hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
社会人の自発的協同学習を誘発するオンライン学習環境の開発

現在、生涯学習社会実現にむけて、学んだことが適切に評価される社会が望まれている。そのためにも、学習記録を残し振り返ることは大切なプロセスである。本研究を通じて多くの利用者に対してeポートフォリオ利用環境を提供したことに意義があると考えている。また、初対面の学生が集まるグループワークにおいて、グループ活動への意識と協同作業への認識の変化について、事前のグループ活動への意識の影響が大きいことを示した。2014年度にも申請者が担当する科目において、自分の学習記録を残すためのeポートフォリオサーバを用いて、実践を行った。また、利用者を対象にオンラインでのアンケートを実施した。そして、システムに残る利用実績やアンケートを用いて利用者の行動を分析した。すると、科目の登録者の多くがシステムにログインしていることが分かった。しかし、積極的に活用している者もいたが、多くの人は、利用を難しいと感じ、実際に学習記録を残す者は少なかった。そこで、2014年度は、学生が積極的に利用できるように学びにも役立つツールの作成を行った。まず、教育におけるコンピテンシーの標準化を開発し促進する国際的な組織であるibstpiの作成した「オンライン学習者にスキル標準」を購入し、それを日本語訳した。そして、学習者が自分のスキルを見直し確認できるように、チェックリストとして利用できるようなページを作成した。また、eポートフォリオで記録を残す場合には、形として現れない多くのアイデアがあり、文章として残るのは一部であると考えのもと、学習記録の作成途中にクッキー上にメモを残すシステムを実装した。さらに、maharaの管理記録をもとに考えると、ログインし、学習記録を残さなかった学生も多くいた。そこで、ログイン後の利用者の行動を把握できるようにするために、ログイン後の利用者が移動したページをログに残すようにmaharaの改造を行った。2015年度にも引き続き実践およびツール作成を行い、学習者同士で学びを促進できるような環境構築を目指す。eポートフォリオの運用を行ない、2016年4月までに一度でも利用した学生は約3500人にまで増えた。電子メールなどで受講生に使い方を説明するなどの工夫を行い、パソコン初心者を対象に利用を増やすように努めている。しかし、自分の学習記録を積極的に残すまでに行くにはハードルが高い。そこで、学生の利用状況を詳細に調べる目的で、今年度に、maharaにおける学生の閲覧ページをログとして記録した。そして、学期間の活動について分析を行なった。その結果、学期開始時、通信指導提出時、通信指導提出後において、行動に違いがあることを把握することができた。また、学生の深い理解を図るためには、通信制大学がオンラインで学ぶことについての意識を知るために、グループワークを行う対面のスクーリング(面接授業)を受講した学生を対象に調査を行なった。放送大学では、通常の大学と異なり、自分の好みに従い、科目を選んで履修する。そのため、面識のない学生でグループ活動を行う。そうした学生が協同作業について、どのような認識をもっているのか、またオンラインでの学習の意識についてアンケート調査を行なった。2日間のグループワークの結果、協同作業の効用についての意識を増やし、個人での学びの志向性を減らすことができることがわかった。また、グループワークへの不安を持っているグループとそうでないグループに分けて調べたところ、不安を感じているグループほど協同作業効用が低く、個人志向が高いが、面接授業後には、事前にポジティブな印象を持っていたグループと同等まで高めることができることがわかった。本来であれば、レコメンデーションのプロトタイプを作成する段階であるが、少し遅れている。eポートフォリオを2年間運用し、他のシステムを利用することで学生が一度はログインするように仕向けることはできた。また、学生の閲覧履歴をログとして分類した結果、ページを閲覧する学生はいても、自らの学習結果を残す学生はまだまだ少なく、ある程度長期に渡ってデータを収集していく必要があると考えている。4年間の放送大学の放送授業の学生を対象にeポートフォリオサーバについて運用を行った。受講生が約7500名であった。放送大学は遠隔学習機関であり、教員が学生と対面で会うことはない。そこで、操作説明については、事前に収録した放送授業や数分の動画を作成し、それを公開することによって行い、別途対面での操作説明会などは行わなかった。放送授業では単位取得のしくみは単位認定試験と通信指導問題でしかなく、通信指導問題にeポートフォリオの利用を絡めた問題を作成することによって、ログインや利用を促すことはできた。しかし、提出の義務がなく、成績にも影響がなかったため、多くの学生は、試しにログインし、公開されているページを見る学生は多かったが、通信指導問題後も引き続きログインして、自分の学習記録を記録し使い続ける学生はほとんどいなかった。利用者に対するオンラインアンケートでの自由記述でも、利用の意義が分からない、また、利用に困難を抱えているという意見があった。2016年度から、放送大学でもオンライン授業が開始され、作成したeポートフォリオを提出し、学生同士で閲覧するといった活用をするための土壌が育ってきているので、今後はオンライン授業での利用について検討することが望まれる。学生がいつどのページを閲覧したかを記録するログツールを作成した。従来の放送大学の放送授業においては、学期中の学生について知ることはほとんどできなかったが、今回の運用を通して学生の学習過程や主にアクセスする活動時間などを知ることができた。今後は、蓄積したデータベース上のログの分析ツール作成や、利用者へのインタビューによる、より詳細な利用調査を行うことが望まれる。

今回対象とした学生は、通信制の大学であり、普段顔をあわせることがなく、提供するサービスは常時安定した運用が望まれる。しかし、2016年度1学期にサーバ機器に不調があり、その復旧に時間が取られたために、遅れが生じた。また、新たなツールの実装することが出来なかった。また、研究代表者が本務校において業務が増え、データ解析に対して十分な研究開発時間を取ることができなかった。2017年度から開始された放送大学の放送授業の受講生を対象に学習記録をWeb上に残し振り返りを促すために、maharaを用いてeポートフォリオ作成する環境の提供を行った。学生の自発的な利用について調べる目的で、ログインしてページを見ることを課題にするなどの条件をなくした。また、放送授業を作り直し、放送授業で内容について紹介するだけに留めた。学生の人数などを調べたところ、2017年度にログインした学生は600名程度であり、登録したユーザーの4分の1程度であった。対面で顔を合わせて指導することができない環境では、学生は与えられた課題はこなすものの、そこから学生同士が主体的に学習記録を公開し、それをもとに議論を行うことは難しい。別のシステムで学生同士が対話をするだめの電子掲示板を提供しているが、環境があっても教員の参加がなければ活発な活動にはならなかった。そこには、多様な学生がいることから、顔の見えない相手とのグループでの学習について懸念があること。また、教員の負担を考えると、学生の活動を把握するためには、それぞれのユーザーとしてログインして確認しか方法しかなく、多数の学生を抱えているときには負担が大きい。放送大学でも2016年度からWebのみの学習で単位を取得することのできるオンライン科目も始まったことから、オンラインの学生に向けたより少数の学生での取り組みが今後望まれるように思う。また、実際の運用の結果について十分な分析を行うことができなかった。今後は利用状況についてのより詳細な分析を行い、さらに個別のインタビュー調査をして、今後の開発へと活かしていきたいと考えている。現在、生涯学習社会実現にむけて、学んだことが適切に評価される社会が望まれている。そのためにも、学習記録を残し振り返ることは大切なプロセスである。本研究を通じて多くの利用者に対してeポートフォリオ利用環境を提供したことに意義があると考えている。また、初対面の学生が集まるグループワークにおいて、グループ活動への意識と協同作業への認識の変化について、事前のグループ活動への意識の影響が大きいことを示した。想定されたよりも実際のファイルの利用量が少なかった。大学内でもeポートフォリオだけでなく、いくつかのシステムが存在している。そこで、利用の拡大、および利便性の向上のために、他のシステムとも連携したシステムを構築した方が有効であると判断したことから、ファイルサーバの構築は2015年度に行うこととした。
ラングミュア膜のプロセシング法の確立に関する研究

