hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
触覚の共有を可能にするネットワーク共有仮想空間システムの構築

触覚の遠隔共有技術は,物体の触感を伝達可能な新たな放送メディアや,遠隔触診など新たな社会サービスにつながるものと期待されるが,これまでほとんど実施されていなかった.本研究課題では,触覚の遠隔共有を目標に,まず柔軟物体の提示システムを開発し,さらに柔軟物体の弾性係数を推定して伝送する送信システムと組み合わせて柔軟弾性物体の柔らかさ遠隔共有システムを試作し,その有効性を実験的に検討した.研究では,まず,先の科学研究費補助金による研究成果をもとに,指先への反力と同時に,指先と装置の接触面積をHerz理論にもとづいて動的に制御する,仮想柔らかさ提示装置を開発し,柔らかさ提示能力を,調整法を用いた心理物理実験によって検証した.ヤング率0.012,0.035,0.14N/mm2の3種類のヤング率の物体を表現したところ,接触面積の動的制御を併用することで,反力提示のみよりも正確な柔らかさが表現されることが確認された.また,反力提示装置では不可能な,パッシブタッチによる柔らかさの提示も可能であることが確認され,開発した柔らかさ提示装置の有効性が確認された.さらに,送信側ユーザの指先変位と反力を計測し,把持物体の大きさと弾性係数を実時間で推定するシステムを開発した後に,先の柔らかさ提示システムにネットワークを介して推定値を伝送する機能を実装し,送信側ユーザが実物体を把持したときの物体の弾性係数を推定し,遠隔地の受信側ユーザがその物体を仮想的に把持してその柔らかさを知覚することを可能とするシステムを開発した.ヤング率0.150.78N/mm^2の4種類の物体を送信側で把持し,受信側ユーザに識別させる識別実験を実施したところ,4物体の全組み合わせでの平均識別率は96%と,遠隔地の2ユーザ間での触覚の伝送が可能であることが示された.システムの小型化や柔らかさ以外のテクスチャ感などの伝送が今後の課題である.触覚の遠隔共有技術は,物体の触感を伝達可能な新たな放送メディアや,遠隔触診など新たな社会サービスにつながるものと期待されるが,これまでほとんど実施されていなかった.本研究課題では,触覚の遠隔共有を目標に,まず柔軟物体の提示システムを開発し,さらに柔軟物体の弾性係数を推定して伝送する送信システムと組み合わせて柔軟弾性物体の柔らかさ遠隔共有システムを試作し,その有効性を実験的に検討した.研究では,まず,先の科学研究費補助金による研究成果をもとに,指先への反力と同時に,指先と装置の接触面積をHerz理論にもとづいて動的に制御する,仮想柔らかさ提示装置を開発し,柔らかさ提示能力を,調整法を用いた心理物理実験によって検証した.ヤング率0.012,0.035,0.14N/mm2の3種類のヤング率の物体を表現したところ,接触面積の動的制御を併用することで,反力提示のみよりも正確な柔らかさが表現されることが確認された.また,反力提示装置では不可能な,パッシブタッチによる柔らかさの提示も可能であることが確認され,開発した柔らかさ提示装置の有効性が確認された.さらに,送信側ユーザの指先変位と反力を計測し,把持物体の大きさと弾性係数を実時間で推定するシステムを開発した後に,先の柔らかさ提示システムにネットワークを介して推定値を伝送する機能を実装し,送信側ユーザが実物体を把持したときの物体の弾性係数を推定し,遠隔地の受信側ユーザがその物体を仮想的に把持してその柔らかさを知覚することを可能とするシステムを開発した.ヤング率0.150.78N/mm^2の4種類の物体を送信側で把持し,受信側ユーザに識別させる識別実験を実施したところ,4物体の全組み合わせでの平均識別率は96%と,遠隔地の2ユーザ間での触覚の伝送が可能であることが示された.システムの小型化や柔らかさ以外のテクスチャ感などの伝送が今後の課題である.1.本研究課題の目的本研究課題は,従来の遠隔空間共有システムが人間の五感のうち視覚や聴覚のみに依存しているという問題に対し,触覚の遠隔共有を可能とするシステムを構築することを目的とする.研究の第一段階では,これまでの人間の触知覚特性果に関する研究成果を踏まえ,物体に触れたときの反力を提示するとともに,指先の押しつけ力をもとに指先接触面積を制御することによって,「柔らかさ提示システム」を開発する.第2段階では,ユーザの指先にセンサを装着して対象物の特性を計測し,ヤング率などの実時間パラメータ推定をおこなう伝送する「高速触覚サーバ」を構築する.この一連の研究によって遠隔触診や触れるWEBなどを実現することを目標とする.2.実施内容と成果平成15年度は,研究の第一段階として,指先接触面積制御を行う触覚ディスプレイとグローブ型の力覚提示装置を統合し,把持動作に対する物体の柔らかさを表現可能な力触覚ディスプレイを開発した.さらに,接触面積計算にヘルツ理論を用いることで,表現する柔軟弾性物体の接触面積変化特性の事前計測を不要とするとともに,パラメータ伝送による触覚伝送の可能性を拓いた.さらに,心理物理実験による評価をおこない,力覚提示のみよりも正確な柔らかさ感覚を表現可能であることを確認するとともに,従来,力覚提示装置単体では不可能であった,パッシブタッチでの柔らかさ感覚を表現可能であることを示した.(日本VR学会論文誌9-2)3.まとめと今後の課題人間の柔らかさ

知覚機構に関する研究成果を利用して,指先接触面積制御および力覚提示による柔らかさ提示システムを試作し,その有効性を実験的に示した.さらに,ヘルツ理論を用いることで,高速触覚サーバ構築と触覚ネットワーク伝送の可能性を拓いた.平成16年度は,柔らかさ計測システムおよび高速触覚サーバを構築し,触覚の遠隔共有を可能とする計画である.本研究課題では,前科研費研究課題での研究成果である,人間の柔らかさ知覚のためのつまみ動作の法則性にもとづく,指先の接触面積を制御する柔らかさ提示装置,ならび高速ネットワークの普及を背景に,弾性物体の柔らかさ感覚の呈示装置ならびに遠隔共有の可能性を検討することを目的に,装置開発と評価実験をおこなった.研究は,まず,指先の接触面積と反力を同時に制御することで,弾性柔軟物体に触れた時の指先の接触面積をヘルツ理論に基づいて算出し,ゴム膜によって構成される空気圧式指先接触面積制御装置を用いて接触面積を制御する,と同時にモータを用いて指先への反力を制御する,柔らかさ呈示装置の開発をおこなった(日本バーチャルリアリティ学会論文誌2004).他方,視覚情報と反力を伝送し提示する方法による受動的弾性感覚共有システムの開発を行い,遠隔ユーザが弾性感覚を共有し,弾性係数の相違を識別可能であることを確認した.さらに,指先の変位と反力をポテンショメータと荷重センサで計測し,ユーザが弾性柔軟物を把持した時に,実時間でヤング率と大きさを推定するアルゴリズムを検討し,上記の柔らかさ呈示装置と組み合わせて柔らかさの遠隔共有システムを構築し,実験的にその効果を実証した.(国際会議発表,投稿準備中).以上のように,本研究課題では弾性柔軟物体の呈示装置を開発し,さらに,送信側ではヤング率と大きさをリアルタイムに推定し送信し,受信側では反力と接触面積を呈示する,能動的把持が可能な柔らかさ伝達システムを試作し,その有効性を示した.送信ユーザの触覚を阻害しない柔らかさ感覚共有システムの開発が今後の課題である.
トポロジカル絶縁体中転位の規則配列およびその電子物性の探求

