hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
水溶液電解法による酸化タングステン系全固体型エレクトロクロミックデバイスの形成

これに対して実際の研究を進めるうちに,あるタングステン酸イオン濃度条件下では異なる結晶構造を有するWO3(H2O)0.333が形成され,予想していたよりも複雑な反応機構が存在する可能性が出てきたため,回転電極およびQCMによる拡散現象についての検討については計画通りには進まなかった。こちらの検討については,平成26年度も継続して行う。一方,一連の研究の中で,新たに非常に有益な知見が得られた。それは,形成された酸化タングステン系薄膜が良好なn型光応答を示すことである。この結果は,析出した酸化タングステン系薄膜自身が陽極電流に対して整流性を示すために,析出反応が自己抑制されているということを意味している。そのため,陽極酸化電析中に基板に光照射を行うことにより,製膜速度の向上につながる新たな可能性が示された。平成26年度は,前年度からの継続検討事項である拡散現象についての研究を行うとともに,光照射による酸化タングステン系薄膜析出速度向上についての検討を行う。一方,エレクトロクロミック固体接合構造の形成およびその電気特性評価を行う。当初の計画ではWO3/ZnO接合構造の形成を予定していたが,陽極酸化電析によって形成された酸化タングステン系薄膜が,ZnO形成用の水溶液中で安定に存在出来ない場合があるため,ZnOに変わって酸化スズ(SnO2)薄膜を適用することとも同時に考えている。ここでは,製膜条件の確立された従来法である過酸化タングステン酸前駆体からの還元析出法を用いてWO3膜を形成し,そのエレクトロクロミック応答性および電気特性についての調査を行う。現在までの達成度の項目において述べたように,回転電極およびQCMを用いた拡散現象の検討については予想していたよりも進捗が遅れることとなり,それらに関係する消耗品の購入量が計画を下回ることとなったために,次年度使用額が生じることとなった。前年度において購入を行わなかった上記消耗品については,平成26年度において購入を行い,検討を進める。
自己修復機能を付与したプラスティックを対象とした破壊靱性試験片製作装置の開発

1.自己修復材料の研究推進上の課題自己修復材料の研究では壊靱性用試験片を大量に作り、修復率を調べながら改良することが求められる。現状は、技術職員が大型の工作機械を用いて試験片を加工しているが、試験片の加工に時間が掛かることが課題となっていた。実験者自らが試験片を加工できれば実験のスケジュール立てやすくなるなどのメリットが考えられており、化学系には女子学生も多いことからより簡単な操作で効率的工作法が求められていた。2. CNCフライス盤と読み取り顕微鏡パソコンのUSBを介して制御できる小型CNCフライス盤キットを組み立て、NCプログラムをつくり試験片を自動加工できるようにしたため、試験片の加工効率が34倍に向上した。機械加工に不慣れな学生でも試験片を毎回同じ位置に正確に取り付けられる治具と、どこでも加工できるようキャスター付き架台を制作した。壊靱性用試験片の予備亀裂長さが正確に判読しにくかったため、読み取り顕微鏡のステージの材料を鉄から透明アクリルにして、下部からLED光源を当てるようにした。3.学生アンケート実験に関係する学生4名(女子3名、男子1名)にアンケートをとったところ、「自分で試験片を作れるため実験のスケジュールが立てやすくなる」という理由から全員がメリットあると回答をした。自分で試験片を製作することで具体的な手順がよく理解できるとし、CNCフライス盤は、ソフトで稼働させるので力がいらず女性であっても問題がないといった理由を挙げて全員がCNCフライス盤を使った試験片加工に肯定的な回答をした。4.まとめ・安価な小型CNCフライス盤を導入することで試験片の加工効率が向上するとともに、学生でも自由に試験片が作れるようなった。・CNCフライス盤を利用し学生自らが試験片を作ることで研究上の理解が進み、実験のスケジュール管理が容易になり、女子学生にとっても実験しやすい研究環境が得られることがわかった。
心不全に関わる遺伝子異常と病態形成機構の解明に立脚した治療戦略の開発

遺伝性心筋症の病因となる遺伝子異常の同定と、それによる病態形成機序の解明に立脚して、心不全病態の治療・予防戦略を策定することを目的とした研究を実施した。その結果、心筋収縮のCa感受性亢進に関与するミオシンフォスファターゼスモールサブユニットM21を高発現するマウスが肥大型心筋症と同様の臨床像、病理像、遺伝子発現パターンを呈すること、これらの変化がROCK2阻害剤で抑制可能なことを実証した。また、ラミンA/C変異に起因する拡張型心筋症の発症における性差が、アンドロゲン受容体を介することを証明した。さらに、連鎖解析や候補遺伝子アプローチによって、新規の心筋症原因遺伝子を複数同定した。本研究では、ミオシン軽鎖脱リン酸化酵素(PP1M)のスモールサブユニット(M21)を高発現するトランスジェニックマウス(M21-TGM)は肥大型心筋症様の病態を呈することから、PP1Mのラージサブユニット(MYPT1)リン酸化パターンを検討した。生化学的な解析から、M21はヒトMYPT1のThr696のリン酸化を亢進するが、Thr853のリン酸化は変化しないこと、このリン酸化にはROCK2が関わることを明らかにした。一方、M21-TGMでもマウスMYPT1のThr696のリン酸化亢進を認めたが、Thr850のリン酸化は変化していなかった。また、ミオシン軽鎖(MLC2)のリン酸化には変化がなかったことから、M21-TGMにおける心肥大はMLC2のリン酸化制御を介するものではないと考えられた。さらに、網羅的遺伝子解析からM21-TGMではMYPT1およびROCK2の発現亢進が観察されたことから、MYPT1のリン酸化制御が心肥大の新たなカスケードであると考えられた。これとは別に、既知の原因遺伝子に変異がないHCM多発1家系を対象としたエクソーム解析から、罹患者2名に共通で非罹患者に存在しない病因候補変異を98種同定した。一方で、同家系についてもマイクロサテライトを用いた連鎖解析で候補原因遺伝子座(LOD>1.0)を6か所同定した。これらの重なり領域内の遺伝子について解析し、ある遺伝子(遺伝子A)に家系内で疾患と連鎖する変異を同定した。さらに他の肥大型心筋症患者集団を解析し、別の疾患関連変異を同定した。これらとは別に、候補遺伝子アプローチを行い、拡張型心筋症の病因となるFHOD3変異を同定し、機能解析によってこのFHOD3変異はアクチン動態に依存したSRF活性亢進を抑制することを明らかにした。また、ラミンA/C変異による拡張型心筋症の心不全病態発現に性差があることについて検討し、これがアンドロゲン受容体の発現亢進とそれに引き続くFHL2およびSRFの核内移行亢進によることを明らかにした。本研究は、これまでに申請者らが行って来た遺伝性心筋症の病因となる遺伝子異常の同定と、それによる病態形成機序の解明に立脚して、心不全病態の治療・予防戦略を策定することを目的とした。ミオシン軽鎖脱リン酸化酵素(PP1M)のスモールサブユニット(M21)を高発現するトランスジェニックマウス(M21-TGM)の肥大型心筋症様病態を詳細に検討したところ、心不全発症に先行して、筋原線維の錯走配列、Z帯の整合性異常、ミトコンドリアの増加などヒトの肥大型心筋症と同様の病理像が観察された。これとは別に、心筋症関連遺伝子67種類の全エクソンについて網羅的に変異を検索するシステムを構築し、これを用いて若年発症例を中心として原因変異の検索を行ったところ、明らかな家族歴がない症例でもその70%以上にサルコメア遺伝子変異などが検出されること、15歳以下の孤発例の約40%はde novo変異であることなどが判明し、とくに若年者では家族歴の有無によらず変異検索を実施することの有用性を明らかにした。また、7種の心筋症原因候補遺伝子の全エクソンについての変異検索を実施しており、健常者データベースには認められない変異を複数同定した。一方、激しいスポーツをする者には心肥大や心電図異常が観察されることがよく知られているが、このようなスポーツ心は機能性肥大であるとされており、病的肥大である肥大型心筋症とは異なる心肥大像であると考えられていたが、心電図異常を呈するスポーツ者102名についてMYH7, MYBPC3, TNNT2およびTNNI3の全エクソンの変異を検索したところ、うち5名にこれまでに肥大型心筋症関連変異として報告されている3種のミスセンス変異が検出された。さらに、in silico解析やスポーツ心者と同じ変異を有する肥大型心筋症家系の解析を合わせて実施し、これらの変異の病因論的意義を明らかにした。本研究では、これまでに申請者らが行って来た遺伝性心筋症の病因となる遺伝子異常の同定と、それによる病態形成機序の解明に立脚して、心不全病態の治療・予防戦略を策定することを目的とした。ミオシン軽鎖脱リン酸化酵素(PP1M)のスモールサブユニット(M21)を高発現するトランスジェニックマウス(M21-TGM)では心不全発症に先行して、筋原線維の錯走配列、Z帯の整合性異常、ミトコンドリアの増加などヒトの肥大型心筋症と同様の病理像が観察された。M21-TGMの心臓における遺伝子発現の解析から、心肥大・心不全に関連する遺伝子群の発現が亢進し、それらが特定のシグナルカスケードに所属することが判明した。

