hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヘリコバクター・ハイルマニ感染関連胃悪性リンパ腫の病態解析と臨床病理学的研究

H. heilmannii感染関連胃悪性リンパ腫発生過程の病理・病態の解析を目的に、遺伝子情報をはじめ、病態解析法の点で優れているマウスにH. heilmanniiを長期感染させることにより、胃悪性リンパ腫の動物実験モデルを作製して以下の研究を行った。1.H. heilmannii感染ヒト胃粘膜からのH. heilmannii回収とマウスでの継代:H. heilmanniiは培養が困難なため、感染ヒト胃粘膜から回収したH. heilmanniiはマウスで継代維持する必要がある。現在7菌株を維持している。16Sribosomal RNAおよびurease遺伝子の解析から,維持している菌株は1菌株を除き、いずれもtype1に属することが確認された。現在、帰属不明の1菌株について解析を進めている。H. heilmannii感染ddyマウスの胃粘膜のホモジネートをBALB/cマウスに経口摂取させ感染モデルを作成した。感染後8週、26週、56週の時点で屠殺し、胃粘膜病変の病理組織学的検討を行った。H. heilmannii、T細胞、B細胞およびHigh endothelial venule様血管(HEV)について免疫染色学的検討を行った。感染期間を通じて胃粘膜にはH. heilmannii感染が認められた。感染26週より、体部粘膜にリンパ濾胞及びHEVを認め、さらに56週ではMALTリンパ腫(2症例)と体部粘膜にリンパ濾胞及びHEVが認められた。H. heilamnniiがマウス胃粘膜に感染すると,粘膜固有層にHEV様血管が誘導され、胃粘膜へのリンパ球ホーミングが起こり、長期感染によりMALTリンパ腫が発生することが証明された。ヘリコバクター・ハイルマニ(Helicobacter heilmannii : H.heilmannii)は、ヒト胃粘膜に感染し、軽度の胃炎を惹起するものと考えられていたが、H.heilmannii感染関連ヒト胃悪性リンパ腫症例の報告がみられるようになった。我々は,スナネズミを用いた感染実験によってH.pyloriとH.heilmanniiにより惹起される胃粘膜病変の比較を行い、H.heilmanniiにより惹起される胃粘膜病変の解析を行った。その結果、H.heilmanniiが感染胃粘膜には、1)H.pylori感染よりも粘膜関連リンパ組織(Mucosa associated lymphoid tissue:MALT)の形成が目立つこと、2)さらにヒト胃粘膜に認められるMALTリンパ腫類似の病変が出現することを見出した。今回我々は、遺伝子情報をはじめ、病態解析法の点で優れているマウスにH.heilmanniiを長期感染させることにより、胃悪性リンパ腫の動物実験モデルを作製し、胃悪性リンパ腫発生過程の病理・病態の解析を行うことを目的に,以下の研究を行った。1.H.heilmanniiが感染ヒト胃粘膜からのH.heilmanniiの回収とマウスでの継代:H.heilmanniiは培養法が確立されていないため,H.heilmannii感染ヒト胃粘膜から回収したH.heilmanniiはマウスで継代維持する必要がある。今年度新たに収集した菌を加え,現在5菌株を維持している。いずれの菌株もDDYマウスにおいて同程度の慢性胃炎を惹起していることを確認した。2.H.heilmanniiのタイピング:16Sribosomal RNAおよびurease遺伝子の解析から,現在維持している菌株は,いずれもH.heilmannii type1に属することが確認され,日本で感染がみられるH.heilmanniiはtype1が主体であるものと考えられた。3.マウスの免疫系の免疫組織学的検討:マウス組織のホルマリン固定・パラフィン包埋切片を用いて,マウス免疫系の免疫組織学的検討条件検討を行った。以上の結果をふまえ,今後はTh1

優位とされるC57BL/6マウスを用いたH.heilmannii長期感染実験モデルを作製して,H.heilmannii感染マウスの胃粘膜に惹起されるMALTからMALTリンパ腫類似病変に至る一連の病変を病理組織、サイトカインの変動、遺伝子発現の立場から解析する予定である。我々は,スナネズミを用いた感染実験によってH.heilmannii感染胃粘膜には、1)H.pylori感染よりも粘膜関連リンパ組織(Mucosa associated lymphoid tissue : MALT)の形成が目立つこと、2)さらにヒト胃粘膜に認められるMALTリンパ腫類似の病変が出現することを見出した。今回我々は、遺伝子情報をはじめ、病態解析法の点で優れているマウスにH.heilmanniiを長期感染させることにより、胃悪性リンパ腫の動物実験モデルを作製し、胃悪性リンパ腫発生過程の病理・病態の解析を行うことを目的に,以下の研究を行った。1.H.heilmannii感染ヒト胃粘膜からのH.heilmanniiの回収とマウスでの継代:H.heilmanniiは培養法が確立されていないため,H.heilmannii感染ヒト胃粘膜から回収したH.heilmanniiはマウスで継代維持する必要がある。今年度新たに収集した菌を加え,現在7菌株を維持している。いずれの菌株もDDYマウスにおいて同程度の慢性胃炎を惹起していることを確認した。2.H.heilmanniiのタイピング:16Sribosomal RNAおよびurease遺伝子の解析から,現在維持している菌株は,1菌株を除き、いずれもH.heilmannii type1に属することが確認された。現在、帰属不明の1菌株について解析を進めている。3.マウスの免疫系の免疫組織学的検討:現在C57BL/6マウスおよびBALB/cマウスを用いたH.heilmannii長期感染実験モデルを維持している。H.heilmannii感染マウスの胃粘膜に惹起されるMALTからMALTリンパ腫類似病変に至る一連の病変を病理組織、サイトカインの変動、遺伝子発現の立場から解析する予定である。H. heilmannii感染関連胃悪性リンパ腫発生過程の病理・病態の解析を目的に、遺伝子情報をはじめ、病態解析法の点で優れているマウスにH. heilmanniiを長期感染させることにより、胃悪性リンパ腫の動物実験モデルを作製して以下の研究を行った。1.H. heilmannii感染ヒト胃粘膜からのH. heilmanniの回収とマウスでの継代:H. heilmanniiは培養が困難なため、感染ヒト胃粘膜から回収したH. heilmanniiはマウスで継代維持する必要がある。新たに収集した菌を加え,現在7菌株を維持している。16Sribosomal RNAおよびurease遺伝子の解析から,維持している菌株は1菌株を除き、いずれもtypelに属することが確認された。H. heilmannii感染ddyマウスの胃粘膜のホモジネートをBALB/cマウスに経口摂取させ感染モデルを作成した。
自転車の視点特性を考慮した情報提示技術の開発に関する研究

