hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
認知症高齢者の長期療養を専門職連携実践で支える研修プログラムの開発

本研究では、認知症を持つ高齢者の長期療養を支援することを目指した研修プログラムを開発した。対象者は地域で認知症ケアに携わる多職種で、専門職連携実践(Interprofessional work:IPW)の考え方によるプログラムとした。評価は、受講者の変化と波及効果を指標とした。受講者のIPW実践力の自己評価は、研修前より約1年後の方が高くなった。波及効果は、「地域で多職種連携の研修が開催されるようになった」「研修教材である認知症高齢者の長期療養シートが市の認知症ケアパス改訂に影響を与えた」等であり、本研修プログラムは、地域の多職種が連携して認知症ケアを担う人材育成に貢献することが確認された。本研究は、認知症高齢者が入院する地域中核病院のチーム医療と介護施設内の多職種協働及び、地域の多機関間連携を促進する人材を養成するための専門職連携実践(Interprofessional Work;以下IPW)研修プログラムを開発することである。平成26年度は、1フィールド体制づくりとして、A県B市C区の地域包括支援センター、市立病院、クリニック、訪問看護ステーション、県・市・区の高齢介護課、認知症疾患センター、医師会等関係機関に研究協力を依頼し、第1回評価会議を開催した。2IPW研修プログラムの作成のための現況調査として、各機関の認知症ケアに関する取り組みおよび多職種連携の課題などについてヒヤリング行い連携上の課題抽出を行っている。地域包括支援センターは民生委員や地域の関係機関を巻き込んだ認知症ケアのシステムづくりを行っているが、予防の段階と診断後では支援者が異なり支援がとぎれるケースがあった。ケアマネジャーと病院との連携は、情報提供シートが導入されたことで改善がみられているが、情報は一方通行の傾向があった。3当事者の視点から多職種連携についてのインタビューを行った。介護家族自身が多職種間の連携にかなめになっている例があった。また、入院中の治療の意思決定について問題提起があった。4研修効果を測定するIPW自己評価尺度について開発を行っている。先行研究で開発した尺度の改訂と地域機関間連携の実践への応用を検討している。5地域包括ケアの先進地域を視察した。ここでは専門職の研修は、医師とケアマネジャーなどの多職種を対象に、実際の事例を基にしたロールプレイを行い、現任者のIPEとして成果を上げていた。本研究の目的は、認知症高齢者が入院する地域中核病院内のチーム医療と介護施設内のチームアプローチ及び地域の多機関間連携協働を促進する人材を養成するための、専門職連携実践(Interprofessional Work;IPW)の研修プログラムを開発することである。平成27年度は、1研修の効果判定に活用するため、IPW自己評価尺度の改訂版を作成し、信頼性・妥当性を検証する調査を実施した、調査項目は40項目であり改訂版で課題となっていたIPWの要素を網羅するものとなった。現在解析中である。2認知症高齢者の退院支援カンファレンスの研修用DVDを作成した。医師、医療ソーシャルワーカー、病棟看護師長、薬剤師、理学療法士、ケアマネジャー、認知症高齢者本人、家族である息子による約10分の話し合いの映像である。病院側が一方的に退院を迫るものと家族と本人の意向を尊重した対話と議論の後に合意形成するものの2本を作成した。3IPWのリーダー養成研修プログラムを作成し、地域の保健医療福祉専門職のリーダーを対象に研修を実施しその評価を行った。研修直後の調査では、研修に対する満足度が高く、自分の職場での研修を開催する意欲が高まった。4病院の開放病床の現状調査について分析を行った。病院の開放型病床では、平均在院日数が17.2±14.0日で自宅への退院は54.0%であった。5病院からの退院支援について担当している看護職とソーシャルワーカーを対象にインタビュー調査を行っている。6C地域の有識者をメンバーとした第2回評価会議を開催し、平成28年度の研修計画について検討を行った。研究の分担を行い、おおむね月1回の研究会を開催し、分担研究の進捗状況を共有して研究を継続できている。平成28年度は、1尺度班は、IPW自己評価尺度(病院の中堅職員用26項目)を開発し、原著論文として日本保健医療福祉連携教育学会の学会誌に掲載された。また、IPW自己評価尺度(全職員用24項目)の開発についても原著論文の投稿を行った。2カンファレンスDVD班は、前年度に作成したDVDを用いた研修プログラムを検討した。看護師の基礎教育で連携する多職種を学ぶ教材としてDVDを使った演習プログラムを作成して実施した。現任者の継続教育で、多職種連携のコミュニケーションを振り返る教材として研修プログラムを作成して実施した。それぞれ実施後の成果について調査を行った。3C地域のリーダー研修班は、1年後である平成29年2月に追跡調査を実施した。4病院班は、C地域の拠点病院であるS病院で、院内の多職種にIPW研修を実施し、その成果について調査を行った。院内研修は、3で前年度実施したリーダー研修受講者が中心となって研修を計画・実施したので、実施プロセスもIPWの実践となった。5連携室班は、病院の地域連携室のスタッフへのインタビュー調査を継続し、病院から退院に伴う地域との連携の課題を明らかにした。

6地域班は、地域包括支援センターでケアマネジャーのIPW研修を実施し、その成果を調査した。平成28年度は、尺度班が研究成果を論文化したが、その他は調査データの分析中であり、日本認知症ケア学会や老年看護学会等で発表を行った。平成28年度C地域の評価会議は実施しなかった。平成29年度に評価会議を開催し、成果報告を行う予定にしている。研究代表者の職場の移動に伴い、研究会の開催頻度が少なくなってしまった。各班で分担して研究を遂行しているものの、班によって進捗状況に差が生じている。全体の研究会で共有しながら進めることが必要であった。本研究の目的は、認知症高齢者が入院する地域中核病院のチーム医療と介護施設内の多職種協働及び、地域の多機関間連携を促進する人材を養成するための専門職連携実践(Interprofessional Work;以下IPW)研修プログラムを開発することである。平成29年度は研修のアウトカム評価を行った。本研究では開発した研修プログラムを用いて3つの研修を開催した。研修受講者のベースライン調査とアウトカム調査の比較を行い、IPWの実践力について自己評価が高くなっていることが確認できた。また、地域の有識者や研究協力者の参加による評価会議を開催し、研修の地域への波及効果を検討した。本研修プログラムによる3つの研修の他に、評価会議の参加者によって多職種連携の研修が開催され、継続するようになった。また、研修教材として作成した認知症高齢者の長期療養シートがB市の認知症ケアパスの改訂に影響を与えた。本研修プログラムは直接的・間接的に地域でのIPWによる認知症ケアを促進する人材育成に貢献することができた。本研修プログラムの骨格はリーダー研修のプログラムである。ワークシート「認知症高齢者と家族の長期療養を支える多機関・多職種の全体像」を多職種チームで作成するワークは、本研修のオリジナルとして開発し、どの研修でも創意工夫をして活用することができた。また、IPW自己評価尺度や退院支援カンファレンスDVDなどは、自分のIPWの実践力を振り返ることや、実践を客観的に分析する教材としてもその有用性が確認できた。本研究では、認知症を持つ高齢者の長期療養を支援することを目指した研修プログラムを開発した。対象者は地域で認知症ケアに携わる多職種で、専門職連携実践(Interprofessional work:IPW)の考え方によるプログラムとした。評価は、受講者の変化と波及効果を指標とした。受講者のIPW実践力の自己評価は、研修前より約1年後の方が高くなった。波及効果は、「地域で多職種連携の研修が開催されるようになった」「研修教材である認知症高齢者の長期療養シートが市の認知症ケアパス改訂に影響を与えた」等であり、本研修プログラムは、地域の多職種が連携して認知症ケアを担う人材育成に貢献することが確認された。
ガスタービン動翼遮熱コーティングの熱衝撃破壊メカニズムの研究

