hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高温超伝導体および低次元銅酸化物における電荷とスピンの秩序と超伝導の競合・共存

1.La系高温超電導体La_<2-x>Sr_xCu_<1-y>Zn_y_O4のx=0.10,0.115,0.13において、Zn量を細かく変化させた試料を作成し、μSR実験と帯磁率の測定を行い、磁性と超伝導の関係を調べた。その結果、Zn濃度とともに増加するCuスピンのゆらぎがスローイングダウンした領域の体積分率と非超伝導の領域の体積分率がよく一致していることが分かった。この結果は、Znが電荷とスピンの動的なストライプ秩序をピン止めするために、Znの周りでは静的なストライプ秩序が形成され、超伝導が破壊されるとする所謂ストライプモデルとスイスチーズモデルで理解できることが分かった。また、La_<2-x>Sr_xCu_<1-y>Ni_yO_4のx=0.13においても、Ni量を細かく変化させた試料を作製し、同様の測定を行った。その結果、NiにもZnと同様の効果があるが、スピンをもつNiは非磁性のZnほど動的なストライプ秩序をピン止めする力が強くないことが分かった。2.酸素の相分離を抑制したLa系La_<1.8>Nd_<0.2>CuO_<4+δ>において観測されていた1/8異常(P1/8において超伝導が抑制される現象)は、同様の過剰酸素La系La_<2-x>Bi_xCuO_<4+δ>では観測されなかった。この物質では、CuO_2面が平坦な結晶構造をしており、この平坦さが動的ストライプ秩序のピン止めを阻害し、1/8異常の出現を阻止しているものと推測された。3.種々の低次元量子スピン系銅酸化物の熱伝導を測定した。特筆すべきは、4本足梯子格子系La_2Cu_2O_5において、梯子の足方向の伝導率が極めて大きくなることを発見したことである。そして、このマグノンによる熱伝導の寄与が極めて大きいと結論した。また、スピンギャップ系であるTlCuCl_3では、低温・強磁場におけるマグノンのボーズ-アインシュタイン凝縮相で熱伝導度が著しく増大することを発見した。
マクロファージをターゲットにしたBRONJ発症機序の解明と治療法の開発

前年度の研究に引き続き、ビスフォスフォネート関連性顎骨壊死(BRONJ)の発症機序について、ビスフォスフォネート製剤投与後に起きるマクロファージの変動とBRONJ発症との関連性について検討を行った。前年度同様に、4週齢の雌マウスにゾレドロン酸(ZOL)およびメルファラン(MEL)を週2回、5週間にわたり腹腔内に投与した(ZOL/MEL群)。薬剤投与開始5週後に全身麻酔下にて上顎右側第一臼歯の抜歯を行った。抜歯2週後に以下の項目について検討した。IL-17およびIFN-γなどの炎症性サイトカインは顎骨壊死の発症に関与していることが報告されていることから、末梢血中のIL-17およびIFN-γ産生細胞数について検討を行った。IL-17およびIFN-γ産生細胞数は、顎骨壊死様症状を発症しているZOL/MEL群では、非投与群と比較して有意に増加していることが確認された。さらに、IL-17およびIFN-γ産生細胞の分化に関与していると報告されているM1マクロファージとM2マクロファージの比率について、腹腔内液中のマクロファージを回収しM1マクロファージとM2マクロファージの比率について検索した。その結果、ZOL/MEL群ではM2マクロファージの比率が低下していることが確認された。さらに,中和抗体を用いてM2マクロファージの発現を抑制したところ、ZOL/MEL群では、IL-17およびIFN-γ産生細胞数の増加と顎骨壊死所見の増悪が確認された。以上の結果から、ゾレドロン酸による顎骨壊死の発症には、マクロファージを介したIL-17およびIFN-γ産生細胞の分化が深く関わっている可能性が高いことが示唆された。当初の研究計画に沿って順調に研究が進んでいる。今年度の実験を継続することでさらなる成果を上げられる可能性があると考えている。今年度は実験動物で得られた情報に関して株化細胞を用いて細胞レベルで更に詳細に検討を行い、顎骨壊死発症機構の解明につなげる予定である。正常骨髄細胞、骨芽細胞、間質細胞、マクロファージの自然免疫系や細胞死に対するビスフォスフォネート製剤の影響に関して検討する予定である。ビスフォスフォネート製剤の副作用によって引き起こされるビスフォスフォネート関連顎骨壊死(BRONJ)については、発症機序に関して幾つかの仮説が提唱されているが、現在においても十分に解明されていない。本研究ではモデルマウスを用いて、マクロファージの機能に焦点を絞り、BRONJ発症機序について検討を行った。4週齢の雌マウスを(1)生理食塩水投与(VC群)、(2)ゾレドロン酸投与(ZOL群)、(3)メルファラン投与(MEL群)、(4) ZOLおよびMEL投与(ZOL/MEL群)の4群に分けた。すべての薬剤は週2回、5週間、腹腔内に投与した。薬剤投与開始5週後に全身麻酔下で上顎右側第一臼歯の抜歯を行った。抜歯から2週間後に炭酸ガスにて安楽死させ、各種の解析を行った。顎骨は脱灰後パラフィン包埋を行い、切片を作成し、HE染色にて形態学的評価を行った。VC群、ZOL群およびMEL群の全てのマウスにおいて、抜歯窩は口腔粘膜上皮で被覆されていた。一方、ZOL/MEL群では約半数のマウスで抜歯窩に顎骨露出が認められた。HE染色による組織学的観察の結果では、VC群およびZOL与群では、抜歯窩に新生骨が確認されたが、MEL群およびZOL/MEL群では、抜歯窩には新生骨が僅かに確認される程度であった。さらにVC群およびZOL群、MEL群では、抜歯窩周囲のすべての骨小腔内に骨細胞が残存していたのに対して、ZOL/MEL群の抜歯窩周囲骨では骨細胞の消失が観察された。

