hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ユーザエクスペリエンスを重視した安全・安心な大学間教育連携基盤の実現

近年、大学間で連携して様々な活動を行う機会が増加している。本研究課題では、各大学が保持する様々な情報システム群を安全・安心に相互利用できるための大学間認証連携基盤の実現を目指した。実現に向けて、利用者の利便性を重視しながらも、各情報システムが扱う情報の重要度に応じて適切なレベルでの利用者認証が可能な機構の確立と、現在主流となっているID・パスワード認証よりセキュアな多要素認証に関する研究開発を行った。本研究課題では、大学間で教育・研究・業務などの連携を行う際に、機関の違いを意識することなく、各大学が保持する様々な情報システム群を安全・安心に相互利用できる大学間認証連携基盤の実現を目的とする。実現に向けて、利用者の利便性を重視しながらも、各情報システムが扱う情報の重要度に応じて適切なレベルでの利用者認証が可能な仕組みを目指す。多くの大学では、シングルサインオン時の認証方式としてパスワード認証を用いているが、推測・漏洩のリスクが高い。そこで本年度は、パスワード認証方式だけではなく、複数の多要素認証方式から各情報システム(Service Provider(SP))の要求に応じた認証方式をユーザに提示できる“認証方式選択機構"の開発を行った。本機構はGakuNinで広く普及しているShibbolethの認証サーバ(Idendity Provider(IdP))プラグインとして実装した。本機構では、IdPにおいてパスワード認証をレベル1、ある多要素認証をレベル2というように認証をレベル分けする。そして、従来の認証レベルで十分と判断したSPはレベル1、より高いレベルが必要と判断したSPはレベル2をそれぞれ要求できるように実装した。また、レベル内で認証方式の複数の認証方式の組合せ(ANDやOR)も設定できるように実装した。さらに、IdPではIPアドレスのホワイトリストを定義できるようにした。これによりSPは、ユーザがホワイトリストIPからアクセスした場合はレベル1、それ以外からアクセスした場合はレベル2を要求できるリスクベース認証も実現した。このように多要素認証を必須とするのではなく、SPが必要と判断した場合のみ提示するようにした。ただし、一度上位レベルで認証に成功した場合は、下位レベルの認証を別SPから要求されてもシングルサインオンできるようにし、ユーザの利便性を考慮した。また、今年度は利用者の認証方式として、推測・漏洩のリスクが高いパスワード認証方式に代わる多要素認証方式の一つとして、オランダのSURFnetが提供するオープンソースソフトウェアであるtiqrをベースとした“tiqr認証"機構を構築してGUARDプラグインの実証実験を行った。tiqr認証はスマートフォンとPINによる多要素認証である。スマートフォンは多くの利用者が既に所有しており、利用者は概ねスムーズにtiqr認証を行うことができた。しかし、スマートフォンを所有していない利用者もいることから、今年度は、安価なUSBデバイスであるYubiKeyを利用した“YubiKey認証"機構を新規に開発した。GUARDプラグインにより、利用者にtiqr認証とYubiKey認証を選択させることで、より多くの利用者に対して多要素認証を提供できる環境を実現した。環境構築において選択可能な多要素認証方式として、昨年度開発したスマートフォンを用いた“tiqr認証"と安価なUSBデバイスであるYubiKeyを利用した“YubiKey認証"に加え、今年度は“UPKIパス認証"の実装を行った。UPKIパス認証とは、ICカード(職員証・学生証)を利用して、クライアント証明書による認証を行う方式である。それぞれの認証方式ターゲットとして、tiqr認証は主として学生、UPKIパスは主として教職員、YubiKey認証はその他の構成員の利用を想定した。ただし、GUARDプラグインの設定で、構築した環境ではユーザは利用可能であればどの認証方式を選択してもよいことにし、これら3つの認証方式の内、利用可能な認証方式を1つ選択し、認証に成功すればサービスの利用を可能とした。本環境を構築したことで、本学の統合認証基盤では、ほぼ全ての構成員に対して多要素認証を実施できるようになり、安全・安心な認証機構を実現した。そして、パスワード認証よりセキュアな認証方式である多要素認証方式の一つとして、“tiqr認証"を構築し、GUARDプラグインの実証実験を行った。tiqr認証はスマートフォンを利用した多要素認証であり、既にスマートフォン所有している利用者は概ねスムーズにtiqr認証を行えることを確認した。さらに、スマートフォンを所有していない利用者への対応として、今年度は、安価なUSBデバイスであるYubiKeyを利用した“YubiKey認証"機構を新規に開発した。さらに、GUARDプラグインの機能を利用して、利用者にtiqr認証とYubiKey認証のどちらかの認証方式を選択させる仕組みとし、より多くの利用者が多要素認証を利用できる環境を実現した。組織間認証連携

次年度は、金沢大学統合認証基盤における運用を進め、問題なく利用できるレベルまで精度を高める予定である。そして、GUARDプラグインをGakuNin参加機関が利用できるように、配布できる環境を構築する予定である。今年度は、利用者の利便性を重視しながらも、各情報システムが扱う情報の重要度に応じて適切なレベルでの利用者認証が可能な仕組みとして、認証方式選択機構の開発を行った。多要素認証はパスワード認証に比べて認証に手間がかかることや、特定の所有物がないと認証できないなどの留意点もあるため、多要素認証を必須とするのではなく、特定の条件下に限って要求できる仕組みの実現を目指した。そして、機構のプロトタイプを実装し、期待する動作が実現できていることを確認するところまで完了した。なお、本機構は将来的にGakuNin参加機関が容易に導入できることを想定し、GakuNinで広く普及しているShibbolethのIdPプラグインとして実装を行った。さらに、SP側の設定変更においては、認証レベルをIdPに伝えるだけの最小変更に留めるように配慮した。また、多要素認証方式の一つとして、今年度はオランダのSURFnetが提供するオープンソースソフトウェアであるtiQrを採用して本機構の動作検証を行った。tiQrはスマートフォンとPINによる多要素認証である。スマートフォンは多くのユーザが既に所有していることから、本機構とtiQrを組み合わせることで、多くの機関で利便性を保ちつつ安価に多要素認証機構の導入が可能になると考えている。今年度はシステムの実証実験や開発を優先したため、フォーラムやシンポジウム参加のための予算を次年度に繰り越した。今年度は認証方式選択機構のプロトタイプを実装し、期待する動作が実現できていることを確認するところまで完了した。次年度は、今年度に開発した本機構を本学の統合認証基盤に導入し、実証実験を行うことでスケーラビリティの検証を行う予定である。本学の統合認証基盤もGakuNinと同様にShibbolethをベースとして構築しており、本機構の適用が可能であると考えている。そして、そこで見えてくる問題点・改善点を洗い出し、他機関においても問題なく利用できるレベルまで精度を高めるべく改良を進めていく。また、同時に本機構のマニュアル作成やパッケージ化などを行い、他機関においてもスムーズに本機構を適用できるように環境を整備していく予定である。そして、今年度に多要素認証方式の一つとして採用したtiQrはスマートフォンを持つユーザしか認証できない。多要素認証を普及させるには如何に安価かつ全ユーザが使える機構にするかが重要となる。そのため、tiQrに加えて、新たなオープンソースまたはそれに準ずる程度の初期費用で導入可能な多要素認証方式の検討も予定している。また、今年度遂行した研究開発の成果を、各地で開催されているフォーラムやシンポジウムなどで発表することを予定している。
クロマチンリモデリングを介したSUMO化修飾による転写制御機構の解析

