hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
２語から成るコロケーションによる語彙学習リストの作成

本研究の目的は,「すでに学んだ語+新しい語」という2語から成るコロケーション提示による英語語彙リストを作成することである。こうしたコロケーション提示が目標語の保持及び取り出しに有効であるからだ。本研究では日本人学習者用の語彙表JACET8000の最頻度1000語を既知語に,それに続く3000語を目標語に設定し,COCAのコーパスデータを用いて(A)「既知語+目標語」及び(B)「目標語+既知語」の2種類のコロケーションを抽出した。その中から学習に適したコロケーションのみを選出し,総計3万7千項目からなる(A),(B)のコロケーション・リストを完成させた。本年度はリストに載せる「既知語」と「未知語」の2語からなるコロケーションを、Corpus of Comtenporary American English(COCA)から収集した。手順は以下のとおりである。1.日本人学習者のための語彙リストJACET8000における高頻度語上位1000語を学習者にとっての既知語に設定した。そのうち前置詞、間投詞、助動詞などを除いた860語を調査対象とした。3人の研究者が290語ずつ担当し、COCAを使ってその既知語と共起する2語のコロケーションを抽出することになった。既知語と共起する未知語はJACET8000の2000語レベルから4000語レベルに限定した(高校生レベルを対象としたリストであるため)。2.既知語に対して右側もしくは左側に出現する語をCOCAから抽出した。条件は上記のJACETにおける頻度に加え、(1)MIスコアが3以上の結びつきであること、(2)コロケーションの出現頻度が10件以上であること、の2点である。3.抽出したコロケーションから、beなど中心語としてふさわしくないもの、「形容詞+形容詞」、「名詞+動詞}など2語では完結しない組み合わせ、固有名詞、古い表現を含むものなどを削除した。以上の作業を3名がメールでやり取りをし、さらに5月、8月、3月に会議を開いて進捗状況を確認しながら作業を進めた。各自の抽出作業はほぼ完了し、現在3人のデータを統合する作業を行っているところである。昨年度はリストに載せる「既知語」と「未知語」からなるコロケーションをCorpus of Comtemporary American English (COCA)から3人の研究者が収集した。今年度はその3人のリストを統合し,2つのリストにまとめた。1つは「既知語」+「未知語」という順のコロケーション・リストであり,もうひとつは「未知語」+「既知語」という順のコロケーション・リストである。その後,抽出した2語のコロケーションを精査し,2語として成立しない組み合わせを削除する作業を続けている。例としては,「名詞」+「動詞」や「形容詞」+「形容詞」などのより大きなチャンクの一部と考えられるものである。また,固有名詞や商標名などもリストから削除している。リスト作成と平行し,効果的なコロケーションの提示方法についての実験も行った。1つの目標語を覚えるのに,3つの既知語を選び,3種類のコロケーションを作成する。この3つのコロケーションをまとめて1つに提示するやり方と,間隔を置いてばらばらに提示するやり方ではどちらが目標語を覚えやすいかに関して実験を行った。参加者は63名の大学生である。コロケーションリストの中から,参加者が知らない18個の目標語を選び,各目標語に結びつく既知語を3語ずつ選択し,計54個の2語からなるコロケーションを作成した。続いて3枚からなる2種のリストを作成した。リスト1は,目標語を含む3つのコロケーションをまとめて1枚に提示している。1枚につき6つの目標語を含む18個のコロケーションが目標語ごとにまとめて提示される,計3枚からなるリストである。リスト2は同じく3枚からなるが,18個すべての目標語を含む18個のコロケーションが1枚に提示される。2,3枚目も同じ18の目標語が,異なるコロケーションで提示される。今年度データが採取できたので,今後分析を行う予定である。昨年度統合した2語のコロケーションリストから、引き続き2語として成立しない組み合わせや、学習用リストに含めるには適さないコロケーションを削除する作業を進めた。「2語として成立しない組み合わせ」とは、さらに大きなチャンクの一部と考えられる「名詞+動詞」や「形容詞+形容詞」などである。また「学習用リストに含めるには適さない組み合わせ」とは、固有名詞や商標名、あるいは特定分野にのみ現れる専門用語などである。研究代表者が「目標語+既知語」のリストを、分担者が「既知語+目標語」のリストを担当した。それぞれ2万数千を超えるコロケーションを含んでいたが、2万件を切る個数まで削減をし、リストを完成させた。現在公開に向けての準備を進めている。効果的なコロケーションの提示方法に関する研究も引き続き行った。1つの目標語に対し3つの既知語を選んで3種類のコロケーションを作成し、この3種類をまとめて提示したほうが良いか、間隔をおいてバラバラに提示するほうが良いかの調査をした。昨年度は63名の大学生に対して実験を行った。18の目標語にそれぞれ3種類の既知語を選択し、計54個のコロケーションを作成し、それを3枚のリストに収録した。「まとめて提示」では1枚につき6個の目標語があり、3つのコロケーションがまとめて提示される。

「ばらして提示」では1枚につき同じ18の目標語があり、それぞれ1つのコロケーションが提示される。「統制群」は「ばらして提示」の1枚目のリストで続けて学習をする。今年度分析を行ったが、各群に有意差は見られなかった。原因として覚えるコロケーションが54と負担が大きいことが考えられたため、今年度は目標語を12語に減らして、大学生54名に対し再実験を行った。しかしやはり有意差はみられず、どの提示方法でも学習効果がみられることが判明した。本研究の目的は,「すでに学んだ語+新しい語」という2語から成るコロケーション提示による英語語彙リストを作成することである。こうしたコロケーション提示が目標語の保持及び取り出しに有効であるからだ。本研究では日本人学習者用の語彙表JACET8000の最頻度1000語を既知語に,それに続く3000語を目標語に設定し,COCAのコーパスデータを用いて(A)「既知語+目標語」及び(B)「目標語+既知語」の2種類のコロケーションを抽出した。その中から学習に適したコロケーションのみを選出し,総計3万7千項目からなる(A),(B)のコロケーション・リストを完成させた。予定通り3人のリストを1つに統合できた。また,提示方法に関する実験も,マテリアルを作成し,実験も予定通り行うことができた。今後はリストの点検作業の続きと,昨年度採取したデータの分析であるが,残り1年で十分終了できると考えている。英語教育統合されたリストを,研究者2名で分担し点検を進める。今年度前半でこの作業を終了し,後半は業者に依頼してウエッブサイトを立ち上げ,一般に公開する予定である。また昨年度の実験データも前半のうちに分析を終え,後半には学会発表を予定している。本年度の予定はコロケーション抽出の基準設定と実際のコロケーション抽出である。これに関しては予定通り終了した。現在3名のデータを統合し、コロケーションリストを作成しているところである。研究分担者(平井愛)が年度末に海外の学会(AAAL:米国応用言語学会)に参加予定であったが,職場を異動することになり参加できなくなったため,予定していた旅費を使用できなくなった。平成26年度は抽出したコロケーションを元に、コロケーション学習の有効性を高める提示方法を探る研究を行う。1つの未知語(目標語)に対し、共起する既知語を3つ選ぶ。目標語は21語選定し、それぞれ3つの共起語を選ぶので、全部で63のコロケーションを学習者に提示することになる。1つの目標語を覚えるのに、3つのコロケーションをまとめて提示したほうがいいのか、または別々にして3回にわたり提示したほうがいいのかを検証する予定である。大学生150名程度を対象に、「まとめて提示」グループと「別々に提示」グループに分けて目標語を覚えてもらい、直後及び遅延リコールテストにて意味の取り出し率および定着率に差があるのかを調べる予定である。今年度はまた参加可能な海外学会にて研究成果を発表する予定であるので,その旅費として使用する予定である。該当年度は主に研究者の個人作業が中心となり、外部委託の実験がなかったため、当初の予定よりも物品費がかからずにすんだ。26年度には、前年度の残額を実験謝礼や、データ分析のための統計ソフト代等に充当する予定である。
高速液体クロマトグラフデ-タの電子書籍作成に関する研究

