hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
分泌現象における細胞内自由水空間の役割

副腎髄質細胞からのカテコ-ルアミン分泌はCaイオンに依存した開口分泌により起こるが、その細胞内機序は不明である。そ解明には分泌機序そのものの解析に加えて、分泌現像の起こる場である細胞内空間についても解析を加える必要がある。そこで本研究では、ウシ副腎髄質細胞を高張溶液にさらすことにより細胞内空間を縮小させ、分泌反応,Caイオン流入,Caイオンの細胞内分布などの変化を検討した。1.カテコ-ルアミン分泌は低張溶液,高張溶液いずれにおいても抑制され、等張溶液中で最も顕著であった。2.分泌刺激に対応したCaイオン流入は高張溶液中においても抑制されなかった。3.Furaー2蛍光を用いたvideo imaging法により、流入したCaイオンの細胞内分布を検討したが、Caの細胞内分布は高張溶液により変化しなかった。4.培養細胞をdigitoninでpermeabilizeさせ、細胞内イオン組織を自由に変え得る系を作成して検討した。その結果、高張溶液中ではCaに依存した分泌の抑制されることが明らかになった。この場合には細胞内空間の縮小はない。従って分泌の抑制は、細胞内空間の縮小によるものではない。5.Caイオンにより活性化されるタンパク燐酸化酵素活性を測定したが、高張溶液による活性変動は認められなかった。以上のことから、高張溶液中におけるカテコ-ルアミン分泌の阻害は、(1)細胞内空間の縮小,(2)Caイオンの細胞内分布の変化,(3)タンパク燐酸化酵素活性の阻害,いずれによるものでもないことが判明した。高張溶液中では分泌に必要な条件はそろっているのに分泌が起こらない。このmissing factorを追求することが、分泌の細胞内機序の解明につながるものと考えられる。
気象ゲームと環境設備シミュレーションを取り入れたサステイナブルデザイン演習法

大学の建築学課程における建築環境工学、建築設備の効果的な授業を実施するという立場から、省エネルギーを根ざした設備設計と地域の環境との関係を、やさしくかつ速やかに理解させるための教育プログラムとして、1建築物の設計に用いられる省エネルギー手法を学習するためのゲームの開発、および2学生を対象とした設備計画図のレクチャ動画の制作とその学習効果の検証、を実施した。いずれも、被験者実験に基づいた検証により、その有効性を示すに至った。大学の建築学課程における建築環境工学、建築設備の立場から、省エネルギーを根ざした設備設計と地域の環境との関係を、やさしくかつ速やかに理解させるための教育プログラムの開発を目的とした。本研究は大きく以下の2つの骨格で構成した。すなわち、1学生を対象とした設備計画図のレクチャ動画の制作とその学習効果、および2省エネルギー学習用ゲームの開発、である。まず、1については、設備設計図に用いられる各種記号を記憶して、それを任意の建物に応用できること、および、省エネルギーのための設備的な工夫を、建物の構造や用途に即して判断できることが必要となることから、建築設備の授業の予習に供する数分完結型のレクチャ動画群を作成して公開した。被験者実験を実施し、事前に動画を視聴することによって理解度が確実に向上することが示された。制作した動画群は、既に実施者の研究室Webより一般公開しており、建築設備を学ぶ全国の学生や資格試験を受験する予定の一般の視聴者から、好評価を得るに至っている。また、2については、各種のパッシブシステムが適用可能な季節や気象条件、熱負荷削減のための建築的工夫、CASBEEのBEE評価上重要な評価項目の記憶と理解、の3つの要素に絞り、これらを数人の学生グループで囲みながら勉強できるテーブルゲームの作成を行った。これを用いることによって、環境工学のテキストのみを用いた自学自習より、学習に対するモチベーションの向上、および理解度を確認するためのテストにおける得点の向上に効果を確認することができた。1.The BEST Programを授業の枠組みで利用するにあたり、空調設備と給湯設備の運転をシミュレーションする演習プロセスを構築した。さらに、建物の熱負荷の非定常計算を実施する演習については、実際の環境工学系の授業で試行実施した。これにより、建築と設備の統合シミュレーションを限られた授業時間帯で行うことによって、ゼロエネルギービルディングの概念を理解させる教育ツールの枠組みができた。2.また、地域の気象データを用いて、その統計解析をさせることによって、その特徴を分析させるプロセスのプロトタイプを作成した。これについては、環境工学系の授業で試行実施した。また、拡張アメダス気象データから必要な情報を選んで抽出し、上記1)の建築物の熱負荷や設備シミュレーションに使うプロセスを理解させる枠組みができており、次年度の実施に向けた準備がほぼ完了している。3.2012年度「地理情報学」(3年後期選択科目)の授業において、特に地域のポテンシャルを生かした建築計画、都市計画を意識させる必要性を説くため、サウンドスケープ、ヒートアイランド、およびリモートセンシングの概念を、それぞれ34コマ(1コマ=90分)の限定した時間帯の中で理解させるための「講義+演習」の枠組みを構築し、半期にわたって試行実施した。毎時間のレポート作成およびポスター作成で評価するものとして、その成果を評価する手法についても検証することができた。平成24年度には、建築物熱負荷と設備運転シミュレーションの教育的枠組みの構築に力点を置いた計画であったが、それ以上に実際の授業での試行ができた点は大きく進展している。一方で、地域気象の枠組みを理解させるためのプロセスについては、総観規模の気象と局地気象との関係を理解させるプロセスは、一部細かい部分が詰められていない。以上のとおり、ややアンバランスな進行状況ではあるが、進捗状況は概ね順調と考えている。1.我が国の気象のしくみを演習を通して理解する枠組みづくりを引き続き進める。2.建築物の熱負荷と設備運転シミュレーションについては、実際の授業で試行していない部分について、今年度後期授業内で実施できるよう、準備を進める。3.試行の既に終わっているものについては、学生による成果物の分析を進め、演習法としての有効性を検証する。1.設備運転シミュレーションを演習させるためのコンピュータを選定し、至急導入する。2.本学建築学科の今年度後期授業科目である「基礎製図」「地理情報学」「建築CAD演習」の授業の枠組みの中で、サステナブル演習の一部を施行実施し、その有効性を分析する。3.既に成果の得られた部分については、順次、関連学会への口頭発表を行う。
活性化T細胞運命決定の普遍的分子機構の解明

