hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非線形シュレーディンガー方程式の解の爆発時間を越えての延長可能性

本課題は,擬共型不変な非線形シュレーディンガー方程式の爆発解の爆発時刻後への接続問題を数学として厳密に定式化することを目標として,爆発時刻近傍での解の詳細な挙動を解の背後にあるネルソン拡散過程や解の絶対値の自乗の等位面内の点の運動を記述する方程式を用いて解析を行った.完全な定式化には至らなかったが,爆発解の爆発速度の評価を,ネルソン拡散過程を用いて得ることに成功した.また,数値解析手法を議論する中で新たな課題や知見が得られ,新しい科研費研究課題として継続されていくことになった.非線形シュレーディンガー方程式の爆発解の爆発時刻を越えて解を延長する方法を,解の背後にあるネルソン拡散過程と解の絶対値の自乗の等高面を記述すると考えられる方程式を利用して従来の方法とは異なる観点から数学的に定式化するこを目標としている.特異点へ向かう拡散過程の経路の一つ一つの振る舞いは,拡散過程の移流項に注目すると,いくつかの場合に分けて考えれば良いことが分かった.その中の一つの場合がかなり難しく,実際に有為の確率で起こりうるかどうかは未解決の課題であり,それを等高面の運動を記述する方程式を用いて解析しようと試みている途中であるが,拡散過程のサンプルの経路の振る舞いと決定論的な等位面の運動との関係を結びつけるような厳密な数学的なツールが見いだせないでいる.しかしながら,拡散過程の経路の振る舞いを詳細に分類することにより,爆発スピードの普遍性(爆発のloglog法則)の解明に関しては前進があった.等高面の運動を表す幾何学的な運動方程式は,クリスタライン運動との類似性が高いと考えられる.そこで平成24年度から,その分野の専門家である石渡哲哉准教授(芝浦工大)を分担者に加えて,曲線の運動論での方法論や数値解析的手法を導入して解析を進めることとした.非線形シュレーディンガー方程式への直接的な応用はまだ出来ていないが,クリスタラインの数値計算手法には進展が見られた.その際に,通常は線分の集まりとして曲線を近似する手法がとられるが,それを点の集合のように考える「双対法」の開発が近年著しいことが分かり,「双対法」の周辺手法の本研究課題へ有効性が認識されたところである.レーザービームの自己集束の良く知られたモデル方程式の一つは,擬共型不変な非線形シュレーディンガー方程式である.その爆発解がビームの集束を記述しているが,その爆発解を爆発時刻を越えて解を延長することは数学的にも物理学的にも興味深いテーマである.その解の延長方法を,解の背後にあるネルソン拡散過程と解の絶対値の自乗の等高面を記述すると考えられる方程式を利用して,従来の方法とは異なる観点から数学的に定式化するこを目標としている.擬共型不変な非線形シュレーディンガー方程式の爆発解の背後にあるネルソン拡散過程を考える.この際,特異点へ向かう拡散過程の経路の一つ一つの振る舞いは,かなり複雑そうに見えるが,爆発時間へ向かう任意の時間列に沿って観察すると,意外と簡単な挙動を示す.この際,ブラウン運動のtail eventに注目するので,爆発解の極限形状に寄っては,時間列に依ることなく爆発スピードの評価ができるのではないかと考えている.しかしながら,拡散過程のサンプルの経路の振る舞いと決定論的な等高面の運動との関係を結びつけるような厳密な数学的なツールが未だ見い出せていない.等高面の運動を表す幾何学的な運動方程式は,クリスタライン運動との類似性が高いと考えられ,平成24年度から,その分野の専門家である石渡哲哉准教授(芝浦工大)を分担者に加えて議論をしているが,直感的な描像の数学化は難しく,シュレーディンガー方程式の爆発解の解析への応用はまだ成功していない.数値計算では線分の集まりとして曲線を近似する手法がとられるが,それを点の集合のように考える双対法の本研究課題へ本格的な応用はまだ時間がかかると思われる.一方でクリスタラインそのものの解析では,スパイラル状の多角形曲線が駆動力つきクリスタライン曲率流で運動する場合などにおいて進展が見られた.本課題は,擬共型不変な非線形シュレーディンガー方程式の爆発解の爆発時刻後への接続問題を数学として厳密に定式化することを目標として,爆発時刻近傍での解の詳細な挙動を解の背後にあるネルソン拡散過程や解の絶対値の自乗の等位面内の点の運動を記述する方程式を用いて解析を行った.完全な定式化には至らなかったが,爆発解の爆発速度の評価を,ネルソン拡散過程を用いて得ることに成功した.また,数値解析手法を議論する中で新たな課題や知見が得られ,新しい科研費研究課題として継続されていくことになった.(L2臨界)非線形シュレーディンガー方程式の爆発解の爆発時刻を越えて解を延長する方法を,解の背後にあるネルソン拡散過程と解の絶対値の自乗の等高面を記述すると考えられる方程式を利用して従来の方法とは異なる観点から数学的に定式化しようというのが本研究課題の目標である.ある妥当な爆発スピードの仮定の下,爆発時刻において拡散過程は到達点を持ち,その事実から解の絶対値の自乗の極限形状についても,ある程度の情報が得られる事は分かっていた:

