hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
点状線源によるPET装置の新しいQC・QAとトレーサビリティ向上

本研究は、トレーサブルな点状線源を用いる新しい定量性評価・校正法を開発し、PET装置の定量性評価・校正の利便性・信頼性を格段に向上させ、PETの定量性を最大限に生かした研究を可能とする基盤整備に資することを目的とする。本年度の成果は以下の通りである。(1)^<22>Na点状線源の利用において、同時放出されるγ線が定量性評価・校正に与える影響を、新たに構築した理論モデルを用い定量的に評価した結果を発表(T.Hasegawa etal.Phys Med Biol 56:6031-45 2011)、提案手法の重要な理論的基盤を得た。(2)Monte Carloシミュレーション法と医学物理学的な洞察に基づき、バックグランドγ線の影響を受けない^<68>Ge/^<68>Ga点状線源の特性を明らかにした結果を発表(T.Hasegawa etal.IEEE Trans Nucl Sci 59:24-92012)。(3)試作^<22>Na点状線源を用い、臨床用PET装置、PET/CT装置、研究用小動物PET装置を対象に提案手法の有効性の検証を進めた(IEEE Medical Imaging Conference,医学物理学会、核医学会他で発表)。(4)本研究を関西から東北まで計9施設の共同研究へと展開した。平成24年度以降も本研究をさらに展開する予定である。
プラズマ／氷界面反応場の創製

地球上空や宇宙環境等の低温極限環境では、電磁波や荷電粒子に曝された氷の表面において多様な励起種・反応経路が一体となった複雑な不均一反応場が形成され、大気・宇宙環境に大きな影響を及ぼす。本研究ではそのような低温極限環境で進行する化学反応の特異性の解明を目的に、そのモデル反応場として電磁波や高エネルギーな荷電粒子・励起種が混在した状態であるプラズマを氷と共存させたプラズマ/氷界面に着目し、その体系的な理解を目指す。数Kから273 K(水の融点)に至る氷点下温度領域において網羅的に温度を制御しながら、prebioticな有機分子の合成や振動分光法による界面反応場の診断を行い系統的に研究を進めていく。
RFによる反転磁気シアー形成の研究

本研究の目的は、電子サイクロトロン(EC)波によって局所的な電流駆動をおこないプラズマ中の電流分布を制御して,プラズマの輸送現象,磁気流体不安定性を制御する可能性を調べることである。アンテナの集光性を高くすれば、入射するEC波電力(89GHz、200kW)の吸収領域を狭い範囲に特定することが可能である。そのため,89GHzのマイクロ波に対して、集光性が高く、入射角度を広い範囲で設定可能なアンテナが必要となる。そこで、この目的にかなったアンテナおよびアンテナの駆動機構を制作した。このアンテナによって,89GHzのマイクロ波ビームをプラズマ断面(半径200mm)に比べて十分小さな領域に集光できた。マイクロ波を入射することによって,プラズマ中に電流が駆動されることをループ電圧の変化から確認することが出来た。この電流の大きさは,マイクロ波を入射する角度に依存しており,さらに,入射方向を逆にした場合には,駆動される電流の方向も逆転することが分かった。駆動された局所的電流の値は10kA程度であり,プラズマ断面にわたる全電流値100kAの10%であるが,プラズマの非常に狭い領域に駆動されていることによって,局所的な磁場配位を変化させていることは以下の事実によって確認できた。すなわち,磁気軸上にオーム電流と逆方向に電流駆動することによって,鋸歯状不安定性を抑制することができた。これは,逆方向の電流駆動によって,中心部の電流密度が減少し中心部の安定係数を増大したためと考えられる。このようにして,局所的RF電流駆動による,プラズマ制御の有効性が確認された。本研究の目的は、電子サイクロトロン(EC)波によって局所的な電流駆動をおこない定常的な反転磁気シア-を生成することである。そのために、プラズマの周辺に近い領域でRF電流駆動を行う必要がある。入射するEC波電力は現有の89GHz、200kWのジャイロトロンによって供給する。アンテナの集光性を高くすれば、トロイダル磁場強度を設定するだけでなく、EC波の入射方向をポロイダル面内で調整することによっても、吸収領域を狭い範囲に特定することが可能である。EC電流駆動においては、高速電子のドップラー効果、相対論効果によって、駆動領域、駆動効率とも、入射されたEC波の入射角に大きく依存する。以上のことより、研究を遂行するためには、89GHzのマイクロ波に対して、集光性が高く、ポロイダル面、トロイダル面双方について入射角を広い範囲で設定可能なアンテナが必要となる。また、実験を効率よく行うためには、入射角の設定を遠隔で行うのが望ましい。このアンテナによって,89GHzのマイクロ波ビームを15mm×15mmの太さに集光することが出来た。この太さはプラズマ断面(半径200mm)に比べて十分小さいので局所的な電流駆動の目的に適っている。また,入射角は水平方向±10度,垂直方向±5度の範囲で可動である。従って,プラズマ断面の任意の位置にマイクロ波ビームを集光させることが可能である。このように,今回制作したアンテナが,研究の目的に適ったものであることを確認した。98年度はこのシステムを用いて,研究を遂行する。そのため, 89GHzのマイクロ波に対して、集光性が高く、入射角度を広い範囲で設定可能なアンテナが必要となる。

このアンテナによって,89GHzのマイクロ波ビームをプラズマ断面(半径200mm)に比べて十分小さな領域に集光できた。マイクロ波を入射することによって,プラズマ中に電流が駆動されることをループ電圧の変化から確認することが出来た。この電流の大きさは,マイクロ波を入射する角度に依存しており,さらに,入射方向を逆にした場合には,駆動される電流の方向も逆転することが分かった。駆動された局所的電流の値は10kA程度であり,プラズマ断面にわたる全電流値100kAの10%であるが,プラズマの非常に狭い領域に駆動されていることによって,局所的な磁場配位を変化させていることは以下の事実によって確認できた。すなわち,磁気軸上にオーム電流と逆方向に電流駆動することによって,鋸歯状不安定性を抑制することができた。これは,逆方向の電流駆動によって,中心部の電流密度が減少し中心部の安定係数を増大したためと考えられる。このようにして,局所的RF電流駆動による,プラズマ制御の有効性が確認された。
転写制御遺伝子群の発癌への関与

