hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
地球環境科学における数理モデルと実データを用いた体系的な応用数学課程の構築

2.数学的手法の分析上記モデルは海洋での二酸化炭素移動についてはHILDAモデルを採用しており、二酸化炭素の貯蔵庫をいくつかに分ける興味深いものであった。この区分は、海洋は低緯度混合層とその下の深海34層、高緯度表層とその下1層に分け、更に大気、土壌、樹木、腐葉土、人工的な排出源をとり、それらの間の移動を単純な関係で表している。また、計算手法は各Box間の単年度移動を表した行列を対角化し、行列の累乗をしているものであった。これらのBox間の移動比率は全て読み取ることができた.3.簡単なモデルとプログラム作りこれらの調査と分析をもとにStellaを用いて,二酸化炭素の大気-海洋にわたる移動のモデルを表現することができた.元のJavaでのプログラムはパラメータの変更は二酸化炭素の排出量のみ許可していたが,我々のモデルでは柔軟な変更が可能となった.しかし二酸化炭素の温室効果を取り入れた気候温暖化のモデルの部分はまだ完成していない.環境問題は現代の最も重要な社会的関心事であると同時に教育的な課題である。これを様々な形で教育の中に取り入れていくことが求められている。本研究では、地球温暖化問題を数学教材として扱うための数学的な手法、内容と数値的な基礎を示すこと、および実際のデータを用いた様々な数学教材を開発することを目的とした。地球温暖化については、二酸化炭素の増加とその温室効果が注目されている。本研究では、この二酸化炭素の循環に焦点をあて、それをシステムダイナミックのプログラム言語を用いて視覚的にも分かりやすく表現することを試みた。分析対象としては、「IPCC報告書」とその中心メンバー等が表した「Climate System Modeling」を主に用い、関連する資料を参照した。その結果、二酸化炭素の循環については、IPCCで採用されたモデルをもとに、大気、土壌、腐葉土、樹木、低木草、海洋、人為的な排出源などの相互の関連性とその数値的表現を取り入れて、より単純化したモデルを、ithinkソフトを用いて表現することができた。とりわけ海洋モデルは、低温の高緯度、高温の低緯度上層、低緯度内部の多層をそれぞれ1つの炭素貯蔵庫とし、それらが相互にあるいは大気等と炭素を交換する様相が表現されている。今回の二酸化炭素の循環モデルは、連立常微分方程式系として表現されており、手元の計算機環境でもシミュレーションできるものである。内容的には高校から大学への応用数学教材として利用可能である。ただこのモデルは、二酸化炭素の全球的な移動を概略表現しているが、生物圏の複雑な作用、温暖化との連携などをうまく表すことまではできていないなど多くの改善すべき点を含んでいる。しかし、数学の生きた教材としての利用は十分可能である。また、この研究を通じて応用数学として利用可能な微分方程式、フーリエ級数に関する教材を開発した。
Brugada症候群の病態モデルマウス作成と機能解析

(1)ヒト心筋Naチャネルトランスジェニックマウス(TGM)の確立遺伝子導入用ベクターPGL-MHCSvPaに正常ヒト心筋Naチャネルαサブユニット(hH1)またはBrugada症候群の変異Naチャネル(T1620M)cDNAを組み込み、定法にしたがってB5C3F1マウス受精卵にインジェクションし、hH1を2系統、T1620Mを2系統、TGMを確立した。ヒト心筋Naチャネルの特異的なプローブを用いたin situ hybridizationでトランスジーンが心筋に特異的に発現していることを確認した。(2)心電図解析Brugada症候群患者ではNaチャネルブロッカーよってST上昇が認められるが、本TGMではST上昇・不整脈なども認められなかった。Brugada症候群患者では電気刺激によって心室細動が高率に誘発されるので、麻酔開胸下で誘発試験を行った。正常マウスでは電気刺激で持続性不整脈が誘発されることはないが、T1620MのTGMでは多型性心室頻拍を誘発することができた。自然発生の致死性不整脈はみられないため、Brugada症候群のモデルマウスとしては適当でないかもしれないが、不整脈基質は有するモデルであることが判明した。本TGMにおける不整脈の詳細に関する研究は現在も続行中であるが、トランスジェニック動物種の検討、細胞生理学実験のためにGFPなどのマーカータンパクを共発現するTGMの作成やKnock-in mouseの作成など、Brugada症候群の適切なモデル動物を作成するためには、より一層の技術改良が必要であると考えられた。(1)ヒト心筋Naチャネルトランスジェニックマウス(TGM)の確立遺伝子導入用ベクターPGL-MHCSvPaに正常ヒト心筋Naチャネルαサブユニット(hH1)またはBrugada症候群の変異Naチャネル(T1620M)cDNAを組み込み、定法にしたがってB5C3F1マウス受精卵にインジェクションした。PCR及びサザンブロット法でhH1 2系統、T1620M2系統のTGMが確立したことを確認した。さらに、これらのTGMにおいてトランスジーンが心筋に特異的に発現していることをヒト心筋Naチャネルの特異的なプローブを用いてノーザンブロットで確認した。(2)心電図解析無麻酔長時間心電図記録により不整脈・心電図変化を記録するため、TGM腹腔内に心電図テレメトリー小型発信機の植え込み術を確立した。Naチャネルブロッカーや自律神経作動薬の投与によりに臨床的に見られるST上昇などのBrugada様心電図心電図変化の有無を検討する。(3)細胞電気生理学的検討単純な培養細胞系などで確かめられたのT1620Mチャネルの機能異常が心筋細胞内で発現された場合どのような機能異常を示すかを知るために、TGMの心筋細胞を単離し、パッチクランプ法によって活動電位(膜電流固定法)とNa電流(膜電位固定法)を測定する。現在、マウス心筋細胞のパッチクランプの技術が確立しつつあり、今後薬物実験を含めた詳細な実験を予定している。(4)個体レベルでの機能解析ホモマウスが確立次第、研究分担者児玉らが最近開発した「活動電位光シグナルマッピングシステム」を用いて、ランゲンドルフ灌流心において興奮伝導特性と活動電位波形分布を調べる。さらに電気刺激を加えてリエントリ不整脈を誘発し、Brugada症候群TGマウスにおいて心室の受攻性がどのように変化しているかを検討する。ヒト心筋Na

チャネルの特異的なプローブを用いたin situ hybridizationでトランスジーンが心筋に特異的に発現していることを確認した。(2)心電図解析Brugada症候群患者ではNaチャネルブロッカーよってST上昇が認められるが、本TGMではST上昇・不整脈なども認められなかった。Brugada症候群患者では電気刺激によって心室細動が高率に誘発されるので、麻酔開胸下で誘発試験を行った。正常マウスでは電気刺激で持続性不整脈が誘発されることはないが、T1620MのTGMでは多型性心室頻拍を誘発することができた。自然発生の致死性不整脈はみられないため、Brugada症候群のモデルマウスとしては適当でないかもしれないが、不整脈基質は有するモデルであることが判明した。本TGMにおける不整脈の詳細に関する研究は現在も続行中であるが、突然死のモデルとはなりにくいと考えられ、本研究の遂行に用いることは困難であると予想される。
新しい空気圧人工筋を用いた体重免荷システムの開発

