hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多用な学習環境における学習方略を考慮した動画コンテンツクロスメディアモデルの構築

今後さらに,定性的な観点を踏まえ実験が必用であろう.教育工学計画通り実験を行い,成果をまとめている.研究実績の概要からも,研究計画は概ね順調に進展していると考えられる.しかしながら,今後,予定通りに進行しないことも考えられるため,以下の対応策を考えている.(1)デバイスの問題本研究では普及率が高いハンドヘルドデバイス向けの動画コンテンツの開発も検討している.実験で用いる場合,多くの台数が必要となるため,予め発注を行なうなどのことを配慮し,さらに,所属大学とも協力し,デバイスを確保することを視野に入れ,研究を遂行する.(2)学習者(被験者)の確保本実験課題では,実際に学習者(被験者)が実験的に学習を行ない,評価の指針とする.そのため学習者の確保が重要となる.基本的には,担当する講義などで学習者を確保する計画であるが,なんらかの理由で確保できない状況が発生しうる.その場合は,研究協力を外部に依頼することも検討している.研究協力者(2名)が所属している組織の教員に協力依頼することで確認を取っており,協力者を確保できている.今後の研究進捗の状況によって、外部の協力者に依頼していくことも視野に入れ,研究を遂行する.今後は,実験結果をもとに,分析を進め,その結果をフィードバックしコンテンツ開発の指針をまとめたい.今後の研究の推進の方策として,平成25年度は,(3)学習環境別の各種メディアの学習効果測定を目的とした取組みを推進し,(4)中間報告を行なう予定である.(3)に関して,具体的には,研究実績の概要で示した,(1)学習環境分類のための質問紙調査(学習環境別学習スタイル調査)項目の作成,および,(2)各学習形態で求められるメディアの整理において体系化した,学習環境ごとに必要とされるデータを元に,実際の学習環境で,学習効果測定を行う.(1)では,学習者のメディア嗜好なども調査することから実験群を作り,嗜好と実際必要とされるメディアを学習効果から測定することにより,学習効果の質保証可能なメディア選択を可能とする.この測定は主に電車環境での調査を予定している.(4)に関しては,毎年9月に開催されている日本教育工学会全国大会や,3月に開催されるAACE(Association for the Advancement of Computing in Education)が主催する国際会議である,SITEで中間報告として成果を発表できるように,実験計画を行ない,報告をすることで,今後の計画に反映したいと考えている.本研究における実験において,ハンドヘルドモバイルデバイスおよび,一般的なB5A4サイズのモバイルデバイスが必要となる.デバイスの購入のため経費が発生する.国際会議への参加,国内学会発表を行なう予定であるため,研究発表に関係する旅費,参加費などが必要となる.
アデノシルホモシステイナーゼの触媒機構解明と機構依存型阻害剤の開発

アデノシルホモシステイナーゼ(SAH hydrolase)は、抗ウイルス薬、抗リュウマチ薬開発の標的になっているが、阻害剤の分子設計の指針となる酵素反応機能の解明は十分とは言えない。そこで、本研究では、ヒトSAH hydrolase阻害を標的とする医薬品開発の基礎的研究として、SAH hydrolaseの触媒機構の分子レベルでの解明と酵素反応機構依存型の阻害薬開発のためのリード化合物の合成を目指した。大腸菌で組換え型ヒトSAH hydrolaseの大量発現に成功し、組換え型酵素の精製も完了した。また、基質分子内にラベル化脳を有する部位を組み込んだアシクロアデノシンであるFDHPAの分子設計および合成に成功した。酵素が基質と認識しない塩基部がhypoxanthine型であるFDHPHを用いた比較実験により、FDHPAが特異的にSAH hydrolaseにより代謝を受けて活性化された後、ラベル化能を獲得して阻害性を示すII型mechanism-based inhibitorとして機能することを見出した。また、その活性中心に塩基性残基が存在する知見も得た。上記実験より推定された活性中心を同定するため、活性中心と推定されるアミノ酸残基に変異をかけた組換え酵素も作成した。一方、リード化合物の検索を目的にSAH hydrolase阻害活性を有することが知られるノルアリステロマイシンを母核とする糖部および塩基部修飾した炭素環ヌクレオシドの合成を行った。また、ラベル化活性の向上を目指して2,3のラベル化プローブ候補化合物の分子設計および合成も試みた。そこで、本研究では、ヒトSAH hydrolase阻害を標的とする医薬品開発の基礎的研究として、SAH hydrolaseの触媒機構の分子レベルでの解明と酵素反応機構依存型の阻害薬開発のためのリード化合物を目指した。また、基質分子内にラベル化能を有する部位を組み込んだアシクロアデノシンであるFDHPAの分子設計および合成に成功した。イノシンが基質とならないことから対応するイノシン型のFDHPHも合成した。FDHPAとFDHPHを用いた酵素反応の比較実験により、FDHPAが特異的に、SAH hydrolaseにより代謝を受けて活性化された後、ラベル化能を獲得するII型mechanism-based inhibitorとして機能することを見出した。その際、本酵素はFDHPAを基質として認識しFDHPAの3'-水酸基が酸化されて生成したと考えられるNADの還元体NADHの生成を確認した。上記実験より推定された活性中心を同定するため、活性中心と推定とされるアミノ酸残基に変異をかけた組換え酵素も作成した。さらにSAH hydrolase阻害活性を有することが知られたノルアリステロマイシンを母核とするラベル化プローブの分子設計・合成も行った。

酵素が基質と認識しない塩基部がhypoxanthine型であるFDHPAを用いた比較実験により、FDHPAが特異的にSAH hydrolaseにより代謝を受けて活性化された後、ラベル化能を獲得して阻害活性を示すII型mechanism-based inhibitorとして機能することを見出した。また、その活性中心に塩基性残基が存在する知見も得た。上記実験より推定された活性中心を同定するため、活性中心と推定されるアミノ酸残基に変異をかけた組換え酵素も作成した。一方、リード化合物の検索を目的にSAH hydrolase阻害活性を有することが知られるノルアリステロマイシンを母核とする糖部および塩基部修飾した炭素環ヌクレオシドの合成を行った。また、ラベル化活性の向上を目指して2,3のラベル化プローブ候補化合物の分子設計および合成も試みた。
力制御に基づく組立作業のためのロボットアームの開発