各班員はそれぞれの実験系を用いて、発癌に関与する転写遺伝子群の作用機構を解明し、これに関わる他の遺伝子群を数多く同定した。またこれらの遺伝子群の癌化における構造異常検索のための実験系の確立に着実な成果をあげた。即ち、中別府は、核内がん遺伝子fosBの産物の一つである△FosBがサイクリンEとそのパートナーであるCDK2の発現をmRNA安定化によって増加させ、細胞増殖を引き起こすことを見いだした。佐藤は、がん抑制遺伝子WT1が細胞のG1/S移行を阻害し、またEC細胞の分化に抑制的に働き、血球系幹細胞と急性白血病細胞で異常発現していることを見いだした。松田はがん遺伝子c-erbB-2の発現調節に関与すると思われる転写因子様の蛋白質のcDNA2個をサウスウェスタン法によってクローニングした。一個はZink fingerを15個含む転写因子様蛋白質をコードし、今一個は細胞増殖抑制遺伝子btg1と相同性を示し、核移行シグナルと、PQの繰り返しを含むもので、これ自身、導入細胞の増殖を抑制した。森下は白血病原因遺伝子EVI-1の持つ2個のDNA結合領域の結合配列特異性を詳細に検討し、転写の活性化と抑制の両側面にそれぞれ関与していることを明らかにした。さらにこの蛋白質によって発現制御を受ける遺伝子の同定を進めている。恒吉は軟部悪性腫瘍(肉腫)における遺伝子構造異常を検索するためにホルマリン固定パラフィン包埋標本からの標的DNAの効率よいPCR増幅条件の検討を行ない、PCR-SSCP法によってすでに2例のp53点突然変異を同定している。またこれらの異常と、病理学的知見との相関に関して多くの知見を得ている。林は遺伝子構造異常の大規模検索法として、ポストラベル法による蛍光標識PCR-SSCP法の開発を行い、従来法の欠点であった蛍光標識プライマーの合成を経由しない実験法を確立した。
地域在住高齢者のQOL充実へのインフォーマルサポートの活用に関する研究

2013年(B島51名、C島11名)、2014年(D市市街地51名、過疎地区54名)、QOL得点はB島・C島、過疎地区、市街地と高くなった。インフォーマルサポートは老人会等より家族や親戚等からのサポートが多く、自分でも助けていた。2015年(QOL高群40名、低群32名)、4地域共に民生委員や駐在員より家族、隣近所、親戚からのインフォーマルサポートが多く、特に隣近所との手段的サポート(野菜のやり取り等)の授受が多くみられ、友人からの心理的サポートに群間の有意差がみられた。地域在住高齢者におけるQOL充実のためにはインフォーマルサポートの継続の重要性が示唆された。フォーマルサポートに格差がある離島に在住する高齢者のみならず地域在住高齢者のQOLの充実へのインフォーマルサポートの有効性の可能性の示唆を得ることをねらいとして、B島・C島在住の65歳以上の高齢者のQOLとインフォーマルサポートの状況を平成25年9月平成26年2月、質問紙を用いて面接調査した。B島51名(男性18名、女性33名)、65歳から88歳、平均77.2歳、配偶者と二人暮らし23名、子どもと同居11名、独居8名、配偶者と子どもと同居6名、中学卒38名、小学卒13名、全員仏教徒、QOL得点は2.154.04点、平均3.20点、老研式活動能力指数は113点、平均8.9点、相談や緊急時対応する人がいる48名、介護保険の認定は8名で電動車いす6名、デイサービス・訪問リハビリ1名、フォーマルサポートは510点、平均7.2点、インフォーマルサポートを老人会等から受けた49.0%、自分が助けた39.2%、家族等から受けた74.5%、自分が助けた56.9%であった。C島は11名(男性5名、女性6名)、71歳から85歳、平均77.5歳、配偶者と子どもと同居4名、子どもと同居3名、配偶者と二人暮らし2名、独居2名、中学卒9名、小学卒2名、全員カトリック教徒、QOL得点は2.543.85点、平均3.16点、老研式活動能力指数は312点、平均7.8点、相談や緊急時対応する人がいる11名、介護保険の認定は0名、フォーマルサポートは68点、平均6.7点、インフォーマルサポートを老人会等から受けた45.5%、自分が助けた45.5%、家族等から受けた72.7%、自分が助けた63.6%であった。QOL得点はB島、C島で差は見られなかった。インフォーマルサポートは老人会等よりも家族や親戚等から受けることが多く、自分でも助けていた。フォーマルサポートの差は公的機関の有無によると思われる。フォーマルサポートに格差がある離島に在住する高齢者のみならず地域在住高齢者のQOLの充実へのインフォーマルサポートの有効性の可能性の示唆を得ることをねらいとして、D市(市街地・過疎地区)在住の65歳以上の高齢者のQOLとインフォーマルサポートの状況を平成26年8月平成27年3月、質問紙を用いて面接調査した。D市市街地51名(男性17名、女性34名)、65歳から89歳、平均76.0歳、配偶者と二人暮らし15名、子どもと同居13名、独居7名、配偶者と子どもと同居14名、小学校卒2名、中学卒7名、高校卒27名、短大以上卒12名、仏教徒45名、QOL得点は2.314.69点、平均3.76点、老研式活動能力指数は813点、平均11.5点、相談や緊急時対応する人がいる46名、介護保険の認定は1名でサービスは受けていなかった。フォーマルサポートは59点、平均6.4点、インフォーマルサポートを老人会等から受けた21.6%、自分が助けた29.4%、家族等から受けた64.7%、自分が助けた70.6%であった。D市過疎地区は54名(男性25名、女性29名)、65歳から85歳、平均74.1歳、配偶者と二人暮らし20名、子どもと同居7名、独居5名、配偶者と子どもと同居19名、小学校卒4名、中学卒34名、高校卒12名、短大以上卒4名、仏教徒46名、QOL得点は2.774.81点、平均3.68点、老研式活動能力指数は813点、平均11.4点、相談や緊急時対応する人がいる46名、介護保険の認定は1名でサービスは受けていなかった。フォーマルサポートは510点、平均6.6点、インフォーマルサポートを老人会等から受けた22.2%、自分が助けた38.9%、家族等から受けた61.1%、自分が助けた72.2%であった。QOL得点は市街地と過疎地区で差が見られた。フォーマルサポートの差は社会福祉協議会によるサロン参加者数が影響していると思われる。地域在住高齢者のQOLの充実へのインフォーマルサポートの有効性の示唆を得ることを目的に、B島・C島・D市2地区在住高齢者のQOL得点高群と低群に、平成27年10月平成28年2月、質問紙によりインフォーマルサポートの状況を面接調査した。QOL得点は5点満点で高群

