hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
月惑星探査用高精度ガンマ線分光計の軽量化

月惑星探査用高精度ガンマ線分光計の軽量化・低消費電力化のため、熱設計を最適化するというアプローチが実証された。本研究の結果、月探査衛星「かぐや」搭載品に比べ、冷凍機の消費電力を1/3、重量を1/10まで抑えることに成功した。更に、冷却機構が小型化・低振動化されるためマイクロフォニック雑音の低減も期待され、分光計のエネルギー分解能向上もできる結果となった。1.研究目的現在、惑星核分光学上最もエネルギー分解能に優れている分光計はゲルマニウムを用いた検出器であるが、観測時に90K程度まで冷却する必要があり、重量や電力の確保が常に問題となる。そこで設計の最適化により、外部から検出器への熱流入量を可能な限り減少させ、必要冷凍能力を低減させることができれば、冷凍機重量を抑え低消費電力化にもつながる。本研究では、小型の惑星探査衛星に高精度ガンマ鯨分光計を搭載するため、重量・熱流入量・対振動(打上時)を考慮した設計の最適化・検証モデルの製作・検証実験を行った。2.研究方法様々な理論・シミュレーション計算の結果、本研究で採用した熱・強度設計上の主な特色を以下に示す。A.結晶素子の支持構造体とは逆側に60度センタを用いた中心軸支持B.熱輻射による熱流入を減らすため、結晶カプセルの外壁に対する鏡面加工及び金メッキC.支持構造体とチャンバー、支持構造体と結晶素子の接触面積を減らすため、ボルト留め部にオーラム製座金の使用以上を設計に採用し、検証用モデルを製作した。ただし、本実験では冷却試験及び加振試験のみを行うため、Ge結晶素子の代わりに体積・重量・熱容量などが近い値の銅製のダミーを使用した。3.研究成果製作した検証用モデルが、1)打ち上げ時の振動に耐え得るか2)結晶素子が90K以下まで冷却可能か、の2点について、実験による確認を行った。振動実験では上下・左右方向の加振試験を別々に行い、それぞれランダム振動と正弦波振動を加えることにより共振点と強度の検証を行った。冷却実験では、住友重機製の冷凍機SRS2103を用いて結晶素子の温度が90K以下まで冷却可能かどうかの検証を行った。各種環境試験の結果、本研究で製作したGe検出器は惑星探査において使用可能であることが概ね確認できた。惑星探査においてはゲルマニウム結晶を極低温で冷却し続けることが望ましいが、実運用中は衛星や機器の状態に応じて冷凍を中断する機会が頻繁にある。観測に迅速に移行できるかどうかは冷却速度にかかっており、十分な観測時間を確保する上で重要である。また度重なる温度変化は冷凍機を含む冷凍機構に大きな負担を与えるものであり、本研究で製作したモデルがこうした要求に耐えうるかどうか実験により検証を行った。各検証項目及び結果は以下の通りである。A.冷却速度試験:冷凍機運転開始後の時間とダミーGe結晶温度を時間の関数として測定した。その結果、約20時間で82.6Kまで達することを確認した。これは、月探査衛星「かぐや」に搭載された高精度ガンマ線分光計の仕様(24時間以内に90K以下)を超えるものであり、実用に耐えうるものと判断できる。B.消費電力:最大0.7Wで観測可能温度到達を確認した。これは「かぐや」搭載品の約1/3である。C.長期運転試験:長期間運転試験時に温度が下がらなくなる現象に見舞われた。検証の結果、真空度の劣化、及び冷却部品の劣化が判明した。これら問題点を改善し、再実験の条件が整った時点で主研究者の異動により、本研究は継続が不可能となったため、長期運転試験は終了することができなかった。しかしながら、平成20年12月に行われた打上時振動試験後も十分な冷却速度を保っていたことから、熱設計上及び構造上の性能は長期間保たれたと推測する。本研究の結果、月探査衛星「かぐや」搭載品と比べ、冷凍機は消費電力を1/3、重量を1/10まで抑えることに成功した。これにより高精度ガンマ線分光計の小型衛星への搭載へはずみがつくものと期待される。また、フランスの研究者との議論の中で、欧米の宇宙機関で使用実績のあるイスラエル・Ricor社製高性能冷凍機K508の詳細な情報を取得し、今後の検討課題とした。
完全非接触5軸制御ベアリングレス超高速モータの試作

大容量・超高速電動機の実現を目指して、電動機と磁気軸受を一体化したベアリングレスモータを提案して、動作原理、基本特性を明らかにしてきた。本研究はこの回転機システムを実用化する際の設計の基礎条件を明確にするために、完全非接触5軸制御ベアリングレスモータを試作することを目的として行った。得られた主な成果は以下の通りである。1.シンクロナスリラクタンス型、かご形誘導機型の完全非接触5軸制御ベアリングモータ本体と駆動システムを試作した。2.シンクロナスリラクタンス型に対しては、モータのトルク電流成分と回転子位置制御磁界とが干渉を起こし、負荷運転時に安定な磁気支持ができなくなることを見いだし、これを解決するための補償方式を提案した。補償器をDSP(Digital Signal Processor)で実現し、出力約300W、回転速度5,000rpm、半径方向に6Kg以上の力を加えた状態でも安定な磁気支持運転が実現できた。また、半径方向に力が加わっていて、空隙の磁束が不平衡になっても、モータの定数には大きな影響がないことが実験的に見いだされた。3.誘導電動機型に対しては、無負荷状態で11,000rpmの完全磁気支持運転を実現し、半径方向位置制御に必要な電源容量を明らかにした。また、かご形回転子が2極巻とも4極巻としても動作するために、位置制御に伴ってかご形巻線に誘導される電流に起因する半径方向力の減少や位置制御電流の位相の遅れの問題を解決するための、回転子巻線形状を提案した。4.永久磁石型については、回転機本体の検討を中心に行い、回転子位置制御特性を最適化する永久磁石と空隙の寸法の関係を明らかにした。高速駆動源として、モータと磁気軸受を一体化したベアリングレスモータを提案、構造、動作原理など理論的に検討するとともに、一端を機械的に固定した試作機を用いた実験により、提案した理論の確認を行ってきた。本研究ではこれらの結果をもとに、水平軸を持ち完全に非接触の5軸制御のリラクタンス型ベアリングレス高速モータの試作を行い、所期の目的を達するとともに、将来、様々な形式のベアリングレスモータを実現する際の可能性、問題点を明らかにするために、リラクタンス型以外の回転機についても検討を行った。その成果は以下の通りである。1.従来から検討を行ってきた縦軸型のリラクタンス型ベアリングレス回転機を2台組み合わせた横軸型完全非接触5軸制御型リラクタンス型ベアリングレスモータの全装置、すなわち、モータ・位置制御巻線、スラスト方向制御巻線を持つ回転機本体、電流制御用インバータ6台およびその制御装置を試作した。2.試作装置により、3000rpmにおいて±40μm、10,000rpmにおいては±60μm程度の軸振れがあるが、完全非接触での運転を実現し、提案した理論が正しく、実用機の実現が可能であることが確認できた。3.完全非接触5軸制御型リラクタンス型ベアリングレスモータの解析モデルを導出した。4.かご形誘導機型のベアリングレスモータについて検討し、二次電流による位置制御電流への影響とその補償法を明らかにした。5.永久磁石型のベアリングレスモータの基礎特性を検討し、半径方向の力と位置制御巻線の電流・電圧の関係を明らかにした。昨年度に回転機および制御系の原型が完成したリラクタンス型の完全非接触ベアリングレスモータを中心に,モータ負荷や半径方向力を加えた場合の回転機特性と位置制御系の特性を理論的、実験的に検討した。また、誘導機型についても完全非接触5軸制御の試作機を完成し、さらに、当初の予定にはなかった同期機型機についても回転機構造に関する検討を行い試作機をほぼ完成する事ができた。その結果は次の通りである。

