hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
オプトフルイディクスのための新原理に基づく液液光導波路の開発

Optofluidicsへの応用のために,キャピラリー管内の層流を利用する新たな原理に基づく以下の二種類の液液光導波路(LLW)の構築を試みた.すなわち,1)キャピラリー管を流れる混合溶媒における壁面効果を利用したLLW,2)キャピラリー管内の層流の線速度分布を利用する動的LLW,の構築である.しかし,両者とも,微弱な信号の増減は認められたが,意図した強い光導波現象を確認するには至らなかった.一方,塚越らにより見出された層流において水-親水性/疎水性有機溶媒三成分混合溶液が管径方向に分配する現象を利用したLLWについて,現象の確認とキャラクタリゼーションを行い,その可能性を実証した.本研究では、現在急速に発展しつつある新分野であるオプトフルイディクス(Optofluidics)のための新たな光操作法の開発を目指し、キャピラリー管内の層流を利用する新たな原理に基づく以下の二種類の液液光導波路(Liquid-core/Liquid-cladding Waveguide: LLW)の構築を試みている。すなわち、1)キャピラリー管を流れる混合溶媒における壁面効果を利用したLLWの構築。(タイプ1)、および2)キャピラリー管内の層流の線速度分布を利用する動的LLWの構築。(タイプ2)これらのLLWは、オプトフルイディックチップにおける光の伝達、分岐、遮断、スイッチングなどのための基礎技術を提供するとともに、様々な高感度長光路分光検出システムへの利用が期待される。本年度は、特に1)について実験を行ったが、残念ながら、光導波現象を観測することはできなかった。しかし、類縁の現象である、Tsukagoshiらにより見出された層流において水-親水性/疎水性有機溶媒三成分混合溶液が管径方向に分配する現象(管径方向分配現象(TRDP), Anal. Sci., 2011, 27, 793)を利用したLLWについて、その温度効果および混合する3液の組成効果などのLLWの生成条件に関する詳しい検討を行った。その結果、TsukagoshiらのTRDPの生成条件に概ね沿ってLLWも生成することが確認された。タイプ1)に関しては、残念ながら光導波現象によると思われる信号を得ていない。これは実験の遅れというよりも、予想に反するネガティブな結果とも考えられる。しかし、もうすこし検討を継続する予定である。一方、同様の原理のTRDPに基づく光導波現象は確実に観測ができ、また、その特性評価が進んでおり、今後も並行して検討を継続する予定である。また、タイプ2)については、装置の準備が間に合わず実験を開始できなかったが、来年度に向けて装置も整ったため、今後本格的な検討を開始する予定である。本研究では,現在急速に発展しつつある新分野であるオプトフルイディクス(Optofluidics)のための新たな光操作法の開発を目指し,キャピラリー管内の層流を利用する新たな原理に基づく以下の二種類の液液光導波路(Liquid-core/Liquid-cladding Waveguide: LLW)の構築を試みている.すなわち,1)キャピラリー管を流れる混合溶媒における壁面効果を利用したLLWの構築.(タイプ1),および2)キャピラリー管内の層流の線速度分布を利用する動的LLWの構築.(タイプ2)これらのLLWは,オプトフルイディックチップにおける光の伝達,分岐,遮断,スイッチングなどのための基礎技術を提供するとともに,様々な高感度長光路分光検出システムへの利用が期待される.本年度は,昨年に引き続き1)について実験を行ったが,残念ながら,光導波現象を観測することはできなかった.しかし,類縁の現象である,Tsukagoshiらにより見出された層流において水-親水性/疎水性有機溶媒三成分混合溶液が管径方向に分配する現象(管径方向分配現象(TRDP), Anal. Sci., 2011, 27, 793)を利用したLLWについて,さらに詳しい検討を行い,その現象の確認とキャラクタリゼーションを行った.一方,2)についても実験を試みたが,使用したポンプがうまく作動せず,評価可能な十分な実験結果を得ることができなかったので,研究期間の一年延長を申請し認められた.今後はいくつかタイプの違うダブルプランジャーポンプを用いて実験を行う予定である.タイプ1)に関しては,残念ながら本年度も光導波現象によると思われる信号を得られなかった.これは実験の遅れというよりも,あるいは予想に反するネガティブな結果とも考えられる.しかし,同様の原理のTRDPに基づく光導波現象は確実に観測ができ,また,その特性を評価することができた.また,タイプ2)については,使用したポンプが期待通り作動しなかったため,新たなポンプを用い,もう一年,研究期間を延長して,さらに検討を行う予定である.

本研究では,現在急速に発展しつつある新分野であるオプトフルイディクス(Optofluidics)のための新たな光操作法の開発を目指し,キャピラリー管内の層流を利用する新たな原理に基づく以下の二種類の液液光導波路(Liquid-core/Liquid-cladding Waveguide: LLW)の構築を試みている.すなわち,1)キャピラリー管を流れる混合溶媒における壁面効果を利用したLLWの構築.(タイプ1),および2)キャピラリー管内の層流の線速度分布を利用する動的LLWの構築.(タイプ2)これらのLLWは,オプトフルイディックチップにおける光の伝達,分岐,遮断,スイッチングなどのための基礎技術を提供するとともに,様々な高感度長光路分光検出システムへの利用が期待される.本年度は,主として2)に関しての実験の遅れから研究期間延長を申請し認められた.そこで,キャピラリー管内の層流の線速度分布を利用する動的LLWの構築のために,屈折率の異なる溶液をプラグ状に交互に導入することを意図し,旧タイプを含めた種々のダブルプランジャーポンプを用いて実験を行った.しかし,微弱な信号の増減は認められたものの,意図した強い光導波現象を確認するには至らなかった.これは使用したダブルプランジャーポンプが,申請者らが意図した実験条件を満たしていなかったためと推定している.一方, Tsukagoshiらにより見出された層流において水-親水性/疎水性有機溶媒三成分混合溶液が管径方向に分配する現象(管径方向分配現象(TRDP), Anal. Sci., 2011, 27, 793)を利用したLLWについて,引き続きその現象の確認とキャラクタリゼーションを行い,その可能性を実証した.Optofluidicsへの応用のために,キャピラリー管内の層流を利用する新たな原理に基づく以下の二種類の液液光導波路(LLW)の構築を試みた.すなわち,1)キャピラリー管を流れる混合溶媒における壁面効果を利用したLLW,2)キャピラリー管内の層流の線速度分布を利用する動的LLW,の構築である.しかし,両者とも,微弱な信号の増減は認められたが,意図した強い光導波現象を確認するには至らなかった.一方,塚越らにより見出された層流において水-親水性/疎水性有機溶媒三成分混合溶液が管径方向に分配する現象を利用したLLWについて,現象の確認とキャラクタリゼーションを行い,その可能性を実証した.タイプ1)における光導波現象の確認をガラスの表面処理の方法の検討など様々な角度から行う予定である。また、TRDPに基づく光導波路の構築に関しても引き続き条件検討を行い、その性能などを明らかにする予定である。一方、タイプ2)に関しては、装置の準備が整ったので本格的検討を開始する。タイプ1)に関しては,ネガティブな結果しか得られていないため,一旦,検討を打ち切り,タイプ2)の検討に注力する予定である.タイプ2)に関しては,ダブルプランジャータイプのポンプをいくつか入手しており,それらを用いて,さらに詳しく検討を行う予定である.分析化学当初、タイプ2)のためのダブルプランジャーポンプの購入を検討したが、新型のポンプは必ずしも目的にあっていないことが判明するとともに、研究室に既存のポンプがこの目的に利用可能であることが分かった。そこで購入を差し控えた。一方、本年度の検討から、セルの温度調整システムおよび測光システムの改善が必要と判断されたため、そのための金額を来年度に繰り越すことにした。当初計画に従い研究を遂行したが,2)キャピラリー管内の層流の線速度分布を利用する動的LLWの構築(タイプ2)の実験を行う過程で,ダブルプランジャーポンプを用いて,屈折率の異なる溶液をプラグ状に交互に導入することを意図したが,作製した実験装置では,その実験条件を満たしていないなどの状況が明らかになり,研究計画に遅延が生じた.そのため,ちがうダブルプランジャーポンプを用いるなど実験システムに必要な改良を行い,さらにデータ取得を行うための期間延長を申請したところ認められた.上記のように、繰り越した予算は、特に温度調整システムおよび測光システムの改善に当てる予定である。
多摩ニュータウン住民の居住地移動に関する行動地理学的研究

