hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
レーザーブレイクダウンプラズマによる衝撃波を用いた微小空間のための音響加振法

本研究では,レーザーブレイクダウンにより理想的な点音源を任意の位置に生成することで,微小空間に対して100 kHz程度の高周波数帯域の音響加振を実現する.音響加振は,スピーカにより加振する方法が一般的であるが,スピーカが音場の特性に影響を及すことや,スピーカの形状や大きさにより空間に配置できないことがある.レーザービームのスポット径を凸レンズにより数十μm程度に集光しレーザーブレイクダウンを発生させれば,生成される音源は点音源となることが予想される.この理想的な点音源を微小空間内における任意の位置に配置することができれば,音響加振の適用範囲拡大が期待できる.本研究では,レーザーブレイクダウン(Laser-induced breakdown: LIB)により理想的な点音源を任意の位置に生成することで,微小空間に対して100 kHz程度の高周波数帯域の音響加振を実現する.音響加振は,スピーカにより加振する方法が一般的であるが,スピーカが音場の特性に影響を及すことや,スピーカの形状や大きさにより空間に配置できないことがあるため,MEMSなどのマイクロメートルオーダーの微小空間内を対象とした音響加振には適さない.レーザービームのスポット径を凸レンズにより数十マイクロメートル程度に集光しLIBを発生させれば,生成される音源は点音源となることが予想される.この理想的な点音源を微小空間内における任意の位置に配置することができれば,音響加振の適用範囲拡大が期待できる.平成25年度は,シュリーレン法による衝撃波伝播の可視化を実施した.LIBプラズマによる衝撃波の伝播をシュリーレン法により可視化し,これを高速度カメラで画像計測することで,数ミリメートルオーダーの微小空間を対象とした音響加振源として有効であることを示し,高時空間分解能を有する音響試験法の実現可能性を検討した.また,LIBプラズマ形成の最適化を実施した.LIBプラズマによる衝撃波の伝播を可視化することで,対象とする微小な空間,構造に対して適切なLIBプラズマの形成位置を調べた.さらに,LIBプラズマによる衝撃波を用いた空気中の膜構造物の音響加振実験を試みた.本研究では,レーザーブレイクダウンにより理想的な点音源を任意の位置に生成することで,微小空間に対して100 kHz程度の高周波数帯域の音響加振を実現する.音響加振は,スピーカにより加振する方法が一般的であるが,スピーカが音場の特性に影響を及すことや,スピーカの形状や大きさにより空間に配置できないことがある.レーザービームのスポット径を凸レンズにより数十μm程度に集光しレーザーブレイクダウンを発生させれば,生成される音源は点音源となることが予想される.この理想的な点音源を微小空間内における任意の位置に配置することができれば,音響加振の適用範囲拡大が期待できる.本研究では,レーザーブレイクダウン(Laser-induced breakdown: LIB)により理想的な点音源を任意の位置に生成することで,微小空間に対して100 kHz程度の高周波数帯域の音響加振を実現する.音響加振は,スピーカにより加振する方法が一般的であるが,スピーカが音場の特性に影響を及すことや,スピーカの形状や大きさにより空間に配置できないことがあるため,MEMSなどのマイクロメートルオーダーの微小空間内を対象とした音響加振には適さない.レーザービームのスポット径を凸レンズにより数十マイクロメートル程度に集光しLIBを発生させれば,生成される音源は点音源となることが予想される.この理想的な点音源を微小空間内における任意の位置に配置することができれば,音響加振の適用範囲拡大が期待できる.平成24年度は,LIBにより生成された点音源に基づく音響加振法について検討した.LIBによる点音源は,無指向性かつ理想的なインパルス波形であり,音響加振源としては数百kHz程度の高周波数帯域までの成分を含むことがわかった.また,LIBによる点音源の音圧の再現性を確保するためには,レーザーパルスエネルギー,スポット半径を適切に設定する必要があることを明らかにした.LIB生成の再現性および信頼性を向上させるため,ガリレオ型ビームエキスパンダーを本加振システムに導入した.ビームエキスパンダーにより焦点距離の長い凸レンズのスポット半径をより小さくすることで,LIBによる点音源の音圧の再現性を向上させることができた.平成24年度は,高速度カメラによるLIBプラズマ形成の画像計測,およびマイクロホン(圧力センサ)による衝撃波の音圧計測を同時に行うことで,LIBプラズマの形成と,レーザーパルスエネルギー,凸レンズのスポット径,焦点深度の関係を明らかにすることを達成目標とした.平成24年度は以下の3点について計画通り実施できた.(1)レーザーパルスエネルギー,凸レンズのスポット径,焦点深度を様々に変化させることで,LIBプラズマの形成とこれにより生成された衝撃波の音圧との関係を調べた.LIBプラズマの形成を高速度カメラで500,000コマ/秒程度で画像計測すると同時に,衝撃波の音圧をマイクロホン(圧力センサ)で計測した.レーザーパルスエネルギーは0.08 1 J,凸レンズのスポット径,焦点深度は,凸レンズの焦点距離(焦点距離: 100 mm, 200 mm, 300 mmの3種類)を変化させることで調節した.これにより,LIBプラズマの形成にスポット径,焦点深度が衝撃波に及ぼす影響を明らかにし,音響加振源として適切なLIBプラズマの形成を実現した.(2)衝撃波伝播を可視化するためシュリーレン光学系を構築した.(3) LIBプラズマによる衝撃波を用いて,空気中の膜構造を音響加振するための実験装置を構築した.

また,膜構造の精確なFEMモデル構築のために,膜構造に対してインパルスハンマによる打撃試験を行い,周波数応答関数計測を行った.以上より,当初の計画の通り研究を実施し,成果が得られているため,おおむね順調に進展しているといえる.本研究では,LIBにより理想的な点音源を任意の位置に生成することで,微小空間に対して100 kHz程度の高周波数帯域の音響加振を実現する.この理想的な点音源を微小空間内における任意の位置に配置することができれば,音響加振の適用範囲拡大が期待できる.平成24年度は,高速度カメラによるレーザーブレイクダウンLIBプラズマ形成の画像計測,およびマイクロホン(圧力センサ)による衝撃波の音圧計測を同時に行うことで,LIBプラズマの形成と,レーザーパルスエネルギー,凸レンズのスポット径の関係を明らかにした.平成25年度は,LIBプラズマによる衝撃波の伝播をシュリーレン法により可視化し,これを高速度カメラで画像計測することで,数マイクロメートルオーダーの微小空間を対象とした音響加振源として有効であることを示し,高時空間分解能を有する音響試験法の実現可能性を検討する.(1) LIBプラズマによる衝撃波の伝播を可視化することで,対象とする微小な空間,構造に対して適切なLIBプラズマの形成位置を調べる.(2) LIBプラズマによる衝撃波を用いた空気中の膜構造物の音響加振実験を試みる.また,LIBプラズマによる衝撃波は水中でも発生するため,水中構造物に対しても同様に音響加振実験を試みる.次年度の研究費は,シュリーレン光学系を改良するための光学部品購入費,高速度カメラのレンタル費用などに用いる.現在のシュリーレン光学系では直径50mmが検査対象領域であり,大きな領域の観察には適さない.また,水中構造物の音響加振実験をあらゆる角度から観察するために,光学系を変更する必要がある.さらに,高速度カメラによる撮影回数の増加も想定され,これに伴いデータ記録用のハードディスクドライブも必要となる.本研究により得られた成果を公表するための費用(論文掲載費,旅費)として使用することも計画している.
宇宙観測によるニュートリノの絶対質量の決定

