hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
原発性胆汁性肝硬変の動物モデルの作製-Methylene dianilineのマウスへの長期投与の検討-

I.予備実験1.投与量の決定肝内外の胆道系上皮に障害を惹起するMDAの最小有効量を決定するために,種々の濃度のMDAをマウス(BALB/c,雌,4週齢)に腹腔内投与し,検討した結果,至適投与量は20.0mg/kg(約0.4mg/mouse)であることが判明した.2.ヒトPDC-E2の合成及び精製米国カリフォルニア大学デービス校Gershwin教授より分与されたヒトPDC-E2のDNAを組み込んだ大腸菌を大量培養して,ヒトPDC-E2を発現させ,種々の操作により精製し,回収した.II.本実験予備実験で得られたMDA投与量をBAL/cマウスの(雌,4週齢)を用いて,一年間に渡る実験を遂行した.MDAは2カ月毎に腹腔内に投与し,また,ヒトPDC-E2の免疫は1カ月毎に施行した.コントロール群として,MDA不投与群,ヒトPDC-E2の代替としてウシ・アルブミンで免疫した群を設け,具体的には以下の4群に分けて実験を実施した.なお,各グループのマウスは2カ月毎に数匹ずつ犠死させ,臓器と血清を採取した.グループ1 MDA投与+ヒトPDC-E2免疫グループ3 MDA不投与+ヒトPDC-E2免疫グループ2 MDA投与+ウシ・アルブミン免疫グループ4 MDA不投与+ウシ・アルブミン免疫本実験を一年間に渡って遂行したが,ヒトPDC-E2を免疫したグループ群では血清学的にヒトPDC-E2に対する抗体が100%に頻度で産生されていることが示された.さらにマウスのPDC-E2に対する自己抗体も半数以上のマウスで出現することが判明した.ただし,肝臓の形態学的観察ではMDAの投与により一過性に胆管が障害されるものの,慢性胆管炎が遷延性に持続することはなかった.I.予備実験1.投与量の決定肝内外の胆道系上皮に障害を惹起するMDA最小有効量を決定するために,種々の濃度のMDAをマウス(BALB/c,雌,4週齢)に腹腔内投与し,検討した結果,至適投与量は20.0mg/kg(約0.4mg/mouse)であることが判明した.2.ヒトPDC-E2の合成及び精製米国カリフォルニア大学デービス校Gershwin教授より分与されたヒトPDC-E2のDNAを組み込んだ大腸菌を大量培養して,ヒトPDC-E2を発現させ,種々の操作により精製し,回収した.II.本実験予備実験で得られたMDA投与量をBAL/cマウスの(雌,4週齢)を用いて,一年間に渡る実験を遂行中である.MDAは2カ月毎に腹腔内に投与し,また,ヒトPDC-E2の免疫は1カ月毎に施行している.コントロール群として,MDA不投与群,ヒトPDC-E2の代替としてウシ・アルブミンで免疫した群を設け,具体的には以下の4群に分けて実験を実施している.なお,各グループのマウスは2カ月毎に数匹ずつ犠死させ,臓器と血清を採取している.グループ1 MDA投与+ヒトPDC-E2免疫グループ3 MDA不投与+ヒトPDC-E2免疫グループ2 MDA投与+ウシ・アルブミン免疫グループ4 MDA不投与+ウシ・アルブミン免疫さて,本実験開始から約半年の期間が経過したが,現時点までの成果として,ヒトPDC-E2を免役したグループ群では血清学的にヒトPDC-E2に対する抗体が100%に頻度で産生されていることが確認された.さらにマウスのPDC-E2に対する自己抗体も半数以上のマウスで出現することが判明した.ただし,肝臓の形態学的観察ではMDAの投与により一過性に胆管は障害されるものの,慢性胆管炎が遷延性に持続することは確認されていない.I.予備実験1.投与量の決定肝内外の胆道系上皮に障害を惹起するMDAの最小有効量を決定するために,種々の濃度のMDAをマウス(BALB/c,雌,4週齢)に腹腔内投与し,検討した結果,至適投与量は20.0mg/kg(約0.4mg/mouse)であることが判明した.2.ヒトPDC-E2の合成及び精製米国カリフォルニア大学デービス校Gershwin教授より分与されたヒトPDC-E2のDNAを組み込んだ大腸菌を大量培養して,ヒトPDC-E2を発現させ,種々の操作により精製し,回収した.II.本実験予備実験で得られたMDA投与量をBAL/cマウスの(雌,4週齢)を用いて,一年間に渡る実験を遂行した.MDAは2カ月毎に腹腔内に投与し,また,ヒトPDC-E2の免疫は1カ月毎に施行した.コントロール群として,MDA不投与群,ヒトPDC-E2の代替としてウシ・アルブミンで免疫した群を設け,具体的には以下の4群に分けて実験を実施した.なお,各グループのマウスは2カ月毎に数匹ずつ犠死させ,臓器と血清を採取した.グループ2 MDA投与+ウシ・アルブミン免疫グループ4 MDA不投与+ウシ・アルブミン免疫本実験を一年間に渡って遂行したが,ヒトPDC-E2を免疫したグループ群では血清学的にヒトPDC-E2に対する抗体が100%に頻度で産生されていることが示された.さらにマウスのPDC-E2に対する自己抗体も半数以上のマウスで出現することが判明した.ただし,肝臓の形態学的観察ではMDAの投与により一過性に胆管が障害されるものの,慢性胆管炎が遷延性に持続することはなかった.
金属・金属酸化物高誘電体超薄膜の表面界面近傍に特異な局所価電子状態の定量的観測