3.194.69点(平均3.94点)、低群2.543.42点(平均3.01点)であった。高群は40名、平均76.2歳、低群は32名、平均78.9歳、組織参加は高群は老人会40%、班活動27.5%、ボランティア15.5%、趣味の会25%、低群は老人会37.5%、班活動25%、ボランティア9.4%、趣味の会15.6%であった。心理的サポートを受けたは高群は民生委員15%、駐在員12.5%、家族35%、隣近所25%、親戚25%、友人40%、仲間25%、低群は民生委員6.3%、駐在員9.4%、家族46.9%、隣近所31.3%、親戚25%、友人15.6%、仲間9.4%、自分の提供は高群は民生委員5%、駐在員7.5%、家族37.5%、隣近所27.5%、親戚37.5%、友人40%、仲間27.5%、低群は駐在員3.1%、家族25%、隣近所25%、親戚18.8%、友人18.8%、仲間9.4%であった。手段的サポートを受けたは高群は民生委員15%、駐在員10%、家族42.5%、隣近所70%、親戚52.5%、友人40%、仲間22.5%、低群は民生委員9.4%、駐在員3.1%、家族50%、隣近所62.5%、親戚59.4%、友人34.4%、仲間21.9%、自分の提供は高群は民生委員5%、駐在員5%、家族35%、隣近所67.5%、親戚47.5%、友人42.5%、仲間30%、低群は家族43.8%、隣近所56.3%、親戚40.6%、友人25%、仲間15.6%であった。インフォーマルサポートの高齢者の生活への影響は高群45%、低群46.9%が助かるであった。QOL高群、低群共に民生委員や駐在員からのサポートより家族、隣近所、親戚からが多く、特に隣近所との手段的サポートの授受が多かった。これは全地域で見られ、地域在住高齢者にとってインフォーマルサポートは必要かつ大事なことである。2013年(B島51名、C島11名)、2014年(D市市街地51名、過疎地区54名)、QOL得点はB島・C島、過疎地区、市街地と高くなった。インフォーマルサポートは老人会等より家族や親戚等からのサポートが多く、自分でも助けていた。2015年(QOL高群40名、低群32名)、4地域共に民生委員や駐在員より家族、隣近所、親戚からのインフォーマルサポートが多く、特に隣近所との手段的サポート(野菜のやり取り等)の授受が多くみられ、友人からの心理的サポートに群間の有意差がみられた。地域在住高齢者におけるQOL充実のためにはインフォーマルサポートの継続の重要性が示唆された。当初、D市在住の65歳以上の男女70名(市街地35名、過疎地区35名)を予定していた。各家庭を訪問しての調査は断られることも多かったが、老人会や役場のクラブ活動等、高齢者が集まっていることが多い機会を捕らえて訪問するようにしたところ、全体では105名に調査を実施することができた。老年看護学平成25年度に調査したB島・C島、平成26年度に調査したD市の高齢者でQOL得点が高かった人各10名合計30名、低かった人各10名合計30名を対象に、組織等や家族・仲間等からの心理的サポートや手段的サポートの授受状況をインタビューガイドを用いた面接による調査を実施し、明らかにする。B島の調査は順調に実施でき予定通りであったが、C島在住高齢者は全数が少なかったため、全数調査に切り替えた。当初平成27年度に国際学会1つに成果発表をする予定にしていたが、2つの国際学会で研究成果を発表することにしたため、学会参加費や旅費が必要になった。離島と都市部の比較をするために、都市部であるC市在住高齢者を対象に、B島・C島で行った調査を実施する。2015年9月8日11日、イタリアのロディで開催される第19回国際農村医学会学術集会への参加費および旅費として約45万円の支出を予定している。調査対象者数が予定より減少したため、人件費・謝金の支出額が減少した。昨年度調査を行ったB島、C島の区長さんや関係者に結果報告に行く予定である。
チタン含有酸化物材料のナノ構造・形態制御

SrTiO_3(STOと略称)系熱電変換材料のエネルギー変換効率をさらに上げるため、組成・構造・組織が制御されたナノセラミックスおよびナノコンポジットの構築を行い、熱電変換性能を詳細に検討した。また、熱電モジュールと太陽電池を組み合わせたハイブリッド太陽電池を設計・試作して、太陽エネルギーの更なる高効率利用に資する技術への展開を図った。先ず、SrTiO_3(STO)系熱電変換材料の変換効率をさらに向上するため、第二成分としてチタン酸カリウム(KTO)、安定化ジルコニアなどのナノワイヤを添加してナノコンポジット化し、出力因子を保ったまま熱伝導率の低減を狙った。Nb-STOマトリックスに低熱伝導性のKTO(チタン酸カリウム)ナノファイバを分散させて高ZT化を試みた結果、KTO粒子はSTOと一部反応してSTO粒界に沿って薄い層を形成し、これが熱伝導率を低下させるとともにSTOの粒成長を促進してキャリア移動度を上げることにより、これまでのNb-STOセラミックスの最高性能を上回ることに成功した。さらに、自家製のTiO_2系色素増感太陽電池フィルムとビスマステルル素子で構成される市販熱電モジュールを組み合わせたハイブリッドデバイスを試作し、擬似太陽光を用いた発電評価を行った。電流-電圧特性の詳細な測定から得られたエネルギー変換効率は、用いた太陽電池と熱電モジュールの性能に依存するが、7%14%超に及んだ。14%を超える変換効率はビスマステルル系人工超格子熱電素子を用いた場合に得られた。色素増感太陽電池の透明性を利用して太陽熱を熱電素子で電気に変換することにより、トータルでSi太陽電池に匹敵するエネルギー変換効率が得られることを世界で初めて実証した。Ti酸化物の溶液合成には従来から水熱反応法が用いられ、Ti硫酸塩、塩化物、クエン酸錯体などが原料に使用されてきたが、この方法では溶液中のTi錯イオン(テクーン)の組成、構造の制御が難しく、多形の制御は比較的容易にできるものの、ナノ形態制御には限界があった。そこで本年度は、水溶性Ti錯体テクトンを常温・常圧というマイルドな条件で反応アセンブリーすることにより、多形を作り分けることを試みた。その結果、ルチル、アナターゼ、ブルッカイトの3種の多形を作り分ける条件を見出すことに成功した。さらに、高分子電解質の交互積層法を用いてブルッカイトの中空カプセル粒子の合成に世界で初めて成功し、多形と形態を同時に制御できることを示すことができた。我々はこれまでチタン酸ストロンチウム(STO)熱電変換材料の開発を行ってきているが、その熱伝導率が高いためにエネルギー変換効率が低く、実用には程遠い材料である。そこで本年度は、電子の平均自由行程>>フォノンの平均自由行程という関係に着目し、STOセラミックス中にフォノン散乱を助長するナノ構造を埋入して、電子輸送には影響を与えずに熱伝導率のみを選択的に低下させることにより、高効率化を試みた。具体的にはSiO_2,TiO_2,YSZなどのナノ粒子をSTOマトリックス中に分散混合してナノコンポジット形成を行った。その結果、STOより高い熱電特性を示す組成が見つかってきており、性能向上にナノコンポジット化が有効であるという手がかりを得ることができた。平均粒径30nmのSTO粉末を用いてSPS法で粒成長を抑えて焼結することにより、平均粒径5580nmのナノ粒子緻密セラミックスを作製した。これの熱拡散率、比熱容量、音速等を測定して、STOセラミックスの熱伝導率が粒径の減少とともに大きく低減できること、その主な原因はナノ粒界のKapitza熱抵抗の寄与によること、さらに粒径10nm以下で理論的に予測される最低格子熱伝導率がほぼ達成可能であることを見出した。Nb-STOマトリックスに低熱伝導性のYSZ(イットリア安定化ジルコニア)ナノ粒子を分散させて高ZT化を試みた。その結果、YSZ粒子はSTOと反応することなくSTO粒界に沿って薄い層を形成し、これが熱伝導率を低下させるとともにSTOの粒成長を促進してキャリア移動度を上げることにより、全体としてZTの向上が達成できた。さらに、低熱伝導性のメゾポーラスシリカをNb-STOに混合して作製したコンポジットにおいても同様な効果で低熱伝導化が可能なことを見出し、粒界制御が性能向上に大きな寄与をすることを明らかにした。粒子が半導性La-STO,粒界がNb-STOの2次元電子ガス(2DEG)層からなる3D超格子セラミックスが、室温で1.0を超えるZTを示し得ることをシミュレーションにより示した。これを実現するプロセス開発の第1段階として、今年度はナノキューブの合成に挑戦した。種々検討の結果、水熱反応法により、平均710nmのSTOナノキューブの合成に成功した。

