hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生体由来素材を用いた小口径人工血管の開発

porcinecarotid arteryからAcellular matrix人工血管を作成し、その人工血管をcanine abdominal aortaに移植して、それをscaffoldsとして大動脈の再生が可能か否かを検証すべく実験を行った。ブタの新鮮な頚動脈をTritonX-100を用いてdetergent処理をする。これによってacellular matrixを得る。このacellular matrixの内腔にヘパリンを結合させて、ヘパリン徐放性人工血管を作成した。この人工血管をビーグル犬の腹部大動脈に移植した後、組織学的に検討した。移植前の人工血管はAnti PorcineIgG, Anti PorcineMHC Class II陰性となり、抗原性は減少していることが証明された。移植したgraftは、炎症細胞湿潤は軽微であった。抗血栓性並びに開存性に関してはheparinizationすることによって問題なく開存した。1ヶ月後の病理所見ではgraft中心部を除く部分に内皮細胞再生を認め、6ヶ月後ではgraft中央も内皮細胞に覆われ、内膜部分には整然と配列する平滑筋をgraft全長にわたって認め、再生した内皮細胞にはVEGF産生能も備わっていた。外膜側には新生したcapillaryを認めた。以上から、cell extractionしたxeno-vascular prosthesisには自己細胞による、血管再生の可能性も十分にあると推測できた。6ヶ月後のgraftでは、Factor8によって内皮細胞が新生していることが証明できたが、それのみではなくその新生内皮細胞がVEGFを分泌しておりauto-crine能を備えhost由来の内皮細胞が正常に機能していることを証明した。実験方法ブタの新鮮な頚動脈を卸売り市場で購入し、それをTritonX.100を用いてdetergent処理をする。これによって動脈の細胞成分が脱落し、acellular matrixを得る。この人工血管を、ビーグル犬の腹部大動脈に移植した後、血管造影を行って開存を確認し、3週、18週、52週後に犠牲死させて、組織学的に検討した。実験結果強度に関しては、移植後の大動脈圧に十分耐え、移植後51週に於いても良好に開存している事から、使用に耐え得るものと考えている。また、工学部の協力を得て、引っぱり強度、耐圧能を物理的に計測する予定である。抗血栓性に関しては、ヘパリン結合状態を蛍光物質とヘパリンを結合させて人工血管と、ヘパリンの結合状態を調べている。移植血管の開存は、当初非常に良かったが、実験を進めていくに従って、血栓閉塞する例も見られた。今後、改良の余地が有ると考えている。改良方法については、現在2つの方法を考えており、4月から改良型の実験に着手する予定にしている。移植後の人工血管の組織学的変化は、3週後には内腔の約80%に、新生内皮細胞をを認めるが、人工血管中央部にまでは達していない。18週後には内腔は完全に新生内皮で被われている。それとともに人工血管の吸収及び、再生過程も進行し、51週後には人工血管は自己細胞によってほぼ完全な動脈の構造を示した。ブタ頸動脈をdetergent処理してacellular matrixとし、これにへパリンをbindingさせて抗血栓性のある人工血管を作製した。この人工血管を犬の腹部大動脈に移植してその開存性と、犬の自己組織が再生するかを考察した。平成10年度までの実験では実験の過程で血栓閉塞する例が散見されるようになり、人工血管にへパリンをbindingさせるだけでは抗血栓性は不充分と考えられた。これに対しては人工血管移植術前5日間と術後5日間犬に少量のアスピリンを内服させることによって全例開存を得た。Acellular matrixの免疫学的評価で、抗原性が消失していることと、移植後3週、18週、52週の人工血管の組織学的評価を行った。その結果人工血管は順調に再生されている様であるが、3週、18週、52週のみの評価ではその間の課程が十分に評価できない為、人工血管移植後1週、9週、36週に犬を犠牲死させて人工血管の組織学的検討を追加した。その結果、人工血管内腔に内皮細胞が時間を追って再生される課程が証明された。また、人工血管が吸収される課程も時間と共に進行している様子が観察できた。

