hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
固体酸塩基の水和反応を利用する酸化物表面プロトニクス材料の開発

本研究ではナノ粒子から構成される金属酸化物のバルク体および薄膜の表面における水和酸塩基反応に由来する表面プロトニクス材料の開発とメカニズム解明を行った.表面プロトン伝導におけるキャリア生成には終端層に吸着した化学種の関わる酸塩基反応が重要な役割を果たすことを明らかにするとともに,この酸塩基反応が気相化学種による表面修飾により著しく変化することを見出した.また,絶縁性・誘電性酸化物薄膜においても,表面吸着に由来するプロトン伝導性が発現し,直接的および直流分極の結果として間接的に薄膜の伝導性に影響を及ぼすとともにプロトン欠陥がメディエーターとなり酸化還元特性に影響を及ぼすことを示した.本研究ではナノ粒子から構成される金属酸化物のバルク体および薄膜の表面における水和酸塩基反応に由来する表面プロトニクス材料の開発とメカニズム解明を行った.表面プロトン伝導におけるキャリア生成には終端層に吸着した化学種の関わる酸塩基反応が重要な役割を果たすことを明らかにするとともに,この酸塩基反応が気相化学種による表面修飾により著しく変化することを見出した.また,絶縁性・誘電性酸化物薄膜においても,表面吸着に由来するプロトン伝導性が発現し,直接的および直流分極の結果として間接的に薄膜の伝導性に影響を及ぼすとともにプロトン欠陥がメディエーターとなり酸化還元特性に影響を及ぼすことを示した.本研究ではナノ粒子から構成されるバルク体,薄膜を,主にゾルゲル法などの溶液合成法(化学的方法)と反応性スパッタなどの物理的方法により合成し,その表面の酸塩基と酸化還元を同時に利用することにより,中低温で高いプロトン伝導性等の多様なプロトン活性を有する酸化物表面を創製する.種々の酸化物の表面に化学ドープしたZrO2系,TiO2系およびZnO系について,ゾルゲル法によりナノ粒子バルク体を作製する.薄膜試料は結晶質で固体強塩基であるZrO2系,CeO2系と非晶質Ta酸化物(a-TaOx)をマトリクスとする系で行う.合成試料は,ACインピーダンス測定からイオン伝導度を求め,同位体効果と水蒸気圧依存性を測定する.また,TG-DTAによる昇温時の熱重量変化,TDSによる放出ガススペクトル観察,高温偏光変調高感度赤外反射分光装置測定から表面ODの存在形態を調べる.さらに,O1s XASにより化学ドーパント添加がフェルミ準位付近の非占有準位に及ぼす影響,表面OH存在による電子構造変化を検討する.またRIXS測定でO1sからの選択励起を用いて価電子帯(VB)構造を調べる.純粋な固体強酸/塩基の水和反応では単一遊離イオンによる表面電荷の緩和がおこる(Schottky型)が,1複数のイオンが緩和に関与するGuy-Chapman型とすることや,2多段解離してプロトンを放出する分子有機酸等の吸着を用い,電気二重層中の急峻な内部電位を解消してデバイ長を増大させる.電気二重層の解析には上述のFT-IR/ATRと赤外反射分光測定と共に,RIXS環境セルにて表面近傍の深さ方向測定を挑戦する.in-situ分子分光電気化学分極セル技術を開発して,分極下における電位分布変化の測定も試みる.本研究ではナノ粒子から構成されるバルク体および薄膜を,それぞれゾルゲル法などの溶液合成法(化学的方法)と反応性スパッタなどの物理的方法により合成し,その表面の酸塩基と酸化還元を同時に利用することにより、中低温で高いプロトン伝導性等の多様なプロトン活性を有する酸化物表面を創製することを目的としている.ナノ粒子バルク体については、ZrO2系試料に対して気相化学種(CO2、SO2)を用いた表面修飾がイオン伝導性に与える影響を検討した.試料雰囲気にCO2を添加した場合、高温域における酸化物イオン伝導度は影響を受けないが,150°C室温付近で観測されるプロトン伝導度は1vol%のCO2添加であっても著しく低下することを見出した。これと対応する条件においてin-situ FT-IRによる評価を行ったところ,CO2導入により生成する表面化学種は主に炭酸基であることが明らかとなった.このことから、弱酸であるCO2が酸化物表面の強塩基性サイトと強く結合して炭酸基を生成するためにプロトンの解離能が低下して伝導度が低下したと考えられる.また、試料雰囲気にSO2を僅かに添加するとプロトン伝導度は測定限界以下に低下した.薄膜試料については,非晶質Ta酸化物(a-TaOx)について水蒸気含有雰囲気におけるRFスパッタにより製膜を行い,水和a-TaOxを作製して配位構造および脱水挙動と酸素量(O/Ta比)の関係を調べた.その結果,酸素欠損組成(O/Ta<2.5)では水和によりTaO5に対するTaO6配位多面体の割合が増加し,昇温により脱離するガスはH2であった.一方,酸素過剰組成では水和による配位構造の変化は僅かであり,昇温によりH2O,O2の順にガスを放出して酸素過剰を解消する挙動が確認された.以上により,a-TaOxにおける水和挙動は酸素量により大きく異なることが明らかになった.本研究ではナノ粒子から構成されるバルク体および薄膜を,それぞれゾルゲル法などの溶液合成法(化学的方法)と反応性スパッタなどの物理的方法により合成し,その表面の酸塩基と酸化還元を同時に利用することにより,中低温で高いプロトン伝導性等の多様なプロトン活性を有する酸化物表面を創製することを目的としている.本年度はTiO2ナノ構造体を作製し,表面吸着特性と電気伝導特性を調べた.

