hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
産業廃棄物を軽減できる歯科鋳造用埋没材のリサイクルに関する基礎的研究

歯科鋳造用埋没材は歯型石膏模型と同じく、金属を鋳込んで目的の製作物が獲得できると廃棄されるのが常である。しかし、鋳造は歯科技工では特に頻用される作業であり、また義歯のような大型の補綴物を鋳造で製作すると、一度に800g以上の大量の廃棄物が生産されることになる。そこで我々は一度使用した鋳造用埋没材を再度利用することを検討した。歯科鋳造用埋没材は耐火骨材と結合材によって構成され、耐火骨材は埋没材を高温で焼成した時の耐熱性を付与し、なおかつ鋳造時の金属の収縮を補償するための膨張を司る。一方、結合材は埋没材の硬化に大きな役割を果たし、硬化時の膨張や操作性をコントロールしている。我々のグループの取り組みは、結合材を用いずに耐火骨材だけで埋没材を作れないかを当初は検討した。その結果、耐火骨材だけでも鋳造が可能であることが判明したが、結合材がないので泥状の埋没材が乾燥して固くなるために硬化時間が著しく長いこと、また強さが不足しているため金属溶湯を流し込む際に埋没材が破損する恐れがあることなどいくつかの問題が生じた。これを解消するために、埋没材にガラス粉を添加することを試みた。これは高温で焼成した時にガラスが溶融して耐火骨材をネットワーク状に繋ぎ、強さを向上させることを目的とした。ガラス粉末はガラス容器(ビーカー)をボールミルにより粉砕して、各5%、15%、30%と添加したところ、埋没材は高温焼成後でも強度が向上し、鋳造圧力を高めても欠陥を生じにくくなった。しかし、ガラス粉末の粒度が埋没材よりも粗いと硬化した埋没材中の成分分布に偏りが生じてしまうため、弱い部分が選択的に欠落することも明らかとなった。またリサイクルによって製作された補綴物の適合は約200-300μmであり、埋没材の耐火骨材とガラス粉の適正な配合や粉末の調整などを検討することが必要であると考えられた。
土壌コロイド粒子による汚染物質の輸送に関する研究

近年,汚染物質が土壌コロイド粒子に吸着して輸送されるという新しい移動経路が注目されている.本研究では土壌コロイド粒子による汚染物質の輸送機構を明らかにする目的で,土壌微粒子への汚染物質の吸着特性,土壌からのコロイド粒子の流出特性,土壌構造(撹乱,不撹乱)の影響,汚染物質のコロイド態流出量と溶存態流出量との比較などについて検討した.得られた結果は以下の通りである.(1)ローム土への農薬(simazine)の吸着量はシルト径分画で最も多く,脱離量は最も小さいことがわかった.また,吸着性の強い農薬(glyphosate)とリンの土壌コロイドへの吸着は競合性があり,両者の濃度がそれぞれの吸着量を決定することが明らかとなった.(2)土壌構造(撹乱,不撹乱試料),macroporeの有無,降雨強度,雨水の化学組成などがコロイド粒子の流出に与える影響を明らかにした.また,macroporeを含む土壌層からのコロイド粒子の流出が拡散律速であり,放物型拡散モデルで表されることを示した.(3)macroporeを含む不撹乱土壌からの拡散律速によるコロイド粒子の放出と移動を記述するモデルを提案した.このモデルは土壌母材からの放出を一次反応で表し,付着水中の拡散と間隙内の移流分散による移動のプロセスも含んでいる.(4)ダムサイト緑化のためのライシメータからの降雨によるリンの流出を調べ,全流出量の約20%が土壌コロイド粒子による輸送であることがわかった.(5)疎水性有害物質を運ぶ可能性のある有機性コロイドの流出に与える降雨強度,降雨継続時間,macroporeの有無などの影響を明らかにした.降雨量1500mmで,土壌内の全有機物の約0.2%が有機性コロイド粒子として流出した.全コロイド流出量の約26%が有機性コロイド粒子であることがわかった.近年,汚染物質が土壌コロイド粒子に吸着して輸送されるという新しい移動経路が注目されている.本研究では土壌コロイド粒子による汚染物質の輸送機構を明らかにする目的で,土壌微粒子への汚染物質の吸着特性,土壌からのコロイド粒子の流出特性,土壌構造(撹乱,不撹乱)の影響,汚染物質のコロイド態流出量と溶存態流出量との比較などについて検討した.得られた結果は以下の通りである.(1)ローム土への農薬(simazine)の吸着量はシルト径分画で最も多く,脱離量は最も小さいことがわかった.また,吸着性の強い農薬(glyphosate)とリンの土壌コロイドへの吸着は競合性があり,両者の濃度がそれぞれの吸着量を決定することが明らかとなった.(2)土壌構造(撹乱,不撹乱試料),macroporeの有無,降雨強度,雨水の化学組成などがコロイド粒子の流出に与える影響を明らかにした.また,macroporeを含む土壌層からのコロイド粒子の流出が拡散律速であり,放物型拡散モデルで表されることを示した.(3)macroporeを含む不撹乱土壌からの拡散律速によるコロイド粒子の放出と移動を記述するモデルを提案した.このモデルは土壌母材からの放出を一次反応で表し,付着水中の拡散と間隙内の移流分散による移動のプロセスも含んでいる.(4)ダムサイト緑化のためのライシメータからの降雨によるリンの流出を調べ,全流出量の約20%が土壌コロイド粒子による輸送であることがわかった.(5)疎水性有害物質を運ぶ可能性のある有機性コロイドの流出に与える降雨強度,降雨継続時間,macroporeの有無などの影響を明らかにした.降雨量1500mmで,土壌内の全有機物の約0.2%が有機性コロイド粒子として流出した.全コロイド流出量の約26%が有機性コロイド粒子であることがわかった.本研究では,汚染物質の輸送を促進する可能性のあるコロイド粒子の降雨時における挙動に影響を与える様々な要因(雨水の化学的組成,降雨強度,土の種類,macroporeの有無と位置,撹乱土壌と不撹乱土壌の違い,土層圧,降雨間隔)について土壌カラム実験により検討した.また吸着実験により土壌粒径フラクションに対する農薬(シマジン)の吸着・脱離を調べた.さらに吸着実験とカラム実験の結果からコロイドによるリンの流出量予測を行い,ライシメータを用いた人工降雨実験により,リンの流出とコロイド粒子の関係について調べた.得られた結果を以下に示す.(1)種々の要因の中で,雨水の化学的組成,土の種類,土層厚が土壌内におけるコロイド粒子の挙動に最も大きな影響を与えることが明らかになった.(2)撹乱土壌と不撹乱土壌では,1回目の降雨を除くと,大きな差は見られなかった.(4)農薬(シマジン)の吸着はシルト径分画で最も多く,脱離量は最も小さいことがわかった.(5)吸着実験の結果より,シルト部分(110μm),コロイド部分(0.31μm)の両フラクションで土壌全体のリン吸着量の約98%を占めていることが明らかとなり,これらの微粒子はリンの流出に大きな影響を及ぼすと予測される.(6)吸着実験の結果に基づいたリンの流出量予測値が,カラム実験による実測値を大きく上回っており,この原因に関してはさらに詳細な検討が必要である.