トポロジカル絶縁体は、バルクはバンド絶縁体でありながら表面に特殊な金属状態が生じている物質である。2009年に、トポロジカル絶縁体中の転位においても、表面と同様な金属状態が生じ得ることが理論上報告されたが、未だ明確な実証はなされていない。トポロジカル絶縁体中転位の伝導状態は、キンクや非磁性不純物等の欠陥や原子配列に依らず頑強である。適当なバーガース・ベクトルを持ってさえいれば無散逸の電流が守られるという点で、従来の半導体中の転位状態とは大きく異なる新奇な転位状態である。本研究では、トポロジカル絶縁体中転位の伝導特性の定量評価により、無散逸な電流を運ぶ新奇量子細線の開拓を目指す。
文化芸術活動における身体動作と集団行動のデジタルアーカイブと解析・表現技法の開発

(1)舞踊における複数人の協調動作について,モーションキャプチャと多変量解析を用いて分析した.演技者同士の相互作用,同期,タイミングの解明に取り組み,相互作用の構造を定量的に分析した.(2)観客の存在・反応により,演技者の舞踊動作がどのように変化するか分析した.(3)遠隔2拠点間での身体動作コラボレーションを実現した.(4)身体動作を舞踊譜Labanotationで記述し,動作をCGアニメーションで表示するシステムを開発した.(5)祇園祭山鉾巡行のデジタルアーカイブを構築し,巡行動作,群衆表現と辻回しの際の鉾の揺れを再現した.(6)身体動作データのデータベースと検索表示システムを開発した.1.複数演技者による舞踊動作の解析:複数人の協調動作について,モーションキャプチャと多変量解析を用いて分析した.共同作業などにおける相互作用,同期,タイミングの解明に取り組み,インタラクションの構造を定量的に分析し,成果を国際会議で発表した.2.演技者と観客の相互が得る感性情報の解析:観客の存在・反応から演技者の舞踊動作がどのように変化するか分析し,成果を国際会議で発表し,この成果に対し"Innovation Prise"が授与された.3.ダンスコラボレーションシステム:遠隔2拠点間での身体動作コラボレーションの実現のため,相互に身体動作データをリアルタイム伝送し,4KディスプレイでCGキャラクタアニメーションを高精度・実時間で表示できることを確認した.4.LabanEditorの高度化:身体動作を舞踊譜Labanotationで記述しLabanEditorに入力して,身体動作をCGキャラクタアニメーションで表示することができる.舞踊譜の記述には,専門知識と経験が必要で,課題であった.舞踊者の動作を簡易型の計測機器Kinectで捕らえ,このデータから舞踊譜を自動的に作成するシステムGenLabanを開発し,成果を国際会議で発表した.5.山鉾巡行のデジタルアーカイブ:群集表現の改善と辻回し時の鉾の揺れの再現を行い,国際会議で発表.祇園祭の期間に京都文化博物館で展示を行い高い評価を得た.6.身体動作データのデータベースと検索表示システム:研究成果公開促進費と連携して,検索結果の動作をCGアニメーションとして表示するシステムを開発し,簡易型のデバイスKinectを用いて類似の動作を検索する機能を開発し,成果を国際学会で発表した今年度の研究の目的は以下に示すようなものであった.1.今までに蓄積してきた各種の舞踊等の身体動作データをデータベースとして一般公開するための準備および機能開発の研究を行う.2.舞踊の身体動作をLabanotationの譜面で記述し,これをCGによる再現を行うLabanEditorの機能向上,また,3.祇園祭山鉾巡行に参加するさまざまな役割の人々の身体動作をモーションキャプチャで記録したデータを利用し,またそれらの人物や環境の発する音情報も利用し,人工現実感(Virtual Reality)環境下で鉾の振動も伴って再現し,利用者の仮想巡行体験を可能にする.以上の3点についての成果は以下のとおりである.まず,1.に関しては,さまざまな研究目的のために過去に収録したモーションデータについての,データ編集(ポスプロ)作業を学外分担者の協力を得てほぼ完了することができた.また,データ公開に向けてのデータベースシステム,動作表示システムの改良を行った.2.に関しては,簡易身体動作計測機器Kinectを利用して,人物動作を計測し,このデータからLabanotationの譜面を作成し,LabanEditorによってCGアニメーション表示可能なサブシステムを開発した.LabanEditorについては,2014年度にフランスで開催された国際会議での発表内容を基にした論文が,"Dance Notations and Robot Motions", Springerに収録され2016年1月に刊行された.3.に関しては,実際の山鉾巡行の時期に京都文化博物館においてデモンストレーションを行い,多くの見学者からの高い評価を得ることができた.1過去15年間に行ってきた,モーションキャプチャシステムによる大量の身体動作計測データを,今後公開するためのデータ編集(ポスプロ)作業はほぼ完了しているが,これらについて,権利関係の整理などの課題が残っており,これについては慎重に作業を進めるべきと思い,来年度の課題としたい.2LabanEditorについては,本学での学位取得者で海外の研究協力者の尽力により,大きな改良ができてきている.海外の研究者を中心に,システムの公開を望む声が大きいが,システムの信頼性,またドキュメンテーションなどに課題が残っており,これらも来年度の課題としたい.3祇園祭山鉾巡行仮想体験システムについては,基本機能はほぼ完成しているが,たとえば,観客群集の量的規模がいまだ不十分であること,33基の山や鉾すべての再現は現実的でないとしても,現在の6基の山と鉾については,さらに十分な完成度をあげたい.今年度の課題は,昨年度と引き継き,1.今までに計測し,蓄積してきた各種の舞踊等の身体動作のデータをデータベースとして一般公開するための,システムの整備およびデータの整理と権利関係の処理.2.舞踊の身体動作を譜面で表現するLabanotationの作成,また,この譜面からのキャラクタアニメーションの作成を行うシステムの整備,3.京都における祇園祭の山鉾巡行に参加するさまざまな役割の人々および,観客を含む人々の身体動作をモーションキャプチャにより計測し,これらと,巡行時の鉾の振動の様子やお囃子などを記録したデータを統合して,この山鉾巡行の状況をバーチャルリアリティにより再現し,体験を可能にすること,である.1.のデータベースについては,その機能はほぼ実現しているが,すでに膨大に蓄積したデータのうち,必要十分なデータの選択,また,演技者人格権などの権利関係の整理を行うことが重要な課題である.Labanotationによる記譜と,それからの動作再現を可能にするシステムについてはほぼ完成の域に達している.