自転車の利用と安全を促進するため,サイン等による走行ルール等の情報提示性能(インフォマティビティ)を向上させる手法を開発することを目的として,以下の点を明らかにした.(1)自転車利用者の視点特性,サイン等への視認特性を分析し,路面標示の優位性を示した.(2)道路標識のサイズと自転車利用者の認識率を分析し,単独サインでの認識に相当に大サイズの表示が必要なことを明らかにした.(3)認識率を向上させるため,カラー連続サイン方式を提案し,実験で効果的なサイズと間隔を明らかにし,走行ルールの明示化のためのサインセットの提案を行った。自転車の視線特性の計測装置を開発し、自転車走行時の視点特性に関する基礎的分析を行った。(1)アイマークレコーダーと姿勢センサーを用いて自転車走行時の計測システム、自転車用の情報提示を変化できるドライブシミュレータによる実験システムを構築した。既存開発のプローブバイシクルシステムに加えて,アイマークレコーダー,頭部姿勢を自動計測する姿勢センサを組み合わせて、自転車走行時の視点特性を速度等の走行状態と同時に計測するシステムを構築した。(2)走行実験上記の装置を用いて、徳島市および岡山市の自転車走行空間整備道路において被験者を走行させ,走行状態と同時に走行環境に対する視点の特性を調査した。この調査データから、自転車走行時の注視点の距離分布,路面、側方、前方、情報提示物ごとの注視時間分布の基礎情報を計測した。(3)自転車に対する情報提示技術の事例分析国内外で整備されている自転車の走行誘導,制御,規制に関わる情報提示技術について,事例を収集した,情報提示物の諸元(サイズ,設置方法,設置間隔,素材,耐久性)について整理分析した。(4)自転車ドライブシミュレータの構築と計測実験さらに、上記システムにドライブシミュレータを組み合わせた計測システムを開発し、サインの色彩、サイズを多様に変化させた場合など、実道路では不可能な多様な道路環境、情報掲出法下での視点特性を計測できるシステムを構築し、案内サインの視認性と視認距離の関係を計測する実験を実施した。次年度はこれらの基礎実験の成果を分析・整理するとともに計測データの集積を進める予定である。自転車の視線特性の計測装置および自転車ドライブシミュレータの改良を行い,自転車走行時の路面表示の認識率に関する実験を行った。2)芦屋市の自転車レーン設置区間において,視線計測を行い,多様な道路区間でのサイン表示,注意行動における視線挙動を分析した.3)徳島市および岡山市の自転車走行空間整備道路で被験者を走行させ,走行環境に対する視点特性を調査した昨年度のデータを分析し,見込角,見込角変化と注視特性の関係を分析したが,被験者数や道路環境のバリエーションが不足することが判明した。4)アイマークレコーダを用いた自転車走行時視線計測について,頭部姿勢センサーに加えて自転車姿勢センサーを追加し,視線方向の絶対ベクトルを計測可能なシステムに改良した.この視線計測システムを用いて,徳島市で,若年者,高齢者を数名ずつ走行させ追加分析を実施した.5)自転車ドライブシミュレータについては,広角度視野像の掲示,自転車速度感の再現性などについて,システムの改良を行い,実験精度を確認した.6)自転車ドライブシミュレータを用いて,案内サインの視認性実験を高齢者,若年者で行い、サインサイズ,形状,掲出位置が視認性に与える影響を分析した.次年度は上記の分析成果を統合してマークセットを提案するともに,路面表示,柱状表示によるサインシステムについて,シミュレータをもちいて注視特性と行動変化を実験分析し,結論を得る予定である。本年度は以下の内容について研究を実施した。1)路面表示サインの視認特性分析2カ年の分析を継続して,アイマーク・レコーダーを用いて若年者・高齢者の自転車走行時の視線特性を分析するとともに、路面標示について,見えの形状変化,見込み角変化,形状や色彩と視認特性の関係について分析した。さらに,初年度開発した自転車シミュレータを用いて,走行方向・走行速度・走行位置を指示する走行指示路面標示、停止・注意・非優先を示す警告路面表示について、路面標示の形状,間隔等、情報提示物視認に必要な見込み角,注視時間を分析し,自動車走行速度に応じて必要となる路面標示のマークサイズ,設置間隔に関する基準あきらかにした。2)案内サインの掲出方法による視認性分析さらに、自転車観光、リクレーション促進の動きに対応するため、自転車ルート案内サインの掲出形状、掲出高さ、サインサイズについて、シミュレータをもちいて判読実験を実施し、掲出形状ごとの必要サイズを明らかにした。その結果、設置の容易さ、コストを考慮すると柱タイプの案内サインが最適であることを提案している。3)サインセットの提示効果分析カラー連続型路面表示サインシステムを基本として,自転車の通行位置,方向,適正速度の意味をもつサインデザインを提案した.この自転車のマークセットを用いてシミュレータによる自由走行実験を行ってその効果を実証する実験系を開発した。4)サインセットの整備促進代表者が委員として参画している国土交通省,警察庁による,自転車走行空間整備のガイドラインへにあわせて,上記で提案した路面

標示マークセットの採用・整備について岡山市、福山市などの自治体と協議した.岡山市では平成24年度に策定した自転車利用促進計画に上記案を取り入れており、実地整備の検討に入っている。実験研究によるサイン仕様と視認性の関連分析については多様な要因を考慮可能なモデル開発ができていないが,カラー連続型サインについては,徳島市,福山市,宇都宮市などで社会実験が行われ,実績が生じており,視認性に適したサインセットの提案という最終目標の達成については問題ないと考えられる,24年度が最終年度であるため、記入しない。実環境に近い自転車ドライブをシミューレートできる環境が整ったことから,このシステムを用いて,サインセットに対する注視特性と走行挙動変化を同時計測する実験を予定している.これによって,多様なサインセットの効果を実験評価できる.また,実配備が進みつつある路面表示の仕様の視認特性,挙動特性の計測を加えることで,視認特性に適したサインセットの提案へと結びつける予定である.24年度が最終年度であるため、記入しない。
クロロフルオロカーボンの接触燃焼分解処理法の開発

