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教育系大学の図工・美術科教員養成における創造性育成支援プログラムの開発

本研究では美術創作を促進・阻害する要因を抽出し、図工・美術教員養成課程の学生を対象に心理実験を行い,美術創作活動の教育支援のための実証的モデルを構築した。特に主観的素描のドローイングに着眼し、その創造性育成に果たす意味を制作学的に検証した。その結果を踏まえ、ドローイングを用いた「制作と省察」の往還を軸とする授業プログラムを構築しそのプログラムを学生に対して3年間施行し、授業記録全データを認知科学的・制作学的両面から分析した。その結果、ドローイングの日常的実践とその省察、教師や仲間によるサポーティブなフィードバックの組み合わせが,学生の「表現の自覚性」と創造性の向上に効果を持つことが示された。本研究は図工・美術科教員を志望する大学生のための創造性育成プログラムの開発を目的とする。本研究は平成23年度を含め4年間継続されるが、今年度は研究実施計画にも記したように、ベース授業の観察と記録を実施した。ベース授業とは、研究代表者が勤務する大学で3年生向けに行っている「絵画応用実技I」である。本授業前期は毎日ドローイング(主観的素描)を学生に課題として制作させ、授業時にそれを教師と対話しながら鑑賞し、ドローイングを通して各自表現の内容を省察するという形態をとっている。後期は前期のドローイングを通して見出した自己の表現テーマを「作品化」することを課題としている。後期毎回の授業は作品化に向けたプロセスの発表であり、最終的に「作品」というかたちで提出させている。平成23年度は前期ドローイングにおける全授業対話の音声記録、ビデオ記録、ドローイングの画像記録、そして毎回授業後の自己省察レポート、後期作品化プロセスの全対話記録、作品化プロセスの記録写真、毎回の省察レポートを課し、それらすべてを記録した。また前期記録のなかから5名分の全対話・ドローイング記録(12回授業の出席率の高い学生例)を認知心理学的知見に基づきながら内容を定義分けし、教師(小澤)と各学生との対話が全12回の授業の中でどのように進行し、その結果どのようなドローイング表現が生み出されたか、そのプロセスを概念図化した。それによって、本ベース授業が創造性育成にどのように関わっているか、その効果と問題点を俯瞰できるようにした。現在は、このようなデータの制作学的および認知心理学的な分析を試みているところである。平成25年度は引き続き教員養成大学におけるドローイングを柱とした創造性育成のための授業プログラムの効果の検証を行った。また、同時に同じ内容の授業プログラムを一般大学の学生に対しても行ったが、それは単に教員養成大学の学生のみならず、一般大学の学生に対してもこの授業プログラムが創造性育成に資するものであるかどうかを検証するためである。それぞれ全授業課程の前後で同一アンケート調査を行い、また一般大学については全授業課程前後にアイカメラを用いた作品鑑賞の際の眼球運動の測定を行い、授業の前後での絵の見方の変化の在り様を調べた。そうしたデータを基にして、以下の二つの学会発表及び論文執筆を行った。【口頭発表】・「教員養成学部の絵画教育における省察的実践についての研究III-授業アンケートによる授業実践の効果の検討-」(横地早和子・八桁健・小澤基弘)於:大学美術教育学会京都大会・「総合大学におけるドローイング授業実践の効果の検討-アンケートと眼球運動実験から-」(石黒千昌・八桁健・小澤基弘・岡田猛)於:美術科教育学会奈良大会【投稿論文】・「教員養成学部の絵画教育における省察的実践についての研究III-授業アンケートによる授業実践の効果の検討-」(横地早和子・八桁健・小澤基弘)『大学美術教育学誌』掲載。尚、教員養成系大学の授業プログラムの内容を小学校児童に対しても可能となるような活動プログラムも昨年度より作成し二校の小学校で実践している。平成25年度は、その創造性育成効果をも同時に検証した。その成果は以下の通りである。【口頭発表】・「小学校の朝活動における描画(スケッチ)が創造性育成に及ぼす効果についての研究II」(八桁健・小澤基弘)於大学美術教育学会京都大会【投稿論文】・「小学校の朝活動における描画(スケッチ)が創造性育成に及ぼす効果についての研究II」(八桁健・小澤基弘)『大学美術教育学会誌』大学における美術創作活動の教育支援モデルとして「ドローイング制作とその省察」を主題とした授業を前年度同様に展開しその記録、そして前年度には行わなかったアンケート調査を実施した。授業分析については、前年度同様に個々をピックアップし、対話と表現との関係性をに可視化(マップ作成)し、それに基づいて5名の分析を終えた。その成果は大学美術教育学会誌第45号において「教員養成学部の絵画教育における省察的実践に関する研究II」として投稿し掲載された(2013年3月刊)。

次年度はこのアンケートを分析し本授業の創造性育成効果を検証していく予定である。また、創造性育成効果の検証の一助として、熟達者による学生のドローイング評価も行った。その結果の検証は次年度に行う予定である。また、本支援プログラムの学校現場での臨床検証については、さいたま市立大久保小学校、および川口市立在家小学校における朝活動(スケッチタイム)において、スケッチ(ドローイング)をテーマにした活動の年間計画をプランニングし、24年度一年間の全児童の作画を記録した。この活動記録とその分析は、今年度から始められたものであり、今後本科研の研究期間を含む6年間の記録を取り、その活動の創造性育成に対する効果の検証を最終的に行う予定となっている。尚、この活動についても大学美術教育学会誌第45号に投稿し(「小学校の朝活動における描画(スケッチ)が創造性育成に及ぼす効果についての研究I」)掲載された。最後にアイカメラによる創造性育成の効果検証であるが、この一年間はアイカメラの取り扱いと分析のためのソフトウエアの取り扱いの学習に費やし、未だデータはとれていない。次年度はいよいよデータ採取とその分析にも取り掛かる予定である。本研究の目的は、図工・美術科教員を志望する大学生のための創造性育成プログラムを開発することである。図工・美術科教育において教師が有効な創造性支援を行うには、教員養成大学の現場においてまず美術創作活動の教育的支援モデルを構築し、それに基づいて「創作に関する省察を促す教育プログラム」を開発する必要があるとの前提の下で、本研究を4年に渡り実施した。本研究ではまず、美術創作を促進・阻害する要因を仮説的に抽出し、図工・美術教員養成課程の学生を対象に心理実験を行いながら、美術創作活動の教育支援のための実証的モデルを構築した。具体的には主観的な要素の強い素描である「ドローイング」に着眼し、その制作意味と創造性に与える効果を検討し、それが創造性育成に極めて大きな意味を示すことを特に制作学的に検証した。その結果を踏まえ、ドローイングを用いた「制作と省察」の往還を基軸とする創造性支援プログラムを構築した。次いで、そのプログラムを教員養成課程美術専修3年生に対して施行し、一年間の全授業プロセス記録(対話、作品、レポート等々)を取りながらプログラムを3年に渡って実施し、それらの授業記録全データを主に認知科学の手法と制作学的手法の両面から分析した。その結果、ドローイングの日常的実践とそれについての省察、及び教師や仲間によるサポーティブなフィードバックの組み合わせが,学生の「表現の自覚性」と創造性の向上に効果を持つことが示された。またそれが教育実習の場で極めて有効に働くことが明らかとなった。今後も更に、実際に教員となった本プログラム受講者を追跡調査し、プログラム効果の検証を続けていく予定である。最後に、本研究を通してこのプログラムを実際の図工・美術科教育の現場教員の教師力向上のための研修プログラムに活かすことが可能ではないかという次の仮説が浮かび上がってきており、今後はその研究を進めていく予定である。26年度が最終年度であるため、記入しない。
Notchシグナルによる小腸上皮間リンパ球の制御を介した腸管恒常性維持機構の解明

