hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生活科におけるアクティブ・ラーニングを生むICT活用プログラムの開発

本研究は、生活科においてICTを積極的に活用することにより、質の高いアクティブ・ラーニング(主体的・協働的な学び)を生み出すことを目的とした。ICTを記録ツールとして活用することで「主体的学習」が、表現ツールとして活用することで「協働的学習」が実現されることを、2つの授業実践を通して検討し、以下の成果を得た。1)野菜の栽培:グループのメンバー間で異なる品種を栽培する授業実践を行った。その過程で、栽培している野菜をタブレット型PCで撮影することを通して、対象に繰り返し関わりながら学習を進めることができた。授業中の子どもの様子および観察記録などを解析した結果、野菜の成長に関する気付きの獲得、自分の野菜と他者の野菜を比べる視点の獲得、自分の野菜に対する愛着の深まりが見られ、対象への接触的な関わり(主体的な学び)に繋がっていたと考えられた。2)自己の成長:自分の成長を見守ってくれている人との手紙のやり取りを中心とした授業実践を行った。その過程で、タブレット型PCを活用したことで、家庭にある子どもたちの過去の写真や学校で撮りためた写真を手掛かりとして学習を進めることができた。授業中の子どもの様子および手紙や絵などの製作物を解析した結果、過去と現在を比べる見方の獲得、過去の姿や成長を他者と共有することによる協働的な学びの実現が見られ、自己の成長の気付きに繋がっていたと考えられた。以上より、生活科においてICTを積極的に活用することは、質の高いアクティブ・ラーニング(主体的・協働的な学び)を生み出す方法の一つであることが考えられた。
PfDNVの宿主特異性決定機構に関する研究

Periplaneta fuliginosa densovirus(PfDNV)は、1993年に中国武漢市郊外でクロゴキブリがら分離されたウイルスで、パルボウイルス科,デンソウイルス亜科,デンソウイルス属に分類される。デンソウイルスは約5000塩基の小さなゲノムを有する一本鎖DNAウイルスで、数個の遺伝子しかコードしないことから、昆虫におけるウイルス増殖を分子生物学的に解析する対象として、非常に適していると考えられる。また、これまで分離されているデンソウイルスの多くが、その感染により宿主を死に至らしめ、同時に強い宿主特異性をもつことから、ウイルス農薬として害虫駆除に利用することが期待できる。本研究では、特にウイルス増殖の基幹を成す遺伝子発現制御機構に注目して解析をおこない、ウイルスの宿主特異性や増殖機構を明らかにすることで、ウイルス農薬としての有効かつ安全な利用への応用を目指している。PfDNVが属するデンソウイルス属には、ハチミツ蛾を宿主とするGalleria mellonelladensovirus(GmDNV)や、Junonia coenia densovirus(JcDNV)など、鱗翅目を宿主とするものが存在する。これらのゲノム構造は非常に類似していることが報告されているが、ウイルス構成タンパク質をコードするORFがGmDNVやJcDNVでは1つであることに対し、PfDNVでは2つに分断されているといった相違がある。また、そのmRNAも、GmDNVやJcDNVでは1種類であることに対し、PfDNVでは選択的スプライシングにより少なくとも9種類が生成することを我々は明らかにしている。これらは、PfDNVでは、GmDNVやJcDNVと異なり、選択的スプライシングがウイルス構成タンパク質の発現制御に関与することを示唆していた。今回我々は、5種類あるPfDNVの構成タンパク質について、そのN末端アミノ酸配列をエドマン法により解析することで、PfDNVの構成タンパク質の発現制御に選択的スプライシングが関与することを明らかにした。また、非構成タンパク質をコードするmRNAをRT-PCRによって解析した結果、PfDNVだけでなくGmDNVにおいても、選択的スプライシングの関与が認められた。これらは、昆虫のパルボウイルスであるデンソウイルスの遺伝子発現制御には選択的スプライシングが関与しないというこれまでの通説を覆す、新たな知見であった。また、本研究の結果から、デンソウイルス属は、構成タンパク質の発現に選択的スプライシングが関与するグループ(鱗翅目を宿主としないもの)と、しないグループ(鱗翅目を宿主とするもの)の2つに細分化されることが示唆された。(以上はjournal of general virologyに投稿中です。)Periplaneta fuliginosa densovirus(PfDNV)は、1993年に中国武漢市郊外でクロゴキブリがら分離されたウイルスで、パルボウイルス科,デンソウイルス亜科,デンソウイルス属に分類される。)
在宅看護実務者の教育のあり方に関する研究

本研究においては、(1)当研究部門が過去20年間に実施してきた、在宅看護実務者に対する教育プログラムの内容を分析・検討し、(2)さらに最近5年間の同プログラム受講生および関連看護職を対象に、在宅看護技術の実施状況や在宅看護に関する教育・研修希望について質問紙調査を実施し、(3)それと並行して、諸外国の在宅看護システムやそれに従事する看護職の教育・研修について情報を収集した。その結果、次のような知見が得られた:1)わが国では近年、さまざまな医療器具を装着したり、あるいは、さまざまな医療処置を必要とする状態で在宅療養に移行する者が多く、在宅看護実務者もそれら「医療依存度の高い」療養者への対応を迫られている;2)しかし、老人保健の領域に発生基盤を持つわが国の在宅看護制度や教育システムでは、こうした医療依存度の高い療養者に対応できる在宅看護職の養成が十分に果たせない面がある;3)在宅看護実務者の多くは、医療機関での勤務経験に依拠して看護を提供しているが、在宅看護の特性を考えると、そうした経験のみでは質の高いサービスが実現しにくいと考えられる。これらの知見から現在私たちは、医療依存度の高い療養者を支えるに足る知識・技術・態度を身に付けた在宅看護実務者養成のためのプログラムを具体化し、実施・評価を試みている。なお当研究の過程で、教育資材として供用しうる書籍を2冊刊行した。(1)本研究室主催の在宅看護教育プログラムの検討:本研究室では1975年以来、在宅看護実践者を対象として短期セミナーを実施している。期間は1週間程度で、受講者は全国各地から募っている。受講定員は各回20-50名で、これまでの受講生は計504名である。プログラム内容は看護実践重視で、難病や在宅ケアに関する専門講義(8時間)、在宅ケアチームによるシンポジウム(12時間)、事例に基づく相互検討(16時間)、在宅診療および看護場面の見学実習(4時間)などとなっている。(2)受講生の現任教育プログラムへの希望:在宅看護に関する現任教育プログラム開発・改善の資料を得る目的で、(1)で紹介したセミナーの過去6年間の受講者238名に対して質問紙調査を実施た。有効回答は190名(79.8%)で、在宅看護従事経験者は187名(98.4%)であった。難病の在宅看護経験者は183名(97.9%)で、受け持ち患者の疾患別では、パーキンソン病(162名)、脊髄小脳変性症(116名)、筋萎縮性側索硬化症(99名)などが多かった。在宅看護で実施した経験のある技術項目では、基本的看護技術・日常生活支援看護項目は、ほとんど100%の者が実施していたが、経管栄養法(53.2%)、長期気管切開患者のケア(47.8%)、人工呼吸器装着患者のケア(24.2%)、在宅酸素実施患者のケア(51.9%)などは、半数あるいはそれ以下であった。一方、研修希望としては、人工呼吸器装着患者のケア(90.9%)や長期気管切開患者のケア(92.4)、在宅酸素療法実施患者のケア(88.3%)など、医療依存度の高い状態にある患者に対する看護技術が多かった。希望する教育環境としては、「在宅看護技術トレーニングのための施設・機関」(72.1%)「在宅看護エキスパートによる相談・指導」(71.6%)などが多かった。(3)既存教育プログラムの検討:アメリカの在宅看護関連、とくに、人工呼吸管理のマニュアルについて、日本の現状との比較検討を実施中である。本研究では、医療依存度の高い在宅患者にも対応できる実務者教育を目的とするため、引き続き研究者らが実施してきた難病在宅看護実務者教育プログラムの検討を主として進めた。[1]過去6年間の当研究室主催の難病実務者講習受講者アンケート結果(対象238例回答190例、回答率79.8%)から、(1)在宅看護実務者でも、職種(看護婦と保健婦)により研修内容のニーズが異なる、(2)在宅看護技術研修の要望は、保健婦の方が高く、特に呼吸ケア関連、人工肛門、感染予防、経管栄養など医療処置を必要とする患者に対する看護技術項目の希望が高いこと、

