hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
人口減少社会における小規模通所サービスの展開と余剰地域施設の再利用の展望

本研究は地域の余剰建物を福祉サービス拠点として利用転換していく可能性を検討することを目的とした。1年目は小規模通所サービスについて、そのニーズと運営・利用空間の実態を把握し、2年目は他用途建物から福祉拠点へのコンバージョンの実態を把握し、加齢項目への対応可能性などについて評価した。3年目は、東海地方の計画開発住宅市街地の人口変動予想と余剰建物のシミュレートを行った。3年間の研究において、地域の建物の余剰予測と、その福祉拠点への転換手法に関する知見が得られた。本研究は地域の福祉ニーズの実態とそれに応じた再利用(コンバージョン)ニーズを特に通所サービスについて詳細に把握し、一方で地域施設の余剰の状況をシミュレートし、それらを照らし合わせることにより、地域施設の利用転換・コンバージョンの可能性を地域特性を勘案しながら提示することを目的とする。本年は下記のとおり、地域において介護保険外にてどのような通所サービス/活動が展開されているか。小規模自治体や民間の独自の活動を分析し福祉ニーズの実態を把握した。(1)愛知県下の自治体が独自に実施する通所サービスの内容、また自治体内にて民間が独自に実施する通所サービスと活動の内容実施場所を把握。利用建物基本情報の収集を行った。(2)(1)の中から小規模な事例を建物用途別に網羅的に数件ピックアップし、訪問ヒアリング調査および、利用者アンケートを行った。上記より、小規模自治体や民間の独自活動内容を分類しつつ、地域にどのような福祉ニーズがあるのかを明らかにした。また活動内容に対応する建物の、空間規模・既存施設利用/転用による分類を行い、どのような建物が活用されるのかについて分析を行った。来年度は地域施設の余剰などをシミュレートしていき、本年把握された福祉・建物ニーズとどのように合致するか、比較検討を行っていく。本研究は地域の福祉ニーズの実態とそれに応じた再利用(コンバージョン)ニーズを把握し、一方で地域施設の余剰の状況をシミュレートし、それらを照らし合わせることにより、地域施設を高齢者福祉拠点へと転換・コンバージョンする可能性について、地域特性を勘案しながら提示することを目的としている。本年は昨年につづき、地域において介護保険外にてどのような通所サービス/活動が展開されているか。小規模自治体や民間の独自の活動を分析し福祉ニーズの実態を把握すべく、昨年のアンケート調査などを分析し報告した。また、他用途施設から高齢者福祉拠点に転用改修する事例について実態を把握し、従前用途によって、改修の際にバリアフリー要件への配慮の点で、どの程度対応が可能であったかを工事レベルと性能レベルという評価軸を開発し、分析を行った。加えて、将来推計人口に基づき、今後地域内において不使用となるであろう余剰建物種別/量をGISを用いたシミュレーションにより算出することを開始している.次年度も、これらのシミュレーションを継続して行い、高齢者福祉拠点への転換の可能性を分析する予定である。本研究は地域の福祉ニーズの実態とそれに応じた再利用(コンバージョン)ニーズを把握し、一方で地域の建物の余剰の状況をシミュレートし、それらを照らし合わせることにより、地域の建物を福祉サービス拠点として利用転換していく可能性を検討することを目的とした。1年目は小規模通所サービスについて、そのニーズと運営・利用空間の実態を把握し、2年目は他機能用途から福祉拠点へのコンバージョンの実態を把握し、加齢項目への対応可能性などについて評価した。本年は、東海地方の計画開発住宅市街地(ニュータウン)の人口変動予想と余剰建物のシミュレートを行った。ニュータウンごとに、建物余剰や高齢化のスピードは異なるが、総じてニュータウンの高齢化が進む折に、その周縁地域の高齢化率はさらに高い状況であるなどの結果が得られた。これらより高齢化するニュータウンにたいして今後、福祉拠点(高齢者住宅・通所施設など)をどのように整備していくべきかについて可能性を検討する段階にいたった。
液体クラスターイオンビームによる半導体加工法実用化のためのビーム強度増強

半導体産業分野を初めとする工業分野において液体クラスターイオンビーム技術を応用するために、液体クラスターイオンビーム照射装置の改良を行った。ビーム電流密度約3 μA/cm2の水クラスターイオンビームが得られた。水クラスターイオンビームがシリコン及びPMMAに対して高い加工能力を持つことが分かった。さらに、この改良によりクラスター材料としてのアセトンの使用が可能になり、サポートガスを使用せずにアセトンクラスターイオンビームを生成した。アセトンクラスターイオンビームはシリコン基板に対して高い加工能力を持つことが分かった。本研究の目的は液体クラスターイオンビームを用いた半導体基板加工の実用化のためのビーム量増強であり、これを中性クラスター生成量の増加により達成しようとしている。中性クラスターの生成は真空槽中に設置した液体容器に液体エタノールを封入し、ヒーターを用いて過熱し、気化した蒸気を超音速ノズルを通して真空槽中に噴射することにより行うが、真空槽中の圧力を低く保つ事と、より多くの蒸気を噴射する事が必要である。そこで平成22年度は真空槽の排気装置のうちロータリーポンプを約5倍の排気能力を持つものに更新し、また真空槽-メカニカルブースターポンプ間を繋ぐダクトの長さを約4割短くし、メカニカルブースターポンプ-ロータリーポンプ間を繋ぐ管のコンダクタンスを30倍以上改善した。これにより大幅な排気能力の向上が見込まれる。次に従来液体容器で用いてきたオーリングシールを用いず、金属ガスケットのみを使用した液体容器及び既存の真空槽に液体容器を設置するための部品を設計、製作した。既存の真空槽に設置可能で、かつ十分なドーズの照射を可能にするために、液体容器の容量は既存の容器の3倍以上にした。また、オーリングシールを避けるために、既存の装置ではガラス製ラバールノズルを用いていたのに対して、金属性コニカルノズルを金属ガスケットを用いて固定する方法を採用した。これにより液体容器を加熱可能な最高温度が向上したので、既存装置に比べて高いエタノール蒸気圧を得ることが出来る。以上により生成される中性クラスターの量を増加させる事が可能になったと考えられる。本研究は半導体産業をはじめとする産業分野において実用化可能な性能を持った液体クラスターイオンビームの生成を目的としている。例えばエタノールクラスターイオンビームはシリコン基板に対して極めて高いスパッタ率を持ち、しかも照射損傷量を低く抑えることができるためシリコン基板加工に有効であり、水クラスターイオンビームはシリコン基板表面への酸化層形成に有効であることが分かっている。これら多原子分子である液体をクラスター材料として用いた液体クラスターイオンビームを、実用化可能な強度で生成することを目指している。23年度には、22年度に製作した液体容器を真空槽内に組み込み、22年度に製作したノズルを通して真空槽内にガスを噴射し、更新した真空排気装置の性能を確認した。液体容器内に封入した液体の温度を正確にモニターするために、液体容器中央に設けた管内にシース熱電対を追加した。ヒーターを用いて加熱することにより発生した蒸気の圧力を正確にモニターするために圧力トランスデューサを設置した。飛行時間(TOF)法を用いて、22年度に製作したコニカルノズル及び喉径、開き角、及びノズル長を変更して新たに製作したコニカルノズルを用いた際のクラスターサイズ分布測定を行い、エタノールクラスターが生成されることを確認した。本研究で製作した液体容器及びノズルの接続部には樹脂製オーリングを使用していないため樹脂製オーリングを侵す材料をクラスター材料として使用することが可能になった。そこで、アセトンをクラスター材料として用いたアセトンクラスターの生成を試みた。その結果、ヘリウムサポートガスを使用せずにアセトンクラスターを生成することに成功した。高い化学反応性を有し、産業分野において広く用いられているアセトンを材料とした液体クラスターイオンビームは、高い応用可能性を示すことが期待できる。本研究の目標は半導体産業等様々な産業分野において実用可能な性能を持つ液体クラスターイオンビームを生成し、液体クラスターイオンビーム技術の産業応用を実現することである。液体クラスターイオンビームのビーム強度を増強するために、23年度までに行ったクラスター生成に用いる液体容器、超音速ノズルの製作及び超音速ノズルを通してクラスター材料を噴射する真空槽の排気装置の更新に加えて電極配置の最適化を行った。クラスターサイズ100分子以下のものを除き2.2 uA/cm2のビーム電流密度を持つ液体クラスターイオンビームが得られた。クラスター材料を噴射する真空槽とイオン化及び加速を行う真空槽の間にある差動排気用の真空槽の排気能力が不十分であることが分かったので、これを増強することによりビーム強度の増加が見込まれる。本研究で製作した液体容器及び超音速ノズルには樹脂製真空シールを用いなかったため、クラスター材料としてアセトンの使用が可能になった。アセトンは水、エタノールと共に半導体産業で頻繁に用いられる溶媒であるが、最も単純な構造を持つケトンであるため、液体クラスターイオンビームとして固体表面に照射すると水やエタノールとは異なった化学反応の寄与が期待できる。