拡張型心筋症の病因となるFHOD3変異を同定し、このFHOD3変異はアクチン動態に依存したSRF活性亢進を抑制することを明らかにした。また、ラミンA/C変異による拡張型心筋症の心不全病態発現に性差があることについて検討し、これがアンドロゲン受容体の発現亢進とそれに引き続くFHL2およびSRFの核内移行亢進をもたらすことを明らかにした。既知の原因遺伝子に変異がないHCM多発1家系を対象としたエクソーム解析とマイクロサテライトを用いた連鎖解析で、ある遺伝子(遺伝子A)に家系内で疾患と連鎖する変異を同定した。また、他の肥大型心筋症患者集団を解析し、別の疾患関連変異を同定した。これらの変異は、ゲノムのメチル化を大きく変更させることを見出した。さらに、7種の心筋症原因候補遺伝子の全エクソンについての変異検索を実施し、健常者には認められない変異を複数同定した。遺伝性心筋症の病因となる遺伝子異常の同定と、それによる病態形成機序の解明に立脚して、心不全病態の治療・予防戦略を策定することを目的とした研究を実施した。その結果、心筋収縮のCa感受性亢進に関与するミオシンフォスファターゼスモールサブユニットM21を高発現するマウスが肥大型心筋症と同様の臨床像、病理像、遺伝子発現パターンを呈すること、これらの変化がROCK2阻害剤で抑制可能なことを実証した。また、ラミンA/C変異に起因する拡張型心筋症の発症における性差が、アンドロゲン受容体を介することを証明した。さらに、連鎖解析や候補遺伝子アプローチによって、新規の心筋症原因遺伝子を複数同定した。平成25年度に計画したとおりの研究を実施したが、それに加えてスポーツ心臓者の遺伝子解析を実施するなど、より多くの研究を行えた。27年度が最終年度であるため、記入しない。人類遺伝学心筋収縮のカルシウム感受性亢進が肥大型心筋症の病態形成の基本メカニズムであることを明らかにしたため、これを是正する手法が病態形成を抑制することについて、M21高発現マウスを用いてin vivoで明らかにする。また、候補遺伝子アプローチによっていくつかの新規原因遺伝子の候補を同定しているため、それらの機能解析を実施する。本研究では、これまでに申請者らが行って来た遺伝性心筋症の病因となある遺伝子異常の同定と、それによる病態形成機序解明に立脚して、心不全病態の治療・予防戦略を策定することを目的としている。ことに、(1)Ca感受性亢進による心筋リモデリング機序、(2)サルコメア整合性異常と心筋細胞死、(3)心筋ストレス反応カスケードに着目した研究を進めるとともに、(4)新規の心筋症原因遺伝子の解明が焦点である。初年度であるH25年度は、(1)、(3)および(4)を中心に研究を進めるとともに、(2)に関連する予備的な検討を行った。ほぼ当初の計画どおりに研究が進んでいる。網羅的エクソーム解析によって肥大型心筋症多発家系に見出された新規の原因遺伝子について、その変異の機能解析を進める。また、候補遺伝子アプローチを進めることで、新規の心筋症原因遺伝子を同定する。さらに、肥大型心筋症様病態を呈するM21-TGMについて、心筋における遺伝子発現パターンの変化、電顕による詳細な構造解析を解析することで心肥大メカニズムを解明するとともに、ROCK2阻害剤投与による病態改善効果を検討する。
磁気共鳴を用いた非平衡状態における氷晶の相変化のアクティブ制御に関する研究

