hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
抗アレルギー物質の探索を目的とする新規アッセイ法の開発

アレルギー反応を阻害する新規物質を天然資源から探索するため、これまでにアナフィラキシ-を短期間に誘発するマウスモデルを作製し、このアナフィラキシ-によるマウスの死亡率、さらにアナフィラキシ-に基づく血圧降下をを指標とした新規アッセイ法を確立してきた。この研究期間では上記のアナフィラキシ-アッセイ系が独創的に多方面にわたって有用に活用出来ることを以下の実験において証明した。1、上記のアナフィラキシ-発現にかかわるケミカルメディエーターの血圧に与える影響を先のアッセイ系を用いて検討した。その結果ヒスタミンがアナフィラキシ-の血圧低下のイニシエーターとして作用し、PAFおよびセロトニンがアナフィラキシ-症状の持続に関与するが、ブラジキニンは関与しないことを明らかにした。また感作により外因性のヒスタミン感受性が増加することも判明した。2、上記血圧低下および先の感作マウスのヒスタミン感受性増加に、NOが関与することを証明し、本法が天然資源より抗アレルギー薬としてのNO合成酵素阻害物質の探索に応用できることを示した。3、我々が開発したアッセイ法を用いて天然から見い出したホウセンカ(Impatiens balasamina L)の白色花弁の35%エタノールエキスの活性成分を単離し、構成決定を行い、アンフィラキシ-活性本体がフラボノ-ると1、4-ナフトキノ誘導体であることを確認した。またそれらの抗体産生前後やメディエーター遊離段階におけるアナフィラキシ-抑制作用メカニズムを明らかにした。現在も細胞レベル、分子レベルでのメカニズム解明に取り組んでいる。4、これらの実験を進めるに当たって、さらに多数の検体に対応できるように、上記血圧法の血圧変動のパターンを解析し、新たな測定法を作成した。アレルギー反応(アナフィラキシ-)を阻害する新規物質を天然資源から探索するためには、作用を評価するための優れた実験モデルを考案することが必須である。そこで我々は実験モデルの開発を手掛け、これまでにアナフィラキシ-を短期間に誘発するマウスモデルを新規に作製し、アナフィラキシ-によるマウスの死亡率を指標としたアッセイ法を確立した。さらにアナフィラキシ-に基づく血圧降下を利用した、経済的追跡可能なアナフィラキシ-定量法を確立してきた。本年度の研究においては、上記のアナフィラキシ-アッセイ系がさらに多方面にわたって、独創的な方法でアレルギー発現のメカニズム解明に有用に活性出来ることを以下の実験において証明した。1、アナフィラキシ-のケミカルメディエーターであるヒスタミン、セロトニン、PAF、ブラジキニンおよびNOが、ノーマルおよび感作マウスの血圧に与える影響を検討し、アナフィラキシ-の血圧低下のイニシエーターとしてヒスタミンが作用し、アナフィラキシ-症状の持続にセロトニンが関与することを明らかにした。2、我々が開発したアッセイ法を用いて天然から見い出したホウセンカ(Impatiens balsamia)の白色花弁のアナフィラキシ-活性本体がフラボノールと1、4-ナフトキノン誘導体であることを確認し、それらの抗体産生前後やメディエーター遊離段階におけるアナフィラキシ-抑制作用メカニズムを明らかにした。3、これまで経時的な追跡を目的としてアナフィラキシ-惹起後40分間連続して血圧をモニターしてきたが、血圧変動のパターンを分析し測定時間を短縮するなど、さらに多量の検体のスクリーニングに対応できる測定法を新たに作成した。そこで我々はアナフィラキシ-を短期間に誘発するマウスモデルを作製し、このアナフィラキシ-によるマウスの死亡率、さらにアナフィラキシ-に基づく血圧降下を指標としたアッセイ法を確立してきた。

その結果ヒスタミンがアナフィラキシ-の血圧低下のイニシエーターとして作用し、PAFおよびセロトニンがアナフィラキシ-症状の持続に関与するが、ブラジキニンは関与しないことを明らかにした。また感作により外因性のヒスタミン感受性が増加することも判明した。さらにNOも血圧低下に関与することを明らかにし、先の感作マウスのヒスタミン感受性増加にもNOが関与すること証明した。したがって、本法はアレルギー発現のメカニズム解明に有用であることが証明された。2、NOが血圧低下に関与することから、本法を天然資源より抗アレルギー薬としてのNO合成酵素阻害物質の探索法として利用し、各種生薬について現在もスクリーニングを検討中である。3、本法を用いて天然資源から探索したホウセンカ(Impatiens balsamia)の白色花弁が独自の幅広い抗アレルギー作用を示すことを確認し、それらの抗体産生前後やメディエーター遊離段階におけるアナフィラキシ-抑制作用メカニズムを明らかにし、現在さらに細胞レベル、分子レベルでのメカニズム解明に取り組んでいる。またこれらの実験を進めるに当たって多数の検体に対応できる上記血圧法の改良法も作成した。
アジア・ユーラシア大陸の蒸発量分布の年々変化と環境要因との関係の解明

