hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
イギリスの企業と大学における「アカデミック－職業ディバイド」の実態に関する研究

また、企業の人事部(HR)の調査については、機密性にかかわる理由により調査受け入れの点で課題があると予想していたため、セクター・スキルズ・カウンシル(特定の産業部門に対応する雇用者の団体)への調査を補足的に行った。それにより、個別の企業調査では明らかにすることができない業種全体の傾向などについても調査することが可能となった。以上の調査により、トップ20圏外の大学においても、トップの大学と同様にアカデミック資格を職業資格よりも重視する場合があることや、中等学校と企業の地理的距離が協働の取り組みに影響を与えることなどが明らかとなった(後者は以前実施した学校教員へのインタビュー調査の結果を裏付けるものである)。比較教育学イギリスの大学のアドミッション・オフィスを中心とする訪問調査を実施し、選抜基準等に関する情報を収集した。また、企業と協働で教育プログラムを開発・実施している大学、企業と大学の協働を支援する機関に対してもインタビュー調査を行うことができた。これらの調査により、研究目的の主要な部分を達成することができた。博士論文の執筆・審査により自由に海外渡航と現地調査ができなかったが、その代わり文献・資料収集を十分に行い、情報の整理と研究枠組みの精緻化を行うことができた。平成25年度は比較的時間に融通が利くので、平成24年度に予定していた調査も含めて十分に研究を遂行できると考えている。今後は企業に対する調査を実施し、採用基準や大学・中等学校との協働の取り組み・課題等についてヒアリングを行う予定である。また、これまでの成果に基づき、学会発表・論文投稿を行う。平成24年度においては、博士論文執筆のため現地調査に行くことができず、その代わり文献・資料を整理・分析し、研究枠組みの精緻化などの作業を行った。このような現状を踏まえ、平成25年度においては、当初は9月と12月の2回の現地調査(12月は補足調査)を予定していたが、6月、9月、12月、3月に現地調査を行う(必要があれば、追加で補足調査を行う)ことにより、当初の計画どおり研究を遂行できると考えている。企業への訪問調査が先方の都合により次年度となったため。企業への訪問調査並びに大学等への補足調査を実施する。上述のとおり、平成25年度において4回の現地調査を行い(補足調査を行う場合は5回)、またそのうち1・2回は比較的長期間現地に滞在する予定である。そのため、平成24年度の研究費残額については、平成25年度の研究費と合わせて必要不可欠な経費となり、平成25年度中に十分に予算執行できる。
琵琶湖産アユに寄生する緑虫の中間宿主としての大型動物プランクトン・ノロの生態

ノロ(Leptodora kindti)は、琵琶湖産アユの主要な餌料生物である大型動物プランクトンである。この動物は、線虫の一種Raphidascaris biwakoensisの中間宿主と考えられているが、寄生の経路については明らかでない。昨年度に続き、ノロの鉛直分布と本線虫のノロへの寄生の実態を明らかにすることを目的として、現場調査を98年8月19日日没前および後、20日深夜、日出前および後、日中および夕刻に、琵琶湖北湖の尾上沖で行った。蛍光光度計付CTDによる鉛直プロファイリングに基き、直読深度計付プランクトンネット(口径45cm、目合0.5mm)で、表水層、クロロフィル極大層、水温躍層上端、同下端、深水槽の各層で水平曳きして得た試料について、実験室で動物プランクトンを選別計数し、種別に1m^3当りの個体数を算出した。その結果、ノロの主分布層は日中にはクロロフィル極大層と表水層底部に多く、深夜にはより上方に移ることがわかった。いずれの時間帯においても、ノロは餌となる動物プランクトンが多い深度に定位しようとしていたものと推測された。寄生の有無が鉛直分布に影響しているかどうかは判断できなかったが、被寄生ノロはサイズが大きい傾向が明らかであった。これらは、97年8月下旬に行った北小松沖における観測の結果と同様であった。ノロは、餌として小型動物プランクトンを用意すれば飼育可能で、今後の室内実験の基盤が固められた。ノン(Leptodora kindti)は、琵琶湖産アユの主要な餌料生物である大型動物プランクトンで、線虫(Raphidascaris biwakoensis)の中間宿主と考えられているが、寄生の経路については明らかでない。本年度の研究では、ノロの鉛直分布と本線虫のノロへの寄生の実態を明らかにすることを目的として、現場調査を1997年8月25日日中、26日深夜、日中の計3回、琵琶湖北湖の北小松沖で行った。まず多項目水質プロファイラーを用いた物理環境の鉛直プロファイリングに基き、直読深度計付きプランクトンネット(口径45cm、目合500μm)を表水層、クロロフィル極大層、水温躍層上端、同下端、深水層の各層で水平曳きしたサンプルについて、実験室で動物プランクトンを選別計数し、種別に1立方メートル当りの個体数を算出した。また、宿主、非宿主ノロをそれぞれ30個体ずつ無作為に抽出して第2触覚柄部長を計測し、ノロのサイズと寄生の有無の関係を調べた。その結果、ノロの主分布層は日中にはクロロフィル極大層と表水層底部に多く、深夜にはより上方の移動していた。いずれの時間帯においても、餌となる動物プランクトンノ多い深度に定位しようとしていたものと思われる。また、宿主ノロは非宿主ノロより体サイズが明らかに大きかった。ノロが捕食する餌生物のサイズはノロ自身の体サイズに依存するので、小型ノロには、大型である真正中間宿主であるヤマトヒゲナガミジンコ(Eodiaptomus japonicus)を捕食できないのであろう。
溶融酸化物高温超伝導体における磁化緩和とピンポテンシャルの異常に関する研究