ただ、18週までは順調に内皮細胞が再生されて、人工血管も吸収課程にあり、良好な経過を辿っているが、52週まで観察すると、人工血管は完全に吸収されてはいるが弾性繊維の再生が見られないということがわかった。それ以外の内皮細胞や平滑筋は問題なく再生されている。当初の予想では完全に自己細胞による血管の再生を期待したが、弾性繊維の再生については今後の課題である。
平成18年度は、Slippage論に焦点を当てた文献研究の結果をフィールドで確認しまとめる作業と、Slippage論をラオスで援用する為の解釈についてのとりまとめもおこなった。その上で最終的な成果となる論文作成の準備をおこなった。調査対象地(ラオス南部・サワンナケート県)での森林管理に関する現地調査をおこなった。地方行政による「目こぼし」的な対応については、これまでの研究成果同様に保護地域での森林管理については確認された。しかしながら、植林事業や木材伐採事業など営利的な事業における森林管理においては、むしろ地域住民に対して不利益を被る事態が散見されることが分かった。これよりSlippageは、地方行政個人に対して何らかの利益が発生する可能性のある事象について、その実施はきわめて乏しいと考えることが出来ると考えられるが、この事象の実態や構造については今後の研究課題としたい。ラオスにおけるSlippage論の大きな特徴は、Slippageの事象が法制度を遵守しないでおこるNegative Slippageのみであり、他の法レジームなどに置き換えるPositive Slippageは起こりえないことがわかった。これにはラオスがアメリカのように十分に行政機構のシステムが発達していないことが一因であるとした。また社会関係資本論、Slippage論と関連する日常の抵抗論、途上国の現地行政論、社会主義国の二重の従属論などの研究の一連のレビュー活動も完了した。現地調査の結果を受けて、文献研究の成果と照らし合わせ、その成果を博士論文の一部として取りまとめるとともに、投稿論文の準備をおこなっている。平成16年度は、まず社会関係資本やその関連分野に関する文献の収集とそのとりまとめをおこなった。特に「社会関係資本をめぐるこれまでの動き」、「社会関係資本概念の再構築」、「社会関係資本の持つ負の側面」、そして「天然資源管理分野における社会関係資本の議論」について論点を整理した。前記3点については、現在取りまとめ中である。「天然資源管理分野における社会関係資本」については、事例研究を収集・整理している。なかでもアジア(特に南アジアや東南アジア)のものが多く見られ、中南米・アフリカ諸国が少ない。これら事例研究については、随時追加的な文献収集をおこなう予定である。関連分野の文献調査では、「政治生態学」、「ガバナンス論」、行政学における「行政裁量論」や「Slippage論」についておこなった。これらについて、それぞれの議論をもとにその情報の整理を行っている。フィールド調査は、主に中央政府機関である農林省と研究機関であるラオス国立大学林学部にて、政策動向の把握を中心におこなった。これらの結果と既存の研究成果を取りまとめ、ラオス南部の保護地域と北部の焼畑地域での事例をもとに、それぞれの地域で起こっている森林管理の問題点を抽出し、その中での社会関係資本の重要性をあきらかにした。この研究結果は、海外学術論文誌に投稿し、受理された。また、地方行政の行政実施機関、地域住民の事業受益という観点に着目し、投稿論文を執筆中である。この論文は平成17年度中に海外学術誌に投稿の予定である。平成17年度は、上記の成果を踏まえて文献調査をさらに進めるとともに、複数回のフィールド調査を実施する予定である。平成17年度は、前年度のレビュー研究をもとに、Slippage論に焦点を当てた文献研究を中心におこなった。そこで、社会関係資本の概念をSlippage論を通した解釈についてのとりまとめをおこなった。地方行政による林野行政の事業や政策実施の不履行を「目こぼし」と位置づけ、これをD.FarberによるSlippage論を援用して、事象解釈の研究を進めた。途上国の地方行政による政策や事業実施の不履行を、これまでのように単に怠惰であると否定的に見るだけではなく、政策実施による地域住民の生計の不利益を防止し、また一定程度の持続可能な森林管理に役立っていると肯定的に解釈した。関連分野の文献調査では、「政治生態学」、「ガバナンス論」、「行政裁量論」などについて、それぞれを上記のSlippage論とも関連付けて情報の整理を行っている。ラオスへのフィールド調査は、主に中央政府機関である農林省、地方行政機関である県農林局、郡農林事務所、そして地域住民とそれぞれのアクターごとの動向把握に努めた。これら研究成果の一部をもとに、米国北イリノイ大学で開催された第一回ラオス研究学会において、地方行政の目こぼしが地域住民に受益するという観点に着目した発表をおこなった。現在その学会のプロシーディングスは印刷中である。平成18年度は、上記の成果を踏まえて文献研究をまとめ上げるとともに、数回のフィールド調査を実施し、総括的なとりまとめをおこなう予定である。
ラオスにおけるSlippage論の大きな特徴は、Slippageの事象が法制度を遵守しないでおこるNegative Slippageのみであり、他の法レジームなどに置き換えるPositive Slippageは起こりえないことがわかった。これにはラオスがアメリカのように十分に行政機構のシステムが発達していないことが一因であるとした。また社会関係資本論、Slippage論と関連する日常の抵抗論、途上国の現地行政論、社会主義国の二重の従属論などの研究の一連のレビュー活動も完了した。現地調査の結果を受けて、文献研究の成果と照らし合わせ、その成果を博士論文の一部として取りまとめるとともに、投稿論文の準備をおこなっている。
硫黄転移反応を指標にした含硫化合物合成系の全体像の解明

偏性嫌気性細菌であるClostridium acetobutylicumのタンパク質の合成をクロラムフェニコールにより阻害した。これにL-[35S]システインをトレーサーとして加え、硫黄の転移反応に関与するタンパク質の網羅的な検出を試みたところ、35Sにより特異的に放射標識されるタンパク質バンドがオートラジオグラフィーにより複数見出された。そのうち分子質量16kDaのバンドはNifU様タンパク質であることが同定された。NifU様タンパク質は鉄硫黄クラスターの形成に関与することがこれまでに報告されている。このバンドの35S放射標識はトリス(2-カルボキシエチル)ホスフィン処理により消失することから「ペルスルフィド構造」を有していると考えられた。詳細な硫黄転移反応の解析をin vitroで行うために当該タンパク質の高発現用プラスミドpECAC3292を調製し、大腸菌を用いてタンパク質試料の取得を試みた。標準的な条件にて発現誘導を行ったのちSDS-PAGEにより解析したところ、不溶性画分にのみ遺伝子産物と考えられる分子質量16kDaタンパク質の発現が認められたため培養および発現誘導の条件検討を行っている。また、別のアプローチとしてpColdベクターへのサブクローニングも実施しており可溶性の試料として調製を目指している。一方、オートラジオグラフィーでは少なくとも5つの標識バンドが別に検出されており、これらについてはペプチドマスフィンガープリンティング法およびエドマン法による同定作業を継続している。L-[35S]システインと内在性のシステインデスルフラーゼを組み合わせた硫黄転移反応により、オートラジオグラフィーで35S放射標識タンパク質を検出することができたが、生成量が少ないため同定作業が困難であり思い通り進まなかった。また、NifU様タンパク質について発現系が構築できたものの可溶性の試料が得られず、in vitroの硫黄転移反応解析実験に予定通り着手できなかった。現在遅れている標識バンドのタンパク質同定実験については、実験スケールを大きくして量を確保し引き続き同定を試みる。また、、NifU様タンパク質は培養および発現誘導の条件検討とプロモーターの変更を並行して行い、早期に可溶性の形での試料を調製することを試みる。そしてin vitroで硫黄転移反応を再現し、この過程で必要とされる因子(他のタンパク質、低分子化合物・金属などの補因子等)や条件(pHなど)を検討して硫黄転移反応の最適化を試みる。偏性嫌気性細菌Clostridium acetobutylicum NBRC13948の無細胞抽出液にクロラムフェニコールを加えてタンパク質の合成を阻害した。これにL-[35S]システインをトレーサーとして加え、内在性のシステインデスルフラーゼの硫黄生成反応を介することにより、硫黄の転移反応に関与するタンパク質の網羅的な検出を試みた。SDS-PAGEに供した後、オートラジオグラフィーにて解析を行った結果、L-システインに由来する35Sにより特異的に放射標識されるタンパク質の存在が複数認められ、硫黄原子の転移が生じていることが想定された。これらのタンパク質の放射標識量は還元剤であるトリス(2-カルボキシエチル)ホスフィン塩酸塩の添加によって有意に減少することから、「ペルスルフィド構造」を有していると考えられる。これらの放射標識量の経時的な変化について調べたところ、システイン添加直後(5分)がピークとなる2種のタンパク質の存在が認められる一方で、システイン添加後10分以降から徐々に放射標識量の増大が見られるタンパク質群の存在も確認された。このような35S標識特性の違いは、個々のタンパク質が関与する硫黄原子転移反応が画一的なものではないことを示唆するとともに、それぞれのタンパク質の生理的機能や作用段階を反映したものであると考えられた。検出されたタンパク質については一次構造の解析による同定作業を進めている。当初の想定通り、L-[35S]システインと内在性のシステインデスルフラーゼを組み合わせた硫黄生成反応をin vitroにて起こすことができた。また、硫黄転移反応を意味する35S放射標識を示すタンパク質が検出されたことから、今後は、システインデスルフラーゼとこれらのタンパク質の間の硫黄転移反応の機序解明に取り組むことができる。

