hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
心房細動のリズム不整が血栓形成に及ぼす影響に関する検討

2つ目はペーシングモデルの確立までは至ったが、実験中に突然の心室細動を起こす症例や検査前採血を耳静脈から行えない症例などが存在し、実験件数が思うように伸びなかったことが挙げられる。心房細動による合併症は主に心不全、塞栓症が重症である。心不全発症に関しては、心房細動に対する頻脈コントロールの有用性が報告されており、近年では低心機能患者に対するカテーテルアブレーションによる洞調律化が報告され脚光を浴びている。その一方で、塞栓症に対してはワーファリン及び新規抗凝固薬の有用性が確立しているが、出血というリスクについて常に考慮しなければならず、特に本邦では高齢化が進んでいることから、新規標的薬の開発は喫緊の課題であると考えられる。本研究では、心房細動の特徴の一つである脈不整に注目し、脈不整と左房内血栓形成機序の関連を明らかにすることを目的とした。昨年までの2年間に達成した内容としては、1ブタに対する気管挿管手技を確立し、安定した麻酔管理が行えるように繰り返し調整を行ったこと2全身麻酔で使用する薬剤の用量調整3全身麻酔下での左側開胸手技の確立と手技時間の短縮化4ペーシングリードの固定部位の調整5不整ペーシングが実際可能か否かの確認6ペーシングによる心房細動発症を抑制するための時間設定の調整の6つの項目に関して実験、検討を行ってきた。本年度の研究成果としては、基本心拍数160bpmでのRegular pacingを計5頭、160±64bpmでの不整ペーシングを計4頭実施した。全てのブタにおいてペーシングを2時間実施することが可能であった。ペーシング前に耳静脈からEDTA採血管及びクエン酸採血管に最低でもそれぞれ5ccずつ採血を実施することができた。また、2時間のペーシング後には左心耳からそれぞれ5ccずつ採血を実施可能であった。現在ELISA法を用いて、D-dimer等の凝固系マーカーの測定及び、CRPで代表される炎症マーカーの測定を実施中である。心房細動は高齢化に伴い、本邦でも増加している不整脈疾患であり、心不全、脳梗塞の原因となることが知られている。心房細動には頻脈と脈不整という二つの側面があり、頻脈による影響は過去に多く検討されているが、脈不整の立場からの検討は過去に行われていない。そこで、脈不整の程度を適宜調整可能なペーシング装置を用いて、脈不整がブタの心臓において血栓形成に寄与しているかどうかを検討することとした。全身麻酔下で、外科的にブタの左心房を2時間ペーシングした。ペーシング前後にそれぞれ採血を実施し、凝固能や炎症マーカーを評価した。不整ペーシング4匹、整ペーシング5匹の実験を終了し、現在各種マーカーの解析中である。心臓のペーシングまでの工程を確実に行えるように細かな手技を改善したため、今年1年かけて目標の頭数の評価を行う方針である。基本心拍数160bpmと240bpmの2段階での実験を予定していたが、基本心拍数を160bpmでペーシングした場合であっても、3時間のペーシングでは心房細動が誘発され、ペーシングができなくなるという事例に遭遇した。したがって、240bpmでの心房ペーシングではより短時間のペーシングでも高頻度に心房細動が誘発されてしまい、脈不整の程度をコントロールすることが難しくなる可能性が考えられる。その場合には、ペーシング時間を2時間→1時間に減らして実験を行うなどして対応する予定である。不整ペーシング、およりレギュラーペーシングをそれぞれ5頭ずつ実験を行うことが可能であった。したがって、今後はELISAキットを用いて、各種マーカーの測定を行う方針である。また、病理による血栓の評価及びマイクロアレイによるペーシングによるmRNAの変化などを検討する方針としている。
成体期海馬神経幹細胞の起源探索および海馬歯状回顆粒細胞層形成メカニズムの解析

様々な発生時期の海馬歯状回原基の神経幹細胞を標識する手法を用いて、成体期で維持され続けている神経幹細胞がいつ誕生するかを明らかにする。またこれまで謎であった歯状回の顆粒細胞層の層形成メカニズムの解明も目的としている。これまでに顆粒細胞層形成のパターン解析については、明らかになってきているので、さらにその途中経過として移動経路の解析を行うこととした。神経幹細胞・顆粒細胞の移動経路解析を行い、切片の免疫組織化学によって、生後のステージ別での移動経路についてのパターンが得られた。具体的には、E14で子宮内電気穿孔法を行い、E18, P0, P2での標識細胞の分布を調べた。その結果、軟膜に沿って移動する細胞や海馬溝へと向かいその後沿って移動するような移動経路が確認された。またこれらどちらにも属さない新たな移動経路についても認められたので、さらに細分化して報告できるように研究を進めた。また顆粒細胞サブタイプについての研究としては、顆粒細胞へと分化した細胞のなかにTbr2のプロモータが活性化する細胞と活性化しない細胞が存在することがわかっているので、Tbr2に注目し、顆粒細胞分化初期であるE14に子宮内電気穿孔法によってPax6やTbr2の過剰発現実験および機能欠失実験を行うことで顆粒細胞形成における分子レベル解析を試みた。細胞の分布位置や免疫組織化学による細胞の性質を調べることによって、転写因子の制御や未分化性維持およびニューロン分化の機構の理解が進んだ。さらに海馬神経幹細胞・顆粒細胞の移動経路解析を行い、それぞれの細胞が海馬発生過程においてどのように移動するかについて調べ、その移動パターンについて興味深いデータが現在までに得られた。また顆粒細胞層形成のパターン解析については、これまで先行研究で報告された形成過程と異なる新たな移動パターンについても見出した。実験環境も整っており、問題なく進んでいる。研究計画に記したタイムラプス観察や移植実験については、まだ行ってはいないが、その他の実験で得られた成果で論文としてまとめられそうであれば、行わなず他のアプローチによって進める。しかし必要であると判断した場合には、実施する予定である。海馬は記憶・学習に極めて重要な脳領域である。この海馬歯状回の下流細胞層下帯では、成体期までニューロン新生が続く特徴がある。しかしこの成体期ニューロン新生がいつ・どこから産生された神経幹細胞によってもたらされるかは不明であった。本研究によって、我々は様々な発生時期の海馬歯状回原基の神経幹細胞を標識することを可能とした。この手法によって、成体期で維持され続けている神経幹細胞がいつ誕生するのかを明らかにすることができる。またこれまで謎であった海馬歯状回の顆粒細胞層の層形成メカニズムの解明も可能となる。これまでに、胎生期の初期に標識された、つまり胎生期初期に移動する神経幹細胞から形成される顆粒細胞は、生後2週後において顆粒細胞層のより外側(軟膜側)に分布することが明らかとなった。一方、胎生期の中期、後期となるにつれ、顆粒細胞層に配置される顆粒細胞は、層全体の外側から内側(歯状回門)方向へとその分布位置に変化が認められることがわかった。一方、胎生期に標識された神経幹細胞が生後においてもなお、神経幹細胞として、顆粒細胞層下帯へと存在していることが確認された。本研究によって得られる成果によって胎生期から成体期の海馬歯状回形成を包括的に理解する研究分野の創生となり、失われた中枢神経系を復活させる再生医療への発展や、精神疾患研究へと展開する基盤研究へと繋がる情報提供となり得るものと考えられる。現在までに、発生過程によって海馬歯状回の顆粒細胞層を形成する細胞分布位置が異なっていることが明らかになってきており、顆粒細胞層層形成の機序についてわかりつつある。また胎生期から生後まで幹細胞性を維持し続けている神経幹細胞の存在も顆粒細胞層下帯において確認された。またこれらどちらにも属さない新たな移動経路についても認められたので、さらに細分化して報告できるように研究を進めて行く予定である。また顆粒細胞サブタイプについての研究としては、顆粒細胞へと分化した細胞のなかにTbr2のプロモータが活性化する細胞と活性化しない細胞が存在することがわかっっているので、Tbr2に注目し、顆粒細胞分化初期であるE14に子宮内電気穿孔法によってPax6やTbr2の過剰発現実験および機能欠失実験を行うことで顆粒細胞形成における分子レベル解析を試みた。細胞の分布位置や免疫組織

