hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高度交通情報ネットワークのためのfast FHアクセス方式の研究

本研究では、ITS(Intelligent Transportation System)における情報交換を効率的に行うために「ランダムアクセスネットワーク」をad hocネットワークとして構築する方法を提案し、その効率的構成法の一例が実現出来る事を示すことを目的としている。提案しているシステムは高速周波数ホッピング(FFH)-SSを2次変調とするシステムであり、その物理層としての1次変調に当該研究室で開発したAP-QCPM遅延検波あるいは同期検波を適用して効率の良いシステムを構成しようとする。このための基礎検討を平成11年度に行い、拡散パターンとして52ホップOCC(One Coincident Code)を用いる事により10名以上の同時利用を実現できることを示した。しかし、上記が実現できるためには希望信号電力と干渉信号電力比(CIR)が3dB以上は必要であり、ad hocな無線ネットワークにおけるCIRとしては0dBをクリアできる事が必要である。このための具体的な技術としてチャネルキャンセラとターボ符号化に着目をした。平成12年度の一連の研究は基本的にはこのテーマに沿って成されている。高速FH-SSに直接上記システムを組みこみ特性を評価する事は大きな困難を伴なう(プログラム開発に相当の時間を必用とするため、期限内に必用データを得る事が不可能となる恐れがある)。次善の策として、TDMAフレームを用いたパケット伝送に上記技術を組みこんだシステムを構築し、伝送路特性推定とターボ符号を組み込んだシステムの改善効果を明らかにした。この結果より、CIRが1以下(dB表示では"負")でもシステムが良好に動作する事を確認できた。これらの結果はLondon(UK),Boston(USA),Bangkok(Thailand)で行われた国際会議で(研究成果の進展に合わせて)公表した。一方、電波媒体としての周波数の選択は重要である。2.4GHz帯はISM帯として魅力ある周波数であるが、ミリ波もまた対象外とするには早急な判断と言える。平成11年度の研究ではミリ波の屋外伝搬特性の推定研究も行った。上記結果も、学会論文誌で公表した。上記の通り、本研究補助金により表題に関して大きな知見を得る事が出来た。本研究ではITS(Inteligent Transportation System)における情報交換のための通信インフラとして、効率良く運用可能な非同期ランダムアクセスの開発を目標としている。高速FH-SS(fast Frequency Hopping : fast FH-SS)を効率の良い非同期ランダムアクセスシステムとして運用するため、OCC(one coincidence code)拡散符号とAP-QCP M-同期検波を組み合わせた方式が本研究の核心である(遅延検波を用いた方法の開発は平成9-10年科学研究費補助金・課題番号09650396で行った)。fast-FHで同期検波を実現した方法はまだ報告されていないが、これは高速周波数ポップに伴う位相不連続を補償する方法が考案されていないためである。平成11年度には基本となるCPM変調方式にAP-QCP Mを適用して、その直線位相区間において周波数ホッピングを行わず、パイロットシンボルを送信する方法により同期検波が可能であることを示すことが目標である。上記を、コンピュータシミュレーション(SUN ULTRA、課題番号09650396で購入したもの)での証明及びハードウエア(本課題で購入:HP E4 433B RF帯任意変調波形生成器)による実現で明らかにした。現時点における証明は未だ厳密なものでなく伝送チャンネルはAWGNであるし、ハードウエア装置では、逆拡散が完全に可能であると仮定した。

周波数ホップによる位相誤差補正はパイロットシンボルを出来るだけ少なくする方法を考え出す必用があるので、効率の向上は次年度の課題となっている。パイロットシンボルの効率の課題は、本システムが実際に運用されるフェーシングチャネルにおいて一層重要な課題である。また、ハードウエアでの周波数ホップを用いた実証も次年度の課題である。これらの成果は平成12年度に順次公表してゆく予定である。昨年度の研究では非同期ネットワークシステムを効率的に機能させるためのアクセス方式として高速周波数ホッピング(fast FH)-SSが有効であることを明らかにした。そのための物理層として当研究室で開発したQPTM(Quadrature accererated Phase Transition Modulation)を用いた伝送方式が効率的であることも示した。平成12年度では昨年度の成果を受けて多数ユーザーが同時に利用した場合の伝送特性を改善するために同期検波受信方式を提案して、その実現可能性をソフトウエアシミュレーションで示した。さらにハードウエアによる実現を目指して、送受信装置(HP E4433B:本研究費にて購入装置)を作成中である。受信機の製作は困難を極めている(逆ホップ用シンセサイザの安定度の向上)がデータ伝送レートを低くすることで具体的な実現可能性を確認するところまで進める予定である。シミュレーション結果より多数ユーザー時における干渉劣化には無視出来ないものがあるため、更なる特性改善を目的としてターボ符号を導入した場合の干渉特性を求める研究を並列して行っている。ターボ符号はシャノン限界に近い特性を示す強力な符号であるが、復号処理に時間が掛かるためリアルタイムを要する通信には(現在の技術レベルでは)向かないが、パケット通信システムでのデータ伝送用には利用可能な技術レベルまで達している。fast FH-SSに利用可能なシステムシミュレーションプログラムの作成は完了していないが、TDMAシステムをパケット伝送に利用するためのシステムプログラムを開発し、ターボ符号を用いた場合の干渉キャンセル特性を明らかにした。上記手法はターボ符号の完全な有効利用可能性の証明にはなってはいないが、改善度の大きさやターボ符号を干渉キャンセルシステムに利用するための問題点の堀り起こしなど、大きな知見を得ることが出来た。
マスター方程式によるネットワーク上の感染症ダイナミクスの解析

