hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
歯科用合金の接着界面における機能性モノマーの接着機構と併用効果の解析

補綴装置の支台歯に対する接着方法が予後に影響を及ぼすことが知られている。本研究は、歯科用貴金属合金に有効な有機硫黄化合物が、レジンの重合率、表面処理方法や複数の機能性モノマーの併用によって接着耐久性に及ぼす影響について、赤外線分光分析またはX線光電子分光法などによる表面解析、形成された接合界面の観察や分析、レジンセメントの重合反応分析を行ことで解明するとともに、簡便かつ接着耐久性に優れた歯科用貴金属合金への臨床術式の確立を目的とする。
固体表面における分子摩擦の研究

分子吸着過程や拡散過程の機構と密接に関係し学術的にも重要である、表面上の分子に働く摩擦の研究を行った。超音速分子線装置と分光学的手法、および走査型トンネル顕微鏡を用いて、分子摩擦機構の解明を目指した。触媒反応とも関係する白金表面に吸着したNOの摩擦を測定するために、NOの表面移動について実験を行い、多くの情報を得た。さらに、実空間での分子移動を検出するために走査型トンネル顕微鏡を用いる手法の開発を行った。本研究の目的は、超音速分子線装置を用いてエネルギー制御した原子・分子を固体表面に照射した後の分子の分布を走査型トンネル顕微鏡(STM)を用いて測定することにより、分子摩擦を測定することである。超音速分子線を用いた原子・分子照射担当の高岡(研究代表者)と分子分布測定担当の米田(研究分担者)の間で緊密な連絡を取りながら分子摩擦の観測を行い、分子摩擦機構を解明するために、超音速分子線装置と走査型トンネル顕微鏡を組み合わせ実験装置の準備を行った。平成21年度は、以下の通り、実験設備の準備を行った。(1)振動対策が十分なされた走査型トンネル顕微鏡(STM)ヘッドの設計・製作超音速分子線装置に多数の真空ポンプを使用しており、その振動によりSTMの原子分解能が得られなくなることを防ぐため、振動対策が十分なされたSTMヘッドを設計・製作した。試料の清浄化や分子の吸着などは超高真空装置に備え付けの試料ホルダーを用いて行うので、試料をSTMヘッドと試料ホルダーで簡単に移動できるように両試料固定部を製作した。(2)超高真空装置の除振機構STMを設置した超高真空装置は除振台に載せるが、この除振台は特注であり、真空ポンプの大きな振動が超高真空装置に伝わらないように振動を遮断する工夫を行った上で設計を行った。(3)表面温度によって分子が動くのを抑えるための試料冷却装置の設置本研究では希ガス原子を照射したときの分子の動きを観察するが、そのためには、表面温度を低く保つ必要がある。表面温度が高いと分子が熱拡散するためである。表面温度を低く保つために、試料ホルダーに取り付ける冷却機構の設計を行った。表面上の分子に働く摩擦である"分子摩擦"は、分子の吸着過程や拡散過程のメカニズムと密接に関係しており、学術的に非常に重要である。さらに吸着過程や拡散過程の関わる様々な応用分野、とくにボトムアップ的な手法を用いるナノテクノロジー分野において今後ますます重要となってくる物性である。しかし、まだほとんど研究がなされていない。そこで、本研究では、超音速分子線装置と走査型トンネル顕微鏡を組み合わせた新しい研究手法を様々な系に適用することによって分子摩擦のメカニズムの解明を行い、さらにその制御を行うこと目的として研究を進めている。平成22年度は、おもに単結晶白金表面に吸着したNOの摩擦を測定するための準備として、まずNOの表面移動を明らかにするための実験を行った。白金表面におけるNOの表面移動は、触媒反応とも関係する過程であるが、特に白金表面上のステップと呼ばれる段差部分近傍のNOの移動が注目されている。本研究では、ステップの上側にNOが吸着した白金表面に、運動エネルギーを制御した希ガス原子を照射すると、NOがステップの上側から下側に移動することを明らかにした。さらに、今度は逆に、ステップの下側にNOが吸着した白金表面に、希ガス原子を照射すると、NOがステップの下側から上側に移動することを明らかにした。このことから、ステップ近傍に吸着したNOに希ガス原子を照射することによって、NOの吸着位置やその移動方向を制御することを明らかにすることができた。この研究成果を踏まえて、今後は、白金表面に吸着したNO分子が表面上を移動する際に、表面から受ける摩擦を定量的に求めていきたいと考えている。平成23年度も、引き続き単結晶白金表面に吸着したNOの摩擦を測定するための、NOの表面移動を明らかにするための実験を行った。白金表面における酌の表面移動は、触媒反応とも関係する過程であるが、特に白金表面上のステップと呼ばれる段差部分近傍のNOの移動が注目されている。

このことから、ステップ近傍に吸着したNOに希ガス原子を照射することによって、NOの吸着位置やその移動方向を制御することを明らかにすることができた。この研究成果を踏まえ、さらにNO分子の動きを詳細に調べるために、実空間での分子移動を検出する事の出来る走査型トンネル顕微鏡の開発を行った。走査型トンネル顕微鏡は、振動の影響を受けやすいため、超音速分子線装置で使用している真空ポンプからの振動を軽減するための工夫を行った。この技術を用いてさらに分子移動のメカニズムを明らかにするための実験を行っていきたい。
一回結実性ササ属における開花メカニズムと遺伝構造の解明

