hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
S100ファミリー蛋白の腎癌における早期診断及び分子標的療法の応用に関する検討

一方、患者血清(15例)中のB-FABPに対する自己抗体価とB-FABPのELISA法による定量で、正常人とに差を認めなかった。したがって、最も低侵襲なスポット尿からのスクリーニング法の確立を目指したい。腎癌における早期診断および分子標的治療の可能性を追究する目的で,バイオマーカー候補としてS100A10,AnnexinII,B-FABPについて検討した。いずれも腫瘍部位でmRNAおよび蛋白の過剰発現が確認され,とくに近位尿細管由来と考えられる腎癌組織では,S100Al0とAnnexinIIはテトラマーを形成して細胞膜表面上発現することを見出した。しかしながら,正常腎においては遠位尿細管から集合管にかけて発現しており,分子標的治療のターゲットとしては適用しないと考えられた。一方,S100A10は分泌型蛋白であり,腎癌担癌状態(術前)での血清,尿に認められたS100A10が腎摘除術後にはともに検出されなかったことから腫瘍マーカーとしての有望である可能性があると考えられた。興味深いことに,AnnexinIIの発現は核異型度(G),病期との関連はなく,S100A10の発現はG3がG1,G2と比べて有意に減少していた。この点に関しては癌の浸潤や転移への関与以外にAngiostatinとしての可能性も考慮し,今後さらに検討する必要がある。B-FABPは腎の正常組織での発現がほとんど認められず,腎癌に最も特異性が高いと判定された。B-FABPは核異型度により発現に差を認めなかった。腎摘除術前の尿中B-FABP mRNAは術後に消失した。最少量0.5mlの尿からB-FABP mRNAの検出に成功した。また,B-FABPのモノクローナル抗体を作製したので今後は,尿蛋白レベルでの検討を行い,S100蛋白の発現も組み合わせたイムノクロマト法によるキット化を目指したい。
次世代マイクロパターンガス検出器の研究開発

2018年度はμ-ResistiveWELL検出器に欠かせないスパッタリングを用いたDiamond-Like-Carbon(DLC)高抵抗層の安定した製造技術の確立、特に抵抗値の安定性に起因するパラメータの理解について研究を行った。高抵抗層の製造で抵抗値が安定しない問題は様々な要因が関係していると考えられており、特に今年度はスパッタリングを行う土台であるカプトンのタイプとスパッタリング時間(厚み)毎にカプトン中に含まれる水分量を変えたサンプルを作成し、スパッタリングを行うことでどのように抵抗値に影響が出るかを調査した。カプトンはHNタイプとENタイプという他のガス検出器でよく用いられる素材を利用し、素材による安定性の違いを測定対象とした。今回用いた10cm×10cmサイズで50μm厚みのカプトンでは200°Cで約20分の乾燥でほぼ水分量はなくなることがわかり、室内では20分晒すことにより水分量は乾燥前に戻ることが明らかになった。また抵抗値はHNタイプで10-20%程度ほど乾燥したフォイル方が抵抗値が低めに製造される傾向が観測されたが、ENタイプではHNタイプほど水分量で大きな差は見られなかった。しかしながら、製造バッチ中では抵抗値の一様性は安定しているが、バッチ毎に抵抗値にばらつきがあることも観測された。まだスパッタリングでコントロールできていないパラメータがあることを示唆しているが、これは2019年度に引き続き調査が必要である。また、並行して試作したu-RWELL検出器の性能評価も勧めている。Fe55などの線源を用いて信号の確認には成功した。測定のための実験機材の整備は一通り終わり、更に測定を進めるための基盤も構築することが出来た。2018年度は様々な条件で高抵抗層(Diamond-like-carbon)の抵抗値の安定性やそれに係るパラメータを系統的に調査することが出来た。まだ目的の抵抗値が自在にコントロールできるところまでには至っていないが、測定手法の確立など今後更にパラメータを調査するための基盤はできつつあると考えている。前年度は比較的スパッタリングがしやすい厚み(時間)を用いて系統的に乾燥条件やカプトン土台を変更して抵抗値の安定性を見たが、今後は検出器として重要になる更に高い抵抗値を実現するためにスパッタリング条件を変えて抵抗値の安定性を見ていく方針である。この際にはスパッタリング時間を変えることが最もシンプルな方法であるが、膜を薄くすると抵抗値が安定しないのは以前の研究で観測されており、炭素に窒素などの不純物を入れることで抵抗値をコントロールする方法なども検討する。バッチ間で異なる抵抗値の薄膜が製造される原因も更に詳細に調査を進める。また、更に大型のカプトンを用いてスパッタリングを行い、抵抗値の場所一様性なども調査を行う予定である。μ-RWELL検出器の性能評価も引き続き勧めていく予定であり、ゲイン測定などを印加電圧やガスの選択を変えて行い、系統的に調査していく。また並行してシミュレーションなどを用いた検出器パラメータの比較なども行い観測データとシミュレーションを比較して今後の検出器の改良にフィードバックをかける予定である。

この際にはスパッタリング時間を変えることが最もシンプルな方法であるが、膜を薄くすると抵抗値が安定しないのは以前の研究で観測されており、炭素に窒素などの不純物を入れることで抵抗値をコントロールする方法なども検討する。バッチ間で異なる抵抗値の薄膜が製造される原因も更に詳細に調査を進める。また、更に大型のカプトンを用いてスパッタリングを行い、抵抗値の場所一様性なども調査を行う予定である。μ-RWELL検出器の性能評価も引き続き勧めていく予定であり、ゲイン測定などを印加電圧やガスの選択を変えて行い、系統的に調査していく。また並行してシミュレーションなどを用いた検出器パラメータの比較なども行い観測データとシミュレーションを比較して今後の検出器の改良にフィードバックをかける予定である。
寄成虫感染における白血球遊走性レクチンの構造と機能