その結果、ZOL/MEL群ではM2マクロファージの比率が低下していることが確認された。さらに,中和抗体を用いてM2マクロファージの発現を抑制したところ、ZOL/MEL群では、IL-17およびIFN-γ産生細胞数の増加と顎骨壊死所見の増悪が確認された。以上の結果から、ゾレドロン酸による顎骨壊死の発症には、マクロファージを介したIL-17およびIFN-γ産生細胞の分化が深く関わっている可能性が高いことが示唆された。当初の研究計画に沿って順調に研究が進んでいる。今年度の実験を継続することでさらなる成果を上げられる可能性があると考えている。腹腔内から腹腔マクロファージを回収し、各種抗体でマクロファージ分画の解析を行う。また、血清はELIS法によりIL-4、IL-13、INF-γ、TNF-αなどサイトカイン量の測定を行い、免疫細胞との関連性について考察する。これらの結果より、マクロファージの機能に焦点を絞ったBRONJ発症機序を明らかすることが可能になると考える。今年度は実験動物で得られた情報に関して株化細胞を用いて細胞レベルで更に詳細に検討を行い、顎骨壊死発症機構の解明につなげる予定である。正常骨髄細胞、骨芽細胞、間質細胞、マクロファージの自然免疫系や細胞死に対するビスフォスフォネート製剤の影響に関して検討する予定である。物品費(消耗品費)においてキャンペーン品や特別価格などがあり、当初予定額より支出が抑えられ、経費の節約ができ、次年度使用額が生じた。経費の節約により生じた未使用額141,669円については、今年度の物品費(消耗品費)の購入に使用する。経費の節約により生じた未使用額433,780円については、今年度の物品費(消耗品費)の購入に使用する。
C.perfringens特異的溶菌酵素Psmの種特異性分子機構の解明とその応用

ウエルシュ菌特異的溶菌酵素Psmの種特異性はその細胞壁結合ドメインにあることを明らかにした。また、Psm腸溶性製剤は、腸内のウエルシュ菌に対して一部効果を示した。Acpに関しては、その触媒ドメインが3つのサブドメインからなる三日月型構造を取っていることを明らかにし、その反応メカニズムが、Neighboring-group mechanismであることを明らかにした。CPE1138に関しては、触媒ドメインと細胞壁結合ドメインを同定した。更に、触媒ドメインの結晶を得ることができ、X線構造解析により2.0オングストロームの解像度のデータを得ることに成功した。現在、構造解析を行っている。ウエルシュ菌のエンドライシンであるPsmは、ウエルシュ菌の細胞壁を特異的に分解し溶菌させる細胞壁分解酵素である。本研究は、Psmの種特異性の分子メカニズムを明らかにするとともに、次世代の抗菌薬としての実用化を目指したものである。我々は、Psmの種特異性のメカニズムが、結合ドメインの親和性にのみあるのではなく、触媒ドメインと結合ドメインの立体的位置関係にも起因していると考えている。そこで、本年度は、触媒ドメインと結合ドメインの間のリンカーの長さを変えた変異体や結合ドメインの数を変えた変異体を作製し、その特異性を解析した。その結果、リンカー部位の変異体では、特異性に大きな変化は見られなかったが、結合ドメインの数を変えた変異体ではその特異性に変化が現れた。このことから、増加させた結合ドメインと触媒ドメインの位置関係が種特異性に影響を及ぼしたと考えられる。今後、種特異性の変化した変異Psmの立体構造をX線構造解析により決定し、新たな知見を得るように研究を行っていく。また、他の溶菌酵素との比較を行うため、ウエルシュ菌やデフィシル菌の溶菌酵素をクローニングし、大量発現系と精製系の構築を行った。なお、そのうちの一つのウエルシュ菌オートライシンであるAcpの触媒ドメイン(AcpCD)の結晶化に成功し、Se-Metで標識したAcpCDを用いてX線構造解析により2.25オングストロームの分解能で3次元構造を決定することに成功した(現在、論文準備中)。また、その構造より触媒メカニズムを推定している。その他、デフィシル菌のオートライシンAcdに関してもさまざまな変異体を構築して大量発現系及び精製系を構築し、結晶化を行っている。また、Psmを次世代の抗菌薬として利用するためPsmの大量調製に着手した。当初の計画通り、リンカー部位の変異体や結合ドメインの変異体の構築を行い、それらの種特異性の解析をほぼおえることができた。また、他の溶菌酵素のクローニングと大量発現系と精製系の構築も順調に進んでいる。特に、ウエルシュ菌オートライシンであるAcpの触媒ドメイン(AcpCD)の結晶化に成功し、Se-Metで標識したAcpCDを用いてX線構造解析により2.25オングストロームの分解能で3次元構造を決定することに成功した(現在論文準備中)。さらには、デフィシル菌のオートライシンAcdに関しても各種変異体の構築及び精製系の構築が終わり、現在、結晶化の条件検討を行っている段階である。溶菌酵素Psmは、ウエルシュ菌の細胞壁を特異的に分解し溶菌させる酵素である。本研究は、Psmや他の溶菌酵素の種特異性の分子メカニズムを明らかにするとともに、次世代の抗菌薬としての実用化を目指すものである。2016年度は、精製Psmを用いて凍結乾燥によりPsmパウダーを調整し、ヒプロメロースフタル酸エステルを用いてDipコーティングにより腸溶性Psmカプセルを作製した。作製した腸溶性Psmカプセルは、液中で約30分後に崩壊し、溶出したPsmは十分な溶菌活性を持っていた。腸溶性Psmカプセルをウエルシュ菌定着無菌マウスに投与した結果、1匹において、ウエルシュ菌の菌数が1/10に減少していることが確認された。また、コントロールカプセルでは、胃内もしくは十二指腸レベルで徐々に溶解している様子が確認されたことから、カプセルの性能が十分ではなく投与したPsmの一部のみが腸内で機能したと考えられる。一方、他の溶菌酵素(AcpとCPR1483とCPE1138)に関しても解析を行った。Acpに関しては、そのカタリティックドメインが、3つのサブドメインからなる三日月型構造を取っていることを明らかにした。また、変異体による解析により活性中心を明らかにし、その反応メカニズムはNeighboring-group mechanismであると考えられた。また、細胞壁結合ドメインを持つAcp変異体では、C. perfringens St13とC. tetaniにのみ溶菌活性を示すことがわかった。CPR1483に関しては、この酵素の最適条件が100mM NaCl、pH7.5であること、C.perfringens、C.tetaniに対して溶菌活性を持つことが分かった。CPE1138に関しては、現在、精製条件の検討の検討が終わったところであり、今後、その生化学的性状を明らかにする。なお、CPR1483及びCPE1138に関しても、現在、結晶化のスクリーニングを行っているところであり、結晶化に成功するとその構造や反応機構が明らかになることが期待される。当初の計画通り、Psmのin vivoでの効果の検討、AcpCDの変異体を用いた反応メカニズムの解析、他の溶菌酵素(グルコサミニダーゼとアミダーゼ)の発現系の構築や生化学的性状の解析及び結晶化スクリーニングを行った。これらは、一定の成果を上げており、学会発表4回、学術論文1報発表した。

