hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脂肪細胞分化初期に発現が増加するRGS2およびTCL/TC10βLの機能解析

いずれの因子もこれまでRGS2との関連性について報告されておらず、脂肪細胞分化過程においてRGS2がこれまでに明らかになっていない新しい機能を有する可能性が示唆された。
教育方法学的接近による協同学習過程分析モデルの開発と実証

本研究では授業者が授業内では捉えることが物理的に不可能である協同学習場面に着目し、協同学習過程を分析するためのモデルの開発を行った。まず、これまで開発を続けてきたGD(group disscusion)表において、文脈と発話のキーワードを付記した新たなGD表の提案を行った。また、さらにGD表を活用した授業者のリフレクション、ならびに第3者(教員)による授業洞察を通して、GD表を用いた分析の意義と活用可能性が明確となり、GD表が協同学習過程分析のモデル開発に資するツールであるという成果が出された。本研究の目的は、近年、教育現場にて広く取り組まれている協同学習の過程分析に関するモデルの開発と実証を教育教育方法学的接近を通して行う事である。そのために、2013年度は基礎研究として、これまで開発してきた協同学習分析ツールの再検討とそれに基づく教育方法学的接近による学校現場への寄与性に関する研究を行った。(1)まず、協同学習におけるケアの在り方を文献やこれまでのデータを参考としながら再検討した。結果として、協同を支えるケアの在り方は教師だけではなく子ども・生徒同士にも存在するという視点を得ると共に、逐語記録とビデオ記録からそれらの機能をカテゴライズすることで、理論的整理を行った。(2)さらに、逐語記録を一見して把握できる表として開発したGD表(group discussion diagram)の再検討を行った。3月に福井市内で協同学習を用いた授業のデータを取り、新たなGD表の作成を行った。新たに加わった要素は大谷尚(2007)が開発したSCAT(Steps for Coding and Theorization)を用いたグループ検討内容の概要明示とBerkowiz&Gibbs(1983)を改変した高垣(2004)によるカテゴライズを参考とし、発話ごとのカテゴライズを行った。これまでのGD表は時系列と発話者順を現したものに過ぎなかったが、新たに開発したGD表では発話内容も把握することができるようになった。これは教育現場への直接的寄与に大きく影響するものである。GD表は豊富な情報量を持つ逐語記録を可視化・縮約化することで、授業者が授業内で把握できなかった点を省察するための資料となる。以上、2013年度の研究成果として得られた知見は、協同学習に関するケアに関する視点の変容と、逐語記録の可視化と縮約化の質を高めることで、教師の力量形成や授業改善への示唆を得られたことである。本研究の目的は、近年、教育現場にて広く取り組まれている協同学習の過程分析に関するモデルの開発と実証を教育方法学的接近を通して行うことである。2014年度は2013年度に開発したモデルを基にして、GDの活用に着目して研究を行った。(1)2013年度に開発した新たなGD表(SCATやカテゴライズの活用)を用いて、授業者ならびに参観者を含めた授業リフレクションを実施した。その中で、授業者は無意識(暗黙知の中)に行っていた協同学習の戦略や配慮が顕在化され、授業を振り返り再構成する材料となった。また、参観者にとっても客観的に授業を位置づけていく上で、重要な資料となり得た。(2)さらに、授業に関わりのない第3者(実践家)にGD表とビデオを活用した洞察を行ってもらった。その結果、第3者にとってもGD表は自身の実践を省察する材料になるとともに、子どもへの教材として活用したといった新たな活用の可能性が示唆された。以上、2014年度の研究成果として得られた知見は、GD表が授業者ならびに参観者が授業研究及びリフレクションする際の資料となり得ること、さらに第3者にとっても授業を分析する際の有効な資料となり得ることということである。また、授業研究や授業分析だけではない新たな活用の方法も示唆された。26年度が最終年度であるため、記入しない。教育学26年度が最終年度であるため、記入しない。現在、教育現場において取り入れられている協同学習に関して、教育方法学的接近による分析ツールの開発と再検討を行うことができた。具体的には協同学習におけるケアの在り方について再検討を行い、結果として新たな分析視点の析出ができた。これは研究者や授業外の第3者が協同学習のおける各グループの逐語記録を検討する際の一つの視点となる。さらに、新たに収集した授業データを基にGD表の再検討を行うことで、授業者が授業や実践の省察に資するための資料の開発を行うことができた。これらの成果は学会発表や投稿論文としてまとめることができた。実践研究として協同学習分析モデルの実施と実践的意義の探究を行う。研究者、教師、生徒による協同学習分析を実現するために、データの蓄積に加え、適宜修正を行っていく。一年間に研究対象中学校にて数回のデータ収集と分析結果の還元を行い、モデルの洗練を図っていく。さらにそれらの成果を関連学会で発表し、論文として執筆していく。
高速船の耐航性能の推定法に関する研究

波浪中における高速船の耐航性能の推定法に関する研究を行った。本研究で得られた主な研究成果は次の通りである。(1)高速船へのストリップ法の適用限界はFn=0.4程度である。それ以上の高速領域では運動振幅の推定精度が悪くなる。(2)高速船特有のトランサムスターンを有する船型においては、流体力微係数の推定に関してストリップ理論の端部影響を無視することが出来ない。(3)2.5次元理論であるHigh Speed Slender-body Theory(HSST)は、現在の理論の中で、高速域の耐航性能推定に関して最も精度の高い計算法であり、今後、高速船の耐航性能推定に関して実用的な計算法として期待できる。(4)三次元グリーン関数法は、理論的には最も合理的な方法であるが、船体表面の分割方法、自由表面条件の適用法ならびに線積分の計算法など確立しなければならない問題点が多く残っている。また、膨大な計算時間を必要とするなど、実用的な計算法とは言い難い。(5)ランキンソース法は自由表面条件の柔軟性などから、今後最も期待できる三次元計算法であると考えられる。しかしながら、船体による定常攪乱影響を精度良く推定するためのトランサムスターン後方の流体領域の取扱いなど、今後解決しなければならない点が多く残っている。高速船の耐航性能の推定法の開発を目的として、排水量型高速船ならびに滑走型高速船の二種類について研究を行った。まず、排水量型高速船の耐航性能の推定に関しては、既存の推定法がどの程度適用可能かについて、数値計算と水槽試験を実施することにより次の結論を得た。(1)波浪中における高速漁船の船体運動は、ストリップ法による推定値が実験値と比較的よい一致を示した。適用範囲の上限はFn=0.6程度と思われる。(2)半没楕円体にに働く波強制力に関しては、ストリップ法、unified theoryおよび3次元特異点法による推定値は実験値と比較的良好な一致を示すことずが判明した。特にsurge方向の波強制力は、3次元特異点法によりFn=0.5程度でも実験値をよく推定することが分かった。(3)波動場としてdiffraction waveの波形を取り上げ、理論値と計測値との比較を行った結果、砕波現象の顕著な船首近傍を除けば、3次元特異点法による理論波形と計測波形は比較的よく一致する。ただしKochin関数レベルでみると、計測波形の振幅が理論値よりも全体的に大きくなることが判明した。(4)波浪中抵抗増加に関しては、船首近傍の砕波現象により持ち去られるエネルギーが急激に増加し、理論推定値よりも大きくなることが判明した。次に、滑走型高速艇に働く圧力ならびにスプレイ抵抗に関して実験を実施し、次のことが判明した。(1)柱状滑走模型の底面圧力分布は速度の違いに関係なく同一の傾向を示し、スプレイroot line付近で急激に大きくなる。(2)スプレイwhisker領域における流速は前部から後部にかけて速くなり、またスプレイ厚さは厚くなる。(3)柱状滑走体のスプレイ抵抗は速度が増加するにつれて大きくなり、圧力抵抗の中での割合はFn=1.34で約38%を占める。昨年度に開発した高速船に働く流体力の推定法の精度を検討するために、強制動揺試験装置を新たに製作し、水槽試験を行った。更に今年度は高速航行状態の耐航性能推定に有効なランキンソース法の理論計算法の開発を行った。これらの理論計算法の推定結果と実験結果との比較より、次のことが判明した。(I)ストリップ法(1)船速がFn=0.4以上に大きくなると、radiation流体力の主要項に関する推定値は実験値よりも小さくなる。この結果、運動振幅の推定値が船長の2倍程度の波長域において、実験値よりも非常に大きくなり、推定精度が悪くなる。この差異を減少させるには、減衰力係数の推定精度を向上させることが有効であることが判明した。(3)ストリップ法の推定精度の向上を計るためには、運動による時々刻々の水面下の形状影響を考慮している流体力を用いて時間領域で解を求める非線形ストリップ法が非常に有効である。