マラリア感染において、末梢血の赤血球ライセートの好中球遊走活性の上昇が起こることがわかった。カラムクロマトにより、この遊走因子を精製しN末アミノ酸配列の解析し、ユビキチンファミリー蛋白(IP18)と同定した。このIP18の蛋白質レベルの発現とmRNAの発現の変遷をマラリア感染時の各臓器において経時的に調べた。IP18好中球遊走活性のエピトープを解析したところ、既知の好中球遊走因子であるfMLP(フォルミルメチオニルロイシルフェニルアラニン),TfNCF(トリコモナス)、DiNCF(犬糸状虫),GRO(ケモカイン)とは、交差しないことが判った。各種トランケートフォームのリコンビナントIP18の好中球遊走活性の測定の結果、好中球遊走活性の発現には78-87のアミノ酸配列が不可欠であることが明らかとなった。IP18は赤血球凝集活性を示し、この活性はC末端の143-160が欠損すると著しい低下が起こることが判った。また、マラリア媒介をするAnopheles唾液や中腸抽出液には、宿主の白血球に対するAnopheles唾液の好酸球遊走活性は、住血吸虫感染において産生される好酸球遊走性レクチンと同様にキチナーゼファミリー蛋白であることが判った。このキチナーゼに対する抗体は、マラリア流行地のソロモン諸島の住民の血清に、広範囲に存在していることが判ったが、抗体の有無はP. falciparumの感染の有無とは関係無かった。このように、白血球遊走性レクチンは、寄生虫感染の成立と関係があることが明らかになった。生体防御機構は病原体を認識し排除する巧妙な仕組みであり、病原体から身を守る機構である。生物学的にみると寄生虫感染における生体防御機構は、宿主と寄生虫体の共存関係を維持する仕組みとして進化したと考えられる。したがって宿主の寄生虫に対する認識機構は、先天性免役機構の基本的な異物認識機構をもとにしていると考えられる.これまでの研究により、寄生虫感染で増加する好酸球遊走性サイトカイン(ECF-L)、好中球遊走性サイトカイン(IP18)は、いずれも糖鎖を認識し、レクチン様の作用を持っていることが解明されている。今回の研究では、日本住血吸虫およびメコン住血吸虫において、白血球遊走性サイトカインの生体防御への役割、とくに好酸球遊走性サイトカインの役割について、病理学的な面から解析をおこなった。住血吸虫においては、好酸球遊走性サイトカインの産生が、好酸球集積との関係について、感染後の時間経過とECF-L産生の関係を調べた。日本住血吸虫感染では感染後6週目から虫卵周囲の好酸球浸潤がみられるが、この時期に一致してECF-L産生のピークが見られた。一方、メコン住血吸虫感染においては、ECF-L産生のピークは15週目であり、18-19週目に繊維化した結節周辺部位に多量の好酸球集積が見られた。メコン住血吸虫感染では、感染後6週から9週目あたりでは虫卵周囲の炎症性細胞はほとんどが好中球であり、その後この炎症部位は線維芽細胞でおき変わり、空胞化が多数みられる緩やかな繊維化が起こることがわかった。これらの結果から、ECF-L産生や好酸球の集積は繊維化には直接的に関係がなく、炎症現場でのECF-L産生は、好酸球の浸潤に重要な役割を果たしていることが示唆された。寄生虫感染において増加する白血球遊走性サイトカインとして、糖鎖を認識する白血球遊走性サイトカインの存在が知られるようになってきた。病原体の認識

機構だけでなく、細胞の局在化という免疫機構の重要な局面においても、糖鎖の関与があることを示唆するものであり、免疫応答調節機構の関わる細胞間相互作用の解明には、糖鎖の認識機構の解明が必要であると考えられる。今回の研究では、好酸球遊走性サイトカインとして構造が明らかとなったECF-Lのようなキチナーゼ様蛋白質産生が寄生虫感染においてどのような動態をとるかを調べた。この目的のため、感染後経時的に肝臓から結節を単離し、ECL-Lの産生を好酸球遊走活性及び抗体を用いたウエスタンプロットを用いて調べた。また、各種臓器でのECF-Lの発現をノーザンブロット及びウエスタンプロットで調べた。虫卵結節から産生される好酸球遊走活性は、虫卵結節形成初期の6週で最も高く、その後漸減することが明らかとなった。ECF-L産生を直接ウエスタンプロットで調べると、虫卵結節形成初期よりも慢性期への移行期が最も高く以後減少した。虫卵結節からの各種サイトカイン産生を調べると、IL4やIL5などのTh2サイトカインと共に各種ケモカインが高レベルで産生されていることがわかった。これらのことから、感染初期には虫卵からの好酸球遊走因子やケモカインが働き、その後、Th2サイトカイン産生と繊維化の進行が高まる時期にECF-L産生が上昇し、虫卵結節の形成が進行する可能性が示唆された。また、Th1におけるTLR4を介するシグナル伝達を阻止することによりECF-L産生が上昇することから、Th2細胞の誘導にECF-Lが関与する可能性があると考えられる。各種臓器でのECF-L発現では、肝臓のみならず、心臓でも発現していることから、細胞の遊走だけでなく、細胞間の相互作用に関与している可能性もある。マラリア感染マウス由来の好中球遊走因子IP18の赤血球凝集活性があることが判った。各種めゲルへの親和性の解析や阻害実験から、レクチンとしての機能があることが確認された。このレクチン活性と好中球遊走活性のエピトープの異同に関して、IP18各種トランケートフォーム解析の結果少なくとも凝集活性に関わる部分はC末端に存在するのに対して、好中球遊走活性のエピトープは78-87の分子の中央部分にあることが判った。また、Anopheles唾液や中腸抽出液には、好酸球遊走活性、好中球遊走活性共に存在することを明らかにした。Anopheles唾液の好酸球遊走活性、中腸抽出液の好酸球遊走活性は共に、マラジア流行地住民血清由来のIgGと抗-chitinase IgG共に結合した。このAnopheles由来の好酸球遊走因子について、その性状を調べたSDS-PAGEによる解析の結果では、唾液は、67Kのバンドが最も強く唾液腺では67Kに加えてのバンドが見られた。これまでの研究で、白血球由来の好酸球遊走因子をクローニングし、キチナーゼファミリーの蛋白質であることを明らかにしてきた。そのためにAnopheles由来の好酸球遊走因子の、キチナーゼ関係の蛋白質である可能性を調べるために、抗キチナーゼ抗体を用いたウェスタンブロットによる解析を行った。唾液及び唾液腺は、抗キチナーゼ抗体で67Kのバンドを認識した。また、ソロモン諸島のマラリア流行地住民の血清にも、唾液腺、中腸の抗原の中で67Kのバンドに結合する抗体が最も多いことが明らかになった。また、流行地住民の抗体はキチナーゼ活性を阻害した。キチナーゼはレクチン機能を持っていることが明らかになっているために、マテリア伝搬においても、好酸球遊走性レクチンが関与していることが示唆された。
自己免疫性膵炎の発症に影響する遺伝的背景の異常とその病態への関与に関する研究