L-[35S]システインと内在性のシステインデスルフラーゼを組み合わせた硫黄転移反応により、オートラジオグラフィーで35S放射標識タンパク質を検出することができたが、生成量が少ないため同定作業が困難であり思い通り進まなかった。また、NifU様タンパク質について発現系が構築できたものの可溶性の試料が得られず、in vitroの硫黄転移反応解析実験に予定通り着手できなかった。35S放射標識を示すタンパク質について同定作業を進めるとともに、遺伝子をクローン化し大量発現系を構築して精製標品を調製し、in vitroで硫黄転移反応を再現する。この過程で必要とされる因子(他のタンパク質、低分子化合物・金属などの補因子等)や条件(pHなど)を検討し、最適化を試みる。また、35S放射標識を示すタンパク質をコードする遺伝子を破壊して、生育速度や栄養要求性など表現型に与える影響を詳細に解析し生理的な機能の解明を試みる。現在遅れている標識バンドのタンパク質同定実験については、実験スケールを大きくして量を確保し引き続き同定を試みる。また、、NifU様タンパク質は培養および発現誘導の条件検討とプロモーターの変更を並行して行い、早期に可溶性の形での試料を調製することを試みる。そしてin vitroで硫黄転移反応を再現し、この過程で必要とされる因子(他のタンパク質、低分子化合物・金属などの補因子等)や条件(pHなど)を検討して硫黄転移反応の最適化を試みる。当該年度実施予定の実験については、幸いなことに使用予算分の購入試薬にて実施することができた。生じた次年度使用額は、タンパク質の同定実験に必要となる試薬類の購入に充てる予定である。研究計画の全体的な遅れがあり、学会参加を取りやめたため旅費に差額が生じた。次年度に遅れている同定実験をスケールアップして再実施する予定であり、それに必要な試薬の購入費用に充てる予定である。
3次元 in vitro 転移モデルの開発

本研究では、腫瘍微小環境を再現したin vitro転移モデルの開発・転移のメカニズムを解明することを目的とした。このモデルでは原発巣としてヒト前立腺がん細胞(PC3-GFP)とコラーゲンIの混合塊を原発巣ディッシュ上に静置し、転移巣としてヒト骨髄間質細胞(HS-5)とコラーゲンIの混合塊を別の転移巣ディッシュ上に静置し37°Cでインキュベートして固定化し、それぞれのディッシュをPolyethyleneチューブで接続し、蠕動ポンプを用いて培地を循環させた。転移巣と見立てたディッシュには原発巣ディッシュ由来のPC3-GFPが確認され3次元in vitro転移モデルの最適化および確立がなされた。本研究では、3次元in vitro転移モデルの開発を試みている。このin vitro転移モデルでは、原発巣としてヒト前立腺がん細胞(PC3-GFP)のマウス皮下移植腫瘍の細切片とコラーゲンIの混合塊を原発巣ディッシュ上に静置し、転移巣としてヒト骨髄間質細胞(HS-5)とコラーゲンIの混合塊を、別の転移巣ディッシュ上に静置し37°Cでインキュベートして固定化したあと、それぞれのディッシュをPolyethyleneチューブで接続し、蠕動ポンプを用いて培地を循環させ、転移巣と見立てたディッシュには原発巣ディッシュ由来のPC3-GFPを確認している。この実験系においては、3次元in vitro転移モデルの最適化および確立がなされている。なお、この実験結果についてはProstate Cancer Program Retreat SPORE Meeting, 2016において発表を行った。一方で、生体内での現象をより忠実に再現する目的として、原発巣・転移巣ともにコラーゲン塊表面を血管内皮細胞により被覆したモデルの確立を試みており、一定の成果を挙げたが、血管内皮の被覆方法や画像イメージングの取得においてまだ不十分である。血管内皮の種類や実験条件の設定について引き続き検討が必要な状況であり、共同研究室と連携することで、原発巣・転移巣ともにコラーゲン塊表面を血管内皮細胞により被覆したモデルの確立を目指す。これまでに3次元in vitro転移モデルにおいて原発巣としてヒト前立腺がん細胞(PC3-GFP)のマウス皮下移植腫瘍の細切片とコラーゲンIの混合塊を原発巣とし、転移巣としてヒト骨髄間質細胞(HS-5)とコラーゲンIの混合塊を、別の転移巣として、それぞれのディッシュをPolyethyleneチューブ(内腔をコラーゲンIでコーティング)で接続し、蠕動ポンプを用いて培地を循環させる実験系は確立しているが、その後に原発巣・転移巣ともにコラーゲン塊表面を血管内皮細胞により被覆したモデルの最適化に予想以上に時間を要している。本研究では、腫瘍微小環境を再現したin vitro転移モデルを開発し、転移のメカニズムを解明することを目的とした。この転移モデルでは、原発巣としてヒト前立腺がん細胞(PC3-GFP)のマウス皮下移植腫瘍の細切片とコラーゲンIの混合塊を原発巣ディッシュ上に静置し、転移巣としてヒト骨髄間質細胞(HS-5)とコラーゲンIの混合塊を、別の転移巣ディッシュ上に静置し37°Cでインキュベートして固定化したあと、それぞれのディッシュをPolyethyleneチューブで接続し、蠕動ポンプを用いて培地を循環させた。転移巣と見立てたディッシュには原発巣ディッシュ由来のPC3-GFPが確認され、3次元in vitro転移モデルの最適化および確立がなされた。原発巣・転移巣ともにコラーゲン塊表面を血管内皮細胞による被覆(より忠実に生体内現象を再現)や画像イメージングの取得においてまだ不十分な点があるが、このin vitroモデルの開発により(1)微量遊離がん細胞から、遺伝子発現解析(ALDH、CD133、CD44などの幹細胞マーカー)や、(2)治療剤(アビラテロン、エンザルタミド、ドセタキセル、カバジタキセル)の効果を予測することが今後期待される。虚勢抵抗性前立腺がん患者に対して国内で保険収載されている薬物治療薬はアビラテロン、エンザルタミド、ドセタキセル、カバジタキセルと多数存在する。一方で、これらの薬剤の治療効果予測マーカーは依然として存在していないため、個々の患者の遺伝子変異型、分子生物学的特徴に基づいた個別化の医療が切に求められている。このin vitroのモデルを応用することで、投与前の薬物治療の効果を予測することができるならば、患者の負担軽減につながるだけでなく、虚勢抵抗性前立腺がん患者の予後の改善に大きく寄与するものと考えられる。今後、3次元モデル(Macro-fluidicモデル)の最適化のために、研究協力者と定期的にディスカッションを行い、研究の修正をはかる方針である。特に、原発巣・転移巣ともにコラーゲン塊表面を血管内皮細胞により被覆したモデルの早期確立を目指す。また、原発巣として細切されたヒト腫瘍組織片を用いるための準備も平行して行う。

