hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
病院建築計画の国際化に関する研究

本研究の目的は,近年増加している海外における日本人の設計・施工による病院プロジェクトに対し,明快な病院計画方法を確立するため,対象地域として東アジア,東南アジア,南アジアを取り上げ,それぞれの地域に見合う病院計画方法の指針を得る点にあり,また,国際比較の観点から日本及び欧米の代表的な病院の建築計画上の問題点を把握し,多角的な分析を行なう点にある.対象地域別に文献より自然条件・社会条件などの基礎的なデータを収集,分析した.インド国を中心とする南アジア諸国の基礎データはWHO南・東アジア地域事務所により,よくまとめられている.WHO西太平洋地域事務所では1986年の東京ワークショップにて同様なまとめを開始している.海外での病院建設に係わった建築設計専門家のヒアリング調査より,シンガポール国にて,今後の同国の病院建築を左右するであろう日本を始め英・米・豪の設計事務所が参加する病院の設計競技が行なわれることが判明し,特にシンガポール国の病院を中心に運営実態に関する調査分析を行なった.対象として1985年に全面改築されたシンガポール国立大学病院(638床)および1954年に改築され今回の設計競技にて大規模改修の対象となっている国立トアパーヨー病院(410床)を取りあげ,病院の運営状況全般に関する調査と病棟・手術部の使われ方に関する調査分析を行なった.以上のシンガポール国の病院に関する諸データとスリランカ国スリ・ジャヤワルディナプラ総合病院(1000床)などのものと比較分析を行なった.また,同様の手法を用いて,日本を代表する病院の一つである神戸中央市民病院(1000床)の病棟部調査の分析を患者の居住性と看護の効率性の観点から行ない.中部労災病院(620床)の手術部を調査し,清潔管理・物品管理の観点から分析を行なった.本研究の目的は,近年増加している海外における日本人の設計・施工による病院プロジェクトに対し,明快な病院計画方法を確立するため,対象地域として東アジア,東南アジア,南アジアを取り上げ,それぞれの地域に見合う病院計画方法の指針を得る点にあり,また,国際比較の観点から日本及び欧米の代表的な病院の建築計画上の問題点を把握し,多角的な分析を行なう点にある.対象地域別に文献より自然条件・社会条件などの基礎的なデータを収集,分析した.インド国を中心とする南アジア諸国の基礎データはWHO南・東アジア地域事務所により,よくまとめられている.WHO西太平洋地域事務所では1986年の東京ワークショップにて同様なまとめを開始している.海外での病院建設に係わった建築設計専門家のヒアリング調査より,シンガポール国にて,今後の同国の病院建築を左右するであろう日本を始め英・米・豪の設計事務所が参加する病院の設計競技が行なわれることが判明し,特にシンガポール国の病院を中心に運営実態に関する調査分析を行なった.対象として1985年に全面改築されたシンガポール国立大学病院(638床)および1954年に改築され今回の設計競技にて大規模改修の対象となっている国立トアパーヨー病院(410床)を取りあげ,病院の運営状況全般に関する調査と病棟・手術部の使われ方に関する調査分析を行なった.以上のシンガポール国の病院に関する諸データとスリランカ国スリ・ジャヤワルディナプラ総合病院(1000床)などのものと比較分析を行なった.また,同様の手法を用いて,日本を代表する病院の一つである神戸中央市民病院(1000床)の病棟部調査の分析を患者の居住性と看護の効率性の観点から行ない.中部労災病院(620床)の手術部を調査し,清潔管理・物品管理の観点から分析を行なった.
木本植物の光屈性における木化茎の屈曲機構の解明

昨年度の解析から、伸長を停止し二次肥大成長中のミズナラの茎(以下、木化茎)が、茎横断面内で明るい側に偏った引張りあて材形成により、能動的に屈曲することが明らかになった。また、屋外の全天光下で、木化茎の一部をアルミ箔で覆い、人為的な光環境の勾配を与えたところ、木化茎の屈曲がみられ、覆わなかった側に偏った材形成が観察されたことから、木化茎自体がその光屈性において光環境の主要な感受部位としてはたらいていることが示唆された。しかし、この実験処理では、光環境でなく温度環境の勾配が生じると考えられ、温度環境の勾配のみで材形成の偏りと屈曲が引き起こされた可能性が否定できない。そこで、冷光光源であり、温度環境の勾配が生じにくいと考えられる発光ダイオードを木化茎に局所的に照射することで、木化茎による光刺激の感受とその頂部方向または基部方向への伝達について検証した。開芽して連続的に伸長した茎の部位を伸長単位と呼ぶ。主軸を傾斜させたミズナラの1年生実生苗について、主軸の1年生部位を構成する3つの伸長単位のうち中間に位置する伸長単位の中央5cmに青色発光ダイオードを側方から照射し、葉を含む地上部全体に上方から植物育成用蛍光灯を照射して18週間生育させた。照射した伸長単位において、対照区と比べ光源側への有意な屈曲が観察され、傾斜させた主軸の上面の照射側に引張りあて材が形成され材形成が偏っていた。二次肥大成長中の茎への青色光の照射により引張りあて材の形成や材形成の光源側への偏りが誘導され、屈曲することが明らかになった。照射した伸長単位をはさむ両側の伸長単位は有意な屈曲を示さず、引張りあて材の形成や材形成の側方への有意な偏りも観察されなかった。二次肥大成長中の茎自体が光環境の勾配を感受して屈曲し、頂部または基部方向への軸方向の情報伝達が顕著でないことが示された。伸長を停止し肥大成長中の木化茎の光屈性による能動的な屈曲が存在することを示し、さらにその屈曲機構と感受部位を検討することを目的として実験を行った。また、自然条件では、光屈性による能動的な屈曲と、自重による受動的か曲げモーメントの両方の反応が発生すると考えられ、両者を比較する必要がある。このため、直立した苗が側方から照射された時の姿勢変化への、光屈性による能動的な屈曲の寄与を検討した。まず、木化茎の光屈性による能動的な屈曲の存在とその屈曲機構について検討した。人為的に茎を傾斜させたミズナラ1年生実生苗において、重力屈性やシュートの荷重によるたわみやねじれから光屈性による姿勢変化と茎横断面の材形成を分離して解析したところ、光屈性による能動的な屈曲が存在し、あて材などの材形成の偏りが屈曲機構として寄与していることが明らかになった。次に、木化茎の光屈性における感受部位を検討したところ、木化茎自体と主軸に着生する葉が木化茎の光屈性において光刺激の感受に寄与していることが明らかになった。さらに、光屈性による能動的な屈曲と、自重による受動的な曲げモーメントを比較した。直立させたミズナラ1年生実生苗に、植物育成用蛍光灯を側方から照射する処理区と、上方から照射する処理区を設けた。側方照射区において木化茎の有意な姿勢変化は観察されず、どちらの処理区でも、自重による受動的な曲げモーメントと重力屈性による能動的な曲げモーメントがほぼ等しかった。光屈性による能動的な屈曲に寄与すねとみられる曲げモーメントは観察されず、光屈性による能動的な屈曲の誘導には光以外の条件が必要であることが示唆された。