長周期の表面1次元性を示すSi(110)-16×2清浄表面の構造としてAdatom-Bucklingモデルが最適であることを実験的に決定した。また、同試料の表面を水素化したH/Si(110)は、表面にある電子が全て消失するためにSiの価電子帯上端が1 eV高結合エネルギー側にシフトすることを解明した。しかし、Si(110)-16×2やH/Si(110) -1×1面上に金属・金属酸化物の超薄膜を作製することはできなかった。最終年度は、高融点の金属を蒸着可能な電子線衝撃型の金属蒸着源を作製し、表面1次元構造を有するSi(110)-16×2基板上へのハフニウム(Hf)の蒸着を試みた。しかし、Hfを1200°C付近まで加熱することが出来たものの、融点近傍に達する前に蒸着源や周辺の真空槽内壁からのガス放出の影響で真空が悪化し、Si(110)-16×2清浄表面を保つことが出来なかった。そこで、大気圧中でも安定な表面1次元構造を示す水素化Si(110)表面を作製し、その表面構造、表面界面の化学状態、および表面の局所価電子状態を解明した後にHfを蒸着させることとした。表面1次元性を保持する水素化Si(110)面(H/Si(110)-1×1)は、すべての表面サイトが消失したことから全サイトに均一に水素が吸着するものと考えられる。また、表面サイトがすべて消失したためにバンドギャップ中に存在していた表面サイトに局在していた価電子準位も消失し、その価電子帯上端がバルクと同じ程度になることが分かった。さらに、H/Si(110)-1×1面を大気圧化に曝すと、表面構造の変化は観測されないが、Siに酸素吸着が起こった。これは、酸素分子がH/Si(110)-1×1面で解離し、界面に潜り込むようにして酸化を進行させることを示している。そして、表面の局所価電子状態を観測した結果、Siバルクの価電子帯上端よりも約1eV程度高結合エネルギー側(フェルミ準位から見て深い方向)へシフトしていることが分かった。本研究の成果は、新しいSi半導体基板材料として期待されるSi(110)の表面1次元構造と高誘電体材料を組み合わせた原子スケールでのマルチプルゲート構造開発に向けた重要な開発指針となる。そして、半導体素子の小型化による情報通信の高速化や省エネルギー社会の実現に貢献できると期待される。本研究では、Si単結晶とその上に作製した金属および金属酸化物高誘電体超薄膜の表面・界面・基板近傍にあるSi原子を選別したオージェ電子スペクトル(AES)を測定し、他の分光法では観測できない"1層のみの表面"と"埋もれた界面"の局所価電子状態を定量的に解明する。平成23年度は、まず、次世代LSI開発の新しい基板として期待されるSi(110)清浄面の16×2単一ドメイン作製とその表面サイトを選別した局所価電子状態の研究を行った。独自に開発した試料ホルダーを改良し、エレクトロマイグレーションを用いることによって、長周期のSi(110)-16×2単一ドメインを安定して作製できるようになった。しかし、この16×2表面構造については、正確な原子配列モデルが決まっていなかった。そこで、APECSによって、Si(110)-16×2清浄面の表面サイトを選別したSi L_(23)VVオージェ電子スペクトル測定を行った結果、Adatom-Bucklingモデルが最適であることが分かった。さらに、単一方向への原子配列を形成するadatomサイトには、フェルミ準位直下に価電子準位が局在化していることが分かった。続いて、Si基板にHfなどの高融点金属を蒸着させるために、電子線加熱型蒸着源の設計と作製を行った。Hfなどの支持板には、高融点金属材料のTaとMoなどを用いた。Wフィラメントに2.8 A通電し発生させた熱電子を1.2 kVまで加速してターゲット試料に衝突させたが、1,000°C以上には到達しなかった。問題を解決するため、ターゲット試料の形状、フィラメントと試料間の距離等を検討したが改善されなかった。Hf等の高融点金属をSi基板に蒸着させることができていない。また、東日本大震災の影響で、オージェ電子-光電子コインシデンス分光が可能なビームラインの調整が遅れ、一時実験ができなかったため、本実験を遂行するために広島大学放射光施設HiSORのBL13にて同分光法が可能な実験装置の立ち上げに時間を割いたため実験の進捗が遅れている。しかし、放射光施設Photon FactoryだけでなくHiSORでも同研究が可能となり、研究の環境の充実を図ることにつながった。高融点金属蒸着源の改良を行い、Hfなどの高融点金属を蒸着できるようにする。

具体的には、ターゲット試料の形状を棒から箔として、熱電子を発生させるフィラメントを覆うことで電子の捕集効率を上げるようにする。高融点金属が蒸着できなかった場合の対策として、Si(110)-16×2単一ドメインの表面構造を決めることができているので、水素(H)、酸素(O)、窒素(N)原子が1層程度吸着した時の表面構造とその表面・界面・基板近傍の局所価電子状態の研究を行う。Hが吸着すると安定に16×2構造を保持することが知られているが、水素原子が吸着することによって各Siサイトの局所価電子状態がどのように変化するのかを観測した研究例はほとんどない。さらに、Si(110)面へのOやNの吸着は、Si(100)面や(111)面が非常に多く研究されているのに対して、その数が非常に少ない。さらに、Si(110)基板上に作製した12原子層程度の酸化シリコン(SiO_(2))や窒化シリコン(Si_(3)N_(4))超薄膜の表面・界面・基板近傍に局在するSi原子を選別して局所価電子状態を観測した例はほとんどない。Si(100)面とSi(111)面上に作製したSiO_(2)やSi_(3)N_(4)超薄膜の表面・界面・基板近傍の局所価電子状態は、その化学状態比が異なるために大きく異なっていた。そこで、Si(110)面の場合でも、これらとは大きく異なると考えられ、Si(110)面を用いた半導体デバイス開発には必要不可欠なデータが得られると考えられる。試料として、金、ハフニウム箔などの購入費用を計上する。高融点金属蒸着源を改良するためにタンタル(Ta)、モリブデン(Mo)材料などの購入費用を計上する。また、水素(H2)、酸素(O2)、窒素(N2)などの気体を解離吸着させることができるガスドーザーを設計・作製するため、超高真空部品やその材料などの購入費用を計上する。作製した試料の表面・界面・基板にあるSi原子を選別した局所価電子状態を研究するために、放射光施設Photon Factoryに出張しオージェ電子-光電子コインシデンス分光によるオージェ電子スペクトル測定を行う。この際に、学部生2名程度に同行してもらうため、彼らの旅費と宿泊費を計上する。また、本課題の開始後に得たSi(110)-16×2単一ドメインの表面サイトを選別した局所価電子状態の研究成果を発表するために"第6回分子科学討論会2012東京"の参加費と旅費宿泊費を計上する。同成果を学術誌に投稿するために、英文校閲費なども計上する。
三次元地図と衛星測位技術の融合による新たな都市部での高精度測位手法の開発

