hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
課題研究の多面的評価を入学者選抜に活用する電子式研究ノート(E-ReN)の開発

現在、大学入学者選抜のあり方を改善すること、特に高等学校段階での多様な学習活動・学習成果の多面的評価の活用をどう図るかの検討が進められている。本研究では、高校での「課題研究」の実践を進めるなかで、生徒の学習履歴を継続して蓄積し、それを大学入試に生かすシステムの実践研究を行ったものである。研究方法は、以下の通り実施した。1.高校3年次の課題研究(名称「大学教養特講」)において、「学問研究につながるテーマ設定」「大学研究室訪問」「研究論文の作成」の流れのもとに授業実践を進める。2.生徒の研究活動の過程およびその評価は、すべて各生徒に貸与したChromebookで記録し、その研究プロセスおよび研究データを継続的に集約し、自己評価と教育評価を組み合わせた方法で評価を蓄積した。3. 2の記録方法については、そのデータを「テーマ設定の過程」「研究プロセス」「評価」に分節化し、大学側が個別入試で利用できるように一覧表化(「課題研究評価表」)する。成果は、以下の通りである。1.研究活動の過程をChromebookで記録することによって、研究成果としての論文そのものと同時に、生徒自身の論文作成の過程(研究プロセス)が「見える」化できることが明らかになった(「電子式研究ノート」)。2.「見える」化された研究プロセスを、主体性・論理性・実証性の3観点を軸に、自己評価と教員評価(大学教員のコメントを含む)を組み合わせて評価を行うこと、同時に、記述方式で自己の研究過程をふりかえった評価方法を組みこんだ「課題研究評価表」の作成を行った。この方式により、「調査書」のような平板的な点数評価でなく、個人の研究の資質を見る評価方法が試作できた。大学側が、この表(観点)のうち当該大学で重視したい観点をより重く見るなどの方法を行うことで、個別入試への活用がより図ることができる。
テラヘルツ帯の電磁エネルギーによる生体タンパクの分画・同定技術の研究

生体タンパク,アミノ酸を対象としてTHzスペクトラム解析装置を用いて吸収スペクトルの測定を試みた.セルロースアセテート膜を母材とした条件では,塗布状態の違いにより吸収スペクトルに定量誤差が誘発されることを明らかにした.最適な塗布条件を検討するために,マテリアルプリンタを用いて単位面積あたりの塗布量・塗布条件の最適化をはかり,THz吸収スペクトルの定量に適した試料作製条件を構築した.これにより,アミノ酸単体では明瞭な吸収スペクトルを示すこと,一方,タンパク質はブロードな吸収特性となることを明らかにした.さらに,アミノ酸を分離して塗布した状態と混合溶液とではスペクトルが全く異なる現象を発見した.本研究では,従来,抗体反応を利用して染色しなければ可視化することができなかった血清タンパクの電気泳動技術に,テラヘルツ帯の電磁波を利用した可視化技術を組み合わせることにより,低コストに複数の生体由来物質を同定・操作することで,病態の迅速診断を可能にする検査技術を研究開発することを目的としている。平成25年度は,電気泳動後の卵白を対象として,THz帯でのタンパク質量分布可視化システムを構築すると共に,泳動後の試料の乾燥方法を改良することでテラヘルツ吸収画像のS/N比の向上に取り組んだ。ここでは,新たに各種生体由来物質を測定できるように,イメージング装置のサンプルフォルダ(試料台)とSBDのホーンアンテナ部を改良した。一方,セルロースアセテート膜上で電気泳動したタンパクが乾燥過程で拡散してしまい,分画したタンパクの位置分解能が低下するとの課題が残っていた。そこで,この問題を解決するための乾燥処理手法として,凍結乾燥処理を導入すると共に,凍結乾燥の最適条件を検討した。以上の改良により,タンパクの分画性能を向上することに成功した。また,MatLabによるプログラムを作成することで,テラヘルツ吸収画像からタンパク質量分布画像を導出する計算アルゴリズムを考案した。THz帯域の吸収スペクトルに関して,当初の計画ではセルロースアセテート膜上に凍結乾燥させたタンパクを対象として吸収スペクトルを蓄積する予定であったが,昨年度までの研究により,乾燥処理により変性しゲル化した状態のタンパクでは明確な吸収ピークが得られないことが明らかになった。この結果を踏まえて,次年度以降の研究では,基礎研究としてタンパクを構成するアミノ酸を用いて新たな調整方法を検討することとした。平成26年度までの研究において,電気泳動法に用いられる代表的なタンパク,アミノ酸で計測用試料を作製し,THzスペクトラム解析装置を用いてTHz帯での吸収スペクトルの測定を試みた。その結果,アミノ酸単体では明瞭な吸収スペクトルを示すこと,一方,タンパク質では当初の予想と異なり,ブロードな吸収特性となることを明らかにした。さらに,高い位置精度で生体試料を印刷できるマテリアルプリンタを用いてアミノ酸の混合比率を調整したリファレンス試料を作製して吸収スペクトルを取得した結果,分離して塗布した状態と混合溶液とではスペクトルが全く異なる現象を発見した。この知見は,アミノ酸混合溶液を電気的にミクロな領域で分画するだけで,THz吸収スペクトルにより構成要素を特定できる可能性を示唆しており,電気泳動技術に代わる新たな迅速診断の実現可能性を示している。また,試料の作成過程において,電気泳動で利用可能なセルロースアセテート膜を母材として吸収スペクトルを測定するための前処理条件を構築した。前年度に引き続き,電気泳動法に用いられる代表的なタンパク,アミノ酸で計測用試料を作製し,THzスペクトラム解析装置を用いてTHz帯での吸収スペクトルの測定を試みた.電気泳動で利用可能なセルロースアセテート膜を母材とした条件では,生体試料の塗布状態・条件が吸収スペクトルの定量誤差を誘発することを明らかにした.そこで,最適な塗布条件(前処理条件)を検討するために,高い位置精度で生体試料を印刷できるマテリアルプリンタを用いて単位面積あたりの塗布量および塗布条件の最適化をはかり,THz吸収スペクトルの定量に適した試料作成条件を構築した.本試料を用いてイメージングおよびスペクトル解析した結果,アミノ酸単体では明瞭な吸収スペクトルを示すこと,一方,タンパク質では当初の予想と異なり,ブロードな吸収特性となることを明らかにした.さらに,マテリアルプリンタを用いてアミノ酸の混合比率を調整したリファレンス試料を作製して吸収スペクトルを取得した結果,分離して塗布した状態と混合溶液とではスペクトルが全く異なる現象を発見した.以上の知見は,アミノ酸混合溶液を電気的にミクロな領域で分画するだけで,THz吸収スペクトルを利用して構成要素を特定できる可能性を示唆しており,電気泳動技術における長い処理時間の欠点を解決する新たな迅速診断の実現可能性を示している.今後,導入済みの光造形式3Dプリンタを用いて,ミクロな領域で分画可能な生体試料前処理装置を試作することで高精度なTHz迅速診断に不可欠な前処理技術の構築を進める予定である.生体タンパク,アミノ酸を対象としてTHzスペクトラム解析装置を用いて吸収スペクトルの測定を試みた.セルロースアセテート膜を母材とした条件では,塗布状態の違いにより吸収スペクトルに定量誤差が誘発されることを明らかにした.最適な塗布条件を検討するために,マテリアルプリンタを用いて単位面積あたりの塗布量・塗布条件の最適化をはかり,THz吸収スペクトルの定量に適した試料作製条件を構築した.これにより,アミノ酸単体では明瞭な吸収スペクトルを示すこと,一方,タンパク質はブロードな吸収特性となることを明らかにした.さらに,アミノ酸を分離して塗布した状態と混合溶液とではスペクトルが全く異なる現象を発見した.当初目指していたタンパクの吸収スペクトルがブロードな特性を示すことを実験的に明らかにしており,一方,タンパクの構成要素であるアミノ酸単体では固有のスペクトルを示すが混合溶液では全く異なる吸収スペクトルを示すことを明らかにした。

