hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
視覚系における情報のコーディングとデコーディング機構の解析

成熟した脊椎動物の網膜においては様々な神経細胞間にギャップ結合が発現しており、ノイズの低減・膜電位変動の同期化・受容野サイズの調整などに貢献していることが報告されている。視細胞と網膜の出力細胞である神経節細胞を繋ぐ介在神経細胞である双極細胞間にもギャップ結合が存在することが魚類や哺乳類などで報告されているが、その機能に関しては不明な点が多い。そこで、成熟キンギョから剥離網膜標本や網膜スライス標本を作製し、巨大な軸索終末部を持つMb1型(ON型)双極細胞や神経節細胞にホールセルクランプ法を適用して双極細胞間のギャップ結合の機能を検討した。その結果、ギャップ結合を介して電気的に繋がっているMb1型双極細胞ネットワークは、Mb1型双極細胞間の膜電位変動の同期やノイズの低減に寄与するのみならず、Caスパイクを介した側方情報伝達にも関与していることが明らかとなった。網膜視細胞は光刺激によって過分極し、伝達物質であるグルタミン酸の放出を減少させる。その結果、シナプス後細胞であるON型双極細胞では、代謝型グルタミン酸受容体mGluR6下流のカスケードが不活性化され、陽イオンチャネルが開いて脱分極する。これまで、この陽イオンチャネル分子は同定されていなかったが、第4領域の古川貴久班員との共同研究の結果、(1)TRPM1はマウスON型双極細胞の樹状突起に局在し、mGluR6と共存していること、(2)TRPM1ノックアウトマウスでは、ON型双極細胞の光応答が消失していること、(3)TRPM1の強制発現系でこの分子はmGluR1下流のカスケードで陽イオンチャネルとして機能していること、がわかった。したがって、TRPM1は、ON型双極細胞におけるmGluR6下流の陽イオンチャネルであると結論した。網膜における律動性応答の発生機構を検討した。カエル網膜スライス標本に細胞外電気刺激を局所的に与えたところ、双極細胞や神経節細胞に多峰性の応答が発生した。そこで、双極細胞から神経節細胞へのシナプス伝達を解析するために、キンギョ網膜スライス標本にホールセルクランプ法を適用し、大きな軸索終末部を持つMb1型双極細胞(Mb1-BC)と神経節細胞から同時記録をおこなった。Mb1-BCに数10ミリ秒の短い脱分極パルスを与えると、神経節細胞から100ミリ秒にも及ぶ持続時間の長い興奮性シナプス後電流(EPSC)が記録された。このEPSCは、抑制性のシナプス伝達を阻害すると、振幅及び持続時間が更に増強された。長いEPSCはギャップ結合を阻害すると短くなること、Mb1-BC間にトレーサー・カップリングが観察されることから、Mb1-BC間の電気シナプスが長いEPSCの発生に関与することが示唆された。隣り合うMb1-BCから同時記録した結果、ギャップ結合は樹状突起間にあること、ギャップコンダクタンスは線形で電位依存性や整流性を示さず、ハイカット・フィルターの特性を持つことが明らかとなった。また、隣り合うMb1-BC間で、膜電位の揺らぎは同期していた。Mb1-BCに脱分極性電流を注入するとCaスパイクが発生し、これは近接するMb1-BCに10ミリ秒程度の遅れを持ってCaスパイクを発生させた。2個のMb1-BCと1個の神経節細胞から3細胞同時記録をおこなった結果、Mb1-BCで発生したCaスパイクは電気シナプスで結合したMb1-BCにCaスパイクを発生させ、これらのMb1-BCからの化学シナプス入力を受ける神経節細胞に持続時間の長いEPSCを引き起こすことが明らかとなった。この持続時間の長いEPSCはアマクリン細胞による抑制性入力によって律動性応答に変換される可能性が示唆された。
高度に制御されたブロック共重合体の協同効果を利用したブラッグ型回折格子

本研究では,データの高密度記録および高速伝送を目指し,光応答部位を有する新材料の開発を目的とする。原子移動ラジカル重合法を用いて,精密に制御された構造を有するブロック共重合体を合成し,ホログラム記録を行うことにより,高い画像明度,高い感度,高速応答を示すブラッグ型ホログラム材料の作製を検討した。本年度ではこれまでに合成したブロック共重合体の物性評価とホログラム記録を行い,ブロック構造と記録特性の関係について検討した。干渉光照射を行い,格子周期がサブミクロンの表面レリーフ型回折格子を形成することにより,微細なシリンダー構造からなる光書き換え型光学素子の作製に成功した。一方,新規ブロック共重合体の合成についても検討した。アゾベンゼンブロックとPMMAの組み合わせでは,紐状構造が発現することを見いだした。この構造はミセルなどで形成されることが報告されているが,ブロックコポリマー系で観測されたのは初めてである。紐状構造を制御できれば,フィルムの光学物性,熱物性などの制御の新しいアプローチとなる可能性があり,大変興味深い。また,側鎖に水素結合部位を有するブロック共重合体では,安定した相構造を発現することを明らかにした。本研究ではデータの高密度記録が可能な高性能ホログラムの作製を目的として,ナノスケールで構造を制御した新規光応答性液晶高分子の開発を検討した。具体的には,原子移動ラジカル重合(ATRP)法を用いて,極めて精密に構造が制御されたブロック共重合体を合成した。高性能ホログラムに必要な光応答性・液晶性・透明性の各機能を付与すべく,光応答性部位であるアゾベンゼンを有するポリメタクリレート,液晶性を示すシアノビフェニルを含むポリメタクリレート,高い透明性を有するポリメタクリル酸メチル(PMMA)のトリブロック共重合体の合成をおこなったところ,分子量分布の狭い構造が制御された共重合体であることがわかった。原子間力顕微鏡を用いて構造を評価した結果,PMMA部分と光応答部位および液晶形成部位の間で相分離が誘起されることが明らかとなった。得られた化合物からフィルムを作製し,干渉光照射を行うことでホログラム記録を試みたところ,回折効率が増幅することがわかった。また本材料がミクロ相分離によって可視域の光散乱を抑えることから,高透明性ブラック型ホログラム材料になることが期待できる。近年開発された原子移動ラジカル重合法(ATRP法)を用いて,まず末端に臭素を有するPMMAおよびPEOのマクロイニシエーターを合成した。続いて,液晶形成能を有するアゾベンゼンメタクリレートおよびシアノビフェニルメタクリレートを重合することで,色々なジブロックおよびトリブロック共重合体の合成に成功した。全てのブロック共重合体は、狭い分子量分布を示すことが明らかとなった。PEOを有するジブロックおよびトリブロック共重合体ではスメクチック相が発現するのに対して,PMMAの共重合体はネマチック相を示すことがわかった。ブロック共重合体ではミクロ相分離構造が形成されるが,その制御は容易ではない。本研究では,液晶の配向技術として最も実用的なラビング処理を用いて,ミクロ相分離構造の配向制御を試みた。ポリイミド配向膜を塗布したガラス基板を機械的に擦ることでラビング処理を行い,この基板上にブロック共重合体のクロロホルムor THF溶液をスピンゴートし,フィルムを作製した。原子間力顕微鏡で観察した結果,フィルム全面にわたってラビング方向と平行方向ナノシリンダーが配列していることが明らかとなった。すなわち,ラビング処理によってミクロ相分離構造を精密に配向制御できることがわかった。本研究内容は、Advanced Materials(材料分野で最高の国際誌)で発表し,インナーカバーとして選ばれた。一方,ミクロ相分離構造の制御方法として外部刺激に光を用いることができれば,ラビング処理などの機械的作業を行うことなく、より高度な配向制御が可能となる。フィルムに,アゾベンゼンのトランス-シス-トランス光異性化を誘起できるアルゴンイオンレーザーの波長488nmの直線偏光を照射したところ,偏光方向と垂直方向へシリンダーが配向することが明らかとなった。
高齢者における筋萎縮および骨粗しょう症の予防法の検討