有限個のディラック測度(特異点)と絶対連続測度と考えられる残りの部分(「肩」)からなる.解の延長のためには,肩の部分の性質や特異点の生成の詳細を知る必要がある.上述したネルソン拡散過程と等高面の方程式を利用し,特異点生成以後の解の接続を,レーザービームの自己集束のモデルとして納得できるように,数学的な合理性を持って定式化する方法を,2通りの場合で考察した.等高面自体の運動を表す幾何学的な運動方程式の導出はできていないが,その面を与える空間座標のひとつが時間の経過と共にどのような運動をするかを表す方程式を見いだした.それは退化する可能性のある1階常微分方程式系である.この方程式に,等高面上の点であるという条件を加えると,形式的な議論ではあるが,空間次元が2未満では過剰決定系であり2より大きな場合は劣決定系であることが分かる.レーザービームの自己集束モデルは空間次元が2の場合に相当し,この場合には十分な情報が得られる可能性がある.また,球対称解の場合は等高面は球面であり,得られた方程式は等高面の方程式と言える.これはネルソン拡散の振る舞いについてのヒントも示唆し,爆発解の位相の部と,絶対値をとった形状との関係性が発見的には見えて来たが,厳密な数学としての証明は現時点では困難であるが,その爆発点へ向かう経路の幾何については進展があった.レーザービームの自己集束のモデル方程式の一つは,擬共型不変な非線形シュレーディンガー方程式であり,その爆発解がビームの集束を記述している。その爆発解を爆発時刻を越えて解を延長することは数学的にも物理学的にも興味深く,その解の延長方法を,解の背後にあるネルソン拡散過程と解の絶対値の自乗の等高面を記述すると考えられる方程式を利用して,従来の方法とは異なる観点から数学的に定式化するこを目標としている。擬共型不変な非線形シュレーディンガー方程式の爆発解の背後にあるネルソン拡散過程を考えるて,ブラウン運動のtail eventに注目することにより爆発スピードの下からの評価が可能となった(論文準備中)。上からの評価も極限形状を仮定すれば可能である。残念ながら,拡散過程の経路と決定論的な等高面の運動との関係を結びつけるような厳密な数学的なツールは見い出せなかった。しかしながら,等高面の運動と関係するクリスタライン運動については,幾つか進展があり,駆動力付クリスタライン曲率流によるスパイラル解の大域存在や,曲率流に関連するある準線形放物型方程式の爆発解の性質を解析した。また,半線形波動方程式の爆発解の延長問題についても議論し,本課題の内容を引き継ぎ包含するような研究テーマへと展開した。Gadi Fibich教授を招聘し,彼とKlein博士のシュレーディンガー方程式の爆発解の延長問題に関する論文について議論した。非線形ダンピング項を付加したり非線形指数飽和を用いて特異点を回避して近似して解析するが,方程式の解の位相部分の情報を失う。線形集束を示すような爆発解に対しては,集束の前後のビーム開度の比にある種の普遍性が見られることが数値解析で確認されている。消失した情報を回復し,この現象を数学的に証明することが今後の研究課題の一つである。非線形偏微分方程式と応用確率解析具体的な解の爆発時刻を越えての接続方法としては,レーザービームの自己集束のモデルとして納得できるような2つのシナリオを考えてきた:特異点を捨てて肩の部分の時間発展を継続させる方法;一度出来た特異点が解消されて,全体として再び時間発展が継続される方法.一つ目の方法は有力そうだが,物理的に期待される幾何光学的な経路とは違う光跡が得られる例があり,あまりに手で入れた感が強いように思われる.二つ目は特異点の解消のメカニズムを数学的な合理性をもって記述する事が難しいが,爆発スピードの評価ができて,一般の爆発解に対してloglog法則が確立されると一挙に進む可能性があるが,これは当該分野の難問のひとつでもある.
高周波イオンビームガイドを用いた新しい線形イオントラップへの入射・捕獲機構の研究

イオントラップというイオンを電磁的に閉じ込める装置を用いたレーザー分光法により、「イオン1個」で超精密な原子分光が可能となった。我々は、この技術を不安定核へ応用しその超微細構造の精密分光から、原子核の電磁モーメントおよびその核内での分布についての系統的研究を目指している。このプロジェクトの鍵となる技術の1つは、不安定核イオンをいかに効率よくイオントラップ中に捕獲するかである。本研究において、新しい方式の閉じ込め場をつくる線形のイオントラップを発明した。これは、先に開発したRF多重極場によるビームガイド(SPIG)に、静電圧をかけたリング電極を被せることのみによって軸方向の閉じ込め場をつくるものである。この方式によれば、上流のイオンガイド(これは、反跳核分離器からの高エネルギービームを止めるために使用している)および下流に設置する予定の分光用イオントラップとの整合性が極めて良いばかりでなく、ガス冷却法と併せることによって、連続ビームの蓄積捕獲が可能となる。予備的な試験の結果、イオンガイドからの2nAの連続ビームを5ms捕獲・蓄積した後、20cmほどさらにSPIG中を飛ばし、5^*10^6のイオンバンチとしてとりだすことに成功した。トラップ効果として約8%が得られたことになる。一旦バンチにできれば、超高真空中のトラップでも同期式捕獲によって用意にトラップできるはずである。
翻訳開始とアクチン骨格の統括的制御機構に関する研究

グルコース飢餓や高浸透圧などの環境ストレスは出芽酵母で一過的な翻訳開始の停止やアクチン骨格の脱極性化を引き起こす。これらの反応は統括的に制御されており、未知の経路を介した急速な阻害反応と、Msn2/4転写因子、Snf1やHog1キナーゼなどの既存経路を介した適応反応の二つから構成されている。テトラカインなど多数の局所麻酔剤が、高浸透圧やグルコース飢餓などの環境ストレスと同様に、出芽酵母でアクチン骨格の極性化や翻訳開始を急速に阻害する現象を見いだした。その薬剤効果は免疫抑制剤ラバマイシンに類似しているが、ラバマイシンの標的TORとは別経路で作用していることがわかった。またフルフェナジンなど多数の抗精神病薬も類似作用を持ち、麻酔剤より強力な阻害活性を示す事実も見いだした。阻害活性を持つこれら薬剤の構造を比較検討したところ、全て両親媒性構造を持ち、実際に界面活性能を持つ事を化学的に証明した。そこで代表的な両親媒性化合物である界面活性剤も多数調べた結果、陽イオン性界面活性剤が臨床薬剤と類似で、且つ最も強力な阻害活性を示すことがわかった。これらの薬剤の化学構造はそれぞれ大きく異なることから、出芽酵母での臨床薬剤の標的は特定の蛋白質というより細胞膜そのものであると考えられる。また界面活性剤は細胞溶解を引き起こさない低濃度でも阻害反応を起こす事から、臨床薬剤や環境ストレスによる統括的な阻害反応は細胞膜破壊が原因ではなく細胞膜の撹乱が引き金になると考えられる。出芽酵母で翻訳阻害とアクチン脱極性化を引き起こす局部麻酔剤テトラカインの作用機構解明に主眼を置いて解析した。今回新たにテトラカインに耐性増殖を示す変異株(グループ3)をEUROSCAFの遺伝子破壊株バンクから多数同定した。これらの株についてテトラカイン作用後のアクチン極性を顕微鏡観察、また翻訳開始をポリソーム解析で調べたところ、薬剤処理後、アクチンは脱極性化するが、翻訳開始は停止しないグループ(A)、アクチンは脱極性化しないが、翻訳開始は停止するグループ(B)、アクチンは脱極性化せず、翻訳開始も停止しないグループ(C)の3つの変異群に分類した。グループ(A)はテトラカインによる翻訳阻害にのみ関与していると考えられるが、この中で強い耐性を示すNOT4遺伝子破壊株について解析した。Not4は酵母から高等動物まで高度に保存された因子群から形成されるCcr4-Notタンパク質複合体の因子の一つで、グルコース抑制だけでなく様々な遺伝子発現に関与する事が知られている。また複合体のコア因子であるCcr4がmRNAのポリA鎖分解酵素活性を持つ事が明らかになっている。そこでテトラカインやグルコース、アミノ酸飢餓による翻訳阻害能をnot4破壊株やccr4破壊株でも調べたところ、not4破壊株では翻訳阻害に耐性となったが、ccr4株では耐性にならなかった。この事実はNot4はポリA鎖分解を介して翻訳停止に関与している訳ではない事を示している。申請者はCaf1もアミノ酸やグルコース飢餓時の翻訳開始停止に必要である事を既に報告しているので、これらの事実をあわせると、Ccr4-Not複合体はmRNAの転写やポリA鎖の分解だけでなく、ストレス時の翻訳開始の停止にも関与すると考えられる。さらにこれらテトラカイン耐性変異株群を用いて種々の薬剤に対する感受性を調べたところ、テトラカインと類似の効果を示す薬剤をいくつか見いだした。

