hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
清朝初期における「恤刑(五年審録)」の手続的実態とその機能

本年度においては、国内外での史料の調査・収集・整理につとめた。とりわけ、清代初期の恤刑(ひいては当時の裁判システム)の手続的実態を解明するという本研究の目的からは、恤刑に携わった官僚が各地方における恤刑実施状況について皇帝に報告するために提出した上奏文を中心に、清代初期の行政文書を精査することが重要となる。日本でも閲覧可能な、台湾・中央研究院歴史語言研究所から出された『明清案』は、当該研究所が所蔵する清代の上奏文のうち、一部を収めたものである。この『明清案』については研究代表者の所属する研究機関でも所蔵しており、利用に簡便であるため、本研究においては網羅的にかつ詳細に閲覧し、とりわけ本研究に関連するものを見分けるべく精査した。ただし、中央研究院に所蔵されている上奏文はそれでも全体の一部に過ぎず、大半は中国・北京にある中国第一歴史档案館に所蔵されている。そこで、史料の偏りを防ぎ、データの客観性を保つため、当該档案館に赴き、清初の上奏文を同様に閲覧・精査した。これら国内・海外において精査した、とりわけ本研究において必要と考えられる上奏文に関しては、電子複写等をおこなうとともに、当該上奏文が提出された年月日・提出者の名およびその職名・さらにいずれの地域の恤刑に関するものなのかといったデータをパソコンに入力している。上奏文以外にも、清初の官僚が恤刑も含め当時の裁判手続について如何なる認識を抱いていたのか探るため、彼らの記した手記等を調査・閲覧のうえ、必要箇所につき筆写・電子複写をおこなった。国内においては東京大学東洋文化研究所や国会図書館などで、国外においては、北京の中国国家図書館や北京大学図書館などでこの作業をおこなった。これら収集した史料の精読を進めている。
単一神経細胞で発現するmRNAの定量的解析法の開発

多様に分化した神経細胞における遺伝子の機能を研究するには、単一細胞レベルにおいて遺伝子の発現とその機能を調べる必要がある。しかし、遺伝子の発現と機能を対応させるために、その両方の定量化が必要であるが、単一細胞レベルでのmRNAの発現量は極めて微量なため、その定量方法は確立されていない。本研究の目的は単一神経細胞で発現するmRNAの定量方法を確立することである。本研究では、検出確率法と連続希釈法という二つの方法を提案し、平成11年度と12年度の2年間において検証することとしていた。検出確率法の理論的背景として、単一細胞のcDNAのある分量(1/n)を用いてPCRを行うことは、一個の細胞のcDNAをn個のチューブに分けることになる。発現量が少ない場合、目的のcDNAがあるチューブに入る確率はポアソン分布に従うと考えられ、分量を一定にすれば検出確率が発現量を反映する。一方、連続希釈法では検出閾値希釈倍率が発現量を反映する。本研究代表者らはラット線状体コリン作動性細胞の一過性K+電流はKv4.2、遅延整流性K+電流はKv1.1とKv1.2によってコードされていることを明らかにしてきた。また、コリン作動性細胞においてKvβ1とKvβ2の発現も見られる。コリン作動性細胞のK+電流の生後発達を調べた結果、生後4週の間に、一過性電流も遅延整流性電流も増加することが認められた。従って、生後発達においてK+チャネル遺伝子の発現量の増加があるものと考えられる。単一コリン作動性細胞のcDNA分量を1/4に固定し、出生から生後4週まで、週ごとにKv1.1,Kv1.2及びKvβ1とKvβ2の検出確率を調べた結果、そのいずれも発達に従っての増加が認められた。一方、連続希釈法をKv4.2に適用した結果、生後発達において、電流の増加とともに、閾値希釈倍率が増加したことが明らかになった。これらの結果は本研究で提案したアプローチの有効性を強く示唆するものである。ヒトの全ての遺伝子の配列が今後数年のうちに明らかになると期待されている。その次なる研究目標は遺伝子の機能を明らかにすることであろう。平成11年度では主に検出確率を指標にした順番レベルでの定量方法の確立を目標とした。その理論的背景として、単一細胞のcDNAのある分量(1/n)を用いてPCRを行うことは、一個の細胞のcDNAをn個のチューブに分けることになる。我々はラット線状体コリン作動性細胞のK+電流はKv4.2とKvb2等の発現によることを明らかにしてきた。コリン作動性細胞のK+電流の生後発達を調べた結果、生後4週の間に増加することが認められた。単一コリン作動性細胞のcDNA分量を1/4に固定し、出生から生後4週まで、週ごとにKvb2サブユニットの検出確率を調べた結果、その発達に従っての増加が認められた。よって、本研究で提案した検出確率法の有効性が示唆された。現在、これらの結果を論文にまとめる段階である。関連した研究課題で成果が得られたので、論文(研究発表)にまとめた。

単一コリン作動性細胞のcDNA分量を1/4に固定し、出生から生後4週まで、週ごとにKv1.1,Kv1.2及びKvβ1とKvβ2の検出確率を調べた結果、そのいずれも発達に従っての増加が認められた。一方、連続希釈法をKv4.2に適用した結果、生後発達において、電流の増加とともに、閾値希釈倍率が増加したことが明らかになった。これらの結果は本研究で提案したアプローチの有効性を強く示唆するものである。
指向性反射を考慮した日射反射率測定法に関する研究