広範囲の電流密度(エネルギー傾斜)上の緩和に関する障壁エネルギーを得ることができれば、ピンポテンシャルの定量的な評価が可能となり数年に渡るクリープ特性の連続観察が必要となる。その解決法として高温励磁法を提案した。即ち、まず高温(T_o+ΔT)で超伝導体を励磁し、磁界を一定に保ったまま温度を下げ動作温度(T_o)にすれば、高温での低い電流密度に対応した、長時間経過後と同様の磁束分布を実現できる。即ち、長時間(数十日相当を既に実現)の磁束クリープ(オフセット)特性を得る。この実験的シミュレーションにより、従来は諦められていた数ヵ月以上の長期に渡る緩和特性を得ることができた。その結果、次の成果を得た。・高湿励磁法により酸化物超伝導体の大きな磁化緩和を対症療法的に抑制できる。・申請機器ローターセット(申請主要機器)で印加磁界に対して、細かに位置方向を設定し、磁束クリープ特性の温度、磁界依存性を測定した。同じく高温励磁後の磁束クリープ特性の温度スッテプ、温度、磁界依存性の測定、検討した。・シミュレーション結果とのフィッティングによって得られたピンポテンシャルの大きさは温度低下に伴い、従来の異常な減少とは異なり、微増する結果を得た。・オフセットクリープ特性に過渡状態があり、ノーマルクリープ特性に上部と下部から漸近する場合がある。これは反磁性による表面の磁界の飛びと結晶粒界による。広範囲の電流密度(エネルギー傾斜)上の緩和に関する障壁エネルギーを得ることができれば・ピノポテンシャルの定量的な評価が可能となるが、そのためには、数ヵ月、数年に渡るクリープ特性の連続観察が必要となる。そこで、その解決法として高温励磁法を提案した。即ち、まず高温(To+△T)で超伝導体を励磁し、磁界を一定に保ったまま温度を下げ動作温度(To)にすれば、高温での低い電流密度に対応した、なだらかで長時間の経過後と同様な磁束分布を短時間で実現できる。即ち、高温励磁後の磁化緩和特性から、長時間(数十日相当を既に実現)の磁束クリープ(オフセット)特性を得る事ができる。この方法は、超伝導体内の磁束分布を任意に設定することでもあり、高温励磁後の磁化緩和は長時間経過後の緩和の物理的シミュレーションになり、従来は諦められていた数ヵ月以上の長期に渡る緩和特性を得ることができ、広い時間領域をカバーできる。本年度は、・申請機器ローターセット(申請主要機器)で印加磁界に対して、細かに位置方向を設定し、磁束クリープ特性の温度、磁界依存性を測定した。・同じく高温励磁後の磁束クリープ特性の温度スッテプ、温度、磁界依存性の測定、検討した。シミュレーション結果とのフィッティングによって得られたピンポテンシャルの大きさは温度低下に伴い、従来の異常な減少とは異なり、微増する結果を得た。広範囲の電流密度(エネルギー傾斜)上の緩和に関する障壁エネルギーを得ることができれば、ピンポテンシャルの定量的な評価が可能となるが、そのためには、数ヵ月、数年に渡るクリープ特性の連続観察が必要となる。即ち、まず高温(To+〓T)で超伝導体を励磁し、磁界を一定に保ったまま湿度を下げ動作温度(To)にすれば、高温での低い電流密度に対応した、なだらかで長時間の経過後と同様な磁束分布を短時間で実現できる。即ち、高温励磁後の磁化緩和は長時間経過後の緩和の実験的シミュレーションになり、従来は諦められていた数ヵ月以上の長期に渡る緩和特性を得ることができ、広い時間領域をカバーできる。この方法は、超伝導体内の磁束分布を任意に設定することでもある。しかしその際磁束クリープの大きいY系酸化物超伝導体で〓Tを大きくして、長いシフト時間を得ようとすると、試料によっては特異な初期の遷移期間が生じ、その後定常のクリープ特性に入ることが判った。この遷移領域について詳細に調べ、次の結果を得た。

●高温励磁後のクリープをオフセットすると、低温、低磁界ではノーマルクリープ特性の上部から漸近する。●一方、高温、高磁界では、下部から漸近する傾向がある。これらの現象の詳細な検討と考察から、試料表面での反磁性による磁界の飛びは上部からの漸近、試料内の結晶粒界のは下部からの漸近を生じることが示された。この高温励磁法は磁化の緩和の対症療法ではあるが、非常に有効であること。しかしこの方法を長時間の緩和現象の評価に適用する際には、試料による適・不適があることが明らかになった。
PRIPファミリータンパク質の機能解明に関する研究

GABA_A受容体はヘテロ5量体のクロライドチャネル型受容体である。これを介した情報伝達系は中枢神経における主要な抑制性神経伝達機構の1つで、不眠、不安、痙攣、てんかんなど複雑な脳・精神機能を形成する分子基盤の一角をなしている。我々は、当教室で発見したIns(1,4,5)P_3結合性タンパク質(PRIP-1/2)の解析を進める過程で、この分子の欠失はGABA_A受容体のγ2サブユニットを介する情報伝達に異常をきたすことを明らかにした。PRIP-1/2ともに欠失させたことによって、海馬神経細胞表面のγ2サブユニット発現量は減少し、それに伴って電気生理学的、行動学的解析によっても代表的なベンゾジアゼピン系薬剤であるジアゼパムに対する感受性が低下したことを示す結果が得られた。これらの実験を行う過程において、我々はPRIP分子が直接GABA_A受容体のβサブユニットと結合することを見出した。この発見に基づき、PRIPとβサブユニットの結合を阻害するペプチドを培養細胞及び神経初代培養細胞に導入したところ、細胞膜表面におけるγ2サブユニットの発現量が低下し、ジアゼパム感受性が低下することが明らかになった。PRIP-1/2両分子は、分子内にGABA_A受容体の膜への輸送に関わると考えられている分子GABARAPとの結合部位を持っている。したがって以上の結果から、PRIPはGABARAPがγ2サブユニットを含んだGABA_A受容体を輸送する手助けをする役割を担っており、それはβサブユニットとの直接結合を介したものであるということが示唆された。我々は、研究室で発見した新規のIns(1,4,5)P_3結合性タンパク質(PRIP-1/2)の解析を進める過程で、この分子の欠失はGABA_A受容体のγ2サブユニットを介する情報伝達に異常をきたすことを明らかにした。このPRIP分子のいわゆる「GABA_A受容体の一生」への関わりについて、下記の新たな知見が得られた。1 GABA_A受容体に結合する種々のリガンドを用いた結合実験の結果、幼若PRIP-1/2ダブルノックアウトマウス(DKO)の神経細胞表面におけるベンゾジアゼピン結合部位(α/γ2サブユニット)の数が少ない一方、GABA結合部位の数(α/βサブユニット)の数はやや増加していた。それぞれのリガンドに対する親和性に変化は認められなかった。2電気生理学的にも、DKOマウスの細胞はジアゼパム感受性が低かったが、一方GABAに対する感受性に変化は認められなかった。3行動学的解析の結果、DKOマウスの自発運動量は野生型と比較して低いことが明らかになった。高架式十字迷路試験を行ってDKOマウスに対するジアゼパムの抗不安作用を検討したところ、DKOマウスはジアゼパムに対する感受性が野生型と比べて著しく低かった。以上のことから、DKOマウスの神経細胞表面においてはGABA_A受容体のγ2サブユニットの発現量が低下しており、それによってジアゼパム感受性が低下していると考えられる。PRIPは、γ2サブユニットを含む受容体の細胞膜表面への輸送を調節していると考えられる。
歯科用高耐食チタン合金の多用途応用への試み

