hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新量子・ナノ構造と太陽電池応用に関する研究

多接合構造太陽電池の性能を正確にシミュレートすることができる包括的コンピューターモデルを開発した。この研究の主な目的は、屋外試験下での集光型多接合構造太陽電池モジュールの特性を理解するためのモデル構築にある。また、次世代の超高効率光起電力変換の新概念やデバイス設計を評価するためのモデルとしても、有用である。開発期間の短縮のため、PSPICEソフトと、20032004年に開発したJAVA言語のプログラムとを結合して用いた。開発した多接合構造太陽電池のコンピューターモデルは、実験結果と良い一致を示した。また、実験で測定することが困難な集光型多接合構造太陽電池モジュールの温度係数の予想に用いた。さらに、スペクトル変動に対する多接合構造太陽電池の特性安定について、バイパス・ダイオードの有効性を評価したり、多接合構造太陽電池に量子井戸構造を導入するための最低性能基準を決定したりするためにも、コンピューターモデルを適用した。量子井戸太陽電池に関する研究は、IEEE光起電力専門家会議にて発表し、会議のハイライトとして閉会式で紹介され、注目された。格子不整合InGaP/InGaAs太陽電池の電子線照射(1MeV)効果について検討し、InGaP n+エミッタ層からの急速なキャリア消失などの格子不整合太陽電池の特異な特性を見出した。この特異な特性のメカニズムを明らかにするため、過渡容量分光(DLTS)測定を行なった。その結果、格子と放射線誘起の点欠陥との相互作用の可能性が示された。この結果は、初期効率と放射線誘起欠陥の生成速度との間の関係を示すものとして、放射線耐性の強い高効率格子不整合太陽電池の設計のために重要なものである。
高等植物の細胞質分裂装置フラグモプラストの遠心的発達機構の解析

2-deoxy-D-glucose(2DG)による細胞板のカロース合成阻害によりフラグモプラスト微小管の消失が阻害された。この結果は、細胞板でのカロース合成が、フラグモプラスト微小管の消失誘導のキーであることを強く示唆するものである。フラグモプラスト微小管をフォトブリーチし、その蛍光回復(FRAP)を検討したところ、ブレフェルディンA(BFA)処理による細胞板小胞集積阻害を介して、フラグモプラスト中央の微小管の消失が阻害された細胞においてもFRAPが見られたことから、BFA処理細胞では、単純に個々の微小管が安定化されたのではなく、活発に重合と脱重合を繰り返しながら全体としては微小管を消失の方向に向かわせる仕組が阻害されたと考えられる。1)GFP融合タンパク質の発現による局在の検討タバコBY-2細胞における細胞板のカロース合成酵素候補CAL12のcDNAを、Gatewayシステムを用いて35Sプロモーターによる強制発現型のプラスミドpMDC43あるいは、pMDC43を改変して作成した誘導発現型プロモーターを持つpMDC743のGFP配列の後ろにインフレームで導入し、コンストラクトを作成した。得られたコンストラクトを、アグロバクテリウムを介してタバコ培養細胞BY-2の野生型株に導入し、現在、GFP-CAL12発現株の取得中である。2)RNAiによる発現抑制を用いたカロース合成酵素の機能阻害実験CAL12に特異的なdsRNAの転写誘導によるRNAiを介したCAL12の発現抑制を試みる。CAL12 cDNA上の1331-1782bp(451bp)をターゲット領域として選定し、このターゲット領域の上流約478bpを含む929bpのcDNA断片を逆方向に、ターゲット領域の上流側につなぎ、このDNA断片をpMDC7の誘導発現プロモーターの下流に導入した。このコンストラクトを、アグロバクテリウムを介してBY-2の野生型株に導入し、得られた約30クローンの形質転換体について、エストラジオール処理により細胞板形成の異常が認められるかを、アニリンブルー染色により検討したが、いずれの株においても異常は認められなかった。作成したコンストラクトではCAL12の発現抑制が期待通り誘導できない可能性を考え、現在、新たにいくつかの異なる領域をターゲットとするRNAi誘導コンストラクトの作成を行っている。まず、誘導式サイレンシングプラスミドの構築を容易にするために、エストラジオール処理により転写誘導が可能なプロモーターを持つバイナリーベクターpMDC7を改変し、その誘導発現プロモーターの下流に、ヘアピン型RNAのループ部分となる約900 bpのGUS遺伝子を挟んで互いに逆方向に配置された二つのGatewayカセットをもつバイナリーベクターpMDC7IPRNAi2を構築した。このベクターを用いてBY-2細胞のカロース合成酵素CAL 12のサイレンシングプラスミドを複数構築し、これらを用いてBY-2細胞を形質転換した。得られた形質転換体からサイレンシング株を細胞質分裂の異常を指標に選抜したが、目的とする株は得られなかった。そこで、カロース合成の基質となるUDPグルコースの合成に関わるUDPGピロホスホリラーゼ(USP)の発現抑制によるUDPグルコースの合成阻害を介したカロース合成阻害の可能性を検討するためにBY-2細胞のUSPのcDNAクローニングを行ない、この配列を用いてUSPのサイレンシングプラスミドを構築してBY-2細胞に導入し、カロース合成が阻害される株の選抜を行っている。また、2-deoxy-D-glucose(2DG)が、ショ糖の欠乏依存的にBY-2細胞の細胞板のカロース合成を阻害することを新たに見いだしたので、2DGを用いたカロース合成阻害がプラグモプラストの遠心的発達に及ぼす効果の検討を進めている。昨年度の研究で見いだした2-deoxy-D-glucose(2DG)による、ショ糖の欠乏依存的なカロース合成を阻害を用いて、カロース合成阻害がフラグモプラストの遠心的発達に及ぼす効果の検討をおこなった。PPBを持つG2期から2DG処理を行ったところ、フラグモプラスト中央の微小管の消失が阻害され、細胞板のカロース合成は阻害された一方で、分裂中期より2DG処理を開始した場合には、フラグモプラスト中央の微小管は消失し、細胞板ではカロースが合成された。この結果は、細胞板でのカロース合成が、フラグモプラスト微小管の消失誘導のキーであるかことを強く示唆するものである。フラグモプラスト微小管の消失の仕組みを調べる目的で、フラグモプラスト中央の微小管をフォトブリーチしその蛍光回復(FRAP)を検討した。非処理の細胞では蛍光回復時間T_<1/2>は、27.5秒であった。