先ず、SrTiO_3(STO)系熱電変換材料の変換効率をさらに向上するため、第二成分としてチタン酸カリウム(KTO)、安定化ジルコニアなどのナノワイヤを添加してナノコンポジット化し、出力因子を保ったまま熱伝導率の低減を狙った。Nb-STOマトリックスに低熱伝導性のKTO(チタン酸カリウム)ナノファイバを分散させて高ZT化を試みた結果、KTO粒子はSTOと一部反応してSTO粒界に沿って薄い層を形成し、これが熱伝導率を低下させるとともにSTOの粒成長を促進してキャリア移動度を上げることにより、これまでのNb-STOセラミックスの最高性能を上回ることに成功した。さらに、自家製のTiO_2系色素増感太陽電池フィルムとビスマステルル素子で構成される市販熱電モジュールを組み合わせたハイブリッドデバイスを試作し、擬似太陽光を用いた発電評価を行った。電流-電圧特性の詳細な測定から得られたエネルギー変換効率は、用いた太陽電池と熱電モジュールの性能に依存するが、7%14%超に及んだ。14%を超える変換効率はビスマステルル系人工超格子熱電素子を用いた場合に得られた。色素増感太陽電池の透明性を利用して太陽熱を熱電素子で電気に変換することにより、トータルでSi太陽電池に匹敵するエネルギー変換効率が得られることを世界で初めて実証した。
ニワトリ始原生殖細胞の移動および増殖・分化の分子基盤

始原生殖細胞(PGC)は精子あるいは卵子へと分化する生殖系列の幹細胞である。本研究では、鳥類生殖細胞の研究の分子基盤を構築するために、PGCからニワトリデッドエンドホモログ(CDH)遺伝子を単離してそのcDNA全塩基配列を決定した。CDHは329残基のアミノ酸からなる推定分子量36kDaのタンパク質であること、その分子内にはRNA結合領域および糖鎖結合部位の存在することが明らかになった。また、CDH mRNAがPGCに特異的に発現することを確認し、その発現特異性を生かしてニワトリの放卵直後からPGCが生殖巣に到達するステージまでのその移動経路を追跡した。さらに、CDHの機能を解析するために、その組換えタンパク質を抗原として抗CDH抗体を作製した。ウエスタンブロットと発現細胞の検討から、抗CDH抗体が特異的にPGCを含む生殖細胞を検出していることを確認し、加えてその核に局在することを明らかにした。すでに生殖細胞の細胞質で発現が認められているヴァサホモログタンパク質とは異なる機能を持つことが推測された。成熟ニワトリ精巣の精原細胞など精上皮基底側の細胞にはCDHタンパク質の核への局在が明確に認められたのに対し、管腔側の精子細胞や精子ではCDHタンパク質陰性であった。このことから、CDHタンパク質は精子形成、とりわけ幹細胞の分化や減数分裂との関連性が強く示唆された。最後に、CDHをPGCの分子マーカーとして、ニワトリPGCで発現する遺伝子の網羅的解析を行った。PGCと血球細胞のそれぞれ単一細胞集団からcDNAを合成して、サブトラクション法によりPGCで差次的に発現すると予想される59遺伝子を単離した。逆転写-PCRにより単離された遺伝子および細胞の特性に関わる遺伝子の発現について検証したところ、ニワトリPGCでは神経細胞の発生に関わる因子および細胞接着因子が血球細胞に比べて差次的に発現していることが明らかになった。本年度はニワトリ始原生殖細胞に発現する遺伝子であるdeadendについての研究を主としてすすめた。近年ゼブラフィッシュにおいて発見されたdead end遺伝子は始原生殖細胞特異的な発現を示し、生殖細胞の発生に必要不可欠であることが他の研究者により報告されている。ジーンバンクのデータベース上においてニワトリdead endhomologueの予想配列は存在するものの、そのcDNAは部分配列しか報告されていない。そこでまずcDNAの全配列決定を試みた。RACE-PCR法を用いることにより既知の部分配列の3'側および5'側の未知配列を同定することに成功し全配列を決定した。さらにdead end遺伝子が他の動物種同様、始原生殖細胞に発現しているかどうかをin situ hybridization法を用いて検討した。その結果dead endのmRNAの発現細胞はこれまで報告されている始原生殖細胞の移動様式、形態的特長と一致し、dead end mRNAは発生の初期段階から始原生殖細胞特異的に発現していることが確認された。ニワトリにおいてはその初期発生において始原生殖細胞が劇的な移動を遂げて性腺に到達することがこれまで報告されているが、生殖細胞の決定機構をはじめ、その移動の詳細についてはまだ不明な点も多い。そこでdead endのin situ hybridizationを初期胚(受精後約24時間胚日齢6日)において実施することにより始原生殖細胞の移動追跡を試みた。その結果、受精後24時間から始原生殖細胞を検出することに成功し、従来の検出方法では比較的不明瞭であった生殖三日月環領域(発生初期段階において始原生殖細胞が一過性に局在する胚体外の領域)に局在する始原生殖細胞等を検出することに成功した。申請者はこれらの研究成果を2006年の米国生殖生物学会においてすでに発表しており、現在国際誌に投稿中である。本年度はまず前年度に申請者がクローニングに成功したニワトリ始原生殖細胞に発現する遺伝子であるニワトリdead end遺伝子に関してその分子クローニングと転写レベルの発現解析の結果を論文として報告した(下記研究発表参照)。次にニワトリdead endのタンパクレベルでの発現解析を可能とするためニワトリdead endに対する抗体作製に本年度は主として取り組んだ。抗体を作製してタンパクレベルで発現解析を行うことはdead endの生殖細胞における機能を解析するのに必要不可欠である。それと同時に生殖細胞の検出方法が少ないニワトリにおいて生殖細胞特異的に発現するdead endに対する抗体を作製することは生殖細胞の検出方法の確立という点でも大変意義深い。具体的には発現ベクターにクローニングしたdead endのcDNA配列を組み込み大腸菌において組み換えニワトリdead endタンパクを作製して精製した。精製したタンパクをウサギに2ケ月間免疫して抗血清を得た。得られた抗血清を用いてウエスタンブロットおよび免疫組織化学によりその有効性を検討した。その結果ウエスタンブロットにおいては作製した抗体がニワトリdead endタンパクを検出できることが確認された。しかし免疫組織化学においてはdead endを発現する生殖細胞を検出できるものの非特異的な染色も確認された。そこで次に抗体の精製をおこなった。先に述べた大腸菌により作製した組み換えニワトリdead endタンパクをカラムに固層化してアフィニティー精製をおこないdead endタンパクに特異的な抗体を精製した。その結果免疫組織化学において一定の改善が見られた。申請者は以上の結果を日本繁殖生物学会において口頭発表した(下記研究発表参照)。

