hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
NMRの新手法の開発、立体化学に有用なスピン結合定数の測定法とその応用

本研究は、複雑な天然有機化合物の構造解析、主として立体構造の解析を行うためのプロトンー炭素間の遠隔スピン結合定数を観測する方法の開発を主目的にし、従来法とは異なる二つの新しい方法、J-resolved HMBC-1,-2を開発した。HMBC法では、理論的にはF2軸方向にJHHやJCHのスピン結合によるJ-分裂が観測されるはずであるが、実際の測定では、J結合が小さいなどのために、F2軸方向のJ-分裂クロスピークから直接スピン結合定数を検出することは困難であり、また、F1軸方向においては、JCHがdecouplingされているため、観測不能である。我々は、CT-HMBC法の開発過程において、long-range JCHを観測する新しい方法として、J-scaling法が有効であることを見いだし、新しくJ-resolved HMBC-1,-2を開発した。この方法では、J-scaling法を巧みに使い、見かけのJCHを20ないし30倍に拡大させる。その結果、スピン結合定数の大きさが小さすぎて本来観測できないF1軸方向において、long range JCHの観測が可能となった。J-resolved HMBC法の有効性を検討するために、ポリエーテル化合物portmicinに応用した。その結果、HETLOC法では観測困難なlong range JCHが容易に観測され、その側鎖の置換基の相対立体配置の決定が可能であることが明らかとなった。さらに複雑な化合物であるモナゾマイシンにおいても適応可能であることが判明した。
ゼオライト系化合物の格子空間を活用したマイクロクラスターの合成と構造化学的研究

本研究ではフォージャサイトおよびアルミノリン酸モレキュラーシ-ブの格子空間を活用して、導電性および光学性マイクロクラスターを合成し、それらを種々の角度より評価した。1.ゼオライトYの格子空間で合成したポリピロールクラスターにおいては、合成する際の開始剤として銅、クロム、鉄イオンが適していることを見いだし、さらに格子空間内の銅イオン濃度の増加と共にポリピロールクラスターの量は増加するが、熱安定性が低下し、電子構造がバイポーラロン状態であるものが増加することを見いだした。計算化学的手法によりマイクロクラスターの存在状態を検討した結果、[110]方向とそれに直行した[110]方向に配置している可能性が示唆された。2.六方晶フォージャサイトの格子空間で合成したポリチオフェンクラスターにおいては、生成されるポリチオフェンクラスターの量は格子空間内の銅イオンの量に依存し、それらの電子構造はバイポーラロン状態であることを見いだした。3.クロムイオン含有アルミノリン酸塩モレキュラーシ-ブ(CrAPO-5)の格子空間で合成したポリピロールクラスターにおいては、クロムイオンが重合開始剤として働き、CrAPO-5の一次元チャンネル中で主にポーラロン状態の導電性ポリピロールクラスターが生成されたことを見いだした。4.アルミノリン酸塩モレキュラーシ-ブの格子空間で合成したp-ニトロフェノールクラスターにおいては、格子空間内にp-ニトロフェノールクラスターを包蔵することにより非線形光学特性が発現(第二高調波が発生)することを見いだした。本研究では、格子空間の大きさや静電場の異なるゼオライト系化合物の合成およびキャラクタリゼーションを行うと共に、それらの格子空間を利用してポリピロールマイクロクラスターおよびp-ニトロフェノールマイクロクラスターを合成し、構造化学的な評価を行った。1.六方晶フォージャサイト(EMT)中でポリピロールマイクロクラスターを合成し、従来より手掛けている立方晶フォージャサイト(FAU)の場合と比較検討した。その結果、格子空間の大きなEMTの方がFAUより多くのポリピロールマイクロクラスターを包蔵したが、その電子構造および熱安定性はFAUの場合と類似していた。次に格子空間の静電場の異なる(Si/Al比が異なる)FAU中でポリピロールマイクロクラスターを合成し、静電場との関係を検討した。その結果、骨格中のSi/Al比の増加(静電場の減少)に伴い、ポーラロン状態の電子構造を持つポリピロールマイクロクラスターの量が増加し、熱安定性が向上することを見いだした。2.リン酸アルミニウムモレキュラーシ-ブ(AlPO_4-5)中でp-ニトロフェノールマイクロクラスターを合成し、評価した。その結果、p-ニトロフェノールマイクロクラスターを包蔵することにより、非線形光学特性が発現(第二高調波が発生)することを見いだした。存在状態については現在検討中であるが、p-ニトロフェノールの双極子モーメントがAlPO_4-5中で一次元的に配列することにより第二高調波が発生するものと考えられる。本年度は前年度の研究(1、2)を継続すると共に、六方晶フォージャサイトの格子空間内で液相法によりポリチオフェンクラスターを合成し、評価した(3)。1.立法晶フォージャサイトの格子空間内で生成したポリピロールクラスターが有するラジカルについてESR法により詳細に検討した。その結果、重合開始剤として担持したCu(II)の約2050%が重合反応に関与し、単位格子あたりに生成したスピンの数は約0.030.11となり、クラスターの平均鎖長は645モノマー単位であることを見いだした。またクラスターを包蔵することにより高周波数領域で電気伝導性が向上することも見いだした。2.リン酸アルミニウムモレキュラーシ-ブの格子空間内へのp-ニトロフェノールクラスターの包蔵量と非線形光学特性(第二高調波発生)との関係を検討した。その結果、第二高調波の強度は包蔵量と共に増加し、包蔵量が約8mass%以上でほぼ一定になることを見いだした。

またo-およびm-ニトロフェノールクラスターを包蔵した場合も第二高調波が発生し、その強度はm-<p-<o-となり、興味深い挙動を見いだした。この点については現在検討中である。3.六方晶フォージャサイトの格子空間内への包蔵において、出発物にチオフェンを用いた場合はバイポーラロンの電子構造を持つポリチオフェンクラスターが得られ、出発物にビチオフェンを用いた場合はNa型ではバイポーラロン、一部のH型ではポーラロンの電子構造を持つポリチオフェンクラスターが得られた。
マイクロサテライトマーカーによる照葉樹天然林の繁殖構造解析

