hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
心筋ミオシン・アイソザイムに対する交感神経の影響について

交感神経は心臓の心拍数を増加し、心臓の収縮性を増強することは良く知られている。この反応は、個体が緊急事態におかれた時に重要な働らきをなしている。しかし,心筋の収縮性の低下した心不全時には,交感神経の長期的刺激が,心筋を障害し,β受容体のdirin regul qtionをもたらし,心不全の病態を更に悪くすると考えられている。今回は,この問題を生化学的に検討した。交感神経の影響をほぐすためには,心臓への交感神経を除去した。交感神経の刺激の代りに,iroproteienalの皮下注射を連日行なった。心臓の生化学的変化を二つの収縮に関連した指標で検討した。一つは心筋myosin isozymeで,二種類ある。一つはαmyosinで,速く収縮するがエネルギ-効率が悪い。他はβmyosinで収縮は綴りだが,エネルギ-効率が良い。同時に,筋小胞体のCa^<++>ATpaseをmRNAの増減で検討した。除神経により交感神経の刺激がなくなると,αmyosinがほとんどなくなりβmyosinだけとなり,筋小胞体のCa^<++>TPaseが低下する。収縮系が全体として緩り収縮する体制となる。一方,isoprotereualの皮下注射を続けると,αmyosinが著明に増加して来る。これは,速い収縮には適している。しかし,心不全で心筋が障害されている時に,catecbolamineを多量に用いると,ヒトでもαmyosinが著明に増加するのが認められ,収縮系がエネルギ-効率の悪い状況にしてしまっていることは問題である。今回の研究で,交感神経は心筋の収縮系そのものにも,生化学的に認められる変化を生じており,これを少しでも減らす目的にために,β受容体のdown ryulationを生じる可能性が考えられた。心肥大形成に対して交感神経活性が心筋myosin isozyneに与える影響を明らかにする目的で、種々の交感神経活性レベルでの心筋収縮蛋白の変化を検討した。対象と方法:日本家兎29羽を以下の4群に分けて実験を行った。a)除神経群(n=12);両側星状神経節切除を施行。b)Sham群(n=10)。c)Isoproterenol(Iso)投与群(n=7):Isoproterenol 0.5mg/kg/dayの皮下注を2週間施行。各群とも2週間後に心臓を摘出して、HPLCを用いて心筋norepiniphrine(NE)含量、ピロリン酸ゲル電気泳動により心筋myosin isozymeの分離・定量を行った。結果:1)除神経、Iso投与前後で血圧には変化はなく、心拍数はIso群で増加した。2)心重量/体重(%)はIso群で有意に心重量の増加が見られ(p<0.01)肥大が形成された。3)心筋NE含量は除神経群で6+14ng/gであり対照群2016±578ng/gに比べて著明に低下していた(p<0.01)。対照群15.6±6.9% 84.4±7.0%除神経群6.7±6.8*93.3±6.8表の様に除神経群ではV1(αtype)が減少してV3(βtype)が増加し、Iso投与によりV1(αtype)は増加、V3(βtype)は減少した。このことは交感神経活性の低下がisozymeのαtypeからβtypeへの変換をもたらし、またβ受容体刺激によりβtypeからαtypeへの変換が起こったものと考えられる。
ニュートリノ工場でのCPとTの破れの実験の理論的解析

ニュートリノ系でのCPの破れを調べる目的で、ニュートリノ質量行列に対する繰り込み群の効果(量子補正)を考察した。統一模型で与えられる質量行列とわれわれが観測する低いエネルギーでの質量行列は違い、それらは繰り込み群によって関連づけられる。この繰り込み群の効果によって、低いエネルギーでの質量行列や混合角、CP位相がどのような影響を受けるかを考えた。低エネルギーでは|U_<e3>|が小さいことがわかっているので、高エネルギーで|U_<e3>|=0と考えるのが自然である。そこで、高エネルギーで|U_<e3>|=0を与えるニュートリノ質量行列を考察した。この質量行列が与える混合行列は2つの回転角と2つのマヨラナ位相しか持たず、ディラック位相はない。しかし、低エネルギーで、|U_<e3>|とディラック位相は繰り込み群の効果によって生じ、これらは観測される程度の十分大きな値を持ちえ、時間反転対称性の破れからディラック位相が観測される可能性があることがわかった。更に、sin^22θ_<12>【less than or equal】sin^22θ_<sol>も示された。ここでsin^22θ_<12>は高エネルギーでのニュートリノ混合角で、sin^22θ_<sol>は太陽ニュートリノ振動によって決まる値のことである。この不等式によって、ニュートリノ質量行列の模型構築は非常に制限される。なぜなら、sin^22θ_<12>の値がsin^22θ_<sol>の実験値より大きい値を持つような模型はすべて排除されるためである。最後に、低エネルギーで生じたディラック位相は高エネルギーでのマヨラナ位相から生じることから、将来、実験で測られるディラック位相とleptogenesisに現れるマヨラナ位相との間に関係があると示唆される。
不確かなネットワーク内に存在するシステムの同定

