hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
白血球の分化、活性化および機能におけるCD45の役割に関する研究

マウスが解析された結果、胸腺におけるポジティブ/ネガティブセレクションのいずれもが機能していないことが明らかとなった。CD45欠損胸腺細胞および成熟T細胞では、TCRを介した刺激に対して応答できないことから、CD45はTCRを介したシグナル伝達に必須であることが証明された。さらに、CD45-/-マウス欠損マウスでは、抗原特異的免疫応答(細胞傷害活性:CTL活性、ヘルパーT細胞活性)がほとんど認められなかった。CD45-/-マウスにおける皮内樹状細胞(DEC)の発生・分化を解析した結果、DECの主要な細胞亜集団であるVγ3(Toengawaらの命名法ではVγ5)陽性γδT細胞の発生・分化がほとんど阻害されていた。DECは胎仔胸腺由来であることから、CD45-/-マウスの胎仔胸腺細胞が解析され、Vγ3陽性γδT細胞の分化が未熟な分化階段で抑制されていることが明らかとなった。(2) CD45-/-マウスの骨髄および脾臓におけるB細胞(sIgM^+)数が3週齢においてすでに増加しており、正常マウスの約2倍であった。この傾向は、20週齢においても認められた。また、CD45-/-マウスの骨髄および脾臓におけるB細胞は、sIgM(μ)^<high>IgD(δ)^<high>の表現型を有する細胞が大部分であり、正常マウスの場合の場合(μ^<low>δ^<high>が大部分)と異なることが明らかとなった。CD45^-B細胞では、リポ多糖(LPS)に対する増殖応答は正常であったが、抗μモノクローナル抗体に対する応答は消失していたが、抗μポリクローナル抗体に対する応答は低いながらも認められた。興味深いことには、CD45^-B細胞では正常B細胞と同様に、上記のいずれの刺激によっても、活性化マーカー(CD25,CD40 MHCクラスII)の発現上昇が認められた。したがって、増殖応答に必要な抗原レセプター(sIgM)を介したシグナルのレベルと活性化マーカーの発現上昇に必要なシグナルのレベルが異なる可能性が示唆される。また、CD45-/-マウスでは、T細胞非依存性抗原に対する抗体産生は正常であった。一方、T細胞依存性抗原であるオボアルブミン(OVA)で免疫した場合、OVA特異的抗体(IgG1,IgA,IgE)は認められなかった。しかしながら、CD4陽性T細胞(ヘルパーT細胞)をCD45-/-マウスに養子移入することによって、正常なOVA特異的抗体産生が誘導されるようになった。したがって、CD45の消失にもかかわらず、B細胞の抗体産生能には明らかな異常はないと考えられる。ただし、CD45-/-マウスでは、CD45の機能を補償する機構あるいは分子が働いている可能性があることは留意しておかなければならない。(3) CD45-/-マウスでは、NK細胞数の著明な増加が認められ、それに伴い脾細胞におけるNK活性が明らかに上昇していた。しかしながら、NK細胞当たりのキラー活性は正常NK細胞と有意な差はなかった。また、このNK細胞の発生亢進は、NK細胞におけるCD45の消失が原因であることが証明された。CD45^-NK細胞を高濃度のIL-2存在下で培養することによって誘導されたLAK細胞においても、キラー活性は正常LAK細胞と有意な差はなかった。また、抗体依存性細胞傷害活性(ADCC活性)にも差は認められなかった。
訪問看護の需要予測に向けた疾患別利用期間の実態と関連要因の探索

訪問看護の不足が指摘されている。その背景のひとつに経営基盤の脆弱性が挙げられる。訪問看護は需要の把握が容易ではなく適切な経営計画を立案しづらい。そのことが、限られた資源を有効に活用し質の高いケアを提供する妨げとなっている。本研究では、訪問看護需要を把握・予測するための基礎的研究として、疾患別の利用期間の実態を調査し、利用期間に影響を与える関連要因について地域特性を加味しながら検討する。その結果、訪問看護需要の予見性を高め、需要に基づく適切な看護配置の実践により、経営の持続性、看護師の負担感軽減につながり、訪問看護の質・量の拡充に寄与することを目指している。
デジタルPCRを用いたDNA損傷分析法の確立

【研究目的】本研究はデジタルPCRシステムによるDNA損傷分析法の確立を目的とし、DNAへの電離放射線(以下、放射線)照射を行って、照射線量当たり及び放射線の種類によるDNA損傷の差異を測定するものである。また、本学共同利用機器の管理・運営を行っている総合分析実験センターの職員として、利用者に対してきめ細やかな支援業務を行うため、平成26年度新規導入されたデジタルPCRを用いた実験を行うことは必要不可欠なことである。【研究方法】(1)放射線照射DNAサンプルの調製プラスミドDNA(pUC19)を0.11ng/μLの濃度の水溶液に調製し、0500Gyまで10段階の線量を設定してガンマ線を照射した。ガンマ線の照射は総合分析実験センター放射性同位元素利用部門のガンマセル40を用いて行った。(2)デジタルPCRによる損傷分析照射DNAサンプルをデジタルPCRシステムで分析する。測定は佐賀大学総合分析実験センター共同利用機器であるデジタルPCRシステムを用いて行った。(3)リアルタイムPCRによる損傷分析対照実験として、同じ照射DNAサンプルをリアルタイムPCRにより分析し、CT値で比較した。CT値とは、蛍光強度が増幅プロットの閾値と一致するPCRサイクル数を指す。【研究成果】デジタルPCR分析の結果から、線量依存的にポジティブ数が低下、特に100Gy以上の高線量域に置いて急激に減少することがわかった。これは高線量域になるほどPCRを阻害するような重大な損傷が多くなるためだと考えられる。一方、リアルタイムPCR分析では、線量依存的にC_T値が増加、すなわち、PCR効率が低下したが、高線量域ではほとんど差が見られなかった。このことから、デジタルPCRを用いることで、放射線DNA損傷をより高感度に分析することができたと考えられる。今後は、より低線量の損傷分析や、放射線の種類による違いを検討し、本法の放射線障害分析に対する有効性を明らかにしていく。
神経芽細胞腫を標的とする遺伝子治療の臨床展開とその有用性の検討

我々は再発あるいは進行性の第IV期神経芽腫と診断された4歳以上16歳未満の患者に対するIL-2とLymphotactinを組み込んだ神経芽腫細胞(腫瘍ワクチン細胞)を用いた免疫遺伝子治療の臨床試験(Phase I)を計画した。前臨床試験にて、神経芽腫細胞の培養・遺伝子の導入についての方法と安全性は確立された。その後、この計画は02年3月厚労省と文科省において承認された。02年5月から適応候補患児が紹介されている。第1症例:治療抵抗性神経芽腫の8歳男児。98年4月発症。腹部原発腫瘍は標準的な化学療法に抵抗性で、02年9月全身の骨に転移した。骨髄では光顕上腫瘍を認めなかったが、1週間の培養によりGD2陽性細胞が多数出現した。第2症例:治療抵抗性神経芽腫の7歳女児。97年12月発症。化学療法後自家骨髄移植を施行したがその後も腫瘍は残存した。その後化学療法・MIBGによる核医学治療を受けるも抵抗性。骨髄転移あり。第3症例:治療抵抗性神経芽腫の13歳女児。95年8月頚部に発症。化学療法後自家骨髄移植を施行したが、骨髄・骨盤・頭部に再発した。化学療法と放射線治療を行うもコントロール不能。これら3例について症例検討会議ならびに施設内審査会において遺伝子治療の適否が討議されたが、いずれも適応なしと判断された。98年4月発症。97年12月発症。骨髄転移あり。
生殖幹細胞の維持と分化の両方に関わる新規遺伝子の解析