フォトブリーチは、フラグモプラストの発達に伴い微小管が消失しつつある領域に対して行ったにもかかわらず、蛍光が比較的速く回復したことは、全体としては消失の方向に向かう微小管群であっても、活発に重合と脱重合を繰り返していることを示す結果であり、非常に興味深い。タキソール処理により微小管を安定化した場合には、T_<1/2>は非処理の二倍程度の値になった。ところが、BFA処理による細胞板小胞集積阻害を介してフラグモプラスト中央の微小管の消失を阻害した細胞ではT_<1/2>はタキソール処理よりも小さな値になった。この結果と、フラグモプラスト中央の微小管の消失は、タキソール処理よりもBFA処理の方が強く阻害されたことを考え合わせると、BFA処理細胞では、単純に個々の微小管が安定化されたのではなく、活発に重合と脱重合を繰り返しながら全体としては微小管を消失の方向に向かわせる仕組みが阻害されたと考えられる。
藍色細菌の生物時計遺伝子の分子遺伝学的解析

<kai時計遺伝子のクローニングとその振動モデル>ゲノムライブラリーによる遺伝的相補により、多くの突然変異を相補する新規の遺伝子群kai(回)のクローニングに成功した。この遺伝子上の変異は概日時計を様々に変化させ、遺伝子破壊や過剰発現はリズムを消失させる。さらに発光レポーターによる解析から、この遺伝子群はkaiAおよびkaiBC上流部のプロモーター活性により転写されていることを見いだした。つぎに各遺伝子の破壊および過剰発現の効果を調べたところ、kaiC遺伝子の発現が自己の産物蛋白質kaiCにより負のフィードバックを受け、kaiA蛋白質は逆にkaiC遺伝子の発現を促進させる働きを持っていることが判明した。さらにkaiCの一時的な過剰発現は大きな位相変位を起した。これらの結果からkaiC遺伝子発現の自己制御がシアノバクテリアの概日振動の発生原因であり、KaiA蛋白質は振動を持続させているとする振動モデルを提示することが出来た(Science 1998)。<KaiA,B,C蛋白質の動態とその生化学的機能>3つのKaiA,B,C蛋白質は酵母のtwo hybrid系およびin vitroの結合試験から様々な相互作用をすることが確認された。さらにシアノバクテリアの細胞内でも相互作用することが確認された。また点突然変異により結合が変化することも確認され、これらの相互作用が振動発生機構に重要であることが示唆された(印刷中)。<kai時計遺伝子の発現解析>kaiAおよびkaiBC上流部域を調査し、夫々に顕著なbasal elementとnegative elementがあることを確認した。またkai遺伝子の発現を制御する因子の同定するためこれらの発現を変化させる突然変異を単離した。藍色細菌の生物時計の振動発生機構の解明及び生物時計による遺伝子の発現制御機構の解析を主要な目標として研究を行い、以下のような成果を得た。1)すでに得られた生物時計の中核をなす遺伝子の発現を発光遺伝子レポーターにより測定し、これがリズムを示すことを確認した。またこのリズムの周期は突然変異体の表現型と一致した。さらにこの発現を支配するプロモーター領域を特定した。2)3つ時計遺伝子の相互作用を酵母のTwo hybri法やin vitroの結合実験で調査し、3つの蛋白質が相互作用することを見いだした。またその相互作用が突然変異で変化することを示した。3)時計遺伝子の破壊体ではリズムが完全に消失することを示した。以上の結果は、この3つに遺伝子がシアノバクテリアの生物時計の中心的機能を持っていることを示し、これらの遺伝子の発現が自身の発現を制御する可能性を示唆するものである。4)時計遺伝子群の大腸菌での発現を行い、抗体作製の準備を行った。5)あらたに遺伝子同定の容易なフロモータートラップライブラリを作製し、多数の生物時計に制御されるクローンを得た。そのいくつかは挿入遺伝子を解析した。6)細胞分裂と生物時計との関連を調べるため、対数成長期の培養を光子計数法を用いた生物発光自動連続測定装置で測定し、細胞分裂周期が10時間の培養でも、生物時計は影響されず、持続することを示した。また突然変異では、いくつかのクローンのリズムが乱れることを見いだし、これらの変異体の生物時計が成長の影響を受けることを示した。平成9年度は昨年度クローニングしたシアノバクテリア(藍色細菌)の概日時計遺伝子群kaiABCの機能を解明を目指して、その発現の解析と蛋白質間の相互作用を中心に調査した。その結果、以下のような結果を得て、シアノバクテリアの概日振動の発生機構についてモデルを提唱することができた。この結果は現在Scienceに投稿中である。1.KaiABC遺伝子群はkaiAおよびkaiBCの2つの単位で転写されており、それぞれが同じ周期のリズムを示す。またkaiABCの突然変異体でも、その表現型に対応したリズムを示す。kaiBCの過剰発現によりそれ自身の発現が強く阻害された。

しかしkaiAの発現には大きな効果を持たなかった。一方kaiAの過剰発現はkaiBCの発現を増大した。これらの事実かつkaiBCの発現が自身の産物によりネガティブフィードバックを受けており、このループが概日振動を発生させている可能性が示唆された。一方kaiAはkaiBCの発現を促進することで振動を持続させる機能を持っていることが示された。3.kaiABC遺伝子群の産物蛋白質は酵母のtwo component系やin vitroで様々な相互作用することが確認され、いくつかの突然変異がこの結合能を変化させることが確認された。この結果はkaiABC遺伝子群の産物蛋白質が概日振動の周期決定に機能していることを示唆している。4.kaiABC遺伝子群の相同遺伝子を多くのシアノバクテリアから見いだした。さらに古細菌にもkaiBC遺伝子の相同遺伝子を見いだし、概日時計機構の系統発生上興味深い知見を得た。<kai時計遺伝子のクローニングとその振動モデル>ゲノムライブラリーによる遺伝的相補により、多くの突然変異を相補する新規の遺伝子群kai(回)のクローニングに成功した。この遺伝子上の変異は概日時計を様々に変化させ、遺伝子破壊や過剰発現はリズムを消失させる。さらに発光レポーターによる解析から、この遺伝子群はkaiAおよびkaiBC上流部のプロモーター活性により転写されていることを見いだした。つぎに各遺伝子の破壊および過剰発現の効果を調べたところ、kaiC遺伝子の発現が自己の産物蛋白質KaiCにより負のフィードバックを受け、KaiA蛋白質は逆にkaiC遺伝子の発現を促進させる働きを持っていることが判明した。さらにkaiCの一時的な過剰発現は大きな位相変位を起した。これらの結果からkaiC遺伝子発現の自己制御がシアノバクテリアの概日振動の発生原因であり、KaiA蛋白質は振動を持続させているとする振動モデルを提示することが出来た(Science1998)。<KaiA,B,C蛋白質の動態とその生化学的機能>3つのKaiA,B,C蛋白質は酵母の癌two hybrid系およびin vitroの結合試験から様々な相互作用をすることが確認された。さらにシアノバクテリアの細胞内でも相互作用することが確認された。また点突然変異により結合が変化することも確認され、これらの相互作用が振動発生機構に重要であることが示唆された(印刷中)。<kai時計遺伝子の発現解析>kaiAおよびkaiBC上流部域を調査し、夫々に顕著なbasal elementとnegative elementがあることを確認した。またkai遺伝子の発現を制御する因子の同定するためこれらの発現を変化させる突然変異を単離した。
ガラス－金属間の接合と中間ガラスに関する研究