ガスタービンの作動温度の高温化は、エネルギー変換効率を向上させる上で極めて重要であり、これは、ただちにCO_2排出量を削減することを可能として地球温暖化防止に有効である。1500°C級のガスタービンに対しては、超耐熱合金基材の耐熱温が限界にきているため、セラミック遮熱コーティングを行い、その信頼、耐久性を確保しなけらばならない。しかし、現状のはく離破壊評価法では、遮熱コーティングの材料システム設計および正確な寿命評価に明確な解答を与えられないことが問題となっている。従って、遮熱コーティングの熱疲労破壊メカニズムを明らかにし、定量的寿命評価のための標準試験法の確立が求められている。本研究では、次世代ガスタービン動翼のための遮熱コーティングを対象として、その材料システム設計や正確な寿命評価を行う場合に欠くことのできない遮熱コーティングの熱疲労メカニズムを材料科学と熱応力解析を融合することにより基礎的にかつ定量的に明らかにした。具体的には、プラズマ溶射法で作製した8Wt%Y_2O_3-ZrO_2(PSZ)/NiCrAlY系2層コーティングおよび傾斜機能コーティング材の熱サイクルはく離寿命評価を行った。遮熱性能の変化とAE(アコースティックエミッション)の発生形態との比較から2層コーティングにおける破壊メカニズム、亀裂発生・伝播の駆動について考察した。その結果からはく離破壊サイクル数の定義およびはく離破壊寿命評価法を提案した。また、PSZ/NiCrAlY系傾斜機能コーティングの破壊形態の傾斜組織分布による違い、はく離破壊寿命への傾斜機能化による効果や組成分布形状による影響も明らかにした。本研究の目的は、次世代ガスタービン動翼のための遮熱コーティング(Thermal Barrier Coating)を対象として、その材料システム設計や正確な寿命評価を行う場合に欠くことのできない遮熱コーティングの熱疲労破壊メカニズムを材料科学と破壊力学的手法を融合することにより基礎的にかつ定量的に明らかにすることである。本年度は遮熱コーティングの基礎評価試験を実施した。まず、次世代ガスタービン動翼の使用温度を考慮してプラズマ溶射法により遮熱コーティング試料を作製した。また、コーティング材は一般の溶製材とは全く組織が異なるので、溶射バルク材を作製し組織観察および物性評価を実施し、その組織の特徴および物性を詳細に明らかにした。さらに、酸化処理を行ってPSZとNiCoCrAIY界面での酸化挙動を観察し、材料強度などの機械的性質およぼす影響を明らかにした。特に、アコースティックエミッション(AE)法を併用し、剥離や微視割れとAE発生形態との関係について検討した。以下その項目を簡単に列記する。(1)微視組織、マイクロ亀裂の解析(TEM, EDX, XRD, SEM...,現有装置)(2)溶射皮膜の機械的性質:非線形変形、ヤング率、ポワソン比、強度、靭性(インストロン試験装置;現有装置、AE装置;新規購入)(3)溶射皮膜の熱物性:熱伝導率、熱膨張係数、比熱(熱物性測定装置;現有装置)(4)界面酸化挙動:酸化物種、酸化物形態、酸化速度ガスタービンの作動温度の高温化は、エネルギー変換効率を向上させる上で極めて重要であり、これは、ただちにCO_2排出量を削減することを可能として地球温暖化防止に有効である。平成9年度は、前年度の酸化挙動を整理・検討し、また、前年度測定した熱機械的物性のデータを用いて、有限要素法による熱応力解析を実施した。酸化物形態と内部応力発生の関係を明らかにした。また、ガスバ-ナ局所加熱試験法により熱疲労試験を行い、亀裂の発生および伝播形態をコーティングとボンドコートとの界面酸化物と関係付けて明かにした。

本研究の目的は、次世代ダスタービン動翼のための遮熱コーティング(Thermal Barrier Coating)を対象として、その材料システム設計や正確な寿命評価を行う場合に欠くことのできない遮熱コーティングの熱疲労破壊メカニズムを材料科学と破壊力学的手法を融合することにより基礎的にかつ定量的に明らかにすることである。次世代ガスタービング動翼の遮熱コーティングを想定し基材としてIN738LC材、ボンドコートとしてNiCoCrAlY、コーティング材として8wt%Y_2O_3-PSZを用いた。ガスタービン動翼遮熱コーティングの破壊の要因および駆動力は(1)繰り返し熱応力、(2)酸化物形成による内部応力、(3)酸化界面劣化などが考えられ、特に(2)、(3)に着目した。まず、次世代ガスタービン動翼の使用温度を考慮してプラズマ溶射法により遮熱コーティング試料を作製しコーティング材は一般の溶製材とは全く組織が異なるので、その組織の特徴および物性を詳細に明らかにした。次に、酸化処理を行ってPSZとNiCoCrAlY界面での酸化挙動を観察し、材料強度などの機械的性質をおよぼす影響をアコースティックエミッション(AE)法を併用し、剥離や微視割れを検出しながら明らかにした。一方、ガスバーナ局所加熱試験法により熱疲労試験を行い、亀裂の発生および伝播形態をコーティングとボンドコートとの界面酸化物と関係付けて明らかにし、剥離破壊の寿命評価法を提案した。また、測定した熱機械的物性のデータを用いて、有限要素法による熱応力解析を実施し、熱疲労剥離破壊メカニズムについて検討した。
周術期の脂肪乳剤投与による血清カルニチン動態およびL-カルニチン製剤投与の効果