生殖幹細胞は、未分化細胞であり分裂後に配偶子のみならず生殖幹細胞自身を産み出す。この自己複製能により、生物は配偶子を際限なく産み出すことができ、このことが次世代への遺伝情報の伝達を確かなものにする。生殖幹細胞は、発生過程において未分化な始原生殖細胞から形成される。始原生殖細胞は直接配偶子に分化する能力を有するが、生殖幹細胞の形成までは未分化状態を維持し続け、このことが生殖幹細胞の形成に不可欠であると考えられている。しかしながら、"始原生殖細胞の未分化状態の維持の分子機構"については不明な点が多い。そこで、申請者はショウジョウバエ卵巣をモデル系とし、変異体において始原生殖細胞の早期の分化が観察される新規遺伝子gone earlyの解析を通じて、この問題に取り組んできた。前年度までにgone earlyの発現パターン・機能欠損及び機能獲得変異体の表現型の解析を終了しており、本年度はgone earlyの作用機構についての解析を行った。その結果、遺伝学的相互作用実験・生化学的実験から、gone earlyは始原生殖細胞の分化を促進するEGFシグナル経路を負に抑制することで、始原生殖細胞の未分化状態の維持を行っていることを明らかとした。また、gone early、argos (EGFシグナル経路の抑制因子)の二重変異体では、有意に生殖幹細胞の形成不全が観察されることから、始原生殖細胞を未分化に維持することが生殖幹細胞の形成に必須であるという考えを支持する。生物は永続的に配偶子を産生することで、常に次世代への遺伝情報の伝達に備えている。このように永続的に配偶子を産み出すためには、生殖幹細胞の存在が重要である。生殖幹細胞は、発生の過程でその前駆細胞である始原生殖細胞から形成される。したがって、発生過程で十分量の始原生殖細胞を確保し維持しておくことが生殖幹細胞の形成に必須であると考えられる。しかしながら、生殖幹細胞の前駆細胞である始原生殖細胞がどのようにして十分量準備されるのか、その機構についてはほとんど明らかにされていない。この問題を解決するために、変異体において始原生殖細胞の数が減少し、生殖幹細胞の形成不全が観察される新規遺伝子gone earlyに着目し、その機能解析をショウジョウバエ卵巣をモデル系として行った。in situハイブリダイゼーション、およびプロモーター解析の結果からgone early mRNAは始原生殖細胞で発現することを明らかにした。gone early変異体では、始原生殖細胞の数が減少し、生殖幹細胞の形成不全が観察される。加えて、始原生殖細胞を取り囲む周りの体細胞でもgone earlyを発現させると始原生殖細胞の数が増加する。これまでに始原生殖細胞数の調節に関わる因子として、EGFシグナル経路が知られている。始原生殖細胞はEGFリガンドを産生し、周りの体細胞はEGFを受容することで自らを維持し、始原生殖細胞に対しては分裂を抑制する。gone earlyは、始原生殖細胞のみでなく胚期の表皮、神経系、および成虫卵巣の濾胞細胞等の、EGFリガンドを産生する細胞群でも発現していることから、gone earlyは始原生殖細胞と周りの体細胞とのEGFシグナル伝達の過程で、EGFシグナルを負に調節し、十分量の始原生殖細胞を生殖幹細胞の形成前に担保する可能性が示唆される。
AI・VR・ICTを利用した英語教育研究

この研究では、AI(人工知能)やVR(Virtual Reality)、モバイルテクノロジーを利用して、21世紀型スキルの獲得を目指すと同時に、教育効果を高めるための学習方略と、Web5.0時代の英語教育方法論を構築するための授業実験を行う。具体的には1AI/VR/ICT技術を利用した授業実験、2学習者の行動分析(Learning Analytics)、3効果的な21世紀に必要な反転授業の手法、4AI/VR/ICT技術を利用した異文化や世界観の学びの変容、これらを具体的に検証する。最終的には、(AI/VR/ICT/Computer Test)を利用した、英語教育におけるガイドラインを作成する。
GFP標識プロテインキナーゼC遺伝子改変マウスの作製とその神経可塑性研究への応用

本研究では、培養細胞系を用いて、各PKCサブタイプ特異的なターゲッティング機構を生細胞内で明らかにするとともに、長期増強や長期抑圧現象におけるPKCの細胞内動態を解析することにより、PKCのシナプス可塑性における働きを明らかにすることを目的とした。そのために、1)培養細胞系におけるGFP標識PKC各分子種のトランスロケーション現象と活性化機構の関連についての解析、2)GFP標識PKCトランスジェニックマウスの作製の試みを行った。その結果、1)γ-,δ-,ε-PKCすべてが、G蛋白質共役型ATP受容体刺激により、20sec以内に細胞膜にtranslocationし、3min以内に元の状態に戻る(Retranslocation)。しかし、ホルボールエステル刺激によっては、すべての分子種が比較的ゆっくりと(3-5min)ranslocationし、そのまま膜にとどまる。つまり、同一の分子種であっても、刺激により異なるターゲッティング機構を持つことが示された。2)アラキドン酸刺激により、γ-PKCは素早く細胞膜に、ε-PKCはややゆっくりとGolgi体周辺にtranslocationするのに対して、δ-PKCはtranslocationしない。つまり、同一の刺激によっても分子種によってtargeting部位(translocation)は異なることが示された。3)δ-PKCを活性化する3種の刺激(ATP,TPA,H202)は、それぞれ異なるターゲッティング機構によるものであり、細胞の機能に対する調節機構も異なると推測される。以上の結果から、PKCのターゲッティング機構は、分子種特異的、刺激特異的でありしかも時間的、空間的にも異なっていることが示され、ターゲッティング機構の解析はPKC分子種独自の機能の解明に有力な方法と考えられた。
ランビエ絞輪部における電位依存性K+チャンネルのクラスタリング形成機序の解明

