hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
完全バーチャルリアリティシミュレータを用いた歯科臨床技術訓練プログラムの開発

平成29年度の結果を踏まえて、本学歯学科平成30年度4年生に対して歯科用バーチャルリアリティシステム「シモドント」で練習した群(以下S群)と練習しないで直接マネキン内の顎模型のメラニン人工歯の第一大臼歯咬合面に対して内側性の1級インレー窩洞を切削させた群(以下C群)とで、形成面の外形と形成量の比較を行った。両群とも研究参加者は10名ずつで、終了後には結果を開示するとともにアンケート調査を行った。結果は、研究開始前に作成しておいた理想的な外形と比較して、両軍ともに統計学的な有意差は認められなかった。ただし、S群の窩洞形成外形は全体的に小さめになる傾向があったのに対し、C群では大小さまざまな外形となり傾向は認められなかった。研究開始前に作成しておいた理想的な窩洞との形成量の比較については、いくつかの方法で行うことを試みたが、形成量自体がかなり少量であったために信頼性のある形成量の差異の測定はできなかった。比較方法としては、メラニン人工歯の形成前後の重量比較、理想窩洞形成人工歯と被験者が形成した人工歯の重量比較、CAD/CAM用光学印象での比較などである。被験者の終了後アンケート結果としては、平成29年度のアンケート調査結果の内容を踏まえて、被験者へのシモドント使用方法の説明をわかりやすくしたこと、また、レストのおき方などを正しく説明したことなどの結果、全体的に肯定的な意見が多くみられた。研究実績の概要にも記載したが、マネキン内の顎模型での人工歯切削量の比較が、形成量自体がかなり少量であったために信頼性のある形成量の差異の測定はできなかった。すなわち当初考えていた方法では誤差が大きくなりすぎて、統計学的処理に信頼性が低くなることが判明した。そのため、う蝕除去を想定した人工歯の内部形成量の比較することはやめて、令和元年度は、クラウン支台装置形成を課題としてこの2年間の実施経験を参考にして再度ボランティア学生を募集して実施することとした。なお、この2年間の実施経験で、初めてシモドントを使用する被験者に対する使い方の説明方法は確立できたので、被験者のシモドン使用の巧拙による事前訓練自体の差についてはほとんどなくすことができると考えている。また、2年間の研究参加者からのアンケート結果の分析では、終了後の多くの参加者自身の感覚的な感想ではあるが、シモドントでの事前練習は、その後もマネキン内での人工歯切削に役に立ったという意見が多かった。従って、上記に記載したように被験者への課題は変更するが、それ以外の研究プロトコールはほとんど変更せずに実施する予定である。学生が臨床実習時に患者治療を行う際に、臨床実習開始前に人工歯が植立された顎模型をマネキン内に入れて、実際の臨床現場で使用しているタービンを用いて訓練を行うのが従来からの方法であった。しかしこの訓練法では、切削に用いたバーはすぐに消耗するので交換が必要、切削された人工歯も交換が必要、さらにエアーを作成するコンプレッサーや下水システムが必要である。すなわち非常に無駄なゴミが生じることになる。これに対して、完全バーチャルシミュレーションシステムのシモドントを用いることで、一切の無駄なゴミを出さすに、何度でも繰り返し訓練が可能である。そこで本研究は、このシモドントでの訓練により初学者が効率的に学習可能な実習カリキュラムの開発を目的とした。初年度では、歯科医師免許取得後2-7年を経過した者10名を被験者として、シモドントでのI級窩洞形成と従来のマネキン内でのメラニン人工歯で同じ窩洞を形成させ、両者の比較を行った。その結果、シモドントでの歯質切削量の方がメラニン人工歯よりもやや多くなる傾向が認められた。次に2級複雑窩洞についても同様にシモドントとメラニン人工歯での窩洞形成を行わせ、両者の比較を行った。その結果やはりシモドントの方が全体的に切削する量が多くなる傾向が認められた。被験者には両方の窩洞形成終了後に結果を開示してからアンケート調査を行った。その結果、シモドントの方が切削量が多くなる理由として、指を固定する部分が一定にできないこと、その分バーのぶれが大きいこと、といったコメントが出された。ただし、これらを改善できれば、歯学生が歯を切削する初期段階の訓練としてはかなり価値があるのではないかとの感想が多く出された。今後、得られたこれらの形成量の比較、アンケートの集計結果を踏まえて、低学年歯学生に対しての実施プログラムを作っていくこととしている。研究実績概要に記載したように、平成29年度に予定していた研究内容はほぼ実施できている。

ただし、S群の窩洞形成外形は全体的に小さめになる傾向があったのに対し、C群では大小さまざまな外形となり傾向は認められなかった。研究開始前に作成しておいた理想的な窩洞との形成量の比較については、いくつかの方法で行うことを試みたが、形成量自体がかなり少量であったために信頼性のある形成量の差異の測定はできなかった。比較方法としては、メラニン人工歯の形成前後の重量比較、理想窩洞形成人工歯と被験者が形成した人工歯の重量比較、CAD/CAM用光学印象での比較などである。被験者の終了後アンケート結果としては、平成29年度のアンケート調査結果の内容を踏まえて、被験者へのシモドント使用方法の説明をわかりやすくしたこと、また、レストのおき方などを正しく説明したことなどの結果、全体的に肯定的な意見が多くみられた。研究実績の概要にも記載したが、マネキン内の顎模型での人工歯切削量の比較が、形成量自体がかなり少量であったために信頼性のある形成量の差異の測定はできなかった。すなわち当初考えていた方法では誤差が大きくなりすぎて、統計学的処理に信頼性が低くなることが判明した。平成30年度においては、平成29年度に実施して得られた結果を分析して、初学者(歯学生)に対して臨床技術修練プログラムを作成して、ボランティアを募集して実施する。実施プログラムとしては、平成29年度に歯科医師を用いて行ったプログラムを基本とするが、シモドント及び実際に人工歯をマネキン内で形成するシミュレーターについての使い方を充分に説明することを加える予定である。さらに当初のの予定では、実施対象の募集ボランティア学生については、本学の第2,第3学年の歯学生とする予定であったが、学生のカリキュラムの関係で、まず第4学年の学生を対象に行うことに変更し、現在準備を進めているところである。6月中旬からの実験開始を目指して、必要な材料の調達、ボランティア学生案内のパンフレット作成、研究参加の同意書の作成、等の準備を行っている。そのため、う蝕除去を想定した人工歯の内部形成量の比較することはやめて、令和元年度は、クラウン支台装置形成を課題としてこの2年間の実施経験を参考にして再度ボランティア学生を募集して実施することとした。なお、この2年間の実施経験で、初めてシモドントを使用する被験者に対する使い方の説明方法は確立できたので、被験者のシモドン使用の巧拙による事前訓練自体の差についてはほとんどなくすことができると考えている。また、2年間の研究参加者からのアンケート結果の分析では、終了後の多くの参加者自身の感覚的な感想ではあるが、シモドントでの事前練習は、その後もマネキン内での人工歯切削に役に立ったという意見が多かった。従って、上記に記載したように被験者への課題は変更するが、それ以外の研究プロトコールはほとんど変更せずに実施する予定である。
二次元電子系素子の界面電子状態の時空間変化の機構解明と素子特性向上