静脈栄養においても、経腸栄養においても基本的に不可欠な主要栄養素の1つである脂質を有効に利用できれば手術後の侵襲下においても患者の回復に役立つ。手術後静脈栄養の際、脂肪乳剤に加えL-カルニチンを投与することにより第37病日での炎症反応物質であるCRPが有意に低下することより、術後の炎症反応からの離脱に有用な可能性を示した。また、経腸栄養においては、食道癌術後経腸栄養開始の際に低脂質含有栄養剤を使用することにより、術後回復が有意に早く進み、また、術後合併上の1つである乳び胸の予防に有用である可能性を示した。申請者らは、手術侵襲に伴う異化亢進による蛋白喪失を軽減し早期回復を目指すためには、末梢静脈栄養において非蛋白カロリー/窒素比を上げ、またインスリン抵抗性を軽減することが有効と考えた。そこで、術後のアミノ酸加糖電解質輸液に加え、脂肪乳剤ならびにL-カルニチン投与を投与による脂肪酸β酸化促進が有効であるとの仮説を立てた。平成27年度の研究計画として消化器外科周術期患者を対象とし、(1)術後45日間末梢静脈栄養を要する患者をGroup N:アミノ酸加等電解質輸液投与を行うが,脂肪乳剤投与を行わない群、Group L:アミノ酸加等電解質輸液に加え、脂肪乳剤投与を行う群、Group LC:アミノ酸加等電解質輸液に加え、脂肪乳剤およびL-カルニチン投与を行う群に分けた。(2)これら3群間で、周術期血液生化学検査、タンパク動態、インスリン抵抗性などの項目について、周術期の変化を比較した。タンパク動態ではrapid turnover protein (RTP)であるレチノール結合タンパク(RBP)は、Group LCがGroup Nよりも高値で推移している傾向を認めた(Bonferroni検定:P = 0.062, Turkey検定P = 0.049)。また、インスリン抵抗性を示すHOMA-R指数は、有意差には至らなかったがGroup LCで低値を示し、最も変動が少なかった。これらの結果から、周術期末梢静脈栄養の際、脂肪乳剤およびカルニチン投与はタンパク代謝を改善し、インスリン抵抗性を減少させることが示唆された。(3)登録症例数が少ないことが、3群間での有意差に至っていない理由としてあげられるため,平成28年度は症例数を追加してさらに検討を進めていく予定である。(4)平成28年度以降は、タンパク動態およびインスリン抵抗性の改善に効果的な脂肪乳剤投与量についても検討を進める予定である。症例登録数が若干不足している。しかし、これまでの結果から、周術期末梢静脈栄養の際、脂肪乳剤およびカルニチン投与はタンパク代謝を改善し、インスリン抵抗性を減少させる可能性が示されており、途中経過報告として学会発表を予定しており、また、論文化に向けて準備中である。申請者らは、手術侵襲に伴う異化亢進による蛋白喪失を軽減し早期回復を目指すためには、術後早期からの栄養管理が重要であり、末梢静脈栄養において非蛋白カロリー/窒素比(NPC/N比)を上げ、またインスリン抵抗性を軽減することが有効ではないかと考えた。そこで、術後のアミノ酸加糖電解質輸液に加え、脂肪乳剤ならびにL-カルニチン投与を投与することにより、ミトコンドリア内での脂肪酸β酸化を促進することが有効であるとの仮説を立て、これを証明することを研究目的とした。平成27年度は、消化器外科周術期患者を対象とし,(1)術後第1病日から術後45日間末梢静脈栄養術後末梢静脈栄養を要する患者を無作為ランダム化によりGroup N:アミノ酸加等電解質輸液投与を行うが,脂肪乳剤投与を行わない群、Group L:アミノ酸加等電解質輸液に加え、脂肪乳剤投与を行う群、Group LC:アミノ酸加等電解質輸液に加え、脂肪乳剤およびL-カルニチン投与を行う群に分けた。(2)これらの3群間の検討で、タンパク動態ではレチノール結合タンパク(RBP)が、Group LCでGroup Nよりも高値で推移している傾向を認めた(Bonferroni検定:P = 0.062, Turkey検定P = 0.049)。(3)平成28年度は、Group L群とGroup LC群に絞って検討を行った。その結果、レチノール結合タンパク(RBP)がGroup LCがGroup Lよりも有意に高値を呈した(P=0.008)。また、第37病日でのCRPはGroup LCで有意に低下していた(P<0.05)。これらの結果から、脂肪乳剤に加えL-カルニチンの投与は、術後のタンパク同化改善、侵襲からの離脱に有用な可能性が示された。(3)登録症例数がやや少ないため、平成29年度は症例数を追加してさらに検討を進めていく予定である。しかし、これまでの結果から、周術期末梢静脈栄養の際、脂肪乳剤およびカルニチン投与はタンパク代謝を改善し、侵襲からの離脱を促進する可能性が示され、途中経過報告として学会発表を行っており、また、論文化に向けて準備中である。申請者らは、手術侵襲に伴う異化亢進による蛋白喪失を軽減し早期回復を目指すためには、術後早期からの栄養管理が重要であり、末梢静脈栄養において術後のアミノ酸加糖電解質輸液に加え、脂肪乳剤ならびにL-カルニチン投与を投与することにより、ミトコンドリア内での脂肪酸β酸化を促進することが有効であるとの仮説を立て、これを証明することを研究目的とした。

