hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
温熱増感効果を期待した進行固形癌・再発癌に対する三次元原体照射の臨床研究

難治性悪性腫瘍に対する放射線治療において、進行固形癌や再発癌は通常の放射線照射単独では十分な治療効果が得られない場合が多い。そこで、三次元原体照射による優れた線量分布と、放射線増感作用を有する温熱療法併用することにより、局所一次効果と臨床症状に改善が得られるかを検討した。対象は平成15年1月以降の4年間に温熱併用放射線化学療法を行った消化器系の癌腫25例(男/女=18/7、平均年齢59.4歳)で、内訳は、膵癌8例、胆嚢癌2例、胆管癌4例、小腸腫瘍2例、S状結腸癌2例、直腸癌7例で、現症別では局所進行・手術不能12例、術後再発12例、その他1例である。放射線治療は可能な限り三次元原体照射、多門照射を適用し通常分割で5060Gy、温熱療法はRF波誘電加温装置(Thermotron-RF8)を用い、病巣部41°C、30分以上で週1回、計4回以上を目標に実施した。化学療法は膵癌にはGEM(800-1000mg)、結腸・直腸癌には5-FU/LV、UFT、TS-1もしくはFOLFOXを適用した。結果は、治療内容について予定の70%以上実施できた症例を完遂例とすると、完遂率は68%(17/25)で、臓器別では膵癌(7/8)、結腸・直腸癌(7/9)で完遂率が高かった。画像診断や臨床症状による治療効果は、著効7例、有効12例、無効6例であり、臓器別の奏効率は膵癌(6/8)、結腸・直腸癌(8/9)で高く、胆道癌(4/6)、十二指腸・小腸癌(1/2)では相対的に低かった。完遂率別の治療効果は完遂例で著効6、有効10、無効1(奏効率94%)、非完遂例で著効1、有効2、無効6(奏効率38%)であり、完遂例の方が奏効率が高かった。臨床的に疼痛の軽減、異常分泌物の排泄減少など、QOL(生活の質)の向上が得られる例が多かった。有害事象として、2例に急性胃潰瘍がみられたものの、局所の疼痛、熱感などは軽微であった。以上、本法により奏効率の向上と一次効果持続期間の延長ならびに患者のQOLに改善がみられ、難治性腫瘍に対して有効な治療法であることが明らかとなった。局所進行ならびに再発消化器癌に対して、温熱療法に放射線治療と化学療法を組み合わせた集学的治療を行い、その臨床的効果を検討した。対象は、上腹部が5例(肝内胆管癌、肝外胆管癌(2)、十二指腸癌術後再発、膵癌)、下腹部が1例(S状結腸癌術後再発)で、年齢は4970歳(平均62.2歳)、男女比は5:1、4例に化学療法(GEM(2)、TS-1/TXT、FOLFOX4TS-

1)を併用した。放射線治療はライナック10MVX線で、病巣(GTV)に可能な限り一致させた照射野を設定し、原則として原体照射で5例には2Gy/回、計5060Gy、S状結腸癌術後再発例には既照射歴を考慮して2.5Gy/回、計37.5Gy照射した。温熱療法はRF波誘電加温装置(Thermotron-RF8)で5例は週1回で計67回、十二指腸癌症例は週2回で計19回施行した。加温中の温度制御はサーモシミュレーションシステムで行い、RF波出力は8001200Wで患者本人の耐えられる範囲内で40分間前後加温した。治療終了後3か月の時点での局所効果は、CT、MRI等の画像診断による腫瘍縮小効果では、縮小(PR)4例、不変(NC)2例であったが、疼痛や異常分泌物などの自覚症状でみた評価では全例有効の効果が得られた。副作用としては、局所の熱感、疼痛が約半数に見られたが、加温中の患者体位の工夫(腹臥位や側臥位など)や、オーバーレイボーラスの調整を行う等により、治療中断を余儀なくされるような症例はなかった。有効例を提示すると、(1)58歳男性、十二指腸癌(T2N1)で膵頭十二指腸切除後の胆管空腸吻合部再発症例に対して、温熱療法19回、放射線治療50Gy/25回、化学療法(TS-1/TXT)を実施したところ、上腹部痛が軽減し、画像診断で腫瘍縮小効果(PR)、血液生化学所見で肝機能異常の改善がみられた。(2)70歳男性、S状結腸癌術後4年6ヵ月後の骨盤内再発例に対して温熱療法6回、放射線治療37.5Gy/15回、化学療法(FOLFOX4TS-1)を施行したところ、腫瘍縮小効果(good PR)が得られ、治療前に見られた局所の疼痛や異常分泌の排泄がほぼ消褪し、患者のQOL(生活の質)が著しく改善した。温熱療法の併用効果として以下の点が明らかとなった。1)放射線療法および化学療法の増感効果が期待できる。2)局所進行、術後再発、放射線治療後の再発症例にも適用可能である。3)組織学的相違による差がみられない。4)線量限度のようなものがみられない。5)QOLの向上が期待できる。欠点として、病変の部位、大きさによっては加温困難な症例があること、温熱療法に人手と時間がかかりすぎることがあげられる。難治性の局所進行・再発消化器癌に対して、放射線治療と化学療法に温熱療法を組み合わせた集学的治療を行い、その臨床的効果について検討した。対象は平成15年1月以降の4年間に温熱併用放射線化学療法を行った消化器系の癌腫25例(男/女=18/7、平均年齢59.4歳)で、腫瘍内訳は、膵癌8例、胆嚢癌2例、胆管癌4例、十二指腸癌1例、小腸癌(転移性)1例、S状結腸癌2例、直腸癌7例である。現症別では局所進行・手術不能12例、術後再発12例、その他1例である。放射線治療は病巣部に限局した照射野で、可能な限り三次元原体照射、多門照射を適用し通常分割で5060Gy、温熱療法はRF波誘電加温装置(Thermotron-RF8)を用い、病巣部41°C、30分以上で週1回、計4回以上を目標に実施した。化学療法は膵癌にはGEM(800-1000mg)、結腸・直腸癌には5-FU/LV、UFT、TS-1もしくはFOLFOXを適用した。結果は、治療内容について予定の70%以上実施できた症例を完遂例とすると、完遂率は68%(17/25)で、臓器別では膵癌(7/8)、結腸・直腸癌(7/9)で完遂率が高かった。画像診断や臨床症状(疼痛軽減、異常分泌物の減少など)でみた治療効果は、著効7例、有効12例、無効6例であり、臓器別の奏効率は膵癌(6/8)、結腸・直腸癌(8/9)で高く、胆道癌(4/6)、十二指腸・小腸癌(1/2)では相対的に低かった。完遂率別の治療効果は完遂例で著効6、有効10、無効1(奏効率94%)、非完遂例で著効1、有効2、無効6(奏効率38%)であり、完遂例の方が奏効率が高かった。臨床的に疼痛の軽減、異常分泌物の排泄減少など、QOL(生活の質)の向上が得られる例が多かった。有害事象として、2例に急性胃潰瘍がみられたものの、局所の疼痛、熱感などは軽微であった。
L2ライティングにおけるL1の効果的使用についての実践的研究

