hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
母体環境と新生児の胎脂脂質組成との関連とその過酸化脂質が皮膚に与える影響

新生児の皮膚を覆っている「胎脂」は、未熟な皮膚のバリア機能を補い、経皮感作やアレルギー予防に有用である。しかし、胎脂中には皮膚に有害な過酸化脂質も含まれており、その含有量は出生直後より個人差がみられる。生体内で過酸化脂質の発生する過程を考慮すると、胎脂中の過酸化脂質には母体環境が関連している可能性がある。そのため、本研究では、妊娠中の栄養摂取頻度および母体の抗酸化能・酸化ストレス度と、胎脂の過酸化脂質生成との関連を明らかにする。さらに、胎脂の過酸化脂質生成が皮膚バリア機能と皮膚組織に与える影響について明らかにすることを目的に調査を実施している。これまでに、大分県立看護科学大学研究倫理・安全委員会の承認を受け、対象母児40組(計80名)の検体採取ならびに測定を終了している。現在、学術雑誌への論文投稿・学会での発表を進めている。対象者のリクルートと検体の採取ならびに測定は順調に進行し終了した。学術雑誌への投稿と学会発表も進めているので、おおむね順調に進展している。得られた研究成果について、学術論文として速やかに公表を行い、社会貢献に努める。平成28年度には、研究計画の立案と調査施設の内諾後に、大分県立看護科学大学研究倫理・安全委員会に申請し、調査実施の承認を得ている。現在、調査対象者のリクルートを実施している。研究計画より少し遅れていたが、平成28年度に研究倫理・安全委員会の承認と対象のリクルートを実施できている。対象のリクルート数は、計画とおおむね一致しているため、順調に進展している。現在までに、大分県立看護科学大学研究倫理・安全委員会の承認を受け、対象者34名について検体の採取ならびに測定を実施した。今年度残りの対象者についての検体採取終了後分析を実施し、論文作成ならびに学術雑誌・学会での発表を行う。平成28年度当初は少し計画より遅れていたが、研究倫理・安全委員会承認後、対象者のリクルートと検体の採取ならびに測定が順調に進行して遅れを補うことができたため、平成30年度は当初の計画通りの進展である。今後も研究計画に基づき、対象のリクルートと検体の採取を実施していく。さらに、検体の採取・分析後は論文作成や学会発表などでの公表を行い、社会貢献に努めるよう取り組んでいく。今後、残りの対象者数に達するまで、対象のリクルートと検体の採取を行う。さらに、検体採取後は速やかに分析、論文の作成・公表を行い、社会貢献に努める。平成28年度に計画していた10名分の調査実施が平成29年度に変更した。そのため、平成28年度には対象者に対する謝金ならびに調査補助者への人件費が発生しなかったため次年度使用額が生じた。(理由)平成28年度に計画していた10名分の調査実施が平成29年度に変更した。そのため、平成29年度には対象者に対する謝金ならびに調査補助者への人件費が発生した。平成30年度は、計画通り実施する。

H30年度に投稿している論文は現在査読中である。論文採択後に論文投稿費が発生するため、次年度に論文投稿に必要な費用が生じた。平成29年度は、前年度の10名を加えた対象数の調査を行うため、その謝金ならびに調査補助者への人件費として次年度使用額を使用する。
溶媒和クラスター構造と遷移状態における溶媒和の立体効果に関する研究

溶液中に生成するイオンおよび錯体を含む溶媒和クラスター中では、複雑な分子構造をもつ溶媒分子が複数、集合化する結果、溶媒和の立体効果が発生する。溶液反応の活性化状態でも、これら反応分子が会合し、クラスターの再編が行われるので、溶媒和の立体効果が発生する。ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミド(DMA)中でCo^<2+>は一連の安定なクロロ錯体を生成する。特に[CoCl_3(solvent)]^-と[CoCl_4]^<2->はいずれも4面体構造であり、[CoCl_3(solvent)]^-+Cl^-=[CoCl_4]^<2->+solventの反応速度の温度依存性から、活性化エンタルピー、活性化エントロピーを求めた。活性化状態には活性化エンタルピーが支配的であり、活性化エンタルピーが大きいほど、反応速度が遅くなっている。基底状態の熱力学的パラメータから、逆反応の活性化エネルギーも調べた。この結果、基底状態に比べて活性化状態では溶媒和の立体効果が強く起こること、また立体効果の現れ方が基底状態と異なることが見出された。具体的には、この反応では、[CoCl_4(solvent)]^<2->なる構造の5配位活性種を形成する。反応に関わる[CoCl_3(solvent)]^-、Cl^-、[CoCl_4]^<2->のDMFからDMAへの溶媒間移行エンタルピーと各溶媒中での活性化エンタルピーから、活性種[CoCl_4(solvent)]^<2->のDMFからDMAへの溶媒間移行エンタルピーが26kJ mol^<-1>と見積もられ、溶媒和の立体効果が強く働いていることがわかった。活性錯体の溶媒間移行エンタルピーはCo^<2+>-O(DMA)結合が立体効果のためCo^<2+>-O(DMF)結合に比べて長くなることを示唆している。同じ5配位構造でも長い結合距離をもつDMAでは配位子の運動の自由度は低下しないので、活性化エントロピーの減少はDMAの方がDMFよりも少ないことが解った。イオンおよび錯体を含む溶媒和クラスターでは、複雑な分子構造をもつ溶媒分子が複数、集合化する結果、クラスター中に立体効果が発生する。この立体効果には2種類のタイプがあり、その第1は「強い立体効果」で、金属イオン周りの配位数の低下をともなう。第2は「弱い立体効果」で、金属イオンに直接配位していない構造部分で2面角にゆがみが発生する。いずれも、反応エンタルピーの負性が強まり安定度が著しく高まる。我々はこれまで、混合溶媒中の金属イオンの全溶媒和数をX線回折やEXAFS法により決定してきたが、各溶媒成分の溶媒和数を個別に見積もることができなかった。本年度は導入したラマン分光測定装置をもちいて、溶媒和数を各溶媒成分ごとに決定する方法論を開発し、ネオジム(III)、ガドリニウム(III)、ツリウム(III)イオンに対して、DMF-DMA混合溶媒中の各成分の溶媒和数を見積もった。DMF-DMA混合溶媒中、DMA分率の上昇にともない、DMF分子はDMAに置換されるが、4個のDMA分子が配位するまでは8配位構造を維持していること、さらにDMAが配位すると配位数が低下することがわかった。