TiO2はバルクの性質として電子伝導性を有するため,常温超高圧合成で粒子間に形成される表面水和チャンネルによるイオン伝導と,粒子接触を通じて形成される電子伝導パスによる混合伝導が期待される.水蒸気含有雰囲気における電気伝導度は高温域において熱活性的な挙動を示した.一方,低温域においては反熱活性的な温度依存性を示すとともに,乾燥雰囲気においては伝導度が著しく低下した.低温域におけるこの挙動はZrO2系酸化物ナノ構造体と同様であり,プロトン伝導が支配的であると考えられる.TiO2においてはバルクの性質として電子伝導が支配的であるとともにイオン伝導性が極めて小さいため,そのナノ構造体においてプロトン伝導性が発現したことは重要な知見である.薄膜試料については,非晶質Si酸窒化物(a-SiON)薄膜を反応性スパッタにより作製して電気化学測定を行った.電極金属としてPtおよび水素溶解性を有するPdを用いた場合の電極反応抵抗を比較すると,Pd電極において非常に小さい抵抗値が観測されたことから,この電極反応に関わるイオン伝導種はプロトンであると考えられる.本研究の成果から,バルクの性質としてプロトン伝導を示さない材料であっても,ナノ粒子から成る薄膜においては表面吸着に由来するプロトン伝導性が発現し,特に絶縁性・誘電性材料においては直接的および直流分極の結果として間接的に薄膜の伝導性に影響を及ぼすことが示唆される.26年度が最終年度であるため、記入しない。固体イオニクス26年度が最終年度であるため、記入しない。初年度においては,ゾルゲル法を用いた化学的方法により,5-10nmの結晶子径を有する高結晶性のY2O3を添加したZrO2(YSZ)系,ならびにGd2O3を添加したCeO2(GDC)系ナノ粒子を合成し,超高圧(4GPa)室温プレスによりバルク体を合成し,高いプロトン伝導が発現することをACインピーダンス測定と伝導度の同位体効果などから確認した.イオン伝導は500°C以下で少なくとも4種類の異なる見かけの活性化エネルギーを有していること,プロトン伝導が優勢と思われる温度域では水蒸気依存性を有することなどが新たに判明した.また常温付近では温度の低下とともに著しく伝導度が上昇するとともに,それまで明瞭に現れていた同位体効果が抄出することなどがわかった.また高温セルによるFT-IR測定により,異なる伸縮振動波数を有する表面OH基の存在を確認するとともに,H2O/D2O雰囲気の切り替えによる表面OH/ODの交換反応の時間発展などの観察も行うことができた.この様々な塩基性を有するOH基の存在は熱放出スペクトル法によっても観察され,これらの存在とイオン伝導性の関係について検討を行っている.また,これら塩基度の異なるOH基の定量的議論のため,固体NMRによる測定の準備を行っている段階にある.反応性スパッタを用いた物理的合成法では,様々なTa/O比を有する非晶質TaOx膜(a-TaOx)を合成し,その物性についてXPS,硬X線光電子分光法(HX-PES)ならびにO1s軟X線吸収分光(SX-XAS)により,フェルミ準位付近の電子構造が酸化還元によって変化する様子や酸素配位多面体の変化をRaman分光により観察した.今後は水和による構造変化や電気輸送特性への影響などが課題である.ナノ粒子バルク体については,ゾル-ゲル法を用いたソフト化学的方法により合成したZrO2系およびCeO2系ナノ粒子を超高圧(4GPa)室温プレスすることによりバルク体を合成し,高いプロトン伝導が発現することをACインピーダンス測定と伝導度の同位体効果などから確認している.
腫瘍浸潤B細胞がT細胞に提示するがんネオセルフ抗原の同定

腫瘍組織に浸潤するB細胞とT細胞の細胞数は患者の予後と正の相関を示すことが報告されている。腫瘍浸潤B細胞(TIB)は、抗原受容体のクラススイッチ・親和性成熟を経ていることから何らかのがん抗原に反応し活性化しており、また、がん抗原をT細胞へ提示していると思われる。そこで、がん患者の腫瘍組織に浸潤するTIBを単離し、CD40リガンドとBAFを発現させたフィーダー細胞上で培養して、さらにBach2を遺伝子導入することによって長期に培養可能な方法を確立した。また、Bach2の活性を抑制するhemeを培養に添加することにより、このTIB細胞の形質細胞への分化を誘導し抗体産生を促進する方法も見出した。こうして培養上清中に得られた抗体を用いて、TIBの元のがん組織切片を免疫染色したところ、腫瘍細胞が染色される例が見出された。これらTIB細胞をクローン化し、がん抗原に特異的な抗体を産生するTIBクローンを選択している。また、このTIBクローンをマウス個体に移入し、個体内で抗体産生細胞に分化させることにより、がんを標的としたB細胞療法を計画している。この目的のために、タモキシフェンで制御可能なBach2-ERT2融合遺伝子を作製し、これをTIB細胞に導入した。このTIB細胞はタモキシフェンを添加しない培養では形質細胞に分化した。したがって、この細胞を個体に移入すれば体内で抗体を産生すると思われる。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。がん細胞に蓄積する遺伝子変異によるタンパクのアミノ酸置換や糖鎖修飾等の異常、また異常発現はネオセルフ抗原を生み出すが、それに対する免疫応答の詳細は不明である。しかし、腫瘍組織に浸潤するB細胞とT細胞の細胞数は患者の予後と正の相関を示すことが知られている。以前より、腫瘍浸潤T細胞(TIL-T)はがん免疫療法に用いられているが、TIL-Tが認識する抗原はあまり知られていない。一方、腫瘍浸潤B細胞(TIB)は、抗原受容体のクラススイッチ・親和性成熟を経ていることからがん抗原に反応し活性化しており、また、がん抗原をT細胞へ提示していると思われる。そこで、TIBをクローン化し、がん特異抗原を認識するものを特定し、その抗原受容体が認識するネオセルフ抗原を同定し、さらに、TIBクローンが提示するネオセルフ抗原を認識するTIL-Tクローンを特定することを目標に研究を行っている。この研究によりがんネオセルフ抗原に対する免疫応答の存在を証明し、その抗原認識機構の解明を推進し、新たながん免疫細胞療法や抗体医薬・CARの創出をめざす。本年度は、がん患者の腫瘍組織に浸潤するTIBを単離し、CD40リガンドとBAFFを強制発現させたフィーダー細胞上で培養して、さらにBach2を遺伝子導入することによって長期に培養可能な方法を確立した。よって、がん抗原に特異的なTIB細胞クローンを樹立する準備が整った。がん患者の腫瘍組織に浸潤するTIBの長期培養、抗体産生誘導の系は確立したが、TIB細胞の元であるがん組織試料の入手に時間がかかり、また、凍結切片を入手できる機会が少なかった。さらに、TIB細胞から産生誘導した抗体を用いてフローサイトメトリーで表面抗原の同定をするためには、in vitroあるいはin vivoで生存する腫瘍細胞が必要であるが、腫瘍細胞をin vitroで増殖させるのは困難であり、唯一、免疫不全マウスに移植してin vivoで継代する方法(Patient-derived xenograft: PDX)しかなく、その成功率は未だ低い状況である。1.がんネオセルフ

