hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
集団意思決定問題に対する多目的評価手法の開発と現実問題への適用

本研究では,意思決定者の選好構造に対する厳密な定量的評価に基づく多属性効用分析を,集団意思決定問題に適用するための手法を開発しました.従来手法では,意思決定者は属性間のトレードオフ関係の定量的評価のための難解な質問に回答する必要がありましたが,これをいくつかの平易な質問のみで最も選好される代替案を選択できるようになりました.宮崎県における農業政策の策定および評価を集団意思決定問題と解釈して現実問題への適用研究を行い,提案手法の妥当性を確認しています.また,一般に集団意思決定問題は不確定要素の多い問題であるため,不確実性評価のためのエージェントベースシミュレーションの基礎研究も行いました.平成26年度は主に不確実性のある状況に対応したマルチエージェントシミュレーションのための基礎技術開発を行った.特に,複数の意思決定者の意思決定に相互作用が存在する状況に関するシミュレーションを開発することにより,本研究課題の「(v)不確実性の評価のためのシミュレーション」に関する研究が進展したと言える.意思決定および機械学習を用いたシミュレーション平成25年度に行った宮崎県の農業地域における実地調査および意識調査に基づき,複数の農業政策の評価を本研究課題で意思決定手法により評価する.具体的には,宮崎県で特に農業が盛んに行われている大淀川流域を対象とし,太陽熱発電や風力発電などの再生可能エネルギー普及を軸とした農業政策の評価を行う.上記「研究実績の概要」(i)-(iii)の項目は,平成25年度の研究実施計画で明記していた内容であり,特に,(i), (ii)については順調に進展していると評価できる.また,(iii)については,宮崎県での実地調査および意識調査が完了している.計画では,広島県と宮崎県の農業政策に関して並行した調査を行う予定であったが,研究遂行の効率性を考慮して宮崎県での調査を完了させ,宮崎県の農業政策の評価を行った.平成26年度は主に「(v)不確実性の評価のためのシミュレーション」についての研究課題を進めることができた.このため,予定していた意識調査などは最終年度に行うこととしたため,人件費について計画との差が生じた.平成2627年度は,研究実施計画通り,宮崎県での農業政策の多目的評価を行う.また,広島県の農業に関わる実地調査および意識調査を行う.さらに,(i)で開発した集団意思決定手法のさらなる改善手法の開発も行う予定である.平成27年度は,意識調査などを行い平成26年度に使用しなかった人件費を使用する.当該年度は,関連分野の研究について情報収集するために多くの学会等に参加したため,学会参加費や旅費が予定よりも多く必要であった.一方で,当該年度には広島県の農業政策に関する調査準備をする予定であったが,当該年度には宮崎県に関する調査と評価を完了した.このため,広島県の農業政策に関する研究を行わなかったため,次年度使用額が生じた.広島県の農業政策に関する研究を次年度以降に行う.
生涯発達に即した‘感情マネジメント’をフェーズに組込んだ危機予防教育の開発

近年の大災害発生や新たな感染症の流行から、リスクコミュニケーションに注目が集まるようになった。リスクコミュニケーションは、「リスクのより適切なマネジメントのために、社会の各層が対話・共考・恊働を通じて、多様な情報及び見方の共有を図る活動」(安全・安心科学技術及び社会連携委員会, 2014)と定義されている。リスクや危機的状態の防止として、社会や組織レベルのマネジメントは、環境や制度の整備に焦点をあてている。一方、個人レベルのマネジメントに対しては、できごとへの個人の“備え"を強調しているが、この“備え"にあたる心理変数が明確ではない。災害など非常事態への準備や疾病予防行動に関連する心理的要因として、特に、危機・リスク認知が強く関連すると想定されている。同時に、2000年以降の感情知能の研究の進展に伴い、リスク認知に応じた適応行動の選択に、感情マネジメントなど感情コンピテンシーやリテラシーの要因が深くかかわることが指摘されるようになり、エビデンスの蓄積が求められている(Mayer & Salovey,1997;Saarni,1999 )。本研究は、このような観点から以下の2つを目的とした:(1)危機・リスク認知と感情マネジメントの関連性の解明、(2)発達に即した感情マネジメントを各フェーズにとりこんだ危機予防教育プログラムの開発。2017年度までに、海外における危機予防教育プログラムのレビュー、リスク認知や予防行動及ぼす感情の役割の検証、学校教育における感情教育の調査を行なってきた。2018年度は、これらの研究をまとめ、感情教育や危機予防に関する書籍やテキストとしてまとめ、学会発表を行なった。災害、事件・事故、疾病の罹患など突然ふりかかるあらゆる危機に適切な行動をとれるかどうかは、認知的に適正なリスク評価が前提となる。しかし、実際にはパニックや混乱などの感情マネジメントがうまくいかず的確なリスクの認知やとるべき行動が予測できない状況の陥ることが少なくない。特に、危機に遭遇したときの子どもや高齢者のリスク認知や感情マネジメントは、成人と異なる特徴を有すると想定され、危機予防教育改善には、生涯発達からのアプローチが必要不可欠と考えられる。本研究は、このような観点から次の2つを目的とした:(1)危機・リスク認知と感情マネジメントの関連性の解明、(2)発達に即した感情マネジメントを各フェーズにとりこんだ危機予防教育プログラムの開発。2015年度計画は、1)危機予防教育にかかわる研究者と実践家の討論による課題の探索、2)国外の危機予防および感情マネジメント教育プログラムのフィールド調査であった。研究代表者および分担者とともに、感情に関する研究会に参加し、生涯発達を視野にいれた感情教育についての情報および意見交換を行いながら、実証研究/実践研究の課題のあらいだしを行った。また、アメリカのEmotional Literacy教育プログラムについて情報収集するため、Yale大学が推進するRuler Approachに関するワークショップに参加した。2016年度には、感情教育に関するニーズサーベイを実施する予定である。2015年度は、課題の探索とフィールド調査を予定しており、計画どおりに進んでいると判断した。このような観点から、本研究の当初目的を以下の2つとした:(1)危機・リスク認知と感情マネジメントの関連性の解明、(2)発達に即した感情マネジメントを各フェーズにとりこんだ危機予防教育プログラムの開発。2016年度の目的は、学校教育場面におけるニーズサーベイを実施し、それに基づく感情教育および危機予防教育を検討することであった。研究代表者と分担者は、感情教育に関する研究会に参加し、学校教育場面における感情教育のありかた、感情発達や感情リタラシーの国内外の研究について問題の掘り下げを行った。また、国内研究会や国内外の学術大会において、国内外の感情教育の実態調査を行った。国外においては、Social Emotional Learning教育が、政策レベルで活発に行なわれている実情が明らかになった。一方、国内においては、研究者や教師が個別に行っている事例が目立ち、エビデンスに基づくアプローチの導入が求められている実情が浮き彫りとなった。さらに、国内外の学術大会において、感情の役割や感情リタラシーに関する研究の成果発表成果の発表を行った。2016年度の当初目的であった、ニーズサーベイの実施にいたっていない。ただし、国内外の学術大会において感情教育(Social Emotional Learningなど)の実態を調査することが可能となった。災害、事件・事故、疾病の罹患など突然ふりかかるあらゆる危機に対する適切な行動のためには、認知的に適正なリスク評価が前提となる。しかし、実際にはパニックや混乱などの感情マネジメントがうまくいかず的確なリスクの認知やとるべき行動が予測できない状況に陥ることが少なくない。危機に遭遇したときの子どもや高齢者のリスク認知や感情マネジメントは、成人と異なる特徴を有すると想定され、危機予防教育改善には、生涯発達からのアプローチが必要不可欠と考えられる。

