hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
単原子層FETデバイスにおける電子間クーロン相互作用と室温動作特性の予測

モンテカルロ・シミュレータとは独立に当該プロジェクトで構築した、理想的2次元系モンテカルロ・シミュレータを用いて、高エネルギー化した電子系による格子への熱輸送を解析し、電子系への熱的フィードバックを考察した。具体的には、自己無撞着に電子系(および格子)の実効的温度を確定し、予測された温度は実験的に観測されるものと良い一致を示すことを見出した。(3)昨年度見出した、デバイスシミュレーションの理論的枠組みの中での長さのスケールの不整合性に関する検討を推進した。輸送方程式とポアソン方程式で想定されている長さのスケールを第一原理に基づいて検討し、輸送方程式では遮蔽効果が完璧であることを想定し、局所的ポテンシャルが平坦である(ゼロフーリエ成分のみ存在する)と仮定されていることを見出した。その結果、遮蔽が不完全な状態で動作するデバイスでは、本来失われている遮蔽のためのポテンシャル成分が揺らぎとして顕在化していることを明らかにした。この結果をもとに、新たな離散不純物モデルを提案した。チャネル領域に単原子層(MoS2)を用いたFET構造のモンテカルロ・シミュレータを構築した。高エネルギー電子状態を精度よく反映させるために、従来のK-valleyだけでなく、有効質量の異方性を正確に導入した高エネルギーQ-valleyを導入した。また、高エネルギー電子によって生じる熱と格子との熱輸送を考慮したモンテカルロ・シミュレーションにより、高電界下での温度を自己無撞着に求め、実験的に観測されている温度と良い一致を示すことを見出した。また、デバイスシミュレーションの理論的枠組みの中での長さのスケールに不整合があり、これを解決する離散不純物モデルを提案した。低次元チャネル構造を有する半導体FETデバイスの現実的なデバイス特性予測を物理的観点から行うとともに、低次元チャネル構造のもとでの局在化した乱れ(離散不純物等)に伴ったデバイス特性ばらつきを評価するための物理モデル化を行う。具体的には、以下のように計画している。(1)電流ノイズと電子間相互作用の関係をより詳細に検討する。具体的には、高濃度領域に生じる鏡像効果によってチャネル電子に作用する鏡像力の定量的な評価、鏡像力の高濃度ソース領域での電子濃度依存性、などを明らかにする。また、電子間相互作用のない場合での電流ノイズとの定量的な比較を行うことで、電子間相互作用の重要性を定量的に明らかにする。(2)低次元チャネル構造に離散不純物をあからさまに導入することで、低次元チャネル構造のもとでのデバイス特性ばらつきのためのモデル化を行う。なお、バルクにおける離散不純物の取り扱いについては、当該グループの提案している離散不純物モデルが世界的にも広く認知されている。しかしながら、低次元構造での適切なモデルは存在しない。(i)
歯周病原性細菌の有する新しい骨形成阻害因子の解明および臨床診断への応用

我々は数種類の歯周病原性細菌の中でP.intermediaとA.actinomycetemcomitansの超音波破砕抽出物にマウス頭蓋冠由来骨芽細胞(MC-3T3 E1 Cell)のアルカリ性フォスファターゼ活性を著しく阻害する病原性因子が存在することを明らかにしてきた。これらの因子は1ng/mlの低濃度で効果を示し、濃度依存的に骨形成を阻害した。100°C10分の熱処理、及び3時間のトリプシン処理によってもこれらの因子の活性の消失は見られなかった。このことはこの因子は蛋白質ではないことを示唆している。モルカットによりこの因子の阻害活性は分子量10万以上であること、Sephadex G-200カラムを用いたHPLCゲル濾過法でこの因子は分子量290kDa以上の分画に溶出することが判明した。さらにこの因子はマウス骨芽細胞におけるカルシウムとリンの取り込みを有意に減少させた。ところが成人性歯周病原性細菌と考えられているP.gingivalisは100ng/mlの高濃度を用いても骨形成の阻害作用は見られなかった。さらにC.ochracea、S.milleri、S.sanguis等の口腔内細菌及びE.coliの超音波破砕抽出物、A.actinomycetemcomitans、大腸菌サルモネラ菌のLPSも骨形成阻害作用を示さなかった。これらの成果の一部は現在印刷中である(Murata等J.Dent.Res.)。さらに我々は骨肉腫由来のヒト骨芽細胞様細胞(SaOS-2)を用いて検討を行い同様の成果を得た(投稿準備中)。この因子はその分子量、活性濃度、ポリミキシンBによって阻害されない等の点から破骨細胞活性化因子として既に報告されている線毛、LPS、SAM等とは異なる物質と予想される。これらの細菌から大量の因子を分離精製して、抗体を作成しさらに検討を加える予定である。我々は歯周病原性細菌の中でPrevotella intermediaとActinobacillus actinomycetemcomitansの超音波破砕抽出物にマウス頭蓋冠由来骨芽細胞(MC-3T3 E1)のアルカリ性フォスファターゼ活性を著しく阻害する病原性因子が存在することを明らかにしてきた。これらの因子は濃度依存的、経時的に骨形成を阻害し1ng/mlの低濃度でも阻害効果を示した。100°C10分の熱処理、及び3時間のトリプシン処理でこの阻害因子の活性の回復は認められなかった。このことはこの因子は蛋白質ではないことを示唆する。モルカットによりこの因子の阻害活性は分子量10万以上であること、Sephadex G-200カラムを用いたHPLCゲル濾過法でこの因子は分子量290kDa以上の分画に溶出すること、部分精製した阻害因子はSDS-PAGEで分子量約170-190kDaに相当する糖蛋白であることが判明した。ところが成人性歯周病原性細菌のP.gingivalisは100ng/mlの高濃度を用いても骨形成の阻害作用を示さなかった。さらにC.ochracea、S.milleri、S.sanguis等の口腔内細菌及びE.coliの超音波破砕抽出物、又はA.actinomycetemcomitans、大腸菌、サルモネラ菌のLPSも骨形成阻害作用を示さなかった。それらの成果の一部は現在印刷中である(Murata et al.Oral Diseases)。さらに我々はヒト骨肉腫由来のヒト骨芽細胞様細胞(SaOS-2、MG-63)を用いて検討を加え同様の成果を得た(投稿準備中)。
子どものヘルスプロモーションのための食育推進：母子支援方法の探索研究