高齢期のヒトおよび実験動物(マウスおよびラット)を用いて筋萎縮および骨粗しょう症を抑制するための方法を検討した。30歳代(17名)、60歳代(15名)、70歳代(12名)、80歳代(9名)の女性を被験者として、最大努力での膝伸展筋力と踵骨の骨密度を測定した。さらに、60-80歳代の被験者には、最大努力の50%(最初の2ヵ月間)、70%(3ヵ月間の休息を挟んで次の2ヵ月間)、100%(さらに3ヵ月間の休息を挟んで次の2ヵ月間)で膝伸展筋力を発揮する運動を行った。30歳代に対して60-80歳代は、有意に低い最大努力での膝伸展筋力と骨密度を示した。さらに、60-70歳代に対して80歳代は、有意に低い最大努力での膝伸展筋力と骨密度を示した。最大努力の50%と70%の運動では、年齢に関係なく最大努力での膝伸展筋力に変化はみられなかった。一方、最大努力の100%の運動では、60歳代と70歳代において、最大努力での膝伸展筋力に有意な増大認められた。骨密度については、年齢および運動強度に関係なく変化はみられなかった。以上の結果より、60-70歳代では、強度の高い運動を継続することにより低下した筋力を改善できる可能性があること、一方、骨密度については、運動に関係なく改善がみられないことが明らかになった。高齢者でも日ごろより強度の高い運動を継続することにより比較的高い筋力を維持できることから、そのような運動プログラムを作成することが今後の課題となった。骨密度については、運動の影響を受けなかったことより、若いときから骨密度を高めておくことが重要であると考えられる。一方、実験動物を用いた研究では、運動量よりも運動強度に依存して高齢期の筋萎縮および骨粗鬆症を抑制できることが明らかになった。したがって、高齢期の骨粗鬆症および萎縮の抑制には強度の高い運動を継続することが必要であると結論された。50歳代(15名)、60歳代(15名)、70歳代(15名)の男性を最大努力で運動する群(各年代5名)、最大努力の60%で運動する群(各年代5名)、特別な運動を行わない群(各年代5名)の3群に分けた。運動群には肘関節の屈曲および伸展運動を12週間にわたり負荷した。運動は、3秒間の随意収縮と7秒間の休息を「屈曲動作」で6回繰り返し、1分間の休息を挟んで、3秒間の随意収縮と7秒間の休息を「伸展動作」で6回繰り返し、これを1セットとして、セット間に5分間の休息を挟んで、計3セット行わせた。月曜日から金曜日まで午前と午後に3セットを行い、土曜日に最大努力での発揮筋力とX線を使用した上腕骨の骨密度の測定を行った。被検者には実験内容の説明を行い、実験に参加することの同意を得た。12週間の運動後の最大努力での発揮筋力は、最大努力で運動する群>最大努力の60%で運動する群>特別な運動を行わない群であった。これは年代に関係なく同一の結果であった。骨密度についは、いずれの群においても、またいずれの年代においても差異がみられなかった。

これらの結果より、高齢者の筋力を維持・増進させるためには高強度の筋運動が有効なことが明らかとなった。一方、骨密度に対しては、運動強度や年齢には関係なく有効な効果が得られなかった。これは、運動期間が短かったこと、または、高齢者の運動は骨密度の改善を期待できないことを意味している。これについては、次年度の研究で明らかにする予定である。30歳代(17名)、60歳代(15名)、70歳代(12名)、80歳代(9名)の女性を被験者として、最大努力での膝伸展筋力と踵骨の骨密度を測定した。さらに、60-80歳代の被験者には、最大努力の50%(最初の2ヵ月間)、70%(3ヵ月間の休息を挟んで次の2ヵ月間)、100%(さらに3ヵ月間の休息を挟んで次の2ヵ月間)で膝伸展筋力を発揮する運動を行った。30歳代に対して60-80歳代は、有意に低い最大努力での膝伸展筋力と骨密度を示した。さらに、60-70歳代に対して80歳代は、有意に低い最大努力での膝伸展筋力と骨密度を示した。最大努力の50%と70%の運動では、年齢に関係なく最大努力での膝伸展筋力に変化はみられなかった。一方、最大努力の100%の運動では、60歳代と70歳代において、最大努力での膝伸展筋力に有意な増大認められた。骨密度については、年齢および運動強度に関係なく変化はみられなかった。以上の結果より、60-70歳代では、強度の高い運動を継続することにより低下した筋力を改善できる可能性があること、一方、骨密度については、運動に関係なく改善がみられないことが明らかになった。高齢者でも日ごろより強度の高い運動を継続することにより比較的高い筋力を維持できることから、そのような運動プログラムを作成することが今後の課題となった。骨密度については、運動の影響を受けなかったことより、若いときから骨密度を高めておくことが重要であると考えられる。また、同様の研究を男性を被験者として行い、本研究の結果(女性から得られたデータ)と比較することも重要であると考えられる。
軟骨組織に含まれる固腫瘍物質に関する研究

