hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
開放系オゾン付加施設で生育する冷温帯樹種の成長に及ぼす窒素沈着の影響解明と応用

しかし,P付加の有無により細根生産量に大きな差が生じなかったことから,PよりもNの方が細根生産に対する影響力が大きいことやP0であってもPが不足状態でなかったことが考えられる。これらから外生菌根菌の活動の重要性が示唆された。このように、一定の成果は得られたので、2)を選択した。越境大気汚染物質として地表付近オゾン(O3)濃度が増加し樹木の成長が低下してきた。一方、窒素沈着も増加しており、樹木はO3と窒素沈着の複合影響を受ける。先行の温室の研究から、窒素沈着の増加でO3への感受性がカラマツでは低下したが,野外でのデータは不十分である。北海道は未成熟火山灰土壌や特殊土壌が多く、激変する無機生産環境に適応できる樹種特性と植栽場所の選定基準が求められている。そこで開放系O3付加施設を造り、窒素沈着との複合影響をF1とカラマツを主な対照にし、生理データをスケールアップして持続可能な生産予測図を提供する。既存施設を改修し研究した。土壌は褐色森林土と未成熟火山灰土とし、グイマツ雑種F1と競合種などを植栽し、急増してきた越境汚染を想定した硫酸アンモニムによる窒素沈着処理を施した。イングロース法による根の観察を実施し、成長阻害を樹木栄養生理的に評価した。プラズマ発光分析を用いて光合成機能等との詳細な関係解析を行う。窒素沈着は無機態窒素量を増加させるが硫安沈着は土壌pHを低下させ土壌からのストレスが生じる可能性を検証した。窒素沈着とO3の複合影響を日本の森林樹種を対象に行われてきた研究は,脱硫装置導入後なので硝酸アンモニウム(硝安:NH4NO3)沈着を想定した。O3と硝安の複合影響では、材料の葉緑体の酵素再生機能とCO2固定酵素濃度は低下した。従来の硝安の土壌への付加は100 kgN/ha・yrでpHは5を下回ったが、50 kgN/ha・yrではpHは5を下回らなかった。本研究の硫安([NH4]2SO4)付加では、光合成能を低下させるO3と窒素の複合影響は、予想と異なり両樹種で確認できなかった。この原因として、(NH4)2SO4付加による顕著な土壌ストレスが生じず窒素栄養として作用し、個葉レベルの生理反応は促進された可能性がある。さらなる解析が必要である。越境大気汚染の地表付近オゾン(O3)濃度が増加し樹木の成長が低下してきた。一方、窒素(N)沈着も増加しており樹木は両者の複合影響を受ける。開放系O3付加施設にてN沈着との複合影響をF1を主な対象とした。土壌は褐色森林土と未成熟火山灰土とし、グイマツ雑種F1と競合種などを植栽し、PM2.5の主要物質の硫酸アンモニムによる処理をした。N沈着は土壌・植物体のN量を増加させ、N沈着は土壌pHを低下させストレスが生じる可能性を検証した。O3は成長を明確に抑制したが、50kgN/hr・年のN付加によるpHの低下がなく、O3とNの複合影響もなかった。Nは養分として作用し、個葉レベルの生理反応は促進された。まったく予期しなかった農学研究院と北方生物圏フィールド科学センターの3台の窒素分析器が壊れ、さらに植物栄養学研究室のプラズマ発光分析器が壊れたが、予算が工面できず修理出来なかった。このため、チッソとタンソの分析が未着手である。しかし、この間にオゾン影響緩和に関する文献調査を進めることが出来た。
磁界分界面がプラズマ中電子に及ぼすエネルギー選択的シャッタ・フィルタ効果の解析

誘導結合型低気圧プラズマに加えた対向発散磁界の分界面が電子を遮り閉じ込める又は通過電子をエネルギーで選別するシャッタ/フィルタ効果の機構解明と材料表面処理用プラズマの省空間化や材料損傷低減他への応用法開拓のため,関連する諸種の評価法を考案し,電子とイオンの挙動をモンテカルロ法により計算機解析した。電子へのエネルギー供給と基板へのイオン入射の条件依存性観察から装置設計と制御に資する知見を得た。電子脱出時定数により閉じ込め効果を定量評価した。弱磁界や狭い閉じ込め領域からは電子は短時間で脱出した。閉じ込めで電離頻度は増し閉じ込めのプラズマ維持への寄与が見られた。分界面中央弱磁界域は閉じ込めからの電子脱出路となる傾向があった。その周囲の共鳴磁界域を通過する電子には部分共鳴によるエネルギー増が見られた。プラズマ維持に必要な電力供給(電子エネルギー利得)の様子を円筒形プラズマ容器内全域で位置と交流電界位相別に観察し電子流指向性の発現と見られる波形の非対称性を見出した。回帰式から得た周期変動特性を表す係数を交流電界下電子の仕事率の式と比較して利得要因を電界振幅,環状電流指向性,力率に分離し,既知の高利得三領域(アンテナ直下高電界域,零磁界点周辺共鳴磁界域,容器側壁近傍)の利得要因の差異を究明した。このうち容器側壁近傍ではシース電界が電子を側壁から押し戻すよう働きそれが無シース解析で想定した器壁電子反射と同様に電子流指向性を生み利得に寄与することを見出した。励起源アンテナを容器側面に置くと底部基板へのイオン入射を増やせた。容器底部バイアス印加を広域化するとイオン基板入射を均一化できた。電子速度分布とドリフト速度,拡散係数他の電子輸送係数を算出するプロパゲータ法を直交電磁界下実空間用に発展させ,電磁界下では電子が方向毎に異なる流れ方をすることを示す方向別電子輸送係数の安定な算出法を構築した。対向発散磁界分界面による誘導結合型低気圧プラズマ中の電子閉じ込め効果・フィルタ効果の機能・用途開拓のため,計画に沿って,その基礎特性の計算機解析プログラムの調整整備と評価条件の吟味検討を行い,次の成果を得た。1.閉じ込め効果定量化に必要な電子脱出判定において,磁力線の周りの電子旋回運動に伴う見かけの脱出を排するため,電子の分界面通過だけでなく電子旋回中心の分界面通過を判定条件に加えた。また,見かけの脱出中でも衝突により閉じ込め領域外に化学反応面で影響を与えることを踏まえ,閉じ込め領域外での衝突も脱出とみなした。従来法で脱出と判定されていた事象の数割が見かけの脱出であった。新基準により分界面通過位置で電子を区別したところ,分界面中央の弱磁界域(電子旋回径大で閉じ込めが働き難い磁気的開口部)を通過した電子には低エネルギー電子が,その外側の強磁界域で磁力線を横切る方向へ移流・拡散し分界面を通過した電子には高エネルギー電子が多い傾向を観察した。2.装置設計指針提示に向け,アンテナ配置・容器形状を変え,その影響を観察した。アンテナを容器天井から側壁へ移すと電力投入域(イオン生成域)の拡大が見られた。材料処理などの際には基板の近くでイオン生成ができ効率的と期待される。また,プラズマ容器下部の基板設置部を広げバイアス電圧を広範に印加することでイオンをより均一な分布で導ける可能性が見出された。3.前述1,2においてプラズマ反応や電子輸送を定量評価するための基礎となる電子速度分布関数および電子輸送係数の安定な算出法として,ボルツマン方程式の数値計算法であるプロパゲータ法を電磁界下の系に拡張した。電磁界下の電子速度分布関数と代表的電子輸送係数が適正に算出できることを確認した。初年度の取り組みとして計画した通り,シミュレーションモデルとプログラムの調整を行うとともに,以降の分界面通過電子統計取得に必要な閉じ込め効果脱出判定条件について吟味し,シミュレーションにおける即時判定に適した条件を定めた。ここで定めた条件は,これを用いた電子脱出統計の試験的シミュレーション結果とともに国内外の学会・国際会議等で発表し,査読付レターとして論文誌に掲載も決定している。装置設計指針の検討材料となる形状依存性については,計画を前倒しして着手できた。アンテナ配置に応じた特徴的な構造が観察されており,以降の詳しい解析が待たれる。また,対向発散磁界に特有な電子輸送の特性を識別するための比較基準となる電磁界下の電子輸送係数を安定的に算出する計算法を新たに開発し,磁化プラズマとその基礎過程の解析に資するシミュレーション技法の面でも新たな展開の方向性を見出した。対向発散磁界分界面による誘導結合型低気圧プラズマ中の電子閉じ込め(シャッタ)効果・フィルタ効果の機能・用途開拓のため,その基礎特性の計算機解析を行い,次の成果を得た。1.分界面のフィルタ効果評価の一環として,電子の分界面通過位置により区別して分界面下部領域における電子エネルギー分布をサンプリングし,分界面通過位置と電子エネルギー高低の関連性を観察した。分界面中央部低磁界域シャッタ開口部を通過した電子は低エネルギー,分界面外縁部を通過した電子は高エネルギーとなる選択性が見られた。同時に,分界面通過前後に共鳴磁界域付近を通過する電子はそこでエネルギーを受け取ることが観察された。2.プラズマ維持の要である電子へのエネルギー供給過程を位置分解して観察し,アンテナ直下高電界域,零磁界点周辺共鳴磁界域,容器側壁近傍の三領域で電子エネルギー利得が大きいことを見出した。