東京都、千葉県、山梨県、沖縄県の保護者576名を対象としたアンケートの結果、食事に関する悩みは多くの母親に共通し、悩みの傾向はこどもの成長と共に変化していき、こどもの成長に伴い母親の育児負担度は減少することが示唆された。一方、摂食指導を受けている摂食嚥下障害児の母親の場合、子供が年長になるに従い育児負担は増加した。平成24年度に行った摂食相談を希望した8名において、東京都と千葉県の計7名は摂食機能に関すること、沖縄県の1名は歯に関する相談であった。東京都の3名中1名はその後、専門医療機関へ繋がった。千葉県の3名は既に専門医療機関に受診中であった。沖縄県の1名は相談のみで問題が解決した。本年度は、平成23年に実施したアンケート調査の結果から、食機能獲得期にある乳幼児の保護者を対象に摂食機能の発達促進を中心とした親子支援の必要性を明らかにすることを目的として検討した。東京都、千葉県、山梨県、沖縄県にある幼保一体型保育施設1か所、幼稚園4か所、療育センター1か所、療育サークル1か所に協力を求め、これらに通う子供の保護者576名を対象とした。食に関する支援ニーズの調査として、対象者の基本情報調査、実際に保護者が求めている支援について、食事に関する質問、中島らの育児負担感尺度、について調査した。統計学的検討は、Windows版SPSS ver.18を用い、χ二乗検定を行った。保護者の年代は、30代が最も多く、主たる育児従事者は母親530名であった。哺乳方法は、母乳と人工乳併用が289名と最も多く、次いで母乳のみ185名であった。離乳トラブルの経験があった者は82名であった。この82名について、育児負担感8項目との関係を検討したところ、自由が制限されていると感じるp=0.048、子供の世話が重荷p=0.025、プライバシーがないp=0.001、社会生活に支障を感じる、p=0.0001、と有意な関連が認められた。子供の食事について悩みがある場合、全ての育児負担感と有意な関連が認められた(p<0.05)。本研究の結果より、親の育児負担には、離乳期の摂食指導が重要であることが示された。さらに、平成23年度の対象者の中から摂食相談を希望した8名に対し、歯科医師による個別相談を実施した。希望者の内訳は、東京都4名、千葉県3名、沖縄県1名であった。東京都と千葉県の計7名は摂食機能に関すること、沖縄県の1名は歯に関する相談であった。平成23年度に実施したアンケート調査結果の検討を進めた。東京都、山梨県、沖縄県にある幼稚園に通う0歳から6歳までの子供の家庭890に調査の協力を求め、576家庭からの回収結果にもとづき、回答に不備のあったもの、3歳未満の子ども、片親家庭、回答者が母親以外の家庭から得た回答(回収率64.7%)について検討した。子供の食事に関する悩みに関する質問として,Morrisら(Morris et al,: 2000)のParent Mealtime Questionnaire-Eating and Drinking Skills-,2因子26項目をもとに,研究者独自の項目を加え抽出し、1「食事に関するマナー」の9項目、2「口に関わらない食事のマナー」の3項目、3「食事摂取量」の4項目、4「偏食」の5項目、5「全身の健康状態」の6項目からなる計27項目を抽出した。また中島の育児負担尺度について、子どもに対する「否定的感情の認知」4項目と、育児に伴う母親自身の「社会的活動制限の認知」4項目それぞれ分類し、子どもの食事に関する悩みとの関連を検討した。その結果、食に関する悩みの5つのカテゴリーでは、4歳児から6歳児のそれぞれの年代ですべて、「食事に関するマナー」が最も多く選ばれた。(4歳児ー52%、5歳児ー59%、6歳児55%)。子どもの年齢別での母親の育児負担を比較したところ、4歳児と6歳児の間に有意な差を認めた(p=0.002)。以上の結果より、食事に関する悩みは、多くの母親に共通するものであり、悩みの傾向はこどもの成長と共に変化していき、こどもの成長に伴い母親の育児負担度は減少することが示唆された。この内容を第11回多摩療育と栄養研究会で発表した。また、3か月以上継続して摂食指導を受けている患児とその保護者に対し、育児負担と摂食指導の関係についてアンケート調査を行い、検証を進めた。

沖縄県の1名は相談のみで問題が解決した。【目的】食機能獲得期にある乳幼児の保護者を対象に、摂食機能の発達促進を中心とした親子支援の必要性を明らかにすることを目的として、アンケート調査を行った。【対象と方法】東京都、千葉県、山梨県、沖縄県にある幼保一体型保育施設1か所、幼稚園4か所、療育センター1か所、療育サークル1か所に協力を求め、これらに通う子供の保護者576名を対象とした。食に関する支援ニーズの調査として、対象者の基本情報調査、実際に保護者が求めている支援について、食事に関する質問、育児負担感尺度、について調査した。【結果と考察】保護者の年代は、30代が最も多く、次いで40代、20代であったが、50代および60代の父親も数名みられた。子供の年代は5歳が206名、6歳が144名、4歳が116名であった。子供の食事についての悩みが現在または過去にあったかという問いについては、ある346名、ない225名と、ある者が過半数を超えていた。実際に摂食指導を受けた経験のある者も27名存在したが、多くは相談先がないことを訴えていた。食事についての心配事では、集中できないが185名で最も多く、次いで食べるのが遅い169名、ばっかり食べ158名、好き嫌いが多い138名、偏食107名、あまり噛まない105名であった。嚥下障害や経管栄養を行っていると回答した者もみられた。育児負担感8項目と、子供の食事について悩みがある、相談できる人がいない、食事の支援が必要、子供に大きな病気の経験がある、離乳トラブルがあった、の5項目との関連についてχ二乗検定を行ったところ、子供の食事について悩みがある場合、全ての育児負担感と有意な関連が認められた(p<0.05)。【結論】本研究の結果より、育児負担感には食の問題が占める可能性が大きく、摂食指導を中心とした親子支援の必要性が示された。最終年度は、3年間の研究のまとめと、摂食嚥下障害児の母親の育児負担感と摂食指導について調査研究を行った。摂食嚥下障害児の母親の育児負担感の研究について、本研究の目的は、摂食嚥下障害のある子どもを持つ母親が、どのような育児負担を感じているかを明らかにすることとした。日本歯科大学口腔リハビリテーション多摩クリニックで摂食指導を受けている18歳以下の患児の母親に対し、摂食嚥下障害と育児負担感に関するアンケートの協力を求め、それらのうち記載内容が十分であった34名の結果について検討した。母親の育児負担感について、中島の育児負担感尺度を用い、社会的制限と子どもに対する負の感情に分類して検討した。その結果、子どもについては、社会的制限において月齢が有意な正の相関を示した(r=0.385, p=0.025)。負の感情においては、出生順位が一番目の方がその他よりも有意に点数が高かった(p < 0.05)。回答者である母親については、社会的制限において相談相手のいない者はいる者と比較して点数が有意に高かった(p < 0.01)。以上の結果より、子どもの摂食嚥下障害は、母親の育児負担に影響を及ぼしていた。障害児への摂食指導を行う上では、対象患児の出生順位や母親の孤立状態への配慮が必要と考えられた。3年間のまとめとしては、初年度に調査を実施した中で、沖縄県の3つの小学校の保護者に再度協力を求め、その後の意識の変化についてアンケートを実施し、初年度との比較検討を行った。さらに、東京都内の歯科医師会の事業に協力し、障害者の摂食相談内容の検討を行った。平成23年度、24年度の研究結果をまとめ、子どもの食の問題への母子支援の成果を明らかにした。
最新トレーニング理論に基づく革新的運動プログラムのアスリートへの応用

