hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
実験水路における計測システムと動的な画像表示装置の開発研究

最近のハイテク機器の進歩によって、比較的安価に水理実験の計測が行えるようになってきた。しかし、数値シミュレーションの発達に比べて、水理実験は労力がかかる割に成果が出にくいものになっている。ここでは、海水と淡水の二層からなる密度流に焦点を当てて、実験水路での水理現象をビデオカメラで記録したものと、数値シミュレーションの結果を比べている。色素によって密度流を可視化して記録しているが、現段階では、流速ベクトルに完全に置き換えられたとは言えない。密度流のシミュレーションも初期段階のアルゴリズムは完成したが、現状のスーパーパソコンでは一連の計算に数日を要しており、さらなる計算機の機能向上(4台のスーパーパソコンを並列結合によって23倍の速度が得られる)を目指す必要が生じている。また、規模をさらに大きくして、浅水波方程式を平面2次元展開して児島湾淡水湖に応用した。これは、衛星画像との比較が行えるため、今後広域の環境計測や解析を行う上で有効なツールとなることが予想できる。これらはGIS手法と同時に用いることによって、現地での環境解析に役立つものと思われる。今年連合王国Dundee大学の同様な実験を見る機会に恵まれた。レーザー光線と発光物体を用いて可視化を行っていた。非常に参考になった。非常に参考になった。水理学はもともと実験に基づく学問体系であった。しかし計算機が発達してきたために、流体力学との境界がなくなり、力学的な観点からの解析や数値シミュレションを伴った研究に重点が移るようになっている。この研究の目的は、現時点でのハイテク機器を使用することによって、水理実験の省力化を図り、かつ実験精度を向上させ、数値実験で得られる結果を、現実の物理実験でも容易に検証できることを目指すものである。今年度は、本研究の初年度であり、設備を整えることに重点を置いた。現実の水理現象を点計測で計るのではなくて、画像計測を適用できるように、デジタル・カメラやデジタル・ビデオを用いて、流体中のマーカーの挙動を記録し、画像をパソコンに取り込んで、物理量を取り出すことを考えた。また、高性能なスーパーパソコンによって、流れのシミュレーションを行い、オプチカル・フローの考え方を取り入れて、現実の流れを映像に記録し、シミュレーションの結果と対比させながら、解析を行えるシステムを考慮に入れて、研究を進めている。最近高精度な衛星画像も入手可能となり、実験水路での流れとはスケールが違ってくるが、同様な手法で、干拓地の造成に伴って作られた人工湖の流れの解析を、数値シミュレーションと衛星画像をリンクすることによって、環境計測への応用も試み始めている。最終的には、Hydroinformatics(水理情報学)の方向にまとめて行きたいと考えている。これは、衛星画像との比較が行えるため、今後広域の環境計測や解析を行う上で有効なツールとなることが予想される。非常に参考になった。

色素によって密度流を可視化して記録しているが、現段階では、流速ベクトルに完全に置き換えられたとは言えない。密度流のシミュレーションも初期段階のアルゴリズムは完成したが、現状のスーパーパソコンでは一連の計算に数日を要しており、さらなる計算機の機能向上(4台のスーパーパソコンを並列結合によって23倍の速度が得られる)を目指す必要が生じている。また、規模をさらに大きくして、浅水波方程式を平面2次元展開して児島湾淡水湖に応用した。これは、衛星画像との比較が行えるため、今後広域の環境計測や解析を行う上で有効なツールとなることが予想できる。これらはGIS手法と同時に用いることによって、現地での環境解析に役立つものと思われる。今年連合王国Dundee大学の同様な実験を見る機会に恵まれた。レーザー光線と発光物体を用いて可視化を行っていた。非常に参考になった。
低アスペクト比翼を用いたプロペラタービンの小型化に関する研究

風力発電や潮流発電に用いられるプロペラタービンの小型化や低速化はコスト削減や環境負荷の低減のために有益である.しかし,一般にプロペラタービンを小型化することは翼の誘導抵抗や断面抵抗に起因する流体力学的な損失の増加に繋がる.本研究では小型でかつ回転数の少ない低速なブレードを実験や数値解析により開発を試みた.様々な形状のブレードを用いた実験により,後方スウィープ形状のブレードを用いることにより,駆動トルクの上昇が確認された.また,数値解析により,小型化の際に問題となる誘導抵抗の低減が確認された.風力発電や潮流発電に用いられるプロペラタービンの小型化や低速化はコスト削減や環境負荷の低減のために有益である.しかし,一般にプロペラタービンを小型化することは翼の誘導抵抗や断面抵抗に起因する流体力学的な損失の増加に繋がる.本研究では小型でかつ回転数の少ない低速なブレードを実験や数値解析により開発を試みた.様々な形状のブレードを用いた実験により,後方スウィープ形状のブレードを用いることにより,駆動トルクの上昇が確認された.また,数値解析により,小型化の際に問題となる誘導抵抗の低減が確認された.本研究ではまず,運動量理論および2次元翼素理論に基づく設計法を用いた2種類のブレード設計プログラムを製作した.これらはともに任意の翼型とその空力特性に基づき,ブレードのスパン方向における翼弦長とねじり角の分布を求めるものである.このプログラムを用いてブレードを設計し,数値シミュレーションによる流れ場および,性能の検討を行った.翼型には,流線型の翼型として広く風車に用いられている翼型としてNACA4415翼型と,翼の負圧面で剥離流が生じやすい厚さが翼弦長の5%のくさび形の翼型について比較を行った.また平面形を比較するために,スパン方向に翼弦長の25%の点を基準として翼型を積み上げた基本形状と,翼弦方向に翼型をずらしてブレードに前進角や後退角を与えた形状,翼に上反角や下反角を与えた形状などについて比較,検討を行った.なお,設計時に定めた翼端周速比(翼端速度/上流流速)の設計値は6で一定とし,計算条件は,実施予定の風洞実験のレイノルズ数と一致するように設定した.まず,翼の前進角および後退角の影響を翼端周速比を変化させて比較した.流線型翼型であるNACA4415に関しては翼の全神格および後退角の影響はほぼ見られず,翼端周速比を変化させてもパワー係数は前進角および後退角の大きさによって大きく変化しなかった.翼面の圧力分布についても前進角や後退角の影響はあまり見られなかった.上・下反角を与えた場合,性能は大きく低下した.くさび形の翼型を用いた場合には後退角の大きさによってブレードの負圧面の圧力分布が変化が見られた.これにより,翼端周速比の大きな部分での性能が上昇した.また,実験を実施するために,プロペラタービンのトルクと回転数,および軸方向の抗力を計測する装置を設計製作した.また,予備実験により,計測精度が確保されていることを確認した.プロペラタービンは一般に大型の翼を高速回転することで,流れ損失を低減し,大きな出力を発生させる上で有利となる.しかし,コストや施設周辺への影響を考慮すると,出力を保ちつつプロペラタービンを小型化し,低速化の両立を図ることは重要となる.本研究では後方スウィープに着目し誘導抵抗を低下させ,プロペラタービンの効率を上げる低アスペクト比ブレードの形状の検討を行った.本研究では風洞試験,CFD解析を行うにあたって,直径400mmのプロペラタービンの設計・製作を行った.低速回転のブレードとして,風速に対する翼端速度の比である周速比を3および5となるように,翼素運動量理論に基づく手法を用いて設計を行った.なお,小型の実験モデルではレイノルズ数効果が大きく,ブレードの断面損失の影響が無視できないため,各半径面における断面損失の影響も翼素運動量理論に組み込んだ手法を開発した.ブレードの平面形はスウィープのないストレートブレードに加えて,ブレードを後方に円弧上になるようにスウィープを設けたブレードを用いた.後方スウィープは各半径における翼弦長1/4の位置が,任意の中心角の円弧をえがくように施し,中心角は30°,60°,80°の3種類を用いた.ブレードの製作には3Dプリンタを用いることで低コスト化を図り,合計8種類のブレードを製作し,実験を行い,CFD解析による流れ場の観察を行った.風洞実験,CFD解析の結果,後方スウィープを設けた場合にはパワーが向上することが確認された.設計周速比3のブレードでは設計周速比を含む幅広い条件で3-7%程度パワーが向上し,設計周速比5の場合には比較的高い周速比の場合に7-17%のパワーが向上し,ブレードのアスペクト比によるスウィープの効果の違いが確認された.ただし,設計周速比3のブレードの方が全体的にパワーは大きかった.流体工学当初は数値解析結果および実験によりパラメトリックに翼の平面形の影響を調べることとしていたが,数値解析結果は計画時の予想とは異なる部分が多く見られた.このため数値解析による検討に時間を割いたため,実験は予備実験の実施にとどまっている.数値解析により,翼の負圧面である程度の剥離が生じる方が翼の平面形の影響が強く現れると考えられる.また,通常の風車の設計を行うと翼の角度が回転面に対して小さく,本研究の着想の元となった,プロペラ翼とは大きく異なる流れとなっていることも判明している.