本研究は、Psmや他の溶菌酵素の種特異性の分子メカニズムを明らかにするとともに、次世代の抗菌薬としての実用化を目指すものである。2017年度は、他の溶菌酵素(AcpとCPE1138)に関して詳細な解析を行った。Acpに関しては、細胞壁結合ドメインの構造を決定するため10個のSH3ドメインのうち18個持つ変異体を構築した。これらの変異体は、すべて細胞への結合活性を持っていたが、SH3ドメインが3個以下の物は結合が弱かった。また、これらの変異体を高度に精製し、結晶化を試みたが現在結晶は得られていない。一方、Acpのカタリティックドメインがフィブロネクチン結合タンパク質と結合することを明らかにした。CPE1138は、N末端にアミダーゼドメインをC末端に細胞壁結合ドメインを持つエンドライシンである。なお、アミダーゼドメインは、T7 Lysozyme Zinc Amidaseと相同性を示すが、細胞壁結合ドメインは相同性を示すタンパク質は見つかっておらず、新規のドメインであると考えられる。本研究では、CPE1138を様々に菌に作用させその種特異性を解析した。その結果、ウエルシュ菌に特異的に作用することを明らかにした。更に、N末端及びC末端から段階的に欠損させた欠損変異体を作成し、溶菌活性(ザイモグラフィー)や結合活性の必須の領域を解析した。その結果、溶菌活性には1146番目のアミノ酸まで、細胞壁結合には165304番目のアミノ酸までが必要であることを明らかにした。更に、これらの変異体を大量に高純度精製し結晶化を行った。その結果、N末端領域の結晶を得ることができたが、C末端領域の結晶はまだ得られていない。なお、N末端領域の結晶を用いてX線構造解析を行った所、2.0オングストロームの解像度のデータを得ることに成功し、現在、構造決定を行っている。ウエルシュ菌特異的溶菌酵素Psmの種特異性はその細胞壁結合ドメインにあることを明らかにした。また、Psm腸溶性製剤は、腸内のウエルシュ菌に対して一部効果を示した。Acpに関しては、その触媒ドメインが3つのサブドメインからなる三日月型構造を取っていることを明らかにし、その反応メカニズムが、Neighboring-group mechanismであることを明らかにした。CPE1138に関しては、触媒ドメインと細胞壁結合ドメインを同定した。更に、触媒ドメインの結晶を得ることができ、X線構造解析により2.0オングストロームの解像度のデータを得ることに成功した。現在、構造解析を行っている。Psmに関しては、結合ドメインの数の変化により種特異性が変化した変異体の結晶構造解析を行い、触媒ドメインと追加された結合ドメインの立体的位置関係を明らかにする。さらに、リンカー部位に関しては、プロリンなどの立体構造を大きく変化させるアミノ酸を導入した変異体を作製し種特異性を解析する。なお、種得異性に変化が見られたものに関しては、結晶化を行い3次元構造解析を行う。また、Acpは、N末端に10個の結合ドメイン(SH3-3ドメイン)をもつが、今回、触媒ドメインの結晶化及び3次元構造を決定することができた。
リニアモータを用いた力覚フィードバックを有するリハビリ支援ロボットの開発

力覚の伝達と再現を扱う実世界ハプティクス技術は、将来の人間支援ロボットの実現にあたって必要不可欠な要素技術となっている。その中でも、アクチュエータに外乱オブザーバを適用した力覚フィードバック制御は、各個人の身体機能に適合した動作生成ならびに親和性の高い接触動作の実現において欠かすことのできない鍵技術となっている。本研究では、力覚フィードバック機能を有するリハビリ支援ロボットの開発を目標としており、本年度において次のような研究実績を得ることができた。1.力覚フィードバックを有する多自由度リハビリ支援ロボットの基本設計、試作昨年度に開発したセンサレス力覚推定技術をX-Yテーブル構造を有する多自由度リハビリ支援ロボットに実装した。また、マスタ・スレーブシステムの2台にリハビリ支援ロボットを拡張することにより、介助者による遠隔地からのトレーニングのアシスト動作を可能にした。2.自動負荷調整ユニットの評価昨年度に開発した位置・加速度統合型外乱オブザーバにより、人間の感じる周波数帯域すべてをカバーした力覚フィードバック制御に基づく自動負荷調整が可能になったため、本年度ではこれをヒューマンインタラクティブモーションに適用し、その評価を行った。具体的には、人間の上肢をモデル化することにより、トレーニング中に操作者の手首、肘、肩関節にかかるトルクをリアルタイムで推定する技術を開発した。このリアルタイムモニタリングに基づき、負荷トルクが個人ごとの閾値を超えた場合には自動的に負荷を減少させることで、安全なトレーニング動作が可能になることを各種試験により明らかにした。上記の研究成果は12件の査読付き論文に結実するとともに、5件の学会発表を行い、成果の普及に努めた。1.力覚フィードバックを有するリハビリ支援ロボットの基本設計、試作アクチュエータにリニアモータを採用することで、機構中の摩擦や共振を除去した高精度な力覚フィードバック制御を実現した。さらに、従来の位置センサ情報に基づく外乱オブザーバでは微分ノイズの影響のため、センサレス力覚センシングの周波数帯域が限られていたが、加速度センサを併用したまったく新しい位置・加速度統合型外乱オブザーバを提案し、この問題を解決することに成功した。これにより、人間の感じる周波数帯域すべてをカバーした力覚フィードバック制御を実現し、高い操作性を得ることに成功した。2.自動負荷調整ユニットの基本設計開発した広帯域力覚フィードバック制御に基づいて自動負荷調整ユニットを試作し、アクチュエータが発生する作用力を調整することで、所望の負荷をリアルタイムに設定できることを確認した。さらに、操作者が実際にアクチュエータに加えている反作用力を指令作用力と統合することで、人工的に「作用・反作用の法則」を実現することができ、リハビリ動作が可能になることを明らかにした。また、負荷を時間関数および空間関数で与えることにより、個人の特性に応じた双方向性の負荷設定が可能になることを確認した。
ビタミンA摂取が体脂肪量に及ぼす影響とその調節機序に関する研究

ビタミンAは体脂肪量を調節する作用があることから、肥満の予防や治療に寄与できる可能性があるが、その一方でどの程度摂取すれば体脂肪量が減少するか、もしくは適正な体脂肪量が維持できるかは十分に決定づけられていない。また、ビタミンAによって体脂肪量が調節される機序についてもいくつか研究報告があるものの、まだ十分に解明されていない。本研究ではその機序を解明するにあたり、エネルギー代謝を調節する重要な因子であるAMP-activated protein kinase (AMPK)に着目し、ビタミンAによってAMPKシグナリングがどのように調節しているかを明らかにする。
絶滅に瀕しているシバナ群落(塩湿地群落)の保護・保全のための基礎研究