二次肥大成長中の茎への青色光の照射により引張りあて材の形成や材形成の光源側への偏りが誘導され、屈曲することが明らかになった。照射した伸長単位をはさむ両側の伸長単位は有意な屈曲を示さず、引張りあて材の形成や材形成の側方への有意な偏りも観察されなかった。二次肥大成長中の茎自体が光環境の勾配を感受して屈曲し、頂部または基部方向への軸方向の情報伝達が顕著でないことが示された。
マルチモーダル・マルチユースに対応した実世界コンピューティング環境の構築

IoT(Internet of Things)、ユビキタスコンピューティングにおいて求められている多数のユビキタスコンピュータ(超小型コンピュータ)制御に対し、本研究では、音声、スマートフォン上でのタッチ操作、ビジュアルプログラミング、ソースコード(テキスト)記述から動作を入力できるマルチモーダル、同じユビキタスコンピュータ群上で複数の用途で同時に利用できるマルチユースに対応した実世界プログラミング環境を構築する。平成29年度にプロトタイプとして、マルチモーダル入力を行え、マルチユースで利用できるプラットフォームをルール処理の枠組みを用いて開発した。平成30年度はユビキタスコンピュータの開発、および評価実験環境の構築を行い、評価実験を実施した。評価実験の結果により、音声では短時間で入力でき、ビジュアルプログラミング、タッチ操作、ソースコード記述の順に時間がかかることが分かった。タッチ操作では、リストから入力したい項目を選択することに、ソースコード記述はタイピングするのに時間がかかっている。さらに、ユーザにより適する入力方式が異なるだけでなく、ある程度以上プログラミング能力がある人に対して、入力する内容が簡単なものは音声やタッチ操作、複雑になるにつれ、ビジュアルプログラミング、ソースコード記述が好まれる傾向があることが分かった。また、ユビキタスコンピュータ群で行う処理を変えながら実行し、複数の用途に対しても利用可能であることを確認した。これまでの評価実験結果により、ユーザがプログラミング能力や入力内容に合わせて、入力しやすい方法を用いてサービスを登録できることを明らかにした。プログラミング能力を理由にこれまでユビキタスコンピュータ群で構成されるシステムの利用を敬遠されていたであろうユーザ層にも利用されるものと期待でき、ユーザ層、応用範囲の拡大に貢献できたと考えられる。マルチモーダル、かつ、マルチユースに対応した実世界プログラミング環境の評価実験を行ったことに関しては、計画通り進められた。これにより、ユーザがユビキタスコンピュータ群を利用して、音声、スマートフォン上でのタッチ操作、ビジュアルプログラミング、ソースコード(テキスト)記述の中から入力しやすさ、入力に要する時間を明らかにした。また、ある程度の時間に対して安定して運用できることを確認した。ただし、平成30年度は7月から9月にかけて、病気により入院する必要があったこと、退院後もしばらくは日常生活を送るのが精一杯であり、研究活動を行う時間があまり取れなかったこともあり、計画よりも簡略化した評価実験に留まっている。また、成果発表も計画通り行えていない。このため、当初2年だった研究期間を1年間延長することを申請した。このように、研究内容については計画していたことを一通り行えたが、入院、退院後のリハビリ期間があったため、それらの程度は十分ではない。平成31年度には、平成30年度に十分に行えなかった評価実験と成果発表を行う予定である。平成30年度に十分に行えなかった評価実験と成果発表を行う予定である。評価実験環境はこれまでに構築しているため、それを用いて被験者数やユビキタスコンピュータ数を多くしたり、運用期間長くした評価実験をそれぞれ行う。研究成果発表については、国内研究会、国際会議での発表、論文誌への投稿を行う予定である。近年注目を集めているIoT(Internet of Things)、ユビキタスコンピューティングにおいては、多数のユビキタスコンピュータ(超小型コンピュータ)を制御することが求められる。これらは多くのユーザに異なる用途で利用されることが想定され、プログラミング能力が異なる複数のユーザが同一のユビキタスコンピュータ群を共有して利用できることが求められる。そこで本研究では、マルチモーダル、かつ、マルチユースに対応した実世界プログラミング環境を構築する。つまり、ユビキタスコンピュータ群に対して、音声、スマートフォン上でのタッチ操作、ビジュアルプログラミング、ソースコード(テキスト)記述から動作を入力でき、複数の用途で同時に利用できるシステムを構築する。平成29年度にプロトタイプとして、マルチモード入力を行え、マルチユースで利用できるプラットフォームをルール処理の枠組みを用いて開発した。マルチモード入力に対しては、「部屋に入った時に暗ければライトをつける」「家を出るときにカバンを忘れていたら警告音を鳴らす」などのサービスを、音声、スマートフォン上でのタッチ操作、ビジュアルプログラミング、ソースコード記述のいずれからでも登録できる。一方のマルチユースに対しては、サービスのグルーピング機構を実装し、ユーザに応じて提供するサービスを変えられるようにした。本研究で開発したシステムでは、ユーザが自分に合った入力方法を用いてサービスを登録できるため、プログラミング能力を理由にこれまでユビキタスコンピュータ群で構成されるシステムの利用を敬遠されていたであろうユーザ層の利用が期待され、本研究により、IoT、ユビキタスコンピューティングでのユーザ層、応用範囲の拡大に貢献できるものと考えられる。マルチモーダル、かつ、マルチユースに対応した実世界プログラミング環境の構築については、予定通り進められている。実世界コンピューティング環境の構築として、マルチモーダル入力に対する命令を変換する先の中間コード形式を設計し、音声、スマートフォンによるタッチ操作、ビジュアルプログラミング、ソースコード記述のそれぞれの入力に対し、この中間コード形式に変換するモジュールを作成し、これらをユビキタスコンピュータ群に対して実行するプラットフォームのプロトタイプを構築した。予備実験を繰り返しながら開発を進めているが、現在のところ、音声入力の認識率の向上や入力・出力として利用できるサービスのバリエーションを増やすことに課題がある。前者は、本研究内容の本質的な部分ではないが、実用に耐えうるものを開発したいと考えている。これらは、平成30年度の評価実験環境の構築に際し、可能な範囲で改善する予定である。一方で、平成30年度に行う予定の実証実験に向けたユビキタスコンピュータの開発がやや遅れていること、平成29年度の成果発表を行うことの2点が予定通りできていないことである。これらに対しては、今後の研究の推進方策(下記)で述べる。

