hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ＨＬＡ－ペプチド親和性の網羅的計算法の開発とベーチェット病の病因解明への応用

本研究の目的は、ヒト主要組織適合抗原(HLA)とペプチド断片の結合親和性を予測する計算手法を開発し、ベーチェット病(BD)の抗原エピトープの特定に応用することである。平成28年度は、ドッキング計算に基づきペプチド断片のN末側4残基とC末側4残基の親和性を個別に計算することで、膨大なアミノ酸配列に対して効率的に親和性を計算可能な新たな方法を開発した。平成29年度は、この方法をBDの抗原と考えられているMHC class I chainrelated to gene Atransmembrane(MICA-TM)のアミノ酸配列に適用し、BDと相関のあるHLA-B*51と相関のないHLA-B*52との親和性を網羅的に計算した。この結果、BDの抗原エピトープと考えられている「AAAAAIFVI」の親和性の順位が1254種中54位であったのに対し、B*52との親和性は355位であった。これはB*51のみがBDと相関していることと矛盾しない結果であり、開発した計算方法の有用性を示していると考えられる。最終年度は、MICA-TMのAAAAAIFVI配列に焦点を当て、フラグメント分子軌道(FMO)法と分子動力学(MD)計算からB*51とB*52との相互作用を詳細に解析した。AAAAAIFVIが本当にBDの抗原エピトープであれば、B*51と相関しB*52と相関しない理由が、この解析から導き出せると期待された。しかし、得られたアミノ酸ごとの相互作用エネルギーからは、B*51とB*52の明確な違いは説明できなかった。今回のFMO計算では、ドッキング計算で得られたN末およびC末の4残基からモデリングした構造が利用されたが、この構造に問題があることも考えられる。従って、MD計算からより信頼性の高い構造を求め、再度、相互作用解析を実行することで、相関の差を説明できる可能性があると考えられる。本研究は、ヒト主要組織適合抗原(HLA)とペプチド断片の結合親和性を予測する計算手法を開発し、それをベーチェット病の抗原エピトープの探索に応用することを目的としている。平成28年度は、ドッキング計算に基づいたHLAーペプチド結合親和性の予測法の開発を行った。これまで開発されている予測法の多くは、「配列法」と呼ばれるもので、結合性が実験的に確かめられているペプチド配列のデータベースを利用し、機械学習的に親和性を予測する。しかしこの方法では、データベースに多くの情報が蓄積されているHLAアレルに関しては高精度な予測が可能となるが、情報が少ないアレルに関しては、良い予測結果を得ることが難しくなる。一方、本研究で開発した予測法は「構造法」と呼ばれるもので、データベースは使用せず、HLAの立体構造情報と分子シミュレーションの手法を利用して、分子間相互作用を物理化学的に評価し、結合親和性を予測する。構造法の問題点の一つとして、大きな計算コストが挙げられるが、本研究では、1ドッキング計算をN末側とC末側に分割し、2独自のペナルティ関数を導入し、3配座探索に構造的制限を加えるという工夫により、計算コストを大幅に減少させることに成功した。また、「AutoDock4」というドッキング計算プログラムにこのアイディアを実装し、HLAアレルとエピトープの組み合わせが判明している7種のアミノ酸配列(ここではインフルエンザウイルスの配列を使用)でテストしたところ、高い予測性能が示された。この成果は、計算化学の専門誌で発表されている。平成28年度の研究計画では、HLAとペプチド断片の結合親和性を網羅的に計算する構造法を開発する予定であった。そして実際に、N末側とC末側の4残基に関するドッキング計算を個別に実行し、「独自のペナルティ関数」と「配座探索における構造制限」を導入することで、これまでにない高効率な構造法の開発に成功した。さらに、HLAアレルとエピトープの組み合わせが判明しているインフルエンザウイルスの配列を用いて、この方法の有効性を検証したところ、未知のエピトープの探索にも十分利用可能であることが示された。本研究では、この方法をベーチェット病と相関するHLA-B*51および相関しないB*52に適用し、ベーチェット病のエピトープ探索に貢献することを目的としているが、平成28年度の研究計画に関しては、おおむね予定通りに達成できたと考えている。また、本研究計画では、実験的および疫学的なエピトープ探索と連携するために、野口および竹内に研究分担者として参加してもらっている。平成28年度は、2月にタイのチュラロンコン大学で行われたベーチェット病に関する研究打ち合わせに野口と共に参加し、開発した構造法に関する研究成果を発表すると共に、平成29年度以降の連携についても議論を交わした。また、この会議の詳細は竹内にも伝わっており、研究分担者との連携も予定通りに達成されていると考えている。本研究の目的は、ヒト主要組織適合抗原(HLA)とペプチド断片の結合親和性を予測する計算手法を開発し、ベーチェット病(BD)の抗原エピトープの特定に利用することである。平成29年度は、28年度に開発した親和性の予測法を、BDの抗原と考えられているMHC class I chainrelated to gene Atransmembrane(MICA-TM)のアミノ酸配列に適用した。MICA-TMの配列から作られる811残基のペプチド断片1254種に対し、HLA-B*51およびB*52との結合親和性を算出したところ、エピトープとして注目されている「AAAAAIFVI」の親和性の順位は、B*51の場合54位であったのに対し、B*52では355位であった。

これは、B*51がBDと強く相関し、B*52が相関しないという事実と矛盾しない結果である。さらに、AAAAAIFVIとB*51およびB*52との相互作用を詳細に調べるため、フラグメント分子軌道(FMO)法に基づく量子化学計算を実行した。この際、極性相互作用を考慮するHF法に加えて、分散力といった非極性相互作用を考慮するMP2法を用いた。計算の結果、BDと相関を持つB*51では63番目のアミノ酸がASNであるのに対し、相関の無いB*52ではGLUになっており、この位置のアミノ酸との相互作用エネルギーが大きく異なっていることが分かった。しかし、B*51だけがBDと相関を示す明確な理由は得られなかった。今回のFMO計算では、構造モデリングによって作られた単一の構造が用いられたが、複数の構造で計算を実行し結果を平均的に考慮することで、生体内での揺らぎを反映したより信頼のおける結果を得ることができる。よって、そのような解析から、B*51が相関する理由を導き出せる可能性がある。本研究で開発した結合親和性予測方法では、N末側4残基とC末側4残基の親和性を、個別に計算する。従って、20の4乗回(16万回)のドッキング計算を、N側とC末側に対して実行すれば、そのアリルに対する全ペプチド断片の親和性予測が完了することになる。従って申請当初は、29年度の段階でHLA-B*51とB*52に対する全ドッキング計算(64万回)を終え、分子間相互作用の違いを議論する計画であった。しかし、本助成金で購入した計算機のみでは、64万回のドッキング計算を全て完了することが難しいと考えられたため、ベーチェット病(BD)の抗原候補となっているタンパク質のアミノ酸配列に絞って計算を実行することにした。研究実績の概要に記載したとおり、今年度は、MHC class I chainrelated to gene Atransmembrane(MICA-TM)のアミノ酸配列に対して計算を実行した。また、申請時の計画には含まれていなかったが、MICA-TMの中でBDのエピトープと考えられている「AAAAAIFVI」という配列と、B*51およびB*52との相互作用メカニズムを、フラグメント分子軌道(FMO)法による量子化学計算から解析した。このような計算からも、分子間相互作用におけるB*51とB*52の違いを議論することができるため、当初の予定と同等の研究成果が得られると期待される。また、本研究計画では、実験的および疫学的なエピトープ探索と連携するために、野口および竹内に研究分担者として参加してもらっている。平成29年度は、3月にタイのチュラロンコン大学で行われたBDに関する打ち合わせに、野口および竹内と共に参加し、今年度に行われたフラグメント分子軌道計算の結果を発表すると共に、来年度の連携についても議論した。以上のことから「概ね順調に進捗している」と自己評価できる。本研究の目的は、ヒト主要組織適合抗原(HLA)とペプチド断片の結合親和性を予測する計算手法を開発し、ベーチェット病(BD)の抗原エピトープの特定に応用することである。
ワークフェア改革の帰結：日英のシングルマザーの生活時間から

