hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
光集積回路のための複合媒質3次元光導波路の設計法に関する基礎的研究

光集積回路を構成するための従来の光導波路を複合媒質3次元光導波路として一般化し、任意の不均質・異方性・損失性・活性媒質を含む複合媒質3次元光導波路の最適設計法を有限要素法に基づいて解立することを目的として研究を進め、下記の成果を得た。1.光導波路の有限要素法解析において、長い間の懸案事項であった非物理的なスプリアス解発性の問題に積極的に取り組み、スプリアス解の性質、発生原因を詳細に検討した結果、スプリアス解を抑圧、除去することが可能な二つの新しい方法を開発することに成功した。一つの方法は、従来の磁界の3成分による変分表現式に磁界の非発散条件をペナルティ項として付加したもので、ペナルティ法と呼ばれているが、このように修正した変分表現式を用いることによって、スプリアス解を抑圧することができるようになった。また、いま一つの方法は、伝搬方向の磁界成分(縦磁界)を、磁界の非発散条件を用いて導波路断面内の磁界成分(横磁界)で表すもので、横磁界法と呼ばれているが、このように従来の磁界の3成分による有限要素表示式を横磁界による有限要素表示式に変換することによって、スプリアス解を完全に除去することができるようになった。2.本研究において開発されたスプリアス解を含まない有限要素法を用いて、具体的に、(1)非軸対称形光ファィバ、応力付与形光ファィバなどの偏波保持光ファィバ、(2)異方性誘電体光導波路、ジヤイロ異方性光導波路などの光集積回路用導波路、(3)方形コア埋込み形レーザダイオード、などの解析を行い、(1)については、光ファィバの断面構造と複屈折率性との関係、(2)については、媒質の異方性が導波モード特性に与える影響、(3)については、コア部の利得、クラッド部の損失が、全体としてのレーザダイオードの利得特性に与える影響、などを明らかにした。
酵母ゲノムにおいてクロマチンを介した転写抑制機構の解明

Rme1pは,IMElの転写を抑制することによって,出芽酵母の減数分裂開始を制御している.最近我々は,Rme1pによる転写抑制機構を「activator exclusion at a distance」と名付け,Rme1pが転写抑制クロマチンドメインを形成するというモデルを提唱した.このドメインの分子間相互作用を明らかにする目的で,Rme1pの機能ドメインを解析した.300アミノ酸残基から成るRme1pにおいて,DNA結合ドメインは171-300残基にマップされ,DNA結合には3つのZn-fingersだけでは十分ではなく,C-末端285-300残基が必須であることが実証された.さらに,点変異蛋白質の解析から,DNA結合に重要な残基として,287Arg,290Lysと288Phe,292Leu,295He,296Leuが同定され,この領域が両親媒性α-へリックスを形成して,DNA結合ドメインを安定化することが示唆された.一方,Rme1pと相互作用する因子の遺伝学的スクリーニングにおいて,クロマチンリモデリング関連因子が候補として得られ,Rme1pとクロマチンとの繋がりを調べている.一方,昨年度までに,高次DNA構造がゲノム上でのヌクレオソーム編成の重要な因子の一つであることを示した.例えば,比較的長い(dA)_n・(dT)_n,(dG)_n・(dC)_nとZ-DNA配列である(CG)_nは,in vivoでヌクレオソームを排除する.出芽酵母ゲノムにおいて,n≧10の(dA)_n配列は2495個存在し,そのうち1760個はORFの500bp上流に局在している.この値は全ORFの1/4にも相当する.n≧20の配列はゲノム中に130個し,ORFの500bp上流では95個存在している.この結果から,ヌクレオソーム排除配列が,ヌクレオソームフリーの領域から成るプリセットプロモーターのcis-elementとして働くことを提唱した.Rme1pは,IMElの転写を抑制することによって,出芽酵母の減数分裂開始を制御している.最近我々は,Rme1pによる転写抑制機構を「activator exclusion at a distance」と名付け,Rme1pが転写抑制クロマチンドメインを形成するというモデルを提唱した.このドメインの分子間相互作用を明らかにする目的で,Rme1pの機能ドメインを解析した.300アミノ酸残基から成るRme1pにおいて,DNA結合ドメインは171-300残基にマップされ,DNA結合には3つのZn-fingersだけでは十分ではなく,C-末端285-300残基が必須であることが実証された.さらに,点変異蛋白質の解析から,DNA結合に重要な残基として,287Arg,290Lysと288Phe,292Leu,295He,296Leuが同定され,この領域が両親媒性α-へリックスを形成して,DNA結合ドメインを安定化することが示唆された.一方,Rme1pと相互作用する因子の遺伝学的スクリーニングにおいて,クロマチンリモデリング関連因子が候補として得られ,Rme1pとクロマチンとの繋がりを調べている.一方,昨年度までに,高次DNA構造がゲノム上でのヌクレオソーム編成の重要な因子の一つであることを示した.例えば,比較的長い(dA)_n・(dT)_n,(dG)_n・(dC)_nとZ-DNA配列である(CG)_nは,in vivoでヌクレオソームを排除する.出芽酵母ゲノムにおいて,n≧10の(dA)_n配列は2495個存在し,そのうち1760個はORFの500bp上流に局在している.この値は全ORFの1/4にも相当する.n≧20の配列はゲノム中に130個し,ORFの500bp上流では95個存在している.この結果から,ヌクレオソーム排除配列が,ヌクレオソームフリーの領域から成るプリセットプロモーターのcis-elementとして働くことを提唱した.
ハイスループットシークエンサーによる網羅的ウイルス検出法の確立とその臨床応用

