hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
口腔癌細胞における硼素中性子捕捉療法による転移・浸潤能の抑制効果の検討

また、BNCTを行う際にBPAを放射性核種18Fで標識したF-BPAを投与しPET検査を行い治療計画を行うが、BPAとF-BPAの投与後の各組織におけるホウ素濃度の経時的変化が同様か否かの実験を行った。がん細胞を移植したマウス動物実験により、経時的にBPA投与群とF-BPA投与群の腫瘍および正常組織を取り出し灰化処理後にICPを用いてホウ素濃度の測定を行った。その結果、各組織の経時的変化はBPA投与群もF-BPA投与群も近似しており、F-BPAを用いたPET検査でBPAのホウ素集積を予想しBNCTの治療計画を立てることは妥当であると考えられた。最終年度は主に抗がん剤5-FUの先行投与によりBPAの取り込み低下が起こるメカニズムの検討を、がん細胞を用いて検討を行った。5-FUにより、G2/M期で細胞周期が停止すること、細胞増殖に関与するタンパク発現の低下を認めることが、アミノ酸代謝に影響を与えBPA取り込みの低下につながっていると考えられた。がん細胞を移植したマウス動物実験を行い、5-FU先行投与により正常組織でのBPA集積には影響を与えないが、腫瘍組織におけるBPA集積の低下をもたらすことが示唆された。5-FUによりG2/M期で細胞周期が停止し細胞増殖に関与するタンパク発現の低下を認め、アミノ酸代謝に影響を与えBPA取り込みの低下につながっていると考えられた。また、BPAとF-BPAの投与後の各組織におけるホウ素濃度の経時的変化が同様か否かの実験を行い、各組織の経時的変化はBPA投与群もF-BPA投与群も近似しており、F-BPAを用いたPET検査でBPAのホウ素集積を予想しBNCTの治療計画を立てることは妥当であると考えられた。今年度においては、抗がん剤先行投与によるがん細胞へのホウ素製剤集積に与える影響評価を移植系動物実験により行うことが出来た。今後は、抗がん剤先行投与により組織中のホウ素分布に差が生じるか否かの検討や、京都大学原子炉実験所での中性子照射実験により、治療効果に影響が生じるか否かに関しての検討を計画している。昨年度までの段階で5-FU先行投与による腫瘍組織におけるホウ素製剤の集積への影響を検討し、今回はBPAおよびF-BPA製剤の組織分布の比較を行った。今後、京都大学原子炉実験所の研究炉の運転が再開されれば、実際に中性子を照射することにより、これまでの実験で得られた結果がどれだけ腫瘍の大きさの変化に反映されるか否かを検討していきたいと考える。口腔外科学京都大学原子炉実験所との共同研究のために費用を確保していたが、原子炉運転停止により、当初予定していた中性子照射実験などの共同研究を行うことが出来なかったため、次年度使用額が生じた。京都大学原子炉実験所との共同研究を行う予定であったが、研究炉の運転再開が延期されているため中性子照射実験などを行うことが出来ず次年度使用額が生じた。京都大学原子炉実験所の原子炉再稼働が予定されており、中性子照射実験などで共同研究を行う予定であり、細胞培養や実験動物の購入に使用する予定である。京都大学原子炉実験所の研究炉の運転再開が予定されており、中性子照射の共同研究に関しても計画を進めている。細胞培養に必要な物品や実験動物の購入に使用する予定である。
低エネルギーイオンプロセスによるTiオキシナイトライド超薄膜の成長制御

TiNとTaNの化合物の薄膜について今回、TiNについてはそのイオンプロセスにおける酸化メカニズムの解明とオキシナイトライドの解析について、TaNについては安定化したヘキサゴナル構造をB1構造に改質する手法について、それぞれ成果があったので、報告する.まず、TiNについては、実験パラメータが正確に決定できる、イオンビームアシスト法を用いた.また、ULSI生産現場での薄膜作成条件の標準化、最適化の必要性を考慮して、プロセス中の酸化進行メカニズムとその定量化に焦点を当てて研究を進めた.TiNは結晶の結合性は安定だが、酸化に対しては弱く、即座に酸化物や窒素酸化物を表面に形成する.薄膜プロセス酸化は酸素の表面吸着から始まることから、表面に欠陥が多く存在し、不安定な構成原子が露出しているとき、酸化量が増大するという仮定から表面欠陥量をイオンビーム照射量により制御しその仮説を確かめた.また同時に、ミクロな酸化モデルを提案し、そのシミュレーション結果が実際の結果をよく説明していることを明らかにした.TaNについては、標準状態ではヘキサゴナル構造であり、B1型構造は準安定状態で得られる.我々はこの準安定状態を薄膜として安定に得た後に,その酸化特性を測定し、上記のTiNについて考察した現象の一般性を確かめる.今回TaNについては、より多くの窒素化を行ったサンプルではB1型の構造がみられ、より強固な耐酸化性を有するものと期待される.遷移金属化合物の窒素化は構造変化を伴った耐酸化性能あるいは拡散防止性能を高めるものと期待されるが、一方ひとたび、成長表面に欠陥が生じればオキシナイトライド化合物を通して酸化が進むことが明らかになってきた.TiNとTaNの化合物の薄膜について今回、TiNについてはそのイオンプロセスにおける酸化メカニズムの解明とオキシナイトライドの解析について、TaNについては安定化したヘキサゴナル構造をB1構造に改質する手法について、それぞれ成果があったので、報告する.まず、TiNについては、実験パラメータが正確に決定できる、イオンビームアシスト法を用いた.また、ULSI生産現場での薄膜作成条件の標準化、最適化の必要性を考慮して、プロセス中の酸化進行メカニズムとその定量化に焦点を当てて研究を進めた.TiNは結晶の結合性は安定だが、酸化に対しては弱く、即座に酸化物や窒素酸化物を表面に形成する.薄膜プロセス酸化は酸素の表面吸着から始まることから、表面に欠陥が多く存在し、不安定な構成原子が露出しているとき、酸化量が増大するという仮定から表面欠陥量をイオンビーム照射量により制御しその仮説を確かめた.また同時に、ミクロな酸化モデルを提案し、そのシミュレーション結果が実際の結果をよく説明していることを明らかにした.TaNについては、標準状態ではヘキサゴナル構造であり、B1型構造は準安定状態で得られる.我々はこの準安定状態を薄膜として安定に得た後に,その酸化特性を測定し、上記のTiNについて考察した現象の一般性を確かめる.今回TaNについては、より多くの窒素化を行ったサンプルではB1型の構造がみられ、より強固な耐酸化性を有するものと期待される.遷移金属化合物の窒素化は構造変化を伴った耐酸化性能あるいは拡散防止性能を高めるものと期待されるが、一方ひとたび、成長表面に欠陥が生じればオキシナイトライド化合物を通して酸化が進むことが明らかになってきた.
発癌とストレス応答の分子基盤解明とその臨床応用