また、NMFはDMFと違い、強い水素結合形成能を持ち、溶媒クラスターを形成する溶媒である。DMF-NMF混合溶媒中でコバルト(II)クロロ錯体の生成定数および固有電子スペクルを決定し、それらの溶媒組成依存性について検討した。生成定数はNMF分率が上昇すると小さくなること、すなわち、溶媒構造が強化されると錯体の安定度が低下することがわかった。また、テトラクロロ錯体の電子スペクトルは溶媒組成に依存することがわかり、錯体は配位子を通してNMFと水素結合し、多様なクラスターを形成することが示された。イオンおよび錯体を含む溶媒和クラスターでは、複雑な分子構造をもつ溶媒分子が複数、集合化する結果、クラスター中に立体効果が発生する。ラマン分光測定装置をもちいて、二価遷移金属イオンに関してジメチルホルムアミド(DMF)-ジメチルアセトアミド混合溶媒和錯体の各溶媒成分の配位数数、散乱強度ならびにラマンシフトを決定した。混合溶媒中の亜鉛(II)の平均配位数は立体効果のためDMA分率の増加とともに低下することが見られたが、これは五配位錯体の生成ではなく、六配位と四配位の平衝であることが明らかになった。ラマンシフトは金属イオンの電荷密度に依存して変化することが見いだされた。N-メチルホルムアミド(NMF)-DMF混合溶媒中、CoCl_4^<2->錯体は、バルク溶媒クラスターの生成にともない、著しく生成が抑制されること、また固有電子スペクトルの溶媒組成依存性から、この錯体とNMFが塩化物イオンを介して水素結合したクラスターが生成することが結論された。ニッケル(II)イオンの溶媒交換は、DMF中、解離機構で進行するが、活性化状態で溶媒和の立体効果が働き、ビピリジン錯体の生成速度が溶媒交換速度より遅くなる。DMFにトリフルオロエタノール(TFE)を加えた混合溶媒中では、ビピリジンの生成速度は促進されることが見いだされた。さらに、生成速度の温度依存性から、活性化エンタルピー、活性化エントロピーが求められ、DMFリッチの組成領域とTFEリッチの領域では、反応メカニズムが異なることが見いだされた。反応系および生成系の基底状態エネルギーの溶媒組成依存性を移行および反応の熱力学的パラメータから見積もることで、逆反応速度定数および最終的に活性化状態エネルギーの溶媒組成依存性を求めることができる。これらの値と構造の関係を検討中である。溶液中に生成するイオンおよび錯体を含む溶媒和クラスター中では、複雑な分子構造をもつ溶媒分子が複数、集合化する結果、溶媒和の立体効果が発生する。溶液反応の活性化状態でも、これら反応分子が会合し、クラスターの再編が行われるので、溶媒和の立体効果が発生する。ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミド(DMA)中でCo^<2+>は一連の安定なクロロ錯体を生成する。特に[CoCl_3(solvent)]^-と[CoCl_4]^<2->はいずれも4面体構造であり、[CoCl_3(solvent)]^-+Cl^-=[CoCl_4]^<2->+solventの反応速度の温度依存性から、活性化エンタルピー、活性化エントロピーを求めた。活性化状態には活性化エンタルピーが支配的であり、活性化エンタルピーが大きいぼど、反応速度が遅くなっている。基底状態の熱力学的パラメータから、逆反応の活性化エネルギーも調べた。この結果、基底状態に比べて活性化状態では溶媒和の立体効果が強く起こること、また立体効果の現れ方が基底状態と異なることが見出された。
自発的な睡眠覚醒に伴う皮質ニューロン群活動の二光子イメージング

無麻酔マウスを用い、脳波筋電図を測定しながら、二光子顕微鏡下で特定の細胞のカルシウムイメージングを行うための、独自のセットアップを確立した。皮質錐体細胞にカルシウム感受性たんぱく質(GCAMP)を発現するThy1-GCAMPマウスを用いて、無麻酔で脳波筋電図を計測しながら、皮質の錐体細胞のカルシウムイメージングを行った。皮質錐体細胞は、睡眠覚醒の状態に応じて活動が変化することを明らかにした。さらに、徐波睡眠時には細胞間の活動が同期する傾向があることを明らかにした。また、GABA作動性神経特異的に赤色蛍光たんぱく質を発現させ、GABA作動性神経をマーキングした後、GABA作動性神経と興奮性細胞の両者に、アデノ随伴ウイルスを用いてGCAMPを発現させた。これにより、興奮性細胞と抑制性細胞の睡眠覚醒時の細胞内カルシウム変化を同時記録することができた。本手法により、興奮性細胞と抑制性細胞は睡眠覚醒状態に応じて、異なった細胞内カルシウム変化を示すことを明らかにした。以上より、大脳皮質において、神経の種類により睡眠覚醒時の活動様式が異なる可能性を示した。睡眠は大脳新皮質(皮質)が司る高次脳機能に深く関与している。しかしながら、睡眠時の皮質の個々の神経活動を広い領域で明らかにした報告はほとんどない。本研究では、無麻酔マウスを用いて、睡眠時の皮質の神経活動をカルシウムイメージングにより広範囲に記録し、睡眠時の皮質の神経活動を明らかにする。これにより、睡眠の実態を明らかにすることを目的としている。当研究室で独自に作成したシステムを用い、マウスの脳波および筋電図を測定し、睡眠・覚醒をモニターしながら、一次運動野の2/3層のニューロンのカルシウムイメージングを実施した。当初の計画にあるように、本年度は、錐体細胞特異的にカルシウム感受性たんぱく質であるGCaMPを発現したThy1-GCaMPマウスを用いて、睡眠・覚醒時の錐体細胞の活動を記録した。オープンスカル法にてGCaMPの蛍光を観察した。本年度の実験から、睡眠時と覚醒時では、神経活動が異なることが明らかとなった。覚醒時はニューロン間の活動が非同期的であったが、NREM睡眠時は神経活動が同期していた。さらにREM睡眠時にも同期した活動が記録できた。初年度の計画通り、錐体細胞のイメージングが行うことができた。次年度からは、アデノ随伴ウイルスを用いてGCaMPを抑制性神経特異的に発現させ、抑制性神経の活動を記録し、錐体細胞と抑制性細胞の活動の違いについて検討する。
運動処方への初期応答による高齢者の分類法の確立