2016年度までの実施状況をふまえ、2017年度の目的は、学校場面における感情教育の調査、成人における実存的不安の検討にあった。実存的不安は、思考や感情、意思決定、精神病理、心理療法開発の研究において重要な概念として注目を集めており、危機予防のための意思決定理解のために不可欠な概念であると考えられた。日本においては、実存的不安は、高齢者の死に対する態度との関連で論じられてきたが、その他の発達段階ではほとんど論じられていない。したがって、成人における実存的不安の文献調査を行い、海外の研究者とともに測定尺度作成の準備、計量心理学的特性の検討を行い、現在解析を進めている。分担者は、特に、学校教育場面における感情教育のありかた、感情発達や感情リタラシーの国内外の研究について、国内外の学術大会において調査を行った。危機予防に際しての意思決定に関する心理プロセスとして、新たに実存的不安に着目し、年度内に文献研究から調査の実施および解析の一部を済ませることができた。また、子ども期の感情リタラシー教育に関しては、2016年度までの成果をまとめ、その一部を学術大会で発表している。近年の大災害発生や新たな感染症の流行から、リスクコミュニケーションに注目が集まるようになった。リスクコミュニケーションは、「リスクのより適切なマネジメントのために、社会の各層が対話・共考・恊働を通じて、多様な情報及び見方の共有を図る活動」(安全・安心科学技術及び社会連携委員会, 2014)と定義されている。リスクや危機的状態の防止として、社会や組織レベルのマネジメントは、環境や制度の整備に焦点をあてている。一方、個人レベルのマネジメントに対しては、できごとへの個人の“備え"を強調しているが、この“備え"にあたる心理変数が明確ではない。災害など非常事態への準備や疾病予防行動に関連する心理的要因として、特に、危機・リスク認知が強く関連すると想定されている。同時に、2000年以降の感情知能の研究の進展に伴い、リスク認知に応じた適応行動の選択に、感情マネジメントなど感情コンピテンシーやリテラシーの要因が深くかかわることが指摘されるようになり、エビデンスの蓄積が求められている(Mayer & Salovey,1997;Saarni,1999 )。本研究は、このような観点から以下の2つを目的とした:(1)危機・リスク認知と感情マネジメントの関連性の解明、(2)発達に即した感情マネジメントを各フェーズにとりこんだ危機予防教育プログラムの開発。2017年度までに、海外における危機予防教育プログラムのレビュー、リスク認知や予防行動及ぼす感情の役割の検証、学校教育における感情教育の調査を行なってきた。2018年度は、これらの研究をまとめ、感情教育や危機予防に関する書籍やテキストとしてまとめ、学会発表を行なった。
18世紀英語の歴史・社会言語学的研究

本研究は、今日の英語が確立しつつあった18世紀英語のシンタックス、形態、語彙、文体などの実態を、豊富な第一次資料(小説、戯曲、伝記、書簡、新聞等)から収集されたデータを基に、歴史的、社会言語学的な観点から実証的に解明することを目指すものである。当該機関に行った研究の成果は次のとおりである。1.18世紀英語の、主として歴史・社会言語学的研究に関する内外の文献(著書、論文等)約500点を調査・収集し、「18世紀英語研究文献書誌」として公刊した。2.上記書誌に基づいて、国内、国外における18世紀英語研究を概観した総論的論文を『英語青年』誌に発表、18世紀英語の歴史的、社会言語学的研究の重要性と位置づけを行った。3.個別論文としては、18世紀英語の否定構文に関して、doubt, know, haveなど、doを使用しない否定文が、特に条件文や疑問文で、かなり見られることを明らかにした。4.形容詞の比較変化に関しては、現代英語と大きな違いはないが、屈折形と迂言形の頻度において若干の違いがあることを実証した。5.上記、3.4以外に、自動詞の完了構造、強意の副詞に関する論文を公刊、歴史・社会言語学的な観点から、当時の用法を明らかにした。6.未刊行であるが、動名詞の主語、動名詞の受動形や完了形といった複合形、二重目的語動詞、呼称、誓言に関する数本の論文がほぼ完成している。今後もしばらくは本研究を継続し、とりわけ、言語データの分析・記述を拡大し、「18世英語の諸相」(仮題)と題して一書にまとめるつもりである。本研究の目的は。今日の英語が確立しつつあった18世紀英語のシンタックス、形態、語彙、文体などの実態を、豊富な第一次資料(小説、戯曲、伝記、書簡、新聞等)から収集されたデータを基に、歴史的、社会言語学的な観点から実証的に解明することである。その初年度にあたる今年度は、次のようなことを行った。1.本研究の基本文献となる18世紀に刊行されたテキスト(第一次資料)の調査・収集を行った。そのうえで、種々の事情(刊行年、分野、文体等)を考慮し、観察・記述の対象となる文献を18世紀の前半と後半より各10点、計20点に絞った。2.18世紀英語に関する研究文献(第二次資料)の調査・収集を行った。邦語文献の調査・収集はほぼ完了し、欧米の文献についても調査はほぼ終了し、現在鋭意収集中である。3.各分担者がそれぞれ関心あるテーマに関して、上記第一次文献にあたりながら用例の収集・分析を開始している。上記、1.2に関する調査・収集は主として代表者が行った。本研究を国際的レベルの研究にすべく、文献収集の一部と海外研究者との情報交換を今年度はドイツ(フンボルト大学及びベルリン自由大学)で行った。3のデータ収集に関しては、現在、田島が「動名詞」、隈元が「副詞」、家入が「否定」、松元が「二重目的語構文」、大和が「呼称」、末松が「形容詞の比較」の用例を収集しているところである。また、浦田は英語学史的点観点から、18世紀に刊行された辞書や規範文法の調査を進めている。このうち、家入の「否定」と末松の「形容詞の比較」に関する調査・分析は終了、その結果をまとめた論文はそれぞれ海外学術誌に投稿、受理されている。来年度刊行予定である。また、田島、末松の共同作業である「18世紀英語の歴史・社会言語学的研究書誌」も近々補遺版の刊行を予定している。