抗原を認識する抗体産生細胞の選択:作製した各TIB細胞のヘム添加により培養上清に産生された抗体を用いて、がん組織の凍結切片およびPDX腫瘍細胞を染色することにより、がん細胞に強く結合する抗体を産生するTIB細胞を選択する。その後、陽性TIB細胞をクローニングし、さらにその中からがん細胞特異的抗体を産生するTIBクローンを選択していく。2.がんネオセルフ抗原を認識する抗体の作製およびその標的抗原の特性解析:選択したTIBクローンの抗体V領域遺伝子を単離し、マウスCγ2a領域を有するヒト-マウスキメラ抗体を作製する。この抗体を用いて、まず、がん組織切除検体および正常組織の組織染色を行い、がん細胞特異性を確認する。がん切除検体抽出液を免疫沈降し、結合したタンパクの分子量、等電点を調べる。3.作製した抗体の標的抗原の同定:上記抗体で沈降されたタンパクを質量分析により同定する。そのタンパクをコードするがん細胞由来のmRNAの塩基配列を決定し、変異を特定する。抗体がその変異を認識しているか、あるいは、糖鎖やリン酸化等の修飾異常を認識しているかについて調べる。正常組織に発現しないタンパクの異常発現である可能性も検証する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
B細胞の初期分化とシグナル伝達に関与する新しい核内因子mel-18

[目的]我々はこれまで哺乳類のPolycombグループ(PcG)遺伝子であるmel-18が、転写抑制因であり、癌抑制遺伝子としても機能することを報告してきた。さらにその標的遺伝子の一つとしてc-mycを候補に考えてきた。その細胞増殖調節機構を解明する目的で、mel-18の遺伝子導入マウスを用い、B細胞抗原リセプター(BCR)刺激による細胞周期調節機構を検討した。[方法および結果](1)mel-18を過剰発現させたところ、c-mycの発現が抑制されると共に抗原リセプターからのシグナル伝達が抑制され、細胞周期のG1期からS期への移行の阻害が起きた。(2)細胞周期のアレストが起きている事が判明したので、その分子機構について検討した。特にG0/G1期からS期への移行に必要なサイクリン/CDK/CDKI/CAKの蛋白質の定量、CDKの活性、およびRb蛋白質のリン酸化を測定した。まずRbのリン酸化の抑制が見られた。そこでCDK2,4,6の3種類のKinase活性を測定したところ、3つとも活性の著名な低下が見られた。さらにサイクリンD2,E,CDK4,6,p19,p27の蛋白質量の低下が観察された。[考察]免疫系細胞のレセプターを介したシグナル伝達による細胞周期調節において、mel-18は、サイクリン/CDK/CDK1/CAKなどの発現量の制御を介してRbのリン酸化を調節し、G1/S境界のRestriction-pointにおける制御に関与していることが判明した。ノックアウトマウスにおけるリンパ球の分化障害機構や、mel-18の標的遺伝子の一つであるc-mycとの関連においてさらに検討したい。生体の発生・分化を制御する因子として、ポリコム遺伝子群が知られている。本研究では、哺乳類で我々が発見したポリコム遺伝子(mel-18)が、免疫系の分化・シグナル伝達にどのように関与することによって細胞増殖を制御しているのかという問いを分子レベルで研究することを目的とした。現在までに遺伝子破壊マウスと遺伝子導入マウスの作成に成功している。(1)c-mycが標的遺伝子の一つであることが、in vitro実験から示唆されたので、c-mycが関与する系としてB細胞の抗原リセプター(BCR)からのシグナル伝達系を取り上げた。mel-18はc-mycと同様の挙動を示したことから、初期応答遺伝子であることが判明した。(2)mel-18を過剰発現する遺伝子導入マウスを作成したところ、BCRからのシグナルが入らず、細胞が細胞周期のG1/S期境界でアレストしてしまうために、細胞増殖が抑制されることが判明した。しかし、c-mycを介さないと考えられているLPS刺激による細胞増殖は正常であった。またc-mycの標的遺伝子の一つと考えられているサイクリンEの蛋白質量の低下、Rb蛋白質のリン酸化の低下が観察された。よってmel-18→c-myc→サイクリン→Rbリン酸化→細胞周期のアレストという制御機構が存在することが明らかとなった。(3)mel-18遺伝子破壊マウスにおいて、リンパ球の低形成が観察された。特にB220^+IgMProB細胞分画における細胞増殖が強く阻害されていること、この分画の細胞の分化・増殖に必要なIL7-からのシグナル伝達系が阻害されていることが観察された。つまり、mel-18の過剰発現や欠損が共にリセプター由来のシグナル伝達による細胞周期調節に抑制的に作用することが判明した。その細胞増殖調節機構を解明する目的で、mel-18の遺伝子導入

マウスを用い、B細胞抗原リセプター(BCR)刺激による細胞周期調節機構を検討した。[方法および結果](1)mel-18を過剰発現させたところ、c-mycの発現が抑制されると共に抗原リセプターからのシグナル伝達が抑制され、細胞周期のG1期からS期への移行の阻害が起きた。(2)細胞周期のアレストが起きている事が判明したので、その分子機構について検討した。特にG0/G1期からS期への移行に必要なサイクリン/CDK/CDKI/CAKの蛋白質の定量、CDKの活性、およびRb蛋白質のリン酸化を測定した。まずRbのリン酸化の抑制が見られた。そこでCDK2,4,6の3種類のKinase活性を測定したところ、3つとも活性の著名な低下が見られた。さらにサイクリンD2,E,CDK4,6,p19,p27の蛋白質量の低下が観察された。[考察]免疫系細胞のレセプターを介したシグナル伝達による細胞周期調節において、mel-18は、サイクリン/CDK/CDKI/CAKなどの発現量の制御を介してRbのリン酸化を調節し、G1/S境界のRestriction-pointにおける制御に関与していることが判明した。ノックアウトマウスにおけるリンパ球の分化障害機構や、mel-18の標的遺伝子の一つであるc-mycとの関連においてさらに検討したい。
教育文化の仮想的拡張的体験を実現するインタラクティブコンテンツの開発