研究目的本研究では、ガラスと金属の接合および異種ガラス間の中間ガラスを用いた接合を実践し、使用温度や圧力の計測と接合の際に発生する歪みと破損の関係を明らかにし、製作可能なガラス器具の拡大を図ることを目的とする。研究方法1.実験器具で使用されるサイズ(6mmから30mm程度)の各種コバールシールを製作する。2.コバール以外の金属とガラスとの直接接合を行う。また、コバールと他金属を溶接したものを製作する。3.各種ガラスへの接合のため中間ガラスや金属封入用ガラスについて検討し実際に加工する。4. 13で製作した接合管の使用温度範囲・使用圧力範囲を計測する。5. 14のデータに加え、接合の際に発生する歪と破損との関係を探る。研究成果ガラスと金属の接合では、金属の脱気や水素還元処理、ガラスに接合される部分の研磨やエッジの加工などの前処理と、接合される金属表面の酸化膜を最適な状態にしておくことが重要である。また、加工は短時間でおこない金属の過度な酸化を防ぐことで気密な接合が得られる。これらを踏まえ実践した結果、良好なガラスー金属の接合が可能となった。加工後の破損原因としては、金属との接合不良のほか、残存する歪み、中間ガラスの厚さや接合の滑らかさが関係していることがわかった。さらに、これまで問題となっていた接合部が長くなってしまう点についても、最終的に接合するガラスの種類に応じて中間ガラスを完成させておき、金属と封着用ガラスの接合後すぐに溶着することで、接合部分の短縮と短時間での加工が可能になり、より品質の高い接合が可能になった。この結果、装置設計の自由度が増し、今まで対応できなかったガラス器具の製作も可能となった。
臨床倫理システムの哲学的展開と超高齢社会への貢献および医療者養成課程への組込み

本研究グループ(臨床倫理プロジェクト)は、前研究課題(平成27年度29年度)の成果と課題を引き継ぎ、新たに展開し、H30年度は以下の研究実績を収めた。(1)臨床倫理プロジェクトの理論と実践の哲学的検討をさらに推進しつつ、これを踏まえ超高齢社会の課題解決のためにより具体的に貢献できる方途を探り、高齢者本人・家族の意思決定支援のツール『心積りノート』の改訂を進めたが、改訂版完成にはいたらなかった。しかし、その過程で、「高齢による人生の最終段階」の規定、最終段階における医療・ケアの選択の基礎となる価値観の明確化に関わる基本的検討を進め、平均10年間といわれるポスト健康寿命期をどう生きるかとして〈老活〉を規定することを含め、新しい研究の視野を拓くに到った。(2)医療・介護従事者たちの臨床倫理実践のネットワークを充実させ、臨床倫理の臨床現場への浸透・活性化に加えて、地域社会の人間関係の再構築への貢献を図るため、1事例検討のための検討シートの改訂をし、ほぼ完成に到り、2「臨床倫理ネットワーク日本」の充実を目指し、『臨床倫理オンライン・セミナー』を改訂し、事例検討の進め方を増補し、サイト全体のアップデートをし、かつスマホ対応にした(改訂結果をチェックのうえ次年度前半に公開予定)。3各地の臨床倫理セミナー(12回)やファシリテーター養成(2回)を支援した。(3)医療・福祉系学部課程の中で看護職養成課程を取り上げ、新設2年目の岩手保健医療大学をモデルにして、教育課程に臨床倫理を組み込む方途の研究開発を進めた。すなわち、第13学年に配置した授業科目のうち、倫理教育のコアとなる4科目全体をカバーする統合テキスト『看護学生のための哲学・倫理学・死生学』試行版を作成し、次年度における教育実践および改訂に供するため刊行した。これは次年度にさらなる改訂・増補を加え、第一版として完成予定。(1)哲学的検討および超高齢社会への貢献については、『心積りノート』の改訂2版完成の予定であったが、一般市民が考え・書き易い書式の開発について満足できる内容に到らなかった。しかし、その検討の過程で、当初の目論見にはなかったが「ポスト健康寿命期」を「人生の最終段階」と位置づけること、およびその期間の治療・ケア選択の基準となる価値観について、新たな視野を拓くにいたった。(2)臨床従事者の臨床倫理実践のネットワーク作りのための、各地臨床倫理セミナーは順調に行われ、各地のグループが予想を超えて力をつけてきている。ウェブサイトの充実についても、オンライン・セミナーの改訂・スマホ対応付を、当初の見込みよりは遅くなったが、年度末までに仕上げることができた。(3)倫理教育の看護学4年課程への組込みは、総合テキスト試行版を刊行し、次年度にこれを使た授業をしつつ完成させることができる見込となるなど、順調に進行した。(1)哲学的検討および超高齢社会への貢献『心積りノート』を一般市民にも使えるものに改訂する作業を急ぎ、地域包括ケアの活動等における高齢者とその家族の意志決定支援に実際に役立てる方途の開発と併せて、実用に供し得る成果を目指す。ポスト健康寿命期を人生の最終段階と位置づけ、その期間について社会がもつ価値観を見直し、これからの価値観について提言を行う等について見出したテーマは別の研究計画を立てたので、それが採択された場合には、本研究計画の予算が限られているため、そちらで展開させる。(2)臨床従事者の臨床倫理実践のネットワーク作りについては、各地のグループの自立を支援すると共に、新しくセミナーを開催したいグループの希望に応える。オンライン・セミナーの改訂とスマホでもストレスなく見られるようにする作業は、中心部分は30年度内に行ったが、作製されたものをチェックし、公開にまでもっていく。加えて、臨床倫理プロジェクトの研究成果をウェブサイト「臨床倫理ネットワーク日本」に載せて、広く使えるようにする。(3)倫理教育の看護学4年課程への組込みについては、総合テキスト試行版完成を受け、授業で使うと共に、分担者や協力者にコメントを求め、看護学生の現状に合ったものへと改訂し、次年度に初版を完成させる。また、これをモデルにして、他の医療系学部教育でも使えるような汎用テキストの可能性を探る。