新しい空気圧人工筋肉による、高齢者や歩行補助が必要な人のための、体重免荷システムの開発を行った。この研究では、体重免荷システムの基礎技術を開発した。はじめに、新しい人工筋肉の耐圧性と耐久性を改良した。次に、この新しい人工筋肉で体重免荷を行うための力制御を行った。これに加え、体重免荷されている人の移動方向検出機能として、水平方向の力検出機構を考案した。また、体重免荷による歩行実験を行い、少ない筋活動で歩くことができることを確認した。以上のことから、基礎技術を検討し、体重免荷システムの実現の可能性を確認した。ラバーレス人工筋の耐久性について検討を行った.当初の計画では耐圧性を重視したが,その準備段階として,アクチュエータとしての基本性能を向上させるため,収縮回数の耐久性について考察,改良を行った.この結果,収縮回数は従来の300回程度から約43000回と大幅に向上した.この改良の中では,高耐久性素材としてポリエステル繊維とポリエチレンシートとケブラー繊維の複合材を用いており,従来のアルミニウム蒸着ポリエステルシートに比べて引っ張り強度が大きく向上している.これにより,耐圧性も含めた耐久性が向上している.耐圧性の評価については現在実施中である.人工筋体重免荷システムの制御として,簡易一軸人工筋リフトの制御を行った.XYロボットから吊るした1本の人工筋で,垂直方向の外力を一定に保つ制御系を構築した.この実験では歩行中の体重免荷を想定しており,歩行による体の上下動に連動して膝にかかる負荷トルクを一定にすることが目的である.このことから,人工筋リフトにおもりを吊り下げ,そのおもりに手動で外力を加え,人工筋の伸縮動作によって負荷を一定に保つ動作を行った.人工筋の収縮量制御により,負荷を一定に保つ動作が概ね良好に行われていることを確認した.一方で,空気圧人工筋のもつコンプライアンス特性も,体重免荷におけるパッシブな柔らかさの点で有効な特性であると考えているが,この点についての評価はまだなされていない.また,収縮量制御に関しても,応答速度の面で更なる改良が必要であることが分かったため,現在も継続して取り組んでいる.人工筋を用いた体重免荷システムの開発において,人工筋の耐圧性の向上,人工筋収縮量簡易計測デバイスの開発,人の水平方向移動を検出する,水平方向外力検出機構の検討を行った.耐圧性については医療施設や設備等で一般的に供給されている0.6MPaでも十分耐えられる耐圧性能が得られた.これにより人工筋の出力が向上したので,実際の体重レベルでの実験を遂行できる環境が整った.人工筋収縮量簡易計測デバイスは,人工筋に簡単に取り付け,伸縮量を計測するデバイスである.人工筋の伸縮量の計測は,変位計等を並列配置するなどの必要があり,システムへの実装において大きな問題となる.本研究では,人工筋の伸縮時の直径変化量との関係を利用し,かつ確実な計測を目的としてメカニカルでコンパクトな機構を開発し,良好な結果が得られている.これにより,人工筋のシステムへの実装が容易になった.水平方向外力検出機構については,2本の人工筋の収縮変位を用いて検出する基本原理を提案し,妥当性を実験的に確認した.ラバーレス人工筋肉による,体重免荷システムの開発を進めた.特にシステム統合について検討を行った.人の体重を免荷するための垂直方向の力制御については,ラバーレス人工筋肉の発揮する力は十分なものが得られたが,応答速度の面で歩行動作に追従できず,今後の課題となった.一方で,ラバーレス人工筋肉の柔軟性が体重免荷にもたらす効果としては,ばねのように柔らかい弾性変形特性が実現できており,感覚的には良好な結果が得られた.定量的な評価が今後の課題である.体重免荷システムは歩行に合わせて移動することを想定している.このことから,水平移動方向の力検出機能を検討し,人工筋肉2本にかかる力の差で検出するモデルを提案した.またこれを受けて,システム自体を水平方向に移動させる実験も行い,概ね良好な結果は得られている.ただし,水平方向の動作の有用性に関しては,垂直方向の力制御性能に依存するところが多いため,垂直方向の力制御を考慮した評価が今後の課題である.人に装着する装具については,いくつかの市販のベルトを試して,問題点を整理した.その結果,歩行時の腰のひねりを解消するような装具が必要であることがわかった.これについては今後の課題である.その点を除いては,装具に機能的な問題点は特になかった.これを含め,体重免荷システムを実際に構築し,歩行実験を行った結果,床反力において体重免荷が確認できた.また一方で,歩行における筋肉の働きを表面筋電位で評価したところ,筋電位の低下が認められ,筋活動を少なくしつつ歩行が可能であることを確認した.新しい空気圧人工筋肉による、高齢者や歩行補助が必要な人のための、体重免荷システムの開発を行った。

人工筋の耐圧性の向上については,体重免荷システムの検証ができる程度の出力が得られるようになったので,特性としては概ね完了の段階であると考えるが,制作方法がまだ安定していないため,システム検証のために人工筋を供給する体制としてまだ改良の必要がある.体重免荷システムの制御においては,垂直方向の力制御,および,水平外力検出機能は基本特性として概ね完成しており,この点では概ね目標を達成していると考えるが,実際のシステムとして人の動作や体重レベルでの検証がこれからであるため,特有の問題への対応も考えると,達成度は6割程度であると考えている.人の動作解析と親和性の評価については未着手であり,少し進捗を早める必要があると考えている.空気圧、メカトロニクスはじめに,実際の人の動作や体重レベルの負荷における,垂直,水平方向の体重免荷システムの制御性能について確認し,ハードウェア,ソフトウェア両面から,問題点を整理する.また同時に,人の動作解析を早急に行い,体重免荷システムに加わる特徴的な負荷や,傾向を基に,体重免荷システムの動作の調整を行う.これらを組み合わせて,実際の人に対して体重免荷制御を行い,提案する各要素の有用性を実験的に確認する.機器の整備にこれまで以上に学生を追加し,研究進捗を早めていく予定である.人工筋の耐久性について良好な結果が得られており,あとは正確に評価を行う段階である.人工筋制御実験検証装置について,XYロボットの製作および制御は概ね完了しており,水平方向外力検出機構の検討に着手している.このことから,ハードウェア面の整備は順調に進行している.一軸人工筋リフトの垂直方向制御も,現在追加検討中であるものの概ね良好な結果は得られている.これらのことから,概ね当初の計画通りと考えている.当初,人工筋開発用資材として検討していたアタッチメントについて,学生が工場で直接加工を行ったことから,支出額を抑えることができたため.人工筋の耐圧性評価と人工筋リフトの応答速度の改良について,継続して取り組む.水平方向外力検出機構を早急に考案し,実験装置に実装して,XYロボットとの連動動作を実現する.人の歩行における動作解析を行い,人工筋リフトに加える外力の大きさや周期等の条件を決定し,構築した制御系での対応について評価する.次年度予算と合算して,人工筋開発資材(シート層接着剤,ネットスリーブなど)の購入に充てる予定である.研究代表者が購入した物品(FAコントローラとセンサ)を研究分担者と共同利用して研究することにより,支出額がおさえられたため.次年度予算と合算して,動ひずみ測定器の購入に充てる予定である.
心筋細胞機能障害と心作動物質(カテコーラミン心筋症を中心にして)