以上、一部予定通り進んでいないものもあるが、研究課題に密に関係する部分は予定通り行えており、平成30年度計画にある評価実験環境の構築、および評価実験に向けて着実に準備を進められている状況である。IoT(Internet of Things)、ユビキタスコンピューティングにおいて求められている多数のユビキタスコンピュータ(超小型コンピュータ)制御に対し、本研究では、音声、スマートフォン上でのタッチ操作、ビジュアルプログラミング、ソースコード(テキスト)記述から動作を入力できるマルチモーダル、同じユビキタスコンピュータ群上で複数の用途で同時に利用できるマルチユースに対応した実世界プログラミング環境を構築する。平成29年度にプロトタイプとして、マルチモーダル入力を行え、マルチユースで利用できるプラットフォームをルール処理の枠組みを用いて開発した。平成30年度はユビキタスコンピュータの開発、および評価実験環境の構築を行い、評価実験を実施した。評価実験の結果により、音声では短時間で入力でき、ビジュアルプログラミング、タッチ操作、ソースコード記述の順に時間がかかることが分かった。タッチ操作では、リストから入力したい項目を選択することに、ソースコード記述はタイピングするのに時間がかかっている。さらに、ユーザにより適する入力方式が異なるだけでなく、ある程度以上プログラミング能力がある人に対して、入力する内容が簡単なものは音声やタッチ操作、複雑になるにつれ、ビジュアルプログラミング、ソースコード記述が好まれる傾向があることが分かった。また、ユビキタスコンピュータ群で行う処理を変えながら実行し、複数の用途に対しても利用可能であることを確認した。これまでの評価実験結果により、ユーザがプログラミング能力や入力内容に合わせて、入力しやすい方法を用いてサービスを登録できることを明らかにした。プログラミング能力を理由にこれまでユビキタスコンピュータ群で構成されるシステムの利用を敬遠されていたであろうユーザ層にも利用されるものと期待でき、ユーザ層、応用範囲の拡大に貢献できたと考えられる。マルチモーダル、かつ、マルチユースに対応した実世界プログラミング環境の評価実験を行ったことに関しては、計画通り進められた。これにより、ユーザがユビキタスコンピュータ群を利用して、音声、スマートフォン上でのタッチ操作、ビジュアルプログラミング、ソースコード(テキスト)記述の中から入力しやすさ、入力に要する時間を明らかにした。また、ある程度の時間に対して安定して運用できることを確認した。
アデノシンA1受容体の刺激は覚醒時活動ニューロンの活動を抑制するか

アデノシンAl受容体の覚醒時活動ニューロンに対する効果を検討するにあたって、まず、どの脳領域の細胞を対象にして検討するかを動物実験によって検討した。アデノシンA1受容体選択的作動薬であるCPAを、ラットの覚醒に関わるとされている脳領域の近傍に局部投与した場合に起こる睡眠・覚醒の変化を、脳波・筋電活動を指標にして調べた。薬物投与領域としては、覚醒に関わるコリン性神経細胞の存在する吻側前脳基底部・外側視束前野、ヒスタミン性神経細胞の存在する後部視床下部を選択した。試薬は、手術によって慢性的に頭骸骨に固定したステンレス管から、これらの領域に接するクモ膜下腔に6時間、微量連続投与した。その結果、これらの脳領域においては投与初期にはむしろ覚醒が誘発されること、脳波の徐波化は投与期後半になってから認められる場合が多いことがわかった。アデノシンAl受容体作動薬の示す神経細胞活動の抑制効果においては多くの報告があり、確立された事実であると考えられるので、アデノシンAl受容体作動薬は覚醒時活動細胞の活動を抑制して、睡眠促進に寄与する可能性は十分に考えられる。しかしながら、神経細胞の一つ一つに薬物が投与されないような動物個体レベルでの実験の場合には、今回検討した領域の近傍に混在するであろうと予想される睡眠促進に関わる神経細胞の活動もまた同時に抑制してしまうことから、睡眠抑制効果が投与初期に起こるという機序が予想できた。アデノシンA1受容体の覚醒時活動ニューロンに対する効果を検討するにあたって、まず、どの脳領域の細胞を対象にして検討することに意義があるかを動物実験によって調べた。この為に、アデノシンA1受容体選択的作動薬であるCPAを、ラット脳内の覚醒に関わるとされている脳領域の近傍に局部投与して、動物に生じる睡眠・覚醒上の変化を、脳波・筋電活動を指標にして調べた。アデノシンA1受容体作動薬の示す神経細胞活動の抑制効果においては多くの報告があり、確立された事実であると考えられるので、アデノシンA1受容体作動薬は覚醒時活動細胞の活動を抑制して、睡眠促進に寄与する可能性は十分に考えられる。しかしながら、神経細胞の一つ一つに薬物が投与されないような動物個体レベルでの実験の場合には、今回検討した領域の近傍に存在するであろうと予想される睡眠に関わる重要な機構をもまた同時に抑制してしまうことから、睡眠抑制効果が起こるという機構が予測できた。
紫外線による(6‐4)光産物の生物作用

紫外線による主なDNA損傷としてピリミジンダイマーと(6-4)光産物が知られている。(6-4)光産物の突然変異誘発能はピリミジンダイマーに比べ格段に強く、生成量は少ないものの、紫外線の生物影響を考えるうえで重要な損傷であると考えられている。生物が紫外線によるDNA損傷を修復する機構の一つに光回復がある。光回復は、可視光のエネルギーを利用して紫外線損傷を修復するもので、間違いが無いうえに効率が良く優れたDNA修復機構である。バクテリアから有袋類まで幅広くその存在が知られている。光回復により修復されるのはピリミジンダイマーのみであると信じられてきたが、我々は(6-4)光産物に特異的に働く光回復酵素がショウジョウバエ細胞に存在する事を世界に先駆けて見い出し、その遺伝子を単離した。本年度は更に脊椎動物であるXenopusからも同様の活性を持つ遺伝子を単離した。この酵素は現在生物間に幅広く存在しているようである。さらに、この酵素の生物的意義、環境変動における役割を明らかにするために酵素の大量発現、精製系を確率することをめざした。この酵素遺伝子をGST-fusion蛋白として大腸菌中で発現させ、グルタチオンセファロースカラム、紫外線照射DNAカラムで純品にまで精製する事に成功した。重要な紫外線DNA損傷である、ピリミジンダイマー、(6-4)光産物、そのDewar異性体を区別して解析する系を確率できた。
グルーバル人材育成に向けた科学英語教材の開発と小学校教員養成プログラムの構築

