hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
温度周期性に応答するカビ成長パターンの幾何学的解析とポストハーベストへの応用

モデルカビを用いて、培地上のコロニー径とコロニー画像情報(色・形状)の経時変化を計測し、積算温度を用いて温度変動に対応できるカビの発芽・コロニー径の簡易予測モデルを導出した。併せてコロニー画像情報に温度依存性があることを見いだした。次に、導出したモデルは、りんごこうじかび病の病斑成長の予測に適用可能であることが示された。更に、本研究より青果物を一時的に低温に晒しただけでも青果物の腐敗を大きく遅らせることが示唆された。今年度は、供試カビとしておAspergillus oryzaeを、標準培地としてPDA培地を用いて測定を行った。はじめに、カビ成長に影響を与える環境変動要因として培養温度に着目し、カビ(A.oryzae)の成長時のコロニー径の経時変化、およびその画像を取得した。これより、PDA培地ではコロニーは同心円状に成長し、そのコロニー径を用量-反応モデルとして用いられるワイブルモデルを温度の関数式とした拡張モデルに適合させたところ、計算値は測定値を良く表現出来た。また、A. oryzaeの各培養温度での最大増殖速度はRatkowskyのモデルで良好に近似でき、これより温度周期性に対応できるモデルの構築が可能となった。次に、A. oryzaeのコロニーは、肉眼では温度20°Cでは分生子着色部は茶色を呈し、また培養温度が高くなるにつれ、全体的に灰色から白色へと分生子着色部の色は変化したことから、画像からコロニー色情報について抽出・検討した。その結果、コロニーのRGB各値のB値に温度に対して直線的な温度依存性が見出された。即ち、このカビコロニー色を指標として、カビに晒された温度履歴の解明がある程度可能であることを見出した。次に、温度変動(温度周期)条件に晒したPDA培地上のカビ(A. oryzae)のコロニー画像を検討した。画像解析から一定時間温度変動を与えたコロニーは、カビコロニーの外観には幾何学的にRGB各値の異なる輪紋様が生じた。これより、コロニーがおおよそどの時間、温度変動を受けたか推察出来る可能性を示した。今後、コロニーが温度とともにどのような物質を産生するのか、を検討するとともに、実際のポストハーベストの現場を想定した防カビ(防黴)に環境が与える影響について測定・検討する。温度ではなく積算温度の概念を用いて温度変動条件に対応できるカビの発芽・コロニー径のモデルを世界で初めて導出・検証した。また、Aspergillus oryzaeの分生子形成部の色値は温度ストレスに対して変化を呈すことが明らかとなった。このコロニーの画像解析を行った結果、RGB値のうち、G値が温度増加に対してほぼ直線的に上昇することが示された。このことより、カビのコロニー成長は形状(紋様)のみならず、色値の履歴も残すことが示され、今後の予測微生物学を構築する上で重要な基礎的知見となった。次に、本研究では、ポストハーベストにおける防黴を目指すため、カビAspergillus nigarの防黴試験を、次亜塩素酸ナトリウムや水道水、微酸性電解水を用いて検討した。その結果、微酸性電解水の結果が顕著であり、有効塩素濃度20ppm程度の微酸性電解水温度を45°C付近とすることにより、10分の浸漬でおよそ90%の分生子が殺カビ可能であった。これより、in vivo(on Food)での測定として、パプリカにカビ分生子を点種し表面を乾燥させた後、温度45°C付近の微酸性電解水を用いた表面の洗浄を行ったところ、コントロール区と比較して顕著な防黴効果が得られた。以上より、カビの成長や、その防黴のポストハーベストへの応用として、輸送中損傷を受けやすいイチゴに灰色かび病の原因となる供試菌を接種し、その防黴効果を電解水洗浄等で試験するとともに、一方では、イチゴパック内でのカビの広がり(方向性等)を、包装容器内の青果物の配置(並べ方、接触面積)や生理的特性、温度条件から観察した。これは、いつ、どこで、どのような防黴対策が重要となるか、いわゆるHACCPにおける重要管理点を調べるもので、現在も測定進行中である。昨年度、世界で初めて積算温度の概念を用いて温度変動条件に対応できるコロニー上のカビの発芽・コロニー径の簡易予測モデルを導出・検証したが、実際の農産物上でのカビの成長(大きさや形状)については不明な点が多い。本年度はポストハーベスト病害の一つである貯蔵中のリンゴに発生するこうじかび病に着目した。測定は、人工的に傷をつけ損傷させた市販リンゴを供試材料とし、これにAspergillus nigerを接種した後、種々の温度条件(3515°C)や温度変動条件(某デパート内の温度環境を参考に再現)下で貯蔵し、こうじかび病の病斑部の直径と形状を測定した。併せて、貯蔵中のガス条件を低酸素濃度とし、リンゴこうじかび病の成長に与える影響を考察した。

その結果、簡易予測モデルを収穫後のリンゴこうじかび病の病斑径の経時変化に対して適用した結果、モデルは高い適合性を示し、併せて温度変動下の病斑部成長を精度よく予測出来た。また病斑成長速度や病斑形成時間の温度依存性は、一般に用いられている予測微生物学的モデルにより近似出来ることが示された。一方、病斑部は高二酸化炭素濃度と低酸素濃度の条件下で成長が阻害されることが示された。また、病斑部は褐色となり、果皮に損傷部位を中心に円形(真円に近い)に広がり、複数の病斑を成長させると、病斑が重なり合うが、その面積は中心間距離で求められることが示され、温度条件が分かれば病斑面積の予測も可能であることが示された。更にポストハーベストにおける損傷果実の病斑の成長は、貯蔵温度の影響を受けやすいが、貯蔵中に温度変動の条件(例えば、室温と低温の繰り返し)を付すだけでも、病斑成長をある程度効果的に遅延出来ることが示された。即ち、青果物の低温貯蔵の有用性が、腐敗防止の観点から示された。
バイオテンプレート法によるマイクロコイル電波応答材料

