hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
台湾・車籠埔断層コア解析及び孔内物理観測による地震断層の動的挙動と摩擦加熱の研究

(1)物理検層グループ・・・平成13年度に挿入されたファイバーサーミスタによる南部ボアホールの連続温度観測は、平成14年度の夏まで観測が継続された。観測結果の予備的な解析から、断層面深度(約180m)の3040m上方に、顕著な低温帯があることが明らかとなった。地表付近を流れる地下水の流入である可能性が高く、その場合は、断層面の活動に伴う間隙率の上昇を示唆していると考えられる。(2)断層コア解析グループ・・・断層コアの研磨片作成がほぽ完了し、変形微細構造の記載を加えた断層岩柱状図が完成した。南北両コアの組織対比から、変形構造の分布に著しい相違が確認された。すなわち、断層北部では、ランダムファブリックの断層角礫に非常に薄いすべり粘土層からなり、断層南部では、面構造を持つ断層角礫にウルトラカタクレーサイト帯を伴っていた。地震時の運動様式と対応づける予定である。(3)地質調査グループ・・・炭質物試料のビトリナイト反射率から、摩擦加熱による熱履歴の復元を目的とした研究を実施している。すでに先駆的な実験によって、急加熱時のビトリナイト反射率上昇が確認されている。密封度およびガス置換率の上昇を達成するために現在実験機を作成・改良中であり、来年度に結論を得ることを目標にしている。今年度の研究について、物理検層グループ、断層コア解析グループおよび、地質調査研究グループについて下記のような成果を得た。また、北部、南部のボアホール掘削直後に計測された温度データから新たに正の温度異常が見い出された。(2)断層コア解析グループ・・・断層コアの研磨片作成がほぼ完了し、変形微細構造の記載を加えた断層岩柱状図が完成した。南北両コアの組織対比から、変形構造の分布に著しい相違が確認れさた。すなわち、断層北部では、ランダムファブリックの断層角礫に非常に薄いすべり粘土層からなり、断層南部では、面構造を持つ断層角礫にシュードタキライト岩片を含むウルトラカタクレーサイト帯を伴っていた。地震時の運動様式と対応し、かつ上記の正の温度異常を考慮して、北部で0.2、南部で0.8の摩擦係数を得た。密封度およびガス置換率の上昇を達成するために実験機を作成・改良し、定量データを採取している。
CEST薬剤内包型アポフェリチンによる高感度MRI造影剤の開発

様々な電荷を有したランタノイド錯体を新規CEST薬剤として設計・合成し、アポフェリチンに内包させた。調製したCEST薬剤内包アポフェリチンを用い、インビトロでのCEST造影剤としての性能評価を行った。また、アポフェリチンの表面を水溶性高分子にて被覆、修飾し、血中滞留性が高く、EPR効果によって癌疾部位への集積性を示すナノ粒子化を達成した。マウスを用いたインビボイメージングを検討し、CEST薬剤内包型アポフェリチンのMRI造影剤としての基礎性能評価を実施した。平成22年度の研究では、(1)平成23年度にMRI造影剤としての評価を行うために必要なCEST薬剤内包型のアポフェリチンMRI造影剤の化学合成、(2)調製したアポフェリチンMRI造影剤の物性評価について検討を行った。CEST薬剤内包型アポフェリチンMRI造影剤の調製に当たっては、球殻状タンパク質であるアポフェリチンに内包するCEST薬剤となるカチオン性ランタノイド錯体を調製するために必要な4種類のキレーター分子を新たに分子設計し、これらを有機化学手法に従って合成することを達成した。また、合成したキレーター分子を用いてユーロピウム(Eu)錯体を調製し、得られたEu錯体の錯体安定乗数を求めることで、生体内においてもEuが遊離しない安定な錯体を形成していることを確認した。更に1H-NMR装置を用いたZ-スペクトル測定によって、これらのEu錯体がCEST造影剤として使用することが可能であることを確認した。引き続き、アポフェリチンが外部pH環境に応じて可逆的に球殻状構造を解離⇔集合化する性質を利用し、合成したCEST薬剤をアポフェリチンの内腔に効率よく包含させる条件検討を行った。合成した4種類のEu錯体の内、2種類がアポフェリチン内腔への高い濃縮効果を示し、濃縮効果が起きなかった場合と比べて、最大150倍のCEST薬剤をアポフェリチンに内包させることに成功した。最後に上記にて調製したCEST薬剤アポフェリチンMRI造影剤を用い、内包したEu錯体が内包前と同様なCEST造影効果を示すかどうか、1H NMR装置でのZ-スペクトル測定を行うことで検討をした。上記の通り、年度初めに設定した研究目標をほぼ達成した。昨年度研究では、アポフェリチンとCEST造影剤の静電的な相互作用を利用することによって、球殻状タンパク質であるアポフェリチンの内腔にカチオン性CEST薬剤を高濃度に濃縮させることに成功した。しかしながら、本手法で内包したCEST造影剤は、アポフェリチンの内壁との相互作用が原因として考えられる分子運動の抑制によってピークがブロードニングし、十分なCEST効果が得ることが難しいことが明らかとなった。そこで、本年度、新たに電気的に中性なCEST薬剤を設計・合成し、これをアポフェリチンに高濃度にて内包させることを試みた。電気的に中性なCEST薬剤をアポフェリチンに内包させた場合、Z-スペクトルにおけるピークブロードニングは抑制され、CEST造影効果が認められるアポフェリチン誘導体MRI造影剤の調製に成功した。また、アポフェリチン表面をポリエチレングリコール、ポリサルコシン、デキストランなどの水溶性高分子にて被覆することによって、アポフェリチンの血中滞留性の向上を計った。血中滞留性を向上させることに成功した他、被覆する高分子の厚さを制御することによって水溶性高分子被覆アポフェリチンの粒子径を制御することが可能であることを明らかにし、同時にEnhanced Permeation and Retention (EPR)効果を利用した癌疾部位選択的なデリバリーを達成した。最後にマウスを用いたインビボイメージングについて検討を行い、CEST薬剤内包型アポフェリチンのCEST効果を利用したMRI造影剤としての基礎性能評価を実施した。上記の通り、設定した研究目標をほぼ達成した。
Ti酸化物における光誘起相転移領域の時間・空間発展の研究