Ad4BP/SF-1は、副腎及び生殖腺の形成と機能に必須な核内受容体型転写因子である。申請者は、Ad4BP/SF-1がSUMO化修飾を受けること、SUMO化によりAd4BP/SF1の活性が抑制されることを明らかにした。さらに、この抑制に関与すると推測されるSUMO化Ad4BP/SF-1結合因子として、クロマチンリモデリング因子様の構造をもつSCFを同定した。培養細胞を用いたクロマチン免疫沈降法において、SCFはAd4BP/SF-1が結合する標的遺伝子のプロモーター領域にAd4BPISF-1と同時期に結合することが確認された。レポーターアッセイにおいて、Ad4BP/SF-1による標的遺伝子の転写活性は、scFの強制発現により低下し、siRNAを用いたscFの発現阻害により上昇した。このことから、SCFがAd4BP/SF-1による転写活性を抑制的に調節することが示された。さらに、Ad4BP/SF1のSUMO化の有無とSCFによる活性調節の関係を検討する予定である。一方、トランスジェニックマウスの手法を用いてSUMO化されないAd4BPISF-1を発現するマウスを作製した。この変異遺伝子導入マウスの一部は不妊であり、Ad4BP/SF-1が発現する生殖腺に何らかの変化があるものと推測される。さらに個体数を増やし、Ad4BP/SF-1発現組織における組織学的解析や標的遺伝子の発現解析を行う必要がある。最終的には、Ad4BP/SF-1遺伝子破壊マウスと交配してSUMO化されないAd4BP/SF-1だけを発現するマウスを作製し、表現系を解析する予定である。副腎と生殖腺の形成および機能に必須な核内受容体型転写因子であるAd4BP/SF-1は、SUMO化修飾により転写活性が抑制されることを既に明らかにしている。さらに、この抑制に関与すると推測されるSUMO化Ad4BP/SF-1結合因子を精製したところ、クロマチンリモデリング因子様の構造をもつSCFを同定した。まず、SUMO化Ad4BP/SF-1とSCFの相互作用ドメインについて、pull down assayで解析した。SUMO化Ad4BP/SF-1と結合する領域はSCF内に2ヵ所同定され、その配列はSIM(sumo interacting modif)として報告されている配列に類似のものであった。Ad4BP/SF-1は2ヵ所でSUMO化され、その両者のSUMO化部位でSCFと結合することが示された。次に、SCFはATPaseドメインを有するため、ATPase活性の特性を調べた。SCFのATPase活性は、主に二本鎖DNA存在下に認められた。Ad4BP/SF-1の結合配列をもつ60bpの二本鎖DNA存在下にSUMO化Ad4BP/SF-1を添加することにより、活性は著しく促進された。SUMOやAd4BP/SF-1の添加、またはAd4BP/SF-1の結合配列を持たないDNA存在下では、活性の促進はほとんど認められなかった。これらの結果より、DNA上に結合したSUMO化Ad4BP/SF-1にSCFがリクルートされ、ATPase活性を利用してクロマチン構造の変換を伴う転写調節を行っている可能性が示された。さらに、培養細胞でのレポーターアッセイにおいて、Ad4BP/SF-1の転写活性に対するSCFの影響を検討中である。SCFの過剰発現あるいは発現阻害実験より、SCFが転写の抑制活性を有することを示す結果を得ている。今後は、SUMO化の有無によるSCFの影響を明らかにする予定である。
熱帯アフリカと東南アジアにおける悪性腫瘍の分子病理学的研究

平成16年度は研究代表者がタイにおいて前年度に継続して陰茎癌、肝細胞癌、子宮頸癌を主に発癌ウィルス関連悪性腫瘍の疫学および組織学的調査をおこない、収集した組織標本を材料に、研究分担者が発癌ウィルスの感染実態と、とくに、陰茎癌におけるヒトパピローマウィルス(HPV)の遺伝子型の分布を検索した。また、タイ、ラオスにおいてはB型(HBV)およびC型(HCV)、ヒト免疫不全ウィルス(HIV)の血清疫学調査をおこなうとともに、HBVおよびHCVの遺伝子型を解析した。I.陰茎癌の調査研究では、1)タイ北部では陰茎癌の前悪性腫瘍における頻度は日本の30倍に達する、2)組織学的にはほとんどが浸潤癌で、80%以上が高分化型扁平上皮癌であった、3)HPV感染率はISH法で55%、PCR法では80%と高率であった、4)PCR法によるHPV遺伝子型解析では、low risk groupに属するHPV-6の感染が多く、他の地域での多くを占めるHPV-16の感染がわずか1例しか見られなかった、などの興味深い知見を得、現在論文作成中である。II.HBVの遺伝子解析では、タイ北部においてC型が大部分を占めることを明らかにし、現在論文作成中である。III.HCVの遺伝子解析では、1)タイ北部において3a型と6型が過半数を占める、などの結果を得、現在論文作成中である。また、2)新たな遺伝子型を示すHCVを発見し、現在その詳細な遺伝子配列を検索中である。IV.ラオスにおけるHBV、HCV、HIVの血清疫学調査では、HCVおよびHIV感染が近隣諸国と比較し、低率であるなどの結果を得、現在検索を続行中である。V.慢性B型肝炎患者における肝細胞癌発生の危険因子として血液中のウィルス量が強く関わっていることを明らかにし、論文発表した。VI.ケニアでの組織標本を材料とし、バーキットリンパ腫の組織学的特徴である「星空像」形成機序を明らかにし、論文発表した。平成13年度は研究代表者がタイ王国に赴き、チェンマイ大学医学部において、子宮頚癌、陰茎癌、肝細胞癌を主に、疫学、組織学およびウィルス学的検索をおこなった。その結果、1)子宮頚癌では40歳代に発生のピークが見られる、2)子宮頚癌患者の4.2%にHIV(ヒト免疫不全ウィルス)感染が見られる、3)進行期分類ではI期(癌が子宮頸部に限局するもの)が最も多く(44%)、0期(上皮内癌)で発見されるものはまったく見られない、4)組織学的に扁平上皮癌が大多数であり(82%)、その中では中等度の分化を示すものが多い(41%)、5)陰茎癌のほとんどは高分化の扁平上皮癌である、6)肝細胞癌の起因ウイルスの多くはHBV(B型肝炎ウィルス)であるが、肝炎ウィルスの検地できない肝細胞癌の比率が高い(10%)、などが明らかになった。また、従来より収集してきたケニア内陸部における子宮頚癌(100例)、陰茎癌(17例)の検索では、1)陰茎癌のほとんどは男子割礼の風習を持たない特定の部族に生じる、2)男子割礼をおこなわない部族では子宮頚癌の頻度も高い、3)AIDS流行後の子宮頚癌患者では平均年齢に明らかな若年化が見られる、4)子宮頚癌の角化型扁平上皮癌では55%に、非角化型では31%にHPV(ヒトパピローマウィルス)感染が見られる、5)陰茎癌では53%にHPV感染が見られる、などの結果を得た。

