hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
東アジア南部の植物の多様性の研究

現地調査は平成10年度にはマレーシアサバ州のキナバル山、マレー半島のカメロン高地などと中国海南島で、平成11年度には、タイ国半島部と、季節を変えてマレーシアサバ州のキナバル山とマレー半島のカメロン高地で実施した。コケシノブ科の詳細な観察を行ったほか、チャセンシダ科の植物種の分子形質により同定の研究のための資料などを含め、貴重な研究資料の収集を行った。収集した標本資料はラベリングを終え、京都大学、頌栄短期大学のハーバリウムに基本セットを収納し、また仮同定してからは、重複標本は当該国のハーバリウムや、キュー植物園、ライデン大学などのハーバリウムに送付し、国際的な研究の資料として活用する予定である。資料標本に基づく研究調査は、平成10年度に岩槻がイギリスのキュー植物園ハーバリウムを訪問し、平成11年度には岩槻がフランスの自然史博物館、オランダのライデン大学ハーバリウム、アメリカ合衆国のミシガン大学ハーバリウムを、福岡誠行がイギリスのキュー植物園ハーバリウムを訪問した。主として、マレーシア植物誌研究のための資料調査で岩槻はコケシノブ科、福岡はスイカズラ科の研究をおこなった。これらの研究のうち、岩槻によるコケシノブ科の研究は報告書冊子にあるようにマレーシア植物誌の原稿としてほぼ完成しており、この分野における多大な貢献となるものと期待される。他にも、村上らによる植物種の分子系統学的解析など、この研究プロジェクトで推進された研究には他に例を見ない独創的なものも含まれる。1998年度には次の調査等を実施した。1)中国(海南島等)における現地調査。特にホングウシダ科、イノモトソウ科のうち、種分化の過程を追うために、日本の種と複雑に関連する型の材料の収集に成果をあげることができた。2)マレーシア(キナバル山等)における現地調査。特にチャセンシダ科、コケシノブ科のうち、系統的に特異なもの、地理的分化の解析に必要なものなど、貴重な材料を収集することができた。3)岩槻がロンドンの大英(自然史)博物館とパリの国立自然史博物館を訪問し、マレーシア地域のコケシノブ科のレビジョンのための資料調査を行った。4)ハノイ大学のThin教授を招聘し、ベトナム産植物の研究について、資料に基づく講議を行った。これらの調査研究に基づいて、予定の出版物の準備等が順調に進んでいる。1)コケシノブ科については、マレーシア植物誌の原稿が順調に進んでおり、日本に将来されている資料と、ライデン大学等に所蔵の資料標本の調査による補完できれば、この大きな事業の原稿が完成する見通しをもつことになった。なお、マレーシアで収集したMacroglena meifoliaの材料を解析した結果は、独立の論文として99年中に出版の予定である。2)チャセンシダ科では、ホウビシダ属のマレーシア産の材料の解析が進み、この材料の研究を含めた成果を学会(日本植物分類学会)大会で報告した。3)その他、中国産シダのチェックリスト作りも進行しており、この広大な地域のフロラに貢献できる見通しである。また、インドシナ半島のシダ植物誌については、予定の年度内に全部のまとめをすることは難しいので、一部の出版を行い、将来補完して全体の完成を図りたい。平成11年度には、タイ、マレーシアで現地調査を行なったほか、ライデン大学(オランダ)、ミシガン大学(アメリカ合衆国)、キュー植物園(イギリス)で資料標本に基づく調査研究を行なった。タイでは12月下旬に、岩槻、須原、村上、福岡、チャムロン、瀬尾(協力者)が参加して、タイ半島部ナラシワ県の国立公園保護地で現地における観察と資料収集を行なった。低地の熱帯性の種、特に目的とするコケシノブ科、チャセンシダ科、アカネ科等について詳細研究を行なった。マレーシアの調査は、植物の多様性が最も高い地域の一つであるサバ州キナバル国立公園域で、2月後半に、岩槻、高田、谷田辺(協力者)、ラザリ(分担者代理)が参加して実施した。熱帯の高地における種を中心に、コケシノブ科、チャセンシダ科等の詳細な研究と資料の収集を行なった。

ライデン大学とミシガン大学へは岩槻が調査研究に訪れ、コケシノブ科の研究を行なった。岩槻は東南アジアのコケシノブ科の研究の一環として、マレーシア植物誌のコケシノブ科のレビジョンを行なっているが、ライデン大学にはこの地域の資料標本がもっともよく集積されており、また、ミシガン大学には、かつてこの科の研究を行なったCopelandの標本が保存されている。これらの標本に基づく研究は、この目的のために、不可欠の研究資料である。キュー植物園へは福岡が訪れ、タイ植物誌のスイカズラ科のレビジョンの最終的な仕上げのためのタイプ標本等の研究を行なった。これらの研究によって、東アジア南部の植物の多様性についての研究に成果をあげることができた。
準安定系/平衡系の相変態を利用したセラミックスの創成と成形プロセスの応用