(3)医療・福祉系学部課程の中で看護職養成課程を取り上げ、新設2年目の岩手保健医療大学をモデルにして、教育課程に臨床倫理を組み込む方途の研究開発を進めた。すなわち、第13学年に配置した授業科目のうち、倫理教育のコアとなる4科目全体をカバーする統合テキスト『看護学生のための哲学・倫理学・死生学』試行版を作成し、次年度における教育実践および改訂に供するため刊行した。これは次年度にさらなる改訂・増補を加え、第一版として完成予定。(1)哲学的検討および超高齢社会への貢献については、『心積りノート』の改訂2版完成の予定であったが、一般市民が考え・書き易い書式の開発について満足できる内容に到らなかった。しかし、その検討の過程で、当初の目論見にはなかったが「ポスト健康寿命期」を「人生の最終段階」と位置づけること、およびその期間の治療・ケア選択の基準となる価値観について、新たな視野を拓くにいたった。(2)臨床従事者の臨床倫理実践のネットワーク作りのための、各地臨床倫理セミナーは順調に行われ、各地のグループが予想を超えて力をつけてきている。ウェブサイトの充実についても、オンライン・セミナーの改訂・スマホ対応付を、当初の見込みよりは遅くなったが、年度末までに仕上げることができた。(3)倫理教育の看護学4年課程への組込みは、総合テキスト試行版を刊行し、次年度にこれを使た授業をしつつ完成させることができる見込となるなど、順調に進行した。(1)哲学的検討および超高齢社会への貢献『心積りノート』を一般市民にも使えるものに改訂する作業を急ぎ、地域包括ケアの活動等における高齢者とその家族の意志決定支援に実際に役立てる方途の開発と併せて、実用に供し得る成果を目指す。ポスト健康寿命期を人生の最終段階と位置づけ、その期間について社会がもつ価値観を見直し、これからの価値観について提言を行う等について見出したテーマは別の研究計画を立てたので、それが採択された場合には、本研究計画の予算が限られているため、そちらで展開させる。(2)臨床従事者の臨床倫理実践のネットワーク作りについては、各地のグループの自立を支援すると共に、新しくセミナーを開催したいグループの希望に応える。オンライン・セミナーの改訂とスマホでもストレスなく見られるようにする作業は、中心部分は30年度内に行ったが、作製されたものをチェックし、公開にまでもっていく。加えて、臨床倫理プロジェクトの研究成果をウェブサイト「臨床倫理ネットワーク日本」に載せて、広く使えるようにする。(3)倫理教育の看護学4年課程への組込みについては、総合テキスト試行版完成を受け、授業で使うと共に、分担者や協力者にコメントを求め、看護学生の現状に合ったものへと改訂し、次年度に初版を完成させる。また、これをモデルにして、他の医療系学部教育でも使えるような汎用テキストの可能性を探る。(1)は、研究グループの紹介と研究成果公表をおこなうサイト。(2)の一部となっている。(2)は、本研究の研究開発活動の一環として作成しているサイト。研究成果の社会還元や、医療・ケア従事者の本研究開発にかかわる交流をはかる。
4H-SiCにおける点欠陥の電気的影響解明とキャリアライフタイム制御プロセス確立

本課題では4H-SiC中に欠陥を導入し、欠陥に起因する深い準位およびキャリアライフタイムの影響を観測した。その結果、2MeVの電子線照射を施したn型試料で観測される準位は炭素アンチサイトー空孔構造に関連した欠陥によるものと示唆された。また、キャリアライフタイムには表面再結合ではなく再結合中心による影響が支配的であること示された。一方、160keVの電子線照射を施したp型試料では、炭素に関連した欠陥が導入され、再結合中心として働くことが示唆された。本研究課題では、4H-SiC中のキャリアライフタイム制御技術を確立するため、再結合中心となる欠陥の同定を試みた。その手法として、過去に報告のある核磁気共鳴(EPR)信号のアニール温度依存性と、深い準位過渡応答(DLTS)測定およびマイクロ波光導電減衰(μ-PCD)測定結果の温度依存性との比較を行った。この手法により深い準位と欠陥構造との対応を明らかにし、それらが再結合中心として働くかを議論することができる。実験は2 MeVのエネルギーで電子線照射を施したn型4H-SiC試料に対して実施した。ここで、DLTS測定のみならずphoto induced current transient spectroscopy (PICTS)測定も実施し、深い準位を観測した。μ-PCD測定の結果、キャリアライフタイムはアニール温度によって変化しないことがわかった。また、DLTSおよびPICTS測定から、主に2つの深い準位が観測された。それらの準位の信号強度にはアニール温度依存性が見られ、それを過去に報告されたEPR信号とを比較した。その結果、観測された深い準位は、C_{Si}V_{C}と1つまたは2つのV_{C}による複合欠陥、もしくはC_{Si}V_{C}によるものである可能性が明らかになった。一方で、低エネルギー電子線照射を施したp型4H-SiC中の深い準位を観測し、その正孔捕獲断面積を得ている。これらの結果により、再結合中心となる準位が推定できている。従って、n型のみならずp型4H-SiC中でキャリアライフタイムを制限している深い準位についての情報が得られつつある。以上の結果は、4H-SiCに対してどのような照射およびアニールを施せば、特定の深い準位を導入し、キャリアライフタイムを制御できるかという点について有用な情報を与えると考えられる。研究実施計画に則り、平成23年度においては電子線照射を施したn型4H-SiC試料に対して、深い準位過渡応答(DLTS)測定およびマイクロ波光導電減衰(μ-PCD)測定を試み、それらのアニール温度依存性を観測することを目指した。ここで、DLTS測定にあたり、試料にショットキーおよびオーミック電極を形成する必要があるが、電子線照射の影響により試料の抵抗率が上昇しオーミック電極の作製に困難が生じた。そのため、オーミック電極作製条件の模索を行うと同時に、オーミック特性が不十分な状態でもDLTS測定が実施できる実験技術の模索も行った。その結果、DLTS測定におけるSN比を上げることで不十分な特性のオーミック電極を用いてもDLTSスペクトルが観測できるという手応えを得た。なお、μ-PCD測定に関してはオーミック電極なしで実施可能なため、キャリアライフタイムの観測は問題なく実施できている。平成23年度終了時現在、試料に対するアニール温度によるDLTSスペクトルおよびキャリアライフタイムの変化を観測している最中である。なお、平成23年度において上記の電子線照射を施したn型4H-SiCに対する観測のみならず、低エネルギーの電子線照射を施したp型4H-SiCの深い準位およびキャリアライフタイムの観測に成功しており、一方で電子線照射なしのn型4H-SiCにおける表面再結合速度の見積もりも達成している。従って、本研究の目的である4H-SiC中の点欠陥の電気的影響解明およびキャリアライフタイム制御プロセスの確立をする上で重要なデータを得ていることを付記する。上記のように、DLTS測定にあたり、試料にショットキーおよびオーミック電極を形成する必要があるが、電子線照射の影響によりオーミック電極の作製に困難が生じ、その解決に時間がかかった。現在では、計画より遅れ気味ではあるが、順調に進捗している。計画通り、電子線照射を施したn型4H-SiC試料に対するアニール温度によるDLTSスペクトルおよびキャリアライフタイムの変化を観測していき、n型4H-SiCのキャリアライフタイムを支配している点欠陥の解明を目指す。また、p型4H-SiCの入手および電子線照射を行ない、p型試料においても同様の情報を得ることを試み、キャリアライフタイム制御プロセスの確立までつなげていく。平成24年度の研究費はp型4H-SiC試料の購入および、研究成果発表のための国際会議参加旅費・論文掲載費として利用する予定である。
腰痛要因となる危険姿勢を勤務中に警告・モニタリング可能な携帯型姿勢計測装置の開発