1.リラクタンス型ベアリングレス機に関して、(a)回転機の励磁電流成分と位置制御電流による本来の位置制御力の方向(α軸方向)に対して、回転機のトルク電流成分と位置制御電流による力が直交方向(β軸方向)に生じるために、負荷状態でも安定に軸支持を実現するにはα軸方向とβ軸方向との干渉を除去するための補償器が位置制御系に必要になる事、またその構成法を明らかにし、DSP(Digital Signal Processor)を用いて実現した。(b)半径方向の位置制御を行っても、実用的な運動範囲では、回転機定数はほとんど変化しないことを、負荷試験により見出した。2.完全非接触5軸制御誘導機型ベアリングレス機の試作機により10,000rpmでの安定支持運転を実現した。3.同期機型ベアリングレス機の界磁磁石の厚さ、ギャップ長とギャップ磁界の強さについて、位置制御と発生トルクの両観点から最適点の選び方についての指針を得た。
放射線治療の業務の標準的な見える化と遠隔での安全な治療実施支援法の確立

2018年度の研究は、放射線治療技術の支援のために設置した既存のWeb会議システムを用いて、遠隔コンサルテーションやカンファレンス、教育支援を行いつつ、以下の作業を並行して行うことであった。2017年度に検討した4項目は以下のとおりであり、a)RTISを用いた放射線治療業務の見える化の方法について、被支援施設の業務フローに合わせた方法で導入可能性についてRTISベンダー交えて検討する。さらに、一般に標準化できる見える化の方法を他のRTISベンダーとも別に検討する。b)被支援施設で看護師、診療放射線技師、医学物理士などのメディカルスタッフと間で、放射線治療実施の際の医療安全対策の現状とニーズを確認し、放射線治療RISの業務フロー内に組み入れるべき対策とそれ以外の対策を分ける。c)RTIS内に組み入れることができない対策については、Web会議システムに組み入れることができないかどうかを検討する。d)検討された安全対策が、一般化されている放射線治療の品質管理・保証(臨床的,物理的,定期検査、チーム医療など)の項目をすべて含んでいるかを確認する。2017年度に検討できなかったd)については、2018年度には日本放射線腫瘍学会(JASTRO)のQAガイドラインや米国放射線腫瘍学会(ASTRO)のガイドライン(Safety is no accidennt)などを確認し一旦確定した。さらに、検討した治療業務の見える化の方法をRTIS内に実装すると同時に、放射線治療の医療安全の観点を重視した遠隔放射線治療支援システムを完成した。しかし、ASTROガイドラインが改訂されたため、稼働に向けてのコンテンツを現在修正中である。そのため、構築したシステムでの遠隔放射線治療支援をスマートフォンやタブレット端末などの携帯端末で実際に運用を開始できていない。放射線治療の医療安全の基準となるガイドラインの改訂があり、それに対応する必要があったため。2018年度の進捗の遅れは、2019年度内には取り戻せる範囲内で、研究計画の変更は特になし。平成29年度の研究は、放射線治療技術の支援のために設置した既存のWeb会議システムを用いて、遠隔コンサルテーションやカンファレンス、教育支援を行いつつ、以下の作業を並行して行うことであった。具体的には、以下の4項目であった。a)RTISを用いた放射線治療業務の見える化の方法について、被支援施設の業務フローに合わせた方法で導入可能性についてRTISベンダー交えて検討する。上記のうち、a)からc)までの検討は実施したが、d)の検討までには至らなかった。検討すべき安全対策が、一般化されている放射線治療の品質管理・保証(臨床的,物理的,定期検査、チーム医療など)の項目をすべて含んでいるかを確認することが予想以上に手間取り、進捗が遅れる原因となった。平成29年度の進捗の遅れは、平成30年度内には取り戻せる範囲内で、研究計画の変更は特になし。サーバシステム構築のための費用を平成29年度に支出していないため。現状では平成30年度に構築予定である。
化合物半導体/シリコンハイブリッドフォトニック結晶レーザの開発

次世代の低消費電力・高速演算・通信のための光電子集積回路の実現への布石となる、シリコン基板上の電流注入型・通信波長帯量子ドットレーザの作製に世界で初めて成功した。さらに、電磁気解析により、化合物半導体量子ドット層とシリコンとの接合に用いた金属薄膜層は、界面強度および導電性を高めるだけでなく、レーザ共振器からのシリコン基板側への光の漏れを抑制する効果も有することが分かった。III-V化合物半導体光源とSi導波路との一体型デバイス(ハイブリッドレーザ)は、高集積光学回路の構築に有効である。特に量子ドット(QD)レーザは低い発振閾値、高い温度動作安定性を有することから高集積化に適している。今回、QD光デバイスとSi導波路集積化技術の開発への取り組みの一つとして、ウェハ融着によるSi基板上電流注入型QDレーザを初めて実現した。有機金属気相成長法(MOCVD)によりGaAs基板上にAl_<0.4>Ga_<0.6>Asクラッドおよび、InAs/GaAs QD層5層を含むレーザ層を成長した。Au薄膜を介したGaAs/Siウェハ融着とGaAs基板の選択的溶解により、Si基板上にレーザ層を転写した。ブロードエリアFabry-Perotレーザを作製し、InAs QDの基底準位における1.3μmでの室温発振(閾値電流密度600A/cm^2)を観測した。これは、Si基板の量子ドットレーザとして初めての通信波長帯1.3μmでの発振の達成であり、大容量通信用QD/Siハイブリッドレーザへの展開の布石である。また、今回作製に成功した高導電性GaAs/Siヘテロ界面により、垂直方向の電流注入が可能となっており、既存のハイブリッドレーザで用いられている水平方向の注入と比較してシンプルな作製プロセスが実現可能となり、低コスト化の利点も有する。さらに、今回用いたMOCVDによるGaAs基板上のQD成長は、QDレーザ作製の多くの事例で用いられている分子線エピタキシー(MBE)による成長やInP基板の使用と比べ、大規模、高スループット、低コスト作製を可能とする利点を有する。今回、QD光デバイスとSi導波路集積化技術の開発への取り組みの一つとして、ウェハ融着によるSi基板上電流注入型QDレーザの動作の分析および高性能化を行った。有機金属気相成長法(MOCVD)によりGaAs基板上にA10.4Ga0.6Asクラッドおよび、InAs/GaAsQD層5層を含むレーザ層を成長した。ブロードエリアFabry-Perotレーザを作製し、InAsQDの基底準位における1.3umでの室温発振(閾値電流密度360A/cm2)を観測した。この発振閾値電流密度は、Si上の半導体レーザとして最小値の部類に入る。電磁気解析により、融着に用いた金属薄膜層は、界面強度および導電性を高めるだけでなく、レーザ共振器からのSi基板側への光の漏れを抑制する効果も有することが分かった。さらに導電性ウェハ融着を用いた、Si導波路と直結した新規化合物半導体/シリコンハイブリッドレーザの提案および設計を行った。本提案の構造では、我々の実験結果に立脚した高導電性GaAs/Siヘテロ界面により、垂直方向の電流注入が可能となっており、既存のハイブリッドレーザで用いられている水平方向の注入と比較して高効率化が期待され、かっ、シンプルな作製プロセスが実現可能となることから低コスト化の利点も有する。本研究で得られた一連の成果は、大容量通信用QD/Siハイブリッドレーザへの展開の布石である。
WEBデータベースによるデジタル写真共有システムの構築と検証