屋外での日射反射率測定では周囲環境からの反射日射が測定誤差に影響する。対象面のみの日射反射率を評価するために対象面の測定と共に日射反射率が既知の白および黒の板を設置した測定を行う方法がある。この測定法では白、黒と対象面の光沢の違いにより誤差が生じる可能性がある。一般の塗料では光沢の差が大きくなると誤差が大きくなり、高反射率塗料では拡散日射の多い波長域の反射率が高いため、光沢による顕著な影響がないことが確認された。屋外における日射反射率測定では、単に全天日射と反射日射を測定しアルベドを算出しても、周囲環境からの反射日射の影響を受け、測定したい部分のみの日射反射率を得ることは難しい。そこで、日射反射率が既知の白および黒を対象面上に設置して測定したアルベドと対象面のアルベドを用いて周囲環境からの反射日射の影響を除外する二点校正法を提案している。この方法を用いることで日射反射率を±0.05程度の誤差で評価できることが確認されている。二点校正法では表面を完全拡散面と仮定しているので、標準板と対象面の表面光沢が異なる場合に誤差が生じる可能性が考えられる。標準板と対象面の表面光沢を合わせて測定を行うことが望ましいのであるが、現実的には難しいと考えられる。そこで表面光沢による誤差への影響度を定量的に把握することを目的として、表面光沢の異なる標準板および試験体を作成し、測定を行った。具体的には表面光沢度が低、中、高の3種類を作成し、標準板と試験体の光沢の組合せ9通りについて測定した。測定結果から、標準板と試験体の光沢度の差と二点校正法による推定誤差には、光沢の差が大きくなると推定誤差が大きくなる傾向が伺えた。また、この傾向は試験体の日射反射率との関係があると推察された。また、表面光沢の影響は直達日射の多少により度合いが異なると考えられ、測定中の日射変動の影響も考慮する必要があることが確認された。これらの点を考慮して、測定を継続し、表面光沢の違いが二点校正法の日射反射率推定値に与える影響の定量化を検討して行くことが必要である。屋外における日射反射率測定では、単に全天日射と反射日射を測定しアルベドを算出しても、周囲環境からの反射日射の影響を受け、測定したい部分の日射反射率を得ることは難しい。そこで、屋外での日射反射率の簡易測定法として二点校正法を提案している。これは日射反射率が既知の白および黒を対象面上に設置して測定したアルベドと対象面のアルベドを用いて周囲環境からの反射日射の影響を除外する方法である。そこで表面光沢による誤差への影響を把握することを目的として、表面光沢の異なる標準板および試験体を作成し、測定を行った。屋外測定では日射量の短期的な変動により測定したアルベドが変動してしまう。特に太陽に雲がかかり急激に日射量が低下するとアルベドが低下する傾向が顕著であった。安定した測定結果を得るためには、日射量の急激な低下が生じた時の測定値を除外することが必要となり、今回の測定では日射量が100W/m^2以上低下した時には、その測定値を除外し、その後、日射量が低下前の状態に戻るまでの測定値も除外することが望ましいことが確認された。日射変動の大きい測定値を除外した後、表面光沢度と二点校正による推定誤差の関係を見ると、通常の塗料を用いた試験体では晴天日には標準板と試験体の光沢度の差が大きくなると推定誤差が大きくなる傾向が見られた。この影響度は測定対象面の日射反射率との関係があると考察される。近赤外域の反射率の高い高反射率塗料では光沢度の差と推定誤差には顕著な関係は見られなかった。これは、高反射率塗料は拡散日射に多く含まれる近赤外域の反射率が高い材料であり、指向性の強い直達日射の反射の影響が相対的に小さくなることが一因と考察される。
電気味覚による味質変化の応用

味質変化に対する調査と評価陰極刺激を用いた塩味知覚の制御手法において,各種基本味と金属味に対し,それぞれの味質変化についての詳細な調査をおこなった.研究代表者は前年度に,陰極刺激の提示と停止によって塩味の知覚が制御されることを活用し,利用者の飲食に合わせ自動的に塩味の制御を行う手法を提案している.その基本的な効果については検証済みであるが,その際に得られた知見から,塩味以外の各種味に対する影響も調査する必要性が感じられた.その為,塩味を含めた5基本味と金属味に対し陰極刺激の付加前・付加中・付加後の味質評価実験を行った.この結果に関しては,国際会議で採択され, Best Paper Awardを受賞した.提案・構築した装置および利用手法改良装置の安全性・機能性の向上に向けた改良として,装置電源部として電気味覚計の接続を選択出来るようにした他,提示極となる食器の金属素材の変更を行った.この改良によって,より安全性が確保された装置が提供可能となっている.研究成果の広報研究成果の広報の機会として, HCGシンポジウム2013食メディア研究会企画セッション「おいしさの創り方共食・錯覚・電気味覚を使って! ?」にて研究紹介とパネルディスカッションでの討論参加の機会を得た.また,第7回錯覚ワークショップにて「姿のない味-電気味覚による食の制御-」の題で60分間の講演を行った.錯覚ワークショップでの講演は研究代表者の所属する分野と若干異なる聴講者が多いものであったが,建設的な議論が繰り広げられた.本研究は新規性が高く萌芽的な内容であるため,その研究の重要性を伝える機械が得られたことは本研究にとって意義のあるものであると考えられる.本年は主に提案に対する評価の拡充と,成果の広報に注力しているが,成果は論文誌に採択された他,国際会議にてBest Paper Awardを得ている.また,研究成果全体としても,研究の目的にて記述した成果がおおむね達成出来ているほか,その広報機会も多く得られているため,順調な進展であると考えられる.今後の推進方策としては,長期利用における評価や,電気味覚と他の味覚制御技術との併用に置いて評価を行い,電気味覚の活用可能性を拡充していくほか,食文化や健康維持における貢献を図る予定である.電気味覚付加装置の構築と評価:両方の極を口内に提示し味提示を行う両極型装置,片方の極のみ口内に提示し,もう片方の極を人体表面に配置する一極型装置の2種を提案した.これら装置の形状は,日常の飲食行為での使用を視野に入れ,飲料用装置としてカップ型,食料用装置としてフォーク型をそれぞれ構築した.提示刺激と誘起される味質変化における評価,編集・配信機構の充実:一極型装置の構築により,飲食物に付加する際に提示できる味質のバリエーション増加や,食材の風味の調整が可能となった.電気味覚は極性によって味質が異なることは先行研究で知られているが,飲食物を対象に調査を行った点と,味質の付加だけでなく食材自身の風味が調節出来る可能性が見出された点が特徴である.電気味覚の代替味覚利用に向けた評価実験と活用手法構築:電気刺激・特に陰極刺激を用いた塩味知覚の制御手法について提案した.これは減塩食など塩分量の少ない食事の塩味を,塩を新たに足すことなく濃く感じさせることができる装置である.装置は塩味を含む飲食物の飲食直後に陰極刺激の提示と停止を自動的に行う.この装置の実装には,先に説明した一極型装置の構造を活用した飲食検知手法が活用されている.この効果は,健康を配慮した食事を摂取せざるを得ない当事者や関係者に生ずる,節制や制限における心的負担を軽減させ,食事における精神的充足を確保することから,減塩食の継続にも貢献できると考えられる.申請当初は電気味覚を何かの味を代替する味覚として活用することを検討していたが,本研究により,代替的に利用するだけでなく,利用者の知覚に変化を与えられる技術としての進展が見込まれた.味質変化に対する調査と評価陰極刺激を用いた塩味知覚の制御手法において,各種基本味と金属味に対し,それぞれの味質変化についての詳細な調査をおこなった.研究代表者は前年度に,陰極刺激の提示と停止によって塩味の知覚が制御されることを活用し,利用者の飲食に合わせ自動的に塩味の制御を行う手法を提案している.その基本的な効果については検証済みであるが,その際に得られた知見から,塩味以外の各種味に対する影響も調査する必要性が感じられた.その為,塩味を含めた5基本味と金属味に対し陰極刺激の付加前・付加中・付加後の味質評価実験を行った.この結果に関しては,国際会議で採択され, Best Paper Awardを受賞した.提案・構築した装置および利用手法改良装置の安全性・機能性の向上に向けた改良として,装置電源部として電気味覚計の接続を選択出来るようにした他,提示極となる食器の金属素材の変更を行った.この改良によって,より安全性が確保された装置が提供可能となっている.研究成果の広報研究成果の広報の機会として, HCGシンポジウム2013食メディア研究会企画セッション「おいしさの創り方共食・錯覚・電気味覚を使って! ?」にて研究紹介とパネルディスカッションでの討論参加の機会を得た.また,第7回錯覚ワークショップにて「姿のない味-電気味覚による食の制御-」の題で60分間の講演を行った.錯覚ワークショップでの講演は研究代表者の所属する分野と若干異なる聴講者が多いものであったが,建設的な議論が繰り広げられた.