磁場を印加すると食品中の氷晶サイズが顕著に変わることがあることは,経験的には知られているが,そのメカニズムは殆ど不明で,効果がないという報告もあり,系統的な解明は寡聞である.本実験の磁気物性の測定により,少なくとも磁気損失のエネルギーが核生成に熱力学的影響を及ぼしているものではないことが示唆された.本年度は,交番磁場・電場の印加が氷結晶粒に及ぼす影響を実験的におこなった.交番磁場を用いた実験では,渦電流と静磁場により発生するローレンツ力(金属の凝固で用いられている)が氷晶生成に及ぼす影響を調べた.実験では,KCl水溶液で約10mS/cmに導電率を調整したトレハロース水溶液に数百mTの静磁場と直交するように50Hz100kHzで数10mTの交番磁場を印加しつつ,一定の冷却速度(約1°C/min)で冷却・凍結した.蛍光顕微鏡により観察された氷晶は,全ての周波数・磁場強度において,印加した場合としない場合に有意な変化がなく,本研究で用いた装置で印加できる最大磁場強度の範囲と水溶液の導電率の限界から,氷晶のサイズに影響を与えるほどローレンツ力が強くないことがわかった.水溶液の導電率を今回使用した導電率以上になることは,現実的でないことからローレンツ力も氷晶サイズに影響を与える要因とは考えにくい。ついで交番磁場による渦電流や電場の印加により発生するジュール発熱が凍結過程に与える影響を調べた.即ち,1001MHz,0900V/cmの電界を種々の濃度のトレハロース水溶液に印加しつつ,一定の冷却速度(約1°C/min)で冷却しつつ顕微鏡観察をおこなった.氷晶の生成は,電場の有無に限らずほぼ等しい過冷却度で凍結し,大きさ形態にも差はみられなかった.ここまでの結果より,磁場が食品中の氷晶サイズに与える影響は,水溶液の電気・磁気物性だけでは説明できないと判断できた.最後に氷の再結晶(氷晶の粗大化)に電場が与える影響を調べた.-10°Cで7.6mS/cmに調整したトレハロース水溶液を凍結保持しつつ,氷の誘電損失が極大値をもつ周波数(100kHz程度)の電場080V/cmを印加して氷晶の大きさの時間変化を顕微鏡観察により測定した.その結果,電場を印加することで氷晶の粗大化が促進されることがわかった.凍結5分後の氷晶の平均直径は,電場を印加した場合には最大約1.4倍の違いがみられた。これは,氷晶周囲の未凍結の電解質水溶液が加熱されることで,氷晶界面の水分子の易動度が高くなり,再結晶が進行した為と思われる.磁場を印加すると食品中の氷晶サイズが顕著に変わることがあることは,経験的には知られているが,そのメカニズムは殆ど不明で,効果がないという報告もあり,系統的な解明は寡聞である.本実験の磁気物性の測定により,少なくとも磁気損失のエネルギーが核生成に熱力学的影響を及ぼしているものではないことが示唆された.本年度は,交番磁場・電場の印加が氷結晶粒に及ぼす影響を実験的におこなった.交番磁場を用いた実験では,渦電流と静磁場により発生するローレンツ力(金属の凝固で用いられている)が氷晶生成に及ぼす影響を調べた.実験では,KCl水溶液で約10mS/cmに導電率を調整したトレハロース水溶液に数百mTの静磁場と直交するように50Hz100kHzで数10mTの交番磁場を印加しつつ,一定の冷却速度(約1°C/min)で冷却・凍結した.蛍光顕微鏡により観察された氷晶は,全ての周波数・磁場強度において,印加した場合としない場合に有意な変化がなく,本研究で用いた装置で印加できる最大磁場強度の範囲と水溶液の導電率の限界から,氷晶のサイズに影響を与えるほどローレンツ力が強くないことがわかった.水溶液の導電率を今回使用した導電率以上になることは,現実的でないことからローレンツ力も氷晶サイズに影響を与える要因とは考えにくい。これは,氷晶周囲の未凍結の電解質水溶液が加熱されることで,氷晶界面の水分子の易動度が高くなり,再結晶が進行した為と思われる.
「食の外部化」メカニズムと家計の機能に関する計量経済分析

少子・高齢化が進む日本では「食の外部化」が進行して家事サービスの一部が市場で提供されるサービスへと代替しているが、その結果、個食化や家族関係の疎外化につながる弊害も生じている。少子・高齢化社会に対応するための生活・福祉関連サービスは市場メカニズムを活用して整備されるべきであるが、同時に家計の機能を支援することで、行き過ぎた外部化に対処するための施策も必要である。最適な家計と市場および政府の役割分担を実現するための基礎的研究として、「食の外部化」メカニズムと家計の経済活動との関係を明らかにすることが本研究の課題である。分析方法と分析結果は次のとおりである。1.食の外部化は家計の時間配分(家事労働、雇用労働、余暇への配分)の変化を伴う市場財への代替プロセスである。『家計調査』『社会生活基本調査』『国民生活時間調査』『労働力調査』などの統計資料から、代替の現状を明示した。2.次の経済的仮説を提示し、仮説を実証するための家計モデルを構築した。家計の効用最大化問題から、仮説が検証可能な家庭内調理のための食材需要関数を導出した。また、家事サービスの生産には規模の経済がみられるので、資本財の設定を工夫した双対アプローチによって、課題に整合的なモデルとした。仮説I:賃金率の上昇は家庭内調理の主観的コストを引き上げる。その結果、調理食品や外食への代替が進む。仮説II:世帯規模の縮小は家庭内調理の生産効率を低下させ、家族1人あたりの内食生産コストを上昇させる。3.実証分析の結果、上記の仮説が支持された。したがって、家庭内調理の傾向的な減少には炊事のコストを規定する賃金率や世帯規模の変化が重要な役割を果たしている。特に、197080年代では賃金率の上昇が、1990年代では世帯規模の縮小が、大きな貢献をしていることが明らかとなった。少子・高齢化が進む日本では、「食の外部化」が進行して家事サービスの一部が市場で提供されるサービスへと代替した。その結果、個食化や家族関係の疎外化につながる弊害も生じた。これは、「食の外部化」については家計と市場が完全な代替機会とはなり得ない(家計と市場のサービスは完全代替財ではない)という示唆を与えていると考えられる。少子・高齢化社会に対応するための生活関連サービスは、市場メカニズムを活用して整備されるべきであるが、同時に家計の機能を支援することで行き過ぎた外部化がもたらす「市場の失敗」に対処するための施策も必要である。今後、最適な家計と市場および政府の役割分担を実現するための基礎的研究として、「食の外部化」メカニズムと家計の機能を経済的に解明することが本研究の目的である。研究初年度にあたる平成12年度は、データの収集・整理と家計モデルの構築を中心に、研究計画に沿って以下の作業を実施した。1)食の外部化は家計の時間配分(家事労働、雇用労働、余暇への配分)の変化を伴う市場財への代替プロセスである。『家計調査』『社会生活基本調査』『国民生活時間調査』『労働力調査』などの統計資料から食の外部化と家計の時間配分との関係について確認した。2)家計における家事サービスの生産と消費活動との関係を記述した家計モデルと、このような家計モデルに依拠した実証分析について、既往研究のレビューを行った。3)上記2)をふまえて、本研究の目的に適合する家計モデルを構築した。