本研究は理工農医歯薬の化学に関連するあらゆる広い分野の基礎ならびに応用に際して、現在欠くことができない重要な分離手段としてあまねく広く利用され、また、膨大な成果が蓄積されている、高速液体クロマトグラフィ-デ-タを集積し評価し、印刷書籍ではなく、電子書籍として公刊するための基礎的検討を加えるために組織、計画された総合研究である。代表者を含め24名にわたる分担者は、それぞれの分野におけるクロマトグラフィ-研究の大学関係者を網羅し、先に、「液体クロマトグラフィ-デ-タ集」全25巻を印刷書籍として刊行した液体クロマトグラフィ-デ-タ集積委員会における経験を生かして、電子書籍化に関する3ケ年に亘る綜合研究を実施した。その結果、各年度における経過の概要に示した成果を挙げ「文部省科学研究費綜合研究(A)高速液体クロマトグラフィ-デ-タの電子書籍化に関する研究成果報告書」に記載した著しく膨大な成果を挙げた。これらの成果に基づき、国内に於いては既にアイピ-シ-社より「液体クロマトグラフィ-デ-タベ-ス」フロッピ-ディスクおよびユ-ザ-スマニュアルが刊行され、市販されて広く学会産業界に於いて有効に利用されて、この分野に貢献している。また、産業界に於いては液体クロマトグラフの装置のメ-カ-、ならびにそれを応用するユ-ザ-の各会社研究所においては独自のデ-タ集積が行われ、フロッピ-化されて利用されるに至った。さらにこれらの成果に基づき、光コンパクトディスク化の機運も盛んとなり、既に各大学、研究所ならびに会社の現場においてそれらの電子書籍化が行われるに至った。以上のように、昭和62年度より開始され、平成元年度に完了した本綜合研究は、単に高速液体クロマトグラフィ-の分野におけるのみならず、産業界の広い分野の発展に著しく貢献することができた。HPLCデータの集積とLCデータベースの作成;電子書籍化に当っては一般利用者用のデータベースを目標とし,データベースの項目を決定した.データベースは,広い分野の人たちが分析例を求めて検索するとき,あるいは分離の改善に利用する時に利用する時に使われる.そのためには集積されたデータが広い分野に亘っていること,収録数が多いこと,検索の迅速性等が要型される.また検索法が簡便であり,廉価なものが望ましい.さらに,クロマトの基礎的なパラメーターが収録されており,目分の仕事に利用し得る応用プログラミングが可能であり,更に, "人工知能"としての応用も可能であることも望ましく,これらの点を考慮してデータベースを作成することとした.集積対象の範囲についてはクロマトグラムに重点をおいてデータを集めたが,理論,分離挙動に関するデータも,分離の改善をはかるとき非常に有用であるので集積対象とした.項目を決定するには,データ集積の範囲をも考えておかなくてはならない.同じ化合物の分離に関し, HPLCでの情報に加えて他のクロマトグラフィー(GC,SFC,界面動電クロマトグラフィー)での情報をも検討できれば有益である.クロマトグラフィーのデータベースの作成の問題点は容量と掲載許可にある.クロマトグラムを写真でいれると, 1フロッピーディスクに約20ヶ入り, CDを用いると,フロッピーディスク600枚分が収容可能である.写真,図には"肖像権"があり,図を改変する場合も許可を得ねばならない.構築に用いるoperation Systemとしては, MSーDOSに基づくのが便利である.言語の変換は相互に可能であるので,特に規定しなくてもよいが, basicが便利であるように思われる.高速液体クロマトグラフィーのデータを昭和54年度より63年度まで10ヶ年間に出版された論文中から収集した。これらのデータを分担者がそれぞれの専門分野から評価し、標準として採用できるデータを選び出した。

これらのデータについて、試料名、高速液体クロマトグラフ装置名、カラムサイズ、固定相充填剤の種類、移動相、溶離液の種類と組成、溶離条件、温度、カラム圧力、pHなどを整理してフロッピーディスクにデータとして収録した。得られたクロマトグラムはプロッターで画像化し得るようにし、保持時間、保持体積、成分ピーク名、ピーク面積を記録し、索引を付して再生できるようにした。続いて、次年度に本研究を完結するために、フロッピーディスクに代わり、光コンパクトディスクに収録するための基礎的条件の検討を行った。高速液体クロマトグラフィ-のデ-タ-を国内外のクロマトグラフィ-専門雑誌ならびに関連応用分野の雑誌より集積し、フロッピ-ディスクに集積して、あまねく利用者に提供した。この電子書籍化に当っては研究代表者および研究分担者による研究打合せ会を開催し、集積の対象とする雑誌を選定し、クロマトグラフの装置の機種、分離様式、カラム充填剤の種類、カラムのサイズ、移動相溶媒の種類と組成、分離条件、検出器の種類、定性および定量の条件などのデ-タ項目を決定した。分離の対象とした化合物は単体、無機化合物、有機化合物のほかに、高分子化合物、特に生態高分子化合物に重点を置き、バイオテクノロジ-や遺伝子操作、医療の分野にも有用となるように努めた。このようにして集めたデ-タはフロッピ-化し、市販できるようにした。クロマトグラフィ-の基礎的なパラメ-タ-は個人的な仕事に応用できるだけでなく、応用プログラミングが可能で、人工知能として用いることを目標にして集積した。また、高速液体クロマトグラフィ-の関連分野、例えばガスクロマトグラフィ-はもちろん超臨界圧流体クロマトグラフィ-、界面電動クロマトグラフィ-のデ-タも検索できるように配慮した。クロマトグラフィ-のデ-タベ-スの作成上の問題点はフロッピ-の容量と刊行されたデ-タの掲載許可を得ることにあった。クロマトグラフィ-を写真でインプットすると1フロッピ-ディスク当り約20個入り、さらに光コンパクトディスクを用いると1コンパクトディスク当り約60個が収容可能である。写真や図には肖像権があり、図を書き直す場合にも許可が必要である。デ-タ構築にもちいる操作システムとしてはMS-DOSに基づくのが便利であり、言語の変換は相互に可能であるから、特に規定しなくてもよいが、ベ-シックが便利であった。
セミウェットチップを目指した超分子ヒドロゲルナノ空間中への蛋白質分子の封じ込め

