hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
可変サンプリングレートによるディジタル信号処理アルゴリズムの実用面からの検討

平成12,13年度の科学研究費で,サンプリングを可変させる新しいディジタル信号処理のいくつかのアルゴリズムを開発した.本研究では,この提案されたアルゴリスムを実用面から再検討することを目的した.これらのアルゴリズムはサンプリングを可変にすることで信号処理が主に加減算で行われ,演算や処理装置の簡単化に結びつく.以下,本研究で得られた主な結果を列挙する.1.異なるサンプリングレートをもつフィルタ間の接続法従来の一つの高いサンプリング周波数を使うオーバーサンプリング法に変えて,フィルタ間に1次ホールド処理を入れることで,例えば周波数推定の演算量が約1/10に減少できた.2.同期加減算処理による周波数推定の高速化並列同期加減算処理の両累積値の振幅値の比較結果によりサンプリングレートを制御する方法を提案し,推定時間を約1/3に短縮し,追従特性の改善を実現できた.3.マルチレートDFT(MR-DFT),くし形フーリエ変換の雑音に対するロバスト性改善MR-DFTでは,位相を変えた2つの処理を平均化することで,通常のDFTと同程度の性能を実現した.一方,ノッチ型くし形フィルタを基本としたくし形フーリエ変換に対して,resonator(共振)型くし形フィルタからなるResonator Fourier Transform(RFT)を開発し,信号受信機や打楽器を含む楽音に対する採譜システムに適用してそのロバスト性を確認した.4.実楽器音や歌唱音を対象にした採譜システム周波数変動や雑音環境の楽音に対して,並列構成ノッチ型くし形フィルタの最小出力値,並列構成共振型くし形フィルタの最大出力値に注目した採譜システム,適応くし形フィルタによる採譜システムを提案し,高い音高推定結果が得られた.平成12,13年度の科学研究費で,サンプリングを可変させる新しいディジタル信号処理のいくつかのアルゴリズムを開発した.本研究では,この提案されたアルゴリスムを実用面から再検討することを目的した.これらのアルゴリズムはサンプリングを可変にすることで信号処理が主に加減算で行われ,演算や処理装置の簡単化に結びつく.以下,本研究で得られた主な結果を列挙する.1.異なるサンプリングレートをもつフィルタ間の接続法従来の一つの高いサンプリング周波数を使うオーバーサンプリング法に変えて,フィルタ間に1次ホールド処理を入れることで,例えば周波数推定の演算量が約1/10に減少できた.2.同期加減算処理による周波数推定の高速化並列同期加減算処理の両累積値の振幅値の比較結果によりサンプリングレートを制御する方法を提案し,推定時間を約1/3に短縮し,追従特性の改善を実現できた.3.マルチレートDFT(MR-DFT),くし形フーリエ変換の雑音に対するロバスト性改善MR-DFTでは,位相を変えた2つの処理を平均化することで,通常のDFTと同程度の性能を実現した.一方,ノッチ型くし形フィルタを基本としたくし形フーリエ変換に対して,resonator(共振)型くし形フィルタからなるResonator Fourier Transform(RFT)を開発し,信号受信機や打楽器を含む楽音に対する採譜システムに適用してそのロバスト性を確認した.4.実楽器音や歌唱音を対象にした採譜システム周波数変動や雑音環境の楽音に対して,並列構成ノッチ型くし形フィルタの最小出力値,並列構成共振型くし形フィルタの最大出力値に注目した採譜システム,適応くし形フィルタによる採譜システムを提案し,高い音高推定結果が得られた.1.異なるサンプリング周波数を持つフィルタの縦続接続法加減算処理により,いくつかの周波数成分からなる信号の周波数を推定するため,従来はオーバーサンプリング法を使用して,フィルタを縦続接続していた.これに対し,フィルタ間の接続に1次ホールド処理を入れることにより,周波数推定のための演算量を約1/10に減少することができた.2.同期加減算処理による周波数推定の高速化従来は,同期化減算処理の累積値の周期性からサンプリングレートを制御していたため,推定精度が高くなると推定時間が長くなる欠点があった.本研究では,並列同期加減算処理により,両累積値の振幅値の比較結果によりサンプリングレートを制御する方法を提案し,推定時間を短縮し追従特性を改善した.3.MR-DFT,くし形フーリエ変換アルゴリズムの雑音に対するロバスト性改善MR-DFTに関しては,位相を変えた2つの処理を平均化することと,周波数シフトにより低周波成分のサンプル数を増加させることで,通常のDFTと同程度の雑音に対するロバスト性を実現した.一方,くし形フーリエ変換に対しては,発想を変えて共振器に基づいたResonator Fourier Transform(RFT)を開発し,減算処理による雑音に強いアルゴリズムとした.4.適応処理による採譜システムの簡単化従来,1オクターブに相当する12個以上の同期加減算処理およびくし形フィルタを利用していた採譜システムに適応処理を導入することで,原理的に多重音の数だけの処理部でよい採譜システムを開発した.平成12,13年度の科学研究費で,サンプリングを可変させる新しいディジタル信号処理のいくつかのアルゴリズムを開発した.本研究では,この提案されたアルゴリズムを実用面から再検討することを目的した.これらのアルゴリズムはサンプリングを可変にすることで信号処理が主に加減算で行われ,演算や処理装置の簡単化に結びつく.以下,本研究で得られた主な結果を列挙する.1.異なるサンプリングレートをもつフィルタ間の接続法従来の一つの高いサンプリング周波数を使うオーバーサンプリング法に変えて,フィルタ間に1次ホールド処理を入れることで,例えば周波数推定の演算量が約1/10に減少できた.

2.同期加減算処理による周波数推定の高速化並列同期加減算処理の両累積値の振幅値の比較結果によりサンプリングレートを制御する方法を提案し,推定時間を約1/3に短縮し,追従特性の改善を実現できた.3.マルチレートDFT(MR-DFT),くし形フーリエ変換の雑音に対するロバスト性改善MR-DFTでは,位相を変えた2つの処理を平均化することで,通常のDFTと同程度の性能を実現した.一方,ノッチ型くし形フィルタを基本としたくし形フーリエ変換に対して,resonator(共振)型くし形フィルタからなるResonator Fourier Transform(RFT)を開発し,信号受信機や打楽器を含む楽音に対する採譜システムに適用してそのロバスト性を確認した.4.実楽器音や歌唱音を対象にした採譜システム周波数変動や雑音環境の楽音に対して,並列構成ノッチ型くし形フィルタの最小出力値,並列構成共振型くし形フィルタの最大出力値に注目した採譜システム,適応くし形フィルタによる採譜システムを提案し,高い音高推定結果が得られた.
楽曲データを自由に編集するためのインターフェース

