hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
土壌中の自然電位を最大にするための条件の探索と土壌電池への展開

(2)おおむね順調に進展している,と考える.1.実験装置を小型化し取扱を簡便にすると同時に,実験装置をの具合を改良する.小型化することにより実験の準備時間が短縮でき,実感回数を増やすことができる.これにより,遅れを取り戻ることができると考える.2.使用電極の検討:カーボン電極など分極性電極を用いた場合の影響,3)限界圧力差の検討.3.自然電位の一つである酸化還元電位についても測定を開始する予定である.4.土壌電池へ展開する際の課題と可能性について検討する.1.下記の点についてさらに検討する予定である:1)黒ボク土等のゼータ電位の大きな土壌に対する電位発生実験,2)使用電極の検討:カーボン電極など分極性電極を用いた場合の影響,3)限界圧力差の検討2.自然電位の一つである酸化還元電位についても測定を開始する予定である.3.土壌電池へ展開する際の課題と可能性について検討する.平成25年度に,水田及び畑地土壌における最大自然電位の発生条件を実験的に明らかにし,その結果を基に米国地球物理学会において発表する予定であったが,水田及び畑地土壌に対する実験装置の不具合が発生したことと,粒子表面の活性の違いを明確にする必要が生じたことにより,計画を変更して実験装置の改良と土粒子ではなくガラスビーズでの実験を追加して行うこととしたため,未使用額が生じた.このため,水田及び畑地土壌における最大自然電位発生条件の実験的検討と米国地球物理学会での発表を次年度に行うこととし,未使用額はその経費に充てることとしたい.デジタルマルチメータ,吸光光度計,分極・非分極性電極等の購入
生物多様性オフセットの導入を見据えた公共事業のマネジメント・プロセスの再検討

生物多様性オフセットが我が国に導入される可能性を見越して,公共事業のマネジメント・プロセスのあり方について検討した.第一に,ドイツの道路事業の計画策定プロセスとの対比から,我が国における構想段階での環境配慮手続きのあり方について批判的に検討した.構想段階に環境配慮手続きを上乗せ的に導入するだけでなく,現行の事業段階の環境影響評価の見直しが必要であることを指摘した.第二に,都市経済分析により,生物多様性オフセットの導入が都市内土地利用や社会的厚生に与える影響を明らかにした.第三に,土地制度の変更が都市内土地利用や生物多様性に与える影響について実証的に明らかにした.オフセット制度の日本への導入を念頭に置きながら,オフセット制度の導入がステークホルダーに与えるインセンティブと土地利用に与える影響について,理論分析と実証分析を行った.理論分析では,土地利用規制が厳格でオフセット制度が導入されているドイツの制度と,土地利用規制が緩くオフセット制度が導入されていない日本の制度の違いを明らかにするため,動学的な土地利用モデルを定式化して,土地利用規制の厳格さやオフセット制度の有無が都市内土地利用や都市規模に長期的に与える影響について分析した.分析結果として,土地利用規制が緩いままオフセット制度を導入すると,土地利用の長期的な効率性の低下や生物多様性の低下をもたらす可能性があることを示した.実証分析では,土地保有者が農地から市街地へと土地を転用する行動を,土地保有者の動学的最適化行動として表現した上で,千葉県北西部と茨城県南西部の市町村の過去30年間の土地利用変化データ(より正確には,細密数値情報(10mメッシュ土地利用)と数値地図5000(土地利用)のデータ)を用いて,土地転用モデルを実証的に推計した.さらに,推計結果を用いて,土地税制や土地利用制度が土地所有者の土地転用インセンティブに与える影響を定量化した.分析結果から,地価の高低が土地転用行動に与える影響が決定的に大きく,オフセット制度の導入が土地利用変化に与える影響も都市内で大きく異なることが明らかになった.期間延長した最終年度には,以下の2つを実施した.第一に,前年度までの理論分析の分析結果を拡張して研究成果として取りまとめ,学術雑誌に投稿した.前年度の分析結果として,土地利用規制が緩い状況下でオフサイトでの代償義務を導入すると土地利用の長期的な効率性や社会的厚生の低下をもたらす可能性があることを明らかにした.一方,今年度の分析結果として,同じ状況下でもオンサイトでの代償義務を導入すると土地利用の長期的な効率性は保証されないものの生物多様性の低下にはつながらないことを明らかにした.第二に,土地制度が都市内土地利用に与える影響について,前年度に実施した実証分析の成果を拡張し,農地制度が都市内生物多様性に与える影響について実証分析を行った.具体的には,1991年の農地制度改正が13種類の環境指標生物の生息確率に与えた影響を定量化した.分析結果として,宅地並み課税の強化が宅地転用と生物多様性の低下をもたらした一方で,生産緑地制度の見直しが農地保全と生物多様性の保全をもたらしたことを明らかにした.研究期間全体を通じた成果は大きく以下の2つある.第一に,日本への導入が望ましい生物多様性オフセット制度と公共事業のマネジメント・プロセスについて,ドイツ制度との比較分析と都市経済分析により検討した.生物多様性の保全への関心が高まる中,開発と保全を両立する仕組みとして生物多様性オフセットに対する関心が高まっている.本研究では,現行制度を維持したままオフセットの仕組みを導入すると,むしろ社会的厚生の低下を引き起こす危険性があることを明らかにした.第二に,土地制度と生物多様性の関係を実証的に明らかにした.今回の実証分析は,オフセット制度導入が土地利用や生物多様性に与える影響を今後定量化して,望ましいオフセット制度を実証的に明らかにする上での重要な出発点になると考えられる.生物多様性オフセットが我が国に導入される可能性を見越して,公共事業のマネジメント・プロセスのあり方について検討した.第一に,ドイツの道路事業の計画策定プロセスとの対比から,我が国における構想段階での環境配慮手続きのあり方について批判的に検討した.構想段階に環境配慮手続きを上乗せ的に導入するだけでなく,現行の事業段階の環境影響評価の見直しが必要であることを指摘した.第二に,都市経済分析により,生物多様性オフセットの導入が都市内土地利用や社会的厚生に与える影響を明らかにした.第三に,土地制度の変更が都市内土地利用や生物多様性に与える影響について実証的に明らかにした.日本の公共事業制度・土地利用制度と海外オフセット制度の調査結果を整理した上で,オフセット制度を日本に導入する際に検討すべき公共事業のマネジメント・プロセスの代替案について検討した.代替案設計のポイントには,1)公共事業のマネジメント・プロセスにおけるオフセット制度の位置づけと,2)オフセット制度の詳細の2つがある.前者では,(1)環境アセスメントとの関係,(2)事業の許認可プロセスとの関係,(3)オフセット事業の入札・契約の仕組み,(4)生物多様性に配慮した公共事業の設計・入札・契約の仕組み,(5)事業評価におけるオフセット費用の扱い,(6)公共事業が生態系に与える影響の事後モニタリング,の6点について検討した.後者では,(1)自然復元事業の実施主体,(2)代償を認める地理的範囲,(3)代償を認める生物種,(4)スタッキングの有無,(5)マルチプリケーションの有無,の5点について検討した.

