hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
不連続な状態変換が導く分布定数系の正準系と安定化

本研究は,偏微分方程式でモデル化される分布定数系に対して,何らかの意味での不連続性を有する状態変換を用いた系統的な制御器設計法を提案するものである.特に,拡散現象に関連した放物型分布定数系のうち,制御入力が空間領域全体で分布的に作用するもの,積層物体中の熱拡散などのように境界に相互結合があるものに対して,収束率の意味での制御性能を自由に設定可能な安定化制御器の設計法を導出した.また,入力の伝送遅れのモデルの一つとしての双曲型分布定数系に対しても同様な安定化制御器を導出した.本研究は、偏微分方程式でモデル化される分布定数系に対して、不連続性を有する状態変換を用いた系統的な制御器設計法を提案することを目的としている。特に、制御対象を有限次元システムの可制御正準形の構造に類似した、安定化が容易な形に変換し、安定化制御則を導出することが主たる研究課題である。前年度に引き続き平成25年度も、熱伝導を代表とする拡散現象を記述する放物型偏微分方程式でモデル化されるシステムを対象とした。得られた成果は以下の通りである。1.不連続な係数をもつ放物型方程式を特殊な場合として含む境界結合系に対して、不連続積分核をもつ状態変換を用いた出力フィードバック制御器の設計法を導出した。これは、前年度得られた状態フィードバック制御器をさらに拡張したものである。これより実装の面でより現実的な制御器の設計が可能となった。2.従来の手法では扱えなかったすべての空間領域上の点での状態値に依存する項をもつ放物型方程式に対して、1のものとは異なる不連続性を有する積分核をもつ状態変換を提案し、状態フィードバック制御則を導出した。どちらの手法においても、所望の収束率を設定し、数値的に解くことが容易な方程式の解から、制御器を設計するという系統的な設計法になっている。1の一部は、国際会議52nd IEEE Conference on Decision and Controlにおいて発表を行った。2についても国際会議に投稿している。本研究は,偏微分方程式でモデル化される分布定数系に対して,何らかの意味での不連続性を有する状態変換を用いた系統的な制御器設計法を提案するものである.特に,拡散現象に関連した放物型分布定数系のうち,制御入力が空間領域全体で分布的に作用するもの,積層物体中の熱拡散などのように境界に相互結合があるものに対して,収束率の意味での制御性能を自由に設定可能な安定化制御器の設計法を導出した.また,入力の伝送遅れのモデルの一つとしての双曲型分布定数系に対しても同様な安定化制御器を導出した.本研究では,偏微分方程式でモデル化される分布定数系に対して,不連続性を有する状態変換を用いた系統的な制御器設計法を提案することを目的としている.特に,制御対象を有限次元システムの可制御正準形の構造に類似した,安定化が容易な形にすることを考える.その状態変換を具体的に導出することが,最も重要な課題である.平成24年度は,熱伝導などの拡散現象を記述する放物型偏微分方程式でモデル化される分布定数系の制御問題に重点をおいて研究を行った.得られた成果は以下の通りである.(i)空間に分布する入力をもつ1次元放物型偏微分方程式に対して,2階偏微分を含む状態変換を用いて,制御器設計法を導出した.(ii)境界で結合されている2つの異なる1次元放物型偏微分方程式に対して,不連続関数を核とする積分項をもつ状態変換を新たに提案し,制御器設計法を導出した.また,片側の安定性があらかじめ保証されている場合は,システム全体ではなく,部分的な変換だけで安定化が可能であることも同時に示した.どちらの結果においても得られる制御器は状態フィードバック則によるものである.制御則を特徴付けるゲインは閉ループ系の収束率を決定する設計変数を含む線形偏微分方程式の解に帰着される.さらに,この方程式は数値計算により容易に数値解を得ることができる.よって,期待する性能(収束率)を設定し,それに応じた方程式を数値的に解きゲインを計算するというような,系統的な制御器設計手順を提供している.本研究は、偏微分方程式でモデル化される分布定数系に対して、不連続性を有する状態変換を用いた系統的な制御器設計法を提案することを目的としている。分布定数系の制御は、様々な工学応用が期待できるが、系統的な制御器設計理論は十分に成熟しておらず、さらなる発展が望まれている。前年度までは、主に拡散現象に関連した放物型分布定数系について考察した。具体的な成果は次の通りである。空間に分布する入力をもつ1次元放物型偏微分方程式に対して、2階偏微分を含む不連続な状態変換を用いた制御器設計法を導出した。境界で結合されている二つの異なる放物型偏微分方程式および、すべての空間領域上での状態値に依存する項(非厳密フィードバック項)を有する放物型偏微分方程式に対して、不連続関数を核とする積分項をもつ状態変換を用いた制御器設計法を導出した。本年度は、残されていた課題である双曲型偏微分方程式および非線形偏微分方程式であるBurgers方程式で記述されるシステムの安定化問題を考察した。前者では、制御系に悪影響を及ぼす入力の時間遅れのモデルの一つである、1階双曲型偏微分方程式系を対象とした。入力ごとに異なる時間遅れは、連立双曲型偏微分方程式系で表現される。このような系に対し、全ての変数を一度に変換するのではなく、遅れ時間が短い変数から一つずつ変換するような逐次的な状態変換を提案し、安定化制御器設計法を得た。

後者では、衝撃波という不連続変化を伴う定常解に対して、境界入力のみで衝撃波面を所望の位置に移動させる制御則を導出した。実用を意識し、入力値の上限を任意に制限しても目的を達成できることを示している。この成果において重要な役割を果たしたのが、偏微分方程式を無限個の常微分方程式系へと変換する特性曲線法である。制御工学放物型偏微分方程式でモデル化されるシステムの安定化については、多くの成果が得られたといえる。特に、研究実績の概要で挙げた1の境界結合系の安定化では、状態フィードバック制御器設計における境界条件の影響や、出力フィードバック制御器における積分核の不連続性の影響など、当初の想定になかった多くの問題が存在することが明らかになった。これらの問題の考察により、本課題の具体的な研究計画としては遅れることになったが、本課題が目指す、状態変換に基づく分布定数系の安定化のための基礎理論の構築としては、有益な知見が多く得られた。これらは、現在研究が遅れている双曲型偏微分方程式で記述されるシステムの安定化を考察する際、有益な情報となることが期待できる。本研究の目的は,様々なクラスの分布定数系に対して状態変換を用いた制御器設計法を確立することである.本年度は,放物型の方程式に重点において研究を行ったが,既に述べたいくつかの成果が得られた.特に,境界結合系の安定化問題については,不連続な積分核を用いた状態変換を新たに提案することで,任意の収束率で指数安定化する制御器の設計に成功し,非常に大きな進展が得られた.この結果は,次年度以降で双曲型の方程式を扱う際にも有用な知見をもたらすことが期待できる.しかしながら,計画に含まれていた高次元の空間領域で定義された放物型分布定数系の安定化については,十分な成果を得ることはできず,課題が残ることとなった.これまで進めてきた放物型偏微分方程式の安定化だけではなく、双曲型偏微分方程式の安定化についても考察を進めたい。前者では、全ての点での状態値に依存する項をもつ場合について、現在までに得られている理論をさらに発展させる予定である。特に、現状では方程式に含まれる係数への制約が厳しいため、積分方程式論を中心とした線形作用素論を駆使し、その制約をなくす、もしくは緩和して行きたい。後者では、境界結合系だけでなく、全ての状態値に依存する項をもつ双曲型偏微分方程式の安定化について、放物型の場合に得られた知見をもとに研究を進めて行く。どうちらにおいても、一般論としての理論構築だけではなく、実在のシステムに対して、数値実験などによる理論の有効性検証も検討している。なお、空間全体に依存する項をもつ偏微分方程式の安定化は、あるクラスの連立偏微分方程式で記述されるシステムに対して、単一の境界制御入力だけで安定化が可能となるなど、多くの応用が期待できる。上記の研究課題の進捗状況に応じて、当初の計画にあった非線形問題も取り組んで行きたい。得られた研究成果については、これまでと同様に国内・国際会議において発表を行い、学術雑誌への投稿も行う。
エピジェネティクスから見たダニ喘息の治療戦略

