hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
久山町高齢者の栄養状態に及ぼす栄養素摂取とその加齢による変化の研究

高齢者が良好な栄養状態を維持し、心身共に健康を保持するための基礎資料を得ることを目的に、久山町の高齢者を対象に10年間の追跡研究から加齢による変化を検討した。対象は、1998年の成人健診を受診した60歳以上のもののうち1993年と1998年の健診を受け、さらに、食事調査も受けた387名(男:162名、女:225名)である。高齢者の栄養状態を評価するパラメータとしてBMI、ヘモグロビン値、ヘマトクリット値、血清総コレステロール値、血清アルブミン値について検討した。食事調査においては、栄養素等摂取状況、食品群別摂取量、栄養比率、さらに食物消費構造の検討を行った。結果:(1)10年間に、身長、体重、BMIの減少がみられた。(2)血液生化学値においては、男女とも、ヘモグロビン、血清鉄、総たんぱく質、血清総コレステロールが減少したのに対し、アルブミンとHDLコレステロールは増加した。(3)栄養素摂取状況において、エネルギー-摂取量が減少していたにもかかわらず、栄養素等摂取率は加齢とともに増加し、個々の所要量設定についての検討の必要性が示唆された。(4)摂取エネルギー比率において、糖質エネルギー比が減少し、たんぱく質エネルギー比、脂質エネルギー比が増加した。(5)因子分析の結果、1988年から1998年の10年間で第1因子は米からパンの方向へ、第2因子は副菜が少食の方向へシフトし、高齢者の食事形態は加齢により、主食の米離れ、副菜の少食化がみられ、より簡便に摂取できる食品選択の傾向が認められた。これらの社会的背景についてはさらに検討する必要がある。高齢者の食事は、加齢による変化だけではなく、家族や日常の生活動作(ADL)、社会的ネットワークなどに影響を受ける。1998年に65歳以上の99%に及ぶこれらの調査を実施したので、食物消費構造との関連等で明らかにしていきたい。福岡市に隣接する久山町は、人口約7,500人、世帯数2,100の都市近郊農村地域である。高齢者の割合は1988年は13.3%、1993年は16.3%で全国に比べて高齢化が進んでいる。当該地域の1988,1993年に実施した成人検診を両年とも受診した651人(1988年時点)について栄養摂取状況とその加齢効果について検討した。また、高齢者の栄養パラメータとしてBMI,ヘモグロビン値、血清総コレステロール値、血清アルブミン値について検討した。(1)体格の変化:男女とも身長、体重は有意に減少したがBMIには変化はなかった。(2)ヘモグロビン値,ヘマトクリット値は男女とも有意に減少した。(3)血清総コレステロール値,中性脂肪,HDL-コレシテロール値はいずれも減少傾向にあった。(4)血清アルブミン値は加齢とともに減少するとの報告があるが、本対象では増加が認められた。(5)栄養素等摂取状況:60歳以上の高齢者は、40,50歳代に比べて、たんぱく質、カルシウムが低値であった。(6)5年間の変化では、男女ともエネルギー,糖質,カルシウム,ナトリウム,食物繊維が減少しており、女性では,脂質の増加が認められた。(7)食品群別摂取状況:有意に増加したものは、男女とも藻類であり、男性では医も類、女性では牛乳・乳製品であった。減少したものは、男女とも、米、油脂、味噌、単色野菜、緑黄色野菜、果実類があり、男性では肉類、女性では卵類があった。

(8)多変量解析の因子分析によって、食物消費パタンも検討した。さらに、1996,1997年の成績についても検討している。わが国では、高齢化の進展に伴って寝たきりや痴呆の者が急速に増加しており、高齢音の介護問題は大きな社会問題となっている。高齢台が良好な栄養状態を維持し、心身共に健康を保侍するための基礎資料を得ることを目的に、久山町の高齢者を対象に10年間の追跡研究から加齢による変化を検討した。方法は、1988の成人健診を受診した60歳以上の者のうち、1993年と1998年の検診を受け、さらに、食事調査も受けた387(男:16、女:225)名である。これは、1998年の久山町における70歳以上の人口の38.5%にあたる。高齢者の栄養状態を評価するパラメータとしてBMI,ヘモグロビン値、ヘマトクリット値、血清総コレステロール直、血清アルブミン値について検討した。食事調査にむいては、栄養素等摂取状況、食品群別摂取量、栄養比率、さらに食物消費構造の検討を行った。結果:(1)10年間に、身長、体重、BMIの減少がみられた。(2)血液生化学値においては、男女とも、ヘモグロビン、血清鉄、総たんぱく質、血清総コレステロールが減少したのに対し、アルブミンとHDL-コレステロールは増加した。(3)栄養摂取状況において、エネルギー摂取量が減少していたにもかかわらず、栄養素等摂取率は加齢とともに増加し、個々の所要量設定についての検討の必要性が示唆された。(4)摂取エネルギー比率において、糖質エネルギー比が減少し、たんぱく質エネルギー比、脂質エネルギー比が増加した。(5)因子分析の桔果、第1因子に主食、第2因子に副菜と嗜好飲料因子抽出された。1988年から1998年の10年間で第1因子は米からパンの方向へ、第2因子は副菜が少食の方向へシフトした。つまり、高齢者の食車形態は加齢により、主食の米離れ、副菜の少食化がみられ、より簡便に摂取できる食品選択の傾向が認められた。これらの社会的背景についてはさらに検討する必要がある。
稀薄分散粒子群を含む衝突噴流の乱流輸送機構に関する研究

