hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
糖転移酵素ＬＡＲＧＥを用いたジストログリカンの機能亢進による新規癌治療法の開発

3)LARGEが癌細胞以外の正常細胞に対してどのような作用を発揮するか検討するために、LARGEトランスジェニックマウスならびにC2C12筋芽細胞を用いて骨格筋の分化におよぼすLARGE高発現の影響を検討した。この結果LARGEは骨格筋の分化を遅延させる作用を有し、これはIGF-1の抑制を介する結果である事を明らかにした。これらの結果から、LARGEによるα-DGの糖鎖修飾の亢進はラミニン結合能の増強に加えて細胞遊走その他に関わる多くの遺伝子郡の発現変動を介して癌細胞の増殖、浸潤能を抑制することが明らかとなった。しかし他の細胞種に対しては分化を抑制する場合もあることから、生体への応用に際してはさらなる検討が必要と考えられた。神経内科学平成24年度に開始した乳癌モデルマウスへのLARGE遺伝子導入による治療実験は順調に経過してはいるもののまだ最終的な結論には至っていない。またLARGEトランスジェニックマウスへの癌細胞移植実験に関しては、予定では既に開始しているべきものだがまだこれから開始予定である。これらの点を考慮してやや遅れていると評価した。当初の計画では、発癌モデルマウスへのLARGE遺伝子導入による治療実験は平成25年度に行い、平成24年度にはヌードマウスへのLARGE発現HeLa細胞の移植実験とLARGEトランスジェニックマウスへの癌細胞移植実験を行う予定であったが、スケジュールの都合上これらを逆にして開始した。平成24年年度開始した乳癌モデルマウスへのLARGE遺伝子導入による治療実験は順調に経過してゃいるもののまだ最終的な結論には至っていないため、やや遅れていると評価した。平成26年度、以下の実験計画を順次実施する。2LARGEトランスジェニックマウスへの癌細胞移植実験LARGEトランスジェニックマウスと野生型マウスに癌細胞を移植して癌の増殖、浸潤、転移を比較観察する。癌細胞は野生型のHeLa細胞(HeLa/LARGE(-)/ luciferase(+)株)を使用する。先程と同様にluciferaseを用いたin vivvoイメージングにより検討を行う。同トランスジェニックマウスはα-DGのラミニン結合能の亢進により基底膜におけるラミニンの発現が増加しており癌浸潤に対して抵抗性に働くことが予想される。3乳癌モデルマウスへのLARGE遺伝子導入による治療実験を継続する。4LARGEによる癌抑制に関与するシグナル系の同定α-DGのラミニン結合能が亢進することで細胞の外から中へ癌の制御に関わる何らかのシグナルが伝達される可能性が示唆されている。そのシグナルを明らかにすべくDNAマイクロアレイやリン酸化抗体アレイを用いて癌抑制に関与するシグナル系の同定を試みる。平成25年度以降、以下の実験計画を順次実施する。1ヌードマウスへのLARGE発現HeLa細胞の移植実験LARGE安定発現HeLa細胞とコントロールのHeLa細胞ヌードマウスへ移植して、癌細胞の増殖、浸潤の程度や転移の有無を比較検討する。移植は皮下や腹腔内へ行い、尾静脈内注入による肺転移モデルも併用する。
多様な指標に対応可能なネットワークシステム構造最適化手法の開発

代数的連結度・クラスタ係数・媒介中心性・平均頂点間距離等の特徴量に基づくネットワーク構造最適化問題を考察した.代数的連結度最大または極大グラフ,平均局所クラスタ係数極大グラフ,大域クラスタ係数最大グラフなどを理論解析によって導出するとともに,媒介中心性や平均頂点間距離に基づくネットワーク構造最適化のための様々なアルゴリズムを開発した.また,ネットワークの代数的連結度の分散計算法や,ネットワークのコミュニティ検出のための非負値行列因子分解の高速計算法の開発を行った.本年度の主な成果は,a)完全多部グラフの代数的連結度最大性の証明とその一般化,b)代数的連結度極大グラフの高速探索法の開発,c)マルチエージェントネットワークの代数的連結度分散推定法の拡張,d)正則グラフの平均頂点間距離最小化の部分的解決,e)指定頂点の媒介中心性を最小化する辺挿入位置の高速探索法の開発,f)新しいストリームアルゴリズムの開発,g)非負値行列因子分解のための反復解法の大域収束性解析,である.a)では,完全多部グラフがそれと同じ次数列をもつグラフの中で代数的連結度を最大にすることや,正則完全多部グラフがそれと同じ頂点数と辺数をもつグラフの中で代数的連結度を最大にすることを証明した.b)では,与えられたグラフと同じ次数列をもつ代数的連結度極大グラフを高速に求める方法を開発し,その有効性を実験的に確認した.c)では,ハードウェア化に適した推定法を提案し,数値実験によってその妥当性を確認した.d)では,Cerfらによって与えられた正則グラフの平均頂点間距離の下界が,ある場合には最小値に等しいことを理論的に証明した.e)では,与えられたグラフに一辺だけを挿入することによって指定頂点の媒介中心性を制御することを考え,指定頂点の媒介中心性が最小となる辺挿入位置を高速に求めるアルゴリズムを開発した.f)では,2次元データのストリームにおいて多様なアイテムと同時に出現しているアイテムを検出するアルゴリズムや,1次元データのストリームにおいて出現頻度が急変化するアイテムを検出するアルゴリズムを開発し,ベンチマークデータを用いた実験によって有効性を確認した.g)では多項式で表される誤差関数に対する乗法型更新式の大域収束性条件を解明した.研究計画調書に記載した順序とは少し異なるものの,6個のテーマの多くで着実に成果が出ている.研究成果の概要に記載していないテーマについても,少しずつではあるが進展しており,次年度の大きな展開が期待される.さらに,ストリームアルゴリズムの開発や非負値行列因子分解の反復計算法の解析など,周辺テーマについても成果が得られている.本研究の主な成果は,a)大域クラスタ係数最大グラフの理論解析,b)辺挿入前後の媒介中心性の関係式導出と成長するネットワークへの応用,c)正則グラフの平均頂点間距離の下界達成不可能性の証明,d)マルチエージェントネットワークの代数的連結度推定法の理論解析,e)非負値行列因子分解(Nonnegative Matrix Factorization: NMF)に基づく高速なネットワークコミュニティ検出手法の開発,f)出現頻度が急変するアイテムを検出するストリームアルゴリズムの性能評価,g)スパースさや滑らかさが考慮されたNMFの計算法の導出と理論解析,である.a)では,辺数と頂点数の差が4以下の場合について,大域クラスター係数の最大値とそれを実現するグラフの構造を明らかにした.b)では,グラフに1辺を挿入した後の各頂点の媒介中心性と挿入前の媒介中心性の関係式を導出し,それにより成長するネットワーク(頂点は固定で辺が次々と追加されていくネットワーク)の媒介中心性が高速に計算されることを実験的に示した.c)では,Cerfらによって与えられた平均頂点間距離の下界が,ある場合には達成不可能であることを理論的に証明した.d)では,これまでに提案したアルゴリズムの妥当性を理論的に考察し,平衡点の安定性や推定値の有界性を証明した.e)では,既存手法と同程度の検出精度をもち既存手法よりも高速な方法を提案し,小規模ネットワークを用いた実験によって有効性を確認した.f)では,研究代表者らのアルゴリズムについて,誤差の最大値を理論的に評価するとともに,大規模ストリームデータを用いた実験によって有効性を確認した.g)では,NMFの最適化問題において目的関数に因子行列のスパースさや滑らかさを制御するための正則化項が追加された場合の解法を提案し,その大域収束性を証明した.研究計画調書に記載したテーマの多くで着実に成果が出ている.特に,大域クラスタ係数最大グラフの理論解析と,マルチエージェントネットワークの代数的連結度推定法の理論解析で大きな進展があった.他のテーマについて少しずつではあるが進展しており,次年度の大きな展開が期待される.さらに,ネットワークコミュニティ検出手法の開発や非負値行列因子分解の反復計算法の解析など,周辺テーマについても成果が得られている.本年度の主要な成果は以下の通りである.第一に,大域クラスタ係数最大グラフの理論解析を行い,辺数と頂点数の差が5と6の場合の大域クラスタ係数の最大値とそれを実現するグラフ構造を解明した.この結果と昨年度までの成果より,道グラフの両端に完全グラフまたはそれに近いグラフがつながっていることが大域クラスタ係数最大グラフの構造的特徴であると推察される.第二に,一般化de Bruijnグラフに基づく単純無向正則グラフ構成法を開発し,得られるグラフの平均最短経路長と直径を数値的に評価した.開発した構成法は,ランダム正則グラフには及ばないものの短い平均最短経路長と直径を実現でき,簡潔かつ高速なアルゴリズムであることから,大規模ネットワークの設計に利用できると考えられる.第三に,一般化Mooreグラフの効率的探索法を開発し,存在が不明であった頂点数と次数の多くの組に対して一般化