研究目的:今日、デジタルカメラの普及により写真をデジタルデータとして保存することが多くなってきた。本学でも行事ごとに撮影する機会があり、数多くの写真データが存在する。だがその多くは撮影者が異なり各自のPCの中で保存・管理されているため、広報担当者から使える写真が見つからないので管理できるサービスが欲しいとの要望の声を耳にした。そこで本研究では、WEBデータベースによるデジタル写真共有システムを構築し、学内のLAN内に置くことで安全性を確保し、ユーザが利用しやすい環境を整えることを目的とした。研究方法:データベースとPHPを連動させたWEBシステムを構築。撮影者が写真をシステムにアップロードする際、撮影年度・日時・行事名・部局・写真の内容(人物なのか風景なのか)などの情報を付加できるようにし、付加情報を検索用キーワードとすることで検索の容易化を計った。安全性・メンテナンス性が向上すると考え写真データをバイナリ形式でデータベース内に保管する方法を採った。構築したサーバには、OSにLinuxディストリビューションの1つである「Ubuntu12.04LTS64bit」を、WEBシステムには「Apache2.2.22」と「PHP5.3.10」を、データベースには「MySQL5.5.28」を導入、またPHPの統合開発環境として「NetBeans7.2.1」を導入した。研究成果:WEB経由でデジタル写真を管理するシステムを構築し動作することが確認できた。これにより写真をExifデータ内の撮影日時以外の項目で検索できるようになったが、今回は構築と検証ということでサービスの公開までは至っていない。画像の容量が大きいため、サーバのHDD容量を消費してしまう、バックアップが大変、アップロード・ダウンロードの際にネットワーク帯域を消費してしまうなど問題点があることが分かった。今後の課題として、ユーザがアップロードする際の情報を付加する手間を軽減できるような機能改善やサービスの公開範囲の設定など様々な機能拡張を考えたい。
BMP-9による歯周組織再生と糖尿病改善に着眼した新規組織再生ユニットの開発

歯周病と糖尿病には密接な関係があるが,糖尿病を有する患者の口腔内を機能回復する際の再生療法に関する効果については十分に実証されていない。そこで,成長因子,コラーゲンメンブレン, LIPUSを複合的に応用する独自の治療法により,口腔内の骨再生のみならず,糖尿病の血糖コントロールの役割も担う新規組織再生ユニットの考案に至った。現在,歯科領域で複数の疾患をターゲットとした組織再生療法は存在しないことから,局所の機能回復のみならず全身の健康状態の改善を視野に入れた非常に発展性のある研究となる可能性がある。
ゴルジα-マンノシダーゼの遺伝子解析によるN-グリカンの役割に関する研究

ヒトα-MII^Xの基質特異性を検討するために、まず酵母をホストとして遺伝子組換え型α-MII^Xを作成した。本酵素は合成基質mannopyranosideに対する活性を有し、スワンソニンで阻害されないことが判明し、Nグリカンの合成過程に関わる酵素の一つであると考えられた。更に、基質としてピリジルアミノ(PA)化オリゴ糖を用いて検討では、α-MII^Xは、α-mannosidase II(α-MII)と異なる基質特異性を有することが示唆され、現在、この点に関して詳細に検討中である。α-MII及びα-MII^XのcDNAを組み込んだ発現ベクターをCOS-1細胞に同時発現させ、これらの蛋白の細胞局在部位をα-MII^Xに対する抗血清を用いて蛍光免疫染色法にて同定した。いずれの蛋白もmedian Golgiに局在することが判明した。3.ヒトα-MII^X遺伝子のプロモーター領域の解析ヒトα-MII^X遺伝子のプロモーター領域を含む約40kbpのcosmidクローンを解析した。このクローンは1139個のアミノ酸からなるα-MII^X蛋白のうち396個のアミノ酸をコードする8つのエクソンを含んでいた。転写開始点の5'領域にはTATA boxやCAAT boxを含まずGCに富み、6つのSp1コンセンサス配列を持ち、house keeping geneの特徴を有した。5'上流域の種々の断片をLuciferase vectorに組み込み、ヒト由来細胞にtransfectionし、プロモーター部位を解析したところ、-12から+11にプロモーター活性が認められ、-4300から-252にエンハンサー活性が認められた(Eur J Biochem,242:446-453,1996)。更に、α-MII^X遺伝子の5'上流域にはインターフェロン、GM-CSF等に応答する転写因子結合部位が認められており、これら免疫性サイトカインにより実際にα-MII^X遺伝子プロモーターが働き得るか否かを検討予定している。ヒトα-MII^xの基質特異性を検討するために、まず酵母をホストとして遺伝子組換え型α-MII^xを作成した。本酵素は合成基質mannopyranosideに対する活性を有し、スワンソニンで阻害されないことが判明し、Nグリカンの合成過程に関わる酵素を考える上で重要な酵素の一つであると考えられた。更に、基質としてピリジルアミノ(PA)化オリゴ糖(Glc-Man5-Glc-PA等)を用いて検討予定である。α-MII及びα-MII^xのcDNAを組み込んだ発現ベクターをCOS-1細胞に同時発現させ、これらの蛋白の細胞局在部位を蛍光免疫染色法にて同定した。この解析のために、新たにヒトα-MIIxの一部のペプチドを合成し、家兎に免疫し抗血清を得た。[3]ヒトα-MII^x遺伝子のプロモーター領域の解析ヒトα-MII^x遺伝子のプロモーター領域を含む約40kbpのcosmidクローンを解析した。このクローンは1139個のアミノ酸からなるα-MII^x蛋白のうち396個のアミノ酸をコードする8つのエクソンを含んでいた。Primer extention assayにて、転写開始部位は翻訳開始部位から-70から-58のところに複数個存在した。転写開始部位近傍にはTATAあるいはCAAT boxはなく、GCrich部位が存在した。5'上流域の種々の断片をLuciferase vectorに組み込み、ヒト