3.については,短期間であるが成果を一般に公開し,実際にシステムを体験してもらって,その評価を行ってきた.さまざまな課題はまだ残っているが,試みについては,ポジティブな評価を得ている.2013年度末で立命館大学を定年退職し,その後特任教授として再雇用により立命館大学に在籍しているが,それ以前までの,大学院生諸君や博士研究者が集う場としての研究室を持たない立場になった.もとPD諸氏は本学以外の大学で活躍しており,本科研費でも共同研究者として協力してもらっている.このことより,現役の時より,研究のペースが鈍るのはやむを得ないと考えている.その中で,すでにタイへ帰国して大学に職を得ている元留学生諸君には,本科研費のサポートのもと,本学へ招聘し,研究成果を発信するデータベースの整備・作成などに協力してもらっている.2017年度内には公開を目指している.29年度の成果としては,以下のとおりである.1.今までに計測し,蓄積してきた各種の舞踊等の身体動作のデータをデータベースとして一般公開するための,システムの整備およびデータの整理を行った.2.舞踊の身体動作を譜面で表現するLabanotationの作成,また,この譜面からのキャラクタアニメーションの作成を行うシステムを改良整備し,日本の能の動作記述に利用できる機能を開発した.3.京都における祇園祭の山鉾巡行に参加するさまざまな役割の人々および,観客を含む人々の身体動作をモーションキャプチャにより計測し,これらと,巡行時の鉾の振動の様子やお囃子などを記録したデータを統合して,この山鉾巡行の状況をバーチャルリアリティにより再現し体験を可能にする.体験者と周囲の仮想現実で再現された観衆とのインタラクションを行えるように機能を付加した.今までの科研費等の支援を受けて,計測してきた身体動作データをデータベース化し,検索し,動作をCGアニメーションで表示するシステムについては,長年開発を続けてきたが,ほぼ基本的な仕組みを作り上げることができた.演技者らの権利関係に対応する機能も付与している.データ件数は多いので,全体の確認等は今後継続的に行っていく必要がある.(1)舞踊における複数人の協調動作について,モーションキャプチャと多変量解析を用いて分析した.演技者同士の相互作用,同期,タイミングの解明に取り組み,相互作用の構造を定量的に分析した.(2)観客の存在・反応により,演技者の舞踊動作がどのように変化するか分析した.(3)遠隔2拠点間での身体動作コラボレーションを実現した.(4)身体動作を舞踊譜Labanotationで記述し,動作をCGアニメーションで表示するシステムを開発した.(5)祇園祭山鉾巡行のデジタルアーカイブを構築し,巡行動作,群衆表現と辻回しの際の鉾の揺れを再現した.
眼内組織のサイトカイン産生およびサイトカインとぶどう膜炎発症に関する研究

我々は眼組織において発現している各種サイトカイン、増殖因子などを培養系で検討し、引き続いて動物の疾患モデルにおいてそれらの発現を検討した。角膜においてはまず、培養系でエンドセリンが発現していること、またエンドセリンが角膜に対し増殖促進能を持っていることを発見した。さらに涙液中に血清中より高濃度のエンドセリンが分泌されていること、実際の角膜創傷治癒にエンドセリンが促進的に働いている可能性を見出した。また、エンドトキシンぶどう膜炎や網膜虚血において、インターロイキンや腫瘍壊死因子などのサイトカインが発現してくることが分かった。特にぶどう膜炎においては炎症を惹起するLPSを投与後4-6時間という早期にこれらのサイトカインが浸潤細胞ではなく眼内の細胞に発現してくることがわかった。このことはこれらのサイトカインがぶどう膜炎の発症に関与している可能性を示唆していると思われる。また、対照的にTGF-bが発症後炎症の消退期に前房内に増加することもわかり、炎症の消退に何らかの形で関与している可能性が示唆された。また、炎症早期に一酸化窒素合成酵素の活性上昇が前眼部組織中にみられ、また酵素の阻害剤がLPSとの同時投与によって著明に炎症を抑制することから、炎症がおこる極早期の過程において、この酵素が関与している可能性も示唆された。今後、これらのサイトカインや炎症媒介物質と炎症の発症、消退の機序をさらに深く検討するつもりである。研究計画(1)正常ラット虹彩毛様体に発現しているサイトカイン遺伝子の解析であるが、まずラット虹彩毛様体でのサイトカイン遺伝子発現をPCR法を用いてごく微量なサンプル、即ちラット眼1眼ないし2眼から解析する実験方法を確立し、解析を開始した。また、(5)のラットに実験的ぶどう膜炎を起こす方法もリポポリサッカライドを注射してブドウ膜炎を起こす方法が確立された。このモデルおよび実験方法を用いて、ブドウ膜炎発症早期のサイトカイン遺伝子発現(インターロイキン1α、インターロイキン1β、腫瘍壊死因子)を検討した。また、実験計画(4)のIn situ hybridization法による検討も行い、興味ある結果を得た(英文雑誌に印刷中)。同様の実験を同一モデルを用いて他のサイトカインでも行い、結果を解析中である。(2)ラット房水中サイトカインのELISAによる解析、(3)免疫組織化学によるサイトカイン眼内局在の検討に関しては現在進行中である。(2)に関しては、ELISAだけではなく、バイオアッセイも開始している(IL-1,TNF,TGF-β)。今年度は上述のサイトカインについてELISA、免疫組織化学の実験を進めるほか、他のサイトカインについても各種の検討を進めてゆく予定である。さらに、サイトカイン相互の関係を調べるため、あらかじめ各種薬剤、サイトカインやサイトカインの抗体を投与しての新しいモデル作りと、それを用いた研究も計画している。平成6年度は極めて順調に研究が進行し、培養網膜色素上皮細胞が産生する細胞増殖因子、サイトカインおよびその受容体についての基礎的な知見が多く得られた。本年度の研究の結果、ラットを使用したブドウ膜炎(実験的)モデルがよりリファインされ、またサイトカインのCDNAプローブも多く持つことができた。具体的な所見としては網膜色素上皮及びぶどう膜炎において、Thunstovming Gerowth Factor β(TGF-β)が産生され、その発症に強く関与していることがわかり、その他、TNF-αや、PDGFなども大かれ少なかれ、関与していることがわかった。エンドトキシンぶどう膜炎において一酸化窒素合成酵素の活性上昇がみられ、また抑制剤で炎症が抑制されることから発症ごく早期の段階でこの酵素が関与していると考えられ、現在その機序について更に検討中である。また炎症の消退期に前房中TGF-β濃度が増加することがわかり、このサイトカインが、炎症の消退に何らかの形で関与している可能性が示唆された。現在TGF-βの抗体が炎症の抑制効果があるかどうか検討中である。

