hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
臨床応用へ向けた温熱刺激による新規骨形成法

前年度に予定した通り、追加した動物モデルを含めてmicroCT画像を含めた画像解析、組織学的評価を行った。結果としてラットで骨欠損モデルにおける加温群での有意な骨形成が2、4週時点で確認された。6週になると群間の差は消失し最終的な骨形成については両群で差がないことが示唆された。家兎についても4週時点において加温群で有意な骨形成が認められた。家兎においては加温担体周辺においても加温群で骨形成が生じており、温熱刺激が加温担体のみならず周辺組織にも影響を与えていることが示唆された。組織学的評価においても同様に加温群で石灰化した新生骨が多く生じていることが確認され、TRAP/ALP染色において加温群において骨代謝が亢進していることが分かった。また、本年度に予定していた骨力学試験についても実施し、加温群がコントロール群と比較して破断変位が大きく、また破断までに要するエネルギーが大きいことが確認された。最大荷重並びにstiffnessについては差を認めなかった。これらの結果を踏まえ、転移性骨腫瘍切除後の骨欠損を対象としてヒトを対象とした特定臨床研究の準備を進め名古屋大学医学部附属病院においてIRB申請を行った。本臨床研究では当研究で用いた加温担体並びに加温材料を用いて、加温装置はがん治療で保険適応のある加温装置を用いて行う方針とし、個々の治療が保険適応範囲内で行えるよう配慮しているが、まずは安全性の確認を行うため第一相の臨床研究としている。現在審査を行っており、他大学との共同研究として温熱刺激による骨形成促進について安全性を含めた研究を行う方針である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。当初の予定通り、ラット、家兎を用いて動物モデルを作成した。過去の実験内容に基づき加温モデルを作成し、加温群、コントロール群に分類し温熱刺激を加温群に対して施行した。別途骨孔のみを作成した群も作成し、各群に対して4週の加温を行い各種評価を行う方針とした。結果はそれぞれ2週、4週、6週で評価し新規骨形成量、骨密度を評価した。当初4週評価時において加温群でより多くの骨形成が認められたものの、加温群では主にラットで体重減少を生じる個体が散見され、麻酔によるストレスが考えられた。麻酔方法を変更するとともにコントロール群においても麻酔のみは施行する方針とした。麻酔方法の変更とコントロール群にも同様の処置を行うことで4週時点での体重減少は非顕在化し、加温群、コントロール群間での差はなくなった。また、上記を含めた実験初期において骨形成に予期しなかった結果のばらつきが生じたため追加で動物モデルを作成し個体差であるか他の要因があるのかを確認する必要が生じた。結果のばらつきを評価するためにmicroCT撮影時の動物モデルの固定方法や撮像条件などの調整を行った。上記の改善と検体数を増すことでばらつきは収束し結果のばらつきは個体差によるものと判断した。また、当初の予定通り非脱灰標本の作製を行うとともに組織形態学的検討についても開始したものの、前記の通り動物モデルの作成と評価に調整が必要となったため当初計画に対して遅れが生じた。平成29年12月、動物モデルにおける本研究の画像評価、組織学的評価、解析の過程で新規骨形成に当初予期しなかった個体差によると考えられるばらつきが見られたため、この現象の本質が単純な個体差によるものか、温熱刺激が関与しているのかを見極める必要が生じた。研究継続にあたりこの確認が不可欠であることから、追加の動物モデルの作成と画像、組織学的評価、解析を追加する必要が生じた。このため動物モデルの再作成が必要となり、約3か月程度実験計画が遅延することとなった。

前記の通りの遅延が生じたものの実験計画を予定通り施行し結果を確認する。また本年度経過中の暫定結果ではあるが温熱刺激が骨形成に有用である可能性が高くなったため、本研究の最終的なゴールである人を対象とした第一相の臨床研究についても計画を進める。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
Nod factorと遠距離シグナル物質による共生器官の生成と安定化

根粒形成は、根とシュート間の遠距離シグナル伝達によって制御されており、根粒菌のNod factorを受容した後根からシュートへ伝達される「Root-derived AUT Signal」とシュートで合成され根に伝達される「Shoot-derived AUT Signal」より構成されると考えられている。これまでにこの遠距離シグナル伝達を仲介する因子としてミヤコグサよりHAR1レセプター様キナーゼを特定した。HARTと最も高い相同性を示すシロイヌナズナやイネの遺伝子は茎頂・花芽分裂組織を制御するCLV1である。CLV1ではCLV2とレセプター複合体を形成し茎頂分裂組織で特異的に発現するCLV3ペプチドを認識すると考えられていることから、根からシュートに輸送されHAR1によって認識される「Root-derived AUT Signal」はCLV3様のペプチド(CLEペプチド)であることが想定された。そこで、ミヤコグサMG-20のゲノム情報からCLE遺伝子を25種類抽出し、各々の発現を解析した。klavler(klv)は早咲きのミヤコグサMG-20にイオンビーム照射によって単離した新規根粒過剰着生変異体で「Shoot-derived AUT Signal」を失っていることが示されている。klvでは、根粒の過剰形成以外にも、維管束分化不全、二叉分岐、帯化、花成の遅延、花器官数の増加などが観察される。har1変異体との上位検定では、KLVはHAR1と同一経路で機能することが示唆され、klvにおける維管束分化不全が花成や根粒形成という遠距離シグナル伝達を必要とする現象に影響していることが示唆された。根とシュートの遠距離シグナル伝達によって根粒形成を制御するHAR1レセプター様キナーゼ遺伝子は、シロイヌナズナでは茎頂分裂組織を制御するCLV1、イネでは花芽分裂組織を制御するFON1と最も高い相同性を示す。今年度はゲノム解析の進む早咲きミヤコグサMiyaojima MG-20よりhar1のnull alleleを3系統見いだしたが、表現型の異常は根粒の過剰着生と側根数の増加のみであり、茎の帯化や花器官の増加は観察されない。このことは、HAR1はCLV1と非常によく似た遺伝子でありながら、その機能には重複がないことを意味している。進化の重複遺伝子説に従えば、マメにはHAR1の他にメリステムで機能するCLV1様遺伝子が存在するはずであるが、ミヤコグサではHAR1以外CLV1様遺伝子を見つけることができなかった。エンドウの根粒過剰着生変異体の中に茎が顕著に帯化するもの(Pssym28)がある。接ぎ木実験からPssym28はhar1同様シュート由来の根粒抑制物質「オートレギュレーションシグナル」を欠損していることが示唆されている。早咲きミヤコグサのMiyakojimaMG-20にHe^<2+>を照射した後代から、Pssym28変異体によく似た変異体が単離され、klavier(klv)と名付けた。klvは茎の帯化の他、維管束の異常と花成の顕著な遅延が観察された。また、花の数や雌蕊の数における増加が観察された。klvの茎頂分裂組織は今後詳細に調べる必要があるが、KLVがマメのそれを制御する初めての因子になる可能性が高い。KLVはミヤコグサ第1染色体の中程にマップされ、候補遺伝子を特定した。候補遺伝子は、CLV2やCLV3とは異なる未だ機能の知られていない遺伝子であった。
福島第一原発事故による地域住民・被災者への心理社会的健康影響要因の特定