軟骨は悪性腫瘍の浸潤に対するバリアーとしての働きを有しており、軟骨中には腫瘍の増殖を阻害する物質が存在することが以前より推測されていた。我々は第7回日本軟骨代謝研究会においてウシ胎仔助軟骨よりグアニジウム塩酸を用いて抽出した分子量3万から10万の画分がin vivoで抗腫瘍活性を示し、in vitroでB16melanomaが産生するurokinase bype plasminogen activator(以下uPA)を酵素学的に抑制することを報告した。また第8回軟骨代謝学会において分子量3万から10万の画分よりウロキナーゼ-セルロフィンカラムによるアフィニティクロマトグラフィを用いて始めてuPA inhibitorを軟骨組織より分離精製し抗腫瘍活性について検討し報告した。ウシ胎仔肋軟骨より抽出した分子量3万から10万の画分はephadex G・100 superfineChromatographyで2峰性の蛋白ピークを示し、載承画分に一致してuPA inhibitor活性が存在していた。この画分を回収しアフィニティカラムで精製したuPA inhibitorは対照群及びその他の画分を投与した群に比して、BDF1マウス後肢足底部に移植したB16melanomaの増殖を有意に抑制した。以上の結果より、軟骨組織に含まれるuPA inhibitorは抗腫瘍因子の1つであることが判明した。また、精製された軟骨由来のuPA inhibitorはSDS-PAGEにより分子量68kDaのsingle bandを示すタンパクであり、PAI-1及びPAI-2のモノクローナル抗体によるELISA法による検討では認識されず、新たなPAIである可能性が示唆された。
データセントリック新世代光ネットワーキングの研究

研究課題(1)-(3)の各々について、下記の進展を得た。(1)フレキシブル大容量光ネットワークアーキテクチャに関して、経路制御用スイッチデバイスの粒度を超えた周波数割り当てを実現する、新たな超高密度波長多重方式の提案とその検証を行った。(2)コヒーレント光通信システムにおいて、レーザ周波数の不安定性は信号品質を低下させることが知られている。この問題に対応するために研究を行い、以下に挙げる二つの成果を得た。第一に、レーザ周波数不安定性を定量的に評価するための新たな測定法を提案した。本手法により簡易な構成でレーザ周波数の短期的及び長期的不安定性を評価することが可能となった。第二に、レーザ周波数不安定性による信号品質劣化を最小化する新たなディジタル信号処理アルゴリズムを提案した。本手法は受信後のディジタル信号処理により周波数変動を相殺するものである。これにより、市販レーザを用いても品質の低下なく信号を復調できることを示した。本手法は変調方式に依存せず適用可能であるという特長を有する。(3)空間多重型ネットワークについては、考案した空間チャネルネットワーク(SCN)・階層化WDM/SDMノード(HOXC)アーキテクチャについて、所要空間レーン数に対するノードコストを見積もり、本HOXCアーキレクチャが増設成と経済性に優れることを示した。また、空間レーン変換性能を制限した簡易ノード構成であっても、ネットワーク資源の必要量は微増に留まることを確認した。さらに、市販光スイッチを組み合わせたHOXCからなるSCNテストベッドを構築し、1-Tb/s級光チャネルを用いて、SCNの原理動作を確認した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。新しい転送方式とノード構成に関しては、メトロ領域を含むコヒーレント伝送/フレキシブルグリッドとの適応性に優れた,20-40ノード通過での特性劣化を最少化する新しい転送方式を実現するために,光フィルタ機構の多段経由による伝達特性劣化を最小化する光パス転送方式を複数提案し、新しい転送方式(特許出願中)がネットワークの性能に与えるインパクトを解析するための設計アルゴリズム並びに設計ツールを開発した.これを用いて,ネットワークのルーティング性能に関する各種パタメータ値の感度解析を行い最適パラメータ値を評価した.コヒーレント伝送のパフォーマンス向上に必要な、半導体レーザの光周波数の安定化に関しては,Pound-Drever-Hall法による半導体レーザ光絶対周波数安定化装置の設計を行った。これに用いる周波数基準としてFSR=12.5GHzのエタロンを作製し,その評価を行った。多次元の自由度を駆使したフレキシブルネットワークアーキテクチャと実現技術に関しては、波長多重軸(WDM)と空間多重軸(SDM)の2次元の自由度を駆使したWDM-SDMネットワークについて、周辺関連技術の動向と研究動向を分析するとともに、WDM-SDMネットワークに対するのジェネリックな要求条件と提供する利便性、新規開拓が必要な技術について総合的に検討した。その検討結果をIEEE Photonics Society Japan Chapter講演会(招待講演)にて発表した。また、WDM-SDMネットワーク実現に向けて、各種レベル(チップレベル、モジュールレベル、システムレベル)における集積化の重要性を第22回シリコンフォトニクス研究会にて発表した。新しい転送方式とノード構成に関しては、グループドルーティングという新しい手法を適用することにより,周波数利用効率を向上しつつ、ノードでの光フィルタ効果による信号劣化を低減可能となるとこを計算機シミュレーションにより実証した。また、新たなノード構成を考案し,その基礎的な性能評価を進めた。半導体レーザの光周波数の安定化に関しては,半導体レーザ光を絶対周波数安定化する装置の光学系および電子回路の設計を完了した。また,個別部品を用いて,安定化装置の基本特性の測定を行った。多次元の自由度を駆使したネットワークに関しては、WDM-SDMネットワークの要求条件と提供する機能のコンセプトの詳細化を済ませ、今後の研究開発の方向性を明確にした。また、これをシステムサイドならびにデバイスサイドの講演会で発表し、本研究分野における技術トレンド構築とプレゼンス確保の足がかりを作った。(1)フレキシブル超大容量光ノード構成技術27年度に開発したグループドルーティングを利用する新しい転送方式とこれまでに検討した大規模に拡張可能なノードを統合し運用した場合の特性を詳細に評価し,伝送路コスト並びにノードコストを同時に削減可能であることを明らかにした。これらの実現は,既存のハードウエアを用いて,新たなコントロールを導入することにより可能であるため、効率的な導入が可能であることを明らかにした。(2)フレキシブルコヒーレント光伝送技術高密度周波数多重コヒーレント光通信システムへの適用を目的として,12.5GHz間隔の周波数グリッドに半導体レーザ光を絶対周波数安定化する装置を開発するため、FSR=12.5GHzのエタロンのピークのそれぞれに,複数のレーザ光の周波数を安定化できる装置を2台試作した。現在,絶対周波数安定度の測定を継続している。(3)エラスティック光パスネットワーキング技術多次元の自由度を駆使したフレキシブルネットワークアーキテクチャを実現するために、波長多重軸(WDM)と空間多重軸(SDM)の2次元の自由度を駆使したWDM-SDMネットワークにおいて、光ノードに必要な接続性と必要なハードウェアの複雑性の関係、ならびに空間スーパーチャンネルの粒度について検討した。また各種のSDMファイバに適応可能なSDM用波長選択スイッチとこれを用いた光ノードアーキテクチャを考案し、特許出願するとともに、光ファイバ通信の主要国際会議であるOFC 2016においてそ発表した。