本研究は、ロボットの組立作業への応用を進めるためには、ロボットアームの力制御技術の確立が必要であるとの認識のもとに、力制御に適した機構をもつロボットアームの試作、制御アルゴリズムの確立、および組立作業解析に基づく作業計画とその実施のための視覚利用方式の確立を目的としたものである。得られた成果の概要は以下の通りである。1.組立作業用力制御ロボットシステムの設計試作。以下の特徴をもつアームを開発した。(1)腕部は力の制御性に優れかつ手先での高剛性を確立するために直交3軸形であり、各軸には低摩擦の直接駆動の直動形モータを用いている。(2)手首部は直接駆動の回転3軸形であり、コンパクトな構造となっている。2.力制御アルゴリズムの確立。従来、我々が提案していた動的ハイブリッド制御の考え方を、対象物の形状が未知の場合および複数ロボットの場合にも適用できるように拡張した。またインピーダンス制御方式を利用して,位置制御モードと力制御モードをなめらかに切り替え可能とする一つの制御アルゴリズムを提案した。3.組立作業の解析と計画手法の確立。組立作業の計画の自動生成のための方法論として、対象物とその環境間の接触状態の変化表す接触状態遷移ネットワークの各パスに遷移の困難度を表す評価関数を与え、その総和を最小にすることによって最適な組立手順を決定する方法を提案した。また各接触状態間を移動するための時間軌道を決定する方法を提案した。4.実験による検証。1.で開発したロボットシステムを用いて、2.で提案した新しい力制御アルゴリズムの有効性を、実験的に検証した。4.実験による検証。本研究は、ロボットの組立作業への応用を進めるためには、ロボットア-ムの力制御技術の確立が必要であるとの認識のもとに、力制御に適した機構をもつロボットア-ムの試作、制御アルゴリズムの確立、および組立作業解析に基づく作業計画とその実施のための視覚利用方式の確立を目的としたものである。本年度の研究実績はつぎのように要約される。1。組立作業用力制御ロボットシステムの設計試作。以下の特徴をもつア-ムが完成した。(1)腕部は力の制御性に優れかつ手先での高剛性を確立するために直交3軸形であり、各軸には低摩擦の直接駆動の直動形モ-タを用いている。当初手首部は6軸形を予定していたが、設計、操作の容易な3軸形でまず検討した方がよいということになり、予定を変更したものである。そのため将来関節数を容易に増大させることが可能な構造としてある。2。力制御アルゴリズムの確立。従来、我々が提案していた動的ハイブリッド制御の考え方を、対象物の形状が未知の場合にも適用できるように拡張した。また複数台ロボットを用いて一つの作業を行う場合に対して協調ハイブリッド制御方式を提案した。さらに組立作業の計画の自動生成のための方法論として、対象物とその環境間の接触状態の変化表す接触状態遷移ネットワ-クの各パスに遷移の困難度を表す評価関数を与えその総和を最小にすることによって最適な組立手順を決定する方法を提案した。以上の成果により、平成3年度の研究計画は順調に遂行できたものと考えている。(1)制御システムとソフトウエアの開発。前年度に試作した組立作業用力制御ロボットシステムの電気系の配線等を完成させ、腕部の水平方向2軸は動作制御可能なことを確認した。

他の4軸は未完成であるが、腕部2軸での水平面内での実験が可能な状態になっている。(2)力制御動作の基礎的実験。力制御方式は、コンプライアンス制御方式とハイブリッド制御方式に分けることができる。この2方式にはそれぞれ長所、短所があり、できればなめらかに切り替え可能とすることが望ましい。このような一つの制御アルゴリズムを考案し、(1)で開発した制御システムを用いて、実験的にその有効性を検討した。なお組立作業の基礎実験は次年度に持ち越しとなった。(3)組立作業の解析と計画手法の確立。組立作業の計画の自動生成のための方法論として、我々は先に対象物とその環境間の接触状態の変化表す接触状態遷移ネットワークの各パスに遷移の困難度を表す評価関数を与えその総和を最小にすることによって最適な組立手順を決定する方法を提案している。今回さらに各接触状態間を移動するための時間軌道を決定する方法を提案し、数値シミュレーションによってその有効性を検証した。以上の成果により平成4年度の研究計画は、組立作業の基礎実験を除いては、一応遂行できたものと考えている。本研究は、ロボットの組立作業への応用を進めるためには、ロボットアームの力制御技術の確立が必要であるとの認識のもとに、力制御に適した機構をもつロボットアームの試作、制御アルゴリズムの確立、および組立作業解析に基づく作業計画とその実施のための視覚利用方式の確立を目的としたものである。本年度の研究実績はつぎのように要約される。(1)組立作業計画手法のソフトウェア化。また各接触状態間を移動するための時間軌道を決定する方法を提案した。今回はその改善をはかるとともにソフトウエアを整備した。具体的には、遷移の困難度を表す評価関数の精緻化を行うとともに、対象物の準動的操作という概念を考案し、これに基づく対象物の把持位置の一決定法を提案した。(2)実用実験と研究のまとめ。これまで確立した成果をもとに、実用に供するレベルの組立作業の実験を行ない、その有効性を検証することを目的として、コンプライアンス制御方式とハイブリッド制御方式の間をなめらかに遷移させる一つの制御アルゴリズムを考案し、その有効性を、開発したロボットシステムを用いて実験的に検証した。なお残念ながら組立作業の実験にまでは至っていない。以上の成果により平成5年度の研究計画は、組立作業の実験を除いては、一応遂行できたものと考えている。
アクティブセンシングによる複合材構造の実時間ヘルスモニタリングの研究