化学による細胞の性質を調べることによって、転写因子の制御や未分化性維持およびニューロン分化の機構の理解が進んだ。実験環境も整っており、問題なく進んでいる。様々な発生時期の海馬歯状回原基の神経幹細胞を標識する手法を用いて、成体期で維持され続けている神経幹細胞がいつ誕生するかを明らかにする。またこれまで謎であった歯状回の顆粒細胞層の層形成メカニズムの解明も目的としている。これまでに顆粒細胞層形成のパターン解析については、明らかになってきているので、さらにその途中経過として移動経路の解析を行うこととした。神経幹細胞・顆粒細胞の移動経路解析を行い、切片の免疫組織化学によって、生後のステージ別での移動経路についてのパターンが得られた。具体的には、E14で子宮内電気穿孔法を行い、E18, P0, P2での標識細胞の分布を調べた。その結果、軟膜に沿って移動する細胞や海馬溝へと向かいその後沿って移動するような移動経路が確認された。またこれらどちらにも属さない新たな移動経路についても認められたので、さらに細分化して報告できるように研究を進めた。また顆粒細胞サブタイプについての研究としては、顆粒細胞へと分化した細胞のなかにTbr2のプロモータが活性化する細胞と活性化しない細胞が存在することがわかっているので、Tbr2に注目し、顆粒細胞分化初期であるE14に子宮内電気穿孔法によってPax6やTbr2の過剰発現実験および機能欠失実験を行うことで顆粒細胞形成における分子レベル解析を試みた。細胞の分布位置や免疫組織化学による細胞の性質を調べることによって、転写因子の制御や未分化性維持およびニューロン分化の機構の理解が進んだ。さらに海馬神経幹細胞・顆粒細胞の移動経路解析を行い、それぞれの細胞が海馬発生過程においてどのように移動するかについて調べ、その移動パターンについて興味深いデータが現在までに得られた。また顆粒細胞層形成のパターン解析については、これまで先行研究で報告された形成過程と異なる新たな移動パターンについても見出した。今後は、例数を増やし、定量的な解析を行って、胎生期の各時期間の比較を顆粒細胞の分布位置および神経幹細胞の数について行っていきたいと考えている。研究計画に記したタイムラプス観察や移植実験については、まだ行ってはいないが、その他の実験で得られた成果で論文としてまとめられそうであれば、行わなず他のアプローチによって進める。しかし必要であると判断した場合には、実施する予定である。消耗品費として計上していた分子生物学実験試薬および培養試薬・器具について、研究者所属研究機関へ既存の物品を使用することによって、予定していた出費の必要が無く研究を遂行することができたためである。計画していたより、実験用の試薬や物品を購入せずとも実験を遂行できたため、差額が生じた。これらについては、まだ行っていないタイムラプス観察や移植実験を行うことに必要な物品を購入する際に用いる。上記実験を行わないで研究を遂行する状況になった際は、変更したアプローチに適した実験用試薬および物品購入に充当したいと考えている。
肝細胞癌における腫瘍細胞内pH制御による腫瘍選択的抗腫瘍療法の基礎的検討

固形腫瘍の微小環境下では、正常組織と比べ細胞間pHは酸性化傾向にある。この原因を究明したところ、従来考えられていた解糖系より生じる乳酸に加え、TCA回路から発生する二酸化炭素の関与も重要であることが示された(Yamagata M.et al.,Br J Cancer 1998)。低pH下にある固形腫瘍の細胞内pHは正常と同程度に維持されている事に着目し、この制御機構である細胞膜上の特定のイオンポンプ)(N+/H+ antiport、Na+依存性HCO3-/Cl-exchanger)阻害剤を用いた抗腫瘍療法を検討した。Target腫瘍として血管塞栓療法(TAE)がその治療法として有効で、同治療では腫瘍組織が酸性化し、pH制御療法が効果的と考えられた肝癌を選択した。ヒト肝癌細胞を用いたin vitro実験で、上記2イオンポンプ阻害剤(各々EIPA:5-(N-ethyl-N-isopropyl)amiloride、DIDS:4,4-diisothiocyanstilbene 2,2-disulfonic acid)の6時間曝露により細胞外pHを6.6環境下で生存細胞率100分の1と著明な殺細胞効果を認めた。この抗腫瘍効果は低酸素条件下で10倍の増強を認め、in vitroでは、抗腫瘍療法薬として満足できる結果であった。ヌードマウスを用いた大腿部移植ヒト肝癌腫瘍に対する同療法の抗腫瘍効果実験では、副作用の具現化しない量の投与で著明な腫瘍の壊死、腫瘍増大の抑制を認めた。この治療実験にて腫瘍非壊死部の腫瘍細胞を分離培養して、低酸素環境耐性肝癌細胞株とし、in vitroにて上記イオンポンプ阻害剤の抗腫瘍効果を判定したところWild type株に比べ、、治療耐性を示した。肝に腫瘍を移植する肝癌モデルの確立は、技術的目的で達成できなかったため、実際のTAE療法との併用効果については今後の検討が必要である。この原因を究明したところ、従来考えられていた解糖系より生じる乳酸に加え、TCA回路から発生する二酸化炭素の関与も重要であることが示された(Yamagata M.et al.,Br J Cancer1998)。低pH下にある固形腫瘍の細胞内pHは正常と同程度に維持されている事に着目し、この制御機構である細胞膜上の特定のイオンポンプ(N_+/H_+ antiport、Na_+依存性HCO3_-/Cl_-exchanger)阻害剤を用いた抗腫瘍療法を検討した。対象にとして血管塞栓療法(TAE)がその治療法として有効で、同治療では腫瘍組織が酸性化し、pH制御療法が効果的と考えられた肝癌を選択した。ヒト肝癌細胞を用いたin vitro実験で、上記2イオンポンプ阻害剤(各々EIPA:5-(N-ethyl-N-isopropyl)amiloride、DIDS:4,4-diisothiocyanstilbene2,2-disulfonic acid)の6時間暴露により細胞外pHを6.6環境下で生存細胞率100分の1と著明な殺細胞効果を認めた。この抗腫瘍効果は低酸素条件下で10倍の増強を認め、少なくとin vitroでは、抗腫瘍療法薬として満足できる結果であった。ヌードマウスを用いた移植ヒト肝癌腫瘍に対する同療法の抗腫瘍効果実験では、副作用の具現化しない量の投与で著明な腫瘍の壊死、腫瘍増大の抑制を認めた。