Meninは、CD4 T細胞、CD8 T細胞の両方においてメモリーT細胞数を維持するために必要であった。さらに、in vitroでT細胞抗原受容体(TCR刺激)し、IL-2を加えて培養したMenin欠損T細胞は、細胞老化が誘導されることが明らかとなった。また、Menin欠損CD4 T細胞では、Th1やTh2細胞分化は亢進するが、Th17やiTreg細胞分化は低下した。これらの原因の一端は、転写抑制因子Bach2の発現低下にあることが示された。以上の結果から、本申請研究によりMenin-Bach2経路は、T細胞免疫系において重要な役割を担っていることが明らかとなった。本年度は、腫瘍抑制因子Menin-転写抑制因子Bach2の経路がCD4 T細胞に存在し、CD4 T細胞の老化、エフェクターThサブセット分化、制御性T細胞分化に関与していることを明らかにした。この成果は、Nature Communications誌で発表した。その後、Meninの活性化T細胞運命決定における役割を解析し、T細胞特異的Menin欠損マウスでは、リステリア感染に対してT細胞免疫記憶を形成できない(メモリーCD4/CD8 T細胞が分化しない)ことを見いだした。現在、この分子機構を解析中である。一方、Menin下流の分子の1つであるBach2については、T細胞特異的Bach2欠損マウスの解析をおこない、このマウスにおいてアレルギー性気道炎症が自然発症することを見いだした。面白いことに、今のところT細胞特異的Bach2欠損マウスでの炎症の自然発症は、肺のみでしか確認されていない。そこで、肺のCD4 T細胞を単離し、サイトカイン産生能について検討したところ、Bach2欠損CD4 T細胞において著しいTh2サイトカイン産生の亢進が認められた。そこで、ChIP-シーケンス法により活性化CD4 T細胞におけるBach2結合部位の網羅的な検出を行い、Th2サイトカイン発現上昇のメカニズムについて解析したところ、Th2サイトカイン遺伝子座のlocus control領域やIL-4遺伝子のイントロンエンハンサーに強い結合を検出できた。現在、これらの領域へのBach2の結合がTh2サイトカイン産生に与える影響について検討中である。前年度は、CD4 T細胞を用いて解析を行なったが、ヘルパーT(Th)細胞サブセット分化とメモリーCD4 T細胞分化、CD4 T細胞老化それぞれにおける腫瘍抑制因子Meninー転写抑制因子Bach2経路の役割を上手く分けて解析することができなかった。そこで、本年度はより単純な分化系として、CD8 T細胞をモデルとして用い、特にメモリーCD8 T細胞分化におけるMeninの役割についてOVA抗原を発現したリステリア(リステリアOVA)感染モデルを用いて解析を行なった。その結果、Menin欠損CD8 T細胞は、in vivoにおいて野生型CD8 T細胞に比べ、抗原認識後早期にエフェクターCD8 T細胞へと分化することが分かった。しかしながら、リステリアOVA感染後、50日前後のメモリー期においては、OVA抗原特異的なメモリーCD8 T細胞が、Meninの欠損条件において顕著に減少していた。次に、リステリアOVAを再感染し、メモリーCD8 T細胞反応におけるMeninの役割を解析した。Menin欠損メモリーCD8 T細胞は、再感染時に正常に増殖し、リステリアを排除できたことから、メモリー機能においては、Meninは必須ではないことが明らかとなった。以上の結果から、Meninは、メモリーCD8 T細胞数の維持には必要であるが、機能の維持には関与していない可能性が示唆された。現在、Menin欠損CD8 T細胞の減少が、抗原感作後のどのタイミングで起こるのかを解析中である。免疫学Meninを活性化T細胞運命決定を制御する分子として新たに見いだしており、今後は、そのメカニズム・下流分子を検索していくことで、研究目的の達成できると考えている。また、新規経路の同定で、多方面への今後の研究展開・発展が期待できる。CD4 T細胞に関してはTh細部セット分化に焦点を絞り、またMeninの下流はBach2を中心に解析する。T細胞記憶に関しては、CD8 T細胞で解析をおこなう。T細胞免疫記憶の形成に関わるMenin下流の分子てして、Tcf7、Prdm1、FoxO1、FoxO3やRbを候補分子として同定しており、それら分子を中心に解析をおこなう。
糖ヌクレオチド輸送体の細胞内局在性および基質特異性決定機構と糖鎖構造制御

本研究は、糖ヌクレオチド輸送体ファミリーを構成する輸送体の構造およびその特性を解明するとともに、複数の輸送体間のキメラ分子の構築および部位特異的変異体の解析などの手段を用いて、糖ヌクレオチド輸送体の基質特異性決定機構、細胞内局在性決定機構を解明することを目的として行われた。1.従来の研究で我々は、UDP-Gal輸送体のhelix7を含む領域をCMP-シアル酸輸送体由来の配列で置換することにより、CMP-シアル酸/UDP-Gal二重特異的輸送体が構築できることを明らかにした。本研究においては、キメラ体の解析および部位特異的変異導入による解析をさらに進め、helix7のN-末端側領域にあるアミノ酸残基2カ所がCMP-シアル酸を輸送基質として認識する上で特に重要であることを明らかにすることができた。2.1)輸送体の細胞内局在性決定機構解明の基礎検討として、UGTre18輸送体の特性解析を進めた。出芽酵母の異種発現系を用いた解析の結果、UGT-re18輸送体はUDP-GlcNAc輸送活性をもつことが示された。また、CHO細胞中で発現したUGTre18輸送体はゴルジ装置に局在することが明らかになった。この輸送体と構造上近縁のUGTre17輸送体が小胞体に局在化することから、両者の間の比較検討は細胞内局在性決定領域解明の有力なツールであると考え、解析を続けている。2)UGTre17,UGTre18と近縁の輸送体で、ショウジョウバエの形態形成に関与するnotch糖鎖に限定的に糖ヌクレオチドを供給するFrc輸送体をUDP-Gal輸送体欠損細胞Lec8に導入し、Lec8細胞の全般的糖鎖不全を相補できるかどうかについて検討した。Lec8細胞中で発現したFrc輸送体の機能はUDP-Gal輸送体とは若干異なることが示唆された。この現象とFrcの細胞内局在の関連について検討を進めている。本研究は、糖ヌクレオチド輸送体遺伝子ファミリーを構成する輸送体の構造およびその特性を解明するとともに、複数の輸送体間のキメラ分子の構築および部位特異的変異体の解析などの手段を用いて、糖ヌクレオチド輸送体の基質特異性決定機構、細胞内局在性決定機構を解明することを目的としている。この研究を通じて、複数回膜貫通型輸送体タンパク質の機能原理、ソーティング原理を明らかにし、細胞内膜系の構築原理に関する理解を進めるとともに、得られた知見を在来の糖ヌクレオチド輸送体がもつ特性を拡張するために活用して細胞の糖鎖改変につなげ、糖鎖工学に新たな展望を開くことが期待される。従来の研究で、我々は、UDP-Gal輸送体のhelix7部分をCMP-シアル酸輸送体由来の配列で置換することにより、CMP-シアル酸/UDP-Gal二重特異的輸送体が構築できることをあきらかにし、この領域の全長25アミノ酸残基中にCMP-シアル酸の識別において決定的に重要な残基が存在することを示した。本年度は、そのような残基の特定に向けて、この領域の一部をさらにUDP-Gal輸送体で置換した新たなキメラを作成した。これらのキメラ体の発現と輸送活性について、現在検討を進めている。輸送体の細胞内局在性機構解明の基礎検討として、UGTrel8輸送体の特性解析を進めた。UGTrel8輸送体は比較的広範囲の組織に発現し、特に肝臓に多量に発現していた。CHO細胞中で発現したUGTrel8輸送体はゴルジ装置に局在することが明確に示された。