交付申請書では研究目的として,「公共事業のマネジメント・プロセスの全面的な見直しを余儀なくする生物多様性オフセットの導入という将来の可能性に着目し,公共事業のマネジメント・プロセス全体のあり方について検討する.具体的には,日本への導入が望ましい生物多様性オフセットの代替案を設定・提案し,経済実験を通じて提案制度の有効性を検証する」と記した.このうち,日本への導入が望ましい生物多様性オフセットの代替案の設定・提案については,先進的なドイツの制度との比較を通じて研究目的をほぼ達成できた.また,土地税制や土地利用制度が土地所有者の土地転用インセンティブに与える影響を定量化する分析でも有益な研究成果を得ることができた.一方,経済実験を通じて提案制度の有効性を検証する部分については,実験設計に問題があり,十分な分析を行うことができなかった.以上より,(2)おおむね順調に進展していると評価した.当初の計画では,日本の公共事業制度・土地利用制度と海外オフセット制度の調査結果を整理した上で,オフセット制度を日本に導入する際に検討すべき公共事業のマネジメント・プロセスの代替案を設計し,設計した代替案の有効性について,ステークホルダーにいかなるインセンティブを与えるかという視点と土地利用にいかなる影響を与えるかという2つの観点からインセンティブ理論やゲーム理論に基づく理論分析を行う予定であった.代替案設計は概ね達成できたものの,ステークホルダーに与えるインセンティブについて理論分析を十分行うことができなかったため「やや遅れている」と判断した.生物多様性の保全と公共事業のマネジメント・プロセスを検討する上で土地制度が重要な役割を持っている.土地制度が生物多様性の保全や公共事業のマネジメントに与える影響について実証分析を蓄積することが今後の研究の推進方策として大変有益であると考えている.現時点では,平成25年度の研究で構築した土地利用モデルの進展させることを今後の研究の一番の推進方策として考えている.オフセット制度を日本に導入する際に検討すべき公共事業のマネジメント・プロセスの代替案の有効性について,ステークホルダーにいかなるインセンティブを与えるかという視点と土地利用にいかなる影響を与えるかという2つの観点からインセンティブ理論やゲーム理論に基づく理論分析を行う予定である.また,経済実験により理論的を実証的に成立するかどうか確認する計画である.平成25年度までの研究成果をまとめて,学会成果発表や学術雑誌への投稿を行っていく.・海外の事例調査に必要となる研究資料やインセンティブ理論・ゲーム理論に基づく理論分析を行うにあたり必要となる研究資料を購入する計画である.・理論分析を行うにあたり,必要となる数理計算用のソフトウェアを購入する計画である.・経済実験分析を行うにあたり,被験者に謝金を支払う計画である.
伸張性運動に伴って生ずる筋損傷に対する非侵襲的なバイオマーカーの妥当性

激しい運動は時に筋損傷(EIMD)を誘発する。多くの先行研究では血中クレアチンキナーゼ(CK)を利用してきた。一方、近年骨格筋を構成する蛋白質であるタイチンのN-末端断片(TNF)が、EIMDに伴い尿中に遊離し、CKと同様の濃度変化を示すことが報告され、尿をEIMDの指標として使用できる可能性が示唆された。本研究は、運動に伴うEIMD評価におけるTNFの妥当性を検討するために、I性別、年齢、運動経験が異なる者を対象にTNFの変化、およびIIEIMDが発症しない持久性運動後のTNFの変化を観察することで特性の異なる被験者への応用や運動様式の違いによるTNFの変動動態を明らかにしていく。
強磁場顕微分光測定によるスピングラス転移メカニズムの解明

前年度までの研究から,スピングラス磁性体NixMn1-xTiO3(x = 0.40)に互いに直交する電場および磁場を印加した状態で常磁性相からスピングラス相へ冷却を行った後に吸収スペクトルを測定することで,方向二色性が発現することが確認された.当該年度は,この物質の方向二色性について詳細に調べ,これがトロイダルモーメントが起源となる新しい機構によって生じていること,さらにはこれまで明らかになっていないスピングラス状態における局所的なスピン構造を初めて明らかにした.10μm程度まで薄片化し,銀電極を取り付けた単結晶試料において,互いに直交する14Tの磁場と200Vの直流電圧を印加した状態で電磁場冷却を行うことで,可視領域において最大で0.8%の方向二色性が観測された.さらに,電磁場冷却後に外部静電場と磁場を完全に零として測定を行った場合においても,同様の方向二色性が観測することに成功した.従来,方向二色性は電気分極Pと磁化Mの直交する成分P×Mが有限な場合でのみ発現することが知られていたが,本結果はP×M=0の条件下で方向二色性が観測された初めての例であり,これがスピンの渦巻き状の構造が生むトロイダルモーメントが起源となって現れていることを実証した.また,方向二色性の偏光依存性を測定したところ,無偏光においても方向二色性が観測され,僅かに方向二色性の強さに偏光依存が存在することを明らかにした.ここから,これまで明らかになっていなかった本物質のスピングラス状態が,トロイダルモーメントを生むスピンの渦巻き状のテクスチャーに,磁気四極子の成分が重畳したような局所構造を取っていることを明らかにした.本研究によって,光物性,電気磁気効果,およびスピングラス物質のそれぞれに新しい知見を与える重要な成果が得られた.28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は,スピングラス磁性体NixMn1-xTiO3(x = 0.40 - 0.48)において,スピングラス相で存在が示唆される,スピンカイラリティに起因する電気磁気光学効果の1つである方向二色性を見出し,さらに強磁場中で顕微分光測定を行う装置の開発を行い,方向二色性による光の進行方向反転時における吸収強度の変化からスピンカイラリティの直接観測を行うことを目的とする.スピングラス転移機構は未解決の問題であるが,種々の実験結果を矛盾なく説明する有力な説として,スピンカイラリティが秩序変数として系の秩序化を支配すると考えるカイラリティ仮説が提唱されている.本研究によって,スピンカイラリティを直接観測することで,カイラリティ仮説の実証に期待ができる.本年度はこの課題を実施する準備段階として,NixMn1-xTiO3(x = 0.40)単結晶を光が十分に透過する数十ミクロン程度まで薄片化し,我々が開発を行った強磁場透過分光装置と超伝導マグネットを組み合わせて定常強磁場中における光学測定を行った.ゼロ磁場における測定では,紫外から近赤外光領域においてスピン許容および禁制遷移からなる明瞭なスペクトルを観測し,さらに14 Tまでの磁場印加によっても磁場依存性を示さないことを明らかにした.また,試料ホルダを改造し,電磁場を印加した状態における透過スペクトル測定を可能とした.これを用いて,試料に電磁場中冷却を施し,さらに印加電場を反転させて光の入射方向の疑似的に反転させることで,方向二色性の観測を試みた.その結果,光の進行方向の反転による光吸収度の僅かな変化が観測されたが,今のところ完全に再現される結果ではないため,今後,光源を変えて同様の測定を行い,方向二色性の存在を明らかにする.本研究は,スピングラス磁性体NixMn1-xTiO3(x = 0.40 - 0.48)において,スピングラス相で存在が示唆される,スピンカイラリティが生むトロイダルモーメントが起源となる方向二色性を見出し,さらに強磁場中で顕微分光測定を行う装置の開発を行い,方向二色性による光の進行方向反転時における吸収強度の変化からスピンカイラリティの直接観測を行うことを目的とする.本研究によって,スピンカイラリティが秩序変数としてスピングラス転移が生じているというカイラリティ仮説の実証に期待ができる.前年度は,NixMn1-xTiO3(x = 0.40)単結晶を光が十分に透過する数十ミクロン程度まで薄片化し,我々が開発を行った強磁場透過分光装置と超伝導マグネットを組み合わせて定常強磁場中における光学測定を行った.本年度は,試料に互いに直交する電場と磁場を印加した状態で光学スペクトル測定を行えるような装置の改造を行った.スピングラス相におけるトロイダルモーメントを一方向に揃えて方向二色性測定を行うため,14 Tの磁場と200 Vの電場を印加し,常磁性相からスピングラス相へ徐冷(電磁場冷却)を行ってスペクトル測定を行った.また,光学系を変化させずに光の入射方向を反転させるため,電磁場冷却過程において電場を反転させ,トロイダルモーメントを反転させてスペクトル測定を行った.その結果,可視光領域の全域にわたって方向二色性が観測された.常磁性相において同様の測定を行ったところ,方向二色性は観測されなかった.

