hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生態系理論の総合的研究

生物は野外において競争者や餌、捕食者などさまざまな他種と相互作用をし、進化・表現型可塑性・行動選択によって適応し、環境を自らに適応的なものへと改変させる。互いに深く関連した生物群とそれらの物理環境を含めたシステムを生態系という。生態系の構造と動態の理解をすすめるために、次の3つの視点に立った研究を集中的に行った:(1)生態系を構成する種の生活史適応とその生態系インパクトの研究、(2)種多様性の生成と喪失の数理的研究、(3)ヒトの選択動態と生態系動態の結合ダイナミックスの研究それぞれについて当初予想を超える成果があがった。互いに深く関連した生物群とそれらの物理環境を含めたシステムを生態系もしくは生物圏という。生態系の構造と動態の理解をすすめるために、次の3つの視点に立った研究を集中的に行うことが目的であった。(1)生態系を構成する種の生活史適応とその生態系インパクトの研究樹木の一斉開花結実の進化について有限集団の効果がもたらす確率性の取り扱いについて大きな成果があがった。また、一般的な有限集団のゲームにおいて進化的分岐が有限集団では遅れることはタイミングに確率性が出現する可能性を解析した。そのほか、溜池の富栄養ダイナミックス、海洋生物の倭雄進化など多数の理論的成果を挙げられた。これらの論文はTPB, Genetics, JTBなどに掲載された。(2)種多様性の生成と喪失の数理的研究限られた生息地における種数の減少公式を我々が導いたがそれにもとづいて、中立理論の保全生態学での有効性やブラジル森林について行われた鳥類種数減少予測の問題点指摘を行った。これらはTREE, Science等に掲載された。(3)ヒトの選択動態と生態系動態の結合ダイナミックスの研究自然資源管理についてルールを決めて違反者を処罰するとき、処罰の強さが違反の害とともに増大する累進的処罰の理論的研究をすすめた。これは国際誌に投稿審査中である。また保全区域を管理するに亜たらい、社会の関心を惹き付け高めるための活動(環境教育など)にどれだけの人的、経済的な資源を投入すべきかという動的最適化理論を展開し、TPBに掲載した。(1)生態系を構成する種の生活史適応とその生態系インパクトの研究:このテーマについては、初年度に大きな成果があがった.第2年度はそれらの論文のいくつかが掲載された。さらに海洋生物の生活史と性表現についての動態ゲーム理論、細胞性粘菌の細胞レベル協力進化などの論文を執筆した(2)種多様性の生成と喪失の数理的研究:初年度は、種の絶滅プロセスに関する中立理論にもとづいた公式を発展させ,その後ブラジル森林について行われた鳥類種数減少予測の問題点指摘を行った。第2年度では、異所的種分化に関する新たな理論を発展させることができた,その結果はEvolutionary Ecology ResearchやRoyal Society Interface Focus等に掲載された。(3)ヒトの選択動態と生態系動態の結合ダイナミックスの研究:第2年度では、自然資源管理についてルールを決めて違反者を処罰するとき、処罰の強さが違反の害とともに増大する累進的処罰の理論的研究をすすめ、その論文が掲載された。また保全区域を管理するに亜たらい、社会の関心を惹き付け高めるための活動(環境教育など)にどれだけの人的、経済的な資源を投入すべきかという動的最適化理論を展開し論文を掲載した。具体的には次の3つの視点に立った研究を集中的に行うことが目的であった。(1)生態系を構成する種の生活史適応とその生態系インパクトの研究:海洋生物の多様な性表現について動的最適化を含むゲームとして捉えた理論を展開した。とくに矮雄の出現条件やフクロムシの幼生の性決定(母親によるものと幼生が定着した環境によるもの)、さらにカイメンに閉じ込められたカイロウドウケツエビの性表現などについての理論的研究で成果をあげた。

(2)種分化速度についての新しいモデルの展開:地理的に隔離されているがごくまれに移住が見られるという複数の島状生息地において、種が新たに形成されてくるプロセスについての理論的展開を行った。(3)ヒトの選択動態と生態系動態の結合ダイナミックスの研究:熱帯林では伐採の大部分が違法に行われている。これを進化ゲーム理論として初めて展開した。すべて論文として出版した。26年度が最終年度であるため、記入しない。数理生態学26年度が最終年度であるため、記入しない。一斉開花結実の進化のモデル解析から有限集団での連続形質の進化における確率性の取り扱いに注目したが、その後進化的分岐の確率性の影響を考慮した新理論として結晶させることができた。これは大きな業績である。UC Santa Barbaraに2月滞在したが、複数の進化生物学者からこの研究内容について高い評価を受けた。また累進的処罰については、昨年度は人の行動ルールそのものを変更するとしていたが、今回は集団のヘテロジェネイティーによる生じることを発見できて、遥かに自然な理論になった。これは実験社会科学の専門家の間でも評価を得ている。今年度は、15年の原著論文を出版し、また台湾の国立清華大学や米国カリフォルニア大学サンタバーバラ校へのそれぞれ長期の研究滞在などにより共同研究がすすんだ。オーストリアの国際システム分析研究所のグループとの熱帯林の違法伐採の進化ゲーム理論の展開も優れた業績であるが、論文執筆中である。研究は順調に進んでおり当初の研究計画にそって進める予定である。とくに海洋生物の生活史と性表現進化についてはこれから進展が見込めそうである。これは予定していなかった部分だが是非すすめたい。つぎの2つに集中したい。(1)熱帯林の違法伐採の進化ゲーム理論:熱帯域での伐採の大部分が違法に行われている。これは取り締まるべき監視者が賄賂を受け取って見逃すためである。進化ゲーム理論をすすめている。林業者に違法伐採をする/しないなどの3タイプ、監視者に賄賂を受け取る/受け取らないの2タイプがあるとして解析したところ、違法伐採がほとんど起きない状況と横行する状況の2つがともに安定になり、中間がないことや、監視者の教育が非常に大きな効果があること、個々の監視者について賄賂を受け取るかどうかの情報があると状況が改善されることなどが証明できた。関連するテーマとして、異なる社会規範の間でのコンフリクトのダイナミックスを解析しており、それらを論文としてとりまとめたい。(2)異所的種分化速度の新しい理論の導出:これまで20年間にわかって無視されてきた異所的種分化の理論的研究を進めており,論文がいくつか刊行される。それをさらにするめ、種がこのメカニズムで生成される速度が、地理的構造、総個体数、競争者の数などによってどのように決まるかを導き、それと以前に導いた絶滅率の公式を組み合わせて種の多様性の新しい理論を構築する。当初の研究計画に沿って進める予定である。ただ海外への長期出張や国際会議も予定しており、そのための旅費を本科研費から支出する予定である。
主鎖型液晶性高分子の折りたたみ鎖形態を利用した新規構造材料の創製