(3)地域ケア開始時の関係看護職相互の情報共有や在宅看護レベルの基準化が重要であること、などを明らかにした。[2]在宅看護実務者(保健婦)プログラム編成において、研修目標には(1)地域ケア・システムの形成とそれを看護職の立場から発展できる能力の養成、(2)自ら個別看護ケアができ、担当患者における看護計画が立案できる能力の養成、をおき内容としては、先進的な地域組織活動事例、個別事例のケースマネージメント、個別の技術実習、訪問看護実習が必要と考えられた。[3]モデルプログラムを難病医学研究財団主催・厚生省後援のセミナーとして実施し受講者(32例)にアンケート調査を実施した。その結果、(1)すぐに役立つと半数以上が評価したのは、ケースマネージメント、看護計画立案等、個別看護に関連する講義・実習部分であり、将来役に立ちそうと評価されたのは訪問看護・病院実習に関連する部分である、(2)実習では実習前後のオリエンテーリングが重要である、などが示された。今年度は、在宅看護実務者を対象に質問紙調査を実施し、その教育研修ニーズを把握し、今後の教育プログラムのあり方を検討した。その概要は以下の通りである:難病看護研究会の所属する訪問看護経験者等172名を対象に、訪問看護技術50項目の実施状況、実施に際する困難の経験の有無、教育研修希望の有無、技術習得方法等を明らかにする目的で、郵送法質問紙調査を実施した。その結果、有効回答125通が得られた(有効回収率79.6%)。うち、「訪問看護に従事するにあたり研修を受ける機会があった」者は56名(45.2%)と半数に満たなかった。また、「訪問看護技術に関して当面は困らずに実施できたか」という問に対しては、「時々」あるいは「しばしば」困ったと答えた者が68名(75.5%)と、8割近く見られた。今後。希望する教育環境として多く挙げられたのは、「新しい医療保健福祉情報の入手」80.8%、「技術訓練のための医療・教育機関」78.8%(複数回答)等であった。訪問看護技術の実施状況としては、「日常生活援助技術」および「基本的看護技術」に分類される項目については、おおむね8割以上の者に実施経験があったが、「人口呼吸器装看患者のケア」「中心栄養整脈法実施患者のケア」等、「高度専門的看護技術」に類する項目については、経験者はそれぞれ4割に満たなかった。また実施上、困難を経験した項目として挙げられたのは、「コミュニ-ケーション」「一般的面接・カウンセリング」等、「心理的看護ケア」に類するものであった。一方、教育研修希望の高い項目としては、「専門的看護技術」「高度専門的看護技術」に分類されるものが多く挙げられた。以上の結果から、在宅看護実施者の教育・研修のあり方に関する今後の方向性が示唆されるものと考えられる。
必異原理の性質とその違反の回避方略に関する研究

本研究では,言語の様々な側面において「同じであること」を禁止する必異原理をテーマとして,未だに解明されていない発話(広くは産出)に対する影響を実際の言語使用データを使って新たに調べた。そのことにより,必異原理がどのような役割を持つかということに加えて,その違反が実際の言語表現でどのように回避されるかということを明らかにすることを目的として計画を実施した。複数の言語現象を対象とした検証により(「借用語の有声促音無声化」「連濁」「二重対格文」),必異原理が持つ共通の性質とその違反の回避方略が明らかとなった。本研究では,言語の様々な側面において「同じであること」を禁止する必異原理をテーマとして,未だに解明されていない発話(広くは産出)に対する影響を実際の言語使用データを使って新たに調べている。そのことにより,必異原理がどのような役割を持つかということに加えて,その違反が実際の言語表現でどのように回避されるかということを明らかにすることを目的として計画を実施している。先行研究が主に聴取の側面・実験に注目して行われてきたことを踏まえ,本研究ではコーパスを使って大量の発話データを調べることで,必異原理の特徴とその違反の回避方略を詳細に調べている。具体的な調査項目は以下の通りである,1聴き取りの特徴/発話の特徴,2近さ,数,周囲の環境,3禁止・抑制,4阻止機能・修復機能,5違反回避方略のパターン。本年度(平成25年度)は,「借用語の有声促音化」(/dog/ =>[doggu])を対象として研究計画を実施した。具体的には,本現象が特定の環境で無声化することに注目し,これに必異原理が影響を与えていると仮定し,上掲の調査項目に従って,その影響を詳細に調べた。「日本語話し言葉コーパス」を用い,収録されている自然発話データの中から,研究対象となる借用語を抽出し,それが有声促音のまま発話されているか,あるいは無声促音として発話されているかを調べ,更にその際の条件を数量的に明らかにした。結果として,必異原理は,1聴き取りと同様,発話にも影響を与えており,聴き取りと発話の対称性が確認された,2抑止力となる要素との距離が近いほど,抑止力となる要素の数が多いほど影響力が強くなることが確認された,3禁止する場合もあれば(強い効果),抑制する場合もある(弱い効果)ことが確認された,4阻止機能,修復機能ともに持っていることが確認された,5様々な違反回避・修復を引き起こすが,そのパターンが確認された。本年度(平成26年度)は,「連濁」(ほし+そら=>ほしぞら)を対象として研究計画を実施した。具体的には,本現象が無声阻害音を特定の環境で有声化することに注目し,これに必異原理が影響を与えていると仮定し,上掲の調査項目に従って,その影響を詳細に調べた。「日本語話し言葉コーパス」を用い,収録されている自然発話データの中から,研究対象となる複合語を抽出し,無声阻害音が無声音のまま発話されているか,あるいは有声音として発話されているかを調べ,更にその際の条件を数量的に明らかにした。平成27年度は,「二重対格文」を対象として研究計画を実施した。

