hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
キウイフルーツ等マタタビ属果実優良品種開発を目指した基礎研究

種々のマタタビ属果実のシュウ酸濃度、総ポリフェノール濃度およびラジカル消去活性を測定し、これらの値には大きな品種・系統間差異があることを確認した。また、キウイフルーツ果実に含まれるビタミンC、クロロフィル、カロテノイド、アクチニジンなどの測定法に改良を加え、従来法よりも簡易迅速化することに成功した。これらの知見は、従来品種よりも機能性に優れた新品種を作出するための基礎として有用である。マタタビ属果実の成分や機能性の品種・系統間差異を検討するため、シュウ酸やポリフェノールの含量および抗酸化性などを測定し比較した。総ポリフェノール量は、ニュージーランド系キウイフルーツ(Actinidia deliciosa種)では34-42mg/100gFWと比較的均一であったが、中国系キウイフルーツ(A. chinensis種)では28-101mg/100gFWとばらつきが大きかった。また、サルナシ(A. arguta種)では58-95mg/100gFWと高値を示した。DPPHラジカル消去能は、ニュージーランド系キウイフルーツでは2.6-5.1μmol Trolox eq./gFWであったのに対し、中国系キウイフルーツでは7.3-13.7μmol Troloxeq./gFWと全体的に高値を示した。サルナシでは4.3-15.2μmol Troloxeq./gFWと品種・系統間差異が大きかった。サルナシでは表皮において非常に高い総ポリフェノール量ならびにDPPHラジカル消去能が認められた。一方、果実内シュウ酸濃度は、ニュージーランド系キウイフルーツで17.0-39.5mg/100gFW、中国系キウイフルーツで18.4-31.3mg/100gFWであり、両者間に顕著な違いは認められなかった。シマサルナシ(A. rufa)およびサルナシの果実内シュウ酸濃度は、それぞれ44.8-101.5mg/100gFWおよび26.0-68.8mg/100gFWであり、キウイフルーツよりも高値を示す傾向が認められた。サルナシにおいて表皮の有無によるシュウ酸濃度を比較したところ、両者間に有意な差異は認められなかった。また、これら成分の多寡と食味との相関を明確にするために、マタタビ属果実の官能評価法を確立することも目指したが、本年度の実験では満足できる官能評価法の確立までには至らなかった。本実験結果は、食品機能性に優れ、なおかつ食味良好な付加価値あるマタタビ属果実優良品種を開発するための遺伝資源の選抜に寄与するものとして重要である。マタタビ属果実の成分や機能性の品種・系統間差異を検討するため、以下の1および2の実験を行った。1.シュウ酸やポリフェノールの含量および抗酸化性などを測定し、平成20年度に得た結果と比較した。果実内シュウ酸濃度は、ニュージーランド系キウイフルーツ(Actinidia deliciosa種)では13.4-36.2mg/100gFW、中国系キウイフルーツ(A.chinensis種)では19.7-33.5mg/100gFWであった。一方、シマサルナシ(A.rufa)およびサルナシ(A.arguta種)の果実内シュウ酸濃度は、それぞれ40.6-105.4mg/100gFWおよび23.5-63.8mg/100gFWであり、キウイフルーツよりも全般に高値を示した。総ポリフェノール量は、ニュージーランド系キウイフルーツでは30-45mg/100gFWと比較的均一であったが、中国系キウイフルーツでは25-110mg/100gFWとばらつきが大きく、また、サルナシでは65-102mg/100gFWと高値を示した。DPPHラジカル消去能は、ニュージーランド系キウイフルーツでは2.3-4.9μmol Trolox eq./gFWであったのに対し、中国系キウイフルーツでは7.5-14.1μmol Troloxeq./gFW、サルナシでは4.6-15.0μmol Troloxeq./gFWと全体的に高値を示した。以上の結果は、平成20年度に得られた結果とほぼ同等であったことから、これらの成分や機能性の差異は、品種・系統間差異である可能性が高いものと判断された。2.'ヘイワード'果実よりアクチニジンの主要な二種類のアイソザイム(A1およびA2)を精製した。また、サルナシである'光香'果実からはアクチニジン類似酵素群を抽出し、そのうちの二種類のアイソザイム(M2およびM4)を精製した。さらに、A1およびA2のアイソザイム構成比率をHPLC分析によって調べた結果、'片浦イエロー'、'79-1-2:141

'や'エルムウッド'ではA1の比率が80100%と高値であり、一方、'讃緑'、'紅心'および'ゴールデンキング'では、A1の比率が2830%と低値であり、品種・系統ごとに大きな差異があることが示された。本実験結果は、食品機能性に優れ、なおかつ食味良好な付加価値あるマタタビ属果実優良品種を開発するための遺伝資源の選抜に寄与する基礎研究として重要である。マタタビ属果実成分の簡易迅速測定法を開発することを目的とした実験を行い、以下の結果を得た。1.HPLC法によってアスコルビン酸を測定するときの条件を検討し、1検体当たり2.5分間で測定が終了する実験系を確立した。この実験系はイソクラティック溶出法であるため、複数の試料の測定を連続で行うことが可能である。2.HPLC法によって、ルテイン、β-カロテン、クロロフィルaおよびb等の色素を14分間で同時分析できる実験系を確立した。3.プレートリーダーを用いて、総ポリフェノール含量ならびにラジカル消去能の迅速測定を試行した。その結果、通常の測定法と相関のある結果が得られた。しかし、実験結果の再現性が不十分であったため、今後の改善が必要だと考えられた。4.アクチニジンの簡易迅速測定は、当初の計画ではHPLC法によって行う予定であったが、期待したほどの測定時間の短縮が実現できなかった。そこで、コンパクトスラブゲルを用いたSDS-電気泳動法による測定に変更した。泳動後の染色も短時間で可能な装置に切り替え、20検体のアクチニジン濃度を1.5時間程度で測定できる方法を確立した。一方アクチニジン活性の測定は、人工基質Bz-Phe-Val-Arg-pNAを用い、生じたp-ニトロアニリンの濃度をプレートリーダーで測定することにより、迅速に行うことが可能となった。この測定法では、90検体のアクチニジン活性を30分間で測定することが可能であった。以上の簡易迅速測定法は、キウイフルーツ等マタタビ属果実の優良品種選抜のためのスクリーニングの目的で、有効に利用できるものと考えられる。
体温調節における潜熱の役割と柔い熱環境制御に関する研究

