hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
C型肝炎ウイルスの増殖と発がん病原性に関与する宿主リン酸化酵素の解析

本酵素プロモータルシフェラーゼレポータシステムにより単離される抑制候補剤の内在性mRNA発現に対する抑制効果を培養細胞系にて評価する。効果が確認されたものに関しては酵素病理作用への影響を調査する。さらには酵素活性阻害剤と共に本酵素制御を元にした肝炎病態改善の戦略開発を目指す。また引き続き本リン酸化酵素が影響を及ぼすことが実験的に示唆されている分子のうち、HCV増殖、肝病態シグナル伝達、肝発癌機構において機能する可能性が考えられる候補についてリン酸化と生病理的影響を精査する。分子腫瘍ウイルス学
新食品資材の調理に関する研究

1.食生活へ応用できる高吸水性高分子の合成を目的とし、今回はキトサンのアミノ基とイオン結合し得るカルボキシル基含有物を対象とした。多糖類の誘導体であるカルボキシメチルセルロ-ス(CMC)と、タンパク質構成成分のポリグルタミン酸の2者を選び、フィルム状コンプレックスの形成条件を検討し、さらにそれらの吸水挙動等について調べた。2(1)、フィルムの形成条件:キトサンとCMCの混合は両者を一定の繰り返し単位モル比で配合し、水を加えて撹拌後更に全体が20%濃度となるようギ酸を加え撹拌し均一溶液を得た。またキトサンとPGAの場合は前者を60%ギ酸水溶液、後者を水に各々溶解し得る最少量で溶解後、混合して均一溶液を得た。各配合割合の均一溶液を枠を作ったガラス板上にキャストし、自然乾燥で数十ミクロンの透明なフィルムを得た。フィルム中の残存ギ酸はエタノ-ル洗浄で除去した。(2)、水浸漬による吸水挙動:いずれの場合もカルボキシル基とアミノ基のバランスが吸水性に重要な役割を果たしていた。CMCの場合、2つの基が同数の場合、吸水性は極小となりいずれかにずれると吸水性は増加した。PGAの場合(キトサン/PGA=1/99/1)キトサンの配合比の多いものほど吸水性は大となり、配合比1/93/7の間では吸水性は極めて小であった。(3)、酸、アルカリ浸漬による吸水挙動:キトサン/CMCフィルムに関して行った結果では、キトサンの多い組成では酸で吸水性の低下は少なく、アルカリでは大きく低下し、CMCの多い組成ではこの逆の挙動を示した。(4)、DSCを用いた熱分析:各々の組成フィルムに対し最初に常法によりN_2ガス下で常温から150°Cまでの熱変化を求めた。しかしこの温度領域内ではフィルム間の顕著な差は認められなかった。そこで、各フィルムに一定量の水を付加後、温度降下による結晶化とさらに加温し融解する際のエネルギ-分布の違いに組成比が関与しているか否かを現在検討中である。
溶液相からのシリコンクラスター量子結晶の作成

物質をナノレベルで形、大きさを制御し、その表面状態を設計した表面修飾ナノ粒子がナノテクノロジーにおける次世代の代表的な物質として注目を浴びているのは周知の事実である。ナノメートル領域で発現するであろう量子サイズ効果により新たな電子物性が設計されるためである。我々は5年前に日本において始めてナノ粒子を構成要素とする2次元、3次元の人工的な粒子結晶の作成に成功し、一昨年にはSiクラスターを用いて世界で始めて4族元素のクラスター結晶を水溶液より作成することに成功した。この粒子の結晶はナノメートルの周期構造を持つ量子ドット結晶といえるものであり、21世紀に期待されるナノテクノロジーのキー物質となるものである。このような成果を踏まえて、Siクラスター結晶の大量生産を行って、その光学的、電気的な物性測定を行う計画である。平成15年度においてはLiu博士に我々の開発したシリコンナノ粒子の作成法を勉強してもらった。すでに3種類の異なるシリコンクラスターの作成法を比較検討してもらった。大量生産を狙ったアークプラズマ法は装置の整備を終えナノ粒子を生産しつつある。各種の形状のシリコン異性体が水溶液中に作製され現在論文準備中である。原料をメーカーから入手しうるSiOxを出発原料とするシリコンクラスターの作成はナノ粒子の作成に成功した。量産方法も解決し、また出発原料としてのSiOxのxの設定、および処理温度により各種サイズのシリコンナノ粒子が作製できることが分かった。溶媒によりシリコン粒子のモルフォロジーを変化できることも分かり現在専門誌、Langmuirに投稿中である。さらにこれらナノ粒子を用いて気液界面におけるナノ粒子結晶の作成は17年度の研究課題である。物性測定を念頭に置いて特に大きなシリコン粒子結晶作製の条件だしをする予定である。
神経堤細胞の分化運命決定におけるGDNFファミリーの機能解明

神経堤細胞は交感神経・感覚神経・副腎髄質等多様な細胞へと分化することが可能で、多分化能細胞種の代表ともいえる。しかしその分化能を獲得するメカニズムに関しては転写調節因子を含むいくつかの分子の関与が示唆されているものの、いまだ未解明のことが多く残されている。最近の研究では神経堤細胞の分化にNotchのような細胞間シグナルが重要であることが示唆されているが、これに加え多くの液性因子も関与しているものと考えられる。なかでもGDNFファミリーの一つであるArtemin(ARTN)のノックアウトマウスの解析によって、神経堤細胞の早期分化あるいは移動経路の決定という過程においてARTNが重要であることが示唆された。これまでの研究によりGDNFのレセプターとして知られるRetおよびそのコレセプターであるGFRαが神経堤細胞に発現していることが明らかになった。またラット胎児より確立した初代培養神経堤細胞にも同様にRetおよびコレセプターの発現が確認され、GDNFファミリーが神経堤細胞にたいしてなんらかの機能があると考えられた。そこで神経堤細胞の形成あるいは移動におけるGDNFファミリーの影響を観察する目的で、マウス全胚培養系とDNAエレクトロポレーション法を組みあわせた系を確立し検討を行った。これまでの実験ではGDNFとそのコレセプターであるGFRα1を共強制発現させた場合、GFRα1を発現した神経堤細胞は腸管内へと進入するがARTNとGFRα3を共強制発現した場合には、GFRα3発現神経堤細胞はそういった挙動を示さなくなることが認められた。以上の結果はすくなくともGDNFファミリーのGDNFおよびARTNが神経堤細胞の発生に関与していることを示唆し、今後はより詳細にその関与の仕方を明らかにしていくことが必要であると思われた。なかでもGDNFファミリーの一つであるArtemin (ARTN)のノックアウトマウスの解析によって、神経堤細胞の早期分化あるいは移動経路の決定という過程においてARTNが重要であることが示唆された。そこで神経堤細胞の形成あるいは移動がhanging drop culture methodをもちいた胎児のtail部分培養で観察できることを確認できたため、この系をもちいてGDNFファミリーの神経堤細胞に及ぼす影響を検討した。その結果ARTNを結合させたビーズを培養と同時に片側に埋め込み24時間培養をおこなったあと神経堤細胞に発現するSox10のin situ hybridizationを行うと、このビーズを埋め込んだ側で神経堤細胞の形成の増加ととれる所見が観察された。しかし最初に予想されたような移動への影響はあまり認められなかった。以上の結果はすくなくともGDNFファミリーのひとつであるARTNが神経堤細胞の発生に関与していることを示唆し、今後はより詳細にその関与の仕方を明らかにしていくことが必要であると思われた。
胸腺組織を活用する圧力印加組織工学による小児心臓弁の開発