具体的には,単文中に複数の対格名詞句が共起することはなく,一方が与格などへと変更されることに注目し,これに必異原理が影響を与えていると仮定し,上掲の調査項目に従って,その影響を詳細に調べた。「日本語話し言葉コーパス」を用い,収録されている自然発話データの中から,研究対象となる例文を抽出し,各名詞句の格標示を調べ,更にその際の条件を数量的に明らかにした。結果として,「借用語の有声促音化」「連濁」「二重対格文」のいずれにおいても,必異原理は,1聴き取りと同様,発話にも影響を与えており,聴き取りと発話の対称性が確認された,2抑止力となる要素との距離が近いほど,抑止力となる要素の数が多いほど影響力が強くなることが確認された,3禁止する場合もあれば(強い効果),抑制する場合もある(弱い効果)ことが確認された,4阻止機能,修復機能ともに持っていることが確認された,5様々な違反回避・修復を引き起こすが,そのパターンが確認された。本研究では,言語の様々な側面において「同じであること」を禁止する必異原理をテーマとして,未だに解明されていない発話(広くは産出)に対する影響を実際の言語使用データを使って新たに調べた。そのことにより,必異原理がどのような役割を持つかということに加えて,その違反が実際の言語表現でどのように回避されるかということを明らかにすることを目的として計画を実施した。複数の言語現象を対象とした検証により(「借用語の有声促音無声化」「連濁」「二重対格文」),必異原理が持つ共通の性質とその違反の回避方略が明らかとなった。当初研究計画では,音韻的な環境(言語内的要因)のみに注目して調査を行う計画であったが,それに加えて,社会言語学的な影響(言語外的要因)についても知見を得ることができた。更に,確認された必異原理の影響の一部を,実験による確認作業を経て,理論的な分析へと発展させることができた。音韻論,社会言語学,コーパス言語学来年度(平成27年度)は,これまでの研究成果に基づき,自然発話における必異原理の性質について総合的に分析するよていである。また,統語論における必異原理の影響として,「が/を交替(それが/を飲みたい)に分析を拡大する予定である。調査項目は本年度に倣う。また,方法論として本年度実施した研究成果で得られた知見を活かし,効率化を図る。来年度(平成26年度)は,日本語の「連濁」(ほし+そら=>ほしぞら)に注目し,調査を進展させる予定である。「借用語の有声促音化」の研究において得られた結果と比較することで,必異原理の更なる理解を目指す。年度半ばで所属先が変更となり,ローカルルールが変わったため,物品購入の際の費用のかかり方と予算とのずれが生じた。また,研究環境が変わったため,必要となる物品が当初より少なくて済むという場合があった。物品,旅費,人件費,その他のいずれかにおいて,研究計画遂行のために有効であると思われる新たな項目について使用する予定である。
胚性腫瘍細胞F9の分化における12-リポキシゲナーゼの役割の解明

F9細胞と同様にマウス胚性腫瘍細胞であるP19細胞を、0.3μMレチノイン酸で処理して神経細胞に分化させた後に、その細胞破砕液を放射標識アラキドン酸と反応させた。得られた生成物を薄層クロマトグラフィーと逆相およびキラル相の高速液体クロマトグラフィーを用いて、12-リポキシゲナーゼ産物である12S-HETEと同定した。さらに、心筋細胞、骨格筋細胞に分化させるべく、0.003μM.0.03μMレチノイン酸でP19細胞を処理して同様の解析を行ったところ、主要な産物としての12S-HETE以外に、少量の15S-HETEと5-HETEが認められた。一方、現在マウスで発現が認められている全てのリポキシゲナーゼのプローブを調製して、RT-PCR法とRNase Protection法を用いて各リポキシゲナーゼのmRNA発現量を調べた。0.3μMレチノイン酸で処理したP19細胞では一過性に血小板型12-リポキシゲナーゼのmRNAが、また未分化のP19細胞では白血球型12-リポキシゲナーゼmRNAが、そして、0.03μMレチノイン酸で処理したP19細胞では一過性に5-リポキシゲナーゼのmRNAの発現上昇が認められた。白血球型12-リポキシゲナーゼはアラキドン酸を12S-HETE以外に、少量の15S-HETEに代謝することが知られており、各リポキシゲナーゼのmRNAと酵素反応産物の生成量の時間的経過はよく一致することが示された。いずれのリポキシゲナーゼも、神経突起の伸長などの形態変化の直前に発現のピークを示しており、細胞分化への関与が示唆された。ETYA,NDGAなどのリポキシゲナーゼ阻害剤でP19細胞を処理したところ、0.1μM以下の低濃度で細胞死が引き起こされ、分化への影響を調べることはできなかった。F9細胞を5x10^<-8>Mレチノイン酸を加えた培地中で近位内胚葉細胞に、また、10^<-7>Mレチノイン酸と10^<-3>MジブチリルcAMPの存在下で遠位内胚葉細胞に分化させた後に、アラキドン酸を基質としてリポキシゲナーゼ活性を測定したところ、未分化細胞と比べて顕著な比活性の上昇は認められなかった。遠心分画により酵素活性が主に1万xg沈殿に回収され、これまでの報告とあわせると、血小板型12-リポキシゲナーゼの細胞質から膜画分への移行が示唆された。RT-PCR法を用いてマウス血小板型12-リポキシゲナーゼの全長のcDNAをクローニングし、発現ベクターに組み込みHEK293細胞で発現させたところ、12-リポキシゲナーゼ活性を検出できた。これにより、以前にRT-PCR法で得たcDNA部分断片が、これまでに報告されていた12-リポキシゲナーゼ偽遺伝子由来ではないことが確認できた。細胞分化マーカーとして、転写因子Oct-3,BrachyuryなどのcDNA断片をRT-PCR法で得て、リボプローブを用いたノーザンブロット法を確立した。ETYA,NDGAなどのリポキシゲナーゼ阻害剤存在下でF9細胞を培養したところ、0.1μMの低濃度阻害剤により細胞死が引き起こされた。P19細胞は、F9細胞と同様の手法で樹立されたマウス胚性腫瘍細胞であるが、加えるレチノイン酸の濃度に応じて、心筋細胞、骨格筋細胞、神経細胞と異なる細胞系に分化する。神経細胞への分化過程でP19細胞にリポキシゲナーゼ活性を認めたので、アイソザイムの同定と発現誘導を調べると共に、細胞分化との関与を調べる予定である。白血球型12-リポキシゲナーゼはアラキドン酸を12S-HETE以外に、少量の15S-

