hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日震学の手法を用いた太陽の活動現象の起源に関する研究

本研究では、太陽振動の観測を使って内部構造を探る「日震学」の手法で、太陽の活動現象のメカニズム解明を目指してきた。本年度も前年度に引き続き、太陽観測衛星「ひので」に搭載された可視光磁場望遠鏡(SOT)の観測データを活用して、解析手法の構築を進めてきた。今年度集中的に進めてきたのは、解析手法の改良につながる理論的側面の研究と、SOTの高分解能観測データを活かした太陽極域のダイナミクスの研究である。前者は、歴史が浅く未成熟な面も残る局所的日震学の手法を見直すためのものである。乱流的対流に励起されることを組み込んだ太陽の振動モデルを用いて、日震学の手法で得られる結果の誤差評価などに幅広く応用可能な振動の相関関数の統計的性質を調べた。後者に関しては、太陽の対流セルの1つ「超粒状斑」の極域での特異な構造を確認した。極域は観測が困難であるため、そのダイナミクスの観測面からの理解は遅れている。しかし、このような対流構造は、太陽活動を駆動する磁場と流れの相互作用「ダイナモ機構」において、他の流れ(自転や子午面還流など)と同様重要な役割を果たしていると考えられ、極域を含めた太陽内部全体のダイナミクスを理解する上で重要な成果である。本研究成果は、東京で行われた国際研究集会"Hinode-3 : The Third Hinode Science Meeting"にて口頭講演を行い、好評を博した。また、名古屋大学にて開かれた太陽圏シンポジウムにて、自身の成果を含む「ひので」による局所的日震学のレビュー講演の依頼を受けた。このほか、ドイツのMax Planck InstituteやアメリカのStanford大学に短期滞在して解析手法や結果の解釈に関する議論をするなど、共同研究も積極的に行った。また、本研究の3年間の成果は、今年度博士論文としてまとめた。本研究の目的は、太陽振動の観測によって内部構造を探る「日震学」の手法を用いて、太陽の活動現象のメカニズムを解明することにある。本年度はその研究の初年度として、データ解析手法の構築を主軸として研究を進めてきた。日震学では、太陽のプラズマ中の波動(主に音波)の伝播からそのプラズマの物理的性質を調べるが、活動現象の舞台である黒点は磁場が強いため、活動現象の解明を目指す上で磁場と音波の相互作用に関する理解は欠かせない。そこで、最新の太陽観測衛星「ひので」のデータを用いて、黒点で見られる振動現象に注目して解析を行ったところ、振動の強さの分布の微細構造を発見した。これは現行のモデルでは説明できそうにない特徴的構造であり、今後黒点の機構の理解に役立つ重要な成果である。また、「ひので」衛星ではドップラー効果を使って太陽表面の速度場のデータも得られるようになったことから、自ら衛星運用にも関わり観測プログラム作成に携わるなどして、本研究で必須のデータを取得した。このデータのキャラクタライゼーションを中心とした初期解析結果はSDO-HMI/AIA/EVE Science Teams Meeting-2008にて発表した。今後このデータの詳細解析を進める予定である。本研究では、太陽の振動の観測を使って内部構造を探る「日震学」の手法を用いて、太陽の活動現象のメカニズムの解明を目指している。前年度に引き続き、太陽観測衛星「ひので」に搭載された可視光磁場望遠鏡SOTの最新の観測データを活用して、解析手法の構築を進めてきた。本年度は、「ひので」のデータの中でも、表面輝度分布のデータに限らず、ドップラー効果を用いて得られた太陽表面の速度場データも用いた解析を行い、太陽の活動領域における流れの検出を試みた。この結果、これまで日震学の手法ではあまり考慮されていなかった上層大気「彩層」のダイナミクスもきちんと扱うことで、太陽内部だけでなく彩層での流れ場も検出できる、日震学の新たな側面を明らかにすることができた。本成果は、アメリカのHigh Altitude Observatoryにて開かれた国際研究会"Hinode Second Science Meeting"や日本天文学会春季年会にて、口頭講演を行って各国からの参加者と活発な議論を行ったほか、アメリカのStanford大学やコロラド大学ボールダー校に短期滞在し、現地の研究者と最新の研究の情報交換や議論を行って研究内容を深めることができた。これらの議論に基づいてまとめた研究成果は、査読論文としてアメリカ天文学会の学術雑誌The Astrophysical JournalLettersに掲載さねた。また、本年度も昨年同様「ひので」の衛星運用にも自ら関わり、本研究に有用なデータを取得した。その新しいデータ解析も含め、これまでに構築してきた解析手法を活かし、最終年度につなげていく予定である。

極域は観測が困難であるため、そのダイナミクスの観測面からの理解は遅れている。しかし、このような対流構造は、太陽活動を駆動する磁場と流れの相互作用「ダイナモ機構」において、他の流れ(自転や子午面還流など)と同様重要な役割を果たしていると考えられ、極域を含めた太陽内部全体のダイナミクスを理解する上で重要な成果である。本研究成果は、東京で行われた国際研究集会"Hinode-3 : The Third Hinode Science Meeting"にて口頭講演を行い、好評を博した。また、名古屋大学にて開かれた太陽圏シンポジウムにて、自身の成果を含む「ひので」による局所的日震学のレビュー講演の依頼を受けた。このほか、ドイツのMax Planck InstituteやアメリカのStanford大学に短期滞在して解析手法や結果の解釈に関する議論をするなど、共同研究も積極的に行った。また、本研究の3年間の成果は、今年度博士論文としてまとめた。
悪性グリオーマ細胞の増殖・血管新生に関わる因子の解明:hepar-in-binding EGF-like growth fator(HB-EGF)に関する研究