水を作動流体とする軸対称衝突噴流を用いて、そのよどみ領域における希薄分散粒子群の乱流特性を実験的かつ数値的に調べ、粒子群の乱流輸送メカニズムおよび伝熱との関係を明らかにした。以下に具体的な研究成果を記す。(1)粒子挙動の3次元計測:2台のテレビカメラを用いるステレオ画像計測技術を適用して、ノズルより希薄に注入されたガラスビーズ(粒径=0.8、1.0、1.2、1.4mm、比重2.6)の軌跡を時系列ラグラジアン計測した。取得されたデータより、オイラー平均量(粒子平均速度、粒子速度変動)、粒子スリップ速度、平均軌跡、平均軌跡からの拡散、速度変動のラグラジアン自己相関などを明らかにした。(2)粒子挙動の数値シミュレーション:連続相は希薄分散粒子相による影響を受けない(one-way coupling)との仮定の下で、Lagrangian eddy-particle interactionモデルによる粒子挙動の数値シミュレーションを実施した。まず、手法構築のため円管内乱流における液滴の管壁付着の予測を行い、従来の報告と良好な一致を得た。次に、衝突噴流場における粒子挙動の予測を行い、(1)に述べた実験結果との妥当な一致を見た。(3)伝熱促進の実験的検討:アルミニウム粒子、スチレン粒子、ガラス粒子を複数の重量割合(1、2、3%)で懸濁させ加熱衝突壁の伝熱促進割合を測定した。その結果、粒子緩和時間と粒子衝突割合との積によりよどみ領域の伝熱促進割合が整理できることを明らかにした。(1)実験装置および計測装置の構築既存の軸対称衝突噴流水槽を改修し、固体粒子群の連続注入が可能な流路を構築した。熱伝達率測定のための伝熱板を製作し、ステンレスホイルの直接通電加熱によって等熱流束条件を実現した。壁温測定のためにステンレスホイル裏面に多数の熱電対を取り付け、それらの出力を同時サンプリングするための温度測定システムを構築した。(2)伝熱測定アルミニウム粒子、スチレン粒子、ガラス粒子を2%の体積割合で水に分散させ、衝突壁面の熱伝達率を測定した。その結果、水単相流の場合と比較して、アルミニウム粒子では熱伝達率が僅かに減少し、スチレン粒子ではほぼ同一であった。他方、平均粒径0.5mmのガラス粒子では1015%、平均粒径1mmのガラス粒子では2030%の熱伝達率増加が見られた。このような熱伝達率の変化は粒子緩和時間でよく整理でき、粒子緩和時間の増加に伴って熱伝達率が増加することが明らかになった。(3)速度場測定2台のテレビカメラを用いたステレオ撮影によって、衝突噴流中の粒子(平均粒径1mmのガラス粒子)の運動を3次元的に測定した。その結果、衝突壁近傍を除く領域では粒子平均速度と周囲流体平均速度との差(スリップ速度)は沈降速度で説明できること、衝突壁近傍では流線曲率による遠心力効果によってスリップ速度が生じること、粒子の拡散は一様乱流中のそれに近いこと、などを明らかにした。水を作動流体とする軸対称衝突噴流を用いて、希薄な分散粒子群がよどみ領域の乱流特性に与える影響を実験的に調べ、乱流輸送メカニズムの変化と粒子挙動、それらと伝熱促進との関係を実験的・数値的に明らかにした。以下に研究成果を具体的に示す。収得されたデータより、オイラー平均量(粒子平均速度、粒子速度変動)、粒子平均速度のスリップ速度、平均軌跡、平均軌跡からの拡散、速度変動のラグラジアン自己相関などを算出した。(2)粒子挙動の数値

シュミレーション:希薄分散粒子相による連続相の変化を考慮しないとの(one-way coupling)仮定の下で、Lagrangian eddy-particle interactionモデルによる粒子挙動の数値シュミレーションを実施した。手法構築のため円管内乱流における液滴の管壁付着の予測を行った。次に衝突噴流場における粒子挙動の予測を行い、実験結果との良好な一致を見た。(3)伝熱促進の実験的検討:アルミニウム粒子、スチレン粒子、ガラス粒子を複数の重量割合(1、2、3%)で懸濁させ加熱衝突壁の伝熱促進割合を測定した。その結果、粒子緩和時間と粒子衝突割合との積によりよどみ領域の伝熱促進割合が整理できることを明らかにした。
乳歯・永久歯歯髄幹細胞のキャラクタライズと多角的保存再生療法へのパラダイムシフト

昨年度に引き続き、低侵襲に採取可能な歯髄幹細胞を用いた新規細胞治療法の開発を目指し、以下の研究を行った。ヒト乳歯由来歯髄幹細胞(SHED)の細胞特性を明らかにするため、DNAマイクロアレイ法を用いて、SHEDと骨髄由来間葉系幹細胞(BMMSCs)の遺伝子発現プロファイルを比較検討した。パスウェイ解析の結果、BMP receptor signalingに関わるパスウェイがSHEDで有意に変動していた。また、BMP刺激によりSHEDにおいてのみBMP4の顕著な上昇を認め、BMMSCsと比較してSHEDにおいてRunx2、DSPP等の硬組織形成関連遺伝子発現が有意に高いことが示された。このことより、BMP4がSHEDの硬組織形成における遺伝子制御メカニズムに重要な役割を果たしている可能性が示唆された。また、イヌ骨欠損モデルを用いた骨再生に関する研究では、乳歯、永久歯歯髄細胞移植群においてBMMSCs移植群と同様に良好な骨組織再生が確認された。移植部位へのインプラント埋入を行ったところ、再生骨とインプラントとの骨結合率が良好であったことから、骨欠損部への歯髄幹細胞移植が咬合機能回復に有用である可能性が示された。ラットを用いた神経再生研究では、SHEDが脊椎完全切断によるアポトーシスを抑制し軸索伸長を促進することで運動機能回復を促すことが明らかとなった。さらに臨床応用の実用化に向けて、新規バンキングシステムの開発に関する研究を行った。SHEDをCaCO_3とglucono-δ-lactoneを用いてゲル化したアルギン酸ゲルに含有させ、凍結保護剤を用いて凍結した。ethylene glycol、sucrose、polyvinyl pyrrolidoneを用いた条件下での細胞生存率は既存の凍結保護剤より高く、凍結前後において細胞特性は良好に保持されていた。以上の結果より、乳歯および永久歯の歯髄は、骨髄に代わり次世代を担う有用な幹細胞源であり、新規バンキングシステムを用いてより効率的かつ汎用性の高い細胞治療法が実現される可能性が示唆された。本研究では、不要となる乳歯、および智歯、不要永久歯の歯髄幹細胞を用いた再生療法の実現化に向けて、歯髄幹細胞のキャラクタライズ、新規保存療法・歯槽骨再生療法の開発、さらには全身疾患への応用の検討を目的として以下の研究を行った。まず、各細胞の幹細胞特性について検討したところ、乳歯歯髄、永久歯歯髄細胞は、骨髄間葉系幹細胞(BMMSCs)と同様にSTRO-1等の幹細胞マーカーを発現し、高い増殖能、多分化能を有することが明らかとなった。以上の結果より、in vitroにおいて乳歯、永久歯歯髄細胞は幹細胞特性を有することが示された。次に、in vivoにおいて細胞移植治療の可能性について検討を行った。骨再生能について検討を進めるため、イヌ顎骨に直径10mmの歯槽骨欠損モデルを作成し、乳歯歯髄細胞、永久歯歯髄細胞およびBMMSCsをそれぞれ移植した。生理活性物質および足場としては、多血小板血漿(PRP)を用いた。その結果、移植後8週における骨占有率は、細胞移植群がコントロール群(欠損のみ、PRP移植のみ)に対して有意に高い値を示したが、細胞間での有意差は認められなかった。このことより、乳歯歯髄細胞、永久歯歯髄細胞はBMMSCsと同等の骨再生能力を有することが明らかとなった。さらに、歯髄幹細胞の全身疾患への応用の可能性について検討を進めた。ラット創傷治癒モデルへの乳歯歯髄細胞移植による創の収縮率、ヒアルロン酸量の定量評価を行ったところ、細胞移植を行わないコントロールに比較して、有意に創傷治癒が促進されることが明らかとなった。また、ラット脊髄損傷モデルへの歯髄細胞移植では、有意な後肢運動機能改善が認められ、組織学的評価では軸索の伸長が認められた。以上の結果より、歯髄幹細胞は歯槽骨再生のみならず、創傷治癒、神経疾患治療への応用の可能性が示唆された。

ethylene glycol、sucrose、polyvinyl pyrrolidoneを用いた条件下での細胞生存率は既存の凍結保護剤より高く、凍結前後において細胞特性は良好に保持されていた。以上の結果より、乳歯および永久歯の歯髄は、骨髄に代わり次世代を担う有用な幹細胞源であり、新規バンキングシステムを用いてより効率的かつ汎用性の高い細胞治療法が実現される可能性が示唆された。
内視鏡下網膜最周辺部蛍光眼底撮影の研究