本研究は、中等教育段階でのL2(英語)ライティングにおけるL1(日本語)の果たす役割について研究を進めることにより、L2ライティング技能を伸ばすために効果的なライティング指導法の研究を目的とした。研究方法は、以下の通りであった。(1)L2ライティングにおいて生徒がとるストラテジーを質問紙により調べた。(2)ストラテジーと、L1における適切に表現し正確に読解する力、総合的なL2能力およびパラグラフプロダクトの関係を分析した。(3)英語教育で成果を上げている国のライティング指導においてL1がどのように用いられているのかフィンランドで現地調査を行った。研究を通じて以下の知見が得られた。・ライティング指導においてはプロダクトが注目されがちであるがプロセスの指導が大切であること。・L1, L2の力が十分にない学習者はL1からの逐語訳を試みる。・L2ライティングの際もL1で考えを整理してから書き始め、L1と照らし合わせながら書き進める学習者は、見直し/書き直しもよく行う慎重な書き手であるが、良いプロダクトを得るとは限らずまた総合的なL2能力も高いとは言えない。高いL2能力を持つ学習者はL1を使うストラテジーはとらない。・上記のことからL2ライティングにおいてL1利用を大前提とする「和文英訳」はライティング能力を伸ばすのに適切な課題とはいえない可能性がある。見学したフィンランドの中等教育学校ではライティングに特化した授業はなく、ふんだんなL2のシャワーを浴びる中で確かなライティングの力をつけているようであり、その指導法については多くの示唆を与えてくれそうだ。
内モンゴルにおける遊牧民の定住化と文化変容に関する実証研究

本研究は、中国・内モンゴル自治区に居住するモンゴル族遊牧民の定住化過程における文化変容の実態をフィールド・ワークを通して明らかにしようとするものである。本年度は主として同自治区西部のオルドス地域と首府呼和浩特市周辺で現地調査を実施し、その成果を公開した。1.定住化においこまれた最大の原因は放牧地の狭小化に求められよう。清朝の政策転換にともない、19世紀末から大量の漢人農民が内モンゴルに入植し、草原を占領して農耕地に改造した。それと同時にモンゴル族の方は家畜を失い、農民に変身していった。こうした歴史的な出来事を「19世紀末におけるモンゴルと漢族関係の一側面」、「19世紀モンゴル史における<回民反乱>」にまとめ、公開した。今後は、現地調査で収集した資料と、世界各国の文書館に保存されているモンゴルの社会変容に関する档案資料とを併せて、モンゴル族の社会変容を歴史人類学の視点から一層綿密に解明していく予定である。本研究は、内モンゴルにおける遊牧民の定住化にともなう社会変容の解明を目的としている。本年度は内モンゴル自治区西部のオルドス地域と、隣接するアラシャン地域にて実地調査を実施し、その成果を公開した。1.まず、1958年に人民公社の成立と前後して定住生活に入った経緯を論文「アルブス山とチンギス・ハーン-学術研究と文化復興運動の相互作用-」にまとめた。定住後の人々の意識変化を「文化復興運動」の視点から追求した。2.かつての伝統的な精神文化の一環を反映する儀礼として、チンギス・ハーンを対象とした政治祭祀があげられよう。そのような伝統的な祭祀状況を「モンゴルにおけるアラク・スゥルデの祭祀」という論文でとりあげている。アラク・スゥルデだけでなく、モンゴルにおける政治祭祀に対し、構造分析をこころみた。今後は、内モンゴル西部での総合的な実地調査をさらに深化させ、社会変容の実態を全面的に解明するために研究をすすめる方針である。
データマイニングと機械学習による半構造データからの情報融合

知識発見と情報融合を実現するため,半構造データからのデータマイニングと機械学習について研究した.厳密には定義されていない構造を持つデータを半構造データという.主に,半構造データとして木構造で表される糖鎖データを対象とし,その構造的特徴を表す木構造パターンを獲得する機械学習手法を提案した.手法として,木構造などの構造的表現を扱うことのできる進化的最適解探索手法である遺伝的プログラミングを用いた.知識発見と情報融合を実現するため,半構造データからのデータマイニングと機械学習について研究した.厳密には定義されていない構造を持つデータを半構造データという.主に,半構造データとして木構造で表される糖鎖データを対象とし,その構造的特徴を表す木構造パターンを獲得する機械学習手法を提案した.手法として,木構造などの構造的表現を扱うことのできる進化的最適解探索手法である遺伝的プログラミングを用いた.本研究課題ではデータマイニングと機械学習による半構造データからの情報融合について研究を行い、本年度は次の成果を得た.本研究の目的は、アルゴリズム理論的観点から研究を展開し、データマイニングと機械学習技術を活用して、大規模な半構造データからの情報抽出と情報融合をするための技術を開発することである.更には様々な分野における構造化データからの知識発見、情報融合を目指す.糖鎖は核酸(DNA)とタンパク質に続く3番目に重要な生体分子で、各種の糖が結合した一群の化合物である.糖鎖は木構造をしており、その構造は多様である.そこで、本研究では木構造パターンを用いた糖鎖データからの特徴抽出手法を提案した.木構造パターンとしてタグ木パターンを用いた.タグ木パターンの変数は、任意の木を代入できる構造的な変数であるが、この変数を特別な辺とみなすことができる.そこで、探索には、木構造などの構造的表現を扱うことのできる進化的最適解探索手法である遺伝的プログラミングを用い、パターンの支持度と具体化度に基づいて適合度を与えた.実験では、4つの主要な血液成分である白血球、赤血球、血漿、血清に関する糖鎖データを対象とした.白血球に関与する糖鎖データを正事例とし、それ以外のデータを負事例として、単一のタグ木パターンを生成する試行を行い、特徴的な木構造パターンを得ることができた.また、グラフ構造パターンの学習、帰納的実数値関数の学習、カーネル学習などについても成果を得た.本研究課題ではデータマイニングと機械学習による半構造データからの情報融合について研究を行い,本年度は次の成果を得た.本研究の目的は,アルゴリズム理論的観点から研究を展開し,データマイニングと機械学習技術を活用して,大規模な半構造データからの情報抽出と情報融合をするための技術を開発することである.更には,様々な分野における構造化データからの知識発見,情報融合を目指す.前年度提案した木構造パターンを用いた糖鎖データからの特徴抽出手法は,ある糖鎖データからは支持率が高い木構造パターンを獲得したが,別の糖鎖データからは支持率が低い木構造パターンしか獲得することができなかった.これは正事例の木構造データが様々な構造をしており,単一の木構造パターンで表現するのは難しいためと考えられる.そこで,木構造データを説明する複合的な木構造パターンをクラスタリングと遺伝的プログラミングによって獲得する手法を提案した.複合的木構造パターンとして,タグ木パターンと呼ばれる木構造パターンの集合を用いた.タグ木パターンの集合が木データとマッチするとは,その集合の少なくとも一つのパターンが木データとマッチするときにいう.木構造データの正事例を木の編集距離に基づいてクラスタリングを行い,それぞれの正事例クラスタと負事例集合から,部分的過程として遺伝的プログラミングにより,特徴的な木構造パターンを獲得する.それぞれの部分的過程で得られた適合度が最も高い特徴的木構造パターンから木構造パターン集合を構成する.また,質問学習,木構造データの圧縮,木カーネル学習についても成果を得た.本研究課題ではデータマイニングと機械学習による半構造データからの情報融合について研究を行い,本年度は次の成果を得た.本研究の目的は,アルゴリズム理論的観点から研究を展開し,データマイニングと機械学習技術を活用して,大規模な半構造データからの情報抽出と情報融合をするための技術を開発することである.更には,様々な分野における構造化データからの知識発見,情報融合を目指す.構造化データとして,木構造で表される糖鎖データを対象として,正事例のハードクラスタリングと遺伝的プログラミングによって木構造データの構造的特徴を表す複合的木構造パターンを獲得する手法を前年度提案した.複合的木構造パターンとは,タグ木パターンと呼ばれる木構造パターンの集合である.複合的木構造パターンの説明能力は,それぞれの木構造パターンの説明する木構造データ集合の和集合であるので,1つのデータが複数のクラスタに属することを許すソフトクラスタリングを用いて正事例クラスタを生成する,次の手法を提案した.木構造データの正事例を木の編集距離に基づいてソフトクラスタリングを行い,それぞれの正事例クラスタと負事例集合から遺伝的プログラミングにより,特徴的な木構造パターンを獲得する.それぞれの遺伝的プログラミングで得られた適合度が最も高い特徴的木構造パターンから木構造パターン集合を構成する.また,木構造パターンの質問学習,グラフ構造データの簡潔表現についても成果を得た.
PETによる精神分裂病患者および遅発性錐体外路症状の神経伝達物質受容体の研究