有髄神経軸索の神経興奮伝導に関する電位依存性チャネルはきわめて特徴的な局在を示す。われわれは、初年度に発達期のマウス視神経、脱髄モデルおよびミエリン形成不全マウスの脊髄・視神経を詳細に解析することによって、1)K+チャネル(ch)の局在化および維持に対して髄鞘、特にparanode部分の構造が重要であること、2)PSD95関連蛋白質がこの局在化に関与していることを明らかにしてきた。本年度はさらに、1)髄鞘形成と軸索上のチャネル局在の関係をより明らかにするため、node付近に局在化するNa+ch(node)、K+ch・Capsr2(juxtaparanode)の4種類の蛋白に対する特異抗体を用いて、脱髄や髄鞘形成異常マウスの視神経および脊髄を解析した。この結果、中枢神経の脱髄時には髄鞘直下の軸索部にあるK+ch・Capsr・Caspr2の局在化はただちに消失するが、nodeでのNa+chの局在化は脱髄後もそのまま残ることが観察された。この2つのチャネルの局在変化は脱髄における伝導ブロックの発生に関与していると推測された。また、paranode部分の構造が異常な場合にもCapsrとK+ch・Caspr2は互いに共存せず、髄鞘・軸索の接する部分には前者、接しない部分には後者がそれぞれ独立してクラスターを形成することがわかり、これらの特徴的な局在化に髄鞘側の因子が大きく関与することが明らかになった。2)これらの蛋白の局在化に関する軸索側の因子の解析のため、K+ch・βサブユニットとPSD95遺伝子を上皮細胞株に導入した。結果、3つの蛋白は複合体を形成するが、細胞膜上で明らかなクラスターは形成しないこと、軸索に相当するapical側には局在しないことがわかりました。このことかこれらの蛋白が軸索に運ばれ、juxtaparanodeでクラスターを形成するには別の因子の関与が必要なことが推測された。有髄神経軸索の神経興奮伝導に関与する電位依存性チャネルはきわめて特徴的な局在を示す。すなわち、電位依存性Na+チャンネルは有髄線維のランヴィエ絞輪部に局在するのに対して、K+チャンネルは主に絞輪の両側、ミエリンの両端が軸索に接するparanodeの近傍に分布する。われわれは、この電位依存性K+チャネルの局在化に対するミエリン膜の関わりを以下のようにして明らかにした。1)正常な成熟マウス視神経において、K+チャンネルの局在化は有髄の部分のみでみられ、同一軸索上でも無髄の部分では均一に分布していた。2)電顕および免疫組織化学的解析によって、発達段階のマウス視神経では、ミエリン膜が完全に形成されてからK+チャンネルがjuxtaparanodeに局在化することがわかった。3)脱髄を生じたマウスの脊髄および視神経において、K+チャンネルの局在化は消失した。4)ミエリン形成不全マウスの脊髄において、K+チャンネルは無髄神経と同様に均一に分布するが、ミエリン膜の形成された部分においては局在化が認められた。5)シナプス後膜部におけるK+チャンネルの局在化に関連するPSD95タンパク質分子が、軸索上でもK+チャンネルと同一部位に局在化し、かつ発達段階ではこの二つの分子の局在化の時期はほぼ一致した。これらの結果、軸索上のK+チャネルの特徴的な局在化とその維持に関してミエリン膜、特にparanode部分の形成が重要な役割を果たしていることが明らかとなった。また、軸索側の要因としては、シナプス部でチャネルやNMDA

レセプターの局在化に関与するPSD95が軸索上のチャネルの局在化にも関与していることが推測された。有髄神経軸索の神経興奮伝導に関与する電位依存性チャネルはきわめて特徴的な局在を示す。われわれは、K+チャネル(ch)の局在化および維持に対して髄鞘、特にparanode部分の構造が重要であること、PSD95関連蛋白質がこの局在化に関与していることを明らかにしてきた。本年度はさらに、1)髄鞘形成と軸索上のチャネル局在の関係をより明らかにするため、node付近に局在化するNa+ch(node)、Capsr(paranode)、K+ch・Capsr2(juxtaparanode)の4種類の蛋白に対する特異抗体を用いて、脱髄や髄鞘形成異常マウスの視神経および脊髄を解析した。この結果、中枢神経系の脱髄時には髄鞘直下の軸索部にあるK+ch・Capsr・Caspr2の局在化はただちに消失するが、nodeでのNa+chの局在化は脱髄後もそのまま残ることが観察された。この2つのチャネルの局在変化は脱髄における伝導ブロックの発生に関与していると推測された。また、paranode部分の構造が異常な場合にもCapsrとK+ch・Caspr2は互いに共存せず、髄鞘・軸索の接する部分には前者、接しない部分には後者がそれぞれ独立してクラスターを形成することがわかり、これらの特徴的な局在化に髄鞘側の因子が大きく関与することが明らかになった。2)これらの蛋白の局在化に関与する軸索側の因子の解析のため、K+ch α・βサブユニットとPSD95遺伝子を上皮細胞株に導入した。結果、3つの蛋白は複合体を形成するが、細胞膜上で明らかなクラスターは形成しないこと、軸索に相当するapical側には局在しないことがわかりた。このことからこれらの蛋白が軸索に運ばれ、juxtaparanodeでクラスターを形成するには別の因子の関与が必要なことが推測された。
多層化SOIピクセル検出器による電子飛跡型半導体コンプトンカメラの開発

