hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多機能性CaMキナーゼに特異的に作用するプロテインホスファターゼの機能解析

多機能性CaMキナーゼ(CaMK)を特異的に脱リン酸化して不活性化すると考えられている酵素がCaMキナーゼボスファターゼ(CaMKP)であるが、本酵素のin vivoでの機能はよく分かっていない。本研究ではアンチセンス法によるGene Knockdownにより、CaMKPがゼブラフィッシュの初期発生に果たす役割を検討した。まず、ウエスタンブロッティングにて胚での発現を調べたところ、CaMKPは48hpf以降の胚から検出された。また、Whole mount in situ hybridizationによると、24hpfからシグナルが認められ、48hpfでは神経系をはじめとする広範囲にわたって発現していた。アンチセンスモルフォリノオリゴをインジェクトした胚では72hpfまでに著しい奇形を生じたが、CaMKPの発現部位と一致して、アクリジンオレンジで染色されるアポトーシス細胞が観察された。この表現型はラットCaMKPとのco-injectionによりレスキューされたが、ホスファターゼ活性を持たない変異体D194Aにはそのような効果は認められなかった。以上の結果より、CaMKPがゼブラフィッシュ初期発生に不可欠であることが示された。一方で、核局在型CaMKP(CaMKP-N)の生物学的意義を調べるため、ゼブラフィッシュCaMKP-N(zCaMKP-N)をクローニングした。Neuro2a細胞に発現させたzCaMKP-Nは核に局在したが、C末端領域のRKKRRLDVLPLRR以降を欠損した変異体は細胞質に局在した。また、Neuro2aに発現させたzCaMKP-NはCa^<2+>刺激によりリン酸化したCaMKIVを細胞内において脱リン酸化した。また、ゼブラフィッシュ胚では脳と神経管に発現が認められた。最後にアンチセンスモルフォリノオリゴによるzCaMKP-Nの翻訳阻害を行ったところ、脳及び神経管にアクリジンオレンジで染色されるアポトーシス細胞が認められた。これらの結果からzCaMKP-Nは多機能性CaMキナーゼの活性を調節し、中枢神経系の制御に関与していると考えられる。CaM依存性プロテインキナーゼホスファターゼ(CaMKP)と、その核局在型CaMKP-Nは、in vitroにおいて多機能性CaMキナーゼを脱リン酸化して不活性化するが、in vivoでの機能は分かっていない。本研究ではモルフォリノオリゴを用いたアンチセンス法によるGene Knockdownにより、これら2つの酵素がゼブラフィッシュの初期発生に果たす役割を検討した。まず、抗zCaMKP抗体を作製し、ウエスタンブロッティングにてゼブラフィッシュ胚での発現を調べたところ、zCaMKPは受精後48時間以降の胚から検出された。アンチセンスモルフォリノオリゴをinjectした胚では受精後72時間で著しい奇形を生じ、これはリコンビナントラットCaMKPとのco-injectionによりレスキューされたが、ホスファターゼ活性を持たない変異体D194Aにはそのような効果は認められなかった。一方、Neuro2a細胞に一過性に発現させたzCaMKP-Nは核に局在したのに対し、C末領域のRKKRRLDVLPLRR以降を除去した変異体は細胞質全体に拡散したので、zCaMKP-Nの核移行シグナルはC末領域に存在することが示唆された。Neuro2a細胞をイオノマイシン刺激(1μM,10min)するとCaMKIVの一過的なリン酸化が観察されたが、そのリン酸化はzCaMKP-Nとの共発現により顕著に阻害された。また、Gene Knockdownによりゼブラフィッシュ胚の頭部の構造は不明瞭になり、ほとんどが孵化することが出来なかった。以上の結果はCaMKPとCaMKP-Nがin vitroだけでなく細胞内でも多機能性CaMキナーゼをダウンレギュレートし、脊椎動物の胚発生に何らかの重要な役割を果たしていることを示唆している。

また、ゼブラフィッシュ胚では脳と神経管に発現が認められた。最後にアンチセンスモルフォリノオリゴによるzCaMKP-Nの翻訳阻害を行ったところ、脳及び神経管にアクリジンオレンジで染色されるアポトーシス細胞が認められた。これらの結果からzCaMKP-Nは多機能性CaMキナーゼの活性を調節し、中枢神経系の制御に関与していると考えられる。
高分子の拡散とモルホロジー

本研究では、膜厚を制御した高分子の結晶成長実験を行い、次の結果を得た。(1)成長速度Gの過冷却(ΔT)依存性が膜厚やモルホロジーに依存せず、Log (G)∞-(K/TΔT)と表される。(2)ラメラ結晶の厚さは成長速度とモルホロジーに依存せず、結晶化温度によって決定される。(3)結晶成長面の幅から予測される成長速度の最大値と最小値の比が核形成理論から著しく逸脱している。さらに、2つの結晶相が同一の温度で成長するポリブテン1とサーマルラフニングが期待される1,4-トランス・ポリブタジエンについてモルホロジー観察と成長速度および結晶の厚さを測定し、カイネティックラフニングとサーマルラフニングの両方ともに成長面がラフな場合に成長速度の過冷却依存性が核形成律速型であることが明らかとなり、上述した(1)が高分子の結晶成長で普遍的に成立する。また、(3)について、ポリフッ化ビニリデン球晶の成長速度は、結晶化温度に依存して、同一様式でおよそ9000倍変化するという結果を得た。また、ポリパラフェニレンスルフィドの場合に加えてポリフッ化ピニリデンの場合も従来の結晶成長理論が適用できないことが明らかになった。これら(1)、(2)および(3)の結果を説明するために、高分子鎖が結晶成長面に付着する時の活性化状態が液体状態における高分子鎖が持つエントロピーの損失を伴なう「エントロピー障壁論」に基づく新しい高分子結晶成長モデルを構築した。一方、高分子鎖の重心拡散が抑制されている架橋ゴムの結晶化、融解過程を明らかにする目的で、加硫イソプレンゴムについて応力-歪曲線、X線測定を行った。融解温度の応力依存性について熱力学的考察を行い、結晶化条件(温度、応力)の歪速度依存性を再現した。高分子に関する特徴的な長さに比べて厚さが薄い膜を薄膜と呼ぶ。もっとも短い特性長はモノマーの大きさaで1nm以下である。高分子を特徴づける長さとして、溶融状態での重合度Nの分子鎖の広がりRaN^<1/2>があり通常は数十nm程度であろう。高分子溶融体では分子量が大きくなると絡み合い間距離(管模型での管の直径)も重要になり、これは数nmである。高分子折畳み結晶は厚さ十nm程度である。一般に結晶化は1)一次核形成2)物質の結晶成長界面への補給(物質拡散)3)物質の結晶表面への取り込み(界面キネティクス)4)結晶化潜熱の除去(熱拡散)の順に起こり薄膜の効果はこれらすべての過程に現われると考えられる。最近、高分子薄膜(厚さがR以下)では、結晶成長速度は遅くなる結果が得られている。薄膜の結晶化の研究は、「厚さ」というパラメータを新たに導入し、高分子結晶化機構の理解を深めることと薄膜固有の新しい現象の発見を目指している。分子鎖の広がりRより厚さが薄い、いわゆる「超薄膜」は高分子溶液のスピンコーティイングによって容易に作製できるようになってきた。アイソタクチックポリスチレンの超薄膜について、結晶ラメラ厚、成長速度、結晶の形の厚さ依存性を厚さ4nmまで測定された。その結果、イ)ラメラ厚はバルクと変わらない。ロ)成長速度は厚さに逆比例しておそくなり、10nmの厚さではバルクの半分以下の速度となるが、その結晶化温度依存性はバルクと同じである。ハ)結晶の形は高温ではバルクと同じであるが、低温では分岐の著しい拡散律速型となる。これらの結果は、膜厚が減少するにしたがって結晶化に寄与する分子鎖の拡散が遅くなることで説明された。

