hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
lifting加群の直和分解に関する研究とその応用

実際に、この加群の研究から、【結果B】「半完全環上において、lifting加群の一般化であるH-supplemented加群で直既約分解をもつがFIEPを満たさないものが存在する」ということが分かった。また、dual square free加群の研究の副産物として、「右完全環を右加群とみたとき、その移入包絡がdual square freeであればその環は右自己移入的である」という興味深い結果を得ることが出来た。この加群に関する研究成果は2017年にComm. Algebraに受理された学術論文「On dual of square free modules」の中で報告している。ある種のlifting加群の直和因子として現れるdual square free加群について一定の研究成果を得ることができた。この加群に関する研究成果は、今後の研究の足掛かりになると考えている。実際に、この加群の研究を通して、lifting加群の一般化であるH-supplemented加群において、直既約分解をもつがfinite internal exchange propertyをみたさないものが存在することが分かった。平成30年度は、半完全環上の射影被覆がlifting加群であるような加群Mにおいて、Mが擬似射影加群であることと双対自己同型不変であることが同値であることを示し、Siberian Mathematical Journalに受理された論文の中でその研究成果を報告している。また、そこで得た知見を応用し、加群の比較移入性や比較射影性がそれぞれ、移入包絡間の核が直和因子であるような準同型で不変であるような加群、射影被覆間の像が直和因子であるような準同型で双対不変であるような加群で特徴づけられることを示した。その成果は、最近Turkish Journal of Mathematicsに受理された論文の中で報告している。本研究は、「任意の環上ですべてのlifting加群は内部の有限exchange性をみたすか、直既約分解をもつか」という問題を否定的に解決し、そこで得た知見を環の構造研究に応用することを目的としている。本研究期間では、まず平成27年度に「内部の有限exchange性をみたすliftingは直既約分解をもつ」という基本的な結果をCommunications in Algebraで発表した。その後、加群の直和分解という視点で、lifting加群の一般化であるH-supplemented加群を研究し、平成29年度は、ある種のlifting加群の直和因子としてdual square free加群なるものが現れることを見い出し、まずはdual square freelifting加群の構造を調査すべきという考えに至り、平成30年度は、この加群に関する研究成果をCommunications in Algebraで発表した。この研究を通して、上述の結果の逆、つまり、「直既約分解をもつlifting加群は内部の有限exchange性をみたすか」という問題が否定的であることが分かった。平成28年度は、これまでに得た研究成果を生かして、関連する環の構造がlifting加群や直既約
化学法および免疫法便潜血検査の大腸がん検診における感度の比較

わが国で大腸がん検診法として行われている免疫便潜血検査(IFOBT)と欧米の標準法である化学法便潜血検査(化学法FOBT)を人間ドック受診者と一部外来患者に対して行い、全例に全大腸内視鏡検査を行ってこれを至適基準として感度を比較した。FOBTを行いえたのは大腸がんに関連する出血、貧血、通過障害を示唆する症状のない3381人で、うち人間ドックは2858人、外来患者は523例であった。ドック受診者のうち初回受診者は281人(9.8%)と低率だった。便潜血検査陽性率は免疫法151例(45%)、化学法338例(10.0%)で、うち人間ドックではそれぞれ105例(3.7%)と256例(9.0%)であった。大腸がんはドック受診者から合計10例(早期癌8例、進行癌2例)、外来患者から6例(早期癌3例、進行癌3例)が発見された。これらのうち陽性を示したのが免疫法10例(早期癌6例、進行癌4例)、化学法5例(早期癌2例、進行癌3例)で、感度はそれぞれ63%と31%(p=0.08)で、早期癌に限定すると55%と18%であった(p=0.08)。免疫法の感度は化学法より高かったが統計学的有意差はなかったわが国で大腸がん検診法として行われている免疫便潜血検査(IFOBT)と欧米の標準法である化学法便潜血検査(化学法FOBT)を人間ドック受診者と一部外来患者に対して行い、全例に全大腸内視鏡検査を行ってこれを至適基準として感度を比較した。免疫法の感度は化学法より高かったが統計学的有意差はなかった対象となる人間ドックや定期健診での全大腸内視鏡検査によるスクリーニング受診者の研究参加への同意書、質問表等を作成し、スクリーニング実施の2施設で院内会議、または倫理委員会の承認をえた。糞便の収集後の検体の輸送・保存・管理・検査体制を整えた。回収後検体は-20°Cで保存し、検査に供した。これまで958人の受診者から同意をえ、全大腸内視鏡検査および糞便検体の提供をえた。全大腸内視鏡検査による診断結果は全例についてはまだ確定していないが、大腸癌は早期癌2例、早期癌疑いが1例で、大腸ポリープを約30%にみとめた。便潜血検査陽性率は免疫法36例(3.8%)、化学法92例(9.6%)であった。癌およびその疑いの3例中、免疫法陽性は2例、化学法は1例であった。受診者数がまだ少ないが、これは研究開始以前の全大腸内視鏡検査による40歳以上の無症状者集団からの癌発見率からの期待値よりやや低く、初回受診者が115人と予想より低率なことが一因と考えられた。また、有病率が検診の反復によるためか期待値より低い可能性も考えられた。15年度は、これまでの大腸癌症例が少ないため、人間ドック等での、大腸がんに関連する出血、通過障害を示唆する腹痛、全血のない主たる解析を行うための症例の他、サブ解析のために腹痛等で消化器外来を紹介された患者のうち出血や貧血のない症例も含めて、リクルートを行なう予定である。今年度は人間ドック受診者1208人、大腸がんに関連する出血、貧血、通過障害を示唆する症状のない外来患者328例から研究への協力に関する同意を得、全大腸内視鏡検査を行った。これらのうちそれぞれ1175人と312例から便検体を得、昨年度と合計すると2445例で、うち人間ドックは2133人、外来患者は312例であった。ドック受診者のうち初回受診者は189人(8.9%)と低率だった。便潜血検査陽性率は免疫法110例(4.5%)、化学法257例(10.5%)で、うち人間ドックではそれぞれ76例(3.6%)と196例(9.2%)であった。大腸がんはドック受診者から合計8例(早期癌7例、進行がん1例)、外来患者から4例(早期癌3例、進行癌1例)が発見された。

これらのうち陽性を示したのが免疫法8例(早期癌6例、進行癌2例)、化学法3例(早期癌2例、進行癌1例)で、感度はそれぞれ67%と25%で、早期癌に限定すると60%と20%であった。免疫法の感度は化学法より高かったが統計学的有意差はなかった。今回の検診で、全大腸内視鏡検査を至適基準としたいわゆる同時法によって免疫法と化学法の感度を比較し、免疫法の感度が高いことが示唆されたが統計学的有意差は得られなかった。この要因は受診者数の確保が予定通りできず、当初の予定の40%程度にすぎないことであった。また繰り返し受診者が87%と大半で、これらの受診者の大半が1-2年ごとに検査を受けており、ポリペクトミーの効果でがんのリスクが低下していたと推定され、実際、研究計画時に仮定した0.45%よりやや低かった(0.38%)が有病率が低いことは主な要因ではなかった。しかし、このことから、感度の差を明らかにするにはさらに研究を持続し、予定のサンプル数以上の受診者に行う必要があると考えられた。
大気圧非平衡プラズマプロセスを用いたゲルマニウム上高誘電率絶縁膜の形成と物性評価