森林生態系の中でササ属を制御していくためには、まずその繁殖生態を明らかにする必要がある。しかし、ササ属の特徴である地下茎による栄養繁殖の範囲や動態に関しては未解明の部分が多く、ササ属の開花メカニズムについては,生物学的に未解明なままである。また、ササ属の特徴である地下茎による栄養繁殖の範囲や動態に関しても,研究手法上の制約から未解明であり、一斉開花あるいは部分開花現象に関して開花の単位が個体性なのか集団性なのかといった、集団の遺伝的動態に関する問題点は未だ明らかにされていない。本計画ではササの部分開花と遺伝構造に着目して研究を進めた結果、以下の成果が得られた。1)オクヤマザサの部分開花パッチにおける開花の有無は稈サイズに依存している可能性が明らかになった。2)ササ属における初めてのマイクロサテライトマーカーの開発に成功した。3)オクヤマザサ部分開花パッチのクローン分析を行い,開花の単位が遺伝的要因のみで決定しているわけではないことが明らかになった。4)オクヤマザサの種子の採取を行い,繁殖構造に関する研究材料を得ることができた。この種子を使用してササ属の交配様式を探る研究を展開することが可能になった。1.ササ部分開花固定プロットにおける追跡調査および試料採取2003年より部分開花を繰り返しているササ個体群の固定プロットについて追跡調査を行った。過去に開花した桿のうち、ほとんどのものは枯死に至ったが、一部生存している桿の存在が明らかになった。このことにより、必ずしも開花によってすべて枯死するとは限らない事実が明らかになった。新たに開花が認められたオクヤマザサプロットについて、桿の位置およびバイオマスの測定を行った。そして、このプロットより、クローン分析用の試料として、各シュートから葉組織を採取した。また、種子を採取、播種して遺伝マーカーのスクリーニング用試料とした。2.ササ属に有効な個体識別用遺伝マーカーの開発室内実験により個体識別能力の高いマイクロサテライトマーカーの開発を行った。合計1032個のクローンのマイクロサテライト部位をクローニングしスクリーニングした結果、6個のプライマーペアを設計することができた。得られたプライマーペアの再現性チェックを行い、最適な増幅(PCR)条件の検討を行った。3.開発した遺伝マーカーのスクリーニングおよび多型性のチェックササ自然集団から、DNA分析用試料を採取し、2.で開発されたプライマーペアを用いて、各マイクロサテライト遺伝子座の解析を行った。その結果、6個のプライマーペアすべてについて安定的に増幅される遺伝子座が得られた。これらの遺伝子座を適用して、次年度からクローン構造の解析に着手する。ササ属は「一回結実性」とされ,数十年に一度、一斉開花して枯死する現象が報告されている。一方,ごく小面積でパッチ状に部分開花した例も報告されており、開花メカニズムについては、生物学的に未解明なままである。また、ササ属の特徴である地下茎による栄養繁殖の範囲や動態に関しても,研究手法上の制約から未だ明らかになっていない。本研究では,栄養繁殖系つまり個体としての広がりを明らかにするために必要となる個体識別のための遺伝マーカーを開発し、連続して部分開花が観察されているササ群落を対象に,シュート単位の個体性を調べ(クローン分析),開花単位の遺伝構造を明らかにすることを目的とする。前年度に開発されたマーカーを使用して、固定プロット内に生育する全シュートのサンプルを多型解析(クローン分析)した結果、複数クローンが同調して開花しているかが明らかになった。一方,同一クローンでも開花している桿と開花していない桿が混在している事実も明らかになった.また,開花桿のバイオマスは未開花桿のバイオマスより大きいことが前年までの研究から明らかになっている。これらの結果を総合的に解析し、ササ属の一斉あるいは部分開花から枯死にいたる現象は、遺伝性に支配された個体単位で決まっているのではなく、シュートサイズ、クローンのバイオマスなどの物質生産的な要因も無関係ではないことが示唆された。
特異摂動法を用いた非線形システムの制御に関する研究-アクティブサスペンションの制御への応用-

平成7年度は次のような研究を行った。(1)非線形特性を持つ要素を含む制御対象となる車両のアクティブサスペンションのモデルの作成(2)非線形システムの対する特異摂動法と線形化手法によるアクティブサスペンションに対する制御則の設計(3)設計した制御方法の数値シミュレーションによる制御効果の確認(4)実際の自動車による提案した制御則を用いた実験の結果についての検討(5)作成したモデルに対するLQGによる制御則とH∞制御則の設計と実験装置を用いた実験の結果の比較本研究により,アクティブサスペンションシステムの制御系設計において,特異摂動法を用いることにより全体のシステムを乗り心地に関するサブシステムと操縦安定性に関するサブシステムの低次元の2つのサブシステムに分割し,非線形特性を持つ各々のサブシステムに対して線形化を行うことで高性能な制御系の設計がより容易なものとなることが確認された。この制御系設計方法を用いると,そのままでは線形化の困難な非線形特性を持つサスペンションシステムにおいても,次元が低いそれぞれのサブシステムでは線形化が容易になる。さらに,特異摂動法を用いるためにそれぞれの特性に対する設計が分離でき,元のシステムに対する制御則が,それぞれのサブシステムに対する制御則から容易に合成することができるようになり,制御系設計が簡便となることを示した。平成6年度は対象とする非線形システムとして、自動車のサスペンションシステムを考えました。まず、含まれる非線形特性としてサスペンションを構成する要素のうちバネとダンパに非線形特性を持つシステムの数学モデルを作成しました。このモデルに対して、運動のモードの速度に注目し、特異摂動法によって速いモードと遅いモードの運動にシステムを分割しサブシステムを得ました。各々のサブシステムに対してまず非線形システムの線形化を行い、次に線形システムに対する制御則の設計をLQ最適制御に基づき設計しました。このとき、遅いシステムでは乗り心地を評価に考慮するように評価関数に車体加速度の項を含ませて設計を行いました。このふたつのサブシステムに対する制御則を特異摂動システムに対する合成則に基づき全体のシステムの制御則を得ました。得られたサスペンションモデルと同様の性質を示すようにサスペンションシステムの制御実験装置を製作しました。バネとダンパの特性はモータを用いて疑似的に実現し、モータの制御によりいろいろな特性に対応した実験ができるようしました。また、道路からの振動の代わりとなるように加振器部分を持っています。システムの同定実験を行い、所定の特性が得られていることを確認しました。この実験装置の各種パラメータの値に基づいて設計した制御則を用いて制御実験を行ったところ良好な結果を得、提案した制御則の有効性を示すことができました。(1)非線形特性を持つ要素を含む制御対象となる車両のアクティブサスペンションのモデルの作成(2)非線形システムの対する特異摂動法と線形化手法によるアクティブサスペンションに対する制御則の設計(3)設計した制御方法の数値シミュレーションによる制御効果の確認(4)実際の自動車による提案した制御則を用いた実験の結果についての検討(5)作成したモデルに対するLQGによる制御則とH_∞制御則の設計と実験装置を用いた実験の結果の比較本研究により,アクティブサスペンションシステムの制御系設計において,特異摂動法を用いることにより全体のシステムを乗り心地に関するサブシステムと操縦安定性に関するサブシステムの低次元の2つのサブシステムに分割し,非線形特性を持つ各々のサブシステムに対して線形化を行うことで高性能な制御系の設計がより容易なものとなることが確認された。
「図説」と「書画」の分析・比較による近世思想史研究領域の拡大と深化