そこで24年度にはこれをシリコン基板に照射し、照射効果について調べた。アセトンクラスターイオンビームによるシリコンのスパッタ率は同じ加速電圧におけるエタノールクラスターイオンビームによるスパッタ率と同程度であり極めて高いものであった。一方、アセトンクラスターイオンビームを照射した場合の方がシリコンの表面が強く酸化された。高いスパッタ率と強い酸化能力がシリコンに対するアセトンクラスターイオンビームの照射効果の特徴だと考えられ、新たな用途への応用が期待される。以上の結果は論文誌に受理された。本研究で製作した液体容器、金属製コニカルノズル及び更新した真空排気装置を用いて液体クラスターイオンビームの生成を確認した。さらに、今回製作した液体容器及びノズルでは樹脂製オーリングを使用していないため、クラスター材料としてのアセトンの使用が可能になり、ヘリウムサポートガスを用いずにアセトンクラスターの生成に成功した。アセトンは高い化学反応性を有するため産業応用への高い可能性が期待される。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究で製作した液体容器、ノズル及び更新した排気装置を用いて生成した液体クラスターイオンビームのビーム強度をさらに増強する必要がある。現在ビーム強度が十分でない理由について検討したい。軌道計算等による電極配置の最適化及びノズル、スキマーの最適化を行いビーム強度の増強を行いたい。さらに、今回生成に成功したアセトンクラスターのビーム特性及び基板表面に対する効果について調べ、産業応用につなげたい。
優先メディアを含むマルチキャスト通信に適したATMスイッチに関する研究