本年度の研究は,週に1回の高強度インターバルトレーニングが,日ごろからトレーニングを行っている運動鍛錬者の最大酸素摂取量(VO2max)や呼吸性代償閾値(RCP),並びに左室心筋重量にいかなる影響を及ぼすかを検討することを目的に行った。運動部に所属する男子大学生20名を運動鍛錬群10名と対象群10名にそれぞれ振り分けた。週に1回の高強度インターバルトレーニング前後で,自転車エルゴメータを用いた漸増負荷運動を行い,VO2maxとRCPを求め、其々の地点の換気諸量を測定した。また,心エコー装置を用いて左心室の形態及び機能の測定を行った。運動鍛錬群対象に実施した週に1回の高強度インターバルトレーニングは,漸増負荷運動テストによって求められた最大負荷量(watt)の80%負荷を疲労困憊まで持続させ,3分間の休憩期を挟み合計3回繰り返す様式を用いた。インターバルトレーニングの頻度は週に1回,期間は2ヵ月間実施した。週に1回の高強度インターバルトレーニングを実施した結果,運動鍛錬群にのみVO2max及びRCPでの酸素摂取量及び左室心筋重量の有意な増大が認められた(p<0.05)。これらの結果から,週に1回の高強度インターバルトレーニングは,アスリートの呼吸循環機能の改善に有効であることが明らかになった。本研究の結果は,週に1回の低頻度で効果を発揮する革新的なトレーニング手法の確立につながると考えられる。平成30年度の実験計画は,概ね順調に進展した。今後本研究の内容が,他の運動鍛錬群,すなわち柔道選手などのパワー系アスリートにも対応可能か,もしくは実際のフィールド上のパフォーマンスにおいてHITが有用か否かを検討する。今後は,本学の柔道部の学生を被験者として用いて,HITを実施することを計画している。さらに,岐阜大学とも共同研究を行い,サッカー選手を対象にHITを行い,フィールド上でのパフォーマンスにいかなる影響を及ぼすか検討する。次年度は,本インターバルトレーニングが,アスリートのフィールドでのパフォーマンス向上に有効か否かを検討するために,フィールドでのパフォーマンス追跡用デバイスを導入する予定である。
電子商取引が流通・金融および企業情報システムに及ぼす衝撃の多角的研究

共同研究では、電子商取引の諸側面についての多角的な視野から調査と考察がなされた。企業内・企業間の情報システムであるSCM, ERP, KMの発展、企業のマーケテイング活動へのCRMの導入、会計情報システムのディジタル化によるディスクロージャーの進展・電子マネーの普及に伴う決済システムの変化と国際取引への影響、企業情報システムでのオブジェクト志向プログラミングの利用・XML言語による取引手順の標準化の動向など、多くの新しい知見が得られている。後期には各研究員が毎週1回総合講座(インターネット・エコノミー)を担当し学内成果発表に代えた。1)米国B.Rosenbloom教授との研究交流5月25日、米国DREXEL大学B.Rosenbloom教授の講演会「E-Commerce分析のためのパラダイム」を阪南大学にて実施し、その後共同研究者との研究交流会を行った。講演では、米国のE-Commerceの発展にともなった新しいパラダイムの形成:古い中間業者の排除と新しいInfo-mediaryの登場、純ネット企業対クリック&モルタル企業の競争、顧客本位経営の優位性、市場の完全細分化の傾向、等について、貴重な知見が得られた。研究交流会においても、日米のE-Commerceの特質の相違、その背景等について、有意義な意見交換が行われた。同教授はまた、土居康男と共に、日本マーケティング協会、日本商業学会、(株)大日本印刷、EDI推進協議会を訪問し、講演または研究交流を行い、大きな成果を挙げた。2)阪南大学EC研究会阪南大学において、研究分担者による電子商取引研究会を持ち(2000年5月、11月、2001年1月)、各テーマに関する研究発表と討論を行った。同研究会は、2001年10月-2002年1月にかけて、学生・院生を対象とする「総合講座:インターネットエコノミー」をリレー講義として実施し、この間の研究成果を教育に生かすとともに、慶應義塾大学ビジネススクール・國領二郎教授の遠隔講義を行う予定である。研究代表者・土居康男は、著書「米国インダストリアル・マーケティング・チャネル」(同文館、1999年)によって、2000年度、経済学博士(京都大学)を授与され、また、日本流通学会賞を受賞した。総括補助・野澤正徳は、4月、経済統計学会関西支部において、「インターネットエコノミーの最新動向:2000年4月」を報告している。企業内・企業間の情報システムであるSCM, ERP, KMの発展、企業のマーケティング活動へのCRMの導入会計情報システムのディジタル化によるディスクロージャーの進展、電子マネーの普及に伴う決済システムの変化と国際取引への影響、企業情報システムでのオブジェクト志向プログラミングの利用、XML言語による取引手順の標準化の動向など、多くの新しい知見が得られている
関節不動に伴う筋線維芽細胞の発現と治療手技の効果判定

