hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
トロンボモジュリンを介した好中球と歯肉上皮細胞の新たな接着機構の解明

本研究では、歯周炎患者の末梢組織である歯肉組織内好中球の上皮トロンボモジュリンに与える影響とリンパ球の免疫応答性を調べた。好中球の上皮に与える影響はヒト由来口腔上皮細胞KB細胞株をもちいて、好中球由来エラスターゼとカテプシンGによるトロンボモジュリンの遊離に及ぼす影響を調べた。また、末梢組織でのリンパ球の細胞密度による免疫応答性を調べ、細胞密度に必要不可欠な因子を調べた。好中球由来酵素による上皮細胞への障害程度において、カテプシンGは、トロンボモジュリンの遊離を全く誘導しなかった。しかし、エラスターゼは濃度および時間に依存的にトロンボモジュリンの遊離を誘導した。エラスターゼ20μg/mlで4時間後にプラトーに達し、24時間まで50ng/mlのトロンボモジュリン遊離濃度を維持した。10μg/mlで最大33ng/mlを示した。5μg/mlで最大5.5ng/mlを示した。コントロールは、24時間まで最大2.7ng/mlを示したことからエラスターゼは、口腔上皮細胞のトロンボモジュリンの遊離に効果的に作用していることが判明した。一方、カテプシンGは、いずれの作用濃度(5,10,20ng/ml)においても遊離濃度は3.7ng/ml以下であった。LDH活性において、酵素処理は、付着細胞に対し細胞障害を与えていないことがわかった。一方、DNA断裂においても付着細胞はアポトーシスを示さなかった。また、エラスターゼは、上皮のトロンボモジュリンmRNAを上昇させることがRT-PCR法にて判明した。以上のことよりエラスターゼが口腔上皮のトロンボモジュリン遊離および産生に大きく影響していることがわかった。一方、リンパ球細胞密度の免疫応答性に対する影響では、細胞接触のない疎な密度状態でアナジーが誘導され、IL-2により回復されることが判明した。また、細胞接触の密な状態では、免疫応答性を維持でき、その維持にICAM-1シグナルが必要不可欠であることが判明した。本研究は、歯肉上皮細胞におけるトロンボモジュリンの発現とその意義のなぞを解明する手がかりとして、トロンボモジュリンの分子構造の一つであるレクチン様ドメインに着目した。一般に接着分子の一つであるセレクチンファミリーの分子構造は、トロンボモジュリンと類似しており、そのレクチンドメインが好中球の細胞表面糖鎖であるシアリルと結合し好中球接着に重要な役割を果たしていることが示唆されました。そこで、トロンボモジュリンとポジティブコントロールとしてE-セレクチンに対するヒト末梢血から分離した好中球の付着能を調べた。すなわち、16穴チャンバースライドをあらかじめ,0.5M baicarbonate buffer(pH9.7)を用いて、0,1.25,2.5,5,10ug/mlの濃度で固相化した。それぞれの固相化したウェルに好中球を5×10^5cells/well播種した。37°C、5%CO_2、95%Air条件下で30分インキュベートした後、未付着の好中球をphosphate buffered saline(PBS)で洗浄した。洗浄後、10%緩衝ホルマリンで固定後、ヘマトキシリン染色し、封入後、付着細胞をカウントした。

E-セレクチンおよびトロンボモジュリンの2.5ug/ml以上で、明らかな好中球付着数の増加が観察された。トロンボモジュリンの好中球に対する付着能は、E-セレクチンに比べ40%劣っていた。しかし、両者の付着は、抗SLe^x抗体により阻害されたことから、好中球の細胞表面のレセプターが関与していることが明らかになった。これらのことは、E-セレクチンで報告されているようにトロンボモジュリンの分子構造であるレクチン様ドメインとの関わりが予想された。したがって、今後、トロンボモジュリン発現上皮細胞と好中球を使用し、トロンボモジュリンを介した細胞間の相互作用を調べていく予定である。本研究では、歯周炎患者の末梢組織である歯肉組織内好中球の上皮トロンボモジュリンに与える影響とリンパ球の免疫応答性を調べた。好中球の上皮に与える影響はヒト由来口腔上皮細胞KB細胞株をもちいて、好中球由来エラスターゼとカテプシンGによるトロンボモジュリンの遊離に及ぼす影響を調べた。また、末梢組織でのリンパ球の細胞密度による免疫応答性を調べ、細胞密度に必要不可欠な因子を調べた。好中球由来酵素による上皮細胞への障害程度において、カテプシンGは、トロンボモジュリンの遊離を全く誘導しなかった。しかし、エラスターゼは濃度および時間に依存的にトロンボモジュリンの遊離を誘導した。エラスターゼ20μg/mlで4時間後にプラトーに達し、24時間まで50ng/mlのトロンボモジュリン遊離濃度を維持した。10μg/mlで最大33ng/mlを示した。5μg/mlで最大5.5ng/mlを示した。コントロールは、24時間まで最大2.7ng/mlを示したことからエラスターゼは、口腔上皮細胞のトロンボモジュリンの遊離に効果的に作用していることが判明した。一方、カテプシンGは、いずれの作用濃度(5,10,20ng/ml)においても遊離濃度は3.7ng/ml以下であった。LDH活性において、酵素処理は、付着細胞に対し細胞障害を与えていないことがわかった。一方、DNA断裂においても付着細胞はアポトーシスを示さなかった。また、エラスターゼは、上皮のトロンボモジュリンmRNAを上昇させることがRT-PCR法にて判明した。以上のことよりエラスターゼが口腔上皮のトロンボモジュリン遊離および産生に大きく影響していることがわかった。一方、リンパ球細胞密度の免疫応答性に対する影響では、細胞接触のない疎な密度状態でアナジーが誘導され、IL-2により回復されることが判明した。また、細胞接触の密な状態では、免疫応答性を維持でき、その維持にICAM-1シグナルが必要不可欠であることが判明した。
生活習慣病に対する食事パターンと肥満関連遺伝子多型の交互作用に関する分子疫学研究