エピジェネティクスの研究は、難治性の気管支喘息を治療しうる手段として期待がもたれている。本研究は、ヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)へ着目し、ダニによる気道上皮の自然免疫応答に対するHDACの役割と、制御を受ける炎症性・抗炎症性の分子を探索する。また、HDACは癌細胞の転移や組織の線維化に関与する上皮間葉転換(epithelial-mesenchymal transition, EMT)を促進することが知られている。気道炎症モデルと並行し、上皮のEMTを抑制するモデルを分析することで、HDACを介した炎症制御の分子機構との共通点もしくは相違点を明らかにする。
脳組織における加齢変化に関する研究〜第1報老人斑を中心として

神経病理学的所見から加齢の程度を推定するために、痴呆でない50歳以上の37例を生理的加齢群として、加齢と神経病理学的所見との関係を検討した。その結果、海馬回、後頭葉における老人斑の数、大きさ、視野に占める面積割合、および原始老人斑の大きさの各々と加齢との間に有意の相関が認められ、これらの項目と加齢との一次回帰を求めたところいずれも加齢に従って明らかに増加していた。老人痴呆診断の試みとして、痴呆群と非痴呆群の間の神経病理学的所見の違いについて検討したところ、海馬回における老人斑の数、視野に占める面積割合が痴呆群で有意に増加していた。後頭葉では原始老人斑の数、視野に占める面積割合、老人斑と原始老人斑の両者が視野に占める面積割合が痴呆群で有意に増加していた。本研究の結果より、以下のことが明らかとなった。1.加齢の程度の推定および老人性痴呆の診断において老人斑が良い指標となる。2.剖検脳における加齢の程度を判定する場合、老人斑が海馬回および後頭葉においてその数、大きさ、視野に占める面積割合が大きい場合、また後頭葉における原始老人斑の大きさが大きい場合、加齢が進行していると判定される。3.老人性痴呆診断の試みとして、老人斑の出現パタ-ンが汎発性パタ-ンの場合、また海馬回の老人斑の数、視野に占める面積割合が大きい場合に痴呆と推定される。本年度は脳の加齢変化について特に痴呆群と非痴呆群における老人斑の出現様態を中心に検討を行い、併せて神経原線維変化、アミロイド・アンギオパチー、リポフスチンについても検索した。検査対照は当教室保存法医剖検脳を用い海馬回、後頭葉先端部(視覚中枢)の組織切片を作製し、銀染色であるBielschowsky平野染色を施した。痴呆の判定はアンケート形式で生活状況調査表を配布し、その回答から判定した。本年度は50歳未満16例、50歳以上41例の検討を終え、原始老人斑(SPP)は50歳以上のうち10例(70歳以上で8例)に認められ、老人斑(SPC)は70歳以上12例のうち7例に認められた。神経原線維変化(NFT)は70歳以上の12例のうち3例に、アミロイド・アンギオパチー(AA)は80歳以上3例のうち2例に認められた。リポフスチンの沈着は50歳以上41例中5例に認められた。痴呆の判定を生活状況調査表より行った結果、行動異常の有無、現病歴から4例が痴呆と判定された。これら痴呆例は全て70歳以上であったので70歳以上で痴呆のないもの8例を非痴呆群とし前記痴呆群と比較検討した。痴呆群、非痴呆群におけるSPCとSPPの1視野中の平均個数、占有面積の割合、SPC及びSPP1個当りの平均面積、出現パターンをそれぞれ海馬回、後頭葉先端部において比較検討し、併せてNFT、AAの1視野中の数、リポフスチンの出現の有無について検討した。その結果、痴呆群において海馬回のSPCおよびSPPの1個の平均面積、両者の1視野中に占める面積の割合が非痴呆群に比し有意に増加していた。また、後頭葉ではSPPの1視野中の平均個数、SPC及びSPPの視野に占める面積の割合が非痴呆群に比し有意に増加してきた。次年度は年齢と加齢所見との相関について検討を行う。本年度は脳における加齢の程度の判定基準を求めることを目的として、年齢と脳の加齢所見について検討を行なった。17歳から89歳までの57例を観察した結果、老人斑(SPC)は70歳以上12例のうち7例に認められた。

神経原線維変化(NFT)は70歳以上のうち3例に、アミロイド・アンギオパチ-(AA)は80歳以上3例中2例に認められ、リポフスチンの沈着は50歳以上のうち5例に認められた。即ち、神経病理学的所見が50歳以上の症例にのみ認められた。これら症例のうち4例が痴呆と判定されたことから、50歳以上で痴呆でない症例合計37例について加齢と神経病理学的所見との相関を検討した。前記神経病理学的評価項目について得られたデ-タ(変数;Y)と年齢(変数;X)について一次回帰曲線(Y=A+BX)、相関係数(r)を求め検討した。相関係数については併せて有意性の検定を行なった。その結果、海馬回における老人斑(SPC)の数、大きさ、視野に占める面積割合、および原始老人斑(SPP)の大きさの各々と加齢との間に有意の相関が認められた。また、後頭葉においても同様に老人斑(SPC)の数、大きさ、視野に占める面積の割合、および原始老人斑(SPP)の大きさの各々と加齢との間に有意の相関が認められた。これらの項目と年齢との一次回帰曲線を求めたところ、いずれも加齢に従って明らかに増加していた。この結果から、加齢の程度を判定する場合には、老人斑については、海馬回および後頭葉における数、大きさ、視野に占める面積割合を観察し、原始老人斑の大きさを後頭葉で観察するのが最も適切であると考えられた。
世親作『釈軌論』の総合的研究

