hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
口腔内における実験的病巣感染の成立機序

病巣感染の原病巣として口腔内感染症が多いことは以前から指摘されていたが、同一口腔内に第2疾患が生じる可能性について調べたものは少ない。そこで本研究では感染根管(根尖病巣)が同一口腔内の無菌的炎症巣へ及ぼす影響を検討するため、実験動物(ネコ)を用いて犬歯を抜髄後、根管内にStr.sanguisの細菌懸濁液を注入して感染根管を作成し、他の歯には熱刺激等を加えて無菌的な歯髄炎を惹起させる。そして一定期間後、被験歯の根管内容物を採取して、犬歯に注入したStr.sanguisが検出されるか否かを観察し、同時に採血して菌血症の有無および同細菌に対する抗体価の変動を測定し、感染根管から他の歯への細菌感染の頻度およびその条件(歯髄の炎症状態との相関関係、菌血症・免疫反応の関与)を調べる予定である。現在までのところ、術後4wまでは感染根管の存在による菌血症の発生はみられず、熱刺激を加えた歯髄に血行性感染は生じなかった。抗体価の測定は今後行う予定である。また無菌的炎症巣の作成には熱刺激だけでなく、亜ヒ酸・croton oil等の起炎性物質を使用し、様々な程度の歯髄炎を惹起して比較検討中である。今後は、例数を増やすとともに実験期間を延長してさらに検討を加えていく予定である。
ショウジョウバエの極細胞形成に必要なミトコンドリアlrRNAの機能解析

本研究は、ショウジョウバエを用いて生殖細胞系列の分化の機構を解明することを目標にしている。私はこれまでにショウジョウバエの極細胞(生殖細胞に分化するように決定づけられた細胞)の形成にミトコンドリアゲノムにコードされるlarge ribosomal RNA(lrRNA)が関与していることを明らかにした。さらに、lrRNAは初期胚の後極細胞質(極細胞形成に必要な因子が局在することが実験発生学的に示されている細胞質)においてのみミトコンドリアの外に存在し、極細胞形成に関与することを強く示唆する結果を得ている。本研究では、ミトコンドリアlrRNAをミトコンドリアから細胞質中へ移送するのに関与すると考えられるtudor遺伝子の突然変異胚中でlrRNAを発現させることにより、tudor突然変異により失われる極細胞形成能が回復するか否かを調べた。lrRNAを発現するプロモーターとして、卵形成期に転写活性を持つoskar遺伝子のプロモーターを用い、その下流にlrRNA遺伝子を結合し、tudor突然変異系統にトランスホームした。その結果、残念ながら、tudor胚における極細胞形成能の回復は見られなかった。しかし、この実験の過程で以下のような新たな事実が見いだされた。lrRNAの胚内における分布をin situハイブリダイゼーション法により調べた結果、lrRNAはtudor突然変異胚の後極に局在しないが、卵形成過程でlrRNAを発現させたtudor胚の後極にはlrRNATが局在した。この結果は、lrRNA中に卵の後極へ局在するためのシグナルが含まれていることを示している。このことは、野性型の胚の後極に局在するlrRNA(の一部)は後極以外の場所でミトコンドリアから搬出された後に、胚の後極に局在することを示唆している。現在、lrRNAを発現させたtudor胚で極細胞形成が見られない理由は明らかではない。おそらく、lrRNA以外のミトコンドリアのRNA(たとえば、small ribosomalRNA(srRNA)、このRNAも後極に局在するという結果も報告されている)も極細胞形成に必須であると考えられる。今後はこの可能性を今回と同様の実験系で明らかにする予定である。
プリオン/アミロイド型蛋白質凝集の生細胞系での解析・評価システムの開発

本研究では、生細胞内におけるプリオン/アミロイド性凝集の諸過程を解析し、それを制御する因子を明らかにするために、以下1)と2)に大別される実験的アプローチと、その両者の有機的融合を目指した。1)生細胞内におけるプリオン/アミロイド性凝集の精確な観測・解析システムの開発2)生細胞環境を再現する試験管実験系の構築と、そこでのプリオン/アミロイド性凝集の解析前者1)については、似下の2者の開発をはかり、それを実現した。1)-(1)複数種類のプリオン/アミロイド性凝集性蛋白質の酵母細胞内凝集を同時に蛍光法で観察するシステム1)-(2)これら細胞内凝集体の微細構造の変化をFRET法で感知するセンシング法他方、2)については、2)-(1)凝集体の微細構造を非定形態から繊維状形態に変化させる溶液因子としてのイオン性因子の役割2)-(2)酵素修飾が蛋白質凝集を制御する典型的な場合としてのトランスグルタミナーゼ修飾の詳細2)-(3)繊維状凝集体に特徴的なβシート構造形成の分子ダイナミクスなどを解明した。以上ついては、既に論文5報の公表を終えている(文献参照)。現在は、1)と2)それぞれの一層の進展・一般化をはかると共に、他方ではその両者を融合させるために、酵母プリオン系と1)-(2)で開発したセンサーを利用した発展的研究を実施中である。本予算期間終了後も、以上の成果に基づき、細胞内凝集の直接解析に関する1研究領域を確立する努力を継続する。本年度は、申請内容の趣旨に沿い、以下の成果を上げた。大半は研究途上にあるが、1件に関しては、論文投稿中である。1.酵母細胞内におけるアミロイド性蛋白質の凝集状態を可視化するシステムを構築した。そのために、シヌクレイン、タウ蛋白など7種の蛋白質について、その遺伝子に蛍光性蛋白質YFPもしくはCFPを結合させた融合遺伝子を作成し、酵母系に導不した。その系に対して蛍光顕微鏡観察を行い、期待したとおりの細胞内凝集を検出した。2.2つの薬剤耐性遺伝子をSup35、のN+Mドメインに結合させた遺伝子を酵母細胞内に発現させることで、Sup35の細胞内凝集状態をスクリーニングするシステムを構築した。現在、その検出系の特異性や感度について検討を行っている。3.蛍光性蛋白質CFP、とYFPをSup35のN+MドメインのN末とC末にそれぞれ融合させた遺伝子を酵母細胞内に発現させ、CFP・YFP間の蛍光エネルギー移動を測定することで、Sup35の細胞内での凝集や構造の状態を解析するシステムを構築した。現在、そこから得られる構造情報について検討を行っている。4.生体内凝集のモデユレーター酵素の候補とされる、トランスグルタミナーゼ(TG)が病因的アミロイド凝集に及ぼす影響を、試験管系と細胞系で詳細に比較解析するため、TG存在下での複数のアミロイド性蛋白質の凝集を解析するシステムを、試験管系と酵母系の両方において構築した。試験管系の実験が先行し、その結果は既に一定段階に達したため、論文として投稿中である。酵母細胞内での現象は、現在解析中である。
遷移金属触媒によるホウ素反応剤の創製と反応