本研究は、高品質LB膜をつくるために、水面上の単分子膜(L膜)に対して積極的に働きかけ(プロセシング)を行うための方策を探ることを最終的な目的として行った。特に、L膜に加えられたプロセシングの影響をその場観察するための技術を開発した。1.表面波法:解析的なプロ-ブとして確立するため、膜の不均一性を蛍光顕微鏡で定量的に評価しながら同時測定を行った。この結果、気相・液相共存領域では液相の表面波に及ぼす影響が殆ど零であることが見出された。一方、固相・気相共存領域では、固相の影響は島状構造の連結性によって支配され、この方法のみの測定では、相の一義的な同定が困難であることが示された。2.反射分光法:色素高分子を含む水溶液上に展開した単分子膜への色素高分子のイオンコンプレックスの形成過程を詳しく調べた結果、電気中性条件が吸着に支配的であり、従って高分子は単分子層的であること、そのキネテックスは拡散のみによって支配されることを明らかにした。3.非線形光学効果:LB膜の3次の非線形光学効果の厳密な解析を行い、従来無視されていた基本波の多重反射の影響が重要であり、これを取り込むことにより、実験の定量的な解釈が可能になった。さらに、2次の非線形性についても同様の厳密解の解析により、分子配向を決定した。これと平行して、実用に耐えるような薄膜を作ることを目標とする実験を行った。1.蒸着基板:ポリジアセチレンの異方的圧縮によって生じた高配向L膜を一層だけ基板上にのせ、これの上に蒸着を行い、定量的に蒸着膜中に異方性を発現させることができた。2.新型トラフの試作:表面波プロ-ブをもつトラフのプロトタイプを試作し、L膜の配向を損なう事なく垂直浸漬法でLB膜を作製することに成功した。さらに、この方法を拡張して、数百層程度のヘテロ累積膜を容易に作ることができるような、トラフの自動化を行った。高品質LB膜をつくるために、水面上の単文子膜(L膜)に対して積極的に働きかけ(プロセシング)を行うための方策を探ることを最終的な目的とし、まず第一にプロセシングの結果何がL膜に生じたかを、その場観察出来るよう、以下のようなプロ-ブの開発を中心に研究を行った。1.表面波法:水槽上の任意の点で任意の方向の表面圧を非接触で測定する装置を完成し、次のような知見を得た。(1)純粋上のステアリン酸やオレイン酸のように、従来から「軟らかい」と言われてきた膜は一軸性の圧縮のもとで、表面圧は一様かつ等方的である。一方、「硬い」膜として知られているフタロシアニン等は、膜中に大きな圧力勾配が生じ、かつ圧力が異方的であった。このような情報は今回初めて得られたものであり、従来ごく漠然と言われてきた膜の性質を定量的に評価する方法を与えたものである。(2)ポリジアセチレン単分子膜のように、ポリマ-の膜においては、圧力の異方性によって誘起された主鎖の配向が観測された。この方法によって、二色比が10程度のものが容易に作製できた。これはLB膜の高配向化に重要である。

2.反射分光法:L膜からの反射分光を行うため、高感度多チャンネル同時分光装置をセットした。3.非線形光学効果:L膜の分子配向を、その極性も含めて知るため、パルスレ-ザ-を設置し、検出系を整備した。測定系の予備実験として、アゾベンゼンの二分子膜およびLB膜の2次・3次高調波発生を、J会合体からH会合体への転移を中心に測定した。その結果、分子の局所的な環境を反映して、分子の対称性が高くても2次高調波が発生しうること、高調波発生効率が会合状態によることなどを見出した。4.蛍光顕微鏡:水相中の分子の単分子膜への吸着をその場観察した。低分子色素および蛋白(蛍光ラベルしたアクチン)の結晶状態が、膜の流動性をあげることで、著しく改善されることを見出した。本研究は、高品質LB膜をつくるために、水面上の単分子膜(L膜)に対して積極的に働きかけ(プロセシング)を行うための方策を探ることを最終的な目的としている。第一年度で開発した、L膜のその場観察のためのプロ-ブを用いて以下の知見を得た。1.表面波法:より解析的なプロ-ブとして使えるようにするため、膜に不均一性があるとき、これを蛍光顕微鏡で定量的に評価しながら同時測定を行った。この結果、気相・液相共存領域で液相の表面波に及ぼす影響が殆ど零であることが見出された。現在、固相・気相共存領域についての研究を行っている。2.反射分光法:色素を含む溶液上に展開した単分子膜への色素分の吸着過程及びJ会合体の成長過程を検討中である。3.非線形光学効果:LB膜の3次の非線形光学効果の厳密な解析を行い、従来無視されていた基本波の多重反射の影響が重要であり、これを取り込むことにより、実験の定量的な解釈が可能になった。4.蛍光顕微鏡:蛍光相関法を用いて、蛍光ビ-ズの拡散係数が測定できることを示した。蛋白(蛍光ラベルしたアクチン)への応用を目下行っている。今年度はさらに、実用に耐えるような薄膜を作ることを目標とする実験も開始した。非線形光学用薄膜を意識し、数百nm以上の膜を作るための成膜技術について検討した。1.蒸着基板:ポリジアセチレンの異方的圧縮によって生じた高配向L膜を一層だけ基板上にのせ、これの上に蒸着を行い、定量的に蒸着膜中に異方性を発現させることができた。2.新型トラフの試作:表面波プロ-ブをもつトラフのプロトタイプを試作し、L膜の配向を損なう事なく垂直浸漬法でLB膜を作製することに成功した。これにより、50層程度の累積膜を容易に作ることができるが、この10倍程度の厚さの累積を行うために、トラフの自動化を行っているところである。本研究は、高品質LB膜をつくるために、水面上の単分子膜(L膜)に対して積極的に働きかけ(プロセシング)を行うための方策を探ることを最終的な目的として行った。特に、L膜に加えられたプロセシングの影響をその場観察するための技術を開発した。1.表面波法:解析的なプロ-ブとして確立するため、膜の不均一性を蛍光顕微鏡で定量的に評価しながら同時測定を行った。この結果、気相・液相共存領域では液相の表面波に及ぼす影響が殆ど零であることが見出された。一方、固相・気相共存領域では、固相の影響は島状構造の連結性によって支配され、この方法のみの測定では、相の一義的な同定が困難であることが示された。2.反射分光法:色素高分子を含む水溶液上に展開した単分子膜への色素高分子のイオンコンプレックスの形成過程を詳しく調べた結果、電気中性条件が吸着に支配的であり、従って高分子は単分子層的であること、そのキネテックスは拡散のみによって支配されることを明らかにした。3.非線形光学効果:LB膜の3次の非線形
高温高圧水の活用による食品残留分析のグリーン化と迅速化

