hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
我が国の自然科学教育の原点を東奥義塾の教育実践に探る萌芽的研究

平成17年度は、東奥義塾における教育の実態を探る為の基本的資料の発掘、並びにその収集という平成16年度の取組みの上に、さらに下記6項目についての資料収集を行った。1.昨年度収集した外人教師ジョン・イング(JHON ING)以外に、東奥義塾草創期からその衰退期にいたる外人教師に関する資料。2.昨年度からの継続として、弘前第二小学(現和徳小学校)の教員の質を裏付ける履歴書、並びに諸資料の発掘。3.弘前第二小学の教員によって組織された「自他楽会」と称する読書会、勉強会にかかわる諸資料の収集。その中には、約600冊に上る「書物」の一覧表、貸出簿等が含まれている。4.地元新聞「東奥日報」における、学校記事を含む明治期の教育関係関連記事に関する全資料。5.明治10年から18年に西津軽郡山田小学校で学んだ成田らくの授業ノート(算数、理科)。6.藤崎村における外人教師ジョン・イング(JHON ING)の動向。特に青年教育(農業指導)に関する資料の発掘。これらの資料は、直接的に、また間接的に東奥義塾における教育の実態を明らかにするものである。なお、本研究成果は平成18年度中に下記8章で構成される図書として広く公に資する予定である。1.福沢諭吉がめざした日本の近代化-窮理に託した福沢の願い-2.藩校「稽古館」から東奥義塾へ-全国にあった文化の原点-3.東奥義塾での革新的な動き-自然科学の授業はかくあるべし-4.天覧授業(授業再現)-明治天皇を仰天させた5人の塾生-5.東奥義塾生海を渡る(留学の記)-私費による留学-6.文学社会(総合学習の精神ここにあり)-これぞ福沢のめざした近代の精神-7.自由民権運動への流れ(東奥義塾党)-東奥義塾の光と陰-8.東奥義塾が果たした役割-地方には地方の意地があり、それが革新的な教育を生む平成16年度は、平成17年度に取り組む「東奥義塾における教育の実態」を探る為の基本的資料の発掘、並びにその収集に力点が置かれた。収集した資料は、以下の5項目に大別される。1.東奥義塾図書館所蔵の洋書、和書。また、東奥義塾の影響を受けた弘前第二小学(現和徳小学校)等の蔵書、並びに機器(含む教材)。さらには、明示初期に使用された教科書類の発掘。2.東奥義塾草創期に招聘された外人教師、特にジョン・イング(JHON ING)の教育実践に関わる諸資料。3.東奥義塾の教育実践に関して、その斬新さを示す間接的証拠となる弘前第二小学(現和徳小学校)の校務日誌をはじめとした成績関係等を含む諸資料の発掘。4.東奥義塾に在職した教師、並びに卒業生の動向等に関する資料。及び同窓会資料。5.その他資料。平成17年度は、上記資料を基に東奥義塾における教育の実態、特に、福沢諭吉の流れを汲む科学的・実学的精神の涵養が、東奥の地においてどのような紆余曲折を経て自由民権運動をはじめとした特色ある活動を引き起こしたかを明らかにする。なお、本研究成果は、下記8項目で構成される図書として広く公に資する予定である。1.福沢諭吉がめざした日本の近代化-窮理に託した福沢の願い-2.藩校「稽古館」から東奥義塾へ-全国にあった文化の原点-3.東奥義塾での革新的な動き-自然科学の授業はかくあるべし-4.天覧授業(授業再現)-明治天皇を仰天させた5人の塾生-5.東奥義塾生海を渡る(留学の記)-私費による留学-6.文学社会(総合学習の精神ここにあり)-これぞ福沢のめざした近代の精神-7.自由民権運動への流れ(東奥義塾党)-東奥義塾の光と陰-8.東奥義塾が果たした役割-地方には地方の意地があり、それが革新的な教育を生む-平成17年度は、東奥義塾における教育の実態を探る為の基本的資料の発掘、並びにその収集という平成16年度の取組みの上に、さらに下記6項目についての資料収集を行った。1.福沢諭吉がめざした日本の近代化-

窮理に託した福沢の願い-2.藩校「稽古館」から東奥義塾へ-全国にあった文化の原点-3.東奥義塾での革新的な動き-自然科学の授業はかくあるべし-4.天覧授業(授業再現)-明治天皇を仰天させた5人の塾生-5.東奥義塾生海を渡る(留学の記)-私費による留学-6.文学社会(総合学習の精神ここにあり)-これぞ福沢のめざした近代の精神-7.自由民権運動への流れ(東奥義塾党)-東奥義塾の光と陰-8.東奥義塾が果たした役割-地方には地方の意地があり、それが革新的な教育を生む
Prepattern遺伝子Iroguois/Irxによる神経分化決定機構

ニワトリIroquois遺伝子(Irx)はふたつの遺伝子群を構成しており、3つのIrx遺伝子が直列に配列していることが明らかとなった(Irx1、Irx2、Ir4とIrx3、Irx5、Irx6)。各遺伝子間の距離は長いものの、全体の構成はHox遺伝子に類似している。Irx遺伝子が神経管の前後軸、背腹軸に沿って特徴的な発現を示すことを考えると、進化の過程で神経組織の複雑化に伴って遺伝子構成の複雑化がHox同様に進んできたことを示唆している。これまでの解析から、神経管の多様な運動ニューロンの分化が、Hox codeとIrx codeの組み合わせを想定すると説明できる可能性が出てきた。また、Irx2遺伝子が、小脳の発生部位である後脳前端の菱脳唇に強く発現することが認められた。強制的異所的発現を試みた結果、中脳が完全に小脳に転換された。このことはIrx2遺伝子が小脳発生の重要な決定因子であることを意味している。また、Irx2の分子機能は、FGF8からのMAP kinase活性によって制御されており、Isthmusからのシグナル伝達との関連が指摘出来た。このようなシグナル分子との関連は、Prepatternの概念を構築するためのにきわめて重要である。
生物活性フラン融合多環系天然物およびその誘導体の合成研究