ポリエステル100%のわたからなる敷布団の下側を、隙間を広く(約30cm)あけた自由空間とし、この布団に被験者を寝かせて、皮膚、敷布団上側、敷布団下側の温度と湿度を測定した。環境は28°C、65%程度の熱帯夜に近い条件に保って、皮膚が発汗で湿る傾向にあるようにした。布団の下にある送風機をONーOFFして、風をあてたりあてなかったりを繰り返すと、被験者の感覚のうえでも風の浸透による冷感がはっきり存在した。暑さを感じなくするためには、たとえ布団を通してでも風をあてることは、効果がある。ただし、風にあたる時間が長くなると、不快な寒さになりやすいことも、確認された。布団の直下にビニ-ルのシ-トをあて、このシ-トを剥がしたり、あてたり繰り返した。このとき、風はあてずに、通常の室内の自然な流れがあるだけにした。被験者が外界(冬期)と大きく異なった環境(熱帯夜)に移ったこと、布団の中に入ったことなどに対して示す生理的な過渡応答や、寝返りなどがあるので、このような変動がなるべく小さい期間を選んで観測すると、シ-トの着脱に対する応答がうかがえる。つまり、潜熱の輸送を自由にするか、阻害するかによっての変化が測定出来る。シ-トがあるとき、布団下側で湿度92%、水分分圧3.7kPa、温度29°C、布団上側で83%,4.9kPa,36°C、皮膚で85%、5.3kPa、37°Cであった。シ-トをはずすと、布団下側66%、2.5kPa、27.7°C、布団上側80%、4.5kPa、35°C、皮膚75%、4.6kPa、36.5°Cとなった。シ-トがはずされ、潜熱輸送が自由になると、皮膚の湿度が低下し、温度は僅かに低下することがわかった。今後は、実験室における被験者実験を多数行うことと、夏季における実際の寝床での測定を行うことで、物理的なデ-タとともに実用上の効果の程度を探ることになる。
フィリピンにおけるウイルス性呼吸器感染症の疫学および重症化因子の調査

フィリピン国内の3つの州;レイテ州・ビリラン州・パラワン州において急性呼吸器感染症患者からの臨床検体採取および患者情報収集を行なった。採取した検体・情報に対する解析の結果、検体採取を開始した2012年夏以降、前述3研究サイトの病院に肺炎で入院した小児患者の多くがRSウイルス(RSV)に対して陽性であることが明らかとなった。RSV陽性肺炎患者はRSV陰性肺炎患者よりも重症呼吸器症状の頻度が高く、また呼吸数などのバイタルサインにも違いが認められた。さらに、研究期間中に3研究サイト全てにおいて、新たな遺伝子型: ON1の出現が確認された。それまでにフィリピンで流行が確認されていた遺伝子型; NA1およびBA9に陽性であった患者に比べ、ON1陽性患者はさらに重症な呼吸器症状を呈する傾向が認められた。採用第1年度目に引き続き、フィリピンで急性呼吸器感染症患者から検出されたエンテロウイルス68型(EV68)に関する研究も継続して行った。フィリピンにおいて検出されたEV68のウイルス遺伝子に対して分子疫学およびウイルス進化過程に関する解析を行い、フィリピンにおけるEV68の流行形成機序を遺伝子レベルで明らかにした。さらに、それまで呼吸器検体からの検出のみ報告されてきたEV68が、呼吸器検体中に陽性であった肺炎患者の血清中にも検出されることを初めて報告した。また、上記の解析に並行して行なった基礎的研究により、近年流行したEV68は過去に検出されたウイルス株と大きく異なる抗原性を有することが明らかとなった。さらに、EV68がα2-6結合型シアル酸(ヒト上気道に分布しインフルエンザウイルスの受容体として知られる糖鎖)に対して親和性を持つことを初めて明らかにした。(抄録なし)一年目前半には、臨床検体採取および患者情報収集のためのプロトコル・質問票の作成、各サイトにおける情報収集を行うとともに、東北大学医学系研究科およびフィリピン国立熱帯医学研究所の倫理委員会から研究内容への承認を得た。倫理委員会の承認を受けたのち、パラワン州プエルトプリンセサ市に位置する公立病院Ospital Ng Palawan(ONP)、レイテ州東ピサヤ地域タクロバン市に位置するEaster Visayas Regional Medical Center(EVRMC)およびビリラン州ナバル市に位置するBiliran Provincial Hospitalにおいて検体採取・保管施設の整備を行うとともに、実際に検体採取および患者情報収集を行う医師・看護師および検体の管理を行う臨床検査技師の雇用とトレーニングを行った。2012年8月以降、実際に急性呼吸器感染症患者から臨床検体採取および患者情報の収集を開始した。2013年3月までの時点で、総計600人以上の患者から臨床検体採取および患者情報を収集した。採取した臨床検体は分離培養法および検出感度の高いPCR法により病原体を検索され、その結果、多くの患者から呼吸器感染症への関与が報告されているウイルスを検出することに成功した。現在、前述の検体採取と情報収集を継続させつつ、検出されたウイルスの各研究地における地理的・時系列的分布状況を解析するとおもに、収集された患者情報を使用して各ウイルスの感染による臨床像に関して解析を行っている。臨床検体および患者情報の収集には時間がかかるため、その時間を活用し、本研究開始以前にEVRMCにおいて急性呼吸器感染症患者から収集された臨床検体および患者情報の解析を行なった。エンテロウイルス68型に特に着目し解析を行なった。解析の結果は2012年3月に複数の国際学会において口頭もしくはポスター発表された。本研究内容は現在論文化中であり、4月以降もレイテ州・ビリラン州・パラワン州における調査研究に並行させ継続させる予定である。フィリピンの病院での小児肺炎からの検体採取は申請した研究計画通り開始された。来年度はそれらの検体を利用した研究の進展が期待できる。またこれまで取り組んできたエンテロウイルス68についても継続して研究が進んでおり、論文化も間近なところまで来ている。

一年目に計画通り開始された検体採取および患者情報収集を継続させつつ、既に集まった検体から検出されたウイルスに対し分子疫学的解析およびウイルス学的解析を行うとおもに、収集した患者情報に対し統計学的解析を行う。また、エンテロウイルス68型に関する解析を永続するとともに論文化する。(抄録なし)
単一量子ドット-有機色素複合ナノ粒子の光アンチバンチング挙動解析

