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典型金属系触媒的不斉合成

本重点領域研究「典型金属系触媒的不斉合成」は、酵素を越える一般性の高い不斉触媒を典型金属の特徴を活かして設計、開発することを目的とするもので、我が国が世界をリ-ドしている研究領域である。本研究は典型金属触媒を駆使した炭素-炭素結合形成反応を中心に不斉発現原理の有機化学的追及、高効率的不斉触媒の開発、有用キラル分子の合成のための6つの主要研究項目、即ち、「Designer Lewis Acidの設計と応用」(山本)、「キラルSchiff塩基チタン錯体を触媒に用いるアルデヒド類のジケテンヘの不斉付加開環反応」(小国)、「キラル4級塩基触媒並びにモノテルペン由来のキラル補助剤を用いる不斉合成」(塩入)、「有機金属の特性を活かした立体制御」(鈴木)、「不斉分子内ヒドロシリル化|(玉尾)、「触媒的不斉合成反応の開発」(中井)をそれぞれが分担し、相互に連携を取りつつ、平成5-7年の3年間行われた。主な研究成果は、キラルホウ素触媒による不斉Diels-Alder反応及びキラルスズ触媒による不斉プロトン化反応(山本)、キラルシッフ塩基-チタン錯体を触媒によるジケテンとアルデヒド類の不斉付加開環反応(小国)、四級ホスホニウム塩を用いるアルドール反応及びシリルアセチレンの付加反応(塩入)、アルキニル基の立体特異的1,2一転位反応をキ-ステップとして利用した高腫瘍製抗生物質フラキノシンDの初の全合成(鈴木)、ビス(アルケニル)ジヒドロシランのロジウム触媒不斉分子内ヒドロシリル化反応とそれを利用した軸不斉スピロ化合物の合成(玉尾)、キラルチタン触媒を用いるアルデヒド/ジエチル亜鉛付加反応及びパラルバラジウム触媒を用いる不斉アリル化反応(中井)である。酒石酸誘導体を配位子とするキラルアシロキシボラン(CAB)触媒を用いた不斉ディールス・アルダー反応の反応機構を明らかにした。新規キラルルイス酸の開発として、光学活性ビナフトール誘導体とTi(Oi-Pr)_4よりらせん構造を有するキラルルイス酸触媒を調製し、不斉ディールス・アルダー反応に対し高いエナンチオ選択性を実現した(山本)。光学活性β-アミノアルコールと3-t-ブチル-2-ヒドロキシベンズアルデビドから合成されたシッフ塩基の新規チタン化合物を触媒に用いるアルデビド類の高度な不斉シリルシアノ化反応の開発及びアルデビド類とジケテンとの新規な触媒的不斉付加反応の研究を行った(小国)。キラルな相間移動触媒として、シンコニン由来の4級アンモニウムフルオリドの簡便な調製法を検討し、これに成功した。そして調製したキラルアンモニウムフルオリドを触媒として、シリルエノールエーテルとベンズアルデヒドの不斉アルドール反応を検討し、好結果を得た。現在更に高能率なキラルアンモニウムフルオリドの合成を検討中である(塩入)。ギルボカルシンの全合成の鍵段階であるアリールC-グリコシル化反応を詳細に検討した結果、ルイス酸の配位が特定のアノマーを安定化するという効果が、その立体選択性の発現に重要な一要因として寄与していることが判明した。これは平衡系における立体制御の新たな可能性を示すものである(鈴木)。本年度は次の二つのテーマで研究を進めている。光学活性キレート型ルイス酸としてケイ素を含む化合物のデザインと合成法の探索および触媒的不斉分子内ヒドロシリル化のカルボニル化合物への展開。しかしまだ基礎データを集積している段階である(玉尾)。

新しい光学活性ビナフトール-チタン錯体を創製し、それを用いてカルボニル-エン反応やアルドール不斉触媒化に成功するとともに、ランタニド錯体触媒による不斉アルドール反応のジアステレオ制御にも成功した(中井)。四塩化スズと光学活性ビナフトールの1:1配位錯位からなるLewis酸複合型キラルBrφnsted酸(Lewis acid assisted chiral Brφnsted acid:LBA)がケテンビスシリルアセタール及びシリルエノールエーテルのエナンチオ選択的プロトン化反応に極めて有効なことを明らかにした。今回の研究で、これら反応剤の反応性を制御しキラル空間を設計する際、Brφnsted酸とLewis酸を組み合わせて生じる分子内水素結合、配位結合等の相互作用の利用が効果的なことがわかってきた(山本)。2-t-ブチルサリシルアルデヒドとβ-アミノアルコールからのSchiff塩基チタン錯体を触媒に用いるアルデヒド類へのジケテンの不斉付加反応を発見して詳しく研究した。またこの反応を利用するコレステロール低下剤医薬品の製造研究が化学企業研究で進行中である(小国)。キラルな4級アンモニウムフルオリドとして、キナアルカロイドを基本骨格に選び、これらを4級化後対応するフルオリドに導いた。これらのキラルフルオリドを用いて、シリルエノールエーテルとアルデヒドとの不斉アルドール反応を検討し、反応機構に関し興味ある結果を得た(塩入)。抗生物質フラキノシンの合成では、その側鎖に存在する4級不斉炭素を含む3連続不斉点の制御が重要な課題である。本年度の研究で、コバルト錯体への変換を介して、従来困難であったアルキニル基の1,2-転位を容易に達成できることを見出し、上記の構造の立体選択構築法を確立することができた。(鈴木)。触媒的不斉分子内ヒドロシリル化を1,3-ジケトン及び1,3-ジエンに展開するとともに、光学活性スピロシランの合成にも応用中である。一方、キラルエピスルホニウムイオン及びエピセレニウムイオンを経由するキラル分子の不斉変換に有用な反応剤の開発に成功した(玉尾)。第二世代ビナフトール-チタン錯体を触媒に用いて、グリオキシラート-エン反応やアルドール反応の不斉触媒化に成功するとともに、この新不斉触媒はエン反応において効率的な不斉増殖現象を示すことを明らかにした(中井)。Kempのトリカルボン酸から誘導した分子内にキラルなオキサゾリンを持つイミド化合物がこれまで実現困難とされてきた極性基を持たない単純な金属エノラートの高選択的な不斉プロトン化剤として有効であることを見出した。更に、触媒量の光学活性イミド化合物を用いて(-)ーメントンのエノラートのジアステレオ選択的不斉プロトン化に成功し、そのジアステレオ選択性は最高93:7であった(山本)。キラルシッフ塩基-チタン錯体を触媒(基質の20mol%)に用いるジケテンとアルデヒ類の不斉付加開環反応により、光学純度最高82%の5-ヒドロキシ-3-オキソエステルを高収率で得ることに成功した。この反応がチタンエノラートを経由するクロス-アルドール反応であることをNMRより確認した(小国)。四級ホスホニウム塩、テトラフェニルホスホニウムハイドロジェンジフルオリドがアルドール反応及びシリルアセチレンの付加反応に有用であることが判明した(塩入)。昨年度の研究で明らかにすることができたコバルト錯体への変換を介するアルキニル基の立体特異的1,2-転位反応をキ-ステップとして利用し、高腫瘍製抗生物質フラキノシンDの初の全合成を達成することができた(鈴木)。
養殖魚用配合飼料の嗜好性改善に関する研究