本研究では、らせん形状の生体組織をテンプレートとした金属マイクロコイルの作製プロセスを提案し、新しい電磁波応答材料を開発することを目指した。研究期間終了までに蓮の茎から得られる維管束(蓮糸)と藻類のスピルリナをテンプレートとしたマイクロコイルの作製に成功し、それらの電磁波応答特性を評価することができた。本研究は、らせん形状の単細胞微細藻類「スピルリナ(藍藻綱ユレモ目)」をテンプレートとするギガヘルツ-テラヘルツ周波数帯域における電磁波応答材料の開発を目的とする。微小マイクロコイルは、直径、長さ、ピッチを関数として決定される特定周波数に共鳴する電磁誘導特性が期待される。そこで、本研究では、マイクロメートルオーダーのコイル形状をもつバイオテンプレートに着目し、金属めっきによる微小マイクロコイルの量産と電磁波吸収特性の発現を目指す。本研究1年次に、直径5-8μm、長さ300-500μmの左巻きのらせん形状のスピルリナをバイオテンプレートに用い、無電解めっきプロセスによる表面金属化に成功し、表面金属化、銅めっき、洗浄、回収の各工程を最適化し、実験室レベルながら1回当たり数グラム程度の量産化に成功した。さらに、液体培地中スピルリナの成長過程を光学顕微鏡によって観察し、コイル直径を維持したまま数ミリまで生長し、分裂することを明らかにした。コイル長に依存した電磁波吸収特性を得るために、ふるいを用いた長さの揃ったスピルリナの採取プロセスを確立した。本研究は、らせん形状の生物組織をテンプレートとした金属マイクロコイルの作製と電磁波応答材料の開発を目的としている。バイオテンプレートには、直径60ミクロンの維管束植物の道管壁にある「らせん紋」や直径20ミクロンの藍藻類スピルリナを用いた。いずれのらせん形状も左巻きのみ存在する。スピルリナには、グルタルアルデヒドによる表面固定化を前処理として行うが、いずれのテンプレートにおいても通常の市販金属めっき浴を適応して金属被覆できることを見いだした。今年度は、得られた金属マイクロコイルの電磁気学的特性評価を行った。コイル一本の両端を導電ペーストにより固定し、電場を印加したところ、誘導磁化の発生が超伝導量子干渉計により観察された。これは同程度の線径をもつ金属ワイヤでは観察されないことから、バイオテンプレートプロセスにより得られたサンプルのコイル形状に特異的な特性であるといえる。さらに印加電流に対する誘導磁化率の関係から、コイルがナノヘンリーレベルの極小自己インダクタンスを示すことを明らかにした。また、パラフィン中に分散したコイルシートを作製し、テラヘルツ偏光分光測定を検討したところ、0.5から1.5テラヘルツにブロードな旋光性を伴う吸収帯が観察された。別途行ったFDTD法による偏光テラヘルツ波吸収特性シミュレーションは、一周のコイル長に対応する1.35テラヘルツに旋光性をもった吸収帯を与えた。吸収帯とコイルの共鳴モードの帰属についてさらなる考察が必要であるものの、以上の結果から、左右円偏波を認識する旋光性マイクロコイルの開発に成功したといえる。一方、加熱した液体パラフィンシートにコイルを分散し、冷却固定する前に櫛形ブレードを一方向にスライドしたところ、スライド方向とコイルの長さ方向が水平になることがわかった。今年度後半には、これを利用した配向サンプルの試作に着手することができた。
様々なデータ型のための帰納学習アルゴリズム

例に基づく学習および類推による学習のパラダイムに関連する学習アルゴリズムを、様々なデータ型による知識表現の視点から捉え、知識獲得支援システム構築ツールへの応用を目標とする基礎理論の確立を試みた。ベクトル、列、集合、および、それらの入れ子構造についての一般化に関する性質を、複数の例からの学習の視点から明らかにし、そのためのアルゴリズムを開発した。また、帰納によらない学習の方法として、実例に基づく時系列学習、および、遺伝的アルゴリズムについても検討を進めた。様々なデータ型の遺伝子を用いた遺伝的プログラミングの枠組についても検討し、帰納学習に必要な一般化の操作が、突然変異や交叉といった遺伝操作とも、データの変換操作の視点から、密接な関係にあることが明らかとなった。今後、それらを統一的に扱う枠組の開発、および、データ変換の視点から整理した型に関する理論の確立が必要である。特に木構造など、遺伝子の意味が遺伝子座によらない構造をもつ場合の交叉では、両親いずれかの性質が子孫に伝わるとは限らず、探索近傍の構造も複雑であることが明らかとなった。また、実例に基づく学習については、シミュレーション実験の結果、学習者による集団行動の創発や学習能力の進化的発現など、近年、研究が活発化しつつある人工生命に関する研究を進める上でも、実現の容易さ、実行効率、扱える問題領域の広さなどの面で有効な手段であることが明らかとなった。
複式学級における思考力を育むボール運動教材及び授業プログラムの開発

本研究の目的は,極小規模校の複式学級を対象に,思考力を向上させるボール運動教材及び授業プログラムを開発し,有効性を明らかにすることである。研究の対象となった学級は, 5年生5名(男子2名,女子3名)と6年生3名(男子2名,女子1名)の複式学級であった。ベースボール型,ゴール型,ネット型のボール運動領域の単元を対象にし,特に少人数では学習しにくい「ボールを持たないときの動き」に視点を当てて教材の開発を行った。対象学級では,学年差による技能や学習履歴の違いがあったことから, 5, 6年生とも同じ教材の中で学年に応じた内容を学習する指導方法を取り入れたり,メインゲームでは特別ルールをゲームに取り入れたりして,学年段階に応じた学習が展開できるよう工夫した。また,いずれの型の授業においても意図的なプレーが出現するよう,プレー前に一度チームで集まって,「どの場面で」「誰が」「何をするか」について話し合う活動を設けた。思考の変容についての評価は,学習カードの自由記述の内容の変容,全時間撮影したビデオ映像から児童の発言内容の変容,体育授業の形成的授業評価票(高橋, 1994)を用いて行った。実践の結果,どの型の授業でも学習カードの記述内容に思考の変容が認められた。特に,学習が進むにつれてチーム内の役割についての記述が増え,複式学級においても「集団対集団で競い合い,仲間と力を合わせて競争することに楽しさや喜び」(文部科学省, 2008)を味わわせることができた。また,形跡的授業評価も高い値を示し,児童が授業を受け入れていたことが分かった。しかし,話し合い場面では6年生の発言に反論できなかったり,意見が分かれた時には6年生の意見が優先されたりなど,複式学級としての課題が見られた。今後は,他の領域でも検証を重ね,少人数における思考力の広がりに視点を当てた研究にも取り組む必要があると考えている。
無機材料の分子設計に関する基礎研究