今年度は、ライブパフォーマンス楽器のプロトタイプとして作成した“PlanMixPlay"の、ビジュアル面に重点を置いたインタラクションの開発を行い、研究の最終報告書に詳細を載せた。PlanMixPlayの実用にあたり、外部評価を得るため、またシステムのテストのため、インターネットラジオ局Slayradio.orgにて数回ライブを行った。ビジュアル面に焦点をあてるため、著名なビジュアルアーティストであるBenton C Bainbridge氏, Ana Carvalho氏, Adam Kendall氏, Oli Sorenson氏などに、インタビューを行った。日本学術振興会奨学金を終えた後も、この研究を継続させるため、マイクロソフトリサーチアジアとの連携を進めた。論文は、ACMマルチメディア会議に採択され、米国フロリダ州オーランドで発表した。この論文は関連ビデオと共に、ACMのデジタルアーカイブを介して利用可能なオンラインアーカイブで見ることができる。26年度が最終年度であるため、記入しない。研究の開始に必要な装置マルチタッチデバイスについて、多くのメーカーに問い合わせした後、装置を揃え、タッチベースのオーディオミキシングアプリケーションを構築するためのデザインを可能にするための基本的なソフトを揃えた。今年度の取り組みとして多くの時間を割いたのは、機能性とオープンソースの可能性のバランスを保つような、フレームワークの構築である。最初のバージョンとしてオーディオライブラリーに'BASS'と、GUIには'ciUI'を用いたフレームワークを'Cinder'にて作成した。最終的なインターフェースのデザインの前に、紙で作られたプロトタイプを作成し、多くのDJに意見を聞き、そのうち何人かには、デザインについても相談した。インターフェースに直結するフィードバックを統合することに焦点をあて、これからの研究方針を導くようなプロトタイプを作成した。研究の予備的な作業として、クラブに来ている常連客にどんな演奏に興味があるかをインタヴューした。またインターフェースについては、5人のプロのDJにユーザースタディを行なった。結果についてはUIST学会に提出をしたところである。研究の初年度(平成24年10月平成25年3月)に作成したプロトタイプ版DJシステムは、初期ユーザースタディに参加したDJ全員から好評を得た。その結果を受け、このプロタイプを、生中継をサポートするように改良した。このオンライン生中継システムでは、4人のDJによる4本のオンライン中継が行われ、インターネット上の聴衆に送信された。この研究の成果については、詳細に調査して論文にまとめ、本年のACMMM'14に投稿した。本研究の最終的目標は生演奏中だけに限らず、さらに創造的で複雑な音楽の構成を可能にすることである。この10年間でDJパフォーマンス中のビデオその他の映像の使用はずっと一般的になった。本研究の科学的貢献を強化するため、DJインターフェースの次のバージョンにはビデオ操作を取り入れ、より創造の自由度を高められるようにした。この新システムは、DJ3名とビデオジョッキー(VJ) 2名による正式なユーザースタディの対象となり、このユーザースタディでは本システムが提供する新しい可能性について前向きな反応を得た。この研究結果については本年のMIME'14に論文を投稿した。一方、中程度の大きさのタッチデバイスを長期的に使用することによって皮膚への刺激や腕の疲れなどにつながることがあった。この問題に対処するため、簡易的なタッチ手法として、実際にドラッグを行わずドラッグをシュミレーションするClickDragを開発した。参加者18名のユーザステディでClickDragを従来のドラッグ方法と比較したところ、中間集計の段階では、参加者は長いドラッグ操作にはClickDragを好んだ。この研究結果は本年のUIST'14に投稿される予定である。ほぼ計画通りに進んでいる。今後の研究推進方策は、おおむね計画通りである。音響重視といったところよりも社会的なインターフェースに焦点を少し移していこうと考えている。基本計画に加えて、DJインターフェースを通してVJとの関わりも視野に入れていきたいと思う。今後の研究推進方策はおおむね計画通りである。前年度よりもさらに社会的な志向が強まるだろう。実績概要で触れたDJ-VJ相互コミュニケーションを、VJ活動のインターフェースへの直接的な統合に発展させ、オーディオとビデオの両方を操作できる完璧で包括的なプロトタイプの作成につなげる。
2000年代以降のひきこもり経験にみる家族主義の変容

2018年度は、ひきこもり問題から家族主義のあり方を照射するべく、ひきこもり経験者4名、ひきこもり状態にある子をもつ親6名へのインタビュー調査を実施した。ひきこもる子をもつ親のライフヒストリーからは、親の生き方・家族形成が、高度経済成長期の男性稼ぎ主モデルに沿ったものであること、そのような親のライフヒストリーが子との関わりを大きく規定していることが見えてきた。研究成果は、学会誌に投稿し、次年度に査読論文の形で公表したいと考えている。現時点での成果の一端については、「ひきこもり経験にみる家族主義の課題と当事者活動の意義」として『青少年問題研究』(673号、2019年1月刊行)に掲載された。ひきこもり状態の子をもつ親6名の調査協力を得られたことで、本研究を進める具体的なデータが集まりつつあり、分析の見通しも立ってきたため。ひきこもり状態の子をもつ親の立場の方々には、分析結果をフィードバックしつつ、ひきつづき調査への協力をお願いする。来年度には現時点での研究成果を論文の形で公表する予定である。購入する予定だった図書を年度内に購入できなかったため。次年度購入する。
婦人科疾患の治療前後における性機能、排尿機能およびＱＯＬの変化に関する研究

