hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
2種細胞間に分担されたポジティブフィードバックによる細胞集団挙動のプログラミング

本研究では合成生物学における遺伝子発現制御として、ポジティブフィードバックに注目した。この系では、細胞アルファは、分子Bを受け取った際に分子Aを放出し、同時に抗生物質耐性を獲得する。一方、細胞ベータは、分子Aを受け取った際に、分子Bを放出し、同時に抗生物質への耐性を獲得する。抗生物質による増殖阻害による速度低下、および、相手からの通信分子によって誘導される耐性遺伝子の発現によって阻害が緩和され速度低下が回復することが観察されたのみならず、通信分子の生産自体が増殖速度の抑制を生じさせていた。この結果、情報科学における意思決定の利得表を大腸菌の増殖速度を指標として実装することができた。本研究では合成生物学において重要な、遺伝子発現制御のプログラミングを行う。種々の制御情報の中で、ポジティブフィードバックは、短時間に細胞集団の挙動を変化させることができるという優位性を持つものの、細胞内反応のゆらぎにより自発的に活性化してしまうという欠点を併せ持つことが知られている。本研究ではこの問題を回避するために、ポジティブフィードバックを、2種の細胞を混合した場合にのみ発動する形式で構築する。ポジティブフィードバック部分について、当該年度では、数理モデルと実際の細胞の挙動が合致しているかを確認した。まずそれぞれのシグナル生産系について、入力に対する出力の時間変動を精緻に測定した。その結果から、応募者の経験上妥当と判断されるパラメタを用いて作成されている現状の数理モデルが、妥当であると判断した。さらに、ポジティブフィードバックによって活性化される遺伝子について、ポジティブフィードバックを引き起こすシグナル生産遺伝子に加えて、抗生物質耐性遺伝子も組み込み、その機能による増殖速度の変化を測定した。その過程では、2種類の菌の混合比を変化させることで、モデルと実験を比較した。その結果、想定通りに、2種類の菌の混合比に依存して、抗生物質存在下で、抗生物質耐性遺伝子の発現による増殖速度の向上が見られることを確認した。一方、抗生物質耐性遺伝子のリークによる発現は2種類の菌で異なることも確認した。平成26年度までに確立していた、2種類の細胞がそれぞれ相手の存在を検出して固有の分子を培地に放出する形のポジティブフィードバックの系について、それぞれの細胞の増殖速度を精緻に測定した。一方、細胞ベータは、分子Aを受け取った際に、分子Bを放出し、同時に抗生物質クロラムフェニコールへの耐性を獲得する。増殖速度の変化の測定の結果、抗生物質による増殖阻害による速度低下、および、相手からの通信分子によって誘導される耐性遺伝子の発現によって阻害が緩和され速度低下が回復する様相のみならず、通信分子の生産自体が増殖速度の抑制を生じさせている様相を、定量的に評価することができた。その結果を活かし、それぞれの細胞を別個に培養し、その培養上清を交換することが、ゲーム理論における囚人のジレンマの利得表を生きた細胞によって実装することになるという、新規の細胞集団挙動のプログラミングをすることもできた。この系では、相手に協力することは、自らの増殖速度低下と引き換えに相手の抗生物質耐性獲得を意味する。各種条件での増殖速度についての精緻な測定を達成し、その結果を活かして細胞集団挙動のプログラミングをすることもできるようになっていることは、本研究の最終目的である、細胞間通信による物質生産に着実に近づいているといえる。本研究では合成生物学において重要な、遺伝子発現制御のプログラミングを行うことを目的とした。最終的に、合成生物学を、一般の自然科学や工学と対比させることで、生物学のこれらからの差異を明らかにすると同時に、これらと生物学とをつなぐことで、生物学を飛躍的に発展する方策「設計生物学」の概念をまとめ、各種学会・研究会で発表することができた。本研究では、種々の制御情報の中で、相手細胞からの細胞間通信分子を受け取って、相手を活性化させる分子を放出させる様式のポジティブフィードバックに注目した。ポジティブフィードバックは、短時間に細胞集団の挙動を変化させることができるという優位性を持つものの、細胞内反応のゆらぎにより自発的に活性化してしまうという欠点を併せ持つことが知られている。このため、物質生産に人工遺伝子回路を活用する際に、ポジティブフィードバックを活用することには非常な困難が存在すると考えられてきた。本研究ではこの問題を回避するために、ポジティブフィードバックを、2種の細胞を混合した場合にのみ発動する形式で構築し、研究を進めた。

リミッターの実装が遅れている一方、ポジティブフィードバックによって活性化される遺伝子について、ポジティブフィードバックを引き起こすシグナル生産遺伝子に加えて、抗生物質耐性遺伝子も組み込み、その機能による増殖速度の変化を確認することができたため、おおむね順調に進展しているといえる。これまで作成した人工遺伝子回路を持つ細胞に物質生産遺伝子を追加して実装し、本研究の最終目的である、細胞間通信による物質生産を行う。合成生物学前年度に作成した、それぞれ異なる細胞間通信分子を生産する2種類の細胞が構成するポジティブフィードバック部分による、任意の強度の活性化を達成する。また、当初計画した、ポジティブフィードバックによる過度な活性化を防止するリミッターの効果の確認を続ける。その際に、数理モデルに基づいて統合を行うことで、全システムを確実に構築することが可能になる。ポジティブフィードバックの結果活性化される遺伝子として、これまでに達成した蛍光タンパク質および抗生物質耐性遺伝子に加え、バイオプラスチックやアミノ酸の合成系など、応用を志向した系の発現を行う。増殖速度の差が問題になる場合には、適切な負荷を与える遺伝子発現を加えることで、増殖速度の調節を行う。また、抗生物質耐性遺伝子のリークによる発現が2種類の菌で異なることに対する改善も行う。全システムの数理モデルが完成しているため、プロモータ強度やたんぱく質分解速度などの種々のパラメタについて、望まない種々の挙動をしてしまう不適切なパラメタの組み合わせの場合分けが可能である。培養実験が計画通りに進まない際には、モデルの予測する不適切な動作の場合分け区分を指標に、正しい強度を持つようにDNA配列を調整する。このように、数理モデルに基づいたシステムの構築とブラッシュアップが可能である点が、合成生物学が効率的に研究を進められる利点であることを、これまで応募者は示しており、本研究でも必要に応じて活用する。平成26年度の研究を受けて、平成27年度に、新規の細胞集団挙動のプログラミングをすることができた。この研究をより多くの変異体を構築して遂行することにより、2種細胞間に分担されたプログラミングをより詳細に行うことで、本研究の目的をより精緻に達成することができると期待される。このためには、さらに1年間の研究を要する。さらにこれら成果を学会にて発表するために、研究期間の延長を申請した。ポジティブフィードバックによる過度な活性化を防止するリミッターの実装に関する実験について、当初予想しなかった困難が生じたため。物品費試薬代1,9522,001円。人件費実験補助2か月200,000円。旅費国内学会発表1回100,000円。その他英文校閲、DNA配列決定300,000次年度使用額については、実験に関する消耗品に対して使用する。
メダカ胚細胞CIチャネルのシングルチャネル解析と初期胚細胞分化機序