本研究は、転移のメカニズムを解明する上で役立つと共に、実臨床においても早期再発予測および、治療効果予測といった微量がん細胞を標的とした治療戦略の構築に繋がることが期待されるため、遅滞なく研究を進める予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。泌尿器科29年度が最終年度であるため、記入しない。
子ども理解につなげるトラウマインフォームドな環境の構築に関する研究

近年、国際的にもトラウマインフォームド・ケア(TIC)のアプローチが推奨され、トラウマの知識とその影響への理解に基づく対応の重要性が指摘されている。本研究では、子どもの支援に携わる組織を対象に、TICの導入の必要性と有効性に関する調査・介入研究を行う。その上で、TICの知識とスキルの習得を目的とした教材の作成と、TICに基づく支援システムの開発を行う。これにより、支援機関におけるTICの実態の把握と、子どもの行動に対する支援職のTICの視点に基づく理解への変容過程を明らかにし、トラウマインフォームドな環境構築のための具体的視点を提言する。
内向き整流Kチャネルの機能維持におけるATPの役割、及び関与するATP産生機構

ニスタチン法を用いて、単離モルモット副腎髄質細胞から-100mVのパルスにより誘発される内向き整流K電流を記録した(DATレコーダ)。外液を5mMCNを含むグルコース欠如液に置換し(ステッパー)ATP産生を抑制すると、6分後から徐々にK電流は減少していき、12分時には46%抑制された。CNを洗い流すとK電流は2分でほとんどもとのレベルに回復した。このCNにより抑制されたK電流は、細胞内にATPを注入することにより約3分の時間経過で回復した。しかし、GTP、CTP、ITP、UTPの注入では、電流回復は見られなかった。一方、非加水分解性ATPアナログについては、AMPCPP及びAMPPNPの注入ではK電流は回復しなかったが、ATPγSの注入では回復した。ATPγSによる回復は、ATPに比べて緩徐で、ATPγSと同時にMgイオンをキレートするEDTAを注入すると、回復は全く見られなかった。ATPの細胞内投与により回復したK電流は、細胞外に蛋白燐酸化酵素抑制薬のH-7を投与すると、可逆的に抑制された。更に、この抑制の程度は、ATPと同時に脱燐酸化酵素抑制薬のcalyculin Aを投与すると有意に減弱した。これらの結果より、CN投与による内向き整流K電流の減少は、細胞内ATPが減少し、その結果脱燐酸化酵素の静止時の活性により脱燐酸化が起こり、Kチャネルが不活性化された結果であると結論される。ATPaseの抑制薬であるFITCをATPと同時に投与しても、K電流の回復には影響を及ぼさなかった。この結果は、ATPの加水分解により発生するエネルギーはチャネル機能維持に関与しないことを示唆する。
時空間同時測位装置を用いた閉鎖性汽水湖内部の流れ場の観測と解析

河口付近にある閉鎖性の高い汽水湖では海水の流入により塩分濃度が高い下層と淡水の上層からなる密度跳層を形成している。このような水域では地形、潮汐や風浪によって独自の流れ場を形成している。近年ではADCPのような画期的な計測装置がDGPSと共に導入され、現地における流れ場の観測に役立っている。しかしながら、湖沼といえども10kmスケールの大きさを有しており、潮汐等によって時事刻々と変化する流れ場を少ない観測網で捉えることは今なお難しい。本研究ではこのように密度跳層が形成されている閉鎖性水域での湖水の流動を観測するために、トラックポイントシステムという流体塊の流動追跡システムを開発し、これにより時間とともに湖水が実際にどのように移動したのかを追跡している。トラックポイントシステムとは密度を調整した浮体にトランスポンダを装備し、それを密度成層中に浮遊・移動させ、その位置を超音波の送受信によりその3次元座標を計測するというものである。まず、測定精度と測定可能の検証実験を行った。測定間隔を10秒として計測すると超音波の反射や屈折などによりその位置はばらついたように計測させる。しかし、その計測結果を1分程度の幅で移動平均することによってDGPSと比較しても十分な精度でトランスポンダの3次元座標が得られることが分かった。また、計測可能範囲はほぼ1km程度であることが分かった。次にこのシステムを閉鎖性の強い島根県中海米子湾に適用し、現地観測を行った。その結果、トランスポンダはADCP等で計測された流れの速度で移動し、その位置を十分追跡できること、潮汐によって流体が移動する範囲は狭く数kmである事などが分かった。また、中海内の流れは潮汐の他に風や地形に大きく影響されていることが明らかになった。島根県に位置する中海は閉鎖性の汽水湖であり、淡水と海水による密度躍層が形成されている。特に米子湾は水質が悪い上に、水交換が十分でないために、様々な問題を生じている。この水質を改善するためには、水の交換を生じさせる流れ場について明らかにすることが重要である。本研究では、流れ場の点計測と共に、水の移動を直接追跡するシステムを開発し、これによって米子湾内の水の移動を把握しようとするものである。平成9年度には多数点追跡システム構築を行い、実際に放流実験を行っている。これに先立ち、密度層内に浮遊させるトランスポンダ(中継転送装置)の浮遊実験及び位置測定システムの検定を行っている。本トラックポイントシステム(位置追跡システム)をGPSと比較した結果、トラックポイントによる位置について瞬間値にノイズが多いが、分オーダーの平均値を取ればGPSの結果と一致しており、良好な結果が得られていることが分かった。したがって、閉鎖性水域のように流動速度が遅い場において、本システムは良好に作動することが分かった。次いで、トランスポンダの数を増やして、密度成層の上層に1機と下層に3機のトランスポンダを放流し、潮汐による中海の流動と共に米子湾奥部における流れを調べた。これより、米子湾奥の流動は、地形の影響を大きく受けていること、1潮汐の間の移動距離は大きくなく、場所によって異なるがその振幅は高々1km程度しかないことなどが分かった。また、米子湾内の流動、特に湾奥部における内部界面波の挙動が複雑であることなどが分かった。河口付近にある閉鎖性の高い汽水湖では海水の流入により塩分濃度が高い下層と淡水の上層からなる密度跳層を形成している.