この結果、減衰力係数のみでなく、加速度に比例する慣性項等の流体力係数の推定精度も向上することが判明した。(II)三次元特異点分布法(1)三次元特異点分布法は、線形ストリップ法と同様に、Fn=0.4程度の船速までは流体力ならびに運動振幅の推定精度は優れていることが判明した。(2)本計算法で常に問題となる線積分の影響は、高速状態では小さく、船速が小さくなるほど影響が大きくなることが判明した。(III)ランキンソース法(1)高速状態の耐航性の推定に有効なランキンソース法の開発をおこなった。この結果、自由表面条件を簡単に変化させることが可能となり、検討の結果、二重模型流れを取り入れた自由表面条件を用いた数値計算結果が従来のいずれの計算結果よりも実験値との一致が優れていることが判明した。今年度は、高速船の耐航性能の推定に有効な方法であるHigh Speed Slender-body Theory(HSST)と呼ばれている2.5次元理論を用いた数値計算法を開発した。また、双胴型高速船模型を作製し、水槽試験を行って本推定法の検討を行った結果、次のことが判明した。(1)HSSTのロバストな数値計算法の開発を行い、計算時間はE.W.で1周期当たり64秒程度で計算できることが判明した。(2)この手法は、Radiation流体力、波強制力および波浪中の運動振幅の推定に関して、昨年度までに開発した3次元理論による結果よりも推定精度が良いことが判明した。3次元理論に関しては、今後ロバストな数値計算法の開発が必要である。(3)本推定法は、運動している船体の周りの波動流場の推定に関して、ランキンパネル法による3次元理論による推定結果と同程度であることが判明した。以上の結果より、今年度開発したHSSTの計算手法は、高速船の耐航性能の推定に関して、実用的な計算手法として従来のストリップ法に替わるものであると思われる。
面発光レーザフォトニクスの新展開

面発光レーザの波長制御技術開拓と面発光レーザ構造を用いた位相制御の光信号処理を柱とし,面発光レーザを基盤とする新しい光デバイス工学を展開することを目的として研究を進め,MEMS構造によるアサーマル面発光レーザとその波長可変動作の実現,テーパ中空導波路による超小型光合波器の実現,面発光レーザ構造による高速光位相シフタの実現,面発光レーザ構造を導波路デバイスに展開するスローライト素子を提案と実証などの成果を得た.面発光レーザの波長制御技術開拓と面発光レーザ構造を用いた位相制御の光信号処理を柱とし,面発光レーザを基盤とする新しい光デバイス工学を展開することを目的として研究を進め,MEMS構造によるアサーマル面発光レーザとその波長可変動作の実現,テーパ中空導波路による超小型光合波器の実現,面発光レーザ構造による高速光位相シフタの実現,面発光レーザ構造を導波路デバイスに展開するスローライト素子を提案と実証などの成果を得た.本研究では,面発光レーザの波長制御技術開拓と面発光レーザ構造を用いた位相・偏光状態制御の光信号処理を目的として研究を進め,以下の成果を得た.(1)多波長面発光レーザアレイ凹凸基板を用いた多波長面発光レーザの波長間隔の精度向上を目指して,ドライエッチングプロセスによる凹凸基板形成を行い,波長間隔精度を15%以内に抑えることに成功した.また,多波長VCSELアレイの出力を1本の光ファイバへ合波する合波回路として,テーパ中空導波路を応用することを提案し,マルチモードファイバへ直接結合する事が可能であることを示した.反射面に高反射率(≧99.5%)であるBragg反射鏡を導入することにより,挿入損失1dB以下の低損失化と,VCSELアレイのピッチを縮小化し,テーパ角を最適化することにより,高密度VCSELアレイの合波への適用・更なる多チャンネル化に対応可能であることを示した.(2)光位相シフタとその光ファイバ非線形効果の補償面発光レーザ構造を用いて入射光強度に対して大きな負の位相シフトを与える位相シフタを製作し,その10ピコ秒クラスの高速応答を実証して,光ファイバ伝送中の非線形効果を光学的に補償する新手法の提案し,実際に10psec幅の短パルスに対して,光ファイバ中の自己位相変調を光学的に補償できる可能性を示した.(3)金属ナノ構造による面発光レーザの偏光制御金属ナノロッドを表面に装荷した面発光レーザの偏光制御手法を提案し,ナノロッドの形状制御により面発光レーザの偏光特性を自在に制御できることを実証した.(4)面発光レーザ構造を用いたスローライト光デバイス面発光レーザ構造を用いて,高反射率で形成された導波路で光を減速したスローライトを生成し,大幅に光回路を微小化するスローライト光回路を提案し,大きさ20ミクロンの超小型光変調器,光検出器の実証に成功した.また,スローライトを用いた超小型光スイッチを提案し,その小型化の設計とスイッチング特性を提示した.本研究では,面発光レーザの波長制御技術開拓と面発光レーザ構造を用いた位相・偏光状態制御の光信号処理を柱とし,面発光レーザを基盤とする新しい光デバイス工学を展開することを目的として研究を進め,以下の成果を得た.(1)多波長面発光レーザアレイ多波長VCSELアレイの出力を1本の光ファイバへ合波する合波回路として,テーパ中空導波路を応用することを提案した.パターン基板上MOCVD法によって製作された多波長VCSELアレイの表面を中空導波路反射面として利用し,提案したデバイスの試作を行った.20μm間隔のVCSELアレイにおいて,4チャネルのVCSEL出力光を合波し,マルチモードファイバへ直接結合する事が可能であることを示した.光線追跡による解析により,10チャンネル規模の多チャンネル化に対応可能であることを示した.(2) Bragg反射鏡導波路を用いたスローライト光スイッチを提案し,その巨大屈折理変化により,直交交差の全反射型光スイッチの可能性を示した.また,結合導波路構造により,その群屈折率の低分散化が可能であり,動作帯域を10nm程度まで拡大できることを示した.(3)面発光レーザ構造を用いた波長イコライザーの実証面発光レーザをエタロンとして用いて,高速信号の可変イコライゼーション機能を実現し,10GHz帯域の信号を40GHz以上にまで拡大することに成功した.(4)波長温度無依存面発光レーザMEMS構造を用いた波長温度無依存動作を850nm帯面発光レーザで初めて実現するとともに,電流注入変化を用いることで約1nmの波長可変動作を同時に達成し,アサーマル・波長可変レーザの可能性を示した.本研究では,面発光レーザの波長制御技術開拓と面発光レーザ構造を用いた位相・偏光状態制御の光信号処理を柱とし,面発光レーザを基盤とする新しい光デバイス工学を展開することを目的として研究を進め,以下の成果を得た.(1)多波長面発光レーザアレイサブ波長構造回折格子を用いて,ウェハ面内でその周期を可変にすることで,面発光レーザの発振波長を精密に制御し,広波長域にわたって多波長集積可能な多波長集積アレイを提案し,その設計指針を提示した.波長1550nm帯,980nm帯における設計を行い,しきい値や効率を一定に保ちながら,波長域20nmを超える多波長集積が可能なことを示した.