本研究では教育現場やミュージアムなどにおいて,芸術作品の制作,科学的な事象の観察や実験などを仮想的・拡張的に体験できるインタラクティブデジタルコンテンツの開発を行なった.具体的には,縄文土器の文様生成をシミュレーションするシステム,星座の立体構造を直感的に理解するための立体視天体ビューア,お絵描きとダンスを三次元CGで拡張するシステム,走り高跳びを三次元的に観察・分析するシステム,いけばなとデジタル技術を組み合わせたインタラクティブコンテンツなどを開発した.そして,これらの研究成果について,国際論文誌2件,国内論文誌5件,国際会議13件,国内会議36件の発表を行なった.本研究では教育現場やミュージアム展示物など教育文化分野において,芸術作品の制作,科学的な事象の観察や実験などを仮想的・拡張的に体験することができるインタラクティブコンテンツの開発を行う.コンピュータグラフィックス(CG)やバーチャルリアリティ(VR),センサなどの技術を融合することで,現実の芸術制作技法や表現方法を拡張したり,現実には観察が困難な方法で科学的事象を観察したりすることなどを実現する.そして,平成26年度は,星座の立体構造を直感的に理解するために地球以外の場所からの星座観察を仮想的拡張的に実現する天体ビューアの実用化,縄文土器生成を仮想空間でシミュレーションするシステムの実用化,お絵描きやダンスを三次元CGに拡張するシステムの開発やワークショップの実施,テーブルトップ上の物体を仮想的に三次元コピーするシステムの開発とワークショップの実施などを行った.また,映像をカード上ですくい上げる体験を行うことができるシステムの提案と開発,走り高跳びを三次元的に分析するシステムの提案と開発,三次元データを用いた視覚障害者支援システムの開発も行った.そして,これらの研究成果を国内論文誌2本,国際会議発表4件,国内会議発表14件の発表を行った.本研究では,教育現場やミュージアム展示物など教育文化分野において,芸術作品の制作,科学的な事象の観察や実験などを仮想的・拡張的に体験できるインタラクティブコンテンツの開発を行う.コンピュータグラフィックス(CG)やバーチャルリアリティ(VR),センサなどの技術を融合することで,現実の芸術制作技法や表現方法を拡張したり,現実には観察が困難な方法で科学的事象を観察するなどを実現する.そして平成27年度は,ペンによる紙へのお絵描きや身体動作に基づいてCG映像を対話的に生成することでお絵描きやダンスを拡張する「不思議なスケッチブック」「お絵描きダンスステージ」という2つのコンテンツの実用化とワークショップの実施,映像をカードですくい上げるような感覚で選択して視聴できる「GAYAIT UP」の実用化,ダンスを音や映像で拡張するシステムの提案と開発,物体に光を当てて生成される影とCGによる影との新しいインタラクション手法の提案とコンテンツ制作,運動視差立体視映像に対するインタラクション手法の提案と実用化,科学館用映像コンテンツの提案,映像を用いた魚視覚機能解析システムの提案などの研究を行った.そして,これらの研究成果について,国際論文誌1件,国内論文誌3件,国際会議5件,国内会議12件の発表を行った.本研究では,仮想的拡張的体験を伴うミュージアム展示用および教育用コンテンツの開発を目的としている.その中で,平成27年度は平成26年度に開発した技術を実用化してして,お絵描きとダンスで三次元CGアニメーションを制作する「お絵描きダンスステージ」を使った大規模なワークショップを実施したり,ダンスを映像と音で拡張するシステムを実際の演劇舞台で使用することができた.また,影を使ったコンテンツ,科学館用映像コンテンツや映像を用いた魚視覚機能解析システムなど新たなシステムの提案や開発も行うことができた.さらに,平成26年度の研究成果を国内外の論文誌にまとめることもできた.以上のことから,本研究は開始から現在までおおむね順調に進展していると言える.本研究では教育現場やミュージアム展示物など教育文化分野において,芸術作品の制作,科学的な事象の観察や実験などを仮想的・拡張的に体験することができるインタラクティブコンテンツの開発を行う.コンピュータグラフィックス(CG)やバーチャルリアリティ(VR),画像処理,センサなどの技術を融合することで,現実の芸術制作技法や表現方法を拡張したり,現実には観察が困難な方法で科学的事象を観察したりすることなどを実現する.平成28年度は,物体に光を当てて生成される実物影とCGによる仮装影とのインタラクションの手法の実用化といけばな展示への応用,障子や吹き戻し笛などの日本伝統文化とデジタル技術を融合したコンテンツの提案,影の内部への映像生成とインタラクション手法の提案,お絵描きからサウンドを生成するシステム「らくがっきー」への機械学習の導入による高性能化,2人で同時に使用することができる運動視差立体視CGシステムの開発,お絵描きからリアルタイムで三次元CGを生成する「不思議なスケッチブック」の拡張,球体へのインタラクティブプロジェクションマッピング,運動視差立体視CGを用いた魚の視覚機能検証システムの開発などの研究を行なった.これらの研究について,論文誌1件,国際会議4件,国内会議10件の発表を行った.本研究では教育現場やミュージアムなどにおいて,芸術作品の制作,科学的な事象の観察や実験などを仮想的・拡張的に体験できるインタラクティブデジタルコンテンツの開発を行なった.具体的には,縄文土器の文様生成をシミュレーションするシステム,星座の立体構造を直感的に理解するための立体視天体ビューア,お絵描きとダンスを三次元CGで拡張するシステム,走り高跳びを三次元的に観察・分析するシステム,いけばなとデジタル技術を組み合わせたインタラクティブコンテンツなどを開発した.そして,これらの研究成果について,国際論文誌2件,国内論文誌5件,国際会議13件,国内会議36件の発表を行なった.本研究の目的は,仮想的拡張的体験を伴うミュージアム展示物用コンテンツや芸術関連教育用コンテンツの開発である.

その中で平成26年度は申請者が開発してきた既存技術を用いたコンテンツの実用化と新しい基盤技術の開発を行った.具体的には,ミュージアム展示物用コンテンツとして,三次元天体ビューアの実用化,縄文土器文様生成シミュレーションの実用化,三次元物体の擬似的三次元コピーシステムの提案と開発,映像をカードですくい上げるシステムの提案などを行った.また,芸術関連教育用コンテンツとして,お絵描きから三次元CGを生成するシステムを用いた大規模ワークショップの実施,お絵描きとダンスを用いた三次元CGコンテンツの提案などを行った.そして,これらの研究は国内外の論文誌や学会大会で発表することができた.以上のことから,本研究は現在までおおむね順調に進展していると考える.今後は,まず平成27年度に新たに提案,開発したシステムやコンテンツを実用化することを目指す.影を使ったコンテンツの完成度や表現能力を高めて芸術分野での実使用を目指す.科学館用映像コンテンツについても今年度の早いうちに実用化することを目指す.映像を用いた魚の視覚機能解析システムについては,生物学者の協力も得ながら実際に魚の視覚機能の解析を行う.また,新たな子供教育用コンテンツを提案,開発して,ワークショップなどを通じてコンテンツの検証を行う.さらに,運動視差立体視システムを2人以上で使えるように改良して,専用のコンテンツの開発も行う.そして,これらの研究成果について国内外の学会会議や論文誌で報告を行う.画像情報科学今後は平成26年度の研究成果を基盤としながら,新たな映像生成手法やインタフェース技術の開発を行って,仮想的拡張的体験を伴うミュージアム展示物用コンテンツや芸術関連教育用コンテンツの開発を引き続き行っていく予定である.具体的には,芸術関連教育用コンテンツとして,ダンス,折り紙,粘土細工などを拡張するデジタルコンテンツの提案と開発を行う.またミュージアム展示物用コンテンツとして,彗星,流星,ロケット打ち上げなどの成り立ちや様子などを現実には困難な方法や視点で観察できるコンテンツの提案と開発を行う.さらに,考古学分野における発掘土器の仮想復元を実現するシステムの提案と開発も行う.これらの研究については適宜実験展示やワークショップを実施する.そして研究成果は国内外の学会会議や論文誌で報告する.人件費や謝金が発生しなかったため,次年度使用額が生じた.平成26年度は開発用ワークステーションを購入する予定であったが,研究成果発表のための旅費が当初計画よりも増加した.
ベル・エポック期パリの女流詩壇におけるジャポニスムの諸相

