および簡略化したパラメータの実効性についての検証.(2)下・部マントルの粘性増加のスラブの形状および応力場への影響。(3)熱膨張率の温度圧力依存性のスラブの形状への影響、という3つについて研究した.本年度は動画およびプレゼンテーションを作成するため、2台のパソコンを導入した.平成18年度年度は昨年度までに開発した自発的沈み込みモデルを用いて、スラブの応力場とそれを決定するメカニズムについて研究した.我々の沈み込みモデルでは、これまでのスラブモデルと比較してアーレニウス型の温度依存性を用いるなど、現実に近いレオロジーを用いていることが特徴である.本年度は、(1)マントル粘性率の層構造の影響(昨年度の続き)(2)660km相転移に伴う結晶細粒化の影響、について研究した.計算は大規模なものになったので、主として広島大学の情報メディアセンターのHPCサーバーを利用した.本年度は結果を可視化するための高速ワークステーションを導入した.可視化ソフトウェアは既存の物を用いた.平成16年度は、高分解能のスラブモデルを作成するため、安定に効率良く計算が行えるマントル対流プログラムの開発を行った.このプログラムを用いて、沈み込む開始のシミュレーションを行い、沈み込み口でのスラブの変形についての研究を行った.これによって、沈み込みの計算で用いるレオロジーパラメータの有効性を、プレートの応力分布や歪み速度などを再現出来るか調べることによって確認した.また、リソスフェアの引っ張り強度を考慮して、マントル遷移層との相互作用に関する数値シミュレーションを行った.高速計算サーバーを導入しブログラムの開発および計算に使用した.平成17年度は引き続き沈み込むスラブの変形・応力場に関する研究を行った.昨年度開発したプログラムおよび沈み込みのモデルを用いて、沈み込みおよび沈む込むスラブとマントル遷移層との相互作用に関する数値シミュレーションを行った.計算には昨年度導入した高速計算サーバーおよび広島大学の情報メディアセンターのHPCサーバーを利用した.本年度は、(1)昨年開発したモデルに関して、数値計算精度および簡略化したパラメータの実効性についての検証.(2)下・部マントルの粘性増加のスラブの形状および応力場への影響。(3)熱膨張率の温度圧力依存性のスラブの形状への影響、という3つについて研究した.本年度は動画およびプレゼンテーションを作成するため、2台のパソコンを導入した.平成18年度年度は昨年度までに開発した自発的沈み込みモデルを用いて、スラブの応力場とそれを決定するメカニズムについて研究した.我々の沈み込みモデルでは、これまでのスラブモデルと比較してアーレニウス型の温度依存性を用いるなど、現実に近いレオロジーを用いていることが特徴である.本年度は、(1)マントル粘性率の層構造の影響(昨年度の続き)(2)660km相転移に伴う結晶細粒化の影響、について研究した.計算は大規模なものになったので、主として広島大学の情報メディアセンターのHPCサーバーを利用した.本年度は結果を可視化するための高速ワークステーションを導入した.可視化ソフトウェアは既存の物を用いた.本年度は主として沈み込むスラブの変形・応力場に関する研究を行った.プログラムの開発及び中規模計算のため,HPCサーバーを導入した.高分解能のスラブモデルを作成するため,安定に効率良く計算が行えるマントル対流プログラムの開発を行った.これにより,マントル対流系の一部としてのプレートを12km程度の分解能で再現出来るようになった.このプログラムを用いて,沈み込みおよび沈む込むスラブとマントル遷移層との相互作用に関する数値シミュレーションを行った.この計算では,上盤プレートの自由な運動が起きるモデルを開発し,今まで計算よりも実際の沈み込み帯に近い浅い角度で沈み込むスラブを再現することが可能になった.プレートのレオロジーとして,プレートの引っ張り強度,相転移に伴う鉱物の細粒化による強度(実効粘性率)の低下を考慮した.今回は相転移が熱平衡のみで決まる場合のみを考えた.この結果以下のようなことが分かった.(1)初期に浅い角度で沈み込み始めたスラブは重力的に不安定であり,スラブの沈降が起こるので,それに伴って海溝の後退が生ずる.(2)海溝の後退により,スラブはunbendingを起こすので,スラブの上半分に圧縮応力場が生ずる.(3)海溝の後退が起きるときには,スラブの660km相転移面に対する相対運動が小さくなるため,横たわるスラブが形成されやすくなる.