自己免疫性膵炎(Autoimmune pancreatitis;以下、AIP)は原因不明の慢性膵炎であり、高IgG血症やリウマチ因子などの自己抗体が陽性で、ステロイド治療への良好な反応が特徴とされる。IgG4関連疾患の膵病変の可能性が高いが、その発症には環境因子に加え遺伝的素因の関与が示唆されている。申請者は、これまでに本疾患の病態と関連する複数の候補遺伝子多型を同定した(Biochem Biophys Rep 2016)。本研究では、これらの遺伝子異常のうちP2RX3ならびにTOP1に着目し、慢性膵炎の進行や治療抵抗性にどのような影響を及ぼすかを検証することを目的とする。機能解析を行う上で、当初は膵由来細胞を用いることを計画していたが、適切なヒト細胞リソースを得ることは極めて困難である。そこで、マウス膵より調整した膵腺房オルガノイドを用いた実験を並行して進める事とした。Pdx1-Cre;LSL-KrasG12Dマウスでは、12週齢程度で腺房-導管異形成(acinar to ductal metaplasia; ADM)を生じ、これらより比較的簡便に膵腺房オルガノイドを調整可能であった。これらの細胞リソースを用いて、同定済みの遺伝子バリアントの解析を進めている。ヒト細胞リソースを得ることが困難なため、マウス細胞で代用している。平成29年度は取得済みの初代細胞を用いて実験を進め、全体としては順調に進められている。マウス初代細胞を複数ラインを新たに取得する。申請時の計画に従い、標的遺伝子バリアントの機能解析を継続する。(理由)概ね予定通り執行したが、408,893円の執行が困難であったため、その分を繰越とした。(使用計画)細胞分析に必要な小型備品の購入に利用する。
高温超伝導の理論的解明

1.酸化物高温超伝導体を理論的に取り扱うときの有力なモデルと考えられている2次元d-pモデルについて,以てから,宮永昭治,福山秀敏と共同で研究してきた.銅と酸素のサイト間のエネルギー差と最近接サイト間のクーロン斥力により,ホールどうしに有効引力が働く,ホールどうしに有効引力が働く.しかしそのような単純なモデルでは,有効引力が現れる場合には必ずホールが全て集まり相分離になってしまい,超伝導状態にはなれないことが解った.相分離については,以前からもt-Jモデルにおいても議論があったが,長距離のクーロン斥力のことが考慮されいない.そこで,d-pモデルでサイト間のとび移りを無視するという簡単なモデルであるが、長距離クーロン相互作用を考慮して,系の基底状態を考察した.その結果,長距離クーロン相互作用を完全な長距離にすると有効引力も現れなくなってしまうが,遮蔽距離をパラメータとして導入すると2ホール間の有効引力が存在し,相分離は生じないというパラメータ離域があることが示せた.2.有機超伝導体α-(BEDT-TTF)_2I_3で最近発見された非常に大きな磁気抵抗について,考察を行った.この系は,低元系であり,β想では超伝導が実現している.酸化物高温超伝導体との比較により,高温超伝導のメカニズムを探求する上で,有機導体は,重要な役割を果たすと考えられる.我々は,磁気抵抗の起源を,フェルミ面のネスティングによって生じるスピン密度波に由来するものであるということを示唆した.ネスティングが不完全な場合に,無磁場でスピン密度波が発生していても電気抵抗に少ししか異常が現れず,弱い磁場によって電気抵抗の異常が拡大されるという可能性を示した.1.酸化物高温超伝導体を理論的に取り扱うときの有力なモデルと考えられている2次元d-pモデルについて,以てから,宮永昭治,福山秀敏と共同で研究してきた.銅と酸素のサイト間のエネルギー差と最近接サイト間のクーロン斥力により,ホールどうしに有効引力が働く,ホールどうしに有効引力が働く.しかしそのような単純なモデルでは,有効引力が現れる場合には必ずホールが全て集まり相分離になってしまい,超伝導状態にはなれないことが解った.相分離については,以前からもt-Jモデルにおいても議論があったが,長距離のクーロン斥力のことが考慮されいない.そこで,d-pモデルでサイト間のとび移りを無視するという簡単なモデルであるが、長距離クーロン相互作用を考慮して,系の基底状態を考察した.その結果,長距離クーロン相互作用を完全な長距離にすると有効引力も現れなくなってしまうが,遮蔽距離をパラメータとして導入すると2ホール間の有効引力が存在し,相分離は生じないというパラメータ離域があることが示せた.2.有機超伝導体α-(BEDT-TTF)_2I_3で最近発見された非常に大きな磁気抵抗について,考察を行った.この系は,低元系であり,β想では超伝導が実現している.酸化物高温超伝導体との比較により,高温超伝導のメカニズムを探求する上で,有機導体は,重要な役割を果たすと考えられる.我々は,磁気抵抗の起源を,フェルミ面のネスティングによって生じるスピン密度波に由来するものであるということを示唆した.ネスティングが不完全な場合に,無磁場でスピン密度波が発生していても電気抵抗に少ししか異常が現れず,弱い磁場によって電気抵抗の異常が拡大されるという可能性を示した.
Paradoxes of the National Family Law in East Asia: The Reconstruction of Legal Order in Colonial Taiwan

ヨーロッパ植民経験に関する先行研究は、被植民者が植民者に抵抗するために、家族法が民族文化の宝庫だとし、現代国民国家(nation-state)を立ち上げる、と主張している。そのゆえ、ナショナリストたちは常に保守的な家庭法を主張する。この研究は、植民期台湾を中心に、長い間に無視されていた東アジア諸国の植民地経験を提起し、先行研究が主張しているナショナリズムと家族法との関係を挑戦する。この中、植民地政府、政治家、法学者、そして台湾ナショナリストなどの行為者たちがどのように家族法を改革してきたかを明らかにする。27年度が最終年度であるため、記入しない。
途上国の子宮内胎児死亡リスクを回避するための医療システムの開発