今回、肝に腫瘍を移植する肝癌モデルの確立は、技術的・時間的問題で達成できなかったため、実際のTAE療法との併用効果については今後の検討が必要である。また、低酸素環境耐性肝癌細胞株の解析についても、株は樹立途中であり、解析に至っていない。固形腫瘍の微小環境下では、正常組織と比べ細胞間pHは酸性化傾向にある。この原因を究明したところ、従来考えられていた解糖系より生じる乳酸に加え、TCA回路から発生する二酸化炭素の関与も重要であることが示された(Yamagata M.et al.,Br J Cancer 1998)。低pH下にある固形腫瘍の細胞内pHは正常と同程度に維持されている事に着目し、この制御機構である細胞膜上の特定のイオンポンプ(N+/H+ antiport、Na+依存性HCO3-/Cl-exchanger)阻害剤を用いた抗腫瘍療法を検討した。Target腫瘍として血管塞栓療法(TAE)がその治療法として有効で、同治療では腫瘍組織が酸性化し、pH制御療法が効果的と考えられた肝癌を選択した。ヒト肝癌細胞を用いたin vitro実験で、上記2イオンポンプ阻害剤(各々EIPA:5-(N-ethyl-N-isopropyl)amiloride、DIDS:4,4-diisothiocyanstilbene2,2-disulfonic acid)の6時間暴露により細胞外pHを6.6環境下で生存細胞率00分の1と著明な殺細胞効果を認めた。この抗腫瘍効果は低酸素条件下で10倍の増強を認め、in vitroでは、抗腫瘍療法薬として満足できる結果であった。ヌードマウスを用いた大腿部移植ヒト肝癌腫瘍に対する同療法の抗腫瘍効果実験では、副作用の具現化しない量の投与で著明な腫瘍の壊死、腫瘍増大の抑制を認めた。この治療実験にて腫瘍非壊死部の腫瘍細胞を分離培養して、低酸素環境耐性肝癌細胞株とし、in vitroにて上記イオンポンプ阻害剤の抗腫瘍効果を判定したところWild type株に比べ、治療耐性を示した。肝に腫瘍を移植する肝癌モデルの確立は、技術的問題で達成できなかったため、実際のTAE療法との併用効果については今後の検討が必要である。
複酸化物薄膜のプラズマCVD装置シミュレーションコードの開発

・プラズマCVD及び熱CVDを問わず、CVDにおける表面反応過程が重要である。この表面反応過程の解析及び成膜形状のシミュレーションを可能にするモンテカルロシミュレーションコードを開発した。本コードによれば、入射粒子の運動エネルギー、入射方向、反応性付着確率を与えればミクロな凹凸上への成膜形状を予測可能であり、遂に実験結果から表面での反応速度を求めるためにも利用できる。表面反応速度は、気相内濃度の線型関数あるいは非線型関数であってもよいため、広範な応用が可能である。・複酸化物CVDの実験的研究(1)代表的複酸化物であるLiNbO_3について、LiDPM, Nb(OC_2H_5)_5を原料とするCVD実験を実施した。その結果、Li及びNbの供給濃度の比がある特定の狭い領域にある時LiNbO_3が生成する事を確認した。(2)アフターグロープラズマCVDによるSiO_2膜のCVD実験を行い、原料としてTRIESとTEOSを用いた場合の反応性の相違を明らかにした。現在、プラズマCVD装置のシミュレーション技術は未だ確立されておらず、早急に実用に耐えるシミュレーションコードを開発することが産業界から強く要求されている。本研究は、(1)プラズマCVD装置の特性に及ぼす効果について定量的データを集積する。(2)プラズマCVD装置についての実用的シミュレータを構築する。(3)ミクロ凹凸内の膜の解析及び膜特性予測を可能なシミュレータの開発する。(4)実験とシミュレーションの相互連携による成膜条件の最適化法を確立する。ことを目的としている。まず、プラズマ部と成膜部を分離し、気相反応と表面反応を独自に制御できる、アフターグロー型プラズマCVD装置を自作した。当初の課題として有機シラン(トリエトキシシラン)を用いたシリカ薄膜の合成について知見を得るべく実験を行った。この原料を用いた熱CVDについては、酸素を酸化剤とした場合700°C、オゾンを酸化剤として用いた場合は500°Cの成膜温度が必要であることが分かっている。アフターグロー型プラズマCVD装置を用いた場合、基盤温度400°Cでほぼ純粋なシリカ薄膜が生成することが分かった。プラズマ部後方でマス分析を行ったところ、気相中でも原料の重合体が生成していることが分かった。このことから考えてプラズマを用いることで室温でも重合体が生成し、比較的基盤温度が低くてもシリカ薄膜の生成が可能であると考えられる。現在これらの重合反応を含めたプラズマによる化学反応をシミュレーションコードに組み込む作業を行っている。また、平行平板形CVD装置を購入しその特性を理解するべく基礎実験行い、プラズマ放電に必要な圧力などのデータを収集した。このCVD装置を用いて、前述のアフターグロー型プラズマCVD装置と同様のシリカの合成実験を行い比較することで、シミュレーション法の開発に必要なプラズマと化学反応の関係について理解を得るべく準備を進めている。昨年度得られたシリカのアフターグロー型プラズマCVD装置での研究をさらに進め定量的なデータを収集した。また、平行平板形プラズマCVD装置(以下、プラズマCVDと略)を用いてシリカのCVDを行ない、アフターグロー型プラズマCVD装置の結果との比較を行なった。これらの結果、プラズマCVDにおいても気相中でポリマーが生成し成膜に寄与している可能性が高いこと、但し、無酸素でも成膜可能であることからポリマーを経ない成膜過程の寄与存在していることが確認された。また、低温(373K)でも、200W程度の電力を投入することで、膜中の残存有機物を低減可能であることが確認された。また、同時に、今後プラズマCVDで成膜を試みる複酸化物としてニオブ酸リチウム(LiNbO_3)を題材に取上げ、まずその成膜特性を調べるべく、熱CVDによる実験を開始した。生成した膜組成は原料供給比に大きく依存することが分かった。LiNbO_3を成膜するためには原料供給両を厳密にコントロールする必要がある。