(4)このとき,スラブは660km相転移面からの上向きの力,410km相転移面からの下向きの力を受け,遷移層のスラブにトルクを生じるため300から400km付近で大きな破壊が生ずる.これは深発地震の深さ・頻度分布とは合わない.現実的な応力分布を作るためには,例えばマントル遷移層でのスラブ強度の低下,オリビン・スピネル相転移での準安定相の存在の様な別のメカニズムが必要であることが分かった.本年度は引き続き沈み込むスラブの変形・応力場に関する研究を行った.昨年度開発したプログラムおよび沈み込みのモデルを用いて,沈み込みおよび沈む込むスラブとマントル遷移層との相互作用に関する数値シミュレーションを行った.計算には昨年度導入した高速計算サーバーおよび広島大学の情報メディアセンターの計算機を利用した。本年度は、下記のような3つの研究を行った。(1)昨年開発したモデルに関して、数値計算精度および簡略化したパラメータの実効性についての検証。(2)下部マントルの粘性増加のスラブの形状および応力場への影響。(3)熱膨張率の温度圧力依存性のスラブの形状への影響。この結果,以下のようなことが分かった.(1)下部マントルの粘性率が増加する場合、スラブ先端が下部マントルに達するとプレート運動速度が急激に減少する。(2)熱膨張率の温度・圧力依存性を考慮すると、スラブの負の浮力が減少し、かなり緩いクラペイロンスロープでもスタグナントスラブが形成されることがある。(3)熱膨張率の温度・圧力依存性の効果は粘性ジャンプと組み合わせると、より効果的である。-1MPa/K程度のクラペイロンスロープでもスラブが斜めになっている時には十分スタグナントスラブを作り出せる可能性がある。(4)660km相境界付近のスラブ内部の応力は、スラブがスタグネーションする場合より、スラブペネトレーションが起こる場合の方が大きくなる可能性が高い。(5)プレートの粘性率の最大値は10^<25>Pa s程度で打ち切っても計算に影響しない。これは降伏応力により最大の応力が決まるためである。これらの成果の一部は、論文3編にまとめ、雑誌に投稿した。本研究の目的は、深発地震の数値シミュレーションに向けスラブの変形機構と様式について明らかにすることである。本年度は昨年度までに開発した自発的沈み込みモデルを用いて、スラブの応力場とそれを決定するメカニズムについて研究した。我々の沈み込みモデルでは、これまでのスラブモデルと比較してアーレニウス型の温度依存性を用いるなど、現実に近いレオロジーを用いていることが特徴である。本年度は、(1)マントル粘性率の層構造の影響(2)660km相転移に伴う結晶軸粒化の影響、について研究した。その結果、下記のようなことが明らかにされた。(1)スラブは有限の厚さを持つ板であるため、スラブの曲がりが応力場に強く影響する。(2)(1)の結果、相境界の浮力のみでは遷移層スラブに見られるdown-dip compressionのみの応力場を実現することは難しい。
汗腺の塩分再吸収能力からみた熱中症予防に関わる発汗機能の新評価法

本研究の目的は皮膚電気コンダクタンスおよび発汗量の測定からヒトの汗腺のイオン(主に塩分)再吸収を評価する簡単な方法を開発することであった.被験者は健康な男子学生7名であった.運動による暑熱順化前の皮膚電気コンダクタンスー発汗量関係の発汗閾値は先行研究の値と同様であった.さらに,暑熱順化後のこの値は有意に増加した.本研究による結果は皮膚電気コンダクタンスー発汗量関係によりヒトにおいて汗腺での塩分再吸収能力を評価できること示している.この方法は運動生理学・環境生理学者にとって簡単で有益な方法で,汗腺の塩分再吸収能力の信頼できる情報を提供できるかも知れない.本研究の目的は皮膚電気コンダクタンスおよび発汗量の測定からヒトの汗腺のイオン(主に塩分)再吸収を評価する簡単な方法を開発することであった.被験者は健康な男子学生7名であった.運動による暑熱順化前の皮膚電気コンダクタンスー発汗量関係の発汗閾値は先行研究の値と同様であった.さらに,暑熱順化後のこの値は有意に増加した.本研究による結果は皮膚電気コンダクタンスー発汗量関係によりヒトにおいて汗腺での塩分再吸収能力を評価できること示している.この方法は運動生理学・環境生理学者にとって簡単で有益な方法で,汗腺の塩分再吸収能力の信頼できる情報を提供できるかも知れない.暑い環境下で運動を実施すると体からの熱放散が制限され,体温が過度に上昇し,この上昇が熱中症を引き起こす.