本研究の目的は、19世紀末から20世紀初頭におけるフランス女流詩人の作品について、異郷に対する憧憬の一典型ともいえるジャポニスムに焦点を絞って調査・分析を行い、その意義について検討するものであった。一般に、自己の内部への沈潜へとむかいがちな当該時期の男性作家の作品傾向に比して、女性作家のそれは、古代ギリシアやオリエントを志向するかたちで具体化される現実逃避や異郷憧憬の傾向が色濃く打ち出されている。当該時期における市民社会の爛熟と女性の行動半径の飛躍的な拡大は、オリエントにとどまらず、日本についても、もはや書物の上で出会うのみの伝説的な国ではありえず、じかに訪問してその文物をめで、それらの体験を女性ならではの行動力と想像(創造)力によって文学作品として加工していったのかについて考察を加えた。一般にこの時期の女性作家は、「遅れてきたロマン派」と形容されることが多いが、そのロマン主義的な傾向の中に異国趣味がどのような影を落としているのかについても現在作成した当該時期の女性作家の作品等のデータベースをもとに精査中である。今年度は以下の研究活動を行なった。(1)当該時期に出版された女流詩人の作品のデータベース化およびこれにもとづいたジャポニスムおよび異郷憧憬に関連すると思われる箇所の抽出と語彙集の作成。(2)当該時期の女流詩人に関する研究文献および新聞雑誌等の記事の収集・整理および文献リストの作成と一部データベース化。(3)勤務校付属図書館「へるん文庫」所蔵の文献のうち、ラフカディオ・ハーンがヨーロッパに向けて日本を紹介した記事の調査と収集および整理。(4)それ以外の日本紹介記事等の収集と整理。これらの活動の成果をもとに、現在当該時期における女流詩人の作品に現れる身体表現と植物の表現に着目して論考を順次執筆、発表を開始している。今年度は、19世紀末から20世紀初頭におけるフランスの女流詩人の作品にっいて、異郷に対する憧憬の一典型とも言えるジャポニスムに焦点を絞って調査・分析を行った。具体的には、1.補助金により購入した携帯用パーソナルコンピュータおよびOCRソフトによって、当該の時期にフランス語で出版された女流詩人の作品のデータベース化を進めている。その資料体については、入手可能なものを関係図書として購入し、それ以外のものはフランス国立図書館等において閲覧、確認を行なった。また、ジャポニスム・異郷憧憬に関連する箇所についてマーキングを行い、語彙集を作成、次年度の研究のための基盤作りを進めている。2.書簡や手稿については、フランス国立図書館等において閲覧を行い、電子文書化を進めている。3.当該の時期に出版されたパリを中心とした雑誌や新聞についても、インターネットおよびパリ国立図書館等において調査を行い、発表された女流詩人の作品および評論等の関連文献について電子文書化を進めている。4.インターネット、関連図書の購入およびフランス国立図書館等における閲覧によって、当該の時期の女流詩人に関する研究文献を収集し、文献リストを作成するとともに、内容の検討を進めている。5.勤務校図書館「へるん文庫」所蔵の文献調査を行い、ラフカディオ・ハーンがフランスの雑誌に投稿した日本紹介の記事等について、リストアップし、データベース化を行なっている。6.ハーン以外の日本を紹介する文献や記事について、おもに英仏の新聞・雑誌についても調査を行なっている。以上の作業から、当該の時代の女流詩人の作品では、とくにその植物をめぐる表象において東洋趣味が多く現れている傾向が顕著であることが判明しつつあるが、どのような影響関係によってそれが可能となったのかについては、資料体のさらに綿密な分析を行なう予定である次年度の研究によって明らかにしたい。
仮名の成立と展開―日本語表記の融合的研究