途上国の子宮内胎児死亡リスクを回避するための医療システムを開発するに当たり、社会的インフラが不整備な途上国の実情に即した簡便な医療機器(胎動計)の導入をはかる目的で、胎児のスクリーニングとしての活用法について現地ニーズの調査を行った。今後胎動計を導入した妊娠期の本格調査を開始するにあたっての、同地域の3次病院と末端医療施設で調査を実施したことで、医療間の連携も含めた医療システムの開発に繋がる成果が得られた。1)モニタリング手法・機材の選定:途上国での周産期医療の現状を踏まえ、携帯性が高い、電気が安定して供給できないことからAC電源(コンセント)を必要としない、専門家が不足しているため専門知識が乏しいスタッフでも判断できる、妊婦自身が操作ができる、という利点から、胎動シグナル(FMAM胎動計)を手法として選定することとし,機材を購入した。2)現地での動作確認・使用環境の精査:対象国は研究代表者が活動経験があり、最近では一昨年に医療施設を訪問しているザンビア共和国とし準備を進めた。ザンビア共和国大使館と打合せを行い、研究目的、研究内容や機器の説明を行い、現地で起こりうる問題について協議した。胎動シグナル(FMAM胎動計)を現地で使用するに当たり、機材パネルの表記法や電源の確保の問題など、現地調査までに解決すべき課題が明らかとなり、変更可能な部分のカスタマイズを行っている。また、現地での周産期医療対体制の現状を精査するためには、訪問時に保健省、ザンビア大学医学部附属病院、診療所のスタッフとの協議が必須であるが、ザンビア大使館より現地での活動について協力が得られた。現地の協力者を得ることが容易になり、持続可能なシステム作りに有効であると考えている。3)国内妊婦を対象とした有用性の検証:機材に運用上の問題点の検証、ならびにザンビア共和国の妊婦との比較群として、正常な経過で、なおかつセルフケアが高い妊婦が多い助産院を国内での研究協力施設として選択し、施設代表者の承認を得て検討を実施している。1)ザンビア共和国の現状把握(1回目の訪問):現地の地域開発母子保健省の担当者と協議し、医療レベルの違う施設を訪問した。医療レベルが違うザンビア教育病院(UTH)、群立病院、ヘルスセンター、ヘルスポストで勤務する医療者から現状の情報収集をした。その上で調査の概要と胎動計の説明をし、持続可能なシステム作りに向けて現地の医療者と協議した。2)胎動計のカスタマイズ(1回目の訪問):UTHの産科医により3名の入院中のハイリスク妊婦に対して胎動計のプレテストを実施した。機器の使用に不慣れな妊婦が使用することで生じる問題点が明らかになり、胎動計の改善に繋がった。また、インフラが不整備なことに対してソーラーの使用が可能かなど使用環境確認も行った。3)調査施設の決定(1回目訪問):訪問した施設の中から調査協力の体制が整っているUTHとチレンジェ・ヘルスセンターの内諾を得た。UTHは1次病院のためハイリスク妊婦の調査施設とし、チレンジェ・ヘルスセンターは正常妊婦の調査施設とした。チレンジェ・ヘルスセンターの搬送病院がUTHであることから対象者のデータは継続して収集できることも決定の際に考慮した。3)調査開始の準備(2回目訪問):内諾を得た2施設のスタッフに調査の概要を説明した。調査データを国外に出すことに対して国の倫理審査委員会の承諾がいるため、UTHとは共同研究という形を取ることとした。現在申請書類の準備中であり、承諾後調査を開始する。現地の医療者と調査開始時から協力できたことは、持続可能なシステム作りに好影響を与えると考える。国際看護胎動シグナル(FMAM胎動計)機材の選定にあたり、機器の機能上の問題点の解決、安定的な入手可能性の検証に時間を要し、機材の購入が当初より遅れた。ただし、その間にザンビア共和国大使館との交渉を行うことができ、現地の保健省など公的機関ルートを活用することが可能となったことは、今後の活動を現地の医療者と進めていく上で大きい。胎動シグナル(FMAM胎動計)機材を購入後は、次年度に予定していた国内での検証作業を前倒しで進めており、妊婦からのより丁寧に情報収集手法を確立するため、小規模の助産院も研究協力施設とし、一般的にセルフケア能力が高い助産院を利用する妊婦との対比から、途上国の妊婦に対してどのように胎動シグナル(FMAM胎動計)を使用することが有効であるかの知見を得ている。ザンビア共和国での胎動シグナル(FMAM胎動計)の動作確認・使用環境の精査については、当初計画より詳細な現地調査として、今年度実施する。保健省の協力を得て、母子に対する医療環境調査に関しては最新のデータが収集できると考えている。現地で実際に胎児シグナル(FMAM胎動計)を運用するに当たっては、当初は直接現地診療所に依頼する計画であったが、現地の3次病院であるザンビア大学病院を通じて現地での研究協力者を決定することとした。そのため、実際に運用する研究協力施設もより広範に確保できる予定である。

今回の訪問で、現地での体制についての今後の指針を確立することができれば、研究者の現地訪問が年に1回程度と限られたとしても、研究継続が可能になると考える。胎動シグナル(FMAM胎動計)に関しては、国内妊婦を対象とした有用性の検証、国内妊婦との比較検討により有用性を確認した上で、現地での動作確認と使用環境の精査結果とあわせ、現地対応の機器にカスタマイズを行う。研究者が訪問できない期間も、現地研究協力者がいつでも使用できるように、故障の際の修理対応、必要部材の現地調達などメンテナンス方法についても検討していく。胎動シグナル(FMAM胎動計)の選定と購入を慎重に行ったこと、ザンビア共和国の現地調査について、在外公館との交渉や現地び保健省との連携が行えることがより本研究の円滑な遂行の上で重要と考え、現地調査を2年目に変更し、国内での機材評価を先行して実施した。そのため、現地調査旅費とFMAM胎動計使用に際して必要となる備品代が次年度使用額となった。今年度8月に、胎動シグナル(FMAM胎動計)や電源関連機材等を持参のうえ、ザンビア共和国にて現地調査を行う。このための旅費と胎動シグナル(FMAM胎動計)使用に際して必要となる備品代に使用する計画である。
医用接着・シーリング材料の開発を志向した天然ナノ複合材料の開発