感染モデルとしてよく知られているモデルの一つにsusceptible-infected-susceptible(SIS)感染モデルがあるが,このモデルでは感染率に対して「死滅ー蔓延」転移が連続転移であり,爆発的な感染症の広がりを説明することができない。そこで我々はレギュラーランダムグラフ上でSISモデルの一つの拡張であるsusceptible-weakened-susceptible-infected-susceptible(SWSIS)感染モデルの振る舞いについて調べた。これはこれまで我々が調べたSWISモデルの拡張でありより新奇な転移の存在が期待されていた。まず,SISモデルとの類似点として(1)転移点が初期感染者割合ρに依存すること,相違点として(2)ρの値に関わらず不連続転移になることを示した。まず,平均場方程式よりその転移の定性的なメカニズムを解析し,つぎにモンテカルロシミュレーションで実際にそのような振る舞いを引き起こすとを確かめた。さらに,対応するAMEを用いて数値計算を行いそれがシミュレーションと合致する結果を示すこと,およびそこから転移の様子を表す相図を作ることに成功した。また,コミュニティ構造を持つネットワークとしてSISモデルとSWSISモデルとのハイブリッドモデルを提案し,そのAME方程式を分析すると,平均場解析を越えた新たな方法として有力であることがわかり,実際にその拡張に成功した。レギュラーランダムグラフでの数値解析も可能なフレームワークとなっているので今後の解析に役立つものと期待される。今年度は解析の進展のためなどの理由により論文発表のとりまとめが遅れたが,事業期間延長により上記の成果は期間内で学会発表及び学術誌投稿を行うべく準備中である。当初予定していたコミュニティ構造のあるネットワーク上でのSWISモデルの振る舞いを調べることができており,またその場合でもAMEを適用できるような拡張をすることに成功していることから,概ね順調に進捗しているということができる。平成30年度ではコミュニティ構造のあるSWISモデルの振る舞いに関する研究を仕上げて発表する予定であったが,その過程で行ったマスター方程式の拡張をさらに発展させてSWSISモデルとSISモデルのハイブリッド模型を取り扱う方法を発見したので,次年度において,追加でワークステーションを導入しその有用性の検証を行うこととし,未使用額をその導入実行と発表し,事業を取りまとめたい。1.複数の感染源が引き起こす感染症の爆発的広がり我々はレギュラーランダムグラフ上でsusceptible-weakened-infected-removed(SWIR)感染モデルの有限シード(初期感染者)比率からの振る舞いについて調べた。モンテカルロシミュレーションとapproximite master equation(AME)の数値計算の計算からこのモデルでは二つの臨界感染率が存在することが明らかになった。最初はRノードクラスターのパーコレーション転移であり,二番目はそのクラスターサイズのとびによる一次転移である。AMEの結果によりこのような転移はネットワークの次数が大きくかつシード比率が小さいときに出現することがわかった。2.ネットワーク上の感染症における隔離対策の効果我々はレギュラーランダムグラフと無相関スケールフリーネットワーク上のsusceptible-infected-removed(SIR)モデルを用いて隔離対策がどの程度有効を調べた。ここでの隔離対策は感染者が発生したときある確率fでその感染者と隣接する感染者をネットワークから切り離すというものである。モンテカルロシミュレーションによりこの対策は事前にワクチンをランダムに配布する対策に比べて優位性を持つことがわかった。またSIRモデルに対し解析的に臨界感染率を導出し理論的にもその優位性を示すことができた。とくに,常に大流行が起こるfat-tailedなスケールフリーネットワークにおいてもわずかにfの値が入るだけである程度大流行を防ぐことが可能であることが明らかになった。また,実際のネットワーク上でもその優位性を示唆する数値的結果も得ることができた。以上の成果は学会発表済みでかつ学術誌に投稿中である。当初予定していたAME手法を様々な感染症ダイナミクス上に適用しクラスターサイズ分布を調べる「AME法によるネットワーク構造の抽出」を用いて上述の1.の成果を得ることができた。また,「感染症対策を動的に行うネットワークの記述」においては隔離対策のあるダイナミクスを導入することによって2.の成果を挙げることができているので,概ね順調に進捗しているということができる。複雑な接触伝播モデルの初期状態依存性感染モデルとしてよく知られているモデルの一つにsusceptible-infected-susceptible(SIS)感染モデルがあるが,このモデルでは感染率に対して「死滅ー蔓延」転移が連続転移であり,獏亜初的な感染症の広がりを説明することができない。そこで我々はレギュラーランダムグラフ上でSISモデルの一つの拡張であるsusceptible-weakened-infected-susceptible(SWIS)感染モデルの振る舞いについて調べ,(1)転移点が初期感染者割合ρに依存すること,(2)ρ>ρcなら連続転移,ρ<ρcなら不連続転移になることを示した。このような性質はERネットワーク上のSWISモデルでも実現しているが,スケールフリーネットワーク上では数値計算での評価に困難を伴い,確実なことは結論できず今後の課題として残された。また,コミュニティ構造を持つネットワークとして2コミュニティグラフを用いてSWISモデルの振る舞いを調べたところ,蔓延が起こる感染率と不連続転移を起すそれとが異なるようなパラメータ領域の存在という大変興味深い結果が得られた。

以上の成果は学会発表済みで学術誌に投稿準備中である。当初予定していたコミュニティ構造のあるネットワーク上でのSWISモデルの振る舞いを調べることができており,またその場合でもAMEを適用できるような拡張をすることに成功していることから,概ね順調に進捗しているということができる。感染モデルとしてよく知られているモデルの一つにsusceptible-infected-susceptible(SIS)感染モデルがあるが,このモデルでは感染率に対して「死滅ー蔓延」転移が連続転移であり,爆発的な感染症の広がりを説明することができない。そこで我々はレギュラーランダムグラフ上でSISモデルの一つの拡張であるsusceptible-weakened-susceptible-infected-susceptible(SWSIS)感染モデルの振る舞いについて調べた。これはこれまで我々が調べたSWISモデルの拡張でありより新奇な転移の存在が期待されていた。まず,SISモデルとの類似点として(1)転移点が初期感染者割合ρに依存すること,相違点として(2)ρの値に関わらず不連続転移になることを示した。まず,平均場方程式よりその転移の定性的なメカニズムを解析し,つぎにモンテカルロシミュレーションで実際にそのような振る舞いを引き起こすとを確かめた。さらに,対応するAMEを用いて数値計算を行いそれがシミュレーションと合致する結果を示すこと,およびそこから転移の様子を表す相図を作ることに成功した。また,コミュニティ構造を持つネットワークとしてSISモデルとSWSISモデルとのハイブリッドモデルを提案し,そのAME方程式を分析すると,平均場解析を越えた新たな方法として有力であることがわかり,実際にその拡張に成功した。レギュラーランダムグラフでの数値解析も可能なフレームワークとなっているので今後の解析に役立つものと期待される。今年度は解析の進展のためなどの理由により論文発表のとりまとめが遅れたが,事業期間延長により上記の成果は期間内で学会発表及び学術誌投稿を行うべく準備中である。「AMEの拡張」と「コミュニティ構造のあるネットワーク上の感染症ダイナミクスの記述」については今年度以降強力に推し進める予定である。
ＢＤＶ感染による致死的なＢＤ症状の責任病変を特定する

