hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヘリウムプラズマプロセスによる繊維状金属ナノ構造を用いた高精度ガスセンサ開発

本研究では、ヘリウムプラズマプロセスで形成される繊維状ナノ構造を応用したガスセンサの開発を世界ではじめて行っている。この手法によって形成する繊維状ナノ構造は黒色率が全ての材料の中で最も高く、極めて構造複雑性の高い材料である。この高次元構造である繊維状ナノ構造材料を用いることで、従来のナノ材料より高精度のガスセンサの開発が期待できる。繊維状金属ナノ構造をガスセンサに応用する試料の作成手法は独自に開発した手法を用いた。この方法では、繊維状ナノ構造試料は石英基板上にスパッタ堆積させた数百nm厚さの金属薄膜に、ヘリウムプラズマを照射することで作成した。平成30年度は、タングステンの繊維状ナノ構造試料を作成して、水素ガスのガスセンサ試験を行った。実験では、電気炉を利用して、作成した繊維状ナノ構造の酸化処理、および高温でのガスセンサ特性の評価を行った。ガスセンサ特性の評価のために、電気炉内に電気抵抗測定を行うための試料ホルダと電流導入端子設置した。作成した試料の酸化試験と組成分析を行い、酸化条件の最適化を行った。酸化率の変化は、XRDを用いた組成分析で評価し、ガスセンサとしての動作は、電気炉で加熱中の試料に対し、雰囲気ガスを流入させたときの電気抵抗変化から評価した。雰囲気ガスの流量はマスフローメーターで制御した。タングステンの酸化を、350°Cと450°C(酸化時間1時間)で比較したところ、450°Cの方が酸化が進み、抵抗が高くなるとともに、水素を雰囲気に混入した際の抵抗率変化が大きくなった。水素濃度100 ppmの時、センサ特性計測時の試料温度が350°Cの時に抵抗率変化が最も大きく99.5%に達した。さらに10 ppmまで水素濃度を下げても70-90%の抵抗率変化があった。また、さらなる感度向上のため、マグネトロンスパッタ法でPdやAuをナノ構造の表面に付着させる試みも始めた。ヘリウムプラズマを高融点金属に照射して生じる繊維状ナノ構造は、2006年に発見された新しい知見であり、この構造をガスセンサーに応用した例は我々のグループ以外にはなく、その最初の試みがエタノールのセンサーであった。本研究は、このナノ構造のガスセンサーを水素ガス等の様々なガスに応用することを目的としている。当初は、まず水素が検知できることを実証することが目的であったが、今年度に得られた結果はそれ以上であり、10 ppmという低濃度の空気中の水素を7090%という非常に高い抵抗値変化率で検知することを実証した。今回の測定方法では、抵抗率の変化が1%程度までは問題なく測定できることが想定されるため、さらに低い濃度(1ppm以下)についても測定が可能であると思われる。この様な感度は、現存する水素センサーの感度限界に近く、このことを考えると我々の開発した水素センサーはすでに既存の水素センサーの域まで達していると言える。この様に、今年度の成果は非常に優れたものであり、そのため上記の評価区分を選んだ。今後の研究の方向は以下の通りである。〇水素センサーの感度限界を調べるとともに、より感度の高いセンサーを開発する。このために、繊維構造の改良、微粒子の表面添加(Pdなど)、などを試みる。特に微粒子の添加については、(1)繊維状構造を作成する際の試料に合金として添加する、(2)スパッタ法等で表面に蒸着する、(3)ヘリウムプラズマ照射時(ナノ繊維構造形成時)に、レーザーアブレーションやプラズマスパッタリング等の方法で表面に添加する、等の方法を試みる。〇異なったガスに対する感度を調べ、ガス選択制のあるセンサーの開発を試みる。このために、NO3などの環境影響が懸念される物質について、センシングの感度を調べ、また上記の方法で改良したナノ繊維についても同様の研究を行い、特定のガスの見地に対して優れた特性を持つガスセンサーの開発の可能性を探る。

水素濃度100 ppmの時、センサ特性計測時の試料温度が350°Cの時に抵抗率変化が最も大きく99.5%に達した。さらに10 ppmまで水素濃度を下げても70-90%の抵抗率変化があった。また、さらなる感度向上のため、マグネトロンスパッタ法でPdやAuをナノ構造の表面に付着させる試みも始めた。ヘリウムプラズマを高融点金属に照射して生じる繊維状ナノ構造は、2006年に発見された新しい知見であり、この構造をガスセンサーに応用した例は我々のグループ以外にはなく、その最初の試みがエタノールのセンサーであった。本研究は、このナノ構造のガスセンサーを水素ガス等の様々なガスに応用することを目的としている。当初は、まず水素が検知できることを実証することが目的であったが、今年度に得られた結果はそれ以上であり、10 ppmという低濃度の空気中の水素を7090%という非常に高い抵抗値変化率で検知することを実証した。今回の測定方法では、抵抗率の変化が1%程度までは問題なく測定できることが想定されるため、さらに低い濃度(1ppm以下)についても測定が可能であると思われる。この様な感度は、現存する水素センサーの感度限界に近く、このことを考えると我々の開発した水素センサーはすでに既存の水素センサーの域まで達していると言える。この様に、今年度の成果は非常に優れたものであり、そのため上記の評価区分を選んだ。今後の研究の方向は以下の通りである。〇水素センサーの感度限界を調べるとともに、より感度の高いセンサーを開発する。このために、繊維構造の改良、微粒子の表面添加(Pdなど)、などを試みる。特に微粒子の添加については、(1)繊維状構造を作成する際の試料に合金として添加する、(2)スパッタ法等で表面に蒸着する、(3)ヘリウムプラズマ照射時(ナノ繊維構造形成時)に、レーザーアブレーションやプラズマスパッタリング等の方法で表面に添加する、等の方法を試みる。〇異なったガスに対する感度を調べ、ガス選択制のあるセンサーの開発を試みる。このために、NO3などの環境影響が懸念される物質について、センシングの感度を調べ、また上記の方法で改良したナノ繊維についても同様の研究を行い、特定のガスの見地に対して優れた特性を持つガスセンサーの開発の可能性を探る。当初の予定よりも早く高感度の水素センサーの作成が達成される見通しとなり、そのセンシング特性の詳細な評価を今年度の研究の主眼とした。そのため、微粒子添加の影響や異なったガスのセンシング特性評価などについては、主に来年度の研究課題とした。そのため、水素ガス以外の試験のためのガスの購入費や、微粒子添加に必要な消耗品等の購入を今年度に行わず来年度に行うこととした。一部の費用(87万円程度)については次年度使用とする。
土産品を確立・存続させる要因と観光振興の経済効果

