hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
太陽高エネルギー現象の国内共同研究企画と国際協力

いくつかの太陽観測計画、装置計画、共同観測計画について具体的に調査検討した。それらの結果の一部は、(1)HESP(太陽高エネルギー物理)研究会集録(HESP Research No.5)、(2)太陽活動第22周期の観測・研究第3回研究会集録(Coordinated Observations of the Sun)、(3)電波ヘリオグラフサーキュラー(No.33まで)、(4)同技術資料(No.38まで)等にまとめられている。(1)にはSOLAR-A計画の進捗状況、GEOTAIL計画の進捗状況、ETS-VI衛星による粒子線観測計画、SOHO衛星による粒子線観測計画、GASOL計画と日仏協力など本研究の研究項目の全般に関わる問題が記述されている。HESP研究会での討論の結果、SOHO、GEOTAIL、SOLAR-Aなどの衛星観測を中心に光学・電波観測を併せて、「高エネルギー太陽物理の研究」という題目で科学研究費補助金重点領域研究の申請(平成元年度)を行うこととし、実行した。また、GASOL(太陽γ線観測)計画と日仏協力については日本学術振興会日仏セミナーに応募することとし、準備中である。(2)には1991年と予想される太陽活動最盛期の準備として、国内の共同観測の予行演習を行い、観測結果の報告、共同研究のテーマの設定、国際共同観測の状況(International Solar Month Campaign)などに関する研究グループ、各観測所の研究報告がまとめられている。(3)と(4)電波ヘリオグラフ計画の個別事項に関する詳細な検討報告、予備的実験結果報告、活動報告などがまとめられている。国際共同観測に関して述べると、STEP(太陽ー地球系エネルギー輸送プログラム)計画は1990年度の概算要求の準備中、太陽中性子日中共同観測計画は中止、バルーン観測を中心とするMAX'91(米国)は事務局が設置され、速報第一号が1989年2月に発行された。
プラズマの回転と渦度の動的特性と挙動制御の研究

プラズマにおける基礎現象としてプラズマ柱の自発的回転があるが、その現象の基礎的研究が不足しているのが現状である。そこでプラズマの回転を電圧バイアス及び高速ガス入射により外部的に行い、回転と渦度の動的特性を調べ更に挙動の制御をする目的で本研究を行った。電圧バイアスを現在、直径5cmの金属円盤型と、同心円上の二枚の金属板(板間に電圧を印加)で行っている。プラズマ(密度10^<12>-10^<13>cm^<-3>、電子温度数eV)は直径45cm、長さ170cmの真空容器に100G程度の定常磁場を作り、アンテナに高周波を印加して生成している(基本的にはヘリコン波生成プラズマである)。バイアスにより電位は変化するが電場は余り変化せずプラズマ回転の変化も少ないが、正電圧にバイアスした場合はプラズマ中心部で大きくプラズマ密度が上昇するという好結果を得た。特に上記の二枚の金属板を用いた場合で顕著であった。この場合RF電力に対するバイアス電力は50%以下であるが、中心密度は2倍程度増加している。この上昇は、イメージ・インテンシファイア-付CCDカメラによるArI、ArIIのライン強度の、二次元的測定でも確認されている。これらの実験結果は、回転及びプラズマ分布の制御が可能な事を示している。又、予備的に高速ガス入射実験を、入射角を変化させて行い始めている。以上のようにプラズマの回転の制御と特性(プラズマ諸量や分布も含む)を調べているが、これからは更に詳しく行い挙動制御の研究に向かう予定である。
構造データからパタン発見に関する効率的で大規模化可能なアルゴリズムに関する研究

研究実績は以下のとおり.1.前年度開発したDryadeアルゴリズムは木構造データに対して飽和頻出木を完全探索可能であるが,より一般的なグラフ構造データへの拡張が可能かどうかを検討し,以下の2点の改良を実施した.(b)(a)のDryadeアルゴリズムの出力は飽和頻出木なので,その結果を分析して飽和頻出非循環グラフを発見するポストプロセッシングシステムを開発した.2.上記(a),(b)を実装し,DNAマイクロアレイデータ(バイオデータ)の解析に適用した.約5000個のノードからなる非循環グラフから多頻度飽和部分グラフを5分以下で発見出来,十分実用的であることを確認した.3.ループを含む一般グラフ構造に対する効率的な完全探索アルゴリズムを検討し原理的には可能であるとの結論を得た.4.Dryadeの木の包含関係は親子関係だけでなく,祖先まで遡る包含関係を許す一般なものであり,他の木マイニングアルゴリズムと性能を直接比較出来ないという問題があった.そのため,他のアルゴリズムと同じ定義の包含関係を扱えるようなバージョンDryadeParentを別に作成した.現状最速であると報告されている飽和頻出木マイニングアルゴリズムCMTreeMinerと多くの人工データで,木の深さと木の平均分岐数をパラメータとして比較した結果,高平均分岐数の場合には,DryadeParentの方がCMTreeMinerより約10,000倍高速であるとの良好な結果を得た.研究実績は以下のとおり.1.木構造発掘プログラムDRYADEで採用している飽和頻出木探索アルゴリズムを改良し,完全探索を可能にした.完全探索を可能にするために,"Weighted support"と呼ばれる新しい支持度を定義し,これが閾値以上のものに対してのみ頻出木のマッピングを考慮する."Weighted support"を使うアルゴリズムの正当性を数学的に証明した.2.DRYADEの高速化に関し,次の3点から検討した.(a)飽和頻出木探索アルゴリズムの高速化をはかるため,LCM2アルゴリズム(国立情報学研究所で開発)の原理を採用し,DRYADE用に修正した.その結果,20倍の高速化を達成した.(b)DRYADEの他の短所はパタン同志の相互マッピングの判定に時間がかかることであり,これが実行時間の3分の1を占めでいる.これを改善するため,最初のパタン作成時に,前もって,必要なマッピング情報を保持するようにデータ構造を変更した.その結果,マッピング可能性探索に要するテストが不要となし,5倍の高速化を達成した.(c)階層の深い木構造をした多量のデータを高速処理する有望な手段として,演算処理の並列化を試みた.並列処理可能な部分を洗い出し,4台のPCクラスタで実験を開始した.「Rocks 3.3.2」というクラスタ専用のリナックスを採用し,クラスタを設定した.クラスタ間の通信には,1)1台のPC中の2つのプロセッサ間通信のためには,Posix Threadsを使い,2)PC間の通信には,標準的なMPIのライブラリを使用する.Posix ThreadsとMPIを同時に使うことが最近の有望な並列処理の方法となっている.現在のアルゴリズムは,PC数とプロセッサ数に制限を受けない汎用性の高いものになっている.研究実績は以下のとおり.1.前年度開発したDryadeアルゴリズムは木構造データに対して飽和頻出木を完全探索可能であるが,より一般的なグラフ構造データへの拡張が可能かどうかを検討し,以下の2点の改良を実施した.(b)(a)のDryadeアルゴリズムの出力は飽和頻出木なので,その結果を分析して飽和頻出非循環グラフを発見するポストプロセッシングシステムを開発した.2.上記(a),(b)を実装し,DNAマイクロアレイデータ(バイオデータ)の解析に適用した.約5000個のノードからなる非循環グラフから多頻度飽和部分グラフを5分以下で発見出来,十分実用的であることを確認した.3.ループを含む一般グラフ構造に対する効率的な完全探索アルゴリズムを検討し原理的には可能であるとの結論を得た.4.Dryadeの木の包含関係は親子関係だけでなく,祖先まで遡る包含関係を許す一般なものであり,他の木マイニングアルゴリズムと性能を直接比較出来ないという問題があった.そのため,他のアルゴリズムと同じ定義の包含関係を扱えるようなバージョンDryadeParentを別に作成した.現状最速であると報告されている飽和頻出木マイニングアルゴリズムCMTreeMinerと多くの人工データで,木の深さと木の平均分岐数をパラメータとして比較した結果,高平均分岐数の場合には,DryadeParentの方がCMTreeMinerより約10,000倍高速であるとの良好な結果を得た.
コア対流変動・マントル対流・表層変動を考慮した地球回転変動の研究

