hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多孔質体間隙構造解析とそれに基づく乱れの生成メカニズムの解明に関する基礎研究

多孔質体の間隙構造の定量化を検討するため,空隙の特徴的な形状を模擬した画像を作成し,購入した形状計測ソフトを用いて解析を試みた.その結果,空隙が直線的な形状をを有する箇所においては比較的容易に表現が可能であるが,流路垂直断面の形状が顕著に変化する場合には,それを定量化して表現することは現状では困難であること,また,曲率の大きな箇所は視認される経路と概ね一致した経路を認識することは可能であることを明らかにした.多孔質体を構成する部材として配向のある回転楕円体を想定し,回転楕円体のアスペクト比(長軸/短軸比)や傾角が後流域の形状や抗力・揚力に与える影響を,開発した数値モデル(Immersed Boundary Method:IBM)を用いて検討した.本計算結果によれば,抗力については傾角の増大とともに増大したが,抗力係数については傾角90度では0度の時の約30%に低下した.これは多孔質体部材単位であっても多孔質体通過流の代表長さの決定が困難であることを意味している.また,一方向流を対象として,回転楕円体で構成される多孔質体の通過流れについても同様な検討を行ない,回転楕円体の廃校によって多孔質体後流域の形成に影響が現れることを明らかにした.なお,スロッシングを対象とした往復流動場に物体を固定した場合には,本計算モデルでは,剥離に伴って発生する渦流が流向とともに移動方向が変動する位相において計算が不安定となることが明らかとなった.本研究の実用化への取り組みのひとつとして,波浪場に設置された多孔質体近傍およびその間隙部の流動を画像解析手法により計測することを試み,流速の時系列データに対する周波数解析等によって,波周期相当の流動の変動成分が間隙部において顕著に減衰することが明らかになった.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。多孔質体の複雑な3次元間隙構造を定量的に評価するため,X線CTを用いて乱積みした球・円柱・楕円体などで製作された多孔質体模型を計測するとともに,X線CTによって得られた情報を基に3Dプリンターを用いて多孔質体模型を再現・作製した.多孔質体模型は,直径10mmの球,長径20mm×短径10mmの楕円形,直径10mm×長さ10mmの短柱,直径10mm×長さ20mmの長柱を用いて,一辺40mm80mm程度の直方体の容器にランダムに詰めて製作し,X線CT撮影を5回ずつ行って計測精度を検証した.得られた3次元画像に画像解析を施して間隙構造を計測し,計測のばらつきは小さいこと,構成材のアスペクト比が大きくなると間隙率が増加すること,構成材が角を有すると扁平な間隙形状の出現頻度が多くなることなどの特徴が明らかになった.複雑な間隙形状を有する多孔質体を通過する流体の運動を高精度で推定するために,複雑な境界条件を厳密に課すことが可能な数値計算手法として,Immersed Boundary Method(IBM)を用いた数値シミュレーション手法を開発している.これまでは球を構成材とする均質間隙構造の多孔質体を対象として研究を遂行してきたが,非球体を対象としてIBMを適用するためのLagrange pointの配置方法の検討を行った.特に,厚みの極めて薄い平板に対して検討を行い,概ね流況を再現することができるようにはなったが,既往研究による作用流体力との整合性を向上させるためには更なる検討が必要であることが明らかになった.一方,球体で構成される多孔質体の一部を取り除いて非均質間隙構造を対象として計算を行い,間隙構造の非均化によって多孔質体全体に作用する圧力降下量が6.47.8%減少することが明らかになった.本研究は,3本の柱から構成されている.まず,「(1)多孔質体間隙構造の定量化」については,当初計画どおり,異なる形状で構成される多孔質体を製作し,これをX線CTで撮影して間隙構造の計測を実施するとともに,得られた情報に基づいて3Dプリンターを用いた多孔質体模型の製作を作成するに至っている.さらに,間隙構造の特性についても検討を行い,一定の成果を得るに至っている.ま次に,「(2)多孔質体通過流体の流動計測」については,高速カメラの選定・購入に時間を有したため,実験を実施するには至っていない.ただし,非球体模型は既に入手済みであり,所有しているカメラと比較して遙かに高感度の高速カメラを購入することができたので,これまで蓄積した実験手法及び画像解析手法を駆使して,次年度には計画通りの成果が得られるものと考える.また,「(3)多孔質体通過流体の流動計算」においては,Lagrange pointの配置方法の検討は,必ずしも十分に達成できたとは言えないものの,一定の成果を得るに至っている.