本年度は、英国公衆衛生局(Public Health England, PHE)と共同で、次世代シークエンサーおよび最新のナノポアシークエンサー技術を用いたウイルスゲノム配列の同定法、及びメタゲノム解析法による臨床試料中からの網羅的ウイルス検出法の開発を行った。ウイルスゲノム配列の同定では、致死性の出血熱ウイルスの一つであるダニ媒介性のクリミア-コンゴ出血熱ウイルス(CCHFV)を対象にナノポアシークエンサーMinIONを用いたゲノム配列同定法を開発した。CCHFVはアフリカ、ヨーロッパ、アジアにかけ広い流行域を示し、分離株は地域によって多様な塩基配列を持つことが知られる。そこで、CCHFV分離株共通のコンセンサスプライマーを用いたmultiplex tiling PCRによるターゲットゲノム増幅を行い、その増幅産物を用いてナノポアMinIONによるアンプリコンシークエンスを行った。感染培養上清から抽出されたRNAを試料に用いた場合、今回検証した異なるlineageのウイルス株(計6株)全てにおいて、リファレンス配列をほぼ100%カバーする出力リードが得られた。一方、CCHFV陽性ヒト血液およびマダニ由来の抽出RNAを試料に用いた場合、リファレンス配列のー部の領域で極端に低カバレッジになる事象がみられた。メタゲノム解析による網羅的ウイルス検出法の開発では、Sequence-independent single primer amplification (SISPA)法によるランダム全ゲノム増幅を行い、その増幅産物をナノポアMinIONもしくはイルミナ次世代シークエンサーにて解析する方法について検討し、RNAウイルスの検出に最適なSISPA法を決定した。当初の研究計画通り、英国公衆衛生局PHEを5カ月訪問し、共同研究を実施した。研究内容については事前に相互確認し、渡航後速やかにPHEとの共同研究を進めることができた。PHEでは次世代シークエンスおよびナノポアシークエンスを用いたウイルスゲノム解析の経験がある研究者がおり、エボラウイルスやクリミア-コンゴ出血熱ウイルスをはじめとする出血熱ウイルスに関して多くの研究実績を残している。その研究基盤の下、5カ月の渡航期間中に出血熱ウイルスに対するシークエンス法の開発を共同で進め、その確立に着実に近づいている。本邦では扱うことができない出血熱ウイルスに関連する研究試料を用いて、新たに開発したクリミア-コンゴ出血熱ウイルスのシークエンス法の有用性を評価することができた。更に、共同研究者が有する世界的な研究ネットワークを活用し、次年度は新たに開発したシークエンス法を出血熱流行国にて現地評価を実施する計画である。本研究が最終的に目指すハイスループットシークエンス法による網羅的ウイルス検出法の臨床活用を評価する道筋をつけることができた。以上より、本研究はおおむね順調に進展していると判断する。ナノポアシークエンサーMinIONによるCCHFVシークエンスでは、CCHFV陽性ヒトおよびマダニ試料を用いた場合、一部の領域で低カバレッジになる課題が残された。この事象はmultiplex tiling PCRにおいて特定のプライマーペアの増幅効率が低いことに起因すると考えられた。次年度は、現行のmultiplex tilling PCRによるCCHFVゲノム増幅法についてプライマー配列および反応条件を改良する。更に、バイオインフォマティクス技術を駆使し、得られたデータからウイルスの変異解析、系統解析を行う。ヒトおよびマダニ由来のCCHFV等疑い試料についてメタゲノム解析を実施し、疑い例に感染するウイルスの検出、および試料中のVirome解析を行う。ナノポアシークエンサーによる出血熱ウイルスのゲノム配列同定法の臨床的有用性を評価するため、タジキスタン共和国CCHFリファレンスラボと共同で、CCHF疑い試料についてナノポアMinIONを用いたターゲットゲノムシークエンス、およびメタゲノムシークエンスを実施する。得られたデータよりCCHFVのゲノム配列を同定し、そのシークエンス精度を評価する。同定されたウイルスゲノム配列を使い、CCHFV分離株のゲノム性状と伝播動態を明らかにする。ハイスループットシークエンサーとそこから得られるウイルスゲノム情報がエボラウイルスやCCHFVをはじめとする伝播性が高く致死的な出血熱ウイルスの感染症対策にいかに活用できるか考察し、そのシークエンスデータの有効活用を提案する。内定年度:2017本年度は、英国公衆衛生局(Public Health England, PHE)と共同で、次世代シークエンサーおよび最新のナノポアシークエンサー技術を用いたウイルスゲノム配列の同定法、及びメタゲノム解析法による臨床試料中からの網羅的ウイルス検出法の開発を行った。

研究内容については事前に相互確認し、渡航後速やかにPHEとの共同研究を進めることができた。PHEでは次世代シークエンスおよびナノポアシークエンスを用いたウイルスゲノム解析の経験がある研究者がおり、エボラウイルスやクリミア-コンゴ出血熱ウイルスをはじめとする出血熱ウイルスに関して多くの研究実績を残している。その研究基盤の下、5カ月の渡航期間中に出血熱ウイルスに対するシークエンス法の開発を共同で進め、その確立に着実に近づいている。本邦では扱うことができない出血熱ウイルスに関連する研究試料を用いて、新たに開発したクリミア-コンゴ出血熱ウイルスのシークエンス法の有用性を評価することができた。更に、共同研究者が有する世界的な研究ネットワークを活用し、次年度は新たに開発したシークエンス法を出血熱流行国にて現地評価を実施する計画である。本研究が最終的に目指すハイスループットシークエンス法による網羅的ウイルス検出法の臨床活用を評価する道筋をつけることができた。以上より、本研究はおおむね順調に進展していると判断する。ナノポアシークエンサーMinIONによるCCHFVシークエンスでは、CCHFV陽性ヒトおよびマダニ試料を用いた場合、一部の領域で低カバレッジになる課題が残された。この事象はmultiplex tiling PCRにおいて特定のプライマーペアの増幅効率が低いことに起因すると考えられた。次年度は、現行のmultiplex tilling PCRによるCCHFVゲノム増幅法についてプライマー配列および反応条件を改良する。更に、バイオインフォマティクス技術を駆使し、得られたデータからウイルスの変異解析、系統解析を行う。ヒトおよびマダニ由来のCCHFV等疑い試料についてメタゲノム解析を実施し、疑い例に感染するウイルスの検出、および試料中のVirome解析を行う。ナノポアシークエンサーによる出血熱ウイルスのゲノム配列同定法の臨床的有用性を評価するため、タジキスタン共和国CCHFリファレンスラボと共同で、CCHF疑い試料についてナノポアMinIONを用いたターゲットゲノムシークエンス、およびメタゲノムシークエンスを実施する。得られたデータよりCCHFVのゲノム配列を同定し、そのシークエンス精度を評価する。同定されたウイルスゲノム配列を使い、CCHFV分離株のゲノム性状と伝播動態を明らかにする。
疑似生体環境下の力学的組織挙動評価と非侵襲診断技術への応用