無機材料は、半導体、光学材料、磁気材料、吸着分離剤、触媒としてまた最近においては高温超伝導材料として極めて重要であるが、材料合成は経験的な試行錯誤法に基づき、開発には多大な労力と時間を要している。本研究は、無機材料の分子設計のためのコンピュ-タ支援システムの開発を目的として、昭和63年度と平成元年度の2年次にわたって行われ、下記の成果を得た。1.無機材料構造デ-タベ-スの作成2.無機材料のための分子動力学計算システムの開発シリカガラス、ホウ酸ガラス、ZSM-5、ZSM-11ゼオライトを例に、分子動力学計算に必要なイオン間ポテンシャルの最適関数を定めるとともに、高速計算のためのプログラムを開発した。3.材料デ-タベ-ス充実のための実験ゼオライトへの置換芳香族炭化水素類およびフロン類の吸着実験、各種ゼオライト、メタロシリケ-ト類、ガラス類の電気伝導度、誘電率、光吸収、発光スペクトルの測定を行った。4.無機材料の分子設計ケ-ススタディ本システムを用いて、「金属酸化物超薄膜のエピタキシャル成長機構」および「高性能メタロシリケ-ト触媒の作用機構」を研究し、高性能無機材料の分子設計のための指針を与えた。無機材料は、半導体、光学材料、磁気材料、吸着分離材、触媒としてまた最近においては高温超伝導材料として極めて重要であるが、材料合成は経験的な試行錯誤法に基づき、開発には多大な労力と時間を要している。本研究は、無機材料の分子設計のためのコンピュータ支援システムの開発を目的としているが、2年次計画の初年度にあたる本年度においては下記の成果を得た。1.結晶構造データベースの作成2.無機材料のための分子動力学計算システムの開発シリカガラス、ホウ酸ガラスを例に、分子動力学計算に必要なイオン間ポテンシャルの最適関数を定めるとともに、高速計算のためのプログラムを開発した。3.材料データベース充実のための実験ゼオライトへの置換芳香族炭化水素類の吸着実験、各種ゼオライト、メタロシリケート類、ガラス類の電気伝導度、誘電率、光吸収、発光スペクトルの測定を行った。4.無機材料の分子設計ケーススタディ本システムを用いて「金属酸化物超薄膜のエピタキシャル成長機構」および「高性能メタロシリケート触媒の作用機構」を研究し、高性能無機材料の分子設計のための指針を与えた。無機材料は、半導体、光学材料、磁気材料、吸着分離剤、触媒としてまた最近においては高温超伝導材料として極めて重要であるが、材料含成は経験的な試行錯誤法に基づき、開発には多大な労力と時間を要している。
重国籍に関する比較法制研究

本研究は、諸国の国籍法の相違から発生する重国籍の課題について、国籍法、外国人法および国際私法を中心として比較法制研究の方法により、分析、検討を行うことを目的としている。具体的には、重国籍を容認する傾向にあるヨーロッパ諸国の法制を検討し、重国籍に対する対応のあり方について、理論的な観点から、まずその方向性と課題を明らかにする。次に、実際の重国籍の発生状況について、日本と関わりが深いアジア諸国の法制を、聞き取り調査を含めて、検証し、その実態を明らかにする。そして、以上の理論的考察および実態分析を基礎として、わが国の現行の法制の問題点を浮き彫りにし、現行制度を見直す手がかりを得ようとするものである。とくに、本研究では、従来のように、単に重国籍の解消という視点から重国籍を捉えるのではなく、重国籍の発生を前提として、重国籍者の処遇に関する問題を理論面と実際面の両面から検証し、現行制度を見直す基礎作業を行う。今年度は、昨年度に引き続き、重国籍に対する対応のあり方について、理論的な観点から、ヨーロッパ諸国およびアジア諸国の法制を考察するとともに、実際の重国籍の発生状況について、日本と関わりが深いフィリピンにおいて聞き取り調査を実施し、重国籍発生の原因とその課題を調査した。この聞き取り調査によって、フィリピンにおいては日本との重国籍の発生について必ずしも深刻な問題とは意識されていないこと、重国籍について比較的寛容な意識にあることが確認できた。研究実績の概要でも述べたように、重国籍に関する理論的課題および各国の状況に関して、基本文献、資料の収集、整理は概ね順調に進んでいる。また、今年度は、佐野と伊藤がフィリピンにおいて大学、NGOでの聞き取り調査を行い、フィリピンにおける重国籍の発生原因、重国籍に関する認識、それに対する対応について知見を得ることができた。また、研究分担者の青木は、韓国の大学において重国籍問題の資料収集、聞き取り調査を行った。なお、今年度にオーストラリアでの現地調査を予定していたが、相手方の事情で現地調査はできなかったが、Eメール等により情報交換を行うことでオーストラリアの状況を知ることができた、。2019年度は、本研究の最終年度になるため、本研究のこれまでの成果を国内の関連する学会または研究会で報告するとともに、台湾と韓国で研究会を開催し、成果報告を行う。また、その内容は研究論文等の形で公表する予定である。今年度は、研究の初年度として、重国籍の発生および重国籍者の処遇に関する関連文献および情報の収集を行うと共に、海外調査を進める上で必要な海外研究者との研究体制の構築に関する基礎作業を行った。具体的には、研究代表者の佐野は、主として欧米諸国の文献を中心として、国籍法、国際私法、外国人法等に関する内外の情報を収集・整理し、研究分担者の青木は、韓国法を中心として、情報の収集、整理を行った。また、研究分担者の伊藤は、インドにおいて、インドの市民権法、身分登録制度および家族法の動向について聞き取り調査を行った。研究実績の概要で述べたように、重国籍に関する理論的課題および各国の状況に関して、基本文献、資料等の収集、整理はおおむね順調に進んでおり、また、アジア諸国の実態調査に関しても、インドでの聞き取り調査を実施するとともに、フィリピンの研究者とコンタクトをとることができ、海外研究者との協力体制を構築するという本研究の初年度の目標はおおむね達成することができた。

この聞き取り調査によって、フィリピンにおいては日本との重国籍の発生について必ずしも深刻な問題とは意識されていないこと、重国籍について比較的寛容な意識にあることが確認できた。研究実績の概要でも述べたように、重国籍に関する理論的課題および各国の状況に関して、基本文献、資料の収集、整理は概ね順調に進んでいる。また、今年度は、佐野と伊藤がフィリピンにおいて大学、NGOでの聞き取り調査を行い、フィリピンにおける重国籍の発生原因、重国籍に関する認識、それに対する対応について知見を得ることができた。また、研究分担者の青木は、韓国の大学において重国籍問題の資料収集、聞き取り調査を行った。なお、今年度にオーストラリアでの現地調査を予定していたが、相手方の事情で現地調査はできなかったが、Eメール等により情報交換を行うことでオーストラリアの状況を知ることができた、。今年度(2018年度)は、初年度に構築した海外の研究協力体制を利用し、フィリピンにおいて現地の研究者と研究会を開催し、さらにタイ、インドなどのアジア諸国の研究者とも意見交換することにより、それらの諸国における重国籍の状況を調査するとともに、重国籍者に対する処遇の課題について、各国の実態を把握する。2019年度は、国会議員に関する重国籍者の処遇が問題となっているオーストラリアについて調査を行い、それまでの理論分析および実態調査の結果に基づいて、日本の現行制度の課題を析出し、その対応策を提示する。以上の研究成果は、国内の関連する学会または研究会で報告し、その内容は研究論文等の形で公表する予定である。2019年度は、本研究の最終年度になるため、本研究のこれまでの成果を国内の関連する学会または研究会で報告するとともに、台湾と韓国で研究会を開催し、成果報告を行う。また、その内容は研究論文等の形で公表する予定である。(理由)2017年度中にフィリピンにおける現地調査を予定していたが、相手方の事情により調査が困難となったために、再度交渉し、2018年度に現地調査を実施することになった。そのため、調査費用を次年度に繰り越すことにしたものである。(使用計画)繰越額については、2018年8月にフィリピンで現地調査を行う予定である。(理由)2018年中にオーストラリアにおける現地調査を予定していたが、相手方の事情により調査が困難となったことによる。(使用計画)繰越額については、2019年度中に台湾および韓国で本研究に関する研究報告を行う予定である。
EDT-TTFを用いた導電性電荷移動LB膜の作製・物性評価