メダカ胚胞胚期初期までは細胞分裂は同期しており、存在するmRNAはすべて卵母細胞由来である。胞胚期中期より接合子由来のmRNAの転写が始まり、細胞分裂は非同期となる。これはmidblastula transitionと呼ばれている。申請者は従来、ホールセル電圧固定法による電気記録で胞胚期初期にはカルシウム(Ca)依存性のクロライド(Cl)電流が存在し、胞胚期後期には半数の細胞においてCa依存せず、膜電位依存性の高いCl電流が出現することを明らかにした。本研究ではシングルチャネル記録を行い、以下の結果を得た。1.胞胚期初期のClチャネル(1)単位伝導度は非常に小さく6pSであり、バーストが観察された。膜電位依存性があり、1分以上の脱分極により著明に開確率が増加した。セルアタッチ記録では平均開時間は5msecであった。インサイド-アウト記録ではチャネルの開確率は細胞内液のCa濃度に依存したが、平均開時間は0.5msecと著明に減少した。この減少は細胞内のなんらかの因子がインサイド-アウトにすることにより洗い流される可能性を検討したが、ATP,cyclicAMP,PKAのcatalitic subunitによっては回復は観察されなかった。(2)生理的条件でのCaイオンの効果を検討するためにセルアタッチ記録においてCaイオノフォアであるイオノマイシンを投与した。この場合の開確率の増加においては平均開時間は変化せず、バーストの持続時間の延長によると結論された。(3)セルアタッチ記録でピペット内のDIDS濃度が500muMの場合にはチャネルの開口は全く観察されなかった。100muMの場合には、チャネルの平均開時間は1.6msecと著明に減少したためDIDSはopen channel blockerであり、平均開時間を短縮することにより抑制すると結論された。2.胞胚期後期のClチャネルの単位伝導度は約4pSであり、膜電位依存性が強く活性化には脱分極が必要であり、インサイド-アウト記録ではカルシウム非存在下でもチャネルの開口が観察された。
米国の学習障害研究蓄積に基づくRTIの再評価

本研究では、アメリカ合衆国の学習障害児支援システムであるRTIについて、過去の学習障害をめぐる言説をふまえて、その意義と課題を再検討することを目指した。まず、アメリカにおいて学習障害児への公的な教育が充実していく1970年代後半80年代の雑誌論文を調査し、中西部の大学や地域教育局において先進的な研究や実践が行われていたことがわかった。そこで次に、その関係者らの現在のRTIに対する立場を調査した。その結果、LDサミットやRTIシンポジウムといった、RTIに関する初期の全米的な意見集約の場に複数の関係者が参加しており、いずれもRTI支持の立場から主張を展開していることが明らかとなった。i)RTI支持者の主張の分析。主要な論者であるフクスら(Fuchs, D. & Fuchs, L.S.)およびヴォーン(Vaughn, S.)の業績を中心に分析を行った。分析の結果、特にフクスらについては専門性の向上よりも実行可能性に重きを置いて研究を進めていることがわかった。このような方針は、指導方法や測定方法の定式化や電子化の方向性へと向かい、子どもの読み書き能力の量的把握へとつながっていた。ii)RTIの発展と現状に関する網羅的調査。研究計画では、70年代後半90年代の学習障害関連学術誌を対象とした網羅的調査を行うことを目指していたが、RTI普及から10年が経つ中で様々な変化が現れていることを勘案し、調査範囲を現在にまで広げて、a)RTI開発の背景にある学習障害研究の構図とb)RTIの普及後の実践及び位置づけの変化の双方を検討することとした。a)に関しては、RTIにつながる論者たちの背景として1970年代以降のミネソタ大学での学習障害研究の存在が示唆されていること(干川、2014)に注目し、当時全米5大学に設けられた学習障害研究機関について検討を進めた。一部資料の収集が困難であること、また1990年代の多層指導モデルとの関連性を検討する必要があることなどから、現在も検討を継続している。b)に関しては、RTIの対象児が障害種の面でも年齢の面でも拡大していることが近年の傾向として判明した。前者については、Positive Behavior Support(以下、PBS)との連携が見られ、学術誌上ではRTIという大きな枠組みの下でPBSを実践するという関係で説明がなされていた。ただし、普及時期の前後関係を勘案すると、この説は更なる検討が必要であると判断された。後者については、中等教育段階での実践モデルと従来のRTIとの相違が論点となっていた。本研究では、学校現場における学習障害児支援システムであるResponse to Intervention(以下、RTI)に注目し、アメリカ合衆国(以下、アメリカ)における学習障害研究の蓄積と照らし合わせながらその意義と課題を明らかにすることを目指した。具体的には、現在のRTI研究を過去とのつながりという視点から再検討することと、RTI導入以前の学習障害研究における代表的な論点や人物を明らかにするという二つの作業を行ったうえで、それらをふまえて、RTIがアメリカの学習障害児教育をめぐる議論の流れにどのように位置づくのかを考察することを目指した。研究を進めた結果、成果として次のようなことが明らかとなった。1)先行研究においてもRTIへの影響が指摘されていた1970年代末80年代前半のミネソタ大学での学習障害アセスメント研究と、80年代90年代のアイオワ州での校内問題解決アプローチについて、いずれも関係者がLDサミット(2001年)やRTIシンポジウム(2003年)に招聘されており、RTI導入期の議論に直接的に関わっていたことが明らかになった。2)改訂障害児教育法施行前の2003年のRTIシンポジウムにおいて、既にRTIによる学習障害識別に対する疑問が示されていた。ここで疑問を示した論者たちは、理由として学習障害の神経学的な基盤が十分に考慮されないことを挙げた。3)現在、中等教育段階の生徒を対象としたRTIの在り方が、学力向上政策関連の研究機関によってもRTI支持派の論者によっても模索されていることが見出された。そこでは、学習障害の早期発見の可能性や、通常教育から特別教育へと段階的につないでいく仕組みへの期待は見られなかった。むしろ、学力や行動に課題を抱える生徒たちについて、データによって継続的に進歩の有無を確かめること、彼らに介入指導を提供できることといった点のほうに期待は集まっていた。年度当初の研究計画では、i)RTIの支持者たちの過去の研究蓄積の分析、ii)RTIの批判者たちの過去の研究蓄積の分析、iii)1970年代90年代のアメリカにおける学習障害研究の網羅的分析の三点を挙げていた。