我々は内視鏡下眼底造影を開発し、眼底最周辺部と毛様体における正常蛍光眼底像を明らかにした。さらに増殖糖尿病網膜症では異常所見が眼底最周辺部に高頻度にみられることを明らかにし、臨床所見の重症度と関係づけた。また、アトピー性白内障、ぶどう膜炎をはじめ各種の網膜疾患の網膜最周辺部へおよび毛様体の蛍光眼底撮影を行い、いくつかの知見を得た。さらに糖尿病患者について硝子体手術中の内視鏡下蛍光眼底ビデオにより網膜循環時間を記録、解析し、網膜症の重症度との比較や術前網膜電図によって示される網膜機能との関係を検討した。さらにインドシアニングリーン蛍光撮影を用いて脈絡膜血管の造影を増殖糖尿病網膜症の硝子体手術中におこなった。硝子体手術の対象となる重症糖尿病患者では脈絡膜血管構築の疎開化がみられた。全身に見られる大血管症と、眼の大血管症である脈絡膜血行の関連についで検討中である。加齢性黄斑変性の手術中では網膜下新生血管が造影されたが、合併する網膜色素上皮の欠損の造影には作成された網膜剥離の処理が必要であることがわかった。また、インドシアニングリーン蛍光撮影により新生血管はしばしば一部残存し、早期の再発の原因になることが判明した。本方法は今後も失明原因の第一位に浮上しつつある加齢性黄斑変性の治療に役立つことが期待される。これまで報告されたことがなかった網膜最周辺部および毛様体の蛍光眼底像を内視鏡を用いて硝子体手術中に記録することができた。青色光の輝度の測定では、網膜光毒性の観点から考えて撮影時間を限れば安全域にあることが分かった。多数の増殖糖尿病網膜症の内視鏡下蛍光眼底像を分析し、網膜最周辺部の所見を正常に近いもの、部分的に血管隆起を生じているもの、連続的に血管隆起を生じているものに分類した。これらの所見を硝子体手術の術前、術後の状態と比較し、硝子体出血の再発や血管新生緑内障などの網膜虚血に伴う合併症を示した症例では、連続的な血管隆起を生じている頻度が有意に高いことが判明した。一方、網膜機能との関連では網膜最周辺部の蛍光眼底所見に連続的な血管隆起を生じている症例では、網膜電図で虚血のパターンを示し、この所見が網膜虚血と強い関連があることが分かった(第5回日本糖尿病眼学会で発表)。増殖糖尿病網膜症以外では網膜中心静脈閉塞、増殖性サルコイドーシスなどの網膜血管病変の硝子体手術中に本法を行い、今まで蛍光眼底造影としては記録されたことがなかった前部硝子体線維血管増殖を記録することができた。細菌性眼内炎では網膜電図で虚血と同じもうまく内層の障害のパターンを示すことが報告されているが、術中蛍光眼底撮影においては血管床に異常がないことが判明し、この網膜機能の異常は網膜への直接の細菌毒性によるものと考えられた。今後も多くの疾患の記録により新しい知見が判明することが期待される。平成9年度の研究により眼底最周辺部と毛様体における正常と考えられる蛍光眼底像が明らかになった。さらに増殖糖尿病網膜症における異常所見が臨床所見の重症度と関係があることも判明した。本年度ではさらに各種の網膜疾患の網膜最周辺部および毛様体の蛍光眼底撮影を行った。すなわちアトピー性皮膚炎に伴う網膜剥離症例、ぶどう膜炎による硝子体混濁例、感染性眼内炎などにフルオレスセイン蛍光眼底造影を行い、いくつかの知見を得た。炎症によると思われる網膜最周辺部の新生血管が重症糖尿病患者と同様、ぶどう膜炎症例にも検出された。感染性眼内炎においては網膜機能の変化は可逆性であり、このような症例では硝子体手術中の蛍光眼底造影では血管床には異常が認められなかった。さらに糖尿病患者について硝子体手術中の内視鏡下蛍光眼底ビデオより網膜循環時間を記録、解析することを試みて、その結果を第22回日本眼科手術学会で報告した。

今後はこの方法の改良により手術侵襲と循環の変化について研究する予定である。さらにインドシアニングリーン蛍光造影を用いて脈絡膜血管の造影を試み、可能であったので今後は加齢黄斑変性の手術中に新生血管を造影するのみならず、血管組織の除去後の色素上皮の欠損が造影されるか検討する。これにより近い将来実現されることが期待される網膜色素上皮移植に役立てることが期待される。また正常者と糖尿病者の違いについて検討し糖尿病性大血管症との関係について検討してゆく予定である。平成9、10年度の研究により眼底最周辺部と毛様体における正常蛍光眼底像が明らかになった。さらに増殖糖尿病網膜症における異常所見が臨床所見の重症度と関係があることも判明した。また、アトピー性白内障、ぶどう膜炎をはじめ各種の網膜疾患の網膜最周辺部および毛様体の蛍光眼底撮影を行い、いくつかの知見を得た。本年度では糖尿病患者について硝子体手術中の内視鏡下蛍光眼底ビデオにより網膜循環時間を記録、解析し、網膜症の重傷度との比較や術前網膜電図によって示される網膜機能との関係を検討した。さらに本年度では引き続きインドシアニングリーン蛍光撮影を用いて脈絡膜血管の造影を増殖糖尿病網膜症の硝子体手術中におこなった。硝子体手術の対象となる重症糖尿病患者では脈絡膜血管構築の疎開化がみられた。全身に見られる大血管症と、眼の大血管症である脈絡網血行の関連についで検討中である。加齢性黄斑変性の手術中では網膜下新生血管が造影されたが、合併する網膜色素上皮の欠損の造影には作成された網膜剥離の処理が必要であることがわかった。また、インドシアニングリーン蛍光撮影により新生血管はしばしば一部残存し、早期の再発の原因になることが判明した。本方法は今後も失明原因の第一位に浮上しつつある加齢性黄斑変性の治療に役立つことが期待される。
人工技能的マニピュレーションによる大型未知対象物の慣性パラメータ推定方法の確立