本研究はアジア・ユーラシア地域の蒸発散量の推定モデルの検証と改良を行った上で10年間の蒸発量の変化を明らかにし,その地域差,変化要因を調べた.全体としてこの地域では蒸発散量の変化は年々の増減が大きいが,地域的に見ると有意なトレンドがあるのが,東南アジア南部,中国北東部などでいずれも減少傾向にあった.これらの変化を起こす要因は地域ごとに異なっており,単一のメカニズムによるものではないことが示唆された.本研究はアジア・ユーラシア地域の蒸発散量の推定モデルの検証と改良を行った上で10年間の蒸発量の変化を明らかにし,その地域差,変化要因を調べた.全体としてこの地域では蒸発散量の変化は年々の増減が大きいが,地域的に見ると有意なトレンドがあるのが,東南アジア南部,中国北東部などでいずれも減少傾向にあった.これらの変化を起こす要因は地域ごとに異なっており,単一のメカニズムによるものではないことが示唆された.研究実施に必要な以下のデータの収集,精度の評価およびフォーマット変換を進めた.(4)植生指標(NDVI)データセット気象衛星NOAAのAVHRRセンサー群より求め幾何補正された1981-2000年のNDVI値を千葉大学が提供したものを他のデータセットと合わせて使用するためにデータのフォーマットを変換する.(5)GRDC所有のデータセットの中から対象地域で長期間のデータが得られるもの,精度の点から信頼できるものを選択し,本研究に利用できる形に整備する.(6)モンゴル国ヘリレン川流域の流量データ.モンゴル国気象水文学研究所により,流域内5カ所の流量観測所でルーチン的に測定されているデータを取得し,デジタル化する.得られたデータについて,過去の測定値の精度の判定,モンゴル語の測定ノートの翻訳や測定方法に関する専門的知識を得るために海外共同研究者と現地を訪問し,測定担当者を交えて検討を実施する.この内(2)-(6)については、当初計画通りデータの取得、精度評価、フォーマット変換が平成17年度中に終了したが,(1)については、当初平成17年6月と予定されていたDVD-ROMでのデータ配布の開始時期が遅れたため、平成17年度内にデータ整備を行うことができなかった.このため、予算の繰越しを行い,平成18年度12月までにこの作業を行った.具体的には,データのInternet経由でのダウンロード,プログラムに入力するためのフォーマット変換,その過程でのデータをグラフ化することでの明らかにおかしなデータの排除などを実施した.研究実施に必要な以下のデータの収集,精度の評価およびフォーマット変換を進めた.(4)植生指標(NDVI)データセット気象衛星NOAAのAVHRRセンサー群より求め幾何補正された1981-2000年のNDVI値を千葉大学が提供したものを他のデータセットと合わせて使用するためにデータのフォーマットを変換する.(5)GRDC所有のデータセットの中から対象地域で長期間のデータが得られるもの,精度の点から信頼できるものを選択し,本研究に利用できる形に整備する.(6)モンゴル国ヘリレン川流域の流量データ.モンゴル国気象水文学研究所により,流域内5カ所の流量観測所でルーチン的に測定されているデータを取得し,デジタル化する.得られたデータについて,過去の測定値の精度の判定,モンゴル語の測定ノートの翻訳や測定方法に関する専門的知識を得るために海外共同研究者と現地を訪問し,測定担当者を交えて検討を実施する.この内(2)-(6)については、当初計画通りデータの取得、精度評価、フォーマット変換が平成17年度中に終了した.(2)については、当初平成17年6月と予定されていたDVTD-ROMでのデータ配布の開始時期が遅れたため、平成17年度内にデータ整備を行うことができなかった.このため、予算の繰越しを行い、平成18年度12月までにこの作業が終了した.一方,モデルの改良を進め,(6)のデータセットの適用を進めた.ほぼデータセットが整い,またモデルが整備されたので,この後蒸発量計算を進める予定である.研究実施に必要な以下のデータの収集,精度の評価およびフォーマット変換を進めた.さらにモデルの改良を進めつつ,アジアモンスーン域の蒸発量マップを日単位で10年分求めた.これを月単位,年単位にまとめ,年平均値の分布状況,10年間の蒸発量変化のトレンドを予備的に調査した.これから,得られた蒸発量マップがおそらく実際の分布を反映しているだろう事,しかし所々に事実とは思えない値が存在することなどが分かった.今後これらの特異点について検討を行い,データの問題なのか,モデルに更なる改良が必要なのか検討する予定である.一方,モンゴルでの実測データを用いたモデルの検証の結果からは,モデルの信頼性が確認された.これまでに行われてきたタイ,中国での検証に加え,モンゴルの乾燥地域でもモデルが正常に動きかつ良い結果を示すことは,一般的にモデルの信頼性が高いことが分かったと言える.さちに広域での評価を行うため,モンゴルヘルレン川流域の水収支解析を過去50年について実施した.水収支解析結果からは,過去50年程度の間に大きなトレンドが見られないことが分かり.今後蒸発量推定モデルの10年間の推定値を比較することで,長期変動についても新たな知見が求められる可能性が出てきた.アジア・ユーラシア大陸は湿潤域から乾燥域までを含み,多様な植生分布を有している.一方,近年の温暖化傾向,急速に進み,人間活動の影響がその水循環プロセスに大きな影響を与えていると考えられる.そして様々な気候,植生を有するアジア・ユーラシア大陸では,その影響の現れ方もまた複雑であるはずである.

この様な点を明らかにするために,少なくとも降水量,蒸発量,河川流出量の各水収支項の分布の年々変化を把握する必要があるが,どの項目もこれまでデータの測定点の不足,欠如,データの精度の点から問題が多く,概略的,平均的な状況しか分からなかった.特に,蒸発量に関しては,地点の測定値としては研究目的で求めた値が存在するものの,大陸規模の蒸発量に関しては,不確かなモデルを用いた信頼性の乏しい推定値しか存在しなかった.そこで,本研究では以下の3点を明らかにすることで,本地域における水循環や関係する環境因子の10年程度のスケールでの変化を明らかにし,その相互関係を求めることを目的として研究を進めた.(1)アジア・ユーラシア大陸の蒸発量分布の過去10年間(1986年より1995年)にわたる推定.(2)アジア・ユーラシア大陸上の蒸発量の同10年間の変化と気温,雨量や植生等の環境因子との関係の解明.(3)アジア・ユーラシア大陸より乾燥地域のモンゴル国ヘルレン川流域を選択し,(1),(2)の内容をより詳細に検討することと同時に(1),(2)の検証を行う.最終年度である平成20年度はこれらの取りまとめをおこなった.これまでの研究で明らかになった(1),(2)の検証のためJ特に(3)の地域のデ一タと比較検討を行った.具体的にはこの地域の3地点50年程度の流量データを用いて,その経年変化を調べた.結果を蒸発量モデルの出力と比較検討し,独立なデータを用いた検証が行った。全体としてこの地域では水文量の変化は10年程度では増減が大きいが,50年全体で見るとその変化は小さいことが分かった,得られた結果は地球惑星科学連合の発表会で報告し,また一部は学会誌へ投稿し掲載れた.
英語の同族目的語構文と結果構文に生じる非能格動詞の他動化に関する実証的研究