さらに,マテリアルプリンタを用いてミクロな領域で異なる種類のアミノ酸を配置した条件では,単体のアミノ酸の吸収スペクトルの合算値が得られたことから,複数のアミノ酸混合溶液をミクロなレベルで分離することでTHz吸収スペクトルにより対象を特定できる新たな検査技術の可能性を示すことができた。同時に,タンパクには吸収スペクトルが複数存在することがブロードな吸収特性を示す原因であることを明らかにできたため。27年度が最終年度であるため、記入しない。電気絶縁材料この知見を踏まえて,タンパク質の構成要素であるアミノ酸に着目し,アミノ酸の相互作用によるTHz吸収スペクトルの変化を更に解析すると共に,電気泳動後のアミノ酸試料を対象としてスペクトル解析を試みる。その際,分離されたアミノ酸の集積度が高い程,吸収スペクトルの観察に適していると予想できる。そこで,マテリアルプリンタによりアミノ酸水溶液を特定の塗布パターンでプリントした電気泳動試料を作成し,泳動前後の分布状況をTHzイメージングにより確認することで,分離後のアミノ酸の集積度を向上させるための泳動用試料作成手法を構築する予定である。泳動溶液にPVDA膜が浸水した状態でプリントする技術が必要となり,既存のマテリアルプリンタを改良する必要がある。そこで,新たに導入する光造形方式の3Dプリンタにより治具の製造を試みる予定である。本研究を通して,最終的には複数のアミノ酸混合溶液を効率良く分離,THz吸収スペクトルにより対象を特定するための新たな検査技術の構築をめざす。当初予定していた実験は完了しており,計測システムのハードウェア上の改良に加え,タンパク質量分布画像を作成するための解析プログラムを構築することに成功している。同時に,吸収スペクトル取得に関する課題を顕在化できたことから,次年度に繋がる研究で取り組むべき課題を具体化できたことを評価した。2014年電気学会全国大会優秀論文発表賞受賞「電気泳動処理後のタンパク質を対象としたTHz波による非染色可視化技術の構築」27年度が最終年度であるため、記入しない。昨年度までの結果を踏まえて本年度は,添加物を加えたタンパクが真空中で安定化するとの知見を踏まえ,サンプル濃縮後に凍結乾燥処理により固定化したタンパクを対象としてTHz吸収スペクトルの計測を試みると共に,タンパクの構成要素であるアミノ酸を対象としたTHzスペクトルの計測を試みる。THzイメージングに関しては,昨年度導入した1000plのサンプルを10μmの位置分解能で再現性良くプリントアウト可能なマテリアルプリンタの利用技術を蓄積し,タンパクの混合比率を調整して作成したリファレンス試料を対象として,イメージング技術を構築する予定である。本アプローチにより,泳動前のタンパクの量および塗布状態等の初期条件をコントロールすることが可能となり,分画の精度向上も期待できる。
ハミルトニアン・リウビリアンの複素固有値問題による１次元電子カシミール効果の理論

1次元量子細線中に置かれた不純物状態間に働く電子的カシミール効果を、ハミルトニアンの複素固有値問題の視点から明らかにした。1次元連続バンドを通して原子間を電子が移動することにより働く力が、本質的に原子-輻射場相互作用系におけるカシミール効果と等価なものであることを明らかにした。電子的カシミール効果の場合には、有限のバンド質量を持つことにより、カシミール力の距離依存性が指数的に減衰し、1次元系特有のVan Hove特異性によりカシミール力が長距離に及ぶことを明らかにした。さらに、励起状態の原子に対しては連続バンド分散によりvirtual cloudの存在の有無が決定的に変わることを明らかにした。1次元半導体上に離れておかれた不純物原子核間に、半導体の伝導帯を介した電荷移動によって生じる力は、電磁場を介して原子間に働くカシミール力と本質的に等価な現象であることから、われわれは、この引力相互作用を電子的カシミール効果と名付け、その特徴を明らかにしてきた、特に、H24年度までで、不純物準位のエネルギーがバンド外にある電子的束縛状態におけるカシミール力が、原子間距離に対して指数減衰することを示した。H25年度は、更に、不純物準位エネルギーが伝導帯内に位置し、共鳴状況下における電子的カシミール効果に対して研究を進めてきた。共鳴状態におけるカシミール効果の評価に対しては、本来、共鳴状態そのもののの波動関数が、ヒルベルト空間に含まれていないため、その定義すら不確定であった。そもそも、共鳴状態に対する波動関数がどのように表現されるかが明らかにされねばならない。本研究では、拡張ヒルベルト空間における複素固有値問題を解き、複素固有状態として共鳴状態を求めた。摂動論的な近似のもとで、電子的カシミール効果は原子間距離に対して振動的振る舞いをすることを明らかにした。1次元系においては、低次元特有のVan Hove特異性が状態密度に現れる。この特異性が重要な働きを演じる共鳴状態に対して、非摂動論的に特性方程式を解くことにより共鳴状態を求めた。この非摂動論的共鳴状態については、その崩壊係数が結合定数に逆比例するという特異な崩壊課程(超崩壊状態)が現れることを見出した。この超崩壊状態の時間発展への寄与を明らかにしている。これらの研究成果は、日本物理学会で発表し、現在論文投稿の準備に入っている。1次元半導体上に離れて置かれた不純物原子間に対して、半導体伝導体を介した電荷移動によって生じる力を、電子的カシミール力として定式化した。基底状態は連続電子場との結合によるドレスト状態であるが、不純物周りに生じた仮想電子雲の重なりによって引力が働く。この力は、伝導体電子の有効質量が有限であることから、原子間距離に対して指数的に減衰することを示した。これは、質量ゼロの電磁場によるカシミール力がベキ減衰を示すことと対照的であることを明らかにした。一方その減衰率は、バンド下端に現れる束縛状態とバンド端とのエネルギー差によって決められるため、bare状態の不純物エネルギーが変わることにより減衰率が変化することを示した。特に、1次元系では、バンド端の状態密度がVan Hove特異性により発散するために、カシミールエネルギーを摂動論を用いて求めることができない。本研究では、電子的カシミールエネルギーを非摂動論を用いて求めた。特に、Van Hove特異性によって、バンド端下には、不純物エネルギーの値によらず永続的な束縛状態(PBS)が現れる。電子がPBS状態にある時には、電子的カシミール力が非常に長距離にまで及ぶことを明らかにした。また、電子的カシミール効果が、Radiation reactionの立場から解釈できることを示し、vacuum fluctuationの考えは必要とされないことを明らかにした。ただし、本研究で扱うフェルミ粒子に対しては、場の演算子順序を変えることにより、Vacuum fluctuationの寄与を示した。これらの研究を、海外協力研究者であるテキサス大学オースチン校(アメリカ)のTomio Petrosky博士とパレルモ大学(イタリア)のRoberto Passante博士を招聘し、協同で研究を進めた。研究成果は、物理学会での講演発表、論文発表にて公表した。平成24年度は、一次元半導体上に離れた存在する不純物原子間を電子がトンネル運動することにより、引力が生じるメカニズムが、本質的に電磁場を介して中性原子間に働くカシミール効果と等価であることを示し、これを電子的カシミール効果と定義した。電子的基底状態に対しては電子的カシミール力が原子間距離に対して指数減衰することを示した。特に、一次元系連続状態の状態密度におけるVan Hove特異性のために、その指数減衰率が非常に小さくなり電子的カシミール力ガチョウ距離にまで及ぶことを示した。平成25年度は、原子に属する電子準位のエネルギーが、連続バンド内にあり共鳴状況下での電子的カシミール効果の研究を行った。