また、光凝固された色素上皮がTGF-βを産生しこれによって白舌内皮細胞の増殖が抑えられることがわかり、このTGF-βのレーザー光凝固による上昇は生体の動物モデルを用いても確められた。このことは臨床的にレーザー光凝固が血管新生抑制作用をもつことの機序の解明につながると考えられる。今後血管新生とサイトカインについて更に検討していくつもりである。
コンビナトリアル的手法を用いた修飾デオキシリボザイムの創製

アルドール反応は重要な炭素-炭素結合反応のひとつであり、スズや鉛など金属触媒を用いた不斉合成法が数多く報告されている。近年、タンパク質構成アミノ酸のひとつであるプロリンが、水-DMSO混合液中で分子間アルドール反応の不斉触媒として働くことが示唆された。一方、リボザイムやデオキシリボザイムなど触媒機能をもつ核酸分子は、水溶液中で化学反応を特異的に触媒するという点で大変魅力的である。これまでに研究者らは核酸分子の機能の多様化や活性の向上を狙って、アミノ基やグアニジノ基など天然の核酸分子にはない官能基を導入した修飾DNA分子を用いた試験管内選択法により、酵素や抗体と類似の活性をもつ機能性分子の創出を試みてきた。そこで本研究では、試験管内選択法によって、プロリン誘導体を補因子とする修飾DNAzymeの創製を試みた。水溶液中で高い立体選択性や基質特異性を示す高活な不斉触媒のテーラーメイド的作製法の開発は、環境にやさしい化学への寄与だけでなく、機能性材料としての核酸分子の新たな可能性の探索という点で大変興味深い。試験管内選択法によって、グアニジノ基修飾DNAの中からプロリン誘導体を補因子としてアルドール反応を触媒するもののスクリーニングを行った。目的の活性を持つものはアビジンゲルに捕捉されるような系で実験を行ったところ、1ラウンド目のスクリーニング後ではアビジンゲルに捕捉された修飾DNAはほとんど確認されなかったが、7ラウンド後ではアビジンゲルに捕捉された修飾DNAは全体の7%となった。これまでの研究で古細菌由来の耐熱性DNAポリメラーゼ(KOD Dash)により、5位にアミノヘキシルカルバミルメチル基をもつ修飾デオキシウリジン三リン酸が基質として認識されることを明らかにした。本年度の研究において、核酸塩基が異なる修飾デオキシシチジン三リン酸(修飾dCTP)も合成した。これらの修飾ヌクレオシド三リン酸が耐熱性DNAポリメラーゼに基質として認識され、PCR(ポリメラーゼ連鎖反応)によって対応する修飾DNAが生成することを明らかにした。興味深いことに、天然型のdCTPとTTPの代わりに修飾dCTPと修飾dUTPを用いてPCRを行った結果、両方の修飾ヌクレオチドが導入された修飾DNAの生成が確認された。これは二種類の異なる機能基をもつ修飾DMが酵素的に合成できることを示唆している。一方、修飾ヌクレオシド三リン酸を基質として認識する耐熱性DNAポリメラーゼの探索も行った。その結果、KOD Dashの他にVent(exo-)やPfuがチミジンの5位への修飾に寛容であることが新たに分かった。以上に述べたように、修飾DNAの酵素的合成に適用可能な修飾ヌクレオシド三リン酸のレパートリーを大幅に拡張することに成功した。また、アルドール縮合を触媒する修飾DNA触媒を創製するために、アルドール反応の基質であるアルデヒドとケトンをそれぞれ誘導体化した。調製した修飾DNAライブラリー中から、触媒活性の活性のあるものを試験管内選択法によって選び出す条件の最適化を行っている。プロリンやアルギニンなどのα-アミノ酸は水-DMSO混合溶液中でアルドール反応を触媒することが知られている。本研究ではATPアプタマーとアルドール反応触媒活性をもつアミノ酸-アデノシンコンジュゲートを組み合わせることにより、高活で基質特異性の高い修飾DNA触媒の創製を試みている。まず、触媒基として有用な塩基性残基であるグアニジノ基を付加した修飾チミジン三リン酸を合成し、PCRの基質になることを確認した。次に、8-ブロモアデノシンを原料として8-アミノエチルアミノアデノシンを合成し、これとグルタミン酸誘導体およびヒドロキシプロリン誘導体をそれぞれカップリングし、アミノ酸-アデノシンコンジュゲートを合成した。また、アルデヒドとケトンをそれぞれビオチンとDNAのプライマーに結合させた反応基質を合成した。ランダム修飾DNAのプールを調製する際、プライマーDNAの5'末端に結合させたケトンがポリメラーゼ反応のバッファー中のトリス(ヒドロキシメチル)アミノメタンとシッフ塩基を形成するかどうか、ポリメラーゼ反応条件下で調べたところ、それに該当する生成物が見られたが、これは弱酸性水溶液で処理することにより分解できることを確認した。鋳型にATPアプタマーの相補配列とランダム配列を含むDNAを用いて、ランダム修飾DNAのプールを調製し、それとビオチン修飾アルデヒドおよび合成したアミノ酸-アデノシンコンジュゲートを含む溶液中で試験管内選択を行っている。

水溶液中で高い立体選択性や基質特異性を示す高活な不斉触媒のテーラーメイド的作製法の開発は、環境にやさしい化学への寄与だけでなく、機能性材料としての核酸分子の新たな可能性の探索という点で大変興味深い。試験管内選択法によって、グアニジノ基修飾DNAの中からプロリン誘導体を補因子としてアルドール反応を触媒するもののスクリーニングを行った。目的の活性を持つものはアビジンゲルに捕捉されるような系で実験を行ったところ、1ラウンド目のスクリーニング後ではアビジンゲルに捕捉された修飾DNAはほとんど確認されなかったが、7ラウンド後ではアビジンゲルに捕捉された修飾DNAは全体の7%となった。
免疫反応を標的としたセンチネルリンパ節内小転移病巣のサロゲートイメージング