本研究の目的は、今日の英語が確立しつつあった18世紀英語の統語法、形態、語彙、文体などを、豊富な第一次資料(小説、戯曲、評論、書簡、日記、定期刊行物等)から収集されたデータを基に、英語史的、あるいは社会言語学的な観点から実証的に解明することである。2年目にあたる平成16年度は、主に次のことを行った。1.本研究の基となる第一次資料(18世紀野銭から10点、後半から10点の計20点)を手作業もしくはパソコン利用により、各分担者がそれぞれ2,3のテーマに関してデータの収集を継続した。そのうち、動名詞、副詞、形容詞の比較変化、否定、二重目的語構文、呼称、完了形等に関するデータ収集が完了した。2.上記1.のうち、一部は収集されたデータの分析も終了、内外の学術誌に発表された、否定形に関しては、'say not'型の古い構文と'do not say'型の新しい構文とが共存する18世紀英語の否定構文の実情が明らかになり、形容詞の比較変化に関しては、18世紀英語が通説である屈折形から迂言形へという一方向の変化を必ずしも反映していないことを明らかにした。3.18世紀英語の関する研究文献(第二次資料)の調査・収集を継続し、「18世紀英語の歴史・社会言語学的研究書誌」(補訂版)を公刊した。4.本研究に注目した専門誌『英語青年』が「18世紀英語研究の最前線」という小特集をくみ、代表者を含む3名が執筆した。5.文献収集と海外の専門家との情報交換を、18世紀の探検家キャプテン・クックに関するユニークな資料の収集と研究で知られるニュージーランド(カンタベリー大学とオタゴ大学)で行った。本研究は、最終的には、今日の英語が確立しつつあった18世紀英語のシンタックス、形態、語彙、文体などの実態を、豊富な第一次資料(小説、戯曲、伝記、書簡、新聞等)から収集されたデータを基に、歴史的、社会言語学的な観点から実証的に解明することを目指すものである。これまで主として行ったことは、18世紀英語に関する第一次資料のテキスト類及び第二次資料(研究文献)の調査・収集、ならびに18世紀英語の言語資料(データ)の収集と分析である。最終年度である平成17年度は、主に次のことをおこなった。1.各自の研究テーマ(総論、統語法、文体、辞書史、文法史、書誌編纂等)に関するデータの収集をほぼ終了した。分析も78割方終了し、数本の論文に結実した。2.上記テーマのうち、国内、国外における18世紀英語研究を概観した総論的論文では、18世紀英語の歴史的、社会・言語学的研究の重要性と位置づけを行った。3.個別論文としては、18世紀英語の否定形、自動詞の完了構造、形容詞の比較変化、強意の副詞に関する論文を公刊、歴史・社会言語学的な観点から、当時の用法を明らかにした。4.未刊行であるが、動名詞の主語、動名詞の複合形、二重目的語動詞、呼称、誓言に関する数本の論文がほぼ完成している。5.18世紀英語に関する研究文献書誌の大幅改訂増補版を完成、公刊した。6.今後もしばらく本研究を継続し、とりわけ、言語データの分析・記述を拡大し、「18世英語の諸相」(仮題)と題して一書にまとめるつもりである。
日本人の起源と進化－集団ゲノム学的アプローチによる縄文人由来ゲノム領域の抽出－

本土日本人ともっとも近縁なのは韓国人である。しかし、韓国人と本土日本人のハプロタイプ多様性を比較したところ、韓国人のゲノム多様性の方が低かった。これは本土日本人は縄文人から受け継いだ多様性も保持しているためと考えられた。そこで、419人の本土日本人のゲノム成分(全ゲノム配列データ取得済み)から韓国人のゲノム成分を差し引くことで、縄文人由来ゲノム成分を抽出できると考えた。縄文人由来ゲノム成分選別アルゴリズムを構築した。本アルゴリズムでは、縄文人と渡来系弥生人が混血したのはおよそ3,000年(100世代)前であり、そのときの混血率を核ゲノムの連鎖不平衡の程度から推定する。次に、2通りの方法によって縄文人由来ゲノム成分の抽出を行った。第1の方法では、ゲノムiの本土日本人ハプロタイプをmi:1-miの2群(前者は渡来系弥生人由来ハプロタイプ群、後者は本土縄文人由来ハプロタイプ群)にわけ、前者のハプロタイプ頻度と韓国人のハプロタイプ頻度の差(カイ2乗値)が最小となる組合せをシミュレーション(メタヒューリスティック法)により求めた。そのときの後者のハプロタイプ群を仮想の本土縄文人集団と考えることができる。第2の方法では、ゲノム領域iの各ハプロタイプについて、韓国人染色体との平均塩基相違度を求め、大きい順に838(1-mi)本選び(838=419名x2本)、それを本土縄文人由来ハプロタイプ群とした。以上により、本土日本人集団のゲノム成分中から縄文人由来と思われるゲノム成分のおおまかな抽出をすることができた。本土日本人集団から縄文人由来ゲノム成分の抽出を行うアルゴリズムの開発を行った。第1の方法では、ゲノム領域領域iの本土日本人ハプロタイプをmi:1-miの2群(前者は渡来系弥生人由来ハプロタイプ群、後者は本土縄文人由来ハプロタイプ群)にわけ、前者のハプロタイプ頻度と韓国人のハプロタイプ頻度の差(カイ2乗値)が最小となる組合せをシミュレーション(メタヒューリスティック法)により求めた。第2の方法では、ゲノム領域iの各ハプロタイプについて、韓国人染色体との平均塩基相違度を求め、大きい順に838(1-mi)本選び(838=419人x2本)、それを本土縄文人由来ハプロタイプ群とする。両方法ともハプロタイプ領域毎に縄文人由来ゲノム成分の割合が異なり、保存の程度の差を評価した。本土日本人のY染色体ゲノムの解析から、縄文人由来Y染色体を同定し、合祖理論に基づく理論解析によって、縄文時代晩期から弥生時代初期に当該Y染色体を有する個体数が一度急速に減った(その後急速に回復)ことを明らかにした。本土縄文人の進化史の解明を目指し、(1)縄文人由来ゲノム成分(仮想縄文人集団)、およびアジア人73集団(PanAsia SNPデータ)をあわせ、TreeMix解析などを行い、縄文人と近縁な集団(縄文人のルーツ)を探る。(2)領域ごとに最も近い共通祖先(MRCA)に至るまでの世代時間を計算し、縄文人集団サイズの時間変化を推定する。(3)高いカバレッジのネアンデルタール全ゲノム配列とデニソワ人全ゲノム配列を用い、S*統計量などを使って旧人由来ゲノム領域を同定する。(4)集団分化(Fst)と連鎖不平衡の伸展(EHH)を指標として、正の自然選択作用領域を同定する。(5)自然選択候補変異が検出されれば、申請者が開発したABC rejection algorithmを用いて、その選択係数や年齢を推定する。