従来の家計モデルでは、家事サービスと市場が提供するサービスが完全に代替することを想定していたが、これを不完全代替関係も含むように拡張した。また、家事サービスの生産には規模の経済がみられるので、資本財の設定を工夫した双対アプローチによって、研究目的に整合的なモデルとした。少子・高齢化が進む日本では「食の外部化」が進行して家事サービスの一部が市場で提供されるサービスヘと代替しているが、その結果、個食化や家族関係の疎外化につながる弊害も生じている。少子・高齢化社会に対応するための生活・福祉関連サービスは市場メカニズムを活用して整備されるべきであるが、同時に家計の機能を支援することで行き過ぎた外部化に対処するための施策も必要である。最適な家計と市場および政府の役割分担を実現するための基礎的研究として、「食の外部化」メカニズムと家計の経済活動との関係を明らかにすることが本研究の課題である。分析方法と分析結果は次のとおりである。1)食の外部化は家計の時間配分(家事労働,雇用労働,余暇への配分)の変化を伴う市場財への代替プロセスである。『家計調査』『社会生活基本調査』『国民生活時間調査』『労働力調査』などの統計資料から、代替の現状を明示した。2)次の経済的仮説を提示し、仮説を実証するための家計モデルを構築した。家計の効用最大化問題から、仮説が検証可能な家庭内調理のための食材需要関数を導出した。また、家事サービスの生産には規模の経済がみられるので資本財の設定を工夫した双対アプローチによって、課題に整合的なモデルとした。仮説I:賃金率の上昇は家庭内調理の主観的コストを引き上げる。その結果、調理食品や外食への代替が進む。仮説II:世帯規模の縮小は家庭内調理の生産効率を低下させ、家族1人あたりの内食生産コストを上昇させる。3)実証分析の結果、上記の仮説が支持された。したがって、家庭内調理の傾向的な減少には炊事のコストを規定する賃金率や世帯規模の変化が重要な役割を果たしている。特に、197080年代では賃金率の上昇が、1990年代では世帯規模の縮小が、大きな貢献をしていることが明らかとなった。
省メモリ計算モデル上でのアルゴリズム設計技法の開発

近年の計算機環境は著しい変化を遂げている.計算機の性能が上がるにつれ,より大きな規模の問題が解けるようになり,いわゆるビッグデータ処理が注目を集めているところである.このように問題のサイズは大きくなる一方であるが,データサイズが大きすぎて主記憶に収まりきらないという問題がある.そのために省メモリのアルゴリズムが要求されるが,この分野の研究は始まったばかりである.本研究では,計算幾何学に焦点をあてつつ,グラフ理論の諸問題に対する省メモリアルゴリズム,2値画像処理に対する効率の良いアルゴリズムを開発した.近年の計算機環境は著しい変化を遂げている.計算機の性能が上がるにつれ,より大きな規模の問題が解けるようになり,いわゆるビッグデータ処理が注目を集めているところである.このように問題のサイズは大きくなる一方であるが,データサイズが大きすぎて主記憶に収まりきらないという問題がある.そのために省メモリのアルゴリズムが要求されるが,この分野の研究は始まったばかりである.本研究では,計算幾何学に焦点をあてつつ,グラフ理論の諸問題に対する省メモリアルゴリズム,2値画像処理に対する効率の良いアルゴリズムを開発した.アルゴリズムの研究分野では,従来から作業領域のサイズと計算時間の関係について様々な角度から研究が行われてきた.ディスクに代表される外部記憶装置とのデータ転送回数に注目したアルゴリズム設計法や,キャッシュのサイズを知らなくてもキャッシュを効果的に利用できるアルゴリズム(Cache Oblivious Algorithm)などが研究されてきた.また,ネットワーク時代のオンラインデータ処理を対象としたストリーム・アルゴリズムの研究も盛んに行われている.このように,メモリと計算時間の関係は常にアルゴリズム研究における中心的な関心事であった.本研究では,現在の計算環境を反映した新たな省メモリ計算モデル上で,効率のよいアルゴリズムを開発するための一般的なアルゴリズム設計技法の開発を行った.本研究では次の目標に向けて研究を行った.1.省メモリ・アルゴリズム設計技法の開発と個別問題への応用.これに関しては,新たに省メモリのデータ構造の概念を考案し,多角形内の最短経路問題に応用することができた.2.画像関連および計算幾何学の諸問題に対する省メモリ・アルゴリズムの開発.画像に関しては,従来からの定数作業領域アルゴリズムに加えて,入力サイズの平方根程度のメモリを用いるタイプの省メモリアルゴリズムで高速なものを開発することに成功し,現在国際会議への投稿を準備している段階である.3.メモリ量に敏感なアルゴリズムの設計原理の開発.これまでに開発したアルゴリズムはメモリ量を指定していたが,実行時に利用可能なメモリを最大限に利用する新たなアルゴリズムの開発に成功した.平成24年度は,画像処理と計算幾何学問題に焦点を絞って省メモリアルゴリズムの開発を行った.平成25年度は,画像処理関係については,平成24年度に開発した省メモリのアルゴリズムを実装し,スキャナなどに関連する画像処理的諸問題に応用した.計算幾何学に関連する問題としては,アルゴリズムの実行時に利用可能なメモリを最大限に活用して,高速に問題を解決するという形式のアルゴリズム(メモリ適応型アルゴリズム)を開発した.具体的には,辺に重みがついたグラフとグラフの2頂点が与えられたとき,それらを結ぶ最短の経路を求める高速のアルゴリズムを開発した.一般のグラフに対しては難しいので,グリッドグラフから始めた.平成24年度までの研究においてn頂点のグリッドグラフに対してほぼ√nの作業領域だけを用いて最短経路を求めるアルゴリズムを開発したが,正確に√nのメモリだけで最短経路を求めることができた.また,直近最上位要素発見問題(1次元配列上での直近上位要素を求める問題)は省メモリアルゴリズムの出発点ともいえる重要な問題であるが,それに対する省メモリアルゴリズムをメモリ適応型に拡張し,作業領域の大きさと計算時間の間のトレードオフの関係を確立した.また,単純な多角形の内部を三角形に分割する問題は計算幾何学における最重要問題の一つであるが,この問題に直近最上位要素発見問題に対するアルゴリズムが適用できないかどうかについても考察し,多角形内部をすべて見通せる点が存在するような星形の多角形について所望のアルゴリズムを得た.さらに,左括弧と右括弧からなる文字列が与えられたとき,それが正しい括弧列になっているかどうかを判定する問題,さらに正しい括弧列であった場合には,その括弧の構造を木の形で表現する問題にも直近最上位要素発見問題に対するアルゴリズムが適用できることを示した.アルゴリズムの研究分野では,従来から作業領域のサイズと計算時間の関係について様々な角度から研究が行われてきた.ディスクに代表される外部記憶装置とのデータ転送回数に注目したアルゴリズム設計法や,キャッシュのサイズを知らなくてもキャッシュを効果的に利用できるアルゴリズム(Cache Oblivious Algorithm)などが研究されてきた.また,ネットワーク時代のオンラインデータ処理を対象としたストリーム・アルゴリズムの研究も盛んに行われている.このように,メモリと計算時間の関係は常にアルゴリズム研究における中心的な関心事であった.本研究では,現在の計算環境を反映した新たな省メモリ計算モデル上で,効率のよいアルゴリズムを開発するための一般的なアルゴリズム設計技法の開発を行った.昨年度までは定数作業領域のアルゴリズム開発に力を注いだが,実用的な見地からは制約が強すぎるということで,もう少し多くのメモリを使用するアルゴリズムの開発に研究の対象を移行した.具体的な課題としては,多角形内での最短経路問題がある.n頂点の単純な多角形が与えられたとき,これに前処理を施してO(s)のサイズのデータ構造を構成しておくことにより,最短経路の計算をO(s)倍だけ高速化できることを示した.この結果は国際会議に発表済である.また,画像処理に関する問題については,画素数の平方根程度のメモリを使うだけで,重要ないくつかの問題が効率よく解けることを示した.