また,電場依存性測定として電磁場冷却時の電圧を100 Vとして同様の測定を行ったところ,方向二色性の大きさが半分となる振る舞いが見られた.さらに,印加磁場の極性を反転させたところ,トロイダルモーメントの反転に伴うと考えられる方向二色性の反転も観測された.これまで,NixMn1-xTiO3(x = 0.40)単結晶の,MPMSを用いた磁化測定,低温強磁場中における誘電率および焦電流測定を行い,過去の報告と合致する物性を示すことを確認した.また,この単結晶試料を光が透過する数十ミクロン程度まで薄片化し,可視光領域における光学スペクトルとその磁場依存性を明らかにした.本年度は,さらにこの試料に銀ペーストを用いて電極を取り付け,電磁場を印加した状態でスペクトル測定ができるように装置の改造を行った.この装置を用いて,スピングラス転移温度よりも十分に高い20 Kから4.2 Kまで,14 Tの磁場と±200 Vの直流電圧を印加しながら電磁場冷却を行い,電圧をゼロとしそれぞれにおける吸収スペクトルを測定,最後にスペクトルの差分を取ることで当該物質において方向二色性が存在することを確かめた.方向二色性は可視光領域の全域においてその存在が確認された.20 Kにおいて同様の測定を行った場合では方向二色性は観測されず,また,その大きさが電磁場冷却時における印加磁場によって変化することも確かめられた.さらに,印加磁場の反転によって方向二色性が反転する振る舞いも確認することができた.光学系の高い安定性によって再現性の高いデータが得られており,スピングラス相におけるトロイダルモーメントの存在を強く示唆する結果であると考えられる.従って,ここまで当初の計画通り進行していると判断する.前年度までの研究から,スピングラス磁性体NixMn1-xTiO3(x = 0.40)に互いに直交する電場および磁場を印加した状態で常磁性相からスピングラス相へ冷却を行った後に吸収スペクトルを測定することで,方向二色性が発現することが確認された.当該年度は,この物質の方向二色性について詳細に調べ,これがトロイダルモーメントが起源となる新しい機構によって生じていること,さらにはこれまで明らかになっていないスピングラス状態における局所的なスピン構造を初めて明らかにした.10μm程度まで薄片化し,銀電極を取り付けた単結晶試料において,互いに直交する14Tの磁場と200Vの直流電圧を印加した状態で電磁場冷却を行うことで,可視領域において最大で0.8%の方向二色性が観測された.さらに,電磁場冷却後に外部静電場と磁場を完全に零として測定を行った場合においても,同様の方向二色性が観測することに成功した.従来,方向二色性は電気分極Pと磁化Mの直交する成分P×Mが有限な場合でのみ発現することが知られていたが,本結果はP×M=0の条件下で方向二色性が観測された初めての例であり,これがスピンの渦巻き状の構造が生むトロイダルモーメントが起源となって現れていることを実証した.また,方向二色性の偏光依存性を測定したところ,無偏光においても方向二色性が観測され,僅かに方向二色性の強さに偏光依存が存在することを明らかにした.ここから,これまで明らかになっていなかった本物質のスピングラス状態が,トロイダルモーメントを生むスピンの渦巻き状のテクスチャーに,磁気四極子の成分が重畳したような局所構造を取っていることを明らかにした.
社会基盤整備計画のための参加型AI・OR混合型支援システムに関する研究