ストレス応答蛋白HSP27はATP非依存性に機能する低分子シャペロン蛋白であり、多くの癌でその発現が亢進し、とりわけ直腸癌において予後不良因子とされている。本研究ではHSP27の大腸の炎症と発癌における役割を解明する。上記のようにDSSおよびAOMによる化学発癌モデルに加えて、Apc欠損マウス、Kras変異マウスとの交配による発癌モデルの実験も順調に進んでいる。Hsp27F/F;villin-Cre、Hsp27F/F;Mx1-Creとcontrol mouseにおいて、腫瘍の個数、大きさを測定し、腸内細菌叢を比較検討し、上皮細胞、炎症細胞におけるHSP27の機能を複数の発癌モデルで解析している。ヒト大腸癌、前癌病変(Advanced adenoma, SSA/P,炎症性腸疾患関連dysplasia)および背景大腸粘膜の組織を用いた発現解析も行っている。また炎症性腸疾患患者の糞便微生物叢移植の前後での組織、便のメタトランスクリプトーム解析、TNF阻害薬の投与前後での生検組織の発現解析および腸内細菌叢の解析を行っている。このような多方面からの解析によりストレスと慢性炎症・発癌との関連が解明されていくと考える。HSP27を大腸上皮細胞、炎症細胞、又は幹細胞で欠損させたknock-out mouseを用いた機能解析により、ストレス応答蛋白であるHSP27の生体での役割が明らかとなることが期待される。またヒトにおいて発癌初期の遺伝子発現や腸内細菌叢の変化をみることは困難であるが、本研究により発癌に関わる新しい遺伝子, microRNA、腸内細菌叢の変化の同定により新規診断、治療の標的候補が見つかる可能性がある。これらに加えて、ヒト大腸癌、前癌病変、炎症性腸疾患、炎症性腸疾患関連大腸癌の組織を用いた発現解析により、ヒトでのストレス応答蛋白の新規機能が明らかとなる。これらの知見をもとに、大腸癌サーベイランスを含めた炎症性腸疾患・癌診療の最適化、個別化が進むことが期待される。腸内細菌叢の異常と炎症性腸疾患および大腸発癌との関連が指摘されている。ストレス応答と腸内細菌との関連に注目して研究を進めている。膵酵素レパクレオンが慢性膵炎の治療薬として臨床で使用されているが、膵酵素の経口投与によりマウスの腸内細菌叢が変化することを報告した。16S rRNA領域を増幅し、次世代シークエンサー(NGS)を用いた腸内細菌叢解析を行った。Hsp27欠損マウスとコントロールの腸内細菌叢の比較や、大腸癌リスク因子である炎症性腸疾患患者の難治化とストレス応答蛋白の発現との関係、腸内細菌叢の相違を比較することで炎症および発癌の分子機序を現在を検討中である。3種類のHSP27欠損マウス; Hspb1 flox;Villin-Cre(腸上皮細胞特異的欠損マウス)、Hspb1 flox;Mx1-Cre (骨髄細胞での欠損マウス)、Hspb1 flox;Lgr5-Cre (Lgr5陽性細胞での欠損マウス)を作成し、APC欠損マウスとの交配を行った。HSP27欠損マウスにDSS+AOMを投与し大腸癌を発生させた。欠損マウスとコントロールマウスを比較することで、HSP27の大腸発癌への影響を検討した。複数の発癌モデルにおいてHSP27の発癌への影響が明らかになった。HSP27が重要な役割を果たす細胞についても重要な知見を得た。機能解析を加えてpublishする予定である。複数の発癌モデルにおいてHSP27欠損マウスの表現型が明らかとなった。今後、RT-PCR, Western blot,免疫染色を用いてHSP27の機能解析を進めていく。またNGSを用いて腸内細菌叢への影響を検討し、HSP27のかかわる発癌分子機序を解明する。次に欠損マウスを用いた得られたデータをヒト組織で再現できるかどうかを検討する。ヒト大腸癌、前癌病変および炎症性腸疾患におけるストレス応答蛋白とEMT,幹細胞マーカー、MAPKなど炎症と発癌に関わる分子や腸内細菌叢との関連や再発や再燃リスクなど臨床データとの相関を検討し、HSP27の臨床的な意義を明らかにする。

HSP27を大腸上皮細胞、炎症細胞、又は幹細胞で欠損させたknock-out mouseを用いた機能解析により、ストレス応答蛋白であるHSP27の生体での役割が明らかとなることが期待される。またヒトにおいて発癌初期の遺伝子発現や腸内細菌叢の変化をみることは困難であるが、本研究により発癌に関わる新しい遺伝子, microRNA、腸内細菌叢の変化の同定により新規診断、治療の標的候補が見つかる可能性がある。これらに加えて、ヒト大腸癌、前癌病変、炎症性腸疾患、炎症性腸疾患関連大腸癌の組織を用いた発現解析により、ヒトでのストレス応答蛋白の新規機能が明らかとなる。これらの知見をもとに、大腸癌サーベイランスを含めた炎症性腸疾患・癌診療の最適化、個別化が進むことが期待される。(理由)今年度は、前年度までに用意した試薬を一部使用し実験を遂行できたため。(使用計画)次年度は、複数の発癌モデルのマウスサンプルとヒトサンプルを用いて、HSP27の機能解析を行う。EMTや幹細胞、腸内細菌叢への影響を検討する。HSP27の大腸発癌への影響について更なる実験を加え、HSP27を標的とする新規診断および治療法の開発を目指す。HSP27 conditional knock-out mouse、control mouseを用いて、マウス大腸発癌過程のいくつかの時点で、大腸組織を採取を採取し、HSP27により影響をうける遺伝子発現の同定を現在行っている。前年度の試薬、資料を用いて解析を効率的に行うことができた。今年度より、ヒト炎症性腸疾患、大腸癌、前癌病変(Advanced adenoma, SSA/P,炎症性腸疾患関連dysplasia)および背景大腸粘膜の組織と血清において、HSP27及びEMT、幹細胞マーカー、慢性炎症・発癌に関わる遺伝子の発現、腸内フローラの変化、遺伝子変異、tumor mutational burdenを測定する。大腸粘膜におけるHSP27などの遺伝子発現、腸内細菌叢と治療効果、予後、発癌率との相関を検討し、炎症性腸疾患治療の最適化と発癌リスクの予測を行っていく。また癌診療におけるliquid biopsyの有効性についても検討する。
「介護安全」のための職種特性を活かした連携安全力の測定と教育実践