平成8年度は、さらに症例を増やして以下の研究を行った。非服薬分裂病患者群、健常対照群のドーパミンD1、D2受容体の測定と比較を行った。対象とした分裂病群は検査の目的と内容を説明した上で文書による同意の得られた17名の非服薬分裂病患者(うち10名が未服薬)で、トレーサとしては、^<11>C-SCH23390と^<11>C-N-メチルスペピペロンを用いた。^<11>C-SCH23990の結合は線条体、大脳皮質の両者においてドーパミンD1受容体への結合を、^<11>C-N-メチルスピペロンは線条体ではドーパミンD2受容体への結合を反映する。18名の対照群との比較では、線条体においてはドーパミンD1もD2も結合能に変化がないという結果であった。しかし、前頭前野においては、分裂病群では対照群に比べてドーパミンD1結合能が有意に低かった。さらに、前頭前野D1受容体低下は、陰性症状およびWisconsin Card Sort Testの成績不良と関連していた。分裂病のhypofrontality、そして陰性症状発現の基礎に前頭前野のドーパミン機能の低下を強調する考え方がある。すなわち、中脳皮質系ドーパミン活性低下と中脳辺縁系のドーパミン活性の亢進が併存し、分裂病の陰性症状と陽性症状がそれぞれおこるという仮説が提唱されている。皮質のドーパミン受容体は大部分がD1受容体であること、サルにおいて前頭前野D1受容体がWorking Memoryに重要な役割を果たしていること、さらにわれわれのPET研究の結果から考えると、前頭前野D1受容体の低下が、分裂病の陰性症状や認知障害の発現に重要な役割を果たしている可能性が考えられた。平成7年度は、非服薬分裂病患者群、健常対照群のドーパミンD1、D2受容体の測定と比較を行った。対象とした分裂病群は検査の目的と内容を説明したうえで文書による同意の得られた11名の非服薬分裂病患者(うち4名が未服薬)で、トレーサとしては、^<11>C-SCH23390と^<11>C-N-メチルスピペロンを用いた。^<11>C-SCH23390の結合は線条体、大脳皮質の両者においてドーパミンD1受容体への結合を、^<11>C-N-メチルスピペロンは線条体ではドーパミンD2受容体への結合を反映する。14名の対照群との比較では、線条体においてはドーパミンD1もD2も結合能に変化がないという結果であった。しかし、前頭葉皮質においては、分裂病群では対照群に比べてドーパミンD1結合能が有意に低かった。今回の知見は、分裂病死後脳でのD1受容体数が減少しているという知見を支持するものと思われる。今後、分裂病の病態を検討する際には、線条体だけではなく前頭葉にも注目すべきであり、ドーパミンD2受容体以外にも、D1受容体の異常も検索の対象となろう。われわれの研究結果は、分裂病においてD2受容体の異常があるとしても、それを誘発する、あるいはその結果として生じる、より複雑な神経伝達系の異常を想定しなければならないことを示唆している。平成7年度は、未服薬分裂病患者群、健常対照群のドーパミンD1、D2受容体の測定と比較が研究目的であった。今回の分裂病群のうち未服薬症例は4例で他7名は過去に服薬歴のある非服薬患者であった。

しかし、未服薬群と服薬歴のある非服薬群に測定値に差がなく、今回の所見は服薬の影響を除外していると考えられた。したがって平成7年度の研究目的は十分に達成できたと思われる。平成7-8年度にかけて以下の研究を行い、分裂病患者では前頭前野ドーパミンD1受容体に異常が認められること、さらに前頭前野ドーパミンD1受容体の異常が陰性症状や認知障害の発現と関連していることを明らかにした。非服薬分裂病患者群、健常対照群のドーパミンD1、D2受容体の測定と比較を行った。対象とした分裂症群は検査の目的と内容を説明したうえで文書による同意の得られた17名の非服薬分裂病患者(うち10名が未服薬)で、トレーサとしては、^<11>C-SCH23390と^<11>C-N-メチルスピペロンを用いた。^<11>C-SCH23390の結合は線条体、大脳皮質の両者においてドーパミンD1受容体への結合を、^<11>C-N-メチルスピペロンは線条体ではドーパミンD2受容体への結合を反映する。18名の対照群との比較では、線条体においてはドーパミンD1もD2も結合能に変化がないという結果であった。しかし、前頭前野においては、分裂病群では対照群に比べてドーパミンD1結合能が有意に低かった。さらに、前頭前野D1受容体低下は、陰性症状およびWisconsin Card Sort Testの成績不良と関連していた。分裂病のhypofrontality、そして陰性症状発現の基礎に前頭前野のドーパミン機能の低下を強調する考え方がある。すなわち、中脳皮質系ドーパミン活性低下と中脳辺縁系のドーパミン活性の亢進が併存し、分裂病の陰性症状と陽性症状がそれぞれおこるという仮説が提唱されている。皮質のドーパミン受容体は大部分がD1受容体であること、サルにおいて前頭前野D1受容体がWorking Memoryに重要な役割を果たしていること、さらにわれわれのPET研究の結果から考えると、前頭前野D1受容体の低下が、分裂病の陰性症状や認知障害の発現に重要な役割を果たしている可能性が考えられた。
人間観の再検討-その歴史的考察と展望-