キチンナノファイバー分散液と硬化性キチン,キトサン誘導体との複合化については、多重分岐型キトサン誘導体等に比べ、より優れた均一複合化が可能なキチン誘導体を見出すことができた。接着強度については、コラーゲン膜を利用したモデルにより評価することができた。キチン誘導体のみを用いた場合に比べ、キチンナノファイバーとキチン誘導体を複合材料化することにより、接着性能を大きく改善することができた。意義、重要性外科領域では切開部分の縫合が行なわれてきたが、最近需要が増加している内視鏡手術に対応できないので、迅速に切開部を接着する新技術が要望されている。また、体表においても、患部を迅速にシーリングできる新技術が要望されている。従来の方法の問題点と解決方法「合成樹脂由来の瞬間接着剤は、生分解性が無く、生体内に残留する問題がある」ほか、「血液製剤由来の製品は、C型肝炎やエイズなどのウィルス感染の危険がある」等の深刻な問題があった。本研究では、「上記のような問題の無いカニ・エビ殻の成分であるキチン、キトサン」を活用することにより、安全かつ新規な医用接着・シーリング材料を開発することを目的とした。具体的内容と成果1.多重分岐キトサンの合成と評価キトサンは、中性の水には不溶であるという問題があったが、鎖長が比較的長いキトサン主鎖に対して、鎖長が比較的短いキトサンを用いて分岐形成(側鎖導入)を行なうことにより、中性の水への溶解性を付与することに成功した。しかし、疎水性の重合性基を導入して生体接着剤として用いるには水溶性が不十分であった。2.カルボキシメチル化キチン誘導体の合成と重合性基導入の検討カルボキシメチル化キチンの場合、疎水性の重合性基を導入しても良好な水溶性を維持し、接着条件の検討に進んだ。当初検討した光重合は好適な触媒の探索が困難であったが、種々の検討の結果、酸化還元法によるラジカル重合の手法が良好な硬化・接着性を示すことを見出した。3.カルボキシメチル化キチン誘導体とキチンナノファイバーとの複合化の検討上記のカルボキシメチル化キチン誘導体をキチンナノファイバーと複合化させるための混合方法に目処をつけた。意義、重要性外科領域では切開部分の縫合が行なわれてきたが、手技が煩雑であるため、皮膚のみならず内視鏡手術にも対応でき、しかも迅速に切開部を接着する新技術が要望されている。解決法1.天然高分子キチン,キトサンの長所の活用:生体内分解性が期待できる。解決法2.天然高分子キチン,キトサンの研究実績の活用:創傷治癒効果等の成果の応用が期待できる。解決法3.キチンナノファイバーとの複合化:鋼鉄並みのキチンナノファイバーの強度の利用が可能具体的内容と成果1.キチンナノファイバーとの複合化条件の検討初年度の予備的検討をさらに詳細に展開した結果、分岐キトサン等の誘導体は、本複合化に重要な水溶性が十分ではないと判断した。一方、カルボキシメチル化キチン誘導体の場合、キチンナノファイバー懸濁液への良好な溶解性を確認することができた。また、pHの影響について確認できた。2.生体モデルとしてコラーゲン膜を用いた重合性、接着性の検討類似の競合品として合成樹脂由来の瞬間接着剤と比較した場合、当初は生体モデルとして用いたコラーゲン膜が接着強度試験に耐えることができず、破断する問題が生じたため、補強を検討した。種々の条件検討の結果、本研究開発材料が良好な硬化・接着性を示すことを見出した。3.表面キトサン化キチンナノファイバーとの複合化の検討有望な傾向が見られたため、次年度に検討を継続することとした。1意義、重要性:外科領域では切開部分の縫合が行なわれてきたが、手技が煩雑であるため、皮膚のみならず内視鏡手術にも対応でき、しかも迅速に切開部を接着する新技術が要望されている。2従来の方法の問題点と解決方法:「合成樹脂由来の瞬間接着剤は、生分解性が無く、生体内に残留する問題がある」ほか、「血液製剤由来の製品は、C型肝炎やエイズなどのウィルス感染の危険がある」等の深刻な問題があった。解決法1.天然高分子キチン,キトサンの長所の活用(生体内分解性が期待できる)。解決法2.天然高分子キチン,キトサンの研究実績の活用(創傷治癒効果等の成果の応用が期待できる)。解決法3.キチンナノファイバーとの複合化(鋼鉄並みのキチンナノファイバーの強度の利用が可能)3具体的内容と成果

(1)キチンナノファイバーと硬化性キチン誘導体との複合化条件の成果:種々の混合条件と有望な誘導体探索を組み合わせて検討した結果、多重分岐型キトサン等の誘導体は、本複合化条件では水溶性が十分ではないと判断した。一方、カルボキシメチル化キチン誘導体の場合、キチンナノファイバーを含めた全体の良好な分散性を確認することができた。また、pHの影響について確認できた。(2)生体モデルとしてコラーゲン膜を用いた重合性、接着性の成果:類似の競合品として合成樹脂由来の瞬間接着剤と比較した場合、当初は生体モデルとして用いたコラーゲン膜が接着強度試験に耐えることができず、破断する問題が生じたため、補強を検討した。改良した方法での検討の結果、本研究開発材料が短時間で良好な硬化・接着性を示すことを見出した。(3)表面キトサン化キチンナノファイバーとの複合化の試験:試した範囲では有望な傾向が見られたため、今後も検討を継続することとした。研究開始当初検討した多重分岐型キトサン誘導体に続いて、カルボキシメチル化キチン誘導体を検討したところ、当初の予想以上の優れた溶解性と重合性を示す可能性を発見することができた。キチンナノファイバーとの複合化の検討と併せ、2年目に進む十分な知見を得ることができた。カルボキシメチル化キチン誘導体の重合・接着性能と、キチンナノファイバーの補強効果との複合効果が確認でき、次年度に進む十分な知見を得ることができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。初年度において、生体接着剤として有望なカルボキシメチル化キチン誘導体を見出すことに成功したので、次年度は、キチンナノファイバーとの複合化の検討を加味することにより、接着性能の一層の向上をめざす。平成23年度においては、キチンナノファイバーを対象として有望な知見が得られたので、平成24年度は、本研究開発材料の一層の最適化のみならず、試験的臨床応用評価についても挑戦する。
サイバーグ・ウィッテン方程式とそのモジュライ空間の研究

S^4又はHP^n上のYang-Mills connectionの中でanti-self-dual connectionは標準的なものである。そのmoduli space上には接空間にL_2metricから誘導される自然なRiemann計量が入ることが知られている。その計量につき我々は次の結果を得た。1。S^4上のframed 1-instantonのmoduli spaceは8次元のhyperkaehler metricとなることが知られている。そこでL_2metricから誘導される自然なRiemann計量を具体的に書きくだしすとうまい座標をつかってGaussの超幾何関数でかけた。その結果はBoyer,Mannたちの結果の別証明である。2。S^4上のframed 2-instantonのmoduli spaceはその形すらはっきりとわかってない。そこで我々はその上のRiemann計量をある一つの方向で書き下した。するとそれはある積分表示を基本として書きくだせることがわかった。それは1次のGaussの超幾何関数の積分表示のある意味での拡張であるが、その意味についてはどういう微分方程式を満たすのか等については今後の問題である。1。2。
人材派遣が問いかける創発的自治体間連携―震災復興社会の断面から―

