hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
フルイディクスを駆使する高速細胞アセンブリ

以上の結果から,フルイディクスを駆使した細胞アセンブリ手法として,微小な機能性・異方性ハイドロゲル材料を用いた組織構築手法の有用性を示すことができた。本年度は,当プロジェクトの5年間にわたる総括をめざし,昨年度に引き続き,これまでに作製した異方性ハイドロゲル材料の更なる機能化と,単位組織の集積化・複合化による生体構造を模倣した組織の作製を行った。まず肝小葉ブロックの作製においては,肝細胞を内包するハイドロゲルファイバーを束状にし,潅流型チャンバー内にパッキングし,潅流培養を行うことで,肝細胞の機能維持および生存率の評価を行った。特に酸素濃度をモニタリングしつつ潅流培養することによって,生体の酸素消費をある程度再現できることが示唆された。また定量的PCRおよび免疫学的染色によって,流量が細胞機能に与える影響を評価した。さらに血管組織の作製については流路構造の内部に形成したハイドロゲル層を利用した血管組織を作製し,潅流培養を可能とする手法の確立を行い,機能評価を行ったほか,マイクロ流路技術および膜乳化法を用いて作製した微小なECM(コラーゲン)粒子を利用し,血管内皮細胞と複合化した状態で潅流培養を行うことで,内部に導管としての毛細血管網を形成したブロック状組織体の作製を実証した。さらに,微小なECM粒子の作製と,それを用いた3次元組織構築に関する基礎的な知見を得ることができた。特に,直径数マイクロメートルの架橋コラーゲン微粒子を用いた組織構築として,微粒子を内包する肝細胞ヘテロスフェロイドの形成,膵β細胞集塊の形成,平面状の肉厚組織の形成,を行い,それぞれ細胞の機能評価を行った。また,繊維状ECM材料を作製し,3次元細胞培養における有用性を実証できた。特に肝細胞組織については,薬物代謝評価や動物移植実験を行う際に有用であることが示唆された。以上の検討から,マイクロフルイディクス技術の3次元生体組織構築における有用性を,基礎的材料設計から潅流培養による細胞機能の発現に至る広い段階において実証することができたと言える。マイクロ流体工学技術を駆使することで,複数種の細胞の位置を正確に制御しつつ,異方的なハイドロゲル材料に導入する技術開発を目指した。主に肝組織をターゲットとし,個別の単位材料を複合化することで,潅流培養可能な機能的組織を作製した。また同時に,細胞選抜技術,細胞外基質の加工技術などの周辺技術の開発を行い,3次元生体組織構築における基盤技術の確立を目指して研究開発を行った。これまでに開発した、マイクロフルイディクスを利用した細胞包埋ハイドロゲル材料の作製プロセスについて、その改良および応用を行った。たとえば、断面異方性ゲル材料の応用として、癌細胞および正常細胞を高密度に配列化して培養することによって、生体組織を模倣した環境における癌細胞の浸潤評価系の応用を行った。また、異種細胞の共培養系における細胞機能の向上を解析し、流路構造を用いて作製したゲル素材の有用性を実証した。
フォッサマグナ以東における内帯白亜紀花崗岩の岩石化学的研究

この研究の目的は、西南日本内帯における白亜紀(一部古第三紀を含む)の花崗岩地帯が南から領象帯・山陽ー苗木帯・山陰ー白川帯に区分され、それぞれの特徴をもっている事実が、フォッサマグナをこえて東側(その東縁は棚倉構造線)の地域で、どうなっているかを明らかにすることである。3帯の特徴として、まずつぎの3点をとりあげた。すなわち、活動の時期、鉱化作用のちがい、花崗岩系列のちがい。そうすると、1.関東山地北縁から筑波山南部にかけて領象帯がある。2.定尾山地の花崗岩は板荷の、八構山地の花崗岩は高取のタングステン鉱化作用に着目して、山陽ー苗木帯のものとみることができる。筑波山の花崗岩が放射性元素や希土類元素を含むペグマタイトを伴うことも上述の見方を支持する。3.さらに北方では、奥只見付近からモリブデンの鉱化作用がみとめられ、また、新潟県北西部にはマグネタイト系の花崗岩があり、朝日山地の一部花崗岩の帯磁率が高い事実などから、奥只見以北の花崗岩は山陰ー白川帯の花崗岩にぞくすとみてよいだろう。活動の時期についても西南日本と整合性がある。すなわち、領象帯(関東山地北縁)では白亜紀末、足尾山地では一部領象帯の年代と重なるが、若いものもある。また、北方の朝日山地の塊状の花崗岩は古第三紀と考えられている。以上のように、フォッサマグナ以東にも西南日本内帯で明らかにされている3帯がそのまま延びているとの結論に達したが、本研究のもう1つの目的である、以上3帯の花崗岩の化学組成を比較するという点は外部へ依頼した奥只見の花崗岩の分析が完了していないので、議論がなされていない。本年度は筑波山地の花崗岩を中心に研究した.フォッサマグナ以東の広域的な問題に関しては過去のデータを集めて検討した.筑波山地の花崗岩は筑波I型トーナル岩・筑波I型斑状花崗岩・筑波II型複雲母花崗岩・細粒花崗岩・稲田型花崗岩にわけられた.筑波I型の片麻岩との野外の関係,化学組成から領家古期花こう岩に対比されるが,筑波II型は,粗粒かつ複雲母をふくむ点で,領家帯の花崗岩にはしられていない.その上, Cu・Wの高温接触交代鉱床をともなうことは山陽帯の花崗岩ににているし,トリフィライトなどリン酸塩鉱物を伴うペグマタイトのあることも領家帯の花崗岩ではない.さらに,稲田型やもっと北方の八溝山地に点々と分布する花崗岩も灰重石スカルンを伴ったり,〓石を副成分鉱物としてふくんでいるなど,山陽帯の花崗岩と共通の性質をもっている.つまり,筑波山地に領家帯の花崗岩があり,その北方には広く山陽帯の花崗岩が分布することになる.さらに文献によれば,新潟県下には山陰型の花崗岩がしられている.すなわち,朝日山地の花崗岩の一部や村上市以北の日本海岸の花崗岩は帯磁率が高く, Moの鉱化作用を伴っている.

