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算数科における論証指導に必要な教師の数学的知識に関する研究

本研究の目的は,算数科における論証指導における数学的知識を研究対象とし,「教えるための数学的知識」の具体化を図ることである。文献研究に基づく枠組みの検討では,先行研究で示された「教えるための数学的知識」の領域区分を「内容知」だけでなく,「プロセス知」という視点から検討した。小学校教師を志望する136名の大学生を対象とした調査研究では,現実的場面を含む問題に含まれる前提条件を児童の解答の中から解釈したりフィードバックしたりすることの困難性を明らかにした。初年次にあたる平成26年度は,「論証指導に必要な教師の数学的知識」に関する文献研究及び調査研究を進めた。論証指導,教師教育に関する海外の学術文献を収集し,本研究のテーマとの関連性を検討した。また,教員養成系の学生を対象とした予備調査を行い,その分析結果を,2014年11月に熊本大学で開催された日本数学教育学会第47回秋期研究大会において口頭発表を行った。2015年3月には,研究代表者(柳本)・研究分担者(真野)・連携研究者(宇野)が集まり,今後の研究の方向性について意見交換を行うとともに,論証指導に関する情報交換を行った.2年次にあたる平成27年度は,前年度(平成26年度)の研究成果に基づいて,算数科における論証指導に必要な教師の数学的知識に関する理論的研究及び調査研究を進めた。理論的研究では,D. Ballらが提唱した「教えるための数学的知識」の枠組みを視点として,論証指導に必要な数学的知識のカテゴリーを検討した。平成27年度前期には,昨年度に行った予備調査の結果を踏まえて,調査問題を作成し,教員養成系の学生を対象とした調査を実施し,その結果を分析した。調査問題では,全国学力・学習状況調査の算数B問題を利用し,学生が児童の解答を評価させるときに必要となる論証認識を調査できるように工夫した。また,調査結果の分析には,「教えるための数学的知識」の枠組みを援用し,理論的研究と調査研究が関連性をもたせた。調査結果の分析を通して,現実的問題に含まれる前提条件を認識することの困難性が明確となった。2015年9月には,研究代表者(柳本)・研究分担者(真野)・連携研究者(宇野)が集まり,これまでの研究の進捗状況と今後の研究の方向性について打合せを行った。本年度の研究成果は,8月に山形大学で開催された日本科学教育学会第39回例会,および11月に信州大学で開催された日本数学教育学会第48回秋期研究大会において発表した。また,これまでの本研究の成果を論文(英文)としてまとめ,第13回数学教育世界会議の初等教員養成部会に投稿し,審査を経て採択された。現在までに,算数科における論証指導に必要な教師の数学的知識を捉える枠組みを設定し,その枠組みを視点として調査の計画・実施・分析していることから,「おおむね順調に進展している」と判断される。これまで本研究では,算数科における論証指導に必要な教師の数学的知識をテーマとして,小学校教師(教員養成系の学生を含む)が児童の解答を評価するときに必要となる論証認識について文献研究や調査研究を進めてきた。最終年度にあたる平成28年度は,過去2年間にわたる研文献研究及び調査研究の成果を総括し,国内外の学会において成果発信を行った。文献研究では,D. Ballらが提唱した「教えるための数学的知識」の枠組みに加えて「教師の気づき」という視点を考慮して,論証指導に必要な数学的知識のカテゴリーを再検討した。その成果と課題については,2016年9月に研究ミーティングを行い,研究代表者(柳本)・研究分担者(真野)・連携研究者(宇野)の間で共有し,2016年10月に弘前大学で開催された日本数学教育学会第49回秋期研究大会で発表した。また,文献研究と調査研究の成果については,2016年7月にドイツ・ハンブルクで開催された第13回数学教育世界会議(ICME13: 13th International Conference on Mathematics Education)に研究代表者(柳本)と研究分担者(真野)が参加し,初等教員養成部会(Pre-service mathematics education of primary teachers)において論文発表を行うことができた。ICME13で発表した論文は,書籍(英文)の一つの章として刊行される予定であり,現在出版に向けた準備を進めている。現在までに「算数科における論証指導に必要な教師の数学的知識」について検討するための調査問題を開発し,予備調査を行ってきているため。平成28年度(最終年度)は,7月にドイツ・ハンブルクで開催される第13回数学教育世界会議の初等教員養成部会に出席し,本研究の成果を報告する。また,同会議において本研究テーマに関連する最新の研究情報を収集し,本研究を推進していきたい。これまでの文献研究や調査研究の成果と課題を総括し,本研究の実践的意義を明確にする。数学教育

平成27年度(2年次)は,平成26年度に行った予備調査を受けて,調査問題を改良し,平成27年度前期に小学校教師を志望する大学生に対して調査を実施し,その結果を分析する。分析のための枠組みとして,米国のBallらが示した「教えるための数学的知識」の枠組みを用いるが,「論証指導」という視点から枠組みの精緻化を図りたい。こうした研究成果をまとめ,数学教育関係の学会で発表する予定である。当初平成27年度は,アジアで開催される国際会議への出席を計画していたが,当初申請した研究費よりも減額されたことを受けて,平成27年度は,国内で開催された学会等の参加費や渡航費として旅費を使用したことから次年度使用額が生じた。平成28年7月にドイツ・ハンブルクで開催される第13回数学教育世界会議に論文を投稿し,採択された。次年度使用額は,この会議の参加費・渡航費として使用する予定である。
QOLと生理的データの改善を目指した心筋梗塞患者のセルフケア支援システムの開発