食事と肥満関連遺伝子多型の交互作用の検討は、欧米をはじめ我が国からもいくつか報告されているが、栄養素や食品レベルに限られた検討である。食事は複数の栄養素が含まれている食品を組み合わせて摂取していることから、体内では栄養素の作用が強められたり打ち消されたりしていると考えられており、欧米や欧州をはじめ、日本国内でも食事パターンを抽出する研究が行われている。しかし、日本人を対象とした食事パターンと肥満関連遺伝子多型の交互作用の影響についての検討は実施されておらず、これらの関連を明らかにするためには正確でバイアスの少ない大規模なコーホート研究での検討を行う必要がある。そこで、本研究では日本大規模コーホート研究(ベースライン調査)において5,000人を対象に肥満関連遺伝子多型であるβ2ADR(Gln27Glu)およびβ3ADR(Trp64rg)の交互作用について、HbAlcと血中トリグリセリドとの関連について検討を行った。また、生体指標の一つであるアディポネクチンは脂肪細胞でのみ産生・分泌される特異的物質であるにもかかわらず、BMIと逆相関することが大きな特徴である。血中アディポネクチン濃度は内臓脂肪蓄積に伴い低下し、低アディポネクチン血症がインスリン抵抗性、高血圧、高トリグリセリド血症、低HDL血などメタボリックシンドロームと病態と密接にかかわる可能性が高いことが明らかになっている。食事および肥満関連遺伝子多型がアディポネクチンに与える影響を明らかにするため、調査参加者の血中アディポネクチンを測定しており、現在、約2000名の測定を完了している。アディポネクチンは脂肪細胞でのみ産生・分泌される特異的物質であるにもかかわらず、BMIと逆相関することが大きな特徴である。佐賀市民約12,000人のコーホート(J-MICC Study佐賀地区)のベースライン調査のデータを用いて、食事および肥満関連遺伝子多型がアディポネクチンに与える影響を明らかにするため、横断研究を実施した。総アディポネクチン、および高分子アディポネクチンの値を整備し、2,190検体分のうち、食事エネルギー摂取量が<500kcalまたは≧4000kcal/日の者を解析から除外し、血中アディポネクチンと食事パターンとの関連について男女別に検討を行った。男性では、Bread patternにおいて総アディポネクチンで上昇傾向(P for trend = 0.06)、高分子アディポネクチンで有意な上昇傾向(P for trend = 0.02)が認められた。これらの関連は腹囲、体脂肪率の影響を補正しても同様であった。一方、女性では、食事パターンと血中アディポネクチンとの間に有意な関連は認められなかった。日本人に代表する食事パターンにおいて肥満の程度と独立してアディポネクチン濃度が関与する可能性があることから、肥満と遺伝的素因の交互作用の存在が示唆された。そこで、食事パターンと肥満関連遺伝子多型が血中アディポネクチンに与える影響を検討するために、β2ADR遺伝子(Gln27Glu)およびβ3ADR遺伝子(Trp64Arg)について文献的検討と基礎的解析を進めた。申請時の研究目的を達成するため、現在、血中アディポネクチン測定を計画的に随時実施している。また、同時に食事パターンと肥満関連遺伝子多型との関連を検討し、その研究成果を学会発表で報告をしている。24年度が最終年度であるため、記入しない。地域住民コーホートに参加した対象者の血液サンプルを用いて、血中アディポネクチン測定を完了する。食事パターンがアディポネクチンに与える影響を横断的に検討し、これらの結果をもとに、肥満関連遺伝子多型との交互作用について関連について明らかにする。
文化資源としての景観を巡るポリティックス

本研究では、地域コミュニティの意思決定に基づく景観の保護と利用の可能性を追究した。具体的には、北海道東部と奄美群島に暮らす地域住民を対象として聞き取り調査を行い、現地の文化的景観をめぐる多様な知識と認識を調査した。これに加えて、それぞれの調査地でワークショップを開催し、情報提供者をはじめとする地域住民の方々との意見交換を試みた。これらの調査の結果、地域住民の景観価値を考慮した上で、その保全のためにそれらを利用することの重要性を提示した。とりわけ、こうした視座は、ユネスコ世界遺産に代表される既存の景観の普遍的価値に対する代替案となり、また同時にそれを補足するもとのなることを指摘した。今年度は、鹿児島県奄美群島と北海道知床半島において、ほぼ当初に計画した通りの調査を実施することができた。まず奄美群島では、国指定重要無形民俗文化財である「ショチョガマ」と「平瀬マンカイ」を継承・開催している龍郷町秋名集落において、環境保全・文化財保護に関する地域住民の方々に聞き取り調査を行った。また鹿児島県立大島北高等学校において、同様なテーマで聞き取り調査を実施した高校生に対して、自らの取り組みに関する意識を聴収することができた。これらの調査によって、行政主導の景観保全の取り組みが現地住民の方々に、どのように受容され?いかなる影響を及ぼしているか?という問いを明らかにするための基礎的かつ重要な情報を得ることができた。いっぽう、世界自然遺産である知床半島では、隣接する標津町・羅臼町・斜里町において景観保全にかかわる諸機関を訪問し、現地での取り組みについて担当者に聞き取り調査を行った。そこでは、特に地元住民の方々が関与する活動の有無を確認するとともに、その活動の内容を確認した。こうした成果は、次年度に計画している地元住民の方々を対象とした聞き取り調査と参与観察を行うための貴重な事前情報となった。とりわけ、一枚岩に語られがちな地元住民の方々を、景観保全に対する経験の違いによってグループ化することが可能となった。なお本年度は、北海道と奄美群島の研究協力者とそれぞれ研究計画に関して意見交換を行うことができた。この結果、本研究に関係する研究者全員が、現時点の進捗状況や次年度以降の計画に関して情報を共有することができた。今年度は、まず北海道東部に位置する標津町の「茶志骨」・「伊茶仁」・「川北」の三地域において、地域住民の方々に聞き取り調査を実施することができた。この調査では、まず住民の方々が自らが暮らす地の自然・歴史・文化に対して、どのような知識や認識あるいは価値づけを保持しているか把握することができた。その上で、隣接する世界自然遺産となった知床半島や同地におけるアイヌの人々の文化・歴史に対する意識を問うとともに、その結節点となるポー川自然史跡公園そのものや同公園での企画・取り組みなどに対する意見なども収集することができた。いっぽう、奄美群島では、行政機関やNPOなどに従事する関係者の方々に対しインタビューを行い、世界遺産登録の取り組みが進むなかで当該地域の住民の方々が現在どのような意見を持っているのか、またそれに対して各団体がどのような対応を取っているかなどの情報収集に努めた。くわえて、この調査では、トップダウン的に要請される世界遺産申請のための条件や価値づけに対する、行政から民間までの現地の各種団体の対応を把握することができた。以上のような現地調査を基に、本年度は、次のような研究成果を公開・提示することができた。まず景観人類学をテーマにした一般書に、奄美群島におけるUNESCO世界遺産申請運動にまつわるポリティックスと、それに対する現地からのオルタナティブな価値形成としての「奄美遺産」運動の取り組みの可能性を提起した。また先住民のパブリックアーケオロジーをテーマとした国際シンポジウムにおいて、アイヌの人々の歴史や文化がエスニシティを超えて地域住民共有の文化資源となる可能性を秘めていることを、標津町のポー川自然史跡公園を中核とした各種の取り組みを事例として提起した。さらに標津町では、地域住民の方々を対象としたワークショップを開催し、調査成果の現地社会への還元を行うことができた。本年度は、北海道東部の根室郡標津町において本研究の申請時に計画していた現地調査を実施することができた。とりわけ、標津町内での立地や居住世帯の生計手段の違いなどが異なる「茶志骨」・「伊茶仁」・「川北」の3地区において、合計27名の現地住民の方々に自然・文化・歴史にかかわる環境/景観認識の聞き取りを行い、昨年度までに収集した奄美群島における調査成果と比較できるデータを得ることができた。くわえて、次年度に同町内の残りの2地区とともに、北方四島からの帰還者の方々にも聞き取り調査を行うことが先方の申し出により実現した。さらに本年度は、当初の計画よりも早く現地でワークショップを開催し、調査に御協力いただいた地域住民の方々に成果を公開することができた。またこうしたワークショップは、調査の社会還元という意義のみならず、過去に奄美群島でも行っているため、今後両地域の比較や交流の可能性を担保できる、という意味でも貴重な企画であったと評価している。いっぽう、奄美群島では、現地住民の聞き取りに基づく十分なデータが取集できているため、本年度は行政やNPOなどの取り組みに関する情報を担当者に面談し伺うことに集中した。またその結果、次年度には、複数のNPO団体の取り組みに実際に参加し調査することが計画できた。以上のように、本年度は、北海道でも奄美群島でも申請時に計画した調査をほぼ予定通り実施しデータを収集することができた。