当初の予定ではラット後肢膝関節を創外固定を用いて不動化した関節拘縮モデルに対し、研究者が作成したCPMを用いて様々な様式の関節可動域運動を行い、関節構成体の変化を病理組織学的に観察する予定であったが業務上の都合によりCPMを完成する事が出来なかったため予備実験で作成した「徒手的に可動域運動を行った動物」を用いて検討を行った。後肢膝関節の後部関節包に対し、免疫染色による二重染色(α-SMA抗体、CD34抗体)を用いて検討を行ったところ、固定を行った群でα-SMA抗体に反応し、CD34抗体に反応しない細胞が対照群に対して有意に増加していた。この細胞は筋線維芽細胞と考えられ、筋線維芽細胞は組織の修復および線維化に関与していると考えられているため関節包の線維化への関与が示唆される。運動群では同様の細胞が見られたものの固定群のように顕著ではなかった。また後部関節包の染色結果でα-SMA抗体には反応しないがCD34抗体に反応する組織が固定群で多数観察された。CD34抗体に反応することからこの組織は血管内皮細胞と推測されるが、血管としての形を成してはいなかった。これらのことは関節不動により関節包内に微細な毛細血管が侵入するが、関節運動により欠陥構造が消失あるいは阻害される可能性を示唆している。一方で近年、局所の代謝が急速な組織においてテロサイトという細胞が代謝をコントロールする、という報告があり、この細胞はCD34に陽性を示すとされている。関節不動を行った関節包においてα-SMA抗体に反応する組織とは別に血管の新生/消失、または新たな組織環境の変化を示す細胞が発現している可能性という、新たな興味深い事象が観察された。関節不動モデル動物の作成および徒手による関節可動域運動を行ったものは標本として作成済みである。また、昨年度に購入したCPMの作成を行っており、当初の予定通り拘縮モデル動物に対し治療を目的とした関節可動域運動を実施して標本を作成し、現在までに作製した標本と併せて検討を行い、学会発表および論文執筆を行う予定である。当初の予定であったCPM作成のための機器は購入済みであり、現在作成・調整に取り組んでいるところである。また、動物モデルにおいては2019年度中に拘縮モデルを追加して作製し、それらに対して治療手技を加え、標本数の充足を図る予定である。研究成果についても現在までの結果について論文執筆・学会発表を行う準備をしている。ラット膝関節拘縮モデルにおける関節包の組織像(コラーゲン線維の密生化、線維化と考えられる所見など)について、組織の線維化を生じるとされる筋線維芽細胞との関連を明らかにするため免疫組織化学的検討を行った。具体的にはラット関節拘縮モデルの関節包について連続切片を作成し、HE染色及び筋線維芽細胞の検出を目的にα-SMA抗体、血管内皮細胞の検出を目的にCD34抗体を用いて免疫染色を行った。染色後、顕微鏡デジタルカメラを用いて1つの標本につき200倍で10視野撮影した。この時、免疫染色を行ったものについては可能な限り同じ場所を撮影するように留意した。画像を拡大印刷し、α-SMA抗体に陽性を示す細胞のうちCD34抗体に陽性である血管内皮細胞に隣接した血管周皮細胞を除外するため、CD34陽性の細胞に隣接していないα-SMA抗体陽性細胞の数を算出した。創外固定による関節拘縮モデルでは対照群と比較して有意にα-SMA抗体に陽性を示す細胞が多く、関節の不動が関節包内に線維化を引き起こす事が示唆された。一方、大腿神経切断による末梢神経損傷を生じさせ、関節不動を行った実験では対照群と実験群のα-SMA抗体に陽性を示す細胞数には有意差は見られなかった。これは関節不動による関節構成体の病的変化には何らかの形で神経系が関与している可能性を示唆しており、関節拘縮の病態を理解し、効果的な治療を行うための基礎的なエビデンスになる事が期待される。今後は関節可動域障害に対する様々な治療手技を行い、経験則によって行われている関節可動域運動、拘縮予防に対してより科学的、医学的証拠に基づいた検証を行うことが期待できる。申請時の平成28年度研究計画は「後肢を懸垂して非荷重としたラット膝関節拘縮モデルおよびラット変形性関節症モデルにおいて膝関節内の関節構成体やそれに関わる血管系、並びに神経系の組織、および筋線維芽細胞数を免疫組織化学的手法を用いて検討し、従来の不動化モデルとの差異を明らかにする。」であり、概ね、この研究計画に準じた研究成果が得られている。当初の予定ではラット後肢を創外固定を用いて不動化し、CPMを作成して可動域運動を行い、関節構成体の変化を病理組織学的に観察する予定であったが業務の都合によりCPMを作成する事が出来なかった。そのため予備実験で作成した「徒手的に可動域運動を行った動物」を用いて検討を行った。予備実験ではラット関節包を観察するために連続切片を作成して染色および観察を行っていたが、連続切片を作成する手間が大きく、さらに複数枚のスライドに対しそれぞれα-SMA抗体、CD34抗体を用いて染色を行い、二つの切片を同一部位で観察/細胞数を計測する必要があった。また連続切片上でも微少な毛細血管などの像は異なる事が多く、同じ位置を推定する事が困難であることから、対象とする細胞を同一切片上で観察するために免疫二重染色を試行し、細胞数の計測に堪えうる結果を得た。

その結果、徒手的に関節可動域運動を行った群では対照群と比較してα-SMA抗体に陽性を示す細胞が少ない傾向が示され、関節運動が関節包の線維化を抑制する可能性が示唆された。また、他の実験で作成した老令ラットでは、関節包の厚さが著しく増加し、線維の密生化が観察された。関節不動による関節構成体の病的変化は、老化による関節包の「線維化様の変化」と類似した像を示しており、何らかの機序が働いている事が示唆される。これは関節拘縮の病態を理解し、効果的な治療を行うための基礎的なエビデンスになる事が期待される。今後は早急にCPMを作成し、様々な関節可動域運動を行いどのような運動がどのような変化をもたらすのかを明らかにし関節可動域運動、拘縮予防に対してより科学的、医学的証拠に基づいた検証を行うことが必要である。当初の予定では2年目にCPMを作成して検討を行う予定であったが業務上の都合により作成することができず、CPMの作製ができなかった。そのため、予備実験として作成した徒手的に可動域運動を行ったラットを用いて検討を行っている。当初の予定ではラット後肢膝関節を創外固定を用いて不動化した関節拘縮モデルに対し、研究者が作成したCPMを用いて様々な様式の関節可動域運動を行い、関節構成体の変化を病理組織学的に観察する予定であったが業務上の都合によりCPMを完成する事が出来なかったため予備実験で作成した「徒手的に可動域運動を行った動物」を用いて検討を行った。後肢膝関節の後部関節包に対し、免疫染色による二重染色(α-SMA抗体、CD34抗体)を用いて検討を行ったところ、固定を行った群でα-SMA抗体に反応し、CD34抗体に反応しない細胞が対照群に対して有意に増加していた。この細胞は筋線維芽細胞と考えられ、筋線維芽細胞は組織の修復および線維化に関与していると考えられているため関節包の線維化への関与が示唆される。運動群では同様の細胞が見られたものの固定群のように顕著ではなかった。また後部関節包の染色結果でα-SMA抗体には反応しないがCD34抗体に反応する組織が固定群で多数観察された。CD34抗体に反応することからこの組織は血管内皮細胞と推測されるが、血管としての形を成してはいなかった。これらのことは関節不動により関節包内に微細な毛細血管が侵入するが、関節運動により欠陥構造が消失あるいは阻害される可能性を示唆している。一方で近年、局所の代謝が急速な組織においてテロサイトという細胞が代謝をコントロールする、という報告があり、この細胞はCD34に陽性を示すとされている。関節不動を行った関節包においてα-SMA抗体に反応する組織とは別に血管の新生/消失、または新たな組織環境の変化を示す細胞が発現している可能性という、新たな興味深い事象が観察された。関節不動モデル動物の作成および徒手による関節可動域運動を行ったものは標本として作成済みである。また、昨年度に購入したCPMの作成を行っており、当初の予定通り拘縮モデル動物に対し治療を目的とした関節可動域運動を実施して標本を作成し、現在までに作製した標本と併せて検討を行い、学会発表および論文執筆を行う予定である。次年度も計画初年度と同等以上の予算を確保することにより、同様にして有効な実験を継続することが可能となったため、引き続き必要な抗体の購入と、新たな実験手技としてのContinuous Passive Motion (CPM)の開発、治療を行う予定である。
気相合成立方晶窒化ホウ素薄膜の紫外光伝導特性と紫外光センサー材料への応用