婦人科疾患で外科的治療を受ける患者に性機能、排尿機能およびQOL (Quality of life)に関するアンケート調査を行い、以下の結果を得た。1.婦人科疾患に対する外科的治療は、12ヶ月後には患者のQOLを治療前まで、あるいはそれ以上に改善させる可能性がある。2.疾患発症前のFSFIは、年齢が高くなるほどFSFIが低くなり、50歳代以降に急に低下していた。3.傍大動脈リンパ節郭清は侵襲が大きく、QOLに影響する可能性がある。4.自律神経温存術式で神経温存が確認できたものも一時には排尿機能が低下するが、長期的には神経損傷にかかわる操作のない術式と同等のQOLが得られる可能性がある。本研究では、婦人科疾患の治療を受ける患者の性機能、排尿機能およびQOL評価の経時的変化、およびこれら相互の関連を明らかにすることを目的とし、調査研究を行っている。年間6070例を目標にして調査を進めてきたが、年度末の東日本大震災の影響もあり平成22年度は49例にとどまった。すでに調査を開始していたデータと合わせて分析したところ、治療後の早期においては治療前に比べて治療後のQOL評価が低いことが予想される結果であった。年齢により違いがあることはわかったが、疾患や術式による違いについてはっきりした結果は得られなかった。なかでも性機能については、術前から術後にかけて性交がないと答える患者がほとんどで、性機能と他の要因との関連を明らかにするには相当数のデータ集積が必要だと考えている。我が国において女性の性機能評価についての研究は、倫理的な問題から今後も発展しにくい分野である。先行研究が少ないことから、性機能を含めた生活の質の現状を調査することは、実態把握そのものに大きな意義があると考えている。3年間の追跡調査であるが、いまのところ2年後以降のデータが少なく、比較検討ができていない。また、広汎子宮全摘術における神経温存の有無による影響については、さらに症例数が限られるため比較するに至らない状況である。まずは疾患を特定せず、あらゆる婦人科疾患で治療を行なった患者を対象とし、データの集積を重ねることが先決だと考えている。本研究では、婦人科疾患の治療を受ける患者の性機能、排尿機能およびQOL評価の経時的変化、およびこれら相互の関連を明らかにすることを目的としている。東日本大震災の影響により、今年度の新規協力者は年間目標に届かなかった。退院後の郵送調査は、調査対象者の安否状況がわからず、再開にあたっては十分な配慮を要した。住所不明者が増えたこともあり、2月末までの回収率は昨年よりやや低く、1ヶ月後68.8%(66.7%)、3ヶ月後50.0%(54.3%)、6ヶ月後40.6%(66.7%)、12ヶ月後51.4%(50.8%)、24ヶ月後55.0%(57.1%)、36ヶ月後46.4%(53.3%)であった(括弧内は震災前)。性機能評価について日本人の一般女性と比較したところ、本調査のFSFIは、30歳代で高く、40歳代、50歳代では低かった。30歳代の43%が子宮頸癌であることからSexual Activityとの関係が示唆された。また、治療後のFSFIは、3年が経過しても術前まで回復していなかった。疾患別の検討では、すべての疾患で退院1ヶ月後の性機能が低下していたが、その後はCIN・CIS・AIS、良性疾患が悪性疾患に比べて早期に回復していた。治療後の性的満足度が子宮頸部癌1・II期(N=72,平均年齢43.1歳)で治療前に比べて有意に低かったのに対し、子宮体部癌1・II期(N=54,平均年齢52.6歳)では12ヶ月以降に治療前よりスコアが高くなっていた。今後は排尿機能、QOL評価も進めていく予定であるが、最終的には神経温存術式との関連を明らかにしたいと考えており、そのためにも引き続きデータを集積する必要性がある。今年度2月末までの初回調査の同意率および郵送調査の回収率は調査開始からの4年間で最も高く、郵送調査の回収率もほとんどの時期で50%以上であった(同意率:84.1%、回収率:1ヶ月58.4%、3ヶ月50.9%、6ヶ月52.2%、12ヶ月48.9%、24ヶ月59.3%、36ヶ月56.5%)。

子宮の悪性腫瘍で開腹子宮全摘術を受けたものについて、性機能スコア、排尿機能スコア、QOLへの影響を検討した昨年度までの結果から、広汎子宮全摘術で神経温存されたものは、神経に対する操作の加わらない術式と比較して性機能、排尿機能、QOLが同等以上の可能性が示唆され、神経温存術式の効果が裏付けられた。一方で、リンパ節郭清範囲がQOLに悪影響を及ぼす可能性が示唆されたことから、さらに詳細な検討を加えた。単純あるいは拡大子宮全摘術+骨盤リンパ節郭清群(PLA群)と単純あるいは拡大子宮全摘術+骨盤および傍大動脈リンパ節郭清群(PALA群)との比較では、12ヶ月の排尿機能スコアとQOLスコアがPLA群に比べてPALA群で劣っていたが(p <0.05)、性機能スコアには差がみられなかった。さらに骨盤リンパ節郭清あるいは骨盤および傍大動脈リンパ節郭清をともなう単純子宮全摘術(ATH群)と拡大子宮全摘術(ETH群)との比較においては、12ヶ月の排尿機能スコアおよび1ヶ月の性機能スコアがATH群に比べてETH群で劣っていた(p <0.05)。以上より、婦人科疾患の外科的治療後12ヶ月までの性機能、排尿機能、QOLについては、リンパ節郭清範囲だけでなく子宮全摘範囲についても、広範囲なほど悪影響を及ぼすことが推察された。今後は長期的な影響について詳細に分析し、主観的評価(自由記載の内容)についても検討を加える。今年度2月末までの回収率は1ヶ月42.0%、3ヶ月46.8%、6ヶ月45.6%、12ヶ月49.2%、24ヶ月58.8%、36ヶ月41.8%であった。新規の患者を含めた患者319名で解析した結果、婦人科疾患患者の外科的治療後は、SF-36の精神的側面、排尿QOLスコア以外のすべてのスコアは、治療前に比べて悪化した。SF-36は治療後12ヶ月で治療前値まで改善したが、FSFIおよび排尿機能スコアは治療前より劣ったままだった。子宮の悪性腫瘍で開腹子宮全摘術を受けた98名については、広汎子宮全摘術の術中神経刺激で神経温存状態が確認できた温存群、確認できなかった非温存群、単純あるいは拡大子宮全摘術+骨盤リンパ節郭清群(PLA群)、骨盤および傍大動脈リンパ節郭清群(PALA群)に分類し、術後12ヶ月までの性機能、排尿機能、QOLスコアを比較した。1ヶ月と3-6ヶ月の排尿機能スコアおよびSF-36は、非温存群より温存群で良好だった。温存群とPLA群の比較では、3-6ヶ月のICIQ-SFはPLA群より温存群で低く、SF-36の身体機能、全体的健康感、活力はPLA群より温存群で高かった。温存群とPALA群との比較では、治療前、3-6ヶ月、12ヶ月の性機能スコアがPALA群より温存群で高かった。また、1ヶ月の排尿QOLスコアおよび12ヶ月のICIQ-SFはPALA群より温存群で劣っていたが、SF-36は治療後どの時期においてもPALA群より温存群で良好だった。以上より、骨盤リンパ節郭清を伴う広汎子宮全摘術で神経温存されたものは、神経に対する操作の加わらない術式と比較しても、性機能スコア、排尿機能スコア、QOLが同等以上の可能性があること、傍大動脈リンパ節郭清を伴う術式は、広汎子宮全摘術で神経温存されたものよりQOLが劣る可能性があることが示唆された。今年度の新規協力者は44名で、5年間で466名の協力が得られた。そのうち、子宮頸癌150人、子宮体部癌151名、その他の婦人科悪性疾患42名、婦人科良性疾患117名、計460名を本調査の対象とし、解析を行った。性機能評価については、治療後のすべての時期で、FSFIのDesire(p<0.01)、Arousal (p<0.05)、Total score(p<0.01)が入院前4週間に比べて高く、退院後3ヶ月以降では性交回数が多かった(p<0.05)。
DYRK1Aに注目した神経発達障害の病態モデルの構築とその解析