単一量子ドット単体、単一量子ドット-有機色素複合体、および単一量子ドット-銀ナノ粒子複合体の光子アンチバンチング挙動について詳細な知見を得ることに成功した。量子ドット単体では、量子ドットの大きさ、および励起する光の種類と光子アンチバンチング挙動の相関について検討した。複合体においては、量子ドットを選択的に光励起することにより、エネルギー移動過程が加わった場合の光子アンチバンチング挙動について検討した。単一量子ドットおよび有機発光性色素からなるナノ構造体を作製し、光励起に伴い、単一量子ドットをエネルギードナー、およびエネルギーアクセプターとすることにより、ナノ構造体の光アンチバンチング挙動について知見を得ることが本研究の目的である。本年度は、(1)目的達成に向けた測定装置の構築および解析プログラムの作成、(2)単一量子ドットの発光特性、(3)単一量子ドット-有機発光性色素複合ナノ構造体の作製に主眼をおき研究を遂行した。(1)に関して、ステージ走査型共焦点顕微鏡に励起光源として3波長のパルスレーザー、また検出器に4台のアバランシェフォトダイオードを組み込むことにより、単一ナノ構造体からの発光を2波長同時に光アンチバンチング挙動の測定が可能な顕微システムを構築し、またデータ解析のためのプログラムの作成に成功した。(2)に関しては、粒径の異なる3種類のCdSe/ZnS量子ドットを用い、単一量子ドットの発光挙動における粒径依存性、励起波長・励起光強度依存性、および励起光のパルス幅依存性について詳細な検討を行い、新たな知見を得ることに成功した。(3)に関しては、発光性色素としてペリレン系色素を用い、CdSe/ZnS量子ドット-ペリレン系色素からなるナノ構造体の作製を行った。(1)で構築した顕微システムを駆使することにより、量子ドットをただ1つのみ含有するナノ構造体の作製が可能であることを見出した。さらに、量子ドットを光励起に伴うエネルギードナーとして働かせることにより、ナノ構造体の光アンチバンチング挙動について知見を得ることに成功した。単一量子ドットおよび有機発光性色素からなるナノ構造体を作製し、単一量子ドットを光励起に伴うエネルギードナーとすることにより、ナノ構造体の光アンチバンチング挙動について知見を得ることを研究の目的とした。本年度は以下の2項目について検討した。1.単一量子トッドのアンチバンチング挙動とサイズおよび励起レーザーパルス幅(100ps, 200fs)の相関。2.単一量子ドット-有機発光性色素複合ナノ構造体の発光挙動。1に関しては、粒径の異なる2種類のCdSe/ZnS量子ドットを用い検討した。アンチバンチング挙動はサイズと明確な相関があり、単一量子ドット内に同数の励起子が生成した場合においても、粒径が小さい量子ドットのほうがアンチバンチングを示しやすい、つまり単一光子発生源として働きやすいことがわかった。また、短パルスレーザーで励起すると、単一光子発生確率が高くなることを初めて見出し、量子ドット内で起こる励起子ダイナミクスと相関付けて解釈した。2については、発光性色素として数種類のAtto色素を用い、キャスト法によりガラス基板上に単一量子ドット-色素(複数)複合体を作製し、その発光特性を検討した。量子ドットを選択的に光励起するとエネルギー移動により色素の蛍光が観測されることを見出し、その発光はアンチバンチング挙動を示すことを初めて見出した。つまり、1つの量子ドットから1つの色素ヘエネルギー移動が起こりアンチバンチング挙動が観測された。次に、単一量子ドット内に複数の励起子が生成した場合の挙動について検討を試みたが、高強度励起条件下では直接励起による色素からの発光も観測されたため、アンチバンチング挙動を正確に評価するには至らなかった。その他、エネルギーアクセプターとして銀ナノ粒子についても検討した。これらの結果は、太陽電池など様々な応用が期待される量子ドットの励起子ダイナミクスについて重要な知見を与えるものである。
循環器疾患の予防を目的とした遺伝・環境相互作用に関する職域コホート内症例対照研究

男性通信作業従事者8,508名を対象として、1)自覚症状、2)生活習慣、3)労働条件、4)性格行動、5)臨床検査値について検射した。1)では、自覚症状30項目を決定し、それに基づいて自覚症状得点を算出した。自覚症状得点は093.6の範囲にあり、25%タイタイルは8.2、50%タイルは28.5であった。2)では、1)の自覚症状に影響を与える生活習慣について検討し、「喫煙」「食事の不摂生」「過度の飲酒」などが自覚症状の有訴率を上昇させることを確認した。3)では、1)の自覚症状に影響を与える労働条件について検討し、業務内容や役職、職場での人間関係・支援状況などが自覚症状の有訴率に強く影響することを確認した。4)では、自己成長エゴグラム(SGE)50項目から対人関係の基本的構えを類型化し、1)の自覚症状の訴え率との関連を検討した。自覚症状の訴え率は、「自己否定、他者肯定」の群でもっとも高く「自他肯定」の群で低い傾向が認められた。5)では、性格行動と高血圧の関連を検討した。高血圧者の割合は、「自他肯定」の群でもっとも低く、「自己肯定、他者否定」の群では高かった。研究当初の目的の一つである遺伝素因については、アンケート調査を実施し一部の受容状況を評価できたものの、個々の承諾を得て血液試料の提供を受ける段階にまで至らなかった。今後は、インフォームドコンセントが得られた対象者についてアンジオテンシノーゲンなど関連遺伝子のタイピングなどを行い、有所見者に対する個人別の健康教育・カウンセリングでリスクへの介入の効果を遺伝素因別に評価する予定である。これまで我々は、北海道内某通信産業に従事する男性8,508名を対象とした健康調査をもとに、自覚症状有訴率と生活習慣との関連を検討し、全体として健康的な生活習慣を実践している群において自覚症状の訴え率が低い傾向を示し、また、業務内容や役職が自覚症状の有訴率に強く影響することを確認した。本年度は、同様のコホートを対象に、1)性格行動傾向を類型化し、2)自覚症状有訴率や血圧との関連を検討した。1)では、桂、芦原らにより作成された自己成長エゴグラム(SGE)50項目の質問項目についてクラスター解析を行った。質問項目は最終的に9つのクラスターに分類された。SGEを構成する5つの因子因子の得点パターンから、AC≦FC:自己肯定、AC>FC:自己否定、CP≦NP:他者肯定、CP>NP:他者否定とし、対人関係の基本的構えを4カテゴリーに分類集計し、自覚症状の訴え率との関連を検討した。対人関係の基本的構えでは、「自他肯定」が最も多く全体の約半数を占め、「自他否定」が最も少なく全体の10分の1程度であった。2)では、1)で類型化した対人関係の基本的構えと自覚症状の訴え率、高血圧者の割合との関連を検討した。自覚症状の訴え率は、「自己否定、他者肯定」の群で高く「自他肯定」の群で低い傾向が認められた。特に「肩こり」などの自覚症状の訴え率は統計的に有意であった。また、高血圧者の割合は、「自他肯定」の群でもっとも低く、「自己肯定、他者否定」の群で最も高かった。対人関係の基本的構えと高血圧者の割合との間に統計的に有意な関連が認められたものの、関連の度合いが必ずしも大きいものとは言えない。今後は、生活習慣や労働条件などの交絡要因の影響を考慮し、対人関係の基本的構えと高血圧症なとの疾患との関連を検討していく予定である。