我々は、過渡反射分光法と過渡反射像を見る手法を通じて、マグネリ相チタン酸化物Ti4O7における光誘起相転移の過程を研究した。測定には系統的に作製した単結晶試料を用いている。この低温相および中間相における光励起で、誘起された高温相の成長が観測された。データの解析結果は、その成長が最初に電子格子相互作用で、次に音響フォノンという二段階で進むことを示している。この光誘起相転移現象は、金属相に敏感なTHz光の透過を用いた方法でも確認した。低温相を励起すると、直後に金属ドメインの生成に伴い透過光量が急減していた。透過光量の大きさと各寿命成分が励起光強度に非線形に依存した結果は、我々の解釈を裏付けている。本申請の研究において必要な試料である、マグネリ相酸化チタンの数ミリ角程度の単結晶を再現性良く作成する手法として、管状炉を用いた化学気相成長法のノウハウを確立しました。また、得られた微小結晶表面の定常反射スペクトルを、赤外および可視ー紫外分光系で顕微測定し、クライオスタットで与える温度変化に伴う反射率の変化を、明瞭に観察出来ています。更に、この試料に微小電極を付加することで、文献と同様の相転移に伴う電気伝導特性の変化を得ており、電子状態の解析が行える状態になりました。その上で、チタンサファイア・パルスレーザーを光源とする、ポンプープローブ光学系を調整し、この試料における光誘起相転移状態の時間・空間発展の測定行いました。酸素2pからチタン3dヘの電荷移動吸収端をパルス光で励起すると、反射スペクトルの形状及び強度の変化が観測され、その過渡スペクトルの形状から、実際に光誘起相転移が生じていることが確認されました。更に、拡大プローブ光で、励起領域を囲む領域における相転移状態の拡大過程の観測を行いました。その際、拡散板によりプローブ光の干渉で生じるスペックルノイズを低減し、ビーム光の均一化を行うとともに、反射像全てを1次元フォトダイオード検出器で平面走査することで取り込みました。ここで、データを記録する手法を改良することにより、信号の強度揺らぎを抑えるための多数回の積算(1万回以上)を高速化し、相転移状態のイメージを高感度かつ高速に取得可能となりました。その結果、実際に相転移領域が拡大する様子を見出すことが出来ました。得られた反射率の空間変化に対し、変化前後の相の誘電関数を用いた有効媒質近似のモデルを立て、相転移領域の伝搬の解析を行った結果、その拡大速度が主に酸化チタンの音速に対応していること、また拡大の初期には音速を超えた伝搬があることが分かりました。前年度までに、(1)化学気相成長法により、マグネリ相酸化チタンの微小単結晶試料を再現性良く作成する、(2)これからの赤外、および可視ー紫外反射スペクトルを測定し、その温度依存性を観察する、(3)相転移に伴う電気伝導特性の変化を得る手法をそれぞれ確立し、基本的な電子状態の解析が出来るようになりました。更に反射型ポンププローブ光学系で、光誘起相転移状態の時間・空間発展の測定を行い、過渡的な光誘起相の存在を、過渡スペクトル形状とイメージ測定から見出すことが出来ました。解析の結果、相転移領域の拡大伝搬速度が酸化チタンの音速に対応していること、また拡大初期にはより速い伝搬が存在することが分かりました。この内容は、現在Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistryに投稿中です。平成26年度においては、マグネリ相酸化チタンの金属ー絶縁体転移において顕著に変化する、低エネルギー領域の吸収であるドゥルーデ端に着目し、THzパルス光を用いた過渡吸収測定を行いました。この測定のためには、THz光が透過し得る単結晶の薄片が必要ですが、作成条件を変えることで、約5μm厚で数mm角の結晶片を複数得ることに成功しました。そこで物性研究所の共同利用研究を申請し、極限レーザー部門末元研究室と共同で、THz光による過渡吸収測定を始めました。まず相転移に伴うTHz光の顕著な透過率変化とその履歴を、実際に観測出来ました。更に低温相での励起後に、THz光透過率が100ps程度の時間を掛けて減少し続ける現象を見出しました。この減少時間は、励起光強度に対し非線形的に増加しており、可視光反射の測定結果とも整合しています。これは、光誘起された過渡金属相の自己増殖過程を示唆していると考えています。これらの結果は、近日学術雑誌への投稿と学会発表を予定しています。高い電子伝導性や絶縁体ー金属(I-M)転移など多くの機能性を有する還元型チタン酸化物Ti4O7を対象とし、光スイッチ等の相転移制御による機能性の発現を目指して、その光誘起相転移の特性を理解するための研究を行いました。初めにTi4O7の良質なバルク単結晶試料を作成し、超短パルス光を用いた時間分解反射分光法およびイメージ測定法で光誘起相の形成過程を調べたところ、相転移領域が時間経過に伴い増大する様子を、水平方向への空間的な拡大として観測することに成功しました。誘電率の解析から各相の割合の時間変化を求め、光誘起相の拡大速度を定量化したところ、光誘起相は励起直後には電子格子相互作用により超音速で拡大すること、その後は主に音響フォノンの圧力で拡大することが示唆されました。

これは、相転移領域は単調に拡大するのではなく異なる段階を経て起こることを示しており、相転移現象の時間発展を考える上で重要な観点を与えるものであると考えられます。次に、金属相の出現で生じる自由電子吸収に対応するドゥルーデ吸収端の変化に敏感なテラヘルツ(THz)光をプローブとして、このI-M転移の過程を観測しました。作成条件を網羅することで得た厚さ5μmの極薄な単結晶試料を用いることで、THz光の透過測定が初めて可能となり、過渡金属相の出現と二段階の自己増殖過程を改めて見出しています。THzプローブ光を用いた観測では、フーリエ解析によって低エネルギー領域のスペクトル情報を同時に取得可能であり、絶縁層におけるバイポーラロンがI-M転移ダイナミクスにどのように関わるかなどの過渡電子状態についての議論が出来るようになります。本研究では、未だ少し結晶が厚いため詳細な議論には届きませんでしたが、Ti4O7の中間相のようなI-M転移過程の特異な電子状態を解明するために、本手法が有力であることが提示出来ました。我々は、過渡反射分光法と過渡反射像を見る手法を通じて、マグネリ相チタン酸化物Ti4O7における光誘起相転移の過程を研究した。測定には系統的に作製した単結晶試料を用いている。この低温相および中間相における光励起で、誘起された高温相の成長が観測された。データの解析結果は、その成長が最初に電子格子相互作用で、次に音響フォノンという二段階で進むことを示している。この光誘起相転移現象は、金属相に敏感なTHz光の透過を用いた方法でも確認した。低温相を励起すると、直後に金属ドメインの生成に伴い透過光量が急減していた。透過光量の大きさと各寿命成分が励起光強度に非線形に依存した結果は、我々の解釈を裏付けている。本研究の申請者は、平成26年度の4月に筑波大学を退職し、新たに日本大学文理学部物理学科に籍を置くこととなりました。従って本年度は、研究設備の異なる新しい場所で研究を始めることとなり、引き続き本申請の研究を継続するための環境の構築を、主に行うことになりました。研究用の機材の準備と、それらの調整等に必要となる予算および時間は、当初の予想よりも多くなり、また新たに担当する講義課目(6コマ)の準備と学生の卒論指導にも、比較的多くの時間が必要となりました。このような状況下ではありましたが、本学での前任者及び学生の方々の協力の下で、上記(1)(3)の手法を実践できる環境と、ポンププローブ分光を始めるためのパルスレーザー光学系の整備を、それぞれ完了することが出来ました。上記平成26年度の共同研究の成果は、これらの結果と外部機関との共同研究の実施を併せて、得られたものとなります。。光物性物理学前年度の目標とした、相転移領域における電子状態の変化の系統的な観測は、前述の共同利用研究を継続してゆくなかで、THz分光測定を通じて本年度も継続して行います。特に今後、金属ー絶縁体転移を示す物質において光誘起現象の研究を発展させるためには、金属相の詳細な研究を可能にするTHz分光法が、不可欠になると考えます。そのためには、上記で示したようなTHz光を透過し得る薄い結晶試料の作成が、必須となります。そこで研究と並行し、このような試料の作成手法を確立することを試みます。実際、Ti4O7の薄片試料と同程度に、厚みが薄く壁界面の大きなTi2O3の薄片結晶も、前年度の試料作成過程を通じて得ています。Ti2O3もマグネリ相のチタン酸化物であり、これは450Kの高温領域で金属-絶縁体転移を示します。
構造用フィラー充填樹脂の破壊靭性評価に関する研究