本研究では、中国思想に淵源をもち、韓国の儒教において特徴的に見られる「図説」と、同様に中国文化に淵源をもち、日本では中世から近代初頭まで盛んに製作された「書画」を中心素材とし、図像と文献、中世の禅と近世の儒教、韓国思想と日本思想、都市と地方といった複数の分析枠組みを駆使して、14Cから19Cの儒学を中心とした日本の学術・文芸の特色を、東アジアの思想史・文化史の中に位置づけ、その性格を明らかにした。本研究では、中国思想に淵源をもち、韓国の儒教において特徴的に見られる「図説」と、同様に中国文化に淵源をもち、日本では中世の五山文学の時代から近代初頭まで盛んに製作された「書画」を中心素材とし、また図像と文献、中世の禅と近世の儒教、韓国思想と日本思想、都市と地方といった複数の分析枠組みを駆使して、14Cから19Cの儒学を中心とした日本の学術・文芸の特色を、東アジアの思想史・文化史(特に儒教文化が民衆の生活レベルにまで浸透したと言われる韓国のケースと比較)の中に位置づけ、その性格を明らかにすることをめざしている。「図説」や「書画」の現物調査を可能な限り実施しながら、同時にそれを儒者などの文集に残された図の解説や「序・題跋・銘賛」などと突きあわせることによって、従来の文献中心の研究では捉えきれなかった前近代の学術・文芸界の性格の豊かな再現に向けての作業を行っている。より具体的には、「図説」「書画」と文献史料の関係についての分析・考察、それをふまえた近世日本思想史の新たな思想的見取り図と基本的思考枠組みの検出、また韓国思想との比較を行った。特に「図説」「書画」を、当時の東アジアの知的体系と動揺という静態的・動態的視座の中に位置づけるために、韓国において共同研究者らと討議を行なった。また「図説」「書画」という図像資料と文献史料の複合的性格をもった資料に着目することにより、これまでの文献中心の研究では捉えきれなかった、知識人・庶民を含んだ近世の基本的な思考枠組みの見定めを行った。その過程で浮かび上がってきた、韓国儒教が地方を拠点としているのに対して、日本儒教は都市を中心に展開しており、「図説」の製作の多寡は、このような日本・韓国の儒教の社会的存在形態の違いをその要因としていることを実証的に検証する作業に取り組んだ。より具体的には、前年度に引き続き、「図説」「書画」と文献史料の関係についての分析・考察、それをふまえた近世日本思想史の新たな思想的見取り図と基本的思考枠組みの検出、また韓国思想との比較をいっそう進めた。特に「図説」「書画」を、当時の東アジアの知的体系と動揺という静態的・動態的視座の中に位置づけるため、韓国の研究者と検討会を行なった。また「図説」「書画」という図像資料と文献史料の複合的性格をもった資料に着目することにより、これまでの文献中心の研究では捉えきれなかった、知識人・庶民を含んだ近世の基本的な思考枠組みを提示することを試みた。その過程で浮かび上がってきた、韓国儒教が地方を拠点としているのに対して、日本儒教は都市を中心に展開しており、「図説」の製作の多寡は、このような日本・韓国の儒教の社会的存在形態の違いをその要因としていることを実証的に検証する作業を前進させた。本研究では、中国思想に淵源をもち、韓国の儒教において特徴的に見られる「図説」と、同様に中国文化に淵源をもち、日本では中世の五山文学の時代から近代初頭まで盛んに製作された「書画」を中心素材とし、また図像と文献、中世の禅と近世の儒教、韓国思想と日本思想、都市と地方といった複数の分析枠組みを駆使して、14Cから19Cの儒学を中心とした日本の学術・文芸の特色を、東アジアの思想史・文化史(特に儒教文化が民衆の生活レベルにまで浸透したと言われる韓国のケースと比較)の中に位置づけ、その性格を明らかにすることを試みた。

「図説」や「書画」の現物調査を可能な限り実施しながら、同時にそれを儒者などの文集に残された図の解説や「序・題跋・銘賛」などと突きあわせることによって、従来の文献中心の研究では捉えきれなかった前近代の学術・文芸界の性格の豊かな再現に向けての作業を行った。より具体的には、前年度に引き続き、日本思想・韓国思想関係の「図説」「書画」類の収集・実物調査を行い、「図説」「書画」の分析に必要な史料・参考文献の収集を継続した。基礎資料の収集は、佐賀県立図書館、西尾市岩瀬文庫、成田山仏教図書館などを中心とした。整理・分析は、平成22年度の作業を継続し、そこから当時の学術・文芸を支える社会的基盤や、知的ネットワークのあり方を浮かび上がらせるべく総合的な分析を進めた。また「図説」「書画」に関する日本・韓国・中国の研究文献を収集し、研究成果を整理し、その達成点と今後の課題を展望するための準備を行った。都市と地方の社会・文化を中心とした周辺領域に関する研究文献を継続して収集し、前年度における研究動向を探る作業とあわせて、本研究の課題に即した考察を行うための準備を行った。
ハイスループット細胞機能発現制御を実現する超並列デジタル細胞処理システムの開発