cBN薄膜堆積と材料学的評価膜厚約200nmのcBN(6x8mm^2)薄膜を低圧ICP-CVD法および高周波バイアススパッタリング法で作製した。透過IR呼吸強度測定およびTEM観察によりcBN相の生成を確認した。また、XPSおよびAES測定から求めた窒化率はほぼ1であり、得られたcBN薄膜が化学量論組成を有していることが分かった。断面TEM観察より、これらのcBN薄膜の基板との界面には、5nm程度の非晶質層と40nm程度のtBN層が存在すること、tBN層はc軸が基板表面と平行になるように配向しており、その上にcBNがエピタキシャルに成長していること、cBN層には双晶が多く存在すること、結晶粒数10nm程度の多結晶層であることが明らかとなった。cBN薄膜の紫外光による光伝導特性評価cBN薄膜(6x8mm^2)上に、1mm間隙の金電極(1x4mm^2、厚さ200nm)を蒸着し形成した.この試料について、高圧水銀ランプを光源とし、未熱処理時の光伝導特性測定を行った。光量を稼ぐために分光器は使用せず光照射を行った。照射により電気伝導度に変化が見られたが、電極面を遮光すると伝導度の変化は見られなかったため、これは光照射によるコンタンクト抵抗の変化によると考えられる。AES測定による表面分析の結果、表面に極薄いsp^2結合層が存在することが確認された。このsp^2結合相は、絶縁性であるために良好なオーミックコンタクトの形成を妨げていたと考えられる。また、1keVのArイオンビーム照射により表面の顕著なsp^2結合相化が見られた。このことは、cBN薄膜では、ダイヤモンドと異なり、イオンビーム表面処理がオーミックコンタクト形成に利用できないことを示している。今後、良好なオーミックコンタクトを形成する方法を確立することが必要である。また、励起光源も、低圧水銀ランプやUVエキシマレーザー等の高出力光源を使用する必要があると考えられる。
盲導犬の早期適性予測に関する行動遺伝学的研究

盲導犬の早期適性予測を目指し、盲導犬適性に関わる気質を同定・評価するとともに、気質に関わる遺伝子を探索した。アンケート評価により、適性判断に重要な気質として"注意散漫"および"従順さ"が同定され、これら気質因子と行動実験データ(心拍数・行動反応)を用いることで的中率80%を超える精度の高い適性予測が可能であった。また、神経伝達物質関連遺伝子における多型の一部は、"注意散漫"や"従順さ"と一定の関連を示すことが分かった。日本盲導犬協会において、盲導犬適性に関わる気質を同定・評価すべくアンケート評価および行動実験を行い、候補遺伝子(神経伝達物質関連遺伝子)多型との関連を調べた。研究成果の概要は以下の通りである。対象個体・盲導犬候補個体のうち、盲導犬となった固体(合格)および稟性的な理由で盲導犬になれなかった個体(不合格)を対象とした。結果の再現性を確認するために、対象個体を2グループに分けた(グループA:合格41頭、不合格37頭;グループB:合格25頭、不合格41頭)。アンケート評価と訓練結果の関連性[論文投稿準備中]・アンケート項目について因子分析を行ったところ、グループA・Bともに5因子が抽出された。第1因子"注意力散漫"・第2因子"感受性"・第3因子"従順さ"は内的整合性が高く、2グループ間で保存されていた。・第13因子のスコアを訓練結果と比較したところ、グループA・Bともに"注意力散漫"は不合格群の方が有意に高く、"従順さ"は合格群の方が有意に高かった。行動実験とアンケート評価の関連性・犬舎、隔離、人の入室、興奮刺激提示を含む行動実験を行い、心拍数を測定した。・各ピリオドにおける平均的心拍数や心拍数変化と第13因子のスコアを比較したところ、一部に有意な関連が認められ、各因子の客観的な指標になることが示唆された。遺伝子多型とアンケート評価の関連性・候補遺伝子多型のうち、11遺伝子26多型について各個体の遺伝子型を決定した。・遺伝子型と第13因子のスコアを比較したところ、GAD1遺伝子上のSNP (一塩基置換)が゙"感受性"と、GLT遺伝子上のSNPが"従順さ"と関連する傾向がみられた。以上から、盲導犬適性には"注意力散漫"が低く、"従順さ"が高いことが重要であり、アンケート評価により安定して評価できることが示された。これらの気質は生理学的反応や遺伝子多型とも関連している可能性があるが、今後その再現性を確かめる必要がある。また、得られた指標を複合的に扱うことで、盲導犬適性および気質の予測を行った。本研究においては、盲導犬候補個体のうち、盲導犬となった個体(合格)および稟性的な理由で盲導犬になれなかった個体(不合格)を対象とし、結果の再現性を確認するために、対象個体を2グループに分けた(Aグループ:78頭;Bグループ:75頭)。盲導犬適性に関わる気質因子とその評価・訓練上によるアンケート評価により、盲導犬適性に一貫して関わる気質因子として"注意散漫"および"従順さ"が同定された。また、訓練開始2ヶ月目に実施した行動実験から、"注意散漫"は犬舎ピリオドにおける平均心拍数と、"従順さ"は犬舎ピリオドにおける伏せ時間・起立時間と弱いながらもい一貫した関連を示すことが分かった。・神経伝達物質関連遺伝子における多型のうち、10遺伝子26多型を対象として、気質因子との関連解析を行ったところ、"注意散漫"とはHTRIB遺伝子およびSLCIA2遺伝子上の多型が、"従順さ"とはSLCIA2遺伝子およびDBH遺伝子上の多型が2グループを通して一貫した関連を示していた。盲導犬適性および気質因子の予測・アンケート評価、心拍数、行動反応を用い、名義ロジスティック回帰分析による適性予測を行ったところ、予測精度は82.5%であった。予測式を新たなグループにあてはめると、80.6%の的中率が得られた。・心拍数、行動反応、遺伝子多型情報を用い、重回帰分析による各気質因子スコアの予測を行ったが、いずれも予測精度は低かった。以上より、盲導犬適性に関わる気質として"注意散漫"および"従順ざ"が同定され、気質因子・行動実験データを用いることで精度の高い適性予測が可能であった。今回、気質因子の予測精度は低く、今後は気質因子に焦点をあてた行動実験の開発が必須であることが明らかとなった。また、気質因子と関連を示す多型が検出されたが、その作用機序を調べるとともに、ゲノムワイド関連解析(現在12個体で解析中)による新しい多型の同定も必要であると考えられる。
韻律と説話構成に基づくアパブランシャ語の歴史的展開の研究