我々は、小腸の腸管上皮間リンパ球(IEL)の4大亜種のひとつであるTCRαβ+CD8αα+ (CD8αα)IELの数と成熟をNotch1,2受容体と転写因子Rbpjを介したNotchシグナルが調節していることを見出した。この制御には、IELが上皮間に局在する時期におけるCD8ααIELに内在性のNotchシグナルが重要であった。CD8ααIELの数の調節において、Notchシグナルの標的遺伝子はフリッパーゼをコードするAtp8a2であり、NotchシグナルはAtp8a2の発現調節によるリン脂質の恒常性維持とマクロファージによる貪食を介して、CD8aaIELの数の調節を担っていると考えられる。我々はこれまでTCR alpha beta陽性CD8 alpha alpha陽性の腸管上皮間リンパ球(CD8aaIEL)の数がCD4特異的なNotchシグナル伝達に必須の転写因子Rbpjの欠損(Rbpj4-KO)により減少することを見出している。予備データを元に本年度はCD8aaIELの制御に関与しているNotchシグナルの構成因子と標的遺伝子の解析を中心に研究を進めた。CD8aaIELはNotch1とNotch2を発現し、Notch3, 4はほとんど発現しなかったため、CD4-Cre Notch1, Notch2の欠損マウスを用いて解析を行い、CD8aaIELの分化と成熟はNotch1とNotch2の単独および両方の欠損で障害されることを明らかにした。CD8aaIELは胸腺前駆細胞から分化し、粘膜固有層を介して上皮内に局在すると考えられている、CD8aaIELの胸腺前駆細胞の数や表現系はRbpj4-KOマウスで変化がなく、粘膜固有層ではCD8aaの表現系をもつ細胞自体ほとんど存在しなかったため、CD8aaIELは粘膜固有層から上皮細胞間へ局在が変化する際にNotchシグナルの刺激を受けると考えられた。他方で、予備データでRbpj-4KOマウスに恒常活性型STAT5を過剰発現するとCD8aaIELの数の減少が回復したことから、NotchとSTAT5の関連性について解析し、Rbpj-4KOマウスのCD8aaIELではSTAT5を介するサイトカインセセプターの発現には影響はないものの、STAT5bの発現が低下していることを見出した。しかし、T細胞セルラインにNotch1レセプターの細胞内ドメイン(N1IC)を過剰発現させても、STAT5b mRNAの発現レベルは変化しないことからNotchはSTAT5bの発現を直接制御しないことが考えられた。マイクロアレイ解析によりRbpj4-KOマウスのCD8aaIELで発現が低下し、STAT5bに代わる新たなNotchシグナルの標的遺伝子の候補がいくつか明らかになり、これらの遺伝子の発現ベクターの作製を終了した。Notchシグナルはリガンドとレセプターの組み合わせによってシグナルが伝達されるため、CD8aaIELの分化・成熟に関与するNotchのレセプターとリガンドを明らかにすることが重要である。本年度はCD8aaIELの分化・成熟に関与するNotchレセプターがNotch1とNotch2であることを明らかにした。また、胸腺・粘膜固有層の解析を通じて、Notchシグナルの刺激を受ける時期が上皮細胞間に局在する時期であることを想定できたため、今後リガンドの供給源が上皮細胞や樹状細胞であることを検討するために、マウスの交配と解析を進めることが可能になった。他方で、CD8aaIELではSTAT5のうちSTAT5aではなくSTAT5bの発現低下が認められ、この変化がCD8aaIELの減少に影響していることが考えられた。また、NotchによるSTAT5の発現制御は直接的ではなく、Notchは別の因子を介して間接的に制御していると考えられた。さらに、マイクロアレイ解析によりNotchシグナルの標的遺伝子の候補がいくつか明らかになった。この候補遺伝子は過去の抹消リンパ組織に存在するT細胞を用いたマイクロアレイ解析からもRbpj欠損で発現低下が起こることやデータベースでCD8aaIELに高発現する遺伝子であることが示唆されている。以上から、本年度は予定した解析のほとんどを終了したとともに、Notchの構成因子と新たなNotch標的遺伝子の候補が明らかになり順調に進展していると考えられる。前年度までの研究から、Tリンパ球の分化段階でNotchシグナル伝達に必須の転写因子Rbpjを欠損したマウス(Rbpj-4KO)では、小腸においてTCR alpha beta陽性かつCD8alphaalpha陽性の腸管上皮間リンパ球(CD8aaIEL)が減少することを見出している。本年は、この表現型をもたらすNotchシグナルの標的遺伝子を明らかにするための実験を中心に行った。マイクロアレイ解析により、いくつかのNotchシグナル標的候補遺伝子が挙げられたが、その中で、1データベース上にてIELでの特異的な発現が見られること、2リアルタイムPCRを用い、Rbpj-4KOマウス由来のCD8aaIELではコントロールと比較して発現が低下していること、3Tリンパ球セルラインにNotchシグナルを過剰発現させると、発現が上昇すること、4遺伝子配列にRbpj結合サイトがあること、といった条件からAtp8a2がNotchシグナルの標的遺伝子であることが示唆された。また、Rbpj-4KO由来の骨髄に、Atp8a2を導入し、放射線照射したマウスへ静脈投与することで作製した骨髄キメラマウスでは、CD8aaIELの数が回復する傾向が認められた。Atp8a2は、細胞膜リン脂質のひとつであるフォスファチジルセリン(PS)をATP依存的に細胞膜の内側に留めておく働きがある、フリッパーゼをコードしている。