平成29年度に実施した心筋梗塞患者と家族のセルフケア支援を実践している医療従事者を対象とした調査の分析を行い、調査結果を学会にて発表した。医療従事者支援する上での課題については、15カテゴリーに分類された。さらに、15カテゴリーは【心筋梗塞に対する知識不足があり、自身の生活習慣や自己管理と病気が結びつかない】といった『患者に関する内容』、【家族や職場などの周囲の人々から有効的なサポートが得られていない】といった『家族や職場の環境を含めた周囲の支援に対する内容』、【有効な介入するための情報収集や教育方法を選択することが難しい】といった『医療従事者の支援や支援体制に関する内容』に分類された。患者の疾患に対する認識やセルフケアの負担感に関するものが多く、患者の認識が生活改善にまでつながらないこと、患者の性格や社会面や経済的側面を考慮したアプローチをしなければ、患者の負担感が強くなり、支援が困難になっていることが考えられた。また、独居や同居家族の関心のなさや高齢化からの支援の不足、在宅での療養をサポートできる院内外の体制に関する課題があり、外来心臓リハビリテーションが終了した患者やリハビリに通院できない高齢患者や有職者など個々の患者の状況に対応して継続的に支援することへの課題があることが考えられた。セルフケアを支援する上で期待するシステムは、【在宅療養をサポートできる地域の施設との連携やネットワークの整備】【院内の専門職の専門性を生かせる環境やネットワークの整備】、【支援するためのツールに関する内容】などの3カテゴリーに分類された。院内外の支援体制が十分でなく、各専門職の連携に関する課題があり、個々の患者の背景を考慮した個別的・集団的アプローチに加えて、さらなる多職種連携システムと院内外における包括的な支援システムの構築が必要であることが考えられた。2018年度は、患者を対象とした面接調査を実施予定であったが、調査機関との調整に時間が要したため、まだ調査を実施できていない。2019年度初めには、調査を実施できる計画で、調査機関と打ち合わせをしており、準備は整っている。面接調査の実施と分析をスムーズにするため、共同研究者を1名追加した。心筋梗塞患者と家族のセルフケア支援を実践している医療従事者が実践している支援の内容や工夫、支援する上での課題、期待する支援システムを明らかにするため、研究協力の得られた在宅医療を提供している医療機関で、心筋梗塞患者のセルフケア支援を実践している医療従事者(医師、看護師、薬剤師、運動療法士、栄養士)18名を対象とし、セルフケアの現状と課題について、研究者らが作成したインタビューガイドを用いた半構成的面接調査を実施した。面接内容は、実践しているセルフケア支援の内容や工夫、セルフケア支援上の課題、期待するセルフケア支援システムなどとした。現在、面接調査で得られたデータから、実践している支援の内容や工夫、セルフケア支援の課題、期待するシステムを表現していると考えられる部分を抽出し、質的分析を行っている。当初の予定通りに面接調査を実施した。現在までに収集した医療従事者のデータの分析をすすめ、その調査結果を生かして、今後は患者や家族を対象とした面接調査を実施する予定である。面接データ分析や分析結果の発表に必要な経費として、使用する予定である。2018年度に実施予定であった面接調査が実施できておらず、面接調査の費用とそのデータの分析や結果発表にかかる費用が未執行であり、2018年度の予算は余剰している。
分子インプリント撹拌子による生体内環境汚染物質の高感度分析と暴露評価に関する研究

わずか一滴の生体試料から様々な情報を得ることが可能になれば、化学物質の暴露と健康影響の関係を調査や病気の診断等を容易に行うことができる。とりわけ、化学物質の影響を受けやすい胎児や新生児の生体試料は稀少であり、超高感度分析法の開発が必要とされている。本研究の目的は、分子インプリント(MI)法を用いた生内微量化学物質の超高感度分析法の開発にある。MI法は、認識させたい分子(鋳型分子)とモノマーを重合し、得られたポリマーから鋳型分子を取り除くことにより、鋳型分子に対して相補的な結合部位を形成する方法である。得られたポリマー(MIP)は、鋳型分子を選択的に吸着することが可能となる。一昨年度の研究において、従来のMI法の欠点であった作製したポリマー内部からの分析対象物質の溶出を克服した新しいMIPとして、分析対象物質の安定同位体ラベル化物質を鋳型分子とするIMIPの作製に成功した。また、昨年度の研究では、作製したIMIPとガラス製の撹搾子を限外ろ過膜で包んだ分子インプリント撹搾子(MISB)を開発した。本年度は、作製したMISBを用いて、実際にヒト生体試料である尿及び血漿中ビスフェノールA(BPA)の前処理を行った。脱抱合体化処理を行った尿の分析において、sub ng/mlレベルでの高感度な測定を可能とした。しかし、血漿の測定では、マトリックス(アルブミン等)の影響を受けて、満足できる回収率を得ることは出来なかった。今後は、IMIPの合成において、ポリマー表面を親水化した浸透制限型分子インプリントポリマーを作製することで、アルブミン等のタンパクの吸着を防ぐ手法が有効であると示唆された。生体内には様々な化学物質が存在し、ヒトの健康に影響を及ぼすことが危惧されている。生体試料(血液、尿、唾液等)から様々な情報を得ることは、化学物質の生体内暴露評価において重要である。しかし、生体試料は、稀少であり超高感度分析法の開発が必要とされている。本研究の目的は、分子インプリント(MI)法を用いた生体内微量化学物質の超高感度分析法の開発にある。従来のMI法では、鋳型分子として分析対象物質そのものを用いることから、作製したポリマー内部からの分析対象物質の溶出を防ぐことはできず、微量分析への応用は困難であった。平成16年度の研究では、MI法の欠点であるMIP自身からの分析対象物質の溶出を考慮して、安定同位体でラベル化された分析対象物質を鋳型分子とするMIP(i-MIP)の製作を行なった。本法により得られたi-MIP内部から溶出する分子は、安定同位体ラベル化物質となる。従って、質量が分析対象物質と異なり、質量分析計(MS)での分離が可能であり、溶出に対し、全く影響されない微量分析法の開発が可能となった。作製した新規のポリマーは、鋳型分子に対して高い選択性を有していた。また、固相抽出用の充填剤として適用した結果、河川中の環境汚染物質を高感度(pptレベル)で測定することが可能となった。一滴の生体試料から様々な情報を得ることが可能になれば、化学物質の暴露と健康影響の関係を調査や病気の診断等を容易に行うことができる。昨年度の研究において、従来のMI法の欠点であった作製したポリマー内部からの分析対象物質の溶出を克服した新しいMIPとして、分析対象物質の安定同位体ラベル化物質を鋳型分子とするIMIPの作製に成功した。本年度の研究では、得られたIMIPを撹拌子に成型し、分子インプリント撹絆子(MISBE)の作製を試みた。当初、塊状重合法の応用であるin situ法により、試験管内で直接MISBEの作製を試みたが、満足する強度を持たせることが不可能であった。そこで、懸濁重合法により不均一な粒子系のポリマーを作製し、そのポリマーとガラス製の撹絆子を限外ろ過膜で包んだMISBEの作製を検討した。限外ろ過膜で覆うことで、サイズ除去の機能が加わり、生体試料の分析において精製効果も期待された。また、IMIPは、分析対象物質を選択的に抽出できるため、高感度微量分析用の前処理として、有用であると示唆された。

MI法は、認識させたい分子(鋳型分子)とモノマーを重合し、得られたポリマーから鋳型分子を取り除くことにより、鋳型分子に対して相補的な結合部位を形成する方法である。得られたポリマー(MIP)は、鋳型分子を選択的に吸着することが可能となる。一昨年度の研究において、従来のMI法の欠点であった作製したポリマー内部からの分析対象物質の溶出を克服した新しいMIPとして、分析対象物質の安定同位体ラベル化物質を鋳型分子とするIMIPの作製に成功した。また、昨年度の研究では、作製したIMIPとガラス製の撹搾子を限外ろ過膜で包んだ分子インプリント撹搾子(MISB)を開発した。本年度は、作製したMISBを用いて、実際にヒト生体試料である尿及び血漿中ビスフェノールA(BPA)の前処理を行った。脱抱合体化処理を行った尿の分析において、sub ng/mlレベルでの高感度な測定を可能とした。しかし、血漿の測定では、マトリックス(アルブミン等)の影響を受けて、満足できる回収率を得ることは出来なかった。今後は、IMIPの合成において、ポリマー表面を親水化した浸透制限型分子インプリントポリマーを作製することで、アルブミン等のタンパクの吸着を防ぐ手法が有効であると示唆された。
光による転位制御と偏光素子への応用