融解温度の応力依存性について熱力学的考察を行い、結晶化条件(温度、応力)の歪速度依存性を再現した。昨年に引き続き、薄膜におけるアイソタクチックポリスチレン結晶のモルホロジーと成長速度の膜厚および結晶化温度依存性を系統的に研究した。(1)一定の膜厚11nmの超薄膜:205°C以下では結晶が枝分かれした分岐構造であるdendriteやDense Branched Morphology(DBM)が現われることを初めて観察した。この分岐構造は拡散律速で成長する結晶に見られるもので、溶融体から成長する高分子結晶では従来全く予想されていなかった結果である。分岐構造の特性長である分岐枝間の距離は、結晶化温度とともに増加し溶融体中の高分子鎖の拡散定数Dと結晶成長速度Gの比、D/Gで与えられる拡散長によって定性的に説明された。原子間力顕微鏡により測定した結晶の厚さは結晶化温度の上昇とともに厚くなり、その変化はバルクの場合と同じであった。成長速度Gは膜厚dの減少とともに減少する。G(∞)をバルクの成長速度としてG(d)=G(∞)(1-a/d)(1)と表され、αは結晶化温度等に依存しない定数で約7nmである。しかし成長速度の結晶化温度依存性はバルクの場合と同じである。したがって、結晶成長を支配する界面キネティクスは超薄膜においても変化せず、結晶成長面への高分子鎖の拡散が超薄膜では遅くなったと結論している。(2)結晶成長速度が最大の温度(180°C)における結晶成長の膜厚依存性(膜厚4nmまで):成長速度Gは、膜厚の減少とともに膜厚8nmまでは、(1)式に従って減少するが、8nmより薄くなると(1)式からはずれ、減少の割合は小さくなることを見いだした。同時に、モルホロジーはDBMからフラクタルに変化し、分岐した結晶の幅は膜厚とともに増大するするという興味深い結果を得た。平成12、13年度にわたって、膜厚を制御した高分子の結晶成長実験を行い、次の結果を得た。(1)成長速度Gの過冷却(ΔT)依存性が膜厚やモルホロジーに依存せず、logGα-K/(TΔT)と表される。(2)ラメラ結晶の厚さは成長速度とモルホロジーに依存せず、結晶化温度によって決定される。(3)結晶成長面の幅から予測される成長速度の最大値と最小値の比が核形成理論から著しく逸脱している。最終年度である今年度は、2つの結晶相が同一の温度で成長するポリブテン1とサーマルラフニングが期待される1,4-トランス-ポリブタジエンについてモルホロジー観察と成長速度および結晶の厚さを測定し、カイネティックラフニングとサーマルラフニングの両方ともに成長面がラフな場合に成長速度の過冷却依存性が核形成律速型であることを明らかにして、(1)が高分子の結晶成長で普遍的に成立する。(3)について、ポリフッ化ビニリデン球晶の成長速度は、結晶化温度に依存して、同一様式でおよそ9000倍変化するという結果を得た。たがって、昨年度までのポリパラフェニレンスルフィドの場合に加えてポリフッ化ビニリデンの場合も従来の結晶成長理論が適用できないことが明らかにされた。これら(1)、(2)および(3)の結果を説明するために、高分子鎖が結晶成長面に付着するする際の活性化状態が液体状態における高分子鎖が持つエントロピーの損失を伴なう「エントロピー障壁論」に基づく新しい高分子結晶成長モデルを構築した。一方、高分子鎖の重心拡散が抑制されている架橋ゴムの結晶化、融解過程を明らかにする目的で、加硫イソプレンゴムについて応力-歪曲線、X線測定を行った。
単一ニューロンから領野まで統合的に解析する全脳記録法の開発

本研究では、神経細胞活動と脳波を安定的に同時記録する全脳記録法を確立した。具体的には、脳深部にアクセスするため、3Dプリンタを活用し、動物でのテスト実験を繰り返すことで、脳深部マルチニューロン活動・局所脳波記録用電極を頭部固定し、それぞれを独立に可動できるマイクロドライブを開発することができた。本研究において開発した記録法の性能を評価したところ、動物が歩行している際の神経細胞の活動パターンが、立ち止まっている際には約10倍速の早送りモードで再現されていることを解明することができた。この結果は、本研究において開発した技術の性能が、動物が将来に行う動きを予測できるほど高性能であることを示している。本研究では、現在の脳神経科学と情報工学を協調させることにより、覚醒し行動している動物の脳全体に跨る神経回路網の動態を、単一ニューロンレベルの微視的スケールから脳全体を俯瞰する巨視的スケールまで統合的に計測し解析する全脳記録法を確立することを目的としている。すでにこれまでの研究で、1ミリメートル間隔で総計42チャネルの計測点を配置する皮質脳波用アレイ電極と、総計12本のマルチ電極をそれぞれ独立に可動できる小型マイクロドライブを開発し、特許も出願済みである。皮質脳波用アレイ電極は、CAD(Computer Aided Design)ソフトを用いて独自に設計しフレキシブル基板上に計測点を並べたものであり、小型マイクロドライブは、やはり独自に設計し3次元造形技術を活用して製作した。しかし、皮質脳波用アレイ電極だけでは深部脳の活動を計測することはできない。そこで本年度は、皮質脳波用アレイ電極の計測面中央に貫通孔を開け、その孔からマイクロドライブを利用して局所脳波やマルチニューロン活動を記録する電極を刺し入れる装置を開発した。プリント基板やマイクロドライブは、2次元及び3次元CADソフト上で設計し製作した。この装置を基盤として最終年度までに全脳記録法を完成させる予定である。全脳記録法は、脳波とニューロン活動を同時記録するだけではなく、その計測された大量のデータを解析するシステムと統合する必要がある。そこで次年度は、皮質脳波、局所脳波、個々のニューロン活動をリアルタイムかつ統合的に解析するシステムを開発する予定である。本年度は、脳波とニューロン活動を同時記録し、リアルタイムに解析するシステムをリアルタイム・オペレーティング・システム上に実装した。具体的には、120チャネルのマルチニューロン活動からニューロン活動をリアルタイムに分離し、かつ局所脳波を記録しながら、それら全ての信号をハードディスク上に保存する一連の処理を、6ミリ秒以内に確定的に実施することができる。その確定性に関しては、最も負荷の高いハードディスク書き込みの遅延時間を計測することで検証した。来年度は、これまでに開発してきた要素技術を結集した全脳記録法を確立し、皮質ー基底核ループや海馬体に適用することでその実用性を評価する。本年度は、神経生理実験をスタートし、全脳記録法によるデータ収集を開始した。具体的には、ラットに様々な場所で点灯する光源(目標点)へ素早く到達するように視覚弁別課題を訓練した。訓練のための報酬としては、ラットがどの場所にいても即時に与えることが可能な脳内報酬刺激を用いる。課題を学習させながら、その海馬などから全脳記録法により長時間にわたりニューロン活動や局所脳波を記録した。脳波の振幅や位相などの変化から、課題と関係する領野や相互作用する複数領野を同定し、そこからマルチニューロン活動を記録することで、錐体細胞群の同期活動、介在細胞群の同期活動、などについて検証した。具体的には、脳深部にアクセスするため、マイクロドライブ(電極留置装置)を独自に設計・開発した。3D CAD(computer aided design)による設計と3Dプリンタによりプロトタイプを迅速に作成し、動物でのテスト実験を繰り返すことで、8本(総計32チャネル: 4チャネル(Tetrode)×8)の脳深部マルチニューロン活動・局所脳波記録用電極を頭部固定し、それぞれを独立に可動できるマイクロドライブを開発することができた。総重量は3.0gと小型軽量であり、マウスに装着することが可能である。また、32本(総計128チャネル: 4チャネル(Tetrode)×32)の脳深部マルチニューロン活動・局所脳波記録用電極も開発することができた。総重量は、9.0gであり、ラットに装着することが可能である。