固有関数が属する関数空間を拡張ヒルベルト空間とし、ハミルトニアンに対する複素固有値問題を厳密に解き、共鳴状態に対する固有関数を得た。この状態に対する電子的カシミール力を求め、原子位置に対してカシミールポテンシャルが振動的に振る舞う事を明らかにした。さらに、複素固有値問題の解として、結合定数に対して非解析的な振る舞いをする超崩壊状態が複数得られる事を明らかにした。平成26年度は、超崩壊状態における電子の崩壊ダイナミクスを明らかにするために、そのスペクトルとしての内殻吸収スペクトルの研究を行った。その結果、不純物原子間の電子移動時間の逆数に相当するエネルギーを有する複数の準安定状態が超崩壊状態に対応し、これらの状態への複数の吸収ピークが干渉し合い、原子間距離無限の極限では一つのローレンツ型のピークを形成する事を明らかにした。この移り変わりは、超関数としての一致として捉えられる事を明らかにした。さらに、エネルギー分散が非線形の場合にはカシミール効果の起因となるvirtual cloudが消失するが、時間周期的な駆動外場により過渡的にvirtual cloudが出現する事を明らかにした。物性理論共鳴状態におけるカシミール効果への研究の発展に関しては、計画通りに進行している。しかしながら、特性方程式の解を非摂動論的に求めると、通常の摂動論的に得られる共鳴状態以外に多くの超崩壊状態が現れることを発見したために、この超崩壊状態の特徴を同定することに注力したため、原子核観への力であるカシミール力自体の評価が十分ではない。ふたたび、カシミール効果の評価を行う方向へ研究の流れを戻すように努める予定である。当初の研究計画では、当該年度の主たる目的は、電子的カシミール効果を非摂動論的に取り扱い、1次元系特有のVan Hove特異性に基づくPBS状態におけるカシミール効果を明らかにすることであった。この目的は達成され、論文執筆し、ほぼ投稿段階にある。もう一つの目的は、共鳴状態における電子的カシミール効果を複素固有値問題の視点から明らかにすることであるが、この課題に関しても、ほぼ計算を終了し、その結果を物理的に解釈した結果をまとめている段階である。2014年9月に行われる秋の物理学会にて結果を発表する予定であり、今年度中に論文公表する予定である。まず、摂動論的に得られる共鳴状態におけるカシミール効果について、その原子間距離依存性を明らかにする。現在までの研究から、非共鳴状態においては、連続場が有効質量を持つことにより。カシミール効果の原子核観距離依存性が指数減衰することが分かっているが、共鳴状態においては、これが無限遠方まで減衰すること無く振動的振る舞いを示すことが明らかにされつつある。非共鳴域から共鳴域への転移に伴い、不純物周りのcloudがどのように変化するのかを明らかにし、カシミール力の特徴を明らかにする。共鳴状態における電子的カシミール効果を明らかにする。現時点で得られているPrimitiveな計算結果によると、安定原子位置が周期的に存在し、その周期性はバンド端と共鳴状態のエネルギーの実部の差によって決まることが明らかにされている。
北東ユーラシアチュルク系諸言語の研究： 分岐と接触の歴史的過程の解明