当研究室ではフロンを炭化水素とともに触媒を用いて燃焼分解する方法(接触燃焼分解法)を実用化するための基礎研究を行っており、本年度では以下に示すような結果を得た。はじめに、WO_3/Al_2O_3-ZrO_2触媒の組成比およびWO_3担持量とCFC-115転化率の関係を調べたところ、Al_2O_3-ZrO_2担体のアルミナージルコニア比0.54およびWO_3担持率0.2mmol/g以上ではCFC-115転化率は一定であった。また、CFC-12,-114,-115を対象に接触燃焼分解を行い、ヅロンが100%転化する温度を調べたところ、いずれのフロンもγ-Al_2O_3に比べて50100゚C程低温側へシフトし、WO_3/Al_2O_3-ZrO_2触媒はフロン全般において優れた触媒活性を示すことが明らかになった。つぎに、接触燃焼分解の反応温度の更なる低温下として、WO_3/Al_2O_3-ZrO_2触媒への金属担持効果を調べた結果、Ptが最も優れた添加効果を示した。このPt/WO_3/Al_2O_3-ZrO_2触媒を用いてCFC-12の直接酸化分解を行い、Pt添加による触媒の耐フッ素性の向上について調べたところ、反応温度350゚Cでも活性劣化が認められず、Ptの添加は触媒の耐フッ素性向上に非常に有効であることが明らかになった。接触燃焼分解法の実用化を鑑み、供給ガスの最適流量比を決定するために、供給ガス中のブタン供給量を変化させてCFC-12接触燃焼分解反応を行い、その反応特性を調べた。その結果、供給ガス中のCFC-12に対するブタンのモル比C_4H_<10>/CFC-12=0.031では約40%のCFC-12転化率を示し、C_4H_<10>/CFC-12=1以上ではブタン供給量の増加に伴い、CFC-12転化率は低下した。以上の実験結果より、本研究における適当なブタン供給量はフロン供給量の0.51倍程度が適当であるとの結論が得られた。最後に、WO_3/Al_2O_3-ZrO_2触媒のキャラクタリゼーションとして同触媒の酸特性に着目し、Al_2O_3-ZrO_2担体の酸量と触媒活性の相関性について検討を行った。各種Zr含有率のAl_2O_3-ZrO_2担体を調製し、それぞれの固体酸量を測定したところ、固体酸量はZr含有率の増加に伴い、単調に減少した。次にこれらの担体を用いたCFC-12の直接酸化分解反応特性を調べたところ、Zr含有率0.2付近で極大になった。この反応結果は先の固体酸量の測定結果と符号しないことから、WO_3/Al_2O_3-ZrO_2触媒の活性は固体酸性によらず、酸の質及び酸強度に影響されるものと推察される。

最後に、WO_3/Al_2O_3-ZrO_2触媒のキャラクタリゼーションとして同触媒の酸特性に着目し、Al_2O_3-ZrO_2担体の酸量と触媒活性の相関性について検討を行った。各種Zr含有率のAl_2O_3-ZrO_2担体を調製し、それぞれの固体酸量を測定したところ、固体酸量はZr含有率の増加に伴い、単調に減少した。次にこれらの担体を用いたCFC-12の直接酸化分解反応特性を調べたところ、Zr含有率0.2付近で極大になった。この反応結果は先の固体酸量の測定結果と符号しないことから、WO_3/Al_2O_3-ZrO_2触媒の活性は固体酸性によらず、酸の質及び酸強度に影響されるものと推察される。当研究ではフロンを炭化水素と共に触媒を用いて燃焼分解する方法(接触燃焼分解法)を実用化するための基礎研究を行っており、本年度ではWO_3/Al_2O_3-ZrO_2触媒の実用性について検討を行い、以下に示すような結果を得た。【WO_3/Al_2O_3-ZrO_2系触媒の組成比に対するCFC-115燃焼分解の反応特性】組成比の異なるAl_2O_3-ZrO_2担体を調製し(Al_2O_3/ZrO_2=04)、これら担体を用いてCFC-115の接触燃焼分解を行い、CFC-115転化率の比較を行った。その結果、Al_2O_3-ZrO_2=0.54の間では組成比によるCFC-115転化率の違いが認められなかった。つぎに、アルミナージルコニア比一定のAl_2O_3-ZrO_2担体にWO_3担持量を変えた触媒を調製し(担持率00.5mmol/g)、同様の検討を行ったが、担持率0.2mmol/g以上ではCFC-115転化率はほぼ一定であり、WO_3担持量に対する依存性は認められなかった。【WO_3/Al_2O_3-ZrO_2触媒の各種特定フロンへの適用性】CFC-12,-114,-115を対象に接触燃焼分解反応を行い、反応温度と触媒活性の相関を調べた。100%フロンが転化する温度はCFC-12では450°C、CFC-114では550°C、CFC-115では650°Cであった。これはγ-Al_2O_3を用いた時に比べて50100°Cほど低温側へシフトし、WO_3/Al_2O_3-ZrO_2触媒はCFC-115以外のフロンにも優れた触媒活性を示すことがわかった。ただし、反応温度が低くなるにつれて活性の経時変化が認めらた。このとき反応後の触媒に炭化水素の不完全燃焼により生じるコ-クの付着が認められ、これが経時変化を引き起こす要因であると推測された。従って、低い反応温度条件下で安定した触媒活性を得るには触媒の炭化水素に対する燃焼性を高める必要がある。【接触燃焼分解反応の低温化】先の考察を踏まえ、CFC-12を対象フロンとして反応温度の異なる低温化を検討した。方法としてはWO_3/Al_2O_3-ZrO_2触媒に炭化水素燃焼を促すような各種の金属を担持し、接触燃焼分解を行い、その反応特性を調べた。その結果、検討した中ではPtが最も高い金属担持効果を示した。当研究ではフロンを炭化水素と共に触媒を用いて燃焼分解する方法(接触燃焼分解法)を実用化するための基礎研究を行っており、本年度では以下に示すような結果を得た。前年度において、接触燃焼分解の反応温度の更なる低温化として、WO_3/AI_2O_3-ZrO_2触媒への金属担持効果を調べた結果、Ptが最も優れた添加効果を示すことが明らかになった。本年度は、このPt/WO_3/AI_2O_3-ZrO_2触媒を用いてCFC-12の直接酸化分解を行い、Pt添加による触媒の耐フッ素性の向上について調べた。その結果、反応温度350゚Cでも活性劣化が認められず、Ptの添加は触媒の耐フッ素性向上に非常に有効であることが明らかになった。【CFC-12燃焼分解における供給ガス組成比がおよぼす反応特性】接触燃焼分解法の実用化を鑑み、供給ガスの最適流量比を決定するために、供給ガス中のブタン供給量を変化させてCFC-12接触燃焼分解を行い、その反応特性を調べた。
フォノン角運動量とフォノンの異常伝搬に関する研究