本研究では、誘電体材料に超短パルス光であるフェムト秒レーザーを集光照射し、局所的に応力を付加することにより転位を形成し、転位の形成メカニズムを探ると同時に、レーザー反応領域の微細構造を多角的に分析する。そして、転位形成領域に発生する局所的な屈折率差を利用し、偏光素子への応用を図る。・転位形成のレーザー照射条件の探索フェムト秒レーザー(Ifrit,パルス幅217fs,繰り返し周波数1kHz)を、Mg0単結晶内部にフェムト秒レーザーを集光照射した。集光には対物レンズ(NA=0.3,0.45,0.8,0.9)を用い、転位が明瞭に形成される集光条件を確認した。NA=0.9の対物レンズを使用し、Mg0(001)面に対して垂直方向からレーザーを照射したところ、クロス状のパターンが形成された。本パターンは、レーザーの影響を受けていない周囲と比較すると屈折率が変化しており、深さ方向においても同様のパターンが連続して観察された。つまり、結晶内部の特定結晶面が変化していることを示している。本パターンは、結晶面のあらゆる位置に照射しても、同じ大きさと形状を保持しながら形成されることを確認した。これは、Mg0結晶の力学的特性に強く依存しており、(110)面のすべり面に沿って転位線が発生していることに起因する。透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて集光部の様子を観察すると、高密度に凝集した転位線が集光部とパターン領域の両方に形成していることを確認した。レーザーを照射することにより、集光部に高圧領域が形成され、結果としてひずみが印可される。次段階で、結晶内部において形成されたひずみが若干緩和され、その時に転位が発生したものと考えられる。レーザーにより形成される転位構造は、通常のインデンテーション法で形成する場合と全く異なる形状を示した。原因として、前者では、ひずみが表面の比較的広い部分に加えられるのに対し、後者では、ひずみが内部の局所領域に加えられるという違いが考えられる。単結晶表面に照射したところ、転位よりも亀裂が発生しやすいことを確認した。フェムト秒レーザーにより、結晶内部で転位を制御できることが示された。パルス幅がフェムト秒オーダーの超短パルス光(フェムト秒レーザー)を透明材料内部に集光照射すると、光と固体の間で多光子吸収反応などの相互作用が起こり、結果として屈折率変化領域やボイドの形成が起こる。さらに、レーザーの集光条件を調整することで、集光点付近のビーム形状を線状に変化させることも可能であり、本現象は一般的にフィラメントと呼ばれる5単結晶内部にフィラメントが形成する条件にて集光するとぐ結晶の異方性に起因する転位パターンを形成できることを確認した。転位密度は、通常の結晶に見られる転位密度に比較して10倍以上も高密度であることを確認しており、さらに転位線は一定の方向を向いて並ぶことも発見した。転位パターンは、結晶の入射面により変化することを確認しており、このパターンは結晶の方位関係から考察すると極めて理論的であることが分かった。転位領域ではレーザー照射に起因するひずみが蓄積されていることを偏光顕微鏡にて確認しており、未照射領域との間に屈折率差が生じていることも確認した。偏光フィルターを通して直線偏光にしたレーザー光を転位パターンに透過すると、レーザーの偏光に依存した回折パターンが形成されることを発見した。レーザーを利用した転位パターン形成に関する、基礎的な部分を解明することができた。
単一細胞超高解像度解析を可能にするゲノム3次元構造解析技術の開発

我々は、骨格筋分化における遺伝子の空間的配置は「増殖段階における遺伝子発現抑制」と「分化過程における転写誘導」の2役を担う遺伝子発現制御機構として必須であることを報告している(Harada et al, NAR, 2015)。また、近年、癌形成過程で遺伝子の空間配置が変化することが明らかとなり、組織レベルでの一細胞内遺伝子空間配置情報の解明が喫緊の課題となっているが、heterogeneityを持つ細胞群では1細胞ごとのデータを取得し解析することが必要であるが現段階で実用レベルの技術が存在していない。本研究では、精度の高い空間配置情報を安定的に得るために、ハイスループットな1細胞空間配置解析手法である3D-ChILTの開発を行っている。本年度は、本研究の3D-ChILTの開発において根幹となるゲノムDNAへのTn5トランスポゼースを用いた標識法について検討および論文化(Harada et al, NCB, 2019)を行った。3D-ChILT法の原型のChIL法を用いたシークエンス技術ChIL-Seqの開発では、100,000細胞から単一細胞までのエピゲノムシークエンス解析が可能なプロトコルを開発し発表した(Harada et al, NCB, 2019)。特に単一細胞解析用にTn5トランスポゼースの反応量を適正化したことで、3D-ChILTにそのプロトコル直接用いることができ、3D-ChILTのプロトコルにおける、Tn5トランスポゼースを用いた細胞識別配列の挿入による各DNAドメインの分離法の確立が期待できる。また、各DNAドメインの標識化において、combinatorial indexing法を採用し、次世代シークエンスを用いたシークエンスプロトコルを確立した。本研究開発では、(1)核内染色体配置(DNAドメイン)を固定化した細胞群の単一細胞への分離、(2)Tn5トランスポゼースを用いた細胞識別配列の挿入による各DNAドメインの分離、(3)各DNAドメインの標識化、(4)分離DNAの線形増幅、(5)次世代シークエンス解析用ライブラリー化、(6)データ解析の6つのカテゴリにプロトコルを分割し開発を行っている。そのうち、(2)Tn5トランスポゼースを用いた細胞識別配列の挿入による各DNAドメインの分離および(4)分離DNAの線形増幅については、本研究の根幹技術であるChIL法を論文発表したことで、プロトコル確立への一定の目途が立った。また、(3)各DNAドメインの標識化についても、combinatorial indexing法の採用により目途が立ったため。本研究開発プランのうち、(2)Tn5トランスポゼースを用いた細胞識別配列の挿入による各DNAドメインの分離、(3)各DNAドメインの標識化、(4)分離DNAの線形増幅についてのプロトコルが固まったため、(1)核内染色体配置(DNAドメイン)を固定化した細胞群の単一細胞への分離、(5)次世代シークエンス解析用ライブラリー化、(6)データ解析の開発を進める。現在、Dropletベースでの開発を前提にしているが、well plateを用いた方法でも本技術開発は可能であると考えており、早期に開発可能なプラットフォームで本技術の開発を行う。