Rbpj-4KOのIELでは試験管内で、PSの蛍光ホモログの細胞内への取り込みが低下し、フリッパーゼ活性が低下していることが示唆された。これらのことから、Notchシグナルは細胞膜リン脂質の恒常性を維持することでCD8aaIEL数の維持調節に重要な役割を担っている可能性が考えられた。Notchシグナルが種々の免疫細胞の分化・活性化や機能に重要であるという報告は多数あるが、その中で表現型のみならず、標的遺伝子の生理的に重要な役割を明らかにした報告は少ないと考えられる。本年度は、Rbpj-4KOマウスでCD8aaIELの減少をもたらすNotchシグナルの標的遺伝子として、Atp8a2が有力な候補であることを見出した。Atp8a2の他に、フリッパーゼをコードする遺伝子にはAtp11aとAtp11cが報告されている。Atp8a2は3つの中で唯一カスパーゼによる切断を受けず、アポトーシスに関与しないという特徴的な分子である。また、免疫細胞において、Atp11aとAtp11cは多種の細胞に発現が認められる一方で、Atp8a2は、IELとNKT細胞において特異的に発現する遺伝子である。本年は、Atp8a2がNotchシグナルによって発現調節を受けることが明らかになったことに加え、Rbpj-4KOマウス由来のCD8aaIELにおいてフリッパーゼの発現が低下している結果が得られた。今後の研究にて、Notchシグナルの標的遺伝子であるAtp8a2が細胞膜のリン脂質の極性維持を介してIEL数の調節に寄与していることが明らかとなれば、目新しい知見になると予測される。一方で、Notchシグナルのリガンドに関しては、遺伝子改変マウス交配とIELの解析を行ったが、目的の遺伝子改変マウスがすべて得られていないほか、候補となるリガンドは現在のところ不明である。また、CD8aaIELの減少が腸炎と関連するかどうかを低濃度のDSS誘導性腸炎モデルを用いて、体重減少で病態を評価したが、優位な結果は得られなかった。以上の結果を踏まえて、本年度はNotchシグナルの標的遺伝子を絞ることができ、その遺伝子の生理的な役割の解明に近づくことができた点を評価し、おおむね順調に進んでいると考えられる。本年度は、1CD8aaIELの数の調節においてNotchシグナル伝達に必要なリガンドとその供給細胞についてと、2Notchシグナルの欠損によるAtp8a2の発現低下がどのようにしてCD8aaIEL数の減少につながっているのかを調べた。1のリガンド供給細胞については、IELの局在から、上皮細胞と樹状細胞・マクロファージを候補として考え、Villin1-CreとCD11c-Cre特異的なDll1, Jag1の単独及び両方の欠損マウスを解析したが、いずれもCD8aaIELの数に変化は認められなかった。責任リガンドについては解析途中であるため、マウスの交配を継続し、解析する予定である。
生存時間・持続時間の統計的解析とその経済分析への応用

本年度は,生存時間・持続時間の統計解析における検定問題について、さらにシミュレーションを行うとともに一般化をはかった。また、これら統計手法の経済分析への応用例について多くの文献を収集し、現在、日本経済への応用を検討中である。・離散モデルにおける2つの平均値の検定にランダムエフェクトが存在する場合の、一様最強力不偏検定についてさらに多くのシミュレーションを行い、当初明らかではなかった尤度比検定に対する検出力の優位性を示すことができた。現在は、この結果を論文としてまとめている段階である。・上記の一様最強力不偏検定の数学的な結果を一般化して、条件付き指数型分布続のための新たな一様最強力不偏検定を導出した。この結果は、確率的な標本数をもつモデルなどに応用可能である。・生存解析・持続時間解析の応用例には、労働経済学における失業者の行動分析や、ビジネスサイクルの構造分析があり、利用可能な標本数が現実には少ないという限界があるものの、当手法の応用可能性のひろがりを確認することができた。
ヒトヘルペスウイルス-6(HHV-6)及び-7(HHV-7)感染の病理病態の解析

1)HHV-6HST株の塩基配列のおよそ90%決定した。HHV-6の遺伝子地図を作製した結果HCMVのそれと非常によく似いてた。また,HHV-7DNAのクローニングはHHV-7の全長を140kbとしたとき,およそ50%終えた。そして,およそ10%の塩基配列を決定した。その結果,HHV-6AとBとでは相対的には95%のホモロジーが示された。一方,前初期タンパク質(IE)においては両variant間で大きく異なり,約75%のホモロジーであった。pSTY29-45のコードされているHCMVUS22 familyのタンパク質は約64%のホモロジーであった。また,Kpn I repeatや田のrepeat構造も大きく異なってした。HHV-7の遺伝子の内,gBとmajor capsid proteinの塩基配列はherpesvirusの中でHHV-6と近縁であることを明らかにした。他の遺伝子は30%以下のモロジーしか示されなかった。2)IEの一部とβ-ガラクトシダーゼの融合タンパク質に対するマウスのモノスペシフイックとモノクロナール抗体を作成し,IEタンパク質の発現時期とその大きさも明らかにした。3)HHV-6とHHV-7の分析:我々はHHV-6とHHV-7に対するモノクローナル抗体を集めてきたが、HHV-6AおよびBに対する抗体を約50以上またはHHV-7に対する42のモノクロナール抗体を得ることがたできた。しかしながらそれらはウイスル特異的なもので、その中のいくつかは中和活性があるものがあり、あるものはHHV-6とHHV-7の酵素反応を有しているものであった。4)HHV-6の潜伏及び再活性化:我々はin vitroでHHV-6が単核球、マクロファージに潜伏感染するという潜伏感染の系を確立した。我々はさらにHHV-6がHHV-7やデングウイルスなどのような他のウイルス感染によって再活性化されるということもわかった。(1)HHV-6DNAのクローニング:制限酵素PstIを用いてHHV-6DNA(HHV-6B型)のクローニングを行い、全DNA領域の約80%をカバーするクローンを得ることができた。現在HindIII,KpnI,EcoRIを用いて更に100%の領域をカバーするクローンを得つつある。(2)HHV-7DNAのクローニングと一部シークエンス:1992年にHHV-7を突発性発疹患者の末梢血より分離に成功し(現在投稿中)、ウイルスDNAを精製後にクローニングを行いつつある。その中主要核抗原をターゲットにしてそのシークエンスを行いつつある。(3)HHV-6前初期、初期タンパクの同定:HHV-6B型を感染させサイクロヘキシミド、又はフォスフォノ酢酸で処理し、初期抗原の検索を行ったところ分子量180Kタンパクが前初期タンパクとして同定した(投稿中)。更に前初期、初期抗原に対するモノクローンを採取することに成功した(論文作製中)。(4)HHV-6感染リンパ球よりウイルスDNAを精製し、更にソニケートした後にλgpt11に挿入し、大腸菌内で抗原を発現させ種々のモノクローン抗体をを反応させた結果、多くの反応するクローンを採取できた。現在更にクローニングを行い確認中である。(5)HHV-6DNAクローンについてはシークエンスを行った。特に前初期タンパクをコードする領域をシークエンスした結果、HHV-6A型とは明らかに異るシークエンス部位を見出した。