近年の日本社会ではグローバルに活躍する人材の育成が求められ,小学校からの英語教育に力を入れている。一方,日本の英語教育では理系の内容を含む英語教材は少ない。科学技術立国として理系学生のグローバルな視野を発展させ、科学分野における異文化間でのコミュニケーションスキルと外国語スキルを促進することは重要である。本研究では小学校での英語活動において、理科をテーマとして英語で教えることができる教員養成プログラムの構築を目的としている。この教員養成プログラムの中で科学英語教材の開発とフィンランドなどの英語を第二言語とする海外において教育実習を実施した。日本はアジア諸国と比べても英語の使える人材は少ない。近年のグローバル化に対応し、国際競争に勝っていくためには、グローバル人材の育成が急務となっている。研究代表者は理系におけるグローバル人材の育成が重要であると考え、数年前から科学英語教材の開発に取り組んでいる。特に小学校で英語活動が始まったことに注目し、小学校で使える科学英語教材を開発する。この教材の特徴として、単に英語を覚えさせるのではなく、物理の実験をしながら、能動的に学習できる仕組みを取り入れる。さらに、科学英語を教えることができる教員養成プログラムを構築することを目的としている。平成26年度はコンデンサーをテーマとした教材開発を行った。日本の小学校では6年生でコンデンサーを学ぶが、構造はブラックボックス化していて、児童にとって原理がわかるようなものではない。そのため、アルミ箔を使って平行板コンデンサーを作製し、面積が大きくなれば、電気容量が大きくなり、コンデンサー間に挟む紙の厚さを変えることで距離が小さくなれば、電気容量が大きくなることを実感できる授業プランを考案した。そして、大学生が北欧の小学校や日本の小学校で英語で授業を行った。コンデンサーの他にしゃぼん膜による表面張力に関する授業も行った。平成26年8月にアルゼンチンで開催された物理教育国際会議において、研究発表とワークショップを行った。現地のセカンダリースクールの教員向けのワークショップも行った。ワークショップでは単極モーター、密度と浮力、しゃぼん膜による表面張力試験器の作製を指導した。しかし、日本はアジア諸国と比べても英語の使える人材は少ない。小学校では英語活動が始まったことに注目し、小学校で使える科学英語教材を開発することを目的としている。この教材は物理の実験をしながら、児童が主体的に学ぶことができるアクティブラーニングによる学習を取り入れている。さらに、科学英語を教えることができる教員養成プログラムを構築することも目的としている。平成26年度は小学校理科6年の「電気を蓄える」単元の教材として、構造が簡単で原理がわかりやすいコンデンサーを開発し、フィンランドやスウェーデン、そして日本の小学校で教育実践した。平成27年度はストローロケットを作製し、反発係数や運動量保存の法則といった高校物理の内容を小学生にもわかるように、体験的に学ぶ教材を開発した。この教材を使って、フィンランドとオーストリアの小中学校で教育実践を行った。やや難しい内容ではあったが、ストローが予想以上に高く跳ねる教材は児童・生徒の興味を十分に引き出すことができた。そして、小学生は主体的に実験をしたり、グラフを描いたりして、科学的な活動することで、設定した教育目標は達成できていた。一方で教員を目指す学生の中でも文系の学生は、実験教材の科学的な原理の理解に興味を示さず、実験のインパクトの強さにばかり興味を持つ傾向にあることがわかった。大学生への物理教育には問題点があることが見えてきた。今後は科学英語教材はもう少し内容的には簡単に理解できるものを設定したほうがよいことが示唆された。平成27年度は物理実験による科学英語教材を新たに開発し、教育実践することができた。小学生にも簡単に作製可能でインパクトのある実験教材であり、原理は高校レベルであるが、小学生でも直感的な理解が可能であることがわかった。教員養成プログラムとして、北欧実習が単位化されたこともあり、科学英語を授業で使う学生の確保が容易になった。理系の学生と文系の学生の協同により、物理が得意な学生と英語が得意な学生が組むことで、海外の小学生に対しても伝わる授業ができた。当初の計画通りに研究が進んでいる。近年の日本社会ではグローバルに活躍する人材の育成が求められ,小学校では2011年から英語教育が始まり,小学校教員の英語力向上が必要となってきた。文科省は理科教育では「理数教育の国際的な通用性」を求め,そして英語教育の充実には益々力を入れている。しかしながら,日本の英語教育では理系分野のトピックスを扱うことは少なく,英語教育はどちらかというと文系の位置付けとなっている。つまり科学と英語の教育方法はそれぞれ独立して研究されている。そこで本研究では小学校の英語活動で活用できる科学英語教材の開発と教員養成プログラムを構築し,海外教育実習を実施してきた。26年度には小学生でもコンデンサーに対する概念形成ができるような教材開発を行った。誘電体の種類を変えると蓄えられる静電容量がどのように違うかを調べる教育実践を行うことにした。コピー用紙,カーボン紙,プラスチックシートなどで比較した。誘電率の高いカーボン紙を挟んだ時に一番静電容量が大きくなった。平行板コンデンサーは構造がシンプルで低価格で容易に作製でき,小学生にも実験が可能であることが明らかとなった。27年度にはストローロケットをテーマとして,反発係数や運動量保存の法則を式を用いずに体験や実験を重視して小学生にもわかるように教材開発した。高校で物理を履修していないと教える側にとっては難しい内容でもあるが,実験のインパクトが強いので小学生たちにとっては興味を示して,主体的に取り組んでいた。