1本研究の目的は、西洋思想史上にあらわれたさまざまな人間観について、これまでの歴史的理解にとらわれない新たな解釈にもとづく検討をおこなうとともに、その成果を基礎にして現代の社会において採用するべき哲学的人間観を展望しようとするところにある。2平成4年度は、この課題にそって、古代ギリシア哲学における人間観から西洋啓蒙思想期における人間本性の分析に至る西洋の人間観の流れを再吟味し、あわせて現代の法思想、社会理論の特徴についても分析をおこなった。平成5年度は、中世スコラ哲学から近世科学思想に至る人間観の再検討を重ねておこなうとともに、現代の経済的、道徳的な諸原理に前提されている人間観を洗いだすという作業を並行しておこなった。3これらの研究は、分担者各自の研究を定期的な会合に持寄って発表し、それに対する討論をおこなうという仕方で相互に有機的に関連しあうように進められたが、その全体の成果は「人間観の再検討」と題された研究成果報告論文集にまとめられた。その成果の詳細は論文集にゆずるが、この研究を通じて得られた知見の概略は次のとおりである。すなわち、西洋古代より近世までの各時代を通じてなされてきた哲学的人間観の探求においては、従来理解されてきた以上に諸文化間の価値の多元性に対する鋭い意識がその背景にあったということ、しかし、現代における科学的、経済的、文化規範的意識の激変は、これらの伝統的な人間観によってもなおカヴァーできないほどの根本的な人間観の再考を要請しており、その再構築のためには、人間の「意識」、「身体」、「欲求」、「記憶の連続性」など、最も基礎的な概念について十分に整合的で包括的な分析が必須であるということである。1.本研究の目的は、西洋思想史上にあらわれたさまざまな人間観について、これまでの歴史理解にとらわれない新たな解釈にもとづいて検討を行うとともに、その成果を基礎にして現代の社会において採用すべき哲学的人間観を展望しようとするところにある。2.平成4年度は、この課題に沿って、古代ギリシア哲学における人間観(その存在論的、宇宙論的前提および社会・政治的思想)から、西洋中世、ルネサンスの人間理解、そして西洋啓豪思想期における人間本性の分析についての批判的検討を行った。また、現代における法思想、社会理論、技術思想の特徴についても詳細な分析がなされた。3.これらの分担者各自の個別的研究と並行して、共同作業として、哲学的人間論構築のための理論的基礎づけの作業を、研究発表および討論という形式の下に何回か行ったが、その作業の過程でとくに、次のような知見が得られた。4.これまでの西洋思想において支配的であった人間の心身関係の関する二元論について、その論証に含まれている、認織論的区別と実在的区別という二つの区別の間の関係に関する理解が、誤っているものであることが明らかにされた。このことは、「思考における必然性」「思考可能性」という概念についての新たな厳密な分析によって確認された。5.また、人間本性に関する従来の抽象的規定を廃し、動物行動学等の成果をとりいれた新たな認識論のパースペクティヴを採用することによって、倫理的価値に関するより妥当で生産的な議論が可能になる、という別の知見も得られた。このことは、環境倫理や生命倫理、動物の権利の問題のような、今日その解決が急がれている問題について、認識論上の反省が深く関わりをもつことを明らかにした点で、重要な成果であると思われる。1本研究の目的は、西洋思想史上にあらわされたさまざまな人間観について、これまでの歴史的理解にとらわれない新たな解釈にもとづく検討をおこなうとともに、その成果を基礎にして現代の社会において採用するべき哲学的人間観を展望しようとするところにある。

2平成5年度は、この課題にそって、中世スコラ哲学の精髄としてのトマスの人間観、ルネサンスの人間観、および近世科学思想の創始者たるデカルトの人間観をそれぞれ最新の歴史解釈にもとづいて捕らえ直す作業をおこなうとともに、これらと対比して理解される現代の政治的、経済的、道徳的な諸理論に前提されている人間観を洗いだすという作業に重点をおいた研究をおこなった。3これらの研究は、分担者各自の研究を定期的な会合にもちよって発表し、それに対する討論をおこなうというしかたで相互に有機的に連関しあうように進められたが、その全体の成果は「人間観の再検討」と題された研究成果報告論文集にまとめられた。その成果の詳細は論文集にゆずるが、この研究を通じて得られた知見の概略は次のとおりである。すなわち、西洋古代より近世までの各時代をつうじてなされてきた哲学的人間観の探究においては、従来理解されてきた以上に諸文化間の価値の多元性にたいする鋭い意識がその背景にあったということ、しかし、現代における科学的、経済的、文化規範的意識の激変は、これらの伝統的な人間観によってもなおカヴァーできないほどの根本的な人間観の再考を要請しており、その再構築のためには、人間の「意識」、「身体」、「欲求」、「記憶の連続性」など、最も基礎的な概念について十分に整合的で包括的な分析が必須であるということである。
種種のpreconditioningによる脳虚血耐性共通メカニズムの検索-とくにアポトーシスに関する遺伝子及び蛋白について