養殖魚用の配合飼料や試験用精製飼料の嗜好性改善を目的として餌生物エキス成分のブリ及びアユに対する摂餌刺激効果と味覚・臭覚器刺激効果を調べた.[ブリ](1)スルメイカ筋肉水抽出エキス及び既往の分析値に基づく合成エキスを澱粉に添加して投与したところ,両者ともよく摂取された.(2)合成エキスの成分を5群に分けてオミッションテストを行った結果,味覚器に刺激効果のあるアミノ酸群及びヌクレオチド群がスルメイカ筋肉の主な摂餌刺激成分であると推察された.(3)味覚器を刺激せず,摂餌刺激効果もないアミノ酸群に対し嗅覚器はよく応答した.また,嗅覚器の合成エキスに対する応答の閾値は味覚器のそれより1,000倍低かった.これらのことから,嗅覚は探索行動などにより重要な働きをもつのではないかと推測される.(4)マアジ筋肉水抽出エキスと既往の分析値に基づく合成エキスには摂餌刺激効果に差がみられたことから,生エキスには合成エキスには含まれない,有効成分が存在することが示唆された.(5)スルメイカ・マアジエキスとも1/10濃度に希釈すると摂餌刺激効果は著しく低下した.[アユ](1)アユの味覚器はArg,His,Phosphoserine等のアミノ酸によく応答し, Arg,Hisの閾値は10^<-6>10^<-5>Mであった. AMP,CMP等の核酸関連物質にもよく応答した.(2)付着藻類からエキスの抽出を試みた.アミノ酸では抽出方法によって濃度は異なったが, Ala,Glu,Gly,Val等が比較的多く,核酸関連物質ではUridine,Citidine,CMP等が含まれていた.(3)付着藻類及びその抽出エキスを基本飼料に添加すると摂餌量が顕著に増加した.(4)アミノ酸を純品を用いてエキス中の濃度で飼料に添加したところ摂餌量は僅かに増加した.このことから,抽出エキスの効果はアミノ酸と他の成分の協同作用によるものと推察された.養殖魚用の配合飼料や試験用精製飼料の嗜好性改善を目的として餌生物エキス成分のブリ及びアユに対する摂餌刺激効果と味覚・臭覚器刺激効果を調べた.[ブリ](1)スルメイカ筋肉水抽出エキス及び既往の分析値に基づく合成エキスを澱粉に添加して投与したところ,両者ともよく摂取された.(2)合成エキスの成分を5群に分けてオミッションテストを行った結果,味覚器に刺激効果のあるアミノ酸群及びヌクレオチド群がスルメイカ筋肉の主な摂餌刺激成分であると推察された.(3)味覚器を刺激せず,摂餌刺激効果もないアミノ酸群に対し嗅覚器はよく応答した.また,嗅覚器の合成エキスに対する応答の閾値は味覚器のそれより1,000倍低かった.これらのことから,嗅覚は探索行動などにより重要な働きをもつのではないかと推測される.(4)マアジ筋肉水抽出エキスと既往の分析値に基づく合成エキスには摂餌刺激効果に差がみられたことから,生エキスには合成エキスには含まれない,有効成分が存在することが示唆された.(5)スルメイカ・マアジエキスとも1/10濃度に希釈すると摂餌刺激効果は著しく低下した.[アユ](1)アユの味覚器はArg,His,Phosphoserine等のアミノ酸によく応答し, Arg,Hisの閾値は10^<-6>10^<-5>Mであった. AMP,CMP等の核酸関連物質にもよく応答した.(2)付着藻類からエキスの抽出を試みた.アミノ酸では抽出方法によって濃度は異なったが, Ala,Glu,Gly,Val等が比較的多く,核酸関連物質ではUridine,Citidine,CMP等が含まれていた.(3)付着藻類及びその抽出エキスを基本飼料に添加すると摂餌量が顕著に増加した.(4)アミノ酸を純品を用いてエキス中の濃度で飼料に添加したところ摂餌量は僅かに増加した.このことから,抽出エキスの効果はアミノ酸と他の成分の協同作用によるものと推察された.ブリ及びアユについて餌生物エキス成分の味覚器に対する刺激効果と飼料への添加による摂餌促進効果を並行して調べた結果、以下のことが明らかになった。[ブリ]1)味覚器はイカ(スルメイカ,アオリイカ)及び魚(マアジ,ブリ)の各組織(皮膚,筋肉,肝臓,腸等)の水抽出液に対し高い感度を示し、何れの動物種においても筋肉抽出液に最も低い閾値を示した。2)マアジ筋肉抽出液は既報(鴻巣ら、1974)の分析に基づく合成エキスより2桁以上低い閾値を示したことから、既報の物質以外に強い刺激物質が含まれている可能性が強い。3)カゼインにイカ筋肉エキス成分を添加して魚に与えたところ、味覚器に刺激効果をもつアミノ酸等に摂餌促進効果がみられたが、この実験は次年度も行う必要がある。4)試験飼料を水で調製した場合と海水で調整した場合とで成績に差がみられたことから、塩分含量が嗜好性の一要素であることが示唆された。なお、ブリについては嗅覚応答についても調べたが、本年度はグルタミン他数種のアミノ酸に対する嗅球での応答を記録したにとどまった。[アユ]1)味覚器は河川の礫に付着した藻類(珪藻を主体とする)の水抽出液に対し敏感に応答した。また、生物組織一般に広くみられるアミノ酸、核酸関連物質等に敏感であることが明らかになった。

2)付着藻類の水抽出液をカゼインまたはアルブミンを基剤とした精製飼料に添加して魚に与えたところ、強い摂餌促進効果がみられた。3)付着藻類の水抽出液中の遊離アミノ酸を分析し、アミノ酸画分の摂餌促進効果を、市販の純品を精製飼料に添加して調べたところ、特に促進効果は認められかった。このことは、エキスの効果がアミノ酸以外の成分あるいはそれらとアミノ酸との協同作用によることを示唆した。
介護予防と生活習慣病予防を両立させる中高齢者のトレーニング指針の作成