原生状態が保たれている長崎県対馬の龍良山照葉樹林で、照葉樹天然林の森林樹木群集の構造および動態の解明を目的に、生態学および集団遺伝学の手法を用いて群集、個体群、遺伝子レベルで行った。個体群構造は林分を優占するスダジイとイスノキで異なり、また主要樹種の空間分布は林冠ギャップや地形などの環境要因より種間競争などの生物的要因により規定されることが示唆された。台風攪乱を受けるこの林分で林冠および樹木群集の動態は動的平衡状態にあると思われ、樹木の枯死加入は林冠ギャップ特性に依存しておこっており、樹木群集の種組成や動態は自然撹乱に起因する林冠動態の影響を受けることが示唆された。主要樹種であるヤブツバキおよびスダジイについて遺伝構造、遺伝子流動、父系解析が可能なマイクロサテライトマーカーが開発された。ヤブツバキでは4マイクロサテライトマーカーが開発された。ヤブツバキは林分内で集中分布しており、また弱い遺伝構造があった。集団内で任意交配していると考えられたが、距離が近いほど遺伝的に類似した個体が多く、限られた種子散布や生育環境の不均一性がこのようなヤブツバキの空間分布および遺伝構造に影響を与えると思われた。スダジイでは既存および新たに形成された8マイクロサテライトマーカーが高い多型性を示し、今後の遺伝子流動や繁殖メカニズムの解明に貢献すると思われた。またスダジイは稚樹は多く存在するものの、物理的ダメージを受けた林冠木の萌芽形成による更新がスダジイ個体群の維持に重要であると思われた。このように生態学的手法から、森林群集の構造および動態の把握ができ、また遺伝学的手法から、各樹種の遺伝構造および繁殖に関する新たな知見を蓄積することができた。長崎県・龍良山照葉樹天然林内の固定試験区にツバキとスダジイに関して実生・若木追跡調査区の設定を行うとともに、二次林に新たな固定試験区を設定し、スダジイに関して毎木調査を行った。また、スダジイ・ツバキ・ウラジロガシのDNA分析用の葉組織と堅果を採取した。シイノキ・ツバキについてRAHM(Random Amplified Hybridization Microsatellite)法を用いて、マイクロサテライトマーカーを開発した。開発されたツバキのマイクロサテライトマーカーを用いてツバキ集団の遺伝構造を調査し、母樹付近に母樹と近縁の個体の集中が認められることを明らかにし、その原因がツバキの種子散布様式が重力散布であるためと推察した。照葉樹天然林の森林動態を解明する目的で設定された龍良山試験区(長崎県対馬、山本1995,Yamamoto & Itow 1995)を中心に、レファレンス林分として特に重要な照葉樹天然林の付加的調査も含めて、その主要構成樹種(シイノキ・イスノキ・ツバキなど)について、従前の個体群統計学的調査に加えてマイクロサテライトマーカーによる集団遺伝学的調査を行った。1.生態学的野外調査龍良山試験区内で、スダジイおよびツバキに加えてウラジロガシのDNA分析用葉組織を採取した。また、ウラジロガシについてはDNA分析用に母樹別に種子を採取した。スダジイ、ツバキ、ウラジロガシについては、龍良山試験区内の1haコアプロットにおいて樹高30cm以上のすべての実生の毎木位置調査を行った。2.マイクロサテライトマーカーの開発シイノキ・ツバキに加えて本年度はウラジロガシのマイクロサテライトマーカーを開発した。開発方法は次のRAHM(Random Amplified Hybridization Microsatellite)法を用いた。(1)全DNAの抽出。

(2)RAHMのスクリーニング:通常のRAPD法を用いて非特異的にDNAをPCR増幅する(PCR:Polymerase Chain Reaction)。増幅産物をナイロンメンブレムにトランスファーして、DIGラベルした2種類のオリゴヌクレオチド(CTとCA)をプローブとしてサザンハイブリダイゼーションを行い、マイクロサテライトを含むDNA断片(RAHM)を検出する。(3)RAHMの単離と塩基配列の決定:RAHMをクローニングして単離した後、RAHMの塩基配列を決定する。(4)プライマーのデザイン:得られた塩基配列からプライマーを設計する。(5)マイクロサテライトの増幅試験と多型性の調査:設計したプライマを用い全DNAを鋳型としてマイクロサテライトが確実にPCR増幅されるかを調べる。確実に増幅できるマイクロサテライトについては、シークエンサ用いたフラグメント解析により多型性を調べた。龍良照葉樹林の原生老齢林に設置された4haプロットにおいて、1997年に生存していた胸高直径5cm以上の約140個体のシイ成木の遺伝子型を6座について解析したところ、遺伝的多様性の指標であるヘテロ接合度(He)の平均は0.824、有効な対立遺伝子数(Ne)の平均は6.112であった。後述の1ha二次林プロットと比較するため、老齢林4haを4分割して各1haについて計算した後に平均した値は、He=0.815、Ne=5.799であった。次いで、林分内における対立遺伝子の空間配置の相関の指標として、10mごとの距離階級に区切ってMoranのIを算出した結果、比較的大きな正の相関があることが示唆された。代々自然更新が行われた老齢林ではそれぞれの時点での母樹を中心としたパッチ状の遺伝構造があると考えられる。老齢林に隣接した二次林で、1haプロットの毎木調査が1999年に行われ、胸高直径5cm以上のシイ成木が約370個体生存していた。このうち約270個体について6座の遺伝子型を解析し、He=0.803、Ne=0.581が得られた。二次林における遺伝的多様性の量は老齢林とさほど差がないことが示唆された。また、MoranのIはそれぞれの距離階級について0.005、0.003、-0.003、-0.000、-0.001であり、ほとんど空間配置の相関がないことが明らかとなった。この二次林においては、いったんかなりきれいに森林が取り払われた後に、周囲から入ってきた種子がランダムに配置・定着して更新が行われていると考えられる。老齢林4haプロットのコア1haにおいて、高さ30cm以上の稚樹の調査が1998年に行われ約1200個体が生存していた。このうち約650個体について4座の遺伝子型を解析し、4haプロットの成木を対象に親個体の推定を行った。少なくとも片親が検出されたのは約120個体で、他は未確定となった。
シロアリ類のカースト分化と成虫器官の発達制御メカニズムの解析