2018年度が本研究補助期間の最終年度であったが、上記のように日本英語学会会長としての業務が忙しく、また、家族の介護も生じたので、思うように研究を進めることができなかった。2019年度は補助の延長期間になるので、2018年度にやり残した課題を行う予定である。特に、事例収集の整理と動詞ごとの文型パターンの分類を行う予定である。また、この言語資料に基づき、非能格動詞を伴う結果構文に現れる結果述語について、その分布と傾向を論文にまとめる計画である。本研究は以下の二つを目的としている。(1)非能格動詞を伴う同族目的語構文と結果構文の事例を電子化された言語データなどを用いて収集し、動詞ごとの使用頻度調査と文型パターンの分類を行い、基礎データを構築すること。(2)この基礎データと他動詞の目的語の統語的特徴((i)受身の主語になれること、(ii)代名詞になれること、(iii)what did you seeのようなwh疑問文化が可能であること、(iv)wh島の制約に違反できる可能性があることなど)を照合し、非能格動詞がこの統語的特徴をどれくらい持っているかについて調査し、非能格動詞ごとの他動詞化の度合いを明らかにすること。その後、これらの事例を動詞ごとに使用頻度を調査し、文型パターンを分類した。これによって同族目的語構文の基礎データが概ね完成したので、初年度の目標はほぼ達成したと考えられる。この結果は最終年度の分析に活かされるので、その意義は大きい思われる。本研究は上記のような目標を設定し、初年度の目標を概ね到達している。なお、著書、論文などでさらに読んだ方が良いと思われるものが若干あるので、今後それらを精読し、動詞ごとに使用頻度を調査し、文型パターンを分類する。また同時に、これらの事例に生じる非能格動詞の種類と使用頻度数と統語的な特徴を調査した。この調査は英語の結果構文の統語的・意味的な特徴と自動詞の他動詞化を理解するために意義のあるものである。研究成果として、本年3月に「同族目的語とそれを伴う動詞の特性について」を『<不思議>に満ちた言葉の世界』(開拓社)に出版した。また、今年の秋に「自動詞から他動詞へー他動詞文の構造パターンを利用してー」が「英語学を英語授業に活かす』(市河賞50回終了記念出版企画」(開拓社)に掲載される予定である。2016年度には同族目的語構文を取り扱い、2017年度には結果構文を取り扱って、事例収集と動詞の種類、統語的な特徴を調査した。現在のところほぼ計画通りに進んでいる。その後、動詞ごとに使用頻度を調査し、文型パターンを分類する。今年度(2018年度)は、2016年度と2017年度に収集した事例データ(自動詞としての非能格動詞を伴う事例)と他動詞の目的語の特徴を比較検討する予定である。そして、それによって非能格動詞を伴う同族目的語構文と結果構文がどれくらいの割合でこの特徴を満たすかを調査し、非能格動詞の他動詞化の度合いを動詞ごとに明らかにすることにしている。さらに、その結果を報告書(『英語の同族目的語構文と結果構文に生じる非能格動詞の他動詞化の度合いに関する実証的研究』(仮題)にまとめる予定である。次年度使用金額が生じた理由は、当該年度の費目別収支状況に示したように、旅費と謝金の支出が0円となったことによる。謝金については、言語データの収集と分類は自分自身で行なったので、予定していた謝金を支出する必要がなかった。また、旅費については、大学の個人研究費を用いて出張したために、予定していた旅費を支出する必要がなかった。次年度使用金額が生じた理由は、当該年度の費目別収支状況に示されているように、旅費と謝金の支出がなかったことによる。旅費については、個人研究費から支出したので、予定していた旅費を支出する必要がなかった。謝金については、言語データの収集と分類を自分自身で行ったので、予定していた謝金を支出する必要がなかった。本年度(2018年度)は最終年度であるので、これまで通り事例収集と分類・分析を行い、冊子にまとめる予定である。そして、その作業にために謝金等や必要経費を支出する予定である。日本英語学会会長としての業務と家族の介護等のために、当初計画が遅延しました。今年度に使用できる金額は約15万円であるので、図書、旅費等に当てる予定である。次年度使用金額が186,671円であるので、当初の費目別支出費に、物品費として約100,000円を加算し、著書、機器などを購入する予定である。また、旅費についても約86,000円を加算し、学会出張などに使用する予定である。
地震時のジョイントの剪断ムーブメントに対するシーリング目地の耐疲労性

目地設計の基礎となる、剪断ムーブメントに対するシーリング材の耐疲労性に及ぼす目地断面の影響について検討した。得られた成果は以下のとおりである。(1)剪断疲労に及ぼす断面寸法の影響については、形状係数(目地深さ/目地幅)を尺度として比較した場合、剪断変形率が同じならば、耐疲労性は形状係数によらないことを明らかにした。(2)剪断疲労に及ぼす断面形状の影響については、凹形状が深くなると耐剪断疲労性が急激に低下すること、剪断疲労耐久性にすぐれる断面形状は矩形もしくは凹形状の浅いものであることを明らかにした。この場合破壊モードも影響を受け、凹形状が小さい場合は亀裂がシーリングビードの両端から進行するが、深くなると試験体中央部から発生し、それがX状に成長すること、さらに凹形状が深くなると中央部で、被着体に平行に直線状の亀裂が進行することを見いだした。(3)シーリング材の剪断変形時の応力状態を、大変形を考慮した有限要素法により調べた。その結果、多少曲率のついている場合は局部的な応力集中を避けることができることが明らかになり、解析面からも耐疲労性に優れる断面形状に関する前述の結果を裏付けた。(4)従来の剪断試験では、試験体ビードの開放面から亀裂が発生し、シーリング材の一般部分の疲労特性を知ることの障害になることが多かった。これを改善するため、円形試験体を用いた新しい剪断試験方法を開発・提案した。これにより安定的に剪断試験結果を得ることが可能になった。試験体取り付け治具を設計・製作し、現有の大型疲労試験機でシーリング材の剪断疲労試験が行えるように改造した。次いで2成分形ポリサルファイド系シーリング材を用いて、剪断疲労試験方法の開発と一部実験に着手した。本年得られた成果は以下のとおりである。(1)試験方法については、被着体としてはアルミボックスを使用することとし、300mmの長さの部材を用いて、通常使用される目地寸法のシーリングの試験が十分可能であることを予備試験により確認した。剪断変位量、ム-ブメント、温度等の疲労試験の重要なパラメーターの制御の範囲・精度についても検討した。(2)シーリング材の剪断疲労に及ぼす断面の影響については、形状の影響について、特に凹形状の深さについての実験を行った。その結果、表面が直線である矩形断面より、多少曲率のついた凹形状のほうが、耐剪断疲労性が良好であること、凹形状が大きくなると耐疲労性は逆に低下することを明らかにした。また破断モードも影響を受け、凹形状が小さい場合は、シーリングの両端部分から破壊が進行するが、深くなると試験体中央部から亀裂が発生しそれがX状に成長し、さらに深くなると中央部で、被着体に平行に直線状の亀裂が成長することを見いだした。(3)シーリング材の伸縮疲労との関係については、いずれも大きい変形時に疲労破壊が生じるため、剪断疲労は伸縮疲労試験から推察が可能と考えられ、その点について検討した。結果は疲労破断が生じる繰り返し回数、亀裂発生のモードも異なっており、結論としては、各独立しての評価が必要であると判断された。剪断疲労破断に及ぼす断面寸法と断面形状の影響について、2成分形ポリサルファイド系シーリング材を用いて検討した。また応力解析を行い内部の応力状態を調べた。1.断面寸法については、目地幅と目地深さの組み合わせを変えた9種類の矩形断面を持つ試験体について、剪断疲労試験を行った。形状係数(目地深さ/目地幅)を尺度として整理した結果、剪断変形率が同じならば、耐剪断疲労性は形状係数によらないこと、すなわち目地深さと目地幅の影響をほとんど受けないことを明らかにした。2.断面形状の影響については昨年も検討しているが、本年度はさらに断面形状の種類を増やし検討した。その結果、凹形状が深くなると耐剪断疲労性が急激に低下することを明らかした。