世界に先駆けて見出した過冷融液形成を伴う準安定系/平衡系の相変態の現象を利用して新しいセラミックスの形成プロセスを開発する目的で、結晶方位解析および三次元構造観察により、準安定系から平衡系への相変態モードおよび組織形成機構を明らかにした。また、センサーデバイスのための組織制御手法の開発、力学特性および微細成形性の評価を行い、成形プロセスへの応用の可能性を示した。準安定共晶の溶解によって形成される過冷融液から平衡共晶が凝固する本プロセスにおいて、従来、成形性向上の観点から、準安定共晶の粉末を出発とし、等方的な加熱で実験を行ってきた。この場合、成長方向の特定が困難であること、粉末間の自由表面では固相変態でYAG相が優先的に形成され、溶融凝固以外の変態モードが存在する可能性がある。そこで、準安定共晶のバルク体を用いて、一方向に準安定共晶の溶解・平衡共晶の凝固を行い、時間発展における組織形成に関する知見を得ようと試みた。Al_2O_3-YAG共晶の成長速度を決定する可能性のある因子として(1)準安定共晶の溶解速度(2)平衡共晶の凝固速度(3)凝固の発熱と溶解の吸熱間の熱輸送が挙げられる。ただし、溶解と凝固が連成する凝固プロセスで一方向での凝固が可能かどうか明らかになっていない。本研究では、一方向での準安定共晶の溶解と平衡共晶の凝固を試み、(1)と(2)に関してそれぞれ組織形成に及ぼす影響について調べた。一方向での準安定共晶の溶解と平衡共晶の凝固が連成した凝固プロセスが可能であることが明らかとなった。また、準安定共晶の溶解速度および平衡共晶の凝固速度が組織形成に与える影響を調べるために、それぞれ準安定共晶のラメラ間隔および準安定共晶のバルク体の引き下げ速度を制御することにより検討した。平衡共晶のラメラ間隔は平衡共晶の凝固速度だけでなく、準安定共晶の溶解速度に依存していることが明らかとなった。また、平衡共晶の凝固速度が速くなると共晶組織の形態が不規則なネットワーク状から規則的なラメラ・ロッド状に遷移することが明らかとなった。また、0.3-0.5μmのラメラ間隔の小さい準安定共晶組織を用いた場合は、他の一方向凝固、過冷凝固の場合と同様にJackson-Huntによる界面過冷度を最小とする成長条件であるλ^2V=constの関係にほぼ従うことが明らかとなった。世界に先駆けて見出した過冷融液形成を伴う準安定系/平衡系の相変態の現象は、学術的に興味深い新しい凝固現象によって凝固組織が形成されるため、相変態機構、組織形成機構に関しては、未知な点が多い。これまでに、組織形成に関しては、結晶方位解析、三次元構造解析の結果から、共晶組織は不連続に成長するYAG相と連続的に成長するAl_2O_3相から成っていた。一方、平衡状態図を基に考えると、準安定共晶の溶解よって得られる融液は、平衡共晶系から見ると、YAG相に対して大きく過冷しているため、YAG核生成の駆動力は大きい。従って、YAG相が先行相として連続的に成長すべきである。YAG相に関して実験結果を説明することは困難である。本研究では、詳細な結晶方位解析から準安定共晶と平衡共晶が連成して作製されるAl_2O_3-YAG平衡共晶の組織形成の解明を行った。隣接するYAG相間には、30°以上の方位差が存在した。この結晶方位分布は、通常の固相反応で形成される多結晶体の分布とは全く異なっていた。また結晶方位関係を調べたところ、隣接する二つのYAG相間には、(211)双晶の関係にあることが明らかとなった。双晶の形成が数ミクロン間隔で非常に頻繁に起こっていた。これらの結果から、Al_2O_3-YAP準安定共晶の溶解とAl_2O_3-YAG平衡共晶の凝固が連成して形成されるAl_2O_3-YAG平衡共晶において、Al_2O_3相だけでなく、YAG相も双晶を形成しながら連続的に成長していることが明らかとなった。準安定共晶の溶解によって得られる過冷融液はYAG相に対して過冷しており、YAG相が連続的に成長する結果は、状態図からも矛盾なく説明できることが明らかとなった。
単球遊走の分子メカニズムの解析

単球の血管内膜への侵入は動脈硬化病変形成や炎症反応における初期段階において重要な役割を持っている。CCR2やMCP-1ノックアウトマウスの研究から、これらの分子が動脈硬化や免疫反応において主要な役割を演じていることが明らかとなった。しかしながら、単球遊走にわけるMCP-1/CCR2を介した情報伝達機構の分子機構に関しては、十分に理解されているとはいいがたい。その分子機構を明らかにするため、単球系細胞株であるTHP-1細胞を用いて、チロシンキナーゼPyk2の役割を検討した。Pyk2はMCP-1により、時間依存性にチロシンリン酸化を受けることが明らかとなった。また、Lyn、Shc、パキシリンなどのシグナル分子もまたMCP-1により、チロシンリン酸化を受け、Pyk2とコンプレックスを形成していることが明らかとなった。しかし、MCP-1によりPyk2との結合が増加するのはLynだけであった。また、pyk2のドミナンネガティヴ変異体により、MCP-1によるp38MAPキナーゼの活性化は抑制されたが、同じくMAPキナーゼであるERKの活性化は抑制をうけなかった。これらの結果よりPyk2がキー分子となってMCP-1/CCR2に由来するシグナルを下流に伝達していると考えられる。今後はさらにPyk2の役割に関する検討を進める。また、我々はMCP-1によるインテグリンの活性化と細胞遊走の分子機構に関しても検討した。MCP-1を介するインテグリンの活性化はMEK阻害剤により抑制され、細胞遊走はp38MAPキナーゼの阻害剤により、抑制された。Rhoの阻害剤はMCP-1依存性の細胞遊走は抑制したが、インテグリンの活性化には影響を与えなかった。これらの結果より、ERKとp38MAPキナーゼの2つのMAPキナーゼにより細胞接着と細胞遊走が別々に制御されていることが明らかになった。今後はさらにこれらのMAPキナーゼの下流のシグナルの解析を行う。動脈硬化発症に関与するケモカインであるMCP-1はその濃度勾配による細胞遊走、すなわちケモタキシスと同時にインテグリンの活性化を起こすことが知られている。今回我々は単球系の細胞株であるTHP-1細胞を用いて、トランスウェルによりケモタキシスを測定し、可溶性VCAM-1及びフィブロネクチンに対する接着をみることによりMCP-1によるインテグリンα4β1、α5β1の活性化を測定した。まず、MCP-1によるケモタキシスはMAPキナーゼのなかのp38の阻害剤により完全に抑制され、低分子量G蛋白質Rhoの阻害剤であるC3 exoenzymeによって完全に抑制された。また、MCP-1によるインテグリンの活性化はp38の阻害剤によって抑制されたが、C3 exoenzymeによっては全く影響を受けなかった。また、MCP-1によりMAPキナーゼのなかのERKも活性化することが明らかになったが、このERKの阻害剤によってはインテグリンの活性化もケモタキシスも抑制されなかった。このことから、MCP-1によるインテグリンの活性化にはp38を介したシグナルが必要であるが、ケモタキシスにはp38とRhoを介したシグナル伝達が必要なことが明らかになった。これらの結果によりMCP-1によるインテグリンの活性化はケモタキシスの上流にあってケモタキシスを制御している可能性が示唆された。

また、MCP-1からERKへの経路は増殖など別のシグナルにつながっている可能性が示唆された。単球の血管内膜への侵入は動脈硬化病変形成や炎症反応における初期段階において重要な役割を持っている。CCR2やMCP-1ノックアウトマウスの研究から、これらの分子が動脈硬化や免疫反応において主要な役割を演じていることが明らかとなった。しかしながら、単球遊走におけるMCP-1/CCR2を介した情報伝達機構の分子機構に関しては、十分に理解されているとはいいがたい。その分子機構を明らかにするため、単球系細胞株であるTHP-1細胞を用いて、チロシンキナーゼPyk2の役割を検討した。Pyk2はMCP-1により、チロシンリン酸化を受ける。また、Lyn、Shc、パキシリンもまたMCP-1により、チロシンリン酸化を受け、Pyk2とコンプレックスを形成していることが明らかとなった。しかし、MCP-1によりPyk2との結合が増加するのはLynだけであった。これらの結果よりPyk2がキー分子となってMCP-1/CCR2に由来するシグナルを下流に伝達していると考えられる。また、pyk2のドミナントネガティヴ変異体により、MCP-1によるp38MAPキナーゼの活性化は抑制されたが、同じくMAPキナーゼであるERKの活性化は抑制をうけなかった。また、我々はMCP-1によるインテグリンの活性化と細胞遊走の分子機構に関しても検討した。MCP-1を介するインテグリンの活性化はMEK阻害剤により抑制され、細胞遊走はp38MAPキナーゼの阻害剤により、抑制された。Rhoの阻害剤はMCP-1依存性の細胞遊走は抑制したが、インテグリンの活性化には影響を与えなかった。これらの結果より、ERKとp38MAPキナーゼの2つのMAPキナーゼにより細胞接着と細胞遊走が別々に制御されていることが明らかになった。
近世西日本における実学研究史料の集成