現在、これらの結果をもとに1)免疫データの解析、2)子宮頚癌、陰茎癌におけるHPVの遺伝子型の検索、3)タイ北部におけるHBVおよびHCV(C型肝炎ウイルス)の遺伝子型の検索、などを継続しておこなっている。平成14年度は研究代表者がケニア、タイに赴き、13年度に継続して子宮頚癌・陰茎癌、肝細胞癌、バーキットリンパ腫を主に、悪性腫瘍の疫学、組織学研究および肝炎ウイルスの血清疫学調査をおこない、収集した材料をもとに分担研究者がウイルス抗原、抗体、癌遺伝子などについてのついての検索をおこない以下の予備的結果を得た。陰茎癌では両国のそれぞれ22症例を調べ、1)ヒトパピローマウィルス(HPY)感染はケニア(59%)、タイ(68%)で見られる。2)癌関連遺伝子蛋白のP16、P53はそれぞれ、ケニア(45、77%)、タイ(36、95%)に確認された。タイにおける肝炎ウイルスの血清疫学調査ではB型肝炎ウイルス(HBV)陽性献血者でのD型肝炎ウィルス浸淫率をしらぺ、陽性者が非常に少ないとの結果を得、文献発表した。また、学童におけA型肝炎ウィルス(HAV)の年令別陽性率を調べ、タイにおいてはHAV感染バターンが先進国型に近づいていることを明らかにし、論文発表した。ケニアで収集したバーキットリンパ腫を材料に、その組織学的特徴であるstarry sky像発現の機序を調べ、Bリンパ球に感染したエプスタインバー・ウィルスが融解期に陥った際に出す何らかのサイトカインがマクロファージを誘引し、誘引されたマクロフファージがBリンパ球を貪食することによって間隙が生じ、それがstary sky形成の機序であることが明らかになった。現在、これらの結果をもとに1)疫学データの解析、2)子宮頚癌、陰茎癌におけるHPVの遺伝子型の検索、3)タイ北部におけるHBVおよびHCV(C型肝炎ウィルス)の遺伝子型の検索、などの研究を継続中である。平成15年度は研究代表者がタイに赴き、13、14年度に継続して子宮頚癌、陰茎癌、肝細胞癌を主に、悪性腫瘍の疫学および組織学研究とB型(HBV)、C型肝炎ウィルス(HCV)の遺伝子分析をおこなった。本年度は収集した陰茎癌を主な材料にヒトパピローマウィルス(HPV)の感染実態と感染HPVの遺伝子亜型などを検索した。また、脂肪沈着の程度がHCV慢性肝炎での肝細胞癌発生に与える影響に関しての組織学的検索、バーキットリンパ腫の組織学的特徴である「星空像」とリンパ腫細胞内におけるエプスタイン・バーウィルス(EBV)の細胞周期との関連性についても検索をおこない、以下の結果をえた。1)70例の陰茎癌を検索した結果、その53%にHPVの感染が見られ、遺伝子亜型の内訳は13例がHPV-6型、1例がHPV-22型であった。現在遺伝子検索を続行中である。2)183例のHBV陽性血清を調べ、その遺伝子亜型の頻度はC型93%、B型6%、B+C型1%であり、現在論文作成中である。3)126例のHCV陽性血清を調べ、3a型33%、6型31%、1a型14%、1b型13%、3b型6%、1c型1%の結果を得、そのほか、新たな遺伝子亜型を示す2例を発見し、現在その詳細な遺伝子配列を検索中である。4)肝内脂肪沈着はHCV慢性肝炎患者で肝細胞癌発生の危険因子となることを明らかにし、それぞれ論文発表した。
現代英語の動詞補部非定形節のミニマリスト分析

小節は空のTの投射であり、空のTは,φ素性([人称]、[数]、[性])とEPP素性を持っていて、随意的に格付与特性を持っていると考える。このTP分析により、受け身動詞の補部が小節の主語になりうること、小節の主語がwh移動も名詞句移動も受けられることを説明することができる。小節の述語が受け身動詞でない場合、小節の主語位置がθ位置であることを明らかにした。小節の述語が受け身動詞でない場合、虚辞のthereはθ位置に生起できないから、小節の主語位置に生起できない。小節の述語が受け身動詞である場合、小節のTのEPP素性により受け身動詞の補部が小節の主語位置に移動して、虚辞のthereが小節の主語位置に生起できない。以上のことから、小節の主語位置に虚辞のthereが生起不可能であることを説明できることになる。例外的格標示動詞は、前置詞同様、斜格付与特性を持っていて、音韻的に空でない投射の主要部であるCやTに斜格を付与できないと考える。そのように考えることによって、非定形節の主語位置に前置詞句が生起できるが、節が生起できないこと、前置詞の補部位置に前置詞句が生起できるが、節が生起できないこと、節の痕跡が非定形節の主語位置や前置詞の補部位置に生起可能であることを説明できる。名詞類補部を選択しないthinkのような動詞が補文標識無しの語い主語不定詞節や小節を選択できること、名詞類補部を選択しないdeemのような動詞が小節を選択できることを説明することができる。Cと音韻的に空でない非定形のTは随意的に格を持っていると考える。そのように考えることによって、PRO主語不定詞節、PRO主語動名詞節、for不定詞節、that節が定形節の主語位置に生起できること、小節や補文標識無しの定形節が定形節の主語位置に生起不可能であることを説明できる。本年度の研究実績を次のようにまとめることができる。1.先行研究では、他動詞には対格付与特性があり、前置詞には斜格付与特性があると考えられてしいる。動詞が補文標識無しの語彙主語不定詞節や小節を取る場合は、対格付与特性ではなく、斜格付与特性を持っていると考えることができる。そのように考えれば、先行研究で明らかになった様々な事実を統一的に説明することができる。すなわち、動詞補部の不定詞節や小節の主語位置にthat節や不定詞節が現れないという事実、前置詞の補部位置にthat節や不定詞節が現れないという事実、動詞補部の不定詞節や小節の主語位置に前置詞句が現れることができるという事実、前置詞の補部位置に前置詞句が現れることができるという事実を統一的に説明することができる。さらに、名詞類を取ることができない動詞が、補文標識無しの語彙主語不定詞節や小節を取ることができるという事実も説明することができる。