由来細胞にtransfectionし、プロモーター部位を解析したところ、-12から+11にプロモーター活性が認められ、-4300から-252にエンハンサー活性が認められた(Eur J Biochem,242:446-453,1996)。ヒトα-MII^xの基質特異性を検討するために、まず酵母をホストとして遺伝子組換え型α-MII^xを作成した。本酵素は合成基質mannopyranosideに対する活性を有し、スワンソニンで阻害されないことが判明し、Nグリカンの合成過程に関わる酵素の一つであると考えられた。更に、基質としてピリジルアミノ(PA)化オリゴ糖を用いて検討では、α-MII^xは、α-mannosidase II(α-MII)と異なる基質特異性を有することが示唆され、現在、この点に関して詳細に検討中である。α-MII及びα-MII^xのcDNAを組み込んだ発現ベクターをCOS-1細胞に同時発現させ、これらの蛋白の細胞局在部位をα-MII及びα-MII^xに対する抗血清を用いて蛍光免疫染色法にて同定した。いずれの蛋白もmedian Golgiに局在することが判明した。3.ヒトα-MII^x遺伝子のプロモーター領域の解析ヒトα-MII^x遺伝子のプロモーター領域を含む約40kbpのcosmidクローンを解析した。このクローンは1139個のアミノ酸からなるα-MII^x蛋白のうち396個のアミノ酸をコードする8つのエクソンを含んでいた。転写開始点の5'領域にはTATA boxやCAAT boxを含まずGCに富み、6つのSplコンセンサス配列を持ち、house keeping geneの特徴を有した。5'上流域の種々の断片をLuciferase vectorに組み込み、ヒト由来細胞にtransfectionし、プロモーター部位を解析したところ、-12から+11にプロモーター活性が認められ、-4300から-252にエンハンサー活性が認められた(Eur J Biochem,242:446-453,1996)。更に、α-MII^x遺伝子の5'上流域にはインターフェロン、GM-CSF等に応答する転写因子結合部位が認められており、これら免疫性サイトカインにより実際にα-MII^x遺伝子プロモーターが働き得るか否かを検討予定している。
口臭物質による歯槽骨吸収を制御するメカニカルストレスの生理学的役割

口臭原因物質(硫化水素)による歯槽骨吸収機構の中で歯槽骨が日常的におかれるメカニカルストレス(伸展刺激)が与える影響を解明することを目的とした。伸展刺激は伸縮可能なシリコン製培養器(SW)を用いた。SWをPoly-L-Lysine、Fibronectin、コラーゲンIで処理後、破骨細胞RAW264を播種しRANKLで分化誘導した。プラスチック培養器に比べTRAP陽性細胞の出現はわずかであった。骨芽細胞MC3T3-E1はSWをマトリゲルで処理した培養器で増殖・分化能が認められた。硫化水素処理したMC3T3-E1に伸展刺激を与えたところ、ERK1/2が重要な役割を担っていることが判明した。口腔細菌に由来する口臭物質(硫化水素)は、歯周炎の病因あるいは歯槽骨吸収の誘発因子であると考えられている。歯槽骨吸収は連続的・継続的に推移する。この継続的骨吸収機構に硫化水素とメカニカルストレスが関与していると仮説を立てた。本研究は硫化水素による骨吸収機構とメカニカルストレスとの細胞分子論的機序を解明し、歯周病の予防・進行阻止に寄与することを目的とした。平成27年度はマウス骨髄由来の幹細胞から破骨細胞への分化過程におけるメカニカルストレスの生理学的役割解明を目的として実施した。本研究におけるメカニカルストレスとして、伸展ストレスを細胞に与えた。そのシステムはシェルパ(メニコンライフサイエンス社)を用い、専用チャンバーに細胞を播種した。細胞密度を高濃度に播種すると早期に細胞が剥離する傾向があり、また低密度では細胞の成長が遅くなることが判明した。したがって、中程度の細胞密度、チャンバーあたり10万個前後が最適であった。次に専用チャンバーの伸展率の違いによる細胞形態の変化を検討したところ、伸展率15、20%では対照群(伸展率0%)に比べ培養24時間で著しい形態変化が認められさらに浮遊した多数の細胞が認められた。一方、伸展率が2%から10%では細胞形態の著しい変化は認められなかった。そこで伸展率10%条件下で分化誘導因子であるM-CSFおよびRANK-Lを添加し伸展ストレスを与えたところ、酒石酸耐性酸性フォスファターゼ陽性の多核細胞の出現が認められた。このことはメカニカルストレスが破骨細胞の分化に関与していることを示唆している。現在、細胞内アクチン線維の観察を詳細に解析していると同時に細胞内シグナルを解析している。平成27年度は幹細胞から破骨細胞へ分化過程におけるメカニカルストレスの生理的役割を検討することが主目的であった。そのメカニカルストレスの細胞分化過程研究に適した条件を見出すことができ、今後の研究の進展の基礎を確立できたことから概ね順調に進んでいると考えている。引き続き、細胞内の形態変化ならびに情報伝達を解明していることから、平成28年度の研究につなげることが出来ている。歯周炎あるいは歯槽骨吸収の誘発因子として、口腔細菌が産生する揮発性硫黄化合物(硫化水素)が関与していることが知られている。歯槽骨の吸収は連続的そして継続的に推移し、これら連続性・継続性は硫化水素の曝露とメカニカルストレスが関与していると仮説を立てた。本研究は硫化水素による骨吸収機構とメカニカルストレスとの分子レベルでのメカニズムを解明し、歯周病の予防・進行阻止に寄与することを目的とした。平成27年度ではマウス骨髄幹細胞の破骨細胞への分化にメカニカルストレス(伸展ストレス)が誘導要因になることを見出した。しかし、伸展ストレスには特殊なストレッチチャンバーが必要であり、そのチャンバーの差異により分化程度にばらつきが生ずることが判明した。そこで安定した結果を得るために、チャンバー容器にコーティング処理を施すこととした。コーティング剤はコラーゲン1、Poly-L-lisine、ファイブロネクチンをを用いて前処理した。これらコーティング処理したチャンバーにて破骨細胞への分化程度を比較した。ここでは破骨細胞として動物愛護の観点からマウス骨髄幹細胞に代わる細胞として、破骨細胞の分化機能を保持しているRAW264を代用した。その結果、3種コーティング剤とも無処理群に比べて効果が高い結果であった。しかし一般の細胞培養用容器に比べて低いレベルに止まっていた。現在、さらに分化効率の高いコーティングを目指した3種の混合溶液で比較検討している。破骨細胞への分化誘導に関与するシグナル伝達機構の解明を目的として、MAPKファミリー、PKCファミリー、Smad他についてwestern blotingにて検索したところ、p38が分化誘導に重要な役割を担っていることが判明した。本研究ではメカニカルストレス環境下で細胞を培養することが基本である。メカニカルストレスは伸展ストレスとしており、培養器(チャンバー)の伸縮が求められる。予期せぬことにチャンバーの差異により結果にばらつきが認められ、必ずしも安定したデータが得られなかった。そこでチャンバーのコーティング処理の検討の必要性が生じた。また、当施設の動物実験施設の改修工事が重なり初期の実験予定よりやや遅れている。平成29度の目的は硫化水素曝露後の細胞内シグナリング分子の解析とした。一部は前年度よりの継続として、破骨細胞のストレス培養器での付着並びに分化誘導を検討した。ストレス伸展の培養器はシリコン製で直接細胞を播種しても破骨前駆細胞(RAW264)の付着効率が低いことが判明した。