データの収集を完了し、運動活動レベル(PA)、安静時脳活動(RSN)、白質変性(WMHI)の関連性について取り纏めを行なった。長期的な運動習慣によって身体感覚統合と関連する前部帯状回に見られる加齢性の活動亢進は減弱されるとともに、白質病変の発生頻度も低下する傾向があり、長期的な運動習慣は神経回路の恒常性維持に貢献し、RSNは個人的な背景の影響を受けにくい指標として有用であることが期待された。運動想像(MI)課題を使ったNeuro-feedback(NF)測定のアルゴリズムを改良し若年者と高齢者の比較を行なったところ、若年者ではDefault Mode Network(DMN)の主要ノードである後部帯状回と後頭葉の視覚野群から構成されるVisual Networkの活動が訓練学習により脱賦活化された。しかし、高齢者ではこの傾向は見られず、認知処理の予備能力(demand-reservation balance)の減少を反映すると考えられた。改良版の対人リスク予測認知課題を用いた測定結果からは自分の印象が誤っていた時に正しかった時よりも線条体の活動が低くなるという傾向が高齢被験者でより顕著に認められることを確認した。高齢者は第一印象とは一致しない情報の処理への動機づけが弱い可能性が示唆され、高齢者のケアの上で考慮すべき知見と考えられた。また、本年度は共同研究先の南洋理工大(Singapore)と供に国際ワークショップ「BrainConnects 2018」を共同開催するとともに、地域の健康体操指導者向けのセミナーを開催した。今後は運動歴調査結果との関連性をより詳細に評価し、運動処方への社会実装方略を検討する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。27年度は4週間の介入前後で脳機能計測を行ない、変化を検討した。文の読み上げは調音器官における運動計画と運動産出を必要とし、運動訓練モデルの一種である。介入群と比較群それぞれ20名から有効データを得た。被験者は有意味文と無意味文を読み上げる作業を20日間行なった。無意味文では訓練後に読み上げ時の潜時は延長し読み上げ準備の方略に変化が起こったが、有意味文では潜時はやや短縮し、方略の変化を伴わず学習効果が生じたと考えられた。脳機能マップでは、有意味語では難易度とは関係なく訓練前より訓練後に右下前頭回の活動が減退し、運動産出に必要な制御の最適化を反映したと考えられる。無意味語ではより広範囲で活動減退が認められ、新奇な言葉の処理に動員されていた脳活動の最適化を反映する所見と考えられた。Resting State Networkでは、訓練後に帯状回前部に活動の縮退が見られ、感覚情報の統合処理に要する負荷が訓練により最適化された可能性が示唆された。感覚統合や複雑な運動制御を必要とする運動訓練において介入効果を脳機能の点から評価する上で、運動計画に関わる高次の運動制御機能、特に前部帯状回の活動が指標の候補であると考えられた。Support Vector Machineを使ったNeuroFeedback-fMRIシステムの開発では、解析システムを組み上げてMR装置に接続し、Imaginary Taskを使って計測データのリアルタイム処理パフォーマンスを確認した。有効なNFを得るために必要な試行数が課題の種類にどの程度依存するかを検討した。縦断調査では高齢者向け運動教室の参加者50名から、Physical Activityの評価や神経心理検査を行なうとともに、初回の脳機能計測を行った。概ね当初の想定に沿った進捗状況である。言語訓練モデルを使用して4週間の介入効果の評価指標となる注目領域の絞り込みを効率的に進めることができた。その結果は本研究の協力者である南洋理工大のグループが記憶課題を使って我々の実験と同時期に行った4週間の介入前後の比較で得られた知見と一致しており、今後の解析においてSalience Netowrkを注目領域として進める確信が得られた。NF-fMRIシステムの開発ではプロトタイプのシステムを構築しパフォーマンス評価を進めているが、RSNに見られる神経回路の可塑的な変化に対応するfunctional connectivityの変化を抽出するために適した課題の検討を進めている。縦断調査では運動教室の協力を得て初回のデータ取得も完了した。29年度は言語訓練を用いた4週間の介入による脳活動の変化をfMRIを用いて計測した結果の解析を進めた、特に安静時脳活動(RSN)と日常の活動レベル(Physical Activity)を比較検討した。その結果、長期的な運動の継続とPA、RSNの活動、脳の形態、白質の変成の間には有意の関連性が認められた。特に、感覚統合と関連する前部帯状回の活動が注目されたが、この領域は短期の言語訓練によって活動の変化が見られる領域と一致することが分かった。また、質問紙により評定されたPAは他の感覚統合領域の活動とも関連性が認められた。これらの結果から、RSNの活動は高齢者において運動訓練への応答を示すbiomarkerになりうると考えられた。感覚情報の統合処理に要する負荷が訓練により最適化された可能性が示唆されるが、長期的な効果でも短期的な効果で共通の傾向が見られる一方で、長期的変化は形態的な変化より密接に関連していることから、介入効果の評価はそのタイムスパンによって適切な画像指標を選ぶ必要があると言える。上の内容は国際磁気共鳴医学会(ISMRM)や国際脳マップ会議(HBM)などの国際会議で報告された。

運動教室への新規参加者の数に限りがあるため、短期的な効果については定量的な評価は難しいことが分かった。南洋理工大のグループが進めている記憶課題を使った実験との比較研究では、高齢者のデータが揃ったので、具体的な検討に入るところである。長期的な運動訓練の状況を聞き取るための質問紙を作成したが、訓練内容の分類と運動量の推定方法について、さらに検討を進めている。全体としては、概ね予定した進捗状況と考えている。29年度は習慣的な運動日常の活動レベル(Physical Activity, PA)に注目してさらにデータ集積を進めPA、安静時脳活動(Resting State Network, RSN)の活動、白質変成(White Matter Hyper Intensity, WMHI)の関連性について解析を進めた。身体感覚統合と関連する前部帯状回の活動が長期的な運動習慣によっても変化し、運動習慣のある群は加齢による活動亢進が軽度であることを確認した。この結果から長期的な運動習慣は神経回路の恒常性維持に貢献し、RSNはそのbiomarkerの有力候補であることが示唆された。運動想像(Motor Imagery, MI)課題を使ったNeuro-feedback(NF)測定ではこの領域の活動が学習過程において強化されたこともその仮説を裏付けていると考えられた。対人リスク予測認知課題を改良し加齢変化を検討するデータ収録を完了した。結果からは側頭-頭頂接合部や楔前部などのRSNで年齢差が認められた。脳機能マップから得られた所見とその責任神経回路が短期訓練、長期的運動習慣、NFを使った強化学習による初期応答、脳波(海外共同研究先)の間で一致しており、運動処方に対する応答を評価するbiomarkerとしての意義を運動系の神経基盤の観点から説明できる見通しが得られた。また、形態画像と脳機能画像のそれぞれについて機械学習による判別分析の応用を進めているが、行動データとの関連性をより高精度で推定できるようデータ容量圧縮の方法を検討している。共通の解析プラットフォームが構築してscalabilityを確立できれば大規模データベースとの連携が可能になるので、従来法の解析に加えて新たな評価軸が得られるものと期待される。信頼性の印象更新に関わる脳活動の加齢変化を検討するためのfMRI実験のデータを取り終えた(高齢者25名,若年者25名)。データの収集を完了し、運動活動レベル(PA)、安静時脳活動(RSN)、白質変性(WMHI)の関連性について取り纏めを行なった。長期的な運動習慣によって身体感覚統合と関連する前部帯状回に見られる加齢性の活動亢進は減弱されるとともに、白質病変の発生頻度も低下する傾向があり、長期的な運動習慣は神経回路の恒常性維持に貢献し、RSNは個人的な背景の影響を受けにくい指標として有用であることが期待された。運動想像(MI)課題を使ったNeuro-feedback(NF)測定のアルゴリズムを改良し若年者と高齢者の比較を行なったところ、若年者ではDefault Mode Network(DMN)の主要ノードである後部帯状回と後頭葉の視覚野群から構成されるVisual Networkの活動が訓練学習により脱賦活化された。
摩擦接合法による金属ガラスの接合に関する研究