安定化出力誤差法については、不安定システムの初期状態の影響により,モデル化誤差の精度が大きく悪化することが難しさの本質の一つであることを指摘し,仮想安定化補償器の必要性が明確となった.従来の閉ループ同定法をサーベイし,その本質的な差異をより明確化した.また対象システムに入力飽和や入力端での非線形性が存在する場合についても,その影響を陽に考慮した数値例により,本手法が有効であることを示した.不安定システムを同定できる核ノルム最小化部分空間同定法では,出力予測誤差の大きさを考慮しながら適切にモデル次数を決定できるが,計算負荷が高く,比較的小さなデータしか取り扱えない.これに対して長い信号データを適切な空間への射影を併用する手法を提案していたが,この手法を連続時間システムの同定に適用できる一つの目処がつき,初期的な成果が得られた.機械学習の一つの基礎をなすカーネル法を利用したシステム同定に関しては,ある種の非線形システムを対象として精度よくシステム同定するための入力設計に関して,一つの知見を得た.また,この同定手法を援用することにより,データ駆動型の制御器チューニングの手法を提案し,その有効性を数値例および実験により確認した.ネットワーク化システムへの応用として,グラフ信号の修復に関する成果を得た.これはグラフ信号にある種の構造を仮定することにより,欠損した信号を修復するものであり,本テーマの当初予期していない方向への展開である.一方,多数のエージェントによるフォーメーション形成に関して,階層化構造を導入した分散制御策について,従来結果を一般化する一つの結果を得た.閉ループ同定およびネットワーク化システムへの応用に関しては,当初に予定していた項目について着実に成果が出ている.また,機械学習の手法を用いたシステム同定のアプローチでは,当初想定していなかった成果が得られつつある.安定化出力誤差法について:この手法の一つの本質は仮想補償器による対象システムの初期状態の影響の抑制であったが,実際の補償器に関する情報が不完全な場合に対応する方法について検討する.たとえば,対象システムのモデルと仮想補償器を同時に求める方式についても研究を進める.これにより,仮想補償器の役割の本質について深く考察することが可能になるとともに,仮想補償器が既知であるという本手法の弱点を克服できることが期待される.信号の射影に基づくシステム同定については,先ず,離散時間モデルの同定に関するこれまでの成果を精査し,成果をまとめて,論文として投稿できるレベルまで仕上げることに注力する.つぎに,連続時間モデルの同定については,射影すべき空間の選定や,核ノルム最小化に基づく次数の選定などについて,さらに考察を進める.昨年度より適用範囲の拡大について検討する.機械学習的な手法の援用については,昨年度に続き,カーネル法を中心とした機械学習的手法を,システム同定および制御に,有効に利用する方法について,検討を進める.周波数領域でのノンパラメトリックモデル,時間領域におけるパラメトリックモデル等の,まだ世界的にもその研究が十分とはいえない問題を含め考察を進める.ネットワーク化システムへの応用については,昨年度の成果を基礎として,不確かなネットワーク化システムを対象として,分散制御や信号処理等の分野において,さらに発展させる方向で検討を進める.マルチエージェントシステムに関しては,昨年度の成果の一般化について検討する.(A)安定化出力誤差法の基礎実験検討と理論検討:安定化出力誤差法については、線形システムに限定した場合について考察し、制御器のモデル化誤差の同定精度への影響を定量的に解析した。つぎに、制御器が非線形な場合のケーススタディーとして、ドローンを人間がマニュアルで安定化し、その入出力データから、線形近似モデルを同定する基礎実験を行った。得られたモデルに基づいて制御系を設計し、高精度な目標値追従が実現できることを確認した。(B)核ノルム最小化部分空間同定に着目した同定:不安定システムを同定できる手法の一つとして核ノルム最小化部分空間同定法があり、出力予測誤差の大きさを考慮しながら適切にモデル次数を決定できる。ただし、計算負荷が高く、比較的小さなデータしか取り扱えない。そこで、長い信号データを適切な空間への射影を併用する手法を提案し、これが有効であることを数値的に確認した。さらに、当初想定していなかったが、ある種の信号処理の問題に、部分空間同定法が有効であるのではないかとの着想に基づき、線スペクトル推定問題への新しいアプローチを提案し、その有効性を数値例により検証した。(C)カーネル法を利用したシステム同定の検討:上記とは逆に、カーネル法を援用することにより、少ないデータから精度よくシステム同定をおこなう手法が近年注目されている。これに関しても、本テーマに適用できるのではと考え、基礎検討を開始した。(D)ネットワーク化システムへの応用:本課題の応用として、今日的な重要性を持つのがネットワーク化システムへの応用である。個々の要素に個体差のあるネットワークシステムにおいて、限定された情報のみを用いて、全体のパフォーマンス向上を狙うンプルな制御則のケーススタディーを行い、その有効性を数値的に確認している。当初予定していた項目について着実に成果が出ている。また、主としてネットワーク化システムへの応用については当初想定していなかった新しい成果が得られつつある。安定化出力誤差法については、不安定システムの初期状態の影響により,モデル化誤差の精度が大きく悪化することが難しさの本質の一つであることを指摘し,仮想安定化補償器の必要性が明確となった.従来の閉ループ同定法をサーベイし,その本質的な差異をより明確化した.また対象システムに入力飽和や入力端での非線形性が存在する場合についても,その影響を陽に考慮した数値例により,本手法が有効であることを示した.不安定システムを同定できる核ノルム

最小化部分空間同定法では,出力予測誤差の大きさを考慮しながら適切にモデル次数を決定できるが,計算負荷が高く,比較的小さなデータしか取り扱えない.これに対して長い信号データを適切な空間への射影を併用する手法を提案していたが,この手法を連続時間システムの同定に適用できる一つの目処がつき,初期的な成果が得られた.機械学習の一つの基礎をなすカーネル法を利用したシステム同定に関しては,ある種の非線形システムを対象として精度よくシステム同定するための入力設計に関して,一つの知見を得た.また,この同定手法を援用することにより,データ駆動型の制御器チューニングの手法を提案し,その有効性を数値例および実験により確認した.ネットワーク化システムへの応用として,グラフ信号の修復に関する成果を得た.これはグラフ信号にある種の構造を仮定することにより,欠損した信号を修復するものであり,本テーマの当初予期していない方向への展開である.一方,多数のエージェントによるフォーメーション形成に関して,階層化構造を導入した分散制御策について,従来結果を一般化する一つの結果を得た.閉ループ同定およびネットワーク化システムへの応用に関しては,当初に予定していた項目について着実に成果が出ている.また,機械学習の手法を用いたシステム同定のアプローチでは,当初想定していなかった成果が得られつつある.安定化出力誤差法については非線形システムへの拡張についてさらに検討を進める。核ノルム最小化部分空間同定法については連続時間システムへの応用について検討を進める。カーネル法およびネットワーク化システムへの応用については初年度の成果をさらに発展させる方向で検討する。安定化出力誤差法について:この手法の一つの本質は仮想補償器による対象システムの初期状態の影響の抑制であったが,実際の補償器に関する情報が不完全な場合に対応する方法について検討する.たとえば,対象システムのモデルと仮想補償器を同時に求める方式についても研究を進める.これにより,仮想補償器の役割の本質について深く考察することが可能になるとともに,仮想補償器が既知であるという本手法の弱点を克服できることが期待される.信号の射影に基づくシステム同定については,先ず,離散時間モデルの同定に関するこれまでの成果を精査し,成果をまとめて,論文として投稿できるレベルまで仕上げることに注力する.つぎに,連続時間モデルの同定については,射影すべき空間の選定や,核ノルム最小化に基づく次数の選定などについて,さらに考察を進める.昨年度より適用範囲の拡大について検討する.
人工細胞における水やペプチドの膜透過性の解析および機能性人工細胞の構築の研究