平成30年度は,以下の実験計画に沿って課題を遂行する予定でありました.1.ラット胸腺組織から間葉系幹細胞を分離精製,2.間葉系幹細胞に圧力印加による細胞刺激を行い弁組織パッチの作成,3.弁組織パッチの組織学的,分子生物学的解析,および機械的特性の計測今年度は以下の結果を得ております.1.ラット胸腺組織から間葉系幹細胞を分離精製:Wistar ratより胸腺組織を採取,重量計測した.組織処理,細胞培養を行い,形態的に間葉系幹細胞と考えられる付着細胞を確認した.2.間葉系幹細胞に圧力印加による細胞刺激を行い弁組織パッチの作成:ヒト臍帯静脈を使用した細胞シートから,圧力印加を行いながら重層組織が作成できることを確認した.3.弁組織パッチの組織学的,分子生物学的解析,および機械的特性の計測:今年度報告できる結果は得られておりません.実験全般,とくに培養操作において実験担当者の技術的習熟に時間を要した.来年度は,平成30年度に遂行できなかった実験計画を再度行う方針です.昨年度は実験全般にわたり自験手技の習熟に時間を要したため,当初の計画通りに実験が進まず助成金に残額が生じました.今年度は,研究支援者の協力をあおぎ,技術的な問題が生じないように実験を進めてゆく予定です.また,間葉系幹細胞を使用した計画が予定通りに進まない場合には,他の細胞源を使用することも検討いたします.平成30年度は,以下の実験計画に沿って課題を遂行する予定でありました.1.ラット胸腺組織から間葉系幹細胞を分離精製,2.間葉系幹細胞に圧力印加による細胞刺激を行い弁組織パッチの作成,3.弁組織パッチの組織学的,分子生物学的解析,および機械的特性の計測今年度は以下の結果を得ております.1.ラット胸腺組織から間葉系幹細胞を分離精製:Wistar ratより胸腺組織を採取,重量計測した.組織処理,細胞培養を行い,形態的に間葉系幹細胞と考えられる付着細胞を確認した.2.間葉系幹細胞に圧力印加による細胞刺激を行い弁組織パッチの作成:ヒト臍帯静脈を使用した細胞シートから,圧力印加を行いながら重層組織が作成できることを確認した.3.弁組織パッチの組織学的,分子生物学的解析,および機械的特性の計測:今年度報告できる結果は得られておりません.実験全般,とくに培養操作において実験担当者の技術的習熟に時間を要した.来年度は,平成30年度に遂行できなかった実験計画を再度行う方針です.昨年度は実験全般にわたり自験手技の習熟に時間を要したため,当初の計画通りに実験が進まず助成金に残額が生じました.今年度は,研究支援者の協力をあおぎ,技術的な問題が生じないように実験を進めてゆく予定です.また,間葉系幹細胞を使用した計画が予定通りに進まない場合には,他の細胞源を使用することも検討いたします.当年度は,実験内容の技術的な習得に時間を要した.
代数多様体の数論の研究

主に半安定還元定理とそれに関係した問題について考えた.局所体上の代数多様体に対し,その基礎体を有限次拡大すれば,整数環上に半安定なモデルをもつかというのが問題である.曲線の場合には安定還元定理は以前から知られているが,その応用としてGL(2)の保型形式に伴うl進表現について考えた.この表現を表数pでの分解群に制限したとき,p≠lならそれが局所Langlands対応で得られるものになることが,Carayolによって示されていた.l=pのときもp進Hodge理論の意味でそうなっていることが,安定還元定理を使って,p≠lの場合に帰着することにより証明できることがわかった.半安定還元定理がなりたてばその帰結として,コホモロジーへの惰性群の作用を幾何的に表すことができる.しかし1995年de Jong氏は,半安定還元定理の代わりにもう少し弱い結果を示すことにより,同様の結果を得た.彼の方法を精密化することにより,惰性群の元やフロベニウスのl進コホモロジーへの作用のトレースがlによらないであろうという古典的な予想が,少なくとも曲面の場合には証明できることがわかった.剰余体の標数が0の場合には半安定還元定理が成り立つことが,以前からMumfordらによって示されていたが一般の場合にも,もともと多様体が整数環上にlog smoothなモデルをもてば同じ方法で証明できることが,大学院生の吉岡君の研究でわかった.多様体をK3曲面と限った場合について半安定還元定理の証明について考えた.適当な仮定の下に,これは有理曲面上の因子の問題に帰着されることがわかったが,まとまった成果は得られなかった.これについては今後も研究を続けたい.主に半安定還元定理とそれに関係した問題について考えた.局所体上の代数多様体に対し,その基礎体を有限次拡大すれば,整数環上に半安定なモデルをもつかというのが問題である.曲線の場合には安定還元定理は以前から知られているが,その応用としてGL(2)の保型形式に伴うl進表現について考えた.この表現を表数pでの分解群に制限したとき,p≠lならそれが局所Langlands対応で得られるものになることが,Carayolによって示されていた.l=pのときもp進Hodge理論の意味でそうなっていることが,安定還元定理を使って,p≠lの場合に帰着することにより証明できることがわかった.半安定還元定理がなりたてばその帰結として,コホモロジーへの惰性群の作用を幾何的に表すことができる.しかし1995年de Jong氏は,半安定還元定理の代わりにもう少し弱い結果を示すことにより,同様の結果を得た.彼の方法を精密化することにより,惰性群の元やフロベニウスのl進コホモロジーへの作用のトレースがlによらないであろうという古典的な予想が,少なくとも曲面の場合には証明できることがわかった.剰余体の標数が0の場合には半安定還元定理が成り立つことが,以前からMumfordらによって示されていたが一般の場合にも,もともと多様体が整数環上にlog smoothなモデルをもてば同じ方法で証明できることが,大学院生の吉岡君の研究でわかった.多様体をK3曲面と限った場合について半安定還元定理の証明について考えた.適当な仮定の下に,これは有理曲面上の因子の問題に帰着されることがわかったが,まとまった成果は得られなかった.これについては今後も研究を続けたい.
高温高密度クォーク物質における光子生成の統合的研究