このような水域では地形,潮汐や風浪などによって独自の流れ場を形成している.近年ではADCPのような画期的な計測装置がDGPSと共に導入され,現地における流れ場の観測に役立っている.しかしながら,湖沼といえども10kmスケールの大きさを有しており,潮汐等によって時事刻々と変化する流れ場を少ない観測網で捉えることは今なお難しい.本研究ではこのように密度跳層が形成されている閉鎖性水域での湖水の流動を観測するために,トラックポイントシステムという流体塊の流動追跡システムを開発し,これにより時間とともに湖水が実際にどのように移動したのかを追跡している.トラックポイントシステムとは密度を調整した浮体にトランスポンダを装備し,これを密度成層中に浮遊・移動させ,その位置を超音波の送受信によりその3次元座標を計測するというものである.まず,測定精度と測定可能の検証実験を行った.測定間隔を10秒として計測すると超音波の反射や屈折などによりその位置はばらついたように計測させる.しかし,その計測結果を1分程度の幅で移動平均することによってDGPSと比較しても十分な精度でトランスポンダの3次元座標が得られることが分かった.また,計測可能範囲はほぼ1km程度であることが分かった.次にこのシステムを閉鎖性の強い島根県中海米子湾に適用し,現地観測を行った.その結果,トランスポンダはADCP等で計測された流れの速度で移動し,その位置を十分追跡できること,潮汐によって流体が移動する範囲は狭く数kmである事などが分かった.また,中海内の流れは潮汐の他に風や地形に大きく影響されていることが明らかになった.
差動伝送線路からの電磁妨害の予測と負の群遅延線路開発によるその抑制

本研究では電子機器の動作の核となる差動伝送線路における伝送信号の品質確保と不要電磁放射の問題を解決するために,はじめに電気的不平衡の発生メカニズムを明確にし,放射を予測するための物理ベース等価回路モデルの開発を行い,単純であるが代表的な屈曲レイアウトにおける支配的な放射要因の識別を可能とした.次に負の群遅延特性による不平衡抑制の可能性を電磁界解析により示し,その実現のためのFolded Stepped-Impedance Resonator構造の周期的配列を提案し,その一部を達成した.本研究成果の展開及び適用により,複雑なモデルや試行錯誤に依らずに高品質な電子機器設計が期待できる.本研究の目的は,1GHzを超える高周波を利用するようになった電子機器の動作の核となる高速差動伝送線路における伝送信号の品質確保と不要電磁波放射の問題を解決するために,未だ解明されていない差動伝送線路における電気的不平衡の発生メカニズムを明らかにし,放射を予測するための物理ベース等価回路モデルの開発と,不平衡を抑制するための負の群遅延特性をもつ伝送線路を開発することである.平成26年度は,幾何学的に非対称な差動伝送線路に生じる不平衡とその電磁放射を予測するための等価回路の検討を進めた.幾何学的に非対称な差動伝送線路構造からの不要電磁放射強度を精度良く予測し,支配的な放射要因を明らかにするための手法として,モデル1)CM成分の発生量,周波数特性を再現可能で,差動伝送線路の幾何学的構造と物理(電磁)現象の対応関係が明確な電圧及び電流分布計算のための伝送線路モデルと,モデル2)等価電磁流により放射現象をシミュレートするアンテナモデル,の2つで構成した物理ベース等価回路モデルを提案した.等価回路モデルにより,単純だが代表的な屈曲レイアウトにおける支配的な放射要因の識別を可能とし,設計のための断面構造の影響を定量化した.また平行して導体シールドによる差動伝送線路構造からの電磁放射の抑制についても検討を進め,0.1μm程度の薄いシールドでは近傍磁界の抑制効果が不十分なだけでなく,伝送特性も悪化することを示した.更に,Double Negative媒質による不平衡の抑制の可能性を検討し,一部達成した.本研究成果の適用により,複雑なモデルや試行錯誤に依らずに低電磁妨害な電子機器の設計が期待でき,高品質な電子情報化社会の確立に貢献するものと考えられる.本研究の目的は,高周波電子機器の動作の核となる高速差動伝送線路における伝送信号の品質確保と不要電磁波放射の問題を解決するために,未だ解明されていない差動伝送線路における電気的不平衡の発生メカニズムを明らかにし,放射を予測するための物理ベース等価回路モデルの開発と,不平衡を抑制するための負の群遅延特性をもつ伝送線路を開発することである.平成27年度は,平成26年度に開発した物理ベース等価回路モデルの応用により,高密度・高周波化に対応した放射抑制可能な差動送線路構造の開発及び設計ガイドラインの提言を目指した.従来の等長配線構造は主要な設計ルールとなっているが,これまでの予備的な検討結果から電磁放射問題は解決できないことが明確になっており,その解決策の一つとして負の群遅延特性やDouble Negative媒質による補償法を提案し,その有効性を実証し,その一部を達成した.本研究成果の適用により,複雑なモデルや試行錯誤に依らずに低電磁妨害で高品質な電子機器の設計が期待できる.平成27年度の計画には,平成26年度に開発した物理ベース等価回路モデルの応用により,高密度・高周波化に対応した放射抑制可能な差動送線路構造の開発及び設計ガイドラインの提言を挙げていた.研究実績の概要で述べた通り,等長配線構造は主要な設計ルールとなっているが,これまでの予備的な検討結果から電磁放射問題は解決できないことが明確になっており,その解決策の一つとして負の群遅延特性やDouble Negative媒質による補償法を提案し,その有効性を実証している.以上より,"おおむね順調に進展している"と考えられる.本研究の目的は,1GHzを超える高周波を利用するようになった電子機器の動作の核となる高速差動伝送線路における伝送信号の品質確保と不要電磁波放射の問題を解決するために,未だ解明されていない差動伝送線路における電気的不平衡の発生メカニズムを明らかにし,放射を予測するための物理ベース等価回路モデルの開発と,不平衡を抑制するための負の群遅延特性をもつ伝送線路を開発することである.平成28年度は,平成27年度に引き続き,平成26年度に開発した物理ベース等価回路モデルの応用により,高密度・高周波化に対応した放射抑制可能な差動送線路構造の開発及び設計ガイドラインの提言を目指した.従来の等長配線構造は主要な設計ルールとなっているが,これまでの予備的な検討結果から電磁放射問題は解決できないことが明確になっており,負の群遅延特性を持つF-SIR構造の周期的配列による新しい補償線路構造を提案し,多目的多性能要求な伝送線路設計に対して協調設計の概念に基づく選好度付きセットベース設計手法の適用を提案し,その有効性を実証し,その一部を達成した.また,柔軟性が要求される差動伝送FPCに薄い導体シールドを実装した場合の電磁抑制効果及び伝送特性の劣化問題についても,等価回路モデルに基づく考察により,その特性を明らかにした.