主鎖型液晶性高分子を一成分とする分子量分布を制御していないブロック共重合体からの,ミクロ相分離を利用した秩序構造の創製とその配向制御,及び主鎖形態が相分離周期構造へ及ぼす影響を評価することを目的として,奇数系BB-nの一種であるBB-5(3-Me)を液晶性セントラルブロック(Bブロック)とし,ポリメチルメタクリレート(PMMA)を非晶エンドブロック(Aブロック)とするABAトリプロック共重合体の合成し,そのモルフォロジーを調査した.BブロックのBB-5(3-Me)は溶融重縮合法により合成し,DSC測定及び広角X線回折(WAXD)測定から,高温から等方相,スメクチックCA相を示し,25°Cで液晶状態がそのままガラス化することを確認した.また,^1H-NMR測定より,このBB-5(3-Me)は平均27量体であり,分子鎖両末端はOH基であることを確認し,分子量分散M_w/M_nはGPC測定結果より1.7であった.このBB-5(3-Me)のOH末端をブロモイソブチレート基に変換してマクロイニシエータを得て,MMAモノマーとこれを開始剤とした原子移動ラジカル重合により,目的のブロック共重合体を合成した.このブロック共重合体はM_n=15,000,M_w/M_n=1.5であった.小角X線散乱(SAXS)測定より,このABAトリブロック共重合体は,大きな分子量分散を持つにもかかわらず,規則正しいラメラ状のミクロ相分離構造を形成することを確認した.また,等方相より紡糸した後に液晶温度で十分に熱処理した繊維試料も同じ相分離構造を発現し,ラメラとBB-5(3-Me)の形成するスメクチック層の両者の層法線が一致することをWAXD及びSAXS測定より見出した.さらにSAXS強度プロファイルから液晶成分の形成するラメラ厚を評価したところ11.6nmであり,BB-5(3-Me)はラメラ中で3.5回折り返すと結論付けた.以上の結果より,液晶成分が相分離界面でタイトな折りたたみを形成することで,規則正しいラメラ構造が形勢されるのだと考えた.すなわち,タイトな折り返しによって均一な厚みのラメラを形成し得る主鎖型液晶性高分子を用いれば,分子量分散が大きい系からも精密なミクロ相分離構造を創製できることを示した.(A)新規の主鎖型ネマチック液晶性エラストマーの合成と物性評価.Matherらが開発した主鎖型ネマチック液晶性高分子にヒドロキシ桂皮酸を有するモノマーを共重合し,光架橋性ポリマーを合成した.^1H-NMRより光架橋剤が仕込み比通りに共重合できることを確認した.この共重合体をネマチック相温度にて延伸することで,モノドメイン・フィルムを調製した.このフィルムに365nmの紫外光を照射すると,桂皮酸由来の二重結合が減少することを赤外吸収スペクトル測定より確認した.すなわち桂皮酸の二量化反応が進行し,光架橋可能であることが分かった.ただし,光架橋後の試料は非常に脆く,力学的測定に耐え得るものではなかった.このエラストマーの脆性は,元のポリマーのT_gが80C前後と比較的高い上に,架橋によってT_gが上昇するためであることがDSC測定から分かった.以上より,主鎖型液晶性高分子のモノドメイン状態の固定化には成功したが,T_gの低減などの課題が残る結果であった.(B)小角X線散乱法(SAXS)によるBB-3(2-Ph)の特異的分子形態の観察(両末端間距離R_<1n>の評価).末端にラベル重原子としてヨウ素を導入したBB-3(2-Ph)_Iを高温溶液重合法により合成した.^1H-NMRより,ヨウ素化末端が13mol%導入されたことを確認した.これより数平均重合度は15.4と見積もられる.この試料のSAXS強度ΔIをGunierプロットしたところ,最小角域においてその傾きは-85nm^<-2>であった.この値はガウス鎖や規則正しく折りたたまった分子鎖形態では説明できず,先に予想した棒状の形態を示唆する結果である.そこで両末端が重原子化された棒状散乱体に対して理論散乱曲線を新たに計算したところ,傾きは-(nR_<1n>^2)/18になることが分かった.ここでnはセグメント数である.

この計算結果と散乱曲線から評価したR_<1n>は17nmであり,棒状形態の仮定の下で重合度から見積もった14nmと比較的良い一致を得た以上の結果より,重水素化試料や中性子線源を用いず,より簡易なSAXS法によって液晶性高分子の分子鎖形態を評価する手法を開発し,その有用性を示すことに成功した.主鎖型液晶性高分子を一成分とする分子量分布を制御していないブロック共重合体からの,ミクロ相分離を利用した秩序構造の創製とその配向制御,及び主鎖形態が相分離周期構造へ及ぼす影響を評価することを目的として,奇数系BB-nの一種であるBB-5(3-Me)を液晶性セントラルブロック(Bブロック)とし,ポリメチルメタクリレート(PMMA)を非晶エンドブロック(Aブロック)とするABAトリプロック共重合体の合成し,そのモルフォロジーを調査した.BブロックのBB-5(3-Me)は溶融重縮合法により合成し,DSC測定及び広角X線回折(WAXD)測定から,高温から等方相,スメクチックCA相を示し,25°Cで液晶状態がそのままガラス化することを確認した.また,^1H-NMR測定より,このBB-5(3-Me)は平均27量体であり,分子鎖両末端はOH基であることを確認し,分子量分散M_w/M_nはGPC測定結果より1.7であった.このBB-5(3-Me)のOH末端をブロモイソブチレート基に変換してマクロイニシエータを得て,MMAモノマーとこれを開始剤とした原子移動ラジカル重合により,目的のブロック共重合体を合成した.このブロック共重合体はM_n=15,000,M_w/M_n=1.5であった.小角X線散乱(SAXS)測定より,このABAトリブロック共重合体は,大きな分子量分散を持つにもかかわらず,規則正しいラメラ状のミクロ相分離構造を形成することを確認した.また,等方相より紡糸した後に液晶温度で十分に熱処理した繊維試料も同じ相分離構造を発現し,ラメラとBB-5(3-Me)の形成するスメクチック層の両者の層法線が一致することをWAXD及びSAXS測定より見出した.さらにSAXS強度プロファイルから液晶成分の形成するラメラ厚を評価したところ11.6nmであり,BB-5(3-Me)はラメラ中で3.5回折り返すと結論付けた.以上の結果より,液晶成分が相分離界面でタイトな折りたたみを形成することで,規則正しいラメラ構造が形勢されるのだと考えた.すなわち,タイトな折り返しによって均一な厚みのラメラを形成し得る主鎖型液晶性高分子を用いれば,分子量分散が大きい系からも精密なミクロ相分離構造を創製できることを示した.
リアルタイムの情報提供による自律的な不便益回避と観光行動の誘発に関する実証研究