平成30年度の研究プロセスもこれまでと同様に、事前研究、現地調査、事後研究で進めてきた。事前研究では、新たに公表された売り手側と買い手側のデータを活用してデータベースの充実を図った。現地調査では、著名な地域振興施設の指定管理者(株式会社かほく・上品の郷、遠野ふるさと公社、株式会社田園プラザ川場)に対して、地域資源を活用した土産品の企画・販売に関する継続的取組みについて聞き取り調査を行った。また、平成30年度より地域資源を活かした土産品を企画し、営業地域の主要バスターミナルでの販売を始めた事業者(奈良交通)に対しては、商品コンセプトやターゲットの選定、製造業者との連携方法に関する聞き取り調査を行った。この他、鹿児島、宮崎、山口、広島において土産品紹介や土産品製造に携わる担当者からも聞き取りを行った。これと併せて北海道、東北(岩手、宮城、山形、福島)、中部(新潟、静岡、愛知)、関西(大阪、兵庫、奈良、和歌山)、中国(島根、広島、山口)、九州(宮崎、鹿児島)の交通ターミナル、サービスエリア、道の駅などで、店頭商品の品揃えの比較について観察調査を行った。事後研究では、発表可能なものから学会及び研究会で報告を行った。代表者は、日本観光学会では「観光消費における土産の位置づけと地域資源を活かした特産品の開発について」日本観光学会中部支部大会では「みやげ品小売の変遷について」、と題して報告を行った。分担者は日本観光学会で「観光列車の運行と沿線地域の活性化に関する考察ーしなの鉄道・観光列車『ろくもん』を事例としてー」、日本観光学会中部支部大会で「観光土産品(特に菓子類)の経済分析ー土産品小売店の集積メカニズムー」、経済政策研究会で「観光土産品の経済分析ー菓子類を中心としてー」と題して報告を行った。初年度は、観光関連の統計資料を精査し、データベース構築し、伊勢神宮周辺、房総半島、沖縄などの現地調査によって従来型観光地の土産品販売の形態と地域資源活用型の土産品販売地域との比較を行った。次年度の現地調査は地域資源を活かして土産品開発を行っている地域(栃木県茂木町、愛媛県内子町)と、名古屋市、松本市、長崎市など継続的に観光振興に取り組んでいる地域を対比して従来型の土産品小売りとの取り組みの特徴を把握した。今年度は、北海道の小樽・札幌、広島県宮島などの従来型観光地と、地域資源を活かした土産品の開発を行っている岩手県遠野、宮城県石巻、群馬県川場など中山間地域に赴いて観光行政担当者や事業者から聞き取り調査を行った。これらの調査から従来型の観光土産品と地域資源活用型の土産品の対比をつうじて、製造と販売における様々な地域の実情と課題を把握することができ、その意味においては今年度の研究目的の大半は達成できたものと考える。今年度の著作は分担者を含めて2件、研究報告については分担者を含めて、学会報告4件、研究会報告1件であり、報告に基づいた論文・著作を執筆中である。本研究は平成30年が最終年度ではあったが1年の期間延長をした。この理由としては、今後の訪日外客の増加が見込まれる愛媛県松山、石川県金沢、岐阜県高山では現地調査が行えていないことにある。これらは中心地が著名な観光地でありながらも、その周辺では地域資源を活用した土産品開発に取り組んでいる。今後の研究の推進方策は、インバウンドの増加が見込まれつつも、従来型の観光地とその周辺で地域資源を活用した振興策に取り組んでいる上記の3地域において観光行政と観光消費に携わる関係者からの聞き取り調査を通じて、これまでの3年間の研究を補足する予定である。これらを総括したものについては、引き続き学会等で報告する予定である。平成28年度の研究は、1事前研究、2現地調査、3事後研究の3項目で構成されている。1事前研究では土産品を巡る状況を把握するために商業統計を精査し、空港やサービスエリアの売店における各種資料からランキング・データを追加したうえで、売り手側のデータベースを構築した。買い手側の数量データに関しては各自治体が公表している各種観光統計資料を活用した。また、書誌検索等を活用して調査事例データの収集にも努めた。次に、2現地調査では、既に著名な土産品を販売している観光関連事業者や各種地域団体から聞き取り調査を行った。まず調査地として、東日本大震災の落ち込みから入込観光客が回復傾向にある房総半島において、観光客の土産品購入に関する観察調査を行い、中心的存在である道の駅「とみうら」の関係者に対して最近の消費動向の聞き取り調査を行った。また、式年遷宮以後の落ち込みから緩やかな回復傾向にある伊勢神宮周辺においては、観光動線の態様と観光消費について現地調査を行った。平成25年から年平均1割増の観光入込客がみられる沖縄地域において、土産品店の分布や地域産品の土産品化の状況に関して現地調査を行った。そして、事後研究では、調査データを整備したうえで、発表可能なものから学会及び研究会で報告を行った。観光経済経営研究会では、「地域振興政策における道の駅への期待ー重点モデル選定『とみうら』の取組を中心にー」と題して報告を行い、分担者との共同報告としては日本観光学会において「『道の駅』設置と農家世帯への経済的効果-パネルデータ分析にもとづいて-」、と題して報告を行った。代表者は、奈良県香芝市の地域産品(土産品等)について調査を行い、報告書にまとめている。また、分担者は、地域の土産品開発に取り組む京都府宇治田原町において調査を実施し、観光まちづくり会議で講演を行った。

初年度の研究目的は、観光関連の統計資料を精査して、それをデータベース化することであり、同時に著名な観光地において土産品を巡る現状を把握するための現地調査を行うことであった。今回、数年ぶりに更新された商業統計をはじめとして各種統計資料からデータを収集し、現地調査に必要な基礎的データベースを構築することができた。また、観光入込客数が東日本大震災の落ち込みから回復傾向にある房総半島、式年遷宮以後の減少から緩やかな回復傾向にある伊勢神宮周辺、4年連続で毎年平均約1割増を達成している沖縄地域において、土産品店の分布や地域産品の土産品化などの観光消費に関する売り手側の状況と観光動線の態様などの買い手側の状況に関して現地での聞き取り調査及び観察調査によって地域ごとの特徴を把握した。これと対比する目的で、埼玉県西部、福岡県北部、和歌山県西部などの観光スポットへ赴き土産品販売の取り組みに関する観察調査を行った。その意味において、初年度の研究目的の大半は達成できたものと考える。今回の研究成果の一部は既に分担者との共著で報告しているが引続き、学会や研究会等で報告していく予定である。平成29年度の研究は、1事前研究、2現地調査、3事後研究の3項目で構成されている。1事前研究では、本年度新たに公表された空港売店やサービスエリアにおける土産品売り上げに関する各種ランキングデータを追加して、売り手側のデータベースの充実に努めた。買い手側の数量データに関しても本年度に各団体が新たに公表した各種観光データを活用してデータベースの充実に努めた。また、書誌検索等を活用して調査事例データの収集にも努めた。次に、2現地調査では、既に著名な土産品を販売している観光関連事業者や各種地域団体から聞き取り調査を行った。まず調査地として、近年観光振興に力を入れている名古屋市を中心とする地域において、観光行政に携わる担当者、主要交通ターミナルの販売責任者、地域の著名な土産品製造業の営業担当者から中部地方の土産品開発と販売に関する現状と取組について聞き取り調査を行った。また、長野県中信地域の観光拠点である松本市においても観光行政に関わる担当者、商工関係の担当者から土産品販売の動向にについて聞き取り調査を行った。この他、地域産品を活用して独自の土産品を製造販売し、地域振興のモデル道の駅に選定されている「とみうら」、「もてぎ」、「萩しーまーと」の運営担当者へも聞き取り調査を行っている。これと併せて、栃木県、千葉県、滋賀県、奈良県、山口県、長崎県、熊本県で新たに設けられた道の駅とその近隣にある産直施設で土産品に関する観察調査を行った。3事後研究では、発表可能なものから学会及び研究会で報告を行った。代表者は、進化経済学会観光学研究部会では「土産品小売と道の駅の活用」、日本観光学会中部支部大会では「土産品小売りに関する予備的考察」と題して報告を行った。分担者は日本観光学会で「観光土産の経済分析」、日本観光研究学会東北支部で「道の駅設置と観光振興」と題して報告を行った。初年度は、観光関連の統計資料を精査し、データベース構築し、房総半島、伊勢神宮周辺、沖縄地域において、現地での聞き取り調査及び観察調査によって地域ごとの特徴を把握した。
腫瘍特異的代謝亢進に基づく癌の内部照射治療を可能にするヨウ素標識薬剤の開発