本研究では言語的変異の大きいアパブランシャ語(以下Ap)文献を整理し、規範化以前の初期段階、文語としての完成期、近代インド語への移行期に分類することを目的とする。研究成果は「韻律の変遷とAp.文献の関係」「Ap文学と古グジャラート語文学のラーサー文学との関係」の2点に分けられる。前者においてはAp文学の時代的な推移と当時の韻律理論書に見られる韻律の発展とを比較し,Apテキストの新古を推定した。後者においてはラーサー文学の初期の説話構成がApジャイナ教文学と非常に似ていることを指摘し,内容面で「近代インド語への移行期」のAp文献を切り分けうることを示した。本研究ではアパブランシャ語文献の中に見られる雑多で変異の大きい諸特徴を整理し、規範化以前の初期段階、文語としての完成期、近代インド語への移行期に分類することを目的とする。本年度は次の4点の研究活動を行った。1.「初期アパブランシャ語の推定について」インドの古典文献に用いられる韻律は時代によって変化するため作成時期の推定に利用できる。アパブランシャ語の時代には従来の音節数に基づく韻律からモーラ数を基礎にした韻律への移行が大きく進み、脚韻の多用などの新しい特徴も出現する。このような韻律の変化を材料として初期アパブランシャ語抽出の可能性を検討した。日本南アジア学会第25回全国大会にて発表。2.「ラーソー文学の由来について」初期のラーソー文学はジャイナ教徒が主体となって作成されており、その内容も後の英雄伝記よりもジャイナ教のアパブランシャ語説話により近いことがわかる。従来は歌謡として用いらたラーソーが文学作品になる過程で、ジャイナ教徒がその形式を採用したことは重要なことと考えられる。『印度哲学仏教学』第61巻第1号に投稿。3.「10-12世紀グジャラートにおけるジャイナ教聖者伝の展開」10世紀から12世紀にかけてアパブランシャ語によるジャイナ教行伝説話は主題の多様化、形式の精緻化の傾向が強まり盛んに作品が作られる。それに対してグジャラート最古の文学である「ラーソー」も12世紀頃から同じ地域で出現する。ジャイナ教聖者伝のラーソーに対する影響を時代背景を含めて論じる。2012年度バクティ研究会にて発表。4.「現地における写本調査」平成24年12月23日から平成25年1月4日にかけてインドにおいて写本調査を行った。以前よりIGNCAやRORIに加えてアーメダーバードのLDIやグジャラート文学アカデミーといった古グジャラート語文献所蔵の研究所の協力も仰ぐことができた。本年度は1.韻律によるアパブランシャ語文献の分類の試み,2.近代語による初期のインド文学の代表的な形式であるラーサー・バンダの由来,3.ジャイナ教とラーサーの関係の3点について研究を進めた。まずテーマ1の目的は言語的に多様な要素を含むアパブランシャ語文献の年代を推定し分類する基準の一つとして韻律を用いることにある。古代インド語では様々な韻律が用いられてきたが、時代によって変遷が見られる。そのため韻律は年代推定が困難な文献の相対的な年代を推定するにあたって有用な場合がままある。当時の時代背景としては古典サンスクリット語による詩作・韻律技法が発展していた一方、またそれとは異なったタイプのモーラ数を基礎にした韻律が中期インド語を中心として定着しだしていた。本テーマではアパブランシャ語の最古の韻律を「マートラー律」と「ドーハー律」としたうえで、各種韻律の発展過程を仮定し、それにより文献間および文献内部におけるテキストの新古を推定する。対象とする作品は9世紀のスヴァヤンブーの作品を中心とする。日本印度学仏教学会第64回学術大会にて発表、さらに『印度学仏教学研究』第62巻第2号に論文掲載。テーマ2においてはインドにおける近代語文学の嚆矢であるラーサー形式の文学について、その初期段階ではジャイナ教説話文学の影響が非常に強いこと、またそのことが後代の非ジャイナ教のラーサーの偉人伝的性格の強さにつながることを論じた。特に最初期のラーサーである「バラテーシュヴァラ・バーフバリ・ラーサ」を詳細にとりあげた。日本南アジア学会第26回全国大会において発表。テーマ3においては修辞学や韻律学の論書におけるラーサー文学の形式についての記述の変化を追い,主に使用される韻律によってラーサーが規定されてきたことを明らかにした。『奥田聖應先生頌寿記念インド学仏教学論集』に掲載。

当初の計画で予定していたアパブランシャ語、古グジャラート語などの写本情報収集およびコーパスの作成だが、本年度に実施した現地調査において以前から様々な助力をいただいているアパブランシャ文学アカデミー、IGNCA、RORIに加え、LDIとグジャラート文学アカデミーといった古グジャラート文学やラーソー文学と関係の深い研究所とも協力関係を築くことができた。そのため、写本の収集、関連情報の集積が当初の計画よりも大幅に進展することとなった。また初期アパブランシャ語抽出のための韻律についてはBhayaniの論考を参考にしつつアパブランシャ語の規範化以前から使用されてきた韻律をいくつか選び出すことができている。それらを用いた韻律の抽出作業は現在進行中である。ラーソー文学とジャイナ教行伝説話の関係については、字句や構造の類似点を見いだし、個々の文献間の影響関係を明らかにすることを軸としている。さらにそれに加えて、行伝説話からラーソー文学への転換を10世紀から12世紀の北インド社会の大変化、ジャイナ教教団の存立基盤の変化など視野に入れている。文学形式の変化はただそれのみで生じるとは考えがたく、その背景には社会や政治体制の変化があることがむしろ一般的と思われる。本研究テーマにもそのような背景があることが研究を進めていく中で明らかになってきた。特にジャイナ教団の社会的位置づけの変化、同時期の仏教教団の衰退との比較、教団や教義に対するイスラーム教の影響などは本テーマとの関連が強く、今後研究を深めることが必要である。この点においても研究の視野が大きく広がったという意味で当初の計画よりも大幅に進展した。25年度が最終年度であるため、記入しない。研究目的の達成のために下記2点の方策で研究を推進していく。1.説話形式の変遷の整理アパブランシャ語のジャイナ行伝説話にはサンスクリット語などの文学とは別の独特の形式があり、それはサンディ・バンダと称される。この形式はアパブランシャ語の規範化以前から盛んに用いられている。また詩論書にはサンディ・バンダと並べてラーサー・バンダという形式が言及されている。これは後代のラーソーに当たり、十二世紀以後普及し、十五世紀には多く見られる。これは歌謡や舞踏により近い形式であり、規範化されたサンディ・バンダの後に流行した形式である。このように同じアパブランシャ語文学でもその形式構造には変遷があり、初期段階から規範化、近代文学への移行が捉えられる。各テキストの相対年代と照応させることでその全体像を見いだしていく。困難を感じた場合は各種現地研究機関の研究員に助言を仰ぐ。2.古ラージャスターン語や古グジャラート語文献との比較十二世紀頃からインド西部ではラーソーと呼ばれる英雄物語が多数作られる。直接にはそれらとジャイナ教行伝説話との関連は見いだしがたい。だが最初期のラーソー文学の成立期はアパブランシャ語文学の最盛期と重なっている。実際、グジャラート語のもっとも早期の作品はジャイナ教の神話を扱った作品である。一見関連が無いように見えるジャイナ教行伝説話とヒンドゥー英雄物語はラーソーという形式により繋がりを持つ。中期インド語文学の伝統はほぼ絶え果てているが、最後の中期インド語であるアパブランシャ語を最後にジャイナ教文学の最盛期は終わる一方、そこで積み上げられた経験は次世代の文学へと継承される。そのような希有な連続性を示す証拠としてラーソー文学の研究は重要である。
藻場構成海藻の被食防御に対する高水温の影響

