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環日本海域環境研究センター
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Japan
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目

次

巻頭言 ···························································································································· 1
センターの活動 ················································································································ 2
組織と運営 ······················································································································ 5
研究・運営活動（2012 年度の研究概要） ·············································································· 7
研究成果リスト ···············································································································23
研究費 ···························································································································53
研究指導 ························································································································57
その他 ···························································································································61
研究報告 ························································································································63

活

動

報

告

巻

頭

言
環日本海域環境研究センター長

早川和一

平成 24 年 4 月から，中村浩二教授の後を継いで環日本海域環境研究センター長に就任しました。私は，現在も医薬保健研究域薬学系衛生化学研究室を主宰しています。当センターでは，これまで所属する専任の教授がセンター長を歴任してきたことから，専任ではない私がセンター長に就任することにな
った時には，センター教員の皆さんは大いに面食い，この先うまく行くのだろうかと不安を感じた人もいたのではないかと推察ししています。面食らったのは当の本人の私も同じでした。しかし，私自身は，化石燃料等の燃焼に伴って生成される多環芳香族炭化水素類を対象に，日本及び東アジア域におけるこの有害化学物質の挙動と健康影響に関する研究を長年にわたって続けており，研究のフィー
ルドが本センターが重点を置く環日本海域にあります。そして，平成 14 年度から 5 年間にわたって，
文部科学省 21 世紀 COE「環日本海域の環境計測と長期短期変動予測」の拠点リーダーを務め，当センター専任の多くの教員の皆さんと協力してこの事業を推進してきました。こうした歴史があり，私の研究に大きな力を貸していただいた当センターに，今度は恩返しをする順番になったと理解しております。
この 1 年間は，私にとってはあっという間に過ぎてしまいましたが，当センターにとっては大きな節目の年であったように思えます。まず，7 月には臨海実験施設が，平成 23 年度の申請では涙をのんだ
文部科学省全国共同利用・共同教育拠点「日本海域環境教育共同利用拠点」に採択されました。共同利用実績の数が課題として指摘されていましたが，その増加を見事に達成された関係の皆さんのご努力に感謝するとともに，金沢大学にとって念願の一つが叶ったことを心より喜んでおります。
12 月には当センターの設立 10 年を記念して，国際シンポジウム「環境研究の拠点としての 10 年間，
そして，これから」を開催しました。当センターの 3 部門 8 領域について各部門長からの発表を含め，これまでの研究成果の発表とディスカッションを行いました。さらにそれに続けて，懸案であった当センターの外部評価を実施しました。お迎えした 6 名の外部評価委員からは，各部門の研究成果について高い評価を頂きましたが，その一方で当センターの今後の活動について，ミッションに沿った研究促進の必要性などのご指摘を頂きました。これらのご意見を十分に活かせるような改革と努力が求められています。
さらに年度末に当センターは低レベル放射能実験施設を中心にした拠点として，平成 25 年度の文部科
学省の全国共同利用・共同研究拠点の公募に申請しました。低レベル放射能実験施設は全国の放射能実験施設の中でも最も微量測定が可能な施設であり，国際的に高い評価を得ている施設です。全国共
同利用・共同研究拠点には今回の応募が初めてながら，最終ヒアリングまで残りました。しかし，残念ながら今回は選ばれるには至りませんでした。低レベル放射能研究の意義が必ずしも理解されなかったことに加えて，共同研究実績の少なさが指摘されました。次回の平成 28 年度の公募に向けて，センター全体として，これら課題克服と体制の強化が不可欠であると感じた次第です。
平成 24 年度末で柏谷健二教授と中村浩二教授がご定年退職されました。お二人には，これまで当センターの活動の中心としてご尽力頂きましたことに，厚く御礼申し上げます。その一方で，上述の全国共同利用・共同教育拠点となった臨海実験施設に新しい教員をお迎えしました。
最後になりましたが，環日本海域環境研究センター平成 24 年度報告書をご覧いただき，当センターの活動にご理解を頂きますとともに，今後の発展に忌憚のないご意見を頂ければ幸いに存じます。

- 1 -センターの活動
１年間の活動概況
国際ワークショップ・シンポジウム
1

環日本海域環境研究センター設立 10 周年記念国際シンポジウム－環境研究の拠点としての 10 年間，そして，これから－（平成 24 年 12 月 13 日，金沢大学，約 180 名）

2

第 6 回環日本海域の環境シンポジウム「Featuring International Workshop on Air Pollution and
Health Impact」（平成 25 年 3 月 2～3 日，北國新聞会館，40 名）

