hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
捕食行動をもとにした流体力学的な計算から放散虫骨格の多様性を明らかにする試み

2017年度までに捕食行動を中心とした数理モデルを構築し,数値流体力学の手法を適用して放散虫が捕食に要している引張力の推定に成功してる.しかし,得られた結果が申請時に予想とは異なっていたため,その解釈を検討するために試行錯誤した1年であった.そのため,2018年度は急遽新しい装置の購入や対象とする属の変更など新しい取り組みを行った一年となった.最終的には,計算の束縛条件の妥当性を見直すことによって申請時の予想に変わりがないことが確認された.しかし,その結論に至るまでに時間がかかったため,当初予定していた対称性が低いタイプの数値計算について結果を出すことができなかった.論文の公表について:投稿していたすべての論文が受理まで至らなかったために,公表した論文数はゼロになってしまった.内容を再検討して適切な論文誌を選択した上でなるべく早い公表を目指す.学会発表について:本研究課題に関係する発表は1件であった.2017年度の後半に取り組んだ種の幾何学的な構造について,国際会議で発表した.このテーマについては既に執筆が終了し,投稿中である.また,関連していると考えられる属を含めて,更に検討していくことを予定している.予定通り,対象性が少ない構造を持つ放散虫について,本手法を拡張していく.現在は軸対称性をもつ3次元系で計算を行っているが,軸対称性がなくても計算が可能なようにシステムを構築してゆく.同時に,軸対称な形状を持つ放散虫の流体力学的な特性と進化の関係を国際会議等で公表していく.今後の研究の推進方策として,複雑な形状を観察する機会を増やすことを検討している.そのひとつとして,性能の良い光学顕微鏡の導入を予定している.また,3Dデータを取得する機会を増やすことも予定している.平成29年度の研究を国際学会にて発表し広く意見を求めることで,今後の研究を推進していくことも検討している.データを処理する人件費が予定を下回った.これは,計算結果が良くなかったために,計算のバッチ処理まで進まなかったことが主な原因である.また,アルバイトの時間調整がうまくいかなかったことや,9月と10月に研究協力のためのアルバイトが見つからない時期があったことも予定を下回った原因である.進捗状況でも説明したように,当初の予想とは異なる結果が出たために,新たな作業仮説に基づいてシミュレーションを行っている.この対応に要した時間のために進捗がやや遅れ,結果として予算の執行も遅れてしまった.次年度は繰越分を観察システムの充実にあて,その他については当初の計画通りの執行を予定している.データ処理が進んでいない分だけ研究の進捗が滞っている.そのため,積極的に研究補助の人員を確保して前年度に進まなかったデータ処理を進めていきたい.
副交感神経活動による抗炎症作用の分子機序解明と大動脈瘤の非侵襲的制圧への応用

副交感神経活動の活性化による抗炎症作用の分子機序を明らかにするために、マクロファージ細胞株において、内毒素刺激により惹起される炎症反応に対するドネペジル(ACh分解酵素阻害剤)の効果を検討した。その結果、ドネペジルはLPS誘導性のNF-κB核移行を抑制することにより抗炎症作用を示すことが明らかになった。AChや別種のACh分解酵素阻害剤では同様の効果が認められなかったことから、ドネペジルの抗炎症作用は本剤特異的であることが示唆された。in vivo系においては、塩化カルシウム誘発性の腹部大動脈瘤モデルが再現性に乏しく、ドネペジルの抗炎症作用を評価でき得るモデルの作成にまで至らなかった。ACh分解酵素阻害剤のひとつであるドネペジルは内在性のAChレベルの上昇を引き起こす。副交感神経活動の活性化による抗炎症作用の分子機序を明らかにするために、マクロファージ細胞株(Raw264.7)において、内毒素(Lipopolysaccharide, LPS)刺激により惹起される炎症反応に対するドネペジルの効果を検討した。その結果、ドネペジル前処理により、LPS誘導性の腫瘍壊死因子(Tumor Necrosis Factor-alpha, TNF-α)やインターロイキン1ベータ(Interleukin-1 beta, IL-1β)のタンパク質発現量が有意に抑制された。この他にも、ドネペジルはIL-6やIL-18を含む多くの炎症性サイトカインの遺伝子発現量を有意に抑制した。このことから、ドネペジルはLPS誘導性の炎症反応に対する抑制効果を持つことが明らかになった。本研究では、ACh分解酵素阻害剤を用いた副交感神経系への直接介入による大動脈瘤に対する内科的薬物治療法の確立を目的として、マウス腹部大動脈瘤モデルに対するドネペジルの短期的・長期的評価を計画した。しかしながら、塩化カルシウム誘発性の腹部大動脈瘤モデルが再現性に乏しく、ドネペジルの効果を評価でき得るモデルの作成にまで至らなかったため、安定したモデルを作成できるようにすることが急務であった。しかし、塩化カルシウムの濃度や処理時間、処理法について検討を行ったが、安定したモデル作成には至らなかった。研究の推進方策として検討していたApoEノックアウトマウスに対するアンジオテンシンII投与による腹部大動脈瘤モデルに対するドネペジルの効果は、既に報告されている。したがって、本研究では別の炎症モデル、例えば盲腸結紫穿孔による敗血症モデル、あるいは内毒素の腹腔内投与による敗血症モデルを作成し、ドネペジルの抗炎症作用を評価する。その結果、ドネペジルはLPS誘導性の炎症反応(TNF-αやIL-1βなどの発現量の増加)に対する抑制効果を持つことが明らかになった。さらに、ドネペジルはLPS刺激後のNF-κBの核移行を抑制することにより抗炎症作用を示すことが明らかになった。AChでは同様の効果が見られなかったこと、および、ドネペジルの抗炎症作用はACh受容体阻害剤の影響を受けなかったことから、ドネペジルのACh分解酵素阻害効果とは別の働きによるものであることが示唆された。別種のACh分解酵素阻害剤(Galanthamine, Physostigmine)にはドネペジルのような作用は認められなかったことから、ドネペジルの抗炎症作用は本剤特異的であることが示唆された。本研究では、マウス腹部大動脈瘤モデルに対するドネペジルの短期的・長期的評価を計画した。しかし、塩化カルシウム誘発性の腹部大動脈瘤モデルが再現性に乏しく、ドネペジルの効果を評価でき得るモデルの作成にまで至らなかったため、盲腸結紮穿孔による敗血症モデルに対するドネペジルの効果を検討した。その結果、ドネペジル投与群と非投与群において、敗血症モデルマウスの生存率に有意な差は認められなかった。ドネペジルの抗炎症作用は生存率にまで影響を及ぼすほど強力なものではないためと考察される。血中の炎症性サイトカイン濃度や腹腔内のマクロファージ数など、ドネペジルの抗炎症作用に対する適切な評価法の検討が必要である。現代の高齢化社会における心血管疾患の治療法開発および予防対策は、循環器領域の基礎・臨床研究における重要克服課題のひとつである。近年、アセチルコリン(ACh)を介した副交感神経活動の抗炎症反応経路の存在が提唱され、副交感神経系への直接介入による心血管疾患に対する新規治療法の開発が期待される。