1.触媒的ヒドロホウ素化反応.H-B結合のロジウムやパラジウム錯体に対する酸化付加と生成した付加体のアルケン,アルキンへの挿入反応は触媒的ヒドロホウ化反応として知られている.我々はこの手法が従来の無触媒反応には見られない特異な立体選択性,位置選択性,官能基選択性を示すことを明かにしてきた.本研究ではアルキン,特にチオアルキン類の触媒的ヒドロホウ化反応を調査し,(β-アルキルチオ)ビニル型ホウ素化合物の簡便な合成法を開発した.触媒活性はNi>Pd>Rhの順であり,ニッケルに二座配位子であるdppeやdpppを組み合わせたとき最も高い収率,選択性が達成できた.反応は位置および立体選択的であり,また興味あることに触媒反応と無触媒反応では全く逆の位置選択性が得られた.2.触媒的チオホウ素化反応.触媒的ヒドロホウ素化反応と同様にS-B結合の底原子価遷移金属錯体への酸化付加とそれに続く挿入反応は従来困難であったチオボランのアルケン,アルキンへの付加反応(チオホウ素化反応)を可能にすると考えられる.9-RS-9-BBNの末端アルキンへの付加反応をパラジウム触媒存在下50°Cで行うと付加体である(β-アルキルチオ)ビニル型ホウ素化合物が高収率で生成した.反応は位置選択的であり常にホウ素原子は末端に付加する.またシス付加体のみを立体選択的に与えた.生成したビニル型ホウ素中間体はβ-チオ基により活性化されており,一般的なビニルホウ素化合物に比べ高い反応性を有する.たとえば,アルコールによるプロトン化分解やカルボニル化合物への1,2-付加反応を行う.また,クロスカップリング反応を組み合わせるとビニルスルフィド類が立体選択的に合成できた.1.触媒的ヒドロホウ素化反応.H-B結合のロジウムやパラジウム錯体に対する酸化付加と生成した付加体のアルケン,アルキンへの挿入反応は触媒的ヒドロホウ化反応として知られている.我々はこの手法が従来の無触媒反応には見られない特異な立体選択性,位置選択性,官能基選択性を示すことを明かにしてきた.本研究ではアルキン,特にチオアルキン類の触媒的ヒドロホウ化反応を調査し,(β-アルキルチオ)ビニル型ホウ素化合物の簡便な合成法を開発した.触媒活性はNi>Pd>Rhの順であり,ニッケルに二座配位子であるdppeやdpppを組み合わせたとき最も高い収率,選択性が達成できた.反応は位置および立体選択的であり,また興味あることに触媒反応と無触媒反応では全く逆の位置選択性が得られた.2.触媒的チオホウ素化反応.触媒的ヒドロホウ素化反応と同様にS-B結合の底原子価遷移金属錯体への酸化付加とそれに続く挿入反応は従来困難であったチオボランのアルケン,アルキンへの付加反応(チオホウ素化反応)を可能にすると考えられる.9-RS-9-BBNの末端アルキンへの付加反応をパラジウム触媒存在下50°Cで行うと付加体である(β-アルキルチオ)ビニル型ホウ素化合物が高収率で生成した.反応は位置選択的であり常にホウ素原子は末端に付加する.またシス付加体のみを立体選択的に与えた.生成したビニル型ホウ素中間体はβ-チオ基により活性化されており,一般的なビニルホウ素化合物に比べ高い反応性を有する.たとえば,アルコールによるプロトン化分解やカルボニル化合物への1,2-付加反応を行う.また,クロスカップリング反応を組み合わせるとビニルスルフィド類が立体選択的に合成できた.
遷移金属ボロシリサイドと関連化合物の基礎物性

ジェット機のエンジンやタービン発電機の高効率化を始めとして次世代の高温材料が必要とされている。そのような次世代超高温材料の選択肢は少なく、金属基では高融点を有するMoやNbの遷移金属と耐酸化性を付与でき得るSiやAlとの組合せになる。これまで蓄積してきた遷移金属ボロシリサイドの基礎的知見を基に、申請者のグループで成功しているMo基ボロシリサイド耐酸化コーティング技術と超高温構造材料としての可能性を発展させる為に必要な基礎物性を得ることを目的として研究を行なった。(1)遷移金属基5-3シリサイドの変形挙動を明らかにする為、これまで変形機構の詳細が明らかに出来ていなかったMo_5Si_3C、Ti_5Si_3を選択し、高温圧縮試験と試験後の試料の組織観察を行った。(2)前年度に引き続き、Mo-Si-B三元系合金に施したMoSi_2コーティング層の酸化試験中経時変化の詳細についてSEM、EPMA観察を行い、耐酸化コーティングの寿命を延ばす方法について検討を行なった。(3)前年度に引き続き、Mo基シリサイドであるMo_5Si_3とそのMoをNb,WおよびVで一部置換した組成について、実用材として用いる際に重要な物性となる弾性率と熱膨張の測定を行い、これら二つの物性の相関についても検討を行なった。(4)Nb-Nb_5SiB_2複相合金の一方向凝固材を作製し、その力学特性を高温圧縮試験を用いて調査した。(1)光学式浮遊帯域溶融法により作製したMo_5SiB_2およびMoSi_2単結晶とMoの中から状態図に基づいて拡散対を作製し、1500°C付近の超高温における拡散対中の構成相、組成の変化をSEM、EPMAを用いて明らかにした。その結果、反応拡散によりコーティング層が相変態する過程と反応拡散による生成層中の拡散挙動を明らかにすることが出来た。(2)Mo-Si-B三元系合金に施したMoSi2コーティング層の酸化試験中経時変化の詳細についてSEM、EPMA観察を行い、(1)の結果とあわせて耐酸化コーティングの寿命を延ばす方法について検討を行なった。(3)Mo基シリサイドであるMo_5Si_3とそのMoをNb,WおよびVで一部置換した組成について、実用材として用いる際に重要な物性となる弾性率と熱膨張の測定を行い、これら二つの物性の相関についても検討を行なった。
非線形H無限大制御を用いた複雑環境下におけるハイブリッド型適応学習システムの構築