Mooreグラフが存在することを示した.一般化Mooreグラフとは,平均最短経路長が理論下界に等しい正則グラフのことである.開発した方法では,初期グラフを適切に選択することによって探索範囲を大幅に削減し,探索範囲内のグラフの直径の下界を用いて探索範囲を限定している.第四に,代数的連結度の分散計算法の理論解析を行い,離散時間疑似分散計算法が正しく動作するための十分条件を与えるとともに,離散時間分散計算法のパラメータと各不動点の安定性の関係を明らかにした.第五に,非負値行列因子分解に基づくコミュニティ検出のための高速計算法を開発し,数値実験によってその妥当性と有効性を確認した.特に,既存の解法である乗法型更新よりも高速かつ安定に動作することを実験的に示した.代数的連結度・クラスタ係数・媒介中心性・平均頂点間距離等の特徴量に基づくネットワーク構造最適化問題を考察した.代数的連結度最大または極大グラフ,平均局所クラスタ係数極大グラフ,大域クラスタ係数最大グラフなどを理論解析によって導出するとともに,媒介中心性や平均頂点間距離に基づくネットワーク構造最適化のための様々なアルゴリズムを開発した.また,ネットワークの代数的連結度の分散計算法や,ネットワークのコミュニティ検出のための非負値行列因子分解の高速計算法の開発を行った.当初の計画に従って引き続き研究を推進していく.具体的には以下の通りである.テーマ1では完全多部グラフを中心に代数的連結度最大性に関する解析を進める.テーマ2では疎グラフに焦点を絞ってクラスタ係数最大グラフの特徴を解明する.テーマ3では今年度の成果の拡張を行い,Cerfらの下界が達成できるための条件を導出する.テーマ4ではこれまでの成果をまとめて論文誌や国際会議に投稿するとともに,媒介中心性の最大値を大きく減少させる辺挿入法の開発を行う.テーマ5では提案手法の妥当性を理論的に証明する.テーマ6では,当初の計画通り,リカレントニューラルネットワークの結合係数と接続構造の同時最適化手法を開発する.当初の計画に従って引き続き研究を推進していく.成果の得られたテーマについては論文の形にまとめて論文誌や国際会議に投稿し,その他のテーマについては課題解決に向けた研究を継続する.特に,平均頂点間距離最小正則グラフの設計手法の開発と代数的連結度の分散推定法の理論解析を重点的に行いたい.さらに,研究計画に記したように,指標ごとの最適化手法を融合させて統一的なネットワーク最適化手法の構築を目指したい.情報数理工学
嗅覚連合記憶の長期固定化に寄与するキノコ体リカレント神経回路の集団機能解析