現在,硬X線からMeVガンマ線領域の宇宙観測は発展途上である。この分野を切り拓くには,観測装置の性能向上が鍵となる。本研究は,イベント駆動型SOIピクセル検出器で電子飛跡型半導体コンプトンカメラを実現する基礎開発を行った。本研究で得られた成果は下記の通りである。1)ピクセルに新しい構造を導入することで,検出器のノイズを35電子から16電子へ低減することに成功した。さらに,近接する回路・センサ間の干渉が切れたことで,イベント駆動読み出しにおける分光性能が向上した。2)コンプトンカメラのプロトタイプとなる多層化基板を開発した。そして,開発した基板によりスペクトルの取得に成功した。現在,硬X線からMeVガンマ線領域の宇宙観測は発展途上である.この分野を切り拓くには,観測装置の性能向上が鍵となる.ガンマ線の検出手法としては,固体素子のコンプトンカメラが知られているが,もし電子飛跡を検出し,同期計測が可能であれば性能はさらに飛躍する.本研究の目的は,私が宇宙X線観測用に研究開発を進めてきたイベント検出タイミング・位置情報が出力可能な「イベント駆動型SOIPIX」をベースとし,高速かつ高精度にガンマ線の到来方向を決定することが可能な「電子飛跡型半導体コンプトンカメラ」を実現することである.特に,この手法によるコンプトンカメラの原理実証,問題点の洗い出しとその解決方法を探ることを中心に進める.初年度である2015年度は,下記の成果を得た.(1)分光性能向上のための研究開発:電子飛跡を精度良くとらえるためには分光性能の向上が重要な開発項目となる.素子内信号読み出し回路を改良したプロトタイプを開発し,性能評価を行った.そして,新型回路でのスペクトル取得に成功した.これらの成果は,国内外の学会で発表を行った.(2)イベント検出情報を用いた電子飛跡の取得:素子が出力するイベント検出情報を用いた電子飛跡のイメージ取得に成功した.一方で,ピクセル内コンパレータの論理反転時にアナログ信号へ影響を与えることを確認した.改良素子の研究開発は別途進めている.(3)電子飛跡型半導体コンプトンカメラのプロトタイプの設計検討:次年度製作予定の多層化基板について,設計検討を行った.これにより,電子飛跡型半導体コンプトンカメラのプロトタイプを製作するための準備が整った.素子からのイベント検出情報を用いた電子飛跡のイメージ取得に成功するというファーストステップが達成できた.さらに,次年度に電子飛跡型半導体コンプトンカメラのプロトタイプとして,多層化基板によるシステムを設計開発する準備が整った.よって,今年度は順調な進展があったと言える.現在,硬X線からMeVガンマ線領域の宇宙観測は発展途上である.この分野を切り拓くには,観測装置の性能向上が鍵となる.ガンマ線の検出手法としては,固体素子のコンプトンカメラが知られているが,もしコンプトン散乱の電子飛跡を検出し,同期計測が可能であれば性能はさらに飛躍する.本研究の目的は,私が宇宙X線観測用に研究開発を進めてきたイベント検出タイミング・位置情報が出力可能な「イベント駆動型SOIPIX」をベースとし,高速かつ高精度にガンマ線の到来方向を決定することが可能な「電子飛跡型半導体コンプトンカメラ」を実現することである.特に,この手法によるコンプトンカメラの原理実証,問題点の洗い出しとその解決方法を探ることを中心に進める.二年目である平成28年度は下記の成果を得た.(1)分光性能向上のための研究開発:電子飛跡を精度良くとらえるためには分光性能の向上が重要な開発項目となる.今年度はピクセル構造の研究開発を進め,プロトタイプ素子を設計した.その結果,単一ピクセルでの読み出しノイズが10電子となり(これまでは35電子),性能が大きく飛躍した.(2)大面積素子の研究開発:コンプトンカメラをはじめとし,実際の実験で使用するには素子の大面積化が不可欠である.昨年度設計した大面積素子の評価試験の結果,問題無く動作することが確認できた.これらの成果は,国内外の学会で発表を行った.(3)クロストークの抑制:ピクセル内コンパレータ動作時に起こるアナログ信号への影響をダブルSOIウェハーという新技術の適用により解決の見込みを得た.(4)電子飛跡型半導体コンプトンカメラのプロトタイプ設計:本研究の中心となる,電子飛跡型半導体コンプトンカメラのプロトタイプとして多層化基板を設計した.(2)で動作を確認した大面積素子を採用した.これにより,次年度に実機を使った実験を行う準備が整った.既に述べた通り,電子飛跡型半導体コンプトンカメラのプロトタイプ実現へ向け,大面積素子の動作に問題無いことが確認でき,多層化基板の設計も完了した.これは,計画を遂行する上で順調な進展があったと言える.さらに,ピクセル構造の研究開発により低ノイズ化の成功と分光性能に大きな飛躍があったこと,ダブルSOIウェハーによりクロストークの抑制に見込みを得たことで,当初の計画以上の進展があった.現在,硬X線からMeVガンマ線領域の宇宙観測は発展途上である.この分野を切り拓くには,観測装置の性能向上が鍵となる.ガンマ線の検出手法としては,固体素子のコンプトンカメラが知られているが,もしコンプトン散乱の電子飛跡を検出し,同期計測が可能であれば性能はさらに飛躍する.

本研究の目的は,私が宇宙X線観測用に研究開発を進めてきたイベント検出タイミング・位置情報が出力可能な「イベント駆動型SOIPIX」をベースとし,高速かつ高精度にガンマ線の到来方向を決定することが可能な「電子飛跡型半導体コンプトンカメラ」を実現することである.特に,この手法によるコンプトンカメラを実現するために必要なシステムの構築,および,問題点の洗い出しとその解決方法を探ることを中心に進める.最終年度である2017年度は下記の成果を得た.(1)イベント駆動読み出しの研究開発:電子飛跡を高速かつ高精度にとらえるためにはイベント駆動による分光性能の向上が重要な開発項目となる.昨年度開発したダブルSOIウェハーを適用したピクセル構造による評価試験を進めた.その結果,これまで課題であったクロストークが抑制できたことにより,分光性能が大きく飛躍した.これらの成果は,国内外の学会で発表を行った.(2)大面積素子の研究開発:コンプトンカメラをはじめとし,実際の実験で使用するには素子の大面積化が不可欠である.今年度は,開発済みの大面積素子によるイベント駆動読み出しを成功させた.また,ダブルSOIウェハーを適用したピクセル構造による大面積素子の設計を行った.(3)電子飛跡型半導体コンプトンカメラ用多層化基板の開発:本研究の中心となる,電子飛跡型半導体コンプトンカメラのプロトタイプとして多層化基板を製造した.(2)の大面積素子によるスペクトル取得に成功した.現在,硬X線からMeVガンマ線領域の宇宙観測は発展途上である。この分野を切り拓くには,観測装置の性能向上が鍵となる。本研究は,イベント駆動型SOIピクセル検出器で電子飛跡型半導体コンプトンカメラを実現する基礎開発を行った。本研究で得られた成果は下記の通りである。1)ピクセルに新しい構造を導入することで,検出器のノイズを35電子から16電子へ低減することに成功した。さらに,近接する回路・センサ間の干渉が切れたことで,イベント駆動読み出しにおける分光性能が向上した。2)コンプトンカメラのプロトタイプとなる多層化基板を開発した。そして,開発した基板によりスペクトルの取得に成功した。次年度は実際に多層化基板を設計し,電子飛跡型半導体コンプトンカメラのプロトタイプを製作する.組み上げたシステムを用いて全素子からの信号を統合し,データを収集できる状態にする.このように,電子飛跡型半導体コンプトンカメラの原理実証を進めるためのシステム構築が次年度の目標である.最終年度である次年度は,電子飛跡型半導体コンプトンカメラのプロトタイプとして設計した多層化基板を用いた実験を中心に行う.実際に組み上げたシステムで全素子からの信号を統合し,データを収集する.これにより,この手法によるコンプトンカメラの原理実証,問題点の洗い出しとその解決方法を探る.また,素子の基礎開発も並行して継続する.
都市新中間層の「娘」教育における遊芸の位置と機能

