hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
単一くし形微小電極を組み込んだ高感度マイクロ電気化学検出システムの構築とその応用

本検討のため,単一くし形電極を備えた微小流体ベースのフローセルデバイスを作製した。真空蒸着法およびフォトリソグラフィーによりポリスチレン基板表面に金薄膜電極を作製し,ソフトリソグラフィーにより,微小流路を持つポリジメチルシロキサン(PDMS)チップを作製した。これらをPDMSがもつ粘着性を利用して接着することによりフローセルデバイスとした。1)電極形状パラメーター微小電極の幅,電極間の間隔を変えた単一くし形電極を作製し,各種流量で電流値を測定した。電流値は電極間隔とともに増加し,一定間隔以上で最大一定値に達した。最大電流値を与える電極間隔は,微小電極の幅とともに減少する一方,流量には依存しなかった。また,単位電極面積当たりの最大電流値は,微小電極の幅の減少とともに増加し,最大電流値の流量依存性は理論モデルに従うことを確認した。2)各電極の面積と設置位置作用電極と参照電極の距離,参照電極および対電極の大きさを変えて,それらの電流値への影響を検討することにより,電極を限られたスペースに設置するための各電極の位置と面積を感度の観点から決定した。以上から,電流値の電極形状および流量への依存性を明らかにし,これまでの成果と合わせて電極デザインの設計指針を得た。当年度の目標は,流路の設計指針を確立するとともに前年度の成果にももとづいてフローセルを構築し,その性能を評価することにある。上述したようにこれらの目標は計画通り達成されたといえる。当年度の目標は,本電極の感度への影響因子を詳細に検討することにより,最も好適な電極デザインと電極の配置方法を明らかにすることにあることから,上述したように本目標はおおむね達成されたといえるため。次年度は,本年度構築したフローセルをマイクロHPLCシステムに搭載し,カテコールアミン,カテキン,フェノール類の各混合物をこのデバイスで分離・検出し,検出性能,再現性,耐久性,ピーク分解能を評価する。さらに,この結果をもとに電極形状および流路の改良を行い,将来の実用化を前提としたフローセルの完成を目指す。また,流路内の電極上の濃度分布を数値シミュレーションすることにより,電極幅,物質の拡散係数,流速,流路高さなどのパラメーターが感度に対しどのように寄与するかを理論的に明らかにする。この検討を通して,分析対象,分析条件,用いるカラムの仕様などに応じてくし形電極や流路を設計するための指針を確立する。次年度は,研究計画調書に従い,フローセルの流路形状を検討したのち,これと単一くし形電極を組み合わせたフローセルの性能評価(検量線の傾きと直線範囲,検出限界など)を行う予定である。また,従来,高感度な検出器とされるウォールジェト式フローセルとの比較も行う。さらに,性能を定量的に検討するうえで重要となる再現性についても確認する予定である。次年度は,主に,フローセルデバイスの材料(電極材料,フォトリソグラフィー用試薬),性能評価に用いる試薬,一般実験器具などの消耗品費に使用する。さらに,数値シミュレーションを行うための計算機使用料および本研究にかかわる情報交換や研究成果発表のための旅費として使用する予定である。次年度に使用する予定の研究費は,電極の材料である金とフォトレジストの購入に充てる予定だったものである。
微弱電波帯ウェアラブル/インプラント統合BAN及びEMC試験法の研究

本研究では,医療・ヘルスケア応用を目的とするウェアラブル/インプラント統合通信機を1050MHz微弱電波帯広帯域通信方式で実現した.開発した統合通信機では,広帯域人体通信方式の利用により高品質な心電・筋電信号のウェアラブル伝送が実現でき,ブタを用いたインプラント通信では,体内26cmまで世界最高の10Mbpsの伝送速度を達成した.さらに,それの安全・安心な利用を確保するためのEMC(電磁両立性)イミュニティ試験法を提案・構築し,その有効性を国際電気標準会議(IEC)規定の静電気放電試験を通じて実証でき,IECにおけるEMC標準化を先導した.本研究では,ウェアラブル/インプラント生体情報センシングから診断・治療までを統合するボディ・エリア・ネットワーク(BAN)を,ライセンス不要の1060MHz微弱電波帯広帯域通信方式で実現させることと,その安全・安心を確保するためのEMC(電磁両立性)イミュニティ試験法を確立させることを目的としている.平成27年度では,まず,微弱電波帯におけるウェアラブルBANとインプラントBANの統合実現を目指し,人体組織による伝送損の大幅な低減と人体深部への容易な侵入が可能となる1060MHz帯を選定し,人体における伝送路特性を電磁界解析,生体等価液体ファントム及び実生体(豚)を用いた実測により解明した.次に,各種代表的狭帯域変調方式に対し,搬送波不要な広帯域インパルス・ラジオ(IR)通信方式の優位性を計算機シミュレーションにより示し,微弱電波法を満たす送信電力でウェアラブル/インプラント両方において10Mbpsの伝送速度,0.001以下の(物理層)ビット誤り率が達成できることを明らかにした.また,シミュレーション結果を基に,1060MHz微弱電波帯ウェアラブル/インプラント通信機の構成設計とパラメータ決定を行い,通信機の試作を予定より先行して開始した.さらに,インプラント送信機用超小型埋め込みアンテナの開発においては,磁性材の高透磁率と誘電率の両方の波長短縮効果を生かし,アンテナエレメントを円筒型磁性材上に形成することにより,2cm以下の寸法のコイル型アンテナを実現した.これらの成果は,解説1篇,学術論文3篇,国際会議論文2篇にまとめられ,公表された.平成27年度の実施目標は,1微弱電波帯におけるウェアラブルBANとインプラントBANの統合実現法の検討と,2インプラント通信用広帯域超小型アンテナの設計・開発である.それに向けて,1ではまず,1060MHzの微弱電波帯を選定し,人体数値モデルを用いた電磁界解析,生体等価液体ファントム及び実生物(豚)を用いた実測を行い,ウェアラブル伝送路とインプラント伝送路の伝送特性を求め,伝送路モデルを構築できた.次に,その伝送路特性を基に,各種の狭帯域変調方式との比較検討により,広帯域のインパルス・ラジオ(IR)通信方式の採用を決め,1060MHz微弱電波帯のパルスをそのまま伝送することで,微弱電波法を満たす送信電力でウェアラブル/インプラント両方において10Mbpsの伝送速度,0.001以下の(物理層)ビット誤り率が達成できる統合通信機の実現法と構成を明らかにできた.さらに,その実現に向けて,平成28年度実施予定の通信機の回路設計と試作を今年度に先行して開始した.また,2では,磁性材の高透磁率と誘電率の両方の波長短縮効果を生かし,アンテナエレメントを磁性材上に形成することにより,従来困難とされる1060MHzでの超小型アンテナ(最大寸法2cm以下)を電磁界シミュレーションにより設計できた.これにより,30MHz付近で-10dB以下のS11(反射)特性,約10MHzの帯域幅を有するインプラントアンテナが実現され,1で開発される統合通信機に実装することで,インプラント通信の検証が可能となった.以上のことにより,平成27年度の目標はすべて達成された上に,通信機の試作も予定より先に進んでおり,当初の計画以上に研究が進展していると判断した.本研究では,ウェアラブルBANとインプラントBANを1050MHz微弱電波帯で実現させることと,BAN機器のEMCイミュニティ試験法を確立させることを目的としている.平成28年度では,まず,ウェアラブル生体信号センシング電極とウェアラブル送信電極を共用する技術の開発を行った.本来,心電等のウェアラブル生体信号センシング電極と人体通信のための送信電極のそれぞれに別の電極を用いられるが,ウェアラブル/インプラント統合通信機の小型化を念頭に,センシング電極と送信電極の共用化技術を考案した.すなわち,ウェアラブル通信を最速10Mbpsで実現させることにより,生体信号センシングの合間にデータ伝送を行い,生体信号センシングとウェアラブル送信を時分割で行うことにより電極の共用を実現した.次に,ウェアラブル/インプラント通信を統合した微弱電波帯通信機の設計,試作及び検証を行った.前年度の検討で決定した変復調部の構成と仕様に従い,通信機のモジュール化設計と試作を行った.検証の結果,インプラント通信については,液体生体ファントム及びブタを用いた実験により,10Mbpsの高速通信では体内10cm,1Mbpsの中速通信では体内30cmまで,10^-3以下のビット誤り率が達成でき,実画像の伝送も実証された.また,ウェアラブル通信については,実際の心電図,筋電図を例として,人体がPCに触れることでウェアラブル伝送の検証実験を行い,その伝送品質は,市販の医療機器と同等な性能を有することが確認できた.これらの結果により,本提案の1050MHz微弱電波帯統合BANの信頼性,実用性が立証された.