各所の電子エネルギー利得を時間分解すると位相遅れや波形歪に各々固有の特徴が見られ,三者三様の電子エネルギー利得機構の存在が示唆された。3.未解明だった上記第三の容器側壁近傍での電子エネルギー利得機構が,磁界下の電子旋回運動に伴う統計的整流性の要因を含むことを解明した。器壁における電子反射が電子旋回軌道のうち周方向の一方へ向かう動きを抑制することで円筒容器内周方向電子移流に偏りが生じ,交流電界交番への応答が非対称になることが分かった。4.電界下で電子エネルギー分布と電子輸送係数の計算に用いられていたプロパゲータ法を拡張し,磁界下における同分布・係数の数値的に安定な計算法を開発した。また,モンテカルロ法でサンプル数が減少する場合,特に低電界・強磁界で深刻になる統計変動への対策として,定期的サンプル複製法の適用条件を吟味し,計算負荷低減と電子輸送係数計算における適正な統計的安定化の方法を考案した。計画の前倒しにより当初計画と順序が前後した項目が一部にあるが,当初計画した解析内容と,解析の中で生じた諸課題について,並行して取り組んでいる。解析対象として着目している複数の物理量・応答特性(電子エネルギー分布,電子輸送係数,エネルギー選択的電子通過の観察)については,初年度に行った作業・検討・観察の結果(プログラム調整,閉じ込め脱出判定法選定,電子の分界面通過位置によるラベリング,エネルギー利得履歴追跡など)を利用して順次解析を進めている。また,解析の中でプラズマの構造と応答の基礎となる特徴(電子へのエネルギー供給過程の場所による違い,プラズマ励起用高周波アンテナとカップリングするプラズマ電流ループの指向性・非対称性)が見出された。制御の観点から重要で,かつ,物理的にも興味深い現象と捉え,これらの特徴の発現機構についての解析と検討も深めている。更に,不均一電磁界下の電子輸送を定量的に評価・予見するための比較対象・基準となる一様電磁界下の電子輸送係数の算出がかねてからの課題であったが,電磁界下の電子エネルギー分布と電子輸送係数の安定な数値計算法(プロパゲータ法)を確立し,更に検証用の計算法であるモンテカルロ法も負荷低減による計算の効率化と統計的安定化を図った。第3年度で計画している本格計算に臨むに当たり,諸量の定量的比較手法の面での環境が整えられた。誘導結合型低気圧プラズマに加えた対向発散磁界の分界面が電子を遮り閉じ込める又は通過電子をエネルギーで選別するシャッタ/フィルタ効果の機構解明と材料表面処理用プラズマの省空間化や材料損傷低減他への応用法開拓のため,関連する諸種の評価法を考案し,電子とイオンの挙動をモンテカルロ法により計算機解析した。電子へのエネルギー供給と基板へのイオン入射の条件依存性観察から装置設計と制御に資する知見を得た。電子脱出時定数により閉じ込め効果を定量評価した。弱磁界や狭い閉じ込め領域からは電子は短時間で脱出した。閉じ込めで電離頻度は増し閉じ込めのプラズマ維持への寄与が見られた。分界面中央弱磁界域は閉じ込めからの電子脱出路となる傾向があった。その周囲の共鳴磁界域を通過する電子には部分共鳴によるエネルギー増が見られた。プラズマ維持に必要な電力供給(電子エネルギー利得)の様子を円筒形プラズマ容器内
超音波浮遊法を活用した高精度非接触流体制御