このように,西南日本内帯でみとめられる山陰・山陽・領家帯という,花崗岩の性質の異なる3帯はフォッサマグナをこえて東側にもみとめられる.しかし,この3帯は,棚含構造東によって,ほぼ直角に切断されて,より東側にはつづかない.より東方の東北日本には,これとは全く異なる,南北にのびる花崗岩の帯状分布がある.このような花崗岩の帯状分布のちがいは,東北日本と西南日本が,これらの花崗岩の活動のほぼ完了するまで,すなわち白亜紀末までは,独自の発展過程を経てきて,白亜紀末頃合体したことを暗示している.本年度は日光周辺から只見川-桧岐川の地域の野外調査を集中的におこなった。日光周辺の花崗岩は沢入型・松本型・占峰原型・中禅寺型にわけられていて、前の2つは放射年代が11690Maで、若干古いが、あとの2つは放射年代が6070Maで、白亜紀末期のものである。とくに重要なことは中禅寺型花崗岩はカリ長石が桃色をしていて、岩石全体がうすい桃色をし、カリ長石の斑晶が大きく成長している。この特徴は西南日本の内帯花崗岩のなかでは、広島付近の瀬戸内海の北側に広く分布する花崗岩に共通の特徴である。とくに桃色の強いものは万成花崗岩と呼ばれているが、中禅寺花崗岩もそのようなものと考えられる。また、只見川-桧岐川流域の花崗岩の分布は広い地域にわたっていて、まだ十分にまとめられていないが、奥只見湖周辺の銀山平には、粗粒で、カリ長石が桃色をし、かつ斑状に大きく成長した花崗岩がある。よく似た花崗岩はさらに東方の桧岐川の流域に広く分布していることが確認された。これらも中禅寺花崗岩と同様に西南日本内帯の広島型もそのなかの特に万成花崗岩)にぞくするものと考えられる。西南日本内帯の白亜紀古第三紀の花崗岩は南から北へ領家帯・山陽帯・山陰帯に区分され、それぞれの帯は東西に帯状にのび中国地方から中部地方まで続いていることがわかっているが、本年度のこの研究によって、関東北部から新潟南部-福島県にかけて、山陽帯の花崗岩がのびてきていることが確認された。この夏には、化学分析によってこのことを確認しなくてはならない。この研究の最終目標はつぎのようなことを明らかにすることである。すなわち、西南日本の内帯では、1950年代からすでに、おもに鉱床学の立場から、モリブデンの鉱化作用を伴う山陰型花崗岩とタングステンの鉱化作用を伴う山陽型花崗岩および鉱化作用を伴わない領家型花崗岩が識別され、それらが北から南へ帯状に分布することが知られていた。この区別は、その後、鉱床学の立場からだけでなく、花崗岩の活動の時期・岩石学的化学的性質やストロンチウム同位体比など、岩石学の立場からも意味のあることがわかってきた。そこで、この帯状分布がフォッサマグナを越えて東側ではどうなっているかを明らかにしようと考えたのである。足尾山地・八溝山地およびその北方延長地域(棚倉構造線以西の地域)は中生界の地層からは西南日本内帯の延長だからである。本年度のまとめでほぼ明らかになったことは、(1)領家型の花崗岩は関東山地の北縁から筑波山のほうへのびる。但し、その中間に連続しているかどうかは疑わしい。群馬県下仁田町付近の内帯中生界は変性岩になっていないからで、断続的に領家型花崗岩は分布するらしい。(2)筑波山塊の多くの花崗岩は、しかし、日光付近や三国山地の花崗岩とともに、山陽型花崗岩にぞくす。その特徴はタングステンの鉱化作用がしばしばみとめられるし、岐阜県の苗木地方や京都の田上山などと同様、希元素鉱物を含むペグマタイトが伴われる。(3)三国山地以北の花崗岩は山陰型花崗岩にぞくすと考えられる。タングステンの鉱化作用もしられているが、三国山地以南には知られていないモリブデンの鉱化作用が各地で知られているし、花崗岩の活動時期も若いもの(古第三紀のもの)も知られている(化学分析ができた上で、9月末までにより詳しい議論をおこなう)。
(6-4)光産物光回復酵素およびその関連蛋白の光生物学的意義

紫外線による主なDNA損傷としでピリミヂンダイマーと(6-4)光産物が知られている。(6-4)光産物の突然変異誘発能はピリミヂンダイマーに比べ格段に強く、生成量は少ないものの、紫外線の生物影響を考えるうえで重要な損傷であると考えられている。生物が紫外線によるDNA損傷を修復する機構の一つに光回復がある。光回復は、可視光のエネルギーを利用して紫外線損傷を修復するもので、間違いが無いうえに効率が良く優れたDNA修復機構である。バクテリアから有袋類まで幅広くその存在が知られている。光回復により修復されるのはピリミヂンダイマーのみであると信じられてきたが、我々は(6-4)光産物に特異的に働く光回復酵素がショウジョウバエ細胞に存在する事を世界に先駆けて見い出し、その遺伝子を単離した。更に脊椎動物であるXenopusからも同様の活性を持つ遺伝子を単離すると同時にヒトからもそっくりのアミノ酸配列を持つ遺伝子を単離し、この酵素遺伝子が現存生物に幅広く分布している事、さらにピリミジンダイマー光回復酵素、植物のblue light photoreceptor等とともに青色光を利用する蛋白としておおきな蛋白ファミリーを形成していることをあきらかにしていた。本年度は、更にこのファミリーのメンバーで光回復酵素活性は持たず、青色光受容体(CRY)として機能していると考えられる遺伝子をショウジョウバエから単離し、この遺伝子の生体での機能を解析した。この遺伝子を高発現するトランスジェニックハエの行動解析から、この遺伝子はサーカディアンリズムの光受容体として働いていることが明らかになった。紫外線による主なDNA損傷としてピリミヂンダイマーと(6-4)光産物が知られている。更に脊椎動物であるXenopusからも同様の活性を持つ遺伝子を単離すると同時にヒトからもそっくりのアミノ酸配列を持つ遺伝子を単離し、この酵素遺伝子が現在生物に幅広く分布している事、さらにピリミジンダイマー光回復酵素、植物のblue light photoreceptor等とともに青色光を利用する蛋白としておおきな蛋白ファミリーを形成していることをあきらかにしていた。本年度は、更にこのファミリーのメンバーを植物(シロイヌナズナ)やシヨウジョウバエから単離し、この蛋白ファミリーの全体像を明らかにしようとした。現在までに得られた遺伝子の分子進化学的な解析から、このファミリーは光回復酵素を祖先型蛋白として、真核生物への分岐以前に最低6回以上の遺伝子重複を繰り返し、この重複した遺伝子がその後様々な機能を持つように進化してきたものであることが解った。

更に脊椎動物であるXenopusからも同様の活性を持つ遺伝子を単離すると同時にヒトからもそっくりのアミノ酸配列を持つ遺伝子を単離し、この酵素遺伝子が現存生物に幅広く分布している事、さらにピリミジンダイマー光回復酵素、植物のblue lightphotoreceptor等とともに青色光を利用する蛋白としておおきな蛋白ファミリーを形成していることをあきらかにしていた。本年度は、更にこのファミリーのメンバーで光回復酵素活性は持たず、青色光受容体(CRY)として機能していると考えられる遺伝子をショウジョウバエから単離し、この遺伝子の生体での機能を解析した。この遺伝子を高発現するトランスジェニックハエの行動解析から、この遺伝子はサーカディアンリズムの光受容体として働いていることが明らかになった。
都市空間の集約再編手法による人口減少都市の計画・デザインとガバナンスの日米欧調査