本研究の目的は、超分子ヒドロゲルを用いた分子レベルでデザインされた水溶液類似のナノ空間の構築、そこへ封じ込められた酵素・蛋白質の構造と機能の静的及び動的な解析を通して、この超分子ナノ空間の特徴及び酵素・蛋白質への作用を解明することである。また、これらの知見をもとに、蛋白質固定化された超分子ナノヒドロゲルがセミウエット型の蛋白質チップとして機能化されることを実証することを目指した。本年度は、既に我々が開発した何種類かの糖アミノ酸型の超分子ヒドロゲルを用いて、構造・機能の明らかなモデル蛋白質(ミオグロビンやトリプシン)のゲル内への固定化によって得られた知見を基に、超分子ヒドロゲルを基板としたペプチド・タンパク質チップの構築を検討した。具体的にはトリプシンのような加水分解酵素においては蛍光変化によって酵素活性をモニタリングできる反応基質をデザインして超分子ゲル中に共存させ、生成物解析からナノヒドロゲル空間での見かけの酵素反応速度を見積もり、ヒドロゲル中では拡散速度の低下によって反応は遅くなるものの、ゲルのダンウサイジングを行うと見かけの速度の低下は殆どおこらないことを見いだした。さらにこれを展開して、種々の加水分解酵素に利用できることを実証し、ダウンサイジングによるチップ化に成功した。この超分子ヒドロゲルチップはハイスループットな酵素アッセイに応用可能であることを明らかにすることが出来た。ある種の糖アミノ酸型の小分子が効果的なヒドロゲル化剤として機能することを、固相合成法によって調製された化合物ライブラリーの中から検索することによって見い出した。このゲル化剤は、透明なヒドロゲルを形成し、分光学的な解析が容易になるとおもわれた。従って、まずは吸収スペクトルによってタンパク質の活性状態をモニターできるヘムたんぱく質をゲル中に固定化して、その状態を評価した。ミオグロビン酸素錯体は、水中と同じかそれ以上の安定性を示した。さらに反応によって蛍光が変化するような酵素反応系をこのヒドロゲルの中に閉じ込めて酵素活性を評価した。バルクゲルにおいても加水分解酵素のいくつかは良好な酵素活性を維持していることが、蛍光スペクトル変化からはっきりと実証された。今後は適用できる酵素タンパク質の種類の検討とともにダウンサイジングによるアレイ化などを検討しつつ、閉じ込められたタンパク質の構造をも評価する予定である。
組織工学を活用した神経堤幹細胞によるヒルシュスプルング病に対する治療戦略

ヒルシュスプルング病に対する治療戦略を考慮するに、その準備実験として、三次元立体培養を用いたiPS細胞の腸管神経系への分化誘導研究を行った。iPS細胞を懸垂培養して胚葉体を形成し、付着培養に移行することにより、蠕動運動能を有する神経ネットワークを含んだ腸管に特有の三胚葉系を有する腸管臓器を分化誘導することができた。本研究はヒルシュスプルング病という疾患治療を目標とすると、疾患由来という特性を生かすことのできるiPS細胞から腸管が誘導可能であったことが大変重要な発見であると考えられた。ESでの分化誘導技術をもとに我々は世界で初めてiPS細胞から蠕動運動能を有する臓器としての腸管の分化誘導に成功した。この腸管を免疫学的、形態学的に検討すると、粘膜、平滑筋、ICC、神経細胞などの腸管特異的な三胚葉系細胞で構成されており、まさに生体内と同様の構造を示す腸管であることが分かった。iPS細胞から臓器を分化誘導したこの研究は世界で初めての成果であり、以下に示すごとく、論文や学会での成果を報告している。iPS細胞から臓器としての腸管が分化誘導できたということは、従来のES細胞研究とは異なり、疾患・患者由来の体細胞からiPS細胞を樹立することにより、疾患特異的で免疫拒絶の回避した腸管作成また、研究テーマに掲げる神経堤幹細胞の分化誘導にも取り掛かる予定である。iPS細胞から腸管が分化誘導できたことと神経堤幹細胞との融合することにより、研究の目的であるヒルシュスプルング病の治療戦略の第一歩となるため、今後も本研究を進める予定である。ES細胞での腸管分化誘導技術をもとに、我々は世界で初めてiPS細胞から蠕動運動能を有する腸管の分化誘導に成功した。この腸管を詳細に検討すると、粘膜細胞、平滑筋細胞、ICC、神経細胞などの腸管特異的な三胚葉系細胞で構成されており、またこれらの組織が秩序だって配列しており、生体内と同様の構造を示す臓器としての腸管であることが分かった。従来、多能性幹細胞から様々な細胞レベルへの分化誘導の報告はあるが、我々のように3次元構築された機能を有する臓器を分化誘導できたことは画期的であり、この成果を論文や学会で報告してきた。ES細胞同様、iPS細胞でも臓器としての腸管を分化誘導できたとことが、より難治性腸疾患での病態解明や臨床応用へ近づくものと考えている。疾患由来で患者由来であるiPS細胞のメリットを生かし、従来のES細胞研究の知見も取り入れながら、iPS細胞由来の疾患特異的で免疫拒絶の回避した腸管の作成に取り掛かっており、腸管再生医療へのさらなる一歩となるべく研究を継続している。また、研究テーマに掲げる腸管特異的な神経分化誘導に関しては、上記のES細胞、iPS細胞からの腸管分化誘導技術を応用し、様々な分化誘導因子を加え、さらに組織工学と融合することによって神経堤幹細胞の分化誘導に取り掛かっている。これらの作成した細胞をマウスに移植して臓器の分化誘導を検討することでヒルシュスプルング病の治療戦略の第一歩となるため、今後も本研究を継続する予定である。今年度、われわれは神経堤幹細胞を細胞走化性測定装置を用いて、遊走能を有する細胞をヒルシュスプルング病のモデルマウスの移植するための準備実験として、以前から行なっているhanging drop culture(懸垂)培養系でのembryoid body(EB)を用いた、ES細胞から肝細胞および腸管神経系・神経堤幹細胞への分化誘導に関する研究をもとにiPS細胞を用いて研究を行った。iPS細胞は重力の影響を受けて、滴状培養液の先端に凝集し、胚様体を形成する。懸垂培養にて6日間培養して胚葉体を作製した後、付着培養を行い、21日目にiPS細胞から蠕動運動能を有する腸管(iGut)の分化誘導を確認した。iGutは粘膜細胞、平滑筋細胞、ICC、神経細胞などの腸管特異的な三胚葉系細胞で構成されていた。iPS細胞を用いることよって、疾患由来という特性を生かし、難治性腸疾患での病態解明や臨床応用へ近づくものと考え、この成果を論文や学会で報告してきた。また、iPS細胞からも腸管神経系・神経堤幹細胞への分化誘導を行うべく、ES細胞の際と同様に、神経栄養因子であるGDNFやBDNFを添加することにより、腸管神経系の起源である神経堤幹細胞を誘導腸管壁内に分化誘導を行っており、その結果に関しては現在解析中である。また、ES細胞では、研究計画に掲げた様に、細胞走化性測定装置を用いて、遊走能を有する神経堤幹細胞を回収し、神経堤幹細胞シートを作製し、ヒルシュスプルング病モデルマウスに移植することによる腸管運動能の改善効果に関しても検討中である。
西岸境界流の離岸機構の研究