本研究では、非接触流体制御技術の基礎の確立に資する音場浮遊液滴の非定常並進運動および微粒化過程の能動的制御可能性を実験的に検討した。具体的には、純水、エタノール(表面張力の影響)、グリセリン(粘性の影響)を用いて、流体物性が浮遊安定性に及ぼす影響を系統的に明らかにし、液滴の動的挙動および液滴周囲の音圧分布情報を基に、非定常並進運動のモデル化を行った。加えて、高時空間分解能下での浮遊液滴の微粒化過程の観測にも成功するとともに、既存理論と比較することで微粒化メカニズムの検討も行った。近年、分析化学分野や生物・医学分野、さらには燃焼科学分野をはじめとした幅広い分野において、非接触流体制御技術が注目されている。特に、非接触流体制御技術の1つである超音波浮遊法は、容器壁面からの汚染の影響を抑制することや流体次第では人体への危険を回避することが可能であるというメリットに加え、静電浮遊法や電磁浮遊法などのその他の浮遊法と比較した場合に、制御対象流体に制約がないことから積極的な活用が望まれている。しかしながら、申請者による強力超音波による液滴浮遊実験により、浮遊液滴には、回転や振動、さらには分裂・微粒化に加え、大変形を伴う界面変形や内外部流動など、非線形でダイナミックな挙動が発生することが明らかとなっている。このような浮遊液滴の非線形ダイナミクスが非接触流体制御の安定性に及ぼす影響については、理論的や解析的な知見は拡充されてきたものの、実験技術上の困難が主な理由となって、実験的知見が乏しいのが現状である。本研究では、超音波浮遊液滴の非定常並進運動に関する定量的実験情報を収集し、かつその制御を試みることで非接触流体制御技術の基礎の確立に資する実験的知見を拡充することができた。既存の実験装置に独自の改良を施すことで、水液滴に生じるミリメートルオーダーの振幅を有する非定常並進振動を抑制し、数十マイクロメートルオーダーでの非接触制御を実現ことに加え、高精度な非接触流体技術を拡張するため、浮遊させる流体物性の影響を把握した。具体的には、過年度に使用実績のある純水に加え、エタノール(表面張力の影響)、グリセリン(粘性の影響)およびそれら流体の水溶液を用いて、流体物性が浮遊安定性に及ぼす影響を特定した。高速度カメラによって取得した浮遊液滴の非定常並進運動に対して周波数解析を施すことで、固有振動数を特定することができた。音場浮遊法を用いた高精度な非接触流体技術を拡張するため、浮遊させる流体物性の影響を実験的に把握した。次年度に予定していた、得られた液滴の動的挙動および液滴周囲の音圧分布情報を基に、非定常並進運動を機構論的にモデル化するための具体的検討も開始している。これまでに純水、エタノール(表面張力の影響)、グリセリン(粘性の影響)を用いて、流体物性が浮遊安定性に及ぼす影響について明らかにするとともに、特に当該年度は液滴の動的挙動および液滴周囲の音圧分布情報を基に、非定常並進運動をモデル化した。具体的には、浮遊液滴の非定常並進運動に対して周波数解析を施すことで、固有振動数を特定し、音場と浮遊液滴の非定常並進運動の関係を定式化した。加えて、既に次年度実施予定としていた浮遊液滴の微粒化挙動の発生条件の特定に向けた基礎的検討にも着手しており、高時空間分解能下での浮遊液滴の微粒化過程の観測にも成功している。音場浮遊法を用いた高精度な非接触流体技術を拡張するため、浮遊液滴の非定常並進運動について、実験事実を基にモデル化した。具体的には、過年度に使用実績のある純水に加え、エタノール(表面張力の影響)、グリセリン(粘性の影響)を用いて、流体物性が浮遊安定性に及ぼす影響を特定した。

当初の予定通りに高速度カメラによって取得した浮遊液滴の非定常並進運動に対して周波数解析を施すことで、固有振動数を特定するとともに、得られた液滴の動的挙動および液滴周囲の音圧分布情報を基に、非定常並進運動をモデル化した。既に、次年度に予定していた浮遊液滴の微粒化挙動の発生条件の特定に向けた基礎的検討にも着手しており、高時空間分解能で液滴の微粒化過程、特に微粒化発生時の界面挙動の観測に成功している。近年、分析化学分野や生物・医学分野、さらには燃焼科学分野をはじめとした幅広い分野において、非接触流体制御技術が注目されている。特に、非接触流体制御技術の1つである超音波浮遊法は、容器壁面からの汚染の影響を抑制することや流体次第では人体への危険を回避することが可能であるというメリットに加え、静電浮遊法や電磁浮遊法などのその他の浮遊法と比較した場合に、制御対象流体に制約がないことから積極的な活用が望まれている。しかしながら、申請者による強力超音波による液滴浮遊実験により、浮遊液滴には、回転や振動、さらには分裂・微粒化に加え、大変形を伴う界面変形や内外部流動など、非線形でダイナミックな挙動が発生することが明らかとなっている。このような浮遊液滴の非線形ダイナミクスが非接触流体制御の安定性に及ぼす影響については、理論的や解析的な知見は拡充されてきたものの、実験技術上の困難が主な理由となって、実験的知見が乏しいのが現状である。本研究では、超音波浮遊液滴の非定常並進運動に関する定量的実験情報を収集し、かつその制御を試みることで非接触流体制御技術の基礎の確立に資する実験的知見を拡充することができた。これまでに純水、エタノール(表面張力の影響)、グリセリン(粘性の影響)を用いて、流体物性が浮遊安定性に及ぼす影響について明らかにするとともに、特に当該年度は液滴の動的挙動および液滴周囲の音圧分布情報を基に、非定常並進運動をモデル化した。具体的には、浮遊液滴の非定常並進運動に対して周波数解析を施すことで、固有振動数を特定し、音場と浮遊液滴の非定常並進運動の関係を定式化した。加えて、浮遊液滴の微粒化挙動の発生条件の特定のための高時空間分解能下での浮遊液滴の微粒化過程の観測にも成功するとともに、既存理論と比較することで微粒化メカニズムの検討も行った。本研究では、非接触流体制御技術の基礎の確立に資する音場浮遊液滴の非定常並進運動および微粒化過程の能動的制御可能性を実験的に検討した。具体的には、純水、エタノール(表面張力の影響)、グリセリン(粘性の影響)を用いて、流体物性が浮遊安定性に及ぼす影響を系統的に明らかにし、液滴の動的挙動および液滴周囲の音圧分布情報を基に、非定常並進運動のモデル化を行った。加えて、高時空間分解能下での浮遊液滴の微粒化過程の観測にも成功するとともに、既存理論と比較することで微粒化メカニズムの検討も行った。今年度実施した浮遊液滴の非定常並進運動に対する周波数解析の結果を基に、バネ-マス系の振動を仮定し、並進運動の定式化を試みる。従来通りの調和振動のみでは非線形音響場での液滴の挙動を記述することは困難であることが予想されるため、条件に応じた非線形項を導入することで実用的な予測式の構築を試みる。加えて、特定条件において、浮遊液滴の界面には発生する微粒化現象の素過程を明らかにすることを目指す。具体的には、液滴界面近傍に対して、高空間分解能、高時間分解能下での詳細可視化計測を実施し、非線形かつダイナミックな浮遊液滴の微粒化挙動に関する定量的実験情報の収集、および微粒化発生条件を特定し、安定制御範囲の同定を試みる。浮遊液滴の界面に発生する微粒化現象の素過程を実験的に明らかにする。
遺伝子多型によるヒトアポA-Iの発現制御と高脂血症治療薬に対する反応に関する研究