本年度は、金属ガラスの摩擦接合における接合メカニズムを解明することを目的に、接合界面の温度測定やその場観察を行うことにより詳細に調査した。また、新たに金属ガラスとMg合金の摩擦接合を試み、その接合可能性を調査した。(1)接合界面の温度測定とその場観察Pd_<40>Ni_<40>P_<20>金属ガラスと接触面に熱電対を挿入した軟鋼とを摩擦接合させ、金属ガラスが変形するときの接合界面の温度履歴を測定した結果、最高到達温度は本金属ガラスのガラス遷移温度以上結晶化温度未満であった。この結果は、摩擦接合時の接合界面は過冷却液体状態となっていることを示しており、金属ガラスの摩擦接合は過冷却液相接合であることが明らかになった。また、高速度カメラによる金属ガラス同士の摩擦接合過程のその場観察の結果、金属ガラスは約80mm^3/sという極めて速い速度で約400μmの張出しを逐次形成していることがわかった。このことから、過冷却液体状態となった接合界面の金属ガラスは、高速超塑性変形により接合界面の外側に張出しとして形成されていることが明らかになった。(2)金属ガラスとMg合金の摩擦接合金属ガラスと商用Mg合金(AZ31、AZ61、AZ91、AM60)や室温で高強度・高延性を有すとともに高速超塑性を示すMg_<97>Zn_1Y_2 RS P/Mとの摩擦接合を試みた結果、接合界面外周部には超塑性変形による張出しが観察され、接合界面の金属ガラスとMg合金がともに変形して接合していることがわかった。接合界面には欠陥が観察されず、前面に渡って接合できていた。X線回折の結果、金属ガラス側は結晶化することなくアモルファス構造を保持しながら接合できていることがわかった。また、引張試験の結果、破断はMg合金側で起こっており、引張強度はMg合金本来の強度と同等であり、接合部は十分な強度を保持して接合できていることがわかった。本年度は、異種金属ガラスの摩擦接合を中心に行い、その接合メカニズムの解明を回転型平行円板レオロジーモデルによって試みた。(1)異種金属ガラス同士の摩擦接合と摩擦接合条件の確立代表的な金属ガラスであるPd基やZr基の金属ガラスを用いて異種金属ガラス同士の摩擦接合を試みた結果、ガラス遷移温度差が約50K以内の異種金属ガラス同士においては、結晶化することなく強固に接合することができた。しかし、ガラス遷移温度差が約50K以上の異種金属ガラス同士においては、いかなる摩擦接合条件においても、ガラス遷移温度が低い方の金属ガラスが一方的に変形し、良好な接合は得られなかった。これは、接合界面温度はある一定温度以上には上昇しないという後述の温度の自己制御機能によるものと考えられる。(2)金属ガラスの摩擦接合における接合メカニズムの解明回転型平行円板レオロジーモデルを用いることにより摩擦接合の解析を行った結果、本モデルによると摩擦接合における接合界面の発熱量は粘性に比例していることがわかった。このことと金属ガラスの粘性の温度依存性の関係より、金属ガラスの摩擦接合における接合界面では、過冷却液体状態における粘性の温度依存性が極めて大きいために、接合界面温度が上昇すると発熱量が減少し、接合界面温度が低下すると発熱量が増加するといった温度の自己制御機能が働いていることがわかった。さらに、接合面に厚い酸化皮膜を形成した金属ガラスの摩擦接合を試み、接合面における酸化皮膜の流動状態を解析した結果、接合面の酸化皮膜は全て円周外部すなわち張り出し部に向かって排出されていることが確認できた。この結果から、接合界面の酸化皮膜が接合界面部分の金属ガラスと共に外部に排出され、両金属ガラスの新生面同士の金属結合により接合できるものと考えられる。

X線回折の結果、金属ガラス側は結晶化することなくアモルファス構造を保持しながら接合できていることがわかった。また、引張試験の結果、破断はMg合金側で起こっており、引張強度はMg合金本来の強度と同等であり、接合部は十分な強度を保持して接合できていることがわかった。
震災・原発事故が農村女性起業活動に及ぼした影響と今後の復興に関する調査研究