(2)多波長集積合波器面発光レーザと中空光導波路を組み合わせた合波光回路を提案し,光線追跡のシミュレーションを行い,10チャンネル以上の合波を1mm以下の微小回路で実現できることを示すとともに,実際に1060nm帯面発光レーザを用いて,4チャンネル合波実験を行った.この結果を基に,12チャンネル規模の多波長合波が素子長200ミクロン程度で可能なことを実証した.(3)波長温度無依存面発光レーザ850nm帯面発光レーザに半導体薄膜の熱膨張係数を制御した熱アクチュエータから構成されるMEMS構造を集積し,発振波長の温度ドリフトを補償することにより,従来の単一モード半導体レーザの波長温度係数の約1/40のアサーマル動作を実現するとともに,注入電流を変化することで2nm以上の連続波長可変動作の両立を初めて実現した.また,同構造により,ドライエッチングを用いて製作誤差を補正する波長トリミングと,リソグラフィプロセスで異なった波長を集積化する多波長集積化の提案と実証に成功した.
中高齢者向け総合筋力・強化トレーニングマシンシステムの構築

中高齢者に対する運動指導では、有酸素運動とともに、レジスタンストレーニングの必要性が指摘されるなった。本研究は、単に筋力を増強するということだけではなく、運動の遂行能力を高めるとに有効な筋の使い方を身につけ、同時に筋力トレーニング効果が得られるトレーニングマシン(認知動作型トレーニングマシンと命名)の開発を目標とした。初年度(平成10年度)には、舟漕ぎ動作型体幹筋力トレーニングマシンおよびゴルフスウィング動作型体幹筋力トレーニングマシン(日米特許取得済)を作成し、平成11年度には、車軸移動式自転車エルゴメータ(日米欧特許申請中)および全身的総合筋力トレーニングマシンIII(ベッド移動式プル動作型体幹筋力トレーニングマシン)(特許申請準備中)、平成12年度には、歩行・走行能力改善トレーニングマシン(日米加特許取得済みのスプリントトレーニングマシンの簡易型)、平成13年度には、簡易型歩行・走行トレーニングマシンを開発した。これらのトレーニングマンンの特徴は、(1)運動動作の学習および動作矯正効果をもつ。(2)複合関節関与型。(3)重力負荷や重力加速度の影響が少ない。(4)人体の構造に自然で無理な力がかからない。(5)体幹深部の筋群(体深筋)のトレーニングが可能である。(6)トレーニングの基本動作条件以外の部分では、身体操作上の自由度が大きい。(7)トレーニング動作の遂行にあたって,上位中枢(特に脳)の関与が大きい。(8)伸長・短縮性筋収縮の筋活動様式による筋トレーニングが無理なく効果的におこなわれる。本研究によって開発されたトレーニングマシンは、これまでのトレーニングの方法では得られなかった多様な身体への刺激をともない、中高齢者の全身的筋力を無理なくトレーニングする上で、画期的な方法であると考えられる。これらの開発されたマシンを組み合わせることによって、当初目標とした「中高齢者向け総合筋力強化トレーニングマシンシステム」が一応完成したといえる。今後は本システムを改良することによって、低体力の高齢者や運動機能回復のためのトレーニングマシンへと応用開発することが可能である。本研究は、中高齢者の体力的基盤となる体幹部の筋(体幹深部の筋:総括筋などを含む)を有効に鍛えるためのトレーニングマシンを数種類開発することにより総合的筋力強化トレーニングシステムの構築を目指すものである.研究第1年度にあたる平成10年度は、全身的総合筋力トレーニングマシンシステムの第1として、和船漕ぎ型マシン、スウィング動作型マシン及びペダルサイクル型マシンを開発し、そのマシンを用いた予備的トレーニング実験を実施した.和船漕ぎ型マシンとは、立位及び椅座位姿勢で手軽に全身及び体幹部(肩・胸・脹・臀部)の筋のトレーニングが可能なレジスタンストレーニングマシンで、漕ぎ手の姿勢の自由度が高く、「押す」、「引く」という動作の中で負荷を自由に選択設定することができる。実用化を考慮して負荷装置には油圧シリンダーを用いた.油圧シリンダーは、通常「押す」または「引く」ときにのみ抵抗がかかるが、本研究では、往復動作(「押す」、「引く」)で抵抗がかかる特殊油圧シリンダーを開発した。スウィング動作型マシンは、体幹部の捻り動作を円滑に行うことにより、胸、肩、腕、腹部、臀部をトレーニングするマシンである。具体的にはゴルフスウィング動作による体幹部の強化を目指した。スウィング動作型マシンは、円型の回転スタンドと、回転スタンドの周囲と逆方向に回転するスウィングアームとの組み合わせから成り立っている.被検者は回転スタンドの上に立位で立ち、スウィングアームを握って、スウィングアームな自分の周囲で回転方向に移動させる。この時回転スタンドが逆方向に回転移動するため、体幹が捻られたかたちとなる.