本研究の成果は、以下のように要約される。1.黒色腫細胞ではメラニン形成が異常に亢進しており、フェノール環を有する含硫アミン誘導体はメラニン生合成に必須のチロシナーゼとの基質親和性が高いことから、チロシナーゼ基質類似体を利用したヨウ素標識人エアミノ酸(I-L-PC)を合成した。黒色腫担癌マウスにおいて、黒色腫組織への高い集積及び滞留性が確認された。また、チロシナーゼ阻害剤負荷により集積が顕著に低下し、I-L-PCのチロシナーゼとの相互作用が示唆された。2.メラニン生合成経路への親和性の向上を期待して、新たに含硫アミン誘導体(4-PCA)を考案した。4-PCAを合成し、その放射性ヨウ素標識体(I-PCA)を高い標識率で得られる標識条件を確立した。黒色腫担癌マウスでは、I-PCAは正常組織への集積が低く、血中からの消失は非常に早く、早期に体外排泄された。一方、黒色腫組織への集積は軟部組織と比較して高く、滞留性も認められた。その結果、対周辺組織比は既に臨床使用されている腫瘍診断薬を上回っていた。3.内部照射治療を目的とする放射性医薬品は、標的組織に高く集積する一方で、速やかに体外排泄されるものが望ましい。高い尿排泄性を示す腫瘍集積性のヨウ素標識アミノ酸に関して、腎排泄機序を輸送蛋白の特定アイソフォーム発現系を用いて詳細に検討した結果、腎排泄が特定の輸送蛋白によるものであることが確認された。4.血漿蛋白結合置換効果を示す安全性の高い薬物を併用し、血中遊離濃度を増大させることにより、放射性医薬品の組織移行性の向上と体外排泄の促進を試みた。蛋白結合性の高いヨウ素標識薬剤に関して、血漿蛋白上の特異的結合部位で競合阻害効果を示す安全性の高い置換薬の併用により、当該医薬品の標的組織への集積性を向上させ、同時に体外排泄を促進させ得ることを実証した。腫瘍の特異的代謝亢進を利用した本研究成果は、癌の内部照射治療薬設計に新たな視点を与え得る。本研究では、腫瘍特異的代謝亢進に基づき腫瘍組織に集積・滞留し、癌の内部照射治療を可能にするヨウ素標識薬剤の開発を目的とする。特定の腫瘍細胞系における細胞内滞留性の向上を目的とした新規アミノ酸誘導体の開発は、本研究で目的とする癌の内部照射治療を可能にするヨウ素標識化合物設計に新たな視点を与え得る。悪性黒色腫は早期より転移を起こし、極めて予後不良の疾患であり、その特異的診断法及び治療法の開発が切に望まれている。黒色腫細胞ではメラニン形成が異常に亢進していることから、これを標的とする抗腫瘍薬剤の開発が行われてきた。中でもフェノール環を有する含硫アミノ酸誘導体は、メラニン形成において必須の酸化酵素であるチロシナーゼとの基質親和性が高く、黒色腫細胞内に滞留することが報告されている。そこで、腫瘍で特異的に亢進する代謝活性を指標とした新規ヨウ素標識アミノ酸開発の一端として、上記のメラニン形成に着目し、標識反応性、代謝安定性などの観点からチロシナーゼ基質類似体を化学修飾した4-hydroxyphenyl-L-cystein(4-L-PC)を標識母体化合物として選択して、その3位放射性ヨウ素標識体(I-L-PC)の黒色腫細胞への集積性及びその機序を基礎的に検討し、その有用性を評価した。

4-L-PCは合成により得た。放射性ヨウ素標識は短時間に終了し、高い標識率及び放射化学的純度で無担体標識体が得られる条件を確立した。B16黒色腫細胞を移植したC57BL6マウス体内分布では、I-L-PCはアミノ酸構造を有するものの、天然のアミノ酸とは異なり、いずれの正常組織への集積も低く、その結果、血中からの消失が非常に早く、早期に体外排泄された。一方、黒色腫組織への集積は軟部組織への集積性と比較して高く、滞留性も認められた。その結果、画像化に必要な対周辺組織比は既に臨床使用されている腫瘍診断薬を上回っていた。これらの集積機序を検討する目的で黒色腫細胞を用いた集積阻害実験を行った。I-L-PCの腫瘍細胞への集積には、アミノ酸能動輸送機構の関与は少なく、ヨウ素及び硫黄原子の導入により増加した脂溶性により細胞膜を透過するものと考えられた。また、他の腫瘍診断薬と比較して、チロシナーゼ阻害剤による集積低下が顕著であることから、腫瘍細胞へ取り込まれたI-L-PCのチロシナーゼとの相互作用が示唆された。本研究では、腫瘍特異的代謝亢進に基づき腫瘍組織に集積・滞留する新規ヨウ素標識薬剤の開発を目的とする。特定の腫瘍細胞系における滞留性の向上を目的とした本研究成果は、癌の内部照射治療薬の薬剤設計に新たな視点を与え得る。悪性黒色腫は極めて予後不良の疾患であり、その特異的診断法及ぴ治療法の開発が望まれている。黒色腫細胞ではメラニン形成が異常に亢進しており、フェノール環を有する含硫アミン誘導体は、メラニン形成に必須のチロシナーゼとの基質親和性が高いことから、黒色腫細胞内に滞留することが報告されている。そこで、このメラニン形成に着目し、標識反応性、代謝安定性などの観点からチロシナーゼ基質類似体を化学修飾した人工アミノ酸のヨウ素標識体(1-L-PC)を合成し、黒色腫細胞への集積性及びその機序を検討した。その結果、B16黒色腫担癌マウス体内分布において、黒色腫組織への高い集積及び滞留性が確認された。また、投与後早期より画像化に必要な対周辺組織比が得られた。更に、チロシナーゼ阻害剤による集積低下が顕著であることから、1-L-PCのチロシナーゼとの相互作用が示唆された。アミノ酸構造を有する1-L-PCの腫瘍細胞への集積には、アミノ酸能動輸送機構の関与が少なかったことから、チロシナーゼへの親和性の向上を期待し、新たに含硫アミン誘導体(4-PCA)を考案した。4-PCAは合成により得た。その放射性ヨウ素標識体(1-PCA)は、高い標識率及び放射化学的純度で無担体標識体として得られた。B16黒色腫細胞を移植したC57BL6マウス体内分布では、1-PCAはいずれの正常組織への集積も低く、血中からの消失は非常に早く、早期に体外排泄された。一方、黒色腫組織への集積は軟部組織と比較して高く、滞留性も認められた。悪性黒色腫は極めて予後不良の疾患であり、その特異的診断法及び治療法の開発が望まれている。
イメ-ジングプレ-トを用いた新しいコンピュ-タ断層撮影システムの開発