現在,GPSに代表される各国の測位衛星,GNSSの整備が急速に進み,測量をはじめとする計測分野,車両の制御や自動運転などのITS分野などで,社会に必要不可欠な基盤情報となっている.しかし,都市部における衛星測位ではマルチパスと呼ばれる大きな測位誤差が発生し,現在までにこの有効な解決手段は示されていない.本研究では,GNSSと事前に得られた三次元地図データベースを統合することで,建物の影に隠れた衛星のマルチパス誤差を低減し,これまで不可能であった都市部における高精度測位を実現することを目的とする.これを実現するために,昨年度は三次元地図とGNSSの統合により,位置を推定する手法の開発を行った.Particle Filterを用いることで位置の仮説を生成し,それぞれの位置の仮説において,その尤もらしさ(尤度)の計算を行った.本年度は昨年度に開発したアルゴリズムをさらに拡張し,疑似距離残差から建物の陰に隠れた衛星のマルチパス誤差を検出する方法を構築した.疑似距離残差を計算するには,位置の仮説が必要となる.Particle Filterを用いることでそれぞれのパーティクルにおける疑似距離残差を計算し,疑似距離残差の大きな衛星を測位計算から排除する.以上により,それぞれのパーティクル位置において推定した可視衛星のみを用いた測位結果との距離を評価することで,パーティクルの尤度を決定する.さらに本年度は車両を用いて,都市環境でのテストデータを取得し,提案手法の評価を行った.新宿,銀座などの衛星測位において大きな誤差が発生する環境でデータを取得し,提案手法により従来の手法と比較して測位精度が向上することを示した.現在,GPSに代表される各国の測位衛星,GNSS(Global Navigation Satellite System)の整備が急速に進み,測量をはじめとする計測分野,車両の制御や自動運転などのITS分野などで,社会に必要不可欠な基盤情報となっている.しかし,都市部における衛星測位ではマルチパスと呼ばれる大きな測位誤差が発生し,現在までにこの有効な解決手段は示されていない.本研究では,この問題を解決する全く新しい衛星測位手法の研究を行う.具体的には,GNSSと事前に得られた三次元地図データベースを統合することで,建物の影に隠れた衛星のマルチパス誤差を低減し,これまで不可能であった都市部における高精度測位を実現することを目的とする.これを実現するために,本年度はまず航空レーザ測量データからの三次元都市モデル自動生成と可視衛星の識別を実施した.航空レーザ測量の発展により,現在多くの都市部で航空レーザ測量による三次元点群情報が整備されている.本研究ではこれを利用して,GNSSによる測位技術との統合を行う.ここで,GNSSの可視性,マルチパス経路を三次元情報から計算するには,三次元点群から,建物の面,エッジ抽出する必要がある.これを本研究では三次元都市モデルと呼ぶ.航空レーザ測量により得られるデータは,ランダムな三次元点群である.そこで本研究では,三次元点群からエッジ特徴量を算出し,得られたエッジ特徴量を組み合わせることで面の抽出を実現し,三次元都市モデルの構築を実施した.さらに,三次元都市モデルからの衛星の信号の伝播経路を算出するレイトレーシング手法により,三次元都市モデル中の任意の位置で,高速に衛星の可視性やマルチパス経路を算出する手法を構築した.本年度の目標であった航空レーザ測量データからの三次元都市モデルの自動生成と可視衛星の識別は問題なく達成できた.さらに次年度の目標であるパーティクルフィルタを用いたGNSS測位技術の開発も,一部実施した.このため本研究は順調に進展していると考えられる.現在,GPSに代表される各国の測位衛星,GNSSの整備が急速に進み,測量をはじめとする計測分野,車両の制御や自動運転などのITS分野などで,社会に必要不可欠な基盤情報となっている.しかし,都市部における衛星測位ではマルチパスと呼ばれる大きな測位誤差が発生し,現在までにこの有効な解決手段は示されていない.本研究では,GNSSと事前に得られた三次元地図データベースを統合することで,建物の影に隠れた衛星のマルチパス誤差を低減し,これまで不可能であった都市部における高精度測位を実現することを目的とする.これを実現するために,昨年度は航空レーザ測量データからの三次元都市モデル自動生成と可視衛星の識別を実現した.本年度はこれを用いた三次元地図とGNSSの統合により,位置を推定する手法の開発を行う.Particle Filterを用いることで位置の仮説を生成し,それぞれの位置の仮説において,その尤もらしさ(尤度)の計算を行う.真値に近いパーティクルにおいては正しく可視衛星の推定ができていると考えられ,その結果,可視衛星のみを用いて計算した測位結果は,真値に近い位置(元のパーティクル位置)に測位結果が現れると考えられる.一方,真値から離れたパーティクルでは,可視衛星の選択に失敗し,この場合マルチパス信号を測位計算に含んでいるため,測位結果は真値から離れ,元のパーティクル位置と測位結果の間の距離は大きな値となる.以上により,それぞれのパーティクル位置とそれぞれのパーティクル位置において三次元都市モデルから推定した可視衛星のみを用いた測位結果との距離を評価することで,パーティクルの尤度を決定する.このアルゴリズムを実装し,実環境で取得したデータを用いて精度評価を行った.その結果,従来の単独測位と比較して,精度が向上することを確認した.本年度の目標であったパーティクルフィルタを用いたGNSS測位技術の開発,アルゴリズムの検証が完了した.このため本研究は順調に進展していると考えられる.

現在,GPSに代表される各国の測位衛星,GNSSの整備が急速に進み,測量をはじめとする計測分野,車両の制御や自動運転などのITS分野などで,社会に必要不可欠な基盤情報となっている.しかし,都市部における衛星測位ではマルチパスと呼ばれる大きな測位誤差が発生し,現在までにこの有効な解決手段は示されていない.本研究では,GNSSと事前に得られた三次元地図データベースを統合することで,建物の影に隠れた衛星のマルチパス誤差を低減し,これまで不可能であった都市部における高精度測位を実現することを目的とする.これを実現するために,昨年度は三次元地図とGNSSの統合により,位置を推定する手法の開発を行った.Particle Filterを用いることで位置の仮説を生成し,それぞれの位置の仮説において,その尤もらしさ(尤度)の計算を行った.本年度は昨年度に開発したアルゴリズムをさらに拡張し,疑似距離残差から建物の陰に隠れた衛星のマルチパス誤差を検出する方法を構築した.疑似距離残差を計算するには,位置の仮説が必要となる.Particle Filterを用いることでそれぞれのパーティクルにおける疑似距離残差を計算し,疑似距離残差の大きな衛星を測位計算から排除する.以上により,それぞれのパーティクル位置において推定した可視衛星のみを用いた測位結果との距離を評価することで,パーティクルの尤度を決定する.さらに本年度は車両を用いて,都市環境でのテストデータを取得し,提案手法の評価を行った.新宿,銀座などの衛星測位において大きな誤差が発生する環境でデータを取得し,提案手法により従来の手法と比較して測位精度が向上することを示した.今後の方針として,本研究の核になる三次元地図とGNSSの統合により,位置を推定する手法の開発を行う.Particle Filterを用いることで位置の仮説を生成し,それぞれの位置の仮説(Particle)において,その尤もらしさ(尤度)の計算を行う.真値に近いパーティクルにおいては正しく可視衛星の推定ができていると考えられ,その結果,可視衛星のみを用いて計算した測位結果は,真値に近い位置(元のパーティクル位置)に測位結果が現れると考えられる.一方,真値から離れたパーティクルでは,可視衛星の選択に失敗し,この場合マルチパス信号を測位計算に含んでいるため,測位結果は真値から離れ,元のパーティクル位置と測位結果の間の距離は大きな値となる.以上により,それぞれのパーティクル位置とそれぞれのパーティクル位置において三次元都市モデルから推定した可視衛星を用いた測位結果との距離を評価することで,パーティクルの尤度を決定する.さらに,Feedback機能をもつParticle Filterを適用し,Particleの収束を早める.今後の計画として,本年度に開発したアルゴリズムを,様々な都市環境において測位精度の評価を行う.リファレンスとなる位置姿勢を,測量用二周波GNSSと慣性センサを複合した位置推定システムで計測し,安価な一周波GNSS受信機を用いた本手法と比較し精度の検証を行う.また,最終年度はこれまでの結果をまとめ,論文誌へ投稿する予定である.
BCAA摂取がトレーニング休止に伴うミトコンドリア減少を抑制するメカニズムの解明