第2の方法では、ゲノム領域iの各ハプロタイプについて、韓国人染色体との平均塩基相違度を求め、大きい順に838(1-mi)本選び(838=419人x2本)、それを本土縄文人由来ハプロタイプ群とする。両方法ともハプロタイプ領域毎に縄文人由来ゲノム成分の割合が異なり、保存の程度の差を評価した。本土日本人のY染色体ゲノムの解析から、縄文人由来Y染色体を同定し、合祖理論に基づく理論解析によって、縄文時代晩期から弥生時代初期に当該Y染色体を有する個体数が一度急速に減った(その後急速に回復)ことを明らかにした。本土縄文人の進化史の解明を目指し、(1)縄文人由来ゲノム成分(仮想縄文人集団)、およびアジア人73集団(PanAsia SNPデータ)をあわせ、TreeMix解析などを行い、縄文人と近縁な集団(縄文人のルーツ)を探る。(2)領域ごとに最も近い共通祖先(MRCA)に至るまでの世代時間を計算し、縄文人集団サイズの時間変化を推定する。(3)高いカバレッジのネアンデルタール全ゲノム配列とデニソワ人全ゲノム配列を用い、S*統計量などを使って旧人由来ゲノム領域を同定する。(4)集団分化(Fst)と連鎖不平衡の伸展(EHH)を指標として、正の自然選択作用領域を同定する。(5)自然選択候補変異が検出されれば、申請者が開発したABC rejection algorithmを用いて、その選択係数や年齢を推定する。
情報提供を基盤とした術後せん妄に対する看護師と家族の協働的ケアプログラムの開発

本研究は患者の術後せん妄に対する看護師と家族の協働的ケアプログラムを開発することを目指している。協働的ケアの基盤となる情報提供に着目し看護師と家族の情報共有の現状を把握することを目的とし、研究を進めた。第一段階として、手術直後の患者のケアを行う看護師と家族(各8名)に着目し、ケア場面や面会場面の参加観察行い、その後に半構造化面接を行った。得たデータは質的に分析を行った。看護師は家族に対して患者に行われている治療やケア、患者の状態についての説明を行っているものの、家族はさらなる詳細な情報を求めていた。看護師の行う情報提供と家族の求める情報のレベルの違いが明らかになった。このことは術後のみならず、術後せん妄発症など患者の状態が不安定な状況下でも同様のことが考えられた。第二段階として、看護師の観点から術後せん妄を発症した患者のケアにおける看護師と家族との関りや情報提供の現状を把握することを目的に、術後せん妄患者の家族との関りを経験した看護師5名を対象に半構造化面接を行った。看護師は術後せん妄患者の家族の心理面を第一に考え、患者に生じている症状の情報提供を行い、状況に応じて家族が患者のそばにいることができる環境を作っていた。また、せん妄発症時の患者の安全面のための抑制についての説明においては倫理な面で葛藤を感じていた。さらに家族の理解度や関係性をアセスメントし、情報の内容や量を決定していた。看護師は、家族から提供して欲しい情報として、患者のキャラクターや入院までの生活状況を求めており、せん妄発症時や予防的なケアに活かそうとしていた。在院日数の短縮化の中、看護師と家族がコミュニケーションを取り、術後患者に関する情報共有を行うことは、患者の術後せん妄発症時および予防的なケアの一助になるといえる。本研究は患者の術後せん妄に対する看護師と家族の協働的ケアプログラムの開発を行うことであり、協働的ケアの基盤となる情報提供に着目し、術後せん妄患者の家族と看護師の情報共有の現状を明らかにすることを目的としている。そこで情報共有の現状を把握するために、まず、術後せん妄の有無に関わらず、術後の患者の家族とケアを行う看護師間の情報共有の現状を把握し、段階的に研究を進めることとした。術後の看護の場面において、看護師と家族に対してフィールドでの参加観察とインタビューを行い、術後せん妄に対する看護師と家族の協働的ケアプログラムの基礎的資料を得る。研究者が所属する研究機関の倫理審査委員会の承認を得て、現在は、研究フィールドとの調整を行っている。研究フィールドとの調整後、データ収集を開始する予定である。研究実施にあたり、研究計画の一部再考を行ったため、研究フィールドの開拓が遅れ、当初の予定よりやや遅れている。本研究は患者の術後せん妄に対する看護師と家族の協働的ケアプログラムを開発することを目指し、協働的ケアの基盤となる情報提供に着目し、術後せん妄患者と家族の情報共有の現状を明らかにすることを目的としている。そこで看護師と家族の情報共有の現状を把握するために、術後せん妄の有無に関わらず、まずは術直後の患者の家族と看護師の情報共有の現状の把握に努めた。術直後の患者の家族4名とその患者のケアを行った看護師4名を対象とした。術直後の患者のケア場面と家族の面会場面の参加観察、家族と患者のケアを行った看護師に対する半構造化面接を行った。得られたデータは、それぞれ質的に分析した。参加観察で得たデータは副次データとして用いた。看護師は、患者のケアや家族との対話、事前に収集していた家族の状況から家族の心理状態を捉えていた。また家族が術後早期に患者の面会ができるよう、術直後のケアをスピーディに行っていた。また、家族が患者の今の状態や今後の予定についてイメージできるように具体的な説明を行い、患者の状態に関する情報提供を行っていた。一方家族は、手術が終了した安堵感を得るとともに、自ら患者の疼痛の有無や麻酔の覚醒状況などの状態を捉え、自己の経験に基づき、解釈していた。また、看護師の説明により患者の状態のイメージはできるものの、患者に装着されている機器やモニターで表示される数字の意味の説明を求めていた。看護師の家族への情報提供の内容以上に家族は様々な視点から情報を求めていた。研究実施にあたり、研究計画書の一部再考を行い、データ収集を行ったこと、フィールドとの調整、対象者へのアプローチに時間を要した。現段階では協働的ケアの基盤となる情報提供に着目し、看護師と家族の情報共有の現状を把握することを目的とし、研究を進めている。まず前段階として、手術直後の患者のケアを行う看護師と家族に着目し、ケア場面や面会場面の参加観察行い、その後に半構造化面接を行った。今年度は前年度に加え、さらに看護師4名、家族4名の分析を行った(合計:看護師8名、家族8名)。その結果、看護師は家族に対して患者に行われている治療やケア、患者の状態についての説明を行っているものの、家族はさらなる詳細な情報を求めていた。このことは術後のみならず、術後せん妄発症など患者の状態が不安定な状況下でも同様のことが考えられる。