学習記憶のメカニズムを知るためには脳のどの細胞が記憶の形成・維持・読み出しに関わるかを知ることが不可欠である。近年、匂いシグナルはDANs→KCs→MBONsと一方向に流れるのではなく双方向性で、複雑なナットワークを形成していることがわかって来ている。本研究では学習が行われている最中の個体の脳の神経集団活動をライブでモニターし、その活動を統計的推定によって少数に絞り、記憶細胞を同定することを目的とする。さらに近年記憶の固定化に寄与することが明らかになったキノコ体を中心としたリカレント神経回路と、長期記憶の中心的役割を担う転写因子CREB活性細胞との関連について解析することで、短期記憶から安定した長期記憶を形成する遷移を、生理学的に明らかにしていく。顕微鏡下で電気ショックと連合させた匂いCS+及び連合させなかった匂いCSーに対する匂い応答を計測した。異なった個体間でもCS+とCSーの差をとることで記憶前後の差(記憶痕跡)を検出することが可能であった。通常の行動実験装置で学習させた個体群でも再現されたことから、顕微鏡下で記憶を形成することが可能となった。匂い物質を用いた連合学習に加えて、特定の嗅覚受容体を発現する神経群を光遺伝学によって人工的に活性化させる連合学習の系の立ち上げを試みた。これは条件刺激の強度・時間的な制御をより細かく行うことができ、ドーパミン神経の活性化のタイミングと合わせてリカレント回路の解析がやりやすくするためである。また同じ遺伝型の個体で連合学習ができる光遺伝学用の行動実験のデバイスを製作した。現在、忌避・リワード学習の両方で安定して連合学習ができている。これによって、生理学的な応答と行動実験のパフォーマンスを相互に比較・解析が可能となる。MBONsの応答を指標とすることによって顕微鏡下で匂い学習が形成されうることを示すことができたのは大きな進歩である。異なった波長特性の活性化・抑制チャネル(Chrimson/Chronos/GtACR)を発現させることで、複数の神経群の応答を操作できるようになった。これにより、条件刺激(CS)と無条件刺激(US)の両方を人工的にかつ強度・時間的に精密な操作でき、回路の生理学的な解析が可能となった。顕微鏡下では、KCsにドーパミン依存的にUSシグナルを伝達すると考えられるDANsを安定的に活性化する際に、電気ショックの条件制御が繊細で難しかった。光刺激によってこのDANsを活性化することによって、人工的ではあるが安定して実験が行えている。上記の光遺伝学的手法を行動実験でも行えるように新たにデバイスを製作した。忌避・リワードの両方で学習パフォーマンス指標が0.3-0.4で安定して観測できている。2種類の光活性化チャネルを同時に発現させることによって、匂い刺激(CS)と電気ショック/味覚刺激(US)を完全に光刺激に置き換えることができるようになった。これにより遺伝的に均一な個体間の比較が安定して行える。詳細な刺激制御ができる事で、神経応答の定量的な解析が行え微量な差を検出できることが期待される。行動特性の異なる嗅覚刺激を2、3比較して、入力される嗅覚受容体によって学習効率に違いがあるかどうかを検討する。リワード学習や忌避学習の効率に違いがあった場合、情報経路(DANsやMBON)にどのように伝達されていくかを同定していく予定である。

顕微鏡下では、KCsにドーパミン依存的にUSシグナルを伝達すると考えられるDANsを安定的に活性化する際に、電気ショックの条件制御が繊細で難しかった。光刺激によってこのDANsを活性化することによって、人工的ではあるが安定して実験が行えている。上記の光遺伝学的手法を行動実験でも行えるように新たにデバイスを製作した。忌避・リワードの両方で学習パフォーマンス指標が0.3-0.4で安定して観測できている。2種類の光活性化チャネルを同時に発現させることによって、匂い刺激(CS)と電気ショック/味覚刺激(US)を完全に光刺激に置き換えることができるようになった。これにより遺伝的に均一な個体間の比較が安定して行える。詳細な刺激制御ができる事で、神経応答の定量的な解析が行え微量な差を検出できることが期待される。行動特性の異なる嗅覚刺激を2、3比較して、入力される嗅覚受容体によって学習効率に違いがあるかどうかを検討する。リワード学習や忌避学習の効率に違いがあった場合、情報経路(DANsやMBON)にどのように伝達されていくかを同定していく予定である。次年度使用額が生じた理由:基金の一部の範囲内で研究を遂行したたため。使用計画:短期記憶神経の回路関係を明らかにするために、30年度の経費と合わせて、様々な変異系統の作成、維持、増殖に用いる試薬、培地を購入する。また、これらの分子生物学、神経生物学研究用試薬、実験器具を購入する。
PBLの手法を用いた構造工学学習システムの構築

申請者は,昨年度研究で(1)環境土木専門実験・演習1「はりの強度とデザイン」に関する新しい「実験指導書」を作成した。それを用いて6回専門実験を行い,学生が理解しがたい部分や実験方法を毎回修正・補足した。その主なものはパンフレット「犀川に橋を架ける」の製作と3種類の設計例の提示である。これを踏まえて「実験指導書」を改定した。また,その成果を8月の平成19年度工学・工業教育研究講演会で「エンジニアリングデザインを意識した環境土木専門実験・演習1「犀川に橋を架ける」」と題して発表する。次に,(2)「専門プロジェクト科目」である「工学設計皿」の「1110鋼橋」を設計・製作・架設させるところの「ASCE鋼橋コンペ」では,学生がパイプを基本にアーチ系鋼橋を設計するとともに,初めて橋脚も設計・製作した。今年度は強度に問題があったものの,初めてアメリカの学生に負けない設計・製作・架設をすることができた。また,(3)eラーニング関係では,今年度Web教材「エネルギー入門」とWeb&CD教材「構造デザイン入門」を制作した。後者はJABEEが強調している「エンジニアリングデザイン」に対処するものである。上記(1)から(3)を,環境土木工学科学生4年間の「PBLの手法を用いた構造工学学習システム」として連動させた結果が「ASCE鋼橋コンペ」に表れたものと思われる。なお,平成19年度が金沢工業大学新カリキュラムの完成年度であるため,今年は最後の詰めを行ないたい。最後に,今年度は本研究の最終年度であるため,2年間の研究成果を「PBLの手法を用いた構造工学学習システムの構築」という70ページの報告書にまとめた。申請者は、(1)工学専門実験・演習I「はりの強度とデザイン」で90cm「バルサ材橋梁モデル」を製作し技術・デザイン・コストを競うコンテスト「犀川に橋を架ける」を土木工学科3年生に実施している。これを新カリキュラムの環境土木工学専門実験演習Iとして、より自由度の高い不静定構造物の設計へとフレッシュアップを図るため新しい「実験指導書」を執筆した。それは個人企画書「犀川に橋を架ける」をまず作成し、次にチームで個々の企画書の長所・短所を検討し、チームとしての企画書を作成・提出し、最後に、ブリッジを製作させるものである。次に、(2)「専門プロジェクト科目」である「工学設計III」の「鋼橋モデル」を設計・製作・架設させるところの「ASCE鋼橋コンペ」を4年生に実施している。これは学部教育を総合し、橋梁工事の全工程を模擬体験させて、将来の「1級土木施工管理技士」に備えるものである。最新年度に対応した「ASCE鋼橋コンペ」を実施し、コンペ実施に関するデータを蓄積している。また設計計算の便宜を図るため「MSC/NASTRAN for Windows3.0解析マニュアル」を制作した。最後に、(3)Web教材「構造の基礎」および「構造の基礎」(土木構造物のモデル化、反力の計算から断面2次モーメントの計算まで)を制作し学内に開放している。学生が場所・時間を問わずに勉強できるよう、かつ就職試験対策の便を図るためのものである。これに加えて、設計実務で使われている有限要素法(FEM)構造解析を学ぶためのWeb教材「土木解析学」を制作し、現在Wedに載せる作業を行なっている。上記(1)から(3)を「PBLの手法を用いた構造工学学習システム」として連動させるべく、思案を重ねている。申請者は,昨年度研究で(1)環境土木専門実験演習I「はりの強度とデザイン」に関する新しい「実験指導書」を作成した。