原子力災害後、地域に暮らす人々はどのような心理社会的健康影響を受けるのか、日本でも世界においても学術的研究は少なく、その影響要因はほとんど明らかになっていない。本研究は、2011年3月に発生した福島第一原発事故による心理社会的な影響の要因について、特に「放射線による健康不安」に着目し、被災者や避難者が抱える不安を具体的かつ系統的に把握することを目的としている。本研究では、第一段階として、質的手法を用いて被災者及び避難者の個別インタビュー調査を実施。平成26年度においては、避難指示区域等からの避難生活を続ける高齢者を主な対象としてインタビュー調査を実施した。平成27年度には、実施したインタビュー調査の分析、及び入手した背景情報、文献の整理を行ったほか、チェルノブイリ原発事故の被災地域であるウクライナで開発され、既に使用されている「放射線被曝によるPTSD尺度」を作成した研究者とのコンタクトの元、尺度開発、日本における項目の検討を進めた。平成28年度、平成29年度、平成30年度には、ウクライナにおける被災地域等で住民への聞き取りを実施。一方、予定していた被災者を対象とした量的調査については、対象者の居住環境や背景となる社会情勢の変化により、対象地域等の設定が難航し、計画の見直しを行なっている。今後も、原子力事故を含む同様の複合災害が発生した場合に起こりうる心理社会的影響の予防や長期化した時のあり方について具体的に提言することを目指し、調査を継続する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。原子力災害後の心理社会的健康影響については知見が少なく、その影響要因についてもほとんど明らかになっていない。本研究では、2011年3月に発生した福島第一原発事故の被災地域で、質的・量的手法を用いて、その要因を特定することを目指す。中でも、「放射線による健康不安」に着目する。被災者・避難者一人一人の抱える不安を、具体的かつ系統的に把握し、今後原子力事故を含む同様の複合災害が発生した際にも起こりうる心理社会的影響の予防や長期的ケアのあり方について、具体的に提言することを目的としている。本研究は、三段階で構成される。1)「放射線による健康不安」を把握するための尺度開発にあたり、質的手法を用いて被災者のヒアリング調査を行い、情報収集を行う。2)ヒアリング調査で得られた内容に基づき、福島版「放射線による健康不安」尺度の開発を行う。3)更に、開発された尺度を用いて、精神健康指標をはじめとする健康状態との関連を探索する。研究初年の26年度においては、避難生活を続ける高齢者を主な対象として、ヒアリング調査を実施した。27年度においては、別の対象(母親、子供等)にインタビューを実施しながら、入手した情報の整理を行い、尺度開発を進める。尺度は、インタビューで得られた内容、チェルノブイリ原発事故被災地のウクライナで開発、使用されている「放射線被ばくによるPTSD尺度」及び、その他関連のあると考えられる尺度等を参考に、作成を行う。原子力災害後、被災者はどのような心理社会的健康影響を受けるのかについては、日本でも世界でも学術的研究は少なく、その影響要因はほとんど明らかになっていない。本研究では、2011年3月に発生した福島第一原発事故の現場で、質的・量的調査の両手法を用いて、その要因を特定することを目的とする。中でも、「放射線による健康不安」に着目し、一人ひとりの被災者や避難者が抱える不安を具体的勝系統的に把握できる尺度(質問票)の開発を行う。次に、開発された尺度によって、精神健康指標をはじめとする健康状態との関連を探索する。そして、今後、原子力事故を含む同様の複合災害が発生した場合にも起こりうる心理社会的影響の予防や長期家かのあり方について具体的に提言することを目指す。27年度においては、別の対象(母親、子供等)にインタビューを実施しながら、入手した情報の整理を行い、尺度開発を進めている。27年度中に得られたインタビューデータの内容を精査すると共に、得られた情報をもとに、尺度の開発を進めている。原子力災害後、被災者はどのような心理社会的健康影響を受けるのか。日本でも世界でも学術的研究は少なく、その影響要因はほとんど明らかになっていない。本研究では、2011年3月に発生した福島第一原発事故の現場で、質的・量的調査の両手法を用いて、その要因を特定する。「放射線による健康不安」に着目し、一人ひとりの被災者や避難者が抱える不安を具体的かつ系統的に把握できる尺度(質問票)の開発を行うのかつ最初の目的である。次に、開発された尺度によって、精神健康指標をはじめとする健康状態と健康不安との関連を探索する。

今後、原子力事故を含む同様の複合災害が発生した場合にも起こりうる心理社会的影響の予防や長期化した時のあり方について具体的に提言することを目指す。本研究は、三段階で構成される。1)「放射線による健康不安」を把握するための尺度開発にあたり、質的手法を用いて被災者のインタビュー調査を行い、情報収集を行う。2)インタビュー調査で得られた内容に基づき、福島版「放射線による健康不安」尺度の開発を行う。3)更に、開発された尺度を用いて、精神健康指標をはじめとする健康状態との関連を探索する。研究初年の26年度においては、避難生活を続ける高齢者を主な対象として、インタビュー調査を実施した。27年度においては、別の対象(母親、子供等)にインタビューを実施しながら、入手した情報の整理を行い、尺度開発を進めている。28年度においては、インタビューで得られた内容を、チェルノブイリ原発事故被災地のウクライナで開発され、使用されている「放射線被ばくによるPTSD尺度」及び、その他関連のある尺度等を参考に福島避難者用の尺度の作成を行う。29年度には福島避難者用の尺度を、チェルノブイリ原発事故被災地のウクライナで開発、使用されている「放射線被ばくによるPTSD」尺度等を参考に、さらに開発を進めていく。原子力災害後、被災者はどのような心理社会的健康影響を受けるのか。日本でも世界でも学術的研究は少なく、その影響要因はほとんど明らかになっていない。本研究では、2011年3月に発生した福島第一原発事故の現場で、質的・量的調査の両手法を用いて、その要因を特定する。「放射線による健康不安」に着目し、一人ひとりの被災者や避難者が抱える不安を具体的かつ系統的に把握できる尺度(質問票)の開発を行うのが最初の目的である。次に、開発された尺度によって、精神健康指標をはじめとする健康状態と健康不安との関連を探索する。28年度においては、インタビューで得られた内容を、チェルノブイリ原発事故被災地のウクライナで開発され、使用されている「放射線被ばくによるPTSD尺度」及び、その他関連のある尺度等を参考に福島避難者用の尺度の作成を行った。29年度においては、国内での調査の一部を実施。また、尺度が長期的に使用可能かを調査するため、チェルノブイリ原発事故被災地における聞き取り調査を実施した。
培養神経細胞を用いたシナプス再形成・機能修復実験系の開発と分子機構解明