また,次年度の検討予定であった非均質な間隙構造を有する多孔質体通過流れに対しては,計算結果を得るとともに,一定の知見を得るに至っており,当初計画以上に進捗している.以上より,本研究は,概ね順調に進展していると判断される.多孔質体を通過する流体の運動は,その空隙の形状に大きく依存すると推察される.昨年度に行ったポーラスコンクリートを対象とした空隙画像計測の結果に基づいて,空隙の水平断面の形状を計測し,ポーラスコンクリートに用いられる粗骨材粒径との関係を論文にとりまとめた.また,予定していた形状計測オプションを購入し,計測パラメーターのチューニングをはかりつつ,空隙形状の計測を試験的に行った.多孔質体を構成する固体の形状特性による流れへの影響を検討するため,矩形管水路中に設置した単一円柱,単一楕円体,単一球周りの一方向流れ場をPTV計測を行い,乱流特性について検討を行った.本実験によれば,物体背後に形成される後流域中の乱れ特性には,顕著な物体の形状依存性は見られないことが明らかになった.ただし,レイノルズ数の影響および後流域スケールと計測解像度の観点から,更なる検討が必要である状況にある.多孔質内の3次元流れ場を計測するためには,高精度で計測可能なシステムが必要である.本年度は,竹原が既に開発していたPTVアルゴリズムの3次元化をはかり,画像流速計測法の高精度化・高速度化を図った.改良したPTVアルゴリズムの検証として,X線CTで撮影されたコンクリート供試体内の応力ひずみ計測に適用し,良好な結果を得た.複雑な境界条件を有する多孔質体間隙部の流れを予測するための数値解析手法の開発には,Immersed Boundary Method(IB法)を適用している.本年度は,IB法を用いて多孔質体流れの計算に適用し,巨視的な圧力降下量や部材の抗力係数の評価が可能であることを示した.さらに,気液界面の追跡モジュールを追加し,固気液混相流場にも適用することが可能となった.また,平板のような厚みのない物体への適用性についても検討を行っている.本研究は,3本の柱から構成されている.まず,「(1)多孔質体間隙構造の定量化」については,昨年度に行った多孔質体九九劇形状の3次元計測の結果に基づいて,空隙の平面形状についての検討を行い,多孔質体構成部材寸法と空隙形状との関係について検討を行った.次に,「(2)多孔質体通過流体の流動計測」については,竹原が既に開発していたPTVアルゴリズムの3次元化をはかり,画像流速計測法の高精度化・高速度化を図った.改良したPTVアルゴリズムの検証は,X線CTで撮影されたコンクリート供試体内の応力ひずみ計測に適用し,実験結果との良好な一致を得るに至っている.多孔質体間隙部を通過する流体運動の計測に先立って,非球形物体周りの流れによって生じる乱れ特性についてPTV計測を行った.0.2mx0.2mの矩形水路中に静止浮遊させた単一球・単一楕円体・単一円柱周りの流れ計測を行った結果,それぞれの物体の背後に生じる乱れ特性に大きな差異は見られなかった.ただし,今後,レイノルズ数や物体静止姿勢による検討が必要である.「(3)多孔質体通過流体の流動計算」においては,IB法を用いて,球形部材で構成される多孔質体中の数個の部材を人為的に欠落させて非均一な多孔質体を作成し,部材欠損が多孔質体間隙を流れる流体運動に及ぼす影響を検討した.その結果,部材が欠損することによって間隙の形状・寸法が大きく異なる多孔質体においては巨視的モデルを適用することが難しいこと,欠損箇所によって圧力降下量や部材に作用する流体力も異なることを示すに至っている.研究代表者らによる従来の多孔質体流れの検討は,管水路内の現象に限定されたものであるが,このような知見の汎用性の検討には水面を有する流れへの適用性への検討も不可欠である.このような観点から,自由水面の追跡アルゴリズムを追加し,その汎用性を向上させるに至っている.多孔質体の間隙構造の定量化を検討するため,空隙の特徴的な形状を模擬した画像を作成し,購入した形状計測ソフトを用いて解析を試みた.
ベトナムでのＨＩＶ感染者コホートを用いた治療・感染予防戦略研究

1.無治療コホートの解析・検体採取:ハノイの国立熱帯病病院での患者のリクルートと臨床データ、検体を採取し、新たに無治療群約40名の感染者をリクルートできた。前年度明らかにしたエイズ病態進行促進に関与するHLA-A*29:01-B*07:05-C*15:05ハプロタイプのいずれかのHLAを持っているHIV-1感染者において、Pol272: Non I, Pol653: A, T, Pol657: R, Nef173:Iの変異を持っている感染者は、持っていない人よりclinical outcome (pVLおよびCD4 count)が悪いことが明らかになった。これらの変異部位を含んだエピトープを認識し、A*29:01-B*07:05-C*15:05のいずれかのHLAに拘束するCTLエピトープの同定を行ったところ、HLA-C*15:05に拘束するSL9エピトープを同定できた。さらに、SL9特異的CTLがPol653での2つの変異(A, T)を認識できないことを明らかにした。これらのことから、SL9特異的CTLによるこの2つの変異の選択とその蓄積が病態進行に関わっていると考えられた。また、無治療患者359名の薬剤耐性変異の解析を行い、NNRTI耐性変異であるV106Iの変異が4.5%, Y181Cが1.1%の頻度で見られ、薬剤耐性変異の蓄積が見られた。3.治療コホート群の解析:HIV治療患者コホートで、初回治療に失敗したLPVrを含む救済治療中の155名を対象にデータ解析を実施し、26名がウイルス学的失敗と診断され、26名中5名にプロテアーゼ阻害剤に対する薬剤耐性変異が検出された。また、HIV治療中の患者1,346名を対象にLPVrと生活習慣病の関連を精査し、LPVr内服と高脂血症の有症率が有意に関連していたが、LPVr内服と心血管系疾患の発症率に有意な関連は見られなかった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。1.ハノイコホートでのデーター・検体採集:ハノイの国立熱帯病病院(National Hospital of Tropical Diseases: NHTD)での患者のリクルートと臨床データー、検体(血漿、末梢血リンパ球)を採取した。2015年4月以降の新規感染者とこれまでリクルートした患者の各種臨床検査等のデーターを集めた。今年度は、新規無治療群は約100名の感染者をリクルートできた。2.治療コホート群の解析:治療中の患者で、安定期の患者は年1回のウイルス量測定を行っているが、この時点でウイルスが検出された症例に関しては、翌月にも採血を行い2回連続してウイルスが検出された患者の遺伝子解析を行い、薬剤耐性変異を明らかにした。3.無治療コホートの解析:新規リクルート患者のHLAタイピングを行い、今までに解析した患者と新規にリクルートした患者を合わせて、患者のリクルート時のCD4T細胞数、血漿HIVウイルス量(pVL)と各HLAアリールの相関を解析し、CD4T細胞数とpVLに相関するHLAアリールの解析を行った。その結果、一部のHLAとこれらの臨床指標との相関が明らかになった。また各HLAの存在に関連するHIVー1の変異を明らかにし、303個のHLAに相関した変異を明らかにした。新規リクルート患者から採取した末梢血リンパ球を用いて、3つのHIV蛋白(Nef, Gag, Pol)領域に対する17-mer overlapping peptideを作製し、これに対するCD8+T細胞の反応性を、ELISPOTアッセイを用いて調べた。それぞれのペプチドに対して反応している患者としていない患者との間に、CD4T細胞数とpVLに相関がみられるかを解析し、HIV-1の増殖抑制に関与しているT細胞が認識するペプチドを数種類明らかにした。新規感染者のリクルートを約100名増やすことができ、今までのリクルート患者と合わせて、約400名の無治療患者の臨床データおよびHLAが蓄積できた。これらの解析から、一部のHLAに関してCD4数、pVLと相関がみられるものが同定できた。また約400名の無治療患者のHIVー1シークエンス解析とHLAの解析から、303個のHLAに相関した変異を明らかにし、特にPOl領域の変異は、血中ウイルス量と有意に正の相関関係が、CD4数は有意に負の相関関係が認められたことから、HIV-1 A/EではPOl領域の変異の蓄積に関与するCTLが病態の進行に影響を与えていることが考えられた。治療コホートでは、薬剤逃避変異と解析と薬剤の副作用の解析を進めた。1.ハノイコホートでのデータ・検体採集:ハノイの国立熱帯病病院(NHTD)での患者のリクルートと臨床データ、検体を採取した。今年度は、新たに無治療群は約100名の感染者をリクルートできた。2.治療コホート群の解析:治療中の患者は、半年ごとにAIDS関連疾患や治療薬の副作用等の臨床情報を収集し、血漿ウイルス量測定を行った。これらのデータを用いて、1長期治療によるウイルス学的抑制率および免疫学的効果(CD4数の回復)と、2生存率およびAIDS関連疾患発生率について解析した。1の解析では、1806名のうち225名が中央値50ヶ月の時点でウイルス学的治療失敗を経験した。