本研究では、大動脈瘤病態におけるAChの抗炎症反応、および大動脈血管の構造的・機能的リモデリングに対する制御機構を分子レベルで明らかにし、副交感神経活動がもたらす心血管疾患の病態改善作用のメカニズムを分子レベルで理解することを目的とした。ACh分解酵素阻害剤のひとつであるドネペジルは内在性のAChレベルの上昇を引き起こす。単離マクロファージ初代培養系に対する効果について検討した結果、ドネペジルは内毒素による炎症刺激によって誘発される細胞外基質分解酵素の産生を抑制した。しかしながら、TNF-αを含む他の炎症性サイトカインに対する効果は見られず、また、AChやACh受容体阻害剤の影響も見られなかった。このことから、ドネペジルのマクロファージ細胞外基質分解酵素の産生抑制は、コリン作動系から独立した特異的作用と考えられる。ドネペジルは内毒素による炎症刺激の有無に関わらず、マクロファージの細胞外基質分解酵素を転写レベルで抑制し、その合成量および分泌量を減少させることが明らかになった。本研究では、ACh分解酵素阻害剤を用いた副交感神経系への直接介入による大動脈瘤に対する内科的薬物治療法の確立を目的として、マウス腹部大動脈瘤モデルに対するドネペジルの短期的・長期的評価を計画した。しかしながら、塩化カルシウム誘発性の腹部大動脈瘤モデルが再現性に乏しく、ドネペジルの効果を評価でき得るモデルの作成にまで至らなかった。平成24年10月に第64回日本生理学会中国四国地方会があり、その当番幹事に所属教室が割り当てられた。地方会の開催に際して大会事務局を担当し、全地方会会員への連絡、参加申込の処理、名簿の作成、プログラムの作成、生理学会への事後報告などの業務を請け負ったため、時間的な制約から、本年度に計画していた塩化カルシウムによるマウス腹部大動脈瘤モデルの作成法の検討や、マクロファージ培養株を用いたドネペジルの抗炎症作用の検討を十分に行うことができなかった。マウス腹部大動脈瘤モデル作成の再現性が乏しいため、塩化カルシウムの濃度や処理時間、処理法について検討を行った。しかしながら、偽手術群に比べて腹部大動脈径の有意な増加が見られないなど、現時点で安定したモデル作成には至っていない。加えて、本研究に即した研究成果の発表機会が多かったこともあり、十分な検討時間が確保できなかったことも本研究の現在までの達成度がやや遅れていることの理由である。次年度は、上記内容の検討に加え、新たにマウス敗血症モデルに対するドネペジルの効果を検討して、その抗炎症作用を個体、組織レベルで評価する。また、マクロファージ細胞株(Raw264.7)において、ドネペジルが持つLPS誘発性炎症反応抑制効果について細胞、分子レベルで更なる検討を行い、ドネペジルの作用機序について分子レベルで明らかにする。今後の研究の推進方策としては、安定したマウス腹部大動脈瘤モデルを作成できるようにすることが急務である。そのために、塩化カルシウム処理と浸透圧ポンプによるアンジオテンシンII持続投与の組み合わせや、ApoEノックアウトマウスに対するアンジオテンシンII投与による腹部大動脈瘤モデル作成を検討する。ドネペジルの炎症反応に対する作用について、マクロファージ培養株での実験を行い、同株を用いた既報の実験結果との比較評価を行う。
日本原始絵画の集成および図像学的研究

本研究は、旧石器時代から古墳時代にいたる日本のすべての絵画資料を集成し、公開し、学会および一般共有の学術資料とすることを目的としたものである。そのための作業として、日本全国の原始絵画のデータをカード化することがまず必要になる。研究分担者ならびに研究協力者に地域を割り振って、絵画資料をカード化していただいた。その結果、およそ1000点の資料が集成された。本報告書では、その雛形のカード記入例と記入要項、収集の範囲を示したが、向こう1年間でこれを整理し、編集し、出版することで所期の目的のひとつを達成したい。本研究では、日本原始絵画の基礎的研究をおこなうことを二つ目の目的とする。そのため、年1回歴博において研究会を開催し、研究分担者ならびに研究協力者に研究発表をお願いした。ほぼ全員が研究発表し、地域的な絵画の研究、特定の種類の絵画に絞った研究、あるいは構造論的な図像学的研究などさまざまな取り組みがなされた。さらに関連分野の研究として、本館歴史研究部、民俗研究部および情報資料研究部の研究者による発表をお願いし、原始絵画研究の方法に対する深化をはかった。本報告書には研究発表のレジュメを転載したが、今年度研究論文をまとめて歴博研究報告に発表することによって、所期の目的の二つ目を達成したい。本研究は、旧石器時代から古墳時代にいたる日本のすべての絵画資料を集成し、公開し、学界および一般共有の学術資料とすることを目的としたものである。そのための作業として、日本全国の原史絵画のデータをカード化することがまず必要になる。研究分担者に地域を割り振って、まず旧石器、縄文時代の絵画資料をカード化していただいた。その結果、今年度はおよそ300枚のカードを製作していただいた。本研究は、上の作業にもとづいて日本原始絵画の基礎的研究をおこなうことを第2の目的とする。そこで、1年に1回、国立歴史民俗博物館で研究集会を開催し、分担者に研究の見通しや成果を発表していただき、原史絵画の研究の向上に役立てることにした。今年度は、石川日出志氏に「縄文の顔、弥生の顔」、小林青樹氏に「突帯文期の原始絵画」、永嶋正春氏に「高知県居徳遺跡の漆塗り木製品」と題する研究発表をお願いした。また、ゲストスピーカーとして本館民俗研究部の常光徹氏に「民俗の図像学」と題する研究発表をしていただいた。考古学的な研究を深めることはもちろん、周辺領域から考古資料を考える手掛かりを得るうえでも貴重な研究集会になった。本研究は旧石器時代から古墳時代にいたる日本のすべての絵画資料を集成し、公開し、学界および一般共有の学術資料とすることを目的としたものである。そのための作業として、日本全国の原史絵画のデタをカード化することがまず必要になる。また、補助業務として、考古学専攻学生による資料収集をおこない、約1000枚の資料カードを作成した。今年度は忽那啓三氏に「山陽地方の原始絵画」、斎野裕彦氏に「狩猟文土器の文様」、常松幹雄氏に「パズル画の視点から見た北部九州の絵画資料」、橋本裕行氏に「中国の絵画から」、中沢道彦氏に「中部地方原始絵画研究の現状と課題」と題する研究発表をお願いした。また、ゲストスピーカーとして本館情報資料研究部の大久保純一氏に「錦絵にみる名所イメージ」、歴史研究部の小島道裕氏に「中世絵画の読み解き二題-落合左平次旗指物と村上要害絵図-」と題する研究発表をしていただいた。