こうしたスウィング動作による体幹の捻りを左右リズミカルに繰り返す運動により、体幹部の強化が図られる.ペダルサイクル型マシンでは、伸縮ペダルを用いた特殊サイクル運動を実施した。本研究は、中高齢者の体力的基盤となる体幹部の筋(体幹深部の筋を含む)を有効に鍛えるためのトレーニングマシンを数種類開発することにより、総合筋力強化トレーニングシステムの構築を目指すものである。研究第2年度にあたる平成11年度は、仰臥姿勢によって水泳運動動作が可能となる「スウィム動作型」の全身的総合筋力トレーニングマシンIII・T-III-K型」を開発するとともに、前年度に開発した「和船漕ぎ型マシン」および「スウィング動作型マシン」を用いてトレーニング実験を実施した。今年度開発した「スウィム動作型マシン」は、固定式脚部、移動式ベンチ、伸縮式レバーアーム、荷重抵抗負荷装置、および動力部から成り立つ。トレーニングする者は、移動式ベンチ上に仰臥位または伏臥位で乗り、左右に位置する伸縮レバーアームのハンドルを握り、レバーアームを頭部位から胸部位および腹部位に向かって、円弧の軌跡を描いて移動させる運動を行うとき、レバーアームには回転方向に対して過重抵抗負荷がかかる構造となっている。レバーアームが円弧の軌道で頭部、胸部、腹部へと移動する際に、移動式ベンチが動力で水平に移動し、身体全体が縦方向に肩間接部分で引き伸ばされるかたちが形成されるようになっている。装置全体の長さは250cmで、横幅100cm、高さ160cm(ハンドルを含む)であり、レバーアームの回転方向に移動式ベンチが動力で水平に移動する。レバーアームの回転時の負荷抵抗は電磁ブレーキを用い、25Nmの抵抗値まで可能である。移動式ベンチの移動距離は50cm以上調節でき、レバーアームの運動範囲は280°程度まで円滑に回転することができる。このスウィム動作型トレーニングマシンは、ベッドに寝た姿勢で運動が可能なため、中高齢者に対する運動効果は大きいと考えられ、その予備的トレーニング実験を行った。中高齢者に対する運動指導では、呼吸循環機能を高める有酸素的運動とともに、筋の萎縮を防ぎ、より積極的に筋力増強をはかるためのレジスタンストレーニングの必要性が指摘されている。本研究は、運動やスポーツ動作能力の向上をはかるかたちで、有効な筋の使い方を行うなかで筋力トレーニング効果が得られるトレーニングマシンの開発を目的としている。本年度は、「全身的総合筋力トレーニングマシンIV」(歩行能力改善トレーニングマシン装置)の開発に取り組み、一応の完成をみた。装置の概要は、右足と左足をそれぞれ個別の移動式台座に取り付けられたペダルの上に乗せて立ち、手すりにつかまって、左右の移動式台座が互いに逆方向に前後往復運動するのにあわせて、歩行運動のかたちでペダルを前方に踏み出したり、キックしたりすることができるもので、ペダルを回転させれば走運動動作を行うことができる。
脱落歯を用いた、将来の疾患罹患時に備えたテーラーメイド再生医療

間葉系幹細胞は多くの細胞系統に分化し、遺伝子導入を必要としないため、有力な再生医療の細胞資源である。歯髄幹細胞は脱落歯からも得られるため、歯髄バンクがスタートしている。本研究の目的は1歯髄中の間葉系幹細胞から分化させた肝細胞が将来、疾患に罹患した時に用いる薬剤の副作用や毒性スクリーニングのための細胞資源として有用性を明らかにする。2更に歯髄細胞バンクの効果的な活用法の1つとして確立することである。具体的な研究実績の概要は1歯髄MSCの肝細胞への分化誘導、培養上清中のアルブミンや尿素濃度の測定。2RT-PCR法による遺伝子発現解析や免疫組織化学。3ラットへ肝炎モデルの作成と細胞導入による肝炎抑制効果の検証である。これまで我々はActivin、InsulinをFirst stepにHGF、FGFをSecond Stepとして培養上清に加えることによって紡錘形の歯髄MSCが多角形の肝細胞類似細胞に分化することを示した。またこの細胞はアルブミン産生や尿素代謝能を有し、機能的にも成熟肝細胞の機能を有することを示した。更にこの歯髄MSC由来の細胞が重症肝炎モデルに有用であるか否かラットの急性肝障害モデルに尾静脈から細胞を投与して検証したところ、有意な生存率上昇は観察されなかったが、有意に肝障害の程度を改善させるという予備的結果を得た。今後この効果がMSCの免疫抑制効果によるか、あるいは細胞の肝への生着効果による機能代償なのかを検証する必要がある。また今後3次元培養法によって、肝細胞の機能を高度に維持する細胞培養系を確立するとともに、今後テーラーメイド医療として自己の歯髄由来の肝細胞を未来の医療における薬物毒性スクリーニングに応用できるか否かを模索していく。1歯髄から得られた間葉系幹細胞(MSC)はHGFなど特異的な増殖因子の存在下で多角形の肝細胞様細胞に分化した。2肝細胞特異的蛋白であるアルブミンやフィブリノーゲンの産生が確認された。また肝特異的転写因子であるHNF-4の発現が確認された。3培養上清中に塩化アンモニウムを加えると、上清中に尿素が検出されるため、この細胞に尿素サイクルが存在することが示唆された。これらの実験によって、歯髄細胞から分化した肝類似細胞が成熟肝細胞の機能を有することが確認された。次に動物実験へと進むことができた。ラットのConA+D-Galactoside肝障害モデルにMSC細胞とコントロール培養上清を尾静脈から投与して生存率を比較した結果細胞投与群で生存率が上昇した(論文投稿中)。また共同研究によって51Crでラベルした細胞をヌードラットの肝動脈から動注してAutoradioimmunographyで検出した結果、7日後まで生存細胞によると考えられるシグナルが検出された。以上より歯髄MSCから誘導した肝細胞類似細胞の機能を解析し、さらに動物実験でこの細胞がラットの肝で1週間ほど生存することが示されたという点は、本研究の進捗状況が概ね順調であることを示すものである。一方本研究のもう一つの課題であるこの細胞の3次元培養下における薬剤スクリーニングアッセイに関しては、3次元培養の完成にやや時間がかかっている段階である。しかし研究分担者の石川はビーズ法など新たな培養法を開発しており、今後も共同研究体制を維持していくことによって進展が図れるものと予測している。一方日本歯科大の歯の細胞バンクの運用は順調である。申請者らは歯髄MSCが肝細胞類似細胞に分化し、これが肝細胞特異的な機能であるアルブミン合成や尿素サイクルの機能によるアンモニアの分解機能を有することを示した。また肝細胞特異的転写因子HNF-4の発現を認めたことより、歯髄から肝臓への道筋を作ることができたと考えている。本研究は申請者らの歯髄からの肝細胞分化というこれまでの研究成果を、運用されている歯髄細胞バンクの土台で、実際の臨床応用に結び付けられないかという観点から研究の着想に至ったものである。肝臓は代謝の中心臓器であり、チトクロームP450などによって、薬物代謝の中心を担っている。一方で薬剤性肝障害は頻度の高い疾患であり、時に重症化することがあり問題である。医学の進歩によって将来、夥しい数の分子標的薬などの新規薬剤が市場に出回ることが想定される。その際、その薬剤が個々人にあった薬剤であり、副作用なく使用できるかを事前に予測することが極めて重要である。歯髄細胞バンクで保存した細胞を、必要時に肝細胞に分化させ、今後更に進歩すると考えられる癌などの分子標的薬投与が未来必要となった時の薬剤毒性検査に使用できないかというのが本研究の目的である。今後は分担研究者の石川と連携を密にし、ビーズ法などを取り入れた3次元培養法を進展させ、本研究の主題の1つである個人の歯髄MSC由来肝細胞を用いた、薬物毒性スクリーニング方法の確立の実験を進めていく。また重症肝炎モデルへの細胞移入療法に関しては、現在移入した人の細胞をラットの肝組織から定量的に検出する定量PCR系の確立を行っており、これをさらに進めていく。歯髄の中に間葉系幹細胞(MSC)が存在することは最初に2000年に報告され(Proc Natl Acad Sci 97,13625`,2000)、その後骨、脂肪、神経を初め様々な細胞に分化することが報告されている。中でも小児時の脱落歯由来の歯髄由来幹細胞は極めて増殖能が高い。