本研究の目的は、看護師,管理者,介護士の3職域ごとの視点から、利用者が安全に生活するための要素を明らかにすることであった。また、日本の社会文化に適した介護施設の安全のための研修試行を目指すものである。本年度の目標は、住宅型有料老人ホームの看護師,管理者,介護士の3職域の視点から、利用者が安全に生活するための要素を明らかにすることであった。安全対策の現状について文献検討を実施した。医学中央雑誌を用いて、「介護施設」、「安全」のキーワードで論文数255件を抽出し、その内、入手可能な論文91件を分析した。分析は、1介護施設の安全特性を明確にする目的でKJ法により分類した。2介護施設の安全に関する内容を概括するために、各論文タイトルに含まれる用語を用いて計量テキスト分析を行った。この2つのアプローチにより、介護施設の安全を扱う種々の範囲や医療安全と共通した事項について考察することが可能となり、安全を支える構成要素の現況を複眼的に掌握することができると考えた。その結果、KJ法により9つのカテゴリーに分類された。「事故の実態調査、日常生活援助のケア、服薬支援、転倒防止、感染、災害」の6つは、医療機関の研究動向と類似していた。介護施設の特徴は、「権利擁護、職員の腰痛防止、各職種の役割認知と協働」の3つであった。また、計量テキスト分析では、「介護施設で求められるケア特性」、「多職種間連携における業務課題」、「コスト・マネジメント」の3つに集約された。介護施設の安全の構成要素を考えるには、「権利擁護、職員の腰痛防止、各職種の役割認知と協働」の特徴があり、「介護施設で求められるケア特性、多職種間連携における業務課題、コスト・マネジメント」の3要素を含め、総合的に安全対策を進める必要性が示された。これらの研究をふまえ、面接調整を実施し分析中である。本研究の目標は、看護師,管理者,介護士の3職域ごとの視点から、利用者が安全に生活するための要素を明らかにすることであった。H30年度は、文献検討による安全に関する構成要素は抽出できた。しかし、3職種の視点から、安全に生活するための構成要素の抽出は、現在、データ収集、及び分析中である。介護分野の人材不足の影響があり、面接の日程や時間確保に調整が必要な状況である。今後の実施予定として、3職種の利用者に関する安全に関わる視点を抽出する。さらに、介護施設の3職種が連携して取組む安全力の要素を抽出する。看護師・管理者・介護士の各職種をメンバーとし、職種合同でフォーカスグループインタビューを実施する。連携の取組みについて聞きとり、要因分析とフロー分析を行う。分析は、行為者と時間経過を合わせた質的分析で立体的に複合安全力を解明する予定である。

連携の取組みについて聞きとり、要因分析とフロー分析を行う。分析は、行為者と時間経過を合わせた質的分析で立体的に複合安全力を解明する予定である。面接調査が目的数に達していないため、データ入力の予算が次年度使用額として生じている。今後、面接調査を計画的に進め予算執行を行う予定である。
異種材料接合による縦型リーキー弾性表面波の高結合化と次世代高周波フィルタへの応用

移動通信システムの発展に伴って,LiNbO3(LN)やLiTaO3(LT)などの圧電結晶を用いた弾性表面波(SAW)フィルタの高周波化・広帯域化が強く要請されている.縦型リーキーSAW(LLSAW)は,通常のSAWと比べて1.52倍の位相速度を持つため高周波化に有利であるが,非常に大きな伝搬損失を有する.本研究では,異種材料接合技術を用いてLLSAWの高結合化を図り,次世代移動通信システム端末に適用可能な高周波フィルタを実現させることを目的としている.本年度の主な研究成果を以下に示す.1.昨年度に小さい伝搬減衰が得られることを理論的に明らかにした,XカットLT薄板とXカット水晶支持基板の接合構造を準備,波長32μmの共振子Al電極を作製し,LLSAWの共振特性を評価した(規格化板厚0.094).LT単体の特性と比較すると,アドミタンス比が9.4 dBから45 dBに,共振Qが32から282にそれぞれ増加した.その共振周波数の温度に対する周波数変化率は-26.2 ppm/°Cであり,その絶対値はLT単体よりも小さいが,接合構造の理論値より大きい.この相違は接合強度の不均一性や残留応力に起因すると考えられる.2.薄板と水晶の境界にアモルファス層を設けて残留応力を抑制する構造を提案し,LLSAWの共振特性を有限要素解析により理論的に検討した.XカットLN薄板とXカット水晶の境界に,規格化膜厚0.01のAl2O3中間層を設けると,無限周期構造の共振子における共振Qが15,000から82,000に増加することを明らかにした.平成30年度に計画していた,LLSAWに対する数値目標(6,000m/s以上の位相速度,5%以上の結合係数,-30 ppm/°Cよりも良好な周波数温度係数,0.03dB/波長以下の伝搬損失)を得るための接合基板構造の最適パラメータをほぼ確立したため,おおむね順調に進展していると判定される.平成30年度に見出した,高い接合強度と高Qの共振特性が同時に得られるAl2O3アモルファス薄膜を接合層とする構造を用いて,高速・高結合・高安定・低損失なLLSAW基板構造を確立させ,次世代移動通信端末用高周波フィルタとしての有効性を実証する.具体的な実施方法は以下の通りである.1.異種材料接合基板構造の設計・作製・評価: ALDにより,Al2O3アモルファス薄膜を水晶基板とLN,またはLT圧電薄板の接合面に成膜後,両基板を接合した試料を作製する.LN,LT側を設計した最適厚みに薄板化,表面を鏡面研磨し,接合強度と残留応力の接合条件依存性を評価する.さらに,研磨側表面に波長510μm程度の電極指から成る共振子パターンを作製する.ネットワークアナライザを用いてLLSAWの共振特性,温度特性を評価し,Q値・周波数温度係数と接合強度・残留応力の相関を明らかにし,目標とする特性を得るため接合条件を確立させる.2.高周波フィルタの設計・試作・評価:確立した基板構造を用いて,共振,反共振周波数がわずかに異なる共振子を複数個配置したラダー型低損失フィルタを設計し,圧電薄板/Al2O3アモルファス接合層/水晶基板構造上にフィルタ電極パターンを作製、フィルタ特性と温度特性を評価する.これらの検討により,提案する異種材料接合基板構造の次世代移動通信端末用高周波フィルタとしての有効性を実証する.また,これらの得られた結果を取りまとめ,論文投稿や成果発表を行う.移動通信システムの発展に伴って,LiNbO3(LN)やLiTaO3(LT)などの圧電結晶を用いた弾性表面波(SAW)フィルタの高周波化・広帯域化が強く要請されている.縦型リーキーSAW(LLSAW)は,通常のSAWと比べて1.52倍の位相速度を持つため高周波化に有利であるが,非常に大きな伝搬損失を有する.本研究では,異種材料接合技術を用いてLLSAWの高結合化を図り,次世代移動通信システム端末に適用可能な高周波フィルタを実現させることを目的としている.本年度の主な研究成果を以下に示す.1. 1波長以下の板厚をもつLN,LT薄板をATカット45°X水晶と接合すると,LLSAWの弾性エネルギーが表面付近に集中するため,単体の3倍の結合係数が得られ,周波数温度係数が1/2以下に低減することを理論的,実験的に明らかにした.さらに,Xカット水晶を用いると,結合係数は単体の2倍であるものの,小さい伝搬減衰(0.0005dB/波長)が得られることを理論的に明らかにした.2.現在のフィルタに多用されている横波型のLSAWについても,LN,LT薄板をATカット水晶と接合すると,弾性エネルギーの強い集中効果が得られ,高結合,高安定,低損失なLSAWが得られることを理論的,実験的に明らかにした.特に,LT薄板をAT90°X-水晶と接合すると,単体の2.3倍(11.9%)の結合係数,零温度係数,0.0002dB/波長の小さい伝搬減衰が同時に得られる板厚が存在することを理論的に明らかにした.3.伝搬損失や温度係数の測定値に,接合界面の不均一性による計算値との相違が観測された.