輝尽性蛍光体イメ-ジングプレ-トを検出器として用いる小型X線断層撮影システムを作成し、アクリルファントム並びにヒト下顎頭の横断断層画像を得た。作成されたシステムでは128x128画素、1画素0.5mm、スライス幅0.8mmの画像を得ることができ、直径50mmのアクリルファントムの直径1.0mmのホ-ルを識別することができた。このような実験ならびに通常のX線CT装置による画像との比較から、輝尽性蛍光体イメ-ジングプレ-トはX線検出器としても充分な性能を持ち、これをもちいたX線CTが可能であることが示された。さらに画像再構成法について計算機シミレ-ションと実際のファントム実験から従来のフィルタ-逆投影法と最尤推定法について検討した。これらの結果から、本システムが必要とする不完全投影デ-タに対する画像再構成においては、最尤推定法の優位性がみとめられた。また最尤推定法の計算時間を短縮するためソフトウエアのUNIXワ-クステイションへの移植とアルゴリズムの改善をおこない、従来半日近くかかった計算を1時間程度にすることができた。これらの内容については日本ME学会総会(仙台)、歯科放射線学会九州地方会(長崎)で発表した。また一部については歯科放射線学会誌に発表した。また画像再構成について巡回調和変換(CHT)からの理論的考察により、楕円軌道とhollowーprojectionを利用したパノラマに類似した軌道による3次元断層が有効であることを導出し、下顎骨に対するパノラマ類似軌道による横断断層画像再構成のシミュレ-ションをおこなった。これについては近く発表の予定である。
ニーマン・ピック病A型亜型の酵素学的検策-特にA型・B型との異同について-

1ニーマン・ピック病A型亜型の【^(14)C】-スフィンゴミエリンに対する基質特異性について.我々の経験しているニーマン・ピック病A型亜型の姉妹例から得た培養皮膚線継芽細胞と、米国の細胞銀行及び日本国内他研究施設から入手したニーマン・ピック病A型及びB型の培養皮膚線継芽細胞とを用い、天然基質に対する酵素活性を調べた。結果は、A型の酵素活性が最も低く対照の0.8%,B型は3.0%,姉妹例は3.6%とB型に近い値を示した。対照として測定したB-ヘキソサミニダーゼ活性は各種の細胞間で大差なく、この測定値は信頼出来るものと考えられた。更に、人工基質に対する特異性・カイネテックス・熱安性性試験・pH依存性・【^(14)C】-スフィンゴミエリンの細胞への蓄積や分解速度など調べる予定であったが、細胞培養に携わっていた共同研究者の石塚が辞職し、次後種々試みたが細胞はうまく培養されず、保存していた細胞も死滅してしまった。幸い姉妹例の細胞はまだ使えるため、米国遺伝病細胞銀行からニーマン・ピッ病A型・B型の細胞を再び入手し、現在細胞株を増やしている実情である。株数が充分増えた段階で、予定の実験を統行するつもりである。
選択的安定同位体標識を用いた高分子量タンパク質複合体の溶液構造決定法の開発

平成10年度は主として,(1)高分子量タンパク質におけるアロマティックアミノ酸側鎖シグナル解析のための安定同位体標識法およびNMR測定法の開発,(2)選択的プロトン標識を用いた高分子量タンパク質のglobal foldの決定,の2点について研究を行った.(1)については,アロマティック側鎖の磁化を,分離のよいアミド窒素,アミドプロトンに伝達させて観測する経路を考え,新しいパルス・シークエンスを考案した.またこれらの測定においては,Cβ/Cαを経由した磁化の伝達の際に著しい感度低下が予想されたために,Hβ/Hαを選択的に2H標識することを試みた.安定同位体標識試料は,大腸菌での大量発現系を用いてα/β-^2H/^<13>C/^<15>N-Pheを取り込ませることによって調製した.モデル試料(1mM)を用いて上記の測定を行ったところ,すべてのPhe残基側鎖のシグナルを,実験上妥当な感度で観測することができた.またα/β選択的^2H標識によって著しい感度上昇が得られることが判明した.この手法は高分子量タンパク質におけるPhe/Tyr残基側鎖シグナルの帰属に普遍的に利用できる.(2)については,分子量27Kの酵母YUH1を用いて研究を行った.試料として,Ile/Leu/Val/Phe/Tyr残基を^1H/^<15>N標識し,他をユニフォーム^2H/^<15>N標識したものと,Ile/Leu/Valを^1H/^<13>C/^<15>Nで,またPhe/Tyrを^1H/^<15>N標識し,他をユニフォーム^2H/^<15>N標識したものを作成した.この手法を用いることによってシグナルのオーバーラップが緩和され,速やかに側鎖シグナルの帰属を行うことができた.さらにこれらの試料について観測した3D NOESYスペクトルを解析しglobal foldの決定を行った.平成10年度は主として,(1)高分子量タンパク質におけるアロマティックアミノ酸側鎖シグナル解析のための安定同位体標識法およびNMR測定法の開発,(2)選択的プロトン標識を用いた高分子量タンパク質のglobal foldの決定,の2点について研究を行った.(1)については,アロマティック側鎖の磁化を,分離のよいアミド窒素,アミドプロトンに伝達させて観測する経路を考え,新しいパルス・シークエンスを考案した.またこれらの測定においては,Cβ/Cαを経由した磁化の伝達の際に著しい感度低下が予想されたために,Hβ/Hαを選択的に2H標識することを試みた.安定同位体標識試料は,大腸菌での大量発現系を用いてα/β-^2H/^<13>C/^<15>N-Pheを取り込ませることによって調製した.モデル試料(1mM)を用いて上記の測定を行ったところ,すべてのPhe残基側鎖のシグナルを,実験上妥当な感度で観測することができた.またα/β選択的^2H標識によって著しい感度上昇が得られることが判明した.この手法は高分子量タンパク質におけるPhe/Tyr残基側鎖シグナルの帰属に普遍的に利用できる.(2)については,分子量27Kの酵母YUH1を用いて研究を行った.試料として,Ile/Leu/Val/Phe/Tyr残基を^1H/^<15>N標識し,他をユニフォーム^2H/^<15>N標識したものと,Ile/Leu/Valを^1H/^<13>C/^<15>Nで,またPhe/Tyrを^1H/^<15>N標識し,他をユニフォーム^2H/^<15>N標識したものを作成した.この手法を用いることによってシグナルのオーバーラップが緩和され,速やかに側鎖シグナルの帰属を行うことができた.さらにこれらの試料について観測した3D NOESYスペクトルを解析しglobal foldの決定を行った.
ブロックチェーンによる分散オープンバリューネットワークの構築