2.PRO主語不定詞節と補文標識無しの語彙主語不定詞節や小節の問には様々な相違があることが先行研究で明らかになっているが、それらの相違を先行研究とは別の方法で説明することができる。すなわち、PRO主語不定詞節が、補文標識for付き不定詞節やthat節同様、定形節の主語になり得ること、疑似分裂文の焦点になり得ること、虚辞itの連合要素になり得ること、補文標識無しの語彙主語不定詞節や小節が、補文標識that無しの定形節同様、定形節の主語にならないこと、疑似分裂文の焦点にならないこと、虚辞itの連合要素にならないことを、格を使って統一的に説明することができる。小節に主語と述語という二つの構成素から成り、主語と述語がそれぞれの位置に基底生成されて形成される。しかし、小節の述語が受け身動詞の場合、受け身動詞の補部が主語位置に移動されて小節が形成されることが知られている。ミニマリスト・プログラムの枠組みの中で、移動を引き起こすのは解釈不可能素性であるから、小節は空の主要部を持っていて、その主要部が解釈不可能素性を持っていると考える必要がある。本研究では、小節が空のTの投射であり、空のTはφ素性([人称]、[数]、[性])とEPP素性を持っていて、随意的に格付与特性を持っていると考える。このTP分析により、受け身動詞の補部が小節の主語になりうること、小節の主語がwh移動も名詞句移動も受けられることを説明することができる。虚辞のthere構文とそれに対応するthere無し構文が小節を含む構造から派生されることが知られているが、TP分析により、その両方の構文を適切に派生することができる。述語名詞類が格を持っていると考えれば、「名詞類は格を持っている」という一般化を保持しながら、述語名詞類を含んでいる小節構文や繋辞文を派生することができる。虚辞のthereは定形節や不定詞節の主語位置に生起できるが、小節の主語位置に生起できないことが知られている。小節の述語が受け身動詞でない場合、小節の主語位置がθ位置であることを明らかにした。小節の述語が受け身動詞でない場合、虚辞のthereはθ位置に生起できないから、小飾の主語位置に生起できない。小節の述語が受け身動詞である場合、小節の主要部TのEPP素性により受け身動詞の補部が小節の主語位置に移動して、小節の主語位置に虚辞のthereが小節の主語位置に生起できない。以上のことから、小節の主語位置に虚辞のthereが生起不可能であることを説明できることになる。
精子細胞質中の卵付活分子の研究

我々はイモリ精子抽出物をイモリ未受精卵に注入すると卵内Caイオン濃度を上昇させ、卵が付活することを明らかにした。この精子細胞質中の卵付活因子の活性分子を明らかにするし、そのシグナル伝達経路を明らかにすることを主な目的とし、ホ乳類精子の卵付活活性をアッセイできる実験系を構築することも試みた。イモリ精子細胞質をICMを用いて抽出し、卵付活活性をイモリ未受精卵への定量的微量注入により定量化した。得られた粗抽出活性は分取型等電点電気泳動装置と高速液体クロマトグラフィー装置により高度に精製し、活性をイモリ卵への微量注入で検定した。また、完全にその分子組成は明らかではないが今後さらに詳細に検討した。イモリ精子細胞質をソニケーション後に抽出し、卵付活活性をアフニティークロマトグラフィーにより高度に精製した。イモリ精子の卵付活活性は特異的な糖鎖を含む糖タンパク質であることが明らかとなったが、ハムスター精子の細胞質中の卵付活活性はこれとは異なる糖鎖をもつことがわかり、この点で種特異性が見られた。しかし、イモリ精子抽出物をマウス卵に注入すると卵内カルシウム濃度の上昇を引き起こすことを示唆する結果が得られたので、卵付活分は種を超えて共通の性質をもつと考えられる。さらに、イモリ精子細胞質中の卵付活因子がCa上昇を引き起こすシグナル経路の一部を明らかにした。Ca上昇はイノシトール3リン酸の増加により、小胞体上のイノシトール3リン酸リセプターのCaチャンネルが開くことで生じ、リアノジンリセプターは関与していない。また、単精受精をおこなうアフリカツメガエルには精子細胞質中の卵付活因子は存在しないことがわかった。一方、ハムスター精子の抽出物はイモリ未受精卵を付活させる活性をもち、両生類では無尾目(カエル類)よりも有尾目(イモリ、サンショウウオ類)の方が受精の様式の観点からはほ乳類に近いことが示された。イモリ精子抽出物をイモリ未受精卵に注入すると卵内Caイオン濃度を上昇させ、卵が付活する。この精子細胞質中の卵付活因子の活性分子を明らかにすること、及びそのシグナル伝達経路を明らかにすることを主な目的とし、ホ乳類精子の卵付活活性をアッセイできる実験系を構築することも試みた。イモリ精子細胞質をintracellular medium(ホ乳類用)を用いて抽出し、卵付活活性をイモリ未受精卵への定量的微量注入により定量化した。また、完全にその分子組成は明らかではないが今後さらに詳細に検討し、抗体作成を試みる予定である。

アカハライモリの精子抽出物をイモリ未受精卵に注入すると卵内のカルシウムイオン濃度を上昇させて卵を付活することがわかっている。この精子細胞質中の卵付活因子の活性分子を明らかにすること、およびそのシグナル伝達経路を明らかにすることを主な目的として卵付活活性の高度な精製とその分子の性質を詳しく調べた。イモリ精子細胞質をintracellular medium(ホ乳類用)を用いてソニケーション後に抽出し、卵付活活性をアフニティークロマトグラフィー装置により高度に精製した。イモリ精子の卵付活活性は特異的な糖鎖を含む糖タンパク質であることが明らかとなったが、ハムスター精子の細胞質中の卵付活活性はこれとは異なる糖鎖をもつことがわかり、この点で種特異性が見られた。しかし、イモリ精子抽出物をマウス卵に注入すると卵内カルシウム濃度の上昇を引き起こすことを示唆する結果が得られたので、卵付活分は種を超えて共通の性質をもつと考えられる。また、精子による卵付活における卵内シグナル伝達のしくみを明らかにするため、イモリ未受精卵内にイノシトール-3-リン酸(IP3)やヘパリンの微量注入により、卵付活の阻害効果が明らかとなったが、Gタンパク質阻害剤やタンパク質チロシンキナーゼの機能阻害ペプチドなどの効果は結論を得られなかった。今回、精子による刺激と精子抽出物中の付活分子による反応がほぼ同等のものであることを明らかとなったがさらに検討が必要である。アカハライモリ(Cynops pyrrhogaster)の精子抽出物をイモリ未受精卵に注入すると卵内のカルシウムイオン濃度を上昇させて卵を付活することがわかっている。シバクロンBカラムとSBAアガロースカラムを用いて、精子抽出物中の卵付活活性を高度に精製することに成功した。SDS-PAGE後の銀染色による解析では2、3本のバンドのみが検出され、これらのどれかが、卵付活活性の本体である可能性が高い。まだ、分子のアミノ酸分析等までは進んでいないが、精子細胞質中の卵付活活性としては初めて精製に成功したものである。また、無脊椎動物のホヤの精子抽出物はイモリ卵を付活する活性は弱かったが、脊椎動物のコイやハムスターの精子抽出物中にはイモリ卵付活活性が認められた。これは、脊椎動物では卵付活活性が進化的によく保存されていることを示しており、我々の受精進化の仮説とも良く一致する。さらに、最近哺乳類では精子細胞質中の卵付活活性の本体はPLC-zetaである可能性が示唆された。われわれもPLC-zetaのmRNAを入手して実験を進めたが、まだ結論は得ておらず、今後の大きな残された課題となっている。しかし、これまでに精子から精製した分画の分子量はPLC-zetaとは大きく異なり、新規の分子である可能性が高い。
巨大ひずみ加工による材料の高強度化と組織微細化に対する歪勾配効果の定量的評価