介護予防のための筋力向上を目的とした筋力トレーニングを中高年者が行う際の危険性が従来から指摘されていることに加えて、生活習慣病危険因子に対する影響は十分に明らかにされていない。我々の先行研究成果から、レジスタンストレーニングが動脈硬化度を増加させることが明らかとなった。そこで、動脈硬化度を増加させないレジスタンストレーニングの実施方法を検討するために介入研究を行った。39名の健康な男性被験者を高強度筋力トレーニング群、中強度筋力トレーニング群、有酸素運動と筋力トレーニングを行なうコンバインドトレーニング群の3群に無作為に分けた。高強度群と中強度群は80%もしくは50%1RM強度の6種目の筋トレを各セット疲労困憊に至るまで疲労困憊に至るまで、3セット、週3回、4ケ月実施し、コンバインド群は高強度筋力トレーニングと60%HRmax強度の有酸素トレーニングの組み合わせを週3回、4ケ月行なった。トレーニング期間終了後、4ケ月の脱トレ期間を置いた。全ての被験者の頸動脈の硬化度と前腕の内皮機能を介入前、4ケ月目、8ケ月目に測定した。高強度と中強度群では4ケ月目で有意に頸動脈硬化度が増加した。前腕の内皮機能は両群とも変化しなかった。一方、コンバインド群では、頸動脈硬化度が4ケ月で低下する傾向が見ら、前腕内皮機能は有意に増加した。3群とも脱トレ後の8ケ月目には介入前の値に戻った。全ての群で全身の筋力は有意に増加した。以上の結果から、筋トレと有酸素制トレーニングを同時に行なうコンバインドトレーニングは、筋トレだけを行なうことにより誘発される頸動脈硬化度の増加を予防することに加えて、内皮機能の改善を促し、筋力と持久力の両方を高めることができるため、介護と生活習慣病の予防を両立することができるトレーニング方法の一つであることが示唆された。以上の成果をもとに、成果をDVDにまとめた。我々のごく最近の研究成果から、レジスタンストレーニングが動脈硬化度を増加させることが明らかとなった。39名の健康な男性被験者を対照群、中強度筋力トレーニング群、有酸素運動と筋力トレーニングを行なうコンバインドトレーニング群の3群に無作為に分けた。中強度群は50%1RM強度の6種目の筋トレを週3回、4ヶ月実施し、コンバインド群は80%1RM強度の筋力トレーニングと60%HRmax強度の有酸素トレーニングを週3回、4ヶ月行なったトレーニング期間終了後、4ヶ月の脱トレ期間を置いた。対照群は8ヶ月間普段通りの生活を送った。全ての被験者の頸動脈と大腿動脈の硬化度を介入前、4ヶ月目、8ヶ月目に測定した。中強度群では4日月目で有意に頸動脈硬化度が増加した。一方、コンバインド群では、4ヶ月で低下する傾向が見られた。両群とも8ヶ月目には介入前の値に戻った。対照群ではこのような変化は見られなかった。大腿動脈硬化度は3群で有意に変化しなかった。

以上の結果から、筋トレと有酸素制トレーニングを同時に行なうコンバインドトレーニングは、筋トレだけを行なうような頸動脈硬化度の増加を予防することに加えて、筋力と持久力のい両方を高めることができるため、介護と生活習慣病の予防を両立することができるトレーニング方法の一つであることが示唆された。背景介護予防のための筋力向上を目的とした筋カトレーニングを中高年者が行う際の危険性が従来から指摘されていることに加えて、生活習慣病危険因子に対する影響は十分に明らかにされていない。研究1動脈硬化度を増加させないレジスタンストレーニングの実施方法を検討するために、中強度筋力トレーニング、有酸素運動と筋カトレーニングを行なうコンバインドトレーニングの効果を無作為割り付け介入研究で検討した。筋トレと有酸素制トレーニングを同時に行なうコンバインドトレーニングは、筋トレだけを行なう際に見られる頸動脈硬化度の増加を予防することに加えて、筋力と持久力の両方を高めることができた。一方中強度筋トレでは、先行研究での、高強度筋トレと同様に、頸動脈硬化度が増加してしまった。この結果から、筋カトレーニングと有酸素トレーニングを平行して行うコンバインドトレーニングは、介護と生活習慣病の予防を両立することができるトレーニング方法の一つであることが示唆された。研究2緊張力維持法いわゆるスロトレの効果を明らかにするために、対照群とスロトレを行う群と高強度通常筋トレを行う群とを比較する無作為割り付け研究を行った。スロトレでは、筋力や筋量の増加が通常筋トレと同程度に見られた上、動脈硬化度を改善する効果や筋血流量を増加させる効果等の生活習慣病予防に有用な適応が見られた。実践活動これらの研究成果に基づいて、高齢者の介護と生活習慣病の予防のための筋力向上プログラムを週に一回実施した。この成果は来年度報告できる予定である。また、高齢者に安全かつ効果的に介護予防に取り組んで頂くために、実践方法についてDVDと書籍にまとめて出版した。介護予防のための筋力向上を目的とした筋力トレーニングを中高年者が行う際の危険性が従来から指摘されていることに加えて、生活習慣病危険因子に対する影響は十分に明らかにされていない。我々の先行研究成果から、レジスタンストレーニングが動脈硬化度を増加させることが明らかとなった。そこで、動脈硬化度を増加させないレジスタンストレーニングの実施方法を検討するために介入研究を行った。39名の健康な男性被験者を高強度筋力トレーニング群、中強度筋力トレーニング群、有酸素運動と筋力トレーニングを行なうコンバインドトレーニング群の3群に無作為に分けた。高強度群と中強度群は80%もしくは50%1RM強度の6種目の筋トレを各セット疲労困憊に至るまで疲労困憊に至るまで、3セット、週3回、4ケ月実施し、コンバインド群は高強度筋力トレーニングと60%HRmax強度の有酸素トレーニングの組み合わせを週3回、4ケ月行なった。トレーニング期間終了後、4ケ月の脱トレ期間を置いた。全ての被験者の頸動脈の硬化度と前腕の内皮機能を介入前、4ケ月目、8ケ月目に測定した。高強度と中強度群では4ケ月目で有意に頸動脈硬化度が増加した。前腕の内皮機能は両群とも変化しなかった。一方、コンバインド群では、頸動脈硬化度が4ケ月で低下する傾向が見ら、前腕内皮機能は有意に増加した。3群とも脱トレ後の8ケ月目には介入前の値に戻った。全ての群で全身の筋力は有意に増加した。
連鎖解析を用いた熱帯熱マラリア原虫の赤血球侵入関連因子群の同定

固有宿主であるヒト赤血球に侵入する際に用いられる熱帯熱マラリア原虫の赤血球侵入関連因子群は、ラットなどの異種赤血球に侵入する際には、異種赤血球に存在するヒト赤血球類似の分子しか認識できないため、侵入経路が減少する。そのため、異種赤血球への侵入アッセイ系を用いると、ヒト赤血球には同様に侵入する原虫株間では隠されていた赤血球侵入能力の差が顕かとなる。この現象を利用して、ラット赤血球侵入形質に連鎖する約100kbの領域から見出した二つの赤血球結合蛋白相同体(三日熱マラリア原虫の網状赤血球結合蛋白相同体であるPfRH4および熱帯熱マラリア原虫の赤血球結合蛋白EBA-175相同体であるPEBL)に関して、HB3とDd2の両株における差を検討した。(1)これらの遺伝子には僅かの塩基配列の差異しか存在していなかった。(2)転写量にはほとんど差が見られなかった。(3)PEBLに関しては、いずれの株においても発現されておらず偽遺伝子であると考えられた。一方、PfRH4は少なくともHB3株では蛋白として発現していることが確認され、現在はDd2株における発現状況を検討している。さらに、この100kbの領域に存在する赤血球侵入関連因子の候補のうち、既知の蛋白と全く相同性のない候補遺伝子群について、HB3株とDd2株において、mRNAの転写量をHB3とDd2株の間で比較するために、現在リアルタイムPCR用のプライマーの適正化を行っている。
絵本の選択がＡＤＨＤ児の読み聞かせに及ぼす効果についての研究