多摩ニュータウン内での住み替えに伴う人口移動について,とくに自然・社会両面にわたる居住環境と関連づけながら,その実態と転居規定要因を分析した。この目的を達成するために,近年ニュータウン内で転居した世帯(移動世帯)と,当該移動世帯周辺の世帯(滞留世帯)を標本抽出し,転居理由や居住環境評価を尋ねたアンケートを実施して,データを入手した。各々100世帯強の有効回答者について特徴をみると,平均世帯属性は,世帯主が40歳代のホワイトカラー層で,世帯人員は4人であることがわかった。主な移動理由としては,子供の成長や誕生と,住宅環境への不満があげられる。移動世帯の旧住居に関する居住環境の評価と滞留世帯の現住居に関する居住環境の評価を比較すると,「住宅の広さ」や「住宅の間取り」等の住宅関連の項目についての評価が前者で低くなっている。また,GISにより,総合的な居住環境評価の地域的分布を分析したところ,地形条件と各種施設への近接性により居住環境評価の大小がある程度規定されていることがわかった。そして,移動と滞留の意思決定をロジット・モデルによって分析したところ,転居の意思決定は生活環境関連変数よりも住宅関連変数によって説明されることがわかった。今年度は以下のようなデータ収集と集計作業を中心に研究を進めた。当初予定していた住民票除籍等の閲覧が許可されなかったため,1990年度と1995年度の電話帳を用い,その間に多摩市内で転居した約5,000世帯を特定した。その中からアンケート対象者を抽出するために,まず転居した世帯の旧住所と新住所を住宅地図を用いて確認し,GISによりその分布図を作成した後,その中から150世帯(移動世帯)をランダムに抽出した。次にこれらの世帯の近隣においてこの5年間に住所が変わっていない150世帯(滞留世帯)をランダムに抽出した。そして,これら300世帯に対し,世帯属性,住環境評価,移動理由(移動世帯のみ)等をアンケートにより調査した。集めたアンケートの単純集計によれば,移動世帯は旧住所に関し,「住宅の広さ」,「住宅の間取り」,「住宅の付帯設備」,「住居費の負担」といった住宅関連の項目について,滞留世帯の現住居に比べ評価が低いことがわかった。現在は,アンケート項目のクロス集計作業を行なっており,次年度は,これら住環境評価の基本構造と移動の意思決定に関する数理統計的分析を行なう予定である。なお,本研究と関係が深い,東京大都市圏の人口移動の研究と環境知覚のレヴュ-論文もとりまとめた。今年度は,以下のような集計作業と解析作業を中心に研究を進めた。アンケートを回収した各150の移動世帯と滞留世帯のうち,必要な質問項目に回答している世帯のみを最終的な分析対象としたところ,各々100世帯強が対象となった。平均的世帯属性は,世帯主が40歳代のホワイトカラー層で,世帯人員は4人であることがわかった。また,移動世帯,滞留世帯ともに多摩市内に分散している。実際に,移動世帯の旧住居に関する居住環境と滞留世帯の現住居に関する居住環境の評価を比較すると,「住宅の広さ」や「住宅の間取り」等の住宅関連の項目についての評価が低くなっている。滞留世帯について,居住環境の満足度を転居を想定した場合の重要度を比較すると,住宅関連の項目は,転居の際の重要度に比べ,現住居の満足度が低い傾向にある。また,GISにより,総合的な居住環境評価の地域的分布を分析したところ,地形条件と近接性により居住環境評価の高低がある程度規定されていることがわかった。さらに,移動と滞留の意思決定をロジット・モデルによって分析したところ,転居の意思決定は生活環境関連変数よりも住宅関連変数によって説明されることがわかった。
造血幹細胞の性状の解析と自己複製に関わる分子の探索