(7)ライシメータを用いた人工降雨実験において,コロイド状リンの流出はコロイドの流出量に依存していることがわかった.また,コロイド状リン濃度は溶存態リン濃度の約1224%であり,リンの流出にはコロイドによる輸送が寄与していることが確認された.近年,汚染物質が土壌コロイド粒子に吸着して輸送されるという新しい移動経路が注目されている.本研究では土壌コロイド粒子による汚染物質の輸送機構を明らかにする目的で,土壌微粒子への汚染物質の吸着特性,土壌からのコロイド粒子の流出特性,コロイド粒子による汚染物質の流出量と溶存対流出量との比較などについて検討した.得られた結果は以下の通りである.(1)ローム土への農薬(simazine)の吸着量はシルト径分画で最も多く,脱離量は最も小さいことがわかった.また,吸着性の強い農薬(glyphosate)とリンの土壌コロイドへの吸着は競合性があり,両者の濃度がそれぞれの吸着量を決定することが明らかとなった.(2)土壌構造(撹乱,不撹乱試料),macroporeの有無,降雨強度,雨水の化学組成などがコロイド粒子の流出に与える影響を明らかにした.また,macroporeを含む土壌層からのコロイド粒子の流出が拡散律速であり,放物型拡散モデルで表されることを示した.(3)macroporeを含む不撹乱土壌からの拡散律速によるコロイド粒子の放出と移動を記述するモデルを提案した.このモデルは土壌母材からの放出を一次反応で表し,付着水中の拡散と間隙内の移流分散による移動のプロセスも含んでいる.(4)ダムサイト緑化のためのライシメータからの降雨によるリンの流出を調べ,全流出量の約20%が土壌コロイド粒子による輸送であることがわかった.(5)土壌カラム実験(ローム土)を行った結果,土壌からのリンの全流出量のうち,コロイド態リンは約10%(約0.25mg/L),溶存態は約83%(約2.6mg/L)であった.(6)疎水性有害物質を運ぶ可能性のある有機性コロイドの流出に与える降雨強度,降雨継続時間,macroporeの有無などの影響を明らかにした.降雨量1500mmで土壌内の全有機物の約0.2%が有機性コロイド粒子として流出した.全コロイド流出量の約26%が有機性コロイド粒子であることがわかった.
自然な表情出現頻度に基づく確率的表情認知モデルの構築

コミュニケーション場面においては,複数の表情が同時もしくは短い時間的なずれを伴って様々な時間範囲で表出される混合表情(例えば嫌悪と喜びが同時に表出される「苦笑い」など)がしばしば観察される.混合表情の開始,終了時点を確定することができれば,様々な混合表情を比較することが可能となる.2018年度は2つの方法で,モーションキャプチャで計測された顔3次元形状の時系列データをもとに,混合表情のパタンを抽出することを試みた;(1)まず,モーションキャプチャデータの各フレームにおける全ての標識点座標値を多変量データとみなし,一般化プロクラステス法により座標点を整列する.さらに,これらに対して主成分分析や独立成分分析などの次元圧縮手法を適用する.これによって得られた多変量時系列データの各次元に対して時系列方向に隠れマルコフモデル(HMM)による状態推定を行う.各次元の状態の違いから表情の混合パタンを推定する.この検討の結果,快表情,不快表情ともに,急激に変化する形状成分と,ゆっくり変化する成分の両方が含まれることが示された.また,覚醒状態はある特定の顔面形状成分の変化の持続時間の違いとして現れることが示された.(2)標識点座標の整列後,すべての次元をまとめて隠れマルコフモデル(HMM)による状態推定を行い,表情表習字の感情と状態遷移パタンの関係を詳細に検討した.快・不快表情それぞれに特徴的な状態遷移があることが示された.本研究は,自然な表情出現頻度に基づく確率的表情認知モデルの構築を目指すものである.平成28年度は(1)長時間計測可能な非拘束表情計測環境の構築と計測,および(2)静的表情素の抽出と弁別感度の測定を計画していた.このうち(1)については近年の技術的な動向を踏まえてシステムの検討を行った.また(2)については顔形状と主観評価の関係をもとに認知的なモデルの構築について検討を行っている.顔形状に対する評価・判断においてどのような形態的な要素が寄与しているかを推定することは容易ではない.その理由の一つは,顔形状と主観評価・判断の関係が非線形であることにある.このような顔形状と主観評価の非線形な関係を検討するために,28年度は空間構造を考慮した階層ベイズモデルの一つであるCARモデル(Conditonal Autoregressive Model;条件付き自己回帰モデル)による表情認知・評価モデルの検討を行った.CARモデルは空間相関が存在している,すなわち「隣同士の観測地点では類似した値が観測される」という前提を置くことで,評価値を決定するパラメータの推定を行うものである.ここでは一般化プロクラステス分析により作成された顔形状空間と,個々のサンプルに対してリッカート尺度などの離散量で評価された値の関係をCARモデルおよび順序ロジスティック回帰モデルを用いることで検討を行った.この手法は,評価,すなわちどのような形態的要素に着目して判断を行っているかに関する個人差についても検討できる.実験の結果,階層ベイズによる空間統計モデリングが表情の認知モデル構築において有用である可能性が示された.人間のインタラクションは時間の中で生じるものであり,表情もまた基本的に連続的なものであるが,従来の研究では一般的に時間情報を潰して分析が行われてきた.一方,本研究は時間情報を捨てずに表情の連続的な変化を捉えることを目的としている.人間のコミュニケーション行動に見られる時系列情報の分析手法は定番といえるものは現状存在せず,試行錯誤で解析手法の構築を目指している.平成28年度については,階層ベイズモデルを用いた様々な時空間モデリングを試みたものの,公表に結びつくような十分な成果は得られなかった.コミュニケーション場面においては,複数の表情が同時もしくは短い時間的なずれを伴って様々な時間範囲で表出される混合表情(例えば嫌悪と喜びが同時に表出される「苦笑い」など)がしばしば観察される.混合表情の開始,終了時点を確定することができれば,様々な混合表情を比較することが可能となる.2017年度は,モーションキャプチャで計測された顔3次元形状の時系列データをもとに,混合表情のパタンを抽出することを試みた.今年度の研究で試みた手法をいかに記述する.まず,モーションキャプチャデータの各フレームにおける全ての標識点座標値(x, y, z)を多変量データとみなし,一般化プロクラステス法により座標点を整列する.さらに,これらに対して主成分分析や独立成分分析などの次元圧縮手法を適用する.さらに,各次元に対して時系列方向に隠れマルコフモデル(HMM)(もしくは)およびViterbiアルゴリズムを適用し,各次元の状態を推定する.これにより各時点における表情の顕著性を情報量の観点から算出することが可能となる.さらに複数の次元における状態の組み合わせパタンを抽出することで複雑な混合表情を記述することができるというものである.今年度はコミュニケーション場面ではなく,表情模倣時および映像刺激視聴時における顔形状を光学式モーションキャプチャ装置により計測し分析を行い上記手法の有効性について検討した.その結果,状態の組み合わせによる混合表情の記述は,実験参加者が実際に表出した表情や参加者自身の感情状態を明確に反映していることが示された.このことからこの手法が混合表情の分析の有効な手段であることがわかった.さらに,HMMの状態数をアプリオリに決定しない無限隠れマルコフモデル(iHMM)の適用を試みたものの,状態数の決定が難しく現時点での解決策は見いだせていない.