その薬剤効果は免疫抑制剤ラパマイシンに類似しているが、ラパマイシンの標的TORとは別経路で作用していることがわかった。またフルフェナジンなど多数の抗精神病薬も類似作用を持ち、麻酔剤より強力な阻害活性を示す事実も見いだした。阻害活性を持つこれら薬剤の構造を比較検討したところ、全て両親媒性構造を持ち、実際に界面活性能を持つ事実を化学的に証明した。そこで代表的な両親媒性化合物である界面活性剤も多数調べたところ、陽イオン性界面活性剤が臨床薬剤と類似で、且つ最も強力な阻害活性を示すことがわかった。これらの薬剤の化学構造はそれぞれ大きく異なることから、出芽酵母での臨床薬剤の標的は特定の蛋白質というより細胞膜そのものであると考えられる。また界面活性剤は細胞溶解を引き起こさない低濃度でも阻害反応を起こす事から、臨床薬剤や環境ストレスによる統括的な阻害反応は細胞膜破壊が原因ではなく細胞膜の撹乱が引き金になると考えられる。
IL-3及びGM-CSF遺伝子発現の調節とその受容体による細胞増殖シグナルの解析

1.GM-CSF,IL-3,IL-4,IL-5,IL-2のサイトカイン遺伝子発現制御の解析。DNAX研究所新井直子博士との共同研究により、我々は、GM-CSF,IL-3,IL-4,IL-5,IL-2の遺伝子プロモーターのcis調節領域の解析を行い以下の結果を得た。GM-CSF発現調節には、PKCシグナルに応答するCLE2(GM-κB)/GC-box領域と、PKCとCa^<2+>シグナルに応答するCLE0領域が重要である。CLE2(GM-κB)にはPKCによって活性誘導されるNF-κBが結合する。GC-boxにはEMSAで3つの結合因子(Al,A2,B)が関与することがわかっているが、主要なGC-box結合因子AlはSplであった。CLE0には、PKCによって活性誘導されるAP-1複合体と細胞内CA^<2+>上昇によって活性化されるホスファターゼ、カルシニューリンによって活性化されるNF-AT因子が結合し、遺伝子の発現を制御する。NF-AT因子はもともとIL-2遺伝子の発現を制御する因子として知られており、複数のサイトカイン遺伝子の共役的転写誘導に関与している可能性がある。現在までに少なくとも3種類のNF-AT因子(NF-ATc,NF-ATp,NF-ATx)の存在が知られており、各遺伝子は新井直子博士のグループを含む複数のグループでクローニングされた。IL-3プロモーターの解析では、CT/GC-rich領域に結合する新たなZn^<2+>フィンガー転写因子のcDNADB1をクローニングした。Th2サブセット特異的なIL-4とIL-5の発現はcAMPによって促進され、Th1特異的なIL-2の発現は抑制される。PKCに応答するIL-4プロモーターP領域に関与するNF(P)がNF-AT様であることがわかったが、その実態および活性化機構は検討中である。IL-5プロモーターのIL-5P領域にはPKCおよびcAMPによって活性化されるNF-IL5Pが結合するが、その性質がNF-AT様であることを示した。マウス胸腺腫細胞EL-4においてPKC活性化によるIL-2の発現誘導はcAMPによって阻害されるが、その阻害の作用点はNF-AT及びNF-κBであることを示した。ヒトT細胞クローンにおけるシグナル伝達については、DNAX研究所Jan de Vries博士のグループの協力を得てとくにPGE_2の効果を解析した。2.受容体とシグナル伝達。DNAX研究所宮島篤博士との共同研究により、GM-CSF受容体のシグナル伝達の解析を行った。高親和性GM-CSF受容体は、α鎖とβc鎖の2サブユニットから構成される。α鎖はGM-CSF特異的であるが、βc鎖は3種のサイトカインGM-CSF、IL-3,IL-5に共有される。GM-CSFによる正常の細胞増殖過程には複数の細胞内シグナル分子が関与しているが、βc鎖細胞内領域の中で異なるシグナル経路に関与する領域をassignした。膜貫通領域近傍は、細胞周期におけるG1->S遷移及びS期の進行すなわちDNA複製に必須であり、C末端側の領域は細胞のviabilityを維持し細胞死抑制に重要である。前者の領域は複数のシグナル伝達活性化に必要であるが、特にc-myc,pim-1遺伝子の発現誘導及びJAKキナーゼとの会合に必須である。後者の領域には受容体自身のリン酸化部位があり、Shcのリン酸化、Ras,Raf,MAPKの活性化及びc-fos,c-junの発現誘導に重要である。細胞死抑制は主にRasを介するシグナル伝達経路によるものであることがわかった。またこの領域はRas以外にもPI-3Kやp70S6Kの活性化にも重要である。α鎖細胞外領域とβ鎖細胞内領域を融合したキメラ受容体はintactのβ鎖と複合体を形成して増殖シグナルを伝達した。マウス個体を使った実験では、我々はヒト(h)GM-CSF受容体トランスジェニックマウス及びマウスβc鎖(AIC2B)あるいはマウススIL-3受容体β鎖(AIC2A)のノックアウトマウスを作製した。その結果、hGM-CSF受容体トランスジェニックマウス由来の骨髄細胞からhGM-CSFに反応して多系統の血球細胞コロニーが形成された。我々は培養細胞系でGM-CSF受容体は、血球細胞のみならず繊維芽細胞においてもシグナルを伝達することを確認しており、個体レベルでの解析を今後行う。AIC2Bノックアウトマウス由来の骨髄細胞はGM-CSF,IL-5に対する反応性を失い、AIC2Bがこれらのサイトカインのシグナルに必須であることを個体レベルで示した。このマウスは肺胞蛋白症と低好酸球症を示し、特にNippostrongylus brasiliensis感染に際し血中に全く好酸球が見られない異常を示し、肺の細胞浸潤からの回復も著明に遅滞した・Hamburg大学Ostertag博士とはES細胞での発現ベクターと遺伝子導入法の検討を行った。