本研究では,将来の高速車輌や航空機における積層複合材構造の信頼性・安全性の一層の向上を図るため,異物衝突や経年劣化による損傷を非破壊的・自動的かつ実時間で検出するヘルスモニタリング法の確立を目的とした.本研究により得られた主要な成果は以下の通りである.1.圧電センサを組み込んだCFRP積層板およびアルミニウム板について,センサ応答から衝撃荷重の位置,および履歴を実時間で同定する衝撃荷重同定法を確立し,インパルスハンマーによる打撃実験によりその有効性を検証した.本手法は,従来開発された手法と比べ,短時間(異物衝突後23秒以内)および高精度の衝撃荷重同定を行うことができる.さらに,本手法により推定した最大衝撃荷重を用いて,衝撃損傷の種類と大きさを予測する衝撃損傷モニタリング法を開発し,実時間での損傷モニタリングが可能となった.2.圧電アクチュエータと圧電センサを用いたアクティブセンシングによるヘルスモニタリング法を開発し,CFRPクロスプライ積層材のマトリックスき裂を定量的に検出する手法を確立した.圧電アクチュエータで発生させたラム波を圧電センサで計測し,周波数/時間領域で信号処理することにより,マトリックスき裂の数を正確に評価することが可能となった.3.高効率のスペクトル要素を用いた波動解析用有限要素プログラムを開発し,マトリックスき裂をあるいは層間はく離を有する積層はりの損傷位置を高精度に同定できることを示した.本研究では,将来の高速車輌や航空機における積層複合材構造の信頼性・安全性の一層の向上を図るため,異物衝突や経年劣化による損傷を非破壊的・自動的かつ実時間で検出するヘルスモニタリング法の確立を目的とした.本研究により得られた主要な成果は以下の通りである.1.圧電センサを組み込んだCFRP積層板およびアルミニウム板について,センサ応答から衝撃荷重の位置,および履歴を実時間で同定する衝撃荷重同定法を確立し,インパルスハンマーによる打撃実験によりその有効性を検証した.本手法は,従来開発された手法と比べ,短時間(異物衝突後23秒以内)および高精度の衝撃荷重同定を行うことができる.さらに,本手法により推定した最大衝撃荷重を用いて,衝撃損傷の種類と大きさを予測する衝撃損傷モニタリング法を開発し,実時間での損傷モニタリングが可能となった.2.圧電アクチュエータと圧電センサを用いたアクティブセンシングによるヘルスモニタリング法を開発し,CFRPクロスプライ積層材のマトリックスき裂を定量的に検出する手法を確立した.圧電アクチュエータで発生させたラム波を圧電センサで計測し,周波数/時間領域で信号処理することにより,マトリックスき裂の数を正確に評価することが可能となった.3.高効率のスペクトル要素を用いた波動解析用有限要素プログラムを開発し,マトリックスき裂をあるいは層間はく離を有する積層はりの損傷位置を高精度に同定できることを示した.本研究では,将来の高速車輌や航空機における積層複合材構造の信頼性・安全性の一層の向上を図るため,異物衝突や経年劣化による損傷を非破壊的・自動的かつ実時間で検出するヘルスモニタリング法の確立を目的とした.本研究により得られた主要な成果は以下の通りである.1.圧電センサを組み込んだCFRP積層板およびアルミニウム板について,センサ応答から衝撃荷重の位置,および履歴を実時間で同定する衝撃荷重同定法を確立し,インパルスハンマーによる打撃実験によりその有効性を検証した(論文1-3).本手法は,従来開発された手法と比べ,短時間(異物衝突後23秒以内)および高精度の衝撃荷重同定を行うことができる.さらに,本手法により推定した最大衝撃荷重を用いて,衝撃損傷の大きさを見積もることができ,実時間での衝撃損傷モニタリングが可能となった.2.圧電アクチュエータと圧電センサを用いたアクティブセンシングによるヘルスモニタリング法を開発し,CFRPクロスプライ積層材のマトリックスき裂を定量的に検出する手法を確立した(論文5-6).圧電アクチュエータで発生させたラム波を圧電センサで計測し,周波数/時間領域で信号処理することにより,マトリックスき裂の数を正確に評価することが可能となった.3.高精度弾塑性解析のための新たな有限要素を開発した(論文4).本要素を積層複合材に拡張すれば,損傷を受けた積層複合材の高精度振動・波動解析が可能となり,現在,振動・波動解析用の有限要素プログラムの開発を進めている.本研究では,将来の高速車輌や航空機における積層複合材構造の信頼性・安全性の一層の向上を図るため,異物衝突や経年劣化による損傷を非破壊的・自動的かつ実時間で検出するヘルスモニタリング法の確立を目的とした.本研究により得られた主要な成果は以下の通りである.1.圧電センサを組み込んだCFRP積層板およびアルミニウム板について,センサ応答から衝撃荷重の位置,および履歴を実時間で同定する衝撃荷重同定法を確立し,インパルスハンマーによる打撃実験によりその有効性を検証した.本手法は,従来開発された手法と比べ,短時間(異物衝突後23秒以内)および高精度の衝撃荷重同定を行うことができる.さらに,本手法により推定した最大衝撃荷重を用いて,衝撃損傷の種類と大きさを予測する衝撃損傷モニタリング法を開発し,実時間での損傷モニタリングが可能となった.2.圧電アクチュエータと圧電センサを用いたアクティブセンシングによるヘルスモニタリング法を開発し,CFRPクロスプライ積層材のマトリックスき裂を定量的に検出する手法を確立した.圧電アクチュエータで発生させたラム波を圧電センサで計測し,周波数/時間領域で信号処理することにより,マトリックスき裂の数を正確に評価することが可能となった.

3.高効率のスペクトル要素を用いた波動解析用有限要素プログラムを開発し,マトリックスき裂を有する積層はりのき裂位置を高精度に同定できることを示した.
"右と左"の形成に関与する遺伝子(inv遺伝子)のクローニング

脊椎動物の内部臓器をみるとほとんどの臓器において、その配置もしくは機能的に左右非対称性を見つけることができる。invマウスは挿入変異により生じたこのような内部臓器の左右非対称性の逆転を示すマウスの変異体である。また、このマウスは腎臓の嚢胞形成を引き起こす。我々は、このinvマウスの原因となる候補遺伝子をクローニングした。この遺伝子は新規のものであり。特徴的なことは15回のアンキリン・モティフを持つことである。この遺伝子発現をみると、成体では腎臓と肝臓に高く、また発生期では体節前期にはすでに発現していた。トランスジェニック・ゲノムの解析よりこの遺伝子が破壊されている唯一の遺伝子であると考えられ、したがって、この遺伝子はinvマウスにみられる左右非対称性の逆転と腎臓の嚢胞形成の両方の原因となっていると考えられた。腎臓の嚢胞形成の原因として、細胞極性の異常が報告されているが、我々の結果は細胞極性と左右非対称性決定が関連していることを示唆している。我々は、このinv候補遺伝子が細胞極性を形成し、さらにこの極性が左右非対称的なシグナル分子やレセプターの発現を誘導すると考えた。内臓逆位を示すinv変異マウスはほぼ全てのホモ接合マウスで左右非対称性の逆転を示す。このマウスは左右を決定する遺伝子(inv遺伝子)が外来遺伝子挿入の際に破壊されたことによって生じた挿入変異により生じたと考えられ、左右を決定する遺伝子が、挿入部位近傍にあると考えられる。inv変異マウスにおける遺伝子挿入部近傍をラムダ・ファージ、P1ファージなどで解析した結果、この変異マウスは、遺伝子欠失と重複があることが明らかとなった。遺伝子欠失部よりYACクローンを得、それよりコスミド・ライブラリーを作成した。そのYACクローンを導入したトランスジェニック・マウスを作成しinvマウスと交配させ、内臓逆位が治癒できるか否かを調べた。その結果、YACクローンを導入した1家系のマウスで内臓逆位が正常に復帰することがわかった。このことより、inv遺伝子はこのYACクローンの中にあることが明らかとなった。また、このYACクローンよりのコスミド・ライブラリーより遺伝子欠失部のコスミド・コンティグを作成した結果、遺伝子欠失は約60kbであることがわかった。さらに、そのなかのコスミドを用いてマウス胎生期のcDNAライブラリーをスクリーニングしたところ、1つのクローン(clone28)が得られた。ノザン・ハイブリダイゼーションの結果、この遺伝子は胎生7.5日目には発現していることがわかった。現在この遺伝子が実際にinv遺伝子であることを確定するため、ノックアウトマウス作成にとりかかっている。
新規モデルマウスを用いたシグナル伝達解析