将来に計画されている宇宙マイクロ波背景放射(CMB)の偏光観測と宇宙論的な21cm線の観測は、ニュートリノの質量の絶対値にたいへん感度がある。このことは、主に既存のニュートリノ振動実験が質量の2条差に感度があることと比較すると、相補的である。CMBの偏光観測、21cm線観測に加えて、バリオン音響振動(BAO)の観測を組み合わせることが、我々のアイディアである。21cm線とは中性水素の電子のスピンがフリップするときに放射される輝線である。SKAにより、赤方偏移10あたりに起こる再イオン化の時期に放出される宇宙論的な21cmの輝線を精度よく観測すれば、ニュートリノ質量約O(0.01)eVを持つニュートリノが非相対論化し、宇宙膨張を変更する兆候をとらえることができる。また、Simons ArrayによるCMBの偏光観測も上記の範囲のニュートリノ質量に感度がある。さらにパラメーター決定の上での不定性を除くため、ダークマターとダークエネルギー量に感度のあるBAOの将来観測として、DESI実験のデータを加える。我々が発表した文献(Y. Oyama, K. Kohri and M. Hazumi JCAP 1602 (2016)no.02, 008)により、次の3つの結論が得られた。1)ニュートリノ質量の階層性を決定できる。2)ニュートリの質量の絶対値を0.04 eVの精度で検出できる。3)ニュートリノ有効世代数を0.1世代の精度で検証できる。実際、これらの実験の本観測が始まる前に、準備として、それらの観測機器の仕様についての理論サイドからの提言を続けて行く予定である。現実的にSimons Arrayについての理論提言については、KEKのCMB実験グループとの連携により、共同研究が続けられている(Oyama et al, 2018 in preparation)。29年度が最終年度であるため、記入しない。平成28年度は、以下の2つプロジェクトを行った。(1)宇宙論的な21cm線観測を用いた、小さなスケールでの密度ゆらぎの理論整備(2)宇宙論的な21cm線観測を用いた宇宙再電離のメカニズムの解明と、それによる21cm線のシグナルの正確な理論整備(1)について、特に最近話題になっている重力波を発生させるブラックホール連星を原始ブラックホールを用いて作る理論において、小さなスケールでの密度ゆらぎが大きいことが要請される。このシナリオを将来の21cm線観測でチェックするための理論整備を行った。(2)について、特に原始ブラックホールに降着するガスからの紫外線放射による宇宙再電離のメカニズムの理論計算のための理論整備を行った。また、P.D. Serpico氏との共同研究により、降着円盤からの紫外線放射により宇宙背景放射のスペクトル変形の影響を調べ、観測から原始ブラックホールの個数密度についての情報を引き出す定式化を行った。フランス・アヌシーのLAPTh研究所と共同研究することにより、そこの専任研究者であるP.D. Serpico氏との研究打ち合わせを行った。彼は原始ブラックホールに降着するガスの降着円盤に興味を持っている。そのため、降着円盤からの紫外線放射による宇宙再電離のメカニズムの理論計算において飛躍的な進展があったため。本年度は将来の21cm線観測を用いたニュートリノ物理の探査のための理論整備を行う予定である。これは、昨年度のテーマである、(1)宇宙論的な21cm線観測を用いた、小さなスケールでの密度ゆらぎの理論整備

(2)宇宙論的な21cm線観測を用いた宇宙再電離のメカニズムの解明と、それによる21cm線のシグナルの正確な理論整備と、密接に関わっている。もちろん連携して進める予定であったが、(1)と(2)は前年度に飛躍的に進んだため、個別に進める予定である。計画通りに進まない場合、共同研究者はもとより、21cm線の理論研究の第一人者であり、申請者と親交のあるハーバード大CfAのA.Loeb教授に応援を頼む予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。
水熱反応を用いた超低環境負荷・高機能メソ多孔体-ナノゲートマテリアル-の合成

本研究では、地球内部で起こっている続成作用のメカニズムを工学的に応用した200°C程度の水熱合成法を用いて、低環境負荷合成による高機能環境親和材料の合成と応用方法の検討を行った。これまでに報告のほとんどなかったAlを多量に含む粘土鉱物を用いた水熱固化に成功した。水熱合成により作製した固化体には、3-20nmの範囲にブロ-ドなナノサイズの細孔が多数存在した。これらのナノ細孔を利用することで、高い水蒸気の吸放出特性や、VOCガスのような有害ガスの吸着特性を有する材料であることを見出し、安全で安心して、快適に過ごせる住空間の創出に寄与できる材料設計を可能にした。本研究では、地球内部で起こっている続成作用のメカニズムを工学的に応用した200°C程度の水熱合成法を用いて、ナノ細孔(3-20nm)を有するセラミクス固化体の低環境負荷合成による高機能環境親和材料(調湿素材)の検討を行っている。本年度は、各種セラミクス素材を用いて目的とする多孔体合成の可能性とその制御因子の検討を行った。CaO-SiO_2-H_2O系では、主にトバモライト(5CaO・6SiO_2・5H_2O)を主相とした多孔体を合成することが可能であるものの、SiO_2供給源などにその性能は大きく影響されることが明らかとなった。CaO-SiO_2-Al_2O_3-H_2O系の水熱合成において、これまでにハイドロガーネット(Ca_3Al_2(SiO_4)(OH)_8)が生成することで、水熱固化体の強度発現を阻害することが報告されている。しかしながら、本研究では、出発原料に汎用的なメタカオリナイト(Al_2O_3・2SiO_2)を用いて、成型圧を制御することにより、水熱固化中に生成するハイドロガーネットの大きさや形状を制御し、水熱固化体の強度発現因子として作用することを見出した。また、窒素ガス吸着法により、作製した水熱固化体は、ナノ細孔を多数有するものであり、成型圧の制御により、容易に水熱固化体の細孔の大きさや容量を制御することが可能となった。また、一定湿度に保持した容器内に試料を導入し、温度変化による湿度変動を調べたところ、ほとんど湿度変動は見られず、調湿性能が示された。さらに、一定温度に保持した容器内の湿度変動に対して、迅速に試料が水蒸気を吸収、あるいは、放出することも見出した。本年度は、各種素材を用いて目的とする多孔体合成を行った。焼却灰、天然の珪藻土、天然のゼオライトでは、消石灰を適量添加し、水熱合成を行うことで、主にトバモライト(5CaO・6SiO_2・5H_2O)を主相としたナノ細孔を有し、適度な強度を有する多孔体を合成できることが明らかとなった。出発原料に用いた素材の溶解析出反応によるトバモライトの生成が、強度発現とナノ細孔の生成に寄与している。これまでにAlを多く含む素材においては、水熱合成により強度を有する固化体の報告はほとんどない。Alを多く含む天然のカオリナイトから合成したメタカオリナイトや天然のアロフェンを用いた場合において、消石灰と石英を添加し、水熱合成時の溶解析出反応を制御することで、析出物であるハイドロガーネットの形態や量を制御し、5-10MPaの強度を持つナノ多孔体を合成できることを明らかにした。また、成型圧の制御により、容易に水熱固化体の細孔の大きさや容量を制御することが可能となった。これら材料の化学的・物理的細孔構造の違いにより、湿度変動時の吸湿・放湿特性に違いが生じ、詳細については今後の課題となるが、合成したナノ多孔体は、市販の調湿材料と同程度以上の調湿性能を示した。本研究では、地球内部で起こっている続成作用のメカニズムを工学的に応用した200°C程度の水熱合成法を用いて、低環境負荷合成による高機能環境親和材料の合成と応用方法の検討を行っている。あるサイズのナノ細孔を有するセラミックスは、毛細管凝縮による水蒸気の吸放出特性や、有害ガス吸着特性を有することが知られている。ナノ細孔を有する多孔体を水熱合成法により作製し、住空間の内装材として応用することで安全・安心・快適な室内環境を創出できると考えられる。本年度は、昨年度合成を検討したナノ細孔を有する多孔体のガス吸着特性の評価を行った。