ART12ヶ月目のウイルス学的抑制率は95.5%で、90%以上のウイルス学的抑制率を42ヶ月維持できていた。2の解析ではAIDS関連疾患の罹患率は11.4%、発生率は46.7/1000人年であった。3.無治療コホートの解析:新規リクルート患者のHLAタイピングを行い、今までに解析した患者と合わせて505名の患者に関して、CD4T細胞数、血漿HIVウイルス量(pVL)と各HLAアリールの相関解析を行った。その結果、ウイルス量と正の相関が4アリール、負の相関1アリールで見られ、CD4T細胞数との負の相関が3アリール、正の相関が3アリールで見られた。新規リクルート患者から採取した末梢血リンパ球を用いて、3つのHIV蛋白(Nef, Gag, Pol)領域に対する17-mer overlapping peptideを作製し、これに対するCD8T細胞の反応性を、ELISPOTアッセイを用いて調べた。それぞれのペプチドに対して反応している患者としていない患者との間での、CD4T細胞数とpVLに相関を解析し、HIV-1の増殖抑制に関与しているT細胞が認識するペプチドを数種類明らかにした。新規感染者のリクルートを約100名増やすことができ、今までのリクルート患者と合わせて、約500名の無治療患者の臨床データおよびHLAが蓄積でき,病気の進行に影響を与えるHLAを一部同定することができた。一方、17-mer overlappingpeptideに対するT細胞の反応の解析を約300名の患者で解析できた。1.ハノイコホートでのデータ・検体採集:ハノイの国立熱帯病病院での患者のリクルートと臨床データ、検体を採取した。今年度は新たに無治療群約90名の感染者をリクルートできた。2.治療コホート群の解析:治療中の患者は、半年ごとに臨床情報を収集した。これらのデータを用いて、1長期治療によるウイルス学的抑制率および免疫学的効果(CD4数の回復)と、2治療失敗に関連する因子について解析した。1ART12ヶ月目のウイルス学的抑制率は95.5%で、90%以上のウイルス学的抑制率を42ヶ月維持できていた。2治療失敗に関連する最も重要な因子は鬱状態で、社会サポートの有無が重要であった。3.無治療コホートの解析:新規リクルート患者のHLAタイピングを行い、今までに解析した患者と合わせてHIV-1のシークエンス解析によりサブタイプA/Eに感染していると同定できた536名の患者に関して、CD4T細胞数、血漿HIVウイルス量(pVL)と各HLAアリールの相関解析を行った。その結果、ウイルス量と正の相関が見られたものが4アリール(HLA-A*29:01, B*07:05, C*15:05, C*03:03)、負の相関が見られたものが1アリール(HLA-C*12:02)、CD4T細胞数との負の相関が見られたものが3アリール(HLA-A*02:03, B*07:05, C*15:05)、正の相関が見られたものが2アリール(HLA-C*12:02, A*11:01)見られた。ベトナムでは、HLA-A*29:01, B*07:05, C*15:05が強いハプロタイプ形成を示しており、これらの事から、HLA-A*29:01-B*07:05-C*15:05のハプロタイプが病態進行促進に関与しており、HLA-C*12:02が病態遅延に関与していると考えられた。
関節軟骨及び膝半月板組織の修復に関する研究

慢性関節リウマチ(RA)や変形性関節症(OA)では、関節軟骨や膝関節半月の修復再生は重要な研究対象と思われる。本研究の最終目標は、関節軟骨及び半月板の生態病態の解明とともに組織再生の臨床応用への試みである。膝関節軟骨及び膝半月細胞の細胞外基質には、ムコ多糖を持つプロテオグリカン(以下PG)が重合したアグリカンやデルマタン硫酸基を持つ分子量の小さいデルマタン硫酸PGなどが存在する。しかし、実際の機能ではまだ不明な点も多い。先ず、alginate beads systemによる三次元培養法を用いて、犬膝関節軟骨細胞、膝半月細胞を用いてPG、デルマタン硫酸PGの代謝について研究を行った。これより、PGの半減期が57日である正常関節軟骨細胞に比べ、正常膝半月細胞のPGの半減期は10日と短かいこと、正常関節軟骨細胞はすでに関節軟骨細胞のPGが細胞周囲基質や細胞間基質ともにアグリカンが主体であることが明らかにされているのに対し、正常膝半月細胞におけるPGはアグリカンではなく、デコリン等の分子量の小さいPGが細胞周囲に長く留まること、さらに変性膝半月では正常膝半月細胞に比べ、PGの産生量が減少しているものの、よりその傾向がより強くなることが明かになった。この現象は年齢が高くなるに従いより顕著になることも判明した。続いて、人体組織での現象をRA及びOA患者で人工膝関節置換術施行の際に採取し得た膝関節軟骨、膝半月を用いてアグリカン及びデルマタン硫酸PGの発現、局在を各種抗糖質のモノクローナル抗体を用いて検討を行った。正常ではケラタン硫酸を含むPGのみが染色が陽性であったのに対して、変性部ではケラタン硫酸のみならず、デルマタン硫酸PGが多く産出されていることが明らかになった。この事実は、変性が進んだ部位での関節軟骨細胞や膝半月細胞は、修復する目的か、又はアグリカンを産生できないため止むを得ずデルマタン硫酸PGを産生するものと考えられた。さらに現在、PCRを用いて遺伝子発現について検討中である。デルマタン硫酸PGの役割を解明出来れば、今後臨床面で膝関節軟骨、膝半月組織の修復再生治療に役立つものと考えられる。慢性関節リウマチや変形性関節症は,関節軟骨の変性によりその機能の低下が病態の深刻性を増す。本実験では、臨床治療に還元すべく,alginate beads systemによる三次元培養法を用いて培養し,関節軟骨細胞及び膝半月細胞成分を分離した後、変性部に生着させて,その組織修復の可能性について検討する。本研究は関節軟骨及び半月板の生態病態の解明を検討すべく,先ず修復の指標としてaggrecanやdecorin、biglycan等のproteoglycanの産生について免疫染色の確認を行った。対象は慢性関節リウマチ人工膝関節置換術に至った15例の残存した膝関節軟骨及び膝半月について検討を行った。これら症例をHE染色により正常部と変性部とに分けて,両方の部分でのプロテオグリカン(PG)とデルマタン硫酸PGの違いについて,各種抗糖質のモノクロナール抗体を用いて免疫染色による検討を行った。結果は,コンドロイチナーゼABC非処理の場合,正常関節軟骨ではPGΔDi-4S,ΔDi-6Sの染色性は極めて弱く,またデルマタン硫酸PGについても同様に染色性は弱かった。これに対してケラタン硫酸PGについては,全層にわたり細胞及び細胞周辺基質に染色性が認められた。一方,変性の強い関節軟骨,膝半月では,変性の強い部分に一致して深層,中間層のみならず表層部に於いてもデルマタン硫酸PGが強く染色された。また,PGΔDi-4S,ΔDi-6Sでは特に変性が強い部分に一致してのみ多少染色されることがあったが,ケラタン硫酸についてはさらに染色性が増強する傾向にあった。これらのことは,以前の報告書に記載した事実を併せて,変性が進んだ部位では,修復する目的か,アグリカンを産生できないためやむを得ずデルマタン硫酸PGを産生し,長く細胞周囲に留まるものと考えられた。この事実は,デルマタン硫酸PGの役割を解明する糸口になるとともに,関節軟骨,膝半月修復再生を論じる点で重要であると思われた。