近年、西日本では、植食性魚類の摂食活動によって藻場が衰退している。温暖化によって藻場を構成する大型褐藻が摂食されやすくなっているのかもしれない。本研究では、褐藻の化学的防御が高水温によって弱まるか否かを検証した。当初の計画では、褐藻を水温2段階の条件で培養し、摂食阻害物質フロロタンニンの含有率とウニによる被食量を比較する予定であったが、褐藻のフロロタンニン含有率は貧栄養条件よりも富栄養条件で低下することが報告されていたため、栄養塩濃度2段階、水温3段階の複合条件下で培養を行った。より具体的には、秋田県男鹿半島鵜ノ崎沿岸で採集した褐藻ヤツマタモクから主枝を切断し、栄養強化培地1/4PESI(富栄養)あるいは天然海水(貧栄養)とともに500mlフラスコに入れ、水温10、20、30°Cの3段階で9日間培養した。培養前後に主枝の湿重量を測定し、相対成長率を求めた。また、購入した分光光度計を用いて、主枝上部と下部のフロロタンニン含有率を測定した。湿重量の成長率は、20°Cでもっとも高く、30°Cが次ぎ、10°Cで低く、いずれの水温においても貧栄養条件よりも富栄養条件で高くなる傾向が認められた。フロロタンニン含有率は、富栄養条件よりも貧栄養条件で高くなる傾向が認められたが、富栄養条件では水温による変化が認められないのに対して、貧栄養条件では10°Cよりも2030°Cで低くなった。また、上部と下部で比較すると、10°Cの両条件と20°Cの富栄養条件では下部よりも上部が高い傾向が認められたのに対して、20°Cの貧栄養条件および30°Cの両条件では下部よりも上部が低くなる傾向が認められた。このように、ヤツマタモクのフロロタンニン含有率は、天然海域の栄養塩濃度では、特に主枝の上部において、高水温によって低下することが明らかになった。この結果、植食動物によって摂食されやすくなるか否かについては今後の課題である。
低温硝化処理に使用する包括固定化微生物担体のデザイン化

硝化反応は水温15°C以下で律速し,冬場の下水処理場で処理性能が低下する傾向にある。本研究では低温硝化の可能性を検討した。高濃度アンモニア含有合成廃水で包括固定化活性汚泥担体を馴養し,アンモニア濃度非感受性菌群が優占する担体を得た。この担体を用いて合成廃水NH4-N40mg/Lを処理した結果,10°CでのNH4-N除去率95 %以上を得るための限界負荷として0.36kg-N/m3/dを得た。さらに四季の水温変動試験を行い,夏季の水温30°Cを経ると硝酸型硝化に遷移し、その後,冬季の水温10°C,負荷0.32 kg-N/m3/dで,処理水NH4-Nが1.0 mg/L以下となり安定した硝酸型硝化を得た。下水や産業廃水処理を対象とした低温(515°C)での硝化活性を発現させることを目的に検討しており、今年度、以下の知見を得た。(1)NH4-N400mg/Lで硝化菌を集積培養した担体を用い、NH4-N40mg/L含有無機合成廃水を連続処理した。5°C、担体充填率8%、容積負荷0.050.11 kg-N/m3/dayで310日間運転し、硝化速度0.050.10kg-N/m3/day、NH4-N除去率90%以上を得た。期間中余剰汚泥は発生しており菌の増殖が見られ、安定した処理が可能であることを見出した。集積培養方法及び低温処理システムについて特許出願(特願2012-166093、出願日平成24年7月26日))した。(2)水圏の底泥(1公園池の底泥、2渡良瀬遊水地の底泥、3その他)を用いてNH4-N40 mg/L含有無機合成廃水で常温集積培養した担体を用いて低温処理での活性を検討した。1で集積した担体では5°Cで硝化活性を発現した。(3)5°C処理運転に使用した担体の硝化菌数をMPN法で計測した結果、AH菌群(高濃度アンモニア耐性のアンモニア酸化細菌)が優先しており、AH菌群が低温耐性に関与していると推定した。今後、処理運転を継続し限界負荷、担体の寿命などを明確にする予定である。24年度に低温連続処理運転した系について、引き続き低水温でNH4-N40mg/Lを連続処理し、処理安定性及び負荷限界を検討した。特に水温10°Cでの処理性能について,硝化率95 %以上を得るための限界負荷について検討した。廃水は合成廃水を用い下水処理向けNH4-N 40 mg/Lの処理を行った。処理運転装置は馴養時とほぼ同じ構造で容積が1.1 L容リアクターを用いた。水温変動試験では実際の処理場の年間水温を鑑み1030°Cで制御した。その結果、水温10°C、連続運転開始4日目(HRT 5.0 h,容積負荷0.2 kg-N/m3/d)で処理水NH4-Nが40mg/Lから1.0mg/L以下に減少し,馴養時と同じく亜硝酸型硝化で安定した。HRT 2.4 h(容積負荷0.4 kg-N/m3/d)において処理水が若干悪化し,NH4-N 34 mg/Lが処理されずに残った。硝化率95%の時点の容積負荷を限界負荷とすると0.36 kg-N/m3/dが得られた。この硝化速度は常温での一般的な設計値とほぼ同等であったため,本実験で用いた低水温耐性硝化担体が実際の処理場において利用できる可能性が示唆された。さらに四季の変化に伴う水温変動の影響によって低温硝化が安定しない可能性が懸念されるため,水温変動が及ぼす低温硝化の安定性を評価した。原水NH4-N濃度40mg/L,HRT 3.0 h,水温1030°Cで連続硝化処理運転を行った結果、低温硝化では亜硝酸型で推移していたが、夏季(30°C)が過ぎると硝化反応は亜硝酸型から硝酸型に遷移した。四季の水温変動を与えても安定した処理水が得られ,処理水質NH4-N<0.5 mg/Lを得た。担体中の硝化細菌数を計測した結果、AL(アンモニア感受性)菌群よりAH(アンモニア耐性)菌群が優占しており,AH菌群に低温耐性があるものと示唆された。