生体の力学的因子による損傷については,現在シミュレーションによる評価手法が盛んに検討されており,特に有限要素解析は症例の発生要因評価,手術方法リハビリ手法の検討など多くの場面で活用されている.ただし,これに必要とされる構成式などの生体組織の力学的物性値に関しては,基本的なデータベース構築が急がれているが未だ十分な状態には無いと言える.特に,その高信頼性を要求される複雑な現象の解析に物性値に関しては,その計測法等も含めて改善すべき点は多い.そこで平成16年度は,非侵襲診断技術への応用を目指して,押し込み試験器の開発を実施した.この中では,特に高精度診療と装置の安全性確保を目的として,パルスコントローラとA/D変換ボードを組み込んだPCによる制御方法を検討した。とくに,高速で移動する圧子を安全に止めるためのシステム開発に注力し,その実現可能性を検討した.この結果,既存の制御方法によっては,人体の筋肉等の数センチ厚の軟組織の力学的特性を特別な考慮無くして実現が困難であることが分かり,一般的な制御機構より高速度・高精度なシステムの構築,あるいは根本的に考え直した新たな思想による制御システムの創製が,本研究の実用化には不可欠であることが明らかとなって来た.このため当該年度内では,整備したシステムの特性検証を実施し,この特性値に準じて計測結果を校正することによってある程度まで計測可能であることが分かった.また併せて,この粘弾性特性の発現要因を明らかにするため,前年度に開発を開始した環境槽の高機能化(温度・圧力制御の機能追加)を実施した,さらに,顕微鏡下で細胞変形を観察し,とくにこれを複屈折顕微鏡下で2軸応力状態の実験を実現することで,細胞の変形因子を検討できることを示した.本研究成果を基にして,ここで明らかとなった課題点の克服が早急に求められる.生体の力学的因子による損傷については,現狂シミュレーションによる評価手法が盛んに検討されており,特に有限要素解析は症例の発生要因評価,手術方法リハビリ手法の検討など多くの場面で活用されている.ただし,これに必要とされる構成式などの生体組織の力学的物性値に関しては,基本的なデータベース構築が急がれているが未だ十分な状態には無いと言える.特に,その高信頼性を要求される複雑な現象の解析に物性値に関しては,その計測法等も含めて改善すべき点は多い.そこで本研究では,生体組織の中でも特に非線形性が強い軟組織を対象として,力学的物性値を同定する方法について検討した.特に,引張試験による挙動評価の高精度化を目的として,動作の信頼性確認と疑似生体環境糟の開発を実施した.まず,従来から開発していた粘弾性引張試験機に関して,複雑な速度制御を可能とするパルスコントローラ用ボードを制御用コンピュータに追加し,これによる動作をレーザ変位計にて計測することで動作の信頼性確認を行った.この結果,開発した試験機では引っ張る過程の動きに速度リップル(ゆらぎ)が存在することが明らかとなり,従来から適用していた物性値同定法の精度が低いことが明らかとなった.これに関しては,(1)低リップルの機器に更新する,(2)実際に引っ張った速度を同時計測して物性値を同定する,という2通りの対策を検討したが,現有設備のそのまま利用できる対策(2)で研究を継続することとなった.また疑似生体環境糟については,密閉容器を貫通するロッド部の低摩擦化を目的として,容器貫通部を膜構造にする方法について検討を加えた.この結果,ゴムパッキン構造による方法よりも良い測定結果を得られることを確認した.さらに平成16年度に関しては,生体環境糟の開発の仕上げと,さらに引張試験との対応関係を明らかにできる押込試験機の開発を計画通り実施する予定である.生体の力学的因子による損傷については,現在シミュレーションによる評価手法が盛んに検討されており,特に有限要素解析は症例の発生要因評価,手術方法リハビリ手法の検討など多くの場面で活用されている.ただし,これに必要とされる構成式などの生体組織の力学的物性値に関しては,基本的なデータベース構築が急がれているが未だ十分な状態には無いと言える.特に,その高信頼性を要求される複雑な現象の解析に物性値に関しては,その計測法等も含めて改善すべき点は多い.そこで平成16年度は,非侵襲診断技術への応用を目指して,押し込み試験器の開発を実施した.この中では,特に高精度診療と装置の安全性確保を目的として,パルスコントローラとA/D変換ボードを組み込んだPCによる制御方法を検討した。とくに,高速で移動する圧子を安全に止めるためのシステム開発に注力し,その実現可能性を検討した.この結果,既存の制御方法によっては,人体の筋肉等の数センチ厚の軟組織の力学的特性を特別な考慮無くして実現が困難であることが分かり,一般的な制御機構より高速度・高精度なシステムの構築,あるいは根本的に考え直した新たな思想による制御システムの創製が,本研究の実用化には不可欠であることが明らかとなって来た.このため当該年度内では,整備したシステムの特性検証を実施し,この特性値に準じて計測結果を校正することによってある程度まで計測可能であることが分かった.また併せて,この粘弾性特性の発現要因を明らかにするため,前年度に開発を開始した環境槽の高機能化(温度・圧力制御の機能追加)を実施した,さらに,顕微鏡下で細胞変形を観察し,とくにこれを複屈折顕微鏡下で2軸応力状態の実験を実現することで,細胞の変形因子を検討できることを示した.本研究成果を基にして,ここで明らかとなった課題点の克服が早急に求められる.
表現の自由に関するアメリカ・モデルの特殊性とその形成過程

2018年度は、二つの課題を遂行した。第一は、比較憲法学の分野において、近年、表現の自由に関するアメリカ・モデルの実体的・方法論的特殊性が指摘されているが、それが具体的にどのような形で指摘されているのか確認する作業である。これについては、まだ未刊行ではあるものの、論文にとりまとめることができた。第二に、表現の自由に関するアメリカ・モデルの方法論的特殊性については、表現の自由に限らず、違憲審査制の下での裁判所による憲法判断の論証構造に関するグローバル化の中でのヨーロッパ流の比例原則とアメリカ流の違憲審査基準の違いに密接に関連するため、この点に関する比較作業を行った。これについては、それらを日本の裁判所における憲法判断の論証構造と比較する論文を執筆し刊行した。こうした作業を通じて、表現の自由に関するアメリカ・モデルの実体的・方法論的特殊性をかなり具体的な形で明らかにすることが可能になり、またそうしたアメリカ・モデルの特殊性は、モデルが形成された当時のアメリカ憲法を取り巻く歴史的環境、国際的な環境に着目して分析する必要性があることを確認できた。課題の遂行に必要な文献・資料の収集・分析は順調に進んでおり、それらを元にして当初設定した課題を着実にこなせていると自己評価した。とりわけアメリカ・モデルの実体的・方法論的特殊性に関する比較憲法学の分野における指摘を具体的に分析し、その原因に関するこれまでの分析が不十分であることを指摘する論文を執筆できたことは大きな成果だと考えている。この論文を刊行し、それに対する学界の反応を取り入れて、必要があれば研究の見直しを行う予定である。今後は、アメリカ・モデルの実体的・方法論的特殊性に関して、モデルが形成された当時のアメリカの表現の自由、憲法を取り巻く内在的状況(歴史的環境)と外在的状況(国際的環境)を分析し、アメリカ・モデルが具体的にどのように形成されたのかを明らかにする作業を行う予定である。アメリカ・モデルが形成されたのは、第一次大戦期、戦間期、第二次大戦期、冷戦期、1960年代と長期に及ぶが、その何れの時期をまず取り上げるかは現在検討中である。2018年度においては、まずは課題に関して問題提起を行う論文をいち早く執筆して公表し、これに対する学界の反応を確認し、必要なら課題に関する研究計画全体の変更を行うことを最優先にして研究を行った。そのため資料収集のための海外出張は行わなかった。また課題の遂行に必要な文献・資料も、2018年度に関してはすでに収集済みのもので一定まかなうことができた。2019年度においては、アメリカ・モデルの形成過程に関する歴史研究に力点を移すため、より多くの文献・資料収集のために使用する。
高精度金型設計のための粉体成形シミュレーション技術の実証