1)マウス骨髄中の造血幹細胞と造血前駆細胞のフェノタイブを明らかにし、それぞれを分離同定する方法を確立した.また、両者を組み合せて移植することにより僅か一個の造血幹細胞を移植しただけでも長期にわたり高いキメリズムを得ることができるアッセイ系を確立した.結果的に、純化した一個の造血幹細胞を用いてin vivoおよびin vitroで個々の造血幹細胞の分化と増殖の様式を検討できるようになった.2) 6-8週令のマウス骨髄中に存在する造血幹細胞の頻度は20000-25000分の1であるが、加齢とともにこの比率ならびに絶対数が増加していることが観察された.HPP-CFUや長期骨髄再建能の解析からも加齢に伴う造血幹細胞の増加を支持するデータが得られた.3) in vivoにおける長期BrdU取り込み実験から、ある一時点では造血幹細胞の2%程度しか分裂していないが、長期的に見ると大多数の造血幹細胞が非常にゆっくりとした周期で細胞分裂を行っていることが示された.同様な所見ははin vitroのクローナルな培養実験でも示され、造血幹細胞が特異な細胞周期の制御機構を持っていることが示唆された.4)造血幹細胞の初期分化の様式を解析するため、個々の造血幹細胞をin vitroで培養し、最初の分裂後直ちに娘細胞を分離して培養を続けた.造血幹細胞全体では分化の方向性に一定の方向は見られなかったが、娘細胞間では芽球細胞、巨核球、好酸球が有意に高い頻度で認められ、分化の方向性の決定が完全にはランダムではないことが示唆された.5)副次的成果として、マウスの造血幹細胞がCD34陰性分画に存在することが明らかになった.今後、ヒトにおいてもしっかりした造血幹細胞のアッセイ系を確立し、そのフェノタイプを明確にする必要があると考えられた.1)マウス骨髄中の造血幹細胞と造血前駆細胞のフェノタイブを明らかにし、それぞれを分離同定する方法を確立した.また、両者を組み合せて移植することにより僅か一個の造血幹細胞を移植しただけでも長期にわたり高いキメリズムを得ることができるアッセイ系を確立した.結果的に、純化した一個の造血幹細胞を用いてin vivoおよびin vitroで個々の造血幹細胞の分化と増殖の様式を検討できるようになった.2) 6-8週令のマウス骨髄中に存在する造血幹細胞の頻度は20000-25000分の1であるが、加齢とともにこの比率ならびに絶対数が増加していることが観察された.HPP-CFUや長期骨髄再建能の解析からも加齢に伴う造血幹細胞の増加を支持するデータが得られた.3) in vivoにおける長期BrdU取り込み実験から、ある一時点では造血幹細胞の2%程度しか分裂していないが、長期的に見ると大多数の造血幹細胞が非常にゆっくりとした周期で細胞分裂を行っていることが示された.同様な所見ははin vitroのクローナルな培養実験でも示され、造血幹細胞が特異な細胞周期の制御機構を持っていることが示唆された.4)造血幹細胞の初期分化の様式を解析するため、個々の造血幹細胞をin vitroで培養し、最初の分裂後直ちに娘細胞を分離して培養を続けた.造血幹細胞全体では分化の方向性に一定の方向は見られなかったが、娘細胞間では芽球細胞、巨核球、好酸球が有意に高い頻度で認められ、分化の方向性の決定が完全にはランダムではないことが示唆された.5)副次的成果として、マウスの造血幹細胞がCD34陰性分画に存在することが明らかになった.今後、ヒトにおいてもしっかりした造血幹細胞のアッセイ系を確立し、そのフェノタイプを明確にする必要があると考えられた.CD34はヒト造血幹細胞のマーカーとして知られている細胞表面分子である。マウスのCD34遺伝子を利用して確立されたマウスCD34に対するモノクローナル抗体を使い詳細な解析を行ったところ、マウスにおいては骨髄有核細胞中2万5000個に一個の頻度で存在するCD34陰性c-kit陽性Sca-1陽性分化抗原陰性の分画に造血幹細胞が高濃度で存在することを明らかになった。さらに、このようにして純化した造血幹細胞一個を移入することにより、致死量放射線照射したマウスの骨髄を1年以上にわたって再建できることを示し、造血幹細胞の「多能性」と「自己複製能」を直接的に証明した。また一個の純化した細胞を移植されたレシピエントの約20%で長期骨髄再建が見られたということは、移植細胞が脾臓や骨髄の造血微小環境に到達して造血を始めることができる確率(seeding efficiency)が少なくとも20%以上であることを示していると同時に、筆者等が分離してきたCD34+,c-Kit+,Sca-1+,Lin-細胞がほぼ造血幹細胞そのものであることを強く示唆している。一方で、CD34陽性c-kit陽性Sca-1陽性分化抗原陰性の分画にはリンパ球系、骨髄球系の両方に分化できる自己複製能を持たない、いわゆる造血前駆細胞が含まれていると考えられ、CD34の発現により造血幹細胞と造血前駆細胞を分離することが可能になった。前年度までにマウス骨髄有核細胞中に存在するCD34陰性c-kit陽性Sca-1陽性分化抗原陰性の細胞がほぼ造血幹細胞そのものであることを明らかにした。

この結果をふまえて、個々の造血幹細胞の分化の様式をクローナルに解析することを試みた。CD34陰性c-kit陽性Sca-1陽性分化抗原陰性(CD34-KSL細胞)およびCD34陰性c-kit陽性Sca-1陽性分化抗原陰性(CD34+KSL細胞)をFACSでクローンソ-トし、個々の細胞が最初の分裂を行った後、直ちにマイクロマニピュレーターで娘細胞を二つに分離してから、さらに培養を続けた。14日から21日後にコロニーを形成している細胞を回収してサイトスピン標本を作り、形態的に含まれている細胞系譜の種類を明らかにした。培養開始から最初の分裂までに要した時間を比較してみると、CD34+KSL細胞の90%以上が48時間以内に分裂を開始したにの対し、CD34-KSL細胞は3日目以降に最初の分裂を行うものが多かった。最も長いものは19日目にようやく最初の分裂を行った。また、コロニーあたりの細胞系列数はCD34-KSL細胞では2.9、CD34+KSL細胞では2.2と、CD34-KSL細胞の方がより多能性に富んでいることが示された。次に娘細胞由来のコロニーの内容をそれぞれのペアで比較検討した。CD34+KSL細胞由来の娘細胞の44%が同一の細胞系譜細胞のに対し、CD34-KSL細胞由来の娘細胞は24%と、有意に一致率が低かった。これらのデータはCD34-KSL細胞がCD34+KSL細胞よりも未分化な細胞であることを示唆すると同時に、分化の方向性がstochasticに決まるという説を支持するものである。前年度までにマウス骨髄有核細胞中に存在するCD34陰性c-kit陽性Sca-1陽性分化抗原陰性の細胞(CD34-KSL細胞)がほぼ造血幹細胞そのものであることを明らかにした。本年度はこれらの知見に基づいて造血幹細胞の細胞周期、SCFによる造血幹細胞の動員について基礎的な解析を行った.骨髄から直接取り出した造血幹細胞ならびに前駆細胞についてPropidium Iodideによる細胞周期の解析を行ったところ、造血幹細胞の大部分はG0/G1期にあり、S期あるいはG2M期に存在するのは3%以下であった.一方で、前駆細胞あるいは全骨髄細胞では30%近くがS期あるいはG2M期にあることが明らかになった.マウスにBrdUを長期間にわたり投与したのちに造血幹細胞を分離し、BrdUを取り込んでいる細胞の割合を測定した.その結果、4週間のBrdU投与により約70%の造血幹細胞がBrdUを取り込んでいることから、血球細胞が一部の造血幹細胞の分裂によって維持されているのではなく、多数の造血幹細胞がゆっくりと分裂を繰り返して造血を維持していることが示唆された.G-CSFが造血前駆細胞を末梢血に動員することが明らかになり、実際の臨床でも末梢血幹細胞移植のための有力な手段として用いられている.我々は造血幹細胞がc-Kitを発現していることから、リガンドであるSCFも造血幹細胞を末梢に動員するのではないかと考え、マウスにSCFを連続投与し、骨髄と牌臓における造血幹細胞数と造血活性の変化を観察した.SCF投与群では非投与群に比べCD34陽性の造血前駆細胞数、HPP-CFUが骨髄中で減少し、末梢血中で増加したが、CD34陰性の造血幹細胞数にはほとんど変化がなかった.放射線耐性能においても投与群では骨髄での減少と牌臓での増加が認められた.しかし、長期骨髄再建能を調べたところ、投与群・非投与群でキメリズムに差は認められず、SCFによる末梢への動員は造血前駆細胞が主体であることが強く示唆された.
複数の携帯型カメラの協調利用による3次元映像生成と複合現実提示