[研究目的]本研究は、5世紀頃のインド文化圏で活動した仏教僧ヴァスバンドゥ(世親)の著作である『釈軌論』を対象とした総合的研究である。『釈軌論』は説一切有部に伝承された経典解釈方法論を体系化した大著であり、5世紀までの北西インド仏教圏域における経典解釈方法論の集大成に位置づけられる重要文献のひとつである。本研究の最終目標は、チベット訳『釈軌論』の批判的校訂テクストと、その邦語訳注という2つの基盤資料を完成させることである。[研究実施状況]五ヵ年計画の第二年度にあたる2018年度は、『釈軌論』および『釈軌論注』第5章の校訂テクストと邦訳訳注を完成させた。邦訳訳注については、既に前年度に(1)を学術雑誌に投稿したが、今年度もそれを引き継ぎ、(2)(3)(4)(5)を順次投稿した。以上をもって、第5章全体の邦訳訳注の投稿が完了した。[研究成果概要]2018年6月30日、第5章の邦訳訳注(2)を『佛教学セミナー』第107号にて公表した。2018年9月8日、『釈軌論』が後代の経典注釈文献に与えた影響についての研究発表を日本宗教学会2018年度学術大会(大谷大学)にて行った。2018年9月18日、「仏教における実践」と題する国際シンポジウムにて、第5章の主題である、仏教の実践の第一歩としての「敬聴」に関する研究発表を行った(ハンガリー、エトヴェシ・ロラーント大学)。2018年12月30日、第5章の邦訳訳注(3)を『インド学チベット学研究』第14号にて公表した。2019年3月30日、上記の日本宗教学会での発表内容をまとめた論文を『宗教研究』92巻別冊にて公表した。研究計画のとおり、2018年度内に『釈軌論』および『釈軌論注』第5章の校訂テクストと邦語訳注の2点を完成させることができた。そのうち、邦語訳注については第5章の全てを学術雑誌に投稿することができた。以上の理由から、研究計画が「おおむね順調に進展している」と判断した。今後も着実に『釈軌論』の解読作業を行い、校訂テクストの作成を行う。また、それに基づいた訳注研究も適宜継続してゆく予定である。さらに、『釈軌論』の解読に資する関連文献の調査・発掘も継続し、国内外の最新の研究成果を取り入れてゆく。その際、定期的に国内外の研究者と読み合わせを行ったり研究会などでの発表を行ったりすることにより、複数の研究者からのフィードバックを得て、テクスト校訂や訳注研究に反映させる予定である。[研究実施状況]『釈軌論』は全5章から構成されるが、研究代表者と研究分担者は、このうち第1,第2,第4章の邦語訳注を既に公表している。したがって本研究では、残る第3,第5章の解読作業から着手した。五ヵ年計画の初年度にあたる2017年度は、『釈軌論』および『釈軌論注』第5章の暫定的校訂テクストと下訳を完成させ、その公表を開始した。[研究成果概要]2017年6月30日、『釈軌論』および『縁起経論』における世親の経典解釈法に関する長編論文を『佛教学セミナー』第105号にて公表した。2017年8月25日、経典解釈の「手法」の考察から導出される世親の経典観についての研究発表をXVIIIth Congress of the International Association of Buddhist Studies(国際仏教学会・トロント大学)にて行った。2017年9月2日、三宝随念注文献群の文献学的考察から判明する『釈軌論』との先後関係についての研究発表を日本印度学仏教学会第58回学術大会(花園大学)にて行った。2018年3月19日、『釈軌論』および『釈軌論注』第5章冒頭の5.0から5.2.5までの訳注を『国際哲学研究』第7号にて公表した。2018年3月25日、上記の日本印度学仏教学会での発表内容をまとめた英語論文をJournal of Indian and Buddhist Studies 66-3にて公表した。研究計画のとおり、2017年度内に『釈軌論』および『釈軌論注』第5章の暫定的校訂テクストと下訳の2点を準備することができた。また、『釈軌論』および『釈軌論注』第5章の翻訳研究の公刊を開始することができた。さらに、翌2018年度に第5章の全体に及ぶ翻訳研究を投稿する見通しが立った。[研究目的]

本研究は、5世紀頃のインド文化圏で活動した仏教僧ヴァスバンドゥ(世親)の著作である『釈軌論』を対象とした総合的研究である。『釈軌論』は説一切有部に伝承された経典解釈方法論を体系化した大著であり、5世紀までの北西インド仏教圏域における経典解釈方法論の集大成に位置づけられる重要文献のひとつである。本研究の最終目標は、チベット訳『釈軌論』の批判的校訂テクストと、その邦語訳注という2つの基盤資料を完成させることである。[研究実施状況]五ヵ年計画の第二年度にあたる2018年度は、『釈軌論』および『釈軌論注』第5章の校訂テクストと邦訳訳注を完成させた。邦訳訳注については、既に前年度に(1)を学術雑誌に投稿したが、今年度もそれを引き継ぎ、(2)(3)(4)(5)を順次投稿した。以上をもって、第5章全体の邦訳訳注の投稿が完了した。[研究成果概要]2018年6月30日、第5章の邦訳訳注(2)を『佛教学セミナー』第107号にて公表した。2018年9月8日、『釈軌論』が後代の経典注釈文献に与えた影響についての研究発表を日本宗教学会2018年度学術大会(大谷大学)にて行った。2018年9月18日、「仏教における実践」と題する国際シンポジウムにて、第5章の主題である、仏教の実践の第一歩としての「敬聴」に関する研究発表を行った(ハンガリー、エトヴェシ・ロラーント大学)。2018年12月30日、第5章の邦訳訳注(3)を『インド学チベット学研究』第14号にて公表した。2019年3月30日、上記の日本宗教学会での発表内容をまとめた論文を『宗教研究』92巻別冊にて公表した。研究計画のとおり、2018年度内に『釈軌論』および『釈軌論注』第5章の校訂テクストと邦語訳注の2点を完成させることができた。そのうち、邦語訳注については第5章の全てを学術雑誌に投稿することができた。以上の理由から、研究計画が「おおむね順調に進展している」と判断した。今後も着実に『釈軌論』の解読作業を行い、校訂テクストの作成を行う。また、それに基づいた訳注研究も適宜継続してゆく予定である。さらに、『釈軌論』の解読に資する関連文献の調査・発掘も継続し、国内外の最新の研究成果を取り入れてゆく。その際、定期的に国内外の研究者と読み合わせを行ったり研究会などでの発表を行ったりすることにより、複数の研究者からのフィードバックを得て、テクスト校訂や訳注研究に反映させる予定である。調査旅費が想定額を下回ったため。今年度の調査旅費に充当する。次年度年度の調査旅費に充当する。
脂肪細胞エクソソームへの選択的タンパク質取り込みメカニズムの解明