HETEに代謝することが知られており、各リポキシゲナーゼのmRNAと酵素反応産物の生成量の時間的経過はよく一致することが示された。いずれのリポキシゲナーゼも、神経突起の伸長などの形態変化の直前に発現のピークを示しており、細胞分化への関与が示唆された。ETYA,NDGAなどのリポキシゲナーゼ阻害剤でP19細胞を処理したところ、0.1μM以下の低濃度で細胞死が引き起こされ、分化への影響を調べることはできなかった。
古代アテナイ民主政成立期の陶器画研究

古代ギリシア陶器画は、同時代の宗教、習慣、風俗などの社会的背景を解明するための貴重な史料としての面をもっている。本研究では、アテナイに直接民主政が成立する前508年の前後の期間(前530年から前450年頃)に制作されたアテナイ陶器画を対象として調査を行った。平成11年12月と平成12年8月の二度にわたりヨーロッパに調査旅行を実施し、オーストリア、ドイツ、イタリアの美術館を訪問して作品の記録と調査を行うことができた。これまでの研究成果にこれらの海外調査の成果を合わせて、「研究発表」の項目に挙げる二つの論文を上梓した。中でも主要な成果は、オーストリアのフェルテン、ヒラー両教授に捧げられた記念論文集に独文で発表した論文である。内容は、民主政成立期のアテナイ陶器画における「他者」表現について論じたものである。すなわち、古代ギリシア人にとっての代表的な異民族であるスキュタイ民族の図像を取り上げ、「臆病」を暗示するモチーフについて記述したものである。図像の分析と解釈によって、古代アテナイ市民が異民族を「臆病」であると捉え、こうした異民族観を通じて、自国民の規範となるイメージを形成してきたことを明らかにした。自制心に富み、死を恐れずに国家の利益のために戦う、男性市民の理想としての戦士像が芸術表現を通じて成立したこと、そのことが民主主義体制樹立に大きな影響を与えたことを論じたものである。もう一つの論文では、ギリシア市民の「内なる他者」のイメージとして神話上の英雄アレクサンドロス・パリスを取り上げ、共同体と個人の問題を検証した。平成13年12月にオーストリア、ザルツブルグ大学西洋古典考古学研究所において開催された、オーストリア古典考古学全国大会に出席し、ザルツブルグ大学のフェルテン教授、ヴィーン大学博士課程のクリスティーネ・ローグルなどと、筆者の研究主題について話し合い、有益な研究上の助言を得た。とりわけフェルテン教授との話し合いによって、平成15年にグラーツにおいて開催されるオーストリア古典考古学全国大会において研究発表するよう推薦して頂けたことが、研究成果の公開という点で大変に有意義であった。他に、同研究所において、日本の大学においては入手することが不可能な発掘資料など、様々な資料を閲覧し、複写することができた。なお、筆者の研究成果は、平成14年度に同研究所から発刊される記念論文集に掲載される予定である。古代アテナイにおける「他者」研究という、学界においても注目を集めるテーマについて、陶器画の調査によって学問的貢献をなしうることが判明した。民主政成立期のアテナイにおいては、女性蔑視、異民族蔑視を意味すると推定される陶器画主題が出現している。陶器画に流行した主題が当時の社会状況を反映していることはほとんど間違いないように考えられる。さらに、陶器画を主題別に分類して、研究資料とするためにスキャンをし、データベースの構築を開始した。広島大学社会科学研究科博士課程に所属する大学院生二人の協力を得ている。本研究では、アルカイック期からクラシック期への移行期に相当する期間、クレイステネスの改革によって古代アテナイに直接民主主義体制が成立した、前530年から前450年頃に制作された陶器画を研究対象とした。平成12月8月にヨーロッパに調査旅行を行い、ウィーンとフィレンツェの美術館を訪問して陶器画作品の精査を行った。さらに、オーストリア、ザルツブルグ大学の古典考古学研究所に滞在し、ヴォルフガング・ヴォールマイヤー、クラウス・ラインホルト研究員に専門的知識の提供を依頼し、長期のディスカッションによって課題に関する学識を深めることができた。これまでの研究実績に海外調査の成果を合わせて、「研究発表」の項目に挙げる二つの論文を上梓した。すなわち、古代ギリシア人にとっての代表的な異民族であるスキュタイ民族の図像を取り上げ、「臆病」を暗示するモチーフについて記述した。

図像の分析と解釈によって、古代アテナイ市民が異民族を「臆病」であると捉え、こうした異民族観を通じて、自国民の規範となるイメージを形成してきたことを明らかにした。自制心に富み、死を恐れずに国家の利益のために戦う、男性市民の理想としての戦士像が芸術表現を通じて成立したこと、そのことが民主主義体制樹立に大きな影響を与えたことを論じたものである。すなわち、男性市民に対する女性、奴隷、外国人、子供を規範から逸脱した者として定義する社会規範が存在したことを示唆する史料として、陶器画を初めとする美術作品を見なしうることを指摘した。もう一つの論文では、ギリシア市民の「内なる他者」のイメージとして神話上の英雄アレクサンドロス・パリスを取り上げ、共同体と個人の問題を検証した。
ダイマー型RNA成熟酵素の動的分子認識機構の解明