本研究成果の適用により,複雑なモデルや試行錯誤に依らずに低電磁妨害で高品質な電子機器の設計が期待できる.本研究では電子機器の動作の核となる差動伝送線路における伝送信号の品質確保と不要電磁放射の問題を解決するために,はじめに電気的不平衡の発生メカニズムを明確にし,放射を予測するための物理ベース等価回路モデルの開発を行い,単純であるが代表的な屈曲レイアウトにおける支配的な放射要因の識別を可能とした.次に負の群遅延特性による不平衡抑制の可能性を電磁界解析により示し,その実現のためのFolded Stepped-Impedance Resonator構造の周期的配列を提案し,その一部を達成した.本研究成果の展開及び適用により,複雑なモデルや試行錯誤に依らずに高品質な電子機器設計が期待できる.平成26年度の計画には,大別して3つの目的:1)差動伝送線路中の電気的不平衡の発生要因及びその周波数特性の解明,2)物理ベース等価回路モデルの開発,3)支配的な放射要因の識別を挙げていた.研究実績の概要で述べた通り,等価回路モデルにより,単純だが代表的な屈曲レイアウトにおける支配的な放射要因の識別を可能とし,設計のための断面構造の影響を定量化することができており,今後の検討課題である抑制法の一つである電磁シールドについても平行して進めることができている.以上より,"おおむね順調に進展している"と考えられる.Folded-Stepped Impedance Resonator(F-SIR)構造を共振器として装荷することより,負の群遅延特性を達成できることを明らかにしている.しかし,負の群遅延は反共振周波数で発現するため,挿入損失が大きいという問題点も明らかになっている.そのため,差動励振の対称性を保ちつつ設計の自由度の高い低損失な負の群遅延特性発現帯域を得るために,スタブ共振器とF-SIR構造による2つの共振周波数の間に挿入損失が低い反共振周波数を発現する,スタブを持つ埋込F-SIR型伝送線路構造を提案する.そして,実験および電磁界解析によりコンセプトの実証及び,設計方法の確立,抑制効果の実証を行う予定である.環境電磁工学本研究課題以前の予備的検討,そして平成26年度の取り組みにより,現在主流な設計ルールになっている等長配線構造は電磁放射問題を解決できないことが明らかになった.平成27年度は当初計画通り,その解決策として負の群遅延特性を持つF-SIR構造の周期的配列による新しい補償線路構造を提案し,そのための伝送線路構造の開発を進める予定である.当初,雑誌論文Radio Science(Wiley社)への論文掲載料の年度内支払いを計画していたが,掲載が2月,請求書に関するメール受信が3月13日,実際に請求書が届いたのが3月末となった.そのため,平成26年度中に支払い手続き(クレジットカードでの支払い,そして大学への立て替え払いの請求)を行うことができなかったため,差額が生じた.差額については,Radio Scienceへの論文掲載料へ使用する.Wiley社の担当者との支払いに関するメール相談を経て4月10日に支払い書類をAirmailで送り,4月22日に1000USDの支払いが完了し,日本円121,801円が確定している.クレジットカードの明細書が届き次第,本予算での支払い手続き(立て替え払い請求)を行う予定である.残りの84,963円は平成27年度予算と合わせて,コネクタ等の消耗品を購入する予定である.
植物プランクトンの種遷移と異常増殖現象の解明

滋賀県北部に位置する余呉湖を調査対象湖として、植物プランクトンの動態に関する調査を行い、植物プランクトンの種構成、現存量変化に及ぼす影響を、様々な物理的・化学的環境の変化から解析した。特に、余呉湖では琵琶湖からの揚水と潅漑のための放水、富栄養化対策として導入されたばっ気装置の運用が行われており、これらの運用パターンが年により大きく変化することから、これらの違いに着目して、年毎の植物プランクトン種遷移や現存量変化を考察した。湖内の植物プランクトン現存量は、琵琶湖からの揚水時期に影響を受け、揚水の停止した時期にアオコ形成ラン藻類の現存量が大きくなる傾向が見られた。ミクロキスティスの細胞内炭素・窒素・リン含量を直接測定することにより、間欠式ばっ気装置が運用されていた夏季に窒素制限であったが、それ以外の時期はリン・窒素ともに制限栄養塩でないことが示唆された。2003年以降、間欠式ばっ気装置の運用を止めたことにより、夏季成層が強まり深層水中の栄養塩濃度は高くなったが、成層期間中の表層水ではリン制限が強まることが、アルカリフォスファターゼ活性測定により明らかとなった。深層水からの内部負荷が植物プランクトン種遷移に与える影響について検討するため、秋の全循環期前後の集中観測ならびに表層水への深層水添加培養実験を行い、深層水中の大部分のリンが鉄の酸化に伴い化学的吸着沈降するものの一部は成層期に生息する植物プランクトンに取り込まれ利用されること、しかしその後の植物プランクトンの種遷移には循環期の物理的要因と水温低下が大きく影響し、全循環に伴う一時的な栄養塩供給を受けた植物プランクトンが必ずしも優占しないことなどが明らかとなった。2004年7月から10月にわたって、滋賀県余呉湖最深部に照度・温度センサーロガー、超音波流行流速プロファイラーおよびデータロガー式クロロフィル計を設置し、連続自動観測を行った。この期間中、1週間に1回程度の頻度で琵琶湖揚水の流入部と最深部の2地点において、鉛直方向2m毎に採水を行い、植物プランクトン各種の現存量ならびに栄養塩濃度を測定した。また採水試料の一部を用いてアルカリフォスファターゼ活性の測定を実施した。これら2調査地点において鉛直方向1m毎の一次生産量を明暗瓶法により測定した。さらに余呉湖全域の植物プランクトンの3次元分布を把握するため、採水2地点を含む15地点において多成分水質計によるクロロフィル、濁度、溶存酸素量、電気伝導度の鉛直測定を行った。現在、水質分析・計数結果が出そろった状態であり、今後、自動観測装置から得られた大量の時系列データを用いつつ、植物プランクトンの種遷移が、物理・化学環境の細やかな変動にどのような影響を受けて進行していくかについて詳細に検討していく予定である。室内培養では、代表的なアオコ形成ラン藻類であるアナベナの現場増殖速度を推定する方法を開発するため蛍光顕微鏡下での細胞内DNA含量の経時変化の解析と、ELFを用いた細胞毎のアルカリフォスファターゼ活性の測定方法の確立を目的として、2005年に入ってから実験を開始したが、十分な時間がとれず具体的な成果が出ていない状態である。夏には野外調査でこれらの方法を適用する必要があるので、今後集中的に培養実験を進める予定にしている。前年度に引き続き2005年7月から10月にわたって、滋賀県にある余呉湖最深部に照度・温度センサーロガー、超音波流行流速プロファイラーおよびデータロガー式クロロフィル計を設置し、連続自動観測を行った。上述の週1回程度の観測に加えて、8-9月の3回にわたり余呉湖沿岸部で5日間の詳細な連続観測を行った。光量子と水温を10分に1回の間隔でデータを採取するとともに水中栄養塩、アルカリフォスファターゼ活性およびクロロフィル測定用の試料を1日1回採取し、明暗瓶法による一次生産量の測定を行った。また、自動採水器を用いてアオコ形成ラン藻類Microcystis細胞周期解析用の試水を2時間毎に採取した。現在、水質分析・計数結果が出そろった状態であり、前年度に行った調査結果と合わせて、植物プランクトンの種遷移が、物理・化学環境の細やかな変動にどのような影響を受けて進行していくかについて詳細に検討していく予定である。湖内の植物