本年度、申請者のグループで開発したAdvanced DEM-CFD法(離散要素法(DEM)と数値流体力学(CFD)を連成した数値シミュレーション手法に、符号付距離関数と埋込境界法を壁境界モデルとして導入した数値シミュレーション手法)を用いて、連続式粉末金型充填体系において粉末充填量の最適運転条件を検討するための数値シミュレーションを実行した。数値シミュレーションには、移動壁と固体粒子の相互作用、移動壁と空気の相互作用および固体粒子と空気の相互作用をモデル化した。数値シミュレーション結果が定性的に正しいことを確認した。このことから、符号付距離関数と埋込境界法を結合した壁モデルが連続式粉末金型充填に応用できることが示された。また、楕円関数に基づく非球形粒子モデルを導入して、数値シミュレーションにより粒子形状が粉末金型充填における充填率に及ぼす影響を評価した。固体粒子の粒子体積が同じであっても、粒子形状(球形粒子と非球形粒子)の違いにより、充填率が異なることを示した。現在、感度解析を実行している最中である。上記の研究のほかに、申請者のグループが開発した計算手法(DEM粗視化モデルを導入したAdvanced DEM-CFD法)を複雑形状の空間領域内の大規模固気混相流体系(円管を挿入した流動層および粉箱が静止した粉末金型充填)に応用した(なお、共同研究者と議論して体系を選定した)。数値シミュレーションと実験を同一条件の下で実行して、両者の固気混相流のマクロ挙動の一致を確認した。このことから、本手法により妥当な結果が得られることが示された。本研究成果の有用性および独創性が認められ、国際学術論文に掲載された。基本的に計画通り進んでいる。申請者のグループで開発した計算手法により、目標としている連続式粉末金型充填および非球形粒子の金型充填のシミュレーションを実行できたので、「おおむね順調に進展している」と判断した。引き続き、連続式粉末金型充填および非球形粒子の金型充填のシミュレーションを実行する。いくつかのパラメータに注目した感度評価を行い、実験では得られないような付加価値の高い計算結果を整理して、考察を行い、研究成果をまとめていきたい。内定年度:2017本年度、申請者のグループで開発したAdvanced DEM-CFD法(離散要素法(DEM)と数値流体力学(CFD)を連成した数値シミュレーション手法に、符号付距離関数と埋込境界法を壁境界モデルとして導入した数値シミュレーション手法)を用いて、連続式粉末金型充填体系において粉末充填量の最適運転条件を検討するための数値シミュレーションを実行した。
温室付設型半地下室の熱的性能に関する基礎的研究

既存の温室付設型半地下試験家屋を用いた室内熱環境の長期実測と数値計算の両面から、その熱的特性を調べ、熱的な設計方法に関する知見を蓄積し、その最適設計のための基礎資料を得、設計ツールとしての数値計算方法を確立することが本研究の目的とするところである。1.試験家屋に対する暖房実験用装置の設置年間を通してほぼ一定の室温を達成し、それに必要な年間エネルギー消費量を計測するため、温度センシングによる暖房運転発停止装置、積算記録装置、および暖房装置を設置し、パーソナルコンピュータによる制御インターフェースを開発した。2.試験家屋を用いた熱環境の実測当初は、1.で設置した装置を用いた暖房状態での長期実測を行う計画であったが、申請した設備備品の納入の遅延や昨年の記録的猛暑などの理由により、暖冷房を行わない自然室温状態で、(1)夏期における温室の日射遮蔽、(2)窓の開放、冬期における(3)夜間断熱、(4)日中の温室-居室間の換気の効果に関する実験を行った。その結果、(1)夏期における室温は日射のある日中には外気温と透過日射の影響を受け、温室がない室の温度を上回るなど変動が大きいこと,(2)夏期におけるこうした熱環境の悪化を抑えるには、日射遮蔽と通風がこの順に有効であること,(3)冬期の室温は、夜間に温室がない室の温度を下回り、相対的変動が大きいこと,(4)これを防ぐには温室の窓ガラスに施す夜間断熱の手法が最も有効であること.などを定量的に明らかにした。3.熱環境の予測プログラムの作成3次元有限/境界要素法に基づく詳細な予測プログラムとそれを簡素化した簡易予測プログラムを作成し、実測値との比較による性能評価を行った。その結果、実測された室温を3°C前後の精度で再現できることなどが明らかとなった。目下、これを基に最適な熱的設計のためのCADツールを作成中である。
ビデオおよびセンシング技術を用いたライブ音楽演奏システムの開発

二年目となる本年度は、前年度に行った文献調査および聞き取り調査による先行事例研究と、試作を行った入力系インターフェースの試作を踏まえ、入力インターフェースの改善と、音響生成アルゴリズムの開発を行い、実際の作品制作での応用を行った。入力系インターフェースに関して、昨年度はカナダinfusion System社の『iCube System』のみを用いて開発していたが、近年になり新しいセンサーの入力システムが複数リリースされたため、この中からアメリカMaking Things社の『Make Controller Kit』およびカナダPhidget社の『Phidget Interface Kit』を用い、新たにセンサー入力部のシステム開発を行うとともに、複数種のセンサーを用い、インターフェースの改善を行った。また音響生成部に関しては、特に研究者自身の作品制作への応用に主眼を置き、複数の音響生成アルゴリズムの開発と、DSPによる音響処理の開発を行い、その評価を行った。開発したシステムは、10月以降合計4回のライブ・コンサートにおいて実地で使用し、システムの安定性/音響表現の柔軟性/現場での使用感などの見地から評価を行った。各回の評価を元に、システムの改善をその都度行い、前年度より安定性が高く、また音楽的表現の見地がら柔軟性の高いシステムの開発を行った。1年目となる本年は、先行事例に関する文献研究および事例調査を進めながら、入力インターフェースの整備と基本的なシステム開発を行なった。まず、先行研究に関する書籍およびジャーナルの文献調査を行うとともに、この領域における先端的研を進めている国内外の研究機関における研究動向に関する調査を行うため、海外のいくつかの研究機関、一トセンターおよび美術館等を視察し、アーティストや研究者の聞き取りも行った。入力系インターフェースについては、(1)ビデオカメラからの映像入力をアプリケーションMax/MSP/Jittを用いて分析するシステムおよび(2)距離センサーや輝度センサーなどの各種センサーからの入力をinfusion System社のiCube SystemおよびMax/MSP/Jitterを用いて分析するシステムの開発を行った。そして、これらのシステムで分析された映像およびセンサーからの情報を、Max/MSP内で音楽情報に用いることが可能な数値に変換するシステムを制作し、ビデオおよびセンサーからの入力を、Max/MSP/Jitter内の音響生成アルゴリズムや、本年度購入したいくっかのシンセサイザーやエフェクターのパラメーター変数として用いることにより、本研究の目的である、映像およびセンサー技術を用いた楽器およびライブ演奏システムを試作した。
高選択的発光誘導体化検出による生理活性ペプチドの微量探索