DYRK1Aは21番染色体上にコードされ、その発現量の増加がダウン症候群における神経発達障害に関わるとされる重要な遺伝子である。一方でその発現量の低下は自閉症スペクトラムの発症につながる可能性が指摘されており、DYRK1Aの発現量は神経発達に大きな影響を及ぼしている。本研究では、ヒトiPS細胞とゲノム編集技術を用いてDYRK1Aの遺伝子数と21番染色体の核型の多様な組み合わせを再現することにより、神経発達障害の詳細な病態モデルの構築を目指す。そしてこれらを神経系へと分化誘導し、その発達過程を調べることによって、YRK1Aの遺伝子量変化(増加・減少)によってもたらされる神経細胞の変化はなにか、トリソミーによってもたらされる神経発達障害と異なる点はなにかについて明らかにする。昨年度までの研究により、「健常児」「ダウン症児」「DYRK1Aハプロ欠失」の患者より採取した皮膚線維芽細胞および臍帯血検体にセンダイウイルスを感染させ、疾患特異的ヒトiPS細胞を樹立した。今年度は、これらのiPS細胞をもとに、DYRK1Aに対する遺伝子改変を目指した。ヒトiPS細胞における遺伝子改変は容易ではないが、ゲノム編集をもちいることで可能となる。DYRK1Aに対するCRISPR/Cas9を作成し、SSAアッセイなどを行うことでゲノム編集効率の確認を行った。ダウン症iPS細胞へゲノム編集を行うことで、その欠失を誘導した。これにより、21番染色体核型とDYRK1Aの各組合せを再現した病態モデル、具体的には21番染色体の核型【2本/3本】×DYRK1Aの遺伝子数【1個/2個/3個】の多様な組み合わせをもつiPS細胞系列を樹立することができた。iPS細胞へのゲノム編集を複数種類について行い、いずれも効率よく遺伝子改変を導入することができた。iPS細胞から神経系へと分化誘導する系を立ち上げ、さらに樹立したiPS細胞を神経分化することでその表現系解析を行う。そしてこれらを神経系へと分化誘導し、その発達過程を調べることによって、DYRK1Aの遺伝子量変化(増加・減少)によってもたらされる神経細胞の変化はなにか、トリソミーによってもたらされる神経発達障害と異なる点はなにかについて明らかにする。今年度はまずCRISPR/Cas9システムを用いて、21番染色体核型とDYRK1Aの各組合せを再現した病態モデル、具体的には21番染色体の核型【2本/3本】×DYRK1Aの遺伝子数【1個/2個/3個】の多様な組み合わせをもつiPS細胞系列の樹立を目指した。まず「健常児」「ダウン症児」「DYRK1Aハプロ欠失」の患者より採取した皮膚線維芽細胞および臍帯血検体にセンダイウイルスを感染させ、疾患特異的ヒトiPS細胞を樹立した。これらをマウス精巣に移植することでテラトーマ作成を行い、三胚葉への分化が可能であることを示した。つぎにこれらの細胞においてゲノム編集を行うため、DYRK1Aに対するCRISPR/Cas9の作成を行った。作成したCRISPR/CasについてはSSAアッセイなどを行い、ゲノム編集効率の確認を行った。まず具体的な患者検体を集めることに成功し、それらの品質確認をすることができた。今年度はCRISPR/Cas9を作成し、その効率を確認することができた。

これにより、21番染色体核型とDYRK1Aの各組合せを再現した病態モデル、具体的には21番染色体の核型【2本/3本】×DYRK1Aの遺伝子数【1個/2個/3個】の多様な組み合わせをもつiPS細胞系列を樹立することができた。iPS細胞へのゲノム編集を複数種類について行い、いずれも効率よく遺伝子改変を導入することができた。iPS細胞から神経系へと分化誘導する系を立ち上げ、さらに樹立したiPS細胞を神経分化することでその表現系解析を行う。
アモルファス合金ナノ構造体のイオン液体への分散化と表面制御

本研究は、アモルファス合金の非晶質由来の特性をベースに、イオン液体への物理蒸着を利用することにより、ナノスケール構造体を合成・分散する技術を開発し、それらの表面酸化や結晶化を制御することを目的とする。本年度は、当初の最終年度であったが、超高真空対応のマグネトロンスパッタソースの導入まで先送りせざるを得なかった、高真空スパッタ装置の整備を進めた。研究全体の進捗が遅れているため、2017年度に引き続き、コンパクトスパッタ装置を用いた金属スパッタ蒸着も並行しており、その結果をフィードバックしながら、ナノ粒子およびワイヤーの合成・分散化に取り組んでいる。同じく2017年度から継続している表面吸着分子系の誘導自己組織化現象は、金属ナノ構造体を分散安定化させた流体試料を外場によって制御する上で基礎的知見となる。しかし、2017年12月の論文で報告した有機分子の拡散・凝集は、電界制御ではなく、バイアス電圧を印加することによりSTM探針を介した吸着・脱離現象に起因する可能性が完全には否定できていなかった。そこで、こうした疑義について実験的に検証した。まず、Bi(001)表面上のCuPc分子は、異なるテラス間を横切って移動することも凝集することもできないことが分かった。また、ステップによってナノスケールの狭いテラスに閉じ込められると、単一層の分子配列構造が形成された。さらに、テラス内の分子はほぼ一定数のまま凝集しており、このアイランドの位置はSTM探針を用いて操作できた。これらの結果から、STM探針による有機分子の電界誘起拡散・凝集モデルを実証できた。アモルファス合金から成るスパッタターゲットの入手困難に加え、現有のコンパクトスパッタ装置(既製品)の仕様制限により、ターゲットをはじめ実験装置・研究計画の軌道修正が必要となったため。スパッタ源ユニット一式は2018年度中に導入できたものの、最初の2年間の遅延を取り戻すことができず、補助事業期間延長を申請し、承認された。研究計画は大幅に遅れながらも、今年度前期に超高真空チャンバー(特注品)の納入を予定しており、これをまず高真空スパッタ装置として立ち上げる。後期には、単体の貴金属や卑金属のターゲットから着手することで、イオン液体への(RF)スパッタリングの予備実験を行う計画である。本年度は、新たな実験の立ち上げ段階にあり、研究計画に沿って超高真空槽・真空排気システムを整備しているが、当初のもう一つの研究項目である「真空蒸着によるナノ粒子およびワイヤーの合成・分散化」を推進するまでには時間を要する。一方、先の科研費研究課題「アモルファス合金ナノワイヤーを用いた3次元触媒開発」において、コンパクトスパッタ装置を導入済みである。そこで、平成29年度の研究項目「スパッタリングによるナノ粒子およびワイヤーの合成・分散化」を優先し、前倒しして実施するように研究計画を変更した。現在、超高真空装置の立ち上げと並行して、金属スパッタ蒸着に取り組んでいる。コンパクトスパッタ装置は、高圧ガスの配管などセットアップを完了している。また、アモルファス合金の構成元素にはZrやNiなどの卑金属が含まれることから、酸化を抑制するため、ターボ分子ポンプ排気システムを購入し、高真空を得られるように改善した。スパッタターゲットは、ガラス形成能が高いPd-Cu-Ni-P合金に着手する前に、先行研究で報告されている単一のPd金属について予備実験を行い、イオン液体(BMI-BF4など)中へのナノ粒子の生成を再現しているところである。Pd系のアモルファス合金ターゲットを入手できたものの、最初の1枚だけで、それ以降の研究開発は終了することをメーカー側から告げられた。これにより、アモルファス合金ターゲットの新たな入手先を確保したり、当初の想定とは異なるスパッタターゲットを開発・作製したりする必要が生じ、研究計画の軌道修正を余儀なくされたため。本年度は、平成28年度に引き続き、超高真空槽・真空排気システムの整備とスパッタリングによるナノ粒子およびワイヤーの合成・分散化に取り組んだ。現在も、コンパクトスパッタ装置を用いた金属スパッタ蒸着を継続しているところである。一方、当初から見込まれている生体材料への応用との橋渡しという位置付けで行った、走査トンネル顕微鏡(STM)を用いた銅フタロシアニン(CuPc)分子の実験および解析の結果から、電界誘起拡散・凝集現象の解明・制御における進展があったので報告する。■Bi(001)面に吸着したCuPc分子の分子間の水素結合によるアイランドの形成と消失が、STM探針ー試料間に印加したパルス電圧によって可逆的に制御できることを示した。■探針に負(正)バイアスを印加すると引力(斥力)がはたらくという観測結果から、Bi(001)上のCuPcは正に帯電しており、これまでに報告例のあるAg(111)上やAu(111)上のCuPcとは極性が逆であることが分かった。