アポA-Iを中心に遺伝子多型の発現量に対する高脂血症治療薬の影響を比較を行ってきたが、当該期間には、アポA-Vについて、高トリグリセリド血症患者におけるアポA-V(G185C)と-1131T>Cの発現頻度比較、アポA-Vプロモーター解析によりスタチン製剤の効果を検討した。アポA-V遺伝子多型頻度の検討:高トリグリセリド血症患者95例、正脂血症者119例を比較。アポA-V(G185C)多型、-1131T>C多型をPCR-RFLP法にて判定。また、IVS3+476G>A多型、c.1259T>C多型についてもPCR-RFLP法にて検出し、ハプロタイプおよび連鎖不均衡を解析した。プロモーター解析:アポA-Vプロモーター領域-437+18をPCR法で増幅しpGL3ベクターに挿入しHepG2に発現。フェノフィブラート、ピタバスタチン等存在下に培養し、luciferase活性測定した。また、ヒトPPARα遺伝子の発現ベクターを過剰発現させ、高脂血症治療薬存在下で培養した。アポA-V(G185C)多型の頻度は、正脂血症者では0.105、高トリグリセリド血症患者では0.205、-1131T>C多型の頻度は、正脂血症者では0.315、高トリグリセリド血症患者で0.511であり、いずれも高トリグリセリド血症患者で高頻度であった。IVS3+476G>Tおよびc.1259T>C多型も含めた連鎖不均衡およびハプロタイプ解析を行い、-1131T>C多型とアポA-V(G185C)多型は、0.834の連鎖不均衡を認めた。アポA-V遺伝子プロモーター領域の発現に及ぼす影響としては、PPARαの過剰発現により、アポA-Vプロモーター転写活性は約50%増加した。ピタバスタチンはHepG2細胞のアポA-Vプロモーターの相対的な転写レベルを用量依存的に増加させた。メバロン酸およびゲラニルゲラニルピロリン酸の添加によりピタバスタチンの活性化作用は抑制された。レポーター遺伝子を使ったin vitroの系を用い、プロモーター遺伝子多型のアポA-Iの発現量に対する影響を比較した。高脂血症治療薬のうちアポA-Iの発現に影響を及ぼすフィブラート系薬剤とスタチン製剤の遺伝子多型による効果の違いを比較検討した。[方法]プロモーター領域解析用ベクター作製:apoAIプロモーター領域-333+119をPCR法で増幅し、野生型、-75A、-75A+TATAbox変異プロモーターを得た。TATAbox単独変異プロモーターは、Mutan K法により作製。pGL3-basic vectorに挿入しレポーター・ベクターとし、HepG2細胞にリポフェクチン法にてレポーター・ベクター(1μg/35mm culture dish)をtransient transfectionさせた。

このHepG細胞を4時間後に洗浄し、種々の薬物存在下、DMEM中でさらに40時間培養し、luciferase活性を比較検討した。[結果]野生型プロモーターに比べ、アポA-I発現率は、-75Aで39%、TATAbox単独変異で42%、-75A+TATAbox変異で24%に低下していた。200μMフェノフィブラートの投与により、野生型、-75A、TATAbox単独変異、-75A+TATAbox変異プロモーターの発現率はそれぞれ186%、135%、141%、113%増加した。0.75μMピタバスタチンは、野生型、-75A、TATAbox単独変異、-75A+TATAbox変異プロモーターの発現率をそれぞれ21%、23%、26%、33%増加させた。[結語]フェノフィブラート、ピタバスタチンともに野生型のみでなく変異プロモーターの発現率も増加させた。低HDLコレステロール血症は冠動脈疾患の独立した危険因子と考えられている。HDL中蛋白の70%を占めるアポA-Iの遺伝子には、多数の変異や遺伝子多型(SNPs)が報告され、臨床症状との関係が比較されてきた。しかし、遺伝子多型による発現量を比較した研究は少なく、高脂血症治療薬による発現効果に関する研究はない。また、このアポA-I遺伝子は染色体11上にアポ蛋白遺伝子群であるApoAI/CIII/AIV gene clusterとして存在し、最近、この遺伝子群の近傍に血清トリグリセリド値に影響を及ぼすアポA-V遺伝子が発見された。この遺伝子領域は血清脂質レベルと動脈硬化に非常に影響すると考えられ以前より注目され、我々もSNPsによる血清脂質の変化を報告しており、アポA-V遺伝子についてもアポA-I,C-IIIなどとの関連解析が必要である。アポA-Iプロモーターのwild type(-27A/-75G),27A/-75A,-27C/-75G,および-27C/-75A変異をレポーター遺伝子を使ったin vitroの系で発現量に対する薬物の影響の比較では、200μMフェノフィブリン酸は、それぞれ186,135,141,および113%発現量を増加させ、0.75μMピタバスタチンは、21,23,26,および33%それぞれの発現量を増加させた。これらの発現増加作用は、メバロン酸を添加することで消失した。アポA-V遺伝子多型と高トリグリセリド血症の解析では、高トリグリセリド血症患者で、アポA-V(G185C)多型および-1131T>C多型の発現頻度が高いことが見いだされた。アポA-Iを中心に遺伝子多型の発現量に対する高脂血症治療薬の影響を比較を行ってきたが、当該期間には、アポA-Vについて、高トリグリセリド血症患者におけるアポA-V(G185C)と-1131T>Cの発現頻度比較、アポA-Vプロモーター解析によりスタチン製剤の効果を検討した。アポA-V遺伝子多型頻度の検討:高トリグリセリド血症患者95例、正脂血症者119例を比較。アポA-V(G185C)多型、-1131T>C多型をPCR-RFLP法にて判定。また、IVS3+476G>A多型、c.1259T>C多型についてもPCR-RFLP法にて検出し、ハプロタイプおよび連鎖不均衡を解析した。プロモーター解析:アポA-Vプロモーター領域-437+18をPCR法で増幅しpGL3ベクターに挿入しHepG2に発現。フェノフィブラート、ピタバスタチン等存在下に培養し、luciferase活性測定した。
全ての財が非分割である経済の均衡分析