タンパク質がエクソソームへ取り込まれる際の選択性の仕組みを解明すべく、これまでの研究により選択的に脂肪細胞由来エクソソームへ取り込まれることが明らかとなっている脂肪酸合成酵素(FASN; Fatty Acid Synthase)を用いて解析を行った。申請書に示したように、FASNの8つのモジュールにそれぞれHaloタグが融合したタンパク質を発現できるベクターを作製し、293T細胞に過剰発現させることでエクソソーム内に取り込まれたモジュールを検索する実験を行うべく、ベクターを作製した。候補モジュールの同定を行い、申請者の米国留学につき、欠失変異体を用いた実験など、その後の実験は申請者の後任が継続予定である。また、脂質合成酵素群のエクソソームへの取り込みを制御する新規分子を同定すべくHaloTag-FASNの全長を過剰発現したHEK293T細胞から、Halo結合レジンにてHaloタグ融合タンパクを精製し、結合タンパク質の質量分析計での同定を試みたが、同定されたのはFASN分解産物のみであった。また、研究を行う過程で、申請者は、これまで脂肪細胞由来エクソソームに含有されていると報告されてきたAdiponectinが、実は脂肪細胞由来エクソソームには含まれておらず、T-cadherin陽性エクソソーム(申請者は筋細胞由来と考えている)に結合する形で血液中に存在することを新たに見出した。この知見は科学誌に報告予定である。
妊婦の健康づくりに貢献する身体活動・不活動条件の提案：多施設共同コホート研究

妊娠中の身体活動・運動については、妊娠期の健康アウトカム(妊娠高血圧症候群、妊娠糖尿病、遷移分娩など)に対する予防効果を示すエビデンスが不足している。そこで本研究では、妊娠中の身体活動・不活動と妊産婦特有の健康アウトカムとの関連を検討するための研究を計画した。研究初年度から継続して、今年度は以下の研究活動を行った。1)妊婦を対象としたコホート研究の研究フィールドとの調整:研究初年度から継続して、研究協力者を通じて複数の産科・婦人科に協力を依頼した。また協力が可能な範囲での身体活動量測定の調整を行った。2)妊娠女性に適した身体活動量測定法の再検討:当該分野における国内外で得られたレビューによれば、加速度計を用いた活動量計などで客観的に評価された身体活動量によるエビデンスの蓄積が求められている。そこで妊婦の研究でも用いられているアクチグラフを用い、身体活動測定条件の整理を行った。3)妊娠女性における身体活動研究のレビュー:直近3年間において妊娠期における身体活動に着目した研究が増加しているため、研究動向を整理するためのレビューを開始した。具体的には、行動疫学の枠組みを用いて以下の6つの局面にあわせて整理する;i)妊娠期の身体活動と健康アウトカムの関連、ii)妊娠女性の身体活動量測定法、iii)妊娠女性の身体活動の実態、iv)妊娠女性の身体活動量の関連要因、v)妊娠女性の身体活動量推進のための介入プログラム、vi)エビデンスの公衆衛生指針・政策研究初年度から継続して、コホート研究のフィールドである複数の病院と調整している。各研究フィールドへの協力依頼の内容を精査しているため、研究スケジュールに遅延が生じている。これまで調整してきたフィールドにてコホート研究を開始し、今後も継続した研究活動を実施するための準備も併せて行う。また身体活動量の測定条件や、研究で用いた調査票の妥当性を検証も実施する。妊娠期の女性に対する健康づくりでは、栄養・飲酒・喫煙に関する指導はされているが、身体活動・不活動については妊婦に適した身体活動・不活動条件に関するエビデンスが不足していることもあり示されていない。そこで本研究では、妊婦における身体活動・不活動と妊産婦特有の健康事象の関連を検討するために、妊娠女性を対象としたコホート研究を計画した。研究初年度である2017年度には、主に3つの活動を行った。1)妊娠高血圧症候群と身体活動に関するシステマティックレビュー:これまでに行われてきたコホート研究の成果や研究の課題を整理するために、妊娠期の特有の健康事象の一つである妊娠高血圧症候群に着目したシステマティックレビューを計画し、検索式の検討を行った。2)妊娠女性に適した身体活動測定方法の再検討:一般成人を対象とした場合に多く用いられる腰部装着の加速度センサーによる身体活動測定では、妊娠女性のコホート研究の参加率は低いことが考えられた。したがって本研究では、場面別の身体活動を把握できる調査票(GPAQ:世界標準化身体活動質問票)を用い、また一部の参加者には手首に装着した3軸加速度センサーにより客観的な身体活動量の測定する準備を行った。3)妊娠女性を対象としたコホート研究の研究フィールドとの調整:妊娠女性を対象としたコホート研究を実施するために、研究協力者を通じて複数の病院の産科・婦人科に協力を依頼した。また協力を得られる研究フィールドについては、各病院の受付から検査までの手順を考慮した調査・測定方法の調整を行った。現在、コホート研究のフィールドである複数の病院と調整中であり、各研究フィールドへの協力依頼の内容を精査しているため、研究スケジュールに遅延が生じている。これまで調整してきた研究フィールドでのコホート研究を開始し、妊産婦特有の健康事象と身体活動・不活動の関連を検討するために十分なサンプル数を確保する。またコホート

研究を比較して少ないサンプル数でも可能であると考えられる本研究で用いた調査票の妥当性・信頼性の検証を行う。これまで調整してきたフィールドにてコホート研究を開始し、今後も継続した研究活動を実施するための準備も併せて行う。また身体活動量の測定条件や、研究で用いた調査票の妥当性を検証も実施する。研究フィールドとの調整中であり、想定されるサンプル数が決定した際に測定用試薬を購入する計画であるため、次年度使用額が生じた。研究フィールドと測定項目についても調整中であり、その測定内容に合わせた物品購入をするため翌年度への繰り越しが生じた。翌年度の請求分については、身体活動量測定器材や妊娠期における安全なスポーツ活動実施状況に関する調査に使用する計画である。
円偏光受光・発光スピントロニクス半導体素子の基礎研究