これまでの企業は、特定の主宰企業の価値基準や収益基準のもとに、供給・製造業者、顧客等で構成されるValue Network(VN)に参加し、自らの維持発展を模索してきた。近年のVN間競争の活発化や新規ビジネス展開の多様化に伴い、自らの価値・収益基準のもとで企業規模、国内外、業種を問わずビジネス機会に照らして俊敏かつ状況適応的な新たなVNの構築・主体的参加を可能にすることが求められている。本研究は、Blockchainを始めとする「分散型台帳技術」をVNの技術基盤に据えつつ、デザインサイエンス研究を反復的に展開することで、それぞれの企業がVNへの主体的な参加・退出が可能なVNを構築する。
腐朽材に対するシロアリの摂食忌避行動の解明とその現象の利用の可能性

腐朽した野外暴露木杭から試料を調製して、そのままの状態あるいは乾燥した状態でヤマトシロアリの摂食忌避の有無を調べた結果、そのままの状態で明確な忌避が認められたが、乾燥後にはこの活性はほとんど消失した。この杭から分離した腐朽菌を同定した結果Fibroporia radiculosaであった。この菌を純粋培養してアカマツ材を人工的に腐朽させ、上記同様の現象が再現されることを確認した。この現象を引き起こす物質は、有機溶媒による逐次抽出でn-ノルマルヘキサン画分に存在することが明らかになった。乾燥に伴って活性が低下するのは、この物質が揮発性を持つためと推定された。今後、この物質の詳細な分画を行って構造を確定し、その実用性について検討する予定である。シロアリ生息地域で暴露したアカマツ辺材杭のうち、腐朽が認められ且つ、シロアリの摂食を受けていないものから担子菌を分離した。この担子菌は、純粋培養が出来たことを確認後遺伝子的および菌糸の状態による同定を行ない、Fibroporia radiculosaであることを確定した。この菌によって、実験室的に腐朽させたアカマツ辺材で生物検定を行い、ヤマトシロアリによる選択摂食試験を行った結果、摂食忌避が再現された。この菌の培養条件を検索して最適培地を確定後、成長の大きかった培地による液体培養ろ液の酢酸エチル抽出物に摂食忌避物質が含まれることを確認した。その化学成分のうち、シュウ酸が摂食忌避行動に深くかかわっていることを突き止めた。ただし、60°C加熱処理した腐朽材には忌避効果がなくなることから、シュウ酸以外の物質もかかわっていることを推定した。現在この物質の本体を探索中である。また、上記同様に摂食忌避があると思われる腐朽材から分離された腐朽菌3株(ラッカゼ反応陽性)でも、実験室的に野外における摂食忌避を再現した。これらの腐朽材の有機溶媒抽出画分につき、生物検定を実施中である。各菌株は、来年度にPCR、菌糸状態、腐朽材分析などによって同定するとともに、摂食忌避の原因物質を探索する予定である。前年の検討でFibroporia radiculosaで腐朽したアカマツ辺材でのシロアリの摂食忌避を生じさせる物質の一つは、シュウ酸であることを明らかにした。この知見に基づきシュウ酸を所定量含浸させたアカマツ木片に対して腐朽材と同様の摂食忌避が再現されるか検討した。忌避行動を起こさせるためには3000ppmのシュウ酸濃度でなければならず、これ以下の濃度では忌避効果がないことが明らかとなった。腐朽材では、腐朽程度によってシュウ酸含有量が異なるので、腐朽による質量現象が小さい場合には摂食忌避効果がない場合も観察されたが、およそ3カ月間この菌に暴露したアカマツ辺材では、約15003000ppmのシュウ酸が蓄積されており、これが忌避効果を引き起こす物質の一つであることを証明した。しかしながら、このような腐朽材を加熱乾燥すると忌避効果がほとんどなくなるため、シュウ酸以外の物質が関与しているこることも推定された。現在、この物質を探索している。さらに、木片中のシュウ酸濃度が風乾や加熱乾燥で変化する可能性についても検討する必要があり、この点の検討も続けている。F.radiculosaとは別に、シロアリ摂食の見られない腐朽材から分離した菌、Resinicium friabileで腐朽したアカマツ材でも、忌避効果が確認された。この原因物質については、来年度に探索する予定である。Fibroporia radiculosaで腐朽したアカマツ辺材での、シロアリの摂食忌避を生じさせる物質の一つとしてシュウ酸が推定された。この推定に基づき、シュウ酸を所定量含浸させたアカマツ木片に対して腐朽材と同様の摂食忌避が再現されるか検討した。忌避行動を起こさせるためには15003000ppmのシュウ酸濃度でなければならず、これ以下の濃度では忌避効果がないことが明らかとなった。しかしながら、腐朽材では、シュウ酸含有量がこれ以下であっても摂食忌避効果があることが観察されるうえ、腐朽材を加熱乾燥してもシュウ酸の減少はわずかであるので、これ以外に乾燥によって揮発あるいは変質する物質が関与していることが明らかとなった。そこで、腐朽材からノルマルヘキサン抽出物を得て、これをろ紙にしみこませて強制摂食試験を実施した。その結果、腐朽材に含まれていた抽出物相当量を添加した場合、明白な摂食忌避効果を示した。

さらに、この抽出物をペーパークロマトグラフィーで分画して行った摂食試験の結果、活性部位はRf値のもっとも大きいところに位置しており、また、UV吸収を持つ黄色の物質であることがあきらかとなった。以上の結果から、こうした物質の揮発性を抑えてシロアリ忌避剤として使える可能性が示唆された。物質の化学構造の同定と成果の活用に関しては今後の研究に託されることとなる。
壊死性腸炎における maternal microchimerism の影響