また、出芽酵母の異種発現系を用いて、UGTrel8輸送体がUDP-GlcNAc輸送活性をもつことが明らかになった。これらの知見に基づき、UGTrel7輸送体のC-末端領域をUGTre18輸送体のC-末端に移植したキメラを作製し、キメラ体がその局在部位を変えることを示唆する結果を得て、更に検討を進めている。本研究は、糖ヌクレオチド輸送体遺伝子ファミリーを構成する輸送体の構造およびその特性を解明するとともに、複数の輸送体間のキメラ分子の構築および部位特異的変異体の解析などの手段を用いて、糖ヌクレオチド輸送体の基質特異性決定機構、細胞内局在性決定機構を解明することを目的としている。この研究を通じて、複数回膜貫通型輸送体タンパク質の機能原理、ソーティング原理を明らかにし、細胞内膜系の構築原理に関する理解を進めるとともに、得られた知見を在来の糖ヌクレオチド輸送体がもつ特性を拡張するために活用して細胞の糖鎖改変につなげ、糖鎖工学に新たな展望を開くことが期待される。従来の研究で、我々は、UDP-Gal輸送体のhelix7部分をCMP-シアル酸輸送体由来の配列で置換することにより、CMP-シアル酸/UDP-Gal二重特異的輸送体が構築できることをあきらかにした。本年度は、キメラ体の解析および部位特異的変異導入をさらに進め、helix7の領域にある特定のアミノ酸残基2カ所がCMP-シアル酸の認識において特に重要な役割を果たしていることを明らかにすることができた。また、輸送体の細胞内局在性機構解明の基礎検討の一環として、ショウジョウバエの形態形成に関与するnotch糖鎖に糖ヌクレオチドを供給するfringe connection (Frc)輸送体をUDP-ガラクトース輸送体(UGT)欠損細胞Lec8に導入して発現させ、生理的には特殊な糖鎖に限定的に糖残基を供給する輸送体がLec8細胞の一般的糖鎖不全を相補できるかどうかについて検討した。Lec8細胞で発現させたFrc輸送体の機能はUGTとは若干異なる可能性を示唆する結果が得られたため、細胞内局在性などについて更に検討を進めている。
分解可能なインパクトリベット締結法の開発研究

薄板に対して衝撃荷重や準静的な荷重のどちらを用いてもインパクトリベット締結法により継手の作製が可能であること,特に衝撃荷重を用いて作製した継手は面外変形が小さく,高い継手強度を持つことなどを明らかにした.またSPH法によるシミュレーションにより,衝撃荷重を用いる場合は塑性変形の局所化による温度上昇が継手の強度や変形に影響している可能性があることを明らかにした.さらにリベット形状により分解荷重を低下させ,容易に分解ができることも明らかにした.薄板に対して衝撃荷重や準静的な荷重のどちらを用いてもインパクトリベット締結法により継手の作製が可能であること,特に衝撃荷重を用いて作製した継手は面外変形が小さく,高い継手強度を持つことなどを明らかにした.またSPH法によるシミュレーションにより,衝撃荷重を用いる場合は塑性変形の局所化による温度上昇が継手の強度や変形に影響している可能性があることを明らかにした.さらにリベット形状により分解荷重を低下させ,容易に分解ができることも明らかにした.本年度は、パイプを落下用のガイドにして重りを自由落下させ、リベット頭部を打撃する簡単な打撃装置を用いて、リベットを薄板に打ち込むことによる良好な継手の締結条件についてエネルギーを用いて評価することとしていた。実際には、実験装置は作製できたが、重りが大きいことから打撃時の重りの速度を正確に測定するための測定方法をいくつか試し、測定システムがほぼ決定できた状態である。このように本年度は最終的な打撃方法を決定できなかったため、静的な荷重を用いたリベットの締結実験を行った。実験結果から、本研究で用いたリベットは、静的な荷重を用いた薄板への打ち込みによる締結方法であっても、通常のリベット締結法であるかしめ加工よりも継手の締結強度が高く、締結された板の変形も小さいことを明らかにすることができた。このことから,大掛かりな衝撃打撃装置を用いなくても静的な荷重ないしは低速度衝撃による打撃で十分な締結ができることになり,実用化に向けて打撃装置の小型化が可能であることが明らかになった.また材料のリサイクルを実施できるように、継手の分解が容易にできるようにするための方法も検討し、リベットの頭部形状を変更したものも作製した。この頭部の変更による締結強度の評価は次年度に行う予定である。本研究で用いるリベットの締結強度の向上のメカニズムを明らかにするための解析に関しては、本年度は当初の予定通り、有限要素法ソフトウエアのLS-DYNAを用いたシミュレーション技術の習得を目指した。その結果、解析のための計算モデルはほぼ完成することができたが計算条件を最終的に決定するまでには至っておらず、次の段階として、打撃条件や材料パラメータ等の計算条件の決定を行う予定である。平成22年度は、継手の分解荷重を低下させるために、リベット頭部形状とリベットホルダー形状をボルト・ナットのように六角形に変更し、相対的にねじることで締結を緩めてから継手を分解する方式を検討した。形状を変更したリベットに対して、重りの自由落下による衝撃エネルギーを利用したリベットの薄板への打ち込みによる締結方法とインストロン試験機による静的荷重を用いたリベットの薄板への打ち込みによる締結方法の両方の方法を適用した。どちらの打ち込み方法に対しても、変更したリベット形状により十分な締結強度を持つ継手が作製できた。しかしながら、継手を低荷重で容易に分解できるようにするために変更したリベット形状では、分解荷重を十分に低下させることができないことが明らかになった。さらに分解荷重を低下させるためにリベット形状の詳細な検討を進める必要がある。なお、打ち込み方法によらず十分な締結強度が得られた研究結果から、リベットとリベットホルダーを用いる本締結法では、既存のプレス機や小型の打撃装置を用いることが可能であることを確認できた.このことは実用化のために非常に優れた特徴である。また、打抜き速度が薄板に与える影響について、粒子法の一種であるSPH法を用いてシミュレーションにより検討を行った。高速度で薄板を打抜くことにより、打抜かれた穴近傍のみに塑性変形が集中し、その塑性変形による発熱も薄板の穴の加工性に影響することが明らかになったが、打抜いた穴近傍の残留応力が継手強度に影響を及ぼす可能性が考えられ、そのことを明らかにすることが検討課題であることもわかった。本締結法で用いてきた従来のリベットとリベットホルダーの形状は分解可能ではあるが、高い分解荷重が必要で分解が容易ではなかった。本年度は分解荷重を減少させて容易に分解できるように種々のリベットとリベットホルダーの形状を検討した。その結果、リベット軸とリベットホルダーの穴のクリアランスの大きさを制御することで、締結強度を低下させずに分解荷重を減少させることができることを見出せた。したがって、本研究で提案するリベット締結法は、製品としての役割が終わった異種材リベット継手を低荷重で比較的容易に分解でき、材料ごとに分別が容易であることから材料のリサイクルに非常に有効である。また本年度は、衝撃エネルギーを用いたリベットの打込みの有益性を明確にするため、リベット軸の薄板への打込み速度による締結強度や締結状態への影響を実験により詳細に検討した。その結果、締結強度は打込み速度が速いと高くなり、締結強度が向上する傾向があること、締結した継手の面外変形は打込み速度が速いほど減少すること、またリベット軸が打抜いた穴の切り口面も打込み速度が速いほど平滑なせん断面が得られることなどを明らかにした。