また、皮質脳波を記録するための多点フレキシブル電極も開発することができ、特許(第5771437号)として登録した。本研究において開発した記録法の性能を評価するために、脳情報の解読を試みた。脳深部の海馬において出現する特異的な脳波ー鋭波ーに着目し、本研究において開発した記録技術を活用することで、動物が特定の位置に居る時に高頻度に活動する海馬の神経細胞ー場所細胞ーの活動パターンを解析した。その結果、動物が歩行している際の神経細胞の活動パターンが、立ち止まっている際には約10倍速の早送りモードで再現されていることを解明した。そして、その早送りモードで活動する神経細胞活動から、動物が将来に移動する軌跡を、動き出す数百ミリ秒前から解読することができた。この結果は、本研究において開発した技術の性能が、動物が将来に行う動きを予測できるほど高性能であることを示している。本研究では、神経細胞活動と脳波を安定的に同時記録する全脳記録法を確立した。具体的には、脳深部にアクセスするため、3Dプリンタを活用し、動物でのテスト実験を繰り返すことで、脳深部マルチニューロン活動・局所脳波記録用電極を頭部固定し、それぞれを独立に可動できるマイクロドライブを開発することができた。本研究において開発した記録法の性能を評価したところ、動物が歩行している際の神経細胞の活動パターンが、立ち止まっている際には約10倍速の早送りモードで再現されていることを解明することができた。生理実験をスタートし、全脳記録法を活用することで、海馬の錐体細胞群の活動が記憶に基づく将来の行動計画に関与していることを発見したことから、概ね順調に進展していると判断した。27年度が最終年度であるため、記入しない。脳計測学本開発手法の性能を評価するため、計測領域を広げ、脳機能ネットワーク動態を解析する全脳記録法を完成させる。当初の計画通りに皮質脳波とマルチニューロン活動を同時に計測する装置を開発することができたが、その性能テストまでは実施できなかった。全脳記録法を完成させるためのデバイスや信号処理システムなどの要素技術の開発は概ね完了しているため、おおむね順調に進展していると評価した。マルチニューロン活動と傍細胞活動を組み合わせ、その結果を基に全脳記録法を完成させる予定であった。ところが、神経生理実験中の傍細胞活動とマルチニューロン活動の同時記録が申請当時に想定した配置では難しいことがわかった。そのため、計画を変更しそれらの同時記録法を再設計することにしたため、次年度使用額が生じた。当初の計画通りに推進する。最終年度では、全脳記録法を完成させるために本年度までに開発してきたデバイスや信号処理システムなどの要素技術を結集し、動物実験によりその有効性を検証する。再設計した傍細胞活動とマルチニューロン活動の同時記録手法を基に、神経生理実験を実施し、本研究課題の最終目標である全脳記録法を完成させる。
部分テクスチャによるジャーナル軸受の自励振動安定性向上