本研究開発プランのうち、(2)Tn5トランスポゼースを用いた細胞識別配列の挿入による各DNAドメインの分離、(3)各DNAドメインの標識化、(4)分離DNAの線形増幅についてのプロトコルが固まったため、(1)核内染色体配置(DNAドメイン)を固定化した細胞群の単一細胞への分離、(5)次世代シークエンス解析用ライブラリー化、(6)データ解析の開発を進める。現在、Dropletベースでの開発を前提にしているが、well plateを用いた方法でも本技術開発は可能であると考えており、早期に開発可能なプラットフォームで本技術の開発を行う。
「比丁冊」をつうじて見た清代モンゴルの盟旗制度の実態に関する研究

本研究では、清代モンゴル・ハルハ・セツェン=ハン部中末旗の比丁冊を用いて、当時の旗の社会構造及び行政制度について事例研究を実施した。従来、清代モンゴル社会は、清朝が導入した旗・佐領制度をもって編成されたとされてきた。すなわち、150人の兵をもって構成される佐領は、旗長たるザサク及び旗印務処官員によって行政統治を受け、一方タイジには随丁という専属の民が分与された。比丁冊は、佐領・随丁及びタイジの名を登録して清朝に提出した档冊であるが、乾隆4年同治10年間の比丁冊草稿本の分析の結果、以下の事実が明らかになった。1:旗には、ザサク以下佐領・驍騎校・領催・什長等の清朝が設置した官制が設置されていたが、各役職には清朝の規定には無い副官等、旗独自の官制設置の事実が確認された。2:比丁冊上では規定通りの佐領編成が行われたように記載されているが、草稿本上の書き込み・訂正を併せて分析すると、当時の同旗が5つのバグないしオトグと呼ばれる社会集団に分かれて組織されていたことが判明した。3:バグとは、同旗タイジ系図史料によると、同一氏族(ポルジギン氏)に属するタイジの分枝ごとの集団を指す名称であり、その属下にタイジの属民たる随丁及び佐領校箭丁、さらにはラマが分属していたことが判明した。4:従って、清代のモンゴル・ザサク旗では、佐領編成は帳簿上の組織にすぎず、実際の社会は、バグ(オトグ)と呼ばれるタイジの血縁分枝に基づくモンゴル伝来の方法による社会編成がなされていたことが明らかになった。以上のような成果は、清代モンゴルの社会に関して全く新しい知見であり、重大な意味を持つ。しかし、今後は、さらに多くの旗を対象とした事例研究の積み重ねが求められる。今年度は、清代ハルハ・セツェン=ハン部中末旗関係史料から、乾隆4(1739)年から同治10(1873)年に到る期間の同旗兵丁登録簿である比丁冊33件の分析を行った。同旗の比丁冊は33件中29年分が無印の草稿本であり、清書本を作成する過程で行われた訂正・塗抹・書き込みが豊富に見られる。比丁冊本文及び書き込み・訂正部分の詳細な分析の結果、以下の事実が判明した。第一に、旗及び旗行政組織の下部単位である佐領組織の編成原理に、時期によって一定の変遷が存在し、これが必ずしも清朝中央の法制史料に現れる制度と一致しないこと。第二に、旗の貴族身分であるタイジ層及びこれに分与された属民である随丁の数量的変化の実態が明らかになったこと。特にタイジ人口の増加に伴って必然的に増加するはずの随丁人口に大きな変動がみられず、法定の分与随丁数を満たさないタイジの増加が見られること。第三に、比丁冊中の書き込みから、清朝によって編成された3佐領(後に2佐領半に減少)組織とは別個に、オトクないしバグと呼ばれる旗民社会組織が存在したこと。第四に、比丁冊同旗タイジ系図の分析から、オトク・バク組織がタイジの近縁者による血縁集団によって区分されていること。従って、近縁のタイジを頂点に、佐領成員・随丁、そしてラマをも含む別の社会集団が機能していたこと等が明らかになった。これにより、清朝の佐領組織が社会組織としてはたぶんに名目的なもので、オトク・バクというよりモンゴル伝統の社会組織によって旗民生活が律せられていたのではないかとの見通しが可能となった。

以上のような成果は、清代モンゴルの社会に関して全く新しい知見であり、重大な意味を持つ。しかし、今後は、さらに多くの旗を対象とした事例研究の積み重ねが求められる。
ＩＬ－１８誘導性ヘルパーＮＫ細胞と抗腫瘍性γδ型Ｔ細胞との相互作用解析