本研究課題では、センチネルリンパ節(SLN)内の大部分を占める非がん部における免疫反応をサロゲートマーカーとして、SLNの転移状態を診断する技術の開発を目指した。我々は、SLN内で、がん細胞に反応して増加したB細胞から構成されるリンパ濾胞ならびに胚中心(GC)の形成に注目して、研究を進めた。蛍光タンパク質(tdTomato)を強制発現したEMT6乳癌細胞株移植BALB/cマウスモデルを用いた研究で、がん細胞移植後早期にリンパ濾胞の増大ならびにGC形成が認められ、それに遅れてGC形成部位付近に蛍光タンパク質および抗体遺伝子改編酵素(AID)の発現を確認した。このことから、PNAやGL-7などのGC/GCB細胞の既知のマーカーに親和性を示す分子プローブにより、がん転移病巣が確認できるより以前のGC形成をとらえられることが予想された。GC形成自体は、炎症性変化でも認められるため、皮下炎症誘導モデル(完全フロイントアジュバント(CFA)接種)を用いた対照実験を行い、炎症モデルでは腫瘍モデルほど顕著なCG形成が認められないことを確認した。一方で、これらのGC形成が確認されたSLNをex vivoで、固定し、9.4T超高磁場MRI装置を用いて、高解像度MRI(T2強調TurboRARE-3D)を撮像したところ、SLNの皮質部に二重の球体様の構造物(径、約0.4ー0.7 mm)が描出された。SLNのMRI画像と病理組織学的所見との比較から、GCを含む肥大したBリンパ濾胞が描画されたと考えられた。これを受けて、同じ超高磁場MRI装置を用いて、SLNのin vivoイメージング(Gd-DTPA造影T1強調FLASH-3D)を行ったところ、SLN内部にリンパ濾胞を疑わせる楕円体の構造物が描画された。これらの結果から、高磁場MRIを用いた高分解能撮像もSLN内の転移状態の診断に役立つ画像診断検査となる可能性が示唆された。多くの癌で所属リンパ節の転移状態が重要な予後因子になる。したがって、リンパ行性転移が初発するセンチネルリンパ節(SLN)内の転移状態を生体内で診断することができれば、より低侵襲ながん治療が可能となる。SLN内の小転移病巣の直接的な描出が容易でないため、間接的に転移病巣を診断する方法を探索し、SLN内の多くを占める非がん部における免疫細胞の変化、特にB細胞が形成する胚中心(GC)が有力な候補となる可能性が高いことを見いだした。平成28年度は、このGC及びGCを構成するB細胞に対し、がんに特異性がある事を示すイメージングターゲットの探索ならびに、その絞り込みを免疫組織化学的解析により行った。B16悪性黒色腫細胞株-C57BL/6マウスモデルにおいて、細胞株の腫瘍マーカーであるMelan-AとGC/GCB細胞の共局在性を調べたが、コントロールとの差異を見いだす事が難しかった。そこで、蛍光タンパク質(tdTomato)を強制発現したEMT6乳がん細胞株-BALB/cマウスモデルで検討を進めたところ、蛍光タンパク質が集積した部位でGCの形成が確認され、さらに抗体の親和性の成熟に関与する抗体遺伝子改編酵素(AID)の発現も確認できた。一方、がん細胞移植後一週程度のSLNではGC形成は確認できたものの、蛍光タンパク質およびAIDは検出できなかった。このことから、PNAやGL-7などのGC/GCB細胞の既知のマーカー及び抗体とAIDを同時に描出する事でがんの転移状態の診断ができるのではないかと考えられた。また、前述のB16悪性黒色腫モデルでは選択した免疫組織学的染色法に問題があることが判明したため、現在改善を試みている。悪性黒色腫移植・乳がん細胞株移植のいずれのモデルにおいてもGC形成およびGCB細胞が腫瘍細胞の移植後の時間経過に従い増加する事が認められた。これらのモデルのうち、蛍光タンパク質tdTomatoを安定発現させた乳がん細胞株を使用した転移モデルにより、形成されたGCの辺縁洞側に蛍光タンパク質の集積が観測され、そのGC中のGCB細胞では抗体遺伝子改編酵素(AID)の発現が確認された。従って、がん細胞由来抗原がGC形成を惹起しGCB細胞の活性化と関連している事が示された。また、GC形成は蛍光タンパク質の集積やAIDの発現に先行して生じうる事も示された。これらの結果から、GL-7やPNAなどのGCB細胞の既知マーカー/抗体とAIDを同時にイメージングターゲットにする事で、転移の状態を診断できる可能性が示された。この結果は、AID同様GCB細胞のマーカーである転写因子Bcl6の利用も期待できる事を示唆する。その一方で病理組織画像の収集が進んでおらず、当初計画していた人工知能画像分類技術の活用には至っていない。本研究課題では、センチネルリンパ節(SLN)内で生じる免疫反応を解析して、リンパ行性転移や予後増悪につながる情報を得て、転移検出や予後予測に役立つ免疫反応の可視化技術への応用を目指している。平成29年度は、対照群と比較して有意な変化が確認された胚中心(GC)に対して、その反応の免疫学的な解析と可視化への可能性に関して検討を進めた。これまでに、C57BL/6マウス-B16

悪性黒色腫細胞株移植モデル、BALB/cマウス-EMT6乳癌細胞株移植モデルのSLNにおいて、移植後に経時的にGC形成および、GL7陽性・PNA陽性胚中心B (GCB)細胞の増加が有意に起こることを示してきたが、この免疫反応は皮下炎症誘導モデル(完全フロイントアジュバント(CFA)接種)と比較して顕著であった。また、免疫組織化学的解析の結果、GC周囲への黒色腫細胞の局在やがん細胞に強制発現させた蛍光タンパク質のGCの皮質側への集積性が確認され、がんの転移と相関性が高いことが示唆された。一方で、これらのGC形成が確認されたSLNを固定し、9.4T超高磁場MRI装置を用いて、高解像度MRIを撮像したところ、皮質部に二重の球体様の構造物(径、約0.4ー0.7 mm)が描出された。得られたMRI画像と、摘出したSLNの病理組織学的所見との比較から、GCを含む肥大したBリンパ濾胞が描画されたと考えられ、これらの免疫反応のin vivoイメージングへの応用が期待できる結果を得た。これらの結果から、GC形成が転移の早期から生じ、しかも、このGC形成がMRIにより低侵襲的に描出できる可能性が示されたことから、この免疫反応が小転移病巣のサロゲートマーカーになりうることが示唆された。悪性黒色腫あるいは乳癌細胞株移植後2-3週程度で両モデルにおいて確認されたGC形成やGC B細胞の増加は、皮下炎症誘導(CFA接種)モデルと比較しても有意であり、がん細胞の転移との関連性が高いことが示唆された。さらに、乳癌細胞株に蛍光タンパク質を安定発現させた細胞株を使用した転移モデルにより、形成されたGCの皮質側に強い蛍光が観測され、その近傍のB細胞では抗体遺伝子改編酵素(AID)の発現が確認された。これらのことから、GC形成が、がん細胞由来抗原に対する反応の結果、生じた可能性が示唆された。さらに、in vivoイメージングに向けた検討としてMRIによる摘出を試み、リンパ節皮質部の微小構造体を描出することができた。この構造体は病理学的解析と比較しGCを含むB細胞リンパ濾胞であると考えられた。これらの結果は、低侵襲的にGCが描出可能であることが示され、in vivoイメージングへの期待が持てる結果と考えられた。本研究課題では、センチネルリンパ節(SLN)内の大部分を占める非がん部における免疫反応をサロゲートマーカーとして、SLNの転移状態を診断する技術の開発を目指した。我々は、SLN内で、がん細胞に反応して増加したB細胞から構成されるリンパ濾胞ならびに胚中心(GC)の形成に注目して、研究を進めた。蛍光タンパク質(tdTomato)を強制発現したEMT6乳癌細胞株移植BALB/cマウスモデルを用いた研究で、がん細胞移植後早期にリンパ濾胞の増大ならびにGC形成が認められ、それに遅れてGC形成部位付近に蛍光タンパク質および抗体遺伝子改編酵素(AID)の発現を確認した。このことから、PNAやGL-7などのGC/GCB細胞の既知のマーカーに親和性を示す分子プローブにより、がん転移病巣が確認できるより以前のGC形成をとらえられることが予想された。GC形成自体は、炎症性変化でも認められるため、皮下炎症誘導モデル(完全フロイントアジュバント(CFA)接種)を用いた対照実験を行い、炎症モデルでは腫瘍モデルほど顕著なCG形成が認められないことを確認した。
リング拘束試験による火災時のコンクリートの耐爆裂性スクリーニング試験法の提案