GM-CSF発現調節には、PKCシグナルに応答するCLE2(GM-κB)/GC-box領域と、PKCとCa^<2+>シグナルに応答するCLE0領域が重要である。CLE2(GM-κB)にはPKCによって活性誘導されるNF-κBが結合する。GC-boxにはEMSAで3つの結合因子(Al,A2,B)が関与することがわかっているが、主要なGC-box結合因子AlはSplであった。CLE0には、PKCによって活性誘導されるAP-1複合体と細胞内CA^<2+>上昇によって活性化されるホスファターゼ、カルシニューリンによって活性化されるNF-AT因子が結合し、遺伝子の発現を制御する。NF-AT因子はもともとIL-2遺伝子の発現を制御する因子として知られており、複数のサイトカイン遺伝子の共役的転写誘導に関与している可能性がある。現在までに少なくとも3種類のNF-AT因子(NF-ATc,NF-ATp,NF-ATx)の存在が知られており、各遺伝子は新井直子博士のグループを含む複数のグループでクローニングされた。IL-3プロモーターの解析では、CT/GC-rich領域に結合する新たなZn^<2+>フィンガー転写因子のcDNADB1をクローニングした。Th2サブセット特異的なIL-4とIL-5の発現はcAMPによって促進され、Th1特異的なIL-2の発現は抑制される。PKCに応答するIL-4プロモーターP領域に関与するNF(P)がNF-AT様であることがわかったが、その実態および活性化機構は検討中である。IL-5プロモーターのIL-5P領域にはPKCおよびcAMPによって活性化されるNF-IL5Pが結合するが、その性質がNF-AT様であることを示した。マウス胸腺腫細胞EL-4においてPKC活性化によるIL-2の発現誘導はcAMPによって阻害されるが、その阻害の作用点はNF-AT及びNF-κBであることを示した。ヒトT細胞クローンにおけるシグナル伝達については、DNAX研究所Jan de Vries博士のグループの協力を得てとくにPGE_2の効果を解析した。2.受容体とシグナル伝達。DNAX研究所宮島篤博士との共同研究により、GM-CSF受容体のシグナル伝達の解析を行った。高親和性GM-CSF受容体は、α鎖とβc鎖の2サブユニットから構成される。α鎖はGM-CSF特異的であるが、βc鎖は3種のサイトカインGM-CSF、IL-3,IL-5に共有される。GM-CSFによる正常の細胞増殖過程には複数の細胞内シグナル分子が関与しているが、βc鎖細胞内領域の中で異なるシグナル経路に関与する領域をassignした。膜貫通領域近傍は、細胞周期におけるG1->S遷移及びS期の進行すなわちDNA複製に必須であり、C末端側の領域は細胞のviabilityを維持し細胞死抑制に重要である。前者の領域は複数のシグナル伝達活性化に必要であるが、特にc-myc,pim-1遺伝子の発現誘導及びJAKキナーゼとの会合に必須である。後者の領域には受容体自身のリン酸化部位があり、Shcのリン酸化、Ras,Raf,MAPKの活性化及びc-fos,c-junの発現誘導に重要である。細胞死抑制は主にRasを介するシグナル伝達経路によるものであることがわかった。
介護施設の小規模化に伴う人権を尊重した個別入浴介護を支える環境の検討

研究目的は,介護施設の入浴環境において,人権を尊重した個別入浴介護の必要性と安全で快適な介護環境の条件を探ることである。多様なハード(介護空間・介護浴槽)とソフト(個別入浴介護)を導入した特別養護老人ホームでの実証的な調査の結果,個別入浴介護を支える為の6つの環境のポイント((1)少人数化,(2)プライバシーの確保,(3)介護者の負担緩和,(4)ユニバーサルデザイン,(5)ユーザビリティ(使い勝手),(6)事故防止)を導き出した。本研究は,介護施設における入浴環境の利用実態を把握し,人権を尊重した介護浴槽及び入浴ケア環境の必要性を導き出すことが目的である。本年度は,介護浴槽の利用実態調査を実施して,以下の知見を得た。1)高齢者介護施設における介護浴槽の利用実態調査(1)利用者の目線で求められる介護浴槽の条件について・ADL低下者の場合,科用者の残存能力を引き出す介護浴槽が求められており,利用者の残存能力を引き出す介護浴槽は,介護者の介護負担の軽減にもつながる。・認知症高齢者の場合,家庭に近い介護浴槽が利用者の残存能力を引き出すことにつながる一方,非家庭的な介護浴槽は,利用者の混乱を招く可能性が高い。(2)介護者の目線で求められる介護浴槽の条件・家庭環境に近い介護浴槽は,介護者の誤動作が少なく,安全・安心な入浴環境につながる一方,非家庭的な介護浴槽は,介護者の誤動作を招く可能性が高い。・入浴介護時の移乗回数の軽減は,介護負担の軽減につながる。また,できるだけ一人で安全に移乗介助だ可能な介護浴槽が求められている。(3)経営者の目線で求められる介護浴槽の条件・介護施設の介護単位の小規模化に伴い,入浴環境には,省スペース化・省コスト化が求められている。・介護者の腰痛リスクの減少や,介護時の事故が極力ない介護浴槽が求められている。2)重症心身障害児・者施設における介護浴槽の利用実態調査・一般的な要介護高齢者よりも,相対的に大柄なので,移乗時の負担が大きい。・要介護高齢者との相違点について,調査結果を分析中である。本研究は,介護施設における入浴環境の利用実態を把握し,人権を尊重した介護浴槽及び入浴介護環境の必要性を導き出すことが目的である。本年度は,1フロア5ユニットの特別養護老人ホームにおいて,主にサーモグラフィーを用いた入浴介護における温熱環境実態調査(夏季・秋季・冬季の計3回)を実施した。一般的に個別入浴介護では,介助者が利用者を「居室(LDK)→廊下→脱衣室→浴室→脱衣室→廊下→居室(LDK)」の流れで介護するが,そのプロセスで,以下の温熱環境の実態を捉えた。・個別入浴介護空間である居室・廊下・脱衣室・浴室に室温差がみられ,夏季→秋季→冬季の順に室温差が大きくなるとともに,衣服最低温度の上下差も大きくなり,衣服表面温度は,室温に影響を受けていた。・一般浴槽(浴室)に比べて特別浴槽(浴室)では,特別浴槽の必要最低空間の大きさが影響して,秋季・冬季に脱衣室との室温差が大きくなっていた。・一般浴槽(浴室)はユニット内に設置されているため「居室(LDK)→脱衣室」の流れとなり,室温差の影響が少ないが,特別浴槽(浴室)は1フロア1か所なので,ユニット外からの入浴は「居室(LDK)→廊下→脱衣室」となり,介護動線が長くなるとともに,ガラス張りの廊下との室温差の影響がみられた。・入浴介助後の浴室清掃終了時以降,衣服から露出した腕・足の体温表面温度が低下した。・介助者の衣服の違い(Tシャツと介護エプロン)によって,平均2度の衣服表面温度差がみられた。本年度は,平成2122年度の研究成果の総括に加えて,利用者と介護者の精神的ストレス度・肉体的疲労度を軽減するために必要な介護入浴環境の条件を探る基礎的実験を行った。1.研究成果の総括1)研究目的:介護施設の入浴環境において,人権を尊重した個別入浴介護の必要性と安全で快適な介護環境の条件を導き出すことである。2)研究成果:多様なハード(介護空間・介護浴槽)とソフト(個別入浴介護)を導入した特別養護老人ホームでの実証的な調査結果の総括は,以下のとおりである。・人権を尊重した個別入浴介護を支える環境の6つのポイント(1)少人数化:

個別入浴介護の導入により,利用者に関わる介護者数が6人から2人に減少した(2)プライバシーの確保:浴槽と脱衣所を1:1にすることで,複数の介護者と半裸の利用者の動線の交錯などが解消され,プライバシーの確保につながった(3)介護者の負担緩和:利用者も介護者も心身状況は日々変化するため,必要なときにリフト(機械)を利用することで介護者と利用者ともに身心的負担が緩和された(4)ユニバーサルデザイン:1台で多様な利用者が入浴できる浴槽が,省スペース化・省コスト化につながった(5)ユーザビリティ(使い勝手):馴染みのある浴槽形状は,利用者の残存能力を引き出すことにつながった(6)事故防止:広すぎる浴室は,冬季の利用者のヒートショックの問題を抱えていた。また,介護者の体温表面温度や衣服表面温度差の低下(風邪の一要因)につながっていた2.利用者と介護者の精神的ストレス度・肉体的疲労度の準備調査・上記の物理的な入浴介護環境研究を進める中で,利用者と介護者の精神的ストレス度・肉体的疲労度を軽減する必要性を感じたため,学生を被験者にして,自律神経バランス分析測定機器を用いて,精神的ストレス度・肉体的疲労度の測定に関する研究準備を進めた。
オリンピック競技大会のソーシャル・レガシー・リーフレットの開発

本研究は、オリンピック・パラリンピック競技大会のソーシャル・レガシーを増強することを目的としており、最終的にはソーシャル・レガシーを増強するためのリーフレットを開発し、その普及を目指すことである。平成28年度に実施したインタビュー調査の結果を、平成29年度にKJ法によってソーシャル・レガシーを抽出し、平成30年度には、この結果を参考にして質問項目を作成し、web調査を行った。調査対象者は、調査時点で東京都在住の18歳から69歳の者とし、時期は2020東京大会開催の約1年半前に当たる2019年1月18日1月20日に実施した。測定尺度は、人口統計学的データとして性別、年齢などを回答させ、ソーシャル・レガシーへの期待として、OLYMPIC LEGACY 2013および東京2020アクション&レガシープラン2016を参照して10項目を作成し、「東京オリンピック・パラリンピック競技大会の開催が、わが国に与える影響について、あなたの考えに最もよく当てはまるものを1つ選んでください」という問いに対して回答を求め、各項目について、「そう思わない(1点)」から、「そう思う(5点)」の中から当てはまる数字を1つ選択させた。本研究では、幅広いサンプルからデータを集めることを目的として、社会調査会社(株式会社マクロミル、モニタ数は調査を行った2019年1月時点で約120万人)に調査実施を委託し、回答者が約2000名に達した時点で、データ収集を終了した。サンプリングの際は、東京都の1869歳の人口構成比に適合するように配慮した。結果として、性別および年代別に平均得点を算出してみたところ、ソーシャル・レガシーとの関係は、女性の方が高い傾向があり、年代では、男性が60代と30代、女性が60代と20代が高い傾向が見られるなど、リーフレットの作成に必要となる多くの知見が得られた。平成28年度には、最初の取組として、ソーシャル・レガシーとそのメカニズムを、探索的に検討することであった。平成28年度の成果としては、50人の方に対してインタビュー調査を行った。対象者は、1964年東京大会を経験している者、1998年長野大会を経験している者、2016年リオデジャネイロ大会、他国でのオリンピックを経験している者であり、上記の大会を「一般市民として」「選手として」「教員として」「競技団体役員として」経験した者に分類した。質問内容は、オリンピックを経験することによって、生活の上で変わったこと、普段の行動で変わったこと、目新しいと思ったこと、人と人とのつながりで変わったこと、外国や外国の人々に対する考え方、自分の国に対する考え方、一番深く記憶に残っていること、考え方やものの見方変わったか、生活の上で変わったこと、普段の行動で変わったこと、物質面で変わったこと、目新しいと思ったこと、勝負に対する価値観について、パラリンピックについて、であり、当時の年齢と職業も合わせて質問した。概ね30分から60分間かけて、音声を録音しながらインタビューを行い、後で聞き取り内容を要約して分類を行った。年度の前半にはインタビュー内容の検討を行い、後半に東京都心部、東京多摩地区、東京島しょ部、長野市、リオデジャネイロ市においてインタビュー調査を行った。平成29年度には、平成28年度に実施したインタビュー調査の結果として得られた、オリンピックを経験することによって、生活の上で変わったこと、普段の行動で変わったこと、目新しいと思ったこと、人と人とのつながりで変わったこと、外国や外国の人々に対する考え方、自分の国に対する考え方、一番深く記憶に残っていること、考え方やものの見方が変わったこと、生活の上で変わったこと、普段の行動で変わったこと、物質面で変わったこと、目新しいと思ったことについての回答を、意味単位に切片化し、グループ化した。グループ化は、KJ法(川喜田,1970:続・発想法)の4つのステップのうち、1つ目の「紙切れづくり」および2つ目の「グループ編成」に基づいて行った。作業者間で議論を行い、研究目的に鑑みて、同意にいたるまで吟味・検討した上で、それらのカードをグループ化した。グループ化が困難な回答があった場合は、無理に他のグループに集約せず、そのまま独立して扱った。なお、内容があいまいな回答および意味が不明瞭な回答は、分析の過程で除外した。KJ法は、スポーツ科学を専門としている大学教員1名、心理学を専門としている大学教員1名、スポーツ科学を専攻している修士課程の大学院生1名の合計3名で実施された。その結果、「地元の人とのつながり」、「外国の人とのつながり」および「スポーツ関係者とのつながり」などが、ソーシャル・レガシーとして抽出された。インタビュー調査の結果等を基にした質問紙の作成作業に遅れが生じたため、質問紙調査が完了していない。調査対象者は、調査時点で東京都在住の18歳から69歳の者とし、時期は2020

東京大会開催の約1年半前に当たる2019年1月18日1月20日に実施した。測定尺度は、人口統計学的データとして性別、年齢などを回答させ、ソーシャル・レガシーへの期待として、OLYMPIC LEGACY 2013および東京2020アクション&レガシープラン2016を参照して10項目を作成し、「東京オリンピック・パラリンピック競技大会の開催が、わが国に与える影響について、あなたの考えに最もよく当てはまるものを1つ選んでください」という問いに対して回答を求め、各項目について、「そう思わない(1点)」から、「そう思う(5点)」の中から当てはまる数字を1つ選択させた。本研究では、幅広いサンプルからデータを集めることを目的として、社会調査会社(株式会社マクロミル、モニタ数は調査を行った2019年1月時点で約120万人)に調査実施を委託し、回答者が約2000名に達した時点で、データ収集を終了した。サンプリングの際は、東京都の1869歳の人口構成比に適合するように配慮した。結果として、性別および年代別に平均得点を算出してみたところ、ソーシャル・レガシーとの関係は、女性の方が高い傾向があり、年代では、男性が60代と30代、女性が60代と20代が高い傾向が見られるなど、リーフレットの作成に必要となる多くの知見が得られた。当初の予定通り、文献研究および昨年度得られた聞き取り内容を基にして質問紙を作成し、質問し調査を実施する。質問紙調査の結果を受けて、2020東京大会の開催に伴って、わが国で実施される種々の「文化プログラム」でも活用することができるようなソーシャル・レガシー・リーフレットを作成する。このリーフレットでは、1)オリンピック開催に伴うソーシャル・レガシーとは何か、2)なぜ、ソーシャル・レガシーが重要なのか、3)どのような働きかけを行えばソーシャル・レガシーを増強することができるのか、について言及する。データ解析ソフトの購入を予定していたが、これが必要なくなったこと、インタビュー調査のための費用が見込みより少なくなったこと。平成29年度中に実施する予定であった質問紙調査が完了していないため、次年度使用額はこれにほぼ当てることになり、平成30年度分はリーフレットの作成および配布、学会発表に使用する。質問紙調査の集計のための機器とソフトを購入する予定である。
高密度電子励起を利用した高分解能生体イメージング質量分析技術の開発