平成27年度は、消化器外科周術期患者を対象とし,術後第1病日から術後45日間末梢静脈栄養術後末梢静脈栄養を行ったGroup N:アミノ酸加等電解質輸液投与を行うが,脂肪乳剤投与を行わない群、Group L:アミノ酸加等電解質輸液に加え、脂肪乳剤投与を行う群、Group LC:アミノ酸加等電解質輸液に加え、脂肪乳剤およびL-カルニチン投与を行う群に分けた。これらの3群間の比較ではアルブミンの変動は3群間で差を認めなかったが、レチノール結合タンパク(RBP)では、Group LCがGroup Nよりも高値で推移している傾向を認めた(P = 0.062)。平成28年度は、Group L群とGroup LC群で検討し、RBPはGroup LCがGroup Lよりも高値で推移している傾向を認め(P=0.054)、第7病日ではGroup LCが有意に高値を呈した(P=0.008)。平成29年度は、最終的にGroup L(8例)、Group LC(8例)での比較・検討を行った。血清カルニチン値は第3病日および第7病日Group LCでGroup Lよりも有意に高値であった(P<0.05)。第37病日におけるCRPはGroup LCがGroup Lに比し有意に低下していた(P<0.05)。以上の結果から、周術期末梢静脈栄養において、脂肪乳剤に加えL-カルニチン投与は術後の炎症反応からの離脱に有用な可能性がある、と結論した。静脈栄養においても、経腸栄養においても基本的に不可欠な主要栄養素の1つである脂質を有効に利用できれば手術後の侵襲下においても患者の回復に役立つ。手術後静脈栄養の際、脂肪乳剤に加えL-カルニチンを投与することにより第37病日での炎症反応物質であるCRPが有意に低下することより、術後の炎症反応からの離脱に有用な可能性を示した。また、経腸栄養においては、食道癌術後経腸栄養開始の際に低脂質含有栄養剤を使用することにより、術後回復が有意に早く進み、また、術後合併上の1つである乳び胸の予防に有用である可能性を示した。周術期末梢静脈栄養における、脂肪乳剤およびカルニチン投与によるタンパク代謝、インスリン抵抗性改善効果について、日本外科代謝栄養学会(2016年7月、東京)での発表を予定している。研究費は、解析に用いる試薬や消耗品、学会発表にかかる費用、英文論文にかかる費用に使用する予定としている。平成28年度以降は、脂肪乳剤の投与量の違いによるタンパク動態およびインスリン抵抗性の改善効果の相違についても検討を行い、より効果的な脂肪乳剤投与量についても検討を進めていく予定である。症例登録数が若干不足している。しかし、これまでの結果から、周術期末梢静脈栄養の際、脂肪乳剤およびカルニチン投与はタンパク代謝を改善し、侵襲からの離脱を促進する可能性が示され、途中経過報告として学会発表を行っており、また、論文化に向けて準備中である。外科代謝栄養学症例登録数が若干不足していたため、予算が繰越となった。また、次年度はさらに、脂肪乳剤の投与量の違いによるタンパク動態およびインスリン抵抗性の改善効果の相違についても解析を進めていく予定であり、そのためにも予算が繰越となった。症例登録数が若干不足していたため、予算が繰越となった。また、次年度はさらに、脂肪乳剤に加えたカルニチン投与によるタンパク動態および侵襲からの離脱促進効果についてより明確にしていく予定であり、そのためにも予算が繰越となった。
電気光学応答を利用した過渡磁性の高時間分解能測定

本研究ではパルス光の照射による磁気過程の高速応答を実時間で追究することを目指している。本補助金で購入した広帯域デジタルオシロスコープを用いて時間応答と信号処理能率の改善により、光誘起スピン偏極機構の新たな解明と、合成した化合物溶液においてスピンの歳差運動によるフリーインダクションディケー(FID)を初めて観測することができた。1)磁場存在下での誘起スピン偏極の起源の解明昨年度行った酢酸銅と鉄明礬結晶における磁場下での光の角運動量を必要としないスピン偏極の生成について、その由来を明らかにした。酢酸銅は複核錯体を形成することが研究当初不可欠であると予測されたが、一方、磁場に対して同様の振舞を示す鉄明礬は単核錯体である。さらにスピン3/2のルビーでは以前に得られていた準位交叉の磁場近傍での状態混合によるスピン偏極の信号も同様の起源で説明できることがわかった。この孤立スピン系における実験的証拠から、複核形成は誘起スピン偏極の必要条件ではなく、多重度が3以上で、かつ微細構造分裂を有するスピン系で磁場の印加により状態混合を形成することが起源であると断定した。鉄三価と同じ多重度のマンガン錯塩では信号が得られないが、鉄と異なり超微細分裂が微細構造より大きく、スピン偏極を与える状態混合の形成が十分でないことに起因するとした(投稿準備中)。2)スピンの歳差運動によるフリーインダクションディケー(FID)の観測広帯域デジタルオシロスコープにより時間応答と処理速度の向上が図られ、その結果、鉄三価キレートのアセトン溶液において、励起円偏光ビームと垂直の磁場の印加によりFIDが初めて観測された。振動の周波数は印加磁場と共に増大し、歳差運動の様子が顕著に認められた。これは希釈スピン系であるルビーで古く見出されたものと異なり、高濃度の室温凝縮系での直接検出は我々の知る限り初めてである。これによってマイクロ波を使わずに任意の磁場でのパルスESRと等価な知見が得られることになる。現在詳細な実験を進めている。本研究では超高速の磁性過程を実時間で追究する観測法を開発し、光照射で生ずる物質中のスピン偏極の過渡応答を解明する。本年度は検出コイルを用いて金属磁性体や種々の常磁性錯体におけるスピン偏極の励起と緩和過程の観測を検出の時間応答の限界とされるナノ秒時間領域に注目して行った。1)金属ガドリニウムの光-磁界スイッチングキュリー点近傍では光パルス照射による磁化変化は強磁性相に比べて大きく、また保磁力が小さいことからパルス光の照射により容易に磁化反転が可能であることが見出された。さらにパルスの連射からスイッチングの速度はナノ秒程度であることがわかった。現在スイッチングの速度とパルス高強度及びその温度特性の詳細を実験中である。本結果は日本物理学会(岡山)で発表された(投稿予定)。2)常磁性酢酸銅の単核錯体と反磁性複核錯体のナノ秒光誘起スピン偏極の観測酢酸鋼の水溶液と酢酸溶液では光誘起スピン偏極の結果は非常に異なっている。前者では円偏光による励起でのみ信号が観測されたが、後者では直線偏光励起(磁場下)でも信号が観測された。また酢酸銅の粉末試料でも後者と同様の結果を得た。