本研究は,「顔形状およびその変化から感情状態を推定する逆問題」であると捉え,日常的な表情の出現確率の分布をもとに階層的表情認知モデルをベイズ統計的な観点から構築することを目指している.本研究の特徴は,ある時点での表情は単一の感情状態が表出されているわけではなく,複数の感情状態を背景にした顔形状変化が重ね合わさったものであると考えるところにある.このような表情は一般的に混合表情と呼ばれる.すなわち我々が見ている表情は,異なった時間的性質を持つ表情が重畳したものであると考える.しかしながら,この混合表情には,多変量時系列データ特有の難しさがあり,混合表情を扱う手法の構築に関して,その試行錯誤に当初予定した以上の時間を要してしまった.これが,現在研究の進捗が不十分であることの主たる原因であると考えている.またこの問題は現在も十分には解決しているとは言えない.コミュニケーション場面においては,複数の表情が同時もしくは短い時間的なずれを伴って様々な時間範囲で表出される混合表情(例えば嫌悪と喜びが同時に表出される「苦笑い」など)がしばしば観察される.混合表情の開始,終了時点を確定することができれば,様々な混合表情を比較することが可能となる.2018年度は2つの方法で,モーションキャプチャで計測された顔3次元形状の時系列データをもとに,混合表情のパタンを抽出することを試みた;(1)まず,モーションキャプチャデータの各フレームにおける全ての標識点座標値を多変量データとみなし,一般化プロクラステス法により座標点を整列する.さらに,これらに対して主成分分析や独立成分分析などの次元圧縮手法を適用する.これによって得られた多変量時系列データの各次元に対して時系列方向に隠れマルコフモデル(HMM)による状態推定を行う.各次元の状態の違いから表情の混合パタンを推定する.この検討の結果,快表情,不快表情ともに,急激に変化する形状成分と,ゆっくり変化する成分の両方が含まれることが示された.また,覚醒状態はある特定の顔面形状成分の変化の持続時間の違いとして現れることが示された.(2)標識点座標の整列後,すべての次元をまとめて隠れマルコフモデル(HMM)による状態推定を行い,表情表習字の感情と状態遷移パタンの関係を詳細に検討した.快・不快表情それぞれに特徴的な状態遷移があることが示された.表情分析に関して,階層ベイズモデルを用いた時空間モデリングを進めていくため,(1)モデルの再検討,(2)実験データの蓄積の両面から研究を推進していく必要がある.(1)については,近年の機械学習手法の進展を鑑みて生成モデル以外の手法を一部取り入れることも検討する.また(2)についても積極的に進めていく必要があると考える.本年度は,2017年度の研究をもとに,国際会議,論文誌等で成果公表を行い,混合表情の定量的な解析手法について広く議論していく予定である.そのためには,これまで行った実験だけでなく,モーションキャプチャ装置を用いて実際のコミュニケーション場面を取り上げた表情表出実験を行い,これを分析していく必要があると考えている.また実際に表出された表情の認知についても,表情の受け手の主観・行動の両面から検討する必要があると考えている.
パフォーマティヴィティによる人間形成論に基づく道徳教育実践モデルの研究

道徳性形成論においてこれまで援用されてきた「心」や「感情」など「内面」に焦点化した説明モデルでは扱いきれない事象は、実は発話など言語のもつ遂行的な力(パフォーマティヴィティ)に着目することによって分析可能であることが示された。本研究において申請者は、言語のパフォーマティヴな力に着目した道徳性形成モデルを定式化し、その妥当性を示すとともに、こんにち、その効果の高さで評価されているある実践プログラムを対象として分析することを通じて、より整合的に説明することが可能であることを明らかにした。本年度は,主に英米圏の教育哲学および道徳教育論の先行研究を精査し,パフォーマティヴィティによる人間形成論に基づく道徳教育実践モデルに関する研究枠組み・手法を確定することを主要な目的とした。そのためアメリカで関係資料を調査収集するとともに,研究レビューを行っている。本年度の研究実績は,以下の三点である。1.国内外のパフォーマティヴィティと道徳性形成に関する諸研究のレビューを通じて,ある言語の慣習的な反復により,その言語が外的に規範的な力を持ち始めるとともに,反復する人間にもその言語の規範性が内面化されていく両義的なメカニズムを明らかにした。2.主にコールバーグの提唱する道徳性発達心理学理論について,パフォーマティヴィティによる道徳性形成モデルからの再構成を試みている。本年度はまず,ハーバード大学図書館を中心に資料調査を行い,民主的な討議を通じた道徳性形成の実践を特徴づけているジャスト・コミュニティに関する資料を入手、分析した。3.実践性を認められているセカンドステッププログラムに焦点化し,これを言語のパフォーマティヴィティという観点から分析する。本年度は,このプログラムを開発した本部(アメリカ・ワシントン州に拠点をおく)の日本支部であるCommittee for Children Japanが提供する諸資料を入手・分析し,パフォーマティヴィティを鍵概念とした道徳教育実践という観点から見た,セカンドステップの諸特徴を抽出した。今年度は、昨年度構築した言語のパフォーマティヴィティによる道徳性形成モデルを手がかりとしつつ、この観点から評価しうる道徳教育実践のモデル(たとえばセカンドステッププログラム)について、主に道徳教育論を中心に社会学・心理学の領域にも目配りしながら資料収集した。現在分析中であるこの研究の成果については、来年度中旬にまとめる予定である。加えて、昨年度ハーバード大学などで収集してきた民主的討議を通じた道徳性形成実践に関する諸資料を読み込み、言語のパフォーマティヴィティと道徳性発達心理学理論との連関について精査を行っている。また昨年度の研究実績として、言語のパフォーマティヴィティと人間形成の連関について次の点を指摘した。すなわち言語の慣習的な反復は、その言語の外部に規範的な力を生み出すとともに、反復する人間の内面にも言語の規範的な力を及ぼしていく。今年度はこの両義的なメカニズムについて引き続き精査し、言語の慣習的な反復による規範性の生成プロセスについて、またそうした言語の規範性を内面化していくアイデンティティ形成のプロセスについて、具体的に明らかにした。研究成果としては教育哲学会第51回大会における口頭発表「道徳理論と性的差異-ギリガン『もうひとつの声』をめぐって-」(2008年10月)、および中国四国教育学会第60回大会における口頭発表「アイデンティティと差異に関する一考察」(2008年11月)、そして「アイデンティティと主体に関する-考察-言説による主体形成モデルに基づくアイデンティティ論の展望と課題-」(『教育学研究紀要第54巻』中国四国教育学会、2008年、7-11頁)がある。最終年度である本年度は、これまでの研究成果をふまえ、パフォーマティヴィティ概念を鍵概念として道徳性実践モデルを再定式化した。通常、「心」や「感情」など人間の内面に関わるものは、その存在が自明視され、道徳教育においてもそれへの働きかけこそが教育的な作用であると考えられがちである。だが本研究では、そのように自明視されている内面としての「心」や「感情」そのもの瓜言語のパフォーマティヴな力を伴う慣習的反復により構築されるものと捉える。初年度は、言語が外的に規範的な力を及ぼすと同時に、反復する主体内にもその規範性が内面化されていく道徳性形成のメカニズムを明らかにした。次年度ではこの道徳性形成モデルを手がかりに、道徳教育諸実践に関する資料収集・分析をおこなった結果、道徳教育実践論として近年とりわけ注目されている「道徳と情動(emotion)」に特化したアプローチは、本研究において提示した道徳性形成モデルによって、より十全に分析可能であることが明らかとなった。これらの研究成果をふまえ本年度は、この「道徳と情動」に特化した道徳教育実践モデルの中にあって、実践性と有効性において高い評価を得ているあるプログラムに着目した。そして、そのプログラムの理論的基盤を、言語のパフォーマティヴィティという観点から再定式化した。その結果、「情動の教育」の実践の内実は、実は発話など言語的なものを通じて遂行されていることが明らかとなった。