これを踏まえて「実験指導書」を改定した。また,その成果を8月の平成19年度工学・工業教育研究講演会で「エンジニアリングデザインを意識した環境土木専門実験・演習I「犀川に橋を架ける」」と題して発表する。次に,(2)「専門プロジェクト科目」である「工学設計III」の「1/10鋼橋」を設計・製作・架設させるところの「ASCE鋼橋コンペ」では,学生がパイプを基本にアーチ系鋼橋を設計するとともに,初めて橋脚も設計・製作した。今年度は強度に問題があったものの,初めてアメリカの学生に負けない設計・製作・架設をすることができた。また,(3)eラーニング関係では,今年度Web教材「エネルギー入門」とWeb & CD教材「構造デザイン入門」を制作した。後者はJABEEが強調している「エンジニアリングデザイン」に対処するものである。上記(1)から(3)を,環境土木工学科学生4年間の「PBLの手法を用いた構造工学学習システム」として連動させた結果が「ASCE鋼橋コンペ」に表れたものと思われる。なお,平成19年度が金沢工業大学新カリキュラムの完成年度であるため,今年は最後の詰めを行ないたい。最後に,今年度は本研究の最終年度であるため,2年間の研究成果を「PBLの手法を用いた構造工学学習システムの構築」という70ページの報告書にまとめた。
頭痛に関する効果的なシミュレーション教育プログラムの構築とその有用性の検証

頭痛は日常診療において最も重要な症状の1つであり、頭痛の診断には国際頭痛分類を念頭に置いた適切な医療面接が不可欠である。医学生の実践的頭痛診断能力の習得を目的として、模擬患者協力型頭痛診療シミュレーションプログラムを構築し、その有用性を検証した。医療面接で正しい診断に至った学生とそうでない学生との間で、情報収集状況、コミュニケーション等の基本的事項に関する評点に差はなく、診断には疾患に関する基礎知識とその適確な応用が必要と考えられた。模擬患者協力型シミュレーションは頭痛診療に関する技能・態度やモチベーション向上に有用であり、回数を重ねることによって知識の定着にもつながると考えられた。頭痛は日常診療において最も重要な症状・疾患の1つであり、頭痛の診断には国際頭痛分類を念頭に置いた適切な医療面接が不可欠であるが、医学部における従来の教育方法では頭痛に関する十分な診断能力の習得は困難であると考えられる。国際頭痛分類に基づいた種々の効果的な頭痛症例シナリオによる模擬患者協力型医療面接とシミュレータ併用による実践的な頭痛診療シミュレーションプログラムを構築、実施し、その有用性を検証するのが本研究の目的である。平成25年度は、平成26年度医学科5年次臨床実習において行う頭痛診療シミュレーションプログラムの作成を行った。国際頭痛分類第2版に基づく一次性頭痛(片頭痛、緊張型頭痛、群発頭痛)、二次性頭痛(髄膜炎、くも膜下出血、薬物乱用頭痛等)の症例シナリオを作成し、それらを演じ、学生へのフィードバックを行う模擬患者のトレーニングを行った。シナリオ作成、模擬患者トレーニングにおいては、単に型通りの医療面接ができるだけではなく、臨床推論、診断、治療方針決定等に必要な情報を適切に収集し、実践的診療能力を習得できるプログラムとなるよう、配慮、工夫した。眼底検査、腰椎穿刺等の頭痛診療に不可欠な臨床手技のシミュレータを用いたトレーニングもプログラムに含めた。また、コントロール群となる平成25年度医学科5年次学生全員を対象として、主な一次性頭痛および二次性頭痛に関する小講義を臨床実習の中で行った。平成26年度は、前年度に作成した模擬患者協力型頭痛診療シミュレーションプログラムを医学科5年次臨床実習において実施した。実習評価表を使用して実習の評価を行うとともに、学生へのフィードバックや振り返りを行った。毎回の実習実施後には学生に対してアンケート調査を行い、実習に対する満足度等について調査した。コントロール群となる平成26年度医学科6年次学生(平成25年度5年次臨床実習においては頭痛に関する小講義のみを行った)を対象として、頭痛に関する客観試験(多肢選択問題形式)を行った。客観試験に際しては、対象学生に対し、研究内容に関する文書での説明を行い、文書による同意を取得した。平成27年度は、平成26年度に5年次神経内科臨床実習において模擬患者協力型頭痛診療シミュレーションプログラムを行った現6年次学生を対象として頭痛に関する客観試験(多肢選択問題形式)を行い、プログラムを実施していない(臨床実習中に頭痛に関する小講義のみを実施)前年度学生に対して行った同様の客観試験の結果と比較検討した。その結果、統計学的に有意ではないものの、プログラム実施群では非実施群に比べて得点が高い傾向が認められ、模擬患者協力型頭痛診療シミュレーションプログラムは知識の習得においても有用であることが示唆された。本プログラムによる実習に対する満足度に関するアンケートでは、ほとんどの学生が「有用であった」、「頭痛に関する診断能力が向上したと思う」と回答しており、模擬患者協力型頭痛診療シミュレーションプログラムは学生のモチベーション向上等の面で有用であると考えられた。症例シナリオ、実習方法に改良を加えて、平成27年度も5年次臨床実習における模擬患者協力型頭痛診療シミュレーションプログラムを継続しており、今後は更に効果的なプログラム構築とその有用性の検証を行っていく。当初想定していたレベルの頭痛診療シミュレーションプログラムとしての症例シナリオ作成、プログラム構築ができ、対象となる学年のほぼ全学生を対象としてプログラムを実施することができたが、プログラムの効果の検証において、知識習得面での効果が統計学的に有意なレベルには至らず、今後更にプログラムの改良が必要であると考えられる。また、技能、態度面を含めた実践的診断能力の習得状況を適切に評価できる方法の確立も必要である。頭痛は日常診療において最も重要な症状・疾患の1つである。頭痛の診断には国際頭痛分類を念頭に置いた適切な医療面接が不可欠であるが、医学部における従来の教育方法では頭痛に関する十分な診断能力の習得は困難であると考えられる。国際頭痛分類に基づいた種々の頭痛症例シナリオによる医療面接を中心とした実践的な模擬患者協力型頭痛診療シミュレーションプログラムを構築、実践し、その有用性を検証した。