2018年度には,北東ユーラシアチュルク系諸言語の共時的相違と通時的変遷に関して,主として2つの側面から研究を行った.共時的相違点としては,述語に付加される接辞要素に関する研究を行い,サハ語・トゥバ語の疑問詞疑問接辞の相違点を明らかにした.またトゥバ語の証拠性を表すとされる接辞の用法に関して,話し手・聞き手の認識からの解明を行った.通時的変遷としては,サハ語が周囲のツングース諸語との接触により言語特徴を変えたことを,トゥバ語との対照により示した.本年度における具体的な研究成果は以下の通りである.1. 2018年7月にトゥバ共和国クズル市においてトゥバ語の現地調査を行い,トゥバ語の疑問詞疑問接辞および証拠性接辞に関する言語データを得た.同時に,現地出版物の収集を行った.2.現地調査の成果に基づき,2018年6月の日本言語学会第156回大会・第157回大会において口頭発表を行った.2018年11月の国際シンポジウムでは,サハ語に見られる音韻的規則性と文法的義務性が,周囲のツングース諸語との接触によるものであることをトゥバ語との対照により示した.3. 2018年度に刊行された論文4編では,次のことについて論じた:[1]サハ語の数量詞句の統語機能.[2]サハ語とトゥバ語の疑問詞疑問接辞の用法の共通点と相違点.[3]サハ語に見られる音韻的規則性と文法的義務性.[4]トゥバ語の証拠性を表すとされる接辞-dirが話し手・聞き手の「認識更新」マーカーとして機能すること.4. 2018年11月に新潟大学において国際ワークショップ「北東ユーラシア諸言語の記述と対照2」を主催した.5.アウトリーチ活動の一環として,講演会「シベリアの文化に触れてみる」(鶴見大学)において「サハとトゥバの言語と文化」と題する講演を行った.1.研究課題の当初計画に基づき,トゥバ語の現地調査を行い成果を得た.2.研究成果として,国内学会での成果発表2件,海外学会での成果発表1件,国際学会での成果発表1件を行った.学術雑誌に論文4編が掲載された(うち2件は査読あり).3.アウトリーチ活動の一環として,鶴見大学において「サハとトゥバの言語と文化」と題する講演を行った.4. 2018年11月に新潟大学において国際ワークショップ「北東ユーラシア諸言語の記述と対照2」を開催し,ロシアや韓国の記述言語学・対照言語学の専門家15名を招聘することにより有意義な意見交換をすることができた.5.成果物として2019年3月に論集『北東アジア諸言語の記述と対照』を刊行した.研究計画3年目となる2019年度には,トゥバ語の現地調査に加えてハカス語の現地調査を行う予定である.昨年度から引き続き,サハ語・トゥバ語・ハカス語のコーパス資料拡充に努める.2019年11月には,日本北方言語学会において口頭発表を行う予定である.また2019年12月には,韓国国語学会において招待講演を行う予定である.年度末までには,査読誌への論文投稿による研究成果公開を進める予定である(The Turkic Languages. vol.21,『北方人文研究』第13号,『北方言語研究』第10号などへ投稿予定).本年度には,北東ユーラシアチュルク系諸言語の共時的相違と通時的変遷に関して,主として2つの側面から研究を行った.共時的相違点としては,主としてボイス接辞による派生動詞と受身・再帰・逆使役構文に関する解明を行い,通時的変遷としては,主としてチュルク諸語の処格と分格をめぐる用法の発展に関する解明を行った.本年度における具体的な研究成果は以下の通りである.1. 2017年8月にトゥバ共和国クズル市においてトゥバ語の現地調査を行い,トゥバ語のボイス接辞および証拠性接辞に関する言語データを得た.同時に,現地出版物の収集を行った.2.現地調査の成果に基づき,2017年6月の日本言語学会第154回大会において「トゥバ語の再帰」と題する口頭発表を行った.2018年3月の国際シンポジウムでは,トゥバ語の証拠性接辞とされる接尾辞-dirの用法に関する口頭発表と,サハ語の分格の歴史的変遷に関する口頭発表を行った.3.本年度に刊行された論文4編では,次のことについて論じた:[1]サハ語やトゥバ語に見られる統語的派生は,疑問詞疑問や全部否定などの統語的関係を含む派生が可能であり通言語的な特異性を持っている.[2]サハ語とトゥバ語の受身と再帰を対照した結果,次のことが明らかになった.サハ語の受身は非人称受動を含む幅広い用法を持つのに対し,トゥバ語の受身は逆使役用法に限られる.一方でトゥバ語の再帰接辞は対象欠如や状況可能など幅広い用法をカバーしている.[3]サハ語の正書法は表音性が高いと言える一方,現代韓国語の表記は形態素の標示において一貫性を保とうとする傾向が強い.4.アウトリーチ活動の一環として,講演会「シベリアでの少数民族言語調査」を主催し,「フィールドワークによる言語調査:北東アジアの事例から」と題する講演を行った.1.研究課題の当初計画に基づき,トゥバ語の現地調査を行い成果を得た.

2.研究成果として,国内学会での成果発表2件,国際学会での成果発表2件を行った.学術雑誌に論文4編が掲載された(うち3件は査読あり).3.アウトリーチ活動の一環として,新潟大学において講演会「シベリアでの少数民族言語調査」を主催した.4. 2018年10月に新潟大学において国際ワークショップ「北東ユーラシア諸言語の記述と対照2」を開催予定であり,その準備を進めている.2018年度には,北東ユーラシアチュルク系諸言語の共時的相違と通時的変遷に関して,主として2つの側面から研究を行った.共時的相違点としては,述語に付加される接辞要素に関する研究を行い,サハ語・トゥバ語の疑問詞疑問接辞の相違点を明らかにした.またトゥバ語の証拠性を表すとされる接辞の用法に関して,話し手・聞き手の認識からの解明を行った.通時的変遷としては,サハ語が周囲のツングース諸語との接触により言語特徴を変えたことを,トゥバ語との対照により示した.本年度における具体的な研究成果は以下の通りである.1. 2018年7月にトゥバ共和国クズル市においてトゥバ語の現地調査を行い,トゥバ語の疑問詞疑問接辞および証拠性接辞に関する言語データを得た.同時に,現地出版物の収集を行った.2.現地調査の成果に基づき,2018年6月の日本言語学会第156回大会・第157回大会において口頭発表を行った.2018年11月の国際シンポジウムでは,サハ語に見られる音韻的規則性と文法的義務性が,周囲のツングース諸語との接触によるものであることをトゥバ語との対照により示した.3. 2018年度に刊行された論文4編では,次のことについて論じた:[1]サハ語の数量詞句の統語機能.[2]サハ語とトゥバ語の疑問詞疑問接辞の用法の共通点と相違点.[3]サハ語に見られる音韻的規則性と文法的義務性.[4]トゥバ語の証拠性を表すとされる接辞-dirが話し手・聞き手の「認識更新」マーカーとして機能すること.4. 2018年11月に新潟大学において国際ワークショップ「北東ユーラシア諸言語の記述と対照2」を主催した.5.アウトリーチ活動の一環として,講演会「シベリアの文化に触れてみる」(鶴見大学)において「サハとトゥバの言語と文化」と題する講演を行った.1.研究課題の当初計画に基づき,トゥバ語の現地調査を行い成果を得た.2.研究成果として,国内学会での成果発表2件,海外学会での成果発表1件,国際学会での成果発表1件を行った.学術雑誌に論文4編が掲載された(うち2件は査読あり).3.アウトリーチ活動の一環として,鶴見大学において「サハとトゥバの言語と文化」と題する講演を行った.4. 2018年11月に新潟大学において国際ワークショップ「北東ユーラシア諸言語の記述と対照2」を開催し,ロシアや韓国の記述言語学・対照言語学の専門家15名を招聘することにより有意義な意見交換をすることができた.5.成果物として2019年3月に論集『北東アジア諸言語の記述と対照』を刊行した.研究計画2年目となる2018年度には,トゥバ語の現地調査に加えてハカス語の現地調査を行う予定である.引き続き,サハ語・トゥバ語・ハカス語のコーパス資料拡充に努める.2018年6月には,韓国言語学会および日本言語学会において,トゥバ語の接尾辞-dirに関する口頭発表を行う予定である.2018年11月には新潟大学において,国際ワークショップ「北東ユーラシア諸言語の記述と対照2」を開催予定である.年度末までには,査読誌への論文投稿による研究成果公開を進める予定である(The Turkic Languages. vol.20,『北方人文研究』第12号,『北方言語研究』第9号などへ投稿予定).研究計画
幹細胞に基づく心臓再生医療のための3次元エラストマー足場材料の研究