適応制御,非線形制御,ロバスト制御などの制御理論の方法論を発展させ,ニューラルネット,ファジイ制御,遺伝的アルゴリズム,強化学習などの知的制御の分野の諸手法との融合をはかりつつ,複雑な環境変動のもとで高い適応性を有するハイブリッド型適応学習制御システムの構築を行った.これにより適応制御,制御科学,知的制御の従来の枠を広げるだけでなく,それらを含む新たな研究分野の創成とその理論体系の整備につながる成果を得ることができた.本研究では,非線形H無限大制御(適応制御,非線形制御,ロバスト制御, H無限大制御など)の方法論を発展させ,必要に応じて知的制御の分野の諸手法(ニューラルネット,ファジイ制御,遺伝的アルゴリズムを含む確率的算法,強化学習など)との融合をはかりつつ,複雑な環境の変動のもとで高い適応性を有する,ハイブリッド型適応学習制御システムの構築を行うことを目的とする.ここでの"ハイブリッド"とは,制御の要素として,連続時間の制御動作と離散時間の制御動作の混在,連続事象(時系列的に記述される事象)の制御動作と離散事象(特定の条件により駆動・生成される離散的な事象)の制御動作の混在,制御対象の有限次元の動特性と無限次元の動特性の混在,自由運動(拘束条件がない)と拘束条件下の運動の混在,軌道の制御と拘束力の制御の混在,拘束条件の切り替わりによるシステムの動特性の切り替わりなどを総合的に含むことを意味し,従来の制御構造を規定したロバスト制御や適応制御では対処できない範疇に属する.このような研究により,適応制御・制御科学・知的制御の従来の枠を拡げて,それらを含む新たな研究分野の創成とその理論体系の整備も行う.適応制御,非線形制御,ロバスト制御などの制御理論の方法論を発展させ,ニューラルネット,ファジイ制御,遺伝的アルゴリズム,強化学習などの知的制御の分野の諸手法との融合をはかりつつ,複雑な環境変動のもとで高い適応性を有するハイブリッド型適応学習制御システムの構築を行った.これにより適応制御,制御科学,知的制御の従来の枠を広げるだけでなく,それらを含む新たな研究分野の創成とその理論体系の整備につながる成果を得ることができた.本研究では、非線形H無限大制御(適応制御、非線形制御、ロバスト制御、H無限大制御など)の方法論を発展させ、必要に応じて知的制御の分野の諸手法(ニューラルネット、ファジィ制御、遺伝的アルゴリズムを含む確率的算法、強化学習など)との融合をはかりつつ、複雑な環境の変動のもとで高い適応性を有する、ハイブリッド型適応学習制御システムの構築を行うことを目的とする。このような研究により適応制御、制御科学、知的制御の従来の枠を広げて、それらを含む新たな研究分野の創成とその理論体系の整備も行う。今年度は特に以下のような成果を得た。1.逆最適化に基づく適応H無限大制御の手法を、無限次元系である分布定数系の有限次元制御問題に適用した。放物型分布定数系と双曲型分布定数系に対して、スピルオーバー項を外乱と見なすことで、有限次元補償器で安定な適応制御系が実現されることを示した。関連する成果が2編の論文として発表された。2.ポリトープ型LPVシステムに対するモデル追従型の適応H無限大制御系の構成について研究を行った。端点システムに対応するオブザーバ表現を用いて、部分的情報を持つシステムのモデル追従制御方式を考案し、さらに未知パラメータが時間変化する時も、H無限大制御問題の解として導出される安定化信号を用いて、良好な制御性能が実現されることを示した。関連する結果が1編の論文として発表された。3.ニューラルネットなどの非線形パラメトリックモデルを含む系の非線形適応H無限大制御系の構成について研究を行った。非線形パラメトリックモデルの近似誤差と算法上の誤差を外乱と見なしたH無限大制御問題の形式で制御系を構成することにより、安定性と性能の保証される非線形制御系が実現されることを示した。あわせて同様のアプローチの簡略型制御系設計法についても研究を行った。関連する結果が2編の論文として発表された。4.拘束条件下で軌道を力を同時に制御する方式(軌道と力のハイブリッド制御)の研究を行った。簡単な線形機械系に対してH無限大の制御指標に基づく設計法の提案を行い、従来法よりも優れた過渡特性を有しながら軌道制御と力制御が達成されていることを確認した。5.非ホロノミック車両型ロボットの適応型軌道追従H無限大制御方式について研究を行った。速度追従誤差とパラメータ推定誤差を等価的な外乱と見なしたH無限大制御問題に対して最適な軌道追従制御系が達成されることを確認した。本研究では、非線形H無限大制御(適応制御、非線形制御、ロバスト制御、H無限大制御など)の方法論を発展させ、必要に応じて知的制御の分野の諸手法(ニューラルネット、ファジィ制御、遺伝的アルゴリズムを含む確率的算法、強化学習など)との融合をはかりつつ、複雑な環境の変動のもとで高い適応性を有する、ハイブリッド型適応学習制御システムの構築を行うことを目的とする。

双曲型分布定数系に対して、スピルオーバー項を外乱と見なすことで、有限次元補償器で安定な適応制御系が実現されることを示した。関連する成果が1編の論文として発表された。2.拘束条件下で軌道と力を同時に制御する方式(軌道と力のハイブリッド制御)の研究を行った。簡単な線形機械系に対してH無限大の制御指標に基づく設計法の提案を行い、従来法よりも優れた過渡特性を有しながら軌道制御と力制御が達成されていることを確認した。3.ポリトープ型LPVシステムに対する適応的なH無限大ゲインスケジューリング制御の構成について研究を行った。制御出力のデータをもとにオンラインでスケジューリングパラメータを調整する方法を考案した。4.ロボットマニピュレータに対してハイブリッド型適応機構を用いて反復学習制御系を構成する手法を研究した。パラメータの推定誤差を外乱と見なすH無限大制御手法を用いてシステムを安定化し、反復動作の入出カデータに基づいて制御パラメータを離散時間的に更新するハイブリッド型適応則を考案して、未知のシステムに適用できる学習制御方式を提案した。本研究では、非線形H無限大制御(適応制御、非線形制御、ロバスト制御、H無限大制御など)の方法論を発展させ、必要に応じて知的制御の分野の諸手法(ニューラルネット、ファジイ制御、遺伝的アルゴリズムを含む確率的算法、強化学習など)との融合をはかりつつ、複雑な環境の変動のもとで高い適応性を有する、ハイブリッド型適応学習制御システムの構築を行うことを目的とする。このような研究により適応制御、制御科学、知的制御の従来の枠を広げて、それらを含む新たな研究分野の創成とその理論体系の整備も行う。今年度は特に以下のような成果を得た。1.逆最適化に基づく適応H無限大制御の手法を、無限次元系である分布定数系の有限次元制御問題に適用した。双曲型分布定数系の一種である弾性アームに対して、スピルオーバー項を外乱と見なすことで、有限次元補償器で安定な適応制御系が実現されることを示した。ロボットマニピュレータに対してH無限大の制御指標に基づく設計法の提案を行い、従来法よりも優れた過渡特性を有しながら軌道制御と力制御が達成されていることを確認した。3.非ホロノミック拘束を有する移動ロボットに対してH無限大の制御指標に基づく適応型の軌道追従制御方式を新たに提案した。パラメータの推定誤差を外乱と見なすH無限大制御手法を用いてシステムを安定化し、反復動作の入出力データに基づいて制御パラメータを離散時間的に更新するハイブリッド型適応則を考案し、未知のシステムに適用できる学習制御方式を提案した。特にオンライン適応則を併用する構成法を考案して、関連する成果が1編の論文として発表された。
経気道・経皮暴露リスク評価を可能とする室内環境解析用の数値人体モデルの開発