農薬等を対象とする食品残留分析は有機溶媒を使用するが故に、環境への負荷や分析時間が長い等の問題点がある。そこで本研究では、有機溶媒の代替に100°C以上に加熱した超高温水を利用した超高温水抽出法(Superheated Water Extraction, SWE)を開発し、食品残留分析をグリーン化及び迅速化することを目指している。本年度は、既知量の農薬を添加したキャベツを分析試料とした添加回収試験を行い、農薬抽出に関する基礎データを収集した。どのような種類の農薬がSWEで抽出可能であるかを評価するために農薬のオクタノール/水分配係数(Log Pow)と回収率との関係を検討したところ、Log Powが概ね4以下の農薬に適用可能性があることが示された。そこで、回収率をさらに向上させるために抽出温度(50150°C)と回収率との関係を検討したところ、多くの農薬は抽出温度が高いほど回収率が高くなった。一方で、150°Cになると回収率が低下した農薬もあり、その原因として超高温水による分解が考えられた。そこで、これを検証するために、超高温水中での農薬の分解性を評価する装置を試作し、前記の農薬を評価した。その結果、先の考察通りに、高温になると一部の農薬が分解することが確認された。これより、SWEの最適抽出温度は農薬の種類によって異なることが示唆された。以上の検討結果からSWEが適用可能と考えられた農薬について、妥当性確認を行った。農薬フェニトロチオンが実際に残留しているキャベツ試料を入手し、SWEと厚生労働省「GC/MSによる農薬等の一斉試験法(農産物)」による分析結果を比較した。SWEの分析値は若干低かったものの、スクリーニング法としては十分な正確さを有していると評価された。異なる抽出温度におけるSWEの抽出挙動の検討を当初計画通りに行うとともに、農薬のLog Powを指標としてSWEの適用可能性に関する考察をすることができた。一部の農薬について高温水中での分解が示唆されたことから、当初計画にはなかった分解性評価試験を行いこれを検証した。さらに、確立した分析法法の妥当性確認も計画通りに行った。以上より、概ね順調に進捗していると評価する。今年度の検討結果から、食品中残留農薬が一定抽出温度でのSWEによって抽出可能であることが示された。そこで、SWEによる抽出効率をさらに向上させるために、抽出過程において抽出温度を段階的に上昇させる多段階加熱抽出操作の適用を検討する。これにより、農薬の分解を最小限に抑えながら、より多種類の農薬の同時抽出が可能になると考えられる。さらに、確立した分析条件の妥当性を評価するために、認証標準物質等の分析も行う。また、分析を迅速化するために、抽出後のグリーンアップ操作も改良する。

当初計画では分析法の妥当性確認のために認証標準物質を使用する予定であった。しかし、より実分析試料に形態を持つ農薬残留キャベツが入手できたことから、これを購入する必要がなくなったため未使用額が生じた。未使用額は、平成31年度本研究課題において、試薬等の消耗品として使用する。
歯髄炎症惹起時における循環血液中の炎症マーカーの動態について

本研究の目的は、非注水下で象牙質に窩洞形成し、下顎切歯歯髄に刺激を加えた際の、血液中の炎症マーカー(白血球動態、赤血球沈降反応、急性期反応蛋白質)の変化を測定することである。ラットに急性で部分的な実験的歯髄炎症を惹起させると、血液中の好中球数とリンパ球数は急速に増加し、処置後6時間以内で最大値(好中球:430,200±12,986cells/ml、リンパ球:395,600±4,636cells/ml)に達した。歯髄炎症を伴ったラットから採取した血液において、赤血球沈降反応は炎症の進展に伴い徐々に増加し、処置後24時間で最大値となった。赤血球沈降反応の最大値は36.9±2.1mm/hrとなり、ラットの健常値の7.5倍であった。同様にラット血液中のアルブミン・グロブリン比は歯髄炎症により減少してゆき、24時間後で最小値となった(0.85±0.08)。血液中のフィブリノーゲン量は処置後24時間では歯髄炎症からの反応により増加することがわかった。最大値は3.64±0.19mg/mlとなり健常値の1.5倍であった。さらに典型的な急性期蛋白質の一つであるC-反応性蛋白質(CRP)量は、下顎切歯に刺激を加えると血液中において増加していくことがわかった。CRP量の増加は24時間まで継続し、最大値(4,407±152μg/ml)となり、健常値の7倍に達していた。炎症反応の出現から2日以内では、血液中の赤血球沈降反応、アルブミン・グロブリン比、フィブリノーゲン量、およびCRP量の一時的な変化は同期していた。以上の結果は、歯髄の急性局所炎症の進行に従って、全身循環血液中の炎症マーカーが有意に変化する可能性を強く示唆していた。
カーボンナノチューブにおける電子スピンダイナミクスの光検出