研究実施計画に述べたアニオン置換効果の準備段階として[EDT-TTF(SC_<18>)_2]_2I_3の単結晶化を行った。なぜなら、このLB(Langmuir-Blodgett)膜を取り上げたこれまでの研究からでは、具体的にどのようなEDT-TTF部のカラム構造が形成され、膜の導電性が引き起こされているのが未知であり、この点を明らかにするためには単結晶を用いて詳細な物性測定を行うのが最適であろうと考えられるからである。なお、このようなアプローチはこれまでのLB膜研究においてほとんどなされていない。結晶化はジクロルエタン溶媒中に(TBA)I_3を支持電解質とした電解法を用いて行われ、2muAの低電流下で微小な単結晶を得ることに成功した。X線回析より結晶とLB膜は同じ積層周期を持った同一の構造を有していることが明らかになり、a=5.4Å,b=10.5Å,c=45A90の斜方晶構造を形成しているのが単色ラウエ測定より決定された。さらに直流電気抵抗-温度特性では室温以下で半導体的な振舞いを示すが、310K付近で金属-半導体転移を引き起こしているのが観測された。上記の実験結果のうち、特にa軸、b軸の格子定数の値は、伝導面内の構造が分子内のアルキル鎖部のパッキングによって決定されている事を示唆している。従ってより良質な機能性LB膜を得るには、従来までの分子自体の両親媒性のみを主に考慮したLB膜化の描像を改め、アルキル鎖部のパッキングに従って機能性部がどのように配置せられるかをも考慮すべきであろうと考えられる。
電子波デバイスのための極限構造の制御と評価

(1)低エネルギ-(20100eV)Ar^+イオンビ-ム照射によるGaAs/AlGaAsヘテロ構造の照射欠陥を調べた。照射欠陥の影響は、おもに2次元電子ガスの移動度の低下に現れ、キャリア密度への影響は少ないこと、更にこの傾向は高移動度の基板ほど大きく、低温での移動度の低下がイオン照射によって生じる散乱中心に支配されている事が示された。(2)蒸気圧制御下でのGaAs結晶中の原子拡散の新しいモデルを提案し空格子点の自己拡散や不純物拡散の蒸気圧効果を説明した.(3)レ-ト方式を用いて実験結果にフィッティングして表面過程を考えると、デジタルエッチングの特徴的な飽和特性ならびにエッチングの遅れを説明できる事が分かった。(4)簡単なクラッキングセルを用いて発生させた水素原子に着目し、それをMBE成長中に照射することによって選択成長温度の低減化を実現し、マスク材料としてSiO_2とSiNxを比べた場合、SiNxマスクの方がGaの臨界分子線強度が大きくGaAsの選択性が良い事がわかった。(5)InP,InGaAsへのGaイオン注入による改質効果について調べ、結晶学的、電気的、光学的に注入効果を明らかにした.(6)格子不整合低次元極微構造の作製と評価を進めた。格子不整合が大きいときには界面付近で三次元成長が起こる事、またある程度の周期性をもって現われ、自発的な量子構造が形成されている可能性がある事を見い出した。(7)半導体自由表面の表面準位分布を非接触・非破壊でinーsituに定量測定する新しい方法を開発した.MOCVD常圧縦形反応炉で、原子層エピタキシ-によりInAs/GaAsヘテロ構造と量子井戸を形成する条件を確立した。Si超薄膜面界制御層を用いる新しい方法でGaAsおよびInGaAsの界面制御に成功し、アンピンニング機構を明らかにした.(7)電子をプロ-ブして電子線にバイプリズムを用いるミクロで非接触の電位分布を測定できる可能性を示した.(1)低エネルギ-(20100eV)Ar^+イオンビ-ム照射によるGaAs/AlGaAsヘテロ構造の照射欠陥を調べた。Si超薄膜面界制御層を用いる新しい方法でGaAsおよびInGaAsの界面制御に成功し、アンピンニング機構を明らかにした.(7)電子をプロ-ブして電子線にバイプリズムを用いるミクロで非接触の電位分布を測定できる可能性を示した.
バイオCMOSテクノロジーの創成

遺伝子情報解析をベースとした小型・可搬型診断・検査装置への応用に向けて、ラベルフリーで電気的にDNA配列を検出するバイオCMOS集積回路の方式を検討した。集積化に適した構造として拡張ゲート型MOSFET(金属-酸化膜-半導体・電界効果型トランジスタ)、集積化に適した回路として新しいソース・ドレイン・フォロワ回路を提案した。回路を設計し、1.2um標準CMOSプロセスを用いて試作を行い、溶液中での検出実験を行った。チップは32x32個のセンサからなるバイオ・センサ・アレイ・チップで、1,024のDNAのハイブリダイゼーション信号を1秒間隔で読むことができる。チップにはXYデコーダ、マルチプレクサの周辺回路を内蔵し、入出力信号線は10本(電源2本、アドレス線5本、行アクセス・ストローブ、列・アクセス・ストローブ、検出信号出力線)の最小数となるように構成した。試作チップを測定したところ、10nW/センサの超低消費電力、80umx100um/センサの高密度、2mV,10^<-5>V/°Cの高精度を実証した。同チップ表面に溶液を供給する電気化学セルを設け、リン酸バッファ液中でDNAの吸着とハイブリダイゼーションの空間分布を時間発展過程として検出することに成功し、これによりバイオアッセイへの応用展開の可能性を示した。一方、バイオ反応の一様性の確保、信号の長時間ドリフト等の課題が明らかになり、その解決に向けた研究にとりかかった。
ホルマリン固定臓器からの薬毒物分析法の開発研究