また、膜組成、装置形状や、その他の操作条件にも依存することが確認され、さらに詳細な検討が必要であると思われる。来年度は、プラズマCVD装置を用いて複酸化物膜の成膜を行ない、その特性を調べると共に、シミュレーション法の開発を行う予定である。・プラズマCVD及び熱CVDを問わず、CVDにおける表面反応過程が重要である。この表面反応過程の解析及び成膜形状のシミュレーションを可能にするモンテカルロシミュレーションコードを開発した。本コードによれば、入射粒子の運動エネルギー、入射方向、反応性付着確率を与えればミクロな凹凸上への成膜形状を予測可能であり、遂に実験結果から表面での反応速度を求めるためにも利用できる。表再反応速度は、気相内濃度の線型関数あるいは非線型関数であってもよいため、広範な応角が可能である。・複酸化物CVDの実験的研究(1)代表的複酸化物であるLiNbO_3について、LiDPM, Nb(OC_2H_5)_5を原料とするCVD実験を実施した。その結果、Li及びNbの供給濃度の比がある特定の狭い領域にある時LiNbO_3が生成する事を確認した。(2)アフターグロープラズマCVDによるSiO_2膜のCVD実験を行い、原料としてTRIESとTEOSを用いた場合の反応性の相違を明らかにした。
オオイタサンショウウオの人工受精について

研究材料としたオオイタサンショウウオは九州と四国のごく一部の限られた地域に分布する希少種で、絶滅危惧II類・VUに指定されている。サンショウウオの仲間は生物学の研究材料として重要であるが、野生動物の保護の観点から野外から採取したものを利用しにくい状況にある。その状況を解決するには、実験動物のアフリカツメガエルのように実験室内で繁殖させて利用できることが理想である。本研究は、オオイタサンショウウオの飼育下での繁殖方法の確立を目指した。一般的な受精方法として、(1)開腹して卵巣や精巣を取り出して受精させる方法、(2)ホルモン注射で繁殖行動を誘発して産卵させる方法、(3)自然に模した飼育環境を与える方法があるが、成体にダメージを残さない(殺さない)方法を試みた。今回は、(a)ゴナトロピン注射した雌雄の腹部をしごいて卵嚢と精子を採取し、受精させる方法と(b)水槽内にゴナトロピン注射した雌雄を水槽に入れ、配偶行動を誘発させる方法を用いた。まず、孵化から継続して飼育した個体の生殖器官の観察とゴナトロピン注射による排卵誘発による産卵及び放精によって、多くの個体が孵化から3年で性成熟を完了し、繁殖が可能になることを確認した。孵化後から3年経過した個体を用いて、(a)では、低温条件で卵嚢を水に触れさせないで精子を直接塗る方法で受精させ、保持することで、人工受精後の胚の正常発生率を最大で100%にすることができた。また、採卵後の卵嚢の受精能力を最高で133.5時間(正常発生率31%)まで保持できることを確認した。(b)では、雌雄にホルモン注射した後、一日低温条件で保持することによって、水槽での配偶行動(産卵がせまった状態の雌に雄が反応し、産んだ卵嚢に放精する)を引き起こさせることにも成功した。
同僚性の構築による教師の力量形成研究ーライフヒストリー的アプローチを用いてー

日本では、学校の教師が参加し、研修を積む場として校内の研究会がある。筆者は、ある中学校において校内研究がどう組織され、そこにそれぞれの役割を担った管理職、研究主任、教員がどのようにかかわっているか、また教員がそこでどんな学びをしているか明らかにした。まず、校長がどのようなビジョンのもとに専門家共同体を作っていくかが重要である。教師たちは自らの来歴の中で授業スタイルを形成しているが、校内研究によって、自らの授業スタイルを自覚し、必要ならば自己変革をする。自己変革の一つの契機が子どもたちの声である。校内研究は教師たちに研鑽と自己変革の場を与えるが、それを実質化するのが、同僚性の構築である。同僚性の構築による教師の力量形成研究ーライフヒストリー的アプローチを用いて、を研究テーマにした2年目の研究実績について述べる。1年目はデータの収集ということで、三重県のI市のS中学校の教師たちのライフヒストリーデータを主には授業の参加観察、およびインタビューを行った。2年目である平成24年度は、そのインタビューデータを、授業スタイルの確立への契機となった「できごと」、また学校における共同研究がどのように個々の教師の授業スタイルの確立に影響を与えたかについて整理をした。その結果、学校が研究者共同体として機能すれば、そこに参加する教師たちに自らの「観」を問い直す機会になることが明らかになり、授業スタイルの構築にも大きな影響を与えることが明らかになった。またそのためには同僚性にもとづく研究共同体が形成される必要があり、校長や研究主任のリーダーシップがきわめて重要であることも明らかになった。ここまでの研究の成果は日本教育方法学会第48回大会ラウンドテーブル(平成24年10月)において「中堅教師の飛躍台としての校内研究(学校)」として報告し、またグループ・ディダクティカ編『教師になること、ありつづけること』勁草書房に「中堅期からの飛躍ー『協同的な学び』との出会い」として執筆した。本研究の目的は、(1)教師の力量形成にとって、校内研究会としてなされる授業研究はどのような意味を持ちえるのか、(2)教師の力量形成に資する授業研究、検討会をどのようにデザインすべきか、という点に関する方法論的な検討を行うことにある。現在、教師の授業にかかわる力量形成にとって、校内研修の一環に位置づく授業研究が注目を集め、これに関する種々の研究成果が蓄積されつつある。しかしながら、それはまだ十分に方法論的な知見として提起する段階に至っていない。本研究はいくつかの学校において事例研究を丁寧に行いながら、授業研究、検討会のデザインに関する示唆を導き出すことを目的とした。目的(1)については、三重県内の各学校において行われた校内研究会に参加し、授業参観、および研究会に関与させていただいた。とくに中学校における各教科を超えた授業研究に創意工夫や進展が見られ、同僚性の新たな構築と学びあいがみられることを明らかにした。「専門職共同体」という言葉にふさわしい同僚性の構築に成功している事例も見られた。(2)については、校内研究会が活性化する方策として、グループ討議やメモを使ったKJ法等、教員の気づきやコメントを共有するシステムが構築されている学校も見られ、そのシステムが学校文化として成立している。その基盤に立って授業を媒介とした教師どうしの学びあいによって各教師が自らの授業スタイルを構築する契機となっていることが明らかになった。同僚性の構築による教師の力量形成研究ーライフヒストリー的アプローチを用いてーという研究課題に即して当該年度は次のような研究活動を行った。1.三重県I市のS中学校における校長および数名の教師のライフヒストリーインタビューS中学校では「学びの協同化」を校内研究テーマとして設定し授業公開等を行ってきたが、中堅期にあたる教師たちはテーマにどのように取り組み、それはこれまでの自分のライフヒストリーの中でどのような位置を占めるのかを明らかにした。中学校の教師の場合、教科の専門性を磨く研修を重ねてきているが、学びの協同化が提起する生徒どうしの関係性の構築や学び合いについての知見を必ずしも十分にもっているわけではない。校内研修によって教科を越えて同僚の授業を見合い、学べるということを体験することができたと教師たちが思っていることが明らかになった。また学びの協同化と教科の専門性は必ずしも離反するものではなく、より高い次元で統合されるべきだということを考えていることも明らかになった。2.タイ、中国において学校参観、授業見学、また教師たちのライフヒストリーインタビューを行い、現在の授業がどのような過程で形成されてきたかをインタビューを通して明らかにした。タイの中学校における社会科の授業においては、地域研究をテーマとしてとりあげていたが、それは教師の経験の中で、地域と学校の関係性の構築がとても重要だということに気付いたからだということであった。