本研究は、東日本大震災および福島第一原発事故により大きな被害を受けた福島県の農村女性起業事例を調査対象として、被災の状況と復旧に向けた課題・問題点、今後の経営再開や活性化の方向性と支援機関の役割について考察を行った。避難指示区域内の事例に関しては活動を休止したままの経営体が多いものの、中には避難先で起業活動を再開した事例や、自らの加工技術を生かして被災者支援活動を行う事例など多様な取り組みがみられた。これらの事例においては、震災後新たに結ばれた支援者とのネットワークが活動再開への大きな原動力となっており、地域内外への積極的な情報発信によるネットワーク形成の重要性を把握することができた。本研究は、東日本大震災および東京電力福島第一原子力発電所事故(以下「原発事故」とする)により被害を受けた福島県・宮城県・岩手県の農村女性起業事例を調査対象として、被災の状況と復旧・復興に向けた課題・問題点を実態調査により明らかにし、「3.11」後の東北地方の復興に向けた農村女性起業の経営展開の可能性と行政・JA・商工会等支援機関の役割について検討することを目的としている。平成25年度は、まず東日本大震災および原発事故が福島県・宮城県・岩手県の農業・農村に及ぼした影響と復旧・復興をめぐる現段階での課題・問題点について、農業経済学、農村計画学、農村社会学等の諸分野の文献・資料の収集を行い、課題の整理を行った。また、農村女性労働研究に関わって、非営利組織論、ジェンダー論等の文献・資料の収集と整理分析を行い、近年の動向を把握した。続いて、被災した3県の農村女性起業事例の動向を統計調査から把握し、全国的状況および過去との比較という視点から本研究の分析枠組み、視点等を検討した。次に、上記3県内で農村女性起業支援を担当している農業改良普及センター・市町村・JA職員等に聞き取り調査を行い、大地震・大津波・原発事故による被災状況の相違点をふまえつつ、被災地域の農村女性起業経営体の状況について情報収集を行った。その結果、震災以後に育まれたNPO等の外部の支援者や避難先の地域社会との連携により六次産業化や社会的企業への新たな活動を生み出している事例が複数収集され、次年度の質的調査の対象事例を把握することができた。今後は上記の農村女性起業事例が活動の復旧・復興に向けて直面している課題や問題点、女性農業者の法的位置づけや融資制度等に関する制度論的検討と、今後必要とされる政策支援やネットワークのあり方等について、詳細な実態調査を通じて考察する予定である。本研究の目的は、東日本大震災および東京電力福島第一原発事故で被害を受けた福島県、宮城県、岩手県の農村女性起業事例を対象として、被災の状況と復旧・復興に向けた課題・問題点を現地調査により明らかにし、3.11後の東北における農村女性起業再生の方向性と支援機関の役割について検討することである。二年目となる本年は、前年度に現地実態調査候補としてピックアップした女性起業事例の中から、主に福島県内の事例を中心に聞き取り調査を集中的に行った。訪問箇所は12カ所で、具体的な内訳は、福島市の事例3件、須賀川市の事例1件、大熊町の事例1件(会津若松市に避難)、浪江町の事例1件(福島市に避難)、飯舘村の事例3件(福島市および喜多方市に避難)、二本松市の事例1件、喜多方市の事例1件、西会津町の事例1件である。また、参考事例として、静岡県浜松市で社会的企業に取り組む農村女性グループの聞き取り調査も行った。聞き取り調査では、震災、原発事故を経て、農村女性起業の担い手たちはどう動き、何を考えているのかを把握するために、1.被災前の生活・生業(自家の農業経営、農産加工・直売等起業活動の内容)、2.被災によるその変化の実態、3.(避難者に対して)避難生活の実態、4.原発被災があぶり出した問題、5.これからどう生きるか、という5つの観点からインタビューを行った。その結果、避難指示区域外の中通りや会津地方でも、震災前後で顧客との関係に変化が生じたが、他方で震災後新たに形成された被災者および支援者とのネットワークが女性起業活動に大きな役割を果たしていることが明らかになった。また、避難指示区域においては、帰村後の生活再建を展望するうえで地域のニーズと個人の技能・技術を組み合わせるコミュニティ・ビジネスが切実に求められていることから、こうした取り組みへの支援策を多角的に構築していくことの重要性を把握することができた。本研究は、東日本大震災および東京電力福島第一原子力発電所事故により被害を受けた農村女性起業事例を対象として、被災の状況と復旧・復興に向けた課題・問題点を実態調査により明らかにし、3.11後の被災地域における農村女性起業の経営再開の可能性と行政・NPO等支援機関の役割について検討することを目的としている。本研究の最終年度となる平成27年度は、前述した本研究の目的に即して、調査結果の整理、補完調査、ならびに総括を行った。具体的には、福島県内の原発事故避難指示区域である飯舘村および浪江町の女性農業者に対する補完的なインタビュー調査のほか、岩手県大槌町の津波被災女性を対象に、避難生活の現状と起業活動再開に向けた課題についてインタビュー調査を実施し、さらに、大槌町からの避難者を支援する岩手県紫波町の住民ボランティア組織に対するインタビュー調査も合わせて実施した。また、他地域の事例として、原発建設反対運動を展開しながらひじきやびわ茶の加工・販売を行っている山口県上関町祝島の女性起業グループに対してインタビュー調査を実施し、地域資源を活用した農村女性起業による地域再生の方向性とともに、原発事故被災地である福島の農村女性起業との連携可能性についても検討を行った。

これらの成果をもとに、2016年2月には、浪江町の避難女性農業者と岩手県大槌町の避難女性農業者およびその支援団体を交えたフォーラム「震災復興プロジェクト」を福島市内で開催し、また、新たな研究成果として雑誌論文を3本、新聞投稿記事を1本公表した。本研究は、東日本大震災および福島第一原発事故により大きな被害を受けた福島県の農村女性起業事例を調査対象として、被災の状況と復旧に向けた課題・問題点、今後の経営再開や活性化の方向性と支援機関の役割について考察を行った。避難指示区域内の事例に関しては活動を休止したままの経営体が多いものの、中には避難先で起業活動を再開した事例や、自らの加工技術を生かして被災者支援活動を行う事例など多様な取り組みがみられた。これらの事例においては、震災後新たに結ばれた支援者とのネットワークが活動再開への大きな原動力となっており、地域内外への積極的な情報発信によるネットワーク形成の重要性を把握することができた。本年度の主たる課題であった福島県内の現地実態調査をおおむね当初の予定通りに実施することができ、また、それらの成果をまとめた書籍を一年前倒しで出版することができたため。農村計画論平成27年度は本研究の最終年となることから、研究目的に即して、調査結果の整理、補完調査、ならびに総括を行う。平成26年度は、原発事故被災者への聞き取り調査を精力的に行ったが、他方で、主に漁村部の津波被災者への聞き取り調査が課題として残されているため、今後は宮城県・岩手県の漁村地域における女性起業事例の現地実態調査を実施したうえで、研究の総括を行いたいと考えている。本調査研究結果は報告書としてとりまとめ、所属する学会で発表するほか、報告書の内容を読みやすくリライトした書籍の出版を行う予定である。本年度の主たる目標であった、テーマに関連する文献・資料の検索・収集・分析、および、次年度に実施する予定の質的調査対象事例の抽出はほぼ終えることができた。残金が5,320円と端数であるため、無理に使用するよりも次年度に合算して調査に必要な旅費に充てたいと考えたためである。平成25年度調査において抽出した農村女性起業事例を訪問し、当該経営体の構成員に対し、震災前後の営農・経営状況の変化、今後の復興に向けた問題点等に関して聞き取り調査を行う。それに向けて、調査対象地域の被災状況に関するデータ収集を早急に行うとともに、当該地域の自治体やJA、商工会をはじめとした公的支援機関に対して予備的な聞き取り調査を実施し、経営体調査をスムーズに進めるための準備を行う。次年度の研究活動で行う現地調査の出張旅費に充てる予定である。残金が385円と端数であるため、無理に使用するよりも次年度に合算して研究に必要な経費に充てたいと考えたためである。次年度の研究活動は現地に訪問しての聞き取り調査が主体となるため、未使用額は出張旅費に充てる予定である。
微生物共生系を活用した土壌吸着クロロエチレン類の革新的浄化手法の確立