[研究計画書記載の平成19年度研究課題]。1)大気圧窒素プラズマによるゲルマニウムの窒化とシリコンとの窒化カイネティックスの相違2)大気圧酸素/窒素プラズマによる高誘電率絶縁膜の形成技術の確立と窒素ドーピング効果[得られた研究成果と意義]課題1に対しては、平成18年度において、ゲルマニウム基板の前処理方法や基板温度のシーケンスを工夫することにより、ゲルマニウム窒化膜を形成することに成功している。本年度は、シリコンとゲルマニウムの表面窒化過程について比較検討した。これまで、シリコンの窒化においては、窒化温度に依存せず、窒化時間に対して自己停止機能を有するため、ラングユミュア型の反応過程により薄膜が形成することが分かっている。本年度検討したゲルマニウムの窒化の場合においては、窒化時間10分程度で膜厚は飽和するものの、窒化温度の増加にともない、膜厚が増加することが明らかになった。この結果から、ゲルマニウム窒化においては、シリコン窒化とは異なり、表面反応に加え、拡散過程を伴い窒化膜が形成することが明らかになった。また、形成したゲルマニウム窒化膜の膜構造を詳細に評価するために、放射光光電子分光測定をSpring-8, BL15XUビームラインにおいて行った。Ge2p_<3/2>, N lsコアスペクトルを詳細に解析した結果、Ge_3N_4に起因するピークが観測され、試料を大気暴露した後での表面酸化の割合も従来の窒化膜に比べ低減しており、高品質な窒化膜が形成していることが明らかになった。課題2に対しては、大気圧窒素プラズマにより、酸化イットリウムを窒化した結果、プラズマ照射していない試料と比較してリーク電流を低減できる結果を得た。[研究計画書記載の主な研究課題]1、大気圧窒素プラズマによるゲルマニウム及びシリコン基板の表面窒化の比較2、大気圧酸素・窒素プラズマによる高誘電率絶縁膜(酸化ハフニウム,酸化イットリウム)の形成技術の確立[得られた研究成果]1、ゲルマニウムの窒化について検討する前段階として、大気圧窒素プラズマ及び低圧RF(Radio Frequency)プラズマを用いて形成した窒化膜の結合状態の比較を行った。これまで、放射光光電子分光測定(BL23SU)による膜中結合状態の解析から大気圧窒素プラズマ及び低圧RFプラズマを用いて形成した窒化膜では、界面遷移層の構造が異なることが示唆されていた。この結果を明らかにするために、異なる面方位の基板を用いて電気特性評価を行った結果、大気圧プラズマ窒化膜においては、Si(001)基板を用いた方がSi(111)基板よりも界面欠陥密度を低減できることが明らかになった。この結果は、界面遷移層の構成成分とSi基板面方位の関係とよく一致しており、大気圧プラズマにおいて作製した窒化膜においては、Si_3N_2が主成分であることが明らかになった。2、レーザーアブレーション法と大気圧プラズマを併用した製膜法を確立するために、これまで使用していた平行平板電極型のプラズマ装置からICF70ポートに導入できるようにガン型の構造に改良することを試みた。酸素および窒素を用いてプラズマを形成することに成功しているが、レーザーアブレーション可能な圧力まで減圧すると安定なプラズマ放電を維持できなくなることが問題となっている。この点については、高電圧の印加方法等を改良することによって克服できると考えている。しかしながら、新規に開発したプラズマガンを用いて、大気圧において酸化イットリウムの窒化を試みた結果、プラズマ照射していない試料と比較してリーク電流を低減できることが明らかになった。
粘着シリコーンの接着機構の解明と義歯床粘膜面応用に関する研究

義歯の維持・安定を得るために,接着性を有する義歯開発が求められている.そこでわれわれは粘着性を有するシリコーンの開発に着手した.2種類の同量のシリコーンを反応させる事によって製作できるシリコーンサンプルを開発し,粘着度の中,高2種類について,機械的性質,粘着度について検討した.改良が必要であるものの、(高)は、コントロールに比べ操作性が向上し、ほとんど気泡のないサンプルとなった。また、コントロールと同レベルの機械的性質、粘着性有する事が示唆された。今後は水分の存在する状況下での接着について検討していく予定である。頭頚部腫瘍治療後の患者の口腔内は、顎骨切除、粘膜の瘢痕化や脆弱化、放射線治療による唾液量減少、などにより義歯装着に対して非常に不利な環境になりやすく、義歯安定剤使用を余儀なくされる場合もある。しかし、強力な安定剤は除去が困難であり、義歯や口腔内の残留物は粘膜の炎症を引きおこす原因となる。従って、口腔粘膜への痛みを緩和し、接着力を有する義歯の開発が求められている。本研究の目的は、義歯床粘膜面応用に対する粘着シリコーンの所要条件検索である。これまで実験で使用してきた粘着シリコーンは、製作する際サンプルに気泡が多く混入することが問題視される様になってきた。実際義歯床粘膜面応用を考えると、気泡の少ない粘着シリコーンの開発が必要である。また1/60のシリコーンの製作は、ベースの量に比較して極少量のキャタリストを計るのに熟練が必要であり、操作性の向上も課題であった。本年度はこれらの改善に重点をおき、キャタリストと架橋剤の比率を変化させることによって粘着性を出し、2種類の同量のシリコーンを反応させる事によって製作できるシリコーンを開発し、今まで使用していた(CBR)1/40,1/50,1/60に近い粘着性を有し、ほとんど気泡の無いサンプルができあがった。そのサンプル2種類を選び、粘着度の低いもの、高いもの、と今まで試験を行っていた(CBR)1/60について引っ張り試験を行った。結果(CBR)1/60が最も高く、新しく開発した高粘着シリコーン、低粘着シリコーンの順にTensile strengthは低くなっていった。加齢、全身疾患の症状、顎・顔面腫瘍の手術、放射線療法などにより唾液分泌量の減少などが起こり、義歯の維持・安定を得るのが困難な患者は多い。この様な患者は義歯安定剤使用を余儀なくされることもあるが、強力な義歯安定剤は除去困難であり、口腔粘膜や義歯の残留物が口腔粘膜の炎症を引き起こす事が多々ある。よって、接着性を有する義歯開発が求められている。そこでわれわれは、粘着性を有するシリコーンの開発に着手した。これまで実験で使用してきた粘着シリコーンは、サンプルに多量気泡混入する、極少量キャタリスト計量に熟練を要する、などの問題があった。これらを改善すべく、キャタリストと架橋剤の比率を変化させることによって粘着性を出し、2種類の同量のシリコーンを反応させる事によって製作できるシリコーンを開発した。その中で粘着度の中、高2種類を選び、(中)、(高)とし、(CBR)1/60を(C)として機械的強度、粘着度について以下の試験を行った。引張試験:(中)は(C)と(高)より有意に低く、(C)と(高)の間で有意な差は見られなかった。Dutometer硬さ(FR):(高)は(C)と(中)より有意に低くかった。接着力(クリープメーターを用いた測定):(C)は(中),高より有意に高かった。Rolling ball tack testにおける瞬間接着レベルの結果と、クリープメータを用いた接着力の結果は相反するものであった。これは、資料の硬さの違い、測定装置の材質の違い(carbon steel ball、プラスチックplunger)によるものと考えられる。これらの結果より、(高)は、気泡混入、操作性が向上し、(CBR)1/60と同レベルの機械的性質、粘着性有する事が示唆された。一方、頭頚部腫瘍・外傷・先天的欠損による顎骨・顔面欠損は、咀嚼・発音・嚥下などの機能障害ならびに審美障害を生じ、患者のQOLに多大な影響を及ぼす。顔面エピテーゼはシリコーンエラストマーなどで製作され、日本では接着剤が多く用いられているがアレルギー、正確な位置へのエピテーゼ装着困難、付着した接着剤除去困難などの欠点がある。