3

APSAEM2012, Ho Chi Minh City, Vietnam 2012.7.25-27
Asia-Pacific-Symposium on Applied Electromagnetics and Mechanics 2012(APSAEM2012，第７回) は，2000 年応用電磁力と力学に関する日本-オーストラリア合同ジンポジュームとして，金沢大学と姉妹校である南オーストラリア大学の有志スタッフ（金沢大学に留学した元研究生，金沢大学発の国際シンポジウム）で提案し，日本 AEM 学会の共催で発足した。その後，ニュージーランド（金沢大学博士修了生でオークランド大学准教授），アジア諸国が参加し，現在の「アジア太平洋」のついた名前となった。第１回のアデレード（オーストラリア,2000），金沢(日本,2002)，オークランド〔ニュージーランド 2004〕，シドニー（オーストラリア 2006），バンコック（タイ,2008），
クアラルンプール（マレーシア,2010）と開催している。
今回は，ベトナム・ホーチミン市のベトナム国家大学ホーチミン工科大学（金沢大学と協定校）
が主体（担当大学）となり， 名誉委員

ホーチミン工科大学学長 Ho Thanh Phuong 教授，実行委員長として ホーチミン工科大学電気電子工学部学部長

Nguyen Huu Phuc 准教授 もとで開催した。日本 AEM 学会，金沢大学（環日本海域環境研究センター），法政大学が共催団体として参加した。
APSAEM2012 は，ホーチミン市の中心，メコン川に面した伝統ある Magestic Hotel Saigon にて開催し，参加者は約 150 名，12 セッション，講演数は 85 件であった。ジンポジュームは，2 件のキーノート講演（鉄道総研：鉄道における省電力技術，ホーチミン工科大学：マイクロ波集積回路技術）に引き続き，電磁機器デバイス，電磁材料，パワーエレクトロニクス応用・制御，磁気計測技術などの 12 のセッション，２つのポスターセッションが開催した。参加者の国は，ベトナ

ム，日本，オーストラリア，ニュージーランド，タイ，韓国，台湾，シンガポール，インドネシ
ア，香港，イラン，フランスなど，アジア，オセアニア地域から参加であった。
山田外史
研究会等の開催
1 能登の GIAHS・大学協議会研修会「アンコール世界遺産の開発と保全にかかる諸問題」（平成 24 年 8 月 9 日，珠洲市）
2

留学生の課外活動「華道」（通年，金沢大学，約 12 名）- 2 -社会教育を目的とした実習・講義
1
金沢市技術開発ゼミナール「新電気技術の解説コース」

全８センション中 4 セッション担当

主催：金沢市産学連携事業運営委員会
開催日：平成 24 年 10 月９日, 16 日
2

場所：金沢市異業種交流会館

テクノフロンテア 2012 磁気応用技術シンポジウム「省エネ・省資源を目指す解析技術」
主催：（社）日本能率協会

開催日：平成 24 年７月 13 日

場所：東京ビックサイト会議室

Asia-Pacific-Symposium on Applied Electromagnetics and Mechanics 2012
シンポジウム開催報告
1

環日本海域環境研究センター設立 10 周年記念国際シンポジウム－環境研究の拠点としての 10 年間，
そして，これから－
エコテクノロジー研究部門

塚脇真二

環日本海域環境研究センターは前身となる自然計測応用研究センターの時代を含めると本年をもって設立 11 年目になる．自然計測応用研究センターは，「低レベル放射能実験施設」，「電磁場制御実験施設」，「臨海実験所」ならびに「植物園」の４施設を配置・転換するとともに環境科学分野での実績のある理学部・工学部の教官を新たに加え，自然環境科学と環境工学という理工融合の教育研究施設として 2002 年 4 月に設立された．その後の学域再編によって理工学域が誕生したことを考えると，自然計測応用センターはその先駆けとなったと言うことができよう．
本学における 21 世紀 COE プログラム「環日本海域の環境変動と長期・短期の環境変動予測」の実施にあたって自然計測応用研究センターはその中心部局として機能した．また，長年にわたる地域研究の実績をほこる本学「日本海域研究所」との統合のもとに，2007 年 4 月にあらたな学内研究組織と- 3 -して「環日本海域環境研究センター」が再編された．この再編によって，本センターは，自然環境の解析や環境工学における最先端の調査研究能力に加え，環日本海域という地域に特化した環境問題に対処できる機能をあわせもつ存在になったといえよう．
そこで，自然計測応用研究センターの設立から 10 年が経過したことを記念し，本国際シンポジウムを開催するはこびとなった．このシンポジウムの第一部では，この 10 年間に当センターの各領域・部門にてえられた研究成果の概要を各領域・部門の紹介とあわせ報告した．つづく第二部では，環日
本海域とは東アジアの中核地域であり，その地域における環境研究の拠点の展開という観点から，当センターが東アジアにおける知の拠点のひとつとして今後その機能をさらに充実させ発展させるために，各領域・部門で推進されている先端研究や先端技術を紹介した．そして第三部では，センターの今後の発展に向けて，関係者ならびに出席者との意見交換を行った．
2

北陸流体工学研究会
エコテクノロジー研究部門

木村繁男

北陸３県内の金沢大学，金沢工業大学，富山大学，富山県立大学，福井大学，福井工業大学等から約100 名の研究者・学生が参加し，風力発電，地中熱，地熱発電，ＣＦＤ，流体運動の可視化，熱移動，
相変化，非ニュートン流体，混相流などについて研究発表を行った． 毎年 9 月には新しく北陸の大学に着任した教員の紹介を兼ねて講演を行ってもらい，3 月には修士２年の学生を中心にして研究発表を行っている．
3