フレキシブル超大容量光ノード構成技術に関しては、ノードのexpress swtich部のみで無く、add/drop部の検討も進展させ,express部のルーティング機能を利用することにより、効率的なadd/drop部を構成できることを、始めて定量的に明らかにした。フレキシブルコヒーレント光伝送技術に関しては、高密度周波数多重コヒーレント光通信システムの検討においては、FSR=12.5GHzのエタロンのピークのそれぞれに,複数のレーザ光の周波数を安定化できる装置を2台試作した。試作は順調に進み,現在絶対周波数安定度の測定を継続している。エラスティック光パスネットワーキング技術の検討においては、SDMファイバとWDM-SDMネットワークの研究動向の分析に基づき、WDM-SDMネットワークとこれを支える光ノードに対する要求条件の整理と、これを満足するSDM用波長選択スイッチとこれを用いた光ノードアーキテクチャの考案と権利化を済ませている。また、これと並行して、空間光学系設計ソフトを用いたSDM用波長選択スイッチ光学系の基本設計と、キー部品であるLCoSベースの空間光変調器の基礎回折特性の測定を完了させた。本年度の研究で得られた結果は、同領域で最も権威があるOFCやECOC等の国際会議で多数の発表を行い、世界的にも高く評価された.これらを総合し,当初の計画以上に進展していると判断した。(1)フレキシブル超大容量光ノード構成技術に関しては、これまで進めて来た光パスをバンドルしてルーティングし、一方add/dropにおいては波長毎に処理するGRE(Grouped Routing Entity)を用いた方式、に加え,波長毎並びにバンドルでのルーティングを併用するVDR (Virtual Direct Routing)の有効性の検証評価を開始した。また、大規模ノードの開発に関しては、各種の要素光部品の試作を進めた。(2)フレキシブルコヒーレント光伝送技術に関しては、従来のコヒーレント伝送では不要で有ったが、周波数利用効率の高いNyquist WDM (132-channel 32-Gbaud DP-QPSK or DP-16QAM)信号においても劣化の無い伝送を可能とする波長可変フィルタを新たに開発した。また、コヒーレント変復調方式における、大規模光波長スイッチにおけるクロストークは、(1)で開発した新たなノード構成で解決できることがわかった。さらに、コヒーレント伝送における特性向上に関し、新たにレーザのスペクトル線幅を計測する技術を開発した。(3)エラスティック光パスネットワーキング技術に関しては、各種SDMファイバに共通して対応可能な集積化波長選択スイッチ(WSS)アーキテクチャを考案し、特許出願を行った。
根管内および歯周ポケット底部等の高解像度観察を可能にするマイクロ内視鏡の開発

口腔内カメラの先端に,ファイバ内視鏡を取り付け,サンプル・抜去歯根管内を観察し,取得画像について検討した.外径が600 μmで,その中に直径280 μm・6000 pixelsのイメージファイバ1本と,直径50 μmの光ファイバ15本を内包した.画像取得用ファイバの先端を口腔内カメラの画像取得部とレンズを介して接続し,ファイバのプローブ側で取得した画像情報を伝達,画像の取得を行なった.光照射用光ファイバの先端をハロゲンライトに接続しファイバ内へ入射させることでサンプルの照射を行なった.結果、内視鏡の取得画像は今までの内視鏡により取得した画像と差は認められず,鮮明な画像を取得することができた.口腔内カメラの先端に,ファイバ内視鏡を取り付け,サンプル・抜去歯根管内を観察し,取得画像について検討した.外径が600 μmで,その中に直径280 μm・6000 pixelsのイメージファイバ1本と,直径50 μmの光ファイバ15本を内包した.画像取得用ファイバの先端を口腔内カメラの画像取得部とレンズを介して接続し,ファイバのプローブ側で取得した画像情報を伝達,画像の取得を行なった.光照射用光ファイバの先端をハロゲンライトに接続しファイバ内へ入射させることでサンプルの照射を行なった.結果、内視鏡の取得画像は今までの内視鏡により取得した画像と差は認められず,鮮明な画像を取得することができた.これまでに開発してきた内視鏡は、ファイバー先端が接する場合にのみ画像取得が可能であったため、イメージファイバ先端から数mm離れた部位の鮮明な画像取得は困難であった。そこで平成25年度には、これまでに開発してきた内視鏡の焦点距離延長とそれに伴う画像の歪み・ゆがみの補正を行った。グリンレンズの接続:ファイバー先端を簡便にフラット・スムースに研磨する自作の研磨装置を使用し、屈折率がガラスと同等の光学接着剤(n=1.7)により直径350 μm・0.29ピッチ・焦点距離5.0 mmのグリンレンズをファイバー先端に装着した。装着時には、グリンレンズとイメージファイバの接合部を保護する目的で両者(ファイバ先端とグリンレンズ)をステンレススチールのチューブ内に収めるよう作成した。サンプル作成・観察:口腔内、特に歯の内部の観察をイメージし、歯の根管と同等な円錐状の穴の空いた金属チューブを鋳造により作成し,作成したチューブ内にFIB(focused ion beam)によりライン/スペース(10・20・50・100 μm)を描記することで、観察サンプルとし、レンズを装着した内視鏡で観察した。matlabによる歪曲収差補正およびピンぼけの画像補正:サンプル観察により、取得した画像では、レンズを通しての画像である事から歪曲収差とピンぼけがみられ、歪み・ピンぼけの補正を、2014年3月時点で取りかかり,早稲田大学大学院情報生産システム分野植田敏嗣教授との共同研究にて実施しているところである。補正ソフトmatlabを用い、歪曲収差補正・ピンぼけ画像補正を行っている。齲蝕や炎症を検出できる口腔内カメラとして既に市販されているSOPRO Care(Acteon,フランス)を用い,SOPRO Care先端の画像取得部に開発したマルチファイバ内視鏡のプローブを取り付けた根管観察用装置を作製し,各種サンプルを観察して得られた画像について比較検討した.光照射用光ファイバと画像取得用イメージファイバを同じプローブに収めたマルチファイバ内視鏡を用いた.マルチファイバ内視鏡はプローブ外径が600 μmであり,その中に直径280 μm・6000 pixelsのイメージファイバ1本と,直径50 μmの光ファイバ15本を内包している.マルチファイバ内視鏡の画像取得用イメージファイバの先端をSOPRO Careの画像取得部にレンズを介して接続し,マルチファイバ内視鏡のイメージファイバのプローブ側で取得した画像情報を伝達することで画像取得を行なった.また外部からの光照射は,マルチファイバ内視鏡の光ファイバ先端をハロゲンライトに接続することでファイバ内へ光を入射し,プローブから出力させることでサンプルへの照射を行なった.平面サンプルおよび抜去歯の根管壁の観察を行い,SOPRO Careに付属のソフトウエアであるSOPRO Imaging上で取得した画像の検討を行った.SOPRO Careにマルチファイバ内視鏡を接続した装置により,平面サンプル・抜去歯の根管壁の各画像を取得し,SOPRO Imaging上で比較した.その結果,本装置を用いて取得した画像は,これまでに作製していたマルチファイバ内視鏡により取得した画像と比較して差は認められず,鮮明な画像を取得することができた.SOPRO Careにマルチファイバ内視鏡を接続した装置により根管内の鮮明な画像を取得することができた.この結果は,マルチファイバ内視鏡プローブの汎用性と口腔内カメラの可能性を示唆している.26年度が最終年度であるため、記入しない。歯科保存学・歯内療法学26年度が最終年度であるため、記入しない。