本研究では高エネルギー原子核衝突における光子生成の理論的枠組みを構築する。衝突ではクォークグルーオンプラズマと呼ばれる量子色力学(QCD)物質が生成される。衝突直後の即時光子と媒質由来の熱光子の評価を改善することに加えて、媒質生成前と媒質冷却後における光子の寄与を取り入れることでより完全な光子生成モデルを構築する。得られたモデルを基に、理論計算と実験データの比較からQCD物質の生成機構および有限密度のQCD相構造についての知見を得る。
発達期遺伝子制御の異常に基づいた運動ニューロン変性機序の解明

脊髄性筋萎縮症(SMA)はSMN蛋白欠乏により運動ニューロン死をきたす乳児死亡最多の遺伝子疾患である。SMNは発達期需要度が高く、RNAの代謝や輸送を担うため、SMAでは発達期RNA病態が示唆されるが神経変性機構は解明されていない。ノンコーディングRNA(ncRNA)は神経発生や分化に関わり、そのRNA発現調節が注目されている。そこでSMA病態に関し、ncRNAを介するRNAネットワーク異常を起因とする、胎生遺伝子の制御異常による発症機構の検討が重要であると考え、本研究ではマウス胎仔、ヒトiPS細胞を用いてその機序を明らかにし、バイオマーカーと治療法開発につなげていく。
寄生性フジツボが宿主カニを寄生去勢する仕組みの解明

寄生性フジツボ(和名フクロムシ)は、カニなどに寄生して、栄養を収奪し、宿主の生殖能力を奪う(寄生去勢)とともに、形態・行動を支配する恐ろしい生物である。本研究では、ヤツフクロムシと宿主のイソガニのトランスクリプトーム研究で得た結果を基に、1)男鹿半島でイソガニに寄生する他2種のインテルナのトランスクリプトーム解析の比較分析、2)寄生・未寄生イソガニの生殖器官の形態、遺伝子発現の動態、3)寄生・未寄生イソガニ体液中の非ペプチド性ホルモンの定量、4)生殖関連ホルモンの組換えタンパク質の機能解析を行うことで、寄生性フジツボの寄生去勢の機構を解明する。
γδ T細胞を用いた新しい免疫制御法の確立

生体部分肝移植を行った後、術後長期経過した小児レシピエントの末梢血液中にγδT細胞が増殖していることが判明した。そのγδT細胞はそのT cell receptorのVδ鎖はVδ1を有しており、さらにその可変領域が限局し、単一なクローンの増殖を認めた。健常人末梢血から分離したγδT細胞をin vitroで増殖させると、そのγδT細胞は免疫活性化試験において、T細胞の増殖を抑制することを確認した。この細胞群を用いて養子細胞を用いた免疫抑制療法の開発へとつなげていきたい。移植後、免疫寛容状態になっているレシピエントの末梢血中にγδT細胞、Vδ1TCRを有するγδT細胞が増加していることが判明している。免疫寛容状態におけるVδ1+γδT細胞の免疫制御細胞としての働きの証明と、そのγδ細胞の同定、分離、増殖のための研究を行っている。上記のVδ1+γδT細胞そのなかでも、とりわけ特異的なCDR3配列のTCRを特定し、そのTCRにたいする抗体の精製を試みている。更に、肝内のγδT細胞の同定、および、そのTCRのCDR3配列の検討を行った。末梢血で見られたような、特異なCDR3配列の再現性は認められなかった。今後、更に検討が必要と考えられた。そのため、γδT細胞にたいする抗体を精製して、移植肝生検の組織免疫染色を試みている。更に、摘出肝中のγδT細胞を抽出して、そのCDR3配列を調べている。健常人の末梢血から採取したVδ1+γδT細胞をある条件下で培養し、増殖させるとリンパ球混合試験における免疫反応を抑制させる、いわゆる免疫制御性の応答をすることが明らかになった。γδ細胞の増殖刺激となるリガンドとしてMICA, MICBが知られているが、アロ抗原との反応が起こるとMICA, MICBが出現することが判明している。また、拒絶臓器にMICA, MICBが出現するとの報告があり、移植肝中のMICA, MICBの発現と拒絶反応、免疫寛容の状態、さらには、移植後のアログラフトとの免疫応答が免疫制御性のγδT細胞を刺激、誘導する、つまり、HLAの相違および、HLAに対する免疫応答がこの免疫制御性γδT細胞の増殖、活性化につながるとの仮説のもと、γδT細胞が増殖している患者さんに対して、抗ドナー抗原に対する免疫応答の評価とγδT細胞の増加、活性化の関係について研究を行っている。肝移植後のレシピエントにおける、肝内のVδ1γδ細胞の定量化のための抗体の作成を進めているが、肝内の組織染色が可能となる抗体の作成に至っていない。Vδ1γδT細胞の末梢血における染色の抗体は肝内の組織染色に適切でなかった。肝移植後、肝生検組織から、肝内に浸潤しているVδ1γδT細胞の分離を試みたが、生検組織から分離できるリンパ球はわずかであり、Vδ1γδT細胞は分離できなかった。肝生検組織からTCRのsequence解析を試みたが、条件設定が難しかった。肝生検組織から得られたRNAから直接Vδ1T細胞のTCRのsequence解析をおこなったが、末梢血と所見が異なり、末梢血と異なるoligoclonalityを示した。患者間でそのsequence配列が一致しないため、その意義は不明である。新しい抗体を作成するために、Vδ1γδT細胞を培養増殖する系の確立を行った。δ1γδT細胞は増殖する条件によって、強い免疫抑制を示す制御性細胞の特徴を示す一方、perforinやIFN-γの分泌があり、killer T cellの特徴を有していた。この所見はこの研究計画の段階で推測していた細胞の特徴を有しており、今後の研究につながると考えている。現在は、その培養条件の再現性の確立を行っている。また制御性Vδ1γδT細胞のTCRのsequence解析では、移植後免疫寛容患者にみられたmonoclonality、oligoclonalityが認められていない。移植後免疫寛容患者の末梢血中のVδ1γδT細胞のin-vitroでの培養を行っているが、増殖が悪く、培養条件のさらなる検討が必要であるが、培養が可能になればTCRのsequence解析を行いmonoclonalityの証明が容易になると考えられる。γδT細胞がB細胞の活性を抑えるとの報告があったことと、免疫寛容患者の末梢血中のB細胞の増加とVδ1T細胞の増加に相関がみられたため、移植後のB細胞の活性とVδ1γδT細胞の活性の関係について検討中であるが、その相関は今回の研究では明らかにならなかった。
近代エジプト議会の歴史的展開に関する研究-議会議事録を資料として