このことから前者では酢酸鋼は常磁性単核錯体であり、後者では基底一重項と励起三重項から成る複核構造を取ることが証明された。酢酸銅の複核構造は既知であるが、本実験は一般に単核と複核構造を同定する簡便な手法となることが示された(Che.Phys.Lett.に投稿準備中)。鉄明礬単結晶のナノ秒光誘起スピン偏極の観測を行い、酢酸銅と同様、円偏光及び直線偏光の励起でスピン偏極の信号を得た。鉄明礬単結晶では直線偏光による信号は酢酸銅のような複核構造は取らないので、スピン六重項の磁場による状態混合がスピン偏極を与える可能性を議論したが、同様のスピン構造を持つマンガン錯塩では直線偏光による信号が見えないことから、まだ解釈ができていない。上記の高速信号の観測と共に、本研究では検出コイルに電気光学効果を導入した新しい超高速検出法を準備している。現在KDPを用いて磁気パルスを試料からの疑似信号電磁波と見立ててその感度と応答特性を調べている。本課題研究の2年次では電気光学係数の高いニオブ酸リチウムに変える予定であり、ミリガウス程度のパルス磁化の検出を目指す。本研究ではパルス光の照射による磁気過程の高速応答を実時間で追究することを目指している。本補助金で購入した広帯域デジタルオシロスコープを用いて時間応答と信号処理能率の改善により、光誘起スピン偏極機構の新たな解明と、合成した化合物溶液においてスピンの歳差運動によるフリーインダクションディケー(FID)を初めて観測することができた。1)磁場存在下での誘起スピン偏極の起源の解明昨年度行った酢酸銅と鉄明礬結晶における磁場下での光の角運動量を必要としないスピン偏極の生成について、その由来を明らかにした。酢酸銅は複核錯体を形成することが研究当初不可欠であると予測されたが、一方、磁場に対して同様の振舞を示す鉄明礬は単核錯体である。さらにスピン3/2のルビーでは以前に得られていた準位交叉の磁場近傍での状態混合によるスピン偏極の信号も同様の起源で説明できることがわかった。この孤立スピン系における実験的証拠から、複核形成は誘起スピン偏極の必要条件ではなく、多重度が3以上で、かつ微細構造分裂を有するスピン系で磁場の印加により状態混合を形成することが起源であると断定した。鉄三価と同じ多重度のマンガン錯塩では信号が得られないが、鉄と異なり超微細分裂が微細構造より大きく、スピン偏極を与える状態混合の形成が十分でないことに起因するとした(投稿準備中)。2)スピンの歳差運動によるフリーインダクションディケー(FID)の観測広帯域デジタルオシロスコープにより時間応答と処理速度の向上が図られ、その結果、鉄三価キレートのアセトン溶液において、励起円偏光ビームと垂直の磁場の印加によりFIDが初めて観測された。振動の周波数は印加磁場と共に増大し、歳差運動の様子が顕著に認められた。これは希釈スピン系であるルビーで古く見出されたものと異なり、高濃度の室温凝縮系での直接検出は我々の知る限り初めてである。これによってマイクロ波を使わずに任意の磁場でのパルスESRと等価な知見が得られることになる。現在詳細な実験を進めている。
情報爆発に対応する高度にスケーラブルでセキュアなソフトウェア構成・更新方式

分散した多数のコンピュータを協調動作させるソフトウェアの安全性や信頼性を向上させるため、情報爆発時代に相応しい多重防御の枠組みを考案した。個々の対策技術が完全ではないことを前提に、ソフトウェアの開発段階における検証とテスト、運用段階におけるアップデートとモニタリングなどを組み合わせるものである。さらに、柔軟なソフトウェア構成を可能とするアスペクト指向などの考え方に基づき、スケーラブルな要素技術の開発も行なった。高度にスケーラブルな情報基盤を安全に構築・運用することを目的に,以下の3点に焦点を絞った研究を行う.・高度にスケーラブルなアクセス制御基盤・高度にスケーラブルかつ安全なホスティング基盤・高度にスケーラブルかつ動的なアプリケーション更新基盤また,この目的を達成するために,ソフトウェア検証,ソフトウェアテスト,実行時ミドルウェアの技術を組み合わせ,設計から運用にいたるソフトウェアライフサイクルを意識した研究開発を行なう.分散した多数のコンピュータを協調動作させるソフトウェアの安全性や信頼性を向上させるため、情報爆発時代に相応しい多重防御の枠組みを考案した。本年度は,以下の4つの課題に取り組んだ.スケーラブルなソフトウェア検証:情報爆発時代の非均質かつ大規模な計算環境で稼働するソフトウェアの検証を行うためには,その信頼性や安全性に関する複雑な仕様を記述する必要がある.そこで,この仕様記述の爆発に対応するために,アスペクト指向の考え方を取り入れた仕様記述方式を提案し,記述実験により有効性の予備的な評価を行った.スケーラブルなソフトウェアの開発環境:ソフトウェアの信頼性向上のためにテストの自動化は重要であるが,高度にスケーラブルな分散ソフトウェアを対象としたテスト自動化ツールは,未開拓の研究領域である.そこで,分散型アスペクトを動的に切り替えてテスト支援を行う方式を提案した.そして,実際に,分散クラスタ型実験環境InTrigger上での動作確認を行った.スケーラブルなオーバレイネットワークを用いた情報集約方式:スケーラブルな分散ソフトウェアが実行時に生成する大量の情報を,効率的に集約するためのアルゴリズムに関する研究を行った.これは,オーバレイネットワークのルーティング径路に沿った形でリダクションネットワークを構築し,柔軟かつ効率的な情報集約を実現するものである.シミュレータおよび分散クラスタ上での予備実験により有効性の確認を行った.スケーラブルなインターネット・エミュレータ:高度にスケーラブルな分散ソフトウェアの設計および性能予測に利用可能なエミュレーション環境の構築を目指し,オーバレイネットワークを念頭においた調査活動と概念設計を行った.その結果,ネットワークの遅延や実効帯域などの性能予測に大きな影響を与える要素のみをエミュレーションの対象とする設計方針を考案するにいたった.本年度は以トの4つの課題に取り組んたスケーラブルなソフトウェアのための開発環境:昨年度から研究を続けている分散アスペクト指向に基づく分散アプリケーション開発環境の完成度を高めた.今年度は特に,実行時に動的にアスペクトを織り込む機能を実現し,動的なソフトウェア更新を可能とした.そして,本特定領域の共通プラットフォームであるInTrigger上での実験を行った.スケーラブルな表明記述とその応用:昨年度から研究を続けているアスペクト指向に基づく表明記述方式を発展させ,複数の分散コンポーネント間のインタクションに関する性質を表現可能とするために,表明中でプロトコル記述を可能とする方式を提案した。Webアプリケーションのためのスケーラブルなテスト環境:Webアプリケーションの脆弱性テストを自動化する方式を考案し,その有効性を示す実験を行った.入力データ生成の自動化めためには,Fuzzingを用いて種を生成し,ヒューリスティツク探索によりカバレージを向上させた.これに,細粒度テイント追跡を組み合わせることでテスト過程全体の目動化を可能とした.スケーラブルなオーバレイネットワークを用いたミラーサーバ:Flash Crowdsに耐える情報配信のために.オーバレイネットワークを用い,負荷変動に応じて自動的にレプリカの生成・削除を行う方式を提案し,シミュレーションによりその有効性を検証した.ネットワーク上での距離を反映したレプリカの配置,仮想マシンを用いたサーバの自動的な配備などに特徴がある.本年座は主として以下の4つの課題に取り組んだ.1.分散ソフトウェアのための開発環境:分散アスペクトの動的織り込み機構をサポートすることで,テスト環境の自動設定,モニタリングコードの追加などを可能としている。今年度は,動的結合(織り込み)のタイミング制御を行うメタアスペクトを導入し,織り込まれるアスペクトとは別の関心事として分離記述を可能とした.2.表明記述のスケールアップ:アスペクト指向の考え方を導入することにより,スケーラブルな表明記述を可能とする方式について研究を行っている.今年度は, Past-Time Linear TemporalLogicを用いた履歴に依存する表明記述を導入し, SourceForgeで公開されているソフトウェアをサンプルとして仕様記述の事例研究を行った.3.インターネットアプリケーションのための脆弱性発見手法:昨年度からの継続テーマとして, Webアプリケーションを対象に,細粒度のテイント追跡と実行系からのフィードバックを用いた動的リクエスト生成を行うテスト手法の研究を行った.今年度は,動的リクエスト生成の方式を改善するとともに,既知の脆弱性を含む実アプリケーションを対象に有効性の定量的な評価を行った.また,アプリケーションのプロトコル定義から攻撃用リクエストを生成する手法については,今年度から研究を開始し、POP3のサーバを対象に有効性の評価を行った。