イソプロテレノールをラット腹膣内に投与し,心筋を取り出し,燐脂質をシリカゲル上で展開し, TLCアナライザーを用いて水素イオン化法により定量し,ポテンシオメーター記録器で記録計算した.分析した燐脂質はカルジオライピン,ホスファチジールエタノールアミン,ホスファチジールコリン,スフィンゴミエリン,リゾホスファチジールコリン等であった.この系には前もってホスフォリパーゼA_2の抑制剤であるメパクリン, β-ブロッカーであるプロプラノロール, Ca^<++>拮抗剤であるニフェジピン,ジルチアゼム,ベラパミール等を投与し,カテコーラミン心筋症発症の機序としてのホスフォリパーゼA_2の活性化, β-レセプターの過剰刺激, Ca^<++>の心筋内への過剰流入のうち,どれが主要要因であるかを検討した.1.ラット心筋より6種の燐脂質,カルジオライピン,ホスファチジールエタノールアミン,ホスファチジールコリン,スフィンゴミエリン(リゾホスファチジールコリン,ホスファチジールセリン)が明瞭に分離検出された.2.イソプロテレノール群において,心重量/体重比,単位心筋重量あたりの蛋白量,ホスファチジールセリン,リゾホスファチジールコリンが有意に増加し,単位蛋白量あたりのCK活性,単位蛋白量あたりの総燐量,ホスファチジールエタノールアミン,ホスファチジールコリン,スフィンゴミエリンが有意に減少した.3.ニフェジピン,ベラパミール,プロプラノロールは上記のすべての変化を抑制し,クロールプロマジン,メパクリンは心重量/体重比,単位心筋重量あたりの蛋白量の増加以外のすべての変化を抑制した.以上の結果より,本心筋障害の発生,進展に関して, Ca^<++>の心筋細胞への流入と,それに続くホスフォリパーゼA_2の活性化が重要な役割を果たしていることが示唆された.イソプロテレノールをラット腹膣内に投与し,心筋を取り出し,燐脂質をシリカゲル上で展開し, TLCアナライザーを用いて水素イオン化法により定量し,ポテンシオメーター記録器で記録計算した.分析した燐脂質はカルジオライピン,ホスファチジールエタノールアミン,ホスファチジールコリン,スフィンゴミエリン,リゾホスファチジールコリン等であった.この系には前もってホスフォリパーゼA_2の抑制剤であるメパクリン, β-ブロッカーであるプロプラノロール, Ca^<++>拮抗剤であるニフェジピン,ジルチアゼム,ベラパミール等を投与し,カテコーラミン心筋症発症の機序としてのホスフォリパーゼA_2の活性化, β-レセプターの過剰刺激, Ca^<++>の心筋内への過剰流入のうち,どれが主要要因であるかを検討した.1.ラット心筋より6種の燐脂質,カルジオライピン,ホスファチジールエタノールアミン,ホスファチジールコリン,スフィンゴミエリン(リゾホスファチジールコリン,ホスファチジールセリン)が明瞭に分離検出された.2.イソプロテレノール群において,心重量/体重比,単位心筋重量あたりの蛋白量,ホスファチジールセリン,リゾホスファチジールコリンが有意に増加し,単位蛋白量あたりのCK活性,単位蛋白量あたりの総燐量,ホスファチジールエタノールアミン,ホスファチジールコリン,スフィンゴミエリンが有意に減少した.3.ニフェジピン,ベラパミール,プロプラノロールは上記のすべての変化を抑制し,クロールプロマジン,メパクリンは心重量/体重比,単位心筋重量あたりの蛋白量の増加以外のすべての変化を抑制した.以上の結果より,本心筋障害の発生,進展に関して, Ca^<++>の心筋細胞への流入と,それに続くホスフォリパーゼA_2の活性化が重要な役割を果たしていることが示唆された.
電極表面+超薄膜系のスピン依存電子トンネリングと表面ナノ構造磁性制御