本研究では、1世紀以上にわたる近代エジプト議会の展開について、おもに議会議事録を資料とし、その議会議事録と議会機能の発展に注目して考察したものである。議会議事録の分析では、初期の段階から逐語的に議事が記録されており、立憲君主制期議会の議事録はきわめて精緻に議事録の編纂が行われたことを明らかにした。議会の機能については、初期の議会は諮問機関であったものの、限定的ながら近代議会の諸機能を有しており、立憲君主制期の議会では、独立性の高い議会に発展した。さらに、時代の政治環境と議会の活動や機能との密接な関係も明らかとなった。本研究は、1世紀半におよぶ近代エジプトの議会の変遷について、議事録を分析して明らかにするものであるが、本年度においては、おおまかに別けてイスマーイール期、イギリス占領期、立憲君主制期、軍事政権期の4つの時期に区分できる近代エジプト議会のすべての時代の議事録のサンプルを日本国内とエジプトにおいて入手することができた。これによって、議事録の編集の方法や構成の比較が可能となり、大まかに見て、時代が下るにつれ議事録編纂の手法は前時代の方法や技術が踏襲されて、さらに発展したことが明らかとなった。しかし、部分的な例外もあり、立憲君主制期のきわめて精緻な索引の技術は軍事政権下の議会には踏襲されていないことも判明した。来年度は、これらの議事録について、多角的に比較検討するため、比較事項を綿密に規定し、実際の比較作業を行なうことが必要となる。議会と政治権力との関係の解明については、その一つの手がかりとして、各時代の議会法を比較することが有効と考えた。各時代の議会法については、議事録の付録や法令集などに掲載されており、国内とエジプトにおいて収集にあたり、本年中に各時代の議会法をほぼ入手することができた。これらの議会法で規定されている議会の権限のうち、とくに立法権、政府統制権、予算決定権についてそれぞれの議会法の規定の分析を始めた。さらにそれらの権限について、各時代の議事録を使って実際の運用を検証することが今後の課題となる。本研究では、1世紀半におよぶ近代エジプトにおける議会の展開について議会議事録を中心に分析することを自的としている。昨年度に続いて本年度も、大きく分けてイスマーイール期・民族革命期、イギリス占領期、立憲君主制期、軍事政権期の4期にわたる近代エジプト議会の議事録のサンプルと各時期の議会法の資料の入手を続けた。また、イスマーイール期から立憲君主制期までのエジプト議会に関連する資料をまとめたMuhammad SubhiのTa'rikhal-Hayat al-Niyabiyya fi Misrはきわめて貴重な補足資料であるが、この2巻分を入手することができ、また残りの2巻も閲覧ができた。議会の役割や機能の分析については、イギリス占領期の議会に関して集中的に行なった。まずは、この時期の議会の評価が一般的に低いことを再検討するために、同議会の成立の経緯と意図を明らかにした。これに関して、イギリスの政府文書であるParliamentary Papersを資料としてこの議会の設立に大きく係わったイギリス外交官ダファリンの報告書を主に分析し、さら補足として他の外交官の回想録も解明の手がかりとして検討した。さらに、同議会が与えられた権限を具体的にどのように行使したかを探るために、同じくParliamentary Papersを資料として、同議会に関連する報告を調べ、具体的な内容に言及するいくつかの例を得ることができた。今後はこれをもとに、実際の議事録を読み進めて、通説とは異なった同議会の実際の活動や権限の行使による政府への働きかけを分析する予定である。本研究は、近代エジプトにおける議会の歴史について議会議事録などの一次資料を用いて分析することを目的としている。本年度は研究の最終年となるため、議会資料の収集においては入手可能な資料のうち、未入手の資料の収集を行った。とくに議会法は議会の機能を把握するための有効な資料であるため、1866年議会から1952年以降の軍事政権期の議会までの議会法の資料の入手を完了し、翻訳に着手した。さらに、1923年憲法下の下院の議会機能について、当時の議会職員による詳細な解説書(Fu'ad Kamal, al-A'wad al-Barlamaniyya,1927)を発見し、これを入手できたことは大きな収穫であった。議会法の翻訳はエジプト議会の機能をより性格に把握する手段と考え、まずは1923年憲法下の議会法の翻訳に着手した。これは本研究の終了後も継続して行う。議会資料を用いての議会活動分析は、資料の量が膨大なため予定より遅れ気味であるが、本年度は昨年度から継続しているイギリス占領期における議会分析を進めた。とくに在エジプトのイギリス総領事兼代表による年次報告書にはエジプト議会についての詳細な記述があり、それを資料として議会活動の展開を整理した。

これによって30年にわたる占領期における議会の変貌が明らかとなった。占領期初期には議会が未経験のために活動が十分行われていなかったが、しだいに数々の議案において修正を提案し、活動を正常化させていった。1907年以降は、議会外での反英運動と連動して議会がイギリスの政策に対する批判活動を活発に展開していった。これによって占領期の議会活動の展開が把握できたため、これに引き続いて、重要な案件について議会議事録を資料として議会でのやり取りをさらに詳しく検証する作業を開始した。この3年間では予定の研究結果を出すには至らなかったが、現地で入手できた資料をもとに現在進めている研究を続け、今後も引き続きその成果をまとめていきたい。
都市における展示空間の社会学的研究

当研究は、「メディア/モノの集積」としての展示空間という性質を強く帯びる現代社会において、都市を理解すうえでの新たな理論的枠組みの構築を目指すものである。当初の研究計画に沿って、初年度である平成24年度は文献資料に基づく理論研究、およびアメリカ合衆国のニューヨークでのフィールドワークを実施した。まず前者に関しては、英語圏では近年その成果が徐々に明らかになりつつある「メディアと空間」を対象とした理論研究一代表的なものとして、Shaumn Moores(2012)Media, Place and Mobility-を幅広く検討したほか、ドイツを中心としたもう一つの「モノとしてのメディア」を対象とした理論枠組みであるメディア考古学一具体的には、Jussi Parikka(2012)What is Media Archaeologyなど-の妥当性もまた検討の対象とした。また平成24年11月に実施したニューヨークでのフィールドワークにおいては、以下の二点に注目して調査をすすめた。一つは、MoMA、メトロポリタン美術館といった従来からの代表的な都市の展示空間におけるメディアによる構造化の進行。とりわけ、ミュージアムにおけるモバイル・メディアの利用が、来館者の空間の経験に与える影響に注目した。また二点目に、ニューヨークという都市そのものの展示空間化,商業的な中心地であるタイムズ・スクエアはその表面積の50%以上がスクリーン化されており、これは小型のスクリーンがインターネット接続された東京での展示空間化の進行とは異なる性質を持っている。これらの初年度の基礎的な研究成果は、具体的には平成25年度に論文として発表する予定であるが、その研究過程での中間的な成果は、平成24年度の社会情報学会において「複合メディア環境におけるスクリーンの遍在一『メディアコンプレックス』とメディア考古学の視点から」というタイトルで既に発表している。基本的には予定通りに進んでいるが、年度内に文献研究の成果を学術論文としてまとめることが出来なかったのが上記評価の理由である。従来からこの領域は社会学と視覚文化論が交差する研究領域であり、資料収集と同時にその擦り合わせの作業に当初の予定に比して時間がかかったのが要因である。平成25年度より大学の教員として奉職し、特別研究員の資格を失ったため特段記載事項はないが、平成24年度の成果を論文としてまとめることに引き続き尽力する予定である。
生体内での中性脂肪合成の調節機構の分子メカニズムの解明