カオリナイト、あるいは、メタカオリナイトと消石灰、石英を用いて水熱処理を施すことで、3-20nmの細孔を有する多孔体の合成に成功した。水蒸気の吸着-脱着試験結果より、材料の細孔容量だけでなく、水蒸気と材料の親和力や細孔径分布が、調湿性能に対して重要な役割を担うことを見出した。また、ゼオライトと消石灰を混合した成型体を水熱処理して合成した固化体は、ゼオライトに由来するサブナノサイズの細孔と水熱反応によって生成した析出物に由来するナノサイズの細孔を有した。この材料は、アンモニアガスやシックハウス症候群の原因物質であるホルムアルデヒドを短期間で吸着した。これは、ゼオライト単体よりも優れた特性を示しており、高い有害ガス吸着特性を有することを明らかにした。
状況に応じた判断でチーム活動を最善の方向に導く力を育成するための教育システム構築

本研究の目的は、情報を読み取り咀嚼できる力およびそこから目標が確立できる力を養い、グローバル化に対応できる明日のリーダーを育成するための教育システムを設計することにある。そのためには、学生が自らの力で見て聞いて情報を読み取り、考えることの訓練を積める方法を検討する必要がある。本研究では、情報を読み取りその情報の正負の両面を咀嚼できる力を養うためのコミュニケーションシステムとそのコンテンツを試作し、問題発見・解決型の授業に入る前の準備教育として効果的であることを明らかにした。本研究では、情報を読み取り咀嚼できる力およびそこから目標が確立できる力を養い、グローバル化に対応できる明日のリーダーを育成するための教育システムを設計する。これまで申請者らが実践してきた問題発見・解決型授業の実践経験から問題を掘り起こす部分が貧弱である場合、それに応じて提案される解決策も自己満足的なものが目立つことが分かっている。その理由は学生が自らの力で見て聞いて情報を読み取り、考えることの訓練を積んでいないからである。本研究では問題発見・解決型の授業に入る前の準備教育として、情報を読み取りその情報の正負の両面を咀嚼できる力を養うためのコンテンツを検討する。平成26年度はWeb活用コミュニケーションシステムの基盤を構築した。1)チームに分かれて対面式で創出したアイデアを表示させ、自分のチームと相手のチームのアイデアの妥当性を議論するフィールドをコンピュータ上に構築することを検討した。2)上述のチーム活動を促進するために議論フィールドはどのような画面設計がよいか、またコンピュータ自体を設置する台座(ディスプレイを埋め込むテーブル等)としてはどのような形状がよいかなどを検討した。3)提示する問題は日常的な問題、身近で発生の可能性のある災害や不測の事態を想定した。そこで、キャンパス内において災害に遭った場合の行動について検討した。4)上述のコンテンツ制作に取り入れるべき情報について検討した。平成27年度は昨年度に引き続きコミュニケーションシステムの基盤を構築した。1)チームに分かれて対面式で創出したアイデアを表示させ、互いにアイデアを比較できるようする機能について検討した。2)上述の機能が活用しやすい議論フィールドはどのような画面設計がよいかについて検討した。その成果を携帯災害マップとしてまとめた。4)さらに上述のコンテンツ制作について取り入れるべき情報について検討した。5)災害以外の提示すべき内容について検討した。アイデアの競い合いをどのようにものづくり系教育に結びつけていくかを検討した。昨年度同様に災害を想定した手引き作成をテーマに学生がチーム活動を実践したが、その活動が良好であるためである。また手引きの媒体としてストーンペーパーを検討したため。平成28年度は昨年度に引き続きコミュニケーションシステムの基盤を構築した。3)上述の点に留意し、システムのプロトタイプを構築した。システムは3台のコンピュータから構成されている。2台のコンピュータに学習者が対峙し、提示された問題に対してそれぞれの考えをタッチパネル型ディスプレーに表示させる。もう1台のコンピュータがモニター役となる。これにより、アイデアの競い合いをものづくり系教育と結びつけていくことが可能となるシステム基盤ができた。

キャンパス内での災害を想定した手引き作成をテーマに学生がチーム活動を実践したが、その活動が良好であるためである。また手引きを紙媒体にした場合の素材について検討されているため。当初の予定通りに推進する。今年度は引き続き学生のチーム活動を観察し、話し合いを促進するソフトウェア開発を実施する。また、前年度の教育実践結果を参考にアイデアを競うにふさわしいテーマについて再度検討する。地域において可能性のある災害ばかりでなく、ある事態における行動すべきことがらにどう対処すべきかのコンテンツについて検討する。教育工学当初の予定通りに推進する。今年度は学生のチーム活動を観察し、話し合いを促進するソフトウェア開発を実施する。身近な不測事態に加え、地域において可能性のある災害について再度検討する。さらに、学校における安全教育の現状を精査し、学生が一日の大半を過ごす学校生活の中での危険について検討する今年度購入を予定していたノートパソコンの購入を見合わせたためである。Windows10への既存周辺機器への対応についての確認に時間を要した。「今年度購入を予定していたタブレットパソコンの購入を見合わせたためである。チームでの話し合いの観察からディスプレーのサイズ、Windows系タブレットパソコンの新機種の動向、従来からの機材との互換性の確認に時間を要した。今年度中に購入する予定であった機材を次年度において購入する。これは研究推進の順序に変更が生じたためであり、その進捗には影響しない。
１分子イメージングによるヒトＲＩＳＣ形成の素過程解析