本研究では、鳥類生殖細胞の研究の分子基盤を構築するために、PGCからニワトリデッドエンドホモログ(CDH)遺伝子を単離してそのcDNA全塩基配列を決定した。CDHは329残基のアミノ酸からなる推定分子量36kDaのタンパク質であること、その分子内にはRNA結合領域および糖鎖結合部位の存在することが明らかになった。また、CDH mRNAがPGCに特異的に発現することを確認し、その発現特異性を生かしてニワトリの放卵直後からPGCが生殖巣に到達するステージまでのその移動経路を追跡した。さらに、CDHの機能を解析するために、その組換えタンパク質を抗原として抗CDH抗体を作製した。ウエスタンブロットと発現細胞の検討から、抗CDH抗体が特異的にPGCを含む生殖細胞を検出していることを確認し、加えてその核に局在することを明らかにした。すでに生殖細胞の細胞質で発現が認められているヴァサホモログタンパク質とは異なる機能を持つことが推測された。成熟ニワトリ精巣の精原細胞など精上皮基底側の細胞にはCDHタンパク質の核への局在が明確に認められたのに対し、管腔側の精子細胞や精子ではCDHタンパク質陰性であった。このことから、CDHタンパク質は精子形成、とりわけ幹細胞の分化や減数分裂との関連性が強く示唆された。最後に、CDHをPGCの分子マーカーとして、ニワトリPGCで発現する遺伝子の網羅的解析を行った。PGCと血球細胞のそれぞれ単一細胞集団からcDNAを合成して、サブトラクション法によりPGCで差次的に発現すると予想される59遺伝子を単離した。逆転写-PCRにより単離された遺伝子および細胞の特性に関わる遺伝子の発現について検証したところ、ニワトリPGCでは神経細胞の発生に関わる因子および細胞接着因子が血球細胞に比べて差次的に発現していることが明らかになった。
環境微生物由来異常塩基の生態系に及ぼす影響評価手法の開発

平成17年度及び平成18年度の2年満において、細胞内酸化ラジカル反応による異常塩基生成排出機構について以下の研究を実施した。1.細胞内酸化ラジカル反応により生成される酸化損傷異常塩基の同定2.異常塩基の生成排出機構の解明3.Shingomonas属細菌の異常塩基8-oxo-dGTPの分解に関わる遺伝子の解析8-oxo-dGTPの分解酵素8-oxo-dGTPaseはmutator遺伝子群の一つであるmutT遺伝子がコードしていることが大腸菌等で既に明らかになっている.そこで、S.amiense, S.cloacae, S.yanoikuyaeの各ゲノムから同遺伝子をクローニングしたところ、各細菌いずれもホモログ遺伝子を複数有していることが判明した。4.Shingomonas属細菌からの異常塩基分解酵素関連プラスミドの分離Sphingobirrm amienseおよびSphingobium yanoikuyaeからそれぞれ1種及び2種のプラスミドを分離し、Sphingobium amiense由来のプラスミドをpAMI-1(FIG.6)、Sphingobiumyanoikuyae由来の2種のプラスミドをpYAN-1(FIG.7)とpYAN-2(FIG.7)と命名し、全塩基配列を決定した。平成17年度は、細胞内酸化ラジカル反応による異常塩基生成排出機構について以下の研究を実施した。1【細胞内酸化ラジカル反応により生成される酸化損傷異常塩基の同定】Bacillus subtilisおよびGeobacillus M2が生成排出する異常塩基は、これまで報告されている8-oxo-dGTPとは異なり、全く新しい酸化損傷塩基であることを示唆する結果を得ている。そこで、同塩基の大量精製を行い、本学現有設備であるNMR等を用いて構造解析を現在実行中である。また、S. amiense, S. cloacae, S. yanoikuyaeが産生する8-oxo-dGTPについても同様に大量精製を実施中である。2【異常塩基の精製排出機構の解明】(1)Bacillus subtilisとGeobacillus M2株の細胞内酸化ラジカル反応に関与する遺伝子の解析3【細胞間相互作用実験モデル構築】異常塩基8-oxo-dGTPがBacillus subtilis内に取り込まれ、自然突然変異率が増大することを既に明らかにしている。そこで、上記細菌群の混合系における細胞間相互作用実験のモデル系を構築を検討中である。平成18年度は、前年度に引き続き細胞内酸化ラジカル反応による異常塩基生成排出機構について以下の研究を実施した。1【細胞内酸化ラジカル反応により生成される酸化損傷異常塩基の同定】2【異常塩基の生成排出機構の解明】(1)Bacillus subtilisとGeobacillus M2株の細胞内酸化ラジカル反応に関与する酵素遺伝子の解析(2)Sphingomonas属細菌の異常塩基8-oxo-dGTPの分解に関わる遺伝子の解析8-oxo-dGTPの分解酵素8-oxo-dGTPaseはmutator遺伝子群の一つであるmutT遺伝子がコードしていることが大腸菌等で既に明らかになっている.そこで、S.amiense,S.cloacae,S.yanoikuyaeの各ゲノムから同遺伝子をクローニングしたところ、各細菌いずれもホモログ遺伝子を複数有していることが判明した。3【細胞間相互作用実験のモデル構築】異常塩基8-oxo-dGTPを枯草菌Bacillus subtilisまたS.amiense,S.cloacae,S.yanoikuyaeの単独にて液体培養に添加したところ、同化合物が細胞内に取り込まれ、自然突然変異率が増大することを明らかにした。現在、上記細菌群の混合系における細胞間相互作用実験を実施中である。
室町期歌会資料の総合的研究