本研究は新規性が高く萌芽的な内容であるため,その研究の重要性を伝える機械が得られたことは本研究にとって意義のあるものであると考えられる.塩味知覚の制御手法における装置の開発と評価について研究及び発表が,本研究における有用性,社会貢献性を高めた点が第一にあげられる.その他においても,研究の目的に対しある程度網羅的に達成されており,それらの学会発表でも評価されている(受賞等)ことから,当初の計画以上の進展があると判断した.本年は主に提案に対する評価の拡充と,成果の広報に注力しているが,成果は論文誌に採択された他,国際会議にてBest Paper Awardを得ている.また,研究成果全体としても,研究の目的にて記述した成果がおおむね達成出来ているほか,その広報機会も多く得られているため,順調な進展であると考えられる.今後の推進方策として,装置及び各種手法の中期評価や,実用化に向けた細部評価を行うとともに,電気味覚による味質変化の利用領域として,健康維持における食支援と融合させる方向で提案・開発を行う予定である.今後の推進方策としては,長期利用における評価や,電気味覚と他の味覚制御技術との併用に置いて評価を行い,電気味覚の活用可能性を拡充していくほか,食文化や健康維持における貢献を図る予定である.
イネいもち病菌マイコウイルスの弱毒化機構の解明とその生物防除資材としての応用研究

本研究は、イネいもち病菌弱毒化マイコウイルスMagnaporthe oryzae Chrysovirus 1(MoCV1)が宿主イネいもち病菌を弱毒化する機構の解明と、本ウイルスを生物防除資材として応用することを目的としている。MoCV1はイネいもち病菌を弱毒化し得るウイルスとして初めて報告されたマイコウイルスであり、感染により宿主であるイネいもち病菌に液胞の巨大化や小胞形成を引き起こす。また、粗精製したMoCV1を細胞外からイネいもち病菌に添加したところ細胞の異常な凝集を引き起こしたことから、生物防除資材として有用な性質を有していると考えられる。今年度は(1)ORF4がイネいもち病菌の生育阻害を引き起こすこと(ORF4発現イネいもち病菌の作出と表現型観察)、(2)MoCV1感染によりイネいもち病菌の667個の遺伝子発現が変化していること(Illuminaを用いたトランスクリプトーム解析)、(3)ORF4発現によりパン酵母の858個の遺伝子発現が変化していること(Miseqを用いたトランスクリプトーム解析)、(4)ORF4タンパク質がイネいもち病菌の分生子発芽及び菌糸成長を阻害すること(メタノール資化酵母を用いたORF4タンパク質の産生とその活性評価)を明らかにした。二ヶ年の研究により、MoCV1がイネいもち病菌に生育阻害を引き起こす因子ORF4を同定し、異種発現系により産生したORF4タンパク質を用いてイネいもち病菌の生育抑制効果を確認した。また、プロテオームおよびトランスクリプトーム解析により、本作用のメカニズム解明に向けた足がかりを得ることができた。一般に細胸外感染経路がみつからないとされているマイコウイルスの研究分野において、マイコウイルスを生物防除資材として利用するには、菌糸融合という、宿主菌をベクターとして利用する手法を採るしかなかった。本研究ではマイコウイルスそのものを用いた生物防除の可能性、さらにそこに含まれている抗菌性タンパク質の単独利用の可能性を示すことができた。また、ORF4タンパク質の作用機序解明は、新たな薬剤のターゲットとなる可能性を秘めている。当初の計画通り、イネいもち病菌の生育抑制因子としてMoCV1由来のORF4を同定し、作用機序解明に向けたプロテオーム及びトランスクリプトームを行った。ORF4遺伝子の作用点解明に向けた、ORF4タンパク質と相互作用するタンパク質分子を同定するには至らなかったが、生物防除資材としての利用に最も重要な、ORF4タンパク質を単独産生させ、イネいもち病菌の生育抑制効果を確認することができた。ORF4タンパク質によりイネいもち病菌の生育阻害を引き起こせることが明らかになったため、今後は本遺伝子の活性領域の絞り込みと、より効率的かつ安定した活性領域を含むタンパク質の産生を行う。これにより比活性の向上、安定性の向上を図り、世界初のタンパク質農薬の創生を目指す。作用機序解明に向けて、ORF4タンパク質と相互作用する宿主タンパク質の探索を行う。探索にはパン酵母とイネいもち病菌の両者を用いることで、精度の向上と研究の加速化を達成する。新規の作用機序が見いだされれば、新たな薬剤のターゲットとして、新薬の創生に繋げたい。本研究は、イネいもち病菌弱毒化マイコウイルス(MoCV1)が宿主イネいもち病菌を弱毒化する機構を明らかにし、本ウイルスを生物防除資材として応用することを目的としている。イネいもち病菌は日本の重要作物であるイネに重大な被害をもたらす植物病原菌であり、世界的にも本菌の防除が重要な課題となっている。Magnaporthe oryzae chrysovirus 1 (MoCV1)は、イネいもち病菌に感染して液胞の巨大化や小胞形成を引き起こすことで宿主菌を弱毒化する2本鎖RNAウイルスである。今年度は宿主菌の弱毒化を引き起こすMoCV1の遺伝子を同定するため、パン酵母においてMoCV1の各ORFを発現させ、その影響を解析した。その結果、ORF4発現パン酵母において顕著な生育阻害が観察され、ORF4遺伝子が宿主菌の弱毒化因子の一つである可能性が示された。次にORF4タンパク質のパン酵母に対する影響を明らかにするため、2次元ディファレンシャルディスプレイ解析および発現量に差異の見られたスポットのMALDI-TOF/MS解析を行った。既に複数のスポットの差異を見いだしており、MS解析による同定作業を行っている。また、本遺伝子が実際にイネいもち病菌の弱毒化に関わるのかを明らかにするため、イネいもち病菌内でORF4遺伝子を発現させるベクターの構築を行った。現在、イネいもち病菌への導入を試みており、ORF4導入株の表現型観察とイネに対する病原性調査を行う。本研究に用いた手法は広くマイコウイルスの遺伝子機能解析に利用可能であり、非常に有用である。今後は、ORF4発現パン酵母およびイネいもち病菌を用い、本遺伝子の作用メカニズムを明らかにしていく。