なお,これらの成果は,学術論文3編,国際会議論文4編,特許1件にまとめられ,公表・出願された.平成28年度の実施目標は,1ウェアラブル生体信号センシング電極とウェアラブル送信電極を共用する技術の開発;2ウェアラブル/インプラント通信を統合した微弱電波帯通信機の設計,試作及び検証である.それに向けて,1では,ウェアラブル通信機の2本の送信電極は信号線とグラウンドに接続される一方,生体センシング回路の2本の入力線はどちらも生体信号取得用の信号線であり,ウェアラブル通信機のグラウンド線とは電位が異なり,直接に接続することができない問題を解決するために,容量結合による接続技術を導入した.生体信号センシング電極を容量結合を通してウェアラブル通信機に接続することで電位差の問題を解決し,生体信号センシングとウェアラブル送信を時分割で行うことにより電極の共用を実現でき,通信機全体の小型化に寄与した.そして,2では,インプラントアンテナ部に磁性材を取入れて寸法が2cm×1cmの超小型化を実現し,ウェアラブル通信に電極を,インプラント通信に超小型アンテナを使用し,アンテナ・電極を除いた送受信機部を同一構成として,通信機の設計と試作を行った.また,試作品の微弱電波法の適合性についても3m電波暗室にて測定し確認した.試作された統合通信機を用いた検証実験の結果,液体生体ファントム及びブタを用いたインプラント通信においては,10Mbpsの高速通信では体内10cm,1Mbpsの中速通信では体内30cmまで,10^-3以下のビット誤り率が達成できた.また,実際の心電図,筋電図を用いたウェアラブル通信については,市販の医療機器と同等な品質の生体信号が取得されたことが確認できた.このように,平成28年度の目標は全て達成された上に,次年度実施予定のウェアラブル生体信号が発生できる擬似生体信号発生器の開発とEMC試験データの取得も着手し始め,それ故に当初の計画以上に研究が進展していると判断した.ウェアラブル/インプラントBAN通信機を1050MHz微弱電波帯で実現させるとともに,それらのEMC(電磁両立性)イミュニティ試験法の確立に目指し,平成29年度では以下のことが実施された.1前年度に開発した微弱電波帯ウェアラブル/インプラント通信機に対し,研究協力者所属の大学病院にてブタを用いたインプラント伝送実験を実施し,ブタ体内26cmまで世界最高の10Mbpsの伝送速度を達成した.この成果は本提案方式の優位性を示しており,国際共著論文としてまとめられ,現在投稿中である.2ウェアラブル/インプラント通信機に対するイミュニティ試験法を確立するために,心電や筋電等の生体信号を擬似的に発生する模擬生体信号発生器を開発した.また,実人体の代わりに人体の電気特性を模擬する寒天型等価ファントムと組み合わせ,ウェアラブル/インプラントデバイスに対するイミュニティ試験系を提案・構築した.これにより,再現性の高いイミュニティ試験が可能となった.3上述イミュニティ試験系を用いて,前年度開発した微弱電波帯ウェアラブル/インプラント通信機に対し,国際電気標準会議(IEC)規定の静電気放電(ESD)試験法に則ったESDイミュニティ試験を実施した.提案した試験系を用いた場合と実人体の場合の試験データの相関性・類似性を検証し,本提案イミュニティ試験系の有効性を実証した.
高エネルギー光を利用する機能性ラジカルの発生と反応機構

SiCl_4,SiHCl_3およびSi_2Cl_6の化合物を、10.22および11.85eVの真空紫外光で光分解すると、340および560nmに最大強度をもつブロードな発光バンドが観測された。340nmの蛍光はSiCl_2(A^1B_1→X^1A_1)遷移^<1)>である。560nmのバンドについては、SiCl_4およびSiH_2Cl_2を準安定アルゴン、Ar(^3P_<2.0>)、で励起した場合にはSiCl_2(^3B_1→^1A_1)の三重項遷移であると帰属^<2)>されている。しかし、直接光解離ではまだ観測されていない。そこで、SiH_2Cl_2を真空紫外光で分解したところ、SiCl_2(A^1B_1)およびSiHCl(A^1A′′)ラジカルからの発光は観測されたが、560nmのブロードなバンドは検出できなかった。SiCl_4について、シンクロトロン放射光を用いて蛍光励起スペクトルを測定したが、560nmのバンドが三重項SiCl_2であることを示唆する結果は得られなかった。以上の測定において、560nmの発光はSiCl_4,SiHCl_3およびSi_2Cl_6で観測されたことにより電子励起SiCl_3^*あるいはSiCl_2(^3B_1)の可能性がある。その決定のためには発光の寿命測定、高分解蛍光分光、LIF測定などを行う必要がある。引用文献SiCl_4,SiHCl_3およびSi_2Cl_6の化合物を、10.22および11.85eVの真空紫外光で光分解すると、340および560nmに最大強度をもつブロードな発光バンドが観測された。引用文献
でん粉粒表面でのタンパク質の構造制御による食品用でん粉の改質