近年,ディジタル通信の高速化に伴い,画像,データ,音声等品質要求の異なる様々なメディアの通信サーゼスを同一の通信網で実現する広帯域統合サービスディジタル通信網(B-ISDN)に注目が集まっており,B-ISDNを可能にするATM(非同期転送モード)の高効率化に関する研究が盛んに行なわれている.ATM交換機において高効率なマルチメディア通信を行うためには,待ち時間遅延を小さくすること,スループットを高くすること,及び,バッファ溢れやセルの衝突によるセル棄却率を小さくすることが重要である.特にマルチメディア通信を行う場合,メディアによってトラヒック特性や,交換機における優先順位待ち時間遅延等に対する通信品質要求が異なり,さらに,放送性を有するマルチキャスト通信にも対応できることが必要である.そのため,これらの多様なトラヒックを扱いメディアの異なる要求を満たすようなネットワークの構成及び制御方法を見い出すことが重要な研究課題となっている.現在,通信品質の要求が異なるトラヒックについては多く研究されているが,通信品質サービスの要求が異なる複数の種類のセルが混在する場合の特性解析がなされていない.また,申請者らのこれまでの研究では,マルチキャストトラヒックを効率良く扱うことができるATMスイッチに関する研究が十分になされていなかった.本研究では,通信品質要求を考慮したトラヒック及びマルチキャストトラヒックによるマルチメディア通信ネットワークにおけるATMスイッチに対し,理論解析及び計算機シミュレーションの両面から,セル棄却率,待ち時間遅延等の基本的な諸特性について詳細に検討を行なった.これにより,マルチメディアを含む通信品質要求の異なるトラヒックやマルチキャストトラヒックに適したATM交換機の構成及び制御方法がより明らかになり,より高効率なマルチメディア通信ネットワークの構築が期待できる.近年,ディジタル通信の高速化に伴い,画像,データ,音声等品質要求の異なる様々なメディアの通信サーゼスを同一の通信網で実現する広帯域統合サービスディジタル通信網(B-ISDN)に注目が集まっており,B-ISDNを可能にするATM(非同期転送モード)の高効率化に関する研究が盛んに行なわれている.ATM交換機において高効率なマルチメディア通信を行うためには,待ち時間遅延を小さくすること,スループットを高くすること,及び,バッファ溢れやセルの衝突によるセル棄却率を小さくすることが重要である.特にマルチメディア通信を行う場合,メディアによってトラヒック特性や,交換機における優先順位待ち時間遅延等に対する通信品質要求が異なり,さらに,放送性を有するマルチキャスト通信にも対応できることが必要である.そのため,これらの多様なトラヒックを扱いメディアの異なる要求を満たすようなネットワークの構成及び制御方法を見い出すことが重要な研究課題となっている.現在,通信品質の要求が異なるトラヒックについては多く研究されているが,通信品質サービスの要求が異なる複数の種類のセルが混在する場合の特性解析がなされていない.また,申請者らのこれまでの研究では,マルチキャストトラヒックを効率良く扱うことができるATMスイッチに関する研究が十分になされていなかった.本研究では,通信品質要求を考慮したトラヒック及びマルチキャストトラヒックによるマルチメディア通信ネットワークにおけるATMスイッチに対し,理論解析及び計算機シミュレーションの両面から,セル棄却率,待ち時間遅延等の基本的な諸特性について詳細に検討を行なった.これにより,マルチメディアを含む通信品質要求の異なるトラヒックやマルチキャストトラヒックに適したATM交換機の構成及び制御方法がより明らかになり,より高効率なマルチメディア通信ネットワークの構築が期待できる.現在、さまざまなメディアから発生する通信品質の要求が異なる多種のトラヒックを、同一のネットワーク上で取り扱うことのできる通信網の構築が求められている。その要求に応えるために通信品質に応じたスイッチング制御を行う必要があるが、従来の呼種を考慮したノックアウトスイッチは、通信品質サービスの要求が異なる複数の種類のセルが混在する場合の特性解析がなされていない。そこで本研究では、セル棄却率に対して相対的な優先度が存在する場合に、複数の通信品質サービスを行った場合、セル棄却率に対する要求が異なる複数の優先クラスのセルの要求に応じたセル棄却率を得ることができるバッチャ網を用いたノックアウトATMスイッチの特性解析を行った。解析モデルはN個のモジュールより構成され、各モジュールはフィルタ、バッチャ網、シフタ、出力バッファによって構成される。モジュール内のバッチャ網を用いたスイッチングによって棄却に対する優先度の高い順に処理を行うことで、優先度の高い順にセル棄却率特性を得ることが確認できた。第2に、マルチキャストトラヒック下におけるセル棄却率特性の改善を図るため、従来のクロスバースイッチから集線網を取り除き、ルーチングクロスバーの全出線を共有バッファに接続する構成のクロスバーATMスイッチを提案した。提案モデルについてコピー要求数が変化した場合のセル棄却率特性と、要求されたセル棄却率に対して必要なバッファサイズについて特性評価を行い、その有効性を確認することができた。第3に、多段ステージ共有バッファ型マルチキャストATMスイッチを提案した。到着セルの持つコピー要求数が幾何分布に従うと仮定した時の均一トラヒックに対して、計算機シミュレーションにより、提案モデルのシステム遅延およびセル棄却率特性の評価を行い、提案モデルの有効性を示した。現在,さまざまなメディアから発生する通信品質の要求が異なる多種のトラヒックを同一のネットワーク上で取り扱うことのできる通信網の構築が求められている.その要求に応えるために通信品質に応じたスイッチング制御を行う必要があるが,従来の呼種を考慮したノックアウトスイッチでは,通信品質サービスの要求が異なる複数の種類のセルが混在する場合の特性解析がなされていない.

そこでまず第1に,セル棄却率に対して相対的な優先度が存在する場合に,複数の通信品質サービスを行った場合,セル棄却率に対する要求が異なる複数の優先クラスのセルの要求に応じたセル棄却率を得ることができるバッチャ網を用いたノックアウトATMスイッチの特性解析を行った.解析モデルにおいてモジュール内のバッチャ網を用いたスイッチングによって棄却に対する優先度の高い順に処理を行う.解析モデルのセル棄却率について理論解析及び特性評価を行い,優先度に応じたセル棄却率特性が得られることを示した.第2に,マルチキャストトラヒック下におけるセル棄却率特性の改善を図るため,従来のクロスバースイッチから集線網を取り除き,ルーチングクロスバーの全出線を共有バッファに接続する構成のクロスバーATMスイッチを提案した.提案モデルについてコピー要求数が変化した場合のセル棄却率特性及び要求されたセル棄却率に対して必要なバッファサイズについて特性評価を行い,その有効性を確認することができた.第3に,多段ステージ共有バッファ型マルチキャストATMスイッチを提案した.到着セルの持つコピー要求数が幾何分布に従うと仮定した時の均一トラヒックに対して,計算機シミュレーションにより提案モデルのシステム遅延およびセル棄却率特性の評価を行い,提案モデルの有効性を示した.本研究により,優先メディアを含むマルチキャスト通信に適した高効率で,かつ信頼性の高いATMスイッチの構成が明らかになった.
移動体通信を用いた追跡型の交通行動調査システムに関する研究

