hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒト褐色脂肪細胞が産生する新規分泌たんぱくの機能解明

褐色脂肪細胞は、白色脂肪細胞とは対照的に、余剰エネルギーを放散し非震え熱産生に寄与する細胞である。しかしながら、ヒト成人における褐色脂肪細胞の存在は最近まで分かっておらず、ヒトの褐色脂肪細胞の機能と役割には未解明の部分が多い。また、褐色脂肪細胞が何らかの液性因子を産生し、それらが全身的な代謝調節にどのような役割を担っているかについては、これまでほとんど明らかにされていない。本研究では褐色脂肪細胞が産生する液性因子の解析とその機能解析を目的として行った。DNAマイクロアレイ解析を行って、ヒト褐色脂肪細胞と白色脂肪細胞との遺伝子発現プロファイルをゲノムワイドに解析した結果、褐色脂肪細胞が選択的に産生し、細胞外に分泌されると予想されるいくつかのたんぱくを見出した。これらたんぱくにFLAGを融合させたキメラたんぱくの遺伝子を構築し、電気穿孔法で培養細胞株に導入した。抗FLAG抗体を用いたウェスタンブロットにて解析した結果、培養細胞株のライセートにFLAG融合たんぱくの発現が認められた。他方で、RNA interferenceによってUCP1をノックダウンしたヒト褐色脂肪細胞を作成し、種々のアッセイに供したところ、UCP1を発現する褐色脂肪細胞よりは低いものの、一部の機能については発揮されることが示唆され、さらにこれらは液性因子を介する可能性が考えられた。したがって、褐色脂肪細胞は全身的に作用する液性因子を分泌することで、UCP1非依存性の機能を果たしている可能性が示唆された。本研究の成果は、糖尿病やメタボリック症候群の理解と制御に結びつく可能性が期待できる。褐色脂肪細胞は、特異的にミトコンドリア内膜に発現するUCP1(Uncoupling protein 1)がプロトン濃度勾配をATP合成とカップルせずに解消することによって、脂肪酸を酸化分解したエネルギーを熱として放出する細胞であり、エネルギー出納と糖脂質代謝調節に関与する細胞である。また内臓型肥満、耐糖能異常と脂質代謝異常の是正に重要な役割を果たす。しかしながら、UCP1を介する以外の機能、とくに液性因子を介した機能については、ほとんど知られていない。我々は、褐色脂肪細胞を誘導する技術を開発したので、本研究ではこの技術を用いて、褐色脂肪細胞が産生する液性因子の解析とその機能解析を行った。DNAマイクロアレイ解析を行って白色脂肪細胞との遺伝子発現プロファイルをゲノムワイドに解析した結果、褐色脂肪細胞が選択的に産生し、細胞外に分泌されると予想されるいくつかのたんぱくを見出した。これらたんぱくの遺伝子にFLAGを融合させたキメラ遺伝子を構築し、培養細胞株に導入し、またマウスに静脈内トランスフェクションしてin vivo発現を試みた。このマウス血清および肝臓のライセートを抗FLAG抗体を用いたウェスタンブロットにて解析した結果、FLAG融合たんぱくの存在は認められず、一方培養細胞株のライセートでは認められた。他方で、UCP1をノックダウンした褐色脂肪細胞を作成し、マウスに移植して種々のアッセイに供したところ、UCP1を発現する褐色脂肪細胞よりは低いものの一部の機能が示唆され、これらは液性因子を介する可能性が考えられた。本研究の成果は、糖尿病やメタボリック症候群の再生医療に結びつく可能性が期待できる。
戦歿没者寡婦特設教員養成所に関する歴史的研究―戦時下における教師教育の変容―

1、戦歿者寡婦特設教員養成所の設置は、1937年以降中国戦線の拡大に伴って増加した戦死者と戦歿者寡婦の生活不安を解消する施策として、厚生省が主導して具体化した。戦歿者寡婦特設中等教員養成所は東京女子高等師範学校に、戦歿者寡婦特設小学校教員養成所は6女子師範学校(東京・宮城・岐阜・兵庫・広島・熊本)に、戦歿者寡婦特設幼稚園保姆養成所は奈良女子高等師範学校に設けられた。兵庫養成所は1942年3月に廃止、奈良幼稚園保姆養成所は1943年3月に廃止・中等教員養成所に改編された。敗戦後、軍国主義を一掃するという占領政策の下で、小学校教員養成所は1946年3月、中等教員養成所は1948年3月に廃止された。2、広島・熊本小学校教員養成所と東京中等教員養成所以外は定員を充足せず、全期間を通じた修了者は、小学校教員養成所では728人(定員760人)、幼稚園教員養成所では99人(定員150人)、中等教員養成所では246人(定員270人)であった。3、生徒(177人、1939年入学)の学歴は、高等女学校卒137人、師範学校卒1人、実業学校卒34人、実業補習学校卒4人、青年学校卒1人であった。夫の軍隊における階級は、兵が39人、下士官が72人、将校が66人であった。127人が扶養すべき子どもを抱えていた。4、厚生省が旅費・宿泊費を援助し、修了時に靖国神社、宮城への参拝旅行が実施された。天皇への感謝と神となった夫に「国家奉公の信念」を示す最も重要な行事であった。参拝旅行は1943年まで行われた。5、教員となれたのは数十万に及ぶ戦歿者寡婦のなかではわずかでしかなかったが、個々の戦歿者寡婦にとっては経済的自立可能な職業を獲得するうえで恰好の制度として機能した。1,戦歿者寡婦特設教員養成所について、関係した女子師範学校・女子高等師範学校沿革史にもとづいて、厚生省(軍事保護院)における準備過程、および文部省・設置予定府県との協議を経て、女子師範学校(東京・宮城・岐阜・兵庫明石・広島三原・熊本)、女子高等師範学校(東京・奈良)に設置するにいたる過程を整理した。2,政府の戦歿者寡婦・戦歿者遺児などの戦歿者遺族対策に関する資料を、『内務厚生時報』、『北海道庁公報』中心に調査・収集し、整理・内容分析を行った。3,戦歿者寡婦特設教員養成所に関する統計を『内務厚生時報』によって収集・整理し、趨勢のおおよそを把握した。4,大衆的婦人雑誌である『主婦の友』を通覧し、戦歿者寡婦および戦歿者寡婦特設教員養成所に関する記事を収集し、整理・内容分析を行った。5,戦歿者寡婦特設教員養成所にかかわる学校文書について、既に収集した兵庫県明石女子師範学校文書(神戸大学)、宮城県女子師範学校文書(宮城県庁文書)、広島県三原女子師範学校文書(広島大学)、奈良女子高等師範学校文書(奈良女子大学)、東京女子高等師範学校(お茶の水女子大学)関係資料の整理・内容分析を行った。