そこで、新たなエピテーゼ維持方法として、シリコーンが低アレルギー性であることに着目し、接着性を有する粘着シリコーン開発を進めている。本研究の目的は、義歯床粘膜面応用に対する粘着シリコーンの所要条件検索である。引張接着強度試験:義歯床レジン/粘着シリコーンサンプルにおいて、粘着シリコーン4mmグループは8,12mmグループよりも優位に大きいpeakload(N)を示した。しかしながら、4,8mmにおいて、いくつかのサンプルでレジンとシリコーンの境界面において剥離がみられた。今後、義歯床レジン重合程度とシリコーン填入のタイミングについての最適時期、粘着シリコーンの最適な厚さを検索し、境界面での剥離防止。また、粘着シリコーンの劣化、唾液存在下における機械的性質についての検討を行う予定である。これまで実験で使用してきた粘着シリコーンは、サンプルに気泡が多く混入することが問題視される様になっており、気泡の少ない粘着シリコーンの開発が必要である。また1/60のシリコーンの製作は、ベースの量に比較して極少量のキャタリストを計るのに熟練が必要であり、操作性の向上も課題であった。本年度はこれらの改善に重点をおき、キャタリストと架橋剤の比率を変化させることによって粘着性を出し、2種類の同量のシリコーンを反応させる事によって製作できるシリコーンを開発した。それを用いて機械的性質の検討を開始したところである。震災の影響で、研究施設、設備の使用制限があったため。新しく開発したシリコーンの機械的性質の検索を引き続き行う。また、義歯床レジンの1初期硬化前2初期硬化後3完全硬化後の群に分けて、義歯床レジン重合程度とシリコーン填入のタイミングについて最適時期を検索。また、粘着シリコーンの劣化、唾液存在下における機械的性質について検討を行う予定である。以上より、義歯床用レジン,最適厚みを有する粘着シリコーンのサンプルについて、義歯床用レジン:加熱重合型(アクロン,GC),マイクロ波重合型(アクロンMC,GC)粘着シリコーン(低粘着・高粘着)、これらの組み合わせからなるサンプルについて、引張接着強度・圧縮強度などを測定し、材料の最適条件、所要条件を検索する。これらの結果より絞られた、最適な組み合わせの候補2タイプについて、以下の試験を行う。1)劣化についての検討、走査型電子顕微鏡により表面構造観察(吸水による影響(水中浸漬試験)、エタノールやアルカリによる影響(薬液浸漬試験)、機械的ストレスによる影響(繰り返し負荷試験)、口腔内の温度変化による影響(サーマルサイクリング試験)2)唾液存在下における機械的性質についての検討(引張接着試験、曲げ・圧縮強度の分析)1.フーリエ変換赤外分光光度計(FTIR)による分析、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)による分析2.1)前年度の実験から、いくつかのサンプルにおいて、引張接着強度試験後にレジンとシリコーンの境界面において剥離がみられた事より、粘着シリコーン:キャタリスト/ベースシリコーン混和比(CBR)1/40,1/50,1/60について、最適なシリコーンの厚みの検索が必要である。2)義歯床レジンの(1)初期硬化前(2)初期硬化後(3)完全硬化後の群に分けて、義歯床レジン重合程度とシリコーン填入のタイミングについて最適時期を検索。
ラットの片眼摘出及び脳損傷による補償作用に関する行動生理学的研究

出生直後にアルビノラットの片眼を摘出すると、残存眼と同側の視覚神経路系に補償的再編成が生じることがわれわれの電気生理学的研究で明らかにされている。このような変化は、他の形態学的研究でも証明されている。われわれはこのような視覚系の再編成を行動学的に証明することに成功した。その手続きは以下のとおりである。出生直後に片眼を摘出されたラットが3ヶ月齢に達した時に白黒弁別課題を与える。学習成立後、残存眼と反対側の大脳皮質視覚野を破壊し、同じ白黒弁別課題を与える。そうするとこのラットは、3ヶ月齢で片眼を摘出されたラットに比べて有意に早く再学習が成立した。このような形で出生直後の片眼摘出の効果を行動的に捉えることに成功したのである。ただし、出生直後に片眼を摘出されたラットでも、3ヶ月齢で残存眼と反対側の大脳皮質視覚野が破壊された直後に白黒弁別の獲得を試みた時、弁別を獲得することができなかった。このような経過の中で本研究が計画された。幼若時に脳を破壊しておくとより大きな補償効果が得られるのではないかとの立場に立ったものである。具体的な手続きは以下のとおりである。生後3週齢で残存眼と反対側の皮質視覚野を破壊し、3ヶ月齢で白黒弁別課題を課す。同じ手続きを生後3カ月齢で片眼を摘出されたラットにも与える。その結果、3週齢で視覚野を破壊されると、出生直後に片眼を摘出されたラットばかりでなく3ヵ月齢で片眼摘出を受けたラットも弁別を獲得することができた。このように3週齢視覚野破壊が大きな効果をもたらすことが示された。これには脳損傷による神経栄養因子の多量放出が関与しているのではないかと考えられた。出生直後にラットの片眼を摘出すると、残存眼と同側の視覚神経路に補償的変化が生じることがこれまでに証明されている。具体的には、3ヶ月齢のラットに白黒弁別学習課題を課す。学習成立後、残存眼と反対側の大脳皮質視覚野を破壊して同じ課題で訓練すると、出生直後に片眼を摘出されたラットは、3ヶ月齢で片眼を摘出されたラットに比べて再学習成立が有意に速かった。しかし、出生直後に片眼を摘出されたラットでも、3ヶ月で反対側視覚野を破壊されて、いきなり白黒弁別学習課題が与えられたときには、学習そのものが成立しなかった。今回、幼若時のほうが脳の可塑性が高いことが考えられたので、3週齢という幼若時に反対側の皮質視覚野を破壊して、その補償的変化を同じような行動実験をとおして観察してみた。出生直後に片眼を摘出され、3週齢で反対側の皮質視覚野が破壊されたラットは、3ヶ月齢で白黒弁別学習課題が課せられたとき、それを学習することができた。それだけではなく、3週齢で一側の皮質視覚野が破壊されると、破壊と同側の眼球摘出が3ヶ月齢に行われても、そのラットは学習することができた。以前、3週齢で脳梁切断し、3ヶ月齢で視覚野破壊を行ったが、このときは出生直後に片眼摘出されたラットだけが白黒弁別を学習し、3ヶ月齢で片眼摘出を受けたラットは学習できなかった。このようなことから、幼若時に脳が大きく損傷を受けると、それに応じて神経栄養因子が分泌され、大きな可塑的変化が生じるのではないかと考えられた。これらの変化の臨界期についての研究を現在行っている。