本研究の目的は、時間反転対称性や空間反転対称性が破れた物質中でフォノン角運動量に由来する特異な物性の観測である。本年度は希土類パイロクロア酸化物Tb2Ti2O7を対象として系統的な弾性波実験を行った。本物質は、量子スピン液体の候補物質として着目されていことに加えTbイオンの基底状態に軌道自由度があり弾性波の観点からも重要である。実際、弾性定数の温度依存性を系統的に測定したところ、電子軌道の揺らぎによって巨大な弾性ソフト化が観測された。また磁場を加えるとソフト化が大きく抑えられることが分かった。これらはゼロ磁場で縮退した基底二重項がゼーマン効果によって分裂して行く振る舞いを捉えたものである。また磁場方向を回転させながらソフト化の振る舞いを調べ、これをTb電子状態の計算と合わせ比較した。その結果、特に低磁場において計算と定性的に異なることが分かった。計算ではTb間の相互作用は考慮していないため、実際にはTb電子間に相関があり、特に低磁場において無視できない寄与を与えていることを示している。またゼーマン分裂した二重項と等しいエネルギーの弾性波を注入した場合、弾性波の偏向方向(角運動量)に依存して巨大な吸収が期待されるが、本研究では数10MHzから200MHz程度までの周波数において弾性波応答の実験を行ったところ、この共鳴に由来するような巨大な効果は観測されなかった。一方で、本年度は磁性体上の表面弾性波デバイスの作成にも注力した。Tb2Ti2O7表面にZnO圧電薄膜を成膜し櫛形電極を作成することで、GHz領域の弾性波が比較的容易に生成でき、上述の共鳴効果がより明瞭にみられると期待される。ZnO圧電薄膜として機能するには、絶縁性やc軸配向性が重要となるが、本研究ではこの条件だしを行った。絶縁性およびc軸配向したZnO薄膜を得ることに成功した。Tb2Ti2O7の弾性波物性を系統的に測定することは成功したが、フォノン角運動量に由来する異常な振る舞いを観測するには至っていない。高周波フォノン測定系の構築も進んでいるため、これを利用することで、Tb酸化物をはじめ空間反転対称性の破れた磁性体における異常なフォノン物性を開拓する。今年度、注力してきた高周波フォノン測定を確立することで、磁性体やキラル物質、極性物質、それぞれにおいて特異なフォノン応答を明らかにする。特に表面弾性波デバイスや共振器を用いたGHzフォノン励起を利用することで、フォノンに対する電流、電場、磁場などの外場効果を明らかにする予定である。
CARMA確率場モデルの開発と大規模時空間データ分析への応用

2018年度の最大の成果は、CARMA確率場を大規模データに対応するように、モデルを改良した点にある。CARMAモデルの特長は、knotとよばれる節点をデータ空間上に設定して、節点上の移動平均でモデルを構成する。したがって、knotの数を増やし過ぎると移動平均の推定に時間がかかり、大規模データの分析には改良が必要であった。そこで、空間データを低周波成分と高周波成分にわけ、それぞれ独立にCAR(1)モデルをあてはめることで、節点数の困難を乗り越える方法を提案した。さらに、高・低周波成分におけるCAR(1)の和は、CARMA(2,1)と実質的に同等であることを示した。アメリカ合衆国における降水量データに改良したCARMAモデルによる分析をおこない、7000地点を超える大規模空間データに対してもモデル化が可能で、補間によるパフォーマンスからみて従来法を上回ることを実証した。共同研究者を含む国内外の研究者を東北大学に招待し、さらに国内外の会議に出席して成果を発表し、多くの空間モデルの研究者たちとCARMAモデルによる大規模データ分析法について議論を行った。その中で、大規模データ、大規模モデルにおけるBayes分析法の役割について大きな示唆を受けることができた。CARMAモデルは連続モデルであり、空間データは大規模とはいえ離散観測である。離散と連続のギャップをうめる一つのアプローチがBayes法だという新たな解釈を思いつき、CARMAモデルの大規模化の改良法に応用することができた。本研究は、CARMAモデルの大規模化を目指している。初年度は、時間方向へ拡張、本年度は大規模化のための改良法を考案した。実用的な大規模空間モデルの分析法の提案に向けて、ほぼ順調に研究をすすめている。CARMA確率場を多次元化していくことを目指す。現状では、大規模な一次元空間データを分析対象としている。大規模な空間データで2変量以上の観測値がえられる場合に注目し、多次元CARMAモデルによる分析を提案して、推定法、補完法、欠損値推定法を考案していく。さらに共同研究者とは社会科学分野における空間モデル分析を実証するために、大規模な時空間データの収集に注力していく。CARMA確率場モデルは定常空間モデルである。昨年度の研究では、CARMA確率場から定常性の制約を外して非定常性をゆるし、時間方向に拡張して非定常時空間CARMA確率場を提案することを目標に研究を実施してきた。最大の成果は、Dahlhausの局所定常モデルを時系列から空間モデルに拡張したこと、効率的なパラメータ推定法を提案したこと、推定量の良さを数理的に証明したことの3点である。概要は以下の通り。(1)分担者の矢島美寛教授と共著で非定常時空間CARMA確率場モデルを提案した論文を出版したこと。(2) CARMA確率場の非定常時空間への拡張の試みを日本統計学会にて発表したこと。(3) Giuseppe Arbia教授を9月に、Peter Robinson教授を3月に東北大学招いて非定常な時空間分析法について議論を行い、前者では等方性を考慮に入れた推定法について、後者では推定量の良さを数理的に評価するための制約であるガウス性の仮定をゆるめる方法について新しいアイデアをうることができた。(4) 11月と3月に東北大学においてシンポジウムを開催し、国内外の時空間データ分析の研究者を招待して研究発表とディスカッションを行った。前者ではファイナンス時系列に対して銘柄間の距離を導入し、多変量ファイナンスデータに空間計量経済モデルを導入するという興味深いアイデアを示した。後者では、パネルデータモデルに相関構造をノンパラメトリックに扱うことでより正確な分析をおこなうことができることを示した。成果の出版、シンポジウム開催、国内外研究者との共同研究の実行を果たし、本研究計画は順調に進んでいると評価できる。最も大きな成果は、Dahlhausの局所定常モデルを時系列から空間モデルに拡張したこと、効率的なパラメータ推定法を提案したこと、推定量の良さを数理的に証明したことの3点である。

初年度は、時間方向へ拡張、本年度は大規模化のための改良法を考案した。実用的な大規模空間モデルの分析法の提案に向けて、ほぼ順調に研究をすすめている。今後は昨年度までに扱った非定常性とは違うタイプの非定常性を分析するモデルを提案したい。具体的には分散が発散して存在しないモデルに対する分析法を提案し、そのパラメータ推定量の良さを数理的に厳密に扱う方法を確立することである。そのため、国内外の時空間データ分析の研究者を招聘してシンポジウムの開催、外国人研究者を東北大学に招待して国際共同研究の実施することによって、非定常時空間分析の研究を推進していく計画である。CARMA確率場を多次元化していくことを目指す。現状では、大規模な一次元空間データを分析対象としている。大規模な空間データで2変量以上の観測値がえられる場合に注目し、多次元CARMAモデルによる分析を提案して、推定法、補完法、欠損値推定法を考案していく。さらに共同研究者とは社会科学分野における空間モデル分析を実証するために、大規模な時空間データの収集に注力していく。
定量的評価可能な蝸牛神経圧迫損傷モデルの開発