これまで開発に取り組んできた人体呼吸器系を統合した数値人体モデルを,暴露予測の視点で更に高精度化する.室内環境中に存在する各種の汚染物質(ガス状ならびにエアロゾル状)を対象として,経気道暴露と経皮暴露に着目する.各々の暴露経路での人体影響を記述する生理的薬物動態(PBPK)モデルを開発,統合する.最終的に,計算流体力学CFDを基にした室内汚染物質濃度分布解析技術と数値人体モデルを統合することで,室内での放散,化学反応,吸着・脱着,移流・拡散を経て,経気道暴露・経皮暴露にて体内吸収されるまでを,連続且つ包括的に予測するための総合的な数値解析モデルを構築することを目的とする.応用解析事例として電子タバコ由来の代表的な汚染物質であるホルムアルデヒド,アセトアルデヒドに着目し,電子煙草使用時の非定常呼吸サイクルを再現した上で,呼吸器系を介した暴露量評価を行い,ホルムアルデヒドとアセトアルデヒドでの暴露量の違いを比較した.また,電子煙草の吐出空気中の残留汚染物質による室内空気汚染及び室内居住者への吸入暴露量を定量的に評価した.これまで進めてきた経気道暴露シミュレーションを高精度化するため,いままで気道内組織を気道粘膜+粘膜上皮,粘膜上皮下組織の2層モデルで表現してきたが,気道粘膜と粘膜上皮を二つに分け,3層モデルを作成した.さらに,対象汚染物質を増やし,各汚染物質での暴露量の差異を示すことを目的の一つとした.また,電子煙草使用時の吸入暴露量は喫煙サイクルの違いによって変化することが考えられるため,異なる二つの呼吸サイクルを作成し,解析を進めている.さらに,電子煙草の吐出空気中の残留汚染物質による室内空気汚染による室内居住者への曝露は吸入暴露だけでなく,局所的な経皮暴露を伴っていると考えられる.そのため,経気道暴露評価用モデル同様,経皮暴露評価用モデルを作成した.当初の計画では1年目で経気道暴露による人体影響を高精度に予測する数理モデルを開発し,CFD解析用の数値気道モデルと連成した解析として,電子タバコを対象とした経気道暴露シミュレーションに適応させることが目標としていた.実際には経気道暴露による汚染物質の吸収を予測する数理モデルの開発は順調に進んだ.さらに,CFD解析用の数値気道モデルとの連成においても高精度計算機の使用により,解析時間は当初予想していたよりも大幅に削減された.これにより,経気道内の汚染物質吸収量の予測に加え,電子タバコ使用者の呼出による室内環境への汚染物質の拡散,非喫煙者への2次暴露量予測まで進んでいる.さらに,経皮暴露量予測のための数理モデルも作成が進んでおり,当初の計画以上に進展している.現在は電子タバコの喫煙を経気道・経皮暴露量予測の解析応用事例として,吸入による汚染物質の吸収に加えて,喫煙者の呼出による室内環境への汚染物質の拡散,非喫煙者による吸入暴露や経皮暴露を連続して解析している.今後はシックビルディング症候群の原因となると考えられている二酸化炭素による長期的な暴露現象や人のくしゃみや咳などによって飛散する感染性の汚染物質の室内挙動,その暴露現象を新たな応用解析事例として挙げ,作成した経気道・経皮暴露モデルの適用を進めていく予定である.これまで開発に取り組んできた人体呼吸器系を統合した数値人体モデルを,暴露予測の視点で更に高精度化する.室内環境中に存在する各種の汚染物質(ガス状ならびにエアロゾル状)を対象として,経気道暴露と経皮暴露に着目する.各々の暴露経路での人体影響を記述する生理的薬物動態(PBPK)モデルを開発,統合する.最終的に,計算流体力学CFDを基にした室内汚染物質濃度分布解析技術と数値人体モデルを統合することで,室内での放散,化学反応,吸着・脱着,移流・拡散を経て,経気道暴露・経皮暴露にて体内吸収されるまでを,連続且つ包括的に予測するための総合的な数値解析モデルを構築することを目的とする.応用解析事例として電子タバコ由来の代表的な汚染物質であるホルムアルデヒド,アセトアルデヒドに着目し,電子煙草使用時の非定常呼吸サイクルを再現した上で,呼吸器系を介した暴露量評価を行い,ホルムアルデヒドとアセトアルデヒドでの暴露量の違いを比較した.また,電子煙草の吐出空気中の残留汚染物質による室内空気汚染及び室内居住者への吸入暴露量を定量的に評価した.これまで進めてきた経気道暴露シミュレーションを高精度化するため,いままで気道内組織を気道粘膜+粘膜上皮,粘膜上皮下組織の2層モデルで表現してきたが,気道粘膜と粘膜上皮を二つに分け,3層モデルを作成した.さらに,対象汚染物質を増やし,各汚染物質での暴露量の差異を示すことを目的の一つとした.また,電子煙草使用時の吸入暴露量は喫煙サイクルの違いによって変化することが考えられるため,異なる二つの呼吸サイクルを作成し,解析を進めている.さらに,電子煙草の吐出空気中の残留汚染物質による室内空気汚染による室内居住者への曝露は吸入暴露だけでなく,局所的な経皮暴露を伴っていると考えられる.そのため,経気道暴露評価用モデル同様,経皮暴露評価用モデルを作成した.当初の計画では1年目で経気道暴露による人体影響を高精度に予測する数理モデルを開発し,CFD解析用の数値気道モデルと連成した解析として,電子タバコを対象とした経気道暴露シミュレーションに適応させることが目標としていた.実際には経気道暴露による汚染物質の吸収を予測する数理モデルの開発は順調に進んだ.さらに,CFD解析用の数値気道モデルとの連成においても高精度計算機の使用により,解析時間は当初予想していたよりも大幅に削減された.

これにより,経気道内の汚染物質吸収量の予測に加え,電子タバコ使用者の呼出による室内環境への汚染物質の拡散,非喫煙者への2次暴露量予測まで進んでいる.さらに,経皮暴露量予測のための数理モデルも作成が進んでおり,当初の計画以上に進展している.現在は電子タバコの喫煙を経気道・経皮暴露量予測の解析応用事例として,吸入による汚染物質の吸収に加えて,喫煙者の呼出による室内環境への汚染物質の拡散,非喫煙者による吸入暴露や経皮暴露を連続して解析している.今後はシックビルディング症候群の原因となると考えられている二酸化炭素による長期的な暴露現象や人のくしゃみや咳などによって飛散する感染性の汚染物質の室内挙動,その暴露現象を新たな応用解析事例として挙げ,作成した経気道・経皮暴露モデルの適用を進めていく予定である.
戦前日本のアジアへの教育関与に関する総合的研究