でん粉の種類による糊化物性の違いを解明するためには、油脂やタンパク質を含むでん粉粒として解析する必要がある。本研究では、でん粉粒の表面微細構造や小麦でん粉粒結合タンパク質(ピュロインドリン(PIN))、の異種でん粉粒への結合と特性の変化について検討した。さらに、付着性が少なく糊っぼくない食感を持つ新たな加工でん粉の開発を目標とした。食品素材を用いて、でん粉粒表面でタンパク質を基質に最小限の水分子の存在下で酵素反応する、でん粉粒表面の構造化加工法を検討した。でん粉粒表面の微細構造と小麦PINのでん粉粒表面への結合でん粉の表面にはナノスケールの凹凸構造が存在した。PINは特異的にでん粉粒に結合した。結合定数は10^8M^<-1>と非常に高かった。でん粉の種類によって結合量に差がみられた。さらに、PINが100ppm結合したでん粉粒は乳化能を獲得した。これらの結果は、でん粉粒表面タンパク質がでん粉の食品用途適性へ影響することを示している。でん粉粒表面での酵素反応によるタンパク質の構造化でん粉としてタピオカでん粉を、タンパク質として大豆タンパク質を用いた。酵素はタンパク質を重合化するトランスグルタミナーゼ(食品添加物)を用いた。最小限の水を添加し、でん粉が粉体状態でも酵素反応が進行し、でん粉粒表面で基質タンパク質が高分子化し不溶化した。更に、このように加工されたでん粉粒の糊化膨潤が抑制され、糊化温度が上昇し、糊液粘度が低下した。また、タンパク質をプロテアーゼで分解すると、糊化特性は元に戻った。ワキシー玉蜀黍でん粉でも同様の結果が得られた。これらの結果は本加工法が付着性や糊っぽい食感を低減する物理的な加工法であることを示している。また、本加工法は化学薬品を用いず、乾式に近い状態で加工するため、廃水処理、高度乾燥の必要が無く、低コストで人に安全で環境にやさしい加工法として実用化が期待される。1、小麦でん粉粒表面のナノ構造解析でん粉の種類による糊化物性の違いを解明するために、でん粉の構成成分のアミロース/アミロペクチンの含量比と構造の違いだけではなく、油脂やタンパク質を含む多数成分からなるでん粉粒として解析する必要がある。本年度は、小麦でん粉の表面の微細構造を原子間力顕微鏡で観察し、ナノスケールの凹凸構造の存在を明らかにした。また、小麦種子の硬さに関与することが明らかにされた小麦澱粉粒結合タンパク質のピュロインドリンを分画精製し、他種でん粉粒へ結合するかSDS-PAGEで調べた。特異的にでん粉粒に結合するが、でん粉種によって結合量に差があることを明らかにした。さらに、このピュロインドリンが結合されたでん粉は乳化能が向上することを明らかにした。2、地下茎加工でん粉を目標とした開発酵素反応によるでん粉粒表面でのタンパク質の橋造化において、本年度は、でん粉粒表面でタンパク質を基質に最小限の水分子の存在下で酵素反応する複合構造化プロセスを検討した。でん粉として小麦粉とよく併用されるタピオカスターチを用いた。コーティング素材は、大豆タンパク質を用いた。

酵素はタンパク質を重合化するトランスグルタミナーゼを用いた。天然でん粉・吸着でん粉・酵素反応複合化でん粉の3種類について比較した。酵素反応により、基質タンパク質が高分子化しでん粉粒表面をコーティングしていることを、SDS-PAGE分析と原子間力顕微鏡・共焦点レーザースキャン顕微鏡観察から明らかにした。更に、このように加工されたでん粉の糊化特性が変化した。ホットステージ顕微鏡観察から糊化膨潤が抑制されていること。DSC分析から糊化温度が上昇していること。RVA測定からピーク粘度が減少することを明らかにした。1、小麦でん粉粒表面のナノ構造解析でん粉の種類による糊化物性の違いを解明するために、でん粉の構成成分のアミロース/アミロペクチンの含量比と構造の違いだけではなく、油脂やタンパク質を含む多数成分からなるでん粉粒として解析する必要がある。今年度は、由来農産物の異なるでん粉の種類により、その表面のナノスケールの凹凸構造構造が異なることを原子間力顕微鏡観察で明らかにした。また、昨年度明らかにした小麦澱粉粒結合タンパク質のピュロインドリンの他種でん粉への結合に関して、アイソフォームであるピュロインドリンaとbを分画精製し比較した。さらに、これらピュロインドリンa及びbが結合されたでん粉は乳化能が向上することを明らかにした。2、地下茎加工でん粉を目標とした開発酵素反応によるでん粉粒表面でのタンパク質の構造化において、でん粉粒表面でタンパク質を基質に最小限の水分子の存在下で酵素反応する複合構造化プロセスを検討している。本年度は、加工装置として多機能型粒子加工機(ホソカワミクロン(株)製AGM-MINI)を用いた。天然でん粉・吸着でん粉・酵素反応タンパク質複合化でん粉の3種類について比較した。RVA測定からピーク粘度が減少すること。DSC分析から糊化温度が上昇していることを明らかにした。さらに、酵素反応タンパク質複合化でん粉にプロテアーゼを作用させ、表面からタンパク質を取り除いたものでは、もとの未加工澱粉の特性に戻ることを明らかにし、糊化特性の変化がでん粉粒表面でタンパク質を構造化したことによることを証明した。でん粉の種類による糊化物性の違いを解明するために、でん粉の構成成分のアミロース/アミロペクチンの含量比と構造の違いだけではなく、油脂やタンパク質を含む多数成分からなるでん粉粒として解析する必要がある。本年度は、小麦種子の硬さに関与すること報告されている小麦でん粉粒結合タンパク質のPuroindoline (PIN)について、異種でん粉粒への結合定数を明らかし、結合機構についても検討した。さらに、付着性が少なく糊っぽくない食感を持つ加工でん粉を目標とし、でん粉粒表面でタンパク質を基質に最小限の水分子の存在下で酵素反応する複合構造化プロセスを開発検証した。1、PINのでん粉粒への結合解析Lineweaver-Burk plotとScatchard plotを用いてPINのタピオカでん粉への会合定数は何れも10^8M^<-1>と非常に高かった。さらに、アミロースやマルトデキストリンやシクロデキストリンなどの可溶性糖類を添加しても、PINの澱粉粒への結合は阻害されず、澱粉粒構造と結合していると推定された。2、膨潤抑制型加工でん粉の開発検証
荷電型逆浸透膜を用いるイオン交換システムに関する研究