本年度,理論面においては表面テクスチャを設けた軸受面に対して,質量流量保存則を考慮した数値解析プログラムを完成させた.完成させたプログラムを用いて,テクスチャ開始角,テクスチャ幅を広い範囲で変化させて,部分テクスチャ軸受の負荷容量,油膜動特性および同軸受で支持された回転軸の安定性を求め,その結果をテクスチャ開始角とテクスチャ幅を縦軸,横軸とするマップにまとめた.得られたマップより,負荷容量および回転軸の安定性を両立させる部分テクスチャが存在することを明らかにした.また,この両立可能な範囲に,反負荷側にのみテクスチャを設けることものも含まれていることを示した.軸受製作において,反負荷側にのみテクスチャを設けることは,非常に容易であることから,本研究の工学的に有効性を示す結果が得られた.実験面では,軸受面の四分の一に表面テクスチャを設けた試験軸受を試作し,動特性の実験を実施した.同試験軸受は,回転方向と荷重方向を切り替えることで4つのテクスチャ開始角に対応するものであり,現在,開始角を変化させて主に静特性の測定を実施している.ただし,軽荷重において自励振動が発生しており,この条件を避けるように実験条件を設定することで解決を行った.回転軸の安定性を直接測定するための,ロータ試験機の設計と発注を行った.本年度得られた理論面の結果に基づいて試験軸受を設計した.次年度は動特性に加えて,回転軸の安定性を直接評価する.理論面については,部分テクスチャ軸受の最適形状の探索がある程度完了した.得られた結果より,反負荷側にのみ表面テクスチャを設けることで,安定性と負荷容量を両立できることが明らかとなった.実験面については,軸受面の四分の一に表面テクスチャを作成した試験軸受を作成し,油膜の動特性の測定実験を実施した.軽荷重下において自励振動が発生するなどの問題が発生したため,その解決を行った.理論面においては,質量流量保存則とテクスチャ段差部におけるエネルギー損失の両方を考慮した理論を完成させることで,広い運転条件における最適なテクスチャ領域を明らかにする.実験面については,昨年度実施できなかった動特性実験の残りを実施する.さらに安定性試験を追加で行い,部分テクスチャによる回転軸の安定性に向上を明らかにする.これまで申請者が作成し,現在使用している全面テクスチャ軸受の数値計算プログラムは,テクスチャ軸受特有の影響のいくつかは(例えば,テクスチャの段差を流体が通過する際に生じる慣性効果およびエネルギー損失)考慮しているものの,テクスチャ内部で発生するキャビテーションの取り扱いには不十分な点があった.これをより高精度の解析が実施できるよう,質量保存則を考慮した計算方法1)を用いて,より正確にキャビテーションを取り扱えるように数値計算プログラムの修正を行った.併せてテクスチャ領域を任意の範囲に指定できるように修正し,部分テクスチャ軸受に対応させた.上記で完成させた部分テクスチャ軸受用の数値計算プログラムを用いて,部分テクスチャ軸受の静特性(負荷容量,摩擦係数,流量)および動特性(ばね係数,減衰係数)を計算し,部分テクスチャのパラメータ(位置,範囲等)の影響を明らかにした.この結果,軸受上部から軸の回転方向を正とする周方向座標において,270度付近からテクスチャを配置することで,負荷容量の減少を抑え,動特性を向上させる(連成ばね項を減少させる)テクスチャ配置が存在することが明らかになった.上記の数値解析結果を実験で確認するため,試験軸受の設計を実施した.また,次年度以降に予定していたジャーナル軸受で支持された回転軸の振動特性・自励振動安定性を評価するための試験装置(ロータキット)を設計を実施し,基本設計を終了した.本年度の研究計画では,1.部分テクスチャ軸受の数値計算プログラム(既存の数値計算プログラムの修正)2.部分テクスチャ軸受の静および動特性の数値解析,3.部分テクスチャ軸受の静及び動特性の実験的検証を実施することとした.3の実験的検証がまだ不十分な点が見られるものの,順番を変更し,翌年予定していた装置の作成を実施し,不足分を補っていることから研究自体はおおむね順調に進展していると判断できる.本年度,理論面においては表面テクスチャを設けた軸受面に対して,質量流量保存則を考慮した数値解析プログラムを完成させた.完成させたプログラムを用いて,テクスチャ開始角,テクスチャ幅を広い範囲で変化させて,部分テクスチャ軸受の負荷容量,油膜動特性および同軸受で支持された回転軸の安定性を求め,その結果をテクスチャ開始角とテクスチャ幅を縦軸,横軸とするマップにまとめた.得られたマップより,負荷容量および回転軸の安定性を両立させる部分テクスチャが存在することを明らかにした.また,この両立可能な範囲に,反負荷側にのみテクスチャを設けることものも含まれていることを示した.軸受製作において,反負荷側にのみテクスチャを設けることは,非常に容易であることから,本研究の工学的に有効性を示す結果が得られた.実験面では,軸受面の四分の一に表面テクスチャを設けた試験軸受を試作し,動特性の実験を実施した.同試験軸受は,回転方向と荷重方向を切り替えることで4つのテクスチャ開始角に対応するものであり,現在,開始角を変化させて主に静特性の測定を実施している.ただし,軽荷重において自励振動が発生しており,この条件を避けるように実験条件を設定することで解決を行った.回転軸の安定性を直接測定するための,ロータ試験機の設計と発注を行った.本年度得られた理論面の結果に基づいて試験軸受を設計した.次年度は動特性に加えて,回転軸の安定性を直接評価する.

理論面については,部分テクスチャ軸受の最適形状の探索がある程度完了した.得られた結果より,反負荷側にのみ表面テクスチャを設けることで,安定性と負荷容量を両立できることが明らかとなった.実験面については,軸受面の四分の一に表面テクスチャを作成した試験軸受を作成し,油膜の動特性の測定実験を実施した.軽荷重下において自励振動が発生するなどの問題が発生したため,その解決を行った.今後は,昨年度不十分であった油膜動特性試験機を用いた実験的検証を実施する.本年度の結果より,一つの試験軸受で4パターンの実験を行うことができることが判明したため,この試験軸受を用いてより効果的に実験を行う.また,本年度設計したロータキットを製作し,基本性能を明らかにする.理論面においては,質量流量保存則とテクスチャ段差部におけるエネルギー損失の両方を考慮した理論を完成させることで,広い運転条件における最適なテクスチャ領域を明らかにする.実験面については,昨年度実施できなかった動特性実験の残りを実施する.さらに安定性試験を追加で行い,部分テクスチャによる回転軸の安定性に向上を明らかにする.試験軸受の設計まで完了しており,製作に時間がかかるため,次年度の依頼とした.新年度早々に発注する.回転軸の安定性試験機の発注が遅くなったため,未使用金額が発生した.本年度発注手続きを進める.
扁桃周囲膿瘍発症機序解明と予防戦略の確立

扁桃周囲膿瘍の発症機序解明、扁桃周囲膿瘍、ひいては深頸部膿瘍の予防戦略を確立する一助とするため、扁桃周囲膿瘍と反復性扁桃炎の口蓋扁桃組織についてリアルタイムPCR法によりTLR2、IL-6、TNF-α、ICAM1、CD4、FOXP3、IL-17A、IL17FのmRNA発現を比較検討した。扁桃周囲膿瘍の口蓋扁桃組織に発症機序を説明できるようなRNA発現の違いはみられなかった。扁桃周囲膿瘍症例はもともと反復性扁桃炎の既往のみられない症例の方が多く、今回の結果は膿瘍形成の原因が口蓋扁桃自体以外にあることを示唆すると考えた。扁桃周囲膿瘍の発症機序解明、扁桃周囲膿瘍、ひいては深頸部膿瘍の予防戦略を確立する一助とするため即時扁摘を施行した扁桃周囲膿瘍の口蓋扁桃組織について1TLR2、TNF-α、ICAM1、IL-17、IL6の発現、2Th17細胞数とTreg細胞数を検討するための研究を行っている。免疫組織染色、リアルタイム定量PCR法を行なうため即時扁摘を施行した症例の標本を蓄積しているが、症例数が少なかったため、過去の即時扁摘を施行した症例のパラフィン切片を用いて、免疫染色、RNA抽出も行なっている。また、標本の収集が遅れているため過去の即時扁摘を施行した症例の病理組織プレパラートでの評価もおこなった。病理組織プレパラートでは慢性扁桃炎と比較して口蓋扁桃実質内に明らかな炎症所見の違いはなかった。扁桃周囲膿瘍でも実質内に膿瘍形成がみられる症例はまれであった。陰窩への好中球浸潤は明らかに扁桃周囲膿瘍症例で高度であった。被膜の好中球浸潤は扁桃周囲膿瘍症例のみにみられたが膿瘍形成のない健側にも浸潤が見られる症例があった。慢性扁桃炎では陰窩内に細菌塊がみられる症例が多かったが扁桃周囲膿瘍では意外に少なかった。過去に扁桃周囲膿瘍に対して口蓋扁桃摘出術を施行して得られた口蓋扁桃組織のパラフィンブロックから切片を作成し、免疫組織学的検討を行った。対照として慢性扁桃炎に対して口蓋扁桃摘出術を施行して得られた口蓋扁桃組織のパラフィンブロックから切片を作成し、同様に免疫組織学的検討を行った。なお、対照症例は扁桃周囲膿瘍症例と性別、年齢を一致させた。また、扁桃周囲膿瘍症例、対照症例ともに両側の口蓋扁桃を対象とした。ILー6は扁桃周囲膿瘍症例では被膜と陰窩内に滲出している好中球に強い発現がみられた。健側と患側での差は見られなかった。対照症例では発現は扁桃周囲膿瘍症例よりも陽性部位が少なく、発現も弱かった。ICAMー1は扁桃周囲膿瘍症例では陰窩上皮と陰窩上皮下の浸潤細胞、扁桃実質の血管にに強い発現がみられた。TNFーαは扁桃周囲膿瘍症例では被膜、被膜周囲の腺組織、陰窩上皮と陰窩上皮下の浸潤細胞、扁桃実質の血管にに強い発現がみられた。以上から扁桃周囲膿瘍症例では患側、健側ともに同程度の炎症反応を生じている。また、扁桃実質内には炎症所見としては扁桃実質の血管に反応がみられるのみであった。扁桃実質のリンパ濾胞内に何らかの変化があるか検討する必要があるものの、これまでの検討では扁桃周囲膿瘍の炎症の主体は被膜と陰窩上皮に存在すると考えらえた。新規の扁桃周囲膿瘍症例が想定よりも少なかったため標本の収集、保存で終わっている。手術で得られた扁桃周囲膿瘍症例と反復性扁桃炎症例の口蓋扁桃組織、過去の扁桃周囲膿瘍症例と反復性扁桃炎症例の口蓋扁桃組織のパラフィン切片からRNAを抽出してcDNAを作成した。反復性扁桃炎症例は対照とした。リアルタイムPCRによりTLR2、IL6、TNFα、ICAM1、CD4、FOXP3、IL17A、IL17Fについて比較Ct法により定量を行った。内在性コントロールとして18s rRNAを用いて、ΔCt値で評価した。なお、扁桃周囲膿瘍症例と反復性扁桃炎症例の性、年齢は一致させた。扁桃周囲膿瘍症例の組織、パラフィン切片は膿瘍ありと膿瘍なしに分けて反復性扁桃炎症例(扁桃炎)の組織、パラフィン切片の3群で比較を行った。組織は膿瘍ありが12検体、膿瘍なしが8検体、扁桃炎が24検体、パラフィン切片は膿瘍ありが13検体、膿瘍なしが9検体、扁桃炎が21検体であった。組織では膿瘍ありでTLR2、IL6、TNFα、ICAM1、CD4が多い傾向があったが有意差までなかった。パラフィン切片では膿瘍ありでIL6、TNFαが多い傾向にあり、IL6は有意に多くなっていた。