共通教育特設プログラム「自然科学」の開設にむけての情報交換セミナー
エコテクノロジー研究部門

塚脇真二

共通教育課程「共通教育特設プログラム」のひとつとして 2014 年度に開設する予定の「自然科学（仮題）では，現代社会や近未来社会を生き抜くためにかかせないキーワードをわかりやすく含むものを
既存の科目群から選び出し，自然科学の体系的な知識を習得してもらうためのパッケージとして共通教育を履修する学生たちに提供する予定である．現代社会にかかせないキーワードには，環境問題や資源問題，地球温暖化などさまざまなものがあり，また，これらのキーワードは化学や生物，地学といった自然科学の異なる領域にまたがるものばかりでもある．一方，学生たちが必要と考えるものや求めるものにもさまざまなものがある．そこで，充実した内容のプログラムを開設するとともにこれを円滑に運用することを目的とし，理科教育の前線で活躍する学内外の方々による情報・意見交換の会を開催した．学外からは，分野横断的な自然科学の知識が要求される環境科学や農学，博物学といった分野の方々からの話題の提供があった．
4

第 6 回環日本海域の環境シンポジウム「Featuring International Workshop on Air Pollution
and Health Impact」
センター長
エコテクノロジー研究部門

早川
松木

和一
篤

環日本海域を中心としたアジア起源汚染物質の拡散の現状把握と将来予測は，周辺の諸国のみならず
世界的な関心事となっている．今年で第６回目を数える「環日本海域の環境シンポジウム」では，ア- 4 -ジアをフィールドに環境研究を展開している専門家同士が，情報の共有，相互連携を促進し，重層的な環境研究ネットワークを構築することを目的としている．今回はヒト健康影響にフォーカスした国
際ワークショップも同時に開催され，中国，韓国，ベトナム，タイなど海外からの参加者を含む 40名超が参加した．とりわけ社会的な関心が集まる PM2.5 の問題について最新の研究成果が報告された．
5

平成 25 年度電気学会全国大会シンポジウム S2「磁気を用いた医療・医用応用技術」

主催 （社）電気学会
開催日：平成２５年３月２０日

場所：名古屋大学

オーガナイザー：山田外史, 柿川真紀子

２．組織と運営
研究組織【自然計測領域】
地球環境計測研究部門
地球環境システムの構造や変化を明らかにするために，陸域堆積物（風成堆積物・湖沼堆積物）などを対象とした物理・化学測定および解析を行う。特に極低レベルの放射能測定及び同位体比の測定を含む最新の高感度・高精度分析測定技術に基づく測定・解析を進める。その成果を予知・予測に生かすとともに，地球環境科学，地球化学の新研究領域の開拓を目指す。
エコテクノロジー研究部門
限りある資源とエネルギーの有効利用，および自然環境の保全と持続的活用のため，大気環境計測技術の開発とその実用化，自然界のエコエネルギー源の計測ならびにその要素技術の研究開発，東アジ
アの自然環境の成立とその環境変遷史/将来予測に関する研究をおこない，自然環境の保全技術の開発と環境にやさしい産業活動の創出とに貢献する．
生物多様性研究部門
日本海及び北陸地域に生息する"生物の多様性"と"環境の多様性"の相互関係，環境の自然及び人為的変動が生物の多様性に及ぼす影響をミクロな遺伝子からマクロな生態学までの種々の手法を用いて解明する。
生体機能計測部門
ヒトを取り巻く電磁界，有害化学物質，騒音等のストレスの計測技術の開発を行い，環境保全，産業活動の安全管理，環境産業の創出並びに人類の健康な生活の維持に貢献する。
【環境情報領域】
自然環境情報研究部門
ユーラシア東部・環日本海域自然環境情報の統合とデータベースの構築，陸域大気水圏（雪氷圏を含- 5 -む）情報，リモートセンシング情報の集約と分析を進める。
人間環境情報研究部門
ユーラシア東部・環日本海域の地理環境，人間環境に関する各種の情報の集約と分析，提言，データ
ベースの構築を行う。
【地域研究領域】
人文・社会研究部門・環境・防災研究部門
ユーラシア東部，中国，ロシア・シベリア地方に関する当該地域の歴史，社会情勢，環境問題などを幅広い視点から現地の調査機関と連携しながら，従来の学問敵領域にとらわれることなく総合的な調査，研究を行う。

