hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
埋込み型機能集積化CMOS神経細胞インターフェイスチップ

薬剤吐出機構を集積化したマイクロ流体制御デバイスの動作実証を行い,CMOS回路によるアドレッシング機能の集積化と5nlの吐出量制御に成功した.更にマウス脳内埋植デバイスとして,蛍光観察と刺激,電位計測を同時に実現できるデバイスの設計試作を行い,基本機能の実証に成功した.これらによりCMOS技術による神経細胞インターフェイス技術を切り開くことができた本研究は,生体内に埋植し蛍光や電位などの物理量検出とそれに応じた細胞刺激機能を実現する動物実験用埋込み型機能集積化CMOS神経細胞インターフェイスチップ実現を目的とするものである.能動的に細胞活動を監視・刺激する神経細胞インターフェイス機能により,従来にない脳科学研究ツールを目指し,最終的にはヒトの脳内に埋植し人工的にシナプス機能を実現する臨床治療デバイスへとつなげる.そのために,機能集積化CMOS神経細胞インターフェイスチップの試作と生理食塩水中での動作実証,チップのマウス脳内埋植による動作実証と電気・化学刺激による能動的シナプス動作検証,マウス脳内完全埋植を可能とするチップ小型化により,完全非拘束状態でのシナプス機能実証,ならびに,ヒト臨床試験への適用を目指した基本検討,を実施する.薬剤吐出機構を集積化したマイクロ流体制御デバイスの動作実証を行い,CMOS回路によるアドレッシング機能の集積化と5nlの吐出量制御に成功した.更にマウス脳内埋植デバイスとして,蛍光観察と刺激,電位計測を同時に実現できるデバイスの設計試作を行い,基本機能の実証に成功した.これらによりCMOS技術による神経細胞インターフェイス技術を切り開くことができた本課題は,(a)刺激電極・電位検出電極の集積化,(b)励起光源の集積化,(c)薬剤投入機構の集積化に分けられる.(a)はPt/Au2重スタッドバンプを用いて形成し,細胞刺激を可能とする電荷注入能力を有する電極形成を行った.更にPt以外の高電荷注入効率材料であるIrOx,TiNや誘電体電極を検討した.(b)と(c)はDRIEを用いてチップに貫通孔を形成し,その孔を通じて励起光や薬剤を導入する構造とする.(b)では,励起光源として近紫外チップLEDをチップ裏面に実装することで効率よくターゲットに励起光を照射しかつチップに励起光が照射されにくくなり,高効率化を実現した.(c)の薬剤導入に関しては平成19年度はチップ裏面に実装した薬剤導入チューブから貫通孔を通じて薬剤注入が行えることを確認した.申請者らが開発したマウス脳内埋植用CMOSイメージセンサデバイスを用いて,電気刺激による細胞応答がセンサにより取得可能なことを実証している.この知見を元に,形成したPt/Auスタッドバンプ電極による応答を蛍光を通じて本デバイスで計測し,その有効性を確認した.【1】in vitro実証:今年度は,薬剤注入機構の集積化について研究を行った.まず薬剤を効率よく注入する機構をDRIEを用いて作製した.方式検討をした結果,既存のμTASデバイスを参考としてLSI上にハイブリッド集積化を行う手法を採用した.また初年度実施した高電荷注入効率電極形成技術を引き続き実施し,チップ上への集積化を行い,生理食塩水中での動作実証を行った.【2】in vivo実証:確立したチップ試作技術により刺激電極,励起光源を集積化した埋植チップを用いて,マウス海馬における短期記憶活動を詳細に解析すると共に,電気刺激を行った結果のシナプス活動を検出後,更に電気刺激にフィードバックする一連の動作によるシナプス機能実証を行い,基本的な動作実証を確認した.【1】in vitro実証:今年度は,昨年度に続き薬剤注入機構の集積化について研究を行った.CMOSチップ駆動型微小流体吐出デバイスを試作し,微小流体制御を目的とし,試作デバイスを用いて動作検証を行った.電気化学CMOSチップを設計し,2ビットデコーダーにより4×4単位セルアレイ内の電極の選択が可能となる.Auバンプ電極をCMOSチップのAlパッドに形成し,パリレン保護により電極の腐食を防止した.これによりAuバンプ電極で電気分解によるガスの発生を観測した.デバイスを試作し,マイクロポンプ機能の検証としてガス発生によるシリコーン膜の変位を計測した.シリコーン膜の変位は80・mに達し,マイクロポンプ機能を実証した.また,電圧範囲5.0V以下で駆動可能であることを確認した.薬剤吐出機構を検証するためにマイクロ流体の吐出量を計測し,注入電荷量に部分的に比例した吐出量を確認した.この結果,5nlの吐出量を得た.注入電荷量を調整することにより微小流体吐出の制御が可能であると考えられる.また初年度実施した高電荷注入効率電極形成技術を引き続き実施し,IrOxとTiN薄膜のスパッタによる成膜形成条件と電荷注入効率との関係を詳細に検討した.【2】in vivo実証:昨年度に引き続き確立したチップ試作技術により励起光源を集積化した埋植チップを用いて,マウス海馬および視床下部に埋植し脳機能計測を実施した.今年度は特にチップ保護に従来のエポキシ樹脂からパリレンに変更することでチップ表面保護膜厚を薄くすることを可能とし分解能向上を達成できた.

さらにチップ上の励起光源配置等を検討し,励起光分布の均一化を試みた.今年度は,最終年度としてチップの完全埋植を可能とする小型化を実施した.具体的には励起光源,刺激電極,光・電位検出機能を集積化した超小型神経細胞インターフェイスチップを試作し,動作実証を行った.チップ上には約10000画素の蛍光検出機能と電気特性評価用の10個の電極,及び励起用LEDを実装している.電極は蛍光研修付機能による画像を妨げないように,メタルをメッシュ状に形成した.標準0.35μmCMOSプロセスを用いてチップを試作し,脳内挿入を容易とするためシャンク形状にDeep RIE (Reactive Ion Etching)装置を用いて加工した.また電極にはAlパッドの上にAuを形成することで生理食塩水中での電気分解を抑制した.試作したチップを用いて生理食塩水中で,電位計測と電流注入が可能であることを実証した.更にマウス脳内に埋植に撮像が可能であることを実証した.次に長期動作についての検討を実施した.包埋材料を検討し,細胞毒性試験を行い生体安全性について確認を行うと共に,生理食塩水中での動作実証を1月以上おこない,水密性についても実証を行った.これにより将来の臨床試験への基礎データとすることができた.本研究期間の成果により,マルチモーダルCMOSセンサの基本実証を行うことに成功し,これにより脳科学への応用を一層推進し,更にはてんかんやパーキンソン等の機能性脳疾患への応用についてより詳細な検討を行うための礎を築くことができた
浮イネの節間伸長メカニズムの解明