下水や産業廃水処理を対象とした低温(515°C)での硝化活性を発現させることを目的に、低温耐性アンモニア酸化細菌の集積培養と、アンモニア性窒素含有ゲランガム培地を用いた純粋分離との両面から検討を進めている。その中で特に低温耐性の集積培養に成功し、以下の知見を得た。(1)T市下水処理場の汚泥を種汚泥として、包括固定化担体(3mm角型担体)を作製した。この担体を用いて無機合成廃水(NH4-N400mg/Lと40mg/L)を連続処理し馴養集積し、得られた担体を用いてNH4-N50mg/L回分処理に及ぼす低水温の影響を検討した。40mg/L処理系の担体は従来通り5°Cで失活したが、NH4-N400mg/L処理系の担体は硝化速度0.24kg-N/m3/dayを得た。前者は従来報告されているAL菌群(アンモニア濃度感受性のアンモニア酸化細菌)が後者はAH菌群(高濃度アンモニア耐性のアンモニア酸化細菌)が優占している担体であり、AH菌群が低水温耐性のある可能性を見出した。引き続き5°CでNH4-N50mg/Lを連続処理し、処理安定性及び負荷限界を検討中である。(2)微量有機物含有の合成廃水での集積NH4-N400mg/L無機合成廃水に酢酸ナトリウム50mg/L添加し、先と同様に集積培養し、低温耐性集積培養に及ぼす微量の有機物関与を検討したが、5°Cで失活する結果を得た。(3)水圏の底泥を用いての集積として、(1)公園池の底泥(群馬県板倉町)、(2)渡良瀬遊水地の底泥を用いて集積培養を継続中である。AH菌群を集積培養した担体を用いて、NH4-N40mg/L含有無機合成廃水を5°Cで連続処理し、長期処理運転での性能を確認した。硝化速度0.050.11 kg-N/m3/day、NH4-N除去率90%以上で実プラントへの設計に反映できる設計値を得、今回の成果である集積培養方法及び低温処理システムについて特許出願(特願2012-166093、出願日平成24年7月26日))した。また、発表4件を行い、日本化学工学会横浜大会(2012/8/30)で奨励賞受賞、日本水処理生物学会第49回大会(東京、北里大、2012/11/24)でベストプレゼンテーション優秀賞を受賞し、高い評価を受けた。以上の得られた結果及び学会での高い評価から本年度の目標以上に達成したと考える。AH菌群を集積培養することにより5°Cで0.24kg-N/m3/dayと高い活性を得、低温での処理の可能性を見出した。これにより提案時に想定した事項を検証できる見通しを得、今後、中高濃度アンモニアで集積培養した担体を大量に作製することにより、低水温での合成廃水連続処理で硝化操作因子の検討が可能となる。また現時点では微量BOD成分の影響は低温硝化活性の向上に影響していないと考えられる。以上の得られた結果及び知見から本年度の目標を達成したと考える。24年度に低温連続処理運転した系について、引き続き5°CでNH4-N40mg/Lを連続処理し、処理安定性及び負荷限界を検討する。さらに10°Cでの処理での負荷限界も検討し、510°Cでの性能を明確にする。1年間の四季での水温変動に対応できる反応であるかを明らかにするため、1025°Cでの変動試験を行う。別途、生物膜法でAH菌群を集積し同様な低温耐性があるかを検討する。23年度集積培養したAH菌群(高濃度アンモニア耐性のアンモニア酸化細菌)が優占している担体を用いて、引き続き5°CでNH4-N50mg/Lを連続処理し、処理安定性及び負荷限界を検討する。また別途、NH4-N400mg/L無機合成廃水とNH4-N1,000mg/L無機合成廃水で担体を馴養し、この担体を用いて低温515°Cでの硝化速度、負荷限界、活性の寿命などを検証する。さらに実用化に向け、低濃度廃水(下水程度)でのAH菌群集積方法案及びシステム案を提示する。
中学生の骨密度に及ぼす身体発育、ライフスタイル、遺伝子の影響

将来の骨粗鬆症の発症を予防するためには、小児期から骨量を十分に増加させておくことが必要であるが、その根拠となる追跡調査は数少ない。我々は富山県の1小学校の4年生(115人)6年間に渡って追跡し、最終年度の踵骨の骨密度(超音波法)とそれまでのライフスタイル、体格、初潮開始時期、遺伝子型との関連を検討した。各年度毎に男女別に各栄養素摂取量、身長、体重、ロ-レル指数の値によって5群に、また運動量の値によって3群に分類した後、最も多く属した群あるいはそれに準じた群をその個人の代表群とした。また女子は初潮開始時期によって5群に分類した。一元配置分散分析により男子では小5、中2及び代表群の運動量及び体重が、女子では中1、中2、代表群の体重及び小5、中1、中2、代表群のロ-レル指数が骨密度と有意な正の関連を示した。ビタミンD受容体遺伝子中のBsmI及びApaI多型は骨密度と有意な関連を示さなかった。遺伝子を除く他の要因と骨密度との関連を重回帰分析で解析したところ、男子においては運動量と体重がそれぞれ独立に骨密度と正の関連を持ち、女子においては体重及びロ-レル指数が独立に骨密度と正の関連を持っていた。運動量は骨密度の中でも特に超音波伝導速度(SOS)と、また体重・ロ-レル指数は多周波減衰率と関連していたことから、これらの要因は異なったメカニズムで骨の形成に影響を与えていることが考えられた。今回の研究により骨粗鬆症省の予防の観点からも運動の重要性があらためて示されたものとともに、骨密度に関しては体重が多いことや肥満がむしろよい方に働く可能性が示唆され、肥満児にとっての1つの光明となる結果とも言えよう。本研究の目的は、縦断研究によって児童生徒の骨塩量に影響する要因を環境要因・遺伝要因に分けて明らかにし、成長期からの骨粗鬆症予防に役立つ実証的データを提示することにある。今年度の研究計画は、小4から追跡している現中2の生徒の中1時点での骨密度(超音波法)に対する、骨代謝指標、体格・成長指標、ライフスタイル、ビタミンD受容体遺伝子の多型の関連を明らかにすることであった。骨代謝指標としては、血中の骨型アルカリフォスファターゼ及び酸性フォスファターゼ、尿中のハイドロキシプロリンを測定し、体格・成長指標としては身長、体重、身長の伸び、体重の伸び、初潮発来からの期間を解析項目とした。ライフスタイルについては、自己記入式アンケートによる簡易栄養調査より各栄養素及び各食品群の摂取量を推定し、学内学外のクラブの実施状況よりクラブにおける運動量を推定した。まず骨代謝指標及び体格・成長指標と骨密度との関連を重回帰分析で解析した結果、男子において有意な偏相関係数を持っていた項目は、小6時の酒石酸抵抗性酸性フォスファターゼ、小5時の身長、小6時の体重、小6から中1への身長の伸び、中1時の身長であった。女子においては初潮発来からの期間がやや関連を示したが有意にまでは至らなかった。ライフスタイルと骨密度の関係では男子においては小5時及び中1時の運動クラブでの運動量が有意な偏相関係数を持っていたが、女子においては小5時の運動量、中1時のカルシウム摂取量がやや関連を示したものの有意とはならなかった。男子において有意な偏相関係数を持った項目のみを説明変数として骨密度との関連を重回帰分析で解析すると、小6から中1への身長の伸び及び小5・中1の運動クラブでの運動量が有意な正の関連を示した。ビタミンD受容体遺伝子多型については、現在解析中である。