シロアリの繁殖上の分業の維持メカニズムを明らかにすることを目的とし,形態や行動が大きく変化する補充生殖虫の分化に伴う個体変化に注目した。特にヤマトシロアリでは,母巣から個体を隔離することで補充生殖虫の分化を引き起こし,分化前後の成虫器官の発生過程を整理することが出来た。さらに,補充生殖虫の分化後にはビテロジェニン(卵黄前駆タンパク質)遺伝子発現量や幼若ホルモン量が急激に増加することを明らかにした。高度な社会性を獲得したシロアリのコロニーにおいて,繁殖を担うのは巣を創設した一次生殖虫であるが,それらが死亡したり繁殖力が低下した場合には,未成熟個体から精巣や卵巣だけを大きく発達させた個体(補充生殖虫)が分化することが多くの種で知られる。繁殖上の分業を維持することは,シロアリの社会性を維持する上で極めて重要であるので,補充生殖虫の分化は厳密に調整されているはずであるが,一次生殖虫の存在下では出現しないこと以外ほとんど分かっていないのが現状である。そこで本研究は,シロアリにおける繁殖上の分業の維持メカニズムを明らかにすることを目的とし,形態や行動が大きく変化する補充生殖虫の分化に注目して,生態学的・形態学的・分子生物学酌アプローチから解析することを試みる。本年度はヤマトシロアリを材料として,(1)補充生殖虫の分化に伴う形態的な変化を整理し,(2)人為的な補充生殖虫の分化誘導の確立を試みた。さらに,(3)野外で採集した最終齢のニンフと補充生殖虫,および飼育下のコロニーから回収した女王の脳を取り出し,生体アミン(ドーパミン,セロトニン)および代謝産物量をHPLC-ECDにより測定して比較した。(1)および(2)では,5ステージ目のニンフ(7齢個体)を母巣から隔離することにより,補充生殖虫の分化を効果的に引き起こすことができること,および分化後に卵巣小官数が顕著に増大することを明らかにした。(3)では,本種1個体の脳でも生体アミン量の測定が可能であることが示され,セロトニン量やドーパミン代謝産物量に3者間で相違が見られた。今後,各アミン量と卵巣発達との関係性などについてより詳細な解析を進める予定である。以上の結果の一部は,原著論文にまとめると同時に,第11回日本進化学会,第69回日本昆虫学会,第57回日本生態学会にて発表した。高度な社会性を獲得したシロアリのコロニーにおいて,繁殖を担うのは巣を創設した一次生殖虫であるが,それらが死亡したり繁殖力が低下した場合には,未成熟個体から精巣や卵巣だけを大きく発達させた個体(二次生殖虫)が分化することが多くの種で知られる。繁殖上の分業を維持することは,シロアリの社会性を維持する上で極めて重要であるので,二次生殖虫の分化は厳密に調整されているはずであるが,一次生殖虫の存在下では出現しないこと以外ほとんど分かっていないのが現状である。そこで本研究は,シロアリにおける繁殖上の分業の維持メカニズムを明らかにすることを目的とし,形態や行動が大きく変化する補充生殖虫の分化に注目して,生態学的・形態学的・分子生物学的アプローチから解析した。本年度はまずヤマトシロアリを用い,昨年度に確立された二次生殖虫の分化方法を利用して,(1)ビテロジェニン(卵黄前駆タンパク質)遺伝子発現量の変動,および(2)後腸の退縮と共生原生動物量の変動を解析し,二次生殖虫の分化に伴う個体変化を整理した。さらに,他種を用いて,(3)同様の方法による二次生殖虫の分化誘導を試みた。(1)および(2)では,脱皮直後にビテロジェニン遺伝子発現量が急激に増大し,後腸サイズの縮小と原生動物量の低下が起こることが示された。その後の卵巣の顕著な発達を促す生理的変化が生じている可能性が示唆される。(3)では,ネバダオオシロアリにおいて,母巣からの隔離だけでなく,幼若ホルモン(JH)の投与でも,生殖腺を発達させた個体を幼虫段階から人為的に誘導できる可能性が示された。本種では,兵隊様の形態をもつ二次生殖虫の存在が知られるが,外部形態がそれに類似した個体の誘導も可能であることも示された。以上の結果の一部は,原著論文にまとめると同時に,第16回国際社会性昆虫学会議を含む国内外の複数の学会で成果を発表した。
希土類元素のパックセメンテーションによる超合金の表面改質と高温酸化

耐熱材料(Ni基超合金およびTi-Al系合金)の耐高温酸化性を目的にYによるパックセメンテーション(以下拡散浸透処理)を行い、高温環境性を調べた。また、イオンコーターによるY処理と比較検討した。本研究結果を要約するとつぎのとうりである。1)温度を変えることにより、Yのコーティング量を制御することが可能である。コーティング量が最大の値を示す活性剤濃度が存在する。2)Ni基合金の場合、Yの多量の使用およびY-Al拡散浸透処理の場合には酸化層中に不均一な層を形成するため剥離の原因となる。3)Yの多量の使用でも、Al-Y拡散浸透処理したTi-Al系合金の場合、優先的にAlとYの金属間化合物を生成させることによりTiなど金属間化合物を生成しない元素の挙動を制御することが可能である。とくに、Y拡散浸透処理によるYの添加はTiAl_3粒子の結合およびAlコーティング時に生成し、酸化の際に剥離の起点となるコーティング層内のボイドの消滅に寄与し、耐酸化性が増大する。4)イオンコーターによりYを蒸着、さらにAlをコーティングした場合、ボイドの生成は抑制され、高温耐酸化性は改善されるが、SIMSによる分析の結果、Alコーティング層には、微量のYが均一に分布していることが明らかになった。このYのAlコーティング層への分散技術は、Ni基合金およびTi-Al系合金のコーティング法としてAl拡散浸透処理法の飛躍的な発展に寄与することが期待される。スケールの耐剥離性や耐高温腐食性を目的とした表面改質として耐熱材料(Ni基超合金およびTi系金属間化合物)を対象に希土類元素(イットリウムY)によるパックセメンテーション(拡散浸透処理)を行い、表面改質の処理条件、耐高温環境性(高温酸化など)を検討した。結果はつぎのとうりである。1)Y拡散浸透処理条件としては、活性剤濃度、材料の構成成分などの諸因子の拡散層の生成におよぼす影響を検討し、Yの処理条件を明かにした。活性剤としては、塩化アンモニウムより塩化ナトリウムが良好であり、最適な活性剤濃度が存在する。Yコーティング量は塩化ナトリウム濃度に依存し、Yのコーティング量が過度に多い場合、耐剥離性は阻害される。2)活性剤濃度一定の条件では、温度の増大によりコーティング層の厚さおよびコーティング量は増大する。このことは処理温度を制御することにより拡散層中のY濃度を制御することが可能であることを示している。3)コーティング層のMorphologyを検討した結果、コーティング最外層にYおよびAlが、コーティング層内部にはCrおよびTiの濃度の高い層が形成される。4)酸化実験は1473Kで行った。耐剥離性に対しては、Y濃度1%以下の微量濃度で効果的とされているがY濃度の高いコーティング層の生成でも基材内部のボイドの生成が抑制されることを明かにした。耐熱材料(Ni基超合金およびTi-Al金属間化合物)の耐高温酸化性を目的にYによるバックセメンテーションを行い高温環境性を調べた。1)Ni基合金の場合、Al-Y複合コーティングことによりAl単独コーティングに比し剥離は抑制され高温耐酸化性は向上する。しかし、Yの多量の使用およびY-Al拡散浸透処理の場合には酸化層中に不均一な層を形成するため剥離の原因となる。2)Yの多量の使用でも、Al-Y拡散浸透処理したTi-Al系合金のように優先的にAlとYの金属間化合物を生成させることによりTiなど金属間化合物を生成しない元素の挙動を制御することが可能である。とくに、Y拡散浸透処理によるYの添加は、TiAl_3粒子の結合およびAlコーティング時に生成し、酸化の際に剥離の起点となるコーティング層内のボイドの消滅に寄与し、耐酸化性が増大することが明らかになった。