グリオーマ細胞で高発現しているヘパリン結合性EGF様増殖因子(HB-EGF)の、細胞増殖、腫瘍形成への直接の関与を明らかにし、さらに血管内皮増殖因子として血管新生に影響を与えるか、あるいは腫瘍細胞の運動能制御因子として腫瘍浸潤にも寄与するか等に関しても検討し、その機能解析を行うことを本研究の目的とした。A)グリオーマ細胞増殖に対するHB-EGFの関与グリオーマ細胞にリコンビナントHB-EGFを投与すると、増殖及びDNA合成が促進され、一方HB-EGFに対する特異的な中和抗体を投与すると、その増殖能がコントロールの70%に抑制された。従って、HB-EGFはオートクライン増殖因子としてグリオーマの増殖に深く関与していることが示唆された。B)グリオーマ細胞血管新生能へのHB-EGFの関与HB-EGF血管内皮細胞への直接の増殖活性はないと報告されている。しかし、TNFα等は間接的に内皮細胞増殖因子(VEGF)を誘導することで血管新生に関わっているという報告もあり、HB-EGFにもそのような現象があてはまる可能性がある。また、現在VEGFはグリオーマの血管新生に最も深く関与していると考えられている。そこで、培養グリオーマ細胞にリコンビナントHB-EGF(rHB-EGF)を投与し、グリオーマ細胞において誘導されてくる血管内皮細胞増殖因子vascular endothe-lial growthfactor(VEGF)のmRNA、されに培養上清中に分泌されてくるVEGFのタンパクをNorthern hybridization及びWestern blotting法でそれぞれ検討した。rHB-EGF刺激により、VEGFmRNAは3時間後より発現上昇し、またこの発現上昇はrHB-EGFの濃度依存性に亢進した。さらに、rHB-EGFを加えないコントロールと比較し、VEGFタンパクの培養上清中への分泌が増強されていた。以上の結果より、HB-EGFはグリオーマの増殖に関わるのみならず、間接的にではあるが、VEGFの誘導を介して血管新生にも寄与している可能性が示唆された。グリオーマ細胞で高く発現しているheparin-binding EGF-like growthfactor(HB-EGF)の、細胞増殖、腫瘍形成への直接の関与を明らかにし、さらに血管内皮増殖因子として血管新生に影響を与えるか、あるいは腫瘍細胞の運動能制御因子として腫瘍浸潤にも寄与するか等に関しても検討し、その機能解析を行なうことを本研究の目的とした。A)グリオーマ細胞増殖に対するHB-EGFの関与グリオーマ細胞で産生されるHB-EGFの機能を中和抗体投与で抑制したところ、細胞増殖能がコントロールの70%に抑制された。B)グリオーマ細胞血管新生能へのHB-EGFの関与HB-EGFは血管内皮細胞への直接の増殖活性はないと報告されている。しかし、TNFα等は間接的に内皮細胞増殖因子を誘導することで血管新生に関わっているという報告もあり、HB-EGFにもそのような現象であてはまる可能性があると考えられる。そこで、培養グリオーマ細胞にrecombinantHB-EGF(rHB-EGF)を投与し、グリオーマ細胞に誘導されてくる血管内皮細胞増殖因子vascular endothelial growth factor(VEGF)のmRNA、さらに培養上清中に分泌されてくるVEGFのタンパクをNorthern hybridization及びWestern blotting法でそれぞれ検討した。

rHB-EGF刺激により、VEGFmRNAは3時間後より上昇し、またこの発現上昇は加えるrHB-EGFの濃度依存性に亢進し、VEGFタンパク分泌も増強された。以上の結果より、HB-EGFはグリオーマの増殖のみならず、間接的にではあるが、VEGFの誘導を介して血管新生にも関与している可能性が示唆された。グリオーマ細胞で高発現しているヘパリン結合性EGF様増殖因子(HB-EGF)の、細胞増殖、腫瘍形成への直接の関与を明らかにし、さらに血管内皮増殖因子として血管新生に影響を与えるか、あるいは腫瘍細胞の運動能制御因子として腫瘍浸潤にも寄与するか等に関しても検討し、その機能解析を行なうことを本研究の目的とした。A)グリオーマ細胞増殖に対するHB-EGFの関与グリオーマ細胞にリコンビナントHB-EGFを投与すると、増殖及びDNA合成が促進され、一方HB-EGFに対する特異的な中和抗体を投与すると、その増殖能がコントロールの70%に抑制された。従って、HB-EGFはオートクライン増殖因子としてグリオーマの増殖に深く関与していることが示唆された。B)グリオーマ細胞血管新生能へのHB-EGFの関与HB-EGFは血管内皮細胞への直接の増殖活性はないと報告されている。しかし、TNFα等は間接的に内皮細胞増殖因子(VEGF)を誘導することで血管新生に関わっているという報告もあり、HB-EGFにもそのような現象があてはまる可能性がある。また、現在VEGFはグリオーマの血管新生に最も深く関与していると考えられている。そこで、培養グリオーマ細胞にリコンビナントHB-EGF(rHB-EGF)を投与し、グリオーマ細胞において誘導されてくる血管内皮細胞増殖因子vascular endothelial growth factor(VEGF)のmRNA、さらに培養上清中に分泌されてくるVEGFのタンパクをNorthern hybridization及びWestern blotting法でそれぞれ検討した。rHB-EGF刺激により、VEGF mRNAは3時間後より発現上昇し、またこの発現上昇はrHB-EGFの濃度依存性に亢進した。さらに、rHB-EGFを加えないコントロールと比較し、VEGFタンパクの培養上清中への分泌が増強されていた。以上の結果より、HB-EGFはグリオーマの増殖に関わるのみならず、間接的にではあるが、VEGFの誘導を介して血管新生にも寄与している可能性が示唆された。
膵胆管合流異常症の発癌機構解明のための分子生物学的検討

膵胆管合流異常症における発癌機構の解明のために,まず,臨床例の胆道上皮の細胞機能について検討した。その結果,本症の小児例の胆嚢粘膜ではvillous-typeの過形成性変化が特徴的であり,この過形成性変化は膵管胆管型合流異常症で81.8%,胆管膵管型合流異常症で27.2%であり,膵管胆管型合流異常症では胆管膵管型に比較して有意に高頻度で認められた。また,胆嚢粘膜のMIB-1陽性率から増殖活性をみると,合流異常症例では有意に高値を示し,合流異常症例の中で膵管胆管型では胆管膵管型に比較して有意に高値を示した。一方,癌抑制遺伝子p53蛋白は全例でその発現が認められなかった。従って,合流異常症,特に膵管胆管型合流異常症の胆嚢粘膜では小児期早期より細胞増殖活性を亢進させる因子が作用しているが,臨床例についての発癌に至る遺伝子変化については今後も検討を要すると考えられた。次に,本症における胆汁うっ滞と逆流した膵液が発癌に及ぼす影響を検討するために,3-methylcholanthreneを用いたハムスターの誘発胆嚢癌を実験モデルとして実験的研究を行った。誘発胆嚢癌の発生率は,胆汁酸としてケノデオキシコール酸を添加することで増加し,さらにケノデオキシコール酸と膵酵素であるトリプシンを添加することで増加した。一方,癌抑制遺伝子p53蛋白の発現は非発癌例では1例も認められず,発癌例ではその約40%に発現が認められた。すなわち,実験的研究では、本症では胆汁酸と膵酵素が発癌を促進させており,その発癌過程には遺伝子の変化が伴っている可能性が示唆された。膵胆管合流異常症における発癌機構解明のために、はじめに本症小児例の胆嚢粘膜の増殖活性について検討した。細胞増殖活性の指標としてKi-67(MIB-1)を用いた解析では、合流異常症の胆嚢粘膜では対照に比較して有意に増殖活性が亢進しており、特に膵管胆管型合流異常症では胆管膵管型に比較して有意に増殖活性の亢進が認められた。一方、癌抑制遺伝子p53蛋白の免疫組織学的検討では全例でp53蛋白の発現を認めなかった。すなわち、本症の胆嚢粘膜には小児期早期より細胞増殖活性を亢進させる因子が作用しているが、発癌に至る遺伝子変化は今後も検討を要すると考えられた。次に、本症における膵液の胆道内逆流と胆汁うっ滞が発癌に及ぼす影響を検討するために、発癌実験モデルを用いた研究を行った。すなわち、ハムスターの胆嚢内にdrug delivery systemを応用して3-methylcholanthrene(MC)を作用させて胆嚢癌を発生させる実験系で、胆汁酸(ケノデオキシコール酸)と膵酵素(トリプシン)が癌発生に与える影響を検討した。その結果、MC単独投与群に比較して、MCに胆汁酸を添加した群の方が腫瘍発生率が高く、また、胆汁酸に加えて膵酵素を添加した群ではさらに高頻度で腫瘍発生が認められた。また、発癌例では約40%にp53蛋白の発現が認められたが、非発癌例では発現が認められなかった。この結果より、胆汁酸は発癌促進作用を有しており、膵酵素はその発癌作用をさらに促進されることが示唆された。膵胆管合流異常症では,胆道内の胆汁うっ滞と逆流した膵液の相互作用が発癌の誘発に関与していると考えられる。