母子世帯において経済的貧困のリスクが高いことはよく知られた事実であるが、本研究では、シングルマザーが陥りがちな貧困のもう一つの側面である、時間的貧困(time poverty)の実態を計量的に明らかにする。具体的には、生活時間に関する日本の公的統計データ、およびそれと比較可能な英国の生活時間調査データを用いて、シングルマザーの時間的貧困のトレンドと階層差に関する実証分析を行う。
離散渦要素LESモデルを用いたポンプ及び水車の運転シミュレーションに関する研究

研究代表者らによってこれまで開発された計算格子を必要としないラグランジュ的な流れの解析技法に、乱流の微細なサブグリッドスケール特性を取り入れた渦要素モデルを導入し、ポンプ及び水車の羽根車、案内羽根、ケーシングを一体とした複雑な流れの解析に適用し、運転性能の数値シミュレーション技術を確立することを目的として、系統的な研究を実施し、次のような成果を得た。1.乱流のエネルギーカスケードを適切に表現するための渦要素の分離合体モデルを構築し、渦法による乱流解析プログラムに組み入れた。2.一対の渦輪の相互干渉流れを対象として、上記プログラムによる数値実験を実施し、既存の実験データと詳細な比較を行った。その結果、渦輪の合体に伴う渦度の伸張と急激な乱流化現象を的確に捉えることや、妥当なエネルギースペクトル分布を表すことができ、LESモデルとしての有効性を確認した。3.緩やかな乱流遷移を伴う単独渦輪を対象とした数値実験からは、大規模スケールの渦から小規模スケールの渦へとエネルギーが伝達されることが確かめられた。4.斜流ポンプを取り上げ、羽根車、案内羽根、ケーシングを3次元一体解析するための渦法解析システムを構築し、離散渦要素LESモデルを組み込んだ解析から得られた非定常ポンプ特性、圧力変動、流体力・トルク変動などを実験結果と比較した。その結果、本システムはポンプ運転の数値シミュレーションに高い応用性と適用性を有することが確かめられた。5.ポンプ水車を取り上げ、ステイベーン、ガイドベーン、ランナーを一体とした2次元非定常流れ解析を行い、水車運転シミュレーションシステムとしての有効性を確認した。6.上記の研究から、離散渦要素LESモデルのターボ機械運転シミュレーションシステムへの優れた適用性を総合的に確認し、その成果を国際会議等で公表した。なお、研究分担者の太田聖子助手は、平成16年4月より新規採用により本研究に参加し、研究を分担した。研究代表者らによってこれまでに開発された計算格子を必要としないラグランジュ的な流れの解析技法に、乱流の微細なサブグリッドスケール特性を取り入れた渦要素モデルを導入し、ポンプ及び水車の羽根車、案内羽根、ケーシングを一体とした高レイノルズ数の複雑な流れの解析に適応し、運転性能の数値シミュレーション技術を確立することを目的として、平成15年度には以下の研究を実施した。1.渦度の伸縮及び粘性拡散を表すラグランジュ型渦ブロッブモデルを改良し、乱流のエネルギーカスケードを適切に表現するための渦要素の分離合体モデルを構築し、これまでに開発されている渦法による乱流解析プログラムに組み入れた。2.一対の渦輪の相互干渉流れを対象として、上記プログラムによる数値実験を実施し、乱流エネルギースペクトルおよびフローパターンについて既存の実験データと詳細な比較を行った。その結果、渦輪の合体に伴う渦度の伸張と急激な乱流化現象を的確に捉えることや、いわゆるコルモゴロフスケールの乱れに至るまで妥当なエネルギースペクトル分布を表すことができ、LESモデルとしての有効性を確認した。ここで得られた研究成果をまとめ、日本機械学会論文集B編に投稿した。3.緩やかな乱流遷移を伴う単独渦輪を対象とした数値実験からは、大規模スケールの渦から小規模スケールの渦へとエネルギーが伝達されることが確かめられ、乱流のエネルギーカスケードの非定常性を理解する上で興味深いモデル化であることが確認された。なお、研究分担者の祝宝山助手は、年度途中(平成15年12月)に転出したので、研究代表者および他の研究分担者が本人担当部分の研究を分担して補った。

研究代表者らによってこれまでに開発された計算格子を必要としないラグランジュ的な流れの解析技法に、乱流の微細なサブグリッドスケール特性を取り入れた渦要素モデルを導入し、ポンプ及び水車の羽根車、案内羽根、ケーシングを一体とした高レイノルズ数の複雑な流れの解析に適応し、運転性能の数値シミュレーション技術を確立することを目的として、前年度に引き続き平成16年度にはポンプおよび水車の非定常流れ解析を行い、次のような成果を得た。1.斜流ポンプを取り上げ、羽根車、案内羽根、ケーシングを一体解析するための渦法解析システムを構築し、離散渦要素LESモデルを組み込んだ解析から得られた非定常ポンプ特性、圧力変動、流体力・トルク変動などについて、実験結果と比較した。その結果、本システムはポンプ運転の数値シミュレーションに高い応用性と適用性を有することが確かめられた。(担当:松本、太田、総括:亀本)2.ポンプ水車を取り上げ、ステイベーン、ガイドベーン、ランナーを一体とした非定常流れ解析を行い、水車運転シミュレーションシステムとしての有効性を確認した。(担当:太田、松本、総括:亀本)3.上記の研究から、離散渦要素LESモデルのターボ機械運転シミュレーションシステムへの優れた適用性を総合的に確認し、その成果を国際会議等で公表した。(総括:亀本)なお、研究分担者の太田聖子助手は、平成16年4月より新規採用により本研究に参加し、研究を分担した。
多因子疾患糖尿病のトランスレーショナル研究支援動物実験システム