本研究では,異なる2種の繊維を用いた高強度コンクリートを対象としてリング拘束供試体加熱試験を実施し,材齢や繊維の混入の有無による影響を検討した。すなわち,繊維はポリプロピレン繊維(以下,PP)とジュート繊維(以下,Jute)繊維を用い,材齢は2ヶ月と14ヶ月とした。加熱曲線はRABT30とし,計測項目は拘束応力および水蒸気圧とした。その結果,繊維無混入のケースでは材齢2ヵ月と比較して14ヶ月は爆裂深さが小さくなった。PP繊維を混入したケースでは14ヶ月で爆裂を生じなかった。Jute繊維を混入したケースでは材齢2ヵ月と14ヶ月ともに爆裂は生じなかった。本研究では,コンクリートの強度レベルにおける爆裂性を評価するスクリーニング試験法としてリング拘束試験法を提案する基礎的資料を得る目的で,以下の試験を行った。すなわち,実大RCトンネルセグメントの耐火試験実績があるコンクリート配合を対象として,リング拘束供試体を作製し,耐火試験を実施し爆裂性状を比較した。加えて,熱応力と蒸気圧の性状も確認し,引張ひずみ破壊モデルを用いて爆裂深さの経時変化を推定した。その結果、下記の知見を得た。1)PP繊維無混入のHSCは爆裂を生じ,PP繊維を混入したHSC+PPは爆裂を生じなかった。実大RCセグメントの耐火試験の結果でも爆裂の有無の判定では同様な結果が得られたことから,リング拘束供試体の有効性が示された。2)引張ひずみ破壊モデルを用いて,爆裂深さの経時変化を推定した結果,10min程度まで爆裂深さを評価できることがわかった。今後,更に実大RC部材の耐火試験との比較を行い,リング拘束供試体の爆裂性評価試験の有効性検討する予定である。実大のRC耐火試験結果のあるコンクリート配合でリング供試体を作製できている点と、材齢1年後の供試体の作製もできており、本年度に実施予定である点で、おおむね順調に進んでいると考えている。本研究では,異なる2種の繊維を用いた高強度コンクリートを対象としてリング拘束供試体の加熱試験を実施し,爆裂抑制効果を検討した。すなわち,爆裂抑制繊維はポリプロピレン繊維と天然のJute繊維を用い,加熱曲線はRABT30加熱曲線とした。計測項目は拘束応力と水蒸気圧および爆裂深さとした。その結果,天然繊維を用いた場合,繊維混入無しと比較して爆裂が生じなかった。また,Jute繊維を用いた場合,拘束応力の抑制効果が確認できた。また、実大RCトンネルセグメントの耐火試験実績があるコンクリート配合を対象として,リング拘束供試体を作製し,耐火試験を実施し材齢の影響を検討した。すなわち,材齢は2ヵ月と12ヵ月とし,加熱曲線はRABT30を用いた。リング拘束試験において拘束応力と水蒸気圧および内部の温度を計測し爆裂性状を比較した。PP繊維混入の有無の影響も検討した。その結果,PP繊維無しのケースで材齢2ヵ月のものは爆裂を生じたが,材齢12ヵ月では爆裂を生じなかった。また,PP繊維混入有りのケースでは,材齢2ヵ月と12ヵ月ともに爆裂を生じなかった。さらに、リング拘束供試体の加熱試験を対象として軸対象モデルを用いた2次元FEMによる爆裂解析を実施した。すなわち,熱応力説は引張ひずみ破壊を考慮し,水蒸気圧説は飽和水蒸気圧(SVP)の限界水蒸気圧値を組み込んだ。加えて,加熱に伴う水分移動と潜熱の影響を考慮して比熱の変化で組み込んだ。その結果,リング拘束試験における爆裂深さの経時変化を解析で評価できる可能性があることが示唆された。リング拘束供試体に与える影響と実RC部材との比較を実施できている。また、解析手法も検討しており、順調である。1)材齢1年経過したケースのリング拘束供試体の試験を実施する。2)PC部材の耐火試験とリング供試体の耐火試験結果を比較予定である。3)水蒸気圧を考慮したコンクリートの爆裂解析を実施予定である。さらに、部材レベルの加熱試験結果とリング拘束供試体の加熱試験との比較を行い、データの蓄積に努める。解析手法として、PP繊維の影響、比熱、含水率のモデル化を進める。
直立二足歩行を行うヒトの股関節内転筋は内転作用のために存在するのか？