本年度は、リハビリテーションによる機能修復の背景にある、活動依存性と考えられるシナプス再形成に必須の分子カスケードを、活動依存的に放出されるATPを利用した機能分子のエクトプロテインキナーゼによるリン酸化に焦点を絞って研究した。細胞膜を透過しないプロテインキナーゼ阻害剤・K-252bを、ラット大脳皮質培養細胞の培養上清に添加したところ、ニューロンからの突起伸展には影響なしに、形成されるシナプス数が著しく減少した。同時にK-252bの存在下では、細胞外で生じていると考えられる蛋白質リン酸化反応も阻害され、基質となる膜蛋白質の細胞外ドメインのエクトプロテインキナーゼによるリン酸化が、ニューロン間のシナプス形成において重要な役割を果たしていると考えられた。このリン酸化反応の基質蛋白質の一つとして、シナプトフォスカン(MAP1B)を同定し、さらにこの分子が大きな細胞外ドメインをもつ膜蛋白質である証拠も得られた。マウスペクトロメトリーを用いてリン酸化部位を解析したところ、アミノ酸配列上に30以上のリン酸化部位が同定され、その多くはプロリン指向性プロテインキナーゼによるものだった。また、発生段階を追って各リン酸化部位を調べたところ、シナプス形成終了前後にあたる生後1週から2週目頃に、特異的に脱リン酸化される部位が、ヘプタデカリピートという特徴的なドメインにおいて2ヶ所のみ見出された。シナプス結合の形成そのものに膜蛋白質のリン酸化・脱リン酸化が関わっていることが示唆された。一方、ニューロン内での局在や細胞膜とのトポロジーを特異的な抗体を用いて光学顕微鏡レベルで調べたところ、シナプトフォスカン(MAP1B)が樹状突起の細胞膜に沿って分布している像が得られた。さらに電子顕微鏡で観察すると、この蛋白は細胞体や樹状突起以外にも、大脳皮質中の約半数のシナプスでのみ、後シナプス肥厚部に局在していた。シナプトフォスカン(MAP1B)の細胞外ドメインのリン酸化が皮質ニューロン間のシナプス再形成にも関与している可能性がより詳細に明らかになった。
ミトコンドリア複合体-I活性の光制御をめざした光応答性阻害剤の合成開発

ミトコンドリア呼吸鎖酵素NADH-ユビキノン酸化還元酵素(複合体-I)は、呼吸鎖酵素の中で最も研究の進展が遅れている酵素である。そこで、さまざまな新しい実験手法を駆使して複合体-Iの構造および機能解明を進めなくてはならないが、この課題に対して有機合成化学的アプローチは非常に重要かつ現実的である。本研究では、これまでに申請者のグループで得られた独自の知見に基づき、光異性化によって阻害活性を可逆的にON-OFFすることができる複合体-I阻害剤を合成開発し、この光応答性分子プローブを活用することにより本酵素の活性を自在に光制御することを目的とした。Δlac-アセトゲニンは我々が独自に開発したミトコンドリア複合体-Iの新規な阻害剤である。光異性化(シスートランス)で大きく形状変化するアゾベンゼンを光スイッチとしてΔlac-アセトゲニンの側鎖部に導入し、VU-Vis照射で阻害活性を可逆的にon-offさせ、複合体-I活性を光で制御することに始めて成功した。現在のところ、活性の変動幅は4070%の間での変化であり、100%のon-off変化は達成できていない。これを達成するためには、ミトコンドリア膜内で100%のシスートランス異性化が起こらなければならない。いづれにしても、複合体-I活性を光で制御することはこれまで試みられたことが無く、本研究で開発した光制御系をFT-IRなどの分光学的手法と連携することによって、複合体-Iの動態を観察する新しい実験方法論を確立することが今後の課題である。Δlac-アセトゲニンは、研究代表者が独自に開発したミトコンドリア複合体-Iの強力な阻害剤である。Δlac-アセトゲニンの側鎖部分に、光スイッチとして広く利用されているアゾベンゼン構造を導入し、光照射によってトランス体(疑似-活性型)とシス体(疑似-非活性型)を異性化することにより阻害活性を可逆的にON-OFFすることにより、酵素活性を自在に光制御することを目的として研究を開始した。本年度は、Δlac-アセトゲニンのアルキル側鎖部分の形状変化が阻害活性におよぼす影響について検討した。その結果、側鎖部分の幅が広くなると顕著に活性に不利になることがわかった。このことから、側鎖に導入したアゾベンゼンのトランス-シス異性化が活性の変化に結びつく可能性が示唆された。そこで、側鎖部分にアゾベンゼン構造を導入する合成方法を探索した。側鎖末端にヨウ素やメシル基のような良好な脱離基を導入しておき、別途合成したアゾベンゼンフェノールをウイリアムソン型のエーテル反応で導入することを試みたところ、低収率ではあるものの両側鎖にアゾベンゼン構造を導入することができることがわかった。今後、エーテル化条件を改良し、収率の上昇を図る予定である。また、bis-THF環部とアゾベンゼン構造との距離が活性に影響を与えることが予想されたので、この間の距離を変化させ活性への影響について検討した。その結果、距離には最適値があることを示唆する結果が得られた。今後、最適値を同定し、できる限り強い活性を発揮するアゾベンゼン誘導体の開発に繋げていく予定である。
時間論理に基づく形式存在論