本研究目的は多因子疾患である2型糖尿病のモデルマウスの開発、系統化および特性検索を通じ、基礎研究から臨床研究への橋渡しとなる動物実験システムを確立することにある。本研究ではIRS-2欠損マウス、IRS-1欠損マウス、PPARν欠損マウスなど多くの糖尿病モデルマウスの系統化および複合化を作製したが、その中でも特にC57BL/6Jへ系統化したIRS-2欠損マウス(B6J-IRS-2KO)について中心的に研究を進めてきた。最初にB6J-IRS-2KOマウスの日齢変化を検討したところ、10週齢で糖尿病を発症するオリジナルの交雑系(B6J×CBA)よりも6週齢という早期に発症することを示した。次に生産環境の因子として、自然交配および生殖工学的手法(IVF-ET)で作製したB6J-IRS-2KOマウスの表現型を検討した。その結果、B6J-IRS-2KOマウスはどちらの方法で生産してもその表現型は同じであることが示された。さらに、飼料の因子として脂肪含有を従来の5%を対照とし、10%および15%の飼料をB6J-IRS-2KOマウスへ負荷した。その結果、10%飼料負荷ではインシュリン抵抗性が、15%飼料負荷ではインシュリン抵抗性と耐糖能障害の両方が悪化し、脂肪負荷の程度に応じた病態の悪化が認められた。一方、B6J-IRS-2KOと同様に戻し交配をN8以上行った129^<+Ter>Sv/Jclを遺伝的背景とするIRS-2KO(129-IRS-2KO)をの耐糖能およびインシュリン抵抗性をB6J-IRS-2KOマウスと比較した。その結果129-IRS-2K0マウスの耐糖能障害はB6J-IRS-2KOよりも悪化している反面、インシュリン感受性が良く、野生型よりもインシュリン抵抗性は強いものの、全体的な水準はB6J-IRS-2KOの野生型と同じであった。すなわち、本研究では、IRS-2K0マウスはC57BL/6Jへの系統化により6週齢で糖尿病を発症し、飼料中の脂肪含有量およびマウスの背景遺伝子により、その病態を著しく影響させることが明らかになった。今年度は2型糖尿病モデルとしC57BL/6Jを遺伝的背景とするIRS-2(KO/KO)マウスの近交を確立し、体重、耐糖能およびインシュリン抵抗性における週齢および性差の影響を調べた。さらにこの時、肝臓および骨格筋でのグルコースおよび脂肪代謝に関わる酵素の活性についても調べた。その結果、作製当初のC57BL/6J×CBAの交雑系IRS-2(KO/KO)マウスでは生後8週齢から雄のみに耐糖能障害とインシュリン抵抗性が確認されていた。それに対し戻し交配10世代以上に達したB6J-IRS-2(KO/KO)の有用性を検討した結果、IRS-2(KO/KO)マウスは雄雌共に6週齢で耐糖能障害とインシュリン抵抗性を示した。さらに、高トリグリセライド血症を示し、肝臓で脂肪合成に関わる酵素、G6PD、ACL、FASおよびmalic enzymenの活性が野生型に比して極めて高く、脂肪の代謝異常を示唆している。

これらはインシュリン分泌不良による日本人・アジア人の病態に類似しており、II型糖尿病のモデルとして有用であると結論した。また、14および24週齢において一部のオスの血中グルコース濃度が著しく上昇し、1型糖尿病を呈する個体が現れ、短期間での削痩、インシュリンの枯渇、ケトーシスは劇症1型糖尿病に類似していた。以上のことから、B6J-IRS-2(KO/KO)マウスは6週齢で高血糖、高インシュリン血症、インシュリン抵抗性、高中性脂肪血症および高FFA血症を示し、14週齢では重篤となる典型的な2型糖尿病モデルとして有用であった。さらに劇症1型糖尿病の病態モデルに発展する可能性も有することが示された。NODマウスではIVF-ETによりICRマウスへ胚移植および里子操作を行うと、発症が抑制されるという報告があることから、実験動物における生産方法による表現型の差の有無を把握することは重要であると考え、B6J-IRS-2(KO/KO)マウスにおいても自然交配由来およびIVF-ET由来の表現型の差異について検討した。その結果、IVF-ETによる影響は耐糖能、インシュリン抵抗性および血中アディポネクチン濃度において差がなく、B6J-IRS-2(KO/KO)マウスはIVF-ETによる生産でも安定した表現型を維持できることが示された。さらに、抗糖尿病因子として注目されているPPARファミリーに注目し、PPARγの中程度抑制およびPPARδの過剰分泌によるIRS-2(KO/KO)マウスおよびob/obマウスへの効果を検討し、PPARファミリーによる糖尿病治療モデルの確立を試みた。現在、他の研究機関との共同研究により作製されたob/ob, PPARγ(KO/+)マウスとob/ob, PPARγ(+/+)の比較を行い、レプチン欠損によるII型糖尿病に対するPPARγ抑制効果の新規経路を生理学的および分子生物学的アプローチにより探索している。現時点では解析中であるが8週齢での体重は有意に低く、PPARγの中程度抑制による脂肪分化が抑制されていることが示された。PPARδについては、脂肪組織および骨格筋で発現するDNAコンストラクションを既に構築し、C57BL/6Jマウスの前核期卵へのマイクロインジェクションを行っている。昨年度に示されたC57BL/6Jマウスへ系統化したIRS-2欠損(B6J-IRS-2(KO/KO))マウスは、生後6週齢で耐糖能障害およびインシュリン抵抗性を示し、2型糖尿病になることが示された。今年度は、この結果を基に生産方法お上び飼料中の栄養成分の関する2つの環境因子による表現型の影響について検討を行った。生産方法に関する検討は、自然交配由来および生殖工学的生産(体外受精および胚移植)におけるB6J-IRS-2(KO/KO)マウスの表現型、すなわち耐糖能障害、インシュリン抵抗性および血中アディポネクチンについて比較を行った。その結果、何れの項目においても、B6J-IRS-2(KO/KO)マウスの表現型は両者生産方法の間で差異はなく、多くの実験動物施設で用いられている生殖工学的生産を採用できることが示された。また、栄養成分に関する検討として戦後日本人、現代日本人および現代アメリカ人食をマウスに換算した飼料を作製した。ところが意外にも現在多く用いられている飼料CA-1の栄養成分は戦後同本人食模倣飼料に類似していたため、対照としてはCA-1を用いることにした。それぞれの飼料は偽妊娠マウスへの移植後から与えられた。その結果、生後6週齢で、CA-1を与えられたB6J-IRS-2(KO/KO)
冷陰極磁気絶縁型電子銃による大電流円筒形相対論的電子ビ-ムの発生