出生直後にアルビノラットの片眼を摘出すると、残存眼と同側の視覚神経路系に補償的再編成が生じることがわれわれの電気生理学的研究で明らかにされている。このような変化は、他の形態学的研究でも証明されている。われわれはこのような視覚系の再編成を行動学的に証明することに成功した。その手続きは以下のとおりである。出生直後に片眼を摘出されたラットが3ヶ月齢に達した時に白黒弁別課題を与える。学習成立後、残存眼と反対側の大脳皮質視覚野を破壊し、同じ白黒弁別課題を与える。そうするとこのラットは、3ヶ月齢で片眼を摘出されたラットに比べて有意に早く再学習が成立した。このような形で出生直後の片眼摘出の効果を行動的に捉えることに成功したのである。ただし、出生直後に片眼を摘出されたラットでも、3ヶ月齢で残存眼と反対側の大脳皮質視覚野が破壊された直後に白黒弁別の獲得を試みた時、弁別を獲得することができなかった。このような経過の中で本研究が計画された。幼若時に脳を破壊しておくとより大きな補償効果が得られるのではないかとの立場に立ったものである。具体的な手続きは以下のとおりである。生後3週齢で残存眼と反対側の皮質視覚野を破壊し、3カ月齢で白黒弁別課題を課す。同じ手続きを生後3カ月齢で片眼を摘出されたラットにも与える。その結果、3週齢で視覚野を破壊されると、出生直後に片眼を摘出されたラットばかりでなく3カ月齢で片眼摘出を受けたラットも弁別を獲得することができた。このように3週齢視覚野破壊が大きな効果をもたらすことが示された。これには脳損傷による神経栄養因子の多量放出が関与しているのではないかと考えられた。
遺伝子導入細胞の移植による網膜疾患治療の臨床応用に関する研究

我々の研究目的は、培養下で視細胞変性に対して保護効果を有する遺伝子を導入し、移植することによって視細胞変性を阻止することである。この研究の最も特徴的な点は、培養下で維持された虹彩色素上皮細胞に遺伝し導入を行うという点から、他の臓器へ遺伝子が導入されないこと、すなわち特定の細胞にのみ遺伝し導入を行えること、さらに、網膜色素上皮細胞の代替細胞として、虹彩色素上皮細胞を遺伝し導入の標的細胞としていることから、患者自身の細胞を移植細胞として用いることができることである。最終年度までに、1.虹彩色素上皮細胞が網膜色素上皮細胞の代替細胞となりえること、2.虹彩色素上皮細胞を網膜下に移植した際に長期間、移植細胞が網膜下で生存可能であること、3.移植した虹彩色素上皮細胞は視細胞外節を貧食し機能的に働いていること、4.移植による顕著な副作用は認められないこと、5.遺伝子導入に用いるベクターとして、アデノウイルスは全身臓器への感染の危険性があること、以上の5点について明らかにしてきている。最終年度の課題として、遺伝し導入の候補遺伝子として選択した脳由来神経栄養因子の視細胞変性に対する効果についてと臨床応用に用いるベクターとして選択したアデノ随伴ウイルスの安全性について検討した。BDNF遺伝子導入虹彩色素上皮細胞の移植は、光障害による視細胞変性を顕著に抑制すること、また、光障害だけでなく、グルタミン酸毒性による細胞死も抑制し、網膜神経細胞に対して保護的に働くことがあきらかとなった。一方、遺伝し導入に用いるベクターとしてアデノ随伴ウイルスを用いた場合には、長期間遺伝子の発現を維持できること、さらにアデノウイルスベクターに見られる全身へのウイルス伝播は、アデノ随伴ウイルスに至っては認められず、我々の目的に適した安全性の高いものと考えられた。本研究は下記の5つの計画から構成されている。1.遺伝子導入細胞の構築2.遣云子導入細胞の性質3.遺伝子導入細胞の網膜下への移植および効果判定、副作用4.適応疾患の検討5.サルを用いた副作用の検討本年度は研究計画の1.2.3.について検討した。1.についてアデノウイルスベクター(AV)にBrain drived neurotrophic factor(BDNF),Ciliaryneurotrophic factor(CNTF),Axokine,Green fluorescein protein(GFP),β-galactosidase(β-gal)のそれぞれを導入したウイルスベクターを作製した。いずれも培養細胞に感染させ、目的遺伝子が発現されていることを確認した。2.についてBDNF-AV、CNTFーAV、axokine-AV、コントロールとしてGFP-AVを用いて培養ラット虹彩色素上皮細胞(IPEに感染させ、視細胞と共培養することによって視細胞の血清除去によって引き起こされる細胞死に対する保護作用について検討した。その結果、コントロールと比較して、BDNF-AV、CNTF-AV、axokine-AVを感染させたIPEと共培養した視細胞では有意に生存率が上昇した。3.についてアデノウイルスベクターは全身への感染、感染部位での炎症を惹起することが副作用として問題となっている。そのため、アデノウイルスベクターを硝子体内に投与し全身への感染の有無をPCR法により検討した。その結果、AVは硝子体内投与によって全身感染することが明らかとなった。しかしながら、投与濃度によっては全身への感染効率が減少することもわかった。1.遺伝子導入細胞の構築2.遺伝子導入細胞の性質3.遺伝子導入細胞の網膜下への移植および効果判定、副作用4.適応疾患の検討5.サルを用いた副作用の検討