続いて、人体組織での現象をRA及びOA患者で人工膝関節置換術施行の際に採取し得た膝関節軟骨、膝半月を用いてアグリカン及びデルマタン硫酸PGの発現、局在を各種抗糖質のモノクローナル抗体を用いて検討を行った。正常ではケラタン硫酸を含むPGのみが染色が陽性であったのに対して、変性部ではケラタン硫酸のみならず、デルマタン硫酸PGが多く産出されていることが明らかになった。この事実は、変性が進んだ部位での関節軟骨細胞や膝半月細胞は、修復する目的か、又はアグリカンを産生できないため止むを得ずデルマタン硫酸PGを産生するものと考えられた。さらに現在、PCRを用いて遺伝子発現について検討中である。デルマタン硫酸PGの役割を解明出来れば、今後臨床面で膝関節軟骨、膝半月組織の修復再生治療に役立つものと考えられる。
眼球運動軌道を指標とした視覚探索中の注意制御の実験的研究

視覚探索における注意制御とサッカード軌道湾曲、マイクロサッカードの関係を明らかにするため、ランダムに配置された16個のアイテムにターゲットが含まれるか否かを判断する課題を遂行中の眼球運動を分析した。その結果、マイクロサッカード頻度はターゲットありと判断する直前に低下する事が示された。また、マイクロサッカード方向に関しては、注視位置から5度以内でアイテム数が多い方向へ向かう事、注視の直前、直後のサッカード方向および直前のサッカードの軌道湾曲方向と関連がない事が示された。これらの結果はマイクロサッカードが注視位置近傍における探索プロセスを反映していることを示唆している。視覚探索、すなわち視覚によって特定の対象を探し出す行動は、私達の日常生活において重要な行動のひとつである。視覚探索中の眼球運動は、視覚探索中に私達がどのように注意を制御しているのかを調べる重要な指標である。本研究では、眼球運動の新たな分析方法を確立するために、探索中に行われた注視に含まれる微小眼球運動の一種であるマイクロサッカードの検出を試みた。空間上の一点を注視するように求められている時のマイクロサッカードの性質については先行研究があるが、それらの研究で用いられているマイクロサッカード検出方法は本研究の対象である視覚探索課題のように自由に注視位置を変更できる状況には利用できない。そこで、本研究では自由な眼球運動の中から注視を検出するアルゴリズムと注視中のマイクロサッカードを検出するアルゴリズムを組み合わせた新たな方法を考案した。この方法を用いて「画面上に指定された対象が存在するか否か」を判断する視覚探索中に生じるマイクロサッカードを検出した結果、探索対象が存在する条件より存在しない条件の方がマイクロサッカードの発生頻度が高いという結果が得られた。両条件の課題遂行に要する時間差等を考慮しつつ詳細に分析する必要があるが、この結果は探索中の注意制御に関する重要な手掛かりがマイクロサッカードから得られる可能性を示している。次年度は実験参加者数を増やしながらさらに分析を進める予定である。視覚によって特定の対象を探し出す「視覚探索」は、私達の日常生活において重要な行動のひとつである。本研究では視覚探索中の注意制御を研究するための新たな分析方法を確立することを目指して、視覚探索中に生じる微小な眼球運動の一種であるマイクロサッカードの検出を試みた。昨年度の研究によってマイクロサッカードの検出方法を改善する必要があることが明らかになったため、本年度はまず複数のマイクロサッカード検出方法の比較を行った。その結果、視覚探索中に検出された注視を連結した軌道に対して従来のマイクロサッカード検出アルゴリズムを適用してマイクロサッカードの候補となる眼球運動を抽出し、それらの候補のうち注視開始後20msec以内または注視終了前20msec以内の運動を排除してマイクロサッカードとする方法を選択した。昨年度実施した視覚探索実験と同一の実験を新たな参加者を募集して実施し、データの量を昨年度の約2倍に増やして、新たなマイクロサッカード検出アルゴリズムを用いて分析を行った。その結果、昨年度に報告した視覚探索課題のターゲット刺激の有無によってマイクロサッカード頻度が変化するという結果が、主に実験参加者がターゲットの有無をボタン押しによって報告する直前の2回程度の注視におけるマイクロサッカード発生頻度の差によって生じていることを確認した。さらに、本年度はマイクロサッカードの方向と探索画面の関連について詳細な分析を行った。分析は現在も継続中であるが、マイクロサッカードが注視位置近傍のアイテムの方向へ向いていることを示す分析結果が得られている。この結果は、マイクロサッカードが探索中の注意の移動を反映していることを示唆している。
SAN/NASを用いたSoC設計システム向け高信頼分散ストレージクラスタの研究