この予防には暑い環境下で熱の放散に役立つ発汗機能を向上させることが不可欠である.発汗機能の改善には発汗量の増加と汗に含まれている塩分濃度の低下があり,効率の高い汗には後者の改善が欠かせない.そこで,本研究では汗塩分濃度の変化を連続的に測定することで,発汗機能改善を評価できる斬新な方法を確立する.平成25年度では皮膚電気抵抗-発汗量の関係を明らかにし,この関係により汗腺の塩分再吸収能力が評価できるのかどうか検討した.環境条件は気温28°C・相対湿度50%に設定された環境制御室内で,健康な男子学生を対象に温熱負荷(スーツでの加温)を50分間実施した.被験者は短パンのみを着用し,前腕と胸の皮膚電気抵抗・発汗量・皮膚温,体温として舌下温,心拍数および血圧を連続的に測定し,温熱負荷中の皮膚電気抵抗-発汗量の関係を部位毎に算出した.皮膚電気抵抗-発汗量の関係から変曲点がはっきりみられる者とそうでない者があった.両関係は部位によって大きな変化はなかった.これは今回の被験者において前腕と胸の発汗量に大きな差がなかったことが考えられる.皮膚電気抵抗-発汗量の関係から算出した変曲点の値はこれまで別の方法で算出されたもの(Smansuddin et al. 2005)と比較して大きな違いはなかった.このことから,今回測定した皮膚電気抵抗-発汗量の関係から汗腺の塩分再吸収能力はある程度評価できることが明らかとなった.しかし,変曲点が算出が被験者によって難しい点など課題が残された.平成25年度で検討した皮膚電気抵抗-発汗量の関係をもとに汗腺の塩分再吸収能力の評価方法が妥当かどうか検討し,この方法の確立を試みた.健康な男子学生を対象に,運動強度が最大酸素摂取量の50%,運動時間が60分間(30分間運動+10分間回復を2セット)の自転車を,1日1回,1週間(7日間連続)実施した(暑熱順化).環境条件は環境温32°C・相対湿度50%とした.運動トレーニングによる暑熱順化前後に皮膚電気抵抗-発汗量の関係を検討するために,平成25年度に実施した方法で下肢温浴実験(43°Cの湯)を50分間実施した(環境温27°C,相対湿度50%).測定項目・分析方法は平成25年度と同じとした.皮膚電気抵抗-発汗量の関係は運動トレーニングによって右方に移動し,変曲点が高い発汗量でみられた.このことは運動トレーニングによる暑熱順化によって汗腺での塩分再吸収能力が高まったことを示していると考えられる.これはこれまでの研究報告と同じ結果で,本研究で用いた皮膚電気抵抗-発汗量の関係をもとに汗腺の塩分再吸収能力の評価方法の妥当性が示された.また,変曲点に影響する他の要因(電極の位置,皮膚の初期状態,急激は発汗増加を引き起こさないなど)について配慮した.H25年度と同じように,海外の研究者から助言を受け,研究の普遍性を高めた.なお,研究の成果はEur J Appl Physiolに投稿中(revision 1,2015年4月)である.運動生理学当初の計画通り実験が実施でき,また,予測していた結果も概ね得られた.しかし,以下の課題が残された点が今回の達成度にした理由である.1)身体の部位により皮膚電気抵抗-発汗量の関係の違いがみられなかった.今回の被験者の発汗能力に大きな部位差がなかったことが原因と考えられるので,事前の確認が必要であった.2)予想していたより,皮膚電気抵抗-発汗量の関係の変曲点が分かりにくい被験者が居た.なぜ,そのようになるのか原因を検討する必要がある.3)実験の進捗状況から,研究成果を学会で発表することができなかった.

平成25年度の研究結果から,前述したように皮膚電気抵抗-発汗量の関係の変曲点が分かりにくい場合があることが分かった.これは皮膚電気抵抗が汗の塩分濃度のみでななく,皮膚の状態,皮膚の血流量,あるいは電気抵抗を測定する電極の種類,電極間距離などか関係している.これらの要因を検討し,皮膚電気抵抗-発汗量の関係の変曲点が汗の塩分濃度により影響されるような方法を検討する.また,汗の塩分濃度を他の方法で測定し,それとの比較から今回の方法の妥当性を検討する.これらの課題の解決も含め,平成26年度の研究を遂行する.なお,これらの検討においては国内外の学会等での資料も参考にする.研究成果を海外の学会で発表する予定でいたが,研究結果の方法,解釈に課題が生じた.また,当初予定した温熱負荷装置一式の価格が高くなかった.今年度は研究に関する資料収集,国内外での研究成果発表ならびに平成25年度の研究課題解決のために,汗の塩分濃度を測定する他の方法の応用などに繰越の費用を利用する予定である.