分岐鎖アミノ酸(BCAA)の摂取によってミトコンドリアの生合成が高まることが報告される一方で、分解機構に与える影響について詳細は明らかではない。この分解機構はミトコンドリアの品質管理を行う上で重要な働きを担う。そこで本研究では、BCAAの摂取がミトコンドリアの分解機構に与える影響を明らかにする。本研究により、BCAAの摂取がミトコンドリアの制御にどのような影響を与えるのかについて合成および分解の両視点から明らかにすることが可能となる。さらに、BCAAの新たな生理機能の発見につながることや、スポーツ現場に対して科学的根拠に基づいた栄養摂取方法を提供する一助となることが期待される。
有機半導体薄膜成長過程に見られる普遍的分子集団挙動の分子動力学法による解明

有機半導体薄膜成長過程の分子集団挙動には様々な分子に共通して見られる普遍的現象が多く、その基本原理を見抜くことができれば、高品質な有機半導体薄膜を作製するための汎用的指針を得ることが可能になると考えられる。本研究では、分子動力学(MD)シミュレーションによって有機半導体薄膜成長のメカニズムを分子レベルで解明し、上記のような高品質薄膜作製技術の向上に資することを目的とし、初年度(2018年度)は、MDシミュレーションの計算環境(ハードウエアとソフトウエア)を増設・高速化するとともに、基板表面上で分子が寝る、立つ、という現象をMDシミュレーションで取り扱う手法の確立に努めた。基板温度が比較的高い場合、不活性基板上では、棒状の有機半導体分子(ペンタセン等)は、基板表面に対して分子が立った状態で薄膜を形成する傾向にある。これを計算機中で再現していくため、様々な条件での予察的シミュレーションを行ったところ、孤立分子は基板との相互作用によって表面に寝て吸着した状態が安定であり、寝た状態にある分子が立ち上がる過程をMDでシミュレートすることは困難であることがわかった。分子が立つという現象は、基板への分子の吸着、表面拡散、再蒸発、集団化などの過程でたまたま立つ機会を得た分子集団がどこかに存在するという確率的な過程を含んでいるが、計算可能な数百分子、数ナノ秒程度の条件では、そのような確率的な過程を見ることは難しいという問題が背景にあると考えられる。そこで、発想を切り替え、最初から立った分子からなる分子クラスターの安定化条件をMDシミュレーションで追究することとし、(孤立分子はすぐに倒れて寝てしまうが)何分子程度のクラスターであれば分子が立った状態で安定的に存在しうるかを解析したところ、ある分子数より多くなると安定化し、周囲の分子を取り込んで更に成長することも可能であることがわかった。2018年度の達成目標は、基板のモデルを構築すること、ならびに、「分子が立つ」という現象をMDシミュレーションで解析するための方法論を確立することであった。基板のモデル化は完了し、また、分子が立つという現象の解析に関しては、寝ている分子が立つ瞬間を見るのではなく、最初から立った分子からなる分子クラスターの安定性を調べるのが有効であることがわかり、解析方法をほぼ確立できたことから、進捗状況としては、「おおむね順調に進展している」と判断するのが適当である。実験(真空装置を用いた薄膜成長実験)で観測する現象の時間スケールは「秒」のオーダーであるが、本研究で計算可能な時間スケールは数百分子程度のシミュレーションで「ピコ秒ナノ秒」のオーダーであり、実験における基板への分子の吸着、表面拡散、再蒸発、集団化、核形成、結晶成長の過程を完全に再現しているとは言い難い。MDシミュレーションの結果をどの程度まで現実の現象の解釈に適用可能であるかを、初年度(2018年度)よりも更に深く考察しながら、シミュレーションの幅を広げていく。また、初年度は、棒状の曲がりにくい分子骨格をもったペンタセンのみをシミュレーションの対象としたが、曲がりやすい骨格をもった鎖状の分子(オリゴチオフェンやアルキル鎖をもつ分子等)に関しても、シミュレーションの適用可能性に関して検討を進める。

実験(真空装置を用いた薄膜成長実験)で観測する現象の時間スケールは「秒」のオーダーであるが、本研究で計算可能な時間スケールは数百分子程度のシミュレーションで「ピコ秒ナノ秒」のオーダーであり、実験における基板への分子の吸着、表面拡散、再蒸発、集団化、核形成、結晶成長の過程を完全に再現しているとは言い難い。MDシミュレーションの結果をどの程度まで現実の現象の解釈に適用可能であるかを、初年度(2018年度)よりも更に深く考察しながら、シミュレーションの幅を広げていく。また、初年度は、棒状の曲がりにくい分子骨格をもったペンタセンのみをシミュレーションの対象としたが、曲がりやすい骨格をもった鎖状の分子(オリゴチオフェンやアルキル鎖をもつ分子等)に関しても、シミュレーションの適用可能性に関して検討を進める。2018年度中の実施を計画していた研究自体は年度内に遂行できたが、海外出張(国際会議での成果発表)が実現しなかったため、次年度(2019年度)に繰越して海外での成果発表を実行する。既に、2019年5月にフランスで開催される国際会議に参加登録済みである。
高速応答カロリメータの開発とプラズマ熱流計測への適用

本研究はプラズマから外部へ流出するエネルギー束を,局所的に時間分解よく,かつ弾力的に計測するためのカロリメータを開発し,実際の熱流制御実験に適用することを課題としている。そのアイデアはプローブ先端部のバイアス電位を可変とし,そこに流入するプラズマエネルギー束を,先端部の温度の赤外線計測により評価しようとするものである。この課題を達成するため,ラングミュアプローブと同サイズのコンパクトなカロリメータプローブを作成した。その構造はつぎのとおりである。プローブの先端は直径8mmのSUS円筒を軸に対して45度で切断し,裏側を黒染にした厚さ0.1mmのSUS薄板を溶接して検出部とする。この薄板の磁場に対する角度を変えて,指定した方向のプラズマ熱流を受ける。この受板の薄さによって表裏間の熱伝導時間を3msec程度に短縮することができた。このプローブ先端部は直径18mmのSUS製シャフトの先端に絶縁して固定されており,外部から挿入位置とバイアス電位の制御が可能である。薄板の裏側には銅・コンスタンタン熱電対を溶接してゆっくりした(基準)温度計測機能を持たせている。一方,同じく薄板の裏側に,赤外線光伝導ロッド(HOYA-SCHOTT社LST-IR-1000mm)を近接して固定し,薄板の温度変化に短時間で追随する赤外線放射を集光する。この赤外光は18mmシャフトの中を通して大気中に導き出し,電子冷却のPbS素子(浜松ホトニクスP4638)で受光・検出する構成とした。赤外線検出出力と温度変化の関係は先述の熱電対計測を参照して対応づけることができる。大気中でプローブ先端を瞬間的に熱して,このプローブの応答をテストすると,赤外線センサー出力波形は5msec以内で応答し,実験時間より長い0.5秒間でザグは許容レベルであった。熱電対の応答も得られていおり,ここまでは予定どおりの成果が得られた。しかし,プラズマ実験では充分な出力レベルが未だ得られていない。これは熱流レベルが低く,赤外線スペクトルが光伝導ロッドの透過波長域(2μm以下)まで充分短くならないことが原因である。そこで,この部分を超鏡面仕上げした銅パイプに取替えて透過波長を伸ばして,赤外光透過効率を最大で100倍に増強すべく改良中である。
化学種融合型ドミノ反応の開発と有機合成への応用