本年度は,(1)地域の独自性を強く反映する必要のある道路整備計画の支援システムと,(2)整備計画の地図化システムの開発研究を中心に行った.(1)については,ISM-AHP連動化システムを開発した.地域のキャッチフレーズや重点施策,あるいは地域の意見を道路整備計画に反映させるためには,それらを評価構造に組み入れる必要がある.それにはISM法による構造化が有効である.その地域独自の,かつ客観性のある重み係数を定めるには,AHP法が有効となる.本研究では,骨格行列を介して両手法を連動化し,誰れもが容易に使用できるシステムを開発した.この評価では,概ね路線単位で整備順位がつく.そこで,(2)では,地域バランスや施工効率や予算制約が考慮できる地図化システムを開発した.まず,全地域の基本道路地図をベースに,各地域の詳細道路地図の表示が可能なシステムで,その上に,(1)のシステムで定まった順位に対して,指定した範囲の整備順位を持つ代替案が表示できる.ここで任意の代替案をクリックすると,別ウインドウにその代替案の個別データ(順位,選定理由,事業費など)が表示される.また,表示されている整備計画の総事業費の表示も可能である.さらに,代替案の削除・復活機能があり,計画者は,この地図システムの支援の下で,代替案を総合的に検討し,より現実的な整備計画を作成することが可能となる.本システムは,また,作成された整備計画の完成年度別表示により,地域の整備イメージ表示システムともなる.この他に,(3)道路利用者からみた整備水準の満足度評価と,ボトルネック解消効果の評価システム、(4)地域の液状化の空間分布の予測手法,ロマ・プリエタ地震を基に地盤評価の調査研究を行っている.本年度は,道路と橋梁という二つのタイプの異なる基盤整備計画について,基礎的調査と計画案作成の支援システムのプロットタイプの開発研究を行った.1.基礎的調査研究:道路に関しては,整備水準と満足度調査,道路整備五ヵ年計画の作成プロセスの実態調査を行い,満足度からみた公平性に加え,地域のキャッチフレーズとの整合性の評価の支援の必要性を明らかにした.橋梁については,基本台帳の整理,維持・管理・架け変え計画の作成プロセスの実態調査を行い,公平性と信頼性評価の支援の重要性を明らかにし,信頼性評価の規定要因となる液状化の調査と研究の整理も行った.2.プロットタイプの開発研究:まず,i)問題の明確化,ii)規定要因による代替案の個別評価,iii)代替案の順位付け評価,iv)その結果の数値化,の4つのプロセスよりなるコンピュータ・エイディドな基本システムを開発した.特に,支援の基礎となるi)のプロセスについては,メニュー化とマルチウイドウ化によるかなり効果的な支援サブシステムが開発でき,実用化の目処がえられた.次に,上記の基本システムを適用し,道路整備と橋梁維持・管理計画について,それぞれ整備計画作成の支援実験を行った.橋梁については,地域全体の橋梁について検討できること,力学的信頼性評価でも危険とされている橋梁については整合性のある結果が得られるという意味で,公平性と信頼性のある支援が可能であった.しかし,地域のキャッチフレーズとの整合性,即ち独自性の評価が重要になる道路については,このシステムでは不十分で,AHP法を援用したシステム開発が必要であることが判明した.そのために,次年度の研究計画では,このシステム化を追加することにした.本年度は,(1)地域の独自性を強く反映する必要のある道路整備計画の支援システムと,(2)整備計画の地図化システムの開発研究を中心に行った.(1)については,ISM-AHP連動化システムを開発した.地域のキャッチフレーズや重点施策,あるいは地域の意見を道路整備計画に反映させるためには,それらを評価構造に組み入れる必要がある.それにはISM法による構造化が有効である.その地域独自の,かつ客観性のある重み係数を定めるには,AHP法が有効となる.本研究では,骨格行列を介して両手法を連動化し,誰れもが容易に使用できるシステムを開発した.この評価では,概ね路線単位で整備順位がつく.そこで,(2)では,地域バランスや施工効率や予算制約が考慮できる地図化システムを開発した.まず,全地域の基本道路地図をベースに,各地域の詳細道路地図の表示が可能なシステムで,その上に,(1)のシステムで定まった順位に対して,指定した範囲の整備順位を持つ代替案が表示できる.ここで任意の代替案をクリックすると,別ウインドウにその代替案の個別データ(順位,選定理由,事業費など)が表示される.また,表示されている整備計画の総事業費の表示も可能である.さらに,代替案の削除・復活機能があり,計画者は,この地図システムの支援の下で,代替案を総合的に検討し,より現実的な整備計画を作成することが可能となる.本システムは,また,作成された整備計画の完成年度別表示により,地域の整備イメージ表示システムともなる.この他に,(3)道路利用者からみた整備水準の満足度評価と,ボトルネック解消効果の評価システム、(4)地域の液状化の空間分布の予測手法,ロマ・プリエタ地震を基に地盤評価の調査研究を行っている.
がん患者の家族から遺族へ-高齢者を対象とした継続的なケアシステムの開発-

死別は人生最大のストレスとされ、死亡率・精神疾患・身体疾患罹患率・自殺率上昇などと関連する。特に、高齢者では死別がうつ病発症に対する最大の危険因子であり、その継続したケアは重要である。本研究では、高齢がん患者家族から遺族への移行に伴う、継続的な支援に取り組む埼玉医大国際医療センター精神腫瘍科「家族外来(がん患者家族を対象とした診療を行う)」「遺族外来(がん患者遺族を対象とした診療を行う」の受診患者背景や臨床診断を含むデータと、がん患者・家族を対象とした包括ケアシステムに関わる医療・福祉従事者とのフォーカスグループの内容を研究対象とし、継続的な遺族ケアの現状と必要な要素を明らかにした。本研究は、高齢がん患者家族から遺族への移行に伴う継続的なケアシステム開発を目的とするものである。医療従事者や遺族へのインタビュー調査を通して、継続的な遺族ケアに必要な要素を明らかにし、ケアシステムを構築するため、本年度は基礎的研究としてのインタビュー調査、後方視的調査を中心に実施した。まず、地域医療として家族から遺族への連続性を念頭に置いた医療を提案している地域において、医療従事者に対してインタビュー調査を行った。本インタビューは多職種を対象に実施され、医師、看護師、薬剤師、栄養士、理学療法士などの医療機関に属する者をはじめ、福祉分野に属するケアマネージャー、介護福祉士、ヘルパーにも同様に実施された。さらに、遺族ケアの必要性について解析を行うため、当科に設置された「遺族外来」受診者のデータを後方視的に調査し、家族から遺族へ継続して介入した事例について、その背景や有用性について検討した。また、精神医学領域にとどまらず、老年精神医学、精神腫瘍学の国際学会に参加し、高齢化社会におけるsocial capitalについて、世界的な取り組みについて情報収集し、ディスカッションを行った。本研究は、高齢がん患者家族から遺族への移行に伴う継続的なケアシステムの開発を目的とするものである。医療従事者や遺族へのインタビュー調査を通して、継続的な遺族ケアに必要な要素を明らかにし、ケアシステムを構築するため、本年度は昨年度より実施している後方視的調査、包括的ケアシステムに関わる医療・福祉従事者を対象としたインタビュー調査を実施し、フォーカスグループを行う機会を得た。後方視的調査では、遺族ケアの必要性について解析を行うため、当科に設置された「遺族外来」受診者のデータを後方視的に調査し、家族から遺族へ継続して介入した事例について、その背景や有用性について検討した。当科の遺族外来受診者の平均年齢は52歳(17歳から84歳)であり、高齢者は約20%を占める。受診者の割合としては高くないが、外来受診可能なADLを保てている高齢者であることを考慮すると、低い数値とはいえない。一方、外来受診に困難を伴う高齢者遺族の存在は明らかであり、高齢者遺族の精神疾患罹患リスクと併せて考えると、受診困難な高齢者遺族への対応を検討する必要がある。そこで、家族から遺族への移行に伴うケアシステムとして、現存の包括的ケアシステムに後方視的調査から得た遺族援助の要素加えて関わった症例について、フォーカスグループによって検討することで必要な支援を検討した。がん患者家族は看病などの身体的ストレスの他、治療方針決定、金銭的問題など心理社会的なストレスも受けている。したがって、家族は「第2の患者」と呼ばれ、治療とケアの対象であることが知られている。死別は人生の中で最も大きなストレスの一つであり、死亡率・精神疾患罹患率・身体疾患罹患率・自殺率上昇などと関連している。遺族に対するケアは「後治療(postvention)」と呼ばれている。特に、高齢者においては死別がうつ病発症に関する最大のリスクファクターであり、精神・身体・社会・実存面などで様々な苦悩を抱える高齢者における遺族ケアは重要である。埼玉医大国際医療センター精神腫瘍科では、がん患者遺族を対象とした「遺族外来」を設置し、死別後に苦しむ遺族に診療を通したケアを行なっている。本研究は、継続的な遺族ケアに必要な要素を明らかにし、ケアシステムを構築するため、後方視的調査、包括的ケアシステムに関わる医療・福祉従事者を対象としたインタビュー調査をフォーカスグループの形式で実施した。これは、外来受診に困難を伴う高齢遺族の状況を反映させることを目的とし、受診困難な高齢遺族への具体的な対応を検討するのに役立った。また、遺族外来受診患者の後方視的調査結果からは、死亡者(がん患者)が高齢であるほど、遺族はその後に精神医学的診断がつきやすい状況が明らかになり、その結果を国際学会で発表した。さらに、精神医学的治療を希望した、高齢がん患者「家族」から患者の死と共に高齢がん患者「遺族」へと移行した症例を検討し、受診可能な高齢者、受診不可能な高齢者の双方に対して、特徴や必要なケアを検討することができた。当初本研究は初年度に全国実施調査を行うことを予定していたが、実施調査に先立って、後方視的調査、インタビュー調査、フォーカスグループを実施する機会を得た。