またこの場合も破壊モードも影響を受け、凹形状が小さい場合は、シーリング材の両端部分から破壊が進行するが、深くなると試験体中央部から亀裂が発生し、それがX状に成長し、さらに深くなると中央部で、被着体に平行に直線状の亀裂が成長することを示した。3.シーリング材の剪断変形時の内部の応力状態を有限要素法により調べた。その結果、剪断変形率が大きくなるに従って、応力は高くなり、耐疲労性が低下する傾向が示された。また凹形状が深くなると応力の極大値が、目地の中央部分で急激に上昇しており、これが凹形状が深い場合にシーリング材中央部から亀裂が発生し、耐疲労性が低下する理由と推察された。直方体試験体を用いた従来の剪断試験方法では、試験体の両端の開放面から亀裂が発生し、シーリング材の一般部分の剪断ムーブメントに対する耐疲労性を知ることの障害になることが多かった。そのため新しい試験方法を開発・提案した。本年度新たに得られた成果は以下のとおりである。1.欠点を改善するための新しい考えによる試験体および剪断試験装置を開発した。これは直径の異なる2つのリングを被着体とし、その目地空間にシーリング材を打ち込んだものを試験体とし、外側のリングを固定し、内側のリングを左右に回転させ、シーリング材に剪断繰り返し変形を与えるものである。この円形試験体の使用により試験体両端の開放面を除去することができ、安定的に剪断疲労試験を行うことが可能となった。2.新しい剪断疲労試験装置を用いて断面形状の影響の耐剪断疲労性に及ぼす影響について再度検討した。その結果、表面が直線である矩形断面よりも多少曲率のついた凹形状のほうが、耐剪断疲労性が良好であること、凹形状が大きくなると耐疲労性は逆に低下することを確認した。3.シーリング材の剪断変形時の内部の応力状態を大変形を考慮した有限要素法により調べた。その結果、多少曲率のついている場合に局部的な応力集中を避けることができることが明らかになり、解析面からも前述の結果が裏付けられた。4.シーリング材の剪断疲労と伸縮疲労については、新しい疲労試験装置を用いて検討したが、明らかに亀裂発生のモードが異なっており、両者は独立して評価することが望ましいと考えられた。
マイクロ現場遺伝子解析システムの実海域展開と機能の高度化

本研究では、実用レベルの現場型遺伝子解析システムを完成させた上で、実際に深海も含めた海洋の現場において、真性細菌に代表される微生物の遺伝子を検出できる装置を運用することに成功した。また、マイクロ流体デバイスを応用することでサンプル前処理機能の集積化や活性測定機能も実現した。同時に米国モンタレー湾水族館研究所(MBARI)との共同研究についても進展させ、その結果赤潮藻類の現場検出に向けた基礎的な評価試験を実施することができた。本年度は,マイクロ現場遺伝子解析システム(IISA-Gene:Integrated In Situ Analyzer-Gene)の機能の高度化に向けて,微生物細胞からDNAを精製する方法やデバイス内部を洗浄するための洗浄バッファやそれを用いた処理法についての検討及び基礎的な評価試験を行った.その結果,主にカオトロピック試薬及びガラスビーズを用いてDNAを精製する方法,及び次亜塩素酸ナトリウム水溶液によるデバイス洗浄がそれぞれ有効であることを確認した.また,深海などの現場環境におけるIISA-Geneの操作性を向上させ,またその動作をより安定したものにするためにテフロン製チューブなどを用いた配管系に代わり,微小流路を有し,バルブと一体化したPMMA製のマニホルドを用いた流体操作システムを採用し,同時にその制御システムに関しても,操作性・安定性を向上するための改良を行った.さらに,微生物の遺伝子を用いた分析に加え,それら微生物の有するATP(アデノシン3リン酸)の定量的な検出を行うことのできる装置(IISA-ATP)の開発を始め,PDMS製マイクロチップからの発光量を連続的かつ高感度に検出することのできる発光分析装置を導入した.定点設置型サンプル処理装置(ESP)のDNA精製法に関する互換性については,モンタレー湾水族館研究所・研究員のCbris Scholinらと,今後必要となる技術的な改良点,主に送液及び制御システムに関する方法について討議を行った.また,IISA-Geneを実際の海洋環境で稼働し,深海環境に生息する微生物を対象とした遺伝子解析を行うため,海洋調査船「なつしま」及び無人探査機「ハイパードルフィン」を用いた調査航海計画を立案し,JAMSTEC(独立行政法人海洋研究開発機構)により平成18年度7月末実施予定で採択された.本年度は,前年度に製作した改良型のIISA-Geneについて,実際に現場で運用するための装置構成を検討し,製作した.その結果,加圧状況下における装置の安定性が向上した.またマイクロデバイスやチューブの交換や温度センサのキャリブレーションが容易になったことにより運用性が飛躍的に向上した.カオトロピック試薬及びガラスビーズを用いてDNA精製を行うための前処理デバイスについて,IISA-Gene用マイクロデバイスヘの集積化を行い、DNAの精製からPCRといった遺伝子解析に必要な一連の操作が可能であることを確認した.無人探査機(ハイパードルフィン)による本システムの実海域展開については,平成18年7月に南西諸島・鳩間海域にて実施した(NT06-14).水深約1100mの熱水噴出孔付近において、pMMO遺伝子の検出を試みた.pMMO遺伝子に由来する明瞭な増幅シグナルは確認できなかったものの,装置安定性が向上した結果,一度の潜行調査の間に複数回の遺伝子解析操作を実施することができた.MBARIのScholin及びその共同研究者より,遺伝子解析用サンプルの提供を受け,彼らの標的生物の一つである赤潮原因藻のゲノムDNAから,それらに特異的なrRNA遺伝子を定量的に検出する実験系を確立した.前年度に開発を開始したIISA-ATPに関しては現場海水の前処理からATPの定量までを単一のマイクロデバイスで行うことが可能であることを確認した.本年度は、前年度に完成させたIISA-Geneプロトタイプをもとに、実海域投入可能な前処理機能付きのマイクロ現場遺伝子解析システムを製作し、性能の評価及び安定性の向上に取り組んだ。評価には平成20年1月に実施された研究航海(NT08-03)において採取したサンプルなどを使用した。製作した装置を平成20年6月に実施された研究航海(NT08-11)において南西諸島沖・鳩間海丘海域にて運用し、水深約1500mの熱水噴出孔近傍にて真性細菌特異的16S rRNAおよびメタン酸化酵素(pMMO)遺伝子の検出を試みた。その結果、pMMOについては検出限界以下であったが、16S rRNA遺伝子については陽性反応を得ることが出来た。以上の結果により、これまで本研究課題において開発に取り組んできた現場型遺伝子解析装置の基本的な性能が実証され、世界初の深海現場遺伝子解析を実現することができた。また、前年度までにおいて開発・評価を行ったIISA-ATPに関しても、実海域投入が可能なシステムのプロトタイプを構築し、実験室環境においてその評価を行い、十分に実海域で用いることができる感度を達成した。また、IISA-Geneとの機能的な集積化についての机上検討を実施した。米国モンタレー湾水族館研究所(MBARI)の現場型サンプル処理装置(ESP)と、IISA-Geneの集積化については、平成20年12月実施の研究航海(NT08-24)が採択されたため、その準備のために平成21年度に延期することとした。