人口減少過程でのコンパクトシティの実現手法を考察するために、日米独英の事例を現地調査し、我が国では空き家問題への対応を中心に調査した。対象国の人口減少都市の特徴や対応策にはそれぞれ特徴があるが、明確な政策目標の設定、都市政策としての実施により、多くの人口減少都市では人口回復傾向が見られ、都市空間の質も高まっている。日本の多くの都市・地域が人口減少過程となり、空間的な影響である空き家問題が拡大している。行政と民間との協同で空き家活用に成果を上げている例も見られる。コンパクトシティに向けた都市計画対応も始まったが、地域特性やガバナンスの視点が弱く、計画手法の展開や成果は未熟な段階にとどまっている。平成24年度は、おおむね当初計画通り推進した。まず、海外調査については、立命館大学の吉田友彦准教授に調査協力を依頼して、2012年9月13日より9月24日まで、イギリスにおける人口減少都市の現地調査を実施した。マンチェスター、リバプール、バーミンガムなどを訪問し、市役所などでインタビュー調査を実施し資料収集した。また、シュリンキングシティ研究者(バーミンガム大学ミクネンコ教授、ピーターリー教授など)と面談して、シュリンキングシティを巡る状況、研究動向などについて、意見交換を行った。国内の調査は、全国の空き家管理条例の策定と実施に関して資料収集と自治体アンケートを実施した。岐阜県可児市の住宅団地における空き地空き家調査と人口予測を行った。研究発表については、中心市街地活性化計画の達成指標の研究を査読論文として都市計画学会論文集に掲載し、全国大会で発表した。シュリンキングシティの人口構造面での国際比較を建築学会大会で発表した。ドイツ、イギリス、日本の調査の報告として、雑誌『地域開発』(日本地域開発センター)に3回連載して発表した。また、コンパクトシティ関連の論考を発表した。可児市等の住宅団地の人口減少過程での生活行動などをまとめた論文を英文単行本共著として出版することができた。25年度の学会発表に向けて、研究論文作成の準備を進めた。岐阜県可児市の住宅団地の空き地空き家実態調査を行い、2005年時点との比較を中心に解析考察して論文作成を進めた。主として2つの分野で調査研究を進めた。ひとつは、人口減少社会に伴う課題の一つである空き家問題である。昨年度実施した空き家管理条例制定自治体のアンケート調査によって、助言・指導件数の多い先進自治体ー杉並区、足立区、所沢市、柏市、横手市、湯沢市ーを訪問し、担当部局にインタビュー調査した。その結果、空き家問題として、法的規定、空き家管理の個別的対応と地区レベルでの利用のありかた、行政と地区コミュニティ・NPOや不動産業界などの関連組織との連携、空き家情報の収集と活用などの問題が把握できた。また、空き家問題への対応では、地域特性を考慮する必要も明らかとなった。大都市と人口減少している地方中小都市といった国土レベル、インナーシティと郊外、農山村といった都市圏的なタイプによって、空き家の発生状況と対応方策も異なる。たとえば、人口減少した地方小都市では不動産価値が低く自治体の対応も困難で地区コミュニティの対応が重要となる。大都市では一般に宅地需要のポテンシャルは高いが、低質・過密なな住宅・住環境への対応が課題となる。ヨーロッパの人口減少都市としてデンマークのコペンハーゲン市を調査訪問して、都市開発、都市政策、都市環境などの調査を行った。90年代初めまでの長期的な人口減少にたいして、国土レベル都市圏レベルの政策変更、経済状況の変化、同市の都市政策の転換などによって、90年代半ばから人口が回復した。広域都市圏ではフィンガープランの効果、国境を越えた都市圏計画のあり方などを調査した。調査結果などは、都市計画学会論文集への掲載「郊外戸建て住宅地における空き家・空き地及び居住者構成の変容」(共著)、雑誌論文「都市縮小の空間計画とガバナンス」(共著)、著作「都市構造と都市政策」(共著)などにとりまとめた。平成23年度は、おおむね当初計画通り推進した。まず、海外調査については、滋賀県立大学の水原渉教授に調査協力を依頼して、2011年9月3日より9月20日まで、現地調査を実施した。旧東ドイツ地域の諸都市(コトブス市、ライプチッヒ市、ロストック市など)を訪問して、行政担当者と住宅会社にインタビュー調査を行った。また、シュリンキングシティ研究者(バウハウスのOswald教授、IRS研究所のBernt博士など)と面談して、シュリンキングシティを巡る状況、研究動向などについて、聴取し意見交換を行った。国内の動向については、国勢調査の長期データの整備を行った。具体的には、全市町村の人口、世帯数データを市町村合併を考慮してエクセル形式で整理ができたので、今後の解析の基礎データとすることができた。2012年2月27日に静岡県藤枝市、3月11-13日に石川県輪島市、珠洲市を現地調査した。研究発表については、都市住宅学会全国大会(名古屋、2011.12.11)におけるワークショップ「縮小時代を迎えたニュータウンの展望」での口頭発表・議論、日本建築学会2011年大会(東京、2011.08.25)における都市計画部門PD「スマートシュリンクと空間管理」における口頭発表、都市住宅学会中部支部研究会での発表(2011年2月21日)などを行った。建築学会PD用資料集に「人口減少社会の持続可能な都市形態ーシュリンキングシティとコンパクトシティー」、区画整理士会報に「コンパクトシティ再考」を掲載した。また、研究論文作成の準備を進めた。

平成26年度は、当初予定した4年間の調査研究期間の最終年度として、いくつかのテーマを並行して進めた。第一は、空き家管理条例に関する調査である。同条例制定自治体にアンケート調査と典型自治体(米子市、名張市)の訪問調査を実施した。空き家管理に関わる行政の取り組みの成果と課題を、修士論文としてまとめた。空き家問題に関しては、利活用のあり方を地域ガバナンスの視点から調査した。具体的には、文献調査によって典型自治体を抽出し、米子市、尾道市を訪問調査した。第二は、平成25年度に実施したデンマークにおけるコペンハーゲン都市圏の持続可能な都市計画、都市政策に関する資料収集と解析を引き続き進め、著作としてまとめた。第三に、コンパクトシティ・集約型都市構造に関する政策や課題等に関する考察を進め、論文としてまとめた。第四に欧米のシュリンキングシティ研究者とのワークショップ・横浜に参加し、日本の参加者と研究会組織を立ち上げ共同研究を始めた。主な研究業績は下記の通り:『デンマークのヒュッゲな生活空間ー住まい・高齢者住宅・デザイン・都市計画』萌文社、共著、海道清信「第IV章市民生活の質を高める都市戦略」、p203-250『都市構造と都市政策』近畿都市学会編、古今書院、共著、海道清信「コンパクトシティ」p26-35「コンパクトシティその論点と課題」『交通工学』vol.49、No.3、p56-61、交通工学研究会「人口減少時代に適応した都市や地域のかたちと施策」都市とガバナンス(22), p30-40, 2014-09、日本都市センター、単著26年度までに予定していたアメリカ調査が実施できなかったため,調査研究期間を1年間繰り越して実施した。平成27年度は、関連・発展したテーマで科研費B「シュリンキングシティにおける空間変化と計画的対応策の日米欧比較研究と提案」が採択されたので、ドイツやイタリア調査と国際連携研究、さらに国内調査も実施できた。繰り越し理由とした、アメリカ調査については、ピッツバーグ市を現地調査した。同地域では都市農業運動推進組織「グローピッツバーグ」と地域経済振興組織「コミュニティ開発に関するアレゲニー会議」にインタビューした。また、人口減少が著しいヤングスタウンを現地調査した。アメリカのシュリンキングシティの統計解析を進めることができた。海外調査については、ドイツでの研究集会と関連させて、ライプチッヒで関係者インタビュー、空間実態、対応施策などを調査した。同じくイタリアのトリノを訪問調査した。国内調査としては、可児市桜ヶ丘団地において住民アンケート調査を実施し、居住形態やリフォームなどと定住意識との関連性などを明らかにした。空き家バンク制度の運用状況を調査し、効果的な運用のあり方について考察した。2015年の最新の国勢調査速報値を収集整理した。中部圏における長期的な市町村単位の統計データ(国勢調査)を用いて、人口減少の特性を解析することができた。
多様体上の代数的構造と解析的構造