本研究では、大きな歪勾配を定量的に与えることが可能な高圧ねじり試験(HPT:High Pressure Torsion)を使って、歪量と歪勾配を独立に変化させた試料を作製し、材料の高強度化や組織の微細化に対する歪勾配の影響を定量的に解明することを目的として行った。代表的純金属(Al,Ti,Ni,Cu,Fe)にHPT加工を施して硬さを測定したところ、融点の低いAl,Cuでは再結晶が、Tiでは圧力誘起変態が観察された。そこで、加工度と歪勾配の影響のみが発現するFeを使って、歪量と歪勾配の硬さに対する影響を測定した。その結果、純鉄においては顕著な歪勾配硬化が観察された。純鉄の引張試験の結果では引張強度2GPaが得られ、歪量とともに破断伸びが増加するという特異な現象が認められた。さらに疲労の試験ではHPT加工によって低サイクル疲労特性は大きく向上するが、高サイクル側では加工による向上は小さくなることが判明した。以上のように当初の研究計画を達成することができた。本研究では当初予想していなかった現象をも見いだした。HPT加工の特徴は歪勾配を伴う加工であると同時に、大きな静水圧下の加工である。静水圧の影響として、純Tiを圧力5GPaで加工すると高圧下で安定なω相に変態し、圧力を除去した後も、ω相は室温で安定に存在することを見いだした。ω相は高強度でもろく、加熱中に200°C付近で安定なα相に変態する事を見いだした。このように高圧下で安定な相が変形によって常圧下でも準安定に存在し、Tiの高強度化に利用できる事が判明した。本研究では、巨大ひずみ加工を与えた材料の力学特性に対するひずみ勾配の効果に焦点を絞り、ひずみ勾配による組織微細化や材料の力学特性への影響を明らかにすることを目的としている。試料作製にはHPTCHigh Pressure Torsion)加工を用いた。HPT加工は、円板形状の試料(例:直径10mm、厚さ0.85mm)を高圧縮応力下(例:5GPa)でねじる加工方法であり、回転回数によりひずみ量、ひずみ勾配を制御して与えることができる。また、試料形状が加工により変化しないため、回転回数に制限が無い。HPT加工によりひずみ量とひずみ勾配を独立に変化させた試料を用意し、以下の成果を得た。1.結晶粒微細化に及ぼすひずみ勾配の影響HPT加工において試料中心部は理論的に歪量0であるが、回転回数の増加に伴って硬さの上昇が認められた。このことから、ひずみ勾配の増加に伴うGN転位の高密度化とその後の結晶粒の微細化が起こったと考えられる。Fe-0.03mass%Cにおいて、97.6%圧延後の試料の硬さはHv2.4GPaであったのに対して、HPT加工後ではHv5GPaの2倍以上高い硬度を示した。形成した祖織は、層幅約100nmで加工方向に伸張した超微細結晶粒組織であった。ひずみ勾配が付与されるHPT加工のような不均一変形加工では、ECAP, ARB,圧延等の均一変形に比べて、得られる組織が微細であることから、ひずみ勾配の付与が結晶粒の微細化に有効であることが明らかとなった。2.大ひずみ勾配付与により作製した超微細結晶粒材料の力学特性HPT加工により作製した超微細結晶粒祖織からなるFe-11mass ppm Cの引張試験(真ひずみ真応力曲線)の結果、引張強度2GPa,破断伸び15%(均一伸び5%)程度の高強度・高延性を示し、優れた力学特性をもつことが明らかとなった。

本研究では,大きな歪勾配を定量的に与えることが可能な高圧ねじり試験(HPT:High Pressure Torsion)を使って,歪量と歪勾配を独立に変化させた試料を作製し,材料の高強度化や組織の微細化に対する歪勾配の影響を定量的に解明することを目的として行った。代表的純金属(Al,Ti,Ni,Cu,Fe)にHPT加工を施して硬さを測定したところ,融点の低いAl,Cuでは再結晶が,Tiでは圧力誘起変態が観察された。そこで,加工度と歪勾配の影響のみが発現するFeを使って,歪量と歪勾配の硬さに対する影響を測定した。その結果,純鉄においては顕著な歪勾配硬化が観察された。純鉄の引張試験の結果では引張強度2GPaが得られ,歪量とともに破断伸びが増加するという特異な現象が認められた。さらに疲労の試験ではHPT加工によって低サイクル疲労特性は大きく向上するが,高サイクル側では加工による向上は小さくなることが判明した。以上のように当初の研究計画を達成することができた。本研究では当初予想していなかった現象をも見いだした。HPT加工の特徴は歪勾配を伴う加工であると同時に,大きな静水圧下の加工である。静水圧の影響として,純Tiを圧力5GPaで加工すると高圧下で安定なω相に変態し,圧力を除去した後も,ω相は室温で安定に存在することを見いだした。Ω相は高強度でもろく,加熱中に200°C付近で安定なα相に変態する事を見いだした。このように高圧下で安定な相が変形によって常圧下でも準安定に存在し,Tiの高強度化に利用できる事が判明した。
日本語の複合語形式における語種の影響

○研究目的:以下の仮説を検証するため量的分析を行った。仮説(1)和語と漠語の特徴を併せ持つ中間的漢語が存在する仮説(2)その中間的漢語に分類される語は、漢字語であっても他の語と複合しにくい○研究方法:使用したデータとツールa.NTTデータベースシリーズ(2003)『日本語の語彙特性・第一期』b.国立国語研究所(2004)『語種辞書・かたりぐさ』c.菊池康人(2010)『敬語再入門』より「お+漢語系の語(音読みの語)」リスト,p211-212d.筑波ウェブコーパス(2012-)aとbの共通見出し語のうち和語と漢語の単語親密度(文字)の分布、さらに漢語の中から特にcに取り上げられた語と、複合語基になりやすいとされるサ変漢語動名詞の単語親密度の分布を調査。また、サ変漢語動名詞から親密度1につき50語をランダムに抽出し、dを用いてそれらの語が複合語として実際のテキストでどの程度使われているか調査した。○研究成果:仮説(1)...和語の単語親密度は、一峰性(最頻値5.438)に分布し、日本語母語話者に比較的なじみがあると判断される語が多かった。漢語は二峰性(平均値4.114、最頻値2.875と5。562)に分布し、比較的なじみがない語のグループと、和語と同程度なじみがある語のグループに分かれることが分かった。和語と同程度なじみがある語の中には、接頭語「お」をとれる漢語も含まれており、「和語と同程度の親密度(56の間位)」と「接頭辞「お」をとれる」ことはそれぞれ「中間的漢語」の特徴の一つと考えられる。仮説(2)...dを使った複合語の分析は、本研究の範囲では単語親密度と複合語としてのテキストにおける出現頻度に相関性は認められなかった。しかし、(1)の分析から、サ変漢語動名詞の単語親密度の分布は、和語と同じような形(最頻値5.531)の一峰性の分布をしていた。ここから、複合語になりやすい語も単語親密度が高い傾向があることが考えられ、仮説(2)は覆される可能性があることが分かった。
省エネルギー換気装置の微生物汚染および対策に関する研究