その改善を目的として,イオンビームスパッタリングにより成膜した膜厚50nmのSiO2,およびAl2O3薄膜を中間層とすると,LT薄板とSTカット水晶の接合強度が1.4から2.9,10.5MPaにそれぞれ増加した.翌年度に計画していた,LLSAWに対する数値目標(6,000m/s以上の位相速度,5%以上の結合係数,-30 ppm/°Cよりも良好な周波数温度係数,0.03dB/波長以下の伝搬損失)を得るための接合基板構造の最適パラメータをほぼ確立した.また,副次的な成果として,横波型のLSAWについても極めて良好な特性を有する接合基板構造の最適パラメータを見出した.さらに,接合界面を跨いで伝搬するSAWの音響損失と接合・研磨プロセスの相関について,共振Q値とマイクロボイドの面積・厚みとの相関をシミュレーションにより明らかにした.以上から,当初の計画以上に進展していると判定される.移動通信システムの発展に伴って,LiNbO3(LN)やLiTaO3(LT)などの圧電結晶を用いた弾性表面波(SAW)フィルタの高周波化・広帯域化が強く要請されている.縦型リーキーSAW(LLSAW)は,通常のSAWと比べて1.52倍の位相速度を持つため高周波化に有利であるが,非常に大きな伝搬損失を有する.本研究では,異種材料接合技術を用いてLLSAWの高結合化を図り,次世代移動通信システム端末に適用可能な高周波フィルタを実現させることを目的としている.本年度の主な研究成果を以下に示す.1.昨年度に小さい伝搬減衰が得られることを理論的に明らかにした,XカットLT薄板とXカット水晶支持基板の接合構造を準備,波長32μmの共振子Al電極を作製し,LLSAWの共振特性を評価した(規格化板厚0.094).LT単体の特性と比較すると,アドミタンス比が9.4 dBから45 dBに,共振Qが32から282にそれぞれ増加した.その共振周波数の温度に対する周波数変化率は-26.2 ppm/°Cであり,その絶対値はLT単体よりも小さいが,接合構造の理論値より大きい.この相違は接合強度の不均一性や残留応力に起因すると考えられる.2.薄板と水晶の境界にアモルファス層を設けて残留応力を抑制する構造を提案し,LLSAWの共振特性を有限要素解析により理論的に検討した.XカットLN薄板とXカット水晶の境界に,規格化膜厚0.01のAl2O3中間層を設けると,無限周期構造の共振子における共振Qが15,000から82,000に増加することを明らかにした.平成30年度に計画していた,LLSAWに対する数値目標(6,000m/s以上の位相速度,5%以上の結合係数,-30 ppm/°Cよりも良好な周波数温度係数,0.03dB/波長以下の伝搬損失)を得るための接合基板構造の最適パラメータをほぼ確立したため,おおむね順調に進展していると判定される.平成29年度に見出した,LLSAWに対して低伝搬減衰を得るための最適方位の水晶支持基板(Xカット)を用いて,高速・高結合・高安定・低損失基板構造を確立させる.具体的な実施方法は以下の通りである.1.接合基板構造の設計・作製:カット水晶基板とLN,LT薄板を,接合層(アモルファス膜,または金属膜)を介して接合,および直接接合させた構造において,LLSAWの位相速度,結合係数,温度係数,伝搬損失の各数値目標を得るためのパラメータ,接合層の材質を,理論解析,および有限要素法シミュレーションにより設計する.得られた設計指針に従って,LN,LTと水晶基板を,接合層を介して低温接合した試料の作製,および直接接合した試料を作製する.2.伝搬・共振特性の評価と基板構造の確立:作製されたLN,LT/水晶接合試料を20×15mm程度に切断し,LN,LT側を設計した最適厚み(数μm)に薄板化し,表面を鏡面研磨する.
再発・転移期以降のがん患者とその家族のACPを促進するための看護支援ガイドの開発

本研究は、看護師が再発・転移期以降のがん患者とその家族の“終生期に向けた対話"状況を把握した上で、患者と家族に対話に関する情報提供を行い、Advance Care Planning(以下、ACP)を促進する看護支援ガイドを開発することを目的とした質的帰納的研究である。文献検討・申請者自身の先行研究から看護支援ガイド案を作成後、専門家会議にて看護支援ガイド案の実用可能性なども含めた意見収集を行う。その後申請者自身が看護支援ガイドに基づき看護援助を実践した後患者・家族の意見を半構造化面接にて聴取し、看護支援ガイドを開発する。
サル上側頭溝前部における「顔」,「視線」および「声」のニューロン表現

上側頭溝前部領域における情報処理の解明には,この領域のニューロンの「顔」,「視線」および「声」に対する反応性の詳細な解析が必要不可欠である。われわれは「顔」(「視線」を含む。)および「声」に基づく個体同定を行っているサルの上側頭溝前部領域ニューロンの「顔」,「視線」および「声」に対する反応性の系統的な解析を計画している。本年度,われわれは以下の実験結果を得ている。1.「顔」と「視線」の向きがサル上側頭溝前部領域「顔」ニューロン応答に及ぼす影響:先行研究でわれわれは「顔」に基づく個体同定を要求する遅延見本合わせ課題(I-DMS課題)遂行中のサル上側頭溝前部領域から「顔」応答ニューロンを記録している。I-DMS課題では,サルが固視点に固視した後,見本「顔」刺激が呈示され,遅延期間の後,テスト「顔」刺激が呈示される。これら「顔」刺激は,サルにとって既知または新奇な人物の「顔」画像であり,「顔」や「視線」の向きが異なっている。サルは見本刺激と同一人物のテスト「顔」刺激が呈示された場合,レバー押しを行うと報酬が与えられる。本研究ではさらに,I-DMS課題において,「顔」と「視線」の向きが独立に変化する新しい刺激セットを使用し,これらの刺激に対するサル上側頭溝前部領域「顔」応答ニューロンの反応性を解析した。実験の結果,上側頭溝前部領域「顔」応答ニューロンの「顔」の向きに対する選択性は,「視線」の方向に依存して増強することが示された。例えば,斜め45度の向きの「顔」に対する選択的ニューロン応答はeye contactのある「視線」条件下で有意に増強した。この結果は上側頭溝前部領域ニューロンにおける「顔」と「視線」の向きの相互作用を具体的に示している。(この結果は本年度北米神経科学会議で発表を予定している。)2.「顔」と「声」に基づく個体同定を要求する遅延見本合せ課題(I-DMS-FV課題)における行動解析:先行研究のI-DMS課題パラダイムを,視覚刺激(「顔」と「視線」)と聴覚刺激(「声」)の両方を使用するように改変を加えた,新たな認知課題,I-DMS-FV課題をサルに訓練した。この認知課題では,サルは「顔」や「声」に基づいた既知の人物の同定が要求される。サルはこのような認知課題を十分獲得可能であり,現在,行動解析を行っている。
森林エアロゾルの正体を探る-クモの巣を用いたパッシブサンプリング-