事例研究として三重県のI市S中学校における、数年間の関わりをいかした事例研究を行うことができた。小さな規模ではあるが、公立中学校において、ほぼ在職教師の半数の教師、また校長への2度のインタビューなどを通してきわめて貴重なインタビューデータを得ることができた。これまでの信頼関係の構築が基盤になっている。こうした学校内部の教師たちの「本音」を取材した先行研究はほとんど存在しない。そのインタビューデータから読み取れる、公立学校のごく一般的な教師がどのように自らの教師としての授業スタイルを確立してきたか、を明らかにすることができた。その重要な契機になっていたのが、学校外における教科の研究サークルと校内研究であった。この学校はF校長が赴任してから、協同学習をテーマに校内研究にとりくんだが、そのことは、教師たちに大きな影響を与えていく。その影響をどう受け止めたかについて各々の教師たちは率直に語ってくれた。そのインタビューデータをもとにいったい教師の授業スタイルの確立にはどのような条件や状況が必要なのかを仮説的ながらも明らかにすることができた。学習者である生徒の事実をもとに率直に語り合うことができること、そのことが教科を超えて教師たちが学びあうことができる一つの条件だった。そのためには学校の研究が上意下達ではなく、同僚性をもとに研究共同体が成立することが必要だということも明らかになった。こうした事例研究を2年目に行うことができたことは研究の目的にとって極めて重要なステップとなったと考える。研究課題について、第1年目にあたる今年度はそのデータをとるということに主眼をおいて行った。その結果、公立中学校における教師たちのライフヒストリーインタビューを在籍教師数のほぼ半数の教師と校長にインタビューできたということは、とても貴重なデータ収集となった。また外国(タイ・中国)における教師のライフヒストリーインタビュー、授業参観も行うことができ、貴重なデータを得ることができた。今年度予定していた研究活動についてはほぼ達成できたと考えるが、3年間の研究課題からすれば、その達成度は半分くらいだと考えている。つまりそのデータの整理、また新たな研究課題の定立、実行という過程を踏んでいく必要があると考える。現在、集まったデータを整理しているところである。その整理のもとにいくつかの試論を執筆してきた。ライフヒストリーインタビューによって教師たちがどのような思い、あるいは考えで校内研究テーマである「学びの協同化」に出会ったのかについて理解することができた。外からではわからない自分の思いや自分のライフヒストリーの中での意味づけなどについても知ることができた。こうした貴重なイーミックデータをどのように整理し新たな課題に結び付けられるかが問われるところである。2年目の2012年度はひきつづきデータの収集、およびデータの整理、分析から新たな問題提起ができるようにがんばりたい。2年目は先に述べたように、ある一つの中学校の事例研究を丹念に行い、そのことをモノグラフとして学会で報告し、また論文として上梓した。
網膜をモデルとした多能性前駆細胞におけるWntシグナルの役割の解明

発生初期の網膜で高い発現を示すことから、網膜の発生に関与することが示唆された分泌型因子DKK3のノックアウトマウスを作製した。免疫染色ならびにERG(網膜電位)によりノックアウトマウスの表現型を検討した結果、いずれにおいても野生型マウスと比較して有意差は認められなかった。現在はDKK3が発生初期の網膜にほぼ特異的に発現することを利用して、DKK3プロモーターの制御下でCreリコンビナーゼを発現するマウスを用いて網膜の発生に寄与する可能性が高い分子を時期特異的に欠失させたコンディショナルノックアウトマウスを作製することで、それらの分子の網膜細胞の分化への影響を組織学的方法によって検定しようとしている。また、網膜前駆細胞の視細胞への運命決定を司るOtx2コンディショナルノックアウトマウスを材料に行ったマイクロアレイで野生型と比較して発現レベルが低下した遺伝子群の中から分泌型であると推測された因子10種を抽出し、機能解析を行っている。それらのうち網膜をはじめとする神経系に発現が認められ、進化的に高度に保存されていた新規因子であるFam3cをアフリカツメガエルの眼を含む神経系に強制発現させた結果、腹側の網膜色素上皮細胞の欠失および眼の肥大が認められた。さらに、各種分化マーカーなどによる免疫染色を行った結果、網膜層構造が崩壊していたことから、Fam3cは網膜細胞の増殖や層構造の形成に重要な働きを担っていることが示唆された。発生初期に網膜で強い発現を示す分泌型因子DKK3のノックアウトマウスは、ヘテロノックアウトマウスまで完成した。現在は、ホモノックアウトマウスを作製中である。さらに、強制発現系としてエレクトロポレーションによる網膜への遺伝子導入法を条件検討の末、確立させた。今後はこのシステムを用いて、網膜にDKK3を一過性に発現させることで、組織学的手法によりノックアウトマウスの表現型と比較検討する。また、DKK3の解析と並行して、網膜前駆細胞の視細胞への運命決定を司るOtx2の下流因子の候補としてマイクロアレイで抽出された分泌型因子と推測される遺伝子群の機能解析も同時に行っている。これらの因子はそれぞれ、セクションin situハイブリダイゼーションにより、網膜における発現パターンを明らかにした。さらに、エレクトロポレーションのシステムを用いて、これらの因子を一過性に網膜に発現させ、各分化マーカーによる免疫染色を行うことで、表現型の解析を行っている。新規の因子に関しては、ノーザンハイブリダイゼーションによって、各臓器における発現プロファイルを確認し、培養細胞での過剰発現系によって、実際に分泌型であるか否かを検証している。他にもDKK3が発生初期の網膜に発現することを利用して、DKK3プロモーターの制御下で網膜の発生に寄与する可能性が高い分子を時期特異的に欠失させたコンディショナルノックアウトマウスを作製し、それらの分子の網膜細胞の分化への影響を組織学的方法によって検定しようとしている。
多チャンネル化時代における公共放送の位相