加えて、それらは全く侵襲なく得ることができるため、臍帯血のようにバンク化しやすい細胞資源である。さらにこの歯髄MSC由来の肝細胞が尿素サイクルや凝固蛋白産生能などを有するかについて、5人(1-5)の歯髄MSCから分化誘導した肝細胞をバイオカラム内で3次元培養し、肝の機能をアッセイした。結果、これらの細胞は、有意に塩化アンモニウムを尿素に転換させた。またフィブリノーゲン産生能を有し、高いアルブミンやALT、へパプラスチンの産生能を有していた。またRT-PCR法によって尿素サイクルに関係したGlutamine synthetase, Carbamoyl phosphate synthetase, Arginase 1のほか、FibrinogenのmRNAの発現も確認された。つまりこれらの細胞は分化肝細胞の機能を高度に有していることが判明した。これまで人工肝を用いた劇症肝炎の肝補助療法には高分化肝がん細胞株などが用いられてきたが、今後これらが有力な細胞資源となりうる。またMSCは再生能力に富み、免疫調整作用も有するため難治性肝疾患に対する有力な再生療法の細胞資源になることが期待される。本研究では動物モデルなどを用いてこの可能性を追求することを目標とする。次に申請者らはこの細胞の難治性肝疾患に対する再生療法の可能性を探求するため、ラットの急性肝障害モデルの作成を行った。既知の肝障害誘発物質として四塩化炭素、コンカナバリンA、D-ガラクトサミンを単独に投与して肝障害を誘発したが強い肝炎は再現できなかった。しかしCon-AとD-galactosamineをともに投与すると黄疸を伴う(T.Bil 6.7)の強い肝炎(AST/ALT=7190/1970)を起こすことが分かった。この肝障害の程度をエンドポイントとして、歯髄のMSC由来の肝細胞を尾静脈から静脈注射した効果を検証する実験に入っている。このようにラットを用いた急性重症肝障害モデルの作成に成功し、本研究計画の主体である動物モデルを用いた歯髄MSC由来の肝細胞の再生医療への応用実験を2年目で開始できたことは、本研究が概ね順調に進展していると自己評価した理由である。一方この細胞を三次元培養し薬剤毒性のScreeningに用いるための基礎実験については今年度中に一定の方向性を示したいと考えている。間葉系幹細胞は多くの細胞系統に分化し、遺伝子導入を必要としないため、有力な再生医療の細胞資源である。歯髄幹細胞は脱落歯からも得られるため、歯髄バンクがスタートしている。本研究の目的は1歯髄中の間葉系幹細胞から分化させた肝細胞が将来、疾患に罹患した時に用いる薬剤の副作用や毒性スクリーニングのための細胞資源として有用性を明らかにする。2更に歯髄細胞バンクの効果的な活用法の1つとして確立することである。具体的な研究実績の概要は1歯髄MSCの肝細胞への分化誘導、培養上清中のアルブミンや尿素濃度の測定。2RT-PCR法による遺伝子発現解析や免疫組織化学。3ラットへ肝炎モデルの作成と細胞導入による肝炎抑制効果の検証である。これまで我々はActivin、InsulinをFirst stepにHGF、FGFをSecond Stepとして培養上清に加えることによって紡錘形の歯髄MSCが多角形の肝細胞類似細胞に分化することを示した。
深度センサによる人体および環境のリアルタイム計測を基にした生活支援技術の研究