本研究は,最近,構造用材料としてその使途が拡大しているフィラー充填樹脂の破壊靭性の測定法について検討し,その温度特性を明らかにすることを目的として,溶融シリカを70Wt%充填したエポキシ樹脂を供試材として,室温から250°Cの温度範囲で破壊靭性試験を行った.試験片には幅0.1mmのダイアモンドカッターにより切欠きを機械加工した後にブリッジインデーテーション法により予き裂を導入した.試験は3点曲げにより行い,荷重-変位曲線ならびに破損時の最大荷重を測定した.さらに,試験後,走査型電子顕微鏡により破断面を観察した.試験片は,室温から200°Cの範囲では,最大荷重において不安定破壊したのに対して,それ以上の温度では,き裂の安定成長が認められた.そのため,不安定破壊したものについては,予き裂長さと最大荷重から破壊靭性値を求め,き裂が安定成長した場合には,複数試験片法により破壊靭性値を求めた.その結果,破壊靭性値はガラス転移温度を越えると急速に減少すること,および,室温からガラス転移温度までは,シリカの破損限界が樹脂の破壊限界を定めているのに対して,ガラス転移温度以上では,エポキシ樹脂の軟化に伴う強度低下が破壊限界を定めることが分かった.本研究は,最近,構造用材料としてその使途が拡大しているフィラー充填樹脂の破壊靭性の測定法について検討し,その温度特性を明らかにすることを目的として,溶融シリカを70Wt%充填したエポキシ樹脂を供試材として,室温から250°Cの温度範囲で破壊靭性試験を行った.試験片には幅0.1mmのダイアモンドカッターにより切欠きを機械加工した後にブリッジインデーテーション法により予き裂を導入した.試験は3点曲げにより行い,荷重-変位曲線ならびに破損時の最大荷重を測定した.さらに,試験後,走査型電子顕微鏡により破断面を観察した.試験片は,室温から200°Cの範囲では,最大荷重において不安定破壊したのに対して,それ以上の温度では,き裂の安定成長が認められた.そのため,不安定破壊したものについては,予き裂長さと最大荷重から破壊靭性値を求め,き裂が安定成長した場合には,複数試験片法により破壊靭性値を求めた.その結果,破壊靭性値はガラス転移温度を越えると急速に減少すること,および,室温からガラス転移温度までは,シリカの破損限界が樹脂の破壊限界を定めているのに対して,ガラス転移温度以上では,エポキシ樹脂の軟化に伴う強度低下が破壊限界を定めることが分かった.
分散処理環境に適した情報処理教育システムの構築

情報処理教育には,羽用大型計算機のTSS環境が使用されることが多いが,利用者の増加に伴いレスポンスの低下を招いている。本研究では,処理を分散させることによってレスポンスの低下に対処可能な分散処理環境を初心者の情報処理教育に適用する場合の問題点を考察し,その構成方法を提案することを目的としている。本研究では,以下の成果を得ることができた。1.ワ-クスティションによる分散環境の構成方法を,ワ-クスティションを各種の条件に設定し,そのレスポンスを測定することによって検討した。その結果,クライアント機にはある程度以上の主記憶容量を必要とすること,ネットワ-クをワ-クスティション10台程度以下ごとに分割すること,クライアント機の性能には,ロ-カルなディスクによるスワップ領域の確保よりも主記憶容量のほうが大きな影響を与えることなどが確認できた。この結果により,情報処理教育に適した分散システムの構成方法を提案した。2.専門家向きと言われるUnixのユ-ザインタフェイスを改善する目的で,初心者向けエディダの開発を行った。また,このエディタを使用して,初心者のプログラム作成時の使用履歴をとり,エディタの有するべき機能を検討するとともに,教育方法の資料とすることができた。3.現状では,パ-ソナルコンピュ-タをUnixの端末として利用することが多い。そこで,ユ-ザインタフェイスとして重要なグラフィクスを,Unixで標準にサポ-トされているグラフィックディスプレイをエミュレイションすることによって表示するシステムを開発した。また,パ-ソナルコンピュ-タをXウィンドウ端末として使用する場合の性能上の問題点を検討した。情報処理入門教育は、従来、汎用大型計算機のTSS環境下で行われているが、利用者数の増加に伴い、レスポンスの著しい低下を招いている。本研究では、多数のワ-クステ-ションをネットワ-クで結合した分散処理環境を考え、これを情報処理教育に適用する場合の問題点を考察し、構成方法を提案することを目的としている。今年度は、研究期間の初年度にあたり、問題点の整理と研究の環境作りを中心に実施した。1.分散処理環境においては、計算機の接続関係を意識せずに使用できるだけでなく、効果的な指導を行うための機能、計算機の運用や管理の機能、機密保護、資源管理、均一なアクセスを可能にする機能などが重要となる。このために必要な機能の検討や整理を行った。2.UNIXのユ-ザインタフェイスを計算機の初心者向けに改良することを目的に、各種のプログラムの再構成を開始した。その第1に、テキストエディタの構成を行った。これは、高機能のコマンドを用意せず、単純なものだけを提供することによって、操作を分かりやすくするとともに、計算機の負荷を軽くして、計算機の応答速度への影響を抑えたものである。3.計算機間通信の機能を利用して、計算機の使用の履歴の収集、集計機能、受講者との対話機能を実現した。今後、エラ-の集計機能を実現し、受講者の教育に反映できるようにすることを目指している。4.最終的に構成する分散処理環境との比較を行うために、まず、計算機を標準的に接続した状態で負荷の異なる各種のプログラムを実行して、計算機の応答速度に与える影響を評価している。今後、ネットワ-クの通信量、通信速度の測定機能を実現し、定量的なシステムの性能評価を可能にする予定である。情報処理の入門教育には,汎用大型計算機のTSS環境下で行われることが多いが,利用者数の増加によるレスポンスの低下が著しい。これに対処する方法として,多数の計算機を接続した分散処理環境の利用が考えられる。本研究では,分散処理環境を情報処理教育に適用する場合の問題点を考察し,構成方法を提案することを目的としており,今年度においては,以下の成果が得られた。1.ワ-クステ-ションを多数接続した分散処理環境を構成する場合には,経済的な理由から,ディスクレス機を使用することが多い。