ボルナ病ウイルス(BDV)高病原性株(CRNP5)、BDV標準株(CRP3)と遺伝子組み換えBDV(rBDV)9株を新生仔ラット脳内に接種し経過観察した。1.CRNP5の臨床徴候スコアが最も高く、4株のrBDVがCRP3と比較して高値を示した。2.4株のrBDVの体重増加は他のrBDVおよびCRP3と比較して低値を示した。3.全接種個体の脳が抗ウイルス抗体陽性で脳のウイルス力価は致死的なBD個体が観察期間満了個体と比較して有意に高かった。4.病原性に関与している可能性のあるアミノ酸変異とその組み合わせが示された。5.髄膜脳炎がrBDV接種群のみに認められ、致死的BDV個体で高度だった。本研究はBDV感染による致死的なBD症状の責任病変(病の座)を形態学的に追求することを目的としている。BDV高病原性株(CRNP5)およびBDV標準株(CRP3)および、遺伝子工学的に4ヵ所のアミノ酸変異を組み合わせて(14ヵ所)導入した遺伝子組み換BDV(rBDV)9株を免疫学的に寛容な新生仔ラットに脳内接種個体について以下の解析を行った。1.抗ウイルス抗体を用いた解析とウイルス力価測定:脳の矢状断切片を作製し、2種類の抗ウイルス抗体(抗p24抗体と抗p40抗体)を用いてBDVの分布について免役染色を行い経時的に比較、解析を行い、全接種個体の脳で陽性所見が得られた。ウイルス力価は致死的なBDを発症し、観察途中で致死的なBDを発症し採材された個体は観察期を満了した個体と比較して有意に高く、致死的なBD発症とウイルス力価との関連性が示された。現在、脳切片の部位別に陽性所見の程度を検索し、病原性と脳における抗ウイルス抗体陽性所見との関連性を検討中である。2.CRPNP5株接種群と遺伝子組み換えBDV株4株(rBDV-GSH+LRR株、rBDV-GSH+L1417R株、rBDV-LRR株、rBDV-L1417株)接種群が、ウイルス力価、臨床症状と脳の病理学的変化について、他のBDV株接種群と比較して高度であったことから、CRPNP5の示す高病原性に関わる遺伝子変異として、L1417Rの変異が重要である可能性が示唆された。3.CRPNP5株接種群と複数の遺伝子組み換えBDV株において小脳の小型化が認められ、同時に大脳外套の菲薄化が指摘された。4.遺伝子組み換えBDV接種群の髄膜脳炎の解析:囲管性細胞浸潤が遺伝子組み換えBDV接種群にのみに認められ、致死的BDV個体でスコアが高い傾向が示された。現在、髄膜脳炎の程度と浸潤細胞の種類が致死的なBD症状と関連性について検索中である。ラットに致死的なボルナ病(BD)を起こすボルナ病ウイルス(BDV)高病原性株は免疫応答非依存的に中枢神経系を直接傷害し、致死的なBDを発症させるという概念に基づいてBDV高病原性株(CRNP5)、BDV標準株(CRP3)と4ヵ所のアミノ酸変異を組み合わせて導入した遺伝子組み換えBDV(rBDV)9株を新生仔ラットに脳内に接種し、経過観察と解析を行った。1.11種のBDV感染による臨床徴候と体重については脳内接種後4日おきに8週間、体重を測定し、症状を0(無症状)から3(致死的)にスコア化した。CRNP5の平均スコアが各観察日において最も高く、rBDVについてはCRP3に比較して、有意な高値あるいは高値傾向を示す株が4株存在した。前述の4株を接種された群の体重増加は他のrBDVとCRP3接種個体に比較して、接種20日目以降、有意な低値あるいは低値傾向を示した。2.抗ウイルス抗体を用いた解析とウイルス力価測定について、脳の矢状断切片を作製し、2種類の抗ウイルス抗体(抗p24抗体と抗p40抗体)を用いてBDVの分布について免役染色を行い経時的に比較、解析を行い、全接種個体の脳で陽性所見が得られた。ウイルス力価は致死的なBDを発症し、観察途中で採材された個体が観察期を満了した個体と比較して有意に高かった。3.血管周囲単核細胞浸潤のあった脳の部位別に0から4にスコア化し、総計した値を髄膜脳炎の程度として評価した。最高値は12であったが、囲管性細胞浸潤はrBDV接種群にのみに認められ、致死的BDV個体でスコアが高い傾向が示された。4.高病原性に関与していると考えられるアミノ酸変異の組み合わせが明らかになった。5.脳病変の部位別の数値化では致死的症状の責任病変を形態学的に特定できなかった。6.免疫応答非依存的に直接傷害されていると推定された他のラットの脳病変について検索を行なった。

3.全接種個体の脳が抗ウイルス抗体陽性で脳のウイルス力価は致死的なBD個体が観察期間満了個体と比較して有意に高かった。4.病原性に関与している可能性のあるアミノ酸変異とその組み合わせが示された。5.髄膜脳炎がrBDV接種群のみに認められ、致死的BDV個体で高度だった。本研究はBDV感染による致死的なBD症状の責任病変(病の座)を形態学的に追求することを目的としている。平成23年度は、ラットに致死的なボルナ病(BD)を発症させるボルナ病ウイルス(BDV)高病原性株が免疫応答非依存的に中枢神経系を直接傷害し、致死的なBDを発症させるという概念に基づいて、ボルナ病症状において両極に位置する、BDV高病原性株(CRNP5)およびBDV標準株(CRP3)および、遺伝子工学的に4ヶ所のアミノ酸変異を組み合わせて(14ヶ所)導入した遺伝子組み換えBDV(rBDV)9株を免疫学的に寛容な新生仔ラットに脳内接種実験を実施し、経過観察と以下の解析を行った。1.新生仔ラットへの11種のBDV感染による臨床徴候と体重:脳内接種後4日おきに8週間、体重を測定し、症状を0(無症状)から3(致死的)にスコア化した。CRNP5の平均スコアが各観察日において最も高く、rBDVについては他のrBDVとCRP3に比較して、有意な高値あるいは高値傾向を示す株が4株存在した。前述の4株を接種された群の体重増加は他のrBDVとCRP3接種個体に比較して、接種20日目以降、有意な低値あるいは低値傾向を示した。2.抗ウイルス抗体を用いた解析とウイルス力価測定:脳の矢状断切片を作製し、2種類の抗ウイルス抗体(抗p24抗体と抗p40抗体)を用いてBDVの分布について免役染色を行い経時的に比較、解析を行い、全接種個体の脳で陽性所見が得られた。ウイルス力価は致死的なBDを発症し、観察途中で採材された個体が観察期を満了した個体と比較して有意に高かった。3.髄膜脳炎の解析:血管周囲単核細胞浸潤を脳の部位別に0から4にスコア化し、総計した値を髄膜脳炎の程度として評価した。最高値は12であったが、囲管性細胞浸潤はrBDV接種群にのみに認められ、致死的BDV個体でスコアが高い傾向が示された。本研究ではボルナ病症状において両極に位置する、BDV高病原性株(CRNP5)およびBDV標準株(CRP3)および、遺伝子工学的に4ヵ所のアミノ酸変異を組み合わせて(14ヵ所)導入した遺伝子組み換えBDV(rBDV)9株を用いて致死的なBD症状の責任病変(病の座)を形態学的に追求することを目的としている。その一環として脳を部位別に分けて病変の数値化(スコア化)を行い、より客観的な病変の評価を進めて来ている。しかし、平成23年度において全ての病変についての数値化が終了しておらず、研究の進行はやや遅れている。昨年度後半に顕微鏡用デジタルカメラを更新したので今後、研究を加速する。平成24年度についてはBDVの致死的な病変に関与していると考えられる脳の部位を明らかにすべく、症状に関与していると考えられるいくつかの病変について脳切片を部位別に分けての数値化(スコア化)をさらに進め、致死的なBD症状の責任病変(病の座)を形態学的に特定する。現在、高病原性に関与していると可能性が示唆されているL1417Rの変異を中心に遺伝子組み換えBDV株のアミノ酸変異の組み合わせと脳の病変程度との関連性を明らかにしつつある。
業務を効率化する大学職員の生産性向上とモチベーションに関する実践的研究