クロムを20mass%含有するチタン合金は、齲蝕予防剤に含まれるフッ化物や義歯洗浄剤に含まれる過酸化物に高い耐食性を示す。本研究の目的は、クロム含有高耐食チタン合金を多用途歯科用合金として、歯科臨床への応用を検討することである。クロム含有チタン合金と白色の硬質レジンやセラミック材料との接着性は、既存の歯科用合金と同等であることから、歯冠修復用合金への応用の可能性が示唆された。本研究は、かねてより開発してきたクロム含有高耐食チタン合金を多用途歯科用合金として、歯科臨床への応用を検討するものである。現在までに、チタンクロム合金の歯科応用に関する基礎的検討を重ね、チタンに15mass%もしくは20mass%のクロムを添加することで、歯科鋳造用合金として適度な機械的性質を有し、フッ化物や過酸化物に対して高耐食性を有することを明らかにしてきた。本年度は、レジン前装冠(審美性を考慮し金属の表面に白色の樹脂を接着させた被せもの)への応用の可能性を探索する目的で、試作チタン合金と硬質レジンの接着強さを測定し、既存の歯科用合金と比較検討した。各金属材料と硬質レジンのせん断接着強さは、24時間水中浸漬後の試料では、1731MPaの接着強さを示した。試作合金である15mass%および20mass%クロム含有チタン合金はともに30MPa前後の値を示し、純チタン、Ti-6Al-7Nb合金およびコバルトクロム合金とほぼ同等の値を示した。金銀パラジウム合金は、他の金属と比較し有意に低い値を示した。サーマルサイクル後の試料では、1926MPaの接着強さを示した。15mass%クロム含有チタン合金は約26MPaと最も高い値を示した。20mass%クロム含有チタン合金は約24MPaであり、純チタン,Ti-6Al-7Nb合金およびコバルトクロム合金とほぼ同等の値を示した。金銀パラジウム合金は、24時間水中浸漬後の試料同様、約19MPaと低い値を示した。サーマルサイクル後の試料では、すべての金属材料間に有意差は認められなかった。以上より、チタンクロム合金と硬質レジンの接着強さは既存の歯科用合金と同程度であることから、チタンクロム合金は、硬質レジン前装冠のメタルフレームとしての応用の可能性が示唆された。本研究は、試作クロム含有高耐食チタン合金を多用途歯科用合金として、歯科臨床への応用を検討するものである。昨年度から、レジン前装冠(審美性を考慮し金属の表面に白色の樹脂を接着させた被せもの)への応用の可能性を探索する目的で、試作チタン合金と硬質レジンの接着強さを測定し、既存の歯科用合金と比較検討を行ってきた。試作合金と硬質レジンのせん断接着強さは、既存の歯科用合金(純チタン、Ti-6Al-7Nb合金、コバルトクロム合金、金銀パラジウム合金)と同等もしくはそれ以上の値を示した。破断面の解析では、試作合金と硬質レジンの接着界面はすべて凝集破壊(金属面にレジンが残存)像を示したこと、またサーマル付加試験後でも同様の破断面を示したことより、口腔内でも同等の挙動を示す事が期待できることが示された。陶材焼付鋳造冠(金属表面に白色のセラミックを盛り上げ、焼成した被せもの)への応用の可能性を検討することも考慮し、陶材焼成に関する検討を行った。ISO 9693:metal-ceramic dental restorative systemsに準拠した規格試験を遂行するにあたり、陶材焼付金属面の表面処理法の検討を行った。25×3×0.5mmに調製した試作合金板の中央部に陶材を築盛・焼成し、3点曲げ試験により試作合金と陶材部の剥離試験を行ったところ、アルミナサンドブラスト表面とシリカコーティング処理表面間では有意な剥離強さの差異は認めなかった。このことは、陶材と試作合金の焼付挙動のさらなる検討を行ううえでも重要な知見であることから、引き続き検討する予定である。

現在までに、試作クロム含有チタン合金の歯科応用に関する基礎的検討を重ね、チタンに15mass%もしくは20mass%のクロムを添加することで、歯科鋳造用合金として適度な機械的性質を有し、フッ化物や過酸化物に対して高耐食性を有することや試作チタン合金と硬質レジン(審美性を考慮し金属の表面に接着させる白色の樹脂)の接着強さは、既存の歯科用合金(純チタン、Ti-6Al-7Nb合金、コバルトクロム合金、金銀パラジウム合金)と同等もしくはそれ以上の値を示すことを明らかにしてきた。今年度、陶材焼付鋳造冠(金属表面に白色のセラミックを盛り上げ、焼成した被せもの)への応用の可能性を検討した。ISO 9693(metal-ceramic dental restorative systems)に準拠し、25×3×0.5mmに調製した試作合金板(アルミナサンドブラスト)の中央部に陶材を築盛・焼成し、3点曲げ試験法により試作合金と陶材部の剥離試験を行い、焼付強度を評価した。試作クロム含有チタン合金と歯科用陶材の焼付強度は、既存の歯科用純チタンおよびチタン合金(Ti-6Al-7Nb合金)とほぼ同等の値を示した。しかしながら、従来の陶材焼付用金合金と比較すると焼付強度はやや低い値を示した(統計学的有意差なし)。金属と陶材の界面観察では各金属ともに顕著な差は認められなかった。したがって試作クロム含有チタン合金は、従来の陶材焼付金合金と陶材との焼付強さに劣るものの、十分な陶材との焼付強度を有し、臨床応用への可能性が示唆された。高耐食チタン合金を多目的歯科用合金として臨床応用を行ううえで、単冠のみならずレジン前装冠や陶材焼付冠に応用することが可能となれば、歯科診療における材料選択肢が増すこととなる。現在までの研究成果からレジン前装冠への適応は可能であることが示されている。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成23年度までの検討で、高耐食チタン合金の硬質レジン前装冠への応用が可能であることは明らかとなった。今後の検討課題としては、陶材焼付鋳造冠への検討の他、現在、鋳造法によるメタルフレーム作製を行っているが、試料形状により鋳造に関わる諸条件を変更しており、それらのデータベース化も併せて検討する予定である。
欧州(EU)憲法条約の研究