(1)本共同研究は、戦前日本がアジア諸国・地域に対して教育関与の過程とそれに対する各国・地域の教育界や一般民衆の対応の具体状況を解明し、さらに進んで戦前日本のアジアへの教育関与の全体構造とその特質を統一的に把握しようとしたものである。(2)この分野は従来研究の蓄積が少ないため、外交史料館や京都大学人文科学研究所などに所蔵されている各種文書や資料類の系統的収集作業から着手した。(3)各分担者は、上記の各種関連資料を利用して精力的に研究を進め、しばしば研究会を開催して、メンバ-相互間の研究交流を行い、その成果の一部は学会での口頭報告や、後掲のような論文、著書として公にしたほか、最終報告書として『戦前日本のアジアへの教育関与』をまとめた。(4)最終報告書『戦前日本のアジアへの教育関与』は、下記のような枠組のもと、論文など17編で構成、B5判300ペ-ジを越える大冊となった。I.明治日本のアジア諸国の教育近代化に及ぼした影響(論文5編)II.日本の朝鮮・台湾における植民地教育政策とその対応(論文・インタビュ-記録4編)III.戦前日本の対中国教育政策とその対応(論文4編)IV.太平洋戦争下日本の南方教育政策とその対応(論文4編)(1)本共同研究は、戦前日本がアジア諸国・地域に対して教育関与の過程とそれに対する各国・地域の教育界や一般民衆の対応の具体状況を解明し、さらに進んで戦前日本のアジアへの教育関与の全体構造とその特質を統一的に把握しようとしたものである。I.明治日本のアジア諸国の教育近代化に及ぼした影響(論文5編)II.日本の朝鮮・台湾における植民地教育政策とその対応(論文・インタビュ-記録4編)III.戦前日本の対中国教育政策とその対応(論文4編)IV.太平洋戦争下日本の南方教育政策とその対応(論文4編)1.外交史料館や京都大学人文科学研究所などに所蔵されている各種文書や資料類を系統的に調査し、戦前日本がアジア諸国・地域に対して行った各種の教育事業、およびそれに対する現地の教育・文化界の反応に関する貴重な資料を数多く収集することができた。また新規購入した『興亜院・大東亜省調査月報』全36巻により、日中戦争から太平洋戦争期にかけての日本の対アジア教育文化政策の具体的展開状況解明の手がかりを得ることができた。このほか戦前日本のアジア諸地域での教育活動に関する聞き取り調査を、特に南方地域関係者を中心に実施し、多くの新しい知見を得た。2.上記の資料類を利用して各分担者は精力的に研究を進め、しばしば研究会を開催して(研究総会1回、研究発表会2回)、分担者相互間の研究交流・討議を重ね、すでにその研究成果の一部を口頭報告あるいは研究論文・著書として公表した。その中には英文による論文3編も含まれている。3.1990年10月開催の「教育史学会」年度大会では、本総合研究分担者がコロキアム「教育史におけるアジアと日本」を主催、活発な討議を行い、全国からの多数の参加者に対し、本総合研究の意義を認識させた。(1)本共同研究は、戦前日本がアジア諸国・地域に対して行った教育関与の過程とそれに対する各国・地域の教育界や一般民衆の対応の具体状況を解明し、さらに進んで戦前日本のアジアへの教育関与の全体構造とその特質を統一的に把握しようとしたものである。(2)本年度は、昨年度と同様、外交史料館や京都大学人文科学研究所などに所蔵されている各種文書や資料類の収集作業を実施した。(4)最終報告書『戦前日本のアジアへの教育関与』は、下記のような枠組のもと、論文など17編で構成、B5判314ペ-ジの大冊となった。I.明治日本のアジア諸国の教育近代化に及ぼした影響(論文5編)II.日本の朝鮮・台湾における植民地教育政策とその対応(論文・インタビュ-記録4編)III.戦前日本の対中国教育政策とその対応(論文4編)IV.太平洋戦争下日本の南方教育政策とその対応(論文4編)
地域連携・貢献型ものづくり協働教育プログラムの構築と実践

三重県の鈴鹿地域に残る伝統産業の着物生地染色のための型紙(伊勢型紙)加工にレーザー加工技術を導入し、そのプロセスをベースにした工学教育プログラムを構築してきた。特に本研究では、以前、3年間にわたり構築してきたプログラムをさら発展させ、型紙加工以外への当該技術の応用を、学生と地域企業との連携のもとに新しい製品開発に取り組むものづくり協働教育体制の構築を目指した。最終年度となる30年度の実施実績および成果としては以下のようになる。1.29年度に実施したものと同じ授業形式で、正規のカリキュラムとして組み込まれている「創造工学」(4学年2単位)として教育プログラムを継続して実施した。計6名の学生が履修し、様々な製品開発に取り組んだ。2.29年度に実施、構築した日本の伝統建造物を建築する業者からの提案で制作した木製日用品、特にスマートホンスタンドや木製音響スピーカに伊勢型紙特有の伝統和柄を刻印した製品開発を継続実施した。また地元業者からの提案と共同参画により、高級和菓子の桐箱の制作を企画し、実際の使用に耐えうるクオリティーのものにまで仕上げることを目指した。3.新たな企業からの要請を受け、課題として追加取り組みを行った。具体的には、伊勢型紙と同様の地域の伝統産業である万古焼業界と連携した取り組みである。伊勢型紙のレーザー加工技術を応用し、皿や茶わんにデザインを刻み込む新しい技術の創出に取り組むものである。いくつかの試作品を製作するにまで至っている。4.取り組み学生を対象に、教育プログラムとしての有効性に関するにアンケート調査を実施した。その結果、これまで地域の伝統産業としての伊勢型紙の認識が深まったこと、創造教育テーマとして魅力的であったことから楽しく取り組むことができたが、一方で新しい製品を開発する上でのデザインの難しさを改めて認識できたことなどが教育効果として明らかになった。この研究は、地域の伝統産業である着物生地染色のための「伊勢型紙」製作にレーザー加工技術を導入した工学教育プログラムのさらなる展開として、型紙加工以外への当該技術の応用をキーワードに、学生と地域企業とが連携して新しい製品開発に取り組める「地域連携型・貢献型」のものづくり協働教育体制の構築を目指すものである。28年度の実施実績および成果としては以下のようになる。1.地域の産学官連携組織であるSUZUKA産学官交流会ならびに本校を支援する企業組織である鈴鹿高専テクノプラザに対して、さまざまな業種の企業からの視点で見た新しい応用展開のアイデアを収集した。その結果、地元商工会議所、伊勢型紙協同組合、森林組合、木材関連業者、漁業協同組合などより金属製日用品、木製製品への伝統文様の彫刻のほか地域の特産品である海苔と伊勢型紙の伝統文様のコラボレーションの可能性などの課題を収集することができた。2.課題の実現可能性を検討し、教育プログラムとしての確立を目指すため、カリキュラム外で実施する「課題研究」(30時間以上の取り組みで1単位)として試行を行った。4名の学生がプロジェクトに登録し、提案に対する対象素材へのレーザー加工の適用性や種々の加工条件について検討を行い、技術的な面についての問題点等を明らかにした。特に、地元特産の海苔への伝統柄の加工をした製品は評判が高く、これを利用した巻き寿司は地域の活性化に繋がる一品として期待が寄せられている。3.2と並行して、本研究で導入した大型スキャナーを利用し、加工に必要な多種類の伊勢型紙文様のデータ収集を実施した。ここで収集したデジタルデータはそのまま大型レーザー加工機に送り込むことにより、職人が加工した型紙の複製を作成できることを確認した。これにより、本研究目的を遂行するために必要な加工データの集積がかなり進んだ。28年に計画している主な実施項目としては1レーザー加工による伊勢型紙製作実施成果の広報活動2レーザー加工技術応用課題の収集3「課題研究」による協働教育の試行4実施可能課題の整理を計画していた。これらの項目についてはほぼ実施できており、初年度の計画は達成できたものと考える。本研究は、地域の伝統産業である着物用の布地を染色のために用いられる型紙(伊勢型紙)製造に、レーザー加工技術を導入することを目標に実施した工学教育プログラムをさら発展させ、型紙加工以外への当該技術の応用をキーワードとして、学生と地域企業とが連携して新しい製品開発に取り組める「地域連携型・貢献型」のものづくり協働教育体制の構築を目指すものである。29年度の実施実績および成果としては以下のようになる。1.昨年度に本研究を実施した中で、地域の産学官連携組織や本校を支援する企業組織、さまざまな業種の企業からの視点で見た新しい応用展開のアイデアを収集した。その中で、日本の伝統建造物を建築する業者からの提案で試作した木製日用品をターゲットに、伊勢型紙特有の伝統和柄を刻印した製品開発、また、地域を代表する海産物である海苔への和柄模様の加工、またプログラム参加学生の独自のアイデアによる製品開発の試みを実施した。2.昨年度において、課題の教育プログラムとしての実現可能性を検討する目的で、カリキュラム外で実施する「課題研究」(30時間以上の取り組みで1単位)として試行を行ったのに対して、29年度は正規のカリキュラムとして組み込まれている「創造工学」(4学年2単位)として教育プログラムを実施した。計8名の学生が履修し、様々な製品開発に取り組んだ。3.創造工学の中で創作された製品としては和柄デザインを施した木製スピーカー、木製楽器、ロールカーテン、デニム衣類、その他海苔製品など多岐にわたるが、それらについては三重県主催のリーディング産業展、鈴鹿市主催のものづくり企業展に出展し、製品に対する様々な意見や教育プロジェクトとしての評価を受けた。