この研究では、大学における職員が扱う業務の効率化を促す生産性の向上とそれを支えるモチベーションの解明を目的としており、特に国際的な学生交流事業の定例的な業務にフォーカスし、生産性の向上に資するための分析等を行い、職員業務の生産性向上に繋がる事例提案を試みるものである。実施に当たっての手法は、BPR(Business Process Re-engineering)に沿って進めることとした。国際的な学生交流関係業務を直接業務と間接業務に区分し、学生の海外派遣業務を対象とした。当該業務を大括りに示すと、1)広報、2)申請、3)審査及び決定、4)渡航手続き、5)事前研修、6)リスクマネジメント、7)報告、となる。1)には募集や通知、事前説明、2)にはオンライン申請処理や書類のチェック、3)には事前審査や面接、結果通知、4)には渡航費用の見積り、航空券や宿舎の手配、5)には安全教育やヘルスケアなどのオリエンテーション、6)には保険加入や緊急時の連絡と対応、7)には報告書の提出や報告会の開催などが含まれる。これらは業務上必要なプロセスであり、集約化と流れに変化はない。特に外部発注を行うに当たって適するものは、1)、4)、5)及び6)の一部であり、実務担当者への面談調査からも確認できた。重要度が高いと思われる2)、3)及び6)の一部については外部発注に適さないとされるが、このうち、申請書の処理やe-learningでのオリエンテーションについては外部発注可能で、一部実装を行っており、モチベーションにも影響を与えていることが分かった。今後、外部発注の検証を行い、更なる効率化を進められるよう検証結果を活かした改善提案を行う予定である。また、生産性向上の裏付けとなる数値については、業務上の事務処理が中心であるため、物的生産性や全要素生産性ではなく、付加価値生産性を念頭に置いた向上を示す必要があり、この研究をステップとして対象や定義等を明確にし、今後さらに研究を進めたい。
医学科・看護学科生、医療スタッフ連携によるリスクマネジメント組織学習モデルの構築

医療者が医療安全マインドを学ぶ組織モデルの開発に取り組み、医学生と医療者を対象に講習会を実施した。その結果、ルール運用者の心理に焦点をあてること、ルール運用時に何に注意し意識すればよいかを具体的に考えることの重要性を理解していた。また、「慌てている時こそ、一呼吸置く」ことでルールの意味を改めて考える大切さは理解できるが、実践は難しいという意見が得られた。さらに、インシデントに至った心理を学ぶ一方、現場の即戦力に結びつけたいという意思が伺えた。従って、今後、医療者がルールの意味を振り返り医療安全マインドを高めるには、研修を繰り返し行う必要性が示唆された。目的は、インシデント事例を活用してリスクマネジメントに関する組織学習スキームを構成し現場実証を通じて実現可能性を検証することであり、3つの副目標を定めた。(1)医学部医学科・看護学科学生と教員による学びのコミュニティ形成と維持プロセスの構成、(2)インシデントに対するマインドの変容を促し、リスクマネジメントに関連した知識創造に必要な知識・洞察力・表現力を育成する医療リスクマネジメント学習プログラムの開発、(3)コミュニティにおいて学習プログラムを実施した結果に基づき病院全体の組織的学習に展開する仕組みの構成を目指す。25年度は、前年度医学科生に実施した学習プログラム開発・試行結果について、「医療の質・安全学会」で発表した。また、上記(2)について定例ミーティング2回+事例検討7回を実施し、医療現場スタッフのインシデントに対する医療安全マインドを養うことを目的に、医療安全実務者対象のプロブグラムと、事例分析用ワークシートのフォーマットを開発した。さらに、1事例分析用ワークシートのフォーマット作成、2ファシリテータ人選、3ファシリテータに医療安全講習を実施し、事例提出依頼、4事例の問題点、ヒューマンエラー、どうすればもっと早く発見できたか、未然防止等を整理した後、「日本医療マネジメント学会第1回宮崎県支部学術集会医療サービスサイエンス(スタッフ実践教育)」で、以下の講習会・事例検討・討論会を実施した。【対象】医療現場で働くスタッフ、【方法】医療安全講習後、事例検討を行い、人間の特性とインシデントに潜むルール違反に対する医療安全マインドを学ぶ、【結果】5グループ35名が事例検討に参加し、学習結果を発表し討議を行った。参加者20名から、「医療安全推進活動」「講義1、2」「講習全体の振り返り」についてアンケートを回収した。参加者は、ルール遵守の心理と実践の困難さを学んでいた。本研究の目的は、インシデント事例を活用してリスクマネジメントに関する組織学習スキームを構成し現場実証を通じて実現可能性を検証することである。この目的に向け、以下の3つの副目標「(1)医学部医学科・看護学科の学生と教員による学びのコミュニティの形成と維持プロセスの構成」「(2)インシデントに対するマインドの変容を促し、リスクマネジメントに関連した知識創造に必要な知識・洞察力・表現力を育成する医療リスクマネジメント学習プログラムの開発」「(3)コミュニティにおいて学習プログラムを実施した結果に基づき病院全体の組織的学習に展開する仕組みの構成」の達成を目指す。本年は、甲斐(医療安全・看護教育学)、林(医学教育学)、荒木・鈴木(医療情報学)、小川(知識科学)による11回のインターネット会議を実施した。会議では、病院や医学部における医療安全教育プログラム及び安全対策の現状を明確にした上で、「水薬過少投与事例」の分析を通し、(1)の形成可能性を検討した。(2)について、医療者の医療安全マインドに影響を与える手段として、医療安全対策をシステムとして捉えた際、医療者はシステムに受動的に従うのではなく、システムを機能させる上で能動的に活動する必要があることを共有し、医療安全ルールとその記憶のメカニズムを事例とした教材を開発した。研究の最終ゴールは、医療者の医療安全マインドを高めることである。そのため、本来現場の医療者向けの講習会をデザインするべきであるが、現時点でメタルール教育は医学部のカリキュラムには存在しないこと、更に、卒前教育として行っておくことが有益であると考えた。これらのことから、今回、予備知識として「医療安全の基礎知識」(講義)を受講した医学部医学科1年生に対し、平成25年1月16日、医療安全教育の1コマとしてメタルール教育の講習(90分、109名)をデザインし実施した。平成24年度は、インシデント事例検討、意見交換、知識共有後に講習会プログラム・教案を作成した。平成25年1月17日に医学科1年生対象の「メタルール講習会」(90分、109名)を実施し、アンケート結果から教育効果を分析した。平成25年度は、平成24年度の成果として、「ルール忘却の予防行動への動機づけを意図した安全講習会の試行」と題し、11月23日の「第8回医療の質・安全学会」、2月22日の「医療事故・紛争対応研究会」で発表した。