政治状況に左右されがちな欧州(EU)憲法条約を,理論的な観点からとらえることを目的とした。その手法としては,(1)文献収集,(2)海外(ヨーロッパ)出張,(3)研究会,(4)研究成果刊行を基本とした。憲法学,EU法学,比較政治学と,あえてそれぞれ専攻を異にする研究者から構成された一つのグループが,同一の主題を捉えることによって,独自性のある成果をもたらすことを求めた。そのため,あえて統一的な研究手法をとらないながらも,そのプロセスにおいては,必要な文献収集を本科研費で行うと同時にしかし,代表者(平成18年と平成19年度)および各分担者(平成18年度か平成19年度のいずれか)は全員,ヨーロッパに出張し,研究者,政治家等とのインタビューないし資料収集を行うことは共通目標とした。その際には,代表者、分担者が数度の研究会・報告会・打ち合わせ会をもち,情報の共有と交換を行った。他方,この2年刊で4度の研究会をもうけ日本におけるEU法研究者,スペイン,ドイツの研究者によるレクチャーならびに質疑応答を行い議論をする機会をもった。代表者と分担者はそれぞれの研究成果をとりわけ上記ヨーロッパ出張の成果をふまえてそれぞれ個別の論文の形で仕上げることにしている。現時点で,すでにしていくつかの論文が代表者および分担者によって発表されているが,これらと,上記,研究会での報告者に寄稿を求め,それを翻訳したものを加えた形での書籍出版を計画している。これをもって,18年度-19年度にわたった本研究の一応の完成を見ることになる。EU憲法条約の制定過程およびその内容を,憲法学的,政治学的視点から研究することをねらいとする。そのため,当プロジェクトは,北米・大陸・イングランドをそれぞれ比較法の対象とする憲法研究者3名と,EU法研究者1名,国際政治学研究者1名の5人の参加者をもってEU憲法条約を多角的視点から検討することを特徴としている。このプロジェクトは2年の計画であり,1年目には,4名がヨーロッパ出張を行った。それぞれは,あえて行き先を異にすることによって,各国・各地域からみたEU憲法条約を分析することにした。さらに,学外のEU法研究者を招聘しての研究会の機会ももった。2年目の予定としては,研究代表者を含む2名が,前年度の出張者からの報告を受け,その補充的調査ならびに,変動するEU情勢を把握することを目的としたヨーロッパ出張を行うこととしている。本プロジェクトはこのように,ヨーロッパへの出張によって,直接現地の研究者,関係機関とのコンタクトをとることによる成果をはかることを主眼とする一方,文献収集も同時に行う。これらの成果は別に示されたように,すでに公表されているものもある。EU憲法条約の進展自体,EU圏全体ならびに各国の政治・経済・社会情勢に大きく影響を受けるため,一定の期間を区切ることは困難ではあるが,この2年のプロジェクト終了後,一冊の書物にまとめる予定である。そこにでは,本研究参加者5名は当然のことながら,国内外の研究者,実務家の寄稿も求める予定であり,ヨーロッパ出張は,そのための準備も兼ねている。

そのため,あえて統一的な研究手法をとらないながらも,そのプロセスにおいては,必要な文献収集を本科研費で行うと同時にしかし,代表者(平成18年と平成19年度)および各分担者(平成18年度か平成19年度のいずれか)は全員,ヨーロッパに出張し,研究者,政治家等とのインタビューないし資料収集を行うことは共通目標とした。その際には,代表者・分担者が数度の研究会・報告会・打ち合わせ会をもち,情報の共有と交換を行った。他方,本年度は,3度の研究会をもうけ,スペイン,ドイツの研究者によるレクチャーならびに質疑応答を行い議論をする機会をもった。代表者と分担者はそれぞれの研究成果をとりわけ上記ヨーロッパ出張の成果をふまえて個別の論文の形で仕上げることにしている。現時点で,すでにしていくつかの論文が代表者および分担者によって発表されているが,これらと,上記,研究会での報告者に寄稿を求め,それを翻訳したものを加えた形での書籍出版を計画している。これをもって,18年度-19年度にわたった本研究の一応の完成を見ることになる。
人工クチクラの開発－斬新な材料設計に基づくバイオミミクリーの新展開－

本研究ではクチンの構造を柔軟な油脂成分を利用するネットワークポリマーで模倣することで人工クチンを創製し、更にセルロースシートとの階層的複合化を検討することで人工クチクラの開発につなげた。人工クチンの合成にはダイマー酸、リシノール酸といった植物油脂成分を用い、セルロースシートには誘導化したバクテリアセルロース、アモルファスセルロースを使用した。これらを階層化することで人工クチクラを創製した。植物の表皮にはクチクラがあり、一部の植物では良く発達することで丈夫な膜を形成し、木材には見られない優れた撥水性と柔軟性を示す。クチクラは不飽和脂肪酸の重合体であるクチンと非水溶性の脂肪酸エステルであるワックスから構成されている。本研究ではクチクラの構成成分を単純化し、人工的に合成できる材料や用意できる成分による再構築に基づく人工クチクラの開発を行った。具体的には人工クチンシートとセルロースシートの階層的複合化を検討した。重要成分となる人工クチンとして、植物油脂由来のダイマー酸を基本骨格に据え、ダイマー酸ポリアミドアミンと脂肪族エポキシの反応によりネットワークポリマーのフィルムを作製した。セルロースシートと複合化するためにモノマーの仕込み比を調整し、ダイマー酸ポリアミドアミンを過剰に用いることでアミノ基を残存させることにより反応性を持たせた。セルロースシートにはバクテリアセルロース(BC)を用いた。BCをシート化し、その一方の表面だけを選択的に酸化する条件を見出し、アルデヒド基を導入した。通常、多孔質シートの片面のみを選択的に修飾することは困難であるが、微生物が生み出すBCの緻密性を活かすことで片面のみの修飾技術を開発した。得られたBCシートと人工クチンシートを重ねて室温で放置したところ、外部から力を与えることなく接着し、階層的複合化を達成した。一方、未修飾のBCは人工クチンと接着しなかった。重要成分となる人工クチンとして、昨年度に検討したダイマー酸ポリアミドアミンと脂肪族エポキシの反応によりネットワークポリマーに加え、植物油脂であるリシノール酸をベースとする人工クチンの合成を検討した。ハイパーブランチポリ(リシノール酸)(HBPRA)をポリグリセリンをマクロ分子開始剤に用い、p-トルエンスルホン酸存在下にリシノール酸の重合により合成した。HBPRAは優れた熱安定性、低いガラス転移温度、低い粘度、容易な架橋性、良好なフィルム形成特性等を有し、潤滑剤、添加剤、接着剤、及びコーティング材料といった有望な用途が想定される。次に植物のクチクラを模倣した材料として、UV照射で誘起されるチオエンクリック反応を利用して、HBPAとアモルファスセルロースフィルムから開発した。このアモルファスセルロースフィルム(ACF)はセルロースのLiCl/DMAc溶液から作製し、興味深い結晶構造、光学的性質、機械的性能、酵素加水分解率を示した。本研究で開発したバイオミメティックの人工クチクラは高透明性、良好な力学物性、およびユニーク表面特性を有していた。ほぼ計画通りに人工クチクラの概念を具現化する階層的複合材料の創製を達成した。人工クチンポリマーの合成では、ダイマー酸やリシノール酸といった植物由来の材料を用いることでバイオベース含有率の高い人工クチンを得ている。更に今年度に開発した人工クチクラは透明性等に優れるため、表示材料や包装材料への応用も想定され、バイオミミック材料開発の新しい切り口を切り開いたものと考えている。本研究ではクチクラの構成成分を単純化して人工クチクラの開発を行った。クチクラのセルロース層としてアモルファスセルロースフィルム(ACF)を開発した。ACFはセルロースのLiCl/DMAc溶液から作製され、ACFの結晶構造、光学的性質、機械的性能、酵素加水分解率を評価した。ACFは市販のセロハンと同等の機械的性質を有し、より高い透明性や酵素加水分解率(セロファンの7倍)を示した。また、分岐状脂肪族ポリエステルから構成されるクチンのミミックポリマーを植物油脂を主成分として合成した。松脂から採取したトール油脂肪酸由来のダイマー酸とポリアミンの反応物(ポリアミドアミン)を原料とし、脂肪族エポキシと反応させて人工クチン(バイオベースネットワークポリマー)を創製した。人工クチクラの開発における重要な項目がセルロース層と人工クチン層の接着であり、本研究は表面の化学修飾により階層的接着を検討した。セルロース層に対しては、セルロースシートを次亜塩素酸ナトリウム水溶液に浸漬し、遮光下で反応させることでセルロースの水酸基を酸化開裂し、アルデヒド基を導入した。一方、アミノ基含有の人工クチンシートを作製した。アルデヒド導入セルロースシートとアミノ基含有人工クチンシートを接着したところ、手による圧着で十分に接着を達成した。