食品-腸内細菌-宿主の連関を媒介する循環血中のmicroRNA

本研究では、食品-腸内細菌叢-宿主生理の連関を、循環血中の細胞外小胞(extracellular vesicle, EV)に含まれるmicroRNA(miRNA)が媒介するという仮説について、とりわけ、プレ/プロバイオティクスが肥満およびメタボリックシンドロームを抑制するという既に知られた現象をモデルとして、以下のように検証を進めた。I.マウスに難消化性オリゴ糖を摂取させて腸内細菌叢が変化した際に、結腸粘膜固有層単核球のmiRNAプロファイルが変化するという昨年度の知見に基づき、このことに腸内細菌叢が難消化性オリゴ糖を発酵して生じる主要な産物である短鎖脂肪酸および腸内細菌の菌体成分が関与すると仮定し、マウスの結腸粘膜から分離した単核球の初代培養実験を実施してこれを示唆する知見を得た。II. Iで記した結腸粘膜固有層単核球において発現レベルが増加したmiRNAについて、標的mRNAを同定するためにRNA免疫沈降を利用したmiRNA-mRNAペアリング解析を行った。すなわち、初代培養した結腸粘膜固有層単核球に当該miRNAmimicをトランスフェクションした後、細胞溶解物から抗AGO2抗体を用いてRNA誘導サイレンシング複合体を免疫沈降した。現在は免疫沈降したRNAの解析を進めている。III.血中EVのmiRNAプロファイルを変化させる乳酸菌株LactobacillusplantarumNo.14を経口投与したマウスについて、本菌株が直接曝露する小腸パイエル板細胞のmiRNAプロファイルが変化することをmiRNA-seqにより明らかにした。本年度の研究実施計画として、腸内細菌叢が血中EVおよび組織のmiRNAプロファイルを変化させることを糞便細菌移植により検証することとしていたが、糞便細菌移植によってレシピエントマウスの腸内細菌叢がドナーマウスの腸内細菌叢を反映することを確認したものの、血中EVおよび組織のmiRNAプロファイルの解析にまでは至らなかった。これまでの解析により、プレ/プロバイオティクスが腸粘膜細胞のmiRNAプロファイルを変化させることを明らかにしているので、今後は予定通りmiRNA-mRNAペアリング解析によりmiRNAの標的mRNAを同定するとともに当該miRNAによる標的mRNAサイレンシングが誘導する表現型変化を明らかにする。また、miRNA発現を変化させる腸内細菌の代謝産物および菌体成分についてさらに解析を進める。また、これまで実施に至っていない糞便細菌移植による血中EVおよび組織のmiRNAプロファイルの解析を実施する。本研究では、食品-腸内細菌叢-宿主生理の連関を、循環血中の細胞外小胞(extracellular vesicle, EV)に含まれるmicroRNA(miRNA)が媒介するという仮説について、とりわけ、難消化性オリゴ糖が肥満およびメタボリックシンドロームを抑制するという既に知られた現象をモデルとして、以下のように検証を進めた。I.循環血中のEVを放出する細胞として、腸内細菌叢が直接曝露する大腸上皮細胞を想定し、マウスの大腸粘膜から陰窩を分離してマイクロアレイによりmiRNAプロファイルを解析した。その結果、腸内細菌叢を変化させる難消化性オリゴ糖の摂取は、大腸粘膜陰窩のmiRNAプロファイルを変化させなかった。II.腸内細菌叢による難消化性オリゴ糖の主要発酵産物である短鎖脂肪酸が大腸上皮細胞のmiRNAプロファイルを変化させる可能性について、マウスの大腸オルガノイドを培養して検証した。すなわち、酢酸、プロピオン酸および酪酸を大腸オルガノイドの培地に添加して培養し、オルガノイドのmiRNAをマイクロアレイにより解析したが、プロファイルに変化はみられなかった。III.粘膜固有層の単核球は粘膜上皮細胞からのシグナルを介して腸内細菌叢の影響を受けるのに加え、樹状細胞は腸内細菌叢との直接的な接触を有する。そこで、マウスの大腸粘膜固有層の単核球を分離してマイクロアレイによりmiRNAプロファイルを解析したところ、難消化性オリゴ糖の摂取による変化が観察され、それはRT-qPCRによって確認できた。以上の結果は、腸内細菌叢の変化が大腸粘膜上皮細胞ではなくて粘膜固有層の免疫細胞のmiRNAプロファイルに影響をおよぼし、そのような細胞が放出するEVが循環血中EVのmiRNAプロファイル変化に寄与する可能性を示唆する。本年度の研究実施計画として、腸内細菌叢ならびに血中EVおよび組織のmiRNAのプロファイル解析を実施するのに加え、腸内細菌叢が血中EVおよび組織のmiRNAプロファイルを変化させることを糞便細菌移植により検証することとしていた。前者に関しては計画通りに実施したが、後者に関しては、糞便細菌移植によってレシピエントマウスの腸内細菌叢がドナーマウスの腸内細菌叢を反映することを確認したものの、血中EVおよび組織のmiRNAプロファイルの解析にまでは至らなかった。