我々はすでに単一巨大リボソーム(GUV)法を用いて、抗菌ペプチドのマガイニン2が脂質膜中にポア(小さな孔)を形成してリポソーム内の物質の膜透過性を増大する現象を研究し、ポア形成の速度定数などの導出に成功している。このポア形成のキネティックパスウエイを解明するために、種々の大きさの蛍光プローブを含む50%ジオレオイルホスファチジルグリセロール(DOPG)/50%ジオレオイルホスファチジルコリン(DOPC)-GUVとマガイニン2の相互作用を研究し、蛍光プローブの漏れの速度の解析からマガイニン2が形成するポアの大きさの評価やポアの大きさの時間変化を研究した。カルセインの場合であれば100%の漏れが起こる濃度のマガイニン2を用いたときに、蛍光プローブのTexas-Red dextran 40kやFITC-BSAの場合は一過性(10秒以下)の急速な少量(全体の10-20%)の漏れしか誘起されなかった。一方、マガイニン2が誘起するTexas-Red dextran 10kやTexas-Red dextran 3kの漏れは2相性を示した。つまり初期の一過性の急速な少量の漏れとそれに続く遅い漏れが観察された。GUV内部の蛍光強度の対数の時間変化の解析から、それぞれの蛍光プローブの漏れに対して、初期状態の漏れの速度定数と最終的な定常状態の漏れの速度定数を求めることができた。これらの結果は、マガイニン2は最初脂質膜に大きなポアを一過的にあけるが、その後ポアの半径は時間とともに小さくなり、最終的には安定な小さな半径のポアに変化することを示している。以上の結果は、マガイニン2の脂質膜中でのポア形成のキネティックパスウエイに関する初めての情報を与える。以上の結果に基づいて、マガイニン2のポア形成の新しいメカニズムを提案した。1.膜透過性ペプチドのトランスポータン-10(TP-10)を合成・精製し、単一巨大リボソーム(GUV)法を用いて、それらとジオレオイルホスファチジルコリン(DOPC)膜のGUVとの相互作用を研究した。1mMの蛍光プローブ・カルセインを含むDOPC-GUVと4μMのTP-10を相互作用させると、GUVの破壊や大きな構造の変化なしにカルセインがGUVの内部から外部に漏れた。同様の条件で多くの"1個"のGUVとTP-10の相互作用を調べると、漏れが起こり始める時間は確率的でGUVごとに差があったが、他の漏れの特性はほぼ同じだった。調べたすべてのGUVの中で漏れが起こったGUVの確率は時間とともに増加し、このことがLUV懸濁液法で観測される全体の漏れの増加を説明できることがわかった。2.脂質膜のGUVを用いて水の膜透過係数を正確に測定するシステムを構築した。マイクロピペットで吸引したGUVを浸透圧の違う溶液に移動したときに生じるGUVの体積の時間変化を精密に測定し、それを理論式でフィッティングすることにより水の膜透過係数を決定した。液晶相のDOPC-GUVにおける水の膜透過係数は45±4μm/sであったが、秩序液体相のジパルミトイルホスファチジルコリン(DPPC)/コレステロール(6/4,モル比)膜のGUVにおける水の膜透過係数は1.3±0.1μm/sであり、液晶相の膜に比べて40分の1くらいの大きさだった。この結果は、2つの相における脂質膜の物性の違いから説明できる。3.アマガエルの下腹部皮膚に特異的に発現するアクアポリン(AQP)であるAQP-h3をカイコを用いて発現し、カラムにより精製することに成功した。

以上の結果は、マガイニン2の脂質膜中でのポア形成のキネティックパスウエイに関する初めての情報を与える。以上の結果に基づいて、マガイニン2のポア形成の新しいメカニズムを提案した。
人工筋肉を用いた立位補助システムに関する研究

新しく開発した人工筋肉は、ホース状の構造体の内部に圧縮空気を送り込むことにより、半径方向に膨張すると同時に軸方向に収縮する特性を有しているマッキンベン型空気圧ゴム人工筋である。まず被検者に合わせた両側支柱付き長下肢装具を作成した。装具には、人工筋肉を左右とも3本装着し膝伸展力として作用するように工夫し、立位補助システムを作成した。椅子に座位の状態から、被検者の膝伸展筋力を作用させずに、腰ベルトを介助者が引っ張ることで立位をとらせる動作を行なわせ、介助者がどのぐらいの引っ張り力を必要としたかを測定した。引っ張り力の測定には、介助力測定センサーおよびコントローラーを用いた。被検者に膝伸展筋力を作用させずに、また人工筋肉も作用させずに立位をとらせた場合、立位をとらせるために要した引っ張り力は300N以上であった。それに対し、被検者の膝伸展筋力を作用させず、人工筋肉を作用させた場合には、引っ張り力は30Nと人工筋肉を作用させなかった場合の約1/10の力しか必要としなかった。被検者を10名とし、10%の介助力で立位補助が行えることを確認した。多くの被検者に装着しうるように、調整機能付の両側支柱付き膝装具を作成した。また、実際に下半身が麻痺した、脊髄損傷患者に対し、御本人および御家族の同意を得て、立位補助システムを作成し、装着した。患者自ら操作でき、自身の感覚として立位をとることが可能となり、立位訓練としての利用も可能であると感じた。さらに、両側支柱付き膝装具は、人工筋肉を作動させる枠組みとしては、強度、主さなどは問題ないが、実際装着する立位補助システムとしては、重い、堅い、装着しにくいなどの点で問題が有ると考え、着ることのできる柔らかい素材での立位補助システムを作成中である。研究成果については、第43回日本リハビリテーション医学会に報告した。また、平成19年6月の第44回日本リハビリテーション医学会、および平成19年7月第19回日本運動器リハビリテーション学会に報告予定である。また、できるだけ早期に英語論文として投稿予定である。被検者の大腿四頭筋、ハムストリング、下腿三頭筋、前脛骨筋の動作筋電を測定し、筋肉が作用しているか否かを評価可能にした。最初に、被検者に膝伸展筋力を作用させずに、また人工筋肉も作用させずに立位をとらせた揚合、立位をとらせるために要した引っ張り力は300N以上であった。