今回の研究においてNECをおこし手術を行った母乳の投与されていない男児症例の回腸病理組織でFISH法を用いてXXシグナルを持つ細胞がないか検索を行ったところ、形態的にリンパ球と思われるXXシグナルを有する細胞をいくつか認めた(細胞1,000個あたり10個程度)。また妊娠中の双方向的細胞交換について、胎児へ移行する母親細胞(maternal micro chimerism)を定量的に評価し、超低出生体重児(およそ在胎23-27週)の臍帯血を利用して抗HLA抗体とマルチカラーFACS(fluorescence activated cell sortor)を用いて評価を試みたが検出感度の問題から定量化はできなかった。この時期のmaternal micro chimerismの定性は行う事ができたが、定量化を行うことにより壊NECの標的組織(消化管)にみられるXXシグナルを有する細胞の出現率と比較する事でmicrochimerismによるNEC発症のメカニズムを明らかにする事が必要であり、今後NECを発症した症例の臍帯標本におけるマイクロキメリズムをFISHで検索することで研究をつづけ、マルチカラーFACSでの検出については更なる検出手法を検討する必要がある。壊死性腸炎は発症すると予後の極めて悪い疾患である。この壊死性腸炎の消化管はGVHDを発症した際の消化管像と酷似している。今回我々は超低出生体重児(出生1000g以下)で壊死性腸炎を起こした男児例の病変部消化管の病理切片をCEP XY probeを用いてFISHを行い、性染色体XXシグナルを持つ母親細胞を発見した。HE染色と比較する事によりXX染色体陽性を示す細胞は形態学的にリンパ球と考えられることが明らかとなった。全細胞数に占めるXX陽性細胞は多いところで1000細胞あたり10細胞と一般的なキメリズムの細胞比率と比較すると有意に高い結果となった。しかし細胞の集積部位が新生児の粘膜面に特に高く分布しているかHE染色との連続切片で検討したが、その局在は明らかにすることは出来なかった。以前より母児間のmicrochimerismが原因と考えられている疾患はいくつか報告されているが因果関係を明らかにした報告は無い。妊娠中には母児間で免疫寛容が成立しておりmicrochimerismも成立する。この状態が早期に出生する超低出生体重児で破綻することが壊死性腸炎の原因ではないかと考えられる。chimerismの定量化とXXシグナルを有する細胞の免疫組織化学分析を行うことで発症機序を解明する超低出生体重児(出生1000g以下)で壊死性腸炎を起こした男児例の病変部消化管の病理切片をCEP XY probeを用いてFISHを行い、性染色体XXシグナルを持つ母親細胞を発見した。このことは壊死性腸炎がmaternal microchimerismの破綻により発症している可能性を示唆していると考えられる。今後はmaternal microchimerismの超低出生体重児における発現頻度とそのchimerismの程度について定量的に評価する。これをマルチカラーFACS(BD FACSAria)にて測定を行う。取り込んだFCSデータはFlowjoソフトウェアー(TreeStar,Inc)で解析する。次年度の研究に必要な設備、備品(マルチカラーFACS、遠心分離機など)は当大学、研究室の備品を使用予定であるがマルチカラーFCM抗体やHLAタイピングのための抗体、試薬が必要であり、FCM解析のためのソフトを新たに購入する必要がある。
高イオン伝導性ポリエーテル/塩ハイブリッドの合成と電気化学的反応場としての評価

一連のポリエーテル/塩ハイブリッドを合成し、イオン伝導度を評価し、結果をフィードバックさせて、より高性能のイオン伝導性ポリエーテル/塩ハイブリッドの設計につなげた。まず、ハイブリッド末端の解離基として、スルホンイミド残基の優位性を明確にできたので、これらの中から最も高性能を引き出せる構造を決定した。その結果、トリフルオロメチルスルホンイミド基が最適であるとの結論に達した。また、ハイブリッド塩に高解離性低分子塩を添加すると、イオン伝導度を数倍改善できた。また、ハイブリッド塩はアモルファス塩として眺められることから、末端で溶融塩構造を形成させることによる、さらなる改善を試みたところ、極めて良好なイオン伝導度が得られた。それをもとに、有機溶融塩型高分子の合成を試み、スルホンイミド塩構造を側鎖に有する高分子にイミダゾール塩を作用させて溶融塩としたものが優れた特性を発現した。次に、イオン伝導性高分子中でのヘムタンパク質の電気化学的な反応を解析した。ポリエーテルで修飾したヘムタンパク質はポリエーテルに可溶となり、幅広い温度域で電子移動が可能であった。130度でも電子移動可能な系も見つかり、ヘムタンパク質の電気化学反応に耐熱性を付与することができた。電極界面に固定したヘムタンパク質は吸着変性し、電気化学的に不活性となるが、これを抑止するために電極表面にポリエーテルを単分子被覆した。電子移動は被覆ポリエーテル鎖長に大きく依存し、短鎖ほど大きな電流値が観測された。これらにより、ポリエーテル中でヘムタンパク質の効率的な電子移動が可能になった。本研究は従来にない高いイオン伝導度を発現すると期待されるトポロジー的に新規なポリエーテル/塩ハイブリッドの合成を目的としている。典型的なイオン伝導性高分子であるポリエーテル類に塩構造を共有結合で導入したハイブリッドは、新しい特性を持ったイオン伝導性マトリックスになる。この知見を基に平成9年度では、ポリエーテル類と塩類のハイブリッド化をさらに進め、トポロジカルに異なる種々の誘導体を合成した。バルクイオン伝導度を測定した結果、構造、特に系のガラス転移温度がイオン伝導度を大きく支配していることを確認できた。また、末端の塩構造に要求される特性は、高い解離能を有し、ガラス転移温度を高める効果が少ないことであった。さらにこれらを考慮し、ポリエーテル/塩ハイブリッドを共有結合でつなげ、分岐状オリゴマーあるいは直鎖状ポリマーの合成を進めた。高分子化に伴い系は硬くなるものの、高いセグメント運動が保たれる系も見出されており、今後さらに低分子のハイブリッドを添加するなど、系のイオン伝導度を高める工夫をすすめ、電気化学的な反応場としての応用に供する計画である。本年度は、ハイブリッド塩に高解離性低分子塩を添加すると、イオン伝導度を数倍改善できることを見出した。また、バイブリッド塩はアモルファス塩として眺められることから、末端で溶融塩構造を形成させることによる、さらなる改善を試みたところ、極めて良好なイオン伝導度が得られた。それをもとに、低分子の有機溶融塩をモデルとして各種合成し、構造とイオン伝導度との相関を明らかにした。これらの結果を基に有機溶融塩型高分子の合成を試み、スルホンイミド塩構造を側鎖に有する高分子にイミダゾール塩を作用させて溶融塩としたものを優れた材料であることを明らかにした。また、さらなる電子移動の促進を目的とし、DNAにインターカレーターを複合させ、電子ワイアーとしての評価も行った。
外科小手術に対する鍼麻酔効果と内因性鎮痛物質の関係について