本研究は、ADHD児に対する絵本の読み聞かせで絵本の選択の効果を検討したものである。実験では、発達年齢で2歳台から5歳台のADHD児を用い、集団での読み聞かせ場面をビデオ録画した。そして、子どもの視点、発話、動作の詳細な分析にもとづいて、読み聞かせ中の注意機能を調べた。その結果、一場面で1つのエピソードが完結する絵本は、連続場面で物語が構成される絵本よりも注意を集中しやすいとは必ずしも言えないこと。次に、1回目の読み聞かせで注意を集中させることができなくても、再度同じ絵本を読み聞かすことで、注意できるようになること。さらに、絵本におけるオノマトペの効果は4つあること、が明らかになった。本研究はADHD児を対象としたときの絵本の読み聞かせをいかに効果的に進めるか、という問題について絵本の選択という点に重点をおいて検討したものである。そこで、5年計画の第1年次に当たる21年度においては以下のことを実施した。すなわち、絵本の集団読み聞かせ場面のビデオ分析から、1場面完結型の絵本か、連続する場面で構成される絵本かについて比較したところ、ADHD児のみならず健常幼児においても1場面完結型の絵本への注意が喚起されやすいことが明らかとなった。このことは、視点を分析した結果においても、発話を分析した結果においても認められた。まず、視点に関しては、「絵本ないしは読み手を見ている」、「他の子どもを見ている」、「先生を見ている」、「それ以外を見ている」という指標を設けて分析したところ、絵本の構成の違いにより、これらの頻度が異なり、連続場面で構成する絵本へは注意が困難なことが明確になった。また、発話に関しては「絵本の内容に関連した発話」、「声による感情表出」、「友達と絵本のことで話し合う」、「友達と絵本のこと以外で話し合う」という指標を設けて比較したところ、ADHD児は「友達と絵本のこと以外で話し合う」以外の指標で1場面完結の絵本の方が連続場面で構成された絵本より反応頻度が高いことが認められた。この結果は絵本の内容をよく理解していることによると考えられた。一方、身振りに関して、「感情の身体化」、「多動傾向を示す動作」(立ち歩きなど)、「対象操作を伴った行為」、「絵本の内容を理解した行動」、「絵本内容への拒否ないしは無関心」(無関心を示す行為、あくびなど)について比較したのであるが、視点や発話ほど顕著な差異は認められなかった。今年度実施した研究は3点にまとめられる。1つ目は、研究代表者がこれまで行ってきた絵本の読み聞かせに関する一連の研究から、絵本の選択が読み聞かせにおいて重要な課題であることを明らかにできたことである。また、発達障害児を対象とした読み聞かせにおいて予め配慮しなければならない諸要因についてまとめるとともに、聞き手の行動分析の指標は読み聞かせ過程の行動を明らかにするうえで有効なこと、および継続的な読み聞かせが発達障害児には重要なことを明らかにした。2つ目は、従来の絵本研究にもとづいて、よい絵本が備えている条件とは何かについて検討したことである。その結果、視覚的表現では、絵の連続性が明確か否か、一場面完結型か物語展開型かをはじめとして色と絵、絵の視点、絵本の方向性などを重要な要因として抽出できた。また、文章表現ではオノマトペの表現、繰り返しの要素が大切であると言える。その他、物語がファンタジーの世界か現実世界を問題にしたものかどうかという要因も大切と考えられ、今後の課題としては、それらが発達障害児ではどのような効果があるかを発達的に検討しなければならないことが示された。3つ目は、現在、発達障害児の療育教室でADHD児を対象に継続的な絵本の読み聞かせ実践を行なっているが、その過程で明らかになったことはファンタジーの理解に関しては発達年齢で5歳半を越えていなければ理解が困難なことである。本研究の目的は、絵本の特性がADHD児の読み聞かせに与える効果を検討することであった。そのため、絵本の集団読み聞かせ場面のビデオ分析から定量的に明らかにする方法をとった。当該年度は、(1)一場面完結型の絵本か、連続する場面で構成される絵本か、(2)オノマトペを用いた絵本がADHD児の注意の弱さにどの程度効果があるのか、について検討した。対象児は通園施設に通うADHD児で、生活年齢は5、6歳、発達年齢は2歳8か月から5歳8か月の男児6名である。ADHD児を対象とした6回の継続的な読み聞かせを行い、場面構成やオノマトペの有無において異なる特徴をもつ6冊の絵本について各対象児がどのような反応を示すか検討した。

「視点」、「発話」、「動作」に焦点を当てた分析結果から、一場面完結型の絵本の方が楽しめる子ども、ストーリーがある絵本の方が楽しめる子ども、絵本の構造に係らず楽しめる子どもがあることが明らかになった。しかも、このような個人差は発達年齢と関係していることが明らかになった。特に、一場面完結型の絵本を楽しめる子どもは発達年齢が低い子どもに多いのに対し、絵本の構造に関係なくどちらの絵本も楽しめる子どもほど発達年齢が高いことが明らかになった。また、当該年度では、当初は予定していなかった問題についても検討した。それは、これまでの分析は子どもにとって1回目の反応を分析することであったが、1回目の読み聞かせの反応を用いることの妥当性は未検討であった。そこで、読み聞かせの繰り返し効果を検討した結果、繰り返し読み聞かせることで注意が増強されることが明らかとなった。しかし、異なる絵本を比較するという場合は1回目の反応を指標にすることの妥当性が保証され、指標としての安定性が確認された。本研究は、絵本の特性がADHD児を対象とした読み聞かせに及ぼす効果を検討したものである。注意機能に弱さがあるADHD児が絵本にしっかりと集中できるかどうかは絵本の特性により大きく影響されると考えられる。そこで、本研究はADHD児を対象とした集団での読み聞かせ場面をビデオ録画し、対象児の視点、発話、動作について詳細な行動指標(例えば、視点であれば、対象児がどこをみているか等)の生起頻度を時間サンプリング法でとらえるという定量的な分析を行った。その結果、ADHD児は一場面で物語が構成される絵本が、連続する場面で物語が構成される絵本よりも注意を集中しやすいとは必ずしも言えないこと。ただし、発達年齢が高くなるほど一場面完結型の絵本から継時的な絵も楽しめるようになる傾向があること。また、物語が連続する場面で構成される絵本でも、繰り返し絵本を読み聞かせることで絵本の内容理解が進み、注意を集中できるようになること。さらに、絵本の読み聞かせでは4つのタイプのオノマトペの効果が認められること、が明らかになった。平成25年度に実施した研究では、絵と文との意味関連性の強さがADHD児の絵本の読み聞かせに及ぼす効果について検討した。方法は、これまでと同様に、視点、発話、動作に関するビデオデータの分析を行った。その結果、ADHD児では絵と文の意味的関連性が低い絵本ほど絵本や読み手を見る頻度が低下し、多動傾向が増大することが明らかになった。対象としたADHD児は、発達年齢で2歳8か月から5歳8か月の11名であったが、このような傾向は発達年齢において低いADHD児ほど顕著であった。24年度に実施した研究は、絵本表現のなかでオノマトペがどのような働きをしているのか明らかにすることを目的としたものであった。この点に関して、本研究で得られた成果は、絵本におけるオノマトペの働きは4つあることが明らかになったことである。まず、その1つは、オノマトペはある場面の絵(視覚)に音(聴覚)を対応させるうえで感性的に最も適合した言葉となっていることである。第2は、人や物の変容について、運動や時間をうまく表現するうえでオノマトペが使われていることである。第3は、意味的にまとまりがあるエピソードの区切りにオノマトペが入れられると、1つのエピソードに区切りがついたことを示す働きがあることである。第4は、同じオノマトペの繰り返しが背景音楽の効果をつくりだし、状況がはらむ雰囲気などを伝える働きがあることである。
地盤中の降雨浸透・物質移行特性の原位置における測定手法に関する研究