すなわち、初代培養した結腸粘膜固有層単核球に当該miRNAmimicをトランスフェクションした後、細胞溶解物から抗AGO2抗体を用いてRNA誘導サイレンシング複合体を免疫沈降した。現在は免疫沈降したRNAの解析を進めている。III.血中EVのmiRNAプロファイルを変化させる乳酸菌株LactobacillusplantarumNo.14を経口投与したマウスについて、本菌株が直接曝露する小腸パイエル板細胞のmiRNAプロファイルが変化することをmiRNA-seqにより明らかにした。本年度の研究実施計画として、腸内細菌叢が血中EVおよび組織のmiRNAプロファイルを変化させることを糞便細菌移植により検証することとしていたが、糞便細菌移植によってレシピエントマウスの腸内細菌叢がドナーマウスの腸内細菌叢を反映することを確認したものの、血中EVおよび組織のmiRNAプロファイルの解析にまでは至らなかった。当初の予定に加えて未実施の項目について以下のように進める。I.腸内細菌叢が血中EVおよび大腸粘膜固有層単核球のmiRNAプロファイルを変化させることを、抗生剤処置マウスへの糞便細菌移植により検証する。II.肥満およびメタボリックシンドロームならびにそれらの予防・改善への関与が推測されるmiRNAとその標的遺伝子の関係性について、RIPアッセイによるmiRNA-mRNAペアリング解析およびmiRNA mimicsおよびinhibitorsを用いた表現型解析を、培養細胞およびマウスを用いて実施する。なお、当初は、腸内細菌叢が大腸上皮細胞のmiRNAプロファイルに影響することを想定して大腸オルガノイドを用いた研究を計画し、とりわけ、腸内細菌叢の各種要素をマイクロインジェクションによりオルガノイド内腔に注入する予定であった。しかしながら、研究実績の概要に述べたとおり、難消化性オリゴ糖摂取による腸内細菌叢の変化にともなって大腸上皮細胞のmiRNAプロファイルは変化しなかったため、オルガノイドを用いた解析は一旦中止する。これまでの解析により、プレ/プロバイオティクスが腸粘膜細胞のmiRNAプロファイルを変化させることを明らかにしているので、今後は予定通りmiRNA-mRNAペアリング解析によりmiRNAの標的mRNAを同定するとともに当該miRNAによる標的mRNAサイレンシングが誘導する表現型変化を明らかにする。また、miRNA発現を変化させる腸内細菌の代謝産物および菌体成分についてさらに解析を進める。また、これまで実施に至っていない糞便細菌移植による血中EVおよび組織のmiRNAプロファイルの解析を実施する。
『滄浪詩話』における「興趣」の研究-「興」、「趣」の関係と「趣」の意味について

【研究目的】中国宋代に成立した詩論書『滄浪詩話』は、後世の詩論・詩学に対する影響が甚大であった。本研究では『滄浪詩話』に見える詩学用語のうち、最も重要なものの一つである「興趣」の意味を明らかにする。【研究方法】「興趣」とは「興」と「趣」という概念の複合語だが、研究期間が一年間と限られていることから、本年度は「趣」の意味に留意しつつ、「興」と「趣」及び「興趣」と「趣」の関係を分析対象の中心とした。なお、従来の研究と比して本研究は、中国美学範疇理論研究の手法を用いたことに特色がある。具体的には以下の二点である。(I)従来のように中国文学(詩学)方面の理論書のみならず、中国美学という学問領域の観点から、絵画・書法・音楽などの分野の理論書も研究対象としたこと。(II)術語の意味解明に系譜学的手法を用い、各時代における意味の変遷を捉え、そこから「興趣」という概念の新しさや意義を探ろうとしたこと。【研究成果】まず、「趣」概念の意味については、以下のことを明らかにした。(1)「趣」には(1)、面白みや趣き、(2)、景物と作者とが一つに融け合ったときに生じる趣き、という二つの意味が存在することを確認した。また、「興」と「趣」及び「興趣」と「趣」の関係についても分析をし、次のことを解明した。(2)「興趣」の「趣」は(1)、(2)どちらの意味も存在している。(3)ただし、いずれにしても「趣」は「興」の意味と深い関係を有しており、従って、「興」の意味を解明することが、「興趣」の意味を決定する際に重要となる。なお、本研究の成果については、現在論文の執筆が終了している。『漢学会誌』(大東文化大学)に2009年中に投稿の予定である。