二次元電子系材料を用いた素子(2D-FET)の特性の実測値は、理論値を下回る。本研究では、、o-SXSに時間分解能を賦与した時空間オペランドX線分光(o-STXS)を開発し、2D-FETの電子状態の時空間変化を観測する。2D-FETのどの界面が、どの時間ドメインでキャリア輸送特性に影響するのかを解明し、2D-FETの素子特性を理論限界まで押し上げるための知見を得ることを目指す。
名前呼び計算体型のための型システムによるプログラム検証

本課題では,名前呼び評価戦略を持つ関数型言語を対象とした型システムによる検証手法についての研究を進めている.本年度は,名前呼び関数型言語の核となる単純な言語(単純型付きラムダ計算の簡単な拡張)に対して型システムを構築し,その健全性を証明した.これにより,名前呼び関数型言語で書かれたプログラムを検証することができるようになった.また,この手法はHaskell等の必要呼び評価戦略の関数型言語にも応用することができる.現在,本手法に基づく検証器のプロトタイプを作成中である.また,ここまでの研究成果をまとめ,現在,論文投稿の準備中である.型システムを構築する際,当初は認識できていなかった課題がいくつか見つかった.主に,型システムの精度が悪い(検証できてほしいプログラムが検証できない)という問題があったが,解決策を見つけている.具体的には,値呼びのプログラムでは関数を呼び出す際に引数部分が評価されるため,評価が失敗しないための事前条件は関数の呼び出し時点で検証すればよい.しかし,名前呼びのプログラムでは,関数を呼び出しただけでは引数部分は評価されず,実際にその引数が使われる時点で検証しなければならない.これを実現するためには既存の値呼び用の型システムからの本質的な改良が必要となった.この問題を解決するため引数の事前条件を表現できるように型を拡張した.また,Liquid Haskellの型システムと我々の型システムが比較不能であることを明らかにした.これについては,Liquid Haskellの手法の一部を用いることで,どちらの型システムよりも高精度な型システムを構築することができると考えている.名前呼び戦略を持つ関数型言語に対する十分な検証能力を持つ型システムが構築できた.新たな課題が出てきたため,申請書の計画とは異なっているが,有用な結果が得られている.引き続き計画に従って研究を進める.理論的な成果が出ている一方,実験が計画より遅れているため,実装・実験に注力する.本課題では,名前呼び評価戦略を持つ関数型言語を対象とした型システムによる検証手法についての研究を進めている.本年度は,名前呼び関数型言語の核となる単純な言語(単純型付きラムダ計算の簡単な拡張)に対して型システムを構築し,その健全性を証明した.これにより,名前呼び関数型言語で書かれたプログラムを検証することができるようになった.また,この手法はHaskell等の必要呼び評価戦略の関数型言語にも応用することができる.現在,本手法に基づく検証器のプロトタイプを作成中である.また,ここまでの研究成果をまとめ,現在,論文投稿の準備中である.型システムを構築する際,当初は認識できていなかった課題がいくつか見つかった.主に,型システムの精度が悪い(検証できてほしいプログラムが検証できない)という問題があったが,解決策を見つけている.具体的には,値呼びのプログラムでは関数を呼び出す際に引数部分が評価されるため,評価が失敗しないための事前条件は関数の呼び出し時点で検証すればよい.しかし,名前呼びのプログラムでは,関数を呼び出しただけでは引数部分は評価されず,実際にその引数が使われる時点で検証しなければならない.これを実現するためには既存の値呼び用の型システムからの本質的な改良が必要となった.この問題を解決するため引数の事前条件を表現できるように型を拡張した.また,Liquid Haskellの型システムと我々の型システムが比較不能であることを明らかにした.これについては,Liquid Haskellの手法の一部を用いることで,どちらの型システムよりも高精度な型システムを構築することができると考えている.名前呼び戦略を持つ関数型言語に対する十分な検証能力を持つ型システムが構築できた.新たな課題が出てきたため,申請書の計画とは異なっているが,有用な結果が得られている.引き続き計画に従って研究を進める.理論的な成果が出ている一方,実験が計画より遅れているため,実装・実験に注力する.英語論文についての校正費は,今年度中に投稿準備が完了しなかったため計上しなかった.これを来年度の英文校正費に当てる.
スペクトル拡散通信をチップ内多重通信に用いた情報処理システムに関する研究