人工クチンの合成にはダイマー酸、リシノール酸といった植物油脂成分を用い、セルロースシートには誘導化したバクテリアセルロース、アモルファスセルロースを使用した。これらを階層化することで人工クチクラを創製した。ほぼ計画通りに人工クチクラの概念を具現化する階層的複合材料の創製を達成した。人工クチンポリマーの合成ではダイマー酸をモノマーに用いることで軟質性を持たせ、セルロース層にバクテリアセルロースを用いることで界面官能基を制御し、これらを融合することで人工クチクラの開発に目途を立てた。開発した人工クチクラの物性・機能の評価を行うとともに、この研究で新たに示した材料設計の概念を拡張して、機能性材料開発につなげる。高分子複合材料開発した人工クチクラの物性・機能の評価を行うとともに、この研究で新たに示した材料設計の概念を拡張して、機能性材料開発につなげる。人工クチクラを開発する上で人工クチンと階層的な複合化ができるセルロースシートの片面のみの修飾(官能基の導入)技術が必要である。この作製条件の検討が難しく、シート全体の誘導化あるいは不均一な傾斜的な誘導化が進行するといった問題が生じた。この修飾に適した厚みや制御したセルロースシートの作製検討及び片面に選択的に官能基を導入できる条件の再検討が必要となり、研究に遅延が生じた。今年度は人工クチクラの開発について小スケールで実施したため、消耗品費を中心に予定より少額で研究を遂行できたため。平成28年度に研究を継続するための消耗品費として、各種試薬、各種ディスポ器具等が必要である。また、研究成果の発表や成果の応用に関わる共同研究の打合せに旅費(国内)が数回必要である。人工クチクラの大量合成や評価項目の多様化に伴い、消耗品費を中心に増額して研究を実施する予定である。
分子遺伝学的手法を用いた干潟生態系窒素浄化能の新規評価システムの構築

昨年度までに、三番瀬内の2地点(船橋海浜公園、猫実川河口域)では年間を通じて脱窒ポテンシャルに差があること、また両地点において脱窒遺伝子(nirS)の多様性に季節変動がほとんどないことを明らかにした。そこで本年度は、両地点における脱窒遺伝子の存在量および発現量を定量することを目的とした。まず予備実験として底泥中のnirSのライブラリーを作成し、クローニングと系統解析を行った。PCRプライマーとしてはBlakerら(1998)が報告しているnirS1FとnirS6Rを用いた。両地点それぞれについてライブラリーを作成し、合計46クローンを解析した。系統解析の結果、両地点にはそれぞれ特異的なクラスターが複数存在することが明らかになった。具体的には、船橋海浜公園には14のクラスターが、猫実川河口域には10のクラスターが存在した。また、ほとんど全てのクローンはこれまでに純粋分離された脱窒細菌のnirSとは系統的に大きな隔たりがあった。上記実験と平行して、培養法により両地点から複数の脱窒細菌を分離したところ、いずれの細菌もPseudomonas stutzerriに近縁(99100%の相同性)で、そのnirSは今回得られたどのクローンとも系統的に隔たっていた。このことから三番瀬の脱窒プロセスにおいて主に機能しているのは、未培養・難培養性の脱窒細菌であることが強く示唆され、分子遺伝学的アプローチの重要性が確認された。両地点には極めて多様なnirSが分布し、これら全ての定量が可能なReal-time PCRプライマーの設計は困難であった。そこで、両地点で優勢に発現しているクローンを同定することを目的に、底泥よりRNAを抽出しRT-PCRを行った。しかしながら、いずれの試料においてもnirSの発現を示す明確なシグナルを得ることはできなかった。サンプリング地点は砂干潟である船橋海浜公園,及び泥干潟である猫実川河口域の2地点とした。深度については表層10cmまで採取し,測定前に混合することでその地点における代表値とした。夏期(8月)・秋期(11月)・冬期(2月)に試料を採取し,アセチレン阻害法による脱窒ポテンシャルを測定した。その結果,猫実川河口域ではそれぞれ12.9,4.5,3.5(μg N_2/乾土1g)であったのに対し,船橋海浜公園では3.6,1.5,1.8(μg N_2/乾土1g)となり,いずれの採取時期においても猫実川河口域の方が脱窒ポテンシャルは高く,その差は夏期では3.6倍に達することがわかった。次に,PCR-DGGE法による脱窒遺伝子の多様性解析を行った。2種類の脱窒遺伝子のうち,nirSでは明瞭なDGGEプロファイルを得ることに成功した。一方,プライマー-nC度,アニーリング温度,T・uchdownPCRの条件検討により,加老κ遺伝子の特異的検出は可能であったが,種々の電気泳動条件でもプロファイルの分離が悪く,多様性解析への利用は困難と判断された。そこで,夏期・秋期の試料を対象にnirSを用いたPCR-DGGE解析を行った。その結果,上記2地点における脱窒細菌相に季節変動は認められなかった。さらに,Shannon'sindexによる多様性指数を算出したところ,脱窒ポテンシャルで顕著な差が認められた夏期試料においても,猫実川河口域で2.27,船橋海浜公園で2.39と大きな差}ま認められなかった。以上の結果より,PCR-DGGEによる脱窒遺伝子の多様性解析では脱窒ポテンシャルの差を反映できないことが明らかになった。現在,脱窒遺伝子の定量のためReal-timePCRの条件検討を行っている。
抗菌性義歯用材料の開発；感染制御の口腔内からのアプローチに向けて