これまでの研究過程1992年相生湾の鉄砲山海岸の植生調査。2000年シバナを中心に植生調査。2003年シバナを中心に植生調査をし、その変化を調べると、238.1m^2あったのが、81.8m^2に,そして32.4m^2にまで減少していることがわかった。また、ウラギク、フクドなど塩生植物も見えなくなり、塩湿地群落が減少していることがわかった。シバナ群落の保護・保全のために、ボートからでる波を防ぐ方法として、ブロックを並べ、防波堤をつくり、筏をつくり、土嚢を並べたりしている。野瀬海岸はシバナ群落の復元実験を考えている。また、県立赤穂海浜公園内で塩生植物がどのように生育するかを調べ、保護区を作り、生活史を調べ始めている。本年度の研究方法1.相生湾のシバナ群落の前に、自然素材の足ふきマットを敷き、その上に沖の泥・シルトを置き、シバナの種子が落ち、発芽しやすい環境をつくる。それが波の浸食によって流されにくくするために、現地の砂などによって土嚢をつくり、マットの端に置き安定を図る。昨年採取したシバナの種子を蒔いて、発芽状態、その後の生育状態を継続的に調べる。2.シバナを実験室で発芽をさせ、現地に移植し、その後の生育状態を継続的に調べる。3.近くの自然環境が似ている相生市野瀬海岸にシバナなどの種子を蒔き、株を移植して、塩湿地群落つくりをした。4.県立赤穂海浜公園内で塩生植物がどのように生育するかを調べ、保護区を作り、絶滅に瀕している塩生植物の種子の供給場所とした。本年度の研究結果1.シバナの発芽を発見できなかった。波によって、種子が流されか、発芽しても波に流されたと思われる。2.高さ10cmのシバナを現地に移植したが、1ヶ月後には波に流された。波よけブロックの成果がでなかった。3.野瀬海岸のシバナの発芽を発見できず。株の移植は12株のうち、1株が残った。シバナ群落を復活するためにまだまだいろいろな要素がいるとわかった。4.赤穂海浜公園では、シバナ、ウラギクは順調に生育し、相生湾などに種子を供給可能になった。フクド、ハマサジ、アッケシソウなど塩湿地植物はまだ増えていない。本年度のまとめ相生湾のシバナ群落の保護・保全は波による浸食作用で、うまくいかなかった。赤穂海浜公園のシバナ、ウラギクの生育は順調たったが、他の塩湿地植物はよく生育しなかった。今後の課題波よけ対策を考え、保護・保全対策をより研究する必要がある。赤穂海浜公園保護区での塩湿地植物の生育を成功させるための研究したいこれまでの研究過程1992年相生湾の鉄砲山海岸の植生調査。

赤穂海浜公園のシバナ、ウラギクの生育は順調たったが、他の塩湿地植物はよく生育しなかった。今後の課題波よけ対策を考え、保護・保全対策をより研究する必要がある。赤穂海浜公園保護区での塩湿地植物の生育を成功させるための研究したい
視覚・触覚間における運動情報の感覚統合過程に関する研究

平成19年度の研究では、視覚(CRTディスプレイ上)と触覚(触覚ディスプレイ上)に、同一方向に運動する線分パタンを同時に提示して実験参加者に刺激の運動方向の弁別(どちらのモダリティに基づいて反応を行うかは問わない。このような刺激事態はredundancy-gain paradigmと呼ばれている。)を求めたところ、視覚・触覚間で運動情報の統合が生じていたことを示す知見を得ることができた。ここでの成果を受けて本年度の研究では、情報統合が生じるための制約条件をさらに詳しく検討するために、2つのモダリティの提示位置や運動情報のバリエーションといった刺激要因を操作した実験を行った。その結果、以下の点が明らかにされた。(1)視覚情報と触覚情報を空間的に同じ位置に提示した場合と異なる位置に提示した場合を比較した結果、提示位置が一致する場合には情報統合が生じるのに対して、一致しない場合には統合は生じないことが示唆された。(2)視覚運動刺激を、これまでの運動線分パタンに換えて、上下方向に全体運動するドットパタンや運動方向を表す意味刺激としての形態パタン(上下を示す三角マーク)を用いた実験を行い、情報統合が運動情報が処理される段階よりも以前に位置する位置情報の検出のレベルで生じている可能性や、あるいは運動方向が意味的に符号化される段階で生じているのかについて検討した。その結果、本実験事態における視覚・触覚間の運動情報の統合は、位置情報の検出以降から意味情報への符号化までの間の処理ステージで生じていることが示唆された。本研究は、視覚と触覚に同時に提示される運動情報の知覚に際して視覚と触覚それぞれの情報がいかにして統合されるのか、視覚・触覚間の情報に不整合やずれが生じた場合に運動情報の知覚がいかなる影響を受けるのかといった点について検討することを目的としている。本年度では、本研究で用いる刺激事態において視覚・触覚間の感覚統合が生じるか否かについて、redundancy gainパラダイム(Miller,1982)を用いて検証した。実験では、実験参加者は視覚と触覚に提示される運動刺激の運動方向を知覚してなるべく速く反応するように求められた。刺激はいずれか一方のモダリティに提示される場合と、2つのモダリティに同時に提示される場合があり、後者の場合、2つのモダリティには同一の課題関連属性(本研究においては運動方向)を持つ刺激が提示されるため、実験参加者はいずれのモダリティの刺激に基づいて反応を行ってもよいことになる。この場合の反応時間がいずれか一方のモダリティに提示される場合のそれに比べて短くなる現象はredundancy gain(以下、RG)と呼ばれている。実験の結果、本研究で用いた刺激事態においてもRGが観察された。RGを説明する作業仮説として、従来、感覚間の情報統合を仮定する同時活性化モデルとそれを仮定しない独立競争モデルが提案されている。本実験の結果は同時活性化モデルと適合するものであり、本研究で用いた刺激事態において視覚・触覚間の感覚情報の統合が生じていたことが示唆された。さらに、視覚刺激の輝度を数種類に設定した追加実験を行ったところ、視覚刺激と触覚刺激の単独提示事態における反応時間がほぼ等しくなる輝度で視覚刺激を提示した場合に、最大のRGが生起することが見出された。また、視覚刺激と触覚刺激の提示位置を操作した実験から、それらが空間的に異なる位置に提示される場合には感覚情報統合が生じないことが明らかになった。
空間構造物の機能維持性能を含む総合耐震性能評価手法の提案