本研究の目的は,SAN/NASを用いたSoC(システムオンチップ)設計システム向け高信頼分散ストレージクラスタを実現するための,ディペンダブルコンピューティング技術を研究開発することである.いくつかの要素技術を中心に検討した結果,以下のような研究成果を得た.1.広域にSAN/NASが拡大した状況を考慮して,分散システムにおけるチェックポインティングの設定について検討した.まず,差分スナップショットを用いて非連携チェックポインティングと連携チェックポインティングを併用する複合手法を提案した.つぎに,非連携チェックポインティングとロギングを併用する複合手法について検討した.各プロセスが保持できるチェックポイント数が有限であり,ロールバック間隔にも上限が存在することを考慮して,先行研究のモデルを一般化した.2.高信頼通信システムを実現するため,畳込み符号による高信頼化ファイル転送手法について議論した.具体的には,(n, k, m)畳込み符号を用いたパケット損回復方式について提案し,パケット損回復能力および符号化,復号化における計算量について評価した.回復のためのパケットバッファサイズに制限がある場合の解析や,ハイブリッドARQにおける再送方式,生成行列の密度と復号後受信率の関係などについて議論した.3.IPバージョン管理のための分散ストレージクラスタを前提とし,データの書き込み・読み込みアクセスプロトコルについて考察した.具体的には,データ複製プロトコルのひとつである,ハイブリッドデータ複製プロトコルの台形プロトコルへの拡張や,確率的クォーラムシステムの概念の導入などについて議論した.また,分散ストレージクラスタにおけるSoCの多世代IPバージョン管理を最終目的として,多世代データ保持のためのデータ複製プロトコルに関する基礎的な検討をおこなった.本研究の目的は,SAN/NASを用いたSoC(システムオンチップ)設計システム向け高信頼分散ストレージクラスタを実現するための,ディペンダブルコンピューティング技術を研究開発することである.いくつかの要素技術を中心に検討した結果,以下のような研究成果を得た.1.広域にSAN/NASが拡大した状況を考慮して,分散システムにおけるチェックポインティングの設定について検討した.まず,差分スナップショットを用いて非連携チェックポインティングと連携チェックポインティングを併用する複合手法を提案した.つぎに,非連携チェックポインティングとロギングを併用する複合手法について検討した.各プロセスが保持できるチェックポイント数が有限であり,ロールバック間隔にも上限が存在することを考慮して,先行研究のモデルを一般化した.2.高信頼通信システムを実現するため,畳込み符号による高信頼化ファイル転送手法について議論した.具体的には,(n, k, m)畳込み符号を用いたパケット損回復方式について提案し,パケット損回復能力および符号化,復号化における計算量について評価した.回復のためのパケットバッファサイズに制限がある場合の解析や,ハイブリッドARQにおける再送方式,生成行列の密度と復号後受信率の関係などについて議論した.3.IPバージョン管理のための分散ストレージクラスタを前提とし,データの書き込み・読み込みアクセスプロトコルについて考察した.具体的には,データ複製プロトコルのひとつである,ハイブリッドデータ複製プロトコルの台形プロトコルへの拡張や,確率的クォーラムシステムの概念の導入などについて議論した.また,分散ストレージクラスタにおけるSoCの多世代IPバージョン管理を最終目的として,多世代データ保持のためのデータ複製プロトコルに関する基礎的な検討をおこなった.本研究の目的は,SAN/NASを用いたSoC(システムオンチップ)設計システム向け高信頼分散ストレージクラスタを実現するための,ディペンダブルコンピューティング技術を確立することである.そのために,本年度は,以下のような技術について検討した.1遠隔地にSAN/NASが存在する状況を考慮し,SoC設計/テスト設計向けの非連携チェックポインティングを実現する場合の回復能力評価手法について議論した.非連携チェックポインティングを実行する分散システムでは,各プロセスは複数のチェックポイント世代を保持する必要がある.しかしながら,これら複数のチェックポイントを組み合わせても,必ずしも無矛盾なグローバルチェックポイント(リカバリライン)が形成できるとは限らない.本研究では,チェックポイントの時間配置が与えられた際に,任意世代のチェックポイントを含むリカバリラインを探索するアルゴリズムを提案した.2 IPバージョン管理のために広域に分散したストレージクラスタを前提とし,データ書き込み・読み込みアクセスプロトコルについて考察した.データ複製プロトコルの一つとして,グリッドプロトコルとツリークォーラムプロトコルを組み合わせた,ハイブリッドデータ複製プロトコルが提案されている.本研究では,ハイブリッドデータ複製プロトコルにおけるノードの配置をより一般化した形式に拡張し,読込みおよび書込みアベイラビリティの解析をおこなった.また,ノードに障害が発生する場合を考慮し,読込みおよび書込み操作における平均アクセスノード数の解析をおこなった.各ノードのアベイラビリティpをパラメータとする評価関数を導出し,いくつかの数値例を示した.さらに,読込みおよび書込み要求に対するスループットについて,シミュレーションによって評価をおこなった.本研究の目的は,SAN/NASを用いたSoC(システムオンチップ)設計システム向け高信頼分散ストレージクラスタを実現するための,ディペンダブルコンピューティング技術を確立することである.そのための要素技術として,本年度は以下のような技術について検討した.1多数のIPバージョン管理のために広域に分散したストレージクラスタを前提として,それらのためのデータ複製プロトコルについて考察した.昨年度,データ複製プロトコルの一つとして,グリッドプロトコルとツリークォーラムプロトコルとのハイブリッドデータ複製プロトコルを一般化した台形プロトコルを提案した.本年度においては,この台形プロトコルに確率的クォーラムシステムの概念を導入した.確率的台形プロトコルの解析と実装について検討した.まず,確率的台形プロトコルにおいて見かけ上データが得られるという意味でのアベイラビリティと,最新のデータが得られるという意味でのアベイラビリティをそれぞれ定義し,これらの解析をおこなった.