西日本地域について、実用面に関する史料を追求し発掘することにつとめた。〔平成年度〕京都・大坂と連結密度の高い瀬戸内海諸地域を主対象とした。兵庫県では、蘭語・素封家・種痘医を、岡山県では、藩校教師・水利灌漑施設開削指導者を、広島県では、厳島神社宮司=典籍収集家を、山口県では、藩医・蘭方種痘医を選んだ。香川県では、蘭語・医籍収集家を、愛媛県では、蘭方医・語学者を、高知県では、植物学者を、徳島県では、藍染業家を選んだ。〔平成年度〕瀬戸内海航運を介して、特に大坂と直結する九州地域を主対象とした。福岡県では、藩医・種痘開創医・解剖医を、佐賀県では、藩医・種痘医・御用薬種業・収書家を、大分県では、大名貸豪商・藩校収書・蘭訳者・科学思想家・天文家・藩医・解剖医を、熊本県では、藩政文書・藩主博物学家を、宮崎県では、藩主中国理数番飛案家を選んだ。〔必要に應じて、細川青山文庫・早稲田大学洋学文庫・順天堂大学医史学教室の史料を援用した。〕以上の調査は未だ進行中であるが、以下の様に要約が可能と思考している。○関係者:個人・同族共同者。○身分:武士・庶民。○内容区分:医薬本草学・数学・理学・土木学・博物学・外国語など。○系統:儒学系実学型・洋学係実学型。○進学傾向:第1次指向を京坂に、第2次指向を江戸あるいは長崎とする。○身分:武士・庶民。本研究は,近世における瀬戸内海諸地域を軸として,これに関連する周縁の地域において,生活の実態をどのように刺激を与え,活動的な生産性の発動を可能にする原動力を,諸分野にわたって確認し,その諸史(資)料を発掘しつつ検証を進めることを目的としている。本年度の研究実施計画として立案した地域は,京坂=上方と密接に連結する瀬戸内海諸地域=関西・中国・四国・九州(北半部)であるが,研究推進過程において,上方の影響下にある北陸圏の重要度が急浮上してきたことが,重要な一視点として付加される。すなわち,富山県下における蘭方医の地域文化関係開発における貢献であり,豪農の農業進展の成果であり,京坂両地域の指導者との連携,さらには中京地域との友好的結び付きが明らかになり,今後の調査を新たに企画しなければならない。播州内陸地帯と長崎蘭学との関係は,幕末の国際関係を反映して,単に民生部門における医学・農学関係史料の購入研究度が一層充実する必要を増加しており,軍事学関係書の存在が認められている。中国地方のうち,備前美作地域の藩医関係として,漢方医の種痘研修の実態が鮮明になりつつある。経営部門の活性化・立て直しとして,大阪の豪商の資本運用法の研究を,藩・商家ともに進め,また,安芸地方では,厳島神社神宮家においても,同様の姿勢を有し,京坂地域の書長事との交流を深めていることが明らかとなってきた。北九州地方では,洋蘭学における長崎の位置は周知のところであるが,平戸藩主の科学指向は,翻訳書の原典の存在が逐次解明を進め,大分地域では,本草書(むしろ植物学)原典の導入過程の端緒の解明が期待できる。佐賀・秋月方面の種痘史料の発掘も進展中であり,延岡藩主の科学(とくに数学・物理学)研究の姿勢は,熊本藩主の開物学への傾倒ぶりと好対照のものであることが,新史料の発掘により,検証中である。次年度では,上記諸地域の成果をさらに推進するとともに,九州南半部,四国地域の解明を行なう計画である。〔平成年度〕京都・大阪と連結密度の高い瀬戸内海諸地域を主対象とした。

兵庫県では,蘭語・素封家・種痘医を,岡山県では,藩校教師・水利灌漑施設開削指導者を,広島県では,厳島神社宮司=典籍収集家を、山口県では、藩医・蘭方種痘医を選んだ。香川県では,蘭語・医籍収集家を,愛媛県では、蘭方医・語学者を,高知県では植物学者を,徳島県では,藍染業家を選んだ。〔平成年度〕瀬戸内海航運を介して,特に大坂と直結する九州地域を主対象とした。福岡県では,藩医・種痘開創医・解剖医を,佐賀県では,藩医・種痘医・御用薬種業・収書家を、大分県では、大名貸豪商・藩校収書・蘭訳書・科学思想家・天文家・藩医・解剖医を,熊本県では,藩政文書・藩主博物学家を,宮崎県では、藩主中国理数翻案家を,選んだ。〔必要に応じて、細川青山文庫・早稲田大学洋学文庫・順天堂大学医史学教室の史料を援用した。〕以上の調査は未だ進行中であるが,以下の様に要約が可能と思考している。○関係者:個人・同族共同者。○身分:武士・庶民。○内容区分:医薬本草学。数学・理学・土木学・博物学・外国語など。○系統:儒学系実学型、洋学系実学型。○進学傾向:第1次指向を京坂に、第2次指向を江戸あるいは長崎とする。
貨幣・信用制度の不安定性と管理可能性についての学説史的研究