本研究は、時間生成を重要な実在的様相のひとつと考える立場から、時間生成にまつわる存在論的推論を適切な形で処理できる時間論理の形式体系を構成すること、そしてその形式体系を前提として、時間生成をその中心的位置に組み込んだ包括的存在論を構築することを目的として行われた。前者に関しては、(命題)時間部分論理PS4.3を構成した。PS4.3は、ディオドロス様相論理として知られているS4.3という体系によって単純部分論理SPLを時間化した体系である。S4.3はそれを特徴づけるクリプキ・フレームが稠密順序列となるので、そこにおける可能命題は、稠密直線時間上の現在または未来の少なくとも一つの時点において真であることを主張する命題として解釈することができるのである。PS4.3の構文論と意味論を規定したうえで、タブローによるその証明論を構成し、健全性・完全性・決定可能性が成立することを示した。後者に関しては、単純部分命題論理にもとづいて時制主義的な存在論を構築する方法を提示した。また、いくつかの式を公理として追加することにより、PS4.3に基づいて実体主義的な時間様相の形式存在論を構成できることを示した。さらに、タイムトラベルの可能性と時間生成の実在性という、時間に関する二つの具体的な存在論的問題についても考察した。前者については、実体の歴史に即した形で実在する過去と実在しない未来という区別を行い、少なくともパラドクスを引き起し得るような過去へのタイムトラベルは不可能であることを示した。後者については、できごとの生起自体のなかに可能性から必然性への変化・非実在性から実在性への変化という時間的方向性が含まれていることを示し、そこに時間生成の実在性を見出すべきであることを主張した。今年度は主に、単純部分命題論理の基礎付けと時間論へのその応用可能性について考察し、それぞれValidity in Simple Partial Logic'「時制と部分論理...始点としての現在」という二つの論文においてその成果を発表した。前者では、まず古典命題論理を真理付値の部分化によって一般化すると同時に外延的な様相的演算子を付加することによって拡張した、単純部分命題論理の体系を構成した。そのうえで、その意味論的妥当性の定義として考えられるいくつかの候補から二つを正当化して選択し、それに基づいていくつかの意味論的定理を証明した。後者では、まず四次元主義的に規定された現在世界と各未来世界を直線的に配列した、多世界的存在論モデルを設定した。そのうえで、その中での強弱の必然性言明として過去時制言明と未来時制言明をそれぞれ捉えることによって、単純部分論理を用いて外延的に時制表現を処理できることを示すと同時に、この方法を用いれば、分岐モデルによって未来時制言明を処理する方法が抱えている問題点を克服することができると主張した。以上の主要実績の他に、「フォーマル・オントロジーの工学と哲学...オントロジー工学の現在とその哲学的源泉」と題する日本科学哲学会のワークショップにパネルの一人として参加し、哲学的文脈における形式存在論と知識工学との接点について検討した。また、ニューヨーク市立大学のA.オレンシュタインとM.フィッティングのもとで研究のレビューを受け、単純部分論理の量化と時間化への展望を得た。この諭文の要諦は、古典命題論理を部分化すると同時に外延的な様相的演算子を付加することによって拡張した単純部分命題論理の体系において、そこで規定される強弱の必然性言明をそれぞれ過去時制と未来時制にある形で対応づけられる言明として捉えることによって、その体系を時問論に応用できることを示したところにある。この論文の後半では、その方法をウカシェーヴィチの三値論理に基づく方法および分岐的時間論理に基づく方法と比較しながら、外延性、単純性、存在論的妥当性などの利点を提示した。

この後、前年度の考察によって適切なものと認定した、部分論理におけるふたつの妥当性の定義にもとづき、それらを証明するためのタブローによる手続きを構成し、その健全性と完全性を証明した。また、単純部分命題論理を時間化するための論理としては、PTLという呼び名で情報科学において主流となっている時間論理が適切であろうという見通しを得た。これらの成果については、翌年度に何らかの形で発表する予定である。以上の主要実績の他に、「空間表象の形式理論と存在論」と題する日本科学哲学会のワークショップをオーガナイザーとして企画し、形式存在論を空間論へと展開する方法について検討した。また、英国ダーラム大学のJ.ロウ教授のもとで研究のレビューを受け、実体主義的な存在諭と時間論の関係についての洞察を深めた。まず(命題)時間部分論理PS4.3を構成した。(命題)単純部分論理SPLについては、メタ論理的考察も含めて昨年までにほぼ必要な研究を完了していたので、今年度は、ディオドロス時間様相論理として知られているS4.3という体系を利用して、それを時間化した。当初は情報工学において標準的時間論理となっているPropositional Temporal Logic (PTL)を用いて時間化する予定であったが、PTLと多くの共通性を持ちながら、より単純なS4.3の方が当研究には適していると判断した。S4.3はそれを特徴づけるクリプキ・フレームが稠密順序列となるので、そこにおける可能命題は、稠密直線時間上の現在または未来の少なくとも一つの時点において真であることを主張する命題として解釈することができるのである。そしてSPLとS4.3を組み合わせた体系PS4.3の構文論と意味論を規定したうえで、タブローによるその証明論を構成し、健全性・完全性・決定可能性が成立することを示した。さらに、いくつかの式を公理として追加することにより、PS4.3に基づいて、実体主義的な時間様相の形式存在論を構成できることを示した。以上の形式的考察を基礎としながら、タイムトラベルの可能性と時間生成の実在性という、時間に関する二つの具体的な存在論的問題についても考察した。前者については、著書『なぜ私たちは過去へ行けないのか』の第一章において、実体の歴史に即した形で実在する過去と実在しない未来という区別を行い、少なくともパラドクスを引き起し得るような過去へのタイムトラベルは不可能であることを示した。後者については、雑誌『数理科学』2004年7月号の特集「時間の矢」に掲載予定の論文「可能性から必然性への変化としての時間生成」において、できごとの生起自体のなかに可能性から必然性への変化・非実在性から実在性への変化という時間的方向性が含まれていることを示し、そこに時間生成の実在性を見出すべきであることを主張した。
北海道産天然ナノポーラス材料を用いたリサイクル可能な空気浄化無機フィルターの開発