センターの構成
地球環境計測研究部門
教授

柏谷健二，山本政儀，長尾誠也

客員教授

梁東潤，林俊全，中村俊夫

准教授

長谷部徳子

助

福士圭介，浜島靖典，井上睦夫

教研究員・協力員 Aleksandr Orkhonselenge, 伊藤一充，北台紀夫
技術員・補佐員 大林麗子，中本美智代
エコテクノロジー研究部門
教

授

木村繁男

教

授

塚脇真二

准教授

松木

客員教授

村岡洋文（産業技術総合研究所）

助

仁宮一章

教

篤

生物多様性研究部門
教授

中村浩二

准教授

木下栄一郎，鈴木信雄

助教

関口俊男

連携研究員

赤石大輔，笠木哲也，木村一也，小路晋作，宇都宮大輔

技術員・補佐員 又多政博，曽良美智子，安田晴夫
生体機能計測研究部門
教

授

客員教授

清水宣明, 山田外史
笹田一郎

- 6 -

准教授

田中茂雄

助

柿川真紀子

教

研究員・協力員 村田裕章
技術員・補佐員 池畑芳雄, 山田彩子
事務担当
人事係

西口明宏，蔵上由季

３

研究・運営活動

地球環境計測研究部門【地球環境システム分野】
地球環境システムの構造や変化を明らかにするために，地表プロセスの解明，陸域生成鉱物・堆積物などを対象とした物理・化学測定および解析を行っている。本年度は主に以下の研究課題に取り組んだ。
1 興凱湖の過去 3.5 万年における水文環境変動の復元
湖沼堆積物は人間の生活域である陸域の環境変動の情報と流域内という限られた地域における環境変動の情報を包括する。本研究では湖沼堆積物の中でもアジアモンスーンの影響を受ける地域であり，氷期と間氷期の変動のよってその影響が変化することが推測される興凱湖を対象に過去 3.5 万年における水文環境変動の復元を試みた。分析試料には興凱湖から採取された長さ 326cm のコアを用いた。
試料は表層から 1cm 毎に分割され，全岩中央粒径，鉱物中央粒径，有機物・炭酸カルシウム・生物起
源シリカおよび鉱物粒子含有量について分析された。
分析結果を短周期の気候変動の記録を有するグリーンランド氷床コア GRIP との比較を行ったところ，Heinrich Event の明瞭な情報が本試料中には保存されていることが確認された。また最終氷期の間では急激な温暖化が起きてから穏やかな寒冷化がおこる Dansgaad-Oeschger Cycle と Bond Cycle の情報も本試料から認められた。
2 ダルハド古湖の堆積物による流域の水文環境変動の推定
ダルハド盆地の周辺山麓での湖岸段丘やモレーンなどの調査から後期更新世の間幾度かの氷河作用によりダルハド盆地では氷河湖が形成され，気候変動に伴って貯水・放水を繰り返したことが報告されている。2010 年 3 月～4 月に日本・モンゴル・韓国の共同研究として 3 本のコアがダルハド古湖最深部付近で採取された。これまでの検討から，DDP10-3 コアの研究においてコア堆積物の全岩粒径は
水文環境変動を表しており，土砂供給量の大小を反映していることがわかっている。本年は別の地点から採取された二つのコアを分析し，これまでに得られた結果と比較・検討してダルハド古湖での水文環境変動推定を試みた。
全長 97m の DDP10-1 および全長 136m の DDP10-2 コアを研究対象とした。分析項目は全岩中央粒径，有機物含有率，塩酸可溶物含有率，生物起源シリカ含有率，鉱物粒子含有率である。また本試料
は花粉分析および 14C 年代測定が行われている。昨年までに得られた DDP10-3 コアにおいて推定され- 7 -