ハレナキノールおよびそのモノサルフェートナトリウム塩は1985年北川らによつて沖縄産海綿Xestospongia sapraから単離された。これら興味有る海洋天然物は顕著な生物活性、例えば各種ガン細胞に対する細胞毒性、プロテインチロシンキナーゼ阻害活性を示し、特に近年モノサルフェートナトリウム塩にはユニークな抗ウイルス活性があることが示された。これらの報告を踏まえ著者らは、モノサルフェートナトリウム塩をリード化合物としてフラン環が融合した新規多環系化合物を設計し、その合成にあたりオルトキノジメタンケミストリーを鍵工程として用いた。オルトキノジメタンの前駆体である各種ベンゾシクロブテンを合成し、その熱的反応を検討した結果、反応は極めてスムーズに進行し単一の環化付加体を与えた。得られた環化付加体の新に生成した四級ベンジル位およびジヒドロフラン部の立体化学は、X線結晶構造解析の結果シスであると決定した。この選択性は本反応が電子不足ジエンと電子過剰フランとの逆電子要請型環化付加反応であり、遷移状態における二次的軌道相互作用によってエンド遷移状態を経て進行した結果、シス体のみを与えたものと考察した。合成した各種誘導体のSendaiウイルスに対する抗ウイルス活性を評価した結果、トリイソプロピルシリル基を有する誘導体が最強の抗ウイバレス活性を示す事が判明し、L25μ9/mLの濃度でSendaiウイルスの増殖を阻害することが判った。天然にはフラン環が融合した多環系天然物が存在しており、抗菌、強心、protein tyrosine kinase阻害活性等の顕著な生物活性を示す事が知られている。さらに近年本天然物群のひとつが細胞分裂を阻害しない選択的な細胞膜融合阻害活性を示す事が新たに見いだされ、これまでに例のない新しいタイプの抗ウィルス剤としての可能性が示唆され、俄に注目されている。合成化学的見地からは、これら化合物に共通なフラン環が融合した多環系構造が挙げられる。今回申請者らはこの特異なフラン融合多環系構造を一挙に構築可能な新規合成デザインとして、分子内にフラン構造を有するベンゾシクロブテンの熱的分子内[4+2]環化反応を計画し、その基質の合成を検討した結果、首尾よくその合成を達成した。さらに、鍵工程である分子内[4+2]環化反応を検討した結果、単一の環化成績体を高収率で得ることに成功した。天然にはフラン環が融合した多環系天然物が存在しており、それらの多くが顕著な生物活性を示すことが報告されている。従ってこれら天然物の合成研究が活発に展開されつつある。しかしながら、すでに報告されている全合成あるいは合成研究では、多段階の工程を要し必ずしも満足のいくものではない。そこで、著者らは、全く斬新な合成戦略としてベンゾシクロブテンから熱により容易に発生可能なオルトキノジメタンのフランとの分子内環化付加反応をキーステップとした短工程かつ高効率的な合成研究を企画し実行した結果、極めて高立体選択的にジヒドロフラン融合四環系化合物を合成出来ることを見いだした。さらに、このジヒドロフラン融合四環系化合物は、Sendaiウイルスに対して抗ウイルス活性を示すことが明らかとなった。そこで、本反応を機軸として、様々の誘導体合成を行うために、反応基質をデザインし鍵反応である環化付加反応に付し、20種を超える誘導体を合成することができた。合成した各種誘導体についてSendaiウイルスに対する抗ウイルス活性を詳細に検討したところ、顕著な抗ウイルス活性を示す化合物があることが判明した。上記誘導体の生物活性試験の結果、この抗ウイルス活性発現には抗ウイルス剤として知られているアマンタジン様のカゴ型構造が必須であることが示唆された。さらに、光学異性体間での構造-活性相関を精査するべく本法を光学活性体合成にも適用し、両対掌体合成へと応用した。得られた光学活性体の両対掌体を用いて再びSendaiウイルスに対する抗ウイルス活性を調べた結果、光学異性体間で活性の違いが生じ、本化合物の抗ウイルス活性発現には、絶対配置が密接に関わっていることも明らかとなった。
ランダムな係数を持つ粘性ハミルトン・ヤコビ方程式の漸近問題

本研究では,確率最適制御問題に現れる粘性ハミルトン・ヤコビ方程式と呼ばれる非線形偏微分方程式を取り扱った.具体的には,解が長時間経過後にどのような挙動を示すのかを確率論と偏微分方程式の手法を用いて考察した.その結果,粘性ハミルトン・ヤコビ方程式の解はある定常状態に近づくことがわかった.さらに,その定常状態をエルゴード型確率最適制御問題の言葉で特徴づけることができた本研究では,確率最適制御問題に現れる粘性ハミルトン・ヤコビ方程式と呼ばれる非線形偏微分方程式を取り扱った.具体的には,解が長時間経過後にどのような挙動を示すのかを確率論と偏微分方程式の手法を用いて考察した.その結果,粘性ハミルトン・ヤコビ方程式の解はある定常状態に近づくことがわかった.さらに,その定常状態をエルゴード型確率最適制御問題の言葉で特徴づけることができた本年度は,係数にランダムネスを含まない場合の粘性ハミルトン・ヤコビ方程式を取り扱った.粘性ハミルトン・ヤコビ方程式に対するコーシー問題の解の長時間挙動を調べることが最終的な目標だが,本年度はまず時間無限大での極限として現れるエルゴード型ベルマン方程式について詳しく考察した.具体的には,この方程式の解が存在するための必要十分条件を求め,ある特別な場合には適当な同一視の下で解の一意性が成立することを示した.さらに,この解から自然に定まる拡散過程がエルゴード(正再帰)的となるための必要十分条件を,エルゴード型ベルマン方程式の解の定性的な性質で特徴づけた.この特徴づけは粘性ハミルトン・ヤコビ方程式に対するコーシー問題の解の長時間挙動を知る上で重要な役割を果たす.本年度の研究によって得られた知見として,上述の結果の証明にはハミルトニアンの狭義凸性のみが本質的であることが分かった.これにより,これまであまり調べられてこなかった2次以上の増大度を持つハミルトニアンに対しても本研究の結果が適用できるなど,様々なタイプの方程式を統一的に取り扱うことが可能になった.証明は古くからよく知られているリヤプノフの方法に基づくものだが,ハミルトニアンの凸性をうまく利用することで適切なリヤプノフ関数が具体的に構成できることを示し,証明そのものを簡潔かつ見通しの良いものに改良した.本年度は,昨年度に得られたエルゴード型ベルマン方程式の解とそれに付随する拡散過程についての結果を足掛かりに,(ランダムネスを係数に含まない場合の)粘性ハミルトン・ヤコビ方程式の解の長時間挙動について考察した.具体的には,ハミルトニアンがグラジエント変数と空間変数に関して2次の増大度を持つ場合を主に取り扱った.このクラスの方程式は確率制御問題を考える際に自然に現れ,古典的によく知られている線形2次ガウス型(Linear Quadratic Gaussian)制御を典型例として含む重要なクラスである.方程式を考える領域が全領域で,しかも解は非有界(2次増大)関数となるため,係数の増大度が解の長時間挙動に密接に関わる.この点が先行研究にない本研究の特色のひとつである.本年度の研究成果として,ある程度一般的な状況下で粘性ハミルトン・ヤコビ方程式の解は長時間経過後にエルゴード型ベルマン方程式と呼ばれる定常問題の解に収束することがわかった.定常問題の解は一意性をもたないので,収束の証明は非自明な問題である.方程式がグラジエント変数に関して2次増大であるという仮定と,定常問題の解に付随する拡散過程のエルゴード性をうまく用いて必要な評価式を導出することが証明のキーポイントである.ハミルトニアンの空間変数に関する増大度が2次以外の場合も適当な条件下では同様の収束がいえることがわかり,これに関するいくつかの十分条件も得ることができた.以上の結果の一部は,中央研究院(台湾)のS.J.Sheu氏との共同研究に基づいている.本年度は,最適制御問題に由来する粘性ハミルトン・ヤコビ方程式のうち,ハミルトニアンがグラジエント変数に関して優線形増大かつ空間変数に関して多項式増大となる場合を取り扱った,具体的には,初期値問題の解がエルゴード問題と呼ばれる定常問題の解に収束することを証明した.昨年度の研究では,ハミルトニアンがグラジエント変数と空間変数に関して2次増大の場合を考察したが,そこではハミルトニアンの2次増大性が本質的な仮定だったので,昨年度の研究で得られた方法を優線形増大のハミルトニアンに対して直接適用することはできない.そこで,ハミルトニアンがグラジエント変数に関して2次増大とは限らない場合にも適用できるような,より一般的な方法を開発することが本年度の目標となる.本年度の研究成果として,まず定常状態を記述するエルゴード問題の解の増大度に関する精密な評価を導出した.この評価により,解の増大度とハミルトニアンのグラジエント変数に関する増大度の関連性を定量的に理解することが可能になった.次に,この評価を用いて粘性ハミルトン・ヤコビ方程式の解が長時間経過後にエルゴード型ベルマン方程式の解に収束することを証明した.証明の際に,エルゴード型ベルマン方程式の解の適切な意味での一意性を先に示しておく必要があるが,本年度の研究で得られた解の増大度評価により,ハミルトニアンが2次増大の場合だけではなく優線形増大の場合にも一意性が成り立つことが分かった.さらに,極限として現れる関数を,エルゴード型確率制御問題の値関数と最適制御の言葉で特徴付けることができた.
メモリスロット装着型ネットワークインタフェースDIMMnetの研究・開発