急性薬毒物中毒は血液中薬物濃度によって診断するが、血液或いはその他の試料が薬物分析用に保存されていない場合を想定し、ホルマリン固定臓器が代替試料になる可能性について検討した。血中濃度が相当に高い薬物はホルマリン固定臓器からも検出できた。ある種の薬物は分解等されて濃度が著しく減少すること、減少程度は個々の薬物により様々であることが示された。ホルマリン固定臓器から中毒の原因となった薬毒物を検出することがどの程度可能か、固定期間および薬物の種類、血中濃度の点から検証することを目的として研究を遂行し、下記の結果が得られた。1、過去の解剖例から死因が薬物中毒死である症例を抽出し、既に確立しているLC-MS/MS法により薬物分析を行い、血中濃度が相当に高いフェノバルビタール等はホルマリン固定臓器からも検出できることがわかった。2、LC-MS/MS分析により、死後にホルマリン液で全身還流処置(エンバーミング処置)を行った死体の肺臓、膵臓、脾臓、血液からアミトリプチリン、ジフェンヒドラミン、アセトアミノフェンなどを検出し、剖検所見および死亡状況等を勘案した結果、アミトリプチリン中毒と診断した一剖検例を報告した。血中アミトリプチリン濃度は一般的な血中致死濃度を遙かに上回っており、臓器中濃度も高値であった。3、23種の向精神薬につき血清中のUPLC-MS/MSによる同時定量分析法を構築した。即ち、血清の固相カラムによる精製・濃縮(分析前処理法)並びにUPLC及びMSの至適条件を決定し、信頼できる精度で定量分析ができることを確認した。さらに、既存のライブラリに前述23種の薬物を加え、UPLC-MS/MSによる薬毒物スクリーニング法が概ね構築出来た。当初の目的であるUPLC-MS/MSによる薬毒物分析法がおおむね確立でき、ホルマリン固定臓器から薬毒物が検出されることが示された。1.約60種の医薬品につき血清中及び臓器中のUPLC-MS/MSによる同時定量分析法を構築した。即ち、固相カラムによる精製・濃縮(分析前処理法)並びにUPLC及びMSの至適条件を決定し、信頼できる精度で定量分析ができることを確認した。さらに、既存のライブラリに前述約60種の薬物を加え、UPLC-MS/MSによる薬毒物スクリーニング法が概ね構築出来た。2.解剖例から死因が薬物中毒死である症例を抽出し、GC/MS法により冷凍保存及びホルマリン固定臓器中薬物分析を行った。血中濃度が相当に高い薬物はホルマリン固定臓器からも検出できることがわかった。3.血清及び臓器中のホルムアルデヒド定量分析法を確立した。昨年度に引き続き、UPLC-MS/MSによる薬毒物分析法の改良と標準物質のライブラリ登録を行い、向精神薬を含む約60種の薬物の定量分析が可能となった。当初予定通り、中毒症例を対象としてUPLC-MS/MS及びGC/MSによる薬毒物分析を行い、ホルマリン固定臓器から薬毒物が検出されることが確認できた。1.解剖例から死因が薬物中毒死である症例を抽出し、昨年度構築したUPLC-MS/MSによる薬毒物スクリーニング法及び簡便な前処理による定量法により、冷凍保存及びホルマリン固定臓器中薬物分析を行った。血中濃度が相当に高い薬物はホルマリン固定臓器からも検出できるが、ある種の薬物は分解等されて濃度が著しく減少すること、或いは検出下限を下回り検出できないことがわかった。2.ホルマリン固定臓器中では薬物濃度が減少することが示唆されたので、法医実務で検出頻度の高い抗精神薬10種を添加したブタ肝臓ホモジネートをホルマリンに3日6ヶ月浸漬し、長期に亘るホルマリン浸漬による薬物濃度減少について検討した。減少率はアミトリプチリン、ジフェンヒドラミン、クエチアピンは30%以下であったが、ブロチゾラム、エチゾラム、レボメプロマジン、パロキセチンは80%、エスタゾラムは添加直後から検出下限以下まで減少した。血中薬物分析のUPLC-MS/MS条件は確立できたが、さらに臓器中あるいはホルマリン固定臓器中の薬毒物分析により適した分析法を検討し、微量薬物が検出可能な高感度分析法を検討する。ホルマリン固定臓器中の薬物分析事例の症例数を増やし、死亡時血中濃度およびホルマリン固定期間などの影響を明らかにすべく研究を進める。法医学
霊長類での神経賦活マンガン造影MRI法の確立および社会行動神経ネットワークの解明

近年、神経活動の履歴を全脳で見ることができ、各条件間の差を定量化できる定量的神経賦活マンガン造影MRI法がげっ歯類で試みられている。本研究では、この方法の有用性に注目し、小型霊長類であるマーモセットを用いて神経活動を全脳で可視化し、コミュニケーションに関わる神経ネットワークを明らかにすることを目的とする。1)マンガン投与量および投与方法・経路の検討:先ず、塩化マンガン溶液を動物に投与する際の投与量および投与方法・経路を検討した。動物への負担が少なく、且つ神経活動を描出できるコントラストが得られる方法であることが必須である。初回実験の投与量はげっ歯類での先行研究を基に調整し、マーモセット2頭で実験を実施した。2)テスト運動課題の負荷:手法の有用性の評価のため、まずテスト条件での神経活動の描出を試みた。関与する脳領域が既に明らかになっている運動系に着目し、マンガン注入後に片側前肢の動きをソフトに制限して飼育し、一定時間後にMRI撮像を行った。マンガン注入から撮像までの時間は、げっ歯類での先行文献を基に48時間とした。運動制限した前肢と同側および反対側の運動領域の賦活を比較して、十分に対側運動野の神経活動の賦活が描出できているかを検討した。T1緩和時間を簡便に計測できるマッピングツールを用い、各組織のT1緩和時間を計測し、条件間で比較した。今後、撮像条件や実験条件を再検討する。本年度は2頭のマーモセットを用いて投与スケジュールおよび毒性の検討および撮像プロトコールの調整を実施した。まず、げっ歯類での先行文献に倣い、0.2mmol/kg BWの塩化マンガン水溶液を48時間おきに2回腹腔内投与した。同じげっ歯類でもマウスとラットでも毒性の出方が異なるという報告もあり、マーモセットにおける体調への変化を観察した。2頭とも、2回目のマンガン投与後に軽度の動作緩慢や食欲低下が見られたものの、1-2日程度で通常の動きに戻った。また、マンガン投与後にテスト課題として片側前肢の行動を制限し、投与前と後でT1 mapを撮像した。投与前後のMRI画像を解析することで塩化マンガンの脳への蓄積を確認した。今回の予備実験で、げっ歯類とは異なり、マーモセットでは溶液のpH調整が必要なこと、また全身毒性は許容範囲であることが分かった。今後、頭数を増やし、画像解析および本実験を進める。次年度はテスト実験の頭数を増やして実施し、運動課題負荷前後での画像で差が出るかどうかを検討する。その後、実際にマーモセットが他個体との社会交渉が可能な条件と社会交渉を制限する条件を用いて両条件間で脳活動を比較し、社会交渉に関わる脳領域を同定する。具体的には、複数個体で同居しているマーモセットを被験体とし、被験体の飼育ケージに仕切りなどを用いて同居他個体との社会的交渉(身体的接触・視覚コミュニケーション・音声コミュニケーション)を制限するような状況を作り出す。実験で得られた成果については国内外での学会等で発表する。初回実験の投与量はげっ歯類での先行研究を基に調整し、2頭で実験を実施した。一方、脳脊髄液内投与では脳内に効率的にMn2+を注入することが期待でき、心臓など他臓器への負担が少ないという利点があるため、我々の研究室で確立したマーモセットの頸椎穿刺による方法を用いて、脳脊髄液内への塩化マンガン溶液投与方法を確立するための方法を検討した。マンガンの蓄積は確認できたが、いまのところ前肢の運動を反映した有意なデータが確認できていない。今後、撮像条件や実験条件を再検討して、まずは意味のある活動の抽出を目指す。