た 3 つのステージ区分と同様な水文環境変動が DDP10-1 コアでも確認された。表層から 16.5m は温暖な気候に伴う山岳氷河の融氷水の増加や降水量の増加に伴う流量の増加による頻繁な土砂供給による粗粒化が認められ湿潤期を反映しているものと推定される。16.5～28m は洪水時に伴う水位の変動による土砂移動に伴う粗粒化が認められ移行期に相当すると推定される。一方 28m 以下は氷河の発達により流量・供給量は減少しているが時折の突発的な土砂流入によるパルス状の粗粒化が認められ乾燥
季を示すと推定される。
3 余呉湖における気候変化と人工改変の影響の推定
余呉湖は滋賀県長浜市にあり，琵琶湖の北方に位置する淡水湖である。余呉湖は直接の流入河川を持たない準閉塞湖であり，過去の環境変動の情報を良い状態で保持していることが期待される。また
1960 年には人工河川が作られており，余呉湖は自然の影響と人為的影響を合わせ持つ湖沼といえる。
本研究は長尺コアの分析から過去数千年における地球規模の環境変動を詳細に推定すること，また湖
沼内の数か所から採取した表層コアの分析から湖沼堆積物の面的な堆積プロセスを推定することを目的とした。
本研究では４ｍの長尺コア 1 本および表層コア 5 本を用いた。分析項目は含水率，粒子径，有機物
含有率，生物起源シリカ含有率，塩酸可溶物含有率，鉱物含有率，137Cs 放射能濃度・過剰 210Pb 放射能濃度，密度測定である。分析結果から 1960 年に造られた導水路の影響と思われる粒子の粗粒化が認められた。河口からの距離と全岩粒径・鉱物粒径を比較すると，全岩粒径には正の相関があり，鉱物
粒径は負の相関があった。鉱物粒径は河口から遠くなるにつれ運搬された土砂が粗粒なものから堆積していく影響だと考えられ，全岩粒径は深度が深くなるにつれ湖沼内の構成物の影響が大きくなると考えられる。
4 北海道大沼におけるヒ素の挙動
近年南・東南アジア地域における地下水ヒ素汚染が深刻な問題となっている。これらの地域ではヒ素を含む堆積物からヒ素が地下水に溶出し，飲料水を汚染している。北海道南西部の大沼周辺ではヒ素を濃集した熱水変質岩が分布しており，表層のヒ素濃度が国内の平均と比べて高いことが知られている。したがって大沼には自然由来のヒ素を含む粒子が流入し，湖内に堆積していることが予想される。一方これまでに大沼においてヒ素汚染が問題となったことはない。このことは大沼に流入したと考えられるヒ素は堆積物中に固定され，湖水には流入していないことを示唆している。堆積物中におけるヒ素固定メカニズムの理解は，現在問題となっている自然由来ヒ素による地下水ヒ素汚染に対する効果的な対策の一助となるはずである。本研究では流入水，湖水，堆積物の分析から北海道大沼におけるヒ素の供給様式および堆積物への固定形態を明らかとすることを目的とした。
2011 年 9 月 20 日から 21 日にかけて水質調査および柱状堆積物の採取を行った。堆積物試料は 1cm
ごとにカットし，全岩溶解分析，選択抽出分析，粉末Ｘ線回折分析および走査型電子顕微鏡観察を行った。その結果堆積物中に含まれるヒ素のほとんどは非晶質鉄酸化物および鉄硫化物に含まれることが示唆された。非晶質鉄酸化物に取り込まれるヒ素は深度が高まるにつれて減少し，硫化物へのヒ素の取り込み量は増加する。堆積後ヒ素の一部は湖水へ溶脱し，一部は 5 価の形態で固定される。一方堆積過程においてヒ素は 3 価へと還元され，一部は上層へと拡散することが推測された。

- 8 -

5 その他の研究
このほかに，「原子間力顕微鏡によるジルコンの放射線損傷の観察と年代測定」「金沢大学 LA-ICP-MS
による同位体比測定の設定・計算法依存性評価」，「フィリピンルソン島の方解石の熱ルミネッセンス
測定」，「フェリハイドライトに吸着した硫酸表面錯体のその場赤外分光測定」，「水溶液中におけるモノハイドロカルサイト変質挙動のその場分光測定」，「Cs 汚染スメクタイトからの主要陽イオンによる
Cs 溶出挙動」，「花崗岩による Eu 取り込みの鉱物学的研究」，「モノハイドロカルサイト-リン酸相互作用の地球化学的研究」に関する研究も行った。
【低レベル放射能実験施設分野】
研究概況
本研究施設では，低バックグラウンドガンマ線測定法などの適用により，放射性核種を精密に測定し，物質の時間的・空間的分布や移行挙動の環境・地球科学的解析を行うほか，放射性同位体をトレーサーとする研究領域の開拓を目指すことを目的としている。本年度は，福島第一原発事故関連も含めて以下の研究を実施した。
1 カリフォルニアに落下した炭素質隕石中の宇宙線生成核種
尾小屋地下実験室の極低バックグランド井戸型 Ge 検出器を用いて，2012 年 4 月 22 日にカリフォ

ルニアに落下した炭素質隕石の中から，3~5g 程度の試料 2 個を尾小屋地下実験施設の井戸型 Ge検出器で測定した。Co57, Cr51, Be7, Co58, Mn54, Co60, Na22, K40, Al26 を検出した。他の分析結果とともに，Science 338, 1583-1587 (2012) に掲載された。
2 大陸からの汚染物質の長距離輸送
我が国は，極東アジアの中緯度に位置するため，ジェット気流に伴う偏西風が卓越し，冬期にはシベリア等気圧に伴う季節風によって，風上側のアジア大陸から日本海を経由して多量の自然･人為起源
物質が日本列島さらに太平洋に輸送される．これらの輸送の実態把握と将来予測は気候変動の面からのみならず，環境汚染物質や黄砂の影響評価の面からも重要視されている．当実験施設のある石川県
辰口町で一月毎に採取している 20 数年継続の降下物試料を用いて放射性核種，①成層圏起源の 7Be,②
主に大陸起源の 210Pb,③土壌起源の 40K および 137Cs 降下量の長期観測を実施している．これらの放射性核種は，大気エーロゾル，鉱物粒子(黄砂も含めて)の大陸から日本への輸送過程を解明する有用なトレーサーでありデータの蓄積を図っている．併せて，本年度はアジア大陸由来の空気塊が日本海でどのように変質しているかを検討するために，ハイボリュム・エアサンプラーを用いて，エアロゾルも採取し，大気と降下物のつながり，変動などを検討した。
3