共役π電子系として共役イミン類を反応基質に用いてラジカル種やイオン種などの多様な反応活性種を活用した新規ドミノ反応を検討した。大気中の酸素分子を捕捉する環境調和型酸化反応、ラジカル-イオン型ドミノ反応も検討し、高度に官能基化された生成物を一挙に構築する方法論が開発できた。特にその開発過程で予想外の生成物を単離できたことから、一操作で多官能基化された付加価値の高い多様な化合物が合成できる効率的方法も確立できた。共役π電子系として共役イミン類を反応基質に用い、ラジカル種やイオン種などの多様な反応活性種を活用したドミノ反応の開発に着手した。同一分子内に不飽和エステル部分を有するオキジムエーテルのラジカル付加-閉環-脱離反応からなるドミノ反応により(・)-マルチネリン酸の全合成を達成し、天然アルカロイドの光学純度も決定することができた。不飽和エステル部分とオキシムエーテルが酸素原子で連結した基質の関連したドミノ反応によりクロメノピロールの新規構築法も開発できた。ラジカルーイオン型ドミノ反応による高度に官能基化された生成物を一挙に構築する方法論を開拓するための基礎的実験を行った。まず、ホウ素酸素結合がホウ素窒素結合よりも結合エネルギーが大きいことを考えて、Et_3Bのラジカル捕捉を受けにくいと予想される安定な共役オキシムエーテルあるいはヒドラゾンをラジカル受容体として用いる反応を検討した。その結果、多様な構造を有するオキジムエーテル類および各種チオフェノールを空気中ジクロロメタン中室温で撹拌するのみで、高収率かつ立体選択的にヒドロキシスルフィド化反応が進行することを初めて明らかにした。また、関連した基質を用いた系統的検討により、本ドミノ反応は共役オキシムエーテルや共役ヒドラゾン構造が必須であること、共役エステル構造は必須ではないことや反応装置が極めて単純であることなどが明らかになり、重金属などが不要なラジカル反応を基盤とした環境調和型ドミノ型反応の開発研究の初期の目的を達した。前年度に引き続き、共役π電子系として共役イミン類を反応基質に用い、ラジカル種やイオン種などの多様な反応活性種を活用したドミノ反応を開発した。特に、大気中の酸素分子を捕捉する環境調和型酸化反応の開発、ラジカルーイオン型ドミノ反応の開発、イオン-ラジカル型ドミノ反応(アニオンの酸化過程を経由する反応)の開発を行い、高度に官能基化された生成物を一挙に構築する方法論の開拓のための基礎的成果を得た。まず、前年度の成果であるラジカル受容体として優れた反応性を示す共役イミン類へのチイルラジカル付加と酸化反応から構成されるドミノ型反応を参考にして、有機合成化学上最も重要な炭素ラジカル付加と酸化反応から構成される新規ドミノ型反応を開発した。その過程で基質特異性、溶媒効果、有効酸素量などの反応条件を徹底的に検討し最適条件を確立できた。さらにスペクトルによる反応中間体の捕捉を行い推定反応経路も提唱できた。さらに二重結合と類似の反応性が期待できるシクロプロパンと共役したオキシムエーテル類を用いたチイルラジカル付加と酸化反応からなるヒドキシスルフェニレーション反応を新たに開発した。シクロプロパンと共役したオキシムエーテル類の有用性は、ラジカル付加とアルドール反応からなる新規ドミノ型反応においても実証でき、両者のドミノ型反応が官能基化された非環状ヒドロキシスルフィド化合物の効率的合成に有用であることを確認した。本研究に主として用いた基質に関連して、電子求引基により置換されたイミンとしてN-スルホニルイミンを活用したトリエチルボランおよび金属亜鉛を用いる炭素ラジカル付加反応も新たに開発した。最終年度も引き続き、共役π電子系として共役イミン類を反応基質に用いてラジカル種やイオン種などの多様な反応活性種を活用した新規ドミノ反応を検討した。大気中の酸素分子を捕捉する環境調和型酸化反応、ラジカルーイオン型ドミノ反応(Annulation反応や遷移金属触媒反応との融合反応)も検討し、高度に官能基化された生成物を一挙に構築する方法論が開発できた。特にその開発過程で予想外の生成物を単離できたことから、一操作で多官能基化された付加価値の高い多様な化合物が合成できる方法も確立できた。1.共役オキシムエーテル類の水中ドミノ型反応を開発した。これまでほとんど注目されていなかったインジウム塩をラジカル開始剤として用いたアルキルラジカル付加と酸化反応からなる新規ドミノ型反応を開発するため、基質の構造特異性、用いる溶媒、考えられる酸素源や量などの反応条件を徹底的に検討した。その結果、ラジカル付加反応と同時に水酸化反応も同時進行するドミノ反応を見出した。なお、本反応の詳細な反応経路の解明にはいたらなかった。2. π酸性遷移金属触媒による三重結合への付加反応は最近特に注目されている有機合成反応のひとつであることから、特異な反応性が期待できる三重結合と共役したオキシムエーテル類を基質として用いたドミノ型反応を検討した。

金、銀、銅などのコイン元素およびその塩類を触媒として、酸素上に多様な置換基を有するアルキニルオキシムエーテル類を基質として用いる反応を系統的に検討したところ、炭素-ヘテロ原子結合形成および炭素-炭素結合形成が連続的に進行する効率的合成反応が開発できた。本新規ドミノ型反応は多置換イソキサゾール類の構築法として過去の例を凌ぐ手法であり、医薬品、半導体や機能性分子の合成法として有用である。3.本研究に関連して、官能基化されたフッ素化合物の新規合成にも成功した。
強磁性形状記憶合金における磁場誘起マルテンサイト変態を利用した巨大歪