2頭とも、2回目のマンガン投与後に軽度の動作緩慢や食欲低下が見られたものの、1-2日程度で通常の動きに戻った。また、マンガン投与後にテスト課題として片側前肢の行動を制限し、投与前と後でT1 mapを撮像した。投与前後のMRI画像を解析することで塩化マンガンの脳への蓄積を確認した。今後、使用頭数を増やし、詳細な解析を進める。近年、神経活動の履歴を全脳で見ることができ、各条件間の差を定量化できる定量的神経賦活マンガン造影MRI法がげっ歯類で試みられている。本研究では、この方法の有用性に注目し、小型霊長類であるマーモセットを用いて神経活動を全脳で可視化し、コミュニケーションに関わる神経ネットワークを明らかにすることを目的とする。1)マンガン投与量および投与方法・経路の検討:先ず、塩化マンガン溶液を動物に投与する際の投与量および投与方法・経路を検討した。動物への負担が少なく、且つ神経活動を描出できるコントラストが得られる方法であることが必須である。初回実験の投与量はげっ歯類での先行研究を基に調整し、マーモセット2頭で実験を実施した。2)テスト運動課題の負荷:手法の有用性の評価のため、まずテスト条件での神経活動の描出を試みた。関与する脳領域が既に明らかになっている運動系に着目し、マンガン注入後に片側前肢の動きをソフトに制限して飼育し、一定時間後にMRI撮像を行った。マンガン注入から撮像までの時間は、げっ歯類での先行文献を基に48時間とした。運動制限した前肢と同側および反対側の運動領域の賦活を比較して、十分に対側運動野の神経活動の賦活が描出できているかを検討した。T1緩和時間を簡便に計測できるマッピングツールを用い、各組織のT1緩和時間を計測し、条件間で比較した。今後、撮像条件や実験条件を再検討する。本年度は2頭のマーモセットを用いて投与スケジュールおよび毒性の検討および撮像プロトコールの調整を実施した。まず、げっ歯類での先行文献に倣い、0.2mmol/kg BWの塩化マンガン水溶液を48時間おきに2回腹腔内投与した。同じげっ歯類でもマウスとラットでも毒性の出方が異なるという報告もあり、マーモセットにおける体調への変化を観察した。今回の予備実験で、げっ歯類とは異なり、マーモセットでは溶液のpH調整が必要なこと、また全身毒性は許容範囲であることが分かった。今後、頭数を増やし、画像解析および本実験を進める。まず、平成29年度に用いた条件を再検討し、意味のある活動の抽出が綺麗にできる条件設定をする。また、簡便な運動制限の実験条件も再度検討する。その後、実際にマーモセットが他個体との社会交渉が可能な条件と社会交渉を制限する条件を用いて両条件間で脳活動を比較し、社会交渉に関わる脳領域を同定する。社会行動に関わる神経ネットワークの解明:複数個体で同居しているマーモセットを被験体とし、被験体の飼育ケージに仕切りなどを用いて同居他個体との社会的交渉(身体的接触・視覚コミュニケーション・音声コミュニケーション)を制限するような状況を作り出す。同居他個体との社会的交渉が可能な条件1での飼育後、MRI撮像を実施する。
多機能型微小電極によるターゲット細胞の遺伝子発現制御

近年、生物機能の解析において、個々の細胞単位での計測・制御が重要になっている。このような解析は、細胞単位でシグナルを与えたり、また同時に個々の細胞からシグナルを得る技術が不可欠である。本研究は、具体的にストレス応答遺伝子であるイネキチナーゼ遺伝子を選び、イネ培養細胞の中の単一の細胞をターゲットし、このターゲット細胞におけるキチナーゼ遺伝子の発現制御を行うことを目的とした。本年度は、次の項目を実施した。1.イネ培養細胞への遺伝子導入と発現効率の解析:導入する遺伝子として、イネキチナーゼのプロモーターにグリーン蛍光タンパク(GFP)のcDNAを挿入したプラスミド(pCHI-GFP)を用いた。pCHI-GFPをターゲット細胞に導入した12時間後にエリシターを作用させ、更に1日後にGFPの蛍光を観察したところ、約22%の細胞からGFPの蛍光が観察された。2.ターゲット細胞のにおけるエリシターによるイネキチナーゼ遺伝子の発現解析:エリシターの作用する第一段階について解析を行った。pCHI-GFPを導入した細胞に、エリシターを細胞内部に直接導入したところ、全ての細胞においてGFPの蛍光は見られなかった。そこで、これらの細胞に対して、細胞外部からエリシターを作用させたところ、約7.6%の細胞からGFPの蛍光が見られた。これらのことから、エリシターの作用する第一段階は、直接細胞内に入って作用するわけではなく、原形質膜を介してシグナルが伝わると考えられた。
新規カルシウム活性化カリウムチャネル機能不全体の発現調節と疾患での役割