近年のより精緻な交通行動モデル検証やパラメータ推定のために高い精度を持つ交通行動調査が要求されている.しかし,アンケートなど人間の記憶力のみに頼る伝統的な調査手法では十分な精度を持った結果を得ることは困難である.移動体通信を応用した観測ツールによってデータを収集することにより,交通行動調査の時間および空間方向の精度を大幅に高めることが可能になることが期待される。本研究では移動体通信の1つであるPHSを利用した交通行動調査手法の開発と評価を行った.本研究は3つの要素からなる.「位置測定手法の開発と評価」「位置情報から交通行動情報を得るための方法論の開発」「開発した手法の応用例としての交通行動調査の実行」である.本研究ではPHSを利用した新しい位置特定手法を開発した.従来のPHSによる位置測定では基地局の座標情報が必要であったが,この情報は入手困難であることが多い.本研究では基地局の座標情報が未知の場合でも位置を特定できる手法を開発した.この手法の精度については計算実験および実地での実験で評価され,ある程度の精度が確保できることが確認できた.位置情報から被験者の選択したルートを特定する手法を開発した.PHSから得られる位置情報はしばしば厳密なルート決定に影響があるだけの誤差を持つことがある.本手法は,このような誤差が存在する位置情報からより確からしい経路を抽出するためのものである.交通行動を特徴づける指標として「経路トポロジー値」と呼ばれるものを提案した.これは経路の幾何的な特性を表現するための指標であり,ネットワーク上の複雑で多彩な経路を効率よく分類するためのものである.応用例として神戸北野地区で交通行動実験を行った.被験者を多数募集して一般観光客として行動してもらい,その際の行動データを収集し上記の手法を適用することを行った.その結果いくつか興味ある結果を得ることが出来た.近年のより精緻な交通行動モデル検証やパラメータ推定のために高い精度を持つ交通行動調査が要求されている.しかし,アンケートなど人間の記憶力のみに頼る伝統的な調査手法では十分な精度を持った結果を得ることは困難である.移動体通信を応用した観測ツールによってデータを収集することにより,交通行動調査の時間および空間方向の精度を大幅に高めることが可能になることが期待される。本研究では移動体通信の1つであるPHSを利用した交通行動調査手法の開発と評価を行った.本研究は3つの要素からなる.「位置測定手法の開発と評価」「位置情報から交通行動情報を得るための方法論の開発」「開発した手法の応用例としての交通行動調査の実行」である.本研究ではPHSを利用した新しい位置特定手法を開発した.従来のPHSによる位置測定では基地局の座標情報が必要であったが,この情報は入手困難であることが多い.本研究では基地局の座標情報が未知の場合でも位置を特定できる手法を開発した.この手法の精度については計算実験および実地での実験で評価され,ある程度の精度が確保できることが確認できた.位置情報から被験者の選択したルートを特定する手法を開発した.PHSから得られる位置情報はしばしば厳密なルート決定に影響があるだけの誤差を持つことがある.本手法は,このような誤差が存在する位置情報からより確からしい経路を抽出するためのものである.交通行動を特徴づける指標として「経路トポロジー値」と呼ばれるものを提案した.これは経路の幾何的な特性を表現するための指標であり,ネットワーク上の複雑で多彩な経路を効率よく分類するためのものである.応用例として神戸北野地区で交通行動実験を行った.被験者を多数募集して一般観光客として行動してもらい,その際の行動データを収集し上記の手法を適用することを行った.その結果いくつか興味ある結果を得ることが出来た.本研究では,移動体通信のひとつであるPHSの位置特定機能を利用した行動調査に関して,交通計画の目的や空間スケールに合わせて,適切な精度と量のデータを収集・加工するためのプロセスと方法論に関する研究を行うことを目的としている.特に,行動特定アルゴリズムを改良して調査精度を向上させ,都市域での交通行動調査に適用する際に必要となるツールを開発することを目的としている.本年度は以下の研究を行った(1)移動体端末を用いた行動調査の既存手法の調査すでに存在する移動体端末を用いた行動調査の手法について事前調査を行い,本研究における手法開発の際の参考となる知見の調査を行った.(2)移動体端末を用いた行動調査における,既存手法の改良のための技術的課題の発見移動体端末による既存手法について評価を行い,同じ実験装置と同様の手間の実験手順でより高い測定精度が達成できるような手法を開発した.(3)移動体端末を用いた行動調査の実施移動体端末を用いて,神戸市北野地区において観光客の行動調査を行った.この際,移動体端末だけでなくその他の手法(調査員による人力での調査を含む)による行動調査も同時に行っている.これにより,移動体端末による調査が実際の行動調査フィールドで有効に活用できるかの確認が可能になっている.(4)開発した手法の計算機シミュレーション上における評価計算機上で位置特定機能システムを模倣し,(3)で示した実験の結果と比較するためのシミュレーションの作成を行った.

本研究では,移動体通信のひとつであるPHSの位置特定機能を利用した行動調査に関して,交通計画の目的や空間スケールに合わせて,適切な精度と量のデータを収集・加工するためのプロセスと方法論に関する研究を行うことを目的としている.昨年度は,「移動体端末を用いた行動調査の既存手法の調査」「移動体端末を用いた行動調査における既存手法の改良のための技術的課題の発見」「移動体端末を用いた行動調査の実施」を行い,さらに「開発した手法の計算機シミュレーション上における評価」を行った.本年度は,昨年度の実績,特に実際に行われた行動調査の結果を用いて,移動体通信のデータから交通行動をどのように把握できるか,その手法と結果を確認することを行った.まず,昨年度行われた行動調査で取得されたデータを軌跡データに変換することを行った.行動調査で取得されたデータは被験者が所持したPHSによって測定された電界強度であり,被験者の行動を調べるためにはまずこのデータを軌跡データに変換する必要がある.本研究では,昨年度開発した手法を用いて電界強度データを軌跡データに変換した.この手法の誤差は,PHS基地局と位置特定のために設置される基準点の密度に依存するが,本行動実験では街区単位の行動を把握するのに問題ない精度を確保できた.変換された軌跡データはあくまでも空間上の軌跡であり,それを人間の行動として把握するにはもう1段分析を行う必要がある.本研究では,特に回遊行動を分析するのに適した「経路トポロジー」という指標を開発した.これにより,複数の被験者をその回遊行動に基づいて効果的に分類できるようになる.各分類の特徴に基づいて適切な意味を与えることにより,各被験者の一連の行動に対して解釈を与えることが可能になる.
非定常ベクトル時系列分析

共和分分析の内でも特にベクトルARMA過程に研究の焦点をあてる。従来の共和分の研究は、世界的にもAR過程にのみ関心が払われて分析が進んでいる。またベクトルMA過程の研究も多少見られるようになってきた。そして、この研究プロジェクトではARとMAを統合するARMA過程から、検定および推定を考え直すのである。単一変数については、論文3と6で一応の方向性と成果を見ている。この様な研究により、共和分の推定法も大きく変わると考えられる。従来この方面での研究は知られていない。実証分析的には、自己回帰の方が直感性に優れているわけで、その点においても、かなう限り自己回帰によって自己回帰移動平均モデルを書き直していき、その際の精度の減少具合、ならびに精度を測定する測度を開発することが重要であろう。"Discontinuous Trend Unit Root Test"で行った非定常分析を、ベクトル過程に拡張した。また単位根検定に関する、サーベイ論文を日本統計学会誌に掲載した。さらに、ニュージーランドで開かれた学会においても、基調論文を報告し、同学会の「1999 MSSANZ MEDALLIST」に選ばれ、メダルを拝受した。この論文では定数項ならびに確定トレンド項を含む検定を、新しい観点から考察し直している。マクロ系列を用いて実証的な研究を行っているが、この様なマクロ系列に関する実証研究も最近の私の研究スタンスである。従来より柔軟な推定ならびに検定の方法を用いているので、経済学的に納得のいく結果が得られた。“Unit Root Tests which Allow for Multiple Trend Breaks"で行った一変数非定常分析を、ベクトル過程に拡張した。この論文では定数項ならびに確定トレンド項の折れ曲がりを三ケースに分類し、さらに折れ曲がり回数を増加し得るように検定を拡張した。この様な折れ曲がりに関する分析を、ベクトル過程に関して行った。マクロ系列を用いて実証的な研究を行った。この様なマクロ系列に関する実証研究も最近の私の研究スタンスである。従来より柔軟な推定ならびに検定の方法を用いているので、経済学的に納得のいく結果を得られるものを得られた。