このことにより、言語のパフォーマティヴな力に着目した道徳性形成モデルに基づき、あるひとつの道徳教育実践モデルの有用性が示された。研究成果としては、中国四国教育学会第61回大会における口頭発表「パフォーマティヴィティによる道徳教育実践モデルの検討」(2009年11月)、そして「言語のパフォーマティヴィティ概念にもとづく道徳教育実践モデルの検討-セカンドステッププログラムを中心に-」(『教育学研究紀要第55巻』中国四国教育学会、2009年、82-87頁)がある。
ガレクチン9ノックアウトモデルマウスを用いたSLEの病態制御機構の解析

SLEにおけるGal-9の病態への関与を解明するため、平成30年は正常マウスBALB/C ♀とMRL/lpr ♀マウスで発症4週、発症早期8週、発症極期16週の胸腺、脾臓から細胞を分離し、フローサイトメトリーを用いてB細胞、T細胞、樹状細胞の割合の差異を解析した。特に差異を認める分画についてはTim-3,PD-1/PD-L,CTLA-4をはじめとした免疫チェックポイント分子の発現量の差異の分析も追加し、アポトーシス効率についてアネキシンVを用いたアポトーシスアッセイを行った。同様ににGal-9+/+MRL/lprとGal-9-/-MRL/lprの比較を16週齢♀を用いて施行した。脾臓やリンパ節におけるフローサイトメトリーでは特にB細胞やT細胞サブセットの差は認められず、Gal-9-/-MRL/lprの脾臓においてはdouble negative T細胞数は減少を示した。またサイトカイン測定も行い、プリスタン投与後に腹腔内に集積するマクロファージ数、及び腹腔内マクロファージのTLR7-IFN-I系のシグナル伝達経路の検討を行った。Gal-9-/-MRL/lprではプリスタン投与後にGal-9+/+MRL/lprと比較してTNFαmRNAが減少したが、ISGs (Mx1, Cxcl10, and Irf7)ならびにIFN-I系シグナル(Ccl2, Ccl7, and Ccl12)は差を認めなかった。lipogranulomaはGal-9--/ PIマウスにて有意にリンパ濾胞様構造の形成が減少した。プリスタン投与後の腹腔内マクロファージの評価を行えている。Gal-9のシグナル伝達はTim-3依存性、及び非依存性の二つの経路があり、細胞種やTim-3の発現の差異で、作用が異なることが予想される。そのため、Tim-3の関与が病態に与える影響を解明することは、重要である。今回我々は、Gal-9を欠損した系での解析を行う予定であり、Tim-3抗体を投与し、表現系の差異を解析する。Gal-9は我々が世界で最初に発見した分子であり、その後もアポトーシスや細胞周期との関連で独自の業績を積んでいる。免疫応答に関するGal-9の機能解析の報告はあるものの、現時点でSLEにおける免疫応答と臓器障害についての一定の見解は得られていない。特にGal-9の作用はTim-3に依存する系と独立する系が存在し、かつ各種細胞サブセットにより抗炎症性に働く系と炎症を惹起する系が混在しており、治療効果や副作用を検証する上で、Gal-9 KO疾患モデルでの表現型の検証は必要不可欠である。SLE患者における報告としては、患者血清中におけるガレクチン自己抗体の検出やSLE患者血清におけるGal-9濃度上昇及び末梢血単核球、T細胞におけるTim-3及びGal-9発現亢進などが散見され、疾患活動性との相関も報告されている。動物実験としては、代表的疾患モデルマウスであるMRL/lprマウスに対してGal-9を投与後、Tim-3非依存性に形質細胞のアポトーシスが誘導され、ds-DNA抗体の産生抑制で病勢を改善したとの報告もある。本研究ではSLEにおけるGal-9の病態への関与を解明するため、平成29年度は代表的自然発症SLEモデルマウスであるMRL/lprマウス及び誘導系疾患モデルであるプリスタン投与Balb/cマウス用いて検討した。すなわちGal-9ノックアウトMRL/lprマウスの作出及びBalb/c背景Gal-9欠損マウスへのプリスタン腹腔内投与を行い、表現型の差異を検討した。両モデルとも、dsDNA抗体産生やB細胞分化には差異を認めなかった。腎炎及び関節炎の評価において、MRL/lpr背景マウスではGal-9欠損マウスと正常型マウスで有意な差を認めなかったが、プリスタン投与系では、Gal-9欠損マウスにおいて腎炎及び関節炎の進展が抑制された。プリスタン投与Gal-9ノックアウトBalb/cマウスの表現型の差異は、正常型マウスで認められたプリスタン投与部位におけるlipogranuloma形成が抑制されていることに起因すると考えられた。SLEモデル動物のGal-9ノックアウトマウスを樹立し、その表現型を検討した。従って予定通り順調に展開している。