この部位よりプライマーを作製しRCRを行った結果、A.B型にも非常に簡単に区別でき、臨床検体に応用可能となった(1992年ウイルス学会発表,論文作製中)。HHV-6 HST株のDNAのPstI切断地図をpUC19にPstI切断片を組み込んだpSTYクローン34個から作成した。また全クローンの70%の塩基配列を決定した。その結果,HHV-6の塩基配列はヘルペスウイルスの中でもヒトサイトメガロウイルス(HCMV)のそれと類似していた。さらに,HST株(variant B)とU1102株(variant A)間では90%以上の類似性があるが,前初期や初期抗原において著しい違いが少なくとも5箇所存在することが明かとなった。当研究室で新たに分離したHHV-7 KHR株のDNAを精製し,EcoRIとBamHIでライブラリーを作成した結果,全遺伝子のおよそ65%をクローニングできた。また,メジャーキャプシドタンパク質と予測されるアミノ酸配列の比較を行なった結果,HHV-7はHCMVとHHV-6に類似しているが,特にHHV-6に対する類似性が高い。HHV-7 KHR株感染細胞をマウスに免疫し,ウイルスに特異的なモノクローン抗体産製ハイブリドーマを30個以上単離した。これらのモノクローン抗体は感染細胞の核と反応するものと細胞質のみと反応するものに大別できた。HHV-6の感染経路の解析を患者より分離したウイルスのDNAを制限酵素で切断後,ゲル電気泳動のパターンから行なった結果,具体的な感染経路は明らかではないが,母子感染が主経路であることが明かとなった。臓器移植患者の内,腎移植患者では移植後2-4週間でHHV-6が,8週間でHHV-7が再活性化する場合がある。多くのrejection患者でHHV-6が再活性化されていた。また,骨髄移植患者の場合にはHHV-6の再活性化に伴い,白血球の増殖が著しく押さえられた。1)HHV-6HST株の塩基配列のおよそ90%決定した。HHV-6の遺伝子地図を作成した結果、ヒトサイトメガロウイルス(HCMV)のそれと非常によく似ていた。また、HHV-7DNAのクローニングはHHV-7の全長を140kbとしたとき、およそ50%終えた。そして、およそ10%の塩基配列を決定した。その結果、HHV-6のvariantAとBとでは相対的には95%のホモロジーが示された。pSTY03にコードされている前初期タンパク質(IE)においては両variantで大きく異なり、約75%のホモロジーであった。pSTY29-45のコードされているHCMVU22familyのタンパク質は約64%のホモロジーであった。また、Kpn I repeatや他のrepeat構造も大きく異なっていた。HHV-7の遺伝子の内、gBとmajor capsid proteinの塩基配列はherpesvirusで非常によく保存されており、特にHHV-6とのホモロジーは高く(64%、68%)、herepesvirusの中でHHV-6と近縁であることを明らかにした。他の遺伝子は30%以下のホモロジーしか示されなかった。2)HHV-6のpSTYO3にコードされているIEの一部とβ-
先史時代における居住様式と動物相の歴史変遷に関する日仏比較研究

(1)日本旧石器時代における居住様式と動物相の歴史変遷に関する研究(a)岡山県足見NT洞窟を発掘し、その化石の産状と中期更新世中期に属する哺乳動物群要を学会誌で報告した。(b)長崎県壱岐原の辻遺跡下層幡鉾川層から産出した後期更新世の動物化石を報告した。(c)関東地方の環状ブロック群を石器石材と主要器種の構成から分析し、環状ブロック群が、大型獣狩猟のために一時的に集結した複数集団によってではなく、遊動過程で常時生活をともにしていた単一集団によって形成されたと推定した。(2)フランス旧石器時代における居住様式と動物相の歴史変遷に関する研究(a)F.オドウーズは、フランス・ヴェルブリ遺跡とスイス・シャンプレヴェイル遺跡を狩猟・居住季節等の観点から比較し、パリ盆地のマドレーヌ人はフォーレジャー型の居住・移動様式をもつと考察した。(b)D.レーシュは、マドレーヌ人の閉鎖式炉が細い枝の薪しか入手できない寒冷気候に適応した炉の型式であることを明らかにし、M.Iカタンは、石器石材がヌシャテル地域へ運ばれる4つのモデルについて議論をおこなった。(3)先史時代における居住様式と動物相の日仏比較研究(a)縄文文化では定住化が進んだが、ヨーロッパでは旧石器時代から中石器時代へ移行するにつれてむしろ集団はより規模が小さく、遊動的になった。(b)シャンプレヴェイルの場合と異なり、日向林B遺跡はフォーレジャー型集団によってのこされた。(c)ヨーロッパの狩猟遺跡を参考にすれば、日本の旧石器時代落し穴遺構は、追い込み猟ではなく、待機猟に使われた。(d)ヨーロッパの旧石器時代石器群は単一構造をもち、日本の場合は並列構造をあらわす。日本ではぐ主要器種に関係する複数の生業が別々の場所でおこなわれ、集落が特定生業にかかわる機能的な場として編成される傾向が弱かったらしい。(1)日本・東アジア旧石器時代の居住様式と動物相の歴史変遷に関する研究a.居住様式の変遷に関する研究:最近報告書が刊行された千葉県南三里塚宮原第1遺跡等を分析し、その研究成果を2つの論文に活用した。静岡県愛鷹山麓で新たに発見された旧石器時代落し穴遺構の現地踏査と分析を行い、その成果の一部をシンポジウムで発表した。沖縄におけるチャート製石器の性格について検討した。韓国の全羅南道新北遺跡を踏査し、地層や発掘状況を検証するとともに、磨製石斧を含むその出土遺物を日本の事例と比較検討した。韓国慶尚南道古禮里遺跡から出土した資料を延世大学において詳しく観察・記録し、日本との比較を行った。b.動物相の変遷に関する研究:岡山県新見市足見NT洞窟において発掘調査を実施し、中期更新世中期の動物化石を多く発見するとともに、土壌水洗によってその整理作業を行った。今回購入したシカ・イノシシ化石標本により、発掘した化石の部位同定なども進めた。同洞窟における過去の調査成果を論文にまとめ、学会誌で発表した。長崎県壱岐市原の辻遺跡下層の後期更新世哺乳動物化石の現地調査を行うとともに、過去に調査した資料を報告にまとめ、投稿した。沖縄県今帰仁村赤木又における更新世前期哺乳動物化石産地の現地踏査を行った。(2)フランス・ヨーロッパにおける居住様式と動物相に関する研究成果の整理b.海外研究者の招聘:スイスのシャンプレヴェイル遺跡を調査した研究者2人を招聘し、北海道の遺跡現地を踏査しつつ両地域の旧石器文化を比較検討した。(1)日本・東アジア旧石器時代の居住様式と動物相の歴史変遷に関する研究