円偏光度の電気的検出機能を備えた半導体へテロ構造フォトダイオードの作製と評価、磁場印加不要な環境で円偏光を発する機能を備えた端面型スピン発光ダイオードの作製と評価、および、磁化の光誘起才差運動の実験的機構解明に関する成果を述べる.いづれの成果も、光とスピンを用いて初めて創出可能な新機能「スピンフォトニクス」の大事な芽である.円偏光度の電気的検出機能を備えた半導体へテロ構造フォトダイオードの作製と評価、磁場印加不要な環境で円偏光を発する機能を備えた端面型スピン発光ダイオードの作製と評価、および、磁化の光誘起才差運動の実験的機構解明に関する成果を述べる.いづれの成果も、光とスピンを用いて初めて創出可能な新機能「スピンフォトニクス」の大事な芽である.(1)円偏光検出素子の研究円偏光を電気信号に直接変換できるSpin-photodiode(Spin-PD)の研究を着実に進め、円偏光照射依存電流(ΔI=I_<σ+>-I_<σ->)の大きなn-Al_<0.12>Ga_<0.88>As/p-In_<0.15>Ga_<0.85>Asヘテロ構造の作製し成功し、逆バイアス電圧でのΔIの印加磁場依存性は構成素材の磁気円二色性の効果が主だが、順バイアス(V=1.6V以上)でのΔIはスピン拡散伝導に基づくspin-voltaic effect(SVE)が支配的となることを実証した。この成果は、理論的に指摘されていたスピン起電力の発生を世界に先駆けて確立するものである。さらに、III-V族ヘテロ構造によるスピンフォトダイオードに道を開くものと信ずる。η層(d=1μm,ND=5×1017cm^<-3>)のAl組成は伝導帯有効g因子がg0となるように12%、p層(d=200nm,NA=8×10^<18>cm^<-3>)はIn組成を15%(g-1.2)とした。逆バイアス電圧では磁気円二色性による効果のみであるが、充分に大きな順バイアスV=1.5VではH=±1.5T以上でSVEによる寄与が顕著に現れた。さらにV=1.6VではSVEが支配的となり、H=3TではMCDによるものに比べ3倍以上となった。独自に開発したモデル計算で実験値を解析し、ヘテロ界面でのスピン偏極率P_n=0.7%を得た。今後、この値を大きくする研究に取り組む。(2)円偏光発光素子の研究偏光切替え可能な発光素子実現に向けた最初のステップとして、強磁性半導体Ga_<0.98>Mn_<0.02>As層とGaAs量子井戸(井戸幅4nm)が量子力学的に結合した試料を作製し、その発光特性を調べた。発光の円偏光度の磁場依存性には(Ga,Mn)Asの磁化に対応したヒステリシスが現れた。(Ga,Mn)As層を透過した発光は、この層の円二色性(MCD)による効果が支配的であったが、(Ga,Mn)AsとGaAs量子井戸の結合状態からの発光と考えられる信号成分も含まれており、結合状態を利用した円偏光素子の実現への可能性を示唆する結果を得ることができた。今後、更なる発光強度の増大をめざす。(1)円偏光度検出フォトダイオードまず、理論的な研究では大きな進展が得られた。具体的には、ヘテロ接合の伝導帯に正のエネルギー不連続がある場合に、スピン輸送効率に相当するパラメータβを導入して電荷・スピンの輸送方程式を定式化できたことと、磁場を印加した場合に各層で生ずる磁気円二色性に基く円偏光依存光起電力ΔIを定式化することができた。これによって、光劣化しないn-AlGaAs(g=0)/p-InGaAs(g=-1.4-1.9)ヘテロp-n素子で得られた実験データ(4KでのΔIの外部磁場依存性)の解析が可能となった。しかし一方で、液体窒素温度でのΔI出力特性は、我々の測定システムのノイズレベル(1nA)以下であって計測が困難であることが判明した。(2)円偏光磁化回転の研究磁気光学顕微鏡で得られる磁気ドメインの画像信号の再現性が、長い時間(数秒から1分程度)のドリフトによる影響のために、必ずしも良好でないことが問題点として浮かびあがってきた。顕微鏡に導入する磁気パルス発生用微小ストリップラインの作製プロセス(フオトリソグラフによるCu配線)の開発にも前進が見られた。これを来年度に解決することが急務である。室温強磁性を示す新材料(Zn,Cr)Teの光誘起効果を調べた。光励起による温度上昇以外の効果は今のところ得られていない。一方で、(Ga,Mn)Asを用いた超高速分光による実験に大きな進展が見られた。光パルス励起により強磁性結合したMnスピンの才差運動を誘起できることを確立することができた。(3)円偏光発光素子にむけた基礎研究強磁性電極(Fe)・半導体(n-GaAs)接合界面の形成が予想よりも難しく、多くの時間をこの研究に費やした。結果、分子線エピタキシー装置内にAs_4分子が残留していると良好なFe超薄膜を得ることが困難で、残留量が10-9Torr以下に抑制きれば、この問題点を克服できることが明らかとなった。

円偏光照射によるスピン偏極キャリア注入の手法を拡張した実験がうまく働いて、世界に先駆けて以下の2つの新しい知見を得ることができた。具体的には(1)正負に帯電したドナーとアクセプターの電気二重層、いわゆる、pn接合部の空乏層中をキャリア電子が拡散伝導する際、そのスピン偏極度はほとんど劣化しないこと、および、(2)間接遷移型バンド構造を有する半導体層を、半導体ヘテロ構造の少なくとも一部分に用いた構造の方が、外的環境(バイアス電圧、試料温度)に対するスピン偏極度の劣化が小さいこと、が明らかとなった。また、昨年度得られた実験データと我々が開発したスピン輸送方程式による計算結果とを定量的に詳しく比較検討した結果、ヘテロ界面で発生するホットキャリアがスピン輸送効率の劇的低下を抑止する可能性があるとする新しい知見に到達した。来年度はこれらの成果の論文化や特許化をめざす。走査型磁気光学顕微鏡の欠点を丹念に潰し、スポット径2ミクロン、感度20マイクロ度に達する性能を引き出すことができた。外部磁場による磁化回転の精密な局所観察と回転開始磁場の試料全体にわたる画像化に到達した。この研究は今後、他の研究課題に引き継いで遂行する。(3)円偏光発光素子にむけた基礎研究強磁性MnSb層をスピン注入電極とするspin-LEDの試作に方向転換し、円偏光度数%で発光するを素子(低温、40K以下)まで到達した。また、テラヘルツ波の発振現象を(In, Mn) Asで得た。強磁性体の非相反損失とIII-V族半導体レーザの利得現象を活用したMnSb-InGaAsハイブリッド導波路光アイソレータの作製と評価を東大・中野グループと共同で遂行した。NiAs型の六方晶構造を有するMnSbは、閃亜鉛鉱構造のIII-V族化合物半導体とは結晶構造が異なるので、半導体上に良質の結晶薄膜を作製するためには幾つかの工夫が必要であるが、キュリー温度が高く、磁気光学効果が大きいという点で魅力的な素材である。分子線エピタキシー法(MBE)により導波路素子トップのInGaAs表面にMnSb単結晶薄膜の形成を行った結果、表面の酸化膜除去後にMBEでInGaAs層を堆積し、引き続きMnSb層の成長を行うと、2次元島成長モードによる成長が可能であることを突き止めた。このようにして作製したMnSb-InGaAsハイブリッド導波路光アイソレータの性能を評価したところ、波長1.54μmのTMモードでアイソレーション比12-10dB/mmが20-70°Cの幅広い温度領域で達成された。強磁性MnSb層をスピン注入電極とするスピン発光ダイオードを試作し、円偏光度数%で発光する素子(40K以下)を面直発光型ならびに端面発光型の両者で得ることに成功した。両者ともに、強磁性体の残留磁化を積極的に活用した円偏光発光を実現した。すなわち、素子駆動中に外部磁場を印加する必要はない。また、従来の素子と異なり、層厚100nm以上の発光層を用いているので、円偏光を伴う発光が進行する方向に空間選択性がなくなるものと期待される。保持力の異なる2つの素子による円偏光電気的切替え実験も成功した。
笑気に代わる新しい吸入麻酔薬・キセノンの臨床的実用化に関する研究