FOXP3、IL17A、IL17Fの発現を比較すると組織もパラフィン切片も膿瘍ありでFOXP3発現が優位な傾向にあり、予想に反して抑制性T細胞が優位である可能性が示唆された。当初、想定したほど扁桃周囲膿瘍症例と反復性扁桃炎症例に大きな違いがみられなかった。扁桃周囲膿瘍症例に反復性扁桃炎の既往がある症例は3割程度と報告されており、リアルタイムPCRの検討で差がなかったことは扁桃周囲膿瘍の発症に口蓋扁桃以外の要因が関与している可能性も示唆される。扁桃周囲膿瘍の手術症例が減ったため検体が十分収集できずに研究に遅れをきたした。代用として過去のパラフィン切片を用いた検討を加えて研究を進めたが想定した結果と異なる結果となっている。扁桃周囲膿瘍の発症機序解明、扁桃周囲膿瘍、ひいては深頸部膿瘍の予防戦略を確立する一助とするため、扁桃周囲膿瘍の口蓋扁桃組織について1TLR2、TNF-α、ICAM1、IL-17、IL6の発現亢進、2Th17細胞増加とTreg細胞減少を調べた。新規に採取した口蓋扁桃組織と過去に手術で採取した口蓋扁桃組織のパラフィン切片からRNAを抽出してcDNAを作成、リアルタイムPCR法によりTLR2、IL-6、TNF-α、ICAM1、CD4、FOXP3、IL-17A、IL17Fの発現を調べた。検体は新規に採取した口蓋扁桃組織は扁桃周囲膿瘍膿瘍側が14検体、扁桃周囲膿瘍非膿瘍側が8検体、反復性扁桃炎が26検体、パラフィン切片は扁桃周囲膿瘍膿瘍側が30検体、扁桃周囲膿瘍非膿瘍側が24検体、反復性扁桃炎が53検体であった。各群の症例は年齢、性別を一致させた。新規に採取した口蓋扁桃組織では各群でRNA発現に有意差はみられなかった。パラフィン切片では扁桃周囲膿瘍非膿瘍側よりも反復性扁桃炎でTLR2発現が亢進、扁桃周囲膿瘍非膿瘍側よりも膿瘍側、反復性扁桃炎でIL-6発現亢進がみられた。扁桃周囲膿瘍症例の口蓋扁桃組織に想定していた変化がみられなかった。TLR2発現亢進もIL-6発現亢進も反復性扁桃炎の検体で亢進しており、扁桃周囲膿瘍形成にTLR2、IL-6が関与しているとは言い難かった。扁桃周囲膿瘍症例はもともと反復性扁桃炎の既往のみられない症例の方が多く、今回の結果は膿瘍形成の原因が口蓋扁桃自体以外にあることを示唆すると考えた。扁桃周囲膿瘍の発症機序解明、扁桃周囲膿瘍、ひいては深頸部膿瘍の予防戦略を確立する一助とするため、扁桃周囲膿瘍と反復性扁桃炎の口蓋扁桃組織についてリアルタイムPCR法によりTLR2、IL-6、TNF-α、ICAM1、CD4、FOXP3、IL-17A、IL17FのmRNA発現を比較検討した。扁桃周囲膿瘍の口蓋扁桃組織に発症機序を説明できるようなRNA発現の違いはみられなかった。倫理委員会の事務的手続きに予定より時間がかかったこと、手術症例が例年より少なかったことが挙げられる。また、予算でフローサイトメトリーの試薬がそろえられなかったことが挙げられる。新規の扁桃周囲膿瘍症例の標本の収集に努力する。今年度と同様、過去に得られた標本のパラフィン切片を用いて研究を行う。さらに症例数を増やす、リンパ球のサブセットの分析、RNA抽出と分析を行う。新規の標本も少ないながら16検体はあるので分析を開始する。研究期間を1年延長して1)検体数を増やす。3)フローサイトメトリーが困難なため免疫2重染色により抑制性T細胞、Th17細胞の評価を行う。耳鼻咽喉科学引き続き手術症例の蓄積を計る。今年度はフローサイトメトリーの試薬も揃えられるので実施する。引き続き、過去のパラフィン切片の切り出しを行なうが標本数が蓄積されたので分析を行なう。研究が遅れて延長したため物品費、旅費、謝金の残金が生じた。物品費、学会発表の旅費、論文作成の謝金として使用する。
網膜色素上皮細胞に対する新しい網膜内在性増殖因子の解析