看護師の職業性腰痛は他職種と比較して深刻であり,離職者防止のためにも腰痛対策は急務である.そこで,本研究では腰痛要因となる危険姿勢を勤務中に警告・モニタリング可能な携帯型姿勢計測装置を開発した.実際の看護現場において検証した結果,平均前傾姿勢角度の減少および腰部負担を改善するためのボディメカニクス活用意識の向上を認めた.今後も引き続き,実際の看護現場に組み入れ,自己の腰痛予防意識を高める腰痛予防教育を組織的・継続的に行っていく必要性が示唆された.本研究計画の第1段階である「看護動作姿勢および腰痛要因危険前傾角度を常時モニタリングするための携帯型姿勢計測装置を開発する」および第2段階である「本装置活用と連動する自己学習マニュアルを開発し,ボディメカニクスを考慮した動作姿勢をわかりやすく学習できるシステムを確立する」ため、取り組んでいる.まず、第1段階について述べる.被験者の胸ポケットに携帯すると、前傾姿勢角度を計測し、腰部負担のかかる前傾姿勢角度40度以上になると「音」を発生し警告する機能を備えた「携帯型姿勢計測装置」を開発した.また、腰部の疲労と関節モーメントに着目して、腰部負担の少ない良い姿勢を100点満点で評価する「優良姿勢達成スコア」も使用後確認できる機能も搭載した.28名の看護師を対象として、日勤の勤務時に6週間携帯してもらい検証した.その結果、装置の「音」発生機能を抑制して携帯してもらった比較群25名では、日勤の勤務時の前傾姿勢角度平均が14.3度、「音」発生群28名の平均は13.5度であり、前傾する角度が少ないことを認めた。また、「優良姿勢達成スコア」の値の平均は、比較群47.9点に対して、「音」発生群は53.3点と高い値を示した.さらに、両者にボディメカニクス活用意識を調査した結果、「音」発生群のほうが有意に高い値が示された.引き続き、2016年度も検証を続ける予定である.また、第2段階の「本装置活用と連動する自己学習マニュアルを開発し,ボディメカニクスを考慮した動作姿勢をわかりやすく学習できるシステムを確立する」ため、日勤の勤務時に看護師に同伴し、普段どのような姿勢で看護動作を行っているのかを確認した.現在、ボディメカニクスをどのように活用するとよいのかについて良い例・悪い例を動画で示しながら自己学習できる視聴覚教材を作成中であり、第1段階の検証時に併せてその効果を検証する予定である.前回の科研からの発展研究であり、前回の成果を生かして研究が進められており、予定通りに研究開発を行っている.昨年度に引き続き、本研究計画の第1段階である「看護動作姿勢および腰痛要因危険前傾角度を常時モニタリングするための携帯型姿勢計測装置を開発する」および第2段階である「本装置活用と連動する自己学習マニュアルを開発し、ボディメカニクスを考慮した動作姿勢をわかりやすく学習できるシステムを確立する」ため、取り組んだ。研究目的:今年度は、12週間という長期にわたり(前半6週間、後半6週間)、開発中の装置および自己学習マニュアルを病院看護師49名に活用してもらい、動作姿勢・腰部負担改善およびボディメカニクス活用意識の検証を行った。研究方法:同意の得られた使用群の対象者に、姿勢計測機能と危険角度での警告機能を搭載した携帯型姿勢計測装置を装着して日勤勤務を行ってもらった。毎日の勤務終了後にその日の平均前傾姿勢角度や優良姿勢達成スコア(腰部の疲労と関節モーメントに着目して腰部負担の少ないよい姿勢を100点満点で評価した値)を確認することを前半6週間と後半6週間の計12週間継続して実施してもらった。不使用群には12週間の初めと終わりに姿勢計測機能のみが搭載された本装置を装着した状態で日勤勤務を行ってもらった。なお、両群で開始時と前半終了時、後半終了時に腰痛・腰部負担の自覚とボディメカニクス活用についてのアンケート調査を行った。加えて、使用群には腰痛予防に関する学習(自己学習マニュアルによる望ましい看護動作が学習できる視聴覚教材の視聴、腰部負担軽減のポイントを示した用紙の持ち歩き)を活用してもらい、更なる姿勢の改善が可能であるのか検証した。結果:開発装置を使用した群は、平均前傾姿勢角度・優良姿勢達成ともに有意に数値が向上した。また、使用群では本装置使用後、有意にボディメカニクス活用への意識が高まっていることが明らかとなった。次年度も引き続き検証を行っていく予定である。共同研究している病院の受け入れも良く、予定通り研究が進められている。最終年度は,本システムを新人看護師教育に組み込み,効果検証を行った。【目的】看護師の腰痛有訴率は高く,個人と組織の両方から予防に関する教育が必要である。新人看護師研修において本システムの活用を組み入れた腰痛予防教育を行うことにより,その効果検証を行う。【方法】同意が得られたA病院の新人看護師29名を対象に,腰痛予防研修を行った。研修の前後と7ヵ月後に対象者に看護動作を行ってもらい,腰部負担に繋がる前傾姿勢平均角度や優良姿勢達成スコア(腰部の疲労と関節モーメントに着目し腰部負担の少ない姿勢を100点満点で評価した値)の計測を行った。計測には,携帯型姿勢計測装置(特願2013-249758矯正支援装置)を使用した。なお,個人の腰痛歴や腰痛予防への意識等も調査した。得られたデータはIBM SPSS Statistics 21を用いて分析した。また,A大学の倫理審査委員会の承認を受けた(第495号)。