本研究は、近年急速に重要さを増している観光分野における交通と観光の情報提供を題材として、「追加的な訪問先の提案と交通渋滞予測情報がリアルタイムで提示された場合に、旅行者がどのような選択行動を取るか」に着目して、「情報提供ー行動誘発」モデルを構築し、情報提供の行動誘発効果を明らかにすることを目的とする。初年度の研究実績は下記の通りである。1本年度は渋滞情報の提供による行動誘発の実態調査を中心に研究を行った。具体的には、首都圏在住の旅行者が観光地から帰宅する場合の渋滞回避行動を例にとり、携帯電話ナビゲーションから取得した経路検索データとGPS走行軌跡データを用いて、帰宅途中の追加的な立ち寄り行動を特定し、渋滞の状況(渋滞長さ)や時間帯によってどのような立ち寄り行動の傾向があるのかを明らかにした。全体傾向として、渋滞長さが長いほど立ち寄り率が高くなるが、時間断面で見た場合、時間帯によっては渋滞長と立ち寄り率の関係は直線的ではない可能性が示唆される。2「情報提供ー行動誘発モデル」の構築に関する文献レビューを行うとともに、上記の実態分析を基に追加的な観光行動(立ち寄り)に影響する変数となりうる情報を整理した。3「情報提供システム」の開発に関して、研究協力を得たナビタイムジャパン社と渋滞予測と経路検索APIの利用について具体的な検討が進んでおり、現在同社が提供するテスト環境でシステムの構築を進めているところである。当初予定していた研究計画通りに研究を進めている。下記の通り今後の研究を推進する予定である。1「情報提供ー行動誘発モデル」について、追加的な立ち寄り行動の有無を説明する変数として、観光地の魅力(観光資源の多寡)、立ち寄りしやすさ(施設、レストランなどの営業時間)などの要素を追加して、追加的な立ち寄り行動の影響要因を定量的に分析する。2渋滞予測情報と周辺観光施設の情報を同時提供するアプリを開発して、社会実験を行う。取得データとしては、走行軌跡データで行動誘発の効果としての出発時間と交通経路(寄り道)、立ち寄り行動を把握するとともに、アクティブ・ダイアリー手法により協力者の属性・行動情報(利用者の属性、移動目的、購買、食事、観光・レジャー活動などの消費行為の情報等)を補足的に把握する。3社会実験の結果を踏まえて、「情報提供ー行動誘発モデル」のパラメータの推定及び検証を行う。また、利用者の行動モデルを踏まえ、本格的にシステム導入した場合の社会経済的な効果について便益評価を行う。次年度は、情報提供システムの構築、ナビタイムジャパン社の経路検索APIを利用する必要があるため、APIの利用費用を要する。社会実験を行うため、実験協力者に対するインセンティブとして、謝金が必要となる。また、実験の実施においては事前の現地調査や関係者との調整が必要であり、交通費が必要となる。最終的な成果の発表・還元にあたっては学会参加が想定され、そのための旅費が必要となる。
特別支援教育における相談支援ができる教師育成プログラムと実践データベースの構築

小中学校や高等学校、幼稚園の通常学級における特別支援教育の推進のために、現在最も課題とされている「保護者への相談支援」「専門機関との連携」の実施があげられている。本研究は、特別支援教育におけるすぐれた相談支援活動が実践できる教師を育成するために、その育成プログラム開発と相談実践をデータベース化して公開する検討を行った。A班:相談事例収集・分析・担当班研究協力校の15小・中学校(小金井市、立川市、武蔵野市、荒川区、大田区)から、教師が相談支援活動の中で困難さを感じた「保護者」の特徴、「相談内容」、相談をすすめるにあたっての「障壁や難しさ」、「相談方法」などについて調査をおこなった。それらの中のうまくいった事例や困難であった事例について、具体的な実践内容等を抽出し、分析検討をおこなった。加えて、東京学芸大学教育実践研究支援センターに寄せられた「電話・教育相談」「学校・教育委員会支援」の相談事例を整理・分析・検討を加え、データベース化しまとめなおした。これらの調査から得られた知見を基に、「保護者のタイプ別の理解の仕方」と「相談内容のカテゴリー化」「効果的な対応方法」「具体的な相談支援の実際」を整理・分析・検討を加え、その成果の一部を「教師・スクールカウンセラーのための保護者対応マニュアル」(橋本・林監修,東京学芸大学刊行)にまとめた。これらを発展させ、「相談支援ができる教師育成プログラム」の開発に着手した。B班:相談支援ができる教師育成プログラム開発班全国国立大学障害児教育関連研究センターとの共同研究(上越教育大学特別支援教育実践研究センター河合康教授、高知大学特別支援教育総合センター是永かな子准教授、広島大学特別支援教育実践センター川合紀宗准教授)により、諸外国における教師がおこなう教育相談活動・相談実績研究・教師養成プログラムの検討をおこなった。あわせて、国内における相談支援活動に関する文献研究をすすめた。〈A班〉相談事例収集・分析・検討班(1)事例のデータベース化昨年度整理分析された教育実践研究支援センター事業である「電話・教育相談」「学校・教育委員会支援」の事例から、「相談内容の分類」「具体的な相談支援の実際」「効果的な相談方法」「保護者のタイプ分類」をすすめ、データベースの構築に敢り組んだ。さらに、これらの事例からみいだされた知見から、本人の状態を正しく把握するためのアセスメントの視点や支援のポイントを教師向けに紹介することを目的とした、「幼児・児童をより理解するためのアセスメント&事例ミニハンドブック」を作成した。(2)研究連携(学校)フィールドの研究協力者による「優れた実践事例」の検討(ケースレポートづくり)本センターが取り組む地域連携支援事業の対象地域(小金井氏、立川市、東久留米市)の小中学校、東京学芸大学付属特別支援学校との連携・共同研究に基づき、優れた実践の基準作りや効果的な相談について討議し、絞り込み作業をおこなった。A班によって抽出した事例の中から、本センターが取り組む地域連携支援事業の対象地域である小金井市や立川市、東久留米市の小中学校、東京学芸大学附属特別支援学校との連携-共同研究に基づき、優れた実践のポイント(教師にとって)や効果的な相談について討議を重ねた。〈B班〉教師育成プログラムの開発班全国国立大学障害児教育関連研究センターとの共同研究(大分大学教育実践総合センター佐藤晋治教授、信州大学教育実践総合センター上村惠津子教授他)により、地域における教師がおこなう教育相談活動・相談実績研究・教師養成プログラムの検討をおこなった。さらに、教員免許取得を予定している大学生を対象にした特別支援教育を学ぶ講義の中で、試作したパイロットプログラムを実施し、その効果を検証/分析に着手した。これらの研究結果を踏まえたうえで、「通常学級における特別支援教育を担う教師のための学芸大:養成&研修モデル2012-特別支援教育スタンダードの構築に向けて-」として教師養成プログラムのモデルを作成し、検討を加えた。小中学校や高等学校、幼稚園の通常学級における特別支援教育の推進のために、現在最も課題とされている「保護者への相談支援」専門機関との連携」の実施があげられている。具体的には、東京学芸大学教育実践研究支援センター『特別支援教育』支援事業室の研究事業を発展させて、(1)相談支援ができる教師育成プログラム(現職教員対象)の開発研究、(2)これまで経験した教師による相談事例の中で優れた実践(保護者タイプ・相談内容分析による)のデータベース化とハンドブックの作成を実施した。<A班>相談事例収集・分析・検討班教師による相談事例の中で優れた実践(保護者タイプ・相談内容分析による)のデータベース化とハンドブック化をおこなう。具体的な方法としては、収集した相談事例の中から優れた実践であるとされたものをデータベース化し、それらを編集してハンドブックとして発行し、配布した。<B班>相談支援ができる教師育成プログラム開発班特別支援教育における相談支援活動のための研修テキストと相談支援マニュアルの制作をおこなう。前年度までのプログラム開発の中で見いだされた研修内容や学修内容をまとめて、研修テキストと相談支援マニュアルを執筆・制作した。研究協力者によりこれらを評価してもらい、加筆修正を加えたのち、報告書を作成した。