本研究では、並列分散処理用の標準的なライブラリであるMPI(Message Passing Interface)の処理をホストプロセッサに代わり、ネットワークインタフェースコントローラ(NIC)上で行うことで、ホストプロセッサの負荷や通信遅延の低減を実現するために、通信キューの探索処理、及び派生データ型通信を処理する機構をハードワイヤードで実装・評価した。派生データ型とは、メモリ上に不連続に存在するデータを1つの型として定義したものであり、これを用いた通信を利用すると、アプリケーション開発の効率が向上する。しかし、派生データ型通信の内部では、送信側での不連続なデータの連続化(Pack)、受信側での連続データの不連続化(Unpack)が行われる。これはメモリに対する不連続アクセスを伴うため、PCに用いられているようなキャッシュアーキテクチャのプロセッサでは高い性能を期待できない。そこで、NIC上でPack/Unpack処理を行うことで、派生データ型通信の性能を改善することで、これを用いたアプリケーションの性能を改善することが可能となる。評価の結果、通信キューの探索処理は商用のPCクラスタ用ネットワークインタフェースよりも低遅延で実行することが可能であり、また、派生データ型通信においてはスループットが5倍以上改善した。さらに、DIMMnet-2の基本通信性能の評価をとりまとめ、博士論文を執筆した。また、一方で、DDR2-SDRAMに対応したDIMMnetであるDIMMnet-3のNICの開発に着手し、マザーボードによって異なるメモリバスのデータ線、アドレス線の並びを調査する汎用的な手法を考案した。本手法はNICがFPGAであることを利用し、メモリバスから書き込んだデータを、SPDROMが接続されているシリアルバスであるSMBus側に出力することで実現する。
真核生物の細胞周期

高等生物に近いとされる分裂酵母をモデル実験系として、細胞周期の制御機構の研究を推進している。今年度から、中心になる実験モデル生物を分裂酵母から哺乳動物細胞に移しつつある。理由は、正常な発生分化をもたらす細胞周期開始の根源的制御であると共に発癌にも密接に関係した足場依存性細胞周期開始機構の解明に集中したいためである。多細胞生物を構成する細胞のほとんどは、増殖するのに足場を要求する。我々の研究によって、この足場は、1.細胞周期のG1期からS期の複製開始点の活性化に至る比較的狭い時期に必要で残りの細胞周期を進行するのには不要であること、2.S期開始に必須なサイクリン依存性キナーゼの活性化に必要であるが、その活性化のみでは足場非依存性にはS期を開始できないことが明らかになった。すなわち、他に足場を要求する細胞周期因子が存在することを意味する。今年度は、この因子を同定した。複製開始点の活性化に必須なCdc6タンパクである。足場が無いと、転写停止とタンパク分解の促進によってCdc6は消失し、G1期に停止した。詳細に検討した結果、Cdc6とG1期サイクリン依存性キナーゼだけが足場によって制御される細胞周期制御因子であることが判明した。一方、細胞分化の制御に係わる極めて重要と判断される新規因子を同定した。これまでの一連の研究で見出した分裂酵母の分化開始制御因子のうちRcd1と名づけた因子は、窒素源枯渇による分化開始に必須である。この因子は、他の真核生物にもホモログがあり、それらはアミノ酸配列が70%以上保存されている。この因子の哺乳動物ホモログの機能を解明した。発生分化にかかわるレチノイン酸受容体とATF2を繋ぐ転写補助因子として働き、レチノイン酸による発生分化に深くかかわっている高等生物に近いとされる分裂酵母をモデル実験系として、細胞周期の制御機構の研究を推進している.姉妹染色分体結合の形成機構と細胞周期開始制御機構の解明に著しい進展があった.姉妹染色分体結合の形成に中心的な役割を果たすEso1、Emc1と名付けた2種の新規因子を見いだした.解析の結果、Eso1は、ピリミジン二量体を含んだDNAを鋳型としてDNA合成できるPol ηと姉妹染色分体結合を促すドメインからなり、DNA複製装置と共に動きながら働くことが示唆された.一方、Emc1は、姉妹染色分体結合を担うコヒーシン複合体と結合し、Eso1が働かない限り結合形成を阻止すると共に、一端形成された姉妹染色分体結合を安定化する役割を果たしていることが判明した.すなわち、ファスナーに似た機構で姉妹染色分体結合が形成され維持されていることが分かった.一方、細胞周期のG1期は、増殖や分化の開始制御に重要である.これまで、5種類の新規因子を見いだし、細胞周期開始機構の解明に中心的役割を果たしてきたが、今回、新たに2種の新規因子を見いだした.出芽酵母のPho80/85に類似のサイクリン(Pas1)とキナーゼ(Pef1)で,細胞周期開始転写因子複合体であるであるRes2-Cdc10を活性化してS期開始を促進すると共に、接合ホルモンのシグナル経路を抑制することによって分化を開始を負に制御する役割を果たしていることが判明した.高等生物に近いとされる分裂酵母をモデル実験系として、細胞周期の制御機構の研究を推進している。発生分化にかかわるレチノイン酸受容体とATF2を繋ぐ転写補助因子として働き、レチノイン酸による発生分化に深くかかわっている高等生物に近いとされる分裂酵母をモデル実験系として、細胞周期の制御機構の研究を推進している.昨年に引き続き姉妹染色分体結合の形成機構の解明に著しい進展があった.我々が昨年度、一昨年度に同定した新規因子で、姉妹染色分体結合の形成に中心的な役割を果たすEso1、Pds5(旧名Emc1)並びにコヒーシンとの相互作用の関係が明らかになった。