鍼麻酔の作用機序として、内因性鎮痛物質の関与が基礎実験的に提唱されている。しかし、実際の鍼麻酔手術における内因性鎮痛物質の関与は明らかではない。そこで、末梢血液中の血漿β-endorphinおよびACTH濃度を定量し、鍼麻酔手術の効果と内因性鎮痛物質の関係を検討した。外科小手術および腹部外科術後疼痛症例(Informed consentが得られる症例)を対象に鍼麻酔を試みた。鍼麻酔の通電方法は、切開創周囲に絶縁鍼(深部痛覚閾値を上昇させる鍼尖部のみに電流の流れる鍼)と非絶縁鍼を組み合わせた100Hz高頻度通電および合谷・足三里穴に3Hz低頻度通電を同時に術前30分より開始し、鍼麻酔処置前、鍼麻酔通電30分(手術前)術中、術後の末梢血液中の血漿β-endorphinおよびACTH濃度をRIA芳香族化合物にて定量した。その結果、血漿β-endorphin濃度は鍼麻酔処置前平均6.7±1.5pg/m1から鍼麻酔通電20.3分(手術前)において局所麻酔薬を使用せず鍼麻酔下に手術が遂行された症例では30±9.5pg/m1に有意(P<00.1)な血漿β-endorphin濃度の上昇を認めた。しかし、全例が手術に耐えうる上昇ではなく、手術操作等で疼痛を討え局所麻酔薬を併用した症例では通電30分(手術前)において基準値10pg/m1以下で推移していた。一方、血漿ACTH濃度の変化は認めなかった。これらの結果から、内因性鎮痛物質の一つであるβ-endorphinが鍼麻酔効果に関与している可能性が示唆された。
好低水温性赤潮藻のシスト発芽能評価に基づく赤潮発生予察技術の開発

赤潮原因藻類の一種、ディクチオカ藻Pseudochattonella verruculosaは高い魚毒性を示す。その好低温性から、冬季にも漁業被害を引き起こす。今後、本藻の日本近海域への定着が危惧される。本研究では、分子指標を用いた本藻シストのモニタリングと発芽能の評価法を確立する。この技法を赤潮現場海域に適用して赤潮予測技術を開発し、シストの発芽抑制、発芽阻害による赤潮防除法の確立につなげる。本研究は、より高感度かつ早期に赤潮藻類を検出し、赤潮の発生を予測するための技術開発に資するものである。また、冬季発生型赤潮の分布域拡大、それに伴う漁業被害の軽減に貢献するものと期待される。
歯の萌出段階と顎関節部顆頭の運動との関連性に関する研究

小児の成長発育に伴う歯の萌出段階による咬合が顆頭の運動や顆路に対してどのように関係しているのかを明らかにすることを目的として本研究を行った.Hellman's dental stageIIA期,IIC期,IIIA期,IIIC期の小児20名(40関節)についてコンピューターアキシオグラフ(CADIAX)を用いて,下顎の基本的限界運動としての前進後退運動,側方運動および開閉口運動の顆頭の運動経路について計測を行った.その結果,以下の結論を得た.1.すべてのステージにおいて,矢状面における顆路の形態は,Concave型であった.2.IIA期における顆頭の最大滑走量は,前進後退運動で9.8mm,側方運動で11.5mm,開閉口運動で13.0mmであり,他のステージよりも有意に小さい値を示した.3.開閉口運動時における顆頭の最大回転量は,IIA期で38.1°,IIC期で35.0°,IIIA期で33.2°,IIIC期で31.1°であった.4.前進後退運動時における顆頭の滑走量が5mmの時の水平顆路角は,IIA期で37.3°,IIC期で41.6°,IIIA期で46.6°IIIC期で46.3°であり,IIA期は他のステージと比較して有意の差が認められた.5.IIA期では,滑走運動量が小さい割には回転運動量が大きい傾向が認められた.6.開口運動時の顆頭の回転および滑走運動の関係は,初期ではIIA期とIIC期は回転運動主導型,IIIA期とIIIC期は滑走運動主導型を示した.中期では各ステージともに回転および滑走運動が均等に発現し,後期では回転運動主導型であった.7.開口運動経路と閉口運動経路における顆頭の回転および滑走運動の発現様相に違いが認められた.小児の成長発育に伴う歯の萌出段階による咬合が顆頭の運動や顆路に対してどのように関係しているのかを明らかにすることを目的として本研究を行った.Hellman's dental stageIIA期,IIC期,IIIA期,IIIC期の小児20名(40関節)についてコンピューターアキシオグラフ(CADIAX)を用いて,下顎の基本的限界運動としての前進後退運動,側方運動および開閉口運動の顆頭の運動経路について計測を行った.その結果,以下の結論を得た.1.すべてのステージにおいて,矢状面における顆路の形態は,Concave型であった.2.IIA期における顆頭の最大滑走量は,前進後退運動で9.8mm,側方運動で11.5mm,開閉口運動で13.0mmであり,他のステージよりも有意に小さい値を示した.3.開閉口運動時における顆頭の最大回転量は,IIA期で38.1°,IIC期で35.0°,IIIA期で33.2°,IIIC期で31.1°であった.4.前進後退運動時における顆頭の滑走量が5mmの時の水平顆路角は,IIA期で37.3°,IIC期で41.6°,IIIA期で46.6°IIIC期で46.3°であり,IIA期は他のステージと比較して有意の差が認められた.5.IIA期では,滑走運動量が小さい割には回転運動量が大きい傾向が認められた.6.開口運動時の顆頭の回転および滑走運動の関係は,初期ではIIA期とIIC期は回転運動主導型,IIIA期とIIIC期は滑走運動主導型を示した.中期では各ステージともに回転および滑走運動が均等に発現し,後期では回転運動主導型であった.7.開口運動経路と閉口運動経路における顆頭の回転および滑走運動の発現様相に違いが認められた.機能咬合解析システムNEW CADIAXコンピューター・アキシオグラフは、下顎の開閉口運動、前方後方運動、左右側方運動などにおける下顎頭のヒンジ・アキシスの運動状態を3次元的に計測し、画面上にビジュアル的に再現しながら記録することができる。記録される主なデータは、下顎の各種運動におけるヒンジ・アキシスの運動量、傾斜度、加速度、回転量などがあり、これらの測定結果が数値により表示され、それとともにグラフィック表示される。また、ファンクショナル・オクル-ザル・クラッチを用いることにより咬頭嵌合時、噛みしめ時、発音、咀嚼、嚥下時などの下顎運動の記録が行えることが確認できた。また、ビジュアル的に基準点RP(Reference position)を求めることが可能なため、術者間での相違は余りみられない。ファンクショナル・オクル-ザル・クラッチを介在させた時の下顎の開閉口運動、前方後方運動においては、正常咬合の乳歯列期では比較的、左右対称性をもったスムーズな軌跡を示し、顆路傾斜角においても小さい角度を示していた。また、側方運動時の作業側では、後方への可動域が大きい傾向が認められた。それらの傾向は混合・歯列期までみられるようであった。また、コンピューター・アキシオグラフは、メカニカルアキシオグラフと比較して全行程にて術者ひとりで作業をすることが可能で、グラフペ-パ-や記録用フラッグの交換する手間が簡略化され、データの記録時間が大幅に短縮することができる。そのため、低年齢時において本研究を遂行するにあたり、この装置は比較的適している。しかし、年齢が低くなればなるほど被験者自身による下顎の運動をさせることは非常に困難であり、術者が下顎を誘導させながら記録を採得して行かなければならない。