1.荷電型逆浸透膜の製膜・・・無機塩の透過性と膜の固定電荷の影響を検討するために、負の解離基を持つポリスルホン化ポリスルホン(SPS)を用い、荷電型逆浸透膜を製膜した。ポリスルホンをスルホン化することで作成した、1.25、0.47meq./gの荷電密度を持つSPSを用い逆浸透膜を製膜した。2.無機塩の逆浸透実験・・・1.で製膜した膜と市販の荷電型逆浸透膜を用い、無機塩の単成分・混合系の逆浸透実験を行った。いずれの膜も荷電膜の特徴である、高透水性と無機塩類に対する高い阻止率を示した。実験に使用した単成分系溶質は、NaCl、KCl、Na_2SO_4、MgCl_2、CaCl_2、MgSO_4である。副イオンが2価イオンの方が、副イオンが1価の時に比べて高い阻止性能を示した。例えば、NaClの阻止率50%に対して、Na_<>2SO_4では95%の阻止率を示した。また、MgCl_2の阻止率は20%と、2価対イオンの方が1価対イオンよりも低い阻止率を示した。いずれも膜の固定電荷とイオンとの静電気的な相互作用によると考えられる。無機イオン混合系の逆浸透分離実験は、NaCl-Na_2SO_4系について行った。各イオン種ごとに、阻止率の供給液組成依存性、濃度依存性、付与圧力依存性について検討を行った。供給液濃度を30mMで一定とした場合、NaCl-Na_2SO_4系では、Cl^-阻止率はSO_4^<2->のモル分率の増加とともに低下していき、場合によっては透過液側で濃縮した。一方、SO_4^<2->k阻止率はSo_4^<2->モル分率の増加とともに増加してゆき、Cl^-とは異なる阻止率の挙動を示した。両イオン種の阻止率は、透過流束に大きく依存し、透過流束の上昇とともに阻止率は大きくなった。イオンと膜の固定電荷との静電気的な相互作用に基づいて解析を行った結果、実験結果を説明できることを明らかにした。透過式に基づき、イオン交換システムの設計が可能になったと考えられる。
2次元アフィニティ分析法の開発(【Ca(2+)】受容タンパクとその標的タンパク固定のために)

これまで任意に単離されるのを待たねばならなかった【Ca^(2+)】交容蛋白に関し、一般に細胞の全構成蛋白から【Ca^(2+)】受容蛋白を選択検出する為の1次スクリーニング法の開発が本研究の目的である。細胞の全蛋白をSDS-ゲル電気泳動、あるいは等電点電気泳動を組合せた2次元電気泳動により高分解能で分離展開した。分解能を維持したまま電気泳動的にアクリルアミドゲル中の蛋白をニトロセルロース膜に転写した。蛋白を転写した膜を【^(45)Ca^(2+)】(【pc^(-6)】M)を含む後術液と反応させ洗浄後、乾燥しオートラジオグラフをおこなった。オートラジオグラフと膜をアミドブラックで蛋白染色したものの対応から【^(45)Ca^(2+)】結合蛋白を検出した。全行程に1日で2日月にオートラジオグラフを手にすることができる。本方法において【10^5】【M^(-1)】以上の【Ca^(2+)】結合能を有するペプチドがオートラジオグラフで検出できることがわかった。SDS処理後も【Ca^(2+)】結合能は維持あるいは回復する場合が多いことがわかった。電気泳動したゲルを用いて【^(45)Ca^4】との反応をおこなわずニトロセルロース膜に転写することによって【^(45)Ca^(2+)】との結合・洗浄が迅速におこなえ、オートラジオグラフの為の乾燥も極短時間でおこなえ、反応中に分解能を維持できることになった。本方法を用いることにより各種動物の多様な組織の【Ca^(2+)】結合蛋白の検出を試みた。その結果トロポニン・C、カルモジェリンといった従来より同定されている【Ca^(2+)】結合蛋白以外に多種の【Ca^(2+)】結合能を示す蛋白が検出された。特に膜分画にも【Ca^(2+)】結合蛋白が検出できることがわかり、軟体動物一般に存在する分子量20万のペプチドが【Ca^(2+)】結合能を持ち、SDS-存在下にも大きく構造変化を示すことを明らかにした。本方法で検出された新しい【Ca^(2+)】結合蛋白群に関し、単離を試みその存在様式および機能について検討を進めている。
Subrenal Capsule Assay (SRCA)による薬剤感受性の研究

SRCAで人癌材料を移植しての培養成功率は胃腸癌81%,乳癌76%,婦人科癌84%,泌尿器癌76%,肉腫77%などであり、134例中106例(79%)において投与した薬剤の感受性が判定可能であった。この成績は同じく人癌材料を用いるHuman Tumor Clonogenic Assay(HTCA)の約2倍の成功率であり、特に胃癌,肉腫での高い成功率が特記される。薬剤の投与量はマウスの【LD_(10)】を基準として算定され、静注,皮下注,経口により投与された。移植6日後に対照群と投与群の腫瘍体積の差により,、投与した薬剤の感受性を判定する。感受性を卵巣癌,肉腫,乳癌よりの検体で検討すると、アドリアマイシンは、それぞれ38%,37%,15%の有効率であり、シスプラチンは33%,63%,サイクロフォスファシドは60%,44%,18%と臨床での有効率と良く一致した。しかし乳癌ではやゝ低い有効率であり、これは腫瘍の発育速度の差による事が示唆された。免疫抑制剤を投与して、宿主の免疫反応を押え、より長期に腫瘍を発育させる条件が研究された。サイクロフォスファシドは前投与の必要があり、臨床応用が困難である。サイクロスポリンは同時投与可能の利点があるが、毒性と高価である事が欠点となる。ブレデイニンも同時投与可能であり、コストもより低いが、比較的大量の薬剤を必要とする。いずれも一長一短あり、今後の研究課題である。SRCAは培養成功率の高い優れた感受性テストとなる条件を有している。しかし宿主であるマウスの免疫反応の抑制方去、効果判定の方去など研究すべき課題が多い。これらを1つ1つ解決し、信頼性の高い、臨床相関の高い感受性テストとなるよう研究を推進する。
分散環境におけるプライバシー保護手法