西岸境界流の離岸機構を調べるため、1)reduced gravity modelによる理想海での数値実験、2)reduced gravity modelと3)多層位モデルによる、“ミニ大洋"日本海に於ける西岸境界流である東韓暖流の離岸の数値実験、4)ロシアの海洋データのMT化、5)日本海のデータ解析(地衡流計算)、6)日本海診断モデル実験を行なった。1)では水平拡散係数κが離岸緯度を北上させる効果を持ち、2)では、東韓暖流の離岸緯度は、北上する東韓暖流の強さと極前線北方の、風によって駆動された反時計回りの循環の強さに依存することがわかった。3)は冬季の海面からの冷却が、この反時計回りの循環の形成に与える影響を調べるために行なった。観測値の風を用いたにもかかわらず、極前線北方の循環の発達が弱く、その結果、東韓暖流は、観測された離岸緯度(38°N)よりかなり北で離岸する。モデル上での冬季の冷却不足がその原因であると思われる。6)では、4)のデータを使った診断モデルを用い、日本海の循環の計算を行なった。その結果は、5)のデータ解析で得られた循環の結果ともよく対応する。このモデルでは、極前線北方の亜寒帯水の形成は保証されるので、風の効果だけを分離して調べることが出来る。風を入れたモデルでは、東韓暖流が北緯38度よりも遥か南(200km南)で離岸するが、風を除いたモデルでは北緯40度付近で離岸するようになり、風が離岸に大きな影響を及ぼすことがわかった。東韓暖流の離岸には、極前線以北の反時計回りの循環の存在が重要な役割を果たすことがわかった。この反時計まわりの循環は、冬季の冷却と風によって引き起こされるが、どちらが主要な原因かは、現在の段階では定量的に示すことは出来ない。ここで得られた結論は、同じ西岸境界流である黒潮や湾流の離岸にも適用出来るものと思われる。西岸境界流の離岸機構を調べるため、1)では離岸機構についての基礎的な研究を行なった。モデルの南半分にのみ(亜熱帯)循環系が存在する場合、内部境界面の水平渦動拡散係数κが臨界値に達するまでは、離岸緯度はκが大きくなるほど北上し、臨界値を越えると、西岸境界流は離岸後、強流帯としての性格を失って、幅の広い海流となり、curl_zτ=0の緯度よりはるか北まで流れていくこと示され、水平拡散係数κは離岸緯度を北上させる効果を持つことがわかった。2)では、実際の日本海上の月平均の風を用いて計算した結果、対馬暖流(東韓暖流)の離岸には、極前線以北の反時計回りの循環の存在が必要であることが示された。この反時計回りの循環はこのモデルでは冬季の季節風によって形成されるが、その体積輸送は34Svもあり、これが韓国東岸を北上してくる東韓暖流と出会うことによって、東方に離岸することになる。したがって、離岸緯度は、北上する東韓暖流と北方の反時計回りの循環の強さに依存することになる。3)は、2)のモデルは冬季の極前線北方の弱い密度成層を表現することが出来ないため、風による循環が過度に強化されている可能性があり、また、冬季の海面からの冷却の、この循環に与える効果を調べるために行なった。しかし、このモデルでは極前線北方の循環の発達が弱く、その結果、東韓暖流は観測された平均的緯度(38゚N)よりかなり北で離岸することになる。

今年度の研究を通じて、西岸境界流の離岸には亜寒帯循環系の反時計回りの循環の存在が重要であり、密度拡散の効果も無視できない要素であることも明確に示された。西岸境界流の離岸機構を調べるため、最終年度である今年度は、ミニ大洋である“日本海"に於ける西岸境界流である東韓暖流に焦点をあてて、以下のような研究を行なった。1)ロシアの海洋観測データのMT化ロシアのウラジオストクの気象水文研究所が、長年蓄積した日本海の海洋観測データ(主に冬季)をMT化し、NODC(米国海洋データーセンター)のデータ中の、日本海のデータと合わせて新たな日本海データセットを作った。ロシアのデータは塩分の精度が日本などのデータに比べて悪いのがわかった。2)日本海のデータ解析1)のデータを使って地衡流計算を行ない、大和海嶺が中層循環に大きな影響を及ぼすことがわかった。また、沿海州沿岸には一年中、低塩分水(<34.0o/oo)が存在しており、これが冬季の対流を妨げる大きな原因になることがわかった。3)日本海診断モデル1)の日本海データを使った多層位診断モデルを用い、冬季及び夏期の日本海の循環の計算を行なって、西岸境界流としての東韓暖流の離岸について考察した。格子間隔は、1/5〓×1/5〓海面、海峡では温度、塩分の観測値を境界条件として用いた。モデル計算の結果は日本海の循環を良く表現しており、2)のデータ解析で得られた循環の結果とも良く対応する。東韓暖流の離岸については、冬季の風の果たす役割が大きい。冬季の日本海上の風は、極前線付近以北では正のcurlを持ち、特に日本海盆および東朝鮮湾上に極大を持っている。この正のcurlを持つ風は、極前線以北に反時計回りの深い循環を生成し、同時に沿海州及び北朝鮮沿岸に沿って強い南下沿岸流を引き起こす。この南下沿岸流が、東韓暖流の離岸に決定的な影響を及ぼす。診断モデルの結果は、東韓暖流が北緯38度よりも遙か南(200km南)で離岸しているが、冬季の風を除いたモデルでは、離岸は北緯40度付近で離岸するようになる。ここで得られた結論は、同じ西岸境界流である黒潮や湾流の離岸にも適用出来るものと思われる。
重度免疫不全NOGマウスの改良・改変によるヒト化モデル動物の基盤創設