これまでの研究では、北海道内某通信産業の男性従事者8,508名を対象とした健康調査をもとに、循環器疾患発症予防を目的として、1)自覚症状、2)生活習慣、3)4)性格行動、5)臨床検査値について検討した。1)では、自覚症状30項目の因子構造を決定し、それに基づいて自覚症状得点を算出した。自覚症状得点は093.6の範囲にあり、25%タイルは8.2、50%タイルは16.8、75%タイルは28.5であった。2)では、1)の自覚症状に影響を与える生活習慣について検討し、「喫煙」「食事の不摂生」「過度の飲酒」などが自覚症状の有訴率を上昇させることを確認した。3)では、1)の自覚症状に影響を与える労働条件について検討し、業務内容や役職での人間関係・支援状況などが自覚症状の有訴率に強く影響することを確認した。4)では、自己成長エゴグラム(SGE)50項日から対人関係の基本的構えを類型化し、1)の自覚症状の訴え率との関連を検討した。自覚症状の訴え率は「自己否定、他者肯定」の群でもっとも高く「自他肯定」の群で低い傾向が認められた。5)では、4)の性格行動と高血圧の関連を検討した。高血圧者の割合は、「自他肯定」の群でもっとも低く、「自己肯定、他者否定」の群で高かった。研究当初の日的の一つである遺伝素因に関する調査は、予定通り進捗させることができなかった。遺伝子診断に関しては、アンケート調査を実施し一部の受容状況を評価できたものの、個々の承諾を得て血液試料の提供を受ける段階にまで至らなかった。アンジオテンシノーゲンなどの関連遺伝子の検討は、他の集団を対象に継続中である。
都市風景の美的秩序の形成に関する記号学的研究ー景観のコ-ドを求めてー

都市風景は様々な意味を解読できるテクストとして現象する。本研究の目的は、この記号現象の仕組み(景観のコ-ド)を明らかにすることによって、文化としての都市風景を形成する可能性を探究することにある。そこで具体的には、次のような調査研究を展開した。(1)テクストとしての街並みの魅力は、様々な記号の重なり合うアンサンブルにある。特に、これまで現地調査を行ってきた日本の歴史的街並みには、多種多様な記号群の織りなす類似と差異のネットワ-クが縦横に張り巡らされている。こうして発見された都市風景の美的秩序を<景観のコ-ド>として体系化した。(2)日本の約60都市で制定されている<景観条件>および<景観行政>の資料を収集し、政治・経済・文化を含む広範な視点から、そこに潜む環境形成の原理を明らかにし、景観形成のル-ルを制度化する方策を探求した。(3)都市風景の様相は、歌枕や季語、風景を描写する文学作品・絵画、街並みをかたちづくる建築、あるいは映画や音楽等の表現の中に、深く浸透しているものである。特に、日本の都市風景の特質や人々の風景感情を端的に映し出すことばを収集し、都市風景の深層構造を浮かび上がらせる試みを開始した。(4)以上の調査研究によって得られた資料や分析結果を様々な角度から利用できるように、パ-ソナルコンピュ-タMacintoch II si上のハイパ-メディアを用いた知識ベ-スシステムのプロトタイプを構築した。(5)産業構造の転換に伴い、現代都市は大きな変貌のさなかにあり、<新しい都市開発>と<環境遺産の保存>とが鋭い対立をなし、世界の各地で激しい景観論争が起こっている。そこで、以上の研究のケ-ススタディとして、<京都の景観問題>をとりあげ、現地調査をふまえて、都市景観の美的秩序のあり方を探求した。
過重労働による健康障害発生メカニズムの解明に関する研究

労働者の過重労働による健康障害の発生メカニズムを検討することを目的として研究を継続した。健康診断の受診者240名(男性161名、女性79名)から得られたデータをもとに、疲労度の高さに関連する要因を検索した。疲労度を従属変数とし、OligoScanによる生体内微量元素・ミネラルのうち疲労度との関連が指摘されている鉄と亜鉛、生活習慣として喫煙、運動習慣、飲酒、不規則な食生活、間食・甘い飲み物の摂取、仕事の裁量度、労働時間(190時間より長/短)を独立変数、性、年齢、BMIを共変量とするロジスティック回帰分析を実施した。その結果、仕事の裁量度の高さ(Expβ=0.45, 95%CI=0.32, 0.64)と労働時間の長いこと(Expβ=2.47, 95%CI=1.15, 5.30)が疲労に有意に関連していた。また疲労と鉄との間に有意な傾向がみられ、鉄が少ないことが疲労と関連した(Expβ=0.57, 95%CI=0.29, 1.08)。亜鉛については疲労と有意な関連は見られなかった。本研究で疲労と関連がある傾向があった鉄については、慢性腎不全患者で貧血そのものよりも鉄欠乏状態が疲労と関連することも指摘されている(Nephron 2016)ことから、健常人においても貧血の存在が無くても鉄欠乏が疲労を引き起こすメカニズムがある可能性も考えられる。近年、日本人の潜在的亜鉛欠乏が指摘されており、これに過重な労働負担が加わり身体不調を引き起こしている可能性を疑い検討を行ったが本研究では関連性を示せなかった。栄養生化学的には亜鉛欠乏が細胞外ATP代謝異常を引き起こすことが明らかとされ(Communications Biology 2018)様々な症状を引き起こす原因であることが指摘されており、亜鉛は疲労の鍵となると考えられ、さらなる検討を行っていく必要がある。産休育児休業取得によるものと、協力依頼を得られていた事業場の都合により初回のデータ取得が遅延した。また微量元素の2回目測定が平成30年度内に実施できなかった。2019年度秋の健康診断時に微量元素の2回目の測定について協力いただける旨事業場から確認を得ており、終了次第、経時的変化の検討を行う。長時間過重労働は、抑うつや睡眠障害、心血管系疾患のリスクを高めることが疫学的検討により明らかとなっている。しかしながら過重労働からそれら疾病に至るメカニズムは複雑で未だ十分に解明されていない。一方、近年、動脈硬化やうつ病、がんといった疾患と生体内の亜鉛、セレン、カドミウム等の微量元素が関与することが指摘されている。そこで、長時間過重労働の者とそうでない者との間で、非侵襲的手法を用いて生体内微量元素を測定し、同時に健康診断データを入手、尿中8-OhDGの測定、質問紙によるストレスの評価を行い、動脈硬化指標やうつとの関連を検討することを目的とした。平成26年度は事業場の事情により、労働者を対象とした微量元素等の測定を含めた調査全体の実施が急遽不可能となったため、同一職場に勤務する7名の一般労働者(男性3名、全員非喫煙者、平均年齢41.1±6.7、BMI=22.5±1.5)に依頼し、OligoScanを用いた手掌による微量元素測定のみを行った。その結果、標準範囲からの逸脱は亜鉛で最も著しく、被験者中、通常の労働はこなしているものの慢性的な疲労を訴える被験者で最も低い値を示した。亜鉛欠乏はこれまでも食欲低下、味覚低下、皮膚症状、免疫力低下等との関連が指摘されているが、本検討において疲労症状との関連が見られたことから、次年度以降、過重労働の有無に加え、疲労症状も含めたデータ収集の必要性が推察された。また文献的検討を行い、カドミウムと動脈硬化についてはレビュー論文において心血管系疾患をアウトカムとした報告があるがそれ以外の脳梗塞等をエンドポイントとする報告は少ないこと、またメカニズムに関連する代替アウトカムについての検討が少ないことが明らかであり、研究実施の意義を再確認した。長時間過重労働が抑うつや睡眠障害、心血管系疾患リスクファクター等の健康障害のリスクを高めるメカニズムは未だ十分に解明されていない。本研究の目的は、長時間過重労働者を対象とした縦断研究により、動脈硬化やうつ病など、過重労働との関連が指摘されている疾病との関与が指摘されている生体内微量元素を測定し、過重労働による健康障害に対する生体内微量元素の関与を検討することである。平成27年度については後述の理由により新たなデータの取得がかなわなかったため文献的検討を行った。昨年度の検討の結果、亜鉛の欠乏と疲労症状の関与が疑われていたが、血清亜鉛濃度は出産前および後の妊婦の抑うつのリスクであり、CRPとともに抑うつの重症度とも関連することが報告されていた。2型糖尿病患者の多くでは血清亜鉛の低下が認められ、亜鉛、クロム、またそれらの同時投与はいずれも、糖尿病患者における過酸化脂質産生を抑制し、抗酸化作用を発揮することも報告されている。過重労働との関連が指摘されている各種疾病については、炎症や免疫系の関与が疑われているが、そこに血清亜鉛が関与している可能性が考えられた。健康診断時に生体内微量元素と尿中8-OHdGの測定およびストレス調査の3つについて協力の内諾が得られたもののその後の労使交渉の結果として実施が出来なかった事業場に再度協力を依頼した。