この論文では定数項ならびに確定トレンド項を含む検定を、新しい観点から考察し直している。マクロ系列を用いて実証的な研究を行っているが、この様なマクロ系列に関する実証研究も最近の私の研究スタンスである。従来より柔軟な推定ならびに検定の方法を用いているので、経済学的に納得のいく結果が得られた。
XLH患者における象牙質形成異常とナトリウム-リン酸共輸送体との関連

X連鎖性低リン血症性くる病(XLH)の疾患モデル動物であるHypマウスは、発育遅延、低リン血症、骨石灰化不全等の全身的特徴を有しており、また、特徴的な象牙質形成不全を有することで知られている。さらにHypマウスは、Phex遺伝子に変異が認められている。Hypマウスの腎では2型ナトリウム-リン酸共輸送体(Npt2)遺伝子遺伝子の発現が抑制され、リンの再吸収が障害されることで低リン血症が惹起する。この低リン血症が骨や歯の石灰化異常の原因であると考えられてきた。しかし近年、Hypマウスにおける骨芽細胞や象牙芽細胞自身の異常を示唆する報告がなされている。そこで今回、Hypマウスの象牙芽細胞における局所的な異常の1つとして、Npt2の発現異常について検討した。歯におけるNpt2遺伝子の発現およびその分布をNorthern blot分析およびin situ Hybridization法により調べたところ、野生型マウスのエナメル芽細胞および幼若な象牙芽細胞に発現していることがわかった。次にHypマウスでのNpt2遺伝子発現量を定量的PCR法で調べたところ、Hypマウスでは野生型マウスと比較してNpt2b mRNA発現量は有意に低い値を示した。さらに、野生型マウスの歯胚におけるPhexの発現を抑制するとNpt2b mRNAの発現量が減少した。以上の結果は、HypマウスにおけるPhexの機能不全が象牙芽細胞でのNpt2bの発現異常を引き起こしていること、さらに、Hypマウスにおける歯の石灰化異常が低リン血症といった全身的な要因のみに起因するのではなく、象牙芽細胞自身の異常、とりわけ、Npt2bの発現が障害されることによる細胞内へのリンの吸収阻害がその原因の1つとなっている可能性の高いことを示唆している。2型ナトリウム-リン酸共輸送体(Npt2)は、腎や小腸などいくつかの組織で無機リンの細胞内への輸送に重要な役割を有しており、Npt2a、2bおよび2cの3種のアイソフォームが存在する。X連鎖性低リン血症性ビタミンD抵抗性くる病(XLH)の疾患モデル動物であるHypマウスは、発育遅延、低リン血症、骨石灰化不全等の全身的特徴を有しており、また、特徴的な象牙質形成不全を有することで知られている。Hypマウスの腎ではNpt2遺伝子の発現が抑制され、リンの再吸収が障害されることで低リン血症が惹起する。そこで今回、Hypマウスの硬組織形成細胞における局所的な異常の1つとして、Npt2の発現異常について検討した。まず、歯および骨におけるNpt2遺伝子の発現およびその分布をNorthern blot分析およびin situ Hybridization法により調べたところ、野生型マウスの歯および骨にはNpt2b mRNAが発現しており、歯ではエナメル芽細胞および幼若な象牙芽細胞に、骨では骨芽細胞に分布していた。次にHypマウスでのNpt2b遺伝子発現量を定量的PCR法で調べたところ、Hypマウスでは野生型マウスと比較してNpt2b mRNA発現量は有意に低い値を示した。以上の結果は、Hypマウスにおける歯や骨の石灰化異常には、Npt2bの発現が障害されることによる細胞内へのリンの吸収阻害が関与している可能性の高いことを示唆している。今後は、このNpt2bの発現異常をPhexが制御しているのかを検討していく。

X連鎖性低リン血症性くる病(XLH)の疾患モデル動物であるHypマウスは、発育遅延、低リン血症、骨石灰化不全等の全身的特徴を有しており、また、特徴的な象牙質形成不全を有することで知られている。さらにHypマウスは、Phex遺伝子に変異が認められている。Hypマウスの腎でば2型ナトリウム-リン酸共輸送体(Npt2)遺伝子の発現が抑制され、リンの再吸収が障害されることで低リン血症が惹起する。今回、Hypマウスの硬組織形成細胞におけるNpt2の発現異常について検討した。はじめに,歯および骨におけるNpt2遺伝子の発現およびその分希をNorthern blot分析およびin situ Hybridization法により調べたところ、野生型マウスの歯および骨にはNpt2b mRNAが発現しており、歯ではエナメル芽細胞および幼若な象牙芽細胞に、骨では骨芽細胞に分布していた。次にHypマウスでのNpt2b遺伝子発現量を定量的PCR法で調べたところ、Hypマウスでは野生型マウスと比較してNpt2b mRNA発現量は有意に低い値を示した。さらに、野生型マウスの歯胚や骨芽細胞様細胞MC3T3-E1におけるPhexの発現を抑制するとNpt2b mRNAの発現量が減少した。また、MC3T3-E1細胞においてNpt2b遺伝子の発現を抑制すると、無機リンの取り込み量および石灰化物形成量が減少した。以上の結果は、HypマウスにおけるPhexの機能不全が硬組織形成細胞でのNpt2bの発現異常を引き起こしていること、さらに、Hypマウスにおける歯や骨の石灰化異常が低リン血症といった全身的な要因のみに起因するのではなく、硬組織形成細胞自身の異常、とりわけ、Npt2bの発現が障害されることによる細胞内へのリンの吸収阻害がその原因の1つとなっている可能性の高いことを示唆している。
包括的な力学モデルに基づく月惑星探査ロボットの走行システム設計に関する研究

