hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
シリコン基板上3C-SiC薄膜の低温成長

新種バッファ層の導入、基板表面の特殊処理などを含み、これから2年間問題の解決に全力で研究していくつもりである。水素プラズマスパッタリング法を用い800°C前後の温度でシリコン基板上に3C-SiC薄膜を作成することは本研究の目的である。現段階では、次のような結果が得られている。(1)水素プラズマの利用によってSiC薄膜の成長温度が下げられるが、連続なSiC薄膜が成長する前の初期段階に、シリコン基板表面がプラズマによってエッチングされ、薄膜/基板界面に空洞が形成される。界面の空洞化は薄膜の性質に深刻な影響を与える。この問題を解決するために、基板付近のプラズマ条件の制御が必要である。実験の結果プラズマ-基板の電流強度に閾値が存在し電流の方向と関係なくこの値を超えると、シリコン基板がエッチングされる。また、この値は基板温度の増加に減少傾向にある。薄膜成長初期段階に基板付近のプラズマ電界や荷電粒子密度などのプラズマ条件を制御すればシリコン基板エッチングの防止は可能である。(2)SiCとSiの格子定数に約20%の差があるため、成長初期段階に応力のせいでSiCは微粒子を形成する性質がある。通常のCVD成長の場合、この成長の活性化エネルギーは約14.1Kcal/molに対し、本実験の方法では約三分の一の5.6Kcal/molである。水素プラズマの利用によって結晶化温度が下がる一方、初期の微粒子成長は発生しやすくなると判明した。(3)プラズマ雰囲気中の混入酸素やシリコン基板中の吸蔵酸素は、SiC薄膜の成長に影響を及ぼす。まず、プラズマ成長雰囲気に微量な酸素を混入した場合、酸素は薄膜に導入され安定な構造を形成し、薄膜の結晶性が悪化し抵抗率やドーパントの活性化率などに影響を与える。基板温度の低い場合薄膜中にSiO2結晶を形成するが、基板温度が高くなると、薄膜の組成が著しく変化することがわかった。次に、650°C以上の成長温度では、基板中の吸蔵酸素の影響が無視できなくなる。つまり、酸素を多く含むシリコン基板は、SiC薄膜の支持基板として適切ではないことを判明した。成長温度が650°Cを超えると、酸素欠陥からシリコン基板が蒸発しはじめ、基板空洞化が進む。基板の空洞化によりSiC薄膜の結晶性を著しく劣化させることが判った。3C-SiC結晶とSi基板の間に約20%の格子ミスマッチと約8%の膨張係数の差が存在するため、Si基板上で成長したSiCには多くの結晶欠陥が含まれている。更にSi基板は1000°C以上の温度でロスしはじめるため、Si基板上に高品質なSiC結晶の成長には多くの問題を解決しなければならない。これまでSi基板表面の炭化法やSiCバッファ層などが応用されましたが、SiC/Si界面が形成される限り以上の問題は完全に解消できない。最近、SiGeC材料は、Ge/Si界面におけるバンド構造や応力などの調整に有効であることが報告されている。Si、Ge、C原子には原子径や結合長さや結合強度などに大きな差があるため、SiC/Si界面の応力吸収にも有効であることは考えられる。たとえば、Si基板上においてSiC結晶を成長する場合、C原子はSi基板内部に拡散し、Ge原子はSiC結晶内部に拡散すれば、Si格子は圧縮されSiC格子は膨張されるので、SiC/Si界面の応力は緩和されると期待できる。
難治性口腔粘膜疾患の病態解明における樹状細胞上のAdam10の機能解析

昨年度の計画であったmEFの細胞上でのADAM10の機能の解析を行い、樹状細胞上のADAM10が樹状細胞の分化に必要なサイトカインであるFlt3Lを切断することを証明した。また、Notch欠損モデルマウスの解析とNotchとADAM10の欠損モデルマウスの解析を行うことにより、樹状細胞の分化にNotch以外の経路があることを証明した。昨年度の研究の結果を米国科学アカデミー紀行(以下、PNAS)に投稿している。PNASの査読への対応として、DC上からADAM10を欠損させたマウスのより詳細な免疫細胞への影響の解析を行っている。このマウスにおける代表的な免疫細胞であるCD4+T細胞やCD8a+T細胞、すべての樹状細胞、B細胞についての解析の結果、特定の樹状細胞の分化にADAM10が関与していることがわかった。さらに多臓器での樹状細胞の分化にも影響が見られず、Adam10を樹状細胞上から欠損させた結果は、脾臓にてのみの変化であることが示された。それらの結果をまとめ再投稿の準備を行っている。結果をまとめたものを投稿し、査読に対応中であるため。査読者への返答を行い、論文を完成させる。内容については、昨年度の計画を概ね含んだものとなる。1,樹上細胞(以下DC)分化解析:ADAM10欠損マウスのDC分化解析はほぼ終了した。その結果、既報とは異なる分化の過程がある可能性が発見されたため論文化を行っている。2、免疫染色による視覚化:CD11b+DCの増加を免疫染色上で確認することができた。他の種類のDCも観察が可能であれば、範囲を広げて観察し、脾臓での変化を視覚的に確認できるように報告したい。3,液性免疫の低下:液性免疫への影響を確認した。ADAM10欠損マウスと野生型マウスに毒素を腹腔内注射した後、血中IgG量の減少を確認した。しかし、既報の脾臓の機能は、Notchの機能を解析する報告が多く、この機能もNotchによるものと報告があった。既報では、我々が使用しているマウスと同様のマウスを利用し、血中IgGの現象を確認し、ヘルパーT細胞の機能に影響を与えるためであるとの報告があった。私達の結果は、既報告と関連が深くT細胞分化に影響を与えるため、液性免疫に与える影響も検討する必要があると考える。4,分化に必要なサイトカイン:既報の実験系を利用し、サイトカインの遺伝子を導入する細胞の培養を行っている。この細胞に分化に関与するサイトカインを導入し、Adam10の機能を解析する。近年では、ADAM10の解析は進み、北村病、認知症など具体的な病名も上がってきている。当初の目的である口腔粘膜疾患でも皮膚疾患と同様に難治性口内炎を中心として病名を検討したい。そのためのモデルマウスを検討中である。計画通り進行し、一部の結果で論文製作を行う予定である。mEFの細胞上でのADAM10の機能を解析し、細胞膜状でADAM10が分化に関与するサイトカインを切断することを証明する。また、ADAM10の報告はNotchシグナルによるものが多く、免疫系の実験の多くもNotchシグナルによると結論されるものが多い。Notch以外の異なる経路を示し、この研究の新規性を示すための方法を検討中である。具体的な方法は、Notchシグナルの研究で用いられるマウスを利用しADAM10をノックアウトして、Notch以外の経路がある可能性を示めす準備を行っている。2018年7月にロンドンで行われる国際歯科研究学会(IADR)の学会に発表を目的に参加するため学会参加費および宿泊費を含む出張費が予想以上に必要であり、また国内学会費も必要となり、昨年度の費用を節約し2018年度に使用することになった。昨年度は、海外学会の出張費に予想以上の費用がかかり、本年度の資金を前倒し請求した。一度に請求できる金額が10万年単位であったため、請求分の差額が生じた。この差額は、最終年度に結果をまとめるためのソフトウエアの購入に使用する。
ブロードマン脳地図形成の分子メカニズム