近年、耐糖能異常、高脂血症、高血圧症など動脈硬化性疾患の危険因子が集積するインスリン抵抗性症候群という病態が認知されてきた。その背景には内臓脂肪を中心とした肥満があることが明らかになり、肥満症が生活習慣病につながる病理現象として注目されている。我々は従来より中性脂肪合成系の調節機構という側面から肥満症の発症機序の解明に取り組んできた。肥満症モデル動物においては肝臓における中性脂肪合成が亢進しているとされるが、中性脂肪合成系諸酵素の活性は主に各遺伝子のmRNA発現量により調節されており、その調節にはSterol Regulatory Element-binding Protein-1(SREBP-1)という転写因子が深く関与している。従って肥満症の病態解明を進める上で、SREBP-1の役割やその調節機構を調べることは重要であり、本研究では過剰エネルギーの蓄積を包括的に制御していると考えられているSREBP-1の発現調節機構の解明を目指している。SREBP-1の主たるアイソフォームであるSREBP-1c遺伝子の発現調節領域は、上流に位置するSREBP-1aのエクソン1とSREBP-1cの転写開始点との間の約10kbの間に存在するものと予想されている。我々はまずこの領域をマウスゲノムからクローニングし、塩基配列を決定した。次に下流部分約2kbの断片をルシフェラーゼベクターに組み込み、ルシフェラーゼ(レポーター蛋白)のアッセイにより、培養細胞でのプロモーター活性を各種条件下で測定した。高グルコース/高インスリン条件下では軽度のプロモーター活性の上昇が見られたものの、マウスやラットのin vivoの肝臓や脂肪組織における摂食時のSREBP-1c遺伝子発現上昇(これは数十倍レベルの誘導を受ける)に比べると非常に弱いものであった。残りの上流部分のDNAに対しても同様のルシフェラーゼベクターを作成し、プロモーター/エンハンサー活性を検討したが、同じく非常に弱いものであった。おそらくこれは、培養細胞系がin vivoの状況をシュミレートできていないためと考えられた。そのため、上記のSREBP-1cプロモーター-ルシフェラーゼプラスミドをマウス受精卵に注入し、トランスジェニックマウスを樹立した。このマウスにおいては、肝臓および脂肪組織において、内因性SREBP-1c同様の強い摂食応答がルシフェラーゼレポーター遺伝子発現に見られ、SREBP-1c上流2kb領域はSREBP-1c遺伝子の摂食応答に必要十分な領域であることが判明した。現在さらにこの領域のプロモーター/エンハンサー活性について詳細な検討を続けている。近年、耐糖能異常、高脂血症高血圧症など動脈硬化性疾患の危険因子が集積するインスリン抵抗性症候群という病態が認知されてきた。肥満症モデル動物においては肝臓における中性脂肪合成が亢進しているとされるが、中性脂肪合成系諸酵素の活性は主に各遺伝子のmRNA発現量により調節されており、その調節にはSterol Regulatory Element-binding Protein-1 (SREBP-1)という転写因子が深く関与している。そこでin vivoでのプロモーター解析が不可欠と考えるに至り、次の手段として下流部分約2kbの断片とルシフェラーゼをつないだコンストラクトによるトランスジェニックマウスの作成に着手した。現在受精卵へのインジェクションを施行している段階である。

従って肥満症の病態解明を進める上で、SREBP-1の役割やその調節機構を調べることは重要であり、本研究では過剰エネルギーの蓄積を包括的に制御していると考えられているSREBP-1の発現調節機構の解明を目指している。SREBP-1の主たるアイソフォームであるSREBP-1c遺伝子の発現調節領域は、上流に位置するSREBP-1aのエクソン1とSREBP-1cの転写開始点との間の約10kbの間に存在するものと予想されている。我々はまずこの領域をマウスゲノムからクローニングし、塩基配列を決定した。次に下流部分約2kbの断片をルシフェラーゼベクターに組み込み、ルシフェラーゼ(レポーター蛋白)のアッセイにより、培養細胞でのプロモーター活性を各種条件下で測定した。高グルコース/高インスリン条件下では軽度のプロモーター活性の上昇が見られたものの、マウスやラットのin vivoの肝臓や脂肪組織における摂食時のSREBP-1c遺伝子発現上昇(これは数十倍レベルの誘導を受ける)に比べると非常に弱いものであった。残りの上流部分のDNAに対しても同様のルシフェラーゼベクターを作成し、プロモーター/エンハンサー活性を検討したが、同じく非常に弱いものであった。おそらくこれは、培養細胞系がin vivoの状況をシュミレートできていないためと考えられた。そこでin vivoでのプロモーター解析が不可欠と考えるに至り、次の手段として下流部分約2kbの断片とルシフェラーゼをつないだコンストラクトによるトランスジェニックマウスの作成に着手し、2ラインのトランスジェニックマウスの樹立に成功した。現在、そのマウスの詳細な解析を行っているところであるが、肝臓および脂肪において、摂食によるSREBP-1プロモーターの活性化を確認することができた。近年、耐糖能異常、高脂血症、高血圧症など動脈硬化性疾患の危険因子が集積するインスリン抵抗性症候群という病態が認知されてきた。その背景には内臓脂肪を中心とした肥満があることが明らかになり、肥満症が生活習慣病につながる病理現象として注目されている。我々は従来より中性脂肪合成系の調節機構という側面から肥満症の発症機序の解明に取り組んできた。肥満症モデル動物においては肝臓における中性脂肪合成が亢進しているとされるが、中性脂肪合成系諸酵素の活性は主に各遺伝子のmRNA発現量により調節されており、その調節にはSterol Regulatory Element-binding Protein-1(SREBP-1)という転写因子が深く関与している。
ニッケル含有酵素であるウレアーゼの構造と機能