既に単離した、温度感受性SV40largeT抗原遺伝子導入マウス(以下tsSV40と略す)の網膜色素上皮(RPE)細胞及び神経網膜細胞を用いて実験を行った。このRPE細胞(RPET細胞)は温度感受性があり、また、その生存、増殖に同種の神経網膜細胞の培養上清(CM)が必要であった。このCMによる増殖効果は、RPE細胞に対する既知の主要増殖因子では見られず、またこのCMによる増殖効果は非常に劇的であった。このため、CM中のRPET細胞に対する増殖効果を有する因子の精製を試みた。この因子は熱処理および酸処理に対し不安定であったが、トリプシンに対しては安定であった。CMを中性条件下で、逆相高速液体クロマトグラフィーにより分画を試みたが、分画後の各フラクションにては、明らかな増殖効果は消失してしまい、精製が困難であった。また、RPET細胞はラミニン上では形態変化を起こし、細胞は接着性が減少し、円形となり、培養液中に浮遊し増殖した。この浮遊したRPET細胞を、通常の何も塗布していない培養用ディッシュに移すと、細胞は速やかにディッシュ底に接着した。この現象はインテグリンのα6サブユニットの低下による可能性が強く考えられた。実際、免疫組織化学法にてRPET細胞表面にα6サブユニットは認められなかったが、生後2ヶ月の正常マウスのRPE細胞にもα6サブユニットの発現は極めて軽度であり、α6サブユニットの現象によるRPE細胞と視細胞の接着性低下、ひいては網膜剥離の発症との因果関係は明らかにすることは出来なかった。今後、精製に関しては異なったカラムの使用による分画が、また、ラミニンに対する接着性の低下に関しては、免疫組織化学法以外の手法を用いた検討が必要と考えられる。
打撃音分析による丸太材のグレ-ディングシステム開発と木材乾燥制御への応用

木材の適正利用をはかるには丸太から最終製品までシステムとして追跡した研究が重要である。本研究は打撃音の周波数分析を基礎にして丸太材のグレ-ディングシステムの開発と用途区分のシステム化と、製材の乾燥制御への応用をはかったものである。研究実績の概要は以下のとうりである。1.木口の打撃したとき生じる音の固有振動数を求め、重量と径からヤング係数を算出する方法は簡便である。丸太のような不安定なもの、桟積状態でも大まかなヤング係数が算出でき、土場、工場などで適用が可能で、用途区分などへの比較的現実的な等級区分ができる。2.打撃音周波数分析を基本とし、各生産現場段階での機械的等級区分に適するグレ-ディングのシステム設計を検討し、打撃音分析、重量計測、径計測と演算および搬送などについての強度等級区分の信頼度の向上と運用上の問題点を明らかにした。3.製材を対象とし、乾燥過程の打撃音の周波数変化から重量変化を推測し、非破壊検査のヤング係数と組合せたシステムを提案した。これらは桟積み状態での乾燥度の計測が可能であり、実際の木造住宅生産現場での柱材などの実態評価を試みた結果、材種や管理などで精度に差異が認められた。4.集成材工場において、天竜産スギの強度等級区分されたラミナを得るためスギ丸太の打撃音による周波数分析による区分法を試みた。それをもとに選別した丸太から得られたラミナの強度分布を求めた。ラミナのヤング係数は木取りした部位に依存するが、丸太のヤング係数に支配され、丸太のヤング係数をほぼ平均とした分布を示す。また、丸太のヤング係数で、2区分した程度の場合でもラミナ等級の運用に有効に使いうることが認められた。木材の適正利用をはかるにはエンドユーザーが要求する性能を担保するための技術を可能な限り、木材生産物である山元に近づけることが必要で、そのために丸太から最終製品までを追跡した研究が重要であることが明らかになってきた。本研究は打撃音の周波数分析を基礎にして丸太材のグレーディングシステムの開発と用途区分のシステム化をはかることと、製材の乾燥制御への応用をはかることを目的としたもので、初年度の研究実績の概要は以下のとうりである。1.周波数分析には木口の打撃による縦振動をマイクロフォンを介してFFTによって固有振動数を求めるのが簡便で、重量の計測はロードセルを用いるのが丸太のような不安定なものには比較的実現的である。これを組み合せることによって丸太のヤング係数が算出されることが判明し、土場、工場などで適用が可能であることが認められた。2.集成材工場において、天竜産のスギの強度等級区分されたラミナを得るためスギ丸太の打撃音による周波数分析による区分法を試みた。また、丸太のヤング係数で、2区分した程度の場合でもラミナ等級の運用に有効に使いうる。3.柱材の乾燥制御を非破壊的に行うために、含水率計と異なるシステムとして木口面の打撃音分析の応用技術を試みた。乾燥への応用に関しては周波数が重量変化に依存すること、ヤング係数の含水率による増加の推定値を利用し、水分の減少量化を抑えることが可能であり、桟積みなどの影響についても基礎的データが蓄積された。

研究実績の概要は以下のとうりである。1.木口の打撃したとき生じる音の固有振動数を求め、重量と径からヤング系数を算出する方法は簡便である。丸太のような不安定なもの、桟積状態でも大まかなヤング係数が算出でき、土場、工場などで適用が可能で、用途区分などへの比較的現実的な等級区分ができる。2.打撃音周波数分析を基本とし、各生産現場段階での機械的等級区分に適するグレ-ディングのシステム設計を検討し、打撃音分析、重量計測、径計測と演算および搬送などについての強度等級区分の信頼度の向上と運用上の問題点を明らかにした。3.製材を対象とし、乾燥過程の打撃音の周波数変化から重量変化を推測し、非破壊検査のヤング係数と組合わせたシステムを提案した。これらは桟積み状態での乾燥度の計測が可能であり、実際の木造住宅生産現場での柱材などの実態評価を試みた結果、材種や管理などで精度に差異が認められた。4.集成材工場において、天竜産スギの強度等級区分されたラミナを得るためスギ丸太の打撃音による周波数分析による区分法を試みた。それをもとに選別した丸太から得られたラミナの強度分布を求めた。ラミナのヤング係数は木取りした部位に依存するが、丸太のヤング係数に支配され、丸太のヤング係数をほぼ平均とした分布を示す。また、丸太のヤング係数で、2区分した程度の場合でもラミナ等級の運用に有効に使いうることが認められた。
Er添加SiCおよびGaNの光学的活性化と発光デバイスへの応用

