hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新生児死亡の原因となるエンテロウイルス感染症-CVBの危険性-

そのうち検査対象としたウイルスが42名(38%)から検出された。7名分はエンテロウイルス/ライノウイルス共通領域のリアルタイムPCR法によるスクリーニング陽性で型別ができなった。型別できたものでエンテロウイルス種以外ではライノウイルスが21%、ヒトパレコウイルス(HPeV)3型が7%、HPeV4型が2%から検出された。エンテロウイルス種では検出が多い順にCV-B5(17%)、Echovirus(E)9(14%)、E3およびE18(5%)、EV-A71、E25、E6、CV-A9、CV-B1(各2%)であった。ウイルス検出に関するリスク因子の解析を実施したところ、ウイルスが検出された新生児では、有意に兄弟を有しており(P<0.01)、家族内での何らからの感染症の流行があった(P=0.04)ため、これらがウイルス感染のリスク因子である可能性が示唆された。平成30年8月31日まで検体採取を継続するため、検体採取の目標数である200名分に概ね到達できると考えるため。コクサッキーウイルスB(CV-B)群はエンテロウイルス(EV)属に分類され、主に小児を中心として夏季の上気道炎や胃腸炎の原因となるが、感染者のうち多くが軽症で経過する。しかし、新生児では国内外でCV-B群による死亡事例を含む重症者が多数報告されているが、新生児におけるCV-B群感染の危険性を評価した研究はほとんどない。そこで、ウイルス感染症を疑う新生児(生後28日齢未満)由来検体および疫学情報を収集し、ウイルス検出・情報解析を実施することで新生児CV-B感染症におけるリスク因子を明らかにすることを目的とした。2015年8月1日から2018年7月31日までに120名より検体が得られた。EV以外の病原体が検出されたものを除外し、解析対象を87名とした。EVが23名(26.4%)から検出され、検出が多い順にCV-B5(31%)、Echovirus9(E9)(26%)、E3、E6、E18(各9%)、CV-B1、E25、CV-A9、EV-A71(各4%)であった。期間中、新生児からCV-B5が夏季に集中して検出されたが、同時期の小児における手足口病およびヘルパンギーナ患者からはほとんど検出されなかった。一方、環境水(下水)検体からはCV-B5が新生児から検出されるより前から検出が終了するまで分離されていた。また、EVが検出された新生児では発症日齢及び兄弟を有している割合(各P<0.01)が有意に高く、家族内で何らからの感染症の流行があった(P=0.02)。EVは兄弟などの家族から新生児へ感染している可能性が示された。しかし、小児で手足口病やヘルパンギーナが流行している時期でさえ、新生児ではそれらの疾患から検出されるEVとは異なるCV-B5が多く検出されていた。よって、成人や小児では軽症あるいは不顕性で経過するCV-B群感染が免疫系の未熟な新生児でより顕性化しやすいと考えられた。平成28年度末時点で当初予定していた5医療機関全ての研究参加が本格的になった。平成29年度は平成28年度以上に検体数が増加する可能性が高いため新生児のEV感染症のリスク因子の解析ができることが期待される。さらに、小児のEV感染症の動向と併せて精査し、解析を実施することで、新生児に特異的なEV感染の動向が明らかになる可能性がある。引き続き、検体を回収しウイルス検出を実施する。平成30年8月31日までに搬入された検体から検出されたウイルスと疫学情報を総合的に解析し、データのとりまとめを行う。
国際NGOの政治的役割に関する実証的研究

平成17年度は、平成15-16年度に「地球の友・インターナショナル」アムステルダム本部、「地球の友・ヨーロッパ」ブリュッセル本部、ドイツ環境自然保護連盟BUND(「地球の友・ドイツ」)のベルリン連邦本部、ハンブルク州支部、リューベック地区支部、そしてウィーンの「グローバル2000」(「地球の友・オーストリア」)で収集した一次資料、および各団体の活動家や職員に対して行なったインタヴューを、昨年度から引き続いて整理・分析し、論文執筆に取り組んだ。そして、上述した「地球の友」とその加入団体を事例に、欧州におけるNGOの国際ネットワークの形成過程とその国際政治への影響に重点を置いて、実証的な論文を作成した。論文執筆の際、NGOを含む市民運動・社会運動全般、そしてそれを取り巻く国際関係について考察し、さらに理論的に吟味するために、政治学・社会学・歴史学等に関するさまざまな和書・洋書を購入した。それとともに、上述の各団体の現状について追加調査するため、インターネットを駆使して、各NGOのニュースレターや活動報告をはじめとする最新資料も収集した。このため、図書やコンピューター機器類・消耗品類といった物品購入費が、今年度の主要経費となった。研究成果をまとめた論文は、「欧州における環境NGOの国際連携-『地球の友』およびその加入団体を事例に」という題目で、日本国際政治学会編の政治学雑誌である『国際政治』に投稿し、論文は当雑誌の第142号に掲載された。さらに、平成18年3月20日、中央大学ドイツ学会研究会にて、「ドイツ環境NGOの国際連携プロセス」という題目で研究発表を行ない、とくにドイツの事例に焦点を当ながら、研究成果の一部について報告した。平成15年度は、本研究の対象である国際環境NGO「フレンド・オブ・アース(地球の友)・インターナショナル」(Friend of Earth International,以下FoEIと記述)について、まずインターネットを中心に一次資料の収集を行なった。ここではおもに、70年代以降のFoEIの発展と国際ネットワーク化のプロセスを調査するとともに、世界各国の支部および提携NGOとの共同作業に関する情報を収集した。8月には欧州に渡り、まずFoEIアムステルダム本部事務局のAnn Doherty氏を訪ね、トランスナショナルな活動の詳細やこれまでの成果、今後の課題等について伺うとともに、活動記録・議事録、その他文献を収集した。次に、事例研究としてFoEIメンバーでドイツ最大の環境NGOであるBUND(ドイツ環境自然保護連盟)を訪問した。ベルリンでは連邦本部のDaniel Mittler氏、ハンブルクでは州支部のMarc Engelhardt氏に対してインタヴューを行ない、さらにリューベック地区支部を訪問して、連邦・州・市町村の各レベルでの活動を調査した。ここでは、特に、BUNDの組織構造や意思決定等の手続き、各レベル相互間や他の国際NGOとの連携、および市民参加の実態について資料を収集した。最後に、オーストリアのFoEIメンバーで反原発運動を出発点とする「グローバル2000」(ウィーン)を訪問し、活動家のAndreas Bauer氏とIris Strutzmamann氏にインタヴューを行なうとともに、同NGOに関する数多くの一次資料を収集した。帰国後は、収集した文献資料やインタヴュー資料を整理し、FoEIのコミュニケーション戦略やグローバルな連携活動、国際政治機関との関係について、社会運動研究をベースに理論的考察を行なっている。平成16年度は、前年度に「地球の友・インターナショナル(Friends of the Earth International、以下FoEIと記述)」アムステルダム本部、BUND(ドイツ環境自然保護連盟)のベルリン本部とハンブルク州支部、リューベック地区支部、そしてウィーンの「グローバル2000」で収集した一次資料を分析を中心に行なった。さらに、インターネットにより、これらの団体の活動に関する最新情報を収集した。8月には、追加資料を調査・収集するため、ベルリンとブリュッセルに渡り、新聞雑誌、パンフレットをはじめとする環境NGO全般に関する資料を集めた。ブリュッセルでは、FoEIの欧州メンバーのネットワーク組織である「地球の友・ヨーロッパ(Friends of the Earth Europe、以下FoEEと記述)」本部を訪問し、同組織の国際キャンペーン担当者であるAlexandra Wandel氏に対してインタヴューを行なうとともに、欧州レベルでの環境NGOの国際連携に関する資料を収集した。インタヴューでは、FoEEがBUND、「グローバル2000」を含めた西側NGOと、中・東欧NGOとの連携をどのように推進し、いかなる成果を収めているのかという問題に焦点を当てた。帰国後は、収集した一次資料・文献およびインタヴュー資料を吟味し、さらにこれまでに購入した政治学・社会学文献をもとに、国際NGOの活動について理論的分析に取り掛かった。そして、これまでの調査・研究のまとめにも取り掛かり始めた。現在、日本国際政治学会編『国際政治』第142号への投稿に向けて、FoEIとそのメンバーNGO(BUND、「グローバル2000」)の事例研究に基づいた、環境NGOの国際連携過程とその政治的役割に関する論文執筆に取り組んでいる。