空間構造は比較的広い無柱空間を有する構造物であり,スポーツアリーナ,学校体育館,工場などの産業施設に利用されている。学校体育館などの空間構造は震災後に避難施設として利用できることが要求される。本研究では,(1)空間構造を構成する主構造材の限界変形に注目した新たな耐震性能評価法を示すとともに,(2)空間構造を構成する非構造材(天井材を含む)の耐震性能評価法を示し,(3)空間構造の地震後の機能維持性能を含む総合的な耐震性能評価方法を提案する。(4)主に,ドーム構造,円筒型体育館を対象とし,耐震性能評価法を検討することができた。学校体育館では震災後に避難施設として利用できること,工場では製品の製造が持続できることが求められる。近年の地震被害より,主構造体の耐荷重性能を評価することは重要であるが,それに加えて,非構造材の損傷やそれに伴う機能損失を考慮することが重要である。そこで,本研究では,1空間構造を構成する主構造材の限界変形に注目した新たな耐震性能評価法を示すとともに,2空間構造を構成する非構造材(天井材を含む)の耐震性能評価法を示し,3空間構造の地震後の機能維持性能を含む総合的な耐震性能評価方法を提案することを目的としている。平成25年度は,(1)小中学校の体育館やスパン100m程度の既存体育館の設計事例を収集するとともに,空間構造の被害事例の調査を行い地震リスク解析の方針策定のための資料を収集することができた。また,(2)弾塑性応答解析を用いた地震損傷度曲線を効率よく計算するためのグリッド並列計算システムを導入することができた。(3)学校体育館で多く用いられる斜交網目体育館やスパン100mの球形ドームに対して地震応答性状の分析を行うとともに,(4)これらの体育館を構成する主構造材の限界変形に注目した耐震性能評価を行うことができた。(5)これらの成果の一部は学術論文誌で公表しており,国際会議等で口頭発表も行っている。本研究では,比較的広い無柱空間を有する空間構造(スポーツアリーナ,学校体育館,工場など)を対象とし、1空間構造を構成する主構造材の限界変形に注目した新たな耐震性能評価法を示すとともに,2空間構造を構成する非構造材(天井材を含む)の耐震性能評価法を示し,3空間構造の地震後の機能維持性能を含む総合的な耐震性能評価方法を提案することを目的とする。本年度は昨年度に引き続き、空間構造を構成する主構造材の限界変形に注目した新たな耐震性能評価法として、弾塑性地震応答解析に基づいた動的耐震性能指標dIs値や動的靭性指標dF値を提案し、その手法を用いた耐震性能評価を種々の空間構造について行った。(1)スパン60mから120mの単層ラチスドームに対して、動的耐震性能指標dIs値や動的靭性指標dF値を用いた耐震性能評価を具体的に行い、本手法の有効性を検討した。さらに、単層ラチスドームの等価静的地震力を提案するとともに、静的増分解析に基づく簡易な耐震性能評価手法も提案した。(2)学校体育館などに用いられる円筒ラチスシェル、または、斜交円筒ラチスシェルについては地震時の応答性状(塑性化の状態、崩壊性状)を分析するとともに、動的耐震性能指標を用いた耐震性能評価手法の有効性を検討した。(3)さらに、近年、設計が多くなりつつある自由曲面ラチスシェルについても、座屈特性や応答性状を分析するとともに、耐震性能評価を行い、提案した耐震性能指標の有効性を示した。そこで,本研究では,1空間構造を構成する主構造材の限界変形に注目した新たな耐震性能評価法を示すとともに,2空間構造を構成する非構造材(天井材を含む)の耐震性能評価法を示し,3空間構造の地震後の機能維持性能を含む総合的な耐震性能評価方法を提案することを目的とする。空間構造の形状,規模,目的は多様であり,各々の形状や規模に対して分析を行う必要がある。そこで,本研究では,(a)小中学校体育館や工場等に比較的多く利用される矩形形状の円筒型鋼構造空間構造と(b)比較的規模の大きなスポーツアリーナの例として下部構造を有するスパン100m程度の単層ラチスドームに焦点を絞って検討を行った。具体的には,観測地震動や模擬地震動を入力地震動とし,部材の降伏や座屈を考慮した時刻歴弾塑性地震応答解析を行い,対象構造物の弾塑性地震応答性状の分析を行い,地震動強さと最大応答値(最大層間変形角,累積塑性変形角,非構造材の変形角,屋根面の最大加速度など)の関係を分析することができた。既往の文献から、これらの最大応答値と損傷や地震後の使用性の関係を分析することにより、入力地震動強さと主構造材の限界変形に注目した新たな耐震性能指標(具体的には、動的耐震性能指標)を提案することができた。この指標は各要素の変形に応じた評価方法であり、非構造材の損傷に起因する地震後の機能維持性能を評価する指標としても利用できる。

空間構造は比較的広い無柱空間を有する構造物であり,スポーツアリーナ,学校体育館,工場などの産業施設に利用されている。学校体育館などの空間構造は震災後に避難施設として利用できることが要求される。本研究では,(1)空間構造を構成する主構造材の限界変形に注目した新たな耐震性能評価法を示すとともに,(2)空間構造を構成する非構造材(天井材を含む)の耐震性能評価法を示し,(3)空間構造の地震後の機能維持性能を含む総合的な耐震性能評価方法を提案する。(4)主に,ドーム構造,円筒型体育館を対象とし,耐震性能評価法を検討することができた。昨年度に引き続き、空間構造を構成する主構造材の限界変形に注目した耐震性能評価法の検討例として、種々の構造物(スパン60mから120mの単層ラチスドーム、円筒ラチスシェル、斜交円筒ラチスシェル、自由曲面ラチスシェル)を対象とし、本耐震性能評価法の有効性を幅広く検証しており、順調に研究を進めている。今後、非構造材の損傷を含めた耐震性能評価を提案する予定である。構造力学本年度までの検討において、種々の構造形式において空間構造を構成する主構造材の限界変形に注目した耐震性能評価法の有効性を検討している。今年度以降は、機能維持性能を評価するためのフォールトツリーを示し,地震ロス関数の算定方法を示す。算定に当たっては,(a)各構造要素の損傷度と損傷度に応じた修復コストの関係,(b)構造要素の損傷度と構造物の機能損失の関係(例えば,主構造体が無被害であっても屋根面仕上材や屋根吊ものが落下した場合,避難施設としての機能が損失するなど),(c)構造物の機能が損失した場合の損失コスト,などを設定し、総合的な耐震性能評価方法を提案し、その有効性を検証する。検証にあたり、本年度に対象とした種々の構造物(スパン60mから120mの単層ラチスドーム、円筒ラチスシェル、斜交円筒ラチスシェル、自由曲面ラチスシェル)において耐震性能評価を行う予定である。平成25年度は,主に,(1)小中学校の体育館やスパン100m程度の既存体育館の設計事例,空間構造の被害事例を収集し,地震リスク解析の方針策定のための資料を収集することができた。また,(2)弾塑性応答解析を用いた地震損傷度曲線を効率よく計算するためのグリッド並列計算システムの導入,(3)導入したシステムを用いた空間構造の耐震性能評価を行うことができた。(4)これらの成果の一部は学術論文誌で公表しており,国際会議等で口頭発表も行っている。以上を総合的に評価し,概ね順調に進展していると評価できる。当初計画をしていた解析結果の可視化用ソフトについては独自開発したソフトを流用したために経費が節約できたと、当初予定していた研究成果の発表のための旅費が平成27年度の5月にずれたことにより、予算との差額13万円程度の差額が生じた。研究計画にしたがい,26年度以降は,(1)空間構造の機能維持性能を評価するためのフォールトツリーの策定を行い,機能維持確率の算定方法を示す。算定に当たっては,(a)各構造要素の損傷度と損傷度に応じた修復コストの関係,(b)構造要素の損傷度と構造物の機能損失の関係(例えば,主構造体が無被害であっても屋根面仕上材や屋根吊ものが落下した場合,避難施設としての機能が損失するなど),(c)構造物の機能が損失した場合の損失コストなどを設定する必要がある。
特別支援教育を専門とする若手教員のニーズ調査及び実践的研修の在り方に関する研究