さらにこの取り組みに対する支援を趣旨とした、カタログリストの対象に選定されるなど、大きな成果を上げることができた。29年に計画している主な実施項目としては28年度に収集した実践的な製品制作課題および新たに提案を受けた課題について、正課科目である「創造工学」のテーマとして本格的に実施することであった。8枚の学生が履修し、チームを構成した上で目標とする製品開発に取り組むとともに、その成果を地域の産業展等で発表することができた。また、また、その際に第3者の意見や取り組み、教育プロジェクトに対しての様々なコメントやアドバイスを受け、最終年度に向けたプログラムの改善へのヒントを得ることができ、当初の目標はかなりの面で達成できたものと考える。三重県の鈴鹿地域に残る伝統産業の着物生地染色のための型紙(伊勢型紙)加工にレーザー加工技術を導入し、そのプロセスをベースにした工学教育プログラムを構築してきた。特に本研究では、以前、3年間にわたり構築してきたプログラムをさら発展させ、型紙加工以外への当該技術の応用を、学生と地域企業との連携のもとに新しい製品開発に取り組むものづくり協働教育体制の構築を目指した。最終年度となる30年度の実施実績および成果としては以下のようになる。1.29年度に実施したものと同じ授業形式で、正規のカリキュラムとして組み込まれている「創造工学」(4学年2単位)として教育プログラムを継続して実施した。計6名の学生が履修し、様々な製品開発に取り組んだ。2.29年度に実施、構築した日本の伝統建造物を建築する業者からの提案で制作した木製日用品、特にスマートホンスタンドや木製音響スピーカに伊勢型紙特有の伝統和柄を刻印した製品開発を継続実施した。また地元業者からの提案と共同参画により、高級和菓子の桐箱の制作を企画し、実際の使用に耐えうるクオリティーのものにまで仕上げることを目指した。3.新たな企業からの要請を受け、課題として追加取り組みを行った。具体的には、伊勢型紙と同様の地域の伝統産業である万古焼業界と連携した取り組みである。伊勢型紙のレーザー加工技術を応用し、皿や茶わんにデザインを刻み込む新しい技術の創出に取り組むものである。いくつかの試作品を製作するにまで至っている。4.取り組み学生を対象に、教育プログラムとしての有効性に関するにアンケート調査を実施した。その結果、これまで地域の伝統産業としての伊勢型紙の認識が深まったこと、創造教育テーマとして魅力的であったことから楽しく取り組むことができたが、一方で新しい製品を開発する上でのデザインの難しさを改めて認識できたことなどが教育効果として明らかになった。28年度に収集した実践的な製品制作課題および新たに提案を受けた課題について、正課科目である「創造工学」のテーマとして本格的に実施する。なお、この科目は高専の学科第4学年で実施する全校同時開講の必修科目となるため、学科にこだわらない種々の専門領域を持った学生に参加を呼び掛ける。
チンパンジーとヒトにおける質感情報処理に関する実験的検討

食物を適切に選択する能力は、ヒトやその他の霊長類のように多種多様な食物を摂取する種にとって、生存に不可欠な能力の1つである。これまでの研究から、ヒトは野菜や果物の表面の画像のみからでも、鮮度の違いを正確に評価できることが報告されている。たとえば、キャベツの葉やイチゴの表面の鮮度の判断には、画像に含まれる輝度ヒストグラムの分布に関する統計量の情報(尖度、歪度、標準偏差)が手がかりとして利用されることが示唆されている(Arce-Lopera, et al., 2012; Wada, et al., 2010)。このような視覚手がかりをもとに、「鮮度」の異なる画像を区別する仕組みは、ヒト以外の動物にも備わっているのだろうか。本研究では、ヒトには「鮮度」の違いとして判断される範囲での時間的な変化をもつ食物のテクスチャの知覚について、ヒトに最も近縁な動物であるチンパンジーを対象に検討し、ヒトと比較した。京都大学霊長類研究所のチンパンジー6個体(年齢範囲:11歳35歳)を対象に、キャベツの画像11枚を用いて、弁別能力を検討した。キャベツはチンパンジーが日常、食べている品目の1つである。キャベツの表面が時間経過とともに劣化していく画像(購入後1時間後、2時間後、3時間後、5時間後、8時間後、11時間後、15時間後、19時間後、23時間後、27時間後、32時間後)のペアをモニタ上に提示し、「鮮度の高い」方の画像を正解とした弁別訓練をおこなった。その結果、6個体中4個体のチンパンジーが、視覚的特徴に基づき、時系列の異なるキャベツの画像ペアを弁別した。さらに、新奇なキャベツの画像や他の野菜の画像を用いたテストにおいても、個体差は認められたものの、「鮮度」の違いを区別することが明らかになった。24年度が最終年度であるため、記入しない。ヒトやその他の霊長類のように、多種多様な食物を摂取する種にとって、食物を適切に選択する能力は生存に不可欠である。ヒトでは、食物のテクスチャの視覚的な特徴から、食品の時間的変化を「鮮度」として判断することが報告されている(Wada et al,2010)。また、食物の「鮮度」の判断には、画像に含まれる輝度ヒストグラムの情報(尖度、歪度、標準偏差)が関わっていることが示唆されている。このような「鮮度」の判断は、腐敗した食物を避け、最も効率よくカロリーを摂取する上で生存に重要だと考えられるが、ヒト以外の種がどのように食物のテクスチャを知覚しているかについては十分に調べられていない。そこで、本研究では、ヒトには「鮮度」の違いとして判断される範囲での時間的な変化をもつ食物のテクスチャの知覚について、ヒトに最も近縁な動物であるチンパンジーを対象に検討し、ヒトと比較した。京都大学霊長類研究所のチンパンジー4個体(年齢範囲:11歳35歳)を対象に、キャベツの画像11枚を用いて、弁別能力を検討した。キャベツの表面が時間経過とともに劣化していく画像(購入後1時間後,2時間後,3時間後,5時間後,8時間後,11時間後,15時間後,19時間後,23時間後,27時間後,32時間後)のペアをモニタ上に提示し、「鮮度の高い」方の画像を正解とした弁別訓練をおこなった。画像をグレースケールに変換しても成績は低下しなかったが、画像に含まれるピクセルの配置をランダムに配置すると成績が低下したことから、輝度や空間情報が手がかりとなっている可能性が示唆された。さらに、訓練で使用していない新しいキャベツやホウレンソウの判断においても、より新鮮な方を選ぶ傾向が見られたことから、これらに共通した視覚情報を利用して違いを判断していることが示された。