我々が2002年に報告した重度不全NOGマウスは、異種の細胞や組織の生着が極めて高いマウスである。このマウスを使うことによって、マウスの中でヒト細胞や組織などがヒトの中で見られるように機能する「ヒト化マウス」の作製が可能になる。本プロジェクトの目的は、NOGマウスへのヒトの遺伝子の導入、マウス遺伝子の不活化などの改良を加えることで、「ヒト化マウス」の作製のためにより好適な免疫不全マウスを作製することである。4年間の研究期間で、33系統の改良型免疫不全マウスを確立でき、また、10系統が現在作製中である。また、NOGマウスや新に作製した改良免疫不全マウスを用いて、ヒト感染症、GVHD、腫瘍転移、ヒト型肝臓やヒト幹細胞分化などの多様なモデルを作製できた。これらヒト化マウスを用いることで、新薬の薬効や安全性評価、および疾病の病態発現の機序の解析が容易になると期待できる。我々が開発した高度免疫不全NOD/SCID/γC^(null)(NOG)マウスは、ヒトの細胞、組織や臓器を高生着させるマウスである。このマウスに様々なヒト因子やサイトカイン等を分泌させることなど、さらに改良を加えることによって、「ヒト化動物モデル」の作出のための基盤となる高度免疫不全マウスを作製する。本年度は、ヒト化動物モデル作製のための基盤動物-多様な重度免疫不全動物-の作出のために以下の極めて多様な動物の作製を行った。2)NOGマウスヘヒトHLAを導入したヒト免疫再構築可能なTgNOGマウスの作製:ヒトのHLA・DRの異なるa,b鎖を胸腺皮質上皮で同時発現する5種類のベクターの作製を行った。並行して、NOGマウスでのマウスH-2の発現を欠出させる目的で、IA-b KO, b2m KO遺伝子のspeed congenic法による導入を行った。4)NOGマウスより特定細胞を除去したNOGマウスの作製:CD11c細胞欠損マウスの作製を開始した。7)NOGマウスでの細胞生着性の検討:NOGマウスの成体と新生児を用いた場合のヒト臍帯血CD34+細胞の生着・分化度合の比較検討を実施した。2)ヒトHLAを導入したヒト免疫再構築可能なTg NOGマウスの作製:ヒトのHLA-DRA,Bを発現するマウスを作製できた。また、マウスMHC欠損NOG-IA-b KO,NOG-b2m KOマウスを確立した。4)NOGマウスより特定細胞を除去したNOGマウスの作製:CD11c細胞欠損マウスの作製を継続した。7)上記で確立した複合免疫不全マウスへのヒト臍帯血CD34+細胞の移入実験を実施し、その分化・増殖の程度、およびその特性を現在検討中である。1.c-Kit変異を持つNOG-W/Wvマウスへのヒト臍帯血由来造血幹細胞移植で、本マウスはX線照射しなくても、従来のX線照射NOGマウスよりもヒト細胞の生着性が高いことが明らかとなった。2.hIL-4Tg NOGマウスでは、ヒト造血幹細胞を移入でもヒト細胞が分化しないこと、ヒト末梢血単核球の移入では通常起こるGVHDが起こりにくいことが明らかとなった。3.Notch ligandであるDelta like-1を導入したNOGマウスで、髄質部分が縮小し、大理石病様の病態を示し、ヒト血液幹細胞移植でもヒト大理石病に認められるB細胞の低下が認められた。このことからヒト大理石病のモデルとして使用できる可能性が示唆された。4.ウロキナーゼタイププラスミノゲンアクチベータ(uPA)を導入したNOG-uPA Tgマウスを作製した。本マウスは自然にマウス肝臓細胞が死滅し、ヒト肝細胞を移入することによって、ヒト肝臓がマウスのものと6080%置換するマウスが作製できた。5.ヒト末梢血単核球移入後にNOGマウスで起こるGVHDを他免疫不全マウスと比較した。その結果、NOGマウスモデルは短期でGVHDを発症する新しいモデルであることが明らかにできた。このモデルの特徴は、通常の免疫不全マウスでは難しい静脈内投与によるGVHD誘起が可能であること、しかもX線照射しなくても可能である点で極めて有力なモデルと考えられた。6.ヒト化

マウス作製のためのヒト幹細胞移入法(生体および新生児での移植)およびNOG、NOD与RAG2,γC^<null>、BALB/cA-RAG2,γC^<null>とNOD-scidマウスのヒト細胞生着性を検討した。この結果、NOGマウス、NOD-RAG2,γC^<null>マウスが他の2系統に比べ、生着性が極めて高く、その傾向は前者マウスでは生体、新生児を使ってもほぼ同じであることを明らかにできた。ヒト化動物(ヒトの免疫系完全構築、ヒト特定細胞生着増殖、ヒト組織・臓器易生着)の作出のための基盤となる高度免疫不全マウスの作製を目的に研究を継続した。昨年度までに、36系統に及ぶ複合免疫不全マウスを作製し、それらのヒト化マウスとしての有用性を検討している。今年度は以下のような結果を得た。1.ヒトIL-4遺伝子を導入したhIL-4-NOGマウスではヒト末梢血単核球(PBMC)移入後に起きるDVHDが抑制される。この抑制は、マウス内のヒトCD4+細胞がTh2型のT細胞に移動した結果であることが確認された。2.NOGマウスでのヒト細胞の高生着性の原因を調べるために、NOGマウスでヒトPBMC移入後に起きるDVHDの発症を指標にして、NOD-scidの脾細胞分画をNOGマウスへ移入し、高生着性に関与する細胞群を検討した。その結果、NOGマウスではIFNg産生細胞障害性樹状細胞(IKDC)が欠失していることが高生着性の原因であることを明らかにした。3.ヒトIL-2遺伝子導入hIL-2-NOGマウスではヒトPBMCの移入後のDVHDの発症が亢進することが明らかとなった。4.新たに作製したNOGマウスにc-kit^<Wsh>を導入したNOG-Wshマウスでは、マウスの肥満細胞が欠失していることを確認した。5.マウスMHC1/2を欠損したNOG-IAb^<null>b2m^<null>マウスではヒトPBMC移入後に起こるGVHDが起こりにくいことを明らかにした。その他、新たな系統作出を継続している。
日本型開発モデルのCGE(多部門一般均衡)分析

計画最終年である平成4年度は、計画初年度(平成3年度)のCGE(多部門一般均衡)分析およびそれに関連する研究を継続し、年度末(平成5年3月)に、6つの章(論文)よりなる英文報告書を完成した。市場経済移行期の中国に関する論文を2編含むため、総合タイトルを『市場と政府の役割--日本と中国の経験(Market and the Role of Government:Experiences of Japan and China)』とした。第1章(江崎光男)は、1960年前後の日本の産業政策をCGEモデルに基づき数量的に分析し、市場に対する政府介入の功罪を評価、開発途上国の自由化政策に対するインプリケーションを探求する。第2章(長田博)は、1960年代における日本の輸入自由化政策をレビューし、製造業部門に対する自由化の影響を実証的に明らかにした。第3章(伊藤正一)は、大阪府を例に、戦前から戦後高度成長期にかけての地域政策を展望し、マクロ・レベルの高度成長政策が地域レベルで偏った効果を持ったと主張する。第4章(奥野信宏他)は、公共部門による義務教育の最適供給と民間部門の教育に対する租税・補助金政策について、理論的に分析した。残り2つの章は中国についてである。第5章(荒山裕行)は、中国の経済発展プロセスを理解するためには地域の考慮が不可欠であることを主張し、そのような枠組みの下で中国と日本の類似点を数多く見出している。第6章(江崎光男・伊藤正一)は、中国における経済改革のインパクトをCGEモデルに基づき量的に検討し、市場経済への移行過程を実験的に評価した。以上6つの論文のほとんどが、理論計量経済学会、国際経済学会、国際シンポジウム等で報告されたか、報告予定のものである。平成3年は2年計画の初年度である。次年度末には、7つの章すなわち、序章(要約と結論)・第1章(産業政策)・第2章(輸出促進政策)・第3章(公共投資政策)・第4章(地域開発政策)・第5章(中国ー開発と就業構造)・第6章(中国ー計画と市場)よりなる、英文報告書を公表する予定である。平成3年度においては、8月と3月の2回、中間報告会を開催し、各章の内容を互いに検討した。各章の進捗状況は以下の通り。産業政策(江崎)については、1960年の日本経済を対象とする静学モデルが作成され、市場と政府介入(産業政策)の視点から、種々の比較静学が試みられた(例えば、各産業で内外価格差がなくなった場合の産業構造・マクロ経済成長の検討)。比較静学の比較・モデルの動学化・産業政策のインプリケ-ション導出が今後の課題である。輸出促進政策(長田)については、戦後日本の諸政策手段の展望と各種指標を使った評価が試みられた。各年代の有効保護率に基づく分析が次の課題となっている。公共投資政策(奥野)については、公共投資の地域間最適配分関する理論的成果に基づき、マクロ計画・地域開発計画と関連させながら、戦後日本の公共投資と地域格差変動のパタ-ンが年代順に明確にされた。地域開発政策(伊藤)については、1960年の地域間産業連関表に基づくCGE分析が予定されており、現在、モデルの枠組みづくりと関連デ-タの収集作業が進行中である。開発と就業構造(荒山)については、戦後日本を対象とする既に完了済みの研究を出発点にして、中国の経済発展に対する適用可能性を30省市区デ-タに基づき検討しつつある。計画と市場(江崎)については、1987年の中国マクロ経済を対象に、計画と市場の混在した経済運営に関するCGE分析を予定しており、既にパイロット・モデルの作成と簡単な応用上の実験を終えている。