近年の死亡原因の中で依然として心疾患の割合が高い。ドナー不足により移植医療がうまき機能しない現状で、再生医療への期待が高まっている。本研究では、多孔性足場材料と成体幹細胞を組み合わせた心臓の血管新生を可能にするための基礎的な研究を遂行した。具体的には、血管化心臓組織の形成を達成するために、2つの成体幹細胞(間葉系および心臓常在前駆細胞)の分化および心臓組織再生のための培養条件を検討した。間葉系細胞については、VEGF(血管内皮細胞増殖因子)で刺激すると、効率的な血管形成が、血管細胞接着分子との相互作用とvon Willebrand因子の発現によって確認された。また、心臓常在前駆細胞については、心臓特異的タンパク質であるαアクチニン(アクチン繊維に結合するタンパク質)とトロポニン(心筋の調節タンパク質)の発現を確認した。動的な培養(培地の連続的なフロー)は、ある厚みのある組織を人工的に作成する場合の内層還流を向上させる為に利用される。そこで共培養足場を含有する培養チャンバーに新鮮な分化培地を、ポンプを用いて連続的に供給するバイオリアクターを用いて動的培養の可能性を検討した。その結果、7日間の培養後、連続灌流法によってマトリックスの内部に前駆細胞のから分化した血管内皮細胞が足場材料の中に分岐構造を有しながら形成されていることが確認された。また、心筋細胞が固体組織を形成していることも確認された。以上より、バイオリアクターを用いることにより、心臓の組織と血管を同時に再生させることができると示唆された。バイオリアクターを用いて、血管組織の再生と心臓組織の同時再生を確認できた。足場材料の検討をさらに行うとさらに進展したものと考えられる。本人は、配偶者の異動の都合で、研究を中断して帰国した。欧州内に新しい研究職を得て研究を再開する予定であり、それが確定後、連絡を取り合いながら、研究目的の達成のために研究体制を再構築したい。2011年度:1)間葉系幹細胞(MSC)の内皮細胞への分化誘導:マトリゲル上でMSCを培養し、様々な条件においてそのキャピラリー様チューブ形成を観察した。特に、幹細胞培養用培地と血管内皮細胞培養用培地比較し、それぞれが分化誘導に与える影響について検討した。最適な分化誘導培地を調整するため、血管内皮細胞増殖因子(VEGF)の影響についても検討した。さい帯静脈血管内皮細胞(HUVEC)も同様にマトリゲル上で培養し、ポジティブコントロールとした。2)ヒト心筋細胞の培養(PromoCellから購入):この細胞集団の中には心筋前駆細胞がいると考えられるため、まず抗体磁気ビーズを用いて細胞選別を行い、Stem Cell Antigen(Sca-1)を発現している細胞群を回収した。この前駆細胞を培養し増やした。一方で、心筋細胞の量の測定をしたが、残念ながら心筋細胞に特有のsarcomeric actininやGATA-4やconnexin 43などの発現は見られなかった。3)MSCの脱細胞化による細胞外マトリックス(ECM)の作製:脱細胞化によって細胞のDNAやRNAが分解していることを確認した。このマトリックスを用いると同時に、他の合成高分子材料とも組み合わせることで、次年度には最適な細胞培養足場材料の設計を目指す。大部分は当初の計画通りであるが、一部計画通りに行えなかった実験があった。特に心筋幹細胞へのウイルス導入に関しては、心筋幹細胞の準備が間に合わなかったため2012年度の前半に行うことになった。一方で、2012年度に行う予定であった内皮細胞分化の実験はすでに2011年度に行うことができた。今後の計画:

1)MSCの内皮分化誘導法の最適化:分化誘導の有無をフォローするためDiI AcLDL complexを用いる。2)心筋細胞および心筋幹細胞誘導の最適化4)マトリゲルに加え、コラーゲン/ゼラチンスポンジや合成3次元材料を用いて、より厚い心筋組織の作製を目指す。培養は、静的および動的な条件で行い、フェノタイプや分子生物学的な解析を行う。本人は、配偶者の異動の都合で、研究を中断して帰国した。欧州内に新しい研究職を得て研究を再開する予定であり、それが確定後、連絡を取り合いながら、研究目的の達成のために研究体制を再構築したい。
分子クラスターの構造解明のための誘導Raman-紫外二重共鳴分光法の開発

本研究では超音速ジェット中で生成する分子クラスターの高感度振動分光法として誘導Raman-紫外二重共鳴分光法および赤外-紫外二重共鳴分光法の開発に成功し,それらを用いベンゼン二量体,トルエン二量体などのvan der Waalsクラスターやフェノール-(H_2O)_n水素結合体の振動スペクトルを観測した.誘導Raman-紫外二重共鳴分光法では誘導Raman過程により超音速ジェット中の分子クラスターを効率よく振動励起した.振動励起クラスターは共鳴イオン化法により高感度に検出し,またRaman励起レーザーとの遅延時間を変えることにより,振動緩和速度の測定を行った.この分光法をベンゼン二量体のモード1(992.6cm^<-1>)準位の観測に適用し,振動スペクトルおよび偏光解消度の測定からベンゼン二量体がT-字型構造であることを明らかにした.またS_0状態における分子内振動緩和(IVR)速度がS_1状態に比べ100分の1程度に小さくなることも明かとなった.更に現在,トルエン二量体やベンゼン-トルエン(1:1)クラスター,更にフェノール-(H_2O)_n水素結合体の振動準位の観測に成功している.赤外-紫外二重共鳴分光法はおもにフェノール-(H_2O)_n(n=1-4)水素結合体のOH振動準位の観測を目的として開発した.LiNbO_4結晶を用いた差周波発生により3μm領域の赤外波長可変レーザー光を発生させ,超音速ジェット中のフェノール-(H_2O)_n水素結合体に照射した.水素結合体の赤外スペクトルはイオンデイップ分光により測定し,フェノール側だけでなくH_2O側のOH振動も測定することに成功した.スペクトルの解析の結果,フェノール-(H_2O)_n水素結合体はこれまで考えられていた構造とは異なってフェノールに水が一個一個段階的に水素結合した構造ではなく,(H_2O)_nクラスターとして水素結合していることが明らかになった.本研究では超音速ジェット中で生成する分子クラスターの高感度振動分光法として誘導Raman-紫外二重共鳴分光法および赤外-紫外二重共鳴分光法の開発に成功し,それらを用いベンゼン二量体,トルエン二量体などのvan der Waalsクラスターやフェノール-(H_2O)_n水素結合体の振動スペクトルを観測した.誘導Raman-紫外二重共鳴分光法では誘導Raman過程により超音速ジェット中の分子クラスターを効率よく振動励起した.振動励起クラスターは共鳴イオン化法により高感度に検出し,またRaman励起レーザーとの遅延時間を変えることにより,振動緩和速度の測定を行った.この分光法をベンゼン二量体のモード1(992.6cm^<-1>)準位の観測に適用し,振動スペクトルおよび偏光解消度の測定からベンゼン二量体がT-字型構造であることを明らかにした.またS_0状態における分子内振動緩和(IVR)速度がS_1状態に比べ100分の1程度に小さくなることも明かとなった.更に現在,トルエン二量体やベンゼン-トルエン(1:1)クラスター,更にフェノール-(H_2O)_n水素結合体の振動準位の観測に成功している.赤外-紫外二重共鳴分光法はおもにフェノール-(H_2O)_n(n=1-4)水素結合体のOH振動準位の観測を目的として開発した.LiNbO_4結晶を用いた差周波発生により3μm領域の赤外波長可変レーザー光を発生させ,超音速ジェット中のフェノール-(H_2O)_n水素結合体に照射した.水素結合体の赤外スペクトルはイオンデイップ分光により測定し,フェノール側だけでなくH_2O側のOH振動も測定することに成功した.スペクトルの解析の結果,フェノール-(H_2O)_n水素結合体はこれまで考えられていた構造とは異なってフェノールに水が一個一個段階的に水素結合した構造ではなく,(H_2O)_nクラスターとして水素結合していることが明らかになった.
樹木培養細胞からの管状要素誘導系を用いた二次木部形成機構に関する研究