我々は、本研究においてグリオキサールが弱酸性水溶液中で加熱するとN末端Trp含有ペプチドと高選択的に反応して蛍光体のみならず化学発行体も形成することを見いだした。それは酸化的に発光するので、この誘導体化反応及び酸化反応である化学発光反応の最適条件を検討した。その結果、化学発光誘導体化反応はpH4の弱酸性溶液中80°Cで5分間の加熱により速やかに進行し、この反応液をH_2O_2存在下ホウ酸ナトリウムによりpH9付近の弱アルカリ性にすると化学発光反応が起こり、生じる発光を鋭敏に検出できた。このマニュアル操作に基づき、定量下限が0.5nMレベルのN末端Trp含有ペプチドの定量法と3μMレベルの定量下限を示すH_2O_2の定量法をそれぞれ開発できた。そこで、この反応によって生成する両発光物質を高速液体クロマトグラフィー(HPLC)によって分離し、LC/MSによって分子量を測定した。その結果、生成した蛍光物質と化学発光物質はともに2分子のグリオキサールがN末端Trp残基に付加したものと考えられ、化学発光体はグリオキサールが付加したのち2分子の水が脱水した構造であり、それからさらに1分子脱水したものが蛍光体であることを推定した。次に、グリオキサール反応をHPLCのポストカラム誘導体化反応に適応させてN末端Trp含有ペプチド群の高感度な化学発光検出システムを構築した。この化学発光検出システムは、UV吸収や蛍光検出法よりも5-60倍高い感度を有し、約100fmol3pmol/注入量のN末端Trp含有ペプチド類を検出(S/N=3)できた。開発したHPLCシステムにより、熟成中の醤油成分からN末端Trp含有ペプチドと考えられる微量の未知成分を検出することができた。今後、これらの成分の化学構造を解明し、生体に及ぼす機能解析研究や生体細胞内の極微量の未知ペプチドの探索研究へ展開する予定である。生体内生理活性ペプチドの探索を指向して,本研究では,まず,N末端のトリプトファン(Trp)含有ペプチド群のみを高速液体クロマトグラフィー(HPLC)によって分離同定できる新規化学発光誘導体化検出法を以下のように開発した。1.申請者らは,グリオキサール(GO)が弱酸性水溶液中でN末端Trp含有ペプチドと加熱(20分間)すると蛍光体を形成することを既に見い出している。そこで,この反応液を逆相HPLCによって分離したところ,蛍光体とは別の化学発光物質の生成が認められた。それはH_2O_2酸化によって発光するので,この誘導体化反応及び化学発光反応の最適条件を検討した。その結果,化学発光誘導体化反応は,pH4の弱酸性溶液中80°Cで5分間の加熱により速やかに進行し,この反応液をH_2O_2存在下pH13-13.2のアルカリ性溶液にすると酸化反応が生じ強く化学発光することが分かった。2. GO試薬はそれ自身蛍光を発せず,かつ化学発光物質でもない。従って,HPLCの検出システムには,ペプチドの回収ができるポストカラム化学発光誘導体化反応の検出システムを設計した。ペプチドピークの同定を容易にするためにUV吸収検出器と蛍光検出器もこのシステムに使用した。開発したHPLC化学発光検出システムは,UV吸収や蛍光検出法よりも100-1000倍高い感度を有し,約100fmol/注入量のN末端Trp含有ペプチド類を分離検出(S/N=3)することができた。今後,この発光体の化学構造を解明し,ペプチドの他の特異的検出法と合わせて生体内ペプチドの検索を行う予定である。本年度では,昨年度の研究に引き続き、以下の研究成果を得た。

1)申請者らは,グリオキサール(GO)が弱酸性水溶液中でN末端Trp含有ぺプチト類と加熱(20分間)すると蛍光体を形成することを既に見い出している。そこで,この反応液を高速液体クロマトグラフィー(HPLC)によって分離したところ,蛍光体とは別の化学発光物質の生成が認められた。そこで、GOとトリプトファンアミドとの化学発光反応を検討し、この反応によって生成する化学発光物質の精製を行った。これは、単に発光体の構造を解析するだけではなく、新規の化学発光性物質を開発する目的も有している。その結果、HPLCによる分画操作を繰り返し行うことで、発光物質を部分精製することができ、LC/MSによって分子量を測定した。その結果、トリプトファンアミドとGO反応によって生じる蛍光体と化学発光体は、ともに2分子のグリオキサールが縮合付加したものと考えられ、蛍光体はGOが付加したのち2分子の水が脱水した構造であり、1分子のそれが脱水したものが化学発光体であることが示唆された。2)一方、GO試薬を用いるN末端Trp含有ペプチド群に極めて特異的なHPLCのポストカラム誘導体化化学発光検出システムも構築した。これにより、熟成中の醤油成分からN末端Trp含有ペプチドと考えられる微量の未知成分を検出することができた。今後,こららの成分の化学構造を解明し、生体に及ぼす機能解析研究や生体細胞内の極微量の未知ぺプチドの検索研究へ展開する予定である。
スラブ系構造の引抜きせん断力に対する終局限界状態設計法の研究

本研究は、フーチング等のスラブ系構造がアンカープレートによる引抜き力を受けるときの終局限界状態に対する設計法に関する法則性を見出すことを目的に、基礎的な実験を行ったものである。実験ではまず、部材の厚さの中間部に載荷するときの耐荷性状を調べるため、スパン70cm、厚さ15cm、幅1590cmの鉄筋コンクリート供試体の中央位置の上面載荷および上面から内部へ5cmおよび10cmの埋込み載荷を行った。次に、部材の自由縁附近に載荷した場合の耐荷性状を調べるため、幅90cmの供試対について載荷位置を変化させて上面および埋込み載荷を行った。また、局部的なせん断破壊耐力に対する破壊部コンクリートの受ける曲げ応力の影響を調べるため、張出しばり供試体を用い、支点モーメントを種々に変えながら中央位置の上面および埋込み載荷を行った。以上の実験より得られた新知見を列記すれば、1)部材幅がある限界値以下ではせん断耐力は部材幅に比例し、はり型せん断耐力と同様な取扱いが可能である。その限界値は埋込み載荷深さが大きいほど小さくなる。2)部材幅が限界値を越えれば局部せん断破壊となるが、はり型せん断耐力と局部せん断耐力との間には過渡的領域が存在する。3)上面載荷および埋込み載荷のいずれにおいても、部材の自由縁附近に載荷されるときのせん断耐力は、部材中央部載荷の場合に比べて著しく小さくなる。しかし、自由縁の影響が生ずる範囲は、載荷深さが大きいほど狭くなる。4)載荷面より下部のコンクリートが受ける曲げ応力が圧縮応力の場合には、局部せん断破壊耐力に対する曲げ応力の影響は小さいが、引張応力の場合には引張応力が大きいほどせん断耐力は明確に減少する。
圏論的表現論とその母関数・力学系・代数統計への応用