地球磁場の急激な変動に関係したコア表面流は地球の自転速度に影響するが,チャンドラー章動には影響しないことを明らかにした(国際誌に公表)。マントル対流と氷床変動の効果を考慮した極移動評価に基づくマントル対流の時間変化の研究に関しては,この研究テーマの基礎になるD"層の粘性率構造を,Chandler極運動と潮汐変形によりを明らかし(国際誌に2編公表) ,現在D"層の粘性率と最近の温暖化による山岳氷河や極氷床の融解をも考慮した研究を継続している。本研究においては,[i]「地球磁場の急激な変動に関係したコア表面流を原因とする地球回転変動の研究」と、[ii]「マントル対流と氷床変動の効果を考慮した極移動評価に基づくマントル対流の時間変化の研究」に基づき、地球回転変動のメカニズム、マントル深部と内核の粘性率、マントル深部と核の電気伝導度、内核表面での半径方向(radial成分)の磁場強度、マントル対流の時間変化に関する研究を遂行し、地球内部ダイナミクス、コア-マントルカップリング、Chandler wobbleの励起、短周期(数年以下)のコアダイナミクスの研究に貢献することを本研究の目的とする。本年度は,主に,以下の2項目の研究を推進した。(1)急激な磁場変動に関係した外殻の表面(コアとマントル境界面(CMB)と,外核と内核の境界面(ICB))の流れが短周期(12年程度)の地球回転変動にどのように影響するかを評価した。その結果,CMBでの流れは電磁カップリングを通して地球の自転速度の時間変化に強く影響し,ICBでの流れは内核とマントルの重力的カップリングを通して極運動に影響を与えることが判明した。自転速度の時間変化の計算結果は観測値をほぼ説明するが,極運動の計算値は観測値を説明することができず,急激な磁場変動に関係した極運動は継続して研究を行う予定である。これらの結果は国際誌に2011年に公表された。(2)Chandler wobbleの減衰と地球の潮汐変形が,最下部マントル(D"層)の粘性率に非常に敏感であることを定量的に評価し,D"の粘性率は下部マントル(D"層より上部)より3桁程度小さいことを求めた。また,これらはMaxwellレオロジーに基づく結果で,地球を構成する物質のレオロジーの周波数依存性に関して重要な知見を与える。この結果は,現在国際誌に投稿中である本研究においては,[i]「地球磁場の急激な変動に関係したコア表面流を原因とする地球回転変動の研究」と、[i]「マントル対流と氷床変動の効果を考慮した極移動評価に基づくマントル対流の時間変化の研究」に基づき、地球回転変動のメカニズム、マントル深部と内核の粘性率、マントル深部と核の電気伝導度、内核表面での半径方向(radial成分)の磁場強度、マントル対流の時間変化に関する研究を遂行し、地球内部ダイナミクス、コア・マントルカップリング、Chandler wobbleの励起、短周期(数年以下)のコアダイナミクスの研究に貢献することを本研究の目的とする。(1)急激な磁場変動に関係した外殻の表面(コアとマントル境界面(CMB)の流れが短周期(12年程度)の地球回転変動にどのように影響するかを評価した。前年度,自転速度の時間変化は観測値をほぼ説明するが,極運動の計算値は観測値を説明することができないことを明らかにした(2010年度国際誌掲載)。そのため,本年度は,地形結合(CMB境界の地形の凹凸)をも考慮したモデルの定式化を行い,現在数値計算を行っている。(2)前年度,Chandler wobbleの減衰と地球の潮汐変形が,最下部マントル(D"層)の粘性率に非常に敏感であることを定量的に評価し,D"層の粘性率は下部マントル(D"層より上部)より3桁程度小さいことを求めた(2011年度国際誌に掲載)。今年度は,そのモデルを発展させ,(i)D"層がマントル対流の下部熱境界層,(ii)D"層内で小規模の対流が生じている,という2つのモデルに基づき,温度依存性を考慮したD"層の粘性率構造を評価した。その結果,層内での温度上昇,コア・マントル境界の温度,コアからマントルへの熱の輸送等に関する新たな知見を得,現在論文作成中である。本研究においては,[i]「地球磁場の急激な変動に関係したコア表面流を原因とする地球回転変動の研究」と、[ii]

「マントル対流と氷床変動の効果を考慮した極移動評価に基づくマントル対流の時間変化の研究」に基づき、地球回転変動のメカニズム、マントル深部と内核の粘性率、マントル深部と核の電気伝導度、内核表面での半径方向(radial成分)の磁場強度、マントル対流の時間変化に関する研究を遂行し、地球内部ダイナミクス、コア-マントルカップリング、Chandler wobbleの励起、短周期(数年以下)のコアダイナミクスの研究に貢献することを本研究の目的とする。本年度は,主に,以下の2項目の研究を推進した。(1) Chandler wobbleの減衰と地球の潮汐変形により,(i)D"層がマントル対流の下部熱境界層,(ii)D"層内で小規模の対流が生じている,という2つのモデルに基づき,温度依存性を考慮したD"層の粘性率構造を評価した。得られた深さ依存性を考慮した粘性率構造に基づき,D"層内の温度上昇,コア-マントル境界の温度,コアからマントルへの熱の輸送等に関する新たな知見をまとめ,2012年度に国際誌に公表した。(2)マントル対流と氷床変動の効果を考慮した極移動評価に基づくマントル対流の時間変化の研究の研究においては,現在観測されている極移動は過去2万年スケールによる氷床変動とマントル対流の影響以外に, (a)最近の地球温暖化に伴う大陸氷床や山岳氷河の融解と(b)今年度得られた低い粘性率をもつD"の影響が重要であることが判明した。(a)に関しては,既に結果を得て現在国際誌に投稿中である。(b)のD"層の影響に関してはほぼ結果を得て現在論文作成中である。地球磁場の急激な変動に関係したコア表面流を原因とする地球回転変動の研究に関しては,ほぼまとまり,2010年度にその成果を国際誌に発表した。マントル対流と氷床変動の効果を考慮した極移動評価に基づくマントル対流の時間変化の研究に関しては,この研究テーマの基礎になるD"層の粘性率構造を,Chandler極運動と潮汐変形によりをほぼ明らかした。24年度が最終年度であるため、記入しない。次年度は,マントル対流と氷床変動の効果を考慮した極移動評価に基づくマントル対流の時間変化の研究を中心に行う予定である。観測された極移動は,マントル対流と,最近の地球温暖化に伴う海面上昇や氷床等の融解の効果を含んでいる。そのため,現在,最近の地球温暖化に伴う海面上昇や氷床等の融解データの収集及びプログラムの開発を行っている。これらのデータと今年度のD"層の粘性率構造の成果を総合的に評価して,数値計算及びデータ解析をもとに本研究を推進していく予定である。
線維性骨疾患のX線画像による形態学的検討-顎・顔面部領域-