単層カーボンナノチューブ内のスピンを光検出するために必要となるデバイス構造および測定手法の開発に取り組んだ。スピンの電気注入と光検出を両立させるため、架橋カーボンナノチューブに電極を取り付けた電界効果トランジスターの作製手法を確立した。また、単一ナノチューブの発光を検出可能なレーザー走査型共焦点蛍光顕微分光装置を構築し、さらに、スピン共鳴に必要な低温磁場環境およびマイクロ波の導入を実現した。2009年度は単一カーボンナノチューブ架橋型トランジスターの試作を中心に研究を進めた。単層カーボンナノチューブに電極からスピンを注入し、フォトルミネッセンスを利用して電子スピンを検出するためには、単一の単層カーボンナノチューブを架橋型トランジスター構造に組み込む必要がある。まず、発光効率が高いためにフォトルミネッセンス測定に適しているカーボンナノチューブの架橋構造の作製方法を確立した。酸化膜つきSi基板に溝を加工し、触媒を溝の近傍に配置した上でアルコール化学気相成長により単層カーボンナノチューブを合成した。フォトルミネッセンス測定による評価を用いて、カーボンナノチユーブの発光を確認し、架橋構造の作製に適した化学気相成長の条件を見出した。次に、単一カーボンナノチューブ架橋型トフンジスターの作製を試みた。溝と電極をあらかじめ加工した基板上に触媒を配置し、その後カーボンナノチューブの合成を行った。このように最後に合成を行うことにより、カーボンナノチューブは清浄な状態に保てるため、その本来の特性を測定できることが期待できる。ところが、架橋せずに溝に落ちたカーボンナノチューブにより、バックゲートと電気的に短絡することや大きな漏れ電流が起きるといった問題点が浮上した。そこで、溝の加工後に熱酸化を行ったところ、ゲートの絶縁特性の改善に成功した。これにより、発光測定と電気測定を単一の単層カーボンナノチューブに対して行うことが可能なデバイスを実現した。2010年度は単一カーボンナノチューブ架橋型トランジスターにおけるフォトルミネッセンス測定を中心に研究を進めた。溝と電極をあらかじめ加工した基板上に触媒を配置し、アルコール化学気相成長により単層カーボンナノチューブを合成した。このように最後に合成を行うことにより、カーボンナノチューブは清浄な状態に保てるため、発光効率が高いためにフォトルミネッセンス測定に適しており、その本来の特性を測定できることが期待できる。蛍光画像と励起分光を用いて単一のナノチューブであることを確認し、その発光スペクトルのゲート電圧依存性を調査した。印加電圧により発光エネルギーがわずかであるが高くなり、また、発光強度が指数関数的に減衰する様子を捉えた。過去の研究では、ゲート電圧による高次のバンドのエネルギーが低下するということが報告されている。キャリアを誘起することによって遮蔽効果が強くなるため、再規格化によるバンドギャップの縮小と励起子束縛エネルギーの低下が起き、前者が後者をやや上回る形で発光エネルギーの低下が起きるという解釈がされている。今回観測された、最低バンドにおける青方変移の原因はまだ明らかではないが、第一原理計算では高エネルギー側へのシフトが予測されており、上で述べたような二つの効果のバランスが微妙である可能性もある。また、スピンの光検出に向け、低温磁場中でのフォトルミネッセンスを実現する装置の設計・作製に取り組んだ。電磁石により200mTの磁場を印加可能で、温度5Kまで冷却可能であり、なおかつデバイスへの配線を導入できる顕微分光装置を立ち上げている。2011年度は単一の架橋カーボンナノチューブにおける低温フォトルミネッセンス測定を中心に研究を進めた。カーボンナノチューブにおけるスピンの光検出を実現するため、低温磁場中でのフォトルミネッセンスを可能とする装置を作製した。電磁石により200 mTの磁場を印加可能で、温度5Kまで冷却可能であり、なおかつデバイスへの配線を導入できる顕微分光装置を立ち上げ、アモルファスシリコンを用いた光検出スピン共鳴顕微鏡として動作することを確認した。架橋カーボンナノチューブを対象とする実験にも取り組み、低温磁場中でのフォトルミネッセンス測定を実現した。チップ上にカーボンナノチューブを架橋させる溝とマイクロ波を導入するための電極および配線を加工し、触媒を溝付近に配置して化学気相成長により単層カーボンナノチューブを合成した。走査ミラーによる反射像およびフォトルミネッセンス像を利用して架橋カーボンナノチューブを見出し、励起分光によりそのカイラル指数を同定した。液体ヘリウムを用いた低温測定で、単一ナノチューブのフォトルミネッセンスを長時間計測し続けることに成功している。カーボンナノチューブへの電気的スピン注入を視野に入れた架橋型トランジスター構造における測定では、フォトルミネッセンスと光伝導度の同時測定に成功し、カイラル指数を明らかにした上で単一ナノチューブに対する測定を行うことにより励起子の解離に関する知見を得た。強磁性コバルト電極を用いたデバイスの作製にも成功している。24年度が最終年度であるため、記入しない。
TEM-3DAPによるナノコンポジット合金のナノ組織解析

ナノコンポジット合金の元素添加、熱処理に伴うナノ組織構造、元素分布、結晶粒の分布状態の変化と、機械的特性、磁気的特性との機能性変化の関係を明らかにするため、以下の試料について、透過型電子顕微鏡、アトムプローブによるナノ組織解析を行った。液体急冷法により作製したNd(-Pr-Zr)-Fe-B(-Ti-C)合金の急冷リボン材についての硬磁気特性について研究を行った結果、磁気特性は合金の急冷速度及び熱処理条件に大変敏感であり、添加元素効果についてはTiが軟磁性相のNd_2Fe_<23>B_3相を抑制し、硬磁性相のNd_2Fe_<14>Bを優先的に析出させ、さらに結晶粒が微細化する効果があることを明らかにした。Ti及びcを同時添加することでさらに組織が微細化することを示し、Cは硬磁性相であるNd_2Fe_<14>Bに固溶すると共にTiをNd_2Fe_<14>B中から結晶粒界相に排出する効果があることを示した。これにより残留磁化Mr及び飽和磁化Msが増加して優れた硬磁気特性が得られることが明らかになった。2.Mg合金の熱時効効果とナノ組織Mgに微量元素を添加した合金は、熱時効により機械的特性が大きく向上する。これは、析出、粒界偏析等によるナノコンポジット化が原因であると考えられる。そこで、そのナノ組織と機械的特性の変化の関連について明らかにするため、TEM及び3DAPによる解析を行い、析出物の成長に伴う構造、元素分布の変化を明らかにし、機械的特性変化との関連について考察を行った。(1)単ロール液体急冷法によって作製されたNd-Fe-B系合金の硬磁気特性とナノ組織ボンド磁石として注目されている低Nd-高B組成のNd-Fe-B系ナノコンポジット磁石に、Ti、Cを添加することにより、最大エネルギー積(BH)_<max>が向上する新しいタイプの合金が開発されているが、そのナノ組織については詳細な解析が行われていない、本研究では、3次元アトムプローブ、及び、透過型電子顕微鏡によるナノ組織の解析を行い、B、C、Tiが高濃度で存在する粒界相の形成を明らかにした。(2)高強度、高加工性を有する鉄鋼材料のナノ組織フェライト相中にナノ析出物を高密度分散させ、引張強度780MPa級を実現した析出強化型熱延鋼板が開発され注目されているが、このナノ析出物の定量的な解析は行われていない。本研究では0.04C-1.5Mn(mass%)を基本成分とし、Ti、Moを添加した本鋼で、巻き取り温度を変えて熱間圧延した試料について、3次元アトムプローブによるナノ析出物の組織解析を行い、巻き取り温度の上昇に伴うナノ析出物のサイズ増加、析出物の軽元素を含む元素の分配状況が明らかになった。また、組成の定量解析等から新たな知見が得られた。(1)ナノコンポジットFe_<35>Pt_<35>P_<30>合金の硬磁気特性とナノ組織液体急冷法によって作製された、3元共晶近傍の組成を有するFe_<35>Pt_<35>P_<30>リボンは、熱処理後20kOeを超える高保磁力を示した。