これまで、浮イネが示す深水条件下での節間伸長に関与する遺伝子についてQTL解析を行った結果、浮イネ性を誘導する遺伝子の中で最も強い作用を持つQTLが第12染色体に検出された。このQTLをマッピングしたところ、浮イネ性を誘導する候補遺伝子を見出し、浮イネの深水条件下での節間伸長に関する遺伝子としてSnorkel1(SK1)およびSnorkel2(SK2)と命名し、機能解析を行った。機能解析の結果、SK遺伝子は既存のデータベースには存在しない新規の遺伝子であり、その内部にエチレン応答を示すAP2/ERFドメインを保持することが明らかとなった。そのため、転写活性化能および核局在性を調査したところ、SK遺伝子は転写活性可能を有する転写因子であることが明らかとなった。さらにSK遺伝子は、植物ホルモンであるエチレンに応答して発現が誘導され、エチレンシグナル伝達経路上で機能することが明らかとなった。また、深水条件下の植物体に関して各種植物ホルモン含量の測定を、理化学研究所の榊原博士との共同研究で行ったところ、ジベレリンのみ浮イネと非浮イネの間で顕著な差が見られた。ジベレリンは植物の茎葉伸長を促進する働きを持つホルモンであることが知られているため、浮イネの深水条件下での節間伸長にジベレリンが深く関与していることが示唆された。以上のことから、深水条件下では、浮イネ・非浮イネともにエチレン含量の増加が起こるが、非浮イネではSK遺伝子を保持していないためエチレンシグナルを受け取れず枯死してしまう。一方浮イネではSK遺伝子がエチレンシグナルをEIN3を介して受け取り、直接的あるいは間接的にジベレリン経路に作用することでジベレリン含量が増加し、それによって節間伸長が誘導されるというモデルが考えられた。浮イネが示す深水条件下での節間伸長は、植物の伸長生長がどのように制御されているかを明らかにするための新たな知見をもたらすことが期待される重要な形質である。しかし、これまで浮イネ性を誘導する遺伝子の単離は報告されていない。浮イネの深水条件下での節間伸長は量的形質であることが知られている。そのため、QTL解析により関与するQTLを検出した結果、最も強い作用を持つQTLが第12染色体に検出された。このQTLを単離するため準同質遺伝子系統を作出し、マッピングを行った結果、ある1つの候補遺伝子が見いだされた。この遺伝子を非浮イネに形質転換したところ、深水条件下で節間伸長を示したことから、この候補遺伝子が浮イネ関連遺伝子であることが明らかとなった。また、この遺伝子は通常の栽培条件下では発現しないが、深水条件下で発現が誘導されることが明らかになった。さらに、この遺伝子のプロモータにGUS遺伝子を連結したコンストラクトを作成し、その形質転換体を深水処理した結果、節を含む領域において発現していることが明らかとなった。さらにこの遺伝子の過剰発現体を作出した結果、通常の栽培条件下で節間伸長が誘導された。これらの結果から、この遺伝子が深水条件下の節において発現し、節間伸長を誘導していることが示唆された。さらに、QTL解析によって検出された第1および第3染色体QTLに関して、準同質遺伝子系統を作出し、マッピングを行った。その結果、両QTLともに分子マーカーに挟まれた領域にマッピングすることに成功したこれまで、浮イネが示す深水条件下での節間伸長に関与する遺伝子についてQTL解析を行った結果、浮イネ性を誘導する遺伝子の中で最も強い作用を持つQTLが第12染色体に検出された。
小動物PET/CTによるマウス脳ブドウ糖代謝測定の研究

マウスにおけるCMRG1cは、過去に報告された手採血法での結果と一致していました。自動化されたマイクロリットルオーダーの血液サンプリングシステムは、マウスのPET研究における絶対定量化に有用です。我国で小動物PETは普及しつつあるが、生体の全身分布の評価に主に用いられており、生体の生理学的機能や疾患モデルの定量評価方法が確立されたとは言い難い。我々が開発してきた小動物に対するPET定量撮像を実現し、必要な要素技術を医学研究での一般的なツールとして確立するために、マウスの脳ブドウ糖代謝測定について、微量血漿中放射能濃度測定の自動化システムと小動物用PET/CT装置で撮像プロトコルを最適化し、有用性を確立する。必要となる開発に着手すると共に、性能評価を実施するためのプラットホームとなる動物実験系を小動物用PETを保有する国立長寿医療センター研究所・小動物PET施設内に確立し、実験を開始する。PETで使用する核種は短半減期であり、撮像のための薬剤が供給されるまでに、確実に動物に対する動脈へのカテーテル挿入等の処置を終えておく必要がある。特にマウスでは、手術用顕微鏡下で確実に挿入できる手技の確立が必要である。採血に伴って発生する出血はできるだけ少ない方が良く、一方で血中放射能濃度曲線を正確に得るためにはある程度の回数の採血が必要となる。実験を通して最適な採血プロトコールを検討し、産学協同研究として開発し、商品化準備中の微量血漿中放射能濃度測定の自動化システムを利用したプロトコールを確立する。小動物用PET/CT装置(FX3200, GMI)の寝台にマウスをイソフルレン麻酔下に固定する。18F-FDGを尾静脈よりボーラス静注し、直後から微量血漿中放射能濃度測定の自動化システムで経時的に採血を行う。自動化システムで得られた血漿中放射能濃度曲線の正当性を検証するため血漿中放射能濃度を測定する。脳ブドウ糖代謝測定はPatlak Plotで算出する。数匹の正常マウスで実験を行い、実験手技を確立する。正常値を求め、過去の報告と比較し検証する。マウスの大腿動脈へのカテーテル挿入手技や手技中の麻酔管理、最小限の失血量で正確な血中放射能濃度曲線を得るために最適な採血プロトコールを確立した。結果として、8週齢の正常雄マウス9匹分のデータを収集し、微量血漿中放射能濃度を解析することができた。PETでは生体への親和性の高い放射性同位元素が使用できることから、糖代謝や神経受容体濃度といった様々な生体機能の測定が可能であり、新規薬剤や治療法の効果をin vivoの画像として得られる。また、小動物用PETカメラが商業化されたことから、ヒトや大型動物に対して確立された動態解析法をマウスやラットへ応用する試みがなされるようになった。特にマウスでは、様々な遺伝子改変モデルや病態モデルが利用可能であることから、PETを用いた定量分子イメージングの、創薬や診断治療法開発への寄与が期待されている。しかし、対象が小さいことから、小動物PETによる生体の生理学的機能や疾患モデルの定量評価方法が確立されたとは言い難い。マウスの脳ブドウ糖代謝測定に対して、微量血漿中放射能濃度測定の自動化システムと小動物用PET/CT装置下での撮像プロトコルを最適化し、正常マウスの脳ブドウ糖代謝定量値算出や測定の再現性を検討した。今後、遺伝子改変マウスや疾患モデルマウスに応用し、研究の有用性を確立する。本研究の達成により、マウスに致命的な影響を与えることなくPETによる生体機能の定量的画像化が実現できる。その結果、同一マウスに対する長期にわたる経時測定が可能となることから、一般的な研究手技として創薬あるいは治療法開発の促進が期待できる。マウスの大腿動脈へのカテーテル挿入手技や手技中の麻酔管理、最小限の失血量で正確な血中放射能濃度曲線を得るために最適な自動採血プロトコールを確立した。結果として、8週齢の正常雄マウス9匹分のデータを収集し、微量血漿中放射能濃度や脳ブドウ糖代謝を算出することができた。上記研究結果をサンディエゴにて開催されたSNMMI2016で発表し、現在学位論文テーマとして論文執筆中である。小動物に対するPET定量撮像を実現するため、我々は微量血漿中放射能濃度測定システム「μFmPC」(μ-Fluidic Micro Plasma Radioa ctivity Counting System)と自動採血装置を開発した。