概ね、計画通りに進んでいるが,【研究計画3】の画像補正できる画像を取得するのに時間がかかってしまい,1ヶ月ほど遅れてはいたが,補正プログラムを平行して進めていたため,全体として大きな進捗の遅れはないと考える.平成26年度は、得られた画像を評価する事で、内視鏡の光量・解像度・コントラスト・補正の正確さを検討し、実際の口腔内を観察するに値するパラメータまで機器の改良や補正の方法を改善し再評価していき,ヒト抜去歯の根管内壁、付着している歯石を観察や、歯周ポケットを有する顎模型を観察する事で実際の臨床に応用出来るものかを検討する。その後,得られた2次元の画像から3次元の立体画像を構成するような処理を行なうことで,よりイメージのわきやすい臨床的に診断の容易なものを作成していく.
虚血脳における神経栄養因子の果たす役割について(学習記憶障害の面より)

ラット中大脳動脈閉塞モデルでは,患者脳での梗塞巣とともに軸策障害によるマイネルト核Cholineacetyltransferase陽性ニューロンの減少や視床障害がみられる.そして,虚血後4週目までモリス水迷路学習にて,空間認知能の障害が持続することが明らかになった.虚血脳に対して,神経栄養因子がどのような作用を有するか研究することは臨床例における脳血管性痴呆の治療を考えるに当たり重要である.そこで本モデルに対して毛様体神経栄養因子(Ciliary Neurotrophic Factor:CNTF)を脳室内に持続注入(虚血直後より28日目迄)することにより,モリス水迷路学習による空間認知障害及び組織学的所見がどのように変化するか検討した.その結果,(1)虚血後2及び4週目に行った水迷路学習によるプラットホームへの到達時間は,CNTF投与群ではvehicleを脳室内に注入した対照群に比して有意に短縮した.(2)行動実験終了後(虚血後4週)の大脳皮質の梗塞範囲は,CNTF投与群では対照群に比して有意に縮小した.(3)患者視床の萎縮率は,CNTF投与群では対照群に比して有意に減少した.(4)また患者視床のventroposterior核の生存ニューロン数は,CNTF投与群では対照群に比して有意に多かった.(5)これらの空間認知能障害及び組織学的障害の程度は,CNTF投与量に依存して改善された.したがって,虚血脳に対するCNTFのニューロン保護作用により,梗塞面積の縮小と視床障害が軽減され,空間認知能の改善が得られることが示された.今後は,他の神経保護作用を有する物質を投与し,その効果を行動実験及び組織学的に検討していく予定である.ラット中大脳動脈閉塞モデルでは,患者脳での梗塞巣とともに軸策障害によるマイネルト核Cholineacetyltransferase陽性ニューロンの減少や視床障害がみられる.そして,虚血後4週目までモリス水迷路学習にて,空間認知能の障害が持続することが明らかになった.虚血脳に対して,神経栄養因子がどのような作用を有するか研究することは臨床例における脳血管性痴呆の治療を考えるに当たり重要である.そこで本モデルに対して毛様体神経栄養因子(Ciliary Neurotrophic Factor:CNTF)を脳室内に持続注入(虚血直後より28日目迄)することにより,モリス水迷路学習による空間認知障害及び組織学的所見がどのように変化するか検討した.その結果,(1)虚血後2及び4週目に行った水迷路学習によるプラットホームへの到達時間は,CNTF投与群ではvehicleを脳室内に注入した対照群に比して有意に短縮した.(2)行動実験終了後(虚血後4週)の大脳皮質の梗塞範囲は,CNTF投与群では対照群に比して有意に縮小した.(3)患者視床の萎縮率は,CNTF投与群では対照群に比して有意に減少した.(4)また患者視床のventroposterior核の生存ニューロン数は,CNTF投与群では対照群に比して有意に多かった.(5)これらの空間認知能障害及び組織学的障害の程度は,CNTF投与量に依存して改善された.したがって,虚血脳に対するCNTFのニューロン保護作用により,梗塞面積の縮小と視床障害が軽減され,空間認知能の改善が得られることが示された.今後は,他の神経保護作用を有する物質を投与し,その効果を行動実験及び組織学的に検討していく予定である.ラット中大脳動脈閉塞モデルでは、患側脳では軸索障害による視床萎縮およびマイネルト核の神経細胞が減少し、術後4週目までモリス水迷路試験にて、空間認知能の障害が持続することが確認された。そこでニューロンの突起伸展・生存および機能維持に関与するといわれる塩基好性線維芽細胞成長因子(basic fibroblast growth factor=bFGF)を、埋め込み式の持続注入ポンプを用いて脳室内に注入(虚血直前より虚血後7日目まで240ng/day)することにより、モリス水迷路試験による空間認知能障害および組織学的変化がどのように変化するか検討した。その結果、対照としたvehicle投与群に比して、(1)2週目のモリス水迷路試験にるプラットホームへの到達時間は、bFGF投与群(n=6)では1日目:90±1,2日目;73±15,3日目;39±9,4日目;33±11と対照群(n=6)の90±1,82±7,52±11,56±13に比して、短かかった。(2)術後8週後の脳の組織学的所見では、梗塞範囲(患側半球面積/非患側面積)は、bFGF投与群82.6±2.5%、対照群84.0±3.6%と両群に差はなかったが、視床面積比(患側視床面積/非患側視床面積)およびマイネルト核ChAT(choline acetyitransferase)陽性細胞数比(患側細胞数/非患側細胞数)は、bFGF投与群では、87.4±27%および85.2±2.3%であるのに対し、対照群では77.1±5.5%および71.9±5.6%であり、bGFG投与群にて、視床およびマイネルト核における組織学的変化は軽減された。したがって、虚血脳に対するbFGFの脳保護作用により、軸索損傷による視床およびマイネルト核の損傷が軽減され、空間認知能障害の改善が得られることが示された。今後は、bFGFの投与機関の延長を図り、その効果を検討するとともに、他の神経栄養・保護作用を有する物質を、術後長期間脳室内投与し、その効果を、行動実験および組織学的手法を用いて検討していく計画である。