多様体に入る様々な構造を異なった観点から見直し、それらの相互関係あるいは新しい視点を見つけることを主なねらいとして研究してきたが多くの成果を得ることができた。まず、葉層構造についてであるが、これは本来の力学にとどまらず、幾何学、解析学等に深く関っているが、リーマン幾何学と代数的構造の関係の一部が明らかになった。すなわち、複素射影空間の極小葉層構造は全測地なものに限るということが証明できた。これは複素構造という代数的なものがリーマン幾何学に著るしい影響を及ぼしうることを示している。また、物理学とも関係の深いラプラス・ベルトラミー演算子と葉層構造が明らかになった。これにより、ラプラス・ベルトラミー演算子が葉層構造をもつ多様体の上では容易に計算可能なこと、及びその基本的意味がより詳しくわかったことになる。さらに、多様体を錐体あるいは円柱に制限すれば、劣調和関数の性質が詳しく研究できることがわかり、また新たな多くの問題を提起するに至った。最後に、多様体上の微分方程式論とモジュラー空間論に多くの成果と新しい問題が得られた。
看護作業のエネルギ-代謝に関する研究

看護作業を生理学的に分析するには,エネルギ-消費量を求めることで労作負担の程度を知ることができ,1日のエネルギ-消量費は,心拍数と酸素摂取量との相関関係を示す回帰直線から推定することができる。一方,看護の分野においては,看護作業の生体負担や交替制勤務による疲労などの面から,看護作業における身体活動の分析が行われている。しかし,エネルギ-消費量の面からの研究は少ない。これまでに,看護学生を対象(1920歳,11名)として,臨床実習日,講義日および休日のエネルギ-消費量を,VO_2/HR方式によって求め,それぞれにおける身体活動量を検討したところ,実習日,講義日および休日のエネルギ-消費量は,実習日と講義日の間,実習日と休日との間に有為な差が認められた。また,病棟別の体重当りエネルギ-消費量は,産婦人科病棟と精神科病棟の間に,産婦人科病棟と小児病棟との間にそれぞれ有為な差が認められた。これらのことから,看護学生の実習日におけるエネルギ-消費量は,実習経過,実習病棟により異なるが,講義日および休日と比較すると,生活活動強度の重いことが示唆された。そこで,本年度は同様の方法を用いて,某病院の看護者(2328歳,7名)を対象に,日勤,準夜勤および深夜勤の三交替制務と外科系および内科系の病棟間の比較を目的に、生活時間調査およびエネルギ-消費量の算出をおこないそれぞれの勤務における看護者のエネルギ-消費者および疲労について検討する。これまでの看護作業に関する研究は,看護業務の作業時間の調査が中心に行われていた。しかし,池上らによって看護作業の生体に及ぼす影響が調べられ,沼尻は,看護作業のエネルギ-代謝率を実測し,看護者のエネルギ-消費量を調べている。それは,普通労作に分類され一般的にはきついとされている看護が実際はそれほどでもないものとして記録されている。そこで,看護作業を生理的に明らかにしていくことは,単に,看護業務の改善だけでなく,より効率のよい作業方法を見いだすことにつながると考えた。まず,第1段階として,日常よく実施される看護作業についてエネルギ-消費量および心拍数を測定した。心拍数は,作業中の各種の動作によって増減を示した。上肢および全身を使用する動作では心拍数の増加が大きく,手および前腕を使用する動作では心拍数の増加は小さかった。また,看護作業のエネルギ-代謝率は,看護作業中の平均心拍数との間に1%水準で有為な相関関係がみられた。このように身体の使用部位,姿勢などによってエネルギ-消費量や心拍数に増減がみられることから,看護作業の中から「体位変換および移動」の作業を選び,作業をVTRで撮影し,看護動作および姿勢を分析している。同時に心拍数の測定も行っているので,身体使用部位や姿勢による心拍数の増減を比較することによって,動作経済の法則に合った良いボディメカニクスの看護作業を見いだすことがてきる。一方,施設内のパソコン導入によって,従来の看護作業の内容に変化がみられることから,看護者のエネルギ-代謝を測定するためには,これまでに実測したものを見直さなければならないかも知れない。次年度はこのことも含めて研究を進めるつもりである。
蛍光X線ホログラフィー法による局所格子歪の定量解析技術の開発