VLSIシステムの極限微細化・高並列化・低電圧化に伴う内部配線数およびノイズの増大等,配線に起因する諸問題の軽減を目的として,本研究者らは,CDMA(符号分割多重伝送)技術に基づくスペクトル拡散技術を集積回路の配線削減,高信頼化に適用した「スペクトル拡散情報処理」を提案している.携帯電話等の無線通信向けに開発された従来のCDMA方式においては,送受信のキャリヤの同期回路およびマルチパスフェージング等を補正する等化回路など複雑な処理回路が要求される.これに対し,チップ内有線CDMAにおいては,上述の回路が不要となる一方,配線遅延に起因する送受信キャリヤ(M系列)の1チップ以内程度の位相誤差の補正が新たに必要となることが明らかとなった.平成11年度の研究成果として,多値キャリヤの導入により,配線遅延に起因する同期誤差をも完全に除去する新しい多値符号分割多重(MV-CDMA)技術を提案した.平成12年度は,電流モードCMOSアナログ回路に基づく相関器の設計とLSI試作に関する検討,および通信処理シミュレータMATLABを用いたチップ内CDMA方式の通信の観点からの定量的評価を行った.まず,従来,大きな面積を占めていた相関回路のコンパクト化を目的として,相関演算に要求される乗算機能と積分機能をそれぞれトランジスタのスイッチング機能とコンデンサへの電流値の蓄積によって実現することにより,回路規模の削減を図った.さらに,相関器のレイアウトを実施し,LSI試作へ向けた検討を行った.また,提案した多値M系列を用いたチップ内CDMA通信のノイズ・位相誤差に対する耐性を,MATLABを用いて評価を行った.その結果,ビットエラーレート(BER)に基づく誤り率の評価においても本提案方式の有効性が定量的に明らかとなった.近年,VLSIシステムの極限微細化・高並列化・低電圧化のトレンドに伴い,内部配線の激増,さらには配線間クロストーク等の雑音に起因する問題が深刻となりつつある.本研究課題では配線問題を本質的に解決するために,これまで情報通信の分野で用いられてきた信号の高効率伝送の概念を,チップ内および基板上に取り入れた新しい演算処理方式「スペクトル拡散情報処理」の可能性を検討することを目的としている.本年度は,スペクトル拡散通信に基づく情報処理の応用として画像処理を検討した.スペクトル拡散画像処理の利点として,(1)M系列に基づく基底を用いることにより,一般的に使われるDCT基底が不得手であった文字情報等の複雑な画像の高圧縮が可能,(2)耐ノイズ性に優れた符号の性質を利用することにより,画像伝送中に混入したノイズの誤差を2次元的に拡散する自動訂正機能などが期待される.しかし,従来のスペクトル拡散処理は1次元の音声信号処理を対象にしており,2次元画像の高効率な処理手法はほとんど研究がなされていない.また,「疑似」直行系列を用いているため符号間干渉が存在し,画像劣化の要因となる.この問題を解決するため,本研究では,まず,M系列基底を厳密に直交化し,M変換と呼ぶ2次元画像処理に適した直交交換アルゴリズムの確立を行った.その結果,本画像処理は,スペクトル拡散により画像の階調のダイナミックレンジが圧縮可能である性質を利用し,帯域制限された伝送路またはノイズ環境下においてSN比を確保しつつ画像を伝送可能であることが明らかとなった.今後は,本画像処理の電子透かしへの応用,また,専用ハードウェア化などの検討を行う予定である.VLSIシステムの極限微細化・高並列化・低電圧化に伴う内部配線数およびノイズの増大等,配線に起因する諸問題の軽減を目的として,本研究者らは,CDMA(符号分割多重伝送)技術に基づくスペクトル拡散技術を集積回路の配線削減,高信頼化に適用した「スペクトル拡散情報処理」を提案している.携帯電話等の無線通信向けに開発された従来のCDMA方式においては,送受信のキャリヤの同期回路およびマルチパスフェージング等を補正する等化回路など複雑な処理回路が要求される.これに対し,チップ内有線CDMAにおいては,上述の回路が不要となる一方,配線遅延に起因する送受信キャリヤ(M系列)の1チップ以内程度の位相誤差の補正が新たに必要となることが明らかとなった.平成11年度の研究成果として,多値キャリヤの導入により,配線遅延に起因する同期誤差をも完全に除去する新しい多値符号分割多重(MV-CDMA)技術を提案した.平成12年度は,電流モードCMOSアナログ回路に基づく相関器の設計とLSI試作に関する検討,および通信処理シミュレータMATLABを用いたチップ内CDMA方式の通信の観点からの定量的評価を行った.まず,従来,大きな面積を占めていた相関回路のコンパクト化を目的として,相関演算に要求される乗算機能と積分機能をそれぞれトランジスタのスイッチング機能とコンデンサへの電流値の蓄積によって実現することにより,回路規模の削減を図った.さらに,相関器のレイアウトを実施し,LSI試作へ向けた検討を行った.また,提案した多値M系列を用いたチップ内CDMA通信のノイズ・位相誤差に対する耐性を,MATLABを用いて評価を行った.その結果,ビットエラーレート(BER)に基づく誤り率の評価においても本提案方式の有効性が定量的に明らかとなった.
高等教育におけるアクセシビリティ支援の人類学的研究

本研究では、日本の大学における障害のある学生の支援現場に注目し、アクターネットワーク理論をヒントに、アクセシビリティ支援の仕組みを明らかにすることを目的とした。具体的には、複数大学での調査をもとに、主に人的支援に関して、支援に関わる要素をアクターとして捉え、アクター間の繋がりを分析するとともに、支援方法ごとのアクターの重要性について考察を加えた。成果として、見落とされがちなアクターの重要性と、一見人に頼らざるを得ない支援方法を見直す可能性を指摘した。また、アクターの確保が難しい場合に、アクターの代替が行われており、このことが柔軟な支援方法の形成に繋がっていることを示した。本研究では、日本の大学における障害のある学生(以下、障害学生)の支援の現場に注目し、障害等に由来するニーズにいかに対応するかについて、人類学的観点から調査・分析を行い、障害学生支援の現状整理を行うとともに支援の構造を明らかにすることを目的とする。近年、日本の多くの高等教育機関において障害学生の修学支援の対応が急務とされている。また、グローバルな障害に関する法整備の動きを受け、物理的・社会的アクセシビリティ(利用しやすさ・わかりやすさ)への関心と需要が高まっている。さらにICTの進歩や支援技術の導入は、大学における障害学生支援の方法にも大きな影響を与えている。これらを踏まえ本研究では、アクターネットワーク理論をヒントに、障害学生支援の運営とコーディネート業務に目を向け、人、モノ、制度、情報といったアクターがいかに組み合わされて支援実施に至るのかを明らかにすることを目指す。平成26年度は、主に以下の3点を実施した。(1)日本国内の大学における障害学生支援の現状の整理:独立行政法人日本学生支援機構の全国調査および障害学生支援の事例集等を資料として、全国的な支援の現状整理を図った。また、近隣大学での障害学生支援に関する情報の収集を行った。(2)支援の現場での支援運営事例の蓄積:広島大学の学内支援の拠点を中心に、日々支援内容が決定され支援が実施されるプロセスに注目し、日常的なアクセシビリティ支援の事例の蓄積を行った。(3)支援に関するアクターの洗い出し:(1)(2)より、支援に関するアクターの洗い出しを試みた。支援体制、支援機器、支援の質、支援者の負担のほかに、「時間」や「場所」といった要素がアクターとなりうる可能性が明らかになった。本研究は、日本の大学における障害のある学生(以下、障害学生)の支援の現場に注目し、障害等に由来するニーズにいかに対応するかについて、人類学的観点から調査・分析を行い、障害学生支援の現状整理を行うとともに支援の構造を明らかにすることを目的としている。アクターネットワーク理論をヒントに、障害学生支援の運営とコーディネート業務に目を向け、人、モノ、制度、情報といったアクターがいかに組み合わされて支援実施に至るのかを明らかにすることを目指す。平成27年度は、平成26年度に行った(1)日本国内の大学における障害学生支援の現状の整理(2)支援の現場での支援運営事例の蓄積(3)支援に関するアクターの洗い出しの成果を踏まえ、複数大学におけるアクセシビリティ支援の仕組みの整理を試みた。具体的には、広島大学の事例整理に加えて、障害学生支援の体制づくりを行う山口大学の状況についてまとめるとともに、岡山大学に訪問し障害学生支援担当者へのインタビューを行った。複数大学における調査では各大学での長期現地調査が難しいため、当初は、支援運営のプロセス(支援に関する情報の流れや人的支援の流れ)に的を絞って調査予定であったが、研究代表者の異動を機に立地や規模、組織、カリキュラム等を踏まえたアクセシビリティ支援モデル・支援の仕組みの比較が可能となっている。本年度は、これら情報整理・調査で得た資料をもとに、支援にアクターがどう関わるのかを明らかにしようと試みた。平成27年度の研究実施計画では、昨年度から引き続き実施する支援現場での調査に加え、複数大学の障害学生支援担当者へのインタビューを予定した。年度中、主に山口大学における障害学生支援の現場において支援に関する事例を積み上げた。また広島大学、山口大学、岡山大学における障害学生支援について情報整理し、岡山大学では障害学生支援担当者にインタビューを行うことができた。また、前年度に洗い出した支援に関するアクターについて、上記大学の支援状況を念頭におきつつ、ノートテイクやガイドヘルプ等、特に人的支援にかかわるアクターの関係性を検討した。本年度の調査に加えて、新たに他大学の事例を追加して検証を重ねていきたいところであるが、この点は次年度も引き続き実施することとしたい。本年度、アクセシビリティ支援モデルの比較のための準備は順調に進んでおり、研究活動は「概ね順調に進展している」と評価した。本研究は、日本の大学における障害のある学生(以下、障害学生)の支援の現場に注目し、障害等に由来するニーズにいかに対応するかについて、人類学的観点から調査・分析を行い、障害学生支援の現状整理を行うとともに支援の構造を明らかにすることを目的とした。平成26年度に行った障害学生修学支援に関するアクターの洗い出し、平成27年度に複数大学の事例からヒントを得たアクセシビリティ支援の仕組みとその脆弱性への対応についての成果を踏まえ、最終年度である平成28年度は、障害学生修学支援のうち特に支援業務の要である相談対応と、課題が多いとされる人的支援について、アクター間の関係性に注目しながら検証した。特定大学での障害学生支援のあり方を左右するアクターは、大学規模、立地、組織、カリキュラム、障害等によるニーズ等が挙げられるが、支援を実施するにあたっては、支援スキル、支援のための時間や場所などのアクターが重要となってくる。