国内に潜在する十数万ヶ所の揮発性有機化合物(VOCs)による地下水・土壌汚染の殆どは、クロロエチレン類による汚染である。微生物の分解能を利用した浄化に関する研究は低コスト・低環境負荷などの観点から盛んに行われてきているが、浄化技術の普及には至っていない。その最大の原因は土壌粒子の吸着性により汚染物質がトラップされ、分解微生物が利用できないことにある。本研究では、クロロエチレン類を唯一完全分解・無毒化できるデハロコッコイデス細菌と共生可能なグルコース発酵微生物による、土壌構造の変化と汚染物質の溶出促進効果という新規視点で土壌の浄化促進を目指す。
表皮細胞のゲノム不安定性と発癌制御・進展機構

表皮細胞由来の腫瘍性病変である日光角化症(AK)、Bowen病(BD)、有棘細胞癌(SCC)の標本を用いて、セネッセンス関連因子macroH2A1の発現を免疫組織学的検索にて検討した。SCCと比較して、AKでは発現が強い傾向がみられた。また、BDと比較して、AKでは統計学的には有意な差をもって発現が強かった。AKからSCCへの進展には脱セネッセンス機構が関与している可能性が考えられ、BDの病態にはAKと異なる機構が関与している可能性が示唆された。表皮細胞由来の腫瘍性病変である日光角化症(AK)、Bowen病(BD)、有棘細胞癌(SCC)の生検・手術標本のパラフィン切片を用いて、セネッセンス状態で発現するmacroH2A1の発現を免疫組織学的検索にて検討した。免疫反応性は陽性細胞の占める比率にて、5%未満を陰性、524%を弱陽性、2549%を中等度陽性、50%以上を強陽性とした。AK、BD、SCCでのmacroH2A1の発現はそれぞれ10例中、(1, 1, 3 ,5)、(7, 2, 1, 0)、(4, 2, 0, 4)だった。AK vs SCCでは、AKの発現が強い傾向がみられたが、統計学的には有意な差はみられなかった。一方、AK vs BDでは統計学的には有意な差をもってAKの発現が強く、AKとBDは表皮細胞由来の同じ表皮内癌でありながら、発生機構が異なることが示唆された。表皮細胞の腫瘍化には一般の癌と同様に多段階発癌機構が関与していると考えられるが、表皮細胞由来の腫瘍性病変には多様な病態が存在し一連の流れでは説明できない。表皮細胞由来の表皮内腫瘍性病変である日光角化症(AK)とBowen病(BD)、浸潤癌である有棘細胞癌(SCC)の病態を生検・手術標本のパラフィン切片を用いて免疫組織学的に検討した。セネッセンス状態で発現すると考えられるmacroH2A1、macroH2A2、53BP1の発現を検討したところ、AKはBDやSCCと比較して発現が強く、セネッセンス状態であることが考えられ、AKからSCCへの進展に脱セネッセンスが関与している可能性が示唆された。また、BDはセネッセンス状態ではなく、AKとは一連の流れではない可能性が示唆された。表皮細胞の腫瘍化には一般の癌と同様に多段階発癌機構が関与していると考えられるが、表皮細胞由来の腫瘍性病変には多様な病態が存在する。セネッセンス状態で発現すると考えられるmacroH2A1、macroH2A2や53BP1、senescence-associated secretory phenotype(SASP)に関与するサイトカインIL-6の発現を検討した。53BP1とmacroH2Aの2重染色は手技上容易ではなく、また、分泌因子のサイトカインの発現を免疫染色で観察することは容易ではなかったが、セネッセンス関連因子の発現は、AKではBDやSCCと比較して強く、AKからSCCへの進展にはセネッセンス状態からの離脱が関与している可能性が考えられた。また、BDへの腫瘍化には、AKとは異なる機構が関与している可能性が示唆された。発色方法を以前から当教室で行っていた通常のABC法から蛍光を用いる方法に変更したために、信頼できるデータを得るのに時間がかかっている。また異なる蛍光を用いた2重染色もテクニックを要し、まだ十分な2重の蛍光発色が得られていない。内科系臨床医学・皮膚科学53BP1とmacroH2Aの2重染色をさらに行い、DNA損傷とセネッセンスとの関連の有無を確認する。免疫FISHでテロメアの状態を染色し、53BP1との2重染色でtelomeredysfunction-induced DNA damage foci (TIF)の有無を検討するとともに、senescence-associated secretory phenotype(SASP)に関与するIL-6などのサイトカインの発現を検討する。抗macroH2A1抗体を用いた免疫染色はうまく施行できたが、発色方法を以前から当教室で行っていた通常のABC法から蛍光を用いる方法に変更したため、うまく蛍光発色を見るまでに時間を要し、解析できたサンプル数が予定よりも少ない結果に至った。

また、DNA損傷時に発現する53BP1の発現に関して、複数の抗体を用いて免疫染色を行ったが、今のところ十分な蛍光発色が得られていない。手技的問題ではなく抗体の問題が大きいと考えており、新しい抗体を複数入手済みである。学会発表を行う予定だったが、研究がやや遅れ学会発表を行わなかったため。次年度の試薬などの物品費の一部に使用する。
新規動脈硬化診断指標：LC―MS／MSイソプロスタン分析法の臨床的意義の確立