透過型電子顕微鏡によるナノ組織解析の結果、本合金の急冷後の試料は、粒径約20nmのFePtとPtP_2で構成され、それぞれPとFeが過飽和に固溶していた。また、熱処理によりL1_0規則構造のFePtとPtP_2に変化し、高磁気異方性を有するFePtと、磁壁のピニングサイトとして作用するPtP_2がナノコンポジット構造を形成することで、高保磁力が達成されたことが明らかになった。(2)液体急冷Sm(Co_<0.74>Fe_<0.1>Cu_<0.12>Zr_<0.04>B_<0.015>)_<7.4>合金中の硬磁気特性とナノ組織高いキュリー温度を有することから、高温域での応用が注目されている高温液体急冷Sm(Co_<0.74>Fe_<0.1>Cu_<0.12>Zr_<0.04>B_<0.015>)_<7.4>合金中のナノ結晶構造の形成と磁気特性への影響について、X線回折、透過型電子顕微鏡、3次元アトムプローブを用いて解析を行った。急冷速度の増加に伴い、保磁力の増加が確認された。構造解析の結果、急冷速度の増加に伴い、主相であるSm(Co, Fe, Cu, Zr)、の結晶粒の微細化とTh_2Ni_<17>型からTbCu_7型への構造相変態が確認された。熱処理試料の3次元アトムプローブ解析から、微細なボロンリッチ相(Co-Zr-B)が確認され、磁気特性との関連が示唆された。
木曽シュミット望遠鏡によるクェーサー広域ディープサーベイ

木曾シュミット望遠鏡の広視野(50文角×50文角)2Kccdカメラにおいて、本課題で購入した狭帯域(NB)・中帯域(MB)フィルターシステムを用いて撮像観測を行ない、低分散分光サーベイを行なってきた。これらのhigh z銀河候補は、スペクトルの長波長側がフラットで、6200ないし6610 Aバンドの短波長側が約1等級暗くなっており、更にBバンドが非常に暗いという特徴を備えるもので、z>4の星生成の活発な若い銀河に特有のスペクトルである。なお、木曾で行なった本課題のNB/MBフィルターサーベイの経験は、すばる望遠鏡主焦点用R23フィルターシステムの設計製作に反映されており、更に今後のすばるNBサーベイ観測・解析においてもその経験を活かすことが期待される。今年度、木曾シュミット望遠鏡・2K-ccdカメラ、及び本課題にて購入した狭帯域(NB)フィルターを含むフィルターシステムを用いてクェーサー低分散分光サーベイを開始した。これまでに2天域、計約1度四方の探索を行ない、赤方偏移z=2.43.6を持つV等級<20.6の10個のクェーサー候補を見い出した。('97年12月「第3回すばるファーストライトシンポジウム」、'98年2月「21世紀の大型観測装置による天文学」シンポジウム等で発表)クェーサー光度関数によるとこの領域に期待されるクェーサー数も約10個であり、本課題のサーベイ法=狭帯域フィルター分光法がクェーサー輝線検出に有効であることを示している。'98年度は本課題によりフィルターシステムを拡充し、クェーサー低分散分光サーベイを発展させる計画である。即ち、木曾観測所では'98年度からクェーサーサーベイをプロジェクト観測とすることを決定しており、観測時間・観測条件など'97年度より更に良好な状況のもとで、出来るだけ広い天域に亘ってサーベイを行ないたいと考えている。特に'98年度本課題で購入するフィルターは長波長の数バンドを予定しており、これにより探査できる赤方偏移領域をz=5まで拡大して、木曾シュミット望遠鏡の広視野を活かした観測を進めたい。クェーサーに関する現在の知識では赤方偏移zが4を越すとクェーサー数は激減するとされているが、これは未だ確定した知見とは言えない。従って、これまでの探索方法に比べクェーサー輝線検出の効率が優れていると考えられる本課題の方法=狭帯域フィルター分光法によって高赤法偏移(z>4)を探索することは非常に興味深く、大きな意義を持つものである。今年度は、本課題にて購入した長波長用中帯域(MB)フィルター及び、前年度本課題で購入した狭帯域(NB)フィルターを用いて、主にz〉4のクェーサー、Lyα銀河サーベイを行なった。最近(1998年以降)、z〉4に強いLyα輝線を持つ若い銀河が極めて多いという観測結果が、KECK望遠鏡等による狭視野(約30平方分)深等級(約25等)サーベイから報告され、原始銀河探索の期待も含めて、hjgh z強輝線天体の発見が重要となっている。そこで本課題では、当初予定したz(23)より高い赤方偏移(z4)に、明るい(約22等まで)クェーサー、Lyα銀河=強輝線天体がどれくらい存在するかを探るのを当面の目標として、今年度のサーベイを行なった。一般に明るい天体ほど数は減少し、22等程度でz4の遠方にある銀河は大変少いと考えられるが、木曾シュミット・2K-ccdカメラの広視野(2500平方分)性能を生かして、KECK望遠鏡サーベイと対照的に、広視野・明等級のサーベイを行なったものである。ここで、明るいhigh zLyα銀河が見つかれば、吸収線解析によりその銀河が含む重元素量が測定でき、原始銀河判定の直接的テストを行なえるなど、メリットは大きい。口径は小さくとも視野の大きさを生かして独自のサーベイを試みたものである。1998年度は、木曾シュミット観測割り当てが、全27日とかなりの時間を戴いたが、秋まで天候が非常に悪く、良好なデータを取得できたのは12月末の5日のみであった。現在このデータを解析中で、結果の一部を1999年3月末の天文学会で発表予定である。なお、良好でない天候条件の下で1998年9月までに取得したデータの解析結果は同年10月の天文学会等で報告を行なった。今年度は、過去2年間に本課題にて購入した中帯域(MB)フィルター及び狭帯域(NB)フィルターを用いて、z>4の明るい銀河の探索を行なった。