アデノウイルスベクター(AV)にBrain drived neurotrophic factor (BDNF), Ciliary neurotorophic factor (CNTF), Axokine, Green fluorescein protein (GFP), β-galactosidase (β-gal)のそれぞれを導入したウイルスベクターを作製した。いずれも培養細胞に感染させ、目的遺伝子が発現されていることを確認した。また、これらのAVを硝子体内に投与し、in vivoにおける発現について確認した。その結果、目的遺伝子の発現は投与後14日をpeakとし、投与20日後には消失した。このように発現期間はin vivoにおいても非常に短いことが明らかとなった。培養細胞を用いてその保護効果を検討した。BDNF-AV、CNTF-AV、axokine-AV、コントロールとしてGFP-AVを用いて培養ラット虹彩色素上皮細胞(IPE)に感染させ、視細胞と共培養することによって視細胞の血清除去によって引き起こされる細胞死に対して、BDNF-AV、CNTF-AV、axokine-AVを感染させたIPEと共培養した視細胞では有意に生存率が上昇した。更に網膜色素上皮細胞の重要な機能である貪食能についてみると、BDNF-AV感染IPEでは顕著に亢進することが明らかとなった。以上の結果から、視細胞変性に対してBDNF-AVあるいはCNTF-AV感染IPE移植は有効な治療となりうるものと考えられた。加齢黄班変性だけでなく、網膜色素変性への応用を考えると目的遺伝子の発現が長期間続くことが望ましい。アデノウイルスベクターを用いた際には上述したように発現期間は非常に短い。それに加えてアデノウイルスベクターは全身への感染、感染部位での炎症を惹起することが副作用として問題となっている。そこで、AVに代わってベクターとしてアデノアソシエイトウイルスを利用することとした。あらたにBDNFを導入したアデノアソシエイトウイルスを作製した。我々の研究目的は、培養下で視細胞変性に対して保護効果を有する遺伝子を導入し、移植することによって視細胞変性を阻止することである。この研究の最も特徴的な点は、培養下で維持された虹彩色素上皮細胞に遺伝し導入を行うという点から、他の臓器へ遺伝子が導入されないこと、すなわち特定の細胞にのみ遺伝し導入を行えること、さらに、網膜色素上皮細胞の代替細胞として、虹彩色素上皮細胞を遺伝し導入の標的細胞としていることから、患者自身の細胞を移植細胞として用いることができることである。最終年度までに、1.虹彩色素上皮細胞が網膜色素上皮細胞の代替細胞となりえること、2.虹彩色素上皮細胞を網膜下に移植した際に長期間、移植細胞が網膜下で生存可能であること、3.移植した虹彩色素
根圏ホスファターゼ活性の画像解析法

土壌に施肥されたリンの約90%は、農作物に利用されることなく土壌に蓄積している。土壌に蓄積したリンの2080%は有機態として存在しているが、多くの植物は有機態リンを直接利用できない。植物が有機態リンを利用するためには、リン酸エステルを加水分解するホスファターゼを根から分泌することが重要である。本研究では、植物根圏におけるホスファターゼ活性を視覚化し、その画像解析から酵素活性の定量化とマッピングを可能とする方法を確立することを目的とした。ホスファターゼ酵素の基質として、フェノールフタレイン2リン酸を用いた。この物質はpH指示薬として知られるフェノールフタレインに2つのリン酸が付いたものであるが、リン酸が結合した状態ではpHが変化しても発色しない。しかし、ホスファターゼが作用してリン酸イオンが解離してフェノールフタレインになると、アルカリ条件下で赤色に発色する。このフェノールフタレイン2リン酸を溶解させた寒天ゲルシートを作成し、そのゲル上に検定植物の根を数十分広げておく。ホスファターゼ(AcPase)が作用した部位でフェノールフタレインが生成する。ゲル上にアルカリ溶液を塗布すれば、生成したフェノールフタレインを容易に検出することができる。このような手順で発色させたゲルシートをスキャンし、その画像データを得る。そして、この画像データからピクセルごとにフェノールフタレイン濃度を推定し、根圏ホスファターゼ活性のマッピング画像を作成できた。このゲルシートにあらかじめpH緩衝剤を含ませた場合と含ませない場合とで比較したところ、前者は活性が高く、後者は部分的に活性が低下していた。おそらく、前者はポテンシャルとしてのAcPase活性を、後者は根圏pHの影響を受けた実際のAcPase活性を反映したものと考えられる。
記憶過程での一酸化窒素の役割に関する研究-アルツハイマー型痴呆脳の検討を通して-

ヒト剖検脳とくにアルツハイマー型痴呆(ATD)患者死後脳において一酸化窒素合成酵素(NOS)系の代謝や分布を検討することによって、記憶のメカニズムの解明を目指すとともに、アルツハイマー型痴呆の病態の理解を深めることを目指した本研究では多くの所見が得られたが、その代表的なものは以下の通りである。(1)ATDの記憶障害と関連が深いマイネルト基底核のコリン作動系ニューロンではアセチルコリンとNOSが共存していないこと、そしてATDの特徴的所見である老人班にはNOS免疫活性が存在していないことが明らかとなった。これらから、NOSがマイネルト基底核コリン作動系とは関連が薄いこと、そしてATD形態学的異常構造の形成には直接的関与は少ないことが示唆された.(2)ヒト剖検脳海馬にはNOS陽性細胞が散在していた。この部位は記憶過程に重要な部位であり、長期増強(LTP)発生機構の場所としても注目される。この海馬では、グルタミン酸濃度がATD脳で有意に低下しており、この異常がNOS系に影響を及ぼし、記憶過程に何らかの異常をきたしている可能性が推測される。(3)NOS遺伝子レベルでも検討を加えた。今回なNOS遺伝子のエクソン2及び13、14について、PCR-SSCP法を用いて検討した。ATD症例50例、対照健常者48例において調査したが、これまでのところこれらの部位には点突然変異や多型は見つかっておらず、NOS遺伝子がATD発症の原因遺伝子として働いている可能性は少ないことが示唆された。今後、他のエクソンにおいて検討を加えていく予定である。記銘・記憶障害を主症状とする疾患においてその障害の病態を検討することにより、さかのぼって記憶過程の解明をめざすアプローチとして我々が注目したのは、神経細胞における長期増強(LTP)であり、その発生機序にはグルタミン酸(Glu)やカルシウム代謝とともに一酸化窒素(NO)の関与が想定されている。しかし、NOは脳内においてさまざまな生物学的役割を持つことが示唆されているものの、ヒト脳における分布や役割については国内外を問わずほとんど検討されていないのが現状であり、本研究ではアルツハイマー型痴呆(ATD)症例ならびに対照老人症例の剖検脳においてLTP機構に関与するGlu濃度やカルシウム関連物質の変化を検討するとともに、NO合成酵素(NOS)に関する検討を行うことを計画した。初年度である平成6年度には、正常対照老人剖検脳において抗NOS抗血清による免疫組織化学を行い、光顕的に検討し(担当:岩本典彦)、抗NOS抗血清の感度や特異性について確認すると共に、ヒト脳におけるNOS含有細胞の分布を明らかにした。つまり、大脳皮質(前頭葉・側頭葉)および海馬やマイネルト核を含む部位から切片を切り出し(担当:高橋正)、免疫組織化学を行い、マイネルト核を含む切片では抗コリンアセチルトランスフェラーゼ(ChAT)抗体による免疫組織化学を併用した(担当:木村通宏)。その結果、大脳では、皮質深部および白質にNOS陽性細胞が散在していることが明らかとなった。記憶と結びつきが強いとされ、ATDにおいて障害されているマイネルト基底核では、小型神経細胞がNOS陽性であったが、コリン作動性神経細胞には明らかな免疫活性は確認できなかった。また、海馬において電気生理学的にLTPが確認されている神経細胞にNOSが存在しているか現在検討中であるが、初年度として計画した検討は、ほぼ予定通り実施できたと思われる。記銘・記憶障害を主症状とする疾患においてその病態を検討することにより,さかのぼって記憶過程の解明をめざすアプローチとして我々が注目したのは,神経細胞における長期増強機構であり,この発生機序にはグルタミン酸やカルシウム代謝とともに一酸化窒素の関与が想定されている。そこで,本研究ではアルツハイマー型痴呆においてこれらの物質の変化を検討することを計画した。