平成25年度は、次年度に行う頭痛診療シミュレーションプログラムのシナリオ作成、模擬患者トレーニング等の準備を行うとともに、コントロール群となる平成25年度医学科5年次学生を対象として、次年度5年次学生に対するシミュレーションプログラムで扱う疾患に関する小講義のみを臨床実習の中で行った。平成26年度は、平成26年度5年次学生を対象として、前年度に作成した主な一次性頭痛(片頭痛、緊張型頭痛、群発頭痛)および重要な二次性頭痛(髄膜炎、薬剤の使用過多による頭痛)の症例シナリオによる模擬患者協力型頭痛診療シミュレーションプログラムを臨床実習の中で実施した。プログラム内容の再検討、改良を重ねつつ、平成27年度、28年度も5年次学生を対象としてシミュレーションプログラムを実施した。5年次にシミュレーションプログラムを実施したクラスの学生および実施していないクラスの学生のそれぞれを対象として、頭痛に関する客観的試験を6年次後期に行い、結果を比較検討したところ、プログラム実施群では非実施群に比べて得点が高い傾向が認められ、模擬患者協力型頭痛診療シミュレーションプログラムは知識の定着においても有用であることが示唆された。また、実習に対する満足度に関するアンケートでは、ほとんどの学生が「有用であった」「頭痛に関する診断能力が向上したと思う」と回答しており、モチベーション向上の面でも有用であると考えられた。頭痛は日常診療において最も重要な症状の1つであり、頭痛の診断には国際頭痛分類を念頭に置いた適切な医療面接が不可欠である。医学生の実践的頭痛診断能力の習得を目的として、模擬患者協力型頭痛診療シミュレーションプログラムを構築し、その有用性を検証した。医療面接で正しい診断に至った学生とそうでない学生との間で、情報収集状況、コミュニケーション等の基本的事項に関する評点に差はなく、診断には疾患に関する基礎知識とその適確な応用が必要と考えられた。模擬患者協力型シミュレーションは頭痛診療に関する技能・態度やモチベーション向上に有用であり、回数を重ねることによって知識の定着にもつながると考えられた。基本的レベルの頭痛診療シミュレーションプログラムとして十分な症例シナリオ作成、プログラム構築ができ、5年次学生のほぼ全員を対象としてプログラムが実施できた。また、コントロール群となる平成26年度医学科6年次(平成25年度5年次)学生のほぼ全員を対象として、量的・質的に適正な客観試験を行うことができた。症例シナリオの改良、充実、実習方法の更なる改善を行って、平成28年度も模擬患者協力型頭痛診療シミュレーションプログラムを行い、より高レベルのシミュレーションプログラムの構築とその有用性の検証を行っていく予定である。また、実践的診断能力の習得状況を適切かつできるだけ簡便に評価できる方法についても検討し、シミュレーションプログラムの効果を多角的に検証していく。医学教育学、神経内科学平成27年度医学科6年次(平成25年度5年次)
Operational RNA Codeとリボスイッチから見た遺伝暗号の起源

本研究は、これまで謎のままとされてきた遺伝暗号の成立過程に果敢にチャレンジするものである。現在の生物系における、tRNAのアミノアシル化とリボスイッチに実際に見られる形態をもとに、そこから過去にさかのぼって、遺伝暗号システムの進化を探る立場を取る。具体的には、(1) Operational RNA Codeとして典型的であるtRNAAlaのAla特異性とG-U塩基対の存在の必然性、および、(2) Glyを認識するリボスイッチをもとにした遺伝暗号システムの進化、をメインに研究を進め、分子認識メカニズムに迫った本研究は、これまで謎のままとされてきた遺伝暗号の成立過程に果敢にチャレンジするものである。具体的には、(1) Operational RNA Codeとして典型的であるtRNAAlaのAla特異性とG-U塩基対の存在の必然性、および、(2) Glyを認識するリボスイッチをもとにした遺伝暗号システムの進化、をメインに研究を進め、分子認識メカニズムに迫った本研究は遺伝暗号に焦点を当て、アミノアシルtRNA合成酵素(aaRS)によるtRNAのアミノアシル化の進化過程で、遺伝暗号がどのように成立して来たのかを明らかにすることを目的としている。遺伝暗号は20億年以上前に成立し、現生物界の大きな3つの種である古細菌、真正細菌、真核生物にわたって共有されている。しかしながらまだ解明されていない本質的な問題点がある。それは、地球上に生命が誕生して、どのようにしてこの遺伝暗号が成立してきたのか?という問題である。これこそ、生命の誕生における最大の謎であると言っても過言ではない。本研究では、通常の遺伝暗号に先立ったと考えられるOperationalRNACodeとして典型的な、tRNA^<A1a>のG-Uというウォブル塩基対の起源について、および、遺伝子発現を制御する「リボスイッチ」のうち、特に、最小のアミノ酸であるGlyを認識するリボスイッチに焦点を当て、遺伝暗号の起源との関わりを調べている。前者の立場からは、オリゴヌクレオチド中にG-Uウォブル塩基対を有するようにデザインした実験系を用いて、G-UとAlaとの相互作用の解析しており、その特異性を生み出す構造基盤の解明を目指している。特に、アミノアシル化したtRNAを用いて、従来、検出できなかった特異的な相互作用形態を検出に取り組んでいる。また、後者の立場からは、Glyを認識するリボスイッチのGly認識のための最小要素の探索を行い、その詳細を明らかにしつつある。いずれも次年度につながる実験の基盤が確立しており、今後の展開が期待される。本研究は遺伝暗号(アミノ酸とRNA)の対応関係がどのようにして成立してきたのかを明らかにすることを目的としている。「コドン表」に代表される普遍遺伝暗号に先立って成立したと考えられるOperational RNA Codeは、tRNAのアクセプターステムに存在する特異的な配列がアミノ酸の特異性を生み出したという概念である。これまで、現存するアラニルtRNA合成酵素(AlaRS)が、tRNA^<AIa>に存在するG-Uウォブル塩基対を特異的に認識することが知られているが、AlaとG-U塩基対の対応の進化的必然性に対する知見は皆無である。本年度、AlaとG-U塩基の直接の相互作用を示唆するデータを得、生命の起原および進化学会で報告した。Ala-AMPをミミックした「Ala-リン酸-オリゴヌクレオチド」を用いたモデル実験(Tamura, K. and Schimmel, P. Science, 305,1253(2004))の系において、Ala-リン酸-オリゴヌクレオチドと相補的な架橋オリゴの間に、G-U塩基対を導入すると、AlaはG-U塩基対が構成するポケットにトラップされる現象が観測された。現在、専門雑誌への投稿準備をしている。また、グリシンリボスイッチはGlyを認識した時、Glyを分解する酵素の遺伝子の発現を開始するものである。グリシンリボスイッチの機能形態は、進化の初期のtRNAと類似している考え、現在の生物に痕跡として残っている「実在する」RNAが、原始tRNAとして機能していたのではないかという仮説の実験的検証を試みている。GlyRSによるtRNA^<GIy>のアミノアシル化反応の中間体であるGly-AMPとグリシンリボスイッチを反応させることによって、このRNAが自己アミノアシル化を行うかどうか調べた結果、アミノアシル化の可能性を示唆する結果が得られた。Operational RNA Codeは、「コドン表」に代表される普遍遺伝暗号に先立って成立したと考えられる。Operational RNA Codeの典型的な例であるtRNA^<Ala>に存在するG-Uウォブル塩基対の認識メカニズム成立を解明するために、本年度は最小のゲノムサイズを持つ古細菌ナノアーキア(Nanoarchaeum equitans)のアラニルtRNA合成酵素(AlaRS)によるアミノアシル化過程を解析した。また、AlaとG-U塩基対の対応の直接的な必然性に対する知見は皆無であるが、Alaとオリゴヌクレオチド中に含まれるG-U塩基対の直接の相互作用を示唆するデータを得た。