本年度は、平成20年6月に実施されたIISA-Geneの現場運用言式験の結果を解析すると共に、さらなる機能高度化の為の課題抽出に取り組んだ。その結果、現場において得られた陽性反応は非特異的増幅による擬陽性ではないことが明らかとなった。また、本装置を現場で運用する際の信頼性を確保するためにサンプル回収機構の再検討が必要であることを明らかにした。また、平成20年12月実施の研究航海(NTO8-24:相模湾初島沖)に参加し、今後のメタン酸化酵素(pMMO)遺伝子の高感度検出に向けた評価試験に必要な海水・底泥サンプルを採取した。これまでに得られたサンプルの解析の結果、pMMO遺伝子をはじめ、多くのバイオマーカ遺伝子が底泥中に多く存在することが明らかとなった。このことから、底泥間隙水中からの分析サンプル採取機構の必要性が明らかとなった。さらに、IISA-Geneの機能高度化に向けて、遺伝子の検出に加えて定量機能の付加について検討を行い、基礎的な評価を実施した。その結果、マイクロヒ一夕のON/OFFといった非常に簡便な方法によってDNA特異的蛍光色素を用いた定量PCRが可能であることが示された。また、ATP定量に基づく微生物活性現場分析装置の開発を実施し、NTO8-24航海及び平成21年3月実施の石垣島・竹富島海底温泉海域調査において同装置の性能を評価した。その結果、深海及び浅海の現場においてそれぞれ微生物の活性を現場計測できることが明らかとなった。米国モンタレー湾水族館研究所(MBARI)の現場型サンプル処理装置(ESP)との機能集積化に向けて、標的とする赤潮藻類(H. akashwo)の培養体制を確立し、また定量PCR法によるH. akashiwo特異遺伝子の検出に関する評価に着手した。平成21年度までに基本的な製作と評価を実施した前処理機能付きマイクロ現場遺伝子解析システム(IISA-Gene)について、さらにその安定性及び感度を向上するための改良を行った。具体的には、試薬導入法の改良や流体マニホルドの設計変更、及び装置全体の運用性向上に関わる改良を行った。また、平成22年9月から10月にかけて(NT09-17)及び平成22年3月(NT10-05)航海において、海洋調査船「なつしま」及び無人探査機「バイパードルフィン」による深海での計測実験をそれぞれ南西諸島沖、鹿児島湾内にて実施した。その結果、深海環境における動作を確認し、またPCR産物の回収にも初めて成功した。また、遺伝子の検出だけでなく、定量分析を行うための機能要素について検討し、評価試験を実施した。その結果、高感度の光電子増倍管(PMT)を用いる事で、TaqMan PCR法に代表される定量PCR法を用いた微生物の遺伝子定量が可能であることを明らかにした。同時に遺伝子解析の信頼性を向上させるためにより純度の高いマイクロ流体デバイス材料の使用について評価・検討を行った。微生物ATP定量分析装置(IISA-ATP)について、主に得られるデータの信頼性向上に向けた改良を行った。
p19INK4dに対するsiRNAを用いた細胞周期再活性化による有毛細胞の再生

蝸牛有毛細胞は、機械-電気的信号の変換装置として聴覚において極めて大事な機能を担っており、その傷害は多くの難聴の原因である。また、この有毛細胞は一旦傷害を受けると哺乳類においては再生することはなく、結果として永続的な感音性難聴を引き起こすことになる。有毛細胞の再生を妨げている原因としては、成熟後の哺乳類蝸牛有毛細胞が分裂能を失ってしまうことが最も大きな原因と考えられている。従来まで有毛細胞の分裂増殖の分子機構は不明であったが、最近p19INK4dのノックアウトマウスが生後も有毛細胞の分裂能を持ちつづけることが報告されており、p19INK4dが有毛細胞の分裂能において極めて重要な役割を担っていることが明らかとなった。すなわち生後哺乳類の有毛細胞のp19INK4dをダウンレギュレートすることにより有毛細胞の細胞周期を再活性化することができると考えられる。これは内耳再生の観点から極めて魅力的な方法であると考えられるがこれまで試みられてはいない。一方、RNA干渉作用(RNAi)とは、ある遺伝子と相同な、センスRNAとアンチセンスRNAからなる二本鎖RNAが、その遺伝子の転写産物(mRNA)の相同部分を破壊するという現象で、哺乳類においてはRNAiの中間産物である2本鎖の短い2本鎖RNA(siRNA)を用いることで細胞毒性を示さずにRNAiを誘導できることが示されている。そこで本研究においては、生後の蝸牛有毛細胞の細胞周期を制御しているp19INK4dをターゲットとするsiRNAを発現するベクターを作成し、p19INK4dのダウンレギュレートにより有毛細胞の再生が可能かどうかを器官培養したコルチ器を用い検討を行った。ターゲット遺伝子にたいする5種類のsiRNAを作製し、培養を用いてノックダウン効果を検討した。現在この結果を基にして、当初の計画であるアデノ随伴ウイルスベクターに加え、より簡便な導入方法としてエレクトロポレーション法による有毛細胞への導入を試みたが、エレクトロポレーション法によるsiRNA導入条件を最適化できず、導入後有毛細胞を生存させ、評価することはできなかった。従来まで有毛細胞の分裂増殖の分子機構は不明であったが、最近p191NK4dのノックアウトマウスが生後も有毛細胞の分裂能を持ちつづけることが報告されており、p191NK4dが有毛細胞の分裂能において極めて重要な役割を担っていることが明らかとなった。すなわち生後哺乳類の有毛細胞のp191NK4dをダウンレギュレートすることにより有毛細胞の細胞周期を再活性化することができると考えられる。そこで本研究においては、生後の蝸牛有毛細胞の細胞周期を制御しているp191NK4dをターゲットとするsiRNAを発現するベクターを作成し、p191NK4dのダウンレギュレートにより有毛細胞の再生が可能かどうかを器官培養したコルチ器を用い検討を行う。本年度、ターゲット遺伝子にたいする5種類のsiRNAを作製し、培養を用いてノックダウン効果を検討した。現在この結果を基にして、当初の計画であるアデノ随伴ウイルスベクターに加え、より簡便な導入方法としてエレクトロポレーション法による有毛細胞への導入を試みている。