1)喘息モデル犬におけるキセノンの気道抵抗に及ぼす作用についての研究:プロプラノロールとメサコリンを用いた喘息モデル犬において、肺抵抗に対する亜酸化窒素吸入の影響はみられなかったが、50%キセノン吸入では軽度の上昇がみられた。すなわち、キセノン吸入は気道抵抗を増大させるが、その程度は軽度でガス交換を悪化させるほどではなかった。2)キセノンの循環動態に及ぼす作用についての研究:雑種成犬をコントロール群と薬理学的自律神経遮断群に分け、ハロセンによる維持麻酔下で実験を行った。コントロール群ではキセノンが亜酸化窒素よりも循環動態の抑制作用が強かったが、自律神経遮断群では逆に笑気の方がキセノンより抑制作用が強力であった。この結果は、キセノンの循環系に対する直接的な抑制作用は亜酸化窒素よりも軽度であることを示している。3)臨床使用のためのキセノン用閉鎖式麻酔機の試作:現有設備の閉鎖式麻酔機(ドレーゲル社シセロ)を改良してキセノン専用麻酔機を試作した。亜酸化窒素流量計をキセノンガス流量計に置き換え、キセノン濃度計を装着した。さらに、キセノンガス用ボンベを麻酔機外に装着した。今回の試作機にはガス回収装置は装着されなかった。現在、試作したキセノン用閉鎖式麻酔機を用いてキセノンの臨床試用を開始している。4)キセノン麻酔における脳波および筋電図変化:7人の健康成人においてキセノン麻酔中の脳波(EEG)および顔面筋電図(EMG)の変化を亜酸化窒素麻酔と比較した。キセノンおよび笑気吸入によるEEG変化は両麻酔薬で同じような変化を示した。キセノンおよび亜酸化窒素麻酔における特徴的な変化は笑いの出現で、顔面筋のEMGにより確認された。麻酔中の笑いの出現頻度は、キセノンおよび亜酸化窒素でそれぞれ2/7および5/7であった。1.喘息モデル犬におけるキセノンの気道抵抗に及ぼす作用についての研究:雑種成犬をクロラローズ麻酔下で両側開胸を施行し、人工呼吸下で気管内圧と気流速度の測定により肺(気道)抵抗を求めた。メサコリンの持続静脈内投与により喘息モデルを作成した。酸素濃度を一定(30%)としてコントロール(窒素)、キセノン(50%)、笑気(50%)吸入下で肺抵抗を測定した。結果はキセノンおよび笑気吸入時の肺抵抗はコントロールに比べて有意差がみられなかった。また、肺の酸素化も障害されなかった。結果よりキセノンは喘息患者にも使用可能であると考えられた。2.キセノンの循環動態に及ぼす作用についての研究:雑種成犬をコントロール群と薬理学的自律神経遮断群に分け、エトミデ-トによる維持麻酔下で実験を行った。酸素、笑気、キセノンガスをクロスオーバー法で吸入させて循環動態を測定した。コントロール群ではキセノンが笑気よりも循環動態の抑制作用が強かったが、自律神経遮断群では逆に笑気の方がキセノンより抑制作用が強力であった。また、笑気麻酔では血漿エピネフリン濃度が有意に上昇したが、キセノン麻酔では変化がみられなかった。この結果は、キセノンの循環系に対する直接的な抑制作用は笑気よりも軽度であることを示している。1.キセノン麻酔における脳波および筋電図変化:7人の健康成人においてキセノン麻酔中の脳波(EEG)および顔面筋電図(EMG)の変化を笑気麻酔と比較した。

吸入麻酔薬濃度を0.33、0.5、0.66MACの順番に上げていき、各濃度で15分間の安定時間をおいてEGGとEMGを記録した。キセノンおよび笑気吸入によるEEG変化は両麻酔薬で同じような変化を示した。低MACではα波の出現頻度が減少し、吸入濃度が上昇するにつれてslow αやθ波がみられた。0.66MACの濃度でもδ波はほとんど観察されなかった。一方、キセノンおよび笑気麻酔における特徴的な変化は笑いの出現で、顔面筋のEMGにより確認された。麻酔中の笑いの出現頻度は、キセノンおよび笑気でそれぞれ2/7および5/7であった(両麻酔薬間には有意差なし)。笑いの出現したときのEGGパターンは覚醒時リズムより3-4HZ遅いslow αやθ波のrhythmic burstであった。2.キセノンの鎮痛作用のメカニズムについての研究:ラットにおいて、酸素100%(コントロール)、キセノン80%または笑気80%を2時間吸入中にtail flick test(TFT)を15分間隔で測定し、急性耐性をみた。笑気麻酔では鎮痛効果に急性耐性の出現がみられたが、キセノン麻酔ではみられなかった。さらに、μ受容体拮抗薬のナロキソンまたはα_2受容体拮抗薬のヨヒンビンとL659-066で前処置したラットにおいて、酸素100%(コントロール)、キセノン80%または笑気80%を30分間吸入させTFTを測定した。笑気麻酔では脳・血管関門透過性のヨヒンビンによってその鎮痛効果が用量依存的に抑制されたが、ナロキソンや脳・血管関門非透過性のL659-066では変化がみられなかった。一方、キセノン麻酔では3薬剤ともに鎮痛効果に変化を与えなかった。これらの結果は、笑気の鎮痛作用には中枢神経系のμ受容体でなくα_2受容体が関与し、キセノンの鎮痛作用は笑気と異なりμ受容体やα_2受容体以外の系が関与している可能性が示唆された。1)臨床使用のためのキセノン用閉鎖式麻酔機の試作:現有設備の閉鎖式麻酔機(ドレーゲル社シセロ)を改良してキセノン専用麻酔機を試作した。亜酸化窒素流量計をキセノンガス流量計(Drager,Germany)に置き換え、キセノン濃度計(Thermomat,Fuji Electric)を装着した。さらに、キセノンガス用ボンベを麻酔機外に装着した。今回の試作機にはガス回収装置は装着されなかった。現在、試作したキセノン用閉鎖式麻酔機を用いてキセノンの臨床試用を開始している。2)キセノン麻酔における脳波および筋電図変化:7人の健康成人においてキセノン麻酔中の脳波(EEG)および顔面筋電図(EMG)の変化を亜酸化窒素麻酔と比較した。吸入麻酔薬濃度を0.33、0.5、0.66MACの順番に上げていき、各濃度で15分間の安定時間をおいてEEGとEMGを記録した。一方、キセノンおよび亜酸化窒素麻酔における特徴的な変化は笑いの出現で、顔面筋のEMGにより確認された。麻酔中の笑いの出現頻度は、キセノンおよび亜酸化窒素でそれぞれ2/7および5/7であった(両麻酔薬間には有意差なし)。笑いの出現したときのEEGパターンは覚醒時リズムより3-4HZ遅いslow αやθ波のrhythmic burstであった。
マウスモデルを用いた大腸癌転移の研究