個体の免疫バランス調節に重要な役割を果たす免疫制御性T細胞を胚性幹細胞からin vitroで産生する試みを行なった。従前の研究より遺伝子再構成済みの当該T細胞抗原受容体(TCR)発現がこの選択的分化に重要であることからレンチウイルスなどを用いて胚性幹細胞に免疫制御性T細胞特異的なTCRを発現させ、当該細胞への分化誘導を行ったが目的とする細胞は得られなかった。この結果は胚性幹細胞からの当該細胞の選択的分化誘導にはそのiPS化もしくは核移植による初期化が必要であること示唆する。免疫制御能を持つリンパ球の機能異常は個体の免疫バランスを崩壊させ、感染・がん・自己免疫疾患・アレルギーなどの疾患をもたらす一方で、これらリンパ球自身は臓器移植時における免疫寛容誘導や上記疾患の予防などにも重要な役割を果している。本研究の目的はこれら細胞を将来の細胞治療ならびに再生医療に応用することを目指して当該リンパ球のシグナル伝達を解明し、その機能に結びつく重要な分子群ならびにシグナル伝達経路を解明することにある。本年度は免疫制御能を持つリンパ球シグナル伝達系を生化学的/分子生物学的に解析するため、これらリンパ球をマウス胚性幹細胞(ES細胞)から分化誘導するための系を立ち上げた。まず、マウスES細胞に免疫制御能を持つリンパ球特異的遺伝子を安定的に遺伝子導入することできるか否かを確認した。遺伝子導入には電気刺激による方法とウイルスベクターを使用した方法を用いた。その結果、前者の手法では導入遺伝子の一過性の発現が見られたのに対し、後者の手法では導入遺伝子の安定的発現が確認された。今後、異なった免疫制御能を持つリンパ球特異的な遺伝子をマウスES細胞に導入し、安定発現株を取得すると共にこれらの細胞を培養皿で培養して免疫制御能を発揮するリンパ球が選択的に分化誘導される条件を検討する予定である。これにより当該リンパ球はほぼ無限に取得可能となるので当初計画したシグナル伝達研究が可能となる。ウイルスベクターを用いたマウス胚性幹細胞に外来遺伝子を安定導入する手法を用いて免疫制御性細胞特異的なT細胞抗原受容体cDNAを遺伝子導入した。この時、T細胞特異的発現を導くプロモーター、および恒常的発現を担保するプロモーターを使用した2種類のウイルスベクターを作製した。これら遺伝子組み換え胚性幹細胞をTリンパ球へ分化誘導させ、目的の免疫制御性細胞が産生されているかフローサイトメーター等を使用して検討したが、目的細胞は得られなかった。一方、T細胞特異的発現を導くプロモーターとエンハンサーを組み合わせたカセットに目的cDNAを組み込んだベクターを作製し、これに薬剤耐性遺伝子を持たせたコンストラクトを胚性幹細胞に遺伝子導入し、薬剤耐性クローンを纏めてT細胞へ分化させた場合でも同様の結果であった。以上の結果はES細胞から免疫制御性細胞産生のために上記以外の別のパラメーターを考慮する必要があることを示唆する。また、ヒト免疫制御性細胞を作製するため、ヒトES細胞の培養を開始した。まず、常法に則り、ヒトES細胞を未分化状態で培養、増殖させる技術基盤を当研究室内で確立した。つづいてヒト免疫制御性細胞分化誘導の基本となるヒトES細胞からのTリンパ球分化誘導につき検討した。これまでOP9というフィーダー細胞を使用してヒトES細胞からの血液系細胞への分化誘導が試みられているので、まず京都大学再生医学研究所から分与されたヒトES細胞株を使用して実験を行った。未分化状態のヒトES細胞を数十から数百の細胞塊としたのち、十分にコンフルエントになったOP9上に蒔き、系時的に血液幹細胞、リンパ球細胞マーカーであるCD34,CD43,CD45などの発現を解析した。その結果、これらマーカーの発現が分化に伴って観察された。個体の免疫バランス調節に重要な役割を果たす免疫制御性T細胞を胚性幹(ES)細胞からin vitroで産生する試みを行なった。生体中には種々の免疫制御性T細胞が存在し、或る細胞群は免疫強化能を発揮するのに対して、別の細胞群は免疫抑制能を示して免疫反応を制御している。これら細胞群の機能破綻はがん・アレルギー・感染・自己免疫疾患などの病態と深く関連しており、免疫寛容にも重要な役割を担っていると考えられている。現在の研究は動物個体内での当該細胞の機能解析あるいは当該細胞を分離・精製してその性状を解析するという点に重点が置かれている。しかし、当該細胞の持つ生理的意義を更に深く理解し、これらを応用研究に資する場合にはこれら細胞をin vitroで大量に産生する必要があるが、かかる要求に応える研究は従来存在しなかった。そこで本課題ではこの要求に応えるべく、ES細胞から免疫制御性T細胞の選択的分化誘導を目指して研究を行った。我々は先の研究でゲノムにおける遺伝子再構成済みのT細胞抗原受容体(TCR)の存在がES細胞からの当該細胞選択的分化誘導に重要であることを示した。

そこで、本研究ではレンチウイルスベクターなどを用いてES細胞に免疫制御性T細胞特異的なTCRを発現させ、当該細胞への分化誘導を行った。実験にはマウス,サルESを使用してこれらにマウスおよびヒト免疫制御性T細胞特異的なTCRを恒常的発現、またはT細胞特異的発現を導くプロモーターにて強制発現させた。これらのES細胞をT細胞分化誘導条件下で培養し、フローサイトメーター等にて目的とする細胞の存在を調べたが目的の細胞群は得られなかった。この結果はES細胞からの免疫制御性T細胞の選択的分化誘導にはその細胞自身のiPS化もしくは核移植による初期化(クローン胚)が必要であること示唆している。
レンジイメージング大気レーダー観測による大気乱流の発生・維持メカニズムの解明