1.いろいろな刺激による細胞死にミトコンドリアが重要な役割を演じると知られている。われわれは、ラット前脳虚血モデルを用いてミトコンドリアから細胞質へのチトクロームc放出がカスパーゼ依存性とカスパーゼ非依存性の経路を介して遅延性海馬CA1ニューロン死に関わるということを証明した。二種類の脳虚血耐性モデル(短時間虚血と微小脳損傷耐性モデル)において虚血前処置がこのミトコンドリアから細胞質へのチトクロームc放出を抑えることも明らかにした。なおさらに、脳虚血によるミトコンドリアから細胞質へのチトクロームc放出に対する虚血前処置の抑制が虚血前処置後に起こるBcl-XLの発現と関連することも示された。2.いままでの脳虚血耐性の研究ではラット及び砂ネズミモデルが多用された。遺伝子レベルで脳虚血耐性のメカニズムを解明するためには、マウス脳虚血耐性モデルの作成が必要である。しかし、マウスにおいては系統間虚血感受性の違いや同じ系統内に脳血管解剖の変異などの原因で理想な前脳虚血モデルの作成が急務である。われわれは、C57Black/Crj6マウスにおいて両側総頚動脈18分間閉塞モデルでは7日目に線状体の神経細胞が80%以上脱落したのを見つけた。さらに、このモデルでは前もって6分間の虚血を負荷しておくと、線状体におこる神経細胞死が強く軽減されたことも示した。以上の結果が異なる前処置による保護効果に共通メカニズムの存在を示唆している。この共通メカニズムをtargetとする治療方法の開発が期待される。平成11年度にラット前脳虚血モデルにおいて微小損傷による脳虚血保護作用を確認した上で、虚血後に起こるチトクロームc放出とカスパーゼ-3活性化に対する微小脳損傷及び虚血前処置の効果を比較し検討した。1.ラット前脳虚血モデルにおいて微小脳損傷が損傷部位の周りあるいは損傷した半脳に内因性抗アポトーシス機序を誘起できることを認められた。今更に、この内因性抗アポトーシス機序と微小脳損傷によるinterleukin-6発現との関連について検討している。2.いままで、虚血前処置の研究では砂ネズミが多用されるが、生理parameterの測定が難しいという欠点はある。それで、われわれはラットを用いて前脳虚血前処置モデルを作成した。このモデルでは血液ガスと血糖が便利に測定できる。3.培養の細胞系ではアポトーシス細胞死にミトコンドリアから細胞質へのチトクロームc放出が重要な役割を演じると知られている。正常のCA1ニューロンにはチトクロームcの免疫染色分布は細胞質に局在し、細胞核からはっきり分離していた。虚血後48時間以内にチトクロームcの免疫染色は低下したが、その分布パターンはかわらなかった。虚血後48-72時間の時点ではチトクロームcの免疫染色は一部のCA1ニューロンにdiffuseな分布に変わった。シクロヘキシミド投与下では一部のCA1ニューロンに起こったdiffuseなチトクロームc分布が抑制されたが、虚血後24時間以内に起こったチトクロームc放出が変わらなかった。なお、海馬組織内のカスパーゼ-3活性は虚血24時間後から増えた。ですから、虚血後に生じるチトクロームc放出が海馬CA1ニューロン死とかかわる。微小脳損傷及び虚血前処置は虚血後に生じるチトクロームc放出およびカスパーゼ-3活性化を抑制した。以上の結果より、微小脳損傷及び虚血前処置による抗虚血作用には共通の分子機序が存在することは証明された。今後、微小脳損傷及び虚血前処置によるチトクロームc放出抑制の機序(Bc1-2familyタンパク質およびinterleukin-6との関連)についての検索が予定されている。

われわれは、ラット前脳虚血モデルを用いてミトコンドリアから細胞質へのチトクロームc放出がカスパーゼ依存性とカスパーゼ非依存性の経路を介して遅延性海馬CAlニューロン死に関わるということを証明した。二種類の脳虚血耐性モデル(短時間虚血と微小脳損傷耐性モデル)において虚血前処置がこのミトコンドリアから細胞質へのチトクロームc放出を抑えることも明らかにした。なおさらに、脳虚血によるミトコンドリアがら細胞質へのチトクロームc放出に対する虚血前処置の抑制が虚血前処置後に起こるBcl-XLの発現と関連することも示された。2.いままでの脳虚血耐性の研究ではラット及び砂ネズミモデルが多用された。遺伝子レベルで脳虚血耐性のメカニズムを解明するためには、マウス脳虚血耐性モデルの作成が必要である。しかし、マウスにおいては系統間虚血感受性の違いや同じ系統内に脳血管解剖の変異などの原因で理想な前脳虚血モデルの作成が急務である。われわれは、C57Black/Crj6マウスにおいて両側総頚動脈18分間閉塞モデルでは7日目に線状体の神経細胞が80%以上脱落したのを見つけた。さらに、このモデルでは前もって6分間の虚血を負荷しておくと、線状体におこる神経細胞死が強く軽減されたことも示した。以上の結果が異なる前処置による保護効果に共通メカニズムの存在を示唆している。この共通メカニズムをtargetとする治療方法の開発が期待される。
太陽風多価イオンのX線放射観測に対する地上実験からのメッセージ

X線観測衛星によって観測されるスペクトルには,中性の原子から多くの電子が剥ぎ取られた「多価イオン」と中性物質が衝突して起こる反応に起因するものが含まれていると考えられている。太陽系内部では太陽風にわずかながら多価イオンが含まれており,この多価イオンと非常に希薄な水素原子との衝突の理解が必要である。さらに,太陽系以外でも同じ現象によるX線発光は示唆されており,これから打ち上げられる高分解能X線観測衛星による観測データの定量的観測のためにも,詳細な地上実験は必要である。本研究は全く新しいアイデアに基づいて,多価イオンと水素原子の衝突による発光現象を再現することでX線天文学に貢献する。彗星の軟X線観測で明らかになった太陽風多価イオンの中性粒子への衝突による電荷交換反応の理解は、太陽系以外の天体からのX線スペクトル解析を行う上でも重要である。本研究では、X線発光スペクトル解析に必要な電荷交換反応に関する基礎データを得るために、独自に考案した手法により、地上で太陽風電荷交換反応の再現実験を行うものである。従来の実験では、中性粒子気体に高速の多価イオンのビームを衝突させて発光スペクトルを測定していたため、短寿命の発光スペクトルしか測定できなかった。本研究では、逆にトラップした多価イオンに高速の中性ビームを衝突させる新しいアイデアにより、長寿命の発光スペクトルまでも測定を可能とし、今まで取得できなかった基礎データを得ることが期待できる。
配偶行動の解析を基盤とした難防除ノメイガ類性誘引剤の創製とその応用