近年、多くのAgoが共通して、RISC形成にHsc70/Hsp90シャペロンマシナリーを必要とすることが明らかとなった(Iwasaki, Mol. Cell 2010, Iki, Mol. Cell 2010, Miyoshi, NSMB 2010)。しかし、RISC形成を通じてこのAgo自体がどのような構造変化を受けているかについての知見は乏しい。そこで、Agoの異なる2箇所に蛍光色素を導入し、1分子イメージングを用いて蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)の効率変化を観察することにより、特に2本鎖RNAを積み込む際、Agoにどのような構造変化が生じているかを観察することとした。実際に1分子解析を通じて、small RNAが取り込まれる際にAgo内に導入した2色間のFRET効率が低下し2点間の距離が離れた、つまりAgoが開いた状態へと構造変化している様子が捉えられた。また、そのsmall RNAの取り込みを手助けするシャペロン因子群(Hsp70系、Hsp90系)によりAgoがさらに開いた構造になることを見出した。興味深いことに、Hsp70系単体でもAgoの一部をこの開いた構造にすることができ、なおかつ程度は低いながらもAgoを活性化していることがわかった。一方で、Hsp90系単独では構造的にも活性の面からも何も影響を与えなかった。代わりに、Hsp90系はHsp70系によって開かれた構造の持続時間を延長することが観察され、以上の観察からHsp70系とHsp90系の機能的な相違点を見出すことが出来た。前年度に引き続き本研究成果をまとめることに注力し、論文として公表するに至った(Tsuboyama et al. 2018 Molecular Cell)。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。当初解析を予定していたヒトAgo2について、非特異的なsmall RNAとの結合が生化学的に観察され、1分子観察における本タンパク質の解析は困難であると示唆された。その為、1分子観察の実績のあるハエAgo2を用いて、そのタンパク質自体の構造変化の観察を試みた。さらに、in vitro再構成系と1分子イメージングを用いて、ショウジョウバエAgo2のRISC形成過程を解析した研究が受入研究室より発表された。ここでは、RNA2本鎖を含む複合体とAgoがシャペロン非依存的に短時間の結合と解離を繰り返すことや、シャペロンの作用点が明らかとなった(Iwasaki, Nature 2015)。そこで、Agoの異なる2箇所に蛍光色素を導入し、1分子イメージングを用いて蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)の効率変化を観察することにより、特に2本鎖RNAを積み込む際、Agoにどのような構造変化が生じているかについて観察することとした。現在までに、他研究室からの報告(A. Bianco, Nat. Chem. Biol., 2012)を参考に、ショウジョウバエS2細胞において効率良く非天然アミノ酸を導入する方法、及びこの残基に蛍光色素を導入する方法を、受入研究室において確立した。合わせて、様々な部位に蛍光色素を導入しその活性を測定している。真核細胞において、その発現タンパク質に非天然アミノ酸を導入する方法、並びにその残基に蛍光色素導入を行う方法を当研究室にて確立し、目的タンパク質にその活性を保ちながら蛍光色素を導入出来たことは評価できる。そこで、Agoの異なる2箇所に蛍光色素を導入し、1分子イメージングを用いて蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)の効率変化を観察することにより、Agoにどのような構造変化が生じているかについて観察することとした。現在までに、他研究室からの報告を参考に、ヒト細胞において効率良く非天然アミノ酸を導入する方法、及びこの残基に蛍光色素を導入する方法を、受入研究室において確立した。

このような一連の1分子観察により、RISC形成やシャペロンの影響による構造変化を観察できたことは、有意義であったと考えている。・実際の1分子解析により、どのようなAgoの構造変化が生じているかを観察する・完全再構成系をもちいて、どの因子がどのようなAgoの構造変化を生んでいるのかを観察するという2つの課題に答えることができている。また、本研究成果を投稿論文としてまとめている段階であり、このような評価をした。近年、多くのAgoが共通して、RISC形成にHsc70/Hsp90シャペロンマシナリーを必要とすることが明らかとなった(Iwasaki, Mol. Cell 2010, Iki, Mol. Cell 2010, Miyoshi, NSMB 2010)。しかし、RISC形成を通じてこのAgo自体がどのような構造変化を受けているかについての知見は乏しい。そこで、Agoの異なる2箇所に蛍光色素を導入し、1分子イメージングを用いて蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)の効率変化を観察することにより、特に2本鎖RNAを積み込む際、Agoにどのような構造変化が生じているかを観察することとした。実際に1分子解析を通じて、small RNAが取り込まれる際にAgo内に導入した2色間のFRET効率が低下し2点間の距離が離れた、つまりAgoが開いた状態へと構造変化している様子が捉えられた。また、そのsmall RNAの取り込みを手助けするシャペロン因子群(Hsp70系、Hsp90系)によりAgoがさらに開いた構造になることを見出した。興味深いことに、Hsp70系単体でもAgoの一部をこの開いた構造にすることができ、なおかつ程度は低いながらもAgoを活性化していることがわかった。一方で、Hsp90系単独では構造的にも活性の面からも何も影響を与えなかった。代わりに、Hsp90系はHsp70系によって開かれた構造の持続時間を延長することが観察され、以上の観察からHsp70系とHsp90系の機能的な相違点を見出すことが出来た。前年度に引き続き本研究成果をまとめることに注力し、論文として公表するに至った(Tsuboyama et al. 2018 Molecular Cell)。次年度は具体的に以下のような観点から研究を行っていく予定である。・実際の1分子解析により、どのようなAgoの構造変化が生じているかを観察する・完全再構成系をもちいて、どの因子がどのようなAgoの構造変化を生んでいるのかを観察するこれらの観察を通じ、RISC形成において提唱されていた仮説を具体的に検証する。今後はヒトAgoの構造変化やシャペロンがどのようにAgoと相互作用するのかなどについても、1分子解析を通じて迫ってみたいと考えている。また、確立した蛍光色素導入の系を用いて、他の現象の解明にも挑んでみたい。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
全胚免疫組織化学染色法等による心・鰓弓系器官の神経・血管・筋の発生の三次元的研究