このため、最終年度となる次年度には、過去二年の調査を踏まえ不足部分のフォローアップを行えば、一定の研究成果を収めることができる見通しを得たと評価している。本年度は、まず北海道標津町の2集落(古多糠・薫別)と千島歯舞諸島居住者連盟標津支部を対象として計12名の方々に聞き取り調査を実施した。この結果、同町では、過去3年間で5集落と一団体の合計45名の地域住民の方々が有する景観にかかわる認識・知識を収集することができた。また昨年度に引き続き、本年度も、学会報告やシンポジウムなどで報告に加え、標津町で地域住民の方々を対象としたワークショップを開催し地域社会への成果還元と意見交換を行った。これらの諸活動は、現地の新聞メディアに取り上げていただいたため地域社会に広く周知することができた。いっぽう、鹿児島県の奄美群島でも、長年調査を行ってきた加計呂麻島で、地域住民方々を対象としたワークショップを開催した。このワークショップは、鹿児島大学・奄美分室との共催であったため学術的に意義のあるものとなったが、それ以上に現地で景観保全活動や文化財活用を行われておられる方々と意見交換を行うことができた。なお奄美群島では、大島北部の2地区(秋名・赤木名)と加計呂麻島において、現在までそれぞれ40名以上と60名以上の地域住民の方々に聞き取り調査を行い貴重なデータを収集することができた。これらの成果は、今後さまざな媒体や手段で随時公開してゆく予定であるが、本年度は景観人類学をテーマとした一般学術書に成果論文を掲載した。また奄美群島でも、現地の新聞メディアに取り上げていただいたため幅広く活動を周知することができた。以上のように、本年度を含め過去3年間で当初に計画した内容をほぼ実施することができ、上記のような研究成果を提起した。これらの成果は、景観を地域共有の文化資源として位置づけ、地域住民が主体となる保全・活用のあり方を追究するための、有効な視座を含むケーススタディとして一定の貢献を果たしうると評価している。本研究では、地域コミュニティの意思決定に基づく景観の保護と利用の可能性を追究した。具体的には、北海道東部と奄美群島に暮らす地域住民を対象として聞き取り調査を行い、現地の文化的景観をめぐる多様な知識と認識を調査した。これに加えて、それぞれの調査地でワークショップを開催し、情報提供者をはじめとする地域住民の方々との意見交換を試みた。これらの調査の結果、地域住民の景観価値を考慮した上で、その保全のためにそれらを利用することの重要性を提示した。とりわけ、こうした視座は、ユネスコ世界遺産に代表される既存の景観の普遍的価値に対する代替案となり、また同時にそれを補足するもとのなることを指摘した。本年度は、奄美群島において計画していた現地調査をほぼ予定通り実施することができた。とりわけ、環境教育が推進されている大島北部の龍郷町秋名地区と、最後までノロ祭祀が実践されていた加計呂麻島において、現地住民の方々の環境認識に関する情報取集ができた。これにより、行政主導の取り組みが及ぼす影響を把握できたことは、次年度以降の研究にとって非常に重要な意義となった。
クラス内学力格差に対応するMoodleを利用した授業支援システムの開発