28年度には大気圧に関する実験教材を開発した。ゴムシートが大気圧により持ち上がらないのはどうしてかを考える教材である。さらにガラス瓶の中に吸盤を付け,ガラス瓶の中の空気を抜くと吸盤が落ちるかどうかを実験により確認させ,大気圧について理解できているかを確認した。フィンランドとイタリアの小学生に教育実践したところ,主体的に取り組んでいた。近年の日本社会ではグローバルに活躍する人材の育成が求められ,小学校からの英語教育に力を入れている。一方,日本の英語教育では理系の内容を含む英語教材は少ない。科学技術立国として理系学生のグローバルな視野を発展させ、科学分野における異文化間でのコミュニケーションスキルと外国語スキルを促進することは重要である。本研究では小学校での英語活動において、理科をテーマとして英語で教えることができる教員養成プログラムの構築を目的としている。この教員養成プログラムの中で科学英語教材の開発とフィンランドなどの英語を第二言語とする海外において教育実習を実施した。当初は26年度に新しいテーマによる教材開発を行い、27年度に北欧での教育実践、28年度に日本での教育実践を予定していたが、予定よりも早く26年度中に教材開発および北欧での授業実践ができた。さらに寝屋川市の指導主事の協力を得て、日本の小学校でも英語による授業実践ができた。これにより、当初は最終年度に予定していた日本と北欧での比較研究も進んだ。物理の内容としては小学生には難しいテーマではあったが、子どもたちの反応もよく、英語による物理の授業が子どもたちに伝わるということがわかった。この授業の様子をビデオ編集すれば、大学生向け授業にも使える内容となる。アルゼンチンでの国際会議では、当初の予定にはなかった現地のセカンダリースクールの教員向けワークショップを依頼される等、科学英語による教材プランを複数作成でき、物理教育の研究者や現地の教員との交流により、教材の評価も可能となった。28年度はすでに北欧実習の参加志望者の募集を行った。物理による授業を希望する学生が多いので、予定通りに科学英語教材を用いた教育実践ができる見込みである。教材開発については、科学英語教材開発を卒業論文のテーマとする学生と協力して行う。また、日本での教育実践校はまだ未定であるが、北欧実習に参加した卒業生が小学校に勤務しているので、協力をお願いする予定である。物理教育当初の予定よりも早く進んでいるので、この教材の普及に向けた取り組みを行いたい。具体的には現職の大学院生向けに本研究についての目的や科学英語の必要性等を授業に盛り込む予定である。今年度はこれまでに開発してきた科学英語教材の授業実践を北欧で行う学生を募集し、指導及び引率を行う。
パーキンソン病患者脳における酸化ストレスのPETイメージング

^<62>Cu-ATSM-PETを用いた酸化ストレスイメージングによって,パーキンソン病患者における脳線条体の酸化ストレスが正常対照者に比べて増強しており,かつ症状の進行に比例して増加していることが示された.これにより,パーキンソン病における脳線条体の神経変性に,酸化ストレスが関与していることが明らかとなった.^<62>Cu-ATSM-PETを用いた酸化ストレスイメージングによって,パーキンソン病患者における脳線条体の酸化ストレスが正常対照者に比べて増強しており,かつ症状の進行に比例して増加していることが示された.これにより,パーキンソン病における脳線条体の神経変性に,酸化ストレスが関与していることが明らかとなった.現在までに,パーキンソン病(PD)患者群(15名)と正常対照者群(6名)に対し,生体脳における酸化ストレスイメージングとして^<62>Cu-ATSM-PETを施行した.その結果,線条体への^<62>Cu-ATSMの集積は,PD患者群において正常者群より有意に増加が認められた.また,PD患者群では,PDの重症度スケールであるUnified Parkinson's Disease Rating Scale (UPDRS)の点数が増加するほど,線条体への^<62>Cu-ATSMの集積が増加していた.したがって,PD患者の線条体では酸化ストレスが増強しており,酸化ストレスがPDにおける神経変性の進行に関与していることを初めて実証できたと考えられた.(B)モデル動物による検討現在までに,6-OHDA投与によるPDモデルラットの作製方法を確立した.モデルラットは,^<64>Cu-ATSM-PETの撮像および免疫組織染色による酸化的損傷の評価およびドパミン神経細胞脱落の評価に用いる.パーキンソン病(PD)患者群(15名)と正常対照者群(6名)に対し,生体脳における酸化ストレスイメージングとして^<62>Cu-ATSM-PETを施行した.その結果,PD患者群における脳線条体への^<62>Cu-ATSMの集積は,正常者群より有意な増加が認められた.またPD患者群では,PDの重症度スケールであるUnified Parkinson's Disease Rating Scale (UPDRS)点数が増加する(重症度が増す)ほど,線条体への^<62>Cu-ATSMの集積が増加していた.したがって,PD患者の脳線条体では酸化ストレスが増強しており,酸化ストレスがPDにおける神経変性の進行に関与していることを初めて実証できたと考えられた.(B)モデル動物による検討片側線条体への6-OHDA投与による片側PDモデルラットの作製方法を確立した.モデルラットは,^<64>Cu-ATSM-PETの撮像および免疫組織染色による酸化的損傷の評価およびドパミン神経細胞脱落の評価に用いる.
敦煌文献中に見られる唱導資料の総合的研究

本研究は、敦煌文献中の唱導資料の収集整理を通じ、そこから唐五代時期の仏教儀礼の変化、及びそこから発生したと考えられる芸能、文学の発展について明らかにしようとしたものである。敦煌文献には、儀礼に用いられた次第や各作法の記録などが多く残される。本研究では、こうした文献資料から後代の文学に関わりが強いとみられる資料を広く調査、分析を行った。とくに、8世紀後半頃から流行したとみられる七言の韻文による浄土讃などの謡い物や、駢儷調の美辞麗句を読み上げる荘厳文などの一連の願文類の分析を通じて、後代の文学文献にもおおくこれらの痕跡が多く残されるとおり、講唱文学の発展に極めて重要な資料であることがわかった。年度計画に従い、上海古籍出版社『敦煌トルファン文献集成』、中国国家図書館出版社「敦煌遺書』などの敦煌写本写真資料や翻刻資料中、新たに刊行されたものや広島大学が所蔵していないものについては継続的に収集した。電子化が可能なものは電子資料とした。収集した資料を用い、研究代表者、研究分担者によって説話、唱導関連とみられる資料を敦煌文献中から捜索し、文献目録を補正した。現在目録作業は、本年度はスタイン文献の確認作業を概ね終えることができた。また目録作業の進捗状況により海外の研究協力者らと連絡をとり、協議を進め、翻刻作業を進めた。又ほかに4月に杭州で行われた「百年敦煌文献整理研究国際学術研討会」に参加して「敦煌唱導資料研究」の構想を紹介し、中国研究者、欧米研究者とも協議を進めた結果、おおむね賛同を得ることができた。中国国家図書館などの写本所蔵機関におもむき、翻刻の確認作業と同時に、新資料の調査をおこなった。写真資料では判読の困難なもの、写本の状況がつかみにくいものなどを中心として、敦煌文献の所蔵先におもむき、関連文献を閲覧または写真撮影し、作成する翻刻資料の精度を高めた。特に中国国家図書館における調査では、図録では確認できない多くの文字記録を確認することができ、翻刻作業、電子化作業に大いに役立った。年度末の3月9日、10日に筑波大学と連携して研究集会を行い、研究代表者、分担者、研究協力者のほか、日本文学研究グループのメンバーを招いて交流し、唱導研究に関して意思の疎通を図った。年度計画に従い、上海古籍出版社『敦煌トルファン文献集成』、中国国家図書館出版社『敦煌遺書』などの敦煌写本写真資料や翻刻資料中、新たに刊行されたものや広島大学が所蔵していないものについては継続的に収集した。大英図書館などの写本所蔵機関におもむき、翻刻の確認作業と同時に、新資料の調査をおこなった。特に大英図書館における調査では、図録では確認できない多くの文字記録を確認することができ、翻刻作業、電子化作業に大いに役立った。年度末の3月17日3月19日に筑波大学、国立歴史民俗博物館と連携して第2回東アジア宗教文献研究集会「唱導、講経と文学」を行い、研究代表者、分担者、研究協力者のほか、中国、台湾、韓国から8人の研究者を、また日本における中世の文学、歴史学、仏教学の研究者を招いて交流し、唱導研究に関して意思の疎通を図った。本研究では、敦煌文献に残される810世紀の唱導資料について調査を行い、文献目録と翻刻資料集成を作成することを目的とする。64000点とも言われる敦煌文献は、中国に残される数他多くの伝世文献とは異なり抄本が当時使用されたままの状態で見つかっている。そのような文献であればこそ、使用後に廃棄されてしまうような当時の実際の儀礼に用いられていた資料も数多く残されていたのである。