さらに、このような締結状態が生じるメカニズムの解明のために、前年度に開発した固体の大変形解析が可能なSPH法に基づく計算プログラムを改良し、本締結法におけるリベット軸での薄板の打抜き過程やリベット軸とリベットホルダーによる締結過程という連続したいくつかの複雑な過程を解析できるようにした。改良した計算プログラムによる解析結果より、材料パラメータの適切な選定および打抜き過程の破壊基準などの今後の検討課題はあるものの、複雑な締結過程を定性的に解析できたことから、最終的な締結状態を予測できる有用な解析ツールとなりえる可能性があることもわかった。
高次構造制御による生体吸収性プラスチック複合材料の高性能化

射出成形されたポリ乳酸(PLA)の強度・剛性を向上させるため,鍛造法により分子配向制御と成形を同時に行う手法を開発した.鍛造によってPLAを高剛性化・高強度化することが可能となった.さらに,鍛造法によりスクリューを作製し引抜・せん断・ねじり試験を行ったところ,ガラス転移温度よりわずかに高温である70°Cで鍛造したものの強度が優れていることを明らかにした.射出成形されたポリ乳酸(PLA)の強度・剛性を向上させるため,鍛造法により分子配向制御と成形を同時に行う手法を開発した.鍛造によってPLAを高剛性化・高強度化することが可能となった.さらに,鍛造法によりスクリューを作製し引抜・せん断・ねじり試験を行ったところ,ガラス転移温度よりわずかに高温である70°Cで鍛造したものの強度が優れていることを明らかにした.本年度は,ポリ乳酸(PLLA)単体に熱処理や鍛造などを施すことにより高次構造を制御した後に,機械的特性を調査し, PLLAの更なる高強度化および高次構造の機械的特性に与える影響の解明を目的とした.試料は射出成形機を用いて成形したものを用いた,高次構造の一つとして試験片の結晶化に着目して,試験片に70°Cで3, 8, 16, 24時間100°Cで3, 8, 24時間, 130°Cで3, 24時間の熱処理を施した試験片を用意した.また高分子鎖の配向を目的として,ホットプレス機を使用した圧縮することで試料を長手方向に延伸する鍛造を施した.鍛造は100°C, 120°Cで行い,加熱した治具にセット後それぞれ10分放置後,加圧を行った。加圧時間は10分間で,その後水冷を施した.延伸比は2倍で行い, 120°Cでのものでは加えて3倍の延伸比でも作製した.また, 120°C, 2倍延伸の試験片は, 3分放置, 3分加圧のもの, 5分放置, 5分加圧のものも作製した。機械的特性は引張試験により評価を行った.結晶化は70°C, 8時間周辺で急速に進行する. 100°Cでの熱処理では3時間でほぼ結晶化が終了し,以降はあまり進行しない. 130°Cでは3時間以降もさらなる結晶化が見られる.結晶化度の進行により,ある程度までは強度,破断ひずみは上昇するが以降は脆化による減少が進んだ。また弾性率は結晶化に伴い概ね上昇することが明らかとなった.鍛造を施すと通常の熱処理よりも急激な結晶化をみせる. 120°C鍛造を施すと弾性率が若干上昇し,明らかに脆化することが確認された.脆化が原因で強度の低下が見られた. 100°Cの鍛造では良好な強度・弾性率の向上が確認できた.更に高分子鎖の配向と形状付与を同時に行うことが可能なスクリュー用の金型を試作し,予備実験を行うことによりスクリューの作製が可能であることを明らかにした.本研究では,ポリ乳酸(PLA)に熱処理や鍛造などを施すことにより高次構造を制御し,PLAで実用的な機械的特性を持った生体吸収性骨接合用スクリューの製作を目標としている.スクリューの成形についてはガラス転移温度以上の70°C及び100°Cの両試験温度にて鍛造を行うことにより,非常に良好なスクリューが成形可能であることを示した.しかし,治具の構造上バリが生成してしまい,スクリューとして扱うためにはダイス加工が必要であった.スクリューの引き抜き試験を行い引き抜き強度を測定したところ,70°Cで鍛造もしくは切削加工したものの方が引き抜き強度が高いと言う結果が得られた.鍛造と切削加工を比較すると,70°Cでは鍛造スクリューが,100°Cでは切削加工スクリューの方が高いと言う結果となった.しかし,100°Cのものでも最大強度値は鍛造スクリューの方が高い結果を示しており,両試験温度での鍛造の有用性が示された.また,一部試験片がスクリューが引き抜かれる前に引張破断した.これは引き抜き強度のばらつきが大きく,スクリューの引張強度以上の引き抜き強度を持つスクリューも存在した,または,応力がねじ山に集中せずに破断したなどの原因が考えられる.スクリューの半径方向せん断試験も行った.加工温度間の比較では,引き抜き強度と同じく,概して70°Cの方が強度が高いと言う結果が得られた.切削加工スクリューと鍛造スクリューに関しては両試験温度共に鍛造スクリューの方が高いと言う結果となった.また,比較のために行った鋳造により作製したスクリューは鍛造・切削加工スクリューよりもはるかに低い強度を示し,鍛造の有用性が示された.
国立大学改革への市場システム導入の影響分析