平成27年秋の健康診断時に協力の許可を得られたが、今度は研究代表者の産前休暇直前の体調不良により実施ができなかったことにより、データを取得することができなかったため。本研究の目的は、長時間過重労働者を対象とした縦断研究により、動脈硬化やうつ病など、過重労働との関連が指摘されている疾病との関与が指摘されている生体内微量元素を測定し、過重労働による健康障害に対する生体内微量元素の関与を検討することである。研究開始当初予定していた事業場の都合と研究代表者の研究一時中断によって新たなデータを獲得できなかったため、研究再開後の年度内は文献検討を行って、研究計画の変更の必要性について検討した。平成27年度までの検討から、血清亜鉛濃度は出産前および後の妊婦の抑うつのリスクであるほかに、CRPとともに抑うつの重症度とも関連すること、2型糖尿病患者において血清亜鉛濃度の低下が報告されていたことからOligoScanによる生体内亜鉛の測定の重要性を確認した。さらに過重労働から疾病リスクの進展へのメカニズムに炎症が関与している可能性があるため、高感度CRPを採血項目に加える必要性があると考えられる。また別研究において、職場の心理社会的ストレスについてはその変動も抑うつ症状に関与する可能性が指摘されたことから、過重労働の評価について労働時間の長さに加え一定期間の労働時間の変動についても合わせて評価する必要性が考えられた。研究協力を得ていた事業場の都合によって急遽協力を得られなくなり、別年度に実施することになったこと。および研究代表者の出産育児休業による研究一時中断による。本研究の目的は、労働者を対象として過重労働による健康障害のメカニズムを検討することであり、平成29年度は某社(情報通信業)の健康診断受診者に協力を依頼した。男性161名(平均年齢44.9±10.1歳)、女性79名(平均年齢41.6±9.3歳)、あわせて240名から仕事とストレスに関する調査票の回答とOligoScanによる生体内微量元素・ミネラルおよび酸化ストレス指標である尿中8-OHdGの測定結果を得た。対象者の総労働時間はひと月あたり平均190±39時間(中央値180時間)であった。総労働時間が180時間より長い群では短い群と比べて疲労得点、身体愁訴得点、およびK6得点が高かった。生体内微量元素・ミネラルは、銅、亜鉛、鉄に有意差が認められ、労働時間の長い群で値が高かった。また労働時間が長い群は短い群と比較して年齢が若くBMIが高く、AST、ALT、LDL-Cholesterolが高く、HDL-Cholesterolが低かった。労働時間の長さと疲労得点との間に関連が認められたことから疲労に着目して検討を行ったところ、疲労得点と相関が認められた生体内微量元素・ミネラルは鉄でr=-0.163の弱い相関が認められた。先行研究で疾患と関連することの報告が多い亜鉛では関連が認められなかった。精神健康度の指標であるK6得点とは亜鉛をはじめとして有意な関連が認められた微量元素・ミネラルはなく、尿中8ーOHdGとの関連も認められなかった。今後、生活習慣や病歴情報も突合し、複合的に検討を継続していく予定である。研究代表者の産休育休による研究の一時中断と研究協力事業場の労働組合の事情によりデータの取得が遅れたこととに由来する。平成29年度内にデータを取得できたので現在論文執筆に向けてデータ分析中である。労働者の過重労働による健康障害の発生メカニズムを検討することを目的として研究を継続した。
室町幕府支配体制の展開過程とその変質に関する研究