本研究では、授業内の学力格差に対応する授業方式として、オープンソースの学習管理システムであるMoodleを対面授業に組み込むブレンド型授業を実践し、教材開発・学習活動の組み立てについて検討を重ねた。Moodleを利用したブレンド型授業には、以下5点を含む様々な長所が確認された:(1)習熟度に応じた選択課題の提供が容易である、(2)画像やスライドショー等の活用が容易である、(3)ウェブツールとの併用が容易であり、創造的・協調的な学習活動の促進に役立つ、(4)学習の経過・成果の保存・共有が容易であり、動機づけや自己モニタリングの助けとなる、(5)対面時やウェブ上で活動状況を確認しながら教材・提示方法を調整・改良できる、(6)教材・資料・作品等の管理と再利用が容易である。これらの長所を活かし、ドリル型課題のための「小テスト」利用、協調学習促進や学習経過のモニタリングのための「フォーラム」利用、発信活動の促進のための外部ツールの併用等、目的に見合った機能やツールを、学習ニーズの違いや教員の労力も勘案して柔軟に組み合わせることで、Moodleは様々な科目で学習者・教員の双方にとって強力な味方となりえる。加えて、個別指導や学習方略指導を授業に組み込むことにより、未熟な学習者の自律学習支援を強化でき、知識・技能の向上、学習動機の維持の両面で教育効果をあげることができた。最終年度にはチーム・ティーチングにMoodleを利用し、教員間の連携面での有効性も認められた。Moodleは教員・授業単位でも活用できるツールであるが、特に「小テスト」の作成にかかる初期労力が大きい。問題作成管理の効率化を図る手段の一つとして、データベースを利用したソフト開発に着手し、最終年度にプロトタイプを公開した。また、オリジナル教材として、リズム指導を効果的に行うための学習プログラムを試作し、Moodleへの組み込みを行った。H19年度は、Moodle上で可能な学習活動や課題を作成し、TOEIC対策クラスとコンピュータ実習クラスでの試用を実施した。教材開発と授業実践を通じて,Moodleを利用したオンライン学習活動を,対面授業への組み込む際の有効な「ブレンド」のあり方を探り、Moodleを利用することで可能になる様々な学習活動について検討を加えた。授業の前後にアンケート調査や英語学力判定テストを実施し、Moodle上のログも加え、学習者の活動や反応についてのデータ収集を進めている。Moodleによって容易になる多レベル対応教材の同時配信と、即時フィードバックや学習履歴表示が,クラス内の学力格差対策として有効であることは確認できた。ただし、特に下位層にとってのデメリットも観察され、学習習慣養成や自律学習支援も視野に入れたコース整備と授業運営が課題である。授業用コースにリンクした自習用の補助教材の整備は、計画通りには進めることができなかった。日々の授業用の教材作成と連動させて、効率よく教材の整理と蓄積を進めていく必要がある。特に自動採点式教材の有効利用が不可欠であるが、IDのつけ方や範疇化の工夫で教材データベースとしてのMoodleの利便性を高めうるため、こうした工夫についても検討を進め作業コストの削減を図っていきたい。語彙学習に関しては、写真や絵・アニメーションを使用した教材の反応が良好であることから、「イラストで覚える語彙」コースの準備を開始した。授業用コースのために開発した教材を有効利用するという方針で、素材の蓄積と整備を進めており、遅くとも2008年度後期には、試用を開始して学習効果などのデータの収集を開始する予定である。2008年度はTOEIC対策コース以外の授業で、ドリル型以外の学習活動の提供についても検討を進める予定である。初年度の研究を受け、昨年度の主な課題は次の3点にまとめられる。

(1)自律学習の促進のためには、Moodleコースの充実に加え、授業設計において、Moolde内の学習をMoodle外の自主学習につなげるための配慮が必要である。(2)また、Moodleの利点の一つである配信の柔軟性を最大限に活用するためには、授業実践を行いながら、教材の調整や補助教材の追加を行えるような作業計画が重要である。(3)TOEIC対策コース以外の授業で、ドリル型以外の学習活動も含め、様々な学習者・科目・授業環境に合わせたMoodleの活用の可能性を探る。(1)に関しては、コンピュータ教室が利用できる授業では、Moodleに加え、ウェブ・ツールを含めたICTを連携させることにより、学習者ごとの学力および学習習慣の発達度の格差だけではなく、関心や学習スタイルの多様性に対しても柔軟に対応できることが分かった。(2)については、特に自動採点式教材の有効利用のために、個々の練習問題のIDのつけ方や範疇化の点で教材データベースとしてのMoodleの利便性を高めるための工夫を試行しながら、GIFT形式での一括作成など、練習問題作成の効率化を開始した。(3)に関しては、コンピュータ教室での対面授業においてForumを利用した様々な活動を試行し、単に議論の場としてだけでなく、協調学習をより円滑かつ効果的に進め、学習経過のモニタリングを促進する目的でもForumを有効に利用できることが観察された。また、(1)(3)に関わる試みとして、普通教室での授業における学習支援のために、携帯電話用のモジュールであるMoodle for Mobilesを導入する準備を開始した。(1)(3)のすべてに関わるものとして、学習者のアウトプットを教材および学習活動に組み込む試みを開始した。本研究の主たる目標は、オープンソースの学習管理システム(LMS)であるMoodleを利用することにより、クラス内の学力格差に対応することであった。Moodleを利用したブレンド型授業の長所として以下5点をあげることができる。(1)習熟度に応じた選択課題を提供できる、(2)画像やスライドショーなど様々な形での資料が利用できる、(3)ウェブ・ツールとの併用が容易であり、創造的・協調的な学習活動の促進に役立つ、(4)学習の経過・成果の保存・共有により、動機づけや自己モニタリングの助けとなる、(5)対面時やウェブ上で利用状況を確認しながら教材やその提示方法を改良していくことができる、(6)教材・資料・作品等の管理と再利用が容易である。教材等が蓄積された本年度は、必要な学習課題を選択して学習を進めていける自律性の養成を目指して、学習方略利用の指導も含めた授業設計を行い、300点以上の格差のあるTOEIC対策クラスで一定の成果をあげることができた。英語関連の授業全般では、携帯電話やブログ等を併用した発信課題を取り入れ、それらが学習の定着や動機づけを促進しうることが確認できた。新たな試みとしてチーム・ティーチングにMoodleを利用し、教員間の連携面での有効性が認められた。
非コードDNAの相同染色体の認識と対合における役割

減数分裂期前期の相同染色体の相互認識・対合は相同組換えの前提条件で、しかし、相同染色体同士がどのようにお互いに見つけて対合する分子メカニズムはほとんど不明である。申請者が分裂酵母において、減数分裂期に転写され、転写されるsme2遺伝子ローカスに集積する非コードRNA、meiRNAが相同染色体を積極的に繋ぎとめる役割をしていることを発見した。本申請研究では、染色体相互認識における染色体集積RNAの作用機構ならびに分子メカニズムの解明を目的としている。昨年までの研究で、sme2ローカスにドット状集積するSmpタンパク質(sme2 localised proteins)を10個(smp110)同定し、そのうち5個がsme2ローカスのロバストな対合に必要であることを明らかにした。このsmpタンパクの特徴はsme2ローカス以外にも染色体上に24個ドットを作ることで、それらのドットのローカスがsme2対合サイトと同様に相同染色体の相互認識に寄与する期待が高まる。今年度において、ゲノムワイドlacO/lacI-GFP株ライブラリを用いて候補タンパク質のmCherry標識タンパク質の2重染色株を作り、生細胞蛍光顕微鏡観察により共局在ローカスを二つ同定した。その結果、いずれのローカスもsmpタンパクの結合の高いゲノムローカスで、染色体1と3にそれぞれ一つ存在する。smpタンパク質の破壊株では、これらのローカスの対合が下がったので、smpに依存した対合サイトであることを示唆した。今後、これらのローカスでRNAの転写産物の滞留があるかどうか、さらに対合にどのように貢献するのかを詳しく解析していきたい。27年度が最終年度であるため、記入しない。生物の多様性を生み出し、進化をもたらしてきた仕組みの一つが有性生殖である。有性生殖を司るのは減数分裂で、減数分裂の分子機構の解明は基礎生物学においても医学においても非常に重要である。減数分裂の過程で特に解明されていない部分は相同染色体対合のメカニズムである。相同染色体の対合は親世代から承け継いだ相同染色体が互いを見つけて接着する過程であり、正常な対合が相同組換えおよび相同染色体の還元型分配に不可欠である。本研究は非コードDNA領域の相同染色体認識と対合における役割及びその分子メカニズムの解明を目的としている。今年度は新規な対合サイトを発見するために、ゲノムワイドに100kb以内の距離間隔でlacOリピートを染色体に挿入し、高頻度に対合する染色体サイトを捜査するアプローチをとった。すでに分裂酵母のゲノム上約30箇所にlacOリピート挿入したので、新規に約100か所均一分布した場所にlacOリピートを挿入した。その結果、分裂酵母の全ゲノムをカバーするようなLacO/lacI-GFPライブラリを作成した。このライブラリは対合の研究のみならず核染色体ダイナミクス研究に有用なツールとして利用できる。今後、このライブラリを利用して、野生株および相同組換えできない変異株で対合を測り、新規の相同組換え非依存的対合サイトを検索していきたい。減数分裂における相同染色体対合のメカニズムを解明するために、ゲノムワードの対合のダイナミックスを明らかにする必要がある。そのために、100kb間隔でゲノム全体にわたりlacOリピートが挿入したライブラリを野生株と相同組換えの欠損株で完成した。現在対合のライブ観察及びデータ解析を進めている。ゲノムワードの対合状況の解析により、対合のホットスポットとコールドスポットを割出し、その付近の染色体の特徴を解析する。
パーキンソン病治療効果の客観的判定手段としての脳血流SPECT検査の有用性