具体的には,まず有効間隙率の測定手法に関する検討として,FDR法の同軸プローブを地盤中に挿入し,その近傍からエタノール溶液を注入することによって,ピンポイントで地盤の有効間隙率の測定を行う手法についてその有効性を確認した。また,ADR法を用いたボーリング孔の上部注水による原位置測定方法について検討した結果,簡便かつ短時間で妥当な測定が可能であることがわかった。次に,誘電率計測法のトレーサー試験への適用性について水と同様の単位体積重量に調整したエタノール溶液をボーリング孔内に注入して,観測井での誘電率の経時変化を測定することにより,地盤中のマクロな有効間隙率,分散長等の物質移行特性について室内での2次元不均質土槽により,有効性の検討を行った。結果として,従来用いられてきた塩水を用いた方法より,溶液の密度差による影響を受けない測定が可能であることが分かった。さらに,NaBrを用いたトレーサー試験を3次元不均質土槽で実施し,その測定誤差を検討した。また,原位置における不飽和浸透特性の測定手法の開発として,実際の斜面において水分量を長期間,連続的に測定することで,降雨時の浸潤前線の浸透メカニズム及び不飽和浸透特性を測定する手法の開発を行った。さらに斜面崩壊において現在明らかとなっていない降雨浸透が引き起こす崩壊パターンについて考察した。有効間隙率の測定手法に関する検討として,FDR法の同軸プローブを地盤中に挿入し,その近傍からエタノール溶液を注入することによって,ピンポイントで地盤の有効間隙率の測定を行う手法についてその有効性を確認した。FDR法(Frequency Domain Reflectometry)等の誘電率測定法の原位置での適用性に関するデータの取得を主たる目的とし,汚染度の測定と水分量の長期計測を実施した。
Ｃｒｅ－ｌｏｘＰシステムを用いた糸状菌二次代謝遺伝子利用技術の開発

二次代謝物質の主骨格合成酵素遺伝子を指標にLecanicilliumゲノムを探索し、麹菌に導入する生合成遺伝子クラスターを決定した。標的クラスター末端の配列とloxPを含むベクターをクラスター外側へ導入した。形質転換体から得たゲノムDNAに対し、Creリコンビナーゼによる反応を行い、生成したフォスミドを大腸菌を用いて回収した。解析の結果、フォスミドは遺伝子クラスター全体を含んでいた。構築したフォスミドを麹菌へ導入し、クラスター導入株を培養したところ新規ピークが出現した。当該ピークを精製し、得られた化合物を解析したところ、導入した遺伝子クラスター由来であると考えられた。平成24年度に形質転換のマーカー系として構築したアルギニン生合成遺伝子argBの変異株が不安定であることが判明したために、今年度新たに、宿主となるAspergillusではウラシル合成系遺伝子pyrGの破壊株を、Lecanicilliumにおいてはトリプトファン合成遺伝子trp1をの変異株およびマーカー遺伝子の取得を行った。さらに作成したtrp1変異株に、trp1遺伝子を導入することで、trp1遺伝子がマーカー遺伝子としてLecanicilliumで機能しうることを確認した。利用可能となったtrp1遺伝子を用いてloxP導入用ベクターの再構築を行い、さらに、pCC1FOSへウリジン生合成遺伝子pyrGを組み込んだクラスタークローニングベクターを再構築した。続いて上記で構築したloxP導入用ベクターと、クローニング用ベクターを標的生合成遺伝子クラスターの両端への導入を試みた。得られた形質転換株についてPCRおよびサザン解析により遺伝子型解析を行ったところ、想定した位置に両ベクターが挿入された目的形質転換株が得られたことが確認できた。次にCre酵素によるクローニングベクターの切り出し条件について検討を行った。まず、試薬に付属のコントロールを用いて、切り出しに至適な条件を決定した。続いて上記で得られたLecanicillium形質転換体からゲノムを抽出し、Cre酵素の反応を行った。現在、その至適条件を検討中である。平成24年度はこれまでに取得したドラフトゲノム配列について、データベースに登録されている二次代謝物質物質の主要骨格に関与する遺伝子と相同性を示す遺伝子を探索した。高い相同性を示した遺伝子の周辺領域を探索し、12組の生合成遺伝子クラスター候補を決定した。決定した遺伝子クラスターについて転写解析を行うことにより、同一のクラスターに属している遺伝子群を決定した。形質転換系においてはマーカー遺伝子としてAspergillusとLecanicillium双方で機能しうる遺伝子が必要であったため、AspergillusおよびLecanicillium由来のウラシル合成遺伝子及び、アルギニン生合成遺伝子について機能解析を行った。その結果、いずれの遺伝子も相手方の遺伝子欠損形質を相補できたことから、どちらの遺伝子もマーカー遺伝子として用いることが可能となった。利用可能となった二つの遺伝子の内、アルギニン生合成遺伝子を用いてloxP導入用ベクターの構築を試みた。その結果、pCC1FOSへアルギニン生合成遺伝子を組み込むことが出来、また、このベクターがAspergillusおよびLecanicillium双方の遺伝子欠損を相補できることも確認した。続いて構築したloxP導入用ベクターへ、上記で選択した生合成遺伝子クラスターの両端に位置する遺伝子断片の組み込みを行った。約2000bpの長さの断片が組み込まれたloxP導入用ベクターが完成したことから、現在それらのLecanicilliumへの形質転換を行っている。平成26年度は、前年度までに作成した形質転換体について、形質転換体でのみ生産が確認された化合物について解析を進めた。しかしながら、標的化合物は不安定であり、精製には至らなかった。その原因として麹菌に導入した遺伝子領域(28kbp)は最終産物を作るには遺伝子が足りておらず、不安定な中間代謝物が生産されたためと考えられた。そこで、さらに広い遺伝子領域(48kbp)を導入した形質転換株の作成を試みた結果、より長い領域を有する形質転換体の作成に成功した。得られた形質転換株について生産する代謝物の解析を行ったところ、長い領域を含む形質転換体のみで生産が確認された化合物が見出された。精製を進めた結果、得られた物質は新規構造を持つ化合物であると推定できた。応用微生物学クローニングに必要なloxP配列を標的クラスター両端に導入することに、成功し、クローニング実験を行う段階まで進んでいるから。遺伝子クラスターの選択、遺伝子導入用のマーカー遺伝子の機能解析、loxP導入用ベクターの構築も完了しているため。クラスターをクローニング後、宿主であるAspergillusに導入する。得られた形質転換体を培養し、新たに生産される化合物を探索する。見出された化合物について、精製を行い、NMR,MS等により構造決定を行う。