半導体の希土類元素は外殻に遮蔽された4f殻内の電子状態の遷移による鋭い発光スペクトルをしめす。特にエルビウム(Er)の第一励起準位から基底準位への遷移による発光はシリカ径光ファイバの最低損失波長帯である。1.5μm帯に相当するため、光通信用超微細構造発光デバイスの実現に向けて本研究を行っている。主にワイドバンドギャップ半導体である3C-SiC、6H-SiCおよび6H-GaNの3種類の結晶材料にイオン注入法を用いてErを添加し、光物性の観点から発光特性を考察した。1)3C-SiC、6H-SiCでは室温において明確なErの発光が観測され、温度消光の改善には3C-SiC、6H-SiCが適当であることを明らかにした。また、それらの消光特性についてN、0を共添加したものを含めて、添加量依存性の観点から比較検討し新たな知見を得ている。2)6H-GaNに対してはEr添加を加速エネルギー400KeV、2MeVで行い、Erドーズ量依存性および熱処理温度依存性を調べ、最適熱処理条件を求めた。さらにN、O、Cを共添加した6H-GaNの温度消光特性をそれぞれ調べた。3)3C-SiC、6H-SiCおよび6H-GaNの2つの消光プロセスの考察を行い、カップリング係数および活性化エネルギーの値をそれぞれ求めた。さらに、ドーズ量および測定温度依存性によるメインピークの消光割合を調べ、新たな知見を得ている。以上、Er添加SiCおよびGaNの光学的活性化と発光デバイスへの応用を目的とし基礎的な研究を行った。いずれも室温からの発光を観測したので、現在さらに発光強度を増加させるために素子構造作製プロセスの観点から検討を行っている。半導体中の希土類元素は外殻(5s,5p)に遮蔽された4f殻内の電子状態の遷移による鋭い発光スペクトルを示す。特にエルビウム(Er)の第一励起準位から基底準位への遷移による発光はシリカ系光ファイバの最低損失波長帯である1.5μm帯に相当するため、光通信用発光デバイスの実現に向けて本研究を行っている。しかしバンドギャップの狭い半導体では温度の上昇に伴う発光強度の減少が著しいという温度消光問題のため室温発光は困難である。今年度はワイドバンドギャップ半導体である多結晶,単結晶n型,p型3C-SiCおよび6H-GaNの4種の試料にイオン注入法を用いてErを添加し、光物性の観点から発光特性を考察した。単結晶n型,p型3C-SiCにErを加速エネルギー2MeV、ドーズ量1×10^<13>cm^<-2>、多結晶3C-SiCおよび6H-GaNに同加速エネルギー、ドーズ量3×10^<13>cm^<-2>でイオン注入法によって添加した後、注入時の損傷を除去するために熱処理を行い、それぞれの最適熱処理条件を実験より求めた。4種の基板全てからの発光スペクトルには多数のピークが存在すること、およびErの発光と母体結晶性に相関関係があることが判明した。また全ての試料から室温での発光を観測することができ、低温領域、高温領域で異なる2つの消光プロセスを確認し、温度消光活性化エネルギーを求めた。ワイドバンドギャップ半導体を母体材料に用いることで温度消光の減少割合が小さくなり、優れた温度消光特性を示すことが明らかになった。半導体中の希土類元素は外殻に遮蔽された4f殻内の電子状態の遷移による鋭い発光スペクトルを示す。

特にエルビウム(Er)の第一励起準位から基底準位への遷移による発光はシリカ系光ファイバの最低損失波長帯である1.5μm帯に相当するため、光通信用超微細構造発光デバイスの実現にむけて本研究を行っている。今年度は主にワイドバンドギャップ半導体である6H-SiCおよび6H-GaNの2種類の単結晶材料にイオン注入法を用いてErを添加し、光物性の観点から発光特性を考察した。1)6H-SiCでは室温において明確なErの発光が観測され、温度消光の改善には6H-SiCが適切であることを明らかにした。また、それらの消光特性について、60120K付近にかけては、すべてのピークにおいて発光強度が増加する現象が観測され、N,Oを共添加したものを含めて、添加量依存性の観点から詳細に比較検討し新たな知見を得ている。2)6H-GaNに対してはEr添加を低加速エネルギー400keVで行い、Erドーズ量依存性および熱処理温度依存性を調べ、最適熱処理条件を求めた。また、2つの消光プロセスの考察を行い、カップリング係数および活性化エネルギーの値をそれぞれ求めた。さらに、ドーズ量依存性によるメインピークの消光割合を調べ、新たな知見を得ている。3)今後の研究のため、電界発光素子作製のためのオーミック電極形成についても最適作製条件を検討した。以上、Er添加SiCおよびGaNの光学的活性化と発光デバイスへの応用を目的とし基礎的な研究を行った。いずれも室温からの発光を確認したので、現在さらに発光強度を増加させるために素子構造作製プロセスの観点から検討を行っている。
Self-Learning Surface

本研究は、日本語を主対象の学習目標言語として、音素から文までの言語構造ごとの構成要素を網羅したプラットホームをモバイル・タブレット機器で再現することで、教室の外においても、学習者インタラクティブによるタスク活動が可能であり、且つ再現性を持ったレビューが実現できるシステム構築を目指した。本研究で完成されたプラットホームの内部において、学習者が自らの選択で「学生用機能」から「練習選択場面」に移動し、授業の予習・復習用の12種類の練習ブロックに進んで、それぞれのコンテンツにそって自律学習が助長される。また、音韻学習領域には、ユーザー利便性を向上させるための音声的な学習サポートシステムを導入した。『Wall e-Learning』(平成22-23年度.科研挑戦的萌芽研究22652058(代表者Bruno PEYRON))において開発した、学習者インタラクションを促進するタッチパネル・デバイス『iTable』では、音素から文までのさまざまな言語の構成要素を網羅したプラットフォームを構築したが、そこでは、協働的な学習に伴う学習者の観察と気づきや発見(awareness)が促進され、学習の全体化がもたらされるという成果を得た。これらの知見を継承して計画された本研究『Self-Learning Surface』では、学習者が個々に「自身の課題を自らの力で検証し深化する」ことを可能にする<インタラクティブで再現性を重んじた復習ツール>の開発と実用化を主たる目標として掲げた。現在、旧研究プロジェクト(『Wall e-Learning』)のAndroidデバイスへの移植のための日本語用ソフトウェア開発とそれに伴うデータ・ベースの再編(日本語学習対応)を一部仕様を変更して進めている。同時に、次のステージとして、目標言語によるリアルなコミュニケーションをホノグラム上において体験的に学習することのできる、アクティビティーと4技能とを組み合わせたAndroidデバイス用ソフトウェアの基礎データ作成作業を開始したところである。今後、本研究の成果が、CALL教室の可能性を拡充する「インタラクティブで再現性を重んじた復習ツール」としての実用化に結び付くよう、引き続き開発研究を推進していく。『Self Learning Surface』では、学習者が「自身の課題を自らの力で検証し深化する」ことを時間と場所を問わず、インタラクティブで再現性を重視した復習ツールを通して行うということを目指し、『Wall e-Learning』(平成22-23年度、科研費挑戦的萌芽研究22652058(代表者Bruno Peyron))において開発したプラットフォームのタッチパネルディバイス『i-Table』からAndroidデバイスへの移植を試みようとしていたが、この間急速に普及したiPhoneも含めたスマートフォンとタブレット式のスペックから容易にプラットフォームへ移動するためには、Webアプリケーション化が効果的であることが明らかであることから、研究ステップをさらに進めて、『i-Table』で用いられた学習プログラムとシステムのWebアプリケーション化に踏み切ることにした。そのため、平成26年度内は、『Self-Learning Surface』のWebソフトウェア開発に取り組んだ。現在同ソフトウェアには、学生用機能/教員用機能/管理者用機能/練習作成機能の4機能が組み込まれている。学習者は、学生用機能から練習選択画面に移動して、担当教員が用意した反転授業用、復習用教材にアクセスすることが可能となっている。本研究の具体的な進行としてはこれまでのところ、10種類の練習形式をそれぞれ独立したブロックとして基本的構築を終えたところである。本研究プロジェクト『Self-Learning Surface』では、前研究プロジェクト『Wall e-Learning』(平成2223年度、科研挑戦的萌芽研究22652058(代表者Bruno PEYRON)において開発された学習者インタラクションによるタッチパネル・デバイスである『iTable』に搭載された、音素から文までの言語構造ごとの構成要素を網羅したプラットフォームをモバイル・タブレット機器で再現することを目的としたものであった。また、前プロジェクトがフランス語学習に重点をおいていたことから、本研究では、日本語を主対象の学習目標言語とし、教室の外においてもタスク活動が可能であり、且つ再現性を持ったレビューが実現できるシステム構築を目指した。そのため、平成25年度には、当初、Andoroidデバイスでの使用を前提に日本語ソフトウェアの開発と日本語学習対応のデータ・ベースの再編を開始したが、この間急速に普及したスマートフォン(iPhoneも含む)、タブレットのスペックから容易に本プロジェクトのプラットホームへアクセスするために、平成26年度にかけて、学習プログラムとシステムのWebアプリケーション化に切り替えることにし、システムの基本4機能(学生用・教員用・管理者用・練習作成用)を組み込んだ。平成27年度(最終年度)において、学習者は自らの選択で「学生用機能」から練習選択場面に移動し、授業の予習・復習用の10種類の練習ブロックに進んで学習に取り組めるよう、各ブロックのコンテンツの充実を図った。また、音声的な学習サポート機能も一部に取り入れることによってユーザー利便性を向上させた。