海洋環境における放射性核種の長期挙動に関する研究
海水中に震災前から存在する極微量の人工放射性核種 137Cs（30.17 年）に加え，震災以降放出された 137Cs 及び 1347Cs（2.06 年）の海水循環の研究で，550 試料の北太平洋全域の表層海水，及び，東経165 度北緯 48 度～南緯 4 度の 800m までの海水中の 137Cs および 1347Cs 濃度を尾小屋地下実験室の Ge検出器で測定した。この結果から太平洋の海水循環に加え震災により放出された放射性物質の移流拡散が明らかになった。この結果は，他の分析結果とともに，Biogeosciences, 10, 3067-3078, (2013) に掲載され，海水大循環予測モデルのデータとして提供し，モデルの検証が行われている。

- 9 -

4

228

Ra/226Ra 比, 7Be 濃度からみた日本海の水塊流動2012 年 7 月に中央水産研究所所属の蒼鷹丸の航海で採取された日本海表層水の 228Ra/226Ra 比を測定，解析することにより，表層海水の循環パターンを議論した。さらに 7Be 濃度の鉛直分布を求めること
により，海水の鉛直循環に関する知見を得た。これは前年度に我々が検討した日本海にもたらされた
福島原発起源の放射性セシウムの日本海からの除去パターンを支持するものであった。228Ra/226Ra 比と 7Be 濃度の分布を組み合わせることにより，日本海海水の三次元的海水循環モデルの構築を試みている。その結果は，海洋学のみならず，有事の際の汚染物質の移行を推測する上でも重要である。
5

陸奥湾における堆積環境の研究
青森県の陸奥湾をフィールドにして，海底堆積物の堆積環境変遷解明の研究を昨年度から行っている。陸奥湾は大都市と比べて人口密度の低い地域に存在し，沿岸からの人為的影響が比較的少ないと推察できるが，陸奥湾は漁業生産の場として古い歴史を持ち，1970 年代から増養殖産業(特にホタテ)が盛んに行われており，過密養殖によるホタテの大量斃死，水質悪化による赤潮の害が発生しており，ヘドロの増加も懸念されている。内湾全域の堆積環境の解析を目的として，西湾と比べて海水交換が少なく，汚染が進行していると思われる東湾を中心に新たに 7 地点でコアーを採取した。堆積環境の変遷の全体像を把握するために，210Pb (半減期 22.3 年)を用いた堆積速度，蓄積量などを検討した。その結果，湾央が沿岸と比べて，過剰 210Pb 量の蓄積量が多く，表層が 10-15cm 深さまで生物的作用で撹乱されていることが見出され，湾央への sediment focusing が進行していることが示唆された。
6

旧ソ連核実験場セミパラチンスク周辺住民の被曝線量評価
旧ソ連の核実験場セミパラチンスクでは，450 回以上の核実験が行われ，それによって数十万とも言われる周辺の住民が幅広い範囲で外部および内部からの長期の低線量率被曝を受けてきた．1994 年
以来，低線量のリスク評価に資するデータを提供するために，住民への放射線影響の基礎となる被曝
線量評価，特に放射能汚染状況の把握と外部被曝および内部被曝線量評価を重点的に行っている．今
年度も，核実験場（大気，地上実験を実施した場所）から南に約 140km に位置するカラウル村内外できめ細かな土壌採取を行い，137Cs，Pu 測定を通して放射性雲の飛来状況（センター軸，幅）と降下レ
ベルの把握，被曝線量の推定を目指した．
7

大深度掘削井から得られる高塩濃度 Na-Cl 型地下水の Ra 同位体の地球化学的研究
油田塩水など，海水よりも高塩濃度の塩水が Ra 同位体を高濃度(例えば，226Ra 濃度で数 10〜数 100

Bq/kg)に含むことが世界の幾つかの地域で見出されている。近年，国内においても掘削技術の進歩により平野部や海岸地域において大深度井の開発が進み，様々な種類の水（例えば，海水，化石水，沈み込むプレートからの脱水流体など）を起源とする高塩濃度 Na-Cl 型地下水が得られるようになった。
その大部分は，温泉として利用されている．我々は，これら高塩濃度 Na-Cl 型地下水が 226Ra を高濃度に含むのではないかと考え，Na-Cl 型地下水中の Ra 同位体の地球化学的研究を実施してきた。 こ
れまで，典型的なグリーンタフ地域である石川県，日本の油田・ガス田地域である新潟県および一部
石油や天然ガスを含む温泉が点在する富山県氷見市をフィールドにして研究をしてきた．その結果，
1Bq/kg をこえる地下水が点在することが明らかになり，Ra 同位体の起源や水相への輸送メカニズム解明が重要になった。今年度は，昨年度に引き続き，北海道の西側（中央も含めて）において大深度
高塩分熱水の地下水採取を行い，昨年度のデータと併せて検討を行った。