今後は,翼端周速比の設計値を新たに検討項目に加える.また,実験による検討を行い,数値解析の妥当性を確認しながら,当初の計画通りに研究を進める.数値シミュレーションを重点的に行い、実験計画が変更になり実験用ブレードの製作を行わなかったため、残額が生じた。次年度は実験に重点を移し、複数のブレードを製作を行う。
腎のSPECT画像による腎実質機能の解析

1.回転型ガンマ・カメラおよび付属コンピューター・システムを用い,新しく開発した吸収補正再構成アルゴリズムによりSPECTの画像再構成を行えるようにした.2.肝・腎ファントムに既知量のTc-99m水溶液を入れ,計数-放射能曲線を作成した.3.正常者の^<99m>Tc-DMSA腎断層画像を作成,各断面から腎辺縁の自動抽出,辺縁内面積,計数の算出を行うプログラムの開発,整備を行った. 4.2と3を用いて正常例,各種腎疾患例の腎容積,腎摂取率を算出し,本法の臨床的有用性を評価した. 5.腎形態,機能正常な成人20例(男女おのおの10例)40腎の腎容積,腎摂取率を算出し,正常値を設定した.腎容積は,男子では右腎220±23ml,左腎239±23ml,女子では右腎205±23ml,左腎236±33ml,腎摂取率(2時間値)は男子では右腎26±3%,左腎27±3%,女子では右腎26±2%,左腎27±3%であった.6.腎摂取率は実質性腎疾患,腎実質占拠性疾患,閉塞性尿路疾患の分腎機能を正確に評価できた.また,閉塞性尿路疾患の術前後の腎機能が正確に評価できた.7.健常老年者(60歳以上)17例34腎の腎容積205±50mlと腎摂取率22±5%は,成人健常対照例(1859歳)24例48腎の腎容積225±27ml,腎摂取率26±2%と比較し,有意に低値を示した. 8.全健常対照例41例の年代別腎容積,腎摂取率, Ccr値は,腎摂取率, Ccr値では加齢とともに徐々に低下したが,腎容積では80歳以上で急激に低下した.9.腎機能障害で腎とバックグラウンドとの比(BG比)が高い例でもより正確に腎の容積,摂取率の算出ができるように,バックグラウンドに対応する最適いき値を再構成イメージ上のBG比から求める事が可能なプログラムを整備した.10.体外衝撃波結石破砕術(ESWL)による腎組織障害の有無と程度を^<99m>Tc-DMSA腎断層イメージ,腎容積,腎摂取率によりESWL前後で検討, 6例中4例で明瞭な破砕部腎機能の障害を確認できた.1.回転型ガンマ・カメラおよび付属コンピューター・システムを用い,新しく開発した吸収補正再構成アルゴリズムによりSPECTの画像再構成を行えるようにした.2.肝・腎ファントムに既知量のTc-99m水溶液を入れ,計数-放射能曲線を作成した.3.正常者の^<99m>Tc-DMSA腎断層画像を作成,各断面から腎辺縁の自動抽出,辺縁内面積,計数の算出を行うプログラムの開発,整備を行った. 4.2と3を用いて正常例,各種腎疾患例の腎容積,腎摂取率を算出し,本法の臨床的有用性を評価した. 5.腎形態,機能正常な成人20例(男女おのおの10例)40腎の腎容積,腎摂取率を算出し,正常値を設定した.腎容積は,男子では右腎220±23ml,左腎239±23ml,女子では右腎205±23ml,左腎236±33ml,腎摂取率(2時間値)は男子では右腎26±3%,左腎27±3%,女子では右腎26±2%,左腎27±3%であった.6.腎摂取率は実質性腎疾患,腎実質占拠性疾患,閉塞性尿路疾患の分腎機能を正確に評価できた.また,閉塞性尿路疾患の術前後の腎機能が正確に評価できた.7.健常老年者(60歳以上)17例34腎の腎容積205±50mlと腎摂取率22±5%は,成人健常対照例(1859歳)24例48腎の腎容積225±27ml,腎摂取率26±2%と比較し,有意に低値を示した. 8.全健常対照例41例の年代別腎容積,腎摂取率, Ccr値は,腎摂取率, Ccr値では加齢とともに徐々に低下したが,腎容積では80歳以上で急激に低下した.9.腎機能障害で腎とバックグラウンドとの比(BG比)が高い例でもより正確に腎の容積,摂取率の算出ができるように,バックグラウンドに対応する最適いき値を再構成イメージ上のBG比から求める事が可能なプログラムを整備した.10.体外衝撃波結石破砕術(ESWL)による腎組織障害の有無と程度を^<99m>Tc-DMSA腎断層イメージ,腎容積,腎摂取率によりESWL前後で検討, 6例中4例で明瞭な破砕部腎機能の障害を確認できた.腎尿路疾患では治療方針の決定、術後の経過観察にさいし、より正確に腎機能を把握しておくことが臨床上不可欠である。この目的に沿う検査法としては、非観血的で採尿,採血を要せず、かつ再現性の高い分腎機能検査法が望ましい。われわれはSPECTにより得られたTc-99m-DMSA腎横断々層イメージから腎容積を求め、この腎容積内の放射能量を投与量の百分率、すなわち腎摂取率として表す新しい分腎機能検査法を試みた。装置は回転型ガンマ・カメラ(GE-Maxi Camera 400T)および付属コンピューター・システム,腎ファントムを使用した。