また、粗精製したMoCV1を細胞外からイネいもち病菌に添加したところ細胞の異常な凝集を引き起こしたことから、生物防除資材として有用な性質を有していると考えられる。今年度は(1)ORF4がイネいもち病菌の生育阻害を引き起こすこと(ORF4発現イネいもち病菌の作出と表現型観察)、(2)MoCV1感染によりイネいもち病菌の667個の遺伝子発現が変化していること(Illuminaを用いたトランスクリプトーム解析)、(3)ORF4発現によりパン酵母の858個の遺伝子発現が変化していること(Miseqを用いたトランスクリプトーム解析)、(4)ORF4タンパク質がイネいもち病菌の分生子発芽及び菌糸成長を阻害すること(メタノール資化酵母を用いたORF4タンパク質の産生とその活性評価)を明らかにした。二ヶ年の研究により、MoCV1がイネいもち病菌に生育阻害を引き起こす因子ORF4を同定し、異種発現系により産生したORF4タンパク質を用いてイネいもち病菌の生育抑制効果を確認した。また、プロテオームおよびトランスクリプトーム解析により、本作用のメカニズム解明に向けた足がかりを得ることができた。一般に細胸外感染経路がみつからないとされているマイコウイルスの研究分野において、マイコウイルスを生物防除資材として利用するには、菌糸融合という、宿主菌をベクターとして利用する手法を採るしかなかった。本研究ではマイコウイルスそのものを用いた生物防除の可能性、さらにそこに含まれている抗菌性タンパク質の単独利用の可能性を示すことができた。また、ORF4タンパク質の作用機序解明は、新たな薬剤のターゲットとなる可能性を秘めている。当初の目標であったイネいもち病菌弱毒化因子の候補としてORF4遺伝子を得ることができた。さらにORF4遺伝子の作用機構を明らかにするための2次元ディファレンシャル解析およびORF4発現イネいもち病菌の作製にとりかかることができた。当初の計画通り、イネいもち病菌の生育抑制因子としてMoCV1由来のORF4を同定し、作用機序解明に向けたプロテオーム及びトランスクリプトームを行った。ORF4遺伝子の作用点解明に向けた、ORF4タンパク質と相互作用するタンパク質分子を同定するには至らなかったが、生物防除資材としての利用に最も重要な、ORF4タンパク質を単独産生させ、イネいもち病菌の生育抑制効果を確認することができた。今後も研究計画に則り、ORF4遺伝子がパン酵母やイネいもち病菌に生育障害をもたらす作用機構の解明を目指した研究を行う。具体的にはORF4発現パン酵母を用いて2次元ディファレンシャル法を主とした解析を行い、Yeast two-hybrid法の導入も検討する。また、ORF4発現イネいもち病菌を作製した後、パン酵母同様に2次元ディファレンシャル法を用いた解析を行い、ORF4遺伝子が生育障害をもたらす作用機構の解明を目指す。ORF4タンパク質によりイネいもち病菌の生育阻害を引き起こせることが明らかになったため、今後は本遺伝子の活性領域の絞り込みと、より効率的かつ安定した活性領域を含むタンパク質の産生を行う。これにより比活性の向上、安定性の向上を図り、世界初のタンパク質農薬の創生を目指す。作用機序解明に向けて、ORF4タンパク質と相互作用する宿主タンパク質の探索を行う。
ハイブリッド高分子マイクロチャンネルによるゼロエミッション型オンサイト環境分析