本研究は、貨幣・信用制度の不安定性と管理可能性について、戦後の日本に蓄積されたマルクス経済学にもとづく貨幣・信用論研究をふまえ、海外での最近のケインズ派やポスト・ケインズ派における論議をも視野におさめつつ、この分野で手薄な欧米マルクス学派の不十分さを補い、欧米と日本に学史的研究の新展開を促そうとするものである。こうした課題にそくし、本研究はとくにロンドン大学のCostas Lapavitsas博士の協力をえて平成7-8年度の2年度にわたり実施された。その成果は、私とラパビツァス博士との英文の共著Political Economy of Money and Finance(London:Macmillan)にとりまとめられ、印刷用原稿が3月末には出版社にひき渡せるところまで仕上がっている。ついで日本語版の共著もとりまとめ、本研究の成果を国内にも伝えたい。本研究をつうじ、主としてほぼつぎのような諸点があきらかにされたと考えている。(1)経済学が体系的な発達を開始して以来、資本主義市場経済の中枢にピラミッド的な構造を形成する貨幣・信用制度について、経済システムの効率を推進する役割が各学派によって注目されるとともに、資本主義市場経済に内在的な不安定性をまた集中的に増幅する役割を強調する見解も同時代的にくりかえし示され、重要な論争を形成してきた。(2)これに関連し、国家や中央銀行の責任と裁量の意義と限界についても、対立的な見解が提示され続けてきている。(3)マルクス学派の見地からすれば、貨幣・信用制度をめぐるそうした学説史的展開は、資本主義経済に本来の無政府的な組織性に根ざした貨幣・信用制度の機能の特色を、さらに具体的な資本主義の歴史的発展の状況を背景に、それぞれの観点っから提示しているものと考えられる。(4)こうした見地をふまえ、社会主義経済の諸類型での貨幣・信用制度の役割についても補足的に新たな検討が加えられた。本研究は,2年度にわたり実施される予定であり,本年度はその第1年度にあたる。研究計画にしたがい,ロンドン大学のC.ラパビツァス博士と全体の構想,相互の分担などの打合せから始め,全3部12章から成る共著Political Economy of money and Financeを最終成果としてとりまとめるプランを確定し,さらに最初の草稿を6章づつ分担する具体案をまとめた。7月7日9日にニューカッスルで開催された社会主義経済学者学会(CSE)年次大会に,文部省から国際研究集会派遣の機会を与えられたことが、本研究の具体的打合せ,その成果の一端の報告,国際的研究動向の吸収などに大いに役立った。CSEに報告した内容は,論稿Reconsidesation on Money and Credif in Socialist Economiesにとりまとめた。CSEの機関誌Capital and Classの多分59号(1996年夏)に公チリが予定されており,共著の第12章に活かせるであろう。それに続き共著の第4章にあたるThe Credit Systemも主要内容の草稿ができ上り,ラパビツァス博士に送られている。逆にラパビツァス博士からは第1章の草稿money and Credit in Classical Political Economyがとどいている。さらに同博士からは近原稿Transition and Crigis in the gapanese Finaacial Systemも本研究に関連するものとしてとどけられ,これらについてのコメントをとりまとめつつある。平成8年69月にECの企画で同博士が来日する予定であり,その予定が確定したことも,本研究推進のために良いニュースであった。また本研究の最級成果は共著の形でmacmillau社が出版するとの確約もえられた。

本研究は、貨幣・信用制度の不安定性と管理可能性について、戦後の日本に蓄積されたマルクス経済学にもとづく貨幣・信用論研究をふまえ、海外での最近のケインズ派やポスト・ケインズ派における論議をも視野におさめつつ、この分野で手薄な欧米マルクス学派の不十分さを補い、欧米と日本に学史的研究の新展開を促そうとするものである。こうした課題にそくし本研究はとくにロンドン大学のCostas Lapavitsas博士の協力をえて2年度にわたり実施され、本年度はその最終年度にあたる。本研究の成果は、主として私とラパビツァス博士との英文の共著Political Economy of Money and Finace(London:Macmillan)にとりまとめられ、印刷用原稿が3月末には出版社にひき渡せるところまで仕上がっている。ついで日本語版の共著もとりまとめ、本研究の成果を国内にも伝えたい。本研究をつうじ、主としてほぼつぎのような諸点があきらかにされたと考えている。(1)経済学が体系的な発達を開始して以来、資本主義市場経済の中枢にピラミッド的な構造を形成する貨幣・信用制度について、経済システムの効率を推進する役割が各学派によって注目されるとともに、資本主義市場経済に内在的な不安定性をまた集中的に増幅する役割を強調する見解も同時代的にくりかえし示され、重要な論争を形成してきた。(2)これに関連し、国家や中央銀行の責任と裁量の意義と限界についても、対立的な見解が提示され続けてきている。(3)マルクス学派の見地からすれば、貨幣・信用制度をめぐるそうした学説史的展開は、資本主義経済に本来の無政府的な組織性に根ざした貨幣・信用制度の機能の特色を、さらに具体的な資本主義の歴史的発展の状況を背景に、それぞれの観点から提示しているものと考えられる。(4)こうした見地をふまえ、社会主義経済の諸類型での貨幣・信用制度の役割についても補足的に新たな検討が加えられた。
移行抗体存在下で利用できる子牛用ネオスポラ血清診断系の確立

本研究により、胎児期にネオスポラに感染した新生子牛が特定の虫体抗原に対してIgG抗体を産生していることが明らかになった。また、この虫体抗原の特定作業がほぼ終了し、近日中にタンパクを特定できるめどがついた。さらに、この抗原に対するIgGは母牛が産する初乳にはそれほど高濃度では含まれておらず、初乳の接種により新生子牛血中の抗体価は大きく動かないことが予想された。現在までに数組の親子でこのことを確認済みであるが、既に確保しているさらにいくつかの親子で再確認を行っている。牛ネオスポラ症はオスポラ原虫に起因する流死産を主徴とする疾病でわが国にも広く浸潤している。しかし感染胎子のすべてが流産するわけではなく、無症状潜伏感染の状態で生まれる子牛も多い。このような無症状感染牛が後に繁殖用母牛として利用され、さらに次世代の牛へ原虫を引き継ぐことで被害は長期化する。この悪循環を断ち切るには、牛が繁殖年齢に達する前の段階で無症状感染個体を摘発し、これを繁殖に用いない体制を確立する必要がある。さらに牛の商習慣や経済性を勘案すれば、無症状感染牛を摘発するのは子牛市場で売買される前の段階が望ましい。しかしこの段階では母親からの移行抗体の影響があるため既存の血清学的診断法が利用できない。そこで本研究では新生子牛にも利用できる「移行抗体の影響を受けないネオスポラ血清診断法」の確立をめざす。本年度においてはこのような検査の対象となりうる抗原の検索を行い、候補となる抗原を1種類明らかにすると共に、他にも未同定の数種類の候補があることを明らかにした。ネオスポラに胎児期に感染した子牛が出生の時点で特定の抗原に対して抗体を産生していることを確認した。この抗原に対する抗体は初乳にも少量含まれているものの、その量は比較的少なかった。したがってこの抗体の検出をもって、行こう抗体に影響されない新生子牛のネオスポラ検査が実施できる可能性が高い。なお、非感染子牛が感染母牛の産する初乳接種を摂取した程度では、当該抗体の抗体価の顕著な上昇は見られなかった。当該抗体が認識する抗原の同定についてもほぼ終了しており近日中に確定できる予定である。獣医寄生虫病学目標とする抗原の特定がほぼ順調に進んでいる。検体の獲得についても大きな問題は生じていない。これまでに得られた候補抗原を用いた検査系の詳細を詰めると共に、未同定の抗原の同定を行う。その上で新生子牛の診断を試み、確立した検査系の感度と特異度を検証する。具体的には以下の通り。同定された診断抗原候補をコードするcDNAを作成し、これを大腸菌発現系で大量発現させる。得られた抗原をELISA用プレートに貼り付け、ELISAを実施する。野外サンプルについて、「母牛血清と初乳に含まれる抗体は反応しない」が「初乳接種の有無にかかわらず子牛血清に含まれる抗体反応する」抗原を絞り込む候補抗原の同定にやや時間がかかり、次の実験に着手できない部分があったため支出が予定より小額であった。一方、子牛出生後の抗体価の変動については既に解析が進んでいるため、実験そのものの進行状況については大きな遅れはない。25年度終盤から多くの抗原について次の段階に進めるまでに研究が展開しており、H26年度前半にこれらの解析を行うため物品、試薬等の購入に使用する。
シリコン電極を用いるエネルギー貯蔵型光電解セルの開発