近年の神経科学の進展により、大脳皮質の層特異的な神経回路の形成を担う分子やその作用機序が明らかになりつつある。一方で、大脳皮質の進化において表面積の増加とともに数が増大し、脳の機能局在をあらわす領野の構築メカニズムについては、知見が極めて乏しい。本研究は「ブロードマン脳地図はどのようなメカニズムによりつくられるのか?」という未解決の問いに挑むために、発生期大脳皮質の領野特異的細胞に発現する分子の機能に焦点をあてることで哺乳類特有の脳地図を解読し、大脳皮質神経回路の情報処理特性と動作原理の解明に向けて新たな伸展を狙うものである。
鋼・コンクリート複合橋梁構造物の効率的な高精度構造解析法の開発

本研究では,鋼・コンクリート複合構造物のために,高精度かつ効率的な構造解析法を開発することを目的としている.研究期間において,以下の研究を実施した.1.ハイアラーキ特異要素の開発特異点近傍の応力集中問題に対して,大型要素を用いたハイアラーキ有限要素法による効率的な高精度の局所応力解析法を開発する.ハイアラーキ要素では変位の補間関数に級数を用いるために,特異点があると解の収束性が悪くなるので特異要素を使用する.鋼・コンクリート複合構造への応用として,2主桁橋に適用して,本解法の精度と有効性を検証している.2.ハイアラーキ無限要素の開発有限要素法による無限領域問題の解析では,多くの要素分割が必要になるので無限要素を用いることが多い.本研究では,少ない要素数で高精度の値が得られるハイアラーキ無限要素を開発する.本要素では写像関数に半無限関数を用いたハイアラーキ写像を使用するので,任意形状の曲線無限要素に適用できる.また,写像関数に特異性を導入することにより,無限領域における応力集中問題に対して収束性のよい特異無限要素を提案する.数値計算により,本解法の精度と有効性を検証している.3.熱応力解析法の開発本研究は,鋼・コンクリート複合構造の熱応力解析にハイアラーキ要素を用いる.平面シェル要素とソリッド要素による円板の平面応力解析や平板の熱曲げ解析について精度と収束性を検証する.4.ハイアラーキRC要素の開発コンクリート床版などを有する鋼・コンクリート複合構造物の全体解析を効率的に行うためのハイアラーキRC要素を開発する.本要素はハイアラーキソリッド要素に鉄筋を埋め込んだ要素で,ソリッド要素の一般化変位を鉄筋の変位関数に用いて軸方向に級数展開することにより,鉄筋位置での要素分割を必要としない.したがって,ソリッド要素内で多数の鉄筋を任意の方向に配置できる.本研究では,鋼・コンクリート複合構造物のために,高精度かつ効率的な構造解析法を開発することを目的としている.研究期間において,以下の研究を実施した.1.ハイアラーキ特異要素の開発特異点近傍の応力集中問題に対して,大型要素を用いたハイアラーキ有限要素法による効率的な高精度の局所応力解析法を開発する.ハイアラーキ要素では変位の補間関数に級数を用いるために,特異点があると解の収束性が悪くなるので特異要素を使用する.鋼・コンクリート複合構造への応用として,2主桁橋に適用して,本解法の精度と有効性を検証している.2.ハイアラーキ無限要素の開発有限要素法による無限領域問題の解析では,多くの要素分割が必要になるので無限要素を用いることが多い.本研究では,少ない要素数で高精度の値が得られるハイアラーキ無限要素を開発する.本要素では写像関数に半無限関数を用いたハイアラーキ写像を使用するので,任意形状の曲線無限要素に適用できる.また,写像関数に特異性を導入することにより,無限領域における応力集中問題に対して収束性のよい特異無限要素を提案する.数値計算により,本解法の精度と有効性を検証している.3.熱応力解析法の開発本研究は,鋼・コンクリート複合構造の熱応力解析にハイアラーキ要素を用いる.平面シェル要素とソリッド要素による円板の平面応力解析や平板の熱曲げ解析について精度と収束性を検証する.4.ハイアラーキRC要素の開発コンクリート床版などを有する鋼・コンクリート複合構造物の全体解析を効率的に行うためのハイアラーキRC要素を開発する.本要素はハイアラーキソリッド要素に鉄筋を埋め込んだ要素で,ソリッド要素の一般化変位を鉄筋の変位関数に用いて軸方向に級数展開することにより,鉄筋位置での要素分割を必要としない.したがって,ソリッド要素内で多数の鉄筋を任意の方向に配置できる.本研究では,鋼・コンクリート複合構造物のために,高精度かつ効率的な構造解析法を開発することを目的としており,平成15年度には以下のハイアラーキ要素を開発した.1.特異写像関数を用いたハイアラーキ特異要素特異点近傍の応力集中問題に対して高精度かつ効率的に局所応力計算を計算するために,写像関数に特異多項式を用いた特異要素を開発した.この手法では,複数の特異点を有する多特異点要素を生成することは容易で,直線要素では特異写像のための写像点の座標値を入力する必要がない。また,1/4点写像の手法を曲線要素に用いると特異性が消滅するが,本手法では中間写像点を用いたハイアラーキ写像により特異曲線要素を生成することができる.2.ハイアラーキRC要素ハイアラーキRC要素はソリッド要素に鉄筋を埋め込んだ要素である.従来の要素を細分割する有限要素故において,ソリッド要素でモデル化した床版を鉄筋やPC鋼材の配置位置で分割した全体解析は不可能に近い.本研究のPC要素では鉄筋配置位置での要素分割が不要で,大型要素を用いても高精度の解が得られる.これにより鉄筋とPC鋼材の影響をも考慮した複合橋梁の全体解析が容易となる.3.ハイアラーキ無限要素構造物と地盤との達成問題において,無限に広がる領域を合理的にモデル化するためにハイアラーキ無限要素を開発した.ハイアラーキ無限要素は,写像関数に半無限関数を使用して,多方向に無限遠写像が可能な要素である.さらに,中間写像点を用いて任意の方向への曲線写像や,応力集中問題に対する特異写像も可能である.