稚内層珪質頁岩を用いたハニカムセラミックスフィルターを開発した。このフィルターの脱臭効果について評価を行い、トリメチルアミンや酢酸などの臭気で優れた脱臭能力があることを明らかにした。さらに、このフィルターをレンジフードの中に組み込み、実際に豚肉やさんま、にんにくなどを調理したときに発生する臭気の脱臭効果について、GCMSおよび官能試験によって評価した結果、高い脱臭効果が得られることが分かった。稚内層珪藻頁岩は、420nmのメソ孔を持つ天然の多孔質材料で、その細孔構造に起因した自律的な調湿機能を有する材料として建材等に幅広く利用されている。本研究では、珪藻頁岩による生活臭、特に硫黄系臭気に関する吸着特性を定量的に明らかにし、さらに種々の改質による吸着性能の向上を行った。人間の生活環境で発生する様々な臭気成分のうち、硫黄系臭気に関しての検討を行った。硫化水素、ジメチルジスルフィド、メチルメルカプタン、硫化アリルの4種類について、25°C、50%RHの条件で流量166mL/minで換気している20Lのチャンバー中に5gの珪藻頁岩を置き、各臭気成分を濃度10pp皿程度になるよう注入し、チャンバー内の濃度を炎光光度検出器(FPD)付きガスクロマトグラフ、検知管を用いて測定した。その結果、珪藻頁岩はアンモニア、トリメチルアミンなどの塩基性ガス、イソ吉草酸などの有機酸、アセトアルデヒドに対しては珪藻頁岩が優れた吸着性能を示すが、硫黄系臭気に対しては2時間後の除去率が30%程度となり、活性炭の8090%という結果に比べて劣ることがわかった。そこで、吸着性能の向上を目指し、酸化マンガン触媒の担持、ケイ酸ナトリウムコーティング、水酸化ナトリウム水溶液による鉄分を析出させる表面改質処理をそれぞれ施し、同様の測定を行った。特にケイ酸ナトリウムをコーティングすることにより、硫化水素の除去率が70%まで上昇した。北海動北部の稚内地域で産出される天然のナノポーラス材料である稚内層珪藻頁岩を用い、室内で発生する生活臭などの臭気や、調理等で発生する臭気を吸着によって脱臭する空気浄化フィルターを開発した。稚内層珪質頁岩粉末(70ミクロン以下)を85%、および2種類の粘土粉末を15%配合したものを水と混練し、真空押し出し機でハニカムダイスを用いて押出成形し、800°Cにて2時間焼成することでセラミックフィルターを得た。そのハニカムセル数は平方インチあたり200セルであった。このセラミックフィルター(50mm×50mm、長さ60mm)を用い、アンモニアを用いて吸着試験を行った。5ppmに調整したアンモニアガスを4m^3/hrで25°C、相対湿度50%のアンモニアガスを混合し5ppmに調整したアンモニアガスを導入し、吸着破過試験を行った。その結果、導入したアンモニアの80%が捕集された。その後温度25°C、相対湿度50%の清浄空気を通気させるととで、吸着したアンモニアはゆっくりと脱着した。これにより、調理時や臭気発生時には、フィルターによって臭気を吸着捕集することで脱臭し、非調理時には、室内空気の通気排気により、吸着成分が脱着するため、フィルター吸着能の持続性が維持出来ることが分かった。最終年度は、このフィルターに室内模擬複合臭気や調理臭気などを通気させたときの臭気除去性能を定量的に把握するとともに、実際のレンジフードシステムのダクト配管内に設置し、長期的な臭気除去性能について検討する。また、リサイクルの可能性の検討のため、高濃度臭気や、たばこ等に暴露されたフィルターを低温焼成し、焼成後の臭気除去性能や細孔分布評価、水蒸気吸着性能評価を行う。北海道産の天然ナノポーラス材料である稚内層珪質頁岩を用い、ハニカム状のセラミック無機フィルターを開発した。また、稚内層珪質頁岩の硫黄系臭気除去能を高めるため、活性炭を25%配合したハニカムセラミックも同様に試作した。開発した無機フィルターの基礎的な脱臭性能試験として、フィルター破砕粒子充填カラムを用いた臭気吸着破過試験、およびハニカムフィルターを用いた臭気通風脱臭試験を行った。その結果、稚内層珪質頁岩ハニカムフィルターはトリメチルアミシ、酢酸で高い吸着性能を示したが、アセトアルデヒドの飽和吸着量はそれらの100分の1以下であった。また硫化アリルでは、稚内層珪質頁岩のみのフィルターでの臭気除去は困難であったが、活性炭を配合したフィルターで良好な吸着能力が確認できた。次に、実際のレンジフード排気経路に、稚内層珪質頁岩ハニカムフィルターと活性炭配合ハニカムフィルターをそれぞれ1段目、2段目に組み込んだ装置を試作し、調理臭気の脱臭試験を行った。豚肉、さんま、にんにくをそれぞれ用いて、調理臭気を発生させ、GC-MSおよび官能試験によって評価した。その結果、いずれの臭気においても、GC-MSのピークは減少し、アルデヒド類や有機酸、脂肪酸などの成分の除去が確認できた。

また官能試験では、2種類のフィルターを通過した臭気は、6割のバネラーが「無臭」と回答し、残りの4割が、「何となく臭いを感じる程度」であった。これらの結果から、本研究で開発したフィルターの調理臭気除去に対する有効性が確認できた。
高齢者用日本文化型カード式回想法の開発

日本の地域の文化とその時代に即した高齢者用のカード式回想法を開発することを目的として研究を行った。さらに開発したカード式回想法を地域の高齢者に試行し、その有用性を明らかにした。開発したカード式回想法は、地域の健康高齢者にとって情動機能の活性化、表情の豊かさの増加、会話の促進に有効だった。特に支持的・共感的な対人関係の形成、他者への関心の増大と理解、社会交流の促進などにおいて有効であった。高齢者ケアの方法として回想法を行う場合、昔の生活道具、写真、絵、音楽、歌など多種多様のものがある。しかし、回想法の新たな手法としてカードを活用した回想法はわが国ではまだ開発されておらず、その有効性に関する研究もあまりみられていない。そこで高齢者用日本文化型カード式回想法を開発し、地域の健康高齢者20人にグループで回想法を試行し、効果を明らかにした。フェイススケールによる精神的な状況の主観的評価は、回想法の実施前は1(最良状態)が2人(10.0%)、2が5人(25.0%)、3が7人(35.0%)、4が1人(5.0%)、5が2人(10.0%)、6が2人(10.0%)、7が1人(5.0%)、平均値は3.3(±1.7)だった。回想法の実施後は、1が7人(35.0%)、2が3人(15.0%)、3が8人(40.0%)、4が2人(10.0%)、平均値は2.3(±1.1)だった。フェイススケールの変化としては、最良状態維持が1人(5.0%)、改善が12人(60.0%)、維持が5人(25.0%)、悪化が2人(10.0%)とよい状態に変化した者が多かった。回想法の参加後の高齢者は、「思い出をよく話した」では、非常にできた・まあできたとした者は17人(85.0%)だった。「他人の思い出話をよく聞けた」,「他人の歩んできた生活を知った」は、非常にできた・まあできたとした者は20人すべてだった。「他人に共感できた」は、非常にできた・まあできたとした者は19人(95.0%)だった。回想法の実施後は、非常に楽しかった・まあ楽しかったとした者は20人すべてだった。高齢者用日本文化型カード式回想法は、地域の健康高齢者にとって情動機能の活性化、表情の豊かさの増加、会話の促進に有効だった。特に支持的・共感的な対人関係の形成、他者への関心の増大と理解、社会交流の促進において有効であると示唆された。回想法の新たな手法としての、カードを活用した回想法はわが国ではまだ開発されておらず、その有効性に関する研究もあまりみられていない。そこで、高齢者、家族、介護職者にとって有効な、わが国でまだ開発されていない高齢者用日本文化型カード式回想法を開発する目的で研究を行った。東北地方、九州地方の地域在住の高齢者69名を対象に、1グループ当たり6人から7人として、昭和時代の印象に残る人物、生活等についてグループディスカッションを行った。高齢者が語った回想内容の中から共通した内容を抽出し、居住地域に特有な回想内容、地域をこえて高齢者に共通にみられる回想内容を分類した。これらのことから高齢者のカード式回想法に役立つカード内容を検討した。さらにグループディスカッションに参加した高齢者に、抽出した回想内容を提示し、妥当性を検討した。回想内容を基に、高齢者同士で話し合いを行い、その有用性を確認した。東北地方の高齢者の平均年齢は78.4歳、九州地方の高齢者の平均年齢は79.4歳であった。高齢者が語った回想内容から、「生活・日用品」、「遊び」、「服装」、「食べ物」、「歌・映画・俳優など」、「習い事・趣味など」の項目に関する具体的な内容が抽出された。地域特性に基づく回想内容と、地域を超えて共通にみられる回想内容が明らかとなり、わが国の文化を踏まえた高齢者に活用可能なカード式回想法の内容が抽出できた。回想内容を提示した高齢者同士の話し合いでは、会話が活発に行われ、共通性のある回想内容を提示することが高齢者同士の会話を引き出し、活性化する効果があることが明らかとなった。高齢者用日本文化型のカード式回想法を開発するための基盤となる、高齢者に共通した回想内容を、高齢者のグループデイスカッションを通して抽出できたため、本年度の計画はおおむね順調に進展している。今後は、東北、九州地域のみならず、関東地方などの都市部や農村部、漁村部、山間部の高齢者に共通性や地域特性のみられる回想内容を明らかにする。さらに、回想内容をカード化し、それを高齢者が活用することによる回想法の効果を検証していく予定である。