上記研究は平成4年度中に完了し、英文モノグラフが作成されるとともに、学会報告・雑誌投稿が適宜試みられるだろう。計画最終年である平成4年度は、計画初年度(平成3年度)のCGE(多部門一般均衡)分析およびそれに関連する研究を継続し、年度末(平成5年3月)に、6つの章(論文)よりなる英文報告書を完成した。市場経済移行期の中国に関する論文を2編含むため、総合タイトルを『市場と政府の役割ー日本と中国の経験(Market and the Role of Government:Experiences of Japan and China)』とした。第1章(江崎光男)は、1960年前後の日本の産業政策をCGEモデルに基づき数量的に分析し、市場に対する政府介入の功罪を評価、開発途上国の自由化政策に対するインプリケーションを探求する。第2章(長田博)は、1960年代における日本の輸入自由化政策をレビューし、製造業部門に対する自由化の影響を実証的に明らかにした。第3章(伊藤正一)は、大阪府を例に、戦前から戦後高度成長期にかけての地域政策を展望し、マクロ・レベルの高度成長政策が地域レベルで偏った効果を持ったと主張する。第4章(奥野信宏他)は、公共部門による義務教育の最適供給と民間部門の教育に対する租税・補助金政策について、理論的に分析した。残り2つの章は中国についてである。第5章(荒山裕行)は、中国の経済発展プロセスを理解するためには地域の考慮が不可欠であることを主張し、そのような枠組みの下で中国と日本の類似点を数多く見出している。第6章(江崎光男・伊藤正一)は、中国における経済改革のインパクトをCGEモデルに基づき量的に検討し、市場経済への移行過程を実験的に評価した。以上6つの論文のほとんどが、理論計量経済学会、国際経済学会、国際シンポジウム等で報告されたか、報告予定のものである。
「観光の組織化」と地域構造変容のダイナミズムに基づく次世代観光戦略の構築

複雑・多様化する観光に対し,自治体,事業者,住民は相互の結びつきを強化してそれに対応してきた。こうした機能的な構造の再編は,空間的な構造の再編に繋がり,最終的には地域全体の構造変容をもたらすはずであるが,観光によって変容する地域の在り方に関する議論は据え置かれている。本研究では,観光に関わるステークホルダー間の機能的な関係強化を「観光の組織化」と呼び,地域構造変容との関係を解明することによって,地域の持続的成長を可能にする次世代の観光戦略を構築する。本研究では,研究目的を達成するために,考察の作業を(1)「観光の組織化」に対する研究者間の共通理解,(2)「観光の組織化」と地域構造変容の関係を説明する仮説の設定,(3)インバウンド旅行者の現地動向調査(台湾),(4)仮説の検証,(5)次世代観光戦略の構築,という5つのフェーズに分けて設定した。本研究の研究期間は4カ年であり,その初年度にあたる2018年度は,主に(1)に取り組んだ。本研究の代表者は山田浩久(都市地理学)であり,宮原育子(観光地理学),初澤敏生(経済地理学),岩動志乃夫(人文地理学),櫛引素夫(交通地理学),山口泰史(人口地理学),吉田樹(都市交通政策),今村真央(地域研究)の研究分担者と共に研究をスタートさせた(括弧内は担当領域)。その母体は,2016年3月に立ち上げた日本地理学会「地域連携活動研究グループ」(2018年3月活動終了)と2017年7月に立ち上げた東北地理学会「東北の次世代観光交流研究グループ」(継続中)である。各研究者は担当領域における調査研究を行い,2018年10月に「東北の次世代観光交流研究グループ」が主催したシンポジウム「『観光の組織化』は東北をどう変えるか」,並びに同年12月の日本観光研究学会東北支部大会において研究成果を報告し,「観光の組織化」に対する理解を共有した。本研究は,日本地理学会「地域連携活動研究グループ」及び東北地理学会「東北の次世代観光交流研究グループ」の活動を基に企画されたものである。そのため,研究初年度にあたる2018年度においては,まず,各研究者がこれまでに行ってきた研究をまとめ,その内容を共有すると共に,活動実績をひろく公表することが必要であると考えた。そこで,山田,初澤,岩動,櫛引,山口は,計10本の論文を持ち寄り『地域連携活動の実践ー大学から発信する地方創生ー』と題する書籍を海青社から出版した。なお,吉田樹は,所属する学会が異なるため研究グループでの活動に参加できなかったが,2018年度において8本の単著論文を発表した。2018年度内に行った研究発表に関しては,同年10月に青森市港湾文化交流施設の八甲田丸を会場にして,シンポジウム「『観光の組織化』は東北をどう変えるか」(「東北の次世代観光交流研究グループ」研究集会)を開催した。同シンポジウムでは,山田,初澤,岩動,櫛引の研究成果を基に,東北観光の今後に関して活発な意見交換が行われた。さらに,同年12月には宮城学院女子大学で開催された日本観光研究学会東北支部大会において,宮原,初澤,山口,吉田が研究発表を行った。シンポジウムの開催によって「観光の組織化」に対する理解を共有するができた。また,日本観光研究学会の東北支部例会における連続発表は,観光と地域構造との関係を説明する静態的なメカニズムを示したものであり,今後の仮説設定に関わる重要な研究報告であった。2018年度の研究実績は,上記のものも含め,論文16本,学会発表16本,図書8冊となった。それらは本研究において,まだまとまった形で何かを主張するというものではないが,いずれも次年度以降の展開を期待できる貴重な研究成果となった。以上の進捗状況から,報告者は「おおむね順調に進展している」と評価した。本研究は,山田,宮原,初澤,岩動,櫛引,山口,吉田,今村の計8名で構成されていたが,本人が研究代表者になっている科研費研究にかけるエフォートが増大し,本研究にあてるエフォートが無くなったという理由で止む無く今村が研究分担者から外れた。そのため,台湾研究者との交流があり,現地に精通している中澤信幸(比較文化)を新たに研究分担者に加えて2019年度の研究を行う。本研究では,分析のプロセスを,(1)「観光の組織化」に対する研究者間の共通理解,(2)「観光の組織化」と地域構造変容の関係を説明する仮説の設定,(3)インバウンド旅行者の現地動向調査(台湾),(4)仮説の検証,(5)次世代観光戦略の構築,の5つのフェーズに分けている。2018年度においては,観光の組織化に関する理解を研究者間で共有することができたため,2019年度においては,主に(2)のフェーズに移って研究活動を行う。具体的には,各研究者が,これまでの研究に基づき,自らの専門分野(地域経済,地域活動,地域交通,人口動態等)と観光の組織化との関係を整理する。また,2018年度の活動によって,インバウンド旅行者とそれを受け入れる地域住民との意識の違いが観光の組織化に少なからぬ影響を及ぼしていることが明らかになったため,中澤がフィールドにしている台湾において簡単な調査を開始すると共に,山田が観光の組織化に対する日本人の意識調査を行う。これら調査は,次年度に行う台湾での現地調査の事前調査も兼ねる。