6,道府県警察沿革史にもとづいて、戦時下の徴兵遺家族・戦歿者寡婦に対する加害犯罪の取り締まり、発生件数、戦歿者寡婦の「不義」など戦時犯罪の発生と取り締まりを整理し、世戦歿者寡婦が衆人環視にさらされていたばかりでなく、日常的に警察の監視下におかれていたことを整理した。7,戦歿者寡婦特設教員養成所が刊行した「要覧」「一覧」の整理・内容分析を行ない、制度の概要・入所者の動向、教育内容の概要を把握した。1,軍人援護会刊行資料の所蔵状況を調査した。2,軍人援護会が刊行していた『軍人援護』『ほまれの家』の所蔵状況調査を行った。3,『軍人援護』『ほまれの家』中の戦歿者寡婦対策および戦歿者寡婦特設教員養成所関する記事を収集した。4,奈良女子大学所蔵沿革資料中の特設幼稚園保姆養成所、中等教員養成所に関する資料を収集した。5,奈良県公文書中の特設幼稚園保姆養成所、中等教員養成所に関する資料を調査した。6,岐阜大学・岐阜県文書館において、岐阜県特設教員養成所に関する資料の所蔵状況を調査した。7,『奈良新聞』『岐阜日々新聞』中の戦歿者寡婦特設教員養成所に関する記事を収集した。8,上記資料調査の成果を「戦歿者寡婦特設教員養成所の歴史-戦争未亡人へのまなざしと自立と」(『ジェンダーと教育の歴史』)にまとめた。1,軍人援護会機関誌『軍人援護』所蔵状況を調査して通覧し、戦歿者遺族対策、戦歿者遺族対策に関する論説、戦歿者寡婦特設教員養成所の概要など、戦歿者寡婦特設教員養成所関係記事を収集した。2,軍人援護会戦歿者遺族対象とした旬刊誌『ほまれの家』所蔵状況を調査して通覧し、戦歿者遺族対策、戦歿者寡婦特設教員養成所の概要、入所試験問題、靖国神社参拝旅行記録など、戦歿者寡婦特設教員養成所関係記事を収集した。3,岐阜県庁文書中の戦歿者寡婦岐阜特設教員養成所関連史料の所蔵状況を調査し、同養成所の概要に関する史料を収集した。4,戦歿者寡婦岐阜特設教員養成所に関する新聞記事・雑誌記事を収集した。5,戦歿者寡婦奈良特設幼稚園保姆養成所、戦歿者寡婦奈良特設中等教員養成所に関する史料について、奈良女子大学所蔵沿革史料を調査し、幼稚園保姆養成所・中等教員養成所の志願者数、教育課程、皇族来訪記事、行事記録、生徒の出席状況、生徒の訓育状況、生徒の夫の軍隊における階級、養育子女数など、制度ならびに生徒の就学状況の実態に関する史料を収集した。6,『奈良新聞』の所蔵状況を調査して通覧し、戦歿者寡婦奈良特設幼稚園保姆養成所、戦歿者寡婦奈良特設中等教員養成所関係記事を収集した。7,上記諸史料と過年度に収集した史料を整理・分析して、『戦歿者寡婦特設教員養成所史-『戦争未亡人』へのまなざしと自立と」(逸見勝亮・橋本紀子編『ジェンダーと教育の歴史』川島書店、2003年)を公刊し、「戦歿者寡婦奈良特設幼稚園保姆養成所の歴史」(教育史学会第47回大会、2003年9月21日、同志社大学)をロ頭発表した。
前近代人物情報論の構築にむけた花押・筆跡の網羅的収集と汎用的利用に関する研究

昨年度に引き続き、以下の3つの研究ユニットを構成し連携しながら課題を進めた。(a)花押・筆跡情報の蓄積スキームの構築研究では、昨年度構築した花押・筆跡の収集・蓄積用インターフェイス「新花押・筆跡DB」の機能的強化・調整を行ったうえで、新規データ1万件余を生成した。また紙媒体で蓄積してきた「花押カード」のうち、南北朝・室町時代以降分4万件余のデジタルデータへの変換を完了し、メタデータの整備も平行して進めた。なお現用の「花押彙纂データベース」「花押カードデータベース」収載コンテンツ(総計5万点余)につき、新規DBへと統合するためデータ形式の転換など各種調整を進めた。(b)情報学的解析方法の援用による機能高度化研究では、分担研究者大山航を中心に「花押彙纂」所収の花押画像を対象としてデジタル解析方法の研究を進め、従前に比べ極めて効率的な方法を確立することができた。この成果については、「電気・情報関係学会九州支部連合大会」および「人文科学とコンピュータ学会」において賞を授与された。また当該方法論について、史料編纂所と奈良文化財研究所が共同開発した字形自動判読OCRソフト「MOJIZO」へと応用するべく検討に着手した。(c)歴史的人物情報の統合化と共有にむけた発信方法の研究では、前年度「新花押・筆跡DB」に実装した、人物レポジトリとの応答用モジュールにつき、検証を重ねつつ実際の運用に移行した。同モジュールを通じて、花押・筆跡の記主に関する各種情報を参照することが可能となり、正確なデータ蓄積につなげることができた。3つの研究ユニットのそれぞれの課題に関して、「おおむね順調に進展している」と判断している。花押の形態解析につき有効な方法論も確立しつつあり、「MOJIZO」との連携も視野に入れている。既存データの新規DBへの移行、新データの生成・蓄積も予定どおり展開している。実働状態となった「新花押・筆跡DB」へのデータ統合・データ生成を力強く進めるとともに、「東京大学史料編纂所歴史情報データベースシステム(SHIPS)」が擁するDB群・レポジトリとのより有機的な連携を強めてゆく。また花押・筆跡画像の解析技術の革新も踏まえて、史料編纂所および本研究グループの外部との有機的連携を推進してゆくこととする。以下の3つの研究ユニットを構成し連携しながら課題を進めた。(a)花押・筆跡情報の蓄積スキームの構築研究では、花押・筆跡を有効かつ合理的に収集・蓄積するスキームを確立するため、入力・校正インターフェイス「新花押・筆跡DB」システムを構築し、網羅的な収集・蓄積を開始し、その体制を整えたこと、また紙媒体である南北朝時代編纂用「花押カード」約33,000枚、並びに『花押彙纂』『印章彙纂』のデジタルデータへの変換を完了し、テキストデータの整序を進め、データベースへの搭載を準備したこと、が重要な成果である。(b)情報学的解析方法の援用による機能高度化研究では、史料編纂所と奈良文化財研究所が共同開発した字形自動判読OCRソフト「MOJIZO」を「史料編纂所歴史情報システム」(SHIPS)へ導入する環境整備を進め、それとともに、花押の同定にも利用が可能となるよう機能強化について研究を進めた。それらの研究成果等を情報処理学会等の学会・研究会で報告し、関係者の議論を喚起したことに高い意義がある。(c)歴史的人物情報の統合化と共有にむけた発信方法の研究では、人物属性に関わるメタデータとして汎用的に統合利用するため、人物レポジトリおよび人物情報典拠モジュールを「新花押・筆跡DB」システムに実装したことが、重要な成果である。また蓄積された筆跡データの広汎な利活用を推進するため、歴史的文字の学習・研究を目的とした各種DB・アプリ開発グループへのデータ提供について研究を進めた点に高い意義がある。なかでも、花押の形体解析に対応可能な「MOJIZO」の機能高度化については、当該年度の研究において、筆跡と花押との解析方法の相違が認識されており、平成30年度に、人文学・情報学研究者間で、さらに緊密に情報交換を行い、課題の解決を行うことにする。