一方、RNA干渉作用(RNAi)とは、ある遺伝子と相同な、センスRNAとアンチセンスRNAからなる二本鎖RNAが、その遺伝子の転写産物(mRNA)の相同部分を破壊するという現象で、哺乳類においてはRNAiの中間産物である2本鎖の短い2本鎖RNA(siRNA)を用いることで細胞毒性を示さずにRNAiを誘導できることが示されている。そこで本研究においては、生後の蝸牛有毛細胞の細胞周期を制御しているp19INK4dをターゲットとするsiRNAを発現するベクターを作成し、p19INK4dのダウンレギュレートにより有毛細胞の再生が可能かどうかを器官培養したコルチ器を用い検討を行った。ターゲット遺伝子にたいする5種類のsiRNAを作製し、培養を用いてノックダウン効果を検討した。現在この結果を基にして、当初の計画であるアデノ随伴ウイルスベクターに加え、より簡便な導入方法としてエレクトロポレーション法による有毛細胞への導入を試みたが、エレクトロポレーション法によるsiRNA導入条件を最適化できず、導入後有毛細胞を生存させ、評価することはできなかった。
新陳代謝を伴う超長時間訓練を通じて多様な運動を学習するソフトロボットの構成法

状況切り替えによる多様な運動の学習と運動感覚連関との同時学習:環境が変化しても過去の経験を活用して短時間で学習するための方法を開発した。ソフトロボットが、運動の経験を蓄積し、新しい運動を学習する枠組みの構築を試みた。空気圧人工筋を備えたソフトロボットを想定し、人間の新生児の運動を模倣することで、多様な運動を獲得を獲得する手法を開発した。人間の新生児の運動として、光学式モーションキャプチャを用いて計測したものを用いた。ロボットの学習に対する示唆を得るため、新生時の運動の発達的な変化の特徴について調べた。他に、逐次的かつ自律的に運動能力を成長させるための学習手法を開発した。そこでは、ロボット自身が自身の能力を評価し、環境中に適切な目標を自律的に設定して、学習する。さらに、ソフトロボットが、自己の経験のみから、位置、速度、タイミングを満たす過渡的な高速運動を生成するための、運動制御学習手法を開発し、単一のシリンダにおいて有用性を示した。モジュールに基づく組織化による変容身体での多層的な運動感覚連関の学習:センサやバルブの制御基板とシングルボードコンピュータを省スペースに接続し、スケールするための基板を開発した。この基板を用いて、タンク、バルブ、シリンダ、計算機を搭載したモジュールを開発した。この基板を搭載したソフトな、空気圧腱駆動型のヒト型ロボットを開発した。これによる即応的な全身運動の学習法とそれを行うロボットの設計論をさらに洗練させた。実機を用いた跳躍打撃動作実験を行い、多数回の跳躍打撃に成功した。モジュールをさらに洗練すべく、回転型の電磁弁や、小型で低振動のコンプレッサーを開発した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、運動学習を行う空気圧ロボットのセンサ・アクチュエータモジュールを開発した。このモジュールに搭載するセンサやアクチュエータなどの構成部品を個別に開発し、ロボットに搭載して評価するとともに、これらを統合する設計解を導出し、製作、改良した。張力センサを備えた空気圧人工筋を開発し、この人工筋を搭載した、外骨格型運動教示システムの開発に成功した。この教示システムを用いて、モデル化することなしに、空気圧人工筋を備えたロボットに運動を直感的に教示することに成功した。加えて、軽量小型で高出力の空気圧アクチュエータを開発し、このアクチュエータを備えたロボットアームとヒト型ロボットの開発に成功した。このロボットアームとヒト型ロボットによって、スポーツ選手が行う、巧みなダイナミック運動を実現した。具体的には、このロボットアームによる、バドミントンのシャトルをラケットで巧みに打撃する動作を実現した。また、ヒト型ロボットによって、バレーボール選手が行う一種のレシーブ動作のように、跳躍してボールを打撃する動作を実現した。さらに、このセンサ・アクチュエータモジュールに搭載するための、軽量小型コンプレッサ、および軽量小型電磁弁を開発し、改良した。ここでも、跳躍などのダイナミックな運動を行う自律型空気圧ロボットのサイズと重量を仮定し、所望の跳躍高さを実現するための出力時系列を計算し、この出力時系列に必要な流量を計算した。仮定したサイズと重量と必要な流量を満たすコンプレッサと電磁弁の設計解を導出し、製作した。また、このセンサ・アクチュエータモジュールを搭載した脚式ロボットが達成すべき跳躍高さから、このモジュールに要求されるセンサ構成および出力特性などの仕様を計算した。この仕様を踏まえて、センサ・アクチュエータモジュールを設計、試作、評価し、改良を行った。センサ・アクチュエータモジュールの開発を進められており、おおむね当初の計画通りの進展が見られると言える。計画通り、本年度の成果を踏まえて、ロボットの運動学習に取り組む。
チミジンホスホリラーゼのイメージングによるがん治療効果予測の実証