本研究の達成により、マウスに致命的な影響を与えることなくPETによる生体機能の定量的画像化が実現できる。その結果、同一マウスに対する長期にわたる経時測定が可能となることから、一般的な研究手技として創薬あるいは治療法開発の促進が期待できる。マウスにおけるCMRG1cは、過去に報告された手採血法での結果と一致していました。自動化されたマイクロリットルオーダーの血液サンプリングシステムは、マウスのPET研究における絶対定量化に有用です。前年度に開発した動物実験系を用いて、PET定量撮影を実施し、その結果を評価することで、実験プロトコルの問題点を明確にし、適宜改良を加える。また提案する撮像手技を評価するため、共同研究者が作成した遺伝子改変マウス、ノックアウトマウスで実験する。一方、論文等での発表及び、インターネットを介しての配布を通して、当該分野への還元を図る。微量血漿中放射能濃度測定の自動化システムと小動物用PET/CT装置下での撮像プロトコルの問題点を吟味し、適宜改良を加える。研究の有用性を確立するために、遺伝子改変マウスや疾患モデルマウスでも応用する予定である。実験当初計画していた国際学会までにデータ収集・解析が間に合わず、発表を見送ったため。藤田保健衛生大学内の放射線科研究室で実験手技のトレーニングをするため、小動物用麻酔器を新規購入する予定であったが、共同研究施設である国立長寿医療研究センターの小動物PET室で実験手技のトレーニングが可能になり、購入機会を逸した。本年度はサンディエゴで開催されるSNMMI2016にて、学会発表を予定している。実験に必要な機材や消耗費、及び実験動物の購入資金にあてる。
高速切削のバーチャルマシ-ニングと生産加工システムへの適用に関する研究

高速切削の本格的な研究や実用化は始まったばかりであるが、大きな付加価値を生みだす加工法の一つとして注目されており、高速切削への期待は非常に大きい.しかし高速切削の適用範囲を探索するための基本戦略が定まっておらず,こうした現状では,コンピュータシミュレーションによるバーチャルマシ-ニングにより,高速切削状態の把握と事前評価を効率的に行う必要がある.また生産加工のシステム化を推し進めるためには,バーチャルマシ-ニングを利用した切削条件の最適化を進める必要がある.そこで本研究では,先ず高速切削の物理現象を解明するための二次元切削および三次元切削のバーチャルマシ-ニングシステムの開発を行った.切りくず形態として流れ型,せん断型,鋸歯型,すくい面形状として平面型,溝型,三次元工具としてバイト,エンドミルが対象である.次にバーチャルマシ-ニングシステムの活用例として工具刃形の最適化を取り上げ,これにより高速化のための工具設計指針を獲得することを試みた.具体的には工具の摩耗や欠損,切りくず処等に及ぼす工具刃形の影響をバンチャルマシ-ニングシステムで得られる切削温度や工具面応力,工具内応力分布,工具の変形,切りくずの変形と破断等より明らかにし,与えられた切削諸元に対する最適な工具の選定,あるいは与えられた工具を十分に活用するための最適な切削条件の選定を行った.また工具摩耗のモニタリング,切削条件の最適化のための作業設計と,バーチャルマシ-ニングシステムとの統合化について検討を行った.切削バーチャルマシ-ニング高速切削の本格的な研究や実用化は始まったばかりであるが、大きな付加価値を生みだす加工法の一つとして注目されており、高速切削への期待は非常に大きい.しかし高速切削の適用範囲を探索するための基本戦略が定まっておらず,こうした現状では,コンピュータシミュレーションによるバーチャルマシ-ニングにより,高速切削状態の把握と事前評価を効率的に行う必要がある.また生産加工のシステム化を推し進めるためには,バーチャルマシ-ニングを利用した切削条件の最適化を進める必要がある.そこで本研究では,先ず高速切削の物理現象を解明するための二次元切削および三次元切削のバーチャルマシ-ニングシステムの開発を行った.切りくず形態として流れ型,せん断型,鋸歯型,すくい面形状として平面型,溝型,三次元工具としてバイト,エンドミルが対象である.次にバーチャルマシ-ニングシステムの活用例として工具刃形の最適化を取り上げ,これにより高速化のための工具設計指針を獲得することを試みた.具体的には工具の摩耗や欠損,切りくず処等に及ぼす工具刃形の影響をバンチャルマシ-ニングシステムで得られる切削温度や工具面応力,工具内応力分布,工具の変形,切りくずの変形と破断等より明らかにし,与えられた切削諸元に対する最適な工具の選定,あるいは与えられた工具を十分に活用するための最適な切削条件の選定を行った.また工具摩耗のモニタリング,切削条件の最適化のための作業設計と,バーチャルマシ-ニングシステムとの統合化について検討を行った.切削バーチャルマシ-ニング高速切削は大きな付加価値を生みだす加工法の一つとして切削加工技術のなかで最も注目されているもののひとつである.しかし高速切削あるいは超高速切削の本格的な研究や実用化は緒についたばかりであり,高速切削における常識や高速切削の適用範囲を探索するための基本戦略が欠如している.こうした現状においては,コンピュータシミュレーションによるバーチャルマシ-ニングにより,高速切削における切削状態の把握と高速切削の事前評価を効率的に行う必要がある.本年度は,高速切削における物理現象の解明と高速切削を実現するための指針の獲得を目的として,バーチャルマシ-ニングシステムの開発を重点的に行ってきた.被削材としてはステンレス鋼,チタン合金ならびに鋼を用い,熱弾塑性有限要素法による二次元切削およびエンドミル加工のシミュレーション技術の確立を図った.高速切削では,切削状態の遷移によて新たな安定状態が生じるため,こうした安定状態をとらえて最適化を行なうことにより実用的な切削が可能となると思われる.難削材系統では,こうした切削状態の遷移は,連続形の切りくず生成から鋸歯状の切りくず生成への変化として現れることが多い.したがって延性破壊を導入できる,高速切削対応のバーチャルマシ-ニングモデルを作成した.開発した高速切削対応のバーチャルマシ-ニングモデルにより切削力,切りくず生成状態,切削温度ならびにその特異な変化,すくい面応力分布などについて,切削状態の事前評価を行うことが可能となった.また,実験との対応により,より実用的な評価を行うための方法論についても,最終年度に向けての検討を開始した.高速切削は大きな付加価値を生みだす加工法の一つとして注目され,期待は非常に大きいが,高速切削の本格的な研究や実用化は始まったばかりであり,高速切削の常識やその適用範囲を探索するための基本戦略が欠如している.こうした現状においては,コンピュータシミュレーションによるバーチャルマシ-ニングにより,高速切削状態の把握と事前評価を効率的に行う必要がある.また生産加工のシステム化を一段と推し進めるためには,切削トラブルの解決や新しい加工常識の確立のための切削の物理モデルが必要であり,こうした視点でバーチャルマシ-ニングを利用できる体制を整える必要がある.そこで本年度は高速切削の物理現象の解明と高速切削を実現するための指針の獲得を目的として,エンドミル加工におけるバーチャルマシ-ニングシステムの開発を特に重点的に行った.