特に、本年度は、汎用性を生み出す立場から、Alaを蛍光ラベルすることによって、相互作用を検出することができるかについて条件検討を行った。一方、グリシンリボスイッチはGlyを認識した時、Glyを分解する酵素の遺伝子の発現を開始するものである。グリシンリボスイッチの機能形態は、進化の初期のtRNAと類似している考え、現在の生物に痕跡として残っている「実在する」RNAが、原始tRNAとして機能していたのではないかという仮説の実験的検証を試みている。GlyRSによるtRNA^(Gly)のアミノアシル化反応の中間体であるGly-AMPとグリシンリボスイッチを反応させた、グリシンリボスイッチそのものを用いた場合、自己アミノアシル化は成し遂げられなかったが、ランダム配列を導入したin vitro selection法を用いることによって、アミノアシル化が起こり、その配列は2つのグループに収束し、1つはtRNAに酷似した構造を取ることが分かった。
分散型データベースとバーチャル情報センターを持つ自然災害ネットワークの構築

本研究では,東京大学生産技術研究所(東大生研)国際災害軽減工学研究センター(INCEDE)と米国スタンフォード大学,国連大学との協力で,世界の自然災害情報データベースのネットワークシステム「GLO-DISNET」を構築した.現在世界中の災害関連データベースへのゲートウェイとしてインターネット上に展開され,多くの人々に利用されている.INCEDEには,GLO-DISNET以外にも,INCEDEのホームページ上に災害情報データベースを持ち,ここには利用価値が高いと判断されたデータベースをリンクしている.またINCEDEニュースレターやレポートなど,INCEDE独自の情報も自由に閲覧できる.また世界の災害関係者と関連研究機関のネットワーク「INCEDE Network」のメンバーが,その都度分散型ネットワークを構成する要素になり得る点も本システムの大きな特長と言える.現在INCEDE Networkには世界140ヶ国以上の1,600の災害関係者と研究機関がメンバー登録している.INCEDEのホームページでは,兵庫県南部地震直後に,東大生研の地震防災研究者が協力して発足させた研究支援グループ「KOBEnet」が収集した4千冊を超える兵庫県南部地震関連の書籍やレポートの検索ができる他,KOBEnetが発行した通信を日本語で提供している.2年度は上記システムの機能強化とともに,運用を通じて認識された課題点の整理とその解決策,将来の方向性の検討も行った.そして災害軽減のために各地に分散するデータベースの効果的な利用法,行政やライフライン供給会社・新聞社などがインターネットを災害軽減に利用する方法などを検討し,幾つかの提案を行った.また高性能の電算機や通信設備を持たない発展途上国が,先進国の電算機環境を効果的に利用して自国のためにネットワークを活用するシステムの提案も行った.東京大学生産技術研究所の国際災害軽減工学研究センター(INCEDE)と米国スタンフォード大学のブルーム地震工学センターが中心となり、自然災害研究の国際的情報ネットワークGLO-DISNETをスタートさせた。もう一つの共同研究機関である国連大学(United Nations Universsity:UNU)の貢献はまだ大きいとは言えないが、GLO-DISNETは、現在すでにInternet上で検索可能であり、世界中の災害関連データベースへのゲートウェイとして多数の研究者によってアクセスされている。INCEDEのホームページを検索することにより、われわれのセンター独自の情報を英文で入手できる状態にある。INCEDEの活動の状況のみならず、これまでに発行したニュースレター(15冊)の全文、INCEDE Report7冊のアブストラクトが自由に閲覧できる。また、兵庫県南部地震の後、研究者の支援グループとして、INCEDEが中心となって発足させたKOBEnetのニュースレター(11冊)が日本語で提供されているほか、KOBEnetが収集した兵庫県南部地震に関する主要な日本語の文献リストもINCEDE Home Pageで得ることができるようになった。主として米国の大学や研究機関が提供している災害関連のデータベースの大部分が、GLO-DISNETまたはINCEDEのホームページからアクセスできる。本研究では,東京大学生産技術研究所(東大生研)国際災害軽減工学研究センター(INCEDE)と米国スタンフォード大学,国連大学との協力で,世界の自然災害情報データベースのネットワークシステム「GLO-DISNET」を構築した.現在世界中の災害関連データベースへのゲートウェイとしてインターネット上に展開され,多くの人々に利用されている.INCEDEには,GLO-DISNET以外にも,INCEDEのホームページ上に災害情報データベースを持ち,ここには利用価値が高いと判断されたデータベースをリンクしている.またINCEDEニュースレターやレポートなど,INCEDE独自の情報も自由に閲覧できる.また世界の災害関係者と関連研究機関のネットワーク「INCEDE Network」のメンバーが,その都度分散型ネットワークを構成する要素になり得る点も本システムの大きな特長と言える.現在INCEDE Networkには世界140ヶ国以上の1,600の災害関係者と研究機関がメンバー登録している.INCEDEのホームページでは,兵庫県南部地震直後に,東大生研の地震防災研究者が協力して発足させた研究支援グループ「KOBEnet」が収集した4千冊を超える兵庫県南部地震関連の書籍やレポートの検索ができる他,KOBEnetが発行した通信を日本語で提供している.2年度は上記システムの機能強化とともに,運用を通じて認識された課題点の整理とその解決策,将来の方向性の検討も行った.そして災害軽減のために各地に分散するデータベースの効果的な利用法,行政やライフライン供給会社・新聞社などがインターネットを災害軽減に利用する方法などを検討し,幾つかの提案を行った.また高性能の電算機や通信設備を持たない発展途上国が,先進国の電算機環境を効果的に利用して自国のためにネットワークを活用するシステムの提案も行った.本研究では,東京大学生産技術研究所(東大生研)国際災害軽減工学研究センター(INCEDE)と米国スタンフォード大学,国連大学との協力で,世界の自然災害情報データベースのネットワークシステム「GLO-DISNET」を構築した.現在世界中の災害関連データベースへのゲートウェイとしてインターネット上に展開され、多くの人々に利用されている.INCEDEには,GLO-DISNET以外にも,INCEDEのホームページ上に災害情報データベースを持ち,ここには利用価値が高いと判断されたデータベースをリンクしている.またINCEDEニュースレターやレポートなど,INCEDE独自の情報も自由に閲覧できる.また世界の災害関係者と関連研究機関のネットワーク「INCEDE Network」のメンバーが,その都度分散型ネットワークを構成する要素になり得る点も本システムの大きな特長と言える.現在INCEDE Networkには世界140ヶ国以上の1,600の災害関係者と研究機関がメンバー登録している.