それに対し、被検者の膝伸展筋力を作用させず、人工筋肉を作用させた場合には、引っ張り力は30Nと人工筋肉を作用させなかった場合の約1/10の力しか必要としなかった。人工筋肉を用いると、約1/10の力で立位をとらせることが可能であった。研究結果については、平成17年12月に第16回日本リハビリテーション医学会中国・四国地方会に報告し、平成18年6月には、第43回日本リハビリテーション医学会に報告する予定である。平成17年度には、新しく開発した人工筋肉を用いた両側支柱付き膝装具により、立位補助に要する介助力が、300Nから30Nと約10%に減少しうることを明らかにした。平成18年度は、被検者を10名とし、10%の介助力で立位補助が行えることを確認した。多くの被検者に装着しうるように、調整機能付の両側支柱付き膝装具を作成した。また、実際に下半身が麻痺した、脊髄損傷患者に対し、御本人および御家族の同意を得て、立位補助システムを作成し、装着した。作成した立位補助システムは、患者の身体計測に基づき作成し、コンピューター制御機能付き人工筋肉がスイッチで作動するものである。患者自ら操作でき、自身の感覚として立位をとることが可能となり、立位訓練としての利用も可能であると感じた。さらに、両側支柱付き膝装具は、人工筋肉を作動させる枠組みとしては、強度、主さなどは問題ないが、実際装着する立位補助システムとしては、重い、堅い、装着しにくいなどの点で問題が有ると考え、着ることのできる柔らかい素材での立位補助システムを作成中である。研究成果については、第43回日本リハビリテーション医学会に報告した。また、平成19年6月の第44回日本リハビリテーション医学会、および平成19年7月第19回日本運動器リハビリテーション学会に報告予定である。本研究の成果については、できるだけ早期に英語論文として投稿予定である。
抽象設計論の構築とその展開

・上記の結果により、情報の場における欲求あるいは要求の理論による分類と実体の挙動による分類への定立された情報の流れを理想的な生産と見て、その流れを覆うチャンネルを設計とみなすことにより、実体概念、実体のイメージ、実体の機能、実体の属性などを定義することができ、それらの間の関係を捉える図式を得た。・通常の分類では、我々の知識の分類の不完全さを捉えることができないので、理想的な設計論ではなく経験に根ざした設計論を記述することが出来ない。そのために、不確定分類の概念を導入して、それに基礎をおく抽象設計論を展開して、上記と同様の結果を得た。・不確定の概念をより根本的に考察するために、"不確定に属する"という概念を持つ集合論ZF^±を形式化し、そのZFからの無矛盾性を得た。・抽象設計論の枠組みに教育を当て嵌めることにより、ブルームによるタキソノミーによる教育を数理的に表現した。・多様分類の概念を設計論における"共創"の概念を数理的に厳密に展開するために導入し、それに関する情報の流れの理論を展開している。抽象設計論は吉川弘之の一般設計学とBarwiseとSeligmanの情報の流れの理論をもとに平成11年から平成12年にかけて角田譲によって基礎的部分が構築された数理的な設計論である.平成13年度では,この抽象設計論についての基礎的研究として以下の(1,2)を,抽象設計論の各分野への適用可能性の検証として以下の(3,4,5,6,7)を行った.また,(2,3,4,6)に関する研究討議を目的として研究会を2回開催した.(1)設計論に基づく情報の流れについての考察を行い,BarwiseとSeligmanの情報の流れの理論を拡張し,情報の流れの新しい数理的モデルの提案を行った.(2)構成的設計論を数学的な立場から分析し,その抽象設計論との関係についての考察した.(3)数学における証明は多種類の推論体系を同時に実行する設計の一種とみなすことができる.こうした多種類の推論体系を同時に実行するための論理的な枠組みがBarwiseらによって研究されており,これを他質論理と呼ぶ.この他質論理と設計の関係についての考察を行い,抽象設計論の上で形式化した.この結果は国際会議で発表されている.(4)集合論の強制法と設計論の関係について考察した.この結果は国際会議で発表されている.(5)教育は教育目標を設計仕様とする設計の一種と考えることができる.Bloomは教育の一般論として規範的な教育論を展開しているが,このBloomの教育論と設計の関係について考察し,抽象設計論の上での形式化を行った.(6)計算論的学習理論と設計論の関係について考察し,その基本的な枠組みを抽象設計論の上で形式化した.この結果は国際会議で発表されている.(7)作曲を設計の一種と考えたときの設計論の展開の可能性について考察した.・上記の結果により,情報の場における欲求あるいは要求の理論による分類と実体の挙動による分類への定立された情報の流れを理想的な生産と見て,その流れを覆うチャンネルを設計と見なすことにより,実体概念,実体のイメージ,実体の機能,実体の属性などを定義することができ,それらの間の関係を捉える図式を得た.・通常の分類では,我々の知識の不完全さを捉えることが出来ないので,理想的な設計論ではなく経験に根ざした設計論を記述することが出来ない.そのために,不確定分類の概念を導入して,それに基礎をおく抽象設計論を展開して,上記と同様の結果を得た.・不確定の概念をより根本的に考察するために,"不確定に属する"という概念を持つ集合論ZF^±を形式化し,そのZFからの無矛盾性を得た.・抽象設計論の枠組みに教育を当て嵌めることにより,ブルームによるタキソノミーによる教育を数理的に表現した.・多様分類の概念を設計論における"共創"の概念を数理的に厳密に展開するために導入し,それに関する情報の流れの理論を展開している.
環境知能と空間機能を用いた人間志向の共生ロボットシステムのデザインと制御

本研究は環境に溶け込んだユビキタス・ロボットシステムにおいて、生活環境で人間に有用なサービスを与える共生ロボットシステムの設計や制御に関する研究である。このような機能を実現するためには、様々な作業能力を持っている一台のロボットだけでは実現不可能であると考える。人間の生活空間に組み込まれたセンサ、コンピュータ、アクチュエータ機能と、それぞれを接続する通信技術、ミドルウェア技術を用いて構築されたスマート環境と、さらにはロボットエージェントによってサービスの対象である人間を統合的に考えることが必要不可欠である。ロボットが人間の空間で共生するためのロボットシステムから生活環境での理解方法、センサ情報処理、インタフェースのデザイン、そしてロボットのための安定的ナビゲーション方法などの技術に関して研究を行った。具体的な内容は以下のように構成される。1.ユニバーサルハンドル設計と生活環境での検証生活環境に存在する物体のロボットでの認識と操作を簡単化する方法としてユニバーサルハンドルを設計し、電子機器や生活用品の操作方法を生活環境での検証を行った。2.センサによる人間のモーション理解とロボットナビゲーション複数人間のモーションをロボットに搭載したレーザスキャナを利用して理解するアルゴリズムを開発し、移動ロボットの安定なナビゲーションに利用した。3.キャスタモジュールの制御人間生活の荷物移動の作業を手伝うモビリティの機能を実現化する分散アクティブ・キャスタのキネマティクスモデルとパラメタの推定方法も研究し実験で検討を行った。本研究は、従来の一体型のロボットではなく、環境に溶け込んだユビキタス・ロボットシステムにおいて、ロボットが人間と共生するために人間生活を理解し、人間に有用なサービスを与える共生ロボットシステムの設計と制御を行うものである。従来のロボット工学では、制限された空間において、高速・高精密な作業を行うことを目的としたものであるが、人間の生活空間に溶け込み、人間の様々な活動を手伝うことが出来るロボットを実現することを目標としつつある。人間の生活空間に組み込まれたセンサ、コンピュータ、アクチュエータ機能と、それぞれを接続する通信技術、ミドルウェア技術を用いて構築されたスマート環境と、さらにはロボットagentによってサービスの対象である人間を統合的に考えることが必要不可欠である。人間の様々な活動を手伝う共生ロボットの実現化のためには人間の運動と環境の変化を認識する機能が必要である。本研究では環境に溶け込んだユビキタスセンサを用いて、その環境の中に移動する人間やロボットを実時間で認識する技術を開発した。ランダムに移動する物体の検出めためには複数のレーザスキャナを通信で接続し、情報の軽量化が可能なシステムのフレームワークと複数の物体をトラッキングするアルゴリズムを研究する。提案された方法は開発された実験システムによって検討し、有用性を検証した。また、人間生活の荷物移動の作業を手伝うモビリティの機能を実現化する分散アクティブ・キャスタのキネマティクスモデルとパラメタの推定方法も研究し実験で検討を行った。
いじめ・不登校等現代課題に対応する健康教育―中学校版プログラムの再開発と評価―