本研究は、省エネルギー換気装置であるアースチューブおよび高効率顕熱回収型機械換気装置が導入されている住宅と地下空間における空気質の実態調査を行い、空気衛生面からの安全性について検討を行うことを目的とする。今まで本調査は極寒冷地である北海道喜茂別町に建つニアゼロエネルギーを目指した町営住宅、札幌市内戸建て住宅、るすつ子どもセンター、地下空間では札幌市にある地下街と地下通路を対象とし、空気質の実測を行った。省エネルギー住宅の実測は、アースチューブと顕熱回収型機械換気装置の微生物汚染程度、室内空気に与える影響を実測により検討した。札幌内戸建て住宅では4年目のモニタリングであり、外気、アースチューブの吹き出し、室内吹出口、室内空気をサンプリングしてアースチューブ内の汚染を確認した。また、アースチューブ内部表面、結露水、フィルターの汚染検査を行った。なお、アースチューブの入口と出口の温湿度を夏季と冬季に3ヶ月間測定し、アースチューブの性能を確認した。るすつ子どもセンターは2年目のカビ汚染のモニタリングを行った。地下空間の調査は、名古屋、札幌、東京にある地下街を対象として、エネルギー消費量、換気量、室内空気質の比較評価を行った。本研究で得られた結果は国際学術論文集3件掲載、国際学術講演会2件、国内学術講演2件発表を行った。本研究は、アースチューブ、および高効率顕熱回収型機械換気装置が導入されている住宅の空気質、および浮遊微生物の実態調査を行い、特にアースチューブの空気衛生面からの安全性について検討を行うことを目的とする。調査は、極寒冷地である北海道喜茂別町に建つニアゼロエネルギーを目指した町営住宅(2世帯長屋)と札幌市内戸建て住宅を対象とした。1年間にわたり室内空気質の実測を行い、浮遊微生物汚染の程度を明らかにすると共に、汚染菌の種類を同定して菌種類を明らかにした。測定方法は、まず換気を停止させた後、アースチューブ入口から内面をふき取りアースチューブ内の微生物の汚染の有無を確認した。また、1階と2階の給気口での浮遊微生物濃度の比較、プレーフィルタ有無による1階給気口での浮遊微生物濃度の比較を行った。プレーフィルタの汚染による影響を無視するためにプレーフィルタを外した後、外気、給気口、室内で測定を行った。室内空気質の測定項目は、温度、相対湿度、二酸化炭素(CO2)、ホルムアルデヒド(HCHO)、粉じん(PM10)、浮遊微生物(細菌、真菌)である。温度、相対湿度、CO2は微生物の捕集中にデータロガーを用いて一分毎に記録した。PM10はエアロゾルモニターを用いて、HCHOは検知器を用いて測定した。浮遊微生物はバイオサンプラーを用いて夏は100 L、冬と春には250 Lを捕集した。培養後、真菌と細菌は同定を行った。真菌同定は集落の特徴と光学顕微鏡下の形態観察により行った。また、血清寒天培地にクリアゾーンを形成した細菌は病院性細菌の可能性が高いため、DNA分析により同定を行った。加えて、アースチューブ出口の温湿度の連続測定データからカビ指数の季節変動を算出して、アースチューブ内の年間にわたるカビ繁殖リスクを検討した。本研究で得られた結果は国際学会2件、国内学会1件を発表した。本調査は極寒冷地である北海道喜茂別町に建つニアゼロエネルギーを目指した町営住宅、札幌市内戸建て住宅、るすつ子どもセンター、地下空間では札幌市にある地下街と地下通路を対象とし、夏季と冬季に空気質の実測を行った。測定項目は、温度、相対湿度、二酸化炭素、ホルムアルデヒド、粉じん、浮遊細菌、浮遊真菌である。浮遊微生物は寒天培地を用いてバイオサンプラーで測定を行い、細菌は2日間、真菌は3日間培養後、コロニーを計数し、真菌は5日後に同定を行った。喜茂別公営住宅では4年目のモニタリングであり、外気、室内吹出口、室内空気をサンプリングしてアースチューブ内の微生物汚染を推定した。札幌内戸建て住宅では3年目のモニタリングであり、外気、アースチューブの吹き出し、室内吹出口、室内空気をサンプリングしてアースチューブ内の汚染を直接に確認した。るすつ子どもセンターは1年目のモニタリングである。地下空間の実測は、エネルギー消費量、換気量、室内空気質の評価を行った。本研究で得られた結果は学術講演会で3件発表を行った。省エネルギー換気装置が設置されている住宅と子供センターの室内空気質調査、地下空間のエネルギー消費量と室内空気質調査を進めている。

札幌内戸建て住宅では4年目のモニタリングであり、外気、アースチューブの吹き出し、室内吹出口、室内空気をサンプリングしてアースチューブ内の汚染を確認した。また、アースチューブ内部表面、結露水、フィルターの汚染検査を行った。なお、アースチューブの入口と出口の温湿度を夏季と冬季に3ヶ月間測定し、アースチューブの性能を確認した。るすつ子どもセンターは2年目のカビ汚染のモニタリングを行った。地下空間の調査は、名古屋、札幌、東京にある地下街を対象として、エネルギー消費量、換気量、室内空気質の比較評価を行った。本研究で得られた結果は国際学術論文集3件掲載、国際学術講演会2件、国内学術講演2件発表を行った。北海道でいるので寒冷地における省エネルギー換気装置の微生物汚染について調査を行っている。喜茂別町公営住宅と札幌市内住宅の室内空気質と浮遊微生物調査を進めている。喜茂別町公営住宅ではアースチューブ内部の調査が不可能であるため、アースチューブ内部の調査が可能である札幌市内の省エネルギー戸建住宅を対象してアースチューブ内部表面、結露水、フィルターの汚染検査を行う。それにより、室内空気質の安全性検討および汚染経路および汚染菌類について明らかにすることが可能である。また、地下空間に関しては、調査地下街を増やすしてエネルギー消費量と空気環境の調査を行い、空調方式、室内温湿度、二酸化炭素濃度、省エネルギーをための改善したことなどを比較する。それにより、地下街における省エネルギー対策が可能である。本年度に調査した住宅(喜茂別町公営住宅と札幌市内戸建て住宅)以外にアースチューブを導入した子供センターにおける空気質調査を行う予定である。また、アースチューブ内の真菌増殖は結露と関係が高く、アースチューブ内に結露された場合、水が三日以上溜まるとカビの繁殖が進めると知られている。しかし、実際に人が住んでいる住宅のアースチューブ内部の結露有無を計測により確認するのは厳しいである。本研究では、アースチューブ出入口の温湿度を測定し、シミュレーション計算により、アースチューブ内の結露について検討する予定である。それにより、真菌汚染とその空気の安全性につて検討が可能である。次年度使用額は2万以下で少ないので来年度予算と合わせて使うために残った。2015年3月購入された物品が4月支払いになったので実際は予算が実行された。実測で必要な培地を購入する予定である。2015年3月購入された物品が4月支払いになる。
核局在化シグナル結合タンパク質の解析とそれに基づく核タンパク質輸送機構の解明