1.腎ファントムに既知量のTc-99m水溶液を入れ、計数-放射能校正曲線を作製した。2.新しく開発した吸収補正再構成アルゴリズムにより、SPECTの画像の再構成を行えるようにした。腎辺縁はしきい値法により決定したが、threshold levelは42%を使用した。3.Tc-99m-DMSAにより正常腎機能者の腎横断々層画像を作成し、各断面から腎辺縁の自動抽出,辺縁内面積,計数の算出を行うプログラムの開発,整備を行った。4.これらを用いて正常腎形態機能例の腎容積、腎摂取率を測定した。正常腎機能例の腎容積と腎摂取率は以下のごとくであった。正常例40腎の腎容積は225.5±28.5ml,男子では右腎220.4±23.3ml,左腎239.3±23.6ml,総腎459.7±44.6ml,女子では各々205.9±23.2ml,236.5±33.0ml,442.4±54.8mlであった。40腎の腎摂取率は27.2±2.9%,男子では右腎26.8±3.0%,左腎27.6±2.5%,総腎54.4±5.0%,女子ではおのおの26.4±2.6%,27.9±3.6%,54.4±5.7%であった。腎容積、腎摂取率には男女間、左右間に有意差は認められなかった。一部の各種腎疾患例について腎容積、腎摂取率を測定、Ccγ値との相関を検討したが腎摂取率と良好な相関(γ=0.8854)を示した。
末梢血単核細胞を用いた再生治療の可能性

invitroで骨形成原細胞と末梢血単核細胞(Peripheral Blood Mononuclea rCells)細胞を共培養すると細胞増殖能が有意に上昇すること、分化能においても、有意になることを確認した。invivoでは、ラットの大腿骨に骨欠損モデルを作製し、そこにPBMCをアテノコラーゲンに浸漬し、μCTと切片標本にてその骨造成を確認したところ、PBMCを浸漬したアテノコラーゲンの実験群において、骨造成が認められた。このことより、免疫細胞が骨形成原細胞の表現型と機能を調節する能力を持つ可能性が示唆された。この研究の目的は、骨形成原細胞と末梢血単核細胞(Peripheral Blood Mononuclear Cells)を共培養し、骨形成原細胞の増殖、分化そして石灰化能を見ることで、免疫細胞の骨形成原細胞への影響を確認することです。本実験では、8週齢Sprague-Dawley系雄ラットの大腿骨から採取した骨髄細胞を、骨芽細胞誘導培地と非誘導培地を用い、100mm細胞培養ディシュに播種して静置培養し、2日後にそこに同様のラットの心臓から血液を採取し得られた末梢血単核細胞を加え共培養しました。まず、本実験の最適な条件を図るべくそれぞれの細胞の濃度を調べた結果、骨形成原細胞の25倍の末梢血単核細胞の共培養が天井効果であることがわかり、以降の実験についてはそれに準じて行いました。次に、細胞の増殖能をヘマトサイトメータによる細胞数のカウント並びにWST-1とBrdUを用いて調べた結果、細胞を共培養すると細胞増殖能が有意に上昇することが確認できました。分化能においても、ALP染色において顕著に上昇することが認められました。また、細胞骨関連mRNAの発現解析をRT-PCR法を用いて骨関連遺伝子であるI型コラーゲン、オステオポンチンおよびオステオカルシンmRNAの検出を行った結果、有意に発現することが確認しました。このことより、免疫細胞(末梢血単核細胞)は、骨芽細胞の生物学的能力の亢進の一役を担っていることが確認できました。しかし、そのメカニズムやどういったサイトカインなどが関与しているかなどはわかっておらず、次年度の研究課題であるように思われます。また、Vivoの実験についても、次年度以降に計画されており、初年度の結果を踏まえてさらにデータの蓄積を行っていこうと思っております。初年度に、細胞を共培養すると細胞増殖能が有意に上昇すること、分化能においても、細胞骨関連mRNAの発現・解析をRT-PCR法を用いて骨関連遺伝子であるI型コラーゲン、オステオポンチンおよびオステオカルシンmRNAの発現が有意になることを確認したことをうけ、本年度は、in vivoを中心に実験を進めて参りました。すなわち、実験計画にも記載した通り、ラットの大腿骨に骨欠損モデルを作製しそこに、規格化された濃度のPBMCをスポンジに浸漬し、骨欠損モデルにデリバリーして一定期間後にμCTにてその骨造成を確認することです。免疫細胞(末梢血単核細胞)は、骨芽細胞の生物学的能力の亢進の一役を担っていることがin vitroで確認できたことの検証としてin vivoで実施しました。しかしながら、その骨欠損モデル自体やそのデリバリー材などの術式や方法に苦慮し、データがばらつきin vitroの結果を支持するような結果が出ませんでした。さらに、そのメカニズムやどういったサイトカインなどが関与しているかなどの検証には一切手を付けることができず、この点は最終年度の研究課題であるように思われます。本実験では、8週齢Sprague-Dawley系雄ラットの大腿骨から採取した骨髄細胞を、骨芽細胞誘導培地と非誘導培地を用い、100 mm細胞培養ディシュに播種して静置培養し、2日後にそこに同様のラットの心臓から血液を採取し得られた末梢血単核細胞を加え共培養しました。

初年度に、細胞を共培養すると細胞増殖能が有意に上昇すること、分化能においても、細胞骨関連mRNAの発現解析をRT-PCR法を用いて骨関連遺伝子であるI型コラーゲン、オステオポンチンおよびオステオカルシンmRNAの発現が有意になることを確認したことをうけ、本年度は、in vivoを中心に実験を進めて参りました。すなわち、実験計画にも記載した通り、ラットの大腿骨に骨欠損モデルを作製しそこに、規格化された濃度のPBMCをアテノコラーゲンに浸漬し、骨欠損モデルにデリバリーして一定期間後にμCTにてその骨造成を確認することです。免疫細胞(末梢血単核細胞)は、骨芽細胞の生物学的能力の亢進の一役を担っていることがin vitroで確認できたことの検証としてin vivoで実施しました。昨年度、あまり実験がうまくいかなっったことを受け、骨欠損モデルを再考し行いました。その結果、アテノコラーゲンのみを骨欠損に入れたコントロール群に比べ、PBMCを浸漬したアテノコラーゲンの実験群において、骨造成が認められました。但し、その方法にはばらつきが認められることから、さらなる詳細な検証が必要であると思われます。in vitroの実験で出たデータをもとに、in vivoの研究を企画しましたが、実際に行ってみた結果なかなかin vitroで得られたことに準じるようなデータが得られませんでした。末梢系の単核細胞を様々なスポンジなどをデリバリー材料として用いて骨欠損モデルの実験を行いましたが、その搬種する濃度割合や方法に苦慮しました。骨欠損モデルを大腿骨で行ったことで、術野が非常に狭くなり実際の術式により大きなばらつきが出てしまったこと、そしてデリバリー材料に浸漬させる細胞の標準化が難しかったと考えます。24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、昨年うまくいかなかった経験に基づき骨欠損モデルのデリバリーする方法を変え、(特にアテノコラーゲンの使用)、再度試そうと考えております。また骨欠損モデルも大腿骨から頭蓋骨に代え、術者の術式の安定化を図ることにしました。すなわち、術野を大きくすることで術者の技術的なエラーを少なくすることができると思われます。また、頭であればラットが、自分で触ることもできないことから感染などの問題や骨折などの有害的な事象を取り除くことができると思われます。
頭頚部扁平上皮癌におけるCD109の発現と診断的意義に関する研究