このうち、i)について年度当初の研究計画ではフクスら(Fuchs, D. & Fuchs, L.S.)のみを検討対象として挙げていたが、ヴォーン(Vaughn, S.)も同様に重要な論者であると考え、検討対象を拡大した。また、iii)については、RTIの現在進行形の変化も視野に入れて検討を行う必要があると判断したため、検討年代を現在まで拡大した。以上の結果として、a)アメリカの学習障害研究の構図をとらえるうえで、1970年代以降の5大学の学習障害研究施設の詳細検討が必要であること、またb)RTIと類似のモデルを用いて、初等教育段階以外や学習障害以外について対応しているプログラムの検討が必要であることが新たに見出された。なお、i)、iii)の検討範囲拡大の結果として、ii)については今年度は十分な検討が進められなかった。ただし、先述のようにアメリカの学習障害研究の構図をとらえるうえでの視角が絞られたので、次年度以降、この視角のもとでii)に当たる内容を効率的に検討していくことが可能であると思われる。以上より、一部計画の未達成はあるが、他の計画が予定以上に進められたこと、その結果が未達成部分の今後の進捗を推進するものであることから、全体としてはおおむね順調に進展していると判断した。27年度が最終年度であるため、記入しない。教育方法学、特別支援教育本年度の成果をもとにして、次年度以降は以下の課題に取り組む予定である。i)RTIに対して批判的な見解を述べている論者の理論的背景を整理する。この検討は、本年度の研究課題のうち遂行が不十分であったものである。ii)1970年代80年代のアメリカにおいて、大学附属機関において進められた学習障害研究に注目し、そこでの主張とその後の展開を分析する。この検討は、当時の大学ごとの研究動向が現在のRTI理論に接続していく可能性が見出された手、必要であると考えた。iii)各州レベルでのRTIへの取り組みを収集・整理し、現在のアメリカにおけるRTIの実態を明らかにする作業に取り組む。この検討は、学術論文をもとに導きだしたRTIと他プログラムとの関連性が、実践上の現実とは異なる可能性が見出されたため、必要であると考えた。
現代美術における「市民」による制作活動の教育的意義と美術科教育の今日的使命

今日、日本各所で行なわれているアートイベント、アートプロジェクトは、今日の社会情勢、地域社会の現実に対抗するためにはじまっている。そして、社会が危機に瀕している現在、公教育は、地域共同体を維持する砦となり、真正面から希望を語り未来を託すための営みに従事できる場所となっていることが本研究をとおして明らかになった。以上のことから、多様な知と実践に出会い協働していくため場として現代美術を再認識し、市民社会への学校教諭の参画の推進、学校教諭の主体的な判断に基づく社会教育活動への参画を推進していくことが重要となる。平成18年度に行った研究活動、研究実績は以下のとおり。1.アートプロジェクトと連携する学校教育の可能性の調査研究。横浜トリエンナーレ2005に参加した,横浜山手中学校・王節子教諭の聞き取り調査を行う。王節子教諭は、横浜トリエンアーレ2005出展作家、堀尾貞治氏の活動に深く関わり、堀尾氏が実施したワークショップに、横浜山手中学校の生徒たちと参加する。また、横浜山手中学校生徒たちとキッズ・キュレーターを組織し、横浜トリエンナーレ2005総合ディレクター川俣正との連携のもと、一般来場者への鑑賞ツアーを実施した。これら王節子教論の取り組みは、現代美術と学校教育の連携を考慮する際、非常に豊かな可能性を示唆している。王節子教諭への聞き取り調査の内容は、文字データ化し今後、一般公開する予定である。また、宮崎県宮崎市の現代っ子センター、藤野忠利氏の聞き取り調査を行う。藤野氏は具体美術協会に参加した経歴を持つアーティストである。聞き取り調査においては、藤野氏より現代っ子センターでの教育活動の内容と、具体美術協会が提示した、現代日本における現代美術の展開と教育活動との親和性にっいて教示頂いた。これらの聞き取りの調査の内容も、文字データ化し、平成19年度、公開する予定である。2.現代美術における「市民」による制作活動の教育的可能性の調査福岡県北九州市において、北九州市立美術館で実施された「北九州ビエンナーレ」の資料調査、福岡県田川市で実施された川俣正によるプロジェクト『コールマイン田川』の関係者に聞き取り調査を行う。これらの調査による成果を、整理分析し平成19年度公開の予定である。I-2.現代美術における「市民」による制作活動の教育的意義の検討横浜トリエンナーレ2005、直島ベネッセ・アートサイト、金沢21世紀美術館、福岡アジア美術館の市民参加活動の形態について分析を行った。対話型鑑賞の分析と、参加型アートの課題、目標に関する分析を行った。II-2.参加型美術作品の構造分析福岡県北九州市在住及び出身の現代美術作家、森山安英(1936-)、白川昌生(1948-)、宮川敬一(1961-)の3名に関する聞き取り調査行った。また講師を招聘し上記3名各自の作品、アクティビティーに関する研究フォーラムを開催した。当該研究フォーラムに関して直接経費を使用してフォーラム報告集として書籍化を行った。III-2.アートプロジェクトと連携する学校教育活動の課題,問題点の検討現代美術作品展に関する鑑賞プログラムを実施している大阪市小学校教諭・内部恵子氏への聞き取り調査を行う。また、内部氏による授業に関する分析を行った。○現代美術における「市民」による制作活動の教育的可能性/現代美術の作家の事例として、研究調査の対象とした宮川敬一、白川昌生、森山安英の作品、営為は、固定化された価値に揺さぶりをかけ、現在の矛盾を開示するといった共通点を持っていた。この社会、生活、思考の枠組みを問う現代美術の作品特性は、「市民」にとって、現在とは違う社会、生活、思考のフェーズを示すものである。グローバル化した世界は多くの対立を孕み、その混沌とした状況は市民生活に暗い影を落としている。人々の記憶、に着目し、消費されるモノではなく心に作用するコトをつくりだす現代美術の作品形態、また"運動体"を組織するその作品特性は、今日、越境教育学的な意味においてよりその重要性を増している。○参加型美術作品の構造と美術教育的効果/中学校、高等学校の美術科の教育活動においては、「社会との関わり」「批判的思考に基づく制作活動」「協働、コミュニカティブな関係性の創出」といった参加型美術作品の特性に着目する必要がある。これら参加型美術作品の特性を重視し創造的に人格を陶冶する「美術科」の教科特性の再定義することが、現在、最重要の課題であると指摘することができる。「より良く生きるための知恵」をつくりだす技法=アートを学ぶ教科として「美術」を再定義し、単元開発、授業研究を推進する必要がある。○アートプロジェクトと連携する学校教育の可能性/社会が危機に瀕している現在、公教育は、地域共同体を維持する砦となり、真正面から希望を語り未来を託すための営みに従事できる場所となる。そして今日、各所で行なわれているアートイベント、アートプロジェクトは、今日の社会情勢、地域社会の現実に対抗するためにはじまっている。