おおむね23年度当初の研究実施計画のとおりに進展しており、加えて研究の成果の一部をハンドブックや実践モデルとして整理することができた。以降は、より高度な水準でのプログラム内容の吟味や効果の検証をおこなう。24年度が最終年度であるため、記入しない。〈A班〉相談事例収集・分析・検討班教師による相談事例の中で優れた実践(保護者タイプ・相談内容分析による)のデータベース化とインターネット上での無償公開をおこなう。同時に、「特別支援教育におけるすぐれた相談実践事例集」ミニハンドブックを作成し、配布する。〈B班〉相談支援ができる教師育成プログラム開発班特別支援教育における相談支援活動のための研修テキストと相談支援マニュアルの制作をおこなう。前年度までのプログラム開発の中で見いだされた研修内容や学修内容をまとめて、研修テキストと相談支援マニュアルを執筆・制作する。研究協力者によりこれらを評価してもらい、加筆修正を加えたのち、報告書を作成する。
成人の大脳新皮質における神経前駆細胞の存在：精神疾患との相関性について

本研究は、組織学的手法を用いて、ヒトの大脳新皮質に新しい神経細胞を産生することのできる神経前駆細胞であるL1-INP細胞が存在するのかどうか明らかにする。さらに、L1-INP細胞の存在を確認できたならば、精神疾患患者の死後脳を用いて、L1-INP細胞数と精神疾患との相関関係について調べることを目的としている。これまでに、げっ歯類のマウスとラット、霊長類であるマーモセットとアカゲザルの健康な成熟個体において、大脳新皮質にL1-INP細胞が存在していることを見出している。本年度は、東京都健康長寿医療センターのブレインバンクと連携し、ヒト脳サンプルの準備を進めた。武庫川女子大学の倫理委員会の認証を得、現在ブレインバンクの倫理委員会の認証を待っている段階である。その間に、L1-INP細胞の抗体を確認するとともに、その由来をマウスを用いて解析を行った。その結果、発生期のMGEから、ドーパミンの刺激により、分化と移動が促進されることがわかった。成体においても、L1-INP細胞の分化や移動にドーパミンが関係している可能性が示唆された。ヒトの脳サンプルについて準備を行なっている。また、L1-INP細胞の由来についてマウスモデルを解析したところ、ドーパミンによって分化と移動が促進されることを見出した。これまでドーパミンは単なる神経伝達物質ではないことは各種の実験によって示唆されていたが、本研究によって直接的な証拠が得られた。今後は、ヒトの脳サンプルを入手出来次第、免疫染色を行い、L1-INP細胞の存在の有無について明らかにしていく。その存在が確認できたならば、精神神経疾患患者の死後脳サンプルについて、同様の実験を行なっていく。本年度は、ヒトのサンプルの購入準備を進めるとともに、ヒトサンプルで、マーカー分子に対する抗体が特異的に反応するのかどうか検討した。ヒト由来の培養細胞を用いたウエスタンブロットを行い、シングルバンドでの反応を確認した。また、同じ培養細胞について免疫細胞染色を実施し、局在性がこれまでの研究と一致していることを見出した。これらの結果より、各マーカー分子に対する抗体は、特異的にヒトの抗原に反応することがわかった。来年度以降は、ヒトの脳サンプルを使用して、L1-INP細胞の存在について明らかにしていく予定である。本年度、ヒトの脳サンプルに使用する抗体の特異性について充分に確認できたため。免疫染色において、動物種が異なると、抗体の特異性や反応性が変化することがしばしば起こる。これまで研究代表者は、ヒトの脳サンプルを染色したことがなく、そのための準備がしっかりとできた。また、ヒトの脳サンプルの購入についても、手続きを進めいている。今後は、ヒトの脳サンプルについて免疫染色を行い、L1-INP細胞の存在の有無について明らかにしていく。本年度はヒト脳サンプルの購入をする予定であったが、健常脳サンプルの購入先の選定に時間がかかってしまい、次年度に繰り越すこととなった。現在、健常脳サンプルについて、当初予定していたサンプル数の確保に向けて、搬入元との交渉を行っている。

次年度には、健常脳サンプルと疾患脳サンプルの両方の購入を予定している。本年度はヒト脳サンプルの購入をする予定であったが、健常者の脳が入手できないこととなり、急遽、日本のブレインバンクに連絡を取り、脳サンプルの供与を受ける予定となった。現在は、ブレインバンクの倫理委員会の結果を待っている段階である。そのため、使用額に変化が生じた。次年度は、脳組織の染色のために、各種の抗体を購入する予定である。
四国の交通変革と地域経済の変容-瀬戸大橋のインパクト調査-