平成13年度では,指先型力センサ付きロボット指で平面環境に置いた平底面を有する曲面体の傾け操作を考え,得られたロボット指先の運動情報と力情報とから,把持不可能な未知曲面対象物の重心と重量の推定方法を確立して,実験により実証した.具体的に,まず,傾き操作を安定に行うための操作用垂直平面,およびこの平面に含まれる重心通過直線を定義した.ついで,ロボット指で対象物を上下に傾けるTip操作を数回行って測定された指先位置と指先力を用いて,環境接触点の位置とその接触点からの向重心ベクトルを推定するためのアルゴリズムを考案した.そして,環境接触点位置と向重心ベクトルに基づく重心通過直線の推定方法,および推定後に環境接触点とともに変位した複数の重心通過直線を同一な対象物位置姿勢において記述する方法を検討し,複数の異なった重心通過直線の組み合わせによる重心と重量の推定方法を提案した.最後に,6自由度アームロボットと一本の指先型力センサ付きロボット指を用いて実験を行い,提案した推定方法の有効性を実証した.平成14年度では,指先型力覚センサを指先に取り付けた2本のロボット指を用いて対象物を押し,得られたロボット指先の運動情報と力情報とから,対象物のの重心,質量,慣性モーメントを推定する方法を確立し,また押し作業中における,ロボットが対象物に加える力への粘性抵抗による影響も調べた.具体的に,まず,指先で対象物を押して,複数の押し方向において対象物を加速させ,指先力覚センサに生じた対象物に働く慣性力,および指先の変位,速度と加速度を利用して対象物の質量および重心を推定する方法を検討した.そして,対象物が支持されている環境平面上で加速回転させ,その時の運動情報と力情報を基に慣性モーメントを推定する方法を考案した.最後に,6自由度アームロボットと2本の指先型力センサ付きロボット指を用いて実験を行い,得られた良好な実験結果により,提案した推定方法の有効性を実証した.平成13年度では,指先型力センサ付きロボット指で平面環境に置いた平底面を有する曲面体の傾け操作を考え,得られたロボット指先の運動情報と力情報とから,把持不可能な未知曲面対象物の重心と重量の推定方法を確立して,実験により実証した.具体的に,まず,傾き操作を安定に行うための操作用垂直平面,およびこの平面に含まれる重心通過直線を定義した.ついで,ロボット指で対象物を上下に傾けるTip操作を数回行って測定された指先位置と指先力を用いて,環境接触点の位置とその接触点からの向重心ベクトルを推定するためのアルゴリズムを考案した.そして,環境接触点位置と向重心ベクトルに基づく重心通過直線の推定方法,および推定後に環境接触点とともに変位した複数の重心通過直線を同一な対象物位置姿勢において記述する方法を検討し,複数の異なった重心通過直線の組み合わせによる重心と重量の推定方法を提案した.最後に,6自由度アームロボットと一本の指先型力センサ付きロボット指を用いて実験を行い,提案した推定方法の有効性を実証した.平成14年度では,指先型力覚センサを指先に取り付けた2本のロボット指を用いて対象物を押し,得られたロボット指先の運動情報と力情報とから,対象物のの重心,質量,慣性モーメントを推定する方法を確立し,また押し作業中における,ロボットが対象物に加える力への粘性抵抗による影響も調べた.具体的に,まず,指先で対象物を押して,複数の押し方向において対象物を加速させ,指先力覚センサに生じた対象物に働く慣性力,および指先の変位,速度と加速度を利用して対象物の質量および重心を推定する方法を検討した.そして,対象物が支持されている環境平面上で加速回転させ,その時の運動情報と力情報を基に慣性モーメントを推定する方法を考案した.最後に,6自由度アームロボットと2本の指先型力センサ付きロボット指を用いて実験を行い,得られた良好な実験結果により,提案した推定方法の有効性を実証した.工場や建設現場などにおいて,重量や形状が大きくて円柱状,円台状または円錐状などのような曲面体状の物体が多く存在する.このような対象物の重量や形状がロボットハンドの把持能力を超えた場合について,本年度では,指先型力センサ付きロボット指で平面環境に置いた平底面を有する曲面体の傾け操作を考え,得られたロボット指先の運動情報と力情報とから,把持不可能な未知曲面対象物の重心と重量の推定方法を確立して,実験により実証した.具体的に,対象物の環境接触点と重心とを含む重心通過直線を導入し,傾け操作で得られた運動と力の情報からこの重心通過直線を推定する.そして,異なる環境接触点に対応するいくつかの重心通過直線の交点によって,未知対象物の重心と重量を推定する.このため,まず,傾き操作を安定に行うための操作用垂直平面,およびこの平面に含まれる重心通過直線を定義した.ついで,ロボット指で対象物を上下に傾けるTip操作を数回行って測定された指先位置と指先力を用いて,環境接触点の位置とその接触点からの向重心ベクトルを推定するためのアルゴリズムを考案した.そして,環境接触点位置と向重心ベクトルに基づく重心通過直線の推定方法,および推定後に環境接触点とともに変位した複数の重心通過直線を同一な対象物位置姿勢において記述する方法を検討し,複数の異なった重心通過直線の組み合わせによる重心と重量の推定方法を提案した.

最後に,6自由度アームロボットと一本の指先型力センサ付きロボット指を用いて実験を行い,得られた良好な実験結果により,提案した推定方法の有効性を実証した.工場や鉱山,トンネル内といったような閉鎖的な空間において作業を行う場合,対象物を把持あるいは傾けるという作業は容易でないことが多いが,押し操作によって対象物を移動することが可能である.ロボットを用いて,平面上の物体を任意の姿勢で任意の位置に押して移動する押し作業をより安全に効率よく行うためには,あらかじめ対象物の重心,質量および慣性モーメントを推定する方法が必要である.このような対象物の重量や形状がロボットハンドの把持能力を超えた場合について,本年度では,指先型力覚センサを指先に取り付けた2本のロボット指を用いて対象物を押し,得られたロボット指先の運動情報と力情報とから,対象物の重心,質量,慣性モーメントを推定する方法を確立し,また押し作業中における,ロボットが対象物に加える力への粘性抵抗による影響も調べた.まず,対象物の重心,質量,慣性モーメントを推定するための推定式を提案した.そして,実験により実証し,その中で粘性による影響について考慮し,提案した対象物慣性パラメータ推定方法の有効性を示した.具体的に,指先で対象物を押して,複数の押し方向において対象物を加速させ,指先力覚センサに生じた対象物に働く慣性力,および指先の変位,速度と加速度を利用して対象物の質量および重心を推定する方法を検討した.そして,対象物が支持されている環境平面上で加速回転させ,その時の運動情報と力情報を基に慣性モーメントを推定する方法を考案した.最後に,6自由度アームロボットと2本の指先型力センサ付きロボット指を用いて実験を行い,得られた良好な実験結果により,提案した推定方法の有効性を実証した.研究成果は,2002年に日本ロボット学会創立20周年記念学術講演会予稿集,および第3回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会講演論文集に発表した.
ホルモンの細胞内情報伝達におけるアラキドン酸カスケ-ドの役割り