磁場により数%もの巨大歪を制御することのできるアクチュエータ用材料として強磁性形状記憶合金が近年注目されている。この巨大変形は双晶変形の一種であり、磁場を加えることにより発生させた歪は一般に磁場を除去させるだけでは回復させることはできず、バイアス応力を付加するか、温度を上昇させて逆変態させる必要がある。このことは、通常の形状記憶合金をマルテンサイト状態で応力により変形させた場合と同様である。ところで、通常の形状記憶合金の母相状態で応力を加えると応力誘起マルテンサイト変態し、それに伴い大きな歪が発生するが、この場合は、応力を除荷すると逆変態により元の形状に戻り、いわゆる変態擬弾性を示す。これと同様に、磁場によりマルテンサイトを誘起できれば、磁場印加に際して巨大歪が現れ、磁場除去により回復することが期待できる。本研究では、この機構による巨大歪の可能性を探るため、Ni-Mn-Ga系強磁性形状記憶合金のマルテンサイト変態温度の磁場依存性を詳細に調べた。Ni-Mn-Ga系合金においては、2M、14M、10Mと呼ばれる3種のマルテンサイトが存在する。そこで、これらの変態をする合金多結晶ならびに単結晶を作製し、磁場によるマルテンサイト変態温度の変化を調べた。その結果、10Mマルテンサイト変態する合金においては、低磁場においては、変態温度は磁場により低下し、さらに磁場を加えると増加することが明らかとなった。磁場によるマルテンサイト変態温度の変化は1T当り約1K程度である。14Mマルテンサイト変態する合金においても、低磁場では変態温度はわずかに低下した。これに対して、2Mマルテンサイト変態する合金では、変態温度は磁場に対して単調に増加することが明らかとなった。変態潜熱ならびに母相ならびにマルテンサイト相の磁化の差を変態温度付近において詳細に求め、以上述べた変態温度の磁場依存性をクラジウス-クラペイロンの関係により整理した。近年、数%もの巨大歪を磁場で制御することのできる新しいアクチュエータ用材料として強磁性形状記憶合金が注目されている。この巨大歪は、マルテンサイト状態において磁場により結晶学的ドメイン(バリアント)を再配列させることにより起こる。すなわち、この変形は双晶変形の一種である。磁場を加えることにより発生させた歪は一般に磁場を除去させるだけでは回復させることはできず、バイアス応力を付加するか、温度を上昇させて逆変態させる必要がある。その結果、磁場によるマルテンサイト変態温度の変化は1T当り約1K程度であることが明らかとなった。さらに、変態潜熱ならびに母相ならびにマルテンサイト相の磁化の差を変態温度付近において詳細に求め、変態温度の磁場依存性をクラジウス-クラペイロンの関係により整理した。

磁場により数%もの巨大歪を制御することのできるアクチュエータ用材料として強磁性形状記憶合金が近年注目されている。この巨大変形は双晶変形の一種であり、磁場を加えることにより発生させた歪は一般に磁場を除去させるだけでは回復させることはできず、バイアス応力を付加するか、温度を上昇させて逆変態させる必要がある。このことは、通常の形状記憶合金をマルテンサイト状態で応力により変形させた場合と同様である。ところで、通常の形状記憶合金の母相状態で応力を加えると応力誘起マルテンサイト変態し、それに伴い大きな歪が発生するが、この場合は、応力を除荷すると逆変態により元の形状に戻り、いわゆる変態擬弾性を示す。これと同様に、磁場によりマルテンサイトを誘起できれば、磁場印加に際して巨大歪が現れ、磁場除去により回復することが期待できる。本研究では、この機構による巨大歪の可能性を探るため、Ni-Mn-Ga系強磁性形状記憶合金のマルテンサイト変態温度の磁場依存性を詳細に調べた。Ni-Mn-Ga系合金においては、2M、14M、10Mと呼ばれる3種のマルテンサイトが存在する。そこで、これらの変態をする合金多結晶ならびに単結晶を作製し、磁場によるマルテンサイト変態温度の変化を調べた。その結果、10Mマルテンサイト変態する合金においては、低磁場においては、変態温度は磁場により低下し、さらに磁場を加えると増加することが明らかとなった。磁場によるマルテンサイト変態温度の変化は1T当り約1K程度である。14Mマルテンサイト変態する合金においても、低磁場では変態温度はわずかに低下した。これに対して、2Mマルテンサイト変態する合金では、変態温度は磁場に対して単調に増加することが明らかとなった。変態潜熱ならびに母相ならびにマルテンサイト相の磁化の差を変態温度付近において詳細に求め、以上述べた変態温度の磁場依存性をクラジウス-クラペイロンの関係により整理した。
心拍変動分析手法の総合的評価・統合に関する研究

心拍数は自律神経により制御され変化している。心拍数の考え方を精密化し各時刻における心拍数を定義し瞬時心拍数と呼ぶ。瞬時心拍数の周波数分布を調べることにより交感神経と副交感神経の働きの程度とバランスを知ることができる。様々瞬時周波数の推定方法が提案されているが推定精度の評価法が確立しておらず、どの方法が最適であるか定説に至っていない。本研究では新たな評価指標を導入し瞬時心拍数推定手法の比較を行った心拍数は自律神経により制御され変化している。本研究では新たな評価指標を導入し瞬時心拍数推定手法の比較を行った本年度はRRインターバル系列から瞬時心拍数を推定する新たな手法として重み付きスプライン平滑化を応用する手法を開発し、定常な系列に対しては従来優れた手法として知られるDCSI法と同等の精度を得ることができた。また、非定常な系列に対して早い変化にも柔軟に追従できることを確かめた。応用研究として心臓突然死のリスク評価の新しい指標として24時間ホルター心電図記録から計測されるRR間隔とQT間隔の相互エントロピーが有効であることを示した。また、心拍変動の差分スペクトルを用い自律神経状態を分類する手法を開発した。薬物投与により副交感神経、交感神経を選択的にブロックした情報を作り観測された心拍変動データをHF, LF/HF, MF,帯域エントロピーなどの指標を用いてニューラルネットワークにより分類し、感度、特異性いずれも85%以上の良好な分類性能を得た。今後、ストレス評価やマンマシンインターフェースの生体親和度の評価などに広く応用可能な技術である。研究成果は2012年8月28日から9月1日米国サンディエゴで開催された第34回IEEE医用生体工学国際会議(EMBC2012)等で発表した。本年度発表論文件数は国内学会3件、国際会議(査読付き)2件。本年度は最終年度にあたるため、既存の主たる心拍変動瞬時周波数推定法3種類について徹底した性能比較を行い、より推定精度の高い新しい推定手法の開発を行った。性能比較の対象としたのはResampled Instantaneous Heart Rate(RIHR)法、Derivative of Cubic Spline Interpolation (DCSI)法及びSpline smoothed Instantaneous Heart Rate (SIHR)法の3手法である。フラクタル性を持つ仮想的な心拍変調信号をIPFMモデルにより変調しR波生起時刻を生成させる。生成されたR波生起時刻列に上記3手法を適用し復調精度を本研究過程で考案した有効帯域幅により評価した。その結果有効帯域幅はDCSI法がもっとも広く、次いでSIHR法、RIHR法の順となった。変調信号の変動係数は小さいほど、平均心拍数は大きいほど有効帯域幅が広くなることも確認された。有効帯域幅の意味ではDCSI法が最良であることが示されたが、高周波帯域で推定値のバイアスが生ずることが明らかとなった。そこで新たな手法としてDCSI法とSIHR法の加重平均をとる推定法を検討し、適切に重み係数を選ぶことにより、推定精度を保ったままバイアスのない推定が可能となることが示された。研究成果は下記論文として公表した。研究成果はInternational Journal of Bioelectromagnetism, IEEE生体医工学ソサエティー年次大会等で発表した。また本手法は電力発電周波数等高い周波数分解能と時間分解能を両立させる必要がある応用分野に広く応用される技術である。医用工学昨年度の成果をもとに、専門ジャーナル論文や国際会議等で8件の論文発表(内4件は英文)を行うことができた。申請時には予定していなかった重み付きスプライン関数を応用した高精度瞬時周波数推定法を開発しその特性を明らかにしつつあることも特筆できる成果と言える。当初予定していなかった新たな瞬時心拍推定手法を開発することができた。この方法はあい続くR波発生時点の中点にRRインターバルの逆数を置き、重み付きスプライン平滑化した関数を瞬時心拍数とするものである。この手法により従来最も優れた手法とされているDCSI法と定常系列において同等の推定精度が得られるとともに、変化の大きな部分について、より優れた追従性を得ることができる。本手法は24時間心電図記録において睡眠から覚醒に状態遷移する部分の解析等に有効である。また、当初の予定にない応用例としてRR間隔とQT間隔の相互エントロピーが心臓突然死のリスク評価の新しい指標となり得ることを示すことができた。本研究において新たに開発した適応的重み付スプライン関数を応用した瞬時心拍数推定手法の特性を詳細に評価し公表する。本年度は手法の開発に重点的に取り組んだが、今後異なるハーストパラメータを持つ時系列を心拍変動変調過程と想定した計算機シミュレーションにより詳細の特性評価を行い、従来法であるDCSI法やBerger法と比較検討を行う。さらに、応用として日本医大との共同研究により提供される、心臓突然死リスク別ホルター心電図記録、糖尿病患者の心電図記録等へ応用することにより、計算速度等を含めた実用的な側面の評価も行う。