義歯性口内炎の主要原因が義歯の汚れであるデンチャープラーク中の真菌C.albicansであることに着目し,義歯に付着した同菌の除去・殺菌を目的に研究を継続している.申請者はこれまで抗菌性フィラーであるS-PRGフィラーを組み込んだ義歯用レジンがC.albicansの増殖を抑制することを証明してきた.このことから同フィラーを義歯粘膜調整材に組み込むことで使用期間中の義歯性口内炎の悪化を予防できるのではないかと考えた.そこで本研究では同フィラー含有粘膜調整材のC.albicansへの効果と有効なフィラー含有量を調べ,抗菌性義歯粘膜調整材の開発を目的とし,これを通して口腔環境の悪化に関連する様々な疾患への口腔内からのアプローチを目指したい.本年度は各種フィラー含有率の義歯粘膜調整剤を用い試料を作成し,機械的性質とそれぞれの試料におけるC.albicansに対する効果をXTTアッセイ法,CFUアッセイ法,SEM画像を用いて評価し,これらのデータに関する論文発表を行った.また,デンチャープラークを構成するC.albicans以外のCandida属真菌であるC.glabrata等の義歯上へのバイオフィルム形成に試み,様々な義歯の殺菌方法や抗菌性義歯用材料に関連する成果を発表した.今後は,更に多くの病原微生物を用いたデンチャープラークモデルの作製に試み,これらのモデルを用いた義歯の殺菌方法や抗菌性義歯用材料の開発をしていく予定である.引き続きデータを取得し,成果を報告していく.義歯性口内炎の原因となるデンチャープラークを構成する他のCandida属真菌のプラークの形成に試み,その殺菌方法を検討し,その成果を学会と論文にて発表した.本年度は更に多くの病原微生物を用いたデンチャープラークモデルの作製に試み,これらのモデルを用いた義歯の殺菌方法や抗菌性義歯用材料の開発をしていく予定である.超高齢社会を迎え,義歯を装着した高齢者の義歯性口内炎が急増している.義歯性口内炎の主要原因は義歯の汚れであるデンチャープラーク中の真菌C.albicansであることが報告されており,義歯に付着した同菌の除去が同疾患の治療及び予防に有効である.申請者はこれまで抗菌性フィラーであるS-PRGフィラーを組み込んだ義歯用レジンがC.albicansの増殖を抑制することを証明した.このことから同フィラーを義歯粘膜調整材に組み込むことで使用期間中の義歯性口内炎の悪化を予防できるのではないかと考えた.そこで本研究では同フィラー含有粘膜調整材のC.albicansへの効果と有効なフィラー含有量を調べ,抗菌性義歯粘膜調整材の開発を目的とし,これを通して口腔環境の悪化に関連する様々な疾患への口腔内からのアプローチを目指したい.本研究では,各種フィラー含有率の粘膜調整材試料を用いて,以下3点の評価を行う.1各種試料の機械的性質(ちょう度,針入深さ)を調べISO規格を満たす含有量を調べる.2各種試料のC.albicansに対する効果をXTTアッセイ法,CFUアッセイ法,SEM画像を用いて評価する.3デンチャープラークへの効果を評価する.本年度は1と2に関してデータの取得を行い,成果を発表した.今後はデンチャープラークを構成する各種病原菌への効果,さらにはデンチャープラークへの効果を口腔バイオフィルムモデルを用い評価する予定とする.引き続きデータを取得し,成果を報告していく.義歯粘膜調整材上のC.albicansのSEM画像撮影方法を予備実験で確立していたため,実験はスムーズに行えた.実験は予定通り機械的性質とC.albicansへの効果の調査を行った.義歯性口内炎の主要原因が義歯の汚れであるデンチャープラーク中の真菌C.albicansであることに着目し,義歯に付着した同菌の除去・殺菌を目的に研究を継続している.申請者はこれまで抗菌性フィラーであるS-PRGフィラーを組み込んだ義歯用レジンがC.albicansの増殖を抑制することを証明してきた.このことから同フィラーを義歯粘膜調整材に組み込むことで使用期間中の義歯性口内炎の悪化を予防できるのではないかと考えた.そこで本研究では同フィラー含有粘膜調整材のC.albicansへの効果と有効なフィラー含有量を調べ,抗菌性義歯粘膜調整材の開発を目的とし,これを通して口腔環境の悪化に関連する様々な疾患への口腔内からのアプローチを目指したい.本年度は各種フィラー含有率の義歯粘膜調整剤を用い試料を作成し,機械的性質とそれぞれの試料におけるC.albicansに対する効果をXTTアッセイ法,CFUアッセイ法,SEM画像を用いて評価し,これらのデータに関する論文発表を行った.また,デンチャープラークを構成するC.albicans以外のCandida属真菌であるC.glabrata等の義歯上へのバイオフィルム形成に試み,様々な義歯の殺菌方法や抗菌性義歯用材料に関連する成果を発表した.今後は,更に多くの病原微生物を用いたデンチャープラークモデルの作製に試み,これらのモデルを用いた義歯の殺菌方法や抗菌性義歯用材料の開発をしていく予定である.引き続きデータを取得し,成果を報告していく.義歯性口内炎の原因となるデンチャープラークを構成する他のCandida属真菌のプラークの形成に試み,その殺菌方法を検討し,その成果を学会と論文にて発表した.

今後はデンチャープラークを構成する各種病原菌への効果,さらにはデンチャープラークへの効果を口腔バイオフィルムモデルを用い評価する予定とする.本年度は更に多くの病原微生物を用いたデンチャープラークモデルの作製に試み,これらのモデルを用いた義歯の殺菌方法や抗菌性義歯用材料の開発をしていく予定である.妊娠中の体調不良のため次年度使用額が生じた.次年度の論文雑誌掲載料に充てる予定である.
気相を介する新規合成法によるゼオライト膜の調製とその機能の評価