次にシステムに対する負荷の解析として,データアクセスの際の期待アクセスノード数を導出した.また,確率的台形プロトコルおよび従来の代表的なデータ複製プロトコルを実端末上で動作させるための具体的な設計および実装を行い,データアクセスに対するシステムのスループットを測定評価した.2遠隔地にSAN/NASが存在する状況を考慮して,分散システムにおけるチェックポインティングの設定について検討した.特に,本年度においては,非連携チェックポインティングと連携チェックポインティングからなるハイブリッドチェックポインティングの回復能力について議論した.はじめに,非連携チェックポインティングのロールバック間隔の分布とロールバック時の期待キャンセルメッセージ数を評価した.次に,連携チェックポインティングのメッセージ複雑度を見積もり,全体としての期待オーバヘッドを最小化する連携チェックポイント間隔について考察した.本研究の目的は,SAN/NASを用いたSoC(システムオンチップ)設計システム向け高信頼分散ストレージクラスタを実現するための,ディペンダブルコンピューティング技術を確立することである.そのための要素技術として,本年度は以下のような技術について検討した.1広域にSAN/NASが拡大した状況を考慮して,分散システムにおけるチェックポインティングの設定について検討した.特に,本年度においては,非連携チェックポインティングとロギングを併用する手法を取り上げ,そのオーバヘッドを解析するためのモデルを構築し,最適チェックポイント間隔を陽に導出した.さらに,具体的なシステムとして並列分散論理回路シミュレータを実装し,その実行結果を基に提案モデルの実効性を示した.2分散ストレージクラスタにおけるSoCの多世代IPバージョン管理を最終目的として,多世代データ保持のためのデータ複製プロトコルに関する基礎的な検討をおこなった.データ複製配置手法では,データの書き込みと読み込みにおけるオーバヘッドバランスの調整を目的とした種々のプロトコルが提案されている.しかしながら,それらのプロトコルではデータの過去のバージョン保持について明示的に考察されていない.ここでは,過去の多世代のバージョンに対する需要がある環境に,データ複製配置手法を導入する場合の"多世代保持プロトコル"を提案した.
細菌の芳香族化合物トランスポーターネットワーク

多用な有機化合物を資化するBurkholderia multivorans ATCC17616株の芳香族化合物の取り込みに関与する類縁トランスポーター遺伝子群の発現を解析した結果、benK2の発現は安息香酸、3-クロロ安息香酸(3CB)で誘導され、benK3は構成的に発現していることが判明した。一方、benK4は、3CBで特に強く発現することと、同遺伝子が3CB分解遺伝子群とクラスターを形成していることから、benK4が3CBの取り込みに大きく関与していることが判明した。芳香族化合物トランスポーターの取り込みへの寄与には、その化合物の存在下で効率的に発現されることが重要であることが示唆された。2)トランスポーター遺伝子破壊株の生育の解析。作製した遺伝子破壊株について、安息香酸、3-クロロ安息香酸各液体培地での生育を解析したところ、各二重遺伝子破壊株では野生株との生育速度の差はほとんど無かった。3-クロロ安息香酸液体培養において、三重遺伝子破壊株では、野生株よりもわずかに生育速度が遅い傾向が見られたが、顕著な差は無かった。これらの結果から、上記3つのトランスポーターに加えて、さらに他のトランスポーターが安息香酸や3-クロロ安息香酸の取り込みに関与している可能性が考えられた。3)トランスポーター遺伝子の発現解析。野生株について、クエン酸(対照区)、安息香酸、3-クロロ安息香酸をそれぞれ基質として液体培養を行い、benK2, benK3, benK4遺伝子群の発現をReverse-Transcription PCR(半定量)により解析した。その結果、benK2、benK4の2遺伝子は安息香酸での培養の対数増殖期中期、及び、3-クロロ安息香酸での培養の同中期と後期に発現が見られ、これらの基質で誘導発現されることが示唆された。一方、benK3遺伝子は、クエン酸培養区も含めて3種の培養液ともに発現が見られ、構成的に発現することが示唆された。トランスポーター遺伝子の定量Reverse-Transcription PCRによる発現解析。B. multivorans ATCC17616株の野生株について、クエン酸(対照区)、安息香酸、3-クロロ安息香酸(3-CB)をそれぞれ基質として液体培養を行い、benK2, benK3, benK4各遺伝子群の発現を、LightCycler RNA Master SYBR GreenIキット(Roche)と、ライトサイクラー2.0インスツルメント(Roche)を用いて、定量Reverse-Transcription PCR(定量RT-PCR)により詳細に解析した。その結果、前年度に報告した半定量RT-PCRによる解析結果で見られた傾向を確認するとともに、より詳細な解析結果が得られた。benK3は前培養及び各本培養の培地で発現していたため、構成的に発現しているという半定量RT-PCRの結果が確認された。一方、benK2は全ての培地で発現していたが、安息香酸、3-CBでより強い発現が見られることを明らかにした。さらにbenK4は、3-CBで特に強く発現することが明らかとなり、3-CB培養での対数増殖期中期における発現量はクエン酸、安息香酸それぞれの培養の同時期に比べて150倍及び3.5倍であった。以上の結果と、benK4遺伝子が3-CB分解遺伝子群の近傍に存在してクラスターを形成していることから、3-CBの取り込みには少なくともbenK4は関わっていることをほぼ確定した。既知の芳香族化合物トランスポーターに対するbenK2、benK3、benK4各遺伝子とのアミノ酸レベルでの相同性も考え併せると、芳香族化合物のトランスポーターがターゲットとする化合物の取り込みに寄与する程度に関しては、アミノ酸レベルでの相同性と強い相関関係があるわけではなく、その化合物が存在するときに発現されることが重要であることが示唆される。トランスポーター遺伝子群の発現を解析するための定量RT-PCRの手法を確立して、同遺伝子群の発現を詳細に解析することができた。その結果、少なくともbenK4遺伝子が3-クロロ安息香酸の取り込み関与することを明らかにできた。B. multivorans ATCC17616株の3-ヒドロキシ安息香酸の取り込みを行うMFS familyのトランスポーター遺伝子であるmhbK遺伝子は、同化合物の分解経路を構成する4つの遺伝子群gtdA-orf1-maiA-nahGとともに、クラスター構造を形成している。その上流域には、165bpのintergenicregionを介して、LysRタイプ転写調節因子(LTTR)の遺伝子mhbRが、分解遺伝子群クラスターと逆向きに存在する。このmhbR遺伝子にHis-tagを付加して大腸菌発現系を構築、MhbRを発現、精製して、上記の165bpの領域との相互作用を調べたところ、MhbRがこの領域に特異的に結合することが判明した。このことから、MhbKの発現がMhbRにより制御されることが強く示唆された。一方、興味深いことに、この165bpの領域には、LTTRにより制御されるプロモーターの典型的なモチーフであるT-N11-A(NはDNA)を含む4bp程度以上のinverted repeat配列が見られず、MhbRによるプロモーター領域の認識機構が、他のLTTRとは異なることが示唆された。また、RNA-seqに向けて、サリチル酸、4-ヒドロキシ安息香酸等を基質とする各液体培地での生育曲線を調べて培養条件を決定した。