1、元素識別三次元原子イメージング技術の開発蛍光X線ホログラフィー(XFH)は、原子の三次元配列を直接的に決定できる手法であるが、原子番号の近い二つ以上の元素から構成される化合物を試料として用いた場合、再生像からその元素を識別できないという問題があった。昨年度、元素識別可能なXFH法として複素X線ホログラフィーを考案したが、今年度は、そのデモンストレーションを行った。実験はSPring-8のBL37XUで行い、試料にはGaAsの単結晶を使用した。CXH法で観測しなければならないシグナルの大きさは微弱であるが、CXH測定のために冷却システム、グラファイトアナラザーを備え、高精度化したホログラフィー装置を整備し、実験を行った結果、Ga原子周りのAs原子のみの原子の可視化に成功した。2、反復法を用いた原子像再生アルゴリズムの開発蛍光X線ホログラムから原子像の再構成を行うために、これまでバートンのアルゴリズムという一種の二次元のフーリエ変換の手法を用いてきた。しかしながら、実験的にホログラムは波数空間上の一部の領域しか測定できないために、バートンの方法によって導出される再生像には数学的な打ち切り誤差により、原子像の周りに必ずリップル状の振動が現れ、アーティファクトとなる。このアルゴリズムの問題が、XFH法による原子位置、原子占有率の定量評価実現のボトルネックとなっていた。松下らの反復法による原子像再生のアイディアをヒントにして、さらに原子像評価の定量性を向上させるために、大規模メモリを搭載した東北大学金研のスーパーコンピューティングシステムSR8000で実行可能な専用の反復法による原子像再生のプログラムを開発し、バートンの方法で出現するアーティファクトを激減させ、原子像の分解能を向上させることに成功した。1、蛍光X線ホログラフィーによる人工超格子薄膜のイメージング蛍光X線ホログラフィー(XFH)は、原子の3次元配列を直接的に決定できる手法である。XFHを人工合成された超格子薄膜の構造解析に適用すれば、薄膜の面内・面直方向を独立して評価することが可能となる。我々は、次世代の記録メディア材料として注目されているFePt薄膜にXFH法を適用し構造解析を試みた。試料に用いたFePt薄膜は分子線エピタクシー法にてFeとPtを単原子層づつ交互に50層積層させたL_<10>型規則合金薄膜である。ラボラトリーXFH装置による予備測定の後、放射光施設Photon Factory、SPring-8で測定を行った結果、良質なホログラムが得られ、人工超格子薄膜としては、初めての原子像の再生に成功した。2、クライオストリームによる試料冷却システムの開発XFHの実験的な難しさは、ホログラムの信号が非常に微弱であるため測定が困難であることにある。試料を冷却することにより熱振動の寄与を軽減できるので、S/Nの良いホログラムパターンを測定できることが予測されていた。そこで、研究室既存の窒素ガス吹き付け型クライオストリームによる試料冷却システムの開発を行った。まず、窒素ガス吹き付けによる試料への霜付着防止のためのフードを作製した。これにより、長時間窒素ガスを吹き付けても霜は付着せず、約120Kまで3%程度の温度変動で試料を冷却することが可能となった。また、標準試料としてGaAs、Pb単結晶のホログラム測定を冷却下で行った結果、室温に比べてS/Nの良いホログラムを得ることに成功した。平成15年度は今回開発した冷却システムを用いて、放射線によるダメージを受けやすい有機物単結晶中の炭素や酸素原子などの軽元素イメージングを行うことを考えている。1、蛍光X線ホログラフィーによるFePt磁性薄膜の短範囲規則度の評価蛍光X線ホログラフィー(XFH)は、原子の3次元配列を直接的に決定できる手法である。XFHを人工合成された超格子薄膜の構造解析に適用すれば、薄膜の局所的な原子配置や短範囲規則度を三次元的に詳細に評価できる。使用したFePt薄膜はX線回折測定により面直方向の構造評価が行われており、基板温度が低下するにつれて長範囲規則度が減少することが報告されている。このFePt薄膜のホログラム測定を放射光施設SPring-8のBL37XUで行った。FePtから発するFeのKα線を測定することにより、Fe元素周りの良質なホログラムパターンを得ることができた。また、原子像を再生させた結果、FePt薄膜中のPt原子の位置を0.01nmの精度で決定し、Pt原子の短範囲規則度の違いを反映した再生像の強度の違いを初めて観測した。2、蛍光X線ホログラム測定の最適実験条件の評価これまでXFHの実験条件は、小さなクラスターを仮定した構造モデルに基づき計算されたホログラムにより評価されてきた。球状のクラスターの場合、計算可能なクラスターサイズはせいぜい半径100Åが限界であり、実際、試料として使用する結晶中の単結晶ドメインのサイズ(>半径1000Å)に比べて非常に小さい。よって、大きなクラスターに対してもホログラム計算が行えるように、逆格子空間で計算を行えるアルゴリズムを導出し、最適なホログラム測定の条件について評価した。このアルゴリズムに基づき、金のホログラムパターンを計算した結果、蛍光X線の強度の観測とゴニオメータの操作を同時に行う連続スキャンが非常に有効であることが確かめられた。1、元素識別三次元原子イメージング技術の開発

蛍光X線ホログラフィー(XFH)は、原子の三次元配列を直接的に決定できる手法であるが、原子番号の近い二つ以上の元素から構成される化合物を試料として用いた場合、再生像からその元素を識別できないという問題があった。昨年度、元素識別可能なXFH法として複素X線ホログラフィーを考案したが、今年度は、そのデモンストレーションを行った。実験はSPring-8のBL37XUで行い、試料にはGaAsの単結晶を使用した。CXH法で観測しなければならないシグナルの大きさは微弱であるが、CXH測定のために冷却システム、グラファイトアナラザーを備え、高精度化したホログラフィー装置を整備し、実験を行った結果、Ga原子周りのAs原子のみの原子の可視化に成功した。2、反復法を用いた原子像再生アルゴリズムの開発蛍光X線ホログラムから原子像の再構成を行うために、これまでバートンのアルゴリズムという一種の二次元のフーリエ変換の手法を用いてきた。しかしながら、実験的にホログラムは波数空間上の一部の領域しか測定できないために、バートンの方法によって導出される再生像には数学的な打ち切り誤差により、原子像の周りに必ずリップル状の振動が現れ、アーティファクトとなる。このアルゴリズムの問題が、XFH法による原子位置、原子占有率の定量評価実現のボトルネックとなっていた。松下らの反復法による原子像再生のアイディアをヒントにして、さらに原子像評価の定量性を向上させるために、大規模メモリを搭載した東北大学金研のスーパーコンピューティングシステムSR8000で実行可能な専用の反復法による原子像再生のプログラムを開発し、バートンの方法で出現するアーティファクトを激減させ、原子像の分解能を向上させることに成功した。
生体内機能性移植材料の開発

