hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
メタ学習を視点とした品格教育と政治教育の統合によるシティズンシップ教育の革新

本年度は政治教育と品格教育の枠組みを検討した。政治教育に関しては,政治的価値判断について,大杉昭英の社会科価値学習論(2019)を中心に検討した。大杉はそれを「社会科+α型」と「社会科特化型」の二つに分け,「社会科+α型」に対しては,社会的論争では,社会的決定や制度等の正・不正を判定する基準である正義の諸構想は共訳不可能かつ対立しているので,いくら合意形成を目指しても,価値観の変容は起こりにくいことを指摘した。一方,「社会科特化型」に対しても,規範的推論は知識の論理的な側面しか捉えておらず,学習者の心理的側面の検討が不足していること,および規範的推論と社会的な対立を民主的に解決するとこととの関連が不明であることを指摘した。品格教育に関しては,道徳的判断について,川中大輔の道徳教育論(2019)を中心に検討した。川中は,社会問題に立ち向かう市民像として「個人として責任ある市民」「参加する市民」「公正志向の市民」の三つを示した。これらの詳細な検討から,「参加(消極的/積極的)」と「対立(克服/回避)」の二つの鍵概念を抽出することができた。また,これら二つの概念を縦横の軸とすると,社会問題に立ち向かう市民を,「対立克服志向の積極的参加型市民」「対立克服志向の消極的参加型市民」「対立回避志向の消極的参加型市民」「対立回避志向の消極的参加型市民」の四つに分類することができた。この分類に大杉と川中の議論を重ね合わせると,大杉の議論では川中が重視する「積極的参加型」の市民像についての検討が不十分であること,川中の議論では「対立克服志向の消極的参加型市民」に関する議論が欠落していることが分かった。また,「参加(消極的/積極的)」と「対立(克服/回避)」の二つの軸(鍵概念)は,シティズンシップ教育の認識・判断・行動の三つの要素間の結合関係を示すのに有効であることが明らかとなった。研究は「理論」「開発」「実践」「評価」の四つのステージを組み合わせて行い,研究期間の三年間を通して,以下のように研究を進めることとしていた。1)「理論」研究においては,シティズンシップ教育における政治教育と品格教育の内容や教科との関わりを,知識やスキルや価値観等の観点から整理する。2)「開発」研究においては,理論研究の成果をもとに,海外の先進事例調査等を踏まえ,社会科関連教科での実施を視野に入れた教材・学習プログラムを開発する。3)「実践」研究においては,開発した教材・学習プログラムを,附属学校教員の主導のもとに試行する。4)「評価」研究においては,3)の試行結果をもとに教材・プログラムを評価・改善し,発信する。特に初年度は,理論研究を中心にしながら開発研究にも着手し,理論研究において,政治教育と品格教育の枠組みを検討するとともに,開発研究において,海外事例の調査等を踏まえ,シティズンシップ教育や品格教育の授業の実態を明らかにすることを目ざした。このうち理論研究においては,「研究実績の概要」にも記したように,シティズンシップ教育における認識と判断と行動を統合する理論モデル構築に一定の見通しを立てることができた点で,大きな成果があった。しかし,開発研究においては,研究代表者の研究環境の変化(定年退職による国立大学から私立大学への転籍)にともなう予算執行上の不慣れもあって,海外調査を実施することができず,先方で実施してもらった授業の記録の翻訳や整理に終わった。その点,目標に未達の部分があり,予算も未消化(特に海外調査分)な部分があるので,(3)「やや遅れている」とした。本研究は今後,理論研究から開発研究,実践研究,評価研究へとゆるやかに移行していくことを目ざしている。これまで,第一年次の理論を中心とした研究によって,政治教育に関する分類枠組みに一定の方向性が見えたので,第二年次は理論面では品格教育およびメタ学習,とりわけ後者の研究に重点を置く。教養知のみでなく実践知を重視するシティズンシップ教育においては,知識,判断と行動のスパイラルな循環,とりわけ判断と行動を結びつけることが求められる。そのとき,鍵となるものが「スキル」である。しかるに従来のシティズンシップ教育研究においては,知識や理解についての研究ほどにはスキルの研究は重視されてこなかった。それに対して本研究では,メタ学びに必須かつ不可欠な要素としてスキル(技能)を捉えているので,メタ学習に関する理論面での研究はシティズンシップ・スキルが中心となる。そのことと連動して,開発研究および実践研究においても,シティズンシップ・スキルの獲得を中心とする授業モデルや単元を開発する。その際,シティズンシップ教育における政治教育と品格教育を的確に統合していると考えられる国内外の事例を調査する。調査にあたっては,連携研究者による分担・参加も得て,初年度に未実施の分も含めて積極的に行う予定でいる。第3年次には,実践や国内外の調査をベースにして理論を再検討するとともに,学会等で本研究の成果を発表する。併せて本研究の全体を総括し,評価する。