高齢者の回想法実施の調査・分析・結果のまとめにかかわる費用・国内旅費、国外旅費・調査票・調査データの保存、回想法の内容のカード化を図るための消耗品・調査補助、分析補助のための謝金・調査票印刷費・郵券など
新型同時分光装置による銀河集団の運動の研究

本研究の中心課題である多天体分光装置の製作が一通り完了した。平成3年12月にこれを岡山天体物理観測所188cm望遠鏡に取り付けてテスト観測を行い、ほぼ期待通りに作動することを確認した。1.天体の光を分光器に導く光ガイドファイバ-を製造した。入射光と出射高のF比変化(Focal Ratio Degradation=FRD)を実験室で測定し、満足すべき結果が得られた。2.ファイバ-端をあらかじめ計算された星像の位置まで移動・固定させるロボットア-ム(精密位置決め用X・Yテ-ブル)を別途製造し、上記の30本分岐の光ガイドファイバ-と組み合わせることによって、「2次元光ファイバ-式多天体同時採光装置」システムが出来上がった。3.ロボットア-ムとその先端にある電磁石をパソコンで制御し、焦点面にある複数の天体像の位置に正確にファイバ-端を移動・固定させる制御ソフトを開発・製作した。4.テスト観測に於いて、ファイバ採光装置の精密機械部分は、精度の点でまだ調整の余地はあるが、ほぼ期待通りの動作をした。5.ファイバ-に入った天体の光を岡山天体物理観測所188cm望遠鏡の新カセ分光器まで導く部分は正常に働き、複数天体のスペクトルを同時に得ることが出来た。6.システム全体の光量取得率は通常の新カセ分光器観測(シ-イングの良いとき)にくらべて相対的に15%程度であった。このテスト観測によって我々の多天体ファイバ分光装置が、当初の仕様値を満足していることを示した。しかし一方で、かなりの調整・テストを、装置を望遠鏡に実装して行う必要があることも明かになっている。本研究の中心課題である多天体分光装置の製作で、以下のような進展が見られた。1.天体の光を分光器に導く光ガイドファイバ-の仕様と設計を完了し、製品の発注を行った。技術的には、微小なプリズム(1ミリの大きさ)と永久磁石を超小型の金具に組み込んでファイバ-の先端に取り付け、ファイバ-端が焦点面で移動可能であり、また随時固定して結像した天体の光を損失なくファイバ-に導入する「ファイバ-プロ-ブ」の製作が可能であることを見きわめる必要があった。このため今年度初期に試作品を製造してところ、満足する結果が得られた。2.ファイバ-プロ-ブをあらかじめ計算された天体像の位置まで移動させるロボットア-ム(精密位置決め用X・Yキャリッジ)の詳細設計を進めたところ、機械的精度でけで±3μmという我々の仕様を満たすことは不可能なことが判明した。理由は、(1)機械的精度を保つために部材の剛性を上げるためどうしても重くなってしまい、岡山188cm望遠鏡ニュ-トン焦点に取り付けられる観測装置の重量制限を超過してしまう。(2)望遠鏡に取り付けた状態では、望遠鏡の向く方向によって装置の傾きが変化し、またド-ム内の気温変化も大きく、上記の精度を保証出来る条件にない。このため誠意検討した結果、機械的精度だけに頼ることをやめ、目的とする天体の光を監視しながらこれにファイバ-プロ-ブの位置を合わせ込む「ウォッチング・アンド・アジャスティング方式」を考案し、これを採用することで解決できる見通しをつけた。
健康問題に対するオプティミスティック特性の影響について -沖縄県の視点から-

本研究は、楽観性の程度及び質についての検討と楽観性と健康状況との関係を明らかにし、今後の沖縄県および我が国のヘルスプロモーションへの一助となるべく基礎資料作成を以下に示す2つの研究により行った。【研究I】研究Iの目的は、青年期(高校生・大学生)を対象に沖縄県の楽観的特性と他県との比較検討、さらにその楽観性が多くの先行研究でいわれる健康生成的楽観性であるのか、「多様な楽観的特性」の視点により検証を行うことである。その結果、沖縄県の楽観性はいくつかの視点で他県に比べて高い傾向を示した。また、楽観的傾向は主観的健康感との間に有意な関係性を示した。しかし、いかなる状況においてもこの理論が成立するかについては、若干の疑問が残り、詳細検討すべき課題があることが示唆された。またこれらに付随して総合的に考察を試みた結果、沖縄県独特の楽観性パターンの存在は見出すことは出来なかった。【研究II】研究IIの目的は、一般を対象に楽観水準と心身の健康状況(主観的健康感、実際の健康状況)との関連性について検討を行い。今後、楽観的特性が健康行動へ与える影響力の検討行う際の基礎資料を作成することである。その結果、沖縄県の楽観的傾向は、特に非現実的楽観性について他県よりも高いことを示しており、また悲観的側面については、他県のほうが高い傾向を示した。また、主観的健康感には、沖縄県、他県に差はなかったが、生活習慣病に関連する各項目において、血圧や太りすぎ(肥満傾向)の項目については、有意に沖縄県の比率が高い傾向が認められた。次に楽観的傾向と健康状況との関連については、生活習慣病リスクの視点より実際の健康状況(生活習慣病関連項目)と楽観的傾向との関連性はみられず、さらに、その他項目においても、主観的健康感と実際の健康状況との違いが認められたことから、オプティミストは健康であるとのこれまでの知見とは一部異なる結果が得られた。【目的】本研究では、『研究I』沖縄県の楽観的特性が多くの先行研究でいわれる健康生成的楽観性であるのか、あるいは、全く別の特性をもつのかについて、「ポジティブイリュージョン」および「対処先送り的、その場しのぎ的楽観性」等の検討を含め他県地域との比較検討を行う。『研究II』青年期・成人、中年期・更年期における楽観水準と心身の健康状況との関連性について検討を行い。オプティミスティック特性の我が国における特徴についての基礎資料を作成する。【調査方法及び対象】「素質的オプティミズム」を測定する項目としてLOT-R6項目。「ポジティブイリュージョン」に関する7項目。「対処先送り的、その場しのぎ的楽観性」等に関する9項目。健康水準を測定するGHQ12。現在の健康状況(生活習慣病リスク)を確認するための8項目。その他8項目。計50項目について、沖縄県(1,000名)および茨城県、鹿児島県他(1,000名)計2,000名について調査を行う予定である(現在調査及び調整中)。【現段階における結果】現在(平成17年3月現在)、沖縄県内データ約100名について、相関分析を行った。その結果以下のような結果が得られた。(1)「食事に気をつけている」と「積極的に歩いたり、運動・スポーツ(30分以上)を行っている」について有意な相関関係が認められ(p<.05)、食事に気を使うものは、運動も積極的に行っている可能性が示された。(2)「食事に気をつけている」と「嫌な事は後回しにする」について、負の相関関係が示され(p<.01)、嫌な事をよく後回しにする人は、食事にも注意を払っていない可能性が示された。(3)「LOT-Rの楽観性」と「対処先送り」「後回し」について相関関係が示され(p<.01)、楽観的傾向の強いものは、物事の対処を先送りにしたり、嫌な事を後回しにする傾向が強くなる可能性が示された。(4)健康との関連については、楽観的傾向の強い人は、GHQから見た調査票上の健康水準は高く、これまでのいくつかの先行研究を支持する結果となっている。しかし、今回生活習慣病リスクとしての実際の健康状況との関連においては、有意な関係性は見出せず、楽観的傾向の高い人が、低リスク(良健康)になるとはいえない。したがって、今回の研究が仮説として掲げる楽観的傾向の高さが、むしろ生活習慣を悪化させるネガティブファクターになっている可能性があり、平成17年度、沖縄県及び他県2,000人規模で詳細検討を行い、全体像および地域間比較を行っていく予定である。