本調査研究の目的は、地域経済の変貌過程をとくに交通基盤整備と関連づけて、理論と実証の両面にわたって解明し、その分析結果から有意な知見と政策課題の導出を試みることにあった。そのための個別具体的な調査研究の対象地域として、本州四国連絡橋の児島坂出ルート(いわゆる「瀬戸大橋」)の完成を契機として全国に類をみなさない短期集中型の交通基盤整備が進んでいる四国とその周辺地域に着目し、当該地域およびその周辺地域における交通条件の変革とそれに伴う地域経済の変容過程を追跡し、交通基盤整備がもたらす地域経済へのインパクトを理論的かつ実証的に捉えるとともに、当該地域間の相互依存関係の実態-すなわち、空間的相互作用(Spatial Interaction)-を利用可能な最新のデータに基づいて総合的かつ計量的に分析している。そのために、まず、対象地域の概要と交通基盤整備の進捗状況を明らかにした。つぎに、瀬戸大橋のインパクトの体系的な整理と地域間交流の実態把握を可能な限り個別具体的に行っている。また、空間的相互作用に関するデータについては、「道路交通センサス」と「地域間産業連関表」に着目し、新たな分析方式の提示とその計測を試みることにより、地域間交流の実証分析がなされている。さらに、その帰結として、交通基盤整備の有効範囲と限界-換言すれば、地域間交流の阻害要因と促進要因の峻別-等が解明されている。1.本研究グループがこれまでに蓄積してきた、瀬戸大橋をはじめとする四国の交通基盤整備の基本的データと、これまでの実証研究によって得られた分析結果をとりまとめ、データベース化の作業を行っている。2.これにより、他の研究者への情報提供や、今後の継続的なデータ収集を容易にし、中・長期的なインパクト分析を行うことが可能となる。3.パーソナル・コンピユ-タMacintoshの優れた通信機能を活用して、構築したデータベースを学内外の研究者で利用できるための技術的な問題を検討し、特にInternetを利用したアクセスの方法について実験を試みた。5.今後とも引き続き、四国における高速道路網の整備をはじめとする、交通基盤整備のデータを収集蓄積し、データベースの充実を図り、今後の研究の発展に役立てる。6.地域間産業連関表は地方単位の分割によるものしか利用可能でないので、貨物・旅客地域流動調査の数値を用いて各県間の交易係数を推定し、県間の地域間産業連関表を推計する。このための理論と手法について検討を行った。交通基盤整備が地域経済に及ぼす中・長期的なインパクトを、瀬戸大橋を中心とする四国の基盤整備について分析した。また、このような研究成果を有効活用するために、インターネットやその技術をローカルなネットワークに応用したイントラネットを利用する方法を提示した。基盤整備の経済効果を測定するために地域間産業連間表を利用するが、地域区分が当該地域に十分対応したものが存在しない。そこで、地域間産業連関表の交易係数と貨物純流動調査のデータから交易係数の推計を行い、当該地域の地域内表のデータとリンクして県単位での地域分割に対応した地域間産業連関表を計算した。その際各々のデータは平成2年度のものを使用した。この手法は汎用性のあるものであり、同様の分析に使用することができるので、今後の研究での利用を考慮して、その計算過程についても詳細に記述した。インターネット・イントラネットを利用した情報公開については、WWWサーバにより各種の情報が活発に発信されている。WWW上でのデータベース(文献資料や分析結果など)の公開は学術情報の提供には不可欠なものであるが、その運用は容易ではなく、コンピュータの専門家の手を煩わさなければならなかった。この状態を克服し、専門家でなくても簡単に自ら作成したデータベースを構築・公開できるようにマッキントッシュを用いたインターネット・イントラネット対応のデータベース構築を試みその具体的方法を解説した。
アデノシン代謝が閉経後の血小板P-selectin発現におよぼす影響

閉経後女性においては低エストロゲン状態などのホルモン不均衡が生じ、狭心症や心筋梗塞および生活習慣病の発生率が上昇する。その背景には更年期以降、冠動脈をはじめとする全身の動脈に付着し動脈硬化に関与する細胞接着分子の量的および質的な変化が関係すると考えられている。とくに、ATPのプリン代謝物であるアデノシンは心微小循環系調節に深く関与し、特に血小板および細胞接着分子の調節にきわめて重要な機能を保持する。本研究にて以下の実績を得た1.閉経ウサギモデルにおける閉経後アデノシン産生および血小板P-selectin発現の変化方法:成熟雌ウサギの卵巣を摘出後に閉腹し閉経モデル(n=3)を作成し血液採血しアデノシン濃度を測定。同時に血小板P-selectin発現をFlow cytometryで測定した。結果:閉経ウサギモデルにおいて血漿アデノシン濃度は減少、血小板P-selectin発現は上昇した。2.閉経婦人におけるアデノシン産生および血小板P-selectin発現の変化方法:対象は50歳55歳で合併症のない閉経婦人20例、コントロールは合併症のない45歳49歳の正常月経周期を有する婦人20例とし、血漿アデノシン濃度および血小板P-selectin発現を測定した。結果:閉経ウサギモデル同様に血漿アデノシ濃度は減少し、血小板P-selectin発現は上昇していた。3.総括閉経後は、血小板および細胞接着分子の調節に重要な役割を保持するアデノシンの減少により血小板の活性化が惹起される可能性が示唆された。閉経後女性においては低エストロゲン状態などのホルモンインバランスが生じ、狭心症や心筋梗塞などの虚血性心疾患の発生率が上昇する。その背景には更年期以降、冠動脈に付着し動脈硬化に関与する細胞接着分子の量的および質的な変化が関係すると考えられている。また、ATPのプリン代謝物であるアデノシンは心微小循環系調節に深く関与し、特に血小板および細胞接着分子の調節にcriticalな役割を保持する。われわれはこの点に着目し研究を実施し本年度は以下の研究実績を得た。1.閉経ウサギモデルにおける閉経後アデノシン産生および血小板P-selectin発現の変化方法:成熟雌ウサギの卵巣を摘出後に閉腹し閉経モデル(n=4)を作成し血液0.5mlを採血しアデノシン濃度をHPLC法により測定。血小板を分離し血小板P-selectin発現をFlow cytometryで測定した。2.閉経婦人におけるアデノシン産生および血小板P-selectin発現の変化方法:対象は50歳55歳で高血圧、高脂血症などの合併症のない閉経婦人25例、コントロールは合併症のない45歳49歳の正常月経周期を有する婦人25例とし、血漿アデノシン濃度および血小板P-selectin発現を測定した。結果:閉経ウサギモデル同様に血漿アデノシン濃度は減少し、血小板P-selectin発現は上昇していた。3.総括閉経後は、血小板および細胞接着分子の調節にcriticalな役割を保持するアデノシンの減少により血小板の活性化が惹起される可能性が示唆された。本研究にて以下の実績を得た1.閉経ウサギモデルにおける閉経後アデノシン産生および血小板P-selectin発現の変化

方法:成熟雌ウサギの卵巣を摘出後に閉腹し閉経モデル(n=3)を作成し血液採血しアデノシン濃度を測定。同時に血小板P-selectin発現をFlow cytometryで測定した。結果:閉経ウサギモデルにおいて血漿アデノシン濃度は減少、血小板P-selectin発現は上昇した。2.閉経婦人におけるアデノシン産生および血小板P-selectin発現の変化方法:対象は50歳55歳で合併症のない閉経婦人20例、コントロールは合併症のない45歳49歳の正常月経周期を有する婦人20例とし、血漿アデノシン濃度および血小板P-selectin発現を測定した。結果:閉経ウサギモデル同様に血漿アデノシ濃度は減少し、血小板P-selectin発現は上昇していた。3.総括閉経後は、血小板および細胞接着分子の調節に重要な役割を保持するアデノシンの減少により血小板の活性化が惹起される可能性が示唆された。
有機無機複合イオン伝導体のナノ構造とイオン伝導機構