さらに得られた化合物が新規構造を有する場合は様々な生物活性を測定する。Aspergillusへ、生合成遺伝子クラスターを導入し、形質転換体での新規化合物の生産を確認する。生産が確認された化合物について、順相クロマトグラフィー、逆相HPLC等により精製を行い、NMR、HR-MSなどにより構造を決定する。得られた化合物が新規化合物であった場合、バクテリア、酵母、糸状菌等への抗菌活性を測定する。遺伝子組換え用の分子生物学用試薬、40万円形質転換、培養時に用いる生化学用試薬50万円生産された化合物の解析に用いる分析用カラム20万円
古墳時代中期における甲冑生産組織の研究－「型紙」と製作工程の分析を中心として－

古墳時代甲冑の生産組織の実態は未解明である。本研究では、胴甲である短甲のうち、生産体制確立期の製品である横矧板鋲留短甲を中心に、精密な三次元計測データを収集し、形状に個性が現れやすい部品2種類を対象に、平面的な設計図「型紙」の識別を進めた。その結果、形状・法量が一致あるいは極めて近似する組合せをそれぞれ3組確認した。さらに、少数の計測データながら三角板鋲留短甲でも、形状・法量が一致する部品1組を確認し、「型紙」という視点が、横矧板鋲留短甲という大量生産にあたりさまざまな規範の存在が予想される生産体制確立期の製品に限らず、さかのぼって有効であることを確認した。古墳時代中期の甲冑について短甲を中心に、畿内をはじめ広く精密な三次元計測データの収集をはかり、前研究での収集データ[宮崎県の地下式横穴墓出土資料17点(短甲13、衝角付冑2、眉庇付冑2)]と併せ、I.全体形状、使用鉄板の形状・寸法などを比較、II.設計図「型紙」の差異を検討、同一「型紙」で製作された甲冑を識別、III.同一「型紙」に基づく製品でも製作後半段階にかかる要素が異なる個体を分別する。この基礎作業を通じて、甲冑製作の実態を追求し、さらにその配布・流通に関わる問題に取り組むものである。26年度の研究実績は以下の通りである。1.甲冑の三次元計測を実施した。九州地域(宮崎県宮崎市・えびの市、福岡県行橋市・田川市・嘉麻市・岡垣町・みやこ町)、畿内地域(奈良県)。計測資料は、宮崎県出土資料8点(短甲6=横矧板鋲留短甲5・三角板鋲留短甲1、眉庇付冑1、衝角付冑1)、福岡県出土資料12点(短甲10=方形板革綴短甲1・三角板鋲留短甲1・横矧板鋲留短甲8、眉庇付冑1、衝角付冑1)、奈良県出土資料1点(横矧板鋲留短甲1)である。2.甲冑出土古墳(地下式横穴墓)の基礎データを収集した。三次元計測にあわせ、武器組成、配布・流通、威信財システムなどの検討のため、共伴遺物などの調査・検討をおこなった。3.27年度、三次元計測予定の長野県飯田市および宮崎県都城市所蔵資料などの事前基礎調査をおこなった。4.海外共同研究者、研究協力者を含めた研究組織全員が出席した研究会議・研究会を平成27年3月5日を開催した。古墳時代中期の甲冑について短甲を中心に、畿内をはじめ広く精密な三次元計測データの収集をはかり、前研究での収集データ[宮崎県の地下式横穴墓出土資料17点(短甲13、衝角付冑2、眉庇付冑2)]と併せ、I.全体形状、使用鉄板の形状・寸法などを比較、II.平面的設計図「型紙」の差異を検討、同一「型紙」で製作された甲冑を識別、III.同一「型紙」に基づく製品でも製作後半段階にかかる要素が異なる個体を分別する。27年度の実績は以下の通りである。中部(長野県飯田市)、九州(福岡県八女市・朝倉市・久留米市、大分県竹田市、宮崎県延岡市・都城市・えびの市・国富町)、畿内(奈良県)出土資料である。計測資料は、短甲30(横矧板鋲留17、三角板鋲留6、三角板横矧板併用鋲留2、三角板革綴4、長方板革綴1)、眉庇付冑2、衝角付冑5である。2.甲冑製作の検討の一環として、甲冑に遺存する繊維の分析調査を実施した(西都原4号地下式横穴墓出土短甲3領)。3.甲冑出土古墳(地下式横穴墓)の基礎データを収集した。三次元計測にあわせ、武器組成、配布・流通、威信財システムなどの検討のため、共伴遺物の調査・検討をおこなった。さらには甲冑副葬人骨の調査(宮崎県国富町六野原10号地下式横穴墓)もおこなった。4.韓国出土の帯金式甲冑(倭系甲冑)の観察調査を釜山大学校、釜山市博物館、同市福泉博物館、国立金海博物館、国立中央博物館でおこなった。この調査は28年度に三次元計測可能な資料の事前調査を兼ねたものである。5.研究代表者・研究分担者・研究協力者が出席した研究会議・研究会を平成27年8月31日と28年2月22日(海外共同研究者を含む)に開催した。27年度予定していた甲冑の三次元計測のうち、外部委託(前研究から計測を担当する専門業者)した畿内以外の資料計測(長野県・福岡県・大分県・宮崎県)を予定通り完了し、データ合成も順調に完了、一部、地板・押付板・裾板の形状比較に着手することができた。前年度遅れ気味であった奈良県内出土資料の計測(研究所が直接実施)も、ようやくノウハウを蓄積、8領の短甲計測をおこなうなど、軌道に乗せることができた。