福島第一原発事故により、多量の放射性Csが森林に沈着し、それらが再拡散していること、さらには森林の樹冠からの放射性Csの飛散は土壌からの飛散とは異なるメカニズムであることが示唆されている。このような森林エアロゾルの実態を解明することを目的として、現場での捕集にクモの巣を利用することを検討した。その比較として、カスケードインパクタで粒径別エアロゾル捕集も行った。その結果、クモの巣はエアロゾル捕集に適切でないことが示された。またインパクタで捕集したエアロゾルにはさまざま形態のものが確認され、Csボールらしき粒子も見出されたことから、これらが放射性Csの再拡散に関与していることが示唆された。森林からは、植物起源のさまざまなエアロゾルが発生している。森林が放出する揮発性有機化合物(VOC)起源のエアロゾルに関しては大気化学の分野研究例が多いが、その他の起源の森林エアロゾルに関する情報は少ない。本研究では、森林に沈着した福島第一原子力発電所事故起源の放射性セシウムがエアロゾルとして再拡散している可能性が示唆されているのを受け、森林エアロゾルの性状とその発生メカニズムを明らかにすることを目的とする。その手法として、「クモの巣」に付着したエアロゾルを観察することを本研究の特徴とする。福島県川俣町内の森林において、カスケードインパクターを用いてエアロゾルの採取を行い、そのサイズおよび形状を走査型電子顕微鏡で観察した。その結果、0.251マイクロメータのサイズの粒子が最も多く、生物起源の形状の粒子が多く見られた、一方、大きな粒子サイズのものには鉱物由来(土壌由来)と思われる粒子が多く認められた。粒子の数では、生物起源の粒子のものが多い傾向が認められた。クモの巣の採取は、同じく福島県内の森林において、ジョロウグモの巣を採取した。採取方法としては、直径20cmの紙皿2枚を使い、挟み込むようにしてクモの巣の形状のまま採取した。その試料を顕微鏡を用いて観察した結果、クモの糸は、2ミクロン程度の径をもち、1020ミクロン程度の粒子をとらえていることが明らかとなった。捕捉されている粒子には、鉱物起源と思われるものが認められなかった。さらに観察数を増やす必要があるが、これまでの結果から、カスケードインパクターで採取できる粒子と、クモの巣で捕捉している粒子は、大きさ、起源が異なることが示唆された。生物起源の粒子のみについて放射性セシウムの飛散を評価するには、クモの巣の観察が有効であることが考えられた。その手法として、「クモの巣」に付着したエアロゾルを観察することを本研究の特徴として研究をおこなった。福島県伊達郡川俣町の山林において、林縁に存在したジョロウグモの巣を採取すると同時に、インパクターを用いてエアロゾルを採取し、電子顕微鏡による観察をおこなった。その結果、クモの巣の糸上に確認される物質は、生物遺体(クモの補食後)以外には特徴的な形状の物質が観察できなかった。クモが巣上の物質をエサとしていることを考えると、微小な粒子も有機物であれは補食されている可能性も考えられ、クモの巣でエアロゾルを捕集するというアイディアは適切ではないことが明らかとなった。一方、インパクターによる捕集では、さまざまな形状・大きさのエアロゾルを観察することができ、森林内でのエアロゾル採取に適していることが示された。採取したエアロゾルも、時間の経過により菌糸を出すものがあり、なにかの胞子であることが推測された。また、球状の粒子が観察された。これは、すでに報告されているセシウムボールと形態が似ており、森林内でもセシウムボールが再拡散していることが示唆された。森林環境化学目的としている森林内エアロゾルの形状について、おおまかな実態を把握することができ、またサンプリング方法によりとらえられるエアロゾルの種類が異なることが明らかとなった。残念ながら、採取したエアロゾルからは放射能を検出されなかったので、放射性セシウムのエアロゾルとしての存在状態に関する知見を得ることはできなかったが、これは、サンプリング地点の環境放射能がそれほど高くないことに起因しているためと考えられた。研究はおおむね順調に進んでいると判断している。放射性セシウムのエアロゾルとしての飛散形態を把握するためには、さらに放射能汚染レベルの高い地点において、サンプリングする必要がある。

山木屋地区よりさらに汚染レベルの高い地点を新たなサンプリング地点とし、クモの巣およびカスケード式インパクタでクモの巣を採取する。今年度は、当初の計画とおり、エアロゾルの生物起源と考えられるもの(花粉、胞子、樹皮、葉面ワックス)を直接サンプリングをして、エアロゾル状物質の形状比較を行う。以上の結果を解析して、森林エアロゾルの実態を明らかにすることにより、森林内での放射性セシウムの局在と安定性に関する情報と併せて、エアロゾルとしての再飛散のメカニズムについて明らかにする。当初予定していたサンプリング地点が、大規模な除染作業のために、試料採取に適当でないと判断し、その地点でのサンプル採取が行えなかったことが理由である。新たな試料採取候補地が見つかったため、今後は予定通りに研究を進めていく。
複雑経路網の自己組織化形成メカニズムとフラクタル性