MFIゼオライトメンブレンのαアルミナ多孔質体薄版ディスク上への製膜を、VPT法を用いて検討した。また、これらを用いて、単成分ガスおよび多成分混合ガスの透過試験を行った。多成分混合ガス分離においては、nブタンとiブタンの分離について300-375Kにて検討した。その結果、分離係数は非常に高いものとなり、製膜条件の検討の結果、ブタンの異性体分離が可能なMFI膜を確実に製膜可能な条件を見出した。また、o-/m-/p-キシレンの分離についても303Kにて検討を行った。これらのうち、単一成分においては、p-キシレンは最も透過性の高いものである。p-キシレン/m-キシレン混合物、およびp-/m-/o-キシレン混合物の分離においては、いずれの場合も初期段階ではp-キシレン透過選択性が高い値を示した。一方で経時とともに、p-キシレンの透過は低下し、試験後期においてはついに他のキシレンよりも透過性が低下した。これは、m-キシレンのMFIゼオライト中への吸着が起こることで、p-キシレンの透過を阻害したものと考えられる。まず、乾燥状態のゲルを有機結晶化剤蒸気雰囲気下で結晶化させる方法(気相輸送法)により、SiO_2/Al_2O_3比=1000のMFI型ゼオライト膜を平均細孔径0.1μmの多孔質アルミナ平板に製膜した。特に緻密な膜の合成に重要な条件は原料中のアルカリ濃度であった。アルカリ濃度Na_2O/SiO_2比=0.13-0.23の範囲で緻密な膜が得られた。ベンゼン/n-ヘキサンの浸透気化分離試験を行なった。ピンホールがわずかでも存在すると全く選択性を示さなかったが、ピンホールフリーの膜では等モル混合物で5程度の分離係数を示した。以上の結果は、分離機能の発現にはピンホールの制御、すなわちゼオライト結晶粒界の制御が本質的に重要であることを示している。ゼオライト膜を工業的に用いるにはモジュール化が必須であり、それにはチューブ状支持体への製膜法の開発が必要である。そこで、上記で確立した合成条件を用いて、外径7mmのチューブ状アルミナ多孔質支持体への製膜を試みた。チューブ表面への均一な製膜には、ゲルを支持体細孔中へ吸引・製膜することが必要であった。また、乾燥途中でゲルが重力あるいは毛管凝縮によって片寄らないよう、工夫した。こうして得られた膜を用いて、窒素/二酸化炭素混合物の透過試験を行なったところ、表面拡散の効果による選択性の発現を認めた。またMFI型ゼオライトより大きい細孔径をもつBEA型ゼオライトの製膜も試みた。SiO_2/Al_2O_3比=100のゲルにテトラエチルアンモニウム水酸化物を混合し、これをアルミナ多孔質支持体上に製膜・乾燥後、180°Cにて自己圧の水蒸気中で結晶化を行なった。当初、このゲルのpHが14以上と高いので、合成中に支持体からアルミニウムが溶出し、ゲル中に取り込まれ、MTWといったBEA以外の相が得られた。しかし、ゲルのpHの調整など合成条件を検討し、BEA純相の膜が得られる条件を見いだした。まず、乾燥ゲルを有機結晶化剤蒸気や水蒸気中で結晶化させる方法(ドライゲルコンバージョン法)により、SiO_2/Al_2O_3=50とローシリカなMFI型ゼオライト膜を平均細孔径0.1μmの多孔質アルミナ平板上に製膜した。特に、緻密な膜の合成条件はアルカリ濃度であった。Na_2O/SiO_2=0.32-0.41、H_2O/SiO_2=80にて緻密なMFI膜が得られた。1,3,5-トリイソプロピルベンゼン(TIPB)の透過流束は測定限界(1×10^<-10>mol m^<-2>s^<-1>Pa^<-1>)以下であった。TIPBはMFI型ゼオライトの細孔より大きく、TIPBの透過は膜が緻密でないことを表している。150°Cにおける、アクリル酸と窒素の2成分透過実験では、アクリル酸が選択的に透過し分離係数は2.6であった。

MFI型ゼオライト膜を用い、高温での有機化合物選択的除去ができることを示した。また、MFI型ゼオライトより大きな細孔径をもつBEA型ゼオライト膜の製膜を行った。結晶化剤として、テトラエチルアンモニウム水酸化物を用い、180°C自己圧下の水蒸気中で合成を行った。SiO_2/Al_2O_3=90、Na_2O/SiO_2=0.20にてBEA膜の製膜に成功した。また、単成分ガス透過試験では、二酸化炭素の透過速度が窒素やメタンより大きかったことより、Knudsen拡散以外の透過機構の寄与があることが示された。本年度は、次の2点を中心に検討を行った。(1)ローシリカなMFI型ゼオライト膜の製膜方法の確立(2)アルミナ多孔質膜上に製膜したBEA型ゼオライト膜のSiO_2/Al_2O_3の制御と評価まず、乾燥ゲルを水蒸気中で結晶化させる方法(水蒸気処理法)により、SiO_2/Al_2O_3=50とローシリカなMFI型ゼオライト膜を平均細孔径0.1μmの多孔質アルミナ平板基材上に製膜した。ゲル調整のエージングおよびシーディングが製膜後の膜の緻密さに大きな影響を与えることを見いだした。結晶化剤としてテトラプロピルアンモニウム水酸化物を用い、Na_2O/SiO_2=0.35,H_2O/SiO_2=80のゲルに、種結晶としてMFI結晶を加え、60°Cでエージングしたゲルを用いMFI膜を製膜した。この膜は150°CでのHeの透過係数が10^<-8>mol m^<-2> s^<-1>Pa^<-1>以下の緻密な膜であった。150°Cでのブタンの異性体分離では、イソブタン選択透過性を示し分離係数は11以上であった。製膜条件を検討し、ブタンの異性体分離が可能なMFI膜を確実に製膜可能な条件を見いだした。また、SiO_2/Al_2O_3=90および∞のゲルより多孔質アルミナ平板基材上にBEA膜の製膜を行った。結晶化剤として加えたテトラエチルアンモニウムイオンノの熱分解スペクトルより、結晶化後のBEA膜のSiO_2/Al_2O_3比を評価した。基材のアルミニウム成分の溶出により、結晶化後のSiO_2/Al_2O_3比はそれぞれ40および60と小さくなった。150°Cの単成分ガス透過試験で、SiO_2/Al_2O_3=40の膜は二酸化炭素などの透過でKnudsen拡散以外の透過機構の寄与があることが示されたが、SiO_2/Al_2O_3=60の膜ではKnudsen拡散による透過が支配的であった。アルミナ基材上のゼオライト膜のSiO_2/Al_2O_3比を測定し、SiO_2/Al_2O_3比の違いが透過に影響を及ぼすことを明らかにした。
自律型海中ロボットによる熱水地帯の精密画像観測システムの開発