細胞膜の燐脂質分画に含まれるアラキドン酸(AA)は外的刺激により遊離し、細胞内で種々のエイコサノイドに代謝されるが、多彩な生理作用を有し生体の重要な機能に深くかかわりあっている。我々はこれらエイコサノイドのホルモンの作用機構における役割りについて検討した。1).ラット副腎束状層細胞におけるACTHのコルチコステロイド分泌促進作用に及ぼすエイコサノイドの役割り:我々は既にラット副腎束状層細胞に5リポキシゲナ-ゼ系が存在すること、この系の中間代謝産物である5HPETEがACTHの作用発現に必要なことを報告したが、更に詳細に検討したところ、ミトコンドリアに存在するコレステロ-ルはリプレグネノロンへの転換を司る側鎖切断酵素に作用することが判明した。2).更に牛副腎皮質束状細胞に於ては、5リポキシゲナ-ゼ系のみならず、15リポキシゲナ-ゼ系代謝経路が存在することをつきとめた。現在この2つの経路のAA中間代謝産物である5HPETE及び15HPETEの生理作用について検討中である。3).近年種々のAA由来のP-450依存性モノオキシゲナ-ゼ代謝産物にホルモンの分泌作用があるとの報告がみられる。我々は牛副腎束状細胞及びラット肝細胞を用いて検討したところ、P-450依存性モノオキシゲナ-ゼ代謝経路が存在し、56-、89-、11、12-及び14、15-エポキサイドがAAより産生されること、牛副腎束状細胞では、これらエポキサイドはコルチゾ-ル産生を促進すること、ラット肝細胞では、フォスフォリラ-ゼ活性を促進してグハユ-ス分泌を増加させること、又、これらエポキサイドに細胞内遊離Ca^サ増加作用があることを見出した。以上の成績よりAA由来のリポキシゲナ-ゼ及びエポキシゲナ-ゼ系の代謝産物には、ホルモンの効果発現に重要な役割りを果たしていることがわかった。1)ラット副腎皮質束状細胞にはアラキドン酸(AA)の5リポキシゲナーゼが存在し、その代謝産物である5HPETEは、ACTHの支配下にあり、cAMPと並んで細胞内情報伝達物質となりうる可能性があることは既に報告したが、5HPETEの作用機序の研究を更におしすすめた結果、以下の成績が得られた。1)cAMP依存性プロテインキナーゼ活性及びコレステロールエステラーゼ活性に5HPETEは影響を与えないこと。2)5HPETEは、コレステロールのミトコンドリアへの転送過程には関与しないこと。3)プレグネノロンよりコルチコステロンへの転換には5HPETEは影響しないこと。4)しかしコレステロールよりプレグネノロンへの転換性は5HPETEの存在が必要なこと5)5HPETEはミトコンドリアよりのCa^<++>の放出を促進すること等が判明した。以上の成績より5HPETEは、ミトコンドリアのコレステロール側鎖切断酵素に作用する可能性が考えられた。2)牛副腎皮質束状細胞のミクロゾームには、P-450依存性エポキシゲナーゼが存在し、この酵素によるAAの代謝産物である種々のエポキサイド自体に、副腎皮質束状細胞よりのコーチゾール産生能があることが判明した。細胞膜の構成成分である燐脂質分画中に含まれるアラキドン酸(AA)が外的刺激(ホルモン等)をうけて遊離されると細胞内で種々のエイコサノイドに代謝される。

これらのエイコサノイドは多彩な生理活性をもっているが、近年これらエイコサノイドが内分泌臓器細胞におけるホルモンの分泌調節にかかわりがあるとの報告がみられている。我々はラット及び牛の副腎皮質束状細胞におけるステロイドホルモン及びラット肝細胞でのグリコ-ゲン分解におけるエイコサノイドの役割りについて検討した。1.ラット副腎束状細胞には5リポキシゲナ-ゼ(5LO)代謝経路が存在し、AAの5LO代謝産物である5HPETEが、コレステロ-ルよりプレグネノロン変換を司さどる側鎖切断酵素系に何らかの役割りを果していることを見出した。2.牛副腎束状細胞には5LOと15LO系が存在すること、更にP-450依存性モノオキシゲナ-ゼ系が存在することを見出した。特にP-450依存性モノオキシゲナ-ゼ系の代謝産物であるEPOXide(EETs)にコルチゾ-ル分泌促進作用及び細胞内Ca^<++>動員作用があることを見出した。3.ラット肝細胞にも牛副腎束状細胞と同じくP-450依存性モノオキシゲナ-ゼ系が存在すること、その代謝産物であるEETsにはグリコ-ゲンをグルコ-スに分解するフオスフオリラ-ゼの酵素活性を促進すること、更に肝での細胞内Ca^<++>動員作用があることを見出した。
国際比較研究拠点の形成に向けた東アジアにおけるLGBT法政策の総合的研究

本研究は日本、韓国、中国、台湾、香港を対象に、15つの国と地域におけるLGBT法政策の歴史と現状について、立法状況・裁判例・行政施策をもとに、網羅的に検証する。この実証研究から、欧米を前提としない東アジア的な法政策の展開を明らかにする。さらに、その展開の2内的要因(国内裁判、市民運動、経済状況、著名人の活躍など)と3外的要因(外国法や国際基準が及ぼした影響の有無)を掘り下げることで、既存の国際比較研究に新たな基軸を提供し、以て、世界規模でのLGBT法政策の進展に貢献する。
速度台数比例則を実現する科学技術用高並列計算機の試作

3年計画の初年度に当たる本年度は、2年後の高並列計算機の試作に向けて、次のことを行った。1.並列計算機のハードウェア,ソフトウェアの開発支援を行うとともに、将来製作する並列計算機の制御を行うホスト計算機ともなりうるワークステーション(ソード:UNIBOX-【II】)を購入した。また、このワークステーションの端末ともなるが単独でもプログラム開発などが行えるパーソナルコンピュータ(NEC:PC-9801UV2)を購入した。2.並列計算機を構成する要素となるプロセッシングユニットの概念設計を行い、評価のため主記憶を容量を小さくしたプロトタイプを試作した。3.並列計算機を組み立てたときにそれを制御するために必要となるリンクコントロールファイルやプログラムローダを購入したワークステーション上で作成した。そして上記のプロトタイプをワークステーションに接続し、実際に並列計算機を組み立てた時もその制御が可能であることを確かめた。4.プロセッシングユニットの浮動小数点演算速度を大きくするため、高速の浮動小数点演算LSIと各プロセッシングユニットの制御を行うマイクロプロセッサの間で効率的に制御や通信を行い、ベクトル演算も高速に行う方式を開発した。この方式を実現する回路を上記のプロトタイプとは別に平行して試作し、ワークステーションに直に接続して評価を行った。その結果、最高6MFLOPSの速度が得られることが確かめられた。本年度試作したプロトタイプと浮動小数点演算回路をそのまま結合すると1台のプロセッシングユニットとしては寸法が大き過ぎるので、来年度はゲートアレイなどを用いてプロセッシングユニットの寸法を小さくすることも必要である。また、並列処理プログラムのディバグや、処理結果の表示などに関する改良も必要である。
無限次元タイヒミュラー空間上に作用するモジュラー群の力学系