a.居住様式の変遷に関する研究:環状ブロック群に関する資料の集成と分析及び現地踏査を進めた。その結果、環状ブロック群が複数集団によってではなく、単一集団によって形成された可能性を論証することができた。研究成果については旧石器学会で発表するとともに、論文にまとめ現在投稿中である。日本列島とヨーロッパとの対比で重要な位置にあるアルタイ地方の旧石器時代諸遺跡を踏査し、洞窟と開地遺跡の関係、石器組成や石器石材構成について検討を行った。b.動物相の変遷に関する研究:岡山県新見市足見NT洞窟については、これまでの出士資料の整理を優先させるため、本年度で発掘調査を停止した。累積していた土壌についてはほぼすべて水洗を終了させ、多量の骨資料を得た。その他、長崎県壱岐市原の辻遺跡下層の後期更新世哺乳動物化石の報告を刊行するとともに、北海道南部の由仁町・栗山町地域の哺乳動物化石産地の踏査を実施した。を行った。(2)フランス・ヨーロッパにおける居住様式と動物相に関する比較研究a.フランスの先史時代遺跡の現地踏査:開地遺跡は従来パリ盆地で調査が進んでいたが、今年度はフランス南部のドルドーニュ川流域にあるカンタルエット2遺跡の開地遺跡を踏査し、出土資料を検討した。b.海外研究者の招聘:フランス東部ジュラ地域で旧石器時代・中石器時代・新石器時代の研究を進めている本科研海外共同研究者のChristophe Cupillard氏を招聘し、北海道の遺跡現地において地元研究者とともに石器製作技法や居住様式に関し討論を行った。(1)日本における居住様式と動物相の歴史変遷に関する研究a.居住様式の変遷に関する研究:関東地方の環状ブロック群を居住様式と集団関係の観点から分析した論文が印刷されたほか、引き続き東京都明治大学校地内遺跡・岩手県上萩森遺跡・大台野遺跡等、後期旧石器時代初頭遺跡の現地踏査を行って火山灰層や出土遺物を検討した。また、旧石器時代・縄文時代草創期の住居遺構の集成と再評価の作業を進めた。b.動物相の変遷に関する研究:岡山県足見NT洞窟から出土した動物化石の整理を進めるとともに、長野県野尻湖博物館・岩手県立博物館等を訪問して出土化石や復元模型の観察を行った。旧石器詩代の落し穴遺構が鹿児島県中種子町でまとまって発見され、しかも3万年をこえる古さであり、鹿児島県教育委員会の発掘地を詳細に観察した。これまで静岡県で発見されてきた尾根筋横断型の配列とは異なり、対象動物が異なっていた可能性が考えられた。(2)フランスにおける居住様式と動物相の歴史変遷に関する研究今年度のフランス訪問は、海外研究協力者との研究成果のとりまとめに関する打ち合わせが主目的であったが、F.Audouze氏の協力により.新発見で最古段階の壁画をもつアルデシュ県ショーヴェ洞窟を訪問することができた。同洞窟報告書で動物図像の構成を検討すると、ウシ・ウマを主体と考えた従来の壁画観は修正を迫られることとなり、生活遺跡に遺された動物化石との対比でも興味深い。(3)報告書の作成本研究を総括するとともに、3年間の論文等を再録して報告書を作成した。
薬物代謝酵素の動的構造揺らぎがリガンドおよび水分子の認識に与える影響