そこで,具体的な構成方法を検討するために,クライアントの台数,クライアントの主記憶容量,及び,ロ-カルなスワップ領域の有無をパラメタとして,レスポンスやネットワ-クのトラフィックを測定した。この実験より,ディスクレス機を使用する場合には,トラフィック量やレスポンスに支障をきたさないためには,ある程度以上の主記憶容量が必要であり,ロ-カルなスワップ領域の有無よりも大きな影響を与えるという結果が得られた.2.昨年度に開発を行った初心者用エディタにコマンドの使用履歴を収集する機能を組み込み,実際に学生に使用してもらうことによって,コマンドの使用頻度や順序の解析を行った。この結果は,初心者に十分な機能を提供する計算機の負荷とならないエディタの仕様を決定するのに役立つものである.3.パ-ソナルコンピュ-タをUNIXの端末としても使用する場合,ユ-ザインタフェ-スとして重要なグラフィクス表示は,一般に利用できない。そこで,パ-ソナルコンピュ-タ上に,UNIXで標準的にサポ-トされているグラフィックディスプレイのエミュレ-ションを行うソフトウェアを開発した。情報処理の入門教育には、汎用大型計算機のTSS環境が使用されることが多いが、利用者数の増加に伴いレスポンスの低下を招いている。また、使いやすいユ-ザインタフェイスを持つ,計算機を道具として利用できるアプリケ-ションが少ない。近年,多数の計算機を接続した分散処理環境の利用が拡大しているが,これは,上記の問題を解決できる可能性を有している。本研究では,分散処理環境を初心者の情報処理教育に適用する場合の問題点を考察し,その構成方法と提案することを目的とする。今年度は,本研究の最終年度であり,以下の成果が得られた。1.昨年度までに,ワ-クステイションを各種の条件で接続し,そのレスポンスを測定したが,その結果を検討し,クライアントに必要な性能,ネットワ-クの分割方法,サ-バにおけるユ-ザファイルの分散分方法等について,構造方法を検討した。その結果,ワ-クスティション10台以下程度にネットワ-クを分割すること,クライアント機には,ある程度以上の主記憶容量を確保することによって,システムの性能をある程度満足できるものにすることが可能であることが確認できた。2.ワ-クスティションにおいては,Xウィンドウがよく利用されているが,これを分散環境で使用する場合の問題点について、実験でレスポンスを測定することによって検討した。この結果,現段階では,パ-ソナルコンピュ-タから,Xウィンドウを利用するには,処理性能から問題があるが,ワ-クステ-ションによる使用や,Xウィンドウ端末による使用では問題が無く,特に,Xウィンドウ端末を利用すれば,システム全体の管理を行いやすい分散環境が構成できることが確認できた。
有機半導体の電界移動界面の機能とデバイスの開発

有機半導体は、次世代のフレキシブルエレクトロニクスを低コストで実現する材料として近年注目されており、最近では、10cm^<2>/Vsを超える高いキャリア移動度が報告されてきている。有機トランジスタの応用を考えた場合、回路網を構築するために多数のトランジスタを組み合わせる必要があるため、高い移動度を損なわずに素子同士を結線する配線技術が求められる。前回、有機半導体材料と金エッチング剤の電気化学的なエネルギー関係に着目し、金よりもイオン化ポテンシャルが大きいp型有機半導体材料に対し、ウェットエッチ法を適用して任意のトップコンタクト型電極を作製できることを見出したが、今年度は、さらに応用面展開を見据えた研究を進めた。まず、P型材料よりもイオン化ポテンシャルが大きいペリレン系n型半導体材料に対しても同様のプロセスが適用可能であることを予測し,実際に、1cm^2/Vs程度の高い電子移動度及び105程度の高いオン・オフ比を示すn型有機トランジスタを作製することによって確認した。その結果, p型とn型を組み合わせたCMOS回路が構成可能となったため、基本となる演算素子であるNOT、NOR、NANDゲートの作製まで行い、真理値表を満たした正しい論理演算が実現されることを確認した。また、ウェットエッチ法のその他の応用例として、液晶ディスプレイを駆動するための有機アクティブマトリクスの開発を行った。実際の画素中に組み込まれたp型有機トランジスタの移動度は、3cm^2/Vs程度であったが、これは通常用いられるアモルファスシリコンに比べて数倍程度高い値であり、作製した液晶ディスプレイは最大で8倍速もの高速駆動が可能であった。以上のように、ウェットエッチ法によって作製された有機トランジスタは、集積回路やアクティブマトリクス素子などに応用するのに極めて有用であることが明らかとなった。(抄録なし)本研究は、異種材料間での電荷移動に着目したデバイス応用に主眼を置き、キャリア移動度や高速応答性能等の優れた高性能有機半導体素子を開発することを目的としている。昨年度は、有機半導体材料と金属エッチング剤との間に電荷移動を生ずるためのエネルギー関係に着目した研究を行い、金のウェットエッチによって数ミクロンサイズの微細なトップコンタクト型電極を作製できる技術を開発した。トップコンタクト電極は、電荷注入領域1半導体活性層間の接触抵抗が小さいという利点を有する一方で、微細化が困難であったが、この技術はこの問題を解決するものである。実験では、ヨウ素系エッチング剤Aurum S50790(関東化学製)とフォトレジストを組み合わせ、金電極の微細パターンを有機半導体薄膜2,9-Didecyldinaphtho[2,3-b:2',3'-f]thieno[3,2-b]thiophen(C10-DNTT)上に形成した。この電極作製技術を用いて作製したデバイスは、5cm^2/Vsに達する高いキャリア移動度と106以上の高いオン・オフ比、約200Ωcm程度の非常に低い接触抵抗値を示し、このエッチング剤の還元電位に対して有機半導体の酸化電位が十分に高ければ、両者の間で電荷移動が起こらず、デバイス特性に深刻な影響を与えないことが判明した。また、チャネル長2μmの微細素子の高速応答性能を評価した結果、遮断周波数が約19MHzに達する優れた特性を示した。上記のように、この技術は、優れた周波数応答性能を示す有機電界効果トランジスタの作製を可能にするのであり、高速演算性能を有する有機エレクトロニクスの素子の開発につながっていくものである。現在までにチャネル長L=2μm、ゲート電極とソース・ドレイン電極間のオーバーラップムL=4μmの素子を作製し、高い遮断周波数を確認している。デバイスをさらに微細化し、応答性能を向上させる技術的な目途が立っているため。今後は、有機電界効果トランジスタの短チャネル化を進めていくことになるが、金属電極