以上のことから、多様な知と実践に出会い協働していくため場として現代美術を再認識し、市民社会への学校教諭の参画の推進、学校教諭の主体的な判断に基づく社会教育活動への参画を推進していくことが最重要であると結論づけられる。
スペースデブリによる損傷と防護構造に関する研究

1段式火薬銃と2段式軽ガス銃を用いて比較的低速域のスペースデブリ模擬衝突実験を行いホイップルシールド法におけるバンパー材破壊状況と後方壁に与える損傷の影響の調査を行った.当初の目的であった速度上限4Km/sについては2段軽ガス銃操作技術の未熟のために実現できず約3Km/sにとどまった。結局速度域12.7Km/sの範囲で各種バンパー材を用いた衝突実験の結果次の成果を得た.1.バンパー材を一種類のアルミ合金に限定し衝突速度を種々変化させたところこの速度範囲では衝突速度の増加に対して後方壁の損傷は単調に大きくなり,損傷が極大点となる速度は認められない.2.後方壁クレータの最大深さはプロジェクタイルとバンパープラグが一体となって後方壁に衝突したと仮定したときに生じるであろうクレータの最大深さより小さくなる.このことより最大深さの上限を一応見積ることができる。3.各種バンパー材質に対して同程度の衝突を与えて生じる後方壁クレータの体積はバンパー材の面密度の大きさと逆関係にある.すなわちクレータ体積を小さくするためにはバンパー材の面密度を大きくすればよい.しかしこのことは防護構造を重量化する事を意味し有益な指針とはなり得ない。一方,クレータ最大深さは面密度とは直接の相関がない.言い替えると面密度が小さくてもクレータ深さを小さくするバンパー構造が考えられる.本実験範囲ではGlare(グラス/エポキシとAl板のFiber-Metal Laminates)をバンパーとした場合、面密度に対する防御効果が最大であった。この意味で最適の構造がどのようなものであるかを今後明らかにすることが重要である.1段式火薬銃と2段式軽ガス銃を用いて比較的低速域のスペースデブリ模擬衝突実験を行いホイップルシールド法におけるバンパー材破壊状況と後方壁に与える損傷の影響の調査を行った.当初の目的であった速度上限4Km/sについては2段軽ガス銃操作技術の未熟のために実現できず約3Km/sにとどまった。この意味で最適の構造がどのようなものであるかを今後明らかにすることが重要である.本研究ではスペースデブリの中では低速度域ではあるが、むしろそれ故1次衝突後の後方物体に対する2次破壊力がかえって大きくなると考えられる危険速度(約3Km/s付近と推定される)近傍での現象を明らかにすることを目的とする。本年度に行った研究内容及び結果は以下の通り。1.低速度域(2Km/s)での衝突実験(1)微小粒子分離技法の開発(サボから微小粒子のみを分離し衝突させる技術)(1)一体サボ,分離サボあるいは分離のための分離管々種々の形状のサボ分離管について試験を行ない、ほゞ2Km/sまでの範囲での微小粒子分離技法を開発した。(2)速度計測法としては、マグネット-コイル法,絶縁薄膜法,レーザ法等の検討を行った。各法とも一長一短があり、現在のところマグネット・コイル法とレーザ法を併用するのが安定した結果を得る。貫通による2次損傷アルミ2024板(3mmt)をバンパー材としたとき、これに0.15gの微小粒子を種々の速度で衝突した場合の損傷を調査した。貫通限界は0.9Km/sであり、これ以上の速度では後方物体に何らかの損傷を与える。2.3Km/sまでの試験範囲では速度が大きい程、2次損傷も大きくなりまだ臨界速度に達していない。中速度域(24Km/s)での衝突実験本年度購入した2段軽ガス高速発射管(2SG-07)を用いて7φプロジェククタイルでの衝突実験を行った。現状では速度コントロールと速度計測に問題があり2次損傷の定量的関係は明らかになっていない。これらは来年度の課題としたい。1.中速度域での衝突実験1段火薬銃及び2段軽ガス銃を用いて13Km/sの速度域でバンパー材を想定した種々の板材に対する衝突実験を行った。板材の材質としてはアルミニュウム単体を始め、セラミック繊維を用いた可とう断熱材、カーボン繊維の2.5次元織り材など計8種類の材料を用い、これらを用いた場合の後方板の損傷状況を次項記載の方法により定量的に測定評価した。

ただし、予定範囲の34Km/s速度領域は2段軽ガス銃の特性を十分発揮するに至らず、今後の課題として残った。2.後方飛散破片による後方板損傷の測定と評価非接触レーザー変位計を平面内で移動させることにより後方板に生じたクレーターをμmの分解能で測定しかつ平面分布状況を知ることの出来るスキャニングシステムを完成し、従来最大深さ、最大直径程度しか測定困難であったクレーターの形状を3次元的分布として測定可能とし、バンパーの防護壁としての効果をより詳細に評価可能とした。ただし、数値計算との整合は得られるまでに至らず今後の課題である。3.防護構造の検討1、2項の結果より、後方板に与える損傷としてはクレーター全体積はバンパー材の面密度と明かな層間があることが判明した。しかしこの事実は防護能力を高めるためにはバンパーの重量を増すことを意味し、有効な指針とはならない。しかしまた一方、クレーター最大深さの観点からはバンパー材の素材構成に依存するも明かとなり試験材のなかではガラス繊維とアルミ合金の多層サンドイッチ材の効果が大きいことが判明し、防護構造設計上有益な指針を得た。
相関のある複数音源波の個別分離法の開発とその応用