本研究は,優れた不整地走破性能を有するロボット走行システムの実現を目的とし,不整地走行における車輪力学モデルの構築および走行システムの最適設計手法にそれぞれ取り組んだ.本研究の成果は主に,統合的な車輪試験装置・車輪実装型センサシステムを開発し,従来の実験系では不明であった車輪の力学現象に対して,極めて精密な現象理解に迫ることが可能となったこと,また,計算コストの低い車輪の最適設計手法を示したこと,これら研究について,招待講演や表彰を受けたことに集約される.本研究では,優れた不整地走破性能を有するロボット走行システムの実現を目的とし,【1】不整地走行における包括的な車輪力学モデルの構築,【2】確率的アプローチを用いた走行システムの最適設計手法にそれぞれ取り組んでいる.平成25年度の研究実績について以下にまとめる.(A)不整地走行における車輪と砂地との力学モデルについて,より詳細な力学データ(車輪圧力分布や砂地への沈下量,接触角度)を測定することを目的として,車輪内蔵型センサシステムを開発した.これはシート型圧力センサと光センサを車輪表面に実装したものであり,センサ取り込み装置,電源,通信機器を全て車輪内部に搭載した自立センサシステムである.前年度に製作した車輪走行試験装置を用いて,この車輪センサシステムの有用性を評価するとともに,多様な走行条件下において車輪の圧力分布を精密に計測することが可能となった.これらの成果をもとに,従来の車輪力学モデルの改善に着手した.(B)粒子画像計測法(Particle Image Velocimetry, PIV)を用いた砂地と機械との相互力学関係の可視化に着手した.PIVによって,機械の動作に伴って移動する砂のベクトル場を推定することが出来るため,砂深度方向への圧力伝搬メカニズムや,砂の破壊面の幾何学形状の推測が可能となった.この手法と(A)の車輪内蔵型センサシステムを組み合わせることにより,車輪・砂間の力学モデルをより正確に解き明かすことが可能となる.(C)不整地移動ロボットの動力学シミュレータ開発について,国内の大学および独立行政法人所属の研究者とともに近年の動力学シミュレータの研究動向調査を実施し,今後の開発アプローチを策定した.(D)昨年度より取り組んでいる車輪の最適化設計について,走行効率を最大化する車輪幅と車輪径の導出方法を提案し,国内学会にて一定の評価を得た.本研究は,優れた不整地走破性能を有するロボット走行システムの実現を目的とし,不整地走行における車輪力学モデルの構築および走行システムの最適設計手法にそれぞれ取り組んだ.本研究の成果は主に,統合的な車輪試験装置・車輪実装型センサシステムを開発し,従来の実験系では不明であった車輪の力学現象に対して,極めて精密な現象理解に迫ることが可能となったこと,また,計算コストの低い車輪の最適設計手法を示したこと,これら研究について,招待講演や表彰を受けたことに集約される.本年度は,(1)不整地走行における包括的車輪力学モデルの構築および実験環境の構築をおこなうとともに,(2)車輪型移動ロボットを用いて,重心位置やホイールベースといった車両パラメータを変化させた場合の走破性能の実験的評価を行った.さらに(3)確率的アプローチに基づいた車輪の最適化設計手法に着手した.まず,(1)においては,車輪の力学特性を高精度で計測できるセンサシステム(6軸力覚センサ,3次元位置計測センサ,車輪駆動用電流センサ)を構築し,実験環境の整備,ならびに基礎データの取得に成功している.また同センサシステムを用いて,走行土壌の固有パラメータの同定実験も実施した.さらに,本研究において提案するる車輪力学モデルの妥当性を数値シミュレーションによって検証した.(2)においては,研究代表者が有するロボットテストベッドを改修し,砂地走行において障害物を乗り越える際のロボットの姿勢安定性と車両パラメータとの力学的な関係性を実験的に明らかにした.(3)においては,SRSMと呼ばれる近似計算アプローチと本研究において提案する車輪力学モデルを融合させ,車輪の最適設計問題を高速かつ解析的に解き明かす手法を構築し,数値シミュレーションによってその妥当性を確認した.本研究は,優れた不整地走破性能を有するロボット走行システムの実現を目的とし,不整地における包括的な車輪力学モデルの構築および走行システムの最適設計手法に取り組んだ.本研究の成果を以下にまとめる.(1)不整地走行における車輪と砂地との力学データを測定することを目的として,車輪内蔵型センサシステムを開発し,多様な走行条件下において車輪の圧力分布を精密に計測することが可能となった.(2)車輪の力学特性を高精度で計測できるセンサ系,砂の流れを可視化する粒子画像計測法を組み合わせた実験系を組み合わせた統合的な車輪走行実験装置を開発した.同装置は,国内の大学・研究機関にも参考・利用されており,当該学術分野への一定の寄与が認められると考える.(3)上記1と2の成果により,極めて精密な車輪力学現象の解明に迫ることが可能となり,これらの実験データから,従来の車輪圧力分布モデルの改善点を明らかにした.さらに,この知見をもとに,包括的な車輪力学モデルの構築において重要なモデル修正を行うことができた.(4) SRSMと呼ばれる近似計算アプローチと本研究において提案する車輪力学モデルを融合させ,車輪の最適設計問題を高速かつ解析的に導出する手法を構築した.(5)障害物乗り越えや斜面走行の際のロボットの姿勢安定性と車両パラメータとの力学的な関係性を実験的に明らかにするとともに,走行に適したサスペンションついてリンク長,車輪サイズ,重心位置との関係性を明確化し,最適設計に至る評価関数を定式化した.特に最終年度である平成26年度は,上記項目の2および3について注力した.

また,不整地移動ロボットの動力学シミュレータについて国際学会において招待講演をおこない,シミュレータ開発の際のキーファクタとして,従来モデルの問題点,将来の力学モデル構築における要点について,本研究の成果に基づいて報告した.移動ロボットテラメカニクス上記(A)および(B)は,当初の研究計画には含まれていなかったものの,本研究課題である「包括的な車輪力学モデルの構築」におけるモデル精度の向上に大きく寄与するものであり,研究推進の上で効果的な手法を導入できたといえる.(C)に関しても,専門分野の研究者と積極的に情報交換を行うことによって,より幅広い視点から研究に対するフィードバックを得ることが出来た.(D)として述べたように,車輪最適化設計手法についても国内学会にて一定の評価を得ている.平成25年度に目標にしていたシミュレータ開発は完了出来なかったものの,本研究を通じ新しい知見や実験手法を獲得することが出来た.平成26年度においては,車輪内蔵型センサシステム,PIVなど平成25年度に新たに獲得した実験手法を活用し,力学モデルの改善を行う.このモデルをもとに動力学シミュレータの構築に着手する.また車輪の最適化設計手法と同様のアプローチを応用することにより,走行システムの重要な要素であるサスペンション機構の最適化設計についても取り組む.走行システムの設計パラメータ群を不確定性パラメータとみなし,ロボットの走行性能評価関数を確率的解析アプローチ(Stochastic Response Surface Method)により,多項式近似する.同近似式の入力値として上記の設計パラメータ群を用いることにより,計算コストを低減した最適化設計が可能になると期待できる.さらに,研究代表者が有するロボットテストベッドに対し,数値解法によって得られた最適な走行システムの解を適用し,実機実験によって本手法の正当性と確認する.次年度(平成25年度)においては,まず,車輪の力学特性を計測するセンサシステムの充実ならびに包括的車輪力学モデルの実証実験に取り組む.本年度構築したセンサシステムに,トルクセンサおよび3軸振動センサを組み込むことによって,いわいるセンサフュージョンを行い,計測される力学特性データの解析を実施する.また,剛性やサイズの異なる車輪を複数個製作し,平成24年度に整備した車輪走行試験機を用いて,各車輪の力学特性を計測する.得られた実験データと数値計算結果を比較することにより,提案モデルの汎用性を検証する.さらに,本研究において構築する車輪力学モデルを研究代表者がこれまでに構築したロボットの動力学モデルへ組み込み,ロボット全体の挙動をより正確に表現できるシミュレータの開発を実施する予定である.上述のように,次年度では,車輪力学特性センサシステムへの追加項目であるトルクセンサおよび3軸振動センサの購入,機械加工費および電子部品調達費に,本課題の研究費を計上する.また,多様な試験車輪の加工製作費に当該経費を充てたいと考える.さらに,シミュレータ開発環境としてのワークステーションの購入経費へも次年度研究費を計上する.
体外循環を用いた急速低体温療法による心肺脳蘇生の研究