表面最外層の電子状態・スピン状態の検出・制御を目指して、ヘリウム準安定原子脱励起分光法を発展させた。この手法をNi表面の酸化-還元プロセスや強相関物質NiOの表面分析に適用した。表面と水素の反応速度が表面の微視的構造の違いで大きく変わること、また電子スペクトルに最外層電子状態の電子相関の強さが反映されることなどが明らかになった。また半導体表面上への強磁性鉄シリサイド超薄膜形成の最適成長条件探索を行った。本研究は、最表面電子スピン状態のより正確な測定、表面反応過程でのスピン状態変化、界面或いは分子層を通した電子トンネリングダイナミックスなどの究明を通じて、ナノ構造磁性の電気的制御の方向を探ることを目的とする。初年度は、スピン偏極ヘリウム準安定原子ビーム発生の高性能化、Ni単結晶表面の酸化・還元反応における最外原子層電子状態変化の準安定原子誘起電子分光(MIES)分析、及び強磁性鉄シリサイド超薄膜形成の制御、の実験を計画した。(1)ヘリウム準安定原子ビーム発生のパルス化によって、シュテルン=ゲルラッハ・スピン偏極度分析がより正確に行えるようになった。また別途、ビーム飛行距離の短いヘリウム準安定原子源を製作して、最表面電子状態分析とスピン状態分析を互いに独立に行えるようにした。(2)酸化Ni(110)表面の水素化反応において、表面の原子構造と水素分子の解離・還元反応の関係、また原子状水素と酸化表面の反応を、MIESを用いて分析した。Ni-O原子鎖の密度が飽和した表面では水素分子ガスによる還元反応速度が著しく低下すること、水素原子ガスとは直接反応して還元から水素化まで進行すること、などを明らかにした。(3)FeとSiの共蒸着装置、真空紫外光電子分光(UPS)用の光源、MIES用ヘリウム原子源、角度分解電子エネルギーアナライザー、及び低速電子線回折装置(LEED)を装着した、強磁性鉄シリサイド超薄膜成長研究用の実験装置を製作した。第2年度は、Ni単結晶表面の酸化・還元反応における水素原子効果の準安定原子誘起電子分光(MIES)分析(継続)、強磁性鉄シリサイド超薄膜形成実験(継続)、強相関物質NiO表面電子状態のMIES分析を計画した。(1)酸化Ni(110)表面の還元・水素化反応の表面原子構造依存性を明らかにするMIES測定を行った。初期表面のNi-O原子鎖密度の違いで、水素による還元反応速度および水素化表面構造に違いが出ることを明らかにした。(2)製作した超薄膜成長研究用の実験装置でGaAsなどの表面上への強磁性鉄シリサイド(Fe_3Si相)の成長を試みているが、超薄膜段階での規則格子成長にまだ成功していない。(3)NiO単結晶表面のスピン状態や反応の研究に発展させるため、この表面のLEEDによる構造制御とMIES測定を行った。最近出された電荷移動絶縁体NiOの励起スペクトル計算結果と比較することにより、価電子帯の電子相関がより明らかになる。第3年度は、強磁性鉄シリサイド超薄膜形成実験(継続)、強相関反強磁性体NiO単結晶表面の表面電子状態のMIES分析を計画した。(1)磁性超薄膜の形成:GaAs表面、またSi表面上への鉄シリサイド超薄膜成長をAES分光で制御し、その表面電子状態を角度分解UPSで分析した。まだ強磁性(Fe_3Si相)超薄膜の確認に至っていない。(2) NiO単結晶(100)表面電子状態の準安定原子誘起電子分光(MIES)による分析:表面のNi-O存在比1に近い表面と酸素欠損表面を準備し、ヘリウム準安定原子ビームを用いて表面最外層の電子状態スペクトルを得た。強相関物質電子状態計算の最新結果との比較から、局在性の強いNi3d-t_2g軌道にホールを2個残すオージェ遷移が起こりにくいことが判明した。強相関物質の電子状態研究にMIESが有効であることが示された。(3) Ni単結晶(100)表面の酸化と還元過程の電子状態研究:MIES法を用いて、表面H反応速度は表面のNi-O-Ni原子鎖の密度に依存するというモデルの検証実験を行った。(4)スピンMIESにおけるスピン依存オージェ電子放出の実験はビームのスピン偏極装置作動不調により充分な成果が出ていない。

(5)表面吸着分子層を通した電子トンネリング研究の基礎データ取得のため、Biナノ構造/Si表面の金属フタロシアニン分子層のトンネル分光研究を行った。
加齢黄斑変性に対する血管内皮増殖因子を標的としたドラッグデリバリーシステムの開発

加齢黄斑変性は成人失明の主要原因である。これまで光線力学的療法が標準的な治療法であったが最近、抗血管内皮増殖因子(VEGF)療法の有効性が欧米で示され、国内でも治療の選択肢となってくるが、46週間ごとの硝子体内注射を必要とするため合併症が懸念される。注射回数を減らして有効濃度を保てるようなドラッグデリバリーシステムの開発のため、ゼラチンハイドロゲルシートを作製したところ、ポリイオンコンプレックスを形成して抗体を結合できることがわかった。またsiRNAを産生するプラスミドをマウスの静脈内に大量投与すると網膜内に導入可能であることがわかった。VEGF発現に関与しているICAM-1の発現を抑えるsiRNA導入で培養細胞におけるICAM-1の発現を抑制することができた。今後、大型動物における抗VEGF抗体の徐放試験、siRNA導入試験を進めていく。欧米における成人失明の主因であり、近年、我が国においても増加傾向にある加齢黄斑変性の病態に近い動物モデルを作成するために、加齢眼における網膜色素上皮内のリポフスチン蓄積を模倣するため、最終糖化産物(AGE : advanced glycation end products)からなる微粒子(模擬リポフスチン)を作製し家免の網膜下に注入レたところ、投与1週目にはAGE微粒子はRPE細胞の食食作用によりRPE内に移行しており、リポフスチン蓄積と類似した状態となった。4週目には加齢眼で認めるドルーゼン様沈着物を認めるようになり、組織的にはドルーゼン様沈着物の他に、時に網膜下およびRPE下の脈絡膜新生血管、遊走してきたマクロファージを認めた。このモデルは、今後の薬物徐放による新しいドラッグデリバリーシステムの治療効果を判定するために役立つものと考えられる。次に、siRNAの細胞導入に関するin vitroの実験を行った。ヒト膳帯静脈血管内皮細胞を用いて、ICAM-1を特異的に阻害するsiRNAの導入を行った。導入効率に関して,蛍光標識siRNAを用いて蛍光顕微鏡で導入率を観察した。またICAM-1の発現抑制をウェスタンブロットにて確認した。今後、VEGF,アミロイド前駆蛋白、補体因子Hその他の蛋白を阻害するsiRNAを用いた薬物療法に関しても進めて行く予定である。また、インターフェロンβ、網膜色素上皮由来増殖因子、プラスミノーゲンアクティベーターを高分子化し、家免加齢黄斑変性モデルおよび従来の脈絡膜新生血管モデルに対するドラッグターゲティングの治療効果を検討する予定である。欧米における成人失明の主因であり、近年、我が国においても増加傾向にある加齢黄斑変性の病態に近い動物モデルとして、我々は、加齢眼における網膜色素上皮内のリポフスチン蓄積を模倣するため、最終糖化産物(AGE:advanced glycation end products)からなる模擬リポフスチン微粒子を作製し家兔の網膜下に注入したところ、加齢性沈着物であるドルーゼンや脈絡膜新生血管が形成することがわかった。このモデルにおいて、Heidelberg Retina Angiography(HRA)-2にて人間の加齢眼で認めるような異常な眼底自発蛍光も確認できた。現在、加齢黄斑変性に対して、抗血管内皮増殖因子(VEGF)抗体であるbevacizumabやranibizumabなどの4週間ごとの硝子体注射が有効であることが臨床で実証されているため、これら抗体製剤の使用性改善のために、抗体の眼内ドラッグデリバリーシステムの開発を行っている。今後、薬物徐放試験、家兔加齢黄斑変性モデルに対する有効性など調査を行い、抗体以外にもサイトカインなどのタンパク製剤などのドラッグデリバリーも検討する予定である。また、新生血管の血管内皮細胞で優位に発現しているICAM-1を抑制する配列を持つsiRNAを産生するプラスミドをデザインし、hydrodynamics-based transfection techniqueを用いてマウスに静脈内大量投与を行ったところ、網膜内に導入できることをGFP発現プラスミドで確認した。さらに、STZ投与により作成した糖尿病マウスにおいて発現亢進しているICAM-1を、ICAM-1特異的プラスミドsiRNA導入で優位に抑制することができた。今後、臨床応用を目指すため、家兔など大型動物でのプラスミド導入効率を上げるための検討を行う。加齢黄斑変性は、欧米における成人失明の主因であり、近年、我が国においても増加傾向にある重大な眼疾患である。