本研究により、ブチロフィリン3A1がγδ型T細胞の特異的抗原認識に重要な役割を有していることが明らかになった。その機構として、抗原細胞内に蓄積したイソペンテニルピロリン酸がブチロフィリン3A1の細胞内領域に結合し、その結合によってもたらされたブチロフィリン3A1の細胞外領域の構造変化が、γδ型T細胞受容体に特異的に認識されることが示唆された。これは、従来のMHC/ペプチド複合体をαβ型T細胞が認識するコンベンショナルなT細胞認識機構と全く異なるものである。本年度は、標的がん細胞および感染細胞に対するモノクローナル抗体、エフェクター細胞であるIL-2/IL-18誘導性ヘルパーNK細胞、γδ型T細胞に対するモノクローナル抗体の作成を行った。標的がん細胞および感染細胞に発現する分子としてブチロフィリン3A1がある。そこで、ブチロフィリン3A1の細胞外領域を大腸菌で封入体として発現させ、リフォールディング後、陰イオン交換カラムクロマトグラフィーおよびゲル濾過を行い精製した。ラットをブチロフィリン3A1で免疫し、リンパ節をミエローマ細胞SP2/0と融合し、3株のハイブリドーマを得た。これらの細胞株に関しては、ELISA法により抗ブチロフィリン3A1抗体を産生することを確認した。また、標的がん細胞および感染細胞を免疫原として用いてモノクローナル抗体の作成を行った結果、抗CD166抗体産生ハイブリドーマを3株樹立することができた。一方、IL-2/IL-18誘導性ヘルパーNK細胞に対するモノクローナル抗体産生性ハイブリドーマを2株樹立したが、これらはLFA-1に特異的なモノクローナル抗体を産生していた。γδ型T細胞に対するモノクローナル抗体に関しては、Vδ1、Vδ2、Vγ2を有するT細胞受容体細胞外領域を作成し、ラットに免疫することによりハイブリドーマの樹立を行った。その結果、各受容体領域に対して2株ずつのハイブリドーマを樹立することができた。また、これらのハイブリドーマから得られたモノクローナル抗体を標識するために、種々の化学修飾を行った。具体的な方法として、PEGリンカーを用い、一端にNHS、他端に色素やビオチンなどをカップリングさせた試薬の合成し、抗体修飾を行った。がんに対する新規免疫細胞療法確立のために、80症例の末梢血単核球についてγδ型T細胞の割合を検討した結果、乳がん初期にはγδ型T細胞の割合が比較的多い症例が多く、病期が進むにつれγδ型T細胞の割合が減少した。また、IL-18の存在下および非存在下で窒素含有型ビスホスホン酸刺激を行い、γδ型T細胞の増殖誘導におけるIL-18依存性を確認した。その結果、IL-2/IL-18誘導性ヘルパーNK細胞が存在すると、γδ型T細胞の増殖が有意に亢進することが明らかとなった。次に、ヘルパーNK細胞の増殖誘導と、γδ型T細胞の増殖誘導との間にどのような関係があるのか経時的および定量的に検討した結果、IL-2/IL-18刺激により、まず、ヘルパーNK細胞が誘導され、その後、γδ型T細胞の増殖が誘導されることが明らかとなった。その結果、IL-18の存在下においては、非存在下と比較し、約10倍のヘルパーNK細胞増殖亢進が観察され、そのヘルパーNK細胞の作用により、γδ型T細胞の増殖が2倍から3倍に加速された。次に、ヘルパーNK細胞がどのようなメカニズムでγδ型T細胞の増殖を促進するか検討を行った。ヘルパーNK細胞に関しては、CD3を除去した末梢血単核球をIL-2/IL-18で刺激し、99%の精製度でラインを樹立した。また、γδ型T細胞に関しては、窒素含有型ビスホスホン酸を用いて増殖誘導を行い、99%の精製度でラインを確立した。このようにして樹立したラインをそれぞれ赤と緑の色素で染色し、単純に混合培養した結果、ヘルパーNK細胞とγδ型T細胞は細胞塊を形成した。これらの結果より、ヘルパーNK細胞は、細胞間接触依存的にγδ型T細胞の増殖誘導を促進することが明らかとなった。さらに、IL-2/IL-18誘導性ヘルパーNK細胞とIL-2誘導性NK細胞との比較を行うためにオミックス解析を行った。平成26年度は、初年度で行った、IL-18誘導性ヘルパーNK細胞と通常のNK細胞とのオミックスの結果を検討し、第2年度に取得したIL-18誘導性ヘルパーNK細胞および腫瘍細胞傷害性γδ型T細胞に対する特異的モノクローナル抗体の被認識構造の探索を行った。これにより、抗原の取り込みと提示を行うCD14陽性モノサイト、IL-18依存性ヘルパー

NK細胞、腫瘍細胞傷害性γδ型T細胞がどのように相互作用し、最終的にγδ型T細胞の増殖誘導の亢進が生じるのか詳細に解析した。具体的には、モノクローナル抗体のうち、ウェスタンブロッティング可能な抗体を選択し、大用量で免疫沈降を行った。その後、SDS-PAGEで展開し、イオンスプレイ型質量分析器を用いて、タンパク質の分析を行った。また、オミックス解析で得られた結果との照合を行い、γδ型T細胞を効率的に増殖誘導するのに必要な分子の特定を行った。その結果ブチロフィリン3A1がγδ型T細胞の特異的抗原認識に重要な役割を有していることが明らかになった。その機構として、抗原細胞内に蓄積したイソペンテニルピロリン酸がブチロフィリン3A1の細胞内領域に結合し、その結合によってもたらされたブチロフィリン3A1の細胞外領域の構造変化が、γδ型T細胞受容体に特異的に認識されることが示唆された。これは、従来のMHC/ペプチド複合体をαβ型T細胞が認識するコンベンショナルなT細胞認識機構と全く異なるものである。今後は、これらの結果を基に、新たながん免疫療法の確立を目指す。免疫学これまでに、乳がん患者、腎臓がん患者、前立腺患者、肺がん患者、HTLV-1感染性成人T細胞白血病患者、HTLV-1関連脊髄症患者に関してIL-2/IL-18誘導性ヘルパーNK細胞およびγδ型T細胞の割合と増殖性の確認を行ってきた。本研究の目的は、これらのがん患者および感染症患者に関して、IL-2/IL-18誘導性ヘルパーNK細胞およびγδ型T細胞を利用した新規免疫療法を行う基盤を整備することにある。ヘルパーNK細胞とγδ型T細胞を用いたこの新規免疫療法を行う際の評価項目としてヘルパーNK細胞の数、細胞傷害性、γδ型T細胞の数、細胞傷害性をモニターする必要がある。この目的のために、これら細胞に対するモノクローナル抗体を樹立する必要があるが、平成25年度は、これらの細胞数測定のためのエフェクター細胞特異的モノクローナル抗体の作成、および、細胞傷害性測定のための標的がん細胞および感染細胞特異的モノクローナル抗体の作成を行った。その結果、モノクローナル抗体を産生する安定なハイブリドーマの樹立に成功した。また、肺がん患者、HTLV-1感染性成人T細胞白血病患者、HTLV-1関連脊髄症患者の検体を用いた前臨床試験を行えるよう施設倫理委員会に申請書を提出し、受理された。また、細胞傷害性をハイスループットで検定可能なキットの開発を行い、機能アッセイを研究室レベルで行う耐性も整えた。このことから、がんおよびHTLV-1感染症に対する新規免疫療法を行うための準備は整った。以上のことを考慮すると、進捗状況としては、おおむね順調に進展していると言える。当初予定していた、70名のがん患者の検討に加え、さらに10名のがん患者の検討を行い、計80名からの検体でγδ型T細胞の割合を測定した。その結果、臨床統計的に有意な差を見いだすことができた。すなわち、乳がん患者において、がん初期においては、有意にγδ型T細胞が多い患者が一定数いるが,病期の進行と共に、逆にγδ型T細胞の減少が観察された。これは、80症例という症例数の検討をした結果得られたもので、研究計画が順調に進んでいることを示している。また、IL-2/IL-18誘導性ヘルパー
固液界面光電子分光法の開発と電極反応への応用