体重約10kgの雑種成犬24頭を用い、体外循環法による正常体温(38°C、A群)、軽度低体温(33°C、B群)、高度低体温(25°C、C群)での心肺脳蘇生への有効性を3群間で比較検討した。60Hz、20Voltの交瀬流を5秒間通電して心室細動を発生させて循環停止、全脳虚血とした。15分間の全脳虚血後、常温体外循環を開始し、アドレナリン1.0mgの静注と除細動(200J)を行った。24頭とも容易に心拍が再開し、体外循環法による心肺蘇生の有用性が示された。蘇生直後より、A群では38°Cで6時間、B群では33°Cで6時間、C群では25°Cで1時間、33°Cで5時間の体外循環を行った。microdialysisでの脳組織のasparate、glutamate、NO3、H2O2濃度には3群間に差はなかった。脳波(EEG)、聴性脳幹反応(ABR)、体性感覚刺激反応(SEP)は、全脳虚血で消失した後、3群ともAERは1/3ほどに回復し、EEGは徐波が出現した。しかし、SRPは消失したままで、3群間に差はなく、良くても植物状態となる予後不良が予想された。15分間の全脳虚血モデルでは、心肺蘇生に対する体外循環法の有用性は示されたが、脳の高次機能の回復は困難で、軽度低体温、高度低体温の効果も否定的であった。現在までイヌ11頭を用いた。全身麻酔下に人工呼吸を行い、V-Aバイパス法での体外循環で循環補助を行うと共に、脳温を38°Cに維持した。人工呼吸、体外循環を止め、心室細動を発生させ、15分間の全脳虚血とした。その後、人工呼吸,体外循環を再開し、除細動を行って蘇生させた。A群4頭は蘇生後6時間、38°Cに脳温を維持した。B群3頭は蘇生後より6時間、脳温を33°Cに維持した。C群4頭は蘇生後1時間は脳温を27°Cとし、その後5時間は33°Cに維持した。経時的に聴性脳幹反応、体性感覚誘発電位、脳波の電気生理学的神経反応を計測した。大脳皮質の微少透析(microdialysis)を行い、興奮性アミノ酸と過酸化水素、NO_3測定のためのサンプリングを行い、-80°Cで冷凍保存している。3群ともに蘇生後6時間で剖検し、脳を摘出してホモゲナイズし、虚血脳障害の程度と相関すると言われる熱ショック蛋白-72の測定のための前処置を行い、-80°Cで冷凍保存している。現時点では、A、B、C群の間で、蘇生後の聴性脳幹反射、体性感覚誘発電位、脳波に差は認められず、過酸化水素、NO_3にも明確な差はなく、軽度低体温および高度低体温脳蘇生の有用性は証明されていない。しかし、未だ例数が少ないので、これから統計学的検定が行なえるよう例数を増やしていく予定である。また、冷凍保存してあるサンプル、検体での興奮性アミノ酸、過酸化水素、NO_3測定と、熱ショック蛋白-72の測定は順次行っているところである。60Hz、20Voltの交流電流を5秒間通電して心室細動を発生させて循環停止、全脳虚血とした。

24頭とも容易に心拍が再開し、体外循環法による心肺蘇生の有用性が示された。蘇生直後より、A群では38°Cで6時間、B群では33°Cで6時間、C群では25°Cで1時間、33°Cで5時間の体外循環を行った。microdialysisでの脳組織のasparate、glutamate、NO3、H202濃度には3群間に差はなかった。脳波(EEG)、聴性脳幹反応(ABR)、体性感覚刺激反応(SEP)は、全脳虚血で消失した後、3群ともABRは1/3ほどに回復し、EEGは徐波が出現した。しかし、SEPは消失したままで、3群間に差はなく、良くても植物状態となる予後不良が予想された。15分間の全脳虚血モデルは、心肺蘇生に対する体外循環法の有用性は示されたが、脳の高次機能の回復は困難で、軽度低体温、高度低体温の効果も否定的であった。
α-アルコキシカルボニルニトロンの幾何構造を制御または固定した双極子付加反応

α-アルコキシカルボニルニトロン(1)の1,3-双極子付加反応は1の双極子付加活性が高いこと、また付加体のN-O結合を還元的に開裂するとβ-ヒドロキシアミノ酸構造となることから、生理活性物質等の合成にしばしば用いられている。1は室温においても(E)-体と(Z)-体の平衡混合物であることが知られており(式1)、この平衡をLewis酸(LA)等を用いて(E)-または(Z)-体のどちらか一方に偏らせて1,3-双極子付加反応が行うことができれば、その反応はより立体選択的になると考えられる。即ち、単配座のLAを用いると(E)-1-LA Complexが、二配座のLAを用いると(Z)-1-LA Complexが生じると考えられる。この各々に、オレフィンが反応すれば立体選択性よく付加体を与えるであろう(式2)。また、R^1とR^2を環により固定すれば(E)-型に固定される。そこで、光学活性な(E)-体に固定された1として脱保護の容易さも考慮して2をデザインした(式3)。以上の点を念頭におき、研究を勧めた結果、以下の成果を得た。(I)1(R^1=Ph_2CH,R^2=Me)とエチルビニルエーテルとの反応をLAとしてEu(fod)_3を用いて行うとトランス付加体(3)のみが定量的に得られることを見出した。NMR実験の結果はこの反応が(Z)-1-LA Complexを経て進行していることを強く示唆した。(II)ニトロン(2a)を4より5段階を経て合成することに成功した。2aは種々のオレフィンと反応し高い立体選択性で5を与えることが分った。特に、6および7との反応ではほぼ単一の付加体が得られた。現在、得られた5の加水素分解、及び加水分解によるγ-ヒドロキシ-α-アミノ酸へのルートも検討している。
頸部リンパ流の画像化によるリンパ節転移進展の実験的解析研究