1有機半導体間の接触抵抗の影響が顕在化する恐れがある。この影響を緩和するため、電子供与性の有機半導体と電子求引性有機半導体を利用し、電荷移動の効果によって有機半導体界面に高移動度のキャリア伝導層を形成することで電荷注入効率を向上する実験を計画している。(抄録なし)
黒様体法を用いた高次元ブラックホールの流体力学的解析

素粒子統一理論やゲージ・重力対応の観点から、高次元ブラック・ホール研究の重要性が高まっている。なかでも、高次元ブラック・ホールの普遍的な不安定性であるグレゴリー・ラフラーメ不安定性について、「グレゴリー・ラフラーメ不安定性がどのような最終状態に落ち着くか?」という問いは当該分野の最重要問題である。そこで、本研究では、黒様体法や変分法といった手法を用いて、ブラック・ホールの運動方程式(Einstein方程式)を等価な流体系に落とし込み、ブラック・ストリングの静的・動的な安定性を包括的に考察していく。初年度においては、ブラック・ストリングに対応する流体の静的安定性を明らかにするという課題に取り組んだ。具体的には、表面張力で支えられた流体の安定性という問題を微分幾何学における平均曲率一定面の安定性という変分問題に落とし込み、変分法・微分方程式論などを駆使して、安定性解析を行った。結果として、数値解析を援用しつつも、全ての次元・パラメータ領域で数学的に安定性・不安定性を分類することに成功した。それらの成果は現在執筆中の論文に収められ、近日中に投稿される予定である。また、動的な不安定性に関する問題に対して、既存の流体解析の定式化をターゲットとする流体(相対論的圧縮性流体)に拡張する作業を行っており、成果が出始めている。さらに、高次元ブラックホール研究に相補的な役割を果たす4次元ブラックホールやワームホールに関する量子効果についても解析を進め、3本の査読付き原著論文として発表を行った。本年度解析を行った流体の安定性に関しては、黒様体法を通じたブラック・ストリングとの対応が完全であるとは言いがたいが、間違いなく本研究課題を進める上で有益な解析であると判断し、そちらを優先した。したがって、当初の研究計画にあった自己相似解の発見という課題は完了していないが、順調に進展していると判断した。今後はまず、研究実績の概要で述べた変分法を用いた安定性解析に関する論文を完成させ、次のステップとして、ブラック・ストリング流体の自己相似解の発見に向け、圧縮性・相対論効果を順次取り入れ流体解析を進めていく。
社会につながる日本語教育の学びの可視化：社会との相互作用を軸にした評価をめざして

(1)実践の可視化と評価についての実践的調査的研究の成果三代によって武蔵野美術大学と地域の留学生と地域の組織が日本語教育実践を通して交流し、それによってそれぞれの組織と留学生がどのような評価と成長をなしているかの連動を検討している。また、中川によって地域のX村プログラムの活動を通して、その活動の関わりと場への評価が結果的にいかにコーディネーターを成長させていったかを検討した。また、南浦は地方都市の外国人児童生徒の多い小学校がどのようにして学校づくりを通して、地域と学校が繋がり、多様性に対する評価を向上させていったかを検討した。(2)日本語教育における評価研究のレビュー研究の成果日本語教育の研究分野において「評価」というものがどのような歴史的展開を追っているのかをレビューし、レビュー調査としてまとめた。これによると、a)日本語教育における評価は,70年代からパフォーマンス課題を取り入れた現在の真正の評価につながる評価が取り入れられ,80年代にすでに学習者と社会をつなぐための評価という視点があったこと。ただし,これらの評価は,学習者個人を対象とし,数値化や指標化により価値を可視化しようとしている点で,教育実践の価値を示す上での限界があること。b)一方,近年の『日本語教育』の中にあるいくつかの実践報告では,実践を可視化し,それによって日本語教育の実践共同体を社会的にエンパワメントしていこうとするものが存在する。そこには,映像化などの手段により,実践の価値を「物語化」することで共有しようという試みが見られること。が明らかとなった。これらの研究レビューを通して、本研究が日本語教育における研究的価値としての位置付けをどのように行うかが明確となった。当初想定していた、実践とその可視化による評価の関係性については、それぞれのケーススタディの蓄積によって具体と枠組みが確定してきている。また、当初の想定していた研究計画に加え、日本語教育、学校教育における「評価」の歴史的展開を追ったことにより、研究の枠組みと本研究の位置付けがより明確になっている。研究のフレームワークとしては、以下のものが確定された。a)日本語教育研究における実践と社会をつなぐ研究の系譜が過去にも存在し、それをつなぐ役目を持っていること。b)ただし従来の評価はあくまでも「個人」を対象にし、それを数値化と指標化という観点から価値付けを行うことを想定し、それを「評価」と呼んできたこと。c)学校教育研究においても、パフォーマンス評価などを始め、真正の評価論が入ってきているが、b)と同様に、「個人」を想定した指標化を評価とみなす傾向が強いこと。d)一方で、コミュニティ・オブ・プラクティスなどの組織成長論の勃興の観点を見ていくことにより、組織評価、その中における実践と組織体の成長の関係性などの観点はこれまでの評価研究には希薄であることも明らかとなった。こうした観点は、本研究の重要な観点の形成として役立つことになった。また、同様に、昨年度からの蓄積として、研究代表者と研究分担者が行なっている実践や調査が、そうした上のフレームを具体化し、意味付けていくものとして機能している。こうしたフレームの確定、具体的実践の展開と意味付け、それらの実践が担当者に共有されることによって生まれる新たな実践が有機的に展開し始めている。これらが進捗として(2)として評価可能だと考えられる。今後、これを「研究成果の社会的発信」として位置付けていくことが重要となろう。平成31年度(令和元年度)の研究推進は、主として「研究成果の発信」である。これは次のような研究計画となっている。●学会発表1)複数の学会における個別のケースの発表を検討する。ここで、事例からコミュニティ・オブ・プラクティスとしての実践とその評価の関係性についての提示を行う。2)教育系学会において、ラウンドテーブルを行い、実践の可視化と評価の関係性について事例の重ね合わせから学校教育関係に向けて発信をする。3)日本語教育系学会で評価研究の歴史的展開についてのレビュー研究発表を行う。●学会誌発表関係1)学校教育系学会誌に対して、評価研究の歴史的展開を述べ、「価値の数値化・指標化に対抗する価値の物語化」についての理論的研究を発信する。2)日本語教育系学会誌に対して、日本語教育における評価の歴史的展開のレビュー研究を発信する。●そのほか今年度は計画上最終年度であるが、本研究の発展方向を検討し、次の科研への挑戦と、「評価が生み出す実践のコミュニティ」という視点からの書籍を構想する。2017年度は,研究の枠組みの確定と事例の積み重ねということを中心に置いた。まず,「学習の可視化と社会の接続」を考えていくための研究の枠組みとして,評価研究としての研究の意義,可能性を研究協力者の石井英真氏からアドバイスを受け,社会的意義の確認を行った。その後,南浦,三代,中川がそれぞれの実践現場・調査の場で具体的な「学習の可視化と社会の接続による評価研究」の事例構築を積み重ねていった。南浦の場合,広島市の多様な子どもたちの在籍する小学校に複数回フィールドワークを行い,日本語指導の必要とする子どもたち,外国にルーツを持つ子どもたちの多い学校が,地域,学校にその状況を開いていき,ともすると負の評価をしがちな状況をどのように変革していったか,その中で子どもたちがどのように成長していったかを捉えていった。三代は,自身の留学生教育の中で,企業と提携をして留学生の日本語教育を行った。ここでは企業とのセッションの中で留学生が企画を提案し,企業の人たちと話し合いを重ねていくこと,それを映像ドキュメンタリーという形で記録に残していくことで,その学びが可視化され,留学生の教育の場ごと評価を得ていくプロセスを示した。