CD109の発現を口腔臨床検体を用いて免疫組織化学的に評価したところ、CD109は扁平上皮癌(以下SCC)で有意に高発現しており、CD109のSCC診断マーカーの有用性が示された。またCD109を強制的に発現させた培養細胞の増殖能はTGFβシグナルの抑制により著しく亢進しており、癌細胞の持つ高い増殖能に関与していると思われた。1.CD109免疫組織化学名古屋大学医学部附属病院歯科口腔外科を19942006年3月に初診、未治療の口腔癌一次症例(前癌病変含む)の生検・手術検体(パラフィンブロック)より病理組織切片を作成し、名古屋大学腫瘍病理学講座にて精製したCD109抗体を用いて免疫染色を施した。CD109の発現度を統計学的に検討した結果、正常口腔上皮では発現を認めず、扁平上皮癌で有意に高頻度な発現を認めた。中でも高分化型癌で高発現する傾向があった。また、前癌病変(異型上皮)においてもCD109高発現症例が存在したが、それらは3年の経過観察期間中に悪性化する傾向があった。以上の結果より、我々のグループが精製したCD109抗体は、口腔扁平上皮癌の病理診断における腫瘍マーカーとしてだけでなく、臨床的に困難である前癌病変の癌化を化学的に予測しうる診断マーカーとしても有用であると思われる。2.細胞増殖に及ぼす影響CD109cDNAを口腔癌細胞株SASに遺伝子導入し、安定発現株を樹立した。細胞増殖能を検討したところ、すべての高発現細胞株において細胞増殖能の有意な上昇を認めた。この結果はCD109が細胞増殖を促進させ、癌化に関与していることを裏付けるものと思われる。本研究では病理診断におけるCD109抗体のSCCマーカーとしての有用性を確立し、血清診断における分泌型CD109の血液腫瘍マーカーとしての有用性を確立する。さらにCD109の発現とSCC発生の関係を分子生物学的に解析することを目的とする。研究方法は悪性疾患を疑い切除した口腔癌臨床検体の組織切片を、精製した抗CD109で免疫染色し、発現度と組織型・臨床象との相関を統計学的に検討した。ヒトCD109遺伝子を発現ベクターに組み込み培養細胞に発現させ、CD109の機能および細胞の癌化との関連を検討した。その結果、口腔組織検体124例のCD109発現解析の結果、各組織型における陽性例/総数は、正常:0/8異型上皮:18/22in situ:8/8高分化SCC:39/39中分化SCC:16/18低分化SCC:7/11その他の口腔悪性腫瘍:4/18となり、SCCの中でも高分化型のもので発現上昇していた。臨床像と発現について相関性を検討したところ年齢・性別、喫煙・飲酒・Stage分類・5年生存率で検討したが有意な相関を認なかった。異型上皮では3年の経過観察期間内にSCCへ悪性化した群で有意に発現上昇していた(p=0.014)。口腔癌細胞株SAS細胞へ、CD109遺伝子を組み込んで高発現クローンを樹立した。細胞増殖能を検討したところコントロール株と比較して有意に亢進していた。CD109がTGFβ受容体複合体の一因子であるとの報告があったためTGFβシグナル伝達系(Smadのリン酸化)への影響を検討したところ、CD109高発現株で下流シグナルが抑制され、逆にCD109ノックダウン細胞で下流シグナルの増強を認めた。CD109はTGFβシグナルを抑制的に制御していることが判明した。その他、CD109結合タンパク質の同定をYeast two Hybrid法にて試みたが、細胞の癌化に結び付くと思われるタンパク質は同定できなかった。
複合系の反応論的アプロ-チ

本研究では、典型および遷移金属元素を含む複合系につき、反応論的側面からの研究を行った。オルト位にCH(SiMe_3)_2をもつベンゼン誘導体を立体保護基とし、14族(ケイ素、ゲルマニウム、スズ)とカルコゲン元素(硫黄、セレン)との間に二重結合をもつ化合物の合成を行い、複合系構成要素として極めて重要な、従来にない高い安定性をもつケトンの重ヘテロ原子類縁体が得られた。それらのジエン、クムレン類との新たな反応が開発され、それにより各種新型化合物が得られた。ポルフィリンの上下面にシクロデキストリンを結合したシクロデキストリンサンドイッチポルフィリンを増感剤とするリノ-ル酸の一重項酸素酸化反応においてヒドロパ-オキシド化反応が位置および立体特異的に進行することが見出され、シクロデキストリンの結合様式による反応性の変化が検討された。ケイ素ルイス酸中心と求核試剤からなる複合系について研究し、Ar_2SiF_3アニオンがテトラシアノエチレンと電荷移動錯体を形成すること、テトラアリ-ルボラ-トを対アニオンとすると3価シリルカチオン(シリセニウムイオン)がエ-テル、アセトニトル、ケトンなどと錯形成し安定化することが示された。かさ高いフェノラ-ト配位子をもつ5族(ニオブなど)および6族(タングステンなど)金属錯体を合成し、グリニャ-ル試剤、トリアルキルアルミニウムなどの各種の金属アルキルと組合せて複合系を調製した。これらは置換アセチレン類の重合反応において、高い触媒活性と高い選択性をあわせもつ新型重合触媒となることがわかった。酢酸アリル、炭酸アリルなどのギ酸による還元反応はパラジウム触媒存在下温和な条件で進行するが、その反応中間体として、いくつかのπーアリルパラジウム錯体を単離し、構造を明らかにした。これらの錯体の構造が生成するオレフィンの構造に及ぼす効果が明らかにされた。
血管作動性物質によるイオンチャネル制御機構の細胞増殖にともなう変化に関する研究