そこで,ハムスターの胆嚢内に3-methylcholanthrene(MC)含有のpelletを留置し,pelletに胆汁酸(ケノデオキシコール酸)と膵酵素(トリプシン)をポリエチレングリコールを用いて混合させ,胆汁酸と膵酵素が胆嚢癌発生に及ぼす影響を検討した。誘発胆嚢癌の発生率は,MC単独投与群で62.5%,MCにケノデオキシコール酸を添加した群で80.0%,MCにケノデオキシコール酸とトリプシンを添加した群では88.9%であった。対照群では癌の発生は認められなかった。次に発癌部の組織学的検索では,MC単独投与群では8例中5例ともに乳頭腺癌で,このうち2例は中分化型管状腺癌を合併し肝実質に浸潤していた。また,他の2例も胆嚢粘膜の異形成性変化が認められた。MCにケノデオキシコール酸を添加した群では10例中8例の発癌例の中で,乳頭腺癌が7例,高分化型管状腺癌が3例であり,2例では両組織型が混在していた。MCにケノデオキシコール酸とトリプシンを添加した群では9例中8例の発癌例の中で,乳頭腺癌が3例,中分化型管状腺癌が4例,未分化型管状腺癌が1例であり,管状腺癌は間質成分の多い硬性癌で強い浸潤傾向が認められた。一方,癌抑制遺伝子p53蛋白の発現は,非発癌例では1例も認められなかった。発癌例では,p53蛋白の発現はMC単独投与群で5例の発癌例中2例(40.0%),MCにケノデオキシコール酸を添加した群で8例の発癌例中4例(50.0%),MCにケノデオキシコール酸とトリプシンを添加した群で8例の発癌例中3例(37.5%)であり,それぞれの群で有意差は認められなかった。しかし,その発癌過程には遺伝子の変化を伴っている可能性が示唆された。
塩害とＡＳＲの複合劣化機構の解明とリチウム塩を用いた対策工法に関する研究

塩害とASRの複合劣化機構は環境温度の影響で複雑に変化し,特に外来アルカリが供給される場合には,表層部分のASRの進行によりClーの浸透が抑制された.また,このような複合劣化に対する補修工法として,各種リチウム塩の中でも硝酸リチウム溶液を電解液とした電気化学的手法の効果が高く,特に電解液温度が40°Cの場合にLi+の浸透が顕著に促進されるとともに,通電後のコンクリートの膨張が抑制された.塩害とASRの複合劣化機構は環境温度の影響で複雑に変化し,特に外来アルカリが供給される場合には,表層部分のASRの進行によりClーの浸透が抑制された.また,このような複合劣化に対する補修工法として,各種リチウム塩の中でも硝酸リチウム溶液を電解液とした電気化学的手法の効果が高く,特に電解液温度が40°Cの場合にLi+の浸透が顕著に促進されるとともに,通電後のコンクリートの膨張が抑制された.本研究では,電気化学的鉄筋腐食評価手法や近赤外分光法も利用して塩害とASRの劣化機構を解明するとともに,その対策工法として,種々のリチウム塩を劣化構造物に効果的に供給することでASRおよび鉄筋腐食を抑制する手法をシステムとして確立することを目的とする。平成23年度は,複合劣化供試体の作製と異なる温度条件での劣化進行モニタリングを通じて,複合劣化機構の考察を行うとともに通電によるリチウム塩の供給に関する基礎実験を行った。平成23年度に得られた結果を以下に要約する。(1)20°Cで保管した供試体は,ASRの進行は緩やかであるが,ひび割れの導入後は鉄筋腐食傾向が比較的強く,30°Cや40°Cで保管した場合には,ASRの進行が早いものの,膨張収束後のひび割れ閉塞効果や,アルカリシリカゲルによる防食効果が期待できる可能性がある。(2)ひび割れの影響が卓越するまでは,ASRの進行に伴って,コンクリート中鉄筋の分極抵抗およびコンクリート抵抗は増大する傾向を示した。(3)コンクリート中のASRの進行および,中性化の進行に伴って近赤外分光法で測定された差吸光度Δ(1412-1430)の値は低下したが,コンクリート表面から深さ方向の差吸光度分布を測定することで,差吸光度低下の原因は推定できることがわかった。(4)電解液温度が30°Cの場合には,リチウム塩種類が通電によるコンクリート中のイオン移動に与える影響は比較的小さかったが,電解液温度が40°CのLiNO_3溶液を用いた場合には,他の場合と比べてコンクリート中へのLi^+の浸透が顕著に促進された。本研究では,電気化学的鉄筋腐食評価手法や近赤外分光法も利用して塩害とASRの劣化機構を解明するとともに,その対策工法として,種々のリチウム塩を劣化構造物に効果的に供給することでASRおよび鉄筋腐食を抑制する手法をシステムとして確立することを目的とする。平成25年度は,内在塩分による複合劣化供試体に対して,通電によるリチウム塩の供給を行った後に,さらに長期的な鉄筋腐食・膨張挙動を把握した。平成25年度に得られた結果を以下に要約する。1.本実験で採用した各種電解液の中で通電後の膨張抑制効果はLiNO3溶液が高く,次いでLi2CO3溶液が効果的だった。特に電解液温度を40°CとしたLiNO3溶液はLi+の浸透量と浸透深さが大きく,膨張抑制効果の結果と整合していた。2. LiNO3溶液を電解液として通電した供試体の鉄筋近傍には粒子径の細かい白色物が点在しており,40°C通電供試体の白色物中からはLiが検出された。3.複合劣化した供試体に対して,50%LiNO3溶液を用い,1日8時間だけ電解液を40°Cとして通電を実施したところ,通電による膨張促進は認められなかったが,コンクリート表面に酸荒れが見られた。4.反応性骨材に付着していたペースト界面の波長1412nm付近における吸光度スペクトルが,コンクリートの膨張に伴って減少した。NaOH添加配合では0.1%の膨張率,NaCl配合では0.05%の膨張時に吸光度の低下が開始した。平成24年度は,アルカリの供給形態が異なる場合の劣化進行モニタリングを通じて,複合劣化機構の考察を行うとともに,通電によるリチウム塩の供給を行った供試体の長期的な挙動を把握した。平成24年度に得られた結果を以下に要約する。(1)初期に内在アルカリ(NaCl)を含む供試体では,ASRによるコンクリート膨張とCl-による鉄筋腐食が同時に進行し,保管温度が高いほど急速な膨張を示した。ただし,保管温度が40°Cの場合には,ASRの進行に伴って鉄筋の自然電位は貴変する傾向を示した。(2)外来アルカリとして10%NaCl溶液の浸透を受ける供試体の場合,反応性骨材を含まない配合では,Cl-の浸透に伴う急激な自然電位と分極抵抗の低下が見られたが,反応性骨材を含む配合はCl-浸透が抑制されるとともに,それに伴う鉄筋腐食傾向も比較的に緩やかとなった。