リーマン面の複素構造の変形空間であるタイヒミュラー空間上には,擬等角写像類群が双正則同相写像として作用する.リーマン面が無限型の場合には,タイヒミュラー空間は無限次元になり,擬等角写像類群の作用は一般に不連続ではない.そこで、ある双曲幾何学的性質をもつリーマン面に対して,pure mapping class groupと呼ばれる擬等角写像類群の部分群は不連続に作用することを示した.より一般に,リーマン面のある双曲幾何学的条件のもと,停留的部分群は不連続に作用する.しかし作用の軌道が複雑である非停留的部分群についてはこれまで研究されてこなかった.本研究では、非停留的部分群でタイヒミュラー空間上に不連続に作用するものも構成した.これは今後の研究内容であるタイヒミュラーモジュラー変換および擬等角写像類の分類問題に深くかかわってくる.無限次元タイヒミュラー空間の理論は近年大きな進展をみせたが,そのなかでの中心的問題は,タイヒミュラー空間の自己同型群を決定するというものであった.コンパクトリーマン面に対しては,それはモジュラー群であったが,これが一般にも正しいかという問題は長い間未解決であった.最終的にはMarkovicによって,タイヒミュラー空間の接空間の同型が,リーマン面間の双正則同型によって誘導されるという定理が証明されて解決をみた.それまでの問題の帰着や部分的解答についてはEarle, Gardiner, Lakicなどの業績があった.本研究では,不連続性の議論を用いて,そのなかのあるステップを大いに簡略化できることを示した.リーマン面の複素構造の変形空間をタイヒミュラー空間という.リーマン面上の擬等角写像類群はタイヒミュラー空間上の等距離同相写像群(タイヒミュラーモジュラー群)を導く.リーマン面がコンパクトの場合には,タイヒミュラー空間は有限次元で,タイヒミュラーモジュラー群の作用は真性不連続である.しかし,リーマン面が無限型になると,タイヒミュラー空間は無限次元になり局所コンパクトでもない.そしてタイヒミュラーモジュラー群は一般には非可算群になり,作用も一般には真性不連続ではない.この現象に基づき,これまでの研究では,軌道の集積点集合を考えることにより,タイヒミュラーモジュラー群の作用に関する極限集合および不連続領域の概念を新たに導入し,クライン群論や複素力学系の理論と対比させながら,それらの性質を考察してきた.本年度の研究では,この研究をさらに発展させるため,漸近的タイヒミュラー空間の考察を行った.これは最近,Earle, Gardiner, Lakicによって導入された概念で,漸近的等角写像を用いて定義されたタイヒミュラー空間の商空間である.タイヒミュラー空間上と同様に,リーマン面上の擬等角写像類群は漸近的タイヒミュラー空間上の等距離同相写像群(geometric automorphism group)を導く.つまり,擬等角写像類群から等距離同相写像群への準同型を得る.しかし,その準同型はタイヒミュラー空間の場合とは違って,忠実ではない.そこで,まずはじめに,擬等角写像類群が漸近的タイヒミュラー空間上に非自明に作用するためのリーマン面の双曲幾何学的条件,および,写像類の条件を得た.そして,geometric automorphism groupの力学系を,タイヒミュラーモジュラー群の力学系と比較し,それらの違いおよび問題を明らかにした.リーマン面の複素構造の変形空間であるタイヒミュラー空間上には,擬等角写像類群が双正則同相写像として作用する.リーマン面が無限型の場合には,タイヒミュラー空間は無限次元になり,擬等角写像類群の作用は一般に不連続ではない.そこで、ある双曲幾何学的性質をもつリーマン面に対して,pure mapping class groupと呼ばれる擬等角写像類群の部分群は不連続に作用することを示した.より一般に,リーマン面のある双曲幾何学的条件のもと,停留的部分群は不連続に作用する.しかし作用の軌道が複雑である非停留的部分群についてはこれまで研究されてこなかった.本研究では、非停留的部分群でタイヒミュラー空間上に不連続に作用するものも構成した.これは今後の研究内容であるタイヒミュラーモジュラー変換および擬等角写像類の分類問題に深くかかわってくる.無限次元タイヒミュラー空間の理論は近年大きな進展をみせたが,そのなかでの中心的問題は,タイヒミュラー空間の自己同型群を決定するというものであった.コンパクトリーマン面に対しては,それはモジュラー群であったが,これが一般にも正しいかという問題は長い間未解決であった.最終的にはMarkovicによって,タイヒミュラー空間の接空間の同型が,リーマン面間の双正則同型によって誘導されるという定理が証明されて解決をみた.それまでの問題の帰着や部分的解答についてはEarle, Gardiner, Lakicなどの業績があった.本研究では,不連続性の議論を用いて,そのなかのあるステップを大いに簡略化できることを示した.
ナノ臨界場制御による超高速・異方性選択エッチングに関する研究

ナノ臨界場を制御できる装置の開発行い、下記の成果を得た。1.気相・液体・固体から成るナノ領域の臨界場を形成するために、低圧から大気圧まで圧力の制御が可能であり、かつ基板温度を制御できる装口の開発を行った。液層状態をナノメータの厚みで制御するために、基板を2000rpm以上で高速回転する機構と高圧力での原料ガスの消耗を防ぐためにガスをリサイクルするシステムを構築し、広範囲の圧力下においてプラズマを生成し、且つ基板温度と基板の回転が実現できることが分かった。2.基板湿度を低温に保ち、マグネトロン型のプラズマで酸化シリコン薄膜のエッチングを行ったところ、1.8ミクロン/分という高エッチング速度を実現した。これは、基板の低温下によって、エッチング表面にボーラス状の液層面に近いナノ層が形成され、多量の活性種を含むために、エッチング速度が飛躍的に増加すると考えられる。3.H_2OおよびNF_3ガスを用いて酸化シリコン薄膜のエッチングを行ったところ、プラズマに導入する電力の増加とともにエッチング速度が増加し、最終的には4ミクロン/分という速度でシリコン酸化膜の超高速エッチングが可能であることを見出した。4.ナノ臨界場を制御することにより、従来のドライエッチングには見られず、むしろウエットエッチングに近い特性が発現することが分かった。今後、条件の最適化により、ドライエッチングのさらなる高速化・異方性を実現するための知見が集積されると考えられる。
利根川水源流域における河川開発に伴う流況変化と自然流況の復元

利取川水源流域が調査の便宜上、利根川本川上域(鳥川,神流川を含む八斗島地点上流,5114km^2)と渡良瀬川・鬼怒川流域の2つに分けられる.本年度は,利根川本川上流域を対象とした。調査・研究の要点は以下の通りである.1.水力開発.多目的ダムの建設,各種用水開発等の経緯に関する文献資料を収集し,明治以後現在に至るまでの河川開発史年表を作成した本川上流域では現在までに.ダム36,水力発電所56,農業用水(かんがい面積10ha以上で水利権水量0.5m^3/s以上のもの)は河川取水299,地下水取水8,上水道用水は河川取水139,地下水取水108の開発が見られる.2.明治以後現在に至る間に対して,雨量,流量,河川開発施設の諸元と運用等に関する水文資料が広汎に収集された。3.利根川本川岩本地点(1670Km^2)と八斗島地点において,河川開発に伴う流況曲線の変化が分析された。それによると、岩本地点では近年の多目的ダムの建設によって低水流量(275日流量)以下の流量はかなり増強されているが、平水量(185日流量)以上では年年変動の影響の方が大きく貯水池による流量調整の効果が顕著ではない.また,八斗島地点では流況全般にわたって開発の影響がほとんど検出できない.この観測点では低水流量の精度があると考えられ,今後利根大堰地点との相関解析等によって改善を図る必要がある.4.利根川上流域では,近年少雨傾向にあることが、長期間継続している雨量観測所の雨量資料の分析から明らかになった。河川開発という人為的影響だけでなく.こうした気象・気候的要因の変化が流況変化の評価に取り入れる必要がある.利取川水源流域が調査の便宜上、利根川本川上域(鳥川,神流川を含む八斗島地点上流,5114km^2)と渡良瀬川・鬼怒川流域の2つに分けられる.本年度は,利根川本川上流域を対象とした。河川開発という人為的影響だけでなく.こうした気象・気候的要因の変化が流況変化の評価に取り入れる必要がある.
分子フォトニクス制御に基づいた生命現象探索錯体プローブ