<研究意図>小学校の養護教諭として「生きる力」を育む健康教育のあり方を、保健指導・保健教科学習・「総合的な学習」の時間における健康領域の学習への参画という視点から追究してきた結果、心身の健康に影響を及ぼす行動は、ライフスキルの一つである「セルフエスティーム」(健全な自尊心、以下SEと記述)と関連していることが明らかになった平成17年4月から中学校勤務となり、「どうせ自分は」という自己否定的なことばを口にする生徒が多いという実態を目の当たりにした。自分自身を大切に思えないため傷つき、問題行動を起こす姿から、中学生こそSE向上を図る支援活動が重要であると認識した。そこで、「中学校版健康教育プログラム」の開発に取り組んできたが、検証の結果、SE向上を図る支援だけでは生徒の変容が得られにくく、内容の調整が必要であることがわかった。本年度はプログラムを吟味し、SEのみならず、アサーティブ・コミュニケーションスキル(よりよい人間関係を築く力)やストレスマネジメントスキル(ストレスに対処できる力)の向上が図られる内容に修正することをめざした。<研究内容>(1)非健康度の実態把握による現行「中学校版健康教育プログラムの評価:昨年度行った「健康習慣・健康態度に関する健康調査」及び「SE・各スキルの形成状況調査」を再度実施し、健康到達度を比較することによって、現行のプログラムの問題点を分析した。(2)現代的課題に対応する、新たな「中学校版健教育プログラムの開発作成:(1)で明らかになった問題点が解決するよう、中学校版健康教育プログラムの修正を図った。「アサーティブ・コミュニケーションスキル及びストレスマネジメントスキルの向上」に重点を置き、いじめ問題・不登校等、現代的課題に対応する内容を追加した(3)健康教育の実践と協働対制の確立:新プログラムに沿って、教職員と協働体制で健康教育を実践した。養護教諭も保健学習に積極的に参画し、家庭や地域と連携した組織的な実践になるよう働きかけた<研究の成果と今後の課題>(1)に示した健康調査を再度実施し、手立てによって生徒のSEや健康態度・健康習慣がどのように変容したか評価した。今回開発した中学校版健康教育プログラムに沿った健康教育を行った本校と、アサーティブ・コミュニケーションスキル及びストレスマネジメントスキルの向上に重点を置いていない健康教育を行った他校生徒との問には、SEのレベル及び健康に関する望ましい態度や習慣の形成という点において有意な差が見られた。このことから、再開発したプログラムの教育効果や、手立ての有効性が検証され、仮説は立証できたと考えられる。本プログラムの実践によって、いじめ等生徒の問題行動は減少し、怠学・不登校による欠席率が減少したことも、一つの成果といえるしかし、一部であるが、問題行動が続いている生徒が存在する。今後は、プログラムや指導法の改善だけでなく、家庭・地域社会と協働する方策を追究していくことが課題である。
マシャド・ジョセフ病における神経細胞死選択性の基礎研究

ポリグルタミン病の発症を考える上では、各疾患共通の細胞死機構と同時に各疾患固有の障害部位を決定している機構を知ることが重要である。我々は神経細胞集団における障害の選択性を知るための基礎研究として、(1)異常ataxin-3フラグメントによる凝集体形成と細胞死を種々の培養細胞系で比較すること(2)異常並びに正常ataxin-3の全長を安定に発現するP19細胞株を作成すること、を中心に研究を行った。まずポリグルタミン鎖が77個に伸長しN末側の286個のアミノ酸を欠失したataxin-3を8種の培養細胞(HeLa、Swiss/3T3、P19、C2C12、COS-1、BHK-21、PC12、Neuro2a)に増殖条件下で発現させた場合の凝集体形成と細胞死頻度の検討ではすべての細胞株に凝集体形成と細胞死が観察されたが、それぞれの頻度には細胞株間で大きな差があり、各細胞株においてこの両者の間に明確な相関を認めなかった。この差が細胞内シャペロン系応答やユビキチン-プロテアソーム系の処理能力の差によるものなのか等を今後検討する予定である。また異常並びに正常ataxin-3の全長を安定に発現するP19細胞株を複数作成し、レチノイン酸処理にて神経およびグリアへの分化を誘導し、その影響を評価した。その結果、正常ataxin-3発現株ではMAP-2免疫染色で検出される多数の長い突起を持った神経細胞とグリア系と考えられる細胞が形成されたが、異常ataxin-3発現株ではMAP-2陽性細胞が少なくまた突起の形成が極めて不良であった。今後、この系をモデルとしてさらに解析を行う予定である。
デジタルゲノムスキャニング法の開発と消化器癌関連遺伝子探索への応用