本研究の目的は,これまでまったく不可能であった溶液と接したナノクラスターおよび金属薄膜の化学状態分析やマッピングを実現する光電子スペクトル(XPS)や光電子放出顕微鏡(PEEM)を開発するために,その鍵となる光電子透過窓作製に挑戦することである.このために,以下の4つの点をおこなった(1)窓中を透過する電子の軌道計算(2)電子透過窓の試作とその性能チェック(3)既存のEXPEEM装置の改良(4)液体測定用セルの作製困難と考えられた電子線透過窓付き溶液セルの開発に成功するとともに,PEEM像取得に成功した.また,既存のEXPEEM装置の改造を行った.電磁場重畳型し,絶縁体サンプルにも測定ができるようにするとともに,ピンホールを正確に入れられるようにすることで,万が一の事故にも対応できるようにした.その結果,溶液存在下でのEXPEEM像の測定に成功した.本研究の目的は,これまでまったく不可能であった溶液と接したナノクラスターおよび金属薄膜の化学状態分析やマッピングを実現する光電子スペクトル(XPS)や光電子放出顕微鏡(PEEM)を開発するために、その鍵となる光電子透過窓作製に挑戦することである.このために,以下の5つの点をおこなうことを計画した.1.窓中を透過する電子の軌道計算.2.電子透過窓の試作とその性能チェック.3.既存のEXPEEM装置の改良.4.液体測定用セルの作製,5.電極反応追跡,最終年度においては,実際に溶液セルを作製し,その性能をしらべ,PEEMシステムに組みこむことおよびその手法の適用可能性について検討した.当初,想像以上に漏れが観測され,実質的に使用はできないと考えられたが,地道に漏れを取り除くことで,10-6 Torr程度のもれになるところまで改善した.窓材に存在する小さなピンホールがあり,それがないものを選別することで,真空度の向上を達成した.昨年度の成果である電子線透過窓をもちいて,大気・溶液観測セルを開発するとともに,当初計画していたPEEM像取得に必要なセルの開発に成功した.また,既存のEXPEEM装置の改造を行った.電磁場重畳型し,絶縁体サンプルにも測定ができるようにするとともに,アパーチャーを正確に入れられるようにするようにした.大気・溶液セルに大気をつめ,光電子の取得を試みた.大気の漏れはほとんど観測されない.紫外光を照射すると,窓部分からの光電子は周りの部分(縁の部分)比べて遙かに少量しかでない.さらに金を背面に蒸着した部分からは強い光電子を観測することができた.これは大気圧下での光電子の取得を意味している.現在,溶液存在下でのEXPEEM像の測定および電極反応追跡という難題に挑戦している.本研究の目的は,これまでまったく不可能であった溶液と接したナノクラスターおよび金属薄膜の化学状態分析やマッピングを実現する光電子スペクトル(XPS)や光電子放出顕微鏡(PEEM)を開発するために,その鍵となる光電子透過窓作製に挑戦することである.このために,以下の4つの点をおこなった(1)窓中を透過する電子の軌道計算(2)電子透過窓の試作とその性能チェック(3)既存のEXPEEM装置の改良(4)液体測定用セルの作製困難と考えられた電子線透過窓付き溶液セルの開発に成功するとともに,PEEM像取得に成功した.また,既存のEXPEEM装置の改造を行った.電磁場重畳型し,絶縁体サンプルにも測定ができるようにするとともに,ピンホールを正確に入れられるようにすることで,万が一の事故にも対応できるようにした.その結果,溶液存在下でのEXPEEM像の測定に成功した.本研究では、液体存在下の液固界面の動的過程を追跡するための光電子顕微装置を開発することを目的としている。本年度は下記の研究を行った。1窓中を透過する電子の軌道計算固体の窓や溶媒が存在するなかで電子レンズにより、電子がどういう軌道を描くかについての計算を実施した。新しく購入した高性能計算機により、物質中での磁場レンズ、電場レンズのレンズ作用に対する理論計算を行った。具体的には、窓を誘電体や金属で構成し、その片方に電子源を置き、磁場、電場の影響を有限要素法で確認し、電子軌道のレイトレースを行った。その結果、20 nmサイズの窓厚については、電子が透過窓を通過し、レンズにより焦点を結び、結像できることがわかった。2電子透過窓の試作とその性能チェック電子透過窓の作製した。PVD法により、0.02 μm厚のSiNx膜をSi基板上に蒸着し、光リソグラフィーで窓になる部分のみをエッチングし、0.02 μmの電子透過窓を作製する。静水圧1気圧に対して、窓が耐えることを確認し、この電子透過窓のSi基板と反対側、液体に接触する面に触媒Au粒子1-2原子層蒸着させた。作製した窓を光学顕微鏡, SEM, XPS,EXPEEM等でキャラクタリゼーションし、厚みの評価を行った。その結果所定のサイズの窓を作製できた。また、PEEMによりAuのナノ粒子から放出される光電子を確認し、結像に成功した。一方1200eVのX線で励起した光電子は透過しないことがわかった。

3.上記で示したように電子線透過窓には十分な耐久性を持たせるが、万一の事故に備えて、焦点位置にピンホールを増設し、窓が破損しても装置本体の一部の損傷ですむような改良を行った。さらに正確にピンホールの位置にビームがくるような改良を加えた。これまでまったく不可能であった溶液と接したナノクラスターおよび金属薄膜の化学状態分析やマッピングを実現する光電子スペクトル(XPS)や光電子放出顕微鏡(PEEM)を開発するために、その鍵となる光電子透過窓作製に挑戦する。今年度はまずその可能性を理論的に確認することから始めた。電子軌道計算を行い、きちんとした像が出ることを確認した。次に最大の難関である電子透過窓の作製を行った。電子透過窓ができるかどうかが本研究の成否を決める重要な要件であり、最大の難関である。その結果紫外線で励起した光電子では、窓を通過して、像を結像させることに成功した。これは、窓が薄すぎて、穴が開いている恐れもあったので、X線により励起した光電子の観測も行ったところ、光電子が通過しないことがわかり、紫外光の場合のみ光電子を透過させ、結像することを示しており、理論通りの結果を確認できた。さらに静水圧にも耐えることがわかった。万が一の装置の破損を防ぐPEEM装置の改修も終わり、あとは、本実験に備えるところまで来た。全く新しい実験であるので、多くの困難が予想されたが、思わぬほど順調に進んでいると考えている。溶液と接したナノクラスターおよび金属薄膜の化学状態分析やマッピングを実現する光電子スペクトル(XPS)や光電子放出顕微鏡(PEEM)を開発することを目的に、第2段階として、以下のことを行う。1.液体測定用セルの作製電子線透過窓の耐久性を調べた後、液体測定用セルを制作して、サンプルホルダーに取り付ける。さらにサンプルホルダーを真空装置に入れて、電子が実際に透過するかを調べる。さらに、液体測定用セルの中に1気圧のガスをいれ、紫外光にて、光電子の窓を通しての放出を調べる。最後にセル内を水で満たし、超高真空装置に入れて、真空に耐えることおよび光電子の取得可能かを調べる。2.電極反応追跡まず、電気化学を行うための電極をSiNx膜の上部に作製する。Ptを蒸着し、水ポリマー(電解液)をセルに入れて、サイクリックボルタンメトリーを行い、電気化学計測が可能なことを確かめる。その後に、酸素の還元を行い、紫外光により、光電子放出量の変化の電位依存性を調べる。光電子放出量は、電子の脱出しやすさに起因する。したがって、表面や電極界面における電位、電気二重層の変化、バンドベンド等の情報を得ることができると期待され、理論計算とともに、電気化学反応が起こっている最中の電子状態を見ることができると期待される。さらに、本研究により完成した手法を放射光施設のある高エネルギー加速器研究機構に持ち込み、そこで、エネルギー可変X線を用いることで、詳細な化学情報が得られることが期待され、新しい界面解析法となると考えている。
長期多部門経済分析のためのデータバンクの開発