本研究では,鋼・コンクリート複合構造物のために,高精度かつ効率的な構造解析法を開発することを目的としており,平成16年度には以下のハイアラーキ要素を開発し、数値計算によって精度を検証した.1.特異写像関数を用いたハイアラーキ特異要素特異点近傍の応力集中問題に対して高精度かつ効率的に局所応力計算を計算するために,写像関数に特異多項式を用いた特異要素を開発した.この手法では,複数の特異点を有する多特異点要素を生成することは容易で,直線要素では特異写像のための写像点の座標値を入力する必要がない。また,1/4点写像の手法を曲線要素に用いると特異性が消滅するが、本手法では中間写像点を用いたハイアラーキ写像により特異曲線要素を生成することができる.2.ハイアラーキRC要素ハイアラーキRC要素はソリッド要素に鉄筋を埋め込んだ要素である.従来の要素を細分割する有限要素法において,ソリッド要素でモデル化した床版を鉄筋やPC鋼材の配置位置で分割した全体解析は不可能に近い.本研究のRC要素では鉄筋配置位置での要素分割が不要で,大型要素を用いても高精度の解が得られる.これにより鉄筋とPC鋼材の影響をも考慮した複合橋梁の全体解析が容易となる.3.ハイアラーキ無限要素構造物と地盤との連成問題において,無限に広がる領域を合理的にモデル化するためにハイアラーキ無限要素を開発した.ハイアラーキ無限要素は,写像関数に半無限関数を使用して,多方向に無限遠写像が可能な要素である.さらに,中間写像点を用いて任意の方向への曲線写像や,応力集中問題に対する特異写像も可能である.本研究では,鋼・コンクリート複合構造物のために,高精度かつ効率的な構造解析法を開発することを目的としており,平成17年度にはこれまでに開発した以下のハイアラーキ要素と数値計算法を、数値計算によって検証した.1.ハイアラーキ特異要素による2主桁橋の局所応力解析特異点近傍の応力集中問題に対して高精度かつ効率的に局所応力計算を計算するために,写像関数に特異多項式を用いた特異要素を開発した.この手法では,複数の特異点を有する多特異点要素を生成することは容易で,直線要素では特異写像のための写像点の座標値を入力する必要がない。鋼・コンクリート複合構造への応用として,このハイアラーキ特異要素を2主桁橋の局所応力解析に適用した.2.ハイアラーキRC要素の鉄筋コンクリート床版の3次元応力解析ハイアラーキRC要素はソリッド要素に鉄筋を埋め込んだ要素である.従来の要素を細分割する有限要素法において,ソリッド要素でモデル化した床版を鉄筋やPC鋼材の配置位置で分割した全体解析は不可能に近い.本研究のRC要素では鉄筋配置位置での要素分割が不要で,大型要素を用いても高精度の解が得られる.これにより鉄筋とPC鋼材の影響をも考慮した複合橋梁の全体解析が容易となる.この要素を鉄筋コンクリート床版の3次元応力解析に用いて,精度と計算効率を検証した.3.ハイアラーキ要素による熱応力解析法の開発鋼・コンクリート複合構造の熱応力解析のために,平面シェル要素とソリッド要素による熱応力解析法を開発し,種々の計算例により精度と計算効率を検証した.
地すべり粘土の物理・化学的特性を考慮に入れた斜面安定解析システムの構築

本研究では、物理的・化学的特性を組み合わせた新たな斜面安定解析システムの構築を目指し、以下のような研究成果をえた。(1)すべり面やすべり要因が明白でないすべり経歴のない斜面の安定解析を可能にするため、斜面形状・斜面を構成する土の風化状況・間隙水圧の変動等のすべり要因を土の物理的・力学的な要素に置き換え、これを安定解析法の中に取り入れ、実際のすべり機構に近い状況ですべりのシミュレーションを行う方法を提案した。(2)地層のせん断強度特性を把握するための試験法やその推定法について検討を行い、斜面の安定解析法に必要なせん断強度特性の推定に関する一試案を提案した。(3)地下水のpH値に着目し、酸性移行を呈する土の工学的性質に関する検討を行った。この研究成果の内、土のpH値と強度・変形特性の関係は「地すべり粘土の物理的・化学的特性」として斜面安定解析システムの中に組み込むべき重要な要因の一つであることを確認した。(4)浸透水(融雪水)による地すべり粘土層の生成に関して検討を行った。(5)北陸地方に発生する地すべりの主誘因の一つである融雪水の発生機構に関する検討を行った。北陸地方は冬期の気温が比較的高く、寒冷地に比べ雪質や気象条件が大きく異なるため、これらの地域特性を考慮した実用的な融雪変換モデルの確立が重要な基礎的研究課題である。ここでは、北陸地方の融雪期に発生する地すべりの安定解析に適用可能な融雪変換モデルの提案を行った。土の物理・化学的特性と力学的特性の双方を組み込んだ新たな斜面安定解析システムの構築を目的として、平成912年度にかけて4年間の継続研究を実施している。平成9年度は科学研究費補助金申請書に記載した研究計画・方法に沿って次のような研究実績をあげた。(1)平成9年7月13日に発生した「福井県鯖江市入町地区地すべり」について、現地踏査と情報収集を実施し、次のような基礎的データをえた。(1)地すべり地の柱状図、(2)水位計データ、(3)ひずみ計データ、(4)傾斜計データ、(5)住民からの聞き取り調査データ、(6)降水量データ、(7)移動量計測データ(2)北陸地方に多発する融雪地すべりの斜面安定解析システムの構築に必要な基礎的データを求めるための屋外実験施設設備の整備を完了し、平成9年度の融雪水に関するデータの収録を実施した。(3)融雪変換モデルの理論式の再検討を行うと共に、Visual-Basicによるシミュレーションプログラムの開発を行い、平成9年度の融雪に関するデータを適用し、融雪変換モデルの有用性を確認した。(4)土の化学的特性が斜面安定解析に及ぼす影響を知るため、酸性移行を呈する土のコンシステンシー限界に関する実験を実施し、次のような結果をえた。(1)「酸性移行を呈する土」のpHの推移には経過時間と温度が深く関与する、(2)「酸性移行を呈する土」では、pHの低下にともなって液性限界・塑性限界・塑性指数は減少する、(3)「酸性移行を呈する土」の強度や変形特性を評価するためにはpHの推移を予測する必要があり、地盤環境の評価を安定解析に取り入れるためにはpHは重要な項目の1つである。(5)福井県における融雪地すべりの挙動と観測結果について、梨ヶ平地すべり(福井県丹生郡越前町)を例に取りその特徴等について検討した。平成10年度は科学研究費補助金申請書に記載した研究計画・方法に沿って次のような研究実績をあげた。(1)平成9年7月13日に発生した「福井県鯖江市人町地区地すベり」について、現地踏査と情報収集の結果から、次に示す基礎的データの整理を行った。(1)地すベり地の柱状図、(2)水位計データ、(3)ひずみ計データ、