本年度は、研究計画にある流れ効率を最大化する局所的時間発展ルールの中から、定常状態(流れ効率が最大値に収束した状態)の緩和時間が発散するようなモデルを抽出するために、昨年度明らかとなったフラクタル構造からスモールワールド構造への構造的クロスオーバーがダイナミクスにどのような影響を与えるのかについて研究を行った。複雑ネットワークのフラクタル性がSongらによって発見されて以来、スケールフリー・フラクタル・ネットワーク上でのダイナミクスに関する精力的な研究が行われている。ネットワーク上のダイナミクスには、噂の伝播や輸送など興味深い問題が多いが、ここでは最も基本的な拡散現象に焦点をあててその性質を解明する。通常のフラクタル系と同様に、フラクタル・ネットワーク上の拡散現象を特徴づけるには、フラクタル次元Dfだけではなくランダム・ウォーク次元dwやスペクトル次元dsという動的次元が必要になることが明らかにされている。次数の揺らぎの小さい非スケールフリーなネットワークでは、これらの指数はスケーリング関係式ds=2Df/dwによって関係づけられることが既に知られている。本研究では、まず次数揺らぎの大きなスケールフリー・フラクタル・ネットワークにおいてもこのスケーリング関係式が成立していることを明らかにする。二つの決定論的スケールフリー・フラクタル・ネットワーク・モデルに対してスペクトル次元やランダムウォーク次元を数値的または解析的に計算した。その結果、スケールフリー性を有するフラクタル・ネットワークにおいても先のスケーリング則が成立することを明らかにした。次に、パーコレーション転移点近傍におけるネットワーク上の拡散に対する自己回帰確率をマスター方程式を数値的に解くことで計算した。計算された自己回帰確率の時間依存性から、拡散には特徴的時間tが存在し、t《tξではdwやdsにより記述される異常拡散、t》tξではスモールワールド・ネットワークに特有の引き延ばされた指数関数型の拡散となることが明らかにされた。このような動的クロスオーバーは、フラクタル性からスモールワールド性への構造的クロスオーバーに対応するものであり、クロスオーバー時間tは相関長ξまで拡散が広がる時間としてスケールされることが示された。本年度得られた結果は、SOC的な意味で形成されるフラクタルネットワークモデル構築の基礎をなす。当該年度において申請者は、様々な現実の複雑ネットワークと複数のネットワークモデルのフラクタル性をCluster-Growingの定義によるフラクタル次元とBox-Coveringの定義によるフラクタル次元を用いて調べた。従来の研究においてはこの二つのフラクタル次元の関する理解に混乱が見られていた。特にネットワークが長さスケールの大きいところでスモールワールド性を有する場合、Cluster-Growingの意味ではフラクタル性を持たないと考えられていた。このことは系のフラクタル性が測定方法に依存するということであり、系に特徴的長さが存在しないことがフラクタル性の意味であることを考えると整合性がとれていない。前年度の研究課題であったフラクタル性とスモールワールド性との関係を議論する際には、どちらのフラクタル次元の定義を用いてもネットワークのフラクタル性や臨界を議論することができることが明らかとなっていた。当該年度において申請者は、より基本的な課題である複雑ネットワークにおけるフラクタル性について調査し、系がフラクタル性を有する場合はどちらのフラクタル次元の定義を用いてもフラクタル性を評価できることを確認した。またそれぞれのフラクタル次元の値は一般に異なることも明らかとなった。さらに臨界点近傍におけるネットワークのスケーリング解析を行い、スケーリング理論を用いてネットワークの臨界現象を理解できることを明らかにした。すなわち、複雑ネットワークにおける構造クロスオーバーは通常のユークリッド空間における構造クロスオーバーと本質的に同質であることが明らかになった。これによってこれまで統一的理解に至っていなかったネットワークのフラクタル性とスモールワールド性の関係性、さらには複雑ネットワークにおける臨界現象の理解が格段に進むことは明白である。本年度はこれまでの研究で得られた複雑ネットワークの臨界的性質に関する知見を基に、臨界点近傍におけるクラスター・サイズ分布関数に対するスケーリング理論を構築する。複雑ネットワークにおける臨界性とフラクタル性との間の関係については、これまでの我々の研究により多くのことが明らかになっている。しかしながら、ネットワークの臨界性を自己組織化臨界現象と結びつけるには、複雑ネットワーク構造の臨界的振る舞いに関するより深い理解が必要になる。そこで本研究では、これまでの研究で得られた相関長の振る舞いに着目することで、ネットワーク構造の臨界現象に対するスケーリング理論および繰り込み群理論を構築する。理論構築の際には、従来の臨界現象理論の自然な拡張となるよう注意を払う。理論の有効性を確認するために、非スケールフリーネットワークであるランダムグラフとスケールフリーネットワークである適応度モデルの二つのネットワークモデルを用いて数値計算を行った。その結果、臨界点近傍において、ネットワークの構造は相関長のみによって特徴付けられることが判明した。このことは有効次元が無限大である複雑ネットワークにおいても、通常のユークリッド空間と同様のシナリオが成立するということを意味し、従来のスケーリング理論をそのまま拡張した形となっている。またこのスケーリング理論は、Box-Coveringの定義に基づくフラクタル性、Cluster-Growingの定義に基づくフラクタル性のどちらの定義を用いても成立することも判明した。このことは昨年度の我々の研究の有効性をさらに高めることを意味するものである。

複雑ネットワークのフラクタル性がSongらによって発見されて以来、スケールフリー・フラクタル・ネットワーク上でのダイナミクスに関する精力的な研究が行われている。ネットワーク上のダイナミクスには、噂の伝播や輸送など興味深い問題が多いが、ここでは最も基本的な拡散現象に焦点をあててその性質を解明する。通常のフラクタル系と同様に、フラクタル・ネットワーク上の拡散現象を特徴づけるには、フラクタル次元Dfだけではなくランダム・ウォーク次元dwやスペクトル次元dsという動的次元が必要になることが明らかにされている。次数の揺らぎの小さい非スケールフリーなネットワークでは、これらの指数はスケーリング関係式ds=2Df/dwによって関係づけられることが既に知られている。本研究では、まず次数揺らぎの大きなスケールフリー・フラクタル・ネットワークにおいてもこのスケーリング関係式が成立していることを明らかにする。二つの決定論的スケールフリー・フラクタル・ネットワーク・モデルに対してスペクトル次元やランダムウォーク次元を数値的または解析的に計算した。その結果、スケールフリー性を有するフラクタル・ネットワークにおいても先のスケーリング則が成立することを明らかにした。次に、パーコレーション転移点近傍におけるネットワーク上の拡散に対する自己回帰確率をマスター方程式を数値的に解くことで計算した。計算された自己回帰確率の時間依存性から、拡散には特徴的時間tが存在し、t《tξではdwやdsにより記述される異常拡散、t》tξではスモールワールド・ネットワークに特有の引き延ばされた指数関数型の拡散となることが明らかにされた。このような動的クロスオーバーは、フラクタル性からスモールワールド性への構造的クロスオーバーに対応するものであり、クロスオーバー時間tは相関長ξまで拡散が広がる時間としてスケールされることが示された。本年度得られた結果は、SOC的な意味で形成されるフラクタルネットワークモデル構築の基礎をなす。
廃棄物埋立地における環境調和型覆土に関する研究