■一旦形成されたアイランドが消失する過程は、アイランド端からの分子の脱離であること、そのメカニズムが探針の正電位とCuPcの正電荷とのクーロン反発力に起因することを提案した。この表面吸着分子系の誘導自己組織化現象に関する基礎的知見は、イオン液体中にアモルファス合金ナノ構造体を合成・分散化する技術と組み合わせることで、ナノスケールの分散性ワイヤーのアレイ化による配向制御に繋がると考えられる。本プロジェクトは初年度より、アモルファス合金から成るスパッタターゲットを継続的に入手できる見通しが立たなくなり、多元同時スパッタ可能なターゲットや合金粉末ターゲット(合金組成を混合した金属粉末を固化成形したもの)を新たに入手する必要が生じたことに加えて、コンパクトスパッタ装置の仕様でターゲット厚に制限があり、実験が滞ったため。本研究は、アモルファス合金の非晶質由来の特性をベースに、イオン液体への物理蒸着を利用することにより、ナノスケール構造体を合成・分散する技術を開発し、それらの表面酸化や結晶化を制御することを目的とする。本年度は、当初の最終年度であったが、超高真空対応のマグネトロンスパッタソースの導入まで先送りせざるを得なかった、高真空スパッタ装置の整備を進めた。研究全体の進捗が遅れているため、2017年度に引き続き、コンパクトスパッタ装置を用いた金属スパッタ蒸着も並行しており、その結果をフィードバックしながら、ナノ粒子およびワイヤーの合成・分散化に取り組んでいる。同じく2017年度から継続している表面吸着分子系の誘導自己組織化現象は、金属ナノ構造体を分散安定化させた流体試料を外場によって制御する上で基礎的知見となる。しかし、2017年12月の論文で報告した有機分子の拡散・凝集は、電界制御ではなく、バイアス電圧を印加することによりSTM探針を介した吸着・脱離現象に起因する可能性が完全には否定できていなかった。そこで、こうした疑義について実験的に検証した。まず、Bi(001)表面上のCuPc分子は、異なるテラス間を横切って移動することも凝集することもできないことが分かった。また、ステップによってナノスケールの狭いテラスに閉じ込められると、単一層の分子配列構造が形成された。さらに、テラス内の分子はほぼ一定数のまま凝集しており、このアイランドの位置はSTM探針を用いて操作できた。これらの結果から、STM探針による有機分子の電界誘起拡散・凝集モデルを実証できた。アモルファス合金から成るスパッタターゲットの入手困難に加え、現有のコンパクトスパッタ装置(既製品)の仕様制限により、ターゲットをはじめ実験装置・研究計画の軌道修正が必要となったため。スパッタ源ユニット一式は2018年度中に導入できたものの、最初の2年間の遅延を取り戻すことができず、補助事業期間延長を申請し、承認された。スパッタターゲットに関する打開策を検討した結果、スパッタ装置を用いた低蒸気圧液体への物理蒸着という原理はそのままに、次のような糸口がつかめた。1構成元素の多段階スパッタ+アニール2多元同時スパッタ可能なターゲットの開発・作製3合金粉末ターゲットの開発・作製今後、13を新たな指針として、イオン液体およびポリエチレングリコールへの金属スパッタ蒸着を行い、それらの有効性を比較・検証した上で、各種実験パラメータの最適化を進めていく計画である。昨年度に確保した合金粉末ターゲットのイオン液体(BMI-BF4など)やポリエチレングリコールへのスパッタ
高血圧症の親をもつ子供ともたない子供にみられる運動中の循環応答の相違