そこでファイブロネクチン、コラーゲン1、poly-L-lysineの単独あるいは2種混合、3種混合にてコーティングを施し、細胞付着状況、RANKL添加による分化誘導状況を比較検討したところ、細胞培養用プラスチック培養器に比べ、分化誘導能が低い結果であった。さらに分化誘導中にメカニカルストレスを伸展ストレスとしてかけると、細胞の浮遊が認められた。マウス骨髄からBMC-CD117細胞においても細胞付着、分化能はRAW264と同様な結果を得た。これらの結果は、破骨前駆細胞から破骨細胞への分化はRANMLのような液性因子の他に、細胞膜表面の物科学的因子が関与しているとも推察されて。現在、メカニカルストレスを伸展に代えて収縮ストレス条件にて検討している。次に骨芽細胞MC3T3-E1では、Matrigel Matrix(corning社)でシリコン製培養器をコーティングし、細胞を播種したところ、細胞付着能、石灰化能が良好、並びに伸展ストレス条件下でも細胞の剥離は認められなかった。そこでこの条件下にて口腔内の生理的濃度で48時間硫化水素曝露させた細胞を用いて細胞内シグナル分子の動態を検索した。その結果、硫化水素曝露させた細胞は非曝露細胞に比べて、ERK1/2のシグナル誘導が認められた。一方、TRPV1、p-p38、p-JNK、p-PKCには顕著な誘導はに止められなかった。引き続き細胞内シグナル分子を網羅的に探索している。口臭原因物質(硫化水素)による歯槽骨吸収機構の中で歯槽骨が日常的におかれるメカニカルストレス(伸展刺激)が与える影響を解明することを目的とした。伸展刺激は伸縮可能なシリコン製培養器(SW)を用いた。SWをPoly-L-Lysine、Fibronectin、コラーゲンIで処理後、破骨細胞RAW264を播種しRANKLで分化誘導した。プラスチック培養器に比べTRAP陽性細胞の出現はわずかであった。骨芽細胞MC3T3-E1はSWをマトリゲルで処理した培養器で増殖・分化能が認められた。硫化水素処理したMC3T3-E1に伸展刺激を与えたところ、ERK1/2が重要な役割を担っていることが判明した。平成28年度は硫化水素の破骨細胞分化誘導とメカニカルストレスとの関連性を解明することを目的とし、以下の内容で遂行する。a.マウス骨髄細胞:前年と同様の手技でマウス骨髄からBMC-CD117を分離採取する。採取したBMC-CD117の分化能の保持はTRACP陽性細胞の出現率で評価する。b.BMC-CD117への硫化水素曝露:細胞をチャンバーに播種し、24時間後に硫化水素曝露チャンバー内でメカニカルストレスを付与する。伸展率および伸展周期については平成27年度のデータをもとに最適条件下で実施する。c.硫化水素存在下における破骨前駆細胞ならびに破骨細胞のアクチン線維の変遷:硫化水素曝露下において破骨前駆細胞から破骨細胞への分化過程におけるアクチン線維がどのように係わってくるかを経時的に検証するため、硫化水素曝露開始から10日間にわたり免疫蛍光染色法にて形態学的に追跡観察を行う。次に上記培養条件にメカニカルストレスを付加してアクチン線維の形態学的観察をおこない、比較検討する。
去勢抵抗性前立腺癌患者由来ゼノグラフト・オルガノイド群を用いた創薬スクリーニング

去勢抵抗性前立腺癌に対する新たな治療戦略開発が現在必要とされており、中でも前立腺癌の多様性を反映した患者由来ゼノグラフト(PDX)を用いた治療薬探索の重要性が説かれている。当研究室が保有する複数種類のPDXを用いてオルガノイドを作成することで、これまでPDXでは困難とされていたハイスループットなドラッグスクリーニングを可能とし、去勢抵抗性前立腺癌の新規治療薬の開発を目指す。
オリゴチエノキノイド分子を用いる純有機単一成分伝導体の開発