(1)有限人の経済主体がそれぞれ非分割財(例えば家)を一つずつ持っており、それを交換するShapley-Scarf経済において、強コア(strict core)と費用最小化を満たす競争配分(cost-minimized competitive allocation)の集合が一致することを示した。(これは既に知られた結果であるが、より簡単な証明を与えた。)この結果を利用して、Shapley-Scarf経済が与えられた時に、強コアが非空の場合には強コア配分をリポートし、強コアが空集合である場合には、強コアが空集合であることをリポートするアルゴリズムを提示した。そのアルゴリズムでは、まず費用最小化を満たす競争均衡価格の候補を構成する。強コアが非空である場合には、全ての強コア配分がその価格の下で競争配分となり、強コアが空集合である場合には、その価格の下で競争配分は存在しないことが示せるので、このアルゴリズムを利用することによって、原理的には全ての強コア配分を求めることができる。(2)全ての財が整数単位でのみ消費可能である交換経済における強コアと競争配分の関係を分析した。昨年度までに、経済主体の数が十分に大きければ、強コアは競争配分の集合に含まれることを示していた(論文Indivisible Cmmodities and Decentralization of Strong Core Allocations)。この成果を二つの学会で報告した。(3)昨年度採択された論文Indivisible commodities and the nonemptiness of theweak coreがJournal of Mathematical Economicsに掲載された。1.全ての財が整数単位でのみ消費できるような交換経済において弱コアが非空になるための十分条件を二つ提示した.(1)財の数が一つか二つで,各主体の選好関係が弱い単調性と離散的な凸性を満たせば,弱コアが非空になる.(2)財の数に関係なく,各主体の選好関係がM-natural凸である場合には,弱コアが非空になる.Shapley-Scarfの家の交換モデルでは,主体の選好関係は常にM-natural凸となるので,弱コアが存在する.この結果自体は既にShapley-Scarfが示したことだが,弱コアが非空になるメカニズムが明らかになった.この成果をまとめた論文はJournal of Mathematical Economicsに昨年度投稿していたが,今年度になって改訂を終え,正式に採択された.2.全ての財が整数単位でのみ消費できるような交換経済において,経済主体の数が十分に大きければ有限人で,強コア配分がワルラス配分となることを示した.財が分割可能な場合には,無限人の経済で初めて強コア配分がワルラス配分となることが知られているので,この結果は,非分割経済に特有の現象を説明したと言える.成果をまとめてレフェリー付き国際誌に投稿した.3.有限次元の凸集合上の各線分において連続な選好関係は必ず効用函数として表現できることを示した.ただし,各線分上で連続であっても通常の意味での連続性は満たされているとは限らず,コンパクト集合上で最大元も最小元も持たないような各線分上で連続な選好関係が存在する.この結果より,非分割財が有限個あり,それらの分配を決めるくじが存在する場合に,任意の二つのくじを通る線分上で選好関係が連続であれば,それを効用函数として表現できるが,最も選好されるくじは存在するとは限らないことが言える.この成果をThe Third Asian Workshop on General Equilibrium(GETA2006)で報告した.(1)有限人の経済主体がそれぞれ非分割財(例えば家)を一つずつ持っており、それを交換するShapley-Scarf経済において、強コア(strict core)と費用最小化を満たす競争配分(cost-minimized competitive allocation)の集合が一致することを示した。
動的運動時の心循環応答に対する副腎髄質の役割

運動時の心循環応答は神経性調節と液性調節による。この神経性調節はセントラルコマンドと呼ばれるフィードフォワード制御の影響を受けることが報告されている。一方,セントラルコマンドによる液性調節の制御機構は不明であった。そこで本研究は,液性循環調節に重要な副腎髄質機能がセントラルコマンドによってどのように調節されているのかを明らかにすることを目的とした。麻酔下ラットを用い,セントラルコマンドの発生部位の一つとされる視床下核歩行誘発野(SLR)を電気刺激することによりセントラルコマンドを誘発し,その時の節前および節後副腎交感神活動(AdSNA),筋血流量,血圧,および心拍数を計測した。また,副腎静脈血流量および副腎カテコールアミン放出量を従来よりも短い時間間隔で計測した。SLR刺激は刺激強度依存性に節前および節後AdSNA,筋血流量,血圧,心拍数,および副腎カテコールアミン放出量を増加させた。節前および節後AdSNAは30SLR秒間のSLR刺激時に急激に増加した後,刺激終了とともに元のレベルへ戻った。副腎カテコールアミン放出量はSLR刺激30秒中に最大となり,刺激終了後には速やかに元のレベルへと戻った。以上の結果から,副腎髄質からのカテコールアミン放出は副腎交感神経活動と密接に関係していることがわかった。また,副腎髄質からのカテコールアミン放出は従来考えられてきたよりも答が早いことがわかった。運動開始時にはセントラルコマンドが副腎からのカテコールアミン放出を増加させて,運動時の心循環機能を調節していると考えられる。今年度に計画していた実験は終了し,現在,論文を作成中である。
冠微小循環の内皮機能及び自己調節機能に与えるリゾレシチンの影響

酸化LDL中のリゾレシチン(LPC)は太い摘出血管で、内皮のNO産生を障害する。しかしin vivoでは、LPCはアルブミンと速やかに結合し、in vitroと同様の作用を有するかは不明である。また、冠微小動脈の内皮機能を障害しうるかも不明である。本研究ではLPCを冠動脈内投与し、in vivoで微小循環にどの様な障害を与えるか検討した。
マウス精子形成における減数分裂期の第一次精母細胞の解析