(1)圏論的表現論は,数学の中でも特に抽象度の高いが,適用範囲が広い.研究集会などで詳しく内容を解説してきた.研究成果の多くは公表され,あるいは公表予定,あるいは公表予定である.(2)圏の普遍ゼータ関数は,様々な分野と関係を持つ.グラフの再構成予想や米田の補題との関係は目新しい.(3)群論の代数統計への応用が発見された.鉛同位体法で使われるキャンベラ距離は,数値解析とも関係する.(2)有限群の単項バーンサイド環とその周辺」近畿大学で行ったセミナー.小田文仁,中川暢夫などと研究打ち合わせで話した.単項バーンサイド環の圏論的導入を紹介した.(3) "The category of elements and its applications (エレメントの圏とその応用)"(2014/03/03京都大学)「代数的組み合わせ論研究集会」(数研)での1時間講演.エレメントの圏の概念が本研究でひとつの鍵になると考えられる.(a)集合値関手のゼータ関数の微分と,その関手に付随するエレメントの圏の関係,(b)有限群の単項バーンサイド環がエレメントの圏のグロタンディエック環であること,(c)各種バーンサイド環のべき等元公式を求めるときに使うcofibrationの概念がエレメントのカテゴリーに他ならないこと,を示した.エレメントの圏の概念が本研究の一つの鍵になる.(a)圏の普遍ゼータ関数の立場からすれば,エレメントの圏は,圏の微分に相当する.(b)エレメントの圏のグロタンディック環が,単項バーンサイド環にほかならない.・「鉛同位体法の数理(I)」すでに完成し,間もなく『情報考古学会誌』に投稿する.代数学の意外な応用である.・「群とグラフの再構成予想」2015/06/23に「代数的組合せ論シンポジウム」(於金沢大学)で発表予定.グラフの再構成予想はほぼ半世紀の間未解決のままの最重要問題である.この問題がグラフのカテゴリーのバーンサイド環と深く関係していることを発見した.同じ問題が代数体に関するzeta identification problem(オリジナルは否定的に解決)として19世紀から研究されてきた.対応する問題が有限群のゼータ関数に関しても考えられる.この種のバーンサイド環や有限群の母関数の理論から生まれた予想である.この問題は,有限単純群に関するThompson予想(部分的に解決)の拡張である.再構成問題は代数や有限力学系全体に関わる問題となった.Thompson予想よりは,有限群の再構成予想の方が扱いやすい形をしている.公理的表現論関係では,単項バーンサイド環の単数群について研究した(共著でJ.Algebraに受理).バーンサイド環の公理的取り扱いに関する論文がほぼ完成し,最終点検中である.特に,抽象バーンサイド環の有限亜群のバーンサイド環(や有理表現環)への埋め込み定理の証明に成功した.これによって各種バーンサイド環を一挙に処理できる.特にべき等元公式や単数群,マッキー関手のブロック理論への応用の道を開けた.母関数関係,ヴェイユゼータや離散力学系のゼータをカテゴリー論的に研究した.特にカテゴリーの普遍ゼータ関数の導入は,次々にゼータ関数(級数)生み出す意味でこれまでにない普遍性を持つ.これはDressなどがかって研究した無限巡回群のバーンサイド環,ラムダ環,ヴィットベクトルの環の関係をさらに深めたものである.概要については,北大群論セミナー(2015/12/21),京都大学数研講究録1872(2014/1)に発表した.衝撃的だったのは,準同形定理から簡単にしたがうゼータ関数もどきの等式(20年以上前の結果)が,黒川の「絶対ヴェイユゼータ関数」に他ならないことであった.そのほかの関連分野として,代数学の統計学と考古学への応用がある.代数統計の分野では,高次元分割表の列挙問題(マルコフ連鎖モンテカルロ法に使う)への有限群論の応用がある.これはグレブナー基底の代わりに対称群からのランダムサンプリングを使い,収束の速さの評価に対称群の表現論を使うものである.抽象バーンサイド環の応用がある.鹿児島大学の青木繁氏が収束の速さへの応用の可能性を指摘してくれた.そのほか,金属考古学の鉛同位体法に関して,新井の距離がデータ解析でキャンベラ距離と呼ばれていて最近研究と応用が始まっていることが分かった.ニュートン法など数値解析への応用も見つけた.これについては,「北星論集」(経済学部2016)と一般向けの「数学セミナー」(2015/8--11).(1)圏論的表現論は,数学の中でも特に抽象度の高いが,適用範囲が広い.研究集会などで詳しく内容を解説してきた.研究成果の多くは公表され,あるいは公表予定,あるいは公表予定である.(2)圏の普遍ゼータ関数は,様々な分野と関係を持つ.グラフの再構成予想や米田の補題との関係は目新しい.(3)群論の代数統計への応用が発見された.鉛同位体法で使われるキャンベラ距離は,数値解析とも関係する.(1) 1960年頃米田信夫が導入した「エレメントの圏」が研究の鍵になることが分かった.これについては、3月に近畿大学で行われたセミナーで概要を述べた。(2)竹ヶ原祐元(室蘭工業大学)と小田文仁(近畿大学)との研究の連携が順調である.

(3) S.Bouc(フランスCNRS)や中岡宏行(鹿児島大学)など内外の有力な研究者がこの分野に参画してきた.このことはこの分野の将来性を示している.(4)代数統計学への有限群の表現論の応用について,研究を再開した.(5)鉛同位体法への数理的方法(線形代数,射影幾何,連分数など)の応用については.データの信頼性の問題がほぼ解決し,論文の第一部が完成した.代数学中心的テーマ(力学系,バーンサイド環,普遍ゼータ関数など)については,これまでの方策で進めてゆく.同じ分野の研究者との交流の輪を広げたい.グラフの再構成予想,有限単純群に関するトンプソン予想という全く思いがけない分野との関連が出てきたので,それらについて急いでまとめたい.代数統計への表現論の応用,および人文科学への代数統計や代数学の応用についてはさらに研究を進める.とくに鉛同位体法への線形代数,射影幾何,連分数などの応用の論文の法官を完成させる.(1) 1960年頃米田信夫が導入した「エレメントの圏」の概念が本研究の鍵となることが分かった.これにより研究は大きく進展した.(2)竹ヶ原祐元(室蘭工大),小田文仁(近畿大学)などとの研究の連携が順調である.(3) S.Bouc(フランスCNRS)など海外の研究者もこの分野へ参入してきた.ただし圏論的取り扱いは得意でないようだ.(4)有限群の表現論の統計学への応用については,緊急性の関係で中断している.(5)鉛同位体法への数学(線形代数,射影幾何学,プリュッカー座標,連分数)の応用については,かなりの程度進展しているが,データの信頼性と計算機環境の問題を抱えている.国内旅行(「代数学シンポジウム」於静岡大学)への参加を講演内容の関係から見送ったためである.中心的テーマ(力学系,バーンサイド環,普遍ゼータ関数など)については,これまでの方策で進めてゆく.同じ分野の研究者との交流の輪を広げたい.代数統計への表現論の応用,および人文系科学への代数統計や代数学の応用については期待されるところが大きい.計算機環境を整えるため,パソコンを新たに導入したい.これは次年度国内旅費の一部にあてられる.
カンボジアにおける通貨代替に関する理論的・実証的研究および国際比較分析