現在、加齢黄斑変性に対して、光線力学的療法が治療の主体であるが、抗血管内皮増殖因子(VEGF)薬としてpegaptanib, ranibizumabなどの有効性が既に欧米で示され、我が国においても前者は上市され後者も近く使用可能となるが、薬剤の半減期と関連して46週間ごとの硝子体注射が必要である、頻回の注射手技に関連した合併症が懸念される。そこで、これら抗VEGF療法の使用性改善のために、抗体の眼内ドラッグデリバリーシステムの開発を行っている。ゼラチンハイドロゲルにポリイオンコンプレックスを介して抗体が結合することがわかった。今後、薬物徐放試験、家兔加齢黄斑変性モデルに対する有効性など調査を行い、抗体以外にもサイトカインなどのタンパク製剤などのドラッグデリバリーも検討する予定である。また、新生血管の血管内皮細胞で優位に発現しているICAM-1を抑制する配列を持つsiRNAを産生するプラスミドをデザインし、hydrodynamics-basedtransfection techniqueを用いてマウスに静脈内大量投与を行ったところ、網膜内に導入できることをGFP発現プラスミドで確認した。さらに、STZ投与により作成した糖尿病マウスにおいて発現亢進しているICAM-1を、ICAM-1特異的プラスミドsiRNA導入で優位に抑制することができた。今後、臨床応用を目指すため、家兔など大型動物でのプラスミド導入効率を上げるための検討を行う。
人間とロボットの相互学習系におけるインタラクションの創発・発達に関する研究

実ロボットシステムにおいて従来のパターン認識技術(状況分類)は、その行動生成に直接役に立たない。本研究では認識を"対象の挙動を予測する行為"として捉える立場をとり、これに関する実験研究を行った。具体的には、感覚運動時系列情報(ダイナミクス)に基づく分節化表現(プリミティブ)に着目し、ロボットが実世界で獲得するプリミティブ表現の分析を行った。学習・認識・生成を同時に行う手法として、パラメータ付再帰結合神経回路モデル(RNNPB)を利用した。RNNPBは複数のプリミティブを自己組織的に獲得し、その切り替えをパラメータにより制御する予測学習器である。(1)ロボットによるダイナミクス規範能動知覚:RNNPBによる物体能動知覚機能をロボットRobovie-IIsに導入した。対象への接触時に生じる音、動き、圧力、モータ関節角度のダイナミクスをRNNPBのパラメータ空間に表現させた。20種類以上の物体をパラメータ空間でクラスタリングが可能であること、さらに未知物体のクラスタリングも可能であることを確認した。(2)ロボットによる擬似シンボル生成とその構造・解釈:ロボットと人間による卓上物体の協調移動を対象に、RNNPBが獲得するプリミティブの解析を行った。モータ関節角度と物体位置情報を観測させ、RNNPBのパラメータを閾値処理することにより擬似シンボルを生成した。実験の結果、パラメータ数に応じた擬似シンボルを生成可能であることが確認された。提案した擬似シンボルは"ロボットが自ら生成・利用できる"点で有効であるが、タスクが時間的に変化していく場合は対応しきれない。今後追加学習&汎化を可能とする枠組みを考慮する必要がある。また現時点の擬似シンボルは感覚運動ダイナミクスのアトラクターの境界条件にすぎない。今後、文法・論理構造など自然言語との関係をより詳細に検討していく必要がある。従来のロボットによる人間との対話協調では、その対話シナリオ設計が大きな課題であった。なぜなら文脈に強く依存したロボット・人間の状態を、現実対話で利用される単語・言語へ変換することは、一般に曖昧性の高い困難な問題(記号接地問題)になるためである。この研究では、文脈依存した動的情報を分節化することで"擬似シンボル(プリミティブ)"を構築し、インタフェースに応用する方法について検討している。実験課題としてナビゲーションタスクを設定した。これは目隠しをされた人間がロボット、ロボビーと手をとり移動する課題である。ロボットはセンサにより、近傍情報を取得可能だが、全体地図は学習により取得する必要がある。人間は目隠しのため近傍情報は得られないが、事前に実験コースを見て全体地図をイメージ出来る。このように、両者共に取得情報を制限されているため、コンテキスト情報が課題遂行の上で非常に重要となる。ロボット学習には、従来のRNNにパラメータバイアス(以下PB)入力を追加したRNNPB(谷、2003)を採用した。BPTT法により得られるPB入力エラーを、時間的に移動平均してPB値の修正量とする。この結果PB値変化は、入力シーケンスを「RNNの予測能力に基づいて分節化した表現」となる。PB値を閾値処理して4状態(番号)に変換し音声で掲示した。人間は音声を聞きながら、最も効率的に環境内を移動できると推測される番号を、アーム搭載のタッチセンサで入力する。事前に学習したRNNPBを搭載したロボットと人間6人との協調実験を行った。コース1周のタイムを競ってもらい、各施行後にアンケートをとった。実験の作業結果、音声表現が持つ曖昧な意味を各被験者が作業中に理解し(擬似シンボルの共有)、ロボットと適切な協調を行うことが出来た。これは実験後のアンケートにおいても確認された。
高性能水素貯蔵材料としてのホウ素－炭素－窒素系多孔質高分子の研究