本研究では,視点位置を変えながら同一対象物体・シーンを同時に撮影している複数のカメラから得られた映像を利用して,複数のカメラの位置姿勢を同時に推定し,複数のカメラに得られた映像に付加情報を与えたり不要な遮蔽物を削除したりした映像をユーザーに提供するための映像生成法を提案した.そして、実際に、カメラ付スマートフォンを複数台同時に利用し、それぞれのデバイスにより撮影された映像を共有することにより,各ユーザーに新たな付加情報を重畳表示したり,不要情報を除去表示したりすることのできるシステムを構築し、提案手法の有効性を示した。本研究では,複数の人間がカメラとディスプレイを同時に携帯した状態で,同一シーンや物体を撮影している状態で全ての映像データをオンラインで共有する環境を想定したものである.そこで,この状況を構築するために,平成21年度はカメラを有した小型携帯型PCを4台と,無線LANを通してデータ共有を行うためのサーバPCの1台からなる実験用システムを構築し,このシステム上で,仮想オブジェクトデータの複合現実提示のため手法についての研究を行った.本手法では,マーカを使ったARの欠点である,マーカがカメラから見えないとマーカ位置を特定できないという欠点を,複数台のカメラを用いることにより改善するものである.この手法に基づいて構築したシステムでは,カメラ,マーカともに移動可能であり,任意の場所に仮想オブジェクトを表示することができ.またそれを任意の場所から見ることができる.マーカがカメラから隠れた場合は,他のカメラから得られたマーカの位置情報を用いることにより,カメラから隠れてしまっているマーカの位置を推定することを行うものである.実験により,提案手法により隠れてしまっているマーカの位置をシステムが推定できていることを確認した.また,他のカメラからの情報を利用して射影行列を算出するだけではなく,パーティクルフィルタを用いることによりマーカ位置を調整し,より正確な射影行列が得られることも確認した.さらに,数台のカメラからリアルタイムで距離画像(深さ画像)を生成する手法に関する研究成果を拡張して,すべてのカメラにおいてリアルタイムで生成される距離画像を利用した自由視点映像生成アルゴリズムを構築した.ここでは,Plane Sweep法をベースにした距離画像生成法を検討した.平成21年度に開始した研究を引き続き行った。21年度のとの違いは,21年度は主に実験室内の机の上などの小規模空間を対象に、複数カメラ映像の協調利用による映像生成法の要素技術に関する研究として、小型PCとそれに取り付けたUSBカメラを用いて実験を行ったのに対して、平成22年度は,より広い屋外シーンなどでの利用を可能にするための実験を行うために、携帯電話デバイスの利用の検討を行ったことである。このために、最新の高性能CPUを備えた携帯電話デバイスを4台購入し、その携帯電話デバイスの上で動作するプログラムを開発し、複数カメラの協調利用実験を行うための準備・検討を行った。また、屋内では,必要に応じて形状などが既知のマーカパターンを利用することができるが、より広い屋外などでのシーンではそのようなマーカの利用が困難になる。そこで、自然特徴点抽出と追跡をベースにしたオンラインカメラキャリブレーションを行うための手法について研究を進めた。具体的には、画像から検出されたキーポイントを利用し、キーポイントの局所的配列によりキーポイントの識別を行い、平面射影変換行列を推定するという原理に基づく手法について研究を進めた。また、キーポイント記述ベクトルの効率的検索のためにクラスタリングを利用する方法についても検討を進めた。さらに、線分セグメントを特徴として、線分の3次元空間マッピングとカメラ位置姿勢推定を同時に行っていく、線分ベースのSLAMの枠組みについても研究を進めた。さらに、屋外でのキャリブレーション手法の一つとして、棒マーカーを利用した手法についても検討を行った。平成23年度は,携帯端末を利用した実証実験を行った。処理プログラムを実装した携帯端末を複数のユーザーが1台ずつ所持し,携帯電話ネットワーク上に設置された実験用サーバを介して,各自が撮影した映像を共有する仕組みを実装し、それに基づいて3次元的な映像提示や複合現実感提示を行った。まず、スケートやサッカーを撮影した多視点映像から、そのスポーツイベントの自由視点映像を事前に合成しておき、それをリアルタイムでテーブル上に複合現実感提示するシステムを構築した。ここでは、各端末のカメラ位置姿勢をリアルタイムで推定する必要があり、特徴点検出と追跡に基づくPTAMと呼ばれる手法を実装した。さらに、この特徴点検出と追跡が困難となる場合について、あらかじめ生成しておいたパノラマ画像と取得画像の画像マッチングによりカメラの位置姿勢を推定する手法も実装し、その有効性を検証した。次に,あるユーザーの端末映像中で,遮蔽物体の領域をセグメンテーションし,上記の自由視点映像合成を用いて,別視点の映像から現在の視点での映像を合成することで,遮蔽物体を除去し,ユーザーのカメラ視点から撮影したイベント/シーン全体の映像をリアルタイム表示するシステムを構築し、有効性を検証した。さらに,そのイベント/シーンについての付加情報を複合現実提示するシステムを構築した。その例とし,紙に印刷した地図の上に、地理情報(GISデータ)を提示する手法について検討を行った。

これらのようなシステム実装時には、携帯端末の処理速度や操作性なども重要となることから、その実装面での改良,インターフェースについての検討なども行った。また、対象物体の形状が変形する場合について、その形状をリアルタイムで推定し、物体表面に任意テクスチャパターンを複合現実提示する手法についても検討を行った。
エタノール発酵廃液の農地施用が土壌環境に及ぼす影響評価に関する研究