本研究の今年度の成果は、独立性を仮定している信号の間にも実際にはかなり大きな相関がみられることがあり、その相関性が信号分離フィルタの設計に悪影響を及ぼしている問題への解決方法を提案したことである。本研究では、まず各周波数成分間の独立性について実験的に調べた。その結果、信号全体では独立とみなせる場合であっても、周波数成分ごとにみると必ずしもそれが成り立たないことが多いことを示した。独立成分分析では必ず独立になるように分離する。しかし、信号の一部だけを取り出して観測すると、信号分離フィルタの劣化のために、分離した信号同士の相関がかえって強くなることを実験的に示した。そこで、相関の強さがある一定基準を上回る場合には、相関の強い部分を信号分離フィルタの設計に用いないこととし、その評価を組み入れた繰り返しアルゴリズムを考案した。すなわち、従来法による分離フィルタの設計→得られる分離信号の相関度評価→一定基準以上の相関を持つ信号成分の同定→その部分を除いて分離フィルタを再設計→得られる分離信号の相関度評価→...という逐次繰り返し推定法を新たに提案した。判定基準の閾値についても、その決定法についてのアルゴリズムを示した。実際の音声信号を用いて分離実験を実施し、アルゴリズムの動作を解析し、想定どおりの動作を行うことを確認した。また、従来の独立性を仮定するだけの手法に比べて7dB近いSN比の向上が達成できることを示した。複数音源波の分離法として、本研究ではまずおおよその音源位置の推定を行い、その次に一般化逆行列法を用いた逐次近似法により、正しい位置の推定と同時に個別の音源波の分離を行う手法を用いる。初年度は従来からよく知られているMUSIC法をベースに、近接音場でかつ広帯域な信号に適用可能な新しい手法について検討した。従来の手法が狭帯域でかつ遠距離音場の場合にしか適用できなかったのに対して、広帯域かつ近接音場に適用可能でかつ精度の良い音源推定が可能であることが実験的に確認された。また、も一つの方法として、遺伝的アルゴリズムをベースにしたMUSIC法と一般化逆行列法に基づく逐次推定法との混合法についても検討した。この手法はまず遺伝的アルゴリズムによって音源位置を10cm以内の精度でまず推定し、次に逐次推定法によってさらに1cm前後の誤差の範囲で音源位置を推定するものである。実験的検討により、考案した手法は予想した精度で音源位置の推定が可能であること、また計算量の点からも高速化がはかられ、逐次推定法のみでは極小値から抜け出せないような場合でも最適解に収束できることが確認され、手法の有効性が示された。本研究では、まず音源位置の高精度抽出法について検討した。近接音場でかつ信号が広帯域信号である場合の音源位置推定法として、固有値解析を主体とした新しい手法を提案した。遠距離音場(すなわち平面波を仮定)でかつ狭帯域信号を扱う研究が多い中で、近接音場でかつ信号が広帯域信号をその処理対象としたことは、本研究の特徴の一つである。また、音源位置推定法の高速化手法についても提案した。コンピュータシミュレーションにより、提案手法の有効性を明らかにした。本手法は先に提案済みの一般化逆行列に基づく手法の前処理として活用でき、相関のある信号の分離法として利用できる。本研究の第二の成果は、独立性を仮定している信号の間にも実際にはかなり大きな相関がみられることがあり、その相関性が信号分離フィルタの設計に悪影響を及ぼしている問題への解決方法を提案したことである。本研究では、まず各周波数成分間の独立性について実験的に調べ、その結果、信号全体では独立とみなせる場合であっても、周波数成分ごとにみると必ずしもそれが成り立たないことが多いことを示した。さらに、その場合には信号分離フィルタの劣化のために、分離した信号同士の相関が強くなることを実験的に示した。そこで、相関の強さがある一定基準を上回る場合には、相関の強い部分を信号分離フィルタの設計に用いないこととし、分離フィルタの設計→得られる分離信号の相関度評価→一定基準以上の相関を持つ信号成分の同定→分離フィルタの再設計...という逐次繰り返し推定法を新たに提案した。
臨床心理学における非対面式スーパーヴィジョン研究

平成30年度は、まず日本ブリーフサイコセラピー学会第28回大会で研究成果の一部を発表した。発表した内容の一部は、対面スーパーヴィジョン(SV)、メールSV、スカイプSVの中でメールSVに焦点を当てて、3人の異なるオリエンテーションを持つにスーパーヴァイザー(Aが認知行動療法+SFA、Bが来談者中心療法+行動療法+ロゴセラピー+心理生理学、Cが来談者中心療法+SFAの折衷派)がスーパーヴァイジー(Svee)に対して行った工夫を紹介した。つぎに、平成30年度は第3期のSveeのSV実施期間であり、平成29年12月から30年の12月までSVを実施した。これらの研究期間中のデータを集計し、結果の一部を2019年度に開催される学会で発表する予定。発表する内容は、本研究期間中に収集した全データの中で、Sveeの自由記述による3種類のSV(対面・メール・スカイプ)に対する問題点と良かった点と改善点の3項目。これをKJ法で分類した後にカイ二乗検定を行ったところ、良かった点における三つの大カテゴリーと3種類のSVの度数の間にのみ有意な偏りが認められた。すなわち、メールSVにおいて、SveeはメールSVの良かった点を「自己成長感の獲得」よりも「ケースの理解促進」により多く効果があると認識していることが示唆された。この理由として、メールSVは対面SVやスカイプSVに比べてSveeからの即時的フィードバックが得られない等の理由から「Svee自身」に焦点を当てるSVが実施され難いことが挙げられる。一方、ケースに関する質問への回答を活字で求めるメールSVでは、問題が整理され、返事を何回も読み返せる等の利点から、SVがSveeの「自己成長感の獲得」よりも「ケースの理解促進」に焦点が当てられやすいことが示唆された。公認心理師対応カリキュラムの準備が予想以上に時間を要したために、本研究が結果として遅れてしまった。研究に集中できる時間の確保を優先すること。研究者間の情報交流を通して研究成果の一部を学会で発表すること。平成27年度は、まず、5月から8月にかけて第1期スーパーヴァイジー(以下Svee)を募集した。募集の対象を東日本大震災による被災地支援を中心に活動する若手心理臨床家とし、募集にあたって異なるオリエンテーションを持つスーパーヴァイザー(以下Svor)が自己PR文の作成した。8月から9月にかけて複数のSveeと複数のSvorによるスーパーヴィジョングループからパ一トナーを選定し、Svorを構成する4人のうちの1人が、Sveeとのマッチングに成功した。なお、他のSvorは平成28年度以降の候補者とすることとした。研究の手続きに関しては、マッチングに成功したSvorとSveeはスーパーヴィジョン契約書を締結し、両者の関係を確認させた。本契約において、スーパーヴィジョンの目的や頻度、時間、場所、方法等について定めたほか、Sveeはスーパーヴィジョンの前後にアンケートに回答するものとし、また、Svorもスーパーヴィジョン終了後にアンケートに回答することとした。以上によりスーパーヴィジョンの実施環境を整備したうえで、第1期1年目のスーパーヴィジョンを10月から3月にかけて実施した。実施方法は、ビデオチャット、Eメール、対面の3方式とし、各2回ずつ実施した上で、その効果についてSvorへのアンケート結果を含めて検討した。この結果については、2016年に学会発表する予定とし、投稿済みである。また、スーパーヴィジョンの実施と平行して、スーパーヴィジョンに関する国内外の文献を収集し、より望ましいスーパーヴィジョンの在り方についての文献研究を進めた。現在まで、スーパーヴィジョンに関する国内外の文献を収集し、望ましいスーパーヴィジョンのあり方について文献研究を進めている。また、スーパーヴィジョンは計画通り実施しているが、より多くのスーパーヴァイジーの参加を計画していた。広報不足やSCの異動等があり、当初予定した人数が確保できなかったことが課題となった。以上をふまえて、(2)おおむね順調に進展しているとした。平成28年度は、平成27年10月より開始した第1期1年目のスーパーヴィジョン(SV)を4月から9月までの2年目に継続して実施した。その後、10月から3月までは、異なるオリエンテーションを持つ第2期1年目の2名のスーパーヴァイザー(Svor)が2名のスーパーヴァイジー(Svee)にSVを実施した。研究の手続きは、平成27年度を踏襲し、SVを対面・電子メール・スカイプの3つのコミュニケーションメディア(CM)を用いて順番に実施した。結果は、Sveeへのアンケート結果3年分をもとに、SV効果尺度毎に、CMを群とした1要因3水準の分散分析を行った結果、群の主効果が有意に示された尺度は、「ペース適切度」「SVへの積極度」「感情の気づき度」「思考の気づき度」「行動の気づき度」であった。多重比較の結果、いずれの尺度でもメールSVよりも対面SVのほうで平均値が高かった。2人のSvorが4人のSveeにSVを行った織田・佐々木(2014)では、「SVへの積極度」のみが同様の結果であったが、本報告では5つの尺度で有意な効果が認められた。この理由として、メールSVでは、Sveeが質問した内容への応答が中心となり、SVのやりとりの中で生じた疑問をSvorへ即座に質問することが難しいが、対面SVではやりとりの中で生じた疑問に即座に応答してもらえ易いこと、Sveeが示す非言語的情報に対してフィードバックが行われ易いこと等があげられた。