イメージング質量分析技術は、生体試料表面上の物質分布を可視化する技術であるが、生体高分子を壊さずに効率よくイオン化することが重要な課題である。第1年度は、高速重イオンを用いることで生体高分子を効率よくイオン化できることを実験的に明らかにし、さらにイメージング測定システムを確立し、ペプチドや脂質などの標準資料のイメージング測定に成功した。第2年度は、細胞培養装置を導入することで、Si基板上に動物細胞を培養する技術を確立し、凍結乾燥処理を施した動物細胞の高分解能二次イオン像の取得に成功した。さらに、直交型飛行時間質量分析装置を用いることで、質量分解能を飛躍的に向上させ、生命科学への応用に有効な低真空下での分析が可能になった。これらの成果を、国内外の学会・シンポジウム等にて発表し、意見交換を行うと同時に、他グループの研究状況や最新の測定技術に関して広く情報収集を行った。また当該年度は、海外の研究グループとの共同研究にも積極的に取り組むことで、国内外において本技術を広く発展・利用推進することに貢献してきた。これらの成果が認められ、平成21年3月23日に博士(工学)の学位を授与されるに至った。イメージング質量分析技術は新たな表面分析法として注目されているが、生体細胞内の高分子を壊さずいかに効率良くイオン化するかが重要な課題である。第1年度目は様々な照射条件に対する二次イオン生成量の依存性を明らかにした。感度に大きく影響すると予想される一次イオンのエネルギーを10keV6MeVの領域で操作させたときの、分子イオン生成量の増減やフラグメントパターンの変化を調べた結果、分子イオンの生成量はエネルギーに対して増加し、一方フラグメントイオンの相対強度は減少することが分かった。この結果から入射イオンとして6MeVのCuイオンを選択し、イメージング質量分析装置の開発を行った。MeV重イオンを細く絞るためにマイクロメートルの穴径を持つアパーチャをターゲットチャンバ手前に設置し、ビーム径がおよそ5μmφであることを実験的に評価した。照射位置をターゲット表面上でスキャンするために、サンプルをピエゾステージに載せPC制御することで照射位置とマススペクトルの同期を取り二次イオン像を取得するシステムを確立した。本技術・装置の性能を評価するため、マイクロパターン化した生体高分子試料のイメージング測定を行った結果、脱プロトン化ペプチドイオン(m/z 1153)の高分解能イメージング測定に成功した。さらに細胞試料作製技術の開発も行った。Si基板上に細胞を培養し乾燥させたサンプルを質量分析し、細胞膜を構成しているリン脂質由来と思われる分子イオン(m/z800)の検出に成功し、上記のような純粋試料だけでなく、複雑な生体試料でも高分子量イメージングが原理的に可能であることを実証した。また培養した細胞を急速冷凍・割断し、凍結乾燥を行う装置の作製にも着手した。
pH制御による電気泳動電着法によるセラミックス材料の傾斜機能化プロセス

本研究の目的は、厚膜作製方法の一つである電気泳動法を用いて傾斜化プロセスの一手法を確立することである。電気泳動の駆動力は固一液界面に生じるゼータ電位であり、そのゼータ電位は粒子の種類や懸濁液のpHにより大きく変化する。そこで本研究では、懸濁液のpHを制御することにより、導入した粒子の組成比が一定の混合懸濁液を用い、電気泳動電着により、組成を傾斜化した膜の作製を試みた。懸濁液のpHを制御する方法で、NH_4OH水溶液を滴下する方法では、液の滴下により、懸濁液の濃度が局部的に上昇し、また、pH=67付近では、滴下する水溶液の量が非常に微量となるため、再現性の乏しい方法であった。そこで、気相によりpHを制御する方法を考え、作製した装置でpHの経時変化を調べる実験を行った。懸濁液を攪拌しながらではあるが、pHは310付近まで連続的に変化することが確認された。この方法でpHを制御し、YSZとα-Fe_2O_3のそれぞれの単一の成分の懸濁液および両者を混合した懸濁液を用いて、電気泳動電着を行ったところ、pH=36付近で、良好な電着膜が得られた。ただし、攪拌を行いながら電着を行うと、静置した状態では凝集して沈降する粒子が攪拌されて電着に関与するので、電着中はガスの流入と攪拌を止めた。また、YSZ:α-FeO3=50:50の懸濁液を用いて、懸濁液のpHを3.06.0で変化させて電着を行った。作製された膜は均質であり、その破断面をSEM-EDXにより観察したところ、組成の傾斜化が確認され、この方法が傾斜化プロセスになる得ることが示された。
「細胞に変化の痕跡を記録する」多色発光―蛍光を用いたレポーティングシステムの作製

動物細胞を用いた研究において細胞の性質を追う際、細胞の性質変化を可視化することは我々研究者に多くの情報をもたらす。近年発達している蛍光イメージング技術は、生物の発生や分化、発現タンパク質の局在や動態、組換えタンパク質高生産細胞などの特定細胞の取得など幅広い分野での活躍が目覚ましい。本研究では標的の細胞の性質を3色のルシフェラーゼと3色の蛍光タンパク質で染め分ける事で複雑な細胞の動態をモニターする「レインボーレポーターシステム」の構築を行なった。平成23年度は、レインボーレポーターの遺伝子コンストラクションを行なった。本研究は、インテグレースというCre/loxPの様な部位特異的組換えシステムを用いている。まずCAGプロモーターの下流にルシフェラーゼを発現する遺伝子を配置する。これにより通常状態の細胞は発光を呈する。このルシフェラーゼ遺伝子の両端にはインテグレースによって認識され、不可逆的な組換えの起こるターゲット配列を配置している。ここにインテグレースが発現する事でCAGプロモーターにドライブされる遺伝子が蛍光タンパク質であるGFPに切り替わる仕組みである。このような発光から蛍光に切り替わるシステムをタンデムに3種類連結することで細胞を最大8パターンに分ける事が可能なベクターを作製した。このベクターをCHO細胞に導入し、動作確認を行なった結果、レインボーレポーターをトランスフェクションした細胞において3種類のルシフェラーゼ(CLuc,SLR,ELuc)の活性が確認された。また、このベクターをCHO細胞にインテグレースと共導入することで、細胞が発光からそれぞれの蛍光(GFP,OFP,RFP)に切り替わることを確認した。これらの結果は、構築したレインボーレポーターは発光と蛍光を組み合わせて8通りの細胞染色パターンを作る事が可能であることを示した。
日中の行動に及ぼすウルトラディアン・リズムの影響に関する生理心理学的研究