本学20年間における画像形態学的分類による線維性骨疾患には50の疾患が含まれ,X線画像診断,病理組織診断,臨床診断の3者による総合診断から総数1267症例に絞られた。突発性骨硬化症,内骨症:281症例,単純性骨嚢胞に類するもの:141症例,線維性骨異形成症:74症例,線維性骨腫,骨中心性骨種,二次性骨種:53症例,骨形成線維腫,セメント質形成線維腫,セメント質-骨形成線維腫:38症例,セメント芽細胞腫:13症例,その他paget's,12症例,骨芽細胞腫4症例,褐色腫,が認められた。これらの確定診断において,X線画像による形態学的特徴を重視した。
電気エネルギー輸送用超伝導薄膜線材の欠陥部位へのパッチ補修法の開発

REBa2Cu3Oy(RE:希土類)超伝導薄膜線材は、液体窒素冷却にて電気抵抗なく電力エネルギーを輸送できることから、長尺線材コイル化によるマグネット応用に期待されている。本研究では、線材の超伝導層の欠陥部位を補修する方法を開発する。1年目は、(i)補修用薄膜材料の開発、(ii)薄膜線材の超伝導層と補修用薄膜との張り合わせ及び熱処理による薄膜の接合、(iii)補修部の評価、を行う。2年目は、1年目にて得られた超伝導層の接合の知見をもとに、(iv)欠陥を人工導入した薄膜線材へ上記(i)から(iii)を適用し、補修効果の検証を行う。
耐暑性ホウレンソウの育成に関する研究

ホウレンソウ育種の重要課題である耐暑性の改良に取り組み、以下のような結果を得た。1.収集した品種を供試して、岩手大学(盛岡)ならびに恵泉女学園短期大学(伊勢原)において、耐暑性比較試験を行ったところ、ホウレンソウ耐暑性育種素材として、フダンソウなびにホウレンソウの台湾在来種が有用であることが確認された。特に、耐暑性指数(高温区生長量/低温区生長量)によって、品種の耐暑性が明らかとなった。2.台湾在来種とホウレンソウ夏作用品種の交配から得られたF1は、ファイントトロン(盛岡)の高温短日条件下において、両親種に比較して明らかに耐暑性に優れていた。また、圃場(伊勢原)における栽培試験の結果、ヘテロシスによると思われる耐暑性が、おかめ×台湾在来種のF1で認められた。今後、世代を進め耐暑性の強い集団の育成を急ぐとともに,高温長日条件下での実用的な選抜試験に取り組む予定である。3.ホウレンソウとフダンソウの交雑和合性を組織学的に検討した結果、フダンソウ花粉管のホウレンソウ子房への侵入は認められなかった。それ故、両者の交配から得られた植物は、フダンソウ花粉の刺激によってホウレンソウ胚珠内で単為生殖的に発生した種子によると考えられた。4.ホウレンソウおよびフダンソウのプロトプラスト培養においては、効率的な初期培養条件を明らかにし、併せてプロトプラスト融合における雑種細胞選抜の方法を考察した。現在、カルスからの発根までにとどまっており、植物体再分化条件の検討を行っている。(1)各地より収集したホウレンソウ数品種およびフダンソウを供試し、自然条件ならびに環境制御条件下における耐暑性比較試験を行った。その結果、25°C以上の高温条件下でフダンソウの生育はホウレンソウ品種を大きく上回り、晩抽性、耐病性と併せ、耐暑性育種素材としてのフダンソウの有用性を確認した。同時に、ホウレンソウ種内の遺伝子源としては台湾在来種に価値を見い出した。現在、台湾在来種に夏作用品種等を交配して得られたF_5個体の耐暑性検定試験をファイトトロンで行っており、その成果が期待される。(2)一方、ホウレンソウ数品種とフダンソウの人工交配を試みたところ、21粒の種子が得られたが、育成した個体はいずれもホウレンソウ型で雑種植物は獲得できなかった。現在、受粉、受精および雑種胚の発育過程の組織学的観察により、両者の交雑和合性について検討している。(3)プロトプラスト融合の基礎実験として、ホウレンソウとフダンソウの子葉および本葉を用い、葉肉プロトプラストの単離精製法について検討した。さらに、本法で作出された活性の高いプロトプラストを用い、培養条件の検討を行った。その結果、MS無機塩類+B_5ビタミンに、NAA、2、4-DおよびBAを各々1mg/l添加した培地を用いた場合、供試したホウレンソウ4品種は分裂し、コロニーを形成したが、フダンソウでは全く分裂が見られなかった。それ故、この培地を用い、あらかじめIOA処理したホウレンソウプロトプラストとフダンソウプロトプラストの融合を行えば、両者の雑種細胞の選抜が可能となることが示唆された。現在、これらの知見を基礎に、カルスからの植物体再生条件の検討およびプロトプラスト融合法の開発について実験を進めている。併せて、フダンソウプロトプラストの初期培養条件の検討を行っている。1.ホウレンソウ種内の耐暑性遺伝資源として有望と思われた台湾在来種と夏作用品種の交配系統後代(F_2)の耐暑性検定試験を、高温短日条件下のファイトトロンで行った結果、昨年度のF_1と同様、F_2個体の生育は両親種に比較し明らかに旺盛であることが示された。

現在、耐暑性を有する個体の選抜と採種を行っており、この集団からさらに耐暑性の強い系統の育成が期待される。しかし、一方で、台湾在来種由来の早期抽台の問題が予想される故、早急に圃場における実用的な栽培試験に取り組む必要がある。2.ホウレンソウとフダンソウの交雑和合性を交配後の花粉管の行動の面から詳細に検討した。その結果、フダンソウ花粉はホウレンソウ柱頭上では正常に発芽することが認められたが、花柱内での花粉管の伸長は、比較的正常な伸長もわずかに観察されたにとどまり、子房への侵入は認められなかった。また、多くは花柱内を蛇行、逆行など異常な伸長様相を呈した。これらの観察から、前年のホウレンソウとフダンソウの交配から得られた植物は、フダンソウ花粉の刺激によって、ホウレンソウ胚芽内で単為生殖的に発生した種子によると考えられた。3.ホウレンソウプロトプラスト培養においては、初期培養条件の効率化(培養密度、DMSO,品種間差異)を図り、カルスからの発根には成功したが再分化個体は現在まで得られておらず、継続して検討中である。一方、フダンソウプロトプラスト培養では、単離精製法を確立し、初期培養条件の検討を行った。また、PEGを用いホウレンソウとフダンソウプロトプラストの噛合を試み、両者の接着・融合の様相を観察した。4.雑種識別の基礎資料を得るために、ホウレンソウとフダンソウのアイソザイムパターンの比較を行った。
神経回路活動に伴う分子発現・局在・動態のin vitroイメージング法の構築