3)イオンコーターによりYを蒸着、さらにAlをコーティングした場合、ボイドの生成は抑制され高温耐酸化性は改善されるが、SIMSによる分析の結果、Alコーティング層には、微量のYが均一に分布していることが明らかになった。このYのAlコーティング層への分散技術を発展させることによりNi基合金およびTi-Al系合金のコーティング法としてAl拡散浸透処理法は飛躍的な展開が期待される。
手指動作と非手指動作の重要度を考慮したマルチモーダル手話認識システムの開発

聴覚障害者の主なコミュニケーション手段である手話は、手指動作だけでなく、口唇の動きや顔の表情などの非手指動作を同時に利用する。画像処理技術を利用した手話認識は、非接触センサであるカメラを利用するため実用化が期待されている。しかし従来研究の多くは手指動作のみしか考慮されていない。本研究では手指動作を用いた手話認識だけでなく、読唇技術と表情認識技術についても検討した。研究をスムーズに進めるためにモーションセンサを用いたデータベースについても検討した。さらに手話観察時における注視点を解析することで、顔周辺、手指周辺あるいはその他のどこを注視しているか解析した。手話は、手指動作だけでなく、口唇の動きや顔の表情などの非手指動作を同時に利用する。しかし従来手法の多くは手指動作のみしか考慮されていない。本研究開発課題では、手話会話における手話熟練者の注視点を解析することで、腕の動き、手の形状、口唇の動き、顔の表情など各モダリティの重要度をモデル化し、それを導入した新しいマルチモーダル手話認識システムの開発を目的としている。この研究目的のもと、本年度は(1)手話熟練者の注視点解析、(2)認識手法の改善としてLight-HMMの検討、および(3)表情認識手法の検討に取り組んだ。(1)については、全国手話検定試験の4級・5級のテキスト付属DVDに収録されている手話シーンを対象として選び、手話熟練者3名(福岡県聴覚障害者センター)および手話未学習者6名(研究代表者所属大学の学生)の協力のもと、手話シーン観察時の注視情報の分析に取り組んだ。明確な傾向は見られなかったもののの、従来研究と同様に手指よりも顔に注視点が集中する傾向が見られ、また手話未学習者よりも熟練者の方がその傾向が強いことを確認した。(2)については、これまでの手話認識で用いられていたHMMにおいて、処理コストを軽減するアルゴリズムであるLight-HMMを実装し、比較検討した。データを軽減しても認識精度に大きな違いはなく、Light-HMMの有効性を確認した。(3)については、一般的な7表情の認識についてLBP-TOPの実装に取り組み改善手法を検討した。従来手法よりも高い精度は得られていないものの十分な精度を得られることを確認した。研究計画に掲げていた手話会話データセットの構築が取り組めていない点で遅れが生じていると判断する。一方、計画通りに手話熟練者の注視点解析に取り組めている。またHMMの改善手法としてLight-HMMにも取り組めている。1.モーションセンサを利用した手話データセットの構築に関して、本研究に強く関連するマルチモーダル手話認識用の公開データベースChaLearnを入手した。これはイタリアの手話20単語が収録されており、Multi-Modal Gesture Recognition (MMGR) workshop on International Conference on Multimodal Interaction (ICMI)で利用されていた。そこで本研究ではChaLearnと同様に手話単語を収録した。ただし、モーションセンサとしてMicrosoft Kinect v2を用いた。手話者数6人に対して日本語手話100単語の手話シーンを撮影した。2.昨年度取り組んだ手話シーン観察時の注視情報分析では、研究代表者の研究グループで開発したウェアラブルカメラを利用していた。被験者の注視点を正確に推定できるものの、頭部の動きによりカメラの位置がずれると注視点推定精度が低下する問題があった。そこで、据え置き型のアイトラッカーを利用したアプローチに変更し、昨年度と同様の実験を実施した。3.これまでの提案した手話認識では、人手により設計した(hand-craft)特徴量を用いて、認識手法にはHMMを用いていた。今年度は、近年注目を集めている深層学習を導入した。具体的には、距離画像の手領域ROIを用いてフレーム連結画像を生成し、CNNにより認識する手法を提案した。従来手法に比べて高い認識精度が得られることを示した。また公開データセットChaLearnを用いた認識実験を実施し、その成果を国際会議に投稿した。4.表情認識については、手話シーンにおける表情でなく、一般的にあ7表情の認識についてLBP-TOPを用いた手法を提案し国際会議で発表した。5.読唇手法については、深層学習を導入することで高い認識精度が得られることを確認した。モーションセンサを利用した日本語手話100単語のデータセットを構築した。手話者数は6名であり、今後も継続して撮影して充実を図る。マルチモーダル手話認識に関して、他手法と比較するために、公開データセットであるChaLearnを入手し、実験を進めている。認識手法に関しては深層学習を導入することで高い認識精度が得られる手法を提案した。また学会における成果発表だけでなく、聴覚障害者と意見交換して本研究の方向性を確認した。1.マルチモーダル手話認識用のデータベースについては二つのデータベースを用いて研究を進めた。一つは、前年度より利用しているイタリアの手話20単語が収録されており、Multi-Modal Gesture Recognition (MMGR) workshop on International Conference on Multimodal Interaction (ICMI)で利用された公開データベースChaLearnである。もう一つは、モーションセンサであるMicrosoft Kinectを用いて独自に収集した日本語手話100単語の手話シーンデータベースJ100wordsである。2.これまで取り組んできた人手により設計した手の位置、手の動きおよび手型の3種類の特徴量を用いて、HMMにより認識する手法について、前記二つのデータベースに対して認識実験を実施した。この研究成果を国際学会で発表した。

3.2のアプローチと異なり、前年度より導入した深層学習の一種である再帰型ニューラルネットワークを用いた手話認識手法を提案し、国内学会で研究成果を発表した。4.手話認識の関連研究では、骨格情報が用いられているが、どの骨格情報が有効であるかについて十分議論されていない。そこで認識に有効な骨格情報を検討した結果、従来手法よりも高い精度が得られることを確認した。この成果についても国内学会で研究成果を発表した。聴覚障害者の主なコミュニケーション手段である手話は、手指動作だけでなく、口唇の動きや顔の表情などの非手指動作を同時に利用する。画像処理技術を利用した手話認識は、非接触センサであるカメラを利用するため実用化が期待されている。しかし従来研究の多くは手指動作のみしか考慮されていない。本研究では手指動作を用いた手話認識だけでなく、読唇技術と表情認識技術についても検討した。研究をスムーズに進めるためにモーションセンサを用いたデータベースについても検討した。さらに手話観察時における注視点を解析することで、顔周辺、手指周辺あるいはその他のどこを注視しているか解析した。研究計画で遅れが生じている手話会話データセットの構築に取り組む。また手話単語認識および指文字認識の統合手法についても取り組む。研究計画では平成28年度は手話認識システムへ読唇手法および表情認識手法を導入することを掲げている。読唇手法および表情認識手法の基礎研究は取り組めているため、手話シーンに対して取り組み、研究計画に基づき、両手法導入の有効性を検討する。公開手話単語データセットであるChaLearnと今年度独自に収集した日本語手話100単語データセットを用いた実験を進める。独自収集のデータセットについては手話者を追加する。認識手法については深層学習を継続して用いて、手話認識に有効な手法を検討する。マルチモーダル手話認識手法を確立する。人間医工学・リハビリテーション科学・福祉工学
仏教講釈文献の利用と説話の発展に関する写本学的研究―敦煌文献を中心に―