(3)外来アルカリの供給を受ける供試体は,反応性骨材を含む場合も含めて,コンクリートの膨張は認められなかったが,緩やかなASRの進行とともに,コンクリート中のCl-の浸透を抑制した可能性がある。(4)近赤外分光法により測定した,波長1412nm付近における吸光度の変化は,ASRによるコンクリート膨張率と良い相関を示した。塩害とASRの複合劣化供試体の劣化進行を明確に測定できており,通電によるリチウム塩浸透状況も把握できたため,今後の長期的検討につながる成果が挙げられたと考えられる。25年度が最終年度であるため、記入しない。内在アルカリと外来アルカリの違いも含めて,塩害とASRの複合劣化供試体の劣化進行を明確に測定できており,通電によるリチウム塩浸透状況も把握できたため,今後の長期的検討につながる成果が挙げられたと考えられる。特に問題なく,研究計画通りの検討が進行している。劣化メカニズム等についてより詳細な検討を加えていきたい。今後は,劣化メカニズムに即した具体的な対策方法について詳細な検討を加えていきたい。
シリルメタル化を鍵過程とする新触媒反応の開発

本研究はシリルメタル化を鍵過程とする新しい触媒反応を開発し、合成反応として確立することを目的とした。得られた主な成果は下に示した2つの新しい反応を見い出したことである。1.パラジウム錯体を触媒とする末端アセチレン類とヨードトリメチルシランと有機亜鉛との反応による立体選択的ビニルシラン合成を開発することができた。本反応は、ケイ素-ヨウ素結合のパラジウム錯体への酸化的付加によるシリルメタル種(シリルパラジウム種)の発生およびシリルパラジウム種のアセチレンへのシタルパラデーションを機軸とする触媒反応である。有機亜鉛としてはジアルキル亜鉛がもっとも反応性が高く、アセチレンの末端炭素にシリル基を内部炭素にアルキル基を選択的に導入することができる。2.パラジウム錯体を触媒とするアセチレン類とトリメチルゲルミルシアニドとの反応による位置および立体選択的ビニルゲルマン類の合成反応を開発することができた。本反応は、ゲルマニウム-シアノ結合のパラジウムへの酸化的付加およびアセチレンへのゲルミルパラデーションを機軸とする触媒反応である。本反応により、β位にシアノ基を有するビニルゲルマン類を効率的に合成するルートを確立することができた。さらにシリルメタル化の概念をゲルミルメタル化へ展開することができた。また、種々の官能基が分子内に存在しても全く問題なく反応は進行する。本研究は、有機ケイ素化合物の遷移金属錯体への酸化的付加よりケイ素-遷移金属結合を有する新規触媒活性種(シリルメタル種)を発生させ、そして、その活性種の炭素-炭素多重結合へのシリルメタル化を鍵過程とする新しい触媒反応の開発を目的とするものである。本研究の独創性としては、Me_3SiI,Me_3SiBr,Me_3SiCN,Me_3SiN_3などのようなハード-ソフトの組み合わせから成る有機ケイ素化合物を遷移金属錯体に酸化的付加させるという意外性が挙げられる。今年度における研究から、以下の知見を得ることができた。(1)パラジウム錯体存在下、末端アセチレン、ヨードトリメチルシラン、有機亜鉛から位置および立体選択的にビニルシラン誘導体が生成することを見いだした。位置選択性は完全である。立体選択性は用いる亜鉛試薬の構造に大きく依存することがわかった。有機亜鉛としてジアルキル亜鉛を用いた時、選択性は高く、モノアルキル亜鉛では選択性が低下した。この反応はビニルシラン合成として有用なだけでなく、反応機構的にも興味ある反応である。(2)上記反応にヨードジシラン、ヨードトリシランが適用できることがわかった。これにより、従来合成困難であったビニルジシラン、ビニルトリシラン類が簡便に合成することが可能となった。この方法により新しい有機ケイ素材料への展開の可能性が開けた。本研究は、有機ケイ素化合物の遷移金属錯体への酸化的付加によりケイ素-遷移金属結合を有する新規触媒活性種(シリルメタル種)を発生させ、そして、その活性種の炭素-炭素多重結合へのシリルメタル化を鍵過程とする新しい触媒反応の開発を目的とするものである。位置選択性は完全であるが、立体選択性は用いる亜鉛試薬の構造に大きく依存することがわかった。有機亜鉛としてジアルキル亜鉛を用いた時、反応性、選択性いずれも高いが、モノアルキル亜鉛では共に低下した。この反応にヨードジシラン、ヨードトリシランが適用できることがわかった。(2)多くの遷移金属錯体を用いて検討を行ったが、現在のところパラジウム錯体以外ではシリルメタル種の発生の効率が低い。

そのために触媒の配位子の修飾によって各種触媒を調製し、それらの反応性に及ぼす効果を系統的に検討する必要があるかもしれない。(3)一酸化炭素加圧下でカルボニル化を検討したが、効率の良いカルボニル化反応を見い出すことはできなかった。
異質データの相関解析による潜在的概念モジュールの同定