本研究の目的は、神経回路網で生じる活動電位のダイナミクス、特に同期バースト活動に関わる分子の発現・局在の時空間変化を明らかにすることである。このために、以下の課題を実施する。課題1:多電極アレイ上での蛍光イメージングを可能とするシステム構築、課題2:回路網長期発達過程における遺伝子・タンパクの発現・局在解析、課題3:ターゲット分子と蛍光タンパクとの融合遺伝子作製および遺伝子導入法の確立、課題4:多電極アレイ上でのライブイメージング方の確立。平成26年度は、当初の計画通り、課題1、2、3に取り組んだ。課題1について、光学顕微鏡のステージに多電極プローブを設置し、蛍光観察環境下にて培養神経回路網からのスパイクが計測可能であるか検討を行った。シールド・アースによる最適なノイズリダクション条件について試行錯誤を行い、通常の環境下における計測結果と同等のデータを得ることが可能となった。課題2について、集団同期バーストの発生に関連する分子群の局在を明らかにするため、多電極プローブ上における免疫蛍光染色法による可視化を試みた。今年度はターゲット分子に対する抗体や再現性が保証できる実験条件の検討を行った。課題3について、リポフェクションによる初代培養神経細胞へのEGFPのmRNA導入を試みた。結果、一部の神経細胞にて蛍光ライブイメージングを行うことが可能となったが、十分な導入効率は得られなかった。また、長期的な観測・計測を行うため、蛍光タンパクの褪色を抑制することも課題として残った。研究代表者(伊東)の海外異動に伴い、平成27年度に実施を予定していた課題を遂行できなかった。しかしながら、平成26年度に試行錯誤の上構築した実験手法およびシステムは、今後神経回路網のダイナミクスを解明するために有効であり、さらに薬効性評価系などへと発展させていくことを計画している。
中枢神経系でのＡＤＡＭＴＳ－１３の機能解明および脊髄損傷治療への応用

次にADAMTS-13のラット脊髄圧挫損傷モデルでの脊髄中の発現とその活性の検討し、ADAMTS-13タンパクの脊髄中での発現を確認、蛍光ペプチドアッセイでの同タンパクの活性上昇を認めた。ADAMTS-13酵素注入実験を行う前段階として、ADAMTS-13酵素にプロテオグリカンの軸索阻害機構を抑制する効果があるかを培養神経細胞を用いて、in vitroにて確認を行った。プロテオグリカンでコーティングした培養プレート上における軸索伸長阻害効果を確認しているが、これはコンドロイチナーゼABCやADAMTS-4によって解除される。これらの酵素をpositive controlとして、ADAMTS-13酵素の効果を確認したが、プロテオグリカンの軸索阻害機構の抑制は見られなかった。次に、IHインパクターにて8w齢雌ラットの脊髄損傷モデルを作成し、硬膜下に同酵素を真空ポンプから硬膜下に注入する実験を計画した。ADAMTS-13酵素の濃度を振り分け、positive controlにコンドロイチナーゼABC、negative controlとしてPBSを用いる予定で計画した。ラットは脊髄損傷作成後、術後1日、その後は術後1週間ごとにBBBスコアにて運動機能を確認し、8週間の運動機能観察の後に、免疫染色により軸索再生、グリア瘢痕などの確認を行った。今後更なる確認を要する。IH-impactorを使用し、200kdynの強さでラット脊髄圧挫損傷モデルを作製し、その脊髄を採取してADAMTS-13の発現に関して、real-time PCRによりmRNAの発現の増減を、Western blotting法にてタンパクレベルでの発現を確認した。次に採取した脊髄を、蛍光ペプチドアッセイを用いて酵素活性の増減を確認した。Real-time PCRにおいて、ADAMTS-13の発現は、control群に比較して約7倍に増加しており、蛍光ペプチドアッセイにおいては、約2倍の蛋白の増加を示していた。ADAMTS-13KOマウスの入手が未であることと、トレーサーの実験手法の確立に時間を要しているため、35の実験が遅れている段階にある。しかし、同酵素における脊髄損傷後の脊髄での同行に関する上記の知見を得ることができた。1)ADAMTS-13 KOマウスを用いた脊髄損傷モデルに関する検討:ADAMTS-13 KOマウスを用いて、100kdynの強さでラットと同様の方法(上記)で作成する。Wild-typeマウスを比較対象にして、損傷後の2次的炎症反応に関して免疫組織学的検討および後肢運動機能の評価を行い、ADAMTS-13の損傷脊髄中の役割を解明する。2)ラット脊髄損傷治療モデルにADAMTS-13投与を行う脊髄損傷に対する治療介入に関する検討:ラット脊髄損傷モデルを作成し、ADAMTS-13を真空ポンプに充填、これを損傷脊髄周囲のくも膜下に投与し、その効果を検討する脊髄損傷モデルの還流固定後凍結切片を作成し、免疫染色を行う。その後蛍光画像解析システムMetaMorph Imaging Systemでプロテオグリカンの発現、グリア細胞の集積、新生軸索数やscar面積を解析する。治療群での軸索伸長促進の有無など、組織学的にも評価を行う。治療効果に対しては、投与群と生食群を比較する。3)トレーサーを用いた軸索再生の評価:脊髄損傷後6週間で、麻酔下に脳へ10%BDA(Invitrogen社)を左右3.5μlずつ注入する。その2週間後sacrificeし、前述の蛍光画像解析システムにて新生軸索のFiber countや軸索再生、sproutingの形態などを解析する。4)ADAMTS-13投与による安全性の評価;アロディニアに対する影響:脊髄損傷を起こしたラットに対して薬物を投与する場合に、そのラットにおいてアロディニア(異痛症)が生じていないかは安全性の面で厳しく評価する必要がある。Touch testとTail flick testを用いて、ADAMTS-13投与後にアロディニアが生じていないかを評価して、臨床応用可能かどうかの安全性を確立する。該当なし
ディジタル経済環境下における製造業の新企業モデルに関する研究