「草仮名」をどう捉えるか考察するために、「草仮名」で書かれたとされる「秋萩帖」の仮名字母と、910世紀の仮名成立期の日用的な仮名資料群の仮名字母とを比較することを試みた。それにより、「秋萩帖」と910世紀の仮名は共通する字母があるものの、「秋萩帖」は漢字と親和的な字形であるのに対して910世紀の仮名は漢字から視覚的に分離する傾向にあること、「秋萩帖」では日用的な仮名資料群ではあまり用いられれない特徴的な字母を高頻度で使用する傾向があることを明らかにした。さらに、草仮名の名品とされる「綾地切」「自家集切」「高野切」(旋頭歌二首)、「巻子本古今和歌集」等の草仮名部分といった、芸術性の高い仮名資料群での字母とも比較した結果、「秋萩帖」の使用字母は「高野切」系統の草仮名と最も適合することが判明した。そのことから「秋萩帖」の書写年代を十一世紀と考察した。いわゆる万葉仮名から「かな」が成立した過程と必然性を明らかにすることを目的として、「かな」の成立要件には、I「機能としての仮名の成立」、II「文字(かたち)としての成立」、III「仮名で書くことを必要とする用途がある」、IV「社会の中で成立する(字体に文字としての視認性があること)」が挙げられ、この要件を満たし、意味喚起への回路が断たれた字体のセットが揃い、漢字とは異なる文字体系であることが自覚されることにおいて「かな」が成立したことになる。9世紀の仮名はこれらの要件を満たしているように見られる。また、平安極初期から平安初期にかけての訓点資料の仮名は、省画仮名だけでなく、「かな」に近い形をもつ草体仮名が使用されており、その字母の共通性から、万葉仮名と「かな」をゆるやかに繋ぎ、仮名の連続と不連続を明らかにする可能性があることを指摘した。「かな」の成立要件として、IV「社会の中で成立する」とは、II「文字(かたち)としての成立」の必要条件となるもので、社会において文字が視認性を持つこと、すなわち書き手、読み手の間に、書かれた文字が読め、書けるという双方向性があることを述べた。このような成立要件を設けること、9世紀の日用的な仮名資料群の仮名字体の変遷を整理することで、「かな」の成立する過程を概ね明らかにすることができた。現存資料の範囲では、初期の「かな」資料として9世紀を遡ることができない。なぜ、どのような場面で「かな」が成立したのかを明らかにする上で、万葉仮名と「かな」の間には資料的な空白もあり、その連続・不連続面に迫りきれない。H30年度の研究では、平安初期の訓点資料という観点を取り入れることで、万葉仮名と仮名の連続面と不連続面から「かな」の成立する理由を、平安時代の側から迫ることができた。「秋萩帖」の研究においては、草仮名という用語を具体的事例に基づき整理することができた。以上の点から上記の評価とした。30年度の研究においては「かな」が成立する必然性について、漢字と仮名を共に用いる場面では、読解において漢字とは視覚的に異なるかたちを「かな」が指向する必然性があることを明らかにできたが、歌表記において「かな」が成立する必然性が十分に明らかでなく、さらに検討する必要がある。平安初期の訓点資料の仮名の実態を研究することともに、神楽歌が記された「神歌抄」の表記を研究する必要性が出てきた。このことについて、年度の前半は、大学院(修士課程)の講義において「かな」の成立について取り上げることで、計画的かつ確実に研究を進めることとする。年度の後半は、研究発表の成果を論文に纏めることで、研究成果を公表することにつなげることとする。9世紀後半から10世紀にかけて記された仮名墨書土器、漆紙文書の考古学的発見が近年相次いでいる。これらの資料は、仮名の成立を、上代の仮名と中古の仮名の連続性と非連続性という観点で考察する際の好資料となる。28年度の研究は、これらの資料に基づき、文字としての仮名の成立要件と、仮名成立後の仮名と漢字の機能差を考察したことが主要な成果である。中古に、文字としての仮名が成立するが、成立後も仮名とともに漢字が使用され続ける。仮名とともに漢字を使うこととはどのようなことであるのか、仮名と漢字の機能差はどこにあるか、という問いは仮名成立において提起されるべきことがらである。文字としての仮名の成立要件として、Iかたちとしての成立、II機能としての成立、III社会の中で成立すること、IV仮名で書くことに必然性があることを整理した。IIIはIの付帯条件である。新しい文字が成立する際、萬葉仮名と通称されるこれまでの文字、真仮名との関係性が全く失われることは、成立間もないという状況ではありえない。ということは真仮名への還元可能性がどこかで担保されなければならない。IVは、冗長な仮名書きのデメリットが活き、漢字の意味喚起を払拭して日本語を書くことの有効性が見られるということで、IIの付帯条件である。

仮名に漢字を交えることの機能差については、仮名書きに漢字列が、語/句レベルなど、どのように交じるかで分類した結果、句レベルで漢字列が交じる場合は、判断・評価などの微妙なニュアンスを伝達する句を仮名が請け負い、手続きや事態の経過など叙述的な句を漢字が請け負い、伝達内容によって漢字列と仮名列の切り替えが起きていることを明らかにした。土左日記で漢詩を漢字で書かないのは、文学的行為として漢字列を排除する表記体が選択された結果であり、こうした表記体の延長に11世紀の仮名を主体とする和歌表記が位置づけられることを論じた。交付申請書「研究目的」にある「9世紀後半の平安京右京三条一坊六町(藤原良相邸)出土平仮名墨書土器について、萬葉仮名の成立条件と平仮名の成立条件の接続、漢字との対立、文字の書記目的と選択される文体との相関性を視野に入れ、表記史への位置づけを行う。」および「平仮名墨書土器の解読を再検討し、書記目的と和歌を土器に書くことの意義を明らかにする」について、次のような点において十分な成果を上げることができた。1.二種の仮名の成立条件について:表記史に、9世紀後半の藤原良相邸出土墨書土器を過不足なく位置づけるためには、良相邸墨書土器だけでなく9、10世紀にかけて記された仮名資料も含め位置づける必要がある。このような視野に立ち、鈴木(2013)の作成した9、10世紀の仮名資料一覧20点に、その後発見された2点を加え、計21点を考察対象として、中古の仮名の成立要件を整理することができた。今後は上代の仮名との連続性と非連続性をさらに検討することが課題として残っている。2.漢字との対立、文字の書記目的と選択される文体との相関性について:9、10世紀の仮名資料において、漢字表記の混在様式を分類することで、仮名列と漢字列に伝達内容による切り替えが起きていることを明らかにすることができた。これにより、仮名を主体とする土左日記の表記体は、ジェンダーによる消極的な選択結果ではなく、文学的行為として漢字列をあえて排除した結果の産物であり、こうした表記体の延長に11世紀の仮名を主体とする和歌の表記体が位置づけられるという、非日常的な文書における表記の連続性があることを明らかにすることができた。3.平仮名墨書土器の解読について。平仮名墨書土器の解読に向けて、9、10世紀の仮名資料のうち確実に解読できる仮名字体に絞り、資料ごとに臨模による使用仮名字体の一覧表を作成した。1)2007年に出土した山梨県甲州市ケカチ遺跡の和歌刻書土器の解読に参加した。土器の仮名字体は10世紀の特徴に一致し、10世紀半ばに制作された甲斐型土器であるという考古学からの結論と合致するものであることを明らかにした。2)ケカチ遺跡をはじめ、近年、仮名成立期の墨書土器、漆紙文書の発見が相次ぎ、仮名の成立を考える環境が整ってきている。そこで、910世紀の日用的な仮名資料約20点を用いて、上代の「仮名」と中古の「かな(女手)」の連続性・非連続性を考察した。木簡の「仮名」の特徴(乾善彦『日本語書記用文体の成立基盤』第二章第七節173頁)は、「かな」に緩やかに連続しているように見える。しかし、例えば、910世紀の資料に頻出する字母「以」「幾」「散」「女」は、木簡には見えず課題を残す。これらの字母は平安初期の訓点資料に使用例があり、初期訓点資料の実態も考慮しつつ「仮名」から「かな」への字体の非連続が考えられるとよい。仮名/かなの機能面では、漢語の傍訓と文書の場合とを同列に扱えないが、字体・字形レベルにおいては訓点資料を含めて検討することが有効である。つまり、使用字体・字形・機能・用途といった要素ごとに、複線的に仮名/かなの連続・非連続を考えるべきことを提起した。3)「秋萩帖」の草仮名が仮名成立期の古態をとどめるかどうか検討するために、910世紀の日用的な仮名
放電・材料相互作用統合モデリングによる革新的ナノコンポジット材料の創製