抗がん剤である5-フルオロウラシルやそのプロドラッグは、チミジンホスホリラーゼ(TP)という酵素による代謝を受けて、抗がん効果を発揮する構造にかわる。そこで、がんにおけるTPの発現量を、私たちが開発したイメージング技術によって調べることにより、これらの抗がん剤の治療効果を予測することが可能か検討した。その結果、TP発現量が多いがんほど高い治療効果が得られる可能性が示されたが、その他の要因によっても治療効果が影響を受ける可能性が示された。したがって、私たちが開発したイメージング技術は抗がん剤の治療効果予測に利用できるが、その予測の際には注意を払う必要がある考えられる。5-フルオロウラシル(5-FU)系抗がん剤は、がん細胞内に存在するチミジンホスホリラーゼ(TP)によって活性化され、細胞毒性を示すことが知られている。したがって、TPの定量的イメージングは、5-FU系抗がん剤を用いるがん治療の効果予測を可能にすると期待される。また、私たちは既に、TP阻害剤を基に設計した放射性化合物(IIMU)が、TP発現レベルに対応してがん細胞やがん組織に集積することを確認している。そこで本研究では、IIMUを用いるTPの核医学イメージングにより、5-FU系抗がん剤を用いるがん治療の効果予測が可能かについて検討することを目的とする。平成25年度は、5-FUによる治療効果が、IIMUを用いるTPイメージングによって予測可能かについて検討した。がん細胞でのTP発現レベルと5-FUへの感受性とが対応しているかを調べるため、まず、TP発現レベルの高い細胞(A431)と低い細胞(AZ521)について、5-FUを添加した培地中で培養した後にviabilityを評価したところ、当初の予想に反して、TP発現レベルの低いAZ521細胞の方が、5-FUに対する感受性が高いという結果が得られた。次に、A431またはAZ521細胞を移植したマウスを作製、5-FUを投与し、腫瘍組織の大きさを経時的に計測した。この検討においても予想に反し、A431とAZ521の場合を比較したとき、5-FUを投与することによる腫瘍成長の抑制の程度に明らかな相違は認められなかった。期待に反するこれらの結果は、TPによる代謝が関与しない5-FUの細胞毒性発現経路が存在することに起因する可能性が高いと考える。平成26年度も、引き続き検討する予定である。平成26年度は、まず、5-FU系抗がん剤の一つであるカペシタビンによる治療効果がIIMUを用いるTPイメージングによって予測可能かについて、カペシタビンの代謝物であるドキシフルリジンを用いて培養細胞で検討した。しかし、当初の予想に反し、TP発現レベルの低い細胞の方が高い細胞よりも、カペシタビン(ドキシフルリジン)に対する感受性が高いという結果が得られた。この実験で用いた2種類の細胞は全く異なる細胞であったため、TP発現量だけでなく、抗がん剤の取込みや代謝などに関わるタンパク質の発現量や活性も異なっていた可能性がある。そこで、治療効果とTP発現量との純粋な対応関係を評価すること、また、対応関係がある場合には治療効果をIIMUの集積量から判断できるかを検討することを計画した。つまり、もともとTP発現の高い細胞と、そのTP発現レベルを人為的に低減させた細胞を用いて、治療効果などを比較する実験を計画した。そのため、平成26年度の残りの期間は、TP発現レベルを低減させた細胞の作製法とその細胞を用いてこれまでと同様の実験ができるかの検証をし、その結果、それらの実験の実施が可能なことを確認した。平成27年度は、この実験を進めていく。本研究の目的は、チミジンホスホリラーゼ(TP)標的放射性プローブのIIMUのイメージングにより、TPで活性化される5-フルオロウラシル(5-FU)系抗がん剤の治療効果を予測できるかについて検証することである。平成26年度までの実験から、がんでのTP発現とIIMU集積は対応するものの、予想に反し、TP発現と5-FU系抗がん剤の治療効果は必ずしも対応しない可能性が示された。予想に反する結果が得られた原因の一つとして、抗がん剤の取り込みに関与する輸送体など、TP以外の発現も実験に用いた2種類の細胞の間で大きく異なっていたことが考えられた。そこで、平成27年度は、TPを高発現するA431細胞とTPをノックダウンしたA431細胞を用いて、5-FU系抗がん剤の治療効果とTP発現レベルとの対応を検討した。また、抗がん剤による処理自体が細胞のTP発現レベルを変化させたり、抗がん剤の取り込みに影響を与えたために、予想に反した結果が得られた可能性もあると考え、それらに関する検討も行った。5-FU系抗がん剤の効果は、TPをノックダウンした細胞で減弱することを確認した。

したがって、TP発現レベルが高いほど5-FU系抗がん剤により高い治療効果が得られる可能性が高く、IIMUを用いるTPイメージングは5-FU系抗がん剤の治療効果予測に寄与しうると考えられる。ただし、前年度までの検討を踏まえると、治療効果予測の判定の際には、TP以外の要素が治療効果に影響を与える可能性に留意する必要があると考えられる。5-FU系抗がん剤の短時間の処理では、TP発現そのものに変化は認められなかったが、細胞活性が亢進する可能性やIIMUの集積が上昇する可能性が認められた。したがって、仮に5-FU等による治療を開始後に、IIMUのTPイメージングで治療効果予測を行うことがあった場合には、判定の際に注意が必要と考えられる。抗がん剤である5-フルオロウラシルやそのプロドラッグは、チミジンホスホリラーゼ(TP)という酵素による代謝を受けて、抗がん効果を発揮する構造にかわる。そこで、がんにおけるTPの発現量を、私たちが開発したイメージング技術によって調べることにより、これらの抗がん剤の治療効果を予測することが可能か検討した。その結果、TP発現量が多いがんほど高い治療効果が得られる可能性が示されたが、その他の要因によっても治療効果が影響を受ける可能性が示された。したがって、私たちが開発したイメージング技術は抗がん剤の治療効果予測に利用できるが、その予測の際には注意を払う必要がある考えられる。実験の手法を修正し、再度初めから研究を開始することとしたため。放射薬品化学修正を加えた実験法で研究を実施できることを、平成26年度中にほぼ確認できた。平成27年度は、その実験法を用いて、まず、5-FUとカペシタビンについてin vitroでの検討を進めていく。速やかにin vitro実験を済ませることができれば、in vivo実験も行う。予定していた実験を行うことはできたが、再検証する必要があるため、当初の計画より少し遅れていると判断する。平成25年度に行った「5-FU」に関する実験を再検証した後、当初の計画通りに、5-フルオロウラシル系抗がん剤の一つである「カペシタビン」について、検討を進めていく予定である。
特異な立体構造をもつ有機配位子の分離機能と錯体の物性

本研究は、従来とは異なる立体的因子によって金属イオンを認識する新奇な有機配位子を創製し、その分離機能を溶液反応と結晶構造および化学計算の解析によって明らかにし、さらに配位子の特異な立体構造が分離機能以外の錯体物性におよぼす影響を評価することを目的とした。(1)ポリピラゾリルボレイトの分離機能ポリピラゾリルボレイトは四面体型のホウ素原子にピラゾール環が24個結合した負1価の窒素配位子であり、2座または3配位子として働く。この配位子は、ホウ素原子またはピラゾール環上の置換基を様々に変えることができ、種々の立体的因子、電子的因子を通して錯生成反応に影響をおよぼし、その分離機能を制御しうる。我々は、ピラゾール環の3位に置換基を有するビスピラゾリルボレイトがIrving-Williams系列に従わない特異な金属イオン選択性を示すことを見出した。コバルトおよびニツケル錯体のX-線構造解析などにもとづき、配位子間立体反発が特異な選択性の原因であることを明らかにした。(2)ポリピラゾリルボレイト錯体の物性ポリピラゾリルボレイトのFe(II)錯体は、置換基によってスピン状態がまったく異なる。錯体のX-線構造解析を通して、スピン状態が配位子内および配位子間立体反発によって支配されていることから明をにした。これにより、錯体の安定性と電子状態が同じ立体効果によって制御されうることがわかった。(3)新しい有機配位子の設計、合成、評価(1)で得た知見を基礎として、新しい分離機能をもつ配位子の創製を検討したが、有効な配位子の創製にはいたらなかった。
フィリピンのE-wasteインフォーマルリサイクルの適正化方策による環境改善効果