本研究の目的は二次木部細胞壁形成における細胞骨格のはたらきの解明であり、本年度はin vitroで二次木部の管状要素の特徴をもつ細胞へと分化させる新たなモデル実験系の開発を前年度に引き続き行った。これまでの採用者の研究では、交雑ポプラ(Populus sieboldii ×P. grandidentata)培養細胞を低濃度のブラシノライド添加培地へと移植することで、誘導開始から12日目より管状要素様の細胞が観察され始めることがこれまで明らかにされていたが、管状要素に分化する細胞の割合は従来の誘導系と比較して高くはなく、解析の効率を高めるために更なる誘導率の向上が望まれた。そこで、前年度までの誘導条件に細胞の乾燥処理を組み合わせることで管状要素様細胞の誘導率の向上を図った。乾燥処理はクリーンベンチ内においてプラスチックシャーレ上に継代培養時期のカルスを移した後、それぞれ0,30,90,120,180,480分ずつ気乾することで行った。乾燥処理期間の温度は20±1°C、湿度は25±3%であった。乾燥処理後、カルスを継代培地と同組成の培地、植物成長調節物質を除いた培地、およびブラシノライドを1μM添加した培地の培地に移した。乾燥処理期間が長くなるにつれ細胞の色調は黄白色から白色に変化し、乾燥処理を180分以上行った条件では顕著なカルスの収縮が認められた。実験開始の時点では、すべての条件で培養細胞中に管状要素は観察されなかった。実験開始28日経過時点での観察では一部の条件で管状要素が観察された。誘導培地にブラシノライドを1μM添加した培地を用いた条件でのみ、乾燥処理によって有為に管状要素面積率の向上が認められた。最も高い管状要素面積率の値を示したのは乾燥処理を90分間行った後ブラシノライドを1μM添加した培地で行う条件であり(27.2±10.7%)、他の条件に対して有為に誘導率が高かった。以上の事から、乾燥処理によって更なる分化率の向上が行えることが明らかになった。(抄録なし)本研究の目的は二次木部細胞壁形成における細胞骨格のはたらきの解明であり、本年度はin vitroで二次木部の管状要素の特徴をもつ細胞へと分化させる新たなモデル実験系の開発および蛍光タンパク導入培養細胞を用いての、管状要素分化過程における微小管の経時観察を行った。交雑ポプラ(Populus sieboldii×P.grandidentata)培養細胞から誘導される管状要素様の細胞の詳細な形態観察および細胞全体における分化率の解析を行った。ブラシノライドを低濃度で含む培地で培養した場合に最も高い管状要素面積率(15.8±6.3%)が得られた。また分化開始時点から10日目までは0%であった管状要素面積率が、12日目には1.3%、18日目には9.8%、28日目には11.5%と推移したことから未分化の細胞から管状要素様の細胞への分化は、誘導開始から約10日以降に開始し、2週から3週の期間に最も活発に起こる事が明らかになった。共焦点走査レーザ顕微鏡を用いた観察の結果、誘導された管状要素様の細胞には有縁壁孔や広い面積での二次壁肥厚といった二次木部の管状要素の特徴が観察された。このような二次木部の管状要素の特徴を持つ細胞は誘導された全ての管状要素様細胞のうち7割以上を占めた。二次木部管状要素の分化過程と二次壁の形成過程を解析するための新たなモデル系が確立されたといえる。また蛍光タンパク(GFP,RFP)と微小管結合タンパク質の融合タンパクの発現させた形質転換ポプラ培養細胞を作出することで、ポプラ培養細胞における細胞骨格の可視化を行い、微小管、アクチンの配向局在を生細胞で観察することが可能になり、上記の管状要素誘導条件下でも細胞の表層微小管を観察できた。

乾燥処理期間が長くなるにつれ細胞の色調は黄白色から白色に変化し、乾燥処理を180分以上行った条件では顕著なカルスの収縮が認められた。実験開始の時点では、すべての条件で培養細胞中に管状要素は観察されなかった。実験開始28日経過時点での観察では一部の条件で管状要素が観察された。誘導培地にブラシノライドを1μM添加した培地を用いた条件でのみ、乾燥処理によって有為に管状要素面積率の向上が認められた。最も高い管状要素面積率の値を示したのは乾燥処理を90分間行った後ブラシノライドを1μM添加した培地で行う条件であり(27.2±10.7%)、他の条件に対して有為に誘導率が高かった。以上の事から、乾燥処理によって更なる分化率の向上が行えることが明らかになった。本研究では、二次木部管状要素のin vitro誘導系の確立および二次木部管状要素の形成過程における細胞骨格の詳細な観察を行う。本年度は培養細胞が二次木部管状要素へと分化する条件を確立したことで、二次木部管状要素形成の過程を顕微鏡下で直接かつ長期にわたって観察することが可能になっており、細胞骨格の変化を長期にわたって観察する足がかりが出来たと言える。管状要素分化過程における細胞骨格の配向局在変化の経時観察を行う。そのために(1)共焦点顕微鏡観察下での培養細胞の長期観察方法の確立、(2)二次木部管状要素誘導系の誘導率の更なる向上が課題としてあげられる。(1)に対しては細胞の移植法の検討や、周囲の温度調整によって細胞に刺激を与えない工夫を行なう。また。(2)については、培地成分(糖、無機塩類、植物成長調節物質等)の改変を行なっていく予定である。(抄録なし)
微生物を用いたウエアラブルバッテリの開発

メタボリックやロコモティブ症候群対策,東京五輪開催などに伴い,健康管理,増進への関心が高まり,ヘルスケア関連のウエアラブル機器の開発は近年急激に拡大している。それらの装着快適性の観点から,軽量で柔軟なウエアラブルバッテリの開発が切望されている。本研究では,金属ナノ粒子を修飾して導電化させたセルロースナノファイバフィルムに微生物を固定化し,汗から発電可能なウエアラブルバッテリの開発を目指す。
自己組織化相分離を経由した酸化物半導体ヘテロナノ構造・界面と伝導性の同時制御