近年の情報通信技術、とりわけディジタル化技術とネットワーク技術が経済構造を変え、電子商取引に見られるように新市場をリードしている。しかし、本質的な価値を与えているのはそのディジタル経済構造の中で取引されている「知識」である。この意味で本邦製造業は経済的に過小評価され、海外資本の買収対象になっていることは重大危機状況である。現在の問題は、知識の創出や、その事業価値への変換、情報の収集・整理、組織、個人間の共有、等が面談や会議を主体とした人間系と、紙・写真、書籍等の旧世代の情報処理とコミュニケーションに拠る所である。加えて、事業の附加価値を金属加工等物理的な世界に依存する割合が高く、知識を十分に附加価値として対価を得ていない。加えて、企業活動とその管理の処理速度が遅く、情報通信技術を駆使した欧米の先端的な企業や市場に対応しきれていない事である。すなわち21世紀製造業のビジネスモデルが未だ不確定である。そこで、本研究の核は大規模複雑な企業活動を制御する具体的なパラメータ(経営評価指標)の設定と、モデルとして仮想空間に表示する手法の確立により企業の知識の活用を加速することにある。具体的には、近年、従来の「勘・経験・度胸」に大きく依存した企業経営から、いち早くビジネスチャンス、リスク要因を見つけ出し、必要な情報を収集、分析、シミュレーションし、意思決定を下すという一連のプロセスを迅速に行う経営方式、いわば「科学的経営」への移行が求められているが、これに対し本研究では、このような「科学的経営」の実現を支援するための経営者支援システム「グローバル・コクピット」を設計し、その情報モデルの構築手法の提案を行った。「グローバル・コクピット」とは、いわば「企業の操縦席」であり、見るべき情報が構造化され、それらのモニタリングに用いるグラフやメータ、分析に必要なツール、経営判断を下した場合の効果測定を行うシミュレータが整備された環境である。提案を行った構築手法に基づき、プロトタイプシステムの構築、折角型大型3面スクリーンを始めとする映像設備によるコクピット空間の構築を行い、「グローバル・コクピット」の実装を行った。また、実際の国内製造業メーカをケーススタディとして取り上げ、情報モデルの試作を行い、従来の経営者支援アプリケーションとの比較、および現実のデータを用いた本システムでの操作に対するアンケートを基にした技術評価を行い、本研究で開発したシステムの有効性を確認した。また、グローバルに展開する製造業に対し、IT技術や、情報抽出、知識獲得の技術を使うことによりこれまでの経済的合理性評価を超えるモデルの開発を行い、リアルタイム金融システムの活用による為替・関税の最適化や、北極海新航路の開発による物流コストの画期的変化などを評価する中で21世紀型の製造業のビジネスモデルのさらなる追求を行ってきた。具体的には、中国への進出を目的としたサプライチェーンマネジメントに関し、為替・関税を始めとした様々な動的要因及び静的要因を考慮したモデル化を行い、実際のデータを活用することでモデルの有効性を確認した。これら、本研究の成果を用いることで、製造業の新企業においてより重要な、知識の構造化、知識共有、知識管理を始めとした、効率的な知識活用の実現が可能となる。

また、実際の国内製造業メーカをケーススタディとして取り上げ、情報モデルの試作を行い、従来の経営者支援アプリケーションとの比較、および現実のデータを用いた本システムでの操作に対するアンケートを基にした技術評価を行い、本研究で開発したシステムの有効性を確認した。また、グローバルに展開する製造業に対し、IT技術や、情報抽出、知識獲得の技術を使うことによりこれまでの経済的合理性評価を超えるモデルの開発を行い、リアルタイム金融システムの活用による為替・関税の最適化や、北極海新航路の開発による物流コストの画期的変化などを評価する中で21世紀型の製造業のビジネスモデルのさらなる追求を行ってきた。具体的には、中国への進出を目的としたサプライチェーンマネジメントに関し、為替・関税を始めとした様々な動的要因及び静的要因を考慮したモデル化を行い、実際のデータを活用することでモデルの有効性を確認した。これら、本研究の成果を用いることで、製造業の新企業においてより重要な、知識の構造化、知識共有、知識管理を始めとした、効率的な知識活用の実現が可能となる。13年度の研究実施計画は「(1)企業の現状を企業活動の解剖学的フィールド分析、すなわち企業の協力を得て現状の業務プロセスをIDEF等の情報モデル手法で情報収集する。(2)モデル化手法の開発を行う。(3)本来見えない企業活動を仮想空間で表示するために、ビジネスモデルの表示用モデルの開発を行う」であった。(1)については、典型的な加工・組立メーカによる全面的な強力、情報提供により、大規模なIDEFモデルを作成、業務プロセスに関する分析を行った。また過去10年間について、ビジネス環境データや経営状態を表す実績データの徹底的な分析を行っている。(1)における解剖学的なフィールド分析の結果に基づき、(2)のモデル化手法開発の第1ステップとして、13年度は企業経営のモデルを「コスト的視点」と「ダイナミックモデル的視点」の二方向からモデル化し、コンピュータ上で動作するシミュレータの実装までを行った。実際には、まず多国間にまたがって製造販売活動を行うグローバル製造業のコスト構造をモデル化し、生産拠点や物流経路などの意思決定シナリオ、販売数や為替レートなどの外的要因パラメータを入力とし、コストを様々な切り口から分析、グラフィカルに表示するコストシミュレータを試作した。この結果については、ビジネスモデル学会年次大会にて報告している。一方で、製造業の工場モデルとして、ダイナミックモデルに基づいたシミュレータの試作も行った。ここでは製造プロセスのボトルネックを効率的に発見するための、シミュレータをシステムダイナミクスの手法を用いて記述し、コンピュータ上でシミュレートできるよう実装している。(3)については、本来見えない企業活動を可視化するための「社長の操縦席」をIT技術を用いて試作しており、今後もさらに改良を継続する予定である。以上より、13年度の研究は概ね計画どおり遂行され、今後順次に研究成果の発表を行う予定である。14年度の研究実施計画として、基本的な手法にに関する研究を継続すると同時に、製造業の新ビジネスモデルの決定とその最適制御手法、モデル表示技術を確立することを挙げた。これを目的として、実証的システムの構築と実データを用いたシミュレーション実験を行うと同時に、その有用性に関し、実際の企業経営者に評価を求める予定であった。
血小板活性化因子の肺循環動態に対する作用および好中球の関与

【方法】ペントバルバタール麻酔犬の左肺下葉(LLL)を、別の犬(ドナー犬)の股静脈血を用いて一定流量で灌流する犬分離肺循環回路を作成した。平成6-7年度の研究において本回路が安定した肺循環動態を得られることが解明されている。本研究では、血小板活性化因子(PAF)の肺血管に及ぼす作用を検討したが、PAFはARDSのmediatorであると考えられているため、ARDSに対して臨床応用されているNO吸入の効果についても昨年度に引き続いて検討を加えた。左下葉肺動脈圧(PAPLLL)が約25mmHgになるようにPAFを送血回路から持続投与し、5-40ppmNO吸入の効果について検討した(PAF群)。さらにNO合成酵素阻害薬であるL-NNA(30mg/kg)を前処置し、内因生NOを阻害した状態で、同様の研究を施行した(L-NNA-PAF群)。【結果】PAPLLLを約25mmHgに増加させるためのPAFの投与必要量はL-NNA前処置により有意に減少した。本研究では分離灌流肺を使用しているため、肺動脈圧の変化はそのまま肺血管抵抗(PVR)の変化を表す。PAF群では、吸入NOはすべての濃度においてPVRを有意に減じたが、NO吸入濃度に濃度依存反応を認めなかった。また吸入NOのこの作用はL-NNA-PAF群において有意に増強した。【まとめ】肺循環においては、PAFは肺血管収縮作用を有するとともに、NOが緩衝的に作用している。L-NNAで内因性NOを抑制することにより、PAF誘導性肺高血圧に対するNO吸入の効果が増強する。
継承日本語教師の協働に向けた調査研究：関係構築プロセスの理論的モデル構築