詳細な解析の結果、Pds5はコヒーシンの新規サブユニットで、それ自身は、姉妹染色分体結合形成を抑えるが、一旦形成されるとこの結合を安定化する作用がある。DNA複製が進行すると、Eso1のC末端ドメインが直接Pds5に作用し、Pds5自身による姉妹染色分体結合形成の阻害を取り除くことによって姉妹染色分体結合を促すことが判明した。このようにファスナーに似た機構で姉妹染色分体結合が形成され維持される仕組みは、姉妹染色分体間且つその全領域で姉妹染色分体結合が起こることを保障するために存在すると推測される。一方、細胞分裂開始制御機能に関しても、新しい知見が得られた。この制御には、Cdc2キナーゼのチロジンリン酸化が深くかかわっていることが示されている。しかし、Cdc2キナーゼのアミノ酸置換変異体の作成過程で、この変異体を持った分裂酵母は、この残基をリン酸化するWee1/Mik1キナーゼやCdc25フォスファターゼを必要とせず生存でき、細胞周期チェツクポイントも正常であることが判明した。このことは、チロジンリン酸化による制御とは別に、これまで存在が気づかれなかったきわめて重要なCdc2キナーゼの制御機構が存在することを示唆している。高等生物に近いとされる分裂酵母をモデル実験系として、細胞周期の制御機構の研究を推進している。今年度から、中心になる実験モデル生物を分裂酵母から哺乳動物細胞に移しつつある。理由は、正常な発生分化をもたらす細胞周期開始の根源的制御であると共に発癌にも密接に関係した足場依存性細胞周期開始機構の解明に集中したいためである。多細胞生物を構成する細胞のほとんどは、増殖するのに足場を要求する。我々の研究によって、この足場は、1.細胞周期のG1期からS期の複製開始点の活性化に至る比較的狭い時期に必要で残りの細胞周期を進行するのには不要であること、2.S期開始に必須なサイクリン依存性キナーゼの活性化に必要であるが、その活性化のみでは足場非依存性にはS期を開始できないことが明らかになった。すなわち、他に足場を要求する細胞周期因子が存在することを意味する。今年度は、この因子を同定した。複製開始点の活性化に必須なCdc6タンパクである。足場が無いと、転写停止とタンパク分解の促進によってCdc6は消失し、G1期に停止した。詳細に検討した結果、Cdc6とGl期サイクリン依存性キナーゼだけが足場によって制御される細胞周期制御因子であることが判明した。一方、細胞分化の制御に係わる極めて重要と判断される新規因子を同定した。これまでの一連の研究で見出した分裂酵母の分化開始制御因子のうちRcd1と名づけた因子は、窒素源枯渇による分化開始に必須である。この因子は、他の真核生物にもホモログがあり、それらはアミノ酸配列が70%以上保存されている。この因子の哺乳動物ホモログの機能を解明した。発生分化にかかわるレチノイン酸受容体とATF2を繋ぐ転写補助因子として働き、レチノイン酸による発生分化に深くかかわっている
ポーラス金属合金の創製と構造・機能材料への応用

我々は気泡(ポア)を繊維のように一方向に揃えることによって軽量な,しかも,ポア成長方向に強いポーラス金属を溶解凝固法によって創製することに成功した。この原理は,ガス原子が固体金属にはほとんど固溶しないが,液体ではかなり溶解するという金属系を取り上げ,液体から固体に凝固する際の過剰ガス原子が気泡を生成することによってポーラス金属を創製しようとするものであり,新しい鋳造法の創出をめざした斬新な研究であると考えている。ハース(鋳型)に水冷部を設けて流し込んだ溶融金属を下方から一方向凝固させるとポアの成長方向はそれぞれ下がら上へ向かう一方向性多芯状構造,つまり,レンコン構造(Lotus-Structured)金属になることが実験的に明らかにされた。本製造方法では,ポアの方向,サイズ,ポロシティを自由に制御できる点が従来の方法と異なり,際立って優れている。このポアの形態制御パラメーターとしては,溶融温度,凝固冷却速度,水素(酸素)ガス圧力,不活性ガスとの混合体積比・圧力などが挙げられる。本研究で作製されたポーラス銅の特徴をまとめてみると,(1)ポアサイズの直径は1μmから10mm程度である。(2)ポアの方向を自由に制御できる。(3)ポロシティは最大80%程度である。(4)ノンポーラス金属材料に比べて表面積は数百数千倍大きい。(5)機械的加工性,成形性,切削性に優れる。(6)内部摩擦減衰能が大きい。(7)電気伝導性に優れる。(8)熱伝導性に優れる。平成8年度からの3年間の萌芽的研究の期間に,当初の目標をはるかに上回る大きな成果を挙げることができた。本研究は、既存の材料物性を維持したポーラス化を行うことによって材料の軽量化を図り、従来の金属合金の用途を大幅に拡大しようとするものである。さらに、透過性(percolative)なポーラス金属合金材料を創製することによりポーラスを機能的に活用した防振材料、吸音材料、フィルターなどへの応用を開拓しようとするものである。本研究の具体的な目的は、金属合金のポーラス化製法の基本原理を実験的・理論的に発見・解明し確立することであり、さらには、高強度のポーラス金属合金を創製し、そのポーラス金属合金の応用の探索を行うことである。本年度は高圧酸素下での銀の一方向性凝固を行い,ポーラス銀の作製に成功した。ポアサイズは100ミクロンメートル程度でポロシティは50%程度であった。これらの経験に基ずいて現在ポーラス金属合金作製高周波溶解装置を作製中である。平成9年度からこの装置を用いて鉄-水素系共晶反応を利用した一方向性凝固により,ポーラス鉄の作製を目指す。本研究では高圧気体雰囲気下における金属-ガス共晶反応を利用してポア(孔)の形態を制御したポーラス金属を創製し、高強度ポーラス金属合金の物性との応用を目指すことを主な目的とした。平成9年度には,ポーラス金属作製装置を完成させ,ポーラス銅の作製に成功した。1.ポーラス金属作製装置本装置は,20気圧の耐圧を有する高圧容器であり,水素,アルゴン,酸素などの高圧ガスを導入でき,アルミナやグラファイトるつぼを用いた高周波溶解部,溶融金属を一方向凝固させる冷却部,その他,温度,圧力計測部より構成されている。本装置は2000°C,20気圧までの高温,高圧溶解が可能である。本装置について,発明特許として出願を計画している。2.ポーラス銅の作製本装置を用いて,アルミニウム,マグネシウム,銅,鉄の溶解を行ない,ポーラス金属の作製を試みた。いずれの金属においてもポーラス化できることを確認した。そのうち,特に,銅について,ポアサイズと水素あるいは水素・アルゴン混合ガスの圧力依存性,一方向に制御したポアの長さと冷却速度の関係について豊富なデータを取得することができた。
皮質繊維層ｉｎ　ｖｉｖｏカルシウムイメージングによる注意行動制御機構の解明