1.ニワトリ胚とジャコウネズミ胚の心臓と大血管に分布する迷走神経の心臓枝の発生平成10年度において、心臓の動脈門と静脈門から入る心臓枝(迷走神経心臓枝)と心臓神経節の発生を大静脈と肺静脈および心房中隔の発生と関連させて追跡し、静脈門側の心臓枝と神経節の発生に関して新たな知見を得た。しかしながら、心臓枝に関する用語は著しく混乱しており、正確なデータの記載の仕様が無いというバリアに遭遇した。それ故、すべての脊椎動物に適応可能な命名を確立し、Acta Anat Nippon(1998)73に発表した。この命名に従い、ニワトリ胚の迷走神経を生体の科学(1999)に発表した。2.ヒトの心臓に分布する迷走神経心臓枝ならびに交感神経の解明ヒトの成体の心臓に分布する迷走神経心臓枝の形態を、出来る限り詳しく解剖し、新しいデータを出し、論文を作成し投稿した。Journal of Anatomyに一応受理されたが、心臓に分布する交感神経の枝について、記載を加えるよう要求された。3.ジャコウネズミの交感神経の心臓神経平成11年度は、ジャコウネズミの成体の頸・胸部を体壁と内臓を一緒に抗ニューロフィラメント抗体を用いて、全標本的染色を行った。これにより、これまで観察が極めて困難であった交感神経幹から起こる心臓神経が大静脈壁に沿って心臓の静脈門に達するという新しい知見を得た。これを日本解剖学会第59回中部地方会と第105回日本解剖学会全国学術集会で発表した。4.その他(1)ヒトの心臓の心房中隔の中を走る環状動脈の副行路については、Kugel(Amer Heart J.1927)の動脈の存在が知られているが、これと異なる破格が見つかった。1。ニワトリ胚とジャコウネズミ胚の心臓と大血管に分布する迷走神経の枝の発生について我々は心臓の動脈門だけでなく、静脈門から入る重要な迷走神経の枝(以下、心臓枝という。)と心臓の神経節の発生を大静脈と肺静脈ならびに心房中隔の発生と関連させて追跡した。その過程において、静脈門側の心臓枝と神経節の発生において新たな知見を得た。2。すべての脊椎動物の心臓枝に適用可能な命名の確立ヒト、ジャコウネズミ、ラットの成体とヒヨコの心臓枝において、発生学の観点から、詳しく肉眼解剖学的に解剖した。これらの動物の心臓枝については平成10年度で、データを得た。1)ジャコウネズミの成体の心臓枝について共同の都合から、ジャコウネズミの心臓枝についての所見を第一報として解剖学雑誌(Acta Anatomica Nipponica73,1988)に投稿して、掲載された。同時に、ヒトの心臓枝の混乱している命名を発生学の観点から整理した。これにより、われわれの論文発表の突破口が開けたと思われる。2)ヒトの心臓に分布する迷走神経心臓枝ならびに交感神経の解明ヒトの成体の心臓に分布する迷走神経心臓枝の形態を、出来る限り詳しく解剖し、新しいデータを出し、論文を作成し,Journal of Anatomyに投稿中。3。その他(1)ヒトの心臓の心房中隔の中を走る環状動脈の副行路については、Kugel(Amer Heart J,1927)の動脈の存在が知られているが、これと異なる破格が見つかった(論文投稿中)。1。ニワトリ胚とジャコウネズミ胚の心臓と大血管に分布する迷走神経の枝の発生について我々は心臓の動脈門と静脈門から入る心臓枝(迷走神経心臓枝)と心臓神経節の発生を大静脈と肺静脈および心房中隔の発生と関連させて追跡し、静脈門側の心臓枝と神経節の発生において平成10年度に新たな知見を得た。

しかしながら、文献を渉猟すると、心臓枝に関する用語は著しく混乱しており、正確且つ正確なデータの記載の仕様が無いというバリアに遭遇した。この混乱の原因は、肉眼解剖学者が発生学の重要な知見を考慮せずに、著者独自の命名を行ってきたことにある。それ故、すべての脊椎動物に適応可能な命名を確立し、Acta Anat Nippon(1998)73に発表した。平成11年度は、その基盤に基づいて、ジャコウネズミの成体の頸・胸部を体壁と内臓を一緒に抗ニューロフィラメント抗体を用いて、全標本的染色を行った。これにより、これまで観察が極めて困難であった交感神経幹から起こる心臓神経を観察することに成功した。平成11年度において、頸部交感神経幹から起こる心臓神経は、総頸動脈に沿って下行し、迷走神経と合した後、動脈門から心臓に達する。これに対して、胸部交感神経幹から起こる心臓神経は肋間静脈、奇静脈及び上大静脈の壁に沿って、心臓の静脈門に達するという新しい知見を得た。これを日本解剖学会第59回中部地方会に発表した。さらに詳細を第105回日本解剖学会全国学術集会で発表する予定である。2。その他(1)ヒトの心臓の心房中隔の中を走る環状動脈の副行路についてはKuge1(Amer Heart J,1927)の動脈の存在が知られているが、これと異なる破格が見つかった(論文投稿中)。(2)ヒトの動脈の破格を発表した。(3)ヒトの顎関節の老化についての論文を発表した。
白血病幹細胞の維持におけるオートファジーの機能的役割の解明