最終年度となるため、成果のとりまとめと公開にも重点的に取り組む予定である。2012年度新たに開発した重み付きスプライン平滑化を応用した瞬時心拍数推定手法の評価検証を重点的に行う。特に異なるハーストパラメータを持つ長期相関を有する心拍変調過程の推定精度を定量的に分析、評価する。応用研究としては心臓突然死リスク評価、糖尿病患者の病態評価等を日本医大と共同で進める。研究成果はIEEE医用生体工学国際会議、ME学会大会等で公表する。本年度は主に理論的な研究及び昨年度収集した生体信号データ処理を行う。研究費としては成果報告のための学会出張費、追加実験棟に用いる電極などの消耗品等が主となる。
ＲＳウイルスとライノウイルスによるヒトマスト細胞活性化機構と喘息への関与の解明

呼吸器合胞体ウイルス(RSV)とライノウイルス(HRV)は気管支喘息の発症に深く関わっていること報告されているが、その機序は不明である。RSV感染後に生まれて初めて喘鳴を起こした3歳未満の子供の鼻汁・喀痰においてマスト細胞トリプターゼ濃度が増加している症例が存在したため、これらウイルスが直接マスト細胞を活性化するという仮説を立てて検討を行ったが、我々のin vitroの研究では、これらウイルスはヒトマスト細胞の脱顆粒を直接惹起しなかった。繰り返し喘鳴が出現した喘息の家族歴のない子供では生まれて初めて喘鳴を起こした際の鼻汁・喀痰中RANTESとTGF-betaが有意に高いことが分った。【目的】呼吸器合胞体ウイルス(RSV)とヒトライノウイルス(HRV)は気管支喘息の発症と増悪に深く関わっているが、その詳細な機序は不明である。RSVとHRVによるヒトマスト細胞の脱顆粒に対する影響を検討した。また、生まれて初めて喘鳴を起こした3歳未満の子供の喀痰中のマスト細胞トリプターゼが増加している症例が喘息へ移行するのかを3年追跡調査を行うことを目的とした。【方法】RSV(long strain)あるいはHRV(strain HGPおよびstrain1059)を末梢血あるいは臍帯血由来培養マスト細胞に添加した。ウイルスRNAの増幅はreal time RT-PCR法、ウイルス蛋白の存在は抗体法で調べた。ヒスタミン遊離はEIA法で測定した。生まれて初めて喘鳴を起こした3歳未満の子供の喀痰あるいは鼻汁を集め、喀痰あるいは鼻汁中のウイルスRNAの検出、トリプターゼ、およびサイトカイン量測定を行った。【結果】マスト細胞にRSVは、感染しなかった。RSVおよびHRVがマスト細胞を直接活性化することはなかったが、RSVの添付によってIgE依存性の脱顆粒が増強されるリスポンダーが存在した。そのリスポンダー4例においては、RSV MOI10で低濃度のanti-IgE刺激の時のみIgE依存性の脱顆粒を有意に増強した。RSVをヒト気管支上皮細胞に感染させ、感染した上皮細胞を介してマスト細胞を活性化するかまたはIgE依存性の脱顆粒を増強するかを検討したが、脱顆粒に何ら影響を及ぼさなかった。生まれて初めて喘鳴を起こした3歳未満の子供では、86%の症例がRSVあるいは/およびHRVに感染していた。喘鳴を繰り返した症例にトリプターゼ濃度が高い傾向があった。【結論】ウイルス感染と抗原刺激が同時に起こることが喘息の発症および増悪に極めて重要であることが示唆された。[目的」呼吸器合胞体ウイルス(RSV)とライノウイルス(HRV)は気管支喘息の増悪と発症に深く関わっていることが報告されているが、その詳細な機序は不明である。第一の目的はRSVとHRVによるヒトマスト細胞活性化機構の解明である。第二の目的は、RSウイルス感染後に初めて喘鳴を起こした3歳未満の子供の喀痰中のマスト細胞トリプターゼが増加している症例が存在することを見出したことからトリプターゼ濃度が高い症例が喘息へ移行するのかを追跡調査をすることである。[方法]ヒトマスト細胞にRSVとHRVが直接感染するかをマスト細胞にウイルスを添加しreal time RT-PCR法でウイルスRNAの増幅、ウイルス蛋白の存在を免疫染色法にて調べた。末梢血由来培養マスト細胞、あるいは臍帯血由来培養マスト細胞を用いた。RSVあるいはHRVがヒトマスト細胞を直接活性化するかまたはIgE依存性の脱顆粒を増強するかをウイルス添加による脱顆粒の程度をヒスタミン遊離量を指標に調べた。RSV感染したヒト正常気道上皮細胞(NHBE)のマスト細胞への影響を共培養の系とNHBEの細胞上清を用いる系を用いて検討した。RSVあるいはHRV感染後に初めて喘鳴を起こした3歳未満の子供の喀痰中のマスト細胞トリプターゼが増加している症例が喘息へ移行するのかを追跡調査した。[結果]ヒトマスト細胞にRSVは感染しなかった.RSVおよびHRVがヒトマスト細胞を直接活性化することはなく、IgE依存性の脱顆粒を統計学的有意には増強しなかった。RSVに感染したNHBEは、ヒトマスト細胞を直接活性化せず、またはIgE依存性の脱顆粒を増強しなかった。喘鳴を繰り返す、喘息の家族歴の患児の鼻汁・喀痰中のRANTESとTGF-betaが有意に高いことが分った。トリプターゼ濃度は有意差がなかった。[結論]RSVとHRVによる細気管支炎において何らかの機序でマスト細胞の活性化は惹起されているが、その活性化が直接的に喘鳴を繰り返す要因ではなかった。