キャベツの表面が時間経過とともに劣化していく画像(購入後1時間後、2時間後、3時間後、5時間後、8時間後、11時間後、15時間後、19時間後、23時間後、27時間後、32時間後)のペアをモニタ上に提示し、「鮮度の高い」方の画像を正解とした弁別訓練をおこなった。その結果、6個体中4個体のチンパンジーが、視覚的特徴に基づき、時系列の異なるキャベツの画像ペアを弁別した。さらに、新奇なキャベツの画像や他の野菜の画像を用いたテストにおいても、個体差は認められたものの、「鮮度」の違いを区別することが明らかになった。24年度が最終年度であるため、記入しない。新学術領域の班会議へ参加し、意見交換をしたことにより、当初の計画を部分的に変更したが、最終的には順調にデータ収集をおこなうことができた。研究代表者の異動に伴い、研究拠点が変更になったが、霊長類研究所でのデータ収集は終了しているので本プロジェクトの目的達成には問題がない。
四肢局所運動・物理療法が交感神経機能に与える効果

脳卒中の肩手症候群は、麻痺側上肢の腫張疼痛が持続する。その病態は交感神経緊張性ジストロフィーとされ治療抵抗性である。脳卒中を対象とし、麻痺側上肢・下肢の他動運動療法、麻痺側頚腕部温熱療法が自律神経機能へ及ぼす影響を調べた。麻痺側頚腕部ホットパックの接触性温熱療法5分間、または理学療法士による麻痺側肘屈曲伸展他動運動5分間、または木製用具による足の前後スライドや足関節背屈他動運動を計5分間を行い、血圧・脈拍、脈波周波数解析、両手第2指先部温を、それぞれの介入前後で計測した。その結果、頸部HP群では、有意の麻痺側手指温上昇を認め、星状神経ブロック様交感神経抑制作用を認めた。上肢他動運動群では有意の一過性手指温低下を認めた。下肢他動運動群では両側手指温の有意の上昇、収縮期血圧の増加を示した。上肢他動運動は、皮膚温の低下に示される血流低下、脈波解析による交感神経機能の亢進傾向を認め、知覚障害を認める上肢への他動運動は愛護的といえども、組織障害・ストレスに対するさらなる注意が必要と考えた。脳卒中肩手症候群は、麻痺側の疼痛が持続し、患者のQOLを損ね、訓練の妨げとなる。申請者は健常人、脳卒中片麻痺患者において、星状神経節近傍光線療法を用い、末梢循環改善作用、局所発汗抑制作用など自律神経機能を制御し、臨床的有用性も示した。平成18-19年度基盤研究(C)では、麻痺側頚・肩部の単純な接触性温熱療法でも、光線療法同様の手法で、末梢循環、局所発汗など交感神経機能抑制作用を示した。麻痺側他動運動は、廃用予防に最も早期から導入されるが、他動的筋運動は筋血流改善を促し、さらに筋感覚入力が、疼痛や交感神経機能に有用な作用が期待される一方、感覚の乏しい麻痺側他動運動は廃用・拘縮関節損傷による交感神経緊張性ジストロフィーを起こす有害作用と、相反する影響の可能性がある。今回の研究では、麻痺側他動運動・物理療法が、交感神経機能・疼痛に与える影響を、交感神経機能と疼痛閾値測定装置により、Aβ、Aδ、C繊維感覚閾値を調べる。安価なホットパックや運動療法が、高価で特殊なレーザー照射機器を代用でき、理学療法の職能で、交感神経ブロックを代用し、患者の予後・QOLを高め、医療費や医療資源の削減にも貢献できる。健常者8例について、頚部接触性温熱療法(ホットパック)、上肢他動運動、下肢他動運動の3通りの介入を行い、温熱療法は、疼痛閾値を低下し、交感神経緩和作用が示された。他動運動群では、疼痛閾値が高く、ガンマ繊維、触覚、位置覚などの情報からゲートコントロール原理による疼痛緩和作用が、客観的に示された。脳卒中例は、麻痺側頚部温熱療法、上肢他動運動、下肢他動運動をそれぞれ約15名行い、皮膚血流の上昇や、脈拍数の低下、局所発汗量の低下、周波数解析によるLF,VLF成分の変化による交感神経機能の抑制と、麻痺側上肢運動では、微小損傷による交感神経機能亢進による一過性の麻痺側手指温低下が示され、肩手症候群の治療と増悪に関する示唆に富む結果が得られ、第5回国際リハビリテーション医学会(イスタンブール、2009年6月)ほか、関連学会で発表、論文化をすすめる予定である。分担者は、健側力源で麻痺側運動を進める運動器具を作成調整し、2年目は、共同運動についてさらなる研究を進める準備を行った。脳卒中肩手症候群は、麻痺側の痔痛が持続し、患者のQOLを損れ、訓練の妨げとなる。申請者は健常人、脳卒中片麻痺患者において、星状神経節近傍光線療法を用い、末梢循環改善作用、局所発汗抑制作用など臨床的有用性を示した。麻痺側頚・肩部の単純な接触性温熱療法でも、光線療法同様末梢循環、局所発汗など交感神経機能抑制作用を示した(平成18-19年度基盤研究C)。