本研究は、旧石器時代から古墳時代にいたる日本のすべての絵画資料を集成し、公開し、学界および一般共有の学術資料とすることを目的としたものである。そのための作業として、日本全国の原始絵画のデータをカード化することがまず必要になる。研究分担者に地域を割り振って、古墳時代の絵画資料をカード化していただいた。その結果、今年度はおよそ300枚のカードを製作していただいた。また、補助業務として、考古学専攻学生による資料収集をおこない、約1000枚の資料カードを作成した。本研究は、上の作業にもとづいて日本原始絵画の基礎的研究をおこなっことを第2の目的とする。そこで、1年に1回、国立歴史民俗博物館で研究集会を開催し、分担者に研究の見通しや成果を発表していただき、原始絵画の研究の向上に役立てることにした。今年度は、山田康弘氏に「山陰地方の絵画資料」、東和幸氏に「南九州における原始絵画」、久田正弘氏に「北陸における絵画」、上野祥史氏に「図像分析と鏡研究」、安藤広道氏に「弥生絵画の構造」、石黒立人氏に「伊勢湾地方における絵画・記号資料の現状」、長沼孝氏に「北海道の原始絵画」、春成秀爾氏に「原始絵画の模造・偽造」と題する研究発表をお願いした。多彩な方向から、原始絵画に対する考古学的な研究を深めることができた。
脊髄におけるGPR83および他の痒み受容体との機能的関連性

これまでの研究より、オーファン受容体GPR83が脊髄における痒みの伝達に寄与する受容体であることを示唆する結果を得ている。しかしながら、これまでの研究からは、あらゆる痒みの伝達に1つの受容体がその役割を担っているという結論を出すには想定できない結果を得てきている。というのは、痒みは、痛みと類似する体性感覚であるが、痛みにも程度や種類があるように、虫刺されといった一過性の痒みだけでなく、アトピー性皮膚炎や乾燥性皮膚炎による全身性の痒みといった、痒みは多岐にわたる体性感覚の疾患であることに起因する。したがって、あらゆる痒みの病態において、オーファン受容体GPR83がどのような役割を果たしているのか、そして、多様な痒み疾患に対する受容体の寄与があるか否かを明らかにすることが必要である。さらに、これらのことは、脊髄に発現する他の痒み伝達に関与する分子との機能的関連性について、ほとんど、あきらかにされていない。というのは、痒み伝達分子の脊髄における発現量が、痛み伝達分子と比べて少ないと推測されているためである。今年度は所属機関の研究施設が新規に開設されたため、実験を行うための環境整備や、実験を行うための多くの手続き等に時間を要したため、当初の計画通りには研究を継続できなかった。そのため、計画に遅れが生じている。さらに、前任校で行っていた実験の再実験を行い、データの再現性を確認したため、これらの工程に時間を要している。従って、次年度に研究を継続させることで、研究報告を行いたい。次年度は、今年度の計画の内容を実施するだけでなく、研究結果を論文等で報告する。また、具体的には、痒み受容体の中枢神経系における発現様式を明らかにすることで、痛みと痒みの伝達の違いを明確にしたい。オーファン受容体の中でも、Gタンパク共役型受容体の一つであるGPR83が、これまでの研究により痒みの伝達に寄与する受容体であることを示唆されるデータを得ている。しかし、受容体の中枢神経系における発現様式については明らかにされていない。そこで脊髄での他の痒み受容体とGPR83との発現様式の比較について、脊髄から作製したスライス標本での組織染色により検討した。その結果、GPR83は体性感覚の神経線維が終止する脊髄の領域(後角)で発現することが確認できた。具体的には、GPR83や既知の痒み受容体であるGRPR(ガストリン分泌ペプチドの受容体)はいずれも、脊髄の比較的浅い層(表層)への発現が認められた。この結果よりGPR83は、既知の痒み受容体であるGRPRと類似した発現様式であり、神経のマーカーと共発現することから、GPR83は神経細胞に発現する痒み受容体の一つであることが推測される。また、痛みと痒みの違いを形態学的に解明することを目的として、痛み受容体と痒み受容体との脊髄における発現様式を比較した。具体的には、代表的な痛みの受容体としてサブスタンスP受容体があり、この受容体は脊髄後角の広範囲にわたって受容体の発現が認められる。他方、上述のようにGRPRなどの痒み受容体は、脊髄後角の比較的浅い層(表層)に発現する。これらの脊髄における発現の違いは、体性感覚におけるこれらの感覚の違いを推定されるが、痛みと痒みの伝達系の違いを他の方法でも検討する必要がある。GPR83の形態学的な解析を進め、脊髄でのGPR83の特徴を明らかにすることを目的として、脊髄後角における痒み受容体と痛み受容体の発現を形態学的な解析にて進めてきた。これらの結果より、体性感覚におけるこれらの違いは、伝達に寄与する受容体の発現様式の違いが示唆された。しかし、形態学的な解析だけでは、これらの体性感覚の違いを説明できるとは言えない。これまでの研究より、オーファン受容体であるGPR83は脊髄に発現し、痒みの伝達に寄与する示唆する結果が得られてきている。しかしながら、新たな痒みの治療薬の開発を目指した基礎的研究を展開するという観点では、GPR83以外の他の痒み受容体との関連性を明らかにすることが重要である。というのは、痒みには疾患の程度や病態が多様であるためである。また、皮膚からの痒みの情報は脊髄へ集約されるため、脊髄における痒み受容体の発現様式を明らかにすることで、痒みの治療薬の標的分子として有益な分子を明らかとするためである。本年度の研究では、この受容体と他の痒み受容体との発現様式の特徴の概要は明らかになってきているが、以前として不明な点が多い。というのは、他の痒み受容体は脊髄に発現することが知られているが、詳細な発現様式は明らかとなっていないためである。これらの受容体は脊髄の表層に発現することが確認されたが、脊髄細胞の同じ細胞に発現するかどうかについては、十分な結果を得ていない。この原因として考えられるのは、他の痒み受容体とGPR83の発現の割合に違いが推測できるが、1つの細胞にこれらの受容体が発現するか否かは、当初予定していた研究内容では、十分に解決できない可能性が高まっているためである。そこで、予備実験として、脊髄組織より作製した初代神経培養細胞を用いて、1つの細胞における両者の受容体について免疫染色を施すと、発現する細胞に違いが推測できるような結果が得られてきている。今年度は所属の変更をしたため、研究環境の整備等に多大に時間を要した。また、前任校にて実施していた実験の再現性の確認等に時間を要したため、当初予定していた研究計画に変更が生じている。