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アクチノイドと腐植物質との錯体研究
放射性廃棄物の地中埋設処分において，放射性核種の移行に影響を及ぼす溶存有機物の検討が重要課題として残され，地下水有機物の大部分を占め，アクチノイドとの錯形成能が高い腐植物質を対象にした研究が行われている。腐植物質は，フミン酸とフルボ酸で構成され，生成される環境により構造・官能基特性等が異なる。そのため，アクチノイドの移行挙動への影響を定量化するには，１つのパラメータで系統的に評価する必要がある。2012 年度は，北海道幌延地域の深部地下水から分離精製したフミン酸とフルボ酸を用い，Eu(III)との錯形成能を三次元蛍光分光光度法により評価した。その結果，幌延地下水のフミン酸とフルボ酸は，Eu との錯形成能は同じ程度であることが示唆された。
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C-14 をトレーサーとした有機物の環境動態研究
地球温暖化に関係した有機物の動態研究では，炭素の貯蔵媒体の陸域や海洋における溶存有機炭素の特徴や起源推定，時間軸を考慮することが重要である。当実験施設では，炭素安定同位体比（13C）と放射性炭素（∆14C）を組み合わせて，有機物の分解・滞留時間を考慮した有機物の移行動態の検討を進めている。本研究では，河川流域から河川を経由して輸送される粒子態有機物の移行動態 ，
お よ び ， 沿 岸 域 堆 積 物 へ の 堆 積 過 程 を 明 ら か に す る た め ， 九 頭 竜 川 ， 釧 路 川 ， 別 寒 辺 牛 川 —厚岸湖，熊木川—七尾西湾を対象に有機物の∆ 14 C と 13 C 値を測定した。その結果，釧路川では河川の上流から下流にかけての流域で供給される有機物の特徴は異なり，海洋沿岸域に対しては，下流域からの寄与が大きいことが明らかとなった。また，別 寒 辺 牛 川 が 流 れ 込 む 厚 岸 湖 の 表 層 堆 積 物 有 機
物の 13 C 値 は，別寒辺牛川河口から離れるに従い−27.4 ‰から−19.1‰へ増加し， 14 C 値も−50‰
から−169‰と増加した。∆14C 値と 13 C 値をプロットすると，河川懸濁粒子と厚岸湖表層堆積物の有機物は，負の相関関係が存在した。このことは，海底堆積物に負荷される海洋起源有機物
は陸起源有機物との二成分の混合により支配されていることが考えられる。また，海洋起源有機物の 14 C 値が陸起源有機物に比べて，見かけ上古いことは，プランクトン等の新しく生成された有機物は堆積物表層で分解され栄養塩を生成する，さらには，厚岸湾への移動が早いことを示唆している。
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能登半島七尾湾流域における物質動態研究
里山と里海の連関性を物質動態の観点より検討するため，昨年度は熊木川と七尾西湾での調査を４月と８月に実施した。その結果，七尾西湾では，西部と東部で堆積環境が異なり，西部では細粒物質の堆積が卓越していた。一方，有機物の堆積状況も西部と東部で異なり，海流・河川の影響が寄与示唆された。また，2012 年８月の七尾西湾西部の底層水では，222Rn 放射能濃度が高い分布を示した。
特に，水深が浅いほど 222Rn 放射能濃度は高くなる傾向を示し，浅層地下水の流入の可能性が示唆された。
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福島第一原発事故に絡む放射能汚染の調査・研究事故が発生して以来 2 年余りが経過した。今年度も，昨年度に引き続き，環境に放出された放射性核種，特に放射性セシウムの動態研究 (福島県内の河川，太平洋，日本海の海水) および超ウラン元
素諸核種 (238,239,240Pu, 241Am, 242,243,244Cm) の測定を実施した。
a) 福島県内の河川
福島第一原子力発電所から環境中に放出された放射性セシウムは陸上の広範囲に沈着し，福島県と- 11 -

茨城県，群馬県の山間部に比較的高い放射性セシウムの蓄積量を示している。本研究では，2011 年 12月，2012 年 4 月，6 月に阿武隈川，久慈川，那珂川，利根川で河川水を採取し，河川水の放射性セシ
ウム濃度を測定した。本発表では，各流域における放射性セシウムの放射能濃度から移行挙動を検討した。その結果，2011 年 12 月の阿武隈川河川水の 137Cs の放射能濃度は 41 mBq/L から 120 mBq/L の変動幅を示し，下流の伊達市で最大値を示した。宇多川では 37 mBq/L，飯舘村を流れる新田川では189 mBq/L と高い値であった。一方，福島県南部の夏井川と鮫川では，11 mBq/L から 28 mBq/L と阿武隈川に対して低い放射能濃度を示し，群馬県の利根川，烏川，渡良瀬川ではほぼ同じ放射能濃度（7.7-13 mBq/L）であった。これらの河川水中の放射性セシウムの放射能濃度は，河川流域土壌への放射性セシウムの蓄積量水平分布とほぼ一致していた。つまり，事故後 9 ヶ月経過した時点でも，河川水中の放射性セシウムの放射能濃度は，河川流域環境に左右されていることが考えられる。
b) 太平洋の海水
本研究では，研究調査船みらい MR-11-05 次航海(2011 年 6 月 30 日~8 月 2 日)，研究調査船白鳳丸 KH-11-07
次航海(2011 年 7 月 16 日~8 月 2 日)，研究調査船淡青丸 KT-11-22 次航海(2011 年 9 月 7 日~9 月 10 日)，および KT-11-27 次航海(2011 年 10 月 27 日~11 月 1 日)の計 4 回の航海による海水試料(約 20 L )を用いた。4つの航海の結果を比較してみると，東経 145°より近傍の海洋では Cs-134 の放射能濃度が 100 mBq/L を超え，濃度分布は一様ではなく複雑であった。また，北緯 36°，東経 142°付近では観測時に黒潮の影響で検出限界以下であった。東経 145°より遠方の海域では，北緯 37°以南で黒潮の影響により検出限界以下，
北緯 37°以北では大気経由とみられる放射性セシウムがゆっくりと遠方へ運ばれていることが示唆された。