ヒト遺伝子(タンパク質)に関するデータには様々なタイプがある。この複数データを統合したとき情報(term)は相互に関連している。本研究では、termの相関を解析しデータの潜在的因子を新たに定義することが目的である。遺伝子機能のtermについて相関検出を行うと、タンパク質の細胞局在情報が他の機能の情報と相関が高いことがわかった。さらに大規模化の方法を検討し、厳密な相関計算をせずに行列因子分解を適用する方法により大規模化が可能であることがわかった。同時に複数termで表現される複合概念を自動抽出できた。さらに遺伝子発現や変異等のオミックスデータに適用し、新規バイオマーカーの候補を得た。目的:ENCODE計画、ヒトゲノム多型、蛋白質相互作用のデータが膨大に測定され、これらの関連を解明する深い解析が待たれている。本研究では、異なるデータベースから関連しそうな情報の相関を解析し、データ説明のための潜在的因子を新たに定義する。本年度はデータ取得・精製と単純相関の検定に焦点を絞り、研究を行った。ヒト遺伝情報関連の主要データベース群から、ゲノム配列に基づくデータ、転写物、タンパク質について、また疾患、蛋白質間相互作用、立体構造、蛋白機能ドメイン、細胞内局在等の情報を収集した。自由記述のデータからもヒト遺伝子、蛋白質に関するテキスト文情報を取得した。予定したデータは取得・修正をし終わり、そのデータからターム間の相関を網羅的に計算するプログラムを開発している。データの精製には細かい課題が残っているが、疾患、蛋白質間相互作用、立体構造、蛋白機能ドメイン、細胞内局在等の情報においては計算を完了し、99,747個の(有意に相関がある)タームペアが発見され、学会にて発表した(生命医薬情報学連合大会)。ENCODE計画、ヒトゲノム多型、蛋白質相互作用のデータが膨大に測定され、これらの関連を解明する深い解析が待たれている。本研究では、異なるデータベースから関連しそうな情報(用語)の相関を解析し、データ説明のための潜在的因子を新たに定義する。本年度は相関検出の方法に焦点を絞り、研究を行った。用語間の単純な2ターム間の相関を網羅的に計算したところ、大規模なために有用でも弱い相関のある情報が埋もれるなどの問題が顕在化した。そこで、より効率的に解析できる方法を検討した。小規模ケースについてではあるが、いくつかの方法を試みたところ、行列因子分解を用いた方法については一定の成果が出た。それについては生命医薬情報学連合大会等で発表した。生命医薬情報学連合大会ではポスター賞を受けた。今後もその他の方法の適用について、さらに大規模化と自動フィルタリングについて、検討が必要である。データベースであるUniProt、RefSeq、H-InvDB等からヒトに関する疾患、蛋白質間相互作用、立体構造、蛋白機能ドメイン、細胞内局在等の情報を収集した。多くの情報(用語)の相関解析を大量に行っているため、計算および結果の検討に時間がかかっている。初期の計画では、データ記述の用語の相関を個別に解析する方法を採用していた。この場合、計算時間が予想以上にかかり、データも大量に生成することが明らかとなった。そこでこの計算と並行し、大量データを解析するのに、時間的にもデータサイズとしても効率的に行う方法を検討した。いくつかの方法を検討した結果、疎行列に対する行列分解を用いる方法で小規模データにおいて興味深い結果が出た。今後はこの方向を中心に検討を進める予定である。しかしながら、未だ詳細についての計算が終了していないので、現段階では解析方法を決定できない。そこで再解析を自動更新するためのソフト開発外注は後回しにすることにした。本年度は遺伝子機能を記述するための用語情報の相関検出の方法に焦点を絞り、研究を行った。データの収集においては、ヒト遺伝情報関連の主要データベース群から、遺伝子・タンパク質のIDデータ、および関連する疾患、蛋白質間相互作用、立体構造、蛋白機能ドメイン、細胞内局在等の情報を収集した。自由記述のデータ資源からヒト遺伝子、蛋白質に関するテキスト文情報を取得した。いくつかの方法を試み、行列因子分解を用いた方法については一定の成果が出た。それについては生命医薬情報学連合大会等で発表しポスター賞を受けた。この方法を発展させて、用語を階層的にクラスタリングすることを試みた。また、パラメーターの最適化を試みた。特に様々なクラスタ数で計算したところ、データの関連性を示す指標に基づいて判断すれば最適なクラスタ数を見つけられることがわかった。今後は、データの大規模化、自動フィルタリング方法の開発をさらにすすめる予定である。

データ整備において大量な計算を並行に行うべく、PCクラスターシステムで計算するようにした。その結果、そのシステムの部分で計算が正常終了しない問題が出現した。これは2週間を超えるような長時間の実行でその解決には外部の専門家の助けが必要であった。遺伝子多形やエピゲノムなどのヒトゲノム関連データ、蛋白質相互作用のデータが膨大に蓄積され、これらの情報の関連を解明する深い解析が待たれている。本研究では、異なるデータベースから情報の相関を解析し、データ説明のための潜在的因子を新たに定義することが目的である。まずデータの収集においては、遺伝子・タンパク質のIDデータ、および関連する疾患、蛋白質間相互作用、立体構造、蛋白機能ドメイン、細胞内局在等の情報を収集した。自由記述のデータ資源からヒト遺伝子、蛋白質に関するテキスト文情報を取得した。まず各情報同志で相関検出を行い関連するtermを調べた。これから「DNA修復」と「ヌクレオソーム構造」などの関連する情報を取り出せることがわかった。さらに、大きなカテゴリ間で関連性をみると、たんぱく質の細胞局在情報が他の機能や立体構造などの情報と相関が高いことがわかった。次に大規模化のための方法を検討し、非負値行列因子分解(NMF)を適用する方法により大規模化が可能となった。同時に複数termで表現される複合概念を自動抽出できることがわかった。例えば「核内でDNAに結合することで転写制御を行う」という複合概念が自動抽出できた。この結果は、高度な抽象概念の自動獲得に成功したということになる。さらに新規バイオマーカーの候補を得ることを目的に、遺伝子発現や変異等のオミックスデータに本手法を適用した。その結果、BRAF阻害剤感受性と,悪性黒色腫(メラノーマ),BRAF変異,MITF活性度が同じクラスターとして関連が指摘された。Ingenuity Pathway Analysis (IPA)解析を行うと、新規のMITFの活性度がバイオマーカー候補であることの状況証拠を複数得ることが出来、本手法のマルチオミックスデータに対する有効性を確認することができた。ヒト遺伝子(タンパク質)に関するデータには様々なタイプがある。この複数データを統合したとき情報(term)は相互に関連している。本研究では、termの相関を解析しデータの潜在的因子を新たに定義することが目的である。遺伝子機能のtermについて相関検出を行うと、タンパク質の細胞局在情報が他の機能の情報と相関が高いことがわかった。さらに大規模化の方法を検討し、厳密な相関計算をせずに行列因子分解を適用する方法により大規模化が可能であることがわかった。同時に複数termで表現される複合概念を自動抽出できた。さらに遺伝子発現や変異等のオミックスデータに適用し、新規バイオマーカーの候補を得た。
難病相談技術の抽出と難病療養者支援システム構築の課題