これまでの研究より、オーファン受容体GPR83が脊髄における痒みの伝達に寄与する受容体であることを示唆する結果を得ている。しかしながら、これまでの研究からは、あらゆる痒みの伝達に1つの受容体がその役割を担っているという結論を出すには想定できない結果を得てきている。というのは、痒みは、痛みと類似する体性感覚であるが、痛みにも程度や種類があるように、虫刺されといった一過性の痒みだけでなく、アトピー性皮膚炎や乾燥性皮膚炎による全身性の痒みといった、痒みは多岐にわたる体性感覚の疾患であることに起因する。したがって、あらゆる痒みの病態において、オーファン受容体GPR83がどのような役割を果たしているのか、そして、多様な痒み疾患に対する受容体の寄与があるか否かを明らかにすることが必要である。さらに、これらのことは、脊髄に発現する他の痒み伝達に関与する分子との機能的関連性について、ほとんど、あきらかにされていない。というのは、痒み伝達分子の脊髄における発現量が、痛み伝達分子と比べて少ないと推測されているためである。今年度は所属機関の研究施設が新規に開設されたため、実験を行うための環境整備や、実験を行うための多くの手続き等に時間を要したため、当初の計画通りには研究を継続できなかった。そのため、計画に遅れが生じている。さらに、前任校で行っていた実験の再実験を行い、データの再現性を確認したため、これらの工程に時間を要している。従って、次年度に研究を継続させることで、研究報告を行いたい。今後はGPR83の脊髄より上位にある脳を含めた中枢神経系におけるこれら受容体の発現を解析するだけでなく、これら受容体が発現する部位が、痒みの伝達に対してどのような機能的関連性を有するのかについて、検討を進めていく。次年度は、今年度の計画の内容を実施するだけでなく、研究結果を論文等で報告する。次年度に実施する研究内容として、上述した受容体の発現様式を明らかにするだけでなく、受容体のリガンドとの関係を明らかにしたい。具体的には、受容体の発現細胞を用いたリガンドの同定や、受容体とリガンドとの結合に寄与する配列の特定を優先的に進め、受容体の阻害剤の開発に向けて、標的配列の同定を進めたい。また、具体的には、痒み受容体の中枢神経系における発現様式を明らかにすることで、痛みと痒みの伝達の違いを明確にしたい。平成28年度に実施を予定していた研究計画のうち、形態学的な解析を優先させたため、計画にあげていた行動学的な解析を十分にすすめることができなかった。その結果、購入を予定していた、痒み行動測定装置の購入を次年度へ延期することとしたため。今年度は所属の変更をしたため、研究環境の整備等に多大に時間を要した。また、前任校にて実施していた実験の再現性の確認等に時間を要したため、当初予定していた研究計画に変更が生じている。さらに、予定していた研究計画では、十分に解決できない可能性が高まってきているため、新たな研究手法を取り入れることで、より詳細な結果を得たい。また、平成28年度に購入を予定していた行動解析の機器を導入する施設が整ったため、次年度に購入を計画している。
さまざまな色のLEDを組み合わせた視覚負担が小さい光源装置の開発

【研究目的】人工光に囲まれた生活で眼の疲れや不快感を訴える人が増えている。しかしながら、実際に視覚負担に差があることがきちんと検証されているわけではない。自然光が短波長から長波長まで連続的なスペクトルを持っているのに対し、人工光は使用するLEDに応じて離散的にピークを持つ。人工光の光源として使用するLEDの色数を増やすとスペクトルはより連続的になり、自然光のスペクトルに近付く。本研究では眼の疲労度に着目し、使用するLEDの色数をどの程度まで増やせば視覚負担を小さくすることができるか検証することを目的とした。【研究方法】まず、プロジェクターを用いて、ちらつき刺激を提示する装置を開発した。プログラムによってプロジェクターの出力輝度を制御することにより、時間変調した刺激を提示することが可能となった。次に、干渉フィルターを組み合わせてさまざまな波長の色を重ね合わせることにより、所望のスペクトルを持つ刺激を提示できるようにした。これにより意図したスペクトルを持つちらつき刺激が提示できるようになった。ガンマ補正や平面輝度補正を行い、補正後のスペクトルを測定したところ、期待どおりの刺激が提示できていることを確認した。また、視覚科学技術コンソーシアムオープンイベントや日本視覚学会全国大会へ参加し、視覚研究の研究者から意見をうかがったり議論したり積極的な情報収集を行い、本研究の遂行に役立てた。【研究成果】本研究により、さまざまなスペクトルを持つちらつき刺激を提示可能な多原色光源表示装置を開発した。この光源装置を用いてちらつき知覚の閾値を調べることにより、スペクトルの異なる光による視覚負担を測定することができるようになった。今後、実験を重ね、視覚負担の小さい光源の開発に寄与したい。
電子線トモグラフィーによるナノ構造解析