論文執筆の際、NGOを含む市民運動・社会運動全般、そしてそれを取り巻く国際関係について考察し、さらに理論的に吟味するために、政治学・社会学・歴史学等に関するさまざまな和書・洋書を購入した。それとともに、上述の各団体の現状について追加調査するため、インターネットを駆使して、各NGOのニュースレターや活動報告をはじめとする最新資料も収集した。このため、図書やコンピューター機器類・消耗品類といった物品購入費が、今年度の主要経費となった。研究成果をまとめた論文は、「欧州における環境NGOの国際連携-『地球の友』およびその加入団体を事例に」という題目で、日本国際政治学会編の政治学雑誌である『国際政治』に投稿し、論文は当雑誌の第142号に掲載された。さらに、平成18年3月20日、中央大学ドイツ学会研究会にて、「ドイツ環境NGOの国際連携プロセス」という題目で研究発表を行ない、とくにドイツの事例に焦点を当ながら、研究成果の一部について報告した。
GPS測位データを用いた交通行動推定に関する研究

既存のGPS測位データを解析し交通モード推定手法のデータ特性検証として、速度と角速度の関係などを定量化した。その結果、データ取得間隔1秒と5秒による速度-角速度の分布などを把握し、最適パラメータの設定など今後の交通行動推定手法確立のための検討資料とした。また、高知県南国市から高知市を移動する四国遍路を対象に携帯端末を配布し、そのGPS測位ログデータ収集する調査を行った。この調査データから、遍路の交通手段や停止箇所、滞在時間などの交通行動に関して推定を行った。本研究の目的は、プローブパーソン調査などで取得されていたが、充分活用されてこなかった携帯端末のGPS測位ログデータを解析することによって、交通手段や停止箇所、滞在時間など様々な交通行動を推定する手法を確立し、既存のパーソントリップ調査やプローブパーソン調査などの行動調査に代替する大規模行動調査への適応可能性を検討することである。具体的には、以下の項目などに関して検討を行う。(1)GPS測位データの位置精度に関する精度検証および誤差補正方法の提案(2)携帯端末測位データからの交通モード推定手法の提案およびその精度検証(3)交通行動調査への利用方法、交通マーケティングへの活用方法の検討本年度は、既存のGPS測位データを解析し交通モード判定精度検証を行った。またデータ取得間隔によるデータ解析結果の相違を明らかにし、歩行行動調査に適したデータ取得間隔を明確にした。またGPS測位データのみを活用した行動調査実験の予備的検討として、東京都内および高知市圏などにおいて主に歩行者を中心に各種交通モードでのデータ収集を行った。これらのデータを解析した結果、交通モードおよび停止箇所に関して精度の良い結果を得ることができた。また交通モード判定を行う際に角速度や回転角などの新しいパラメータを用いることで、既存のデータ解析では明らかにならなかった、行動特性や経路抽出などの把握の可能性を示唆した。これらの結果から大規模行動調査への適応可能性や有用性に関して検討を行った。携帯電話の急速な普及および機能の向上に伴い、携帯事業において様々なサービスが提供されるようになってきた。またGPS携帯電話を用い利用者の測位データが取得可能になったことにより、従来の現位置周辺の関連するコンテンツを提供するものだけでなく、測位データを加工し交通モードを判定することで、大規模プローブパーソン調査や、歩行者ナビ、カーナビ、乗換案内といったコンテンツを携帯端末が自動選択し、交通モードに応じたコンテンツを自動的に選択し提示するなど、現在より一歩進んだ移動支援サービスが実現可能になる可能性が出てきた。本研究では未だに確立されていない交通モードに関する推定手法およびその交通行動調査への適応手法の確立、交通マーケティングへの展開の可能性検討を目的としている。今年度は前年度に引き続き、既存のGPS測位データを解析し交通モード推定手法のデータ特性検証として、速度と角速度の関係などを定量化した。その結果、データ取得間隔1秒と5秒による速度来角速度の分布などを把握し、最適パラメータの設定など、今後の交通行動推定手法確立のための検討資料とした。
全身麻酔後の術後感染症予防に向けた口腔環境の解明