本年度はドイツ法のみならずアメリカ法を参照することにより、「多チャンネル化時代における公共放送の位相」を明らかにしようと試みた。とりわけアメリカ法との比較においては、いわゆる「放送(メディア)の自由」の意義に関して、彼の地の判例・学説・実務では1970年代中ごろを境として徐々に「民主主義的」含意から「経済的」含意へと力点が移ってきた理論的背景を、とりわけ「メディアの経済学」も視野に入れつつ探求し、その脈絡のなかでメディア市場におけるアメリカ公共放送の理念型を呈示しようとした。その成果として「メディアの自由の含意-表現の自由と経済的自由の交錯-」を現在執筆中である。また他方で、ドイツ法との比較においては前年度の研究をさらに発展させて、ジャーナリズム上の競争と経済競争を区別したうえで、「機能的任務」という鍵概念を用いることによりインターネット時代における公共放送の自律の憲法的保障を説く支配的学説を中心に検討してきた。その意図は、既述のアメリカ型との対比を通して、日本法の解釈論を豊富にする点にある。したがって、今後はこの作業を継続することにより、アメリカ型とドイツ型の構造とその背後にある特有の歴史、哲学を慎重に見極めつつ、日本法への援用可能性を析出し、わが国公共放送の憲法的位置づけを行うことにある。その意味で、平成16年1月から同3月までドイツで在外研究を行う機会を得たのは大きかった。この間、現在にいたるまで日本放送協会の組織構造に影響を与えていると思われる国家社会主義時代の放送(ラジオ)法制の資料を多数蒐集でき、さらに多くのメディア法学者(とりわけハンブルク大学のEifert氏)と最新の理論状況について伺うことができたからである。なお、そのほかに「法律時報」誌のメディア法・情報法に関する「学界回顧」を共同執筆した。本研究の目的たる,公共放送の憲法上の意義に関する考察について,まず,メディア環境の変容を踏まえ,「機能的任務」という鍵概念を用いて議論しつつあるドイツ法の現況を分析することにより,公共放送の憲法上の理念,その組織形態や業務範囲を確定させる指針を得ることができた。そこからわが国の総務省に設置された「放送政策研究会」により呈示された「公共放送の在り方」を巡る多彩な論点に応える見通しも獲得し,以上をまとめる形で「多チャンネル化時代における『公共的なるもの』」を執筆,公表した。また,本年度の本来の研究計画である,放送メディアの経済法則を明らかにする作業は,現在,鋭意取り組み中である。また,直接,以上の研究目的から外れるが,依頼に基づき昨年6月15日に早稲田大学において開催された日本ドイツ学会において,個人情報保護法案におけるいわゆる「メディア特権」についての報告をドイツ・メディア法制をも視野に入れながら行った。その報告を修正して執筆した論文「メディア法における『自律』と『他律』の機能的接合」を学会誌に掲載することができた。さらに,これも依頼に基づいて,メディア事業体内部における経営者からの編集者の自由を意味するいわゆる「内部的放送の自由」論について,公共放送論,およびその規範的含意のみならず認知主義的含意をも強調した「消極的自由権」論を交錯させながら再構成を図った論文「『内部的放送の自由』論の再構成」を執筆,公表させていただいた。
マイクロ波帯電子管を用いる大電力無線電力伝送システム

世界経済発展の伴い、新エネルギー源として、宇宙太陽光発電所が注目されている。宇宙太陽光発電所構想の実現に向けた重要な技術的課題のひとつはマイクロ波無線電力伝送技術である。本研究ではこの技術に深く関与する大電力無線電力伝送システムを研究対象とするものである。送電部は電子レンジのマイクロ波発生器である真空管マグネトロンを用いる低雑音化を実施する。次に、送電方向制御に関しては、複数台のマグネトロンをアレー化し位相制御を行う。最後、受電部には、大電力の受電整流技術の開発・検証が必要である。本研究はこの三つ課題を解決し、実用的な大電力無線電力伝送システムを完成する目標とする。
有機/無機ハイブリッドナノ周期構造材料の光物性とレーザーデバイス応用に関する研究

コレステリック液晶はストップバンド端において光の群速度異常が誘起される。この現象をレーザーの出力光のみならず、励起に用いられる入射光にも作用させることにより、低閾値・高効率のレーザー発振に成功した。さらに、共振器中に導入されたコレステリック液晶を、ストップバンド端における光の群速度異常を利用して光励起した。これにより、コレステリック液晶単体の場合と比較して、レーザー発振の劇的な低閾値化に成功した。レーザー色素分子の遷移モーメントを調べることにより、コレステリック液晶のレーザー発振と色素の相互作用を明らかにした。さらに、レーザー発振に最適なレーザー色素を用いることによりストップバンド端励起を用いたレーザー発振特性の向上に成功した。コレステリック液晶に矩形波電界を印加することにより、一様なフィンガープリント構造の形成に成功した。更に、フィンガープリント構造を光励起することにより、ストップバンド端において単一モードレーザー発振が観測された。印加電界や温度を変化させることにより、レーザー発振波長の連続的な変調に成功した。1.螺旋周期構造を有する有機/無機ハイブリッドナノ周期構造の光学的性質を4x4マトリクス法により理論解析を行った結果、非常にQ値の大きい局在準位が存在することを発見した。また、この局在準位を利用することにより低閾値レーザー発振が可能であることを確認した。2.実際に、色素を添加したコレステリック液晶を用いた有機/無機ハイブリッドナノ周期構造を作製し、素子を光励起したところ、低閾値でレーザー発振させることに成功した。また、そのレーザー発振はQ値の大きい局在準位に基づくものであることを確認した。3.コレステリック液晶からのレーザー発振は一般的に円偏光である。しかし、有機/無機ハイブリッドナノ周期構造を用いることによりレーザー光は直線偏光となることを確認した。また、FDTD法を用いた理論解析を行うことにより、直線偏光のレーザー光は多重周期構造に起因するものであることが分かった。4.強誘電性液晶を用いたハイブリッドナノ周期構造については、レーザー発振閾値を強誘電性液晶単体の場合と比較して1/1000以下にすることに成功した。また、電界印加によりレーザー発振波長を制御することに成功した。5.コレステリック液晶はストップバンド端において光の群速度異常が誘起される。6.共振器中に導入されたコレステリック液晶を、ストップバンド端における光の群速度異常を利用して光励起した。
新世代手術デバイスによる超高精度四肢矯正方法の開発