一方、安息香酸、3-クロロ安息香酸のトランスポーターであると予想された、benK2, benK3, benK4の各遺伝子について、単独遺伝子破壊株、3通りの組み合わせの二重遺伝子破壊株、三重遺伝子破壊株を構築して、安息香酸、3-クロロ安息香酸での生育を調べたが、野生株との顕著な差は見られなかった。このことからは、これらのトランスポーター遺伝子を破壊した場合に、さらに他のトランスポーター遺伝子がその機能を補完している可能性が考えられた。多用な有機化合物を資化するBurkholderia multivorans ATCC17616株の芳香族化合物の取り込みに関与する類縁トランスポーター遺伝子群の発現を解析した結果、benK2の発現は安息香酸、3-クロロ安息香酸(3CB)で誘導され、benK3は構成的に発現していることが判明した。一方、benK4は、3CBで特に強く発現することと、同遺伝子が3CB分解遺伝子群とクラスターを形成していることから、benK4が3CBの取り込みに大きく関与していることが判明した。芳香族化合物トランスポーターの取り込みへの寄与には、その化合物の存在下で効率的に発現されることが重要であることが示唆された。平成26年度の研究計画の項目はほぼ行い、結果を得ることができた。安息香酸、3-クロロ安息香酸の取り込み関与する可能性が最も高いと予想している3つの遺伝子について、発現様式の相違を明らかにすることができた。3-クロロ安息香酸、安息香酸の取り込みに関与する可能性があるさらに他のトランスポーター遺伝子として、ゲノム情報から絞り込んだ4つの候補について、その遺伝子発現を解析すること等により、取り込みへの関与を明らかにする。また、RNA-seqにより遺伝子発現を網羅的に解析し、トランスポーター遺伝子群の発現のプロファイルや、関連する可能性のある遺伝子群を明らかにする。微生物学3つのトランスポーター遺伝子群の発現について、B.multivorans野生株とともに、作製した破壊株も使って、各種の基質による生育時に解析して、役割分担、(遺伝子が破壊された場合の)機能補完について明らかにする。また安息香酸、3-クロロ安息香酸の取り込みに関与する可能性があるさらに他のトランスポーター遺伝子について、ゲノム情報から候補を挙げて、その遺伝子発現を解析すること等により、取り込みへの関与を明らかにしていく。
移動性ア-マ-コ-トと流砂の機構に関する研究

山地河川にみられる河床表層のア-マ-コ-トは、従来の選択的輸送の概念では説明し得ない。本研究では、選択的輸送の概念に加えて河床を構成する砂礫層内における粒子交換現象を考えて、ア-マ-コ-トの形成過程を説明しようとしている。まず、河床を表層と下層とに分割し、河床表層の粒度分布変化は掃流砂との粒子交換と下層との粒子交換とによって起こり、下層の粒度分布変化は上層との粒子交換によって起こるものと考えて、掃流砂、河床表層および下層の粒度分布式を導いた。これによれば、河床表層の粒度分布は、全粒子が移動する状態においても粗粒化し、その下層は粗粒化することが示される。これは、山地河川の河床表層が洪水直後においても粗粒化しており、下層は粗粒化している事実をよく説明できる。上述の粒度分布式の一般性は、河床表層と下層との粒子交換現象をいかに的確に評価するかにかかっている。ここでは、上・下層の境界における粒子の移動速度と表層の表面における粒子移動速度とが比例するという仮定を設けて、これを評価している。これに基づいて、河床材料の粒度分布、流砂の粒度分布および河床変動に関する数値シミュレ-ションを行い、粒度分布の予測式の構造を検討している。さらに、定常給水、非定常給水、定常給砂、給砂なしなど、広範な条件下において水路実験を行い、ア-マ-コ-トや流砂に関するデ-タを蓄積し、これらと数値シミュレ-ションの結果を比較検討している。山地河川にみられる河床表層のアーマーコートは、従来の選択的輸送の概念では説明し得ない。本研究では、選択的輸送の概念に加えて河床を構成する砂礫層内における粒子交換現象を考えて、アーマーコートの形成過程を説明しようとしている。これによりば、河床表層の粒度分布は、全粒子が移動する状態においても粗粒化し、その下層は細粒化することが示される。これは、山地河川の河床表層が洪水直後においても粗粒化しており、下層は細粒化している事実をよく説明できる。ここでは上・下層の境界における粒子の移動速度と表層の表面における粒子移動速度とが比例するという仮定を設けて、これを評価している。これに基づいて、河床材料の粒度分布、流砂の粒度分布および河床変動に関する数値シミュレーションを行い、粒度分布の予測式の構造を検討している。さらに、定常給水、非定常給水、定常給砂、給砂なしなど、広範な条件下において水路実験を行い、アーマーコートや流砂に関するデータを蓄積し、これらと数値シミュレーションの結果を比較検討している。これによれば、河床表層の粒度分布は、全粒子が移動する状態においても粗粒化し、その下層は細粒化することが示される。

これは、山地河川の河床表層が洪水直後においても粗粒化しており、下層は細粒化している事実を説明できる。上述の粒度分布式の一般性は、河床表層と下層との粒子交換現象をいかに的確に評価するかにかかっている。ここでは上・下層の境界における粒子の移動速度と表層の表面における粒子移動速度とが比例するという仮定を設けて、これを評価している。これに基づいて、河床材料の粒度分布、流砂の粒度分布および河床変動に関する数値シミュレ-ションを行い、粒度分布の予測式の構造を検討している。さらに、定常給水、非定常給水、定常給砂、給砂なしなど、広範な条件下において水路実験を行い、ア-マ-コ-トや流砂に関するデ-タを蓄積し、これらと数値シミュレ-ションの結果を比較検討している。
転写因子Smad8による新たなBMPシグナル制御機構の解明