股関節内転筋群(恥骨筋:PE,長内転筋:AL,短内転筋:AB,大内転筋:AM)の役割について遺体を用いて調べた。筋形態は筋線維長と生理的横断面積を調べた。モーメントアームは股関節の各運動軸に対して求めた。PE,AB,AM近位部は,短い筋線維と小さな横断面積を有する純粋な内転筋であった。これらは狭い範囲で小さなモーメントを発揮し,外転筋との同時収縮により関節を安定化させる。ALとAM遠位部は,長い筋線維と大きな横断面積を有し,内転以外に十分な屈曲または伸展成分を内包する。これらは下肢を様々な位置から中間位に戻し維持する役割を有すると考える。【目的】股関節内転筋群は複数の筋で構成され、かつ筋横断面積も大きいことから内転作用以外にも機能的な重要性が予測される。本研究は股関節内転筋(恥骨筋:PE,長内転筋:AL,短内転筋:AB,大内転筋:AM)の矢状面における作用を対股関節モーメント・アーム(以下、MA)で調べ、さらに支配神経との関係を考察した。【方法】未固定凍結遺体の下肢を用いた。関節包と内転筋以外を切離した標本を木製jigに固定し、大腿骨を屈曲伸展方向に他動的に動かした。その際、MAを算出するために骨頭および筋付着位置を3D磁気式デジタイザーで追従し、その座標値を用いて関節角度、関節中心、筋の作用線を求め三次元的にMAを算出した。なお、AMは4つの筋束に分類し調べた。【結果】PEは屈曲方向、AMの最後部筋束(AM4:ハムストリングス部)は伸展方向にのみMAを有した。AL、AB、AM(AM1-AM3:内転筋部)は股関節屈曲角度の増加に伴い屈曲から伸展方向にMAが転換した。AMは同一筋でも筋束によってMAが異なった。【考察】股関節内転筋群の矢状面作用によって、屈曲作用を有する筋、伸展作用を有する筋、関節の角度変化に応じて屈伸作用が転換する筋に分類できた。なお、AMは同一の筋でも筋束によって作用が異なっており神経支配にも差があった。複数かつ大きな股関節内転筋群の機能を考える上で矢状面上における作用の特徴を加味する必要がある。【研究目的】股関節内転筋群は複数の筋で構成され大腿筋の約3割を占める。筋の数や大きさといった形態的特徴は機能的な重要性を示すが、直立二足歩行を行うヒトの股関節内転筋群の数の多さや大きさを内転作用で説明するには無理がある。本研究の目的は,内転筋(恥骨筋:PE,長内転筋:AL,短内転筋:AB,大内転筋:AM)の形態的特徴とモーメントアームの方向および大きさを計測し,ヒトにおける本筋群の機能や役割を検討し運動療法に活かす情報を得ることである。【研究方法】形態は,ホルマリン固定遺体21体21肢を用いて調べた。各内転筋の体積,筋長,筋線維長,生理的断面積を計測し,神経支配を確認した。モーメントアームは,未固定標本5体5肢を用いた。骨盤を木製ジグに固定し大腿骨を屈曲・伸展方向に験者が動かし,磁気式3次元位置センサーを用いて骨および筋の指標点の座標変化を記録した。得られた座標値を用いて,股関節軸に対する各成分(屈曲/伸展,内転/外転,外旋/内旋)を算出した。【研究結果および考察】PE,AB,AM近位部は,短い筋線維と小さな横断面積を有する純粋な内転成分を持つ筋であった。これらの筋は狭い範囲で小さなモーメントを発揮し,外転筋との同時収縮によって様々な方向から加わる外力との合力(関節間力)を内向化させることで関節面の応力集中を防ぎ,関節面を保護すると考える。ALとAM遠位部は,長い筋線維と大きな横断面積を有し内転成分以外に十分な屈曲または伸展成分を内包していた。これより下肢を様々な位置から中間位に戻しかつ維持する機能を有する筋であると示唆された。股関節内転筋群が複数の筋で構成されるのは,筋毎に優位な機能や役割を有するからである。その機能は,関節保護,可動・制動,抗重力である。運動療法を行う際にはこれらの機能と筋の特性を考慮し運動課題や負荷量を設定する必要がある。【目的】大内転筋を任意の4つの筋束に分けてその形態を詳細に調べ機能を検討した。【方法】男性ホルマリン

固定遺体7体7肢の大内転筋各筋束(AM1-AM4)の体積,筋長,筋線維長,生理的断面積(PCSA)を計測した。さらに比較群として恥骨筋(PE),長内転筋(AL),短内転筋(AB)についても同様の項目を計測した。計測値は各々の大腿長を用いて標準化を行った。標準化後の体積,筋長,筋線維長,PCSAの平均値を用いて主成分分析を行った。また主成分分析で分類されたグループ間で形態値を比較するためにScheffeの線形対比を用いて多重比較を行った。【結果】大内転筋の筋束のうちAM3およびAM4が大きく,各々が大内転筋総体積の約30%を占めた。AM1-AM4とPE,AL,ABから得られた体積,筋長,筋線維長,PCSAの計測値を用いて主成分分析を行った。固有値が1以上を示した主成分は第一主成分のみであった。計測した筋群は,第一主成分スコアが負のAM1・PE・ABと正のAM2-AM4・ALの2つのグループに分類された。異なるグループに属したAM1とAM2-AM4で各計測値をScheffeの線形対比を用いて多重比較した結果,筋長と筋線維長(p<0.01),体積(p<0.05)で有意差を認めたが,PCSAでは有意差は認められなかった(p>0.05)。【考察】筋線維は定まった長さのサルコメアからなるため,筋線維長が長い程,サルコメアが多く並び関節を大きく動かすことが可能である。一方,PCSAは筋線維の数と太さを反映するため,PCSAが大きい程,発揮される力が大きい。筋線維長がAM1より有意に長いAM2-AM4は股関節に大きな可動域や運動性をもたらす筋束であると推察された。一方,筋線維が短く関節近くに配置されているAM1は関節の動的安定性を担う筋束であると推察された。本研究の目的に対して成果発表を行う最終段階にある。研究成果(学会,論文)を発表し,関連研究者や機関との新たな関係づくりもできた。本研究は、2つの視点から大内転筋について検討する。1つ目の視点は筋の形態から張力特性を検討することである。本年度検討を行い成果報告を出せたことから本研究はおおむね順調に進展していると考える。なお、もう1つの視点として大内転筋の関節回転作用を検討する予定である。こちらはデータ収集に利用する予定でいたデジタイザーが故障したため、本年度購入予定だった関連備品について調整が必要となった。データ取得,処理は終わった。今後は成果発表を中心に行う。本研究で得られた成果がさらに推進されるように他分野との情報交換を行う。大内転筋の関節回転効果をモーメントアームベクトルを求めることで検討する予定でおり、そのために骨と筋の任意の点をデジタイズする必要がある。これを達成するために磁場式の既存デジタイザーに新しいセンサーを取り付け利用する予定でいた。しかし、このデジタイザーの既存コントロールシステムに不調が確認された。そのため、この不備ヶ所の確認および修理に時間がさかれ、結果として本年度購入予定だった関連備品の購入に調整が必要となった。今後は、限られた予算のなかで既存のデジタイザーが再度利用できるよう調整する。学会発表,成果発表のための活動に利用する。本研究の成果を次のステップに発展させるための活動(他研究機関および他研究者との共同研究)に利用する。大内転筋の関節回転効果をモーメントアームベクトルを求め、この筋のヒトにおける役割を検討する。そのために、データ収集のために利用する計測機器の備品(センサー)の購入を決定する。また、実際に実験を行う実験施設へ向かう必要があるため旅費を執行する。
環境要因を考慮したエピジェネティック変異診断による癌化学療法の個別化