【結果・考察】半数以上が入職までに腰痛を経験しており,発症に学生時代の実習等が関連していることが明らかとなったことから,腰痛予防教育は学生時代を含めより早期から行う必要があると考えた。優良姿勢達成スコアは研修前の69.8±24.1点が,研修直後は74.6±22.2点と有意差はなかったが上昇が認められた。前傾姿勢平均角度と腰痛の程度は,研修前に比べ7ヵ月後の調査では有意差は無かったが大きくなっており,腰部負担が大きくなっている可能性が示唆された。これらより,組織的に腰痛予防教育を行うことで,一時的に個人の意識を向上させ腰痛予防行動を促すことが可能であると考えられた。今後は定期的に研修を行うことで,看護師が腰痛予防を意識した行動を継続して取れるように,組織として働きかけることが必要になると考えた。また,本システムの活用を含む腰痛予防のための取り組みについてホームページを立ち上げ周知した。看護師の職業性腰痛は他職種と比較して深刻であり,離職者防止のためにも腰痛対策は急務である.そこで,本研究では腰痛要因となる危険姿勢を勤務中に警告・モニタリング可能な携帯型姿勢計測装置を開発した.実際の看護現場において検証した結果,平均前傾姿勢角度の減少および腰部負担を改善するためのボディメカニクス活用意識の向上を認めた.今後も引き続き,実際の看護現場に組み入れ,自己の腰痛予防意識を高める腰痛予防教育を組織的・継続的に行っていく必要性が示唆された.引き続き、検証の場を看護師から、介護士、さらに、看護学生に拡大していきたい.検証していく中で、本装置を管理するシステム開発の必要性などの課題もみえてきているが、今回の研究では実施することはできないため、今後に向けての課題抽出というところになると考えている.次年度もさらに開発装置活用の検証を行っていく予定である。次年度は、新人看護師研修に本開発装置の活用を組み入れて、動作姿勢改善評価における客観的指標としていく。また、看護学生にも活用してもらい、看護基礎教育への活用のあり方についても考究していきたい。昨年度に引き続き、本装置を管理するシステム開発の必要性などの課題もみえてきているが、本研究では実施することはできないため、今後に向けての課題抽出となる。医歯薬学2016年度は装置開発が年度後半となり、装置と連動するボディメカニクス自己学習教材(視聴覚教材)の作成が翌年度に繰越しため.開発装置の評価を行うにあたり、被験者への謝礼の受け取りを固辞されたため、謝金が余ることになった。ボディメカニクス自己学習教材(視聴覚教材)作成および評価のための費用にあてる.次年度も引き続き看護師および学生を対象として評価を行う予定であるが、装置の改良や追加の必要がある。また、自己学習教材作成のための費用にあてる。
繊毛運動を支える組みひも状アクチンナノブレイドの機能構造解析

2018年度はDpcdの繊毛細胞内における機能を中心に解析を行った。電子顕微鏡による観察と免疫染色によりDpcd変異マウスの気管繊毛細胞では微絨毛の形成が不全となり微絨毛の数が著しく減少する事を発見した。わずかに残った微絨毛では野生型の細胞の微絨毛に観察される内部のアクチン束が観察されない事が分かった。また、Dpcdと蛍光蛋白質Venusが融合した蛋白質を発現するトランスジェニックマウスを用いた解析からDpcdは微絨毛の基部に局在している事を見出した。阻害剤により微絨毛形成を抑制するとDpcd変異細胞でみられるような繊毛の短縮と運動の不全が観察された。前年度までに分かっていた試験管内におけるDpcdの持つアクチン束化活性と総合して考えると、繊毛細胞においてDpcdは微絨毛内部のアクチン束の形成を担っている事が予想される。今後Dpcdが微絨毛基部に局在・集積するしくみを明らかにするために実験を進めていく。Dpcdの細胞内におけるアクチンの恒常性に関与した機能が明確になりつつある。前年度までに判明した試験管内における生化学実験と構造解析によるDpcdの特性と併せて、分子レベルから個体レベルまで階層を貫くかたちでDpcdの機能の全容が見えてきた。前向きな意味で、当初の実験計画を超えて新しい項目(Dpcdの局在化の原理)を追加する必要が出てくる状況となった。これについては2019年度に取り組む。新しい項目(Dpcdの局在化の原理の解析)に取り組むためにこれまで固定試料で観察してきたDpcd蛋白を今度はライブイメージングにより観察する。トランスジェニックマウスを用いて生きた繊毛細胞内でDpcd蛋白の振る舞いを捉え、現在仮説としてもっているいくつかの局在化のしくみについて検証を行う。今年度は主に(1)アクチン束化タンパク質Dpcdの機能構造解析と(2)Dpcd蛋白の細胞内局在の超解像度観察を行った。(1)では、マウス由来のDpcd組み換え蛋白質を精製・結晶化し結晶解析により構造を決定した。その結果、Dpcd蛋白は`正電荷を持つクラスターを持つ事が明らかとなった。アクチンフィラメント表面は負電荷を持つため、この領域がアクチン結合ドメインである可能性がある。そこで正電荷クラスターを構成する一つのリジンを負電荷を持つグルタミン酸に換えK138E変異体を作製した。超遠心機を用いたアクチンフィラメントとの共沈実験により結合を確認したところ、K138E変異体は野生型に比べて著しくアクチンとの結合能が減少した。また、アクチン束化活性も減少した。この事から正電荷クラスターがアクチン結合ドメインである事が示唆された。(2)では、超解像度顕微鏡STEDを用いてマウス気管繊毛細胞内のDpcdの局在を詳しく調べた。その結果、Dpcdはアクチン束全体ではなく、アクチン束の交差部位やアクチン束間を架橋するようにアクチンの近傍に局所的に濃縮して存在していた。この事は生化学的なアクチンとDpcdの結合比のデータとも一致する。局在のパターンからDpcdは細胞表面のアクチンネットワークが担う膜の機械的強度あるいは剛性に寄与している可能性が示唆された。当初の予定よりも早くDpcd蛋白の構造が決定し、アクチン結合ドメインの同定に至った。また、共同研究により超解像度顕微鏡の使用が可能となり細胞内の目的蛋白質の局在が詳しく分かった。今後は当初の計画にある細胞表面の機械的剛性(かたさ)の計測とDpcdが形成するアクチン束のクライオ電子顕微鏡解析を進める。細胞の剛性の計測は予定通り微小なガラス管による吸引実験により行う。いずれも手法に変更はなく予定通り進める。また、追加の項目ではあるがアクチンネットワークの生理的意義の検証に全力を注ぐ。

Dpcd変異マウスの細胞レベルでの異常をよく観察しDpcdが形成するアクチンネットワークが欠損する事による細胞レベルの影響を詳しく明らかにする。新しい項目(Dpcdの局在化の原理の解析)に取り組むためにこれまで固定試料で観察してきたDpcd蛋白を今度はライブイメージングにより観察する。トランスジェニックマウスを用いて生きた繊毛細胞内でDpcd蛋白の振る舞いを捉え、現在仮説としてもっているいくつかの局在化のしくみについて検証を行う。Dpcd蛋白が繊毛細胞内で微絨毛基部に集積する現象を見出した。このしくみを明らかにする事は細胞生物学の分野にとって重要となるため、次年度に経費を繰り越し研究を継続する。実験に用いる物品費とトランスジェニックマウスを飼育経費(学内の動物施設利用料金)に執行する。
超極薄シリコン基板上窒化ガリウムのヘテロエピタキシー