データにノイズをいれるなどの手法はすでに商用化されているが、安全性の問題も指摘されており、暗号技術を利用したより堅固な方式の研究が始まっている。しかし、暗号プロトコルを利用した方式は、守秘強度の立場からは優れているものの、計算量・通信量が多く、安全性を維持したうえで、より効率よい手法の開発が実用化へ向けた課題となっている。本年度の研究では分散計算におけるデータプライバシーに関して、二つの成果が得られた。一つ目の成果では、密度推定データクラスリング分散計算法を提案した。既存の方式では信頼第三者の存在を仮定し、各クライアントの情報を集める。この第三者はデータの悪用などの攻撃をする可能性がある。著者は安全性を向上するために、検証可能な秘密分散方式を導入することで、複数のクライアントが同時にランダムノイズ生成し、ランダム化されたデータからデータクラスリング分散計算を行う手法を提案した。さらに、フィルタリング攻撃を避けるために、ランダム化されたデータ固有値分布の変動と攻撃成功の確率を実験的に分析し、提案方式の安全性の限界も与えている。二つ目の成果では、k平均クラスタリングに対するプライバシー情報保護データマイニング手法を開発した。すでにk平均クラスタリングに対する手法は、いくつか知られているが、これら既存プロトコルを分析し、プロトコル実行の時の部分情報が漏れを具体的に明らかにし、あるプロトコルの出力結果は各パーティのデータベースの和集合に基づいて計算したものでないという正当性の問題を指摘した。また、既存提案は実際の応用では、異なるデータベースからデータの変数やばらつきなど偏差があり、その計算誤差を克服するために、データの標準化を行わなければならない課題がある。著者は二つのパーティの間に自分のデータを公開せず、標準化用のパラメターを算出し、それを利用する共同のデータ標準化を行う手法を提案し、この誤差を減らすことに成功した。本年度の研究では分散計算におけるデータプライバシーに関して、三つの成果が得られた。一つ目の成果では、分散環境における相関ルールの安全かつ効率的な算出方式を提案した。データマイニングにおける代表的な技術で情報技術の発展につれて、プライバシーを考慮した相関ルールの抽出手法が求められているという背景があって、分散計算環境において、暗号技術に基づいた安全な相関ルール抽出スキームはいくつか提案されているが、すべてはアプリオリ(Apriori)アルゴリズムと暗号技術に基づく手法の組み合わせなので、データベース毎回のスキャンに対して、毎回暗号処理しなければならない、計算コストが過大化するという問題がある。我々は複数のパーティのそれぞれが自分のデータベースを所有して、自分のデータベースをほかのパーティには秘密にしたまま、共同で相関ルールの計算をおこなう手法を提案した。公開鍵暗号を利用して安全なマルチパーティプロトコルを構築することにより、個々のパーティのデータを公開せずに、グローバルな頻出パターン木(FP木)の構築より、共通の相関ルールだけを抽出できる。二つ目の成果では、分散したデータベースに対するk平均クラスタリングのプライバシー情報保護に着目する。既存提案で使用された暗号プロトコルを分析し、その安全性と実装する時の問題を指摘した。高度な専門的知識と経験がある研究者であっても、開発したセキュリティプロトコルに脆弱性がないかどうかを完全に調べることは困難であるため、我らはプライバシーの概念を普遍安全性の概念に基づいて記号論的に定式化し、プライバシー保存プロトコルに関する安全性検証の方法を検討した。特に検証の基本方式の実例による正当性検証を考察した。三つ目の成果では、ドキュメントクラスターリングの安全計算の提案に対する実装である。実験で以下の項目を評価した:(1)誤差:従来のドキュメントクラスタリングアルゴリズムで得られる結果と本研究で提案するプロトコルの出力結果の誤差に対する評価。(2)効率:データベースの大きさの増大より暗号技術を導入する本研究で提案するプロトコルの計算時間を評価する。
周手術期患者における腰背部温罨法ケアの効果の検証

消化器外科の手術を受けた患者に対して、術後1日目から3日目に行う腰背部温罨法ケアの効果を明らかにすることを目的に、介入群(温罨法ケア群)17名、対照群(通常ケア群)15名の無作為化比較試験(RCT : Randomized Controlled Trial)を実施した。その結果、温罨法ケア群は、通用ケア群に比較して術後初めての排便日数が有意に短縮し、倦怠感が有意に小さく、離床回数が有意に増加し、かつ看護への評価のみならず治療への評価が有意に高いことが明らかとなった。周手術患者に対する腰背部温罨法ケアのエビデンスを構築するために、介入評価研究のデザインを確立することを目的として、予備研究を実施した。先行研究から導き出された回復の要素および温罨法ケアの効果要素を基に、測定用具を開発し、消化器がんの手術患者20名を対象に、対照群と介入群各10名のデータ収集を実施した。その結果、介入評価研究のデザインを以下の様に決定した。対象:胃がんまたは大腸がんの術後患者で、術前に重篤な合併症または治療を実施していない、75歳以下である、ADLが自立している、言語的コミュニケーションに障害がない、自記式質問紙に回答できる者とする。介入時期:温罨法ケアは術後1病日から3病日までの3日間とする。(1)自記式質問紙は、Comfortレベル(痛み、倦怠感、安心感、意欲、体力、気力、関心の広がり)9項目、生活の回復5項目、生活の再構築4項目で構成する。(2)活動と睡眠(アクチグラフ)の指標は、日中の睡眠時間、夜間の睡眠時間、日中と夜間のリズムとする。(3)身体的回復の指標は、術後合併症の有無、腸蠕動/排ガスまでの時間、尿量400ml/8h以上になるまでの時間、体温37.5°C以下になるまでの時間、鎮痛薬の使用状況とする。周手術期患者に対する腰背部温罨法ケアのエビデンスを構築するために、RCTによる介入評価研究に着手した。対照群は清拭ケアを実施する。現在までに、介入群17名、対照群10名のデータ収集が終了しているが、各群24名を目標としているため分析はしていない。本研究は、周手術期患者に対する腰背部温罨法ケアのエビデンスを構築することである。20年度には、温罨法ケアの効果指標を検討し質問紙を作成し、実用性と妥当性を検討した。21年度には、その質問紙ならびにアクチグラフを測定用具として、胃がんならびに大腸がんの患者を対象に、温罨法ケア群と対照群を設定したRCTによる介入評価研究を実施した。対象者数は、介入群17名、対照群15名であった。介入群は、開腹術8名、腹腔鏡補助下術9名、対照群は、開腹術6名、腹腔鏡補助下術9名であった。介入方法は、70°C前後の湯を使用した蒸しバスタオル2枚を2つ折りにして、患者の頚部肩腰部に貼用し、防水シーツで覆い、20分間温罨法を実施した。その結果、1.介入群は、対照群に比較して、術後初めての排便日数が有意に短縮していた。2.介入群は、対照群に比較して、倦怠感が有意に小さかった。3.介入群は、対照群に比較して、離床回数が有意に増加していた。4.介入群は、対照群に比較して、看護への評価のみならず治療への評価が有意に高かった。以上より、術後回復過程における温罨法ケアモデルを再構築した。

心身ともに辛い状況にある患者が「気持ちいい」と感じる身体的ケアとしての温罨法ケアは、術後患者の身体的回復を促進し、Comfortレベルを高め、生活の再構築をもたらすケアであり、治療的看護介入として臨床で積極的に活用されることが期待できると考える。
末梢動脈疾患の非侵襲的検査法の標準化に関する研究