これによってアンケートはより的を絞った内容とすることが可能になり、効率化を図れたと考えられる。よって、研究達成度は、おおむね順調に進展していると評価できる。精神腫瘍学当初の研究計画に基づいた研究を継続する。当初本研究は初年度に全国実態調査を行うことを予定していたが、実態調査に先立って、インタビュー調査を行う機会を得た。アンケートの的を絞り、より有効な調査にするため、インタビュー調査を前倒しし、アンケートを次年度以降の実施とした。よって、研究達成度はおおむね順調に進展していると評価できる。次年度に実施を予定していたフォーカスグループを本年度に実施したことに関連し、情報収集に関わる費用等が変更となり、次年度使用額に変更が生じた。当初の研究計画に基づいた研究を継続する。次年度実施予定が前倒しされた。それ以外については、当初の計画通り、その他の研究計画を遂行する。次年度に実施を予定していたインタビュー調査を本年度に実施したことに関連し、情報収集に関わる費用等が変更となり、次年度使用額が生じた。それ以外については当初の研究計画通り、その他の研究計画を遂行する。
変形性関節症の軟骨損傷に対する脂肪由来幹細胞を用いた予防と治療に関する基礎実験

脂肪由来幹細胞は皮下脂肪組織から容易に採取可能で,小侵襲かつ大量に培養できるという利点があるため,臨床応用を目指して様々な研究が行われている.本研究では,セルシート技術を用いて大量の脂肪由来幹細胞を家兎変形性膝関節症モデルに移植することで,軟骨変性に与える影響について検討した。実験結果から,シート移植により軟骨変性が軽減され,さらに,コラゲナーゼやアグリカナーゼ(組織を破壊する酵素のこと)の発現が有意に抑制されていた.つまり,移植した脂肪由来幹細胞が軟骨基質保護作用を持つ液性因子を分泌し,変形性膝関節症の進行を予防したと考えられる.変形性膝関節症(以下OA)の軟骨変性に対し、脂肪由来間葉系幹細胞adiposed-derived stem cells (ADSC)を用いた予防・修復の可能性を動物実験で検証する。特に脂肪幹細胞のparacrine effectを増強させることによる予防・修復の効率化を確立し、臨床応用出来ないかと考えている。本研究では、ADSCシートを用いることで関節内への幹細胞の生着率を向上させ、OA予防効果の増強を目指す。平成27年度は、家兎の両膝に前十字靭帯切離術を施行し、外傷性のOAモデルを作製した。同時に家兎の後頚部から脂肪を採取し、ADSCを培養した。培養したADSCからADSCシートを作成し、OAが完成する術後4週、5週、6週の時点でADSCシートを移植した。control群にはsham手術としてADSCを含まないシートのみを移植した。術後8週・12週の時点で各群ソムノペンチルによる安楽死を行い、関節面の肉眼評価、組織学的評価、免疫組織染色、DiIによるトレーシングを行った。現在は対象数の増加と結果の解析を行っている。我々の研究チームではすでに、同モデルにおいてヒアルロン酸を担体とした研究を行っており、平成27年度に英文誌に掲載された(研究成果の雑誌論文の項を参照)。同研究は、OAモデル作製法や評価方法、移植する細胞数は本研究と共通しており、本研究結果と比較して脂肪幹細胞シートの優位性を検討していきたいと考えている。平成27年度でOAモデルの作製、シートの移植までの手技はほぼ確立した。現在はn数を増やし、各種評価を行っている。変形性膝関節症(以下OA)の軟骨変性に対し、脂肪由来間葉系幹細胞adiposed-derived stem cells (ADSC)を用いた予防・修復の可能性を動物実験で検証する。平成27年度は、家兎の両膝に前十字靭帯切離術を施行し、外傷性のOAモデル作成の手技を確立した。培養したADSCにアスコルビン酸を添加することでADSCシート作成の手技を確立した。平成28年度は家兎のOAモデルに対して、OAが完成する術後4週から1週おきにADSCシートを移植した。術後8週・12週の時点で各群ソムノペンチルによる安楽死を行い、関節面の肉眼評価、組織学的評価、免疫組織染色を行った。現在、術後8週モデルのデータはすべて出そろっており、かつADSC群で有意に軟骨変性が抑制されていた。平成29年度以降は対象数の増加と結果の解析を継続して行っていく予定である。我々の研究チームではすでに、同モデルにおいてヒアルロン酸を担体とした研究を行っており、平成27年度に英文誌に掲載された。術後8週モデルのデータはすべて出そろっており、かつADSC群で有意に軟骨変性が抑制されていた。術後12週モデルのデータもほぼ出ており、現在各種評価を行っている最中である。この時点で、術後8週モデルのデータはすべて出そろい、かつADSC群で有意に軟骨変性が抑制されていた。平成29年度はまず、術後12週モデルのデータをすべて揃えた。