従来チップ材料としてポリジメチルシロキサン(PDMS)をマイクロチャネルの素材として採用した。PDMSはマイクロチャネルテンプレート上に触媒を添加したモノマーを流し込み重合固化した。まずPDMSマイクロチャネルの作成方法について検討した。光源の発光ダイオード(LED)にはこれまで通り青色LED及び緑色LEDの発光面をマイクロチャネルに近接し、これと垂直に光ファイバーを設置しPDMSを流し込み重合させた。倒立型顕微鏡下でLEDを点灯した状態で発光部位及び光ファイバーの位置の微調整を行った。結果ポリエステルでは重合時に収縮するため光ファイバーが流路に近い場合マイクロ流路が歪むが、PDMSではこのようなことはなく極めて良好な再現性でチップを作製できた。この方法により作成したマイクロチップにより、ローダミン色素及びフルオレセインの定量性について検討した。ローダミン系色素にはスルフォローダミン101及びスルフォローダミンBを用い、LEDには緑色LEDを、フルオレセインの場合は青色LEDを用いた。それぞれの場合ともに検出限界から10^<-4>M程度まで極めて良好な直線上の検量線が描けた。検出限界はいずれの色素ともアトモルレベルであった。YAGレーザーの第2高調波を用いたLIFと感度の比較を行ったところ、マイクロチャネルに照射される単位光量あたりの感度はほぼ同等であった。本マイクロチャネルの作製から定量までの再現性はチップ間では30%程度と良好で、作製の歩留まりもほぼ100%であった。光ファイバーの見込み角を十分利用するための三次元テンプレートを試作した。即ち幅100μm高さ15μmのマイクロチャネルの検出部分を幅15μm高さ100μmとなるように徐々に幅を狭め高さを高くなるように設計した。レーザーを光源としてこれまでのチップと感度を比較したところ約2.5倍の高感度化が達成された。更なる最適化により10倍以上の高感度化が期待される。クロム蒸着ガラス板を用いたマイクロチャンネル用鋳型をハイブリッド化するための作製条件を検討した。光源として青色及び緑色発光ダイオードを,検出器への信号の伝達に光ファイバーを埋め込んだハイブリッド型ポリエステル分離チップの作製に成功した。また,基板への試料吸着防止としてポリエステルに種々の官能基をもつビニル化合物を共重合させた。試料には蛍光ラベル化アミノ酸を用いた。即ち青色IEDの場合はフルオレッセイン誘導体とし、緑色LEDの場合はローダミン誘導体とした。濃縮過程,分離過程,内壁への吸着などの評価のために倒立型顕微鏡を購入する予定であったが、それ以前の基本的備品であるチョッパーや電源回路が不足していたためこれに備品購入費を当てた。比較のためにグリーンHe-Neレーザー,アルゴンイオンレーザーを利用した。また,キャピラリー内壁の機能性分子の状態を現有のFT-IR, AFM(現有)などで解析した。これらにより本年度以下のことが明らかとなった。1)青色または緑色LEDはインコヒーレントな光源であるが発光面をマイクロチャンネル直近に設置することにより十分な光量を得ることができた。即ち最適化することにより通常の吸光光度法並みの感度をもつことがわかった。2)蛍光導光のために用いた光ファイバーの直径について検討したが、深さ45μmのチャンネルの場合ファイバー直径が100μmまではピーク広がりが観測されなかった。3)FITCラベル化アミノ酸の検出限界は10-4M程度、TRITCラベル化アミノ酸のそれもほぼ同等であった。現在オンチップ誘導体化法についても着手し始め実用的な高機能分離分析が可能になると思われる。

平成13年度に引き続きポリエステルマイクとチャネルを用いたハイブリッド化について検討した。光源として青色及び緑色発光ダイオードを,検出器への信号の伝達にファイバーを埋め込んだハイブリッド型ポリエステル分離チップの作製方法をほぼ確立した。チャネル内壁にはSDSを吸着させ大きな電気浸透流下でミセル動電クロマトグラフィー分離を行った。試料の蛍光ラベル化試薬について詳細に検討した。用いた青色または緑色LEDの特性により種々のラベル化試薬について検討し、オンチップラベル化の場合の最適条件を求めた。比較のためにグリーンHe-Neレーザー,アルゴンイオンレーザーを利用した。これらにより本年度以下のことが明らかとなった。1)青色または緑色LEDはインコヒーレントな光源であるが発光面をマイクロチャンネル直近に設置することにより十分な光量を得ることができた。さらにショートパス干渉フィルター(厚さ0.5mm)をLED発光面とマイクロチャネルの間におくことにより迷光が減少した。2)蛍光導光のために用いた光ファイバーの直径について検討した。ファイバー直径が100μmのものを用いたとき、マイクロチャネルまでの距離は100μm以上はなすと再現性のよいチップ作製が可能であることがわかった。それ以下の距離の場合ポリエステル重合時に若干の縮小が起こるため作製の再現性が低下した。3)オンチップラベル化のための流路を設計した。幅50μmのジグザグ型の混合流路に反応チャンバーを組み合わせることによりオンチップラベル化が可能となった。4)ラベル化試薬は反応の迅速性、励起波長がLEDの発光波長に適合すること、ポリエステルの吸収特性に適合することなどを考慮し、NBD-Fが最適であることがわかった。5)NBDラベル化アミノ酸の検出限界は10-3M程度でオフチップラベル化よりも1桁程度大きかったが、今後ヒーターの導入、流路の工夫により1桁以上改善できると思われる。平成13,14年度の成果をもとに以下のような検討を行い成果を上げた。まず従来チップ材料として用いてきたポリエステルの特質についての知見が十分に得られたのでポリジメチルシロキサン(PDMS)を新たなマイクロチャネルの機材として使用した。PDMSはポリエステルと同様マイクロチャネルテンプレート上に触媒を添加したモノマーを流し込み重合固化することによりチップ化することができるのでポリエステルとの違いについて検討することが可能である。PDMSは高い透明性、良好な接合性、試薬に対する安定性の面でポリエステルよりも優れるが、表面修飾にやや難点がある。まずPDMSマイクロチャネルの作成方法について検討した。光源の発光ダイオード(LED)にはこれまで通り青色LED及び緑色LEDの発光面をマイクロチャネルに近接し、これと垂直に光ファイバーを設置しPDMSを流し込み重合させた。
塩基性薬物輸送を担う血液脳関門オーファントランスポーターの機能解明

本研究では、血液脳関門(BBB)におけるオーファントランスポーターSLC12A9およびSLC45A4の輸送機能を解明し、塩基性薬物の脳移行性に与える影響について明らかにすることを目的とした。まずヒトBBBモデル細胞であるhCMEC/D3細胞におけるSLC12A9およびSLC45A4発現のmRNA発現を確認した。その後、両トランスポーター遺伝子ノックダウンがが薬物取り込みに与える影響をsiRNAを用いて検討した。その結果、SLC45A4ノックダウンをした細胞では、塩基性薬物取り込みが一部減少することを新たに見出した。一方でSLC12A9ノックダウンでは塩基性薬物取り込みが増加した。このことから、両オーファントランスポーターがヒトBBBモデル細胞における塩基性薬物取り込みに何らかの影響を与えうることを示した重要な知見であると考えられる。次に各トランスポーター強制発現させたHEK293細を用いて、直接的薬物取り込み能を評価したが、mock細胞の取り込みとの差は観察されなかった。そこでホスト細胞での内在性トランスポーターをノックアウトした実験系の構築を目指して、hCMEC/D3細胞にCRISPER-Cas9システムによるトランスポーターノックアウト細胞の調製を行った。hCMEC/D3細胞におけるCRIPSER-Cas9システムの適応条件をABCB1遺伝子を用いて検討を行い、当該システムがhCMEC/D3細胞に適応し、トランスポーターノックアウトが可能であることを確認した。hCMEC/D3由来SLC45A4ノックアウトした候補細胞の調製を完了した。それらの細胞を用いることで、詳細なBBBオーファントランスポーターの輸送機能解析が可能となることが期待される。そこでホスト細胞での内在性トランスポーターをノックアウトした実験系の構築を目指して、hCMEC/D3細胞にCRISPER-Cas9システムによるトランスポーターノックアウト細胞の調製を行うこととした。現在までにhCMEC/D3細胞におけるCRIPSER-Cas9システムの適応条件をABCB1遺伝子を用いて検討を行い、当該システムがhCMEC/D3細胞に適応し、トランスポーターノックアウトが可能であることを確認した。また調製したABCB1ノックアウトBBBモデル細胞は、ABCB1の基質になるような塩基性薬物のBBB輸送の精緻な評価が可能であることを見出している。強制発現系での輸送能が検出できなかったため、計画通りノックアウト細胞調製を行っているため、事前計画よりやや遅れが出ている。SLC45A4およびSLC12A9ノックアウト細胞の調製を行い、外来性に遺伝子を導入し、リカバリーを見ることにより塩基性薬物輸送能への両トランスポーターの寄与を明らかにする予定である。ノックアウト調製のホスト細胞として、hCMEC/D3細胞とABCB1ノックアウト細胞を予定している。その後事前計画に従い、SLC12A9およびSLC45A4のBBBにおけるタンパク質発現について、脳組織およびBBBモデル細胞における極性局在について解析する。これによりBBBにおけるSLC12A9およびSLC45A4の局在性を明らかにする。
小中高一貫教育による新科目「情報科」設置のための実験的基礎研究