東日本大震災で展開された人材支援の動向を分析し、自治体間の連携のあり方をまとめた。制度的には、被災地支援は県内の自治体やブロック単位の地方圏が想定され、中央政府の指導の下で展開されるスキームであったが、この災害は規模が大きいうえに原子力発電所も被災したことで、被災者は全国に広がり、支援する市民・NPO、自治体との関係形成が論点となった。研究成果は、災害支援の基本であった中央政府・県・市町村の縦型支援構造の限界とともに、市民・NPO、自治体の地方間ネットワーク支援の有効性が明らかとなった。この研究は災害復旧・復興過程における自治体の広域支援に関する研究である。それも非被災地域から被災地域への職員派遣後の自治体行政の対応に焦点を当て、その課題を明らかにすることを目的としている。その成果はこれからの大規模災害における自治体支援(それも人材対応面)に生かされるものと認識しているからである。この研究では、資料・文献による検討、学会活動、自治体ヒアリング調査、研究者ヒアリング等を実施し、その主題に関する内容等をブラッシュアップさせたが、本年度予定の自治体アンケート実施までに結実させることができなかった。突発的に生じた大災害を契機にした広域支援に関する自治体研究である。その対象も非被災地から被災地へ派遣される人材を主たる対象としている。東日本大震災の復旧復興過程においては、全国各地からおびただしい数の自治体職員が派遣された。発災後4年を経た現在であっても派遣は続いている。派遣自治体にとっては、被災地と地元地域という2つの政策空間が生じている。被災地への支援と地元地域は派遣された自治体職員を通してつながれ、共振しながら地域再生を進めているという実態が明らかになった。支援・被支援の地理的関係は全国的広がりの中での水平的関係として展開してされており、これまでの府県内、中央政府との関係にみられる垂直的な指示・受容の関係とは違った対等な連携関係の形成をもたらしている。しかもこの関係は派遣する自治体において市民・NPO等と行政の関係にも強い影響を与え、住民自治を基礎とする行政サービスの形成にも寄与することが分かった。被災地と非被災地の自治体が住民の安心安全の事務事業を進めながら、空間的連続性を前提にしない広域ネットワークの形成が進められつつある。新たな自治の形成へのヒントがこの関係で生まれていると認識することができた。今後の課題は、これまでの防災・減災政策の軸になっている中央政府主導、科学主義の展開を超えた市民的政策思考を基礎とした政策体制形成への展開のための方策を明らかにすることである。政治学災害の広域的支援に関する自治体行政の情報が十分整理できていないこと(広域派遣を実際に行った自治体への働きかけが今後も必要)。研究者としての私自身が一身上の理由で研究対応が不十分であったこと。職員派遣の実態を整理分析し、派遣を通じた創発的対応の構造的分析を行う。県庁所在都市およびナンバー2の都市に対して、創発的職員派遣とその周辺対応(職員配置、非常勤対応等)へのアンケート調査を行う。同時に、派遣市町村に関する聞き取り調査を行う。それらの成果を基礎に、学会報告や雑誌論文をまとめる。自治体アンケート等の作業を実施しておらず、それらのことが使用額未消化となった。県庁所在都市、県内ナンバー2の都市を対象とする被災地支援のアンケート調査等を実施するとともに、関係自治体ヒアリング調査を精力的に行う計画である。
英語コミュニケーション能力の向上を目指した文法指導に関する研究

本研究では,日本人英語学習者を対象に,コミュニケーション能力の向上を目指した文法指導の理論に基づいた指導内容・方法と教材を開発し,それらの有効性を確かめるために実験授業を行ってきた。特に,日本人英語学習者にはその習得が比較的困難であると言われてきた「関係代名詞節」を調査対象とし,「文法能力を形成する領域」に関しては,最新の生成文法理論に基づいた日本語と英語の「関係代名詞節」構造の分析を通して,その類似点と相違点を考慮にいれた指導方法(文法的説明)を考案した。また,「社会語用論的能力を形成する領域」に関しては,実際の場面で「関係代名詞節」構文を適切に使用できるための教材(絵を使用)を開発した。実際の指導は次の通りであった。グループ(1)は,特に「関係代名詞節」の説明を受けることもなく練習問題を行っただけである。グループ(2)は,「関係代名詞節」の理解(言語的説明)のみに関する指導を受け,練習問題を行った。グループ(3)は,「関係代名詞節」に関する理解(言語的説明)と運用(実際の場面での使用)に関する指導を受け,練習問題を行った。指導後の「関係代名詞節」のテスト(文法性判断テストにより理解面を広範囲に測定)では,3グループ間にほとんど差が見られなかった。また,絵説明テスト(運用面を測定)でも,第1言語の影響による回避行動が働いたためか,信頼できる量の産出は3グループとも見られなかった。日本人母語話者の英語関係代名詞節構造に対する学習困難点の再考も必要であるが,特に,運用面での指導法や教材の再開発が今後の研究課題として残された。日本人英語学習者に対する関係代名詞節の指導において,その指導内容体系を構築する際に用いる理論的枠組みを設定するために,「言語の知識」に関するChomskyの言語学的枠組みと「語用論の知識」に関するLeechの言語学的枠組みを検討してきた。「文法的能力を形成する領域」に属する指導内容と教材を開発する際,Chomsky(1995,1998)を中心とする最新の生成文法理論の枠組みであるミニマリスト・プログラムを用いることによって,関係代名詞節をより明確に分類出来る可能性があることが分かってきた。すなわち,言語の機能範疇の一つである補文標識およびwh-演算子(関係代名詞もこの中に含まれる)に関して,Rizzi(1990)が提案した「素性」(補文標識が持つ固有の特徴。例えば,[±wh],[±predicative],[±agreement])の観点による分類が,関係代名詞節の分類として有効であった。今後は、その「素性」の相違の観点から英語と日本語の関係代名詞節の相違(機能範疇におけるパラメータの違い)を説明し,日本人英語学習者の関係代名詞節の学習における困難点の予測を試み,さらにその困難点を克服するための効果的な指導内容と教材を開発する。しかしながら、「語用論的能力を形成する領域」に属する指導内容と教材を開発するための理論的基盤として,Leechの研究を含め,あまり有効なものが提案されていないことが分かってきた。つまり,語用論的能力とは実際のコミュニケーションにおいて,「特定の文脈(場面)が決定する言語使用上の取り決めを適切に理解したり,それらを操る能力」のことであり,特定の文法項目だけをこの枠組みの中で指導することは極めて困難であると思われる。従って,今後は「語用論的能力を形成する領域」を見直し,新たな視点から代案となるべき指導内容を設定し,それに基づいて教材作成をしていかなければならない。
歯周治療が早産に与える影響に関する研究