昨年度、設計製作したビ-ム発生用電源であるマルクスジェネレ-タと集中定数素子を用いたパルス形成線路、磁界発生用のソレノイドと励磁用パルス電源のそれぞれの機能試験を行った後、これらと電子銃とを組み合せて電子ビ-ムを発生させ、特性試験を行った結果、以下のような成果が得られた。マルクスジェネレ-タと集中定数素子を用いたパルス形成線路の機能試験では、マルクスジェネレ-タのトリガ-系の問題から、パルス形成線路の整合負荷(100Ω)への最大出力電圧は70kV程度であったが、パルス幅600nsの方形波出力が得られた。その出力波形は数値シミュレ-ション結果とよく一致し、集中定数素子を用いたパルス形成線路の設計に当たって、相互インダクタンスやコンデンサの自己インダクタンスを無視できないことが明らかになった。磁界発生用ソレノイドの励磁用パルス電源の機能試験では、当初の予定を変更してソレノイドを電子銃部とドリフト部に分割し、電源コンデンサもそれぞれ独立させて別個に制御できるようにした。この結果、最大磁界強度5.7kGが得られ、磁界強度分布の制御性を格段に向上てきた。これらの装置を接続してビ-ム発生実験を行い、最長パルス幅300nsのビ-ムが得られ、感熱紙によるビ-ム形状の観測から円筒ビ-ムが生成されていることが確認された。プラスチックシンチレ-タを利用したダイオ-ド部からのX線測定から、陰極から放出された電子の一部が陽極に衝突していることが確められ、ロゴスキ-コイルによる測定からダ-オ-ド電流の1/3程度がビ-ム電流になっていることがわかった。さらに、高速度カメラにより、陽極側からプラズマ進展が起こり、ダイオ-ドの短絡に至ることが観測された。ビ-ム電流はまだ空間電荷制限電流を越えていないため、今後、ビ-ム電圧の増加により、ビ-ム電流の増大を行う予定である。自由電子レーザのような電子ビーム応用機器の小型化に役立つ、長パルス、大電流の円筒形相対論的電子ビームの発生が可能な冷陰極磁気絶縁型電子銃の特性を研究するのが目的である。磁気絶縁型電子銃はインピーダンスの時間変化が小さいのでビームの長パルス化が可能であり、また冷陰極を用いることによって熱陰極での限界密度以上の電流を引き出すことができる。さらに円筒形電子ビームとすることによって大電流化も容易である。本研究は、エネルギー100kev、電流IKA、バルス長0.5μsの大強度円筒形相対論的電子ビームの発生を目標とし、陰極径および形状、電極間距離などが可変な磁気絶縁型電子銃を製作し、ビームの電流値、単色性、一様性およびパルス幅等の印加電圧、磁界強度や電極間距離への依存性を調べ、これらの量に関する比例則を得、自由電子レーザのような機器への実用に供することのできる電子銃の製作のための基礎試料を得ようとするものである。本年度は最適なダイオード形状の設計とこれを組み込んだ電子銃の製作に重点が置かれた。まず、電界分布や磁界分布の数値計算を行い、この結果と単一電子の運動方程式を組み合わせて粒子軌動を求め、所期の電子ビーム形状とできるだけ大きな軸方向ビームエネルギーを得ることのできる電子銃を設計した。ダイオードインピーダンスの決定については、実験に待たねばならない部分が多いので、電極間距離が可変な構造にしてある。また、所期のビーム形状の形成と安定性に必要な軸方向磁界(最大IT)を発生するためのソレノイドおよび励磁用パルス電源を設計製作した。さらに、電子ビームの発生に用いる電源として、マルクスジェネレータとインピーダンス100Ω、パルス幅500ns、耐電圧240kVの集中定数を用いたパルス形成路線を設計製作した。今後、電子銃の電気的性能を確認した後、ビーム特性を調べる予定である。プラスチックシンチレ-タを利用したダイオ-ド部からのX線測定から、陰極から放出された電子の一部が陽極に衝突していることが確められ、ロゴスキ-

コイルによる測定からダ-オ-ド電流の1/3程度がビ-ム電流になっていることがわかった。さらに、高速度カメラにより、陽極側からプラズマ進展が起こり、ダイオ-ドの短絡に至ることが観測された。ビ-ム電流はまだ空間電荷制限電流を越えていないため、今後、ビ-ム電圧の増加により、ビ-ム電流の増大を行う予定である。
マイクロデバイスによる農産物および水耕栽培への影響に関する研究

近年、微小気泡(マイクロ/ナノバブル)水が注目されているものの、既存の微小気泡生成装置では、粒径の揃った微小気泡を生成することは極めて困難である。そこで、分散相の流体が連続相の流体からのせん断力を受けることよって液滴化が起こるという原理に基づくマイクロチャンネルを用い、粒径の揃った微小気泡水を生成することを目的として研究を行った。今年度はまず、溶存酸素濃度を因子とみなし、マイクロチャンネルによる酸素マイクロバブル水の生成効率について検討した。材料の酸素はオキシドールを分解したものを捕集して用いた。マイクロチャンネルの連続相に純水を10ml・h-1で固定、分散相に酸素を1.54.0ml・h-1に変化させて導入した。対照実験としてビーカに50mlの純水を入れ、生成した酸素をエアーストーンを通して曝気したものも用意した。全てのバブル水の作成時間を1hとした。その結果、分散相が1.5ml・h-1の場合には、対照区よりも低い溶存酸素を示し、2.5ml・h-1および4.0ml・h-1の場合には、高い溶存酸素濃度のバブル水が生成された。特に、2.5ml・h-1の場合に最高値を示した。これは、導入酸素流量が低い場合には、供給量不足、逆に高い場合には、生成直後にバブル同士が合一化して空気中に散逸することが原因と推察された。従って、合一化を阻止できない系の場合には、酸素導入の最適流量が存在することが判明した。次に、酸素マイクロバブル水によるモヤシへの殺菌効果についての検討を行った。その結果、対照区に比べて酸素マイクロバブル水区では一般生菌数が低い値を示したものの、有意な差は無かった。従って、酸素マイクロバブル水には青果物の殺菌効果があるとは言い切れないものの、他の殺菌効果のあるものとの組み合わせ次第では効果が導き出される可能性があることを示した。そこで、分散相の流体が連続相の流体からのせん断力を受けることよって液滴化が起こるという原理に基づくマイクロチャンネルを用い、粒径の揃ったマイクロ/ナノバブル水を生成することを目的として研究を行った。今年度は、水の粘度に着目し、気泡の生成状況についての検討を行った。材料には、TORAY製TORAYPURE LV-10Tにて製造した純水および大気組成の空気を用い、PEG1000(国産化学,Polyethylene Glycol #1000)を純水に溶解させ、混合割合を変えた液体を作成することで粘度を025wt%に変化させた。マイクロチャンネルには、流路幅が、連続相200μm、分散相100μm、深さがどちらも100μmであり、連続相と分散相との角度が45度である、Y字型に機械加工(横浜石英)されたガラスを用いた。連続相(PEG1000純水溶液)および分散相(空気)の流量は、マイクロシリンジポンプ(kdScientific, KDS200)で制御し、連続相を112m1・h^<-1>の範囲、分散相を0.500ml・h^<-1>で固定とした。結果、純水の場合、生成が間欠的であり、気泡生成は不安定であることが判明した。一方で、PEG1000純水溶液の場合には、生成中は安定したものの依然として生成が間欠的という結果であった。すなわち、純水よりもPEG溶液の方が気泡の生成が容易ではあるものの、気体には圧縮性があるため、生成レートを常に一定に保つことは困難であることが分かった。さらに、分散相はある程度の流速が必要な一方、連続相が速過ぎると分散相に逆流するため、液滴に比べ、気泡の生成範囲は狭いことが判明した。