またサイトカイン測定も行い、プリスタン投与後に腹腔内に集積するマクロファージ数、及び腹腔内マクロファージのTLR7-IFN-I系のシグナル伝達経路の検討を行った。Gal-9-/-MRL/lprではプリスタン投与後にGal-9+/+MRL/lprと比較してTNFαmRNAが減少したが、ISGs (Mx1, Cxcl10, and Irf7)ならびにIFN-I系シグナル(Ccl2, Ccl7, and Ccl12)は差を認めなかった。lipogranulomaはGal-9--/ PIマウスにて有意にリンパ濾胞様構造の形成が減少した。プリスタン投与後の腹腔内マクロファージの評価を行えている。プリスタン投与系で認められるSLEの病態形成へのGal-9シグナルの関与のメカニズムを今後検討する。プリスタン投与後に腹腔内に集積するマクロファージ数、及び腹腔内マクロファージにおけるTLR7-IFN-I系のシグナル伝達経路の検討を行う。さらにlipogranulomaのリンパ濾胞様構造の形成の差異、lipogranulomaにおけるGal-9の発現細胞を検討することによって、lipogranuloma形成へのGal-9の意義を明らかにする。Gal-9のシグナル伝達はTim-3依存性、及び非依存性の二つの経路があり、細胞種やTim-3の発現の差異で、作用が異なることが予想される。そのため、Tim-3の関与が病態に与える影響を解明することは、重要である。今回我々は、Gal-9を欠損した系での解析を行う予定であり、Tim-3抗体を投与し、表現系の差異を解析する。前年度には前実験の続きから当実験に移行することが出来ているが、脾臓やリンパ節についてFlow Cytometerにて濾胞性ヘルパーT細胞(Tfh)及び胚中心B細胞(GC B cells)の差異についてはまだ十分に検討できていないため、次年度に行う。次年度に腹腔内プリスタン投与後の腹腔内に集積するマクロファージ数、及び腹腔内マクロファージにおけるTLR7-IFN-I系のシグナル伝達経路を解析。各種免疫担当細胞のサブセット解析と免疫チェックポイント分子の発現量の差異を測定するために、サイトカイン測定など網羅的にしていく予定である。
陸の風化と栄養塩動態の変動が気候におよぼす影響の定量的再評価

i)陸水域におけるダム湖の存在が陸水炭素循環に与える影響ダム湖による河川の炭素・栄養塩輸送過程の変化を捉えるために、中国地方を流れる4河川(吉井川、高梁川、小瀬川、厚東川)において、ダム湖と周辺河川水を採取し、炭酸系諸量および栄養塩濃度の測定・比較を行った。ダム湖水と周辺河川水では炭酸系の様相が全く異なり、ダム湖水ではpHの増加・CO2分圧(PCO2)の減少に対応する形で栄養塩濃度の低下が見られた。特に小瀬川では2つのダムを流下するのに伴って顕著に各種栄養塩濃度が低下していく傾向が見られた。ダムは陸水中から栄養塩を減少させ、堆積物として除去するはたらきをしており、陸から海への物質輸送を妨げることが示された。湖沼やダム湖の多くでは湖水中の光合成により河川水中から炭素・栄養塩が除去されるダムの建設は、下流域の水循環の変化に伴う直接的な影響だけでなく、栄養塩輸送量の減少による間接的な気候影響を持つ可能性がある。ii)氷期-間氷期サイクルにおける有機物風化による負のフィードバック機構氷期-間氷期サイクルにおける100m以上もの海水準変動によって、大陸棚を含む陸域から海洋へと大量の有機物が氷期に流入するプロセスが大気CO2に与える影響を、地球システムモデルMESMOを用いた数値実験により評価した。その結果、流入した炭素と栄養塩の海洋での分布の違いを主な要因として、有機物の流入に対して大気CO2が上昇傾向を示すことから、氷期に想定される有機物風化が新たな負のフィードバックプロセスのひとつとして働きうることを指摘した。Broeckerによる陸棚栄養塩仮説では、有機物流入と同時に海底の炭酸塩の溶解による炭酸塩補償作用の応答が極めて強いことが暗に仮定されているために大気CO2を減少させるという結果が得られていたが、地球システムモデルに堆積物モデルを結合し、有機物の流入に対する炭酸塩補償作用の影響を考慮したところ、炭酸塩の溶解によって大気CO2の上昇幅は減少するものの、Broeckerが指摘したような大気CO2の低下は見られないことが明らかとなった。過去の氷期-間氷期サイクルにおいて、海水準変動に伴う陸棚堆積物に由来する炭素・栄養塩の流入が大気CO2に関するネガティブフィードバックとして機能していた可能性があることが、本研究によって新たに示された。今年度は、モデルを用いた数値実験および論文執筆に重点的に取り組み、以下の結果を得た。氷期の海水準低下に伴う大陸棚堆積物の風化を想定して陸からの有機物流入実験を行い、大気CO_2の変動を解析することで過去の気候における陸源栄養塩の寄与を評価した。その結果、従来指摘されていたたような大気CO_2の低下は堆積物中の炭素/栄養塩比が60以下の場合でしか起こらず、氷期-間氷期サイクルにおける大陸棚堆積物の風化は、風化量を海水中の炭素同位体比の変化量から推定した場合、大気CO_2を10-30ppm増加させる働きを持つことが明らかとなった。モデルに炭酸塩堆積物モジュールを組み込み、より長い時間スケールにおいてこの効果に対する堆積物の応答を評価する数値実験も行ったところ、大気CO_2の上昇を海底の炭酸塩が溶解することによって中和・抑制する炭酸塩補償作用によって、大気CO_2の増加幅は5-15ppmに抑えられたが、大気CO_2の低下はやはり見られなかった。この結果は氷期-間氷期サイクルにおける新たなネガティブ・フィードバック機構の存在を示すもので、その成果は論文として国際誌に投稿した。また、霞ヶ浦で行ったサンプリング調査によって得られた試料のほか、これまでに採取した試料を用いた解析により、ダムは陸水中から栄養塩を減少させ、堆積物として除去するはたらきをしており、陸から海への物質輸送を妨げることが示された。

その結果、流入した炭素と栄養塩の海洋での分布の違いを主な要因として、有機物の流入に対して大気CO2が上昇傾向を示すことから、氷期に想定される有機物風化が新たな負のフィードバックプロセスのひとつとして働きうることを指摘した。Broeckerによる陸棚栄養塩仮説では、有機物流入と同時に海底の炭酸塩の溶解による炭酸塩補償作用の応答が極めて強いことが暗に仮定されているために大気CO2を減少させるという結果が得られていたが、地球システムモデルに堆積物モデルを結合し、有機物の流入に対する炭酸塩補償作用の影響を考慮したところ、炭酸塩の溶解によって大気CO2の上昇幅は減少するものの、Broeckerが指摘したような大気CO2の低下は見られないことが明らかとなった。過去の氷期-間氷期サイクルにおいて、海水準変動に伴う陸棚堆積物に由来する炭素・栄養塩の流入が大気CO2に関するネガティブフィードバックとして機能していた可能性があることが、本研究によって新たに示された。当初の年次計画に照らして、フィールド研究・モデル研究ともに所定の成果を得られたため。今後は、モデル研究をさらに継続するほか、現代の物質循環に置いて湖沼やダムが果たしている役割を明らかにするため、追加のサンプリングや分析結果の解析などを重点的に進める。
８～１０世紀の藩鎮からみた東部ユーラシア史の展開