中でも連結成分ごとに異なる整数ラベルをつける問題についてはO(n log n)時間のアルゴリズム設計に成功した.国際会議で発表したところ,高い評価を受け,特集号への招待を受けた.深さ優先探索技法はグラフ理論における主要な技法の一つであり,この方法を応用することで様々な問題を解くことができる.しかし,深さ優先探索を少ないメモリだけで実現できるかどうかは分かっていなかった.本研究では,問題サイズと同じビット数を用いる方法を開発した.まずは,問題のサイズの2倍のビット数を用いて深さ優先探索を実行するアルゴリズムを開発した.これは4つの色を使うことに対応する.各頂点の色を変えることにより,既に探索したかどうかをうまく管理することでアルゴリズムを実現することに成功した.さらに,再帰を用いることによって色数を3色,さらに2色に減ずることで初期の目的を達成することができた.別の研究では,グラフに関する最も基本的な問題の一つである到達可能性判定問題に取り組んだ.無向グラフに関しては定数作業領域だけで到達可能性を判定するアルゴリズムが既に知られているが,有向グラフに対しては効率の良いアルゴリズムが知られていなかった.本研究では,平面グラフに限定した場合,グラフのサイズの平方根程度のメモリだけを使って到達度判定を行うアルゴリズムの開発に成功した.平面グラフに対してアルゴリズムを再帰的に適用するために,平面グラフを,ほぼ同じサイズをもつ複数個の部分に分割する方法を確立しなければならないが,既に知られている平面分割定理を有向グラフ用に拡張することで再帰アルゴリズムを得ることに成功した.さらに,計算時間を問題サイズの多項式で抑えるために,普遍系列の概念を導入した.これも再帰の考え方に基づくものであるが,再帰を上手に使うことによって多項式で抑える工夫をしたものである.26年度が最終年度であるため、記入しない。計算幾何学26年度が最終年度であるため、記入しない。特別に大きな成果が得られたわけではないが,研究計画書に記載した通りに順調に研究が進行している.特に,2011年11月にドイツの国際ワークショップ施設で泊まり込みで省メモリアルゴリズム開発に関する未解決問題ワークショップで世界中から研究者が集まって(全部で16名)活発な議論の末に一定の研究成果を出せたことは有意義であった.特に,その成果の一部が2012年3月の国際会議で発表した.年度の当初に掲げた問題はすべて解決を見たので,順調に進んでいると判断した.すなわち,画像処理関係では省メモリアルゴリズムを実装し,スキャナの応用プログラムを開発した.
細胞運動を制御するCDMファミリー分子のシグナル伝達の解明とその機能解析

がん細胞の浸潤、転移の機構を解明するためには、細胞運動の制御機構の理解が不可欠である。細胞運動には、細胞の極性化と細胞骨格の再構築が必須であり、これらはいずれもRho、Rac、Cdc42といった低分子量G蛋白質によって制御されている。この中でもとりわけRacは、葉状突起とよばれるアクチンに富んだ突起を形成することで細胞運動の際の駆動力を提供する。CDMファミリー分子DOCK2及びDOCK180はいずれもRac活性化を介して細胞運動を制御していると考えられるが、その分子機構は不明である。本研究はDOCK2、DOCK180の機能並びにそのシグナル伝達を解明することを目的としており、本年度は以下の点を明らかにした。1)DOCK2がT細胞抗原受容体の下流で機能し、免疫シナプス形成を介してT細胞の分化、成熟、増殖応答を制御することを明らかにした。2)DOCK180の各機能ドメインの意義を明らかにすべく、コンディショナルノックアウトマウスの作製を行った。3)DOCK2がCED-12の哺乳類ホモログであるELMO1とSH3ドメインを介して会合することを示すと共に、DOCK2-ELMO1相互作用がDOCK2によるRac活性化に必須であることを明らかにした。
1990年代の産業空洞化と地域経済の再編成-北関東地域の電子産業を中心として-

平成17年度は、主に、西ヨーロッパ先進諸国(イギリス、フランス、ドイツ、イタリア)における最新の経済状況と半導体産業の動向、西ヨーロッパ先進諸国に進出をした日系企業の動向に関する調査研究と資料の収集を実施した。研究日程は、9月9日(金)午前中に、成田よりコペンハーゲンへ、コペンハーゲンよりイギリスのロンドンへ出発。9月10日(土)14日(水)には、イギリスの日本貿易振興会(JETRO)ロンドン・センターと在英日本商工会議所を訪問し、イギリスの最新経済概況と、世界とイギリス半導体産業の動向や、日系進出企業の動向に関する調査研究の資料の収集を実施した。さらに、ロンドン市内のNECと東芝の経営責任者とのヒヤリング調査から、今後の経営戦略に関する調査研究をした。9月14日(水)には、イギリスのロンドンからフランスのパリに移動をした。9月14日(水)18日(日)には、フランスの日本貿易振興会(JETRO)パリ・センターと在仏日本商工会議所を訪問し、フランスの最新経済概況と、フランス半導体産業の動向や、日系進出企業の動向に関する調査研究の資料の収集を実施した。さらに、パリ市内の日立製作所の経営責任者とのヒヤリング調査から、今後の経営戦略に関する調査研究をした。9月18日(日)には、フランスのパリからドイツのデュセルドルフに移動をした。9月18日(日)22日(木)には、ドイツの日本貿易振興会(JETRO)デュセルドルフ・センターとデュセルドルフ日本商工会議所を訪問し、ドイツの最新経済概況と、ドイツ半導体産業の動向や、日系進出企業の動向に関する調査研究の資料の収集を実施した。さらに、デュセルドルフ市内のNECと東芝の経営責任者とのヒヤリング調査から、今後の経営戦略の調査研究をした。9月22日(木)には、ドイツのデュセルドルフからイタリアのミラノに移動をした。9月22日(木)25日(日)には、イタリアの日本貿易振興会(JETRO)ミラノ・センターと在イタリア日本商工会議所を訪問し、イタリアの最新経済概況と、日系進出企業の動向に関する調査研究の資料の収集を実施した。9月25日(日)の午後にミラノからコペンハーゲンへ、コペンハーゲンから26日(月)に成田に帰国をした。西ヨーロッパ先進諸国では、イギリス経済だけは好調であったが、土地価格が5年間で2倍に上昇したことで、若年層の住宅購入が困難化し、国内消費水準好調と関連して、個人の負債権者が増加しているのが問題である。他の3カ国はいずれも経済が停滞状況にあり、失業率はイタリアが8%で、他の2カ国は二桁台と深刻な状況にあり、特に、若年層での失業率が高い点が問題である。また、半導体産業は、日韓の半導体企業に圧倒されている。日系の進出企業数は、一時期の撤退傾向がストップをして、全体では一貫した増加傾向で推移しているが、特に、低賃金と経済発展による市場発展と拡大を見越して、チェコやハンガリー等の東欧諸国への進出増加が、近年の特徴でもある。平成15年度は、10月以降の、追加採択分で交付の内定となったために、時間的な余裕がなく、当該地域に立地する電子産業の代表的企業である、日立、NEC群馬、太陽誘電、沖電気、三洋電機、富士通等の工場見学が実施できず、これらの企業における国際戦略と地域編成に関する研究も実施できなかった。しかし、今年度の国内研究としては、1990年代における栃木・群馬両県の産業構造変遷については、須江が担当し、研究成果は、経済理論学会の第51回大会や、佐野短期大学の研究紀要論文として発表した。茨城県産業構造の変遷については渡辺が担当した。これにより、1985年以後の円高基調とバブル崩壊以後は、とりわけ、1994年96年における円高期に、電子・輸送用機器産業の急速な海外展開が進行した。他方では、これらの産業では、地域産業における空洞化が、著しく進展した現状についても明らかにした。また、須江は、栃木県商工労働観光部が実施した、海外展開企業のアンケート調査から、栃木県内立地企業で、アジア地区に海外展開をしている、企業の業態とその内容についても、調査研究を実施した。さらに、平成16年2月16日23日の間には、日系企業の電子産業及び半導体産業の海外展開先として、シンガポール、マレーシアの2ヵ国において、近年の日系企業における動向調査の研究を実施した。そのために、現地のJETROシンガポール・センターや、JETROクアラルンプール、また、シンガポールやクアラルンプールの日本人商工会議所を訪問して、シンガポール・マレーシア等における直近の経済状況に関する資料と、海外展開をした日系企業の近年の動向に関する、調査資料の収集を実施した。平成16年度は、9月8日(水)から9月20日(月)の13日間に渡米をして、現地に進出している日系製造業に関する経営実態のアンケート調査分析と、特に日系電子企業の経営実態に関する視察とヒヤリング調査を実施した。9月8日(水)から10日(金)までは、日本貿易振興会(JETRO)ニューヨーク・センターを訪問して、最新のアメリカ経済の現況、世界の半導体市場の動向、北米日系製造業の経営実態(2003年度)についての調査研究と、ニューヨーク日本商工会議所では、日系企業に関するアンケート調査結果の資料を収集・分析し、さらに、現地の日系電子企業の代表としては、NECと東芝の現地半導体部門の担当者に会って、視察とヒヤリング調査を実施した。9月13日(月)から15日(水)までは、日本貿易振興会(JETRO)サンフランシスコ・センターを訪問して、サンフランシスコ・ベイエリア経済の現状と今後のイノベーションに関するレクチャーとヒヤリング調査を実施した。