研究代表者は、(1)カルシウム活性化カリウムチャネル(K_<Ca> 3.1)のN末端欠損体K_<Ca> 3.1-sp(K_<Ca> 3.1b)が正常K_<Ca> 3.1aの細胞膜移行を阻害するドミナントネガティブ体として機能すること、(2) K_<Ca>3.1-spがTリンパ球の細胞増殖の抑制機能に重要な役割を果たしていること、(3)アレルギー性疾患、炎症性疾患におけるTリンパ球K_<Ca> 3.1発現調節に転写抑制因子RESTが関与することを明らかにした。マウス胸腺から単離した胸腺細胞をconcanavalin Aにより刺激し、細胞増殖を誘導したとき、1日目には主に細胞死が観察され、2日目には主に細胞増殖が観察された。リアルタイムPCR法とウェスタンブロット法により、経日的に野生型K_Ca3.1及び機能不全型K_Ca3.1-sp(ドミナントネガティブ体)の遺伝子・タンパク質発現を測定したところ、胸腺細胞の細胞死の際にK_Ca3.1-spが発現増大し、K_Ca3.1チャネル活性が阻害される可能性を見出した。また、K_Ca3.1チャネル阻害薬を投与すると、concanavalin Aによる胸腺細胞増殖は顕著に抑制され、それに伴い、K_Ca3.1-spが発現増大した。次に、ヒト由来白血病細胞株K562細胞をホルボルエステル(PMA)刺激により巨各細胞に分化誘導したところ、巨核球マーカーであるCD-41の発現増大に伴い、野生型K_Ca3.1の発現増大が観察された。また、K_Ca3.1チャネル阻害薬を投与すると、巨核球への分化は、部分的であるが、有意に抑制された。K_Ca3.1遺伝子の転写制御機構については、T細胞においてFos/Jun複合体であるAP-1の活性化がK_Ca3.1遺伝子発現を正に制御するという報告がある。本研究では、K_Ca3.1-sp発現調節にAP-1の構成分子のうち、Fra-1, -2が関与する可能性を見出したが、より詳細な機構を明らかにするためにはさらなる検討が必要である。酵母two-hybrid法により、K_Ca3.1のC末端細胞内領域と相互作用する可能性のある分子群をスクリーニングした結果、Ca^2+結合タンパク質であるカルモジュリンに加えて、細胞骨格であるスペクトリンとチロシンキナーゼFynを同定した。スペクリトリンに関しては、K562細胞の巨核球への分化時に、K_Ca3.1と同様に発現増大することを見出したが、今後、それらをRNAi法によりノックダウンし、K_Ca3.1活性、細胞内分布の変化、細胞増殖、分化への影響について、電気生理学、バイオイメージング、細胞生物学的実験法により検討する必要がある。今年度は、中コンダクタンスカルシウム活性化カリウムチャネル(K_<Ca>3.1)機能修飾タンパク質を探索し、そのドミナントネガティブ体K_<Ca>3.1-spの生理的意義・発現調節機構を明らかにすることを目的として研究した。酵母two-hybrid法により、K_<Ca>3.1のC末端細胞内領域と相互作用する分子群を探索し、細胞骨格スペクトリンやチロシンリン酸化酵素Fynを同定した。これら分子のK_<Ca>3.1細胞膜移行や機能発現に及ぼす影響については現在検討中である。次に、マウス胸腺細胞増殖におけるK_<Ca>3.1-spの役割を検討したところ、K_<Ca>3.1-sp過剰発現によりコンカナバリンA刺激によるマウス胸腺細胞増殖が有意に抑制され、この際にCD4CD8フェノタイプがCD4^+CD8^+からCD4^-CD8^-に移行することを明らかにした(J Biol Chem, in press)。オキサゾロン誘発性接触過敏症モデルでは、耳介リンパ節肥大(T細胞増殖)にK_<Ca>3.1機能亢進が関与することを見出した。K_<Ca>3.1機能亢進にはK_<Ca>3.1-sp発現変動は関与せず、K_<Ca>3.1発現増大が関与していた。また、K_<Ca>3.1阻害薬TRAM-34は、T細胞増殖を抑制することにより、耳介肥厚・耳介リンパ節肥大を抑制するだけでなく、K_<Ca>3.1発現増大自体を正常動物と同レベルまで回復させた。現在、この機構にエピジェネティック制御が関与しているか検討中である。平成23年度の研究実施計画は、以下の2項目を実施した。「中コンダクタンスCa^<2+>活性化K^+チャネルK_<Ca>3.1阻害薬によるK_<Ca>3.1

転写調節機構の解明」では、接触過敏症、炎症性腸症候群モデルマウスのリンパ節腫脹時の活性化Tリンパ球K_<Ca>3.1発現増大に寄与する転写調節因子を探索し、複数の転写調節因子の内、転写抑制因子REST発現が寄与している可能性を示した。また、K_<Ca>3.1阻害薬の皮下投与により、活性化Tリンパ球におけるK_<Ca>3.1発現増大は抑制され、この際にもREST発現はK_<Ca>3.1発現と逆相関した。この実験結果は、K_<Ca>3.1阻害薬に加えて、REST発現を増大させる薬剤がアレルギー性疾患や炎症性疾患に有効である可能性を示した。加えて、間質性前立腺肥大症モデルとヒト前立腺肥大症針生検サンプルの前立腺間質領域においても、K_<Ca>3.1発現亢進とREST発現減少が観察された。また、間質性前立腺肥大症モデルでは、K_<Ca>3.1阻害薬により間質細胞の増殖が有意に抑制された。この結果は、間質性前立腺肥大症にもK_<Ca>3.1阻害薬が有効である可能性を示した。「細胞増殖能を指標としたK_<Ca>3.1阻害薬の高効率スクリーニング系の開発」では、遺伝子改変電位依存性Na^+(Na_V1.5)チャネルと電位依存性K+チャネルを共発現する細胞株を作製し、細胞増殖能を指標とした電位依存性K+チャネル阻害薬のスクリーニング系の構築には成功した。電位依存性K+チャネルの代わりにK_<Ca>3.1を遺伝子導入することにより、簡便なK_<Ca>3.1阻害薬スクリーニング系が完成すると思われる。研究代表者は、K_<Ca>3.1阻害薬のアレルギー性疾患、炎症性疾患、前立腺疾患(肥大症、癌)における有用性を報告しており、本研究で得られた知見は、増殖性疾患の治療薬開発に重要な情報を提供すると思われる。
ネパールの世界遺産都市における生活空間と都市型住居の保全に向けた基礎的研究