そして,これまでに,正常対照老人剖検脳において一酸化窒素合成酵素の分布を免疫組織化学法により検討するとともに,記憶と関連が深いとされるマイネルト基底核ではアセチルコリンとの二重染色も行った結果,大脳では皮質深部および白質に一酸化窒素合成酵素含有細胞が散在していることが明らかとなったが,マイネルト基底核でのアセチルコリンと一酸化窒素合成酵素との共存は認められなかった。また,老人斑や神経原線維変化における一酸化窒素合成酵素様免疫活性の存在の有無は現在検索中である。一方,長期増強機構と関連が深いとされるグルタミン酸濃度を高速液体クロマトグラフィーにより脳内で測定したところ,アルツハイマー型知能患者剖検脳では対照老人脳に比べて有意に低下していることが明らかとなった。これらのことからアルツハイマー型痴呆脳では長期増強機構も病態に巻き込まれている可能性が示唆されてきたが,以上のように当初計画した検討はほぼ予定通り進んでおり,最終年度における分子生物学的手法による結果と合わせて3年間の成果をまとめていくつもりである。本研究は、ヒト剖検脳とくにアルツハイマー型痴呆患者死後脳において一酸化窒素合成酵素(NOS)系の代謝や分布を検討することによって、記憶のメカニズムの解明を目指すとともに、アルツハイマー型痴呆の病態の理解を深めることを目的としている。最終年度にあたる平成8年度は、これまでに得たNOS免疫活性に関する神経病理学的所見およびそれに関する生化学的所見を解釈するために、遺伝子レベルの異常に関する仮説を設定して分子生物学的検討を加えた。つまり、NOSをコードする遺伝子領域に対応するオリゴヌクレオチドプライマーを作製し、エクソン領域をPCRにて増幅し、single stranded conformation polymorphism(SSCP)を行うことによって、いまだ明らかになっていないNOS領域の点突然変異や多型の有無を検討した。今回は、エクソン2および13、14についてのみ検討が可能であったが、アルツハイマー型痴呆50例、対象健常者48例のDNAについて検討したこれまでの結果では、これらの遺伝子領域においては点突然変異や多型の確認できなかった。これらのことから、アルツハイマー型痴呆においてグルタミン酸濃度やNOS酵素に何らかの異常をきたしている可能性はこれまでの結果から得られているものの、それらがNOS遺伝子異常の直接的結果から起きている可能性は少なく、またNOS遺伝子がアルツハイマー型痴呆発症の原因遺伝子として働いていること、もしくはこのNOS遺伝子領域付近に別のアルツハイマー型痴呆原因遺伝子が存在するような可能性は少ないことが示唆されたといえる。今後、さらに他のエクソンについても検討を加えていくことが必要である。
行動実験と計算モデリングによるカテゴリー学習における人間の認知情報処理の解明

本研究ではカテゴリー学習において、学習者の個人の目的が獲得される概念・知識に影響を与えること、また、ある概念は単一に表象されているのではなく、複数の表象をもちうるということが、行動実験によって明らかにした。これらの状況に応じた知識を獲得する能力、複数の表象を持つ認知メカニズムが、人間の適応性を要素であることを計算機シミュレーションによって示した。1.行動実験カテゴリー学習時の選択的注意データを観察するためにInformation Boardと呼ばれるコンピューターインターフェイスをもちいた行動実験的パラダイムの開発をした。この実験的パラダイムをもちいて、「カテゴリー学習は、状況に応じて変化する知識の最適化である」といった仮説の検証をおこなった。具体的には、同一のカテゴリー構造と同一のフィードバックスタイル(正解・不正解および正しいカテゴリーの提示)を用いて、被験者の置かれた状況・目的のみを独立変数として操作するといった行動実験をおこなった。実験に用いた課題が複雑だったこともあり、獲得されたカテゴリーの知識は異なっていたが、状況・目的とは必ずしも対応・一致しない知識を獲得した被験者の割合が予想より多く、更なる実験・解析を計画した。また、不完全情報の学習への影響を検討する実験もおこない、不完全な情報による学習妨害効果を観察した。2.モデリング研究20年度は、meta-heuristic最適化法の一つであるParticle Swarm Optimization(PSO)を認知モデルに組み込み、他のmeta-heuristic最適化法と、モデル化された認知情報処理の記述性や先行研究の認知行動データとの一致性と基に比較した。カテゴリー学習シミュレーションでは、PSOを用いた認知モデルは他のモデルでは困難であった、多様性のある(汎用性の高い)知識を受動的学習法で獲得できることが示唆された。1.行動実験前年度開発したInformation Boardと呼ばれるコンピューターインターフェイスを用いてカテゴリー学習時および適用・汎化時の選択的注意データを記録する行動実験を行い以下のような結果が得られた。[1]獲得された概念と行動はone-to-oneのマッピングではなく、many-to-manyもしくは知識の加工を介したone-to-manyであり、獲得された概念が引き起こす認知行動は多様的であり、状況に応じた適応的であるということが示された。このような現象は既存の多くの認知モデルが適用している、ベクトルによる知識の表記を否定すると共に、本モデリング研究で提唱している行列表記を支持している。[2]獲得される知識の将来の有用性を操作することによって、学習方法や獲得される概念に相違がうまれることが示された。2.モデリング研究20年度に提案したParticle Swarm Optimization(PSO)による認知モデルをさらに発展させ、概念形成モデルにおいて知識の構造を変数として操作可能であることを示した。そして実際に複数の知識構造をもつモデルを計算機シミュレーションによる比較を試みた。また、行動実験の結果[2]も、このモデルによって説明可能であることをしめした。1.行動実験20年度開発したInformation Boardと呼ばれるコンピューターインターフェイスを用いて、前年度に引き続きカテゴリー学習時および適用・汎化時の選択的注意データを記録する行動実験を行った。前年度で得られた、獲得された概念が引き起こす認知行動は多様的であるといった知見を追実験で再度検証した。特に、多様な知識を得ることに認知的コストがかかる場合や、意図的に1つの行動に心理的報酬を与えるといった場合においても、獲得された概念が引き起こす認知行動は多様的であるといった結果が得られ、この現象が強固なものであることを示した。2.モデリング研究20、21年度に提案した確率的最適化法を用いた認知モデルをさらに発展させ、先行研究で示された複種類の内部表象変化を再現すること可能にした。また、当モデルと他のモデルの予測を定量的・定性的に比較し、その記述的妥当性を示した。前年度までは教師あり学習課題を想定してモデル・シミュレーションをおこなってきたが、22年度はコミュニケーションを介した教師無し学習をモデル化し、シミュレーションをおこなった。その結果、一般的な人間社会のネットワークと言われている、small world networkの構造をもつ社会がより複雑なネットワーク構造もつ社会やより簡素の構造をもつ社会より、多様性のある「十分正しい」知識を獲得・保持する傾向があることが分かった。また、個人の認知的制約(正しく記憶できる情報量の限界)は、社会全体においては、むしろ情報の「正確度」を高めるといった、シミュレーション結果が得られた。
マウス膀胱癌におけるp53遺伝子の機能異常の酵母を用いた検索