(c)歴史的人物情報の統合化と共有にむけた発信方法の研究では、前年度「新花押・筆跡DB」に実装した、人物レポジトリとの応答用モジュールにつき、検証を重ねつつ実際の運用に移行した。同モジュールを通じて、花押・筆跡の記主に関する各種情報を参照することが可能となり、正確なデータ蓄積につなげることができた。3つの研究ユニットのそれぞれの課題に関して、「おおむね順調に進展している」と判断している。花押の形態解析につき有効な方法論も確立しつつあり、「MOJIZO」との連携も視野に入れている。既存データの新規DBへの移行、新データの生成・蓄積も予定どおり展開している。基本的に、3つの研究ユニットのそれぞれの課題に関して、計画申請書に記述した計画に従い進めるが、特に留意して進めるべき方策として、本研究ユニット内での議論等を一層緊密に進め、「SHIPSーDB」群との双方向的検索を実現するとともに、「KuLA」等「SHIPS」外部のDBや閲覧システムへの提供・連携の取り組みを推進することとする。実働状態となった「新花押・筆跡DB」へのデータ統合・データ生成を力強く進めるとともに、「東京大学史料編纂所歴史情報データベースシステム(SHIPS)」が擁するDB群・レポジトリとのより有機的な連携を強めてゆく。また花押・筆跡画像の解析技術の革新も踏まえて、史料編纂所および本研究グループの外部との有機的連携を推進してゆくこととする。
固気混相熱流動のためのメニーコアプロセッサを用いた超高速解析エンジンの開発

固気混相流の熱流動現象の数値シミュレーションのために,メニーコアプロセッサなどによる並列計算と相性の良い離散要素法(DEM)-格子ボルツマン法(LBM)ハイブリッド法による高速計算エンジンを作成した。また,連続相として気液二相流を考慮できるように,境界の計算方法に改良を加えたLBMによる気液の密度差の大きい非熱非混合気液二相流の数値シミュレーションプログラムを作成した。現在の高速計算機はメニーコアプロセッサによるものであるが,DEMの分散相の計算が並列化に向いているのに対して,連続相の計算はオイラリアンであり並列化に難があるため,並列計算に適したLBMを連続相の計算に用いる方法を提案した。昨年度は連続相の計算に格子気体法を用いて分散相と連続相の相互作用の検討を行なったが、本年度の前半はその検討を続け、計算および検討の結果を学会で発表した。連続相と分散相の相互作用について、連続相が分散相に及ぼす力を一定の時間間隔での積分により求める方法を採用した。その結果、流体中の粒子の移動は経験式による結果とよく一致した。二相間の相互作用を適切に設定することにより、連続相の計算にセルオートマトン法が適用できることがわかったので、次に、より実際への応用が容易な格子ボルツマン法による連続相の計算プログラムの作成に着手した。格子ボルツマン法には計算対象となる流体の相や物質の数によっていろいろな方法が提案されているが、まずは、最終的な応用を考えて非熱モデルであるが密度差の大きい二相流を扱うことのできるInamuroらのモデルを採用し、3次元の気液二相流を計算することのできるプログラムを作成した。また、境界条件が複雑になることが予想されるため、Chenらの外挿境界条件を組み込んで、複雑な境界条件を比較的容易に設定できるように改良した。この成果は次年度、国際会議で発表予定である。一方、ハードウェアについては、計画当初は本年度8ノードの追加を予定していたが、予算削減のために昨年度の報告書に沿って4ノードの追加を行なった。本年度導入したノードは、CPUの性能は昨年度に導入したノードよりもやや低いが、別のプロジェクトで導入した高性能のGPUを組み込んだのが特徴である。また、Webサーバを構築し、成果公開用のWebページの準備を行なった。本研究の目的は,固気混相流の数値シミュレーションのための離散粒子法に,現在の高性能コンピュータの主流となっている並列計算に適したチューニングをほどこし,数値解析の規模と速度を向上させることである.その方法としては,並列化に難のある分散相の計算に,並列化が容易でスピードアップ率の高い格子ボツルマン法を用いることを提案し,数値計算を実施してきた.平成24年度までに,格子ボルツマン法による連続相の計算コードを作成し,平成25年度は分散相との運動量とエネルギーのカップリングについて検討し,研究を終了する予定であったが,連続相の数値計算法を検討する過程で,連続相として気液二相流を扱うことが可能となり応用範囲が大きく拡張したため,連続相として気液二相流を扱うことのできる離散粒子法を研究するよう計画を変更した.本年度は,Inamuroらによる格子ボルツマン法の非熱二相流モデルを採用し,境界の計算に外挿法を導入し,また粘性係数の補完法にHeらの修正を加えることで,複雑形状に容易に対応でき,密度差の大きい気液二相流を安定してして計算できる計算コードを作成し,数値計算の結果を得ることができた.成果は,日本で開催されたICNMM2013,英国で開催された13th UKHTCおよび9th UK-Japan SMPFで発表した他,平成26年度に北京で開催のIHTS2014および京都で開催の15th IHTCで発表する予定である.固気混相流の熱流動現象の数値シミュレーションのために,メニーコアプロセッサなどによる並列計算と相性の良い離散要素法(DEM)-格子ボルツマン法(LBM)ハイブリッド法による高速計算エンジンを作成した。本研究の目的は、固気混相流の熱流動解析のためのメニーコアコンピュータに適した計算エンジンの開発である。本年度は、研究の初年度として計算手法として離散粒子法の連続相の計算をSIMPLE法から並列化により適した数値解法に置き換える試みと、4ノードのメニーコア並列計算システムの構築を行なった。離散粒子法において、固気混相流の流体を意味する連続相の数値解法としては計算モデルが並列化に適している格子ボツルマン法(以下LBM)を採用する予定であるが、実粒子を意味する分散相との相互作用について検証する必要があるため、本年度はLBMの発想の元となりLBMと同様の計算手法である格子気体法(以下LGA)を用いて分散相と連続相の相互作用の検討を行なった。具体的には、LGAにおける仮想流体粒子の時間刻みと実粒子の運動の時間刻みおよびメッシュの大きさの関係、実粒子の運動に伴うLGAの仮想流体粒子の再配置について、プログラムを作成して条件を振り、実粒子が流体から受ける抗力を経験式と比較して検討した。