前年度に白血病モデルマウスを用いてAtg5もしくはAtg7のノックアウトによるオートファジー活性の低下が白血病幹細胞を特異的に減少させることを見出していたため、今年度はオートファジーが白血病幹細胞維持において果たす分子学的な役割について検証を行った。MLL白血病モデルマウスの白血病幹細胞における遺伝子発現解析を行ったところ、Becn1やMap1lc3b、Dram1、Pik3c3といったオートファジー関連遺伝子の発現が非白血病幹細胞分画に比較して白血病幹細胞で亢進しており、またAkt/mTOR経路の主要な抑制因子であるPtenの発現量が上昇していたことから、白血病幹細胞においてオートファジー機構が活性化している可能性が示唆された。実際に、パブリックデータを用いた解析で、マウスMLL白血病幹細胞でmTOR経路が抑制されていることが明らかとなり、タンパク質解析においても白血病幹細胞においてPtenの発現亢進とともに、リン酸化Aktおよびリン酸化mTORの低下が認められ、白血病幹細胞分画においてAkt/mTOR経路の抑制がオートファジーの活性化をもたらしていると考えられた。そこでmTOR阻害薬であるラパマイシンをMLL白血病マウスにin vivoで投与し、オートファジーの活性化を誘導したところ、白血病幹細胞分画の割合が増加し、高いオートファジー活性が白血病幹細胞の維持に重要であることが示唆された。以上の結果からPten/Akt/mTOR経路を介したオートファジー機構の制御が白血病幹細胞に対する治療標的になりうると考えられた。29年度が最終年度であるため、記入しない。オートファジーが治療標的となり得るかどうか検証を行った。白血病モデルマウスにおいて、既存の白血病治療薬であるシタラビン投与は白血病幹細胞を減少させるとともにオートファジーを活性化させており、Atg7をノックアウトしオートファジー活性を落とすことで相加的な白血病幹細胞の減少効果を得られることを見出した。また、白血病モデルマウスにおいて末梢血中の白血病細胞が骨髄中の白血病細胞に比してオートファジー活性が高く、かつ生存がオートファジーに依存的であることを示し、骨髄微小環境中におけるオートファジーを代替する機構の存在が示唆された。次に、オートファジーが白血病幹細胞維持に寄与する分子メカニズムの解明のため、オートファジー関連分子のmRNA発現を網羅的に調査したが、これまでのところ白血病幹細胞において特異的に増加している遺伝子を同定できなかった。また、オートファジーを誘導する既知のシグナル伝達経路についてリン酸化蛋白の発現を調査し、p38MAPKといった一部のシグナル伝達経路が白血病幹細胞において抑制されていることを見出し、これがオートファジー活性の増加に寄与している可能性が示唆された。最後に、骨髄中のサイトカイン濃度を網羅的に測定したところ、オートファジー欠損白血病モデルにおいてはIFNgやTNFa、IL-6、IL-9、IL-10といった各種サイトカインの濃度上昇を認め、その意義について現在探索中である。オートファジーが白血病幹細胞の維持において果たす役割について、mRNA、既知のシグナル伝達経路について解析を行い、白血病幹細胞におけるオートファジー活性化に関与している可能性のあるシグナル伝達経路の候補が得られた。また、白血病マウスモデルにおいて、オートファジー欠損によって骨髄内で濃度が上昇するサイトカインが複数同定された。その他にも、既存の白血病治療薬であるシタラビン投与は白血病幹細胞を減少させるとともにオートファジーを活性化させ、Atg7欠損と組み合わせることで相加的な白血病幹細胞の減少効果を得られることを見出し、オートファジー機構が治療標的になりうるかについても検討を行うことができた。骨髄微小環境におけるオートファジーの役割については未解明であり、今後、骨髄微小環境におけるオートファジー欠損マウスモデルを用いて新たな白血病幹細胞維持機構の解明を目指す。また、正常造血幹細胞や筋組織などにおける幹細胞性の維持において、ミトコンドリア除去による酸化ストレス逓減が重要であるという知見が得られており、白血病幹細胞において酸素消費速度やメタボローム解析をはじめとした細胞内の代謝状態に関する解析を行うことで、白血病幹細胞の維持においてオートファジーが果たす機能的役割を解明する。

また、前年度に得られたオートファジー欠損によって上昇したサイトカインが白血病幹細胞維持において果たしている役割を探索する。29年度が最終年度であるため、記入しない。
地域環境性能向上のための気候資源・既存インフラの有効活用に関する研究

主に大阪の熱環境性能を向上させるために「気候資源と既存インフラのデータベース群」「人間活動のデータベース群」の整備をおこなった。地理情報科学分野で体系化された空間分析手法とGISを適用することにより、気温の日変化特性にもとづいた地域類型や、気温の水平分布に関する空間的相関構造の分析、気温の形成要因の分析をおこない、地域の特徴を活かした環境改善策を提案することできた。正規化植生(NDVI)画像データ(解像度1m)より,緑被率,塊状緑被率,エントロピーなどの指標を用いて大阪市域の緑被分布に関する分析をするための500mメッシュのGISラスクデータベースを作成した。エントロピーは分散と集中の度合いを表す指標であり,一般市街地エリア(グロス建蔽率約33%,緑被率は約10.9%)ではエントロピーが約3.6,中心市街地エリア(グロス建蔽率約48.5%.緑被率約3.9%)でもエントロピーは約3.5と高い値を示している。つまり,街路樹などの樹木はあるものの,まとまった緑地が少ない傾向を示している。一方で,在来臨海エリア(グロス建蔽率約18%,緑被率約7.4%)ではエントロピーが約2.5,新臨海エリア(グロス建蔽率は約11.2%.緑被率は12.3%)でもエントロピーは約2.2と低い値を示し,エントロピーという指標を用いて地域ごとの緑被分布の特徴を示すことができた。また,市街地の夏期熱環境改善を目的として,西区堀江地域を対象に,緑被率,グロス建ぺい率を10mメッシュで算出し,GISデータベースを作成した。平均連結度数C値を用いてオープンスペースと緑被の連続性を分析することができた。大阪市西区堀江周辺をフィールドとして、自動車による移動観測と定点観測をおこない、市街地の気温分布を把握し、地域に適した熱環境改善の方策を提示するための基礎的な分析をおこなう。前年度までに構築したGISデータベースを用いて、H20年度は、気温分布の形成要因について、緑被率のほかに、河川からの距離や交通排熱、放射環境などを説明変数として気温の重回帰分析をおこなった。説明変数の選択はAICによる。幹線道路上の気温は、どの時間帯も交通排熱の影響が無視できない。特に、日没後の8/2(20時)では交通排熱の影響が大きい。日中は路面温度や赤外放射量、街路幅員の影響が大きいことがわかった。日射の影響による路面温度、壁面温度の上昇が気温上昇につながっていると考えられる。また、街路幅員Dは回帰係数が正の値で選択されている。街路幅員が広いと風通しは良くなるが、日射を受ける面積が増大することの影響が大きいと考えられる。緑被率は海風日の8/2(15時)は負の回帰係数で選択されているが、逆に8/3(4時)は正の回帰係数となっており、さらなる精査が必要である。細街路の気温は幹線道路と異なり、交通排熱は説明変数として選択されていない。海風日の8/2は深夜まで西風であったことから、8/2(20時)、8/3(4時)においては木津川からの距離の影響が大きく、日没後は川に近い方が気温が低くなっている。8/3(4時)では高さ方向平均グロス建蔽率の影響も大きい。高さ方向平均グロス建蔽率は風通しの指標として用いられているが、放射冷却の指標にもなっていることが推察される。8/2、8/5(15時)において赤外放射量が選択されたが、路面温度は選択されていない。細街路では日中、日射の影響による路面温度の上昇より壁面温度の上昇の方が気温に与える影響が大きいと考えられる。以上より、GISデータベースによる地域の気候資源や既存インフラの検索、それらを活用した夏季熱環境の予測や改善策の提案が可能となった。
広範囲の密度および拘束応力の変化を考慮できる砂の構成モデルとその応用