4.分散ハッシュテーブルの効率化:昨年度の研究を継続したものであり,アンダーレイネットワークのトポロジーや遅延の動的な変化に対応し,オーバーレイネットワークを再構築することで分散ハッシュテーブルの効率的な実現を行う手法を提案した.また, PlanetLabを用いた性能評価も行った。本年度は主として以下の4つの課題に取り組んだ.1.分散ソフトウェアのための開発環境:分散アスペクトの動的織り込み機構をサポートすることで,テスト環境の自動設定,モニタリングコードの追加などを可能としている.今年度は,通信遅延が大きな環境での動的織り込みの高速化をはかり,さらに千葉-函館間に分散させた環境で実証実験を行なった.2.表明記述のスケールアップ:アスペクト指向の考え方を導入することにより,スケーラブルな表明記述を可能とする方式について研究を行っている.今年度は,昨年度までに提案した方式の有効性を示す事例研究を主に行ない,仕様記述の総行数およびモジュールあたりの行数で既存の方式より優れていることを確認した.3.インターネットアプリケーションのための脆弱性発見手法:一昨年度からの継続テーマとして,Webアプリケーションを対象に,細粒度のテイント追跡と実行系からのフィードバックを用いた動的リクエスト生成を行うテスト手法の研究を行った.今年度は,データベース呼び出しなどのセキュリティ上重要な関数を直接または間接に呼び出す関数(ラッパー)に注目したカバレジ指標を新たに導入し,この指標に基づくテストデータ生成を行なうことで,精度をあまり犠牲にせずに実行時間を大幅に減らせることを確認した.4.分散ハッシュテーブルの効率化:コンテンツの更新時にレプリカを効率的に同定するために二種類のメッセージ(高速高確率なヒューリスティック探索とゴシップ方式)を組み合わせて使う方式を提案し,その有効性をシミュレーションにより確認した.セキュアなソフトウェアを構築するための個々の技術が完全ではないことを前提に、ソフトウェア検証、ソフトウェアテスト、実行時のソフトウェア更新、分散型情報配信の各要素技術を組み合わせる多重防御の方式を検討し、さらに各要素技術の研究および各要素技術を実装したツールの開発などを行った。このうちソフトウェアテストに関しては、昨年度まで取り組んできたWebアプリケーションのセキュリティテストを自動的に行う方式を発展させ、セキュリティテストに適したテストケースの網羅的生成を効率的に行うための枝刈り手法を考案するとともに、その有効性を現実的なWebアプリケーションを対象とした実証実験により示した。
高分解能ブリユアン光散乱法による薄膜の弾性分布測定法の開発

ブリユアン光散乱法を用いて、非破壊・非接触に高い空間分解能で薄膜の弾性率分布を定量的に計測する手法を確立するため、下記の研究を行い、良好な成果を得た。1.顕微光学系の設計と高周波横波デバイスの適用ラマン光散乱用顕微光学システムをブリユアン光散乱用に転用し、測定空間分解能10μmを達成した。またRiθA散乱光学系により薄膜の高周波縦波及び横波音速の同時測定に成功した。この測定系で多結晶薄膜、各種高分子薄膜を評価し、測定レーザー光の集光による試料損傷がないことを確認した。その後SN改善のため、測定系周辺の電気ノイズ対策を行い、フォトンカウンティングの暗騒音レベルを12cts程度に低減した。また弱い横波からの光散乱測定を目的に、超高周波域のZn0横波発振デバイスの開発と組み込みを検討した。その結果、200-600MHzの周波数帯域で動作するZn0横波発振デバイスの成膜に成功し、高次モードを利用することにより、1-4GHz程度の横波励振を可能とした。実際には、3次モードあるいは5次モードの共振周波数付近で試料中に横波を励起し、そのブリユアン光散乱を観測したところ、通常熱フォノンの10万倍以上の強さの光散乱観測に成功した。この結果は、横波による光散乱測定時間の大幅な短縮とSN改善を意味している。試料中の音速分布など、多数の測定や異方性測定などが容易に短時間で行える劇的な結果となった。また、この増幅による非常に強い光散乱により、散乱光の周波数シフト測定精度も向上し、縦波と同様あるいはそれ以上(0.1%)程度となった。2.測定の自動化の検討上記で開発したブリユアン光散乱用顕微光学系にCCDカメラを設置し、試料上の観測微小領域の光学像も同時に取り込めるよう改良した。また顕微光学系内の試料保持台を自動化し、コンピュータ制御によって、試料上の音速分布を測定可能なシステムを構築した。平成16年度は下記の研究を行い、良好な成果を得た。1.光学系の整備平成15年度に別予算で購入したラマン光散乱用顕微光学システムを、本研究のブリユアン光散乱用に転用するため、ブリユアン用タンデム干渉計システムへの接続光学系の設計及び改造を行った。その結果、これまで径50μmであった測定対象領域を、10μmまで絞込むことができ、より局所的測定が可能となった。また、顕微光学システム内で、測定サンプル位置を工夫し、RiθA散乱配置が適用可能となった。これらの結果を利用して、薄膜の高周波縦波及び横波音速の同時測定が可能な測定系を完成した。2.顕微集光による試料の損傷に関する検討上記で完成した測定系を使用して、多結晶ZnO薄膜の高周波縦波・横波音速の同時測定を試みた。その結果、比較的結晶配向性と透明度の高い薄膜(厚さ5-10μm)では、2時間以上の連続測定においても、音速測定値の変化がみられず、表面の光学顕微観察においても、集光による試料表面の損傷は観測されなかった。結晶配向性のよくない試料は透明性にも劣っていたが、測定の結果、1時間程度で1%程度の有意の音速低下が観測された。しかし、測定後の試料表面に損傷は無く、時間が経過した後に再測定を行うと、低下前の初期音速と同じ結果が得られた。