大杉はそれを「社会科+α型」と「社会科特化型」の二つに分け,「社会科+α型」に対しては,社会的論争では,社会的決定や制度等の正・不正を判定する基準である正義の諸構想は共訳不可能かつ対立しているので,いくら合意形成を目指しても,価値観の変容は起こりにくいことを指摘した。一方,「社会科特化型」に対しても,規範的推論は知識の論理的な側面しか捉えておらず,学習者の心理的側面の検討が不足していること,および規範的推論と社会的な対立を民主的に解決するとこととの関連が不明であることを指摘した。品格教育に関しては,道徳的判断について,川中大輔の道徳教育論(2019)を中心に検討した。川中は,社会問題に立ち向かう市民像として「個人として責任ある市民」「参加する市民」「公正志向の市民」の三つを示した。これらの詳細な検討から,「参加(消極的/積極的)」と「対立(克服/回避)」の二つの鍵概念を抽出することができた。また,これら二つの概念を縦横の軸とすると,社会問題に立ち向かう市民を,「対立克服志向の積極的参加型市民」「対立克服志向の消極的参加型市民」「対立回避志向の消極的参加型市民」「対立回避志向の消極的参加型市民」の四つに分類することができた。この分類に大杉と川中の議論を重ね合わせると,大杉の議論では川中が重視する「積極的参加型」の市民像についての検討が不十分であること,川中の議論では「対立克服志向の消極的参加型市民」に関する議論が欠落していることが分かった。また,「参加(消極的/積極的)」と「対立(克服/回避)」の二つの軸(鍵概念)は,シティズンシップ教育の認識・判断・行動の三つの要素間の結合関係を示すのに有効であることが明らかとなった。研究は「理論」「開発」「実践」「評価」の四つのステージを組み合わせて行い,研究期間の三年間を通して,以下のように研究を進めることとしていた。1)「理論」研究においては,シティズンシップ教育における政治教育と品格教育の内容や教科との関わりを,知識やスキルや価値観等の観点から整理する。2)「開発」研究においては,理論研究の成果をもとに,海外の先進事例調査等を踏まえ,社会科関連教科での実施を視野に入れた教材・学習プログラムを開発する。3)「実践」研究においては,開発した教材・学習プログラムを,附属学校教員の主導のもとに試行する。4)「評価」研究においては,3)の試行結果をもとに教材・プログラムを評価・改善し,発信する。特に初年度は,理論研究を中心にしながら開発研究にも着手し,理論研究において,政治教育と品格教育の枠組みを検討するとともに,開発研究において,海外事例の調査等を踏まえ,シティズンシップ教育や品格教育の授業の実態を明らかにすることを目ざした。このうち理論研究においては,「研究実績の概要」にも記したように,シティズンシップ教育における認識と判断と行動を統合する理論モデル構築に一定の見通しを立てることができた点で,大きな成果があった。しかし,開発研究においては,研究代表者の研究環境の変化(定年退職による国立大学から私立大学への転籍)にともなう予算執行上の不慣れもあって,海外調査を実施することができず,先方で実施してもらった授業の記録の翻訳や整理に終わった。その点,目標に未達の部分があり,予算も未消化(特に海外調査分)な部分があるので,(3)「やや遅れている」とした。本研究は今後,理論研究から開発研究,実践研究,評価研究へとゆるやかに移行していくことを目ざしている。これまで,第一年次の理論を中心とした研究によって,政治教育に関する分類枠組みに一定の方向性が見えたので,第二年次は理論面では品格教育およびメタ学習,とりわけ後者の研究に重点を置く。
Hicks-Moorsteen生産性指数による日本経済の生産性低下要因の分析

本研究ではHicks-Moorsteen生産性指数を用いた生産性の要因分解分析法を新たに開発し、日本経済に関する種々のデータに適用して、90年代日本経済の生産性低下要因を分析した。本研究で開発した生産性の要因分解法は、従来のSolow残差やTornqvist指数に基づく方法と異なり、効率性の仮定(生産者が完全に効率的で常に費用最小化が実現しているという強い仮定)を置かなくとも、生産性を正しく計測しかつ非効率が生産性にどれだけ影響したかを知ることができる。すなわち、Hicks-Moorsteen指数により測られる生産性を、技術進歩要因,効率性要因,規模要因,投入・産出の混合効果に過不足なく分解できる。これら生産性指数および要因の計測には距離関数が必要であるが、距離関数の推定には確率フロンティア関数を用いるかデータ包絡分析を用いる。本研究では以下の通り、双方を用いて各種データによる3通りの分析を行った。第一は、日本を含むOECD17カ国の擬似パネルデータ(1965-1990年)でマクロのトランスログ型確率フロンティア関数を推定し距離関数を得たもの、第二は、47都道府県の擬似パネルデータ(1981-2000年)でマクロのトランスログ型フロンティア関数を推定し距離関数を得たもの、第三は、マクロレベルおよび産業レベルの時系列データ(1981-1998年)にデータ包絡分析を適用して距離関数を得たものである。これらの分析により、わが国の生産性は80年代には効率性の改善により先進国へのキャッチアップ過程にあったこと、90年代の生産性停滞は技術進歩の停滞に主な原因があるが、同時に96年の一時的回復には需要増による効率要因の回復が寄与していること、90年代後半のIT革新によると見られる生産性上昇は専ら非サービス部門の技術進歩要因に現れること等が明らかとなった。本研究は、Hick-Moorsteen生産性指数の要因分解法を新たに開発し、その適用により90年代以降の日本経済の生産性低下の原因を解明することである。16年度中にHicks-Moorsteen生産性指数の要因分解に関する理論的問題はすべて解決した。この結果、生産性変化率を技術進歩要因、効率性要因、規模要因、投入産出混合要因に分解することが可能となった。この方法は、最大効率規模(most productive scale size)が存在しない技術条件(たとえば大域的収穫逓減あるいは大域的収穫逓増)の下でも適用可能と言う点で、従来のMalmquist生産性指数の要因分解法よりも優れている。この方法を実データに適用するためには、距離関数の値を評価する必要がある。それを行うには、フロンティア関数モデルを計量経済学的に推定するか、あるいはデータ包絡分析(DEA)のどちらかを用いる。応用研究としては、まずDEAを用いる方法により、わが国9電力会社送電部門の1980年から2001年までのパネルデータ、および1981年から1998年までの日本経済の各部門時系列データ(マクロ、非サービス業全体、サービス業全体、自動車、一般機械、電気機械、金融、土木、電力、電気通信)を使い、Hicks-Moorsteen生産性指数の要因分解を行った。同時に、フロンティア関数を推定する方法により、日本を含むOECD17カ国の1965年から1990年までのパネルデータ、およびわが国47都道府県の1980年から2000年までのパネルデータによっても、要因分解を行っている。その結果によれば、わが国の90年代の生産性低下は技術進歩要因の停滞が主な理由である。この間、効率要因の改善は生産性を上昇させているが一時的な効果にとどまっている。また90年末には技術進歩要因の回復も認められる。

本研究ではHicks-Moorsteen生産性指数を用いた生産性の要因分解分析法を新たに開発し、日本経済に関する種々のデータに適用して、90年代の日本経済の生産性低下要因を分析した。本研究で開発した生産性要因分解法は、従来のSolow残差やTornqvist指数による方法と異なり、効率性の仮定(生産者が完全に効率的で常に費用最小化が実現しているという強い仮定)を置かなくとも、生産性を正しく計測しかつ非効率が生産性にどれだけ影響したかを知ることができる。すなわち、Hicks-Moorsteen指数により測られる生産性を、技術進歩要因,効率性要因,規模要因,投入・産出の混合効果に過不足なく分解できる。これら生産性指数および要因の計測には距離関数が必要であるが、距離関数の推定には確率フロンティア関数を用いるかデータ包絡分析を用いる。本研究では以下の通り、双方を用いて各種データによる3通りの分析を行った。第一は、日本を含むOECD17カ国の擬似パネルデータ(1965-1990年)でマクロのトランスログ型確率フロンティア関数を推定し距離関数を得たもの、第二は、47都道府県の擬似パネルデータ(1981-2000年)でマクロのトランスログ型フロンティア関数を推定し距離関数を得たもの、第三は、マクロレベルおよび産業レベルの時系列データ(1981-1998年)にデータ包絡分析を適用して距離関数を得たものである。これらの分析により、わが国の生産性は80年代には効率性の改善により先進国へのキャッチアップ過程にあったこと、90年代の生産性停滞は技術進歩の停滞に主な原因があるが、同時に96年の一時的回復には需要増による効率要因の回復が寄与していること、90年代後半のIT革新によると見られる生産性上昇は専ら非サービス部門に現れること等が明らかとなった。
熱ショック蛋白を介するポストコンディショニングの心保護効果