本研究計画では、室町幕府支配体制の展開過程を地域的差異に留意しながら多面的に検討するとともに、その変質過程を分析した。前者に関しては、出雲朝山氏を事例に、室町幕府の地域支配を支えた「有力国人層」の存在形態・動向を個別具体的に検討した。また、九州探題今川了俊解任事件の経緯・要因を明らかにするなかで、室町幕府と「遠国」地域の関係について論じるとともに、それと並行して今川了俊関係史料の検討を進めた。一方、後者に関しては、室町幕府の命令執行手続きである「使節遵行」を題材に研究を進め、15世紀なかばにおける支配体制の変質を考えるうえで重要な手がかりを得ることができた。1)室町幕府の下知執行手続きである「使節遵行」を事例に、室町幕府支配体制の変質過程について検討した。まず15世紀の使節遵行にかかわる史料の網羅的収集に取り組み、未刊行史料を含む約1200件のデータを得ることができた。考察の結果、15世紀なかばに入ると地域の諸領主層に対して、紛争当事者への「合力」(協力)を命じる使節遵行・軍勢催促の類型が登場することがわかり、室町幕府ー守護の連携関係を軸に地域支配が行われる従来のあり方に転換があったことが明確となった。以上の成果は東京大学史料編纂所内の研究会で口頭報告を行い、現在論文化を進めている。2)南北朝期室町幕府の地域支配のなかで、「有力国人層」が一定の役割を果たした点については、拙稿「南北朝期室町幕府の地域支配と有力国人層」(『史学雑誌』123編10号、2014年)で論じたことがあるが、それをうけて2015年度は、出雲国(現在の島根県)の有力国人である朝山氏を事例に、有力国人層の存在形態および彼らが室町幕府の地域支配のなかで果たした役割について個別的・具体的検討を行った。その成果は、「中世後期における出雲朝山氏の動向とその役割ー室町幕府の地域支配との関連を中心にー」と題する論文にまとめ、『日本歴史』に掲載されることが決定している。3)本研究課題に関連するものとして、石野弥栄著『中世河野氏権力の形成と展開』(戎光祥出版、2015年)の書評の依頼を受け、執筆した(『日本歴史』掲載予定)。使節遵行に関する研究については、当初の見込みの通り史料収集をほぼ終え、質・量ともに十分なデータを蓄積することができた。分析・論文化も順調に進んでいる。また使節遵行に関する研究のみならず、南北朝期室町幕府の地域支配に関する研究も2015年度のうちに進めることができたため、研究は当初の計画以上に進展したと考えている。1)九州地方を対象に、室町幕府と「遠国」地域の関係について研究を行った。ここでは将軍足利義満による有力大名弾圧の一環と理解されてきた今川了俊の解任事件(応永2年、1395)について、年未詳史料の年代比定による政治過程の復元という手法を用いて再検討を行った。その結果、義満の主導性を強調する先行研究の理解を斥け、解任事件のきっかけが了俊の九州経営の崩壊に求められることを明らかにするとともに、解任事件を室町幕府の「遠国融和策」の起点に位置づけなおした。上記の成果は、「今川了俊の探題解任と九州情勢」と題する論考にまとめ、『史学雑誌』125編12号(2016年12月)に掲載された。2)上記の研究と並行して、今川了俊関係史料の研究を行い、「京都召還後の今川了俊ー遠江半国守護関係史料の再検討ー」・「応永初年の大友氏内訌に関する一史料」と題する論考を執筆した。いずれも今川了俊関係史料の年代比定を再検討したもので、前者では、解任前後のものとされてきた遠江半国守護関係史料の年代比定を見直し、応永の乱における今川了俊の動向を示す史料とする仮説を提示した。後者では、渋川満頼探題期(1396)のものとされていた史料について、解任事件に関する史料であることを明らかにするとともに、解任事件の直接のきっかけとなった「応永初年の大友氏内訌」の政治過程と足利義満の関与のあり方について再論した。前者は『日本歴史』に掲載が決定しており、後者は査読付き雑誌に投稿し、現在審査中である。3)前年度に研究を進めた室町幕府支配体制の変質に関しては、引き続き論文化に取り組んでいる。また、本研究課題に関連するものとして、史学会の依頼を受け、『史学雑誌』125編5号(2016年5月)に掲載された「2015年の歴史学界ー回顧と展望ー」の「日本中世」のうち、「南北朝期・室町期」の項目を執筆した。

2016年度は、まず使節遵行に関する研究を論文にまとめる予定である。また、南北朝期室町幕府の支配体制については、2015年度の成果を踏まえて、分析対象の微調整を行いつつ、史料の収集および分析を進めていく予定である。またそれに加えて、古代・中世・近世の諸権力の支配体制と比較しつつ、室町幕府支配体制の歴史的位置を探る作業にも取り組んでいきたいと考えている。28年度が最終年度であるため、記入しない。日本史28年度が最終年度であるため、記入しない。
フレキシブル電子デバイスを用いた新しい組織血流モニタリングシステムの開発

フレキシブル電子デバイスは、非侵襲的でありながら、脈波・温度・色の各項目から得られたデータをプログラムにより解析して血流の評価を行うことが期待できる。糖尿病足壊疽、ASO,褥瘡、再接着術後等々必要とされるシーンは数多くあるが、その中で特にその実用性が発揮されるのは組織移植の術後管理に応用することである。なぜなら、術後に生じうる血流異常をいちはやく検出し、救済手術につなげることができなければ、移植手術は成功しないからである。本研究においてはデバイスのプロトタイプ機を完成させることを目的としている。本研究では動物モデルにおいてコントロールモデル・虚血モデル・うっ血モデルを作成する。具体的には栄養血管のみで連続した皮弁(皮膚と皮下組織が連続したもの)を作成し、その責任血管を操作することでモデルを作成する。そこに共同研究者が開発したフレキシブル基板に温度・脈波・色の測定素子を搭載したデバイスで、移植組織にみたてた皮弁の計測を行う。これまで特にデータが安定するための工夫を重ね、またプログラムによって血流障害が判定できるように研究を進めた。最終年度である本年は部分的な血流異常を判定するプログラムの研究を進めたい。なぜなら、応用を目指す臨床においては移植組織の全体に血流障害が生じることもあれば、部分的な血流不全が生じることもあり、後者のみでも期待した治療効果が得られないことがあり、さらには後者が前者に移行することもあるからである。これまでの成果と組み合わせることで、臨床でも必要とされるデバイスに応用できると期待される。研究者のライフイベントにより第一四半期そのぞいて研究を次年度に繰り越した。内容の変更は生じていないが、平成30年度に遂行する予定であった課題を31年度に移行させた。血流測定用受光発光素子について、ラットモデルおよび健常者において検証した。フーリエ変換を用いたFFT解析において両者においてその有効性を立証することができた。動物実験と健常者試験を重ねる中で求められる改良点をフィードバックし、デバイスの設計と作成を年度途中に改良した。特に将来ウェアラブルとするために、接続部の軽量化と、誰にでも操作しやすい接続とすることに工夫をした。部分的な血流障害に関しても計測はしたものの、デバイスを貼付したままでのモデル作成が不十分であったために、動物モデルの改善が求められた。色センサーとしてのRGB素子について、ラットモデルおよび健常者において検証した。個体差が大きいことからカットオフ値の設定が課題として残った。温度センサーにおいてもラットモデルおよび健常者において検証した。特に臨床試験を想定して健常者の各部位における活動別の温度データを収集した。血流障害の検出としては、カットオフ値の設定が課題として残った。平成28年度の目標としては一部課題として残る部分があるものの、平成29年度内の目標であるヒト用へのプログラム改変と臨床試験に向けた準備は前倒して実施することができた。平成28年度内にEMC試験等、安全性に対する検証を行うことができ、臨床試験のプロトコール作成、および倫理委員会における認定にたどり着けた。2年度目に予定していた臨床試験の準備には多くのエフォートおよび準備期間が予想されることから、初年度内に予定していた動物実験へのエフォートを次年度の研究へのエフォートに費やしたため、ただし、このため次年度研究の円滑な進行が期待できる。概ね研究計画書の通りです。研究者のライフイベントにより研究の中断が生じ、研究費についても次年度に繰越をした。
映像アーカイブ環境を活用したメディア文化学の確立：東日本大震災の放送を例として