本研究の成果は、次のようにまとめられる。本研究は、新科目「情報科」設置の基礎となる多くの研究成果をもたらした。その結果として、5つのフルペーパーを公表できた。論文「情報基礎におけるVDTテキストリーディングのための画面構成」では、中学生のVDT視読作業における視認特性の違いを分析した。論文「プログラミング学習要因の構造的関係」では、中学生のプログラミング学習を進展させる性格、資質の構造的関係について分析した。論文「産業社会が望む情報リテラシーと高等学校普通科教育の情報リテラシー」では会社が望む情報リテラシーと高等学校普通科の情報教科書を分析し、その質的差異について分析した。論文「オントロジーの立場から見た教授戦略の系統性解析」では、教材と教授戦略の質的関係について分析した。論文「教育用スターリングエンジンのメカトロニクス実習への適用」ではメカトロニクス実習における教材構成の在り方について実例を示した。日本全国における学校教育現場での情報教育に関するいろいろな試行的研究について、その実状を詳しく調べるため、主要な国立大学教育学部に対する実地調査を行った。また、生徒の就職先企業に対して、学校教育の中でも特に情報教育において必要とされるものは何か、すなわち、「学校教育に求める情報リテラシー」のあり方について大規模調査を行い、現在の学校教育において行われている情報教育の実状と比較考察した。この結果は文献1に公表した。また、生徒の情報教育における認知過程を定量化する試みとして、プログラミングの思考と感情の構造を明確化し、定量的関係として把握するため、「プログラミング教育における感情と行動のファジ-評価システム」の開発を行ない、これを日本産業技術教育学会情報分科会(第14回大会)で発表した。また情報の役割を技術教育大系の中の一系統的役割を持つものととらえ、これについても同大会で発表した。これらについては、現在さらに研究を進めている。中学生及び高校生を対象に、筆者の作成した、プログラミング言語(BASiC)の標準的な指導散程に基づいて、実験授業を行ない、プログラミング学習要因の構造的関係について調べた。合計14時間(学校教育における時限数)にわたり、中学生及び高校生にプログラミングを指導した後、学習到達度評価テストを実施しその後解答と解説を行ったあと、再度用紙を配布して、解答解説を行った通り解答を再現できた者を「到達者」、再現できなかった者を「非到達者」として両者を区別した。そして「到達者」と「非到達者」のプログラミング、学習態度、実習巧〓性、他教科の学習到達度、個人のパーソナリティーなどの特質を、指導した教師の生徒評価、他教科教師の生徒評価、生徒自身の自己評価の各側面からの評価を因子分析し、それらの因子間の相関、重相関分析を行った。その結果プログラミング学習には、理数系学力以上に「がんばり」「独立性」と名づけられる内的要因が重要であることがわかった。平成9年度から11年度の3年間における本研究の成果は、多くの論文(現在提出中のものを含めて5本、日本産業技術教育学会誌等)として社会に公表することができたが、その得られた知見は次のようにまとめられる。(1)中学生、高校生のVDT作業による学習時における認知特性を質的に解明したが、それらは、大人とはかなり異なり、メディアに対する認知の慣れと教材の適応性が、大きく影響することが脳波測定の結果及び、認知実験から分析された。(2)学習者のプログラミング能力にかかわる諸要因を他教科の学習成績と教科担当教師の評価、本人の自己認知判定とから分析し、学力の中では理数系の能力と深く関係するのは当然だがそれ以上に本人のやる気、学習への興味関心が深く関係することが大規模調査から分析された。(3)中学生の学習認知特性と、高校生の学習認知特性がどのように異なるのかを、VDTに関する認知実験から分析、定量評価して、その認知特性の違いを質的なマップとして提示した。(4)教授戦略として分類される各種教材知識の教授法を具体的教材知識との適合特性分析を行い、クラスター分析によるツリー構造として分析分類し質的な教授戦略の系統分析を行った。
Wegener肉芽腫症の病因に関する研究