本研究の目的は社会科学の領域における多目的総合統計データバンクの一環として、長期多部門経済分析のためのデータバンクを準備しようとするものであるが、本年度は昨年までの研究成果をふまえて、下記の分担により、追加データの収集と長期多部門経済モデルによるシミュレーション・テスト及びデータベースの作成が試みられた。1.補促的なデータ収集とデータ加工による整合性ある長期多部門・データの作成(主として、時子山分担)2.作成されたデータの長期多部門モデルによるシミュレーションテストと結果の検討(主として、筑井分担)3.多目的総合統計データバンクの統合(主として、村上、佐藤分担)4.データベースの理論的研究と応用技術の検討(主として、佐藤分担)上記1及び2に関しては、ほぼ計画を達成し得たが、3及び4に関しては、多目的総合統計データバンクの将来における実用化の体制と関連することから、現実的対応面での課題を残している。
肝臓病教室における慢性肝疾患患者へのソーシャル・サポートプログラムの開発と評価

産前産後の休暇および育児休業(平成29年9月11日平成30年3月31日)による研究中断のため、具体的な研究成果は得られなかった。産前産後の休暇および育児休業(平成29年9月11日平成30年3月31日)につき研究を中断していたため。平成31年度より研究を再開している。以前に得られているデータからアンケートを作成すると同時に、利用者側からのデータも収集し、分析を開始する。平成28年度は、『1肝臓病教室実施施設の視察と教室参加による情報収集』、『2アンケート調査による、ソーシャル・サポート実施状況と問題点の把握』を行う計画としていた。1・2に加え、以前に行っていた肝臓病教室に関する文献検討を再度行い、肝臓病教室を実施している施設の現状についてまとめた。1の情報収集については、肝臓病教室実施施設の視察を行い、そこでのソーシャル・サポートの実施状況を確認し情報を得た。教室受講者が参加するグループワークにも参加し、開催者がグループワークを行う中での問題点や困難についての情報を得た。しかし、肝臓病教室実施施設の視察において、教室開催の頻度が施設により異なることなど、スケジュール調整が困難な状況であり、十分な情報収集ができていない。2のアンケート調査については、アンケート作成の上で基礎データとなるソーシャル・サポートの実施状況について、情報収集が遅れている状況である。現在は、視察が行えた施設での情報に加え、以前収集・分析を行った、肝臓病教室での看護師の認識に関するデータから、ソーシャル・サポートについてのデータを再整理し、アンケート作成を行っている。アンケート項目について検討を重ね、アンケート完成後はプレ調査を行った後、全国の肝臓病教室実施施設にアンケートを配布、データ収集を行う予定である。当初、肝臓病教室実施施設の視察と教室参加を数施設行う予定であったが、実施施設とのスケジュール調整が困難であり、視察が思うように進んでいない。そのため、肝臓病教室でのソーシャル・サポートの実施状況を把握するためのアンケートが未完成となり、アンケート調査の実施ができていない。前年度に引き続き、肝臓病教室実施施設の視察と教室参加による情報収集および、肝臓病教室におけるソーシャル・サポート実施状況と問題点の把握のためのアンケート調査を予定していたが、産前産後の休暇および育児休業(平成29年9月11日平成31年3月31日)による中断のため、具体的な研究成果は得られなかった。産前産後の休暇および育児休業(平成29年9月11日平成31年3月31日)による中断のため。肝臓病教室実施施設を近畿圏以外にも確認し、視察に向けてスケジュール調整などを行う上で選択肢を広げる予定である。また、アンケート作成をすすめる上で、同組織内に所属する研究協力者からスーパーバイズを受け、アンケートの完成、データ収集・分析を目指す。平成31年度より研究を再開予定である。アンケート作成の遅延により、印刷費や通信運搬費の支出が平成28年度には生じなかった。また、学会発表については国外で行ったことにより、所属施設の補助を受けたため、科研費にて旅費等を使用できなかった(システム上)。産前産後の休暇または育児休業による中断(平成29年8月11日届出)平成31年度より研究を再開している。アンケート調査に伴う物品・備品費用および郵送費用、データ収集・分析等にかかる旅費・人件費として使用する。次年度はアンケート完成予定であるため、その費用とともにデータ入力や分析において使用予定である。
高温超電導変圧器を用いた小型・軽量・高効率の交流大電流電源の開発