この結果をふまえ、これからの研究として、まず看護師の観点から術後せん妄を発症した患者のケアにおける看護師と家族との関りや情報提供の現状を把握する。その後、患者の術後せん妄発症時のケアおよびせん妄発症の予防的ケアの一環として、看護師と家族の患者に関する情報共有の実現化の検討を行い、家族との協働的ケアプログラム構築の一助とする。研究実施にあたり、フィールドとの調整に時間を要していること、研究遂行のための時間の確保が難しく遅れている。本研究は患者の術後せん妄に対する看護師と家族の協働的ケアプログラムを開発することを目指している。協働的ケアの基盤となる情報提供に着目し看護師と家族の情報共有の現状を把握することを目的とし、研究を進めた。第一段階として、手術直後の患者のケアを行う看護師と家族(各8名)に着目し、ケア場面や面会場面の参加観察行い、その後に半構造化面接を行った。得たデータは質的に分析を行った。看護師は家族に対して患者に行われている治療やケア、患者の状態についての説明を行っているものの、家族はさらなる詳細な情報を求めていた。看護師の行う情報提供と家族の求める情報のレベルの違いが明らかになった。このことは術後のみならず、術後せん妄発症など患者の状態が不安定な状況下でも同様のことが考えられた。第二段階として、看護師の観点から術後せん妄を発症した患者のケアにおける看護師と家族との関りや情報提供の現状を把握することを目的に、術後せん妄患者の家族との関りを経験した看護師5名を対象に半構造化面接を行った。看護師は術後せん妄患者の家族の心理面を第一に考え、患者に生じている症状の情報提供を行い、状況に応じて家族が患者のそばにいることができる環境を作っていた。また、せん妄発症時の患者の安全面のための抑制についての説明においては倫理な面で葛藤を感じていた。さらに家族の理解度や関係性をアセスメントし、情報の内容や量を決定していた。看護師は、家族から提供して欲しい情報として、患者のキャラクターや入院までの生活状況を求めており、せん妄発症時や予防的なケアに活かそうとしていた。在院日数の短縮化の中、看護師と家族がコミュニケーションを取り、術後患者に関する情報共有を行うことは、患者の術後せん妄発症時および予防的なケアの一助になるといえる。研究フィールドとの調整後、早期にデータ収集を開始し、患者の術後せん妄に対する看護師と家族の協働的ケアプログラムの開発の基礎的資料を得る。基礎的資料を得た後は、術後せん妄を発症した患者の家族とケアを行った看護師のインタビューを通して、プログラム内容を検討する。プログラム内容の検討後は、看護師によるグループフォーカスディスカッションを通して、プログラム内容の精選化を図る。対象者を選定するにあたり、フィールドの協力が必須であることと、術後せん妄患者はリスクアセスメントを行い予測的に選定を行うが、家族の協力も得る必要があるため、対象者数の確保が本研究の課題である。十分に研究フィールドの協力者への説明を行い、協力体制が得られるよう調整を行う。今後は、術後せん妄を発症した患者の家族と患者のケアを行った看護に半構造化面接を行い、術後せん妄発症時の家族と看護師の情報共有の現状を明らかにする。
GISを活用した居住と自然環境との相互関係の解析

本研究では,GIS(地理情報システム)とデジタル空間情報を活用し,居住と自然環境との相互関係を解析した.特に,人口や居住地の分布と標高・傾斜などの地形条件との関係を詳しく検討した.この際には,現在の状況とともに,明治・大正時代を含む過去の状況についても検討した.過去のデータは形式が複雑な場合が多かったため,最初にGISで利用可能なデータベースを構築した.研究対象地域には1)日本全国,2)関東,関西,中国・四国,3)東京圏・山形県最上地方などが含まれており,多様な空間スケールに関する検討を行った.また,人口以外の人間活動を反映する指標として,水車場,耕作放棄地,駅の乗降客数,地価の空間分布を取り上げ,地形条件などとの関係を検討した.さらに,ネパールにおける居住と地形条件との関係も分析した.また,居住を含む人間活動が自然環境に影響を与える例として,河川水質に関する課題を取り上げた.研究対象地域は関東地方と東部イングランドとし,土地利用が水質に与える影響などを検討した.さらに,全球の都市人口を可視化する手法とその教育上の意義も検討した.本研究を通じて,地形条件が居住などの人間活動を強く規定し,その規定の程度や様式が時代とともに変化したことが明らかにされた.時代による変化は,社会情勢の変化とともに,治水などの人間による自然の制御にも影響されていることが判明した.このことは,現実のデータに基づく具体的な検討を通じて,自然と人間活動との関係を相互作用として理解すべきことを示す.同じことが,人間活動と河川水質との関係についても当てはまり,地域の持続可能性を議論する際には,人間活動が水質に及ぼす影響とともに,水質が社会に及ぼす影響を考慮する必要があることが指摘された.さらに,自然・人文環境とGISに関する多様な検討を平行して行った.本研究では,GIS(地理情報システム)とデジタル空間情報を活用し,居住と自然環境との相互関係を解析した.特に,人口や居住地の分布と標高・傾斜などの地形条件との関係を詳しく検討した.この際には,現在の状況とともに,明治・大正時代を含む過去の状況についても検討した.過去のデータは形式が複雑な場合が多かったため,最初にGISで利用可能なデータベースを構築した.研究対象地域には1)日本全国,2)関東,関西,中国・四国,3)東京圏・山形県最上地方などが含まれており,多様な空間スケールに関する検討を行った.また,人口以外の人間活動を反映する指標として,水車場,耕作放棄地,駅の乗降客数,地価の空間分布を取り上げ,地形条件などとの関係を検討した.さらに,ネパールにおける居住と地形条件との関係も分析した.また,居住を含む人間活動が自然環境に影響を与える例として,河川水質に関する課題を取り上げた.研究対象地域は関東地方と東部イングランドとし,土地利用が水質に与える影響などを検討した.さらに,全球の都市人口を可視化する手法とその教育上の意義も検討した.本研究を通じて,地形条件が居住などの人間活動を強く規定し,その規定の程度や様式が時代とともに変化したことが明らかにされた.時代による変化は,社会情勢の変化とともに,治水などの人間による自然の制御にも影響されていることが判明した.このことは,現実のデータに基づく具体的な検討を通じて,自然と人間活動との関係を相互作用として理解すべきことを示す.同じことが,人間活動と河川水質との関係についても当てはまり,地域の持続可能性を議論する際には,人間活動が水質に及ぼす影響とともに,水質が社会に及ぼす影響を考慮する必要があることが指摘された.さらに,自然・人文環境とGISに関する多様な検討を平行して行った.自然環境と人間活動(社会経済的属性)との関係性の共変動を定量的に把握するために,平成16年度は次のような検討を行った.1)自然と人間の関係が現在よりも密接であったと考えられる明治期を対象に,地域統計データベース(地理行列)を構築した.このデータベースをもとに,地理情報システムを援用して地形条件(標高,傾斜など)と人口,居住密度,産業などとの相関を検討した.2)現在の人口と地形条件との関係を,国勢調査のメッシュデータとDEMを用いて,日本全国について市町村単位で詳しく解析した.3)過疎地域の年齢別の人口変化と地形要因との関連性について分析を行うために,全国を範囲として3次メッシュ単位で19802000年のデータを整備し,基礎的な集計作業を行った.4)関東地方における自然条件と居住・土地利用に関する地図化と統計分析を行うために,国土数値情報,農業センサス集落カード,集落地図ベクトルデータ,社会経済的メッシュデータを媒体変換し,PC上のGISで利用可能なものとした.5)東アジアにおける気候環境変化の解明のための基礎資的として,東京大学地理学教室が所蔵していた中華民国時代の月別気温・降水量資料をデジタル化した.6)ヒマラヤ地域における居住と気候・地形との関係を解明するために,クンブヒマラヤ地域における5万分の1地形図のデジタル化を行った.7)東アジアモンスーンの変動を解明するに必要なデータセットを調査し,ネパールでの降水の地域特性を解明した.8)GISを用いて関東中部日本の河川水質の統計値と土地利用との関係を解析した.9)地球上の諸都市の立地,人口規模,人口変化,移動人口などをアニメーションによって視覚化した.今年度は,日本と世界の多様な調査地域において,事例研究を推進した。日本全国について,市町村単位の人口データと地形との関係を分析し,全体的な傾向と特異な特徴を示す市町村に関する検討を行った.首都圏については,人口,駅の乗降客数,都心との距離および地形との相互関係を分析した.