本年度は、tRNAメチル化酵素である酵母由来Trm7-Trm734の動的分子認識機構の解明を目指した研究を進めた。大腸菌発現系を利用して、大量のTrm7-Trm734を調製後、tRNAPheと混合し、Trm7-Trm734-tRNAの三者複合体を調製した。調製したTrm7-Trm734およびTrm7-Trm734-tRNAのX線溶液散乱実験を大型放射光施設(PF-KEK)で行った。その結果、両者の初期モデルである外形構造を決定することができた。両者の外形構造を比較すると、後者のTrm7-Trm734-tRNA複合体は、前者のTrm7-Trm734より少し大きく伸びた構造であることがわかった。おそらく、Trm7-Trm734にtRNAが結合することで、Trm7-Trm734が構造変化して開いた状態になることを示している。このことは、研究計画前に予想していたわれわれの複合体モデルとよく一致していた。また、X線溶液散乱実験の際に、Trm7-Trm734-tRNA複合体の溶液中での単分散条件を決定することができたため、この結果は複合体の結晶化条件にも利用することができる。さらに、結晶構造中では観察できなかったTrm7のC末端側領域は、溶液中でもドメイン構造を形成しておらず、ループ構造であり、基質認識には重要でないことが推定された。Trm7のC末端側の可動ループ領域がどのような役割があるのか不明であるが、この領域を欠損した変異体を作成して活性測定を行う意義があるかもしれない。以上の結果から、Trm7-Trm734が基質認識を行うために、ダイナミックな構造変化を引き起こしていることが示唆される。一方、tRNAメチル化酵素である酵母由来Trm11-Trm112のホモログであるアーキアTrm11のX線結晶構造も決定でき、Trm11が定規メカニズムを採用していることも明らかにしつつある。本年度において、予定通りX線小溶液散乱実験を通して、Trm7-Trm734の動的な分子認識機構の大枠を確立することができた。また、結晶構造中では見られなかったTrm7のC末端側領域が、溶液中でも可動ループ領域であることがわかり、基質認識に重要でないという情報も得ることができた。本年度は、tRNAメチル化酵素である酵母由来Trm7-Trm732の変異体解析を行うために、酵母由来tRNATrpが基質として適切かどうか調べた。酵母由来tRNATrp転写産物に、調製したTrm7-Trm732とS-アデノシルメチオニンを加え30°Cで反応させた結果、メチル基転移活性を確認することができなかった。おそらく、以前の結果にあるように、tRNAのアンチコドンループ中のCm32修飾がTrm7-Trm734によるメチル基転移活性には必須であることが考えられた。一方、tRNAメチル化酵素である酵母由来Trm11-Trm112のホモログであるアーキアTrm11の分子認識機構を解明することに成功した。Trm11は、tRNAの3'末端側のACCA配列を認識し、また、tRNAのアクセプターステムを中心とする部分も認識することで、活性中心からの距離と角度を規定する「分子定規」を保持していることが判明した。この研究成果は、国際学術雑誌Nucleic Acids Researchに報告した。ヘテロダイマー型アーキアRNAスプライシンングエンドヌクレアーゼ(EndA)の基質認識機構を解明することができた。ヘテロダイマー型EndAは、典型的イントロンを前駆体tRNAから切断するが、非典型的イントロンを切断することが困難だった。EndAのX線結晶構造から、ブロードな基質認識に重要な特異的ループが欠損していることが観察された。したがって、ヘテロダイマー型EndAは、特異的ループが欠損しているため、非典型的イントロンを切断することができないことが明らかになった。この結果は、ヘテロダイマー型EndAが、ブロードな基質認識を獲得する前の原型であることが考えられ、アーキアEndAから真核生物EndAに分子進化する過程を解明する一助となった。Trm7-Trm734の変異体解析は、基質が適切でなかったために、うまく進まなかった。しかしながら、適切な基質を調製する糸口を見つけたので、本研究課題の一つであるTrm7-Trm734は、少しずつであるが進展していると考えられる。一方、tRNAメチル化酵素である酵母由来Trm11-Trm112のホモログであるアーキアTrm11の分子認識機構を解明することに成功し、その研究成果を国際的な学術雑誌に報告することができた。また、ヘテロダイマー型アーキアEndAの基質認識機構も解明することができた。その結果に基づき、アーキアEndAから真核生物EndAへの進化過程を考察できるようになり、現在、研究成果を論文として報告するために纏めている。本研究課題は、ダイマー型RNA成熟酵素の動的な基質認識機構を多角的解析手法により解明することでした。最終年度では、酵母由来Nm34tRNAメチル化酵素Trm7-Trm734およびTrm7-Trm734-tRNApheの三者複合体の溶液中における外形構造をSAXS解析により推定しました。

また、それらの外形構造の情報とTrm7-Trm734およびtRNApheのX線結晶構造を用いて、Trm7-Trm734-tRNAPhe三者複合体の構造モデルを構築し、さらに生化学解析を行いました。その結果、Trm7-Trm734はtRNApheのD-armを起点にメチル化サイトであるtRNAPheのG34までの距離と角度を測定していることが判りました。つまり、Trm7-Trm734は分子定規認識機構を採用して、G34の2-O原子をメチル化してることが考えられました。Trm7と相同性の高いヒトFTSJ1の変異体A26Pは、精神遅滞の原因であることが知られています。そこで本研究では、Trm7における変異体A26Pを構築し、A26Pのメチル基転移活性を測定しましたが、野生型Trm7-Trm734に比べて、A26Pはほとんどメチル基転移活性を検出できませんでした。Trm7のA26は、2つ目のαヘリックス上の2番目に位置しており、構造の制約が厳しいプロリン残基への置換は、αヘリックスを不安定化し、メチル基供与体であるS-adenosyl-L-methionineと結合するS25に影響することが考えられました。したがって、本研究により、ヒトFTSJ1A26Pが精神遅滞を引き起こす原因を分子レベルで推定することができました。現在、以上の研究成果をまとめて学術雑誌に投稿中です。一方、RNAスプライシング酵素とtRNAメチル化酵素aTrm11の基質認識機構を明らかにし、その研究成果を学術雑誌に報告しています。今後は、Trm7-Trm734のX線結晶構造とX線溶液散乱実験による解析結果を基盤に、Trm7-Trm734のダイナミックな構造変化に伴う詳細な基質認識機構について、変異体解析を行う予定である。また、Trm7-Trm734がどのようにしてtRNA分子種を区別しているか解明するためにも、tRNAPhe以外のtRNATrpを基質に用いて生化学的解析を行う。一方、tRNAメチル化酵素である酵母由来Trm11-Trm112のホモログであるアーキアTrm11の分子認識機構も解明することにし、決定したTrm11の構造をもとに変異体解析も行う。28年度の研究計画であるtRNAスプライシング酵素ARMAN-EndAの動的分子認識機構の研究も進めていく予定である。Trm7-Trm734の変異体解析を遂行するために、Cm32修飾が形成されたtRNAPhe転写産物をTrm7-Trm732を使用して調製する。変異体解析後、その結果にTrm7-Trm734のX線結晶構造と溶液構造を組み合わせて、Trm7-Trm734の基質認識機構を提唱する予定である。また、研究成果を国際的な学術雑誌に報告する。一方、ヘテロダイマー型EndAの判明した基質認識機構に基づき、EndAとRNAの共進化プロセスを支持する考察をまとめて国際的な学術雑誌に報告する予定である。構造生物化学本年度では、RNA合成に必要な試薬購入費とRNAの受託合成費として物品費を多く計上していたが、RNA合成を独自に大量合成する手法を用いた結果、予想していた以上に経費が掛からなかった。また、経費がかさむことを考え実験補助員を雇用しなかった。本年度は、論文掲載料費の支出が予想されていたが、研究成果を纏めるための準備と追加実験に多くの時間を費やした。その結果、予想していた以上に経費が掛らなかった。次年度の研究計画では、研究成果を国際的な学術雑誌に報告するために雑誌掲載料に費用がかかると予想される。
病原性レンサ球菌の組織侵入と増殖に関与する分子群の解析