これまで発行されているラットの定位脳手術用の図譜を可能な限り入手して,小脳橋角部における蝸牛神経の解剖学的関係についての記載について検討したが,蝸牛神経そのものについては詳細な記載がないことが分かった.そこで,はじめにラットの側頭骨標本を作成してラット小脳橋角部における蝸牛神経の解剖学的位置関係について検討した.その後,手術用顕微鏡下に蝸牛神経に到達する方法を確立した.これらの実験手技を用いて,ラット頭蓋をラット用定位脳手術装置に固定して,手術的に露出した蝸牛神経に到達する為の定位手術的条件を求めた.これによって,定位脳手術的にラット蝸牛神経に到達して,これに圧迫損傷を負荷しうる基本的方法を確立することができた.その後,圧迫子の先端に記録電極を装着して蝸牛神経に圧迫負荷を加えつつ,蝸牛神経複合活動電位,聴性脳幹反応を経時的に同時記録した.そして,蝸牛神経複合活動電位がKilled endpotentialsを示す位置で圧迫子を止めて,そこで一定時間圧迫子を保持した後,これを抜去した.ラットを1-2週間生存させた後,経心臓的にラットを灌流固定し,側頭骨を摘出脱灰,組織学的検討を加えた.現在,圧迫損傷による蝸牛神経の変性を主としてラセン神経節細胞数の変化を分析することによって評価している.これまでの検討では,蝸牛神経に圧迫損傷作成後15分経過した時点での聴性脳幹反応所見によってラットを数群に分類することが可能であることが分かった.すなわち,その各群に属するラットは,ほぼ一定のラセン神経節細胞数の脱落を示すのである.さらに,詳細な検討が必要であるが,定量的評価可能な蝸牛神経損傷モデルをin vivoのレベルで確立しつつある.これまで発行されているラットの定位脳手術用の図譜を可能な限り入手して,小脳橋角部における蝸牛神経の解剖学的関係についての記載について検討したが,蝸牛神経そのものについては詳細な記載がないことが分かった.そこで,はじめにラットの側頭骨標本を作成してラット小脳橋角部における蝸牛神経の解剖学的位置関係について検討した.その後,手術用顕微鏡下に蝸牛神経に到達する方法を確立した.これらの実験手技を用いて,ラット頭蓋をラット用定位脳手術装置に固定して,手術的に露出した蝸牛神経に到達する為の定位手術的条件を求めた.これによって,定位脳手術的にラット蝸牛神経に到達して,これに圧迫損傷を負荷しうる基本的方法を確立することができた.その後,圧迫子の先端に記録電極を装着して蝸牛神経に圧迫負荷を加えつつ,蝸牛神経複合活動電位,聴性脳幹反応を経時的に同時記録した.そして,蝸牛神経複合活動電位がKilled endpotentialsを示す位置で圧迫子を止めて,そこで一定時間圧迫子を保持した後,これを抜去した.ラットを1-2週間生存させた後,経心臓的にラットを灌流固定し,側頭骨を摘出脱灰,組織学的検討を加えた.現在,圧迫損傷による蝸牛神経の変性を主としてラセン神経節細胞数の変化を分析することによって評価している.これまでの検討では,蝸牛神経に圧迫損傷作成後15分経過した時点での聴性脳幹反応所見によってラットを数群に分類することが可能であることが分かった.すなわち,その各群に属するラットは,ほぼ一定のラセン神経節細胞数の脱落を示すのである.さらに,詳細な検討が必要であるが,定量的評価可能な蝸牛神経損傷モデルをin vivoのレベルで確立しつつある.
接続する大規模線形問題に対する新しいランチョス型算法の構成と並列化

ランチョス法は共役勾配法と同系列の算法ではあるが,一般的に言えばKrylov部分空間法の中で対称問題を解く算法の1つであり,不定値な行列に対しても数値的に安定した算法でもある.我々は,この算法の基礎概念である直交化を用いて,非対称行列系の問題に対しても有効となる新しいソルバーの研究開発を行った.特に,悪条件問題(離散化行列の条件数が極端に悪い)に対しても安定して高速で高精度な近似解を得ることができる新しいKrylov部分空間法の提案とそのソフトウェア開発を行った.近年,我々はGMRES法で生成されたKrylov部分空間に新たな関数空間を付加する技法(これをaugmentationという)を取り入れ,高速に近似解の精度を向上させるaugmented GMRES法の有効性について以下のような新しい算法の提案と悪条件問題に対しても安定して近似解を構成可能な有効性を示した.(1)RRGMRES法の収束性を解析しRRGMRES法で生成されるKrylov部分空間に付加する低次関数空間を自動的に選択決定する適応的な手法を開発した.(2)RRGMRES法のリスタートと残差ノルムの収束性を解析し,適応的にリスタートする技法を開発した.(3)新しいRRGMRES法の有効性を並列計算機SGI Altix450への実装を行い,悪条件問題に対して算法の有効性を評価し,現在、一般ユーザ向けにソフトウェアの提供の準備を行っている。大規模な科学技術計算で必要となる膨大なデータ処理や大型の探索問題に対処するための並列分散処理方式に基づく算法の開発及び支援ツールの作成に関する研究を行った.特に,物理学で難問とされている量子色力学の格子ゲージ計算(QCD)計算を支援するための新しい算法の開発とソルバーの実装は,現時点では並列計算の処理なくしては行えない.また、QCD問題で現れる数十万元の行列を持つ大規模な計算は,通常の数値解析的なアプローチではメモリー領域の面や計算時間の面でも破綻をきたす.そこで,本研究は、近年我々が開発した近似逆行列解法を利用して、次のようなアプローチで共有メモリー型の計算機に実装する算法の開発を行っている.(1)大型行列のシュールコンプリメントを構成する(2)グリーディーな算法を用いて,マルチレベル処理を行い大規模な行列の次元を減少させる(3)前処理行列として近似逆行列を使用する(4)近似逆行列の要素のドロップオフを行う(5)サイエンティフィク・ヴィジュアリゼーションの利用以上の観点にたちLanczos法に基づく算法を共有メモリ型の計算機に実装開発中である.大規模な科学技術計算では,膨大なデータ処理や探索処理を行うために並列分散方式に基づく算法の開発および支援ツールが必要となる.本研究は,Krylov部分空間法の収束を改善する行列の前処理に関して,近似逆行列に基づく新しい算法を提案し,並列計算機への実装に関する研究を行った.特に,QCD問題で現れる数十万元の行列を持つ大規模な連立1次方程式の計算においては,逐次計算による数値解析的な手法では,計算時間の面だけでなくメモリー領域の面においても破綻を来たす.そこで,近似逆行列の計算に2レベルのAISM法(シャーマン・モリソン法による近似逆行列の計算)を用いて,並列計算機向きな算法の修正法を構成し,計算時間の改善を行った.このような計算を行う理由は,一般的に2次元の場合,疎な行列の近似逆行列を求めるロストは,ほぼ行列の2乗に比例するため,いくつかの次元の小さい行列を計算することによって,総計算コストを軽減することが期待できるからである.(1)グラフ分割法(pmetis)を利用して並列計算向きに行列を再構成(2)AISM法を利用して2レベルの近似逆行列を構成(3)Krylov部分空間法+2レベルの近似逆行列を利用して並列計算を実行SGI社のORIGIN2400にMPIを利用して上記算法を実装した数値実験の結果,近似逆行列の計算は16台のPE上で最大約136.72倍の速度向上が得られた.ランチョス法は共役勾配法と同系列の算法ではあるが,一般的に言えばKrylov部分空間法の中で対称問題を解く算法の1つであり,不定値な行列に対しても数値的に安定した算法でもある.我々は,この算法の基礎概念である直交化を用いて,非対称行列系の問題に対しても有効となる新しいソルバーの研究開発を行った.特に,悪条件問題(離散化行列の条件数が極端に悪い)に対しても安定して高速で高精度な近似解を得ることができる新しいKrylov部分空間法の提案とそのソフトウェア開発を行った.近年,我々はGMRES法で生成されたKrylov部分空間に新たな関数空間を付加する技法(これをaugmentationという)を取り入れ,高速に近似解の精度を向上させるaugmented GMRES法の有効性について以下のような新しい算法の提案と悪条件問題に対しても安定して近似解を構成可能な有効性を示した.(1)RRGMRES法の収束性を解析しRRGMRES法で生成されるKrylov部分空間に付加する低次関数空間を自動的に選択決定する適応的な手法を開発した.(2)RRGMRES法のリスタートと残差ノルムの収束性を解析し,適応的にリスタートする技法を開発した.(3)新しいRRGMRES法の有効性を並列計算機SGI Altix450への実装を行い,悪条件問題に対して算法の有効性を評価し,現在、一般ユーザ向けにソフトウェアの提供の準備を行っている。
DNA細胞内運搬用ポリアミン・糖蛋白結合体の開発および、分子イメージングへの応用