術前の口腔ケア実施群(OC群)と非実施群(NOC群)患者から抜管した気管チューブに付着した総細菌数,レンサ球菌数を測定した.その結果,いずれのチューブにも1000 CFU以上の細菌が付着し,レンサ球菌が優勢であった.OC群ではNOC群よりチューブ付着の全細菌数,レンサ球菌数が有意に少なかった.しかし,唾液中の細菌数とチューブ付着の細菌数間には有意の相関性はなかった.In vitro実験ではミュータンスレンサ球菌が気管チューブに強い付着能を有していた.以上より,経口挿管した気管チューブには,特にミュータンスレンサ球菌が付着すること,またそれは口腔ケアにより抑制可能であることが示唆された.全身麻酔の際の経口挿管では,気管チューブと口腔粘膜との接触が避けられないことから,気管チューブに付着した口腔細菌の気道内侵入により,術後感染症を引き起こす可能性がある.そのため術前の口腔ケアの重要性が指摘されているものの,気管チューブに付着した口腔細菌種についての詳細や口腔ケアとの関連性については明らかにされていない.初年度の研究では,全身麻酔時に経口挿管した気管チューブに付着した細菌数と菌種について検討し,さらに口腔ケア(PMTC)との関連性について検討を行った.対象は,本学附属病院における経口気管挿管の施行を前提とした全身麻酔下手術予定患者(53名)とした.対象者全員に,歯式,プラーク付着状態などの口腔内診査を行い,口腔ケア実施群(20名)では,手術1週間前と手術前日にTBI,スケーリング,歯面研磨を行った.また,対象者全員から手術当日の起床直後の唾液1mlを採取した.抜管した気管チューブはVortex mixingし,遠心分離により付着細菌を回収した.また唾液由来口腔細菌は遠心分離により回収した.回収された細菌は段階希釈後,5%ヒツジ血液寒天培地およびMitis-Salivarius(MS)寒天培地に藩種し,嫌気的条件下で37°C,48時間培養後,血液寒天培地に生育したコロニー数を総細菌数,MS寒天培地生育したコロニー数を口腔レンサ球菌数として計測した.その結果,口腔ケア実施群では,非実施群と比較して気管チューブに付着した総細菌数およびレンサ球菌数が有意に低かった.一方,チューブに付着する総細菌数・口腔レンサ球菌数と唾液中のそれとはいずれも有意な相関関係が得られなかったことから気管チューブへの付着細菌数と唾液中の細菌数とは関連しないことが示唆された.全身麻酔の際の経口挿管では、気管チューブと口腔粘膜との接触が避けられないことから、気管チューブに付着した口腔細菌の気道内侵入により、術後感染症を引き起こす可能性があり、術前の口腔ケアの重要性が指摘されているもののチューブに付着した口腔細菌種についての詳細や口腔ケアとの関連性については明らかにされていない。初年度の研究では、全身麻酔時に経口挿管した気管チューブに付着した細菌数と菌種について検討し、さらに口腔ケアとの関連性についても検討を行った。対象は、本学附属病院における経口気管挿管の施行を前提とした全身麻酔下手術予定患者とした。口腔内診査後、口腔ケア実施群(OC群)では、手術1週間前と手術前日にTBI、スケーリング、歯面研磨を行った。また、対象者全員から手術当日の起床直後の唾液1mlを採取した。抜管した気管チューブ及び唾液より付着細菌を回収し、5%ヒツジ血液寒天培地およびMitis-Salivarius(MS)寒天培地に播種し、培地に生育したコロニー数を計測した。その結果、OC群では、非実施群(NOC群)と比較して気管チューブに付着した総細菌数およびレンサ球菌数が有意に低かった。一方、チューブに付着する総細菌数・口腔レンサ球菌数と唾液中のそれとはいずれも有意な相関関係が得られなかったことから気管チューブへの付着細菌数と唾液中の細菌数とは関連しないことが示唆された。次年度の研究においては、気管チューブに付着しやすい菌種を検討し、菌株を用いて気管チューブへの付着実験を行った。その結果、Streptococcus mutansおよびStreptococcus sobrinusが他の口腔レンサ球菌に比べて有意に気管チューブに付着することが明らかとなった。本研究により得られる成果は、術後感染症、特に術後性肺炎の予防と発症リスク解明の契機となるものと考える。初年度では、全身麻酔時に経口挿管した気管チューブに付着した細菌数と菌種について検討し、さらに口腔ケア(PMTC)との関連性についても検討を行う予定であった。その結果、口腔ケア実施群では、非実施群と比較して気管チューブに付着した総細菌数およびレンサ球菌数が有意に減少した。また、次年度においては、前年度の結果をもとに気管チューブに付着しやすい菌種を検討し、S.mutansおよびS.sobrinusが他の口腔レンサ球菌と比較して有意に付着しやすいことが解明され、当初の予定通り結果が得られおおむね順調に進展している。初年度では、全身麻酔時に経口挿管した気管チューブに付着した細菌数と菌種について検討し、さらに口腔ケアとの関連性についても検討を行った。

対象は、本学附属病院における経口気管挿管の施行を前提とした全身麻酔下手術予定患者とした。被験者には、本研究の趣旨について説明文書を用いて説明し、本人の同意が得られない場合に不利益を受けることのないことなどを十分に説明したうえで実施した。対象者全員に、歯式、プラーク付着状態などの口腔内診査を行い、口腔ケア実施群(OC群)では、手術1週間前と手術前日にTBI、スケーリング、歯面研磨を行った。また、対象者全員から手術当日の起床直後の唾液1mlを採取した。抜管した気管チューブ及び唾液由来口腔細菌はVortex mixingし、遠心分離により付着細菌を回収し、5%ヒツジ血液寒天培地およびMitis-Salivarius(MS)寒天培地に藩種し、培地に生育したコロニー数を計測した。その結果、OC群では、非実施群(NOC群)と比較して気管チューブに付着した総細菌数およびレンサ球菌数が有意に低かった。一方、チューブに付着する総細菌数・口腔レンサ球菌数と唾液中のそれとはいずれも有意な相関関係が得られなかったことから気管チューブへの付着細菌数と唾液中の細菌数とは関連しないことが示唆された。さらに、気管チューブに付着しやすい菌種を検討し、菌株を用いて気管チューブへの付着能について検討を行った。その結果、S.mutansおよびS.sobrinusが他の口腔レンサ球菌に比べて気管チューブに対する付着能を有していることが示唆された。この結果をもとに気管チューブサンプルおよび唾液サンプル中のS.mutans、S.sobrinusの検出率をNOC群とOC群間で比較したところ、OC群ではNOC群に比べて、特にS.mutansにおいて検出率が低かった。術前の口腔ケア実施群(OC群)と非実施群(NOC群)患者から抜管した気管チューブに付着した総細菌数,レンサ球菌数を測定した.その結果,いずれのチューブにも1000 CFU以上の細菌が付着し,レンサ球菌が優勢であった.OC群ではNOC群よりチューブ付着の全細菌数,レンサ球菌数が有意に少なかった.しかし,唾液中の細菌数とチューブ付着の細菌数間には有意の相関性はなかった.In vitro実験ではミュータンスレンサ球菌が気管チューブに強い付着能を有していた.以上より,経口挿管した気管チューブには,特にミュータンスレンサ球菌が付着すること,またそれは口腔ケアにより抑制可能であることが示唆された.当初経過では,平成26年度は全身麻酔時に経口挿管した気管チューブに付着した細菌数と菌種についての検討および口腔ケア(PMTC)との関連性を明らかにする予定で,53名の被験者から気管チューブを回収し,付着細菌種・細菌数の測定を行うとともに,口腔ケア実施群と非実施群に群分けし,口腔ケアとの関連性について検討した.口腔ケア実施群が20名にとどまったという点に多少問題は残るが,有意差検定可能な被験者数は確保できたことから,おおむね順調に達成していると考えられる.前年度から得られた結果をもとに、S.mutansおよびS.sobrinusの気管チューブへの定着と全付着細菌数の関連性について検討を加えるとともに、菌種特異的real-time PCR法による気管チューブ付着細菌種と口腔細菌叢の定量解析を行い、経口気管挿管手術における事前口腔ケアの有効性を明らかにする予定である。歯科麻酔学分野口腔ケア実施群の被験者数を引き上げることととともに,唾液中の細菌数に口腔ケアの影響が反映されないとの結果をもとに,気管チューブへの主要口腔細菌の付着機序の解明ならびに付着しやすい菌種の同定について,in vitro実験系で詳細に検討する.また菌数についてはreal-
マグマだまりの3次元固液混相流シミュレーション