A群レンサ球菌は,ヒトに対して致死的な侵襲性の感染症を引き起す.研究計画の開始当初,国内外の研究グループによる解析により,同菌がヒトの組織内へ侵入するメカニズムが断片的に明らかになってきていた.しかしながら,体内に侵入したA群レンサ球菌が多段階的に働く免疫機構をそれぞれ回避する機序については,未だ詳細が明らかにされていなかった.そこで本研究では,補体や好中球等の免疫系を回避するA群レンサ球菌の病原因子群を同定し,その解析結果に基づいた侵襲性A群レンサ球菌感染症の予防および治療法を検索した.さらに,A群レンサ球菌と類縁の菌種である肺炎レンサ球菌についても,同様の手技で研究を行った.グラム陽性菌であるA群レンサ球菌による侵襲性の感染症としては,敗血症,壊死性筋膜炎等の侵襲性病態が知られている.これまでの国内外の研究グループによる侵襲性A群レンサ球菌感染症の発症機序の解析により,A群レンサ球菌菌体がヒトの組織内へ侵入するメカニズムは解明されつつある.しかしながら,体内に侵入したA群レンサ球菌が多段階的に働く免疫機構をそれぞれ回避する機序については,未だ詳細が明らかにされていない.本研究では,宿主免疫からの回避に働くA群レンサ球菌分子群を同定し,その解析結果に基づいた侵襲性A群レンサ球菌感染症の予防および治療法を検索する.特に,侵襲性A群レンサ球菌感染症では,その感染巣に好中球の浸潤が極度に低いことが報告されているため,ヒトの初期自然免疫系に抗うA群レンサ球菌病原因子を中心に検索を進める.また,A群レンサ球菌と類縁の菌種である肺炎レンサ球菌についても,同様の手技で研究を行う予定である.A群レンサ球菌は,ヒトに対して致死的な侵襲性の感染症を引き起す.研究計画の開始当初,国内外の研究グループによる解析により,同菌がヒトの組織内へ侵入するメカニズムが断片的に明らかになってきていた.しかしながら,体内に侵入したA群レンサ球菌が多段階的に働く免疫機構をそれぞれ回避する機序については,未だ詳細が明らかにされていなかった.そこで本研究では,補体や好中球等の免疫系を回避するA群レンサ球菌の病原因子群を同定し,その解析結果に基づいた侵襲性A群レンサ球菌感染症の予防および治療法を検索した.さらに,A群レンサ球菌と類縁の菌種である肺炎レンサ球菌についても,同様の手技で研究を行った.侵襲性A群レンサ球菌(GAS)感染症患者の病理組織縁を観察したところ,病原微生物の組織侵襲に際して補体系と協調して動員されるべき好中球が,GAS感染部位ではほとんど観察されないことが報告されている.そこで,本年度は,GASの自然免疫回避機構のうち,補体系カスケード反応の主要な分子であるC3bおよびC5aを阻害する機構に着目して研究を推進した.はじめに,好中球の遊走因子であるC5aに結合能を有するGASタンパクをリガンドブロット法で検索した.その結果,GAS菌体表層に局在するGAPDH分子が,C5aに結合することが示された.また,特異抗体を用いた阻害実験から,菌体表層GAPDHが,GAS表層に発現するセリンプロテアーゼScpAによるC5a分解反応を亢進することが明らかとなった.さらに,走化性チェンバーモデルを用いた実験から,培養上清中に遊離したGAPDHが,C5a依存性の好中球遊走を阻害することが示された.次に,侵襲性GAS感染症患者から感染部位の血清を採取し,抗C3b抗血清を用いたウェスタンブロット分析を行った.対照群の健常者血清と比較すると,有意なC3b分解が観察された.GASのシステインプロテアーゼSpeBの組換え体および遺伝子欠失株を作製し,C3b分子と反応させたところ,組換えタンパクSpeBおよびSpeB産生性のGAS野生株には,C3b分解活性が認められたのに対して,SpeB欠失株ではC3b分解活性が消失していた.さらに,SpeB欠失株は野性株に比して,ヒト全血中における生存率が減少した.以上の結果から,SpeBがC3bを分解し,自然免疫系を撹乱している可能性が示された.侵襲性のA群レンサ球菌(GAS)感染症では,本来は無菌である組織や血液から菌が回収される.このことから,GASには宿主組織侵入後に,各種免疫システムを回避して増殖する能力があるものと考えられる.また,臨床現場における病理組織診断から,侵襲性GAS感染症においては,血液中に大量の菌塊が認められることが明らかとなっている.そこで,本申請研究では,GASが血液中の自然免疫および獲得免疫を回避し,ヒト体内で増殖し,全身へ伝播する機構の解明を試みた,はじめに侵襲性GAS感染症では,好中球の浸潤が極度に低い点に着目し,宿主の初期自然免疫系を阻害するGAS側の因子を中心に検索を進めた.その結果OGASの産生するプロテアーゼSpeBが補体成分C3(C3b)を速やかに分解することが明らかとなった.