難病相談・支援センターの相談事業における支援技術を抽出し、難病療養者支援システム構築の方向性を探るため、1施設5年間の相談対応の分析、継続相談32事例の分析、難病相談支援員のグループインタビューを行った。結果、相談対応には療養生活管理の情報提供、自己決定支援、療養態勢調整のための技術の必要性が認められ、就労支援部門・障害者福祉部門との連携強化、地域特性を踏まえた既存の連携の強化の必要性が示唆された。地域の難病療養者とその支援者が直面する課題が集約する難病相談・支援センターの相談支援事業に焦点を当て、質の高い相談支援の提供と地域における難病療養者支援システム構築の方向性を探り、難病療養者のQOL向上に寄与することを目的とし、平成19年度は疾患群別療養課題への対応に必要な技術の抽出・構造化を行った。群馬県が設置する難病相談支援センターの難病相談・支援員が平成14-18年度に取り扱った特定疾患調査研究対象疾患の相談を対象に相談記録及び相談支援員の面接から相談利用者の属性、相談内容、相談対応内容、相談対応に用いた技術及び技術を提供するための準備態勢を抽出した。分析の対象とした相談は1679件で、このうち療養者からの相談1048件、支援者からのは相談631件、相談対象疾患は、神経系難病78.1%、消化器系難病6.9%、膠原系難病8.8%、その他の難病6.1%であった。対応に用いた技術は、いずれの疾患群においても療養者への直接的支援、支援者への支援技術向上のための情報提供・助言、支援過程への参加、支援機関調整、療養者支援の施策化促進の働きかけに整理され、特に、神経系難病では、他の疾患群に比べて支援過程への参加の割合が多かった。支援技術の項目としては、療養者に対する病気・医療・日常生活管理・保健福祉サービス等の知識の提供、精神的支援、支援機関調整、支援者に対する難病の疾患・医療・保健福祉に関する専門知識の提供、疾患毎の療養課題理解の支援、療養環境評価支援、支援方針への助言、療養者の意志決定支援方法の助言、家族支援方法の助言、ヘルパーの吸引指導・管理方法の助言、サービスの導入・利用調整、支援チーム構築支援等が抽出された。難病相談支援事業整備と地域における支援システム構築の方向性についての示唆が得られた。本研究は、地域の難病療養者とその支援者が直面する課題が集約される難病相談・支援センターの相談・支援事業に焦点を当て、質の高い相談・支援の提供と地域における難病療養者支援システム構築の方向性を探ることを目的とする。平成20年度は、広域難病相談・支援における支援者間連携の実態から難病地域支援体制の課題を検討した。群馬県が設置する難病相談・支援センターの難病相談・支援員が平成13年度から17年度に取り扱った相談のうち、支援者からの相談記録632件を分析対象とし、難病相談・支援に関する事柄を抽出して内容分析の手法を用いて分析した。また、相談が多い保健所保健師、医師、訪問看護師、介護支援専門員の4職種について、相談・支援の過程における支援者間の連携を図式化した。分析の結果、747記録単位が抽出され、地域の支援者との連携の実態の内容として13のサブカテゴリーから【支援課題解決のための情報提供・助言】【支援への参加】【支援態勢構築の支援】の3カテゴリーが形成された。さらに、図式化の結果から、広域難病相談の役割として、保健所保健師の相談への対応における連携職種の多様さ、告知や医療処置開始に伴う医師との連携、訪問看護師と地域の保健所保健師・専門主治医・入院医療機関看護師との連携支援、介護支援専門員への難病療養者支援に関する情報提供と医療職・福祉関係者との連携支援、支援者会議開催・参加の支援などの特徴が明らかになり、今後の難病地域支援体制構築に向けた資料が得られた。さらに、この結果を受けて面接調査票を作成し、要継続支援事例における連携の実態と課題を把握するための面接調査に向けた準備を実施した。1.難病相談・支援センタ0の相談事業における連携の課題の抽出難病相談・支援センターが行う難病相談における連携に関わる要因を明らかにすることを目的とし、難病相談・支援員16人が取り扱った相談事例32件の支援経過と関係機関、関係職種との連携の実際について、半構成面接票を用いた聞き取りを行い、質的に分析した。その結果、連携の進め方には、難病相談・支援センタ0の設置形態、地域の社会資源の状況、難病支援の中核となる機関、難病相談・支援員の役割に関する認識と活動の範囲等が関わっていることが明らかになった。2.難病療養者支援のコーディネーション実践者から見た難病相談・支援システム構築の課題難病相談・支援センターが地域の難病支援者を組織化することの意義・必要性、ならびに組織化に繋がる実践と今後の方向性を検討することを目的に、難病相談・支援センターに所属する保健医療福祉等専門職の難病相談・支援員9名によるフォーカスグループインタビューを行った。その結果、個別支援の質向上を図るための支援者組織化の必要性と、地域の特性に応じた発展の方向性が明らかになった。3.研究の総括

3年間の研究成果に基づき、難病相談・支援センターにおける相談支援事業の機能として、療養者からの相談に対する【直接的支援】【支援部門への働きかけ】、支援者からの相談に対する【支援課題解決のための情報提供・助言】1支援への参加】【支援態勢構築の支援】が明らかになり、難病相談に用いられる相談および調整にかかわる技術が抽出された。さらに、地域ケアシステムの中で同事業を有機的に機能させるためのシステム構築の課題として、就労支援部門・障害者福祉部門との連携強化、地域特性を踏まえた既存の連携の強化とシステム化が明らかになり、事例をとおして行われる支援者間連携の活発化、関係機関が行う各種支援事業への相互参加の有効性が示唆された。
ハーダー腺をモデルとした脂質代謝の機能に関する研究