平成13年度15年度にわたり環境調和型覆土を多方面から検討し、以下のような成果を得た。1.環境調和型覆土のあり方に関する検討廃棄物処分場における覆土のあり方を検討するとともに環境調和型覆土の定義を明らかにし、環境調和型覆土の有効活用の可能性等を指摘した。2.福岡市における環境調和型覆土を用いた食品廃棄物の堆肥化実験最終処分場を用いて食品廃棄物を堆肥化するパイロット実験を行った。環境覆土を行った食品廃棄物は、冬季、夏季における実験とも良好な醗酵が得られ、将来国内各地で同様な食品廃棄物の大規模な堆肥化が行える可能性を示唆した。循環型社会の構築に向けて環境調和型覆土が実用性のある技術となると期待される。3.長野県阿智村における覆土への草花の植栽実験最終処分場の覆土に環境調和型覆土を用いた上、草花の植栽を行い生育状況を観察した。その結果順調な開花が見られ、殺風景な最終処分場を周辺住民が受け入れやすい美観を備えたものに変えられることが明らかになった。研究の成果は迷惑施設と見なされてきた最終処分場のイメージアップに貢献するものと期待される。4.ベトナムのタンホア市におけるコンポスト回収型埋立実験混合ごみを埋め立てているベトナムのタンホア市で環境覆土を用いた埋立・堆肥化プラントを本研究グループの指導で建設・稼働させ、コンポスト回収に向けての運転に入った。本研究は途上国の環境改善と資源のリサイクルの両面で効果的であることが実証された。平成13年度には国内で環境調和型覆土を用いた実証実験を行った。すなわち長野県阿智村において既存の廃棄物埋立地の一部を借り、コンポストを用いてパイロットスケールで環境調和型覆土の実験を行った。この実験場において覆土に吹き付けた草花の種子の発芽状況と開花状況とを調査した。この実験から分別ごみに環境覆土を施した場合には草花の開花が見られ、浸出水の水質も良好なことが明らかになった。次年度は、覆土に吹き付けた宿根草の生育と開花の様子等をモニタリングし、草花の種を吹き付けた環境覆土の性能を年間を通じて把握したい。また阿智村には将来大規模な産業廃棄物の最終処分場の建設が予定されているが、その覆土を本研究で提案した環境調和型覆土で行う計画をしている。今年度の研究によって小規模な廃棄物処分場に草花を植裁することが可能であることが明らかになったため、次年度以降はさらにスケールアップするための基礎データを蓄積したい。また福岡県福岡市においては、福岡大学内の学生食堂で発生した食品廃棄物を原料とし、各種コンポストや焼却灰等で覆土を行い安定化の過程を小規模の実験により調査した。この実験からコンポストを用いた覆土の場合は雨水等の吸水性が良く、浸出水の発生量が少ないことが明らかになった。また実験を行った季節が冬季であったため家バエの発生は見られなかったものの小バエの小規模な発生があることが確認された。本実験では大学内においてごく小規模の実験を行ったため、覆土厚を十分にとれず、通気性や保温性が実スケールの埋め立て地と異なっている。次年度はスケールアップし、環境調和型覆土の性能と夏期における埋め立て地の挙動等を調べたい。平成14年度には平成13年度から継続して実証実験を行った。すなわち長野県阿智村において既存の廃棄物埋立地の一部を借り、コンポストを用いてパイロットスケールで環境調和型覆どの実験を行い、経年変化による覆土の状況変化を見た。処分場において覆土に吹き付けた草花の種子の発芽状況と開花状況は継続して草花の開花が見られ、浸出水の水質も良好なことが明らかになった。覆土に吹き付けた宿根草も順調に生育していた。

また、阿智村には将来大規模な産業廃棄物の最終処分場の建設が予定されているが、その覆土を本研究で提案した環境調和型覆土で行う計画をしている。今年度の研究によって小規模な廃棄物処分場に草花を植栽することが可能であることが明らかになったため、次年度以降はさらにスケールアップするための基礎データを継続して蓄積したい。また、福岡県福岡市においては、福岡市の最終処分場の一部を借りて食品廃棄物を原料とし、下水汚泥コンポストを用いて覆土を行う実験を平成14年度に開始した。この実験からコンポストを用いた覆土は雨水等の吸水性が良く、浸出水の発生量が少ないことが明らかになった。また、実験を行った季節が冬季であったため家バエの発生は見られなかったものの子バエの小規模な発生があることが確認された。本実験ではパイロットスケールでの中規模の実験を行ったが、次年度はスケールアップのための基礎データを蓄積することと、環境調和型覆土の夏季における挙動等を調べたい。福岡県福岡市の固形廃棄物最終処分場において平成14年度以降施設の一部を借りて食品廃棄物を原料とし、下水汚泥コンポストを用いて覆土を行い堆肥化する実験を行っている。平成15年度は、前年度に同所で行った冬季の実証試験に引き続き、夏期における実験を行った。原料の食品廃棄物は市内の給食センター等から搬入される事業系一般廃棄物であり、下水汚泥コンポストと混合後約1メートルの高さに堆積し、同じコンポストを用いて覆土を行った。その結果、夏期においても温度上昇は通常の堆肥化プラントほど高くなく、懸念される臭気・害虫の発生等の被害は見られず、順調に廃棄物が安定化することが明らかになった。また、約半年間の安定化の後、堆肥化された食品廃棄物は十分に安定化していることが明らかになった。なお、本研究開始以来継続して行っている長野県阿智村における環境調和型覆土の実証実験のモニタリングも継続した。すなわち、長野県阿智村において既存の廃棄物埋立地の一部を借り、コンポストを用いてパイロットスケールで環境調和型覆土の実験を行っている実験サイトにおいて、経年変化による覆土の状況変化を見て覆土に吹き付けた宿根草などが順調に生育していることを確認した。さらに平成15年度は3年間にわたる研究期間の最終年度に当たるため、3年間の実験結果のまとめと環境覆土を用いた最終処分のあり方等を検討し、報告書にまとめた。
里湖湖岸域希少植物のユビキタスモニタリング/ジェノタイピングによる生物多様性評価

琵琶湖湖辺域に生育する希少海浜植物のハマエンドウとハマゴウを対象として、葉緑体DNAハウロタイピングならびにマイクロサテライト解析を行ったところ、琵琶湖の集団は海岸に比べて遺伝的多様性が有意に低いこと、琵琶湖の集団は遺伝的に分化した陸封型であると強く支持されることが明らかになった。これらは琵琶湖に祖先集団が移入した際に創始者効果を受け、遺伝的浮動の効果によって遺伝的多様性が減じるとともに分化が促進されたものと示唆された。琵琶湖の集団は種全体にとって保全価値が高いものと考えられた。希少氾濫原植物のノウルシとオニナルコスケについても、マイクロサテライト解析の結果からいずれの種も集団内の遺伝的多様性が極めて低く、ジェット数は株数よりかなり少ないことが分かった。また、モニタリングの結果から文献調査も踏まえ各種の動態特性を把握し、繁殖率が群落の遺伝的組成に応じて変化する構造を持つコンピュータシミュレーションプログラムを開発し、集団の遺伝構造と個体群存続可能性の関係を定量的に検証することを可能にすることができた。本研究では、琵琶湖湖岸域に生息する絶滅危惧植物についで、1)全残存地域集団の遺伝構造または全残存個体の遺伝子型を明らかにすると共に、2)全残存個体・全株の位置情報をGISデータ化し、個体数または生息面積の増減をモニタリングすることによって、3)遺伝情報を加味した絶滅確率の推定や多様性の評価を行うことを目的としている。平成21年度は、以下の研究を実施した。1.遺伝解析(1)ノウルシ、ハマエンドウ、ハマゴウ、オニナルコスゲ、タコノアシ、オオマルバノホロシの6種について、マイクロサテライトマーカーの開発を進め、それぞれ28座、20座、8座、10座、4座、19座の遺伝子座について、地域集団内における遺伝的変異の有無を検出中である。ノウルシ、ハマエンドウ、オニナルコスゲでは、それぞれ5座、3座、4座について、遺伝構造の解析に有効なプライマーが完成している。(2)開発した遺伝マーカーを用いて集団遺伝構造を解明するため、ノウルシでは全生育パッチについて株サイズおよび位置情報の測定と遺伝試料の採取を行った。ハマエンドウでは全残存開花個体について個体サイズおよび位置情報の測定と遺伝試料採取を行うと共に、開花調査や種子採取を開始した。ハマゴウ、オニナルコスゲについても全残存地域集団からの遺伝試料採取を行った。2.数理解析(1)研究対象の多年生草本および低木種の約20種について、分布確認地点の位置情報および生息量を整理し、GISデータ化を完了した。また、集団動態推定に必要な不足情報とその調査方法等を明らかにするため、各植物種の生活史や繁殖生態に関する文献調査を行い、資料収集を行った。(2)クローン植物における絶滅確率推定の準備として、遺伝的多様性と絶滅確率の関係において重要な病気の伝播モデルに関する基礎的研究を行った。環境省・近畿地方・滋賀県の最新版レッドリストに掲載されている琵琶湖湖岸域の二倍体植物17種のうち、草本植物5種、木本植物2種を対象として、(1)各種集団の系統遺伝地理・遺伝的多様性、(2)各種集団の集団動態、の解析を目的として平成22年度は下記を実施した。(1)ハマエンドウの核のSSR多型解析を行うために、8遺伝子座を開発し、成果をConservation Genetic Resourcesに投稿した。ハマゴウ、オニナルコスゲ、ノウルシ、タコノアシ、オオマルバノホロシについてもそれぞれ3-5遺伝子座のSSRマーカーを開発した。遺伝解析に有効な遺伝子座のそろったハマエンドウについては、琵琶湖湖岸のハマエンドウの全5集団と、海岸の45集団を対象に、葉緑体DNAハプロタイプと核のSSR多型解析を行った。その結果、次の3点が明らかになった:1.琵琶湖の集団の遺伝的多様性が、海岸の集団に比べ著しく低いこと、2.琵琶湖の集団が海岸から長期間隔離を受けている可能性があること、3琵琶湖の現存集団は相互に隔離されていること。これらの結果は、AOB Plantに投稿した。また、10以上の有効なSSRマーカーを開発済みのタブノキ、ヨシについて、琵琶湖湖岸域の全40集団と国内他地域の20および24集団を対象に、遺伝解析や倍数性解析を行った。その結果、ヨシでは琵琶湖の集団の遺伝的多様性が、国内他集団に比べて著しく低いこと、タブノキでは琵琶湖流域の内陸集団は若狭湾方面より伊勢湾方面の海岸集団と遺伝的に近いこと等が明らかになった。