支援現場では、重要なアクターの確保が難しい場合に、代替するアクターの生み出しや活用が行われており、このことが柔軟な支援方法の形成に繋がっている。例えば、相談業務を行う人員が不足する場合は新たに相談用の「場所」を確保してスムーズな対応を目指したり、支援のための「機材」の導入を試行したりしている。また、遠隔ノートテイク等の新たな支援方法は、リアルタイムで授業が行われる場所に人員を配置するという従来型の人的支援で重要となる「時間」「場所」「人員」といったアクターの比重を軽くするものである。障害学生支援アクターネットワークは、在籍する学生の支援ニーズ、担当部署と学内の他部署や学外機関・他大学との連携、支援機器の導入、人員の配置、カリキュラム変更等により随時、形を変えていくものである。障害学生支援のアクターネットワークの変成と今後のあり方については、今後の研究でも注目していきたい。本研究では、日本の大学における障害のある学生の支援現場に注目し、アクターネットワーク理論をヒントに、アクセシビリティ支援の仕組みを明らかにすることを目的とした。具体的には、複数大学での調査をもとに、主に人的支援に関して、支援に関わる要素をアクターとして捉え、アクター間の繋がりを分析するとともに、支援方法ごとのアクターの重要性について考察を加えた。成果として、見落とされがちなアクターの重要性と、一見人に頼らざるを得ない支援方法を見直す可能性を指摘した。また、アクターの確保が難しい場合に、アクターの代替が行われており、このことが柔軟な支援方法の形成に繋がっていることを示した。平成26年度は、全国調査報告書等の資料を用いて日本の大学における障害学生修学支援の現状を整理するとともに、支援の現場においてアクセシビリティ支援に関わる事例の蓄積を行った。さらにこれらをもとに、支援に関するアクターの洗い出しを行った。支援の現場での事例蓄積の作業では、特に支援者の派遣業務について詳細データを収集し、支援者派遣に係るリスクを整理するとともに、リスク対応に関して議論した。予定していた支援の仕組みの解明については十分でなく更に分析が必要であるが、本研究ではアクターの洗い出しと支援の仕組みの解明のステップを、研究期間を通じて検討する課題と位置付けており、その他の工程は順調に進展していることから、研究活動は「概ね順調に進展している」と評価した。平成28年度は、追加調査と支援モデルの汎用性の検証を行う本事業の最終年度である。平成27年度までの調査での不足分を補いつつ、複数大学の障害学生支援に関して比較分析を行う予定である。平成26年度・27年度の研究成果を踏まえ、引き続き、大学における障害学生支援の現場をフィールドに、アクセシビリティ支援に関する事例蓄積を行いながら、アクターの検証・支援モデルの汎用性の検証を進めて、支援の仕組みの解明と支援のモデル化を図りたい。
顎口腔機能解析装置の開発

三次元舌運動解析装置を用いて骨格性反対咬合者と正常者の母音発音時の舌運動の計測と音声分析を行い比較検討した。被験者には、発音や聴覚に異常が認められない正常咬合者3名(男子3名)および骨格性反対咬合者3名(女子3名)を用いた。被検音は日本語5母音(/a/、/i/、/u/、/e/、/o/)を用いた。被験者はフランクフルト平面と床とがほぼ平行となる状態にし、楽な姿勢で椅子に座らせた。発音時の舌運動を計測するために、三次元舌運動計測装置を装着した状態で十分に発音練習をさせた後、発声音に特に異常が認められないことを確認した後で、会話レべルで発音させ、発声音および舌運動を記録した。その結果以下のことが分かった。1)母音-母音間距離では、前後方向で正常者に比べ骨格性反対咬合者の距離が大きかったが、上下方向では骨格性反対咬合者の距離が小さかった。2)安静位-母音間距離では、正常者に比べ骨格性反対咬合者の距離が大きかった。3)左右方向の距離は正常者、骨格性反対咬合者を問わずいつれの計測項目においても前後的、上下的距離より小さかった。4)骨格性反対咬合者では各母音のFI、F2がともに正常者に比べて狭い範囲に分布していた。以上より、骨格性反対咬合者は、正常者と比べて母音発音時の舌の運動範囲は上下的には狭く、前後的には広いことが分かったが、調音点の分布する領域は上下的にも前後的にも狭いことが示唆された。我々が開発した三次元舌運動解析装置を用いて骨格性反対咬合者と正常者の母音発音時の舌運動を計測し比較検討した。被験者には、発音や聴覚に異常が認められない正常咬合者3名(男子3名、平均年齢27.9歳)および骨格性反対咬合者3名(男子1名、女子2名、平均年齢20.7歳)を用いた。計測装置を装着した状態で十分に発音練習をさせた後、発声音に特に異常が認められないことを確認した後で、会話レベルで発音させ舌運動を記録した。計測項目は1)母音-母音間距離.2)安静位-母音間距離の2項目である。3)左右方向の距離は正常者、骨格性反対咬合者を問わずいづれの計測項目においても前後的、左右的距離より小さかった。発音時の舌運動を計測するために、三次元舌運動計測装置を装着した状態で十分に発音練習をさせた後、発声音に特に異常が認められないことを確認した後で、会話レベルで発音させ、発声音および舌運動を記録した。