特に、シリコンバレー形成の歴史とスタンフォード大学との関係、シリコンバレー最近の景況感、米国経済におけるシリコンバレーの位置、今後の発展産業であるバイオ関連、サンノゼ・バイオサイエンス・インキュベーターの概要、IT・バイオ等ハイテクベンチャーが成功する環境、U.S.JAPAN B I Cの概要に関する調査研究を実施した。また、南加日系商工会議所を訪問して、日系企業の最新の動向と問題点、サンフランシスコ東芝のアメリカにおける半導体担当者からは、米国における半導体市場の最新動向と経営戦略について、ヒヤリング調査を実施した。9月16日(木)から17日(金)までは、ホノルル日本人商工会議所を訪問して、日系企業の経営者が2世代、3世代に委譲して、現地化が進展しており、かっての日系企業としての横の繋がりが、無くなっている点の問題点等のヒヤリング調査を実施した。さらに、日航ホノルル支店長や、ホノルルプリンスホテルの支配人からは、日本人のハワイ観光客に関する推移と、減少化している現状から、課題・問題点についてヒヤリング調査を実施した。国内では、1990年代における栃木県と茨城県における産業構造の変遷過程については、須江が調査研究を担当し、群馬県における産業構造の変遷については、渡辺が調査研究を担当した。特に、利根川流域、群馬県の県央及び東毛地域におけるハイテク電子産業をとりまく背景の研究に着手した。平成17年度は、主に、西ヨーロッパ先進諸国(イギリス、フランス、ドイツ、イタリア)における最新の経済状況と半導体産業の動向、西ヨーロッパ先進諸国に進出をした日系企業の動向に関する調査研究と資料の収集を実施した。研究日程は、9月9日(金)午前中に、成田よりコペンハーゲンへ、コペンハーゲンよりイギリスのロンドンへ出発。9月10日(土)14日(水)には、イギリスの日本貿易振興会(JETRO)ロンドン・センターと在英日本商工会議所を訪問し、イギリスの最新経済概況と、世界とイギリス半導体産業の動向や、日系進出企業の動向に関する調査研究の資料の収集を実施した。さらに、ロンドン市内のNECと東芝の経営責任者とのヒヤリング調査から、今後の経営戦略に関する調査研究をした。9月14日(水)には、イギリスのロンドンからフランスのパリに移動をした。9月14日(水)18日(日)には、フランスの日本貿易振興会(JETRO)パリ・センターと在仏日本商工会議所を訪問し、フランスの最新経済概況と、フランス半導体産業の動向や、日系進出企業の動向に関する調査研究の資料の収集を実施した。さらに、パリ市内の日立製作所の経営責任者とのヒヤリング調査から、今後の経営戦略に関する調査研究をした。9月18日(日)には、フランスのパリからドイツのデュセルドルフに移動をした。9月18日(日)22日(木)には、ドイツの日本貿易振興会(JETRO)デュセルドルフ・センターとデュセルドルフ日本商工会議所を訪問し、ドイツの最新経済概況と、ドイツ半導体産業の動向や、日系進出企業の動向に関する調査研究の資料の収集を実施した。さらに、デュセルドルフ市内のNECと東芝の経営責任者とのヒヤリング調査から、今後の経営戦略の調査研究をした。
重度要介護高齢者の在宅ケアを継続する包括的マネジメントシステムの開発に関する研究