ラットやウサギ大動脈平滑筋細胞に、ウリジン三燐酸(UTP)やエンドセリン(ET)を投与した時に活性化されるイオンチャネル電流の細胞増殖に伴う変化について検討し、以下の結果を得た。1コラゲナーゼ処理により得られたラット大動脈平滑筋細胞にUTP及びETを投与したところ、振動性の内向き電流が活性化された。この電流には主にクロライド電流が関与していた。2 10%牛血清(FCS)を含む完全培地で、上記細胞を数日間培養しUTP及びETを投与したところ、クロライド電流が活性化された。FCS除去培地で培養した細胞を用いてもほぼ同様な結果が得られた。以上のことから初代培養平滑筋細胞については、細胞培養に伴うチャネル発現の明確な変化は認められないと考えられる。一方、ウサギ大動脈由来継代平滑筋細胞株(SM3)やラット大動脈継代平滑細胞を用いて、その培養に伴うチャネル発現の変化についても検討中であるが、これらの細胞にUTPを投与してもクロライド電流は活性化されなかった。少なくとも継代平滑筋培養細胞においては、そのチャネル発現が調整直後の単一細胞のそれと大きく異なっている可能性が示唆された。現在このチャネル発現変化の誘発因子を検索中である。FCS除去培地を用いても同様な結果が得られているので、誘発因子が培養液中の液性因子である可能性は低いと考えられる。またヒト由来内皮細胞(HET)でも同様な検討を開始したところである。HETに関する実験結果の一部は、現在投稿中である(平成8年度日本脈管作動物質学会で発表済)。
レーザ超音波マイクロマニピュレーション

本研究は、レーザ光と超音波の放射力を相補的に用いることによって、ミクロンサイズの微小粒子に対する高度なマニピュレーションが可能な全く新しいマニピュレータ(LUMM:Laser Ultrasonic Micromanipulator)の高機能化と、液滴のマニピュレーションやミクロ計測への可能性を追求することを目的として,平成15年4月より平成16年3月までの2年間行ったもので,以下のような成果と見通しが得られた。1.圧電基板上の板波を利用するマニピュレーションの検討:圧電基板上に設けた一方向性インターディジタル電極で板波(ラム波)を励起し、板波の放射力とレーザ光の放射力を相補的に用いたマニピュレーションの実現の可能性を検討した。2.極微量液滴のマニピュレーションの実験:6MHz帯のLamb波を圧電基板上に励起し、極微量液滴の1次元移送実験を行い、微小流体制御(Microfluidics)への応用の可能性を検討した。また、UV接着技術を用いて12個のウエッジトラスジューサをガラス基板上に配置した構造のマニピュレータを試作し,液滴をガラス基板上でxy方向に移送する2次元マニピュレーションの実験に成功した。3.視覚制御を用いた液滴の2次元マニピュレーションの検討:PCに画像処理ボードを組み込み、ビジュアルフィードバック技術を用いて液滴の2次元的マニピュレーションを行うためのシステムを完成させた。PCのGUI画面上で液滴の目標座標を指定すると,液滴が目標位置に移動することに成功した。4.液滴の温度上昇の検討:マニピュレーションで生ずる液滴の温度上昇について検討し,50MHz帯の実験に比べて温度上昇が低いことを明らかにした。バイオテクノロジーの分野では,細胞のような壊れやすく微小なバイオマテリアルの非接触・遠隔操作による移送・捕捉・融合・濃縮・分離・分画などのマニピュレーション技術の開発が望まれている。また,最近では化学プロセスの要素である分子輸送,反応,分離,精製,検出などの様々なプロセスを,ガラスやプラスチック基板上に集積化・チップ化するいわゆる"Lab-on-a-Chip"の研究が急速に注目されており,複雑なポンプやチューブを必要とせずに極微量液滴を操作する技術(Microfluidic technology)の開発も望まれている。本研究は,我々が提案したレーザ超音波マイクロマニピュレータの高機能化と応用範囲の拡大を目的として行ったもので、今年度は以下のような成果と見通しが得られた。1.圧電基板上の板波を利用するマニピュレーションの検討:圧電基板上に設けたインターディジタル電極で板波(ラム波)を励起し、板波の放射力とレーザ光の放射力を相補的に用いたマニピュレーションの実現の可能性を検討した。2.極微量液滴のマニピュレーションの実験:圧電基板上の板波を用いて極微量液滴の1次元移送実験を行い、微小流体制御(Microfluidics)への応用の可能性を検討し、結果の一部を電気学会EMシンポジウムで発表した。3.ガラス基板上にUV接着技術とウエッジトランスジューサを用いたマニピュレータを試作し、液滴の2次元マニピュレーションの実験を開始した。4.視覚制御を用いた液滴の2次元マニピュレーションの検討:PCに画像処理ボードを組み込み、ビジュアルフィードバック技術を用いて液滴の2次元的マニピュレーションを行うためのシステムの試作を開始した。所期の目的を達成するために、次年度も継続して研究を進めていく所存である。最近,分子輸送,反応などの様々な化学プロセスを数ミリ角のガラス基板上に集積・チップ化する"Lab-on-a-Chip(LOC)"の研究が注目されている。LOCの実現には,複雑なポンプやチューブを必要とせずに極微量液滴を2次元的に操作するマニピュレーション技術が不可欠である。

本研究は,我々が提案したレーザ超音波マイクロマニピュレータの高機能化と応用範囲の拡大を目的として行ったもので,15年度の検討結果を基に研究を発展させ,以下のような成果が得られた。1.液滴の2次元マニピュレーション:UV接着技術を用いて12個のウエッジトラスジューサをガラス基板上に配置した構造のマニピュレータを試作し,SAWの周波数5.6MHz,トランスジューサの入力パワー37dBmで,約7mlの蒸留水液滴をガラス基板上でxy方向に移送する2次元マニピュレーションの実験に成功した。2.視覚制御を用いた液滴の2次元マニピュレーションの検討:PCに画像処理ボードを組み込み、ビジュアルフィードバック技術を用いて液滴の2次元的マニピュレーションを行うためのシステムを完成させた。PCのGUI画面上で液滴の目標座標を指定すると,液滴が目標位置に移動することに成功した。3.液滴の温度上昇の検討:マニピュレーションで生ずる液滴の温度上昇について検討し,既に報告されている50MHz帯の実験に比べて温度上昇が低いことを明らかにした。本研究成果は,2005年9月にオランダで開催されるIEEE Ultrasonic Symposiumで発表する予定である。今後,研究期間内では行えなかったレーザによる相補的なマニピュレーションを研究していきたい。
負の電子親和力を持つGaAS光電面の光電子放出機構に関する研究

NEA-CaAs光電面はアルカリ金属と酸素の共吸着系なので、先ずアルカリ金属吸着系の電子状態を明らかにする必要がある。しかし、アルカリ金属の吸着位置や電子状態等もまだ良く理解されていないので、最初にCaAs表面の電子状態を計算した。その際、表面のユニットセルは大きいほうが良く、計算が比較的簡単な強結合近似を用いた。また波数空間法と実空間法を併用した。実空間法であるRecursion法やモーメント法は、隣接原子からの寄与を順次繰り込む手法である。本研究では、CaAs結晶のN番目の隣接原子までの構造モデルを生成し、そのモーメントを計算する解析的方法と数値計算を併用したプログラムを開発した。構造モデルの可視化も行なえ、さらにモーメントから最大エントロピー法を用いて局所電子状態密度を求めるプログラムを作成した。しかし、モーメントの最大次数が約15以上で数値的不安定性(単なる桁落ちではない!)により正しい解が得られないことが分かった。表面平行方向に波数空間法を適用した強結合近似モデルにより、CaAs(110)表面の電子状態の計算を行い、bulkバンド状態や表面の一電子描像がえられた。アルカリ金属吸着によりGaのダングリングボンドに起因する電子局在が起こり、Mott-Hubbard絶縁体移転する可能性があることが分かった。以上の結果は、第41回応用物理学関係連合講習会(講演番号30aQ1)にて発表する予定である。最近のSTMによるアルカリ金属吸着系の観察により、理論と比較する実験データが出始め、この系に対する研究が益々活発になると思われる。このアルカリ金属吸着系を基に、今後もNEA-GaAs光電面のモデル計算を進めて行く。特に、電子が局在している場合の光電子放出について調べる予定である。
動脈硬化病変と血管外膜・血管周囲脂肪組織の解剖学的構造と機能的関連の解明