プランクトン現存量は、琵琶湖からの揚水時期に影響を受け、揚水の停止した時期にアオコ形成ラン藻類の現存量が大きくなる傾向が見られた。ミクロキスティスの細胞内炭素・窒素・リン含量を直接測定することにより、間欠式ばっ気装置が運用されていた夏季に窒素制限であったが、それ以外の時期はリン・窒素ともに制限栄養塩でないことが示唆された。2003年以降、間欠式ばっ気装置の運用を止めたことにより、夏季成層が強まり深層水中の栄養塩濃度は高くなったが、成層期間中の表層水ではリン制限が強まることが、アルカリフォスファターゼ活性測定により明らかとなった。深層水からの内部負荷が植物プランクトン種遷移に与える影響について検討するため、秋の全循環期前後の集中観測ならびに表層水への深層水添加培養実験を行い、深層水中の大部分のリンが鉄の酸化に伴い化学的吸着沈降するものの一部は成層期に生息する植物プランクトンに取り込まれ利用されること、しかしその後の植物プランクトンの種遷移には循環期の物理的要因と水温低下が大きく影響し、全循環に伴う一時的な栄養塩供給を受けた植物プランクトンが必ずしも優占しないことなどが明らかとなった。
多階層光遺伝学による大脳皮質の認知・学習機構の解明

研究の目的であげた二つの目的を実行するため、光遺伝学を駆使してスパインレベルの機能イメージング法を開発し、個々のシナプスに入力する情報を可視化し、その変化を継続的に観察し、脳の情報処理の素過程と、学習・記憶の素過程をシナプスレベルで解明する。さらに、細胞集団のイメージングと組み合わせて、これらの素過程がネットワーク全体としての学習にどのように寄与しているのかを解明する。最後に、細胞集団を光遺伝学を用いて人工的に活性化し、細胞集団の活動が知覚・学習と因果関係を持つかどうかを検討する。
うつ病バイオマーカーとしての長鎖非コードRNA～トランスレーショナルな視点から～

最近、タンパク質をコードしない“がらくた"と考えられていた非コードRNAの脳高次機能に対する重要性が明らかとなり注目されている。非コードRNAの中でも200塩基以上の長鎖非コードRNA(lncRNA)とうつ病との関連研究は極めて少ない。本研究では、うつ病患者の血液とうつ病モデルマウスの脳、および血液におけるlncRNAの発現変化を調べる。トランスレーショナルな一連の研究を通してlncRNAのうつ病バイオマーカーとしての有用性やうつ病態との関連性を見出し、診断の向上や創薬へ展開していくことを目指す。
平安鎌倉期の都市住宅に関する史的研究

本研究の目的は、平安鎌倉期の都市住宅の全容解明を目指す研究の一環として、まず中下貴族層の住宅に焦点をしぼり、その実体解明によって、当時の都市における住宅が有した特質の一端を明らかにすることであった。さて、従来からこの分野で資料として活用されてきたのは、主に公家日記を中心とする古記録類であるが、本研究では、それ以外に土地家屋の売買証文である家地売券などの文書類や、当時の社会状況を描く説話・物語あるいは女流日記といった文学史料、さらには絵巻物を中心とする絵画史料等がきわめて有用な資料となる。そこで今年度は最大限時間と労力を費やして、それら関連資料の収集・整理にあたってきた。ただ、同じ貴族でも、上級層の住宅については多くの資料が残されているため、比較的その実体を把握しやすく、したがってまた多くの研究が蓄積されてきたわけなのであるが、しかし本研究が対象としている中下級貴族層のそれについては、実際には資料に十分恵まれているというわけではなかった。そのため現在までのところ、当初の目的にかなう成果を挙げるところまでには残念ながら至っていないというのが実状である。そこで、当初の研究目的遂行のためには、今まで行って来た関連資料の収集・整理を今後もさらに継続して行うことがその基礎的作業として不可欠であって、さらにその上で、都市史や歴史学・国文学といった関連領域での研究成果を生かしつつ、古代、中世住宅が都市空間に占める機能・役割やその景観的特徴を実証的に解明していく必要があろう。
低温水熱反応により新規機能性ミクロポーラス材料の合成

本研究では特定な元素を用い、これまでの骨組元素と構成単位とは異なる構成単位からなる新しい骨組構造にしたがって新しい性質が期待できる新規ミクロポーラス構造を持つ化合物の合成を目的として、ミクロポーラス構造のセリウム系材料および関連化合物の水熱合成を行った。その結果は、いくつか新しい化合物が合成でき、その結晶構造解析を行った。Ce(S0_4)_2-H_3PO_4-H_2N(CH_2)_2NH_2-NH_4F-H_2O系において水熱合成により、二種類の新しいミクロポーラス材料、(NH_4)[Ce^<IV>F_2(PO_4)]とH_<25.5>(NH_4)_<10.5>Ce_9O_<27>F_<18>が合成できた。セリウムを中心とした新しいタイプの基本構造単位として結晶構造の中に導入し、新しいフレームワークが構成できた。さらに有機テンプレート剤を含む層状リン酸硫酸セリウム[enH_2]_<0.5>[Ce^<III>(PO_4)(HSO_4)(H_2O)]は、F^-イオン鉱化剤を用いないで、酸性、出発物質のモル比、反応温度および反応時間などの反応条件をコントロールすることにより有機物がセリウム化合物の構造中に初めて取り込まれた。この化合物の構造には、新しいタイプの基本構造単位として九配位の配位多面体CeO_9が見られ、それについての論文も掲載された。有機ジアミンをテンプレート剤とした水熱合成により、新しいハイブリッドリン酸シュ酸マンガンの合成を試み、三つの新しい化合物が得た。これらの化合物は、いずれも三次元チャネルシステムを持つミクロポーラス構造であり、特異な磁気性質を持つことがわかった。これらについての論文は今投稿中です。以上のように、本研究では水熱合成法によりいくつか新しい化合物を合成し、それらの結晶構造解析を行った。それについての論文は、六部掲載され、三部投稿中であり、まだ国際と国内会議にいくつか口頭発表をした。それらの化合物の構造はいずれも興味深いものであり、更にイオン交換、インターカレーション、触媒、イオン導電性およびソフト化学の前駆体としての利用などを詳しく研究することは十分価値あるものであると考えられる。今後の研究において、セリウム化合物と遷移金属リン酸塩についての研究が継続的になされ、合成条件、特に有機アミン、鉱化剤および溶媒の影響がさらに明確化され、実用的な材料が生み出されることが期待できる。
沿岸性カイアシ類の有毒渦鞭毛藻に対する摂餌選択性の解明