太陽エネルギーの化学エネルギーへの変換を目的として、白金などの金属・金属酸化物、あるいは金属シリサイドなどの薄膜で被覆したp-n接合シリコン光電極と白金板対極とからなる光電解セルを用いたヨウ化水素の水素・ヨウ素への光分解に関する研究を行った。まず変換効率と耐久性の向上に関しては、【P^+】-h接合シリコン電極によるヨウ素イオンの酸化を行わせる光電池において、画期的な安定化に成功した。すなわち、白金、タングステン、あるいはモリブデンの薄膜の被覆により5000時間に及ぶ長期安定化に成功した。これらの薄膜は極めて薄く1nm程度であり、せれによる光のロスは少ない。これらの電極により光エネルギーの化学エネルギーへの変換効率は8パーセントを越えた。一方、白金薄膜で被覆した【n^+】-p接合シリコン電極による水素発生を行わせる光電池においては、アモルファス・シリコンを結晶シリコンに複合化する技法を開発し、n型アモルファス・シリコン/p型結晶シリコンなるヘテロ接合電極を用いて10.8%という化学エネルギーへの変換効率としては画期的に高い世界最高の値を達成した。この電極はまた、非常に安定であった。次に光電池の設計に関して、光電解セルの性能に大きな影響を及ぼす主な因子は(1)液抵抗(2)電解液による光の吸収(3)半導体電極の表面における電流密度の不均一性である。実際には(1)と(2)の効果は互いに打消し合う場合が多いが、(3)による変換効率の低下は光電池における電極配置の特殊性から避けられない問題である。しかし半導体電極を細分化することによって、電流密度分布を均一化し、液抵抗を下げることが可能である。以上の点を考慮してエネルギー変換効率の高い光電解セルモジュールの構造を決め、それらの組み合わせとしてより一般的な形状の光電池を設計する方法を確立した。1.金属薄膜で被覆したp-n接合シリコン(Si)電極を用いた光電解セルによりヨウ化水素を分解し、太陽エネルギーを化学エネルギーに変換する研究をひきつづき行なった。昨年度は5nm厚のタングステンやモリブデン薄膜で被覆したSi電極が4700時間安定であることを報告したが、今年度は金属膜の光吸収による効率の低下を防ぐためその超薄膜化を試み、Si【O_2】薄膜形成後に金属薄膜で被覆し熱処理を行なうという方法を用いると1nm厚という超薄膜の被覆によっても5000時間以上安定な電極が得られることがわかり、これにより光電流は約1.5倍増大した。上述の光電解セルではSi電極上でヨウ素イオンが酸化される反応がおこるが、逆向きのn-p接合をもつSi電極では光水素発生反応がおこる。この場合についても研究を行ない、Si表面にマット・テクスチャー処理を施すと10.3%というこれまでの値より約30%も高い光化学変換効率が得られることがわかった。さらに、nip接合をもつアモルファス・Si電極が光水素発生反応用の電極として使用し得ることも明らかとなった。2.流通型光電解セルの装置工学的問題を検討するために、陽イオン交換膜で隔離された陽極側と陰極側にそれぞれヨウ化水素と臭化水素の電解液を流して光電流を測定した。光電解セル内を流れる電流を支配する因子として、a)pn接合型半導体の内部および表面の物性、b)電解液による光の吸収、c)両電極間の液抵抗、d)陰極で発生した水素気泡の挙動、などが考えられる。これらの中でb)d)の効果を明らかにするために、1)光の強度、2)ヨウ化水素中の光の透過距離、3)光電解セルおよび電極の形状・寸法と傾斜角度、4)電解液の濃度と流動速度、5)両極間の印加電圧、などの実験条件を変えて電圧-電流曲線を測定した。
力学系の大域的構造とその分岐の研究

当該研究期間に本研究で得られた成果は大別して以下の4点にまとめられる:(A)力学系のエルゴード的性質に関する研究成果;(B)力学系の位相的性質に関する研究成果;(C)大自由度系および無限次元力学系に関する研究成果;(D)力学系の複素解析的方法に関する研究成果.これらについて簡単に要約する.(A)では辻井を中心に多次元区分拡大的写像および部分双曲的写像の不変測度について研究し,区分拡大的写像については写像の微分可能性と不変測度の性質との間の興味深い関係や例を見出した.また2次元の部分双曲的写像については力学系の構造を反映した不変測度の存在を証明した.(B)では松岡,平出を中心に研究を行い,余次元1のアノソフ微分同相写像や力学系の周期軌道の定める結び目や絡み目,組み紐の構造について調べた.特に松岡はコンパクト有向曲点面上の同相写像で,恒等写像とイソトピック(連続変形可能)なものの不動点の位相的性質について研究し,それを用いて不動店の安定性と写像のカオス性に関する成果を得た.また宍倉は円周上の無理数回転をベースとする円環上の歪積について,有界変動の条件の下で,写像が極小不変集合をもつことと,完全可積分型であることの同値性を示した.(C)については小室や岡本久(京都大学数理解析研究所),新居俊作(九州大学数理学研究院)によって行われ,特に小室はカオス遍歴と呼ばれる大自由度力学系に特徴的に見られる非周期的振舞いを大域結合写像系と呼ばれるモデルについて研究し,その構造を対称性と不変部分空間を用いて記述した.(D)では宍倉,木坂正史(京都大学大学院人間環境学研究科)や石井豊(九州大学数理学研究院)を中心に研究を行った.このうち宍倉は複素力学系に現れるフラクタルのルベーグ測度やハウスドルフ次元を調べ,更にそれが放物型不動点の分岐によって不連続に変化することを示した.木坂は構造有限な超越整関数の力学系や超越整関数の遊送領域についていくつかの結果を得た.石井は複素Henon写像の双曲性の具体的な判定条件や,量子カオスに関して量子トンネル効果と高次元複素力学系との関係を明かにした.当該研究期間に本研究で得られた成果は大別して以下の4点にまとめられる:(A)力学系のエルゴード的性質に関する研究成果;(B)力学系の位相的性質に関する研究成果;(C)大自由度系および無限次元力学系に関する研究成果;(D)力学系の複素解析的方法に関する研究成果.これらについて簡単に要約する.(A)では辻井を中心に多次元区分拡大的写像および部分双曲的写像の不変測度について研究し,区分拡大的写像については写像の微分可能性と不変測度の性質との間の興味深い関係や例を見出した.また2次元の部分双曲的写像については力学系の構造を反映した不変測度の存在を証明した.(B)では松岡,平出を中心に研究を行い,余次元1のアノソフ微分同相写像や力学系の周期軌道の定める結び目や絡み目,組み紐の構造について調べた.特に松岡はコンパクト有向曲点面上の同相写像で,恒等写像とイソトピック(連続変形可能)なものの不動点の位相的性質について研究し,それを用いて不動店の安定性と写像のカオス性に関する成果を得た.また宍倉は円周上の無理数回転をベースとする円環上の歪積について,有界変動の条件の下で,写像が極小不変集合をもつことと,完全可積分型であることの同値性を示した.(C)については小室や岡本久(京都大学数理解析研究所),新居俊作(九州大学数理学研究院)によって行われ,特に小室はカオス遍歴と呼ばれる大自由度力学系に特徴的に見られる非周期的振舞いを大域結合写像系と呼ばれるモデルについて研究し,その構造を対称性と不変部分空間を用いて記述した.(D)では宍倉,木坂正史(京都大学大学院人間環境学研究科)や石井豊(九州大学数理学研究院)を中心に研究を行った.このうち宍倉は複素力学系に現れるフラクタルのルベーグ測度やハウスドルフ次元を調べ,更にそれが放物型不動点の分岐によって不連続に変化することを示した.木坂は構造有限な超越整関数の力学系や超越整関数の遊送領域についていくつかの結果を得た.石井は複素Henon写像の双曲性の具体的な判定条件や,量子カオスに関して量子トンネル効果と高次元複素力学系との関係を明かにした.今年度の研究実績は次の通りである:力学系の大域的な構造とその分岐を位相的に調べる上で有効なConley indexの理論を,slow-fast系と呼ばれる特異摂動的ベクトル場に対して拡張する試みとして,遅い変数が1次元の場合に,Conley indexの理論で重要な役割を果たすtransition matrixを特異摂動的ベクトル場に適用できるように拡張し,さらにそれをこれまでの研究成果と合わせることにより,周期軌道やヘテロクリニック軌道の存在を検証する一般的な方法としてまとめることができた.またその結果をゆっくりと変化する平面上のハミルトン系における複雑な振舞いの解析に用い,その具体的な問題に応用して有用性を示した.今後はこれをより一般の遅い変数が2次元以上の場合に拡張することが課題となるが,そのために必要となると思われるので,手始めとしてtransition matrixの余次元2以上のconnecting orbitの場合への拡張を行なった.ベクトル場の大域的構造とそれに密接に関わるカオス的振舞いの解析を行なった.