プロピオン酸血症の病因遺伝子変異の解析およびビオチンに対する反応性の検討

プロピオン酸血症(PA)はプロピオニルCoAカルボキシラーゼ(PCC)の欠損による代表的な有機酸代謝異常症である。新生児期より重篤な代謝性アシドーシスで発症する。PCCはビオチンを補酵素とするα鎖とβ鎖により構成される。患者ではサブユニットをコードするどちらかの遺伝子(PCCA、PCCB)に変異がある。一部の患者細胞を用いた実験でビオチン依存性に残存酵素活性が回復することが報告があるが、臨床的な検討はなされておらず、またビオチン反応型PAの報告も無い。本研究はPAの個々の病因遺変異を明らかにし、日本人患者での変異スペクトラムを解析し、さらにビオチンに対する反応性を検討するものである。新生児期・乳児期発症の30例についてゲノムDNAより病因変異解析を行った。その結果15例がα鎖欠損、15例がβ鎖欠損であった。PCCAに5種、PCCBに2種の新規の変異が見いだされた。β鎖欠損においては高頻度の変異として従来から知られているR410W,T428Iに加えA153Pでその頻度は70%であった。α鎖欠損患者においては917-923insT、R399Q、IVS18-6C>Gが変異アレルの57%を占め、頻度の高い変異と考えられた。α鎖のビオチン結合部位にミスセンス変異があるものがビオチン反応性をもつ候補にあがる。しかしこういった変異は少なく、むしろ欠失(917-923insTなど)、ミススプライシング変異(IVS18-6C>Gなど)によりタンパクが出来ない変異が多く、ビオチン反応性は期待できなかった。本研究での初の知見として日本人α鎖欠損でのcommon mutationの存在が挙がり、欧米のα鎖欠損にCommon mutationが無いことと対比される。日本人患者においてはα鎖、β鎖欠損とも比較的少数の種類の変異で構成されるものと考えられ、今後の迅速な遺伝子診断への道を開く知見であると思われる。プロピオン酸血症はプロピオニルCoAカルボキシラーゼ(PCC)の欠損による代表的有機酸代謝異常症である。PCCはビオチンを補酵素とするαサブユニットとβサブユニット、より構成(α6β6)される。患者ではα、βいずれかのサブユニットに障害があることが知られている。本研究はプロピオン酸血症患者における個々の病因遺伝子変異をあきらかにし、発現実験により酵素学的にビオチンに対する反応性を検討するものである。日本人プロピオン酸血症患児の遺伝子型と表現型の相関、変異酵素の酵素学的解析のため、はじめに個々の患児の変異解析を行った。研究代表者の所属する東北大学小児科において長年プロピオン酸血症研究を進めており既に18例の遺伝子解析を終えており、今回さらに全国から依頼された患児20名の遺伝子解析を追加した。新規患者には末梢血もしくは培養細胞よりゲノムDNAを抽出し、αサブユニット全24エクソン、βサブユニット全15エクソンについて自動シークエンサーにて遺伝子解析を行った。その結果αサブユニット欠損患者は13名、βサブユニット欠損患者は15名とほぼ1:1に分類された。いくつかの新規の変異を見いだしており、またその変異スペクトラムにおいても非日本人患者にはみられない特異なパターンが得られた。これは今後の患者の迅速な遺伝子診断に道を開くものである。現在ビオチンに対する反応性を検討を含めた発現実験の系の検討にあたっている。
進化可能な化学モデル創出を志向した定常的自己複製ベシクル