ラット中大脳動脈閉塞モデルでは,患側脳での梗塞巣とともに軸索障害による視床障害がみられる.また,空間認知能などの脳高次機能の障害が出現し,長期間持続することが知られている.虚血脳に対して,神経栄養因子がどのような作用を有するか研究することは重要である.そこで本モデルに対して毛様体神経栄養因子(Ciliary Neurotrophic Factor:CNTF)を脳室内に持続注入(虚血直後より28日目迄)することにより,モリス水迷路学習による空間認知能障害及び組織学的所見がどのように変化するか検討した.その結果,(1)虚血後2及び4週目に行った水迷路学習によるプラットホームへの到達時間は,CNTF投与群ではvehicleを脳室内に注入した対照群に比して有意に短縮した.(2)行動実験終了後(虚血後4週)の大脳皮質の梗塞範囲は,CNTF投与群では対照群に比して有意に縮小した.(3)患側視床の萎縮率は,CNTF投与群では対照群に比して有意に減少した.(4)また患側視床のventroposterior核の生存ニューロン数は,CNTF投与群では対照群に比して有意に多かった.(5)これらの空間認知能障害及び組織学的障害の程度は,CNTF投与量に依存して改善された.したがって,虚血脳に対するCNTFのニューロン保護作用により,梗塞面積の縮小と視床障害が軽減され,空間認知能の改善が得られることが示された.今後は,他の神経保護作用を有する物質を投与し,その効果を行動実験及び組織学的に検討していく予定である.
ポスト育児期における女性の再就職の趨勢とワーク・ライフ・バランスに関する研究

ポスト育児期の女性の再就職は、子どもが就学する前の比較的早期におこなわれていることも少なくない。本研究の分析では、そうした比較的早期のパートタイムでの再就職は、女性のメンタルヘルスを悪化させており、パートタイムでの比較的早期の再就職が女性のワーク・ライフ・バランスを達成するうえで、必ずしも効果的ではない可能性が示唆された。また、ポスト育児期の女性のワーク・ライフ・バランスに関する日本と韓国の比較研究からは、非正規雇用の位置づけや母親役割への期待などの、労働市場の構造や社会規範が、女性のワーク・ライフ・バランスに関連していることが明らかになった。平成21年度は、ポスト育児期の女性のワーク・ライフ・バランスに対する就業キャリアのインパクトを分析するにあたっての、分析モデルの構築および分析手法の検討を中心におこなった。就業キャリアを把握すること、また、それがワーク・ライフ・バランスに与える影響を分析するためには、パネルデータを用いることが必要となる。そのため平成21年度においては、パネルデータを分析するための手法に精通し、その手法を用いた分析モデルの構築につとめた。パネルデータ分析の手法を学ぶにあたっては、ICPSR(Interuniversity Consortium for Political and Social Research)が主催するパネルデータ分析に関するインテンシブなワークショップ(2009年6月29日7月3日於・ミシガン大学)に参加し、最新の分析手法やパネルデータ分析の最近の動向を学んだ。分析手法の検討および分析モデルの構築を行いながら、いくつかの分析モデルに基づいて、女性の就業とワーク・ライフ・バランスに関する実際のデータ分析を進めた。そのひとつは、女性の就業キャリアをとらえる前提となる、育児期の女性の就業の規定要因の分析であり、もうひとつは、ポスト育児期の前のライフステージとなる、育児期の女性の就業とワーク・ライフ・バランスとの関連についての分析である。前者については、日本では高学歴を取得することが必ずしも女性の就業を促進する効果を持たないこと、またその背後に日本の短時間労働市場が、高学歴女性に魅力的でないという要因が存在することが推察された。後者の分析では、育児期のパートタイム就業が女性の心理状態にネガティブな効果を持ちうることが示唆された。これらの分析の中間報告を海外および国内の学会において行い、海外および国内の研究者からコメントを得、分析モデル・分析手法の精緻化に努めた。平成22年度は、昨年度に検討を加えた分析モデルおよび分析手法にのっとって、日本の女性のワーク・ライフ・バランスに対する就業キャリアのインパクトについてのデータ分析をおこない、その研究発表をおこなった。主に用いたデータは、公益財団法人家計経済研究所が1993年以来毎年実施している「消費生活に関するパネル調査」である。主な分析結果は以下の通りである。1)末子が6歳以下のライフステージにおいてパートタイム就業している女性は、専業主婦の女性に比べてメンタルヘルスの状態がよくない、2)末子6歳以下のライフステージにおける、パートタイムでの再就職は、女性のメンタルヘルスを悪化させる。こうした分析結果は、女性の非正規雇用が増加傾向にある近年の雇用状況をふまえたとき、子どもをもつ女性のワーク・ライフ・バランスが難しさを増しつつあることを示唆している。同時に、子どもがある程度成長した段階で、主としてパートタイムで再就職するという女性の就業キャリアが多数派であるなかで、本研究の分析結果は、パートタイムでの比較的早期の再就職が女性のワーク・ライフ・バランスを達成していくうえで必ずしも効果的ではない可能性を示唆している。平成22年度においては、以上のような研究成果を国内外の学会にて発表し、海外および国内の多様な研究者らからコメントを得、さらなる研究の展開についての示唆を得た。平成24年度においては、これまでの日本におけるデータ分析の結果をふまえ、ポスト育児期(における女性のワーク・ライフ・バランスについての国際比較研究をおこなった。国際比較研究をおこなうことによって、労働市場の構造、政策体系、社会規範などの要因と、女性のワーク・ライフ・バランスの関連が明らかにできると考えられる。比較に用いたデータは、第2回全国家族調査(NFRJ03)と2003年韓国家族調査(KNFS03)である。日本および韓国のデータ分析の結果、以下のようなことが明らかになった。第一に、ポスト育児期における女性の「家族内の負担感」は日本では就業形態によって差異はみられなかったが、韓国では専業主婦と比較して非正規雇用者に高い傾向がみられた。第二に、韓国では夫の積極的な家事参加が女性の良好なメンタルヘルスと関連すると同時に、夫の情緒的サポートが、女性が感じる家族内での負担感がメンタルヘルスへ与えるネガティブな影響を緩衝する効果をもつことが明らかになった。一方で日本では、こうした効果のいずれも見られなかった。こうした結果には、韓国においては子どもの教育期にあたるポスト育児期に、「子どものよりよい教育達成を実現する」母としての役割が非常に強く期待されていること、非正規雇用者が不利な立場におかれる韓国の労働市場の構造が関連していると推察された。