前年度に引き続き、経頭蓋広域カルシウムイメージング法の改善・評価を行った。昨年度の行った実験の結果、マウスの体動及び神経自発活動によって感覚刺激応答のS/N比が低くなっていることが問題となったため、イメージングのS/N比の改善、刺激順序の無作為化、自動化のため広域カルシウムイメージング法のための顕微鏡システムを新しく構築した。マウス固定方法の変更や蛍光シグナルの集光量を上げることでS/N比を改善した。また、画像取得システムや感覚刺激コントロールシステムを刷新し、刺激順序の無作為化、自動化を達成した。新しく構成したイメージングシステムの評価をするため、また本研究で作製したマウスによるカルシウムイメージングの妥当性を検証するために、各感覚刺激に対応する一次感覚野において機能的マップが確認できるか検証した。視覚刺激はPCモニターを6領域に分割し、いずれかの一領域にグレーティング刺激(縞の方向はランダム)を表示した。体性感覚刺激はピエゾ素子を用いて、髭(B1, C1, C4, D2, E1, E3)を1本ずつ刺激した。聴覚刺激は5-22k Hzの純音(70 dB)を用いた。いずれの領野においても先行研究と一致する配列を示す機能的マップを確認した。当該年度に改善した経頭蓋広域カルシウムイメージング法は、侵襲性が低く、経日的にイメージングを行えるため、行動課題中の脳の広領域を観察するのに非常に適した手法である。今後はこの手法を注意課題をはじめとした行動課題中の神経活動の解析に使用する。26年度が最終年度であるため、記入しない。(1)視床選択的netrin-G1コンディショナルノックアウトマウスの作製とその行動実験バッテリーテスト(2)大脳皮質表層において経頭蓋広域カルシウムイメージングを行う手法を開発視床・皮質投射の投射パターン、特に特定の行動時における投射パターンは不明である。皮質全体で視床・皮質投射の応答パターンを抽出するために、TetまたはCre/LoxPシステム依存的にカルシウム感受性タンパク質Yellow Cameleon 2.60を発現するトランスジェニックマウス(TRE-YC2.60, LoxP-Stop-LoxP(LSL)-YC2.60 Tg mice)と広視野顕微鏡を組み合わせた細胞腫選択的に全大脳皮質領域を観察可能な広域カルシウムイメージング手法を開発した。終脳興奮性細胞選択的(CaMKII-tTA : TRE-YC2.60, Emx1-Cre : LSL-YC2.60double Tg(DTg)mice)、または抑制性細胞選択的(VGAT-Cre : LSL-YC2.60 DTg mice)な、自発活動及び髭刺激に対する応答の記録,カルシウムシグナル応答による脳地図作成に成功した(図2)。この超広域イメージング手法はカルシウム感受性タンパクを高発現するTgマウスの作製により初めて可能になったものであり、高い空間分解能を有し、かつ細胞種選択性を兼ね備えた手法として、高次脳機能の神経回路基盤の解析に新たな手法を提供する。さらに経頭蓋であるため、日をまたぐ継時的な観察が可能である。視床に発現するnetrin-G1の行動学上の意義を明らかにするため、背側視床選択的netrin-G1コンディショナルノックアウト(dTh-cKO)マウスと特殊視床核選択的netrin-G1コンディショナルノックアウト(sTh-cKO)マウスによる行動試験スクリーニングを行った。コンディショナルノックアウトマウスは、それぞれPkcd-Cre (dTh-cKO)と5HTT-Cre (sTh-cKO)とnetrin-G1遺伝子のfloxマウスを交配することで作成した。結果はdTh-cKOマウスにおいて注意不全、高衝動性(インテリケージテスト)とRisk taker(ギャップクロッシングテスト)の傾向が見られたが、sTh-cKOマウスにおいては見られなかった。この結果から、背側視床非特殊核におけるnetrin-G1の発現が注意や意思決定に寄与する可能性が示唆された。昨年度開発した経頭蓋広域カルシウムイメージング法が脳の活動を反映しているか検証した。まず、細胞外電位(LFP)記録との相関を解析し、LFPと電極を刺した部分の蛍光イメージングによるFRETシグナルの相関が、他の部位のFRETシグナルに比べて有意に高かった。次に、感覚刺激に対する機能的マップが描けるか検証するため、視覚、聴覚、触覚の刺激を与え、その応答を確認した。各刺激に対し、V1、A1、S1、のそれぞれに対応する領域の応答が見られた。また、LFPと相関があり、感覚刺激に対応する機能的マップが描けたことから、このシグナルは神経活動を反映している可能性が高いと判断した。生体内シグナルであるフラビンの蛍光スペクトルがYFPのそれと近いので、特に蛍光強度が低いVGAT-Cre : LSL-YC2.60マウスなどで、フラビンシグナルがFRETシグナルに混ざっているかもしれないという懸念があった。Creタンパク質を発現していないマウスで同様のイメージングを行った結果、髭刺激に対する応答は見られなかった。この結果から、このイメージングへの内因性シグナルの影響はほぼ無いことが示唆された。