次に、酸素マイクロバブル水によるモヤシへの殺菌効果についての検討を行った。その結果、対照区に比べて酸素マイクロバブル水区では一般生菌数が低い値を示したものの、有意な差は無かった。従って、酸素マイクロバブル水には青果物の殺菌効果があるとは言い切れないものの、他の殺菌効果のあるものとの組み合わせ次第では効果が導き出される可能性があることを示した。
自然的宗教史から見た人間存在における悪、死そして救いの構造研究

諸宗教の多様性に気づいた近世ヨーロッパの思想家たちは、諸宗教の本質を自然的宗教という形で探究した。その自然的宗教は、思想家によってその名称は異なるものの、彼らにとっての理想的宗教である。この自然的宗教と多様な諸宗教との関係性は、自然的宗教を含んでいる限りでの諸宗教を認める立場と、諸宗教を認めそれら諸宗教を媒介として自然的宗教を実現しようとする立場とに分かれる。いずれの立場であれ、この自然的宗教を持つことにより、彼らは人間存在の現実的あり方を改め、理想的あり方を実現し、現在の生あるいは将来の生において救いに与ろうとする。東北哲学会主催で昨年度行われたシンポジウム「シェリングにおける自然と神」に提題者として招待された際、報告したものを加筆し論文「シェリングと神ー後期哲学を中心としてー」に纏め、『東北哲学会年報』No.28に掲載した。この論文は、シェリングが自然を神との関係において、いかに捉えているか、を彼の後期哲学に属する諸著作において検討したものである。それはシェリングの初期哲学から後期哲学に至るまでの自然概念を通覧するとともに、カントやフィヒテの問題構成との違いを明確にし、彼独自の自然観形成を神との関係において提示したものである。一言で言えば、その展開は自然を次第に神による創造とするものであることの確認である。日本宗教学会において「レッシングとシェリングの自然的宗教について」と題し、口頭発表を行った。この発表は、ドイツ観念論の父と言われるレッシングが理神論に対し、いかなる態度を取り、どのような自然的宗教を考えていたか、をシェリングの唱える自然的宗教と比較したものである。日本宗教学会で発表した原稿に大幅な加筆をし、論文「レッシングとシェリングにおける自然的宗教について」として弘前大学人文学部紀要『人文社会論叢』第29号に掲載した。この論文は、レッシングの神学・哲学論文を網羅するとともに『賢者ナータン』など彼が宗教に言及しているものを取り上げ、自然的宗教史におけるレッシングの位置づけをし、その上でレッシングが考える自然的宗教はいかなるものかを解明する。それとともに、シェリングの考える自然的宗教との差異を検討し、それらが、両者の死生観とどのように関係しているかを論じたものである。ヘーゲル『精神現象学』、『宗教哲学講義』の解読ならびに分析を継続し、またヘーゲル研究者の座小田豊氏や藤田正勝氏から示唆を受けることにより、研究に大きな進展を見ることができた。日本宗教学会において「シェリングとシュライエルマッハーにおける自然的宗教について」と題し、口頭発表を行った。この発表は、ドイツ観念論の父と言われるレッシングが理神論に対して取った態度、つまり積極的宗教をそのものとして認めるとともに自然的宗教の実現を主張する考え方の延長線上に位置づけられるシュライエルマッハーの宗教論、特にその自然的宗教に対する考え方をシェリングのそれと比較したものである。日本宗教学会で発表した原稿を大幅に加筆し、論文「シュライエルマッハーとシェリングにおける自然的宗教について」として弘前大学人文学部紀要『人文社会論叢』第31号に掲載した。この論文は、教養ある人々によって称賛される自然的宗教をシュライエルマッハーがいかに考え、また積極的宗教と自然的宗教との関係をいかに捉えていたかを解明し、その捉え方をシェリングのそれと比較したものである。そのなかで、シュライエルマッハーは教養ある人々によって受け入れられていたいわゆる自然的宗教を軽蔑するとともに、積極的宗教をそのものとして認めながらも、彼自身、直観し感情すべき宇宙を人間性に求め、理神論的意味での自然的宗教とは異なる自然的宗教を求めていた、ということことを解明した。そして自然的宗教には二つの流れ、つまり積極的宗教そのものを認める立場と自然的宗教が内在している限りでの積極的宗教を認める立場とがあることを明らかにした。またそうした自然的宗教を持つ人間の生と死、救いに関しても明示した。日本宗教学会において「フィヒテ宗教論の展開とシェリング」と題して、口頭発表を行った。この発表は、シェリングのフィヒテ批判がフィヒテの諸著作において妥当するのか否かを検討するものである。特にシェリングが後期フィヒテ哲学においてフィヒテにより唐突に絶対者が導入された、と批判する点に焦点をあて、その実際がどうであるかを『あらゆる啓示批判の試み』、無神論論争期の諸論文、『一八○四年知識学第二回講義』、『浄福なる生への指教』等を使用しながら明らかにした。そして絶対的自我と絶対者との関係を再検討するとともに、フィヒテとシェリングの宗教、信仰の問題を整理した。東北哲学会主催のシンポジウム「シェリングにおける自然と神」に提題者として招待され、「シェリングと神ー後期哲学を中心としてー」と題した報告を行った。この報告は、シェリングが自然を神との関係において、いかに捉えているか、を彼の後期哲学に属する諸著作において検討したものである。