近年の飛躍的に発展したSPECTの画像統計解析を用いた我々の予備的検討では、抗パーキンソン病(PD)薬による症候改善に連関して脳血流が変化する可能性が示唆されている。これを基に、本研究では、同一日に2回脳血流SPECTを撮影することで、1回の抗PD薬投与による症候と脳血流の変化について解析する。これにより、我が国で汎用されているSPECTによる簡便で新たな抗PD薬効評価システムの確立を狙うのみならず、その過程で得られた脳血流反応がPD病態の解明につながる新たな知見をもたらすことをも期待する独自的・創造的試みが本研究である。
美術品・輸送機関・梱包資材の振動特性情報を集積した安全輸送のためのシステム構築

2018年度は、まず美術品の陸上輸送における輸送環境への走行路面の影響、走行速度の影響を検証した。基本的に車両速度が高いほど振動レベルは大きくなり、また、首都高速道路等の高架における伸縮接手箇所がトラック荷台上で生じる振動への影響が大きいことを検証した。付随する成果として車両の個体差、荷台上の位置による差異も考慮すべき因子であることも判明した。これらの成果は美術品の荷台への積込み位置を厳密に選択する際に有用なデータとなり得る。また、これまでほぼ明らかにされなかった海上輸送時の環境データを解析し、その特徴を捉えることができた。海上航海中は非常に安定した輸送環境であったが、乗船および下船時にやや大きな振動レベルが生じることも検証した。美術品の梱包に緩衝材として多用されるポリエチレンフォーム材の振動応答特性の評価試験によってその特性を検証した。具体的には緩衝材への静的荷重が大きいほど共振周波数が低周波側へシフトし、また緩衝材へ入力される振動加速度が大きいほど共振周波数が低周波側へシフトする特性を把握できた。この検証により、緩衝材の特性を評価する手法の一般化および評価に基づく梱包設計の手順を提案することができた。さらに、美術品の素材が振動を繰り返し受けることによる損傷について、損傷に至るまでの加振回数と振動加速度との関係がS-N曲線によって表現できることを検証した。この検証が美術品の素材には輸送によって蓄積疲労現象が生じることに関する科学的な根拠となった。最後に、これまでの研究成果をまとめ、美術品の陸上、海上、航空輸送時に生じる振動と衝撃の評価手法に関する新たな指標として"STAY Index 1.0"を定義し、提案することができた。以上を、学会等発表、論文発表として成果をとりまとめ、社会への公表を行った。全体の研究計画は、輸送機関上で発生する振動、梱包資材の振動応答、美術品(素材、模造品など)の振動応答をそれぞれ調査し、最終的にそれらの情報を集積した科学的な梱包設計システムの基礎を構築するものである。2018年度は輸送機関上で発生する振動、梱包資材および美術品素材の振動応答について十分な成果が得られた。また、輸送環境内で美術品が受ける負荷が蓄積疲労としてその素材を消耗する現象について検証できた。美術品の活用に伴い、内部に蓄積する疲労を新たな環境因子として提案することにつなげられたことは研究上の大きな進展であると評価できる。美術品の素材における蓄積疲労現象の検証だけではなく、美術品の具体的な形状を幾つか選択し、レプリカを用いた加振試験を行う。加振試験によって美術品の寸法や形状の組み合わせと共振周波数との関係を導く。こうした美術品の振動特性が判明すれば、共振を効果的に回避するための梱包資材の使用法を提案できると考える。並行して、梱包資材の振動特性をさらに収集あるいは実験して把握することで、梱包資材の使用法をより正確に提案できる。これらの情報を総合的に取り扱い、今後輸送される美術品に対しての梱包設計の程度によって、輸送中に美術品へ蓄積する疲労を見積もることができる。その結果、美術品が損傷するまでの残存寿命と輸送時間とのバランスを考慮した活用計画を立てるための指標を策定したいと考えている。平成28年度は、文化財輸送に用いられる輸送機関上で発生する振動データの収集を、特に集中的に実施した。国外における計測を3回、国内における計測を9回実施することができ、その結果振動に関しては40データを取得することができた。これらの調査によって、輸送機関上で発生する振動を適切に捉えるための計測プロトコルを定めることができた。また、これまで十分なデータを収集できていなかった船舶についての調査機会を得て、振動データの収集に成功した。こうした上記の調査研究実績に関しては以下の内容で公表を行った。(1)「美術品輸送車両上で発生する振動周波数の解析」(日本文化財科学会第33回大会、ポスター発表、平成28年6月4-5日、於:奈良大学)。(2)「首都高速道路走行時に美術品輸送車両上で発生する加速度の評価」(文化財保存修復学会第38回大会、ポスター発表、平成28年6月25日、於:東海大学)。(3)「美術品輸送用トラックの荷台で計測された加速度の評価」(日本包装学会第25回年次大会、口頭発表、平成28年7月7日、於:神戸大学)。(4)「中国における美術品長距離輸送時の環境調査」(第54回全日本包装技術研究大会、口頭発表、平成28年11月29日、於:国立京都国際会館)。(5)「The Investigation of Shock and Vibration of Tracks During Transport for Museum Objects」(International Safe Transit Association European Packaging Symposium、口頭発表、平成29年3月8日、於:ITENE(バレンシア))。平成28年度の研究成果としては具体的に、国内・海外輸送時における加速度データロガーの記録条件をどのように設定するかにおいて参考となる情報が得られたこと、これまで船舶を用いた輸送環境についてはこれまで具体的な情報が乏しかったところ、今回の計測によって客観的な評価につながるデータの取得に成功したこと、国内輸送に用いられる美術品輸送専用車両が超低速走行した場合にどのような輸送環境を示すのかを初めて現象的にとらえることに成功したこと、美術品輸送専用車両の荷台上で走行中に発生する振動周波数範囲について絞り込むことができたこと等が挙げられる。また、これらの調査結果から得られた知見をまとめ、国内外で成果発表を行った。以上の観点からおおむね順調に進展していると評価した。