このような多結晶薄膜では、試料の透明度と熱伝導度に応じて、集光レーザ熱の影響による試料弾性の低下が生じる可能性がある。今後は各測定試料に応じた最適な集光径と測定条件を検討したのち、音速測定を行う必要がある。なお、バルク高分子材料(PMMA)の測定も試みたが、透明度の高い場合は、高分子材料の測定でも2時間以上の連続測定が可能であった。平成17年度は下記の研究を行い、良好な成果を得た。1.散乱ピーク測定時のSN改善に関する検討平成16年度に完成した薄膜の高周波縦波及び横波音速の同時測定計測系を改善し、特に測定系周辺の電気ノイズ対策を行い、フォトンカウンティングの暗騒音レベルを12cts程度に低減した。また、非常に弱い横波音速の高精度測定を目的に、熱フォノンだけでなく、アクティブに超高周波域の横波ブリユアンスペクトル増幅を行う測定系を構築する基礎デバイスとして、ZnO横波発振デバイスの開発と光学系への組み込みを検討し、200-600MHzの周波数帯域で動作するZnO横波発振デバイスの成膜に成功し、高次モードを利用することにより、1-4GHz程度の横波増幅のめどをたてることができた。2.音速分布測定及び周波数分散測定用散乱光学系の検討ほか平成16年度に組み込んだ顕微光学システムによるブリユアン散乱測定系を用いて、比較的やわらかく、散乱ピークの弱い高分子系フィルムを対象に、音速の周波数分散測定の光学系を構築した。入射光と散乱光角度の自由度を広げ、試料によっては、0.83GHz程度の周波数分散測定が可能となった。また、マイクロステージを組み込むことにより、フィルムや薄膜の面内の縦波・横波音速分布の測定が可能となった。実際に圧電高分子フィルムPVDFの面内音速分布を測定し、10×10mmの試料中にも縦波で2%程度も音速の局所的ばらつきがあることを見出した。加えて光散乱測定中の試料に引張応力も印加できるシステムを構築し、微小な応力印加による音速変化の計測から、非破壊・非接触に試料の3次の弾性定数を精度よく測定できることを示した。平成18年度は下記の研究を行い、大変良好な成果を得た。1.散乱ピーク測定時のSN改善に関する検討平成17年度に改良した薄膜の高周波縦波および横波音速の同時測定系を用いて、音速の高精度測定手法の検討を行った。特に、熱フォノン測定だけではSNが良好でないため、アクティブに超高周波域の横波フォノンを試料中に励起する手法について検討した。試料へのコヒーレント横波フォノンを励起する手法について、様々な検討を行った結果、試料側壁に平成17年度に開発したZnO横波発振デバイスを直接成膜する手法に着目した。ZnO横波デバイスの成膜と電極作成手法は困難であったが、石英平板試料の側面に成膜と電極蒸着に成功し、ZnOデバイスが数百MHzに基本モードをもつ横波トランスデューサとして動作することを確認した。この3次モードあるいは5次モードの共振周波数付近でトランスデューサを励起し、試料中のブリユアン光散乱を観測したところ、通常熱フォノンの10万倍以上の強さの光散乱観測に成功した。この結果は、横波測定時間の大幅な短縮を意味しており、試料中の音速分布など、多数の測定や異方性測定などが容易に行える劇的な効果をもたらした。また、非常に強い光散乱により、散乱光の周波数シフト測定精度も向上し、縦波と同様あるいはそれ以上(0.1%)程度の音速測定精度が得られた。
抗アレルギープロモーターの探索を目的とする新規アッセイ法の開発と応用

天然資源から抗アレルギープロモーター物質の探索を目的とするinvivoアッセイ法は、回のHEL感作後、抗原特異的なアレルギーの開始(プロモーション)段階で、血圧の関与無しに、静脈微小循環の血流量が顕著に低下する現象を応用した我々独自の方法である。この血流量低下には先の科研費によりNO, COX-1、2およびPGI2が関与することを明らかにしている。今回は、上記の研究をさらに進め、血流量低下にeNOS由来のNOが関与することをWesternBlotting法により明らかにした。さらにiNOSノックアウトマウスを用い、血流に関与する種々の因子の阻害剤での実験により、血流量低下にはTXA_2とET-1の関与するiNos非依存性経路とcox-1,cox-2,PGI2の関与するiNos依存性経路の2種類が関与することを明らかにした。また、この過程の後半に寄与するiNOSやcoxは必須でなく,むしろ重篤化に働くことも明らかにした。さらに以上の知見をまとめ、HEL感作による血流量低下における一連の複雑な過程を抑制する物質が、複雑なアレルギーのプロモーション段階を抑制し、予防薬になる可能性を示した。一方、新規抗アレルギープ胃モター物質の探索を目的として、上記アッセイ法を用いて、スクリーニングを行い、ヤマナラシ、キンギンカおよびキサントレアに、血流量低下の改善効果があることを確認し、アレルギー予防薬としてのシーズを見出した。さらにその成分として,ヤマナラシからは,新規化合物フェノール性化合物siebolsidesAおよびBを含む5種の化合物を、キンギンカからは、クロロゲン酸および3種の既知イリドイド配糖体を、キサントレアからは3種の新規フラバノンまたはカルコンを含む12種の化合物をそれぞれ単離し、各化合物の血流量改善効果を明らかにした。アレルギー反応を阻害する新規物質を天然資源から探索するため、作用を評価するための実験モデルの開発を手掛け、これまでに卵白リゾチーム(HEL)を用いて、アナフィラキシー(I型アレルギー)を短期間に誘発するマウスモデルを作製し、アッセイ法やスクリーニング法の確立を行い、独創的な方法でアレルギー治療薬の開発に貢献できることを、これまでの科研費補助金により確認してきた。さらに前回の科研費では、上記のアナフィラキシーの重篤化メカニズムを追求する過程で、1回のHEL感作後からアナフィラキシーが惹起されるまでの間、すなわちアレルギーの開始(プロモーション)段階で、静脈微小循環の血流量が、血圧の関与無しに顕著に低下する現象を発見し、この現象を応用した新規のアレルギー予防薬の探索のためのアッセイ法の開発に着手し、メカニズムの解明を行い、感作による末梢血管での血流量低下には,NO,COX-1、2およびPGI_2が関与するが,ケミカルメディエーターはほとんど関与しないこと、および血管内皮細胞で誘導された誘導型NO合成酵素(iNOS)由来のNOが関与するが、iNOSノックアウトマウスによる実験では、必ずしもiNOSが必須で無いことを明らかにしている。本年度の実績としては、循環器系におけるNOとCOX-1,2、PGI_2の相互作用は、血圧に関しては、かなり解明されているが、血流では報告が無いことから、これらとの相互作用を、ET-1の血管収縮作用との関係も含めて上記アッセイ法によりiNOSノックアウトマウスを用いて解明した。また作製したアッセイ法を用いて新しいメカニズムによる抗アレルギー剤のリード化合物を天然資源より探索し、金銀花、ススキノキおよびヤマナラシの樹皮にアレルギーの予防効果を認めた。