平成30年度は、以下の2点の歌会資料について、集中的に調査・研究を行い、それぞれ研究成果を公刊することが出来た。(1)興福寺国宝館蔵『習見聴諺集』第六本〔興7ー262〕→5点の歌会資料を含む。平成29年度に研究成果を公表した前田育徳会尊経閣文庫蔵『於先一条殿号妙華寺殿古今御談議之時廿首』〔87・什上〕と共に、16世紀の中心とした南都歌壇の実情を物語る貴重な歌会資料である。考察した歌会資料は以下の通りである。「天文廿二年二月廿七日於東門院家一続」「天文廿二年二月廿七日当座歌会」「天文廿二年三月十七日為正三位家賢追善一続」「永禄元年三月十七日大乗院家御会」「〔年時未詳(永禄十年以前)〕夢想一続」。従来未翻刻。(2)宮内庁書陵部図書寮文庫蔵『三条西実隆日課草』〔503・242〕。該本は、三条西家旧蔵、三条西実隆自筆にかかる貴重な資料。本資料は、文明13年(1481)9月1日より同年12月12日まで、後土御門天皇が催した着到千首和歌(所謂『文明千首』)のために、三条西実隆が詠じた歌稿である。添削の跡が歴然と残り、如何にして歌人たちが「定稿」に至るために腐心したかを物語る、レアの資料といえる。従来未翻刻。なお、上記以外に、阪本龍門文庫蔵『御五時代和歌』〔12冊、9ー10/768/12〕の予備的調査を行った。これは、平成29年度において積み残した研究課題である。調査の結果、その歌会資料としての重要性を認めるに至った。また、「着到和歌」を主たるテーマとする「調査研究報告集会」を2018年8月31日に実施した(於:埼玉大学東京ステーションカレッジ)。上記阪本龍門文庫蔵『御五時代和歌』の報告、及び、2名のゲストスピーカーの発表を含む。論文として公刊できた資料の点数は、必ずしも多いとはいえないが、いずれも従来未翻刻であった重要歌会資料であり、大方の研究者の渇を癒すものとなったであろうと思われる。また、阪本龍門文庫蔵『御五時代和歌』の熟覧を通して、既に一部の研究者が示唆していたところではあるが、該本に歌会資料としての重要な意義が存することが分かったことは、大きな成果といえる。来年度以降、他歌会資料との比較などを通して、更なる考察を加えたい。さらに、重要な歌会資料である『公宴続歌』(翻刻あり)と、所収内容が重なる『月次和歌御会』(江戸中期写)を、古書肆より購入した。撮影、画像データ化までは完了している。平成31年度も引き続き、歌会資料に即して、調査・研究を続けて行く方針である。具体的には、まず、国立公文書館(旧内閣文庫)蔵『室町殿月次和歌』〔201・0136〕を調査・公刊することとしている。該書には、試行的調査によると、以下の5点の歌会資料を収めることがわかっている。「長禄二年正月二二日幕府月次始」「長禄二年二月一三日幕府月次歌会」「長禄二年二月一三日幕府当座歌会」「長禄二年五月一三日幕府月次歌会」「長禄二年十一月一三日幕府月次歌会」「康正元年十二月廿九日日野政光十三回忌品経和歌(抄)」。いずれも類本が稀な歌会であり、釈文とともに詳細な考察を加える予定である。また、昨年度購入した『月次和歌御会』(江戸中期写)を詳細に調査・検討し、資料的な位置づけを論考として公刊する予定である。あわせて、本研究の最終年度であることもあり、歌会資料全般への見通しを何らかの形で公表したいと考えている。平成29年度は、以下の三点の歌会資料について、集中的に調査・研究を行い、それぞれ研究成果を公刊することが出来た。(1)前田育徳会尊経閣文庫蔵『於先一条殿号妙華寺殿古今御談議之時廿首』〔87・什上〕→5点の歌会資料を含む。具体的な動向が知られていない、16世紀、興福寺を中心とした南都歌壇資料を含む。従来いずれも未翻刻だったもの。資料名は以下の通り。「於先一条殿号後妙花寺殿古今御談儀之時廿首一続」「慈恵大師法楽三十首一続作者栄雅二楽教国」「細川道永卅首同忍継尭空御和答和哥」「第十九番目大永七五月四日夢庵月忌始逍遙院御勧進一続」「先大乗院殿大永二六月御上洛時於西殿一続」(2)国立歴史民俗博物館蔵田中本歌会資料四点→禁裏御会資料が中心。従来いずれも未翻刻資料だったもの。資料名は以下の通り。『享徳三年御会懐紙写』〔Hー743ー17〕

『続十首和歌』〔Hー743ー109〕『天文廿三年御会始』〔Hー743ー331〕『天文廿四年御会』〔Hー743ー332〕(3)神宮文庫蔵『嘉吉文安御會倭謌』〔3・634〕→内裏月次歌会資料・11点を含む。初期御会資料であるのみならず、現在までのところ、同内容の資料は知られていない孤本。いずれも未翻刻資料だったもの。書誌調査のため、神宮文庫にて、原本熟覧も併せて行った。関連する古記録等の蒐集・調査も併せて行った。特に、『言継卿記』『親長卿記』『実隆公記』は、解題執筆に活用した。論文として公刊できた資料の点数は、必ずしも多いとはいえないが、いずれも従来未翻刻であった重要歌会資料であり、研究者の渇を癒すものとなったであろうと思われる。また、神宮文庫蔵『嘉吉文安御會倭謌』の熟覧を通して、該本に書誌的な問題が存することが分かったことは、大きな成果といえる。平成30年度は、以下の2点の歌会資料について、集中的に調査・研究を行い、それぞれ研究成果を公刊することが出来た。(1)興福寺国宝館蔵『習見聴諺集』第六本〔興7ー262〕→5点の歌会資料を含む。平成29年度に研究成果を公表した前田育徳会尊経閣文庫蔵『於先一条殿号妙華寺殿古今御談議之時廿首』〔87・什上〕と共に、16世紀の中心とした南都歌壇の実情を物語る貴重な歌会資料である。考察した歌会資料は以下の通りである。「天文廿二年二月廿七日於東門院家一続」「天文廿二年二月廿七日当座歌会」「天文廿二年三月十七日為正三位家賢追善一続」「永禄元年三月十七日大乗院家御会」「〔年時未詳(永禄十年以前)〕夢想一続」。従来未翻刻。(2)宮内庁書陵部図書寮文庫蔵『三条西実隆日課草』〔503・242〕。該本は、三条西家旧蔵、三条西実隆自筆にかかる貴重な資料。本資料は、文明13年(1481)9月1日より同年12月12日まで、後土御門天皇が催した着到千首和歌(所謂『文明千首』)のために、三条西実隆が詠じた歌稿である。添削の跡が歴然と残り、如何にして歌人たちが「定稿」に至るために腐心したかを物語る、レアの資料といえる。従来未翻刻。なお、上記以外に、阪本龍門文庫蔵『御五時代和歌』〔12冊、9ー10/768/12〕の予備的調査を行った。これは、平成29年度において積み残した研究課題である。調査の結果、その歌会資料としての重要性を認めるに至った。また、「着到和歌」を主たるテーマとする「調査研究報告集会」を2018年8月31日に実施した(於:埼玉大学東京ステーションカレッジ)。上記阪本龍門文庫蔵『御五時代和歌』の報告、及び、2名のゲストスピーカーの発表を含む。論文として公刊できた資料の点数は、必ずしも多いとはいえないが、いずれも従来未翻刻であった重要歌会資料であり、大方の研究者の渇を癒すものとなったであろうと思われる。また、阪本龍門文庫蔵『御五時代和歌』の熟覧を通して、既に一部の研究者が示唆していたところではあるが、該本に歌会資料としての重要な意義が存することが分かったことは、大きな成果といえる。来年度以降、他歌会資料との比較などを通して、更なる考察を加えたい。さらに、重要な歌会資料である『公宴続歌』(翻刻あり)と、所収内容が重なる『月次和歌御会』(江戸中期写)を、古書肆より購入した。撮影、画像データ化までは完了している。平成30年度も引き続き、歌会資料に即して、調査・研究を続けて行く方針である。具体的には、まず、興福寺国宝館所蔵・実暁自筆『習見聴諺集』第六本に所載される、16世紀・興福寺大乗院を中心とした歌会資料について、調査・研究を始めており、その成果は、近々論文として刊行出来る予定である。また、阪本龍門文庫所蔵歌会資料について、熟覧の機会を得て調査を試みてみたい。平成31年度も引き続き、歌会資料に即して、調査・研究を続けて行く方針である。
ナノ細孔中４Heを用いた１次元特有の動的な超流動応答の実験的解明