29年度は、輸送機関上で発生する振動調査を引き続き行い、加えて美術品モデルの加振試験等を実施した。それらの調査結果をとりまとめ、成果発表を行った。具体的には国内輸送においてはトラックの規格、サスペンションの種別、走行道路、荷台位置、走行速度と輸送中に発生する振動との関係性を調査した。そのために美術品輸送時だけでなく、輸送車両を借り上げての走行実験も実施した。輸送中に発生する振動計測に関しては、実際の計測だけでなく、車両のモデル化を行い、マルチボディダイナミクスを応用したシミュレーションによる振動計測も実施した。ここで作成した車両モデルについては、今後も試験項目のバリエーションを変更した上で改良を加え、シミュレーションの精度を上げる目途が立った。また、美術品モデルとして、美術品に使用される素材から作成された供試体を準備し、加振試験および衝撃試験を実施し、供試体のS-N曲線および損傷境界曲線を作成することができた。上記振動計測結果との照合により、振動計測結果を評価する手法について提案するためのデータを得るために必要な実験系を構築できた。この評価手法については、供試体のバリエーションを増やすことで、その精度向上が見込まれる。これらの研究成果については、文化財保存修復学会、日本文化財科学会、日本包装学会、日本機械学会、日本包装技術協会年次大会といったの国内学会等で成果発表を行った。また、国外では、IAPRI(International association of packaging research institutes)、東アジア文化遺産保存学会において成果発表を行っている。科学研究費助成事業4年計画の2年目である本年度は、学会発表と論文発表を重点的に行った。特に輸送機関上で発生する振動や衝撃の解析についての調査研究およびその成果報告について充実させることができた。2018年度は、まず美術品の陸上輸送における輸送環境への走行路面の影響、走行速度の影響を検証した。基本的に車両速度が高いほど振動レベルは大きくなり、また、首都高速道路等の高架における伸縮接手箇所がトラック荷台上で生じる振動への影響が大きいことを検証した。付随する成果として車両の個体差、荷台上の位置による差異も考慮すべき因子であることも判明した。これらの成果は美術品の荷台への積込み位置を厳密に選択する際に有用なデータとなり得る。また、これまでほぼ明らかにされなかった海上輸送時の環境データを解析し、その特徴を捉えることができた。海上航海中は非常に安定した輸送環境であったが、乗船および下船時にやや大きな振動レベルが生じることも検証した。美術品の梱包に緩衝材として多用されるポリエチレンフォーム材の振動応答特性の評価試験によってその特性を検証した。具体的には緩衝材への静的荷重が大きいほど共振周波数が低周波側へシフトし、また緩衝材へ入力される振動加速度が大きいほど共振周波数が低周波側へシフトする特性を把握できた。
シロアリの本能・生理を利用した環境配慮型防蟻技術の開発

・屋内で飼育中のコロニーを用いてフィルムのはみ出し幅とシロアリ食害の関係を求めた。その結果、はみ出し量が5mmの場合は端部が食害されて上の餌木が食害されたが、1cmになると食害を受けなかった。両者の差はフィルム下部が蟻道や蟻土で覆われた場合、フィルム端部にシロアリが到達できるかどうかであった。はみ出し幅が1cm以上になるとシロアリは蟻土の盛り上げをあきらめることが明らかになったが、これはコロニーの大きさに依存する可能性が高い。・端部がヒラヒラしていても、水平方向に張り出していない場合(すなわち上方に鉛直に伸びた形)では、コーナー部でシロアリに突破されることが多かった。これは、この部分で直角にフィルムが折り曲げられるために、強度が出てヒラヒラしなくなることと、シロアリにとって基礎部から鉛直に蟻道を積み上げやすいことの2つが原因と考えられる。従って、端部は強度を持たない状態(シワや折れ目のない状態)で、水平方向に張り出していることが必要であると判断した。・水平貼付型のフィルムバリヤー(毒餌への誘導システム)の可能性について、実際の建物基礎を想定して、検証した。建築中の建物の基礎を見ると極めて複雑で、出隅、入り隅の数は数十カ所を数える。前年度の結果からこの部分すべてに毒餌を置いて、フィルム型バリヤーによってここに蟻道を誘導するのはかなり困難であると判断した。また、実際の住宅の基礎にはコンクリートパネルの間にできる凹凸がかなり多く、入り隅と同じ原理で、この部分からもシロアリの突破を許す可能性が高い。・今までの結果を総合すると、フィルム型バリヤーは実験室規模では全く問題なく機能するが、実際の建物に適用するには解決すべき問題点が多く残されている。この問題点を解決するため、今後も研究を続けて、化学的防除、物理的防除に続く第3の「生理的」防除方法を確立したいと考える。・ポリエチレン、ナイロン12等、各種合成高分子系フィルムでシロアリに対するバリヤー効果を比較した。顕微鏡観察の結果、シロアリがプラスチック上に蟻道を作る際には、歯でその表面に傷を付け、表面をササクレだった状態にしてから、アンカー効果(化学的な接着力ではなく)で蟻道を付着させていることが判明した。このことから、シロアリバリヤーとして使用するフィルムは表面硬度が重要な因子になるものと推測される。18年度以降は各種フィルム素材について鉛筆硬度試験を行い、室内およびフィールドにおけるフィルムタイプバリヤー試験との関連について考察する予定である。・屋外試験は、1メートル四方の屋根付きフィールドを確保し、砂を入れて整地し、寄せ木をおいて試験の準備を終えたところである。寄せ木に十分な数のイエシロアリが蝟集した時点でフィールド試験を開始する。・屋内試験は、新たにイエシロアリコロニーを入手し、馴化しているところである。試験に用いるブロックやフィルム等の入手は終えており、近日中に試験を開始する予定である。・センター内に小屋(別目的)を建てる際に、基礎部分にフィルムタイプアリ返しを設置し、施工性を検討した。その結果、フィルムが外壁に密着する部分が認められるなど、「ヒラヒラ」状態を部分的に維持できない可能性があることが判明した。18年度以降は実際の建物について基礎と外壁等の取り付け具合を検討し、建物にフィルムタイプアリ返しを設置する際に問題となる可能性のある点について検討する。また、基礎の角部分やつなぎ合わせ部分について、フィルムどうしの接着などの処理をどうするかが解決すべき問題として残されている。・屋外試験は、今まで試験に使っていたシロアリの活性が極端に弱まったために代替地を探した。実験に適した場所が見つかったので、10月から試験を再開した。しかし、気温が下がり始めたために、その後、新たな蟻道の形成は認められていない。・飼育中のイエシロアリを使った屋内試験でポリエチレンやナイロン12等、各種合成高分子系フィルムでシロアリに対するバリヤー効果を比較した。ポリエチレンでは皺やつなぎ目のない部分でもシロアリの食害を受け、侵入を許した。それに対して、ナイロン12やポリカーボネートでは問題はなかった。従って、皺やつなぎ目などのない無欠点の一枚物のフィルムの場合、これらの材質で十分な効果があるものと考える。・屋内試験の結果、ナイロン12は30μm厚のフィルムはもちろん、100μmのかなり厚いフィルムでも端部があればその部分から食害を受けることが明らかになった。・オーストラリア出張の際にCSIROのMichael Lenz博士と意見を交換した。同氏は地下埋設のケーブルのシロアリ食害について研究をしているシロアリの権威であるが、やはり、ナイロン12で作られたケーブル被覆でも、埋設時の小さな傷があるとその部分から食害を受けた例があるとのことであった。これを防ぐために、同氏は新たに、ナイロン12被覆の上に安価なプラスチックで保護被覆を付け、埋設作業時の傷がナイロン12にっかないようにする方法を開発したとのことである。このようにナイロン12は優れた材料であるが、欠点があると本課題の目的に使用するのは難しいと感じた。・フィルムをバリヤーとして使用するには端部の処理が大きな問題であることが明らかになったが、これを解決するのは短時間では無理と判断した。出隅や入り隅、繋ぎ目が無ければ、一枚物のフィルムの使用が可能になるので、住宅基礎の平らな部分にそれを貼付することで隅部への蟻同誘導は可能と考える。