本研究は、ナノコンポジット材料と放電との相互作用の解明により、極限環境下において優れた耐サージ絶縁特性をもつ次世代ナノコンポジットモータ巻線の創製を目的にしている。本研究ではモータ巻線を模擬したツイストペアサンプルに対し、湿度、圧力などの環境因子が変化する条件下で繰り返しインパルス電圧を印加し、放電開始電圧の計測と分光法による電界強度計測を行い、部分放電現象の解明を行った。また、ナノコンポジット巻線の性能はナノ粒子の分散状態に依存している。今回の研究において、大型放射光施設(Spring-8)を利用してナノ粒子充填率に対する分散状態を精密構造解析をおこない、最適な充填率があることがわかった。パワエレ技術を使った省エネに優れたインバータ駆動モータが電気製品や産業機器用モータだけでなく、ハイブリッドカー(HEV)や電気自動車(EV)、航空機および風力発電等々の幅広い市場で開発・実用化され急速に生産が拡大している。しかし、インバータサージによる部分放電発生によるモータ巻線の絶縁劣化が危惧されている。本研究ではインバータ駆動モータのエネメル巻線の部分放電特性を調べ、その耐サージ特性を明確にする。本年度の実験では、ツイストペアを用いて、繰り返しインパルス電圧パルスの波形に対する部分放電開始電圧(RPDIV)を調べた。その結果、パルス幅が長くなるにつれて、RPDIVが低下し、一定値に近づいていくことが分かった。ナノ粒子の分散状態はナノコンポジット材料の誘電・表面特性を決定する上で重要な役割を果たしている。本年度の実験ではナノコンポジットエナメル線の絶縁被膜中のナノ粒子の分散状態を高精度に測定するために、大型放射光Spring-8施設の兵庫県ビームラインBL08B2において、小角X線散乱(SAXS)測定のトライアル計測を行うと同時に来年度の本格実験に向けた準備を行った。電線メーカーから提供を受けたナノコンポジットエネメル線の分散状態は良好であるが、ナノ粒子サイズ(約20 nm)にばらつきが大きいことが分かった。放射光SAXS測定のX線ビームは非常に細い(φ300μm以下)ため、細い金属配線材料へ正確にX線照射するために試料を高精度に位置決め可能なステージが必要である。そこで来年度のSAXS計測実施に向けて精密試料ステージの整備を行った。本研究は、実験および放電・材料階層統合計算機シミュレーションにより、ナノコンポジット材料と放電との相互作用の解明及び極限環境下での超耐インバータサージ絶縁特性をもつ次世代ナノコンポジットモータ巻線の創製を目的にしている。これにより今新エネルギーとして注目されている風力発電機や電気自動車等のインバータ駆動モータの高性能化が実現できる。本研究計画は大きく分けて「ナノコンポジット材料を用いた大気圧放電特性評価」、「革新的ナノコンポジット材料創製と精密構造分析」、「多階層シミュレーションによる高精度モデリング」の3つの研究項目から構成される。本年度は、大気圧パルス放電実験において、インバータ駆動モータ巻線を模擬したエネメル線ツイストペアサンプル間にインバータサージ電圧を模擬したパルス高電圧を印加し、線空隙間に発生する部分放電現象を詳しく調べた。繰り返しインパルス電圧下の部分放電開始電圧とエナメル皮膜上の帯電の関係に注目した実験から、表面に蓄積する電荷が放電開始電圧の変動に大きく影響することが判明した。また、高湿度環境下では、空間電荷の蓄積が緩和されることを見出した。さらにまた、非熱平衡パルス部分放電発生時での電界加速電子と空気中の原子・分子との衝突過程と空隙間の絶対電界強度の関係を明らかにするため、放電発光スペクトルの分光測定の予備実験を行い、分光法による電界強度の評価法の有用性を確認することができた。ナノ材料精密構造解析では、大型放射光施設Spring-8(兵庫県ビームライン)の小角散乱計測によるトライアル分析を実施した結果、20 nmの球形シリカのナノフイラーが良好な分散状態になっていることが示唆される結果が得られた。今後は、より詳細な定量分析を行い、ナノフイラーの充填量に対する分散状態について明らかにする予定である。本研究は省エネに優れたインバータ駆動モータの高性能化が目的であり、そのためのナノコンポジットエナメル線の耐サージ特性について調べている。本年度は放射光を用いたナノフイラーの分散特性の計測と課電劣化試験中における部分放電開始電圧、放電空間における電界強度の計測を実施した。エナメル線の被膜中のナノ粒子の分散状態はナノコンポジット材料の誘電・表面特性を決定する上で重要な役割を果たしている。本年度はその絶縁皮膜中のナノ粒子の分散特性を高精度に測定するために、大型放射光施設の兵庫県ビームラインBL08B2を用いて、小角散乱(SAXS)測定を実施した。電線メーカーから提供を受けたナノコンポジット線のシリカの充填率(0, 0.5, 10, 28, 30, 35 phr)を変化させて、その分散状態の変化を調べた。

フィラーの粒子サイズが17 nmと分析され、粒子間距離が72.8 nmの充填率10 phrの分散特性が最も良好であることがわかった。28phr以上になると、フィラーの粒子間距離が小さく、詰まりすぎている様子がみられた。しかし、充填率に変化に対する粒子間距離の変化を明確にするためには再度計測をする必要がある。V-t課電劣化試験における部分放電特性について下記の二つの実験を行ったので、その結果を下記に示す。1)V-t課電試験によって、部分放電開始電圧(PDIV)は耐サージ線1時間、汎用線5分の課電後に急激に減少する。その後はほぼ一定または緩やかに減少する。2)印加電圧が大きいほどPDIVの減少が大きい。3)PDIVの低下は放電による絶縁被覆の減少が起因している。4)V-t課電試験によって、換算電界強度は耐サージ線1時間はわずかに減少するが、汎用線は変化しない。5)印加電圧と周波数が大きくなると、放電空間へのエネルギー入力が増大し、電子のエネルギーが増大する。そのため、放電空間の実効的な抵抗が減少し、分光電界強度が低下すると考えられる。プラズマ放電Spring-8放射光施設でのナノ分散状態を調べるためのSAXS計測は本年度に実施する予定であったが、Spring-8施設が半年間休止したため、計測ステージの改良は実施できたが、計測そのものの本格実施は遅れた。本研究は、1)ナノコンポジット材料を用いた大気圧放電特性評価、2)革新的ナノコンポジット材料創製と精密構造分析、3)多階層シミュレーションによる高精度モデリングの3つの研究項目で実施する計画である。1)の内容については、すでに有用な結果が出ており、その成果について2度の学会発表や研究会等で公表し、現在電気学会への論文を投稿している状況である。2)についてはSpring-8放射光を使っての構造分析であり、放射施設との日程調整や利用の打ち合わせ等に時間がかかり、現在ようやく着手できたところである。平成25年度にはSpring-8放射光利用分析を本格的に実施する。3)の計算機シミュレーションについては過去の実績を踏まえての実施計画の詳細をつめている段階であり、まだ着手できていないのが、遅れている理由である。平成26年度5月からSpring-8放射光による耐サージエネメル線のナノ粒子の充填率を変化させて、分散状態を詳しく調べる予定である。また、各充填率に対するエネメル線を製作し、部分放電開始電圧と寿命特性を明らかにする。この結果をもとに最適な充填率が求まり、高性能なナノコンポジットエネメル線を開発する。また、この巻線を用いたモータのステータ部分を製作し、その絶縁特性を調べる予定です。省エネで高効率制御が可能な次世代のインバータ駆動モータ用として開発されたナノコンポジットエナメル線の絶縁皮膜中のナノ粒子分散特性と高い絶縁性能との関係を明らかにすることで、インバータ駆動モータ巻線としての適応性を確立していくのが狙いである。
哺乳動物のフリーズドライ細胞による遺伝資源保存および発生機構の探究