癌遺伝子の増幅や癌抑制遺伝子の欠失を伴う染色体変化はがん細胞の特徴である.本研究では短いゲノム断片を解析しゲノム上のDNAコピー数以上を示す領域を検出する方法としてデジタルゲノムスキャニング(DGS: Digital Genome Scanning)法を開発し,胃癌細胞株におけるゲノムコピー数異常の検出を試みた.胃癌細胞株ゲノムDNAを制限酵素処理した断片を回収し,連結したクローニングしたDNA断片の塩基配列を決定した.取得した塩基配列をヒトゲノム上にマップし,ゲノム上での断片の分布密度をもとにコピー数異常を示す領域を推定した.DGSで予測されたゲノム増幅領域に存在する癌遺伝子の候補については,次に,Southern blot, FISH, real-time RT-PCR, Western blot法などの分子生物学的手法で検証を行った.このDGS解析により,胃癌細胞株の第12番染色体短腕約0.5Mbのゲノム増幅が同定され,同領域に存在する癌遺伝子K-rasのゲノム増幅を確認した.K-ras領域のゲノム増幅は胃癌細胞株18種中4種で,また臨床胃悪性腫瘍50例中4例で検出された.また,K-rasの遺伝子増幅を示した胃癌細胞株ではMAP kinase(ERK1/2)の恒常的活性化が観察された.以上より,DGS法はがんを代表とするゲノムコピー数異常を呈する疾患の原因遺伝子探索において有効な手法となりうることを実証した.癌抑制遺伝子の欠失や癌遺伝子の増幅をともなう染色体変化は癌細胞の特徴である.また近年注目されている機能性RNAも癌細胞で発現の異常を示し,その背景に該当領域のゲノムのコピー数異常が存在することも示唆されている.遺伝情報の量的変動すなわち染色体あるいはその特定領域のコピー数変化を解析する技術としては,比較ゲノムハイブリダイゼーション法(CGH),代表差異分析法(RDA)および古典的細胞遺伝学的手法がある.CGH法など細胞分裂中期の染色体を利用する方法では解像度の限界が20Mb程度もあり,より小さな領域に限定されたコピー数変化の解析は不可能である.最近はCGH法からマイクロアレイへの移行によって解像度が増しているのが現状である.本研究はヒトゲノムDNA量を高解像度かつ高精度に調べるシステムとしてデジタルゲノムスキャニング法(Digital Genome Scanning,以下DGS)を開発し,疾患ゲノム研究に実用化することをめざしている.DGS法はゲノムを制限酵素処理して得られる短いDNA断片配列をライブラリ化し,塩基配列解析と断片数の集計により,ゲノム上で異常な増幅や欠失を示す領域を同定する手法である.これまでの実験によって,in silico解析では(1)制限酵素処理で得られる全DNAバーチャル断片情報の収集とデータベース化,(2)コピー数異常同定のコンピュータシミュレーションによるDGSの実効性の確率論的検証を行ってきた.さらに,in vitro解析では胃癌細胞株ゲノムにおいてmyc(1Mb,10倍程度)およびk-ras(0.5Mb,6倍程度)癌遺伝子が存在するゲノム領域の増幅の同定に成功した.癌遺伝子の増幅や癌抑制遺伝子の欠失を伴う染色体変化はがん細胞の特徴である.本研究では短いゲノム断片を解析しゲノム上のDNAコピー数以上を示す領域を検出する方法としてデジタルゲノムスキャニング(DGS: Digital Genome Scanning)法を開発し,胃癌細胞株におけるゲノムコピー数異常の検出を試みた.胃癌細胞株ゲノムDNAを制限酵素処理した断片を回収し,連結したクローニングしたDNA断片の塩基配列を決定した.取得した塩基配列をヒトゲノム上にマップし,ゲノム上での断片の分布密度をもとにコピー数異常を示す領域を推定した.DGSで予測されたゲノム増幅領域に存在する癌遺伝子の候補については,次に,Southern blot, FISH, real-time RT-PCR, Western blot法などの分子生物学的手法で検証を行った.このDGS解析により,胃癌細胞株の第12番染色体短腕約0.5Mbのゲノム増幅が同定され,同領域に存在する癌遺伝子K-rasのゲノム増幅を確認した.K-ras領域のゲノム増幅は胃癌細胞株18種中4種で,また臨床胃悪性腫瘍50例中4例で検出された.また,K-rasの遺伝子増幅を示した胃癌細胞株ではMAP kinase(ERK1/2)の恒常的活性化が観察された.以上より,DGS法はがんを代表とするゲノムコピー数異常を呈する疾患の原因遺伝子探索において有効な手法となりうることを実証した.
個別要素法による地盤材料のモデル化に基づく地盤挙動予測／実務設計への適用

粒子ベースのシミュレーション手法(DEMとLBM)を地盤・土構造物の破壊問題・動的問題へと適用を進めた.解析対象は地震時のダム堤体リップラップ(張石)変状問題(研究A-1)と石積み擁壁の安定問題(研究A-2 )とした.また,地盤のミクロな力学機構とマクロな挙動との関係性(研究B)についての研究も行った.研究A-1では,粒子ベースの数値シミュレーション手法をダム堤体のような実物大スケールの土構造物の大変形問題へと適用することの有用性を示した.この内容については,前年度までに当初から計画していた研究目標を達成しており,海外・国内学会での発表も既に終えている.研究A-2では,石積み擁壁の安定性と地震時変形を検討する上でDEMを用いた粒子ベースのモデル化が有効であることを示した.この内容は論文としてまとめ上げ,本年度中に地盤工学分野の国際誌であるSoils and Foundationsに掲載された.また,同内容は国際会議においても発表した.研究Bでは,前年度までに,浸透流を伴う粒状体のマイクロメカニクスを調べるためのDEMとLBMを連成させた手法を開発した.本年度はこの手法を地盤材料の浸透破壊や侵食の問題へと適用するとともに,より応用範囲を広げるための安定計算手法の導入に取り組んだ.これらの成果は,複数の国内学会で発表した.来年度には,国内外での発表と併せて,本年度に得られた成果を国際誌と国内誌へ発表する予定である.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。粒子ベースのシミュレーション手法を地盤・土構造物の破壊問題・動的問題へと適用を進めた.解析対象は地震時のダム堤体リップラップ変状問題(研究A-1)と石積み擁壁の安定問題(研究A-2)とした.また,地盤のミクロな力学機構とマクロな挙動との関係性についての研究も行った(研究B).その結果,今年度は以下のような成果がそれぞれ得られた.研究A-1に関して,粒子間接触モデルを考慮した3次元解析用のDEMプログラムの開発を終えた.並列化・ベクトル化アルゴリズムを組み込むことで,ダム堤体のような大規模構造物をモデル化し高速に解くことが可能となった.次年度より,堤体リップラップの変状形態を調べるための計算を詳細に行う予定である.研究A-2については,共同研究者らが行った遠心模型実験を基にしたDEMシミュレーションを3次元で行った.実験結果と計算結果を比較することで,石積み擁壁の安定性・地震時変形を検討する上でDEMによる粒子ベースのモデル化が有効であることを示した.また,石積み構造物の倒壊モードに築石の形状が多大な影響を与えることがわかった.研究Bについては,粒状体パッキングの際の粒子回転抵抗が担う役割を調べるために2次元条件のDEMシミュレーションを行った.その結果,粒子回転抵抗は粒子の再配置の進展を阻害し,充填完了時の粒状体の幾何的な異方性を高めることがわかった.また,ミクロ・マクロ両方の視点から,充填された粒状体の応力状態も粒子回転抵抗の度合いによって大きく変化することを示した.この成果は,論文としてまとめ上げ,粒状体専門誌において今年度後半に掲載可となった.粒子ペースのシミュレーション手法を地盤・土構造物の破壊問題・動的問題へと適用を進めた.解析対象は地震時のダム堤体リップラップ(張石)変状問題(研究A-1)と石積み擁壁の安定問題(研究A-2)とした.また,地盤のミクロな力学機構とマクロな挙動との関係性(研究B)についての研究も行った.研究A-1 :前年度までに開発した3次元解析用のDEMプログラムを用いて,堤体法面に配置されたリップラップの地震時における破壊の形態を調べた.その結果,提案した手法によって,実際に地震被害を受けたダム堤体におけるリップラップの変状の様子をダム堤体の滑り破壊と合わせて再現可能であることがわかった.研究A-2 :遠心模型実験を基にしたDEMシミュレーションを3次元で行った,実験結果と計算結果を比較することで,石積み擁壁の安定性・地震時変形を検討する上でDEMを用いた粒子ベースのモデル化が有効であることを示した.また,石積み構造物の倒壊モードに築石の形状が多大な影響を与えることがわかった.本年度前半までに得られたこれらの知見は,本年度後半に英文ジャーナルへ投稿した.研究B :本年度は,前年度までの成果を発展させて,浸透流を伴う粒状体のマイクロメカニクスを調べるために, DEMとLBM(格子ボルツマン法)を連成させたプログラムの開発に取り組んだ, GPUを用いて3次元条件で高速に計算するために,固液連成モデルの選択を工夫し,高い並列性を実現したプログラムを完成させた,それに加えて,開発した手法の地盤の浸透破壊問題への適用性を検証し,その有効性を示した.粒子ベースのシミュレーション手法(DEMとLBM)を地盤・土構造物の破壊問題・動的問題へと適用を進めた.解析対象は地震時のダム堤体リップラップ(張石)変状問題(研究A-1)と石積み擁壁の安定問題(研究A-2 )とした.また,地盤のミクロな力学機構とマクロな挙動との関係性(研究B)についての研究も行った.研究A-1では,粒子ベースの数値シミュレーション手法をダム堤体のような実物大スケールの土構造物の大変形問題へと適用することの有用性を示した.