12週時点ではOAの進行が著名で、組織学的解析では若干の有意差が出たものの、肉眼的解析では差を認めなかった。さらに、術後6週・10週のモデルを追加し、同様の解析を行った。我々の研究チームではすでに、同モデルにおいてヒアルロン酸を担体とした研究を行っており、平成27年度に英文誌に掲載された。同研究は、OAモデル作製法や評価方法は本研究と共通しており、本研究結果と比較して脂肪幹細胞シートの優位性を検討していきたいと考えている。脂肪由来幹細胞は皮下脂肪組織から容易に採取可能で,小侵襲かつ大量に培養できるという利点があるため,臨床応用を目指して様々な研究が行われている.本研究では,セルシート技術を用いて大量の脂肪由来幹細胞を家兎変形性膝関節症モデルに移植することで,軟骨変性に与える影響について検討した。実験結果から,シート移植により軟骨変性が軽減され,さらに,コラゲナーゼやアグリカナーゼ(組織を破壊する酵素のこと)の発現が有意に抑制されていた.つまり,移植した脂肪由来幹細胞が軟骨基質保護作用を持つ液性因子を分泌し,変形性膝関節症の進行を予防したと考えられる.我々の研究チームではすでに、ヒアルロン酸を担体とした同様な研究を行っており、本研究結果と比較して脂肪幹細胞シートの優位性を検討する予定である。術後12週モデルの結果は現在解析中であるが、OA変化の進行が著しく、差が見いだせない可能性がある。その結果次第では術後6週モデルや術後10週モデルの追加も検討している。股・膝関節外科平成27年度には研究費を適正に使用したが、OAモデルの作製およびADSCシート移植の手技の確立に予想よりも時間を要し、未使用額が生じたため平成28年度に繰り越した。平成28年度にDiIによるトレーシングを行う予定であったが、OAモデルの8週、12週の結果の解析がまだ済んでおらず、それに伴う経費は繰り越しとした。平成28年度はOAモデルの実験を引き続き行い、さらに前述のin vitroの実験も並行して行う予定である。DiIによるトレーシングを行う。
数学的概念の関連づけに焦点を当てた授業での協同過程による個人の理解の深まり

本研究では,数学授業での協同過程を通じて個人の理解が深まるメカニズムを,関連づける概念(数学的概念と日常的事象,数学的概念間),根拠とする知識(数学的,日常的,両方),相互作用のプロセス,という観点から明らかにすることを目的とした。本年度は,授業での協同過程を通じた個人の数学的理解の深まりをより多面的に検討するため,研究IIIIをもとに,算数授業に焦点を当てた以下の4つの研究(研究IVVII)を進めた。研究IV(既習内容に関する既有知識の活用に着目し,グループによるディスカッション活動を採用した『問題解決学習』の効果の実証的検証),および,研究V(日常的な既有知識の活用に着目し,分数に関する理解について,研究IIVをもとにした算数授業での協同過程のデザインとその効果の実証的検証)は,成果を『教授学習心理学研究』にそれぞれ投稿し,採択された。研究VI(図形の求積方法に関する理解について,ICTを活用した算数授業での協同過程のデザインとその効果の実証的検証),および,研究VII(割合に関する理解について,日常的な既有知識の活用に着目した算数授業での協同過程のデザインとその効果の実証的検証,単元の導入:研究VIIー1と学年末:研究VIIー2)は,実験授業を実施し,得られた成果の投稿準備をそれぞれ進めた(執筆中)。研究IVVIIに関連して,算数科のカリキュラムに関する研究として,算数科教科書の問いの構成に関する研究を行うため,中央教育研究所の教科書研究奨励金に応募し,採択された。前年度投稿中の論文に関して,研究IIIは,『教授学習心理学研究』に投稿し,採択された。研究IIは,『日本数学教育学会数学教育学論究』に再投稿した(査読中)。研究IIIに関連して行った,中学校の数学教科書の問いの構成に関する研究は,『日本教育工学会論文誌』に投稿するとともに(査読中),『日本教育心理学会第59回総会』において発表した。29年度が最終年度であるため、記入しない。そのために,以下の3つの研究において,クラス単位の協同過程の有無による,個人の理解の深まりの違いをみるための実験授業を行い,その記録を分析した。研究I(高校生,日常的な題材使用)では,協同過程において,ペアでの知見から導かれた他者の役割により,発言者が数学的な知識を根拠として用いるようになる中で,非発言者を含む個人の,自分の考えの不整合への気付きと整合化が促されることにより,数学的な知識を根拠とした説明構築が促進され,それが個人の理解の深まりにつながることが示された。そして,この成果を『教育心理学研究』に投稿した(査読中)。研究II(高校生,日常的な題材不使用)では,協同過程において,生徒自身の既有知識を基にした数学的な定義の明確化が促されることで,生徒の既有知識をベースとした知識構築が促進され,理解が深まることが示された。そして,この成果を『日本教育心理学会第57回総会』にて発表し,『日本数学教育学会数学教育学論究』への投稿の準備を進めた。研究III(中学生,日常的な題材使用)では,協同過程において,具体的な事象の変化についてのやりとりの中で,問題解決の方法についての数学的な説明に加え,日常的な表現を用いた数学的概念への意味づけが促されることにより,数学的概念間の関連づけが促進されることが示された。そして,この成果を『日本教育心理学会第57回総会』にて発表し,『日本数学教育学会数学教育』への投稿の準備を進めた。また,研究IIIに関連して,中学校の数学教科書の問いの構成についての分析を行い,その成果を『読書科学』に投稿するため,準備を進めた。研究計画通り,研究I,IIの記録の分析,そして,研究Iについて得られた成果の学会誌への投稿を行った。さらに,平成28年度に予定していた,研究IIIの実験の実施および記録の分析,そして,研究II,IIIの結果について得られた成果の学会発表を行った。しかしながら,妊娠に伴う体調不良のため,研究Iの結果について得られた成果の学会発表を控えたことに加え,月に1度予定していた東京大学での個別論文指導(研究打ち合わせ)の回数を減らしたため,投稿論文の執筆が遅れた。また,海外での学会発表も控えることとなった。そのために,まず,以下の3つの研究において,クラス単位の協同過程の有無による,個人の理解の深まりの違いをみるための実験授業を行い,その記録を分析した。研究I(高校生,日常的な題材使用)については,前年度に得られた成果を投稿した論文が,国内の学会誌『教育心理学研究』に採択された。研究II(高校生,日常的な題材不使用)については,協同過程において,生徒自身の既有知識を基にした定義の明確化を伴って,解法間の関連についての個人の説明構築が促されることで,個人の数学的理解が深まることが示された。