ノメイガ類は多数の種で性フェロモンが同定されているが、合成性フェロモンに雄が誘引されない事例が多く、フェロモンがほとんど防除に利用されていない。その原因を探り、野外で雄誘引活性がある性誘引剤を創製することを研究目的とした。日本産ノメイガ約30種について人工飼料による大量飼育法を開発し、加えて16種の生活史を解明した。これらを用いて配偶行動解析、性フェロモン成分の再同定を行ったところ、約半数がHybrid typeと呼ばれる特殊な性フェロモンシステムを持つことを明らかにした。この成果により、甘藷の重要害虫サツマイモノメイガの誘引活性を劇的に向上させた。室内累代法の確立:既に飼育法の報告があるコブノメイガを累代飼育し、加えてヘリグロキイロノメイガ・マエキノメイガ・マタスジノメイガ・ヨスジノメイガ・マエウスキノメイガ・ウスジロキノメイガ・ウコンノメイガ・ミナミウコンノメイガについて人工飼料のみでの累代飼育法を確立した。ただし、ブドウの害虫であるモンキクロノメイガ・ホソオビツチイロノメイガの2種については、交配及び生葉での飼育に成功したものの、人工飼料による累代飼育に成功していない。配偶行動解析:前述の全種について、配偶行動の時間帯を明らかにし、性フェロモン抽出物を得た。これらは順次分析中である。コブノメイガに関しては、既知の性フェロモン成分のみでは処女雌ないし性フェロモン腺抽出物に対して雄の活性が鈍いことを明らかとした。これは抽出物中に未知の性フェロモン成分が隠れている可能性を強く示唆しており、カラムクロマト等で抽出物を分画した後、誘引活性再現に必要な画分のうち既知成分を含まないものを再分析することで、フェロモンルアーの誘引活性を劇的に向上させられる可能性が見えてきた。性フェロモンの(再)同定:サツマイモノメイガについて、既知の成分に炭化水素成分T23を添加すると誘引活性が劇的に向上することを発見した(Yan et al.投稿中)。また、ヘリグロキイロノメイガから新規化合物Z13-16:OAcを性フェロモンとして同定し、野外で雄に対しごく強い誘引活性があることを確認した。また、炭化水素成分T23が雄に対して阻害活性を示し、これはノメイガ類で初の報告となる(Naka et al.投稿準備中)。一方で、マエアカスカシノメイガ・ミナミウコンノメイガ・ホソオビツチイロノメイガの3種については、性フェロモン成分を解析した後、合成性フェロモンによる誘引試験を行ったが、ほとんど雄が誘引されなかったため、成分の再同定あるいはトラップ条件の検討が必要である。沖縄におけるサツマイモの大害虫サツマイモノメイガについて、既知の成分に炭化水素成分T23を添加することで誘引活性が劇的に向上し、防除への性フェロモンの利用にようやく道筋をつけることができた(Yan et al 2014)。また、ヘリグロキイロノメイガから、従来知られていた蛾類の性フェロモン生合成経路では説明がつかない新規化合物Z13-16:OAcを性フェロモンとして同定し、この種がノメイガの性フェロモン生合成経路及び性フェロモンの進化システムに関する研究材料として至適であることを見いだした(Yan et al 2015)。アジア全域でイネの大害虫となっているコブノメイガの性フェロモン成分を再検討する過程で、未知の活性物質の存在が強く示唆されるデータを得た。この成分は本種の性フェロモンとして既知のどの物質とも異なる物性を持っており、♂触角に対して単独で強い触角電図応答を示すことから、本研究の主題の一つである、本種性フェロモンルアーの劇的改良に繋がるものと考えられた。現在、この物質を単離同定するための化学的手法を検討中であるが、本種の累代飼育が中座してしまったため、一刻も早く新系統を入手して累代飼育に乗せることを目標としている。オリーブの害虫ヒメシロノメイガ、ウコンノメイガ近縁種のコヨツメノメイガについて、性フェロモン成分を同定したところ、両種が同じ成分を性フェロモンとしており、また両種の♂は申請者らが注目している炭化水素成分に全く活性を示さないことを明らかとした。本課題では、ノメイガ類のフェロモンルアー誘引活性を向上させるための基礎的なデータを得るため、多種のノメイガ類を採集し、飼育を試みている。その過程で、シロモンノメイガ、サザナミノメイガ、ウスオビキノメイガ、クロヘリキノメイガなど多数の種について、従来未知であった寄主植物及び基礎的な生態を明らかにした。本課題では、ノメイガ類のフェロモンルアー誘引活性を向上させるための基礎的なデータを得ることを目的として、1)大量飼育法の確立、2)配偶行動の解析、3)性フェロモン同定の3つを、ノメイガ類を害虫種か否かに関わらず網羅的に採集し実施した。以下、その成果を簡潔に述べる。1)大量飼育法の確立:シロオビノメイガをはじめとする約30種について、乾燥葉粉末を利用した人工飼料による累代飼育に成功した。一方、ホソオビツチイロノメイガなど一部の種では同手法で飼育できなかったため、生葉による飼育を行った。

この過程で、クロヘリキノメイガ、シロモンノメイガなど16種について、今まで未知であった寄主植物及び幼生期を明らかにした。これらは順次学術誌に発表予定である。2)配偶行動の解析:目視及びビデオ撮影によって、累代飼育に成功した種の配偶行動を解析するとともに、雌が放出する性フェロモンを抽出し、簡易なカラムクロマトグラフにより成分を分画して雄に対する生物検定を行った。その結果、実験に供試した種の約半数で、ごく一部のノメイガから発見されているのみの「炭化水素型性フェロモン(タイプII)」を、大部分の蛾が利用する「脂肪酸型性フェロモン(タイプI)」と共に利用していることを明らかにした。3)性フェロモン同定:サツマイモの大害虫サツマイモノメイガ、熱帯の海岸に生息するヘリグロキイロノメイガ、園芸植物フヨウの害虫カクモンノメイガの性フェロモンを同定し、サツマイモノメイガ及びカクモンノメイガはタイプIIを性フェロモンに利用していることを明らかにした。これらの成果により、本課題に挙げた「ノメイガ類の性フェロモンを防除に実用化する」ためには、性フェロモンが既に報告されている種も含めて、タイプIIを利用するか否かを再検証し、性フェロモンを再同定する必要があることが明らかとなった。ノメイガ類は多数の種で性フェロモンが同定されているが、合成性フェロモンに雄が誘引されない事例が多く、フェロモンがほとんど防除に利用されていない。その原因を探り、野外で雄誘引活性がある性誘引剤を創製することを研究目的とした。日本産ノメイガ約30種について人工飼料による大量飼育法を開発し、加えて16種の生活史を解明した。これらを用いて配偶行動解析、性フェロモン成分の再同定を行ったところ、約半数がHybrid typeと呼ばれる特殊な性フェロモンシステムを持つことを明らかにした。この成果により、甘藷の重要害虫サツマイモノメイガの誘引活性を劇的に向上させた。本課題の成果として、既にJournal of Chemical Ecology誌に2報の論文が掲載され、また2報を同誌に投稿準備中である。この成果は課題申請時の予定より明らかに順調である。その一方で、昨年の経過報告時に今後の方策として挙げた、モンキクロノメイガ・ホソオビツチイロノメイガの累代飼育法は未だ確立できておらず、ハイマダラノメイガに関しても何らの進展がないため、自己評価は(1)ではなく(2)とした。害虫制御学研究の推進方策として、以下を最終年度に進展させることを目標とする。1)コブノメイガから発見した未知の活性物質を同定し、この物質がフェロモンルアーに対する♂の誘引活性向上に寄与するかを検証する。また、そのために累代飼育系統を確立する。2)モンキクロノメイガ、ホソオビツチイロノメイガは共にブドウの害虫であり、特に後者は島根県東部でブドウ園に甚大な被害を与えている。これら2種の性フェロモン成分は、既に本課題の一環で同定済みであるが、野外での試験結果が芳しくないため、野外で確実に処女雌以上の誘引活性を得られるフェロモンルアーの創製が急務である。3)ハイマダラノメイガの飼育及び性フェロモン成分の再同定。本研究計画において主要な位置を占める害虫種のうち、コブノメイガは飼育系統の増殖がはかどらず、性フェロモン成分の再分析に至っていない。また、モンキクロノメイガ・ホソオビツチイロノメイガの2種の累代飼育法が開発できていない。この2点以外は順調に進んでいる。とりわけ、初年度でサツマイモノメイガの誘引活性を劇的に向上させることができたこと、ヘリグロキイロノメイガの性フェロモンに関して、本研究全体に関わる多数の知見が得られたことが大きい。研究の推進方策として、以下の3点をH26年度に進展させることが必要と考える。
先天性・後天性感覚器障害の脳機能に及ぼす影響と脳の可塑性