オーバーサンプリング付きレンジイメージング(OS付きRIM)を用いた1.3GHz帯大気レーダーによる高分解能観測を実施することで、サーマル等に伴う大気境界層内の鉛直流擾乱の詳細を示した。大気レーダー用外付けデジタル受信機にトリガ信号取り込み機能を付加することで、OS付きRIMを用いた50MHz帯大気レーダーによる高分解能観測を実施した。風速・大気乱流の測定値を高精度で得ることに貢献する、大気エコーのスペクトルパラメータ推定手法を開発した。大気レーダーにおいて高鉛直分解能を達成できる観測手法(オーバーサンプリングつきレンジイメージング;以下RIM-OS)に適する、乱流エコーのスペクトルパラメータ(エコー強度・ドップラー速度・スペクトル幅)の推定手法を開発した。計算機シミュレーションの実施により、開発した乱流エコーのスペクトルパラメータ推定手法の妥当性を確認したRIM-OSの測定機能を備える1.3GHz帯レンジイメージング大気レーダーの観測データ解析を実施した。従来にない鉛直・時間分解能(それぞれ数10m、約3秒)の観測結果を用いることで、大気境界層内において数m/sに達するサーマル内の上昇流と、サーマルの消失に伴う小スケール乱流の生成を捉えることに成功した。観測データの解析には、今年度に開発したスペクトルパラメータの推定手法を活用した。50MHz帯レンジイメージング大気レーダーである赤道大気レーダーにRIM-OS測定機能を付加するため、汎用ソフトウェア無線機(Ettus Research社製USRP)を用いた外付けデジタル受信機の開発を進めた。外付けデジタル受信機を赤道大気レーダーに付加するために必要となるインターフェース回路を作成し、実機を用いた試験測定を実施した。オーバーサンプリング付きレンジイメージング(以下、RIM-OS)は大気レーダーによる高鉛直分解能の大気乱流・風速計測を実現できる観測手法であり、1.3GHz帯レンジイメージング大気レーダーの観測により大気乱流・風速計測におけるRIM-OSの有用性が示されている。広い高度範囲を計測できる50MHz帯レンジイメージング大気レーダーへのRIM-OSの実装に取り組んだ。トリガ信号取り込み機能を付加することで、研究代表者が開発した大気レーダー用デジタル受信機の機能向上を行った。機能向上を行った大気レーダー用デジタル受信機を用いることで、RIM-OSを用いた50MHz帯レンジイメージング大気レーダーによる高鉛直分解能の大気乱流・風速計測を実現した。RIM-OSを用いた50MHz帯及び1.3GHz帯レンジイメージング大気レーダーによる大気乱流観測を実施した。レンジイメージング大気レーダーから高品質の大気乱流・風速計測データを得るために必要となる、大気エコーのスペクトルパラメータ(エコー強度・ドップラー速度・スペクトル幅)の推定手法の開発に取り組んだ。晴天領域における大気エコーのスペクトルパラメータ推定手法の開発成果をまとめ、査読付き論文に公表した。さらに、降水時における50MHz帯大気レーダーの大気乱流・風速計測に有用な大気エコーのスペクトルパラメータ推定手法の開発に取り組んだ。50MHz帯大気レーダーで取得される降水時のドップラースペクトルには、大気エコーと降水粒子エコーの双方が存在する。大気エコーが卓越して存在するドップラー速度の範囲を選び降水粒子エコーの影響を小さくすることで、降水時における大気エコーのスペクトルパラメータの推定精度を向上できることを示した。多周波切替え送信と適応信号処理を用いるレンジイメージング(RIM)と、送信パルス幅より短い時間間隔で受信信号をサンプリングするオーバーサンプリング(OS)を組み合わせたOS付きRIMを用いることで、大気レーダーのレンジ(高度)分解能を向上できる。本研究では、OS付きRIMを用いた大気レーダーによる風速・大気不安定波・大気乱流の高分解能観測により、大気乱流の発生・維持メカニズムを解明するための取り組みを実施した。OS付きRIMを用いた1.3GHz帯大気レーダーによる高分解能観測を実施することで、サーマル等に伴う大気境界層内の鉛直流擾乱の詳細を示した。50MHz帯大気レーダーは、対流圏の上部に至る広い高度範囲を観測可能である。OS付きRIMを用いた50MHz帯大気レーダーによる、高分解能観測を実施した。50MHz帯大気レーダーによる高分解能観測を実施するため、大気レーダー用外付けデジタル受信機に、トリガ信号取り込み機能を付加した。大気レーダーは、大気エコーのスペクトルパラメータ(エコー強度・ドップラー速度・スペクトル幅)を推定することで、風速・大気乱流に関する測定値を得る。そのため、大気エコーのスペクトルパラメータを精度良く推定することは、風速・大気乱流に関する測定値を高精度で得ることに貢献する。大気エコーのスペクトルパラメータを推定する手法の開発に取り組んだ。開発した手法では、大気エコーが卓越して存在すると判定されたスペクトルデータのみを用いて、大気エコーのスペクトルパラメータを推定する。そのため、開発した手法では、推定精度を低下させる雑音等の影響を減じることが可能である。本研究の成果は、ストームジェネシスを捕らえるための先端フィールド観測や、高分解能・高データ品質を両立する次世代ウィンドプロファイラの開発の実施につながった。研究代表者が開発した大気レーダー用デジタル受信機にトリガ信号取り込み機能の付加を行うことで、RIM-OSを用いた50MHz帯レンジイメージング大気レーダーによる高鉛直分解能の大気乱流・風速計測を実現した。