〈研究目的〉本研究では,休日等を利用して特別支援教育に関する研修会に自発的に参加している若手教員が何を求めているのかを明らかにし,そのニーズに応じた研修を実施した後,学校現場でどのように活用されていくのかについて検証を行い,若手教員の専門性向上のための実践的な研修の在り方について検討を行った。〈研究方法〉対象者は自主的研修会に参加した90名(男性38名,女性52名)である。希望する研修内容を自由記述の回答で収集し,得られた148の研修内容をKJ法(川喜田, 1967)により分類し, 18の研修内容に関する質問項目からなる質問紙を作成した。それぞれについて五件法により希望の程度について尋ね,記入された5段階の評定値を得点化し,因子分析(バリマックス法)を行い,回転後の因子負荷量を算出した。また,抽出された各因子の平均値を算出し, t検定により有意差の検定を行った。研修で学んだことをどのように学校現場で活用しているかについては,アンケート調査で自由記述によって収集した。〈研究成果〉因子分析の結果,教員の研修ニーズは大きく第1因子「時代の求める新しい教育的知識に関するもの(研修方法, ICT,外部専門家,キャリア教育,障害特性の理解,インクルーシブ教育等)」第2因子「指導立案の方法に関するもの(実態把握,指導計画,教育法規等)」第3因子「個に応じるための具体的実践例に関するもの(教材教具,事例検討,保護者連携等)」の3つから構成されていた。これらはいずれも平均値が4.0より高く,研修ニーズも高いと考えられた。t検定の結果,第1因子よりも第3因子が有意に高く(t=2.13, p>.01),他の因子間には差はなかった。研修で学んだことをいかに学校現場で活用しているかについては,担任している児童生徒への「実態把握」「指導計画の作成」「自立活動の指導」「教材教具」「自校での研修会」等の記述が多く挙げられた。ニーズ調査から,担任する児童生徒に応じるための研修が求められていること,さらに必要度の高かった研修の上位3つは,授業実践に関するものであったといことがわかった。これらは,研修で学んだことを実際に学校現場で活用している内容とも重なっていた。今回,研修会参加者で5,6名に分かれてグループ協議を行った。グループ協議を用いた研修に関して尋ねた結果,参加者同士で情報交換することが第3因子の研修内容をさらに深めたとの理由で, 93.2%の参加者がこの研修方法を支持した。今後,教員の専門性向上のため,事例的・実践的な内容の研修についてより効果的な研修方法を検討する必要がある。
医療データに基づく動的病態力学の構築

理論的な考察と、病院情報システムに蓄積されたデータから生活習慣病等の病態推移を記述・予測するモデルを構築し、病院情報システムのデータを活用した動的病態力学の創生を目指した。実際の診療データにおける欠損値の存在による予測誤差の増大を、粒子型フィルタを用いることで解決し、長期予測処理を可能とした。また、データのみから推定するのではなく、適切な数理モデルを組み込んだ階層的ベイズモデルの適用が病態の推移予測に有望であることを示した。さらに、迅速な予測が必要とされる場合においても、限られたデータから有用な予測が可能であることを示し、病院情報システムのデータを活用した動的病態力学の可能性を示せた。糖尿病の長期的振る舞いを記述し予測するモデルとして、脂質代謝の異常が糖代謝の異常をもたらすという考え方に基づく内部モデルと、それらを実際に観測される検査データに関係付ける観測モデルのセットからなる内部状態モデルを構築した。高知大学医学部総合医療情報システム(IMIS)のデータを使った検討により、観測モデルで脂質異常に関連する検査としてHDLが,糖代謝異常に関連する検査としてHbA1cが最適であることなどがわかった。このモデルを粒子型フィルタによって実装し、モデル構築に用いたデータ以外のデータによって評価したところ、観測HbA1c値と予測HbA1c値における二乗平均平方根誤差が0.25と良好な値を得た。この観測モデルで考慮したHDLが膵ベータ細胞の機能を亢進するというエビデンスが最近多くの研究で指摘されており、我々がこれまで構築したモデルで、糖尿病の初期たけではなく中期以降までを予測できると考えられることがわかった。このモデルについて論文にまとめ、Methods of Information in Medicineに投稿、アクセプトされた。糖尿病の短期的振る舞いの記述から出発し,糖代謝を記述する最低限の要素を取り入れた連立微分方程式からなる数理モデルを構築し、階層ベイズモデルへと拡張することにより、検査データが充分に揃っていない患者の病態推移予測を可能とした。このモデルをIMISに蓄積されているデータに適用し、糖尿病の病態進展段階を推定する手法を構築した。データからは、Glucose disposalとInsulin secretoryの機能が互いを補い合うように働いている様子を観ることが出来た。この階層ベイズモデルの適用は疾患を限ることなく広く可能である。この結果を論文にまとめ、Computers in Biology and Medicineにアクセプトされた。【精密予測モデル】糖尿病の短期的振る舞いの記述から出発し、糖代謝を記述する最低限の要素を取り入れた連立微分方程式からなる数理モデルを構築、階層ベイズモデルへと拡張することにより、検査データが充分に揃っていない患者の病態推移予測を可能とした。このモデルを高知大学医学部の総合医療情報システム(IMIS)に蓄積されているデータに適用し、糖尿病の病態進展段階を推定する手法を構築した。IMISに蓄積されているデータからは、Glucose disposalとInsulin secretoryの機能が互いを補い合うように働いている様子を観ることが出来た。【長期予測モデル】糖尿病の長期的振る舞いを記述し予測するモデルとして、脂質代謝の異常が糖代謝の異常をもたらすという考え方に基づく内部モデルと、それらを実際に観測される検査データに関係付ける観測モデルのセットからなる状態空間モデルを構築した。高知大学医学部の総合医療情報システム(IMIS)のデータを使った検討により、観測モデルで脂質異常に関連する検査としてHDLが,糖代謝異常に関連する検査としてHbA1cが最適であることなどがわかった。前年度までは、糖尿病の短期的振る舞いの記述のため、糖代謝を記述する最低限の要素を取り入れた数理モデルを構築、階層ベイズモデルへと拡張することにより、検査データが十分に揃っていない患者の病態推移予測を可能とし、糖尿病の病態進展段階を推定する手法を構築した。今年度は、前年度から継続中の糖尿病を対象にした長期的予測モデルとして、脂質代謝の異常が糖代謝の異常をもたらすという考え方に基づく内部モデルと、それらを実際に観測される検査データに関係付ける観測モデルのセットからなる状態空間モデルを、観測モデルでの脂質異常に関連する検査としてHDLを、糖代謝異常についてはHbA1cを考慮することにより構築し、粒子型フィルタによって実装し論文化した。また、このモデルでは考慮していなかったインスリン分泌能の要素を取り入れるため、OGTTにおけるインスリン値の変動予測を、既に提案されていた数理モデルを利用して、分布値として計算する手法を構築した。このことにより、予測精度のさらなる向上を目指している。さらに糖尿病以外の疾患を対象に、病院情報システムのデータを用いた病態の予測を試みた。産婦人科領域において、妊婦のCTGデータから胎児のリスクを予測するモデルの構築を行った。