また、新たに医療スタッフを対象とした講習会を開発・企画し、9月28日の日本医療マネジメント学会第1回宮崎県支部学術集会で、メタルール講習会、事例を用いた事例検討、討論会を実施した。それらのアンケート結果から、医学科生の教育効果と比較・検討した。全研究の成果は、「医療スタッフのインシデントに対する医療安全マインドに着目した安全講習会の試行」と題し、11月23日「第9回医療の質・安全学会」で発表した。医療安全管理副目標(2)「教材開発」24年度はインシデントに対しルールや仕組みではなく、ルールを運用する医療者の心理に焦点をあてた医療安全マインドを学ぶことを目指し、予め準備した事例を用いた教材を開発し、医学部生対象の講習を行った。その結果、学生はルール運用者の心理について学ぶことができた。25年度は、医療者の医療安全マインドを養うことを目的とし、実事例を使用した討論方法をデザインし、医療安全の実務者向けのプログラム、事例分析用ワークシートのフォーマットを開発した。また、平成25年9月26日、「日本医療マネジメント学会第1回宮崎県支部学術集会医療サービスサイエンス(スタッフ実践教育)で、講習会・事例検討・討論会を実施した。その結果、1ルール運用者の心理に焦点をあてること、2安全ルールの具体的な改善ではなくルール運用時に運用者として何を注意、意識すればよいかを具体的に考えることの重要性を理解していた。一方、医療者として現場におけるインシデントの未然防止の立場から、「慌てている時ほど、一呼吸置く」など具体的な実践活動には結びつかないという回答が得られた。副目標(3)「病院全体の組織的学習に展開する仕組みの構成」実事例を使用した討論方法は、学会前に県内の医療安全管理実務者にファシリテータ役を依頼し、医療安全の実務者向け開発したプログラムや事例分析用フォーマットを使用した講習会および事例分析を試用し適切性について確認した。しかし、講習会後の事例検討発表会では、改善策が抽出できなかったという意見が散見されたことから、今後は、講習前のファシリテータ打合せにおいて、医療安全マインドを高める研修であることを共有していく必要がある。研究の最終ゴールは、医療者の医療安全マインドを高めることである。今後、病院レベルのコミュニティでどのように拡大・利用することが有益か実証的に検討していく。初年度の成果の中心は、前述の(2)を目標とした、医療安全マインドを育む教材を開発することにあり、これは目標(1)のコミュニティを形成する上で、その機会をいかに構成するかという問題への部分的な解であると考えている。教材の開発においては、医療安全ルールとそのルールを運用する医療者の記憶のメカニズムに着目しているが、そこではインシデントの発生原因を、ルールやルールの運用システム及び体制の不備に求めるのみならず、ルールの運用者が人間として当然かかえている認知的特性や価値観にも関連づけている。教材では、この分析結果のみを用いているが、分析自体を医療安全担当でない一般的な医療者や医学・看護学生も分析を行えるように簡略化した手法を構成している。
哺乳類の概日リズムの体内時計の分子機構:CK1εの役割

概日リズムの体内時計の時刻発振機構の分子機構は、positive-negative feedback機構であると想定されており、この分子機構には転写抑制因子の核内移行や分解が重要なステップであると考えられる。CK1εはセリン/スレオニンキナーゼとして機能するが、蛋白質のリン酸化が核内移行や分解に重要な役割を果たす可能性があり、本研究では転写抑制因子であるPERの核内移行・分解に関与するリン酸化部位の同定に焦点を合わせて研究を行った。これまでに、CK1εによるmPER1のリン酸化部位を3ケ所同定し、同定したmPer1のリン酸化領域内でCK1εによるリン酸化モチーフを探索、数種のアミノ酸を置換した変異体を作成した。培養細胞系においてその変異体をCK1εと共発現させ、核外移行阻害剤等を用いて、核内移行の有無を検討し、661、663番目のセリン残基が核内移行に重要である事が示唆された。このリン酸化部位はPER1,PER2,CRY1,CK1εと複合体を形成して核内移行するときにも重要な部位であると考えられる。また、mPER1のCK1εによるリン酸化が全部で何ケ所あるかin vitro kinase assayやMALDI/TOFにより検討した。さらに、同様に変異体を発現させた培養細胞に[35S]-Methionineを用いてパルスラベルし追跡してmPer1のリン酸化と分解の経時的変化を各変異体間で比較することにより、714番目のセリン残基がリン酸化の制御に関与してる事が示唆された。現在、トランスジェニックマウスの作成、及びmPer1のリン酸化ペプチド抗体の作成を試みており、mPer1のリン酸化に日周変動が見られるか等、検討中である。概日リズムの体内時計の時刻発振の分子機構は、positive-negative feedback機構であると想定されている。この分子機構には転写抑制因子であるPerの核内移行や分解が重要なステップであると考えられている。そこで哺乳類体内時計の分子機構の解明を目的としてCK1εによるPerの核内移行・分解に関与するPer1のリン酸化部位について研究を行った。培養細胞にmPersとCK1ε強制発現させた結果、CK1εはmPersと結合・リン酸化して、mPer1,3をリン酸化依存的に核内移行させる事を確認した。mPer1を5つに断片化して、GST融合蛋白質を作成し、in vitro kinase assay法を用いてCK1εによるリン酸化部位を調べたところリン酸化領域を3ケ所同定した。このmPer1のリン酸化領域内のセリン/スレオニン残基をアラニン残基に置換した変異体を作成し変異体間でのリン酸化の差異、細胞内局在の変化を調べた。その結果、714番目のセリン残基が他の領域のリン酸化を制御し分解に関与している可能性が示唆された。変異体を培養細胞に強制発現させ,細胞染色を行ったところ、S[653-663]A変異体では核内移行しなかった。そこで、リン酸化依存的な核内移行を示さないmPer2にmPer1 652-667aaを導入させた変異体を作成しところ、CK1εとの共発現において核内移行を示した.さらに、mPer1 653-663aa内に存在する7つのセリン/スレオニン残基を1つずつアラニン残基に置換した変異体を作成し強制発現させた。その結果661と663番目のセリン残基のリン酸化がmPer1の核内移行に重要であると示唆された。このリン酸化部位は、Per1がPer2,Cry1,CK1εと複合体を形成して核内移行する時にも重要な部位であると考えられる。
シリカナノ細孔薄膜を利用した光学異性体分離精製膜の開発