本プロジェクトにおいては広範囲の生体移植材料をスクリーニングし、BMP〔骨形成因子)との複合化を図り、生体内で能動的に機能する移植材料の開発を試みた。このため当初より大量のBMPが必要とされることが予想され、まず、部分精製のBMPの安定大量生産をめざした。この結果生理活性の高いBMPを1週間あたり1000mg程度安定生産することが可能となった。さらに、この部分精製BMPを原料に水溶性BMPの大量生産に関しても安定供給が実現された。また、人工合成BMPに関しても大量生産を試みた。BMP遺伝子が挿入されたバキュロウイルスをsf-9 cell(培養昆虫細胞)に感染し、その培溶液、細胞体からBMPを回収した。その結果BMP活性は天然BMPの1/10程度であり、今後も人工合成BMPの精製が課題事項となった。しかしながら、水溶性BMPの物理学的性状は人工合成BMPと殆ど同じため本研究における結合実験の多くに、水溶性BMPを使用した。BMPのキャリアーとしてgelatin,chitin,agarose,starch、atelocollagenを選択し、結合実験を行なった結果いずれのキャリアーもBMP活性を上昇させることが判明した。芯材として使用されるセラミックスとBMPの親和性を調べた結果リン酸カルシウム、チタニア、ジルコニアはポリクロナール抗体による検出により特異的な結合をBMPとすることが判明した。金属材料とBMPの複合化を行なった結果チタンはきわめて良好な結果を示し、表面改質がBMPの生理活性を著しく上昇させることが解った。これらの結果はきわめて近い将来の臨床応用に際して重要な情報となると考えられる。部分精製のBMPを用いて、純チタン、Au-Pt合金との複合材料を作成した。この結果両者とも生体親和性、新生骨形成能において良好な結果を示した。また、BMPの複合化に際しては、ゼラチン、変性デンプンがキャリアーとしてきわめて有効であることが判明した。さらに、従来より推測していたとおり、リン酸カルシウム系のセラミックスはBMPと特異的な反応を示し、高分子キャリアーを使用しない状態に於ても、BMPの骨形成能を増強することが判明した。純チタンを液体カラムクロマトグラフィ用担体として、カラム充填を行ない、BMPの特異的結合を調べたところ、ごくわずかではあるが吸着反応が生じることがわかった。これらの実験結果から、高強度を必要とする部位への移植には純チタンあるいはAu-Pt合金に高分子キャリアーを用いてBMPを複合化した移植材料が有効であり、荷重の負荷が軽い部位への移植にはリン酸カルシウムとBMPの複合化が有効であることが示唆された。このように本年度の研究結果から芯材についてはほぼ決定がなされ、今後は精製度の高いBMPの入手と適切なキャリアーの選択が重要であると考えられる。しかしながらモノクロナール坑体の作成は、他の蛋白質とのクロスリアクトが多く、いまだBMPを精製するほど強力な抗体は得られてはいない。そこで、7年度においては坑原の精製度を向上することを試み、また、場合によってはリコンビナントBMPを用いてモノクロナール坑体の坑原とすることも検討したい。すでにMG63ヒト骨肉腫細胞より、ヒトBMP-2のc-DNAを得ているため、当大学の研究設備が整った場合リコンビナントBMPの作成に着手するかあるいは、外注するかで、recombinant-BMPを得て坑原とすることを検討中である。抗体を使用した精製により10mg程度の純品が得られたがin vivo活性は低く、各種キャリアーとの複合材料では安定した骨形成を生じることができなかった。従って、天然抽出のBMPを水溶性とした後S-200ゲル濾過により精製度を高めた。この高精製BMPと各種金属、セラミック、有機高分子とを複合化し、その骨形成能を調べた。

Ti,Mo,Au,Ptなど粗精製のBMPとの複合化において良好な結果を示した金属は、今回の実験においても良好な骨形成能を示し、BMPと複合化する金属に関してはほぼそのスクリーニングを終了した。セラミック材料ではリン酸カルシウム系材料が良好な結果を示し、BMPの骨形成能を上昇させることが判明した。また、ゼラチン、分子量が20000程度の変性でんぷんは水溶性BMPに対しても保持効果を示し、有機高分子材料に関してもスクリーニングはほぼ終了したと考えられる。このように本年度は従来の生化学的手法により高純度のBMPを得て複合実験を行ない、金属、セラミック、有機高分子材料のスクリーニングをほぼ終了したが、この結果はさらに高純度のBMP、並びにrecombinantBMPを用いた場合にも拡大して応用可能と考えられるため、来年度は今年度決定したキャリアーを用いて複合材料を作成しin vivoの実験を精査する予定である。また、抗体精製が予定より大幅に遅れたが、哺乳類細胞、昆虫細胞を用いたrecombinantBMPの供与を受けることが可能となったものでこれを抗原として抗体を作成すると共に、recombinantBMPそのものと各種材料を複合化して骨形成能を調べる予定である。さらに、この系を用いて大量のBMPの生産も計画しており、recombinantBMPの安定供給をめざす予定である。前年度までに抗体精製による高精製BMPを得るよう実験を進めたが、精製されたBMP活性はきわめて低く他の方法を取ることが示唆された。そこで本年度は昆虫細胞を蛋白質発現系に使用しBMP遺伝子組み替え体を導入することにより人工合成BMPを作成することにした。バキュロウイルスは昆虫細胞に感染し、効率に蛋白質を発現することが知られているが、このウイルスにBMP2挿入済みのベクターの供与を受けた。SF-9昆虫細胞を大量培養した後バキュロウイルスを感染させ、形質導入後X-galで蛋白質合成を確認して細胞体並びに細胞培養液の両者からrecombinant BMPを回収した。透析による脱塩後凍結乾燥を行ない、その活性を調べたところ、天然BMPに対して1/10程度ではあるがBMP活性があることが確認された。このスクリーニングを行なったところ水溶性天然BMPと同様、ゼラチン、変性でんぷんとの複合化がきわめて効果的であることが判明した。さらに、キチンなどの生体内吸収特性の低いキャリアーもBMP活性を上昇することが解かりさらにキャリアー選択の幅を広げる必要が示唆された。ゼラチンを使用して純チタン表面に人工合成BMPを結合させ、その新生骨誘導能を調べたところ、天然BMPの活性には劣るものの十分な量の新生骨をインプラント体周囲に誘導することが可能であった。この実験結果を用いれば臨床への応用はきわめて近い範囲にあると考えられるが、上記に述べたキャリアーの選択、人工合成BMPの高精製、金属表面の処理方法の検討、BMP2の新生骨形成能を補助する未知のファクターの追跡などが今後の課題と考えられる。
女性教師のキャリア形成におけるジェンダーの機能

本研究では、教職におけるジェンダーの解明を目指した。当初は女性教師のキャリアインタビューを通して教職におけるジェンダーへの接近を試みようと考えていた。しかしパイロットインタビューを行った結果、とりわけ小学校では、女性教師よりもジェンダーマイノリティである男性教師の経験を検討した方が、教師の仕事におけるジェンダーの機能が明確に見えてくることがわかった。それゆえ本研究では、小学校の男性教師10名に対するキャリアインタビューを行い、以下のことを明らかにした。(1)低学年よりも高学年に男性を多く配置するジェンダー不均衡は、高学年を学校の中心に置き、子どもたちを力で管理しようとする男性的な学校運営を背景としている。(2)その不均衡な配置を通して、低学年よりも高学年を重視する文化と女性教師への差別が再生産されている。(3)低学年教育は、しつけを中心とする点において女性化された特徴を有している。(4)長く低学年を担任する男性教師は、女性化された低学年文化と交渉することによって、異なる低学年教育を編み出している。また小学校における教職の女性化の歴史的な過程を検討し、以下のことを明らかにした。(1)近代日本における女性教師の増加は、学校の教師を家庭の母親になぞらえる比喩によって推進された。(2)母親や妻にたとえられた女性教師には、女子教育、幼児教育、裁縫や家事の教育、洗濯や接待といった学校の雑事が配分された。(3)同時に女性教師には、知的な「修養」が求められた。(4)女性教師には男性並みの教師であることと女性的な役割をこなすことの双方を求められたといえる。今年度は課題に即して以下の調査・研究を行った。第一に、教職の女性化の過程を検討することによって、小学校における教師のジェンダー構造の歴史的な基盤の解明を試みた。明らかになったのは以下の事実である。近代日本における女性教師の増加は、欧米諸国、とりわけアメリカの初等教育を模範として企図され、1900年前後に急激な実現をみた。その際に女性化を正当化し推進した論理は、学校の教師を家庭の母親になぞらえることで女性を理想の教師として表象するものだった。1910年代には女性教師の急増を受けた「女教員問題」の議論において、小学校における女性教師のジェンダーが構築された。一方で母親や妻になぞらえられた彼女らには、女児や幼児の教育、裁縫や家事の担当、洗濯や接待といった雑事の遂行が割り振られている。その結果、高学年の男子の教育からは排除されることとなった。しかしもう一方で、女性教師の急増を初等教育の危機として感受した論者は、女性教師に知的な「修養」を求めている。女性教師は学校の仕事と家庭の仕事の二重負担を背負わされていたばかりでなく、学校においても男性並みの教師であることと女性的な役割をこなすことの双方を求められたといえよう。なお、現在でも小学校の低学年や家庭科の担任には女性が多く、1910年代に形成された性役割分担の継続を示唆している。この研究の成果は論文として発表した。第二に、小学校の低学年の担任は女性が圧倒的に多いという事実に着目し、そのジェンダー構造を解明するために、男性教師で継続的に低学年を担当したことのある方にインタビューを行った。具体的には、1、2年生を複数回担任したことのある3名の男性教師に、そのようなキャリア選択を行った経緯やその際の経験を時系列に即して自由に語ってもらった。現在のところ、男性教師の配置に関して、低学年を避けるというより高学年に必要と考えられていること、女性教師が負担の大きい高学年を避ける傾向にあること、低学年の経験が教師としての成長を促していることなどが明らかになっている。成果については論文にまとめて学会誌に投稿する予定である。第三に、中学校における女性教師のキャリアを解明する手がかりとして、1名の女性教師にライフヒストリーインタビューを行った。現在、それに基づいて研究のデザインを行っている。