急性心筋梗塞の再灌流療法時に短時間の虚血と再灌流を繰り返すポストコンディショニングは再灌流障害を有意に抑制した。その機序を解明するために、白血球中のHSP72発現量を再灌流前から再灌流後48時間まで経時的に評価した。梗塞前狭心症(+)群は梗塞前狭心症(-)群に比し、再灌流前のHSP72発現量が3.4倍増加していたが、再灌流後のピーク値は両群で有意差を認めなかった。注目すべき点は、梗塞前狭心症(-)群でもポストコンディショニングを施行すると、HSP72の発現量は再灌流前に比し14.9倍の増加を認めた。以上よりポストコンディショニングは、HSP72の増加を介し心保護効果をもたらすことが示された。当院に救急来院された初回急性心筋梗塞症例で、発症12時間以内に冠動脈造影(CAG)を施行し、完全もしくは亜完全閉塞の一枝病変の症例を対象とした。心原性ショック、緊急冠動脈バイパス手術が施行された症例は除外し、コントロール群とポストコンディショニング群の2群に無作為に割り付けた。ポストコンディショニングの方法は、バルーンによる拡張を行い、その後30秒間の再灌流と60秒間のバルーン拡張による再閉塞を4回繰り返すこととし、最終的に適切なサイズのステントを留置した。一方コントロール群は、従来通りのバルーンによる前拡張もしくは血栓吸引療法を行い、その後に適切なサイズのステントを留置した。さらに梗塞前狭心症(心筋梗塞発症前48時間以内の狭心症発作)の有無により、各群とも2群に分類。ポストコンディショニングと梗塞前狭心症によるプレコンディショニング効果の同等性、相違点、相乗効果について検討した。ポストコンディショニング群はコントロール群に比しCPKの総和は少なく、心筋救済率も高値であった。また心電図上ST resolutionが良好でslow flowの頻度が少なく、myocardial blush gradeも高値であった。さらに心室頻拍などの再灌流性不整脈の出現率も低率であったことから、ポストコンディショニングは微小循環に対し保護的効果を示すことが証明された。このポストコンディショニング効果は、梗塞前狭心症を有する症例で有意にCPKの総和は少なく、心筋救済率も高値であり、更なる梗塞サイズ縮小効果が認められた。以上より、プレコンディショニングに加えてポストコンディショニングを施行した際の上乗せ効果が示唆される結果となった。動物実験において、長時間の冠動脈閉塞後に短時間の虚血と再灌流を繰り返すポストコンディショニングは、強力な心保護効果が得られた。近年、ヒトでも急性心筋梗塞の再灌流療法時に、ポストコンディショニングを行うと梗塞サイズが縮小する可能性が報告された。我々も安全かつ有効なポストコンディショニング法を検討・施行し、再灌流障害の顕著な抑制効果を確認した。しかし、そのメカニズム、有効性の客観的評価など未解決な点が多数存在する。本研究ではポストコンディショニングの機序として熱ショック蛋白(HSP)を介する心筋救済効果について評価するため、フローサイトメトリーによるHSP72の発現量について、再灌流前および再灌流後48時間まで継時的に測定した。再灌流療法前の白血球中のHSP72の発現量は、梗塞前狭心症(+)群:3.3±2.2 MFIに対し、梗塞前狭心症(-)群:11.3±8.0 MFIと虚血プレコンディショニングによりHSP72発現量の有意な増加が認められた。一方、再灌流後のHSP72発現量のピーク値では、梗塞前狭心症(-)群:20.2±7.6 MFI、梗塞前狭心症(+)群:16.8±6.9 MFIと両群で差を認めなかった。しかし、再灌流前に対する再灌流後のHSP72ピーク値の増加率は、ポストコンディショニング施行群で高値となり、特に梗塞前狭心症(-)ポストコンディショニング(+)群では前値に比し14.9倍の増加を認め、ポストコンディショニングを行うことでHSP72の発現量が増加することが示された。以上より、ポストコンディショニングはHSP72の増加を介し、心保護効果をもたらすことが示された。急性心筋梗塞の再灌流療法時にポストコンディショニングを行うことで、梗塞サイズの縮小効果が報告されており、我々は安全かつ有効なポストコンディショニング法の開発をめざしている。まず、本法による心筋救済効果、再灌流障害の抑制効果のメカニズムがプレコンディショニングと同一であるのかを検討した。

初回急性心筋梗塞症例をコントロール群とポストコンディショニング群の2群に割り付けをした。ポストコンディショニング群では、バルーンによる1分間の拡張と1分以内の再灌流を4回繰り返し、その後適切なサイズのステントを留置し、コントロール群では、従来通りのバルーンによる前拡張後にステント留置を行った。発症1週間以内の急性期に201Tl (TL)および123I-BMIPP (BMIPP)心筋SPECT、さらに6カ月後の慢性期に再度TL SPECTを撮像し心筋救済率を算出した。再灌流障害の指標として再灌流後のECGのST resolution、微小循環障害の指標としてmyocardial blush gradeを評価し比較検討を行った。ポストコンディショニング群では70%にST resolutionを認め、Slow flowやmyocardial blush grade1以下を呈した症例は認めなかった。さらにポストコンディショニング群では対照群に比し、総和CPKは有意に低値、慢性期LVEFは有意に高値であり、心筋救済率はプレコンディショニング群に匹敵した。ポストコンディショニングは再灌流障害および微小循環障害を軽減し、心筋サルベージ効果をもたらすことが証明された。ポストコンディショニング法は術者の技術と経験が必要であるが、我々は特に問題なく効果的かつ安全に手技を行うことができている。症例数は増えており、梗塞サイズ、左心機能、再灌流障害、微小循環障害などの評価はすでに行っている。これらの結果については、従来我々が行ったパイロットスタディの結果と軌を一にするものであり、概ね納得できるものである。今回は急性期の再灌流療法前後において、熱ショック蛋白(HSP)を経時的に測定している。HSPの推移と臨床評価項目との関連性については現在解析中であり、近日中に中間解析を行う予定である。ポストコンディショニング法はある程度の経験・熟練が必要であるが、この一年間で我々は安全かつ効果的な手技を行うことができている。現在のところ、症例数も順調に増えており、結果も概ね納得のできるものになっている。評価項目としては、(1)梗塞サイズ:1ΣCKおよびΣCK-MB、299mTc-tetrofosminと123I-BMIPPから算出した心筋救済率、(2)左心機能:心エコーより算出したLVEFと左室局所壁運動、2TLのQGSから算出したLVEF。(3)再灌流障害:1VT・Vfなどの再灌流性不整脈の発生、2ST再上昇。(4)微小循環障害:1slow flowの発生、2complete ST resolution、3myocardial blush grade。(5)予後:1全死亡、2心臓死、3急性冠症候群の発生、4心不全の発症、5血行再建術の施行。これらの評価項目とHSP72発現量との関連を検討する。HSP72は再灌流前、再灌流直後から72時間まで経時的に採血を行い、分離白血球中のHSP72発現量の測定を行う。測定にはHSP72抗体およびフローサイトメトリー法を用いることで定量的に評価する。症例数は増えているが、統計的な有意差を出すためには、できるだけ多くの症例が必要となる。研究の推進方策としては、積極的に胸痛の救急患者を受入れるよう努力を行っていきたい。本研究ではポストコンディショニングの機序として熱ショック蛋白(HSP)を介する心筋救済効果、再灌流障害の抑制を考えている。その仮説を証明すべく、急性心筋梗塞において再灌流前、再灌流直後から72時間まで採血を行い、分離白血球中のHSP72発現量の測定を行う。
植物毒素コロナチンをプローブとした植物オクタデカノイドシグナル伝達系の解明