酸化スズ-酸化チタン系材料の相分離、ナノ組織界面形成および電気的性質について精査し、鉄を微量添加することでラメラ組織を伴うスピノーダル相分離構造が一段階で自己組織化形成されることを初めて見いだし、作製条件によりこれら構造を制御できること、鉄添加量及び焼結条件の制御により導電性を制御できることなどを示し、本法により相分離構造および半導体的性質を同時に制御したセラミックス創製の基礎的な指針を得た。スピノーダル型相分離により自己組織化的に二相連続構造が形成される両相ならびに界面の電気物性・半導体的特性の制御を目的として、代表的なスピノーダル総分離型酸化物セラミックスである酸化スズ(SnO_2)-酸化チタン(TiO_2)系の相分離構造化・組織形成機構解明および電気的性質について検討した。相分離形成添加物としてこの二元系に鉄(Fe)を微量添加して反応焼結法により試料を作製した結果、未添加の一般的なSnO_2-TiO_2系でのスピノーダル相分離プロセスとして既知の均一固溶体形成・熱処理を経ることなく、一段階の反応焼結によりラメラ組織を伴うスピノーダル相分離構造が形成されることを見いだした。組織発達はFe添加量に加え、焼結温度・時間により制御することが可能であり、焼結温度1360°C程度からラメラ組織発達が開始されること、この段階では初めにSnのTiO_2相への選択的拡散により同相粒子内にラメラ組織が発達し、次いで温度或いは時間経過によりSn、Ti両元素が相互拡散して1450°C程度で均一なラメラ組織へと発達することを見いだした。こうした現象は微量のFe固溶によりSnO_2-TiO_2スピノーダル相分離二元系の溶解度ギャップの高温側へのシフト、ならびに構成元素濃度揺らぎの促進により生じることを解明した。更に、こうしたFe添加により誘導されたラメラ組織を持つ材料の電気伝導率は組織に強く依存し、完全なラメラ構造が形成した場合、複合構造体は半導性を示すことを明らかにした。自己組織化的に二相連続構造が形成されるスピノーダル型相分離セラミックスを基礎に、これらの電気物性・半導体的特性の制御を目的として酸化スズ(SnO_2)一酸化チタン(TiO_2)系の相分離構造化・組織形成機構解明および電気的性質について精査し、以下の知見を得た。1.鉄(Fe)を微量添加することでSnO_2-TiO_2系において相分離構造が一段階の反応焼結により生じ、ラメラ組織を伴うスピノーダル相分離構造が形成されることを見いだし、焼結温度・時間およびFe添加量に依存して相分離構造が制御できることが明らかとなった。2.ラメラ組織発達初期ではSnがTiO_2相へ選択的に拡散することで、粒子内にTiO_2/SnO_2リッチなラメラ相がナノレベルで発達し、温度或いは時間経過によりSn、Ti両元素が相互拡散して1450°C程度で均一な変調構造が発達した。3.この組織発達は微量Fe固溶によりSnO_2-TiO_2スピノーダル相分離二元系の溶解度ギャップの高温側へのシフト、ならびに構成元素濃度揺らぎの促進により生じることを解明した。4.相分離構造の発達により、セラミックスの電気伝導率は上昇することを見いだし、固溶体構造に依存した電気的性質が発現することを確認した。5. Fe添加した両相を個別に作製したところ、Fe添加量及び焼成雰囲気制御により導電性を制御できることを見いだし、これら制御により、n型およびp型性を示すそれぞれの固溶体が得られることを確認し、本法により相分離構造および半導体的性質を同時に制御したセラミックス創製の基礎的な指針を得た。
ミセル化シスプラチン開発による新規頭頸部癌治療コンセプト

ミセル化シスプラチンは、シスプラチンを内包したミセル化粒子として開発された。これは血中での安定性と癌細胞に特異的に集積するDrug Delivery Systemに基づく薬剤である。我々は、マウスモデルを用いて、ミセル化シスプラチンの頭頸部癌に対する有効性を検討し、従来のシスプラチンと同等の抗腫瘍効果を認め、さらに腎機能障害を軽減することを認めた。さらにミセル化シスプラチンのリンパ節転移制御能、リンパ移行性に関して検討し、従来のシスプラチンに比べてリンパ移行性が高く頸部リンパ節転移制御に有用であった。シスプラチンは頭頸部癌の化学療法のキードラッグであるが、腎機能障害、骨髄抑制などの有害事象が問題であった。これは血中での安定性とがん細胞に特異的に集積するDrug Delivery Systemに基づく薬剤であり、これまで消化器癌などにおいて高い抗腫瘍効果と有害事象を抑制することが報告されている。われわれは、ヌードマウスに移植した舌癌細胞株モデルを用いてシスプラチンとミセル化シスプラチンの抗腫瘍効果と腎機能などの有害事象について比較検討した。頭頸部癌細胞株に薬剤添加後の細胞増殖抑制効果を測定。2剤ともin vitroにおいて同等の細胞増殖抑制効果を示した。続いて舌癌細胞株OSC-19をヌードマウスに移植後、薬剤を10mg/kgでweekly投与。4週後に抗腫瘍効果、血中BUN、Crを測定。2剤の抗腫瘍効果は有意差なかったが、BUN、Crはシスプラチンで有意に高い値を示した。さらに舌癌細胞株(OSC-19)をヌードマウス舌に移植、頸部リンパ節転移モデルを作成した。シスプラチン、ミセル化シスプラチンを腫瘍周囲粘膜に局注した。移植後35日目に頸部リンパ節転移の有無を評価した。同様の実験系で、薬剤投与後頸部リンパ節内のプラチナ濃度を継時的に測定した。ミセル化シスプラチン投与群ではコントロール群、シスプラチン投与群に比べて有意に頸部リンパ節転移を抑制した。薬剤投与後のリンパ節内プラチナ濃度に関してもミセル化シスプラチンがシスプラチンに比べ高く、リンパ移行性が高いことが判明した。以上から、頭頸部癌においてもミセル化シスプラチンは従来のシスプラチンと同等の抗腫瘍効果を有しつつ、有害事象を抑えることができた。またミセル化シスプラチンは、従来のシスプラチンに比べてリンパ移行性が高く頸部リンパ節転移制御に有用であった。ヌードマウスに移植した舌癌細胞株モデルを用いてシスプラチンとミセル化シスプラチンの抗腫瘍効果と腎機能などの有害事象について比較検討した。頭頸部癌細胞株(HSC-2, HSC-3, OSC-19, OSC-20)に薬剤添加後の細胞増殖抑制効果を測定。さらにミセル化シスプラチンのリンパ節転移制御能、リンパ移行性に関して検討した。舌癌細胞株(OSC-19)をヌードマウス舌に移植、頸部リンパ節転移モデルを作成した。ミセル化シスプラチン投与群(12.5%)ではコントロール群(87.5%)、シスプラチン投与群(37.5%)に比べて有意に頸部リンパ節転移を抑制した。以上のころから頭頸部癌においてもミセル化シスプラチンは従来のシスプラチンと同等の抗腫瘍効果を有しつつ、有害事象を抑えることができた。さらにリンパ移行性が高く頸部リンパ節転移制御に有用であった。