光合成細菌にニッケル含有酵素ウレアーゼが存在することは、これまでほとんど知られていない。本研究において、紅色無硫黄細菌であるRhodobacter capsulatusがウレアーゼを生合成することを見いだし、さらにこの細菌のウレアーゼを単離精製することに初めて成功した。この光合成細菌は、通常の生育条件下ではウレアーゼを生合成することなく生育する。ところが、窒素源をアンモニウムイオンから尿素・アルギニン等に変え、窒素代謝系を制御することにより、この菌体におけるウレアーゼ生合成を誘導することができた。また、窒素飢餓条件下にすることで生合成されるウレアーゼの量が増加することも明らかになった。さらに、ウレアーゼ生合成過程においてニッケルイオンを添加するとウレアーゼ活性が著しく促進されることより、この細菌のウレアーゼも他の菌体のものと同様にニッケルを含む酵素であることも示唆された。光合成細菌中の色素や複合タンパク質の生成をおさえ、より多くのウレアーゼの単離精製を行なうために、暗所好気的条件下で培養した細菌からウレアーゼの精製を行なった。ウリアーゼ精製の際に用いるバッファーに2-メルカプトエタノールを添加することにより、精製効率は飛躍的に向上することが明らかになった。この添加剤は酵素の活性中心である複核ニッケルに架橋することにより酵素を安定化させる働きをしているものと考えられる。さらにイオン交換・疎水クロマト法により、従来単離されなかった光合成細菌のウレアーゼの精製に成功し、酵素比活性は38μmol(Urea)/min.mgまで向上した。SDSゲル電気泳動により、サブユニットの分子量は67KDであることも判明した。本研究により、高度に精製された新規の光合成細菌ウレアーゼが得られ、ウレアーゼの構造と機能の関連性を解明し生体中におけるニッケルイオン役割を明らかにするための礎が得られた。
情報埋め込み技術による音声通信における波形復元と画像の改ざん検出に関する研究

IP電話は,本来リアルタイム通信に不向きなベストエフォート型のIPネットワークにより音声通信を実現しているため,パケットの欠落が原理的に不可避であり,こうした通信上のエラーが音声波形の正確な伝送を妨げ,通話品質を低下させるという問題を抱えている.本研究では,こうした問題に対処するため,情報埋め込み技術を応用した音声データの修復法を考案し,従来よりも優れた通話品質を提供する手法を見出した.IP電話は,本来リアルタイム通信に不向きなベストエフォート型のIPネットワークにより音声通信を実現しているため,パケットの欠落が原理的に不可避であり,こうした通信上のエラーが音声波形の正確な伝送を妨げ,通話品質を低下させるという問題を抱えている.本研究では,こうした問題に対処するため,情報埋め込み技術を応用した音声データの修復法を考案し,従来よりも優れた通話品質を提供する手法を見出した.IP電話は,本来リアルタイム通信に不向きなベストエフォート型のIPネットワークにより音声通信を実現するため,パケットの欠落が原理的に不可避であり,こうした通信上のエラーが音声波形の正確な伝送を妨げ,通話品質を低下させるという問題を抱えている.本研究では,こうしたエラー対策に焦点を当て,ステガノグラフィと呼ばれる情報埋め込み技術を応用することで,従来よりも優れた通話品質を提供する手法に関して検討している.本年度は,IP電話におけるパケットの欠落の中でも,特にパケットが連続して欠落する場合に焦点を当て,こうしたバースト欠落における効果的な波形復元の手法を検討した.また,情報埋め込み技術の高度化を目標として,音声知覚に関する知見を深めるため,計算機シミュレーションと音響心理実験による検討を行った.さらに,本年度は,情報埋め込み技術の新たな応用として,IP電話のハイファイ化について検討を行った.昨今,SkypeなどのIP電話サービスに代表されるように,ハイファイIP電話が次第に普及してきている.本年度,本研究では,情報埋め込み技術を従来の信号処理手法と組み合わせることで,より効果的に音声信号の広帯域化が実現できることを示した.また,実際のIP電話端末への適用を考慮し,処理能力が低いワンチップマイコンにも実装が可能なアルゴリズムについても検討を行った.なお,以上の研究と並行して,画像に対する情報埋め込み技術についても検討を行った.本年度は,数論変換によってディジタルデータのセキュリティを保障するための改ざん検出技術の高度化について,理論的な検討を行った.IP電話は,本来リアルタイム通信に不向きなベストエフォート型のIPネットワークにより音声通信を実現するため,パケットの欠落が原理的に不可避であり,こうした通信上のエラーが音声波形の正確な伝送を妨げ,通話品質を低下させるという問題を抱えている.本研究では,こうしたエラー対策に焦点を当て,ステガノグラフィと呼ばれる情報埋め込み技術を応用することで,従来よりも優れた通話品質を提供する手法に関して検討している.本年度は,情報埋め込み技術の新たな応用として,音声信号の広帯域化によるIP電話のハイファイ化について検討を行った.昨今,SkypeなどのIP電話サービスに代表されるように,ハイファイIP電話が次第に普及してきている.こうしたアプリケーションで採用されている方法とは異なるアプローチとして,本研究では,情報埋め込み技術を従来の信号処理手法と組み合わせることで,より効果的に音声信号の広帯域化が実現できることを示した.なお,情報埋め込み技術を適用すると本来の音声信号を変化させてしまう可能性があるため,これが雑音となって,場合によっては音声信号の劣化を引き起こしてしまうという問題がある.そこで,本年度は,電話音声の特徴を利用し,情報を埋め込んでも音声信号の劣化がまったく生じないロスレス方式のステガノグラフィについても検討を行った.なお,以上の研究と並行して,画像に対する情報埋め込み技術についても検討を行った.本年度は,数論変換によってディジタルデータのセキュリティを保障するための改ざん検出技術の高度化について,理論的な検討を行った.IP電話は,本来リアルタイム通信に不向きなベストエフォート型のIPネットワークにより音声通信を実現するため,パケットの欠落が原理的に不可避であり,こうした通信上のエラーが音声波形の正確な伝送を妨げ,通話品質を低下させるという問題を抱えている.本研究では,こうしたエラー対策に焦点を当て,ステガノグラフィと呼ばれる情報埋め込み技術を応用することで,従来よりも優れた通話品質を提供する手法に関して検討している.本年度は,情報埋め込み技術の新たな応用として,音声信号の広帯域化によるIP電話のハイファイ化について検討を行った.昨今, SkypeなどのIP電話サービスに代表されるように,ハイファイIP電話が次第に普及してきている.こうしたアプリケーションで採用されている方法とは異なるアプローチとして,本研究では,情報埋め込み技術を従来の信号処理手法と組み合わせることで,より効果的に音声信号の広帯域化が実現できることを示し,実環境における提案手法の有効性について検討を行った.なお,情報埋め込み技術を適用すると本来の音声信号を変化させてしまう可能性があるため,これが雑音となって,場合によっては音声信号の劣化を引き起こしてしまうという問題がある.そこで,本年度は,電話音声の特徴を利用し,情報を埋め込んでも音声信号の劣化がまったく生じないロスレス方式のステガノグラフィについても検討を行った。なお,以上の研究と並行して,画像に対する情報埋め込み技術についても検討を行った.本年度は,数論変換によってディジタルデータのセキュリティを保障するための改ざん検出技術の高度化について,理論的な検討を行った。
体内時計に対して電磁界が及ぼす影響に関する研究