臨床医の多大な協力により予想以上の鼻汁のサンプル数が集まっており、研究はおおむね順調に進んでいる。臨床医の方々の多大な協力により予想以上の鼻汁のサンプル数が集まっており、研究はおおむね順調に進んでいる。1. RSウイルスとヒトライノウイルスによるヒトマスト細胞活性化機構の解明(マスト細胞、ウイルス実験)マスト細胞のドーナーの数を増やす。IgE依存性の脱顆粒をドーナーによってはRSウイルス添加により増強するドーナーが存在した機序を調べる。2.RSウイルスあるいはヒトライノウイルス感染後に初めて喘鳴を起こした3歳未満の子供の喀痰中のマスト細胞トリプターゼが増加している症例が喘息へ移行するのかを3年追跡調査する。(臨床研究)RSウイルスあるいはヒトライノウイルス感染後に初めて喘鳴を起こした3歳未満の子供の症例数をさらに増やし、追跡調査を続ける。集積した喀痰あるいは鼻汁中のトリプターゼ、各種サイトカイン量などのデータと臨床データの関連について統計学的な解析をおこなう。1. RSウイルスとヒトライノウイルスによるヒトマスト細胞活性化機構の解明(マスト細胞、ウイルス実験)RSウイルスあるいはヒトライノウイルス感染したヒト正常気道上皮細胞(NHBE)のマスト細胞への影響を共培養の系とNHBEの細胞上清を用いる系を用いて検討する。NHBEの代わりに喘息患者の気道上皮細胞も使用する。IgE依存性の脱顆粒をRSウイルス添加により増強するドーナーが存在したのでその反応性が違う機序を調べる。(臨床研究)集積した喀痰あるいは鼻汁中のトリプターゼ、各種サイトカインなどのデータと臨床データの関連について統計学的な解析をおこなう。該当なし。マスト細胞、ウイルス実験では、ヒトマスト細胞の培養の費用、脱顆粒実験におけるヒスタミンアッセイキットの購入費用に研究費を使用させていただく。臨床研究では喀痰あるいは鼻汁中のトリプターゼ、各種サイトカインの測定の費用に研究費を使用させていただく。
オープン・ラーニングにみる大学での新しいメディア活用の研究

1,英国と米国とカナダを中心に海外の高等教育機関で著しい展開をみせているオープン・ラーニングのなかで、オンライン遠隔教育の動向を中心に調査を行った。なかでも米国はこの方面でも先陣をきっており、大学院レベルの教育分野においてオンライン遠隔教育の形態が発展してきており、企業や職業人を市場とした遠隔教育の将来性が広く有望視されている。2,ラーニングテクノロジーを利用した企業内教育研修の実態について動向を調査した。その結果、世界的に見てもラーニングテクノロジーの利用実際はまだ低調であるが、企業規模でみると事業規模の大きな企業では小規模の企業よりはその利用状況は高い。このような企業規模による利用状況の格差は将来においても広がるであろうとみられている。国別比較では、日本は先進国のなかでも最も低調であると位置つけられている。3,日本の遠隔教育は放送大学が専門の遠隔教育機関として独占的な存在であったが、徐々にではあるが既存の大学も遠隔教育の形態を付け加え展開してきている。しかしながら、日本の場合をみると、諸外国のように職業人をターゲットとした市場開拓と教育プログラム開発が極めて立ち遅れている。これからのラーニングテクノロジーはオンザジョブの教育研修の有力な手段として活用・発展いくことが確実視されていることを考えると、日本でもこの方面での重点的な開発・発展が急がれる。日本の高等教育におけるメディア利用のインパクトと将来の発展可能性を、双方向遠隔学習のオープン・ラ-ニングの視点から総合的にアセスメントする目的で、本研究の初年度にあたる1997年においては、以下の結果を得た。(1)外国動向調査班によると、とくに英国の事例を中心に調査したが、そこでは大学学部及び大学院のレベルにおいて、マルチメディアを導入した教材開発、コース開発、チュートリアル開発が進められている。(2)メディア技術の動向調査班からは、インターネットや衛星などの双方向メディアを有機的に結びつける技術実験がこれからの先端的関心となり、その教育応用がこれから試みられつつある点が事例調査として報告された。(3)高等教育機関訪問調査班では、とくに衛星を中心とした双方向授業の実際と問題点について調べたが、各大学等の利用促進に関わる組織的整備(専門のスタッフと専用スペース)がまずは必要とされることが報告された。(4)オープン・ラ-ニング受容度調査班では、学部・大学院のコースに関するニーズ調査のアンケート設計について討論が行われた。日本の高等教育におけるメディア利用のインパクトと将来の発展可能性を、引き続き双方向遠隔学習のオープン・ラーニングの視点から、総合的にアセスメントする目的で、本年度は以下の研究結果を得た。(1)外国動向調査班によると、とくに英国の事例を中心に調査したが、そこで大学学部及び大学院のレベルにおいては、マルチメディアを導入した教材開発、コース開発、チュートリアル開発が進められている。オープン。ユニバーシティを始め、イギリスの最新情報の収入を行った。(2)メディア技術の動向調査班からは、インターネットや衛星などの双方向メディアを有機的に結びつける技術の実験を調査し、完全にオンラインによる学位の取得コースが始められたアメリカ大学での教育応用の事例調査結果が報告された。(3)高等教育機関訪問調査班では、とくに衛星を中心とした双方向授業の実際と問題点について調べたが、各大学等の利用促進に関わる組織的整備(物的、人的、組織的支援システム)が必要とされることが報告された。(4)オープン・ラーニング受容度調査班では、学部・大学院のコースに関する意識と受容度を調査し、その成果を国際遠隔開放教育報告会(中国・桂林1998)で共同発表を行った。

このような企業規模による利用状況の格差は将来においても広がるであろとみられている。国別比較では、日本は先進国のなかでも最も低調であると位置づけられている。3,日本の遠隔教育は放送大学が専門の遠隔教育機関として独占的な存在であったが、徐々にではあるが既存の大学も遠隔教育の形態を付け加え展開してきている。しかしながら、日本の場合をみると、諸外国のように職業人をターゲットとした市場開拓と教育プログラム開発が極めて立ち遅れている。これからのラーニングテクノロジーはオンザジョブの教育研修の有力な手段として活用・発展いくことが確実視されていることを考えると、日本でもこの方面での重点的な開発・発展が急がれる。