イソプロスタンはプロスタグランジン類に属し、アラキドン酸から産生される。この物質はROS(活性酸素種)によって非酵素的に生成する物質であるため、信頼性の高い酸化バイオマーカーであり、生体内における脂質酸化ストレスを評価する代表的なマーカーのひとつである。本研究は,LC-MS/MSイソプロスタン分析法の臨床意義を確立することを目的とし,新たに確立した高感度な高速液体クロマトグラフィー質量分析法(LC-MS/MS)を用いて,尿中イソプロスタン測定と糖尿病の関連を検討した。尿中イソプロスタン濃度は,糖尿病患者では963.6 ±341.1ng/Lで,健常者では431.3 ±140.5 ng/Lであり,糖尿病患者において,尿中イソプロスタン濃度が有意に上昇していた(p < 0.01)。この結果から,尿中イソプロスタン濃度は,糖尿病患者における体内での酸化ストレスの増加を反映するマーカーとなり得ることが示唆された。血中イソプロスタンは血中において主に高比重リポ蛋白(HDL)に分布するするため,H31年度に,脂肪酸とHDL機能との関連を検討する。オミックスデータ可視化システムの構築血漿高比重リポ蛋白(HDL)の低値は、虚血性心疾患の独立した危険因子である。HDLは、コレステロール逆転送系における役割の他に、抗酸化作用・抗炎症作用などの多面的抗動脈硬化作用がある。HDLの働き(機能)は、HDLの蛋白質の組成によって異なることが知られている。質量分析技術の進歩により、HDL粒子に脂質輸送、炎症反応、免疫機能などに関わる十数種類のアポリポ蛋白と百種類以上の表在蛋白を持つことが分かってきた。HDL粒子が密度、荷電、サイズの異なる集合体であり、HDLのサイズによる亜分画のHDLプロテオームが異なることが報告されている。しかし、HDL粒子は血液中において様々な修飾を受けることが知られている。HDLの主要蛋白であるアポリポ蛋白A-1が酸化修飾を受けると、HDLがdysfunctionalになることが報告されている。n-6系多価不飽和脂肪酸アラキドン酸から活性酸素種の攻撃による酸化産物8-イソプロスタンは、生体酸化ストレスのマーカーとされている。しかし、8-イソプロスタンは数多くの立体異性体および位置異性体が存在する。さらに、n-3系多価不飽和脂肪酸エイコサペンタエン酸からも活性酸素種の攻撃により数多くのイソプロスタンが産生される。それらのイソプロスタンは、LC-MS/MSによる網羅的分析が可能である。本研究は、アラキドン酸とエイコサペンタエン酸から産生されるイソプロスタンの臨床意義を検討することを目的としている。脂肪組成の異なる食事を摂取した肥満患者のHDL亜分画のプロテオームデータを解析し、オミックスデータの可視化システムを構築中である。(理由)学外にいたために,執行手続きが遅れているため,次年度使用額が生じた。(使用計画)繰越金と翌年度に請求する研究費は,脂肪酸とHDL機能との関連の検討に使用する。主に,LC-MS/MSによるサンプルの分析とデータ解析システムの構築に使用する。
モリブドプテリン形成空間の分子認識能に基づく錯体分子の高次触媒化と機能化

スルフィド基やセレニド基を持つモリブデン(IV)錯体を合成し、末端配位子の効果を系統的に議論した。結晶構造解析や分光学的性質などのシュミュレーションからモリブデン錯体の電子構造解析をおこなった。この結果、末端配位子がオキソからスルフィド、セレニドへと変化するにつれて、LUMO+3のエネルギー順が下がり、LUMO+2の軌道と入れ替わることが明らかとなった。電荷遷移もこの順で長波長側に観測されることと一致した。スルフィド基やセレニド基を持つモリブデン(VI)錯体も合成し、分光学的性質における末端配位子の効果を系統的に議論した。計算により、それらの三次元構造も求めて、末端配位基との結合長についても考察を加えた。三級リンに対する原子移動を速度論的に解析した結果、末端配位子が酸素→硫黄→セレンになるにつれて反応速度が飛躍的に増加することを明らかとした。タングステン類似対も合成してその分光学的性質や原子移動能を評価した。この他、ジチオレン連結型配位子のスペーサー部の大きさやアミド部位の置換基を変えた配位子誘導体を合成し、そのモリブデン錯体を合成した。溶液状態におけるラマンおよび赤外スペクトルを測定し、それらの伸縮振動数を求め電子状態を明らかにした。また、この錯体は、アルカリ条件下において水を触媒的に過酸化水素まで電気化学酸化することを見出した。分子の対称性をその場電解IR測定によって調べたところ、ジチオレン連結型配位子によって、モリブデン中心の幾何構造がほぼ三角柱構造に規制されていることが判明した。
レトロトランスポゾンの挿入多型と植物ゲノムの多様化の解析