来る水素エネルギー社会を支えるキーテクノロジーとして、高効率水素貯蔵技術の確立が求められている。これまで各種水素貯蔵材料が検討されてきたが、重量・体積当たりの水素密度が低いこと、リサイクル性、反応温度・速度、分離・回収技術等の問題がネックとなっている。最近、多孔質金属配位高分子材料による水素貯蔵が盛んに研究されているが、フレームワークと水素との相互作用が弱く、十分な水素吸蔵量を得るには低い吸蔵温度が必要である。そのために、水素との相互作用が強く、高密度水素を可逆的に吸蔵・放出できる水素貯蔵材料の開発が求められている。本研究では、ホウ素ー炭素ー窒素(BCN)系多孔質フレームワークを有望な水素貯蔵材料として取り上げ、高性能可逆的水素貯蔵技術の確立を目的としている。カーボンフレームワークへのN-ドープが水素貯蔵能に与える効果をより明らかにするために、窒素成分を多く含む金属配位高分子ZIF-8をテンプレートと前駆体として、フルフリルアルコールとNH4OHをそれぞれ第2の炭素源と窒素源として用いて、600, 800と1000 °Cでアルゴン雰囲気下で熱処理させることにより、高い表面積を有し、N-ドープされた多孔性炭素試料NC600, NC800とNC1000を合成した。処理温度の上昇につれて、ドープしたN-成分の量が減少することが分かった。試料NC1000は低いN含有量(0.7 wt%)と高い比表面積(3268 m2 g-1)を有し、最も高い水素吸蔵量(254 cm3/g (STP) , 77 K, 1 atm)を示す。試料NC600は最も低い比表面積(455 m2/g)と最も高いN含有量(25.9 wt%)を有し、中程度の水素吸蔵量(106 cm3/g )を示す。試料NC800は中程度の比表面積(1546 m2/g)とN含有量(14.7 wt% N )を有し、高い水素吸蔵量(199 cm3/g)を示す。これらの結果から、比表面積と窒素含有量はともに吸着能に大きく影響することが明らかになった。26年度が最終年度であるため、記入しない。最近、多孔質金属配位高分子材料による水素貯蔵が盛んに研究されているが、フレームワークと水素との相互作用が弱く、十分な水素吸蔵量を得るには低い吸蔵温度(液体窒素温度付近)が必要である。そのために、水素との相互作用が強く、高密度水素を可逆的に吸蔵・放出できる水素貯蔵材料の開発が強く求められている。本研究では、新しい試みとしてホウ素-炭素-窒素(BCN)系多孔質高分子による高性能可逆的水素貯蔵技術の確立を目的としている。テンプレートとして多孔質の金属配位高分子材料を使用して、ホウ素、窒素及びホウ素・窒素系前駆体を導入し、処理条件を制御することにより、ホウ素、窒素及びホウ素・窒素ドープされた炭素材料を合成した。塩基性窒素(N)ドープされた炭素材料は、高いCO2吸着量及び高い吸着熱を有することがわかった。一方、ホウ素(B)ドープされたカーボンフレームワークは、比較的低いCO2吸収量を示す一方、より高い水素吸着能力を示した。X線構造解析を行い、多孔質フレームワークの構造に関する情報を明らかにした。吸着等温線測定を行い、比表面積及び細孔径分布を明らかにし、CO2,N2やH2と多孔質フレームワークとの相互作用についての情報を得た。金属でのスピルオーバーによって、水素の吸着が促進される可能性があるため、多孔性金属の合成を試み、水素吸着性能評価を行った。現在、ホウ素、窒素及びホウ素・窒素を組み込んだカーボンフレームワークに貴金属をドープし、水素吸着能の向上に取り組んでいる。水素との相互作用が強く、高密度水素を可逆的に吸蔵・放出できる水素貯蔵材料の開発が期待されている。本研究では、テンプレート・前駆体として多孔質金属配位高分子材料MIL-100 (Al)を使用して、窒素含有イオン液体1-エチル-3-メチルイミダゾリウムジシアナミド(EMIM DCN)及びホウ素・窒素含有イオン液体1-エチル-3-メチルイミダゾリウムテトラシアノボレート(EMIM TCB)を第2の炭素源及び窒素源、ホウ素ー窒素源として用いて、その複合体の熱処理条件の精密制御を行うことにより、窒素(N)及びホウ素・窒素(BN)をフレームワークに組み込んだ多孔質炭素(C)材料を合成した。このように合成したN及びBN含有多孔質炭素フレームワーク(NC及びBNC)は、大きな比表面積を有し、水素と強い相互作用を有することを見出した。EMIMDCN@MIL-100 (Al)複合体(重量比1:1)を800°Cで熱処理して得られたNC800試料は、2397m2/gという高い比表面積を示し、H2吸着量は1.7wt%(77K, 1atm)に達することがわかった。EMIMTCB@MIL-100 (Al)複合体(重量比1:1)を800°Cで熱処理して得られたBNC800-

1試料は、比表面積は1068m2/g、H2吸着量は1.4wt%(77K, 1atm)を示したのに対し、EMIMT CB@MIL-100 (AI)複合体(重量比1:2)を800°Cで熱処理して得られたBNC800-2試料は、、比表面積は1522m2/g、H2吸着量は1.7wt%(77K, 1atm)を示した。窒素・炭素フレームワークと比べ、ホウ素ー窒素ー炭素フレームワークは単位比表面積あたりの水素吸着量がより高いことが分かった。来る水素エネルギー社会を支えるキーテクノロジーとして、高効率水素貯蔵技術の確立が求められている。これまで各種水素貯蔵材料が検討されてきたが、重量・体積当たりの水素密度が低いこと、リサイクル性、反応温度・速度、分離・回収技術等の問題がネックとなっている。最近、多孔質金属配位高分子材料による水素貯蔵が盛んに研究されているが、フレームワークと水素との相互作用が弱く、十分な水素吸蔵量を得るには低い吸蔵温度が必要である。そのために、水素との相互作用が強く、高密度水素を可逆的に吸蔵・放出できる水素貯蔵材料の開発が求められている。本研究では、ホウ素ー炭素ー窒素(BCN)系多孔質フレームワークを有望な水素貯蔵材料として取り上げ、高性能可逆的水素貯蔵技術の確立を目的としている。カーボンフレームワークへのN-ドープが水素貯蔵能に与える効果をより明らかにするために、窒素成分を多く含む金属配位高分子ZIF-8をテンプレートと前駆体として、フルフリルアルコールとNH4OHをそれぞれ第2の炭素源と窒素源として用いて、600, 800と1000 °Cでアルゴン雰囲気下で熱処理させることにより、高い表面積を有し、N-ドープされた多孔性炭素試料NC600, NC800とNC1000を合成した。処理温度の上昇につれて、ドープしたN-成分の量が減少することが分かった。試料NC1000は低いN含有量(0.7 wt%)と高い比表面積(3268 m2 g-1)を有し、最も高い水素吸蔵量(254 cm3/g (STP) , 77 K, 1 atm)を示す。試料NC600は最も低い比表面積(455 m2/g)と最も高いN含有量(25.9 wt%)を有し、中程度の水素吸蔵量(106 cm3/g )を示す。試料NC800は中程度の比表面積(1546 m2/g)とN含有量(14.7 wt% N )を有し、高い水素吸蔵量(199 cm3/g)を示す。これらの結果から、比表面積と窒素含有量はともに吸着能に大きく影響することが明らかになった。26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、研究計画に沿って、テンプレートとして多孔質の金属配位高分子材料を使用して、ホウ素、窒素及びホウ素・窒素ドープされた多孔質カーボンフレームワークを合成し、ホウ素ドープされたカーボンフレームワークは、より高い水素吸着能力を示すことが明らかになった。研究計画通り順調に進展している。本年度は、研究計画に沿って、テンプレートとして多孔質の金属配位高分子材料を使用して、窒素及びホウ素・窒素を組み込んだ多孔質炭素フレームワークを合成し、ホウ素・窒素・炭素フレームワークは、より高い水素吸着能力を示すことが明らかになった。次年度も、研究計画に沿って実験・研究を行い、ルイス酸/塩基をカーボンフレームワークに導入し、水素吸着能の更なる向上に取り組む予定である。研究計画を変更することなく、当初計画に沿った実験・研究を実施する予定である。
身近な環境放射線の測定と授業実践について