また,協同過程において,教師による支援として,数学的問題解決プロセスの統合・探究プロセスの振り返りを促すことの重要性が示唆された。そして,この成果を国内の学会誌『日本数学教育学会数学教育学論究』に投稿した(査読中)。研究III(中学生,日常的な題材使用)については,協同過程において,非発言者を含む個人の数学的な知識を根拠とした解法間の関連についての説明が促進され,それが変化の割合とグラフの傾きの解釈の促進につながることが示された。そして,この成果を,国内の学会誌『日本数学教育学会数学教育』に投稿した(査読中)。また,研究IIIに関連して行った,中学校の数学教科書の問いの検討について,まず,前年度までに得られた成果を,国内学会『日本教育心理学会第58回総会』のポスター発表にて発表した。そして,その問いの構成についての分析を追加し,国内の学会誌『読書科学』に投稿した(査読中)。さらに,算数授業での協同過程を通じた個人の数学的理解の深まりを検討するための実験授業も行った。研究計画通り,まず,研究II,IIIについて,記録の分析,および,得られた成果の学会誌への投稿を行った。また,研究IIIに関連して行った,中学校の数学教科書の問いの構成についての研究についても,得られた成果に関して,学会発表,および,学会誌への投稿を行った。さらに,授業での協同過程を通じた個人の数学的理解の深まりについて,より多面的に検討するため,算数授業においても,小集団活動とクラス単位の協同過程の有無による,個人の理解の深まりの違いをみるための実験授業を,2回行った(記録の分析は平成29年度を予定)。しかしながら,研究再開準備支援期間ということもあり,育児との両立のために,月に1度予定していた東京大学での個別論文指導(研究打ち合わせ)の回数を減らすこととなった。本研究では,数学授業での協同過程を通じて個人の理解が深まるメカニズムを,関連づける概念(数学的概念と日常的事象,数学的概念間),根拠とする知識(数学的,日常的,両方),相互作用のプロセス,という観点から明らかにすることを目的とした。本年度は,授業での協同過程を通じた個人の数学的理解の深まりをより多面的に検討するため,研究IIIIをもとに,算数授業に焦点を当てた以下の4つの研究(研究IVVII)を進めた。研究IV(既習内容に関する既有知識の活用に着目し,グループによるディスカッション活動を採用した『問題解決学習』の効果の実証的検証),および,研究V(日常的な既有知識の活用に着目し,分数に関する理解について,研究IIVをもとにした算数授業での協同過程のデザインとその効果の実証的検証)は,成果を『教授学習心理学研究』にそれぞれ投稿し,採択された。研究VI(図形の求積方法に関する理解について,ICTを活用した算数授業での協同過程のデザインとその効果の実証的検証),および,研究VII(割合に関する理解について,日常的な既有知識の活用に着目した算数授業での協同過程のデザインとその効果の実証的検証,単元の導入:研究VIIー1と学年末:研究VIIー2)は,実験授業を実施し,得られた成果の投稿準備をそれぞれ進めた(執筆中)。研究IVVIIに関連して,算数科のカリキュラムに関する研究として,算数科教科書の問いの構成に関する研究を行うため,中央教育研究所の教科書研究奨励金に応募し,採択された。前年度投稿中の論文に関して,研究IIIは,『教授学習心理学研究』に投稿し,採択された。研究IIは,『日本数学教育学会数学教育学論究』に再投稿した(査読中)。
日本メディアアート史の再検証：1980年代以後を中心に

【国際シンポジウム】イギリスからICAの副ディレクターとWhitechapelギャラリーのディレクターを歴任した美術評論家のJasiaReichardt氏を招聘し、国際シンポジウム<メディアと芸術のあいだーヤシャ・ライハートの60年代の「展覧会」を読み解く>を開催した。研究代表者が客員研究員をつとめる国立新美術館の伊村靖子氏との共同企画と進行による。10月23日には、グラッフィク・デザイナーの杉浦康平氏をゲストに、日本のアートとデザインを紹介した展覧会「Fluorescent Chrysanthemum」について議論をした。25日には、情報学者のドミニク・チェン氏をゲストに、メディアアート分野で先駆的な展覧会「Cybernetic Serendipity」を振り返った。【国際シンポジウム2】2月21日には、韓国のNam June Paik Art CenterのアーキビストのSang Ae Park氏を招聘し、日韓シンポジウム「メディアアートのアーカイブは可能か」を企画、進行した。【国内学会発表】9月26日に日本映像学会中部支部で<日本メディアアート史における「名古屋」という場>というタイトルの招待講演を行った。【国際学会発表】11月8日にモントリオールで開催されたrecreate: the 5th International Conference on the Histories of Media Art, Science and Technologyで、著書『日本メディアアート史』(2014)と研究プロジェクトについて発表を行った。【アーカイブ】Reichardt氏の関わった名古屋国際ビエンナーレARTEC(1989ー1997)の映像アーカイブ整理作業を行った。三上晴子氏の追悼展とアーカイブおよび坂根厳夫氏の映像コレクションに関する共同研究を行っている。
ベイズ的頑健性の研究

交付申請書に記載した計画にもとづいて研究した結果,いくつかの成果を得た.ベイズ統計学の立場から,正規分布と正規線型回帰の二つのモデルに対して,非対称なLINEX損失関数に関する最適な予測を求めた.また,通常よく用いられている対称な二乗誤差損失関数に関して最適な予測と比較するために,両者のリスク関数とベイズリスクを求め,計算機による詳細な比較を行った.この研究で用いた未知母数に関する事前分布は主に正規分布,共役事前分布,無限区間で一様な無情報の分布等である.この結果,この予測問題に関して許容性とベイズ解は損失関数,事前分布に敏感に影響を受けることがわかった.今後はさらにいくつかの事前分布にεコンタミネーションクラスを仮定したときの影響を詳しく調べていきたいし,また当課題と関係領域科学との関連,応用についても研究してみたい.各研究分担者も役割分担に応じて研究を行った.交付申請書に記載した計画にもとづいて研究した結果,いくつかの成果を得た.ベイズ統計学の立場から,正規分布と正規線型回帰の二つのモデルに対して,非対称なLINEX損失関数に関する最適な予測を求めた.また,通常よく用いられている対称な二乗誤差損失関数に関して最適な予測と比較するために,両者のリスク関数とベイズリスクを求め,計算機による詳細な比較を行った.この研究で用いた未知母数に関する事前分布は主に正規分布,共役事前分布,無限区間で一様な無情報の分布等である.この結果,この予測問題に関して許容性とベイズ解は損失関数,事前分布に敏感に影響を受けることがわかった.今後はさらにいくつかの事前分布にεコンタミネーションクラスを仮定したときの影響を詳しく調べていきたいし,また当課題と関係領域科学との関連,応用についても研究してみたい.各研究分担者も役割分担に応じて研究を行った.
体内受精環境に対応する精子運動調節タンパク質の適応的進化に関する研究