1)母音-母音間距離では、前後方向で正常者に比べ骨格性反対咬合者の距離が大きかったが、上下方向では骨格性反対咬合者の距離が小さかった。2)安静位-母音間距離では、正常者に比べ骨格性反対咬合者の距離が大きかった。3)骨格性反対咬合者では各母音のF1、F2がともに正常者に比べて狭い範囲に分布していた。以上より、骨格性反対咬合者は、正常者と比べて母音発音時の舌の運動範囲は上下的には狭く、前後的には広いことが分かったが、調音点の分布する領域は上下的にも前後的にも狭いことが示唆された。
マイクロアクチュエータ・アレイによる圧覚とすべり覚の融合呈示

触覚の受容器はヒトの手および掌に多数分布して存在しており,触覚認識において滑り力が刺激として重要な役割を有していることがわかってきている.したがって,圧覚を呈示するポイントを分布して配置するだけでは不十分であり,一つの触覚呈示ポイントが圧覚と滑り覚を同時呈示できると有効であると考えられる.本研究では,一つの触覚呈示ポイントにおいて圧覚と滑り覚が同時に呈示できる触覚呈示ポイントを開発し,それを多数配置してアレイ状に構成した触覚ディスプレイを開発することを目的としている.その実現のためのキーパーツとして,研究期間内にシリアル形とパラレル形の二種類の二軸アクチュエータを開発してその特性を調べた.また,その研究と平行して,マスタマニピュレータに触覚ディスプレイを搭載して仮想作業に関する研究も進めた.滑り覚と圧覚を同時呈示できるマウスを開発して,仮想図形の識別に同時呈示が有効であることも確認した.精度の点でパラレル形アクチュエータの方が優れていることが分かったため,研究期間内の後半ではパラレル形二軸アクチュエータを中心に研究を進めた.開発した二軸アクチュエータをマイクロロボットハンドに応用するためにニューラルネットワークによる新しい制御方法も研究した.その結果,変位,電圧の現在値,昇圧・降圧の情報と次のステップに与えるべき電圧の増分値の組を学習させ,その結果を積分してそれを入力層にフィードバックさせる新しいネットワークを考案した.実験の結果,マイナーループが複数ある複雑なPZTアクチュエータの履歴特性でも精度よく学習できることがわかった.本研究で開発されたアクチュエータ技術は,触覚呈示やマイクロマニピュレータに広く応用できると考えている.触覚の受容器はヒトの手および掌に多数分布して存在しており,触覚認識において滑り力が刺激として重要な役割を有していることがわかってきている.したがって,圧覚を呈示するポイントを分布して配置するだけでは不十分であり,一つの触覚呈示ポイントが圧覚と滑り覚を同時呈示できると有効であると考えられる.本研究では,一つの触覚呈示ポイントにおいて圧覚と滑り覚が同時に呈示できる触覚呈示ポイントを開発し,それを多数配置してアレイ状に構成した触覚ディスプレイを開発することを目的としている.その実現のためのキーパーツとして,研究期間内にシリアル形とパラレル形の二種類の二軸アクチュエータを開発してその特性を調べた.また,その研究と平行して,マスタマニピュレータに触覚ディスプレイを搭載して仮想作業に関する研究も進めた.滑り覚と圧覚を同時呈示できるマウスを開発して,仮想図形の識別に同時呈示が有効であることも確認した.精度の点でパラレル形アクチュエータの方が優れていることが分かったため,研究期間内の後半ではパラレル形二軸アクチュエータを中心に研究を進めた.開発した二軸アクチュエータをマイクロロボットハンドに応用するためにニューラルネットワークによる新しい制御方法も研究した.その結果,変位,電圧の現在値,昇圧・降圧の情報と次のステップに与えるべき電圧の増分値の組を学習させ,その結果を積分してそれを入力層にフィードバックさせる新しいネットワークを考案した.実験の結果,マイナーループが複数ある複雑なPZTアクチュエータの履歴特性でも精度よく学習できることがわかった.本研究で開発されたアクチュエータ技術は,触覚呈示やマイクロマニピュレータに広く応用できると考えている.触覚認識において,指先に加わる圧覚だけでなく滑り力が刺激として重要な役割を有していることがわかってきている.本研究では,一つの触覚呈示ポイントにおいて圧覚と滑り覚が同時に呈示できる触覚呈示ポイントを開発し,それを多数配置してアレイ状に構成した触覚ディスプレイを開発することを目的としている.本年度では,2軸のアクチュエータ・アレイを構成する基本要素を開発するため,2本のバイモルフPZTアクチュエータの動作方向を直交させるように直列に接続したアクチュエータを新しく製作しその動作特性を検証した.バイモルフPZTアクチュエータとして,点字セルSC9およびSC2(いずれもKGS社製)に使用されているアクチュエータを使用した.先端に発生するxおよびy方向の変位と力を同時計測するために,レーザー変位計,2軸力覚センサ,x-yテーブル,DC電源,D/Aコンバータボード,コンピュータなどから構成される実験システムを製作した。また,上述の実験的検討を進める一方で,今後のアクチュエータ製作の設計指針を得ることを目的として,梁近似による簡易計算式の導出も行った.実験では,先端がフリーな状態での電圧-変位関係を求める実験と,電圧一定条件で変位-力関係を求める実験を行った.後者の実験では,一定電圧として50,100,150,200Vの4条件を採用した.その結果,先端がフリーな状態では,xおよびy方向ともに200Vの印加電圧で約1mmの変位を生じた.しかし,負荷が加わると,2本のアクチュエータのうち,先端に位置するアクチュエータの運動方向(y方向)に関するバネ剛性が,根元に位置アクチュエータの運動方向(x方向)に比べて約1/5に低下することがわかった.このアクチュエータを呈示装置として採用した場合,xとy方向のせん断力の値が異なることを意味しており,改良を要することがわかった.また,定式化した簡易計算式の計算結果と実験結果の比較も行った.