再配置の方法によっては実際には見られない圧力波が発生するが、LGAによる計算結果は経験式と良好に一致し、流体と粒子間の相互作用を計算できることがわかった。計算モデルの検討と同時に、1ノードあたりIntel社製の6コアCPUを1個とAMD社製のRadeon HD GPUを2枚実装した、4ノードの並列計算システムを構築した。OpenCLによるプログラムミングを支援する開発環境を導入し、現在、ベンチマークテストの実施に向けて環境を整備しているところである。ベンチマークテストが実施できれば、構築した並列計算システムのコストパフォーマンスや、並列化によるスピードアップの評価が可能となる。本研究の目的は,固気混相流の熱流動に関する高性能な数値シミュレーション・エンジンの開発である。具体的には,数値シミュレーションの方法としては離散要素法(DEM)を利用し,その連続相の計算に格子ボルツマン法(LBM)を用いることで,現在のハイパフォーマンスコンピュータのトレンドである並列計算に最適化した計算コードを開発することを目的としている。まず,DEMの分散相の計算については,研究者のこれまでの成果からそのまま計算コードを移植することで,プログラムを作成した。粒子の並進と粒子同士の衝突に際しての運動の他,熱移動についても対応が可能であることを確認した。次に,連続相の計算のために格子ボルツマン法による流体の数値解析コードを作成した。当初の計画では期連続相は気体単相を想定していたが,作成の過程で,気液二相流にまで拡張して計算コードを作成した。これにより,様々な熱利用デバイスへ応用範囲が広がる。計算の体系としては,最終的に粒子との相互作用を取り込む必要があるため,径の異なる球まわりの流動について数値シミュレーションを行ない,学会発表を行なった。当初の研究計画は3年であったが,途中で在外研究などの共同研究により,本研究課題に関してより発展した成果が出る見込があったので,研究期間を1年間延長した。最終的には,固体の分散相と,流体の連続相の間の運動量カップリング方法を提案し,DEMとLBMのハイブリッド数値計算エンジンを開発した。この結果,従来のDEMと比較して,単体のコンピュータによる計算時間および計算容量に対する並列計算時の性能向上比において,高性能な計算エンジンを開発することができた。現在,研究成果を公開するために学術雑誌への投稿と,Webページへの公開,および科研費のアウトリーチの準備を行なっているところである。熱工学実施計画書によると本年度の研究計画は4つに分類することができるので、それぞれについて達成度を評価する。(1)並列計算機の構築:年度当初に4ノードを追加し計8ノードの並列計算機環境を構築した。プログラムの作成およびコンパイル用にノートPCを導入したので、ディスクサーバとしても使用する1ノードを加えると計9ノードとなる。よって、計画の通りに進展していると評価できる。(2)計算モデルの構築と両相のカップリング:年度最初に格子気体法により連続相を計算するプログラムを作成して計算結果を得たが、格子ボルツマン法を利用した熱モデルの構築には至っていない。また、格子ボルツマン法による連続相のプログラム開発に注力したため、分散相とのカップリングや計算コードの並列化には至っていない。よって、計画よりもやや遅れていると評価する。(3)連続相の計算
黒鉛材の亀裂進展抵抗性と微視構造

本研究の目的は微視的組織・構造を異にする各種の人造黒鉛材及び第1班(山科班)の黒鉛共通試料(15種類)について、室温での亀裂進展抵抗性・破壊機構を応力論・エネルギー論の両面から明らかにすること、及び高温環境下での応力腐食を検討することにより、これら黒鉛材料の破壊機構を環境・微視的構造との関連で明らかにすることである。3種類の形状を異にする破壊力学試験片(Single Edge NotchedBeam・Compact Tension・Double Cantilever Beam)を用い、室温大気中での破壊靭性値,亀裂進展抵抗曲線(R-曲線)の測定を行い、本プロジェクトで開発した非線形破壊力学手法(「無次元荷重-変位汎曲線法」)を用い応力論・エネルギー論の両面から解析を行った。その結果、(1)黒鉛共通試料の応力破壊靭性値(Kic)は、見掛け密度・微視組織・強度等に関係なく、Kic=1.1±0.2MPa√mで表現出来る。(2)亀裂進展の初期過程で観察される著るしい上昇型R曲線挙動は、破面間に発達した粒子架橋により引き起されている。(3)この粒子架橋効果,及び黒鉛結晶層面間のスリップによる塑性変形のため黒鉛材の破壊エネルギー靭性値(Rc)は、他のファインセラミックス・構造用セラミックスに比べ極めて大きく(200J/【m^2】)、亀裂の伝播に対して秀れた抵抗性を示すことが明らかにされた。【H_2】ガスを始め各種雰囲気下での高温応力腐食挙動を破壊力学的に明らかにするための高温炉の製作を行った。現在、室温1000°Cでの真空下における破壊靭性値の測定が行われている。次年度は、黒鉛共通試料を中心にして、【H_2】,CO,【O_2】ガス中で室温1200°Cでの破壊靭性値,応力腐食,R曲線の測定を通じて、核融合炉第一壁材として黒鉛材を使用する際の問題点,壁材に適した黒鉛材微視組織等を考察する。
走査型電気化学/化学発光顕微鏡による光反応/電気化学反応制御とイメージング

走査型電気化学顕微鏡(SECM)は、局所反応化学反応の検出・誘起を可能とするユニークなシステムである。探針-基板間距離および探針サイズをナノメートルオーダーで制御し、空間分解能を向上させるとともに、生体機能表面評価およびデバイス作製・環境センシングに応用した。光ファイバプローブを用いて、カルシウムイオン濃度依存性蛍光試薬を導入した神経様細胞PC12に近接させ、シアフォースシグナルと蛍光強度の同時追跡を実施した。ルミノール水溶液をキャピラリプローブに充填し、電気泳動により極微量のルミノールをプローブ外へ導出することにより、イオン電流と発光シグナルの同時観測を行った。泳動電着法により、酵素(グルコースオキシダーゼほか)修飾金ナノ粒子(直径20nm)アレイ電極の所定の位置への酵素パターニングを行った。酵素活性を触媒電流の増加として電極プローブにて観測できた。ソフトリソグラフィーの一種であるマイクロ・コンタクト・プリンティング法により、ジアフォラーゼ、ペルオキシダーゼ、グルコースオキシダーゼをガラス基板上にパターニングした。原子間力顕微鏡観察より、膜厚はほぼ単一分子層相当であることを確認した。SECMでは、ジアフォラーゼ以外の酵素パターンを単分子層レベルで観測することは困難であった。グルタルアルデヒドなど架橋剤の影響により酵素活性が著しい低下することが確認できた。微細加工技術により作製した細胞チップ上に培養細胞や大腸菌をアレイ化し、遺伝子発現や細胞増殖が良好に行われる環境下で、ベータ・ガラクトシダーゼの発現活性を電気化学的に観測し、薬剤の変異原性、ホルモン受容体結合活性、細胞内シグナル伝達のリアルタイム追跡が可能であることを示した。走査型電気化学顕微鏡(SECM)は、プローブ顕微鏡の中でも化学反応を検出・誘起することが可能なシステムとして独特の位置づけにある。これまでの研究で、探針-試料間距離および探針サイズをナノメートルオーダーで制御することを可能とした。これによりイメージングにおける空間分解能の向上のみならず、局所反応誘起に基づくナノリソグラフィーが可能になる。本研究の目的は、自作のSECMに発光・蛍光・トポグラフィー計測系をハイブリッドしたシステムにより、ナノメートルレベルの生体機能表面を評価し、デバイス作製や環境センシングへ展開することにある。1.ハイブリッドSECMシステムの特性評価:探針のディメンジョンが大幅にスケールダウンしたことを受け、探針-基板間距離を10-50nmで制御することを試みた。PID(比例・積分・微分)制御とスタンディングアプローチ(鉛直方向の動作により試料に与える負荷を軽減)モードにより、イメージ品質の向上と高速化を検討した。探針先端の絶縁膜(パリレンC)を熱風により除去し、100nm以下のナノプローブを再現性よく作製することが可能となった。2.探針近傍の局所電解により次亜臭素酸(HOBr)を発生させ、酵素の失活パターニングの描画に成功した。
MHCクラスII分子の細胞内輸送機構の解明