トリガ信号取り込み機能の付加を行うことで、大気レーダー用デジタル受信機の汎用性が向上した。大気エコーのスペクトルパラメータ推定手法の開発において、計算機シミュレーションを活用することでスペクトルパラメータの計測誤差を定量的に評価できることを示した。開発した手法は、大気乱流物理量の計測精度を定量的に評価する手段としても活用できる点で、有用であると考えている。以上述べた通り、本研究課題はおおむね順調に進展している。リモートセンシング大気レーダー用デジタル受信機の開発及び大気エコーのスペクトルパラメータ推定手法の開発に関する成果発表のため、今年度の成果を基にした検証を実施する。検証においては、大気乱流の発生・維持メカニズムの解明につながる考察も併せて行う。検証の実施後、研究成果を発表する。風速・大気乱流の高分解能観測に有用な、乱流エコーのスペクトルパラメータ推定手法を開発した。1.3GHz帯レンジイメージング大気レーダーの高分解能観測データを解析することで、大気境界層内のサーマルに伴う鉛直流変動と大気乱流生成を従来にない高い鉛直及び時間分解能で捉えることに成功した。さらに、デジタル受信機の開発を実施することで、赤道大気レーダーにRIM-OS測定機能を付加できる見込みを得た。以上述べた通り、本研究課題はおおむね順調に推移している。平成26年度に、レンジイメージング大気レーダー用デジタル受信機の開発と、レンジイメージング大気レーダーで取得した観測データの処理手法開発を実施した。これらの開発の実施において、開発成果の汎用性を高めることができる見込みを得た。将来の研究発展を見据え、汎用性に優れた開発成果が得られるよう計画を変更したため、未使用額が生じた。RIM-OS測定機能を備える1.3GHz帯及び50MHz帯のレンジイメージング大気レーダーにより得られる風速・大気乱流観測データを解析することで、対流圏全層にわたる大気乱流の発生・維持メカニズムを解明する。1.3GHz帯レンジイメージング大気レーダーによる対流圏下層の風速・大気乱流観測を継続し、より多くの観測事例に対するデータ解析を実施することで、多様な気象条件下における大気乱流の発生・維持メカニズムを解明する。50MHz帯レンジイメージング大気レーダーである赤道大気レーダーに外付けデジタル受信機を付加することで、赤道大気レーダーにRIM-OS測定機能を実装する。RIM-OS測定機能が実装された赤道大気レーダーで得られる風速・大気乱流の高分解能観測データを解析することで、高度2km20kmにおける大気乱流の発生・維持メカニズムを解明する。
国際的協同授業研究による教師成長システムの再開発-「授業リフレクション研究」と「action research」の国際比較研究

1)研究の目的本研究は、平成13年度・14年度の2年間で、次の目標を設定して取組まれたものである。(1)教師を主体とするより精度の高い授業研究方法の再開発を行う。(2)澤本らが開発した「授業リフレクション研究」を、英国・カナダ等で現在展開中のaction researchによる授業研究と比較検討、考察する。(3)(2)を海外の研究グループと協同で、新しい授業研究システムを再構築する。2)研究の計画と実施初年度の2001(平成13)年度は、フィールドの中心であるカナダのオンタリオ州を訪問し、当地のアクション・リサーチャーと研究計画を立て準備・実施を進めた。しかし当初の8月9月の計画はテロ事件と重なり中断せざるを得なかった。そこで、'02年3月に再度渡航して学校訪問と研究会を実施した。国内では、山梨県、神奈川県東京都を中心にフィールド研究を進めた。具体的には、これまで自立的研究集団で進めてきた授業リフレクション研究を、地方教育行政や教職員組合、あるいは地域ベースのボトムアップ型研究会などで実用化するための、手法の再開発を進めた。2年目はカナダの研究者・実践者との合同研究会の実施と意見交換、レポート作成を進め、国内では山梨県内全域を対象とする校内研究会・地域基盤研究会の活性化・支援をはかり、これを学会等で発表した。3)成果1)に掲げた目標を、カナダの当該地区や山梨県内を中心に達成し、研究支援システムを再構築した。本研究は、次の目標を達成することを目的とする。1教師を主体とするより精度の高い授業研究方法の再開発を行う。2澤本和子らが開発した「授業リフレクシヨン研究」を、英国・カナダ等で現在展開中の新しいaction researchによる授業研究と比較検討,考察する。3 2を英米加の研究グループと協同で、新しい授業研究システムを開発する。本研究は平成13年度から2年間の計画で実施中である。初年度は、まず、藤岡、伊藤、吉崎、澤本で内外の教師教育、授業研究、特にアクションリサーチ関係の文献研究を行った。また、伊藤・藤岡は高等教育を中心とする授業研究を実施し、その成果を日本教育工学会大会等で発表した。吉崎は総合学習を中心とするSBCD研究を進めた。澤本は、国語科授業研究を中心に、小学校と大学でのフィールド研究を実施した。海外との協同研究は、8月下句9月中句まで澤本がカナダに滞在し、フィールド研究の準備を進めていたが、その途中で過激派によるアメリカ合衆国のテロ事件が発生し、準備途中での帰国せざるを得なかった。その後、マレーシア国ペナン市で開催されるICMEE(教育測定・評価国際会議)での研究発表が決定し準備中であったが、安全性の見地からこれも急遽中止せざるを得なかった。一方、研究に必要な授業研究用ソフトの英語版が2002年1月に開発された。続いて、従来のDVに対して、DVDを利用するソフトも第一回の開発を完了した。これを3月に澤本がカナダに持参し、当地のJ.ディロング指導主事らと共に試験的に利用する予定である。ここで、授業記録とリフレクシヨンデータを記録し、帰国後はE-メールを利用して、協同研究を進める予定である。なお、3月の滞在期間が限られているため、2年目の平成14年度には、複数回往復してデータ分析と考察を深める予定である。1.教師を主体とするより精度の高い授業研究方法の再開発を行う。2.澤本らが開発した「授業リフレクション研究」を、英国・カナダ等で現在展開中のaction researchによる授業研究と比較検討、考察する。3.2.を海外の研究グループと協同で、新しい授業研究システムを再構築する。国内では、山梨県全域、神奈川県相模原市・藤沢市、広島市を中心に、小中学校や地域の教育センター・学習センター、あるいは教育研究所と共同研究の形や教員研修会への協力の形で、授業研究会を開催あるいは支援、協力、実施した。

また、看護教員や看護副師長の研修なども担当した。研修会の原則は、提案授業と授業後のリフレクションにある。研修会では、日程の都合で講演だけの場合もあったが、稀である。基本は、ワークショップ型、あるいは参加型の研修会である。ただし、いきなり参加するのは難しいので、その前に授業リフレクション研究の理念や目的,方法について講義形式で説明することは多い。主催者は、参加人数を気にするが、研修の内実に心を傾けるべきである。ひとりでも、研究への目が開かれたり、方向づけや希望を強くする参加者があれば、それが成果だと考えている。
咽頭刺激を応用した新しい嚥下訓練法に関する臨床的研究