オリゴDNA(oligo)と複合体を形成する、合成ポリアミンのデンドリマー(G4)と、癌細胞親和性を有するアビジン(Av)を用いて、oligoの運搬担体を合成した。oligo/G4、oligo/G4-Avを培養癌細胞と反応させると、oligo複合体は、oligoの単独の場合よりも多くのoligoを細胞内に移行させ得た。並行して、oligoの担体として、G4と抗腫瘍モノクローナル抗体との複合体を合成、この複合体がマウス移植腫瘍への特異的集積性を維持していることを示した。そこで三種類の^<111>In-標識oligo複合体(oligo/G4、oligo/G4-Av、oligo/Av)を、腹腔内播種を有するマウスに腹腔内投与し、体内分布を検討した。播種腫瘍への集積性は、oligoを単独で投与した場合に比し、oligoをこれらの担体と結合させることにより著明に向上し、多量の^<111>In-標識oligo複合体の投与により、腹腔内腫瘍のイメージングも可能であった。ついでoligoを^<111>Inで、G4-Avを^<153>Gdで標識して複合体を形成、腹腔内腫瘍を有するマウスに投与、^<111>Inと^<153>Gdの放射能を別々に測定すると、血液と腎臓を除くすべての臓器・腫瘍において、^<153>Gdの方が^<111>Inよりも高い集積を示した。これは、複合体が腫瘍に到達後、局所で^<111>In標識oligoが遊離し、血中に戻り、腎に集積したものと推察された。続いて、G4に多数のキレート部位を導入した後にAvと結合させ、^<111>Inで標識、高比放射能のAvの放射性標識体を合成した。^<111>In標識Avは、癌細胞と結合後、急速に内在化し、腹腔内腫瘍を有するマウスに大量の^<111>In標識Avを腹腔内投与すると、その生存期間は有意に延長し、^<111>Inの放出するオージェ電子や内部転換電子による内照射療法の可能性が示された。まず、安定な新型DTPAキレートを用いて、20塩基よりなるアンチセンスオリゴマーDNA(anti c-erbB-2:癌遺伝子c-erbB-2のプロモーター領域に対するアンチセンス)を部位特異的に、放射性金属核種で標識する手法を確立した。あらかじめチミン残基にアミド基を部位特異的に導入しておいたDNAに、インジウムと強力なキレートを形成する1B4Mを結合させ、そのキレートを介してインジウ云-111や他の金属核種で標識した。これによって、効率よく(標識率>90%)DNAを放射性標識することが可能となった。次に、DNAと静電気的な複合体を形成する、新型合成ポリアミンであるデンドリマー(第4世代)と、癌細胞に結合することが知られているアビジンを用いて、DNAを選択的に癌細胞に運ぶための担体を合成した。まずデンドリマーに、アビジンと高親和性に結合するビオチンを付加しておき、その後にアビジンと反応させることによって、アビジン-デンドリマー複合体を作成した。