体外受精から体内受精へ受精様式の改変に対応した受精機構の適応を理解するために、イモリの体内受精の成立に必須の役割を担う精子運動開始因子(SMIS)遺伝子の探索を行い、151アミノ酸をコードする新規遺伝子を同定した。SMIS遺伝子は、輸卵管特異的に発現し、アミノ酸配列中のシステインノットドメインの親水性領域に活性部位が存在した。また、イロワケガエル、トウホクサンショウウオ、モリアオガエルにおいて、SMIS相同分子が存在し、その等電点が種間で大きく異なることが示唆された。両生類は脊椎動物の中で陸上環境に適応した最も原始的な動物群であり、その進化において体外受精から体内受精へ受精様式の改変が起こったことが示唆されている。私達は、輸卵管から分泌されて卵ジェリー層に蓄積される精子運動開始因子(SMIS)による精子運動開始が、イモリの体内受精の成立に必須であることを発見した。この現象は両生類の体内受精の確立に大きく寄与した可能性が考えられるが、この事を検証するために、本研究は、SMISとこれをコードする遺伝子を手がかりとして、輸卵管分泌に依存した精子運動開始機構の、両生類における普遍性を検討する。このためにまず、SMIS候補遺伝子を単離した。SMISにおいて既知のN末端アミノ酸配列を基にDNAプライマーを設計し、RT-PCR法を行ったが、SMIS遺伝子の一部と考えられる配列を持つDNA断片は得られなかった。そこで、ジェリー層抽出液を二次元電気泳動で展開してSMISを高濃縮し、トリプシンによって断片化して逆相クロマトグラフィーにより2種類のペプチドを精製した。それぞれをエドマン分解してN末端の10アミノ酸配列を解読し、新たにDNAプライマーを設計した。排卵誘発した雌イモリの輸卵管から精製したmRNAを鋳型としてRT-PCR法を行ったところ、それぞれのアミノ酸配列を共通のフレームにコードする147アミノ酸をコードする約800bpのcDNA断片を得る事に成功した。平行して、両生類におけるSMISの普遍性を検討するために、抗SMIS抗体を用いてアフリカツメガエルとトウホクサンショウウオの卵ジェリー層をイムノブロット解析し、トウホクサンショウウオで、分子量約18kDa(pI=7.5)のスポットを検出した。アフリカツメガエルでは持異的なスポットは検出されなかった。この結果は、本研究におけるイムノブロット解析の有用性を示すものである。尚、ヒキガエルでは、次年度での再検討を予定している。この現象は両生類の体内受精の確立に大きく寄与した可能性が考えられるが、この事を検証するために本研究を実施している。昨年度にアカハライモリ輸卵管から単離同定したSMIS候補遺伝子の特徴を検証するために、この遺伝子のコーディング領域をPCR法により増幅し、発現ベクターに組み込んで大腸菌に導入した。この大腸菌を培養し、IPTGにより導入遺伝子に由来するタンパク質の合成を誘導した後、菌を破砕して可溶化し、SMIS候補遺伝子産物を得た。ウエスタンブロット法による解析から、合成されたタンパク質が抗SMIS抗体に特異的に結合することが明らかになり、候補遺伝子がSMISをコードすることが強く示唆された。このタンパク質にヒスチジンタグを連結して精製し、生理活性の有無を調べたところ、顕著な精子運動開始作用は見られなかった。ジスルフィド結合等によるタンパク質の三次元構造が正確に形成されていないことが原因として考えられたため、マウス血球細胞を用いたリコンビナントタンパク質の合成を検討中である。平行して、SMIS候補遺伝子の塩基配列に相補的なDNAプローブを作成してサザンプロット法による解析を行ったところ、イロワケガエルDNA中にSMIS遺伝子の存在を示唆するシグナルが検出することに成功した。同様の手法を用いてヒキガエル、アフリカツメガエル、モリアオガエルでの検討を進めている。本年度は、これまでに単離したSMIS候補遺伝子の発現様式をRT-PCR法により調べた。

アカハライモリの卵巣、輸卵管、精巣、輸精管、心臓、肝臓、脾臓、小腸、肺、腎臓の各組織から抽出したRNAをoligodTプライマーを用いて逆転写し、SMIS候補遺伝子特異的なDNAプライマーを用いてPCRを行ったところ、輸卵管のみでプライマー特異的なDNAの増幅が見られた。輸卵管を構成する曲部と子宮からそれぞれ抽出したRNAを用いて同様の実験を行ったところ、それぞれにおいてDNAの増幅が見られた。また、生殖腺刺激ホルモンの注射により排卵を誘発したイモリの輸卵管では、子宮において発現量が多くなる一方、曲部においては発現量が低下した。これらの結果から、SMIS候補遺伝子は輸卵管特異的に発現し、子宮と曲部とでは異なる発現制御を受けることが明らかになった。一方、SMIS候補遺伝子がコードするタンパク質の精子運動開始活性を検討するために、ヒト血球に由来する株細胞を用いて、発現ベクターに組み込んだSMIS候補遺伝子を導入してタンパク質合成を誘導した。しかし、導入した細胞は、48時間程度で死滅し、リコンビナントタンパク質を得ることができなかった。尾の原因として、このタンパク質が高い重合性をもち、高濃度環境下では容易に不溶化してしまうことがSMISタンパク質の解析により示され、この性質が導入した細胞の死滅につながったものと考えられる。そこで、SMIS中の親水性領域を形成するアミノ酸配列をもつ4種類の合成ペプチドを作成し、精子に作用させたところ、システインノットドメイン中の領域を形成するペプチドにのみ精子運動開始活性が検出された.これは、同領域がSMISの活性部位であり、SMIS候補遺伝子がSMIS遺伝子であることを示している。
コロイド・界面の分子機能化による電子プロセス制御

本基盤研究では、これまで電子移動の反応場としてほとんど取り扱われることがなかったコロイド、ミセル、微粒子などの新しい界面の電子移動反応の制御に関する研究を取り扱った。特に、従来の電子移動界面を多重構造化して形成される連続ポテンシャル場を用いることにより、電子移動の高度な時間および空間制御を達成する研究分野に対して企画調査を行った。具体的には、電子相関固体物質分子の多彩な組み合わせが織り成す様々な界面における電子移動現象を4つの新しい観点から調べた。第1に、その三次元的構造やサイズが精密かつ複雑に制御されたナノ微粒子とコロイド分散系を構築し、新しい電子分子機能を発現させる研究について調査を行った(彌田、岩橋、戸嶋、西原、松本)。第2に、新しい分子合成技術で生み出されるミセルやゲルのような超分子系における電荷移動キャリア(電子やイオン)の空間的および時間的な動的挙動の解析と随意な電荷移動の実現に関する研究調査を行った(岩橋、辻井、谷口)。第3に、異なるレドックス機能体を微小空間にヘテロ高密度配列させて分子回路を形成し、電子経路のマッピングを行った(大坂、魚崎、桑畑、谷口、辻井、中戸、中林、益田)。第4に、上記に示した分子機能界面を組み合わせ、集積化したシステムを高性能電池、光デバイス、化学センサー、触媒、医薬・化粧品などに応用、具現化するための研究に関する調査を行った(小山、相澤、金村、橋本、藤嶋、渡辺)。第1回目の全員参加の企画調査会を平成12年8月24日26日の期間、北海道大学理学部で行った。また、第2回目の調査交流会を11月5日8日に行われた日本化学会コロイド界面部会の25周年国際シンポジウム(東京、市ヶ谷)への協賛という形で行い、海外からの著名な研究者も多数参加した。また、平成12年8、9、10、11月に、本基盤研究(C)(1)研究代表者および研究分担者(小山、西原、相澤、益田、中林、岩橋、金村、谷口、戸嶋、大坂、渡辺)が中心となり、(a)高次ナノ構造体、(b)電子ナビゲーションおよび(c)化学デバイスをキーワードとして計7回の調査行い、特定領域への発展の具体化を図る調査も行った。