本研究ではブロック共重合体のミクロ相分離構造やナノテクノロジー材料のナノ構造などナノメートルスケールの高分子集合体やコンポジットの構造を電子線トモグラフィー(TEMT)により3次元観察し、2次元像からはわからなかった構造を明らかにするとともに、ナノ3次元構造観察のためのTEMTの技術を発展させることを目的とした。平成14年度はアテネ大学との共同研究により提供されたポリスチレン(PS)、ポリイソプレン(PI)、ポリジメチルシロキサン(PDMS)ポリ2ビニルピリジン(P2VP)の4成分からなる線状テトラブロック共重合体を用いた。TEMTにより前者はP2VPを軸にPDMSとPIがその周囲を取り囲んだ3相同軸シリンダー構造がPSマトリックス中に六方充填したミクロ相分離構造を示すことができた。平成15年度は、PS/PI/PDMSからなる3成分星形共重合体について、TEMTとエネルギーフィルター電子顕微鏡法(EF-TEM)を併用した3次元構造解析を行い、3相がそれぞれ幾何学的に非常に複雑な曲がった柱状構造をとることを明らかにした。また、PS-b-PI-b-PSトリブロック共重合体系におけるBCC球状構造を初めて3次元観察から明らかにするとともに、BCC球状構造からシリンダー構造への相転移過程を3次元観察し、その機構を明らかにした。さらに、モノグレイン構造と思われていた配向シリンダー構造においても、シリンダー傾斜角が僅かに異なるグレイン構造が存在することを見いだした。その他、ブロック共重合体に見られるHPL構造やミクロドメインの欠陥構造、さらには金属ナノ微粒子やシリカナノ微粒子を含むナノコンポジットの3次元構造の観察にも成功している。また、再構成したノイズの多い3次元構造データを可視化する場合、平滑化に必要な3次元メディアンフィルターを開発するとともに、3次元構造の内部観察に有効なソフトウエアの開発も行った。超薄切片による透過型電子顕微鏡(TEM)法はナノメートルスケールの構造の観察手段として重要な役割を果たして来た。しかし、TEM写真で見られるものは超薄切片試料中に内包された構造の投射図に過ぎず、このような2次元像から元の3次元構造を推測するには経験と洞察力を必要とする。とはいえ構造が複雑になればそれにも限界があり、データを見る人の想像力に左右されない絶対的な3次元構造の観祭方法が必要である。エレクトロントモグラフィー(TEMT)は、MRIやX線CT(コンピュータトモグラフイー)の医療における輝かしい成功に触発され、このような3次元ナノ構造観察の要望に応えるべく開発された技術である。本研究はブロック共重合体のミクロ相分離構造や高分子結晶ラメラ構造などナノメートルスケールの高分子集合体構造をTEMTにより3次元観察し、2次元像からはわからなかった構造を明らかにするとともに、高分子ナノ3次元構造観察のためのTEMTの技術を発展させることを目的とした。平成14年度はアテネ大学N. Hadjichristidis教授から提供されたポリスチレン(PS)、ポリイソプレン(PI)、ポリジメチルシロキサン(PDMS)ポリ2ビニルピリジン(P2VP)の4成分からなる線状テトラブロック共重合体およびPS, PI, PDMSの3成分からなる星形トリブロック共重合体試料を用いた。後者については、PS, PI, PDMS各相がそれぞれ複雑な形状の断面を持つシリンダー状ミクロ相分離構造が求まった。この構造はDoteraによるコンピユータシミュレーションで得られたモデルとよく一致する。

本研究ではブロック共重合体のミクロ相分離構造やナノテクノロジー材料のナノ構造などナノメートルスケールの高分子集合体やコンポジットの構造を電子線トモグラフィー(TEMT)により3次元観察し、2次元像からはわからなかった構造を明らかにするとともに、ナノ3次元構造観察のためのTEMTの技術を発展させることを目的とした。平成15年度は、ポリスチレン/ポリイソプレン/ポリジメチルシロキサンからなる3成分星形共重合体について、TEMTとエネルギーフィルター電子顕微鏡法(EF-TEM)を併用した3次元構造解析を行い、3相がそれぞれ幾何学的に非常に複雑な曲がった柱状構造をとることを明らかにした。また、ポリスチレン-ポリイソプレン-ポリスチレントリブロック共重合体系におけるBCC球状構造を初めて3次元観察から明らかにするとともに、BCC球状構造からシリンダー構造への相転移過程において、球状ミクロドメインがBCC格子の[111]方向に連結してシリンダー状ミクロドメインが形成される様子を観察し、連結方向が4つの等価な[111]方向の任意の方向に起こり得ることを示した。さらに、一見モノグレイン構造のように見える強制配向させたシリンダー構造においても、シリンダー傾斜角が僅かにことなるグレインバウンダリー構造が存在することを見いだした。その他、ブロック共重合体に見られるHPL構造やミクロドメインの欠陥構造、さらには金属ナノ微粒子やシリカナノ微粒子を含むナノコンポジットの3次元構造の観察にも成功している。また、再構成したノイズの多い3次元構造データを可視化する場合、平滑化に必要な3次元メディアンフィルターを開発するとともに、3次元構造の内部観察に有効なソフトウェアの開発も行った。
低温硬化型複合材料の過酷環境下における疲労挙動の研究

本研究は、最近開発された低コスト炭素繊維複合材料の一種である三菱レイヨン製のTRK180M/1053低温硬化型12K開繊平織炭素繊維/エポキシ複合材料を材料評価研究の対象に取り上げた。供試材料に対し低コスト化のために採用した方法は、(1)12K開繊平織物/エポキシプリプレグを使用したこと、(2)成形硬化の方法に脱オートクレーブ真空成形を使用したこと、および(3)低温成形硬化法、すなわち120°Cで成形硬化を行い、その後180°Cでポストキュアを実施したことである。研究目的は、室温およびマトリックス樹脂としては過酷環境である高温環境下において、供試材料の静強度および疲労強度を調べ、疲労による損傷発生・進行の様子を明らかにし、低コスト炭素繊維複合材料としての実用性を評価することであった。実施した試験内容は、(1)室温と110°Cまでの高温における無孔試験片および有孔試験片に対する引張と圧縮の機械的特性および損傷を調べること、(2)室温と110°Cにおいて有孔試験片のS-N(応力-寿命)関係を3種の荷重形式、引張、圧縮、引張-圧縮の一定荷重繰返し疲労試験により調べること、および(3)CCD顕微鏡とX線CT装置を用いて、室温における引張、圧縮疲労過程における損傷の発生と進行の様子を調べることである。試験の結果から、供試材料はボイド抑制に課題が残るとしても、それ以外には脱オートクレーブ真空成形硬化法に起因した問題点は見当らなかった。すなわち、平織物複合材料としての静強度は他の繊維直交材料と比較して遜色がなく、疲労強度は同等の機械的性質を持つ一方向繊維積層材料の場合と比較して妥当と考えられ、また100°C近傍における静強度や疲労強度にも大幅な低下等は見当らなかった。以上により、供試材料は低コスト炭素繊維複合材料として十分な実用性があると評価できた。平成14年度は研究の初年度であったため、以下のような事項について調査、設計、設備整備、試験片製作、実験等を実施した。すなわち、(1)低温硬化炭素繊維/エポキシ樹脂複合材料開発の実情に関する調査と研究対象材料の選択:最近開発され、産業界に大きなインパクトを与える可能性を持つ複合材料、すなわち、100°C程度の低温・真空圧硬化と180°Cまでの温度によるポストキュアにより成形できる炭素繊維/エポキシ樹脂複合材料の開発状況について調査した。その中から、研究対象とする低温硬化、脱オートクレーブ真空成形、太いトウを採用した低コスト炭素繊維織物からなる研究対象材料を選択した。(2)試験片および試験方法の調査と設計:JIS、ASTM、SACMA等の試験規格を参照し、試験片形状と試験方法を決めた。なお、高温環境下の試験ではタブ接着に耐熱フィルム接着材を採用した。(3)試験計画の策定:試験実施のためのスケジュールを決めた。(4)不足研究備品の整備:当大学が保有する試験装置に対して、試験実施のために新たに必要となる試験治具、計測装置、データ収集・解析ソフトウェア等を整備した。(5)炭素繊維複合材料試験片の製作:静強度試験、疲労寿命試験、損傷観測用に使用する試験片を、材料メーカに依頼し、製作した。なお、試験片を切出すパネル供試体製作についても開発的要素が存在した。これらを含めて、経費の一部を材料メーカによる支援を受けた。製作した試験片総数は232個である。(6)室温における静引張試験の一部実施:試験片の製作に長時間を要したので、試験を実施する期間が短かったが、室温環境下において、無孔試験片と有孔試験片に対して、静強度試験を実施した。