本研究は、昨年度に続いてカンボジアにおける通貨代替の検証を目的にして行われた。昨年度の研究は、通貨代替の問題を扱った先行研究を基にして構築されたモデルを推計することによって進められた。構築されたモデルは、消費者たる個人の最適化行動を記述するモデルであり、そうした個人の効用関に関して、自国通貨と外国通貨の両方が独立変数として含まれることとネットワーク外部性が仮定された。そして、消費者の効用最大化問題を解くことによって導かれる推計式に含まれるパラメータの推計がカンボジアのデータを用いて行われた。分析結果から、カンボジアにおける通貨代替には履歴効果が存在することが示されている。含意として、こうした状況にあるカンボジアにおける通貨代替の深刻な問題を解決するためには慎重に政策を行なうべきであることが指摘される。今年度は、主に昨年度の分析結果の改善とカンボジアの状況に合った通貨代替の問題を解決するための政策を探るために、学会の場を用いて研究成果を報告し、他の研究者との意見交換を行うことなどを通して研究活動を行った。具体的には、分析結果を改善するために、再度カンボジアに赴いて可能な限りリバイスされたデータの状況を確認し、収集活動を行った。さらに、他の研究者との意見交換を行うために、国際学会である「The 12th International Convention of the East Asian Economic Association」で研究成果の報告を行った。最後に、この研究で得られた結果と意見交換などで得られた視点に基づいて、通貨代替の問題に直面している他の国の経験を考察しながら、カンボジアにおける通貨代替の問題を解決するための政策に関する議論を行った。本研究は、通貨代替の要因分析を巡ってなされてきた従来のカンボジアにおける通貨代替の研究を一歩進めるかたちで、カンボジアにおける通貨代替における履歴効果の検証を目的にしてなされた。研究は、通貨代替の問題を扱った先行研究を基にして構築されたモデルの推計することによって進められた。構築されたモデルは、消費者たる個人の最適化行動を記述するモデルであり、そうした個人の効用関に関して、自国通貨と外国通貨の両方が独立変数として含まれること(money in the utility)とネットワーク外部性が仮定された。本研究においては1993年6月から2009年6月にわたるカンボジアのデータを用いて消費者の効用最大化問題を解くことによって導かれる推計式に含まれるパラメータの推計がなされたが、分析に使用されたデータはカンボジアに赴いて収集されたカンボジア国立銀行(NBC)のデータである。また、本研究において用いられた推計手法は、共和分分析のアプローチの1つである自己回帰分布ラグモデル(ARDL)の分析手法を応用したものである。ちなみに、本研究においては、パラメータの推計だけでなく、推計に用いられたモデルの安定性の検証も行われているが、その結果は、推計されたモデルの安定性を示している。パラメータの推計定結果は、カンボジアにおける通貨代替の程度が期待為替レートの減価率と正の相関を持つことを示している。こうした結果に加えて、本研究に固有のより重要な分析結果として、カンボジアにおける通貨代替には履歴効果が存在することが示されている。この結果は、カンボジアにおける通貨代替の程度を減少させるのには為替レートなどのマクロ経済の安定性を達成するだけでは十分ではない、という含意を持つ。この含意が、NBCなど、カンボジアの経済政策を立案する当局にとって重要な意義を持つものであることは明らかであろう。
障害者の参政権保障に関する総合的調査研究

6年度は、政治参加の実態について、主として東京の参政権保障連絡会(準)のメンバーを中心に調査した。その結果は、参政権保障連絡会ニュースにまとめてきたが、7年6月に『私たちの参政権-障害をもつ人々の立場から』として発行した。障害をもつ人々の参政権保障の問題点と改善点が、障害をもつ人々自身の声で語られているところが貴重であり、2年間にわたる実態調査と議論の成果である。とくに、従来ほとんど取り上げられなかった精神障害をもつ人に関する参政権保障の実態を患者自らの訴えとして、さらに知的障害をもつ人の「せんきょたのしいがんばるよ」という声を掲載できたことは、大きな意義をもつ。6年度は、政治改革とりわけ選挙制度改革が障害をもつ人々の参政権に与える影響を検討してきた。とくに、6年6月20日に発表された、政見放送研究会報告書を検討し、その意義と限界、問題点について全日本ろうあ連盟機関誌『月刊みみ』、および日本手話通訳士協会機関誌に発表した。さらに、参政権保障の意義と現状について高齢者にまで拡大して検討した。7年度に、以上の成果を、研究成果報告書『「障害者」の参政権保障に関する総合的調査研究』としてまとめた。今後、「障害をもつひと」の政治参加と参政権保障制度の実態、さらには福祉制度とのかかわりをふくめた総合的調査を課題としたい。1実態把握5年度は、全国各地の障害をもつ人々の政治参加の実態について、障害を持つ人本人、家族、施設職員、養護学校職員等からの聞き取りを中心に調査した。とくに、全日本聾唖連盟、全国手話通訳研究会等の集会にも参加し、実態の把握に努めた。その結果、各地で様々な参政権保障の為の取り組みがなされていることを知見できたが、重い知的障害や精神障害をもつ人々の実態が全く解明されていないことが判明した。養護学校の教員ですら、これらの人々には候補者識別能力がなく投票は無理だというような意識を持っているような状況であることも明らかになった。2障害をもつアメリカ人の法(ADA)についての検討1990年ADA法について、障害をもつ人々の運動とりわけIndependent Living Movementが法制定の大きな力になっていることを知り得た。3選挙「改革」の検討政治改革とりわけ選挙制度改革が障害をもつ人々の参政権に与える影響を検討し、「改革」の結果ますます参政権の行使に大きな困難が生じることが明らかになった。4 6年度の課題以上を踏まえ、6年度には、日野市をはじめとする自治体の全「障害者」を対象とした、参政権の実態調査を行うつもりである。1実態把握6年度は、政治参加の実態について、主として東京の参政権保障連絡会(準)のメンバーを中心に調査した。その結果は、参政権保障連絡会ニュースにまとめている(95年3月中に、参政権保障パンフレットとして発行予定である)。精神障害をもつ人に関する実態がほとんど把握されていないことが明らかになった。なお、知的障害をもつ人に関しては、滋賀県立三雲養護学校における「社会科教室」の実践と参政権保障の取り組みを知り、主権者教育の重要性と可能性に確信をもつことができた。2研究会出席1994年7月、京都で開催された全国障害者問題研究会第28回大会において、シンポジウム「今、障害者の政治参加を考える」にパネリストとして参加。障害をもつ人々の参政権保障の現状と課題について、玉の事件を中心に報告。会場の参加者からパソコン利用の問題など、参政権保障の実態について種々の知見が得られた(内容については、『みんなのねがい』1995年1月号35頁以下掲載)。3選挙「改革」と「政見放送研究会報告書」の検討5年度に引き続き、政治改革とりわけ選挙制度改革が障害をもつ人々の参政権に与える影響を検討してきた。とくに、6月20日発表された、政見放送研究会報告書を検討し、その意義と限界、問題点について全日本ろうあ連盟機関誌『月刊みみ』、および日本手話通訳士協会機関誌に発表。4今後の課題参政権の自治体実態調査については、障害が多く今年度内には一部実施できたに過ぎず、まとめきれなかった。
細谷機構とゲージヒッグス統合