平成16年度に発足した国立大学法人の6年間の状況を概観し、その設立の目的である市場メカニズムの導入による大学運営の効率化・能率化を基盤として、教育・研究、地域・社会貢献の活性化の達成状況および課題について検討している。本研究では、市場システム等の理論分析と、財務分析および地域貢献分析などの実証分析をおこない、計数管理手法の未構築、高校生のニーズの把握手法、さらに地域貢献に関する地域と大学のミスマッチなどの問題点があきらかとなった。平成20年度は,本研究の基礎的理論形成ならびに分析基礎モデルの構築,およびアンケート調査を重点的課題とし,つぎの研究を実施した。(1)国立大学法人制度について各領域で議論された理論基礎,学術政策ならびに財政政策に関する先行研究を担当者の各分担に応じて4-7月に検討・整理し,7月末の合同合宿を通じて,本研究の共通の基軸的概念「市場システム」を公的部門としての大学に適用する場合の理論的整理を確認し,さらに本研究プロジェクトの立脚すべき理論モデル,理論仮説を構築した。また,本研究に係わる基礎的文献の継続的,追加的な収集を行った。(2)各国立大学法人の公開する財務諸表データおよび『国立大学の財務』(独立行政法人・国立大学財務経営センター・国立大学法人財務分析研究会編)などを活用し,平成16年度平成18年度の国立大学の財政内容につき,経年的な財務諸表分析を実施した。また,国立大学の特性に照らした独自の財務分析指標を利用した国立大学法人の財務分析も行った。この成果の一部は,研究代表者が,全国大学高専教職員組合等で講演発表したほか,『学校と大学のガバナンス改革』(日本教育行政学会編,教育開発研究所,平成21年4月刊行予定)として公表する。(3)理論分析,実証分析のグループが,大学現場について実態把握のため,国立大学生を対象とした意識・実態調査(アンケート方式)を2-3月に実施した。(4)本研究プロジェクトの全体的調整をはかるため,研究報告会を4回,「静岡大学経済研究センター」内で実施し,うち1回は教育学専門家を招聘し,講演会形式で行った。平成21年度は,平成20年度において策定した理論研究をさらに深化させ,実証分析のための基礎モデルを利用した分析を重点的に実施した。その実証分析の主体は地域社会貢献度分析であり,国立大学の地域貢献を需要サイド(国立大学が提供する知的・人的資源を需要するもの)からデータを得るために調査をおこなった。これらの分析により需要サイドが大学に求めるneedsをどの程度満足させているかという視点からも分析を試みている。これに関連して「国立大学のブランド力」の計測も視野に含めた調査も併せて実施した。市場システムのもとでの国立大学間競争において、ブランド力の影響の程度ならびに影響の範囲についての検討は重要である。また,21年度は国立大学の法人化以降,経年的財務状況の変化(平成16年度20年度)を分析し、法人化による大学財政への影響度および問題点についても検討を行った。この分析は第一期中期計画期間のほぼ1サイクルの分析であり,大学経営の変化を大枠的につかむものであり,その分析結果をもとに前述の国立大学のブランド力の影響調査との相互関係性について検討を加えた。この検討により,国立大学のブランド力の構築と財務基盤との関連性についての一定の仮説を把握し得たが,この仮説をもとに,次年度においては平成21年度のデータも含めて財務分析,さらに基礎モデルの精緻化をおこなうことになる。なお,平成20年度と同様に外部機関のシンポジウム等にも参加し、情報収集につとめ、それらを素材にして,月次の研究報告会において意見交換及び検討を行った。本研究は,国立大学法人制度を対象に,その特徴をなす(1)大学運営の自主・自律性,(2)民間的発想のマネジメントシステムの導入,(3)非公務員化による弾力的人事システム,(4)第三者評価と事後チェック,(5)運営費交付金等の財政支援制度などを中心に,経済学および経営学の立場から制度の実態を分析・検証し,もって,今後の大学改革、大学運営のありかたについて,学術的・専門的立場からマクロ、ミクロ的側面の政策形成に貢献することを目的とする。平成22年度は,平成21年度に策定した理論研究、基礎モデルをさらに深化させて,また、平成21年度の「大学のブランドカ」に関連した地域社会貢献度分析の結果を踏まえながら、大学法人化についての包括的な実証分析を実施することが課題であった。とくに、国立大学の法人化以後、6年間の中期目標期間が終了、つまり計画-実施-評価の1サイクルが終了した時点での大学財務の実証分析結果に基づく大学法人制度の検証が主体となった。本研究の財務分析グループは前年度までに行った経年的財務状況の分析結果に、平成21年度財務データを加えた6年間全体を通じた財務諸表分析を実施した。また、財務諸表分析グループの分析結果に基づき、とくに財政の観点から国立大学法人制度について問題の検証を行った。

また,平成21年度と同様に本研究に関連したシンポジウム等に参加し、研究者,実務家とのヒヤリング,情報収集を適宜、実施し,,月次の研究会において意見交換及び検討も行った。なお、本年度の成果については,一部を『国立大学法人の財務(資料)』(科学研究費報告)として取り纏め、また,研究代表者が国立大学財務・経営センター主催のシンポジウム「制度としての国立大学法人」(3月23日開催予定)において発表予定であったが、東日本大震災の影響で延期され、年度をこえて5月14日に実施される同シンポジウムにおいて発表する。
新高温超伝導酸化物粒界の電子分光法による原子レベルでの研究