三陸沿岸域において多く出現する貝毒原因藻類に対するカイアシ類の摂食活性について研究を行なった。まず、当該海域における有毒藻、微細プランクトンおよび優占カイアシ類の季節的消長を明らかにした。次に室内飼育実験により有毒藻およびその産生物質がカイアシ類の摂食活性に与える影響について調べた。さらに、有毒藻が増殖する時期に現場海水を用いたカイアシ類の摂食実験を行ない、カイアシ類の有毒藻に対する摂餌選択性について調べた。・岩手県沿岸において採集したカイアシ類AcartiaおよびEurytemoraに、実験室内で培養した有毒渦鞭毛藻Alexandruimを異なる細胞密度で与え、摂食活性を測定した。Acartiaでは細胞密度の増加とともに摂食活性が増加したが、Eurytemoraではある一定の細胞密度を超えると、摂食活性は細胞密度の増加とともに減少した・有毒渦鞭毛藻Alexandruimが産生する化学物質がカイアシ類の摂食活性に与える影響について実験を行った。カイアシ類Eurytemoraが好んで摂食する無毒ハプト藻に、Alexandruimの細胞を培養液ごと破砕して得た抽出液を混合させてカイアシ類に与えたところ、摂餌活性の大幅な低下が確認された・有毒渦鞭毛藻Alexandruimの細胞内外に存在する化学物質がカイアシ類の摂餌活性に与える影響について実験を行った。カイアシ類が好んで摂食する無毒渦鞭毛藻類に、Alexandriumの細胞抽出液と培養ろ液とを分けてそれぞれ混合させ、カイアシ類に与えたところ、両者ともに摂餌活性が大きく低下したことから、カイアシ類の摂餌活性を低下させる物質はAlexandruimの細胞内に存在するだけでなく、細胞外にも放出されていることが明らかになった。・カイアシ類の摂餌活性を低下させる物質として、Alexandriumが産生する麻ひ性貝毒物質(PSP)に着目し、PSP濃度とカイアシ類の摂餌活性との定量的な関係についての実験を行った。Alexandrium細胞抽出液に含まれるPSP濃度を高速液体クロマトグラフィーにより測定したのち、この細胞抽出液を無毒渦鞭毛藻に濃度を変えて混合させてカイアシ類Eurytemoraに与えたところ、試水中のPSP濃度とカイアシ類の摂餌活性との間には有意な負の相関が確認された。・有毒渦鞭毛藻の出現状況と、ピコおよびナノプランクトン群集組成の季節的変化との関係を明らかにするため、岩手県沿岸の大船渡湾において周年にわたる調査を行った。有毒渦鞭毛藻のAlexandrium属は5月下旬から6月下旬の水深10m層付近に多く出現し、同じくDinophysis属は4月-6月には表層付近に多く出現したが、ピークは7月下旬の水深15m層以深に確認された。ピコおよびナノプランクトン群集組成については、春から夏にかけては独立栄養性、夏から秋にかけては従属栄養性のプランクトンが占める割合が増加した。有毒渦鞭毛藻の出現状況と、ピコおよびナノプランクトン群集組成との間には統計的な有意性は見られなかった。・秋季から冬季にかけて有毒渦鞭毛藻Alexandrium catenellaの赤潮が発生する岩手県沿岸の大槌湾において、カイアシ類を用いた有毒藻に対する摂餌選択性の実験を行った。当該海域の湾奥部で採水した海水をボトルに入れ、その中に同海域で採集したカイアシ類Acartia omoriiを1020個体入れて24時間インキュベートし、実験前後の有毒藻細胞数を細胞計数装置Flow CAMを用いて計数することにより、カイアシ類の有毒藻に対する摂餌速度を算出した。実験期間中、現場における有毒藻細胞数は2701200細胞/mlの範囲で変化した。さらに、カイアシ類1個体当たりの有毒藻に対する摂食速度は0.151.58細胞/時の範囲となった。現場における有毒藻細胞数と、カイアシ類の有毒藻に対する摂食速度との間には、極めて高い正の相関関係が認められた。岩手県大槌湾において、有毒渦鞭毛藻Alexandrium catenellaが増殖する秋季から冬季にかけて、カイアシ類Acartia omoriiの微細プランクトン群集に対する摂餌選択性に関する実験を行った。大槌湾の奥部にて採集した海水を容量120OmLのボトルに入れ、さらにカイアシ類2030個体を入れた実験区と、現場海水のみの対照区を設定した。これらを現場海域において24時間垂下し、実験前後の各種微細プランクトン細胞数を倒立顕微鏡を用いて計数した。微細プランクトンは、(1)A.catenella(2)中心目珪藻(3)羽状目珪藻(4)A.catenella以外の渦鞭毛藻(5)少毛類繊毛虫(6)微細鞭毛藻(細胞径10μm以下)の6つに分けて計数した。計数した微細プランクトンはいずれも細胞径35μm以下であった。

これらの計数結果をもとに、カイアシ類の各種微細プランクトンに対する濾水速度と摂餌速度を算出した。研究期間中の平成23年秋季から冬季にかけては、有毒藻A.catenellaの出現は認められなかった。A.catenellaの餌生物に対する濾水速度は、少毛類繊毛虫に対する値が最も高く(2.12.9mL個体^<-1>時^<-1>)次いでA.catenella以外の渦鞭毛藻(0.81.5mL個体^<-1>時^<-1>)、中心目珪藻(0.9mL個体-1時1)、羽状目珪藻(0.3mL個体^<-1>時^<-1>)、微細鞭毛藻類(0,2mL個体^<-1>時^<-1>)の順になった。各微細プランクトンの細胞径と、カイアシ類の濾水速度との間には有意な正の相関が認められた。従って、Acartiaカイアシ類は細胞径35μm以下の微細プランクトンに対しては、より細胞径の大きいプランクトンを好んで摂食することが窺えた。