エンドミル加工のバーチャルマシ-ニングシステムの開発では,昨年度は単一のすくい面モデルを用いたが,本年度は曲面ねじれ刃でのモデルが可能となり,ねじれ角の影響等に関するより実用的なバーチャルマシ-ニングを実現できた.難削材系統では,高速切削ではないが,ガラスの切削の延性一脆性遷移現象がバーチャルマシ-ニングで説明できるようになり,高速切削による脆性材料の加工に向けての指針が得られた.さらに切削加工のシステム化のためのバーチャルマシ-ニングとしては,システム化に際して最も重要な課題である切りくず形状の予測が延性破壊条件の導入により可能となった.高速切削の本格的な研究や実用化は始まったばかりであるが,大きな付加価値を生みだす加工法の一つとして注目されており,高速切削への期待は非常に大きい.しかし高速切削の適用範囲を探索するための基本戦略が定まっておらず,こうした現状では,コンピュータシミュレーションによるバーチャルマシ-ニングにより,高速切削状態の把握と事前評価を効率的に行う必要がある.また生産加工のシステム化を推し進めるためには,バーチャルマシ-ニングを利用した切削条件の最適化を進める必要がある.そこで本年度は研究の最終年度として,先ず高速切削の物理現象を解明するための二次元切削および三次元切削のバーチャルマシ-ニングシステムを改良・充実させた.切りくず形態として流れ型,せん断型,鋸歯型,すくい面形状として平面型,溝型,三次元工具としてバイト,エンドミルが対象である.次にバーチャルマシ-ニングシステムの活性例として工具刃形の最適化を取り上げ,これにより高速化のための工具設計指針を獲得することを試みた.具体的には工具の摩耗や欠損,切りくず処理等に及ぼす工具刃形の影響をバーチャルマシ-ニングシステムで得られる切削温度や工具面応力,工具内応力分布,工具の変形,切りくずの変形と破断等より明らかにし,与えられた切削諸元に対する最適な工具の選定,あるいは与えられた工具を十分に活用するための最適な切削条件の選定を行った.
炎症時における一次知覚神経終末での痛みの受容に対する一酸化窒素の作用

モルモットから調製した初代培養三叉神経節細胞を神経突起が伸長した状態になるまで培養し、ブラジキニンを作用させた時に生じる細胞内カルシウム濃度の上昇に対する一酸化窒素の影響を検討した。プロスタグランジンE2(PGE2)はブラジキニン刺激による細胞内カルシウム濃度の上昇を著明に増加させた。一酸化窒素発生剤のNOC12もブラジキニンによる細胞内カルシウム濃度の上昇を著明に増強し、この作用はグアニル酸シクラーゼの活性化を介した細胞外からのカルシウム流入を促進することによるものであった。これらことは、一酸化窒素が一次知覚神経の自由神経終末(痛覚受容器)における痛みの受容を増強する作用を有している可能性を示唆している。そこでマウスを用いて、ブラジキニンにより誘発される痛みに対する一酸化窒素の作用を検討した。ブラジキニンの産生を介してwrithing反応を起こすことが知られているカオリンを腹腔内に投与し、PGE2および一酸化窒素発生剤の影響を検討しな。PGE2はカオリン誘発writhing反応の回数を著明に増加させ、また、PGの受容体のアゴニストも同様の作用を示した。一方、一酸化窒素発生剤のNOC12も用量依存的にカオリン誘発writhing反応回数を増加させたが、その程度はPGE2より小さかった。そこで、内因性に産生される一酸化窒素の痛みの受容に対する影響を見るために、生体内で一酸化窒素合成酵素を誘導して一酸化窒素を産生することが知られているlipopolysaccharide(LPS)をマウスに投与して疼痛反応に対する影響を検討した。LPSを腹腔内に投与した後、腹腔マクロファージを採取して培養を行うと、LPSの用量に依存して一酸化窒素が産生・遊離された。このLPSによる一酸化窒素の産生は、マウスに一酸化窒素合成阻害剤を前投与することにより抑制された。また無処置マウスから調製したマクロファージにLPSを作用させると一酸化窒素が産生・遊離された。マウス腹腔内にLPSを全投与することにより、カオリン誘発writhing反応回数は著明に増加し、この増加は一酸化窒素合成阻害剤の投与により完全に抑制された。これらの結果から、LPS投与により産生・遊離された一酸化窒素が一次知覚神経終末に作用し、ブラジキニンにより誘発された痛みを増強することが示唆された。本研究により、一次知覚神経終末において、一酸化窒素はプロスタグランジンE2と同様にブラジキニンにより誘発される痛み刺激に対して増強作用を有することが明らかとなり、生体内において一酸化窒素が発痛助物質として機能していることが示唆された。