こうした資料の中には変文や講経文などの資料もあり、すでに貴重な資料として学界で注目されている。しかし、その周辺資料と見られる梵唄、表白文、説話、儀式次第など、変文発生に関わる資料は未調査のまま数百点が残されているのである。本研究ではこうした研究をより踏み込んだものへと発展させるために、敦煌に残された資料に総合的な調査を実施して、資料集成の作成を進めている。本研究では、敦煌文献に残される810世紀の唱導資料について調査を行い、文献目録と翻刻資料集成を作成することを目的とする。64000点とも言われる敦煌文献は、中国に残される数他多くの伝世文献とは異なり抄本が当時使用されたままの状態で見つかっている。そのような文献であればこそ、使用後に廃棄されてしまうような当時の実際の儀礼に用いられていた資料も数多く残されていたのである。本研究は、敦煌文献中の唱導資料の収集整理を通じ、そこから唐五代時期の仏教儀礼の変化、及びそこから発生したと考えられる芸能、文学の発展について明らかにしようとしたものである。この時代以降の東アジアの仏教儀礼と芸能、文学の発展には密接な関係があることはすでに多く指摘されるところである。中国における俗講や講経文、変文から雑劇、話本等への発展、日本における法会から延年、琵琶法師による説話、説経節への発展、朝鮮半島における法会に付随する様々な芸能の発展などは代表的なものであり、それらが中国、朝鮮半島、日本を中心とする東アジア各国の後代の芸能、語り物文芸へと大きな影響を及ぼしたことはすでによく知られている通りである。そして、こうした文芸の重要な基礎の部分を作り上げたのが東アジアの規範と秩序を発信してきた唐王朝とその時代の宗教界、とくに安史の乱後の唐王朝後半における彼らの働きであったことは疑いがないのである。こうした時代の中国の仏教儀礼を調査する上で、敦煌文献には、儀礼に用いられた次第や各作法の記録など貴重な資料が多く残される。本研究では、こうした文献資料から後代の文学に関わりが強いとみられる資料を広く調査、分析を行った。とくに、8世紀後半頃から流行したとみられる七言の韻文による浄土讃などの謡い物や、駢儷調の美辞麗句を読み上げる荘厳文などの一連の願文類の分析を通じて、後代の文学文献にもおおくこれらの痕跡が多く残されるとおり、講唱文学の発展に極めて重要な資料であることがわかった。26年度が最終年度であるため、記入しない。中国文学26年度が最終年度であるため、記入しない。予定通り調査が進み、未発表のものを含めて原稿も進んでいる。研究集会も行い、情報収集、交流も進んでいる。平成25年度にひきつづき、上海古籍出版社『敦煌トルファン文献集成』、中国国家図書館出版社『敦煌遺書』などの敦煌写本写真資料や翻刻資料中、新たに刊行されたものや広島大学が所蔵していないものについては継続的に収集した。とくに、本年度はIDPを中心として、研究者間への敦煌画像資料の電子資料の提供が多く、研究環境を充実させることができた。さらに、収集した資料を用い、研究代表者、研究分担者によって説話、唱導関連とみられる資料を敦煌文献中から捜索し、目録を補正する作業が続けられた。
分子標的薬による新たな膵島移植法の開発：重症糖尿病の克服に向けた新戦略

膵島移植はI型糖尿病の理想的な細胞治療法であるが、移植した膵島は早期より傷害され進行性に失われてしまう。本研究では、安全かつ有効な膵島移植法を確立すため、NF-κBやCD40を標的とした新しい治療戦略を探求した。マウスやイヌ膵島移植モデルでNF-κB活性化抑制作用を有するDHMEQ、PPAR-γアゴニストやプロテアゾーム阻害剤投与により、移植後早期の炎症反応による膵島消失を有効に抑制し得た。また、マウスやサル膵島移植モデルにおいて、CD40-CD40L副刺激遮断により拒絶反応は強力に抑制されアロ移植膵島の生着期間は著明に延長した。これら分子標的治療は有効であり、臨床応用が期待される。I型糖尿病に対し新たな治療法として膵ラ氏島移植が試行されたが、1年後のインスリン離脱率は80%まで向上したものの、5年後には7.5%まで減少し未だ成績は不良である。本研究の目的は、有効な膵ラ氏島移植法を確立する上で問題となっている膵ラ氏島後のグラフトロスに対し、NF-κBやCD40をターゲットとした分子標的治療の有効性を検討し、新しい治療戦略を見いだすことである。本年度は主に以下の検討を行った。(1)NF-κB阻害による膵ラ氏島保護効果の検討:C57BL6マウス単離膵島をHMGB1刺激RAW264.7細胞と共培養した。培養24時間後にControl群では約40%の膵島が死滅したが、NF-κB阻害剤DHMEQ添加群では傷害は軽減され約95%が生存した。培養上清中のTNF-α、IL-6、HMGB1はDHMEQ添加群で抑制された。(2)早期膵島グラフトロスに対するNF-κB阻害による傷害抑制効果の検討:ビーグル犬にて膵全摘を行い、摘出膵よりラ氏島を単離し、膵島5002000IEQ/kgを門脈より肝内に自家移植した。DM Control群および500IEQ/kg移植群では、術後早期より血糖値が上昇し、全例で高血糖による代謝障害を来した。膵島1000IEQ/kg移植群では7例中3例(44.4%)は血糖正常化したが、2000IEQ/kg移植群では5例中4例(80%)で血糖正常化した。現在、膵島1000IEQ/kg移植群(marginal TX)においてNF-κB阻害によるグラフトロス抑制効果を検討中である。(3)サルアロ膵ラ氏島移植モデルの確立:カニクイサルを用いた十二指腸温存膵全摘術を行い、サルでのDMモデルを確立した。また、摘出膵よりラ氏島の単離方法を検討し、サルラ氏島単離法を確立した。現在、本モデルにおいて無治療群で拒絶を来すことを確認し、抗CD40抗体の効果を検討中である。本年度は昨年度に続き、サルアロ膵ラ氏島移植モデルで抗CD40抗体によるグラフトロス抑制効果を検討した。膵全摘DM誘導カニクイサルにおいて同種アロ膵島を肝内へ移植した。無治療群は全例9日以内に膵島が拒絶された。抗CD40抗体投与によりドナー抗原に対する細胞性および液性免疫反応は強力に抑制され、抗CD40抗体導入療法群では5例中3例は長期生着し、2例は術後210、250日目にグラフト拒絶されたが、1例は血糖正常で観察期間(>608日)を終えた。抗CD40抗体を6か月目まで週1回投与する維持療法では、消化管蠕動不良で2例が犠牲死、1例は522日間グラフト生着し、1例は血糖正常のまま観察期間を終了した(>607日)。また、NF-κB阻害作用を有するproteasome inhibitorやPPAR-γagonistの有用性も検討を行った。STZ糖尿病誘導マウスに同種膵島200個を移植するモデルにおいて、無治療では血糖正常化率10%に対し、bortezomib単回投与群では60% (6/10)まで有意に改善した。