麻痺側他動運動は、廃用予防に最も早期から導入されるが、他動的筋運動は筋血流改善を促し、さらに筋感覚入力が、疼痛や交感神経機能に有用な作用が期待される。今回の研究では、麻痺側他動運動・物理療法が、交感神経機能・疼痛に与える影響を、交感神経機能と疼痛閾値測定装置により、Aβ、Aδ、C繊維感覚閾値を調べる。安価なホットパックや運動療法が、高価で特殊なレーザー照射機器を代用でき、理学療法の職能で、交感神経ブロックを代用し、患者の予後・QOLを高め、医療費や医療資源の削減に有用であった。健常男子で頚部接触性温熱療法(ホットパック)、上肢他動運動、下肢他動運動の3通りの介入を行い、温熱療法は、疼痛閾値を低下し、交感神経緩和作用が示された。他動運動群では、疼痛閾値が高く、ガンマ繊維、触覚、位置覚などの情報からゲートコントロール原理による疼痛緩和作用が、客観的に示された。脳卒中例は、麻痺側頚部温熱療法、上肢他動運動、下肢他動運動をそれぞれ約15名行い、皮膚血流の上昇や、脈拍数の低下、局所発汗量の低下、周波数解析によるLF,VLF成分の変化による交感神経機能の抑制と、麻痺側上肢運動では、微小損傷による交感神経機能亢進による一過性の麻痺側手指温低下が示され、肩手症候群の治療と増悪に関する示唆に富む結果が得られ、第5回国際リハビリテーション医学会(イスタンブール、2009年6月)したほか、関連学会で発表、原著論文化された。2年目は、健側力源で麻痺側運動を進める運動器具を作成調整し、片側(右上肢)の自動運動、左上肢による右上肢介助運動、PTによる他動運動、両手運動など共同運動についてさらなる研究を進め、知覚閾値や皮膚温、自律神経機能の影響を調べ、一部は原著論文したが、3年目へ向けさらなる研究を進める。目的:脳卒中肩手症候群は、慢性疼痛化しQOL改善、訓練の妨げとなる。申請者はこれまで星状神経節近傍光線療法の有用性や、温熱療法の有用性を自他覚所見、循環、局所発汗量計測による交感神経機能抑制を示した(平成18-19年度基盤研究C)。早期から導入される他動運動は筋血流改善や筋感覚入力が、疼痛などへの関与が考えられ、本研究ではさらに詳細な検討をした。方法:簡便なホットパックなどの温熱療法、上肢用・下肢用の運動療法器具を考案・作成し、物理療法や、受動運動療法が、触覚(Aβ)、急性疼痛(Aδ)、慢性疼痛覚(C繊維)閾値に与える影響、末梢循環、加速度脈波計による血管弾性度、心拍数周波数解析などの自律神経機能を検討した。結果:健常男子で頚部接触性温熱療法、上肢・下肢他動運動の各介入で、温熱による疼痛閾値低下、交感神経緩和作用が示された。他動運動では、疼痛閾値上昇を認め、触覚、位置覚情報がゲートコントロール原理に従い疼痛緩和作用が示された。脳卒中例でも麻痺側頚部温熱療法、上肢他動運動、下肢他動運動の作用を検討した。温熱では皮膚血流上昇や、脈拍数低下、局所発汗量低下、周波数解析での交感神経機能の抑制が示された。麻痺側上肢運動では健常人とは逆に微小損傷による交感神経機能亢進が示され、肩手症候群の治療と増悪に関する影響が示された。6編の原著論文が受理され、健常人、リウマチの装具療法も合わせ、関連論文は合計20編に及ぶ。最終年は、成果発表以外にも、手指爪床の毛細血管血流を非侵襲で顕微鏡観察し、血流速度・毛細血管径などの評価法を開発し、今後の研究のパイロットスタディも行えた。本研究は、申請者=医師、理学療法士、看護師、介護福祉士との臨床・研究でのチームアプローチを実践できた。本研究を補助した大学院修士学生2名、博士学生1名は、研究手法の取得や学会発表、関連論文作成指導などで成長した。
移植腎へのHGF遺伝子導入の臨床研究

研究実績の概要(1)ブタ腎へのelectroporatign法によるHGF遺伝子直接導入(安全性試験):平成15年度報告に記載した安全性試験の結果を論文投稿し、追加実験(病理診断とPCR法による長期遺伝子発現の有無の確認)を要求され、実施した。再投稿し受理された(Gene Therapy : in press)(2)ブタ腎へのHGF直接投与による有効性および安全性試験:大阪大学医学部附属病院・遺伝子治療臨床研究審査委員会から要求された追加実験有効性試験は終了。(1)ブタ移植腎へのelectroporation法による、HGF遺伝子直接導入(安全性試験)1)electroporation法を用いたヒト腎臓と解剖学的に類似したブタ腎臓を用いて、移植腎へのex vivo遺伝子導入に関して、我々の開発したバスタブ型電極や、electroporationの電圧などの条件設定について、安全性面での検討を行い、移植腎のみに安全に遺伝子が導入されることを確認した。また、腎機能、肝機能、末梢血検査に異常を認めないことを確認した。2)プラスミドを用いた遺伝子導入の最適条件を設定するための検討を行った。3)electroporation法によって導入されたHGF遺伝子が移植腎保護効果を有するかを、組織学的に検討を行い、vehicle遺伝子投与群に比して、初期の尿細管間質障害を抑制すると共に、それに引き続いて起こる間質線維化を抑制することを確認した。(2)ヒトでの臨床試験の基本的な条件設定1)免疫抑制療法を決定した。2)短期評価項目の確立:阻血による腎障害および免疫抑制剤による薬剤性腎障害の評価を行う(現在進行中の移植腎生検サンプルを用いたアポトーシスの診断法を用いて移植後、経時的に腎生検・病理診断を行い、HGF遺伝子導入効果を評価する最適なタイミングを決定する(現在実験計継続中)。3)ヒトに用いるelectroporation法の器具そのものを開発する(現在実験計継続中)。
東洋における木の文化の研究-木彫像および遺跡出土木材の分析

わが国は森林植生が多様で、多くの樹種が分布する。その一方で古来より木造寺院が多数建造され、かつ多くの木彫像が保存されるなど木の文化が栄えてきた。わが国の木の文化を象徴する木彫像に関して、美術史分野で最近材料となる樹種の調査の必要性が高まってきている。このような背景のもとに、文化庁、財団法人美術院との共同で木彫像の樹種同定をおこない、かつ京都大学の安祥寺の調査に加わり、木彫像の調査をおこなった。その一方で、ドイツのケルンの東アジア美術館およびミュンヘン民族博物館、スイスのチューリッヒにあるリートベルグ博物館、フランスのギメイ美術館、ベルギーのブリュッセルにある王立美術・歴史博物館を訪問し、多くの木彫像から試料の提供を受けた。これらの木彫像の樹種同定をおこなう一方で、多くの国内および国際会議において成果を発表してきた。4.国内および国際会議での発表:2004年8月3-5日にかけて札幌で開かれた第54回日本木材学会で口頭発表をおこなった。2004年10月25-29日にかけてフランスのモンペリエ市で開かれた国際木材科学会議において、「Wood identification of Japanese and Chinese Buddhist Sculptures」という題名で口頭発表した。2005年2月24日に京都大学生存圏研究所で開かれた「木の文化と科学-自然科学と人文科学の接点を探る」のシンポジウムで「中国由来の仏像彫刻の樹種同定」という題名で講演をおこなった。2005年3月16-18日にかけて開かれた第55回日本木材学会において研究発表をおこなった。特に中国の木彫像の用材についての総合的な研究は今回が初めてであり、日中間での木彫像の用材観を比較研究する上で貴重な資料を提供したと言える。
分子内環化を利用した位置選択的ヒドロホルミル化反応の開発とその応用

種々の錯体を用いてカルボニル化反応を検討したところ、ボスフィン-スルホナート配位子を用いるパラジウム触媒系において、酢酸ビニルと一酸化炭素の交互共重合が進行することを見出した。また、本反応をラジカル重合禁止剤を用いて行っても同様の高分子量体が同程度の活性を持って得られたため、本重合反応はラジカル重合ではなく、通常のパラジウム触媒系による一酸化炭素・オレフィンの共重合と同じく配位重合であると考えられる。極性ビニルモノマーの配位重合はビニルモノマーの重合法開発における最も重要な課題の一つであるが、本研究は極性ビニルモノマーと一酸化炭素の交互共重合として初めての例である。また、酢酸ビニルはラジカル重合によってのみ高分子化できることが知られており、年間世界で5Mt生産される酢酸ビニルのラジカル重合以外の重合法としても初めてのものである。また、ホスフィン-スルポナート配位子を用いるパラジウム触媒系はアクリル酸メチルとエチレンの線状共重合体を得られるきわめて稀な例である。今回、ボスフィン-スルホナート配位子を有するメチルパラジウム錯体を単離して触媒として用いることにより、これまで非常に重要な課題であるとされてきたアクリロニトリルとエチレンの共重合に展開できることを見出した。本反応はアクリロニトリルとエチレンの線状共重合体を合成した初めての例であり、その分岐のない構造による新たな物性が期待される。これらの研究成果については現在、投稿論文作成中である。