まず,単純な対称性を持つベクトル場のクラスにおいてある退化した特異性からある種のヘテロクリニック軌道のサイクルが分岐によって出現すること,またそれに伴っていわゆるLorenzやHenonのカオス的アトラクタがそこから分岐することを示した.また,対称性を全く仮定しない退化特異性について同様の解析も行なった.この特異性は対称性による付加的な情報がないためにその解析は著しく困難になり,その分岐の全貌を調べることは現時点でははるかに遠く及ばないので,これまでに様々な文献において得られた結果を統一的な視点から整理し,今後の研究に重要であると思われる課題を問題や予想という形で述べた.今年度,発表された研究成果は以下の通りである:深谷は周期的なハミルトン系の周期軌道の個数に関するArnold予想についての以前の結果をtorsion numberも含めた形にする改良を与え,さらにその発展の方向について論じた.岡本は非圧縮性粘性流体におけるOseenのスパイラル流と呼ばれる流体力学における古典的な流れに関し,Reynolds数が無限大の極限からの特異摂動として内部遷移層の幅の平方根に逆比例するということの厳密な証明を与え,またその数値計算による可視化を行った.小室は高次元力学系の大域的構造の一つの重要な情報としての不変部分空間の階層構造を,カオスニューラルネットワークと呼ばれる結合写像系を例にとって調べた.平出は閉多様体上の余次元1のアノソフ微分同相写像の非遊走集合が全空間に一致すること,およびそのときにアノソフ微分同相写像は双曲型トーラス自己同型写像と位相共役であるというNewhouseとFranksによって示された定理に対し,わかりやすい別証明を与えた.辻井は円環上のある種の半直積型の写像におけるSBR測度が,どのような条件で絶対連続になるかについて調べ,ほとんどすべての場合にそうなること,またそれが写像の摂動に関して安定であることを示した.一方,d次元ユークリッド空間上の有界な多面体領域上の拡大的な区分線型写像における絶対連続な不変測度の存在証明も与えた.この他に岡本は,非圧縮性非粘性流体の表面上の周期的進行波に関する数学的理論の現在までの研究の概要をまとめた著書を公刊した.今年度に得られた主な研究成果は以下の通りである。宍倉は円周上の無理数回転をベースとする円環上のskew productについて、有界変動の条件の下で、写像が極小不変集合をもつことと、完全可積分型であることの同値性を示した。またいくつかの条件の下で、非可積分で極小不変集合をもたないような写像はgenericであることも示した。松岡はコンパクト有向曲面上の同相写像で、恒等写像とイソトピック(連続変形可能)なものの不動点の位相的性質について研究した。写像が有限個の不動点をもつとき、それらの不動点指数の和は曲面のオイラー標数に等しいことはよく知られている。ここでは、不動点指数以外に、位相不変量の一つである組ひも不変量も用いて不動点の位相的性質について調べ、不動点の指数についてのより詳細な情報を得た。さらに、不動点の安定性と写像のカオス性に関する成果を得た。辻井は2次元の部分双曲的力学系について次のような結果を得た。臨界点を持たない2次元多様体上の部分双曲的写像の力学系はgenericに有限個の不変測度を許容し、その吸引領域の全体は多様体上のリーマン体積についてほとんど至る所の点を含む。さらにその不変測度の2つのリヤプノフ指数の和が正であればその測度はリーマン体積について絶対連続になる。
平均曲率流の近似問題と正則性・特異性に関する研究