植物オクタデカノイドシグナル伝達系とは植物ホルモンの一種ジャスモン酸とその関連化合物(ジャスモノイド)を包含する一連のカスケードによる植物の生理機能制御に関わる重要なシグナル伝達系である。植物毒素コロナチンはオクタデカノイド/ジャスモノイド化合物と同様でかつ強い植物生理活性を示す。したがって、コロナチンは本シグナル伝達系解明の最も有望なプローブとしての潜在性を持っている。従来開発したコロナファシン酸の不斉合成法により12グラムスケールのコロナファシン酸の合成を達成した、コロナミン酸とのアミド化により大量のコロナチンを合成することが可能となった。コロナチンのケトンおよび二重結合を還元した化学的に安定なアナログを合成した。それらのアナログによる植物の防御機構に関わるオクタデカノイドシグナル伝達系への作用として、イネ葉揮発性成分誘導活性およびファイトアレキシン誘導活性を検討したところ、コロナチン自身よりも活性が強くなることを明らかにした。コロナチンのカルボキシル基からアミド型またはエステル型のスペーサー(リンカー)は直接導入できないことが判明したため、予めコロナミン酸にスペーサーを導入した後にコロナファシン酸とアミド化することで各種プローブへの変換が可能となった。スペーサーの長さを最適化した後、ビオチン、蛍光発色団、光親和性標識、放射性標識を導入し、アフィニティークロマトグラフィーへの展開と合わせて結合タンパク質との相互作用の解析を行なうプローブの基盤が確立された。今後、プローブ化合物の合成と平行してイネ以外の植物に対する種々の生理活性試験(オクタデカノイド/ジャスモノイド活性)により植物材料を選び、コロナチンおよびオクタデカノイド結合タンパク質の解明を目指す。植物オクタデカノイドシグナル伝達系の解明を目的として、合成化学的なアプローチにより各種プローブの中心的母核である植物毒素コロナチンの大量合成を検討した。従来開発したコロナファシン酸の不斉合成法を、光学活性ランタンリンクドビナフトールを不斉触媒として用いる方法へ代えることにより大量合成へと展開した。現在までの検討で、12グラム程度のコロナチンを合成できる目処がついた。さらなる、スケールアップをめざして反応条件を検討中である。プローブへの誘導化においては、ケトン官能基を還元したアルコール誘導体からエーテル型のもの、およびカルボキシル官能基を足掛かりとしたアミド型のもの、2タイプを検討中である。両タイプとも、スペーサーの長さの調節を行った後、ビオチンの導入をはかり、結合タンパクとの相互作用の解析を容易にする方向で進展中である。プローブ化合物の合成と平行して、植物に対する種々の生理活性試験(オクタデカノイドおよびジャスモノイド活性)を検討中である。また、植物毒素であるコロナチンのプローブ化とは別途に、植物が本来のもっているオクタデカノイドに相当する抗β-酸化型の新規化合物をデザインし合成研究を行った。その結果、2,3-シクロプロパン型-OPC-アナログ、および3-アセチレン型-OPC-アナログの合成を達成した。両アナログについては、市販のジャスモン酸メチルを原料とし、炭素鎖の調節が容易な合成経路であるため、今後アフィニティークロマトグラフィーへの展開を目指す方向で研究を進展中である。従来開発したコロナファシン酸の不斉合成法により12グラムスケールのコロナファシン酸の合成を達成した。コロナミン酸とのアミド化により大量のコロナチンを合成することが可能となった。

それらのアナログによる植物の防御機構に関わるオクタデカノイドシグナル伝達系への作用として、イネ葉揮発性成分誘導活性およびファイトアレキシン誘導活性を検討したところ、コロナチン自身よりも活性が強くなることを明らかにした。コロナチンのカルボキシル基からアミド型またはエステル型のスペーサーは直接導入できないことが判明したため、コロナミン酸にスペーサーを導入した後にコロナファシン酸とアミド化することで各種プローブへの変換が可能となった。スペーサーの長さを最適化後、ビオチン、蛍光発色団、光親和性標識、放射性標識を導入し、アフィニティークロマトグラフィーへの展開と合わせて結合タンパク質との相互作用の解析を行なうプローブの基盤が確立された。今後、プローブ化合物の合成と平行してイネ以外の植物に対する種々の生理活性試験(オクタデカノイド/ジャスモノイド活性)により植物材料を選び、コロナチンおよびオクタデカノイド結合タンパク質の解明を目指す。
パターン認識における特徴選択のための情報量基準