1.我々の作製したモノクローナル抗体3種を用いて,マウス精巣及び精巣から遊離させた造精細胞を免疫染色し,蛍光抗体法・免疫電顕法で観察した.抗体10B3は中期から終期(stage VI-X)のパキテン期精母細胞,抗体10D6はレプトテン期から初期(stage I-IV)のパキテン期精母細胞,抗体12F7は後期(stage VII-VIII)のパキテン期精母細胞の表面を認識することがわかった。2.抗体10D6と12F7は精巣上体尾部精子の頭部表面膜の特定の部位をも認識した.そこで,in vitro fertilizationを行い,培養液中に各抗体を添加してみたが,明白な影響は認められなかった.従って,これらの抗原は受精とは直接関係しないようである.3.ウェスタンブロット法により,各抗体が認識する抗原の分子量を調べた.抗体10D6と12F7は残念ながら反応が見られなかった.抗体10B3は二次元ウェスタンブロット法により分子量約50kD,pI5.5の単一のスポットを検出した.4.精母細胞やgonocytesの培養を試みたが,これまでに報告された以上の成果は得られなかった.5.突然変異マウスisdは,成熟初期に一度精子形成が行われた後精子形成能を失い,精巣は萎縮していく.isdマウスの萎縮しつつある精巣をこれらの抗体で免疫染色したところ,残存する精母細胞を認識した.よって,これらモノクローナル抗体は精母細胞のマーカーとして有用であることが示された.6.精母細胞は成熟するにつれ,精細管の基底部から内腔へと移動する.この際,アクチンフィラメントを始めとする細胞骨格系タンパク質が何らかの役割を担っていることが考えられる.そこで,精細管内のアクチンフィラメントやアクチン結合タンパク質の分布について調べた.その結果,アクチンフィラメントの配列は,精巣の発育につれ変化した.また,実験的停留精巣を作り精子形成を阻害すると,フィラメントの走行も乱されることがわかり,精子形成能との関連が示唆された.1.我々の作製したモノクローナル抗体3種を用いて,マウス精巣及び精巣から遊離させた造精細胞を免疫染色し,蛍光抗体法・免疫電顕法で観察した.抗体10B3は中期から終期(stage VI-X)のパキテン期精母細胞,抗体10D6はレプトテン期から初期(stage I-IV)のパキテン期精母細胞,抗体12F7は後期(stage VII-VIII)のパキテン期精母細胞の表面を認識することがわかった。2.抗体10D6と12F7は精巣上体尾部精子の頭部表面膜の特定の部位をも認識した.そこで,in vitro fertilizationを行い,培養液中に各抗体を添加してみたが,明白な影響は認められなかった.従って,これらの抗原は受精とは直接関係しないようである.3.ウェスタンブロット法により,各抗体が認識する抗原の分子量を調べた.抗体10D6と12F7は残念ながら反応が見られなかった.抗体10B3は二次元ウェスタンブロット法により分子量約50kD,pI5.5の単一のスポットを検出した.4.精母細胞やgonocytesの培養を試みたが,これまでに報告された以上の成果は得られなかった.5.突然変異マウスisdは,成熟初期に一度精子形成が行われた後精子形成能を失い,精巣は萎縮していく.isdマウスの萎縮しつつある精巣をこれらの抗体で免疫染色したところ,残存する精母細胞を認識した.よって,これらモノクローナル抗体は精母細胞のマーカーとして有用であることが示された.6.精母細胞は成熟するにつれ,精細管の基底部から内腔へと移動する.この際,アクチンフィラメントを始めとする細胞骨格系タンパク質が何らかの役割を担っていることが考えられる.そこで,精細管内のアクチンフィラメントやアクチン結合タンパク質の分布について調べた.その結果,アクチンフィラメントの配列は,精巣の発育につれ変化した.また,実験的停留精巣を作り精子形成を阻害すると,フィラメントの走行も乱されることがわかり,精子形成能との関連が示唆された.1.認識する精母細胞の種類:得られたモノクローナル抗体を用いてマウス精巣の凍結切片を免疫染色し、どの時期の精母細胞を認識するかをみた。ヨウ化プロピジウムで細胞核と二重染色し、共焦点レーザー顕微鏡で観察することにより、各精細管の断面のstageを特定できた。その結果、抗体10B3は中期から終期(stages VI-X)のパキテン期精母細胞を、抗体10D6はレプトテン期から初期(stages I-IV)のパキテン期精母細胞を、抗体12F7は後期(stages VII-VIII)のパキテン期精母細胞を特に強く染色することがわかった。また、精巣を酵素処理して単離した精細胞を免疫染色する事により、これらの抗原は細胞表面に存在するらしいことがわかった。このことはpost-embedding法による金コロイド免疫電顕により確かめられた。このように、各モノクローナル抗体がいろいろな時期の精母細胞の細胞表面を認識することが確認された。したがって、これらの抗体を用いて各時期の精母細胞の詳細な解析が可能ではないかと期待される。2.抗原の生化学的性質:各モノクローナル抗体を用いてウェスタンブロット法により抗体の分子量を求めた。抗体10D6および12F7は残念ながら反応が見られなかった。

おそらく抗原の変性によりエピトープが認識されなくなったためであろう。エピトープがタンパク質でなく糖鎖等の可能性もあるので、今後検討したい。抗体10B3は二次元ウェスタンブロット法により分子量役50kD、pI5.5の単一のスポットを認識した。1.前年度の結果から,モノクローナル抗体10B3,10D6,12F7はマウス精巣において各々異なったステージの精母細胞の細胞表面を認識することがわかった.さらに,抗体10D6と12F7が認識する抗原は,精巣上体尾部の精子表面膜の特定の部位に存在することが,蛍光抗体法及び免疫電顕法により確認された.2.精子表面膜を認識することから,in vitro fertilizationを行い,培養液中に抗体を添加してみたが,明白な影響は認められなかった.したがって,これらの抗原は受精とは直接関係しないようである.3.精母細胞やgonocytesの培養を試みたが,これまでに報告された以上の成果は得られなかった.in vitroでのgonocytesの死の多くは,その形態的特徴からapoptosisであると思われる.4.突然変異マウスjsdは,成熟初期に一度精子形成が行われた後精子形成能を失い,精巣は萎縮していく.jsdマウスの萎縮しつつある精巣をこれらの抗体で免疫染色したところ,残存する精母細胞を認識した.よって,これらのモノクローナル抗体は異なるステージの精母細胞のマーカーとして有用であることが示された.5.精母細胞は成熟するにつれ,精細管の基底部から内腔へと移動する.この際,アクチンフィラメントを始めとする細胞骨格系タンパク質が何らかの役割を担っていることが考えられる.そこで,精細管内のアクチンフィラメントやアクチン結合タンパク質の分布について調べた.その結果,アクチンフィラメントの配列は,精巣の発育につれ変化した.また,実験的停留精巣を作り精子形成を阻害すると,フィラメントの走行も乱されることがわかり,精子形成能との関連が示唆された.
胸腔内ガス濃度測定による肺切除術後肺瘻の定量化と肺瘻治療の標準化

肺切除手術の術後管理や気胸の治療の際の胸腔ドレーン管理においては、肺瘻(持続性気漏)の程度を正確に評価することが要求される。本研究の目的は、この肺瘻を非侵襲的、定量的に評価する方法を開発することにある。肺切除術後に胸腔ドレーン管理を行っている患者に対して、胸腔ドレーンから胸腔内空気を採取し、酸素および二酸化炭素濃度を測定する。室内気での胸腔内ガス濃度と、患者に経鼻酸素を投与した際の胸腔内ガス濃度の差を計算し、肺瘻の定量化を行う。この測定値と従来から行われている気泡目視法の結果とを比較し、肺瘻消失・ドレーン抜去の判断の指標、および肺瘻遷延の予後因子における本法の有用性を検証する。
自閉症の脳内コリン系-PETによる検討-