マグマだまりで繰り返される加熱・冷却による内部の熱・組成進化の解明において、問題となるのがマッシュと呼ばれる結晶に富む層の挙動である。本研究ではマッシュを粒子と高粘性流体とした3次元数値シミュレーションを実施した。その結果、下部から貫入する流体が、上部のメルトよりも密度が十分に大きい場合に、流体境界で結晶粒子がトラップされて結晶に富む層が動的に形成されて、それが一挙に崩落することが分かった。またシミュレーションを実験や天然と比較可能にするために、粒子計算の大規模並列化にも取り組み、新しい動的負荷分散技術を開発することに成功した。本課題はマグマだまりの再加熱過程を調べるため、数値シミュレーションを行うものである。特に、マグマだまり内で低温な上部マッシュ層が下部からの加熱により流動性を得て対流する様子を調べる。数値コードは高粘性流体と粒子の混相流手法であるStokes-DEM法(Furuichi et.al. g-cubed, 2014)を用いる。モデル設定は直方体の領域の上部に密度の高い粒子を含んだ高粘性流体層を配置したものであり、下部からの加熱による上部マッシュ層の崩落を再現する。本年度は、下部から貫入するメルトがマフィックであるため、上部のメルトと組成が異なり密度が高い場合に注目した数値実験を行った。密度の大きさは結晶粒子>下部流体≧上部流体と設定する。シミュレーションの結果から3種類の力学パターンが確認された。上下流体間の密度差が少ない場合には1.結晶粒子が計算領域の底面に沈降し熱境界層を形成する事で熱対流を上部に駆動させる。流体間の密度差が大きくすると、2.上部の熱対流は2重対流となり、熱対流の成長を妨げる。そして、さらに密度を上げると3.粒子沈降時に初期流体の密度差により上部粒子が下部流体の上部にトラップされた。トラップされた粒子は動的に粒子高充填率層を形成し一時的に高有効粘性な非流動領域を形成するが、時間をおいて再び可動域へと遷移する。現在プロセス3.を天然溶岩内でみられる結晶充填率が臨界値に近い状態を作り出す新しい作業仮説として提唱するための調査を進めている。貫入するメルトとマッシュ層を形成するメルトとの密度差は、既往の理論モデル研究等でも採用される設定だが、3次元でのダイナミクスを検証した研究例はなく新しい成果である。上記のプロダクトランに加えて、本年度は流体の非線形レオロジーを扱うためのソルバーの改良や、大規模粒子計算に向けた動的負荷分散技術の開発を実施した。既往研究にはない2重対流を含んだ粒子-流体混合計算を実施し、特に温度と密度が高い貫入マグマ層の上部での沈降の結晶トラップ現象を再現できた事は大きな研究の進展である。しかしながら、熱による結晶の成長モデル等の開発が遅れており、成果はトイモデルの枠内にとどまっている。また、本課題は地球シミュレータを用いた計算を行っているが、本年度はシステムが切り替えられたため、新しいマシンでのチューニングに手間取り、プロダクトランを十分に行う事が出来なかった。また2重拡散対流問題では数値振動の問題が大きく、想定したより時間幅を小さくとらなくてはならず、十分なパラメータでの計算結果を得る事が出来なかった。マグマだまりの再加熱過程におけるマッシュと呼ばれる結晶に富む層の挙動、特に下部からの高温マグマの貫入により内部崩落過程に注目している。マッシュ状態においては、高密度な結晶と低密度なメルトの間の密度差のため、加熱に際する流動化とともに組成分離が進むが、一方で結晶沈降により粒子が集積すると、臨界充填率付近では著しく流動性を失う。このような負のフィードバックが顕著に表れる場面として、マッシュ層の下部にマフィックなメルトが存在する場合を考えた。下部から貫入するマフィックなマグマの密度は、上部のメルトよりも高いため、対流を抑制する2重拡散対流となり、物質の混合を妨げる。加えて結晶の沈降が上部で起きると、密度境界において干渉沈降の速度差により結晶がトラップされ結晶充填率が高くなり、さらなる混合を妨げる可能性がある。本課題では、これらの定性的な素過程の理解を定量的にするための数値計算を行っている。数値計算に用いるのは、我々が開発したStokes-DEMコードである。計算の結果、上下メルトの密度差が小さい場合には、単純な結晶粒子の干渉沈降と下部加熱により熱対流が形成され、密度差を大きくするとメルト間の2重拡散対流により熱対流の成長は妨げられた。さらに密度差を大きくすると、粒子層のメルト境界でトラップする事が確認された。定量的にも、このようなトラップが起こり得る密度差はマフィックなメルトで十分可能性があった。ただし、これらは球形の結晶を仮定した場合であるため、実際の事象と比較するためには、非球形への固体要素モデルの拡張が必要であり、DEM粒子を結合する事で非球形の固体要素を扱える事が出来るようにコード拡張を実施した。本課題がターゲットとした、粒子ー流体混相流における2重拡散対流問題は、マグマだまりの熱的、物質科学的進化を考えるうえで非常に重要であり、既往研究もほぼ存在しない。それゆえに研究の意義は大きい。しかしながら一方では複雑な計算コード開発が必要となる。開発済みのコードにおいてシングルセル程度の対流計算は可能であったが、ドメインサイズや粒子数について系統的な調査を行うには大規模計算が必須であり、そのための並列化技術開発に大きなコストが必要であった。