液体クロマトグラフィーシステムや分析チップ内に陽極酸化アルミナ薄膜を分離カラムとして設置,へプタン-エタノール混合溶離液,アセトニトリル-水混合溶離液および水溶離液を用いて溶質の分離を行なった。また,陽極酸化アルミナに対する溶質分子の吸着挙動を評価した。本研究の結果,陽極酸化アルミナの細孔は液体クロマトグラフィーや分析チップ等の分離カラムとしての機能することが示された。目的:一般的に用いられている光学分割の方法には,キラルなカラムを用いて液体クロマトグラフィーで光学分割する方法や,酵素に一方の光学異性体を選択的に認識させて光学分割する方法,一方の光学異性体を選択的に結晶化させる方法がある。しかしながら,いずれの方法も煩雑な操作や長い時間が必要なため,簡易な分離精製法の確立が強く望まれている。本研究では,近年,新規に創製された垂直配向型メソボーラスシリカ薄膜(シリカナノ細孔薄膜)を改質し,膜構造を形成する成分が無機素材である光学異性体分離膜の作製を試みる。結果:ナノ細孔内部における分子間相互作用を評価するために,界面活性剤を内包する垂直配向型メソポーラスシリカ薄膜の分子透過速度を3種類の溶質分子(Phenol, Sodium benzene sulfonate, Benzene-m-disulfonic aciddisodium salt)を用いて測定した。その結果,分子透過速度は,薄膜へのイオン性吸着の強さ,双極子相互作用,疎水性相互作用,溶質-溶媒間の親和性など,多くの相互作用によって決定されることが明らかとなった。また,陽極酸化アルミナ薄膜の高速液体クロマトグラフィー用ナノカラムとしての性能を評価した。陽極酸化アルミナ膜はナノメートルオーダーの一次元チャンネルが膜面に対して垂直に配列している薄膜である。順相系(ヘプタン-エタノール混合溶媒)においてトルエンとフェノールの保持時間を測定,カラムとして機能するかを調べた。その結果,溶離液中のエタノール比率が低い条件において,陽極酸化アルミナ薄膜がカラムとして機能した。今後:陽極酸化アルミナ膜のナノカラムとしての性能を評価する。また,光学活性なシランカップリング剤を用いて光学異性体分離膜を作製する。目的:分離を目的としたクロマトグラフィーチップは数多く研究されている。しかし,研究の多くは電気泳動による分離であり,送液型のクロマトグラフィーチップの研究例は少ない。送液型の場合には,流路内の移動相の流れを止めることなく,分取クロマトグラフィーやオンライン反応などを行なうことができるという利点がある。本研究では,陽極酸化アルミナ薄膜を分離カラムとしてチップ内に配置,このクロマトグラフィーチップの分離性能を評価する。結果:アントラセンメタノール(AM),アントラセンカルボン酸(AC),ダンシルグリシン(DG)の混合溶液を試料としてクロマトグラフィー測定を行なったところ,それぞれの溶質に対応するピークが現れた。溶質分子とアルミナとの相互作用の大きさを調べるために,吸着平衡状態における溶質の吸着量を測定したところ,吸着量の序列は,保持時間の序列と一致した。よって,溶質分子の保持機構には吸着が大きく寄与していると考えられる。ACとDGはアルミナに吸着し,その吸着量は水の濃度の増加とともに減少した。水分子はカルボン酸やアルミナ表面と相互作用することが知られている。このことから,水の比率が増加すると,溶質分子に対する水分子の溶媒和の比率が増加するとともに,アルミナ表面にも多くの水分子が吸着してゆくため,溶質のアルミナへの吸着量が減少してゆくと考えられる。一方,AMの場合には,吸着は観測されなかった。これは,アセトニトリル中では水酸基とアルミナの相互作用は小さいためと考えられる。本研究の結果,陽極酸化アルミナ薄膜がクロマトグラフィーチップの分離カラムに適用可能であることが示された。今後:光学活性なシランカップリング剤を用いて光学異性体分離膜を作製,チップ内に配置する。目的:分離を目的としたクロマトグラフィーチップは数多く研究されている.しかし,研究の多くは電気泳動による分離であり,送液型のクロマトグラフィーチップの研究例は少ない.送液型の場合は,流路内の移動相の流れを止めることなく,分取クロマトグラフィーやオンライン反応などを行うことができるという利点がある.本研究では,陽極酸化アルミナ薄膜を分離カラムとしてチップ内に配置,このクロマトグラフィーチップの分離性能を評価する.結果:アデニン,AMP, ATPの混合溶液を試料としてクロマトグラフィー測定を行なったところ,それぞれの溶質に対応するピークが現れた.保持時間の序列はATP>AMP>Adenineであった.それぞれの溶質分子とアルミナとの相互作用のpH依存性を調べるために,pH7.3と9.8の条件下における吸着平衡状態での溶質の吸着量を測定した.アデニンでは,いずれのpHにおいても吸着は観測されなかった.

これは,水中ではアデニンとアルミナの相互作用が小さいためと考えられる.AMPとATPの場合,pH7.3ではいずれの溶質においても吸着が観測された.そして,その吸着量はpH9.8においてはpH7.3の時よりも低下した.また,吸着量の序列は,ATP>AMP>Adenineであった.この序列は保持時間の序列と一致している.リン酸基は,アルミナ表面と相互作用することが知られている.リン酸基の数が多いほどアルミナとの相互作用が大きくなるため,保持時間や吸着量が大きくなると考えられる.本研究により,陽極酸化アルミナ薄膜がATP類などを対象とした送液型分析チップ用分離カラムに適用できる可能性が示唆された.
荒天時船舶安全運航支援システムの開発