平成30年度は、現地調査に加え、最終研究年度であるため研究成果のまとめと発表を行った。これまでA:意匠・景観、B:生活空間、C:都市型住居、D:地震被害の4チームで進めてきたが、B, Cチームについては、前年度に博士課程学生が研究成果をまとめて学位取得したことで、一定成果を収めたため、今年度は、その研究成果の発表が中心となった。一方で、A, Dチームは、今年度も引き続き現地調査(9月)を実施した。現地調査の終了後、ネパール人研究者1名を招聘し、研究期間全般の総括を行った。そこでの議論から、建築材料の変化が、チームを横断して構造的にも意匠・景観的にも大きな影響を及ぼしているという知見が得られ、この点を専門家によって補足的に確認するため、年度末にかけて土・煉瓦の物性を専門とする建築材料研究者を現地に派遣した。研究成果については、日本建築学会計画系論文集1本(査読あり:Cチーム)、ICEE-PDRP2019等論文4本(査読あり:Dチーム)日本建築学会大会6本(査読なし:Aチーム2本、Bチーム1本、Cチーム1本、Dチーム2本)、日本建築学会近畿支部3本(査読なし:Aチーム1本、Bチーム1本、Dチーム1本)の発表を行った。現地調査の内容については、Aチームは、ゴルカ・ネパール地震後のまちなみの復興再建状況についての継続的なモニタリングを実施し、調査対象としてきた複数の通り沿いの都市型住居の新築・建替えによる外観変化を記録した。また、Dチームは、より広い範囲で継続的に行ってきた新築・建替えのマッピング状況を更新するとともに、過年度まではより多くの都市型住居の振動特性データを収集するため地盤面と建物最上階に限っていた常時微振動計測を、今年度はすべての階において計測し、より詳細なデータを収集した。これは、2階以下は組積造、3階以上は組積造と木造の混構造であることを念頭においたものである平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成27年度は、計画初年度で、意匠・景観調査、生活空間調査、礼拝・儀礼調査、都市型住宅調査の全4チームで基礎知識を共有するため次の2つの共同調査を行った。1)「広場・オープンスペースの生活施設分布図」すでに旧市街全体について作成済みである1/1000の地積図をベースとした「公共空間の連続図」に、調査地域全体の休屋、水場、ガネーシャ寺院の位置を記録した。2)「都市型住居の平面類型分布図」クシャトラパラあるいはピカラキ-と呼ばれる屋敷神の持ち方が、都市型住居間で共有か個別か、また、住居の位置が、街路沿い・路地入り口・路地内のどこに位置するかの二軸でマトリックスを作成し、まず、都市型住居の分類を試みた。併せて街路沿い、路地内・路地入り口の屋敷神の位置を現地調査で確認した。以上に加えて、課題採択後に発生した2015年ネパールゴルカ地震による被災状況について、調査対象地区を中心にバクタプル東部で悉皆調査を行い、建物ごとの被災度の分類を行った。さらに復興に当たっての都市型住宅の再建や修景が問題となることが予想されたため、景観調査について次年度以降のテーマを先取りし、都市型住居の外観意匠調査シートの作成を試みた。比較的、被害の少なかった旧市街の広場回りや主要街道で作成した外観調査シートを実際に使用して、その改善について検討するとともに、世界遺産モニュメントゾーン内外の一部についてデータ収集を行った。本研究課題の採択決定後、2015年4月にネパールゴルカ地震が発生し、研究対象地のバクタプルの一部も被害を受けた。これに対応するために、研究協力者として建築構造が専門の研究者を調査メンバーに追加した。地震発生を受けて、都市型住居の再建・修景が必要となることを背景に、一部、次年度の研究テーマを先取りし、都市型住居の外観意匠調査に着手した。平成28年度は、9月下旬から10月中旬にかけて、一ヶ月間、バクタプルでの現地調査を実施した。新たに加えた地震被害チームを加えて、以下の4チームで調査実施したが、その内容は次のようである。1意匠・景観調査チーム:世界遺産登録地区内外の連続立面図の作成と外観意匠調査。2生活空間調査チーム:トーラチェン地区での各種コミュニティ範囲の聞き取り、および下記の都市型住居調査チームが実測した住居での家族構成の聞き取り。3都市型住居調査チーム:トーラチェン地区での住居平面類型調査およびジェラ通りでの住宅実測。4地震被害チーム:半倒壊住居と被害を受けなかった住居での常時微振動計測。特に2と3の調査結果から、都市形成過程を読み解く仮説が得られた。仮説が正しければ、主要な街路の両側の住宅は、建設時期や住宅平面が異なり、これは街路両側の景観が異なることにつながる可能性があることが分かった。現在、1の調査結果を用いて街路景観の詳細な検証作業を行っている。4の調査結果からは、半倒壊した住居と被害を受けなかった住居では、異なる振動特性が得られたため、現在、その原因を検証中である。H28年度の現地調査は、おおむね予定通りの成果が得られた。研究実績の概要に示したように、都市組織研究と景観保全研究を連続して考える視点が得られたため、研究全体としても一段階深化し各チームが議論を共有できる段階に達しており、順調に進展していると判断している。

これまでA:意匠景観、B:生活空間、C:都市型住居、D:地震被害の4チームで現地調査を実施してきた。平成29年度は、まず、これまでの成果をAチーム1本、B・C合同チーム1本の計2本の査読論文を日本建築学会計画系論文集に発表した。これによって各チームとしては、一定の研究成果を達成したが、さらに、この成果を元にACチームの研究成果を統合する仮説を立てることを試みた。B・C合同チームの成果である【都市型住居の平面類型や配列関係】から読み解いた都市形成史が、Aチームのテーマ【都市型住居の意匠・景観】に密接に関係しているという仮説である。9月現地調査の全容は、1この仮説検証のための調査地選定と調査実施(AC合同)に加えて過年度から引き続き、2世界遺産モニュメントゾーン外の都市型住居の修理・建て替え状況のモニタリング(A・D合同)、3常時微振動計測による都市型住居の耐震性能検証の継続(D)である。特に1については、仮説を実証することができ、チーム間の研究目的と成果を高度に統合することができた。簡単にまとめると、B・Cチームが導いた都市組織の視点からは街路の特定の側の都市型住居がオリジナルで、反対側の住居は新しいという街路・街区の形成プロセスは、2世紀程度のタイムスパンの中で形成されてきたもので、その間に外観様式の変化や住宅平面の簡素化が発生した結果、Aチームは街路両側で都市型住居の外観や景観が異なる見解を得たということである。研究チーム全体では、上記以外に、ACチーム5本、Dチーム2本を日本建築学会で研究発表した。平成29年度から研究分担者を追加した統計解析チームについては、Aチームの外観意匠調査データから、都市型住居の外観意匠モデル化を行うための一連の分析プロセスを自動化するプログラムの作成を行った。これにより市販ソフトと比較して、分析の大幅な効率化が可能となった。本研究は、大きくは2015年ネパール・ゴルカ地震発生前に、世界文化遺産都市の都市組織から見た都市形成過程と都市型住居の外観意匠から見た景観を大きく2つの視点として計画されたものである。本年度の研究実績で示したように、両者の視点の密接な関係性がすでに明らかにされ、都市形成史と景観形成のメカニズムを統合して見る成果が得られたことは当初の計画以上の成果を上げている。以上に加えて、地震発生を踏まえて都市型住居の耐震性能の現地調査を行っていること、復興や都市型住居の再建に役立てるため景観の統計解析視点を導入したことも当初の計画には無かったものであり、研究はより発展的に実施されていると考えている。また、本研究の内容で、平成29年度に奈良女子大学において1名が博士学位を取得した。平成30年度は、現地調査に加え、最終研究年度であるため研究成果のまとめと発表を行った。これまでA:意匠・景観、B:生活空間、C:都市型住居、D:地震被害の4チームで進めてきたが、B, Cチームについては、前年度に博士課程学生が研究成果をまとめて学位取得したことで、一定成果を収めたため、今年度は、その研究成果の発表が中心となった。一方で、A, Dチームは、今年度も引き続き現地調査(9月)を実施した。現地調査の終了後、ネパール人研究者1名を招聘し、研究期間全般の総括を行った。そこでの議論から、建築材料の変化が、チームを横断して構造的にも意匠・景観的にも大きな影響を及ぼしているという知見が得られ、この点を専門家によって補足的に確認するため、年度末にかけて土・煉瓦の物性を専門とする建築材料研究者を現地に派遣した。