1.シロイヌナズナ第3染色体ペリセントロメア末端のヘテロクロマチン領域について、塩基配列の微細構造解析からLys-tRNA合成酵素遺伝子の「重複」がまず起きたこと、「重複」したそのiso-遺伝子の分岐年代の推定から、重複がアラビドプシスゲノムの大規模再編成と同時期(50-75MYA)に起きたこと、倍加したiso-遺伝子の偽遺伝子化の年代計算から、iso-遺伝子は偽遺伝子化した後、レトロトランスポゾン、トランスポゾンの度重なる挿入によってヘテロクロマチン化したと考えられる。2.イネのレトロトランスポゾン、RIRE7は低メチル化状態で発現が上昇するレトロトランスポゾンで、イネ染色体セントロメア領域に局在する。インド型と日本型イネ系統間で多型をしめすRIRE7-TU1について、RIRE7の両LTR上と隣接領域のメチル化パターンを解析、RIRE7挿入の有無によって対応領域のメチル化のパターンの変化を明らかにした。1.イネレトロトランスポゾン、RIRE7の発現とDNAメチル化の解析:イネのレトロトランスポゾンRIRE7は低メチル化状態で発現が上昇する。したがって、まず、野生型イネ(日本晴)ゲノムDNAを抽出、系統間で多型をしめすRIRE7の5'LTRと3'LTR領域、さらにその隣接領域を対象としてBisulfite sequencing法でメチル化部位を解析した。Bisulfite処理後のDNAから対象とするLTR領域を間違いなく検出するために、PCR増幅用のプライマーの一方は必ずLTR外部に設計した。その結果、LTR上およびその隣接配列のシトシンのメチル化部位とメチル化の種類(CG,CHG or CHH)が明らかになった。メチル化酵素欠損イネ変異体(MET2、農水省・広近氏より供与)からもゲノムDNAを抽出し、低メチル化によるサイレンシングの解除にともなうLTRとその近傍のDNAメチル化の状態を解析した。その結果、RIRE7のサイレンシングとその解除が周辺領域のメチル化に及ぼす影響が明らかになった。上記の実験は、塩基配列の決定された日本晴(ジャポニカ系統)でまず行い、対照として、対応する座位に挿入のない(=つまり、その挿入部位で多型を示す)インデイカ系統についても同様に解析した。その結果から、レトロトランスポゾンの挿入の有無によるその領域のメチル化のパターンの変化が明らかになった。結果の一部は北海道大学の佐野教授のグループと共著で発表した。また、その他については、論文準備中。本研究の概要は以下のようにまとめられる。1.シロイヌナズナ第3染色体ペリセントロメア末端領域におけるLys-tRNA合成酵素遺伝子の偽遺伝子化とそこに挿入されたレトロトランスポゾンの挿入年代の測定:標記ヘテロクロマチン領域について、塩基配列の微細構造解析からLys-tRNA合成酵素遺伝子の「重複」がまず起こり、そこに多数のトランスポゾン、レトロトランスポゾンが挿入されてヘテロクロマチン化されたことが明らかになった(解析は大坪が担当)。さらにLys-tRNA合成酵素遺伝子と、「重複」したそのiso-遺伝子の分岐年代の推定から、両遺伝子の重複がアラビドプシスゲノムの大規模再編成と同時期(5075MYA)に起きたと推定された。倍加したiso-遺伝子の偽遺伝子化の年代計算から、iso-遺伝子は偽遺伝子化した後、トランスポゾンの度重なる挿入によってヘテロクロマチン化したと推定された。挿入されたレトロトランスポゾンの両LTR問の塩基置換数を測定し、塩基置換数を「レトロトランスポゾンの年齢」に置き換えるための分子時計の構築は、レトロトランスポゾンが挿入されたLys-tRNA合成酵素遺伝子の重複領域(iso-gene)における同義置換率に基づいて計算した。すなわち、重複元のLys-tRNA合成酵素遺伝子(パラログ)、トマトのLys-tRNA合成酵素遺伝子(オーソログ)の配列を外群とし、シロイヌナズナとトマトの分岐年代(112-156Myrs)を基準にして算出した(田村が分担)。2.イネレトロトランスポゾン、RIRE7の発現とDNAメチル化の解析:RIRE7は低メチル化状態で発現が上昇するイネのレトロトランスポゾンで、イネ染色体セントロメア領域に局在することが報告されている。インド型と日本型系統間で多型をしめすRIRE7を塩基配列の比較によって同定、その隣接領域を対象として、RIRE7のLTR上およびその隣接配列のシトシンのメチル化部位とメチル化の種類(CG,CHG or CHH)を明らかにした。
過冷却液体・ガラスの結晶化における静的・動的不均一性の役割についての研究

本研究では、過冷却液体と結晶化の関係を中心に研究を行い、液体の高密度化に伴い液体中に発達する結晶的な中距離ボンド秩序が、過冷却液体からの結晶の均一核形成において極めて重要な働きをすることを見出した。具体的には、剛体球系において結晶核は必ず過冷却液体が内包するこのような結晶的なボンド配向秩序の高い領域から生まれること、また、従来の常識に反し、結晶化は並進秩序化が駆動しているのではなく、核形成段階ではボンド配向秩序が駆動していることを初めて示した。これは従来の結晶化についての常識を根底から覆す成果である。さらに、この現象が剛体球系の結晶化に限らず、ソフトスフィア系においても普遍的に見られること、結晶化してくる結晶の対称性は、過冷却状態で形成されるボンド秩序により既に選択されることなどを明らかにした。これは、従来の古典結晶核形成理論のみならず、結晶化の描像そのものに根本的な問題があること、結晶化とガラス化の間に不可分な関係があることを示唆する初めての結果である。一言であらわすと、従来の二体相関を基礎とした液体論では、過冷却液体の遅いダイナミクスや結晶化は記述することが難しく、ボンド配向秩序に代表される多体相関を扱うことが不可欠であることを示唆している。さらに、水の熱力学異常についての研究を行い、以前に我々が提唱した水の二状態モデルを支持する微視的な構造的証拠を明らかにすることに成功した。上記のように、本研究により、液体から結晶がどのようにして形成されるのか、結晶に多形がある場合結晶の対称性がどのような原理で選択されるのか、水の密度が4°Cで最大になることに代表される水の熱力学異常の起源が何なのかといったきわめて基本的かつ重要な問題に明確な答えを提供することができた。上記のようにの水の異常性の構造的要因が並進秩序化に関係していることを明らかにすることができたので、今後はこの知見を基礎に、液体のこのような並進秩序化とボンド配向秩序化を伴う結晶核形成の関係について明らかにしたいと考えている。本研究は、ボンド配向秩序が及ぼす結晶核形成への影響を、構造的・運動学的観点から明らかにすることを目指して行っている。構造的観点からは、過冷却液体の中に形成されるボンド配向秩序と核形成される結晶の対称性との間に整合性があることが、核形成バリアを下げることがRusso博士との共同研究により剛体球液体において明らかとなった。これに加え、結晶の成長の素過程を支配する輸送のダイナミクスを決定する運動の素過程、運動単位を明らかにすることで、古典核形成理論を越えた結晶核形成の基礎を明らかにできるものと期待している。これまで、Ostwaldの段階成長則として、結晶側の変化に着目した研究はいくつか報告されているが、我々の研究により、結晶の古典核形成理論の常識に反し、結晶化の素過程が微視的レベルにおいては、連続的であり、液体中で自発的に形成されるボンド秩序の高い領域から、その位相整合性の連続的上昇によって結晶核の形成に至ることを初めて明らかにした。このことは核形成の素過程について新たな知見を与えるのみならず、結晶形の選択について全く新しい機構を与えてくれる。この新たな結晶形の選択の機構が、剛体球のみならず、ガウシアンコアモデルと呼ばれるソフトな球対称ポテンシャルで相互作用する系においても成り立つことを確認し、Soft Matter誌に報告した。従来の常識を根本的に覆す、結晶核形成がボンド秩序の位相の連続的な増大によるという発見的な業績を上げることができた。

今後は、我々の発見は従来の結晶化の考え方を根本的に変えることが必要であることを示唆しており、ボンド秩序化を基本とした結晶化の理論を構築するとともに、水などのより複雑な系の結晶化にも普遍的に同じ機構が成り立つか否かを検証するとともに、ガラス化との関連などについても研究を行っていく予定である。上記のようにの水の異常性の構造的要因が並進秩序化に関係していることを明らかにすることができたので、今後はこの知見を基礎に、液体のこのような並進秩序化とボンド配向秩序化を伴う結晶核形成の関係について明らかにしたいと考えている。