合成蛍光プローブを用いた蛋白質の蛍光標識技術は、蛍光蛋白質に代わる新しい蛍光イメージング技術として注目を集めている。我々は、β-ラクタマーゼ変異体(BLタグ)をタグ蛋白質として、その特異的蛍光プローブにより標的タンパク質を標識しイメージングする技術を開発してきた。本年度の研究では、光安定性の高い蛍光色素を組み込んだBLタグプローブを設計・開発し、細胞内蛋白質を1分子イメージングする方法を確立するとともに、蛋白質間相互作用の検出に関する研究への応用展開を行った。まず、BLタグのリガンドの一つであるバカンピシリンに光退色に強いTAMRAを導入した蛍光プローブを設計した。このとき、色素とリガンドを水溶性リンカーであるエチレングリコール(EG)で繋いだ。異なる長さのEGリンカーを持つプローブを合成し、核に局在させたBLタグの生細胞イメージングを行ったところ、一つのEGをリンカーとしたプローブが細胞膜透過性や、細胞内蛋白質の標識特異性の観点から最適であることが判明した。次に、このプローブを用いて、細胞内膜に局在させたBLタグを全反射照明蛍光顕微鏡にて観察したところ、1分子蛍光に基づく複数の蛍光輝点が観測された。このことから、BLタグと新規プローブを用いることにより、細胞膜近傍に存在する蛋白質を1分子観察することができることが示された。次に、炎症・免疫に関わる受容体TLR4及びTLR4の細胞内ドメインに結合するTIRAPを1分子解析した。このとき、HaloタグとBLタグとそれぞれのプローブを用いることで、同時に2つの蛋白質を1分子解析することが可能となった。TLR4をLPSで刺激し1分子蛍光観察したところ、拡散速度の遅い成分がそれぞれの蛋白質由来の蛍光輝点の解析から分かった。このことは、これらの蛋白質が相互作用した結果、運動性が低下したと考えられる。25年度が最終年度であるため、記入しない。細胞内の特定の器官や細胞は低pH環境を作り出しており、pHはシグナル伝達や細胞の増殖分化、アポトーシスなどと深い関わりがある。生体内において低pH環境やpH変化を可視化する手法を開発することは細胞内移行経路をはじめとする様々な生命現象を解明するのに重要な役割を果たすと考えられる。我々はこれまでに変異体β-ラクタマーゼを用いたタンパク質ラベル化システム(BL-tagシステム)を開発しており、細胞内外のタンパク質の特異的蛍光ラベル化を達成している。本研究ではBL-tagシステムとpH応答性蛍光色素を組み合わせることで標的タンパク質の低pH環境への変化を可視化することを目的として研究を行った。ローダミンのようなキサンテン系蛍光色素は開環構造では蛍光を有するが、閉環構造では蛍光団の共役が解消されるため、吸収および蛍光を有さない。この開環・閉環反応を制御機構とするpH応答性蛍光色素がこれまでに報告されている。この蛍光色素を参考にテトラメチルローダミンを基本骨格とした蛍光色素と細胞膜透過性リガンドであるバカンピシリンを結合したpH応答性蛍光ラベル化プローブをデザインおよび合成した。このプローブはBL-tagと結合し、中性条件下では蛍光を発さないが、酸性条件下では蛍光色素部位が開環することで蛍光を発すると考えられる。プローブの各pHにおける吸収および蛍光スペクトルを測定したところ、pHの低下に伴ってローダミン由来の吸収および蛍光が増大した。このプローブを用いて、生細胞においてBL-tag融合タンパク質のラベル化を行い、細胞を固定し、緩衝液のpHを低下させたところ、蛍光増大が確認された。今後このプローブを用いることで細胞内タンパク質のpH環境の可視化や細胞内移行経路の解析につながると期待される。

25年度が最終年度であるため、記入しない。pH応答性蛍光ラベル化プローブの設計及び合成を行い、試験管レベルと細胞レベルにおけるpH応答性を確認することができた。また、細胞内のタンパク質をラベル化することにも成功しており、研究計画は、概ね順調に進展しているといえる。今後は、生細胞に発現しているタンパク質の動態を詳細に調べるために、1分子レベルで蛋白質を蛍光検出することのできるプローブを開発する。そのためには、より特異的かつ高感度にラベル化できるプローブを開発する。それに加えて、1分子蛍光イメージングが可能となる光安定性の高いプローブを設計・開発する。これらの性質を併せ持つプローブを開発した後に、全反射照明蛍光顕微鏡によって、細胞膜蛋白質や膜近傍に存在する蛋白質のイメージングを行う。
超微小ビーズ担体を用いた食物抗原・ペプチドに対する生体側受容体の単離

本研究では腸管粘膜免疫組織において渡辺らの研究組織が独自に見いだした調節機構の考え方を導入するとともに、半田らが開発したナノテクノロジー「超微小ビーズ担体(ミラクルビーズ)」を応用して、食物アレルギー発症機構、食物抗原・腸内細菌抗原/ペプチドに対応する受容体、免疫統御の分子機構などを明らかとし、その特殊性を利用した新しいアレルギーに対する抑制戦略を実用化しようとする萌芽的研究を行った。本年度の研究では、食物抗原・腸内細菌抗原/ペプチドの「ミラクルビーズ」への固定化、およびそれを用いた生体受容体精製の条件設定のためのモデル実験系として、スチレンを芯に持ち、表面をグリシジルメタクリレートで覆われたSGビーズをアフィニティクロマトグラフィーの担体として構築した。SGビーズ表面に組換え大腸菌毒素をリンカーを介して固定化し、それを用いて、腸管上皮細胞粗抽出液からじかに毒素の標的となる生体分子をアフィニティ精製した。その結果、大腸菌毒素のアフィニティ精製画分に沢山の夾雑物が含まれ、毒素と選択的に結合する生体分子を検出することは難しいことがわかり、いくつかの改良を試みた。問題点となる毒素の固定化方法や固定化量を改善することで、毒素に結合するいくつかの蛋白が得られた。更に同様にして、腸管上皮細胞から腸管特異的低分子薬剤5ASAおよびそばアレルギーの原因ペプチドなどの生体内受容体の分離に成功し、いづれも現在、蛋白を解析中である。今回の研究により大腸菌毒素や食品中に含まれる物質に対する生体側の受け手である腸管上皮細胞上のレセプターを単離同定する技術が確立されたことは大きな進展であり、食物アレルギー疾患の発症機構を解明して、それらの治療に結びつく知見や情報が得られるものと期待される。本研究により将来的には難治性アレルギー疾患の治療に有効な創薬の開発が十分期待できる。本研究では生体内で最大でかつ最前線に位置する腸管粘膜免疫組織において渡辺らの研究組織が独自に見いだした調節機構の考え方を導入するとともに、分担研究者の半田らが開発したナノテクノロジー「超微小ビーズ担体(ミラクルビーズ)」を応用して、食物アレルギー発症機構、食物抗原・腸内細菌抗原/ペプチドに対応する受容体、免疫統御の分子機構などを明らかとし、その特殊性を利用した新しいアレルギーに対する抑制戦略を実用化しようとする萌芽的研究を行った。問題点となる毒素の固定化方法や固定化量を改善することで、毒素に結合するいくつかのタンパク質が得られた。現在、これらタンパク質が毒素に特異的に結合しているか否かを容易に識別する技術開発を行っている。本研究はまだ改善すべき問題点が残るものの、将来的には難治性アレルギー疾患の治療に有効な創薬の開発が十分期待できる。
建物全体の最新状態を把握するための簡易環境計測システムの開発