本研究では、フィリピンのマニラ首都圏で国際医療NGOが実施したE-wasteインフォーマルリサイクルの適正化方策が、作業者の意識・行動や周辺環境の改善にどのような効果をもたらしたかを明らかにした。NGOのプログラムは満足度が高く、健康リスク意識の上場や防護具の使用率向上、危険なリサイクル行動の減少に良い影響があったことが示された。しかし、その一方で住民組織の運営や防護具の持続可能な調達に課題があることが分かった。本研究の目的は、国際医療NGOがフィリピン・マニラで実施しているE-wasteインフォーマルリサイクルの適正化方策がどのようなアクターの行動変容や環境改善に効果をもたらしたかについて実証的に明らかにすることにある。H27年度は同プロジェクトに関する過去のレポートやデータなどの情報を整理し、質的分析を行うとともに、今後の調査手法や調査項目についても検討した。また、学会等を通じて、フィリピンを含むアジア地域におけるE-wasteリサイクルに関する法制度化の動向について最新の情報を収集した。研究対象としている国際医療NGOのプロジェクト担当者が交代し後任の人との意思疎通に課題があり、インタビュー・アンケート調査への協力がまだ得られていないことや、フィリピン大統領選挙の影響などもあり、現地調査の実施が困難であったため。H28年度は国際NGOのプロジェクトの進行状況、今後の活動展望について、プログラムコーディネーターからヒアリングを行うと共に、研究対象地域の住民組織のリーダーおよび住民(解体作業者)と周辺のジャンクショップをインタビュー調査した。解体作業者21名およびフィリピン大学ディリマンキャンパス内の住民20名から生体試料(毛髪、尿、血液)のサンプリングを行った。インタビュー調査から、NGOのプログラムの実施により、健康意識・E-wasteリサイクルのリスク認知がより高まったこと、コミュニティの組織化・連帯意識が強まったことが分かった。一方で、作業の効率性を優先させるため、防護用に配布された手袋・めがね・マスクの着用率、特にめがねとマスクの着用率が依然低いことが分かった。銅などの資源価格下落により収入が激減し、生活維持が困難になっていることから、より収入のよい仕事があれば転職する意志が高まったこと、同じ仕事内容でも雇われて安定した給料をもらえる方がよいと考える人が多くなっていることが分かった。バランガイ(地元政府)によりブラウン管の破砕が禁止されたため、ガラスを破砕する行為が少なくなったが、行政によるブラウン管の回収が行われていないため、ブラウン管の保管場所や処分が問題となっていること、NGOのプログラムが実施されていない地域の住民によるブラウン管破砕は行われていること等の課題が明らかとなった。2016年フィリピン大統領選挙やNGOのプログラム担当者の交代等の影響により、調査スケジュールに遅れが生じている。平成29年度はマニラ首都圏北部のCaloocan市Bagong Silangにおいて引き続き現地調査を行った。E-wasteの解体を行っている家のフロアダストと静置ダストを収集し、同時にXRFを用いた土壌中の有害金属含有量を測定した。また、より多くの住民・家族の意見を把握するため、質問票を用いた面接式インタビュー調査を実施し、55人から回答を得た。回答者は20代や30代が多く、男女比はほぼ同じであった。リサイクルに従事している本人からの回答が85%、残り15%はその家族であった。手袋・マスク・メガネの着用については、手袋は回答者の87%、マスクとメガネは約50%が常に着用すると回答した。着用しない理由については、手袋は不快と作業効率が下がるが多かった。マスクとメガネは不快が最も多かったが、高くて買えないという回答も多く見られた。ほとんどの人が過去にNGOから無料配布したものを着用しており、自ら購入をしてまで着用しようとは考えていないようであった。回答者が約7割のNGOのプログラムに満足度していると回答しており、また周辺環境の改善(ごみやダストの減少)や危険行為(ブラウン管ガラスの破砕、野焼きm妊婦や子供による解体作業)が減少したと認識していた。これらの結果は定性調査の結果とも一致していた。NGOの活動は住民のリスク認知や労働安全意識を醸成し、PPT着用行動を促したと考えられるが、これを維持するための財源をどのように確保するかが課題といえる。安定的な住民組織の運営やE-wasteから発生する有害物質の適正管理については地域行政などによる定期的かつ持続的なサポートも重要と考えられる。現地を早期に訪問して現地の状況を把握するとともに、インタビュー調査の対象者や調査内容および調査手法を再検討して、研究体制とスケジュールを再構築する。追加の現地調査およびアンケート調査の準備・実施を早急に進めていく。環境システム現地調査が実施できなかったため。現地調査、学会発表のスケジュールが遅れているため。使用計画に基づいて、現地調査の旅費および研究協力者への謝金、学会・研究会での発表経費などに使用していく。使用計画に基づいて、現地調査の旅費および調査実費、学会発表・論文掲載のための費用に使用していく。
データベース化に向けての3次元スポーツ心臓評価法開発

運動トレーニングによって心臓の形態や機能の変化した結果をスポーツ心臓というが、心臓の心室、心房に対する個別の形態・機能的な特徴についてはまったく明らかではない。研究が進展していない理由として、心臓の機能測定の方法が限られており広く各種目に対する計測が困難である実情がある。近年、超音波工コー診断機の技術が進歩し、フィリップス社開発の診断機により比較的容易に心臓の3次元画像情報が得られるようになった。しかし、その3次元情報をスポーツ心臓にあてはめて測定、データベース化やそれに向けての計測法のスタンダード化への試みはまったくなされていない。そこで、今年度は、超音波エコー画像より得られる3次元心臓情報解析法の評価を目的とした。スポーツ選手12名の心臓3次元データを、フィリップス社製心臓用超音波診断装置(SONOS7500)を用いて計測し、データをノートパソコンに保存した。パソコン上にてフィリップス社にて開発された3次元解析プログラム(DATA LAB)を用いて心臓左室の3次元解析による容積を算出した。SONOS7500は、フィリップス社との共同研究として定期的に借用して測定を行った。なお、被験者の左心室の容積を段階的に変化(減少)させるために、下半身陰圧負荷を行った。フィリップス社により開発されたDATA LABを使用しての心臓容積、左心室容積の、測定再現性および、従来の2次元Mモード解析による値との比較を行った。2次元Mモード値との比較は良く、DATALABによる心臓容積測定は非常に簡便(操作性、解析時間)に行え、心臓全体の形状を把握することに優れていた。しかし、解析速度を向上させるために3次元画像の分解能が低く、結果として、測定全体の分解能(解像度)が低く、分解能の向上が、今後の課題と考えられた。近年、超音波エコー診断機の技術が進歩し、近年ではフィリップス社開発の診断機により比較的容易に心臓の3次元画像情報が得られるようになった。そこで、本年度は、超音波エコー画像より得られる3次元心臓情報から、左心室心房をどのように計測・評価するかの方法論を開発することを目的とした。スポーツ選手10名の心臓3次元データを、フィリップス社製心臓用超音波診断装置(SONOS7500)を用いて計測した。汎用3次元解析プログラムを用いて心臓左室の3次元解析による容積を算出した。実験解析は、筑波大学共同研究棟B104室にて行い、フィリップス社製心臓用超音波診断装置(SONOS7500)は、フィリップス社との共同研究として定期的に借用して測定を行った。なお、被験者の左心室の容積を変化させるために、下半身陰圧負荷を行った。3次元画像によって計算される左室容積が従来の2次元Mモード解析による値とどのように異なるかについて検討し、両者には有意な相関関係が認められることが明らかとなった。