本研究は、有機イオンと無機イオンの複合体で新たに見出された特異なナノ構造を有する高イオン伝導相について、その確証と構造・イオン伝導機構の解明を行なうことを目指している。昨年度までに、柔粘性結晶相を持つヨウ化テトラブチルアンモニウムの相転移挙動とイオンダイナミクスを熱分析、X線、ラマン散乱、プロトンNMR、およびイオン伝導度測定により詳しく検討し、高いイオン電導性とテトラブチルアンモニウムイオンの並進拡散の可能性を指摘した。また、転移点以下の秩序相においても、部分的に高い拡散係数を持つ領域(プラスチック・ドメイン)が存在する事を提案した。本年度は、これらの結果を分子サイズの異なる有機アンモニウム系と比較検討し、予想に反して分子サイズの大きいものが動き易い事を見いだした。また、低温相での伝導機構としてのプラスチック・ドメイン・モデルを改良完成させた。その結果、低温相中でも粒界等にナノサイズ効果で融点・転移点が低下した高温相が凍結し、その中を有機イオンが高速イオン移動すると考えられ。これらの成果は、J.Phys.Chem.Lett.に掲載され、平成17年7月にドイツで開催された、第15回固体イオニクス国際会議において発表され、詳しい論文は現在投稿中である。以上の結果から、これまで銀イオンやリチウムイオンのみが伝導すると考えられてきた有機無機複合超イオン導電体ガラスにおいても、有機分子イオンの拡散の可能性が示唆された。実際、これまでは絶縁体と考えられていた、パーコレーション限界以下の領域でのイオン伝導度の精密測定の結果、10-7S/cm以下の低い値ではあるが、有限なイオン伝導度を示し、活性化エネルギー等の評価から、ここでも有機分子イオンの拡散の可能性が見いだされた。この成果は、平成17年11月に仙台で開催された、The 3rd International Workshop on Complex Systemsで発表された。本年度は、有機アンモニウム塩として融点直下で柔粘性結晶相を持つテトラブチルアンモニウムを中心に、その相転移挙動とイオンダイナミクスを熱分析、X線、ラマン散乱、プロトンNMR、およびイオン伝導度測定により詳しく検討した。その結果、有機イオンが回転している柔粘性結晶相では、10-5S/cm程度のイオン伝導度を示し、pfg-NMR法による拡散係数測定の結果から、有機分子イオンであるテトラブチルアンモニウムイオンも並進拡散している事が分かった。更に、転移点以下の秩序相においても、NMR的に速い運動を示す信号成分が残り、その部分の拡散係数は柔粘性結晶相とほぼ変わらない事が分かった。これらの実験事実を説明するために、プラスチック・ドメイン・モデルを構築し、イオン伝導度、NMR信号線強度、拡散係数の値を定量的に説明できる事が分かった。一方、インド・バラチア大のS.Sevalasekarapandian教授らの開発した高分子アルコール系のイオン伝導体についても同様な研究を行なった結果、これらの物質では二段階のガラス転移を示し、高いプロトン伝導性は第二のガラス転移以上で出現する事を明らかにした。これは、水素結合と高分子鎖のファン・デル・ワールス結合の競合によるナノ分相構造に起因するものと考えられ、更に研究を継続中である。これらの成果は、日本物理学会、固体イオニクス学会などで発表し、現在、論文を投稿中である。また、平成17年7月にドイツで開催される、第15回固体イオニクス国際会議において発表される予定である。高分子アルコール系については、第8回アジア固体イオニクス国際会議で一部発表された。
遷移金属のCT遷移を青色吸収源とするEu3+賦活赤色蛍光体の創製

本研究の二年目となる本年度では,可視光吸収を有する新しい酸化物結晶を作成し,その結晶格子内に発光イオンとなるEu3+を導入することで,青色光応答可能なEu3+蛍光体の創出を目指した。Ba2ZnMoO6はMo6+-O2-間の電荷移動遷移が可視光領域にまで達する興味深い材料である。本年度は,この材料にY3+を導入した新規化合物を合成し,結晶格子のサイズや電子状態の制御が可能となり,その光学特性をコントロールすることが可能となることが予想される。そこで本年度は,Ba2(Zn,Mo,Y)O6を固相反応法ならびにゾルゲル法により合成した。固相反応法で合成した材料については一部不純物が含まれた混相として得られたが,ゾルゲル法により作成した材料については,不純物を含まない良質な結晶を単相として得ることに成功した。Y3+導入Ba2ZnMoO6において,Y3+の固溶濃度に対してその光学吸収端はそれほど変化なく,いずれの試料においても400nm付近に吸収端を有することが分かった。さらにこの材料にEu3+を固溶した材料を合成し,紫色光照射下において,Y3+未添加材料はEu3+由来の強い赤色発光を示したが,Y3+添加量に応じてその発光強度は減衰していくことが分かった。この結果から,格子中に取り込まれたY3+によって,Eu3+の発光を阻害していることが示唆された。このような発光減衰に関する報告はそれほど多く報告されてはいないこともあって,その原因については明確にわかっていないが,Y3+の導入に伴って,何らかの欠陥が生成し,Y3+由来の欠陥がEu3+の励起電子を非輻射的に失活させたと考えられる。来年度は,本年度に得られた発光減衰メカニズムの解明にチャレンジし,さらに,青色応答新材料の創出を目指す。可視光吸収可能な新規化合物の発見ならびに,Eu3+の導入に成功していることから,ある程度順調に進んでいる。ただし,有望な材料の発見には至っていないため,今後も進めていく必要がある。これまでに新しい青色光吸収母体結晶の合成には成功している。しかしながら,まだEu3+の強い赤色発光の実現には至っていない。今後の課題としては,1)Ba2(Zn,Mo,Y)O6:Eu3+材料の発光減衰機構の解明2)新しい母体材料の探索を引き続き検討する必要がある。1)については,Y3+の配位環境を解明することに加え,Moの酸化状態解析によって,その欠陥生成を予測する。2)については,電荷移動遷移を利用した黄色顔料を用いて,効率的に青色光を吸収する材料を選択し,Eu3+を導入することによって,赤色発光の実現を目指す。本研究の目的は,遷移金属のCT遷移特有の可視光応答性,特に青色吸収に着目し,その励起エネルギーを希土類金属イオン,とりわけEu3+に移動させることで可視光応答可能な新規蛍光材料の開発である。初年度である平成29年度に実施された研究成果は下記の通りである。(1)遷移金属からなる可視光吸収を示す母体結晶の探索と合成まず,可視光吸収を示すことが期待される遷移金属イオン(V5+,Mo6+,Ce4+,W6+)を含む無機結晶を無機結晶データベースから抽出し,希土類金属と置換可能な物質群を選定した。これにより,約1500種を超える無機化合物がピックアップされたが,結晶構造種などから,約100種程度まで大別された。大別されたこれらの100種程度の結晶構造種から,優先的に6配位または5配位をとる遷移金属ユニットを含有する化合物の合成に取りかかり,特に,6配位のモリブデン酸塩やバナジン酸塩において青色を含む長波長吸収を持つ材料を発見した。さらには,5配位を持つバナジン酸塩においては緑色の吸収を持つ材料が幾つか見つかり,遷移金属の配位数や配位環境が吸収スペクトルに大きな影響を与えることが示唆された。(2)遷移金属を含む蛍光性新規化合物の合成5配位や6配位のバナジン酸塩においては,強い可視光吸収を持つことが示唆された一方で,バナジウムの最も普遍的な配位数である4配位のバナジン酸塩においては,360 nm程度の波長を吸収端とする近紫外吸収が見られた。これらのバナジン酸塩はそれ単独で発光する母体発光を示した。特に,ガーネット構造を持つLiCa3MgV3O12が,近紫外光に強い吸収を持ち,青色発光を示す材料であることを見出した。ガーネット構造をもつバナジン酸塩は多く知られているものの,これまでの化合物では,緑色から黄色にかけての発光のみが知られており,本研究において青色光を示すことが明らかになった。初年度の目標の大部分は,母体結晶の選定と合成にある。実施した初年度の内容の多くは母体結晶の探索に比重を置き,可視光吸収を持つ遷移金属化合物の構造的特徴の傾向を得ることができた。特に,バナジン酸塩においてはバナジウムの配位環境が直接的に化合物の可視光吸収に影響を与えることを示唆することができた。以上の理由から概ね順調に進展していると判断した。