バイオエタノールの製造過程で排出されるエタノール発酵廃液の農地施用が土壌環境に及ぼす影響について、微生物の増殖、透水性の低下、乾燥時の撥水性の発現やエタノール発酵廃液に含まれる溶存有機物の移動特性などの点から評価した。エタノール発酵廃液に含まれる栄養分により増殖した微生物の土粒子への付着や懸濁物による間隙の閉塞が水・物質移動に大きく関わっていることが確認された。エタノール発酵廃液の適切な農地還元方法を確立するためには、土壌物理特性の変化を考慮する必要性が示唆された。バイオエタノールの製造過程で排出されるエタノール発酵廃液の農地施用に伴う土壌環境に及ぼす影響を評価することを目的としている.本年度は以下のような研究成果を得た.・サトウキビ由来のエタノール発酵廃液の特徴として,黒色で溶存有機物を多量に含む,酸性度,電気伝導度,CODやBODが高く,肥料成分を含む(カリウム成分が多い)等が挙げられる.エタノール廃液製造装置で作られた廃液を複数回入手して理化学性分析を行い,本研究で用いるエタノール発酵廃液が上記の特徴を有しており,理化学性も安定していること,また,実際にバイオエタノールを製造している会社(りゅうせき)より入手した廃液ともほぼ同様の実験材料であることを確認した.・エタノール発酵廃液を添加した砂では,細菌数の変化が無く,放線菌数は減少,糸状菌は増加した.また,廃液を添加した黒ボク土,赤黄色土では蒸留水を添加したものに比べて,細菌数,放線菌数,糸状菌数とも1オーダー以上増加した.エタノール発酵廃液の殺菌処理の有無による違いが無かったため,エタノール発酵廃液は土壌中に既存の微生物の栄養源となって増殖を促したことが示唆された.・エタノール発酵廃液中の溶存有機物の土壌への吸着量は黒ボク土>赤黄色土≫砂であった.また,脱着率は黒ボク土,赤黄色土とも概ね20%以下であり,エタノール発酵廃液中の溶存有機物は一旦吸着されると多くは脱着されないことが示唆された.・エタノール発酵廃液を添加した赤黄色土および石英砂の乾燥時の撥水性を測定した.赤黄色土の撥水性は,原液を添加した試料には現れず,希釈液を添加した試料に現れた.石英砂では原液,希釈液のいずれの場合も撥水性はほとんど認められなかった.バイオエタノールの製造過程で排出されるエタノール発酵廃液の農地施用に伴う土壌環境に及ぼす影響を評価することを目的としている.本年度は,これまで行われたエタノール発酵廃液の作物栽培への利用のための試験研究に加え,エタノール発酵廃液の農地還元による土壌の物理性,化学性,微生物特性の変化と不飽柏土層内での窒素・炭素の動態に関する研究についてレビューを行った.その中で,エタノール発酵廃液の投与により土壌微生物活動が活発となり,土壌水分保持特性,土の濡れ性,土壌中の物質移動現象に大きく影響を及ぼすことが示唆される研究成果が散見されたが,それぞれの現象は今後,更なる研究が求められる状況であることを確認した.土壌カラムを用いたエタノール発酵廃液の浸透実験を行った.初期は散水強度に応じた動水勾配が1の流れが起きるが,時間とともに表層の土壌水分ポテンシャルが増加した.廃液中の懸濁物質や廃液投与に伴う微生物の繁殖により表層付近の透水性が低下するためと考えられる.エタノール発酵廃液を投与して得られる飽和・不飽和透水係数は,投与量の増加とともに減少すること,特に不飽和透水係数は微生物の繁殖により低下し,土壌水分ポテンシャルが増加しても不飽和透水係数は低下したままであった.これらの特徴の再現性も含め,更なる実験を次年度も行う予定である.また,エタノール発酵廃液に含まれる溶存有機炭素の移動過程に関する土壌カラムを用いた実験を行い,カラム排出液に含まれる溶存有機物の破過曲線データを取得した.更に,エタノール発酵廃液を添加した土壌の乾燥時の撥水性を測定し,乾燥過程の気温や湿度等の環境条件,微生物の繁殖と乾燥時の撥水性の関係をより詳細に検討する必要性が明らかとなったバイオエタノールの製造過程で排出されるエタノール発酵廃液の農地施用に伴う土壌環境に及ぼす影響を評価することを目的としている.昨年度に引き続き,土壌カラムを用いたエタノール発酵廃液の浸透実験を行った.散水強度を変えてエタノール発酵廃液の投与を行い,カラム内の各層の土壌水分ポテンシャルと排水量の経時変化を測定した.動水勾配と排出量からダルシー則により不飽和透水係数を求めた.実験終了時にはカラムを解体し,各断面で微生物の繁殖状況を確認した.その結果,地表面から20cm付近まで微生物の繁殖による間隙の閉塞が肉眼でも確認された.また,地表面下7.5cmまでの土層の不飽和透水係数は微生物の繁殖により低下し,土壌水分ポテンシャルが増加しても不飽和透水係数は低下したままであった.しかし,飽和透水係数の減少に比べると小さく,減少幅は1オーダーであった.

また,昨年度に引き続き,エタノール発酵廃液に含まれる溶存有機物の移動過程に関する土壌カラムを用いた実験も行った.エタノール発酵廃液を農地施用した後,降雨強度の異なる降雨があった場合を想定した実験を行った.カラム下端からの溶存有機物の排出量は,降雨強度の違いに加え,土壌への吸脱着特性を反映したものとなることが確認された.更に,エタノール発酵廃液を添加した土壌の乾燥時の撥水性発現の実態を明らかにするために,島尻マージ土壌にエタノール発酵廃液を異なる希釈率で添加し,乾燥時の撥水性を測定した.希釈液を添加した試料で撥水性が発現したが,希釈液添加後,ガンマ線滅菌処理した試料では撥水性は生じなかった.これらの結果から,供試土壌のエタノール発酵廃液添加による撥水性の発現には,微生物が関与していることが示唆された.バイオエタノールの製造過程で排出されるエタノール発酵廃液の農地施用に伴う土壌環境に及ぼす影響を評価することを目的としている.エタノール発酵廃液投与による透水係数に与える影響について,飽和透水係数では,エタノール発酵廃液投与後4日までに2オーダーの減少が生じ,その後はあまり変化しなかったこと,透水性の低下の主要因はエタノール発酵廃液に含まれる懸濁物質による間隙閉塞によること等を明らかにした.また,不飽和透水係数では,経時的な減少幅は1オーダーであったが,同じマトリックポテンシャル値における透水係数の減少幅は2オーダーに達していた.炭素収支でみると,エタノール発酵廃液で投与された炭素の91%が表層20cm以内に蓄積されており,不飽和透水係数の低下にも懸濁物質が大きく関与していることが示唆された.土壌中のガス移動特性に与える影響については,エタノール廃液の投与は土壌内のガス拡散を阻害すること,その要因は表層の閉塞によることが確認された.溶存有機物の移動特性については,エタノール発酵廃液に含まれる溶存有機炭素の約6割が1ヶ月内に分解することや溶存有機炭素の吸着は黒ボク土で大きく,豊浦砂では殆ど生じないこと,豊浦砂,島尻マージ,黒ボク土の順に溶存有機炭素の土壌内移動が遅延すること等を明らかにした.更に,エタノール発酵廃液の投与による撥水性の発現条件の解明では,原因となる疎水性有機物は廃液由来ではなく,微生物の作用により生成されることを明らかにした.これらの得られた成果は,関連学会で発表するとともに成果の一部は国際誌でも公表された.エタノール発酵廃液の農地施用により土壌微生物の増殖が起こり,土壌中の水・溶質移動特性や土壌の撥水性に大きく影響することを示す結果が得られてきている.24年度が最終年度であるため、記入しない。エタノール発酵廃液の農地施用により土壌微生物の増殖が起こり,土壌中の物質移動特性に大きく影響することが明らかになりつつある.不飽和土壌中の水・溶質移動特性に加え,ガス移動特性についての解明にも取り組むことにより,エタノール発酵廃液の農地施用が土壌環境に及ぼす影響のより総合的な評価が可能となる.24年度が最終年度であるため、記入しない。
固体表面上での濡れ挙動と表面間相互作用力