要介護高齢者の在宅ケアを継続していく要因について、3つの自治体の要介護高齢者を介護している介護者1,066名に詳細なアンケート調査、15名へのインタビュー調査等を実施した。その結果、介護者の介護負担を軽減する要因として、要介護高齢者と介護者の良好な関係性が保たれていることが判明した一方、現状の在宅サービスの利用は、必ずしも介護者の負担軽減に寄与していないことが判明した。その他、地域包括ケアシステムの構築における医療・看護・住宅・生活支援等のニーズの内容を分析し、今後の課題について提起した。本研究は、要介護高齢者の在宅ケアを継続していく要因を実証的に分析することで、在宅を中心とする住み慣れた地域において、尊厳と個別性が尊重された生活を継続することができる社会的インフラを整備するための方策を提言することを目的としている。この要介護高齢者本人の意思を尊重し、医療・看護・介護・住まい・生活支援サービスなどを横断的、効果的に提供し、安心して暮らせる在宅ケアに関する包括的なマネジメント・システムを開発し、その普及を図ることにより、特別養護老人ホーム等の入所待機者を減少させるとともに、すでに財政的な限界が指摘されている介護保険制度の持続可能性を高めることに寄与すると考える。研究初年度である平成25年度は、神奈川県小田原市、山形県鶴岡市、東京都狛江市における関係機関の協力によって、在宅において要介護高齢者の介護をしている計1,066名の介護者に対し、在宅介護の状況等について、計50項目で構成されたアンケート調査を、担当のケアマネジャーの直接の聴き取りによって実施した。また、小田原市における居宅介護サービスを利用している11世帯へのインタビュー調査、平成24年度から地域密着型サービスとして開始された定期巡回・随時対応型訪問介護看護サービスを先駆的に実施している2事業者へのインタビュー調査などを実施している。これらの調査によって、これまでにないかなり詳細な要介護者と介護者の介護状況に関するデータを収集することができている。また、これらのデータに関する分析の結果を、中間報告書としてまとめ、対象とした各地域の関係機関や行政、また厚生労働省老人保健局、国立社会保障・人口問題研究所等に広く送付し、本研究のフィードバックを図った。本研究の目的は、要介護高齢者の在宅ケアを継続していく要因を実証的に分析し、地域包括ケアシステムを構築するための提言をすることにある。研究2年目・最終年度である今年度は、2013年度に実施した3市の要介護高齢者1,066名のアンケート調査の結果で得られたデータの詳細な分析を行った。昨年度の分析結果から、3市において要介護高齢者を介護している介護者の家族構成や在宅サービスの利用状況などが、かなり異なっていることから、全国1,580の介護保険保険者を、高齢化率と高齢者の1キロ平米当たりの人口(高齢者人口密度)によって、6つのクラスターに分類し、各クラスターの平均要介護度、要介護認定率、1人当たり介護サービス費用額などを分析した。その結果、大都市部では、過疎地域に比べて高齢化率はかなり低いものの、要介護認定率は相対的に高い傾向を示しており、特に今後高齢化が急速に進展する大都市部において、予防的な施策を含め、いかにその地域特性に応じた地域包括ケアシステムを構築するかが喫緊の課題であることが認識された。また、要介護高齢者を軽度・中度、重度、認知症高齢者、要支援に分類し、調査結果等の分析を踏まえて、それぞれを対象とした今後の地域包括ケアシステムのあり方について提起した。特に、全体的に介護者の介護負担を軽減する要因として、要介護者と介護者の良好な関係性が保たれていることがあげられたが、その一方で現状の在宅サービスの利用は、必ずしも介護者の介護負担感の軽減に寄与していないことが判明した。今後、訪問介護サービス等在宅サービスを拡充することが課題であることが明らかになった。さらに、要介護高齢者における医療・看護ニーズや居住環境をめぐる課題を明らかにし、地域包括ケアシステムの構築における医療・看護、住宅施策のあり方について提起している。地域福祉方法論本研究は、当初重度要介護高齢者のみを対象としていたが、軽度・中度の要介護高齢者の在宅ケアの継続性を鑑み、対象を要支援・要介護高齢者全体に広げるとともに、調査対象地域も、当初小田原福祉会のみを協力機関として想定していたが、地域が限定され、より普遍的なデータを得る必要性から、東京都狛江市、山形県鶴岡市に対象を広げて関係機関の協力を得て対象地域を広げるとともに調査対象者を大きく増加することができ、より普遍的なデータを得ることができ、また地域的な要因などについて分析できることとなった。また、在宅ケアに関する要介護者、介護者へのアンケート調査は、協力機関の本研究への理解と協力を得ることができ、担当ケアマネジャーが直接訪問しての聞き取りによる計50項目に及ぶ1066世帯の詳細なデータを得ることができた。その他、11世帯の要介護者宅を訪問してのインタビュー調査や、平成24年度から開始された定期巡回・随時対応型訪問介護看護事業を先駆的に実施している事業者へのインタビュー調査も実施できている。

そして、これらの調査で得られたデータの分析から、かなり要介護高齢者の在宅ケアに関する実態や課題が鮮明になっている。これらの中間的な分析を報告書『要介護高齢者の在宅ケアを継続する包括的ケアマネジメント・システムの開発に関する調査研究報告書』としてまとめ、調査対象地域の各機関や関係する各方面に送付し、今後の研究の進展のフィードバックを図ることができた。平成25年度に実施したアンケート調査によって得られたデータ分析は、現在のところ各地域別の集計と分析に限られているが、平成26年度は、要介護度、認知症の程度、また介護者の在宅ケアへのコンピテンシー(適応度)による在宅ケアを継続していく要因の分析、また介護者の介護負担の因子分析などを行い、さらに研究の進展を図っていくこととする。また、地域特性による相違点などを分析し、今後、大都市部や地方都市、中山間地など地域の特性に応じた包括的ケアマネジメント・システムのあり方を探求する基盤的な研究としての深化を図ることとする。調査対象の大幅な拡大に伴い、他の民間研究助成に申請し採択されたため、当初予定していた支出について、若干ではあるが削減を図ることができた。平成25年度で得たデータのさらなる整理・分析のためのアルバイト費や消耗品費、研究報告書の印刷・製本費などに充当する。
看護師が容易に使用できる標準看護用語マッチングツールの開発