高血圧症の親をもつ子どもと持たない子供における静的脚力発揮中と動的自転車作業中にみられる循環応答の相違について検討した。実験Iでは、18-24歳における健康な女子大学生に、アンケート調査により、親(父、母のどちらかあるいはどちらも)が本態性高血圧症であり、本人自身は健康であり循環器を含め他の既往歴のない被験者20名と年齢・身長・体重の等しい被験者20名を選んだ。それぞれの被験者群を高血圧症の親を持つ高血圧(H)群と持たない対照(C)群とした。両群における被験者の座位安静時動脈血圧、推定体脂肪率、随意最大握力(MVC)には、相違はなかった。30%MVCの負荷による静的膝関節伸展力の発揮中における、平均動脈血圧(MAP)、心拍出量(CO)、心拍数(HR)、前腕血流量(FBF)、前腕皮膚血流量(SkFBF)を計測した。その結果、H群とN群におけるMAPの上昇に相違はみられないが、、H群ではN群にない総末梢血管抵抗(TPR)の上昇が示された。このようなH群におけるTPRの上昇は腹部内臓における血管収縮の増大に起因していると推察された。実験IIにおいても、H群21名とN群18名を被験者として募り、漸増負荷による自転車作業中の循環応答について比較検討した。その結果、高負荷自転車作業中(60%と80%Loadmax)には、両群間の循環応答に明らかな差が見られた。同じエネルギー消費(VO_2)を要する同一負荷の運動であったにもかかわらず、H群はC群に比べ、有意に高いMAPの応答を生むことが示された。H群にみられた高いMAPの応答は、静的運動中と同様に、TPRの上昇に起因していた。これらの実験から、静的と動的といった運動様式にかかわらず、現在は健康であっても親が高血圧症である子ども(H群)は、運動中の循環応答にN群にはない違いが顕われることが示された。またその相違をもたらすメカニズムにおいても、運動様式にかかわらず、腹部内臓の血管収縮作用の程度が関与することが示唆された。これらの研究データは、今後ますます増加すると考えられる高血圧症の子どもを運動負荷試験により早期発見する判定資料として活用できると考えられる。高血圧症の親を持つ子供ともたない子供との間には、現在は健康に見えても、異なる循環応答が潜在することが考えられる。運動は、生体応答をより明瞭化させる手段と考えられることから、平成5年度において、高血圧症に特徴的な循環応答の相違を顕在化させる、簡易な運動負荷の測定法をまず確立することを目的に実験を行った。まず、運動負荷の与え方として、自転車エルゴメーターのコンピューター制御による負荷方法について考えた。正弦波状負荷とステップ負荷をランダムに与える(ランダム負荷)の2方式を、同一被験者にあたえ、連続的に計測された心拍数、動脈血圧、呼気ガスの応答特性(遅れ時間)について検討してみた。その結果、(1)負荷方式が違っても、応答特性(遅れ時間)に相違がないことが示された。

(2)一方、正弦波負荷は、負荷の振幅、平均振幅、周波数の組み合わせが各被験者について異なるため、得られるデータの処理が頻雑になるというディメリットが多いことが示された。(3)さらに、異なる作業負荷を与えるためには、繰り返し実験を行う必要があり、本実験の目的には合致しないことも示唆された。(4)ランダム負荷には、このような問題が少ないことが示された。以上の結果を踏まえ、平成6年度からの実験にはランダム負荷を採用することが望ましいと結論された。高血圧症の親をもつ子どもと持たない子供における静的握力発揮中と動的自転車作業中にみられる循環応答の相違について検討した。18-24歳における健康な女子大学生に、アンケート調査により、親(父、母のどちらかあるいはどちらも)が本態性高血圧症であり、本人自身は健康であり循環器を含め他の既往歴のない被験者16名と年齢・身長・体重の等しい被験者16名を選んだ。それぞれの被験者群を高血圧症の親を持つ実験(E)群と持たない対照(C)群とした。両群における被験者の座位安静時動脈血圧、推定体脂肪率、随意最大握力(MVC)、自転車作業中の推定最大仕事率(Lmax)には統計的有意差がなかった。25%MVCの負荷で4分間の握力発揮維持による静的運動中および漸増負荷自転車作業(Lmaxの20%、40%、60%、80%の4段階の負荷を各5分間ずつ計20分間)による動的運動中における、平均動脈血圧(MAP)、心拍出量(CO)、心拍数(HR)、前腕血流量(FBF)、前腕皮膚血流量(SkFBF)、酸素摂取量(VO_2)、換気交換率(RER)を計測し、両群間で比較した。その結果、次のようなことが明らかとなった。(1)静的運動中におけるE群とC群の循環応答は類似していたが、動的運動中における高負荷自転車作業中(60%と80%Lmax)には、両群間の循環応答に明らかな差が見られた。(2)高負荷自転車作業中には、同じエネルギー消費(VO_2)を要する同一負荷の運動であったにもかかわらず、E群はC群に比べ、有意に高い動脈血圧(MAP)の応答を生むことが示された。(3)E群にみられる高いMAPの応答は、総末梢血管抵抗(TPR)の上昇に起因し、特に腹部内蔵における血管収縮が著しいために生じたと推察された。これらの研究成果は、現在は健康であっても親が高血圧症である子どもは、高負荷の運動を行うと循環応答の違いが顕われることを示し、今後ますます増加すると考えられる高血圧症の子どもを運動負荷試験により早期発見する判定資料として活用できると考えられる。高血圧症の親をもつ子どもと持たない子供における静的脚力発揮中にみられる循環応答の相違について検討した。18-24歳における健康な女子大学生に、アンケート調査により、親(父、母のどちらかあるいはどちらも)が本態性高血圧症であり、本人自身は健康であり循環器を含め他の既往歴のない被験者20名と年齢・身長・体重の等しい被験者20名を選んだ。それぞれの被験者群を高血圧症の親を持つ高血圧(H)群と持たない対照(C)群とした。両群における被験者の座位安静時動脈血圧、推定体脂肪率、随意最大握力(MVC)には、相違はなかった。30%MVCの負荷による静的膝関節伸展力の発揮中における、平均動脈血圧(MAP)、心拍出量(CO)、心拍数(HR)、前腕血流量(FBF)、前腕皮膚血流(SkFBF)を計測した。その結果、H群とN群におけるMAPの上昇に相違はみられないが、H群ではN群にない総末梢血管抵抗(TPR)の上昇が示された。
2次長周期波の湾水振動とそれに伴う浮体の動揺計算モデルの開発