中川は,福島の地域のボランティア教室で,ボランティア研修を積み重ね,そこでボランティアの教師たちの意識をどのように地域に開いていくのか,またそれを通して学習者たちの学びを地域にどのように開いていくかを,映像を用いた実践,地域の人と関わる実践をつくり,記録し,研修の場で用いていくプロセスの中で次第に広がる様相を捉えていった。こうした実践を再度共同研究者で共有していくことで,石井と佐藤(研究協力者)の議論を混ぜ込みながら,「コミュニティ・オブ・プラクティスとしての教育評価と実践」という枠組みを作り出していった。これが2017年度の成果である。2017年度の研究目標としてあげていた「実践の積み重ね」と「枠組みの決定」については十分に進んでいる。この枠組みの決定に従い,「日本語教育の評価研究のレビュー」を行うことも予定に入っていたが,これはいくつかのミーティングの中で枠組みが決定していく中で,レビューのやり直しを余儀なくされた。そのため,「レビュー研究」自体は2018年度にも持ち越し,上半期の間に確定をさせる予定である。(1)実践の可視化と評価についての実践的調査的研究の成果三代によって武蔵野美術大学と地域の留学生と地域の組織が日本語教育実践を通して交流し、それによってそれぞれの組織と留学生がどのような評価と成長をなしているかの連動を検討している。また、中川によって地域のX村プログラムの活動を通して、その活動の関わりと場への評価が結果的にいかにコーディネーターを成長させていったかを検討した。また、南浦は地方都市の外国人児童生徒の多い小学校がどのようにして学校づくりを通して、地域と学校が繋がり、多様性に対する評価を向上させていったかを検討した。(2)日本語教育における評価研究のレビュー研究の成果日本語教育の研究分野において「評価」というものがどのような歴史的展開を追っているのかをレビューし、レビュー調査としてまとめた。これによると、a)日本語教育における評価は,70年代からパフォーマンス課題を取り入れた現在の真正の評価につながる評価が取り入れられ,80年代にすでに学習者と社会をつなぐための評価という視点があったこと。ただし,これらの評価は,学習者個人を対象とし,数値化や指標化により価値を可視化しようとしている点で,教育実践の価値を示す上での限界があること。b)一方,近年の『日本語教育』の中にあるいくつかの実践報告では,実践を可視化し,それによって日本語教育の実践共同体を社会的にエンパワメントしていこうとするものが存在する。そこには,映像化などの手段により,実践の価値を「物語化」することで共有しようという試みが見られること。が明らかとなった。これらの研究レビューを通して、本研究が日本語教育における研究的価値としての位置付けをどのように行うかが明確となった。当初想定していた、実践とその可視化による評価の関係性については、それぞれのケーススタディの蓄積によって具体と枠組みが確定してきている。
高齢者福祉における音楽療法の役割

ステロイドホルモンには神経保護作用があり、細胞死を調整する働きを持つことが明らかになっている。また、加齢に伴うステロイドホルモンの低下が高齢者の抑鬱状態を加速させることも指摘されている。そのため、ホルモン置換療法(HRT)により、アルツハイマー病(AD)の治療や、鬱病などの症状緩和が試みられてきた。しかしながら、HRTをはじめ、有効な治療法とされる非ステロイド抗炎症薬、アミロイド産性に作用するワクチンの投与には様々な副作用の危険が伴う。本研究では、ADや認知症の予防という観点から、健常高齢者を対象に、内分泌(T,C)と心理テストを指標に音楽(音楽療法)の効果を調べた。その結果、女性において、高ホルモン群は音楽療法セッション後にホルモン値が減少し、低ホルモン群はホルモン値が増加した。また、心理テストの得点は、セッション後に有意に改善した。この結果から、音楽(音楽療法)が、生理的には高齢者のステロイドホルモン値を適正な値に調整し、心理的に抑うつ状態を改善していると考えられる。本研究の目的は、高齢者福祉の観点から、健常女性高齢者を対象とした音楽療法(コーラス活動)の効果を、内分泌学(ホルモン)・心理学的に研究し、その成果を高齢者福祉に活かすことである。音楽療法が高齢者の心のケア、心身の健康維持・増進に効果的であることを、分子(ホルモン)レベルで実証し、代替療法としての音楽療法の確立の可能性を探っていく。本年度の研究実施計画は、実験計画立案のための先行研究調査、実験計画の立案、および被験者の募集・スクリーニング等を実施する予定であった。国内外の先行研究を調査・検討した結果、本実験で測定する内分泌指標(唾液中ホルモン3種類)、心理テスト(POMS)、認知能力テストを選定した。また、募集する被験者の条件、実験期間、セッション内容、実験環境等についても条件を設定した。実験は月1回のセッションを3ヶ月間継続して実施し、各セッションの前後で唾液採取および各種テストを実施する。本年度実施予定の、先行研究の調査、実験計画の立案、被験者の募集・スクリーニング作業は順調に進み、予定よりも早い段階で全作業は完了した。それにより、申請段階では次年度に行う予定であった実験の実施を前倒しし、既に着手した。現在、実験で収集した各種データの整理・入力、および分析を行っている。本年度は、昨年度実施した(研究が順調に進展したため、当初計画を前倒しして実験を行った)実験で得られたデータの分析を中心に行った。分析の結果、内分泌指標(唾液中ホルモン3種類)、心理テスト(POMS)、認知能力テストの、全ての指標において、音楽療法を実施することにより有意な変化があった。音楽療法セッションは、高齢者のホルモンレベルを個々人の適正値に調整すること、またストレス軽減や、不安、抑うつ状態の改善などに効果があることが明らかになった。これらの研究結果は、平成20年7月に東京で開催された、日本神経科学学会第31回日本神経科学大会において発表した。現在、データの分析・考察を深め、海外のジャーナルへの投稿準備を進めている。また、加齢に伴うステロイドホルモンの低下が高齢者の抑欝状態を加速させることも指摘されている。そのため、ホルモン置換療法(HRT)により、アルツハイマー病(AD)の治療や、欝病などの症状緩和が試みられてきた。本研究の目的は、高齢者福祉の観点から、健常女性高齢者を対象とした音楽療法(コーラス活動)の効果を、内分泌学(ステロイド・ホルモン)・心理学的に研究し、その成果を高齢者福祉に活かすことである。音楽療法が高齢者の心のケア、心身の健康維持・増進に効果的であることを、分子(ホルモン)レベルで実証し、代替療法としての音楽療法の確立の可能性を探ることである。