本研究課題では,ナノ細孔中Heの超流動応答の孔径依存を詳細に測定した.その結果,孔径を2.8 nmから2.5 nmに狭めると,超流動の成長が緩やかになることを発見した.孔径2.5と2.8 nmの系での振る舞いの違いは,熱的に励起された位相スリップを考慮することで説明できる.また,細孔中Heの蒸気圧測定から,飽和蒸気圧より定圧において希薄な液体が存在することを明らかにした.さらに,この希薄な液体領域において,加圧下と同様に超流動の強い周波数依存を観測し,全密度領域において,統一的にTL液体モデルで振る舞いを説明できることを明らかにした.申請者はこれまでに1次元ナノ細孔中に閉じ込めた液体4Heの超流動を2重連成ねじれ振り子を用いて2つの異なる観測周波数で測定している.測定の結果,超流動成分の立ち上がりに伴う散逸ピークの温度Tpは観測周波数に大きく依存することを見出した.この周波数依存は,細孔中の超流動応答が1次元特有の量子揺らぎに起因する動的な現象であることを示唆している.一方,理論的な研究から1次元ナノ細工中の液体4Heは,朝永ーラッティンジャー(TL)液体として振る舞い,その特徴として散逸ピークの温度Tpの観測周波数に対する冪的依存性が予測されている.本研究課題『ナノ細孔中4Heを用いた1次元特有の動的な超流動応答の実験的解明』は,TL液体の特徴である観測周波数に対するべき敵意損を指標として,1次元ナノ細孔の孔径と1次元性の関係を明らかにすることを目的としている.初年度である平成26年度は,周波数可変ねじれ振り子の測定系の構築を行うことを予定していた.実際には,従来のねじれ振り子に比べ約10倍程度の周波数(20kHz)で共振を起こさせるねじれ振り子を設計・試作を行った.平成27年度当初に,周波数での共振を安定して起こさせるための電気回路系の整備を行ない,新しいねじれ振り子の動作テストを行う予定である.その後,孔径2.8nmから測定を開始する予定である.1次元細孔中3Heの物性研究は,1次元系においてボース・フェルミ統計という統計性の違いによる影響を知るために非常に重要である.そこで,新しいねじれ振り子の開発と平行して,1次元細孔中3HeのNMR測定を行い,フェルミ縮退温度領域の振る舞いを調べた.1次元ナノ細孔中4Heは,朝永-ラッティンジャー(TL)液体として振る舞い,その特徴として散逸ピークの温度Tpの観測周波数に対するべき敵依存性が予測されている.本研究課題『ナノ細孔中4Heを用いた1次元特有の動的な超流動応答の実験的解明』は,TL液体の特徴である観測周波数に対するべき的な依存を指標として,1次元ナノ細孔の孔径と1次元性の関係を明らかにすることを目的としている.平成27年度は,周波数可変なねじれ振子を完成させ,動作テストを行った.その結果,1kHzから20 kHzまで共振周波数を変化させられることを確認できた.ただ,年度途中に搭載していた希釈冷凍機が故障し,現在,鋭意修理を進めているところである.また,周波数可変ねじれ振子の実験と平行して,既存の2重連成振子を用いて,動的な超流動応答における不純物の効果について調べた.量子揺らぎの大きい1次元細孔中では,不純物による超流動の抑制が顕著になることが期待されたが,測定の結果,バルク液体の場合とほぼ同程度の抑制に留まることが明らかになった.本研究では,散逸ピークの温度Tpの観測周波数に対するべき的依存性をTL液体の1つの指標として,複数の観測周波数でねじれ振子測定を行う.2年目の今年度は,初年度に試作した周波数可変ねじれ振子の動作テストを行った後,孔径2.8 nmの細孔中液体4Heの超流動の観測を予定していた.そのため,まず,周波数可変ねじれ振子用の、測定系の構築を行った.その後,動作テストを行ったところ,1 kHzから20 kHzまでの間で共振周波数を変化できることを確認した.ただ,搭載していた希釈冷凍機が故障し,超流動の測定に入ることができなかったため,現在までの達成度はやや遅れている.1次元ナノ細孔中4Heは,朝永-ラッティンジャー(TL)液体として振る舞い,その特徴として散逸ピークの温度Tpの観測周波数に対し,べき的な依存性を示すことが予測されている.本研究課題『ナノ細孔中4Heを用いた1次元特有の動的な超流動応答の実験的解明』は,TL液体の特徴である観測周波数に対するべき的な依存を指標として,1次元ナノ細孔の孔径と1次元性の関係を明らかにすることを目的としている.昨年度完成させた周波数可変ねじれ振子に,孔径2.8 nmの試料を取り付け,測定に挑んだ.しかし,試料取り付け後,共振が消失するという事態が発生した.この時期に申請者は国際共同研究のため渡加中であったため,周波数依存の研究はいったん延期し,国内で大学院生が単独で行える,単振子による超流動の孔径依存性を調べる研究を優先して行うことにした.過去に用いた孔径2.8, 2.2 nmの中間に位置する孔径2.5 nmの試料を用いて,超流動応答の観測を行った.2.8 nmの細孔中では,超流動が2段階の成長を示す(まずBECが起こる温度(T1)で超流動が現れ始め,さらに低温(T2)で観測周波数に依存する超流動成分の立ち上がりが起こる)ことが明らかになっていた.