本研究で得た成果の概要をまとめると次のようである.1.来襲波の多方向不規則性,および伝播に伴う屈折・回折・砕波変形を考慮した湾水振動の予測モデルを,水深に対する制約が従来のものより小さいNwogu(1993)のBoussinesq方程式に基づき開発した.2.開発したモデルの妥当性を,駿河湾に面した由比漁港で取得された現地観測データと比較することにより検証した.また,渥美半島の遠州灘側に位置する赤羽根漁港において現地観測を実施し,平成8年9月に来襲した台風17号による港内副振動の特性を数値解析の結果とあわせて明らかにした.3.港内副振動を励起するような2次長周期波を想定し,岸壁からの反射を考慮した係留浮体の動揺解析を,開発したBoussinesq方程式モデルを用いて行った.その結果,浮体を置かない状態での岸壁付近での長周期波については,相対水深が小さいときには長周期波に及ぼす入・反射波成分間の非線形干渉項の影響は小さく,入・反射それぞれの方向の波群に拘束される長周期波の単純な重ね合わせで表すことができるが,相対水深が大きくなると非線形干渉項が時間波形に対しては長周期波を打ち消すように働き、空間的に分離した長周期波に比べて時間波形の振幅は小さく現れることが明らかになった.また,岸壁前面の係留浮体に対しては,2次長周期波の回折散乱に伴う長周期変動漂流力に及ぼす岸壁境界の影響は小さく浮体の動揺解析に際して実用的には無視できるものの,動揺,特にswayモードに伴うradiation力には岸壁境界の有無が大きく影響し,浮体と岸壁間の距離により浮体の長周期動揺特性が変化することが明らかになった.本研究で得た成果の概要をまとめると次のようである.1.来襲波の多方向不規則性,および伝播に伴う屈折・回折・砕波変形を考慮した湾水振動の予測モデルを,水深に対する制約が従来のものより小さいNwogu(1993)のBoussinesq方程式に基づき開発した.2.開発したモデルの妥当性を,駿河湾に面した由比漁港で取得された現地観測データと比較することにより検証した.また,渥美半島の遠州灘側に位置する赤羽根漁港において現地観測を実施し,平成8年9月に来襲した台風17号による港内副振動の特性を数値解析の結果とあわせて明らかにした.3.港内副振動を励起するような2次長周期波を想定し,岸壁からの反射を考慮した係留浮体の動揺解析を,開発したBoussinesq方程式モデルを用いて行った.その結果,浮体を置かない状態での岸壁付近での長周期波については,相対水深が小さいときには長周期波に及ぼす入・反射波成分間の非線形干渉項の影響は小さく,入・反射それぞれの方向の波群に拘束される長周期波の単純な重ね合わせで表すことができるが,相対水深が大きくなると非線形干渉項が時間波形に対しては長周期波を打ち消すように働き、空間的に分離した長周期波に比べて時間波形の振幅は小さく現れることが明らかになった.また,岸壁前面の係留浮体に対しては,2次長周期波の回折散乱に伴う長周期変動漂流力に及ぼす岸壁境界の影響は小さく浮体の動揺解析に際して実用的には無視できるものの,動揺,特にswayモードに伴うradiation力には岸壁境界の有無が大きく影響し,浮体と岸壁間の距離により浮体の長周期動揺特性が変化することが明らかになった.
一本鎖rDNAを介したコンデンシンの染色体結合機構の解明

染色体DNAは細胞長の1000倍以上の長さがあり、細胞内に密に凝縮されている。DNA凝縮にはヒトからバクテリアまでコンデンシンが重要な役割を担っているが、その作用機序は不明である。これまでに枯草菌のコンデンシンはrDNAにトポロジカル結合すること、および枯草菌のrDNA多重欠失株の染色体は分離異常を示すことは分かっているが、依然として染色体の分離にどのように関わるかは不明である。本研究では枯草菌コンデンシンがどのようにrDNAに結合するのかを明らかにすることを通じて、染色体の凝縮と分離の作用機序の解明にアプローチする。これまでの知見から、rDNAにおいて安定な一本鎖DNA領域が生じ、そこにコンデンシンが結合するという作業仮説を立てた。これを証明するため、まずはrDNAにおいて一本鎖DNAが生じていることを確かめることにした。2018年度は実験条件を丹念に検討し、条件を決定した。そして一本鎖DNA領域の検出に成功した。さらに、その領域は数百bpの長さに及んでいた。加えて、コンデンシンが結合することが出来ないrDNAの部分欠失変異では、野生型rDNAに比べて一本鎖DNAの露出頻度が低下していることを確認できた。この結果より、枯草菌コンデンシンがrDNAに結合する際、この一本鎖DNA領域を認識していると考えられる。また、rDNAは原核生物から真核生物まで必ず持つDNA領域であるため、今回の成果は真核生物でも同様に一本鎖DNA領域が生じうると考えられる点でも意義深い。当初の予定通り、rDNAでの一本鎖DNA領域の同定に成功し、rDNAの部分欠失変異では一本鎖DNAの露出頻度が低下していることを確認出来たため。2019年度は、一本鎖DNA領域をin vitroで作製し抗一本鎖DNA抗体で検出したり、原子間力顕微鏡で一本鎖DNA領域を直接観察する。並行して、枯草菌コンデンシンが一本鎖rDNA領域に結合するかどうか調べていく。(理由)当初計画していたよりも物品の購入が少なくて済んだため。(計画)持ち越した費用は次世代シークエンス等、費用のかさむ実験に使用する。また、得られた成果を国内外での発表のために充てる。
八郎湖の植生浄化をめざした埋土種子を用いた枕水植物の再生に関する研究

八郎湖および周辺流域37ヶ所で底質等を採取し、秋田県立大学圃場と東部承水路(八郎湖)で沈水植物の発芽・再生試験を行った。採取した土壌シードバンクより、大学圃場の大型水槽で11種、東部承水路の沈水植物再生ゾーンで4種の沈水植物の発芽・再生を確認した。また、エビモとリュウノヒゲモは、アオコが高密度に集積した環境条件下でも持続的に生育できることを実証し、八郎湖における沈水植物再生に適した土着沈水植物の選定とその再生に成功した。八郎湖では、毎年、アオコが大量発生し、水道水のカビ臭問題,農業や水産用水としての利用価値の低下など様々な問題が発生し、大きな社会問題となっている。このため、本研究では、八郎湖や八郎湖流域生態系の底質土から現在の八郎湖では消滅している稀産沈水植物の埋土種子を採取し、寒冷な八郎湖に適した沈水植物の発芽・再生法を開発し、秋田県八郎湖環境対策室と共同で八郎湖の水質改善に活用することを目的としている。八郎湖とその周辺を含む八郎湖流城生態系の37ヶ所で底質土等を採取し、比重分離法で埋土種子を分離・同定すると同時に、大学内の圃場に設置した大型水槽等に埋土種子を撒き出し、沈水植物の発芽再生試験を行った。その結果、6ヶ所で採取した底質土より合わせて11種の水生植物が再生することを明らかにした(馬場目川河口:ホザキノフサモ、野村港:ホソバミズヒキモ、大潟村農村公園:エビモとイトモ、旧船越水道:ミズアオイとカンガレイ、一向池:リュウノヒゲモとタヌキモ、旧湖岸農業排水路:イトモなど)。また、東部承水路に建設した沈水植物再生ゾーン(水深3040cm)に大潟村農村公園や一向池で採取した底質土をコンテナーに入れて設置したところ、イトモ、エビモ、リュウノヒゲモが発芽・再生することを確認した。また、底質を撒き出す前に短時間の低温処理(6°Cで2週間)を行うことにより、対照区(23°Cで保持)と比較して発芽効率が28倍上昇することを明らかにした。さらに、9号鉢に植栽したリュウノヒゲモ、ホザキノフサモ、ヒロハノエビモなどの沈水植物を水深3090cmの深さに設置し、各沈水植物の生育に及ぼす水深、光量子量を調査したところ、現在の八郎湖の濁度では約60cmの水深までは生育できることが示唆された。平成23年度は、埋土種子を含む底質士を水深50150cmに設置できる実験施設を八郎湖に新たに設置し、各沈水植物が発芽・再生可能な水深(必要な光量子量)等を明らかにする予定である。八郎湖流域4カ所(旧湖岸、旧船越水道内にできた一向池、大潟村農村公園の池、待入堤)から底質を採取し、大学圃場の大型水槽と東部承水路の沈水植物再生ゾーンに撒き出し、水生植物の発芽・再生試験を行った。その結果、大学圃場の大型水槽では、沈水植物11種、浮葉植物2種、抽水植物5種の合計18種の水生植物が再生したが、東部承水路の沈水植物再生ゾーンでは、5種の水生植物(沈水植物4種と浮葉植物1種)しか再生しなかった。これには、八郎湖の高い濁度による光量子の不足と波浪による埋土種子の流失等が関係しているものと推察された。平成23年度には、新たに設置した埋土種子の発芽・再生試験枠(水深50150cm)に一向池の底質を充填し、水深が沈水植物の再生に与える影響を調査したところ、リュウノヒゲモは水深150cmでも再生したが、イバラモは水深50cmのみで発芽した。また、遮光ネットを用いた沈水植物の生育試験より、イトクズモは強光要求性であるが、ホザキノフサモおよびセンニンモは強光阻害を受け、遮光率50-70%が至適光条件となることを明らかにした。食害防止ネットを用いた試験区では、想定したアメリカザリガニおよび草食魚類の影響は限定的であり、波浪による底質の流失が沈水植物の発芽・定着を阻む最も大きな要因であることを明らかにした。大学圃場に設置した角型水槽6個(水の保持量約1トン)に、旧八郎潟に多く生育していた沈水植物(ヒロバノエビモ、ホザキノフサモ、センニンモ)を植栽後、アオコを含む八郎湖の湖水を添加して、各沈水植物がアオコを含む植物プランクトンの生育や水質に与える影響を調査し、センニンモはホザキノフサモやヒロバノエビモよりアオコ増殖抑制効果の高いことを確認した。センニンモのアオコ増速抑制機構の詳細は、平成24年度に調査・解析する予定である。夏季の遮光試験より、土壌シードバンクの撒きだし