[1]Y系。YBCO系において、我々は780eVピ-クはBaCO_3、およびBa(OH)_2に対応し、778eVピ-クがYBa_2Cu_3O_7に対応することをあきらかにした。これらの結果をもとにして、多結晶試料の粒界をXPSを用いて調べた。その結果次ぎの点を見出した。(1)粒界にはBaCO_3とBa(OH)_2が存在する。(2)粒界には結合エネルギ-の小さいBa(777.8eV)が存在する。[2]Bi系。Bi_2Sr_2CaCu_2O_8においてCaサイトにYを置換するとTcが減少することが見出されていたが、それにともなう電子状態の変化は不明であった。我々は、UPS、XPSの測定結果より、(1)Y=0.4でTc=45Kとなり、フェルミエッジの状態密度は減少する、(2)Y=0.7でフェルミエッジは消滅する、(3)Yの置換によりBi4fの電子状態は変化しない、ということを見出した。以上のことから、(1)フェルミエッジの状態密度はTcに関連する、(2)Yによる置換でBiO層の電子状態は変化せず、CuO_2面の電子状態が変化し、それがフェルミエッジに反映されている、と結論ずけられた。[3]Tl系。Tl4fスペクトルの測定より、Tl一層化合物ではTlは3価であり、二層化合物では1価と3価の中間であることが明かとなった。以上の結果より、Tl一層化合物ではTlが3価をとることにより酸素にホ-ルが導入され、Tl二層化合物ではTlからCuO_2面に電荷移動が起こることにより、CuO_2面にホ-ルが注入され、超伝導を生ずると推測した。[4]Nd系。Nd_<2-x>Ce_xCuO_4のXPS測定を行い、フェルミエッジが明確に存在することを世界で初めて明らかにした。又、Ceド-プ量の変化とCu2pのサテライトピ-ク強度変化の関係より電子はCuサイトに注入され、Cu3d^<10>となることを見出した。[1]Y系。[2]Bi系。[3]Tl系。[4]Nd系。
超音波を利用した義足ソケット形状決定支援システム構築に関する研究

義足ソケット形状なちびにアライメントの適合性は,ソケットの適合性が良好でない場合切断端で瘡を生じ,車椅子の併用を強いられるケースも存在することから,義足使用者にとって,QOL向上の点で極めて重要な問題である.ソケットの最適形状を得るためには,切断端の外部形状だけでなく骨断端形状ならびに軟部内部組織形状も計測し,その結果ならびに日常生活においてソケットに作用する力を考慮して応力解析を行い,血流の状態を含めて検討する必要である.そこで平成16年度においては,断端部等の外部形状だけでなく骨等の内部組織の形状を計測するために,ゴニオメータを利用した超音波3次元生体形状計測システムを試作し,モデルの測定および人下腿からのエコーを計測し,計測精度について評価した.平成17年度においては,モデルボーンおよびシリコン樹脂からなる下腿切断端モデルを測定対象として,超音波3次元形状計測した.この結果を考慮し,予め用意した標準人体3次元モデルにFree Form Deformation法を適用することで,切断端のような複雑形状であっても,有限要素モデルが構築可能であることを示すとともに,圧迫荷重と血流速の関係について調査した.さらに,平成18年度においては,前年度までに得られた基本的データに基づき,本研究の総括として,義肢装具士が有する義足ソケット形状の補正手法に関わるノウハウの有効性を工学的および医学的見地から検討し,形状決定支援システム構築に反映させ,以下の知見を得た.(ア)義肢装具士が採形時に施す断端部への予圧を施した状態での断端部形状に合わせたソケット形状が,下端における応力集中が小さく,血流に及ぼす影響が少ない.(イ)義肢装具士のソケット形状修正のノウハウを考慮したアルゴリズムを適用し,FEM応力解析することで,適合性の良好なソケット形状を決定可能である.義足ソケット形状なちびにアライメントの適合性は,ソケットの適合性が良好でない場合切断端で瘡を生じ,車椅子の併用を強いられるケースも存在することから,義足使用者にとって,QOL向上の点で極めて重要な問題である.ソケットの最適形状を得るためには,切断端の外部形状だけでなく骨断端形状ならびに軟部内部組織形状も計測し,その結果ならびに日常生活においてソケットに作用する力を考慮して応力解析を行い,血流の状態を含めて検討する必要である.そこで平成16年度においては,断端部等の外部形状だけでなく骨等の内部組織の形状を計測するために,ゴニオメータを利用した超音波3次元生体形状計測システムを試作し,モデルの測定および人下腿からのエコーを計測し,計測精度について評価した.平成17年度においては,モデルボーンおよびシリコン樹脂からなる下腿切断端モデルを測定対象として,超音波3次元形状計測した.この結果を考慮し,予め用意した標準人体3次元モデルにFree Form Deformation法を適用することで,切断端のような複雑形状であっても,有限要素モデルが構築可能であることを示すとともに,圧迫荷重と血流速の関係について調査した.さらに,平成18年度においては,前年度までに得られた基本的データに基づき,本研究の総括として,義肢装具士が有する義足ソケット形状の補正手法に関わるノウハウの有効性を工学的および医学的見地から検討し,形状決定支援システム構築に反映させ,以下の知見を得た.(ア)義肢装具士が採形時に施す断端部への予圧を施した状態での断端部形状に合わせたソケット形状が,下端における応力集中が小さく,血流に及ぼす影響が少ない.(イ)義肢装具士のソケット形状修正のノウハウを考慮したアルゴリズムを適用し,FEM応力解析することで,適合性の良好なソケット形状を決定可能である.義足ソケット形状ならびにアライメントの適合性は義足使用者にとって,極めて重要である,例えば,ソケットの適合性が良好でない場合切断端で瘡を生じ,車椅子の併用を強いられるケースも存在する.このため,義足ソケットの最適形状を得ることは,義足使用者のQOL向上の点で極めて重要な問題である.義足ソケットの製作にあたり,熟練した義肢装具士であってもいまだ解決困難な問題点が少なくない,また,義肢装具士の経験と勘を頼りしている部分が多くある.このことから,定量的かつ一定の製作技術レベルで対応することが求められている.例えば,歩行時等の生活状況を考慮し,人体の内部組織に作用する応力や変形を予測可能となれば,良好な適合状態を保証するソケット形状を決定する上で極めて有効である.近年,レーザ測長およびCAD/CAMを利用して切断端近傍の外部形状を計測し,ソケットの製作を行う手法も提案されている,しかしながら,体重支持時におけるソケットの最適形状を得るためには,切断端の外部形状だけでなく骨断端形状ならびに軟部内部組織形状も考慮し,応力解析を行うことが必要である.そこで本研究では,外部形状だけでなく内部組織の形状を考慮した3次元有限要素モデルを構築するために,ゴニオメータを利用した超音波3次元生体形状計測システムを試作した.さらに,円筒形状試験片の測定および人下腿からのエコーを計測しシステムの評価を行った.すなわち,ゴニオメータを利用した3次元生体形状計測システムの試作を行った.得られたエコーのピーク値から境界の判別を行い,その時刻から,xy座標への変換を行った.また,右足下腿からのエコーを取得した.このことから以下の知見を見た.(1)アクリル円筒の外径,内径をそれぞれ平均直径誤差1.57mm,1.06mm計測可能であった.(2)円筒の肉厚を誤差0.2mm以内で計測可能であった.