歯周病と早期低体重児出産との関連性は、日本における報告は少なく、またそのメカニズムは明らかになっていない。今回の研究では、第1に、切迫早産妊婦に歯周病の治療を行い、早産の発現率の変化を観察することで、日本における歯周病と早産との関連性をより明確にすることを目的とした。第2に、歯周病治療前後の歯肉縁下プラークの構成や血清中のサイトカインレベルの変化を調べ、歯周疾患と早産の関連性についてのメカニズムを明らかにすることを目的とした。本研究に同意した妊婦(134名)のうち、52名が産科的あるいは内科的に原因不明の切迫早産妊婦であった。その中で30名が口腔清掃指導後の歯科健診実施前に出産し、22名が口腔清掃指導を全て受け、その後の歯科健診を終えた。指導後の歯科健診を受けた妊婦(22名)の早産と低体重児出産発現率は、それぞれ54.5%(12名)、31.8%(7名)であった。同妊婦では、口腔清掃指導前後で口腔内健康状態の改善が認められたが、指導前あるいは指導後における、早産妊婦と正期産妊婦、又は低体重児出産妊婦と正常体重児出産妊婦との間には有意差は認められなかった。血清中のサイトカインレベルは、いずれの比較においても有意な差は見られなかった。本研究では、口腔清掃指導を行うことで妊婦の口腔健康状態は改善した。しかし、早産、低体重児出産発現率は、以前の我々の研究(口腔清掃指導をしていない原因不明の切迫早産妊婦44名)の早産、低体重児出産の発現率(45.5%、34.1%)と比較すると、有意差は認められなかった。これは、本研究では、歯周治療が口腔清掃指導のみであったことが影響しているのかもしれない。今後、被験者数の増加や歯周治療内容の検討を行い、歯周治療が出産へ与える影響についてさらに詳細に検討を加えてゆく必要があると思われる。歯周病と早期低体重児出産との関連性の初めての報告は、1996年に米国のOffenbacherらによりされた。2003年に我々は、アジアにおいて初めて、歯周病と切迫早産・早産との関連性を明らかにし、メカニズムに関しても考察を加えた。第2に、歯周病治療前後の歯肉縁下プラークの構成、および、歯周組織局所、産科器官局所、および血清中のサイトカインレベルの変化を調べ、歯周疾患と早産の関連性についてのメカニズムを明らかにすることを目的とした。今年度の実施計画は、被験者の集積、歯周治療の実施、歯周治療後の歯科健診の実施と検体サンプルの採取であった。本研究に同意し、産科的あるいは内科的に原因不明の切迫早産妊婦は36名であった。その中で21名が口腔清掃指導開始後2回目の歯科健診前に出産し、15名が口腔清掃指導を全て受け2回目の歯科健診を終えた。早産と低体重児出産発現率は、切迫早産妊婦(36名)ではそれぞれ52.8%(19名)、33.3%(12名)、指導と2回目の健診を受け指導効果の評価が可能な妊婦(15名)では、それぞれ46.7%(7名)、20.0%(3名)であった。以前の我々の研究(口腔清掃指導なし)において原因不明の切迫早産と診断された妊婦44名では、早産、低体重児出産の発現率は、それぞれ45.5%(20名)、34.1%(15名)であった。口腔清掃指導を行った本研究の結果と比較すると、今回の結果において低体重児出産の減少傾向がみられるものの、有意差は認められなかった。来年度も引き続き被験者数を増やし、治療前後の検査結果を含めてさらに詳細に検討を加えてゆく予定である。

本研究では、口腔清掃指導を行うことで妊婦の口腔健康状態は改善した。しかし、早産、低体重児出産発現率は、以前の我々の研究(口腔清掃指導をしていない原因不明の切迫早産妊婦44名)の早産、低体重児出産の発現率(45.5%、34.1%)と比較すると、有意差は認められなかった。これは、本研究では、歯周治療が口腔清掃指導のみであったことが影響しているのかもしれない。今後、被験者数の増加や歯周治療内容の検討を行い、歯周治療が出産へ与える影響についてさらに詳細に検討を加えてゆく必要があると思われる。
解剖学的ランドマーク情報を用いた3次元医用画像上の病変認識処理の効率的深層学習

医用画像認識の研究において,病変を含むデータを大量収集するのは容易ではない.本研究の目的は,健常者の症例からもデータ収集ができる解剖学的ランドマーク(LM)データを用いた深層畳み込みニューラルネットワーク(Deep CNN)の事前学習による,効率的な3次元医用画像上の病変認識処理の深層学習法の確立である.H30年度は,LMによるプレトレーニングに注力した複数の実験的検討を行った.その成果は,2019年度の国際会議および国内学会で発表予定(採択済み)である.最初の検討では,代表的な20LMのみに検出対象を絞り,VGG Netを基礎としたDeep CNNの最適化を行った.LMは解剖学的な局所構造に定義される1点であるため,それに合わせて入力サイズも調整した.加えて,入力画像の2.5D化(元の3次元でデータから複数の特徴的スライスのみを抽出する画像情報圧縮法)を採用することで,Deep CNNの学習が収束しやすくなることを確認した.120例の体部CTから収集されたLM画像データ2,358パッチによる3-fold交差検定での性能検証では,97.2%のLM認識正答率を得た.LMの種類を60に増加させた検証も始めており,現在94.4%のLM認識正答率を実現している.また,転移学習による医用画像認識タスクの有用性に関する予備検討として,CIFET-100で学習済みのDeep CNNで得られる特徴量を用いた20LM(2.5D画像パッチ)の認識性能検証も行った.その結果,84.2%の認識正答率となり,医用画像認識に対する転移学習の有用性を実験的に示した.転移学習による高精度認識処理の実現のためには,認識性能の高いDeep CNNプレトレーニングモデルが必要といわれている.H30年度の研究成果により,プレトレーニングモデルとして十分な性能(20LMの認識率:97.2%,60LMの認識率:94.4%)のDeep CNNが得られていると考える.加えて,LMデータを用いた転移学習による医用画像認識タスクの有用性に関する予備検討から,本研究の良好な見通しも得られている.頭部MRアンギオグラフィー上の脳動脈瘤検出処理や胸部CT上の肺結節検出処理,PET/CT上の原発性・転移性病変検出処理に,転移学習を適用する.Deep CNNプレトレーニングモデルは,自然画像データでプレトレーニングしたモデルと,我々の研究成果であるLMデータでプレトレーニングしたモデルの両方を用いる.複数の病変認識タスクによる多角的な実験的検証によって,LMデータでのプレトレーニングモデルの有用性を示す予定である.事前学習CNNの適用方法に関しても検討する.1事前学習済のCNNパラメータを初期値として,任意の病変認識問題に再学習(Fine Tuning)する方法と,2事前学習済CNNの再学習は行わず,事前学習済CNNが出力する特徴量をSVMなどの異なる識別関数の学習に用いる方法の2通りを行う.また,より多種類(100種類以上)のLMを用いたCNNの事前学習についても検討を進める.CNN事前学習に用いるLMデータの規模拡大も行う.3次元医用画像上における任意病変の画像パターンの認識を行う畳み込みニューラルネットワーク(CNN)について,解剖学的ランドマーク(LM)の局所画像パターンを利用した事前学習に関する初期検討を行なった.その成果の一部は,電子情報通信学会・医用画像研究会にて発表した.検討した具体的内容は,1人間による手入力LM位置に基づいたLMの局所3次元画像パターンを用いたCNNの学習とLM認識精度の検証(症例数60)と,2我々が過去に提案した複数LM同時検出システムにより自動で得られるLM局所3次元画像パターンも学習データに加えたCNNの学習,LM認識精度の検証(症例数200)の二点である.どちらの実験的検討についても,先ずは認識対象のLMを数種類に限定して行った.1については,認識対象を7種類のLMのみとし,畳み込み層とMax pooling層が2層ずつ,全結合層1層によるCNNの学習を行った.その結果,86%のLMクラス認識精度を実現するに至った.一方2については,手入力によるLM位置データの簡易な規模拡大を狙った試みであり,我々が過去に提案した複数LM同時検出システムを,大規模公開医用画像データベースの1つであるLIDC-IDRIdatabase(1000例以上の有病胸部CT症例からなるデータベース)に適用し,自動検出したLM位置も用いてCNNの学習を検討したものである.しかし,現状では学習におけるTop-1 accuracyが40%程度にとどまっている.当初は,1約200クラスのLMを認識可能なCNNについて検討を行い,ある程度の認識精度を実現する,2CNNの初期学習データを5001000例に増加(人間による手入力を伴う)させる予定であった.しかし,現状ではそこまでに至っていない.主な理由は,研究代表者の所属機関が変更となったことである.現所属機関で本研究を遂行するための研究倫理申請,前所属機関との共同研究契約(前所属機関が保持管理する医用画像データの研究利用に不可欠)に時間を要したため,実質的な研究の開始時期が遅延してしまった.現在は,それらの研究を妨げる状況が解決したため,研究遂行に支障は無いと考える.医用画像認識の研究において,病変を含むデータを大量収集するのは容易ではない.本研究の目的は,健常者の症例からもデータ収集ができる解剖学的ランドマーク(LM)データを用いた深層畳み込みニューラルネットワーク(Deep CNN)の事前学習による,効率的な3次元医用画像上の病変認識処理の深層学習法の確立である.H30年度は,LMによるプレトレーニングに注力した複数の実験的検討を行った.