平成1718年に既存のデータベースを活かしながら、システム上において、看護師が容易に標準看護用語への変換、検索ができるマッチングツールを構築した標準看護用語マッチングツールの実装試験および評価を実施した。その結果、マッチング率を上げ、臨床の場で使用するためには、マスタの作成に工夫がいることが明らかになった。その改善点を踏まえ、標準看護用語マッチングツール<修正版>を設計した。臨床現場で実際に使用するには、実装試験および評価の実施が必要である。現在、病院(施設を含む)では、病院独自の看護用語が使用されており、標準化された看護用語を使用するには、病院で使用している看護用語と標準化された看護用語をマッチングするという病院側にもシステム開発企業側にも大きな負担となる作業が必要である。そこで研究者は、看護師が簡単にマッチングできる標準看護用語マッチングツールを平成17・18年度に作成し一部機能の評価を行った。本研究では、既に作成した標準看護用語マッチングツールの実装試験および全機能の評価と検証を行い、標準看護用語マッチングツールの有用性、信頼性を明らかにし、標準看護用語マッチングツールの修正を行うことが目的である。そこで、平成20年度は、標準看護用語マッチングツールの評価・検証を複数の施設で行うため、兵庫県立大学看護学部研究倫理委員会の承認を得て、研究協力施設の選定と協力依頼を行い、1施設より承認を得ることができた。その施設で働く看護師に、標準看護用語マッチングツールの「インストール→マスタ設定→データの取り込み→マッチング」の一連の作業を、取り扱い説明書を用いながら行ってもらい、わかりやすさ、使いやすさなどのマッチングツールの操作性とマッチングに要する時間、精度など、機能について評価を行ってもらった。また、このツールで使用する標準看護用語は、MEDIS-DCにより公開されている看護実践用語標準マスター〈看護行為編〉〈看護観察編〉としているが、平成20年12月にマスターの更新が行われたため、それに合わせて、標準看護用語マッチングツールの標準看護用語マスタ2種類も新たに作成し直した。現在、病院(施設を含む)では、病院独自の看護用語が使用されており、標準化された看護用語を使用するには、病院で使用している看護用語(以下、病院看護用語とする)と標準化された看護用語をマッチングするという病院側にもシステム開発企業側にも大きな負担となる作業が必要である。そこで研究者は、看護師が簡単にマッチングできる標準看護用語マッチングツールを平成17・18年度に作成し、一部機能の評価を行った。本研究では、既に作成している標準看護用語マッチングツールの実装試験および全機能の評価と検証を行い、標準看護用語マッチングツールの有用性、信頼性を明らかにし、標準看護用語マッチングツールの修正を行うことが目的である。そこで平成21年度は、昨年度に引き続き、電子カルテシステムおよび看護情報システムを使用している研究協力施設の選定と協力依頼を行った。そこで承認を得ることができた施設で働く看護師に、標準看護用語マッチングツールを使用してもらう準備として、協力施設の病院看護用語を提供してもらい、データ化した。また、それをもとに病院看護用語マスタを作成した。病院看護用語マスタの修正に時間を要したため、実装試験は平成22年度に行っていく。また、標準看護用語マッチングツール<修正版>の作成のため、ソフトウェア開発企業の担当者およびシステムエンジニアと現在の標準看護用語マッチングツールの問題点と課題について検討を行った。そこで平成22年度は、昨年度、協力を得ることができた施設で働く看護師に、標準看護用語マッチングツールを使用してもらい、実装試験を行い、データ収集を行った。その収集したデータの分析を行い、ソフトウェア開発企業の担当者およびシステムエンジニアと現在の標準看護用語マッチングツールの問題点と課題について検討を行った。その結果、臨床現場で看護師が標準看護用語マッチングツールを使用することはできるがマスタを作成するのが困難であること、類義語などもマスタに設定し精度を上げることが必要であることが明らかとなった。これらの結果をもとに、類義語を設定できるように標準看護用語マッチングツール〈修正版〉のシステム設計を行い、標準看護用語マッチングツール〈修正版〉を構築した。
麻酔ネコにおけるしゃっくりの反射弓の組織学的検討

我々は麻酔ネコで延髄・疑核外側の網様体の電気的刺激および背側鼻咽頭部の機械的刺激によってしゃっくり様反応を再現性よく誘発できた。今回、我々はこれらの中枢および末梢の誘発部位に逆行性標識物質のコレラ毒を注入した。その後に作成された延髄橋の連続横断切片にコレラ毒抗体を用い、標識細胞を染め出して組織学的に検討した。【対象と方法】自発呼吸する麻酔ネコ2群で、しゃっくり様反応を誘発した。中枢側もしくは末梢側の誘発部位にコレラ毒を注入した後、生存させた。一週間後、灌流固定を行い、脳幹を摘出した。脳幹標本から厚さ40μmの連続横断切片を作成し、免疫組織学的方法で標識細胞を染め出した。【結果】延髄内の誘発部位へのコレラ毒注入では、標識細胞は縫線核、孤束核、三叉神経脊髄路核、延髄網様体に認められた。背側鼻咽頭部のコレラ毒注入では、疑核と三叉神経運動核に標識細胞は認められた。【結論】しゃっくりの反射弓は、孤束核→三叉神経脊髄路核→延髄網様体→疑核→横隔神経のpremotor neuronおよび喉頭を支配するmotoneuronから構成されることが示唆された。縫線核はGABA含有細胞を有することから、この反射弓が縫線核からの抑制性入力を受ける可能性も示唆された。しゃっくりの遠心路としては、これまで考えられていた疑核以外に、三叉神経運動核からのmotoneuronも考えられた。これはしゃっくりのとき顎運動(開口)を説明しうると考えられた。
電解反応によるアルキンのラジカルカチオンＤｉｅｌｓ－Ａｌｄｅｒ反応の開発

本研究では「高価・有毒な試薬を用いずに、医薬品や天然物の基本構造となる複雑な炭素骨格をクリーンに構築する手法を確立すること」を目的としている。具体的には「電気化学に基づく電子豊富なアルキンと電子豊富な共役ジエンによるラジカルカチオンDiels-Alder反応の確立と応用」である。電極との電子移動により、不活性な出発原料を一時的な極性転換を利用して活性化することで、炭素ー炭素結合形成を目指している。これまでに報告されている電子的ミスマッチなアルキンと共役ジエンのDiels-Alder反応において金属試薬が利用されているが、よりクリーンな通電という手法を用いた本反応の開発に挑戦した。まず、4-エチニルアニソールと2,3-ジメチル-1,3-ブタジエンをモデル基質として、反応条件の検討を行った。その結果、目的物の生成を少量だが確認することができた。サイクリックボルタンメトリーの測定結果から、両基質の酸化電位はどちらも同程度であることが分かった。アルキンや用いたジエンが酸化された場合、中間体は非常に不安定なものであることが考えられる。そのため、反応がうまく進行しなかったのではないかと考えた。そこで、酸化されても安定なジエンである9-メチルアントラセンを用いて検討行った。本ジエンは酸化電位が1.0 V(Ag/AgCl)ほどで、アルキンに比べて、酸化電位が低い。したがって、アルキンと9-メチルアントラセンを用いて電解反応を行った場合、ジエンが先に酸化される。条件検討の結果から、溶媒はニトロメタンを用いる必要があることと支持塩は広く利用できることが明らかになった。さらに、アルキンの汎用性も検討した。その結果から三重結合の電子密度が高い基質ほど生成物を高収率で与えることが分かった。私は、所属研究室でこれまで研究を行ってきた電解ラジカルカチオンDiels-Alder反応において、新たにアルキンを利用した研究に取り組んだ。アルキンを用いた本反応はこれまで金属触媒を利用したものしか報告されておらず、電気化学的手法を用いることは新たなチャレンジとなっていた。そして、ジエンの酸化を起点とすることで、アルキンとジエンによる電解ラジカルカチオンDiels-Alder反応の可能性を見出した。モデル反応を設定し、条件検討を通して最適条件を見つけ、さらにアルキンの汎用性の検討も行った。これにより、これまで未開拓であった部分の知見を得ることができ、期待通り研究が進展した。これまでの成果については、国際的に高く評価されている学術雑誌に発表した。また、上記の研究成果については新たに学術雑誌への投稿を目標に、研究を進めている。今後は、芳香環と共役していないアルキンを用いることなどを含め、アルキンの汎用性の広さを検討する。さらにジエンの汎用性を検討したいと考えている。さらに、ジエンとしてビフェニルを用いる検討も行っていきたい。ビフェニルをジエンとして用いることで、フェナントレン骨格の構築にチャレンジするつもりである。フェナントレン骨格は多くの天然物に含めれており、有用な骨格である。しかし、ビフェニルとアルキンから直接Diels-alder反応のような環化反応は報告例がない。用いる基質の電子の状態などを考えながら、この反応に挑戦したいと考えている。