(4)傾斜計データ、(5)降水量データ、(5)住民からの聞き取り調査データ、(7)移動量計測データ(2)本研究で提案している融雪変換モデルの理論式を検定するため、屋外実験施設設備の整備を行い、平成10年度の融雪水に関するデータの収録を実施した。(3)融雪変換モデルの理論式に関するプログラム(Visual-Basic)の開発を行い、平成10年度の融雪に関するデータを適用し、融雪変換モデルの有用性を確認した。(4)土の化学的特性が斜面安定解析に及ぼす影響を知るため、酸性移行を呈する土のコンシステンシー限界に関する実験を実施し、次のような結果をえた。(1)「酸性移行を呈する土」のpHの推移には経過時間と温度が深く関与する、(2)「酸性移行を呈する土」では、pHの低下にともなって液性限界・塑性限界・塑性指数は減少する、(3)「酸性移行を呈する土」の強度や変形特性を評価するためにはpHの推移を予測する必要があり、地盤環境の評価を安定解析に取り入れるためにはpHは重要な項目の1つである。以上の内容について土木学会誌に投稿した。土の物理・化学的特性と力学的特性の双方を組み込んだ新たな斜面安定解析システムの構築を目的として、平成912年度にかけて4年間の継続研究を実施している。平成11年度は科学研究費補助金申請書に記載した研究計画・方法に沿って次のような研究実績をあげた。(1)平成9年7月13日に発生した「福井県鯖江市入町地区地すべり」について、下記に示す「現地踏査」と「情報収集」の結果を用いて安定解析を試みた。(1)地すべり地の柱状図、(2)水位計データ、(3)ひずみ計データ、(4)傾斜計データ、(5)降水量データ、(6)住民からの聞き取り調査データ、(7)移動量計測データ(2)本研究で提案している融雪変換モデルの理論式を検定するため、屋外実験施設設備の整備を行い、平成10年度に引き続き融雪水に関するデータの収録を実施した。(3)融雪変換モデルの理論式に関するプログラム(Visual-Basic)を用いて、過去の融雪に関するデータを適用し、融雪変換モデルの有用性を確認した。この地盤環境の評価(pHの推移)を安定解析に取り入れる手法について検討を行った。本研究では、物理的・化学的特性を組み合わせた新たな斜面安定解析システムの構築を目指し、以下のような研究成果をえた。(1)すべり面やすべり要因が明白でないすべり経歴のない斜面の安定解析を可能にするため、斜面形状・斜面を構成する土の風化状況・間隙水圧の変動等のすべり要因を土の物理的・力学的な要素に置き換え、これを安定解析法の中に取り入れ、実際のすべり機構に近い状況ですべりのシミュレーションを行う方法を提案した。
無人飛行機の自律的チームオペレーションに関する研究

自立的にUAV(Unmanned Aerial Vehicle)の飛行経路を生成し,複数のUAVがチームオペレーションを実施するための基礎となる,UAV用超小型・軽量アビオニクスのハードウェアおよびソフトウェアなどの開発を行い,オートパイロットの性能が十分であることを,単独機ではあるが,飛行実験によって確認した.複数機のUAVの飛行経路を自律的に生成するための方法として,まず単独機の場合について,地形や悪天候域,他機などが含まれる領域をグリッド情報として取り扱い,数値地図や数値予報情報などの組込みを容易にすることによって,静的障害物および動的障害物を統一的に取り扱いつつ,進化アルゴリズムを応用してウェイポイントの連鎖として最適な飛行パスを生成することのできる方法を考案し,コンピュータによるシミュレーションによってその有効性を確認した.また,ルールーベースの障害物回避アルゴリズムとのハイブリッド化を行うことによって,リアルタイム計算において重要となる限られた時間内での計算性能において,十分高速に解を得ることが確認された.複数機のUAVのタスクアサインと飛行経路を同時に最適化することにより,チームとしてUAVを機能させる方法については,複数のUAVにリーダー機を置き,リーダー機が複数のウェイポイントを複数のUAVにタスクアサインを行い,各UAVは,アサインされたウェイポイントに対して各個体で障害物回避を行いつつ最適飛行経路を探索するとともに,得られた飛行経路のコストから,リーダー機はタスクアサインの最適化を繰り返すという方法を考案し,同様にシミュレーションによってその有効性を確認した.自立的にUAV(Unmanned Aerial Vehicle)の飛行経路を生成し,複数のUAVがチームオペレーションを実施するための基礎となる,UAV用超小型・軽量アビオニクスのハードウェアおよびソフトウェアなどの開発を行い,オートパイロットの性能が十分であることを,単独機ではあるが,飛行実験によって確認した.複数機のUAVの飛行経路を自律的に生成するための方法として,まず単独機の場合について,地形や悪天候域,他機などが含まれる領域をグリッド情報として取り扱い,数値地図や数値予報情報などの組込みを容易にすることによって,静的障害物および動的障害物を統一的に取り扱いつつ,進化アルゴリズムを応用してウェイポイントの連鎖として最適な飛行パスを生成することのできる方法を考案し,コンピュータによるシミュレーションによってその有効性を確認した.また,ルールーベースの障害物回避アルゴリズムとのハイブリッド化を行うことによって,リアルタイム計算において重要となる限られた時間内での計算性能において,十分高速に解を得ることが確認された.複数機のUAVのタスクアサインと飛行経路を同時に最適化することにより,チームとしてUAVを機能させる方法については,複数のUAVにリーダー機を置き,リーダー機が複数のウェイポイントを複数のUAVにタスクアサインを行い,各UAVは,アサインされたウェイポイントに対して各個体で障害物回避を行いつつ最適飛行経路を探索するとともに,得られた飛行経路のコストから,リーダー機はタスクアサインの最適化を繰り返すという方法を考案し,同様にシミュレーションによってその有効性を確認した.自立的にUAV(Unmanned Aerial Vehicle)の飛行経路を生成するための方法として,地形や悪天候域,他機などが含まれる領域をグリッド情報として取り扱い,数値地図や数値予報情報などの組込みを容易にすることによって,静的障害物および動的障害物を統一的に取り扱いつつ,進化アルゴリズムを応用してウェイポイントの連鎖として最適な飛行パスを生成することのできる方法を考案し,コンピュータによるシミュレーションによって実現した.本方法は,UAVが複数であっても,UAVが存在する領域を互いに動的障害物の存在する領域として扱うことによって,同時に最適な飛行経路を生成することができる.また,時々刻々と変化する状況の変化を,外部情報として与えることにより,飛行前のみならず,飛行開始後においても状況の変化に応じた飛行経路の再生成を行うことが可能となった.本方法では,障害物情報を統一的なグリッド情報として取り扱っているために,障害物と経路との衝突判定が容易であり,予め衝突が予想される経路を解候補から外すことが容易となり,結果として非常に短い計算時間で飛行経路を最適化できる特徴を有している.また,より現実的な状況での実証を飛行実験によって行うための準備として,機体や制御ハードウェアおよび風洞実験を含む制御ソフトウェアの準備をすすめている.UAV用超小型アビオニクスの開発や,アビオニクスの検証用としてのハードウェアインザループシミュレータの開発,また制御則の検証用としてリアルタイムオンラインシミュレータの開発,およびグランドステーションソフトウェアの開発などを行い,2機のUAVによる飛行実験による検証を実施すべく準備を進めている.昨年度開発した,進化アルゴリズムを利用してUAV(Unmanned Aerial Vehicle)の飛行経路を自立的,かつ適応的に生成する方法について,リアルタイムに経路生成を実施するための改良を施した.具体的には,進化アルゴリズムのみに依存して最適なウェイポイントを探索するのではなく,ルールーベースの障害物回避アルゴリズムとのハイブリッド化を行うことによって,進化アルゴリズムのみでは妥当な解を得られないような場合であっても,リアルタイム計算において重要となる限られた時間内での計算性能において,数秒程度と十分高速に解を得ることが確認した.また,ウェイポイント数の増加やミッション領域の広域化に伴う計算時間増大の問題について,比較的時間に余裕があるミッション開始前においては,全飛行経路についての最適化計算を行い,飛行後に雨域等の動的障害物情報が更新され,新たに飛行経路の再計算が必要となった場合には,障害物との衝突が予想される部分を検出し,該当部分のみの再計算を行うことによって対処する方法を考案し,昨年度開発したリアルタイムハードウェアインザシミュレータにより,その性能の検証を行った.