近年、遺伝子の塩基配列以外にも遺伝的に伝達されるエピジェネティクス(遺伝子のメチル化修飾など)が注目されている。がん細胞の抗がん剤感受性に相違を認める要因の一つとしてエピジェネティクスに着目した結果、がん細胞間で遺伝子全体のメチル化修飾率に相違は認められたものの、抗がん剤感受性の予測因子ではないことが示唆された。そのため、特定遺伝子のメチル化修飾部位と抗がん剤感受性の関連を検討することが重要である。近年、ゲノム塩基配列以外にも個人差として遺伝的に伝達されるエピジェネティクスが注目されている。すなわち、癌細胞の抗癌剤感受性に相違を認める要因の一つとして、エピジェネティック変異の影響も十分に考えられる。そこで、エピジェネティック変異情報に基づいた癌化学療法の個別化を目指して、抗癌剤感受性に影響を及ぼす可能性が示唆された遺伝子について、エピジェネティック変異(メチル化異常)を解析した。実験には、37種のヒト由来癌細胞株(肺癌、乳癌、子宮頸癌、肝臓癌、腎臓癌、大腸癌及び食道癌)を使用した。癌細胞由来のゲノムDNAは、バイサルファイト変換を実施したのち、DNAシーケンサーにて塩基配列を解析した。また、塩基配列データ(メチル化異常)と抗癌剤感受性との関連性について検討した。その結果、各遺伝子のプロモータ領域のメチル化について解析したが、抗癌剤感受性と関連性が示唆されるメチル化異常は観察されなかった。メチル化異常の検索範囲を広げて、抗癌剤感受性との関連性を検討する必要があると思われる。また、検討遺伝子についても増加させる必要性が示された。そこで、エピジェネティック変異情報に基づいた癌化学療法の個別化を目指して、由来臓器の異なるヒト癌細胞株のDNAメチル化度と抗癌剤感受性の関連性について検討した。ゲノムDNAのメチル化度は、5-メチルシトシン抗体を用いたELISA法により定量した。また、癌細胞のシスプラチン(CDDP)、パクリタキセル(TXL)及び5-FUに対する感受性はWST-1法により測定し、50%増殖阻害濃度(IC50値)を求めた。その結果、様々な臓器由来の癌細胞におけるメチル化度は1.6331.8%(平均10.4%)であり、細胞間の相違を認めた。メチル化度は肝臓癌細胞において12.6%と最も高値を示したものの、由来臓器による有意な相違を認めなかった。従って、ゲノムワイドでのメチル化異常は、組織特異性の低いことが示唆された。一方、細胞間におけるメチル化度の相違が認められたことから、これらを利用した抗癌剤感受性予測の可能性が考えられた。しかしながら、ゲノムDNA全体のメチル化度とCDDP、TXL及び5-FUに対するIC50値に関連性は認められなかった。同様に、由来臓器別のメチル化度と抗癌剤感受性の関連性は、大腸癌細胞においてメチル化度とTXL感受性に相関傾向が示されたものの、その他において相関性は観察されなかった。従って、ゲノムDNA全体のメチル化度は抗癌剤感受性の規定因子として大きく関与しないことが示唆された。当初の研究計画では、研究で使用する細胞数を20種類程度としていたたが、研究成果の普遍性を高めるために、当初研究計画の約2倍の種類を用いて研究を実施した。また、初年度に、今後測定に使用するサンプルの回収をほぼ完了することができた。そのため、研究の進展具合は、当初の予定と若干相違しているものの、全体の研究計画としてはおおむね順調に進行している。初年度に、今後測定に使用するサンプルの回収作業をほぼ完了できているため、これらの遺伝子変異及び遺伝子発現量解析を速やかに実施できるよう、多検体処理に有用な試薬・器具類を用いて研究を進める予定である。当初の研究計画通り、遺伝子変異及び遺伝子発現量解析用の試薬・消耗品に使用する。なお、遺伝子変異及び遺伝子発現量に関するデータ量が膨大になる場合は、初年度に予定していた解析用パソコンを購入する予定である。
脳卒中リハビリにおける運動イメージ訓練開発のための経時的脳機能計測

本研究では,手の心的回転課題遂行時の脳機能について,健常者における性別・利き手の影響,および脳卒中患者における脳損傷側・機能障害などの影響について明らかにすることを目的としている.2018年度は,研究代表者が勤務先の大学を変更したことにより,実験環境整備に時間がかかったため,データ取得に至らなかった.2019年度よりデータ取得を開始する.勤務先(大学)を変えたことにより,実験環境整備に時間がかかったため・健常左手利き・右手利き者における手の心的回転課題遂行時の脳機能データを取得する・健常男女における手の心的回転課題遂行時の脳機能データを取得する・脳卒中片麻痺患者における手の心的回転課題遂行時の脳機能データを取得する本研究では,手の心的回転課題遂行時の脳機能について,健常者における性別・利き手の影響,および脳卒中患者における脳損傷側・機能障害などの影響について明らかにすることを目的としている.2018年度は,研究代表者が勤務先の大学を変更したことにより,実験環境整備に時間がかかったため,データ取得に至らなかった.2019年度よりデータ取得を開始する.勤務先(大学)を変えたことにより,実験環境整備に時間がかかったため・健常左手利き・右手利き者における手の心的回転課題遂行時の脳機能データを取得する・健常男女における手の心的回転課題遂行時の脳機能データを取得する・脳卒中片麻痺患者における手の心的回転課題遂行時の脳機能データを取得する(理由)データ取得に至らず,国際学会などに参加できなかったため.また実験機器購入に至らなかったため(使用計画)実験機器を購入する.また学会参加,投稿論文校正などに使用する
ネズミ盲腸蟯虫虫卵に対するホルマリンガス及び弱酸性次亜塩素酸水の殺卵効果について

【目的】ネズミ盲腸蟯虫の駆虫薬による駆虫方法は確立されつつあるが、かなりの確率で再発を繰り返している。その原因として、動物実験施設内に利用者が持ち込む実験機器等を介した再発が最も疑われるところである。今回、機能水として最近注目を集めている弱酸性次亜塩素酸水と低温負圧のホルマリン滅菌装置、低温常圧のホルマリン消毒装置を用いてネズミ盲腸蟯虫虫卵の殺卵効果について検討した。【方法】ネズミ盲腸蟯虫に感染したAKRマウスの肛門周囲から粘着テープ法にて蟯虫卵を採取し、蟯虫卵が100個以上付着したテープをホルマリン滅菌装置(1モードのみ50°C,180分)ないしホルマリン消毒装置3モード(モード1:47°C,180分、モード2:47°C,240分、モード3:65°C,180分)で処理した。また、弱酸性次亜塩素水については残留塩素濃度を50ppmと200ppmに調整し、蟯虫卵が付着したテープにハンドスプレーで噴霧し15分間反応処理した。処理済みの蟯虫卵は、人工腸液で37°C、4時間培養し形態を観察した。卵中に虫体が残存している場合は死滅、脱出中あるいは卵中に虫体がいない場合は生存と判定し、生存率を算出した。【結果】蟯虫卵の生存率は、採取翌日の未処理(コントロール)の場合77.3%であった。それに対し、ホルマリン滅菌装置で処理した蟯虫卵の生存率は0.2%で、ホルマリン消毒器では、モード1で1.6%、モード2で1.9%、モード3で1.2%であった。また、200ppm弱酸性次亜塩素水で処理した場合の生存率は4.8%、50ppm弱酸性次亜塩素水では9.2%の生存率であった。【考察】我々が用いている算出方法では、死滅した虫体が物理的に卵中から押し出された場合も「生存」とカウントされることから、計算上の生存率が0%になることはないと考えられる。今回用いた6つの処理方法は、いずれも蟯虫卵を殺卵することができる有効な方法といえる。特にホルマリン滅菌・消毒装置は、いずれのモードにおいても殺卵効果が非常に高くその有用性が明らかとなった。