この内容については,前年度までに当初から計画していた研究目標を達成しており,海外・国内学会での発表も既に終えている.研究A-2では,石積み擁壁の安定性と地震時変形を検討する上でDEMを用いた粒子ベースのモデル化が有効であることを示した.この内容は論文としてまとめ上げ,本年度中に地盤工学分野の国際誌であるSoils and Foundationsに掲載された.また,同内容は国際会議においても発表した.研究Bでは,前年度までに,浸透流を伴う粒状体のマイクロメカニクスを調べるためのDEMとLBMを連成させた手法を開発した.本年度はこの手法を地盤材料の浸透破壊や侵食の問題へと適用するとともに,より応用範囲を広げるための安定計算手法の導入に取り組んだ.これらの成果は,複数の国内学会で発表した.来年度には,国内外での発表と併せて,本年度に得られた成果を国際誌と国内誌へ発表する予定である.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。2年目までに終了予定の内容を,1年目の現時点において既に論文として投稿する準備を始めている.また,予定よりも早く3次元高速DEMプログラムを完成させたため,任期中に申請時の研究計画には無かった実地盤問題への適用が期待される.さらに,地盤のマイクロメカニクスに関する研究論文が今年度中に掲載された.以上の理由により,当初の予定より計画以上に進展していると言える.固液混相流計算用のシミュレータが今年度中に完成し,それを使用する段階に入ったので,地盤のマイクロメカニクスに関する研究に新たな展開が生まれた.よって,研究課題はおおむね順調に進展していると言える.次年度は,今年度に自主開発した3次元DEMプログラムを活用し,堤体リップラップの変状形態を調べるための計算を詳細に行う.石積み擁壁の安定問題に関しては,これまでに得られた結果をまとめて論文化する予定である.地盤のマイクロメカニクスに関する研究に関しては,粒状体と間隙流体の相互作用による物理現象を解明することを目的としたDEM-LBMカップリングシミュレーションを新たに行うことを計画している.DEMの実務問題へのアプリケーションに関する研究は,当初の計画内容が既に十分に達成された.よって最終年度は,地盤材料のマイクロメカニクスの研究へ重点を移して研究を遂行することを計画している.
蛍光修飾オリゴヌクレオチドを用いた放射線による生体分子損傷量の新規評価手法の開発