複数機のUAVのタスクアサインと飛行経路を同時に最適化することにより,チームとしてUAVを機能させる方法については,複数のUAVにリーダー機を置き,リー一機が複数のウェイポイントを複数のUAVにタスクアサインを行い,各UAVは,アサインされたウェイポイントに対して各個体で障害物回避を行いつつ最適飛行経路を探索するとともに,得られた飛行経路のコストから,リーダー機はタスクアサインの最適化を繰り返すという方法を考案した.リーダー機が故障等により機能しない場合には,その機能がすべてのUAVに優先順位によって継承される構造をとっている.本方法は,全体的なパフォーマンスはリーダー機が考慮しつつ,各UAVの最適飛行経路については,各自が分散して計算を行うという,集中・分散型の効率的な最適化方法であり,オフラインおよびリアルタイムシミュレーションによってその有効性を確認した.
適正製造規範に適合する簡易精製が可能な次世代AAVベクターの開発

第1世代の2型や5型AAVのキャプシドのheparinやムチンに対する親和性に基づいて、第2世代のキャプシドを種々に混合した新たなAAVベクターを作成し、そのアフィニティークロマトを用いて簡易精製する方法の開発を申請した。しかし、実験を進める過程で、type 1およびtype 9 AAVベクターの各々を、適正製造規範(GMP)への準拠が可能な簡易精製法を確立できる可能性を見出した。そこで、高価なアフィニティークロマト用カラムの必要が無く、標準作業手順上の煩雑さを含む超遠心分離を含まないtype 9 AAVベクターの作成・精製のdown-stream processingを確立した。AAVベクターの作成・精製条件を検討している中で、現在最も遺伝子治療で用いられている1型、および第2世代のAAVベクターで、最も適応が期待されている9型AAVベクターを超遠心分離操作を含まづ、適正製造規範(GMP)にも適合する可能性のある方法を開発出来た。即ち、無血清培養液下のHEK293細胞へ3つのプラスミドをPolyethylenimine (PEI)を用いてトランスフェクションし、1型、および9型AAVベクターをそれぞれ、細胞培養液中に分泌させる。この細胞培養液を限界排除分子量が750kDaのTangential flow filtration (TFF)を用いて低分子量のタンパク質を除去しながら濃縮・精製し、牛胎児血清や293細胞由来のタンパク質のコンタミの少ない粗AAVベクター分画を得る。この分画をPBSに溶解し、さらに1/3飽和硫安処理により不要な共存蛋白質を遠心除去後、1/2飽和硫安処理により、AAV vectorを沈殿させる。沈渣を3.3mM MES-HEPES-NaOAc, 50mM NaClおよび0.01% Pluronic F-68含有緩衝液pH6.5 (以下MHN )に溶解させる。type 9 AAVベクターでは、HiTrapQ FFに負荷して、不要な共存蛋白質を吸着させ、その流出液として、ベクターを回収した。SDS-PAGE後の蛋白質染色において、精製type 1およびtype 9AAVベクターは、ほぼVP1 ,VP2 ,VP3の3本のバンドのみとなった。中空キャプシドの存在を電子顕微鏡像によって評価したところ、両者ともに約90%がウイルス・ゲノムを有していた( DNAがcapsidに詰まっているもの)。そこで、本年は高価なアフィニティークロマト用カラムの必要が無く、標準作業手順上の煩雑さを含む超遠心分離を含まないtype 9 AAVベクターの作成・精製のdown-stream processingの確立を試みた。無血清培養液下のHEK293 EB細胞へ3つのプラスミドを遺伝子導入後、9型AAVベクターを細胞培養液中に分泌させた。細胞培養液を限外ろ過して、低分子量のタンパク質を除去しながら濃縮・精製し、牛胎児血清や細胞由来のタンパク質の混入の少ない粗AAVベクター分画を得た。1/3飽和硫安処理により不要な共存蛋白質を遠心除去後、1/2飽和硫安処理により、AAV vectorを沈殿させた。沈渣を3.3mM MES-HEPES-NaOAc緩衝液pH8.0にて、電気伝導度が7.3 mS/cmまで希釈後、HiPrepQ XL16/10に負荷して、流出液としてベクターを回収した。SDS-PAGEの蛋白質染色で、ほぼVP1 ,VP2 ,VP3の3本のバンドとなり、電子顕微鏡像によって、約97%の粒子がウイルス・ゲノムを有しており、実際の遺伝子細胞治療に使用可能な高力価・高純度であることが示された。最終的に5 x 10E+9のHEK293 EB細胞より、1.5 x 10E+15 viral genomeの精製AAVベクターをdown-stream processingによって得ることが出来た。現在、Molecular Therapyに投稿中である。当初の計画では、硫酸セルロファインもしくはheparin-Sepharoseへ結合能を有する2型AAVのキャプシドを種々に含有する第2世代AAVベクターを作成し、アフィニティークロマトで簡便な精製を行うことにより、超遠心分離操作を含まない適正製造規範(GMP)に適合した簡易精製が可能なAAVベクター作成のdown-stream processingを確立することを立案した。