マウス固定方法の変更や蛍光シグナルの集光量を上げることでS/N比を改善した。また、画像取得システムや感覚刺激コントロールシステムを刷新し、刺激順序の無作為化、自動化を達成した。新しく構成したイメージングシステムの評価をするため、また本研究で作製したマウスによるカルシウムイメージングの妥当性を検証するために、各感覚刺激に対応する一次感覚野において機能的マップが確認できるか検証した。視覚刺激はPCモニターを6領域に分割し、いずれかの一領域にグレーティング刺激(縞の方向はランダム)を表示した。体性感覚刺激はピエゾ素子を用いて、髭(B1, C1, C4, D2, E1, E3)を1本ずつ刺激した。聴覚刺激は5-22k Hzの純音(70 dB)を用いた。いずれの領野においても先行研究と一致する配列を示す機能的マップを確認した。当該年度に改善した経頭蓋広域カルシウムイメージング法は、侵襲性が低く、経日的にイメージングを行えるため、行動課題中の脳の広領域を観察するのに非常に適した手法である。今後はこの手法を注意課題をはじめとした行動課題中の神経活動の解析に使用する。26年度が最終年度であるため、記入しない。研究全体としては順調だが、予定通りではないという理由で(2)である。広域カルシウムイメージングという当初の予定に無かった実験が興味深いデータを出しているので、現在その実験に使う時間が多くの割合を占めている。しかし、皮質表層を全て同時に観察できるという点で、この実験方法は課題の解明にも大きく寄与する技術である.当初の計画よりは変更があり遅れているが、その理由が行動中に広い範囲のカルシウムイメージングを行う新しい方法を発見したためであり、研究の意義はより増していると考えているため。まず、経頭蓋広域カルシウムイメージング法という新しい実験方法について論文としてまとめる。その後、netrin-G1ノックアウトマウスの形態学的、電気生理学的、組織学的な実験を行い、これをまとめる。さらに、注意行動課題中の神経活動を観察するため、広域カルシウムイメージング及び、二光子励起カルシウムイメージング下で行う頭部固定条件による注意行動課題の開発を進める。今年度中に新しいイメージング法に関する研究の内容をまとめて論文として投稿する予定である。また、経日的にイメージングするためのマウスの手術法や行動タスクのデザインも継続して行っていく。また、netrin-G1cKOマウスに関しては所属研究室の予算の都合上一時凍結する。実験計画としては、古典的な注意課題(5-選択反応時間課題)と意思決定課題(T字迷路課題)を行い行動の表現形を確定する。また、netrin-G1欠損の視床-皮質投射への生理学的な影響を解析するために、電位感受性色素による視床-皮質投射を電気刺激したときのスライスイメージングを行う予定である。
ソフトウェア定義ネットワーキングのルーティングとプロテクションの共同最適化

2017年5月から2018年3月まで、私は香港理工大学で訪問研究員として研究を続けました。この研究期間に、私の初年度の研究成果をソフトウェア定義ネットワーキング(SDN)のデータプレーンのいくつかの重要な問題に適用しました。例えば、「Service Chaining for Hybrid Network Functions」というタイトルの論文では、物理機器と仮想ネットワーク機能アプライアンスの両方が協力してサービスを提供するソフトウェア定義ネットワーキングベースの「Service Function Chaining」向けのサービスチェーンを研究しました。「Near-Optimal Deployment of Service Chains by Exploiting Correlations between Network Functions」という別の論文では、ソフトウェア定義ネットワーキングで制御されるネットワークで、サービス機能のデプロイメントとトラフィックスケジューリングという共通の問題を研究しました。これらの2つの問題の研究は、ソフトウェア定義ネットワーキングベースの集中制御をソフトウェア定義ネットワーキングのデータプレーンに適用する良い例を示しています。この2つの重要な論文は、ジャーナルIEEE Transactions on Cloud Computing(TCC)に受け入れられています。また、ソフトウェア定義ネットワーキングデータプレーンのサービスプロビジョニングに関連する他の2つのジャーナル論文と1つの会議論文を発表しました。さらに、研究テーマをSDN関連の分野、すなわちモバイルエッジネットワークに少し拡張しました。以前の理論的手法をモバイルエッジネットワークのサービスプロビジョニングに適用しました。この研究を通じて、適応型サービス提供のためのいくつかの貴重な結論が導かれました。このトピックのもとでの研究成果は、「ZTE Communications」ジャーナルと国際会議「IEEE International Conference on Communications(ICC-2017)」に掲載されました。29年度が最終年度であるため、記入しない。会津大学で、私の研究計画によると、最初のステップを完了しました。オフライン最適化のための制御トラフィック指向保護問題を策定しました。また、動的環境下で制御トラフィック指向保護問題を解決するためのオンラインアルゴリズムを提案しました。次に、既存のベンチマーク手法と比較して、提案されたオンラインアルゴリズムの性能を評価するための広範なシミュレーションを実施した。この研究成果は、トップジャーナルに公開されています。初年度の研究に取り組みの多くを注いできました。初期の理論的結果を達成しています。第1年度目の研究成果は、複数の雑誌に掲載されています。来年、私は研究の中で挑戦に直面しています。例えば、初期の理論的結果は、ソフトウェア定義ネットワーキングのデータプレーンに拡張し、実際の実験によって評価される必要があります。私はこの研究に私の努力を注いでまいります。
統語論と語用論のインターフェイスにおけるムード