化学膀胱発癌感受性の異なる2種類のマウスを親とする2種類のレシプローカルな雄性F1マウスを用い、マウス膀胱癌におけるp53遺伝子変異の相同染色体分布を、酵母を用いた新しい方法で検索した。膀胱発癌感受性の比較的高いNON/Shi(NON)マウスと比較的低いC3H/He/Shi(C3H)マウスをレシプローカルに交配し2種の雄性F1マウスを得た。6週令のこれらのF1マウスにそれぞれN-butyl-N-(4-hydroxybutyl)nitrosamineを0.05%の濃度で12週間にわたって飲料水投与後12週の観察期間をおいた後、発生した膀胱癌を摘出した。発生頻度はC3H×NON群が78%、NON×C3H群が87%であった。p53遺伝子変異異常を検索するにあたり、p53遺伝子変異をその転写活性化能を加味して検索できるYeast Functional Assay法を用いた。また、NONマウスとC3Hマウスの間にはp53遺伝子exon 7 codon 248に多型が認められるため、これをランドマークとして遺伝子変異の相同染色体分布を決定することが可能となる。最終的にC3H×NON群に認められた膀胱癌におけるp53遺伝子変化は89%(8/9)、NON×C3H群では82%(9/11)であった。また、その変異の相同染色体分布はC3H×NON群においてはC3H alleleが33%(3/9),NON alleleが67%(6/9)、NON×C3H群ではC3H alleleが57%(5/9),NON alleleが44%(4/9)であった。P53遺伝子変異はどちらの群においても高率に認められておりマウス膀胱癌発生に重要な役割を果たしていると思われた。現在これらの結果をThe Japanese Journal of Cancer Researchに投稿中である。本実験は化学膀胱発癌感受性の異なる2種類のマウスを親とする2種類のレシプローカルな雄性F1マウスを用い、発がん実験により得られた膀胱癌におけるp53遺伝子変異の相同染色体分布を、酵母を用いた新しい方法で検索しすることを目的としている。研究初年度として、本年度は動物の繁殖および発癌実験を行った。膀胱発癌感受性の比較的高いNON/Shi(NON)マウスとNONに比べ感受性の低いC3H/He/Shi(C3H)マウスをレシプローカルに交配し2種の雄性F1マウス、C3H×NONおよびNON×C3Hをそれそれ40匹ずつを得た。6週令のこれらのF1マウスにそれぞれN-butyl-N-(4-hydroxybutyl)nitrosamineを0.05%の濃度で12週間にわたって飲料水投与しその後12週間の無処置期間をおいた後、エーテル麻酔下に屠殺、膀胱腫瘍を摘出した。発生した腫瘍はすべて膀胱癌であり、その発生頻度はC3H×NON群が78%、NON×C3H群が87%であった。両者の間には有意差は認めなかった。現在までにC3H×NON群に認められた膀胱癌のうち3例についてこの方法を用いて検索を行なったところ3例ともにp53遺伝子変異を認めている。来年度はさらに腫瘍の解析を行う予定である。
希少野生生物種の保全・創出と活用に関する技術的研究

多様な生物の生息・生育空間の積極的な保全と形成に向け、フトン籠を用いた緑化技術や水域-緑地空間の複合環境について研究した。フトン籠緑化として、絶滅危惧植物ミズキンバイあるいは郷土植物ケイワタバコの生育基盤形成を行った。また、水域と樹林および水域と半自然草地の複合空間の利用生物として、両生類の生息・繁殖利用実態を明らかにした。さらに、絶滅危惧種トウキョウサンショウウオの流水系での個体群維持機構を考察した。神奈川県の河川において、洪水防止のための河床浚渫工事により希少植物ミズキンバイの地域個体群の消失が危惧されており、そのミティゲーション事業の実施状況を整理し考察した。その結果、(1)ミズキンバイ保全への事業者の早く的確な判断、(2)以前からの対象種の生態的特性に関わる知見の蓄積、(3)地元住民やNPOも含めたステークホルダー間での対象河川のあるべき目標像の共有、(4)効果的な移植技術の手法開発、が本ミティグーション事業の特色であった。手法開発については、フトン籠を用いた植物移植ユニットを作成し、この移植ユニットごと河川に隣接する遊水地に移植する方法が選ばれた。これは、ミズキンバイは地中に茎根を複雑に分枝・混在させるため個体単位の移植は不可能であり、フトン籠を用いた移植ユニットにより初めて本種の移植が可能になった。この移植ユニットは、1m×1m×高さ0.5mのフトン籠で、内側にヤシガラマットを敷き、そこにミズキンバイの地下茎を土壌ごと入れたもので、計560個の移植ユニットが作成され、移植された。浚渫工事終了後は河州に再移植され、移植ユニットをそのまま設置することで洲の生育基盤となってきており、今後も増加させる計画であり、その生育状況を今後モニタリングする予定である。また、ミズキンバイおよび光を巡る競合植物と考えられるオオイヌタデとヒメガマの各群落について、層別刈り取り法によりその生産構造を把握し、光を巡る競争を通じた本河川でのミズキンバイ群落の消長のメカニズムについて考察した。フトン籠を用いた人工壁面上に、鎌倉市の希少植物であるケイワタバコを試験移植し、その後の活着状況を追った。初夏期の移植により45%の活着率が得られた。また、年を越えての生育も確認された。土壌の種類は荒木田土・山砂で、移植部位では地際より壁面中庸部位で比較的活着状況が良好であった。移植時期は初夏期が適していること、特に夏期には枯死個体が多くなること、活着すれば越冬しての翌年の生育も期待できること、土壌の種類は荒木田土か山砂を好むこと、方位は概ね既存の自生群落と同じ向きを好むこと、地際よりも壁面の中庸の部位が適していることが明らかになった。これらの条件を考慮することで、本種の垂直面の生育基盤材としてフトン籠の有効性が示された。また、希少種モリアオガエルの産卵時における樹林と水域が一体化した空間の特性を把握するため、樹林内の小池における繁殖時の空間利用を調査した。全148個の泡巣について利用樹木と水面との関係を調べた結果、泡巣の高さは106950cmの範囲にあり、平均は434cmであった。樹木毎に産卵数に多寡が見られ、常緑小高木のアセビ、落葉高木・中高木のコナラ、ウリカエデで産卵数が多かった。しかし、樹種や樹高よりも樹冠と水面の水平的な重なりが重要であると推察された。時期が遅くなるほど産卵部位は高くなることが示された。すなわち、本種は繁殖期間内で利用空間を垂直方向にずらしながら産卵している可能性があり,本種の繁殖には樹冠の葉群が垂直方向にある程度の幅を持って存在していることが重要と考えられる。本種は水域と樹冠が重なる範囲に限定して産卵しており、水域-樹林複合環境として本種が繁殖で直接的に利用する空間は、比較的狭い範囲であることが明らかになった。一般に止水域産卵性とされる希少両生類トウキョウサンショウウオ(Hynobius tokyoensis)について、丘陵地の流水域における個体群維持機構に関する研究を行った。現在、三浦半島の流水域下で産卵が見られるのは、主に(1)丘陵地谷底を流れる沢、および(2)耕作放棄後の谷戸田跡地を流れるリル状の水路である。この成因の異なる流水域での本種の卵嚢の分布状況および流失割合を調査した。沢と谷戸それぞれ2支河川で2009年・2010年に調査を行い、総流呈における水路構造(瀬・淵・地下水路・石の下)の割合も求めた。その結果、沢では1m当りの卵嚢数は、淵への顕著な集中(0.69個/m)がみられ、また流失割合も非常に低い(9%)ことが示された。