また2重拡散対流においては数値振動の問題が存在するため、問題解決のためのチューニングにも時間が必要であった。本研究は、マグマだまりが下部から高温マグマの貫入により再加熱される時の、結晶に富んだ上盤の挙動を数値実験によって明らかにしようとするものである。加熱により流動化しマッシュ状になった上盤は、高粘性流体として下部との密度差から連続体的にレイリーテイラー不安定性を引き起こす。一方で、高密度な結晶は剥離し、集積することで極めて非線形なレオロジー挙動を示すことになる。これらを定量的に調査するため、高粘性流体と粒子の混相流シミュレーションを実施した(Furuichi and Nishiura, G-Cubed, 2014)。現実的な物性や、結晶の集団運動を取り扱うためには粒子シミュレーションの大規模化が必要であったため、本研究においても技術開発に取り組み、動的負荷分散手法開発において成果発表を行った(Furuichi and Nishiura, Compt. Phys. Comm, 2017)。3次元シミュレーションを実施した結果、マッシュ内の結晶体積分率が、上層崩落をコントロールすることが分かった。そして既往研究において噴火現象との相関が示唆されている上盤の一挙崩壊には、臨界充填密度付近の結晶に富んだ堆積層の形成が重要だと分かった。そのような堆積層形成の作業仮説として、下部から貫入する密度の高いマフィックなメルトと上部の低密度なメルトとの境界に、上層から沈降する結晶が集積する可能性を指摘した。数値計算を実施した結果、上下メルトの密度差を大きくすると、2重拡散対流により熱対流の成長、つまり物質混合が妨げられ、沈降する粒子がメルトの境界で層状にトラップされた。本現象を再現した密度差は既往研究で想定されるマフィックなメルトの密度において達成可能であることから、自然現象としてもあり得る。このような検証を3次元シミュレーションで検証した例はなく、新しい成果である。マグマだまりで繰り返される加熱・冷却による内部の熱・組成進化の解明において、問題となるのがマッシュと呼ばれる結晶に富む層の挙動である。本研究ではマッシュを粒子と高粘性流体とした3次元数値シミュレーションを実施した。その結果、下部から貫入する流体が、上部のメルトよりも密度が十分に大きい場合に、流体境界で結晶粒子がトラップされて結晶に富む層が動的に形成されて、それが一挙に崩落することが分かった。またシミュレーションを実験や天然と比較可能にするために、粒子計算の大規模並列化にも取り組み、新しい動的負荷分散技術を開発することに成功した。今後は結晶成長モデル、並びに流体レオロジーの高度化を進め、シミュレーションをより現実的なものにする事に取り組む。また引き続きシミュレーションコードの最適化をすすめ、計算規模を大きくする事にも取り組む。その際に、ポスト処理の環境整備も行う。これらの実施により、現実的なパラメータで、臨界充填率に近いマッシュ層の形成仮説が成り立つのかどうかを次年度明らかにする予定である。
「音楽する耳」を育むプログラム－文化施設と学校と〈音楽家の耳〉トレーニングの連携

小学校で音楽鑑賞の授業を実施し、音楽への興味・関心を促すような音楽の聴き方についての研究を行った。音楽を注意深く聴くために、音楽を形作っている様々な音楽の要素(リズム、旋律等)を「聴く視点」として提供した。児童を対象としたアンケート結果から、児童たちは、「聴く視点」をもとに音楽を聴いていたことがわかった。同時に、明確に「聴く視点」を捉えるためには、音楽の周期を感じ「拍子」を捉えることが重要であり、「模倣する」「歌う」などの活動を伴うことが有効であることがわかった。音楽の仕組みや音楽全体を捉え、能動的に聴いている例も見られた。本研究の目的は、文化施設と教育現場と〈音楽家の耳〉トレーニング研究所が連携して、幼稚園、小学校、中学校、高等学校における音楽鑑賞プログラムを開発することである。平成25年度は尾道市教育委員会の協力のもと、まず尾道市立向東小学校において6年生を対象に音楽の鑑賞授業を4回(6月、9月、11月、2月)実施した。音楽を漠然と鑑賞するのみでなく、意識して聴くために、〈音楽家の耳〉トレーニングを用いて拍子感を養うトレーニングを多く行った。授業実践と児童へのアンケート調査の結果、音楽の周期を感じ、拍子をたたくことができるようになった児童は、音楽をじっくり聴くようになることがわかった。そのことから、拍子感を養うことは、音楽全体を捉える際の基礎となることが明るみとなった。更に「聴く」だけでなく、音楽を「感じる」「模倣する」「覚える」「歌う」などの体験をあわせて行うことにより、リズム、音色、フレーズなど音楽を構成している様々な要素にも気づく場合が見られることがわかった。毎回の授業の際には、しまなみ交流館で行われるギャラリーコンサートやホールで行われるコンサートの紹介も併せて行った。ただ、向東小学校の立地が島であることから、小学生が島からホールへ行く事の難しさを併せ持っていることもわかった。また、しまなみ交流館で行われているギャラリーコンサート4回(7月、8月、9月、10月)とホールでのコンサート2回(10月、2月)において、来場者を対象にアンケート調査を実施した。ギャラリーコンサートのアンケート調査からは、旧尾道市からの来場者が76%を占めており、島からの来場者は少ないことがわかった。また来場者の年齢構成は60代が最も多く40代80代で85%を占めており、10代、20代が少ないこと等もわかり、ホールへ足を運びやすい環境構築の可能性について検討することの重要性も明るみとなった。平成26年度は、尾道市教育委員会の協力のもと、まず尾道市立向東小学校において、5年生を対象に音楽の鑑賞授業を2回(9月、2月)実施した。音楽を漠然と鑑賞するのみでなく、意識して聴くために「聴く視点」を提供した。また「聴く視点」をより深く認識するために、〈音楽家の耳〉トレーニングシステムを用いた表現活動も行った。授業実践と児童へのアンケート調査の結果、「聴く視点」をもとに音楽を聴いている児童が多いことがわかった。また、表現活動を伴うことにより、より明確に「聴く視点」を認識することが可能となることもわかった。更に、音楽の聴き方に変化が見られたり、音楽への興味が深まった例も見られた。他、向東幼稚園では、園児を対象に音楽を聴く時間を持ち、石川県立金沢辰巳丘高等学校においては、〈音楽家の耳〉トレーニングを用いた講座を実施するなど、音楽鑑賞プログラムの開発を小学校以外の場でも展開している。平成26年度は文化施設で行われるクラシックのコンサートが少なくなったが、授業の際にはコンサートの紹介も併せて行った。しかし、小学校が島にあるという立地条件のため、文化施設へ行く事の難しさがあることが再確認できたが、学内で音楽やコンサートに対する興味が深まっている事例も確認できた。また、文化施設で行われたホールでのコンサートにおいて、来場者を対象にアンケート調査を実施した。クラシックのコンサートが減っている中、他の文化施設や地域についての現状を知るために、福山市立大学教育研究交流センター公開講座「ホールは生きもの」地域の活性化とホールの使命に参加、他、軽井沢国際音楽祭、エジンバラ国際芸術祭にも参加した。本研究の目的は、文化施設と教育現場と〈音楽家の耳〉トレーニング研究所が連携して、音楽鑑賞プログラムを開発することである。平成27年度は、尾道市教育委員会の協力のもと、尾道市立向東小学校において、6年生を対象に音楽の鑑賞授業を2回(6月、11月)実施した。平成26年度は5年生を対象に行っていたため、前年度からの継続となった。授業の際には、音楽を漫然と鑑賞するのみでなく、意識して聴くために、「聴く視点」を提供した。また、「聴く視点」をより深く認識するために「真似して歌う」、「リズムを真似してたたく」などの表現活動を伴うことにより、より明確に「聴く視点」を認識することが可能となることもわかった。この活動の際には、〈音楽家の耳〉トレーニングシステムを応用し、音楽的な感覚も養うことも試みた。授業後の児童の感想からは、音楽の聴き方に変化が見られた、音楽への興味が深まったという例も見られた。研究の最終年度にあたり、「ホールで音楽を聴く」という研究の動機に基づき実際にコンサートを企画し、尾道市立向東小学校の5、6年生を招き、一般にも公開した。