これは血中での安定性とがん細胞に特異的に集積するDrug Delivery Systemに基づく薬剤であり、これまで消化器癌などにおいて高い抗腫瘍効果と有害事象を抑制することが報告されている。今回われわれは、ヌードマウスに移植した舌癌細胞株モデルを用いてシスプラチンとミセル化シスプラチンの抗腫瘍効果と腎機能などの有害事象について比較検討した。頭頸部癌細胞株(HSC-2, HSC-3, OSC-19, OSC-20)に薬剤添加後の細胞増殖抑制効果を測定。2剤ともin vitroにおいて同等の細胞増殖抑制効果を示した。続いて舌癌細胞株OSC-19をヌードマウスに移植後、薬剤を10mg/kgでweekly投与。4週後に抗腫瘍効果、血中BUN、Crを測定。2剤の抗腫瘍効果は有意差なかったが、BUN、Crはシスプラチンで有意に高い値を示した。以上から、頭頸部癌においてもミセル化シスプラチンは従来のシスプラチンと同等の抗腫瘍効果を有しつつ、有害事象を抑えることができた。ミセル化シスプラチンの頭頸部癌での有用性をマウスも用いた基礎実験系で証明できた。ミセル化シスプラチンの頭頸部癌での有用性についてin vitro, invivoともに従来のシスプラチンと非劣性であることを示し、腎機能障害は軽減することを示した。さらに腫瘍組織においてはシスプラチンよりも薬剤移行性が高いことを証明した。2011年6月の日本頭頸部癌学会において発表した。抗腫瘍効果を高めるために多剤との併用、腫瘍血管を標的とした治療との組み合わせ等について検討。最も抗腫瘍効果が得られる治療法の開発を進める。ミセル化シスプラチンの有効性をさらに向上させるために、現在腫瘍血管正常化により抗癌剤の腫瘍内への高い集積性と、それによる抗腫瘍効果向上を検討している。ヌードマウスを用いた、ミセル化シスプラチンの有用性を引き続き検討する。そのためマウス購入費、シスプラチン濃度測定、その他物品購入の予定である。繰越金発生の理由:ヌードマウスに投与したシスプラチン濃度の解析については外部委託しており、測定には23ヵ月程度の期間が必要なため。引き続き、ヌードマウスに舌癌細胞株移植モデルを作成しミセル化シスプラチンと血管新生阻害剤を併用した際の抗腫瘍効果を検討する予定である。
動物細胞リボゾームRNAのin vitroプロセシング系の確立

1マウスrRNAのin vitro転写と共役したプロセシング系に用いる鋳型DNAとして、rRNA合成開始点近傍のDNA断片と18S rRNAの5′末端を含むDNA断片を結合した数種類のミニ・ジーンを作成した。パルス・チェイス実験及びS1ヌクレアーゼ保護マッピング法による解析から、この系では18S rRNAの5′末端105塩基上流でプロセシングが生じることが明らかとなった。このin vitroで見い出されたプロセシング部位が、in vivo rRNAのプロセシングにも存在することが確認された。2プロセシングシグナルとなる流基配列を、DNA塩基から求めるため、プロセシング部位(+1)を中心に欠失変異DNAを、制限酵素切断、ヌクレアーゼBal31を用いて作成した。5′側欠失変異DNAとして-219-126,-219-55を欠失したもの2個,3′側欠失変異DNAとして+260から-24,+3,+26,+87まで欠失したもの4個を、パルス・チェイス法によりプロセシングの有無を調べた結果、この部位のプロセシングには少なくとも-219から+26の領域の塩基配列が必要であることが判明した。3プロセシングに関与する因子の存在を調べるため、マウスFM3A細胞から調製したS100(10万×g上流画分)をリン酸セルロースカラムクロマトグラフィーにより、0.1M,0.3M,0.6M,1.0MKCl溶出分画(A,B,C,Dと命名)に分けた。転写開始に必要な因子は、CとDの2分画に存在するが、このプロセシングに関与する因子はA分画に存在することが明らかとなった。このマウス由来のA分画は、ヒト由来のA又はB分画とは交換不可能であり、この部位のプロセシングは、種特異性があることが示唆された。又、A分画を30°C又は45°C,10分間前処理を行ってもプロセシング活性は存在するが、60°C,10分間の処理で活性が失われることから、このプロセシング因子は蛋白性であることが示唆された。
電磁波レーダを用いた非破壊検査の新しい定量的評価基準の確立に関する研究

時間域境界積分方程式法を用いた波動解析により、電磁波レーダ非破壊計測における電磁波の伝播を詳細に数値的に表現した。また、ルービックの演算子積分法を用いることで、検査対象物内部での電磁波の減衰も再現可能となった。詳細な計算結果を用いて、対象内部の散乱体の情報を定量化したパラメータと、計測データとの関連付けを可能とした。電磁波レーダ計測において得られる受信波形データに含まれる到達時間以外の情報の利用可能性について検討するために、マクスウェル方程式に支配される内部散乱体として完全導体を持つ電磁場における波動解析を時間域の境界積分方程式法を用いて数値的に行い、電磁波レーダ非破壊計測において受信アンテナの出力として得られる波形データを数値的に復元した。対象領域の境界の情報のみで解が構成される境界積分方程式法は、対象物の表面の情報しか得られない(計測できない)非破壊検査の数値解析手法として非常に有効である事が従来の研究にて示されている。電磁波レーダ計測波形と内部散乱体情報の関連付けが行われれば、電磁波レーダ計測により得られる計測波形データからより多くの内部散乱体情報を定量的に決定することができる。また、検査対象物内部の散乱体の情報(位置や形状やサイズなど)をパラメータで表現し、それらのパラメータ毎に散乱電磁波動場を計算する事で、電磁波レーダ計測波形と各種パラメータとの関係を明らかにした。コンクリート構造物の非破壊評価や地下探査では、弾性波の減衰が大きいため弾性波を用いた非破壊評価は適しておらず、電磁波を用いた非破壊評価が行われている。H22年度は、電磁波レーダ計測において得られる受信電磁波波形データに含まれる散乱波の到達時間以外の情報の利用可能性について検討した。マクスウェル方程式に支配される内部散乱体として完全導体を持つ電磁場における波動解析を時間域の境界積分方程式法を用いて数値的に行い、電磁波レーダ非破壊計測において受信アンテナの出力として得られる波形データを数値的に復元した。検査対象物内部の散乱体の情報(位置や形状やサイズなど)をパラメータで表現し、それらのパラメータ毎に散乱電磁波動場を計算する事で、電磁波レーダ計測波形と各種パラメータとの関係を明らかにした。また、実際の非破壊評価では検査対象物内において伝播する電磁波は減衰する。特に、検査対象がコンクリート構造物や地中である場合、電磁波の減衰は顕著である。このため、電磁波の減衰を考慮した数値解析手法を提案した。具体的にはルービッヒの演算子積分法を用いた時間域境界積分方程式法を電磁波散乱問題に適用した。提案した手法を用いて、実際のコンクリート構造物内部の鉄筋の配筋検査を想定した数値解析を行った。対象物内部を減衰しながら伝播する電磁波波動を数値的に表現できた。より、現実の電磁波非破壊計測に近いモデル化や境界条件のもとでの数値解析を実現した事で、新しい定量的非破壊評価の確立に大きく近づいたと言える。