シクロペンタン縮環型の高溶解性オリゴチエノキノイド分子の特性を活かしつつ,置換基の嵩高さ(立体障害)を低減する試みを以下の二つのアプローチで行なった.1.ブトキシメチル基からメチル基への変更:従来のブトキシメチル基をメチル基に変更するために,モノマーの段階でメチル基をもつ新規チオフェン誘導体の合成法を確立した.このモノマーを順次多量化し,最高で六量体までの鎖長伸長に成功した。さらにこれらの化合物の末端α位をハロゲン化し,ジシアノメチル基の導入と酸化(キノイド化)を行い,最高で五量体までの合成に成功した.三量体の単結晶X線構造解析に成功し,結晶中では結晶溶媒を含むものの分子間相互作用が認められ,置換基の嵩高さ低減の効果が認められた.さらに,微結晶(粉末)試料を加圧成型し測定した伝導度は,ブトキシメチル置換体と比較して数桁の伝導度向上が認められ,鎖長の伸長に伴い伝導性も向上し,五量体において10^<-5>Scm^<-1>に達した.2.ハイブリッド型誘導体の検討:アルコキシメチル基を持つシクロペンタン縮環チオフェンと無置換チオフェンを組み合わせたハイブリッド型誘導体の合成と物性の検討を,三量体を中心に行なった.ハイブリッド三量体は高い溶解性を保持しており,ブトキシメチル置換体の単結晶X線構造解析の結果,相互作用が回復できていることが分かった.微結晶(粉末)試料を加圧成型し測定した伝導度も大きく向上していた.さらに,高い溶解性を利用して,スピンコート法により作製した薄膜をチャネル層としたn型有機FETを試作した.移動度にアルキル鎖長依存性が見られ,ブチル基からヘキシル基へと炭素鎖を伸ばすことで移動度は向上したが,オクチル,デシルとさらに長くすることで移動度は低下した.これらの中では,ヘキシル誘導体が最も高い移動度となり,大気中での評価で0.2cm^2/Vsに達した.また,これらのトランジスタは大気中でも高い安定性をもち,さらに顕著な経時劣化も見られないことが分かった.シクロペンタン縮環型の高溶解性オリゴチエノキノイド分子の特性を活かしつつ,置換基の嵩高さ(立体障害)を低減する試みを以下の二つのアプローチで行なった.1.ブトキシメチル基からメチル基への変更:従来のブトキシメチル基をメチル基に変更するために,モノマーの段階でメチル基をもつ新規チオフェン誘導体の合成法を確立した.このモノマーを順次多量化し,最高で六量体までの鎖長伸長に成功した。さらにこれらの化合物の末端α位をハロゲン化し,ジシアノメチル基の導入と酸化(キノイド化)を行い,最高で五量体までの合成に成功した.三量体の単結晶X線構造解析に成功し,結晶中では結晶溶媒を含むものの分子間相互作用が認められ,置換基の嵩高さ低減の効果が認められた.さらに,微結晶(粉末)試料を加圧成型し測定した伝導度は,ブトキシメチル置換体と比較して数桁の伝導度向上が認められ,鎖長の伸長に伴い伝導性も向上し,五量体において10^<-5>Scm^<-1>に達した.2.ハイブリッド型誘導体の検討:アルコキシメチル基を持つシクロペンタン縮環チオフェンと無置換チオフェンを組み合わせたハイブリッド型誘導体の合成と物性の検討を,三量体を中心に行なった.ハイブリッド三量体は高い溶解性を保持しており,ブトキシメチル置換体の単結晶X線構造解析の結果,相互作用が回復できていることが分かった.微結晶(粉末)試料を加圧成型し測定した伝導度も大きく向上していた.さらに,高い溶解性を利用して,スピンコート法により作製した薄膜をチャネル層としたn型有機FETを試作した.移動度にアルキル鎖長依存性が見られ,ブチル基からヘキシル基へと炭素鎖を伸ばすことで移動度は向上したが,オクチル,デシルとさらに長くすることで移動度は低下した.これらの中では,ヘキシル誘導体が最も高い移動度となり,大気中での評価で0.2cm^2/Vsに達した.また,これらのトランジスタは大気中でも高い安定性をもち,さらに顕著な経時劣化も見られないことが分かった.シクロペンタン縮環型の高溶解性オリゴチエノキノイド分子の特性を活かしつつ,置換基の嵩高さ(立体障害)を低減する試みを以下の二つのアプローチで行なった.1.ブトキシメチル基からメチル基への変更:従来のブトキシメチル基をメチル基に変更するために,中間体であるヒドロキシメチル基のメチル基への還元を種々試み,高収率で変換できる方法を見出した.開発に成功したメチル誘導体を順次多量化し,最高で六量体までの鎖長伸長に成功した.さらにこれらの化合物の末端α位をハロゲン化し,ジシアノメチル基の導入と酸化(キノイド化)を行い,最高で五量体までの合成に成功した.しかし,四量体,五量体では溶解性が著しく低下し,合成,精製が相当困難となり収率も低下した.一方,三量体の単結晶X線構造解析に成功し,結晶中では結晶溶媒を含むものの分子間相互作用が認められ,置換基の嵩高さ低減の効果が認められた.さらに,微結晶(粉末)

試料を加圧成型したペレットを用いて測定した伝導度は,対応するブトキシメチル置換体と比較して数桁の伝導度向上が認められただけでなく,鎖長の伸長に伴い伝導性も向上し,五量体において10^<-5> Scm^<-1>に達することが明らかとなった.現在,データの再現性確認とESR測定などを検討している.2.ハイブリッド型誘導体の検討:アルコキシメチル基を持つシクロペンタン縮環チオフェンと無置換チオフェンを組み合わせたハイブリッド型誘導体の合成と物性の検討を,三量体を中心に行なった.その結果,ハイブリッド三量体は高い溶解性を保持しており,またブトキシメチル置換体の単結晶X線構造解析の結果,相互作用が回復できていることも明らかとなった.微結晶(粉末)試料を加圧成型したペレットを用いて測定した伝導度も大きく向上しており,このアプローチが有効であることが確認できた.さらに,高い溶解性を利用して,スピンコート法により作製した薄膜をチャネル層としたn型有機FETを試作した.その結果,素子の最適化により高い移動度(最高で0.2cm^2/Vs程度)をもつ溶液プロセス可能なn型有機半導体材料となりうることも明らかとなった.前年度に引き続き,シクロペンタン縮環型高溶解性オリゴチエノキノイド骨格の特性を活かしつつ,伝導性材料,有機半導体材料への応用を意図して新規化合物の合成と物性研究を行った.以下に本年度の成果を列記する.1.シクロペンタン縮上の可溶性置換基の嵩高さを調整し分子間相互作用を回復する目的で設計したメチル誘導体の合成法の見直しを行い,物性測定に充分なサンプル量を確保できる合成ルート,反応条件等の再検討を行った.その結果,長鎖のオリゴチエノキノイド誘導体(4,5量体)でも数100mgのサンプル量が確保できるようになった.今後高純度化を行い,伝導度などの物性測定を予定している.2.アルコキシメチル置換のシクロペンタン縮環型チオフェンと無置換チオフェンを組み合わせた3量体が,溶液プロセス可能で大気中でも安定なn型有機トランジスタ材料となることを,昨年度報告したが,今年度,アルコキシメチル基のアルキル鎖長依存性を調査するため,ブチル,ヘキシル,オクチル,デシルの各誘導体の合成を行った.また,これらの誘導体を共通の中間高いから合成できる新たな合成ルートも確立した.これらの溶液を用いスピンコート法により基板上に塗布することで電界効果トランジスタを作製し評価したところ,移動度に鎖長依存性があることが分かった.ブチル基からヘキシル基へと炭素鎖を伸ばすことで移動度は向上したが,オクチル,デシルとさらに長くすることで移動度は逆に低下した.これらの中では,ヘキシル誘導体が最も高い移動度となり,大気中での評価で0.2cm^2/Vsに達した.また,これらのトランジスタは大気中でも高い安定性をもち,さらに顕著な経時劣化も見られないことが分かった.
大学に進学した児童養護施設入所経験者の自立に関する研究