モルモットの三叉神経節から調製した神経節細胞を神経突起が伸展するまで培養した後、生体内発痛物質であるブラジキン(BK)を作用させると、記録した全細胞の約30%の細胞に細胞内カルシウム濃度([Ca^<2+>]i)の上昇がみられた。このBKによる[Ca^<2+>]iの上昇は、炎症のケミカルメディエーターであり発痛助物質のプロスタグランジンE_2により著明に増強された。炎症組織において産生遊離される一酸化窒素の発生剤であるNOC12を本培養細胞に作用させても[Ca^<2+>]iに変化はみられなかったが、BKによる[Ca^<2+>]iの上昇を著明に増強した。また、BK刺激で[Ca^<2+>]iの上昇が見られなかった細胞もNOC12の存在下においてBKにより[Ca^<2+>]iが上昇するものが観察された。BKの[Ca^<2+>]i上昇のNOC12による増強作用は、スーパーオキサイド消去剤のSODにより影響を受けなかった。また、一酸化窒素の選択的阻害剤のcarboxy-PTIO、グアニル酸シクラーゼの阻害剤のODQによってNOC12の作用は抑制された。Cyclic GMPの膜透過性アナログである8-bromo-cGMPは、NOC12と同様の増強作用を有していた。これらの結果は、培養三叉神経節細胞がブラジキニン刺激により興奮し、その興奮性がプロスタグランジンE_2、一酸化窒素により増強されることを示している。また、一酸化窒素による増強作用は、グアニル酸シクラーゼを活性化してcyclic GMPの産生を介する作用であることが明らかとなった。現在、マウスを用いたin vivoの系で痛みの受容において一酸化窒素による制御機構が存在するか否かについて検討を加えている。初代培養三叉神経節細胞を神経突起が伸長した状態になるまで培養し、ブラジキニンを作用させた時に生じる細胞内カルシウムの上昇に対して一酸化窒素発生剤(NOC12,SIN-1)が著明に増強することを見出し、この作用が、グアニル酸シクラーゼの活性化を介した細胞外からのカルシウム流入を促進することによるものであることを明らかにしてきた。このことは、一酸化窒素が生体内において一次知覚神経の自由神経終末(痛覚受容器)における痛みの受容を増強する作用を有することを示唆している。そこでマウスを用いて、ブラジキニンにより誘発される痛みに対する一酸化窒素の作用を検討した。ブラジキニンを直接マウス腹腔内に投与しても疼痛反応(writhing)がみられらなかったので、ブラジキニンの産生を介してwrithing反応を起こすことが知られているカオリンを腹腔内に投与し、プロスタグランジンE2(PGE2)および一酸化窒素発生剤の影響を検討した。PGE2はカオリン誘発writhing反応の回数を著明に増加させ、また、PGの受容体のアゴニストも同様の作用を示した。一方、一酸化窒素発生剤のNOC12も用量依存的にカオリン誘発writhing反応回数を増加させたが、その程度はPGE2より小さかった。そこで、内因性に産生される一酸化窒素の痛みの受容に対する影響を見るために、生体内で一酸化窒素合成酵素を誘導して一酸化窒素を産生することが知られているlipopolysac charide(LPS)をマウスに投与して疼痛反応に対する影響を検討した。LPSを腹腔内に投与した後、腹腔マクロファージを採取して培養を行うと、LPSの用量に依存して一酸化窒素が産生・遊離された。
代数解析的手法による代数群および量子群の表現論の研究

量子群は代数群のq変形である.パラメータqの値が1のベキ根以外の場合には,その表現論はよくわかっているが,1のベキ根の場合には,既約表現の分類などの基本的な問題が未解決のまま残されている.研究代表者はこの場合に,D加群の手法を用いて表現の研究を行い,微分作用素環の東屋性等の証明を得.また分担者の兼田は正標数での微分作用素環について考察を行い,これを用いて正標数の代数群の表現論における進展をもた微分作用素環について考察を行い,これを用いて正標数の代数群の表現論における進展をもたらした.量子群は代数群のq変形である.パラメータqの値が1のベキ根以外の場合には,その表現論はよくわかっているが,1のベキ根の場合には,既約表現の分類などの基本的な問題が未解決のまま残されている.研究代表者はこの場合に,D加群の手法を用いて表現の研究を行い,微分作用素環の東屋性等の証明を得.また分担者の兼田は正標数での微分作用素環について考察を行い,これを用いて正標数の代数群の表現論における進展をもた微分作用素環について考察を行い,これを用いて正標数の代数群の表現論における進展をもたらした.1.研究代表者は、前年度に引き続き、幾何学的ラングランズ対応の表現論への応用、特に、内藤聡らによるtwining指標公式の自然な解釈を得る問題について考察した.Twining指標公式の定式化には、ラングランズの意味の双対群が現れるが、その内在的理由は、これまで存在するいくつかの証明からは明らかではない.幾何学的ラングランズ対応は、簡約群の表現の圏とその双対群に付随する無限次元の幾何学的対象のなす圏の同値を与える.従ってTwining指標公式に対応する命題を、この無限次元の幾何学的対象のなす圏のほうで定式化して示す事により、より自然な内在的理由のわかる証明が得られることになる.問題を無限次元の幾何学的対象のなす圏のほうで定式化することは、ある意味では容易であるが、問題はその簡明な幾何学的証明を与える事である.Mirkovic-Vilonenサイクルを用いる解法でのアプローチは、既に洪久族によりなされているが、別方向からのアプローチとして、交差ホモロジーに対するレシェッツ型不動点公式を用いる方法がある、交差ホモロジーに関するレフシェッツ型不動点公式に関してはMacPhersonらによる一般的研究があるが、それだけでは求める結果は得られない.一般論のさらなる整備が必要であることがわかった.4.分担者の柏原は、一般カッツ・ムーディ代数の量子群の抽象クリスタルの研究を行った。5.分担者の内藤は、ねじれアフィン量子群のKirillov-Reshetikhin加群の研究を行った.量子旗多様体の上のD加群について考察した.Beilinson-Bernstein型定理を証明するのが,目標である.量子包絡環および量子微分作用素環のある種の退化を考え,これに関する対応する事実を証明し,そこからもともとの主張を引き出すというプログラムのもとで,研究をすすめた.退化した対象に関する対応する事実の証明は,ほぼ完成したといえる.鍵となるのは,Andersen-Polo-Wenによる同変直線束(の量子群版)のコホモロジーの構造定理であり,これに帰着させるために,退化した量子微分作用素環の同変部分を取り出し,同変ベクトル束の層としてのコホモロジーと,誘導関手によるコホモロジーの一致を用いる.この方法で,パラメータがベキ根以外,あるいは,ベキ根でしかもその位数が奇数でコクセター数より大きいときの統一的証明が得られる.次に,退化対象に対する事実からもとの主張を示す部分について述べる.始めは変形量子化の手法を用いる必要があるものと考えていたが,通常の代数幾何的手法が使えることがわかった.パラメータがベキ根の場合には,非可換幾何に踏み込む必要がなく,射影的射に関する平坦基底変換定理と,特殊ファイバーと一般ファイバーでのコホモロジー群の関係を用いて,目的を達成することができる.ベキ根でない場合には代数幾何が使えないが,基底変換定理の類似は,導来関手を用いて定義されるコホモロジー群のチェック・コホモロジー群との一致を用いて,証明できる.特殊ファイバーと一般ファイバーの関係に関しては,まだ考えていないが,大きな困難はないものと思われる.以上により,目標はほぼ達成できたと思われるが,細かい点を再度チェックして論文にするところまでは,まだいっていない.研究代表者は,前年度の研究により,ベキ根での量子旗多様体に関するベイリンソン・バーンシュタイン型定理の証明ができあがったものと思い,論文を書き始めた.約100ページの論文が完成したかと思ったが,最終段階で証明の不備が見つかり.再検討を余儀なくされた.微分作用素環の東屋性に関しては問題がないので,この部分だけはプレプリントサーバーにおいて公開した(この部分だけでも70ページ近い量になった).残りの部分の証明に時間を費やしたが,完成には至っていない.ただし次のような方針でできるのではないかと思い検討中である.まずべイリンソン・パーンシュタイン型定理を示すには,量子微分作用素環自身の高次コホモロジーの消滅と大域切断の空間が量子包絡代数のある商になることの2つが示されればよいことがわかる.量子包絡代数に関しては,そのある種のフィルター付けが,デコンチニ・プロチェジらにより構成されており,対応する次数付き環は可換ではないが簡単な構造を持っている.このフィルター付けが,量子微分作用素環のフィルター付けに自然に拡張できるのでけないかと思われる.