進展した動脈硬化病変を持つ血管の外膜では、発達した外膜微小血管(vasa vasorum, VV)を認めるが、病変が成長する経過でVVがどのように増殖するのか明らかになっていない。また、通常血管は周囲脂肪組織に覆われており、脂肪組織は様々なサイトカインを分泌し心血管病に影響するといわれているが、近接する血管に直接的に影響を及ぼすのかは明らかになっていない。本研究では、血管周囲脂肪組織とVV、血管本管の解剖学的、機能的関連を病変形成の経過も含め明らかにすることを試みた。VVは径10μm以下の微小構造であるため同定自体が困難であるが、本研究では以下の三つの手法を検討したところ、VVを明瞭に描出することが可能となった。(1)凍結標本を通常より厚切りにし、免疫蛍光染色で内皮細胞を標識した後、共焦点顕微鏡で撮像して画像を三次元構築する。(2)液状プラスチック樹脂を注入して血管鋳型を作成する。硬化させた後、周囲組織を溶解して走査電子顕微鏡で微小構造を観察する。(3)血管内皮マーカーであるトマトレクチンを、検体採取前に灌流して染色し、切片作成後に発色させる。これらの手法を用いて、進展した動脈硬化病変を持つ高脂血症マウスの大動脈を観察したところ、血管周囲脂肪組織から動脈硬化病変内に、微小血管が直接侵入していると思われる像が得られた。次に、若年から高齢までの各週令の高脂血症マウスを用い、動脈硬化病変進展と、VV増殖の過程を経時的に観察したところ、VV増殖は初期の病変には認めず、病変が進展してから認められた。今後、血管新生因子や血管新生阻害因子を血管外膜に局所投与して外膜微小血管増殖を調節した場合の、血管本管の動脈硬化病変形成に及ぼす影響を検討する予定である。
地中構造物の累積損傷に対する構造の崩壊過程と地盤の変形解放の関連性の解明

我が国では山岳道路トンネルが約10,000本が存在しているが,全てが健全な状態にあるわけではない.例えば当初は微細なひび割れが発生し,それが徐々に進行して最終的にせん断ひび割れを生じて破壊に至るような中長期的にわたって変状が生じる場合や,大規模に衝撃的かつ急激に破壊,すなわち短期的に荷重が作用する場合等がある.本研究ではトンネルの挙動に関する計測結果をもとに,変状の時間的な変化や,トンネル模型を用いた載荷実験を行い,載荷の過程や補強材料の差異による破壊状況の把握を通じて,トンネル構造の検討を行うにあたって荷重や変形に加えて,変形に関連するエネルギー量を考慮することが望ましい可能性を示した.我が国では多数の地中構造物があり,例えば山岳道路トンネルでは約10,000本が存在しているが,これらすべてが健全な状態にあるわけではない.例えば膨張性地山にある場合は,トンネルにせん断ひび割れが発生し,表面からコンクリートがはく離する事例や,巨大な直下型地震の影響で鉄筋の露出や数は多くないが覆工コンクリートが落下する事例が報告されている.これらの事例を分析すると,前者に関しては当初は微細なひび割れが発生し,それが徐々に進行して変状が累積し,最終的にせん断ひび割れを生じて破壊を生じるもので,変状の進行が比較的緩慢,すなわち中長期的に変状が生じると予想される.また,後者では構造が大規模に衝撃的かつ急激に破壊,すなわち極短期短期的に荷重が作用したと予想される.より安全性の高い地下構造物を構築するためには,上述の荷重の作用に関するメカニズムを解明し,地山と構造を同一の系で考えることに加え,時間要素を考慮した外力作用による影響が存在することを把握する必要がある.平成27年度は,地山の変形・地中構造物の崩壊データの分析として,過去にトンネルで観測された変形や崩壊に関する事例をもとに,それらをいくつかのパターンに分け,トンネルに作用していると想定される外力の傾向の把握や時間依存性を示す地山の挙動の簡易評価手法を検討した.また,作成したトンネル模型に対して,時間要素の影響を考慮した外力を作用させた場合の構造の変形,崩壊の状況,および模型地山の変形について検討し,その結果を用いて変形解放エネルギーと累積変状エネルギーを試算し,その傾向を明らかにした.すなわち荷重の制御方法として荷重制御と変位制御に区別し,地山部分と構造部分の変状の進展の状況に関する傾向を把握し,それぞれで変状が累積する状況を比較し,最大荷重と最大変位のみならず,エネルギーの考慮も指標の1つになり得ることを導出した.本研究では,地山の変形やトンネルの崩壊データの分析として,様々なトンネルの変形や崩壊に関する事例をもとに,作用していると想定される外力を時間要素の観点から分析を行っている.また,地山に関する変形解放エネルギーに関して,地山の変形等の分析結果をもとに得られた数値に基づき,エネルギーの試算および考え方の整理を試みている.さらに,時間要素を考慮した外力作用による地中構造物に関する模型実験として,2次元実験土槽を使用し,作成したトンネル模型に対して,時間要素の影響を考慮した外力を作用させた場合の構造の変形,崩壊の状況,および模型地山の変形について検討し,その結果を用いて変形解放エネルギー等の比較を行っている.特に平成27年度は,実際に模型実験を実施し,基礎的なデータを収集し,実際の崩壊のメカニズムを把握できたことに加え,想定したこれらの指標の関連性を検討し,次年度以降の方向性を構築できたものと考えており,本課題の進捗状況は順調に進展していると評価している.また,上述の結果をもとに,時間要素を考慮した外力作用によるトンネル構造に関する数値解析として,実験条件をシミュレートした地山および構造に対して,時間要素を考慮した作用外力を用いた場合において,地中構造に生じる変状や変形性能の差異について検討を行い,その再現性を確認していることから,概ね順調に進展したと評価している.我が国では多数の地中構造物があり,例えば山岳道路トンネルでは約10,000本が存在しているが,これらすべてが健全な状態にあるわけではない.例えば膨張性地山にある場合は,トンネルにせん断ひび割れが発生し,表面からコンクリートがはく離する事例や,巨大な直下型地震の影響で鉄筋が露出したり,数は多くないが覆工コンクリートが落下する事例が報告されている.これらの事例を分析すると,前者に関しては当初は微細なひび割れが発生し,それが徐々に進行して変状が累積し,最終的にせん断ひび割れを生じて破壊を生じるもので,変状の進行が比較的緩慢,すなわち中長期的に変状が生じると予想される.また,後者に関しては構造が大規模に衝撃的かつ急激に破壊,すなわち極短期短期的に荷重が作用したと予想される.より安全性の高い地下構造物を構築するためには,上述の荷重の作用に関するメカニズムを解明し,地山と構造を同一の系で考えることに加え,時間要素を考慮した外力作用による影響が存在することを把握する必要がある.平成28年度は,トンネルで観測された変形や崩壊事例をもとに,トンネルに作用していると想定される外力の傾向を把握した.また,それら外力の傾向の差異によるトンネルの破壊に至るメカニズムを検討するために,トンネル覆工を模擬した模型を用いた実験結果を用い,構造の特性と時間要素の影響を考慮した外力を作用させた場合の崩壊状況を把握するとともに,その結果に基づき,変形解放エネルギーと累積変状エネルギーを評価し,その変化の傾向を明らかにした.