ノイズを多く含むCTGデータに対して直前の変動データから心拍数を推定するアルゴリズムの構築を行い、推定データに対する自動警戒レベル評価システムを実装、出産時の血液のpHが低値の患者の警戒レベルが高くなる結果を得た。腎臓内科領域において、ロジスティック回帰モデルを用い、入院時の患者基本情報、検査情報、投薬や手術の予定など入院時に入力可能な情報を説明変数として入院中の急性腎障害の発症予測モデルを構築した。先行研究では取り入れられていない入院時の検査結果を使うことにより、先行研究よりも予測能の高いモデルを構築できた。医療情報学本研究では、既知の生物・医学的知識に基づいて糖や脂質の統合的な制御系という内的状態を記述するシステムモデルと、内的状態が実際に観測される検査値に反映されるメカニズムである観測モデルの2つのモデルからなる状態空間モデルを、高知大学医学部の総合医療情報システムに30年間蓄積された検査データとの比較を行いつつ構築し、生活習慣病等、生体の正常な制御系の集合が多数の因子の変化によって安定な状態からずれ、最終的には制御系の連鎖が破たんして発病に至るという状況を定量的かつ動的に記述する動的病態力学モデルの構築を行うことを目的としている。今まで糖尿病の長期的振る舞いを記述し予測するモデルとして、脂質代謝の異常が糖代謝の異常に影響するという考え方に基づく内部モデルと、それらを実際に観測される検査データに関係付ける観測モデルにおける脂質異常に関連する検査としてHDLを,糖代謝異常に関連する検査としてHbA1cを用いた状態空間モデルを構築し、粒子型フィルタによって実装、モデル構築に用いたデータ以外のデータによって良好な評価結果を得た。またこの結果をまとめた論文が英文誌にアクセプトされた。さらに糖尿病の短期的振る舞いの記述について、連立微分方程式からなる数理モデルを階層ベイズモデルに拡張し、糖尿病の病態進展段階を推定する手法を構築した。この結果をまとめた論文も英文誌にアクセプトされた初年度の計画は、既知の分子生物学、生化学、システム生物医学などの知識に基づいて、糖質代謝・制御と脂質代謝・制御のプロセスについてのシステムモデルの構築を行うことであり、糖質代謝と脂質代謝それぞれの制御系を、本質的に重要と考えられる部分だけを取り入れ、できるだけ単純なモデルを構築することであった。そのため、まず、それぞれの制御系に対する基本的な入力として一定の糖や脂質が入力される入力系を考える。これらの入力が、インスリンの分泌を促し、分泌されたインスリンが受容体を経て細胞内に取り込まれ、以降の情報伝達系において促進や抑制を惹起することによって、糖や脂質の分解や変換または新生や合成を行う部分および相互の影響をフィードバックやフィードフォワードのプロセスとしてモデル化し、時間的に常に安定した量を保つような系として成り立つ連立微分方程式系として全体のモデルを構築する。
GISを利用した危険物道路輸送リスクアセスメントシステムの開発