平成30年度においては、シトクロムP450 (CYP)およびジヒドロピリミジナーゼ(DHP)の分子動力学(MD)シミュレーションを行った。これらについては野生型および変異型のシミュレーションを行い、遺伝子変異の影響でタンパク質立体構造にどのような変化が現れるかを推定した。CYP2C8およびCYP2A6、DHPについては前年度から引き続き計算を行い、変異型で基質認識部位やレドックスパートナー認識部位に変化が現れることを見出した。特に活性部位が大きく柔軟なCYP2C8と、小さく堅いCYP2A6では変異の影響も大きく異なっており、後者では活性に影響のある変異の多くが活性部位周辺にあるのに対して、前者では比較的多様な変異が起こっていることが示された。またDHPでは一残基変異が比較的大規模な構造変化を引き起こしており、特に金属原子である亜鉛周辺の構造変化が活性に大きく影響していると推測される。また、今年度より新たにCYP2A13やカルボキシエステラーゼ2 (CES2)のMDシミュレーションも開始した。これらはいずれも比較的構造的検討の進んでいない系であり、特にCES2については実験構造が得られていないタンパク質でもある。これらはいずれも実験研究者との共同研究で扱っているタンパク質で、共同研究者らが活性を精査したタンパク質である。これらのシミュレーションは現在のところ安定に進んでおり、構造的特徴の抽出が可能になるものと考えられる。また、実験研究者との共同研究でCYP2C9やCYP1A2についても簡便に構造評価を行っており、実験結果を説明するための立体構造を得ることに成功している。多種の薬物代謝酵素に対して野生型と変異型両方のシミュレーションを行っており、遺伝多型の影響が立体構造をどのように変化させたかを説明できるまで進展している。また大きく性質の異なる酵素を扱うことに成功したため、遺伝多型が薬物代謝酵素の基質認識に与える影響の推定まで可能となった。また立体構造の得られていない酵素についてもホモロジーモデリングの結果をシミュレーションにかけており、順調に進行していると考えている。さらに共同研究の進行により扱う薬物代謝酵素の種類も増加しており、特定の分子のみに留まらず様々な酵素における変異の影響の違いを比較評価できるまで進んでいる。従っておおむね研究が順調に進展しているものと考えている。引き続き扱う分子種を増やすことで、遺伝多型の影響をある程度分類することが可能かどうかの検討を行う。特に基質認識に関与する部位や、レドックスパートナーとの結合に関与する部位など、他の分子との結合界面に与える影響について推定する。さらには酵素と基質あるいは阻害剤との複合体構造の推定など、他の分子との相互作用をモデル化することで、酵素の変異のみに留まらず、薬物代謝システム全体に対して遺伝多型がどのような影響を及ぼすのかを明らかにする。平成29年度においては、シトクロムP450 (CYP)の複数の分子種について、遺伝多型によって生じた変異体の分子動力学(MD)シミュレーションを行い、その立体構造および動的性質を評価した。CYPの遺伝多型については多数報告があるが、共同研究者が実験的に明らかにした、活性に特徴的な変化の現れる変異体を中心に検討を行っている。また分子種としては、同じCYPであっても認識する基質に大きな差異のあるCYP2C8とCYP2A6について、その基質認識部位の構造の違いを明らかにした。CYP2C8については基質認識機構についての検討も開始しており、複合体を形成した後の構造および動的性質についても調査した。またCYP以外にも、ジヒドロピリミジナーゼ(DHP)のMDシミュレーションを開始した。こちらについては立体構造の評価の段階であるが、活性部位にある亜鉛を含んだシミュレーションを行っており、安定なシミュレーションが実行できている。DHPについても多数の変異体における酵素活性が共同研究者によって報告されており、特徴的な活性を示した変異体についてMDシミュレーションを行っている。これらは実験的に立体構造が知られている酵素であるが、一方で立体構造が実験的に得られていない薬物代謝酵素としてはカルボキシルエステラーゼ2の立体構造予測およびMDシミュレーションを行っており、ヒトとイヌとの生物種差をタンパク質の立体構造および動的性質から推定した。また、これらの研究に使用しているMDシミュレーションの手法的妥当性についてもベンチマーク試験を行っており、変異体や予測構造に対するシミュレーションのための手法として妥当であることを担保しつつ計算を行った。立体構造が実験的に得られている酵素については、野生型・変異型ともにMDシミュレーションを実行しており、変異によって代謝活性が変化する理由がおおむね推測できるところまで進展している。さらに当初2年目以降に予定していた基質認識の検討にも着手しており、非常に順調に研究が進展していると考えている。一方の立体構造が実験的に得られていない酵素についてもホモロジーモデリングによる構造予測と、構造評価および構造精密化のためのMDシミュレーションの両方を実行しており、こちらについても問題なく信仰している。手法論的な面においても、ベンチマーク試験によって信頼性を担保しつつ計算を行っており、十分な精度で順調に研究が進行しているものと考えている。

特に活性部位が大きく柔軟なCYP2C8と、小さく堅いCYP2A6では変異の影響も大きく異なっており、後者では活性に影響のある変異の多くが活性部位周辺にあるのに対して、前者では比較的多様な変異が起こっていることが示された。またDHPでは一残基変異が比較的大規模な構造変化を引き起こしており、特に金属原子である亜鉛周辺の構造変化が活性に大きく影響していると推測される。また、今年度より新たにCYP2A13やカルボキシエステラーゼ2 (CES2)のMDシミュレーションも開始した。これらはいずれも比較的構造的検討の進んでいない系であり、特にCES2については実験構造が得られていないタンパク質でもある。これらはいずれも実験研究者との共同研究で扱っているタンパク質で、共同研究者らが活性を精査したタンパク質である。これらのシミュレーションは現在のところ安定に進んでおり、構造的特徴の抽出が可能になるものと考えられる。また、実験研究者との共同研究でCYP2C9やCYP1A2についても簡便に構造評価を行っており、実験結果を説明するための立体構造を得ることに成功している。多種の薬物代謝酵素に対して野生型と変異型両方のシミュレーションを行っており、遺伝多型の影響が立体構造をどのように変化させたかを説明できるまで進展している。また大きく性質の異なる酵素を扱うことに成功したため、遺伝多型が薬物代謝酵素の基質認識に与える影響の推定まで可能となった。また立体構造の得られていない酵素についてもホモロジーモデリングの結果をシミュレーションにかけており、順調に進行していると考えている。さらに共同研究の進行により扱う薬物代謝酵素の種類も増加しており、特定の分子のみに留まらず様々な酵素における変異の影響の違いを比較評価できるまで進んでいる。従っておおむね研究が順調に進展しているものと考えている。これまでの計算によって得られた、薬物代謝酵素の精密化された立体構造を用いて、その基質認識機構を検討する。平成29年度で既に複合体構造のシミュレーションに着手しているが、リガンドおよび系を取り巻く水分子などの挙動を追いつつ複合体形成機構を推定していく。これまでに活性ポケットの大きい分子種・小さい分子種、また比較的親水性のリガンドを認識する分子と疎水性のリガンドを認識する分子と、基質特異性に違いのある代謝酵素の立体構造について計算しており、これらに対して基質認識機構を調査することで酵素あるいは基質の性質に応じてどのように複合体形成に差があるかを明らかにする。特に水分子の役割については活性ポケットの大きさおよび性質が大きく影響することが予想されるため、様々な性質を持つ酵素を扱うことで明らかとなることが期待できる。引き続き扱う分子種を増やすことで、遺伝多型の影響をある程度分類することが可能かどうかの検討を行う。特に基質認識に関与する部位や、レドックスパートナーとの結合に関与する部位など、他の分子との結合界面に与える影響について推定する。
シェアリング・エコノミーに関する非市場戦略の実施プロセス：ライド・シェアを中心に

シェアリング・エコノミーの特徴として、サービス提供者と、利用者がインターネット上でその都度マッチングされる点が挙げられる。例えば、ライド・シェア(rideshare)では、自家用車を運転するスキルを持つサービス提供者と、移動手段を模索する利用者がマッチングされる。ライド・シェアの導入は北米を中心に急速に拡大していったのに対し、日本においては規制・ルール上の問題もあり、非常に限定的である。以上を踏まえウーバー(Uber)に代表されるライド・シェアに焦点を絞り、丹念な事例研究を行う。
レーザーパルス形状制御CO2レーザーによる歯・歯槽骨・骨の修復・再生の研究