主な観測領域は、HDF(ハッブル・ディープフィールド)を中心に据えた50分角天域で、データは1998年12月及び1999年5月の木曾シュミット観測時間割り当て時に取得した。用いたフィルターはバンド幅(BW)40nm、中心波長(CW)620、661、700、745、795nmの中帯域フィルター5バンド、これを挟む形でB,V,I,の計8バンドである。限界等級は620nm以上で約22AB等級、B,V,で約23AB等級に達している。解析の結果、スペクトルの長波長側がフラットで620ないし661nmバンドの短波長側が約1等級暗くなっており、更にBバンドが非常に暗いという天体が、22等級前後に数個見い出された。これらはz>4にある星生成の活発な若い銀河である可能性が大きい。high zの銀河やQSOは構造形成期にある天体と宇宙空間の解明に欠かせないものであり、特に22ないし23等より明るいものはすばるクラスの望遠鏡により相当の高分散分光が可能であるため、今後、これらのz>4銀河候補について、金属吸収線の有無や吸収の程度など詳しい分光解析を大口径望遠鏡を用いて行なっていく計画である。
鎮痛オピオイド受容体活性化分子機構の解明

本研究は当初、科学研究費・国際学術研究の共同研究としてスタートした。本研究の「オピオイド受容体にエンケファリンを内蔵させる」着想は、酵素・トロンビンの特異的受容体から得た。7回膜貫通型のトロンビン受容体は、受容体自身にリガンドを内蔵するきわめて構造特異な受容体である。酵素トロンビンが末端ペプチドを切り放し、リガンドを露出されて、受容体は活性化される。一方、化学合成したリガンドペプチドは、トロンビンの作用しない、謂わば眠った受容体に結合し、活性化する。申請者等はこの受容体-リガンド相互作用の特異さに着目した。すなわち、受容体に内蔵させたエンケファリンと、外部から加えるエンケファリン(誘導体)を使い分け、駆使しながら受容体応答を解析できる可能性に思い至った。当初はエンドルフィンN端8残基(N末端5残基はエンケファリンの配列に相当)を挿入することとし、δ型とμ型のN端延長ペプチドの末端側をトロンビン受容体N末端部位で置き換えた形の変異受容体を設計した。すなわち、トロンビン結合部位・酸性アミノ酸クラスター、リガンド相当部位、トロンビン切断部位、さらに末端ペプチド配列標識としてM1エピトープを順次結合させた変異受容体を構築した。そして、これをCHO細胞に発現して調べたが、外部リガンドの活性化は受けたものの、酵素・トロンビンでは完全な活性化には至らず、内臓リガンドの確認を得ることができなかった。そこで、細胞膜外N末端領域を基本的にトロンビン受容体のものを用い、これのリガンド部位にエンケファリン(5残基)を挿入したδ型オピオイドキメラ体を作製することにした。δオピオイド受容体cDNAクローン(dor)の細胞膜外のN端領域にLeu-エンケファリン配列(Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu)に相当するオリゴヌクレオチドを挿入したδオピオイドキメラ体クローン(pador)を作製し、COS-7細胞で発現させた。発現した受容体タンパク質・PADORのN末端部にはタンパク質標識M1エピトープが組込まれている。そして、これを認識する抗体を用いたウエスタンブロッティング法により陽性となり、受容体の細胞膜への発現が確認された。このPADORは、通常のδ型受容体と同様にアゴニスト・デルトルフィンIIが結合し、受容体は活性化された。興味深いことに、アルカロイドリガンドとペプチド性リガンドでキメラ受容体に対する結合能に違いが見られ、ペプチド性リガンドのキメラ受容体に対する結合能が10倍以上低下した。これより、δ型オピオイド受容体の細胞膜外N端領域はリガンド認識に重要な役割を担っていることが判明した。酸素・トロンビンで受容体PADORを処理すると、N末端部は切断され、エンケファリンが露出されることになるが、このことをN端遊離のエンケファリン配列のみを認識する抗体(3E-7)によるウエスタンブロッティング法により確認した。内臓エンケファリンの露出による受容体活性化は非常に小さく、必ずしも十分とは言えなかったが、本研究により「受容体にそのリガンドを内臓させる」方法論が確立され、受容体分子機構解析の新規な分子ツールの開発に成就した。

興味深いことに、アルカロイドリガンドとペプチド性リガンドでキメラ受容体に対する結合能に違いが見られ、ペプチド性リガンドのキメラ受容体に対する結合能が10倍以上低下した。これより、δ型オピオイド受容体の細胞膜外N端領域はリガンド認識に重要な役割を担っていることが判明した。酸素・トロンビンで受容体PADORを処理すると、N末端部は切断され、エンケファリンが露出されることになるが、このことをN端遊離のエンケファリン配列のみを認識する抗体(3E-7)によるウエスタンブロッティング法により確認した。内臓エンケファリンの露出による受容体活性化は非常に小さく、必ずしも十分とは言えなかったが、本研究により「受容体にそのリガンドを内臓させる」方法論が確立され、受容体分子機構解析の新規な分子ツールの開発に成就した。近年、オピオイド受容体を初めとする7回膜貫通型受容体の構造が相次いで解明され、リガンド結合部位を特定する研究成果も報告されるようになった。しかし、リガンドの結合したのちの受容体分子の情報伝達機構の解析については有効な研究手法がなく、手着かずの状態である。本研究では、「オピオイド受容体にリガンド・エンケファリンを内蔵させる」というユニークな発想により、分子機構の解明をめざす。平成9年度における成果は、以下の2つに要約される。1.エンケファリン内蔵の変異受容体の作製:δ型とμ型の変異受容体について、通常の受容体の細胞質外のN末端に、酵素・トロンビンの結合部位(DKYEPFW)、エンドルフィンN端8残基(YGGFM TSE)、トロンビンによる切断部位(LDPR)、そして標識のため市販のM1抗体のエピトープであるペプチド断片(DYKDDDD)を順次N端へ延長した構造をもつcDNAクローンを構築した。CHO細胞に発現して調べた結果、外部からのエンケファリン高活性誘導体により活性化を受けることがGTPaseの活性化実験から確認された。しかし、酵素・トロンビンを作用させたときのGTPaseの活性化は10%程度であり、完全な活性化には至らなかった。これは、内蔵エンケファリンの結合、あるいはトロンビンの結合に立体障害があるためと考えられた。2.受容体のクローニング:新規δ型のクローニングの過程で、オピオイド受容体に非常によく似た、疼痛刺激を媒介するペプチド・ノシセプチンの受容体(ORL1)がクローニングされた。なお、新たに得られた知見として以下の2つを特筆することができる。1.エンケファリン内蔵のδ型とμ型の変異受容体を作製して、δ型、μ型に特異的なエンケファリン誘導体で受容体応答を解析した。その結果、変異のない受容体と全く同様に結合し、受容体を活性化することが判明した。これにより、受容体の細胞膜外のN末端部分に新たにペプチド断片を結合しても、受容体の機能に何らの影響を与えないこと証明された。一方、酵素・トロンビンによる活性化が完全でなかったことより、変異受容体の構築には、酵素の作用性およびリガンドの結合部位へのアクセスの立体効果に配慮しなければならないという貴重な教訓が得られた。2.疼痛刺激を媒介するペプチド・ノシセプチンの受容体(ORL1)をヒト脳のcDNAライブラリーよりクローニングすることができた。ノシセプチンのアナログを種々化学合成して受容体結合性を検討し、この受容体がオピオイド受容体とは全く異なることが証明された。
電界共役流体を応用した高パワー軽量な高集積化マイクロモータの開発