本研究は、都市新中間層生成期の「娘」教育における遊芸の位置づけ及びその機能を明らかにすることを目的とする。考察の対象としては、ピアノ、ヴァイオリンといったモダン文化との比較が可能な遊芸として、箏、三味線、琵琶といった楽器を据えた。本年度の成果は、以下の通りである。第一に、19001920年代の女性の職業準備としての遊芸習得について記述のある婦人・少女雑誌記事、職業案内書の内容を整理した。その結果、高収入がゆえに虚栄的なイメージもつきまとった洋楽の女流プロよりも、主婦役割を逸脱しない程度に収入を稼げる遊芸師匠の方が、良妻賢母像に親和的な職業として扱われており、その結果、「娘」期からの和楽器習得が、より修養的な役割を担わされたことが示唆された(「明治後期大正期女子職業論における遊芸習得の位置-楽器習得に着目して-」『文化経済学』9_2、2012年ほか)第二に、婦人・少女雑誌付録の絵双六に関する所蔵状況を整理し、内容の分類を試みた。検討の結果、「娘」の将来像が良妻賢母か職業婦人かによって、また、同じ未婚女性であっても、「少女」と「令嬢」という理想像の違いによって、習得が期待される楽器の和洋が異なることが明らかとなった(「20世紀初頭の女性雑誌付録絵双六にみる『楽器定義のジェンダー化』過程-雑誌の対象年齢層に着目して-」女性と音楽研究フォーラム12月例会、於、中野区勤労福祉会館、2012年ほか)。第三に、本研究の背景となる、女性のアマチュア芸術文化活動のネットワーク化や、それに対する社会的まなざし、階層性について考察を重ねた(「女性芥川賞作家としての重兼芳子-カルチャーセンター・主婦・高女世代-」『「女性文化人」の社会的形成に関する歴史社会学的研究(稲垣恭子研究代表、平成22年度平成24年度科学研究曹補助金(基礎研究B)研究成果報告書)』2013年ほか)。本研究は、1900年代1940年代の都市新中間層の「娘」教育における遊芸の位置づけ及びその機能を明らかにすることを目的としている。本申請研究を通じて、遊芸習得が女子の教養としての社会的位置づけを得た背景が明らかとなる。本年度は、資史料収集を重視しつつ、遊芸の中でも、特に盛んに習得されていた箏、三味線等の楽器を主な考察対象として、適宜、論文執筆、口頭発表を行った。第一に、本研究の前提となる、19世紀末の「娘」の三味線習得について既述のある新聞記事を整理した。小新聞の分析を通じ、「国家に益なき遊芸」観が支配的だったとされる明治初期において、「娘」の三味線習得は就学を妨げる要因と捉えられつつも、それを駆逐する論理が成熟し得なかった状況を明らかにし、論文として発表した(歌川光一「明治初期小新聞にみる<娘>と三味線-遊芸の近代に関する一考察-」『生涯学習基盤経営研究』第36号、2012年、pp.77-85)。第二に、19001940年代の「娘」の遊芸習得に関する婦人・少女雑誌の記事、及び、附録の絵双六に関する所蔵状況を整理した。初歩的な考察により、将来像の違い(良妻賢母か職業婦人か)、また「娘(、令嬢)」「少女」といった理想像の違いによって、習得が期待される楽器の和洋が異なることが示唆され、口頭発表を行った(歌川光一「戦前期における理想的な娘の教養と遊芸の位置」第63回日本教育社会学会、2011年ほか)。第三に、旧制高等女学校の校友会雑誌の収集を行った。一例として、跡見女学校において音楽会や卒業式といった学校行事の中で、生徒による遊芸の披露が行われていたことを明らかにし、資料解題として報告書に発表した(歌川光一「高等女学校生と遊芸-1910年代跡見女学校の場合-」『旧制中等諸学校の『校友会誌』にみる学校文化の諸相の研究と史料のデータベース化』(斉藤利彦研究代表、2009-2012年度科学研究費補助金基盤研究(B)研究成果報告書(第一集)、pp.289-293)。

検討の結果、「娘」の将来像が良妻賢母か職業婦人かによって、また、同じ未婚女性であっても、「少女」と「令嬢」という理想像の違いによって、習得が期待される楽器の和洋が異なることが明らかとなった(「20世紀初頭の女性雑誌付録絵双六にみる『楽器定義のジェンダー化』過程-雑誌の対象年齢層に着目して-」女性と音楽研究フォーラム12月例会、於、中野区勤労福祉会館、2012年ほか)。第三に、本研究の背景となる、女性のアマチュア芸術文化活動のネットワーク化や、それに対する社会的まなざし、階層性について考察を重ねた(「女性芥川賞作家としての重兼芳子-カルチャーセンター・主婦・高女世代-」『「女性文化人」の社会的形成に関する歴史社会学的研究(稲垣恭子研究代表、平成22年度平成24年度科学研究曹補助金(基礎研究B)研究成果報告書)』2013年ほか)。予定通りに資史料収集が遂行されている。また、本年度は、考察対象を限定したものの、本研究が対象とする時期の状況を概観することができた。本年度収集した資料を用いて、適宜、論文執筆、口頭発表を行う。その際、各々の資史料が持つ意味や、歴史社会学の手法に留意することが肝要だと考えられる。
摂動実験を用いた食虫植物の捕虫葉進化機構の解明

【課題1.食虫性関連遺伝子の特定】フクロユキノシタの捕虫葉の大きさと捕虫葉形態、蜜腺、消化腺、吸収腺などの対応を明らかにした。また、予備実験で部分的な遺伝子組換えが可能であったアグロバクテリウム法を完成すべく、形質転換条件の検討を行っている。コモウセンゴケ、ハエトリソウについても比較対照のため同様の研究を行い、ハエトリソウの接触刺激伝達機構と記憶機構にカルシウムシグナリングが関与することを明らかにした。今後、コモウセンゴケについても解析し、モウセンゴケ型食虫性からハエトリソウ型食虫性への進化過程を推定する。【課題2.環境摂動による遺伝子発現応答の解析】フクロユキノシタを異なる日照条件(16時間明8時間暗、8時間明16時間暗)、培養温度(15°C、25°C)、栄養(完全、窒素欠乏、リン酸欠乏)の全ての組み合わせで培養するとともに、連続明条件で培養温度(15°C、25°C)を変えた条件で(2x2x3+2=14条件)培養し、それぞれ16個の茎頂、成熟捕虫葉、成熟平面葉のトランスクリプトーム解析のためのRNA抽出を開始した。また、発生段階を追ったトランスクリプトーム解析のため、さらに、発現ゆらぎを解析できるよう、各茎頂ごとに、0.5 mm以上の全ての葉を採取した。さらに、ゲノム配列精度を上げるため、フクロユキノシタのゲノムリシークエンス、HiC解析の準備を行った。【課題3.温度感受に関わるクロマチン動態の解析】植物の温度感受に関わるヒストンバリアントH2A.ZのChIP-seqに向けて、免疫沈降の条件検討および遺伝子制御領域の取得を行った。大量のフクロユキノシタを培養するために想定外の困難があり繰越をしたが、無事サンプリングを完了できた。当初計画通り研究を進める。
骨密度関連SNPs近隣由来のmiRNAsによる骨代謝制御の検討