患者血清中のサイトカインの定量においてはTumor necrosis facor-α(TNF-α)は活動性のWegener肉芽腫症患者においても検出限界に近く、特に高い値が得られるということはなかった。血管内皮細胞側のadhesion moleculeとしてのsoluble ICAM1(inter-cellular adhesion molecule-1)はWegener肉芽腫症の活動期の患者血清中において健常人および寛解期Wegener肉芽腫症患者血清に比べ有意に高値を示した。また同一症例においての経時敵変化をみると、寛解に伴いsoluble ICAM1の低下を認め疾患活動性との相関が確認できた。すなわち活動期Wegener肉芽腫症患者の血管内皮細胞ではICAM1の発現が亢進しておりリガンドであるLFA-1を発現している好中球が接着しやすい状態にあると考えられた。しかしsoluble ELAM1においては有意差を認めなかった。好中球側の接着分子として好中球表面のSLexとLFA-1陽性細胞をフローサイトメトリーで測定した結果、未処理の好中球でそれぞれ陽性細胞がすでに90%以上あり、TNF-αでのprimingやcANCA lgGの刺激などではとくに陽性率に変化を認めなかった。LFA-1のようなインテグリンは一般にresting formとactive formがあり、conformational changeによりリガンドに対するアフィニティが変わるとされており、今後binding assayなどの検討が必要と考えられた。またWGの患者においてはHLA-DR9、B55頻度が優位に高く、疾患の発症のしやすさには特定のHLAが関与していると考えられた。1)ANCAによる好中球活性化についてANCAによる好中球の活性化に関しては患者血清中のANCAを塩析、イオン交換クロマトグフィーにてIgGまで精製し、これを材料として用いた。健常人の好中球に対する影響をBoyden Chamber法にてchemotaxis,chemokineticsに関して検索したが、一定の傾向はまだ認めていない。2)ANCAによる好中球接着分子の発現の解析健常人好中球をTNF_αの存在下培養し、primedの状態にしておき、さらにANCAを加えることにより、adhesion moleculeの発現が増加するかどうかを検索中であるが、好中球の培養がまだ安定しておらず結果を得ていない。3)患者血清中各種サイトカインの定量4)その他ANCA陽性のWegener肉芽腫症患者11名のHLAのタイピングを行なったところHLAのA26、A33、B44、B55、DR9において相対危険率が3以上であった。またこのうちFisherの直接確率計算法にてHLA-DR9のみに有意差が認められた。ANCA陽性患者を対象とした報告は過去にわづかにひとつあるのみであり、DR9が有意に高いという我々の結果は今後の本疾患の解明に大きく寄与するものと考える。ANCAによる好中球の活性化に関しては患者血清中のANCAを塩析、イオン交換クロマトグフィーにてIgGまで精製し、これを材料として用いた。健常人の好中球に対する影響をBoyden Chamber法にてchemotaxis,chemokineticsに関して検索したが、一定の傾向は認めなかった。また同一症例においての経時的変化をみると、寛解に伴いsoluble ICAM1の低下を認め疾患活動性との相関が確認できた。

すなわち活動期Wegener肉芽腫症患者の血管内皮細胞ではICAM1の発現が亢進しておりリガンドであるLFA-1を発現している好中球が接着しやすい状態にあると考えられた。しかしsoluble ELAM1においては有意差を認めなかった。好中球側の接着分子として好中球表面のSLexとLFA-1陽性細胞をフローサイトメトリーで測定した結果、未処理の好中球でそれれ陽性細胞がすでに90%以上あり、TNF-αでのprimingやcANCA IgGの刺激などではとくに陽性率に変化を認めなかった。LFA-1のようなインテグリンは一般にrestiong formとactive formがあり、conformational changeによりリガンドに対するアフィニティが変わるとされており、今後binding assayなどの検討が必要と考えられた。
癌細胞の浸潤、転移におけるフィブロネクチン分解酵素の役割の解析

癌細胞が正常組織に浸潤し、転移するためには、フィブロネクチンなどの細胞外マトリックス蛋白質(ECM)の破壊が必要であると考えられている。本研究では、癌細胞が分泌するECM分解性プロテアーゼの種類と性質を明らかにするために以下の研究を行った。1)基質含有ゲル上でのSDS電気泳動法(zymography)を用いて約30種の正常および癌細胞が無血清培養液中に分泌するプロテアーゼの分子種を分析した。その結果、多くのヒト癌細胞がMr64kとMr90kのlV型コラゲナーゼと、Mr50kのセリンプロテアーゼを分泌することが明らかになった。また、以下の細胞がそれぞれ特有のプロテアーゼを分泌することを見出した。2)ラットの悪性形質転換細胞RSVーBRLの無血清培養液上清からMr57kのフィブロネクチン分解性金属プロテアーゼ(FNase)を精製することができた。FNaseはRSVーBRL細胞が最も多量に分泌する蛋白質であったが、正常BRL細胞の培養液上清には全く検出されなかった。FNaseは不活性な前駆体として分泌されており、PCMB、APMAなどのSH反応試薬やトリプシンの処理によって活性化された。活性化したFNaseはフィブロネクチンに加えてラミニンを強く分解した。部分的なアミノ酸配列の分析から、この酵素はヒトのストロムリシンと同一かあるいはそれに関係するプロテアーゼであることが明らかになった。3)ヒト直腸癌細胞CaRー1の無血清培養液上清から新種の低分子量金属プロテアーゼ(matrin)を単一に精製した。精製酵素は不活性前駆体であり、APMA、PCMB、トリプシンで活性化された。活性酵素はフィブロネクチン、ラミニン、lV型コラーゲンを分解したが、l型およびlll型のコラーゲンは分解しなかった。N末端アミノ酸配列とアミノ酸組成の分析から、この酵素はcDNAの解析からその存在が予想されているプロテアーゼ、PUMP1、と同一の酵素と考えられた。
ニューラルネットワーク推定電離圏モデルを用いた高精度津波即時予測