発注した低温硬化真空成形された開繊平織物炭素繊維複合材料による試験片が、平成14年度末に納入された。このため、今年度は以下のような内容の試験を実施した。すなわち、(1)低コスト簡易高温圧縮試験法の開発:通常の高温試験では、環境槽(恒温槽)を試験機に設置して実施している。しかし、この環境槽は値段が高く、大きな電力を消費し、さらに占有面積も大きい。このため、簡易高温圧縮試験方法として、シート状のシリコンラバーヒータとNAL方式の圧縮試験治具を用いる方法を開発した。(2)静強度試験の実施:室温と90、110°Cの高温環境下において、無孔試験片と有孔試験片に対して,引張試験と圧縮試験を実施した。この結果、引張と圧縮では得られた結果の傾向が異なるとともに、本材料の静強度特性における特徴を明らかにした。また、円孔が存在する影響を評価した。一方、開発した簡易高温圧縮試験方法と通常の環境槽を用いた高温圧縮試験方法による試験結果を比較し、開発した試験方法の妥当性を確認した。(3)疲労試験の実施:(1)室温と90、110°Cの高温環境において、有孔試験片に対する引張疲労試験を実施した。引張疲労試験においては、繊維の性質が優位であるため、温度にはほとんど影響を受けないことが明らかとなった。(2)室温環境下で側面を磨いた無孔試験片に対する引張疲労試験を行い、試験片側面に現れる疲労損傷の様子を、任意の繰返し数において、CCDマイクロスコープを用いて観察した。この結果についても、本供試材料に特有の疲労損傷が現れることを明らかにした。また、この損傷を定量的に評価することを試みた。本研究は炭素繊維/高分子樹脂複合材料の一層の普及を目標とし、脱オートクレープ・真空成形、低コストプリプレグを使用した積層材料を研究対象とした。研究目的は、この材料の室温およびエポキシ系高分子樹脂に苛酷環境である100°C近傍における静強度と疲労強度を調べることである。これにより、低コスト炭素繊維複合材料の実用性を評価する。同時に、疲労の過程における損傷を調べ、破壊して寿命に達するまでの損傷進行の様子を明らかにする。この評価は、最終破壊に到るまでにどのような損傷を許容できるかと言う実用的検討を行う観点から重要である。供試材料は三菱レイヨン製の12K開繊平織TRK180M炭素繊維/1053エポキシ樹脂積層材料である。本年度に実施した項目は、(1)積層繊維角度(0/90)のみの積層材料に対する常温引張強度と圧縮強度、(2)円孔を有する準等方積層材料に対して、室温と110°Cの環境下において、圧縮-圧縮、引張-圧縮の疲労試験を実施し、温度依存性を調査、(3)圧縮-圧縮、引張-圧縮の疲労過程において、円孔内壁と試験片側面の損傷を観察、(4)最大応力説とTsai-Wu則を使用して、3次元応力空間における初期破損基準曲面の推定、等について研究した。以上から、本材料は織物材料特有ではあるが、引張荷重によって層間剥離を引起し易い。引張繰返し荷重では高い強度を維持できるが、圧縮繰返し荷重が負荷される場合には強度が大きく低下する。すなわち、圧縮荷重が負荷されるような条件下での使用には、十分注意を要することを明らかにした。
エンドセリンの特異的結合タンパクの同定および受容体サブタイプの解析

定量的受容体オートラジオグラフ法とクロスリンキング法を用いてエンドセリン受容体の生体内、とくに中枢神経内の分布と、受容体タンパクの解析を行った。特異的結合のリガンドとして^<125>I-ET-1を用いた。ラット脳内では広く散在的に存在するが、量的にはET_B型受容体が豊富で、とくに中脳橋核に特異的にET_B型が密に存在する。わずかに下部脳幹孤束核にET_A型が存在した。^<125>I-ET-1結合特性の解析から、興味深いことに、脳弓下器官等の脳室周囲器官には、ET_A型とET_B型以外の第3の受容体が存在する可能性があることが解った。クロスリンキング法でラット脳内部位で、43kDaと32kDa2種類の特異的^<125>I-ET-1結合タンパクを検出した。脈絡叢だけは50kDaと32kDaであった。検索により低分子量32kDaは、分解産物であり、43kDaはET_A型とET_B型であった。脈絡叢の高分子結分タンパクは、ET_A型およびET_B型以外の受容体の可能性がある。ラット肺と小脳を材料として、ET_A型とET_B型タンパクの相違を検討したところ、ET_A型タンパクは金属プロテアーゼに、ET_B型よりも分解されやすく、凍結融解という物理的刺激にも不安定であることが解った。ブタ脊髄、ヒト脊髄では後角Rexed I-III層、中間内外側核(交感神経脊髄起始核)とRexedX層に密な受容体が存在し、主にET_B型であった。ブタとヒト脊髄では43kDa結合タンパクであった。中枢エンドセリンの病態との関連では、遅発性神経細胞壊死における組織修復の過程で、ET_B型受容体を具備したミクログリアが関与することを見い出した。定量的受容体オ-トラジオグラフ法を用いて生理活性ペプチドであるエンドセリンの受容体の分布と特性について検索した。ラット中枢神経内には2種類の受容体,ET_A型とET_Bが存在し、受容体リガンド結合親和性の高いET_A型は海馬(分子層)と脈絡叢に多量に発現し、結合親和性の低いET_B型は小脳(顆粒層)と脳弓下器官に豊富であった。ブタ脊髄とヒト脊髄では後角IーIII層,中間内外側核(主部)(交感神経脊髄起始核)および第X層(中心管周囲灰白質)に多量に発現していた。これら脊髄の受容体は、リガンド結合特性からET_B型と推定された。架橋剤を用いた化学的クロス-リンキング法で受容体リガンドである^<125>I標識エンドセリン-1とエンドセリン-3の特異的結合タンパクを解析したところ,ラット小脳と肺,ブタとヒトの脊髄では主に、43kDaであり、-80°Cの凍結と解凍およびEDTAによって阻害される金属タンパク分解酵素によって32kDaと11kda2分解されやすく,リガンド結合部位は, _<32>kDaと11kDaに分解されやすく,リガンド結合部位は, ^<32>kDaに存在していることが解った。