ヒッグスボゾンの正体はいまだ不明である。統一理論で要となるのはゲージ対称性の自発的破れであり、標準理論ではヒッグス機構が採用される。別の機構として細谷機構があり電弱ゲージヒッグス統合理論に採用されている。ゲージヒッグス統合理論は低エネルギーでは標準理論とほぼ同じ結果を与え、8TeV領域に新粒子を予言する。LHCのみならず、ILCでも干渉効果、偏極電子ビームによって標準理論からの明確なずれを観測できる。細谷機構はゲージ不変量によるゲージ対称性の自発的破れの機構でる。細谷機構の基礎を明らかにし、余剰次元という新しい時空構造を探る突破口を開く。
培養神経細胞を用いた神経毒性評価法に関する研究

神経毒性の指標の一つ目として細胞毒性に注目し、染色体異常誘発性(小核誘発性)とアポトーシス誘性をしらべた。試験には、小核誘発性と神経毒性が認められているシスプラチンを用いた。小核の染色にはpropidium iodide(PI)を用い、アポトーシス誘発性はTUNEL法にて検討した。その結果、シスプラチン曝露時間が長いほど小核誘発頻度が高かった。またシスプラチンの曝露量と小核誘発頻度の間に量-反応関係が認められた。しかし、アポトーシスを誘発している小核は増加しなかった。一方、主核のアポトーシス誘発頻度は曝露量および曝露時間の間に量-反応関係が認められた。本実験結果から、小核はアポトーシスにより誘発するというよりも染色体異常によると考えられる。一方、主核は小核と異なり化学物質によりアポトーシスが誘導されると考えられる。神経毒性の指標の二つ目として、膜活動電位の変化を測定し神経伝達が阻害されているかをしらべた。N18DRG/D2細胞が生きている状態で3,3^,-dipentyloxacarbocyanine iodide染色を施した。そこにシスプラチンを曝露し蛍光強度に及ぼす影響を検討したところ、明らかに蛍光強度が低くなった。神経毒性の指標の三つ目として、細胞内カルシウムイオン濃度の変化が神経毒性評価法として意義があるかを検討した。神経毒性物質(シスプラチン)をN18DRG/D2細胞に曝露した後にfura-2染色を施し蛍光強度を測定すると抑制が認められた。従って、本方法は神経毒性をスクリーニングするための試験方法となりうることが示唆された。今後は、種々のメカニズムで誘発される神経毒性物質を調べていく必要があると考える。神経毒性を現す化学物質を神経細胞と神経芽細胞腫のハイブリッド細胞株(Nl8DRG)へ曝露する条件を決めるために、まず細胞増殖曲線を求めた。その結果、細胞の神経突起が十分出現し細胞同士のネットワークが形成される培養2日目から細胞増殖が盛んになった。神経毒性試験法を開発するにあたって、まずN18DRG細胞に染色体異常誘発性とアポトーシス誘発性をしらべた。方法は、染色体異常誘発性(小核誘発性)とアポトーシス誘発性を同時にしらべる方法として、アクリジンオレンジ染色とキャスパーゼ染色の二重染色法を開発した。まず、神経毒性を示すことが予め知られているシスプラチンを、N18DRG細胞を培養開始2日目に添加した。添加後24、48、72時間目に細胞を二重染色したところ、染色体異常を起こしている細胞、アポトーシスを起こしている細胞、染色体異常とアポトーシスを同時に起こしている細胞がシスプラチン濃度依存性に観察された。また、接着細胞の機能分析及び細胞児童選別装置(ACAS507)にてDNA損傷を検出する試みを行っているが、二重染色法を支持する結果を得ている。アポトーシス誘発性を確認するためにするためにTUNEL法を実施したが、同様に二重染色法を支持する結果を得ている。本研究に用いたハイブリッド神経細胞株(N18DRG/D2)に膜電位があることを膜電位感受性色の3,3'-dipenty1oxacarbocyanine iodide(Di0C_<66>)で染色し蛍光顕微鏡下で確認できた。そこで神経毒性物質により神経伝達機構が抑制されるかを膜電位活動を指標として蛍光光度計で計測でるかを検討した。蛍光光度計用のセルに入るカバスリップを作成しそこにN18DRG/D2細胞を生育せ細胞が生きている状態でDi0C_6染色を施した。

無染色細胞に対して約10倍の蛍光強度が得られたN18DRG/D2細胞に毒性が明らかとなっているシスプラチンを曝露し蛍光強度に及ぼす影響を検討たところ、明らかに蛍光強度が低くなった。従って、本方法は神経毒性をスクリーニングするたの試験方法となりうることが示唆された。今後は、種々のメカニズムで誘発される神経毒性物質調べていく必要があると考える。細胞内カルシウムイオン濃度の変化が細胞機能に変化をおよぼすことが知られていることから神経毒性評価法として意義があるかを検討した。神経毒性物質(シスプラチン)をN18DRG/D2細に曝露した後にfura-2染色を施し蛍光強度を測定すると抑制が認められた。今後は、細胞間連抑制が神経毒性の指標になりうるかメカニズムの面からも研究する必要がある。
ジアゾフリー金属カルベン発生法の開拓と触媒利用

ジアゾ化合物は有機合成において有用な活性種であるカルベンを発生させるためによく用いられる前駆体である.しかしながら,ジアゾ化合物のもつ潜在的な爆発性や毒性のため,安定すなわち不活性な化合物をジアゾ代替とする反応の開発が望まれている.本研究では不活性結合の二重切断により生成する金属カルベン種を基盤とする全く新しい物質変換反応開発を目指す.ジアゾ化合物は有機合成において有用な活性種であるカルベンを発生させるためによく用いられる前駆体である.しかしながら,ジアゾ化合物のもつ潜在的な爆発性や毒性のため,安定すなわち不活性な化合物をジアゾ代替とする反応の開発が望まれている.本研究では不活性結合の二重切断により生成する金属カルベン種を基盤とする全く新しい物質変換反応開発を目指す.