今年度は課題に即して以下のような調査研究を行った。小学校における女性教師のキャリアの特徴をジェンダーの視点から検討するに際して、低学年の担任は女性が多い事実に着目し、その背景に存している教師文化の構造の解明を試みた。その際に、まず男性教師の学年配置の経験を検討した。男性教師には高学年を担任しつつ管理職への道を歩むという一般的なキャリアコースが存在するため、学年配置の力学を構造的に捉えることが容易である。それに対して女性教師のキャリアは家庭の状況など個人的な事情の影響を受けやすい。そこで小学校において教師のキャリアを構成する学年配置の力学を、男性教師のキャリアを通して明らかにした上で、より複雑な女性教師のキャリアの解明を試みることとした。多様な年齢と経歴の男性教師10名に、キャリアの経験を自由に語ってもらうインタビューを行った。とりわけ学年配置とその実践を、低学年担任の経験を中心に語ってもらった。その結果次のことが明らかになった。第一に、男性教師は子どもの荒れへの対応を期待されて高学年に配置されることが多い。第二に、家庭責任を負う女性教師を時間的にゆとりのある低学年に配置した結果、多忙な高学年に男性が配置されやすい。第三に、高学年が脚光を浴びる「学校の顔」であるのに対して、低学年の教育は周縁化される危険を有している。第四に、男性教師は女性化された低学年教育の世界を、他クラスと歩調をあわせることが要求されるもの、生活習慣の形成や学習の基礎の習得が重視されるものとして経験していた。第五に、低学年を繰り返し担任した先生たちは、低学年の子どもの想像力や身体に着目しつつ、そのような既存の低学年教育のイメージを超える教育実践に挑戦していた。以上の結果は論文としてまとめて投稿予定である。本研究では教職におけるジェンダーを問うに際し、小学校の低学年において女性教師の比率が非常に高くなっている事実に着目した。高学年では男女が半々であるのに対し、低学年は8割から9割が女性教師である。男性教師は低学年教育においてはジェンダーマイノリティとして存在しているといえる。昨年度はこの見解をふまえ、小学校の男性教師に学年配置とその学年における教育実践を尋ねるインタビューを行った。今年度は、昨年度行ったインタビューを検討し、小学校の学年配置におけるジェンダー不均衡の背景と様相を論文にまとめた。本研究の発見は四つある。第一に、低学年よりも高学年に男性を多く配置するジェンダー不均衡は、高学年を学校の中心に置き、子どもたちを力で管理しようとする男性的な学校運営を背景としている。第二に、その不均衡な配置を通して、低学年よりも高学年を重視する文化と女性教師への差別が再生産されている。第三に、低学年教育はしつけを中心とする点において女性化された特徴を有しており、中高学年担任を長期に経験した後に低学年を担任した男性教師は、その文化を違和感をもって経験することが多い。第四に長く低学年を担任する男性教師は、女性化された低学年文化と交渉することによって、異なる低学年教育を編み出している。
抽象化を活用したプロセス計算の自動生成