経管栄養管理されている者の嚥下頻度は、健常者と比較して有意に低下し、唾液誤嚥などのリスクが高まるとされている。そこで、日常的な随意嚥下の回数を増やす訓練は、唾液誤嚥のリスクを低減させる効果があると仮説を立てた。先行研究では,若年・高齢健常者を対象とし,中咽頭後壁をさまざまなパラメータの方形パルスで刺激したときの嚥下動態を解析した。刺激を感知する刺激強度を知覚閾値(Pe-Th),飲み込みたくなったときの刺激強度を嚥下閾値(DSw-Th),痛みを感知したときの刺激強度を痛覚閾値(Pa-Th)と定義し,性差,年齢の影響を受けるか解析した。その結果,若年健常者のPe-Th,DSw-Th,Pa-Thはいずれも男女間で有意差はなく,嚥下誘発条件は性差の影響を受けないことが示された。次に加齢の影響を検討したところ,高齢健常者は,若年者と比較してDSw-Thが有意に高くなったことから,加齢により嚥下を誘発しうる閾値が高くなることが示された。一方,有病高齢者の嚥下誘発に関わる咽頭領域の有効刺激条件の解析は,摂食嚥下障害に対する訓練法としての基礎的データとなる。急性期病院に入院している患者を対象に,咽頭刺激を実施した場合,Pe-Th,DSw-Th,Pa-Thはいずれも検知困難であり,刺激条件の再考を要した。そこで咽頭への微小電気刺激とともに,嚥下リハビリテーションとして確立しているアイスマッサージを取り入れた。この手法は、先端を冷やした綿棒で軟口蓋,前口蓋弓などを刺激し嚥下を促す方法である。被験者は、それぞれ異なる日に,通法および咽頭刺激+通法を施行された。嚥下誘発までの時間、一回の刺激で促される嚥下回数を計測し、比較したところ,咽頭刺激を持続した方が嚥下誘発までの時間が短縮し、嚥下回数が多くなった。咽頭電気刺激は、これまで確立されている嚥下リハに付加的な効果を及ぼす可能性が示された。これまでの研究において、健康成人男性の嚥下誘発に関わる咽頭領域の有効刺激条件を解析するとともに、微小刺激で誘発される嚥下動態を超音波エコー法(US)で非侵襲的にモニターすることが可能か検討してきた。健常成人男性の顎下部に超音波プローブをあて、同時に経鼻的に内視鏡(VE)を挿入し、USと内視鏡画像を同期させて咽頭領域の描出を試みた。その結果、刺激電極をUS画像上で陰影として観察することが可能であった。この手法を用いて、様々な対象者の中咽頭領域を微小電気刺激し、嚥下を誘発することが可能か検討してきた。中咽頭後壁を様々なパラメータの方形パルスで電気刺激し、若年健常者の性別と加齢により刺激強度が異なるか検討した。刺激を感知した刺激強度を知覚閾値(Pe-Th)、飲み込みたくなった刺激強度を嚥下閾値(Dsw-Th)、痛みを感じた刺激強度を痛覚閾値(Pa-Th)と定義し、性差と年齢ごとに刺激強度を解析した。その結果、Pe-Th、Dsw-ThおよびPa-Thはいずれも男女間で有意差はなかった。即ち飲み込みたくなる咽頭刺激条件は性差の影響をうけないことが示された。一方、加齢による影響については、高齢者においても嚥下誘発は可能であり、加齢により咽頭感覚閾値は高くなることが示された。一方で、有病者の有効咽頭微小電気刺激パラメータは未知である。そこで、嚥下障害患者を対象とし、有効咽頭微小電気刺激パラメータの検証と嚥下反射応答の解析を行うとともに嚥下訓練として妥当であるか検証することとした。現時点で,嚥下障害患者の嚥下誘発に関わる刺激条件はばらつきが大きく,対象者をさらに増やし基礎データを積み重ねる必要があると考える。本研究の目的は、中咽頭後壁を方形パルスで電気刺激し反射的な嚥下を誘発することにより、一日の嚥下頻度を増加させ、咽頭に貯留する唾液の自己処理や食道の蠕動運動機能の維持もしくは活性化を期待する新しい訓練方法を開発することである。咽頭刺激装置のセットアップや刺激条件の基礎データの蓄積は、概ね順調に進んでいるが、実際に嚥下障害者を対象とした場合のデータが不足している。研究対象者の選定条件は、脳血管障害発症からの期間、全身状態の安定度、誤嚥性肺炎の既往などが同様もしくは同程度の経過をたどった者のうち、研究の同意を得られた者を被験者としている。さらに他疾患との重複がある者や服薬状況が明らかに異なる者は除くことにしている。これらの選定条件の見直しを行い、対象者を幅広く募ることを検討している。これまでの研究で,健康成人(男性・女性)の咽頭領域に微小電気刺激をしたときの有効な嚥下誘発条件と誘発された嚥下動態を超音波エコー法(US)で非侵襲的にモニター上で観察することができるか検討してきた。