我々がこれまでに独創的な方法で確立してきた天然資源からの抗アレルギープロモーター物質探索を目的とするin vivoアッセイ法は、1回のHEL感作後、抗原特異的なアレルギーの開始(プロモーション)段階で、静脈微小循環の血流量が、血圧の関与無しに顕著に低下する現象を応用したものである。この血流量低下には,NO, COX-1、2およびPGI_2が関与することを前回の科研費で明らかにしている。本研究ではさらに詳細なメカニズムを確定し、作製したアッセイ法を用いて、新規抗アレルギープロモター物質の探索を目的とした。本年度の実績としては、血流量低下にはWestern Blotting法によりeNOS由来のNOが関与することを明らかにした。さらにiNOSノックアウトマウスを用いた実験により、血流量低下にはTXA_2とET-1の関与するiNOS非依存性経路とCOX-1,COX-2,PGI_2の関与するiNOS依存性経路の2種類が関与することを明らかにした。これらの知見と、前回明らかにした知見を総合し、HEL感作による血流量低下には、血管内皮細胞や血小板、好中球、マクロファージなどが関与し、その結果COX-1、COX-2、PGI_2、TXA_2、ET-1、顆粒球エラスターゼおよびNOが関連しあって複雑な過程で生じたと推測した。また、この過程の後半に寄与するiNOSやCOXは必須でなく,むしろ重篤化に働くと考えられた。さらに上記アッセイ法を用いて,ヤマナラシ,キンギンカおよびキサントレアに血流量低下の改善効果を明らかにし,アレルギー予防薬としてのシーズを見出した。さらにその成分として,ヤマナラシからは,新規化合物フェノール性化合物siebolsides AおよびBを含む5種の化合物を、キンギンカからは、クロロゲン酸および3種の既知イリドイド配糖体を、キサントレアからは3種の新規フラバノンまたはカルコンを含む12種の化合物をそれぞれ単離し、各化合物の血流量改善効果を明らかにした。
トランスサイレチンのアミロイド線維形成と立体構造変化

アミロイド病として知られる老人性全身アミロイドーシスや家族性アミロイドポリニューロパシーでは、トランスサイレチンがアミロイド線維となって生体内で蓄積し臓器障害をひき起こす。本研究では、溶液NMRやプロリンスキャン等の手法を用いて、トランスサイレチンがなぜ天然の立体構造を失ってアミロイド線維となりアミロイド病を引き起こすのかについて研究する。1.TTRペプチドに関する研究TTRの105-115残基からなるペプチドフラグメントは、アミロイド線維核が無い条件では可溶化状態で存在する。一方で、同じ溶液条件下においても、あらかじめ作製しておいた微量のアミロイド線維(線維核)を加えると速やかにアミロイド線維となる。本年度は、線結核が無い状態(可溶化状態)でのTTR(105-115)について溶液NMRの手法を用いて立体構造解析を行った。その結果、可溶化状態にあるTTR(105-115)は、αヘリックスやβストランド構造はとっておらずコンパクトな構造になっていることが示された。2.TTRの細胞障害性に関する研究アミロイド病の原因となるTTR変異体を18種類(V20I、S23N、E54K、E61K、S77Y、Y116Sなど)作製し、神経芽細胞種IMR-32に対する細胞障害性について研究した。その結果、E54KE、E61K、S77YおよびY116Sの細胞障害性が特に強いことがわかった。3.プロリンスキャン変異実験野生型TTRはpH2.0の条件下で部分的に変性しアミロイド様凝集物となる。部分的に変性した中間体構造について調べるためにプロリンスキャン変異実験を行った。結果から、アミロイド様凝集物が形成されるには、E Strand、F Strand、およびαヘリックスが重要であることがわかった。Transthyretin(TTR)は、127残基から成るβ-sheet蛋白質であり、生理的条件下では四量体を形成している。しかしながら、アミノ酸変異の影響によってアミロイド線維を形成し、家族性アミロイドポリニューロパシーを引き起こすと考えられている。アミノ酸変異によってTTRが不安定化し、アミロイド線維が形成しやすくなっているのではないかと予想されており、これまでに80種類以上の変異体が発見されている。本研究では、溶液NMRや原子間力顕微鏡(AFM)等の物理化学的手法を用いて、TTRのアミロイド線維形成について研究する。TTRの105-115残基からなるペプチドフラグメント(TTR105-115)を作製し、アミロイド線維形成について研究した。AFMによる観察により、直線的なアミロイド線維が形成されること、アミロイド線維がいくつかのプロトフィラメントにより出来ていることを示した。また、このペプチドのアミロイド線維形成は核依存的重合モデルによって説明できることもわかった。TTR105-115の溶液構造の解析を行うために条件検討を行った結果、線維核非存在下で100mM酢酸(pH2.8)の条件で、アミロイド線維とならずに良質なNMRスペクトルを測定できた。TTR105-115のアミロイド線維が全長TTRに与える影響についても研究した。全長のY116S変異体にTTR105-115のアミロイド線維を加えると、中性pHにおいて全長Y116S変異体の凝集が促進され、神経芽細胞種IMR-32に細胞死を引き起こすことがわかった。また、アミロイド線維を加えることによってできたY116S変異体の凝集物は、線維ではなく球状の凝集物であった。
理数科教育と他教科との関連に関する基礎的・実証的研究

算数・数学、理科と他の教科との相互関連について、各教科の資質・能力や内容の視点から学習指導要領およびその解説の記述を基に整理した。小学校について明らかになった事柄は以下のとおりである。国語と算数の関連については,国語の<自分の考えを明確にし,人と伝え会う>能力が,算数の計算の仕方や面積の求め方を考えたり,説明したりすることなどに深く関連している。また,説明のために図や表・グラフを用いるなどの表現力は,国語の資料を提示してスピーチすることと直接的に関連している。国語と理科の関連については,課題解決学習を通して思考力や表現力を育成するなど,関連が深い。社会と算数の関連については,例えば算数における,数量化,グラフ化,割合の考え方などは,社会科学習に欠かすことのできない内容である。杜会と理科の関連については,相互の学習内容の相互補完的な関係が見られること,その補完関係は,いずれを先に学習するかによって決まることなどが明らかになった。算数と理科においては,算数での学習が基礎となって理科の学習に活用・応用されているという関連が一般的であることが分かった。また,算数と理科では個数や順番,数の大小,長さなどの単位がともに扱われるが,これらは第1学年から始まる算数の学習で最初に扱われ,第3学年以降の理科の学習で活用されるという関連が見られる。