しかし、AAVベクターの作成条件を検討している中で、遺伝子治療に実際に用いられている1型、および第2世代のAAVベクターのうち最も使用が期待されている9型AAVベクターの超遠心分離操作を含まない適正製造規範(GMP)に適合可能な方法を見出し、その概要を昨年報告した。本年は報告した精製方法をスケールアップした1型AAVベクター試料を用いて、ブラッシュアップし、大量調整用の精製方法を確立し、現在、投稿準備中である。本法をそのままさらにスケールアップすれば、ヒトの遺伝子治療に使用できる高純度な10E+15 vector genome /mlの力価標品がdown-streamな操作で作成が可能である。生化学・分子生物学小規模のスケール(ウイルスゲノム10E+13 copies)でtype 9 AAVベクターを産生し、濃縮方法、硫安沈殿法における最適な硫安濃度とpHの検討を行ない、この結果に基づき、大量に調整した場合(ウイルスゲノム10 E+15 copies程度)のAAVベクターの回収率、物理的性質、生化学的性質、各培養細胞への遺伝子導入効率、細胞選択性などを検討して、type 1 AAVベクターと同様にtype 9 AAVベクターの超遠心分離操作を含まない適正製造規範(GMP)に準拠したdown-stream processingの簡易精製を確立する。無血清培養液下のHEK293細胞へ3つのプラスミドをPolyethylenimine (PEI)を用いてトランスフェクションし、9型AAVベクターを、細胞培養液中に分泌させる。この細胞培養液を限界排除分子量が750kDaのTangential flow filtration (TFF)を用いて低分子量のタンパク質を除去しながら濃縮・精製し、牛胎児血清やHEK293細胞由来のタンパク質のコンタミの少ない粗AAVベクター分画を得る。この分画をPBSに溶解し、さらに1/3飽和硫安処理により不要な共存蛋白質を遠心除去後、1/2飽和硫安処理により、AAV vectorを沈殿させる。沈渣を3.3mM MES-HEPES-NaOAc, 50mM NaClおよび0.01% Pluronic F-68含有緩衝液pH6.5 (以下MHN )に溶解させる。9型AAVベクターにおいては、1型AAVベクターで用いたMustang ST/QT (陽イオン交換カラム+陰イオン交換カラム)を用いて精製したものものより、HiTrapQ FFを用いて精製した分画の方が電子顕微鏡写真においては、ウイルス( DNAがcapsidに詰まっているもの)の含有率(90%以上)が高かった。これらの結果に基づき、精製条件のブラッシュアップおよび大量調整のための条件を確立する。現在のAAVベクター精製法の主流は、超遠心分離法を使用した方法である。しかし、この方法は、大量生産するのに困難である。適正製造規範において、超遠心分離機操作の精通が必要であり、SOPへの明記が困難であるなど問題点が多く存在する。今年度開発したtype 1およびtype 9 AAVベクターの調整法は、超遠心分離操作を含まないdown-stream processingのため、これを改善すれば、適正製造規範への準拠が可能な簡易精製法となりうる。
思考と情報資源の相互作用を基礎とする非定型学習環境の構築:電子図書館との連携

本研究は学習と情報資源(教材、図書、学術論文、Web情報)の相互作用に焦点をあてた。思考と情報資源は連動しており、理想的な環境は適切な情報資源が思考に追随してくれることである。本研究では、電子図書館システムと密に連動することで図書館の豊富な情報資源をオープンコースウェアと連携させ、学習者の思考に情報資源が追随する非定型学習環境を構築した。研究を通じて得た知見は、学習における情報資源の役割は予想以上に大きいこと、思考と情報資源の相互作用は補完的であること、情報資源を提供するサービスは学習プロセスと乖離しており、改善を要することの3点である。本研究は学習と情報資源(教材、図書、学術論文、Web情報)の相互作用に焦点をあてる。本来、思考と情報資源は連動しており、理想的なのは思考に適切な情報資源が追随してくれることである。本研究では、電子図書館システムと密に連動することで図書館の豊富な情報資源をオープンコースウェアと連携させ、学習者の思考に情報資源が追随する非定型学習環境の構築を目指す。平成20年度は電子図書館の情報資源を対象にシステム統合基盤に関する研究を行った。電子図書館システムは単一のシステムとして利用されることが想定されているが、電子図書館システムだけでユーザの全ての情報要求を満たすことはできない。そのうえ、Web上には多様な情報資源があるため、電子図書館は情報資源のうちのーつにすぎなくなった。同じ書籍の情報を得ることを目的としても、電子図書館以外にも横断検索システム、オンライン書店や電子書籍サービスなど、複数のシステムを利用できる。しかしながら、複数のシステムを使い分けるのは煩雑であり、シームレスに利用することができない。このように、ユーザが情報を得る際に利用する情報資源は多様化しているのに対し、利用される情報資源システムは他のシステムとの同時利用を想定していないケースが多く、ズレが生じていると考えられる。そこで本研究では、各情報資源への情報の入出力を統括し、ユーザが利用しやすい形に変換できるシステム構築基盤を提案した。具体的には、まず個別のシステムに分散した情報資源の各機能をプラグイン化し、機能間で流通されるデータをカプセル化する。そのうえで、自由に機能を組み合わせられるようにした。本来、思考と情報資源は連動しており、理想的な環境は適切な情報資源が思考に追随してくれることである。平成21年度は電子図書館を利用する学生の情報探索行動について分析した。本研究は,眼球運動データ、コンピュータ操作ログ、聞き取り調査結果などのデータから情報探索行動の実態解明を行った.被験者は筑波大学知識情報・図書館学類所属の大学1年生16名を対象とし、筑波大学附属図書館で実験を行った.被験者にはアイマークレコーダーを装着してもらい、眼球の動きを測定するとともに、画面キャプチャソフトウェアにより、コンピュータ操作ログをとった。操作ログは経過時間[秒]、探索種別、利用サイト、検索語、標題、備考の6つのタグからなる.また、情報探索行動の種別として、検索、検索結果ページの閲覧、特定ページの閲覧、お気に入りに登録、新しいタブを開く、タブの切り替え、タブを閉じる、新しいウィンドウを開く、ウィンドウの切り替え、ウィンドウを閉じるといった行動を設定した。実験の結果、この機能を繰り返し利用することにより,ある一定のページを基点とした反復運動を行うことが観察された.また、情報を探す際はまずOPACが利用され、それ以外の情報資源はあまり利用されないことがわかった。この理由を聞き取り調査で被験者に尋ねると、利用方法は説明されているが、あまり使ったことがないという回答が多く得られた。このことから、利用者は慣れを重視していることが明らかになった。平成22年度は議論可視化、絵本選択、英単語学習、学習ノウハウ共有等の学習環境を構築し、それぞれのシステムについて評価を行った。特に、学習ノウハウの共有を支援するコミュニティ指向型図書館システムは、思考と情報資源の相互作用について正面から扱ったシステムであり、読書ストリーム、対話的読書、読書レシピという学習プロセスと密接に関連した概念を定義し、システムとして実装した。読書ストリームとは図書館の利用者同士が学習プロセスの記録を相互参照することで他者の読書体験を追体験するプロセスである。対話的読書とは読書ストリームを共有している図書館利用者同士が共通の資料について対話を行うプロセスである。