日常生活機能障害の原因となる四肢変形に対する高精度の矯正技術は未だ確立していない。我々は、CT等医療画像とコンピューター技術、三次元造形法を応用した新世代四肢変形矯正技術を開発し、従来の矯正精度を大きく上回る手法の開発を目指した。専用コンピュータープログラムとカスタムメイド手術ガイドを独自に開発し、結果として屍体実験では2.0mm・1.5°以下の矯正精度を実証、内反肘を対象とした臨床応用でも良好な結果を得た。1.専用プログラム開発:CTデータから変形対象骨のコンピューター表面モデルを健常側鏡像モデルと形状マッチングすることで変形量(マトリックス)から3次元変形軸を導くソフトウェアを開発し、それに基づいて最も効率の良い矯正方法を提示することが可能となった。この際、より精度高めるために骨モデルの不整・重複ポリゴンを除去して骨モデルの最適化を行うソフトウェア開発を追加で行った。ロッキングプレートのスクリュー位置・方向情報をプログラム計算が可能なマトリックス形式(行列式)に変換することで、スクリューが矯正前の骨にどの位置・方向に相当するかを上記プログラムより逆算し矯正前のスクリュー位置を計算することが可能となった。これにより、目的とするプログラムの概要は完成しつつある。2.高精度矯正を可能とするデバイスの確立:手術デバイスは研究室が所有する高機能高速造形装置(Objet EDEN250)を用いて作製した。屍体骨の上腕骨遠位部と橈骨遠位部が、それぞれ一定角度の外反変形あるいは掌屈変形となるような手術シミュレーションに基づき、カスタムメイドガイドを設計・作成した。デバイス製造精度は安定して0.1mm以下が達成できたため、模擬手術実験に開発を進めた。当該骨部分にカスタムガイドを設置してスクリューホールのプレドリリングと骨切りを行った後、プレートで内固定した。骨切りガイド設置時とプレート固定後にCTを撮影し、それぞれの3次元骨モデルを術前シミュレーションと比較して精度検証をした。骨切ガイドの設置位置、プレート固定後の骨モデルにつき、コンピューター上のシミュレーションモデルと実際に手術を行った屍体モデルとの誤差を評価し、現状では概ね2°、2mm未満であった。1.プログラム開発:CTデータから作成した骨モデルの内部構造を消去し、皮質骨表面のみを残した骨表面モデルを作成して、シミュレーションに用いる手法を確立。変形情報から3次元変形軸を求めてopening wedge osteotomy,closing wedgeosteotomy, rotational osteotomyのいずれかの手術シミュレーションが出来ることを示した。また、骨欠損部に対する補填形状の計算手法を開発した。本手法は移植骨形状の術前計画に有用である。また、実際の前腕骨折変形治癒・内反肘変形の臨床データを用い試験的シミュレーショを繰り返し、実用性の検証と機能不具合の調整を行った。2.カスタムメイド手術ガイド:前年度確立した設計・製造条件をナカシマメディカルに技術移転し、米国FDA認可基準の医療用樹脂であるポリアミド12を用いた積層造形法で製造委託することとした。本樹脂を用いたガイドは正確性と堅牢性を兼ね備えており、術中の破損による異物残留のリスクを大幅に低減できる。これにより臨床的安全性の担保と薬事承認を含めた実用化の加速が期待できる。3.屍体標本を用いた模擬手術実験:上肢新鮮屍体を用いた模擬手術実験を行い、2.0mm、1.5以下の3次元精度を達成し、従来のマニュアル操作による手術の精度を大きく上回ることを確認した。4.臨床応用:倫理員会承認の下、前腕骨折変形治癒20例に対して矯正骨切術を施行した。同障害は3次元的に正確な解剖学的矯正が非常に難しいことでしられ、一般的に骨折受傷後1年以上経過例の手術成績は不良とされる。我々の開発したシミュレーションとガイドを用いることで受傷後8年までの経過例では良好な前腕可動域の獲得が可能であった。また、基礎となる臨床データ収集のため前腕骨変形パターンの調査、前腕の術前動態解析を行った。1.前年度に引き続き、キャダバーを用いた精度実証試験を行った。新鮮凍結屍体上肢標本6肢に対してCT撮影を行い、Marching Cubes法に基づいて改良ソフトウェアを用いて上腕骨、橈骨の骨表面モデルを作成した。骨モデルに対してソフトウェア内で一定の角度の変形を作成するようシミュレーションした。シミュレーションを実行するためのガイドを設計して、3Dプリンターで作成した。ガイドを用いた手術を行った後に、カスタムプレートで内固定を行った。術後に再度CTを撮影して、シミュレーションに対する精度を検証した。橈骨遠位では1.0°、1mm未満のガイド設置精度、1.0°、1mm未満、上腕骨では1.5°、1mm未満のガイド設置精度、2.0°、1.5mm未満の手術精度が得られた。2.上腕骨顆上骨折後の内反肘変形30例に対してコンピューター内で3次元矯正シミュレーションを施行した。シミュレーション通りの手術を施行するための手術ガイドを作成した。手術ではガイドを上腕骨遠位後外側に設置してスリット越しにシミュレーションに準じた骨切を行い、矯正保持用ガイドで矯正位置を保ちながら内固定を行った。内反変形と上腕骨遠位前方傾斜角度は術前18°、25°が術後6°、38°とそれぞれ正常化し、術前の肘過伸展、肩外旋制限も消失した。3.変形矯正計画に対する基礎データを取得する目的で、現在まで殆ど知られていない前腕骨折変形治癒症例の変形パターに関する調査を行った。21例の前腕骨折変形治癒に対して1と同様の手法で橈骨・尺骨の骨モデルを作成して健側鏡像と比較し、その変形パターンを調べた。

橈骨では伸展・回内変形が主体で、特に近位側の変形治癒で多く観察され、それぞれ平均18°、16°であった。尺骨では外反・回内変形が主体でそれぞれ平均11°、6°であった。橈骨の伸展、尺骨の外反変形が前腕回旋可動域制限に関与していた。【模擬手術実験と精度調査のフィードバック】H24年度より行ってきた模擬手術実験での結果をフィードバックしてシミュレーション、デバイス設計、手術術式の改良を行い、精度の向上を確認した。方法:前年と同様、標本骨(上腕骨・前腕骨各6体)をCT撮影した後、コンピューター骨モデルを作成して、一定の角度変形させた骨切りシミュレーションを行い、このシミュレーションを実現する骨切りデバイスの設計を行った。この際、設置位置確認用のガイドホールをデバイスに設定する。実験ではデバイスを骨に設置した後にガイドホールにワイヤーを刺入して予定通りの解剖学的ランドマークに刺入されていることを確認。引き続きガイドに従ってスクリュー刺入孔を作成、インプラントを用いて骨を固定する。CT撮影を行ってソフトウェア上で強制骨切りの3次元精度を求めた。結果:デバイスの設置位置誤差は上腕骨で1.5度、1mm未満、橈骨で1°、1mm未満、最終的な矯正誤差は上腕骨で2度、1.5mm未満、橈骨で1°、1mm未満であり、臨床上高度に正確といえる精度を達成した。【ソフトウェア改良】上記に併せて各実験段階で改善が必要であると判明したソフトウェア機能の改良を期間を通して実施した。特に、ブーリアン演算(骨モデルの和分・差分の計算)におけるエラーに関しては、H27年度に繰り越して修正した。【臨床応用・適応拡大】前腕変形治癒、内反肘、橈骨遠位端など、四肢全般を対象とする臨床研究の倫理委員会承認を得た。【カスタムインプラントヘの発展】カスタムデバイスと併せてカスタム骨接合インプラントの開発を協力企業とともに行っている。矯正シミュレーションに基づき、デバイスとインプラントを患者毎に最適化することで手術の正確性と簡便性が飛躍的に向上させるためのインプラントの設計・製造手法を開発中である。日常生活機能障害の原因となる四肢変形に対する高精度の矯正技術は未だ確立していない。我々は、CT等医療画像とコンピューター技術、三次元造形法を応用した新世代四肢変形矯正技術を開発し、従来の矯正精度を大きく上回る手法の開発を目指した。専用コンピュータープログラムとカスタムメイド手術ガイドを独自に開発し、結果として屍体実験では2.0mm・1.5°以下の矯正精度を実証、内反肘を対象とした臨床応用でも良好な結果を得た。当初の目標と照らし合わせて、【3.模擬手術実験と精度調査による高精度化】に関して、ソフトウェアの改良では重複トリゴン除去を十分に行ったこと、カスタムプレートを新たに開発したことで、キャダバーを用いた円滑な精度実験が実施出来、良好な結果を得られた。ソフトウェア改良に時間を要したが、計画通りに研究は進行している。
30a標準区画段階での水田耕作可能面積に関する研究