研究成果は国内の学会で発表し,論文にまとめて公表することはもちろんであるが,併せて,それぞれの考察を研究会で検討し,観光の組織化と地域構造変容との関係を説明する仮説を研究者全員で検討する。複雑・多様化する観光に対し,自治体,事業者,住民は相互の結びつきを強化してそれに対応してきた。こうした機能的な構造の再編は,空間的な構造の再編に繋がり,最終的には地域全体の構造変容をもたらすはずであるが,観光によって変容する地域の在り方に関する議論は据え置かれている。本研究では,観光に関わるステークホルダー間の機能的な関係強化を「観光の組織化」と呼び,地域構造変容との関係を解明することによって,地域の持続的成長を可能にする次世代の観光戦略を構築する。本研究では,研究目的を達成するために,考察の作業を(1)「観光の組織化」に対する研究者間の共通理解,(2)「観光の組織化」と地域構造変容の関係を説明する仮説の設定,(3)インバウンド旅行者の現地動向調査(台湾),(4)仮説の検証,(5)次世代観光戦略の構築,という5つのフェーズに分けて設定した。本研究の研究期間は4カ年であり,その初年度にあたる2018年度は,主に(1)に取り組んだ。本研究の代表者は山田浩久(都市地理学)であり,宮原育子(観光地理学),初澤敏生(経済地理学),岩動志乃夫(人文地理学),櫛引素夫(交通地理学),山口泰史(人口地理学),吉田樹(都市交通政策),今村真央(地域研究)の研究分担者と共に研究をスタートさせた(括弧内は担当領域)。その母体は,2016年3月に立ち上げた日本地理学会「地域連携活動研究グループ」(2018年3月活動終了)と2017年7月に立ち上げた東北地理学会「東北の次世代観光交流研究グループ」(継続中)である。各研究者は担当領域における調査研究を行い,2018年10月に「東北の次世代観光交流研究グループ」が主催したシンポジウム「『観光の組織化』は東北をどう変えるか」,並びに同年12月の日本観光研究学会東北支部大会において研究成果を報告し,「観光の組織化」に対する理解を共有した。本研究は,日本地理学会「地域連携活動研究グループ」及び東北地理学会「東北の次世代観光交流研究グループ」の活動を基に企画されたものである。そのため,研究初年度にあたる2018年度においては,まず,各研究者がこれまでに行ってきた研究をまとめ,その内容を共有すると共に,活動実績をひろく公表することが必要であると考えた。そこで,山田,初澤,岩動,櫛引,山口は,計10本の論文を持ち寄り『地域連携活動の実践ー大学から発信する地方創生ー』と題する書籍を海青社から出版した。なお,吉田樹は,所属する学会が異なるため研究グループでの活動に参加できなかったが,2018年度において8本の単著論文を発表した。2018年度内に行った研究発表に関しては,同年10月に青森市港湾文化交流施設の八甲田丸を会場にして,シンポジウム「『観光の組織化』は東北をどう変えるか」(「東北の次世代観光交流研究グループ」研究集会)を開催した。同シンポジウムでは,山田,初澤,岩動,櫛引の研究成果を基に,東北観光の今後に関して活発な意見交換が行われた。さらに,同年12月には宮城学院女子大学で開催された日本観光研究学会東北支部大会において,宮原,初澤,山口,吉田が研究発表を行った。シンポジウムの開催によって「観光の組織化」に対する理解を共有するができた。また,日本観光研究学会の東北支部例会における連続発表は,観光と地域構造との関係を説明する静態的なメカニズムを示したものであり,今後の仮説設定に関わる重要な研究報告であった。
任意形態アパタイト顆粒と遮断膜による骨再生システムの創製