1.パターン認識系の設計のために与えられたサンプル(事例)群に基づいて各概念クラスを記述する場合、各サンプルを記述する特徴群をどのように選択するかが、非常に重要となる。サンプルをより多く包含するような抽象度の高井記述を生成することと、概念クラスをより少数個の特徴で記述することの間には一般にトレードオフが存在しており、ここに適当な情報量基準が必要となることを指摘した。クラス概念の記述を、サンプルを2つづつしか含まない最小記述単位に基づいて行う場合の特徴選択法と情報量基準については、国際会議(IFCS-93)に招待論文として報告した。2.報告者は電子情報通信学会論文誌(1988)に、概念クラスを与えられたサンプル群を包含するような事象とよぶ領域によって記述し、その後0-1整数計画法によって特徴選択する方法を提案している。今年度の研究によって、より望ましい特徴選択は、この報告の方法とIFCS-93に報告した方法の中間の方法によって可能であることが判明した。また、新たな方法は、特徴選択を0-1整数計画法によって実行可能であり、100特徴で数百サンプル程度の問題を申請により購入したパーソナルコンピュータで実用的範囲で解くことが可能となった。3.特徴選択法の応用として、神経回路網モデルのユニット数の選択問題に適用を試みたが、入力層のユニット数の選択に対して、特徴選択がきわめて重要であることが判明した。上記2、3の成果については今後逐次公表していく予定である。
ヒト歯根膜線維芽細胞におけるMMP-1遺伝子の発現

本研究は,サイトカイン(IL-17)およびメカニカルストレス刺激下のヒト線維芽細胞におけるC/EBPの発現とその変化を明らかにし,それがMMP-1遺伝子の発現にどのような影響を与えているかを解明することを目的として行った.Shimizuらの方法^<11)>に準じて得られたヒト歯根膜線維細胞で57代目のコンフルエントな状態になった培養細胞を,6hall plate(Flexercell^<【○!R】> strain unit)に播種し実験に用いた.申請者らは,平成14年度に培養プレート底部を一定時間持ち上げる持続性のメカニカルストレスを加えた結果,MMP-1mRNAの発現に著明な経時的変化は認められず,collagen type-I mRNAは2時間後で減少し24時間後に増加することを明らかにした.しかし,IL-1βmRNAの発現は認められなかった.また,平成15年度はヒト歯根膜線維芽細胞に圧迫刺激と持続性の伸展刺激を加えて,メカニカルストレスの種類によるIL-1βの発現とそれがMMP-1遺伝子の発現に及ぼす影響について比較検討した.今年度はメカニカルストレス下での骨リモデリングに関与するヒト歯根膜線維芽細胞由来のサイトカインとしてIL-1β,歯周組織のdegradationに関与する因子としてMMP-1,細胞基底膜のdegradationに関与する因子としてMMP-2に着目し,それぞれのmRNA発現に及ぼす反復性メカニカルストレスの作用について比較検討を加えた.メカニカルストレスとしてFlexercell^<【○!R】>strain unitを用いた反復性の伸展刺激を加えた。実験群は2時間,4時間,6時間,8時間および24時間刺激を加えた後,細胞を回収した.得られた細胞より通法に従いtotal RNA精製,first-strand cDNAの合成を行いRT-PCR法にて,IL-1β,MMP-1,MMP-2mRNAの検出を行った.その結果,反復性伸展刺激下ではIL-1βmRNAの発現に経時的な変化が認められた.一方,対照群では認められなかったMMP-1は2時間後から発現し24時間までその発現が確認された.MMP-2に著明な変化は認められなかった.現在,IL-17刺激とメカニカルストレス刺激の2条件下でのMMP-1の発現についてさらに検討を加えて研究遂行中である.本研究は,サイトカイン(IL-17)およびメカニカルストレス刺激下のヒト線維芽細胞におけるC/EBPの発現とその変化を明らかにし,それがMMP-1遺伝子の発現にどのような影響を与えているかを解明することを目的として行った.Shimizuらの方法^<11)>に準じて得られたヒト歯根膜線維細胞で57代目のコンフルエントな状態になった培養細胞を,6hall plate(Flexercell^<【○!R】> strain unit)に播種し実験に用いた.申請者らは,平成14年度に培養プレート底部を一定時間持ち上げる持続性のメカニカルストレスを加えた結果,MMP-1mRNAの発現に著明な経時的変化は認められず,collagen type-I mRNAは2時間後で減少し24時間後に増加することを明らかにした.しかし,IL-1βmRNAの発現は認められなかった.また,平成15年度はヒト歯根膜線維芽細胞に圧迫刺激と持続性の伸展刺激を加えて,メカニカルストレスの種類によるIL-1βの発現とそれがMMP-1遺伝子の発現に及ぼす影響について比較検討した.今年度はメカニカルストレス下での骨リモデリングに関与するヒト歯根膜線維芽細胞由来のサイトカインとしてIL-1β,歯周組織のdegradationに関与する因子としてMMP-1,細胞基底膜のdegradationに関与する因子としてMMP-2に着目し,それぞれのmRNA発現に及ぼす反復性メカニカルストレスの作用について比較検討を加えた.メカニカルストレスとしてFlexercell^<【○!R】>strain unitを用いた反復性の伸展刺激を加えた。実験群は2時間,4時間,6時間,8時間および24時間刺激を加えた後,細胞を回収した.得られた細胞より通法に従いtotal RNA精製,first-strand cDNAの合成を行いRT-PCR法にて,IL-1β,MMP-1,MMP-2mRNAの検出を行った.その結果,反復性伸展刺激下ではIL-1βmRNAの発現に経時的な変化が認められた.一方,対照群では認められなかったMMP-1は2時間後から発現し24時間までその発現が確認された.MMP-2に著明な変化は認められなかった.現在,IL-17刺激とメカニカルストレス刺激の2条件下でのMMP-1の発現についてさらに検討を加えて研究遂行中である.本研究は,サイトカイン(IL-17)およびメカニカルストレス刺激下のヒト線維芽細胞におけるC/EBPの発現とその変化を明らかにし,それがMMP-1遺伝子の発現にどのような影響を与えているかを解明することを目的として行った.Shimizuらの方法^<11)>に準じて,ヒト歯根膜線維芽細胞を得た.57代目のコンフルエントな状態になった培養細胞をPBSおよびトリプシンで処理しその細胞浮遊液を収集し,6hall plate (Flexercell^【○!R】strain unit)に播種し実験に用いた.申請者らは,平成14年度に培養プレート底部を持ち上げる方向のメカニカルストレスを加えた結果,MMP-1mRNAの発現に著明な経時的変化は認められず,collagen type-