その結果,x方向については実験結果と計算結果はほぼ一致したが,y方向については大きな差異が認められた.以上の結果は,いずれも根元のアクチュエータの剛性不足によることが原因であるため,次年度で改良設計を進める予定である.前年度に開発した圧覚せん断力呈示素子の改良を行うとともに,同じく前年度に試作したマスタ・ハンド・マニピュレータシステムの改良も併せ行った.前年度試作した圧覚せん断力呈示素子の剛性が不十分であることを踏まえ,PZTアクチェータ素子自体の性能向上を継続して行うとともに,バイモルフPZTアクチュエータを2本並行に配列する方式を検討した.その結果,y方向の感度の方がx方向のそれらよりも約2倍の大きいことがわかった.平成16年度では,5倍の差があったことに比べると,xおよびy方向の感度を大幅に揃えることができた.上述の結果を踏まえて,xおよびy方向の感度の差をさらに減少させることを目的として,2本のバイモルフPZTアクチュエータをある角度を設けて接続することによって構成された新しい2軸アクチュエータを開発した.シミュレーションを実施することにより,本アクチュエータの諸元の最適値を求めた.また,PZTアクチュエータが有する非線形性およびヒステリシス特性を補償することを目的に,多層パーセプトロンによる新しい補償法を開発した.シミュレーションでは,非線形性およびヒステリシス特性をほぼ完全に補償できることを確認した.現在マイクロ加工を進めており,来年度早々に実機による検証実験を実施する予定である.本マイクロアクチュエータシステムの応用研究についても次のように進めた.マスタ・ハンド・マニピュレータシステムについては,組み立てによる誤差累積により初期状態での呈示ピンの凹凸という大きい問題があった.そこで当該年度では,組み立て時に精度を補償できるような構造となるように改良設計を実施した.これについても製作は完了して,2本指で仮想物体を把握して仮想物体の柔らかさや表面の凹凸形状などを感じ取る予備実験を現在継続している.本年度も,1)2軸マイクロアクチュエータの改良・開発,3)マスタ・ハンド・マニピュレータシステムの改良・開発,3)心理物理実験による呈示装置の評価法の3方向から研究を行った.まず,マイクロアクチュエータの改良・開発に関しては,前年度新しく考案した「ハの字」形バイモルフPZTアクチュエータの効果を実験的に検証した.検証実験では,まずヒステリシス補償をしない条件で動作特性を調査した.左右のアクチュエータに同位相の電圧を印加すると,移動関節がy軸方向に沿って運動し,逆位相の電圧を印加すると,x軸方向に沿って運動することを確認した.軸からの偏差も5%以内で十分使用できることがわかった.また,PZTアクチュエータが有する非線形性およびヒステリシス特性を補償することを目的に,昨年度開発した多層パーセプトロンによる新しい補償法の改良をすすめた.シミュレーションでは,マイナーループを含くむ電圧履歴を与えても非線形性およびヒステリシス特性をほぼ完全に補償できることを確認した.実機を用いた実証実験では,左右のアクチュエータのヒステリシス特性を多層パーセプトロンに学習させた後に円形経路に沿わせる実験を実施した.円形経路に沿って可動端が運動できることを確認したが,直径に対して20%程度理想軌道から外れることも確認したため次年度で改良を進める.次に,マスタ・ハンド・マニピュレータシステムに関する研究では,制御システムの構築を主に行い,新しい制御ボードの設計製作を行い将来実施する実験の準備を進めた.
頭蓋内動静脈短絡モデルを用いた脳動静脈奇形循環動態の解明に関する研究

脳動静脈奇形(arterio-venous malformation:AVM)の摘出術中・術後に、脳浮腫や脳内出血などの致命的な合併症をきたす症例が存在するが、この病態は未だ解明されていない。動物実験のモデルとして、頚部における動静脈短絡モデルが報告されているが、実際のAVMとは循環動態が異なり、適切なモデルではないとの批判が多い。そこで我々は大腿静脈をグラフトとして、脳表の動脈と上矢状静脈洞間に血管吻合することで頭蓋内に動静脈シャントを作成し、盗血による局所低潅流状態をきたすモデルを作成した。本モデルの循環動態を検討すると、シャントを作成した中大脳動脈領域ではシャント量の増加に伴い局所の脳血流は低下したが、前大脳動脈領域では明らかな相関を認めなかった。すなわち脳内に局所的に低潅流領域が出現し、これまでの大脳半球全体での低潅流モデルとは異なり、よりAVMの循環動態に近いモデルであった。そして、この低潅流領域はシャント閉鎖により消失した。またこのモデルの低潅流領域では二酸化炭素に対する血管反応性が低下していることが明らかとなり、これまでの臨床の場で述べられている循環動態とも近似していた。本モデルによる慢性実験により動静脈シャント下での脳循環動態、動静脈シャント閉塞時の局所脳循環動態を明らかにすることで、術中・術後の重大な合併症である脳浮腫や出血をきたす機序を解明し得るものと思われる。しかし、本モデルはあくまで動静脈短絡のモデルであり、脳動静脈奇形とは本質的に異なるものと思われる。今後この相違点を明らかにしていかなければならないと考えている。脳動静脈奇形(AVM)摘出術後に脳浮腫や脳内出血などの致命的な合併症を来す症例が存在するが、この病態は未だ解明されていない。動物実験のモデルとして、頚部における動静脈短絡モデルが報告されているが、実際のAVMとは循環動態が異なり、適切なモデルではないという批判が多い。そこで我々は頭蓋内において動静脈シャントを作成し、盗血による局所低灌流状態を来すモデルを作成し、AVMの循環動態に近いモデルであることを報告した(第52回日本脳神経外科学会総会、1993年、東京)。このモデルを用い、低灌流領域におけるCO_2に対する血管反応性を検討すると、シャント開放前には正常に保たれていた血管反応性はシャント解放後に低下していた。また、シャントを閉鎖すると低灌流領域は前値に復するが、血流低下が大きいものは一過性に前値を越えること、その後に前値に復することが明らかとなった(第53回日本脳神経外科学会総会、1994年、徳島)。すなわち低灌流領域にはvasoparalysisを来していることが推測され、AVMでこれまで報告されている現象に近い病態であることが理解される。今後、急性実験では血管内血流量の変化、特に血圧の変動に伴う経時的変化を検討する。更に急性実験の結果を踏まえて、慢性実験を行い慢性脳乏血モデルを作成する。以上の知見からより安全な治療法の選択および手術合併症の予防が可能になるものと思われる。脳動静脈奇形(AVM)の摘出術中・術後に脳浮腫や脳内出血などの致命的な合併症を来す症例が存在するが、この病態は未だ解明されていない。そこで我々は大腿静脈をグラフトとして脳表の動脈と上矢状洞間に血管吻合することで頭蓋内に動静脈シャントを作成し、盗血による局所低潅流状態を来すモデルを作成した。