本研究課題の根幹をなす自己再生産可能なジャイアントベシクル(GV)の実現に向けて,修士課程に引き続き博士課程において,ヒュスゲン環化反応を利用した膜分子生産系の構築という共同研究を行ってきた.この膜分子生産系を用いたGVの成長・分裂動態,さらに,GV内部に内包したDNAの娘GVへの分配を示し,2018年内にScientific Reportsに論文発表した(膜分子の合成・精製による分子の同定と,画像解析による現象の定量化を担当).本研究課題で対象とする鈴木ー宮浦カップリング型の自己再生産動態の創出に向け,グリセロフォスフォコリン,リソフォスファチジルコリンそれぞれを原料に,疎水性部位の炭素数が異なる候補分子群を計6種類合成し,それらを用いてGVが多数形成される作成条件を見出した.マイクロ流体デバイス(MFD)の撥水・撥油加工により,作製したGVをMFDの顕微鏡視野内で20個程度(粒径約10 um)捕捉することが出来た.本成果に基づいて,「細胞を創る」研究会11.0(2018年10月)にて,ポスター発表を行った.一方,MFD観測においては従来外溶液を定常的に流し続ける必要があった.このため,流れ場によるGVへの力学的刺激がGVへの変形に与える影響が懸念されていた.そこで,デバイスに接続する配管の幾何的配置を工夫し,任意のタイミングで逆流させずに流れ場を停止(瞬停と呼ぶ)可能にした.MFDによる高精度の外環境制御という利点をそのままに,流れ場のあるときと無いときとを比較できるようになった(2019年8月国際学会発表予定).さらに,捕捉したGVでの自己再生産動態の創出に係る網羅的条件検討を念頭に,MFD実験の機械支援型実験プラットフォームを実装した(2019年11月国際学会発表予定).さらに本プラットフォームで見出された新規のGV動態について,現在論文投稿中である.現在までの進捗により,マイクロ流体デバイス(MFD)内部でジャイアントベシクル(GV)の定常的な自己再生産動態を創出・観察するという,本研究課題の実現に向けた実験基盤を整備できたと評価している.具体的には,6種類の候補分子を用いて,多数のGVを形成できる条件を見出した.さらにMFDの表面修飾により当該GVをMFD内部に捕捉可能とした.さらに,筆者が実装した機械支援型のMFD実験プラットフォームは,今後自己再生産動態を創出するに当たって予想される,膜分子前駆体の濃度や種類,添加タイミングの検討において,網羅的な探索を実現する.また,実験の自動化により,定量性,統計性を兼ね備えた実験的知見を効果的に蓄積する基盤が整ったと評価できる.加えて,MFD内の流れ場の瞬停は,MFD実験に付随する力学刺激という内在的アーティファクトを大きく低減し,従来のバッチ計測に類似した観測環境をも実現できる.筆者は,この機械支援型実験プラットフォームを開発する中で,GV内部への物質輸送について,従来知られていない透過現象を見出した.この発見は,本研究課題の着想点となった,自己再生産動態に伴う経時的な内水相の希釈という問題について,まったく異なるアプローチからの解決につながる可能性がある.特に,この現象は筆者の開発した自動実験システムがあったからこそ,発見・評価できたものであり,国際競争力の高い成果と位置づけられる.以上のことから,本研究はおおむね順調に進展していると評価できる.昨年度までに,本研究課題で目指すジャイアントベシクル(GV)の自己再生産動態に適用可能な膜分子・膜分子前駆体の合成を完了し,これらのリン脂質を主成分として球形GVを効率よく得る作製法,さらに,申請者の開発したマイクロ流体デバイス(MFD)にこのGVを捕捉可能であることが明らかになっている.しかし,MFD中でGVの自己複製現象を観察するためには,流れ場の設計や膜分子前駆体の濃度において課題が残されている.そこで,本年度は,まずこの検討を最重点項目として取り組む.マイクロ流体デバイス中で,膜分子前駆体の添加によりGVが変形することを観察し,その成果を原著論文として発表する.また,昨年度確立したMFDでのGV動態の自動計測システムは,上述した濃度・組成条件の網羅的検討に際して強力な基盤技術となると期待される.したがって,本システムのさらなる精緻化,拡張を目指す.配管の幾何配置を工夫しながら,PC制御可能なポンプ,バルブを増設し, 8×8種類の溶液をそれぞれ任意の濃度で混合し,MFD内に捕捉したGVへ送達可能にする.また、光刺激により水溶性モノマーへ分解する新規の水溶性ポリマーの合成については,昨年度に引き続き取り組む.具体的には,オリゴエチレングリコールで連結されたアンモニウムイオン型の親水的置換基をもつ2,4,5ートリフェニルイミダゾールを,高濃度条件においてフェリシアン化カリウムにより酸化した分子を想定している.このポリマーをリン脂質GVに内包し、光刺激に対する変形挙動を観測して,ポリマーの光反応とGV動態との関係を明らかにする.本研究課題の根幹をなす自己再生産可能なジャイアントベシクル(GV)の実現に向けて,修士課程に引き続き博士課程において,ヒュスゲン環化反応を利用した膜分子生産系の構築という共同研究を行ってきた.