本研究の目的は、10世紀における中国、唐王朝の滅亡が、東部ユーラシア(ここではユーラシア大陸のパミール高原以東とする)の動向といかに関連したのかを、中国史のみならず内陸アジア史の視点も踏まえつつ解明することである。その際注目するのは、唐王朝の各地に割拠した、藩鎮という軍閥である。藩鎮は、軍団の内外において、内陸アジアに淵源をもつ遊牧勢力と深い結びつきをもっていた。というのも、遊牧勢力は、騎兵という強大な軍事力を有し、当該時期の軍事・政治政策を決定づける重要な存在となっていたからである。藩鎮と遊牧勢力との関連については、既存の編纂史料・文集史料のみならず、中国で近年陸続と発見されている、最新の石刻史料が多く参考になる。そこで、研究1年目である本年度は、主にこうした史料状況の総合的な把握と整理に務めた。その際、具体的には以下の二点に注目した。すなわち、1藩鎮が遊牧勢力とどのような手段で結びつきを築いたのか、そして2藩鎮相互の政治的・軍事的な交流(本研究ではこれを、藩鎮の「外交」と規定した)が如何なるものであったのか、という二点である。1の点については、藩鎮の下で活動したさまざまな遊牧集団の具体名や遊牧地、そしてその遊牧集団と藩鎮の総帥である節度使との結びつき方などを整理した。また、2については、当該時期の藩鎮同士は、頻繁に軍事対立を繰り返す一方、同盟・人質・擬制的血縁関係など、様々な手段で結合の強化を図っていたため、この結び付きの在り方及びその背景や結合の変化などを、時系列で整理した。そして、これらの状況を俯瞰的に整理し、今後の研究の基礎となるデータベースの作成に務めた。これらの中でも、特に幽州盧龍軍節度使を巡る遊牧民の動向とその「外交」については、既に論文にまとめて雑誌に投稿済みであり、現在審査中である。現在までの研究の進捗状況は、おおむね当初の研究計画書通りである。本年度の研究計画は、研究の基礎となる各種史料の収集・整理・読解であった。この計画に従い、申請者は、研究対象時期である9世紀後半から10世紀にかけて、正史に代表される編纂史料、『桂苑筆耕集』などの文集・詔勅類、及び刊行された最新の石刻史料について、内容を精査したうえで編年順に整理し、特に重要と思われるものから読解してゆく作業を行ってきた。その結果、唐内地における遊牧勢力の分布状況やその政治的・軍事的立場、藩鎮とのかかわり方を、総合的に把握することができた。また、藩鎮間の「外交」についても、特に宋代以降の国際関係を規定したとされる「盟約」に注目し、これまで注目されてこなかった多くの「盟約」及びその内容を抽出することができた。こうした史料収集の成果のうち、特に幽州(現在の北京)方面の情勢については、既に投稿論文の形でまとめることができている。これは、十分に当初の研究計画に沿った成果であるといえる。今後は、史料のさらなる分析を通し、唐王朝の滅亡を東部ユーラシア史の中に位置づけてゆく作業を行う。具体的には、今年度収集した史料のうち、藩鎮同士の「盟約」について、さらに掘り下げてゆくことを予定している。実は先行研究において、「盟約」は、11世紀以降、宋王朝と契丹(遼王朝)との国際関係を規定していった、重要なファクターであり、その萌芽はまさに本研究が対象時期とする10世紀にあったとされる。しかしながら、従来の研究では宋朝の前身である沙陀系王朝と契丹と関係のみに注意が払われ、他の「盟約」についてはほぼ全く考察されてこなかった。ところが、沙陀系王朝・契丹間の研究成果を踏まえて10世紀の他の「盟約」を整理すると、従来等閑視されてきた藩鎮勢力が、実は沙陀系王朝・契丹双方にとって重要な役割を果たしていたことが推察される。したがって、今後は10世紀における「盟約」の締結者やその内容を踏まえ、唐朝滅亡前後の時期における多様な「盟約」の全貌を把握していきたいと考える。沙陀・契丹はいずれも内陸アジアに由来する遊牧集団であるが、その研究成果を、中国史にも援用することができるのである。この作業を通して、10世紀の歴史を、中国史・内陸アジア史という双方向的な視点からとらえなおす作業を行いたい。

すなわち、1藩鎮が遊牧勢力とどのような手段で結びつきを築いたのか、そして2藩鎮相互の政治的・軍事的な交流(本研究ではこれを、藩鎮の「外交」と規定した)が如何なるものであったのか、という二点である。1の点については、藩鎮の下で活動したさまざまな遊牧集団の具体名や遊牧地、そしてその遊牧集団と藩鎮の総帥である節度使との結びつき方などを整理した。また、2については、当該時期の藩鎮同士は、頻繁に軍事対立を繰り返す一方、同盟・人質・擬制的血縁関係など、様々な手段で結合の強化を図っていたため、この結び付きの在り方及びその背景や結合の変化などを、時系列で整理した。そして、これらの状況を俯瞰的に整理し、今後の研究の基礎となるデータベースの作成に務めた。これらの中でも、特に幽州盧龍軍節度使を巡る遊牧民の動向とその「外交」については、既に論文にまとめて雑誌に投稿済みであり、現在審査中である。現在までの研究の進捗状況は、おおむね当初の研究計画書通りである。本年度の研究計画は、研究の基礎となる各種史料の収集・整理・読解であった。この計画に従い、申請者は、研究対象時期である9世紀後半から10世紀にかけて、正史に代表される編纂史料、『桂苑筆耕集』などの文集・詔勅類、及び刊行された最新の石刻史料について、内容を精査したうえで編年順に整理し、特に重要と思われるものから読解してゆく作業を行ってきた。その結果、唐内地における遊牧勢力の分布状況やその政治的・軍事的立場、藩鎮とのかかわり方を、総合的に把握することができた。また、藩鎮間の「外交」についても、特に宋代以降の国際関係を規定したとされる「盟約」に注目し、これまで注目されてこなかった多くの「盟約」及びその内容を抽出することができた。こうした史料収集の成果のうち、特に幽州(現在の北京)方面の情勢については、既に投稿論文の形でまとめることができている。これは、十分に当初の研究計画に沿った成果であるといえる。今後は、史料のさらなる分析を通し、唐王朝の滅亡を東部ユーラシア史の中に位置づけてゆく作業を行う。具体的には、今年度収集した史料のうち、藩鎮同士の「盟約」について、さらに掘り下げてゆくことを予定している。実は先行研究において、「盟約」は、11世紀以降、宋王朝と契丹(遼王朝)との国際関係を規定していった、重要なファクターであり、その萌芽はまさに本研究が対象時期とする10世紀にあったとされる。しかしながら、従来の研究では宋朝の前身である沙陀系王朝と契丹と関係のみに注意が払われ、他の「盟約」についてはほぼ全く考察されてこなかった。ところが、沙陀系王朝・契丹間の研究成果を踏まえて10世紀の他の「盟約」を整理すると、従来等閑視されてきた藩鎮勢力が、実は沙陀系王朝・契丹双方にとって重要な役割を果たしていたことが推察される。したがって、今後は10世紀における「盟約」の締結者やその内容を踏まえ、唐朝滅亡前後の時期における多様な「盟約」の全貌を把握していきたいと考える。沙陀・契丹はいずれも内陸アジアに由来する遊牧集団であるが、その研究成果を、中国史にも援用することができるのである。この作業を通して、10世紀の歴史を、中国史・内陸アジア史という双方向的な視点からとらえなおす作業を行いたい。
血管病変の形成に及ぼすC反応性蛋白質の分子細胞機構の解明