行動に及ぼすウルトラディアン・リズムの影響を検討するために、4つの方向から接近を試みた。(1)時間判断(2分間推定)及び線分の長さの判断(長さ20センチの水平ー垂直線描記と中点判断)、(2)言語課題(仮名、漢字マッチングテスト・記憶)と空間課題(心的回転)、(3)ワープロ入力課題とファミコンゲーム課題、(4)眠気の判断の4つである。(1)は知覚判断レベルでの影響を問題としている。行動変数には約90分のウルトラディアン変動が同定された。空間の異方性が脳波変数との交絡で認められた。水平方向の判断は判球間コヒーレンス(脳波の同期性)と対応関係を示し、垂直方向の判断は左右差指数と対応関係があることがわかった。(2)は認知レベルでの影響を問題としている。このレベルの課題処理に従来した場合は、ウルトラディアン変動は約160分の周期を示し、脳波変数もこれに近似した周期で変動する。10人の平均スペクトルを求めても、この160分のピークは平担化しないので優勢変動成分とみてよい。この周期はこれまで報告されたウルトラディアンリズムの周期としては最も長い。(3)は実務レベルの行動に影響がみられるかを問題にしている。実験室的な実験は単調で魅力に乏しい。これはウルトラディアンリズムの顕現化を促しているのではないかという疑問に答えるために計画された。ワープロ入力課題は成績の適正評価につまずきを起こし、現在のところリズムの存否を明確するに至っていない。ファミコン・ゲームの成績には約90分周期のリズムが存在することがわかった。脳波の左右差指数はゲーム中、著明な右半球活性を示しながらも約100分周期の変動を示した。コヒーレンスには全く周期変動がみれず、基礎実験の成績と著しく異なることが解った。(4)眠気を測定したデータを再整理すると、脳波の左右差指数は150200分の周期変動を示した。認知課題処理と近似した周期であり、160分前後のリズムは今後注目すべきである。男子大学生20名を対象として,実験室での睡眠を記録した後,朝の8時から夕方の18時まで10時間を閉鎖室(isolation Unit)に孤立させ, 15分ごとに課題遂行量を判定するとともに,ポリグラフィ記録をおこなった.時間的制約から課題を2分割し, 10名については(1)線分の長さの判断, (2)中点の判断(空間異方性テスト), (3)時間判断(2分間推定), (4)眠気(KSS)の判断の4課題を行った.他10名には, (1)心的回転テスト, (2)片仮名単語の仲間合計テスト,(3)漢字の音韻-形態マッチングテスト(二漢字熟語の読みが同じで,同じ文字を含む対を検出する)及び(4)仮名単語の記憶再生テストの4課題を課した.知覚課題(線分,中点,時間)の成績には200250分周期のウルトラディアン・リズムを同定することができた.仮名・漢字テストでは, 200分前後のリズムに加えて110170分周期のリズムが同定された.課題

成績と脳波活動の対応関係を検討するこめに,課題直前の安静脳波をFFTによりスペクトル分析した(5.12S×6,ハミングウィンドウ).半球間の力動性を調べるために, α帯域のパワの左右差(優位半球比較)と半球間のコヒールンス(脳波の同期性)を検討した.半球間力動指標はいずれの脳波記録部位(中心,頭頂,後頭,側頭)で160180分周期のリズムと240分前後の遅い同期変動力が認められた.このことは,左右の半球の相対的活性度や半球間の同期性が約3時間ごとに交代していることを示している.脳波にみられる半球間活動のリズムと知覚・記憶・認知成績の日内変動とに対応関係がみられ,相互相関関係のあることが確かめられた.主成分分析により指標間の相関構造を調べると,行動レベルのリズムは脳波の同期性よりも,左右差のリズム(活性半球の同期的交代)と対応していることがわかった.各指標の時系列間の位相関係については,今回の分析では明確な傾向を抽出できなかった.方法的改善をはかり位相情報を検討中である.
大英図書館所蔵初期印刷本のデジタル画像作成と書誌学的比較校合研究

研究期間中に大英図書館と数度にわたって研究打ち合わせをおこない、最終的に2002年3月に大英図書館で、同館所蔵のキャクストン版『カンタベリー物語』初版(1476)及び第2版(1483)の全ページ・デジタル化を成功させた。其の画像の適正な処理に関して、大英図書館と共同研究をし、そのホームページのために送付すべき画像データを検討した。また英国デモンフォート大学で進行中のCanterbury Tales Projectと共同研究をし、デジタル・データをCanterbury Tales on CD-ROMのために提供した。完成したデジタル・ファクシミリを活用して、デジタル画像を活用した比較校合に関して研究を進めた。その結果、William Caxtonが使用した活字群に関して、従来存在の知られていなかった活字を発見することが出来た。さらに、全活字の高精細デジタル画像を使ってパターン認識によって個々の活字を検索し、初期印刷本をOCRによって転写するための研究を進め、パイロット版を作成した。大英図書館所蔵の初期印刷本との比較研究のため、資料となる慶應義塾図書館所蔵の15世紀の印刷本および中世後期の写本について、デジタル・ファクシミリの作成と書誌学的調査を進めた。特に、初期印刷本および同時代の写本について、高精細デジタル画像のLaTeXによるdiplomatic transcriptionをおこなった。原資料のレイアウトや活字、書体の差異を正確に反映したトランスクリプションを実現し、さらにそれを、プラットフォームの違いを越えてネットワーク上で公開することが可能となった。以上のように、大英図書館を始めとする英国の研究所との共同研究、初期印刷本のデジタル化、デジタル比較校合、デジタル・ファクシミリを用いたデジタル・コンテンツの作成の4点において、具体的な成果を上げることができた。1.2001年11月、2002年1-2月に大英図書館に出張し、同館所蔵のチョーサー『カンタベリ勿語』(William Caxton印行、初版および第2版)に関する書誌学的調査と、デジタル・カメラを用いた全ページデジタル撮影を行った。あわせて稀覯図書への負担を最小限におさえたデジタル化の手法について、検証をおこなった。さらに大英図書館の専門研究者とデジタル化したコンテンツの開発、相互利用について打ち合わせを行い、ネットワーク上に展開されるデジタル・コンテンツの内容と、それらを公開するにあたっての知的財産権、著作権などの問題について具体的に話し合った。2.大英図書館所蔵のキャクストン印刷本との比較研究を可能とするために、慶應義塾図書館所蔵のキャクストン印刷本について書誌学的調査とデジタル・カメラによる細部(活字など)の拡大撮影をおこない、その成果を発表した。3.デジタル化した画像をデータベース化して保存し、さらにそれらを用いた作成したテジタル・コンテンツをネットワーク上に公開するために、大容量サーバーシステムを導入して基本的システムの構築を開始した。2002年3月に大英図書館で同館所蔵のキャクストン版『カンタベリー物語』初版(1476)及び第2版(1483)のデジタル化を試みたが、其の画像の適正な処理に関して、共同研究に参加し、大英図書館のホームページのために送付すべき画像データを検討した。同時にそのホームページには、高宮利行による小論、'John Harris the Pen-and-Ink Facsimilist'を寄稿した。また英国デモンフォート大学で進行中のCanterbury Tales on CD-ROMにこれらのデジタル画像データを送るべく、共同研究をし、2003年2月に完成したデータを送付した。(高宮、樫村、アーマー)上記のような大英図書館所蔵の初期印刷本のデジタル化とその画像の共同利用をふまえて、デジタル画像を活用した比較校合に関して研究を進めた。高精細画像を用いた調査の結果、William Caxtonが使用した活字群に関して、従来存在の知られていなかった活字を発見することが出来た。