イヌ膵全摘後に自家膵島1000 IEQ/kgを肝内へ移植するモデルにおけるPPAR-γagonistの早期グラフト傷害抑制効果の検討では、無治療の血糖正常化率42.9% (3/7)に対し、pioglitazone移植後3日間経口投与により100%(7/7)で血糖が正常化し、移植後14日目のIVGTT血糖値AUC 0-120も改善した。CD40やNF-κBをターゲットとした分子標的治療は膵島グラフト傷害を有効に抑制する結果が得られ、これら治療法の臨床応用が期待される。I型糖尿病に対し新たな治療法として膵ラ氏島移植が試行されたが、1年後のインスリン離脱率は80%まで向上したものの、5年後には7.5%まで減少し未だ成績は不良である。本研究の目的は、有効な膵ラ氏島移植法を確立する上で問題となっている膵ラ氏島後のグラフトロスに対し、NF-κBやCD40をターゲットとした分子標的治療の有効性を検討し、新しい治療戦略を見いだすことである。本年度は主に以下の検討を行った。(1) NF-κB阻害によるIBMIR抑制効果の検討:カニクイサル単離膵島をサル血液とともにloop systemへ播種し、同時にNF-κB阻害剤DHMEQを添加して膵島保護作用の有無を検討した。膵島破壊の指標としてInsulin, C-peptide, HMGB1等を測定したが、DHMEQによる明らかな膵島破壊抑制作用を認めなかった。(2)サルアロ膵ラ氏島移植モデルにおける抗CD40抗体によるグラフトロス抑制効果の検討:前年度に確立したカニクイサル膵全摘DM誘導を行い、同種アロ膵島8201-12438 IEQ/kgを門脈より肝内へ移植した。移植後は全例で血糖が正常化したが、無治療Control群は全例9日以内に膵島が拒絶された(n=3)。抗CD40抗体(10 mg/kg)を移植当日、4、7、11、14日目に静脈内投与した導入療法群(n=5)では、2頭が15、23日目に手術合併症で犠牲死、2頭は210、250日目にグラフト拒絶されたが、1頭は血糖正常のままグラフト長期生着している。導入療法に加え抗CD40抗体(5 mg/kg)を週1回6か月目まで投与した維持療法群(n=4)では、2頭が96、115日目に消化管蠕動不良のため血糖正常状態で犠牲死となるも、2頭は正常血糖が長期にわたり維持されている。現在、本モデルにおける抗CD40抗体の効果を引き続き検討中である。本年度は主に単離膵ラ氏島に対するNF-κB阻害剤の直接作用の検討やイヌ膵ラ氏島自家移植モデルにおけるNF-κB阻害剤の早期グラフトロス抑制効果の検討を予定し、これらを行った。後者はビーグル犬を用いて膵ラ氏島自家移植マージナルモデルを確立することから検討を開始したが、現在は本モデルでNF-κB阻害による効果を検討している最中である。なお、今年度にサル移植モデルでの検討は予定していなかったが、本モデルでの検討には時間を要することが予想され、計画を前倒して膵島単利法ならびに移植モデルを確立した。従って、研究計画は概ね順調に進行もしくは当初の計画以上に進展しているものと考える。25年度が最終年度であるため、記入しない。本年度はサル単離膵ラ氏島を用いNF-κB阻害剤DHMEQのIBMIR抑制効果を検討した。また、前年度に確立したカニクイサル膵ラ氏島移植モデルにおいて、抗CD40抗体を用いCD40をターゲットとした分子標的治療の有効性を検討中である。後者は臨床応用を主眼に置いた検討であり、今回試験使用した新しいヒト抗CD40抗体では、導入療法および維持療法の両治療法においてアロ膵島グラフトの拒絶反応を強力に抑制し生着期間の延長効果が認められている。研究計画自体は概ね順調に進行しているものと考える。イヌ膵ラ氏島自家移植モデルにおけるNF-κB阻害による早期グラフトロス抑制効果の検討については既に着手しており、次年度はこれを遂行する。また、今年度はサルアロ膵ラ氏島移植モデルが確立できたので、次年度よりこのモデルを用いて主に抗CD40抗体の効果を検討する予定である。
生体細胞内操作用超小型ナノ作業ロボットの開発