1900年に敦煌から発見された文献は、特に9、10世紀頃の写本を中心とする。それらの多くは当時の僧侶が儀礼や講釈の場で実際に使用したものであり、世界的にも稀有な資料群となっている。しかし、中国の文献伝承は版本を主としてきたことが起因して、写本に対する文献学的研究は、現在なお多くの課題を残している。本研究では、敦煌文献の中でも仏教講釈と密接に関わる「祇園因由記」と「維摩詰所説経講経文」を中心に取り上げ、講釈の実態を写本学的な文献研究によって明らかにするとともに、文献の書写から伝承に至るまで、なお写本を主とした時代に、いかに仏教が講釈され、またそれがいかに文学の発展に関わったかを明らかにする。
酵母の接合因子情報伝達系におけるシャペロン蛋白の作用機構

細胞外情報を細胞内に伝達することは、細胞の増殖、分化、恒常性の維持にとって重要である。このような情報伝達系の一つとして出芽酵母においては、接合因子による情報伝達系が知られている。出芽酵母接合因子伝達系は、動物細胞における情報伝達系と同様に、7つの膜貫通ドメインを持つ接合因子受容体(STE2遺伝子によりコードされる)と三量体Gタンパク質(αサブユニットは、GPA1遺伝子によりコードされる)によって制御されている。この情報伝達系の脱感作に関与する因子を欠損した細胞では接合因子に対して超感受性となる。この脱感作の分子機構を明かにする目的で、刺激回復を大量発現すると促進する遺伝子のスクリーニングを行い、REF1遺伝子を単離した。遺伝学的解析からREF1はGタンパク質またはその上流さらに接合因子受容体の下流で作用し、接合因子情報伝達系を抑制する機能を持つ遺伝子であることが示された。またREF1の脱感作促進には、hsp70ファミリータンパク質が必要であった。塩基配列の決定からREF1遺伝子にコードされるタンパク質は、DnaJ(hsp40)ファミリーの一つであることが明かになった。また高等動物cDNAライブリーを用いて、出芽酵母接合因子伝達系の脱感作を促進する高等動物HSP40ホモログを単離した。このことは真核生物における情報伝達系においてHSP40が脱感作を促進する機構が保存されていることを示唆する。
材料の強度と破壊に関するメゾスコピックモデルの構築

本研究は,日米中仏の4ヶ国の研究者の共同研究により実施するのもので,材料の破壊プロセスにおける微視的な内部構造変化について総合的に検討するとともに,それらを踏まえたメゾスコピック材料モデルを構築することを目的とする.すなわち,本研究では,原子レベルならびにナノレベルにおける微視的アプローチ,不均質材料,材料界面,高分子材料,複合材料の損傷・破壊モデルの検討,および,衝撃荷重や環境など外因の影響を踏まえた材料モデルの考察など,種々の立場から,材料モデルの構築を進めるとともに,相互に協力,啓発を行い,それらを統合化した材料の寸法尺度,時間尺度に対する階層構造を的確に捉えたメゾスコピック材料モデルの構築を目指している.本研究において設定した調査テーマは下記の通りである.(1)分子動力学法を基礎とする材料モデルの構築,(2)材料の損傷・破壊現象のミクロとマクロメカニクス,(3)界面強度特性とミクロ・マクロ材料モデル,(4)不均質材料の特性発現機構と損傷機構のミクロ・マクロモデル,(5)複合材料の損傷過程とミクロ・マクロモデル,(6)ミクロ構造を考慮した高分子材料モデルの形成とマクロ特性,(7)破壊のプロセスゾーンの損傷モデル,(8)衝撃荷重下における材料の破壊モデル,(9)材料の環境強度に及ぼす電気化学因子のモデル化また,東京工業大学,カルフォルニア工科大学,エコールポリテクニークにおいて共同研究を実施するとともに,中国,カナダ,アイルランド,ポルトガルにおいて調査研究を実施した.それらの結果,材料の内部微細構造の変化のダイナミクスを多面的に捉えるための分子動力学法,境界要素法,有限要素法などの種々の方法に基づくモデリング手法についての知見が得られた.本研究は,日米中仏の4ヶ国の研究者の共同研究により実施するのもので,材料の破壊プロセスにおける微視的な内部構造変化について総合的に検討するとともに,それらを踏まえたメゾスコピック材料モデルを構築することを目的とする.すなわち,本研究では,原子レベルならびにナノレベルにおける微視的アプローチ,不均質材料,材料界面,高分子材料,複合材料の損傷・破壊モデルの検討,および,衝撃荷重や環境など外因の影響を踏まえた材料モデルの考察など,種々の立場から,材料モデルの構築を進めるとともに,相互に協力,啓発を行い,それらを統合化した材料の寸法尺度,時間尺度に対する階層構造を的確に捉えたメゾスコピック材料モデルの構築を目指している.本研究において設定した調査テーマは下記の通りである.(1)分子動力学法を基礎とする材料モデルの構築,(2)材料の損傷・破壊現象のミクロとマクロメカニクス,(3)界面強度特性とミクロ・マクロ材料モデル,(4)不均質材料の特性発現機構と損傷機構のミクロ・マクロモデル,(5)複合材料の損傷過程とミクロ・マクロモデル,(6)ミクロ構造を考慮した高分子材料モデルの形成とマクロ特性,(7)破壊のプロセスゾーンの損傷モデル,(8)衝撃荷重下における材料の破壊モデル,(9)材料の環境強度に及ぼす電気化学因子のモデル化また,東京工業大学,カルフォルニア工科大学,エコールポリテクニークにおいて共同研究を実施するとともに,中国,カナダ,アイルランド,ポルトガルにおいて調査研究を実施した.それらの結果,材料の内部微細構造の変化のダイナミクスを多面的に捉えるための分子動力学法,境界要素法,有限要素法などの種々の方法に基づくモデリング手法についての知見が得られた.本研究は,日米中仏の4カ国の研究者の共同研究により実施するのもので,材料の破壊プロセスにおける微視的な内部構造変化について総合的に検討するとともに,それらを踏まえたメゾスコッピク材料モデルを構築することを目的とする.すなわち,本研究では,原子レベルならびにナノレベルにおける微視的アプローチ,不均質材料,材料界面,高分子材料,複合材料の損傷・破壊モデルの検討,および,衝撃荷重や環境など外因の影響を踏まえた材料モデルの考察など,種々の立場から,材料モデルの構築を進めるとともに,相互に協力,啓発を行い,それらを統合化した材料の寸法尺度,時間尺度に対する階層構造を的確に捉えたメゾスコピック材料モデルの構築を目指している.本年度において設定した具体的個別調査テーマは下記の通りである.(1)分子動力学法を基礎とする材料モデルの構築,(2)材料損傷とナノメカニクス材料モデルの創出体,(3)異種接合材料の界面強度特性と材料モデル(4)不均質材料の特性発現モデルと破壊・損傷モデル,(5)複合材料の損傷過程の探求と力学モデル,(6)ミクロ構造を考慮した高分子材料の破壊モデルの形成,(7)破壊のプロセスゾーンの損傷モデル,(8)衝撃荷重下における材料の破壊の解明とその理論的解析,(9)材料の環境強度に及ぼす電気化学因子のモデル化また,東京工業大学において共同研究を実施するとともに,フランス,アイルランド,ポルトガル,米国,カナダにおいて当該分野の調査研究を実施した.それらの結果,材料の内部微細構造の変化のダイナミクスを多面的に捉えるための分子動力学法,境界要素法,有限要素法などの種々の方法に基づくモデリング手法についての基礎的な知見が得られた.材料の強度と破壊に関する研究は,対象とする現象の尺度に相違に対応して,固体物理学材料科学連続体力学など様々なレベルで行われてきている.一方では,微視的な研究と巨視的な研究とを有機的に結びつける学問分野の体系化の必要性が指摘され,それに向けた努力がなされてきている.とくに,新素材が開発され,材料が極限状態で使用されるような現状においては,ますます,このような学問分野の統合化が必要となっている.