細胞の機能発現過程を迅速かつ高効率に制御するための“超並列デジタル細胞処理システム"の実現を目的とし,要素技術として重要となる細胞内デリバリー技術および細胞内生体分子イメージング技術を開発した.振動援用による細胞膜穿孔および電場駆動力によるDNA導入技術によって,高効率・低侵襲な細胞内デリバリーを実現した.また,超並列な細胞操作に必要となる自動調心機能付きマイクロチャンバアレイを開発し,その有用性を実証した.さらに,チップ増強ラマン分光法(TERS)によって細胞内の生体分子の可視化が可能であることを示した.本研究では,高度先進医療技術・革新的医薬品開発における次世代産業化のイノベーション創出を支援するキーテクノロジーとして,MEMS技術によって作製した中空構造を有するSiO2製ナノニードルアレイを細胞操作・計測用プローブとして利用した細胞機能発現制御技術の開発を目的として実施した.平成27年度に得られた主な成果は以下のとおりである.(1)Siウエハ両面からのSi深堀エッチング(DRIE)と熱酸化を組み合わせて,中空構造を有する段付きナノニードルアレイ(先端外径1μm程度,10×10アレイ)の作製プロセスを確立した.(2)複雑な3次元構造を有するSiモールドを鋳型にしたプロセスによって,自動調心機能付き細胞配列チャンバアレイ(PDMS製,10×10)の作製を行い,誘電泳動力によって細胞の捕獲が可能であることを実証した.(3)電場駆動力を利用した細胞内デリバリー技術において,従来の交流電圧と比較して,矩形波電圧を印加した場合の方が,導入効率の改善が図れることを,蛍光DNAの吐出実験および数値解析シミュレーションの結果から明らかにした.(4)倒立顕微鏡に組込み可能な顕微ラマン分光装置を作製し,Agナノ粒子のラマン増強効果によって,ローダミン6Gの高感度ラマン分光スペクトルの取得が可能であることを示した.本提案技術の最もユニークな電場駆動力を利用した超並列・高精度な遺伝子導入技術(細胞内デリバリー)の実現に必須となる中空構造を有する段付きナノニードルの作製プロセスを確立した.また,矩形波電圧を印加した場合の方が,高効率な遺伝子導入が行える可能性を見出した.さらに,細胞内の生体分子のダイナミクス観察を可能とする細胞内表面増強ラマン散乱(SERS)イメージング(細胞機能発現可視化技術)を実現するために,倒立顕微鏡組込み型の顕微ラマン分光装置を開発し,Agナノ粒子の表面増強ラマン散乱効果と組み合わせることで,極微量の分子の高感度ラマン分光が行える性能を有していることを実証することができた.本研究では,高度先進医療技術・革新的医薬品開発における次世代産業化のイノベーション創出を支援するキーテクノロジーとして,MEMS技術によって作製した中空構造を有するSiO2製ナノニードルアレイを細胞操作・計測用プローブとして利用した細胞機能発現制御技術の開発を目的として実施した.平成28年度に得られた成果は以下のとおりである.(1)提案するプロセスによって作製した中空構造を有する段付きナノニードルアレイ(先端外径1μm程度,10×10アレイ)を用いて,AC電場駆動力を利用した蛍光DNAの吐出実験を行い,100本中99本のナノニードルから同時に吐出が可能であることを確認した.(2)自動調心機能付きマイクロチャンバアレイを用いた細胞捕獲実験を行い,細胞懸濁液滴下後20min以内で捕獲率80%以上の細胞が捕獲できることを確認した.また,基礎的検討として,ガラスピペットを用いた細胞膜穿孔実験を行い,誘電泳動力を利用することで,浮遊細胞(未接着細胞)においても細胞膜の穿孔に必要な十分な保持力が発生できることを確認した.(3)電気泳動移動度と電場ベクトルの時間変化を用いた簡易モデルによって,電場駆動力(電気泳動)による細胞内でのDNAの泳動軌跡の数値解析モデルを構築した.その結果,従来のAC電圧印加と比較して,細胞内の電界強度が大きくなる矩形波電圧を印加する場合の方がDNAの導入が高効率に行えることを示唆する結果を得た.本提案技術の最もユニークな電場駆動力を利用した超並列・高精度な遺伝子導入技術(細胞内デリバリー)の実現に必須となる段付き中空ナノニードルアレイからの電場駆動力による蛍光DNAの同時吐出(100本中99本からの吐出に成功)が可能であることを確認し,超並列操作の可能性を示した.また,自動調心機能付きマイクロチャンバへの高い細胞捕獲率を実証することができた.さらに,細胞内でのDNA分子の泳動挙動を予測するための数値解析モデルを構築したことで,各種電場条件下における最適条件の探索が可能となった.本研究では,高度先進医療技術・革新的医薬品開発における次世代産業化のイノベーション創出を支援するキーテクノロジーとして,MEMS技術によって作製した中空構造を有するSiO2製ナノニードルアレイを細胞操作・計測用プローブとして利用した細胞機能発現制御技術の開発を目的として実施した.得られた研究成果は以下のとおりである.(1)自動調心機能付きPDMS製マイクロチャンバアレイを用いた細胞捕獲実験を行い,細胞懸濁液滴下後40min以内で細胞捕獲率90%以上を達成した.また,細胞を位置決め精度1.7±0.7μmでチャンバアレイ内に配置が可能であることを示した.

(2)誘電泳動力による細胞の保持力を有限要素法によって解析した結果,220nN程度であることがわかった.また,細胞内Ca2+測定試薬(蛍光試薬Fluo 3-AM)を用いて,誘電泳動による細胞配列過程における電場ストレス応答を調査した.その結果,細胞膜に作用する電界強度が800kV/m以上でストレスが誘起され,細胞死に至ることがわかった.一方,流体中を泳動(70μm/s)する細胞にはストレスが誘起されないことも明らかとなった.(3)自作の顕微ラマン分光装置と市販のAFMプローブ(平均粒径60nmのAgナノ粒子を担持)を用いて,細胞内の生体分子のダイナミクス観察の基礎的検討を行った.その結果,細胞内の分子の時系列変化が捉えられることを実証した.さらに,細胞核内と葉状仮足におけるラマンスペクトルに明確な差異が認められることを明らかにした.細胞の機能発現過程を迅速かつ高効率に制御するための“超並列デジタル細胞処理システム"の実現を目的とし,要素技術として重要となる細胞内デリバリー技術および細胞内生体分子イメージング技術を開発した.振動援用による細胞膜穿孔および電場駆動力によるDNA導入技術によって,高効率・低侵襲な細胞内デリバリーを実現した.また,超並列な細胞操作に必要となる自動調心機能付きマイクロチャンバアレイを開発し,その有用性を実証した.さらに,チップ増強ラマン分光法(TERS)によって細胞内の生体分子の可視化が可能であることを示した.おおむね当初の計画通りに実施するとともに,前年度に確立したプロセスによって,中空構造を有する段付きナノニードルアレイ(先端外径1μm程度,10×10アレイ)を作製し,電場駆動力を利用した手法によって蛍光DNAの吐出実験を行い,その基本性能の評価する.また,自動調心機能付き細胞配列チャンバアレイ(10×10)への細胞捕獲効率の向上を図るために,誘電泳動力に加え,揺動振動を援用する手法を検討する.さらに,緑色蛍光タンパク質(GFP)発現プラスミドをHeLa細胞に導入し,遺伝子発現効率および生存率を調査する.加えて,基礎実験として,Agナノ粒子を固定化したガラスピペットをHeLa細胞に穿刺し,ラマン分光スペクトルの時系列変化を調査し,細胞内分子イメージング手法としての基礎的検討を行う.おおむね当初の計画通り実施する.主な研究項目としては,(1)中空構造を有する段付きナノニードルアレイ(先端外径1μm程度,10×10アレイ)を用いて,電場駆動力を利用した蛍光DNAの吐出実験を行い,電圧印加方式の影響を精査する.さらに,数値解析手法によって細胞内に誘起される電界強度分布を可視化し,細胞内デリバリーの最適条件を明らかにする.(2)自動調心機能付き細胞配列チャンバアレイ(10×10)に捕獲した細胞に対して,ガラスピペットを用いた蛍光DNAの導入実験を行い,DNA導入効率および生存率を評価する.さらに,誘電泳動力によるチャンバ内への細胞の保持力を調査し,電極形状および電極配置の最適化を図る.(3)前年度に引き続き,Agナノ粒子(平均直径60nm)を固定化した原子間力顕微鏡(AFM)プローブ探針をHeLa細胞に穿刺し,ラマン分光スペクトルの時系列変化を調査し,細胞内分子イメージング手法としての基礎的検討を行う.(4)ガラスピペットを用いて,細胞内へのDNA導入時の細胞内SERS
コンクリートの破壊進行領域におけるせん断挙動に及ぼす加力方向の影響