まず、体操評価システムにおいて、ラジオ体操第一については動画および評価の基準となるお手本体操の設定を、NHKのテレビ体操・ラジオ体操を行っている指導者および近隣の3名の1級の指導者資格を持つ方3名の体操も取り込んだシステムで、展開を図った。具体的には、10月7日のオープンキャンパスの際に実演の取材を受けて、かんぽ生命の「健康づくり応援情報誌「ラジオ体操」第12号(2019年3月発行)」に記事が掲載された。また、実演では、9月18日11月19日の約2か月間、本システムをグランフロント大阪北館3階The Labにて一般公開し、システムについての利用者側からのフィードバックを得た。リハビリ分野では理学療法士の協力のもと、SIAS(脳卒中機能障害の評価)でも、今年度はキネクトの関節検知機能を利用できない部分の動きについて、体幹の傾き、手や足の上りなどを、深度センサーの深度計測値から直接測定する方法を提案した。一方、センサーを移動物体へ装着して、周囲の環境を計測するシステムにおいては、床面が乱雑に散らかっているような場合でも、センサーの姿勢推定と床面からの高さを推定する実験に力を入れ、論文として発表することができた。これら、一連の内容について、雑誌「地域ケアリング」において、論文として紹介記事が掲載された。今年度は、最終年として、取りまとめを中心とする研究ができた。研究機関全体を通じて、深度センサーを、生活支援、とりわけ、高齢者、病弱者に対する支援を中心に据えた研究ができたと考えている。また、この期間で論文にはなっていないが、新たに2つの方向を目指している。1つは、深度センサーを深層学習に用いて、姿勢などの値を自動的に求める方向、もう1つは、深度センサーを使わずに一般カメラから関節などを検知する方法も検討を進めている。本研究は、深度センサを使って、健康づくりや病後のリハビリ、ロコモティブシンドローム予防、視覚障碍者のための障害物検知など安全などの視点から生活を支援する技術を様々な応用から開発するものである。深度センサは、環境中に設置する場合と、人に装着して、移動時の検知を目的とする場合を想定している。環境中に固定・設置するタイプのシステムとしては、ラジオ体操のような音楽に合わせて行う体操に限定することで、共通的な基盤システムを作成中である。従来から、ラジオ体操第一について、図解をもとにして、人手により模範姿勢における1拍毎の十数個の関節角度を定義しデータとして持たせ、それをお手本として、体操プレイヤーの演技を採点するシステムは作っていたが、初年度は、実際に行った体操データの1つを模範体操として登録し、その後、その模範体操とプレイ中のデータを比較して評価するシステムのプロトタイプを作成した。ここで開発したシステムは、体操全体を構成する個々の体操の数や拍数などを設定する若干の作業を追加すれば、類似の他の体操に適用可能であるため、基盤技術として位置づけることができ、今後、多くの種類の体操やダンス、踊りなどにも適用可能なものの基礎を作ったという意味で重要である。また、それとは別に、特定の姿勢を取るまで次に進めないような、静的な姿勢評価システムも作成した。これら2種類のシステムは、本プロジェクトの重要な柱となっている。センサ装着型については、従来から開発してきたアルゴリズムの整理・確認を行い、関連実験を行った。初年度は、センサー固定型のシステムの研究に大きな成果があった。初年度は主としてセンサ固定型のシステム、特に、体操評価システムについては、基盤構築が順調に進んだ。【センサ固定型】のシステムについて、(1) Kinectの持っている関節(BODY)検知機能関節座標と、深度センサによる値の関係を明確にし、誤差を評価するという点については、モーションキャプチャシステムを利用して、腕や肩など、評価に重要なポイントについて誤差を調べた。(2)模範演技を採点の際の教師データとするということについては、ボタン一つで実行できるようになった。また、指導員の体操を模範データにして使って採点してみると、本人は非常によくマッチし、また、ほかの人でも、よい体操と思われる体操では高得点が出、そうでない体操では低い得点となるなど、望ましい結果が出た。ただ、BODY機能で不得手としている、手を下ろしたり、後方に振り上げるなどの姿勢では、関節が正しく検知できないというKinectの欠点は解消していない。(3)姿勢評価システムについては、任意の姿勢(関節角度で定義)についてOpenSIMというフリーソフトを用いて姿勢を目視で確認して定義、それを画面に表示。プレイヤーはその姿勢をとり、Kinectにより角度を評価するという内容のシステムを試作した。【センサ装着型】については、装着可能なセンサの選定と処理用PCの検討が必要である。まず、PCとして、現システムが比較的容易に移植でき、かつ、腰に装着可能なStick PCでの検討を行ってきた。(2)アルゴリズムの洗練化」路面の検知とそれによる路面上の障害物や穴の検知、路面の検知、その他の障害物の検知アルゴリズムを改良した。マイクロソフト社のキネクトなどの深度センサーは、主としてゲームでの体の動きを認識するためのセンサーとして開発されたものであるが、本研究ではそれらを使って、健康づくりや病後のリハビリ、ロコモシンドローム予防、視覚障がい者のための障害物検知などを安全などの視点から生活を支援する技術を様々な応用から開発することを目的としている。初年度に挙げた成果をもとにして、2年目は、以下のような部分に力を入れた。

まず、従来から行っている、体操評価システムについては、お手本体操の体の動きが採点の基本となるため、熟練者の体操を取り込む必要があるが、ラジオ体操第一については、様々なチャネルを通じて、NHKのテレビ体操・ラジオ体操を行っている指導者の体操を動画付きで入力できたほか、1級の指導者資格を持つ方3名の体操も取り込み、システムに導入した。さらに、企業体操も2件実現したほか、某大学の体操の教材にも採用されている。リハビリ分野では理学療法士の協力のもと、SIAS(脳卒中機能障害の評価)でも、キネクトの関節検知機能を利用できる動きの診断や、リープモーションによる指の動きの検知機能を用いてできる診断で、重要な成果を挙げた。また、キネクトの深度データを用いて、O脚、X脚の判定システムも作成し、運動の専門家の協力を得て、今後の展開に見通しをつけた。移動物体への装着を行って、周囲の環境を計測するシステムにおいては、床面が乱雑に散らかっているような場合でも、センサーの姿勢推定と床面からの高さを推定する実験に成功した。体操システムについては、多くの体操やモデルを使用できる、本格的なシステムができ、夏に2か月間、「大阪グランフロントナレッジキャピタル」で実演公開を行った。また、それ以外にも、「はんしん高齢者くらしのフェア」、「東灘食育フェア」などのイベントや、「バンドー青少年科学館での特別展示」などで実演を行い、好評を博した。大学の授業でも採用された。健康づくり・リハビリ関係では、キネクトなどの深度センサーを用いたSIASのシステム構築を行い、キネクトのBODY(関節検知)機能を用いて、座位において患肢の手を膝上に置き,その位置から手を口元まで運び,元の位置に戻す上肢近位テスト、両足底全面が床に接地する座位とし,太ももをできる限り持ち上げる下肢近位テスト、手指の分離運動を,親指から小指の順に屈曲、小指から親指の順に伸展することにより行う上肢遠位テストを実装するシステムを作り、論文化に成功したほか、体の静止姿勢の推定においても、脚形状の判定の自動化の研究が進んだ。SIASは、現在、関節検知が使えない姿勢判定においても、深度データを使った判定システムを構築中である。移動体に装着する路面検知システムシステムも、壁面と路面両方に対応した。まず、体操評価システムにおいて、ラジオ体操第一については動画および評価の基準となるお手本体操の設定を、NHKのテレビ体操・ラジオ体操を行っている指導者および近隣の3名の1級の指導者資格を持つ方3名の体操も取り込んだシステムで、展開を図った。具体的には、10月7日のオープンキャンパスの際に実演の取材を受けて、かんぽ生命の「健康づくり応援情報誌「ラジオ体操」第12号(2019年3月発行)」に記事が掲載された。また、実演では、9月18日11月19日の約2か月間、本システムをグランフロント大阪北館3階The Labにて一般公開し、システムについての利用者側からのフィードバックを得た。リハビリ分野では理学療法士の協力のもと、SIAS(脳卒中機能障害の評価)でも、今年度はキネクトの関節検知機能を利用できない部分の動きについて、体幹の傾き、手や足の上りなどを、深度センサーの深度計測値から直接測定する方法を提案した。
戦後松江における観光行政の展開