放射線による生体分子の損傷を高感度・簡便に検出する手法として、オリゴヌクレオチドを蛍光物質とクエンチング物質で修飾したサンプルを用い、放射線による損傷量を蛍光分光光度計で読みとり評価する手法について研究した。10mGy-1000mGyのヘリウム粒子線およびガンマ線を照射した場合、吸収線量の増加に伴って蛍光物質の蛍光強度が上昇していることが示された。これはオリゴヌクレオチドの切断により、エンチング効果が抑制され、蛍光物質の蛍光ピークが上昇することを意味するものである。一方、線種によらず50mGy以上では蛍光強度が一定となる結果が得られた。要因として蛍光物質の放射線分解などの理由が考えられる。放射線安全管理の分野では、線量評価手法としてTLD素子やフィルムバッジ等が実用化されている。これら既存の個人線量計で用いられるメカニズムは、熱ルミネッセンス現象やフィルムの感光作用などの物理・化学的作用を応用したものである。線量評価手法として、生体分子の損傷に基づく方法は望ましいと考えられる。一方で、放射線による生体影響の要因は、DNAを中心とした生体分子の損傷が主である。放射線による生体分子の損傷を高感度・簡便に検出する手法は、放射線による放射線安全管理分野にとって重要であると考えられる。そこで本研究課題では、オリゴヌクレオチドを蛍光修飾したサンプルを用い、放射線による損傷量を蛍光強度にて読みとることで、高感度・簡便に検出する手法を開発する。オリゴヌクレオチドに切断が生じていない状態では、蛍光修飾分子に与えられた光エネルギーがクエンチャー物質へ移動し、熱エネルギーとして放出される。オリゴヌクレオチドに切断などの損傷が生じれば、クエンチャー物質による抑制効果が抑えられて蛍光が発せられる。このことから、放射線照射によるオリゴヌクレオチドの切断量は、励起光を照射した場合の蛍光量を介して評価できると考えられる。若狭湾エネルギー研究センターにおいて治療用途のエネルギーの陽子線(LET:2.2keV/μm)を用いたビーム実験を行った。また比較のために、大阪大学産業科学研究所のコバルト60照射施設の60Co線源を用いてガンマ線(LET:0.2keV/μm)を照射した。陽子線ならびにガンマ線の吸収線量の増加に伴って蛍光分子FAMの蛍光強度が増大することを確認した。蛍光強度はLETの高い陽子線の方が、低LETのγ線よりも高いことが明らかになった。本結果は低線量放射線による生体分子の切断量が蛍光を介して評価できることが示唆された。放射線による生体分子の損傷を高感度・簡便に検出する手法として、数十塩基程度のオリゴヌクレオチドを蛍光修飾したサンプルを用い、放射線による損傷量を蛍光分光光度計や蛍光顕微鏡などで読みとり評価する手法を開発する。5′末端を蛍光修飾分子で、3′末端をクエンチャー物質で修飾したオリゴヌクレオチドを緩衝液に溶解したものをサンプルとする。本年度は、異なる線種によるヌクレオチドの損傷の頻度を評価することへの適用性について検討するために、蛍光修飾ヌクレオチドに対し、粒子線及びガンマ線を照射し、蛍光修飾ヌクレオチドの切断に伴って生じる蛍光強度を測定した。TE緩衝液に溶解した蛍光修飾オリゴヌクレオチドをサンプルとした(濃度:100μM)。放射線医学総合研究所HIMACにおいて、ヘリウム粒子線(150MeV, LET:2.2 keV/μm)を照射した。吸収線量は0.01 Gy-10.0 Gyである。比較のために、大阪大学産業科学研究所のコバルト60照射施設の60Co線源を用い、0.1Gy-10.0Gyのガンマ線を照射した。照射したサンプルについて、蛍光分光光度計により6-FAMの至適励起波長494nmの励起光を照射し、最大蛍光波長516nmの蛍光強度を計測した。ガンマ線、ヘリウム粒子線ともに吸収線量の増加に伴って蛍光分子FAMの蛍光強度が増大することが示された。本結果は低線量放射線による生体分子の切断量が蛍光を介して評価できることを意味している。また、平成26年度は、エラーバーの要因を抽出し、また複数の配列のオリゴヌクレオチドの合成、一本鎖・二本鎖の蛍光修飾ヌクレオチドの合成などを完了した。次年度以降、放射線による生体影響にとって重要な一本鎖切断と二本鎖切断を区別した評価が可能かどうかを検討する計画である。本研究は放射線による被ばく影響の解明や生体影響研究の基礎ツールの開発を目的としている。平成27年度までに、異なる線種によるオリゴヌクレオチドの損傷の頻度を評価することへの適用性について検討するために、粒子線及びガンマ線を照射し、蛍光修飾ヌクレオチドの切断に伴って生じる蛍光強度を測定した。ヘリウム粒子線およびガンマ線を照射した場合、吸収線量の増加に伴って6-FAMの蛍光強度が上昇していることが示された。これは蛍光修飾オリゴヌクレオチドの切断により、クエンチング効果が抑制され、蛍光物質6-FAMの蛍光ピークが上昇することを意味するものである。また、線種によらず50mGy以上では蛍光強度が一定となる結果が得られた。

吸収線量に対し蛍光強度が一定となる要因として蛍光物質6-FAMの放射線分解などの理由が考えられる。最終年度である平成27年度は、ヘリウム粒子線およびガンマ線照射によって蛍光物質6-FAMが放射線分解を起こす可能性について検討した。蛍光物質6-FAMの溶液にガンマ線およびヘリウム粒子線を照射した。ヘリウム線およびガンマ線の吸収線量の増加に伴い、6-FAMの蛍光が低下することが示された。これは蛍光物質6-FAMが放射線分解を起こし、励起光を受けても蛍光を発せなくなったことを意味している。今後、クエンチング物質のTAMRAの放射線分解の可能性を検討し、吸収線量50mGy以上では蛍光強度が一定となる原因を明らかにする計画である。また、一本鎖・二本鎖の蛍光修飾ヌクレオチドの合成を行い、一本鎖切断と二本鎖切断を区別した評価を可能とするための実験環境を整備した。放射線による生体分子の損傷を高感度・簡便に検出する手法として、オリゴヌクレオチドを蛍光物質とクエンチング物質で修飾したサンプルを用い、放射線による損傷量を蛍光分光光度計で読みとり評価する手法について研究した。10mGy-1000mGyのヘリウム粒子線およびガンマ線を照射した場合、吸収線量の増加に伴って蛍光物質の蛍光強度が上昇していることが示された。これはオリゴヌクレオチドの切断により、エンチング効果が抑制され、蛍光物質の蛍光ピークが上昇することを意味するものである。一方、線種によらず50mGy以上では蛍光強度が一定となる結果が得られた。要因として蛍光物質の放射線分解などの理由が考えられる。平成26年度は、低線量領域(数十Gy以下)において高感度で検出できる条件を抽出することが目標であった。平成26年度は、エラーバーの要因を抽出し、また複数の配列のオリゴヌクレオチドの合成、一本鎖・二本鎖の蛍光修飾ヌクレオチドの合成などを完了し、実験データの取得を始めており、おおむね順調に進展していると判断できる。また、国際会議報告を2回、国内会議報告を3回行い、日本放射線安全管理学会第十三回学術大会では、本課題の発表に対して「優秀プレゼンテーション賞」を受賞するなど、順調に成果の公開も行っている。放射線生物学放射線による損傷量を蛍光強度にて読みとることで、高感度・簡便に検出する手法を開発するという最終目的に対し、現在明らかとなった課題はエラーバーの低減である。平成27年度は、平成26年度に抽出されたエラーバーの要因について、低減するためのプロセスを確立する。また、放射線による生体影響にとって重要な一本鎖切断と二本鎖切断を区別した評価が可能かどうかについて検討を行う。また、最終年度であるため、これまでの成果を取りまとめ、従来法と比較した場合の有意性や、実用化に向けた課題と解決方策について明らかにする予定である。平成25年度は、蛍光修飾ヌクレオチドの切断に伴って生じる蛍光量と吸収線量、LETとの関係の明確化を行う計画であった。低LET放射線のガンマ線及び高LET放射線の陽子線の照射実験を実施し、LETによる効果を明らかにした。本研究の目標である低線量領域である数十Gyのオリゴヌクレオチドの切断量評価が可能である見通しを得ることができた。以上の結果から、概ね順調に進展している判断される。