がんによる死亡原因の多くは、腫瘍細胞の組織浸潤を介した他臓器への遠隔転移にある。これまでに研究代表者らは、腸管悪性腫瘍の新たなモデルマウスの作出に成功した。そこで、本研究では、当該モデルマウスでの腸管腫瘍の悪性化機構の解析を進め、微小環境による制御機構の重要性を示す結果を得た。得られた知見は、腫瘍悪性化制御の新たな治療戦略の可能性を提示するものである。大腸癌の死亡原因は、他の癌種と同様に、主として転移によるものである。微小な転移像が観察されない大腸癌患者では原発巣の外科摘出によりほぼ確実に治癒する。従って、転移形成までの素過程を制御出来れば、大腸癌を克服出来ることに論を俟たない。しかしながら、大腸癌研究においては良性腫瘍の発生から悪性化を引き起こす臨床を反映する実用的なモデルは極めて少なく、腸管腫瘍モデルマウスへの交配による遺伝子導入実験では、原発巣からの離脱や脈管内への侵入の過程までしか明らかにされていない。さらに悪性化する表現型を得る為には多数の変異導入が必要であると推測されているが、マウス交配による遺伝子導入には確率的な限界という問題がある。この現状は、有望な大腸癌の悪性化制御薬の開発を困難にしている。このような状況下、申請者は悪性腸癌モデルマウスの樹立に成功した。本研究では、当該マウスのがん悪性化機構を解明することで、大腸癌を制御するための治療標的を見出だすことを目的とし、解析を進めた。本年度において予定していたコンディショナルノックアウトマウスの作出並びに複数種のCreマウス導入は順調に進展していると言えるが、がん悪性化を担う責任細胞の同定については若干の遅れがあるため。[当初の研究目的]大腸癌による死亡原因の約9割は、他の癌種と同様に、他臓器への遠隔転移である。発生した良性腫瘍は浸潤能獲得によって、1)原発巣から離脱し、2)脈管内への侵入、3)血管内での生存、4)遠隔組織における脈管外への遊出を経て、5)微小転移巣を形成し、6)拡大することが可能となる。現時点では、転移巣拡大の制御が極めて困難であることから、悪性腫瘍克服の治療標的として、転移巣拡大以前の上記1-5)の各過程が注目されている。ところが、大腸癌研究においては良性腫瘍の発生から悪性化を引き起こす臨床を反映する実用的なモデルは極めて少なく、この現状は悪性化した大腸癌に対する有望な治療技術の開発を困難にしている。このような状況下、代表者は世界に類を見ない腸癌自然発症モデルマウスの樹立に成功した。そこで本研究では、当該マウスにおけるがん悪性化機構の解明に挑戦し、その成果に基づく、革新的な悪性化制御技術の開発を目指した。[本研究成果]初年度の研究において、独自に樹立した腸癌自然発症モデルマウスでのがん悪性化が微小環境によって制御されていることを新たに見出した。そこで、本年度において、その悪性化制御機構をさらに精査したところ、当該マウスでのがんの悪性化が血球系細胞の欠落によって著減することを発見した。また、前年度から着手したコンディショナルノックアウトマウスの作出に成功し、さらに、当該マウスと多様なCreマウスとの交配による複合変異マウスの作出も完了した。[今後の推進方策]作出した多様な複合変異マウスについて、組織学的・生化学的解析を遂行することで、腫瘍細胞の悪性化に特化した治療標的を見出すことを試みる。今後は、コンディショナルノックアウトマウスと各種Creマウスとの交配によって作出した複合変異マウスについて、組織学的・生化学的解析を遂行することで、がん悪性化を担う責任細胞を同定し、その制御機構を解明していく予定である。最終年度ということもあり、効率良く結果を得て論文発表できるように一層努力したい。28年度が最終年度であるため、記入しない。腫瘍生物学28年度が最終年度であるため、記入しない。
含硫アミノ酸の電顕組織化学による弾性線維マイクロフィブリルの系統発生学的研究

高等脊椎動物では、弾性線維は超微構造的に異なる無定形エラスチンとmicrofibrilとからなるとされる。本研究では、系統発生学的な観点から下等脊椎動物の大動脈弾性線維について電顕組織化学的検討を加えた。細胞外基質の保存性を向上させ同時に高い電子密度を与えるROTO法では、検索した円口類のLampetra japonica、硬骨魚類のSalmo gairdneri、Anguilla japonica、Cyprinus carpioいずれにおいても、通法に則った電顕的観察に較べ、より鮮明に細胞外基質構造を認めることができた。しかし、Salmo gairdneriとCyprinus carpioでは、典型的なmicrofibrilを見い出すことはできなかった。含硫アミノ酸のSS基/SH基をチオ硫酸基へ変換するOxone酸化あるいはthiosulfation処理を施した後に、HID-TCH-SP法によって生じたチオ硫酸基の電顕的検出を試みたが、Salmo gairdneriでは、その稚魚を用いた弾性線維形成過程での検索を含めて、明らかな陽性反応を示す細胞外基質構造は認められなかった。これに対して円口類やAnguilla japonicaでは、ROTO法でも観察されたmicrofibrilに、豊富な含硫アミノ酸の存在が示され、これらmicrofibrilが哺乳類弾性線維のmicrofibrilとアミノ酸組成的に類似していることが示唆された。弾性線維に、その形成過程を含めて、microfibrilが存在しない種のあることを明らかにした本研究結果は、microfibrilが必ずしも弾性線維の必須の構成成分でないことを示しており、microfibrilとエラスチンよりなる構造とが進化過程で二次的に関連を持つようになって高等脊椎動物に見られるような弾性線維が生じたという仮説を積極的に支持するものである。
光制御機能を賦与した包括材料の開発とその生体触媒固定化への応用