超高齢化が進む日本の社会背景の中、高齢者特有の疾患、たとえば骨粗鬆症が臨床の現場で増加し、実生活で高齢者の生活の行動範囲を狭め、また介護する家族の負担も増やしてきている。したがって、こうした疾患の新規の病因や治療法を明らかにすることは、今後増大する社会的ニーズを考えると重要である。近年、ゲノムワイド関連解析(GWAS)は遺伝子と疾患の特性を関連付けてきた。しかし、マイクロRNAなどの遺伝子コードに関与しないRNAがこの遺伝子と疾患の特性にどのように関与しているのかは未だよくわかっていない。本研究は、GWASデーターベースから得られた骨密度関連の一塩基多型の近隣に由来するマイクロRNAをゲノムワイドに同定し、これらの骨代謝、特に骨粗鬆症の病態に寄与するメカニズムを解明することを研究目的とする。課題1.骨密度関連SNPsの近隣に由来し、骨密度を制御する標的遺伝子を持つ可能性が示唆された5種のマイクロRNAsの評価を行う、については、2018年前半に大規模の骨密度関連のGWASスタディーが追加されたことから、再度ヒトの骨密度関連のGWASスタディーから385個(昨年度報告時136個)の一塩基多型を抽出した。それぞれの一塩基多型が内在性に位置する136個(昨年度報告時45個)の遺伝子と、一塩基多型の近隣に由来する37個(昨年度報告時21個)のマイクロRNAsを同定した。それら37個のマイクロRNAsの標的遺伝子を各種データーベースにて検討し、骨粗鬆症関連標的遺伝子でかつ、何らかの疾患に関連して作用機序が論文報告されているものを5種を評価し、今後の研究の優先順位を検討した。次いで、各種System Biological Databaseを用いて、抽出したSNPs、その内在遺伝子、タンパク質の進化、機能性特徴について網羅的解析を追加して行った。研究協力者を新たに得て、骨密度関連のGWASスタディーを再検討し、昨年度までより、150以上多くののSNPs、SNP内在性遺伝子を追加することができた。さらに、これらの抽出した遺伝子の進化、機能的特徴をまとめるために一連のSystem Biological Databasesを用いた網羅的解析を追加して行った。このため、課題2の取り組みが従来の計画より遅延している。昨年度新たに得た、研究協力者とともに、課題2の遅延を解消するように計画にのっとって実験に取り組む予定である。課題1.骨密度関連SNPsの近隣に由来し、骨密度を制御する標的遺伝子を持つ可能性が示唆された5種のマイクロRNAsの評価を行う、については、骨密度関連の計21文献のヒトのGWASsから136個の一塩基多型を抽出した。それぞれの一塩基多型が内在性に位置する45個の遺伝子と、一塩基多型の近隣に由来する21個のマイクロRNAsを同定した。次いで、それら21のマイクロRNAsの標的遺伝子を各種データーベースにて検討し、骨粗鬆症関連標的遺伝子でかつ、何らかの疾患に関連して作用機序が論文報告されているものを5種を評価し、今後の研究の優先順位を検討した。研究協力者の本業の職務上の制約などの諸事情により研究時間が大幅に削除されたことが主な理由である。

それら37個のマイクロRNAsの標的遺伝子を各種データーベースにて検討し、骨粗鬆症関連標的遺伝子でかつ、何らかの疾患に関連して作用機序が論文報告されているものを5種を評価し、今後の研究の優先順位を検討した。次いで、各種System Biological Databaseを用いて、抽出したSNPs、その内在遺伝子、タンパク質の進化、機能性特徴について網羅的解析を追加して行った。研究協力者を新たに得て、骨密度関連のGWASスタディーを再検討し、昨年度までより、150以上多くののSNPs、SNP内在性遺伝子を追加することができた。さらに、これらの抽出した遺伝子の進化、機能的特徴をまとめるために一連のSystem Biological Databasesを用いた網羅的解析を追加して行った。このため、課題2の取り組みが従来の計画より遅延している。課題1でValidationした5つのmiRNAを用いて、次の課題2: ValidateされたmiRNAsの骨代謝における役割とその作用メカニズムを検討するの遂行のために掲げている3つの研究計画にのっとり、当初の研究計画にそって研究を進めて行く方針である。昨年度新たに得た、研究協力者とともに、課題2の遅延を解消するように計画にのっとって実験に取り組む予定である。研究協力者の不慮の事情により、研究の進捗が予定よりやや遅延しているが、次年度は、体制を立て直し、計画を遂行して行く予定である。課題2の進捗状況が遅れているため、次年度使用額の増加になっている。今後は、これまでの成果のまとめ、および実験により研究費を有効に使用していく。
生体防御のフロントライン:異物排出機能の破綻と病態

外界に接している臓器で異物の進入を先ず阻むという「フロントラインの生体防御機能」としての異物排出蛋白質の役割を明らかにするために、動物モデルを用いて、異物排出蛋白質の機能欠損と分子病態との因果関係を証明する事を試みた。【1】P-gp/MDR1の欠損マウスを用いて分子病態解析と発がん感受性解析を計画した。腫瘍形成の検出感度を上げ、自然発がんの感受性を定量的に評価するために、家族性大腸ポリポーシスの責任遺伝子Apcの欠損アリルを導入し、MDR1・Apc遺伝子二重欠損マウスを作製した。以下、二重欠損マウスはP-gp/MDR1欠損マウスと、Apc遺伝子単独欠損マウスは野生型マウスと略記する。【2】P-gp/MDR1欠損マウスの小腸および大腸においては、DNA損傷の指標である8-oxo-dGが濃染されたが、野生型マウスでは染色される例はなかった。【3】P-gp/MDR1欠損マウスの腸管腫瘍形成は、野生型マウスに比べ腫瘍数・平均腫瘍径共に有意に低下していた。また、腫瘍径で3mm以上の腫瘍が認められた個体数もP-gp/MDR1欠損マウス群において有意に低かった。すなわち、「P-gp/MDR1は異物の排除により生体を防御しているが、一方では、発がんに促進的に関与する」ことが明らかになった。本研究結果は、今後、他の異物排出蛋白質群へと解析を拡大するための理論的根拠を与えるとともに、ヒト病態解析と疾患感受性予測へと拡大、発展させるための基盤を提示するものである。
単一カメラとステレオカメラを両用する交差点の歩行者安全支援システムの開発