主節と従属節で観察される非対称性のち、とりわけ本研究では法(mood)に関する統語的非対称性を扱い、その特性を発話の力(illocutionary force)という観点から捉える「発話行為の合成(speech act compounding:SAC)」という仮説を提案し、SACが命令文のみならず根文一般に適用されることを予測し、その予測が正しいことを検証した。また、その操作を可能とする統語的環境が「描出話法(Represented Speech)」に制限されるという事実を発見した。研究初年度の平成20年度では、当初の計画通り、補文化辞句構造を介した語用論的領域とのインターフェイスに関する文献を中心に先行研究にあたった結果、やはり主節と従属節における法の対称性に関する統語的見地からの研究はあまり行われてこなかったことがわかった。むしろ、特定の法が従属節に埋め込めないという事実は、これまで生成文法のみならず伝統文法においても一般的見解であり、近年スロベニア語で命令文が従属節に埋め込まれているという事実が明らかになってもなお統語論の問題ではないという位置付けがなされている。しかしながら、法の語用論的機能に関する文献にあたっていたところ、文法形式に影響を及ぼす発話の力(illocutionary force)を、動詞に顕現する法形態との関連で捉えている主張を見つけた(Meinunger (2006))。本研究は同様の方向を見据えてはいるものの、基盤的議論がまだまだ不十分である。そのため、本年度、発話の力と法との対応関係を形式的に捉える基盤的整備及び議論が必要だとの認識で、感情や好悪を表す動詞あるいは述部の補文において、本来は接続法(英語では顕在的な形式ではマークされないものの)でマークされ文脈では話者の前提となっている補文命題が、実はassertive forceを担うという主張を行った。この知見はHiroe (to appear)として結実する予定である。また、本研究の副産物として、ある特定の動詞の選択特性に変化が生じている事例を見つけ、その変化は無制限なものではなく、ある一定の意味的条件を満たしたときのみ許される、という主張を第16回英語文法語法学会で研究発表の形で行った。本年度は、研究初年度で実施した先行研究のまとめ及び問題点の整理がほぼ終わったのを受け、法の非対称性の予備的考察に着手した。法(mood)の非対称性を主に主節(動詞あるいは述部)と(主節に選択される)埋め込み節(従属節)で観察し、観察された非対称性を「発話の力(illocutionary force)」という観点から分析し説明をあたえた。より具体的には、法の種類を英語では3つと仮定し、論理的な組み合わせとしては9通り可能なものの、実際にはそのうち英語の文法としては許容されないものが3つあり、いずれも埋め込み節に命令法をマークしたものであった。そこで埋め込み節に命令法がマーク出来ないという事実に議論を絞り考査を進めた結果、その事実を法をという観点から捉えるのではなく、発話の力から捉える提案を行った。また、事実を詳細に検証した結果、Crnic and Trinh(2009)のみがすでに指摘した事実が示すように、命令法が従属節に埋め込める例があることを発見した。ただし、Crnic and Trinhが提示する事実だけではなく、他にも根文一般が埋め込めるのは描出話法(Represented Speech)という事実を提案した。また、なぜそのようなことが可能かという問いに対して「発話行為の合成(speech act compounding)」という統語的メカニズムを提案し、意味論の領域における「単文に異なる二つの発話の力はマーク出来ない」とする伝統的見解に構造的な理由付けを与えた。本研究の副次的な産物として、一般にどのような構造の埋め込みが許されるか(また許されないか)という問題に取り組んだ際に、従来は「Head-final filter(主要部終端フィルター)」として知られる基本的制約の例外があることも発見した。主節と埋め込み節(あるいは従属節)で観察される非対称性のうち、ムード(mood)に関する非対称性を理論的に説明する試みを行った。ムードに関する非対称性は、命令法(命令文)が従属節には埋め込めないという事実のみであり、これまで主に「主節とは異なる発話の力(illocutionary force)を埋め込むことは出来ない」とする普遍的な制約として意味論の領域で扱われてきた問題であった。しかしながら、本研究ではさらに一歩進めて、その制約に反例があることを示し、また反例にはある一定の統語環境のもとで生じる事実を発見し、命令文のみならず、一般に「根文(root sentences : R)」と呼ばれるものが埋め込み節でも生じる場合があることを主張した。具体的には、命令法(imperatives)が埋め込めない理由として考えられてきた、主節とは異なる発話の力を埋め込めないとする意味論上の制約を、発話の力というforceをRizzi (1995)以来提唱されてきたForceと捉え、統語的な素性として位置付け統語的な解決法を与えた。

またさらに、反例が生じる環境は「描出話法(Represented Speech : RS)」に限られる、との見解に至り、そのメカニズムとして「発話行為の合成(speech act compounding : SAC)」を提案した。これからの課題としては、RSという環境には如何なる特性があるのかを解明し、SACのメカニズムを一層精緻化していく必要があると考えている。また補文化辞(complementizer)を伴う間接的埋め込み形式ではなぜ生じないのかといった問題にまで発展させて研究を行う予定である。
選択時点での消費者の購買意思決定のダイナミクスに関する研究

本研究は消費者の選択時点での情報収集過程と代替案評価という購買意思決定のダイナミクスを解明しようというものである。消費者は過去の経験に基づく記憶だけでなく、選択時も対象を注視することで情報を能動的に取得するが、このような選択時の情報収集過程も知ることで、代替案の評価がどのようにされているのかを明らかにすることができると本研究では考える。そのため視線移動データと選択データを統合的に利用できるモデルの構築を試み、さらにデータ取得のためのシステムの開発を行った。本研究は消費者の選択時点での購買意思決定のダイナミクスを解明しようというものである。消費者の選択行動を理解する際には、その選択結果だけでなく、情報収集過程と代替案評価という選択に至るまでの心的プロセスのダイナミクスを考慮する必要がある。そこで本研究では、選択にいたるまでの情報収集と代替案評価に関する心的プロセスのダイナミクスを分析する消費者選択モデルを構築し、実験により選択行動と眼球運動のデータを収集し、このデータから統計モデルを推定し、その結果を利用することで購買意思決定のダイナミクスを解明することを試みる。平成26年度は、基礎的モデルの構築と実験環境の整備に取り組んだ。まず基礎的モデルの構築では意思決定過程のモデル化が必要となる。研究代表者らによる先行研究の購買意思決定に関するモデルでは選択時間を表現するために競争累積モデルを利用していたが、このモデルでは、購買にいたるまでの間の情報収集の状況が考慮されていなかった。そこで、他の先行研究を参考に、意思決定過程のモデル化において眼球運動のデータを利用した競争累積モデルの構築を試みた。このモデルでは消費者が属性へ注視することで、注視した属性から消費者が情報を取得したと考える。さらに、取得した情報は消費者の価値変数へ影響を与えるとして、消費者の購買意思決定モデルの構築を試みた。また、データを用いたモデルの推定方法について起こりうる問題点の検討を行った。さらにデータ取得とマーケティング分野での貢献点を考慮しながら、実証分析の設定方法について検討を行った。実証分析のために眼球運動のデータを取得するための実験環境の整備を行った。そのために本研究では、まず消費者の選択時の情報収集過程と代替案評価という選択に至るまでの心的プロセスのダイナミクスを考慮したモデルの構築を行う。この際、意思決定プロセス中の情報として消費者が選択中に注視した商品属性を考慮し、さらに、実際の商品購買を考慮して単数の商品選択だけでなく、複数の商品選択も考慮した選択モデルを構築する。実験により選択行動と眼球運動のデータを収集し、このデータから統計モデルの推定を行う。この結果を利用することで情報収集過程と代替案評価という購買意思決定のダイナミクスを解明することを試みる。平成27年度は、まず意思決定過程のモデル化について取り組んだ。意思決定過程のモデル化において、筆者らの開発した競争累積モデルに眼球運動の情報を取り込む方法についてさらに検討を重ねた。その際、選択目標の違い、代替案への注視順序、代替案の提示場所、等の要因が情報収集過程と代替案評価に影響を与えることが既存研究からも指摘されているため、これらの情報をモデルに取り込むことについて検討を行った。さらに複数選択行動へのモデルの拡張を検討した。次に実験環境の追加的な整備を行った。実験の運用を容易にするためにモバイルワークステーション上での実験環境を整備した。また、これに対応した実験のための物理的環境条件等についての検討を行った。さらに、実験刺激の操作可能性を高めるためにアイカメラと同じモバイルワークステーション上で動作可能なプログラミング言語を導入し、実証分析のために眼球運動のデータを取得するための実験環境の整備を行った。平成27年度では基礎的なモデルを構築し、実証分析のために眼球運動データを取得して分析を行う予定であった。しかし研究代表者が利用可能な設備の都合上、前年度までのデスクトップでの実験設備では運用が難しくなったために、モバイルワークステーションを利用したモバイル環境での運用に切り替えることとした。そのために必要な環境整備に時間が必要となり、データ収集のための実験を行うことができなかった。また、選択時における眼球運動データの利用について、いくつかの新しい研究が発表されたため、それらの研究成果も取り組んだモデルを構築することとした。本研究では、モデルの新規性と有用性が重要な要素となるため、モデルの構築について優先度を高めた。以上が研究の達成状況で「やや遅れている」とした理由である。平成28年度は、引き続き意思決定過程のモデル化について取り組んだ。意思決定過程のモデル化において、眼球運動と意思決定過程を結びつけるためのモデルについてさらに検討を重ねた。その際、眼球運動と意思決定過程という異なるタイプのデータを融合して分析するために、機械学習の手法であるトピックモデルを適用することについての検討を行った。