さらに,覆工に対して補強部材を用いた場合,トンネルの崩壊が抑制出来る可能性があることを実験結果から導出するとともに,トンネルの背面に弱部がある場合は崩壊に影響を及ぼすことを数値解析により明らかにし,この場合も最大荷重と最大変位に加え,エネルギーの値にも影響がある可能性を示した.本研究では,地山の変形やトンネルの崩壊データの分析として,様々なトンネルの変形や崩壊に関する事例をもとに,作用していると想定される外力を時間要素の観点から分析を行っている.また,地山に関する変形解放エネルギーに関して,地山の変形等の分析結果をもとに得られた数値に基づき,エネルギーの試算および考え方の整理を試みている.さらに,時間要素を考慮した外力作用による地中構造物に関する模型実験として,2次元実験土槽を使用し,作成したトンネル模型に対して,時間要素の影響を考慮した外力を作用させた場合の構造の変形,崩壊の状況,および模型地山の変形について検討し,その結果を用いて変形解放エネルギー等の比較を行っている.特に平成28年度は,実際のトンネルで観測されたデータをもとに,崩壊のメカニズムおよび作用する外力の傾向を把握できたことに加え,覆工を模擬した実験結果をもとに,エネルギーの評価や崩壊の抑制の可能性との関連性を検討できたものと考えており,本課題の進捗状況としては順調に進展していると評価している.また,トンネルの背面に弱部がある場合,崩壊に影響を及ぼすことを数値解析により明らかにし,この場合も最大荷重と最大変位のみならず,エネルギーの値にも影響がある可能性を示すことについて確認できたことから,概ね順調に進展したと評価している.我が国では多数の地中構造物があり,例えば山岳道路トンネルでは約10,000本が存在しているが,これらすべてが健全な状態にあるわけではない.例えば膨張性地山にある場合は,トンネルにせん断ひび割れが発生し,表面からコンクリートがはく離する事例や,巨大な直下型地震の影響で鉄筋の露出や数は多くないが覆工コンクリートが落下する事例が報告されている.これらの事例を分析すると,前者に関しては当初は微細なひび割れが発生し,それが徐々に進行して変状が累積し,最終的にせん断ひび割れを生じて破壊を生じるもので,変状の進行が比較的緩慢,すなわち中長期的に変状が生じると予想される.また,後者では構造が大規模に衝撃的かつ急激に破壊,すなわち極短期短期的に荷重が作用したと予想される.より安全性の高い地下構造物を構築するためには,上述の荷重の作用に関するメカニズムを解明し,地山と構造を同一の系で考えることに加え,時間要素を考慮した外力作用による影響が存在することを把握する必要がある.平成29年度はトンネルに作用していると想定される外力の傾向を把握した結果をもとに,トンネルに発生している変状を材質劣化によるものと巨大な外力によるものに分類し,実際の変状の進展を検討した.とくに,前者については長期にわたるトンネル内での覆工コンクリートの挙動に関する計測結果をもとに,材質劣化によると考えられるひび割れの発生およびその進展のメカニズムを分析し,時間的な変化と変形の関連性を検討した.また,後者についてはトンネル覆工を模擬した模型を用いた載荷実験を行い,載荷の過程や覆工の補強材料の差異による崩壊の状況を把握したとともに,その荷重と変位の変化の傾向から最大荷重と最大変位のみならず,崩壊現象や外力に対する破壊の有無について,変形に関連するエネルギーの検討が必要となる可能性を検討した.我が国では山岳道路トンネルが約10,000本が存在しているが,全てが健全な状態にあるわけではない.
高齢期における学習履歴をふまえた学習支援方法の構築