その結果、音楽(音楽療法)が、生理的には高齢者のステロイドホルモン値を適正な値に調整し、心理的に抑うつ状態を改善している可能性が高いことがわかった。さらなる研究により、ホルモン置換療法に代わる、副作用のない代替療法の開発につながる可能性が高い。
家禽の視床下部・下垂体系における情報処理機構の研究

1.いろいろな神経ペプチド(β・エンドルフィン、メチオニンエンケファリン、バゾアクチブ・インテスチナル・ポリペプチド)及び神経アミン(セロトン、メラトニン)をニワトリの第3脳室内に注入したときの効果を検討した結果、β・エンドルフィンとセロトニンは下垂体前葉の黄体形成ホルモンの放出を抑制し、排卵を阻止することが明らかとなった。このようなβエンドルフィンの抑制作用はナロキソンによって解消されるが、セロトニンの抑制作用はナロキソンによって解消されないことも見出されたので、下垂体前葉の黄体形成ホルモンの放出を促す情報伝達機構において、セロトニンが主たる抑制因子であり、βエンドルフィンは第2次的な抑制因子であるとみなされた。2.ニワトリの視床下部の正中隆起部及び視索前野、下垂体の前葉及び後葉の各々の細胞膜画分について、オピエートとの結合性を検討した結果、これらの組織の細胞膜にはオピエートに対し結合特異性があり、特異的結合の親和性が高く、結合能が低い結合飽和性を示す結合物質(すなわち、オピエートのレセプターとみなし得る物質)が存在することが明らかとなった。従って、ニワトリの視床下部・下垂体系における情報伝達機構にはオピエートが関与することがさらに明らかとなった。
CKD-MBDにおける骨病変と破骨細胞・骨芽細胞カップリング因子の検討

PTHによって増加した破骨細胞/骨芽細胞カップリング因子のephrinB2/EphB4シグナルを介した骨吸収/骨形成の変化を検討するために、破骨細胞特異的ephrinB2ノックアウトマウスを作製し、PTHを持続投与し実験を行う。次に片腎摘出および対側腎動脈分岐部結紮により作製されたCKDモデルマウスにおけるephrinB2/EphB4発現を検討する。またPTH持続投与時に認められた骨芽細胞のRANKL発現増加を介した骨代謝亢進の機序が想定されるため、それらについても検討する。同時に破骨細胞特異的ephrinB2ノックアウトマウスでもCKDモデルを作製し、WT腎不全モデルでの病態と比較検討する。
mdxマウスを用いた筋ジストロフィーの治療開発に関する研究

Duchenne型筋ジストロフィー及びmdxマウスでは筋細胞膜の裏打ち蛋白であるジストロフィンの欠損があることが示されている。生理学的には,mdxマウスで膜電位が低下した筋線維があることと,26°C以下の低温でmdxマウスの横隔膜標本で約30%の筋線維に電気的ミオトニーが起ることを我々が1990年に報告した。これらの生理的異常を改善する薬物を見出す治療開発の目的で本研究を行った。今回の補助金によって購入したX-Yレコーダーを現有設備に加えることによって筋細胞内記録をメモリーオシロスコープより速やかにぺン書きすることができるので,dataの計測が容易になった。薬物としては平成3年度はベスタチン,メキシレチン,ジフェニルヒダントインを用いて,mdxマウスの横隔膜標本を対象に微小電極法により筋細胞内記録を行った。低下して膜電位の改善がこれらの薬物の中ではベスタチンとメキシレチンに認められた。電気的ミオトニーは上記三つの薬物すべてに抑制効果のあることが明らかとなる。1991年にBertoriniらによりダントロレンNaがDuchenne型筋ジストロフィー患者にCKを低下させ,筋力低下の進行を抑制する効果があるという報告があった。平成4年度はダントロレンNaを10mg/kg/日mdxマウスの腹腔内投与を2週間行って筋細胞膜の異常が改善されるか否かを検討した。ダントロレンNaを10mg/lの濃度でTyrode液に加えて,横隔膜標本に対するin vitroの効果もみたが,膜電位の改善はなく,又電気的ミオトニーも抑制しないことが明らかになった。ダントロレンNaは筋弛緩剤として興奮連関阻止をして筋力低下も起すので,ジストロフィー筋にとっては筋力低下というマイナスの効果があるので投与は慎重を要する。(結語)上記4つの薬物ではベスタチンとメキシレチンの2剤が,膜電位の低下を改善し,mdxマウスの電気的ミオトニーを抑制した。Duchenne型筋ジストロフィ-及びmdxマウスでは膜の裏打ち蛋白であるジストロフィンの欠損があることが示されている。生理学的には,mdxマウスで膜電位が低下したり,電気的ミオトニ-が起ることを申請者は1990年に報告した。これらの生理学的異常を改善させる薬物を見出す治療開発の目的で、本研究を行った。現有設備の微小電極作成報機を用いてガラス管微小電極を自作し,増幅器,オシロスコ-プ、デ-タ-レコ-ダ-を用いてmdxマウスの横隔膜標本より筋細胞内記録を行った。今回の補助金によって購入した設備備品はXーYレコ-ダ-で,dataを速やかにペン書きし記録でき、その後の計測が容易となった。薬物としては,ベスタチン,ジフェニルヒダントィン,メキシレチンを用いて検討を加えた結果,電気的ミオトニ-はNa channelをブロックするこれら三つの薬物がみな有効であったが、低下した膜電位を改善し,かつミオトニ-も抑制する薬物はベスタチンとメキシレチンの二剤であった。ミオトニ-の発症機序として,1)筋細胞膜のCl conducanceの低下,2)Na channelの不規則な開放,3)上記1)と2)の両方が起る場合の三つの機序が報告されている。薬物療法としては,Na channelをブロックする薬物がミオトニ-を抑制することができる。mdxマウスについては電気的ミオトニ-の他に膜電位が低下した筋線維があることから,Na又はCl channelの他にK channelの異常が示唆される。