(3)下腿部からのエコー取得から生体内部組織の境界面からのエコーを取得可能であることが示された.義足の良否は,ソケット形状ならびにアライメントの適合性の両者により決定される.例えば,義足ソケットの適合性が良好でない場合,切断端で瘡を生じ易く,車椅子の併用を強いられるケースも報告されている.このため,義足ソケットの最適形状を得ることは,義足使用者のQOL向上の点で極めて重要な問題である.義足ソケットの製作にあたり,熟練した義肢装具士であってもいまだ解決困難な問題が少なくない.すなわち,義肢装具士の経験と勘を頼りにしている部分が多くある一方で,定量的かつ一定以上の製作技術レベルで対応することが求められている.例えば,歩行等の生活状況を考慮し,人体の内部組織に作用する応力や変形ならびに血流等を予測可能となれば,良好な適合状態を保証する義足ソケット形状を決定する上で極めて有効である.近年,レーザ側長およびCAD/CAMを利用して切断端近傍の外部形状を計測し,義足ソケットの製作を行う手法も提案されている.しかしながら,体重支持や歩行動作に適した義足ソケットの最適形状を得るためには,切断端近傍の外部形状だけでなく骨断端形状ならびに軟部組織形状を測定した上で,日常生活で作用する力を考慮した応力解析を行うことにより,より実生活に即した義足ソケットが得られるものと考えられる.そこで本研究では,外部形状のみならず骨等の内部組織形状を同時に計測しうる超音波を利用し,モデルボーンおよびシリコン樹脂からなる下腿切断端モデルを測定対象として測定を行った結果,(1)超音波3次元形状計測システムを用いることで,切断端のような複雑形状物体を計測可能であることが示された.(2)超音波による計測位置と予め3次元測定機で計測した位置が必ずしも一致しないことから,計測制度に関する検討については、超音波計測結果を補間し,検討する必要がある.等の知見を得た.前年度までに得られた基本的データに基づき,平成18年度においては,本研究の総括として,以下のように研究を実施した.(1)義肢装具士が有する義足ソケット形状の補正手法に関わるノウハウの有効性を工学的および医学的見地から検討し,形状決定支援システム構築に反映させた.(ア)荷重の負荷と血流障害の関係について得られた知見に基づき,ソケット形状を如何に修正することで血流障害を回避できるかを検討した結果,義肢装具士が採形時に施す段端部への予圧を考慮したFEM解析を予め実施し,その時の段端部形状に即したソケット形状を適用することが有効であることを明らかにした.(イ)上記より,義肢装具士が従来施してきたソケット形状修正のノウハウを数値化するとともに,上記アルゴリズムによる修正結果と比較検討し,理想的なソケット形状修正方法を確立した.(2)研究の総括として,形状決定支援システムの有効性を検討する(ア)モデルボーンを用いた断端部モデルを制作し,これにソケット形状決定支援システムを用いて作成したソケットを適用し,ソケットの安定性,荷重支持および免荷機能を検討した.(イ)形状決定支援システムの中核をなす有限要素法によるシミュレーション技術を確立するために,予め用意した標準FEモデルを個々人の断端部形状に合わせて変形する手法を確立すると共に,その適用範囲を明らかにした.
基底核障害に伴う異常運動および睡眠・覚醒の異常に関する研究

基底核、特に線条体は大脳皮質からの入力を受け、大脳皮質および脳幹、脊髄に出力を送る場であり、ここにおける神経伝達物質が変化することによって行動が変化すると考えられる。基底核障害のモデルとして線条体のコリン系が優位な状態を想定、前年度はネコの尾状核にコリン作動薬を微量注入して行動変化を解析し、運動および情動行動の変化が確認された。本年度は、基底核障害に伴う異常運動がどのような経路を介して発現するのかを明らかにすることを目的とした。ラットの一側線条体にコリン作動薬を微量注入し、行動変化を観察したあと脳組織を潅流固定し、免疫組織学的手法を用いてc-fosを発現している神経細胞を同定した。薬物注入後、ラットは反対側へ向かう回旋運動をしたが、その後の運動量の減少や嫌悪的、攻撃的情動への変化は明らかではなかった。脳組織標本では、技術的問題からc-fosを発現する神経細胞の同定ができ標本が少なかった。c-fosの発現がみられたものでは、薬物注入部位を中心とした一側線条体、両側大脳皮質帯状回、中脳中心灰白質の腹側部に多かった。このことは線条体のコリン系と辺縁系との関連を示唆するもので、情動行動の変化に関わる可能性があると考えられる。しかし、一側線条体から帯状回や中脳中心灰白質へ至る経路、また、運動行動の変化に関する経路についてはさらに解析が必要である。本年度は、「基底核障害に伴う異常運動」に主眼をあて、基底核の行動制御に関する役割を解明することを目的とした。基底核、なかでも尾状核は、大脳皮質から運動および情動に関する入力を受け、大脳皮質や脳幹・脊髄に出力を送る。これらの入出力は尾状核におけるドパミン系とコリン系の相互作用により修飾されると考えられている。以上から、尾状核におけるコリン作動系が、運動と情動双方の制御に関与すると考えた。そこで、無拘束ネコの尾状核頭部にコリン作動薬を微量注入、運動と情動の変化を解析し、尾状核コリン作動系の運動と情動の制御に関する役割を解明しようと試みた。その結果、注入直後に反対側へ向かう回旋運動が出現した。3-7分後には歩行などの運動量の減少とともに発声(meowing)の減少がみられた。ネコが座り込むようになると、その後にhissingなどの嫌悪を表す行動が観察された。このときネコは、薬物注入前には好意をみせていた対象物を見てhissするなど、認知の変化も判っていると考えられた。以上の結果から、尾状核は、運動量の制御、情動の変化、情動の表出に関わっており、この核におけるコリン作動系は、これらの調節に重要であることが示唆された。また、この基底核機能異常モデルは、今後、尾状核におけるコリン系が筋活動や睡眠・覚醒に及ぼす影響を知るためにも活用できると考えられた。これらの研究成果は、第76回日本生理学大会、第79回北海道医学大会生理系分科会において発表した。
技術戦略の日米比較:グローバル化時代の戦略的中核技術開発戦略