本課題ではナノメートルの位置決め分解能を有する超小型ロボットにより細胞内に極細ガラスプローブを精密に穿刺し,細胞内の生体素子や核移植を可能にすることを最終目的としている.次の段階では蛍光顕微鏡により,生体内の代謝反応やタンパク質の流動などをリアルタイムで計測し、同時に超小型ロボットに搭載した極細計測プローブをナノオーダで操作し、一連の細胞処理システムの構築を実現する.本年度は下記の成果が得られた。・ナノ精度を有する超小型移動機構と細胞の非接触マニピュレーション法の検討顕微鏡視野内では細胞操作のために、それを搭載する超小型ロボットには平面内の精密並進だけでなく、回転も必要である.そこで圧電素子4個とコの字型電磁石で構成されるインチォーム式の超小型移動機構の開発成功し、顕微鏡焦点の周りに精密に自在に移動させることができた.またこの機構に搭載した極細ガラスプローブを振動させて、その先端近傍に流れる微小流動を利用して、細胞を搬送し、また回転位置決めできることを明らかにした.・局所熱流動検出方法細胞レベルでの温度変化を測定するための微小熱電対プローブを作製した。プローブはガラスマイクロピペットをベースとし、Ni、電機絶縁膜、コンスタンタンと順に薄膜を積層させ、先端部でNiとコンスタンタンを接合させる構造とした。特に、このような薄膜層構造では、均質な絶縁膜の形成が重要であるため、ここではDLC膜を選択し、プラズマCVD法によりコーティングする手法を開発した。先端部の金属接合部の作製にはFIBを用いた。次に、プローブの熱電性能を評価し、培養細胞を対象とした温度測定システムをセットアップした。今後、測定システムのノイズ対策・信号処理の改善と、数多くの細胞測定によるデータ収集を実施した。・極細プローブによる加工法SPM用の探針を積極的に応用し、表面の微細な加工法について検討を行った.その結果、先端の液滴をフェムトリットルの分解能で付着させたり、これと紫外線硬化樹脂を組み合わせて微小立体を形成させたりすることに成功している.さらに金属粒子を付着させたDNAの観察にも成功しており、生体内素子の観察の可能性を高めた.本課題ではナノメートルの位置決め分解能を有する超小型ロボットにより細胞内に極細ガラスプローブを精密に穿刺し,細胞内の生体素子や核移植を可能にすることを最終目的としている.次の段階では蛍光顕微鏡により,生体内の代謝反応やタンパク質の流動などをリアルタイムで計測し、同時に超小型ロボットに搭載した極細計測プローブをナノオーダで操作し、一連の細胞処理システムの構築を実現する.本年度は下記の成果が得られた。・極細プローブによる加工法SPM用の探針を積極的に応用し、表面の微細な加工法について検討を行った.その結果、先端の液滴をフェムトリットルの分解能で付着させたり、これと紫外線硬化樹脂を組み合わせて微小立体を形成させたりすることに成功している.さらに金属粒子を付着させたDNAの観察にも成功しており、生体内素子の観察の可能性を高めた.本課題では微細転写加工機能を有する超小型ロボットにより細胞を収納する凹状形状を精密創成し、そこに細胞を挿入・培養し、さらに蛍光顕微鏡視野内において生体内の代謝反応やタンパク質の流動などを細胞を生かした状態で分析し、同時に細胞内で超小型ロボットに搭載した極細計測プローブをナノオーダで操作する一連の細胞処理システムの提案と構築を目的としている。本年度は下記の成果が得られた。(1)顕微鏡視野内用ナノ精度を有する超小型移動機構の検討:これまでに得られたマイクロ移動機構の知見に基づいて、ナノレベルの作業が実施できるようにアクチュエータ(PZTなど)の配置や構成を検討し、さらに超小型化した。その結果、細胞の精密操作が容易にできるようになった。(2)蛍光相関分光法によるin vitro局所熱流動検出方法:微細ガラス電極の細胞内組織の可視化と形状、位置などを得るための信号解析方法を検討し、極微小の熱分布をシミュレーションと実験により検証し、計測可能であることを明らかにした。(3)NSOM型極細プローブの設計試作:これまでに開発してきた装置本体、電子回路全般及びソフトウェアといった基礎技術を更に発展させ、マイクロピペットをプローブとして、微小領域での化学反応やナノめっき加工を行うSPM微細加工装置を試作し、ナノスケール加工に成功した。

これらの技術は生体細胞やタンパク質におけるマイクロ計測やマイクロ操作にも有効と考えられ、次年度はナノ・マイクロスケールでのバイオ領域の支援ツールとしてのシステム開発を目指す。本課題ではナノメートルの位置決め分解能を有する超小型ロボットにより細胞内に極細ガラスプローブを精密に穿刺し,細胞内の生体素子や核移植を可能にすることを目的としている.最終的には蛍光顕微鏡により,生体内の代謝反応やタンパク質の流動などを細胞を生かした状態で分析し、同時に細胞内で超小型ロボットに搭載した極細計測プローブをナノオーダで操作する一連の細胞処理システムの提案と構築を実現する.本年度は下記の成果が得られた.・顕微鏡視野内用ナノ精度を有する超小型移動機構の検討マイクロ移動機構を精密に誘導するために、顕微鏡の焦点ずれを画像処理により深度方向の位置を検出し、対象物と同一の高さになるようにに超小型ロボットの位置を制御することに成功した.達成された精度はまだ数ミクロンであったが、さらに倍率を上げてナノレベルの作業が実施できるように画像処理アルゴリズムの改善や光学系の改良を行う.・局所熱流動検出方法細胞レベルでの温度変化を測定するための微小熱電対プロープを作製した.プローブはガラスマイクロピペットをベースとし、Ni、電機絶縁膜、コンスタンタンと順に薄膜を籍層させ、先端部でNiとコンスタンタンを接合させる構造とした.特に、このような薄膜層構造では、均質な絶縁膜の形成が重要であるため、ここではDLC膜を選択し、プラズマCVD法によりコーティングする手法を開発した。先端部の金属接合部の作製にはFIBを用いた。次に、プローブの熱電性能を評価し、培養細胞を対象とした温度測定システムをセットアップした。今後、測定システムのノイズ対策・信号処理の改善と、数多くの細胞測定によるデータ収集を進めていく。・極細プローブによる加工極細プロープ先端部における化学的、機械的、光学的および電気的な相互作用に基づいてナノスケールの極微細加工の可能性を実験的に明らかにした。本課題ではナノメートルの位置決め分解能を有する小型ロボットにより細胞内に極細ガラスプローブを精密に穿刺し,細胞内の生体素子や核移植を可能にすることを最終目的としている.次の段階では蛍光顕微鏡により,生体内の代謝反応やタンパク質の流動などをリアルタイムで計測し、同時に超小型ロボットに搭載した極細計測プローブをナノオーダで操作し、一連の細胞処理システムの構築を実現する.本年度は下記の成果が得られた。・ナノ精度を有する超小型移動機構と細胞の非接触マニピュレーシヨン法の検討顕微鏡視野内では細胞操作のために、それを搭載する超小型ロボットには平面内の精密並進だけでなく、回転も必要である.そこで圧電素子4個とコの字型電磁石で構成されるインチォーム式の超小型移動機構の開発成功し、顕微鏡焦点の周りに精密に自在に移動させることができた.