これまで本研究者は、核タンパク質が核内に輸送されるために必要な配列である核局在化シグナルに特異的に結合するタンパク質として分子量69kDaの分子(p69)を同定し、完全精製することに成功していたわけであるが、その完全精製したp69の部分アミノ酸配列を決定したところ、熱ショックタンパク質の1つである70kDa heat shockcognate(hsc70)であることが明かとなった。精製hsc70に対する抗体を核タンパク質とともに培養細胞の細胞質にインジェクションすると、その核タンパク質の輸送は特異的に阻害された。さらに、この抗hsc70抗体の持つ阻害活性はヒトhsc70遺伝子を大腸菌で発現させて得られたhsc70タンパク質によって吸収されることから、hsc70に特異的であることが明かとなり、hsc70が核タンパク質の核内移行に重要な働きをしていることがin vivoで初めて示された。次に、hsc70の核タンパク質輸送における重要性を明確にし、その役割を明らかにするために、培養細胞をジギトニンで処理し、細胞質抽出液を反応系に加えるというsemi-intact細胞によるin vitro系を利用した。反応系に加えるべき細胞質抽出液を抗hsc70抗体を用いて処理し、hsc70を吸収した。hsc70を吸収した細胞質抽出液には核タンパク質を核内に輸送する活性はほとんどなく、精製hsc70を再添加することによりその活性は吸収前のレベルにまで回復した。このことから、hsc70が核タンパク質の輸送に関与していることがin vitro系において再確認された。さらに、このin vitro系において、核タンパク質の輸送が誘導された時、hsc70の局在がどうなるかを調べた。核タンパク質の核内への輸送がみられる条件下で細胞を固定し、間接蛍光抗体法を用いてhsc70の細胞内局在を調べたところ、核タンパク質と同様に核内に局在していた。このことからhsc70が核タンパク質と挙動を共にすることによって核タンパク質輸送に関与していることが示唆された。
地域社会のメディア化と生活者社会の可能性

近年、社会的影響を及ぼしているインターネットによる情報化が地域に対して持つ意味は2つある。インターネットは1極集中的国土構造を変え、地方からの情報発信の基盤と位置づけられる。一方で、インターネットは個々人にとってパーソナルな自己表現を可能にする地域を超えた情報空間となっている。このような情報化の2面性をふまえて、現代の生活者にとって地域がもちうる意味を考えることが本研究の課題であった。今回は、大分県を事例に考察を進めた。各機関、団体に対して、聞き取り調査と印刷資料の収集をおこない、これをインターネット上の各ホームページの掲載データで補足した。調査からは以下の知見が得られた。大分県では、公共セクターは国の整備事業に連関しつつ、県内一律料金の情報ネットワークなどの基盤整備をすすめ、それをソフトウエア面での研究開発や産業立地に結びつける点が特徴的である。しかし、その利用促進という点では利用コストやサービス内容の点で十分ではなく、むしろ情報化による弱者切り捨ての問題が指摘されていた。また、地域ネットのインターネットへの対応は、単なる「プロバイダ」業務の拡張ではなく、BBSの特徴である双方向コミュニケーションをインターネット上で行うことを目指したものである。ここでは、コミュニケーションの基盤としての「地域」のあり方が問われている。以上から、生活者に開かれた地域社会を目指すには、ハードウェア的基盤整備や、その利用促進の補助という公的な施策に加えて、ソフトウェア的な部分でも単なる閉じられたマーケット的なサービス提供としての質の向上を目指すのではなく、そこでのコミュニケーションを通して、自己の「生活」のなかでの他人の存在を意識し、そこからネットワーク空間と現実の生活社会を結びつけ、地域を再定位させる努力が必要なのである。
ナノ間隙表面におけるイオン吸着特性の評価