また、肯定的感情、否定的感情、事例困難度を従属変数とした3(対面・電子メール・スカイプSV)×2(事前・事後)の分散分析の結果、時間の主効果が3つの従属変数において認められた。平成29年度は、これらの研究知見等を2つの学会で発表する予定(投稿済)。現在まで、スーパーヴィジョンに関する国内外の文献を収集し、望ましいスーパーヴィジョンのあり方について文献研究を進めることができている。平成29年度は、スーパーヴァイジー(Svee)2名に対して平成28年10月より開始した第2期1年目のスーパーヴィジョン(SV)を2年目の平成29年4月から11月まで継続して実施した。その後、第3期のSveeを募集したが応募者は1人であり、12月から3月までは1人のSveeに対してマッチングを考慮の上でスーパーヴァイザー(Svor)を選定し、SVを実施した。研究の手続きは、平成27年度を踏襲し、SVを対面・電子メール・スカイプの3つのコミュニケーションメディア(CM)を用いて順番に実施した。3人の異なるオリエンテーションを持つSvorと同一のSveeへのアンケートデータをもとに、メールSVによる事例困難度の得点について3(Svor A・Svor B・Svor C)×2(事前・事後)の分散分析を行った。結果は時間の主効果のみが認められた(F(1,10)=5.65, p<.05)。メールSVは対面SVやSkype SVに比べてSveeによるSVの評価が低くなる傾向があるが、Svorによる評価を上げるための工夫がアンケート結果から確認された。具体的には、Sveeのニーズに応えるためにSveeにフィードバックを求めるといったメールのやりとり回数の増加、複数の視点をまとめて返す形式からSveeのケース報告資料にSvorのコメントを書き込む形式への変更、平均8つのケース(全てのケース)に短いコメントを返す形式から一つのケースに絞って返事をまとめて返す形式への変更等が認められた。これらの研究知見を第28回日本ブリーフサイコセラピー学会京都大会で発表する予定(投稿済み)。現在まで、スーパーヴィジョンに関する国内外の文献を収集し、望ましいスーパーヴィジョンのあり方について文献研究を進めている。また、スーパーヴィジョンに関しては、スーパーヴァイジーの個人的な理由で2カ月間の延期はあったが、その後は計画通り実施されている。平成30年度は、まず日本ブリーフサイコセラピー学会第28回大会で研究成果の一部を発表した。発表した内容の一部は、対面スーパーヴィジョン(SV)、メールSV、スカイプSVの中でメールSVに焦点を当てて、3人の異なるオリエンテーションを持つにスーパーヴァイザー(Aが認知行動療法+SFA、Bが来談者中心療法+行動療法+ロゴセラピー+心理生理学、Cが来談者中心療法+SFAの折衷派)がスーパーヴァイジー(Svee)に対して行った工夫を紹介した。つぎに、平成30年度は第3期のSveeのSV実施期間であり、平成29年12月から30年の12月までSVを実施した。これらの研究期間中のデータを集計し、結果の一部を2019年度に開催される学会で発表する予定。発表する内容は、本研究期間中に収集した全データの中で、Sveeの自由記述による3種類のSV(対面・メール・スカイプ)に対する問題点と良かった点と改善点の3項目。
機能圧の強磁性キーパーにおよぼす誘導磁気効果とセンサへの応用