本モデルの循環動態を検討すると、脳内に局所的に低潅流領域が出現し、これまでの大脳半球全体での低潅流モデルとは異なり、よりAVMの循環動態に近いモデルであった。そして、この低潅流領域はシャント閉鎖により消失した。またこのモデルの低潅流領域は二酸化炭素に対する血管反応性が低下している事が明らかとなり、これまで臨床の場で述べられている循環動態とも近似していた。本モデルによる慢性実験により動静脈シャント下での脳循環動態、動静脈シャント閉塞時の局所脳循環動態を明らかにすることで、術中・術後の重大な合併症である脳浮腫や出血を来す機序を解明し得るものと思われる。しかし、本モデルはあくまで動静脈短絡のモデルであり、脳動静脈奇形とは本質的には異なるものと思われる。今後この相違点を明らかにして行かなければならないと考えている。
基本転写因子TFIIDに支配される標的遺伝子群の網羅的単離とそのプロモーター特性

コアプロモーター構造を認識する基本転写因子TFIIDは、転写調節因子から受け取った信号を転写量の増減へと変換する上で中心的な役割を果たす。我々はTAF1のTBP機能阻害領域TANDがTFIIDによる転写活性化の分子スイッチとして機能する可能性を示すとともに、コアプロモーターの認識能に異常をきたすtaf1点変異体を複数単離し(N568Δ,T657K)、その解析を進めてきた。TFIIDを含む普遍的転写因子間の機能的ネットワークの実体を明らかにしていくためには、それぞれの標的遺伝子を網羅的に単離するというゲノム生物学的手法が極めて有効である。昨年度までに、DNAチップにより同定したTAND標的遺伝子の一つであるHIS4について詳しい解析を行い、制限温度下における転写量減少の原因は、転写調節因子BAS1の有する複数種類の転写活性化ドメイン(AD)のうち、C端側に存在するAD(以下AD^*と略する)からのシグナルが特異的に阻害されるためであることを明らかにした。今年度はこの系についてさらに解析を進め、AD^*による転写活性化にはTANDのみならずBAS2との直接的な相互作用も重要であることを明らかにした。また興味深いことに、コアクチベーター能を有するMediator複合体の構成成分の一つであるMED9の機能は、BAS1のN末端側ADによる転写活性化に必要であったが、AD^*による転写活性化には不要であった。さらにTANDΔmed9Δ二重変異株を用いた解析から、両因子は酵母の生育ならびにpolyA+ mRNAの転写において重複した機能を有することが示された。またChIP on chip法を用いてTAF1タンパク質のプロモーターローディングをゲノムワイドに解析したところ、従来考えられていたモデルとは異なり、TFIIDがほぼ全てのクラスII系プロモーターに結合していることが示唆された。
ヒトNADH-シトクロムb_5還元酵素の電子伝達の分子機構

これまでに、摂南大学・高野らとの共同研究によりヒトNADH-シトクロムb_5還元酵素の3次構造を明らかにした。この結果から、本酵素の94番目のThrが補酵素FADのイソアロキサジン環のN5原子から約3A^^○の距離にあることが示された。そこで本研究では、既に確立していた本酵素の大腸菌における大量発現系をもとに、部位特異的変異法によりThr-94を種々のアミノ酸残基に置き換えた変異酵素を作製し、その酵素学的パラメータを測定することにより、本残基の反応における役割を明らかにすることによって反応機構の本質を理解することを目的としている。これまでにThe-94をSer,Ala,Cys,Asnに置換した発現プラスミドを作製したが、Thr-94→Alaの変異では活性をほとんど検出できず、本残基は酵素活性に必須であると考えられた。Thr-94→Serの活性は野生型とほぼ同程度で、94番目にOH基があることが重要であると考えられた。Thr-94→Asnの変異では、活性が約0.2%に低下していたが、stopped flow法で測定した還元半反応は、野生型と同程度の速度を保っており酸化半反応速度が特異的に遅くなっていると考えられた。これらの結果からThr-94は反応に極めて重要であると結論した。現在これらの変異酵素の3次構造を解析すべく、大量精製、結晶化を行なっている。
量子物質とエンタングルメント構造

量子コンピューティングに代表される次世代技術の実現には物質中の量子力学的効果の制御が極めて重要であるが、量子物質研究は未だ黎明期にあり、量子計算などの技術革新を支える理論的基盤の形成が必須の課題となっている。本研究では量子物質の背後に潜むエンタングルメント構造に着目することでその理論的枠組みを構成する。特に量子エンタングルメントを横糸として、量子多体系、ホログラフィー原理、量子情報、量子重力理論に渡る学際的なアプローチでその本質に迫る。また量子エンタングルメントを指標とした量子物質の特徴付けと、量子エンタングルメントそのものの新たな定式化を模索する。
コクシジウム原虫の腸管内発育ステージにおける低酸素適応エネルギー代謝の解明