電界共役流体(Electro-Conjugate Fluid, ECF)は,流体中に配置した電極対に直流高電圧を印加することにより活発な流動(ジェット流)を生じる機能性流体である.本研究では,このジェット流を工学的に応用した高パワーで軽量なECFマイクロモータを開発する.本年度は,円筒状ロータに線状電極を配置したC-RE形ECFモータの出力特性の測定,および電極対を放射状に配置した円盤状ロータを複数枚積層した積層DP-RE形ECFモータに関する出力パワーの向上を実現した.はじめに,ECFマイクロモータの小径化に関する検討を行った.ECFマイクロモータはステータ内部に充填した電界共役流体に,ロータ上の電極によってジェット流を発生させ,この反力でトルクを得るニューアクチュエータである.これまでの研究からECFジェットを応用したモータでは,小形化するほど出力パワー密度が上昇することがわかっている.このため,内径2mmのC-RE形ECFモータのトルク-スピード特性を明らかにした.また,内径5mm(従来モータの約1/2)の8層DP-RE形ECFモータを開発した.この結果,内径9mmの8層DP-RE形ECFモータと比較して,出力パワー密度が約2.3倍に向上することを実験的に明らかにした.つぎに,従来研究で使用していたECF(デカン二酸ジブチル)よりも高速なジェットを発生することが知られている高性能ECF(FF-1)を使用して,モータ性能の向上を目指した.この結果,8層DP-RE形ECFモータにおいて,出力パワー密度が約5倍になることを実験的に明らかにした.本研究課題では,線状電極間で直流高電圧の印加により活発な流動(ジェット)を生じる電界共役流体(ECF)を応用した高パワー軽量な高集積化マイクロモータの実現を目的としている.本年度は主に,高集積化によるECFモータのさらなる高出力化を図るため,ディスクプレート形ロータ上に薄膜状電極を放射状に配置したDP-RE形ECFモータを新たに提案し,試作2層DP-RE形ECFモータを用いて電極形状および薄膜状電極厚さについて検討をおこなった.さらに,高集積化を図った内径9mm8層DP-RE形ECFモータを試作し,その特性評価をおこなった.実施結果の具体的内容は以下のとおりである.試作した内径9mm2層DP-RE形ECFモータに異なる電極厚さを持つ数種類のロータを用いた特性実験の結果,正負電極厚さが250μmである場合,正負電極厚さが50μmである場合に比べ,印加電圧6kVにおいて,電流は4.0μAであり2.7倍,最大回転数は73rad/sであり1.8倍,最大出力トルクは20μNmであり1.8倍,最大出力パワーは0.24mWであり2.7倍に向上することが示され,薄膜状電極厚さの増加は高出力化に有効であることが確認できた.また,内径9mm4層DP-RE形ECFモータを同体積のもとで,層数を2倍にした内径9mm8層DP-RE形ECFモータ(高集積化積層DP-RE形ECFモータ)を試作した.特性実験の結果,セパレータ材質として同様のポリエーテルイミド樹脂を使用した内径9mm4層DP-RE形ECFモータの出力特性に比べ,印加電圧4kVにおいて,電流は1.4μAであり1.8倍,最大回転数は35rad/sであり1.8倍,最大出力トルクは27μNmであり3倍,最大出力パワーは0.26mWであり6.5倍に向上され,積層DP-RE形ECFモータの高集積化は高出力化に非常に有効であることが示された.電界共役流体(Electro-Conjugate Fluid, ECF)は,流体中に配置した電極対に直流高電圧を印加することにより活発な流動(ジェット流)を生じる機能性流体である.本研究では,このジェット流を工学的に応用した高パワーで軽量なECFマイクロモータを開発する.本年度は,円筒状ロータに線状電極を配置したC-RE形ECFモータの出力特性の測定,および電極対を放射状に配置した円盤状ロータを複数枚積層した積層DP-RE形ECFモータに関する出力パワーの向上を実現した.はじめに,ECFマイクロモータの小径化に関する検討を行った.ECFマイクロモータはステータ内部に充填した電界共役流体に,ロータ上の電極によってジェット流を発生させ,この反力でトルクを得るニューアクチュエータである.これまでの研究からECFジェットを応用したモータでは,小形化するほど出力パワー密度が上昇することがわかっている.このため,内径2mmのC-RE形ECFモータのトルク-スピード特性を明らかにした.また,内径5mm(従来モータの約1/2)の8層DP-RE形ECFモータを開発した.この結果,内径9mmの8層DP-RE形ECFモータと比較して,出力パワー密度が約2.3倍に向上することを実験的に明らかにした.つぎに,従来研究で使用していたECF(デカン二酸ジブチル)よりも高速なジェットを発生することが知られている高性能ECF(FF-1)を使用して,モータ性能の向上を目指した.この結果,8層DP-RE形ECFモータにおいて,出力パワー密度が約5倍になることを実験的に明らかにした.
細胞治療のための臍帯血由来間葉系幹細胞バンク化を目指した基礎的研究