ナノメートルからマイクロメートル領域における蒸気中の付着現象の解明を目指して研究を行った。具体的には,(1)シミュレーション手法(モンテカルロ法,格子ボルツマン法)を駆使して理想実験系を解析する,(2)原子間力顕微鏡によりコロイドプローブ・基板間の相互作用力を測定する,という二本柱で研究を進めた。モンテカルロ法に基づく分子シミュレーション解析により,蒸気中での剛体ナノ粒子間の相互作用力へ及ぼす固体表面構造の影響を検討した。その結果,構造を有する表面間の相互作用力曲線は,無構造表面間のものとは,ごく近距離で異なる挙動を示した。分子シミュレーションでは追跡することのできないマイクロメートルオーダの現象を解析するため,最近開発された気液二相系格子ボルツマン法を発展させた。その結果,種々の表面物性を持つ二粒子間の毛管力のシミュレーション解析に成功した。本手法は,局所密度・圧力の静的情報ばかりでなく,流体力学的効果も含んだ情報をも与えてくれるため,従来のYoung-Laplace式に基づく解析よりもはるかに適用範囲が広いといえよう。原子間力顕微鏡に環境制御ユニットとを付加し,湿り窒素ガス中でのカーボン粒子(粒径約6μm)・グラファイト板面間の付着力を測定した。水蒸気中の付着力は相対蒸気圧に依存せずに一定値を示したが,エタノール蒸気中の付着力は相対蒸気圧と共に増加することを観測した。これらの結果は,Young-Laplace式に基づく単純な理論計算で,見かけ上,説明できた。ナノメートルからマイクロメートル領域における蒸気中の付着現象について,固体表面の不均質性,凹凸度,変形性に注目ながら,付着機構の解明を目指して研究を行った。具体的には,(1)シミュレーション手法(モンテカルロ法,格子ボルツマン法)を駆使して理想実験系を解析する,(2)原子間力顕微鏡により探針・基板間の相互作用力を測定する,という二本柱で研究を進めた。蒸気中での剛体ナノ粒子・変形性壁面間の相互作用力について,モンテカルロ法に基づく分子シミュレーション解析を行った。その結果,粒子が壁面に対して45蒸気分子程度まで近づくと粒子・壁面間には液架橋が生じて引力が働き,さらに2分子以下にまで近づくと正味の液架橋力は失われ直接相互作用が支配的となる,ことを明らかにした。また,粒子・壁面間距離の変化に伴い,壁面構造の変化が観測された。分子シミュレーションでは追跡することのできない時空間オーダの現象を解析するため,最近開発された気液二相系格子ボルツマン法を修正し,不均質性表面や凹凸表面の固体を取り扱えるようにした。本手法に基づくシミュレーション解析を行い,濡れ挙動に及ぼす物理的・化学的不均一性の影響を明らかにした。また,種々の表面物性を持つ二粒子間の横毛管力の解析にも成功した。原子間力顕微鏡に温度制御型サンプルステージと環境制御ユニットとを付加し,湿り空気中で探針・マイカ板面間の相互作用力測定を行った。その結果,温度制御型ステージでは観測部分という局所的な温度しか制御できないため,外気と観測部分とに温度勾配が生じ,これが相互作用力測定に悪影響を及ぼしていることがわかった。そこで,サンプルステージによる局部的な温度制御と同時に,インキュベータ中に原子間力顕微鏡本体を入れることによる外気の温度制御を行った。本手法により,再現性と精度の良い相互作用力測定が可能になった。
非生毛部に生じた悪性黒色腫に対する表皮基底面の走査型電子顕微鏡学的観察