コンサート前には、コンサートについての事前授業を、5、6年生を対象に行った。児童のアンケートからは、事前に行った授業は、音楽を聴く助けとなっていたことがわかった。また、研究成果報告会を実施し、3年間の音楽鑑賞授業についての報告を行い、尾道市立向東小学校の先生方から音楽の鑑賞授業と企画したコンサートについてのご意見とご感想をいただいた。さらに「子どもたちの感性を豊かにするには」というテーマについても参加者全員でディスカッションを行った。3年間の音楽鑑賞授業、企画したコンサート、児童のアンケート結果、研究成果報告会等については活動報告書にまとめた。他、文化施設で行われたホールでのコンサートにおいて、来場者を対象にアンケート調査を実施した。小学校で音楽鑑賞の授業を実施し、音楽への興味・関心を促すような音楽の聴き方についての研究を行った。音楽を注意深く聴くために、音楽を形作っている様々な音楽の要素(リズム、旋律等)を「聴く視点」として提供した。児童を対象としたアンケート結果から、児童たちは、「聴く視点」をもとに音楽を聴いていたことがわかった。同時に、明確に「聴く視点」を捉えるためには、音楽の周期を感じ「拍子」を捉えることが重要であり、「模倣する」「歌う」などの活動を伴うことが有効であることがわかった。音楽の仕組みや音楽全体を捉え、能動的に聴いている例も見られた。本研究の目的は、ホール等の文化施設と学校現場と〈音楽家の耳〉トレーニングが連携して、総合的な音楽鑑賞プログラムを開発することであるが、それぞれ連携体制を取りながらおおむね順調に進行している。ただ、文化施設で行われるクラシックのコンサートが減少しているため、新たな問題点が浮き彫りとなった。音楽鑑賞プログラムの開発は、幼稚園、小学校、中学校、高等学校を対象としており、平成26年度は、平成25年度からの継続である小学校の5年生に加え、幼稚園児、高校生にも着手することができた。小学校での授業実施にあたり、教科書の鑑賞教材の楽曲分析を行い、教授法の運用と教材化のための研究を行った。具体的には、音楽を聴く際に、「聴く視点」を提供した。「聴く視点」を明確に認識するための方法として、〈音楽家の耳〉トレーニングシステムを用いた表現活動を併せて行った。拍子感を養うトレーニングを軸に、音楽を「感じる」、「模倣する」、「覚える」、「リズムをたたく」、「歌う」等の体験を行うことにより、「聴く視点」が明確となり、音楽を最後まで集中して聴く事が可能となる例や、音楽への興味が深まった例が見られた。この研究報告については、エリザベト音楽大学紀要に研究ノートとして発表した。教科書以外の楽曲においては、文化施設で演奏される曲を授業の際に紹介し、文化施設との連携を進めた。しかし、文化施設でクラシックのコンサートが減少している状況をふまえ、本研究の目的である音楽への興味・関心を育み音楽を楽しむ人が増加する環境作りを目指していくためには、今後は、コンサートの企画と実施等も視野に入れて研究を進めていく必要性があることがわかった。
iPS細胞由来アストロサイトの選択的分化誘導と脊髄損傷急性期治療への応用

マウスiPS細胞よりNeural Stem Sphere法を用いて分化誘導したAstrocyteをラット脊髄損傷後3日と7日後に移植し、その効果を検討した。脊髄損傷後3日、7日目移植とも下肢運動機能に有意差はなく、Astrocyte単独移植では効果が不十分であった。移植細胞は移植後8週の時点で生存していたが、GFAPの染色性が陰性となっていた。組織学的検討では、全ての項目で両群間に有意差はなかった。Astrocyteのアロディニアへの関与が示唆される一方、移植時期により違いがみられた。【目的】(1)Neural Stem Sphere(NSS)法はES細胞より効率よく神経幹細胞を分化誘導できる。(2)Astrocyteが炎症の波及を防ぐ、再生軸索のガイダンスとなる、という脊髄損傷に対する有益面に関する報告も増えている。本実験の目的は、iPS細胞よりNSS法を用いて分化誘導したAstrocyteをラット脊髄損傷モデルに移植し、その効果を検討することである。【方法】8週齢雌SDラットの脊髄損傷3日後に、10万個/5μ1のiPS細胞由来Astrocyteを髄注したものをAstrocyte移植群(N=20)、DMEMを髄注たものをDMEM群(N=10)とした。移植する寸前にPKH26Red処理を行いマーカーとした。(2)脊髄損傷後7日後に、Astrocyte移植群(N=9)、DMEM群(N=7)とした同様な実験をおこなっている。【結果】(1)3日後移植:下肢運動機能評価に両群で有意差はなかった。Astrocyte移植群はノーマル群に比し有意に熱刺激に過敏であり、ノーマル群とDMEM群に比して有意に圧刺激に過敏であった。移植細胞は移植後8週の特点で生存していたが、GFAPの染色性が陰性となっていた。(2)7日後移植:下肢運動機能ならびに熱刺激・圧刺激において両群間に有意差はなかった。現在組織学的検討を行っている。【目的】(1)Neural Stem Sphere (NSS)法はES細胞より効率よく神経幹細胞を分化誘導できる。【方法】8週齢雌SDラットの第9-10胸椎レベルに、IH Impactorを用いて脊髄損傷を作成した。脊髄損傷3日後に、10万個/5μlのiPS細胞由来Astrocyteを髄注したものをAstrocyte移植群(N=20)、DMEMを髄注したものをDMEM群(N=10)とした。【結果】下肢運動機能評価に両群で有意差はなかった。【結論】下肢運動機能の改善はなく、Astrocyte単独移植では効果が不十分であることが考えられた。Astrocyteのアロディニアへの関与が示唆さえたが、移植時期によりその効果に違いがみられた。脊髄損傷3日後に、10万個/5μ1のiPS細胞由来Astrocyteを髄注したものをAstrocyte移植群(N=20)、DMEMを髄注したものをDMEM群(N=10)とした。【結論】

下肢運動機能の改善はなく、Astrocyte単独移植では効果が不十分であることが考えられた。Astrocyteのアロディニアへの関与が示唆さえたが、移植時期によりその効果に違いがみられた。
知識伝達インタフェースとしての科学コミュニケーターの活動実践の理解と支援