そこで,本研究では材料の強度と破壊に関する現象を様々な側面から力学的な検討を行ってきた研究者が集まって,メゾスコピック・スケールの事象,すなわち材料の微視的内部構造を踏まえた材料モデルの構築を系統に行うことを目指して研究を行っている.本年度は,昨年度の成果をふまえて(1)分子動力学法を基礎とする材料のメゾスケール構想形成過程の解明と強度評価,(2)材料の損傷・破壊現象のミクロとマクロメカニクス,(3)界面強度特性とミクロ・マクロ材料モデル,(4)不均質材料の特性発現機構と損傷機構のミクロ・マクロモデル,(5)複合材料の損傷過程とミクロ・マクロモデル,(6)ミクロ構造を考慮した高分子材料モデルの形成とマクロ特性,(7)破壊のプロセスゾーンのミクロ.マイク階層モデル,(8)衝撃荷重下における材料の破壊モデルの形成と時間尺度因子の繰り込み,について国際共同研究を行った.本研究は,日米中仏の4ヶ国の研究者の共同研究により実施するのもので,材料の破壊プロセスにおける微視的な内部構造変化について総合的に検討するとともに,それらを踏まえたメゾスコピック材料モデルを構築することを目的とする.すなわち,本研究では,原子レベルならびにナノレベルにおける微視的アプローチ,不均質材料,材料界面,高分子材料,複合材料の損傷・破壊モデルの検討,および,衝撃荷重や環境など外因の影響を踏まえた材料モデルの考察など,種々の立場から,材料モデルの構築を進めるとともに,相互に協力,啓発を行い,それらを統合化した材料の寸法尺度,時間尺度に対する階層構造を的確に捉えたメゾスコピック材料モデルの構築を目指している.本年度において設定した具体的個別調査テーマは下記の通りである.(1)分子動力学法を基礎とする材料モデル,(2)材料損傷とナノメカニクス材判モデル,(3)異種接合材料の界面強度特性と材料モデル(4)不均質材料の特性発現モデルと破壊・損傷モデル,(5)複合材料の損傷過程の探求と力学モデル,(6)ミクロ構造を考慮した高分子材料の損傷・破壊モデル,(7)破壊のプロセスゾーンの損傷モデル,(8)衝撃荷重下における材料の破壊現象とそのモデル化,(9)材料の環境強度に及ぼす電気化学因子のモデル化また.エコールポリテクニークにおいて共同研究を実施するとともに,フランス,中国において当該分野の調査研究を実施した.それらの結果,材料の内部微細構造の変化のダイナミクスを多面的に捉えるための分子動力学法,境界要素法,有限要素法などの種々の方法に基づくモデリング手法についての知見が得られた.
漁村の多面的機能とEcosystem Based Co-Management

3か年にわたり,東南アジアにおける沿岸域資源の持続的利用を実現しようとする動きを,漁村の多面的機能と関連づけて,タイとフィリピンを中心に調査した。フィリピンのパナイ島バナテ湾域では,commumty-based型資源管理(CBRM)が新たな発展をみている。Co-management(CM)型組織が沿岸域エコシステムに対応しつつ,社会経済的環境にも適応した組織になっていた。タイでは,住民参加型資源管理が広く認知され,CMは,地方分権化に対応した制度として確立されつつある。東南アジアでは,CBRMは「下からの運動」として広がってきた。中央政府によるトップ・ダウン型の資源管理が分権化される過程で,「中間媒体」とでも呼べる資源管理組織ができ,それとCBRMのような参加型が合同する,Co-management(CM)型が増えている。政府・自治体行政主導で進む資源管理の分権化のスピードが速くなった結果,と言える。地域にねざした資源利用秩序ができあがる過程で,水産業がもつ生産者的視点と,食料資源として沿岸水産資源を消費する生活者的視点が融合し合い,それらが新しい物質循環をつくりだしている。それが,沿岸水産資源利用をめぐる多面性に他ならない。漁村の多面的機能の増進活動が,アジア海域社会にとっては有効な地域戦略であることは明らかである。本研究は次のような社会貢献を果たした。タイでは,住民参加型・地方分権化の資源管理組織を実現していく道筋を提案した。フィリピンでは,調査地域におけるわが国の技術協力プロジェクトの形成に寄与した。沖縄・日本での研究は,漁村・水産業がもつ多面性を軸に,どのように地域振興寮はかるかをテーマに,沖縄県庁と共同で地域シンポジウムを開催した。今後は,津波災害を受けたアジア海域社会がどのように多面的機能を回復し,維持増進させていくかが,研究課題となる。東南アジアの沿岸域資源の利用実態について,フィリピンのパナイ島およびタイのアンダマン海側の漁村において調査した。フィリピンでは,沿岸域資源管理の権限を地方自治体に与える分権化が進んでいる。漁業法が改正されたのを機にcommunity-based型の資源管理が普及し始めた。最近では,広い海域を管理する資源管理組織の設立が各地でみられる。広域管理の先進事例と位置づけられるバナテ地区の資源管理組織について詳しく調査した。バランガイ(村)を拠点にしたcommunity-based型が,行政と住民との間でより複雑な責任分担がなされるco-management型組織へと発展している実態を明らかにすることができた。参加型・地方分権型の資源管理はまだ確立していないタイでは,地域住民と行政が一体となって新しいシステム作りをめざしている。資源利用に関する住民合意をいかに作り,それをどのように実践していくか,試行錯誤が続けられている。海のツーリズムが盛んなクラビ県の漁村では,ゾーニングにもとづく統合的な沿岸域管理の動きがみられる。フィリピンおよびタイでの実態調査を通じて,過剰漁獲が引き起こされる諸要因が明らかにされ,「責任ある漁業」の実現を可能にする道筋が示された。また,沖縄において漁村の多面的機能についての調査を実施した。漁村にある多様な資源を地域住民がどのように認識し,地域振興にいかに取り組んでいるかが検討された。平成16年12月末にスマトラ沖地震・津波が発生し,東南アジア沿岸域に甚大な被害をもたらした。タイ南部の調査対象漁村も大きな被害を受けたため,当初予定していた現地調査の日程を変更せざるをえなくなった。補助金の歳出予算の繰越し承認を受けて,6月に実態調査を行った。