ついで,SpeB欠失株を作製し,マウス感染時の組織内増殖性の変化を,抗GAS抗血清を用いた各種臓器別の免疫染色で比較したところ,SpeBがGASの組織内増殖に重要な役割を果たすことが明らかとなった.また,ヒト全血中における抗貪食能もSpeB欠失株では有意に低下した.さらに,小動物モデルを用いて,in vivoにおけるGASの増殖とSpeB産生の関係を検索したところ,SpeBがマウス組織内でのGAS増殖に寄与することが示された.最後に,これらの実験から得られたGAS感染症の重症化の分子メカニズムを基盤とする治療法を検索した.その結果,抗SpeB抗血清の受動免疫法が有効であることを示した.平成20年度は,前年度までのA群レンサ球菌研究で得られた知見と構築した実験系を基にして,肺炎レンサ球菌Streptococcus pneumoniaeに関する研究を展開した. S.pneumoniaeは,肺炎の主たる原因菌として知られている. A群レンサ球菌において.宿主の細胞外マトリクス(ECM)結合タンパクが付着・侵入因子として働くことから, ECMと結合するS.pneumoniaeの菌体表層タンパク質を検索し,上皮細胞への付着・侵入に関わる機構を解析した.はじめに, S.pneumoniae R6株の全ゲノム配列から,菌体表層に局在が予測されるLPXTGモチーフタンパクを選出し,組換えタンパクおよび抗血清を作製した.ついで,宿主分子との結合能を,ビオチン標識化ECMを用いたリガンドブロットにより検討した.標的タンパク質の菌体表層における局在は,抗血清と共焦点レーザー顕微鏡を用いて観察した.さらにヒト咽頭上皮細胞および肺胞上皮細胞への付着・侵入能を検索した.リガンドブロット分析から,組換えPfbAはヒト由来のフィブロネクチン,プラスミン,プラスミノーゲンおよび血清アルブミンと結合することが示された.抗PfbA血清を用いた共焦点レーザー顕微鏡により, PfbAが菌体表層に局在することが観察された.pfbA遺伝子欠失株のヒト咽頭土皮細胞および肺胞上皮細胞への付着・侵入率は,野生株と比較して50%に低下した.ウシ胎児血清非添加時の土皮細胞に対する野生株の付着・侵入率は,添加時と比較して90%の低下を示した.一方, pfbA遺伝子欠失株では50%の低下であった.以上の結果から, S.pneumoniae R6珠の菌体表層タンパクPfbAはヒト上皮細胞への付着・侵入因子であり,血清成分を介した付着・侵入機構の一端を担うことが示唆された.グラム陽性菌である肺炎レンサ球菌(Streptococcus pneumoniae)の感染症としては,肺炎や中耳炎などがある.肺炎はわが国でも毎年8万人以上が死亡する疾患であり,肺炎レンサ球菌が主たる起因菌のつとされている.本年度は,前年度までのA群レンサ球菌研究で確立した実験手技と研究知見を基に,肺炎レンサ球菌が肺胞上皮細胞へ付篇・侵入するメカニズムを解析した.はじめに,肺炎レンサ球菌の菌体表層に発現するフィブロネクチン結合タンパクPfbAを新規に同定した.次に,PfbAがフィブロネクチン結合を介して,上皮細胞に付着・侵入することを示した.続いて,肺炎レンサ球菌が組織侵入後に自然免疫系を回避する機構を調べた.その結果、抗貪食性に働く莢膜の発現量を負に調節するnrc遺伝子を見出した.さらに,同菌が菌体表層および培養上清に発現するenolaseが,好中球に対して遊走活性と細胞障害活性を発揮することを明らかにした,enolaseが好中球に誘導する細胞死の形態を解析したところ,「細胞外微生物捕獲構造物(neutrophil extracellular traps ; NETs)」を伴うNETosis細胞死であった.
アデノウイルスベクターを用いたIGF-1導入による舌筋再生治療の基礎的研究

Insulin-like growthfactor-1 (IGF-1)は骨格筋の発達、維持、再生段階において、重要な役割を持つことが知られている成長因子の一つで、myogenic cellに対しては、myoblastの複製、筋細胞への分化、myotubeのhypertrophyを刺激し、筋再生時には筋前駆細胞増殖、myotubeの融合、神経再支配などに関与することが知られている。かように、内在性には筋衛生細胞により産生されるIGF-1は筋前駆細胞に対して、その増殖分化に対して強力な作用を示す。一方、舌筋は骨格筋と同様横紋筋からなり、外傷や腫瘍摘出により欠損した舌筋は主に移植筋により、その形態と機能の修復がはかられるが、移植筋は最終的には萎縮することが多く、生体にとって、構語、発語、摂食などに支障をきたすことが多く、その治療方法が望まれている。そこで、我々は、上記のように骨格筋に対して、再生効果を有するとされる、IGF-1遺伝子を組み込んだアデノウイルスベクターを作製し、in vitroでの骨格筋細胞における筋増殖、分化に与える影響について、さらに舌切断モデル動物を用い、IGF-1の舌筋への再生治療効果について検討した。ラット筋芽細胞であるL6細胞への影響をみた実験ではIGF-1アデノウイルス感染により、濃度依存性にL6細胞の増殖と分化が促進された。舌切断モデル動物へのCre/loxP systemを用いたアデノウイルスベクターの投与では対照群に比較して、切断端での肉芽形成、再生筋の発現もはやく、かつ再生筋の数も多く認められ、骨格筋修復が促進された。本実験からアデノウイルスベクターを用いたIGF-1遺伝子がin vitro, in vivoにおいて生物学的活性を持つことが示され、舌筋再生の治療促進効果を有することが示された。これまで筋疾患治療目的で使用される成長因子などは多種類のものが知られているが、中でもInsulin-like growthfactor-1 (IGF-1)は骨格筋の発達、維持、再生段階において、重要な役割を持つことが知られている。舌筋は骨格筋と同様横紋筋からなり、外傷や腫瘍摘出により欠損した舌筋は主に移植筋によりその形態と機能の修復がはかられるが、移植筋は最終的には萎縮することが多く、発語、摂食などに支障をきたすことから、その治療方法が望まれている。我々は、骨格筋に対して再生効果を有するとされる、IGF-1遺伝子を組み込んだアデノウイルスベクターを作製し、残存舌筋に投与する事により、その舌筋への再生効果について調べる目的で本実験を計画した。現在ラットIGF-1遺伝子を組み込んだアデノウイルスベクターの作製を終了し、3次ウイルスの状態で保存中である。in vitroでの実験で使用するラット骨格筋由来のL6細胞の継代を行っており、これらL6細胞にIGF-1遺伝子を組み込んだアデノウイルスベクターを感染させるとmyotubeへの分化が促進され、またmyotubeのhypertrophyも認められた。In vivoモデルであるラット舌筋の切除モデル(ラット舌背隆起から前方1/2を切除、下方は口腔底折り返し部から切除)を作製し、コントロールラットにおける体重の変化、および舌容積の変化に関するデータ採取を完了した。この舌筋切除モデルにおいて、骨格筋の再生初期のマーカーであるBF-45による免疫染色の結果、コントロールラットでの舌筋再生筋線維が同定され、その定量を行った。今後このIGF-1アデノウイルスベクターを用い、ラット舌切除モデルにおいて舌筋の再生効果を検討予定である。Insulin-like growthfactor-1(IGF-1)は、骨格筋の発達、維持、再生段階において重要な役割を持つことが知られている。舌筋は骨格筋と同様横紋筋からなる。