各哺乳動物の眼窩内に存在するハーダー腺は特異な脂質代謝を行っている。一方、この臓器のきのうであるフェロモン分泌や体内時計等の多彩な生理機能発現には細胞膜脂質が重要な役割を果しているものと思われる。我々は既にモルモットのハーダー腺の分泌する脂質の組成を明らかにしてきたが、これらの脂質は多量の分枝鎖脂肪酸を含有している点に特徴がある。又、リノール酸やアラキドン酸のような外因性の脂肪酸を含まず、脂質代謝の上で外界から隔絶された「独立国」を形成しているものと思われる。そこで、本研究ではこの腺の特異性を生かして、脂質が生体膜において果たす生理機能を明らかにすることを目的として、細胞膜脂質の分析と、脂質代謝の酵素学的解析を行った。1.[細胞膜脂質の特徴]細胞膜は細胞にとって基本的な構成分であるから、他の臓器と同じに違いないという推定と、分枝鎖脂肪酸という特殊な脂肪酸が供給されている以上膜脂質も風変りであるかもしれないという予想が半ばしている。そこでホスファチジルコリンとホスファチジルエタノールアミンを分析してみると、多量のメチル分枝鎖脂肪酸が含まれている反面、リノレン酸やアラキドン酸のような外来性の必須脂肪酸がまったく含まれていないことがわかった。後者はこの臓器に於てアラキドン酸カスケードが働いていない可能性を意味し、これは今後の大きな課題として残されている。2.[脂質合成の酵素学的解析]生体膜の構成成分として特に重要なリン脂質の合成系の酵素による多段階の連続反応を試験管内で再構成して、脂肪酸組成の決定の機構を知る目的で脂肪酸合成酵素とアシル転移酵素の性質を調べた。前者で新しく合成された脂肪酸はすぐにアシルCoAへと活性化され、効率よくホスファチジン酸にとりこまれた。その脂肪酸の分子種は基質によって調節されていることが明らかになった。今後各リン脂質への振り分けを調べたい。
強い実在気体効果を伴う火星探査大気突入システムの極超音速空力性能の高精度予測技術

(1)軽ガス銃ガスドライバの改修による模型射出速度の向上:軽ガス銃ガスドライバ改修によって,既存の軽ガス銃の射出速度を火星大気突入環境(4 km/s)まで向上させた.本作業はFY29に完了する計画であったが,高圧ガス保安協会の設計承認が遅れたため計画変更を行い(繰り越し済),H30 9月までに作業を完了させ,以後試運転と運転条件の確認を行った.(2)模型自由飛行観測のための観測システムの開発:(1)の計画変更に伴い,模型が自由飛行を行う間にその運動を連続的に観測するための観測部の開発を前倒して進め,2018年7月までにこれを完了した.実在気体空力計測に必要な全長3.0mの自由飛行領域に0.9m毎に観測窓4つ有する観測部を完成させた.(3)模型自由飛行観測システムの開発:(1)の計画変更に伴い,模型の自由飛行軌道に沿った位置,速度,姿勢を決定するための高速撮像システムの開発を前倒しで行い,2018年7月までにこれを完了した.4つの観測窓へ,それぞれ4台の高速ゲート機能付きカメラを設け,模型の姿勢を正確に決定するために40 ns以下の発光時間・30 kHzで発行するフラッシュ光源を用い,1 ms程度のシャッター機能を有するメガピクセルカメラ4台に多重露光を行うことによって,模型の多重画像が取得できるシュリーレン光学観測システムを開発した.(4)運動解析にもとづいた空力特性の定量化:2018年9月以降は装置の試運転とともに観測システムの試験運用を行った.並行して,得られる画像から模型の自由飛行軌道に沿った位置,速度,姿勢から,逆問題として模型に働く空気力を定量化する手法の開発を進めた.シミュレーション上では,得られる連続画像から姿勢・位置の時系列変化が算定されることが確認され,2019年度以降の本格運用に向けた準備を完了した.初年度(2017年度)に高圧ガス保安協会の設計承認の遅れによって装置開発が遅延し,2018年度へ一部繰り越しを行うこととなったが,2018年度以降に予定していた作業の前倒し等によって2018年度末までには全体として遅延を回復することができた.高速射出装置,自由飛翔試験部,観測システム,および処理ソフトウエアの開発も2018年度末までに予定通り概ね完了し,2019年度の本格運用に向けた準備を完了することができた.2018年度までに完了した自由飛行試験装置とモーションキャプチャシステムを本格運用させ,実在気体効果に対して感度の高い様々な形態の模型を用い,各模型の飛行運動データを取得し,実在気体効果を含む空力特性を導出し,同試験結果に対する比較解析を行ってJONATHANの空力特性予測精度を検証し,またそれぞれの素過程がJONATHANの予測する空力係数へ与える感度の分析を行うことで,個々の素過程の数学モデルを改善し,またシステム解析技術としてのJONATHANの空力係数の予測精度を改善する予定である.これらの一連の研究を通して,火星大気における極超音速飛行環境において,在気体効果の影響を反映した空力特性を高精度で予測することが可能な信頼性の高い数学モデルおよび数値流体解析技術を確立する.また2019年度は本研究の最終年度であるため,本研究の成果をとりまとめ,学術論文として投稿し,報告書を作成する.装置開発を含む過去3年間の成果の発信を積極的に行うこととして,国内会議における成果報告5件以上,国際会議における成果報告3件以上,学術論文4件以上を目標として掲げる.リスクとして,模型の画像が正確に取得できない,取得された画像から動的履歴が正確に取得できないなどの課題が想定されるが,既に数値シミュレーションと模擬画像を用いた評価を行っているため,リスク発生の確率は小さいと考えている.(1)軽ガス銃ガスドライバの改修による模型射出速度の向上:軽ガス銃ガスドライバ改修によって,既存の軽ガス銃の射出速度を火星大気突入環境(4 km/s)まで向上させた.本作業はFY29に完了する計画であったが,高圧ガス保安協会の設計承認が遅れたため計画変更を行い(繰り越し済),H30 9月までに作業を完了させ,以後試運転と運転条件の確認を行った.(2)模型自由飛行観測のための観測システムの開発:(1)の計画変更に伴い,模型が自由飛行を行う間にその運動を連続的に観測するための観測部の開発を前倒して進め,2018年7月までにこれを完了した.実在気体空力計測に必要な全長3.0mの自由飛行領域に0.9m毎に観測窓4つ有する観測部を完成させた.(3)模型自由飛行観測システムの開発:(1)の計画変更に伴い,模型の自由飛行軌道に沿った位置,速度,姿勢を決定するための高速撮像システムの開発を前倒しで行い,2018年7月までにこれを完了した.4つの観測窓へ,それぞれ4台の高速ゲート機能付きカメラを設け,模型の姿勢を正確に決定するために40 ns以下の発光時間・30 kHzで発行するフラッシュ光源を用い,1 ms程度のシャッター機能を有するメガピクセルカメラ4台に多重露光を行うことによって,模型の多重画像が取得できるシュリーレン光学観測システムを開発した.(4)運動解析にもとづいた空力特性の定量化:2018年9月以降は装置の試運転とともに観測システムの試験運用を行った.並行して,得られる画像から模型の自由飛行軌道に沿った位置,速度,姿勢から,逆問題として模型に働く空気力を定量化する手法の開発を進めた.