またこれらに付随して総合的に考察を試みた結果、沖縄県独特の楽観性パターンの存在は見出すことは出来なかった。【研究II】研究IIの目的は、一般を対象に楽観水準と心身の健康状況(主観的健康感、実際の健康状況)との関連性について検討を行い。今後、楽観的特性が健康行動へ与える影響力の検討行う際の基礎資料を作成することである。その結果、沖縄県の楽観的傾向は、特に非現実的楽観性について他県よりも高いことを示しており、また悲観的側面については、他県のほうが高い傾向を示した。また、主観的健康感には、沖縄県、他県に差はなかったが、生活習慣病に関連する各項目において、血圧や太りすぎ(肥満傾向)の項目については、有意に沖縄県の比率が高い傾向が認められた。次に楽観的傾向と健康状況との関連については、生活習慣病リスクの視点より実際の健康状況(生活習慣病関連項目)と楽観的傾向との関連性はみられず、さらに、その他項目においても、主観的健康感と実際の健康状況との違いが認められたことから、オプティミストは健康であるとのこれまでの知見とは一部異なる結果が得られた。
新しい人獣共通感染症、Babesia microti感染の細胞・分子免疫学的研究

B.microtiは野ネズミを自然宿主とし、マダニの吸血によって媒介されてヒトへ伝播する人獣共通原虫感染症の病原体である。本症は欧米では免疫低下宿主を中心に死亡例を含む多数の症例があり注目されているが、わが国ではヒトの感染例は確認されていない。しかし国内の野ネズミに本原虫が検出されていること、およびダニ媒介性感染症が増加していることから本症についても新しい人畜共通伝染病として警戒する必要がある。本研究では本原虫に対する免疫防御にかかわるT細胞サブセットを明らかにし、次いで特異CD4陽性T細胞クローンを樹立してその感染防御作用を免疫不全宿主に対する移入実験によって明らかにすることを目的とした。さらに得られた成績をもとに血清疫学的手法によってわが国における本原虫の存否を明らかにすることを目的とした。正常およびSCIDマウスなどを用いて感染後のサイトカインならびにT細胞サブセットの動態を明らかにし、特異的不細胞クローンを樹立した。その結果、感染防御にはCD4陽性T細胞が必須であるが、CD8陽性T細胞は全く役割を果たしていないことが明らかとなった。サイトカインとしてはTh1タイプのサイトカインが重要であることが明らかになった。樹立したT細胞クローンはすべてCD4陽性で、種々のレベルでIFNを産生することが明らかとなった。これら細胞をSCIDマウスに受け身移入した後原虫攻撃を行うことによって各クローンの感染防御能を測定したところ、CD4T細胞が本原虫感染に対して防御能を担っていることが初めて直接的に証明された。野外マウスの抗体をウエスタンブロッティング法によって調べた結果、被検血清の中に約30-100kDaの抗原を認識するものが見いだされ、わが国にもB.microtiが存在することを示唆された。本年度はB. microti感染マウスにおける免疫防御および免疫病理発症にかかわるT細胞サブセットとサイトカイン産生の機序を、動物モデルを用いたin vivo実験系ならびにin vitro培養系を用いて明らかにすることを目的とした。その結果、免疫正常マウスはBm原虫感染に自然耐過するが、SCIDマウスでは原虫を排除できないものの正常T細胞を移入することによって感染耐過するようになる。またIL-2、IL-4およびIL-6などのサイトカインならびに抗サイトカインの投与は、感染のプロフィルには大きな影響は与えなかった。さらにCD4欠損ノックアウトマウスや抗CD4処理マウスでは原虫の排除は見られないが、CD8欠損ノックアウトマウスや抗CD8処理マウスでは感染耐過することから、免疫防御にはCD4T細胞のみが役割を果していることが明らかとなった。免疫マウスからBm特異的T細胞クローンを樹立したところ、すべてCD4陽性であった。これらクローンをin vitroにおいてBm抗原で刺激したところ多量のIFN-gの産生が認められた。これらからCD4陽性T細胞の産生するIFN-γが感染防御に重要であることが示唆された。in vivoでは原虫排除後の血清中に多量のIFN-γが証明されたが、急性期にはほとんど存在しなかった。このことは他の赤血球寄生原虫に見られない特徴であり、IFN-γはBmの排除そのものではなく、再燃を阻止するのに必要であることを示している。また、in vivoでのIFN-γ低産生には他の因子による抑制作用の存在が考えられる。人獣共通感染症の原因原虫として注目されるBabesia microti感染とその防御におけるIL4、TGF、NOなどのこれまで検討してこなかったサイトカイン、ならびにCD4およびCD8陽性T細胞サブセットの動態を弱毒および強毒原虫と正常、免疫不全、および免疫系を再構築したSCIDマウスなどを用いて調べた。