DNA単独、デンドリマー/DNA、アビジン-デンドリマー/DNAをそれぞれ作成し、培養細胞を用いて癌細胞への結合性と細胞内への移行効率を検討したところ、デンドリマー/DNAでも、DNA単独の場合より多くのDNAを細胞内に移行させうることが示されたが、アビジンを付加するることによって、細胞への運搬効率はさらに増大した。また、DNAの担体として、デンドリマーと抗腫瘍モノクローナル抗体との結合体を合成し、この結合体とDNAの複合体が、マウス移植腫瘍に特異的に集積することを示した。次年度以降は、腹腔内播種モデルを用いて、腹腔内投与されたアビジン-デンドリマー/DNA複合体の腫瘍集積性およびイメージングの可能性を検討する。さらに、より大きなサイズの遺伝子の運搬に向けて、より大きなデンドリマー(第6世代)を用いた複合体の作成を行う。初年度(平成12年度)の検討により、アビジン、デンドリマー、アビジン-デンドリマーが、効率よくオリゴDNAを培養癌細胞内に移行させうることが明らかとなった。そこで、本年度(平成13年度)は、マウスの腹腔内腫瘍播種モデルを用いて、これらの担体が放射性標識オリゴDNAを腫瘍へ効率よく輸送可能かどうか、さらにその過程をイメージング可能かどうかについて検討した。ヒト卵巣癌細胞株(SHIN3)三百万個をヌードマウス腹腔内に投与すると、約三週間で腹腔内に多数の播種巣が形成される。インジウム-111で標識したオリゴDNA(癌遺伝子c-erbB-2のプロモーター領域に対する20塩基よりなるアンチセンス)を担体(アビジン、デンドリマー、アビジン-デンドリマー複合体)と結合させて、三種のインジウム-111標識オリゴDNA/担体複合体を作製、これらを腹腔内播種を有するマウスの腹腔内に投与して、経時的な体内分布を調べ、インジウム-111標識オリゴDNA単独の場合と比較検討した。標識オリゴDNAの播種腫瘍への集積性は、オリゴDNAを単独で投与した場合(投与24時間後で0.8%)に比し、オリゴDNAをこれらの担体と結合させることにより著明に改善し(オリゴDNA/デンドリマー:9.1%、オリゴDNA/デンドリマー-アビジン:14.5%、オリゴDNA/アビジン:24.4%)、また、正常組織への集積は低く、高い腫瘍-正常組織集積比が得られた。さらに、多量のインジウム-111標識オリゴDNAをこれらの担体とともに投与することにより、腹腔内腫瘍の局在のイメージングも可能であった。アビジン、デンドリマーを利用して作製された担体は、インビボにおいて、オリゴDNAを効率よく腫瘍に運搬可能で、またその過程のイメージングにも応用可能であることが示された。これまでの検討より、アビジンおよびデンドリマーはオリゴDNAを効率よく腹腔内播種腫瘍に運搬可能であることが分かった。最終年度は、オリゴDNA複合体のインビボでの安定性を検討するとともに、デンドリマーを介してアビジンを非常に高い比放射能で標識して、腹腔内播種腫瘍の内照射療法への応用の可能性について検討した。オリゴDNAを^<111>Inで、アビジン-デンドリマーを^<153>Gdで標識して複合体を形成、腹腔内腫瘍を有するマウスに腹腔内投与、^<111>Inと^<153>Gdの放射能を別々に測定し、体内分布を比較検討した。血液と腎臓を除くすべての臓器および腫瘍において、^<153>Gdの方が^<111>Inよりも高い集積を示し、特に腫瘍集積に大きな差が認められた。これは、複合体が腫瘍に到達・結合後、局所で^<111>In標識オリゴDNAが遊離、血液中に戻り、腎に集積したものと類推された。複合体からオリゴDNAが遊離することは、オリゴDNAの集積性の低下をきたすが、一方では標的細胞に到達したあとに、オリゴDNAが複合体を離れて細胞内の標的に向かって自由に移動できることも意味すると考えられた。
少子高齢・多文化社会における福祉・教育空間の多機能化に関する歴史人類学的研究

社会の少子高齢化のもと、ケアへの関心が高まっている。だが,気遣い、配慮、関係性を紡ぐという意味でのケアは、すべての人に関係する事がらである。本研究は、「ウェルビーイング」という観点から出発し、人々が協働作業としてのライフデザインに向けて声を発し、議論に参加する時間と場を創り続ける方法を検討し、ケアの意味と実践に関する考察を深めた。その成果を、国際シンポジウムおよび書籍刊行(鈴木七美他編、高齢者のウェルビーイングとライフデザインの協働、など)を通して提示した。本研究は、高齢化する多文化社会において、1)高齢者をはじめ人々が、ライフステージや立場によって限定されることなく、希望する多様な活動を可能にするための具体的な方法を構成する諸要素を明らかにすること、2)既存の高齢者関連施設や教育福祉施設の用途を拡張して、常に変化する人々の多様なニーズを充足させる企画の発信と、それを安定的に実践するための柔軟な施設活用の仕組みを提示すること、を目的とする。人々が孤立せずに生活し移動・交流や広範な活動を可能にする空間のデザイン・人員の配置と施設の重層性・開放性の関係性を、当該地域・社会のライフコースとライフコース間関係の歴史人類学的考察の裏づけと共に提示する。メンバーは、北米、ブラジル、日本の高齢者関連・教育福祉施設で現地調査を進めた。また海外研究協力者を招聘し、カナダの高齢者に関し専門的知識の提供を受けた。調査研究の目的・成果の公開は以下のとおりである。(1)日本文化人類学会第43回研究大会分科会「教育人類学-オルタナティブ教育から考える」(2009年5月31日大阪国際交流センター)佐野(藤田)真理子「高等教育のユニバーサルデザイン化が変える大学教育」、金本伊津子「多文化社会におけるエイジングとライフロング・ラーニング」鈴木七美「オルタナティヴ教育と時のデザイン」(2)国際ワークショップ「広がる教育空間-子どもたちのウェルビーイングから考える」(共催:オーフス大学・ノルウェー子ども研究所2010年3月7日国立民族学博物館)陳天璽「開かれるエスニック教育空間」、村田吉弘「すべての子にとって学びやすい『授業のユニヴァーサル・デザイン』の推進」、海野るみ「学校がコワい」、山本直美「芸・作務・祈りを含んだカリキュラム」、鈴木七美「ホームスクールにおける時のデザインと支援のネットワーキング」(3)書籍『高齢者のウェルビーイング-心地よい生を考える』(2010年刊行予定)高齢化する多文化社会におけるケアを考えることは、文化的背景を異にする人々が出会い生活空間を共有する方途や状況について考察を深めることにほかならない。本研究は、高齢化する多文化社会において、1)高齢者をはじめ人々がライフステージや立場によって限定されることなく、希望する多様な活動を可能にするための具体的な方法を構成する諸要素を明らかにすること、2)既存の高齢者関連施設や教育福祉施設の用途を拡張して、常に変化する人々の多様なニーズを充足させる企画の発信と、それを安定的に実践するための柔軟な施設活用の仕組みを提示すること、を目的としている。研究メンバーは、北米、北欧、ペルー、日本の高齢者関連・教育福祉施設で現地調査を進めた。また海外研究協力者を招聘し、スウェーデンの高齢期の捉え方や高齢者の活動の特徴に関し専門的知識の提供を受けた。調査研究の展開・成果公開は以下のとおりである。(1)研究発表:メンバー(研究分担者・連携研究者・研究協力者)はそれぞれの調査成果を国際学会・講演会・研究会において公開した。研究成果の一般社会への還元を念頭においたシンポジウムも開催した。(研究分担者(陳天璽):華僑華人学会において華僑学校をテーマとしたシンポジウムを組織し、東京中華学校理事長、横浜中華学校の教諭、横浜山手中華学校校長などと多様化する学生への対応と、華人教育の内容と今後の課題について議論を行った。)(2)論考執筆:メンバーはそれぞれ学術論文集・書籍に論考を掲載した。(3)書籍出版:メンバーが共同で『高齢者のウェルビーイングとライフデザインの協働』(御茶の水書房、2010年)を出版した。高齢化する多文化社会におけるケアを考えることは、文化的背景を異にする人々が出会い、生活空間を共有する方途や状況について考察を深めることにほかならない。