以上の分析結果から、女性のワーク・ライフ・バランスは、その社会特有の労働市場の構造や教育制度、社会規範が関連していることが明らかになった。こうした24年度のデータ分析から得られた知見、およびこれまでの日本のデータ分析の知見をもとに、研究全体の総括をおこなった。24年度が最終年度であるため、記入しない。
分子疫学アプローチによるジクロロメタンの代謝と遺伝子影響に関する研究

本研究の研究計画に対し,慶應義塾大学医学部倫理委員会の承認を得たのち,研究を開始した.本年度は,ジクロロメタン(DCM)曝露作業者における疫学調査を実施し,その評価を行った.(1)曝露指標の有用性評価:2年間にわたって繰り返しDCM個人曝露濃度(DCMexp)および尿中ジクロロメタン濃度(DCMu)をGC-MS法により測定し,計128データを得た.この両指標の回帰直線は,(DCMu)=0.004x(DCMexp)+0.02(回帰係数のP値<0.001)であった.この場合の曝露濃度50ppmに相当するDCMuは0.2mg/Lと推定される.また,両指標に加えて血液中ジクロロメタン濃度(DCMb)を測定することのできた78データについて曝露指標間の関係を検討したところ,(DCMb)=0.013x(DCMexp)+0.02(P値<0.001),曝露濃度50ppmに相当するDCMbは0.65mg/Lと推定された.以上から,DCMb, DCMuとも,DCM曝露の生物学的曝露指標として有用であると示唆された.(2)遺伝子多型を考慮した血液中ホルムアルデヒド濃度(HCHOb)への影響:上記曝露指標に加え,HCHOb測定ならびにGSTT1遺伝子多型測定を行った39データで,GSTT1遺伝子多型がDCM曝露とHCHOb濃度との関係に与える影響を検討した.39名中GSTT1(+)が24名,(-)が15名で,両群のDCM曝露に差はなかった(30ppm).HCHOb濃度も,GSTT1(+)群0.97mg/L, GSTT1(-)群1.52mg/Lで有意な差は認められなかった.DCMexpとGSTT1多型を説明変数とした重回帰分析によっても有意な説明変数とはならなかった.以上から,本曝露濃度レベルにおいては,GSTT1+群のHCHOb濃度は,GSTT1-群と比較で有意な差はないと考えられる.本研究の研究計画に対し,慶應義塾大学医学部倫理委員会の承認を得たのち,研究を開始した.本年度は,曝露評価方法の確立と,ジクロロメタン曝露作業者における疫学調査の一部を実施した.(1)曝露評価方法の確立ジクロロメタン個人曝露,尿中ジクロロメタン測定法に加え,血液中ジクロロメタンおよびGSTT1系代謝産物であるホルムアルデヒド測定法の確立を行った.GC-MS法により,いずれも高感度に測定可能であった.また,GSTT1遺伝子多型に関するPCR分析条件の確立を行った.(2)ジクロロメタン曝露作業者における疫学調査(曝露評価,健康影響評価)計画書の記載に従って作業者一人一人からインフォームド・コンセントを得た後,ジクロロメタンの曝露濃度測定,血液中・尿中濃度測定,ホルムアルデヒドの血液中・尿中濃度測定,GSTT1遺伝子多型測定,血液中Hb-CO濃度測定,自覚症状調査を行った.今年度の調査参加者は39名で,そのうちGSTT1(+)が24名,(-)が15名であった.曝露濃度の経時変化を測定したところ,作業によっては許容濃度を2倍以上超える気中濃度になっていることが明らかになった(呼吸保護具着用).血液中ジクロロメタン濃度と尿中ジクロロメタン濃度とは,良い相関関係を示した(r=0.93).個人曝露濃度と生体内ジクロロメタン濃度との関係,およびGSTT1遺伝子多型をふまえた高濃度ジクロロメタン曝露と生体内ホルムアルデヒド濃度との関係については,呼吸保護具着用の有無など詳細な作業条件との関連をふまえ,かつさらに対象サンプル数を増やしてから評価を行う.本研究の研究計画に対し,慶應義塾大学医学部倫理委員会の承認を得たのち,研究を開始した.本年度は,ジクロロメタン(DCM)曝露作業者における疫学調査を実施し,その評価を行った.(1)曝露指標の有用性評価:2年間にわたって繰り返しDCM個人曝露濃度(DCMexp)および尿中ジクロロメタン濃度(DCMu)をGC-MS法により測定し,計128データを得た.この両指標の回帰直線は,(DCMu)=0.004x(DCMexp)+0.02(回帰係数のP値<0.001)であった.この場合の曝露濃度50ppmに相当するDCMuは0.2mg/Lと推定される.また,両指標に加えて血液中ジクロロメタン濃度(DCMb)を測定することのできた78データについて曝露指標間の関係を検討したところ,(DCMb)=0.013x(DCMexp)+0.02(P値<0.001),曝露濃度50ppmに相当するDCMbは0.65mg/Lと推定された.以上から,DCMb, DCMuとも,DCM曝露の生物学的曝露指標として有用であると示唆された.(2)遺伝子多型を考慮した血液中ホルムアルデヒド濃度(HCHOb)への影響:上記曝露指標に加え,HCHOb測定ならびにGSTT1遺伝子多型測定を行った39データで,GSTT1遺伝子多型がDCM曝露とHCHOb濃度との関係に与える影響を検討した.39名中GSTT1(+)が24名,(-)が15名で,両群のDCM曝露に差はなかった(30ppm).HCHOb濃度も,GSTT1(+)群0.97mg/L, GSTT

1(-)群1.52mg/Lで有意な差は認められなかった.DCMexpとGSTT1多型を説明変数とした重回帰分析によっても有意な説明変数とはならなかった.以上から,本曝露濃度レベルにおいては,GSTT1+群のHCHOb濃度は,GSTT1-群と比較で有意な差はないと考えられる.
小脳橋角部手術操作による蝸牛神経損傷の防止策の探求