機能咬合解析システムNEW CADIAXコンピューター・アキシオグラフは,下顎の開閉口運動,前方後方運動,左右側方運動などにおける下顎頭のヒンジ・アキシスの運動状態を3次元的に計測し,画面上にビジュアル的に再現しながら記録することができる.記録される主なデータは,下顎の各種運動におけるヒンジ・アキシスの運動量,傾斜度,加速度,回転量などがあり,これらの測定結果が数値により表示され,それとともにグラフィック表示される.また、ファンクショナル・オクル-ザル・クラッチを用いることにより咬頭嵌合時,噛みしめ時,発音,咀嚼,燕下時などの下顎運動時の顆頭の運動を記録、分析することが行える.このシステムを用い,Hellman's dental stageIIAからIVAまでのいわゆる正常咬合を呈し,顎関節部に異常の見られない小児を対象とし,下顎の限界運動を行った時の顆頭の運動を記録した.顎運動の再現性を得るための基準点RP(Reference position)は,下顎の最上方後方位であるが低年齢の小児ほど安定性に欠ける傾向が見受けられた.ファンクショナル・オクル-ザル・クラッチを介在させた時の下顎の開閉口運動,前方後方運動,側方運動においては,どの時期を通しても比較的、左右対称性をもったスムーズな軌跡を示し,CONCAVE型の顆路の形態を示すことが多かった.また,咬頭嵌合位からそれぞれの運動をさせた場合,IICまではクラッチを介在させた時の運動の軌跡と,さほど変わりはなかったが,IIIA以降では,前方後方運動,側方運動においては,STRAIGHT型の顆路の形態を示していた.水平顆路角(HCI)は,乳歯列期においては小さい角度を示し,混合歯列期,永久歯列期に移行するに従い,大きい角度を呈していた.
動物の個性と寄生者の感染に着目した種間交雑の生起メカニズム解明

交雑は,生物の絶滅,新種の誕生の双方を促進するプロセスであるため,交雑が生じる原因の理解は進化学・生態学の重要課題である。これまでの研究では,交雑が起こる原因を外部環境の変化で説明してきた。これに対し私は,交雑の起こしやすさは個体によって違うと考えるようになった。本研究では,「大胆な性格をもつ個体は,状況の判断が速いがその正確性に欠けるため,配偶者選択でのミスが多い」とされることから導いた,「大胆な個体ほど他種を繁殖相手に選びやすい」とする仮説(テーマ1),「寄生者に感染した個体では,異性の探索が難しくなるために配偶者選択で妥協するようになる」ことから導いた,「寄生者に感染しコンディションの悪くなった個体が他種を繁殖相手に選びやすい」とする仮説(テーマ2)の2つを,北海道で交雑することが知られている淡水魚ウグイ類・トミヨ類で検証する。平成30年度は、ウグイ類でのお見合い実験を進めた。これにより、ウグイのオスが同種メスを見た目に基づいて好むことが明らかになった。この結果は英文誌で査読中でる。この研究により、ウグイ類での実験系の立ち上げが完了した。また、個性ー交雑の関連性の解明に先立ち、動物の個性の概念やその生態的な波及効果についての単著の和文総説を書いた。現在、他の著者と共同で、特集号として投稿準備中である。トミヨ類においては、交雑の実態を把握するため、札幌市に複数ある淡水型・エゾトミヨの分布重複域とその近傍で魚体を捕獲した。逐次DNA分析を進める予定である。本研究の概念的な中心部分である、交雑の起こりやすさの個体差や状況依存性について、動物の配偶者選択や種間交雑の起こるメカニズムに造詣の深い海外研究者(Gil G. Rosenthal教授、米国・テキサス農工大学)を2か月弱訪れて、有益な議論を進めることができた。現在、総説論文の投稿に向けて準備を進めている。ウグイ類の行動実験は、実験条件の難しさから予定していたものより実験規模は小さかったが、当初の目的である「メスの見た目に基づいたオスの同種への好み」の実証データ、および「オスの個性と同種メスの好みの関連」を示唆するデータを得ることができた。前者については学会発表をするとともに論文化を進めていて、現在英文誌のMajor revisionの段階にある。また、「動物の個性」に関する総説論文を執筆し、日本生態学会誌に投稿中である。よって、ウグイ類に関連したテーマでは、計画通りではないものの研究は順調に進んでいる。トミヨ類ではまだ行動実験が行えておらず、計画から遅れている。本研究以外では、海外研究者とのメタ解析による共同研究、本研究の概念的な中心である「交雑の起こりやすさの個体差、状況依存性」についての総説論文の準備などを進めており、当初の計画以上に研究は進んでいる。以上を総合的に鑑みると、研究はおおむね順調に進んでいると判断できる。野外調査・行動実験・遺伝子実験を行う。対象生物の繁殖期である春季(当年4月ー当年度7月)に,テーマ1に関するウグイ類の飼育実験(北大苫小牧研究林),トミヨ類の交雑帯(札幌・千歳)での野外調査を進める。ウグイ類での前年度での結果をまとめた論文は査読結果をすでに得ているため、原稿の改訂を進める。実験シーズンが終わり次第、今年度の実験結果に基づいた論文を作成する。トミヨ類については、前年度に遺伝子サンプルが得られたため、今年度はその分析を行う。遺伝解析には次世代シーケンサーを用いるのが最も効率的だが,解析には高度な技術を要するため,国内の専門家との共同研究を予定している。一連の研究の成果は,国内外の学会で議論するつもりである。今年度に博士課程を卒業する予定であるため、ウグイ類・トミヨ類での実証研究や準備中の総説論文などをまとめた博士論文を、秋・冬季に執筆する。今年度に予定していた北米テキサスへの渡航は、昨年度末に達成できた。その際に作り上げたコネクションを利用し、研究内容・結果について海外の研究者と議論することを通じて,投稿論文の質を一層高めると同時に,本研究完了後の展望についても考えを深めたい。