体内時計に関連する脳機能に対して電磁界が及ぼす影響について研究を行った。主に、パルス磁界を大脳皮質に照射したときの脳機能の特性について実験および理論的な検討を行った。神経細胞がパルス磁界により膜電位が変化するモデルを用いたシミュレーション解析結果に基づき、大脳皮質がパルス磁界に反応する特性について検討を行なった。大脳皮質には、主に信号の入出力の役割を担っている錐体細胞が大脳皮質表面に垂直に走行しているが、この錐体細胞のパルス磁界に対する反応特性について検討した。その結果、パルス磁界により二次的に誘導される電界の大脳皮質に垂直な成分が錐体細胞の膜電位変化に大きく関与しており、誘導電界の大脳皮質に垂直な成分の大きさの分布を算出することにより大脳皮質がパルス磁界により影響を受ける部位を検出できることを明らかにした。この結果に基づき、一次運動野を対象としてパルス磁界による刺激実験を行い、腕および手の誘発筋電図を指標としてパルス磁気が脳活動に与える影響を評価した。被験者の頭部右側にパルス磁気を8字型コイルにより照射し、左の腕および手から誘発筋電図を表面電極により計測した。その結果、一次運動野内において対象の筋を支配すると推定された部位における誘導電界の脳表面に対する垂直成分が最大となるようにパルス磁気の照射を行ったときに対象の筋に大きな振幅の筋電図が計測されることを確認した。これらの結果より、パルス磁気を脳に照射したとき、大脳皮質のそれぞれの部位における誘導電界の脳表面に対する垂直成分が大脳皮質の機能に影響を与える主な要因であることを見出した。今後、この知見を基にして視交叉上核を含む体内時計システムへのパルス磁界の影響について研究を継続して行なう予定である。超低周波電磁界がラットの行動リズムに与える影響について予備的な実験を行った。これまでの研究により、視交叉上核において生成されるリズムが電磁界に反応することが示唆されている。このことより、生体リズムの最終出力のひとつである行動リズムに対して電磁界が何らかの影響を与えることが考えられる。平成15年度の研究では、この仮説を検証するための予備的実験を行った。恒暗の飼育環境において、回転式運動量測定器を用いてラットの行動リズムを測定した。回転式運動量測定器で計測されるラットの輪回しの回転数は、パーソナルコンピュータで自動的に計測できるようにソフトウェアを開発した。ラットの自発的行動リズムであるフリーランが安定するように、恒暗の状態でラットを14日間飼育した。フリーランが安定しているかどうかは、行動リズムをコンピュータのモニタ上にグラフ表示することにより確認した。行動リズムがフリーラン状態にあるラットに対して、50Hzの電磁界を24時間照射する実験を行った。ラットへの磁場曝露には、これまでに開発・製作した自動均一磁場曝露システムを用いた。このシステムは、均一な磁場を3次元空間に生成する組み合わせコイルにより構成されており、コイルに流す電流をコンピュータにより制御することにより直流磁場や時間変化する磁場波形を任意に調整することができる。コイルシステムにより磁場曝露中のラットは、アクリル製の固定器により固定し、液体飼料をチューブを通して給餌することにより良好な生理状態を保った。現在、磁界の曝露により行動リズムがどのような変化するかについて解析中である。次年度以降、電磁界の方向に対する行動リズムの変化等について検討していく予定である。超低周波電磁界がラットの行動リズムに与える影響について実験を行った。昨年度までの研究により、視交叉上核において生成されるリズムが電磁界に反応することを明らかにし、生体リズムの最終出力のひとつである行動リズムに対して電磁界が何らかの影響を与えることを示唆した。平成16年度の研究では、この行動リズムに対する電磁界の方向の影響を検証するための実験を行った。

恒暗の飼育環境において、回転式運動量測定器を用いてラットの行動リズムを測定した。回転式運動量測定器で計測されるラットの輪回しの回転数は、新たに開発したソフトウェアによりパーソナルコンピュータで自動的に計測できるようにした。電磁界曝露前の処理として、ラットの自発的行動リズムであるフリーランが安定するように、恒暗の状態でラットを14日間飼育し、行動リズムをコンピュータのモニタ上にグラフ表示することによりフリーランの安定について確認を行なった。行動リズムがフリーラン状態にあるラットに対して、50Hzの電磁界を24時間照射する実験を行った。ラットへの電磁界曝露には、これまでに開発・製作した自動均一電磁界曝露システムを用いた。このシステムは、均一な磁場を3次元空間に生成する組み合わせコイルにより構成されており、コイルに流す電流をコンピュータにより制御することにより直流磁場や時間変化する磁場波形を任意に調整することができる。コイルシステムにより電磁界曝露中のラットは、アクリル製の固定器により固定し、液体飼料をチューブを通して連続的な給餌を維持した。電磁界の曝露により行動リズムがどのような変化するかについて解析した結果、電磁界をラット頭部に対して左右方向に曝露した場合に行動の概日リズムの位相が前進が観察されたが、電磁界を上下方向および前後方向に曝露した場合には行動リズムに変化は見られなかった。体内時計の中枢を含む脳の機能に対して電磁界が及ぼす影響について研究を行った.パルス磁気による経頭蓋磁気刺激が脳機能に与える影響についての検討を行なった.神経細胞の興奮特性ならびに大脳皮質の構造を考慮しパルス磁気が脳の活動に及ぼす影響について実験を行い検討した.大脳皮質の一次運動野を対象として,腕および手の誘発筋電図を指標としてパルス磁気が脳活動に与える影響を評価した.被験者の頭部右側にパルス磁気を8字型コイルにより照射し、左の腕および手から誘発筋電図を表面電極により計測した.8字型コイルの中心を頭表上で固定し,コイルを360°回転したときの誘発筋電図の振幅の変化を観察した.8字型コイルの中心直下の誘導電界が水平方向から上方40°の向きになるパルス磁気の照射を行ったときに短拇指外転筋に最大の筋電図が計測された.このとき,短拇指外転筋を支配する部位として推定された一次運動野内の部位における誘導電界の脳表面に対する垂直成分は,コイル角度が40°のときに最大となった.また,他の筋についても同様の検討を行った.その結果,一次運動野内において対象の筋を支配すると推定された部位における誘導電界の脳表面に対する垂直成分が最大となるようにパルス磁気の照射を行ったときに対象の筋に大きな振幅の筋電図が計測されることを確認した.これらの結果より,パルス磁気を脳に照射したとき,それぞれの部位における誘導電界の脳表面に対する垂直成分が大脳皮質の機能に影響を与える主な要因であることを見出した.この知見を基にして視交叉上核を含む体内時計システムへのパルス磁界の影響について現在研究を継続して行なっている.
SPA技術を基盤とした並列試行型強化学習による太陽光植物工場への知能実装