研究代表者は、グルタチオンSトランスフェラーゼとIi(MHCクラスII分子結合インバリアント鎖)分子の融合蛋白質を作製し、この融合蛋白質をグルタチオン-アガロースに結合させて、アフィニティ精製カラムを作製した。ヒトBリンパ芽球細胞株(SAVC)より可溶化した蛋白質を,このカラムに通すことによりIi分子に対する結合性を有する蛋白質を精製した。カラムより溶出された分画をSDS-ポリアクリルアミドゲル電気泳動により解析したところ、約20kDのバンドを認めたが、これがIi分子に特異的に結合しているか否かについてはさらに検討を要するものと考えられる。単球系の細胞では、γ-インターフェロンによりMHCクラスII分子、Ii分子などの発現が誘導される。MHCクラスII分子の細胞内輸送に関与する他の分子も同時に発現が誘導されるものと考え、ヒト単球系細胞株(THP-1)においてγ-インターフェロンにより発現が誘導される遺伝子の探索を行った。その結果、新たな遺伝子を発見し、GP-1と命名した。この遺伝子の塩基配列を決定したところ、コードされる蛋白質は、GTP結合蛋白質(G蛋白質)群に共通なアミノ酸配列を有していることが判明した。また、データベース探索により既知の遺伝子との比較を行ったところ、最近、線虫の染色体組み換え部位の近傍に位置する遺伝子として報告されたものに相同性を有していることが判明した。さらに申請者は、マウスのGP-1のcDNAを分離して塩基配列の解析を行い、ヒトとマウスのGP-1がアミノ酸レベルで約95%の相同性を有することを見い出した。ノーザンブロット法を用いてこの遺伝子のマウスの各組織におけるmRNAの発現量を検討した結果、脳、胸腺、肺、腎等において高い発現が認められ、肝、心筋、骨格筋等では比較的低い発現レベルであることが判明した。
フィラーの修飾による高熱伝導性フィラー/ポリイミドフィルム作製の連続化技術の構築

30年度は引き続き六方晶窒化ホウ素を添加したフッ素系ポリイミドシートについて、直流電場印加による熱伝導性向上効果について検討した。29年度は一定時間毎に電場の向きを変化させるスイッチング法を用いたが、30年度は電場の向きを変えずに一方向に印加する方法についても検討した。その結果、一方向電場処理によって作製した六方晶窒化ホウ素/ポリイミド複合シートの熱伝導率は、電場処理のないものに比べ大きく上昇し、その上昇率はスイッチング法により作製したものより大きい値となった。さらに、エックス線回折によりシート内の六方晶窒化ホウ素の配向性を調べた結果、電場印加することにより大きく変化していた。また、電場印加時間を1時間ー4.5時間の範囲で変化させ、電場印加時間と複合シートの熱伝導率の関係を調べた結果、本処理時間の範囲では熱伝導率に大きな違いは見られず、さらなる処理時間短縮の可能性が見出せた。さらに、電場処理による複合シートの直流電圧に対する絶縁破壊電圧の変化について検討した結果、電場処理を行うことによって電気絶縁性は低下した。また、30年度は磁場を利用したポリイミド前駆体中のフィラーの配向性の制御による熱伝導性向上についても検討した。フィラーには六方晶窒化ホウ素表面に酸化鉄(マグネタイト)を担持させることによって磁場応答性を高めた複合フィラーを用いた。磁場印加装置は2つのサマリウムーコバルト磁石により複合フィラー/ポリイミド前駆体複合体を挟み、磁場印加を行うものとした。その結果、本磁場処理によりポリイミド複合シートの熱伝導率は大きく向上した。30年度は直流電場印加によるポリイミド複合シートの熱伝導率の向上について、一方向電場印加の有効性を示すことができ、さらに、処理時間が熱伝導率に与える影響について詳細に検討し、短時間処理の可能性を示すことができた。また、印加電圧の効果についても詳細な検討を行い、処理時間1時間の場合、印加電圧が低い場合には印加電圧が上がるにつれポリイミド複合シートの熱伝導率は上昇するが、ある閾値以上の印加電圧では、熱伝導率の変化は見られなかった。これらの結果は、短時間での処理が必要な連続プロセスの基盤となる知見であり、本研究において非常に重要なデータとなる。さらに、ポリマーシートとして重要な物性となる電気絶縁性について、電場処理による低下が明らかとなった。これは、電場印加による六方晶窒化ホウ素の凝集、ならびに熱伝導パスの形成が原因ではないかと推測され、熱伝導性の向上が引き起こされる複合シートの内部構造の解析材料として有力なデータとなる一方、電気絶縁性の改善のための施策が必要となることが示唆された。また、30年度は磁場を印加する方法によってもポリマー内のフィラーの配向を操作し、ポリイミド複合シートの熱伝導性の向上が図れないかを検討したところ、六方晶窒化ホウ素にマグネタイトを担持させ、高い磁場応答性を付したフィラーを作製・利用することによって、サマリウムーコバルト磁石を用いる簡易的な磁場印加方法によっても、熱伝導率を大きく向上させることができた。今後は電場処理によるポリイミド複合シートの高熱伝導化については、より短時間での電場処理の可能性について検討する。これまで1時間以上の処理時間での検討であったが、現状の処理では、連続的に複合シートを作製することは困難である。したがって30年度に引き続き、数分ー60分の範囲での検討を、印加電圧を変化させて行い、短時間処理の可能性について詳細に検討する。また、電場処理に伴う電気絶縁性の低下への対応として、シートを多層構造化し熱伝導性を担うコア構造の外表面に薄い絶縁層を形成する技術について検討する。さらに、実用上最も重要なシート性能の一つである機械的強度ならびに熱的安定性についても評価する。磁場印加による複合シートの高熱伝導化技術については、磁場印加の有効性が確認できたため、次年度は操作条件の詳細な検討を行い、磁場強度(磁石間隔)、印加時間ならびに熱伝導率の関係を明らかにすることによって実用的な処理時間でのプロセス構築を目指す。また、六方晶窒化ホウ素に担持するマグネシウムの量をコントロールし、効率的に熱伝導性の向上が見込まれる複合フィラー作製の指針を構築する。次年度が最終年度となるため、これまでの研究において得られた成果をまとめ、学会発表ならびに論文発表によって速やかに広く公表する。さらに得られるポリイミド複合シートのスペックを明確にするとともに、実用化に向けたプロセス設計の指針を示す。29年度はフィラーを添加したフッ素系ポリイミドについて、電場印加による有効熱伝導率の変化を検討した。その際、直流電場を所定の時間毎に正極と負極を交互に切り替える方法(スイッチング法)を用いた。実験ではN,Nージメチルホルムアミド中で合成したポリアミド酸溶液に、高熱伝導材料である六方晶窒化ホウ素を添加し、攪拌、超音波処理によって溶液中に分散させた。その後、六方晶窒化ホウ素/ポリアミド酸混合溶液を塗布したステンレス板を電極上に設置し混合溶液に電場を印加した。電場印加処理後、イミド化することによって六方晶窒化ホウ素/ポリイミド複合シートを作製した。複合シートの有効熱伝導率は温度傾斜型定常法に基づく装置によって測定した。平均粒径が約10マイクロメートル及び0.5マイクロメートルの六方晶窒化ホウ素の場合、電場印加処理を加えたものは、加えなかったものに比べ有効熱伝導率は大きく向上した。