本研究は、デジタル技術によって現在、整備されつつある映像アーカイブ環境を全面的に活用することで、テレビを中心としたメディアについての文化学の提案、確立を目指すものである。特に、2011年3月に起きた東日本大震災をめぐる放送は、60年目を迎えたわが国のテレビを中心としたメディア文化のあり方を凝縮して提示するものであった。本研究では、この一連の放送を対象とし、アーカイブ化された番組群を詳細かつ具体的に分析すると同時に、現在のデジタル環境をめぐるメディア学、アーカイブ学の観点から、メディアをめぐる文化学の確立を試みた本研究は、デジタル技術によって現在、整備されつつある映像アーカイブ環境を全面的に活用することで、テレビを中心としたメディアについての文化学の提案、確立を目指すものである。特に、2011年3月に起きた東日本大震災をめぐる放送は、60年目を迎えようとするわが国のテレビを中心としたメディア文化のあり方を凝縮して提示するものであった。本研究では、震災関連番組を対象とし、アーカイブ化された番組群を詳細かつ具体的に分析すると同時に、現在のデジタル環境をめぐるメディア学、アーカイブ学の観点からメディアをめぐる文化学の確立を目指すものである。25年度は、24年度に引き続き、震災関連番組をPCを用いて録画し、それらをハードディスクに保存することで、震災関連番組のアーカイブの構築を行った。また、1995年の阪神大震災について、VHSテープに録画された番組のデジタル化をおこなった。そして、それらの番組、特にNHKスペシャルなどのドキュメンタリー番組に注目し、映像解析ソフト「タイム・ラインLignes de temps」を用いて分析、アノテーションをおこなった。これらの放送番組を対象とした具体的な分析と並行して、フランスやアメリカにおけるメディア研究についての調査し、メディアによる表象が、いかにして「資料=ドキュメント」として構築されていくかについての理論的な研究をおこなった。また、震災だけでなく、大災害や大事故は、神話や宗教的な経験、民話などといった広く蓄積され共有されてきた記憶を再活性化し、それを明るみに出す機会となるが、それがこれまでどのようにメディアによっておこなわれてきたか、そして、現在のメディア環境では、どのようにおこなわれているかについての研究を行った。本研究では、この一連の放送を対象とし、アーカイブ化された番組群を詳細かつ具体的に分析すると同時に、現在のデジタル環境をめぐるメディア学、アーカイブ学の観点から、メディアをめぐる文化学の確立を試みた研究初年度に当たる本年度は、震災関連番組をハードディスクに記録することで、映像アーカイブ環境を構築すると同時に、こうして日々、蓄積されていく映像を分析していくための環境を構築した。また、それと同時に、日本国内だけでなく、海外における災害研究、映像研究、メディア研究に関する文献や映像資料を集約することで、メディア分析に必要な環境を整えることを行った。なかでも、2012年に放送された番組、とくに「明日をあきらめない・・・がれきの中の新聞社河北新報のいちばん長い日」(テレビ東京、2012年3月4日放送)や、「MEGAQUAKE巨大地震II」(NHK、全3回、2012年4月1日、4月8日、7月9日放送)「メルトダウン連鎖の真相」(NHK、2012年7月21日放送)などの番組については、詳細な映像分析を行った。震災後、一年あまりを経て放送されたこれらの番組では、震災の映像を資料映像として活用すると同時に、現地での取材映像、ドラマによる再現、CG映像をふんだんに用いるなど、複雑な構成になっている。このような番組は、震災関連番組として重要なだけでなく、現在のメディア状況をよく表したものである。そのため、これらの番組を、フランス国立ポンピドゥーセンターが開発した映像解析ソフト「タイム・ライン」を用いて詳細に分析し、番組内のどの時点で、どれくらいの長さの資料映像、取材映像、ドラマ映像、CG映像などのそれぞれの映像が使われているかを空間的・視覚的に腑分けしていった。また、同ソフト上では、それぞれの映像の部分に対してアノテーションを付加していくことができるため、映像分析から得られた知見を集積していった。以上のような分析は、震災に関する番組の現状と同時に、それらの番組を取り巻く現在のメディア状況を明らかにし、次年度以降の研究のさらなる展開の基礎となるものとして重要なものである。今年度は、これまでの二年度に続いて、震災関連番組を中心に番組アーカイブの構築を進めるのと平行して、アーカイブ化した番組群について、映像解析ソフト「タイム・ライン」を用いて、内容分析を行った。なかでも、「地図」や「証言」がどのように用いられているかという観点から分析を行った。証言に関しては、たとえば、NHKでは2012年一月以来、『証言記録東日本大震災』を、ミニ番組である『あの日わたしは証言記録東日本大震災』とともにシリーズ化して放送している。あるいは、『東日本大震災亡き人との“再会"被災地三度目の夏に』は、新しい『遠野物語』とも言うべきものを紡ぎ出すものである。

また、地図に関して言えば、携帯端末の位置情報を集積したビッグ・データを用いたCGによる地図(NHKスペシャル『震災ビッグ・データfile14』など)や、放射能の被害を描き出した地図(『ネットワークでつくる放射能汚染地図16』など)、あるいは、個々の被災者の証言を表したもの(『東日本大震災巨大津波その時ひとはどう動いたが』など)、さらには、古地図を今回の被災状況と重ね合わせる(『シリーズ大震災発掘』など)を始めとして、さまざまな地図が作成され、提示されていることが明らかになった。以上のようなこれまで放送された番組の分析から得られた知見を、これまで蓄積してきた、ジャンルの混淆ードキュメンタリーとドラマ、ドキュメンタリーとバラエティーなどーをめぐる分析、また、戦争や災害などについて海外で製作されたドキュメンタリー映画についての分析、そして、それらについての研究についてのサーヴェイと合わせることで、現在のメディア環境・メディア文化をめぐる新たな理論を素描することを試みた。メディア研究震災関連番組の録画、アーカイブ化の作業は順調に継続しており、また、それらの番組についての分析・アノテーションも進めている。これらの具体的な番組を対象とした作業および分析と並行して、メディア文化の理論構築に関しても、災害を経験した地域で蓄積されてきた伝統的な知や教えが、現在のメディア環境でいかにして再活性化され、表象されているかという点に着目し、欧米での研究状況を調査するなど順調に進んでいる。今年度は、映像アーカイブ環境の構築および映像分析、メディア理論の確立に必要な資料など、本研究を遂行していくにあたって基礎となる環境を築くことができた。このような環境の中で、日々、蓄積されていく映像資料のなかから、震災関連映像としてのみならず、現在のメディア状況をよく表した映像コンテンツを取り出し、詳細な分析を行うなど、おおむね順調に進展している。本年度もまずは、過去2年間で行ってきた、震災関連番組のアーカイブ化および具体的な番組を対象とした分析、そして、メディア文化についての理論構築を継続していく。それと同時に、本年度は研究最終年度にあたるため、過去2年間に行ってきた研究成果の総合、完成を実現し、それを公開・発表するために、研究会、シンポジウムを企画・組織していく。また、成蹊大学『文学部紀要』や学会誌などを通じての公開・出版を行う。それに向けて、これまで行ってきた震災関連番組のアーカイブ化を基にした番組分析と、それと並行した行ってきたメディア文化についての理論構築というふたつの軸を総合することを目指す。映像解析ソフト「タイム・ラインLignes de temps」や、概念ネットワークをヴィジュアル化する「トピック・マップ」といったデジタル・技術を、このような研究成果の総合だけでなく、その公開・発表にも活用していく。今後は、初年度に行った研究環境の構築、具体的な映像コンテンツの分析を引き続き進めていく。とくに、東日本大震災後の映像資料と、1995年に発生した阪神淡路大震災をめぐる映像資料や、1986年に起きたチェルノブイリ原発事故などの海外における大災害をめぐる映像資料との比較研究を行っていく。また、このような研究から得られた知見を、論文執筆や、研究会、シンポジウムの開催などを通じての公開にも着手していく。額が1万円以下であることもあり、研究最終年度に繰り越した。最終年度に受領する研究費と合わせて使用する。
ヒト膵がん幹細胞動態の生体「内外」ライブイメージング