底面への光透過率が5%では沈水植物はかろうじて生育できたが、光透過率が1%以下になると沈水植物は生育できなくなることを明らかにした。一方、平成24年711月の八郎湖の水深25 cm、50 cm、75 cmおよび100 cmの平均光透過率はそれぞれ18%、3.3%、0.6%および0.1%で、水深が75cmより深くなると沈水植物の生育が難しい光条件であった。灌漑期の水深75cmの消波堤No9に移植した5種類の沈水植物(ホザキノフサモ、リュウノヒゲモ、エビモ、センニンモおよびヒロハノエビモ)の内、夏期のアオコの多量集積・腐敗環境下でも生存できた沈水植物は、エビモとリュウノヒゲモのみで、エビモとリュウノヒゲモは汚濁耐性の強い沈水植物であることが判明した。また、牡丹川河口付近に建設した構造や深さの異なる5タイプの消波堤内に土壌シードバンクを撒き出し、毎週調査したが、沈水植物の発芽・再生は確認できなかった。本研究より、八郎湖のように水質汚濁が著しく、アオコが多量に集積する湖沼における沈水植物の再生では、土壌シードバンクの撒き出しより、汚濁に強いエビモなどを育苗・移植する方が効果の高いことが分かった。一方、大学圃場に設置した角型水槽に、昨年度の試験においてアオコ増殖抑制効果が高かった沈水植物センニンモを中心としてホザキノフサモとヒロハノエビモを組み合わせた混植試験系を構築して、アオコを含む植物プランクトンの増殖や水質に与える影響を調査・解析した。その結果、センニンモ単植水槽およびセンニンモ・ホザキノフサモ混植水槽において植物プランクトンの増殖抑制が確認され、八郎湖においては固有種であるセンニンモとホザキノフサモの組合せが、アオコの増殖抑制に応用可能であると考えられた。八郎湖流域で採取した底質より学内の大型水槽では18種類の水生植物が再生したが、八郎湖の植生再生ゾーンでは、5種の水生植物しか再生せず、沈水植物の再生には濁度や波浪の影響が大きいことを明らかにした。調査した沈水植物の中で、センニンモはアオコの増殖抑制効果が高いこと、また、光条件により再生する沈水植物の種類が異なることを認めた。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は、水の流動・交換条件の異なる植生再生ゾーン(5種類の消波工利用)に埋土種子を撒き出し、沈水植物の発芽・定着に適した消波工の構造や沈水植物のアオコ増殖抑制効果を調査・解析する。また、現在の八郎湖の立地条件に合った水生植物の再生法を提示するため、大学圃場で旧八郎潟に生育していた沈水植物(センニンモ、ホザキノフサモ、ヒロハノエビモ、リュウノヒゲモなど)を育苗後、各沈水植物を生分解性ポット等に入れて構造の異なる植生再生ゾーン等に移植し、水質、濁度、波浪、水深などが各沈水植物の生育・定着に与える影響を調査・解析する予定である。
生体肺微小循環観察法を用いた腫瘍血管と細胞障害性T細胞との相互作用

我々は昨年度、生体肺微小循環観察と肺腫瘍組織観察とを併用し、腫瘍への白血球の浸潤を観察した。実験モデルの作成においては、ラット腹腔内にて腹水のかたちで佐藤肺癌を経代培養していたが、不確実であった。これは、腹水を注入する形でなく、担癌ラットを開腹し、その腹腔内固形腫瘍部を採取し、これを新たなラットの腹膜を擦過した後に縫着することにより1週間後には確実に癌性腹膜炎ラットを得ることが可能となった。しかし、摘出ひ臓と腫瘍細胞との混合培養は試みるもうまくいかず、腫瘍特異性細胞障害性T細胞は得ることができなかった。そこで、癌性腹水を尾静脈より注入することにより得た肺癌ラットに対し、落射型蛍光顕微鏡を用い、アクリジンレッドを持続注入しつつ、肺腫瘍微小循環を観察すると同時に、OK432を注入し、白血球の動態の変化を観察した。その結果、正常肺毛細血管に比し、腫瘍毛細血管には白血球は付着しなかった。しかし、腫瘍毛細血管より血流を受ける細静脈においては、正常の細静脈より多数の白血球が付着しているのが観察された。一方、OK432の注入により、腫瘍毛細血管にもわずかに白血球の付着を見、腫瘍より血流を受ける肺細静脈にはより多くの白血球の付着を見た。以上のことより、腫瘍内通過にあたり白血球は活性化されるが、腫瘍肺毛細血管の性質により付着できず、流出細静脈に付着するが、OK432投与により、さらに白血球を活性化することにより、腫瘍毛細血管への白血球の付着は、ある程度改善されることが示唆された。組織像では、OK432投与群において、より多くの腫瘍への白血球の浸潤を観察できた。