間隙サイズとイオン吸着特性の関係を調べるために,間隙サイズの異なる多孔質シリカ粉末を用いてNaCl溶液(1, 100 mM)中で酸-塩基滴定実験を行い,間隙サイズと表面電荷密度の関係を調べた.試料には,平均間隙直径が1.2, 50 nmの2種類の多孔質シリカ粉末を用いた.滴定実験の結果、100 mMでは、間隙サイズに依らずほぼ同じ表面電荷であるのに対して,1 mMでは間隙サイズが小さくなるほど表面電荷がゼロに近づくことが分かった.この結果は,間隙サイズが小さくなるほど,シリカ表面のシラノール基が解離しにくいことを示している.溶存物質の鉱物への吸着は,地下水中の汚染物質や有用元素の移動・濃集を支配する重要な素過程である.表層環境では,風化・熱水変質作用を起源とするエッチピットや,微細な粘土鉱物・鉄水酸化物等の集合体がしばしば見られる.これらはナノサブミクロンサイズの間隙を持ち,大きな比表面積を有するため,イオンの吸着挙動に対して重要な役割を担うことが予想される.そこで本研究では,イオン吸着を支配する因子である鉱物表面の電荷に着目し,ナノ間隙の表面電荷特性を明らかにする.本年度は,間隙サイズが異なる2種類の多孔質シリカを用いて酸/塩基滴定実験を行い,単位面積あたりの表面電荷と間隙サイズの関係を調べた.まず,窒素ガス吸着法による間隙径分布と比表面積の測定を行った.その結果,用いた多孔質シリカは,半径2 nmと50 nmの間隙が卓越することが分かった.次に,イオン強度をNaClで調整した水溶液に多孔質シリカを分散させ,酸/塩基滴定実験を行った.実験は全て窒素雰囲気下で行った.得られた表面電荷は,間隙が細いシリカほど小さく,表面電荷が間隙サイズに依存することが明らかとなった.既存の吸着モデルでは間隙サイズの影響は考えられていないが,本研究の結果はイオン吸着挙動を定量的に扱う上で間隙サイズの効果を加味する必要があることを示唆している.当初計画していた,様々なイオン強度・pH条件下での多孔質シリカの表面電荷密度の測定を行い,間隙サイズと表面電荷の関係を調べた.開始当初,大気中の二酸化炭素の影響が懸念されたため,窒素ガスを流通させたグローブボックス内で測定を行う等,最適な実験条件・環境の整備を行った.また,既存の地球化学計算コードにおける吸着モデルと同等の計算を行うことのできるプログラムを作成した.今後はこのモデルを改良し,間隙サイズの効果を組み込んだ吸着モデルの構築を行っていく予定である.以上を踏まえ,おおむね計画通りに進展していると判断した.地質媒体中には,粘土鉱物やエッチピットに由来するナノメートルサイズの間隙がしばしば見られる.このようなナノ間隙は,大きな比表面積をもたらすため吸着現象を考える上で重要である.前年度では,間隙サイズの異なる多孔質シリカ粉末(間隙半径50 nmと2 nmの2種類)を用いて,NaCl濃度が1 mMの条件で酸/塩基滴定実験を行った.その結果,間隙サイズが減少すると表面電荷密度が減少する(ゼロに近づく)ことが分かった.これは,間隙サイズが減少すると,イオンが電気的に表面に吸着しにくいことを示唆している.間隙サイズによって表面電荷が変化した原因として、電気二重層の圧縮が考えられる.シリカ/水界面の電気二重層の厚さは,イオン濃度に応じて変化し,NaCl濃度1 mMでは約10 nmとなる.よって,間隙半径50 nmでは二重層は十分広がることができるが,半径2 nmでは電気二重層が十分発達できずに重なり合い,その結果,表面電荷が変化した可能性がある.この仮説を検証するために,イオン濃度を100 mMに変え(二重層の厚さ:約1 nm),いずれの間隙サイズでも電気二重層が圧縮されない条件で滴定実験を行った.その結果,間隙半径50 nmと2 nmの多孔質シリカのいずれもほぼ同じ表面電荷が得られた.さらに,仮説を理論的に検証するために,電気二重層理論(Poisson-Boltzmann式)を用いて,間隙水中の圧縮された電気二重層におけるイオン濃度プロファイルを数値計算した.これを,イオンの吸着や表面電荷の計算に良く使われるTriple-layerモデルへ組み込み,間隙サイズ(電気二重層の圧縮)の効果を考慮に入れたモデルを作成した.このモデルを用いて間隙半径50 nmと2 nmにおける表面電荷を計算したところ,滴定実験で得られた値と調和的であった.以上から,ナノサイズの間隙におけるイオンの吸着現象を定量的に扱う上で,電気二重層の重なりの効果を考慮に入れることが重要であると考えられる.間隙サイズとイオン吸着特性の関係を調べるために,間隙サイズの異なる多孔質シリカ粉末を用いてNaCl溶液(1, 100 mM)中で酸-塩基滴定実験を行い,間隙サイズと表面電荷密度の関係を調べた.試料には,平均間隙直径が1.2, 50 nmの2種類の多孔質シリカ粉末を用いた.滴定実験の結果、100 mMでは、間隙サイズに依らずほぼ同じ表面電荷であるのに対して,1 mMでは間隙サイズが小さくなるほど表面電荷がゼロに近づくことが分かった.この結果は,間隙サイズが小さくなるほど,シリカ表面のシラノール基が解離しにくいことを示している.前年度に引き続き,ナノ間隙の表面電荷密度の測定を行う.

具体的には,間隙サイズ6, 10, 15, 30 nmの多孔質シリカや多孔質アルミナを試料として用い,間隙サイズ-表面電荷-鉱物種の関係を系統的に明らかにする.鉱物/水界面では通常,デバイ長と呼ばれる特徴的長さの範囲に電気二重層が形成されており,イオンが濃集(吸着)する.しかし,ナノ間隙では電気二重層が圧縮され,イオンの分布が異なる可能性がある.この効果をモデル化し,実験から得た間隙サイズと表面電荷の関係を定量的に解釈する.岩石-水反応
老人性痴呆および老年期うつ病の認知機能と運転能力の評価

【目的】老人性痴呆および老年期うつ病の患者に関して、種々の神経心理検査バッテリーによる認知機能評価と、運転シュミレータを用いた運転能力評価の関連を検討する。【方法】平成12年度はまず、神経心理検査バッテリーの作成、簡易運転シュミレータ(タスクネット社AC110)の設置と作動環境の整備を行った。神経心理検査バッテリーは注意・記憶・知能・前頭葉機能を評価できる課題を選定し、AC110では、ハンドルとブレーキ・アクセルの操作に関する4課題を設定した。検査は平成12年9月から平成13年12月まで実施し、最終エントリー患者数は軽症痴呆例11例、老年期うつ病の患者16例、他の脳損傷11例であった。臨床症状の評価とともに、運転歴の聴取、画像検査(頭部MRIおよび脳SPECT)も行なった。【結果】軽症痴呆例に関しては、AC110の各項目を同年代健常者のデータベースと比較し、5段階で評価した。(1).単純反応、(2).選択反応の正確さ・スピード、(3).ハンドル操作の正確さ・遅れ・安定性のいずれの課題でも成績低下が見られた。実際の運転安全性との関連からはスピードよりも正確さが重要と思われ、ことにハンドルとブレーキ・アクセルの複合的操作の正確さが低い症例は要注意と考えられた。また、神経心理検査に関しては知能や記憶は運転能力を直接的には反映していない一方、前頭葉機能検査は運転シミュレータの成績とある程度の相関を示した。運転能力を最も反映する可能性があると考えられたのはストループ課題であった。また、老年期うつ病に関しても、同様の運転シミュレータと神経心理検査との関連が示唆された。【まとめ】軽症痴呆例、老年期うつ病例のいずれにおいても、運転シミュレータの複合的操作の正確さが低い症例は要注意と考えられ、また運転シミュレータの成績は前頭葉機能検査の成績と関連していると考えられた。本研究では老人性痴呆および老年期うつ病の患者に関して、種々の神経心理検査バッテリーによる認知機能評価と、運転シュミレータを用いた運転能力評価を行い、両者の関連を検討した。2年計画の第2年度として、前年度に作成した一連の神経心理検査バッテリーと、簡易運転シュミレータ(タスクネット社製AC110)を用い、引き続き、軽症痴呆症患者および老年期うつ病患者の機能評価を実施した。運転が臨床上問題となる症例は実際には65歳未満のことも多いため、平成13年度は対象年齢を65歳以上から55歳以上に引き下げて対象を拡大し、最終エントリー患者数は軽症痴呆例11例、老年期うつ病の患者16例、他の脳損傷11例であった。軽症痴呆例に関しては、AC110の各項目を同年代健常者のデータベースと比較し、1(要注意)-5(きわめて優秀)の5段階で評価し、評価点が1ないし2を成績低下とした。(1).単純反応では11名中8名で反応スピードが低下していた。同様に、成績低下は(2).選択反応の正確さでは7名、スピードでは8名、(3).ハンドル操作の正確さでは8名、遅れでは6名、安定性では6名に成績低下が見られた。

運転能力を最も反映する可能性があると考えられたのはストループ課題であった。以上の結果の概要を平成13年9月、日本神経心理学会において報告した。また、老年期うつ病に関しても、同様の運転シミュレータと神経心理検査との関連が示唆された。うつ病に関する結果の概要は平成14年8月の世界精神医学会総会において報告する予定である。