カントやフィヒテの影響を受け思索を始めたシェリングが、彼らの問題構成から如何に離れ、シェリング独自の自然観を形成し発展させたか、を報告した。一言で言えば、その展開はシェリングが自然を次第に神による創造と考えるようになった、というものである。これらの発表により、フィヒテやシェリングの宗教観をより一層明確に把握した。ヘーゲルの『精神現象学』、『宗教哲学講義』の解読ならびに分析を継続して行うとともに、この研究を進展させるために、宗教と哲学との関係を如何に解釈するか、をヘーゲル研究者である座小田豊氏や藤田正勝氏から示唆を与えて貰った。ドイツ観念論思想と関係する自然的宗教論の研究を纏め発表することができたため、おおむね順調に進展している。ドイツ観念論思想における自然的宗教について従来の研究を進展させることができたため、おおむね順調に進展している。今年は自然的宗教思想の流れを辿り、シュライエルマッハーの自然的宗教に関する考え方を纏め、日本宗教学会で発表する。ようやく理解の糸口を見つけたヘーゲル哲学研究を深めるため、座小田氏や藤田氏との連携を密にし、ヘーゲル哲学における哲学と宗教との関係について重点的に研究を行う。そして当初の目的を達成することにする。今年は自然的宗教思想の流れを遡り、レッシングの自然的宗教に関する考えを纏め、日本宗教学会で発表する。なかなか進展しないヘーゲル哲学理解を進展させるために、座小田氏との連携を密にし、ヘーゲル哲学における哲学と宗教との関係について重点的に研究を行う。今年度シュライエルマッハーの事蹟を研究するためにドイツのハレを訪れた際、そこでたまたま墓所の栄枯盛衰を目にすることができ、今まで書物の中でのみ考えていた生と死の問題を極めて身近に感じることができた。この事例がハレのみでは無いことを確認するとともに、機材を購入して写真にその状態を納めることにする。シュライエルマッハー全集を継続して注文したが、一部版元品切れのため購入できず、研究費を全額使用することができなかった。昨年の3.11大震災による影響で、授業が変則化し長期休暇が無くなったため、ドイツにおいて最新の研究動向を調べることができず、予定していた金額を繰り越しした。また、昨年より入試広報委員会の長をしており極めて時間を作ることが難しいが、今年は時間が許される限り渡航し、上記計画を実施する予定である。
米国、英国における学外学位制度の現状と今後の展開に関する研究

本研究では,アメリカ及びイギリスの学外学位の制度的な仕組み,現状,今後の展開の見通しについて,その歴史と近年の動向を把握するとともに,生涯学習社会の進展・成熟とのかかわりで調査し,学外学位プログラムをもつ大学・学位授与機関に対する郵送法等による調査で現状に対する客観的なデータを収集するとともに,この種の制度についての今後の展開について検討することを目的とした。学外学位についてのまとまった研究は日本ではほとんどなく,米英においても実態の進行のわりには十分な研究がなされているとはいいがたい状況にある。本研究は,アメリカで多様な形で展開している学外学位プログラムとイギリスの単位累積互換制度等の同種のプログラムを総合的に調査した最初の試みである。平成7年度から平成9年度までの交付期間に,学外学位に関する国内,国外の文献/資料を収集,分析するとともに,アメリカ、イギリスの学外学位プログラムを実施する大学・学位授与機関にたいする調査を実施し,制度と現状を把握した。データはパソコン上でデータベース化し,特性の分析を行った。研究の進展の中では、学外学位の定義と実施形態、授与要件等の多様性が明らかになるとともに、学外学位の成立にとって標準試験による単位認定や、PONSIプログラムの様な大学外学習の単位認定、経験学習の評価等の仕組みの整備が重要な点が明らかになった。また、情報技術の発展による遠隔教育の進展、社会変化による成人の学習需要の拡大等が学外学位制度の今後の展開にとって大きく影響するであろうことがわかった本研究では,アメリカ及びイギリスの学外学位の制度的な仕組み,現状,今後の展開の見通しについて,その歴史と近年の動向を把握するとともに,生涯学習社会の進展・成熟とのかかわりで調査し,学外学位プログラムをもつ大学・学位授与機関に対する郵送法等による調査で現状に対する客観的なデータを収集するとともに,この種の制度についての今後の展開について検討することを目的とした。また、情報技術の発展による遠隔教育の進展、社会変化による成人の学習需要の拡大等が学外学位制度の今後の展開にとって大きく影響するであろうことがわかった本研究は,アメリカ・イギリスの学外学位の制度・歴史・現状および今後の展開の見通しを明らかにすることを目的としている。平成7年度は調査の基本となる資料を収集するため,アメリカの学外学位プログラムを実施する170件の大学等の機関にアンケート調査を実施した。アンケートの質問内容は次のようなものである。・学外学位を授与する学内機関はどこか・授与している学位レベルはなにか・レベルごとの学位に付される名称はなにか・学外学位の申請者は各レベルごとに何人いるのか・1993年から1994年までの年度に,学外学位を取得した者は何人かアンケートの対象となった170の機関は,すべてアメリカのカレッジ・ボードの発行するカレッジ・ハンドブックに学外学位を授与する機関として掲載されていたものである。これらの機関のうち7年3月までに100あまりの機関から回答が寄せられているが,そのうち約20件は,当該機関が学外学位を授与していないとするものであった。このことは,アメリカにおいて「学外学位」の概念が曖昧であることや「学外学位」の解釈の恣意生を示唆するものであり,7年度の研究成果のひとつといえる。上記のような状況により,現在までの有効回答は約80件である。これまの分析によって,アメリカの学外学位制度の特徴として以下のようなことが指摘できる。この研究では,アメリカ及びイギリスの学外学位の制度的な仕組み,現状,今後の展開の見通しについて,その歴史と近年の動向を把握するとともに,生涯学習社会の進展・成熟とのかかわりでの今後の展開の見通しについて調査し,学外学位プログラムをもつ大学・学位授与機関に対する郵送法による調査で現状に対する客観的なデータを収集するとともに,プログラム責任者の見解,学外学位を持たない大学の意見についても調査し,この種の制度についての展開を予測することを目的としている。学外学位についてはまとまった研究は日本ではまだなされておらず,米英においても実態の進行のわりには十分な研究が少ない。本研究は,アメリカで200近くある学外学位プログラムとイギリスの主要な同種のプログラムを総合的に調査する最初の試みである。また,現状に加え,生涯学習社会の進展との関係で今後の見通しを調べる点でも特色がある。平成7年度には,学外学位に関する国内,国外の文献/資料を収集,分析するとともに,米・英の学外学位プログラムを実施する大学・学位授与機関にたいするアンケート調査(対象200件)を実施し,制度と現状を把握した。