臍帯血由来間葉系幹細胞(MSC)を5株樹立した。増殖特性、clonologicalabilityはMSC株ごとに異なり、5株中4株が治療量としての細胞数に到達したが、残り1株の増殖は不良であった。凍結保存MSCの解凍後の増殖は速やかであり、増殖動態は各MSCの凍結保存前と同等であった。しかしながら、凍結保存の1株において染色体異常が検出されたことから、今後は継代期間と凍結保存による染色体異常への影響を検証する必要があると思われた。平成22年度においては、特定非営利活動法人宮城さい帯血バンクより研究用として提供を受けた臍帯血は14件であり、臍帯血採取から単核球分離培養開始までの時間は3-26.5時間であった。前半の9件についてはMSCは得られなかったが、採取から培養開始までの時間経過が長かったことが原因であると思われた。後半の5件については採取からの時間経過が短い臍帯血の提供を受けた(3-8時間)。またcomplete mediumとしては従来どおりMesenCuly^<TM> Basal MediumにMesenchymal Stem Cell Stimulatory Supplementsを加えたものを用いたが、後半の5件については、MSCグレードの胎児ウシ血清を20%にて使用した。また初期培養においては、単球のdishへの付着を抑制するためにdexamethasone(10^7 M)を添加した。これら5件の臍帯血から得られたMSCは、採取から単核球分離培養開始までの時間が3時間、6.5時間と短いもの(2件)からの4株であった。このうちで最も増殖の早いMSCのpassage 1における細胞数は1.26x10^6であり、一部を凍結保存し、一部を1x10^5/40cm^2 dishとして培養を継続した。同株の表現型はCD29^+CD44^+CD73^+CD105^+CD166^+-D34^- CD45^-D62L^-であった。また増殖特性はpassage 2,day 47で2.6 population doublingsであった。今後も臍帯血由来間葉系幹細胞の樹立と増幅(継代)、保存は継続して実施していく予定であり、また機能解析が可能な細胞数が得られるようになった。平成22年度において実施したもうひとつの実験は、以前の研究において樹立し、超低温冷凍庫(-85°C)に20-21ヵ月間凍結保存されていたMSC株が解凍後に再増殖するかどうかの確認である。用いたMSC株はMSC3362,MSC3368,MSC3394の3株である。いずれにおいても培養開始後にMSC細胞の増殖が確認されていたが、東日本大震災のため実験が中断された。この課題については次年度において再実験を行なうこととした。平成23年度においても特定非営利活動法人宮城さい帯血バンクより移植適応外となった臍帯血の譲渡を受けた。本年度の受入数は15件であり、採取から培養開始までの時間は5.5-9.0時間であった。Complete mediumとしてはこれまでどおりMesenCult^<TM> Basal MediumにMesenchymal Stem Cell Stimulatory Supplementsを加えたものを使用し、これにMSCグレードの胎児ウシ血清を20%にて添加した。また初期培養においては、単球のdishへの付着を抑制するためにdexamethasone(10^<-7>M)を添加した。これら15件の臍帯血のうち、MSCの増殖が確認できたものは3件であったが、このうちの1件は2回目の継代後まもなく増殖不良となった。あとの2件については継代毎に一部を凍結保存し、一部を1x10^5/40cm^2 dishとして培養を継続した。2件の臍帯血から得られたMSCは5株であり、フローサイトメトリー解析によるそれらの表現型はいずれもCD29^+CD44^+CD73^+CD105^+CD166^+ CD34^-CD45^-CD62L^-であった。増殖特性は5株のうちの2株(4189-3,4189-4)が>passage 6で>25 cumulative population doubling level(PDL)と増殖が良好であったのに対し、残りの3株(4093,4189-1,4189-2)は>passage 4で<15 PDLと前2株に比較して増殖は弱かった。また継代毎のCFU-F assay(1,000cells/plateで評価)においては、4189-3と4189-4の2株はpassage 3までは>30 colonies(56 colonies,37 colonies)とclonological abilityは高かったが、後者の3株では、>passage 3では2 colonies以下とcolony foming abilityは低かった。以上、cmmulative population doubling

levelとcolony forming abilityとは一致する結果を得た。Passage 4までの累積細胞数は4189-3で1.5x1010,4189-4では1.6x10^<10>,4189-1では2.8x10^8,4189-2では1.6x10^8と治療量としては十分量の細胞数に到達したが、4093のみは5.2x10^6と治療量としての十分な細胞数には到達しなかった。本年度の研究において得られたMSC株数は5株と少なかったが、そのなかにおいても増殖特性はまちまちであり、いずれが凍結保存に適するMSCかを初期の段階で判断することは困難であると思われた。平成24年度においては、-80°C超低温冷凍庫に凍結保存した5株を順次解凍し、凍結前培養株と増殖能を比較した。1x10E5/dishにて培養を継続し、胎児ウシ血清を20%濃度にて添加した間葉系幹細胞(MSC)基礎培地にMSC増殖因子を加えたものを使用した。凍結保存4189-3Fおよび4189-4Fの増殖特性は、継代による細胞集団倍加累積数(PDL)で25以上であった。また凍結保存4189-1F,4189-2Fおよび4093Fの増殖特性は、4継代以上で15 PDL未満と増殖は弱かった。継代毎のコロニーアッセイCFU-F (1,000 cells/dishで評価)では、4189-3Fと4189-4Fの2株は3継代までは30コロニー以上(33, 41)とコロニー形成能(CFA)は高かったが、4189-1Fと4189-2Fでは、3継代以上では2コロニー以下とCFAは低かった。4093Fでは、1継代の段階で1コロニーであった。以上、凍結保存の5株におけるPDLとCFAとは凍結前と同等の結果であった。解凍後の累積細胞数は4189-3F,4189-4F,4189-1F,4189-2Fでは治療量としての細胞数(2.2x10E3倍以上)に到達したが、4093Fのみは到達しなかった。また解凍後培養早期の段階でG-bandingによる染色体分析を実施した。核板が得られた4株中3株は正常核型であったが、1株で核型異常が認められた。以上の結果より、凍結前培養で増殖能が高い株は凍結保存後においても同等の増殖能を保持することが明らかとなった。しかしながら、一部の株において染色体異常が検出されたことから、今後は染色体異常の発生に係る継代期間の限界に関する検証が必要であると思われた。臍帯血採取から譲渡・分離培養開始までの時間が5時間以上と空いてしまい、MSC株の分離率が低かった。24年度が最終年度であるため、記入しない。2011年度までに得られたMSC株5株は液体窒素中に凍結保存されている。これら5株を解凍した上で再度培養をおこない、初代培養株と同等の増殖特性を有するかどうかを検証する。また同時に凍結融解をおこなうことで染色体異常が発生していないかどうかを確認する。さらにこれらのMSC細胞が脂肪細胞、軟骨細胞、骨細胞への分化能を有しているかどうか、また同種抗原応答性T細胞活性抑制効果、造血幹細胞支持能についても機能解析をおこない、細胞バンクに適した性状を有するかについて検証する。