健常成人を対象とした研究では,被験者の顎下部に超音波プローブ(コンベックスタイプ)を当て,同時に経鼻的に径3mm程度の内視鏡を挿入し,USと内視鏡の画像を同期させることで,被験者が唾液を嚥下するときの咽頭領域の描出に成功した。すなわち,US画像上で刺激電極を陰影として観察し,咽頭における電極先端の位置決めと刺激を与える手法を確立した。対象者を若年健常者男女,高齢健常者として,中咽頭後壁をさまざまなパラメータで刺激し,嚥下を誘発できるか検討した。刺激を感知した刺激強度を知覚閾値(Pe-Th),飲み込みたくなった刺激強度を嚥下閾値(Dsw-Th),痛みを感じた刺激強度を痛覚閾値(Pa-Th)と定義し,嚥下誘発条件(刺激の強度や頻度)が性差と年齢の影響を受けるか解析した。Pe-Th,Dsw-ThおよびPa-Thは男女間で有意差を認めなかった。これまでの報告で咽頭腔の体積は男女間で異なり,男性の方が咽頭腔体積が広いとされていたが,飲み込みたくなる咽頭刺激の条件は性別の影響を受けないことが示された。若年健常者と高齢健常者の嚥下誘発条件を比較したところ,高齢者の方が刺激強度が高くなり,加齢により咽頭感覚閾値が高くなることが示された。しかしながら高齢者であっても嚥下を誘発することが明らかとなった。脳卒中後などの有病者に対する有効な咽頭微小電気刺激パラメータの解析を継続している。摂食嚥下障害が発現しうる脳卒中患者の嚥下誘発ができれば,新しい嚥下訓練法として用いることが可能になる。現時点で脳卒中患者の有効な嚥下誘発刺激条件は被験者による応答が多様であり,刺激部位や強度を工夫する必要がある。本研究の目的は,中咽頭後壁領域を電気刺激し,反射的な唾液嚥下を誘発することが新しい嚥下訓練法として有意義であるか明らかにすることである。この方法で嚥下誘発が可能になれば,胃ろう等を使用している重度嚥下障害患者の一日の嚥下頻度を増やすことができる。自己による嚥下回数が増えると,咽頭貯留した唾液処理や食道蠕動運動機能の維持,活性化が期待できると考える。これまでの研究で,咽頭を刺激する装置のセットアップや健常者を対象とした刺激条件の基礎的データの蓄積は進んでいる。しかしながら,脳卒中後の嚥下障害患者を対象としたデータが不足している。現時点で,脳卒中患者の咽頭を刺激しても反射的な嚥下が誘発されない,強度などの刺激条件にばらつきがある等,データ収集の段階で再検討が必要となっている。対象者の選定条件は,脳血管疾患発症からの期間,全身状態の安定度,誤嚥性肺炎の既往などが同様もしくは同程度の経過をたどった者のうち,研究の同意を得られた者としているが,より経度な嚥下障害患者を対象とするなど,被験者の選定条件を含め見直し,対象者を増やしてデータ解析を行う予定である。経管栄養管理されている者の嚥下頻度は、健常者と比較して有意に低下し、唾液誤嚥などのリスクが高まるとされている。そこで、日常的な随意嚥下の回数を増やす訓練は、唾液誤嚥のリスクを低減させる効果があると仮説を立てた。先行研究では,若年・高齢健常者を対象とし,中咽頭後壁をさまざまなパラメータの方形パルスで刺激したときの嚥下動態を解析した。刺激を感知する刺激強度を知覚閾値(Pe-Th),飲み込みたくなったときの刺激強度を嚥下閾値(DSw-Th),痛みを感知したときの刺激強度を痛覚閾値(Pa-Th)と定義し,性差,年齢の影響を受けるか解析した。その結果,若年健常者のPe-Th,DSw-Th,Pa-Thはいずれも男女間で有意差はなく,嚥下誘発条件は性差の影響を受けないことが示された。次に加齢の影響を検討したところ,高齢健常者は,若年者と比較してDSw-Thが有意に高くなったことから,加齢により嚥下を誘発しうる閾値が高くなることが示された。一方,有病高齢者の嚥下誘発に関わる咽頭領域の有効刺激条件の解析は,摂食嚥下障害に対する訓練法としての基礎的データとなる。急性期病院に入院している患者を対象に,咽頭刺激を実施した場合,Pe-Th,DSw-Th,Pa-Thはいずれも検知困難であり,刺激条件の再考を要した。
毛状根を標的とした遺伝子導入および種々の細胞工学的操作

本研究では、数種の園芸植物を野生型のAgrobacterium rhizogenesによって形質転換し、その結果として得られた毛状根を対象に、種々の細胞工学的な操作による育種の可能性について検討し、以下の結果を得た。2. Nierembergia scopariaの毛状根の根端部に対し、GUSおよびカナマイシン耐性遺伝子を持つA.tumefaciensの数系統を接種した。GUS遺伝子を発現しカナマイシン耐性を有する毛状根を選抜し、この毛状根から形質転換植物体を再生した。3.毛状根の根端分裂組織に対し、種々の細胞分裂同調化処理を行い、リン酸飢餓、ヒドロキシウレア、コルヒナンの3つの処理を併用することにより、分裂組織で最大30%の同調化が可能となった。4.同調化処理した根端をプロトブラスト化して染色体の単離を試みたが、染色体の崩壊がひどく、かつ純化が困難であり、十分な単離ができなかった。5.コルヒチンの処理時間と濃度を検討することにより、効率よく毛状根から4倍体植物が得られることを示した。6.以上の結果から、毛状根を含む根の培養物は、遺伝子導入を行う上で、有用な材料であることが示された。遺伝子組換えをはじめとした種々の細胞工学的操作には、植物体再生能力の高い組織や細胞を選抜あるいは作出して行う必要がある。野生型のAgrobacterium rhizogenesによって形質転換して得られる毛状根は、通常の根よりも増殖率が高く、旺盛に分岐するために、たくさんの根端分裂組織を得ることができる。また通常の根と比べて、植物体再生能の高い場合が多い。本研究では、このような特性を持った毛状根を対象として、種々の細胞工学的な操作による育種の可能性について検討した。材料には植物体再生能の高いNierembergia repensの毛状根を用い、分裂組織を含む根端部に対してtissue electroporationによる遺伝子導入の可能性を検討した。その結果、分裂組織を含む根端部分に処理することにより、GUS遺伝子の一時的な発現を確認した。また、GUS遺伝子をもつAgrobacterium tumefaciensの数系統を用いて、形質転換の可能性も検討し、この方法でも一過的な発現を確認することができた。現在これら2つの方法を用い、抗生物質耐性遺伝子を導入した毛状根について、安定的な形質転換体の選抜を行っているところである。一方、毛状根の根端分裂組織における細胞分裂の同調化を試み、リン酸飢餓、ヒドロキシウレア、コルヒチンの3つの処理を併用することにより、分裂組織の20%の細胞を同調分裂させることができた。なお、処理した毛状根から再生した植物体の一部は4倍体であることが確認され、倍数体の作出手段としても有効であることを確認した。以上の結果から毛状根は遺伝子導入や倍数体作出を行う上で、有効な材料となりうることが示された。本研究では、野生型のAgrobacterium rhizogenesによって形質転換して得られる毛状根を対象に、種々の細胞工学的な操作による育種の可能性について検討した。材料には植物体再生能の高いNierembergia repensの毛状根を用い、分裂組織を含む極端部に対しGUSおよびカナマイシン耐性遺伝子をもつAgrobacterium tumefaciensの数系統を用いて、形質転換の可能性を検討し、GUS遺伝子を発現しカナマイシン耐性を有する毛状根を選抜した。現在この毛状根から幼植物体が再生されており、成長を待って導入遺伝子の確認を行う予定である。一方、毛状根の根端分裂組織における細胞分裂の同調化に有効な、リン酸飢餓、ヒドロキシウレア、コルヒチンの3つの処理を併用することにより、分裂組織で最大30%の同調化が可能となった。この同調化処理した根端をプロトプラスト化して、染色体の単離を試みたが、単離途中における染色体の分解がひどく、かつ純化が困難であり、まだ十分な単離技術が確立できない状況にある。なお、コルヒチンの処理時間と濃度を検討することにより、効率よく4倍体植物が得られることが判明した。なお、軟X線処理による毛状根処理では、現在のところ葉緑体突然変異は確認されていない。以上の結果から毛状根は少なくとも遺伝子導入や倍数体作出を行う上で、有効な材料となりうることが示された。