平成8年度は,平成7年度の研究をもとにさらに文献/資料の収集,分析を進めるとともに,学外学位プログラム責任者,学外学位を実施していない大学の関係者,アクレディテーション機関を含む大学団体にたいする意見調査について実施の準備をすすめた。研究の進展の中では、学外学位の定義の多様性が明らかになるとともに,その実施機関にも相当の変化があることがわかってきた。平成9年度には,本調査を実施し,データを確実化するとともに,調査の分析をまとめ,文献/資料調査の合わせ報告書を作成する。この研究では,アメリカ及びイギリスの学外学位の制度的な仕組み,現状,今後の展開の見通しについて,その歴史と近年の動向を把握するとともに,障害学習社会の進展・成熟とのかかわりでの今後の展開の見通しについて調査し,学外学位プログラムをもつ大学・学位授与機関に対する郵送法による調査で現状に対する客観的なデータを収集するとともに,プログラム責任者の見解,学外学位を持たない大学の意見についても調査し,この種の制度についての展開を予測することを目的としている。学外学位についてはまとまった研究は日本ではまだなされておらず,米英においても実態の進行のわりには十分な研究が少ない。本研究は,アメリカで200近くある学外学位プログラムとイギリスの主要な同種のプログラムを総合的に調査する最初の試みである。また,現状に加え,生涯学習社会の進展との関係で今度の見通しを調べる点でも特色がある。平成7年度から9年度までの交付期間に,学外学位に関する国内,国外の文献/資料を収集,分析するとともに,米・英の学外学位プログラムを実施する大学・学位授与機関にたいする調査を実施し,制度と現状を把握した。データはパソコン上でデータベース化し,特性の分析を行った。研究の進展の中では,学外学位の定義の多様性が明らかになるとともに,学外学位の成立にとって標準試験による単位認定や,大学外学習の単位認定,経験学習の評価等の仕組みの整備が重要な点が明らかになった。また、情報技術の発展による遠隔教育の進展,社会変化による成人の学習需要の拡大等が学外学位制度の今後の展開にとって大きく影響するであろうことがわかった。
学生相談カウンセラーの成長支援としてのOJTに関する研究

(1)初年度に実施した全ての学生相談機関におけるOJTの実態調査について、分析を行ったところ、外部研修も内部研修もともにその重要性は高く認識されていたが、外部研修には87.6%の大学が参加する一方、内部研修を実施しているのは50.7%の大学に留まっていたことが明らかになった。(2)以上の研究結果を日本学生相談学会第36回大会において口頭発表を行った。(3)東北大学学生相談所のOJTについてインタビューを実施した。研究代表者と研究分担者がインタビュアーとして、東北大学学生相談・特別支援センター内のカウンセラーをスーパーバイジーとして、東北大学学生相談所におけるOJTの内容と、そのOJTによって何を学ぶことができたか等について半構造化面接を実施した。結果は、スーパーバイジー全員にコンサルテーション、連携・協働のあり方に関してスキルアップのニーズがあることが示され、スーパーバイザーによる演示による支援の必要性と有用性がうかがわれた。今後、このテーマでの議論のためには、配置カウンセラーの増員と任期無し・専任・常勤化を学生相談カウンセラー職能集団として図っていくという目標意識を持ちつつ、職場内SV、職場外SVについて実態調査を行うことが必要であり、`よき職場内SV'を追求する実践研究例が重ねられていくことが肝要と考えられた。(4)以上の研究結果を日本学生相談学会第36回大会において口頭発表を行った。(5)全国の学生相談機関における研修に関する実態調査の中から特色あるOJTを行っている2大学を調査訪問した。(6)以上の(1)と(5)の結果について、学術雑誌「学生相談研究」に投稿した。(現在、審査中)平成29年度に実施した全国調査について、分析を終え、予定通り平成30年度中に学会発表をすることができた。また、特徴的なOJTを実施している他大学を訪問調査することもできた。これらの結果を学術雑誌にも投稿することができた(現在、審査中)。さらに、東北大学におけるOJTに関するインタビューは予定通りの進行状況であった。(1)OJTによる経験の浅いCoの学びの解明:東北大学学生相談所独自のOJTによって、Coがどのような実践的学びを得たかについて、インタビューを継続実施する。(2)海外の学生相談機関におけるOJTの特徴の整理:海外の学生相談機関においてOJTによるCoの成長支援がどの程度、どのように行われているのかについて、文献調査と訪問調査の両方から調査する。そして、国内の実態調査で得られた知見と比較して日本と海外の特徴を把握する。(1)全ての学生相談機関におけるOJTの実態調査の実施:国内の全ての学生相談機関におけるOJTについて質問紙調査を実施した。新たに質問紙を作成して、国内の全大学(国立大学・公立大学・私立大学の計776校)における学生相談機関に郵送配付した。配付時期は2017年10月中旬であり、返送期限は11月中旬であった。質問項目は職場外での研修(外部研修)の機会、外部研修の重要度・その重要度を選択した理由、職場内の研修(内部研修)の必要性と実施頻度・内部研修を必要とする理由など17項目であった。なお、回答者についてはスタッフの研修の状況を把握していると思われる現場のリーダー的な立場のCoにお願いをした。倫理的配慮に関しては、調査研究の意義・目的・公表等の説明文を質問紙に付け、同意が得られた場合に返送してもらった。結果は776校へ質問紙を郵送し、434校から返送された(回収率55.9%)。主な結果として、外部研修(業務の一部である外部研修と業務の一部ではない外部研修の両方を含む)には87.6%の大学のCoが参加しており、外部研修は96.5%の大学で重要と認識されていた。内部研修は50.7%の大学で実施しており、内部研修は91.8%の大学で重要と認識されていた。(2)東北大学学生相談所のOJTについてインタビューを実施:研究代表者と研究分担者がインタビュアーとして、東北大学学生相談・特別支援センター内のカウンセラー5名に対して、東北大学学生相談所におけるOJTの内容と、そのOJTによって何を学ぶことができたか等について半構造化面接を実施した。(3)他大学におけるOJTに関するインタビュー:他大学におけるOJTに関してインタビューを行った。当初は平成29年度に実施した全国調査の質問紙について、平成30年度に集計する予定であったが、すでに集計を終えている。また、他大学におけるOJTに関するインタビューもすでに平成29年度に開始することが出来た。東北大学におけるOJTに関するインタビューは予定通りの進行状況であった。