応力低減を目的としたSi基板の極薄化が困難であったため、中間層のAl組成の検討により応力低減を試みた。基板として抵抗率0.02Ωcmの2インチSi(111)を用いた。結晶成長は有機金属気相成長(MOCVD)装置により行った。1100°CでAlN(120nm)、1080°CでAlGaNを成長し中間層とした。中間層の検討としては、AlGaNの膜厚を固定(380μm)しAlモル分率を0.10.3まで変化させる実験を行った。中間層には高濃度Siドーピング(10^<19>10^<20>cm^<-3>)を行った。最後に1080°CでGaN(200nm,Si濃度:10^<18>cm^<-3>)を成長した。エピ層に応力が発生すると、この応力を緩和させるように基板には反り(エピ面を上として凹)が生ずる。この反りを数値化するため、エピ基板の上面から半導体レーザーを用いた距離計により、中心部及び周辺部の距離差を測定した。結晶成長した試料については、AlGaNのAlNモル分率を0.1から0.53と大きくなるに従い、GaN(0004)面のX線ロッキングカーブ半値幅は1660arcsecから1770arcsecと広くなった。しかしながら、エピ基板の中心部及び周辺部の距離差は、AlNモル分率0.1のとき56.2μmであったものがAlNモル分率0.53では39.0μmとなり、AlNモル分率の増加と共に減少し、さらにクラックも減少することがわかった。これは、AlNモル分率の増加に伴いAlGaN層のモザイシティが大きくなり、応力が生じにくくなったもの推測している。AlNモル分率をさらに細かく調整することにより、エピ基板の中心部及び周辺部の距離差が7.0μmまで低減した。このような応力低減手法を用いて、GaInN多重量子井戸(MQW)青色発光ダイオード(LED)構造を成長し、さらにLEDを作製した。LED構造自体は前年度の構造と同一であるが、MQW構造の最適化を行っている。成長したウェハー表面には中間層に高濃度ドーピングを行ったにもかかわらず、クラックは一切観察されなかった。順方向の直列抵抗値および20mA時の駆動電圧はそれぞれ53Ωおよび4.4Vと低く、昨年度の値(それぞれ1kΩおよび約9V)と比べて大幅な低減を達成することができた。また、青色だけでなく緑色発光も達成できた。極薄Si基板作製の前に、Si基板上にGaN系発光デバイスの作製を試み、デバイスエピ膜の特性及びデバイス特性を調べた。基板として抵抗率0.02ΩcmのSi(111)を用いた。結晶成長には常圧有機金属気相成長装置(MOCVD)装置により行った。まず、水素雰囲気中1100°Cで基板のサーマルクリーニングを行った。次いで同温度でSiドープAlN(120nm)、1080°CでSiドープAlGaN(AlNモル分率27%,380nm)を成長し中間層とした。このAlGaN/AlN中間層上に1080°CでSiドープGaN(400nm)を成長した。温度を770°Cに下げ、Ga_<0.87>In_<0.13>N(3nm)/Ga_<0.99>In_<0.01>N(5nm)三重量子井戸(3QW,)、MgドープA_<10.15>Ga_<0.85>N(20nm)を成長した。再び1080°Cに昇温後、MgドープGaN(0.2μm)を成長した。成長後の表面にはクラックとメルトバックエッチングに起因した多結晶が若干観察された。成長したウェハーは、反応性イオンエッチングにより、部分的にSiドープGaN層が露出するまでエッチングした。露出させたSiドープGaN層とSi基板上にn電極(それぞれn電極(1)、n電極(2))、MgドープGaN層上にp電極を形成し発光ダイオード(LED)とした。AlGaN/AlN中間層を用いてSi基板上に成長した同条件の三重量子井戸のフォトルミネッセンス(PL)スペクトルを測定したところ、ピーク波長430nm、半値幅18nmの青色発光が観察された。半値幅が狭いことから、Si基板上でも高品質の量子井戸構造が成長できたことを示している。LEDのエレクトロルミネッセンススペクトルも同様のピーク位置であったことから、電流注入時においても量子井戸から発光させることができたものといえる。LEDのp電極とn電極(1)間、p電極とn電極(2)間の電流-電圧(I-V)特性より直列抵抗を導出したところ、それぞれ200Ω、1kΩであった。p電極とn電極(2)間の直列抵抗が高くなった要因として(1)AlGaN/AlN中間層の抵抗が高い、(2)各層間のバンド不連続性に起因した抵抗が高い、と考えられる。LEDの電流-光出力を測定したところ、p電極とn電極(1)間に電流を流した方がp電極とn電極(2)間より光出力が高くなった。これは、p電極とn電極(1)間の方がジュール熱の影響が少なかったためであると考えられる。

応力低減を目的としたSi基板の極薄化が困難であったため、中間層のAl組成の検討により応力低減を試みた。基板として抵抗率0.02Ωcmの2インチSi(111)を用いた。結晶成長は有機金属気相成長(MOCVD)装置により行った。1100°CでAlN(120nm)、1080°CでAlGaNを成長し中間層とした。中間層の検討としては、AlGaNの膜厚を固定(380μm)しAlモル分率を0.10.3まで変化させる実験を行った。中間層には高濃度Siドーピング(10^<19>10^<20>cm^<-3>)を行った。最後に1080°CでGaN(200nm,Si濃度:10^<18>cm^<-3>)を成長した。エピ層に応力が発生すると、この応力を緩和させるように基板には反り(エピ面を上として凹)が生ずる。この反りを数値化するため、エピ基板の上面から半導体レーザーを用いた距離計により、中心部及び周辺部の距離差を測定した。結晶成長した試料については、AlGaNのAlNモル分率を0.1から0.53と大きくなるに従い、GaN(0004)面のX線ロッキングカーブ半値幅は1660arcsecから1770arcsecと広くなった。しかしながら、エピ基板の中心部及び周辺部の距離差は、AlNモル分率0.1のとき56.2μmであったものがAlNモル分率0.53では39.0μmとなり、AlNモル分率の増加と共に減少し、さらにクラックも減少することがわかった。これは、AlNモル分率の増加に伴いAlGaN層のモザイシティが大きくなり、応力が生じにくくなったもの推測している。AlNモル分率をさらに細かく調整することにより、エピ基板の中心部及び周辺部の距離差が7.0μmまで低減した。このような応力低減手法を用いて、GaInN多重量子井戸(MQW)青色発光ダイオード(LED)構造を成長し、さらにLEDを作製した。LED構造自体は前年度の構造と同一であるが、MQW構造の最適化を行っている。成長したウェハー表面には中間層に高濃度ドーピングを行ったにもかかわらず、クラックは一切観察されなかった。順方向の直列抵抗値および20mA時の駆動電圧はそれぞれ53Ωおよび4.4Vと低く、昨年度の値(それぞれ1kΩおよび約9V)と比べて大幅な低減を達成することができた。また、青色だけでなく緑色発光も達成できた。
体高がわずか91cmしかないマメ牛を含むバングラデシュ在来牛の保全遺伝学的特徴