Ba2ZnMoO6はMo6+-O2-間の電荷移動遷移が可視光領域にまで達する興味深い材料である。本年度は,この材料にY3+を導入した新規化合物を合成し,結晶格子のサイズや電子状態の制御が可能となり,その光学特性をコントロールすることが可能となることが予想される。そこで本年度は,Ba2(Zn,Mo,Y)O6を固相反応法ならびにゾルゲル法により合成した。固相反応法で合成した材料については一部不純物が含まれた混相として得られたが,ゾルゲル法により作成した材料については,不純物を含まない良質な結晶を単相として得ることに成功した。Y3+導入Ba2ZnMoO6において,Y3+の固溶濃度に対してその光学吸収端はそれほど変化なく,いずれの試料においても400nm付近に吸収端を有することが分かった。さらにこの材料にEu3+を固溶した材料を合成し,紫色光照射下において,Y3+未添加材料はEu3+由来の強い赤色発光を示したが,Y3+添加量に応じてその発光強度は減衰していくことが分かった。この結果から,格子中に取り込まれたY3+によって,Eu3+の発光を阻害していることが示唆された。このような発光減衰に関する報告はそれほど多く報告されてはいないこともあって,その原因については明確にわかっていないが,Y3+の導入に伴って,何らかの欠陥が生成し,Y3+由来の欠陥がEu3+の励起電子を非輻射的に失活させたと考えられる。来年度は,本年度に得られた発光減衰メカニズムの解明にチャレンジし,さらに,青色応答新材料の創出を目指す。可視光吸収可能な新規化合物の発見ならびに,Eu3+の導入に成功していることから,ある程度順調に進んでいる。ただし,有望な材料の発見には至っていないため,今後も進めていく必要がある。平成30年度以降は,初年度でピックアップした化合物から,可視光吸収が期待できる配位環境を持つ化合物の合成を引き続き検討し,Eu3+の固溶を行って,エネルギー移動の可否を検討する。さらに,データベースにはない新たな可視光吸収を持つ遷移金属化合物の合成を通し,可視光応答可能な蛍光材料の合成を目指す。さらに,理論的な解析を駆使し,蛍光体母体の設計指針の構築につなげる。これまでに新しい青色光吸収母体結晶の合成には成功している。しかしながら,まだEu3+の強い赤色発光の実現には至っていない。今後の課題としては,1)Ba2(Zn,Mo,Y)O6:Eu3+材料の発光減衰機構の解明2)新しい母体材料の探索を引き続き検討する必要がある。1)については,Y3+の配位環境を解明することに加え,Moの酸化状態解析によって,その欠陥生成を予測する。2)については,電荷移動遷移を利用した黄色顔料を用いて,効率的に青色光を吸収する材料を選択し,Eu3+を導入することによって,赤色発光の実現を目指す。当初は,電気炉の購入を平成29年度内に行う予定であったが,試薬類または消耗品の購入を優先した。結果として,電気炉を使用せずとも可能な研究のみでも年度内は十分であった。ただし,電気炉は本研究内ではもちろん必要不可欠な備品であり,30年度内に購入し,計画に見合った研究を遂行するため,次年度への繰り越しが必要である。試薬代の計上分は,前年度に購入した分でほとんどが間に合ったことによる。また,ガラス器具などはそれほど消耗しなかったことにもよる。
導電性ダイヤモンドのプレス金型への適用技術開発

多結晶ダイヤモンド焼結体(Sintered polycrystalline diamond : PCD)の深絞り加工と打抜き加工の工具への適用技術開発と、その実用化を目指し、これら工具による連続加工を行った。その結果、PCD製工具は、従来の鋼製工具に比べ、被加工材の工具への凝着防止効果に優れ、さらに、大幅な耐摩耗性向上効果があることが判明した。これら結果から、PCD製工具は深絞りや打抜き工具として十分実用化が可能であると判断できる。ダイヤモンドの塑性加工用金型工具への適用の可能性を調査するため、被加工材との摩擦摩耗特性をボールオンディスクタイプの摩擦摩耗試験機により、またダイヤモンド工具を用いた断続切削(シェービングを想定)によりダイヤモンドの耐衝撃性をそれぞれ調査した。これらの結果から、ダイヤモンドは超硬合金などの従来工具に比べ耐摩耗性や耐凝着性に優れ、塑性加工工具として利用するに十分な耐衝撃性も備えていることが判明した。そこでつぎに、代表的な板材成形法である深絞り加工に用いるダイヤモンド(PCD)製工具(ダイとしわ抑え)を製作し、このPCD製工具とSKD製従来工具によるアルミニウム合金板の5,000回の連続無潤滑深絞り加工実験をそれぞれ実施した。その結果、SKD11製工具の場合は、少ない加工回数時点で被加工材であるアルミニウムの工具への焼付き(凝着)の発生が顕著に認められたが、PCD製工具による無潤滑深絞り加工では5,000回の連続加工後においてもアルミニウムの工具への焼付きや凝着の発生はほとんど認められなかった。これにより5,000回目に得られた成形品は、初回成形品とほとんど差異のない良好な精度を有するものであった。現在は、アルミニウム以上に工具への焼付きや凝着が顕著であるため、塩素系潤滑油の使用が不可欠なステンレス鋼板の深絞り加工用工具へのダイヤモンド工具の適用性を評価している。放電加工による成形が可能な導電性(焼結)ダイヤモンド(PCD)のステンレス鋼板の加工工具への適用を検討した。具体的には、PCD製の深絞り工具(ダイとしわ押え)を組み込んだ順送金型を用い、SUS304ステンレス薄板を被加工材とし、5,000回の無潤滑連続深絞り実験を行った。その結果、工具への被加工材の凝着やこれによる成形品側面への傷の発生もなくなり、安定した無潤滑深絞り加工が行えることを明らかにした。また、PCDとcBNの焼結体工具による、深絞り容器の内面バニシング実験も行った。このバニシングでは加工中に工具と材料との摩擦により高い発熱が生じるため、従来の超硬工具を用いた加工では、少ない加工回数で工具への被加工材の凝着が増大し、その結果、成形品内面に大きな傷が発生し、内面精度が悪化する。これに対し、60°C以下の条件下では、PCD製工具を用いると、10,000回以上まで優れた表面性状の成形品が得られることを明らかにした。ただし、これ以上の高い温度まで発熱が生じる加工においては、cBN製工具のほうが製品精度悪化防止効果が高いことが判明した。さらに、打抜きや穴あけなどに用いるせん断工具へのPCD製工具の適用性についても調査した。せん断では、工具刃先には大きな衝撃力が作用するため、摩耗以外にチッピングが発生しやすいといった問題もある。そこでまず、PCD製打抜き工具によりA3004アルミニウム合金の無潤滑打抜き実験を行った。その結果、工具鋼製工具では2,000回程度の加工回数になると、切口面に大きなかえりが発生するのに対し、PCD製工具による打抜きでは、10,000回以上まで安定して良好な切口面が得られ、チッピングなどの工具不良も発生しないことを明らかにした。その結果、PCD製工具によるアルミニウム合金板とステンレス鋼板の無潤滑深絞り加工では、いずれの材料の加工においても、従来の鋼製工具に比べ、被加工材の工具への凝着が防止できたことで製品の精度悪化防止が可能となることが判明した。また、打抜き加工においては、板厚1mmのステンレス鋼板の20万回の無潤滑打抜き加工を行った結果、鋼製工具では大きな摩耗が発生したが、PCD製工具にはほとんど摩耗が発生せず、20万回まで安定して高精度切口面が得られることが明らかになった。PCD製工具の、深絞り、バニシング、せん断(打抜き)工具への適用を目指した実験研究を行っている。いずれの加工工具へ適用した場合も、従来の超硬製工具や工具鋼製工具に比べ、その有効性が高いことが明らかになるなど、期待したような結果が得られていることから、おおむね順調に進展していると判断できる。24年度が最終年度であるため、記入しない。構造材料として利用されている材料の約90%は鉄鋼材料である。