危険物における道路輸送中の事故は人命や車両,周辺構造物への被害,長時間の道路閉鎖など都市機能に大きな影響を与える。道路輸送による利便性と都市の安全性を確保するためにはリスクアセスメントが有効である。しかし道路輸送におけるリスクアセスメントは,リスク源が連続的に動くこと,さらに都市の様々な属性を同時に考慮する必要性等による困難性を有す。そこで本研究では地理情報システム(GIS:Geographical Information System)を用いた危険物道路輸送におけるリスクアセスメント手法の検討を行った。本研究では化学物質の火災,爆発事故における影響,被害推定に用いられるシミュレーションコード(SAFER System,TRACE ver.8.4)とGISシステム(ESRI,ARC-GIS)を統合することにより,事故時に想定される影響,特に爆風圧による人体や構造物に対する被害や,内容物の飛散による人体への被害の評価,およびそれらの視覚化手法の検討を行った。得られた結論は以下の通りである(1)被害量の精度は用いる計算式に依存するが,モデル式に基づいた影響評価とGISを組み合わせることで,都市災害におけるリスクを視覚的に表現可能である。(2)首都高速道路における過酸化水素タンク車爆発事故を例に,本研究で構築したシステムによる予測値と実際の被害状況を比較した結果,両者は良好な一致を示した。(3)都市部における危険物車両事故における被害を正確に算出するためには爆風や飛散物の3次元的な影響を考慮する必要がある。本研究により,道路管理者,警察,消防機関等にとって,災害発生時における迅速な対応策の検討が可能となり,事故時の対策提言,緊急避難方法,代替ルートの選択,決定に関する方法論情報の提供が可能となり,社会リスクの低減に大きく貢献するものと考えられる。危険物の道路輸送におけるリスクを定量的に求め,リスク解析結果に応じた管理体制や緊急時の対応策を策定するためのシステムを開発することを目的とし,GIS(地理情報システム)とリスク解析ツールを連携,統合させたシステムについて検討を行った。ここでは,化学物質の爆発,火災等の影響評価システムであるSAFER System社のTRACEによって計算された結果を,ESRI社GISソフトArcView上に展開させ,オーバーレイ機能によって被害状況を地図情報に描かせるシステムを構築した。システムの計算出力の妥当性を検証するために,1999年10月に首都高速道路で発生したタンクローリーの爆発事故を例に取り上げ,その被害状況について実際の事故事例と本システムの推定結果を比較した。内容物である過酸化水素の分解爆発による被害要因として,爆風圧と内容物の飛散による薬傷を仮定し,人的被害のみに着目して評価を行ったところ,両者の結果には良好な一致が得られ,本システムにおいて適切な入力値と仮定をおくことにより,実用的に利用しうる精度を有することが明らかとなった。本システムは迅速な被害想定を可能とするシステムであり,今後,気象条件や詳細な地図情報に変動因子となる人口密度等を加味することにより,危険エリアの定量的な把握や迂回路,代替ルート選択の際のリスクの大小判断など,道路管理者や消防活動を行う組織に対して有益な情報を提供できるものとなることが明らかとなった。
DNAリン酸基に結合するモジュールは共通か

DNAに結合するタンパク質の塩基認識部位には共通の部分構造が用いられている場合が多い。それではリン酸基と結合する部分にも、共通の構造が存在しないだろうか。本研究は、DNA結合タンパク質のリン酸基結合部位に共通のモジュールが存在するかを明らかにすることを目的に行われた。モジュールとはコンパクトな構造をもつタンパク質の構造単位である。イントロンの位置とモジュールの境界の相関より進化の単位でもあると考えられている。DNAとの複合体で立体構造が判明しているDNA結合タンパク質のモジュール境界を同定し、立体構造を比較した。その結果、真核生物のDNA polymerase βと原核生物の434 CroおよびArc repressorとに立体構造及びリン酸基との結合様式が共通のモジュールが見つかった。これらのタンパク質の全体構造はまったく異なる。このモジュールはN末端側とC末端側がヘリックスで構成されており、短いループでふたつのヘリックスがつながった構造をしていた。C末端側のヘリックスのN末端の主鎖の-NHがリン酸基の酸素原子と水素結合する様式が共通だった。以上のことより、DNAのリン酸基に結合する様式が共通であり、立体構造が類似のモジュールが存在することが示せた。以上のことをまとめ、論文投稿準備中である。それでは、塩基認識・リン酸基結合モジュールと類似部位を機能未知のタンパク質に見つけだすことで、そのタンパク質の立体構造・機能を推定することはできるだろうか?立体構造・機能が判明していないクロロプラストのIRF170タンパク質が、塩基認識・リン酸基結合モジュールをもつホメオドメインとアミノ酸配列の類似性があることがわかった。このことはIRF170がDNA結合タンパク質であることを示唆する。原核生物由来のクロロプラストにホメオドメイン様タンパク質が存在する可能性があることを初めて示した。
電子写真複写機における感光体フィルムベルトの開発

近年,情報化の波が中小企業並びに家庭までおよんでいる。このような中で出力装置の分野においては,出力品質が良く,低騒音かつ高速での出力が可能であることから電子写真複写機が有望視されている。ところが,その中心となる感光体ドラムは機能上,小型化が困難であることから新しい感光体材料の開発が望まれる。そこで本研究では,ドラムの基板材料として透明でフレキシブルな高分子フィルムを用い,低温で透明導電性薄膜(ITO膜)を蒸着し,その上に感光体材料を付け感光体ドラムとすることで,小型化・薄型化可能な新しい材料を開発することを目的とした。基板材料とする高分子フィルムは熱に弱いことから,その基板上に透明導電性薄膜および感光体材料の多層構造薄膜を作製するには低温成膜技術が必要となる。本校現有のイオンビームスパッタリング装置が薄膜材料のスパッタに用いるプラズマの発生部が薄膜製造室と隔たる特徴から高分子フィルム基板の温度上昇を抑えた低温成膜が期待できる。そこで,その装置を用いて以下の研究実績を得た。(1)現有のイオンビームスパッタリング装置を,ITO膜の低温成膜用に改良した。(2)イオンビームガンの条件を制御するシステムを作製した。(3)イオンビームガンの条件を変化したITO膜の低温成膜実験を行った。(4)ITO膜の機能性の評価として透過率・抵抗率を測定した。(5)X線回折測定による原子構造の評価,AES測定による組成分析を行った。以上の結果より,低温成膜の最適条件を見つけることができ,電子写真複写機における感光体フィルムベルトの開発が期待できる。
視神経軸索伸長における左右性形成の分子メカニズム

異体類ヒラメ胚とカレイ胚における視交差の交差状態が左右逆になっている(ヒラメ胚では右眼球由来の視神経軸索が背側を通過し、カレイではこれが逆になっていて左眼球由来の視神経軸索が背側を通る)という現象を、実験形態学的・分子発生学的手法を用いて解析した。まず、異体類では視神経軸索が伸長する位置が前後にずれていて、ヒラメ胚とカレイ胚ではその前後のずれが左右逆転していることを見出した。このずれが最終的な視交差の逆転に繋がることを見出し、軸索伸長の左右差を示す初めての証拠を得た。PKAのレベルを変化させることによってさまざまなシグナリング経路の阻害を行う薬剤のひとつであるフォルスコリンをヒラメ胚とカレイ胚の発生初期に作用させると、ヒラメ胚では右視神経軸索のみがカレイ胚では左視神経軸索のみが影響を受けることを見出し、とくに軸索伸長に重要であるヘッジホッグ経路に注目して現在も解析を進めている。このアッセイ系の1つとして異体類胚の眼球(あるいは眼胞)の器官培養系を確立した。これとは別に、ヒラメ胚1000個体以上の頭部を左右に分け、それぞれからRNAを抽出しメガソート法によりヒラメ胚頭部において左右非対称に発現する遺伝子の探索を行い、hsp90、laminin receptorなどの候補遺伝子を獲得した。現在、これらの遺伝子の発現および機能解析を継続中である。一部のデータは水産学会に和文総説として掲載され、論文としても現在作成中である。