既往研究では流水域中での石の下への産卵が報告されるが、本調査では石の下の卵嚢数密度は淵の半数程度(0.39個/m)で、かつ流失割合も高く(68%)なっていた。地下水路は卵嚢密度は石の下と同程度(0.41個/m)であったが、流失割合は比較的低かった(19%)。このため、沢状の水路を維持してきた流水域では、淵と地下水路で増水時の流失を押さえて、個体群を維持していることが示唆された。このような生息域の保全には、水路構造の多様性や一定の流定距離を確保し、産卵可能かつ消失リスクの低い水路構造が水路全般に多数存在することが重要である。一方、耕作放棄谷戸では、淵で卵嚢数密度が非常に高くなった(1.02個/m)ものの、流失割合も高く(71%)、大半が流失していることが示された。また、他の類露構造でも流失割合は高かった(7195%)。谷戸のように以前は水田として本種の繁殖環境を提供してきた地域においては、水路では大半の卵嚢が流失していることが確認され、耕作放棄による止水環境の消失が本種の繁殖に大きな負荷をかけていると示唆された。このような生息域の個体群の保全には、谷戸田状の安定した止水域の確保・創出が効果的と考えられた。
主応力測定をする土の単純せん断試験方法と土の単純せん断変形での強度・変形特性の研究

1.中空円筒型供試体の内圧と外圧と軸力の三者を独立に制御して、「せん断方向に平行な全ての面は大きさと形を変えず、かつ回転しないで主応力方向が変形とともに回転してゆく」単純せん断試験を自動的に実施できる試験システムを開発した。この試験では通常の単純せん断試験や直接せん断試験と異なり、全ての主応力δ_1、δ_2、δ_3の大きさと方向を正確に測定しながら単純せん断試験を実施できる。その試験結果から次のことが判明した。(1)砂の構造の異方性のために、主応力方向が堆積面となす角度を考慮して単純せん断試験での変形・強度特性を検討する必要がある。(2)単純せん断試験での主応力方向の回転はせん断初期のせん断ひずみがおおよそ1%になる前に終了してしまっている。それよりひずみレベルでの単純せん断試験での変形・強度特性は、「主応力方向が堆積面方向となす角度が単純せん断試験の場合と同一な平面ひずみ圧縮試験」とほぼ一致する。従って、単純せん断試験による砂の強度は、「δ_1方向が堆積面と直交している通常の平面ひずみ圧縮試験」での強度よりも小さい。(3)通常の単純せん断試験や直接せん断試験での測定される水平面でのせん断力τと直応力δ_nから求めた摩擦角φ_<ds>=arctan(τ/δ_n)_<max>は、本来の内部摩擦角φ=arcsin{(δ_1-δ_3)/(δ_1+δ_3)}_<max>よりも1020%小さい。2.平面ひずみ圧縮試験とねじり単純せん断試験での単調載荷時での砂の変形特性をひずみレベル10^<-6>から調べた。その結果次のことが明らかになった。(1)繰返し載荷試験では、等価せん断剛性率G_<eq>=「せん断応力振幅」/「せん断ひずみ振幅」は10^<-6>10^<-4>のひずみの範囲では殆ど変化しないことが知られていた。しかし単調載荷試験での割線せん断剛性率G_<sec>=「せん断応力」/「せん断ひずみ」は10^<-5>10^<-4>のひずみで約50%減少する。(2)10^<-6>10^<-5>では、G_<sec>とG_<eq>は殆ど一致する。
π電子供与体を配位子に含む高伝導性金属錯体の構築

本研究では、新しい分子性金属並びに超伝導体の探索という観点から、強いドナーであるテトラチアフルバレン(TTF)を配位子に含む様々な金属錯体を合成し,それらを用いた分子性導体をの構造-物性相関を解明することにより、新しいタイプの分子性金属の創出をを目的としている。本研究により得られた成果は以下のとおりである。(1)中心金属に金を用いたビス(TTFジチオレン)錯体(Au(dt)_2)のうち,より金属状態を安定化し得る誘導体として,骨格にセレン原子を組み込んだAu(ds)_2,エチレンジチオ基を持つAu(eodt)_2,κ型構造をとる可能性が期待されるAu(chdt)_2の合成に成功した。これらの錯体を酸化することにより得られた伝導性物質の加圧成型試料における伝導性はいずれも半導体的であるが,Au(eodt)_2,Au(ds)_2は高い伝導性を示し,かつ非常に小さな活性化エネルギーをもつ(σ_<rt>=10^0-10^1Scm^<-1>,Ea=0.01-0.03eV)ことから,単結晶状態では金属的な伝導性が期待されることが明らかとなった。(2)強い金属配位能を有するビピリジルを骨格中に組み込んだドナー分子(AZF-DT-TTF)の各種誘導体の合成に成功した。いずれのドナーも3対の酸化還元波を示し,低電位の2波はジアザフルオレノン部を含まないTTF類縁体とほぼ同じであるが,最も高電位側の波はジアザフルオレノンの電子吸引性により0.2-0.3V程度高電位側にシフトしていることが明らかとなった。上記の結果をまとめた論文については投稿準備中である。