また、28年度三次元計測を計画している韓国出土の帯金式甲冑(倭系甲冑)について、計測資料の内諾を得ることができた。古墳時代中期の甲冑について短甲を中心に、畿内をはじめ広く精密な三次元計測データの収集をはかり、I.全体形状、使用鉄板の形状・寸法などを比較、II.平面的設計図「型紙」の差異を検討、同一「型紙」で製作された甲冑を認定、III.同一「型紙」に基づく製品でも製作後半段階にかかる要素が異なる個体を識別する。この基礎作業を通じて、甲冑製作の実態を追求し、さらにその配布・流通に関わる問題に取り組むものである。28年度の実績は以下の通りである。1.甲冑の三次元計測を九州(熊本県伝左山古墳)、近畿(京都府宇治二子山古墳、和歌山県大谷古墳、奈良県新沢千塚古墳群)、関東(群馬県鶴山古墳)出土資料、さらには韓国出土倭系甲冑(福泉洞112号墳、杜谷43・72号墳)について実施した。内訳は、短甲13(横矧板鋲留8、三角板横矧板併用鋲留1、三角板革綴1、長方板革綴3)、眉庇付冑2、衝角付冑4である。2.三次元計測対象以外の資料調査(熟覧・細部計測・写真撮影)もおこない、基礎データを収集した(大阪府岡本山A-3号墳、滋賀県黒田長山4号墳、静岡県安久路2・3号墳、五ヶ山B2号墳、石ノ形古墳、多田大塚2・4号墳出土甲冑)。3.三次元データに基づき、長野県飯田市内出土の未報告資料の実測を進めた。4.横矧板鋲留短甲の特徴的な部品、後胴押付板と竪上第2段につき、計測データから形状・寸法を比較検討し、同一「型紙」による製作と認められる新たな事例を発見した。九州内の別県の出土例、福岡県と長野県の出土例という地域を越えた出土甲冑間で一致例を見いだした。5.4の分析成果について、奈良県立橿原考古学研究所附属博物館において、ポスターとCG動画による成果報告展を開催した(29年3月7日4月16日)。また、同館特別陳列「ヤマトの戦士ー古墳時代の武器・武具」(29年2月4日3月20日)において、研究成果の一部を活用した。甲冑の三次元データの収集が計画通りに進捗している。28年度は関東出土例のデータを計測したことで、データの地域的な偏在(九州・畿内)の解消へ一歩進めることができた。さらに、古墳時代中期の甲冑、甲冑生産を考える上で欠かせない韓国出土の倭系甲冑のデータを少数ながら収集でき、今後の比較検討の糸口を得た。短甲各部品の形状・寸法比較の方法について、試行錯誤を重ねた結果、標準的な比較検討方法を確立し、新たな「型紙」一致例を発見するに至った。これまで進めてきた宮崎県出土甲冑に加え、長野県飯田市新井原7号墳、石行2号墳出土短甲の実測図作成に着手するなど、精密な三次元データを有効活用した甲冑の資料化を軌道に乗せることができた。古墳時代中期の甲冑について、とりわけ大量生産にあたりさまざまな規範の存在が予想される甲冑生産体制確立期の製品である横矧板鋲留短甲を中心に三次元計測データの収集をはかり、I.全体形状、使用鉄板の形状・寸法などを比較。II.平面的設計図である「型紙」の識別をおこない、III.同一「型紙」に基づく製品でも製作後半段階にかかる要素が異なる個体を識別する。この基礎作業を通じて、甲冑製作の実態解明に取り組むものである。29年度の実績は以下の通りである。1.過去3ヶ年に収集した短甲の三次元計測データから、「型紙」の詳細な検討をおこなった。とりわけ、もっとも個性が現れやすく、短甲全体の形状を決定づける部品である押付板と、押付板下縁にその上縁と両側の形状がおよそ規定される後胴竪上第2段について、比較検討をおこなった。その結果、横矧板鋲留短甲(横矧板革綴短甲を含む)で、形状・法量が一致あるいは極めて近似する組合せを押付板において3組、後胴竪上第2段において3組確認した。これにより、甲冑製作における「型紙」使用の蓋然性が一層確実となった。さらに三角板鋲留短甲においても1組の一致を確認した。
複数音源信号の同時分離抽出を実現する適応マイクロホンアレーシステムの構築

特定の音響信号を強調する技術は,日常生活での様々な機器の性能を向上させると期待されている。しかし,大規模なシステムにおいては性能を向上させつつあるが,我々の日常生活で利用できる高性能なヒューマンインターフェースを構築するにはアルゴリズムの複雑さや実装コストなど様々な面での課題が残されている。我々は,高度なヒューマンインターフェースを実現するために,高い空間分解能を有する複数音源信号の強調手法について検討した。本報告では,素子数が少数および多数の両者についてアルゴリズムを開発した。少素子数の場合として,補聴システムを視野にいれた周波数領域両耳聴モデルによる信号分離を,また,多素子数による信号分離としてコンピュータユーザー向けのシステムを検討した。さらには,各々アルゴリズムを検証するに当って,クラスタ計算機を導入し効率化を図った。・2素子:[周波数領域両耳聴モデル]このモデルは,物体による音波の回折現象を利用している。回折により生じる両耳間レベル差,位相差に基づき音源の方向および音源信号の強調を行っている。本アルゴリズムの特徴は,従来,仰角の推定には4素子以上が必要であったが,2素子で実現できているところにある。また,演算量も少ないため,ラップトップコンピュータで実時間による音源信号強調が可能となった。身軽に利用できる両耳聴補聴器として利用可能であるか検討を進めている。・多素子:[ブランド信号処理および適応ノッチフィルタによる信号分離]本モデルは,コンピュータユーザーが利用することを想定し,ディスプレイの周囲に8素子を取りつけた。複数話者に対応するために,前処理としてAMUSE法に基づくブラインド信号処理を行い,複数の音源方向推定および追従を可能とした。さらには,複数の適応ノッチフィルタを並列して用いることにより複数の話者信号を同時に強調することが可能となった。上記のように,次世代のヒューマンフェースの基礎となるアルゴリズムの構築を行い,その検証を行った。特に,前者の周波数領域両耳聴モデルは,二入力で,かつ演算量が少ないので安価なDSPなどでの実現が期待できる。今後は,両耳での聴取を可能とする新しい補聴器として発展することが特に期待でき,実用化に向けアルゴリズムの改善および実環境における検証を行う必要がある。本研究では,特許出願中の設計手法を利用した適応ノッチフィルタとブラインド信号処理(AMUSE法)を利用したマイクロホンアレーシステムの構築することにより,単一システムで複数音源の同時分離抽出を実現することを目的としている。本年度は,コンピュータディスプレイの周囲へ装着することを想定した方形アレーを検討した。コンピュータディスプレイ前の音源の同時分離抽出を想定した場合,平面アレーシステムと音源の距離を考慮し,球面波として取り扱う必要があると思われる。そこで,複数の音源を同時分離するアルゴリズムの平面波モデルと球面波モデルを構築し,その性能を確認した。具体的には,ディスプレイの前0.5mに位置する話者(音源1)と話者とは異なる方向で0.6mの位置に雑音源(音源2)が存在する状況において,球面波モデルの音源方向推定誤差は平面波モデルの場合の結果より話者の音源方向の推定は明らかに良好であった。また,雑音源の方向の推定は誤差があるものの球面波モデルの場合が良好であった。さらに,二人の話者(音源1,2)が同時に発話した状況を想定して分離抽出のシミュレーションを行った。音源1に対して音源2のパワは-5dBに設定した。