また、10マイクロメートルの六方晶窒化ホウ素のポリイミド中での配向の程度をXRDによって観察した結果、電場を印加することによって、有効熱伝導率を向上させる構造形成が行われていることが示唆された。また、六方晶窒化ホウ素表面に酸化鉄(マグネタイト)を担持することによって磁場応答性を高めた高熱伝導性フィラーを作製し、次年度以降、磁場印加によるポリアミド酸溶液中における構造形成能の確認、ならびにポリイミド複合シートの有効熱伝導率への影響について検討する。電場印加による有効熱伝導率の向上について、六方晶窒化ホウ素を分散させたポリアミド酸溶液を塗布したステンレス板に1.5 kVの直流電圧を数時間印加した。その際、所定の間隔で正極と負極を入れ替えた。この操作により、最終的に得られる六方晶窒化ホウ素/ポリイミド複合シートの有効熱伝導率は大きく向上することを見出した。さらに、得られた熱伝導率を代表的な熱伝導モデルであるHamilton-Crosserモデルによって相関した。その結果、複合シート中のフィラー形状を表すパラメータを操作することによって電場印加による有効熱伝導率向上の効果を表現できた。したがって、理論面からの検討によっても電場印加によるポリイミド中の六方晶窒化ホウ素の配向構造の変化が示唆された。また、六方晶窒化ホウ素表面上にマグネタイト微粒子を担持させ、磁場に対する応答性を向上させたマグネタイト/六方晶窒化ホウ素複合フィラーを作製した。XRD分析により、得られたフィラーの修飾物質がマグネタイトであることを確認し、また、磁石による簡易テストで、磁力に対して高い応答性を示すことを確認した。六方晶窒化ホウ素以外の高熱伝導性フィラーとして、ナノカーボン(カーボンナノチューブならびにカーボンナノファイバー)のポリアミド酸中での構造形成に取り組むべく、その基礎データとなるナノカーボン/ポリイミド複合シートの有効熱伝導率の調査を行った。さらに、カーボンナノファイバーと六方晶窒化ホウ素を複合化した際の相乗効果についても検討した。30年度は引き続き六方晶窒化ホウ素を添加したフッ素系ポリイミドシートについて、直流電場印加による熱伝導性向上効果について検討した。29年度は一定時間毎に電場の向きを変化させるスイッチング法を用いたが、30年度は電場の向きを変えずに一方向に印加する方法についても検討した。その結果、一方向電場処理によって作製した六方晶窒化ホウ素/ポリイミド複合シートの熱伝導率は、電場処理のないものに比べ大きく上昇し、その上昇率はスイッチング法により作製したものより大きい値となった。さらに、エックス線回折によりシート内の六方晶窒化ホウ素の配向性を調べた結果、電場印加することにより大きく変化していた。また、電場印加時間を1時間ー4.5時間の範囲で変化させ、電場印加時間と複合シートの熱伝導率の関係を調べた結果、本処理時間の範囲では熱伝導率に大きな違いは見られず、さらなる処理時間短縮の可能性が見出せた。さらに、電場処理による複合シートの直流電圧に対する絶縁破壊電圧の変化について検討した結果、電場処理を行うことによって電気絶縁性は低下した。また、30年度は磁場を利用したポリイミド前駆体中のフィラーの配向性の制御による熱伝導性向上についても検討した。フィラーには六方晶窒化ホウ素表面に酸化鉄(マグネタイト)を担持させることによって磁場応答性を高めた複合フィラーを用いた。
硫酸作用を受けたセメント系材料のミクロ-メソレベルの緻密化・膨張破壊モデルの開発

実験的検討:二次鉱物である二水セッコウの力学特性を評価することを目的として,二水セッコウが析出する細孔溶液中の拘束条件に着目して,二水セッコウ作製時の拘束圧の作用が二水セッコウの力学特性と密度に及ぼす影響を調査した.その結果,二水セッコウの力学特性と作製時の拘束圧には非常に高い相関関係があることを確認した.解析的検討:硫酸塩劣化に伴う固液相の変質と膨張ひび割れ発現・進展挙動を再現可能な解析モデルを構築した.本解析モデルが非常に特徴的な膨張ひび割れ挙動を再現可能であることを確認した.本年度の研究内容を実験的検討および解析的検討にわけて以下に記載する。【実験的検討】本年度の実験計画においては、ミクロ・メソレベルの力学試験を遂行することを計画していた。これらの力学試験を行う載荷装置を購入したが、ミクロレベルの力学試験に必要な治具の作製が金銭的に困難であったため、メソレベルの力学試験と同領域における緻密化・膨張破壊モデルの構築に従事した。その結果、硫酸による緻密化過程と膨張破壊過程の影響を内在したメソレベルの領域の力学モデルを構築した。【解析的検討】実験的検討の成果を受けて、当初平成28年度実施予定であった化学ー力学連成解析の開発を行った。有限体積法により硫酸による劣化に伴って変化する物理化学的性質(水和物、析出物、空隙率、pH、硫酸イオン濃度)を算出し、この結果から構築した力学モデルにより力学的性質(弾性係数、引張強度、破壊エネルギー、せん断強度)の時空間的な変化に変換して、RBSMのバネに導入した。これにより、硫酸によって変化するセメント材料の力学特性を算出可能な解析システムを構築した。本年度の研究内容を実験的検討および解析的検討にわけて以下に記載する.【実験的検討】セメント水和物と硫酸イオンとの反応により生成する代表的な析出物である二水セッコウの力学試験を行った.その目的としては,生成した二水セッコウがどのような力学的性質を有しているのかを確認し,解析的検討に反映することである.二水セッコウは,焼きセッコウと水を反応させて作製した.本年度は二水セッコウの大まかな力学挙動を把握することを目的として,水和反応中の外部拘束の有無,力学試験時の湿潤状態を評価した.その結果,外部拘束,湿潤状態のいずれも二水セッコウの力学的性質に多大な影響を及ぼすことがわかった.【解析的検討】本年度の検討としては,昨年度構築した化学ー力学連成解析システムにおいて様々な感度解析を行い,本解析システムの妥当性を確認した.さらに,水和反応モデル,ひび割れ内の硫酸イオンの拡散などを導入した.これらの成果をまとめて,国際会議に投稿した.当初,目的としていた緻密化・膨張破壊モデルの開発において重要な二水セッコウの力学情報を把握するとともに,硫酸塩劣化に伴う膨張ひび割れ進展挙動を評価可能な手法を構築してその妥当性の検証を行った.当初計画の進捗と同程度であると判断する.本年度の研究内容を実験的検討,解析的検討にわけて記載する.なお,本年度は特に解析的検討を主軸とした検討を行った.【実験的検討】昨年度から引き続き,二水セッコウ自体の力学特性を把握するために,作製した二水セッコウによる曲げ試験を行った.二水セッコウの力学特性から,空隙率と強度の強い関係があることが分かり,既往の実験との整合性を確認した.さらに,二水セッコウの含水比や作製時の拘束条件が力学特性に影響を及ぼすことを確認した.【解析的検討】本解析は,水和反応モデル,反応ー拡散モデル,ひび割れ進展モデルの3つの解析によって構成され,硫酸塩劣化によるセメント系材料の劣化を表現している.本年度は各解析の精度を向上させた.すなわち,水和反応モデルは丸山らの提案するCCBMを導入することで水和反応プロセスの再現性は飛躍的に向上した.また,反応ー拡散モデルでは,ひび割れ中の硫酸イオン濃度が固相の変質プロセスと液相の拡散現象に影響するのかを解析的に検証した.その結果,ひび割れ中のイオン移動を考慮しなければ,ひび割れ後の硫酸イオンの物質収支が実現象と一致しないため,硫酸塩劣化のメカニズムに影響するだけでなく,長期的な耐久性予測精度に影響することを示唆した.また,実験的検討から得られた二水セッコウの力学的情報を本解析上で考慮した検討を行ったところ,二水セッコウ自体がひび割れ進展に影響するといったことは見られなかった.しかしながら,劣化後に力学的作用を受ける場合,低剛性の二水セッコウの影響は変形や付着劣化に起因すると考えられるため,部材レベルの検討を行う必要があることを認識した.なお,これらの結果を整理して平成29年度に海外ジャーナルに投稿する予定である.実験的検討:二次鉱物である二水セッコウの力学特性を評価することを目的として,二水セッコウが析出する細孔溶液中の拘束条件に着目して,二水セッコウ作製時の拘束圧の作用が二水セッコウの力学特性と密度に及ぼす影響を調査した.その結果,二水セッコウの力学特性と作製時の拘束圧には非常に高い相関関係があることを確認した.解析的検討:硫酸塩劣化に伴う固液相の変質と膨張ひび割れ発現・進展挙動を再現可能な解析モデルを構築した.