本研究では,コンクリートのひび割れ面に垂直方向の垂直荷重(拘束力)と接線方向の繰返しせん断荷重が同時に作用した場合のコンクリートのクラック生成と成長およびその破壊進行領域における力学的特性を明らかにすることを目的としている。平成12年度は第一段階として,ひび割れ面に垂直な変位(拘束剛性無限大)または荷重(拘束剛性0)を一定とする拘束条件で,繰返しせん断実験を行い,単調加力せん断挙動との相違等について検討し,コンクリートのひび割れ面におけるせん断挙動,特にせん断剛性低下率および除荷・再載荷挙動に及ぼす繰返し載荷の影響を明らかにしてきた。さらに既往のせん断伝達モデルの適合性について検証した。平成13年度では,せん断挙動に及ぼす拘束効果の影響を明らかにするため,ひび割れ面における鉄筋の拘束効果を考慮した繰返しせん断実験を計画した。ただし実際に鉄筋を配した試験体を用いる場合,鉄筋とコンクリートの付着挙動の誤差が,実験結果に与える影響が無視できなくなる可能性がある。そこで本実験では,ひび割れ幅に応じて拘束力の変動が可能なクローズドループサーボ制御システムを構築し,動作確認のための予備実験を行った。次に開発した制御プログラムによって実際のひび割れ面に生じるであろう拘束力をアクチュエータで模擬的に載荷する条件下で繰返しせん断実験を行った。初期ひび割れの有無および拘束効果のパラメータとして,鉄筋比(01.6%),鉄筋の降伏応力度(345Mpa,1275Mpa),抜出し量などを実際のコンクリート構造物を想定して決定し,各種パラメータがせん断挙動に及ぼす影響について検討した。今後さらに実験データを蓄積し、拘束効果(拘束力と拘束剛性)がせん断挙動に及ぼす影響を明らかにしていく。さらに,実験結果よりせん断モデルを修正・開発し,RC部材の数値計算プログラムに組み込み,検証していく予定である。本研究では、コンクリートのひび割れ面に垂直方向の垂直荷重(引張または圧縮)と接線方向のせん断荷重が同時に作用した応力状態におけるひび割れ生成と進展挙動およびその破壊進行領域における力学的特性を明らかにすることを目的としている。昨年度までに、サーボ制御システムによって垂直方向と水平方向を独立に制御可能な2軸加力装置を構築し、始めにひび割れを純引張下で生成し、その後ひび割れ面に垂直な変位または荷重を一定とする境界条件下(変位制御または荷重制御)で単調加力圧縮せん断実験を行い、垂直方向荷重、垂直方向変位、せん断荷重およびせん断変位の4者の関係を明らかにした。しかしながら、地震時には交番応力が作用するため、繰返しせん断荷重がコンクリートのひび割れ面における力学的挙動にどのような影響を与えるかについても検討する必要がある。そこで今年度は繰返しせん断実験を中心に研究を進めた。まず試験体と加圧盤の間の引張伝達機構であるが、予備実験や有限要素法による解析結果を参考にして、接着剤を用いることとした。また、クローズドループサーボ制御システムによる繰返しせん断実験を行うのに必要なプログラムの見直しとその動作確認等を行った。以上の準備を踏まえ、変位制御および荷重制御下で繰返しせん断実験を行った。繰返し方法は変位制御および荷重制御試験で異なる。変位制御の場合、引張せん断力は10kNで折り返し、圧縮せん断力は-50kN増分の漸増繰り返し載荷とした。荷重制御の場合、引張せん断力は同じく10kNで折り返し、圧縮せん断力は垂直変位(ひび割れ幅)が0.5mm増分の漸増繰り返し載荷とした。両者とも引張せん断力を10kNで折り返したのは、予備実験の結果より接着部分の引張耐力が20kN程度であったことによる。単調加力せん断挙動との相違等については,今後考察していく予定である。

本研究では、コンクリートのひび割れ面に垂直方向の垂直荷重(拘束力)と接線方向のせん断荷重が同時に作用した応力状態における力学的特性を明らかにすることを目的としている。昨年度までに,ひび割れ面に垂直な変位(拘束剛性無限大)または荷重(拘束剛性0)を一定とする拘束条件で,繰返しせん断実験を行い,単調加力せん断挙動との相違等について検討し,コンクリートのひび割れ面におけるせん断挙動に及ぼす繰返し載荷の影響を明らかにしてきた。またこれまでの実験結果より,せん断挙動に及ぼす拘束効果の影響が極めて大きいことも判明した。そこで本年度では,せん断挙動に及ぼす拘束効果の影響を明らかにするため,ひび割れ面における鉄筋の拘束効果を考慮した繰返しせん断実験を計画した。ただし実際に鉄筋を配した試験体を用いる場合,鉄筋とコンクリートの付着挙動の誤差が,実験結果に与える影響が無視できなくなる可能性がある。それ故本実験では,ひび割れ幅に応じて拘束力の変動が可能なクローズドループサーボ制御システムを用いることとした。はじめにそのような制御システムのための制御プログラムを開発し,動作確認のための予備実験を行った。以上の準備を踏まえ、開発した制御プログラムで動作するアクチュエータを用いて繰返しせん断実験を行った。初期ひび割れの有無および拘束効果のパラメータとして,鉄筋比(01.6%),鉄筋の降伏応力度(345Mpa, 1275Mpa),抜出し量などを実際のコンクリート構造物を想定して決定し,各種パラメータがせん断挙動に及ぼす影響について検討した。今後さらに実験データを蓄積し、拘束効果(拘束力と拘束剛性)がせん断挙動に及ぼす影響を明らかにし,せん断剛性低下およびエネルギー吸収について考察していく予定である。
「修辞機能」と「脱文脈化程度」の観点からのテキスト分析手法確立と自動化の検討