そうだとすると量子微分作用素環の退化版(次数付き環)が定まるが,これに関してはコホモロジーの消滅定理などが比較的容易に示されるものと思われる.量子微分作用素環自身のコホモロジーは退化版に関する性質を用いて証明できるはずである.今後は,以上のような方針で研究を続行し,この研究の完成にこぎつけたい.
位置依存で非均質な組込み機器協調のためのネットワークプラットフォームの構築

世界中に点在する組込み機器(家電や自動車など)が,それぞれの機器の資源と情報を協調させて有効に利用するためのネットワークに関するプラットフォームの構築を行った.これにより,家庭や自動車内のローカルネットワークに接続された動画や音声などのデータを,利用者の認証を行い,セキュリティを考慮しながら,インターネット経由で遠隔地にある他の複数のローカルネットワークから検索し同時に視聴が可能となった.世界中に点在する組込み機器(家電や自動車など)が,それぞれの機器の資源と情報を協調させて有効に利用するためのネットワークに関するプラットフォームの構築を行った.これにより,家庭や自動車内のローカルネットワークに接続された動画や音声などのデータを,利用者の認証を行い,セキュリティを考慮しながら,インターネット経由で遠隔地にある他の複数のローカルネットワークから検索し同時に視聴が可能となった.本研究の目的は,世界中に点在する組込み機器(家電,自動車,オフィース機器)が独自に提供可能な能力と独自情報などの特徴的な資質を活かし,それぞれの機器の資源と情報を協調させて有効に利用するためのネットワークに関するプラットフォームを構築することである.本年度の成果として,複数台の組込み機器(ノートPCで模擬)がそれぞれのローカルネットワークに接続され,ローカルネットワークとグローバルネットワークを接続するサービスゲートウエイを経由して,それぞれの組込み機器間の連携させるため,WebサービスゲートウエイであるWSDL,UDDIを利用しプラットフォームの構築を行った.具体的には以下の項目の設計,実装,評価を行った.1.Webサービスコンピューティング環境の構築2.ローカルサービスゲートウエイの開発3.サービス提供ノードからの位置情報を含む個別情報登録の仕組みの実装4.サービス検索プロトコルの設計、実装5.サービス提供ノード、サービス利用ノード間のRESTにる通信の仕組みの実装従来からの提案システムであるマイクロソフト社のUPnP(Universal Plug And Play)およびサンマイクロシステムズ社のJiniも同時に実装を行い、比較対象を行った.これらにより,構築したプラットフォームにおいて,基本的なネットワーク上のデータトラフィック,応答性,サービス利用ノードとサービス提供ノードの組込みシステムとしての妥当性の評価することができた.本研究の目的は,世界中に点在する組込み機器(家電,自動車,オフィース機器)が独自に提供可能な処理能力と独自情報などの特徴的な資質を活かし,それぞれの機器の資源と情報を協調させて有効に利用するためのネットワークに関するプラットフォームを構築することである.本年度の成果として,それぞれのローカルネットワークに接続された複数台の組込み機器がグローバルネットワークを経由して,Webサービスによりそれぞれの機能を連携することが可能となった.ローカルネットワークとグローバルネットワークを中継するゲートウエイにおいて利用者の認証を行い,セキュリティを考慮しながら,音声や動画といったストリームデータ伝送を行うことができた.また,サービス利用ノードを複数台設置し,複数台から同時にサービス提供ノードへのアクセスが発生した場合の処理も実現した.具体的には以下の項目の設計,実装,評価を行った.・Webサービスを用いたグローバルサービスロケータの開発・サービス提供ノードからの位置情報を含む個別情報の全体管理する仕組みの実装・ネットワーク全体においてサービス検索プロトコルの設計,実装・サービス提供ノード,サービス利用ノード間でマルチメディアデータ伝送の実現これらにより,構築したプラットフォームにおいて,ネットワーク上のデータトラフィック,応答性,サービス利用ノードとサービス提供ノードの組込みシステムとしての妥当性の評価することができた.
ネオティホデュウム・エンドファイトとイネ科牧草の共生機構の解明