海外定住する日本人の増加とともに、海外で育つ子どもたちの健全な言語の発達とアイデンティティ形成の問題が顕在化し、継承日本語教育の重要性が高まっている。継承日本語教育に携わる教師が同僚や学校運営者と協働的関係を築くことは、職業的アイデンティティの十全な発達と教育実践の主体的改善につながると考えられる。しかし、日本語・他言語ともに継承語教師の協働的関係がいかに構築できるかはこれまで明らかにされていない。本研究では、継承日本語教育に携わる教師が、同僚や学校運営者と関係を構築していくプロセスを解明し、理論的モデルの構築を目指す。2018年度は主にインタビューによるデータ収集とデータ分析を行った。民間継承日本語学校および継承語コースを備える補習授業校の教師12名にオンライン会議システムを用いてインタビューを実施し、その文字化が完了している。データ収集と並行して分析を進め、1)教師と運営者、2)校内の教師同士、3)他校の教師同士の関係について、分析の途中経過として以下の結果を得ている。1)教師と運営者:運営者との関係の中で教員が働きにくさを感じる要因として1運営者が短期的に入れ替わること、2運営者がビジネスの視点で動くこと、3保護者でもある運営者が自分の子どもを中心に学校を見ること、4運営者と教員に上下関係があることが特定された。一方、働きやすさを感じるのは1運営者が教員の苦労や努力をわかってくれていることと関係していた。2)校内の教師同士:教師同士の協働的関係を促進する要因として1共に過ごす時間、2オンラインでのコミュニケーション、3校内の教員研修・教員会議が関係していた。阻害する要因は1仕事量の多さ、2同時に授業していること、3ミーティングが禁止されていること、4低賃金、5カリキュラムの不在、6保護者が教員を務めていることが特定された。3)他校の教師同士の関係:他校の教師同士がやりとりし、つながっていく/つながらないプロセスの暫定的なモデルを作成した。これらの途中経過については、2019年度開催予定の3つの学会に投稿し、いずれも採択を受けたため発表を行う予定である。データ収集と分析が計画通り進んでいること、これまでの分析結果の学会発表が採択され教育関係者や他の研究者との意見交換が行えることによる。2019年度は主に以下に取り組む。1.これまでの分析結果を踏まえたデータ収集を行い、分析を深化させ関係構築モデルを精緻化する。2.関係構築を教師の個人史との関連から捉えることを試みる。3.1と2の研究成果を学会・学術誌などで報告する。
細胞骨格―細胞核の相互作用

本研究では、「細胞内骨格」と「細胞核の骨格」の動態について、生化学的、構造生物学的に解析し細胞核内外の骨格系の相互作用を解明し、その生物学的意義を明らかにする。これまでに確立した「HeLa細胞を用いた基本的技術(細胞核内外の骨格タンパク質について、経時的三次元画像解析、細胞内オルガネラ操作、原子間顕微鏡(AFM)操作など)」を基に解析を進めた。バネ定数の既知のAFMカンチレバー(探針)で上から細胞を「圧迫(押しつけ)して」いく過程で得られる「force-distance曲線」から「Hertzのモデル」を使って「ヤングのバネ定数(Young's modulus)」が計算できる。これを「硬さ」の指標として使用した。まず、細胞融合を誘導できる培養細胞系(C2C12細胞等)を用いて、融合前後における「特定の細胞内領域の硬さ」、の変化を解析した。その結果、細胞融合前後で細胞膜(細胞膜直下)の硬さには変化がなかったが、細胞核は細胞融合後には硬さが2倍程度増すことが分かった。これは、細胞融合から筋繊維への分化の過程で、細胞核のサイズが圧縮され、細胞核の内圧が増加したことによるのではないか、と考えられる。細胞核内にも存在するActinin-4はG1期、S期には核小体以外の領域に存在するがM期には染色体上にリボソームRNA合成に関わるUBFタンパク質と共存する。Actinin-4の核移行メカニズムは、インポーチンなどのカリオフェリンに依存するのではなく、Actinin-4自身が有する「スペクトリンリピート」領域の核内移行能によることが明らかとなった。核外移行を担うエキスポーチンの機能を止めるとActinin-4は核内に溜まる。そこで、Actinin-4の核内過剰発現による遺伝発現の変化を解析し、また、その際の「核の硬さ」の変化を解析する予定であった。しかし、遺伝子発現を検出するための蛍光RNAプローブが上手く機能しなかった。これまで取り組んできた「原子間力顕微鏡の探針による機械的刺激に対する細胞の遺伝子発現レベルでの反応の解析技術」をさらに発展させ、蛍光RNAプローブを用いた一細胞レベルの遺伝子発現解析手法を確立させたい。現在の問題点は、mRNA蛍光RNAプローブによる遺伝子発現のモニター法の不安定性にある。新たな蛍光RNAプローブの設計が必要であると考える。初年度である平成21年度には、細胞内骨格構造に対する構造生物学的解析の基本システムの構築を行った。原子間力顕微鏡と蛍光顕微鏡を融合させ、更に細胞培養のための温度制御装置を組み合わせた解析装置を構築し、その解析機能を長時間の細胞培養に耐えられるように試行錯誤して最適化した。これにより、培養細胞を用いた構造生物学的解析が可能となり、今後さまざまな応用に用いることを可能とする大変重要なステップであったと考えている。このシステムを用いて、細胞骨格や細胞周期が細胞弾性に与える影響の解析を開始した。Actinin-4、Vimentin、NO66などの細胞内構造タンパク質を蛍光標識したものを指標に、細胞の弾性測定も行ったところ、Vimentinをノックアウトした細胞では、細胞質の弾性がおよそ3分の1に低下すること等を明らかにすることができた。このことは、さまざまな細胞骨格が細胞構造の維持に果たす役割を定量的に解析したという点で新規性が高く、来年度以降でのますますの発展が期待される結果であると考える。細胞周期マーカーを用いた解析では、細胞の物理的特性は細胞周期によってそれほど変化しないという結果が得られた。また、蛍光RNAプローブによる一細胞遺伝子発現解析システムの構築にも携わり、蛍光標識されたオリゴdUを用いた予備実験では良好な結果が得られている。今後これらの手法を組み合わせることで、本研究の目的である細胞骨格タンパク質のダイナミックな機能の理解に向けて、独創的で有用な知見が得られることと期待される。本年度は、本研究目的を達成するために昨年度に確立した「HeLa細胞を用いた基本的技術(細胞核内外の骨格タンパク質について、経時的三次元画像解析、細胞内オルガネラ操作、原子間顕微鏡(AFM)操作など)」を基に発展的解析を開始した。バネ定数の既知のAFMカンチレバー(探針)で上から細胞を「圧迫(押しつけ)て」いく過程で得られる「force-distance曲線」から「Hertzのモデル」を使って「ヤングのバネ定数(Young's modulus)」が計算できる。これを「硬さ」の指標として使用する。まず、細胞融合を誘導できる培養細胞系(C2C12細胞等)を用いて、融合前後における「特定の細胞内領域の硬さ」の変化を解析した。現在、Keratin, Prectin, Vimetin等の細胞骨格タンパク質を蛍光標識し、各タンパク質の細胞内での局在との関連性を解析中である。更に、前年度に取り組んだ、原子間力顕微鏡の探針による機械的刺激に対する細胞の遺伝子発現レベルでの反応の解析技術をさらに発展させ、蛍光RNAプローブを用いた一細胞レベルの遺伝子発現解析手法の確立を試みている。