メキシレチンのようにNaとK channelの両方に効果を及ぼす薬物が,膜電位の改善とミオトニ-の抑制の両方の治効果を有することが明らかになった。ダントロレンNaをDuchenne型筋ジストロフィー患者に投与すると,血清CKが低下し,筋力低下の進行も抑制する効果があるという報告が1991年にBertoriniらによってなされた。mdxマウスはDuchenne型筋ジストロフィーと共に筋細胞膜の裏打ち蛋白であるジストロフィンの欠損があり遺伝型式もX-染色体劣性のモデル動物である。我々はmdxマウスの生理的異常として,静止膜電位の低下した筋線維が正常な筋線維に混在してみられることと,mdxマウスの横隔膜標本では26°C以下の低温で約30%の筋線維に電気的ミオトニーが起ることを見出している。本年度はダントロレンNaを10mg/lの濃度でTyrode溶液中に混合し,以上のmdxマウスにみられる電気生理学的異常を改善し得るか否か検討した。又ダントロレンNaをmdxマウスに10mg/kg/日を2週間腹腔内投与して同様に細胞内記録を行って効果をみた。結果としてはダントロレンNaは静止膜電位については,ダントロレンNa非投与群で-75.4±7.3(S.D.)mV,投与群で-70.9±9.9(S.D.)mVと改善はなく,電気的ミオトニーについては,非投与群で30%にmyotonic burstがみられ,投与群で33%にみられたので,ミオトニーを抑制する効果も認められなかった。in vitroの実験でもmdxの膜電位の改善はなく,又ミオトニーの抑制効果はダントロレンNaには認められなかった。(結語)ダントロレンNaは530mg/lの濃度で筋標本に作用させると等尺性張力を濃度に応じて2035%まで低下させる。筋弛緩剤として用いられている薬であり,筋力低下も起すのでジストロフィー筋にとっては筋力低下というマイナスの効果がある。その上に今回の実験で膜電位の改善はなく,mdxマウスの電気的ミオトニーも抑制しない。前年度報告したbestatinやmexiletineの方がmdxマウスの筋細胞膜の生理的異常を改善するので,後者の方がダントロレンNaより優れていると考える。
正常眼圧緑内障の霊長類モデル確立と神経保護・再生研究

我が国における最大の失明原因は緑内障である。特に我が国で患者数が多い正常眼圧緑内障(NTG)については、眼圧降下療法以外の治療法が求められている。本研究では点眼薬だけでなく、酸化ストレスを抑制する既存薬や食品に含まれる成分、さらにカロリー制限による神経保護効果を報告した。また、よりヒトに近いモデルとして霊長類であるマーモセットを検討する中で、一定数の老齢個体がNTGを自然発症することを見出した。すでに遺伝子探索、血液及び脳脊髄液検査、MRIによる検討を終え、緑内障患者の特徴がいくつも再現されていることを確認済みである。さらに現在は遺伝子改変によるNTGマーモセットを作成中である。本研究では既存薬も含めた神経保護薬の探索、発症予測と早期治療介入の検討を進める。またこうした研究を推進するためにも、霊長類NTGモデルを確立するため、遺伝子改変用のベクター作成を進めている。さらに老齢マーモセットの非侵襲的な眼圧測定、前眼部、網膜、篩状板の観察と視機能解析を行い、NTGの自然発症個体を見出した。同個体では緑内障患者と同様の血液解析のデータなども得られている。また網膜および視神経だけでなく、より中枢側にも変性が見られるかどうか、現在解析中である。さらに実験的な緑内障モデルとして、グルタミン酸を眼球内投与することにより、網膜神経節細胞数の細胞死に伴う網膜形態の変化を捉える実験を開始している。そして非侵襲的な観察法と組織学的な解析結果がどの程度一致するか、さらに検討を進める予定である。一方、我々は成長円錐の細胞骨格を活性化するDock3が、視神経再生を促進することを報告している(Namekata et al. PNAS, 2010;Prog Retin Eye Res, 2014)。本研究ではDock3活性化と再生阻害因子の抑制を組み合わせることによって、新たな視神経再生療法に挑戦する。すでに視神経外傷後の一部の線維が視交叉に到達することを確認しており、今後はさらなる効率化を目指す。すでに視覚系の非侵襲的な解析法が確立し、霊長類における緑内障研究がスタートしている。また視神経再生についても見通しが立ちつつあるから。今年度は同個体における遺伝子探索、血液及び脳脊髄液の検査、さらにはMRIによる検討などが進行中である。また実験的なモデルとして、グルタミン酸をマーモセット眼球内に投与することによって網膜神経節細胞死を誘導し、既存薬でこれを抑制する実験に成功した。以上の実験では非侵襲的なモニタリングと組織学的な検索結果、さらに電気生理学的な所見の全てが一致しており、研究手法としても今後の治療研究に有用と考えられる。一方、我々は成長円錐の細胞骨格を活性化するDock3が、視神経再生を促進することを報告している(Namekata et al. PNAS, 2010)。すでに視神経外傷後の再生線維の一部が視交叉に到達することを確認済みであり、複数の手法を合わせることで、さらなる効率化を検討中である。視神経再生についても見通しが立ちつつある。既存薬を利用した神経保護研究や総説については、論文の発表や投稿が進んでいる。またこうした研究を推進するためにも、霊長類NTGモデルを確立する目的で、遺伝子改変用のベクターの作成を終えている。今年度は同個体における遺伝子探索、血液及び脳脊髄液の検査、さらにはMRIによる検討を終え、緑内障患者の特徴がいくつも再現されていることを確認済みである。

本研究ではDock3活性化と再生阻害因子の抑制を組み合わせることによって、新たな視神経再生療法に挑戦する。すでに視神経外傷後の再生線維の一部が視交叉に到達することを確認済みであり、複数の手法を合わせることで、さらなる効率化を検討中である。我が国における最大の失明原因は緑内障である。特に我が国で患者数が多い正常眼圧緑内障(NTG)については、眼圧降下療法以外の治療法が求められている。本研究では点眼薬だけでなく、酸化ストレスを抑制する既存薬や食品に含まれる成分、さらにカロリー制限による神経保護効果を報告した。また、よりヒトに近いモデルとして霊長類であるマーモセットを検討する中で、一定数の老齢個体がNTGを自然発症することを見出した。すでに遺伝子探索、血液及び脳脊髄液検査、MRIによる検討を終え、緑内障患者の特徴がいくつも再現されていることを確認済みである。さらに現在は遺伝子改変によるNTGマーモセットを作成中である。緑内障の自然発症個体の探索について、より規模の大きい老齢マーモセットの調査を行い、発症メカニズムに関する考察を深めるとともに、遺伝子改変の準備を進める。視神経再生については、視交叉に到達する線維数を増加させるべく、遺伝子治療の追加などを行う。緑内障の自然発症個体について複数の個体を獲得しているため、統計的なデータの論文発表を目指す。視神経再生を促進すべく、新たな遺伝子ベクターの構築などを進める。29年度が最終年度であるため、記入しない。眼科学29年度が最終年度であるため、記入しない。