ディスアコモデーション(DA、消磁後急激な透磁率の上昇とその後の時間的漸減現象)は軟磁性体にとって通常は好ましい性質とは言えない。しかしこの現象を逆に利用して咬合時の衝撃の大きさやその時間的変化を測定する新しい原理にもとづく歯科用衝撃センサー開発を目的として、実験を行なった。ひねりなどについての応答についての実験結果も得たが、主としておもりの落下衝撃によって電磁的交流消磁による場合と同様にDAが生ずることを見い出したので、実験としてはこれまで詳細にDAを調べてきたので、ガーネツトフェライトを主として用いた。それに100UKの銅のおもりを距離を変化させて落下させ、衝撃時の透磁率の時間的変化を測定した。衝撃の強さは落下距離hと簡単な物理的考察からhの平方根に比例する項を含んでいる。すなわち衝撃の強さはmとmhの平方根に比例する項の和に相等する。mはおもりの静止質量で100UK。ストレインゲージで衝突時のサンプルの振動をモニターしながら同時に透磁率の変化を観測した。そして透磁率は瞬間的に上昇し(従って磁石との吸引力が増加する)、その後徐々に減少し、数秒後に平衡に達した。おもりを除くともとの状態に回復した。衝撃の強さと応答の相関の向上がサンプルのセッチングの仕方によって、見られた。磁性ステンレス鋼やアモルファスについての実験結果にも着目し、衝撃センサの可能性について多くの実験結果を踏まえて明らかにしてきた。今後の課題としては、これまで自動測定装置やそのためのプログラミングの製作に集中してきたが、それが完成したので,より系統的な実験が期待できる。ディスアコモデーション(透磁率の消磁後の時間的漸減現象)は軟磁性体にとって通常は好ましい性質とは言えない。しかしながら今回我々の知る限りでは始めて、キーパーとしてはむしろ好ましい性質であることを示した。予備実験として、現在市販されている磁性ステンレス鋼のかわりにこれまで詳細にディスアコモデーションを調べてきて軟磁性体のガーネットフェライトを用い、それに100gの銅のおもりを落下させた。衝撃の強さは落下距離hと簡単な物理的考察から√hにかかわる項を含んでいる。すなわち衝撃の強さはm+k√mhに相等する。ここにmはおもりの静止質量で100g,kは比例定数である。ストレンゲージで衝突時のサンプルの振動をモニターしながら同時に透磁率の変化を観測した。そしてこの機械的衝撃で透磁率は瞬間的に上昇し(従って磁石との吸引力が増加する)、ディスアコモデーションが続き数秒後に平衡に達した。電磁気的な相互作用による磁壁の移動だけではなく機械的な衝撃においてもピンニングされていた磁壁を解放することをみいだしたが、この機構を探究することも興味あることであるが、本研究においてはこれに深入りしない。以上の結果を参考にして、測定を広めかつ深める予定である。磁気予効の一種であるディスアコモデーション(DA、消磁後急激な透磁率の上昇とその後の時間的漸減現象)は軟磁性体にとって通常は好ましい性質とは言えない。おもりの落下衝撃によって電磁的交流消磁による場合と同様にDAが生ずることを見い出した予傭実験としてこれまで詳細にDAを調べてきたガーネットフェライトを主として用いた。それに100〓Kの銅のおもりを距離を変化させて落下させ、衝撃時の透磁率の時間的変化を測定した。

mはおもりの静止質量で100〓K。ストレインゲージで衝突時のサンプルの振動をモニターしながら同時に透磁率の変化を観測した。そして透磁率は瞬間的に上昇し(従って磁石との吸引力が増加する)、その後徐々に減少し、数秒後に平衡に達した。おもりを除くともとの状態に回復した。これらの結果を踏まえて、磁性ステンレス鋼やアモルファスについての予備実験結果にも着目し、衝撃センサの可能性について明らかにした。
新規リシール細胞技術を用いた複数タンパク質・膜不透過性中分子の細胞内導入法の開発

われわれは、細胞膜を透過性にして細胞質交換を可能にした「セミインタクト細胞リシール技術」を開発し、細胞内への生体物質導入法や導入した物質の様々な細胞内生命現象への影響などを光学顕微鏡下で可視化解析するマルチスケール解析を中心とした様々な解析システムを構築している。この細胞内操作技術は、多種類のタンパク質成分や膜不透過性の(天然)化合物・低分子化合物・中分子(特殊機能ペプチドや機能性核酸など)を、同時に定量的に細胞内に導入することが可能であり、かつオルガネラや細胞骨格の構造とトポロジーが保持されているため、導入されたタンパク質(群)の様々な動的平衡状態を「真の細胞環境内に近い状態で」計測できる。今年度は、研究計画に沿って、2種類の細胞内導入法(SLO型及びLLO型リシール法)を構築し、その最適化と性能比較を行った。その結果、2種類のリシール法を用い、膜不透過性の低分子・中分子・タンパク質・細胞質など、広いサイズ範囲の物質を、細胞質依存的に(SLO型)、細胞質非依存的に(LLO型)に細胞内に導入するシステムを完成させることができた。また、導入した物質の細胞機能に与える影響を生化学的に検定すル様々な生化学的・細胞生物学的手法の加え、導入物質によって影響を受ける細胞の「状態」変化を、細胞内のタンパク質分子ネットワーク(正確には、共変動分子ネットワーク)として記述するための解析手法(マルチスケール解析法)の応用環境の整備も行った。さらに、SLO型リシール法を用いて作成した、正常または病態モデル細胞に対し、LLO型リシール法を使って様々な低分子・中分子を追加導入することで、低分子・中分子を病態環境でスクリーニングし構造・機能解析するシステムも構築した。これら知見を基に、2種類のリシール法の性能・特長を比較し、幾つかの和文・英文の総説として発表した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
平衡組合せ最適化問題に対する新解法の提案とその生産スケジューリングへの適用