最大耕作面積は、ピーク作業期間(田植期間か刈取期間)にどれだけの作業を行うことができるかで決まる。本研究では、まず、主として30a区画の水田耕作を行っている愛知県安城市の和泉営農組合と高棚営農組合について、営農日誌のデータを基に田植期間の農作業の構造を求めた。これの分析と聞き取り調査により、田植期間を制約する条件として明治用水土地改良区の通水開始時期と転作の麦刈時期があることがわかった。また、田植期間中に行うことが必要な作業とそれほど必要でない作業との仕分けを行った。結局、いずれの営農組合でも田植可能期間は40日間、作業効率は0.5ha/人日となり、最大耕作可能面積は20ha/人程度であることがわかった。続いて、刈取期間についても作業構造を求め、分析を行った。これにより、刈取作業は、降雨によって作業できない日があることを考慮しても、30ha/人程度まで行うことが可能であり、本地区の現状では最大耕作面積を規定していないことがわかった。ただし、和泉営農組合では一部でヘリコプターによる湛水直播を開始しており、これが全面的に展開した場合は、刈取作業が最大耕作面積を規定するようになる可能性はある。和泉営農組合については、耕作地の状態(区画規模、分散性)が作付品種によって異なっていた。これを利用して、主要機械作業の効率を求めたところ、代かき・田植といった機械作業については、耕作地の分散性よりも区画の規模の方が作業効率に大きく影響していることがわかった。同様の調査を秋田県大潟村で行った。大潟村の農家の場合、耕作地は分散しておらず、区画規模も1.2haと大きい。そのため、主要機械作業の効率がよく、田植期間中の作業効率は0.7ha/人日と高いことがわかった。
放射性ガスモニタ校正における筒便・高精度な新計測法の開発研究

気体状試料の放射能の新しい絶対測定法、即ち長軸比例計数管内拡散法を開発し、またこの方法に基づく放射性ガスモニタ校正法を開発した。本研究は研究実施計画に従って予定の通りに完成され、得られた主な成果は以下の通りである:1.長軸比例計数管内拡散法についての研究成果:(1)比例計数管内の計数ガスの圧力を高くすると、放射性試料ガスの拡散が遅く、測定時間が長くなり測定精度が高くなる。また壁効果を軽減できる。この目的のために新しい耐高圧力循環ポンプを開発し、5気圧までの高い圧力下で使用できる測定装置を作製した。(2)試料ガスから放出されるβ線が計数ガス中に失うエネルギー・スペクトルをモンテ・カルロ・シミュレーション法を用いて計算した。その計算結果を用いて、各試料ガスに対して種々の圧力下での比例計数管の壁効果を評価した。評価した壁効果を測定した放射能強度に補正することにより、測定精度が一層向上した。(3)^3H、^<14>C及び^<85>Kr試料ガスにおいて、計数ガスとしてのP-10ガス中の試料ガスの拡散の様子及び長軸比例計数管内拡散法における最適計数時間を測定した。壁効果を補正し、また最適計数時間を採用するため、長軸比例計数管内拡散法に基つく基準放射能の測定精度は0.2%以下に収めることができた。2.ガスモニタ校正法についての研究成果:試料ガスの定量導入装置を開発し、使用が容易で且つ校正精度の良い校正装置を作製した。比例計数管内に酸素を混入しない校正法を開発し、^3H及び^<85>Kr試料ガスを用いて通気性電離箱を校正した。校正精度は99.7%の信頼率で±1.5%以内の良い精度が得られた。
新たな乳がん幹細胞誘導因子としてのPRDM14の機能解析

本研究提案では、マウスの生殖系列・多能性幹細胞の成立・維持に必須の因子である転写制御因子PRDM14によるがんの悪性化、がん幹細胞形成・維持機構の解明を目的としている。がん細胞での解析を行う前に、まずマウスES細胞におけるPRDM14による多能性幹細胞の成立・維持の詳細を明らかとするため、マウスES細胞においてドキシサイクリン依存的にPrdm14の発現誘導を行い、PRDM14の標的遺伝子に対するエピジェネティックな修飾の変化の解析を行った。その結果、速やかなヒストンH3アセチルの減少およびH3K27のトリメチル化の増加が見られた。また同時に、CBFA2T2, HDAC1, CTBP2, SUZ12といったヒストン修飾に関わる因子のリクルートの促進が観察された。そこで、PRDM14による多能性の維持・獲得に対するPRC2複合体の関与を検証するため、PRDM14とPRC2複合体との相互作用を確認したところ、弱いながらもPRDM14とPRC2複合体の構成因子のひとつであるSUZ12との相互作用が観察された。同時に、CRISPR/Cas9によりSuz12をノックアウトした細胞を樹立し、PRDM14による転写制御の解析を行ったところ、興味深いことに一部の標的遺伝子において転写抑制のみならず転写活性化においても減弱が見られた。これらのことから、PRDM14はPRC2と複合体を形成し転写を制御することで多能性の獲得・維持に関わることが示唆された。一方で、PRDM14が形成する複合体の立体構造解析のため大腸菌を用いた発現系の構築を行った。完全長PRDM14では、発現量が低くまた、高純度精製が困難であったため最終的な収量が少なく構造解析に必要なタンパク質を得ることができなかった。そこで、PRドメインのみの発現系の構築・高純度精製を試み、高純度なタンパク質を得ることに成功した。