感音性難聴者の語音弁別能の評価の一法として、補聴器装用時の語音聴取成績が衝撃音によりどのような影響を受けるか、3文節からなる文章の第2文節の第2音節の開始部に90dBの衝撃音を加え、その文章の聴取成績を検討した。衝撃音を加えない時は正常人、感音難聴者とも完全に聞き取ることができた。衝撃音を加えると、正常人では衝撃音を含む文節でのみに弁別の低下がみられたのに対し、感音難聴者では衝撃音を含む文節だけでなく、その前後の文節の正答率が低下した。これは、補聴器が抑制し得なかった衝撃音によるマスキング現象が関与していると考えられる。内耳性難聴者の聴覚野での音圧処理に関して、脳磁図を用いて検討した。刺激音は40dBから70dBの1kHz純音4種で、片耳にランダムな配列で呈示し、これにより得られた誘発脳磁界反応を計測した。両側側頭葉上面に刺激後約100ミリ秒後にみられるN100m反応のモーメント、反応潜時、位置について解析したところ、補充現象のある内耳性難聴者では、音圧が大きくなるにつれて、モーメントは大きくなり、潜時は短くなった。その変化の度合いは正常対照群に比して内耳性難聴群で顕著に大きく、またその絶対値についてみても、内耳性難聴者群は正常群より有意に50dBでの潜時が長く、70dBでのモーメントが大きかった。次に内耳補充現象を示す突発性難聴者の発症後11日目の中等度難聴時と発症後38日目の治癒後に、同様に検討した。難聴時と治癒後を比較すると、N100m反応のモーメント・反応潜時は、治癒後と比べ難聴時には音圧変化に伴い大きく変化し、上記の内耳性難聴者群、正常対照群での差違と同様の傾向を示した。今回の結果は、内耳補充現象や聴覚過敏といった内耳性難聴者に特徴的な、実際より音入力を大きく自覚する聴覚心理学的症状の一因が中枢での音圧処理機構にあることを示唆すると考えられた。刺激音は40dBから70dBの1kHz純音4種で、片耳にランダムな配列で呈示し、これにより得られた事象関連脳磁界反応を計測した。

同様の傾向を示した正常人と比べ、内耳性難聴者でのその変化の割合は明らかに大きなものであった。位置については、両者とも一定の傾向を示さなかった。また聴力閾値との関係をみると、補充現象のある内耳性難聴者では正常人と比して閾値上低い音圧でN100m反応が得られた。これは、正常人の認識できない非常に小さな音圧差を認識できるという補充現象の聴覚心理学特徴に合致するものであると考えられる。昨年に引き続き、内耳性難聴者の聴覚野での音圧処理に関して、対象数を増して脳磁図を用いて検討した。40dBから70dBの4種の1kHz純音を片耳に無作為な順序で提示し、これにより得られた誘発脳磁界反応を計測した。両側側頭葉上面に刺激後約100ミリ秒後に見られるN100m反応のモーメント・反応潜時について解析したところ、内耳性難聴者群、正常対照群とも刺激音圧が大きくなるに従って、潜時は短く、モーメントは大きくなった。その変化の度合いは正常対照群に比して内耳性難聴群で顕著に大きく、またその絶対値についてみても、内耳性難聴者群は正常群より有意に50dBでの潜時が長く、70dBでのモーメントが大きかった。次に同一対象において、難聴時と健聴時を比較してみた。内耳補充現象を示す突発性難聴者の発症後11日目の中等度難聴時と発症後38日目の治癒後に、聴覚野の音圧処理に関して同様に脳磁図を用いて検討した。難聴時と治癒後を比較すると、N100m反応のモーメント・反応潜時は、難聴時には音圧変化に伴い大きく変化したが、治癒後は同様に変化を示すものの、その変化の程度は微少なものとなり、上記の内耳性難聴者群、正常対照群での差違と同様の傾向を示した。
主効果が推定可能な3水準の釣合い型一部実施要因計画の構築と解析の研究

今回の研究における成果は、前回の科学研究費補助金(課題番号:14580348(平成1416年度))での研究である2水準の(部分)釣合い型一部実施要因計画の場合と同様、情報行列のある代数に関する既約表現の行列がグラムの行列の積で表現できることが分かった。しかし、2水準の場合と異なり、1つの指標について高々2つの1次独立なベクトル(2水準の場合は、1つの指標について1つの1次独立なベクトル)で表現できることが分かった。具体的な成果は項目毎に下記に記す。1.計画の構築:(1)釣合い型2次計画(3^m-BSOD)の場合:3^m-BSODは、唯1つの計画を除いて、指標の添字3つの内少なくとも1つはゼロである単純配列(制約された単純配列)から構成できることが分かった。このことから、制約された単純配列の指標集合の範囲で、行列方程式の解の存在条件に合う単純配列の指標集合を用いて、分解能R({10}∪S|Ω)の計画は、実験回数(=N)が未知母数の数(=v(m))より小さいとき、全て構築できた。(2)分解能IVの計画(3^m-BFFD)の場合:上記(1)と同様な方法で、一般にいわれる分解能IV(釣合い型計画のクラスでは14種類ある)の計画全てが、N<v(m)の範囲で構築できた。2.最適基準作り:(一般平均を含む)2-因子交互作用間の交絡関係は複数の表現ができる。このことを考慮して、前回の科研費で提案したGA-最適基準を改良し、改めてGA^*-最適基準を提案した。3.最適計画:(1)3^m-BSODの場合:上記のGA^*-最適基準に関する最適計画を4〓m〓6の範囲で求めた。(2)3^m-BFFDの場合:この場合のGA^*-最適基準に関する最適計画は未だ求まっていない。平成17年度の研究実施計画に添って研究実績の概要を述べる:本年度は主に、3水準の単純配列から得られる釣合い型2次計画(3^m-BSOD)の構築についての考察を行った。実験回数(=N)が未知の要因効果の数(=v(m))以上の場合は既に求まっているので、N<v(m)の場合について行った。具体的には以下の通りである:●計画の構築:(i)情報行列は、要因効果間に定義される関係代数のイデアルに関する表現行列と同形となることは解っている。このことを用いて、1次の主効果が少なくとも推定可能な単純配列から得られる3^m-BSODは、m=4の場合の1つの例外を除いて、総べて3水準の中の2個以下の水準のみの指標によって構成される"制約された単純配列"になることが判った。このことは、実際に3^m-BSODを構築する上で、指標の数がぐっと少なくなるので取扱いが楽になった。この制約された単純配列を用いて、グラム行列が求まった。(ii)(i)の結果を用いて、N<v(m)の場合、分解能R({10}∪Ω^*|Ω)の釣合い型2次計画が構成できた。その成果は下記の通りであり、現在論文を執筆中である。●最適基準作り:

2水準の場合に提案した3種類の基準の中、2番目の基準は改良の余地があるようなので、研究分担者とその詰めを行っている。しかし、新規の基準は未だ見つかっていない。●最適計画:上記の計画の構築の項で述べた計画について、今までに提案した最適基準と改良されるであろう基準に関する最適計画を求める準備を始めている。昨年度行った3水準の単純配列から得られる釣合い型2次計画(3^m-BSOD)の構築について、少しミスがありそれらを修正した。3^m-BSODについての成果は下記の通りである。本年度は又、分解能IVの計画の考察も行った。平成18年度の研究実施計画に添って研究実績の概要を述べる:●計画の構築:(i)分解能IVの計画の構築を、3^m-BSODで使用した"制約された単純配列"から構成する計画であったが、うまく一般の指標集合を持つ単純配列からグラム行列が求まった。(ii)上記(i)で求めたグラム行列を用いて、分解能R({00,10,01,20,02}|Ω)の計画を、一般の因子数(=m≧4)に対して構成できた。成果は今秋の日本数学会で口頭発表する予定である。●最適基準作り:(i)ブロック計画における最適基準を応用する方法は、我々が提案した1番目の基準に近く、うまく応用できていない。(ii)新しい基準は未だ求まっていない。(iii)上記'最適基準作り(ii)'で述べたように、未だ新しい基準が求まっていないので、この最適計画は未だである。3水準の単純配列から得られる釣合い型一部実施要因計画(3^m-BFFD)についての具体的な成果は下記の通りである:平成19年度の研究実施計画に添って研究実績の概要を述べる:●計画の構築:(i)情報行列の関係代数のイデアルに関する表現行列のグラム行列は、2-因子交互作用までの要因効果全てについて、単純配列の指標の添字のみで表現できた。(ii),(iii)上記発表の2つを含む4種類の分解能(resolutions R({00,10,01}〓S_2|Ω),R({00,10,01}〓S_1|Ω),R({00,10,01})〓S_0|Ω), R({10,01}〓S|Ω):全て分解能IVの計画の一種)の3^m-BFFDが構築できた。残りの分解能については今秋の日本数学会で口頭発表する予定である。また、計画の構築に関しては、3つの論文に分けて現在投稿中である。●最適基準作り:(i)ブロック計画における最適基準を応用する方法は未だ見つかっていない。(ii),(iii) (一般平均を含む)2-因子交互作用間の交絡の関係は、複数の表現ができる。今までに提案した最適基準は、唯1通りの表現しか使用していなかった。これを複数回の表現に対応する要因効果の推定値の共分散行列の算術平均として新しい最適基準とする。●最適計画:(i),(ii)釣合い型2次計画の新しい最適基準に関する計画は求まった(現在論文を執筆中)。しかし、上記の"計画の構築"で述べた4種類の分解能の3^m-BFFDについては、未だ求まっていない。
機能性分子の自己集積化による電子回路へのバイオセンサ素子の配列

一般的に機能性分子は熱や酸化に弱く、通常の半導体作製による集積化が不可能である。これに対し本研究は、常温、常圧下にて、デバイス上に配列した液滴中の化学成分のセンサ表面への固定化を目指すものである。この技術を利用して、電気回路内に種々のバイオセンサ素子を高密度に配列化するための新方法の確立を行う。これまでの2年間に以下の研究成果を得た。(1)Au(1μm)/Cr(0.1μm)/ガラス基板上にフォトリソグラフィー法にてMEMSセンサ回路を構築した。センサは10μm間隔の電極対(ソース/ドレイン)で、2mm四方に2550対集積化した。電極部分に絶縁体の膜を積層させ、表面に液滴を滴下すると、絶縁膜/液滴界面に電気的偏り(分極)が生じ、ゲート電極の機能を果すこと、及び液滴中の濃度に応じて電圧値が変化する現象を見出し、センサ素子の基本原理について特許出願を果たした。(2)上記化学センサは1μLの溶液中に含まれる硝酸イオン類で10-6mol/L(約1ppm)、ヒスタミン類で10-5mol/L(約10ppm)まで検出可能であることが確認できた。(3)さらにセンサに特異的検出機能を付加させるため、絶縁膜表面に抗体を固定化する表面構造を考案した。この表面には種々の抗体を固定化させることができ、溶液中の抗原濃度pg/mlまで検出可能であることが確認された。本件も特許出願を果たし、電気回路中に様々な特異的検出機能をもつバイオセンサ素子構築のための基本概念が確立できた。一般的に機能性分子は熱や酸化に弱く、通常の半導体作製による集積化が不可能である、これに対し本研究は、常温、常圧下にて、デバイス上に配列した液滴から電極化学的手法にて有機積層膜化を実現するものであり、本研究では、電気回路内に種々のバイオセンサ素子を高密度に配列化するための新方法の確立を行う。そのため以下の2点を研究目的としている。(1)電気回路内に機能性分子(A)を任意の位置に、自立配列させることが第一の研究目的である。(2)この機能性分子(A)に(B),(C),(D)...とさらなる分子同士を連結・積層化する"自己集積化"をデバイス内で電気的制御で実現することが第二の研究目的である。本年は以下の2点について研究を実施し、成果を得た。センサは10μm間隔の電極対で、2mm四方に2550対集積化した。さらにチップ表面の電極部分を親水性、その他の部分が撥水性になるように高分子の多層膜を積層させた。(2)これらのセンサは1μLの溶液中に含まれる硝酸イオン類で10^<-6>mol/L(約1ppm)、ヒスタミン類で10^<-5>mol/L(約10ppm)まで検出可能であることが確認できた。最終年度には、作製した撥水/疎水性表面をもつMEMSセンサに金属錯体分子の溶液を塗布して、センサアレー上にミストを0.11μm間隔で自立形成させることを試みる。形成したミストには数mmVの電圧を付加し、センサ電極表面に有機積層膜の1層目を構築する。ここでは様々な金属と錯体分子を試験し、電着有機積層膜に最適な分子構造を系統化する。