INCEDEのホームページでは,兵庫県南部地震直後に,東大生研の地震防災研究者が協力して発足させた研究支援グループ「KOBEnet」が収集した4千冊を超える兵庫県南部地震関連の書籍やレポートの検索ができる他,KOBEnetが発行した通信を日本語で提供している.2年度は上記システムの機能強化とともに,運用を通じて認識された課題点の整理とその解決策,将来の方向性の検討も行った.そして災害軽減のために各地に分散するデータベースの効果的な利用法,行政やライフライン供給会社・新聞社などがインターネットを災害軽減に利用する方法などを検討し,幾つかの提案を行った.また高性能の電算機や通信設備を持たない発展途上国が,先進国の電算機環境を効果的に利用して自国のためにネットワークを活用するシステムの提案も行った.(793文字)
超清浄環境を利用した原子層鉄系高温超伝導体の創製と評価

SrTiO3基板上に成長したFeSe単原子層超薄膜の超高真空環境における電気伝導測定を行った。現在のところ超伝導転移は観測されていない。これはFeSe超薄膜の成長条件またはSe保護膜除去の条件が悪く、連続した超薄膜を得ることができなかったためだと考えられる。一方、表面原子層超伝導体の研究の一環としてTc 3 Kを有するSi(111)-(root7xroot3)-In表面超構造のSTM測定を行った。STM像では強いバイアス依存性と[1 -1 0]方向の長周期変調構造が観察され、Park-Kangによるインジウム原子2層モデルが正確ではないことを示唆している。鉄系超伝導体は銅酸化物系超伝導体に次いで高い転移温度(Tc)を有する物質群であり、その研究は極めて重要である。従来はバルク試料を中心に研究が行われてきたが、ごく最近にMBE成長で作製されたFeS原子層超薄膜において非常に高いTc (65K)を示唆する結果が報告され、大きく注目されている。しかし、このような清浄な超薄膜は大気暴露などによって容易に変質するため、技術的な困難から電気伝導測定による超伝導転移の直接的な検証には成功していない。本研究では、我々が独自に開発してきた超高真空環境における電気伝導測定技術を駆使して、MBE成長によって得られた超薄膜鉄系超伝導体の相転移を直接に観測することを目的とする。これまでに研究協力者のグループから、FeSe超薄膜試料の提供を受け、試料調製および観測方法について予備的な実験を行った。試料は清浄なSrTiO3基板の上に単ユニットセル膜厚FeSeをMBE成長させ、アモルファスセレンの保護層をつけたものである。試料を超高真空チャンバーに導入した後、約430°Cで20時間アニールすることでアモルファスセレン層を取り除いた。試料表面を走査トンネル顕微鏡によって観測したところ、パッチ上の多数の小さなドメインが観測された。これは一様な超薄膜が形成されていないことを示す。また、超高真空環境のその場で電気伝導測定を行ったところ、抵抗は絶縁体的な振る舞いを示した。これはFeSe層が連続的に繋がっておらず、基板の電気伝導のみを観測しているためだと考えられる。これらの結果は、FeSeの成長段階で問題が発生している可能性を示唆しており、現在原因を究明中である。これまでに研究協力者のグループから、FeSe超薄膜試料の提供を受け、試料調製および観測方法について実験を行った。試料表面を走査トンネル顕微鏡によって観測したところ、パッチ上の多数の小さなドメインが観測され、一様な超薄膜が形成されていないことがわかった。これらの問題を解決するため、本年度はSrTiO3基板の調製条件について検討したが、現在のところ原子スケールで清浄かつ良く配列した表面は得られていない。今後は本研究で得られた経験をもとにして、FeSe原子層の成長を最適化し、その超伝導特性の解明を行う予定である。保護層をつけた試料を大気中に取り出して搬送した後に、アニールによって保護層を取り除くことで、試料作製時の清浄な試料表面に近い状態を再現することができた。一方、電気伝導測定では絶縁体的な振る舞いしか観測されておらず、目的とした超伝導転移の観測は実現していない。超伝導、低温物性実験、表面科学試料作製時に連続的で一様なFeSe層が成長しない問題を解決する。

また、これまでは電気伝導測定用に絶縁性の高いSrTiO3基板を用いていたが、ドーピングにより抵抗値を十分に下げたSrTiO3基板も用いる。保護層を取り除いた後に、超高真空極低温走査トンネル顕微鏡を用いて微分コンダクタンススペクトル測定(STS)を行うことで、超伝導ギャップの観測を行う。研究協力者から提供された単ユニットセルFeSe超薄膜の成長に問題があり、計画していた極低温領域での電気伝導測定を十分に行うことができなかったため。測定には液体ヘリウムを使用するため、その分の物品費が減少した。次年度において、試料調製の問題を解決した後、極低温領域での電気伝導測定を行うため、液体ヘリウムを購入する。また、低温走査トンネル顕微鏡を用いて試料の測定も行う。これにも、液体ヘリウムの使用が必要である。
コロイド包括ゲル化反応を利用した新規廃液浄化プロセスに関する研究