本研究では、「細胞内骨格」と「細胞核の骨格」の動態について、生化学的、構造生物学的に解析し細胞核内外の骨格系の相互作用を解明し、その生物学的意義を明らかにする。これまでに確立した「HeLa細胞を用いた基本的技術(細胞核内外の骨格タンパク質について、経時的三次元画像解析、細胞内オルガネラ操作、原子間顕微鏡(AFM)操作など)」を基に解析を進めた。バネ定数の既知のAFMカンチレバー(探針)で上から細胞を「圧迫(押しつけ)して」いく過程で得られる「force-distance曲線」から「Hertzのモデル」を使って「ヤングのバネ定数(Young's modulus)」が計算できる。これを「硬さ」の指標として使用した。まず、細胞融合を誘導できる培養細胞系(C2C12細胞等)を用いて、融合前後における「特定の細胞内領域の硬さ」、の変化を解析した。その結果、細胞融合前後で細胞膜(細胞膜直下)の硬さには変化がなかったが、細胞核は細胞融合後には硬さが2倍程度増すことが分かった。これは、細胞融合から筋繊維への分化の過程で、細胞核のサイズが圧縮され、細胞核の内圧が増加したことによるのではないか、と考えられる。細胞核内にも存在するActinin-4はG1期、S期には核小体以外の領域に存在するがM期には染色体上にリボソームRNA合成に関わるUBFタンパク質と共存する。Actinin-4の核移行メカニズムは、インポーチンなどのカリオフェリンに依存するのではなく、Actinin-4自身が有する「スペクトリンリピート」領域の核内移行能によることが明らかとなった。核外移行を担うエキスポーチンの機能を止めるとActinin-4は核内に溜まる。そこで、Actinin-4の核内過剰発現による遺伝発現の変化を解析し、また、その際の「核の硬さ」の変化を解析する予定であった。しかし、遺伝子発現を検出するための蛍光RNAプローブが上手く機能しなかった。これまで取り組んできた「原子間力顕微鏡の探針による機械的刺激に対する細胞の遺伝子発現レベルでの反応の解析技術」をさらに発展させ、蛍光RNAプローブを用いた一細胞レベルの遺伝子発現解析手法を確立させたい。現在の問題点は、mRNA蛍光RNAプローブによる遺伝子発現のモニター法の不安定性にある。新たな蛍光RNAプローブの設計が必要であると考える。
新規機能性脂質の創製と生活習慣病予防作用に関する研究

構造の違いや構成脂肪酸の違いにより、グリセロ脂質の栄養生理機能が変化することが明らかとなってきた。脂肪酸の二重結合をオゾニド化した脂質、鎖長・不飽和度の異なるn-3系多価不飽和脂肪酸、n-3系多価不飽和脂肪酸の結合位置を制御した構造脂質、親水性成分の異なる各種リン脂質を、モデル細胞または肥満モデル動物への添加・摂食実験により、栄養生理作用評価を行った。その結果、各種リン脂質や特殊構造脂質に、アディポサイトカイン産生調節を介した炎症抑制作用や脂質代謝異常改善作用が見出された。よって脂質構造異性体の構成成分の変更・付加や結合位置の制御が、病態発症の予防・改善に効果的であることが示された。本研究では、in vivo実験系により新規機能性脂質が病態発症に及ぼす影響について検討した。先の研究において、各種リン脂質は、メタボリックシンドロームにおける脂質代謝異常に対してそれぞれ異なった作用を及ぼすことを報告してきた。今回は、コンカナバリンA(ConA)投与により自己免疫性肝炎を惹起させたマウスモデルを用い、各種リン脂質が免疫動態に及ぼす影響について検討を行った。その結果、ConA投与により上昇した血中炎症性サイトカインや血中肝臓障害マーカーレベルが、PI摂取により有意に抑制されることが確認され、自己免疫性肝炎に対する進展抑制作用を持つことが初めて示唆された。今後、より詳細な作用機序解明のために、免疫細胞の応答や様々な遺伝子発現応答について更なる解析が望まれる。また天然物中の新規機能性脂質の検索において、海藻に含まれるEPA含有複合脂質摂取が肥満・糖尿病モデルdb/dbマウスの脂肪肝発症を顕著に抑制することを昨年報告した。そこで、海藻由来複合脂質からEPAリン脂質及びEPA糖脂質を分画し、それぞれが肥満・糖尿病モデルマウスの病態発症に及ぼす影響について検討を行った。その結果、EPAリン脂質及びEPA糖脂質のどちらの摂取群にも肝臓脂質濃度低下が認められ、脂肪肝の改善作用が示された。その作用機序としては、どちらも肝臓の脂質合成に関与する酵素活性の抑制が示された。また、善玉アディポサイトカインであるアディポネクチンの血中濃度上昇も示された。両脂質の作用に関する比較では、EPAリン脂質は脂質低下作用が強く、EPA糖脂質は抗炎症性が強いという違いが認められた。以上のことから、新規機能性脂質の創製において、脂質構造異性体の脂質種、構成脂肪酸種や構成塩基種の組み合わせの検討が、機能性付与・強化に重要であることが示された。本研究では、新規機能性脂質が病態発症(特に脂質代謝異常)に及ぼす影響をマウスやラットを用いて検討した。先の研究で、脂肪酸の二重結合をオゾニド化したオゾン化脂質が抗炎症作用などの生理活性を発揮する可能性が見いだされたことから、糖・脂質代謝に及ぼす影響について検討を行った。オゾン化オリーブ油を正常モデルC57BL/6Jマウスおよび肥満モデルdb/dbマウスに摂取させ、安全性と栄養生理作用について追加検討を行った結果、オゾン化脂質摂取は、正常マウスに対して顕著な影響はなく安全性が示された。また肥満マウスにおいては、肝肥大・脂肪肝・肝障害・高インスリン血症を改善することが示され、その作用機序の一端として肝臓の脂肪酸合成系と炎症性因子の遺伝子発現抑制が示唆された。本研究によりオゾン化脂質摂取は、肥満状態のマウスとラットで脂肪性肝障害改善作用が示され、また安全性も確認された。今後、オゾン化脂質の吸収動態および体内分布等の検討が望まれる。また天然の新規機能性脂質の検索において、海藻リン脂質および糖脂質の構成脂肪酸としてエイコサペンタエン酸(EPA)が含まれ、特徴的な構造脂質を持つことが示唆された。EPA含有複合脂質が肥満・糖尿病モデルdb/dbマウスの病態発症に及ぼす影響を検討した結果、脂肪肝および高脂血症の改善作用が示された。更に、EPA含有複合脂質摂取により肝障害改善作用が示唆され、その作用機序として、肝臓保護作用を持つアディポネクチンの血中濃度上昇と、肝臓における炎症性因子の遺伝子発現抑制が示唆された。以上のことから、新規機能性脂質の創製において、脂肪酸の二重結合に対する修飾や脂質構造異性体の構成成分の変更・付加や結合位置の制御が、有効であることが示された。本研究では、ヒト肝臓モデルHepG2細胞を用いたin vitro実験系や、マウスやラットを用いたin vivo実験系により、新規機能性脂質が病態発症に及ぼす影響について検討した。今回は、ヒト肝臓モデルHepG2細胞を用い、各種極長鎖n-3系多価不飽和脂肪酸が細胞内新規脂質合成に及ぼす影響について検討を行った。本実験において用いた脂肪酸50μM濃度の添加は細胞増殖に阻害をもたらさないことを確認して実験を進めた。