本研究では、独自の生体「内外」ヒト膵がん実験系を用い、がん幹細胞を頂点とするヒト膵がん組織の動態を可視化する。すなわち、充実したヒト膵がんオルガノイド・ライブラリーをもとに、細胞系譜解析と二光子顕微鏡により、膵がん幹細胞の動態を可視化する。また、ヒト膵がんxenograftにおける膵がん幹細胞動態を、独自のイメージング・ウィンドウ越しに解析する。最後に、生体「内外」モデルの双方で、膵がん幹細胞の選択的排除によるヒト膵がん組織の退縮動態を確認する。
単一細胞分化への重力影響の解明を目指したマイクロ型擬似無重力発生システムの開発

本研究では単一受精卵(動物、魚類、両生類)の回転によるマイクロ擬似無重力システムの原理解明、システムの開発及び実証を目指している。研究期間において、まず、電気、磁場、レーザー、AFM、物理接触などを使用せずに、マイクロスケールの流体のみを用いた、多様な細胞(動物、魚類、両生類)に対応が可能な非侵襲なマイクロ流体回転デバイスおよびシステムの開発に成功した[Y. Yalikun, Microfluid. Nanofluidics. 20 (2016)]。また、汎用顕微鏡などに設置が可能で、生きた単一細胞の構造形態を、生理機能を乱さずに、リアルタイムに観察できるデバイスを開発し、企業と一緒に特許を取得した[特願2016ー219939]。さらに、開放的なシステム(完全に閉じてないデバイス)でありながら、酸素の供給、培養液の交換できる、生物学分化領域で一番よく使われているES、iPS細胞にも使用できるマイクロ流体回転デバイスの開発に成功した[Y. Yalikun,Micromachines.7 (2016)]。そして、高精度の画像採集に向けて受精卵のより安定した回転を実現するため、既存の回転システムに用いられた100μm直径の穴をより小さい穴で代替し、受精卵回転軸のずれを1/5まで低減することに成功し、受精卵の全表面リアルタイム画像採集の実施に成功した[Y. Yalikun, Micro & NanoLetters,13(2017)]。これにより、地上における手のひらサイズのデバイスで、単一細胞(受精卵)レベルでの精密回転デバイスの開発には成功し、複数学会から受賞した。今後も哺乳類の細胞分化への回転及び重力の影響を引き続き調査し、学術論文にまとめる予定がある。今年度の課題:旋回流の特性への微小孔の形状、寸法、または流体が触れる表面材料の粗さ、材質、物性により影響を定量化する。従来のシステムは原理検証のための簡易なシステムであり、短時間回転することを実現しているが、サイズ別の細胞を精密に回転することを実現した(1)(2)、求められた回転速度で細胞を長時間安定に回転することは実現できた(3)。上記の研究結果(1)(2)(3)にて開放空間でのマイクロ流体の3次元的な特性を十分に解明し、旋回流の特性を調査した。気ー液2層流モデルを設立し、シミュレーションソフトウェアを利用して、細胞を回転する際に操作対象の周囲に起きたマイクロ旋回流を確認した。このように開放空間におけるマイクロスケールの流体挙動をシミュレーションで分析し、微小孔の形状、寸法とマイクロチップ関連のパラメータにより、変化した旋回流のパターンの特徴、作用力と操作対象の物性関係などを理論上でまとめた。これらの結果に基づき、本システムに使用するマイクロチップの微小孔の形状などの最適設計、及びマイクロチップの材質などが選定できたので、次の課題に進める。研究計画通りに進んでいる。本研究の回転原理の解明で既に論文1報投稿中(1), 1報採択(2)であり、査読のあり高い水準を誇る国際会議&#181;TAS 2015*における発表も1件達成した(3)。*化学・生命科学マイクロシステム国際会議通称&#181;TASと呼ばれ、いわゆるMEMS技術に基づいたマイクロチップに分析装置や化学プラント、生命科学の実験システムなどをミクロ集積化する科学と技術に関する世界最大の規模と高い水準を誇る国際会議である.近年、将来人類が宇宙に進出することを想定した宇宙開発のために、無重力状態における生物の繁栄と繁殖に関する研究が要望され、特に繁殖のための受精卵や分化に関する研究への期待が高まっている。本研究の目的は、世界初の、地上における単一細胞レベルでのマイクロ擬似無重力発生装置を開発し、哺乳類の細胞分化への重力の影響を検証することである。これまでの研究において、既存の回転システムを用いて直径100μmから1mmまで様々な動物の受精卵の回転を実現し、システムの改善に力を入れた(学術論文1)。さらに回転現象に限らず、旋回流現象も現れ、この現象を用いて、さらに本研究の応用を展開した。(学術論文2)今後マウスの受精卵に集中し、本システムでの長期間回転実験を実施する予定である。坤研究に関する学術論文発表が多数あり、データの採取も順調に進んでいる。本研究の目的は、世界初の、地上における手のひらサイズのデバイスで、単一細胞(受精卵)レベルでのマイクロ擬似無重力発生装置を開発し、哺乳類の細胞分化への重力の影響を検証することです。これまでの研究において、既存の回転システム用いて直径100μmから1mmまでの様々な動物の受精卵の回転を実現しましたが、生体試料の回転の安定性と再現性が不安定で、回転軸のずれが生じています。特に、回転している最中に受精卵及び初期胚の形態的な変化を高精度に観測することは困難でした。本年度はこれを課題に、既存の回転システムに用いられた100μm直径の穴をより小さい穴で代替し、極めて安定した回転を実現することをシミュレーションで推測し検証を行いました。結果として、100μm直径の穴を40μm直径の穴で代替するする場合、従来の回転システムの回転軸ずれ範囲を数マイクロメートルまで縮小することが可能だとわかり、試作と実験での検証を行いました。実験結果として、マウスの受精卵の回転が実現でき、回転軸のずれは予測通り数マイクロ程度におさめることができました。さらに、実験の難度はより高いと思われる直径100μm、表面極めて滑らかのマイクロ粒子を用いた実験を行い、受精卵と同様に極めて安定回転していることが実証されました。