本研究は,牧草中のエンドファイト感染率と我が国の気象条件下における感染個体の消長を調べ,同一遺伝子型を持ったエンドファイト感染(E+)、非感染個体(E-)の作出法の検討を試み、E+個体の特性を競合力とミネラルの吸収特性から検討し、イネ科植物とエンドファイトの共生機構を明らかにしようとした.北日本のベレニアルライグラスとトールフェスクでエンドファイト感染状況を調べた結果、それぞれ10%と15%が感染しており,感染個体の平均アルカロイド含有率は,エルゴバリンが1.86ppmと6.27ppm,ロリトレムBはベレニアルライグラスで1.41ppmであった.エンドファイト感染個体率の消長は立地条件で差が見られ,河川敷に造成されているゴルフ場と競技場では大幅に上昇した.夏期の高温,乾燥に加えて土質が影響したと考えられた。ベレニアルライグラスとトールフェスクでE+個体からE-個体を作出するために、浸透性殺菌剤を用いた方法を検討した結果,ベノミル剤は両草種に有効で,トリホリン剤はトールフェスクにのみ,チファネートメチル剤はいずれの草種にも有効ではなく,殺菌制とエンドファイト種の間に特異性が認められた.また、牧草種子を免疫組織化学的な方法(イムノブロットキット)で検定したところ,おおむね正しく判定できた.E+の競合性は,ベレニアルライグラス単植ではE-との違いは認められなかったが,シロクローバとの混植ではE+の競合性が高まった.乾燥条件下での生育の違いを調べたところ,E+とE-で有意な差異が認められたのは,対照区の乾物重のみで,乾燥処理区では差異は認められなかった.赤色土とクロボク土でトールフェスクのE+とE-を栽培した結果,クロボク上ではE+の生育が旺盛で水分利用効率も高かったが,赤色土では逆にE-が高かった.また,ミネラルの吸収量を調べた結果でも,E+のMg, Ca, K吸収量が多かった.水耕栽培条件下における生育特性を調査したところ,ベレニアルライグラスではE+は草高が高く,根面積が大きく,二次根が長い結果が得られ,トールフェスクでも同様の結果と,なった.本研究は,牧草中のエンドファイト感染率と我が国の気象条件下における感染個体の消長を調べ,同一遺伝子型を持ったエンドファイト感染(E+)、非感染個体(E-)の作出法の検討を試み、E+個体の特性を競合力とミネラルの吸収特性から検討し、イネ科植物とエンドファイトの共生機構を明らかにしようとした.北日本のベレニアルライグラスとトールフェスクでエンドファイト感染状況を調べた結果、それぞれ10%と15%が感染しており,感染個体の平均アルカロイド含有率は,エルゴバリンが1.86ppmと6.27ppm,ロリトレムBはベレニアルライグラスで1.41ppmであった.エンドファイト感染個体率の消長は立地条件で差が見られ,河川敷に造成されているゴルフ場と競技場では大幅に上昇した.夏期の高温,乾燥に加えて土質が影響したと考えられた。ベレニアルライグラスとトールフェスクでE+個体からE-個体を作出するために、浸透性殺菌剤を用いた方法を検討した結果,ベノミル剤は両草種に有効で,トリホリン剤はトールフェスクにのみ,チファネートメチル剤はいずれの草種にも有効ではなく,殺菌制とエンドファイト種の間に特異性が認められた.また、牧草種子を免疫組織化学的な方法(イムノブロットキット)で検定したところ,おおむね正しく判定できた.E+の競合性は,ベレニアルライグラス単植ではE-との違いは認められなかったが,シロクローバとの混植ではE+の競合性が高まった.乾燥条件下での生育の違いを調べたところ,E+とE-で有意な差異が認められたのは,対照区の乾物重のみで,乾燥処理区では差異は認められなかった.赤色土とクロボク土でトールフェスクのE+とE-を栽培した結果,クロボク上ではE+の生育が旺盛で水分利用効率も高かったが,赤色土では逆にE-が高かった.また,ミネラルの吸収量を調べた結果でも,E+のMg, Ca, K吸収量が多かった.水耕栽培条件下における生育特性を調査したところ,ベレニアルライグラスではE+は草高が高く,根面積が大きく,二次根が長い結果が得られ,トールフェスクでも同様の結果と,なった.ペレニアルライグラスとトールフェスクと寒地型イネ科牧草であり,主として北海道と東北地方の牧草地に栽培されている.そこで,平成12年度までに北海道と東北の全域からエンドファイトに感染した牧草の収集を行うこととした.平成11年度は,北海道では帯広,千歳,旭川,月形等10カ所,東北では岩手県の雫石,宮古,花巻,秋田県の能代,大曲,青森県の七戸,深浦等16カ所からエンドファイト感染の可能性のある牧草の収集を行った.草種別の収集点数はペレニアルライグラスが20点,トールフェスクが19点であった.収集した個体は岩手大学に集め,エンドファイト感染の有無を調査した.ペレニアルライグラスでは,北海道のモエレ沼,知来乙,二風谷,青森県の深浦,平内,岩手県の滝沢の合計6カ所で,トールフェスクでは北海道の天塩,岩手県の小岩井,秋田県の昭和,青森県の深浦の合計4カ所からの収集個体にエンドファイトの感染を認めた.感染を確認したこれらの個体は岩手大学の構内圃場に保存し,植物体の試料からサンプリングしてアルカロイドの分析を行った.

その結果,深浦から収集したペレニアルライグラスを除く全ての個体でアルカロイドが検出された.ペレニアルライグラスではErgovaline,ErgovalininとLolitremBのいずれの成分も,トールフェスクではErgovalineとErgovalininが検出された.最も高いLolitremB含有率が検出されたのはモエレ沼のペレニアルライグラス,最も高いErgovalineとErgovalininが検出されたのは深浦のトールフェスクであった.これらアルカロイドが検出された牧草個体は農林水産省草地試験場に集め,エンドファイト菌を分離・同定中である.平成11年度に続いて本年度も,エンドファイトに感染したペレニアルライグラスとトールフェスクの収集を,北海道と東北地方から行った.平成12年度は,東北では青森県,岩手県,秋田県,宮城県,山形県,福島県の6県全てからエンドファイト感染の可能性のある牧草の収集を行った.これらの内六カ所村,階上,平庭,松尾,仁賀保等からの収集個体にエンドファイトの感染を認めた.感染を確認したこれらの個体は岩手大学の構内圃場に保存し,植物体の試料からサンプリングしてアルカロイドの分析を行った.エンドファイトの感染を確認したほとんど全ての個体からアルカロイドが検出された.これらアルカロイドが検出された牧草個体は農林水産省草地試験場に集め,エンドファイト菌を分離・同定中である.岩手大学ではエンドファイト感染個体から非感染個体を作出するために,殺菌剤の効果を調べた.供試した薬剤はサプロール,ベンレート,トップジンの3種類であり,この中ではベンレートの100倍液がトールフェスク,ペレニアルライグラスともエンドファイトの除菌効果が高いことが確認された.宮城農業短期大学ではエンドファイト感染トールフェスクをマウスに採食させ,エンドファイトの分泌するアルカロイドが神経伝達物質に与える影響を開始した.この結果,感染トールフェスクを採食させたマウスは歩行不確定等の中毒症状を示した.今後は選択的セロトニン再取り込み阻害剤の影響を調べる.また北海道大学では,ペレニアルライグラスNuiを種子から成植物に生育させ,1植物体内でのエンドファイト菌糸の分布状況を調べた結果,個体により,また分げつにより感染状況に差が認められた.本年度は、収集個体中エンドファイト感染個体のアルカロイド分析とエンドファイト菌の分離・同定を主として行った.感染を確認したこれらの個体は岩手大学の構内圃場に保存し、植物体の試料からサンプリングして宮城農業短期大学でアルカロイドの分析を行った.その結果,深浦から収集したペレニアルライグラスを除く全ての個体でアルカロイドが検出された.ペレニアルライグラスではErgovaline, ErgovalininとLolitremBのいずれの成分も、トールフェスクではErgovalineとErgovalininが検出された.畜産草地研究所では、平成12年度までに北日本各地から収集されたNeotyphodium属のエンドファイトについて、既報のマイクロサテライトマーカーを用いた検出と簡易同定を行った。プライマーセットB9.1-B9.4でのPCRではペレニアルライグラスからのサンプル7点中5点、トールフェスクからの14点中11点で増幅産物が見られ、これらの植物体にNeotyphodium属のエンドファイトが感染していることがDNAレベルでも確認された。増幅産物のサイズから、ペレニアルライグラス及びトールフェスクに感染しているエンドファイトはそれぞれLpTG-1,LpTG-2とFaTG-1,FaTG-2の可能性が高いと考えられた。北海道大学では、エンドファイト感染個体と非感染個体の競合力を単植区とクローバとの混植区を設けて比較した。
文化情報資源メタデータの質的コントロールと評価に関する研究