骨の治癒過程におけるCO2レーザー照射による新生骨形成への影響において,レーザー照射による光の作用と熱の作用のどちらが効果的か調査するために,平成30年度は,平成29年度に実施した動物実験による標本サンプルの作成と組織形態学的評価法による新生骨細胞の生成エリアの調査,平成29年度とは異なる条件における動物実験を行なった.平成29年度に,尖頭パルス幅360 ns,テール長93 μs,尖頭パルスに対するテールのエネルギー比1:80のテール付き短パルスCO2レーザーを, 1パルスあたりのフルエンス333 mJ/cm2,照射回数(繰り返し周波数50 Hz)により調整された総照射フルエンス88,220,441,662 J/cm2の条件で,日本白色種家兎(雄,12ー16週齢)の鼻骨に照射した.その兎を8週間後と16週間後に屠殺し標本サンプルを作成した.生存期間のために,平成30年度に標本サンプルを作成し,骨芽細胞の生成の調査した.その結果,頭蓋表面ではなく,上顎洞付近に骨芽細胞の生成が観測された.骨芽細胞の占有率は,総照射フルエンス88 J/cm2において63%,220 J/cm2において47%,441 J/cm2において35%,662 J/cm2において32%であった.総照射フルエンスの高い条件では,照射部の炭化が大きかったため,熱により骨組織が破壊され,骨芽細胞の生成が減少したと考えられる.そこで,平成30年度に,1パルスあたりのフルエンスの増加,照射回数の低減による,熱の発生の抑制を目的とした動物実験を実施した.平成29年度の動物実験と異なる点は,1パルスあたりのフルエンスを650 mJ/cm2とした点である.本実験の動物の最後の屠殺時期が,2019年6月末である.平成30年度で終了の課題のため,平成30年度までの成果を取りまとめ,次のステップとして実験を継続する.ウサギの鼻骨に短パルスCO2レーザーを照射する実験を行い,骨の治癒過程におけるCO2レーザー照射による新生骨形成への影響を調査した.CO2レーザーの開発・調整として,動物実験を動物舎で行うために,真空ポンプやガスボンベを用いないガス封じ切り型でテーブルトップサイズの短パルスCO2レーザーを開発した.本CO2レーザーは,尖頭パルス幅272 ns,テール長51 μs,尖頭パルスに対するテールのエネルギー比1:36のテール付き短パルスを出力した.レーザービームは,多関節ミラーによる導光パイプを通り,骨の表面に照射された.フルエンスは照射面積により調整され1パルスあたり52.5 mJ/cm2であり,照射回数(繰り返し周波数50 Hz)により総照射フルエンスが88ー662 J/cm2に調整された.動物実験では,日本白色種家兎(雄,12ー16週齢,2.5ー2.99 kg)を用いた.ウサギの鼻背部の剃毛と鼻骨上粘膜の剥離を行い,骨に直接レーザーを照射した.同一条件のウサギを4匹で1群とし,施術後1,2,3,4週後に屠殺し,継続的な評価を行った.組織形態学的評価法において,画像解析ソフトを用い,照射部の面積及びその中の骨組織の面積を計算し,後者の占有率を算出した.占有率は10ー20%であり,短パルスCO2レーザー照射による新生骨の形成が認められた.また,短パルスCO2レーザーによる人の歯(抜歯歯牙)への影響の調査を行った.レーザーパルス波形は,尖頭パルス幅337 ns,テール長180 μs,尖頭パルスエネルギーに対するテールエネルギーの比1:20に調整された.本調査では,これまでに報告されている半値幅100 μsの長パルスCO2レーザーによる人の歯の切削よりも低いフルエンスで炭化なく切削可能(エナメル質で切削効率8.6倍,象牙質で切削効率41.2倍)であることが明らかとなった.当初の計画において,平成28年度はハムスターを用いた動物実験を計画していた.平成28年4月・5月に,分担者と本研究が開始される前の実験結果(ハムスターを用いた動物実験)を用いて議論を行った.ハムスターで多くの実験条件を調査するよりも,大きな動物を用い,本方法の効果を確認することが先であり重要であるという結論に至った.そのため,当初の計画を早め,平成28年度にウサギを用いた動物実験を行った.この結果,ウサギにおいても,短パルスCO2レーザー照射による新生骨の形成が認められた.また,照射部に,炭化などの熱影響は認められず,短パルスの効果が現れているものと考えられた.CO2レーザーの開発・調整では,動物実験を動物舎で行うために,真空ポンプやガスボンベを用いないガス封じ切り型でテーブルトップサイズの短パルスCO2レーザーを開発した.当初の計画では,1台の装置により,パルス幅100 nsのテールフリー短パルスと尖頭パルス幅100 ns,テール長40 μs,尖頭パルスとパルステールのエネルギー比が1:10のテール付き短パルス,尖頭パルス幅100 ns,テール長40 μs,尖頭パルスとパルステールのエネルギー比が1:60のテール付き短パルスの3種類の出力を目標としていた.しかし,動物実験における装置の取り扱いを優先し,ガス封じ切り型の短パルスCO2レーザーの開発に集中したために,前述のようにレーザーパルス波形をダイナミックに変形することができなかった.