またこの手法についての統計的推定方法についての検討を行った。また、感覚知覚心理学での研究をもとにした眼球運動と意思決定過程のモデリングについて追加で検討を行った。さらにワークステーション上での実験環境の整備を行った。実験のための環境条件についての検証を行った。眼球運動の取得では実験中にデータ欠損が生じる可能性があるために、データ欠損の低減方法にいての検討を行った。平成28年度では基礎的なモデルを構築し、実証分析のために眼球運動データを取得して分析を行う予定であった。しかし、データ分析の手法について、眼球運動データと意思決定過程を融合させる機械学習の手法について新しくアイデアを得たため、モデルの構築について優先度を高めた。また、モバイルワークステーションを利用したモバイル環境での実験環境では実験環境によりデータ欠損が生じることが判明したために、実験条件等の検証に必要な環境整備に時間が必要となり、データ収集のための実験を行うことができなかった。以上が研究の達成状況で「遅れている」とした理由である。本研究は消費者の選択時点での購買意思決定のダイナミクスを解明しようというものである。消費者の選択時の情報収集過程と代替案評価という選択に至るまでの心的プロセスのダイナミクスを考慮したモデルを構築し、実証分析によりモデルの有効性の確認と消費者意思決定についての知見の獲得を目指すものである。平成29年度は眼球運動と意思決定過程を結びつけるためのモデル化について検討を重ねた。このためには、異なるタイプのデータを統合して扱えるモデルを構築する必要がある。そこで理論モデルとしてこれらのデータを統合することに加えて、機械学習の手法を拡張したモデルを用いることについても検討を行った。さらに、実験データ収集のため、ワークステーション上で実験刺激提示と眼球運動を取得するためのプログラミングを行い実験動作の検証を行った。また眼球運動による消費者行動の理解の方法について既存研究をまとめた。本研究全体を通じて、消費者の選択時点における情報収集過程と代替案評価という購買意思決定のダイナミクスを解明するためのモデル構築とシステム開発を行った。本研究では構造モデルを用いる構造的アプローチと認知過程を直接観測する手続き的アプローチを融合することを試みた。そのために注視データと選択データを統合的に利用できるモデルの構築を試み、さらにデータ取得のためのシステムの構築を行った。今後の展開として実証分析による手法の有用性を確認することを計画している。本研究は消費者の選択時点での情報収集過程と代替案評価という購買意思決定のダイナミクスを解明しようというものである。消費者は過去の経験に基づく記憶だけでなく、選択時も対象を注視することで情報を能動的に取得するが、このような選択時の情報収集過程も知ることで、代替案の評価がどのようにされているのかを明らかにすることができると本研究では考える。
WRIST-WATCH TYPE血糖モニターシステムの開発とその臨床応用

非観血的に血糖値を連続的にモニターすることを目的として微小針型ブドウ糖センサを世界にさきがけて開発した。本センサ特性をin vitro,in vivoにて追究、その有用性を証明した。1)微小針型ブドウ糖センサの機能劣化防止と長寿命化:生体内留置センサの寿命の延長をはかるべく、生体膜の構成成分変更,成形条件の変更を試みた。その結果、最外層膜としてポリビニールアルコールに比し、アルギネート-ポリリジン-アルギネート三層膜の適用が、センサ耐用性の面で優れることを認めた。2)Wrist-watch type血糖モニター・システムの開発:センサを血管内あるいは皮下組織内に留置、腕時計部に計測値を常時real-timeでディジタル表示するとともに、セットした範囲以外の計測値が入力された際には、高血糖,低血糖アラームとして警報を発する血糖モニター・システムを試作し、臨床応用に供した。3)血糖モニター・システムの臨床応用と問題点:皮下組織内にセンサを留置、日常生活を営ませた際、筋肉の収縮、地綬等に一致してノイズが混入することがある。ノイズ特性を把握し、ノイズ・フィルターをソフトウェア的、ハードウェア的に作成、ノイズ除去に成功した。本システムは糖尿病患者の日常生活を妨げることなく、数日間にわたってminute-by-minute basisで血糖応答反応を追究する手段となる。その適用により、入院患者の、同-インスリン投与量,投与法,同-食事時においてすら、血糖日内変動の日差変動が著しく大なることを認めた。本現象は、治療制御技術における血糖頻回計測に基づく治療入力の修正が、生理的血糖応答動態再現の上で必須であることを如実に示すものである。