Bone Morphogenetic Protein (BMP)は、異所性骨化や生理的骨形成に重要なサイトカインである。BMPの活性は、受容体を介し転写因子Smadによって伝達されることが知られている。本研究では、構成的活性型Smadを構築しBMPシグナルの分子メカニズムの解明を行った。BMPシグナルを伝達するSmadは、相同性の高いSmad1, Smad5およびSmad8が知られている。構成的活性型Smad1/5/8を構築しC2C12細胞に過剰発現させBMP特異的なルシフェラーゼ・レポーターアッセイと、骨芽細胞の分化指標であるALP活性の測定を行った。すると、Smad8は、Smad1あるいはSmad5に比べBMP活性が著しく低い事がわかった。Smad8の機能を検討すると抑制型SmadであるSmad6やSmad7と同様に短時間のBMP処理でmRNAレベルが増加した。さらに、C2C12細胞にSmad8を過剰発現させBMP処理すると抑制型Smad同様にBMP活性を抑制した。また、内在性のSmad8をノックダウンすることでBMP活性が上昇する事がわかった。そこで、Smad8のDNA結合能及びタンパク結合を検討すると、BMPシグナルに対する抑制効果の作用点は、シグナル伝達型のSmadに直接作用すると考えられた。以上の結果より、Smad8がネガティブフィードバックを形成する因子である事が示唆された。現在、より詳細な分子メカニズムを生化学的、分子生物学的に検討中である。また、組織学的な手法を用いてin vivoにおけるSmad8の生物活性について解析を行う予定である。Bone Morphogenetic protein (BMP)は、生理的骨形成及び異所性骨形成において重要な役割を果たすサイトカインである。BMPの細胞内シグナルは、転写因子Smad (Smad1, Smad5, Smad8(別名Smad9))が受容体によるリン酸化を受けて活性化されることで伝達される。本研究では、Smad1、Smad5、Smad8(Smad9)のリン酸化を模倣した構成的活性型変異体を構築し、BMPシグナルの機能解析を行った。前年度の研究から、Smad8は、Smad1やSmad5に比べ著しく転写活性が低く、むしろBMPシグナルを抑制することが判明した。そこで、本年度は、Smad8によるBMPシグナル抑制の分子メカニズムを検討した。Smad8とSmadシグナルの抑制因子の結合を免疫沈降法で検討すると、Smad8は、Smad1に比べ抑制因子との結合能が高いことが判明した。Smad8による抑制効果がシグナル伝達型のSmadに直接作用することが考えられたため、Smad8とSmad1のタンパク結合を確認した。すると、Smad8とSmad1の複合体が形成されることがわかった。さらに、in vivoでのSmad8の生物活性を検討するため、マウス胎児でのSmad8 mRNAの発現を継時的に観察した。その結果、Smad8 mRNAの発現パターンは、シグナルを伝達するSmad1やSmad5とは異なり、シグナルを抑制するSmadであるSmad6やSmad7と高い相関が認められた。以上の結果より、従来、BMPシグナルを伝達するSmadと考えられていたSmad8は、Smad1やSmad5と複合体を形成し、ドミナントネガティブにBMPシグナルを抑制することが明らかとなった。26年度が最終年度であるため、記入しない。病態生理学26年度が最終年度であるため、記入しない。平成25年度には、構成的活性型変異体を用いてSmad8の分子メカニズムを解析する事を計画した。BMP特異的なレポーターアッセイ、免疫沈降ーウエスタンブロット、DNAプルダウンアッセイ等の分子生物学的手法を駆使しSmad8による新規のBMPシグナル調節機構を解明する事に成功した。また、その作用機序はシグナル伝達型のSmadに直接作用する新規のメカニズムである事が判明した。BMP処理によってSmad8 mRNAの発現が増加する事がわかったため、Smad8のプロモーター解析を試みた。しかし、Smad8上流のプロモータ配列をPCR法でクローニングしたが、BMP応答領域は存在しなかった。この結果は、BMP応答性に発現するSmad8が、特殊な発現制御によって調節されている可能性を示唆する。平成25年度のin vitroの実験からSmad8によるBMPシグナル抑制機構の作用機序について明らかにする事ができた。平成26年度は、その新規の機構で働く制御因子を探索しより詳細な分子メカニズムを明らかにする事を計画している。また、平行してin vivoにおける生理的なSmad8の役割について解析を行う。平成25年度の実験結果からSmad8がシグナル伝達型のSmadに直接作用している事が考えられるため、Smad経路のco-activatorあるいは、co-repressorに対するSmad8の直接の作用を免疫沈降ーウエスタンブロット法あるいはtwo-hybrid法を用いて検討する。さらに、in situ hybridization法で、マウス組織切片を用いて、Smad8 mRNAの発現部位、発現細胞について解析する。特に、骨形成とSmad8発現の関連に着目して実験を行う予定である。
希土類錯体水溶液の加水分解反応過程とその材料合成への応用

希土類酸化物の機能性材料への応用は、単独で用いられるよりも他の元素群の化合物との多成分系で用いられる場合が多く、複合化のプロセスが工業的にも基礎研究においても非常に重要である。既に、各種前駆体を用いる調製方法は、均一分散もしくは均一組成を得る有効な合成法として提案し、前駆体として、加水分解反応を用いた水酸基もしくは酸素を架橋配位子とした多核錯体の合成に取り組んだ。本研究においては、希土類イオンの単核および多核錯体の水溶液内における3ヶ月以上の長時間に亘る加水分解反応過程を超音波物性を中心とした物性測定およびイオンクロマトグラフィー、X線回折、並びにUV-VIS測定による構造の両面から詳細に検討を加え、加水分解過程を明らかにすることを試みた。その結果、種々のpHにおいて調製された溶液について、いずれも初期においては断熱圧縮率は増加しており、溶液内において嵩高い構造をもつ溶存種が生成したことが示唆された。30日経過した後、定常状態に達しているが、初期pHが高いものほど、断熱圧縮率は高くなっており、溶液内の水酸化物イオンが関与する錯体形成反応が生じていることが示唆された。以上の経時変化の測定においては、150日以上経過後も溶液には沈殿、濁りは生じず透明な均一溶液を保ち、従来考えられているよりも加水分解反応が非常に遅く、沈殿生成も生じない事から安定な多核錯体が形成されていることが支持された。また、既に開発している各種酸化物薄膜の水溶液製膜法である液相析出法を応用し、金属フルオロ錯体水溶液系にランタン錯体を添加し、酸化チタン薄膜との共析複合化について検討した。種々のランタン錯体の添加を試みたが、EDTA錯体を用いることにより、析出薄膜中へLa/Ti比=0.45の組成まで複合化が可能となった。析出薄膜中のランタン含有量は、添加時の溶液pHに大きく影響され、チタン錯体とランタン錯体との競争加水分解反応に起因すると結論された。