読書レシピとは対話的読書を経たあとに読書ストリームから学習主題を抽出し、その主題に対する参考資料をまとめるプロセスである。本システムを読書コミュニティに興味をもつ利用者に公開し、一定期間利用してもらったところ、一定の評価を得ることができた。3年間の研究を通じて得た知見は、学習における情報資源の役割は予想以上に大きいこと、思考と情報資源の相互作用は補完的であること、情報資源を提供するサービスは学習プロセスと乖離しており、改善を要することの3点である。
熱・熱外中性子捕捉反応を利用した深在性放射線抵抗性腫瘍の治療に関する基礎研究

1.熱外中性子照射時の硼素・中性子捕獲反応による棚素線量の水ファントム中のピーク深度はKUR、JRR4ビームで1.5-2.0cm、Petten炉で3cmであった。ピーク部と6cm深部での硼素線量比はPetten炉、KUR、JRR4で各々2.5、3.0、3.0以上であった。照射野(12cm)の中央をLiFプラスチック板で遮蔽すると熱中性子および硼素線量のピーク/6cm深部比は2.1-2.4に改善した。2.BSHを投与したマウスの腫瘍に電撃処置を行うと腫瘍の硼素濃度は長時間高く維持され、BNCT効果が増強された。3.BPAとBSHの両硼素化合物を同時併用するとBNCT時の細胞生存率曲線は単独の場合の中間に位置したが、腫瘍治癒を指標にすると相乗効果が認められた。4.低酸素細胞の再酸素化はBPA-BNCTの場合はガンマ線照射の場合にほぼ類似し、BSH-BNCTでは中性子単独の場合の時間過程や程度に近い。5.BPAの誘導体であるBPA-olのBNCT効果はBPA-ol>>硼酸=BPA>BSHの順であった。BPA-olの場合は、温熱処置(42.7°C-60分)によって更に大きくBNCT効果が増強された(約3倍)。6.DMSOは熱中性子や熱外中性子の殺細胞効果から細胞を防護し、熱中性子で約1.9、熱外中性子で1.4の防護係数を示した。
細胞成長因子を用いた脊椎動物の精子形成調節の分子機構に関する研究

本研究は硬骨魚類を用いて脊椎動物の精子形成の基本的な調節機構の解明を目指した。本年度は哺乳動物と同様に恒常的に精子形成を行うメダカの精子形成調節機構について、精子形成細胞の細胞培養系および精巣の器官培養系を用いて検討を行った。その結果チミジン誘導体であるBrdUを用いて精子形成細胞の分化を継続的に追跡しうる培養条件の調整に始めて成功し、上述の培養系において第一精母細胞から遊泳精子が連続的に分化することを明らかにした。器官培養系での分化には生体内と同様の期間を要することからこの器官培養系が生体内における精子形成調節機構を維持していることが示唆された。一方、細胞培養系においては器官培養と同じ培養条件であるにも関わらず極めて短時間で分化が進むことが明らかになった。これらの結果は生体内では精子形成の進行が抑制されていることを示唆している。このような知見はこれまでに全く報告されておらず、精子形成の進行調節の新たな側面を示すものである。また、器官培養系における精子分化の速度は時期や個体の大きさによっても異なる可能性が示唆された。これは雄メダカが個体を取り巻く環境に応じて精子分化速度の調節を行う可能性を示すものであり、昨今取りざたされる環境ホルモンによる精子形成への影響を検討する上でも大変興味深い。そこで本研究ではこの調節を担う分子を探索する目的で哺乳動物で精子形成調節に関わることが知られている神経成長因子、インシュリン様成長因子、繊維芽細胞増殖因子および上皮細胞増殖因子を培地に加えて検討したが、いずれにおいても精子分化速度に変化は見られなかった。この結果は未知の因子が精子分化の速度調節に関わることを示唆するものであるが、分化速度の季節変動などの環境条件を加味してさらに詳細な検討を行うことが必要である。本研究は硬骨魚類を用いて、細胞成長因子による脊椎動物の精子形成の基本的な調節機構の解明を目指している。未知の因子の探索を目的とし、本年度は未成熟ニジマス精巣から精原細胞に特異的に発現するモノクローナル抗体を1種類単離した。この抗体はニジマス精巣中でA型およびB型精原細胞に特異的に結合し、第1精母細胞には結合がしなかった。また、精原細胞のreserve cellに特異的に結合が見られた。精巣以外では一部の白血球と小脳のプルキニエ細胞に特異的な結合が見られた。また、ニジマス精巣由来のcDNAライブラリー作成のために現在良質のmRNAを得られる時期と条件を検討中であり、これを用いて抗原の同定を目指す。一方、メダカのgenomicライブラリーを用いてメダカ繊維芽細胞増殖因子(FGF)遺伝子とその周辺領域の単離を試みており、現在候補となるクローンが得られている。遺伝子の単離によってその発現の調節機構が明らかにできると考えられる。FGFはメダカ生殖細胞で精原幹細胞に発現が見られることが示唆されており、精原細胞の分化の開始と共にその発現が消失する。本年度、新たにメダカ精巣において性転換作用を示すエストラジオールによって精子形成の阻害とA型精原細胞の促進が独立に起こることが示唆された。しかし、この過程においてFGFを発現する生殖細胞数が激減した。この細胞が雄特有の細胞であることが示唆され、棲息環境中の高濃度のエストラジオールに影響を受けることが明らかになった。FGFは精子形成期の硬骨魚類精巣の体細胞においても、精子形成の進行にともなって発現が見られる。現在精子形成周期との関連について検討中であり、器官培養系による調節機構の解明が期待される。
心筋分化、血管平滑筋分化に伴う選択的RNAスプライシングと転写因子との関係