αTCP微少球状粒子を最密充填後にγPGA含有リン酸塩溶液で硬化させた連通気孔を有す迅速硬化型顆粒状凝集体およびγPGAを基材とした遮断膜創製技術の確立を目的とした。γPGA濃度の増加により硬化時間は減少した。γPGAを脱水縮合剤を用いてリジン塩酸塩により架橋して遮断膜ゲルが調製できた。家兎大腿骨の骨欠損部にαTCP顆粒球凝集体を埋入し、γPGA遮断膜で被覆した。1ヶ月後には埋入した顆粒の溶解または吸収が開始し、2ヶ月後には完全に消失していたが、再生皮質骨の石灰化亢進が確認された。本研究の骨再生システムを発展させるために、今後はゲル強度改善と球状粒子の簡便な調製法の検討が必要である。αTCPを基本組成とするアパタイトセメントを用いた球状硬化体の生成条件および球状粒子同士の接触による結合形成条件(凝集力)を探索することが本研究の成否に関わるため、初年度は硬化特性に及ぼすγPGAの添加効果を検討した。試料粉末の調製:アパタイト試料粉末の主成分としてリン酸三カルシウム(αTCP)を用いる。αTCPは炭酸カルシウムとリン酸二水素カルシウム(DCPA)を混合し、900°Cで仮焼した後に1300°Cで5時間繋留しエアクエンチすることにより調製した。硬化特性は粉末粒子径に大きく影響を受けるため、得られたαTCPは遊星ボールミルにより一定時間粉砕することにより、各種粒径を調製することにより粒子表面積を変化させた。溶液として、市販されているγPGA(ヤクルト薬品工業)をαTCPに0, 2, 5mass%添加したリン酸ナトリウム溶液(NaH2PO4, Na2HPO4, Na3PO4)を用いた。初期硬化性の検討:硬化途中の球状粒子を短時間で離形するためには、上記粉末を用いて粉末粒径、γPGA濃度等、練和条件による初期硬化時間への影響を調べる。初期硬化時間は37°C相対湿度100%のインキュベータ内でVicat針法によって測定した。球状粒子の凝集力および連通気孔の評価:内径10mm高さ10mmの円柱内にテフロンで作製した球状硬化用モールドより取り出した硬化初期(5分後)の顆粒を充填し、インキュベーター内にて0.5, 1, 2, 5, 10,20 50時間養生させた。取り出し直後にアセトンクエンチし一塊として取り出し、凝集力を評価するために圧縮強度測定を行ったが1KPa未満であった。得られた球状粒子凝集体試料の連通性および気孔率をJIS基準に従い評価した。本研究ではγPGAのカルボキシル基に着目し、基材となるαTCPから溶出されるカルシウムイオンとのキレート結合に着目した。研究目的は、緊密封鎖環境を構築する骨再生システムを開発することである。前年度に調製された直径約1mmのαTCP微小球の埋入窩外への初期流出を抑えるために、今年度は骨欠損部を緊密に閉鎖するγPGA-αTCP複合化ゲルを調製することを中心に行った。低分子ジアミンまたはL-リジンを用いてアミド結合をγPGAとの間に形成させ架橋させることによりハイドロゲルを作製することを目標として、縮合剤を用いた一段階反応でゲルシートを作成した。脱水縮合剤はDMT-MMを用いた。脱水縮合剤はゲル調整後に水洗を繰り返して除去した。ゲル作製にはγPGA(ヤクルト薬品工業株式会社)、L-リジン塩酸塩(ペプチド研究所)、脱水縮合剤としてDMT-MM(和光純薬)を用いた。また、分解速度の異なるハイドロゲルとして、シクロヘキサデキストリンを用いたエステル結合により架橋されたものの調製を試みたが、脱水縮合時にDMT-MMを用いたゲル膜と比較してエステル結合を利用した架橋は架橋効率が低く、遮断膜としての強度を得ることができなかった。日本白色家兎にクリティカルサイズ以上の骨欠損を大腿骨遠位端に作製し、前年度に作製した球状粒子凝集体を充填し、その上をγPGA遮断膜ゲルで封鎖することにより骨欠損部を再建した。移植後1ヶ月程度で埋入されたビーズ状αTCP顆粒は溶解または吸収が早くも始まっており、2ヶ月後には完全に消失していることが確認された。また、得られた試料にビラヌエバ染色を行ったところ、埋入後2ヶ月の試料(遮断膜ーαTCP顆粒使用)では埋入直下の骨再生部位に一部石灰化の亢進が認められた。歯科理工学モールドを用いて有形の異なる球状粒子を作成し、溶解析出反応後、結晶の絡み合いによる粒子間接着が生じ瑠ことを確認することができた。

また、通常の焼結法によるアプローチを組み合わせることで平均粒径1.2-3 mmの球状粒子を大量生産することを可能にした。γPGAをアミドまたはエステル結合させてハイドロゲルシート(遮断膜ゲル)の調製を行い、ウサギの脛骨にクリティカルサイズ以上の骨欠損を形成し、前年度に作製した球状顆粒と遮断膜ゲルを用いて実験動物の骨欠損部を再建する。μCTと骨梁構造解析装置を用いて定量的に解析するとともに、骨の形成速度はテトラサイクリン、カルセイン、キシレノールオレンジなどの骨ラベリング法により検討する。骨形成の詳細は、病理組織学的に検討する。
レーザ分光技術を活用した建築構造物変質過程の遠隔モニタリング手法

平成13年度では"遠隔レーザ分光モニタリングの有効性実験"を課題として設定した。当初の研究計画では、平成13年度に"酸性雨シミュレーション実験"が組まれていたが、予想以上に実験が進み、当課題は平成12年度におおかたの結果を得ることができた。そのため、平成13年度の小課題として"レーザ光大気伝播・散乱光受信実験"が重点的に実施された。主な成果は次の通りである。1)掃引型可視光ライダーシステムの製作とレーザ光大気伝搬・散乱光受信実験建築構造物を対象とする遠隔モニタリングの基礎実験を行った。ライダーシステムを製作し、全体を三次元的に空間掃引することで、測定対象物からの三次元(または二次元)光情報を得るためのものである。実験では、建築構造物よりも散乱光受信が困難な、大気エアロゾル(微粒子)を測定対象に選んだ。その結果、システムから3.2km離れた焼却炉排煙の拡散状況を、三次元マッピング画像として捕らえることができた。この結果は、より反射・散乱係数の大きな建築構造物からの信号受信については、さらに高SN比での検出が可能であることを示すものである。2)近赤外光アイセーフライダーシステムの製作と近赤外レーザ光大気伝播・散乱光受信実験市街域にある建築構造物を対象として、より安全性の高い波長1.54ミクロンの近赤外アイセーフレーザを新たに製作して用いた。約1km離れたビル壁面から散乱された光信号の受信に成功した。同時にレーザの大気伝搬により生じる、大気エアロゾルからの散乱光信号の受信も可能であった。このことは本方式により、硝酸性エアロゾル等の建築材変質原因物質濃度と変質過程を関連付けた検討が可能であることを意味する。以上、"レーザ分光技術を活用した建築構造物変質過程の遠隔モニタリング法"について、十分な基礎結果が得られた。今後は、より応用方面へと研究を発展させていく予定である。平成12年度の研究課題は"レーザ分光モニタリングシステムの要素技術開発"であった。得られた主な成果は次の通りである。1)分光計測実験システムの製作:分光手法の一つであるレーザ誘起蛍光手法を採用した。そのための実験システムとして、パルスヤグレーザ(355nm)を光源、検出にはグレーティングからの広範囲な波長分散スペクトルをリニアイメージセンサで(グレーティング掃引せずに)同時に検出可能な構成とした。また入力系には光ファイバを用いて簡便性を持たせた。試料に植物生葉を用いた予備実験結果では、355nm800nmまでの広範囲な領域に渡る蛍光スペクトルの取得が得られた。2)酸性雨シミュレーション実験:特に地球環境悪化に伴う建築構造物変質を探ることに重点をおいて、製作したシステムによる、酸性雨によるコンクリート片の変質過程のモニタリングを検討した。市販のコンクリート片(縦60mmx横100mmx幅60mm)の表面に硫酸あるいは硝酸溶液を5滴ずつ与え(濃度は各溶液とも3段階)、日数経過とレーザ誘起蛍光スペクトルの変化を追跡計測した。その結果、コンクリート蛍光スペクトルは450nm付近にピーク値を持ち360nm750nmの広い範囲に渡って蛍光スペクトルを有すること、日数変化と共に蛍光強度が減少すること等が確かめられた。3)標準蛍光スペクトル計測:コンクリートに含まれる主成分(5種類)の標準試料について蛍光スペクトルを計測し、各試料ごとの蛍光スペクトルを標準化した。以上の結果より、本手法で建築構造物物質変質過程のモニタリングの可能性が示された。平成13年度には遠隔モニタリングへと発展させる予定である。以上、"

レーザ分光技術を活用した建築構造物変質過程の遠隔モニタリング法"について、十分な基礎結果が得られた。今後は、より応用方面へと研究を発展させていく予定である。