この膜分子生産系を用いたGVの成長・分裂動態,さらに,GV内部に内包したDNAの娘GVへの分配を示し,2018年内にScientific Reportsに論文発表した(膜分子の合成・精製による分子の同定と,画像解析による現象の定量化を担当).本研究課題で対象とする鈴木ー宮浦カップリング型の自己再生産動態の創出に向け,グリセロフォスフォコリン,リソフォスファチジルコリンそれぞれを原料に,疎水性部位の炭素数が異なる候補分子群を計6種類合成し,それらを用いてGVが多数形成される作成条件を見出した.マイクロ流体デバイス(MFD)の撥水・撥油加工により,作製したGVをMFDの顕微鏡視野内で20個程度(粒径約10 um)捕捉することが出来た.本成果に基づいて,「細胞を創る」研究会11.0(2018年10月)にて,ポスター発表を行った.一方,MFD観測においては従来外溶液を定常的に流し続ける必要があった.このため,流れ場によるGVへの力学的刺激がGVへの変形に与える影響が懸念されていた.そこで,デバイスに接続する配管の幾何的配置を工夫し,任意のタイミングで逆流させずに流れ場を停止(瞬停と呼ぶ)可能にした.MFDによる高精度の外環境制御という利点をそのままに,流れ場のあるときと無いときとを比較できるようになった(2019年8月国際学会発表予定).さらに,捕捉したGVでの自己再生産動態の創出に係る網羅的条件検討を念頭に,MFD実験の機械支援型実験プラットフォームを実装した(2019年11月国際学会発表予定).さらに本プラットフォームで見出された新規のGV動態について,現在論文投稿中である.現在までの進捗により,マイクロ流体デバイス(MFD)内部でジャイアントベシクル(GV)の定常的な自己再生産動態を創出・観察するという,本研究課題の実現に向けた実験基盤を整備できたと評価している.具体的には,6種類の候補分子を用いて,多数のGVを形成できる条件を見出した.さらにMFDの表面修飾により当該GVをMFD内部に捕捉可能とした.さらに,筆者が実装した機械支援型のMFD実験プラットフォームは,今後自己再生産動態を創出するに当たって予想される,膜分子前駆体の濃度や種類,添加タイミングの検討において,網羅的な探索を実現する.また,実験の自動化により,定量性,統計性を兼ね備えた実験的知見を効果的に蓄積する基盤が整ったと評価できる.加えて,MFD内の流れ場の瞬停は,MFD実験に付随する力学刺激という内在的アーティファクトを大きく低減し,従来のバッチ計測に類似した観測環境をも実現できる.筆者は,この機械支援型実験プラットフォームを開発する中で,GV内部への物質輸送について,従来知られていない透過現象を見出した.この発見は,本研究課題の着想点となった,自己再生産動態に伴う経時的な内水相の希釈という問題について,まったく異なるアプローチからの解決につながる可能性がある.特に,この現象は筆者の開発した自動実験システムがあったからこそ,発見・評価できたものであり,国際競争力の高い成果と位置づけられる.以上のことから,本研究はおおむね順調に進展していると評価できる.昨年度までに,本研究課題で目指すジャイアントベシクル(GV)の自己再生産動態に適用可能な膜分子・膜分子前駆体の合成を完了し,これらのリン脂質を主成分として球形GVを効率よく得る作製法,さらに,申請者の開発したマイクロ流体デバイス(MFD)にこのGVを捕捉可能であることが明らかになっている.しかし,MFD中でGVの自己複製現象を観察するためには,流れ場の設計や膜分子前駆体の濃度において課題が残されている.