(目的)心筋分化において,心筋特異的遺伝子発現と共に心筋特異的選択的RNAスプライシング(心筋特異的スプライシング)は重要である。心筋細胞において、ミトコンドリアATP合成酵素γサブユニット(F_1γ)、MEF2Aなどの心筋特異的スプライシングが認められる。研究者は、骨格筋分化において、F_1γ、筋特異的転写調節因子MEF2AおよびMEF2D、構造蛋白のβ-tropomyosinおよびNCAMの心筋特異的スプライシングが筋特異的転写調節因子MyoDによって協調的に誘導される事を見い出した。本研究では,心筋分化において、これらの心筋特異的スプライシングを支配している因子は何であるか検討した。(研究実績)平成11年度の研究において、心筋特異的転写調節因子Nkx2.5(CsX)のみの一過性発現だけでは、マウス線維芽細胞10T1/2細胞において、F_1γの心筋特異的スプライシングは認められなかった。骨格筋分化系において心筋特異的スプライシングの誘導にはMyoDの発現と共に、無血清刺激、もしくは酸性刺激が必要である。そこで、平成12年度の研究では、10T1/2細胞にCsxを発現させその後無血清刺激、酸性刺激を加えてF_1γのスプライシングのパターンを検討したが、心筋特異的スプライシングは認められなかった。心筋細胞分化には、CsX以外の転写因子(BNP,MEF2C,GATA4,dHAND,eHAND等)が関与しており、そのメカニズムは複雑である。心筋特異的スプライシングはCsX単独では起こらず、Csxと他の転写因子との協調作用もしくは他の転写因子の役割が考えられる。今後、これら転写因子の関係を検討していきたい。研究者は、骨格筋分化に伴いミトコンドリアATP合成酵素γサブユニット(F_1γ)、筋特異的転写調節因子MEF2AおよびMEF2D、構造蛋白のβーtropomyosinおよびNCAMの筋特異的スプライシングが筋特異的転写調節因子MyoDによって協調的に誘導される事を見い出した。心筋細胞においても、F_1γ、MEF2Aなどの筋特異的選択的スプライシングが認められる。心筋において、これらの筋特異的スプライシングを支配している因子は何であるか検討を試みた。マウス胎児の心臓においてF_1γの筋特異的スプライシングは胎生9日目にすでに認められる。研究者は、マウス胎児心臓において早期より発現している心筋特異的転写調節因子CsXを用いて検討した。動物細胞発現ベクターに挿入したCsX cDNAを、リポゾーム法によりマウス線維芽細胞10T1/2細胞に一過性に遺伝子導入し、48時間後にRT-PCR法によりF_1γ、MEF2Aのスプライシングのパターンを検討した。その結果、F_1γ、MEF2Aの筋特異的スプライシングの誘導は認められなかった。筋芽細胞を用いた骨格筋分化系において、MyoDが存在するだけでは筋分化(筋管細胞形成)および筋特異的スプライシングは誘導されず、無血清刺激(MyoDの阻害因子Idの減少)が加えられてスプライシングが誘導される事から、Csxにも無血清刺激等の条件が必要でないかと考えられた。また、遺伝子導入の効率が低くスプライシングが誘導されても検出できないためとも考えられた。今後、無血清刺激を含め筋特異的スプライシングが誘導され得る条件の検討が必要と思われた。
海洋生物が産生する生理活性物質の合成

マイクロスクレロデルミンAとBは1994年海綿の一種より単離された抗真菌活性を有する環状ペプチドである。真菌に対し成長阻害作用を示すことが報告されているが、その他の生理活性については詳細は判っておらず合成による供給が望まれている。グリシン、N-メチルグリシン、(3R)- 4-アミノ-3-ヒドロキシ酪酸(GABOB)の他に全く新規の構造の2-カルボキシトリプトファン(2-(CO_2H)Trp)、ヒドロキシピロリドンを含むアミノ酸、(2S,3R,4S,5S,6S,11E)-3-アミノ-6-メチル-12-(p-メトキシフェニル)-2,4,5-ヒドロキシデカ-11-エン酸(AMMTD)の3種の異常アミノ酸を含んでいる。本研究ではMicrosclerodermin類の効率的合成法の開発と供給を目指して合成研究を行った。まず始めに三種の新規アミノ酸の合成法を確立し、その後環状構造の構築により全合成を達成する計画を立てた。GABOB誘導体の合成は(R)-りんご酸から出発し、容易に得られるジメチルエステルを選択的還元によりジオール体とし、これの一級アルコール部分のトシル化、ついでアジド化、還元を経てGABOB誘導体を得た。AMMTD誘導体の合成は即ち入手容易なヒドロキシ酪酸誘導体から出発し、シャープレス不斉ジヒドロキシル化反応、アンチ選択的アルドール縮合を鍵段階として用いて立体選択的に達成した。ヒドロキシピロリドンを含むアミノ酸前駆体の合成は中間体が不安定で作りにくいうえ、最終物質が酸に不安定でペプチド鎖、環状構造構築の過程で脱水反応、分解が予想されるため単純なラクトンとして合成した。このものは環状ペプチド構造を構築後ラクタム構造へ変換することが可能である。残る構成アミノ酸2-カルボキシトリプトファン(2-(CO_2H)Trp)誘導体の合成はピナノンを不斉源とする不斉合成法により効率的に合成した。異常アミノ酸の合成が終わったのでペプチド構造の構築に取り掛かった。現在、Microscleroderminへの鎖状前駆体の合成に成功し、最終閉環反応を検討中である。