これまでに、3次元応力下の砂の応力ひずみ挙動を統一的に説明できるモデルとして、修正応力tijを用いた等方および移動硬化型の弾塑性モデルを開発している。しかし、このモデルの土質パラメーターを決めるためには密度を合わせた三軸試験を行う必要があった。また、同じ密度でも拘束応力が大きく異なればその応力ひずみ曲線や強度が変化することが知られているが、このような特性の従来のモデルでは説明することができなかった。本研究は広範囲の密度や拘束応力下の砂の変形・強度特性を同一パラメーターを使って記述できる構成モデルを開発し、実際問題への適用することを目的として行った。まず、砂にも粘土同様初期間隙比によらない限界状態(Critical state)が存在することに着目するとともに、この限界状態線がe(間隙比)logt_N(t_N:tijに基づく平均応力)関係において正規圧密曲線と平行になると仮定した。そして、その時々の応力状態から決まる平均応力の指標t_<N1>とその時々の間隙比から決まる平均応力の指導t_<Nle>の比を用いて密度および拘束応力の影響を考慮した。さらに、橋口による下負荷曲面モデルを参考にして、塑性体積ひずみε_v^pをひずみ硬化パラメーターとして用いているにもかかかわらず、正・負の両ダイレイタンシーおよびひずみ硬化・軟化が連続的に表現できるモデルを開発した。モデルの妥当性をすでに報告されている三軸圧縮・伸張試験結果、三主応力制御試験結果を用いて検証した。さらに石原らによる密度・拘束応力を変えた砂の非排水三軸試験を解析したところ、実測値の挙動をモデルがよくシミュレートできることもわかった。なお、提案モデルの土質パラメーターは従来のモデルと異なり、間隙比、拘束応力によらず唯一的に決定される。また、ここでの提案モデルを現有の有限要素解析プログラムに組み込み支持力、土圧問題の解析に適用する予定である。
レーザインサイジング法の開発

直径が1-2mmと小さく、深さが100mmまでの範囲で制御できるピンホールを、木材の側面から反対側の面に達しない深さまで、所定の間隔で開け、木材内部から表面へ、逆に外部から内部への液体や気体の通路として穴を利用することによって、木材の乾燥や防腐・防虫薬剤の注入処理を信頼性良く短時間で行う新しいインサイジング法を確立するために、平成2年度に備品として購入・設置した高速軸流型では定評のある丸紅ロフィン社の出力1.7kwCO_2レーザ加工機を用いてレーザインサイジング実験を行い、最終年度は次のことが明らかになった。1.本年度備品として購入したNCテーブルとレーザー本体のハード的な結合を行い、備品に付属のホストコンピュータによってレーザインサイジングの自動制御を行うソフトウェアの開発に成功した。2.断面が100mm角で長さが400mmのベイツガ気乾材に、インサイジング密度が1m^2当たり2千5百個8万個までの範囲で貫通穴によるインサイジングを行い、インサイジングしない材と共に、部分圧縮比例限度、辺長の5%と10%部分圧縮強度を求めた結果、インサイジング密度が2万個以上になると部分圧縮強度に低下が認められ始めること、インサイジング穴の方向は部分圧縮強度にあまり影響を及ぼさないことが分かった。従って、難注入材であるカラマツやベイマツの100mm角の柱材に内部まで完壁に防腐剤を注入するためのシーザインサイジングを行った場合には、部分圧縮強度が2割り程度低下することが予想される。3.レーザインサイジングを行い、ナフテン酸亜鉛を加圧注入した柱材は暴露試験開始後1年半が経過したが、紫外線による変色以外は全く変化は認められないこと、同様の条件で製作した16脚の屋外ベンチにも割れは認められるものの、腐朽は認められないことが確認された。穴の直径が1ー2mmと小さく、深さが100mmまでの範囲で制御できるピンホ-ルを、木材の側面から反対側の面に達しない深さまで、所定の間隔で開け、木材内部から表面へ、逆に外部から内部への液体や気体の通路として穴を利用することによって、木材の乾燥や防腐・防虫薬剤の注入処理を信頼性よく短縮できる新しいインサイジング法を開発するために、高速軸流型では定評のあるドイツのロフィン・ジナ-ル社のCO_2レ-ザを国内で組立生産した出力1.7kWCO_2レ-ザ加工機(RS1700SM型)とその周辺設備一式を平成2年度の備品として購入・設置した。レ-ザ加工は用いるレ-ザの性能によって左右されるので、出力、パルス幅、レンズ、焦点はずし距離を変えて、ベイツガとベイマツの厚さ7mmで幅100mmの気乾の板材の側面(板目面)に穴開けを行い、穴の入口直径と深さを材の軟X線写真上で測定した。さらに、木口面をシ-ルした100mm角の柱材の側面の中央付近に深さ80mm程度の穴を1個開け、そこからの防虫薬剤の浸潤状況の測定、木口面をシ-ルした100mm角の柱材の1側面全面に、ピッチや間隔の違うパタ-ンで、深さ約100mmのインサイジングを施した材について、高周波減圧乾燥実験と部分圧縮試験をそれぞれ行った。その結果、10吋より20吋レンズの方が深い穴が開けられること、レンズの焦点深度の半分程度材内部に焦点を合わせたときに最も深い穴が開けられること、照射エネルギ-が100J程度で深さ60mm、300J程度で深さ100mmの穴が開けられること、防虫薬剤は繊維方向と横方向には機械インサイジングと同程度浸潤し、深さ方向には穴の先端よりやや深く浸潤すること、高周波減圧乾燥では乾燥時間の短縮は認められなかったこと、この柱材に1cm^2に1個の割合で穴を開けても部分圧縮強度に変化は見られなかったこと等が分かった。今後は、直径のより小さな穴開けや難乾燥材や難注入材へのインサイジングを試みる。穴の直径が1ー2mmと小さく、深さが100mmまでの範囲で制御できるピンホ-ルを、木材の側面から反対側の面に達しない深さまで、所定の間隔で開け、木材内部から表面へ、逆に外部から内部への液体や気体の通路として穴を利用することによって、木材の乾燥や防腐・防虫薬剤の注入処理を信頼性よく時間短縮できる新しいインサイジング法を開発するために、平成2年度に備品として購入・設置した高速軸流型では定評のある丸紅ロフィン社の出力1.7kwCO_2レ-ザ加工機(RS1700SM型)を用いて実験を行い、以下のことが明らかになった。(1)照射エネルギが同じ場合に、出力叉は照射時間のどちらが穴の深さに影響するかを、ノ-マルパルス光とス-パパルス光を照射して調べた結果、ス-パパルス光のエネルギが高々2Jと小さかったこともあるが、ピ-ク出力が数kwと高くてもより深い穴は開かなかったことから、木材の穴開けに十分なパワ-密度が得られるだけの出力があれば、照射時間を長くする方がより深い穴が開くことが分かった。