画像処理に現れる変分問題を基にした非等法的平均曲率流に対する近似スキームの収束を証明した。また、数理ファイナンスに現れる自由境界問題について変分法を基にした時間離散スキームを導入し、近似解と近似自由境界の収束を変分不等式の理論と粘性解理論を用いて証明した。更に、投資問題に現れる放物型変分不等式に対する粘性解と自由境界の存在を証明した。石井はクリスタライン曲率流と呼ばれる多角形の運動に関する近似問題について大沼正樹氏(徳島大学)と共同研究を行っており、簡単な場合には収束の評価が得られた。まとまった成果を出すため、研究を継続中である。丸尾は山田直記氏(福岡大学)との共同研究において、係数が球対称で、退化した非線形楕円型偏微分方程式について、その増大度が係数の増大度より定まる連続かつ非球対称でない粘性解の存在を示し、それらの構造を決定した。内藤は田中敏氏(岡山理科大学)との共同研究において、1次元p-Laplace方程式に対する2点境界値問題について符号変化する解が存在するための精密な十分条件を示した。また、sobolev臨界指数を持つ非線形放物型偏微分方程式に対して変分的手法により、空間次元に依存する正値解の多重存在を示した。鈴木貴氏(大阪大学大学院)との共同研究では走化性方程式における自己相似解の構造とその役割について研究した。桑村は空間1次元のチューリングパターンに関する波数選択問題について数値実験を行った。自明解のまわりで方程式を線形化して得られる固有値問題より決まるdispesion relationがこの問題に対して重要な役割を果たしていることを示した。研究代表者の石井はアメリカン・オプションに現れる放物型変分不等式に対して、離散勾配流の方法による近似問題を研究した。従来の方法に比べて、この近似法は近似自由境界を簡単に求められるという利点がある。また、並列計算と相性がよく、計算時間が短くてすむことが実験的に知られている。石井は解析半群に対する積公式と粘性解の比較定理の方法を用いて、近似解の誤差評価を与えた。また、粘性解の安定性を用いて近似自由境界の収束を証明した。この結果は現在投稿中である(小俣正朗氏との共同研究)。また、石井は平均曲率流の近似問題の研究も行っている。画像処理に由来する変分問題を用いて平均曲率流を近似するというものである。先行研究では近似解のL^1収束が得られているが、等高面の方法と粘性解理論を用いて近似解の一様収束を証明するべく、研究中である。分担者の桑村はロトカ・ボルテラの捕食者-被食者モデルを拡張して、捕食者の休眠が捕食者-被食者の個体群ダイナミクスを安定化することを示した。また、拡張されたモデル方程式に現れるカオス解を分岐理論と幾何学的特異摂動論を用いて調べた。分担者の内藤は1次元p-Laplace作用素をもつ2点境界値問題について符号変化する解の存在、非存在についてshooting methodを用いて考察を行った。また走化性方程式系の爆発解の挙動についても考察を行った。研究代表者の石井はアメリカン・オプションに現れる放物型変分不等式に対して、離散勾配流の方法による近似問題について、近似解の収束の速さと近似自由境界の収束を証明した。また、企業投資に関する確率モデルに対して、その最大収益関数が対応する放物型変分不等式の粘性解として特徴付けられることを証明した。また、投資の是非を判断する指標になる自由境界の存在も示した。この結果は現在投稿中である(森本宏明氏との共同研究)。画像処理に由来する変分問題を用いた平均曲率流の近似問題を研究している。先行研究では近似解のL^1収束が得られているが、等高面の方法と粘性解理論を用いて近似解の収束を研究中である。分担者の桑村はショウジョウバエの小腸幹細胞の増殖と分化のメカニズムを力学系理諭と数値シミュレーションの観点から研究した。生態学における捕食者-被食者理論において、捕食者が被食者の個体数密度の減少率に依存して休眠する場合における、被食者と捕食者の個体群ダイナミクスを研究した。分担者の内藤はSobolev臨界指数をもつ非線形楕円型方程式の正値解の構造について研究し、その構造が空間次元に依存することを明らかにして。
光合成酸素発生酵素の構造と機能

葉緑体の光合成酵素発生系は光化学系IIと構造的に密接な関係を持ち,光化学系IIの光化学反応で生じた酸化当量をマンガン原子に蓄積して水の酸化分解を行う.光化学系IIでの水酸化部位には3種類の表在性蛋白質が存在しマンガン原子の安定化,塩素イオン,カルシウムイオンの結合等を行い効率のよい反応の進行を可能にしている.本研究では,この酸素発生に関与する光化学系IIの反応中心結合蛋白質,マンガン原子,表在性蛋白質を中心にしてそれらのチラコイド膜に於ける存在状態を知る目的で以下に述べる様な研究を行った.1.表在性蛋白質の性質を調べる為にまずホウレンソウ光化学系II粒子より光化学IIの3種類の表在性蛋白質を効率よく高い収量で精製する方法を種々検討した.その結果, butanol/水二相分配とイオン交換クロマトグラフィーの併用が最も効果的である事が分った.又,メタノールとMaclで光化学系II粒子を処理する方法を用いて3種類の表在性蛋白質を選択的に膜から遊離させる方法を開発した.2.光化学系II標品のbutanol/水二相分配で水相に分配される表在性蛋白質及びマンガン原子の量を種々の塩濃度条件下で定量的に検討し,光化学系IIあたり4原子存在するマンガンのうち2原子は親水的な環境にあること,その内の1原子は表在性の33-KDa蛋白質によって特異的に安定化されていること,更に, 3つの表在性蛋白質はいずれも膜に対して独立の結合部位をもつことを明らかにした.3.マンガン欠乏条件下で生育させたクラミドモナスのチラコイド膜で表在性33-KDa蛋白質の量と膜への結合安定性を検討した.その結果,マンガン原子は反応中心結合蛋白質と33-KDa蛋白質の界面にあって機能するが両者の結合には関与しない事が分った.葉緑体の光合成酵素発生系は光化学系IIと構造的に密接な関係を持ち,光化学系IIの光化学反応で生じた酸化当量をマンガン原子に蓄積して水の酸化分解を行う.光化学系IIでの水酸化部位には3種類の表在性蛋白質が存在しマンガン原子の安定化,塩素イオン,カルシウムイオンの結合等を行い効率のよい反応の進行を可能にしている.本研究では,この酸素発生に関与する光化学系IIの反応中心結合蛋白質,マンガン原子,表在性蛋白質を中心にしてそれらのチラコイド膜に於ける存在状態を知る目的で以下に述べる様な研究を行った.1.表在性蛋白質の性質を調べる為にまずホウレンソウ光化学系II粒子より光化学IIの3種類の表在性蛋白質を効率よく高い収量で精製する方法を種々検討した.その結果, butanol/水二相分配とイオン交換クロマトグラフィーの併用が最も効果的である事が分った.又,メタノールとMaclで光化学系II粒子を処理する方法を用いて3種類の表在性蛋白質を選択的に膜から遊離させる方法を開発した.2.光化学系II標品のbutanol/水二相分配で水相に分配される表在性蛋白質及びマンガン原子の量を種々の塩濃度条件下で定量的に検討し,光化学系IIあたり4原子存在するマンガンのうち2原子は親水的な環境にあること,その内の1原子は表在性の33-KDa蛋白質によって特異的に安定化されていること,更に, 3つの表在性蛋白質はいずれも膜に対して独立の結合部位をもつことを明らかにした.3.マンガン欠乏条件下で生育させたクラミドモナスのチラコイド膜で表在性33-KDa蛋白質の量と膜への結合安定性を検討した.その結果,マンガン原子は反応中心結合蛋白質と33-KDa蛋白質の界面にあって機能するが両者の結合には関与しない事が分った.葉緑体の光化学系【II】に存在する3種類の表在性蛋白質(33-,24-及び18KDa蛋白質)は光合成の水分解/酸素発生に関与しているが、本研究ではまずこれらの蛋白質の精製法の改良を行い、短時間のうちに高収率で蛋白質を精製する方法として以下に述べる3種類の方法を開発した。(1)33-kDa蛋白質についてはホウレンソウ光化学系【II】標品を予め1M NaCLで洗った後ブタノール/水二相分配を行い水相に分配される33-KDa蛋白質を1ステップの陰イオン交換カラムクロマトグラフィーにかけるという方法で精製した。(2)24-KDa蛋白質と18-kDa蛋白質は従来繰り返しカラムクロマトグラフィーを行なわなければ充分精製することが出来ず、又蛋白質の収量もその為に大きく低下したが、光化学系【II】標品をブタノール/水二相分配にかけた後の水相を直ちに陽イオン交換カラムを用いたHPLCにかけることによって3種類の蛋白質をmgオーダーで同時に得ることが出来た。(3)メタノールとNaClで光化学系【II】粒子を洗うことによって18-KDa蛋白質を選択的に膜から遊離させることが可能になった。この方法と従来より用いられてきたNaCl処理、Tris処理を用いることによって全くクロマトグラフィーを使用すること無しに大量に3種類の表在性蛋白質を精製することができた。次に酸素発生系のMn原子と3種類の表在性蛋白質の光化学系【II】における存在状態をブタノール/水二相分配法によって検討した。