本研究は、島根県松江市を事例に、地方自治体における戦後の観光行政の展開を明らかにするものである。平成30年度に実施した研究実績については、概ね以下の通りである。1.松江松平家第7代藩主松平治郷(不昧公)を中心に、歴史都市イメージを活用した観光振興に関する研究を継続して行った。研究成果については、「近代松江における松平治郷(不昧)の顕彰」『松江市史(近現代編)』(近刊)にて公表予定である。2.戦後の松江市における、特別都市法制定、観光機関設立、観光施設の充実等、観光振興に関する研究を継続して行った。研究成果については、「国際文化観光都市の指定と観光振興」『松江市史(近現代編)』(近刊)にて公表予定である。上記評価の理由は以下の通りである。本研究の具体的目標である、1)「松江国際文化観光都市建設法」成立前後の観光政策を明らかにする、2)大規模行事開催による観光都市としての変貌と影響を明らかにする、3)松江市における都市の表象の変遷を明らかにする、の全項目において、前年度までの研究成果に、さらなる調査、内容補強を加えた。しかしながら、論文の公表媒体が年度内に未刊であったことから、上記評価とした。平成31年度も継続して調査を進める。平成30年度同様、特に、大規模行事の開催について、集中的に関係資料の収集・調査を引き続き行う予定である。平成28年度に実施した研究実績については、以下の通りである。1.本年度は研究開始年であることから、本研究実施にあたっての基礎的作業として、申請者が予備調査として作成していた松江市の観光年表[明治期以降、おおむね市制施行100周年を迎えた昭和64年(1989)まで]について、内容の補強、整理を行った。2.上記1の年表をもとに、松江市における大規模な行事(くにびき国体、第21回全国菓子大博覧会)、都市の表象、観光資源に関する文献資料、新聞記事を網羅的に収集し、全体的な流れを把握した。3.上記1および2の調査を進めるうちに、申請時の研究実施計画とは実施の順序が異なるものの、戦後の大規模行事開催、松江の都市イメージとの関連から、松平家第7代藩主である松平治郷(不昧公)に関する調査研究開始時期を繰り上げる必要性が出てきた。また、公の没後200年を2018年に控えているということも、研究開始期を早めた理由である。不昧公の顕彰事業を中心に、文献資料、新聞記事の収集、検証し、公の松江観光における文化資源としての成立背景について明らかにした。研究成果については、第20回日本国際観光学会全国大会(10月)において口頭発表を行なった上、論文にて公表した(『日本国際観光学会論文集』29年3月)。上記評価の理由として、本研究の基礎的作業として、明治期以降の観光年表の内容補強、整理を行い、戦前から戦後にかけての松江観光の全体的な流れを把握し、本研究の推進方策を明確にできたことがあげられる。また、本研究の具体的目標としてあげていた3つの項目、すなわち、1)「松江国際文化観光都市建設法」成立前後の観光政策を明らかにする、2)大規模行事開催による観光都市としての変貌と影響を明らかにする、3)松江市における都市の表象の変遷を明らかにする、の全項目について、網羅的に文献資料を収集できたこと、さらに、3)については、具体的に松平不昧公を対象とした調査を行い、研究成果を公表できたことがあげられる。本研究は、島根県松江市を事例に、地方自治体における観光行政の展開を明らかにするものである。平成29年度に実施した研究実績については、概ね以下の通りである。1.前年度の研究成果である、松平家第7代藩主松平治郷(不昧公)の顕彰事業を中心とした文化資源としての不昧公ならびに都市イメージの成立に関する研究成果を踏まえ、茶文化と観光の関わりについて文献資料を収集・調査し、他の地方城下町と差別化を図っていく過程を明らかにした。研究成果については、共著にて公表した(『インバウンドと地域創生』2017年8月、第6章「地方都市から茶文化を発信」)。2.国際文化観光都市建設法制定以後に誕生した松江市内の主要な観光資源ならびに大規模行事に関する資料の収集を行い、これまでの研究成果の内容補強を行った。これらの成果は、研究会での口頭発表(11月)、『松江市史』への執筆協力、共著(『インバウンドと地域創生』同上、第5章「松江の文化資源としての小泉八雲」)通して公表した。上記評価の理由は、本研究の具体的目標である、1)「松江国際文化観光都市建設法」成立前後の観光政策を明らかにする、2)大規模行事開催による観光都市としての変貌と影響を明らかにする、3)松江市における都市の表象の変遷を明らかにする、の全項目において、前年度までの研究成果、すなわち、文化資源としての小泉八雲ならびに不昧公を軸とした研究に、さらなる調査、内容補強を行い、成果を公表できたことがあげられる。

研究成果については、「近代松江における松平治郷(不昧)の顕彰」『松江市史(近現代編)』(近刊)にて公表予定である。2.戦後の松江市における、特別都市法制定、観光機関設立、観光施設の充実等、観光振興に関する研究を継続して行った。研究成果については、「国際文化観光都市の指定と観光振興」『松江市史(近現代編)』(近刊)にて公表予定である。上記評価の理由は以下の通りである。本研究の具体的目標である、1)「松江国際文化観光都市建設法」成立前後の観光政策を明らかにする、2)大規模行事開催による観光都市としての変貌と影響を明らかにする、3)松江市における都市の表象の変遷を明らかにする、の全項目において、前年度までの研究成果に、さらなる調査、内容補強を加えた。しかしながら、論文の公表媒体が年度内に未刊であったことから、上記評価とした。平成29年度も継続して調査を進める。現時点での計画としては、大規模行事(くにびき国体、第21回全国菓子大博覧会)について、集中的に関係資料の収集、調査を引き続き行い、都市の変貌を解明していく予定である。同時に、観光資源、都市イメージの研究課題について、一層の考察を進める。平成30年度も継続して調査を進める。特に、大規模行事の開催と行政・事業者とのかかわりについて集中的に関係資料の収集・調査を引き続き行う予定である。平成31年度も継続して調査を進める。平成30年度同様、特に、大規模行事の開催について、集中的に関係資料の収集・調査を引き続き行う予定である。旅費が予定額を下回ったため。(理由)人件費が予定額を下回ったため。(使用計画)文献資料の購入(物品費)に充てる予定である。文献資料の購入(物品費)に当てる予定である。
燃料電池モジュールの超コンパクト化に資する排熱その場回収法