走査型電子顕微鏡による形態観察では、足底に生じた色素細胞母斑では表皮基底面上に均一に分布する腫瘍細胞がみられるが、悪性黒色腫では基底面に露出する腫瘍細胞はみられず、表皮細胞の間隙から腫瘍細胞が認められた。免疫組織化学染色では、色素細胞母斑では基底層から突出するように腫瘍細胞の胞巣が認められたが、悪性黒色腫では基底膜に接する腫瘍細胞の胞巣は少なかった。以上の所見から、悪性黒色腫では基底層に局在する腫瘍細胞が基底膜から離れた部位に存在し、皮丘部で増殖した後に横行突起に進展し、真皮内へ浸潤する可能性が示唆された。我々の研究結果は、悪性黒色腫と色素細胞母斑との鑑別に有用であると考えられた。非生毛部(足底)に生じた黒色病変(色素細胞母斑・悪性黒色腫)についてダーモスコープでその特徴を観察した。さらに得られた余剰組織を固定した後、真皮を基底面から剥離し、走査型顕微鏡を用いて表皮基底面の詳細な観察を行い、色素細胞母斑と早期悪性黒色腫の腫瘍細胞の分布について検討を行った。ダーモスコピー所見として色素細胞母斑では典型的なparallel furrow pattern、悪性黒色腫ではparallel ridge patternを呈していた。走査型電子顕微鏡を用いた観察では、色素細胞母斑では表皮突起の表面に母斑細胞と思われる平滑な母斑細胞が敷石状に均一に分布し、一部では集簇している像がみられた。一方、悪性黒色腫では意外にも表皮突起の表面に露出する腫瘍細胞は少なく、基底細胞間のわずかな裂隙から突出する像がみられた。この両者の違いが、皮溝と皮丘の表皮突起の性質・構造による違いによって生じたものかどうかについてさらに症例数を増やして検討する必要がある。掌蹠にみられる黒色病変の診断においてダーモスコープを用いた観察が有用であり、良性ではparallel furrow pattern(皮溝平行パターン)、悪性ではparallel ridge pattern(皮丘平行パターン)を呈することが知られているが、なぜこのような特徴的な所見を呈するかはよく分かっていない。今回われわれの行った研究により、良性と悪性では表皮突起上の細胞の分布に違いがあることが明らかとなった。早期悪性黒色腫では表皮・真皮境界部に分布する細胞は少なく、皮溝と皮丘の基底細胞に何らかの性質の違いがある可能性が考えられる。今後さらに研究をすすめ、進行期悪性黒色腫においても早期病変からどのような様式で進展していくのかを確認する必要がある。悪性黒色腫の腫瘍細胞の進展様式を明らかにすることができれば、悪性黒色腫の発生原因や治療に対する貢献が期待できると考えられる。今年度も昨年に引き続き、非生毛部(足底)に生じた黒色病変(色素細胞母斑・悪性黒色腫)についてダーモスコープでその特徴を観察した。ダーモスコピー所見として色素細胞母斑ではparallel furrow pattern、悪性黒色腫ではparallel ridge patternを呈していた。さらに得られた余剰組織を固定した後、真皮を基底面から剥離し、走査型顕微鏡を用いて表皮基底面の観察を行い、色素細胞母斑と早期悪性黒色腫の腫瘍細胞の分布や表皮基底細胞の形態の変化について検討した。われわれは表皮基底面の観察に高濃度アルカリ処理法を用いているが、本手法は強拡大像の詳細な観察に極めて有用であることを確認した。今年度は主に悪性黒色腫に対して、走査型電子顕微鏡を用いた観察を行った。昨年度に初期の悪性黒色腫では意外にも表皮突起の表面に露出する腫瘍細胞は少なく、基底細胞間のわずかな裂隙から突出する所見がみられていた。さらに観察をすすめた結果、limiting ridgeとintermediate ridgeの間に認められる横行突起の幅が広くなり、複雑に分枝する像がみられた。さらに汗腺周囲の表皮突起の基底細胞は全体的に平坦化するとともに細胞間隙が開大していた。これらは腫瘍の増殖に伴う表皮基底面の変化と考えられ、悪性黒色腫のメラニン色素が皮丘にみられる一因ではないかと考えられた。しかしながら、足底では荷重部、非荷重部による表皮突起の構造に違いがあるため、さらに症例数を増やして検討する必要がある。また、進行期悪性黒色腫において早期病変からどのような様式で進展していくのか、同一部位に生じた色素細胞母斑において悪性黒色腫とどのような違いがあるのか、今後さらに研究をすすめて行く必要がある。得られた余剰組織を固定した後、高濃度アルカリ処理法を用いて真皮を基底面から剥離し、走査型顕微鏡を用いて色素細胞母斑と悪性黒色腫の腫瘍細胞の分布や表皮基底細胞の形態の変化について表皮基底面から観察を行った。

昨年度までに良性の色素細胞母斑では基底面に比較的均一に分布する平滑は表面構造をもつ腫瘍細胞がみられるが、早期の悪性黒色腫では逆に基底面に露出する腫瘍細胞はほとんどみられず、基底細胞間のわずかな裂隙から突出する所見がみられていた。今年度も症例数を増やして観察を行ったが、やはり悪性黒色腫では基底面には腫瘍細胞は分布せず、表皮突起(皮丘部、皮溝部とも)や横行突起が全体的に太くなり、基底細胞の突起が一部平坦化する所見がみられた。これらの結果から、色素細胞母斑では腫瘍細胞ははじめから表皮基底層の下方にも存在するが、早期の悪性黒色腫では腫瘍細胞は基底層よりやや表皮側に分布し、下方に浸潤するよりはまず水平方向に向かって増殖し、最終的に基底層を突破して浸潤する性質があるのではないかと推測された。つまり、悪性黒色腫ではそもそも色素細胞母斑と比較して、基底層において腫瘍細胞の局在する部位自体に違いがあるのではないかと考えられる。しかしながら、足底では荷重部、非荷重部による表皮突起の構造に違いがあるため、さらに症例数を増やして検討する必要がある。また、色素細胞母斑と悪性黒色腫の腫瘍細胞の分布を確認するため、悪性黒色腫や角化細胞に対する特異抗体を用いた免疫組織化学染色による検討を加え、ダーモスコピー所見と電子顕微鏡所見と対比を行い、表皮基底細胞と腫瘍細胞の相互関係について最終的に判断する必要があると考えられる。今年度も昨年に引き続き、非生毛部(足底)に生じた良性の色素細胞母斑および悪性黒色腫をまずダーモスコープで観察した。ダーモスコピー所見として色素細胞母斑ではparallel furrow pattern、悪性黒色腫ではparallel ridge patternという典型的なpatternを呈していた。得られた余剰組織を固定した後、高濃度アルカリ処理法を用いて真皮を基底面から剥離し、走査型顕微鏡を用いて色素細胞母斑と悪性黒色腫の腫瘍細胞の分布や表皮基底細胞の形態の変化について表皮基底面から観察を行った。今年度は主に荷重部に生じた早期悪性黒色腫に対して、継続的に走査型電子顕微鏡を用いた観察をすすめた。昨年度までに早期の悪性黒色腫では意外にも表皮突起の表面に露出する腫瘍細胞は少なく、基底細胞間のわずかな裂隙から突出する所見がみられていた。また、limiting ridgeとintermediate ridgeの間に認められるtransverse ridgeの突起の幅が広くなり、複雑に分枝する像がみられていた。症例数を増やして検討を行った結果、基底細胞の変化(細胞間隙の開大)はやはり汗腺の分布するintermediate ridgeの基底細胞にのみ特徴的であった。これらは早期悪性黒色腫の腫瘍細胞がintermediate ridgeで選択的に増殖する結果生じる表皮基底面の変化と考えられ、悪性黒色腫のメラニン色素が皮丘にみられる一因ではないかと考えられた。また、進行期悪性黒色腫において早期病変からどのような様式で進展していくのか、同一部位に生じた色素細胞母斑において悪性黒色腫とどのような違いがあるのか、今後さらに研究をすすめて行く必要がある。
TNF惹起好酸球アポトーシスを制御する2種類のTNF受容体の役割の検討