シミュレーション上では,得られる連続画像から姿勢・位置の時系列変化が算定されることが確認され,2019年度以降の本格運用に向けた準備を完了した.初年度(2017年度)に高圧ガス保安協会の設計承認の遅れによって装置開発が遅延し,2018年度へ一部繰り越しを行うこととなったが,2018年度以降に予定していた作業の前倒し等によって2018年度末までには全体として遅延を回復することができた.高速射出装置,自由飛翔試験部,観測システム,および処理ソフトウエアの開発も2018年度末までに予定通り概ね完了し,2019年度の本格運用に向けた準備を完了することができた.(1)軽ガス銃・ガスドライバの改修による模型射出速度の向上:申請者らの所属するJAXA調布航空宇宙センタが所有する二段式軽ガス銃を改修して,火星着陸機の極超音速飛行を模擬した試験環境を実現する試験技術を実現した.軽ガス銃は,もともと他機関において高速衝突実験に利用されていた火薬式系ガス銃を無償で譲り受けたものであるが,JAXAにおける使用環境の制約から火薬が利用できないため,火薬室をガスドライバ(高圧空気タンクと高速弁から構成される)へ置換し,高圧空気を利用して模型を加速する方法へと変更した.高圧ガス保安協会の設計承認に予想以上の時間を要したため,計画変更を行い,H29年度資金を一部繰り越すことによって,H30年9月までに本作業を完了した.これにより設備の能力上は,火星着陸機において想定される飛行環境(速度45 km/s)と等価の模型飛行環境を実現することとなった.試験運用以降の作業はH30年度の計画とした.(2)模型自由飛行観測のための観測部の製作;(1)の作業が遅延し,全体の計画変更が必要となったため,本来はH30に計画していた自由飛行観測のための観測部の制作を前倒しで着手し,装置の基本設計,詳細設計を経て,部品発注と納品までを完了させた.なお,組み立て以降の作業は当初計画通りH30年度の作業とした.(3)模型自由飛行観測システムの開発:模型の自由飛行軌道に沿った位置,速度,姿勢を決定するための観測システムの開発を行った.(2)の試験部の観測窓に設置する1 ms程度のシャッター機能を有するメガピクセルカメラを調達し,模型の姿勢を正確に決定するために100 ns以下の発光時間で30 kHzの頻度で発行可能な光源を借り受け,シュリーレン光学系を設計・制作して,観測システムの原型を開発し,予備的観測を行い,設計の妥当性を確認した.当初計画では,平成30年3月までに,本研究で設計した実験装置の開発を完了する予定であったが,高圧ガス保安協会の設計承認が4か月遅延し,開発完了が困難となった.そこで平成29年度は装置の材料検査までとし,装置の製造を平成30年度に先送りする計画変更を行い,資金を一部繰り越して対応することとした.全体としての計画遅延を回避するため,H30年度からの着手として計画していた,自由飛行観測部の設計・製造を前倒しし,また光学観測システムの作業のうちH30年度に予定されていたものについても一部前倒すことによって,全体としては平成30年度9月にスケジュール遅延がなくなるように計画の変更を行った.
盲学校の理科実験で使用する音階出力高感度感光器の開発

開発した感光器はルネサスエレクトロニクス社GR-KURUMIを用いて設計・製作し、室内用と屋外用の切り替え式で、116音階で明るさを表現できる。低照度環境においての動作では紙面上に映した月の像も観測させることができる。さらに、化学反応で発生する煙の認識、半透明のBTB溶液の色の変化を認識させることができるようになった。現在、回路メーカーと協同でこの感光器の市販化を計画している。この装置キットを教員の指導のもと、技術や工作の時間に生徒が自分専用の感光器を組み立てできるので個人の視覚支援機器として卒業後も所有でき、何よりも、盲学校の児童・生徒に物つくりの喜びを体験させることができる。盲学校の授業における実験では他の人の作業を観察して理解することはできない。そのためグループ実験は基本的に無理となる。従って,一人1セットの実験装置が理想である。本装置の主要部は3千円の制御部とフォトダイオードおよびスピーカで構成されるため,1台1万円以内で製作でき、それをキット化する計画である。この装置キットを教員の指導のもと,技術や工作の時間に生徒が自分専用の感光器を組立できるので,個人所有の視覚支援器具となる。本研究で開発している感光器は低照度の状況下においても対応できるため,紙面上に映した月や星の望遠鏡像を観測できる。したがって,盲学校の児童に「月や星の動きの単元(小学部4年)」,「太陽と月の形の単元(小学部6年)」において月の満ち欠けなどの理解を支援することもできる。さらに、市販されている感光器では測定できない化学反応で発生する煙の認識,半透明のBTB溶液の色の変化を認識できるようになる。本研究では,感度が数段階に自動的に切り替えでき,計測した明るさを音階で出力できる感光器を開発している。24年度は制御部にルネサスエレクトロニクスGR-SAKURAを採用することにより、開発環境が簡単化することができた。さらに、ルネサスエレクトロニクス社から、スマートアナログシールドの提供を受け、GR-SAKURA+スマートアナログの構成で、照度を音階で表現するシンプルな感光器を実現した。25年度は使用の便利性向上のため、感光器の自動感度切り換えプログラムを考案し、現在、茨城県立盲学校と国立リハビリテーションセンターにて、改良点を探るため検証中である。本装置の主要部は3千円の制御部とフォトダイオードおよびスピーカで構成されるため,1台1万円以内で製作しキット化する計画である。したがって,盲学校の児童に「月や星の動きの単元(小学部4年)」,「太陽と月の形の単元(小学部6年)」おいて月の満ち欠けなどの理解を支援することもできる。さらに、ルネサスエレクトロニクス社から、スマートアナログシールドの提供を受け、GR-SAKURA+スマートアナログの構成でシンプルな構成の感光器を実現することができた。また、照度は音階で表現することが可能となった。現在、茨城県立盲学校にて実際に使用していただき、改良点を探るための検証を行っている。盲学校の授業における実験では他の生徒の作業を観察することはできないので、グループ実験は難しい。従って、一人1セットの実験装置が理想である。本装置の主要部は3千円の制御部とフォトダイオードおよびスピーカで構成されるため、1台5千円以内で製作できた。また、それのキット化を進めた。この装置キットを教員の指導のもと、技術や工作の時間に生徒が自分専用の感光器を組み立てできるので、個人の視覚支援機器として卒業後も所有できる。何よりも、盲学校の児童・生徒に初めての「電子回路系の物づくり」の喜びを得ることが期待できる。本研究で開発した感光器は低照度環境においても動作するので、紙面上に映した月の望遠鏡像を観測することも可能である。