本研究の目的は、固体酸化物形燃料電池(SOFC)モジュールのダウンサイジングと発電効率の向上を目指し、熱の化学的吸収剤として局所的に適用することができる触媒プレートを開発し、これを放熱分布を考慮して効率良く排熱回収できるようスタックに取り付けた新コンセプトSOFCモジュールを創出することである。2017年度の研究において、ペーパー触媒(PSC)配列を自在に調整することにより、望みの温度分布を得る手法を見出し、PSCを充填した触媒プレートを開発した。当触媒プレートには、17箇所の熱電対挿入穴を加工し、PSC内部のガス流れ方向の温度分布を計測できるようにした。2018年度は、評価対象を触媒プレートにSOFC単セルを積層させた単セルモジュールに拡張し、発電中の温度分布が均一になるようなPSC配列を採用した単セルモジュール試験を実施した。当試験用に開発したモジュール内部にはガスリーク箇所が見られたため、この問題の解決にあたりつつ、均一触媒適用時の試験結果との比較から、熱的安定性の評価を行った。これらの取り組みの結果、モジュール内部の温度分布の均一化は得られたものの、長時間の耐久性を得るには、モジュール構造の更なる改善が必要となった。一方、燃料極支持平板型SOFCを用いた電流分布・交流インピーダンス解析において、加速劣化試験として供給した乾燥メタンの場合に、水素に比べ、燃料極上流部で初期から電流低下が観測され、微細構造観察により確認された上流部における顕著な炭素析出との対応が見られた。本知見は、耐久性向上を目指した実機セル・スタック設計や劣化のリアルタイム診断に資するものである。初年度に得たPSCを適用した触媒プレート内温度分布均一化の成果を、触媒プレートにSOFC単セルを積層させた単セルモジュールに拡張し、水素供給時に電流密度が00.6 A cm-2の範囲で良好な電流電圧特性を得るとともに、PSC配列の適用により、模擬バイオガス直接供給による発電時のモジュール内温度分布の均一化を確認できたため。2019年度は、開発した単セルモジュールの構造上の課題を解決してスタックに拡張し、触媒プレート内部のPSC配列、プレートの配置位置およびスタック構造のデザインを行って革新的SOFCモジュールを試作し、起動試験および定格運転試験を行う。この際、過電圧測定およびインピーダンス測定により、触媒プレートの温度分布均一化効果によるモジュール性能の向上を実証し、触媒プレートの適用による排熱吸収の高効率化により模擬バイオガス(CH4/CO2 = 1)供給時の発電効率50 %を達成する。平成29年度は、異なるNi担持量で作製したペーパー触媒(PSC)を、あらかじめ設定した複数の配列で充填した触媒プレートを試作し、メタンフォーミング(DR)反応時に発生するプレート内およびプレート表面の温度分布を、それぞれ熱電対と熱画像カメラで測定し、これらの測定結果とDR反応モデルを組み込んだ3次元熱流体解析による計算結果の比較から、DR反応モデルの調整を行った。当比較により決定した反応モデルの精度を確認するための設定目標として、改質反応場の温度分布の均一化に着目し、プレート内部の温度分布が均一となるPSC配列を理論的に決定し、その後、当配列を採用したDR試験により、実際に温度分布を均一化できることを証明した。平成29年度の研究において、PSC配列を調整することで、任意の改質反応場に対して望みの温度分布を得る手法を見出し、当成果により、平成30年度以降、評価対象を、触媒プレートにSOFC単セルを積層させた単セルモジュールに拡張し、電気化学反応を加味した評価に進むことができるようになったため。

初年度に得たPSCを適用した触媒プレート内温度分布均一化の成果を、触媒プレートにSOFC単セルを積層させた単セルモジュールに拡張し、水素供給時に電流密度が00.6 A cm-2の範囲で良好な電流電圧特性を得るとともに、PSC配列の適用により、模擬バイオガス直接供給による発電時のモジュール内温度分布の均一化を確認できたため。触媒プレートからの出口ガスをSOFCに供給する単セルモジュールに対して、発電中の温度分布が均一になるようなPSC配列を、電気化学反応、流体、構造体を連成させた3次元熱流体シミュレーションにより明らかにする。次に、得られたPSC配列を採用した単セルモジュール試験を実施し、均一触媒適用時の試験結果との比較から、熱的安定性の評価を行う。その後、単セルモジュールで得た知見を、ショートスタックに拡張する。発電中のショートスタックからの放熱分布を求め、触媒プレート内部のPSC配列、プレートの配置位置および形状の詳細検討を行い、革新的コンパクトSOFCモジュールの設計を行う。2019年度は、開発した単セルモジュールの構造上の課題を解決してスタックに拡張し、触媒プレート内部のPSC配列、プレートの配置位置およびスタック構造のデザインを行って革新的SOFCモジュールを試作し、起動試験および定格運転試験を行う。この際、過電圧測定およびインピーダンス測定により、触媒プレートの温度分布均一化効果によるモジュール性能の向上を実証し、触媒プレートの適用による排熱吸収の高効率化により模擬バイオガス(CH4/CO2 = 1)供給時の発電効率50 %を達成する。
犬・馬のC-反応性蛋白の迅速測定法の開発

本研究の研究目的は、犬、馬の血中CRP値を迅速かつ正確に定量できる測定系を開発し、それらの動物の正常値および臨床的応用性を検討することである。その結果、以下の研究成果を得た。1.測定系として、犬専用のレーザーネネフェロメトリー法による測定機器および測定用キッドを開発した。2.この測定系のCRP測定範囲は0.0220mg/dlで、30μLの被検血清または血漿を用い、わずかに2分間でデータが液晶にテジタル表示および印字される。3.被検血清または血漿中のヘモグロビン、ビリルビンおよび乳糜は全くデータに影響を与えない。4.再現性が非常によく、一検体当りのコストも安価である。5.健常犬のCRP値≦1.00mg/dであることが判明した。したがって、1.00mg/dl以上が異常値であると判断された。なお、性、年齢、品種等による相違は認められなかった。6.疾患犬のCRP値は、一般に020mg/gl異常と広範な値を示し、特に炎症または組織破壊の顕著な疾患ほどCRP値は高値を示し、た経時的に測定すると病状の経過を良く反映した。7.本測定のうち、免疫反応楔に抗ウマCRP・ウサアギ抗体を用いることにより、馬の血清CRPも測定可能であった。8.健常馬のCRP値は加齢とともに減少する傾向が認められ、2-4歳で0.060.90、5-9歳で0.040.76、10-14歳で0.040.44、15歳以上で0.050.29mg/dlであった。9.患馬では、犬と同様炎症または組織破壊の顕著な疾患ほどCRP値は高値を示し、また経時的に測定すると病状の経過をよく反映した。しかし、その上昇率は非常に少なく、予め固体毎に正常値を測定しておく必要性があると考えられた。10.以上の通り、研究の目的は完全に達することができ、近い将来臨床で大きな成果が発揮されるものと期待される。1.CRP値測定の至適条件の決定CRP値に影響を与える因子として、レーザー光の種類、反射光の測定角度、緩衝液の種類、反応温度、反応時間、撹拌法、抗体量、抗原量、標準液、気泡・ゴミ・乳糜・ビリルビン、溶血など、多数の因子が関与するが、現在すべての問題をクリア-し、測定時間2分、被検血清量30μI、測定範囲0.0530mg/dlの精度を持つ測定機器および試薬の開発に成功した。2.健常犬の血清CRP値、およびCRP値の臨床的意義の検討3.馬のCRP精製と抗血清の作成基本的には、犬用CRP測定器を用いて馬のCRP値を測定することが可能であると考えられる。しかし、馬の高CRP血清の入手および精製が犬より困難であるのが問題となっている。現在精製できた馬CRPを家兎に接種し抗体を作成している段階である。また馬のCRPは急性相蛋白としては反応が鈍く、将来他の急性相蛋白、あるいは動物種に変更する可能性もある。犬のC-反応性蛋白(CRP)の迅速測定法の開発を試み、最終的に臨床上十分満足できる測定機器および試薬キットの開発に成功した。