山形県最上地域を対象に、国勢調査と国土数値情報のデータを用いて人口変化と地形との関係を分析した。また市町村の中心集落や、地域の中心都市である新庄市中心部へのアクセシビリティと人口変化との関連性を分析するためのデータを整備した。詳細な農業集落カードデータを用いて,関東における耕作放棄地の分布と地形との関係を分析した。その結果,耕作放棄地率は標高約900mで極大になることを明らかにした.さらに,近代日本における自然環境と人文現象との相互関係を検討するために歴史統計資料を活用した.歴史統計の統計単位である市区町村の範域が現在とは大きく異なるため,各種歴史資料を援用して市区町村界変遷データベースを構築し,自然環境と社会経済環境に基づく地域属性とリンクさせた.このデータを用いて空間分析を行った.海外については,中国のチベット高原における積雪データを収集し、春季の積雪の長期変化を解析し,地球温暖化と居住動態の関係を検討した.また、ネパールの地形図からGISデータを作成し、異なる標高下での地形と居住地との対応関係を分析した。居住集合を都市スケールと集落スケールの両面からとらえるためのデータ作成と可視化を行った.シリア北部のハブール川沿いとイタリアのベスビオ山麓北麓について,高解像度衛星写真とベクター・データを用いて集落の分布データを作成し,その空間分布を地形との関連で検討した.また,地球全体における都市の規模と立地,フライト・道路ネットワークと人口移動のデータを可視化した。本年度は日本,英国,ネパール,シリアにおける研究を引き続き推進し,研究のとりまとめを行った.明治・大正期における地域統計・デジタル地図データベースを完成させ,近代日本における人間活動と自然環境との関連を考察した.GISなどを駆使してデータを分析した結果,両者には強い相互依存関係があることが明らかになった.環境と農業との関連およびその推移を明らかにするために,1975年以降の農業集落カードデータを用いて,耕作放棄地の発生と標高・傾斜等の関係,およびその変化の地図化・分析を行った.その結果,関東地方では耕作放棄に対する環境条件の影響が1980年代後半から強まったことがわかった.近畿地方および中国地方についても同様の分析を開始し,基本的なデータを作成した.また,中国・四国地方を対象に,基準メッシュ単位で国勢調査と国土数値情報のデータを編集し,人口変化と標高との関係を分析した.その結果,低標高の地域においては,中心市街地よりもやや離れたメッシュで社会増加が大きい一方で,高標高の地域では中心集落から離れるほど社会減が大きいなどの知見を得た.さらに,全国における人口変化率と地形との関係を分析し,関係が高度経済成長期に急変したことを明らかにした.ネパールヒマラヤにおける居住・土地利用と標高・地形との関係を,地形図からデジタル化したデータとGISソフトを用いて解析した.その結果,居住地数の頻度分布や居住地と地形・斜面方位との関係が標高30003500mを境に変化し,この変化が民族や生業の分布境界と対応していることが明らかになった.
細胞周期の分子機構とその抑制剤の開発

Ras/RaおよびRas/CDC25相互作用阻害物質の検出系を構築し、これを用いて広範なスクリーニングを行ったが、現在までのところ新規の活性物質は得られていない。しかし、我々がすでにSrcキナーゼを阻害する細胞周期阻害剤として同定したラディシコールがこの系でのRas/Raf結合を特異的に阻害することが判明し、その作用機構の解析を行った。v-Ha-rasトランスフォーム細胞を用いて細胞内でのRas/Rafの結合に対する効果を調べたところ、それを強く阻害することが判明した。本物質は、in vivoでRas/Raf結合を阻害する初めての物質であると考えられる。一方、in vitroでの直接的な結合阻害は認められず、in vivoでの結合阻害には、Rafのキナーゼドメインの存在が必要であることが分かった。2.Preussin耐性遺伝子のクローン化我々は分裂酵母cdc25変異株に対し選択的に作用する物質としてPreussinを得た。その作用機構を解析する目的でcdc25変異株を用いその超感受性を相補する遺伝子のクローン化を行いHSP70をコードするhsp1/sks2をクローン化した。本遺伝子の破壊株は、生育可能であったが、増殖速度が低下し、破壊株とcdc25との2重変異株は、著しい増殖速度の低下、制限温度の低下、Preussin処理したcdc25変異株と同様の形態異常を示し、Preussinの作用はHSP70と関連する可能性が示唆された。細胞周期の制御に作用する薬剤を用いて、以下のような知見を得た。(1)M期を伴わないDNA再複製により多倍数体細胞を誘導するK-252aの分裂酵母における耐性遺伝子として2つの新規遺伝子sks1^+とsks2^+をクローン化したが、Sks1はショウジョウバエMOV34と、Sks2はHSP70と相同性があり、それぞれ多剤耐性、ストレス耐性による耐性賦与と考えられた。(2)プロテインキナーゼ阻害剤スタウロスポリンによってS期に停止したCHO細胞は未成熟分裂、3Y1細胞はアポトーシスが誘導されるが、このときCHOではp34^<cdc2>が活性化されるが、3Y1では活性化されないことが明らかになった。3Y1におけるアポトーシス誘導にp34^<cdc2>が寄与しないことが示された。(3)ラット線維芽細胞及び分裂酵母にG1,G2期停止を誘導するレプトマイシンB(LMB)の標的分子を明らかにするために分裂酵母のLMB耐性遺伝子をクローン化したところ、京都大学柳田らにより報告されていた分裂酵母の染色体次構造維持に関与すると考えられるCrm1を同定した。LMB処理した野性株の形質とcrm1低温感受性変異株の形質が酷似していたことからLMBの標的はCrm1そのものかその制御系に関係することが示唆された。(4)ヒストンデアセチラーゼを特異的に阻害するトリコスタチンによって誘導される蛋白質として、アクチン調節蛋白質ゲルゾリンとヒストンバリアントH1^0を同定し、特にゲルゾリンはトリコスタチンによる細胞形態の変化に関連する可能性が示された。本年度は、酵母two-hybrid systemを用いた細胞周期阻害剤の探索研究と昨年度の探索研究から見いだされたラディシコール、ブリュッシンの作用機構に関する研究を行った。本年度はRas/Rafの結合及びRas/CDC25の結合に対する阻害物質を広範に探索し、Ras/Rafの結合を阻害する物質を生産するカビK-21株、Ras/CDC25の結合を阻害する物質を生産する放線菌-85株を見いだした。これらの生産する活性物質の作用はそれぞれ特異的であったことから、大量培養と活性物質の精製を試みている。(2)ラディシコールの作用についてラディシコールはチロシンキナーゼの阻害剤としてすでに我々が報告した物質であるが、昨年度Ras/Rafの結合阻害活性により再発見した。本年度はこの活性を確かめるため、RasをGSTとの融合タンパク質、RafのN末端側約半分(RIP3)をMBPとの融合タンパク質として精製し、直接の結合阻害があるかどうかを調べたが、50μg/mlという高濃度でも阻害が認められなかった。Two-hybirdで使用したRaf全長を用いると、in vitroでは結合活性がないことが示されていることから、酵母細胞内でRafはRasと結合可能になるための構造変化を起こすと考えられ、ラディシコールの作用は酵母細胞内でのRafの構造変化を阻害する可能性が示唆された。(3)プリュッシンの作用について昨年、我々はプリュッシンは分裂酵母cdc変異株中のcdc13、cdc25、weel等、特定の変異株にのみ強力に作用する物質として単離した。本年度は本物質の作用機構を解析する目的で、プリュッシン超感受性を示すcdc25を受容菌として耐性を与える遺伝子を野性株DNAライブラリーから検索したところ、1種類のプラスミドを取得した。このプラスミドには613アミノ酸をコードする読み取り枠が含まれており、本遺伝子は新規の熱ショックタンパク質をコードしていた。この遺伝子は、出芽酵母の細胞質型Hsp70をコードうるSSB1,SSB2と最も高い相同性を示した。この結果からプリュッシンは分裂酵母Hsp70を標的とし、cdc変異株の温度感受性蛋白質を不安定化することによって超感受性を付与している可能性が示された。