本研究の目的は、大学に進学した児童養護施設入所経験者が自立に至るまでの経緯を明らかにし、自立に向けた支援策を考察することであった。研究計画・方法は、次の三点にまとめられる。1)文献調査:児童養護施設に関する研究、質的研究について学び、インタビュー調査の詳細な実施計画をたてる。2)インタビュー調査:私立X大学を卒業した児童養護施設入所経験者を対象に、現在の生活実態、そこに至る経緯、大学進学の位置づけを聞き取る。3)支援策の検討:1)2)の調査結果を踏まえ、児童養護施設入所経験者に対する大学における支援及び児童養護施設のアフターケアのあり方について考察する。平成27年度は主に1)文献調査、平成28年度は主に2)インタビュー調査、平成29年度は主に3)支援策の検討、を予定していた。しかし、平成28年度に予定してたインタビュー調査が、調査協力者の都合により、充分には実施できなかっため、平成29年度以降も継続してインタビュー調査を行った。それに伴い、研究期間も一年延長し、平成30年度を最終年度として、当該年度に1インタビュー調査の分析・発表、2支援策の検討、3報告書の作成を行った。実施したインタビュー調査の分析結果、および支援策の検討は、報告書『大学に進学した児童養護施設入所経験者の自立に関する研究』としてまとめている。児童養護施設入所経験者が「自立」に至るために、施設退所後の人的ネットワーク形成が欠かせないこと。その一方で、「自立」という目標そのものを捉えなおし、それに縛られない支援の在り方も模索されるべきだと主張している。本研究の目的は、大学に進学した児童養護施設入所経験者が自立に至るまでの経緯を明らかにし、自立に向けた支援策を考察することである。児童養護施設に入所した経験を持つ者の中でも大学に進学する者は、少数かつ望ましい成長を遂げた者として考えられ、研究対象となることはほとんどなかった。そこで、研究代表者は、児童養護施設入所経験者を積極的に受け入れている私立X大学に通う学生を対象として、これまで児童養護施設入所経験者の大学生活の実態を調査してきた(平成25-26年度科学研究費補助事業(若手研究(B))「児童養護施設退所者の大学進学に関する実証的研究」(課題番号25780519))。その調査は当事者の大学生活の一側面を明らかにしたものの、1当事者が大学卒業後、自立に至る経緯を明らかにすることができていない、2当事者にとっての大学進学の意味を明らかにすることができていない、という限界があった。そのため、本研究では、大学を卒業した児童養護施設入所経験者を対象としたインタビュー調査を実施し、その二つの課題に取り組む。研究計画の一年目に該当する平成27年度は、児童養護施設関係及び質的研究に関する文献調査、次年度以降に予定されているインタビュー調査のための質問項目の検討を予定していた。文献調査及びインタビュー調査のための質問項目の作成は予定通りに進めることができた。また、平成28年度に予定されているインタビュー調査の一部を前倒しして、今年度中に実施することができた。平成27年度に予定していた、児童養護施設関係及び質的研究に関する文献調査、インタビュー調査のための質問項目の検討を行うことができた。3年間の研究計画の2年目にあたる平成28年度は、大学を卒業した児童養護施設入所経験者を対象としたインタビュー調査の実施を予定していた。実際に数名の調査協力者から話を聞くことができたものの、調査協力者の都合により、当初予定していたインタビュー調査の件数には達することができなかった。調査協力者の都合とは、具体的には、職場への適応に労を要し、インタビューに対応する余力がないということである。離転職直後や就職1年目の調査協力者にこのような傾向が強くみられたため、無理をして平成28年度中にインタビュー調査を行うことはせず、平成29年度に継続してインタビュー調査を行うこととした。他方、当事者を受け入れ、支援してきた大学や短期大学の教職員を対象としたインタビュー調査を実施することができ、これまでに10大学15名から話を聞くことができた。そのため、当事者の受け入れを行っている大学や短期大学において具体的にどのような支援が行われているのか、明らかにすることで、自立に向けた支援策を考察する際の助けとする。研究成果の報告については、平成29年度に予定していたが、一部前倒しして行うことができた。具体的には、論文「大学に進学した児童養護施設入所経験者の実態と支援」(『大学教育学会誌』38(1)、118126頁)や学会報告「児童養護施設入所経験者にとっての大学進学という経験」(日本教育社会学会第68回大会報告)、シンポジウム報告「子どもの貧困と大学教育ー大学に進学した児童養護施設入所経験者の実態と学生支援ー」(2015-2016年度日本教育学会四国地区研究活動)が挙げられる。平成28年度は、大学を卒業した児童養護施設入所経験者を対象としたインタビュー調査を予定していた。実際に数名の調査協力者から話を聞くことができたものの、当初予定していたインタビュー調査の件数に達することができなかった。他方、当事者を受け入れ、支援してきた大学や短期大学の教職員を対象としたインタビュー調査を実施することができ、研究成果の報告についても一部前倒しで実施することができた。

当初の研究計画では、平成29年度は研究の最終年度であり、1インタビュー調査の分析・発表、2支援策の検討、3報告書の作成、を予定していた。しかしながら、平成28年度に予定してたインタビュー調査が、調査協力者の都合により、充分には実施できなかった。具体的には、就職後間のない調査協力者たちが、職場への適応に労を要し、インタビューに対応する余力がなかったため、当初予定していた人数から話を聞くことができなかった。そのため、平成28年度中に無理をしてインタビュー調査を行うことはせず、平成29年度以降も継続してインタビュー調査を行うこととした。それに伴い、研究期間も一年延長し、平成30年度を最終年度として、当該年度に1インタビュー調査の分析・発表、2支援策の検討、3報告書の作成を行うことにした。平成29年度は、継続してインタビュー調査を行うと共に、これまでにインタビュー調査に協力してくれた児童養護施設入所経験者の語りの分析を行った。分析の結果、「自立」という目標を重視するあまり、周囲の人間に相談できないという状況に陥っている入所経験者もいることが明らかになった。「自立」を「他人に迷惑をかけないこと」と同義に捉えると、周囲の人間に頼ることはできない。「自立」の概念についても検討を続ける必要性が確認できた。なお、それら分析結果の詳細は、「教育学の視点から捉える社会的養護」日本子ども社会学会第24回大会テーマセッション報告(「子どもと社会的養護」パネリスト)、「若者支援についてー支援者がつながる」(高松市若者支援協議会講演)、「教育学の視点から捉える社会的養護」『子ども社会研究』24巻、2018、として報告・掲載されている。平成28年度に予定してたインタビュー調査が、調査協力者の都合により、充分には実施できなかったため、平成29年度計画が遅れることになった。具体的には、平成28年度に予定していたインタビュー調査を、平成29年度以降も継続して行い、平成29年度に予定していた、1インタビュー調査の分析・発表、2支援策の検討、3報告書の作成、を研究期間を一年延長して、平成30年度に行うこととした。なお、延長申請が認められたことにより、平成30年度末までには当初の研究計画は問題なく終了するものと考えられる。本研究の目的は、大学に進学した児童養護施設入所経験者が自立に至るまでの経緯を明らかにし、自立に向けた支援策を考察することであった。研究計画・方法は、次の三点にまとめられる。1)文献調査:児童養護施設に関する研究、質的研究について学び、インタビュー調査の詳細な実施計画をたてる。2)インタビュー調査:私立X大学を卒業した児童養護施設入所経験者を対象に、現在の生活実態、そこに至る経緯、大学進学の位置づけを聞き取る。3)支援策の検討:1)2)の調査結果を踏まえ、児童養護施設入所経験者に対する大学における支援及び児童養護施設のアフターケアのあり方について考察する。平成27年度は主に1)文献調査、平成28年度は主に2)インタビュー調査、平成29年度は主に3)支援策の検討、を予定していた。
可搬型エッジコンピューティング情報通信基盤の構築に関する研究