初年度前半に予定されていたソフトウェア開発が、ITディベロッパーとの協力関係の解消によって遅れを生じていたが、同後半に予定していたデータベース構成と、前年度に予定していたバージョンアップ作業が順調に推移したことで、データベース構成の若干の遅滞というレベルまでリカバーできており、今年度の計画としている実用化に支障はないペースである。日本語教育、日本語文化論(今後の推進方策)1)ソフトウェア・コンテンツとそれに伴うデータベース構成の充実2)実用化へ向けた研究分担者との連携強化3)試験的公開とエバリュエーションによる部分修正4)公開と研究成果の総括旧プロジェクトのiTableアプリケーション(「フランス語」対応)のAndroidデバイスへの移植は、当初の計画では初年度内に終了予定であったが、iTable開発時のフランス系ITディベロッパーとの協力関係が解消されたことによって、新たに「日本語」対応のソフトウェアとデータベースの構築を進めなければならなくなったことによる仕様変更。本研究におけるコンテンツ作成作業の当該年度中終了を予定していたが、『Self Learning Surface』のプラットフォームのWebアプリケーション化にともなってコンテンツ項目の配置入力とデータベースの強化が遅れているため。1)本研究課題に参加する4名の研究者による連携をさらに推し進める。2)データベース構築及びソフトウェア開発のスピードアップ。3)ソフトウェア・コンテンツの充実を図る。Webアプリケーションのコンテンツ編成作業による実用化が使用計画の中心となる。この作業に関わる人件費の支出を予定している。また、年度後期には、試験的公開に要する費用も見積もっている。また試験的公開後のエバリュエーションによって、ソフトウェアの修正のため、ディベロッパーへの発注費用も予定している。本研究課題において使用するソフトウェア開発について業務委託発注に支出を予定していたが、本研究従事者による試行開発を行っている関係で、業務依頼先選定が進んでいないことによる。まず、本研究課題当事者によってソフトウェアの試行開発を進めて雛形を用意し、運用評価ののち、業務委託を進める。
水資源の質的安全性確保のための処理技術

帯状接触材はNH_3、フミン質の除去に効果がある。生物膜内に取り込まれた物質の溶出現象があるので、単なる見掛けの除去率で能力を評価すべきではない(佐藤)。接触曝気槽により臭気物質やウイルスを除去することができるが、そのためにはかなりの順到日数を必要とするので、速効的条件を求める必要がある(金子)。市販の膜と実験室で製作した膜を用い、圧力0.30.6MPaの逆浸透によりTOCは約50%、トリハロメタン生成能は6080%除去されることがわかった(大矢)。陽陰イオン交換膜電気透析系において、限界電流密度を超えて中世撹乱現象の起きる条件のとき、大腸菌は100%死滅しきわだった殺菌効果がある(鈴木)。光源の出力を増大させるため、1KV高圧水銀灯を用い有機ハロゲン化合物の光分解実験を行い反応時間を30分に縮できた。さらに分解率を高める条件を検討中である(小島)。疎水性ポリメタクリル酸メチルラテックス表面には溶解高分子層は存在せず、有機ハロゲン化合物は静電結合に加えファン・デル・ワールス力で吸着される(須沢)。Si/A比を大きくしたゼオライトは、水からの親油性陰イオンの吸着が可能となり、これの等温吸着線はラングミュア型を示す(堤)。ウイルスを不活化するために照射する紫外線は、水中に存在する活性汚泥によって吸収され効率は低くなるが、カオリン粒子は影響を与えない(大垣)。有機ハロゲン化合物にはホルボールエステル型の発ガンプロモーターは含まれていないが、細胞破壊性あるいは致死作用を有する画分は存在する(内海)。トリハロメタン前駆物質を活性炭処理する場合、吸着平衡はフロインドリッヒ型で表わされ、処理水中には分子量数千程度の物質が溶解している(竹内)。包接現象をもつ吸着剤として調整したβ・シクロデキストリンで修飾したシリカゲルは、トリハロメタンをかなり除去しかつ反復使用が可能である(木地)。
遺伝子配列の検討と合成ペプタイドによるB型肝災ウイルスの標的抗原部位の研究

B型肝炎ウイルスは、その宿主ゲノムと比べて約一万倍も進化速度が速いと考えられており、多くの抽出された各ウイルス株間で平均約10%前後の塩基配列の差が認められている。この遺伝子配列の差とウイルス株の病原性との関連について明らかにしていくことを目的に、まず標的抗原と考えられる遺伝子の変異についてコンピュ-タをもちいて,解析した。現在までに報告されているB型肝炎ウイルス27株のDNA遺伝子配列をもちいて、各ウイルス株間での相同性について各遺伝子ごとに検討した。各ウイルス株の血清学的サブタイプと、ウイルス遺伝子の分子進化学的系統樹からの遺伝学的分類を比較したところ必ずしも一致していなかった。したがって、サブタイプによってその病態の予後が異なるとされている従来の報告は再検討の余地があると考えられた。さらに慢性B型肝炎における宿主T細胞の標的抗原の一つと考えられるC遺伝子について、そのDNAおよびアミノ酸配列の変異を検討した。慢性肝炎の急性増悪期前後の血清から抽出されたウイルス遺伝子のPCR法によるC遺伝子の解析の結果、大きなDNAの欠損がみられる例が多いことがわかった。したがって、C蛋白の変化と病態の変化がなんらかの関連を持つことが推測された。さらにこの点については、この欠損蛋白の発現等により標的抗原決定部位と一致するかどうかを現在検討中である。また、もうひとつの標的抗原と言われているS抗原蛋白についても同様な検討を加え、遺伝学的分類によるウイルス株特有のアミノ酸配列をつきとめ、その配列による合成ペプタイドを作成した。このペプタイドを現在家兎に免疫し抗血清を作成中であるが、これらをもちいて総合的に病態との関連を追求して行くことが重要であると考えた。