その結果、はみ出し量が5mmの場合は端部が食害されて上の餌木が食害されたが、1cmになると食害を受けなかった。両者の差はフィルム下部が蟻道や蟻土で覆われた場合、フィルム端部にシロアリが到達できるかどうかであった。はみ出し幅が1cm以上になるとシロアリは蟻土の盛り上げをあきらめることが明らかになったが、これはコロニーの大きさに依存する可能性が高い。・端部がヒラヒラしていても、水平方向に張り出していない場合(すなわち上方に鉛直に伸びた形)では、コーナー部でシロアリに突破されることが多かった。これは、この部分で直角にフィルムが折り曲げられるために、強度が出てヒラヒラしなくなることと、シロアリにとって基礎部から鉛直に蟻道を積み上げやすいことの2つが原因と考えられる。従って、端部は強度を持たない状態(シワや折れ目のない状態)で、水平方向に張り出していることが必要であると判断した。・水平貼付型のフィルムバリヤー(毒餌への誘導システム)の可能性について、実際の建物基礎を想定して、検証した。建築中の建物の基礎を見ると極めて複雑で、出隅、入り隅の数は数十カ所を数える。前年度の結果からこの部分すべてに毒餌を置いて、フィルム型バリヤーによってここに蟻道を誘導するのはかなり困難であると判断した。また、実際の住宅の基礎にはコンクリートパネルの間にできる凹凸がかなり多く、入り隅と同じ原理で、この部分からもシロアリの突破を許す可能性が高い。・今までの結果を総合すると、フィルム型バリヤーは実験室規模では全く問題なく機能するが、実際の建物に適用するには解決すべき問題点が多く残されている。この問題点を解決するため、今後も研究を続けて、化学的防除、物理的防除に続く第3の「生理的」防除方法を確立したいと考える。
液中レーザーアブレーションによる蛍光ナノ粒子形成の機構解明と医工学応用