C反応性蛋白質(CRP)等の炎症性メディエーターは冠動脈疾患や糖尿病、慢性関節リウマチ患者などの血中で高値を示し、また動脈硬化病変部にも高頻度に観察されることなどから、血管内皮機能や血管病変の形成に関与する可能性が示唆されている。上記疾患は、難治性の疾患として知られ、その発症メカニズムの解明、ならびに治療法の確立が急務とされていることから、本研究では、炎症性メディエーターが血管内皮細胞の活性化や血球細胞の内皮下への浸潤に及ぼす影響について解析するとともに、その治療に関する基礎検討を行った。昨年度までの研究で、CRP等の炎症性メディエーターの刺激によりヒト単核球に凝固促進因子の組織因子(TF)が発現し、この発現にNF-κBが関与する結果を得ている。本年度は、血管病変の形成に関与する各種炎症性メディエーターの中でも、炎症性サイトカインとして腫瘍壊死因子(TNF)に関して、その炎症性疾患に関与するシグナル伝達機構に関する詳細な検討を行った。さらに当該研究過程の中で、炎症の阻害に関連する機能性人工蛋白質を新規に見出し、その炎症に対する阻害効果を検討した。その結果、このTNFアンタゴニストとも言うべき機能性人工蛋白質は、ヒト血管内皮細胞におけるNF-κBの活性化を抑制するのみならず、そのシグナル伝達の下流に位置するE-selectinの遺伝子発現を抑制することが明らかとなった。このE-selectinは血球細胞の内皮下への浸潤を促進する分子としても知られており、炎症性メディエーターが血管の内皮下への浸潤を協調的に促進している可能性が示唆された。また通常、感染等の炎症時には、この血中CRPの上昇のみならず、TNFの血中濃度も上昇していることが知られており、炎症の増悪化にTNFが関与することからも、本研究課題で作成し得た、このTNFアンタゴニストは、血管病変の形成を抑制する可能性が示唆された。現在、この機能性人工蛋白質を用いた炎症性疾患に及ぼす影響を解析中である。C反応性蛋白質(CRP)はペントラキシン(PTX)ファミリー蛋白質に属する急性期反応蛋白質の一つであるが、その生理機能や病態生理的役割は明確でない。最近、CRPが冠動脈疾患や糖尿病、慢性関節リウマチ患者などの血中で高値を示し、また動脈硬化病変部にも高頻度に観察されることから、血管内皮機能の低下や血管病変の形成に関与する可能性が示唆されている。しかし、実際にCRPが血管内皮細胞や血球細胞、平滑筋細胞の機能にどの様な作用を及ぼすのか、また、CRPが動脈硬化病変部に存在するリンパ球や単球の運動性、血管内皮下への浸潤、平滑筋細胞の傷害内皮下への遊走とそこでの増殖などにどの様な影響を与えるか全く明らかでない。そこで、本研究では、血管病変の形成に及ぼすCRPの役割を解明するため、CRPの血管内皮細胞や血球細胞、血管平滑筋細胞に及ぼす影響を解析した。炎症時において血管内皮細胞では、抗血栓性の低下や向血栓性の上昇がみられるが、これらの機能変化にCRPがどの様に関与するかを解析した。CRP刺激による培養内皮細胞上の我々の研究で、CRP刺激によりヒト単核球に凝固促進因子の組織因子が発現され、この発現にNF-κBの活性化が関与するという結果を得た。また単核球への影響に関しても、単球・マクロファージの培養細胞株であるTHP-1を用いてCRPの影響を検討した結果、内皮細胞と同様の結果が得られた。上記活性化に伴うシグナル伝達系を検討するために、低分子量Gたんぱく質Rho kinase活性化を抑制するY-27632を添加した結果、これらの活性化が抑制され、向血栓性の上昇、および抗血栓性の低下には、これら低分子量Gたんぱく質が関与することが示唆された。

また通常、感染等の炎症時には、この血中CRPの上昇のみならず、TNFの血中濃度も上昇していることが知られており、炎症の増悪化にTNFが関与することからも、本研究課題で作成し得た、このTNFアンタゴニストは、血管病変の形成を抑制する可能性が示唆された。現在、この機能性人工蛋白質を用いた炎症性疾患に及ぼす影響を解析中である。
古環境情報を考慮した大陸間に隔離分布を示すカミキリムシの系統地理学的研究