英国サウサンプトン大学で開発され我が国に始めて輸入された5指同時に冷却負荷時手指血圧を測定できる装置を用いた末梢循環機能検査方法について測定法確立のための試行検討を実施中である。さらに、同一被験者6名(健常男子学生)について、(1)両手冷水浸漬(10°C、12°C、15°C)時の手指皮膚温検査、手腕振動負荷時の(2)熱勾配式血流計による末梢循環変動検査、同じく(3)指尖振動感覚閾値変動検査の成績と合わせた解析を検討中である。(1)では、異なる水温と浸漬時間による冷却負荷検査を行い、末梢循環障害診断における判別性を比較検討し、文献的検討とあわせて望ましい冷水温度および浸漬時間を明らかにすることを目的としている。また、(2)、(3)では冷却負荷と振動負荷による末梢循環反応の特徴を比較検討し、各負荷方法の意義を明らかにすることを目的としている。以上については、関連学会で報告(含む予定)するとともに、学術雑誌に投稿中である。2002年5月21日から24日にかけてフランス、ナンシー市で開催されたISO/TC108/SC4会議に出席し、循環評価方法標準化ワーキンググループ(WG11)でのISO/CD14835-1 : Cold provocation tests for the assessment of peripheral vascular function-Part1 : measurementand evaluation of finger skin temperature、ISO/CD14835-2 :同-Part2 : measurementand evaluation of finger systolicblood pressureの検討に参加した。
心筋微小循環系の血流分布・代謝機能動態in vivoイメージングシステム開発

本研究では心筋組織代謝機能評価のためにNADH蛍光分布や循環評価の基準となる血流分布計測を目標として蛍光観察システムの構築を行った。時分割計測ユニットを用いて、複数の蛍光を計測するために、励起光源に発光ダイオードの導入を図った。PO_2評価には、従来のPd-porphine燐光の消滅時定数の直接計測にかわって、撮像ゲート制御を行った燐光積算量による評価法を導入した実時間イメージング法を考案した。コントローラの試作を行い、基本動作を確認した。そして、撮像方式について特許出願を行った。さらに、これらの代謝イメージと比較検討するための血流分布イメージの計測、解析を併せて行った。対象は臨床応用が期待されている人工血液灌流時の局所心筋について血流分布イメージングを行い、正常時、低酸素時の状態の相異を明らかにし、代謝イメージングとの比較対照となる血流イメージの特徴を明らかにした。微小循環系の時空間画像を用いた血流マッピングとダブル分子トレーサによる心筋壁内血流分布の計測を代謝機能システムによる評価を実施して、心筋代謝機能の統合的解析システムを構築、代謝機能の不均一性について解析を試みた。微小循環系の時空間画像を用いた血流マッピングのための解析ソフトを新たに開発し、その有用性を確認した。また、ラット摘出灌流心モデルにおいて、NADH蛍光などの代謝イメージと血流分布イメージの同時計測を行うため、蛍光観察時に分子血流トレーサ(毛細管内皮細胞のα2リセプタに特異的に結合)を潅流して、心停止・摘出後に行うデジタルラジオグラフィにより毛細管血流分布を試みた。そしてコントロール冠潅流時および低圧潅流虚血時について、NADHイメージング(蛍光強度)と血流分布を比較・解析し、血流分布とNADH分布の相似性を確認した。本年度はシステム構築に重点をおき、心筋組織代謝機能評価のためにNADH蛍光分布のみでなくエネルギー代謝の源であるミトコンドリア分布イメージの、評価基準となる血流分布計測を行った。心筋組織代謝機能イメージングユニットはNADH蛍光分布(自己蛍光、励起光:370nm,蛍光460nm)、ミトコンドリア分布(Rhodamine蛍光、励起光:500nm,蛍光:540nm)、PO_2分布(Pd-porphine燐光,励起光:545nm,燐光:610nm)のイメージングをおこなうもので、とくに励起光源に高輝度LEDを用いて、フィルタによる光量のロスの低減をはかり、かつ励起波長の選択を容易にすることを試みた。時分割同時計測ユニットを用いて、3つの蛍光を同時計測するために、励起光源に発光ダイオードを用いた、コントローラについて検討し、その有効性を確かめた。本ユニットにより光源の切り替えにより、励起が容易になり、実用レベルでの同時計測が実現できるものと推察された。なお、それぞれ10msごとに励起し、おのおのの蛍光を観測する。

病態モデル小動物のin vivo心筋微小循環レベルにおいて、ATPエネルギー代謝の評価を対象として、ミトコンドリア、NADH、PO2の同時イメージングを可能とするシステムを構築し、心筋局所領域における代謝機能イメージングシステムを開発することである。微小循環系の時空間画像を用いた血流マッピングとダブル分子トレーサによる心筋壁内血流分布の計測を代謝機能システムによる評価を実施して、心筋代謝機能の統合的解析システムを構築、代謝機能の不均一性について解析を試みた。(1)微小循環画像の時空間心筋表面血流速度マッピング:ラット摘出灌流心モデルにおいて、CCD生体顕微鏡による微小循環観察を実施した。観測画像中の毛細血管内の赤血球速度を時空間画像により解析するために、既報の解析システムの改変を行い、解析ソフトを試作した。(2)血流分布計測:ラット摘出灌流心モデルにおいて、NADH蛍光による代謝イメージとPd-porphine蛍光による酸素分圧イメージ、ミトコンドリア分布を計測している際に、あわせて分子血流トレーサ(毛細管内皮細胞のα2リセプタに特異的に結合)を潅流して、心停止・摘出後に行うデジタルラジオグラフィにより毛細管血流分布を試みた。あわせて、循環動態評価に重要なNO計測を行い、NO計測の重要性を確認した。(3)代謝機能イメージング:コントロール冠潅流時および低圧潅流虚血時について、NADHイメージング(蛍光強度)、酸素分圧イメージング(Pd-porphine蛍光)、ミトコンドリア分布および血流分布を比較・解析し、異状潅流時の動態代謝イメージングの必要性を確認した。
ミズワラビにおける細胞膨潤突然変異体の単離と解析