ラット脳内では広く散在的に存在するが、量的にはET_B型受容体が豊富で、とくに中脳橋核に特異的にET_B型が密に存在する。わずかに下部脳幹孤束核にET_A型が存在した。^<125>I-ET-1結合特性の解析から、興味深いことに、脳弓下器官等の脳室周囲器官には、ET_A型とET_B型以外の第3の受容体が存在する可能性があることが解った。クロスリンキング法でラット脳内部位で、43kDaと32kDa2種類の特異的^<125>I-ET-1結合タンパクを検出した。脈絡叢だけは50kDaと32kDaであった。検索により低分子量32kDaは、分解産物であり、43kDaはET_A型とET_B型であった。脈絡叢の高分子結合タンパクは、ET_A型およびET_B型以外の受容体の可能性がある。ラット肺と小脳を材料として、ET_A型とET_B型タンパクの相違を検討したところ、ET_A型タンパクは金属プロテアーゼに、ET_B型よりも分解されやすく、凍結融解という物理的刺激にも不安定であることが解った。ブタ脊髄、ヒト脊髄では後角Rexed I-III層、中間内外側核(交感神経脊髄起始核)とRexed X層に密な受容体が存在し、主にET_B型であった。ブタとヒト脊髄では43kDa結合タンパクであった。中枢エンドセリンの病態との関連では、遅発性神経細胞壊死における組織修復の過程で、ET_B型受容体を具備したミクログリアが関与することを見い出した。
導電繊維を用いた手形状センシングとその応用

導電性繊維が編み込まれた衣類(主に手袋)の形状変化に伴う導電経路の変化を計測することにより指の曲げや指同士の接触といった手形状認識ならびに把持物体認識手法の研究を推進した.具体的には,(1)手袋の導電経路の変化に基づく指の曲げ,開き,指同士の接触ならびにその接触位置といった手形状認識手法ならびに把持物体認識手法(Grov)および,(2)本手法を用いたアプリケーションの模索ならびに構築を行った.(1)の研究について,既存の手袋型形状認識用デバイス(データグローブ)は複数のセンサを手袋上に搭載するため,手袋の柔軟性を損ない,壊れやすく,洗濯ができず,コストが高く,重くなるといった点が問題となっていた.これに対し,本研究では手袋に編み込まれた導電性繊維をセンサの一部として利用したセンサレスなデータグローブを構築することにより解決する.また,従来技術では指の曲げならびに指同士の接触を同時に認識することは難しく,本技術によってそれを可能とする.さらに本技術は把持物体を認識可能にした.開発した技術の認識精度について評価し,さらに装着した時の煩わしさを軽減するためにより小型な回路の構築を行った.(2)について,本技術が従来技術に比べて認識できることが増えたため従来には無かったアプリケーションへの利用が見込まれる.そのため本技術を様々な展示会や会議にて発表し企業や大学との実応用例について議論を行った.上記の研究について,評価実験により高い有用性を確認している.また,実装および評価内容をまとめた研究成果を以下の国内の学会(インタラクション2019)にてデモ発表し,国際的なトップカンファレンスであるCHI2019(Conference on Human Factors in Computing Systems))にデモ採択され発表予定である.さらに論文誌(日本ソフトウェア科学会論文誌,コンピュータソフトウェア)にも採択されている.また,コンピュータエンタテイメント系で大規模であるCEDEC2018(Computer Entertainment Developers Conference)に採択され,デモ発表の成果が認められインタラクティブ賞を受賞しTGS2018(Tokyo Game Show)にて招待デモ発表を行った.その結果,様々な企業と交流し本研究の実利用について議論を行うことができた.これらのことから,対外的にも高い評価を得ている研究成果であるといえる.今年度は本技術を手袋のみではなく,靴下や他の衣類と組み合わせることにより,より幅広いアプリケーションの模索を行う予定である.また,回路および組み込みプログラムの改良を行い認識精度を向上させる.把持物体認識についても,現在は手袋と物体を2点接触させる必要があるが,1点のみ接触することで認識する手法を開発する.導電性繊維が編み込まれた衣類(主に手袋)の形状変化に伴う導電経路の変化を計測することにより指の曲げや指同士の接触といった手形状認識ならびに把持物体認識手法の研究を推進した.具体的には,(1)手袋の導電経路の変化に基づく指の曲げ,開き,指同士の接触ならびにその接触位置といった手形状認識手法ならびに把持物体認識手法(Grov)および,(2)本手法を用いたアプリケーションの模索ならびに構築を行った.(1)の研究について,既存の手袋型形状認識用デバイス(データグローブ)は複数のセンサを手袋上に搭載するため,手袋の柔軟性を損ない,壊れやすく,洗濯ができず,コストが高く,重くなるといった点が問題となっていた.これに対し,本研究では手袋に編み込まれた導電性繊維をセンサの一部として利用したセンサレスなデータグローブを構築することにより解決する.また,従来技術では指の曲げならびに指同士の接触を同時に認識することは難しく,本技術によってそれを可能とする.さらに本技術は把持物体を認識可能にした.開発した技術の認識精度について評価し,さらに装着した時の煩わしさを軽減するためにより小型な回路の構築を行った.(2)について,本技術が従来技術に比べて認識できることが増えたため従来には無かったアプリケーションへの利用が見込まれる.そのため本技術を様々な展示会や会議にて発表し企業や大学との実応用例について議論を行った.上記の研究について,評価実験により高い有用性を確認している.また,実装および評価内容をまとめた研究成果を以下の国内の学会(インタラクション2019)にてデモ発表し,国際的なトップカンファレンスであるCHI2019(Conference on Human Factors in Computing Systems))にデモ採択され発表予定である.さらに論文誌(日本ソフトウェア科学会論文誌,コンピュータソフトウェア)にも採択されている.また,コンピュータエンタテイメント系で大規模であるCEDEC2018(Computer Entertainment Developers Conference)に採択され,デモ発表の成果が認められインタラクティブ賞を受賞しTGS2018(Tokyo Game Show)にて招待デモ発表を行った.その結果,様々な企業と交流し本研究の実利用について議論を行うことができた.これらのことから,対外的にも高い評価を得ている研究成果であるといえる.今年度は本技術を手袋のみではなく,靴下や他の衣類と組み合わせることにより,より幅広いアプリケーションの模索を行う予定である.また,回路および組み込みプログラムの改良を行い認識精度を向上させる.把持物体認識についても,現在は手袋と物体を2点接触させる必要があるが,1点のみ接触することで認識する手法を開発する.
ウイルス様粒子を用いたトマトによる食べるワクチンの生産