本研究の目的は、自閉症の病態において脳内コリン系の果たす役割を明らかにすることにある。自閉症者脳内のアセチルコリンエステラーゼ活性を陽電子断層法(PET)により計測したところ、顔認知に重要な紡錘状回において有意に低下していた。さらに、この低下は社会性の障害の重症度と逆相関していた。すなわち、紡錘状回におけるコリン系の障害が強いほど、社会性の障害が強いという相関関係が示唆された。この結果は、自閉症のコリン系の障害は発達の早期に既に起こっており、顔認知の障害がもたらされ、もって社会性の障害の基盤となっていることを示唆している。そこで、認知の障害を注視点分布によって検出し、早期診断に役立てるために、乳幼児でもストレスなく注視点を測定可能な機器の開発を産学連携で行い、現在も継続中である。平成22年度は、自閉症者の脳内コリン系における障害の有無をPETで調べた。【対象と方法】対象は、1825歳の自閉症者20名である。いずれも薬物療法を受けたことがないか、または研究開始前の少なくとも6ヶ月間は薬物療法を受けておらず、てんかんを含め神経疾患の罹患・既往がないことを確認した。自閉症の診断は、DSM-IV-TR、および、自閉症研究において国際的に最も頻用されている診断面接法であるAutistic Diagnostic Interview-revised (ADI-R)により行った。対照には、性、年齢、IQ、社会階層を適合させた健常者20名をあてた。全ての対象者に本研究の目的、方法、研究の危険性等について説明文書をもとに説明し、本人と保護者から文書による同意を得た。【結果と考察】自閉症者と対照との[^<11>C]MP4Aのk_3値を全脳で比較したところ、両側側頭葉の下面、とりわけ「顔」認知に重要な紡錘状回において、自閉症者で有意に低下しており、同部位におけるコリンエステラーゼ活性の低下が示唆された。この紡錘状回におけるコリンエステラーゼ活性の低下は、ADI-Rにより示される社会的相互反応の質的障害の重症度と逆相関していた。すなわち、紡錘状回におけるコリン系の障害が強いほど、社会性の障害が強いという相関関係があることが明らかになった。この成果は、精神科領域で最も権威のある学術誌のひとつである、Arch Gen Psychiatry誌(2011年3月号)に掲載された。平成22年度において、自閉症者脳内のアセチルコリンエステラーゼ活性を陽電子断層法(PET)により計測したところ、顔認知に重要な紡錘状回において有意に低下していた。そこで、平成23年度は、自閉症脳内コリン系の障害が同障害における顔認知に果たす役割を調べる目的で、以下の2つの検討を行った。1)顔認知における注視点の分布の解析定型発達児が他者の顔を見るとき、その注視点は主に目に集中するのに対し、自閉症児はほとんど目を見ない。そこで、前年度のアセチルコリンエステラーゼPET研究の被検者を対象に、人物の顔を含む一連の画像をディスプレイ上に提示した時の注視点の分布を計測することにした。平成23年度は、(株)タイカ製の注視点検出装置(本学と静岡大工学部が開発に協力)を用いた予備的検討により、この装置が自閉症児の注視点異常を十分な精度で検出できることを確認した。現在、PET研究の被検者を対象とした検討を進めている。2)顔認知課題負荷によるfMRI検査上記1)の注視点検出装置で用いたのと同様の、人物の顔を含む一連の画像を課題として提示した際に賦活する脳部位を明らかにする目的で、fMRI実験を行うこととした。当初、1.5テスラの磁場強度をもつMRIスキャナによる検討を予定していたが、絋仁病院(名古屋市)の協力が得られ、平成23年度は、同院が有する3テスラ・スキャナ(CE社製Signa EXCITE)を用い、撮像プロトコルの作成と検証を行った。現在、このプロトコルを用い、上述のPET研究の被検者を対象に撮像と解析を進めている。

平成22年度において、自閉症者脳内のアセチルコリンエステラーゼ活性を陽電子断層法(PET)により計測したところ、顔認知に重要な紡錘状回において有意に低下していた。さらに、この低下は社会性の障害の重症度と逆相関していた。すなわち、紡錘状回におけるコリン系の障害が強いほど、社会性の障害が強いという相関関係が示唆された。そこで、平成24年度は、前年度より引き続き、自閉症脳内コリン系の障害が同障害における顔認知に果たす役割を調べる目的で、以下の2つの検討を行った。1)顔認知における注視点の分布の解析:定型発達児が他者の顔を見るとき、その注視点は主に目に集中するのに対し、自閉症児はほとんど目を見ない。そこで、前年度のアセチルコリンエステラーゼPET研究の被検者を対象に、人物の顔を含む一連の画像をディスプレイ上に提示した時の注視点の分布を計測した。計測には、(株)タイカ製の注視点検出装置(本学と静岡大工学部が開発に協力)を用いた。その結果、先のPET研究に協力した成人自閉症者でも有意な注視点分布異常が認められた。この所見について、現在論文を作成中である。2)顔認知課題負荷によるfMRI検査:上記1)の注視点検出装置で用いたのと同様の、人物の顔を含む一連の画像を課題として提示した際に賦活する脳部位を明らかにする目的で、fMRI実験を行った。絋仁病院(名古屋市)との共同研究として、同院が有する3テスラ・スキャナ(GE社製Signa EXCITE)を用い撮像プロトコルを作成した。上述のPET研究の被検者を対象に撮像と解析を進め、これまでに約半数を終了した。今後も、撮像と解析を継続していく予定である。『9.研究実績の概要』で述べたように、平成23年度は注視点検出装置の精度検証、および、fMRIに用いる3T MRスキャナの撮像プロトコルの両者に十分な時間をかける必要があったが、いずれも主要な課題はクリアされている。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、被検者の協力を得られることが最も重要であるため、研究の目的、方法について十分な説明を行うことはもちろん、得られた成果とその意義についても随時、文書等をもとに説明していく。
心臓形成におけるapoptosisの分子機構とhedgehog遺伝子発現の解析

Hedgehog(hh)遺伝子は、発生段階において、初期の位置情報を周囲の細胞へ再認識させる役割を果たす遺伝子として注目されている。脊椎動物では、3種類のhh遺伝子(Shh、Dhh、Ihh)の存在が明らかになっており、これらの心臓形成における役割を明らかにする目的で、マウス胎仔におけるその発現を解析した。結果は、11.5-14.5日のマウス胎仔の心臓で、部位、時間特異的なDhh遺伝子の発現が確認できた。11.5dpcで、円錐動脈幹と心内膜床の心内膜クッションと外側の心筋細胞層に強い染色が認められた。また、心室筋、心房筋でのDhhの発現も確認された。11.5dpcには、Dhhの発現は、弁腫脹、弁原器に限局した発現が認められた。14.5-16.5dpcでは、心室筋、心房筋のDhh発現は全く消失し、房室弁の発現のみが続いていた。また、Shhは、11.5dpcにのみ、円錐動脈幹と心内膜床の心筋細胞層に発現した。一方、Ihhの発現は認められなかった。以上から、心ループの発達過程で、ShhとDhhが共同して心ループの各セグメントのパターン形成とその特殊化、分化に関わる可能性が示唆された。また、Dhhは、房室弁、半月弁の形成初期から完成に至るまで、弁に限局して発現しており、弁形成と分化に関与していると思われる。マウス胎仔の心臓で、部位、時間特異的なhh遺伝子の発現が確認され、心内膜クッションの発達と房室弁、半月弁の形成には、hh遺伝子は重要な役割を演じることが明らかとなった。
情景中に存在する文字情報の電子化支援システムの開発