近年、維持管理の目的は、建物の長寿命化やトータルコストの削減、利用者満足の向上である。これらの目標を達成するためには、まず、建物最新状態を把握することが重要である。しかし、巡回や点検は人手を要する活動であり、建物全体の最新状態を把握するには限界がある。そこで、本研究では、Arduinoと環境センサーを活用した計測装置を開発した。さらに、センサーから取得した情報を無線で自動的にデータサーバに送り、取得情報を情報共有して閲覧できるウェブシステムを開発し、本学の社会環境工学科所有の地下実験室に導入し試験運用を行った。試験運用の対象となる地下実験室は、外気の温度や湿度の変化を受けない安定した環境での実験が可能であるが、以前より「換気が悪い」、「長時間作業をすると気分が悪くなる」などの意見があり、利用者が快適に作業できないことが問題となっていた。そこで、本システムの運用によって感覚的な情報を温度、湿度、照度、CO2の4種の数値情報に変換し、客観的なデータを示すことで実験室の環境改善を試みた。試験運用では、実験室利用の繁忙期となる12月2月の3カ月間行った。結果として、実験室内で利用者が作業を行っている際に、CO2濃度の急激な上昇が確認できた。さらに、実験室利用後のCO2濃度の減少に時間要していたため、繁忙期では常にCO2濃度が高い環境での作業を行っていたことが明らかになった。また、利用評価としては、センサー情報をウェブから閲覧できることで、実験室を利用する学生が環境を把握でき安全に配慮して作業ができるようになった。さらに、情報共有によって、実験室から離れた所から教員や技術職員が地下実験室の様子を知ることができ、学生の安全を逐次確認できるなどの評価を得た。このように、センサーを用いて建物の最新の状態を集約しネットワーク上で情報共有することは、維持管理の向上の一助になると期待できる。
高齢者と芸術活動に関する実践的研究－芸術の社会的媒介機能―

高齢者の芸術活動に関して、芸術の社会的な媒介機能を高齢者の福祉施設を中心に探求した本研究成果として、現場の実態の問題点を改善し、新たに創造的で能動的な自己表現を可能とする芸術プログラムを開発し、実践をおこなった。この実践から、高齢者は喪失した自信を取戻し、生の充実感を再獲得し、社会との繋がりを取り戻すことを導き出し、福祉の場、医療の場、またこれらの場に従事する専門職を養成する専門学校、芸術、福祉系大学等の教育機関に普及させる活動をおこなった。研究代表者である森田は、すべての高齢者が自己表現を可能とする芸術活動の機会や場所を提供する可能性を研究し、記載の造形作品研究の他に、以下の活動をおこなった。国内でおこなわれている高齢者の芸術活動の現状把握のため、高齢者福祉施設1200個所を対象にアンケート調査をおこなった。そのうちの73%の施設は、折り紙、手芸、書道、塗り絵、合唱等の形態の決まったものを介護スタッフが誘導し、集団でおこない、その他の施設では身体機能を維持することを優先しているという結果を得た。個人の要望する時間に、多様な芸術活動をおこないたいという施設側の要望もあるが、アイデアがない、誘導する専門の者がいない、時間的余裕がない、費用がないというような多くの課題をかかえているということも得た。海外ではスェーデン、フィンランドの高齢者の芸術活動の視察をおこなった。日本と福祉環境に違いがあるにしろ、個人の要望に応じた時間に、多様な芸術活動がおこなえるような環境を日常生活の中に整え、特に、芸術を専門とする者が誘導している所では、芸術鑑賞に親しむことのできる工夫、活動内容においても、高齢者の自由な自己表現が多くみられた。さらに、「はなさんち」において、造形活動実践を6回おこない、臨床心理士、医師、看護師の協力を得て、高齢者の精神面、身体面の両面から、造形活動との関係性について調査した。その結果、回想法や音楽と併用すると自由な自己表現をおこなう可能性が高まり、身体機能や体調、芸術に関する既有経験等の個別性を十分に把握した誘導をすれば、素材や用具との関わり方が深まることを考察した。また、参加していない高齢者にとっても他者の活動に関心を持ち、積極的に他者の作品に接したい、その場にいたいという要望が生まれること等、高齢者間のコミュニケーション、高齢者と誘導者とのコミュニケーションに関しての相互影響を考察した。研究代表者である森田は、すべての高齢者が自己表現を可能とする芸術活動の機会や場所を提供する可能性を研究し、記載の造形作品研究の他に、以下の活動をおこなった前年度の調査のなかから導き出された結論を、総合老人福祉施設「同和園」西野の家「はなさんち」において、また同時に造形を専門とする高齢者を対象に、高齢者の身体的、精神面に配慮した芸術活動プログラムを創出、実践、検証した。その結果、回想法を用い、コミュニケーションを主体にすることで高齢者の関心は高まり、積極的な造形活動がおこなわれること、特に、造形に関連する職業に従事していた高齢者は当時の造形能力をほぼ維持し、主体的に造形活動を楽しむ余裕さえあること、多くの高齢者は感性を主体にしたドローイング、コラージュ等、素材感により五感を刺激する軽量粘土造形等に親しむが、作品そのものが日常品となる造形活動を好む傾向があるということ、加えて、若い世代との交流による造形活動を提供することで造形活動やその場がより活性化することを得た。しかし、造形活動のプロセスが特に重要であり、それを誘導する者の資質により造形活動の活性化に違いがでるという課題も得た。さらに、高齢者の経験した美術教育と現状のものを検証するために、国内7校の美術の授業の視察をおこなった。以上の活動と同時に造形活動に関するウエブログを立ち上げ、造形活動内容やそのプロセス等の1部を画像や動画で発信し、ソーシャル・ネット(コミュニケーション)・サービスとリンクさせた。そして、高齢者やそのアクティビティのコミュニティに参加したことで、高齢者諸施設等の従事者やその関係者等からの高齢者に関する造形活動実践やその課題についての数多くの情報交換が常時可能になり、それらを本研究の調査・研究に反映させた。本年度は高齢者の芸術活動について、これまでの調査・研究と芸術の実践との間の往復的方法から導き出された研究成果のとりまとめとそれに伴う報告書の作成を主におこなった。また、造形と他領域の芸術活動を組み合わせた芸術プログラムも創出し、民家を活用した通所高齢者福祉施設「H」、地域の高齢者対象に福祉事業をおこなっているS老人福祉センター、福祉のコミュニティ作りを目指すS社会福祉協議会において実践し、芸術活動における自己表現の状態やその効果、国内の学校の美術科の題材についての研究をした。