本研究の目的は,日本語の「修辞ユニット分析」の手法を確立し,テキスト分析における「修辞機能」および「脱文脈化程度」の概念の利用を提案するとともに,自動化を検討することである.「修辞ユニット分析(Rhetorical Unit Analysis; RUA)は元々英語の談話分析手法で,日本語に適用する際には様々な課題があることから,本研究ではまずそれらを検討した.分析は,インターネット上のテキスト(QAサイトやクチコミサイト),話し言葉(職場などでの談話資料),また書き言葉(日本語非母語話者に向けた「チラシ」およびその「チラシ」作成時を振り返る作文,児童・生徒によって書かれた作文)を対象とした.修辞ユニット分析の手順は,(1)分析対象テキストの分析単位(メッセージ)への分割,(2)メッセージごとの発話機能,中核要素(主語),現象定位(副詞,述部のテンス)の認定,(3)上記の(2)の組み合わせからの修辞機能,脱文脈化指数の特定,となる.平成30年度は,手順(2)の組み合わせによって特定される修辞機能の妥当性を確認するため,組み合わせによらず,メッセージごとに「修辞機能」を特定することを試み,組み合わせからの特定との差を確認した.また,手順(1)の分析単位(メッセージ)への分割における問題点の検討のため,鳥バンク(池原2007)をベースに再構築された従属節意味分類基準(松本2018)の活用を試み,言語処理学会年次大会にてポスター発表を行った.また,Cloran (1994)の修辞ユニット分析に関して,日本語対応の妥当性を検証するために,クラウドソーシングを用いた大規模アンケートを行い,調査結果をまとめて国立国語研究所の紀要論文として発表した。本研究の目的は、日本語の「修辞ユニット分析」の手法を確立し、テキスト分析における「修辞機能」及び「脱文脈化程度」の概念の利用を提案するとともに、自動化を検討することである。この目的を達成するために、平成27年度は環境を整えるため、本研究課題の遂行に必要なパソコンや、本研究課題の遂行に必要なコーパス、研究の基礎となるコーパス研究、談話分析、プログラミング言語等の参考図書など、備品を購入し、先行研究について分析を行い、打ち合わせを行った。また、複数の人手による認定作業の分析が必要となるため、3回の認定作業を行った。1,2回目については、研究代表者がこれまでに行った研究で用いたYahoo!知恵袋のデータについて、「修辞ユニット分析」の現基準に従って2名による認定作業を行い、その認定結果の分析を行った。分析結果の一部は、言語処理学会にて口頭発表を行った。「修辞ユニット分析」の過程の一部である「中核要素」(おおむね主語)の認定についての2名の作業者の一致度を知るためカッパ係数を求めたところ、k=.47で中程度の一致とみなされる結果であった。不一致の要因を「Yahoo!知恵袋が物理的空間を持たないインターネット上の空間であることから中核要素のとらえ方が異なるため」と予測をたてたが、分析の結果、「中核要素」(おおむね主語)として、「ヲ格」を選択している、(Yahoo!知恵袋における)助言の受け手を選択している、話題になっている事象を選択している、という違いなど、空間のとらえ方が要因とは限らないことが明らかになった。今後も詳細な分析を続ける。さらに、述語項構造解析および拡張モダリティの知見の活用を視野にいれ、打ち合わせを経て、3回目の認定作業として、『現代日本語書き言葉均衡コーパス』(以下BCCWJ)ですでにアノテーションが行われている雑誌記事データについての1名による作業も行った。平成27年度は研究開始の初年度にあたるため、研究・調査と研究結果の分析に必要な備品や参考図書のうち、主要なものを購入し、先行研究について分析を行い、打ち合わせを行った。また、当初計画に従い、修辞ユニット分析の現基準による人手による認定作業を2名の作業者によって行い、認定結果について確認し、学会において口頭発表を行った。また、「述語項構造解析」「拡張モダリティ」など本研究の分析と関連のある他アノテーション研究について確認を行い、打ち合わせを行ったうえで1名の作業者による認定作業もすすめた。このようにおおむね計画通りに進んでいるが、この1名の認定作業は実施が23月となり、その結果の分析については、平成28年度に行うこととなるため、やや遅れているとした。本研究の目的は,日本語の「修辞ユニット分析」の手法を確立し,テキスト分析における「修辞機能」及び「脱文脈化程度」の概念の利用を提案するとともに,自動化を検討することである。2年目となる平成28年度は,前年度に行った2名の作業者による「Yahoo!知恵袋」のデータへの認定作業における問題点や課題について検討し,研究代表者,研究分担者,連携研究者による打ち合わせを行い,また,「Yahoo!知恵袋」以外のデータについての認定を複数の作業者によって実施した。必要な書籍なども購入した。「Yahoo!知恵袋」データについての2名の作業者による認定の一部については,前年度につづき言語処理学会にて口頭発表を行った。「修辞ユニット分析」の過程で確認する「発話機能」(そのメッセージ(おおむね節)が情報の交換にかかわるものか,行為や物の交換にかかわるものかを表す)について,2名の作業者による認定では約25%が不一致であったため,その原因を確認し発表した。

不一致の原因は,インターネット上のQ&Aサイトにおける情報要求表現や行為要求表現について「発話機能」のとらえ方に違いがあることに加え,「発話機能」確認前に行うメッセージの分割時点でのカッコ内にある文字列のとらえ方や,メッセージの種類の認定における従属節の機能のとらえ方の違いなどが,その後の「発話機能」認定の不一致に影響を与えていることが確認された。また,「Yahoo!知恵袋」以外のデータを使用した分類についても,学会,ワークショップ等で発表した。平成28年度は,初年度(平成27年度)に行った複数作業者による認定結果の不一致項目の関係を明らかにし,その結果をふまえて新基準を策定する計画であった。不一致に関して検討が必要な項目を追加する必要があることがわかり,それらの検討を行っている。また,インターネット上のQAサイト(Yahoo!知恵袋)以外の場面のデータも新たに追加して,アノテーションを行い,検討している。これらの検討のため,新基準の策定は次年度に延期する予定となっている。本研究の目的は,日本語における「修辞ユニット分析」の手法を確立し,テキスト分析における「修辞機能」及び「脱文脈化程度」の概念の利用を提案するとともに,自動化を検討することである.日本語における「修辞ユニット分析」はインターネット上のテキスト(QAサイトや口コミサイト)を分析対象として始められたが,分析に際して,談話やテキストの発生する状況の検討も必要であることから,話し言葉(職場などでの談話資料)や書き言葉(日本語非母語話者に向けた「チラシ」やその「チラシ」の作成時を振り返る作文),児童・生徒によって書かれた作文)を分析対象として追加してきた.3年目となる平成29年度は,書き言葉の分析を進めた.まず,別の研究で実施されていた「チラシ」のわかりやすさ評定順位の優劣とその「チラシ」の特徴,チラシ作成時の意識についての振り返りコメント作文の特徴,さらにチラシのわかりやすさと振り返りコメントの関連の有無について,修辞機能と脱文脈化程度の観点から考察した.また,読み手の行動を促す意図のある2種類の「チラシ」と,読み手の行動を求める必要のないそれぞれのチラシについての振り返りコメント作文における,修辞機能の違いについても分析した.さらに,児童・生徒による作文データについては,特に,述語動詞の確認,及び,主語と主題の確認に焦点をあてて分類を行った.「チラシ」の分析については,学会発表及び論文投稿を行い,2件掲載された.児童作文については,学会発表を行った.初年度(平成27年度)にはインターネット上の書き言葉から分析を始め,分析基準の検討を行う予定であったが,その後談話データを用いた話し言葉の分析,さらに,チラシや作文という書き言葉の分析をする機会を得たため,様々な場面について検討を進めることとなった.また,エフォートの確保が困難になった事情や,アノテーション作業の遅れなどもあった.本研究の目的は,日本語の「修辞ユニット分析」の手法を確立し,テキスト分析における「修辞機能」および「脱文脈化程度」の概念の利用を提案するとともに,自動化を検討することである.
ＡＶコンテンツ視聴空間における視聴覚刺激間の主観的等価性の評価に関する研究