高温超電導線は液体窒素温度・自己磁場下で200A以上の臨界電流を持っており,その通電特性を測定するには200Aを超える通電が可能な交流大電流電源が必要となる。しかしながら,市販の電源は一般に体積および重量が非常に大きく,設置場所の制約などの問題があり,このことが高温超電導機器開発の妨げとなっている。本研究では,高温超電導変圧器を用いた小型・軽量・高効率の交流大電流電源の開発を行い,1kAの出力が可能な電源を,市販電源と比べて1/25の体積・重量で実現することができた。低炭素社会の実現に貢献できる機器として,さらにはスマートグリッドの主要構成機器として高温超電導電力機器の実用化が期待されている。その機器開発のためには同機器に用いられる高温超電導線の通電特性を設計段階で十分把握しておく必要がある。高温超電導線の臨界電流は市販のものでも液体窒素温度・自己磁場下で1mm2断面の線にて200A以上と非常に大きいため,通電特性の把握には大電流通電可能な電源が必要になる。しかしながら,市販の特に交流電源はサイズ・重量が非常に大きいため,設置場所の制約や設置後の移動の困難さなど利用性においてデメリットが大きい。そこで,本研究では,単相高温超電導変圧器を用いて,一次側に低電流電源を接続し,二次側に大電流を通電可能な構成の小型・軽量の交流大電流電源の開発を行う。その出力電流は,今後の高温超電導線の発展や複数本束ねたケーブルに通電することを考慮し,1kAを最終目標値としている。また,電源の容量は,一次側に接続する低電流電源の容量を考慮して3kWとする。平成27年度においては,高温超電導変圧器および冷却容器の設計・作製に取り組み,変圧器においては鉄心量の最小化など,冷却容器においてはサイズの最小化などを考慮して設計および作製を行った。また,作製した変圧器の一次側にスライドトランス,パワーアンプおよびインバータを接続して通電試験を行った。安価で高い臨界電流を持つ市販の高温超電導線であるBi2223線を巻線として,直径の異なる2つのGFRPボビンにソレノイド状に巻くことで一次コイルと二次コイルを作製し,2つのコイルを同軸に組み合わせて鉄心を通すことにより変圧器を作製した。この構成により,巻線に印加される自己磁場を低減し,臨界電流の低下の抑制と交流損失の低減を図った。一次コイルと二次コイルの巻数比は,段階的に電源の特性を把握するために,まずは一次側100V30A,二次側6V500Aとなるようにした。冷却容器は,鉄心挿入部が貫通する形状の発泡スチロール容器とし,変圧器のコイル部分のみが冷却され,鉄心は室温空間に置かれる構造として,鉄損の抑制と冷却効率の向上を図った。発泡スチロールは強度と断熱性の高い発泡倍率30倍のものを使用した。なお,鉄心には当初,鉄損が小さいアモルファス金属を薄膜・積層化したものを用いる予定であったが,比較のため,まずは電磁鋼板の鉄心にて作製した。アモルファス鉄心については現在実験中であり,平成28年度の課題として引き続き検討を行う。以上の構成により作製した電源にて,変圧器二次側に定常的に電圧6Vおよび電流500Aを出力可能であることを確認した。一次側に接続する電源(インバータ)も含め,そのサイズは0.02m3,重量は16kgとなり,これらは同容量の市販電源と比較して約1/12(8.3%)である。現在,電流値を1kAに拡張すべく,巻線方法などの検討を行っているが,同程度のサイズと重量で達成できる見込みであり,平成28年度の課題として引き続き検討を行う。本研究にて,高温超電導線材の通電特性把握のために用いる小型・軽量交流大電流電源の開発を行った。高温超電導変圧器を用いた構成の電源として,昨年度までに,電圧6Vおよび電流500Aを出力可能であり,体積0.02m3,重量16kgの電源を開発した。これは市販電源と比較して約1/12(8.3%)である。本年度では,昨年度の成果をもとに,当初の目標であった出力電流値を1kAに拡張すべく検討を行った。変圧器の構成としては,一次巻線として臨界電流70AのBi2223高温超電導線1本を120ターン,二次巻線として臨界電流200Aの同線を8本束にて3ターン巻き,一次側に25Aを通電することで二次側に1kAが得られるものとした。磁場解析等から巻き方,束ね方等を検討し,作製を行った。結果として,上記500A出力の電源と同体積および同重量で1kA出力を達成した。1kA出力の市販電源と比較すると,体積および重量ともに約1/25(4%)である。また,本変圧器に適した常電導転移検出・保護システムを開発した。常電導転移とは超電導線に電気抵抗が発生する現象であり,これにより超電導線に過大な発熱・温度上昇が生じ,焼損などの事故が生じる場合がある。よって,常電導転移が生じた場合には迅速にそれを検出し,過大な温度上昇が生じないように保護する必要がある。

開発したシステムは,変圧器巻線で生じた有効電力のみを常時監視し,その有効電力が所定の値に達したときに変圧器の通電電流を遮断することにより保護を行うものである。上記電源に本システムを搭載し,1kA以下の通電時において,有効に機能することを確認した。以上のように,1kAの電流を出力可能で,常電導転移に対する安全性も保障された電源の開発に成功した。高温超電導線は液体窒素温度・自己磁場下で200A以上の臨界電流を持っており,その通電特性を測定するには200Aを超える通電が可能な交流大電流電源が必要となる。しかしながら,市販の電源は一般に体積および重量が非常に大きく,設置場所の制約などの問題があり,このことが高温超電導機器開発の妨げとなっている。本研究では,高温超電導変圧器を用いた小型・軽量・高効率の交流大電流電源の開発を行い,1kAの出力が可能な電源を,市販電源と比べて1/25の体積・重量で実現することができた。アモルファス鉄心を用いた場合の特性把握と出力電流の1kAへの拡張を引き続き行っていく。また,インバータを用いた通電特性試験において,高調波の影響により,電流歪みや損失の増加がみられたため,その最も効果的な対策について検討を行っていく。そのため,電流の周波数解析,損失の電流・周波数特性,損失の分類などを現在進めており,これらについても引き続き検討を行っていく。以上により,電流歪みを除去し,損失を低減したうえで出力電流1kAを達成する。本電源を用いて実際に高温超電導線の通電特性を測定し,有用性を実証する。田中慎一平成28年度(第67回)電気・情報関連学会中国支部連合大会奨励賞受賞田中雄飛同上電気機器学,応用超電導工学,計測工学小出哲之平成27年度(第66回)電気・情報関連学会中国支部連合大会奨励賞受賞
糖尿病大規模コホート研究におけるミトコンドリアDNA解析

ミトコンドリアDNA(mtDNA)の転写・複製の制御部位であるD-loop領域の約1kbpと電子伝達系複合体1サブユニット6をコードする約lkbpをターゲットとして、上記3000人以上の全配列を決定した。現在この配列データを基に、疾患との連鎖する多型について多変量解析を終えた。その結果、P値が0. Ol未満の多型を見出した。このSNPmtDNAと対照mtDNAを持っ2種類のサイブリッド細胞を作製した。この両細胞間のエネルギー代謝、インスリン様成長因子(IGF)に対する反応性の違いなどの解析予定。<研究目的>九州大学の久山町コホート研究グループは、近年、年齢、性別等をマッチングさせた3000人以上のゲノムサンプルの収集を終え、長期前向きのコホートスタディーを新たに開始している(例数はさらに増加中)。特筆すべきはこれら解析対象者全員について、生活習慣情報や一般検査情報に加え、糖負荷試験による精密な耐糖能情報が得られていることである。申請者は共同研究として、この大集団のミトコンドリアDNA配列を解析することで、これまで誰も明確に示すことが出来なかったミトコンドリアDNA多型と糖尿病発症リスクとの関連にはっきりとした結論を出すことを目的としている。<研究成果>ミトコンドリアDNAの転写・複製の制御部位であるD-loop領域の約1kbpと電子伝達系複合体Iサブユニット6をコードする約1kbpをターゲットとして、上記3000人以上の全配列を決定した。現在この配列データを基に、疾患との連鎖する多型について検索中である。〈研究目的〉九州大学の久山町コホート研究グループは、近年、年齢、性別等をマッチングさせた3000人以上のゲノムサンプルの収集を終え、長期前向きのコホートスタディーを新たに開始している(例数はさらに増加中)。〈研究成果〉ミトコンドリアDNAの転写・複製の制御部位であるD-loop領域の約1kbpと電子伝達系複合体Iサブユニット6をコードする約1kbpをターゲットとして、上記3000人以上の全配列を決定した。それに加え、22年度は一定の糖尿病診断基準を満たした5000人の糖尿病患者の血液生化学検査値とトータルゲノムを収集した。特筆すべきはこれら解析対象者全員にのいて、生活習慣情報や一般検査情報に加え、糖負荷試験による精密な耐糖能情報が得られていることである。その結果、P値が0.01未満の手多型を見出した。このSNPmtDNAと対照mtDNAを持つ2種類のサイブリッド細胞を作製した。この両細胞間のエネルギー代謝、インスリン様成長因子(IGF)に対する反応性の違いなどを解析中である。