ImRNAは2時間後で減少し24時間後に増加することを明らかにした.しかし,IL-1βmRNAの発現は認められなかった.矯正学的歯の移動時すなわち歯根膜細胞にメカニカルストレスが加わる時期に,歯肉溝滲出液中IL-17量の経時的変化が認められる報告があることから,予備実験としてメカニカルストレス下での骨リモデリングに関与するヒト歯根膜線維芽細胞由来のサイトカインとしてIL-1β,歯周組織のdegradationに関与する因子としてMMP-1およびcollagen type-Iに着目し,それぞれのmRNA発現に及ぼす持続性および反復性メカニカルストレスの作用について比較検討を加えた.メカニカルストレスとしてアクリル製円柱による持続的な圧迫刺激とFlexercell^【○!R】strain unitを用いた反復性の伸展刺激を加えた.実験群は2時間および24時間荷重して細胞を回収した.得られた細胞より通法に従いtotal RNA精製,first-strand cDNの合成を行いRT-PCR法にて,歯周組織の炎症反応および骨吸収においてに重要なメディエーターであるIL-1βと,extracellular matrixのMMP-1,collagen type-ImRNAの検出を行った。その結果,反復性の伸展刺激下ではIL-1βmRNAの発現に経時的な変化が認められた.一方,MMP-1,collagen type-Iに著明な変化は認められなかった.しかしながら,伸展刺激の強さと実験時間についてさらに検討を加える必要性が示唆された.これらの条件設定が確立された上で,IL-17刺激とメカニカルストレス刺激の2条件下でのMMP-1の発現についてさらに検討を加える予定である.現在,反復性伸展刺激の条件設定とともに実験を継続して行っている.平成16年度には,IL-17刺激の設定条件について検討し,IL-17およびメカニカルストレス刺激下でのC/EBPの発現について検討する予定である.本研究は,サイトカイン(IL-17)およびメカニカルストレス刺激下のヒト線維芽細胞におけるC/EBPの発現とその変化を明らかにし,それがMMP-1遺伝子の発現にどのような影響を与えているかを解明することを目的として行った.Shimizuらの方法^<11)>に準じて得られたヒト歯根膜線維芽細胞で57代目のコンフルエントな状態になった培養細胞を,6hall plate(Flexercell^【○!R】strain unit)に播種し実験に用いた.申請者らは,平成14年度に培養プレート底部を一定時間持ち上げる持続性のメカニカルストレスを加えた結果,MMP-1mRNAの発現に著明な経時的変化は認められず,collagen type-I mRNAは2時間後で減少し24時間後に増加することを明らかにした.しかし,IL-1βmRNAの発現は認められなかった.
Trkファミリーレセプターのシグナル伝達出発機構

本研究では、神経細胞におけるニューロトロフィンによるTrkファミリーレセプターを介した分化誘導と生存維持のシグナル伝達機構を解明することを目的としたが、まず生存維持シグナル伝達機構を解析した。Trkファミリーレセプターの活性化とphosphatidylinositol 3-kinase(PI3-K)の活性化の間に働いているシグナル伝達タンパク質の解析と、PI3-Kの下流のAkt(Aktキナーゼ)のさらに下流の過程を解析した。1、Trkファミリーレセプターを介したPI3-Kの活性化機構の解析BDNFによるTrkBレセプターを介したPI3-Kの活性化に関与するシグナル伝達タンパク質の同定を行った。既に、TrkB連発現PC12細胞や培養大脳皮質ニューロンや小脳顆粒細胞において抗PI3-K抗体で共沈するチロシンリン酸化タンパク質を数種類見い出している。これらドッキングタンパク質として、培養大脳皮質ニューロンではIRS-1(insulin receptor substrate-1)とIRS-2が主として働いていること、それら以外にSHP-2も働いている(Grb2も関わっているかも知れない)ことを見い出している。他にも、約95kDaのチロシンリン酸化タンパク質を検出している。一方、培養小脳顆粒細胞においては、約95kDaのチロシンリン酸化タンパク質が主として働いていることが明らかとなり、このタンパク質は抗Gabl抗体で沈殿することからGab1(Grb2-associated binder-1)であることが同定された。Gab1は、N末端にPH(pleckstrin homology)ドメインを持つドッキングタンパク質であり、Trkファミリーレセプターによりリン酸化されて、PI3-Kの活性化に働く主要なシグナル伝達タンパク質と考えられる。さらに、小脳顆粒細胞でのBDNF刺激では上述したGab1が主として働いているが、IGF-1刺激ではIRS-1,-2が主として働いていることが分かった。これらのことは、同じ細胞でのPI3-Kの活性化であっても、別のリガンド-レセプター系によっては別のドッキングタンパク質を介して活性化が引き起こされること、つまりドッキングタンパク質の使い分けがあることを示している。培養小脳顆粒細胞において、PI3-Kの下流でAktが働いているが、そのさらに下流にはJNKの活性抑制とc-Junの発現抑制があることが分かった。今後は、Aktの活性化からJNKの活性抑制に至るシグナル伝達経路の解析を行う予定である。1、Trkレセプターを介したPI3-Kの活性化経路の解析BDNFによるTrkBレセプターを介したPI3-Kの活性化に関与するシグナル伝達タンパク質の同定を行った。既に、TrkB発現PC12細胞や培養大脳皮質ニューロンにおいて抗PI3-K抗体で共沈するチロシンリン酸化タンパク質を、IRS-1、IRS-2を含めて数種類見出している。また、培養小脳顆粒細胞において、約95kDaのチロシンリン酸化タンパク質を見出している。今後、これらの中に、既知のGab1、FRS2(SNT)等の抗体で沈降するバンドがないかどうか調べる。新規のドッキングタンパク質と思われるものがあれば、電気泳動により精製し、微量アミノ酸配列分析により、部分アミノ酸配列を決定し、それにより全長cDNAをクローニングし、その塩基