表層微小管の存在様式に異常を生じた突然変異体の解析は、表層微小管の配向変化機構を解き明かす上で有力な手法である。表層微小管の配向に異常を起こした突然変異体は、細胞が細長く伸長せずに膨潤することが予想される。すでに、昨年度の研究成果より、ミズワラビを用いて、細胞が細長く伸長せず丸く膨潤する系統が得られている。本年度は、得られた系統の解析を進めるとともに、野生型において表層微小管の配向を制御する実験系の確立を行った。昨年度得られた、細胞が細長く伸長せず丸く膨潤する系統(細胞膨潤系統)の解析を行った。細胞膨潤系統の配偶体を野生型配偶体と交配し、次世代の配偶体の分離比を調べたところ、1:1に分離した。細胞膨潤系統の胞子体は、ヘテロ接合体では正常に生長したが、ホモ接合体では細胞が丸く膨潤し、大きく生長せずに枯死した。これらの結果から、得られた系統の形質は単一遺伝子の劣性突然変異によることが明らかとなったので、この突然変異体をsphericall{sph1)と名付けた。sph1配偶体の微小管配向を調べた。暗所で培養した配偶体では、野生型に比べてランダムな短い表層微小管を持つ細胞が顕著に増加していたが、残りの細胞の微小管配向は、伸長域では野生型と同じく、配偶体の生長軸に対して直角であった。青色光に対する反応を調べたところ、sph1配偶体においても野生型と同じく表層微小管の配向変化が見られた。これらの結果より、sph1突然変異体は多くの表層微小管が断片化しランダムになっているものの、表層微小管の配向変化機構自体は欠損していないと考えられる。sph1配偶体を長期間(6-7日間)暗所で培養すると、細胞が膨潤するだけでなく、配偶体全体がねじれてらせん状に生長することがわかった。この配偶体のねじれが、微小管破壊処理により起こるか否かを調べた。低濃度(10μM)のプロピザミドはらせん状生長を誘導したが、ねじれの向きがsph1と異なっていた。また、アミプロホスメチルは顕著なねじれを誘導しなかった。これらの結果は、sph1の配偶体がねじれる原因は、微小管の断片化ではないことを示唆する。
神経炎症によるアストログリアの形質運命決定機構の解明と新しい治療薬探索

脳において神経細胞を支えるアストロサイトは、神経細胞の栄養や不要物の排除など、正常な脳機能に重要な役割を果たしている。脳・脊髄損傷などの障害に反応してアストロサイトは活性化し、炎症性細胞の浸潤抑制など神経保護的役割を果たす一方、軸索再生抑制や神経細胞死の誘導など障害的形質を獲得するという多様性を示す。特に「障害性活性化アストロサイト」は、アルツハイマー病などの神経変性疾患に存在することが報告され、神経炎症による神経脱落の主要因であることが示唆されつつある。本申請研究では、活性化環境条件により二面的な性質を示すアストロサイトがどのようにしてその形質を決定するのか、形質運命決定の分子機構を探る。
収量増加効果を有する稲遺伝子Ur1のマッピング、遺伝子内分子構造と変異性の解析

第6染色体に座乗するUr1は, 2次枝梗数と2次枝梗数当り穎花数の増加によって1穂穎花数を増加し,収量性を向上することができる.4種の同質遺伝子系統,ならびに, F_2, F_3の分離集団を用いて, Ur1のマッピングを行った.Ur1座の候補領域を, up85938とSSR26の問の661kbにまで狭めることができた. Ur1座近傍に連鎖するSSR12とSSR17は, Ur1を有する個体または系統を選抜するための有望なDNAマーカーであった.第6染色体に座乗するUr1は, 2次枝梗数と2次枝梗数当り穎花数の増加によって1穂穎花数を増加し,収量性を向上することができる.4種の同質遺伝子系統,ならびに, F_2, F_3の分離集団を用いて, Ur1のマッピングを行った.Ur1座の候補領域を, up85938とSSR26の問の661kbにまで狭めることができた. Ur1座近傍に連鎖するSSR12とSSR17は, Ur1を有する個体または系統を選抜するための有望なDNAマーカーであった.同質遺伝子系統を利用することによって,第6染色体に座乗するUr1遺伝子の座乗領域を,分子マーカーの1種であるSSRによって絞り込んだ.台中65号,`しおかり'およびIR36の3品種とそれらのUr1同質遺伝子系統との間でSSRマーカーの多型を比較した.その結果,`しおかり'同質遺伝子系統(戻し交雑11回)における未置換領域(遺伝子供与親とマーカー遺伝子型が同じ領域)は,台中65号のUr1同質遺伝子系統によって得られているUr1の未置換領域(推定座乗領域)より狭かった.すなわち,台中65号のUr1同質遺伝子系統(戻し交雑8回)では未置換領域は2.02Mbであり,`しおかり'のUr1同質遺伝子系統では1.82Mbであった.しかし,IR36のUr1同質遺伝子系統(戻し交雑15回)とIR36の間では多型が検出されなかったので,未置換領域は50kb以下しか残存しておらず、戻し交雑によるIR36による置換が顕著に進んでいた。したがって,その未置換領域の検出のためには,塩基レベルならびに微細なINDELによる解析が必要と考えられる.高精度マッピングにおいては,台中65号または`しおかり'の同質遺伝子系統と遺伝子供与親であるN55またはH85とのマーカー解析において多型が得られたSSRマーカーを用いた.これらのマーカーを用いて,台中65号×Ur1台中65号同質遺伝子系統のF_3世代4000個体から得られた劣性(ur1/ur1型)の311個体に対して連鎖分析を行った.その結果,SSRマーカーが挟む28kbの領域にUr1遺伝子座が位置することを明らかにした.この領域には5つの推定される遺伝子が存在している.これらの領域においてCAPS解析を行ったが,さらに詳細なUr1の遺伝子領域への絞込みはできなかった.そのため,現在,塩基配列の分析を進めている.Ur1の遺伝子領域の特定はできていないものの,候補領域において絞り込みを行った.RT-PCRでは,28kbの候補領域内において推定される遺伝子にプライマーを設定した.これまでのところ,MYB遺伝子が穂で転写されていることが確認された.今後,Ur1ホモ型と野生型(ur1/ur1型)との間で転写の詳細な比較を行う予定である.Ur1に関連する変異領域を同定するために、これまでのマッピングの結果からUr1座乗領域と推定される塩基配列解読をすすめた。マッピング結果から最も近いマーカーと推定されたSSR12の近傍17.4kbを標的として、解読をすすめた。SSR12の下流、6.2kbについてはIR36とIR36のUr1同質遺伝子系統の間で、エキソンと考えられる領域での多型は認められなかった。SSR12の上流11.2kbでは現在までのところ、およそ70%の領域での解読が終了した。この領域では、IR36とIR36のUr1同質遺伝子系統の間で多型は検出されておらず、インド型に特徴的な配列のみ認められた。未解読の領域における非置換領域の存在が示唆されているため、未解読の領域の塩基配列解読を進める必要がある。Ur1座乗領域の近傍に設定した8種のSSRマーカー座を用いてインド型・日本型品種群の合計40系統のハプロタイプ解析を行った。Ur1のoriginal mutantのA32は、SSR17において特異的なSSR17-2を保有していた。Ur1を有するN55とH85は、A32から交雑・育成された系統であるが、SSR17-1を有していた。また、日本型とインド型のすべての品種はSSR17-1を有していた。SSR12に関しては、Ur1を有する系統のすべてがSSR12-3有した。これに対して、インド型品種のすべて、および、日本型品種の63%は、SSR12-1またはSSR12-2を有した。このことから、インド型にUr1を導入する時には、SSR12-3がMASのためのマーカーとして有望である。分離集団を用いたマッピングによって推定されたUrl推定座乗領域において,塩基配列解読を行った。