人々が孤立せずに生活し、移動・交流や広範な活動を可能にする空間のデザイン・人員の配置と施設の重層性・開放性の関係性を、当該地域・社会のライフコースとライフコース間関係の歴史人類学的考察の裏づけと共に提示する。本研究の最終年度である平成23年度は、研究分担者・連携研究者が担当調査研究地域に関し、福祉・教育空間の多機能化の実態の補足データを収集した。調査研究の展開・成果公開は以下のとおりである。(1)研究発表:メンバー(研究分担者・連携研究者・研究協力者)はそれぞれの調査成果を国際学会・研究集会において公開した。(2)国際学会においてメンバーが、パネルやワークショップを海外(韓国、アメリカ合衆国)で開催した。(3)研究成果の一般社会への還元を念頭においた国際シンポジウム「エイジングー多彩な文化を生きる」を海外研究協力者(シンガポール、オーストラリア)も招聘し、開催した。(4)論考執筆:メンバーはそれぞれ学術論文集・書籍}と論考を掲載した。(5)論文集出版:メンバーが共同で『「障害のない社会」にむけて-ウェルビーイングへの問いとノーマライゼーションの実践』(SER 102国立民族学博物館)を出版した。
電子線トモグラフィーによるレジン接着修復界面の 3 次元超微細構造解析

歯の代表的な構造である象牙質と修復材料との界面をターゲットとし、ガリウムイオンを用いた集束イオンビームによる試料加工やダイヤモンドナイフによる加工と、超高圧電子線トモグラフィーを用いての三次元微細構造観察を行うことにより、硬組織の構造観察研究や臨床における構造評価の基本となる技術開発を目標とした。今回の実験・開発においては、エナメル質・象牙質の非脱灰硬組織内部のサブミクロンオーダーにおける超微細構造を、顕微鏡学・形態学的側面から観察可能にする手法を確立した。H22年度は、集束イオンビームを用いた超微細加工技術と超高圧電子線トモグラフィーの技術を組み合わせ、非脱灰硬組織と修復材料の接着界面観察を確立することを目的とした。象牙質及びコンポジットレジンの界面に対して集束イオンビーム加工法を応用して界面を中央に捉えた状態で広視野角における観察が可能な切片を作成することが可能となった。これにより観察手法においても超高圧電子顕微鏡を用いて、回転軸-60度+60における角度傾斜における高倍率での観察が可能となった。また、トモグラフィー用プラグラム「IMOD」を用いて、界面の断層観察を行うことで、接着を議論する上で重要な役割を果たすハイブリッドレイヤー(幅100nm)の観察も可能となった。新たな問題点として集束イオンビーム加工時の熱損傷や固定操作時のコラーゲン分子の変性の影響が考えられるため凍結切片などの方法が必要となる可能性がある。今後は界面の評価手法を様々な対象に対して応用するため、歯質処理方法やコンポジットレジンなどの材料をパラメータとして、様々な非脱灰硬組織および界面構造の観察を進めていく予定である。象牙質のような未脱灰組織の接着界面は力を入れると破壊されてしまうため刃物による切削や研磨加工が非常に困難であった。しかし、今年度の新しい進展としてダイヤモンドナイフによる薄切を試みている点がある。FIB法では振動や摩擦も発生しないため非常に精度の高い切片が作成可能であるが、ナイフと違い試料作成効率が悪いため一度に加工できる試料が少ないという欠点も存在する。現在では、FIB法が破壊の少ないトモグラフィー像を得られるが、ダイヤモンドナイフを用いたウルトラミクロトーム法も今後は必要になってくると考えられ予備実験を進めていく予定である。今後ボンディングレイヤーなどの接着状態の観察だけでなく、歯科や整形外科領域におけるインプラントと骨のように人工材料と生体の界面に対して用いる際には、必要が出てくると考えられ今後の検討内容としてさらなる精度向上を考えていく予定である。撮影内容としては、超高圧電子線トモグラフィー撮影においては再構築処理に適切な傾斜角度および角度steP幅の決定および撮影条件の絞り込みを行い-60°60°の撮影範囲にて比較的精度の高い断層像が得られると確認できた。象牙質内のコラーゲン線維の構造を分析する際には、さらに良好なコントラストが得る必要があり電子染色の条件も加えて検討を行う。歯科分野において、硬組織の構造解析は非常に重要な位置付けであるが一般に歯や骨の試料は脱灰操作を行い観察するのが一般的であるが、本研究課題においては未脱灰試料の加工及び三次元微細構造観察手法を確立し、それらを応用した超高圧電子線トモグラフィーによる三次元可視化や超薄切技術を応用した微量元素解析といったこれまでにない切り口での研究アプローチの開発を主眼に置いて研究を推進した。基礎的な観察手法の開発と臨床の現場をテーマにしつた独自の観察手法を開発し、その現象論まで捉えて臨床の現場にフィードバックしている報告を研究期間内に行うことができた。2010年度にはテラヘルツ波を応用した硬組織の評価手法の確立、2011、12年度は、電子顕微鏡による構造観察に関する、未脱灰硬組織に対しての微細加工法およびナノスケールでの三次元微細構造観察手法がJournal of Electron Microscopyに報告された。本手法は、未脱灰でないと観察の難しい歯の破折現象や接着界面評価に応用され、同手法を応用した論文は、本年度だけでもJournal of Endodontics, Dental Materialsといった歯科の主要国際論文誌に掲載され、未脱灰硬組織の新たな観察手法として確立されたといえる。現在、さらに手法を発展させ、硬組織疾患における蛋白の局在や未脱灰の免疫電顕法なども視野に入れた多面的解析システムの構築を考えており、さらに大きな成果が将来期待される。現在界面の評価手法が既に確立しており高い精度で界面の微細構造観察が行える体制になっている。また、ミクロトームを使った切削による切片作成の完成度も上がってきており大量の界面状態を短時間に観察出来るシステムを構築しつつあるため。24年度が最終年度であるため、記入しない。3次元構築処理において得られた断層像からの3次元可視化モデルの作成再構築処理は代数的反復法のアルゴリズムにて再構築処理を行い良好な像が得られた。三次元断層像はトモグラフィーソフトウェアIMOD(Univ. of Colorado:現有)および日本電子のソフトウェアTemographyを用いて作成を行った。