平成8年度,平成9年度の2年度にわたり「技術戦略の日米比較:グローバル化時代の戦略的中核技術開発戦略」に関する研究を行った。本研究では,戦略的中核技術を持つ企業を過去にさかのぼって徹底的に調査し,歴史的転換点でどのような意思決定行ってきたかを公表データ,インタビュー調査,および質問票を通して明らかにするべく作業を進めてきた。平成8年度には,文献サ-ヴェイと公表データによる企業のプロファイル作りを行うと同時に,研究組織のメンバーが1人1社の企業を担当し予備調査を行った。続く平成9年度には,8年度の予備調査に基づき質問票調査およびインタビュー調査が行われた。その結果,戦略的提携を通じての中核技術の獲得と形成とそのマネジメント,研究開発の国際化の実態,近年の日本企業の国際化の動向の把握がそれぞれ行われた。また同時に,中核技術獲得にともなう組織転換の理論について,アメリカのハイテック企業を対象としてエスノグラフィカルな事例研究によって明らかにした。さらに,営利組織における中核技術獲得戦略とは若干異なる視点を必要とする非営利組織における技術についての調査・研究も取り込むことで,研究テーマに対する網羅的な考察を行うことが可能となった。本研究は,われわれがこれまでに行ってきた大量データによる質問票調査を補完する形で行うことを主たる目的としていた.2ヶ年計画で行われる本研究の本年度の研究課題は,本調査のための予備的研究であった.当初の研究計画どおり,本年度は,研究代表者および研究分担者のそれぞれが,先行諸研究の詳細なサーベイを行うとともに,調査対象企業を抽出してパイロット・スタディを行った.その結果に基づき,来年度以降展開される本調査の際に用いられる半構造化れたインタービュー調査項目および質問票のすりあわせが行われた.この作業と並行して,調査対象企業が置かれている状況を把握するために種々の公表資料の収集・分析が行われ,来年度に計画されている本調査のための準備が整いつつある状況である.具体的な研究成果は,来年度の本調査の結果を踏まえた上で公表される予定である.平成8年度,平成9年度の2年度にわたり「技術戦略の日米比較:グローバル化時代の戦略的中核技術開発戦略」に関する研究を行った.本研究では,戦略的中核技術を持つ企業を過去にさかのぼって徹底的に調査し,歴史的転換点でどのような意思決定行ってきたかを公表データ,インタビュー調査,および質問票を通して明らかにするべく作業を進めてきた.平成8年度には,文献サ-ヴェイと公表データによる企業のプロファイル作りを行うと同時に,研究組織のメンバーが1人1社の企業を担当し予備調査を行った.続く平成9年度には,8年度の予備調査に基づき質問票調査およびインタビュー調査が行われた.その結果,戦略的提携を通じての中核技術の獲得と形成とそのマネジメント,研究開発の国際化の実態,近年の日本企業の国際化の動向の把握がそれぞれ行われた.また同時に,中核技術獲得にともなう組織転換の理論について,アメリカのハイテック企業を対象としたエスノグラフィカルな事例研究によって明らかにした.さらに,営利組織における中核技術獲得戦略とは若干異なる視点を必要とする非営利組織における技術についての調査・研究も取り込むことで,研究テーマに対する網羅的な考察を行うことが可能となった.
光による食生活環境制御法の確立

紫外から可視光にいたる発光システムを発光ダイオードを中心に用いて試作した。さらに試作した装置を用いて実験動物に照射し、その行動及び代謝変化を検討した。光の波長特異的に摂食行動に変化を認めた。また食中毒原因菌に対して各波長の光を照射したところ、波長特異的に食中毒原因菌内の遺伝子の発現に変化を認めた。以上より光を用いてヒトの食生活環境を制御できる可能性が示唆された。平成24年度は、各波長の光を利用した摂食行動の解析と制御に関して、LED光源と他の光源との違いについて行動の違いの解析を行った。さらに各波長による代謝機能の解析に関して、まずマウスを用いて、光の波長制御による代謝の変化を解析した。同時に代謝に影響を与えるホルモンの変化を検討した。これにより光の波長制御による摂食量の制御法を検討した。次に、各波長による食品関連微生物の反応性の解析(病原性への影響について)に関して、UVC照射では病原性に関係するTypeIII分泌機構や走化性に関与する遺伝子発現が増加するがUVA照射では低下傾向が認められることを確認した。そこで各波長の光による微生物の病原性関連因子の発現変化及び病原性の検討を行った。最後に発光ダイオードの制御技術の確立に関して、光照射システムの電源制御システムについて検討を行った。現在発光ダイオード技術等の急激な進歩により、生活環境における照明の革新的変化が起ころうとしている。安価で耐久性に優れた発光ダイオード技術により、従来の照明が発光ダイオードを中心とした光に変わろうとしている。従来の一般生活で使用されてきた光は、多くの波長が混じり合った混合の光であるが、発光ダイオードによる光はある特定の単波長のみの光である。特定波長の光の持続的な暴露が、ヒトの感情や昆虫などの食行動などに影響をあたえることがすでに報告されている。しかしヒトや食品などにどのような影響を与えるかはよく分かっておらず、危険性も指摘されている。本研究では、光がヒトの食生活行動や食品に与える影響を明確にし、その制御基盤を確立する。そしてヒトの食生活環境の安全・快適を守り健康の維持・増進に貢献できるシステムを開発することを目的とした。各波長による代謝機能の解析を、マウスなどの実験動物を用いて解析し、代謝に影響を与えるホルモンの変化を検討した。各波長による食品関連微生物の反応性の解析では、病原性への影響についてすでにUVC照射では病原性に関係するTypeIII分泌機構や走化性に関与する遺伝子発現が増加するがUVA照射では低下傾向を見出し、各波長の光による微生物の病原性関連因子の発現変化及び病原性の検討を行った。さらに発光ダイオードの制御技術の確立をめざし、光照射システムの電源制御システムについて検討を行った。発光ダイオード技術等の急激な進歩により、生活環境における照明の革新的変化が起ころうとしている。そしてヒトの食生活環境の安全・快適を守り健康の維持・増進に貢献できるシステムを開発することを目標とした。平成23年度は、各波長の光を利用した摂食行動の解析と制御、各波長による食品関連微生物の反応性の解析、発光ダイオードの制御技術の確立について中心的に解析を行った。各波長の光を利用した摂食行動の解析と制御では、マウスを用い光の波長制御による摂食量、飲水量の影響を解析したところ、波長により摂食量、飲水量が変化することを見出した。また各波長による食品関連微生物の反応性の解析では、食中毒原因菌である腸炎ビブリオを用いて解析を行い、波長により病原性遺伝子の発現が異なることを見出した。同時に上記2項目の解析に用いた、光照射システムをLEDを用いて一元的に作製した。本研究では光がヒトの食生活行動や食品に与える影響を明確にし、その制御基盤を確立する。そしてヒトの食生活環境の安全・快適を守り健康の維持・増進に貢献できるシステムを開発することを目標としている。この目標を達成するために、平成24年度は、各波長の光を利用した摂食行動の解析と制御(LEDに特有なのか?)、各波長による代謝機能の解析(代謝の制御)、各波長による食品関連微生物の反応性の解析(病原性への影響について)のついての解析を中心に行った。これはおおむね当初の計画通りであり、本研究全体を通しておおむね順調に進呈んしていると考えられる。