Human Hepatitis E Virus (HEV)のカプシドタンパク質が自己会合したVirus-like particle (VLP)は、消化耐性と腸管免疫誘導活性を持つ、食べるワクチンとして注目されている。インフルエンザの共通抗原であるM2のエピトープを融合したHEVのカプシドを、果実特異的なE8プロモーターの制御下で発現する遺伝子組換えトマト(Solanumlycopersicum cv. Micro-Tom)の作出に成功した。「食べるワクチン」には、(1)植物体内で抗原タンパク質の生産量が低く、(2)抗原タンパク質が消化される、(3)粘膜免疫の誘導が弱いという問題点があり、実用化に対する障壁になっていた。本研究では、可食部に高い濃度で発現させること、胃酸に耐性があって腸管の粘膜免疫を特異的に誘導するE型肝炎ウイルスのウイルス様粒子(Virus Like Particle: VLP)に目的とする抗原ペプチドに融合させたものを用いることにより、上記の3つの問題点を克服することを目的とした。本研究では、果実のモデル植物であるトマトを用いるが、将来的には熱帯等で栽培容易な植物の異なる器官における発現を目指す。まず、植物ウイルス由来のCaMV35Sプロモーターと果実特異的な発現を示すトマトのE8プロモーターの発現の時空間的な違いについて、ZsGreen(緑色蛍光タンパク質)をレポータータンパク質として解析した。その結果、CaMV35Sプロモーターでは、若い果実において全体に強い緑色蛍光が観察されるが、果実の成熟に伴い蛍光が弱まり、赤熟した果実では果実の中心の軸と種子に蛍光が残ることが判った。一方、E8プロモーターでは、未熟な果実では発現は無く、果実の成熟期になって果実全体で発現し、赤熟した果実においても果実の全体で緑色蛍光が観察された。次に、E型肝炎ウイルスのカプシドにHSV-tagとインフルエンザのM2抗原を融合させたHEV:HSV:M2を食べるワクチンとして形質転換トマトを作出した。これらは、E8プロモーターとCaMV35Sプロモーターのいずれを用いても、赤熟した果実に蓄積することをHSV抗体を用いたウェスタンブロッティングを用いて検出した。E8プロモーターの方が蓄積量が多い傾向にあった(最大で64μg/g新鮮重)。今後、VLPの形成について、形成し易い栽培・収穫条件の検討を含め、研究を展開させたい。従来の「食べるワクチン」には、(1)植物体内で抗原タンパク質の生産量が低く、(2)抗原タンパク質が消化されてしまう、(3)粘膜免疫の誘導が困難という問題点があり、実用化に対する障壁になっていた。本研究では、果実特異的な発現プロモーター等を用いてトマトの果実中に高い濃度で発現させること、胃酸に耐性があり腸管の粘膜免疫を特異的に誘導できるE型肝炎ウイルスのウイルス様粒子(Virus Like Particle: VLP)を目的とする抗原ペプチドに融合させたものを用いることにより、上記の3つの問題点を克服することを目的とした。平成23年度はトマトの果実特異的な発現を示すpE8プロモーターを用いて、E型肝炎ウイルスのカプシドタンパク質にインフルエンザのエピトープであるM2をHSV-tag配列を介して融合させたタンパク質(キメラVLP)を発現するトマト形質転換植物(品種マイクロトム)を作出した。得られた形質転換植物の果実を解析した結果、mRNAおよびタンパク質の蓄積は見られたが、形質転換系統毎に大きく異なり、最も多く蓄積したものでも好感度のウェスタンブロッティングでバンドが検出できる限界程度であった。最近、pE8の発現量は器官特異性は高くてもpCaMV35Sに比べて多くないという報告がなされたことなどから、現在、pCaMV35Sを用いた形質転換植物を作出すると共に、pE8を用いた形質転換植物の作出に際しても規模を拡大して行っている。形質転換技術の基盤については本実験からも、制御を受けて強く発現を示す安定化配列の特定または、染色体の特定部位に直接的に組込みを行える形質転換技術開発等が重要であることが改めて示された。平成23年度は東日本大震災後の被災と電力事情の悪化による節電の影響を強く受けた。震災の復帰作業により研究の初動が遅れたことに加えて、形質転換植物は全て屋内の人工気象機内で作出するが、節電のために計画時の半分以下のスペースしか使用できなかった。さらに、形質転換実験は、同じ導入遺伝子であっても、染色体のどこに挿入されるかという状況により結果が異なるが、本実験ではその度合いが大きいことが明らかになってきた。形質転換実験の規模を縮小して行ったことが、高い発現を示す系統が得られていない大きな原因であると考察している。規模を拡大して形質転換実験を行い、発現量の多い形質転換系統を、多数の形質転換植物の中からスクリーニングにより探すことにした。また、形質転換に用いるプロモーターを2種に絞り、それぞれの形質転換実験の規模を拡大することにした。これらの対策により、当初の目的を達成できるものと考えている。

形質転換規模を拡大するために実験従事者の人数を増員する。研究費の一部を次年度に送り、植物分子生物学を専門とする博士研究員の人件費に充当することにした。これらの対策により、当初の目的を達成できるものと考えている。