高度な機能をもちながら不安定で取り扱いにくいとされてきた生体触媒が包括固定化法により化学触媒としての重要性をもつようになってきたばかりでなく,我々の開発した合成樹脂プレポリマーを用いる固定化によりさらに高度な機能をもたせることも可能となってきた.そこで,このような固定化生体触媒に外部からの光エネルギーに応答し,触媒としてでだけでなくエネルギー変換をも行いうる情報伝達の生体材料素子としての機能を賦与することを試みた.半導体である酸化チタン(TiO_2)は主波長が254nmをもつ紫外線の照射により,生化学的酸化還元反応の補酵素であるNADHのNADへの酸化反応を触媒しうることがわかった.この補酵素を必須とするアルコール脱水素酵素(ADH)をTiO_2に共役させたところ,エタノールのアセトアルデヒドへの酸化反応が光制御酵素反応の解析系として適当であると判断できた.次に,固定化担体として,合成高分子や天然高分子など種々の包括材料を調べたところ,光透過性,担体の膨潤性,含有微量成分の反応系への影響などから,アルギン酸カルシウムで固定化したADH-TiO_2系が最も良く,紫外線照射の下でNADH酸化との共役によりエタノールのアセトアルデヒドへの変換が可能であった.溶液中にADHとTiO_2を分散懸濁した遊離系を対照にして, 1時間ごとに光照射のON・OFFを繰り返し,エタノールの酸化反応の進行状況を検討したところ,固定化・遊離の両系とも光照射のスイッチングに応答して酵素反応も進行・停止した.しかし,長時間の繰り返し実験において,アセトアルデヒドの生成速度は遊離系においてはしだいに減衰してくるにもかかわらず固定化系においてほぼ一定の生成速度を保ちながら推移し,より安定な応答が得られ,この固定化酵素-半導体系は光による酵素反応の制御系のモデルとして有用であることを明らかにすることができた.高度な機能をもちながら不安定で取り扱いにくいとされてきた生体触媒が包括固定化法により化学触媒としての重要性をもつようになってきたばかりでなく,我々の開発した合成樹脂プレポリマーを用いる固定化によりさらに高度な機能をもたせることも可能となってきた.そこで,このような固定化生体触媒に外部からの光エネルギーに応答し,触媒としてでだけでなくエネルギー変換をも行いうる情報伝達の生体材料素子としての機能を賦与することを試みた.半導体である酸化チタン(TiO_2)は主波長が254nmをもつ紫外線の照射により,生化学的酸化還元反応の補酵素であるNADHのNADへの酸化反応を触媒しうることがわかった.この補酵素を必須とするアルコール脱水素酵素(ADH)をTiO_2に共役させたところ,エタノールのアセトアルデヒドへの酸化反応が光制御酵素反応の解析系として適当であると判断できた.次に,固定化担体として,合成高分子や天然高分子など種々の包括材料を調べたところ,光透過性,担体の膨潤性,含有微量成分の反応系への影響などから,アルギン酸カルシウムで固定化したADH-TiO_2系が最も良く,紫外線照射の下でNADH酸化との共役によりエタノールのアセトアルデヒドへの変換が可能であった.溶液中にADHとTiO_2を分散懸濁した遊離系を対照にして, 1時間ごとに光照射のON・OFFを繰り返し,エタノールの酸化反応の進行状況を検討したところ,固定化・遊離の両系とも光照射のスイッチングに応答して酵素反応も進行・停止した.しかし,長時間の繰り返し実験において,アセトアルデヒドの生成速度は遊離系においてはしだいに減衰してくるにもかかわらず固定化系においてほぼ一定の生成速度を保ちながら推移し,より安定な応答が得られ,この固定化酵素-半導体系は光による酵素反応の制御系のモデルとして有用であることを明らかにすることができた.
IT技術者養成向け日本語教育e-Learningシステムに関する研究

今年度は,第三者に供用可能な日本語e-Learningシステムを完成させ,実際の利用を通じて学習効果を調べた.この時に,遠隔会議システムを利用したソフトを利用した.完成したe-Learningコースウェアを国内外の日本語教育機関に供用し,学習効果のフィードバックを得た.日本語教育学の研究者が,海外の提携校を通じてコースウェアの評価を依頼し,本システムの学習効果を明かにした.得られたフィードバックを参考にしながら,本e-Learningシステムの改良およびシステムの拡充を行なった.研究実施項目(平成18年度)-日本語e-Learningシステムの完成・試用と評価2.1)商用e-Lerningベースソフトウェアを用いた,第三者が利用可能な学習コースウェアの構築.2.2)国内外の日本語学習者による試用,フィードバックの回収2.3)国内外のIT技術者による評価(用語の使い方,学習法は適切か)2.4)日本語e-Learningシステムの改良,システムの拡充今年度は特に遠隔会議システムを多用したシステムを構築し,実際に海外在住の日本語学習者と日本国内に在住する日本語学習者との間で会話練習を行った.その結果,この試みは学習者の興味を引くが,実際に遠隔会議システムを用いるためには事前に音声レベルの調整などが必要なこと,およびロールプレイを行うためには,積極的なきっかけ作りが必要なことが分かった.最初に,学習すべきIT技術用語を収集・選択した.用語収集に対しては,理科系研究者が担当し,研究室内会話や学生指導,センター業務における学外業者との打ち合わせなどをビデオ撮影ならびに録音し,理科系会話における専門用語や通常の日本語と異なる使われ方をする用語を収集した.同時に,これらの用語が使われる場面,イントネーションなどの付随する情報も取得した.第二に,収集した専門用語の使用例を日本語教育の専門家が分析し,専門用語学習コースウェアを設計・試作する.模擬的な打ち合わせを行ないながらその様子を撮影し,各IT用語がどのような場面でどのように使われるか明示する.重要な表現では,用語の使われ方の説明と同時に,イントネーション等発音の様子も含めて解説する.研究実施項目(平成17年度)--日本語e-Learningシステムの構築準備1.1)IT分野で利用される用語の取捨選択,用語の使用状況の確認.1.2)e-Learningコースウェアの設計.重要表現の抽出,選択.1.3)標準語を話すモデル(アナウンサー等)による,標準発音の録音.1.4)模擬会議など,コースウェアで利用可能な学習素材の撮影.今年度は,第三者に供用可能な日本語e-Learningシステムを完成させ,実際の利用を通じて学習効果を調べた.この時に,遠隔会議システムを利用したソフトを利用した.完成したe-Learningコースウェアを国内外の日本語教育機関に供用し,学習効果のフィードバックを得た.日本語教育学の研究者が,海外の提携校を通じてコースウェアの評価を依頼し,本システムの学習効果を明かにした.得られたフィードバックを参考にしながら,本e-Learningシステムの改良およびシステムの拡充を行なった.研究実施項目(平成18年度)-日本語e-Learningシステムの完成・試用と評価2.1)商用e-Lerningベースソフトウェアを用いた,第三者が利用可能な学習コースウェアの構築.2.2)国内外の日本語学習者による試用,フィードバックの回収2.3)国内外のIT技術者による評価(用語の使い方,学習法は適切か)2.4)日本語e-Learningシステムの改良,システムの拡充今年度は特に遠隔会議システムを多用したシステムを構築し,実際に海外在住の日本語学習者と日本国内に在住する日本語学習者との間で会話練習を行った.その結果,この試みは学習者の興味を引くが,実際に遠隔会議システムを用いるためには事前に音声レベルの調整などが必要なこと,およびロールプレイを行うためには,積極的なきっかけ作りが必要なことが分かった.