東南アジアの沿岸域資源の利用実態について、フィリピンのパナイ島・バナテ地区、タイのアンダマン海側のクラビ県とパンガー県を中心に調査した。昨年度は、漁家の家族構成・家計状況、漁具・漁船所有、対象魚種、資源利用をめぐる問題と管理組織に対する要望等、基礎的な事柄について、選定した漁村で聞き取り調査を実施した。今年度、パナイ島・バナテ地区では、この基礎的調査を踏まえて、特定有用資源を対象にした漁業操業の実態、市場流通条件、漁村開発を可能にするcommunity-based型の住民組織の活動状況について詳細な聞き取り調査を実施した。また、バナテ湾岸域資源を管理する地域横断的な組織が、地方自治体とどのような協力・連携関係を結んでいるのかを明らかにした。現在も資料分析を続けているが、途中経過については報告書を作成して印刷公表し、現地で報告会をもった。タイでは、基礎的な調査に加え、津波被害を受けた調査漁村において、以前機能していた地域拠点型の資源管理組織がどの程度まで復元されたのかを分析した。また、零細金融グループが漁家世帯の経済復興に重要な役割を果たしている点についても明らかにした。Community-based型の住民参加組織の機能がいかんなく発揮されている。日本で議論されている漁村の多面的機能を普遍化し、東南アジアのそれと比較するために、沖縄の漁村を中心に、多様な地域資源がどのように住民に利用されているかを検討した。沿岸域資源・環境を生かした海のツーリズムへの取り組み、それを通した地域振興のあり方、資源利用に関わる慣習や文化が、漁村の多面的機能にどうかかわっているかについて調査した。最終年度となる次年度に向けて、フィリピン、タイ、沖縄の3地域を対象とした報告とりまとめの諸準備がほぼ整った。最終年度にあたる本年は,第1に,東南アジアにおける沿岸域資源の持続的利用を実現しようとする動きを,漁村の諸活動と関連づけてタイとフィリピンで調査を実施した。タイでは定点調査地のクラビ県とパンガー県に加え,資源管理プロジェクトを実施しているチュンポン県の事例を検討した。漁村住民による生産・生活共同のなかに「秩序ある資源利用」が組み込まれていた。フィリピンのパナイ島バナテ湾域では,community-based(CB)型資源管理が新たな発展をみている。Co-management(CM)型組織が沿岸域のエコシステムに対応しつつ,社会経済的環境に適応した組織になっている。住民参加型資源管理が広まった東南アジアでは,CMは地方分権化に対応した制度として認知されている。第2は,東南アジアに地理的に近く水産業・漁村の成り立ちに共通性がある日本の沖縄に焦点をあて,漁村社会を多面的視覚から分析した。沖縄漁村がもつ多面的機能は,水産業がもつ生産者的視点と,食料資源として沿岸水産資源を消費する生活者的視点が融合し合い,それらが地域内で持続的に機能する物質循環をつくりだしている。こうした研究視点は,東南アジア漁村社会がもつ沿岸水産資源利用の多面性分析に広く応用できることが明らかとなった。本研究は以下のような内容で国際貢献及び地域貢献を果たした。
インフルエンザウイルス感染によるサイトカインカスケードの解析

インフルエンザ感染は局所感染であるが、なぜ発熱、頭痛、脳炎などの全身症状が誘発されるかについては未だ明らかにされていない。このため、全身症状の誘発機序が明らかになれば、新たな視点からインフルエンザ感染に対する新薬の開発が可能となると考えられる。これまでのマウスのインフルエンザ感染病態の解析から、感染早期の気道内でIL-12の産生増強が、インフルエンザ感染症の軽症化を導くことを明らかにした。IL-12はインフルエンザ感染における自然免疫から獲得免疫系への一連の感染防御システム、また感染症状誘発の鍵となる因子である。そこで、インフルエンザ感染マウスを用いて気道感染後のIL-12産生様相を明らかにすることを目的とした。感染1-4日後のマウス肺洗浄液中のウイルス量は、感染3日目で最大となり以後減少した。また、サイトカイン産生(IL-12、IL-18、IFN-γ、TNF-α、IFN-α、IFN-β)は、感染2-3日目に最大になりその後減少傾向を示した。しかし、感染1日目において唯一IL-12産生濃度がmock感染マウスより有意に高く、感染にともないIL-12産生が他の5種のサイトカインより先に誘導された。感染1日目の肺の免疫組織学的検討では、ウイルス抗原は気管支上皮やその内部に局部的に認められ、マクロファージは、気管支平滑筋層の下部や細気管支部位に点在していた。IL-12は、気管支平滑筋層の下部に点在して観察された。また、IL-12 transcriptsは、マクロファージ様細胞に検出された。これらの結果、感染初期にIL-12抗原は、インフルエンザウイルス抗原やマクロファージと同様に、感染気管支上皮近傍の気管支平滑筋層の近辺に点在していることが明らかとなった。また、その分布は、マクロファージの分布と類似しており、IL-12がマクロファージ様細胞から産生されていることが示唆された。したがってインフルエンザウイルス感染初期気道内で、IL-12が自然免疫から獲得免疫系への一連の感染防御に重要な役割を演じていることが確認できた。インフルエンザ感染は他の呼吸器感染を起こすウイルスとは異なり、高熱、頭痛等の全身症状が強いことが特徴である。特に、小児においては感染初期の解熱薬投与と急性脳炎の関係が疫学的に明らかにされている。インフルエンザ感染にともなう発熱、頭痛、脳炎等の全身症状は、感染により誘導されるサイトカインに由来すると考えられている。しかし、局所感染を起こすインフルエンザ感染でなぜ全身症状が誘発されるかについては未だ明らかではない。したがって、インフルエンザ感染による全身症状がどの様に起こるのかを明らかにすることにより、新たな視点からインフルエンザ感染に対する新薬の開発が可能となると考えられる。これまでのマウスを用いたインフルエンザ感染病態の一連の解析結果から、感染早期に気道内でのIL-12の産生増強が、インフルエンザ感染症の軽症化のメカニズムであることを明らかにし、感染早期のIL-12のインフルエンザ感染における重要性を証明した。ウイルス感染における自然免疫の起点と考えられるToll-like receptorのシグナル伝達にもとつくIL-12の誘導、さらに、IL-12が細胞性免疫誘導の起点になることから、IL-12はインフルエンザ感染における自然免疫から獲得免疫系への一連の感染防御システムの鍵となる因子であると考えられる。