外傷や腫瘍摘出により欠損した舌は、各種有茎、遊離皮弁で再建されるが、構語、発語、摂食などに回復はまだまだ十分とはいえず、その治療方法が望まれている。我々は、IGF-1遺伝子を組み込んだアデノウイルスベクターを、舌筋半切モデルラットに投与する事により、IGF-1の舌筋への再生効果について調べる目的で本実験を計画した。ラットIGF-1遺伝子を組み込んだアデノウイルスベクターを本実験では使用した。L6細胞(neonatal rat myoblast cell line)において、IGF-1アデノウイルスベクター感染効果について培養レベルで検討した。またラット舌筋の切除モデル(ラット舌前1/2を切除)を作製し、切除舌筋の組織変化および筋再生について検索をおこなった。さらに再生骨格筋のマーカーであるanti-BF-45(anti-embryonic myosin heavy chain monoclonal antibody)抗体を用い、免疫染色により再生骨格筋の定量をおこなった。その結果、L6細胞への感染実験では、IGF-1濃度は感染ウイルス濃度(MOI)に依存して上昇し、骨格筋線維のhypertrophy,およびdifferentiationを誘導することが示された。ラット舌切除モデルにおいても、BF-45陽性骨格筋線維の増加が認められ、骨格筋再生が認められた。我々はin vitro、およびin vivoにおいて骨格筋に対するIGF-1の遺伝子導入に成功した。アデノウイルスベクターは発現効率が高く、高いタイターを得ることが可能であり、骨格筋細胞のような非分裂細胞に一過性に遺伝子を発現させたい場合に有用なベクターと考えられる。
薄膜コイル型マイクロモータの駆動原理と試作、性能評価

平成20年度の交付申請書における研究実施計画は以下の2点である。(1) PZT一体型超音波マイクロモータの特性評価(2)上記成果を取り入れた改良型モータの作成提案のモータは、超音波発振源-導波路-コイルステーターロータから構成され、平成19年度研究において、マイクロPZT素子をコイルステータに近接し、PZTから直接ステータに超音波を与えることにより、発振器なしで、かつ導波路を極短にできることに基礎的に成功した。20年度においては、この基礎成果を基に、外形が約D=2mm、L=20mmのPZT一体型超音波マイクロモータモータを試作、その特性を実験的に解明し、さらに回転駆動原理を理論的に明らかにした。更なるマイクロ化を目指し、ステータコイル自体をPZTで作成し、超音波発振源とモータ駆動源の一体化を試みた。このためには、薄膜コイルの外側にPZTを成膜するか、ないしはコイル自体をPZTで作成する必要がある。前者につき円筒リソグラフィー装置により薄膜コイルを作成し、蒸着法によりPZTの成膜を試みたが、目的とした機能を創出することはできなかった。理由は、成膜されたPZT薄膜が数μmと薄すぎ、かつコイル外円周上に均一に成長できなかったためである。次に、円筒形状のPZTバルクから、ねじ切りによりコイルを加工する装置を試作し、実際に外径3mm、長さ30mm程度でピッチを種々に変えたPZTコイルを作成し、これを組み込んだモータを試作した。回転駆動試験の結果、この全く新しい方式で駆動が可能なこと、このことにより、従来にも増してマイクロかつ高性能な超音波モータを創出できる可能性を明らかにした。(1)薄膜ステータコイルを用いた超音波マイクロモータの試作と駆動実験(2)薄膜ステータコイルを用いた超音波マイクロモータの駆動原理の解明と動作シミュレーション(3)薄膜ステータコイルを用いた超音波マイクロモータの設計パラメータの最適化上記3課題については、ステンレス製フォイル(0.14mmまでのものが入手可能)を用いて薄膜ステータコイルを試作し、駆動特性の評価を行った結果、従来のワイヤーコイル型と同等の駆動性能を得ることができたが、薄膜であるが故の軸方向の剛性が不足し、そのため軸長を長くしなければならず、小型マイクロ化の課題が残っている。駆動原理の解明のため、非点収差法を用いて、数ミクロン範囲の微少領域の多点振動計測を行った結果、上記に起因して軸ぶれが数ミクロン以上と大きく現象的に駆動原理を解明することは困難であった。代わりに駆動長音音波振幅とステータのワイヤ直径ないしはフォイルの厚みを考慮した運動法定式化に成功し、これを用いてシミュレーションした結果、薄膜型モータでは、超音波振幅が厚みを超えた場合の新しい駆動原理が解明された。これを用いることにより、薄膜ステータ型の設計パラメータを整理した。(4)薄膜ステータコイルとPZT一体化の基礎試作超音波発振子をマイクロ化してステータに直結させ、従来の導波路(約1m)を3mmまで短縮し、ほぼコイルとPZTの一体化構造に成功した。このモータも回転はするが、上記(1)に述べたように、軸方向の剛性不足のため、回転がやや不確定な状況にある。更に薄膜にPZTを蒸着したが、その堆積層が薄過ぎるため十分な超音波が発生できないため、駆動源として不適当であることが判明した。その結果を受けて、PZTソリッドから直接ステータを削りだす方法の基礎を実験的に明らかにした。
物質移動に対する土壌構造の影響の定量化

本研究は水と物質の移動に対する土壌構造の影響を明らかにする目的で行った。青山褐色森林土(BFS),床丹暗赤色土(DRS),士別疑似グライ土(PSG),富川恵庭ロ-ム(ADO),美々樽前d(VRS)のB層から直径15.5cm,高さ25cmと15cmの不攪乱カラムを採取した。25cmカラムでは深さ5cm毎にテンシオメ-タを挿入し,降雨強度0.8cm/hで10時間灌水後排水し,土壌水分吸引圧の時間変化を得た。15cmカラムは水飽和後,流速1cm/hで0.01NーMB溶液(C_<16>H_<13>N_3SCI)を約41浸透させ流出液を採取し,C1^ーとMBの流出曲線を得た。浸透終了後重力排水し,それを粗孔隙量とした。カラムは厚さ5から20mmごとに9層に切り取り,その水平断面のビデオ画像を画像解析し,MB染色部の個数,面積,周長を得,2つのフラクタル次元を求めた。1つは正方形分割によるフラクタル次元(Ds)で,N=a・r^<ーDs>から得られる。rは正方形の大きさ,Nは染色部を含む正方形の個数。もう1つは周長のフラクタル次元(Dpe)で,染色部の面積(A)と周長(Pe)の関係,A=a・Pe^<2/Dpe>から得られる。ADOを除き他はカラムが水飽和する前に下端流出が始まり,粗孔隙のバイパス効果が明瞭であった。粗孔隙量が0.23cm^3/cm^3と他の3ー6倍多かったVRSを除き,各土壌の染色部割合(PSA)は深さと共に減少した。DsはDRS,PSGで深さによる低下が著しく,全試料でDs=0.607・log(PSA)+0.66,R=0.961の関係があった。一方,Dpeは各土壌とも深さに関係なく一定の値を示し,土壌固有の指標となりうる。満流に近い染色を示すADOでは1.3と小さく,粗大粒団と亀裂・根管が主体のDRS,PSGでは1.45,小粒団と細割れ目状孔隙のBFSでは1.58,大小の軽石間に編目状染色を示すVRSでは1.63と大きい。塩素の流出曲線の分散性はDRS,PSGで大きく,その指標のBrenner数(B)はB=0.025・UmDs+4.660・Dpeー7.207,R=0.999で回帰された。