これら感染宿主の感作リンパ球をIn vitroにおいてB.microti原虫抗原を用いて刺激してサイトカイン合成を誘発したところ、感染早期にインターフェロン産生が認められ、これはCD4陽性T細胞が産生していることが明らかとなった。高レベルの虫血症を持続している慢性感染マウスにrTGFを投与することによって慢性感染は急性化し、マウスは死亡した。これはインターフェロン産生阻害が起こったためと考えられた。抗TGFモノクローナル抗体の投与による影響は認められなかった。感染耐過マウスからin vitroでIL-2依存性の特異的T細胞クローンを樹立して、これらクローンのサブセットと産生サイトカインを調べたところ、いずれもCD4陽性T細胞であった。しかし、インターフェロン産生能は細胞株間で異なっていた。T細胞株の感染防御能やin vitro培養B.microti原虫に対する直接作用については今後解決すべき問題として残された。B.microtiは野ネズミを自然宿主とし、マダニの吸血によって媒介されてヒトへ伝播する人獣共通原虫感染症の病原体である。本症は欧米では免疫低下宿主を中心に死亡例を含む多数の症例があり注目されているが、わが国ではヒトの感染例は確認されていない。しかし国内の野ネズミに本原虫が検出されていること、およびダニ媒介性感染症が増加していることから本症についても新しい人畜共通伝染病として警戒する必要がある。本研究では第1年度で本原虫に対する免疫防御にかかわるT細胞サブセットを明らかにし、第2年度には特異CD4陽性T細胞クローンを樹立してその感染防御作用を免疫不全宿主に対する移入実験によって明らかにした。最終年度では血清疫学的手法によってわが国における本原虫の存否を明らかにした。まず感染マウスの抗体を高感度で特異的に検出できるウエスタンブロッティング法を樹立した。次におもに岐阜県下で約300匹のクマネズミ、ドブネズミ及びハツカネズミを獲得してその血清を用いてB.microti抗原に対する反応性を調べた。その結果、被検血清のうち5検体が明らかな陽性反応を呈した。これらの血清は約30-100kDaの範囲に複数の抗原を認識した。また、被検血清によって認識抗原の種類と数が異なっていた。陽性反応を示した5検体は2箇所の捕獲地に分布していた。この成績は、わが国にもB.microtiが存在することを示唆する最初の血清疫学的成績である。今後は寄生虫学的方法やPCR法によって原虫DNAまたは原虫そのものを確認する必要がある。
オープン無線センサーネットワークのためのミドルウェアに関する研究

次世代のソフトウェアであるユビキタスサービスの基盤インフラとなる,オープン無線センサーネットワーク構築のためのミドルウェアを研究開発し,公開した.本ミドルウェアを利用することで,長期にわたって安定運用が可能な無線センサーネットワークを構築することが可能となる.次世代のソフトウェアであるユビキタスサービスの基盤インフラとなる,オープン無線センサーネットワーク構築のためのミドルウェアを研究開発し,公開した.本ミドルウェアを利用することで,長期にわたって安定運用が可能な無線センサーネットワークを構築することが可能となる.平成19年度は,主に各実施項目における研究課題解決を目標とし,研究を実施した.実施項目1の担当者は,実施項目5の担当者と協力して,計測内容の要求を洗い出し,計測要求を抽出,分析し,要求記述言語を構築した.また,要求と計測処理間の関係を分析し,自動変換可能な箇所と,手動変換が必要な箇所を明確化した.手動変換が必要な箇所については変換手順をパターンとしてまとめた.実施項目2の担当者は,ミドルウェアの基盤となるWSNプラットフォームを設計し,TinyOS上に実装した.プラットフォームは,機能ごとにコンポーネント分割したアーキテクチャを採用し,各研究成果を適用可能なように拡張性を高めている.また,SunSPOTへの移植を計画した.実施項目3の担当者はWSN内の自己再構成機構に関する研究を進め,WSN処理間の通信方式やグループ移動,省資源性と計測精度を考慮した計測処理配備ノード選択手法,WSN内における分散ストレージに関する研究を行った.実施項目4の担当者は,耐故障性やセキュリティに関する研究を行い,計測処理グループに頑健性を持たせるための複製管理手法や,悪意のあるノードからのイベントを検知するための手法を提案した.実施項目5の担当者は,実証実験に備え,評価実験用シナリオを具体化した.平成20年度は,各実施項目における研究課題解決と,各実施項目間の成果統合を目標とした.実施項目1の担当者は,中間モデルを記述する言語を定義し,モデル変換ルール整備した.実施項目2の担当者は,ミドルウェアの基盤となるWSNプラットフォームをSunSPOTへ移植した.また,各研究成果を段階的に実装した.実施項目3の担当者はWSN内の自己再構成機構に関する研究を進め,ネットワーク内の各プロトコル,アルゴリズムをモジュール化し,ネットワークの状況に応じて動的に切り替えるアーキテクチャを設計した.実施項目4の担当者は,耐故障性やセキュリティに関する研究を行い,ネットワーク通信障害に対して頑健な処理再配置手法や,様々な状況において悪意のあるノードを検知するための手法を提案し,実施項目2の担当者が開発したミドルウェアへの適用を検討した.実施項目5の担当者は,評価実験用のシナリオを具体化し,実証実験で用いる,WSNと連携するコンテキストアウェアアプリケーションの設計を行った.平成21年度は,各実施項目間の成果を統合したミドルウェアを開発して実証実験を行い,その結果に基づい項目の成果を洗練すること,さらにはその成果を公開することを目標とした.実施項目2の担当者は,前年度までに行った設計に基づき,各研究成果を統合したミドルウェアをSunSPOクチャ上に実装した.実施項目5の担当者は,開発したミドルウェアを用いて,無線センサーネットワークを用いたコンテキフアアプリケーションを設計,実装した.また,作成したアプリケーションを用いてミドルウェアの有効性る実証実験を行った.さらに,実証実験の成果をまとめ,各研究成果の課題を洗い出した.実施項目1,3,4の担当者は,実証実験で明らかになった課題に対し,それぞれの研究成果の洗練化を行項目1の担当者はモデル変換手法を,実施項目2の担当者は自己適応アーキテクチャを,実施項目3の担当者検知手法の改良をそれぞれ行った.また,得られた新たな研究成果を,実施項目2の担当者と協力してミトへフィードバックし,ミドルウェア自体の洗練化を行った.最終的に,実施項目5の担当者は,ドキュメントを整備し,開発した無線センサーネットワークミドルウェアをWebページにて公開した.
ヒト歯髄幹細胞の骨芽細胞分化におけるヘッジホッグ関連遺伝子制御システムの解明

本研究は、ヒト歯髄幹細胞を用いた骨再生医療の実現化に向けて骨組織や歯髄、象牙質発生の基礎的知見を解析し、その組織形成過程の分子メカニズムを分化・組織誘導刺激に応用することで新規骨再生法開発の礎を築くことを目的とする。そのために応募者らは、組織発生ならびに骨再生療法で重要な鍵を握る分子と期待されているヘッジホッグと、その転写メディエーターであるGliファミリーに着目した。ヒト歯髄幹細胞の骨分化におけるGliファミリーの転写メカニズムを、バイオインフォマティクスを駆使した網羅的な解析の後にin vitro、in vivoの両面から検証を行い、その遺伝子発現制御システムとエピゲノムを解明する。