平成15年度は頸部リンパ節転移モデルの作成、超音波法でのリンパ節腫大の観察、摘出リンパ節のin vitroMRIの撮像を手がけた。ウサギにVX2腫瘍細胞を口底部に移植し、頸部にリンパ節転移を試みた。約一週間に一回の割合で超音波B-modeおよびPower Dopper modeにてリンパ節腫大を確認した。摘出切片との対応より転移リンパ節では腫瘍塊が血流のない部分として描出され、腫瘍細胞の増大と共にリンパ節全体の血流が認められなくなった。次に、ウサギを屠殺後、頸部リンパ節を摘出し、直径11cmの容器に水を満たした中に、摘出リンパ節をいれin vitro MRIの撮像をした。SE法のT1-WIおよびT2-WIを撮影したが、腫瘍巣と正常リンパ組織との間に明らかな信号強度差を認めなかった。次にSE法のsequenceにx,y.zの各々3軸に傾斜磁場を加えて拡散強調画像を作成した。なお3つの画像の信号強度の積をとり、三乗根を取ることによって異方性拡散の影響を排除した等方性拡散強調画像(isotrophic DWI)を作成した。その上で、リンパ節全体を囲む様にROIを設け、ADCを算出した。摘出直後に関しては、転移リンパ節と非転移リンパ節にADCの有意差を認めなかったが、necrosisを広汎に起こしているリンパ節に関しては非転移リンパ節にくらべ、DWIでの信号強度は低下しており、ADCが上昇していた。一方、明らかなnecrosisを起こさずに間質性の反応の強いリンパ節に関してはADCの上昇を認めなかった。以上の結果からADC値の転移巣での変化は、転移後の組織変化を反映するものであったが、ADCの増減のみで、転移の有無を判断するのが難しいと考えられた。平成14年度は頸部リンパ節転移モデルの作成、超音波によるリンパ節腫脹の確認および摘出リンパ節のin vitroMRIの撮像を手がけた。白色ウサギにVX2腫瘍細胞を口底部に移植し、頸部にリンパ節転移を試みた。頸部リンパ節は、約一週間に一回の割合で超音波B-modeおよびPower Dopper modeにてリンパ節腫大を確認した。B-modeでの短径の変化およびPower Doppler modeでの血流の状態より転移の状態を確認した。摘出切片との対応より転移リンパ節では血流が一過性に増大し、その後壊死巣が生じると無信号の領域として描出されることが解った。一方、直径11cmの容器に水を満たした中に、摘出リンパ節を固定しin vitro MRIの撮像をした。当初はSE法のT1-WIおよびT2-WIを撮影したが、腫瘍巣と正常リンパ組織との間に明らかな信号強度差を認めなかった。そこでそもそも超音波ドップラ法により捉えられた血流がいかほどの太さおよび血流速であるのかを寒天ファントムで解明した。その結果、径にして0.1mm弱、流速にして5-10mm/s程度であることが解った。すなわち細動脈および細静脈までの血流が描出されることが解明された。すなわちもっと末梢での循環(灌流)、さらには拡散情報を画像化すると腫瘍巣と正常組織との差がでるのではないかと考え、現在拡散強調画像の作成に取り組んでおり、両者のコントラストの差が認識されるようになりつつある。15年度は、パラメーターの最適化に取り組み、良好なADC mapを作成する。
人工無重力を利用した神経細胞誘導と脊髄損傷への応用

骨髄間質細胞(bone moarrow stromal cells:BMSCs)はin vitro、in vivoにて軟骨、骨、脂肪、筋肉組織などへの多分化能を有しており、神経系への分化も報告されている。また、採取時の低侵襲性や自家移植が可能な点から再生医療の重要なソースと考えられており、神経障害に対するBMSCs移植の有効性も報告されている。我々は微小重力環境が細胞に与える影響について研究を継続しており、神経損傷に対する治療に応用可能かどうかを検討した。微小重力環境では細胞の未分化状態が維持されることが知られている。まず、微小重力環境で培養したBMSCsにおける未分化マーカーの発現をRNAレベルで確認した。次に、微小重力暴露BMSCsの移植が、脊髄損傷ラットの機能回復に影響を与えるかどうかを検討した。5週齢Fisherラット骨髄より採取した骨髄細胞を接着培養し、BMSCsを得た。Weight drop methodで作成した脊髄損傷ラットに、微小重力培養と通常培養を行ったBMSCsをそれぞれ移植し、運動機能、アポトーシス関連蛋白発現などの比較を行った。微小重力暴露BMSCsは非暴露群に比してOct-4の発現が強く、未分化状態を維持していることが確認された。微小重力暴露細胞移植群は、BBBscore、inclined planetestのいずれも通常培養移植群に比して早期より良好な回復を示した。微小重力暴露により、脊髄損傷部におけるアポトーシス抑制因子であるsurvivin発現が増加することが確認された。微小重力暴露により未分化状態を維持したBMSCsを移植することで、局所における神経保護機能が増強され、運動機能改善に結びついた可能性が示唆された。人工微小重力におけるラット骨髄細胞培養<方法>5週齢Fisherラットより採取した骨髄細胞を、10%血清を添加したDMEM培地で接着培養させたものを使用した。神経分化培地に変更した後、微小重力環境で7日間培養。対照は通常重力下で培養したものとした。<結果>微小重力環境では接着細胞が減少した。分化誘導後のnestin発現は0.5-1.4%と差を認めなかった。分化誘導後、通常重力ではGFAPの発現がなかったが、微小重力では1.2%の発現を確認した。<考察>OCT-4などの未分化マーカーの発現を評価し、微小重力により未分化が保たれているのかどうか、詳細な検討が必要である。脊髄損傷モデルに対する細胞移植<方法>上記細胞で、神経分化誘導処理前のものを使用した。移植細胞は、PKH-26で標識し、損傷部位への生着を評価した。Weight drop methodを用いて脊髄損傷モデルラットを作成。細胞移植時期は受傷直後とした。経静脈的に培養細胞を移植した群と、生理的食塩水を静脈注射した群で運動機能、アポトーシス関連因子の発現を比較した。<結果>移植細胞(PKH-26陽性細胞)が脊髄損傷部位に到着し、生着していることを確認した。移植群において、アポトーシス促進因子であるBaxの発現低下、アポトーシス抑制因子であるBcl-2の発現亢進を確認した。<考察>運動機能改善は、アポトーシス関連因子の発現パターンから、細胞移植に伴う神経保護作用が関与しているものと推察される。平成20年度は、人工微小重力下で培養した骨髄細胞を移植する予定である。