本研究では、まずインフルエンザ感染マウス気道内のウイルス増殖量を指標として、IL-12、IL-18、IFN-γの気道内産生量を感染後経時的に検討した。その結果、IL-18、IFN-γは、ウイルス増殖にともない誘導されたが、IL-12はIL-18、IFN-γの誘導やウイルス量の増加に先行して誘導された。また、感染肺組織の免疫組織学的解析から、感染初期におけるIL-12産生細胞は、マクロファージであることが示唆された。したがって、インフルエンザウイルス感染における感染初期の防御的役割を担っている細胞としてマクロファージが重要な役割を担っていると考えられた。インフルエンザウイルス感染による気道内サイトカインカスケードがマクロファージからのIL-12産生が基盤となると考えられるため、今後、マクロファージ様培養細胞を用いて、インフルエンザウイルス感染によるIL-12産生機序を明らかにしたい。インフルエンザ感染は局所感染であるが、なぜ発熱、頭痛、脳炎などの全身症状が誘発されるかについては未だ明らかにされていない。このため、全身症状の誘発機序が明らかになれば、新たな視点からインフルエンザ感染に対する新薬の開発が可能となると考えられる。これまでのマウスのインフルエンザ感染病態の解析から、感染早期の気道内でIL-12の産生増強が、インフルエンザ感染症の軽症化を導くことを明らかにした。IL-12はインフルエンザ感染における自然免疫から獲得免疫系への一連の感染防御システム、また感染症状誘発の鍵となる因子である。そこで、インフルエンザ感染マウスを用いて気道感染後のIL-12産生様相を明らかにすることを目的とした。感染1-4日後のマウス肺洗浄液中のウイルス量は、感染3日目で最大となり以後減少した。また、サイトカイン産生(IL-12、IL-18、IFN-γ、TNF-α、IFN-α、IFN-β)は、感染2-3日目に最大になりその後減少傾向を示した。しかし、感染1日目において唯一IL-12産生濃度がmock感染マウスより有意にく、感染にともないIL-12産生が他の5種のサイトカインより先に誘導された。感染1日目の肺の免疫組織学的検討では、ウイルス抗原は気管支上皮やその内部に局部的に認められ、マクロファージは、気管支平滑筋層の下部や細気管支部位に点在していた。IL-12は、気管支平滑筋層の下部に点在して観察された。また、IL-12 transcriptsは、マクロファージ様細胞に検出された。これらの結果、感染初期にIL-12抗原は、インフルエンザウイルス抗原やマクロファージと同様に、感染気管支上皮近傍の気管支平滑筋層の近辺に点在していることが明らかとなった。また、その分布は、マクロファージの分布と類似しており、IL-12がマクロファージ様細胞から産生されていることが示唆された。したがってインフルエンザウイルス感染初期気道内で、IL-12が自然免疫から獲得免疫系への一連の感染防御に重要な役割を演じていることが確認できた。
マイクロ陽子ビームによるフッ素分布におけるガンマ線アルファ線同時測定

歯科医学においてフッ素が口腔内に存在すると蝕抑制があるといわれてきた。これまでに我々は、若狭湾エネルギー研究センターのマイクロ陽子ビームによる核反応からのガンマ線を測定することで、大気中で試料内のフッ素の分布測定法を確立するに至った。今回は散乱時放出されるアルファ線を検出することで、深さ方向に対する制限をかけた測定方法の開発を行った。3.4 MeVのマイクロ陽子ビームに対するフッ素からのガンマ線に対するα線収量を0.4%と見積もった。歯質の測定を行うにはビーム量増強などα線収量を増やす必要があると結論した。歯科医学においてはフッ素が口腔内に存在すると蝕抑制があると言われ、従来からフッ化物の歯面塗布、フッ素入り歯磨剤、フッ素徐放性歯科材料の応用等が行われ、多くの臨床例が得られている。その中で歯質はフッ素が取り込まれると耐酸性が向上することがわかってきた。これまでに我々は、若狭湾エネルギー研究センターで使用可能であるマイクロ陽子ビームとフッ素原子核散乱からのガンマ線を測定することで、大気中で試料内のフッ素の分布測定法を確立するに至った。陽子との衝突の後、フッ素がアルファ線とガンマ線を放出し酸素に変わる原子核反応である。しかしながらビーム軸方向への陽子の浸透によるフッ素分布の不定性はいまだ残っている。本研究では散乱時放出されるα線を測定面側で検出することで、深さ方向に対する制限をかけた測定方法の開発を行う。実験には若狭湾エネルギー研究センター、放射線研究棟、元素分析コースを用いている。タンデム加速器から取り出された陽子ビームを標的直前の4極電磁石で幅10μm以下のマイクロビームに絞り込む。そのビームを試料に照射し、ガンマ線(エネルギー67MeV)を計測する。ガンマ線検出には3インチ角の高効率BGO検出器を用いている。走査電極に印加する電圧を変化させることによって、試料に照射する位置を変えることができる。本研究は測定面側に検出器(SSD)を設置して、ガンマ線と同時にα線を捕え、その反応が比較的表面近くで起こったことを知る。今年度はまずSSD検出器設置方法設計した。Ge-X線検出器と干渉せず、なおかつ効率よくα線を計測できる位置を模索した。なお既存データ収集系にSSD検出器情報を組み込んだ。最終的に12月7日にマイクロ陽子ビームを標準フッ素試料にテスト的に照射した。平成23年度中に実験が行われる予定であったが、加速器の重故障の為平成24年度に延期された。3.4 MeVのマイクロ陽子ビームをフッ素を含む標準試料に照射し、α線収量を求める為の実験を行った。