交差点付近における交通事故の多くは,認知の不足や脇見運転等が原因となっている.一般道路や高速道路における車載カメラ映像から歩行者等の移動物体を検出する様々な手法が提案されている.本研究は,右左折を含む交差点において,車両が停止,または徐行運転する場合の単一及びステレオのカメラ映像を両用し,移動物体(歩行者,車等)の検出と追跡,歩行者一人ひとりの分割及び歩行者の動作を認識する方法を提案することにより,運転支援システムの開発を行う.本報告では,実際の右左折を含む交差点環境で撮影された映像を用いて提案手法の有効性を検証し,移動物体の検出結果,各歩行者の分割結果,動作認識結果及び各評価について述べる.交差点付近における交通事故の多くは,認知の不足や脇見運転等が原因となっている.一般道路や高速道路における車載カメラ映像から歩行者等の移動物体を検出する様々な手法が提案されている.本研究は,右左折を含む交差点において,車両が停止,または徐行運転する場合の単一及びステレオのカメラ映像を両用し,移動物体(歩行者,車等)の検出と追跡,歩行者一人ひとりの分割及び歩行者の動作を認識する方法を提案することにより,運転支援システムの開発を行う.本報告では,実際の右左折を含む交差点環境で撮影された映像を用いて提案手法の有効性を検証し,移動物体の検出結果,各歩行者の分割結果,動作認識結果及び各評価について述べる.平成22年度は,移動単一カメラ映像からの背景推定と前景(歩行者や車両等)の検出法について次の研究を行い,成果を挙げたHarris検出器を用いて画像から特徴点の抽出を行い,LK法(Lucas-Kanade法)を用いたフレーム間の特徴点追跡によって移動ベクトルの算出を行い,この移動ベクトルに含まれるアウトライアをRANSACで除去してカメラ運動の推定を行い,このカメラ運動を利用して背景推定を行うという手法を開発した.背景の推定により,背景でない部分が前景(歩行者)として検出される.背景計算法としては,時間メディアン法,移動平均法,正規分布法の3手法の比較を行い,正規分布法の優位性を実験的に示した.レンタカーで歩行者の含まれる実環境(大学周辺や駅周辺等の交差点等)の映像を撮影し,それを用いて上記方法の検証を行った.実験結果については国内・国際会議および論文誌にまとめたまた,背景の正規分布数を可変にする背景計算法を考案し,それに基づく背景推定によって前景(歩行者や車両等)を検出する手法を開発し,交差点における右折映像で検証を行った.また,時間経過による明るさ変動に対する本手法の性能を調べるため,異なる天候による実環境(大学周辺,駅周辺等の交差点)の映像を撮影し,照明変動のロバスト性の検証を行った.その結果を国際会議および講演会で発表し,提案法の有効性を示した正規分布法による前景抽出においては,歩行者の形状を正しく抽出した割合は平均82%であった.しかし,処理時間はIntel Core2(2.4GHz)のCPUを用いた場合,1フレームあたり平均39.6msが必要であったため,更なるアルゴリズムの改良を検討しているH23年度は,交差点右左折時の車載映像を用いて高速・高精度に歩行者や車等の移動物体を検出し,また,横断歩道上の歩行者ごとの領域分割を行う手法について研究を行い,次の成果を挙げた.(1)高速・高精度の移動物体検出に関する研究成果交差点において,自車両が右左折時に停止と徐行運転する場合の車載映像を用いて,移動物体(歩行者,他車両等)の検出手法を開発した.また,移動物体検出後にそれらの物体を識別する手法及び追跡法を開発した.自車両が停止状態か移動状態かによって背景推定に用いる正規分布数を可変にすることにより,運転状況による手法の切り替えを行う手法を開発し,計算処理の簡素化・速度の向上また検出精度の向上を実現した.また,移動物体の動きベクトルの追跡及び推定手法の導入により,部分隠れ(オクルージョン)が生じる場合においても物体の追跡を行う方法を開発した.(2)歩行者ごとの領域分割に関する研究成果自車両の運転状態(徐行または停止)に応じて,ステレオカメラより得られる距離情報と単一カメラによる背景推定情報を用いて,歩行者を一人ひとり分割する手法を開発した.運転状態を考慮することにより,歩行者の抽出形状の正確性が上がり,また分割に必要な計算時間も短縮できる.実環境における車載映像を用いて手法の有効性を確認した.H24年度は,交差点徐行時と右左折時の車載映像をさらに増やし,これらの映像を用いて歩行者や車等の移動物体を検出し,横断歩道上の歩行者ごとの領域分割を行う手法の有効性及び歩行者の動作認識法の研究を行った.その結果,次の成果を挙げた.(1)交差点において,自車両が徐行(移動)状態か停止状態かを検出し,自車両の運転状況により,移動物体の検出手法の切り替えを行う手法を開発した.交差点の映像データを増やし,本手法の検出精度,処理時間の検証を行った.960フレームの実映像を用いた実験では,移動物体である車と歩行者の検出率はそれぞれ80.9%,76.6%を得た.また,画像入力から移動物体の検出と追跡までの平均処理時間は約114ms/frameであった.(2)自車両の運転状態に応じて,ステレオカメラより得られる距離情報と単一カメラによる背景推定情報を用いて,歩行者を一人ひとり分割する手法を開発した.実環境における車載映像766フレームを用いて,手法の検証を行った.歩行者の抽出形状の正確性(再現率)は78.7%,また歩行者の分離評価においては73.9%という結果を得た.

画像入力から歩行者一人ひとりを分割するまでの平均処理時間は268ms/frameであった.(3)マルチクラス識別器であるRandom Forest法を用いた歩行者の動作認識法を開発した.歩行者が歩行,走行,転倒のどれであるかを認識し,危険レベル13を定義する.車載映像の模擬映像として屋外環境映像を用いて動作認識の実験を行った.その結果,歩行,走行,転倒の認識率はそれぞれ68.8%,89.1%,80.2%となり,平均処理時間は40.7ms/frameを得た.なお,さらなる最適な危険レベルの定式化を検討中である.著名な国際会議であるICIP,ACCVまたICCVEで成果を発表した.特にICCVEでは最優秀論文賞を受賞した.本研究は(1)移動物体を検出する方法,(2)移動物体を分割する方法,(3)部分隠れが生じる場合の物体を追跡する手法等を開発し,その有効性を実験的に確認したため.24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題は,次の点を中心に今後の推進方策として研究を遂行する.・様々な環境下における交差点のデータベースをさらに増やし,各手法の更なる性能向上を図る.・各歩行者の危険レベルを定義し,危険度を定式化する.・研究成果は展示会や国際会議等で発表する.なお,第52回西日本総合機械展(6月13日-15日)で本システムを出展する(出展決定).24年度が最終年度であるため、記入しない。
流体を含む多孔質弾性体の熱応力に関する研究

1.流体を含む多孔質弾性体の熱応力の基礎理論の確立(1)流体を含む多孔質弾性体の力学を熱応力を含むように拡張するに当たり,ライスとクレアリ-の現象論的理論の拡張による方法と連続体熱力学に基づくミックスチャ-理論の適用による方法の比較検討を行い,前者の優位性を確認した。(2)ライスとクレアリ-の理論の拡張により,流体の流れによる熱の移送をも考慮に入れた「流体を含む多孔質弾性体の熱応力の基礎理論」を提案した。(3)種々の実際の材料(多孔質金属,セラミックス,岩石等)の既存の物性定数を用いて,それぞれの材料に対し有効な基礎式の簡略化を検討した。また,簡単な一次元問題の解析により,簡略化理論式の検討と提案を行った。2.流体を含む多孔質弾性体の基礎式の応用(1)流体で飽和した多孔質中空弾性円筒壁中の熱応力を理論解析し,主にこの熱応力に対する空隙流体の流れによる熱の移送の影響を明らかにした。(2)中空円筒モデルにより,多孔質材による能動的冷却と熱応力の緩和軽減についての解析を行い,円筒壁内の最高温度を低く押さえ,周方向応力の引張りの最大値を極力小さくし,なおかつ過大な圧縮応力を避けるためには,外部からの流体のわずかな加圧・圧入は有効であることを示した。3.水で飽和した多孔質ガラスビ-ズ焼結体中の応力波の位相速度の測定を超音波パルス法により行い,第二圧縮波の検出に成功するとともに,第一圧縮波とせん断波の位相速度は,2つのセルフコンシステントモデルで有効弾性係数を評価した理論値の間にくることを示した。4.円形粒子のランダム充填のシミュレ-ションと有限要素法による粒子ペアの3自由度バネ定数の計算を統合して,3自由度バネのランダムネットワ-クの応答解析を行うことにより,円形粒子焼結体の有効弾性係数を求める方法を確立した。1.流体を含む多孔質弾性体の熱応力の基礎理論を確立した。(1)流体を含む多孔質弾性体の力学を熱応力を含むように拡張するに当り、ビオ-らの現象論的理論の拡張による方法と連続体熱力学にもとづくミックススチャ-理論の適用による方法の比較検討を行い、前者の優位性を確認した。(2)この判断にもとづき、クレアリ-の理論の拡張により、流体の流れによる熱の移送をも考慮に入れた流体を含む多孔質弾性体の熱応力の基礎理論を確立した。(3)種々の実際の材料(岩石)の物性定数を用いて、それぞれの材料に対し有効な基礎式の簡易化を行った。2.確立した基礎式を23の基礎的な問題に適用し、基礎式の特性について検討するとともに強制浸透流による熱応力軽減の可能性について検討した。(1)1次元問題の解析により、基礎式の簡易化とその特性、解析解と数値解(クランク=ニコルソン法)の検討を行った。(2)多孔質岩体への冷水の注入による温度・空げき流体圧・熱応力の過渡的応答について解析し、熱と流体の拡散係数の比の違いによる応答の顕著な違いを明らかにした。(3)多孔質中空円筒の高音流体の内壁への加圧による熱応力の解析を行い、強制浸透流による熱応力の制御・軽減の可能性を示唆した。3.流体を含む多孔質弾性体の物性定数の測定の準備を行った。(1)ガラス=ビ-ズの焼結による多孔質材試験片の試作を行い、焼結温度・焼結時間等の影響について検討した。