本解析モデルが非常に特徴的な膨張ひび割れ挙動を再現可能であることを確認した.研究実績の概要において前述のとおり、当初の計画のミクロレベルの力学試験が遂行できなかったことから、本年度はメソレベルの力学試験、緻密化・膨張破壊モデルの構築、化学ー力学連成解析の開発を行った。計画は前後する形となったものの、全体の計画を考慮するとおおむね順調であると考えている。平成27年度までにメゾレベルの領域における力学試験,緻密化・膨張破壊モデルの構築,化学ー力学連成解析の一連の骨格が完成し,特に,本解析の妥当性においては十分に検討がなされた.平成28年度は,緻密化・膨張破壊モデルの構築に必要な二水セッコウの力学的性質を評価し,マクロレベルの力学試験により,化学ー力学連成解析の検証を行う.また,平成27年度までの成果を国際会議で発表する予定である.コンクリート材料平成26年度に、メソレベルの領域における力学試験、緻密化・膨張破壊モデルの構築、化学ー力学連成解析の開発を行い、本研究の一連の骨組みが完成した。平成27年度は、ミクロレベルの力学試験を行うことで、ミクロレベルからメソレベルの領域にまで適用可能な緻密化・膨張破壊モデルと化学ー力学連成解析の構築を目指す。平成28年度は、マクロレベルの力学試験を行うことで、化学ー力学連成解析の検証を行う。また、国内外の論文にて各年度内に得られた成果を公表する。初年度は解析的検討を中心に行う方針に切り替えたことで,実験的検討の進捗が遅れていた.H27年度は実験的検討も取り組んではいたが,実験用の物品費が多少少なくなったしまったものと考える.最終年度では,実験的検討も精力的に行う予定であるため,H27年度に生じた多少のあまりは最終年度の物品費として使用する予定である.
パーソナルファブリケーションと次世代ネットワーキングの支援ツールの研究開発

パーソナルファブリケーションを自発的に行ってもらうために,メタ認知(認知している状態を認知する行為)や内部観測行為に注目し,その支援ツールの開発とツールを用いた長期間に渡る実験を行った,第1に撮影行為の元となった衝動や感覚を語ることで,撮影対象に関する着眼点を意識することを支援するカメラシステムと記録された音声と写真を位置情報や移動履歴を元に再生するプレーヤの開発を行った.第2に,散歩の際に感じたことを録音した声をパートナーと交換し,相手の観点を通して街を追体験する「感覚交換散歩」という手法を提案し,録音する音声の経過時間と関連づけて写真と位置情報を記録・再生することで,歩行運動の追体験と意識データの共有を支援するシステムを開発した.第3に,デジカメ+手書きメモ,既存ツールの代表としてEvemote,語りカメラ・プレーヤの3つの外化および振り返り手法による効果の違いを比較する実験を行った第4に,手書きメモ,ICレコーダで録音した音声,映像,感覚交換散歩ツールの4つを用いて,散歩における外化データの共有と追体験において,それぞれの効果を比較する実験を行った.第5に,語りカメラ・プレーヤと感覚交換散歩の長期的な使用実験を行い,外化された音声データの分析を行った.生物や人工物やコンピュータのインタラクション支援と生物の性質を利用したハイブリッドメディア制作支援では,生体信号の計測/蓄積と可視化実験を行った.第1に,年間を通して3つの植物の生体データの計測・蓄積を引き続き行った.第2に,人間の心拍を照明を通してフィードバックするシステムを開発した.一般ユーザーの自発的な創作・自己表現・情報発信・問題発見・問題解決・ライフスタイル創造を支援するパーソナルファブリケーションツールやメディアの調査を行い、その中で発見した方法論に基づいて新しいツールの企画・設計・開発を行った。単純に製作のための道具をつくるだけでは、ユーザーの創造行為をうまく引き出せない課題を発見したため、感性スキルや発見・発想を支援するツールの調査も行い、資料にまとめた。WISH=願いを共有するWEBサービスは、ver.1の設計・開発を完了させ、海外向けに公開し、運営を続けている。生物の性質を利用するツールキットでは、増幅回路や信号解析ソフトを改善し、計測精度向上に取り組んだ。また、制作実践やワークショップを通した評価をまとめた論文が論文誌に掲載された。これらと平行して、ツールの提供や共同制作などを通して、実践と評価を行った。第一に、植物の生体電位信号や環境情報、実空間における植物とのコミュニケーションなどから記事を自動生成するブログシステムを開発した。第二に、植物電位を計測・蓄積し、集めたデータを利用した空間デザインの研究を行った。今年度は、3つの観葉植物のデータを約半年間蓄積し、季節などで変化する生体反応を確認した。また、訪問者がこれらのデータをタッチパネルを操作することで閲覧することができるシステム"Plant Interface Monitor"を開発して、運用を続けている。加えて、応用提案として、蓄積した植物電位データを元にして表現を変化させる、音楽生成システムと照明システムの開発に取り組んだ。第三に、植物の電位反応によってシャッターを切るカメラを開発した。このカメラを持って島根県海士町を旅し、植物の視点を通した写真がWEBマガジンに紹介された。パーソナルファブリケーションを自発的に行ってもらうために,メタ認知(認知している状態を認知する行為)や内部観測行為に注目し,個人の感性や発想のためのスキル向上を支援するシステムの企画・設計・開発を行った.第一に,思考や感覚を語ることでメタ認知を促進する手法を開発し,継続的に実験を行った.第二に,言葉の意味だけでなく声の変化を通して自らの感覚や身体の変化の解釈や認知を促進するための音声解析ソフトを開発した.第三に,散歩の際に感じたことを録音した声をパートナーと交換し,相手の観点を通して街を追体験する「感覚交換散歩」という手法を開発した.第四に,独り言ルームという声による外化とフィードバックを促進する生活環境を構築した.第五に,写真と同時に撮影対象について物語る声を記録するカメラと認知対象を写した写真とメタ認知内容を表す音声を元にスライドショー映像を生成・再生・編集するシステムの設計と開発を行った.生物や人工物やコンピュータのインタラクション支援と生物の性質を利用したハイプリッドメディア制作支援では,精度の高い計測機器の導入し,年間を通して3つの植物の生体データの計測・蓄積を行った.加えて,開発したツールを利用した制作実践として,自然の持つ心理的効果やライフタイムスケールを利用した植物とのインタラクションデザインと,植物反応データベースに蓄積した長期間に渡るデータを利用したインタラクティブシステムの開発に取り組んだ.第一に,植物のデータを日付と種類を指定して閲覧することができるWEBサービスを開発した.日付や種類ごとの比較や時間による変化の閲覧を行うことができる.第二に,遠隔にある植物の生体リズムをほぼリアルタイムで伝える空間照明を設計・開発し,港区にあるエコプラザにて実験運用を行った.パーソナルファブリケーションを自発的に行ってもらうために,メタ認知(認知している状態を認知する行為)や内部観測行為に注目し,その支援ツールの開発とツールを用いた長期間に渡る実験を行った,第1に撮影行為の元となった衝動や感覚を語ることで,撮影対象に関する着眼点を意識することを支援するカメラシステムと記録された音声と写真を位置情報や移動履歴を元に再生するプレーヤの開発を行った.第2に,散歩の際に感じたことを録音した声をパートナーと交換し,相手の観点を通して街を追体験する「感覚交換散歩」という手法を提案し,録音する音声の経過時間と関連づけて写真と位置情報を記録・再生することで,歩行運動の追体験と意識データの共有を支援するシステムを開発した.