本研究では、ユーラシアと新大陸に隔離分布を示すカミキリムシ科甲虫のヤマナラシノモモブトカミキリ族を材料として、遺伝子情報に基づく系統地理学的解析を主体に、大陸間の陸路による長距離分散プロセスの解明に取り組んだ。各地の遺伝子解析用サンプルを収集し、収集した代表的な属について分子系統解析を行った結果、本族は多系統群であることが示唆され、分類学的再検討が必要であると考えられた。また、本族における大陸間隔離分布は、その進化史を反映したものとは言えず、想定していた分散仮説は棄却された。本研究は、ユーラシア、北米、及び南米大陸に隔離分布を示す甲虫目カミキリムシ科フトカミキリ亜科の一群であるヤマナラシノモモブトカミキリ族を材料として、遺伝子情報に基づく系統地理学的解析を主体に、これまでに知られている地史、及び古環境データと対応させて大陸間の陸路による長距離分散プロセスを解明することを目的としている。初年度は、当初の研究計画に基づき、以下の13の通り研究を行った。1.対象群の分類情報、及び分布情報の収集、整理.まず、国内外の博物館、及び個人コレクションに所蔵される標本データ、及び文献情報の調査を行い、各種の分類、生態、及び分布情報を蓄積した。2.野外調査、及びサンプル収集.標本調査、及び文献情報から得られた分布情報に基づき、欧州、及び東アジアにてDNAサンプル収集を目的とした野外調査を行い、遺伝子解析用サンプルを採集し、得られた種、及び個体の生態情報を確認した。さらに、国内外の研究者、及び愛好家に協力を依頼し、各地のサンプルの収集を行った。3.遺伝子解析、及び系統推定.これまでに集積されたサンプルのミトコンドリアDNA(COI領域)、及び核DNA(28S領域)をPCR法で増幅し、塩基配列を決定し、各属、種間の系統関係を解析した。その結果、少なくとも本族の内、ユーラシア大陸に分布する3属は、それぞれ系統的に離れている可能性が示唆され、今後のさらなる解析が必要であると考えられた。野外調査や研究協力者を通じて、東アジア産のサンプルは当初の予定通り集めることができた。しかし、欧州や新大陸の材料については、まだ十分に得られておらず、サンプル収集が当初の予定より遅れている。これらのDNAサンプル収集の遅れに伴い、研究の進捗がやや遅れている。また、予備検証として形態形質を用いて行った系統解析では単系統性を示したユーラシア大陸に分布する3属は、これまでの分子系統解析ではそれぞれ系統的に離れている可能性が示唆された。そのため、解析する遺伝子領域を当初予定していた領域から変更して適切な領域を見出し、さらなる検討を要する。本族は約70属からなり、その大半が新大陸に分布する一方で、ヨーロッパおよびアジア北部と北米に共通する2属(Aegomorphus、Oplosia)と日本固有の1属(Callapoecus)が知られている。平成28年度は、前年度に引き続き各地の遺伝子解析用サンプルを収集し、収集した代表的な属についてミトコンドリアDNA(COI)と核DNA(18S、28S、Histone H3)の塩基配列を決定して、系統解析を行った。その結果、最節約法、最尤法およびベイズ法に基づく系統推定のいずれにおいてもOplosiaとCallapoecusの両属は、いずれも本族やその他の既知族と近縁関係を示さない特異なグループであることが明らかとなった。一方で、Aegomorphusや新大陸産属は、いくつかの小グループに分かれ、それぞれモモブトカミキリ族の仲間とクレードを形成したため、モモブトカミキリ族の一部が複数回独立に進化した多系統群で構成されることが示された。これらの結果から、ヤマナラシノモモブトカミキリ族は多系統群であることが示唆され、分類学的再検討が必要であると考えられた。また、本族における大陸間隔離分布は、その進化史を反映したものとは言えず、想定していた分散仮説の多くは棄却された。一方で、Aegomorphusのみは、その祖先集団が新大陸からユーラシア大陸に進出した可能性が示唆された。しかし、本属と同一クレードを形成したモモブトカミキリ族は、汎世界的に分布する大群であるため、その系統位置および進化史を詳細に解明するためには、今後世界各地のサンプルを用いた解析が必要であると考えられた。昨年度に引き続き、自身の野外調査、及び研究協力者との連携により、特にサンプルの不足している新大陸を重点的に研究材料の収集に取り組む。分子系統解析は解析領域を追加し、得られたサンプルを逐次追加しながら進める。

得られた塩基配列を基に、ユーラシア、新大陸の各集団間の分岐年代を推定し、得られた系統地理学的情報をこれまでに知られている地史、及び古環境データと対応させて大陸間の長距離分散を検討する。昆虫学初年度に予定していた中南米での調査を調査許可取得の問題により遂行できなかったたため、その分を次年度に繰り越した。本年度に中南米での調査を予定しており、その際の経費として使用する予定である。
両連続相マイクロエマルションゲルを利用した全固体型電気化学分析システムの創成

両連続相マイクロエマルションゲルを反応とする電気化学を用いた、ソリッドステート・スタンドアローン(固体・一体)型電気化学分析システムの構築に成功した。水と油がミクロに共存した両連続相(BME)溶液において、水相のみをゲル化した両連続相ハイドロゲルを作成し、これを3電極がシート上に印刷されたプリント電極に貼り付けるだけで電気化学測定が可能であることを証明した。固体型であるにも関わらず、通常の拡散律速に相当する応答が得られた。特に水相のみをゲル化したことで、ミクロ油相での拡散は比較的自由度が高く、ほぼ溶液と変わらぬ感度を示した。一例として、ゲル膜上にオリーブオイルを垂らしてから電気化学測定することで、オリーブオイル中の抗酸化能を定量評価が可能であることを確認した。フッ素化された炭素電極を用いて両連続相マイクロエマルションゲルのCV測定をすると、両連続相マイクロエマルションハイドロゲルにおいてもトルエン相に抽出されたフェロセンの酸化還元ピークのみが明瞭に観察され、水相中の酸化還元物質のピークは現れなかった。両連続相マイクロエマルションゲルでも、両連続相マイクロエマルション溶液と同様な選択性を発現できることを確認した。試料溶液を垂らすだけで、分配抽出が起こり、そのまま親水性レドックスと親油性レドックスを個別に分析できるシステムへ繋がりうることを証明した。さらにシート電極上にBMEモノマー溶液を塗布してから光重合させることで、50ミクロン程度のゲル薄膜と一体化した電気化学システムを構築した。これによりほぼ固体のシート電極単独で、電解溶液やセルを必要としないスタンドアローン電気化学システムとして確立した。この発明に対して、特許し申請もおこなった。両連続相マイクロエマルションゲル中での電気化学によって、固体型電気化学分析システムの構築という目標に向かって、大きく前進した。水と油がミクロに共存した両連続相溶液において、水相のみをゲル化した両連続相ハイドロゲルを作成し、これを3電極がシート上に印刷されたプリント電極に貼り付けるだけで電気化学測定が可能であることを証明した。一例として、ゲル膜上にオリーブオイルを垂らしてから電気化学測定することで、オリーブオイル中の抗酸化能を評価することに成功した。定量性もあることを確認した。これにより、両連続相マイクロエマルションゲルを利用した全固体型電気化学分析システムが十分に実用的にも利用できるものであることが証明できた。計画外の新たな進展として、新たな両連続相マイクロエマルション系の構築がある。従来、油相としてトルエンを主に使っていたが、環境的には好ましくないとされていた。そこで、油相をヘプタンに変えた系を探査し、両連続相形成条件を明らかにするとともに、トルエン系と同様の親水性、親油性電極による選択性を発現できることを明らかにした。これによりさらに実用性を高めることができた。両連続相マイクロエマルションゲルを用いた固体型電気化学システムの構築し、実証するということはほぼ達成した。

選択性の高い電極をどのように、フィルム電極上に実現するかという課題と、フィッルム電極上の両連続相マイクロエマルションゲルフィルムをどこまで薄膜化できるかを検討する。