研究代表者らが開発した実装型クロロフィル(Chl)蛍光画像計測ロボットを用いて,意図的にわずかに異なる環境条件を設定した場合の作物の生育状態を比較することで最適栽培環境条件を自動探索する仕組みの確立を最終的な目標として,その前提となるChl蛍光画像計測ロボットによる高時間・高空間分解能の多元的生体情報計測技術の基盤アルゴリズムの開発を行った。Chl蛍光画像計測ロボットを用いて茎伸長計測を行うために,計測対象個体群のパノラマChl蛍光画像を取得し,日単位の茎伸長計測を行った。同様の方法で,その他の成長指標の計測も行い,日単位の成長の把握を可能にした。本研究では,研究代表者らが開発したクロロフィル(Chl)蛍光画像計測ロボットによる太陽光植物工場内のトマト群落を対象とした光合成機能評価技術を基盤としている。本年度は,当該Chl蛍光画像計測ロボットを発展させ,多元的生体情報(光合成機能+成長指標)計測技術の確立を行った。具体的には,15日間のトマト個体群を対象とした連続計測により,群落光合成機能(光合成電子伝達機能)が日変化することを確認した。また,この日変化が前日の日積算日射量と対応することを確認した。さらに,画像解析により1日単位の茎伸長の計測を可能にし,1日単位の茎伸長が2日前と3日前の日積算日射量の平均値との相関が高いことを確認した。愛媛大学植物工場研究センターの小型実証温室(トマト1,000株/400m2)にChl蛍光画像計測ロボットを導入し,6ヶ月以上の長期にわたって高精度生体情報(光合成電子伝達活性と茎伸長)と環境情報(日射・気温・養液)を連日取得した。さらに,得られた生体情報と環境情報の関係を網羅的に解析するためのソフトウェアを開発し,植物の環境応答の季節変化を把握することに成功した。また,直近の一定期間(14日間)における光合成機能指標(光合成電子伝達活性指標)と環境要因との間に高い相関(R>0.7)が認められた場合,その回帰直線からの乖離程度を数値化することで,異常環境応答を検出するアルゴリズムを開発し,実証試験に着手した。当初の交付申請書に記載した「研究の目的」および「研究実施計画」におおむね沿った研究を遂行できている。様々なセンサを用いて植物の生体情報を計測して生育状態を診断し,その診断結果に基づいて生育環境を適切に制御するSPA(Speaking Plant Approach)の研究開発を進めている。SPA技術は太陽光植物工場の生産性を最大化するための切り札であり,SPAに利用可能な植物生体情報計測法としてクロロフィル(以降,Chl)蛍光画像計測技術が活用されている。Chl蛍光は光合成色素から発せられる光であるため,これを正確に計測することにより非接触で光合成機能に関する生体情報を取得できる。本年度の研究では,Chl蛍光画像計測ロボットを用いた太陽光植物工場における大規模・長期間計測と,直近2週間の連続計測データを用いた異常環境応答検出アルゴリズムの開発を行い,高精度生体情報計測による知能的環境制御の可能性を確認した。太陽光植物工場における大規模・長期間計測では,商業的トマト生産太陽光植物工場の協力を得て,50mを越える長さのトマト個体群を対象とした計測を行い,生産現場への実装可能性を確認した。また,70日間の連続計測を行い,光合成活性および成長量の日変化と季節変化を含んだ連続データの取得を行った。その結果,週次の成育調査では把握することができない日次の成育の変化を捉えることに成功し,日次の高精度生体情報計測の有効性を確認した。異常環境応答検出アルゴリズムについては,植物の環境応答性の変化を環境要因と生体情報の網羅的な相関解析結果として可視化するUIを開発するとともに,異常環境応答を数値評価する指標を開発した。これらの高精度生体情報の計測・解析技術を用いることで,環境ストレスを回避するための知能的な環境制御が可能であることが示唆された。当初の交付申請書に記載した「研究の目的」および「研究実施計画」に沿った研究を遂行できている。当初の交付申請書に記載した「研究の目的」および「研究実施計画」に沿って研究を遂行する。なお,本年度は「SPA技術を基盤とした並列試行型強化学習による太陽光植物工場への知能実装(国際共同研究強化)」にも着手するため,共同研究先であるオランダ(ワーゲニンゲン大学,Prof. van Henten)との連携を強化するかたちで,より発展的な内容とする。農業情報システム学29年度が最終年度であるため、記入しない。当初の交付申請書に記載した「研究の目的」および「研究実施計画」に沿って研究を進める。具体的には,高空間・高時間分解能の生体情報計測を通年レベルで実施し,太陽光植物工場における植物生育状態の季節変化を捉える。また,商業的大規模太陽光植物工場にChl蛍光画像計測ロボットを導入し,高空間分解能の生体情報(ロボットに搭載した環境計測センサによる環境情報も同時計測)を取得する。

新規に作製する予定であったクロロフィル蛍光画像計測装置について,井関農機株式会社との共同研究において資材提供(植物生育診断装置,PC6C)があり,これを改造して用いることで本年度の研究を遂行することができた。次年度の研究にて,本年度の計測結果に基づいた新規の計測装置の開発を行うこととした。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究で使用する予定であったクロロフィル蛍光画像計測ロボットの市販が開始され導入可能な状態となったのが,平成27年1月であり,導入のための十分な期間を確保できなかった。さらに,価格が当初の計画の約3倍であり,装置の導入計画を再検討する必要が生じた。本年度の計測結果を踏まえて,クロロフィル蛍光画像計測装置を開発する費用として使用する。市販のクロロフィル蛍光画像計測ロボットを1台導入する。また,同ロボットと同等の性能を有する生体情報計測装置を製作し,本装置を用いて補完的な計測を行う。