その結果、光化学系【II】の反応中心あたり4原子存在するMn原子のうち2原子は親水的な環境に有り、しかもそのうちの1原子が33-KDa蛋白質と構造的に密接な関係にあること、もう1つの親水的な環境にあるMn原子は33-KDa蛋白質に加えて24-KDa蛋白質によってもその存在状態を規定されていること、3種類の表在性蛋白質はいずれも直接光化学系【II】の膜(恐らく反応中心色素蛋白複合体)との結合部位を有すること等が明らかとなった。
自動動的視野測定プログラムの臨床開発

自動動的視野測定プログラム(Program K)は、応答点が成す外部角度を用いて視野の正常異常判定を行い、測定経線の追加やイソプタ描写を完全自動で行う視野測定プログラムである。本研究では、最新のOctopus900視野計のコントロールソフトであるEyeSuite(Ver.4.2.1)にProgram Kを内蔵し動作確認を行った後、測定アルゴリズムの改良を行った。また、Program Kが各種疾患の視野異常に対応できるかを検証するために、自動視野測定ロボットを独自に開発した。平成13年度平成14年度科学研究費補助金(基盤研究(c)(2),課題番号:13671859)の助成により、検者の技量に影響を受けない完全自動動的視野測定プログラム(Program K)を独自に開発した。Program Kは、自動動的視野測定が可能な視野計であるOctopus 101上では測定が可能であったが、平成19年に販売された後継機種であるOctopus 900では、コントロールソフトも変更になったこともあり可動させることができなかった。そこで本年度は、Program KをOctopus 900視野計のコントロールソフトであるEyeSuite上で可動できるようにした。本実験の立案は研究分担者(松本長太、下村嘉一)が行った。EyeSuiteにおけるポートの開設ならびにコマンドの作成は、高度な技術を必要とするためOctopus 900とEyeSuiteの製造会社であるHAAG-STREIT社(スイス)と、日本国内の販売会社であるアールイーメディカル社のコンピュータプログラマーに依頼をおこなった。次に、Program KをEyeSuite上で起動させ、キャリブレイション、視標提示、視標の記録、結果の記録等が正常に行なわれているかを、正常被験者を用いて研究代表者(橋本茂樹)が動作確認を行なった。また、測定中の通信を通信回線用コンピュータにて確認を行ない異常が生じていないことも確認した。これにより、最新機種であるOctopus 900でProgram Kを測定する環境が整い、次年度からの研究が推進できるようになった。Program Kは、旧機種であるOctopus 101視野計では測定が可能であったが、平成19年に販売された後継機種であるOctopus 900では、コントロールソフトが変更になったこともあり可動させることができなかった。そこで昨年度は、Octopus 900とEyeSuiteの製造会社であるHAAG-STREIT社(スイス)と、日本国内の販売会社であるアールイーメディカル社にソフトウェアの開発依頼を行い、Program KがOctopus 900視野計のソフト上で可動できるようになった。次に視野計のキャリブレイション、視標提示、視標の記録、結果の記録等が正常に行なわれているかの動作確認を、研究代表者(橋本茂樹)が行なった。また、測定中の通信を通信回線用コンピュータにて確認しながらバクを発見し順次改良を行った。本年度は、正常被験者を用いて、各種測定条件を変更したうえで、Program Kを用いて完全自動動的視野測定を行った。今回使用した視標サイズ輝度はV/4e,I/4e,I/3e,I/2e,I/1e、視標速度は秒速2°4°6°を使用した。得られた結果よりイソプタの内部面積を算出し、完全自動動的視野測定における個体間並びに個体内における検討を行った。また本実験の立案、結果解析は研究分担者である松本長太、下村嘉一が行った。当初の目標であったOctopus 900のソフトウェアであるEyeSuite上でProgram Kが可動でるようになった。また本年度は実際正常被験者を用いて完全自動動的視野測定を行い各種測定条件下における動的視野特性の基礎データを得ることができた。また、測定中の通信を通信回線用コンピュータにて確認しながらバクを発見し可能な限り改良を行えた。平成26年と27年の研究により、Octopus900視野計のコントロールソフトウェアであるEyeSuite(Ver.4.2.1)で、Program Kを可動できるようになったが、Program Kを臨床応用するにあたっては、多数の視野障害パターンと各種測定条件を変更し検証を行う必要がある。ただ実際の患者で検証を行うと、膨大な測定時間が必要となってしまったり、疾患を患っている患者には、精神的、身体的負担が大きくなることも予測される。よって、平成28年度は自動で視野検査が行える視野検査ロボットの開発を行った。新しく開発した自動視野検査測定ロボットは、広角レンズ、ハイダイナミックレンジカメラ、応答ボタンを押すためのソレノイド、パーソナルコンピュータと視野検査ソフトウェアから構成される。カメラは視野計の顎台に特殊な機材で固定し、ドーム内に視標が出現するとカメラを通してコンピュータにその情報が伝わる。ソフトウェア上であらかじめ設定した感度に達すると、ソレノイドを使って視野計の応答ボタンを押すというシステムを確立した。今回のシステムでは偏心度30度、視標輝度0-30dBまでの静的視標を認識させることに成功した。また自動視野検査ロボットの応答感度をすべての測定点を20dB以下で応答するように設定し、Humphrey Field Analyzer II(750i) 30-2 full thresholdstrategyで測定したところ、各測定点で設定値と近似した感度をとらえることができた。ロボツトの組み立てとシステムの開発は研究代表者(橋本茂樹)と株式会社クリュートメディカルシステムズの共同で開発を行った。