これらの成果は一部を4回の学会発表で公表し、プライマーノート3件は投稿準備中、Plant Species Biologyに1件投稿中である。(2)研究対象17種全種について、全個体・全株の位置・生育面積等の情報のGISデータ化を完了した。また、数理モデル・コンピュータシミュレーションプログラムの開発を目的とし、動態予測・絶滅確率を推定するための集団動態パラメーターを推定するため、17種の既存文献を194件収集した。1.遺伝解析平成23年度は、クマツヅラ科の落葉小低木ハマゴウについて国内海岸集団と琵琶湖集団の遺伝的分化、琵琶湖集団の遺伝的多様性と遺伝子流動の程度を明らかにした。本種は琵琶湖では東岸に3集団が残存するのみとなっており、絶滅が危惧されている。海岸と琵琶湖岸の16集団から計425個体を採集し、核DNAのSSRマーカー6遺伝子座を新たに開発してSTRUCTURE解析と集団間系統樹による解析を行った結果、琵琶湖のハマゴウ集団は海岸集団から長期間隔離されることによる影響を受け、遺伝的に海岸集団とは異質であることが明らかになった。また、琵琶湖集団の遺伝的多様度は海岸集団よりも有意に低く、琵琶湖の祖先集団が創始者効果の影響を受けたと考えられた。一方、3世代程度の期間におけるボトルネック効果は検出されなかったことから、琵琶湖集団は現存個体数が少ないながら比較的長期間にわたって遺伝的多様性が低いままで安定していることが推測された。さらに、琵琶湖集団の集団間分化の程度は海岸集団間よりも極めて大きく、琵琶湖の現存集団はそれぞれ遺伝的に孤立していることが示唆された。このことは最近100年間における水位操作により自生地の冠水規模や頻度が激減したことで果実が水散布される機会が失われていること等に起因すると考えられた。これらのことから、琵琶湖集団は保護施策をとることが必要であると考えられる。2.数理解析前年度に続き、ハマエンドウ93編、ノウルシ28編、オニナルコスゲ72編、ハマゴウ57編の文献収集を行い、文献中の生活史や繁殖生態等に関するデータを整理して入力を行った。それらのデータを基にモンテカルロ法を用いたシミュレーションプログラムを作成し、プログラムの妥当性を検証した結果、文献収集によるデータに不十分な点が検出され、さらに補充すべきデータが示された。琵琶湖の湖岸域に分布する絶滅のおそれのあるレッドデータブック掲載植物のうち、二倍体の多年生草本(トウダイグサ科のノウルシ、マメ科のハマエンドウ、カヤツリグサ科のオニナルコスゲ)および低木種(クマツヅラ科のハマゴウ)を対象とし、2007年調査時の生残株の位置・生育面積等の情報を元に、株数または生息面積の増減をセンサスすると共に、各植物種集団の遺伝構造を把握した。氾濫原植物のノウルシは集団数も株数も微増傾向であった。しかし、氾濫原植物のオニナルコスゲ、海浜植物のハマエンドウとハマゴウについては、残存集団数4ー12集団、株数10ー30パッチの極小レベルで推移していた。マイクロサテライト解析の結果からはいずれの種も集団内の遺伝的多様性が低く、ジェネット数は株数よりかなり少ないことが示唆された。
ヒト胎児における羊水嚥下、吸収機能の詳価および羊水循環に関する超音波学的検討

羊水循環として羊膜表面の毛細血管からの吸収分泌が行われているが、妊娠20週以降において無機能腎を有する胎児が羊水過少を呈するようになるごとく、羊水の主たる産生・吸収は胎児によってなされるようになる。即ち、羊水の主たる産生部位は胎児尿と考えられ、一方羊水の吸収部位としては胎児の嚥下により消化管内に取り込まれることにより吸収されるものと考えられる。胎児の尿産生に関してはCampbellの報告以来、多数の検討がなされており、胎児の尿産生は妊娠週数の進行に伴い次第に増加して妊娠後期に至りプラトーとなる。羊水の消化管からの吸収に関しては定量化の指標に乏しく報告はなかった。妊娠週数の進行にもかかわらず羊水ポケットは変化しないことより、産生の増加にみあった吸収がなされているものと考えられる。今回、我々の胎児胃に関する検討より、胎児胃の蠕動運動は妊娠16週より始まり次第にグループ化し、妊娠32週にはほぼ成熟胎児の胃蠕動と同じ形式を示した。胎児胃の断面積による評価を行ったころ、胎動時に胃の増大を認め胎動に一致して嚥下運動が起こっているものと思われた。更に明らかな胎児異常を認めない羊水過多において、尿産生量には増加傾向が認められ、また胎児胃の蠕動は正常妊娠胎児に比べ減少傾向にあった。胃の蠕動運動が羊水の吸収量に直接相関するとは限らないが、羊水過多の原因に胎児尿量の増加と共に嚥下吸収の変化が関与している可能性が示唆された。