孔径を2.8,2.5,2.2 nmと小さくするにつれ,T2が緩やかに抑制されるのに対し,T1が2.5 nmで非常に強く抑制され,2.2 nmでは観測されなくなることが分かった.T1における動的な超流動応答が,BEC温度に比べ急激に抑制されるというのは,非常に興味深い結果である.超流動観測の実験と平行して,孔径2.2 nm細孔中液体4Heの予備的な比熱測定を行った.その結果,孔径2.2 nmにおいても,T1がBEC温度を一致していることを示唆する結果が得られた.これらの研究から,1次元ナノ細孔中の超流動とBECとの関係について重要な知見が得られた.本研究では,散逸ピークの温度Tpの観測周波数に対するべき的依存性をTL液体の1つの指標として,1次元ナノ細孔の孔径と1次元性の関係を明らかにすることを目的としている.3年目の今年度は,昨年度完成させた周波数可変なねじれ振子を用いて,孔径2.8 nmの細孔中液体4Heの超流動の観測に挑んだ.しかし,細孔試料を取り付けた後,共振が消失するという事態が発生した.すでに,申請者は国際共同研究のため渡加中であったため,国内で大学院生が自力で実験を進められるように,単振子による超流動の孔径依存性を調べる研究を優先して行うことにした.また平行して細孔中Heの比熱測定も行った.その結果,超流動の孔径依存,及びBECとの関係について重要な知見を得た.周波数依存の実験は遅れているものの,孔径依存について重要な知見を得られたことから,総合的にはやや遅れていると判断する.1次元ナノ細孔中4Heは,朝永-ラッティンジャー(TL)液体として振る舞い,その特徴として散逸ピークの温度Tpの観測周波数に対し,べき的な依存性を示すことが予測されている.本研究課題『ナノ細孔中4Heを用いた1次元特有の動的な超流動応答の実験的解明』は,TL液体の特徴である観測周波数に対するべき的な依存を指標として,1次元ナノ細孔の孔径と1次元性の関係を明らかにすることを目的とした.しかし,周波数可変捩れ振り子では十分な感度を得ることができなかったため,観測周波数ではなく,孔径をパラメータとして,超流動の振る舞いを詳細に調べた.その結果,以下のように二つの重要な結果を得た.孔径2.8 nmの細孔中Heの蒸気圧測定を高感度な自作の低温用圧力計を用いて行い,飽和蒸気圧より低圧においても、希薄な液体が存在することを明らかにした.さらに,希薄な液体領域において,加圧液体と同様に超流動応答が強い周波数依存を有することを明らかにした.また,実験から得られたラッティンジャーパラメータは,1次元密度の増加に対して連続的に減少し,希薄から加圧液体領域まで,統一的にTL液体モデルによって説明できることを明らかにした.一方,孔径2.5 nmの試料について,単振り子を用いて,超流動の振る舞いを詳細に調べた.その結果,孔径2.5 nmでは,2.8 nmに比べて超流動の成長が緩やかであることが明らかになった.孔径2.5,2.8 nmの二つの系の振る舞いの違いは,熱的に励起された位相スリップを考慮することで説明できることが分かった.本研究課題では,ナノ細孔中Heの超流動応答の孔径依存を詳細に測定した.その結果,孔径を2.8 nmから2.5 nmに狭めると,超流動の成長が緩やかになることを発見した.孔径2.5と2.8 nmの系での振る舞いの違いは,熱的に励起された位相スリップを考慮することで説明できる.また,細孔中Heの蒸気圧測定から,飽和蒸気圧より定圧において希薄な液体が存在することを明らかにした.
知的行動計測・予測システムを介護サービスに適用した効果・効率向上に関する研究

本研究では、介護施設内での被介護者の生活行動(フロア移動やベッドでの睡眠状態)や、介護従事者の移動・作業中の動作を検知する「被介護者や介護従事者を対象とした知的行動計測システム」実現のための基盤技術となりえる、主に以下の機能を実現した。(1)ハイブリッドセンサを用いた歩行状態評価システム(2)圧力センサを用いた歩行者の行動・属性推定システム(3)ベッドでの被介護者の睡眠状態を見守るシステム当該年度に実施した研究の成果の具体的内容は、次の2つである。(1)圧力センサを利用した年齢推定法の提案とそれを実装したシステムの開発、および複数の通行人に対応可能な歩行者識別システムの開発を行い、それぞれの成果を関連する国際会議において発表した。(2)加速度センサとサポートベクタマシンを用いた歩行状態の識別評価に関する研究を行い、成果を研究会において発表した。研究の成果(1)の意義は、これらの提案手法は、圧力センサから得られる荷重、面積、歩幅、横振れ、速度などの特徴量を用いて実現するものであり、これらの成果が、本研究の目的の一つである「被介護者を対象とした知的行動計測システム」のうちの「介護施設内での生活行動検知システム」実現のための基盤技術となりえる点である。研究の成果(1)の重要性は、圧力センサから得られる、個人識別が困難な簡易的数値データから、センサ上を通行する人物の状態を推定できることを実証した点である。これは、被介護者のプライバシー保護が必要な介護現場に用いる実験機器として、圧力センサが適切であることを示唆するものである。研究の成果(2)の意義は、本研究の目的の一つである「介護従事者を対象とした知的行動計測システム」の機能のうちの、介護従事者の移動・作業中の前後、左右、上下の動きをとらえるための基盤技術となりえる点である。研究の成果(2)の重要性は、装着が負担とならない簡易なセンサを用いて、人間の動作が識別できることを実証した点である。当該年度に実施した研究の成果の具体的内容は、次の2点である。(1)加速度センサとサポートベクタマシンを用いた歩行状態の識別評価に関する研究を行い、その成果を国際会議(査読有)において発表した。(2)圧力センサから得られる足底圧力値を用いた歩行者の属性推定手法の開発を行い、電気学会の学術論文(査読有)として発表した。研究の成果(1)の意義は、本研究課題の目的の一つである「介護従事者を対象とした知的行動計測システム」の機能のうちの、介護従事者の移動・作業中の前後、左右、上下の動きをとらえるための基盤技術となりえる点である。研究の成果(1)の重要性は、装着が負担とならない簡易なセンサから得られるデータを用いて、人間の動作が識別できることを実証した点である。研究の成果(2)の意義は、圧力センサから得られる足底圧力値の特徴量を用いて実現した成果であり、本研究課題の目的の一つである「被介護者を対象とした知的行動計測システム」のうちの「介護施設内での生活行動検知システム」実現のための基盤技術となりえる点である。研究の成果(2)の重要性は、圧力センサから得られる、個人識別が困難な簡易的数値データから、センサ上を通行する人物の状態を推測できることを実証した点である。これは、被介護者のプライバシー保護が必要な介護現場に用いる装置として、圧力センサが適切であることを示唆するものである。(1)ハイブリッドセンサを用いた歩幅・関節駆動制限における歩行識別に関する研究を行い、その成果を口頭発表した。(2)圧力センサから得られる足底圧力値を用いた歩行者の属性推定手法の改善を行い、国際会議(査読有)、および学術論文(査読有)として発表した。さらには、被介護者の歩行状態を評価して、より適切な介護サービス提供を実現できる可能性をもつ。研究の成果(1)の重要性は、装着が負担とならない簡易なセンサを、人体のどの部分に装着すれば人間の動作をより推測しやすいかを実験し、従来の腰への装着よりは爪先への装着が好ましいことを明らかにした点である。研究の成果(2)の重要性は、圧力センサから得られる個人識別が困難な簡易的数値データから、センサ上を通行する人物の状態をより高い精度で推測できるように改善した点である。介護現場での人間行動の情報工学的な認識・理解(行動センシング)のための「知的行動計測・予測システム」を開発するために必要な基盤については、改善を重ねて順調に精度を向上させている一方で、開発未着手のものが残されている点による。まず、次の2つの基盤は精度向上の改善を続けており、順調に整いつつある。1つめは「介護従事者を対象とした知的行動計測システム」である。