DNAデバイスをモデル化するグラフもしくはグラフの集合を、局所構造(抽象ノードと呼ぶ)の集合として粗視化・抽象化する方法を開発した。この方法をもとに、抽象システムを進化的に探索することにより、各種の回路やオートマトンを実現するDNAデバイスの自動合成を行った。また、抽象化の方法をRNAiのシミュレーションに応用した結果、セグメント数が20個以上の複雑な場合のシミュレーションが可能となり、その結果、siRNAの濃度分布をシミュレーションにより再現することができた。昨年度より継続して、抽象ノードによるシミュレーションの効率化、および抽象化の近似の精度に関する分析を行った。抽象化を行わないRNAiのシミュレーションの場合、siRNAの種類が本質的に組み合わせ爆発を起こし、siRNAの濃度分布を求めることはできないが、抽象ノードを導入することで組み合わせ爆発を防ぎ、効率良くsiRNAの濃度分布を求めることができる。一方でsiRNAの種類が増えるにしたがって、RNAの完全二本鎖の濃度の近似が悪くなることが観察された。この近似を良くするために、各siRNAに対応するmRNAのセグメントを、完全二本鎖の一部であるか否かによって二種類に分類することを試みた。すると、完全二本鎖の濃度を極めて正確に求めることができた。目的の仕様や性質に合わせて抽象ノードを定義するための一般的な方法には至っていないが、近似の精度を向上させるために抽象化を精密に行う指針が得られたと考えられる。この結果と、抽象ノードをより大きくすることによる近似を含まない厳密な抽象化の結果を報告した論文が、国際会議(Methods in Systems Biology)に査読を経て採択され、その会議録に掲載された。本研究の方法により自動合成されたDNAオートマトンの実装に関しては、光により異なる形態変化を起こす二種類のアゾベンゼン分子を挿入したDNAにより、紫外光と可視光の二種類の入力を受け取るオートマトンの設計と実装を進めた。昨年度に引き続き、本研究の方法を遺伝子ネットワークなどの合成生物学の対象に適用するために、ウェット実験の環境を整備し、特に、組み換え実験を支援するソフトウェア基盤の完成度を高めた。ソフトウェア基盤に関しては、国際会議(International Workshop on Natural Computing)の会議録に論文が掲載された。DNAデバイスをモデル化するグラフもしくはグラフの集合を、抽象ノードの集合として抽象化する方法を開発した。抽象ノードは、一本鎖のストランドに他のストランドとの結合情報を付加することにより定義した。以上の抽象化に基づき、抽象システムのシミュレータを実装した。そして、抽象システムを進化的に探索する方法を開発し、各種の回路やオートマトンの自動合成を試みた。この結果、抽象ノードに基づく抽象化により、シミュレーションの速度は向上し、探索空間も大幅に縮減されることが明らかになった。この成果に関しては、国際会議にて発表するとともに、会議録に論文を掲載した。続いて、同様の抽象化をRNAiのシミュレーションに応用した。RNAiの場合は、各siRNAのセグメントをもとに抽象ノードを定義した。抽象化を施さない元のシステムでは、RNA分子が作る構造の数が組合せ爆発するために、セグメント数が10個以上のRNAiのシミュレーションは不可能であったが、抽象化により、セグメント数が20個以上のRNAiのシミュレーションが可能となり、その結果、siRNAの濃度分布をシミュレーションにより再現することができた。以上の抽象化は近似を含んでおり、抽象システムのシミュレーションは、厳密には具体システムのシミュレーションとは一致しないが、その近似の精度は極めて高い。平成23年度の後半では、なぜ近似が高精度になるかを考察するとともに、RNAiに対しては、近似を含まない抽象化を定義することを試みた。反応のある種の制限のもとで、近似を含まない抽象化を定義することに成功した。自動合成されたDNAオートマトンを、実際にウェット実験によって稼働させた。光とATPの二種類の入力を受け取るオートマトンを構築した。この成果については、国際会議でポスター発表を行った。本課題では、目的の仕様や性質に合わせて、抽象ノードを定義する方法を開発することを計画していたが、実際に、RNAiに対しては、各セグメントに基づく抽象化を定義することにより、RNAiのある種の現象を再現することができた。今後は、抽象ノードを定義するためのより一般的に方法の開発を試みたいと考えている。当初、抽象化に各種の近似を導入する方法について考察することを計画していた。より粗い抽象化により、シミュレーションや探索が効率化されることが期待された。しかしながら、DNAデバイスやRNAiに対して定義した抽象化は、そもそも近似を含んでいるため、研究の方向を以下のように転換した。一つは、抽象ノードによる抽象化の近似の精度が一般に高い理由を分析するとともに、どのような場合に近似が悪くなるかを明らかにすることである。もう一つは、近似を含まない抽象化を定義することである。後者に関しては、RNAiの場合に、近似を含まない抽象化を定義することができた。前者に関してはある程度の考察を進めたが、平成24年度に継続して取り組む予定である。なお、以上の成果に関しては、国際ワークショップで発表を行ったが、現在、国際会議への投稿を準備している。

抽象システムの自動合成に関しては、研究実績の概要で述べたように、十分な成果を得ることができた。ウェット実験による稼働に関してもある程度の成果を得た。なお、平成24年度は、抽象化を含む自動合成を他の種類の対象、特に、遺伝子ネットワークなどの合成生物学の対象に適用することを計画しているため、平成23年度には、大腸菌の組み換え実験の準備も行った。特に、ウェット実験の環境を整備し、予備実験を行うとともに、組み換え実験を支援するソフトウェア基盤の構築も行った。現在までの達成度で述べたように、目的の仕様や性質に合わせて抽象ノードを定義するためのより一般的な方法の開発を試みる。これもまた現在までの達成度で述べたように、抽象ノードによる抽象化の近似の精度が一般に高い理由を分析するとともに、どのような場合に近似が悪くなるかを明らかにする。当初の研究計画にあるように、遺伝子ネットワークなどの合成生物学における研究対象に対して抽象化を含む自動合成を試みる。特に、mRNAの間のインタラクションによる転写後調節の人工システムを実装することを計画している。当初の研究計画にあるように、並列アルゴリズムやプロトコルのような純粋な離散系を、抽象化を適用して自動合成することを試みる。ただし、この項目に関しては、時間的な余裕がないかもしれないと考えている。主として、ウェット実験、国際会議における発表に使用する。ウェット実験に関しては、各種の消耗品に加えて、技術補佐員への謝金の支出を検討している。
正常組織を選択的に防護する放射線防護剤の開発

放射線防護上、代表的な急性障害は骨髄と腸上皮の放射線障害である。p53は、骨髄死ではアポトーシスを促進する因子として、腸死では分裂死を防ぐ抵抗性因子として機能することが知られている。我々は、骨髄死を防ぐ化合物としてp53活性を抑制する「p53阻害剤」を、腸死を防ぐ化合物としてp53の抗細胞死活性を高める「p53調節剤」を見出し、両組織で相反するp53応答に対処可能なシード化合物として、両剤の化合物合成展開や担がんマウス放射線治療モデルによる有用活性評価を更に進める。また、p53非依存的な放射線防護剤の開発にも取り組み、多角的な視点で放射線治療による正常組織障害を軽減する防護剤の開発を推進する。
環境リスクの人体影響に関する社会的決定

計画研究班全体としては、研究課題について、研究の現段階における到達点をサ-ベイするために、前年度に引き続き、系統的なヒアリングを実施すると共に、各研究分担者による研究の中間報告を検討する合宿研究会を開催した。研究分担者は、以下の課題について研究を実施し、人体影響領域(N2)研究成果報告書所収の総説論文及広研究抄録に報告されているような成果をえた。不確実性下における持続可能な関発(落合仁司)「持続可能な発展」と環境・資源管理計画概念(郡嶋孝)太陽光による日本人の皮膚障害(武部啓)地球環境と社会的意思決定(橋爪大三郎)閉じた輪の逆襲(今田高俊)自覚としての自己組織化(正村俊之)環境リスクの人体影響に関する社会的決定(飯島伸子)人体そのものを含めた人間生活に、深刻な影響を与えつつある、地球規模の環境変動というリスクを、社会的・経済的・政治的に、いかに制御するか?この課題に対して、本計画研究は、以下の3点を中心に検討を加える。1.環境リスクの人体影響に関する科学的な知見が、不確実にしか与えられない状況において、環境政策をめぐる社会的決定は、いかになされるか?2.地球環境と人間生活の共存を考えるに際して、「持続可能な開発」の考え方は、どのように生かされるか、あるいは生かされていか?3.人体にも影響する地球規模の環境リスクを踏まえるならば、われわれの社会認識にいかなる変容がもたらされるか?計画研究班全体としては、研究課題について、研究の現段階における到達点をサ-ベイするために、前年度に引き続き、系統的なヒアリングを実施すると共に、各研究分担者による研究の中間報告を検討する合宿研究会を開催した。1.環境リスクの人体影響に関する科学的な知見が、不確実にしか与えられない状況において、環境政策をめぐる社会的決定は、いかになされるか?2.地球環境と人間生活の共存を考えるに際して、「持続可能な開発」の考え方は、どのように生かされるか、あるいは生かされていか?3.人体にも影響する地球規模の環境リスクを踏まえるならば、われわれの社会認識にいかなる変容がもたらされるか?