Ras/RaおよびRas/CDC25相互作用阻害物質の検出系を構築し、これを用いて広範なスクリーニングを行ったが、現在までのところ新規の活性物質は得られていない。しかし、我々がすでにSrcキナーゼを阻害する細胞周期阻害剤として同定したラディシコールがこの系でのRas/Raf結合を特異的に阻害することが判明し、その作用機構の解析を行った。v-Ha-rasトランスフォーム細胞を用いて細胞内でのRas/Rafの結合に対する効果を調べたところ、それを強く阻害することが判明した。本物質は、in vivoでRas/Raf結合を阻害する初めての物質であると考えられる。一方、in vitroでの直接的な結合阻害は認められず、in vivoでの結合阻害には、Rafのキナーゼドメインの存在が必要であることが分かった。2.Preussin耐性遺伝子のクローン化我々は分裂酵母cdc25変異株に対し選択的に作用する物質としてPreussinを得た。その作用機構を解析する目的でcdc25変異株を用いその超感受性を相補する遺伝子のクローン化を行いHSP70をコードするhsp1/sks2をクローン化した。本遺伝子の破壊株は、生育可能であったが、増殖速度が低下し、破壊株とcdc25との2重変異株は、著しい増殖速度の低下、制限温度の低下、Preussin処理したcdc25変異株と同様の形態異常を示し、Preussinの作用はHSP70と関連する可能性が示唆された。
上皮細胞のタイト結合と細胞増殖因子からみた鼻茸形成のメカニズム

鼻茸上皮では上皮細胞間隙の破断と上皮細胞増殖因子受容体erbB1、erbB2、erbB3の陽性所見が認められた。リアルタイムPCR法ではerbB1、erbB2、erbB3、のmRNAが検出された。またこれらの活性化型であるリン酸化erbB1とリン酸化erbB2の発現も認められた。以上より鼻茸形成の機序には、鼻茸上皮細胞間が破断して上皮細胞増殖因子受容体であるerbB1とerbB2、特にerbB1が活性化する機序が関与している可能性が示唆された。慢性副鼻腔炎患者から手術時に採取した鼻茸を割断して半球状にトリミングし、これをUssing chamberに取り付けた。組織の両面をKrebs-Henseleit緩衝液で還流し0.52.0mVのパルス電圧をかけて電気抵抗を測定すると1540Ω・cm^2であった。これに対し、上顎嚢胞や鼻中隔弯曲症の患者から採取した下鼻甲介粘膜や鼻中隔粘膜では70100Ω・cm^2、稠密に並んだ単層の培養鼻粘膜上皮細胞では100200Ω・cm^2であった。以上より鼻茸上皮ではタイト結合が障害されている可能性が示唆された。2.トレーサー透過試験採取した鼻茸を2%塩化ランタン+2.5%グルタールアルデヒド/0.1Mカコジル酸酸緩衝液に2時間浸した後、エポキシ樹脂に包埋した。超薄切片を作成し電子顕微鏡下に観察すると、ランタンは上皮細胞頂面に付着していたのに加え、側面の細胞間隙にも存在していた。粘膜下層にはランタンは認められず、ランタンは深層から侵入したものではなく上皮層頂面側から漏洩したものと推定された。これに対し下鼻甲介粘膜や鼻中隔粘膜ではランタンの漏洩は認められなかった。3.増殖因子受容体の検索鼻茸組織、下鼻甲介粘膜、鼻中隔粘膜いずれにおいてもRT-PCR法によりerbB2のmRNAが検出された。免疫組織学的にも上皮層にerbB2の陽性所見が認められた。下鼻甲介粘膜と鼻中隔粘膜では底側面に強い陽性所見が見られたが、鼻茸組織では上皮層全域において陽性のものが多かった。さらにWestern blot法によりerbB2蛋白の検出を試みたが検出できず、現在サンプル量を増やして再検討中である。(1)Ussing chamber法による鼻茸上皮層の電気抵抗の測定:慢性副鼻腔炎患者から手術時に採取した鼻茸を割断してUssing chamberに取り付け,電気抵抗を測定した。前年度に引き続き,再現性の確認のための作業であるが,鼻茸では上顎嚢胞や鼻中隔弩曲症の患者から採取した下鼻甲介粘膜や鼻中隔粘膜の電気抵抗よりも有意に低い値が得られた。以上より鼻茸上皮ではタイト結合が障害されている可能性が示された。(2)トレーサー透過試験:前年度に引き続き,塩化ランタンが鼻茸上皮を透過する現象について,再現性を確認する実験を行った。超薄切片を作成し電子顕微鏡下に観察すると,鼻茸上皮では側面の細胞間隙にランタンが侵入しているのが確認された。これにより鼻茸上皮ではタイト結合が障害されていることが確認された。(3)タイト結合蛋白の発現:免疫電子顕微鏡法によりタイト結合蛋白であるclaudinの発現を観察したところ,鼻茸上皮間では著しい不整が認められた。(4)増殖因子受容体の検索:鼻茸組織,下鼻甲介粘膜,鼻中隔粘膜いずれにおいてもRT-PCR法によりerbB2と同様にerbB3のlnRNAが検出された。免疫組織学的にも上皮層にerbB3の陽性所見が認められた。局在はerbB2と類似した傾向を示し,下鼻甲介粘膜と鼻中隔粘膜では底側面に強い陽性所見が見られたが,鼻茸組織では上皮層全域において陽性のものが多かった。これに対してerbB4はRT-PCR法,免疫組織学的検索,Western blot法のいずれにおいても検出されなかった。(5)上皮細胞の増殖能の観察:鼻茸組織をTNFα,IL-1βで刺激し,bromodeoxyuridineの取り込みにより上皮細胞の増殖について検討したところ,刺激前と比べて有意な取り込みの上昇は認められなかった。(1)増殖因子受容体の検索:蛍光免疫法を用いた免疫組織学的手法により鼻茸組織、下鼻甲介粘膜、鼻中隔粘膜の上皮層にerbB1、erbB3およびリン酸化erbB1、リン酸化erbB3の陽性所見が認められた。下鼻甲介粘膜では上皮層に加えて粘膜下層に存在する鼻腺組織にも陽性所見が認められた。