その成果は,2019年度の国際会議および国内学会で発表予定(採択済み)である.最初の検討では,代表的な20LMのみに検出対象を絞り,VGG Netを基礎としたDeep CNNの最適化を行った.LMは解剖学的な局所構造に定義される1点であるため,それに合わせて入力サイズも調整した.加えて,入力画像の2.5D化(元の3次元でデータから複数の特徴的スライスのみを抽出する画像情報圧縮法)を採用することで,Deep CNNの学習が収束しやすくなることを確認した.120例の体部CTから収集されたLM画像データ2,358パッチによる3-fold交差検定での性能検証では,97.2%のLM認識正答率を得た.LMの種類を60に増加させた検証も始めており,現在94.4%のLM認識正答率を実現している.また,転移学習による医用画像認識タスクの有用性に関する予備検討として,CIFET-100で学習済みのDeep CNNで得られる特徴量を用いた20LM(2.5D画像パッチ)の認識性能検証も行った.その結果,84.2%の認識正答率となり,医用画像認識に対する転移学習の有用性を実験的に示した.転移学習による高精度認識処理の実現のためには,認識性能の高いDeep CNNプレトレーニングモデルが必要といわれている.H30年度の研究成果により,プレトレーニングモデルとして十分な性能(20LMの認識率:97.2%,60LMの認識率:94.4%)のDeep CNNが得られていると考える.加えて,LMデータを用いた転移学習による医用画像認識タスクの有用性に関する予備検討から,本研究の良好な見通しも得られている.より多種類のLMを用いたCNNの事前学習について検討を進めると共に,CNN事前学習に用いるLM位置データの規模拡大を図る.また,CNNの事前学習に目処が付き次第,頭部MRアンギオグラフィー上の脳動脈瘤検出処理や胸部CT上の肺結節検出処理に事前学習CNNを適用し,その性能を評価する.事前学習CNNの適用方法に関する検討は,1事前学習済のCNNパラメータを初期値として,任意の病変認識問題に再学習(Fine Tuning)する方法と,2事前学習済CNNの再学習は行わず,事前学習済CNNが出力する特徴量をSVMなどの異なる識別関数の学習に用いる方法(転移学習:Transfer Learning)の2通りを行う.頭部MRアンギオグラフィー上の脳動脈瘤検出処理や胸部CT上の肺結節検出処理,PET/CT上の原発性・転移性病変検出処理に,転移学習を適用する.Deep CNNプレトレーニングモデルは,自然画像データでプレトレーニングしたモデルと,我々の研究成果であるLMデータでプレトレーニングしたモデルの両方を用いる.複数の病変認識タスクによる多角的な実験的検証によって,LMデータでのプレトレーニングモデルの有用性を示す予定である.事前学習CNNの適用方法に関しても検討する.
極端紫外から遠紫外領域の分光撮像観測を可能にする光学系技術の習得

極端紫外から紫外線の光の検出効率を増加させる目的で、広く利用されている光電物質について調査をした。CsIとKBrについては、両者ともおおよそ23倍の量子効率の増加が見られたが、KBrに関しては大気中で劣化が大きいことを確認した。これは、99.99%の窒素中に保管しても劣化が見られたことから、KBrの保管は10**-4Pa以下の真空中に限られると結論する。また、広範囲の紫外光領域で使用されているCsTeについて、極端紫外領域での効率を測定することを試みた。まず、Teを加熱し蒸気にした後、マイクロチャンネルプレートに蒸着した。そのあと、マイクロチャンネルプレートを真空チェンバーに設置し、Csを抵抗加熱蒸着した。この方法で製造した試験品の量子効率を測定した。その結果、極端紫外領域でも高い効率を有することを確認できたが、CsTe自身がマイクロチャンネルプレートの抵抗値を著しく低下させることがわかった。最悪の場合、これが検出器の熱暴走を引き起こし、検出器を劣化させることが分かった。極端紫外から紫外線の光の検出効率を増加させる目的で、広く利用されている光電物質について調査をしている。CsIとKBrについては、両者ともおおよそ2-3倍の量子効率の増加が見られたが、KBrに関しては大気中で劣化が大きいことを確認した。これは、99.99%の窒素中に保管しても劣化が見られたことから、KBrの保管は真空中に限られると結論する。現在、その後の経時変化を調査中である。まず、Teを加熱し上記にした後、マイクロチェンネルプレートに蒸着した。その結果、極端紫外領域でも高い効率を有することを確認できたが、CsTe自身がマイクロチェンネルプレートの抵抗値を著しく低下させることがわかった。これは、検出器の熱暴走のトリガーになりかねない。この点は来年度の課題としたい。
高分子材料の破壊・疲労・劣化機構を解明する次世代のメカノプローブ開発

軽量で加工性に優れ、強度も向上した高分子材料は低炭素社会の実現に向け、特に自動車や航空機の燃料を削減する構造材料などで用途拡大と需要増加が期待される。しかし、歴史の浅い高分子材料の破壊・疲労・劣化現象の理解は乏しく、機構解明による耐久性・安全性・信頼性の向上は喫緊の課題である。本研究では、この機構解明に適した機能(1高感度認識・検出、2熱不可逆性、3光可逆性)を併せ持つ次世代のメカノプローブを開発する。