水中の物質に集光パルスレーザー光を照射する「液中レーザーアブレーション」によりアップコンバージョンナノ粒子を作製し、がん細胞を用いた実験によりこのナノ粒子ががん治療に利用可能であることを示した。このがん治療法としては光線力学的療法を用いており、従来、この治療法では大きながんや深部のがんは治療できないが、アップコンバージョンナノ粒子と生体透過性の高い近赤外光を用いると、この問題を克服できる可能性があることを示した。本研究の目的は、液中レーザーアブレーションにより作製した蛍光体ナノ粒子の生成メカニズムの解明とそのナノ粒子のバイオメディカル分野での応用である。平成25年度は主に生成メカニズムの解明を中心に研究を進めた。蛍光体の焼結体に本方法を適用した場合は、数100nm程度の多面体の粗大ナノ粒子と数10nm程度の微細ナノ粒子が同時に生成する等の結果から、レーザー照射時の熱衝撃や衝撃波により焼結体から粗大ナノ粒子が生成する機構と、レーザープルーム中でクラスターから微細ナノ粒子が生成する機構を示した。生成メカニズムの報告例は少なく、今後の様々なナノ粒子の生成に重要と考えている。また、本研究で作製したナノ粒子は高い結晶性のため光学特性が良いナノ粒子が得られている。バイオメディカル分野での応用に向けて検討したナノ粒子は、アップコンバージョンナノ粒子Y2O3:Er,Yb、長残光ナノ粒子Sr2MgSi2O7:Eu,Dy、蛍光ナノ粒子YAG:Ce、Si等である。応用の1つとして考えているものに光線力学的療法(PDT)がある。通常のPDTは光感受性物質に可視光を照射して活性酸素を発生させてがん細胞を死滅させるが、光感受性物質とアップコンバージョンナノ粒子を組み合わせることにより生体透過性が高い近赤外光でがん細胞を死滅させることができるとされている。光感受性物質と本研究で得られたアップコンバージョンナノ粒子を混合して、近赤外光を照射すると活性酸素の発生が確認された。また、これらの手法をがん細胞に適用したところがん細胞の死滅し、PDT効果が確認された。生体透過性の高い近赤外光によるがん治療の可能性が示されたことは手術をしない低侵襲性治療の観点から重要なものであると考えている。併せて、活性酸素の生成効率を高めるためのナノ粒子表面への光感受性物質のコーティング、および、ナノ粒子の生体親和性を高めるためのポリエチレングリコールによる表面コーティングの検討も進めた。本研究では、「液中レーザーアブレーションによるナノ粒子生成メカニズム解明」と「生成ナノ粒子のバイオメディカル分野での応用」を目指して研究を推進してきており、昨年度は下記の項目が明らかになり、論文等で報告を行った。(1)微細ナノ粒子の生成メカニズム:液中レーザーアブレーションでは粒径数百nm程度の「粗大ナノ粒子」と粒径十nm程度の「微細ナノ粒子」が生成する。粗大ナノ粒子は、レーザー照射で発生する衝撃波等による生成を示唆する結果を示してきたが、微細ナノ粒子の生成は不明であった。今回、微細ナノ粒子が高い結晶性を有し、ドーパント(賦活剤、増感剤)も蒸発せずにナノ粒子内に存在し、ターゲットと同様の光学特性を示すことが明らかになり、液相過程を経た生成メカニズム等を提案した。(2)ナノ粒子のがん治療への応用:低侵襲性がん治療法の1つである光線力学的療法(PDT)において、大きながんや深部のがんが治療できない等の課題を解決するためにアップコンバージョンナノ粒子の利用が期待されている。今回作製した高結晶性アップコンバージョンナノ粒子と近赤外光照射を組み合わせることによりがん治療が可能であることを、肺がん細胞を用いた培養細胞実験で示した。(3)光感受性物質のコーティング:上記がん治療の効果を高めるには、アップコンバージョンナノ粒子からの発光を光感受性物質に効率的に照射する必要があるため、光感受性物質をアップコンバージョンナノ粒子に表面コートする研究を進め、ナノ粒子表面にメチレンブルーとフタロシアニン亜鉛をコートすることに成功した。(4)生体親和性物質のコーティング:生体適合性が高いことで知られているポリエチレングリコール(PEG)でアップコンバージョンナノ粒子をコートするために、シランカップリング剤とスクシイミドの反応を利用してPEGコートすることに成功した。本研究の目的は、液中レーザーアブレーションによるアップコンバージョンナノ粒子形成の機構解明、および、生成アップコンバージョンナノ粒子の医工学的応用である。粒子生成機構解明のために、発光分光測定を試みたが、液中ではアブレーションにより生成するプラズマが高密度となるために測定が困難なことが分かったので、生成ナノ粒子の特性を中心に形成機構の解明を行った。粒径が数百nmと数十nmの2種類のナノ粒子が生成することが明らかになり、数百nmのナノ粒子に関してはターゲットであるセラミックス焼結体がレーザー照射で断片化することにより生成し、数十nmのナノ粒子に関してはレーザー照射による加熱過程と周囲の液体による冷却過程を経て生成することを提案した。併せて、電子顕微鏡観察での結晶格子縞等から15 nm程度のナノ粒子においても高い結晶性を有し、高温過程を経てもドーパントの脱離等がないことを示し、単一ナノ粒子レベルでの顕微鏡観察と発光分光測定、photon avalanche効果の観察等多くの知見を得た。医工学応用のために、生体透過性が高い近赤外光のアップコンバージョンナノ粒子と光感受性物質への照射により活性酸素が発生することを示し、更に培養がん細胞A549を用いてがん治療の効果があることを確認した。

これらにより、アップコンバージョンナノ粒子と低侵襲性がん治療法の光線力学的療法を組み合わせると、光線力学的療法では治療しにくいとされてきた大きながんや深部のがんを治療できる可能性を示した。併せて、アップコンバージョンナノ粒子の生体親和性を向上させるためにポリエチレングリコールで表面修飾を行い、凝集安定性等の向上を確認した。更に他の材料系でもナノ粒子生成機構解明を行うことにより上記生成機構解明の確認を行った。水中の物質に集光パルスレーザー光を照射する「液中レーザーアブレーション」によりアップコンバージョンナノ粒子を作製し、がん細胞を用いた実験によりこのナノ粒子ががん治療に利用可能であることを示した。このがん治療法としては光線力学的療法を用いており、従来、この治療法では大きながんや深部のがんは治療できないが、アップコンバージョンナノ粒子と生体透過性の高い近赤外光を用いると、この問題を克服できる可能性があることを示した。当初計画した大きな2つの目標である「液中レーザーアブレーションによるナノ粒子生成メカニズム解明」、および、「生成ナノ粒子のバイオメディカル分野での応用」をほぼ達成したため。光材料化学当初の目標はほぼ達成したが、「生成ナノ粒子のバイオメディカル分野での応用」に関してはまだ向上の余地があり、更に高いがん治療の効果を得るために、アップコンバージョンナノ粒子の発光効率の向上等の研究を推進する。上記の通り、本研究の目的は、「液中レーザーアブレーションにより作製した蛍光体ナノ粒子の生成メカニズムの解明」と「ナノ粒子のバイオメディカル分野での応用」である。「生成メカニズム」に関しては平成25年度はほぼ計画通り進み、一定の成果を得た。平成26年度以降に実施予定の「ナノ粒子のバイオメディカル分野での応用」に関しては、本年度予備実験的なものを終え、現在、更に進んだ実験を行っている。平成26年度は、当初計画した大きな2つの目標である「液中レーザーアブレーションによるナノ粒子生成メカニズム解明」、および、「生成ナノ粒子のバイオメディカル分野での応用」をほぼ達成したため使用金額が減った。これと同時に、「生成ナノ粒子のバイオメディカル分野での応用」に関してはまだ向上の余地があることが平成26年度末に明らかになり、平成27年度は、これらを集中的に研究するため使用金額が増えた。「ナノ粒子のバイオメディカル分野での応用」に関してはアップコンバージョンナノ粒子による活性酸素の発生と光線力学的療法の効果の確認、および、ナノ粒子の光感受性物質によるコーティング技術の確立が実現しており、これら2つを組み合わせることにより光線力学的療法の効果の更なる改善が期待できると考えている。また、ポリエチレングリコールのコーティング技術も確立しており、これを組み合わせることにより生体親和性を向上させることができると考えている。「生成ナノ粒子のバイオメディカル分野での応用」に関して、更に高いがん治療の効果を得るために、アップコンバージョンナノ粒子の発光効率の向上等の研究を推進する。効率向上の方法としては、アップコンバージョン材料をフォノンエネルギーが低いGd2O3等に変更したり、濃度消光の影響を考えてドーパント量を変更したりする計画である。