(2)試作した焼結ビ-ズの空げき率の測定を行い、有効弾性係数の計算と測定を行った。(3)超音波法による測定システムの組上げを行い、P波・S波の位相速度の測定を開始した。第2P波の検出については、減衰の大きい振動子(特注)が未完成のため、まだ検出に成功していない。1.流体を含む多孔貭弾性体の熱応力の基礎式の応用(1)流体を含む多孔貭弾性体の中空円筒壁中の熱応力を、前年度に確立した理論にもとづき理論解析し、次の結論を得た。(a)熱の拡散係数と流体の拡散係数がコンパラブルな場合、過渡応答特に初期応答において固体部分と空げき流体の熱膨張の違いによる空げき圧力の急上昇が認められ、これを利用した多孔貭材の破砕の技術的可能性が示された。(b)流体の拡散係数が熱のそれに比べて圧倒的に大きい場合には、空げき流体の流れによる熱の移送(heat advection)の影響が顕著で、特に両者の比が10^3以上になると流体圧のコントロ-ルによる熱流のコントロ-ルが可能になることが分かった。さらにこの亊を積極的に利用して熱遮断や熱応力の緩和軽減を実現する可能性が示唆された。(2)上記の結論にもとづき、流体の加圧・圧入による多孔貭中空円筒の熱応力の解析を行い、加圧・圧入による能動的冷却と熱応力の緩和軽減の有効性を示した。2.流体を含む多孔貭弾性体の物性定数の測定(1)昨年度に引続き,ガラスビ-ズの焼結による多孔貭材の試験片の製作と製作方法の改良を行った。(2)製材した焼結ガラスビ-ズの空げき率の測定を行い、焼結条件等との関連を明らかにした。(3)超音波法による測定システムを完成し、それにより速いP波とS波の位相速度の測定を行い、ある程度のデ-タを蓄積した。(4)しかし、遅いP波の検出と位相速度の測定にはまだ成功しておらず、FFT利用による別の方法を検討している。3.空げき率・空孔形状等と有効弾性係数との関係を明らかにするために、新たに、ランダムパッキングのコンピュ-タ-シュミレ-ションを開始した。1、平成元年度において確立した基礎式に基づき,2種の負荷履歴に対し,多孔貭中空円筒の温度解析・熱応力解析を行い,流体の加圧・圧入による能動的冷却と熱応力の緩和・軽減の効果について明らかにした。結果を要約すれば,(1)円筒壁内の最高温度を低く押さえ,周方向応力の引張りの最大値を極力小さくし,なおかつ過大な圧縮応力を避けるためには,外部からの流体のわずかな加圧・圧入は有効である。(2)ビオ数が小さいときは,流体の加圧・圧入による温度と熱応力の能動的な制御が容易である。(3)円筒内に引張り応力が発生しないようにするため必要な圧入圧力を求め,ビオ数の関数として示した。(4)圧入圧力の喪失に伴う最高温度と最大応力の急上昇は,復旧までの時間が短かければ,比較的小さく押さえられる。2、平成2年度に引継き,流体を含む多孔貭機(水で飽和したガラスビ-ズ焼結体)の中の応力波の位相速度の測定を超音波パルス法により行い,次の結論を得た。(1)第二圧縮波の検出に成功し,この波の存在を予測したビオ理論の正当性を示した。(2)第一圧縮波とせん断波に関しては,その理論値において多孔貭機の有効弾性係数の決定が問題になり,その真の値は空隙形状を針状とした「弾性波散乱に基づくセルフコンシステントモデル」と「静的セルフコンシステントモデル」の両複合則の間にあると推測された。(3)第二圧縮波の測定値から,従来のト-チュオシティ-の評価式が必ずしも正確なものではないことが分かった。
細胞融合法により作出した雑種細胞のDNAの解析

1)担子菌のミトコンドリアDNAの制限酵素処理と電気泳動抽出したミトコンドリアDNAの分析のために、制限酵素(HindIII)で処理した。TE緩衝液に溶解したミトコンドリアDNAは制限酵素を混合して、37°Cで2時間反応させた。反応はTAE緩衝液(40mMトリス-塩酸、2mM EDTA、pH8.0)に0.1%ブロムフェノ-ルブル-、0.1%キシレンシアノ-ルと50%グリセロ-ルを添加した混合液で停止させた。電気泳動は定電圧(60V)で行った。ゲルは1m1当り0.5μgエチジウムブロマイドを含んだ溶液で染色した。各株のミトコンドリアDNAのサイズはアガロ-ス電気泳動の結果より70ー90kbpの範囲であった。Fu9、親株、一核菌糸(MoA11とMoP16)のいずれもアプラスミド様DNAを有し、9ー10kbpの範囲で測定された。MoA11とMoP16は12個の制限酵素断片をもっていたが、融合物Fu9は15の断片を持っていた。両一核菌糸株は特有な制限酵素断片を有していた。融合株Fu9は相当する一核菌糸株の特有の制限酵素断片を有している。融合株Fu9はMoA11とMoP16とは異なった制限酵素断片を有している。これはミトコンドリアDNA間の組換えによって生じたものである。2)パルスフィ-ルド電気泳動法による核DNAの分離と解析サンプルブロックを適当な大きさに切りサンプル溝に入れた。チャンバ-にx0.5TBE緩衝液入れ、電圧値、パルス時間を入力した。モ-ド9で泳動開始した。泳動完了後ゲルは、0.5μg/mlのエチジウムブロマイド溶液で染色しDNAバンドを観察した。結果は、キクラゲ、アラゲキクラゲの染色体DNAは各4本で、キクラゲは6.1,5.8,4.2,3.5Mbであり、アラゲキクラゲは6.1,5.5,5.0,3.5Mbである。融合物F9、52、58、63、100も4本に見えるがおそらく5.5と5.8Mb、3.5と4.2MbのDNAは一緒になったと推察される。1)担子菌のミトコンドリアDNAの抽出と精製。菌体をミラクロスで濾過し減菌水およびSGBで洗浄する。次に3倍量のSGBを加えポリトロンでホモゲナイズして、カ-ゼ、ミラクロスで濾過、濾液を2500×gで20分間遠心する。上澄を20000×g、30分遠心して沈澱物をSGBで20000×gで洗浄。