2011年3月11日に東北地方に巨大地震が起こり,福島原子力発電所から多量の放射性物質が拡散した。その後,さまざまな学校で放射線に関する内容を取り入れた講義や実験を行うようになってきた。しかし,和歌山県内の多くの教員は放射線に関する指導経験がほとんどなく,放射線の種類や単位を教えることも困難な状況である。そこで,まず平成30年度に和歌山県内における放射線量を測定し,和歌山版線量マップを作成した。その結果,建物やトンネルの中で高い線量が得られた。一方,海上では線量の値がほぼ0μSv/hとなった。このことから,建物やトンネル内では岩石に含まれる放射性物質が強く影響し,海上では水によって多くの放射線が遮られることがわかった。さらに,都市部や高度による放射線量の違いも観測された。これらの実験結果を平成30年度日本理科教育学会近畿支部大会(平成30年12月1日,奈良教育大学)で発表した。次に,教員免許講習(和歌山大学会場)で和歌山版放射線量マップを使って放射線に関する講義と実験を行った。受講者は主に,小学校や中学校の理科教員であった。まず,放射性物質の基礎的な内容を説明し,その後,市販の放射線測定器を用いて身のまわりの放射線量を測定した。実験後,得られたデータをもとに,グループ内で話し合った。その結果,我々の身のまわりでは,常に放射線が飛行しており,自然界の放射線で被ばくしても特に問題がないことがわかった。さらに,児童や生徒に一定量以下の放射線量であれば安全であることをきちんと伝える必要があることを共有した。今回,免許更新講習に受講した教員が自ら放射線測定器を用いて放射線量を測定することにより,放射線に関する正しい知識を身に着けることができたと思われる。来年度以降も引き続いて,放射線に関する学習指導を行う予定である。平成30年度において,和歌山県のほぼ全域の放射線量を測定することができた。そして,和歌山版の放射線マップが完成した。この放射線マップを教員免許更新講習などで利用することで放射線をより良く理解できることがわかった。また,他府県のデータを比較することにより,和歌山県の地質にも興味をもつことができた。一方で,今回の実験では,詳しい放射線の種類や同位体の同定には至らなかった。次年度以降は,地質の違いによる線量の差異や温泉地での線量について詳しく調査する予定である。また,引き続き教員向けの免許更新講習や小中学生向け科学実験教室などで放射線に関する講義や実験を行い,放射線が身近な存在であることを再認識させていきたい。以上のように,和歌山地域における放射線測定は,計画通り実施することができた。そして,免許更新講習などで得られたデータを紹介することに成功した。よって,本研究はおおむね順調に進展していると言える。平成31年度は,紀北と紀南地域おける地質の違いによる線量の差異や温泉地での線量について詳しく調査する予定である。この実験から,身のまわりの放射線に対する興味関心を引き出すことができると考えられる。次に,学校の実験室や科学実験教室で市販の放射線測定器を使って放射線量を測定する。我々の身のまわりの物や食材には,ごく微量の放射性同位体を含んだものが数多く存在する。これらの放射線を実際に測定してみる。そして,これらの放射線の源を考えることにより,科学的な興味をもたせることが可能である。これまで,学校現場では放射線に関する内容をほとんど教える機会がなく,児童,生徒に放射線の正しい知識をいかに教えていくか,この研究から模索していきたい。

この放射線マップを教員免許更新講習などで利用することで放射線をより良く理解できることがわかった。また,他府県のデータを比較することにより,和歌山県の地質にも興味をもつことができた。一方で,今回の実験では,詳しい放射線の種類や同位体の同定には至らなかった。次年度以降は,地質の違いによる線量の差異や温泉地での線量について詳しく調査する予定である。また,引き続き教員向けの免許更新講習や小中学生向け科学実験教室などで放射線に関する講義や実験を行い,放射線が身近な存在であることを再認識させていきたい。以上のように,和歌山地域における放射線測定は,計画通り実施することができた。そして,免許更新講習などで得られたデータを紹介することに成功した。よって,本研究はおおむね順調に進展していると言える。平成31年度は,紀北と紀南地域おける地質の違いによる線量の差異や温泉地での線量について詳しく調査する予定である。この実験から,身のまわりの放射線に対する興味関心を引き出すことができると考えられる。次に,学校の実験室や科学実験教室で市販の放射線測定器を使って放射線量を測定する。我々の身のまわりの物や食材には,ごく微量の放射性同位体を含んだものが数多く存在する。これらの放射線を実際に測定してみる。そして,これらの放射線の源を考えることにより,科学的な興味をもたせることが可能である。これまで,学校現場では放射線に関する内容をほとんど教える機会がなく,児童,生徒に放射線の正しい知識をいかに教えていくか,この研究から模索していきたい。物品の購入に対し,一部変更があったため。次年度使用額である84円は物品費として使用する予定である。
低分子液晶ブルー相テンプレート法によるポリマーブラシ付与複合微粒子の結晶形成

今年度は特に、液晶中にCPB付与複合微粒子を添加することにより、CPBの配向性が液晶分子の配向に与える影響やブラシの液晶との親和性と、微粒子が形成する高次構造との相関について考察することを目的とした。CLSMによる観察の結果、PMMAブラシ付与複合微粒子がネットワークを形成している様子が観察された。PCBMAブラシ付与微粒子を用いた系において微粒子が凝集した。これらの系では微粒子表面のCPBと液晶との親和性が低く、CPBが十分に膨潤しなかったことから微粒子が凝集したことが示唆される。PMMAブラシとPCBMAブラシをグラフトした場合の凝集状態の相違は、ブラシの5CBとの親和性の影響が考えられる。一方で、P(MMA-r-CBMA)付与複合微粒子を用いた系では、大部分の粒子が液晶中に分散している様子が観察された。液晶分子がブラシ主鎖に沿ってCPB内に入り込むことで粒子表面に垂直配向し、そのため十分に膨潤したCPB間の立体斥力により、粒子の分散性が向上したものと推測できる。PCBMAブラシとP(MMA-r-CBMA)ブラシをグラフトした複合微粒子の液晶中での分散性の違いは、グラフト鎖内のシアノビフェニル残基の数密度が液晶分子の配向性および親和性に影響を与えたためだと考えられる。ポリマーブラシ付与複合微粒子の合成に関して構造パラメータ(コア粒径、グラフト鎖長、グラフトポリマーのモノマー組成比)を変えた一連のサンプルを調製し、それらのモデル液晶に対する分散性を系統的に評価することができ、複合微粒子の分散特性に関して基本的な知見を得ることができたため。これにより、複合微粒子と液晶の親和性に関してこれまでにない情報が得られたことも極めて意義深い。ポリマーブラシ付与複合微粒子の合成に関して構造パラメータ(グラフトポリマーの種類)を変えた一連のサンプルを調製し、それら粒子表面に対するモデル液晶の相互作用を系統的に評価することができ、複合微粒子表面近傍における液晶の配向挙動に関して基本的な知見を得ることができたため。特に、PMMA、PBMA、PPEGMAを付与した微粒子近傍ではBoojum欠陥が見られ、液晶がPB表面に対し水平配向していることがわかった。PHMAを付与した微粒子近傍ではBoojum欠陥とSaturn ring欠陥が共に見られ、液晶がPB表面に対し斜めに配向していると考えられる。PLMAを付与した微粒子近傍ではSaturn ring欠陥が見られ、液晶がPB表面に対し垂直配向していることがわかった。したがって、PMMA、PBMA、PHMA、PLMAのPB表面に対しては、PB側鎖のアルキル基が長くなるにつれ液晶の配向が水平から垂直に移る傾向が見られた。これはPB側鎖のアルキル基と5CBのアルキル基との相互作用によるものと考えられる。一方、PPEGMAブラシ表面に対しては側鎖が長いものの、液晶は水平配向した。これはPEG鎖の親水性が関与していると考えられる。また、PCBMAを付与した微粒子近傍では液晶の配向がランダムに乱されていることを確認した。これはPCBMA側鎖のメソゲン基の液晶性が関与していると考えられる。これにより、昨年度に得られた、複合微粒子と液晶の親和性に関する知見とを併せ、複合微粒子と液晶、ポリマーブラシと液晶の相互作用をより深く理解できることに繋がると考えられる。おおむね順調に展開しており研究計画の変更は必要ない。今年度に確立した各種メソゲン含有ポリマーブラシ付与シリカ微粒子の精密合成技術を駆使すれば、次年度以降に要求される液晶内への特異的な分散性制御を達成できると期待できる。これまでに得られた、ポリマーブラシ付与複合微粒子の液晶中における分散特性、および、それら表面近傍での液晶分子の配向挙動を十分に理解し、体系化することで、液晶内における微粒子の秩序構造形成を達成できると期待できる。また、外場(電場および磁場)を使い、液晶分子の配向挙動を制御することで微粒子の新規高次構造形成にも取り組んでいく。29年度が最終年度であるため、記入しない。高分子化学29年度が最終年度であるため、記入しない。
強度変調放射線治療を受ける前立腺がん患者の看護支援モデルの開発