小脳橋角部における手術侵襲に対する蝸牛神経の反応を電気生理学的、組織学的に検討した。実験には、雑種成犬20頭を用いた。動脈瘤手術用クリップを加工し、これを蝸牛神経に静かにかけることによって蝸牛神経の直径を50%から100%まで段階的に圧迫した。5分間の圧迫負荷後、各動物を2カ月から6カ月間生存させた。その間、聴性脳幹反応を継時的に記録し最終的に動物を灌流固定し側頭骨を組織学的に検索した。その結果、この実験モデルにおいては、蝸牛、蝸牛神経の栄養血管である内耳動脈系には閉塞所見を認めず、蝸牛神経のみに選択的な神経損傷が生じていた。このような実験モデルを蝸牛神経において作成することができたのは本研究がはじめてである。蝸牛神経の被圧迫部には空胞変性、脱随、断裂等の所見が観察されたが、蝸牛神経に対する圧迫の効果は被圧迫部にとどまらず、末梢方向にも進展することが分かった。すなわち、小脳橋角部における脱随、神経変性が末梢側に向かって逆行性に進展しており、これらの組織学的変化と蝸牛神経の圧迫の程度との間には相関関係があった。以上のような変化は50%程度の圧迫でも観察されたことから、蝸牛神経の手術侵襲に対する脆弱性が確認された。また蝸牛神経の圧迫では、神経の変性は蝸牛神経の中心部の線維に限局して生じることが分かった。このような蝸牛神経変性の形態はこれまでに報告されておらず新知見であると言える。本実験モデルでは、一定の蝸牛神経を再現性よく作成することができるので手術侵襲に対する蝸牛神経の反応を詳細に検討することができるのみならず、それに対する対策(たとえば種々の薬剤の投与など)の効果を検討する際にも有用であると考えられた。
糸状菌の休眠二次代謝系の覚醒物質の開発

微生物の二次代謝産物には、医農薬を含む生物活性物質などの有用化合物が多く知られている。これを支える多様な二次代謝系研究には広範な微生物種の探索研究も重要であるが、通常は発現していない潜在的な二次代謝系を人為的に発現させることも重要である。近年、糸状菌の多くの二次代謝系の発現はエピジェネティック抑制を受けていることが判明してきた。そこで、本研究では、遺伝子のエピジェネティクス発現制御に関わるサーチュイン(糸状菌由来)の阻害機能を持つ化合物を探索・精製し、汎用型の二次代謝系発現誘引物質(糸状菌用)として利用する。
長水槽及び角水槽に於ける方向スペクトル波の造波および解析法の向上

短波項不規則波としての海洋波浪中での浮体の応答を精度良く推定できる事は耐波性能を評価する上での基本である。その為には方向スペクトル波自身の性質を把握するとともに、その造波・解析方法を確立せねばならない。海洋波浪は方向スペクトルを用いてほぼ表現出きる。従って線型な現象であれば方向スペクトル波中での運動、漂流力などに関連した耐波性能は既存の理論でほぼ推定可能である事が本学で開発した方向スペクトル造波機を使用して可成り確認されている。しかしながら波浪中の応答に非線型性が予想されるものについては未検討であったし方向スペクトル形状の任意制御が完成されているわけでもなかった。また本学の造波機では造波可能な方向スペクトル波の主方向は、水槽長手方向に限られており、任意の主方向の方向スペクトル波の造波可能性の検討はなされていない。本研究は長水槽で、方向スペクトル波が造波可能であるという本学の水槽の特徴を生かして、方向スペクトル波の造波を実験により評価するとともに、側壁反射影響を考慮した陽的な数値シミュレーションとも比較し、発生法および計測法の改善をはかったものである。数値シミュレーションとしては振動特異点による波と鏡像を組み合わせた陽的なもので、指向性の検討により定在波発生の抑制、希望する方向分布を実現させる事が可能となった。更に実験水槽でも使用可能な小型ブイを開発し方向スペクトル解析に使用した他実海域実験も実施し、模型船の運動から出会い方向波スペクトルを推定する方法も検討し、方向スペクトル波の特性、希望する方向スペクトル波の造波方法をほぼ確立出来た。なお方向波も含む波浪データについての調査も行った。短波頂不規則波としての海洋波浪中での浮体の応答を精度良く推定できる事は耐波性能を評価する上での基本である。しかしながら波浪中の応答に非線型性が予想されるものについては未検討である。本研究は長水槽で、方向スペクトル波が造波可能であるという本学の水槽の特徴を生かして、方向スペクトル波中での非線型造波、斜め主方向の造波を実験で評価するとともに、数値シミュレーションと比較し、発生法および計測法の改善をはかるのが目的である。本年は、方向スペクトル波中の実験が基本であるので、本学の方向スペクトル造波機による方向スペクトル波の発生法及び計測波の解析法に沿って、数値シミュレーションプログラムを開発し、先ず線形造波上の問題点について検討し、特に側壁反射による造波の限界を探った。また造波機アレイの指向性の改善法の検討も行なった。次に流速計測も含めて実際の造波計測に基づき、波傾斜スペクトル、波高、波向きの分布形状等について詳細に調べると共に、シミュレーション計算とも比較した。これらにより線形現象の、側壁影響の有り無しを含めた、評価を行った。前年度、線形現象について総合的に検討した結果を踏まえて、希望する波浪状態(方向スペクトルおよび統計量)を実現する為の分割造波機の制御の方法、および発生波を精度良く計測する方法について実験およびシミュレーションの両面から検討した。特に大波高の場合は側壁影響による定在波の問題が無視出来なくなると考えられるのでその発生を抑制する方法についても理論およびシミュレーションにより検討した。

その為に位相差も含めた造波機の動きをフーリエ変換することにより得られる指向性と造波機の動き特異点で表現して実際の波動場から求めた指向性とを比較することにより定在波の発生を抑制する手法、希望する方向分布を実現する手法について検討した結果造波機の振幅を場所により変化させる事で対応が可能である事が分かった。なお反射を考慮しない場合は角水槽での造波に対応する。大振幅で砕波が生ずる場合は従来型の波高計は使用できないので前年度整備した高速ビデオシステムと画像処理システムを活用した。更に本研究課題と関連して実験水槽でも使用可能な小形加速度センサーなどを搭載した小形方向波浪ブイを作成し計測し造波した波の特性の検討に供した。また角水槽での実験の代わりに実海域計測実験も実施した。以上の研究結果方向スペクトル波の特性、望む方向スペクトル波の造波方法がほぼ確立できたと考えられる。
肝内胆管癌におけるIL-32-Gankyrin axisを介した癌進展機序の解明

肝内胆管癌は再発率が高く、化学療法の効果があまり期待できない事が多い。この原因のひとつとして、癌幹細胞が重要な役割をはたすと言われている。我々はこの癌幹細胞の維持にGankyrinという物質が関連しているということを以前の研究で見出したが、これを調節する因子は今のところわかっていない。そこで、最近癌との関連が注目されているIL-32という物質に着目した。これはよくGankryinと似た働きをしており、Gankyrinの働きを調節している可能性を考えている。よって、本研究の目的ははGankryinを調節する因子としてのIL-32の働きを明らかにし、今後の治療の標的となりうるかを検討する事である。