日本科学未来館(以下未来館)の科学コミュニケーター(以下SC)は「科学に関する知識伝達インタフェース」である.来館者はそこで何を学び,体験するのであろうか.本研究の目的は,未来館のSCと来館者のインラクションを分析し,さらにその一つ一つのインタラクションを客観的に評価するフレームワークを構築することであった.そこで得られた知見をもとに,コミュニケーションの理論とモデルを構築することを目指して進めた.具体的には,SCと来館者のインタラクションを相互行為分析・マルチモーダル分析の手法で観察した.本研究の成果は,日本科学未来館の科学イベントの一つとして積極的に市民と共有することを試みた.本研究の目的は,未来館のSCと来館者の「展示物を取り囲むインラクション」を分析し,さらにその一つ一つのインタラクションを客観的に評価するフレームワークを構築することである.そこで得られた知見をもとに,多人数インタラクションの理論とモデルを構築する.平成25年度は,次の3つのテーマに基づいて進めてきた.テーマ1:多人数インタラクション理解に基づくSCの評価尺度開発(担当:坊農・高梨),テーマ2:SCによる活動記録の効果的利用環境の構築(担当:緒方),テーマ3:SCに対するコミュニケーションスキルトレーニング環境の開発(担当:全員+SC).テーマ1では,(1) 1.5ヶ月から10ヶ月までのキャリアの新人SCトレーニングプログラムと連動したSC活動データ収録とリフレクションデータ収録,および(2)熟練SCのSC活動データ収録とリフレクションデータ収録の二つを行った.(1)では,年間を通して,SC24名のフロア収録(16日間,142回,データ量40.9GB), SC31名のリフレクション収録(16日間,17回,データ量80.68GB)を行った.(2)では,2014年2月から3月の間に10名程度のキャリアの長いSCを対象に,ビデオカメラ6台(環境カメラ5台,手持ちカメラ1台),マイクロフォン7本(環境マイク4本,ワイヤレス3本),身体動作収録機器Kinect5台を設置した環境で来館者とのやり取りを映像収録した(会話は35組).本データ収録の際,当初は予定していなかった自然言語処理と画像処理の研究者の協力を得,インタラクション研究と自然言語処理研究との融合,インタラクション研究と画像処理研究との融合を試みた.テーマ2では,平成25年度に,未来館のSCの人に協力してもらい,SC36名645件(2014.2.25現在)のラーニングログを登録してもらった.本研究は次の3つのテーマに基づいて進めてきた.テーマ1:多人数インタラクション理解に基づくSCの評価尺度開発(担当:坊農・高梨),テーマ2:SCによる活動記録の効果的利用環境の構築(担当:緒方),テーマ3:SCに対するコミュニケーションスキルトレーニング環境の開発(担当:全員+SC)テーマ1は言語・非言語情報を大量に収録し,機械学習の手法で評価尺度となりうるものを探す(マクロ手法)と同時に,ビデオカメラの映像及び複数マイクロフォンの音声から,発話内容や身体動作を会話分析的手法で分析する(マイクロ手法)ことを課題としていた.平成26年度は,前年に収録した「未来館SCコーパス」の言語アノテーション,非言語コーディングを実施した.特に非言語コーディングは,動画を1秒刻みの幅に分割し,ウィンドウを形成した.さらに,そのウィンドウの中に動作の有無,動作の種類(自律的か否か),静止状態の分類を行い,一致率の高い非言語コーディング手法について整備を進めた.テーマ2はラーニングログ研究の手法を用い,携帯端末入力による活動記録を試みることを課題としていた.平成26年度は,未来館のSCの人に協力してもらい,SC36名718件(2015.4.27現在)のラーニングログを登録してもらった.また,それらのデータを分析し,どの展示に対してどのようなログが記録されているかを視覚的に表示する機能を開発した.テーマ3はテーマ1とテーマ2で得た結果をSCのコミュニケーションスキルトレーニングの一環として,メタ認知的手法により議論の場を設けることを課題としてきた.平成26年度は,新人研修プログラムへの参加・助言およびフィールドワークを実施した.具体的には,研究者が新人研修に参加し,SCと来館者の対話収録への協力およびフィールドワークを実施した.収録映像ふりかえり会に参加し,会話分析の観点から個々の会話への分析結果をフィードバックした.本研究は次の3つのテーマに基づいて進めてきた.テーマ1:多人数インタラクション理解に基づくSCの評価尺度

開発(担当:坊農・高梨),テーマ2:SCによる活動記録の効果的利用環境の構築(担当:緒方),テーマ3:SCに対するコミュニケーションスキルトレーニング環境の開発(担当:全員+SC).テーマ1は言語・非言語情報を大量に収録し,機械学習の手法で評価尺度となりうるものを探す(マクロ手法)と同時に,ビデオカメラの映像及び複数マイクロフォンの音声から,発話内容や身体動作を会話分析的手法で分析するものであった(マイクロ手法).テーマ2はラーニングログ研究の手法を用い,携帯端末入力による活動記録を試みるものであった.テーマ3はテーマ1とテーマ2で得た結果をSCのコミュニケーションスキルトレーニングの一環として,メタ認知的手法により議論の場を設けるものであった.最終年度は主に(1)アノテーション,(2)アプリケーションベースデータ収録の二つを実施した.(1)では,コミュケーション研究の知識を持つ4名の大学院生をアルバイト雇用し,「レリバントアノテーション」と名付けたアノテーション作業を実施した.(2)では,前年度までのデータ収録経験を生かし,少ない収録機材で効率的に収録することを試みた.本収録の特徴はアノテーションのためのデータ収録ではなく,現場で役にたつ何らかのアプリケーション(インタラクション促進のためのインタフェース,SCスキルトレーニング手法等)の開発を目指したものとしてデザインしたことである.以上のような研究の成果を通し,本研究の当初の目的であった,未来館のSCと来館者の「展示物を取り囲むインラクション」を分析し,さらにその一つ一つのインタラクションを客観的に評価するフレームワークを構築するという試みを達成することができた.日本科学未来館(以下未来館)の科学コミュニケーター(以下SC)は「科学に関する知識伝達インタフェース」である.来館者はそこで何を学び,体験するのであろうか.本研究の目的は,未来館のSCと来館者のインラクションを分析し,さらにその一つ一つのインタラクションを客観的に評価するフレームワークを構築することであった.そこで得られた知見をもとに,コミュニケーションの理論とモデルを構築することを目指して進めた.具体的には,SCと来館者のインタラクションを相互行為分析・マルチモーダル分析の手法で観察した.本研究の成果は,日本科学未来館の科学イベントの一つとして積極的に市民と共有することを試みた.平成26年度は,(1)データ撮影&データWSを1か月に一度,6か月間継続して行う.また(2)国立情報学研究所で発話と身体動作を会話分析的手法で書き起こし,ELANでアノテーション作業を進める.(3)関連国際会議で詳細な成果を報告する.(4)国際ジャーナルに論文を投稿する.以上の4つを課題としてきた.平成26年度は全体として,SCの実践知理解を主たる研究テーマとし,論文執筆と学会発表を多数行った.論文は日本認知科学会発行の『認知科学』に2編収録された.またSpringer発行の,『Lecture Notes in Computer Science』に1編収録された.学会発表は,HCI International 2014での招待プレゼンテーション,言語処理学会第21回年次大会および第71回人工知能学会言語・音声理解と対話処理研究会(SIG-SLUD)における一般発表などを実施した.以上の結果から,当初の計画以上に進展していると評価している.コミュニケーション科学今後は,SCの新人研修への協力を継続するだけでなく,それに基づいた研究活動を充実させたい.現時点では2方向考えている.ひとつは,映像を元にしたコミュニケーションに対する新たな気づきを得られるようなワークショップの枠組みの開発・提案である.もうひとつは,SCの活動を手本とした,大学院生(または若手研究者)向けの科学コミュニケーションに関する教育メソッドの開発である.
侵襲生体における特殊アミノ酸による免疫担当細胞の機能増強機構の解明と新製剤の開発