近年、都市空間にCPUやセンシング機能を持つ無線通信機器(エッジサーバ)を多数設置し、5GやWiFi通信網を併用してクラウドサーバとエッジサーバ群が連携して様々な社会的サービスを提供するエッジコンピューティング技術の研究が進められている。本提案研究では、対象領域の利用者分布情報やWiFi電波強度マップ情報と提供するサービスの要求仕様に対して、対象領域の何処に何台エッジサーバを配置し、5GやWiFi通信網をどのように併用してサーバ間やユーザとの通信を実現すれば要求仕様を満たすサービスを実現できるかを判断する手法を創出すると共に、動的な変動に対して自律分散的に最適化する仕組みを実現する。センシング機能を持ち、WiFiなどの無線通信機器とエッジ及びクラウドサーバの連携を前提に、対象領域の利用者分布情報やWiFi電波強度マップ情報と提供するサービスの要求仕様を機械学習などに推定する技術と提案となり、大学や実際の都市街区で実証実験などを通じて有効性評価も行う。5GやWiFi接続を前提に、IoT/携帯機器とエッジ及びクラウドサーバの連携を考えるときにそのサーバの適切配置は、学術的にも社会的にも重要であり、提案手法は当該の機械学習手法を創出することに加えて、それを実空間における実証実験などを通じて、提案手法の有効性の評価も計画しており、一定の成果が期待できる提案となっている。
原発性胆汁性肝硬変の黄疸・肝不全型進行に関わる分子機構の解明

原発性胆汁性胆管炎(PBC)の黄疸・肝不全型進行関連遺伝子としてNELFCD/CTSZを同定した。血中CTSZは、PBC黄疸・肝不全型進行群で有意に増加し、総ビリルビン,血小板,アルブミン, ASTと相関した。PBC黄疸・肝不全型進行群の肝細胞において、著しく増加したCTSZタンパクは毛細胆管側から細胞胞質内へ局在を変え、一部はリソソームから逸脱していた。HuH7にCTSZを過剰発現させると、アミノ酸飢餓,クロロキン誘導性の細胞死が促進された。これらの結果から、PBCの黄疸・肝不全型進行に発現増加と局在変化したCTSZが、細胞死を介して関与している可能性が考えられた。我々は、黄疸・肝不全型進行群173症例とPBC非進行群1204症例を対象としたゲノムワイド関連解析を実施し、最も強い原発性胆汁性肝硬変の黄疸・肝不全型進行関連遺伝子として20番染色体領域に存在する遺伝子X(OR=2.16, P=7.94x10-8)を同定した。黄疸・肝不全進行群の血中の遺伝子Xのタンパクは非進行群に比べて有意に増加し、血中総ビリルビン(r=0.66, P=1.26x10-6)、AST (r=0.58, P=7.1x10-6)と正の相関を、アルブミン(r=ー0.67, P=1.1x10-6)、血小板(r=ー0.74, P=4.4x10-7)と負の相関を示した。血中の遺伝子Xタンパクは、原発性胆汁性肝硬変の治療薬であるウルソデオキシコール酸治療により有意に変化しなかったが、肝移植により有意に減少した(P=8.1 x 10-4)。また、黄疸・肝不全型進行群は非進行群と比較し、肝細胞における遺伝子Xのタンパクは有意に増加し、その局在は毛細胆管側から細胞内に変化していた。現時点で、本研究課題に関する論文を執筆する段階にある。原発性胆汁性肝硬変の黄疸・肝不全型進行群の肝細胞におけるXの発現増加機構を解析する。原発性胆汁性肝硬変の黄疸・肝不全型進行群の肝細胞おけるXタンパクの詳細な局在を各種細胞内マーカーを用いて解析する。肝細胞株を用いて、Xを介する肝細胞障害機構を解析する。胆汁鬱滞モデル動物におけるX遺伝子・タンパクの発現を解析し、原発性胆汁性肝硬変の黄疸・肝不全進行モデルとなりうるか検討する。もし、モデル動物となるのであればin vivoで黄疸・肝不全型進行におけるXの役割について解析する。肝臓学残額で購入可能な実験試薬がなかった為、次年度に持ち越した。次年度の予算と合算し、必要な実験試薬、学会参加費用、旅費などに使用する。
熱流体現象の光学的計測結果からの知識発見

本研究は、研究者の思考パターンを他の研究者に如何に伝えるか?という点に着目して,これを論理的に表現することを目的として研究を行ってきた.平成11年度上期には,エアアシストインジェクタからの燃料噴霧を対象として,従来不可能とされてきた,粒子画像計測法(PIV)への液滴径検出機能の付加に成功した.ここでは,PIV計測の際に取得される数ギガバイトの画像情報から,如何にして液滴分布の空間的構造およびその生成メカニズムを抽出するかという点に着目し,画像データからの,空間的渦構造における速度,渦度,乱れ成分などの特徴量の抽出を試みた.そこで,液滴からのMie散乱光強度はその液滴の大きさに比例するという,Mieの理論を用いて,液滴径毎の瞬時の空間的な速度分布を取得することができ,粒径毎の特徴量抽出により,空間的渦構造のメカニズム解明のための新規性の高いデータを提供することができた.平成11年度下期においては,この粒径検知型PIVを定常噴霧場であるガンタイプバーナに適用し,本法の検証,誤差評価および目的とする特徴量抽出のための,8ビット輝度の分割法決定の際の思考パターンの記述を試みた.ここでは,8ビット輝度のレイヤー分離法の検討を行った.粒径クラスごとの物理量検出を目的として,数種類のレイヤー分離法について検討を行い,各分離法による結果と位相ドップラ流速計によるデータとの比較による精度評価を行った.その結果,PDAによる流速とほぼ一致するレイヤー分離法を見つけだすことに成功した.本研究は、研究者の思考パターンを他の研究者に如何に伝えるか?という点に着目して,これを論理的に表現することを目的として研究を行ってきた.平成11年度上期には,エアアシストインジェクタからの燃料噴霧を対象として,従来不可能とされてきた,粒子画像計測法(PIV)への液滴径検出機能の付加に成功した.ここでは,PIV計測の際に取得される数ギガバイトの画像情報から,如何にして液滴分布の空間的構造およびその生成メカニズムを抽出するかという点に着目し,画像データからの,空間的渦構造における速度,渦度,乱れ成分などの特徴量の抽出を試みた.そこで,液滴からのMie散乱光強度はその液滴の大きさに比例するという,Mieの理論を用いて,液滴径毎の瞬時の空間的な速度分布を取得することができ,粒径毎の特徴量抽出により,空間的渦構造のメカニズム解明のための新規性の高いデータを提供することができた.平成11年度下期においては,この粒径検知型PIVを定常噴霧場であるガンタイプバーナに適用し,本法の検証,誤差評価および目的とする特徴量抽出のための,8ビット輝度の分割法決定の際の思考パターンの記述を試みた.ここでは,8ビット輝度のレイヤー分離法の検討を行った.粒径クラスごとの物理量検出を目的として,数種類のレイヤー分離法について検討を行い,各分離法による結果と位相ドップラ流速計によるデータとの比較による精度評価を行った.その結果,PDAによる流速とほぼ一致するレイヤー分離法を見つけだすことに成功した.