本研究では、自律型海中ロボット(AUV)の更なる知能化により、海底熱水地帯の広範囲かつ精密な画像観測を実現した。熱水チムニーが点在する海域において全自動観測活動を行うためのAUVのナビゲーション手法、3次元画像モデルの取得方法、取得データの自動処理手法までを含めたトータルとしてのシステム開発を行い、各種の学術的調査や、海底資源開発の議論に用いるための定量的なデータを取得することを可能とした。本研究は、自律型海中ロボット(Autonomous Underwater Vehicle, AUV)の更なる知能化によって、海底熱水地帯の広範囲かつ精密な画像観測の実現を目指したものである。各種の学術的調査や海底資源開発の議論に用いるための定量的なデータを取得することを目的とし、熱水チムニーが点在する海域での全自動観測活動を行うための「AUVのナビゲーション手法」、「海底面の3次元画像モデルの取得方法」、「取得データの自動処理手法」までを含めたトータルなシステム開発を行った。最終年度である本年度は、昨年度までの研究成果をもとに、3次元スキャニング装置の高性能化と、自動処理手法の高度化を中心に研究を進めた。本システムのツールとして開発した3次元スキャニング装置は、シートレーザー・カメラ・回転台から構成される観測機器であり、チムニーの3次元形状を色付きでスキャンすることが出来る。本年度は実海域環境に対応するため、構成品を見直して高距離化および高精度化を行った。次に、「取得データの自動処理手法」として、3次元画像モデルからチムニーの高さ、底部の直径、体積などの特徴量を算出するソフトウェアを開発した。また、生物などの対象物のカウントや領域抽出などを自動で行うアルゴリズムを開発した。そして、前年度までに得られたデータに適用し、バクテリアマットやカニなどの底生生物の自動抽出に成功した。本手法は、ビデオ映像から目視によって数え上げる従来手法と比べ、正確性および効率性において大いに優れている。システムの検証実験として、KY12-13研究航海においてAUV“Tuna-Sand"(東京大学,2007年開発)をスミスカルデラへ潜航させた。活動中の熱水地帯の発見には至らなかったものの、水深900m域において複雑な海底地形を精密に観測することに成功し、本システムの総合的な有用性が示された。本研究は、自律型海中ロボット(Autonomous Underwater Vehicle, AUV)の更なる知能化によって、海底熱水地帯の広範囲かつ精密な画像観測を実現することを目指している。各種の学術的調査や、海底資源開発の議論に用いるための定量的なデータを取得することを目的とし、熱水チムニーが点在する海域での全自動観測活動を行うための「AUVのナビゲーション手法」、「3次元画像モデルの取得方法」、「取得データの自動処理手法」までを含めたトータルとしてのシステム開発を行う。H23年度は、上記した3つの要素技術の開発を行った。まず、「AUVのナビゲーション手法」として光切断法を用いた測距センサと、自律航行制御プログラムを開発し、チムニーに正対した状態で一定距離を保ちながら全自動で周回する技術を開発した。次に、「3次元画像モデルの取得方法」として、チムニーの3次元形状を色付きでスキャンできる高精度な3次元スキャニング装置を開発した。そして、「取得データの自動処理手法」として、異なった角度からスキャンしたチムニーの3次元形状を、繋ぎ目なく張り合わせるソフトウェアを開発した。最後に、AUV"Tuna-Sand"(東京大学,2007年開発)を用いた実験を行い、開発した要素技術の総合的な有効性を検証した。水槽で行った実験では、チムニーを模擬した塩ビパイプ(直径30cm,長さ3m)を底に設置し、AUVにその周囲を全自動で航行させた。そして、後処理によって塩ビパイプの3次元画像モデルを構築することに成功した。得られたモデルの断面は真円度が高く、また繋ぎ合わせ面も滑らかであり、本システムの実用性の高さを示すことができた。H23年度は、提案するシステムを実現するために、「研究実績の概要」にて上記した3つの要素技術の開発を行った。なお当年度は、平らな地形に円筒形の熱水チムニーが点在する海底環境モデルを想定して研究を進めた。そして、水槽試験においてチムニーに見立てた塩ビパイプの3次元画像モザイクを構築することに成功し、手法の有効性を示すことが出来た。H24年度に計画している実海域での実証実験での成果が期待される。交付申請書に記載した「研究の目的」と照らし合わせると、当年度の計画よりもやや進捗が良いと自己評価している。H24年度は、H23年度の成果を踏まえ、傾斜地形に存在する熱水地帯や、円錐形のチムニーや密に林立したチムニー群など、より複雑な地形環境を想定して研究を進める計画である。H24年度は、H23年度の成果を踏まえ、各要素技術のアルゴリズムやハードウェアの改良を行う。

また、実海域実験として、海洋研究開発機構の研究船「かいよう」を用いた研究航海が採択されており、H24年10月22日31日(KY12-13研究航海)の日程で、海底熱水地帯の存在が知られているスミス海盆にて実験を行う計画を立てている。なお、当年度も東京大学の協力を得てAUV"Tuna-Sand"を用いて実験を行う。要素技術については次の項目を実施する。●傾斜地形のチムニーへの対応傾斜地形に存在する熱水地帯や、円錐形のチムニーや密に林立したチムニー群への対応するために行動制御手法のアルゴリズムの改良を行う。●3次元モデルの構築手法の改良3次元形状のずれに関しては、異なる時刻に撮影された画像間で特徴点の関係を割り出してカメラの位置関係を推定し、位置補正に使用する手法についても検討を行なう。H24年度は、H23年度に開発したシステムの改良を進め、実験によってその実用性を検証する。また、最終年度でもあるため、そのまとめとして成果発表を積極的に行う。主な研究費の使用目的は次の3つである。<(1)センサとAUVへの実装>H23年度に開発したシステムを更に改良するため、高出力のシートレーザー、高解像度・高感度のビデオカメラを購入する(光の減衰が大きい水中環境においては、高出力・高感度であることが求められる)。また、その実装のために耐圧容器,水中ケーブル,コネクタ,電子部品, CPUボードと内部配線作業が必要となる。<(2)水槽・実海域実験>実験にあたって、実験場所までの機材の運搬費、旅費が必要となる。<(3)研究成果の報告>成果発表および情報交換を行なうために国内外の学会に参加する。使用時期としては、H23年度の研究成果を踏まえて、システムの詳細設計を行ったのち、なるべく早い時期に(1)で示した必要な機器の購入を行う。次にその有効性を検証するための「(2)実験」を実施する。「(3)研究成果の報告」については、H23年度の成果発表を含め、適宜実施することを考えている。
一酸化窒素によって生じる新規DNA損傷の発ガン性に関する研究

我々の発見した一酸化窒素(NO)と遺伝子中のデオキシグアノシン(Guo)残基との反応で生成するデオキシオキザノシン(Oxo)に関して、以下の研究成果をあげた。1. Guo→Oxo変換反応全過程の解明に成功し、中間体としてGuoのエキソアミノ基に生じたジアゾエートイオン(Gd)を同定した。シチジンについても同様な研究を行い、ジアゾエートイオン(Cd)を経てデオキシウリジンに変換されることを証明した。Gd及びCdは新規化合物である。特にCdは安定であり、生理的条件下で数百時間の半減期を持つことを明らかにした。2. 1で発見した新規損傷Oxo、Gd、Cdのアミノ基との反応性を解析し、総てが高い反応性を持つことを明らかにした。すなわちこれらの損傷塩基は核内タンパク質を構成する塩基性アミノ酸残基あるいは核内ポリアミン等と架橋反応をする可能性を持っており、NOのガン化との強い関係を示唆するものである。3. Oxoに対するDNAポリメラーゼの認識に関しても検討を行った。亜硝酸とデオキシグアノシン三リン酸の反応で合成したデオキシオキザノシン三リン酸(dOTP)をモノマーとして用いたDNAポリメラーゼ(大腸菌DNAポリメラーゼクレノウフラグメント、T7-DNAポリメラーゼ)による鎖伸長反応で、dOTPがdGTP及びdATPの代わりに取り込まれ、細胞内ヌクレオチドプールで生成したdOTPがG:C→A:T転移を誘発する可能性を示唆した。以上示したように、本研究で明らかにした結果は総べて新規の発見に関するものであり、NOと遺伝子中の塩基との反応によって生成する損傷が遺伝子の変異を誘発するものであり、発ガンのメカニズムとの関連性を慎重に検討することの必要性を示すものである。