2011年東北地方太平洋沖地震の津波発生約9分後に電離圏F領域(高度250-300 km)電子数の減少(津波電離圏ホール)が発見され、この現象の検知により津波即時予測が可能になると期待されている。大津波が発生した時に励起された音波・大気重力波により電離圏が擾乱されていると考えられている。実用的な津波検知技術に結びつけるため、ニューラルネットワークを用いた正確な電離圏参照モデルへの入力値検討を行った。津波による電離圏変動の即時予測を正確に行うには、年に数回以上は発生している電離圏嵐について確実にモデル化しておくこと、および電離圏の下部(foFF2観測)と電離圏全体(GPS-TEC観測)での振る舞いの違いを理解することが重要である。しかしニューラルネットワークを用いた電離圏嵐の予測には、電子密度が増加する正相嵐になるか減少する負相嵐になるか、あるいは混合して発生するかを正確に予測できないという課題が残っている。これは電離圏嵐の原因となる地磁気活動の発生する季節や地方時のみがその性質を決めているわけではないことを示しており、より統計的な解析から依存要素を探りニューラルネットワークへの新たな入力として加える必要がある。そこで過去50年のイオノゾンデ観測(foF2)及び約20年のGPS-TEC観測(沖縄,山川,国分寺,稚内)から中緯度での電離圏嵐を抽出し、電子密度変動と、IMF (Bx, By,Bz), Dst指数, sym-Hなどとの比較解析を行った。foF2とGPS-TECでは同じ日でも一方のみが電離圏嵐と判定される場合があるなど異なる変動が見られた。またGPS-TEC解析では、電子密度の減少するネガティブストームよりも電子密度の増加するポジティブストームのほうが発生の頻度が多い事などがわかった。ポジティブストームには明確な緯度依存性が見られ、低緯度のほうがより大きなポジティブストームが発生していたものの、稚内ではあまり変動が見られなかった。また、電離圏嵐を発生させたと考えられる地磁気嵐の発生日時には明確な地方時依存性が見られ、特に地方時で真夜中前後に地磁気嵐が発生した場合に、その後に発生する電離圏嵐が大きく長く発達しやすいことなどがわかった。本結果については、2014年度の日本地球惑星科学連合大会および地球電磁気・地球惑星圏学会において発表を行った。近年、大津波が発生した時に励起された音波・大気重力波により電離圏が擾乱することがGPSなどの測位衛星の全電子数観測(TEC)によって観測されることが明らかになってきた。電離圏変動をリアルタイムで監視することで、津波の即時予測ができるはずだが、電離圏電子密度は突発的な太陽爆発現象に伴う地磁気擾乱など太陽活動起因の原因でも局所的に変動するため、目的とする変動成分を抽出することは難しい。しかし、太陽活動起源の電離圏変動はニューラルネットワーク(NN)などを用いてモデル化できれば、NN推定によるTECモデルを用いて、高精度な大津波の即時予測が可能になる。本研究ではこの目的のために、電離圏嵐の発生予測精度を向上させ、相対的には電離圏嵐よりも小さな変動となる津波等の変動予測に役立てたい。そのためには電離圏嵐の原因となる磁気嵐との相関やメカニズムを詳細に調べ、現在のモデルではうまく予測できないタイプの電離圏嵐のメカニズムを明らかにする必要がある。本研究のテーマのひとつは、予測のうまくいかないタイプの電離圏嵐の原因のひとつとして、赤道環電流等が電離圏に与えるグローバルな変動要因の研究である。さらに、新たに太陽風の観測情報を入力と加えることで、より長期的な変動予測モデルの作成が可能になると考えられる。そこでまずはこれらの入力を加えることで電離圏変動予測が改良されるかの確認を行う必要がある。また、現在観測で得られるTECは相対的な変動で絶対値としての観測が難しいという側面があるため、安価に機内校正を行える絶対値TEC観測器の開発にも取り組む。ニューラルネットワークの実行においてより大規模な計算に対応できる演算装置が必要である。また絶対値TEC観測機についてもGPS信号の相関処理に高速な演算装置が必要があり、双方に対応できるようなシステムや機器の選定に時間がかかっている。本研究ではこの目的のために、国土地理院の設置する電子基準点によるGPS観測データを用いて得られる電離圏遅延量から電離圏の太陽地球環境起因と考えられる、大幅な変動を検出し、メカニズムの明らかなタイプの電離圏嵐の発生予測精度を向上させる。電離圏電子密度は通常時でも日変動、季節変動、年変動しており、また年に数回程度の擾乱現象を起こすことがわかっているためである。これを実現することで、相対的には電離圏嵐よりも小さな変動量である津波起因による電子密度の増加や減少が抽出しにくいことが問題となっており、背景電離圏の変動を取り除くことにより、地震や津波起因の変動抽出に役立てたい。

そのためには電離圏嵐の原因となる磁気嵐との相関やメカニズムを詳細に調べ、現在のモデルではうまく予測できないタイプの電離圏嵐のメカニズムを明らかにする必要がある。本研究のテーマのひとつは、予測のうまくいかないタイプの電離圏嵐の原因のひとつとして、赤道環電流等が電離圏に与えるグローバルな変動要因の解析を行う。さらに、新たな入力により長期的な変動予測モデルの作成が可能になるかの検討を行う。ニューラルネットワークの実行においてより大規模な計算に対応できる演算装置の準備を行った。近年価格の下がってきたGPGPUを活用しオープンソフトではあるが最近特に注目されている深層学習など著しく発達したニューラルネットワークアルゴリズムを大規模データに対して演算できる能力を備える。予定期間中に解析に十分な時間を割けなかったため、研究期間を延長し引き続き研究を継続することにした。2011年東北地方太平洋沖地震の津波発生約9分後に電離圏の全電子数(TEC)が減少する現象が報告され、GNSS観測から得られる全電子数のリアルタイムモニタリングによりこの現象を検知することで津波即時検知が可能になると期待されている。電離圏変動は日々変動が大きく、また磁気擾乱や中性大気の擾乱に起因する変動との分離が困難であり特に津波起因の電離圏擾乱は、他の擾乱に比較して振幅や時間スケールが小さい。しかし季節や宇宙環境起因の擾乱についてはある程度メカニズムが明らかになっており、これらをうまくニューラルネット(NN)などを用いてモデル化できれば津波起因の電離圏擾乱を分離する事が可能となる。既存のNN電離圏変動モデルは電離圏嵐の予測に関して完全ではない。そこでより正確なモデルの作成が本研究の目的である。これまで予測できていなかった種類の電子密度変動の適切な入力を加えること、またこれまでは一点のみのイオノゾンデ観測によるF2層臨界周波数を出力とするモデルであったが、全電子数を出力とした日本全国で使用できるNNモデルの作成を目指す。年間数十日程度発生する擾乱の予測精度を向上させる新たな入力の検討としてまず長期データを用いた統計解析を行い、過去の電離圏嵐について地磁気擾乱指数との対応を調査した。その結果、地磁気擾乱のない時にも電離圏遅延量が増大する現象が多く発生していることがわかった。これらの原因には赤道異常等考慮すべき原因が考えられる。そこでH28年度には九州大学の協力により赤道域の磁力計観測データを提供していただき電子密度増大時の変動解析、また近年の人工知能技術の発展に追随してディープラーニングも可能なGPU計算機の環境整備を実施した。H29年度にはこれまでの解析から明らかになった予測のための課題についての研究発表(GPS/GNSSシンポジウム)を行った。2011年東北地方太平洋沖地震の津波発生約9分後に電離圏F領域(高度250-300 km)電子数の減少(津波電離圏ホール)が発見され、この現象の検知により津波即時予測が可能になると期待されている。大津波が発生した時に励起された音波・大気重力波により電離圏が擾乱されていると考えられている。実用的な津波検知技術に結びつけるため、ニューラルネットワークを用いた正確な電離圏参照モデルへの入力値検討を行った。