(2)断面が90ー95mm×210mm、長さが1.8mのスギ、ヒノキ、ベイマツ、ベイツガの角材に、裏面となる1面のみからと、その面とそれに隣接する2側面の3面とにそれぞれインサイジングを行い、インサイジングしない材と合わせて、ナフテン酸亜鉛を加圧注入し、コンクリ-ト製の脚に2本の角材を固定した奥行き400mm、長さ1.8m、高さ400mmの屋外用の木製ベンチを16脚作製し、耐朽試験を始めた。断面における薬液の浸潤状況から、木材全体に薬液を浸透させたい場合には、1面のみから表面に突き抜けない条件で穴開けする一面インサイジング法が、側面からある深さまで薬液を浸潤させたい場合には、隣合う2面からそれぞれの側面に平行に、ある列幅で穴開けし、断面において周辺部のみ浸潤するシェル型インサイジング法がそれぞれ適していることが分かった。直径が1-2mmと小さく、深さが100mmまでの範囲で制御できるピンホールを、木材の側面から反対側の面に達しない深さまで、所定の間隔で開け、木材内部から表面へ、逆に外部から内部への液体や気体の通路として穴を利用することによって、木材の乾燥や防腐・防虫薬剤の注入処理を信頼性良く短時間で行う新しいインサイジング法を確立するために、平成2年度に備品として購入・設置した高速軸流型では定評のある丸紅ロフィン社の出力1.7kwCO_2レーザ加工機を用いてレーザインサイジング実験を行い、最終年度は次のことが明らかになった。1.本年度備品として購入したNCテーブルとレーザー本体のハード的な結合を行い、備品に付属のホストコンピュータによってレーザインサイジングの自動制御を行うソフトウェアの開発に成功した。2.断面が100mm角で長さが400mmのベイツガ気乾材に、インサイジング密度が1m^2当たり2千5百個8万個までの範囲で貫通穴によるインサイジングを行い、インサイジングしない材と共に、部分圧縮比例限度、辺長の5%と10%部分圧縮強度を求めた結果、インサイジング密度が2万個以上になると部分圧縮強度に低下が認められ始めること、インサイジング穴の方向は部分圧縮強度にあまり影響を及ぼさないことが分かった。従って、難注入材であるカラマツやベイマツの100mm角の柱材に内部まで完壁に防腐剤を注入するためのシーザインサイジングを行った場合には、部分圧縮強度が2割り程度低下することが予想される。3.レーザインサイジングを行い、ナフテン酸亜鉛を加圧注入した柱材は暴露試験開始後1年半が経過したが、紫外線による変色以外は全く変化は認められないこと、同様の条件で製作した16脚の屋外ベンチにも割れは認められるものの、腐朽は認められないことが確認された。
GHおよびPRL遺伝子の発現スイッチングを測定するリアルタイムシステムの開発

以下の成果を得た1)ウィスターおよびGHを生産するMtT/SからGHおよびPRL遺伝子の転写開始点上流域をクローニングし、全塩基配列の決定をおこない複数箇所の相互の変異を発見した。2)レポーター遺伝子に分泌型アルカリフォスファターゼ遺伝子を持つ発現ベクターに、上記クローンを連結した。プロラクチン遺伝子については初期のクローンの連結はできず、より短い領域に絞って連結した。3)発現ベクターを用いて、細胞への遺伝子導入を行った。その結果、GH遺伝子は細胞特異的な発現、すなわちGH遺伝子を発現しないCHOでは発現せず、GHを生産するGH3細胞ではレポーター遺伝子の発現を観察した。4)一方、PRL遺伝子上流を連結したコンストラクトはCHO細胞で発現しないことは、コントロールに用いた発現ベクターとの比較から確認できたが、遺伝子導入の条件が下垂体由来細胞に合わないのか現在のところ発現を確認できず、条件の検討を行っている。
Goldmann 視野計を用いた動的視野検査の評価システムの開発

本研究の目的はGoldmann視野計を用いた動的視野検査の過程ならびに検査結果をデジタルベースで評価できるシステムを開発し,動的視野検査の技能に関するデータベースを構築することである。2017年度はGoldmann視野計を用いた動的視野検査を定量評価するシステムの開発,ならびに改良に着手した。システムのソフトウェアについては,初期のシステムに視野検査の過程と検査結果を定量評価するプログラムを追加し,ブラッシュアップを図った。改良後のシステムを用いて,視能訓練士学生を対象とした予備実験を行った。ハード面では,視野計とセンサーユニットの接続に関する部品の精密なコピーを3Dプリンタを用いて行った。そのほかの機材の調達も順調に進み,データ収集の効率化に向けてシステムを複数台用意することができた。ここまでの研究成果を英文誌にて発表した。関連研究として,システムを用いて視野測定中に測定者が動かした光視標の動きと速度を定量的に評価し,視能訓練士学生と臨床経験を有する視能訓練士とでは光視標の速度に違いがあることが国内雑誌に掲載された。2018年度はシステムを用いて,視野測定の結果の定量的な評価を試みた。模擬患者の視野と測定された視野を重ね合わせて,一致率を指標とした評価を行った。本システムを用いることで,デジタル機材が搭載されていないGoldmann視野計を用いた視野測定での視野面積の定量評価ならびに一致率の算出が可能となった。この研究成果については国内の学会で発表した。今後は異常視野に対する視野測定における技能評価を計画している。本研究の目的はGoldmann視野計を用いた動的視野検査の過程ならびに検査結果をデジタルベースで評価するシステムを開発し,動的視野検査の技能に関するデータベースを構築することである。平成29年度はGoldmann視野計を用いた動的視野検査を定量評価するシステムの開発を目標としてきた。当該年度中は,国内外で発表した初期のトレーニングシステムに視野検査の過程と検査結果を定量評価するプログラムを追加し,ブラッシュアップを図った。当初の計画として被験者が測定した視野の定量的な評価項目を1)システム内に保存された模擬患者の視野データと被験者が測定した視野データとの一致率と,2)視野検査中に被験者が動かした光視標の速度としていた。その評価方法について検討を行い,視能訓練士学生を対象とした予備実験を行った。また,複数名のデータを収集する上でクリアすべきであったシステムの量産についても順調に進展している。被験者の視野測定に関するデータ収集に必要な視野計とペンタブレットの接続部品の精密なコピーを3Dプリンタを用いて行った。そのほかの部品の確保も順調に進んでおり,今後データ収集の効率化を図っていく。現在のところ,収集したデータは視能訓練士実習生を対象としたもののみにとどまっている。動的視野検査の技能に関する検討には様々な視野検査歴の視能訓練士のデータを収集していく必要がある。次年度以降は臨床経験を有する視能訓練士も対象として検討を進めていきたい。平成29年度に目標としていた視能訓練士学生と臨床経験を有する視能訓練士による視野測定中のデータを比較し,システムの有用性について具体的な検討することができなかったため。視能訓練士実習生に加え,幅広い臨床経験を有する視能訓練士を対象としたデータ収集を行う。また,疾患による視野(模擬患者)のパターン別に視野検査技能の解析を行い,動的視野検査に関するデータベースの構築を図っていく。データ収集,解析のため購入を予定していた各種PCについて,システムの量産計画中であったため選定途中であった。まもなく購入予定である。