本研究のコロイド包括ゲル化処理プロセスでは,(1)処理対象コロイド廃液とアルギン酸Na水溶液を混合し,(2)塩化Ca水溶液に滴下する。(3)処理対象物質はアルギン酸Caゲル中に閉じ込められる。(4)ゲル懸濁液を重力脱水し,次いで(5)圧搾脱水することにより,(6)対象液は,清澄な搾液と脱液ケーク中に閉じ込められた除去対象物質とに分離される。本法の非水系への拡張についても検討した。処理対象物質としてメジアン径が1.4μmの自動車用ワックスエマルションを調製した。ワックスを包括したアルギン酸Caゲルを圧搾脱水処理した際の搾液中へのワックスの漏れは,仕込み量の0.04%以下であった。次いで,油滴のメジアン径が1.8μmのシクロヘキサンエマルションを調製した。エマルションを包括したアルギン酸Caゲルを圧搾脱水処理した際の搾液中への油滴の漏れは,仕込み量の0.006%以下であった。吸着プロセスを介し溶存有機物をコロイド包括処理するプロセスを検討した。有機物にトルイジンブルー(TB)を用い,吸着担体には粒子径が85nm450nmのシリカ粒子を用いた。種々の濃度のTB水溶液をシリカコロイドと等量混合し,さらにアルギン酸Na水溶液と混合した後,TB包括アルギン酸Caゲルを調製した。ゲルを圧搾脱水した際の搾液へのTBの漏れは,吸着担体であるシリカ粒子が存在すると,大幅に抑制されることが明らかとなった。非水系コロイド処理のモデルプロセスとして,菜種油にポリメチルメタクリレート(PMMA,粒径0.15μmまたは10Fm)粒子を分散させ,12-ヒドロキシステアリン酸と混合することでゲル化させ,次いで圧搾脱液し,PMMA粒子をオルガノゲル内に閉じ込めたまま,清澄な搾液を得るプロセスを検討した。菜種油中のPMMA濃度が1000ppm以上のとき,搾液に漏れた粒子の割合は仕込み量の1割以下であった。本研究は,「コロイド包括ゲル化処理プロセスを用いた新規な油水エマルション除去プロセスあるいは溶存有害物質除去プロセス」を開発することを目的としている。このプロセスでは,(1)コロイド懸濁液と油水エマルション(または溶存有機物含有廃水)を混合し,次いで,(2)この混合液とアルギン酸Na水溶液を混合し,(3)塩化Ca水溶液に滴下する。(4)油分(または有機物)を吸着したコロイド粒子はアルギン酸Caゲル中に閉じ込められる。(5)ゲル懸濁液を重力脱水し,次いで(6)圧搾脱水することにより,(7)油水エマルション(または溶存有機物含有廃水)は,清澄な搾液と脱水ケーク中に閉じ込められた油分(または有機物)とに分離される。1.自動車用洗剤と自動車用ワックスの混合物を分散させ,メイジアン径が0.4μmのエマルションを調製した。濃度が250030000ppmの範囲のO/Wエマルションを10000ppmのアルギン酸Na水溶液と等量混合して調製したゲルは,吸着担体を用いることなく油滴をほぼ包括していた。ゲルを圧搾脱水処理した際の,搾液中への油滴の漏れもほとんど見られなかった。

エマルジョン包括ゲルの圧搾速度は,包括ゲル中の油分の割合が多くなるほど速くなった。2.溶存有機物として,低分子量のトルイジンブルーと高分子量のフミン酸を選びゲルに包括させた。トルイジンブルーは,適切な吸着担体を選ばないと,本処理法では包括できないことが明らかとなった。一方,フミン酸は,吸着担体なしで直接ゲルに包括することができた。10700ppmのフミン酸水溶液を600010000ppmのアルギン酸Na水溶液と等量混合して調製したゲルの場合,上澄み液に仕込み量の1/10が漏れたが,搾液への漏れは仕込み量に対し僅か1/250の割合であった。また,フミン酸包括アルギン酸Caゲルの圧搾速度は,純粋なアルギン酸Caゲルの圧搾速度と同じであった。本研究は,「コロイド包括ゲル化処理プロセスを用いた新規な油水エマルション除去プロセスあるいは溶存有害物質除去プロセス」を開発することを目的としている。1.自動車用ワックスを自動車用洗剤で分散し,ワックスのメジアン径が1.4μmのエマルションを調製した。濃度が250030000ppmの範囲の0/Wエマルションを10000ppmのアルギン酸Na水溶液と等量混合し,この混合液を10000ppmの塩化カルシウム水溶液に滴下して調製したゲルは,仕込み量の99%以上のワックスを包括していた。また,ゲルを圧搾脱水処理した際の,搾液中へのワックスの漏れは仕込み量の0.04%以下であった。2.シクロヘキサンをSpan-60で分散させ、油滴のメジアン径が1.8μmのやわらかいエマルションを調製し,上記と同様の実験を行った。濃度が125010000ppmの範囲の0/Wエマルションを10000ppmのアルギン酸Na水溶液と等量混合し,この混合液を10000ppmの塩化カルシウム水溶液に滴下して調製したゲルは,仕込み量の99.5%以上の油滴を包括していた。また,ゲルを圧搾脱水処理した際の,搾液中への油滴の漏れは仕込み量の0.006%以下であった。3.吸着プロセスを介し溶存有機物をコロイド包括処理するプロセスを検討した。有機物にトルイジンブルー(TB)を用い,吸着担体には粒子径が45nm,85nm,200nm,450nmの球状シリカを用いた。40ppmのTB水溶液25gを,種々の濃度のシリカコロイドと等量混合し,さらに10000ppmのアルギン酸Na水溶液50gと混合した後,10000ppmの塩化カルシウム液に滴下してTB包括アルギン酸Caゲルを調製した。ゲルを圧搾脱水した際の,搾液へのTBの漏れは仕込み量の1%以下であった。本研究は,「コロイド包括ゲル化処理プロセスを用いた新規な油水エマルション除去プロセスあるいは溶存有害物質除去プロセス」を開発すること,および「コロイド包括ゲル化処理プロセスの非水系コロイド懸濁液処理への拡張」を検討することを目的としている。1.吸着プロセスを介し溶存有機物をコロイド包括処理するプロセスを検討した。有機物にトルイジンブルー(TB)を用い,吸着担体には粒子径が85nm,200nm,450nmの球状シリカを用いた。種々の濃度のTB水溶液25gを1000ppmのシリカコロイドと等量混合し,さらに10000ppmのアルギン酸Na水溶液50gと混合した後,10000ppmの塩化カルシウム液500gに滴下してTB包括アルギン酸Caゲルを調製した。ゲルを圧搾脱水した際の,搾液へのTBの漏れは,吸着担体であるシリカ粒子が存在すると,大幅に抑制されることが明らかとなった。また,仕込みTB量が多くなるほど,漏れる割合が少なくなった。2.コロイド包括処理法を非水系コロイドの処理に拡張することを検討した。