配列コードするアミノ酸配列を決定する。さらに、合成ペプチド等による抗体の作製を行う。TrkB発現PC12細胞や培養小脳顆粒細胞のアポトーシスをBDNFが抑制することを確認していたので、これらの系を使ってBDNFによる生存維持シグナルにおけるPI3-Kの下流の経路を解析した。PI3-Kの産物脂質PI-3、4-P2の誘導体でアポトーシスが抑制され、同時にAktキナーゼの活性の上昇が観察された。このことは、AktキナーゼがPI3-Kの下流で働いていることを示唆する。p70S6Kの特異的阻害剤ではBDNFのアポトーシス抑制作用に影響がなかったので、p70S6Kはアポトーシス抑制作用に関与していないことが判明した。また、さらにAktキナーゼの下流にはJNKの活性抑制およびc-Junの発現抑制があることを見出している。今後は、AktキナーゼからJNKの活性抑制に至る経路を詳細に解析する。本研究では、神経細胞におけるニューロトロフィンによるTrkファミリーレセプターを介した分化誘導と生存維持のシグナル伝達機構を解明することを目的としたが、まず生存維持シグナル伝達機構を解析した。Trkファミリーレセプターの活性化とphosphatidy11nositol 3-kinase(PI3-K)の活性化の間に働いているシグナル伝達タンパク質の解析と、PI3-Kの下流のAkt(Aktキナーゼ)のさらに下流の過程を解析した。1、Trkファミリーレセプターを介したPI3-Kの活性化機構の解析BDNFによるTrkBレセプターを介したPI3-Kの活性化に関与するシグナル伝達タンパク質の同定を行った。既に、TrkB発現PC12細胞や培養大脳皮質ニューロンや小脳顆粒細胞において抗PI3-K抗体で共沈するチロシンリン酸化タンパク質を数種類見い出している。これらドッキングタンパク質として、培養大脳皮質ニューロンではIRS-1(insu1in receptor substrate-1)とIRS-2が主として働いていること、それら以外にSHP-2も働いている(Grb2も関わっているかも知れない)ことを見い出している。他にも、約95kDaのチロシンリン酸化タンパク質を検出している。一方、培養小脳顆粒細胞においては、約95kDaのチロシンリン酸化タンパク質が主として働いていることが明らかとなり、このタンパク質は抗Gabl抗体で沈殿することからGabl(Grb2-associated binder-1)であることが同定された。Gab1は、N末端にPH(pleckstrin homology)ドメインを持つドッキングタンパク質であり、Trkファミリーレセプターによりリン酸化されて、PI3一Kの活性化に働く主要なシグナル伝達タンパク質と考えられる。さらに、小脳顆粒細胞でのBDNF刺激では上述したGablが主として働いているが、IGF-
中小企業における環境会計展開可能性の研究

本研究は、これまで環境会計の研究対象として体系的に取り上げられることの少なかった中小企業の環境保全活動の認識、測定を考究した。中小企業環境会計構築の理論的根拠として、環境会計の分野では否定的見解の多い経済的意思決定有用性アプローチの合理性を、中小企業の企業特性を根拠に展開した。かかるアプローチに基づき、環境マネジメントシステムや環境報告書を発展させる形で中小企業環境会計の基礎的枠組みの考察、環境パフォーマンス指標を組み込んだ中小企業環境会計の展開などを行い、中小企業にとって経営活動と環境保全活動の両立が可能となる有用性と実行可能性の高い環境会計システムを考究した。本研究はエコアクション21認証登録企業の環境保全活動の情報化を発展的に考究し、中小企業環境会計システムを構築することを目的としている。平成22年度は研究初年度であるので、まず文献研究を行った。エコアクション21では、CO_2、廃棄物および排水といった3種類の環境負荷項目の必須的把握が求められている。そこで、ミクロはマクロの法則に従うという観点から、資源循環と経済活動、循環型社会とサステナビリティおよび循環型経済社会の指標等を考究した。これらの考究は、エコアクション21認証登録企業の環境負荷項目の削減と情報化へ向けての大きな枠組みを考える上で有用であった。さらに、地域環境マネジメントとLCAの観点から、LCAの視点とコストの視点や環境負荷の測定技法等を考究し、中小企業が環境活動レポートの作成あるいは環境保全活動の貨幣的情報化にあたり、測定技法の展開と精緻化に対する多くの示唆を得た。さらに、環境法からのアプローチとして環境負荷と環境リスクを考察し、中小企業に適用可能な環境経営指標と企業リスク評価の関連づけを行い、環境活動レポートの高度化へ向けての準備作業を行った。沖縄県生産性本部と沖縄県内中小企業の環境保全意識の一般的レベルについて意見交換を行い、概して財務基盤の弱い中小企業の場合、環境負荷の削減と収益力の強化のリンクの絶対的必要性が指摘された。中小企業版環境会計の構築にあたり、課題となるところである。ハワイでは会計的測定や中小企業の経営活動の社会に対する経済的・環境的影響把握の観点から環境保全活動の認識・測定について資料収集および研究者や経営者との意見交換を行い、費用・便益分析の視点から中小企業環境会計システム構築の課題を考察した。本年度はまず、沖縄県におけるエコアクション21の事務局である沖縄県中小企業団体中央会と、県内エコアクション21認証登録企業の環境保全とその情報化に対する課題等について意見交換した。中小企業の場合、日々に経営活動に環境の視点を導入し、環境保全を促進するためには経済的なインセンティブが必要であり、したがって、このような観点から環境会計を考えなければならないとの結論に達した。名古屋商工会議所で「名古屋商工会議所環境行動計画」に基づく名古屋市の中小企業の環境保全活動に関する取り組み状況・その情報化についての意見交換の際にも、環境と経営の両立が不可欠とされた。そこで、中小企業環境会計構築にあたりその基盤となる環境マネジメントシステムの整備とリンクした基礎的システム設計を行った。エコアクション21に詳しい沖縄県内の実務家と、環境と経営の両立の観点から、簡便で必要情報の入手が容易な環境効率指標と環境負荷要因に重みづけをした統合指標の作成について意見交換を行い、測定尺度の集約化に向けての実行可能性の高い示唆を得た。このことにより中小企業環境会計情報の比較可能性を高めるためのフレームワークを構築することができ、本研究が大いに進展した。国内外の研究者との勉強会や意見交換を通して、中小企業環境会計のモデル設計の方法論として経済的意思決定アプローチの妥当性を論証し、かかる観点から中小企業環境会計の展開可能性の方向を確立した。なお、文献研究は年間を通して行っており、上記の研究成果に反映されている。環境会計は企業の環境保全活動を認識・測定の対象とするので、このような活動の情報化と社会的な環境情報発信の観点から、エコステージ、KES・環境マネジメントシステム、およびエコアクション21の3つの中小企業向け環境マネジメントシステムの比較考察を行い、環境コミュニケーションとしての中小企業の環境会計の基礎的枠組みを、環境関連情報の入手可能性・比較可能性等の観点から考察した。さらに、この枠組みを定量的・定性的に深化させるために環境省ガイドライン等との特異性分析を行った。また、環境会計実施における中小企業の負担軽減の視点から、制度的環境マネジメントシステムとは関わりなく公表されている中小企業の環境報告書を分析し、会計専門職業人との意見交換をとおし、この環境報告書を環境会計へ進化させるにあたっての人的・組織的・資金的課題を把握した。一連の研究から、環境会計構築にあたって、環境関連情報を公表している中小企業の階層性が明らかとなった。そこで、中小企業の環境会計の基礎的枠組みでは、まず、実行可能性とマテリアルバランスの観点からの環境保全コストと各種排出量等の物量単位での情報をその中心的な構成要素とした。