1)人好酸球細胞株EoL-1での結果TNF誘導アポトーシスの機構をEoL-1にて検討したところ、TNFはEoL-1にアポトーシスを誘導するが、IFNγ処理にてその誘導が抑制された。TNFには分子量55と75kDaの2種類のTNF受容体(p55、p75)があり、FACS解析によりIFNγ処理にてp55の発現に変化はないが、p75の発現が上昇することを確認した。p55およびp75特異的阻害抗体を使用した阻害実験からdeath domainを持つp55からのシグナルは、IFNγ処理の有無に関わらずアポトーシスを誘導しうるが、IFN-γの処置によりTNFRII(p75)の発現が上昇し、TNFのシグナルがTNFRIからTNFRIIを介して細胞内にはいるように変換し、アポトーシスが誘導されなくなることを示し、Exp.Hematol(文献1)に発表した。2)ヒト末梢血好酸球においても、p55,p75とも細胞表面に発現されてた。EoL-1と異なり、TNF惹起アポトーシスはIFN-γ処理で阻害できなかった。GM-CSFと、IFN-γとの同時処理にてアポトーシス誘導を阻害できたので、今後はGM-CSFとIFN-γの同時処理によるp55,p75の発現の変化を検討する。我々は低分子量G蛋白質Rho/ROCK系が、ミオシン脱リン酸化酵素の抑制を介してミオシンのリン酸化を高レベルに維持すること、さらにRho/ROCK系阻害剤Y-27632は、ムスカリン受容体刺激による気管平滑筋の収縮を弛緩させることを発表した。(文献2)ミオシンは、細胞骨格に作用し、細胞の変形、遊走に関係しているので、Rho/ROCK系阻害剤Y-27632の人末梢血好酸球にたいする作用を検討したところ、遊走を特異的に抑制することを見いだし、好酸球におけるRho-ROCK系の細胞遊走にたいする役割についても検討できた。申請書に記載したA)2)p55およびp75特異的阻害抗体を使用した阻害実験に関して:IFN-γ処理および非処理EoL-1細胞に対してP55に対するアゴニスト抗体htr-5を添加する事により両者ともアポトーシス誘導された。このことは、death domainを持つp55からのシグナルは、両細胞においてアポトーシスを誘導することを示す。次にIFN-γ処理したEoL-1細胞がTNF添加にも関わらずなぜアポトーシスが誘導されないかについて検討するため、p75に対する阻害抗体utr-1にてIFN-γ処理EoL-1細胞を前処置をし、これにTNFを加えてみると、アポトーシスが誘導された。このことはIFN-γ処理にて発現量の増加した、p75からのシグナルはアポトーシス誘導系に入らず別の経路にいく可能性をしめしている。2.10年度以降のA)2)に対して:IFN-γ処理および非処理Eol-1細胞のICE活性について、まず両細胞におけるICEの発現量につきWestern Blot法にて検討したところIFN-γ処理Eol-1細胞ではICEの発現はむしろ増加していた。抗Fas抗体によるFasを介したアポトーシス誘導は、TNFに対する場合と異なり、IFN-γ処理Eol-1細胞で増強しており、IFN-γ処理Eol-1細胞でもdeath domainからICEを通る経路は生きていることがわかった。3.B)

1)2)に対しては、ヒト末梢血好酸球においても、p55,p75とも細胞表面に発現されていた。ヒト末梢血好酸球の場合は、IFN-γ処理単独では、EoL-1のごとくTNFによるアポトーシス誘導をキャンセルできない。しかし、GM-CSFと、IFN-γとの処理にてアポトーシス誘導をキャンセルする事ができ、今後はGM-CSFとIFN-γで処理したヒト末梢血好酸球においてp55,p75の発現の変化を検討していく予定である。2. B)1)2)に対しては、ヒト末梢血好酸球でも、p55,p75とも細胞表面に発現されていた。しかし、GM-CSFと、IFN-γとの処理にてアポトーシス誘導をキャンセルする事ができ、現在GM-CSFとIFN-γとの処理ヒト末梢血好酸球においてp55,p75の発現の変化を検討中である我々は、好酸球性細胞株EOL-1は無処置では、TNF添加によりTNFRI(p55)を経由してアポトーシスが誘導されること、IFN-γの処置によりTNFRII(p75)の発現が上昇し、その結果TNF刺激がTNFRIIを介して、細胞内にはいりアポトーシスが誘導されないことを、Exp.Hematol(Horie et al. 1999)に発表した。昨年度から本年度にかけ、IFN-γ処置EOL-1おいてTNFRII(p75)を介したシグナルがNF-kappaBを活性化していることを見いだした。さらに今後もこのNF-kappaBの活性化の程度がIFN-γ処置によりどのように変化していくか、またその作用機序が何か検討していく予定である。また、本研究のために採取した、人末梢血好酸球やEOL-1細胞を使用し、Rho kinase阻害剤の作用を検討したところ、細胞内へのカルシウム流入や活性酸素の発生には影響を与えないが、好酸球の遊走が特異的に抑制されることをも見いだし、好酸球におけるRho-ROCK系の細胞遊走に対する役割についても検討でき、日本呼吸器病学会雑誌に報告した。
水圏における有機金属化合物のスペシエーションと循環に関する研究

水棲生物は、ヒ素を無毒化するために有機金属化合物に変換すると考えられている。これは、生物が自己の存在に適した環境を創ろうとする働きのひとつとして、極めて興味深い過程である。しかし、水圏中のヒ素の挙動については、不明な点が多い。この原因のひとつは、水圏中の3価有機態ヒ素のスペシエーション(溶存種別定量)法が無かったことにある。本研究では、自然水中の無機ヒ素(As(V),As(III)、モノメチルヒ素(MMA(V),MMA(III)、ジメチルヒ素(DAM(V),DMA(III)のスペシエーション法を開発した。本法は、溶媒抽出による3価と5価ヒ素化合物の分離法と、水素化物発生コールドトラップ原子吸光法による定量法とから成っている。試料水を二つに分け、一方を3価ヒ素測定用、他方を3価+5価ヒ素測定用とする。採水後直ちに3価のヒ素化合物のみをジエチルジチオカルバミン酸錯体として、有機相に抽出する。この操作で3価のヒ素組合物を定量的に固定、濃縮することが出来る。5価ヒ素濃度は、3価+5価ヒ素濃度と3価ヒ素濃度の差として求める。海水中の主要な塩類は、本法に全く影響を与えなかった。3価ヒ素の検出限界は、500mlの試料水を用いた場合、As,DMAで20pM、MMAで50pMであった。2nMの試料の繰り返し測定の精度は約1-3%であった。本法を瀬戸内海および琵琶湖で採取した水試料に適用し、次の結果を得た。(1)As,MMA,DMAが自然水中のヒ素の主要な溶存種である。浅2)3価メチルヒ素は有光層中に、また還元的な低層水中に在存する。(3)ヒ素の溶存形は、生物相や化学環境によって微妙に変化する。今後は、本法をさらに洗練するとともに、水圏試料に広く適用し、水圏におけるヒ素の動態を明らかにしてゆきたい。