本研究では,奥行き感のある映像を用いて,視聴覚刺激間の主観的同時点(PSS)及び主観的等価音圧レベル(SSPL)の関係を調査した.まず,奥行きの変化がPSS及びSSPLに与える影響について調査した.視聴覚刺激には太鼓とその打撃音を用いた.その結果,奥行き感を増加させるとPSSは大きくなり,SSPLは小さくなった.次に,奥行き感の相対的な変化がPSS及びSSPLに与える影響について調査した.ここでは,二つの太鼓を用い,最初に叩く太鼓を基準,後に叩く太鼓を判定対象とした.その結果,判定対象のPSSは基準が前方及び後方にある場合共に大きくなり,SSPLについては基準が前方にある場合に小さくなった.本研究では,互いに関連性が強い映像及び音刺激を用い,奥行き感のある映像と視聴覚刺激間の時間差,及び主観的等価音圧レベル(ある距離で生じた視覚イベントの大きさに相当すると知覚される音圧レベル)の関係を調査することを目的としている.平成25年度は,映像の奥行き感の相対的な変化が,主観的等価音圧レベルに与える影響について検討した.実験刺激には,映像と音の提示開始時間の同期が取りやすく,経験的に音の大きさが把握しやすい,太鼓を叩く映像とその太鼓音を用いた.映像刺激の撮影距離は,10, 20, 30, 40, 50 mの5種類とした.映像刺激として,5種類のいずれかの距離に基準となる太鼓(右側)を配置し,これと同距離にならない4種類のいずれかの距離に2つ目の太鼓(左側)を配置した.ここで,右側の太鼓までの距離を基準距離とし,左側の太鼓までの距離を判定距離とする.また,この左右2つの太鼓の間の距離を相対距離とする.音刺激は,各距離での空間伝達関数を畳み込んだ刺激を用いた.基準距離(5種類)と判定距離(4種類)に対し,音圧差(5種類)をランダムに組み合わせた刺激を被験者に提示した.実験刺激の提示時間は1試行につき約20秒とした.被験者には1試行終了毎に,実験刺激の印象について,後になった太鼓の音が映像の印象に対して,「音が大きいと感じた」か「音が小さい感じた」かのどちらかを回答させた.実験の結果,主観的等価音圧レベルは,基準が前方にある場合には実測値よりも大きくなり,基準が後方にある場合には小さくなる傾向が見られた.つまり,基準が前方にある場合には後方の太鼓が拡大視され,基準が後方にある場合には前方の太鼓が過小視される可能性があることが示唆された.本研究では,奥行き感のある映像を用いて,視聴覚刺激間の主観的同時点(PSS)及び主観的等価音圧レベル(SSPL)の関係を調査した.まず,奥行きの変化がPSS及びSSPLに与える影響について調査した.視聴覚刺激には太鼓とその打撃音を用いた.その結果,奥行き感を増加させるとPSSは大きくなり,SSPLは小さくなった.次に,奥行き感の相対的な変化がPSS及びSSPLに与える影響について調査した.ここでは,二つの太鼓を用い,最初に叩く太鼓を基準,後に叩く太鼓を判定対象とした.その結果,判定対象のPSSは基準が前方及び後方にある場合共に大きくなり,SSPLについては基準が前方にある場合に小さくなった.平成24年度は,映像の奥行き感の変化に対する,主観的同時点および主観的音圧レベルの変化の抽出に重点をおいた実験を実施する.実験では,視聴覚刺激として,お互いの関連性が強く,奥行きを感じやすいものを選び,太鼓を叩く人のムービーとその時の打撃音を用いた.映像刺激は,コンピュータから出力し,プロジェクタを用いて1.2 m(W)×0.85 m(H)のスクリーン上に投影した.音声刺激は,ヘッドホンを介して提示した.その際,空間伝達関数を考慮するため,間近で収録した打撃音に距離に応じた空間インパルス応答を事前に畳み込んだ音刺激を用いた.被験者は,スクリーンの中心から2.6 m離れた位置にある椅子に座らせ,頭をヘッドレストを用いて固定させた.映像の奥行きは,5, 10, 20, 40 mとし,それぞれの距離毎に-4040%の制御を行った.また,視聴覚刺激間の時間差については-88 F(1F=1/30 s),音刺激の大きさについては基準の音圧レベルを-1212 dBで制御した.そして,様々な組み合わせた視聴覚刺激を被験者に提示し,映像と音の印象について,映像に対して音が「早い」または「遅い」,もしくは,映像に対して音が「大きい」または「小さい」のどちらかを回答させた.実験の結果,映像の奥行き感を増加(遠くにする)させて提示すると,主観的同時点は大きくなる(遠い方向にシフト)傾向があり,近距離の場合の方が,奥行き変化の主観的同時点への影響が大きかった.また,主観的音圧レベルについては,映像の奥行き感を増加させると,小さくなる(遠い方向にシフト)傾向があり,遠距離の場合の方が,奥行き変化の主観的音圧レベルへの影響が大きかった.本研究では,有意味な視聴覚コンテンツ(視覚及び聴覚コンテンツ相互の概念的な結びつきが強い刺激)を用いて,奥行き感のある映像と視聴覚刺激間の時間差,および主観的等価音圧レベル(ある距離で生じた視覚イベントの大きさに相当すると知覚される音圧レベル)の関係を調査した.