結果、オレイン酸前培養により上昇した細胞内脂質合成が、各種極長鎖n-3系多価不飽和脂肪酸添加により有意に抑制されることが確認され、炭素数と不飽和度の程度に比例して作用が強いことが示された。細胞内脂質合成関連遺伝子の発現に対する影響も同様な傾向が認められたことから、今後はより鎖長が長く不飽和度が高い極長鎖n-3系多価不飽和脂肪酸の合成が望まれる。そこでin vivoにおける極長鎖n-3系多価不飽和脂肪酸の生理作用を確認するために、動物実験において各種脂肪酸(炭素数・二重結合数が異なるもの)を比較検討した。その結果、どの極長鎖n-3系多価不飽和脂肪酸摂取群にも肝臓脂質濃度低下が認められ、脂肪肝の改善作用が示された。その作用機序としては、どちらも肝臓の脂質合成に関与する酵素活性の抑制が示された。また、善玉アディポサイトカインであるアディポネクチンの血中濃度上昇も示された。これらの生理作用の強さに関してもin vitro実験系での作用と同様に、炭素数と不飽和度の程度に比例していることが示された。以上のことから、新規機能性脂質の創製において、極長鎖n-3系多価不飽和脂肪酸の炭素数や不飽和度を高める施策が、機能性付与・強化に重要であることが示された。食品栄養化学H25年度の成果として、幾つかの新知見と、雑誌論文1件、学会発表6件、特許取得1件の成果が得られたから。平成24年度の成果として、幾つかの新知見と、学会発表5件、図書1件の成果が得られた。引き続き病態モデルin vitro実験系を用いた新規機能性脂質の生活習慣病予防・改善機能の評価をおこなう。各種質構造異性体の生活習慣病改善効果については、1高脂血症については、ヒト肝臓モデルHepG2細胞および初代培養肝細胞における、放射性同位元素ラベル脂質の合成と培地中への分泌およびリポ蛋白質合成調節因子MTPへの影響を指標として評価を行う。2動脈硬化については、マクロファージや動脈由来平滑筋細胞における、過剰蓄積コレステロールの細胞外への搬出の責任分子であるABCA1への影響を、レポータージーンアッセイ及び放射性同位元素ラベル脂質を用いて評価する。3糖尿病については、マウス由来3T3L1細胞やヒト由来初代培養白色脂肪細胞における、インスリン抵抗性発症関連因子アディポネクチン及びインクレチン発現への影響を、レポータージーンアッセイ及びリアルタイムRT-PCR法を用いて評価する。4高血圧については、レニン・アンジオテンシン系の律速であるアンジオテンシン変換酵素活性への影響を指標として評価する。3糖尿病については、マウス由来3T3L1細胞やヒト
溶融池の振動および形状検出による溶接部溶込の適応制御

視覚センサにより溶接中の溶融池の形状を測定し、またその固有振動数を測定して溶け込みを推定し、これを制御するシステムを構築した。また、溶接制御実験によりその有効性を示した。(1)溶接ロボットシステムの構築溶接中の溶融池の画像をCCDカメラで撮像し,これをコンピュータに取り込んで種々のデータ処理を施し,溶融池の形状寸法を測定した後に適正溶接条件(たとえば溶接電流)を算出してこれを出力し、溶接条件の適応制御を行う基礎的なシステムを構築した。これを、実現するために、まず基礎的な3軸溶接ロボットを製作し,ロボット本体を完成させた。(2)溶融池形状の認識システムの構築さらに、TIG溶接法による薄鋼板の自動溶接を想定して、CCDカメラによる溶融池の撮影を行い、その形状、寸法を計測するシステムを構築した。従来は、不明瞭な溶融池と母材との境界線の誤認識を防止して高精度な測定を実現するために、フィルタあるいは反射鏡などのハードウエアの適用やロバスト性向上のためのアルゴリズムの設定によりシステムの高度化を図った。さらに、これだけでは限界があるため、取得画像中に溶融池の形状認識のための複数の走査線を設定し、最小自乗法等を利用してそのプロファイルを推定する画像処理手法を適用し、その有効性を確認した。(3)溶融池振動の検出システムの高精度化まず、溶融池の振動を安定して取得するため、取得信号中のノイズの低下、長周期的な溶融池の動きに起因するバックグラウンドの除去、サンプリングデータから振動数計算に用いるデータの切り出し法、データのFFTへの適用法など新しい多くの手法を提案し、これを組み込んだ溶融池の振動数検出システムを完成させた。さらに、これを現実の溶接実験に適用して、溶接中の溶融池の振動数と溶込状態に高い相関性があること、これをリアルタイムで検出して適正な値に制御することにより安定して薄鋼板の裏波溶接を実現できることを示した。また、溶融池の加振法として、パルス状のガスを吹き付けるアシストガス加振法を提案し、その実用の可能性を示した。溶融池の形状を測定し、また溶融池の固有振動数を測定して溶け込みを推定し、これを制御するシステムを構築した。本年度は、その可能性を確認するための基礎的な研究を行った。従来は、不明瞭な溶融池と母材との境界線の誤認識を防止して高精度な測定を実現するために、フィルタあるいは反射鏡などのハードウエアの適用やロバスト性向上のためのアルゴリズムの設定によりシステムの高度化を図ってきた。しかし、これだけでは限界があるため、今回は取得画像中に溶融池の形状認識のための複数の走査線を設定し、最小自乗法等を利用してそのプロファイルを推定する画像処理手法を適用し、その有効性を確認した。(3)溶融池振動の検出システムの高精度化