この鉄鋼材料の塑性加工にPCD製工具の適用できれば、その有用性が大いに高まることが予想される。すでに、鉄鋼材料のなかでも難加工材とされるステンレス鋼板の深絞り加工におけるPCD製工具の有用性は確認している。今後は、最も工具に対するダメージが大きいとされるせん断(打抜きや穴あけ)工具へのPCD製工具の適用を目指し、同工具によるステンレス鋼板の打抜き実験を行う。24年度が最終年度であるため、記入しない。
ヒト初代肝細胞をin vitroで増殖させ長期生存できる革新的培養システムの開発

本研究では、細胞ファイバ技術を応用し、長期間に渡り初代肝細胞の細胞分裂能と代謝/分泌能を維持できる培養システムを開発する。具体的には、直径数100μmのコアシェルマイクロファイバのコア部分に初代肝細胞を細胞外マトリックスとともに封入し、3次元培養する。シェルはアルギン酸ハイドロゲルであり、培地中の成長因子などの可溶性物質がコア部分の初代肝細胞を刺激することができる。まずは、ラット初代肝細胞を用いて概念実証を行い、次にヒト初代肝細胞に移行する。本研究にて開発される培養システムは、初代肝細胞培養を必要とする、医学、医療、創薬の分野に革新をもたらすことができる培養システムとなる可能性をもつ。
カエル胚発生におけるカドヘリン遺伝子群の発現様式に関する研究

この研究で私達はアフリカツメガエルのCa^2依存性細胞接着分子カドヘリンが胚発生に伴ってどの様に遺伝発現を変化させていくかを、抗体や遺伝子を用いて研究した。まずカドヘリンに対する各種抗体を用いた発生中の胚の組織化学的分析とウエスタンブロット法による分析を行い、カエルにもN-,E-カドヘリン(132kDaと120kDa)が存在すること、および全く知られていなかった血管内皮細胞のカドヘリンの存在を明らかにし、このカドヘリンをVascularカドヘリン(V-カドヘリン)と命名した。これは脊椎動物で未同定だったカドヘリンの初めての同定(140kDa)であり、医学生物学への今後の著しい貢献が期待されている。V-カドヘリンに対して私達のとったモノクロ-トル抗体数種を用いてλg+リライブラリ-をスクリ-ニングして、このカドヘリンのCDNAを分離し塩基配列を一部決定した。このV-カドヘリンに対する抗体は胞胚以前の細胞のCa^<2+>依存性細胞接着を完全に阻害しその効果は可逆的であった。さらにV-カドヘリンのCDNAクロ-ンで卵母細胞(V-カドヘリンは存在しない)のCDNAライブラリ-をスクリ-ニングはた結果、全長と考えられるCDNAクロ-ンが得られた。この接着分子はカドヘリンに共通にみられる細胞質側の共通アミノ酸配列を含んでおらず、カドヘリンと関連するが分子量の1/2以下の新しい接着分子と考えられ研究をつづけている。現在、この研究で明らかにしたN-,E-,V-カドヘリンや上記接着分子の卵母細胞にある母性mRNAをこれらに対するアンチセンスオリゴヌクレオチドで特異的に消去する方法の基礎的予備実験(特に合成したオリゴヌクレオチドの毒性消去法の確立)を終了しており、この手法を用いた接着分子の初期胚発生での役割評価を開始している。この研究と、抗体による初期胚割球相互作用停止の実験によって初期胚での細胞相互事用と遺伝子発裏の関係の解明が可能となったといえる。私達の研究している三種のカドヘリン(N-、E-、およびgp140と名付けたカドヘリン)についてその成体と胚における組織分布を酵素抗体法によってあきらかにし、その発現分布地図を作製した。その結果、私達の発見したgp140が、既知のすべてのカドヘリンとは異なる全く新しいサブクラスに属するカドヘリンであることがあきらかになった。このgp140はカエル胚の血管系の形成初期からその発現が検出でき、その組織分布は血管内皮系に局限されている。すなわち私達のモノクローナル抗体は従来得ることが困難であった血管内皮系のカドヘリンを認識する抗体であることが明らかにされたわけで、以下gp140をV-カドヘリン(Vascularカドヘリンの略)と呼ぶことにする。(論文準備中)λg+tll発現ベクターを利用したcDNAライブラリーを、上記のモノクロナール抗体でスクリーニングすることによって、カエルV-カドヘリンのcDNAクローン(約1100塩基対よりなるクローン)の分離に成功した。現在、このクローンとE-、N-カドヘリンの塩基配列の分析を行っている。V-カドヘリンのcDNAクローンについてNorthernブロッティングを行うとともにライブラリーの再スクリーニングにより遺伝子全長を含むcDNAの分離を試みている。