本研究では船舶安全運航支援システムの開発を目的として、3ヵ年にわたる研究期間内において以下に示す内容の研究を行った結果、大きく分けて五つの研究成果が得られ、船舶安全運航へ充分に寄与できることが確認できた。1.システム・ハードウェアの開発・製作荒天時の安全運航を支援する目的から、気象海象の状態、船体動揺の状態、船体に加わる波浪外力の状態等を計測する必要がある。コストパフォーマンスに優れ、メンテナンスフリーであることを条件として、本研究では各種計測センサーを極力減らし、運航状態を理論的に推定する低コスト・高耐久性を有するシステムを実現した。2.システム・アプリケーション・プログラムの開発造船学における船舶耐航性の短期予測とBayes統計に基づく予測理論に基づいて各種予測を行うシステム・アブリケーション・プログラムを開発するとともに、情報の伝達性に優れたユーザインターフェイスを作成した。また、実際のシステム運用を考慮して、得られた情報を逐次データベース化する機能も付加した。3.練習船を用いた実証実験東京海洋大学海洋工学部附属練習船汐路丸を用いた実証実験を行った。解析と考察の結果、実際の運航状況における船体動揺は非定常となることが多く、船舶耐航性研究における短期予測法をそのまま適用することは実用的ではないことが明らかとなった。4.方向波スペクトル推定アルゴリズムの改良上記(3)の結果をふまえ、方向波スペクトルの時間的変化を取り込めるようにBayes型モデルを用いた推定アルゴリズムを改良した。この拡張によって、計算に要するCPUタイムの問題はあるものの、TVVARモデルによる時変クロススペクトル解析と組み合わせて、真のリアルタイムシステムの構築が可能になった。5,海洋ブロードバンドシステムの利用本学練習船汐路丸において実用化実験中の海洋ブロードバンドシステムを利用して、計測された船体動揺データを通信衛星を利用して地上局に送り、推定計算の一部を陸上で行うことが可能となった。本研究では、荒天航海中の船舶運航者が操船判断を下す際に有益な情報を提供し、直接的に安全運航を支援するシステムの開発を目的としおり、具体的に本年度では以下の研究を行った。(ハードウェアの構築)ハードウェアはノートパソコンを中心として、光ファイバージャイロ、超音波式波高計よつて構築されており、本学附属練習船汐路丸による実験航海においてその有効性が検証された。波浪データのコンビュータへの取り込み状況は良好であり、自動計測によって十分な量のデータを取得できた。しかしながら、本船搭載のマイクロ波式波高計が故障中であったため、具体的な精度の検証は平成15年度以降に行う予定である。構成する。(海面画像のオンライン取り込みソフトの開発)当初、別研究課題において購入している高速画像センサーをシステムに加える予定であったが、超音波式波高計関連のプログラム開発との関係で、現在開発途中である。画像データは大容量となるため、メモリ管理や処理速度に注意する必要があるが、方向波スペクトラム推定プログラムの処理速度との関係で、もう一台のコンピュータを導入した方が良い可能性が出てきている。(方向波スペクトラム推定プログラムの開発)超音波式波高計ならびに船体動揺データから方向並みスペクトラムを推定する部分は既に完成しているが、上述の問題により、海面画像から方向波スペクトラムを推定する部分はまだ完成に至っていない。しかしながら、実船実験によって、方向波スペクトラムのリアルタイム推定が可能であることを確認できたことから、第一段階はクリアしているといえる。本研究では、荒天航海中の船舶運航者が操船判断を下す際に有益な情報を提供し、直接的に安全運航を支援するシステムの開発を目的としており、具体的に本年度では以下の研究を行った。(ハードウェアの構築)

ハードウェアは昨年度すでに確立されているが、本年度において計測の効率化を図り、AD変換PCカードを使用せず、ノートパソコンのCOMポートのみからデータを取得できるよう、ハードウェアの接続形態の変更を行った。また、昨年度故障中であった本船搭載のマイクロ波式波高計は新しいものに取り替えられたが、キャリブレーションに若干の問題点があるため、本システムの超音波式波高計の精度の検証は今後行う予定である。(海面画像のオンライン取り込みソフトの開発)当初、別研究課題において購入している高速画像センサーをシステムに加える予定であったが、本研究課題に対する効果が短期的に期待できないため、現在当該部分のプログラム開発の優先順位を下げるにいたっている。(方向波スペクトラム推定プログラムの開発)本年度における最大の成果は2点挙げられる。第1は、方向波スペクトルの時間的変化を推定アルゴリズムに取り込めるようにした点である。この拡張によって、CPUタイムの問題はあるものの、TVVARモデルによる時変クロススペクトル推定と組み合わせて、真のリアルタイムシステムの構築が可能になったといえる。この成果はOMAE'04において発表予定である。第2の成果は、本学練習船汐路丸において実用化実験中の海洋ブロードバンドシステムを利用するために、本システムをネットワーク対応型に拡張したことである。この拡張により、本システムによって計測された船体動揺データを通信衛星を利用して地上局に送り、推定計算の一部を陸上で行うことが可能となる。本研究では、荒天航海中の船舶運航者が操船判断を下す際に有益な情報を提供し、直接的に安全運航を支援するシステムの開発を目的としおり、最終年度である平成16年度は具体的に以下の研究を行った。1.時変多次元自己回帰(TVVAR)モデルによる船体動揺のクロススペクトル解析。平成15年度において、非定常船体動揺に対するスペクトル解析にTVVARモデルを適用し、操船支援システムを構築したが、本来、定常時系列において定義されるスペクトルとTVVARモデル解析における瞬間スペクトルの関係が詳しく議論されたことはなかった。そこで、非定常な船体動揺時系列データに対して時変自己回帰(TVAR)モデルによる瞬間スペクトル解析法の特性を検証し、得られた知見を航海学会において報告した。2.時変性を考慮した拡張Bayes法による方向波スペクトルの逐次推定。船体動揺は変針・増減速の影響を受けて時間的に変化する。さらに、方向波スペクトル自体も緩やかに変化しており、このような時変性を取り込むためにBayes型モデルを用いた推定アルゴリズムを改良した。この拡張によって、TVVARモデルによる時変クロススペクトル解析と組み合わせて、真のリアルタイムシステムの構築が可能になった。
測定阻害因子を含む食品からのアレルギー物質の測定法の改良