今後、このテーマでの議論のためには、配置カウンセラーの増員と任期無し・専任・常勤化を学生相談カウンセラー職能集団として図っていくという目標意識を持ちつつ、職場内SV、職場外SVについて実態調査を行うことが必要であり、`よき職場内SV'を追求する実践研究例が重ねられていくことが肝要と考えられた。(4)以上の研究結果を日本学生相談学会第36回大会において口頭発表を行った。(5)全国の学生相談機関における研修に関する実態調査の中から特色あるOJTを行っている2大学を調査訪問した。(6)以上の(1)と(5)の結果について、学術雑誌「学生相談研究」に投稿した。(現在、審査中)平成29年度に実施した全国調査について、分析を終え、予定通り平成30年度中に学会発表をすることができた。また、特徴的なOJTを実施している他大学を訪問調査することもできた。これらの結果を学術雑誌にも投稿することができた(現在、審査中)。さらに、東北大学におけるOJTに関するインタビューは予定通りの進行状況であった。(1)全国学生相談機関のOJTの特徴を整理、類型化:平成29年度に実施した質問紙を分析し、全国の学生相談機関で実施されているOJTの特徴を整理し、分類を試みる。(2)OJTによる経験の浅いCoの学びの解明:東北大学学生相談所独自のOJTによって、Coがどのような実践的学びを得たかについて、インタビューを継続実施する。理論的サンプリングに基づき、KJ法を援用した質的分析とデータ収集を循環し、OJTによる学びの詳細を明らかにする。(3)平成29年度に実施した実態調査結果を踏まえ、特徴的なOJTや独自のOJTを実施していると判断された国内の学生相談機関数か所に対して、OJTに関するインタビュー協力を依頼する。協力の了解が得られた学生相談機関を訪問して、インタビューを実施する。(4)海外の学生相談機関におけるOJTの特徴の整理:海外の学生相談機関においてOJTによるCoの成長支援がどの程度、どのように行われているのかについて、文献調査と訪問調査の両方から調査する。そして、国内の実態調査で得られた知見と比較して日本と海外の特徴を把握する。(1)OJTによる経験の浅いCoの学びの解明:東北大学学生相談所独自のOJTによって、Coがどのような実践的学びを得たかについて、インタビューを継続実施する。(2)海外の学生相談機関におけるOJTの特徴の整理:海外の学生相談機関においてOJTによるCoの成長支援がどの程度、どのように行われているのかについて、文献調査と訪問調査の両方から調査する。先行調査研究である海外文献の発注が遅れた為。次年度早期に発注する予定である。海外の大学におけるOJTに関する調査を行う予算分である。訪問調査ために、海外の研究者と連絡を取っていたが、実際に調査を行う時期として2019年度が望ましいと判断され、その予算分が2019年度に繰り越されたため。
点状線源によるPET装置の新しいQC・QAとトレーサビリティ向上

PET(陽電子放出断層撮像法)は様々な生体機能の検査やがん診断及び分子イメージング研究に有用な手法であるが、その有効性はPET装置の物理特性に関わる品質管理・保証(QC. QA)の成否に大きく依存しており、中でも重要なのが定量性に関わる評価・校正である。本研究計画では、PET装置の定量性評価・校正の信頼性・利便性を格段に向上させることを目的に、新しいトレーサブルな点状線源を用いる新しい評価・校正手法の開発を進めた。PET(陽電子放出断層撮像法)は様々な生体機能の検査やがん診断に有効な手法であるが、その有効性はPET装置の物理特性としての放射能測定精度とその評価・校正の成否に大きく依存している。しかし、従来の評価・校正手法の信頼性・利便性には限界が生じており、それが、臨床・研究の現場においてPETの定量性を最大限に発揮させることを妨げている。本研究は、点状線源を用いた新しい定量性評価・校正法により、従来手法の問題点を解決し、PET装置の性能評価・校正に関わるQC(品質管理)・QA(品質保証)の改善及びトレーサビリティの向上を図り、PETの可能性を最大限に発揮させる基盤構築に資することを目的とする。平成20年度までの予備的研究の段階で、円筒カプセルタイプの点状線源の開発に着手し、その線源を用いて研究用PET装置の評価・校正が可能であることを既に確認していた。平成21年度においては、円筒カプセルタイプの点状線源に加え、より利便性が高く角度対称性に優れたものとして、Na-22タイプの微小球形状線源を導入した。そして、その物理特性をMonte Carloシミュレーション手法を活用して詳細に評価し、従来タイプの点状線源よりも優れた特徴を有することを確認した(原著論文投稿予定)。その他、Ge-68タイプを本年度予算にて購入した。また、提案手法を臨床用PET装置(東京都健康長寿医療センター研究所)に適用し、実用的な視点から、定期的なクロスキャリブレーションと同等な校正定数を提案手法で得られることを確認した(原著論文投稿中)。さらに、小動物用PET装置(理化学研究所分子イメージング研究センター)、臨床用PET/CT装置(北里大学病院)にも本手法を適用し、提案手法の有用性を確認した。一方、産業技術総合研究所が中心となり開発を進めているNa-22線源を前提とした新しい放射能校正法との連携についても検討を進めた。PET(陽電子放出断層撮像法)は様々な生体機能の検査やがん診断等に有効な手法であるが、その有効性はPET装置の物理特性に関わる品質管理(QC)及び品質保証(QA)の成否に大きく依存している。中でも重要なのが定量性に関わる評価・校正である。しかし、ファントムを用いる従来手法は信頼性・利便性に問題があるため、それが、臨床・研究の現場においてPETの定量性を損なう原因となっている。本研究は、点状線源を用いる新しい定量性評価・校正法を開発することにより、従来手法の問題点を解決し、PET装置の性能評価・校正に関わるQC・QAの改善及びトレーサビリティの向上を図り、PETの可能性を最大限に発揮させる基盤構築に資することを目的とする。本年度は以下の成果を得た。(1)利便性に優れた微小球形状のNa-22点状線源を試作し、その物理特性をMonte Carloシミュレーションにより評価し、従来タイプの点状線源(コイン型、キューブ型など)よりも物理特性が優れることを明らかにした(原著論文発表)。また、微小球形状のGe-68点状線源についても同様な成果を得た(原著論文発表)。(2)点状線源を用いる新しい校正法を、臨床用PET装置の校正定数決定および校正定数の変動評価に利用し有効性を確認した(原著論文発表)。また、臨床用PET/CT装置(北里大学病院)、小動物用PET装置(理化学研究所分子イメージング研究センター)にも本手法を適用し、提案手法の有用性を確認した。また、Ge-68点状線源を新たに導入し、さらなる発展的手法の開発にも着手した。(3)新たなトレーサビリティ体系構築とPET装置校正の信頼性・利便性向上のため、新しい線源放射能校正法の開発をさらに進めた(原著論文発表)。なお、以上の研究は織田圭一(東京都健康長寿医療センター研究所)、佐藤泰(産業技術総合研究所)他の協力と連携のもとで進めた。PET(陽電子放出断層撮像法)は様々な生体機能の検査やがん診断及び分子イメージング研究に有用な手法であるが、その有効性はPET装置の物理特性に関わる品質管理・保証(QC・QA)の成否に大きく依存しており、中でも重要なのが定量性に関わる評価・校正である。しかし、ファントムとドーズキャリブレータを用いる従来法は信頼性・利便性に限界があり、これが臨床・研究の現場においてPETの定量性を損なう一因となっていた。