現在、哺乳動物細胞(生殖細胞および体細胞)の長期保存で一般的となっている液体窒素保存はコスト、安全性、環境負荷、損失に対する体制の不備などの問題を抱えており、新しい技術が求められている。本研究では、哺乳動物の凍結乾燥細胞の常温長期保存法を確立し、凍結乾燥細胞由来の産子を生産を目指す。さらに、凍結保存に代わるバイオバンクの実用化のために、凍結乾燥細胞由来胚の自動作出装置を開発する。また凍結乾燥細胞、それら由来の胚、産子等の細胞生物学的解析によって、凍結乾燥細胞を起源とした発生の開始および進行の機構を解明する。本研究によって、革新的な哺乳動物細胞の保存技術を開発するだけでなく、哺乳動物の発生への理解の深化が期待される。本年度は、ウシ凍結乾燥体細胞を用いた核移植胚の前核期におけるヒストンH3のトリメチル化および胚盤胞期における遺伝子発現を解析したところ、前核期のH3K4me3は、核移植胚、単為発生胚および雄性発生胚で同様に検出された。一方、H3K27me3は、核移植胚および単為発生胚で検出されたが、雄性発生胚では抑制されていた。胚盤胞期胚の遺伝子発現では、OCT4は核移植胚と体外受精胚の間で有意な差は認められなかったが、IFN-tauは核移植胚で体外受精胚よりも有意に低下した(p<0.05)。以上本研究より、ウシ凍結乾燥体細胞を用いた核移植胚では、前核期でのH3K27me3における雌型のインプリンティング、および胚盤胞期における妊娠認識に関わる遺伝子発現の低下が認められた。さらに、精子では採精後の保存液に卵黄を添加することが、精液の4°Cでの液状輸送における生存率の向上、精子DNA損傷の抑制、および顕微授精後の発生率の向上に効果があることが明らかとなった。本研究は、(1)FD細胞の常温長期保存法の開発、(2)FD由来胚の作出、評価および胚移植、(3)マイクロロボットを用いた胚生産の自動化、(4) FD細胞を起源とした発生機構の解明の4つの研究課題から構成されている。本年度は(2)における胚移植後の妊娠が確認されていないが、それぞれの研究課題から得られるデータをフィードバックし効率的に研究を推進した。(1)精子および体細胞の常温長期保存可能な凍結乾燥技術を検討するために、凍結乾燥緩衝液に細胞の保護、ガラス転移点の上昇等を目的とした物質の添加、およびネムリユスリカの乾燥耐性に関わる遺伝子を哺乳動物細胞に導入した時の影響を調査する。凍結乾燥後の細胞の評価は、アルカリコメットアッセイ、電子顕微鏡観察、含水率測定、熱量分析、および核移植によっておこなう。(2)凍結乾燥精子および細胞から作出した胚のヒストンメチル化およびインプリント遺伝子の発現の関連性を検討し、分子生物学的手法によって凍結乾燥細胞を用いた発生機序を考察する。(3)凍結乾燥精子及び細胞由来の胚盤胞期胚の胚移植を実施し、受胎および産子生産を実現する。得られた産子についてはその正常性を生育、血液検査等で評価する。(4)胚の自動作出装置の開発のために3D-CADによるデバイスの設計、3Dプリンターによる試作をおこなう。一方で、胚の物性を用いたシュミレーションモデルから、最適なデバイス設計を検討する。以上の研究課題を、国内の発生工学、動物繁殖学、昆虫学、分子生物学、細胞生物学、低温生物学、およびマイクロロボティクス分野において実績のある研究者、さらに国際的な研究ネットワーク「DRYNET」(Horizon 2020のMarie Sklodowska-Curie Research and InnovationStaff Exchangeで活動)と緊密に連携することで推進する。

さらに、精子では採精後の保存液に卵黄を添加することが、精液の4°Cでの液状輸送における生存率の向上、精子DNA損傷の抑制、および顕微授精後の発生率の向上に効果があることが明らかとなった。本研究は、(1)FD細胞の常温長期保存法の開発、(2)FD由来胚の作出、評価および胚移植、(3)マイクロロボットを用いた胚生産の自動化、(4) FD細胞を起源とした発生機構の解明の4つの研究課題から構成されている。本年度は(2)における胚移植後の妊娠が確認されていないが、それぞれの研究課題から得られるデータをフィードバックし効率的に研究を推進した。(1)精子および体細胞の常温長期保存可能な凍結乾燥技術を検討するために、凍結乾燥緩衝液に細胞の保護、ガラス転移点の上昇等を目的とした物質の添加、およびネムリユスリカの乾燥耐性に関わる遺伝子を哺乳動物細胞に導入した時の影響を調査する。凍結乾燥後の細胞の評価は、アルカリコメットアッセイ、電子顕微鏡観察、含水率測定、熱量分析、および核移植によっておこなう。(2)凍結乾燥精子および細胞から作出した胚のヒストンメチル化およびインプリント遺伝子の発現の関連性を検討し、分子生物学的手法によって凍結乾燥細胞を用いた発生機序を考察する。(3)凍結乾燥精子及び細胞由来の胚盤胞期胚の胚移植を実施し、受胎および産子生産を実現する。得られた産子についてはその正常性を生育、血液検査等で評価する。(4)胚の自動作出装置の開発のために3D-CADによるデバイスの設計、3Dプリンターによる試作をおこなう。一方で、胚の物性を用いたシュミレーションモデルから、最適なデバイス設計を検討する。以上の研究課題を、国内の発生工学、動物繁殖学、昆虫学、分子生物学、細胞生物学、低温生物学、およびマイクロロボティクス分野において実績のある研究者、さらに国際的な研究ネットワーク「DRYNET」(Horizon 2020のMarie Sklodowska-Curie Research and InnovationStaff Exchangeで活動)と緊密に連携することで推進する。