従来から長期にわたって使用されている市販の静脈内投与標準アミノ酸製剤は、期待に反し侵襲生体の感染性合併症の発生率を減少させ得ず、逆にこのような標準アミノ酸製剤の投与は侵襲後の感染症発生を増加させると報告されている。そこで本研究は、侵襲生体で需要増加が予想される特殊アミノ酸、グルタミンとタウリンによる免疫担当細胞の機能増強効果を検討し、以下の研究実績を得た。1、消化器外科手術患者で術前、術後第1,3,7病日の末梢洗浄全血を、グルタミン0,0.5,1,2mMで24時間培養した。その後、好中球と単球分画のビーズ貪食能と活性酸素(ROI)産生能をflow cytometryで測定した。術後患者末梢血へのin vitroでのGln添加は、好中球と単球の貪食能およびROI産生能を増強した。2、健康成人末梢血分離好中球をタウリン0,100,1000μmol/Lで培養した。その後、E.coli殺菌能、ROI産生能を測定した。タウリンは濃度依存性に好中球の細菌殺菌能を増強し、さらに殺菌能に関与する活性酸素(ROI)産生能を増強した。以上から、特殊アミノ酸、とくにグルタミンとタウリンは好中球やマクロファージなどの機能を増強することが示唆された。本研究は、(1)侵襲生体で需要増加が予想されるグルタミン、アルギニン、タウリンによる免疫担当細胞の機能増強の分子機構を解明し、(2)侵襲時に有効な免疫賦活製剤Immunonutritionの開発を目的とする。本年度は、以下のような研究成績を得た。1) in vitroでのグルタミン添加が、ブドウ糖欠乏時に健康成人並びに侵襲生体である消化器外科手術患者の術後末梢血中の好中球の活性酸素産生能に対する効果をフローサイトメトリーで検討した。この結果、健康成人、及び術後患者でもグルタミン添加時に、術後の好中球の活性酸素産生能が有意に増強するこが判明した。2)末梢血好中球のE.coli殺菌能に対するタウリンの効果をjn vitroで検討した。同時に好中球細胞死をフローサイトメトリーと光学顕微鏡で検討した。タウリン100,1000μMと好中球: E.coli=1:0,1:1,1:10の比率で、0, 4、12時間混合培養した。各培養時間後のPMNのE.coli殺菌能を検討した。この結果、PMN:E.coli=1:10、タウリン1000μMで培養4時間後に、PMN殺菌能が増強されていた。同時にPMNの細胞死をフローサイトメトリー、光学顕微鏡で測定した結果、細菌と混合培養した時の好中球の細胞死はネクローシス、好中球単独培養時はネクローシスであることが明らかになった。3)好中球活性酸素産土能と、貧食能に対するタウリンの効果をin vitroでフローサイトメトリーを用いて検討した。分離好中球をタウリン100,1000μMでin vitroで0,4,8時間培養して、活性酸素産生能と蛍光ビーズ貧食能をフローサイトメトリーで検討した。この結果、タウリンは1000μM、4時間培養時に好中球の活性酸素産生能を増強した。好中球貧食能に対する増強効果はなかった。
チオアミドの非共有結合性相互作用に基づく新規分子集合体の構築

本研究は、チオアミド骨格の水素結合性相互作用及び配位結合性相互作用等の非共有結合性相互作用に注目し、新たな秩序構造や高次構造を有する分子集合体を構築することを目的として研究を行った。チオカルボニル化反応により新規の大環状ポリチオラクタムを調製した。X線結晶構造解析により固体結晶状態での分子内水素結合性相互作用を明らかにした。得られた大環状ポリチオラクタムは、電子受容性基を有する陰イオン、アミド及びエステル化合物を環内孔に効率良く取り込み、安定な包接錯体及び擬ロタキサンを形成することが明らかになった。また、擬ロタキサンに塩を添加すると、陰イオンの高い陽子受容性によりゲスト分子の解放・放出が確認された。第2級チオアミド基を有する各種芳香族キレート配位子を調製し、新規のピンサー型Pd, Pt錯体を合成した。そして、X線結晶構造解析からそれらの配位結合性相互作用、水素結合性相互作用を明らかにした。その結果、第2級チオアミドから構成されるピンサー型錯体は、チオカルボニル基で配位結合性相互作用を示すと共に、N-H部位で陽子供与性を示すことがわかった。そして、ピンサー型配位子とクロロ配位子の間で分子間水素結合を形成し、有機金属錯体のネットワーク構造を形成することがX線結晶構造解析から明らかになった。さらに、このネットワーク構造は、相互作用に関与する溶媒分子によって大きく変化し、多彩な分子集合体を形成することを確認した。ポリチオアミドの各種遷移金属に対する吸着特性を比較検討した。その結果、ポリチオアミドを貴金属捕集剤として使用することにより、高濃度の共存金属が存在する有機溶液からPdのみを選択的に吸着分離できること、吸着されたPdはほぼ定量的に脱離回収でき、ポリチオアミドを貴金属捕集剤として繰り返し利用できることを明らかにした。本研究は、チオアミド骨格の水素結合性及び配位結合性相互作用等の非共有結合性相互作用に注目し、新たな秩序構造や高次構造を有する分子集合体を構築することを目的としている。本年度は各種ポリチオアミド及び大環状ポリチオラクタムと各種陰イオンや遷移金属との間の相互作用を明らかにした。Lawesson試薬を用いるチオカルボニル化反応により新規の大環状ポリチオラクタムを調製した。さらに、各種陰イオンとの水素結合性相互作用についてNMR測定から解析を行った。その結果、チオアミドユニットを導入することで環孔内の陽子供与性が高められ、環内に陰イオンを取り込んだ新規の包接錯体が得られた。また、X線結晶構造解析によりその包接錯体の固体結晶状態における分子間水素結合性相互作用を解析した。チオアミドのチオカルボニル基はAu, Pt等のソフトな遷移金属と配位結合性相互作用が可能であることから、ポリチオアミドの各種遷移金属に対する吸着特性を比較検討した。その結果、ポリチオアミドは酸性条件下においてAu, Pt, Pdに対して特異的な吸着特性を示すことが分かった。また、ポリチオアミドを貴金属捕集剤として使用することにより有機溶媒に溶存するAuをほぼ定量的に分離回収できることを明らかにした。さらに、チオアミド基と類似の配位結合性相互作用が期待されるホスフィンスルフィド基を有するキレート配位子を調製し、新規のピンサー型Pd, Pt錯体を得た。そして、X線結晶構造解析からそれらの配位結合性相互作用を明らかにした。尚、設備備品として購入した示差屈折計検出器は調製したポリチオラクタムの精製・同定に使用した。