マッピングの結果より,最も近いマーカーと推定されたSSR12の近傍17.4kbに加え,その隣接領域を標的とした,SSR12の下流,6.2kbに加え,さらに下流のおよそ10kb(一部,'台中65号'とそのUrl同質遺伝子系統での比較)は解読が終了した.また,SSR12の上流11.2kbでは現在までのところ,およそ90%の領域で解読が終了した.これらの領域では,IR36とIR36のUrl同質遺伝子系統の間で,エキソン・イントロンを含めて多型は検出されておらず,インド型に特徴的な配列のみ認められた.'ニシヒカリ'におけるUr1同質遺伝子系統において置換領域の推定を行った.これまでの結果に加え,新たにSSR26の下流が置換されていることが明らかとなり,以前の結果を合わせ,Urlはup85938とSSR26に挟まれる661kb内に存在することが示唆された.マッピングによって推定された領域はこの661kb内に含まれる.また,この領域には58遺伝子が座乗していることが示唆されている.この領域およびその周辺において86個のSSRマーカーならびに52個のINDELマーカーを設定し(4790bp/1マーカー),IR36とIR36のUrl同質遺伝子系統ならびにUrlの供与親であるN55の間で多型の比較を行った.全てのマーカーにおいて,IR36とIR36のUrl同質遺伝子系統の間での多型は検出されず,従って,置換領域を特定することはできなかった.マッピングでの推定領域における未解読領域ならびに,置換領域によって推定された661kb内において,上記塩基配列決定した枠外の遺伝子情報を精査し,候補遺伝子の塩基配列解読を進める必要があることを確認した.
フィジー諸島オウガイ自生海域における海洋生態学的研究(第二次)ー精密環境調査ー

昭和61年8月ー9月にかけての約一カ月間,サウスパシフィック大学(スバ市)の海洋資源研究所長U.ラジ教授ほかとの共同研究として実施した現地調査,および昭和62年度に実施した室内研究の成果は,既に本研究プロジェクトの調査総括として英文で印刷公表されている(Hayasaka ed.1988,).以下に,調査研究の実施経過と,報告された研究成果の概要につして述べる.昭和61年度の現地調査は,昭和58年度に次ぐ第二次調査であり,その主目的を,精密環境調査とした.現地調査に伴う作業項目としては, (1)海洋学的観測(海底地形,底質,水温, ph, DO等), (2)トラップによるオウムガい及び共存生物採取, (3)採集生物の同定・計測・記載(4)採集したオウムガイの発生生理学的検討, (6)トロリーング及びドレッジングによる底生生物の無作為的採集, (7)海底における水中スティルカメラによる生態写真撮影を計画・実施した.昭和62年度の室内研究(調査総括)に際しては,まづ研究グループ全員による打ち合せを行ない,研究分担項目を決めた.その後,昭和62年夏に鹿児島において研究打ち合せ会議を行ない,成果の取り纏め,印刷・公表の計画を立案し,各人の研究を更に継続した結果,ほぼ予定どうりの日程で成果を刊行することができた.本研究の成果は次の7項目にまとめられている.(1)調査対象海域(フィジー国,ビティ・レブ島のスバ市沖と,オバラウ島沖)におけるオウムガイ自生海域の海洋環境条件ーとくに海底地形の詳細について.(2)オウムガイの生殖器官の生理学的研究.(3)オウムガイ殻にみられる付着生物.(4)オウムガイ殻の破損状況.(5)オウムガイ自生海域における底生有孔虫群集.(6)餌をとりまく生物群(オウムガイとその共存生物)の水中スティルカメラによる行動観察と生態解析.成果の詳細は既に報告ずみであるが,今回得られた新知見は次のとうりである.(1)第一次調査結果から予測されていたオウムガイの生息様式ーある地域に一様にでなく,パッチ状に分布し,とくに密集する場所は半永久的に一定しているということを確認し,高密度地点の微地形的な特長を把握することができた.オウムガイの生息環境が,いずれの地域でも,海岸線から直接深海底に至る急峻な海底地形の200ー数100メートル深さのところに限られているという事実は,従来,オウムガイの生活史との関連で重要視されてきたが,海底地形の詳細とオウムガイの生息様式との関係については不明であった.スバ市沖合海域という限られた場所ではあるが,今回得られた知見は重要である.(2)オバラウ島沖の海域において,予備的な調査をおこなった結果,スバ市海域と類似の環境条件にあること,同程度のオウムガイ生息密度のあることなどが明らかになった.(3)従来実施してきたトラップによる調査では,餌で誘引するという作為的条件をともなうので,採集された生物標本は,自然集団を代表するものとはいえない.そのような欠点を補う為に,今回は底曳トロールとドレッジによる生物採集を試みた.起状のはげしい珊瑚礁の外側の外側斜面ではあるが,上記の環境調査で明らかにされた微地形に注意することによって,トロール,ドレッジに成功し,無作為的試料をうることができた. (4)スバ,オバラウの両地域において行なった水中撮影で得られた266枚の写真をもとに,オウムガイその他の生物の出現順序・出現時間帯・索餌行動・摂餌行動などを解析した.オウムガイは,しばしば予想以上に長い時間,摂餌行動をとり続けることがあり,連続写真による解析の結果,最長11時間にたっするものが認められた.昭和61年8月ー9月にかけての約一カ月間,サウスパシフィック大学(スバ市)の海洋資源研究所長U.ラジ教授ほかとの共同研究として実施した現地調査,および昭和62年度に実施した室内研究の成果は,既に本研究プロジェクトの調査総括として英文で印刷公表されている(Hayasaka ed.1988,).以下に,調査研究の実施経過と,報告された研究成果の概要につして述べる.昭和61年度の現地調査は,昭和58年度に次ぐ第二次調査であり,その主目的を,精密環境調査とした.現地調査に伴う作業項目としては, (1)海洋学的観測(海底地形,底質,水温, ph, DO等), (2)トラップによるオウムガい及び共存生物採取, (3)採集生物の同定・計測・記載(4)採集したオウムガイの発生生理学的検討, (6)トロリーング及びドレッジングによる底生生物の無作為的採集, (7)海底における水中スティルカメラによる生態写真撮影を計画・実施した.昭和62年度の室内研究(調査総括)に際しては,まづ研究グループ全員による打ち合せを行ない,研究分担項目を決めた.その後,昭和62年夏に鹿児島において研究打ち合せ会議を行ない,成果の取り纏め,印刷・公表の計画を立案し,各人の研究を更に継続した結果,ほぼ予定どうりの日程で成果を刊行することができた.本研究の成果は次の7項目にまとめられている.(1)調査対象海域(フィジー国,ビティ・レブ島のスバ市沖と,オバラウ島沖)におけるオウムガイ自生海域の海洋環境条件ーとくに海底地形の詳細について.(2)オウムガイの生殖器官の生理学的研究.(3)オウムガイ殻にみられる付着生物.(4)オウムガイ殻の破損状況.(5)オウムガイ自生海域における底生有孔虫群集.