音源1に関しては平面波モデルにておいては,ブラインド信号分離の段階で9dB,提案手法では8dBであったが,球面波モデルにおいては,それぞれ12dBと14dBに改善され,提案手法の球面波モデルの場合が最も良好な結果が得られた。しかし,適応ノッチフィルタの特性により,低周波数域と2,500Hz付近において減衰が生じていることがスペクトログラムとコヒーレンシーの両者で確認された。更に上記多入力アレーシステムの研究に並行して,2入力のアレーシステムとして,ダミーヘッドマイクロホンを利用したシステムについても研究をすすめ,人間の聴覚を模した高い空間分解能をもつものが構成できつつある。高度なヒューマンインターフェースを構築することを目的に複数マイクロホンを利用した空間分解能を有する複数音源信号の強調手法について検討した。素子数が少数および多数の両者についてアルゴリズムを開発した。少素子数の場合として,補聴システムを視野にいれた周波数領域両耳聴モデルによる信号分離を,また,多素子数による信号分離としてコンピュータユーザー向けのシステムを検討した。さらには,各々アルゴリズムを検証するに当って,クラスタ計算機を導入し効率化を図った。・2素子:[周波数領域両耳聴モデル]このモデルは,物体による音波の回折現象を利用している。回折により生じる両耳間レベル差,位相差に基づき音源の方向および音源信号の強調を行っている。本アルゴリズムの特徴は,従来,仰角の推定には4素子以上が必要であったが,2素子で実現できているところにある。また,演算量も少ないため,最終的にはラップトップコンピュータで実時間による音源信号強調が可能となった。・多素子:[ブランド信号処理および適応ノッチフィルタによる信号分離]本モデルは,コンピュータユーザーが利用することを想定し,ディスプレイの周囲に8素子を取りつけた。複数話者に対応するために,前処理としてAMUSE法に基づくブラインド信号処理を行い,複数の音源方向推定および追従を可能とした。さらには,複数の適応ノッチフィルタを並列して用いることにより複数の話者信号を同時に強調することが可能となった。上記のように,次世代のヒューマンフェースの基礎となるアルゴリズムの構築を行い,その検証を行った。今後は,実用化に向けアルゴリズムの改善および実環境における検証を行う必要がある。
骨形成能向上を目的としたパックセメンテーション法によるチタン系材料の表面改質

チタンの骨適合性向上を目的として、パックセメンテーション法、定温定圧法およびその複合により、チタン表面にリン酸カルシウム反応層を作製した。得られた反応層はハイドロキシアパタイト(HAp)相およびCa-P-O-Ti傾斜層であり、厚さは数μm程度であった。本法は、基板との優れた密着力を示し、細胞培養試験からも高いALP活性能を示したことから、新規表面処理方法として有効であることが示唆された。1.反応層の作製ハイドロキシアパタイト(HAp)およびリン酸四カルシウム(TTCP)を用いたパックセメンテーション処理により、973K以上の処理温度において工業用純チタン(CP Ti)上にHAp相を含む反応層を作製することに成功した。HAp粉末を用いた場合においては、数百nm程度の微細な粉末が付着していた。一方、TTCP粉末を用いた場合においては、HAp相以外にCaTiO_3相が検出され、反応層上には微細HAp粉末を有する数μm程度のポアが観察された。また、CP Ti上に形成された反応層は二層構造を有しており、ポアは上部反応層中に存在していた。このポアの形成機構は、TTCPの分解により生じたCaOとTiの酸化により生じたTiO_2との反応によりCaTiO_3が形成され、このCaTiO_3とHApを包むようにTiの外方拡散により上部反応層が形成され、最終的にこれらの粉末が脱離することで生じたと考えられる。また、水を用いたスラリニにより処理を行うことで、ポアの形成が顕著になったが、これはTTCP粉末と基板との接触面積が増加したためであると考えられる。2.反応層の生体外評価反応層と基板との密着力は60MPa程度であった。擬似体液浸漬法による反応層のアパタイト形成能を評価したところ、本法により作製された反応層は、処理無しのCPTiよりも短期間でアパタイトの形成が確認された。また、ヒト骨芽様細胞であるSaOS-2を用いた細胞培養試験の結果、TTCPスラリー処理は処理無し基板よりも高いALP活性を示し、高い骨形成能を有することが示唆された。3.今後の展開本年度の研究においては、HApを含む反応層を作製することができたが、Tiの外方拡散により生じたTiO_2に包まれているものであった。今後は、反応層中へCa,Pの拡散を利用した傾斜膜の作製を試みる。チタンの骨適合化表面処理として、リン酸カルシウムコーティングが最も有効な手段の一つであるが、本研究ではパックセメンテーション法と等温等圧法を組み合わせた新規リン酸カルシウムコーティング方法を開発した1.パックセメンテーション法によるCa-Ti-O系反応膜の作製CaOにCaCl_2を添加した粉末を用いた工業用純チタン(CP Ti)基板のパックセメンテーション法を行ったところ、CaCl_2を1%添加することで873K,86.4ksの処理においてチタン酸カルシウム(CaTiO_3)およびアナターゼ相を有する反応層を作製することができた。これはCaO,CaCl_2および大気中のH_20が反応することでCaClOHが生成し、これがTiO_2と反応することでCaTiO_3が得られたためである。また副生成物としてHClが得られるが、これがCaOと反応して再度CaClOHが生成されるため、CaTiO_3生成反応が進行したと考えられる。2.等温等圧法によるP-Ti-O系反応膜の作製P_2O_5とCP Ti基板を密封された石英中に真空封入し873Kで熱処理することで、CP Ti基板表面に2μm程度のPTi相を作製することができた。P_2O_5は800K以上で高い蒸気圧を示し、石英管中で気体となりTiと反応することでPTiおよびTiO_2相が生成したと考えた。1段階目に等温等圧法を、2段階目にパックセメンテーション法を組み合わせることにより、Ca-P-Ti-O系反応層を作製することに成功した。得られた反応層を擬似体液に浸漬したところ、12時間後に基板表面にアパタイト相が検出された。とのことから本研究で得られたCa-P-Ti-O系反応層は、生体内における高い骨形成能を示すことが示唆された。
がん研究のための国際情報の収集と配布

61年度の活動は、がん研究のデータベースとして、全米がん研究所が作成したCANCER LITERATURE(CANCERLT)とオランダのエルゼビア社が作成したEXCE RPTA MEDICA(EM)とを購入し、これらを筑波大学学術情報処理センターのオンライン文献検索システムUTOPIAに蓄積し、全国の研究者の利用に供するように条件整備に努めた。それとともに、一昨年度より試験的に運用を開始した「がん特別研究班」の班長に対するSDIサービスの規模を拡大し、今年度はさらに班員に対してもサービスを実施した。また、サービス対象者によるアンケート調査を行い、そのフィードバックを基により有効なサービスができ、かつ省力化できるシステムの改良を行った。〔SDIサービスの受付期間と申込者数、検索結果の出力件数〕」SDIサービスは、各研究班班員が自分の必要とする情報を検索する内容を予め登録しておき、検索対象とするデータベースが更新され、UTOPIAに登録される度に、本研究の協力者が検索を行い、検索された結果を印刷して、登録者に配布するシステムである。59年度より試験的に運用を開始したが、61年度までには以下のように受付を行い、サービスを実施した。申込者は合計112名である。サービス回数はCANCERLTが28回、EMが53回である。I期(59年6月7月)17名II期(60年2月3月)22名III期(60年10月12月)13名IV期(61年2月4月)11名V期(61年7月9月)29名VI期(61年11月)10名VII期(61年1月2月)10名VII期(61年3月)受付中59年度60年度61年度計(件)61年度では、両データベース共に一人平均約450件の検索結果を受け取っている。