しかし、情報能力の高い中小企業の観点や中小企業環境会計の目指すべき方向性から「環境負荷を削減している中小企業はそうでない企業より最後の行でよく見える」ような環境会計にすべく、環境パフォーマンス指標を組み込こんだ体系的な中小企業環境会計まで展開した。「中小企業における環境会計展開可能性の研究」により、それぞれの中小企業の置かれている立場に応じ、実行可能な中小企業環境会計の枠組みが考究されたことにより、環境会計の対象領域の拡大と社会的有用性が高まったものと思われる。平成23年度は研究2年目であり、したがって研究課題の中小企業環境会計システムの基礎的枠組み作りに取り組んだ。文献研究、経済団体、実務家や研究者との意見交換等を通して、上記の研究実績概要の箇所で述べたように中小企業環境会計システムの大枠を構築することが出来たので、研究はおおむね順調に進展していると思われる。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は研究の最終年度であるので研究課題を完成させる。そのために、中小企業環境会計システムを試案として構築し、それにつき実行可能性の観点からエコアクション21に詳しい経営者・税理士・中小企業診断士等と意見交換し、このシステムの実践的完成度を高めていく。また、このシステムを理論的側面からフィードバックするために国内外の研究者と検討を行う。このようにして有用性が高く、かつ体系的な中小企業環境会計システムを完成させる。
光コヒーレンス断層法による血球挙動の計測

血球粒子の血管内断面分布とその非一様性のメカニズムを流体力学的に解明するために、光コヒーレンス断層法(OCT)を用いた粒子挙動計測システムを開発し、血管内での血球分布の計測に応用することを目的とした。近赤外低干渉長の光源を用いたOCTシステムを試作した後、広帯域の光源の使用と周波数領域のOCTシステムへの改良によって、10ミクロン以下の高空間分解能かつ高速な撮像が実現し、流れ中の粒子のOCT像を得ることが可能となった。一方、血球を模擬するモデル粒子を用いた数値シミュレーションを行った結果、赤血球と血小板の断面内分布の差異は、その大きさと変形性の差異が共に寄与していることが示唆された。血液は、液体である血漿に、赤血球、白血球、血小板から成る血球成分が高濃度に浮遊しているサスペンションであり,血球の3成分はその大きさや物性の違いのため、血液流れ中での挙動が異なっている。特に,生体内における各血球の血管断面内分布には大きな違いがあり,それぞれの生理機能に密接に関係している。しかし血液は不透明であるため、通常の光学顕微鏡を用いた計測は困難で、そのメカニズムの詳細については未だ明らかにされていない。本研究では、そのメカニズムを流体力学的に解明するために、光コヒーレンス断層法(OCT)を用いた粒子挙動計測システムを開発し、血液流れ中での血球運動の計測に応用することを目的とした。本年度は、(1) OCTシステムの試作と性能評価, (2)数値シミュレーションによる血球挙動の解析を行った。まず、(1)装置の試作においては、光源や干渉計、光学系、PC等を用いてOCTシステムを製作し、調整を行った。製作したOCTシステムを用いて、内径0.1-1 mmの微小流路内に直径10及び20ミクロンのポリスチレン粒子を封入して撮像した。その結果、粒子のOCT像を得ることができ、流路内における粒子位置の測定精度は10ミクロン程度であることが分かった。(2)数値シミュレーションにおいては、血球を模擬するモデル粒子を用いて管内流れ中の粒子運動の数値解析を行った。液滴をモデルとした2次元解析では、サイズが大きくて表面張力の小さな粒子は流路の中央付近を流れる割合が大きく、逆に小さくて表面張力の大きな粒子は流路壁に近寄る傾向があることが示された。この結果は、赤血球と血小板が混在して流れる場合の分布を血球の物性に関係づけて説明する結果であると考えられる。血液は、主として水から成る血漿に、血球成分である赤血球、白血球、血小板が高濃度に浮遊しているサスペンションである。生体内において、赤血球は血管中央付近に集まる傾向があるのに対し、血小板は血管壁付近に多く分布し、白血球は特に流量が低下した場合に細静脈壁付近に現れることが知られている。これらの血球挙動は血球各成分の生理機能に密接に関係しているため、血管断面内における血球の分布を明らかにすることは重要である。しかし血液は不透明であるため、管径が極めて小さい場合を除いて通常の光学顕微鏡を用いた計測は困難で、その詳細については未だ明らかにされていない。本研究では、管断面の血球分布とそのメカニズムを流体力学的に解明するために、光コヒーレンス断層法(OCT)を用いた粒子挙動計測システムを開発し、血液流れ中での血球分布の計測に応用することを目的とした。本年度は、(1)昨年度試作したOCTシステムによる粒子位置の計測,(2)数値シミュレーションによる粒子運動の解析を行った。まず、(1) OCTシステムによる粒子位置の計測では、内径0.1-1 mmの微小流路内に直径10及び20ミクロンのポリスチレン粒子を浮遊させた流体を流し、撮像した。その結果、OCTの測定体積内を通過する粒子のOCT像を得ることができ、各粒子の光軸方向(深さ方向)の位置を求めることで、管内の粒子分布を得ることができた。本年度はレイノルズ数の影響について調べ、血管径0.1-1 mmの血液流れに相当する流速の場合において、剛体の球形粒子に対しても慣性の影響により粒子分布が非一様となる可能性が示唆された。生理流体力学OCTシステムの試作と性能評価に関し、ほぼ計画通りOCTシステムが製作でき、性能評価も行うことができた。具体的には、経費を抑えるため主として現有の機器(光源、干渉計、光学系、PC等)を用いてOCTシステムを製作したことから空間分解能が当初の計画より若干劣るものの、直径10および20ミクロンの粒子の撮像に成功した。

今後流れ中の粒子運動の計測を行うために撮影速度を速くする必要があると考えられ、それに向けた改良を行う予定である。また、管内流れ中の粒子運動の数値シミュレーションは計画通り実行でき、おおむね順調に進行している。管内流れ中の粒子運動の計測を可能とするため、製作したOCTシステムの改良を行う。現在時間領域OCTとなっているが、運動する粒子の計測のためには撮影速度が不足する可能性があるので、周波数掃引レーザ光源を用いることにより周波数領域のOCTシステムを構築し、高速の撮影を可能にする。この改良型OCTシステムを用いて微小流路に粒子を流す実験を行い、粒子の運動が追跡可能であることを確かめる。更にOCTの光源の調整と解析法の最適化を行うことによって,空間分解能を向上させることを試みる。主として現有の機器を使用してOCTシステムを製作したこと、および本年度は装置の開発・製作と性能評価・調整が中心であったため、これらを研究代表者と連携研究者が担ったことにより、物品費および人件費が抑えられた。製作したOCTシステムを血液流れへ応用するための実験用物品費と実験補助の人件費、および研究成果発表のための旅費等に使用する予定である。