バングラデシュには,Non-descript Deshi, Red Chittagong, Pabna, North Bengal Grey, Mushigonjという在来牛がいる。これら在来牛は,高温多湿の過酷なバングラデシュ環境に適応できる能力を有している。しかし,モノやヒトのボーダーレス化を伴うバングラデシュの人々の生活様式の変化とともに,これら在来牛の数が減少している。昨年度までの活動で,バングラデシュ在来牛の保全状況が明らかになった。多くのバングラデシュ在来牛は,いわゆる乳用種やインド由来の牛(コブウシ)との混血が進んでおり,バングラデシュの環境に適応してきた在来牛をバングラデシュの遺伝子資源として保全していく必要があることが明確になった。本年度,他品種のゲノム解析に加え,混血化が進んでいないNorth Bengal Greyの情報を収集した。幸いなことにNorth Bengal Greyは,ラジシャヒ管区北部において保存されていることが明らかになった。これを受け,ラジシャヒ大学のカウンターパートが,同地を中心としてNorth Bengal Greyの保存を推進していくこととなった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成27年度は,バングラデシュにおいて,127頭の牛からDNAを採取できた.その内訳は,在来牛であるNorth Bengal Greyから32サンプル,Non-Descript Deshiから63サンプル,Indian Zebuから6サンプル,交雑種から23サンプル,その他,ネパール種から1サンプル,シャヒワール種から2サンプルであった.これらのDNAの抽出は,共同研究施設の設備が充分とは言えなかったため,困難を伴った.このため,精度の高いDNAは97サンプルに留まった.これまでの文献で,バングラデシュ在来牛は体高が95cm以下であると言われてきたものの,バングラデシュ北部のラジシャヒ管区においてはNorth Bengal Greyが99.4cm(平均2.2歳),Non-Descript Deshiが100.2cm(平均2.5歳)であった.ここで聞き取りをしてみると,ラジシャヒにおける在来牛は100%純系とは言えない可能性があるとのことであった.ただ,現状では純系か否かを確認する手段はないことから,今後,さらに調査を進め,バングラデシュ在来牛の現状を理解していく必要がある.得られたサンプルにおける52のマイクロサテライトDNAを解析した.現状では5品種中,2品種のみの解析であったものの,バングラデシュ在来牛は黒毛和種やヨーロッパ種から遺伝的距離が遠いことが確認できた.今後,これに加え,コブウシと比較することによって,バングラデシュ在来牛の遺伝的な位置を確認していく必要があると考えられた.平成27年度には2品種からのサンプリングが可能であった.平成27年度は,2度,渡航する予定であったが,バングラデシュ国内の状況から1回の渡航しかできなかった.これは研究の立案時点で想定されていた.平成28年度には1品種ないし2品種からの採材を加い,平成29年度までにはすべての品種から採材する予定としている.平成28年度は,バングラデシュ在来牛,Pabnaからのサンプリングを計画していた。しかし,ダッカで日本人を含む外国人を狙ったテロの発生から,渡航を中止せざるを得なかった。そこで,平成28年度は,1)現地研究者へのサンプリングノウハウの伝達,2) North Bengal GreyならびにDeshiを含むサンプルのマイクロアレイ解析,3)バングラデシュにおける畜産の現状把握を進めた。まず,サンプリングノウハウの伝達のために現地研究者を招へいする日程等の調整を行った。招へい対象者の選定ならびに日程調整が難しく,28年度の来日は困難であった。しかし,平成29年度にラジシャヒ大学の研究者を招へいすることが決まった。次に,マイクロアレイ解析を進めた。ここでは,North Bengal GreyならびにDeshiを中心に58検体を解析した。トータル58サンプルのうち,18検体のcall rateが0.95未満であり,解析に適さなかった。ここで,「研究の遂行のためには,マイクロアレイ解析を実施できる質のサンプルを採取しなければならない」という課題が浮き彫りとなった。マイクロアレイ解析では,North bengalGreyならびにDeshiにおいてTF_2遺伝子における多型が多く認められた。また,これらの品種では,ガゼインなどの乳質に関わる遺伝子に多型があることが明らかになった。さらに,バングラデシュ在来牛を取り巻く,畜産の現状把握を進めた。バングラデシュ・ラジシャヒ管区農村の獣医診療所のカルテの調査から,出生する子牛の死亡率が高いことが明らかになった。また,現金収入となるミルク生産目的にバングラデシュ在来牛と外来品種との交配が進んでいることが明らかになった。概要でも示したとおり,平成28年度にバングラデシュへ渡航することはできなかった。治安の悪化に伴う研究遂行の困難さは予想されていたため,研究を継続するための方策として,現地研究者自身でサンプリングを遂行できるシステムの構築を試みた。申請者らは,これら在来牛の保存に関する知見を得るために研究を進めてきた。具体的には,Non-descript Deshi, North Bengal Greyなどのサンプリングを進め,これらの牛のマイクロサテライト解析ならびにマイクロチップによる解析を進めてきた。しかし,環境が日本とは大きく異なる現地由来のサンプルを解析することは容易ではないことから,解析に時間がかかっている。

また,ダッカでのテロ事件後,治安の悪化から現地でのサンプリングが容易ではなくなった。このため,平成29年度は現地研究者を招聘し,採材に必要な技術の移転を行った。以降,この技術を持ち帰り,さらなるサンプリングを進めることとなった。申請研究を進めていくうちに,現地の畜産の現状が明らかになった。現地では,寄生虫性疾患を含む感染症が多く,同国の畜産の発展のためには,さらなる疫学調査ならびに臨床獣医学的な研究が必要であることが明らかになった。興味深いことに,同国の在来牛は現地の感染症に対する抗病性を有していることが示唆された。このため,単に同国の在来牛を保存していくだけでなく,効率的なタンパク生産のために在来牛を活用していく必要があると考えられた。一昨年のテロの発生等,現地の政治的,環境的,文化的要因によって現地での調査が容易ではなくなった。これを打破するため,H29年度には,現地研究者を招聘し,研究に関するノウハウを移転した。研究の持続可能性を考えると無理はできないことから,現地研究者らとの信頼関係に基づく研究体制の構築を第一とした。バングラデシュには,Non-descript Deshi, Red Chittagong, Pabna, North Bengal Grey, Mushigonjという在来牛がいる。これら在来牛は,高温多湿の過酷なバングラデシュ環境に適応できる能力を有している。しかし,モノやヒトのボーダーレス化を伴うバングラデシュの人々の生活様式の変化とともに,これら在来牛の数が減少している。昨年度までの活動で,バングラデシュ在来牛の保全状況が明らかになった。多くのバングラデシュ在来牛は,いわゆる乳用種やインド由来の牛(コブウシ)との混血が進んでおり,バングラデシュの環境に適応してきた在来牛をバングラデシュの遺伝子資源として保全していく必要があることが明確になった。本年度,他品種のゲノム解析に加え,混血化が進んでいないNorth Bengal Greyの情報を収集した。幸いなことにNorth Bengal Greyは,ラジシャヒ管区北部において保存されていることが明らかになった。これを受け,ラジシャヒ大学のカウンターパートが,同地を中心としてNorth Bengal Greyの保存を推進していくこととなった。進捗状況でも述べたとおり,バングラデシュは国内情勢の不安定性より,研究がスムーズに進まない可能性もある.しかし,これらをすべて考慮した計画を立てているため,現状では順調な経過を示している.