本研究では、食品由来の夾雑物がELISA法によるアレルゲンのスクリーニング検査に与える影響について評価を行った。原材料中の夾雑物が検査に及ぼす影響を評価した結果、果実やカカオなどのプロアントシアニジンを含有する原材料によって測定阻害を受けていることが確認された。測定阻害が顕著であった小麦の測定については、プロアントシアニジンと結合性のあるポリビニルピロリドンの共存条件の最適化を行い、より信頼性の高いスクリーニング改良法を確立した。改良法はアレルギー物質を含む食品の検査方法の改良法の評価に関するガイドラインを元に同等性を評価し、小麦以外の特定原材料の検査にも適用できることを確認した。本年度はアレルギー物質7項目(卵、乳、落花生、小麦、そば、えび、かに)のELISA法による測定について阻害因子のスクリーニングを行った。合計125試料の加工食品について、阻害因子のスクリーニングを行った。阻害因子が確認された原材料については同属の植物種にスクリーニングの範囲を広げ、阻害因子が植物種ごとに特異的なものであるかどうかを確認した。原材料については果実27試料、種実23試料、ドライフルーツ11試料の合計71試料について評価を行った。原材料中の阻害因子の評価の結果、小麦についてはバラ科のオランダイチゴ属(イチゴ)、キイチゴ属(ラズベリー、ブラックベリー)およびサクラ属(スモモ)、ツツジ科スノキ属(ブルーベリー、クランベリー)、スグリ科スグリ属(クロスグリ、アカスグリ)による阻害が確認された。種実についてはマメ科ナンキンマメ属(落花生)とアオイ科カカオ属(カカオ)による阻害が確認された。卵や牛乳については落花生による阻害が確認された。その他の検査項目と比較して、小麦の検出時には多くの原材料から阻害を受けることが確認されたため、阻害因子を含む食品からの小麦の検出法についての改良についても検討を行った。ELISA測定時にフラボノイド系ポリフェノールと結合性のあるゼラチンおよびPolyvinylpyrrolidoneを添加することにより、回収率の改善が確認されたため、阻害にはフラボノイド系ポリフェノールとの結合が関与していることが示唆された。前年度に引き続き、アレルギー物質7項目[卵、乳、落花生、小麦、そば、甲殻類(えび、かに)]のELISA法によるタンパク質の測定について阻害因子のスクリーニングを行った。本年度は合計140試料の加工食品について、阻害因子のスクリーニングを行った(評価試料数:小麦20、乳45、卵50、落花生20、そば80、甲殻類80)。スクリーニングの結果、原材料にカカオ、ブルーベリーを含む加工食品ではそばの測定時に阻害が確認され、小麦の測定時と共通する阻害因子によって阻害を受けていることが示唆された。原材料に落花生を含む加工食品ではそばやえび、かにの測定時にも阻害が確認され、落花生中の阻害因子は落花生以外の全てのアレルギー物質の測定を阻害していることが確認された。小麦の測定時には多くの原材料から阻害を受けることが確認されたため、阻害因子を含む食品からの小麦の測定法についての改良について検討を進めた。評価の結果、プロアントシアニジン系ポリフェノールとの結合能のある水溶性ポリマーのPolyvinylpyrrolidone(PVP)を抽出時に共存させることによって、阻害が軽減されることを確認した。これまでに本研究ではアレルギー物質7項目[卵、乳、落花生、小麦、そば、甲殻類(えび、かに)]のELISA法によるタンパク質の測定阻害因子のスクリーニングを行ってきた。本年度はこれまでにスクリーニングを行った結果をもとに、アレルギー物質の測定を阻害する原材料のとりまとめを行った。評価の結果、アレルギー物質7項目の中では小麦タンパク質の測定への阻害の影響が大きかった。また、測定を阻害する原材料には共通してプロアントシアニジン(PAC)系ポリフェノールが多く含まれることを確認した。測定阻害の影響が顕著であった小麦タンパク質の検査法の改良のために、PACとの結合性のあるPolyvinylpyrrolidone(PVP)の共存による抽出法の検討を行った。カカオを含む加工食品からの抽出時に重合度の異なるPVPを共存させて評価を行った結果、分子量の最も小さいPVP K15(平均分子量10000)による効果が最も高かった。原材料中のPACの構造は多種多様であり、小麦タンパク質の測定阻害機序については明らかでない。PACによる測定阻害の機序の解明のため、マトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間型質量分析計(MALDI-TOFMS)によって、PACと小麦グリアジンの複合体の検出について検討を行った。測定の結果、PACの共存濃度の増加によって、小麦グリアジン由来のマススペクトルの減少が確認された。しかしながら、小麦グリアジンとPACの複合体由来のマススペクトルは検出されなかった。小麦タンパク質の測定については、PACによる測定阻害を軽減するための分析法を改良した。測定阻害の機序の解析については引き続き検討の必要があるが、計画はおおむね順調に進行している。本年度はこれまでにPVPの共存条件を最適化した改良法が小麦以外の特定原材料(乳、卵、そば、落花生、えび・かに)の検査に適用可能であるか確認するために、改良法の同等性を評価した。アレルギー物質を含む食品の検査方法の改良法の評価に関するガイドラインを元に、特定原材料ごとに調製した標準品を市販の加工食品に添加し、従来法と改良法により抽出を行った。項目ごとの従来法と改良法の定量値をプロットして定量値の相関図から算出したところ、小麦以外の5項目の近似直線の傾きは0.75-1.25の範囲内であり、ガイドラインに示された基準を満たした。

プロアントシアニジンを含む合計66試料を改良法によって小麦の混入を調査した結果、13試料で小麦が検出された。本調査で小麦を検出した試料は、原材料の一部に小麦の表示がある2試料と小麦の混入の注意喚起表示のある8試料と小麦のキットで偽陽性が報告されている麦芽を原材料に含む3試料であったため、試料の表示は適正であった。測定阻害機序の解析のために、高濃度のプロアントシアニジンを含む原材料として、ビルベリー、ブドウ種子抽出物、落花生種皮の凍結乾燥品とカカオ、シナモンを入手し、各原材料からプロアントシアニジンを抽出した。プロアントシアニジンと特異的な結合により発色するDMACを利用した定量法によって抽出液中のプロアントシアニジンの濃度を測定後、抽出液を段階希釈してELISA法による小麦の測定を阻害するプロアントシアニジン量の用量相関性を解析した。各原材料の反応阻害曲線からIC50(50%阻害濃度)を算出した結果、カカオ、ビルベリー、ブドウ種子抽出物に含まれるプロアントシアニジンと比較して、シナモンと落花生種皮に含まれるプロアントシアニジンのIC50は10倍以上低いことが確認された。本研究では、食品由来の夾雑物がELISA法によるアレルゲンのスクリーニング検査に与える影響について評価を行った。原材料中の夾雑物が検査に及ぼす影響を評価した結果、果実やカカオなどのプロアントシアニジンを含有する原材料によって測定阻害を受けていることが確認された。測定阻害が顕著であった小麦の測定については、プロアントシアニジンと結合性のあるポリビニルピロリドンの共存条件の最適化を行い、より信頼性の高いスクリーニング改良法を確立した。改良法はアレルギー物質を含む食品の検査方法の改良法の評価に関するガイドラインを元に同等性を評価し、小麦以外の特定原材料の検査にも適用できることを確認した。阻害因子については、アレルギー物質7項目について十分な試料数のスクリーニングを行うことができたため、測定対象のタンパク質と阻害因子を含む原材料の一覧を作成する。小麦タンパク質の測定については、阻害因子を含む食品からの測定法の改良についての評価することができたため、計画は概ね順調である。測定阻害因子を含む食品からの小麦タンパク質の測定法を改良できたため、本年度は分析法の適用範囲の確認を行う。PACによる測定阻害の機序の解析については引き続き検討を進める。さらに、これまでの研究で得られた成果を取りまとめ、学会発表や論文投稿により研究成果を公表する。食品化学アレルギー物質7項目のうち、小麦の測定については阻害機序の解析について検討を進める。落花生中の阻害因子は多くの項目の測定を阻害していることが確認されたため、測定法の改良と阻害機序の解析について検討を行う。アレルギー物質7項目のうち小麦の検出について、阻害因子はフラボノイド系ポリフェノールが関与していることが示唆されたため、計画は概ね順調である。その他の項目については、引き続き阻害因子のスクリーニングを行う必要がある。本年度は測定阻害機序の解析が当初の予定通りに進まなかったため未使用額が生じた。