さらに、全活字の高精細デジタル画像を使ってパターン認識によって個々の活字を検索し、初期印刷本をOCRによって転写するための研究を開始した。初期印刷本では、活字の種類や連字が多いためにOCRによる判読は未だに実用レベルに達していないが、今回の研究はその実現のための貴重な基礎データを提供することとなった。(小沢、樫村)上記の大英図書館所蔵の資料のデジタル画像化および研究と並行して、比較研究のための資料となる慶應義塾図書館所蔵の15世紀の印刷本および中世後期の写本について、デジタル化をと書誌学的調査を進めた。さらに、初期印刷本および同時代の写本について、高精細デジタル画像のLaTeXによるdiplomatic transcriptionをおこなった。Metafontにより中世写本や初期印刷本固有の特殊文字を生成することで、原資料のレイアウトや活字、書体の差異を正確に反映したトランスクリプションを実現し、さらにそれを、プラットフォームの違いを越えてネットワーク上で公開することが可能となった。(西村、松田)独自に確立した手法によって作成したWilliam Caxtonを始めとする初期印刷本の高精細デジタル画像を用いて、活字レベルでの比較を含む比較校合の研究および新たな発想に基づいたトランスクリプションを軸としたデジタル・コンテンツの作成を具体的に進めた。
ロコモティブシンドロームに対応したテリパラチドによる安全な歯科治療戦略

我々のグループで開発した骨粗鬆症モデルラットを用いたBRONJモデルを用い、顎骨および大腿骨に対する外科用切削器具を用いた外科手術を行う前に、ビスフォスフォネート休薬群,ビスフォスフォネート継続群,ビスフォスフォネート休薬時のテリパラチド投与群で骨壊死を組織学的に評価するため、現在ラット調整し適宜研究を進めている段階である。他研究室による動物小屋の感染等があり,予定より多少遅れているが問題ないと考える。ラットの数を増やし各グループ研究を進める予定である。研究費を有効に使うため、無理に使い切らず研究の遅れに合わせて次年度使用分とさせて頂きました。
外来物質により脂質膜に誘起される孔の動的な構造

外来物質が脂質膜に誘起する孔(ポア)の動的な構造は、その直径の小ささから不明な点が多い。一方、エピガロカテキンガレート(EGCg)は巨大な脂質膜ベシクル(GUV)の破裂を誘起し、その際、脂質膜に生じたポアの直径は数micro-mと巨大であった。そこでEGCgと脂質膜の相互作用を単一GUV法を用いて調べた。高時間分解能をもつ測定系により、まずEGCgによって脂質膜に小さなポアが誘起され、そのポアが時間とともに拡大、転じて収縮する過程が詳細に明らかになった。ポアの動的構造を解析したところ、EGCgの誘起したポアは脂質膜にはたらく力学を基にした古典的なモデルでよく説明しうることが判った。ある種のペプチドや小分子は、脂質膜の構造変化を誘起し脂質膜に孔(ポア)を形成させる。これらの外来物質がどの様なメカニズムで生体膜のバリア機能を破壊し膜中にポアを形成するのか、またどの様な構造のポアを誘起するのかは興味深く、その脂質膜との相互作用の研究が活発に行われてきたが未だ不明な点が多い。従来このような研究に困難があった点は次の2点にある。1つは外来物質が脂質膜に誘起するポアの直径が多くの場合数十nm数nmと微小であり、その構造の詳細が得難かったこと。もう1つは、ポア形成の初期段階が33ms以下で起きるなど非常に高速であったため通常の計測方法ではポアの動的構造を捉えきれなかった事があげられる。これらの困難のうちポアの大きさについては、我々が発見したフラボノイドの一種であるエピガロカテキンガレート(EGCg)が脂質膜に誘起するポアは直径数micromと巨大であり、光学顕微鏡によるポア構造の可視化が可能である。そこで本プロジェクトでは、非常に高速で起こるポアの形成初期段階を含めたEGCgが脂質膜に誘起するポアの動的構造の詳細や、その力学的安定性を明らかにする。平成25年度は、まず数msの時間分解能でGUVの脂質膜の状態をイメージングする測定系を作り上げた。これは、脂質膜に少量の蛍光プローブが混合されたGUVを作成し、これを蛍光顕微鏡を介した高解像度、高速撮影が可能なCMOSカメラにより測定する事で可能にした。次いで、単一GUV法により脂質膜とEGCgの相互作用を測定し、EGCgが脂質膜に誘起したポア構造を、形成初期段階からイメージングすることに成功した。その相互作用の詳細は検討中であるが、この結果はEGCgが脂質膜に誘起したポアの形成メカニズムを考える上のみではなく、脂質膜の安定性を考える上でも非常に示唆に富んだものとなった。そこで本プロジェクトでは、非常に高速で起こるポアの形成初期段階を含めたEGCgが誘起するポアの動的構造の詳細や、その力学的安定性を明らかにする。今年度は、昨年度に組み上げた高時間・空間分解能でGUVの脂質膜の状態を観測する測定系を用い、EGCgが脂質膜に誘起したポア構造をその形成初期段階からイメージングし、その詳細を解析した。この際、脂質膜にはコレステロール(chol)を含有させ脂質膜の物性を制御した。Cholを含有した脂質膜はEGCgの吸着に対して極めて安定であるが、低い確率でポアも形成される。Cholの含有量の違いによるポアの動的構造の差異は、脂質膜の安定性やEGCgによるポア形成のメカニズムを考える上で非常に示唆に富んだものとなった。ある種のペプチドや小分子は、脂質膜の構造変化を誘起し脂質膜に小孔(ポア)を形成させる。しかし、これら外来物質が脂質膜に誘起する孔(ポア)の動的な構造には不明な点が多い。その理由の一つに、ポアの直径が多くの場合数nm数十nmと微小である事があげられる。一方、抗菌活性を持つフラボノイドの一種・エピガロカテキンガレート(EGCg)は巨大な脂質膜ベシクル(GUV)の破裂を誘起し、その際、脂質膜に生じたポアの直径は数micro-mと巨大であった。そこで本研究では、EGCgと脂質膜の相互作用を単一GUV法により調べ、EGCgが脂質膜に誘起するポアの動的構造を明らかにし、これにより外来物質により誘起されるポアの動的構造についての知見を深める事を目的とした。