高齢者への学習支援のあり方を、主に70代以上の人たちの学習履歴をもとに、国際比較的かつ実証的に研究した。先進的な高齢者教育の実践例(佐倉市、大阪府など)や内外の高齢者支援理論をふまえ、大阪府高齢者大学校と韓国城南市福祉センターでほぼ同じ内容の質問紙調査を実施した。その結果、70代以降に活性化される学習ニーズとしては日韓とも「ライフ・レビュー」と「人間関係の再構築」が示されこれを軸とした学習教材の編み直しが提起された。また日韓ともに、高齢者が「新規性→継続性→離脱性」の学習履歴をたどること、75歳あたりに学習変化の閾値があることが示唆された。研究成果は報告書を作成ののち、国際学会誌に投稿した。本研究は、高齢期における学習履歴をふまえた学習支援法をめざすものであるが、とくに60代から70代にかけての個々人の変化をいかに学習支援に組み込むかがポイントとなる。団塊世代が70代に向かう今日において、70代の高齢者への支援法を構築することは今日的課題だといえる。平成27年度は主に、学習を支援する側の方策について調査研究を進めた。具体的には、日本を代表する高齢者大学などの高齢者学習の機会を運営する人たちを対象に調査を実施した。具体的事例としては、長崎県民大学、山梨県ことぶき勧学院、山梨学院大学生涯学習センター、北名古屋市昭和日常博物館、松江市公民館、出雲市図書館、大阪府高齢者大学校、千葉県生涯大学校、かごしまねんりん大学、志布志市創年大学などを訪問し、それぞれの運営者に対して、主に70代以降の学習者に対していかなる支援の工夫を行っているかなどをたずねた。その結果、多くの高齢者大学などでは、70代が受講の主要な層になっていること、そのための新たなカリキュラム作りの必要性が自覚化されそれを模索中であること、大都市周辺部では継続受講のあり方を明確化すること(大阪市)、学習と地域・福祉活動との連携をいかに工夫するか(千葉県)といった点での課題が示された。地方都市での実践では、福祉行政と教育行政のコラボレーションのあり方の重要性(松江市)、回想法を取り入れることの有効性(北名古屋市、出雲市)などが指摘された。当初の予定通り、日本の代表的な高齢者学習支援の場への調査研究が進められている。海外での調査も協力者との打ち合わせを終え、6月あたりに調査をする予定である。平成28年度の研究は次の5つの柱から行った。1.全国のすぐれた高齢者教育の場を訪問してそこでの高齢者支援の実態に対して、その支援者と学習者双方へのインタビュー調査を実施した。具体的には、静岡市清水区清見潟市民塾、群馬県高崎市中央公民館終活講座、千葉県佐倉市中央公民館市民大学、埼玉県秩父市荒川公民館即興演劇講座および韓国ソウル市の高齢者教室である。これらに共通して重要と考えられるのが、団塊世代が70代に向かうことを見据えた新たなカリキュラムづくりである。2.大都市型高齢者大学の事例として大阪府高齢者大学校を取り上げ、受講者900名に対する質問紙調査を実施し、70代以上の学習履歴の変化に注目した。その結果、60代から70代にかけて、学習テーマがより先鋭化することが示された。また地方都市高齢者大学の事例として、鹿児島市ねんりん大学を取り上げ、大阪府と同様の内容の質問紙調査を進めた。これは現在継続中である。3.外国研究では、韓国ソウル市の高齢者大学での調査を進め、日本での同様の調査内容の質問紙を作成した。調査は現在継続中である。4.これらの理論的背景となる教育老年学の文献を収集し、主にアメリカにおいて得られた知見を整理した。その結果、とくにロバート・アチュリーの継続性理論とマーチン・リンダウアーのオールドエイジ・スタイル論の深化の重要性が示唆された。以上の結果より現段階で指摘できるのは、高齢学習者は、70代以降により限定的に学習を行い、それが以前の人生の指向性の影響を受けるということである。大阪市・地方都市・外国における同様の内容の質問紙調査は現在進行中であり、当初の目標通りに進んでいる。大阪市および韓国での調査も順調に進んでいる。ただ鹿児島では追加調査をすること、(現段階で)韓国に限定した国際比較調査である点はやや規模縮小となったかもしれない。文献研究では重要文献の渉猟が進んでおり、一定の仮説へのめどが立っている。インタビュー調査も当初の3分の2くらいの地域で行えており、とくに重要と思われた地域への訪問調査は終えている。本研究では高齢者の学習履歴を踏まえた学習支援のあり方を、とくに70代以上の人たちの学習履歴をもとに、国際比較研究をふまえ実証的に研究した。最終年度では日本(大阪市)で行ってきた調査研究と同じ内容の質問紙調査を、韓国城南市の福祉センターにて実施し、学習履歴の視点から比較分析を行い、その結果を全国学会にて報告したのち報告書(『高齢者学習支援に関する調査研究』2018)を作成し、国際学会誌(Educational Gerontology)に投稿した。本研究の成果としては、学習履歴に関して日本で得られた知見が韓国においてもあるいていど検証された点である。具体的には60代から80代にかけて、高齢者の学習履歴が新奇性→継続性→離脱性をたどること、そして日韓データ双方において、70歳ではなく75歳に学習変化の閾値が存在しすることが確かめられた。

この傾向は、とくに後期高齢期データを多く抱える韓国データで顕著であった。他方で日韓データともに60代から70代にかけてニーズが高まる学習領域も確認された。具体的には「ライフ・レヴュー」と「人間関係の再構築」へのニーズなどであり、これよりこうした側面を強調した学習教材の編み直しが提言されることになった。質的調査では、大阪府高齢者大学校、大阪市新いちょう大学、佐倉市公民館市民カレッジなどの職員インタヴュー調査を行い、高齢学習者像が変化していることを確認した、多くの実践現場でもやはり、70代以降の人びとの学習支援法を模索している現状であった。高齢者への学習支援のあり方を、主に70代以上の人たちの学習履歴をもとに、国際比較的かつ実証的に研究した。先進的な高齢者教育の実践例(佐倉市、大阪府など)や内外の高齢者支援理論をふまえ、大阪府高齢者大学校と韓国城南市福祉センターでほぼ同じ内容の質問紙調査を実施した。その結果、70代以降に活性化される学習ニーズとしては日韓とも「ライフ・レビュー」と「人間関係の再構築」が示されこれを軸とした学習教材の編み直しが提起された。また日韓ともに、高齢者が「新規性→継続性→離脱性」の学習履歴をたどること、75歳あたりに学習変化の閾値があることが示唆された。研究成果は報告書を作成ののち、国際学会誌に投稿した。今後の大きな課題は、海外における調査を進めることと大規模な量的調査をデザイン・実施することである。すでに韓国ソウル市での調査が計画されているため、秋に予定している大阪などでの量的調査の準備も進められている。今後の研究としてはまず韓国調査を終え、日本での高齢者調査結果との比較を行うこととなる。そのうえで、調査報告書の作成や学会発表、論文執筆などを行っていきたい。日本の地方都市調査はまだ追加調査を夏に行い、大都市調査結果との比較を行っていく必要がある。また文献研究もさらに新しいものをそろえ、より現代の課題に対応できる枠組みを構築していきたい。インタビュー調査もあわせていくつか追加していく予定である。教育老年学本年度には量的調査結果集計などによる人件費が計上されなかったため、および年度末で旅費の見積もりがむずかしかったため。国際比較調査を予定していたが、韓国のみの国際調査であって欧米には行けなかったため、次年度使用額が生じた。次年度は国際調査や量的調査を実施し、より多面的に研究の遂行を図る。欧米での追加調査もしくは韓国あるいは他の地域でのインテンシブな調査を計画している。また報告書の作成をも行う予定である。
鳥類における性染色体不活性化機構の解析

前年度の研究成果より、Z染色体上に存在するGGTB2、CHD-Z遺伝子がニワトリ雄の両Z染色体で発現していることを確認し、鳥類のZ染色体には、哺乳類のX染色体にみられるような不活性化機構は存在しないことが示唆された。このことから、鳥類には哺乳類とは異なる独自の補正機構が存在すると考えられた。よって、不活性化が生じていないことが確認されたGGTB2、CHD-Z遺伝子が、なんらかの方法で補正を受けているかを調べることを目的とし、以下の研究を行った。ニワトリ15日令胚の筋組織より繊維芽細胞を培養し、単一細胞由来のコロニーからRNAを抽出した後、逆転写を行いcDNAを得た。15日令雄胚11個体、雌胚14個体から得られたcDNAをテンプレートとし、ABI PRISM 7700を用いてreal-time quantitative PCRを行い、雌雄間での発現量を比較した。コントロールはGAPDH遺伝子を使用した。real-time quantitative PCRを行う際に用いたプライマーは、Primer Expressソフトを用いて各遺伝子につき5組のプライマーセットを設計し、副産物が生じず最適と思われるプライマーセットを選定した。蛍光標識はCyber Greenを用いた。各性の発現量を遺伝子ごとに測定し、雄と雌の発現量が等量であると仮定した場合、雄の発現量が雌の2倍であると仮定した場合で検定を行った結果、GGTB2遺伝子は補正を受けていないが、CHD-Z遺伝子は補正を受けている可能性が示唆された。以上の結果より、鳥類のZ染色体には哺乳類とは異なる独自の補正機構が存在する、またZ染色体上の遺伝子全てが補正を受けているわけではないことが予想された。これらの研究成果は投稿論文にまとめ、Cytogenetics and Genome Researchに受理されている。