強度変調放射線治療(以下IMRTとする)を受ける前立腺がん患者の看護支援モデルを開発することを目的に、まず、文献検討およびインタビュー調査からIMRTを受ける前立腺がん患者の排泄・性機能障害の症状とセルフケアの状況について明らかにする。その結果から概念枠組みを作成し、概念枠組みに基づき自記式質問紙を作成する。その後、作成した自記式質問紙を用いて、IMRTを受けている前立腺がん患者300名を対象に質問紙調査を行う。回収した質問紙のデータを分析し、IMRTを受ける前立腺がん患者の看護支援モデルを作成する。
訪問看護導入に伴うアセスメントツールの開発

本研究は、訪問看護導入に伴うアセスメントツールの開発することである。平成29年度の調査によって得られたケアマネジャー(以下CM)の訪問看護導入を判断する【利用者の生活状況と必要な日常生活の支援】【利用者への医療面の支援の強化】【利用者の医療的処置・管理と療養の時期】【利用者の心身状態の悪化予防と備え】と96項目を基に、平成30年度は、CMが在宅療養者をアセスメントする際に、【医療面の支援の強化】に影響を与えている【医療的処置と療養の時期】の要因を明らかにした。対象者は、A市内居宅介護支援事業所全181ヶ所の全CM471名であった。(有効回答率42.4%)その結果、【医療的処置と療養の時期】を構成する「医療機器の管理」「摘便・浣腸などの排便の処置」「喀痰吸引」「排尿・排便パック交換」「医療施設からの退院」に有意差が認められ、CMのアセスメントに影響を与えていることが明らかになった。有意差がみられた項目は、CMが在宅療養者をケアマネジメントする際、医療的な専門知識が必要となることから【医療面の支援の強化】に影響を与えていることが考えられる。また、看護職CMと介護職CMの訪問看護導入の判断の視点の違いについて分析した。その結果、中央値において、【利用者の生活状況と必要な日常生活の支援】【利用者の医療的処置・管理と療養の時期】【利用者の心身状態の悪化予防と備え】では看護職CMが高く、【利用者への医療面の支援の強化】では介護職CMが高かった。在宅療養者へ必要時に適時な訪問看護サービスを導入するためには、それぞれの職種の特徴を活かし、すべてのCMが在宅療養者を詳細にアセスメントするためのツールが必要である。そして、CMが医療職との連携・協働によって、在宅療養者をアセスメントできるネットワークとシステムつくりが急がれる。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、地域包括ケアシステムが推進される中、在宅療養で重要な役割を持つケアマネジャーが、在宅療養者へタイムリーに訪問看護サービスが提供できるよう、基礎資格の違いによるアセスメントの偏りを改善するため、訪問看護導入に伴うアセスメントツールの開発を目的としている。その初期段階として、訪問看護導入する判断となるアセスメントの構成概念を明確にすることを目的に、訪問看護導入を判断する要因を基に作成した質問紙を用いて、構成概念妥当性と信頼性を検討した。居宅介護支援事業所に従事するケアマネジャー471名を対象に訪問看護導入を判断した要因を基に作成した質問紙を郵送により送付し、211名の回答が得られた。訪問看護導入の判断するアセスメントの因子構造とその項目を確認するため、最尤法、プロマックス回転用いて探索的因子分析を行った。その結果、4因子の因子構造が認められ、それぞれの因子を【利用者の生活状況と必要な日常生活の支援】【利用者への医療面の支援の強化】【利用者の医療的処置・管理と療養の時期】【利用者の心身状態の悪化予防と備え】とし、構成概念妥当性が確認できた。また、訪問看護の導入を判断する項目は136項目より96項目に整理された。信頼性の検討はクロンバックのα係数を採用し、各因子のα係数は0.9330.963、因子全体では0.974を示し、0.8以上の基準を満たしており信頼性は確保された。本研究の結果より、4因子の構成概念が認められたが、すべての項目を訪問看護導入を判断する指標とするには項目数が多く、実用性に欠けるため、実用可能とするためには、項目をさらに精選、構造化し、精度の高い指標とする必要があり、課題調査対象を拡げて調査する必要がある。本年度は、訪問看護導入を判断する質問紙を送付し、返送された回答についてデータを分析、質問紙の信頼性と妥当性を検討し、質問紙を修正する予定としていた。計画に基づき、研究対象者471名へ質問紙を郵送で送付し、9月までに211名分の回答が得られた。しかし、補助金使用開始時期の遅れから分析統計ソフトの導入が遅れ、12月よりデータ入力、データ分析を開始したことから、訪問看護導入を判断する構成概念妥当性と信頼性を検討、論文としてまとめている段階である。予定していた質問紙の内容の修正まで至らず、現在、研究結果の公表に至っていないこともあり、達成度は「やや遅れている」と判断した。(有効回答率42.4%)