リアルタイムPCR法でもerbB3の存在が確認されたが、Western blot法では陽性所見が確認できなかった。これに対してerbB4は、蛍光免疫法、Western blot法のいずれにおいても検出されなかった。しかしリアルタイムPCR法ではerbB1、erbB3よりも量が少ないもののerbB4mRNAが検出された。(2)上皮細胞の増殖能の観察:鼻茸組織をTNFα、IL-1β、IFNγ、好中球elastase、lipopolysaccharideで刺激し、bromodeoxyuridineの取り込みにより上皮細胞の増殖について検討したが、刺激前と比べて有意な取り込みの上昇は認められなかった。下鼻甲介粘膜でも同様の実験を行ったが、取り込みの有意な上昇は認められなかった。(3)ヒト鼻粘膜および鼻茸粘膜の電気抵抗を短絡電流測定器CEZ-9100(Nihon kohden)を用いて測定した。下鼻甲介粘膜では80150Ω・cm^2であったのに対し、鼻茸粘膜では50100Ω・cm^2であり、鼻茸粘膜で低い傾向がみられたが統計学的有意差までには至らなかった。切離してin vitroで測定した結果では鼻茸粘膜で電気抵抗が有意に低値であったが、この乖離の理由としては切除時や切除後のartifactや粘膜下組織の電気抵抗の影響が考えられた。
マイクロリアクターを組込んだ逐次赤外分光顕微鏡の創製　－生命・材料科学への展開－

本研究の目的は従来になく長時間安定して測定可能な赤外分光顕微鏡を実現し、生きたままの細胞の代謝、葉緑体の光合成反応、光触媒反応、金属膜の水熱反応等の逐次その場観察を実現することである。H29年度はリニアアレイ検出器を搭載した顕微赤外分光顕微鏡を導入し、これに長時間冷却可能な液体窒素デュワーを装着した。温度擾乱を避けるために装置全体をアクリル板で覆い、装置の安定性について評価を行った。デュワーに液体窒素注入後から数日にわたり計測できることが可能となり、測定が特に安定して実現できる時間範囲を捉えることができた。さらに新たに参照光と試料透過光をリニアアレイにより同時に計測可能なマイクロ流路を導入したマイクロ・リアクタを新たに設計・製作した。これにより、赤外線光源、光路長、検出器感度等のドリフトに対して安定した計測を実現できることが分かった。H30年度はマイクロリアクタのパターンを塩化ビニール製のスペーサーに代えて、新たに紫外線硬化型シリコン樹脂を用いるフォトリソグラフィプロセスを確立した。これにより光路長を50μmから10μm程度と短くすることが可能となり水溶液中のその場観察をさらに容易にすることができた。加えて赤色・青色LEDを組み入れた分光セルも開発した。また本研究費により観測対象試料の指紋領域に高感度な検出器を装着した。これらの準備の下に一酸化炭素、二酸化炭素、ATP水溶液のpH変化、細胞の捕獲と安定的分光計測について実験を行った。当初予定した通りに装置を改良することができ、これを用いた予備実験も実施できた。前年度までの経験を踏まえて細胞観察用及び水中化学反応観察用それぞれに適したマイクロリアクターのパターンを再設計・製作し、逐次赤外分光顕微鏡による分光計測を行う。パターン及び行路長、そして滅菌処理の最適化を行う。対象としては、細胞、葉緑体、光触媒、金属の水熱反応とし、そのためのpHを変えた各要素化学種水溶液のIRスペクトルの定量測定を行い、検量線の基礎データを整え、外的条件(光量、pH、流量等)を変化させた実験を行い、水溶液中逐次赤外分光顕微鏡システムとして俯瞰的に評価して研究をまとめる。その一方で、光触媒反応その場観察を実現するために、紫外線LEDを組込んだ分光セルを新たに設計・製作し、制御用の安定電流回路も自作し、その特性を評価した。上記の装置改良と平行して、本研究で観察対象としている反応に関わる二酸化炭素、ATP等の水溶液中透過赤外吸光度測定の予備実験を行った。また、対象とする細胞の細胞周期の培地温度依存性についても予備実験を行った。又、水の赤外吸収スペクトルの第一原理計算を行い、実測データを再現することができた。これを論文としてまとめた。

細胞観察用及び水中化学反応観察用それぞれに適したマイクロリアクターのパターンを設計・試作し、平成29年度に立ち上げた逐次赤外分光顕微鏡に設置し、分光計測を行い、パターン及び行路長の最適化を行う。対象としては引き続き、細胞、葉緑体、光触媒、金属の水熱反応とする。そのための乳酸、ATP、リン酸、クエン酸、グルコース等の水溶液のIRスペクトルの定量測定を実施する。その後、システムとしての特性を把握したうえで、細胞周期に亘る細胞の代謝計測、葉緑体の光合成条件制御による反応計測、生体エネルギー代謝反応、水分解光触媒反応その場計測、水中脱合金反応その場計測と多孔体膜形成条件等のテーマへの展開を計る。前年度までの経験を踏まえて細胞観察用及び水中化学反応観察用それぞれに適したマイクロリアクターのパターンを再設計・製作し、逐次赤外分光顕微鏡による分光計測を行う。パターン及び行路長、そして滅菌処理の最適化を行う。対象としては、細胞、葉緑体、光触媒、金属の水熱反応とし、そのためのpHを変えた各要素化学種水溶液のIRスペクトルの定量測定を行い、検量線の基礎データを整え、外的条件(光量、pH、流量等)を変化させた実験を行い、水溶液中逐次赤外分光顕微鏡システムとして俯瞰的に評価して研究をまとめる。