研究費補助期間2年目の今年度も研究計画どおり組合せ最適化問題において基本的な制約の一つである半順序制約下での最適化問題に対する効率の良い解法の開発に取り組んできた.一般的な枠組みでの研究の一方で,半順序制約を持つ最適化問題に帰納でき,経済学や計算科学の分野で活発に研究されている安定結婚問題への研究成果の集中が特徴である.研究概要実績の詳細は以下のとおりである.1.安定結婚問題において,公平性を重視した平衡安定解を求める解法に関する研究に取り組んだ.その中で,メジアン安定マッチングと名付けられる,従来とは異なる公平性基準を持つ解の性質の導出に成功した.その成果は,国際数理計画学会(ISMP2000,2000年8月,アトランタ)にて公表され,論文は準備中である.2.安定結婚問題の解集合を効率よく見出す別解法を提案した.その成果は応用数理学会(2000年10月,東京工業大学)などで発表された.また,安定結婚問題の最新の研究動向などに関しサーベイも行った.これらの内容は「応用数理計画ハンドブック(仮)」(共同執筆,朝倉書店)の一部まとめられ近日発行予定である.3.組合せ最適化問題に関する基本的な性質に関する情報提供の作業を「OR用語辞典」(2000年4月,日科技連),「OR辞典2000」(2000年5月,日本OR学会編)の共同執筆を通して行った.また,学術雑誌「応用数理」(2000年12月,岩波書店)においては組合せ最適化に関する書籍の書評を行った.4.本研究の生産スケジューリングへの適用は現在も検討中である.1.組合せ最適化問題において基本的な制約の一つである半順序制約下での最適化問題に対する効率の良い解法の開発に取り組んだ.その中でも,各要素に重みを付した場合に,平衡な重みを持つ部分集合を見出す最適化問題に対する新解法を提案した.この研究成果は論文にまとめられ,Journal of the Operations Research Society of Japan誌に掲載された.2.経済学や計算科学の分野で活発に研究されている安定結婚問題において,公平性を重視した最適な安定解を求める解法に関する研究に取り組んだ.その中で,メジアン安定マッチングと名付けられる,従来とは異なる公平性基準を持つ場合の解の性質の導出に成功した.2000年度はその性質を生かした効率の良い解法の導出に取り組む予定でる.なお,安定結婚問題に関する研究の取り組みは平成12年度に基本的な理論からまとめた図書として出版(分担執筆)予定である.3.ある交通網をネットワークと捉え,交通量が平衡状態にある場合の利用コストと利用によって生じる利益の関係を数理的に導く方法について取り組んでいる.実際の実験を行うことが極めて難しい交通モデルに関して,既知のデータからのみコストと利益の関係を推測することは難しく,シミュレーションではないアプローチによる簡便な推定手法を提案したいと考えている.当研究は一部を明海大学三浦講師と共同で行っている.研究費補助期間2年目の今年度も研究計画どおり組合せ最適化問題において基本的な制約の一つである半順序制約下での最適化問題に対する効率の良い解法の開発に取り組んできた.一般的な枠組みでの研究の一方で,半順序制約を持つ最適化問題に帰納でき,経済学や計算科学の分野で活発に研究されている安定結婚問題への研究成果の集中が特徴である.研究概要実績の詳細は以下のとおりである.1.安定結婚問題において,公平性を重視した平衡安定解を求める解法に関する研究に取り組んだ.その中で,メジアン安定マッチングと名付けられる,従来とは異なる公平性基準を持つ解の性質の導出に成功した.その成果は,国際数理計画学会(ISMP2000,2000年8月,アトランタ)にて公表され,論文は準備中である.2.安定結婚問題の解集合を効率よく見出す別解法を提案した.その成果は応用数理学会(2000年10月,東京工業大学)などで発表された.また,安定結婚問題の最新の研究動向などに関しサーベイも行った.これらの内容は「応用数理計画ハンドブック(仮)」(共同執筆,朝倉書店)の一部まとめられ近日発行予定である.3.組合せ最適化問題に関する基本的な性質に関する情報提供の作業を「OR用語辞典」(2000年4月,日科技連),「OR辞典2000」(2000年5月,日本OR学会編)の共同執筆を通して行った.また,学術雑誌「応用数理」(2000年12月,岩波書店)においては組合せ最適化に関する書籍の書評を行った.4.本研究の生産スケジューリングへの適用は現在も検討中である.
キレートアフィニティーを利用した食品バイオマスからのペプチド分離・回収法の開発

食品産業等において排出されるバイオマス廃棄物から、各種アミノ酸・ペプチド等の成分を効率的に分離・濃縮することができれば、機能性食品や薬品原料として有効利用することが可能となる。本研究では食品バイオマス中の機能性ペプチドを選択的に分離回収できる新たな分離プロセスとして、担体に固定化された金属イオンとペプチドの官能基とのアフィニティーに基づいた、吸着・限外ろ過による新たな分離法を開発した。食品バイオマスからアンセリン・カルノシンを吸着回収する手段としての金属担持樹脂の有効性についてより詳しい知見を得るための各種試験を行った。銅(II)、ニッケル(II)、コバルト(II)、亜鉛(II)をイミノ二酢酸(IDA)樹脂に固定化した各遷移金属担持樹脂を調製し、これらによる塩分を含む液からのアンセリン・カルノシンおよびその他のアミノ酸の吸着について比較した。これらの金属担持樹脂は異なるアミノ酸・ペプチドへの吸着選択性を示すことが期待されたが、実験の結果、カルノシン類との結合が最も強い銅(II)担持樹脂だけが塩分の妨害を受けずにカルノシン類を吸着回収できることが示された。カルノシン類の回収に最も有効な銅(II)担持樹脂を充填したカラムを用いて、工業的なカルノシン類の回収・濃縮を想定した連続回収を検討した。適切な送液条件でカルノシン含有液を通液することにより、カラム層体積の370倍の溶液を送りカラムが破過に達するまでカルノシンを完全に回収できることが示された。また、カルノシンが吸着されたカラムに溶離剤として酢酸水溶液を通液することで95%のカルノシンを脱着できることを示した。この条件で回収されたカルノシンは原料液の約20倍に濃縮されていた。これらの結果から、銅(II)担持樹脂を充填したカラムを用いて、カルノシン類を連続的に回収・濃縮できることが示された。他方、チオ尿素系のキレート樹脂に銀(I)イオンを吸着固定化した樹脂を調製し、各種アミノ酸の吸着について検討した。数種のアミノ酸混合溶液に対する銀(I)担持樹脂の吸着特性を調べた結果、硫黄を有するメチオニン、芳香環を有するチロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、イミダゾール基を有するヒスチジンが他のアミノ酸から選択的に吸着されることが示された。食品バイオマスから多様な生理活性の知られるカルノシン類を回収する各種手法について検討するための各種試験を行った。市販されるセルロース系イミノニ酢酸キレート吸着剤にCu(II)イオンを吸着担持させ、カルノシン類の吸着挙動を検討した。セルロース系の吸着剤を用いた場合も、これまでの研究で用いたポリスチレン系のキレート吸着剤を用いた場合と同様に塩類や他のアミノ酸が共存する溶液からカルノシン類が選択的に吸着された。また親水性のセルロース系の吸着剤を用いた場合、カルノシン類の吸着は数時間で平衡に到達し、ポリスチレン系の吸着剤より吸着速度が大幅に速いことが示された。一方、セルロース系の吸着剤は共存タンパク質によるカルノシン類の回収の阻害が小さいことが期待されたが、検討の結果この点での優位性は認められなかった。次に、液中の低分子量物質や水は透過するが高分子量物質は透過できない限外ろ過膜(UF膜)を用いたカルノシン類の新たな回収法を開発した。UF膜を透過しないデキストランにキレート基としてイミノニ酢酸を導入し、Cu(II)イオンを担持してカルノシン類の捕捉剤として用いた。Cu(II)担持デキストランとカルノシン類の溶液を混合して限外ろ過を行った結果、効率的にカルノシン類を回収することができた。キレートアフィニティーに基づくこの分離法は、吸着法と同様に塩類や他のアミノ酸の影響をほとんど受けず、カルノシン類が選択的に回収された。カツオ煮汁の組成に基づく模擬液からのカルノシン類の回収を検討した結果、アンセリン・カルノシンを効果的に回収することができた。さらに、回収されたカルノシン類は酢酸水溶液を用いて定量的に回収された。これらの結果から、担体に固定されたCu(II)イオンとのアフィニティーに基づいて、複雑な成分から構成される食品バイオマスからカルノシン類を効率的に回収できることが示された。