第3に,デジカメ+手書きメモ,既存ツールの代表としてEvemote,語りカメラ・プレーヤの3つの外化および振り返り手法による効果の違いを比較する実験を行った第4に,手書きメモ,ICレコーダで録音した音声,映像,感覚交換散歩ツールの4つを用いて,散歩における外化データの共有と追体験において,それぞれの効果を比較する実験を行った.第5に,語りカメラ・プレーヤと感覚交換散歩の長期的な使用実験を行い,外化された音声データの分析を行った.生物や人工物やコンピュータのインタラクション支援と生物の性質を利用したハイブリッドメディア制作支援では,生体信号の計測/蓄積と可視化実験を行った.第1に,年間を通して3つの植物の生体データの計測・蓄積を引き続き行った.第2に,人間の心拍を照明を通してフィードバックするシステムを開発した.
薬物代謝酵素,CYP2C19遺伝子欠損の人類学的研究

1,薬物代謝酵素CYP2C19の遺伝多型の検出には既報に従いPCR-RFLP法を用い,^★2の検出にはSmal遺伝子切断酵素を,^★3の検出にはBamHl遺伝子切断酵素を用い,ゲル電機泳動法により分離することで^★1,^★2,^★3の遺伝子型の決定法を確立した。2,十分なインフォームドコンセントを行った109名の健常ボランティアにおいて,父母,祖父母までの家計を調査し,出身地域による遺伝子持牲を分類するため,東北地方出身者に荷重1を与え,それ以外の出身者には荷重0を与え,父母,祖父母の荷重の合計を被験者の荷重値として地域特性を評価した。3,109名の健常ボランティアより血液10mlを採取し,白血球よりDNAを抽出し,先に確立した遺伝多型検出法によりCYP2C19遺伝子型を決定した。4,CYP2C19遺伝子型と地域特性荷重値との相関を検討したところ,地域特性荷重値が0の被験者は49名,6の被験者は47名,その他13名であった。荷重値0の遺伝子発現型においては,^★1 ^★1が40%,^★1^★2が28%であったのに対し,荷重値6では,^★1^★1が21%であり,^★1 ^★2が45%と地域によりCYP2C19遺伝子発現型の分布に差異が見られた。4,これまでの人種別CYP2C19遺伝子発現型の調査を詳細に検討してみた結果,モンゴロイドの中でも^★1 ^★1と^★1^★2の比率が約40%対20%を示す大陸型と,約20%対40%を示すポリネシアン型が存在することが判明した。今回の我々の結果から,日本人の中でもCYP2C19の発現において,大陸型とポリネシアン型が存在することが明らがであり,日本人のルーツを探るうえでも興味ある結果が得られた。これまで人種間で遺伝多型が知られており.特に日本人に欠損者の発現頻度が高いとされているCYP2C19の欠損遺伝子である^★2(m1)と^★3(m2)の発現頻度の人種間または,地域間の差異を調べることにより,遺伝子発現の国内における地域的特性を解析した。CYP2C19遺伝子のミューテーションは,PCR/RFLP法に検出するがこの際の詳細にわたる条件等は文献的には確立されているが,個々の研究者施設により最適条件の微調整が必要であり,検出法の再現性,頑健性を検討し,^★2(m1)と^★3(m2)変異の安定した検出法を確立した。CYP2C19遺伝子のミューテーションの調査は,健常人ボランティアより血液を採取し,白血球画分よりフェノール法によりDNAを抽出し遺伝子解析の試料とし,PCR法により得られたDNAは,CYP2C19遺伝子のexon4の検出の変異検出においてDNA切断酵素Bam HIを用い,またexon5においてはSma1を用い,その断片をゲル電気泳勧の特異バンドを検出する事により行った。遺伝子発現型によるCYP2C19の欠損の有無は,先の報告に従い,^★2^★3,^★2^★2,^★3^★3の発現型を有する遺伝子を有する場合を代謝酵素欠損群,すなわちプアーメタボライザー(PM)としフェノタイピングを決定した。またそれと同時に各遺伝子のアレルフレクエンシィーを算出し,変異遺伝子の発現頻度を決定した。披験者より採血を行う際,披験者の祖父母までの家系における地域特性を明らかにするため,祖父母,父母3世代にわたる両家系における出生地を調査した。現在引き続き家系の地域性と^★1,^★2,^★3の発現頻度の相関性を検討中である。