鶏コクシジウム症の制圧は、鶏畜産物の生産現場において、重要な課題である。本研究では、安全な新規薬剤の開発を目指した。病原性の高いEimeria tenellaについて、ミトコンドリア精製方法の確立および酵素活性測定系を構築することができた。この測定系を用いて、各種化合物の阻害効果を解析したところ、いくつかの化合物で呼吸鎖活性の阻害が確認できた。また、侵入型虫体を精製し、これらの化合物での殺虫効果を解析した結果、μMのオーダーで殺虫効果がみられた。今回確立した解析系は、Eimeria属原虫の呼吸鎖代謝経路の解明および新規シード化合物の薬剤スクリーニングに有用であると考えられた。鶏Eimeriaによるコクシジウム症の制御は、養鶏農家における生産性向上に直結する重要な課題である。しかし、現行の抗コクシジウム剤は、詳細な薬理作用が不明のものが多い。最も病原性の高いE. tenellaは、盲腸粘膜固有層での第二代無性生殖期にシゾントが約数十倍の大きさとなり、内部に200個以上のメロゾイトを包含する。我々は、シゾントの爆発的増殖にはエネルギー産生がその生存基盤を支えていると考えている。しかし、発育の場となる腸管内は低酸素環境下であり、一般に知られる代謝経路とは異なる酸素を用いないエネルギー代謝系が作動し寄生適応していると推測している。本研究課題では、Eimeria原虫のステージ変換による代謝適応、およびステージ特異的な代謝経路を明らかにし標的分子を同定して、鶏や人体に影響のない安全な薬剤を創出することを目的とした。本年度は、エネルギー代謝関連の基盤情報を得るため、精製が容易な外界発育期について、RNA Sequencingを行った。E. tenella (NIAH株)の生鮮オーシストを28°Cで培養し、0、24、48、96時間後の胞子形成中のオーシスト、およびin vitroで脱嚢させたスポロゾイトからtotal RNAを精製し、cDNAを合成後、Genome Analyzer IIxにより塩基配列を決定した。Assembleの結果得られたcontigについて、NCBI database等によりBLAST検索を行い、アノテーション付けを行った。結果、E. tenellaの代謝関連酵素の遺伝子配列を決定することができた。いくつかの代謝関連酵素についてReal-time PCRによりmRNA発現の定量解析を行い、胞子形成後48時間でこれらの発現が最も高いことが分かった。また、エネルギー産生の中心となるミトコンドリア複合体IIの部分配列を得て、RACEにより全長を解読した。予測されるアミノ酸配列からペプチド抗体、および大腸菌によりリコンビナントタンパク質を作成し、ポリクローナル抗体を作製できた。鶏コクシジウムは鶏の消化管に寄生し、分化増殖過程で粘膜を著しく破壊する。その結果、感染鶏は下痢を呈し、増体率の著しい低下、そして重症例では血便を呈し、死に至る。現行の抗コクシジウム剤は予防薬として飼料に添加されるが、生産物への薬剤残留問題から、その使用は厳しく制限されている。本研究では、原虫特異的に作用する新規抗コクシジウム剤の開発を目指し、解析を進めている。昨年度の解析により、形態学的およびトランスクリプトーム解析により、コクシジウム原虫は、機能性を示唆するミトコンドリアを有することが確認できた。そこで、本年度は、タンパク質レベルでその性状を明らかにするため、原虫ミトコンドリアの精製方法の確立を目指した。既報のホモジナイザーによる破砕では、精製効率が悪いことが分かった。結果として、N2キャビテーションによる破砕が最も効率が良く、そして吸光度変化により、ミトコンドリアの酵素活性を詳細に測定することに成功した。精製したミトコンドリアは、4°Cでの保存では48時間でその活性が3割低下するが、グリセロール添加-80°C保存では比較的保持されることが分かった。今回確立したin vitroの解析系は、Eimeria原虫の薬剤開発に繋がる呼吸鎖代謝経路の解明に有用であると考えられた。養鶏現場において、鶏コクシジウム症の制圧の成否は、生産性に直結する重要な課題である。本症は、Eimeria原虫により引き起こされるが、抗原虫作用を有する飼料添加物は発症は抑えられるものの、感染を完全に阻止する事はできず、また生産物への残留問題等から使用制限が厳しく設けられている。そのため、安全かつ確実に原虫を殺滅できる新規薬剤の開発が希求されている。前年度、E. tenellaスポロゾイトのミトコンドリアを精製する方法を確立できた。本年度は、精製ミトコンドリアを用いて、ゲノム上で確認できたNADH dehydrogenases Type II (NDH2)やmalate:quinone oxidoreductase (MQO)を含む呼吸鎖酵素について、シトクロムcの酸化により酵素活性の測定を行った。その結果、NADHを基質としたNDH2からの電子伝達の比活性が341nmol/min/mgと最も高かった。この測定系により、いくつかの阻害候補化合物を用いて、酵素活性を測定したいところ、阻害効果が認められた。今回確立した解析系は、Eimeria属原虫の薬剤開発に繋がる呼吸鎖代謝経路の解明および新規薬剤スクリーニングに有用である。E. tenella原虫について、ミトコンドリアの精製方法が確立され、また酵素活性を測定することができた。また、いくつかの阻害化合物において、酵素活性の阻害が確認できた。

鶏が本原虫に感染した場合、水様性、血様性の下痢症を呈し、肥育高率の低下、産卵率の低下をきたす。現在使用されている抗コクシジウム剤は、薬剤残留問題および投与鶏への副作用等から、厳しい制限が設けられている。本研究では、安全でより確実に原虫感染を阻止できる新規薬剤の開発を目指した。これまでに鶏コクシジウムの中で最も病原性の高いE. tenellaについて、ミトコンドリア精製方法の確立および酵素活性測定系を構築することができた。本年度は、この測定系を用いて、各種化合物の阻害効果を解析した。これまでにミトコンドリア呼吸鎖を阻害することが知られている各種化合物を用いて、in vitroでE. tenellaミトコンドリアに対する阻害効果を調べたところ、いくつかの化合物で呼吸鎖活性の阻害が確認できた。また、侵入型虫体を精製し、これらの化合物での殺滅効果を解析した結果、μMのオーダーで殺虫効果がみられた。今回確立した解析系、および酵素活性の阻害および殺虫効果が確認できた化合物は、Eimeria属原虫の新規薬剤開発に繋がる呼吸鎖代謝経路の解明および新規シード化合物の薬剤スクリーニングに有用であると考えられた。鶏コクシジウム症の制圧は、鶏畜産物の生産現場において、重要な課題である。本研究では、安全な新規薬剤の開発を目指した。病原性の高いEimeria tenellaについて、ミトコンドリア精製方法の確立および酵素活性測定系を構築することができた。この測定系を用いて、各種化合物の阻害効果を解析したところ、いくつかの化合物で呼吸鎖活性の阻害が確認できた。また、侵入型虫体を精製し、これらの化合物での殺虫効果を解析した結果、μMのオーダーで殺虫効果がみられた。今回確立した解析系は、Eimeria属原虫の呼吸鎖代謝経路の解明および新規シード化合物の薬剤スクリーニングに有用であると考えられた。原虫ミトコンドリアの精製方法を確立できた。これにより、in vitro酵素活性の測定系を構築でき、今後、原虫ミトコンドリアの性状解析や化合物による阻害試験を実施することが可能となったため。今後、その他の化合物により、精製ミトコンドリアでの酵素活性阻害を検証すると共に、精製虫体を用いて、実際に殺滅効果を有するかを評価する。寄生虫学原虫ミトコンドリアの性状解析や化合物による阻害試験を実施する。RNA Sequencingの解析結果から、原虫の各種エネルギー代謝関連酵素および呼吸鎖関連酵素の塩基配列が明らかとなった。これにより、腸管内発育ステージでの比較が可能となった。平成27年4月に申請者は、大阪府立大学に異動となり、新所属でのラボの立ち上げや教育業務へのエフォートが重なった結果、研究計画の実施の遅延が発生した。しかし、新しい機材等の使用が可能となり、補助事業の目的をより精緻に達成できる可能性があるため、延長して、実験を行う。本年度解析を行った原虫のミトコンドリア精製方法の確立について、再現性を確認するための実験が予定より遅れました。結果として、測定系の構築に成功しましたが、その結果、酵素活性の測定の1部を次年度に実施することになったためです。