情景中に存在する文字情報をOCR(光学式文字読み取り装置)によって電子化するために,OCRに対して文字パターンを1文字ずつ入力させるために必要な前処理方法を提案した.さらに,接触あるいは重ね書きされた文字情報の一例である答案採点記号に対して,文字同士を分離し,認識結果を提示する電子化支援システムの実現を目指した.試作段階であるが,本校の入試で用いた模擬解答用紙に対して,ほぼ実用レベルの分離抽出と認識結果が得られた.情景中に存在する文字情報をOCR(光学式文字読み取り装置)によって電子化するために,OCRに対して文字パターンを1文字ずつ入力させるために必要な前処理方法を提案した.さらに,接触あるいは重ね書きされた文字情報の一例である答案採点記号に対して,文字同士を分離し,認識結果を提示する電子化支援システムの実現を目指した.試作段階であるが,本校の入試で用いた模擬解答用紙に対して,ほぼ実用レベルの分離抽出と認識結果が得られた.本研究では,情景に存在する様々な文字情報に対して,OCR【光学式文字読み取り装置】の適用を可能とする手法の提案と,OCRと人間が対話形式で協調しあうことで,OCRの認識結果を参照した文字情報の誤り箇所発見や,認識結果に対して人間が容易に認識結果を修正できる,情景に存在する文字情報の電子化支援システムの開発を目的としている.平成19年度では,文書レベルにおける文字情報の電子化を支援する手法の提案と有効性の検証として,答案採点作業の負荷に伴う教官の未採点や採点誤りを自動的にチェックし,人間に採点結果の再確認を促す『答案採点支援システム』の実現するために必要な要素技術の研究を実施した.ここで,得られた研究実績として,「文書レベルにおけるOCRの適用が困難な文書データの一つである答案用紙に対して,イメージスキャナを用いて実験用の重ね書き文書画像データベースを作成」,「既に開発済みの重ね書き文字の分離抽出手法,実際の文書データに対して適用し,正確に重ね書き文字の分離抽出精度を向上させる改善方法の提案」,「分離抽出された文字候補に対する既存の活字専用OCRおよび独自の認識処理による精度調査の実施」,「情景中の文字情報が存在する位置特定に関する手法の提案と提案手法の有効性に対する調査」,があげられる.上記の成果の一部分については,7件の学会発表を実施した.また,これらの成果によって,情景に存在する様々な文字情報に対して,OCRの適用を可能とする文字情報の電子化支援システムの実現への可能性を高めたといえる。本研究は,現状のOCRと文字認識技術を用いて,人間との対話形式で協調し合いながら認識処理と修正作業を行うことで,現状の文書レベルでのOCRの適用範囲を,情景レベルの様々な画像中の文字情報にまで拡張させるが目的である.この目的を実現する一環として,「文書レベルにおける文字情報の電子化を支援する手法の提案と有効性の検証」,ならびに,「OCRで良好な認識結果が得られない情景レベルで存在する様々な文字情報に対して,OCRと人間が対話形式で協調し合いながら文字情報を電子化するシステムの開発」を実施した.平成20年度では,まず本研究経費で購入したディジタルカメラを用いて,文字情報を含んだ様々な情景を撮影し,実験用情景画像データベースを作成した.そして,この実験用の情景画像に含まれる文字情報を認識するために必要な文字情報の検出・抽出手法である文字スポッティング手法を開発し,その有効性を明らかにした.また,抽出した文字候補に対するOCRを用いた時の認識精度についての調査を行い,OCRを導入する上での問題点や課題を明らかにした.結果として,情景画像中の文字情報を完全にスポッティングできるまでには至らなかったが,情景中に文字情報が存在する位置の特定の高精度化は実現できた.これにより,情景中の文字情報の電子化する際に,OCRに入力するためのパターンの切り出し,及び,文字情報でないパターンの非入力のプロセスの実現の可能性を高めることができた.次に,文書レベルでの文字情報の電子化支援システムとして,答案採点作業の負荷に伴う教職員の未採点や採点誤りを自動的にチェックし,人間に採点結果の再確認を促す『答案採点支援システム』の実現を目指した.このシステム開発で必要な重ね書き採点記号の分離,抽出,認識についてのルーチンについては,ほぼ実用レベルの結果が得られた.
プロアマ連携観測による火星氷晶雲の諸相の解明:惑星エアロゾルの統一的理解に向けて

2005年・2007年の火星接近期に行われたプロアマ連携観測を総括し、発見した多くの知見をまとめ国内外の会議にて発表した。継続的なプロアマ連携観測に必要な観測画像アーカイブシステムを、公開天文台ネットワークの画像アーカイブシステムPAONETのデータベースシステムを応用することで、インターネット上に構築・公開し、国際会議等で発表した。本研究は人的資源の確保も課題の一つに挙げている。その意味で、本研究は我々の研究グループの観光学部に於ける教育研究・人材養成と密接に関わっている。日本天文学会2008年秋季年会では「観光学部における天文分野の教育研究と人材養成」と題した発表にて本研究の概要を発表した。2005年および2007年の火星観測のまとめを行い、アメリカ地球物理学連合秋季大会にて発表した。この中で、両年に観測されたダストストームのまとめ、北極雲の分布に関する2種類の経度非対称性の発見、本研究の目指すプロアマ連携観測ネットワーク構想等々について述べ、意見を交換した。本研究が目指すプロアマ連携観測ネットワーク構想が和歌山の観光価値を高めるとの観点から、本研究を含むこの構想そのものを論文にまとめ、和歌山大学観光学部設置記念論集に含まれる形で出版した。本研究はサイエンスの追究であるが、同時にアウトリーチを兼ねているのが特長である。一般の小中学生向けの理科教育教材「理科教育ニュース」上の火星エアロゾルに関する記事作成の監修及び解説記事執筆を行った。本研究の最大の目標は、将来的に全ての惑星に関するデータセンターに拡張することを念頭に、火星観測データをアーカイブするシステムを構築し、インターネット上にて公開することであった。公開天文台ネットワークの協力を得て、その画像集積/検索サービスPAONETのエンジンを借りる形で、火星に限定しない惑星データ集積システムを構築し、一般に公開され、平成21年度末時点で試験運用中である。従って、データセンター構築の観点からは、当初設定していた目標を超える成果を収めたと言える。2005年の火星観測の成果を論文にまとめた。現在Publications of the Astronomical Society of Japan誌に投稿され、審査中である。その内容を含め、本研究の中心である惑星観測データセンター構想について日本天文学会2009年秋季年会、アメリカ地球物理学連合秋季年会、および天文教育普及研究会近畿支部集会にて発表した。その中で、世界規模のネットワークを成立させる上で、中東西アジア経度帯、太平洋域経度帯に観測点がないこと、依然として研究者の確保がなされていないこと、が問題であることを指摘した。本研究で構築したデータ集積システムが有効に活用されるためには、一般のアマチュア惑星観測家の協力が不可欠である。しかし現状では、経験と実力のあるアマチュア観測家は限られている。従って新たな観測者を育て、観測技術を普及することが急務である。そこで月惑星研究会関西支部の安達氏の「一般向けの惑星観測の教科書」作成に協力し、本研究の要求する知識レベルに見合う内容をまとめ(「地域活性化のための科学普及の試み」)、それに沿ってテキストを作成し、「天体観測の教科書惑星観測編」として出版された。