まず,映像の奥行き感の変化が,主観的同時点および主観的音圧レベルに与える影響について調査した.実験では,視聴覚刺激として,お互いの関連性が強く,奥行きを感じやすいものを選び,太鼓を叩く人のムービーとその時の打撃音を用いた.実験の結果,映像の奥行き感を増加(遠くにする)させて提示すると,主観的同時点は大きくなる(遠い方向にシフト)傾向があり,近距離の場合の方が,奥行き変化の主観的同時点への影響が大きかった.また,主観的音圧レベルについては,映像の奥行き感を増加させると,小さくなる(遠い方向にシフト)傾向があり,遠距離の場合の方が,奥行き変化の主観的音圧レベルへの影響が大きかった.次に,映像の奥行き感の相対的な変化が,主観的同時点および主観的等価音圧レベルに与える影響について調査した.実験刺激は,左右に二つの太鼓を配置して,右側の太鼓を基準(前に叩く)とし,左側の太鼓を判定対象(後に叩く)とした.実験の結果,主観的同時点は,基準が前方にある場合には,後方にある場合よりも大きくなる,すなわち基準が前方にある場合には,後方の太鼓をより遠くに感じる傾向が見られた.主観的等価音圧レベルについては,基準が前方にある場合には,実測値より大きくなり,基準が後方にある場合には小さくなる,すなわち基準が前方にある場合には後方の太鼓が拡大視され,基準が後方にある場合には前方の太鼓が過小視される傾向がみられた.波動情報工学本研究では,有意味な視聴覚コンテンツ(視覚及び聴覚コンテンツ相互の概念的な結びつきが強い刺激)を様々な組み合わせで提示することによって,以下に示す視聴覚刺激間(ある事象の映像とその音)の等価性,(1)音刺激を伴った映像刺激に対する距離知覚(音に対する映像の奥行き感の等価性),(2)奥行きのある映像刺激に対する音刺激の主観的な音圧レベル(映像に対する音の大きさの等価性),(3)奥行きのある映像とその音の主観的な同時点(映像と音の提示タイミングの等価性),(4)事象が二つある場合の相対的な視聴覚間の等価(前記(1)(3)について)を実験的に明らかにすることを目的としている.現在までに,単独事象での上記(1)(3)および,相対事象である(4)における,映像の奥行き感の相対的な変化が,主観的等価音圧レベルに与える影響に関する実験が終了しており,おおむね順調に進展しているといえる.本研究では,有意味な視聴覚コンテンツ(視覚及び聴覚コンテンツ相互の概念的な結びつきが強い刺激)を様々な組み合わせで提示することによって,以下に示す視聴覚刺激間(ある事象の映像とその音)の等価性,(1)音刺激を伴った映像刺激に対する距離知覚(音に対する映像の奥行き感の等価性),(2)奥行きのある映像刺激に対する音刺激の主観的な音圧レベル(映像に対する音の大きさの等価性),(3)奥行きのある映像とその音の主観的な同時点(映像と音の提示タイミングの等価性),(4)事象が二つある場合の相対的な視聴覚間の等価(前記(1)(3)について)を実験的に明らかにすることを目的としている.現在までに,単独事象での上記(1)(3)がほぼ終了しており,おおむね順調に進展しているといえる.今後は,相対事象(ここでは,太鼓を叩く映像を相対的に提示する)における,映像の奥行き感の相対的な変化が,主観的同時点(映像刺激と音声刺激が同時に提示されていると知覚される視聴覚刺激間の時間差)に与える影響について検討していく.平成25年度と同様,太鼓を叩く人のムービーとその時の太鼓音を用いる.太鼓は,左右に2つ配置し,それぞれの太鼓に叩く人がいるものとする.実験では,まず右側の太鼓を鳴らし,次に左側の太鼓を鳴らすものとし,被験者には2回目に鳴った太鼓の印象について評価させる.
深海熱水域における固有無脊椎動物の新奇糖結合タンパク質を介した共生機構の解明

深海底熱水活動域に固有の甲殻類ゴエモンコシオリエビを対象にした本研究は、異種生物間相互作用を糖鎖生物学的に分子レベルで解明し、応用展開することを目的としている。これまでに下記の成果が得られた。1.ゴエモンコシオリエビ腹部剛毛棘状構造はサイズによらず一定の長さ:ゴエモンコシオリエビを甲長によって大・中・小と3グループに分け、それぞれのグループの腹部剛毛の太さおよび剛毛上の棘状構造の長さを比較したところ、腹部剛毛の太さは甲長に依存して太くなるにもかかわらず(p ≦0.01)、棘状構造の長さはサイズに依存せず一定であることを発見した(p > 0.05)2.ゴエモンコシオリエビはその他の非共生性甲殻類剛毛よりも棘状構造が有意に短い:ゴエモンコシオリエビ腹部剛毛を、非共生性の甲殻類の剛毛と比較した。顕微鏡を用いて合計1928本の甲殻類の剛毛を観察した結果、ゴエモンコシオリエビの腹部剛毛はその他の甲殻類よりも棘状構造が有意に短い(p ≦0.01)ことを見出した。3.ゴエモンコシオリエビ腹部剛毛の形態は剛毛周りの流動を促進させる:腹部剛毛の形態と流動の関係を調べるため流体シミュレーションを行ったところ、剛毛周りの流動停滞部分の面積が棘状構造の長さと正の相関(R2=0.9)を示すことを明らかにした。すなわち、ゴエモンコシオリエビの腹部剛毛周りは、他の甲殻類の剛毛よりも流動停滞部分が少ないことが明らかとなった。このシミュレーションの結果は粒子接触試験からも裏付けられた。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、深海底における異種生物間相互作用を糖鎖生物学的に分子レベルで解明し、応用展開することを目的としている。今年度は、深海底熱水活動域に固有の甲殻類ゴエモンコシオリエビを採集するための調査航海に参加、血清中レクチンの性状解析および微生物との相互作用に関わる因子を探索し、以下の成果が得られた。1)2014年12月11日から23日にかけて行われた調査航海に参加し、ゴエモンコシオリエビを採集した。その他現場海水や岩石の採取にも成功した。2)ゴエモンコシオリエビの血清中に少なくとも2種類のレクチンが存在することを発見した。これまで、ウマ血球およびウサギ血球に対する凝集は観察されていたが、今回より詳細な解析を行った結果、血清に1ウマとウサギ血球の両方を凝集するレクチンと2ウサギ血球のみを凝集するレクチンが存在することが明らかとなった。4)これまでの研究から、血清タンパク質成分とゴエモンコシオリエビ腹部剛毛付着共生細菌との結合は観察されていた。今回、レクチンの阻害糖を添加したが、血清成分の共生細菌への結合は観察されたことから、共生菌へ結合する因子はレクチンではない、または共生菌が特異的な糖を有していることが示唆された。従来モデル共生系の研究から『ホスト生物のレクチンが、糖鎖を介して特異的な共生菌を獲得する』ことが知られていたが、上述の成果よりゴエモンコシオリエビは新たな異物認識機構を有していることが示唆された。1.血清中に、少なくともウマand/orウサギ血球を凝集する2種類以上のレクチン(異物認識タンパク質)が存在することを見出した。血清を添加した際に凝集が観察された深海性独立栄養細菌(Sulfurimonas autotrophica OK10)と凝集が観察されなかった細菌(Sulfurovum sp. NBC37-1)を用いて、血清が細菌の増殖に及ぼす影響を観察したところ、凝集した細菌に対して増殖阻害効果を示すことを明らかにした。また付着共生菌への血清成分の結合が糖により阻害されないことを見出した。これらの成果は本年度、論文にまとめ発表した。2.ゴエモンコシオリエビの特徴を客観的に評価するため、ゴエモンコシオリエビとその他の甲殻類を比較し、ゴエモンコシオリエビ腹部剛毛および第三顎脚毛の特徴を見出した。3.ゴエモンコシオリエビ血清中タンパク質の塩濃度と構造の関係を調べるため、NaCl濃度を変化させゲルろ過カラムクロマトグラフィーを行ったところ、塩濃度による血清タンパク質の構造変化がレクチン活性に影響する可能性が示唆された。研究計画では、本年度は深海性無脊椎動物の血清中レクチンの精製を行う予定であった。しかし、ゴエモンコシオリエビ血清中レクチンの活性が安定しないため現在も精製法を検討中である。加えて当初想定していた『レクチンによる共生菌の認識』とは別の異種生物間相互作用機構が存在する可能性が示唆されたことから、新たな方向を模索している。