本年度は,Linked Dataをはじめとする情報の二次活用を促進するため,量的な観点から文化情報資源メタデータの分析と評価を試みた.対象は,Web上で公開された博物館資料のメタデータおよび図書館のOPACで検索可能な展覧会カタログである.博物館資料のメタデータは機械的に収集されたものであり,収集時期と対象機関によって第一次と第二次に分けられる.2010年度の第一次収集データは14機関の61,861件,2011年度の第二次収集データは70機関の421,446件,合計84機関483,307件である.このうち,75機関の429,236件のメタデータを分析した.分析の観点は,既存の図書館資料メタデータ分析および博物館資料のLinked Data化で用いられてきた枠組みを援用し,1.値の記述率,2.値の形式的妥当性,3.値の表記の一貫性,とした.加えて,公開形式や定義されている記述項目についても調査した.調査の結果,メタデータの記述項目には「作品名」「制作年」「寸法・法量」が7割以上の機関で定義されていることがわかった.Web上での公開という性質上からか,「制作者」の項目は定義率が6割程度に留まった.また,メタデータの記述項目が明示されておらず,記述されているのが何の値か解釈する必要のある公開形式が全体の3割あると明らかになった.分析の結果,1.値の記述率は項目の定義率と相関がなく項目の種類ごとに差がある,2.項目に対して不適切な値の記述はほぼみられない,3.値の表記は特定の項目において機関によらず一貫しない傾向がある,ことがわかった.現状は,項目の明示的な定義と表記の一貫性向上が必要という評価になるといえる.この他,既存の博物館資料メタデータのLinked Dataの補完を目的とした展覧会カタログ調査と,関連付けのための展覧会カタログメタデータ分析を行った.本年度は,多様な資料を統合的に管理する必要がある文化遺産セクターの業務システム要求分析として,中でも特に横断的な性格を持つ博物館の図書室(以下,図書室)に着目し,調査・分析を行った.研究方法は,1)既存統計資料の調査・分析による図書室の定量的な変化の整理,2)統計刊行以降のWebでの現状調査,3)質問紙と聞き取りによる定性的な業務分析,である、その結果,1)統計上の図書室のここ20年の変化,2)図書室の類型と業務,3)図書室統計の問題点,が明らかになった.統計資料調査の結果,図書室について分析可能なのは『専門情報機関総覧』だけであった.分析の結果,図書室は、1)全体的に縮小傾向,2)外部化が進行,3)規模格差が拡大,4)内部指向,5)資料購入費が減少傾向,6)受入資料数は横ばい,という状況にあった.現状調査の結果,約7%が閉館していた.存続していた機関では,統計よりも情報化が遅れていた.質問紙による業務分析調査の結果,資料収集に関する業務は実施率が全体的に高く,利用者支援や図書室の情報化業務は全体的に低かった.聞き取り調査では,資料の収集・組織化・保存・廃棄に関して他の図書館にない特徴がみられた.質問紙と聞き取りの結果から,図書室を実施業務の観点で,1)情報部門型,2)最小限型,3)基本型,4)拡大型,5)独立型の5つに類型化し,業務モデルを作成した.各調査の結果から,既存統計調査には,1)不安定な分類,2)不明確な対象,3)不適切な設問,という問題があり,定量的な分析が困難であることがわかった.結論として,現状では図書室を十分な精度で定量的に分析可能な統計はないということと,明らかになった図書室の変化を鑑み既存の統計は改善が必要であるということ,がいえる.また,情報組織化業務と情報共有・情報交換に重点を置いたシステムの必要性が明らかになった.本年度は,文化遺産セクターが所蔵する多様な資料を統合的に管理し,その利活用を促進する手法として,公的データの共有技術として広まりつつあるLinked Dataに着目し,館種を横断した文化遺産メタデータのLinked Data化について,調査・分析を行った。方法として第1に,昨年度明らかにした博物館図書室の実態から,博物館の図録を介して博物館と図書館の資料をリンクさせる手法を提案し,実現の可能性を測るため,1)図録の所蔵・流通状況,2)図録内のメタデータ,3)図録自体のメタデータについて調査した。この結果,所蔵・流通状況に関して,1)灰色文献ながら一般図書に分布が相似している,2)大都市と大規模大学・図書館・博物館への集中傾向がある,3)約3%の機関で全タイトル網羅可能である,と明らかになった。また,メタデータに関して,図録内では,1)博物館資料の記述形式は凡そ3種類に集約される,2)図書館資料の記述は半数程度に存在する,とわかった。そして図録自体のメタデータは,その所蔵状況から作成機関が限られるため,事実上の標準が生じている。第2に,標準化の遅れが指摘され続けている博物館資料のメタデータに関し,1)Web公開されたメタデータの現状分析,2)Web公開されたメタデータの機械的なLinked Data化によって生じた問題点の整理,を行った。この結果,1)記述項目数や記入率は機関ごと・種類ごとにばらつきがある,2)記述項目数は最大でも図録内の形式と同程度である,3)記入ミスやテストデータが残存したまま公開されている,

4)項目の明示が少ないために不正確な変換が行われ,人手での修正も困難である,とわかった。結論として,現状では機械的に博物館資料メタデータをLinked Data化しても利用には適さないことと,Linked Dataの修正・補完に図録が有効な可能性があることがいえる。本年度の成果と前年度の成果を踏まえ,Linked Data化された文化遺産メタデータについて質的評価実験を行うため,既存の博物館業務用システムを改修する環境を整備した。本年度は,Linked Dataをはじめとする情報の二次活用を促進するため,量的な観点から文化情報資源メタデータの分析と評価を試みた.対象は,Web上で公開された博物館資料のメタデータおよび図書館のOPACで検索可能な展覧会カタログである.博物館資料のメタデータは機械的に収集されたものであり,収集時期と対象機関によって第一次と第二次に分けられる.2010年度の第一次収集データは14機関の61,861件,2011年度の第二次収集データは70機関の421,446件,合計84機関483,307件である.このうち,75機関の429,236件のメタデータを分析した.分析の観点は,既存の図書館資料メタデータ分析および博物館資料のLinked Data化で用いられてきた枠組みを援用し,1.値の記述率,2.値の形式的妥当性,3.値の表記の一貫性,とした.加えて,公開形式や定義されている記述項目についても調査した.調査の結果,メタデータの記述項目には「作品名」「制作年」「寸法・法量」が7割以上の機関で定義されていることがわかった.Web上での公開という性質上からか,「制作者」の項目は定義率が6割程度に留まった.また,メタデータの記述項目が明示されておらず,記述されているのが何の値か解釈する必要のある公開形式が全体の3割あると明らかになった.分析の結果,1.値の記述率は項目の定義率と相関がなく項目の種類ごとに差がある,2.項目に対して不適切な値の記述はほぼみられない,3.値の表記は特定の項目において機関によらず一貫しない傾向がある,ことがわかった.現状は,項目の明示的な定義と表記の一貫性向上が必要という評価になるといえる.この他,既存の博物館資料メタデータのLinked Dataの補完を目的とした展覧会カタログ調査と,関連付けのための展覧会カタログメタデータ分析を行った.