真空ポンプやガスボンベを必要とするガスフロー型では,レーザーパルス波形のダイナミックかつ微細な変形を実現しているため,ガス封じ切り型の短パルスCO2レーザーのレーザーパルスの制御が今後の研究課題である.また,当初平成29年度に計画していた短パルスCO2レーザーによる人の歯(抜歯歯牙)への影響(切削や炭化)の調査を平成28年度に行った.骨の治癒過程におけるCO2レーザー照射による新生骨形成への影響において,レーザー照射による光の作用と熱の作用のどちらが効果的か調査するために,平成28年度の実験よりもテールエネルギーの大きな短パルスCO2レーザーを作製し,ウサギの鼻骨に照射する実験を行った.平成29年度は,まず,1台のレーザー装置において,励起回路や電気素子により,放電を制御し,レーザーパルス波形の制御を実現した.動物舎で使用可能なCO2レーザーの作製・調整を行った.平成29年度の動物実験では,平成28年度の実験よりもテールエネルギーの大きな短パルスCO2レーザーである,尖頭パルス幅360 ns,テール長93 μs,尖頭パルスに対するテールのエネルギー比1:80のテール付き短パルスCO2レーザーを使用した.動物実験では,レーザービームは,多関節ミラーによる導光パイプを通り,焦点距離4.6 cmの集光レンズにより集光され,骨の表面に照射された.フルエンスは1パルスあたり333 mJ/cm2であり,照射回数(繰り返し周波数50 Hz)により総照射フルエンスが88ー662 J/cm2に調整された.総照射フルエンスは,平成28年度の実験と同じである.動物実験では,日本白色種家兎(雄,12ー16週齢,2.5ー2.99 kg)を用いた.ウサギの鼻背部の剃毛と鼻骨上粘膜の剥離を行い,骨に直接レーザーを照射した.施術後1,2,3,4週後に屠殺し,現在,標本サンプルを作製している.今後,組織形態学的評価法において,画像解析ソフトを用い,照射部の面積及びその中の骨組織の面積を計算し,後者の占有率を算出する.平成28年度・平成29年度は,申請の通り,山梨大学大学院総合研究部(医学部歯科口腔外科学)の助教,河阪明彦氏とともに実験を行った.河阪氏が平成30年3月31日付で退職(開業医),科研費の応募資格を喪失することとなり,分担者の変更を行った.平成30年度は,河阪氏と同じ講座である山梨大学大学院総合研究部(医学部歯科口腔外科学)の助教,諸井明徳氏とともに実験を行う.平成29年度は,分担者の研究引き継ぎも行い,研究の打ち合わせや実験にも諸井氏に同席して頂いた.分担者の変更は研究の進捗に多少の遅れを生じさせたものの,大きな影響を与えるものではないと考えている.本研究の目的は,骨の治癒過程におけるCO2レーザー照射による新生骨形成におけるレーザーパルス形状(波形)の影響の調査である.平成28年度は,尖頭パルス幅272 ns,テール長51 μs,尖頭パルスに対するテールのエネルギー比1:36のテール付き短パルスCO2レーザー(熱影響が小さく光の作用が大きいと考えられるレーザーパルス)を動物実験に使用した.平成29年度は,尖頭パルス幅360 ns,テール長93 μs,尖頭パルスに対するテールのエネルギー比1:80のテール付き短パルスCO2レーザー(熱的な影響が大きなレーザーパルス)を動物実験に使用した.平成28年度の結果と平成29年度の結果の比較により,骨の治癒過程におけるCO2レーザー照射による新生骨形成において,光の効果が重要なのか,熱の効果が重要なのか,が明らかになると考えられる.平成29年度は,上述の分担者の引き継ぎ等により,動物実験を当初よりも遅い時期に行い,施術後1,2,3,4週後屠殺の標本サンプルの作製を行い,検査となったため,平成30年5月の時点においてまだ実験の結果(データ)が得られていない.
放射線・超音波による「イオン-固相」相互変換反応の解明

本研究では放射線や超音波を利用した金属イオンの固化あるいは溶解について、長寿命核分裂生成核種のひとつであるテクネチウムについて調べた。前年度に整備したマルチ測光システムを用いて、主に超音波照射に伴うテクネチウム化学種の酸化還元について調べた。その結果、放射線効果と似たような影響を及ぼすとされる超音波照射では過テクネチウム酸イオンの還元は全く起こらないことがわかり、放射線効果とは全く異なる結果を与えた。さらに、酸化テクネチウム(IV)水和物のコロイド分散溶液を超音波処理すると、瞬く間にテクネチウムが酸化され、過テクネチウム酸イオンが定量的に生成する現象を発見した。OHラジカルの捕捉剤であるt-ブタノールを添加すると酸化反応が著しく抑制されることを見いだし、この酸化反応は水の分解で生成するOHラジカルによるものであることがわかった。この酸化速度は共存する気体の性質に左右され、希ガスであるヘリウムとアルゴンについて比較したところ、アルゴンガス中に於ける速度はヘリウム中の速度よりも約3倍大きくなった。フリッケ線量計を超音波照射に適用し、ガスによる影響を調べたところ、OHラジカルの生成速度の差があることがわかった。ヘリウムの熱伝導度はアルゴンよりもはるかに大きいので、超音波によって引き起こされるキャビテーションバブル内の熱が周囲に散逸しやすく、ヘリウム中では水の分解がアルゴン中よりも抑えられたためと理解することができる。本研究においては、放射線や超音波を溶液に照射した際に引き起こされる金属イオンの酸化還元反応に件う「イオン-固体」変換過程の機構を明らかにすることを目的とする。放射線と超音波というそれぞれ異なる物理的意味を持つソースを用い、原子力分野において重要な長寿命核分裂生成核種(および核分裂により生成する希少元素)の化学反応を制御し、その反応機構等の学問的理解を深めるとともに、希少元素の分離への応用方法として新たな道を与える。平成18年度は、計画通り、超音波照射システムの設計と構築を行った。超音波を発生する振動子は水槽内に設置し、超音波は水をとおしてセルに伝播し、最終的にセル内の溶液に伝わる。超音波をなるべく効率的に試料溶液に伝播させるために、平らな底面を持ち、かつ厚みの薄い(1mm厚を予定)石英セルを設計し、これを作製した。また、種々の雰囲気において試料を扱えるようにするため、容器内へのガスの導入および試料溶液のバブリングが行うことができるようにしたほか、試料の一部を採取できるようにセプタム部を設けた。さらに、既存の瞬間マルチ測光タイプの紫外可視吸光光度計に光ケーブルカプラーを設置した。光ケーブルで接続された透過型プローブをセル上部からセル内に入れられるようにすることにより、溶液の吸収スペクトルをその場で観察できるようにした。システムの評価は、水の超音波照射に伴うOHラジカル量の定量をもって行う。OHラジカルの再結合反応により過酸化水素が生成するのでこの生成量を求める。また放射線量の評価に用いるフリッケ線量計も用いて比較する予定である。水溶液中で最も安定な化学種である過テクネチウム酸イオンを含む水溶液にガンマ線を照射するとテクネチウムの還元反応が起こり酸化テクネチウム(IV)のナノ粒子が生成した。水の放射線分解により生成する水和電子やHラジカルがテクネチウムを還元する初期反応として重要であることをつきとめ、そのメカニズムを解明することができた。一方、放射線効果と似たような影響を及ぼすとされる超音波照射では過デクネチウム酸イオンの還元は全く起こらないことがわかった。逆に酸化テクネチウム(IV)水和物のコロイド分散溶液を超音波処理すると、瞬く間にテクネチウムが酸化され、過テクネチウム酸イオンが定量的に生成する現象を発見した。この酸化反応は水の分解で生成するOHラジカルが関与していることをつきとめた。

また、この酸化速度は共存する気体の性質に左右され、希ガスであるヘリウムとアルゴンについて比較したところ、アルゴンガス中に於ける速度はヘリウム中の速度よりも約3倍大きくなった。これはOHラジカルの生成速度の差とほぼ一致した。ヘリウムの熱伝導度はアルゴンよりもはるかに大きいので、超音波によって引き起こされるキャビテーションバブル内の熱が周囲に散逸しやすく、ヘリウム中では水の分解がアルゴン中よりも抑えられたためと理解することができる。