c) 日本海の海水
平成 24 年 7 月の中央水産研究所，蒼鷹丸の調査航海に参加し，0-1000 m 水深で海水 60 L を採取した。検出限界 0.03 mBq/L の測定条件で，低バックグラウンドγ線測定法を適用したが，福島第一原発事故に起因する 134Cs は全試料において検出されなかった。我々の先の研究で，秋田～北海道沖合の表層海水に極微弱 (～1mBq/L) なセシウムの汚染がみられたが，対馬暖流の寄与により，それら大部分は深層に移行する以前に津軽海峡，宗谷海峡から流出したと考えられた。
エコテクノロジー研究部門【エコエネルギー分野】
エコエネルギー分野では，１）地下水流動の計測技術と低エンタルピエネルギー利用技術の開発，
２）環境流体の凝固過程解明，３）環境流体による熱・物質輸送プロセスの解明，の三つの柱を立てて研究を行っている．以下各個別の研究テーマについて，その研究活動の概要について述べる．
1 地下水流動の計測技術と低エンタルピエネルギー利用技術の開発
地下水の流動を計測することは一般に極めて難しい．それは地下水が地層の中を流れるため，計測器を設置するのが困難である点と，その流動状況を直接目で見ることが出来ない点にある．これまで
本研究では一本の調査井を用いて地下水の流向と流速を同時計測する計測プローブの開発を主な目的としてきた．一般に透水性を有する砂礫層に調査孔を設ける場合には，ケーシングパイプを挿入しなければならない．引き続き, プローブとケーシングパイプの円周方向の相対位置が地下水流向・流速
プローブの温度分布に与える影響についてガラスビーズを充填した模擬地層を用いて実験的に明らかにした．これはケーシングパイプの固有透水率が円周方向に一様ではないため，プローブとの相対位- 12 -

置の違いにより,プローブからの放熱状態が変化し,ケーシングパイプ周囲を流れる，実際の地下水の流向・流速を正しく計測することができないためである．そこで，プローブ周囲の温度分布の高次モーメントである,尖度と歪度から，互いの相対位置を推定し，測定結果を補正する方法を提案した．尖度と歪度を用いた補正曲線を用いて模擬地層による測定結果の補正を試みた．その結果，補正により誤差が小さくなることが確かめられた．
低エンタルピエネルギーの利用においては，地下タンク内に満たされた水を熱源とする空調，路面凍結防止システムについて数値的に検討した．数値モデルは最も簡単な集中熱容量法を用いた．本年度は引き続き，ガラスビーズを充填した水槽を用いて，集中熱容量数値モデルの精度を検証するための室内実験を実施した．その結果，種々の水槽内の流速，およびタンク内に置いたヒーターの様々な発熱量に対して，本数値モデルがタンク内の平均温度上昇を予測できること示した．
2 環境流体の凝固過程の研究
自然環境中に存在する水，すなわち海水や湖沼水，あるいは地下水の凝固は一般に冷却温度が季節変動や日変動をする場合が多い．このような冷却面温度が非定常的に変動する場合に凝固や融解がどのように進行するかを解明するのが本研究の主なねらいである．
本年度は，亜共晶濃度の硝酸ナトリウム水溶液を用いた鉛直円筒周りの凝固実験を行った．凝固プ
ロセスの進行に伴い，溶質が排出されるため，下部に高濃度の融液領域が形成され，その上部に初期濃度に近い融液層が留まる．時間が経過すると，これまで安定であった下部の高濃度領域が，下方加熱のため対流を開始し（二重拡散対流の発生），より効率的な上方への熱流が発生する．このため低濃度の上部融液への熱流量が増加し，濃度跳躍層の界面はゆっくりと上昇を開始する．また，跳躍層を境にして温度と濃度が異なるため，これと接する凝固層は，その下部で再融解することになる．このため，円筒周りの凝固層厚さは密度跳躍層を挟んで異なる厚さとなる．融液内に発生する濃度分化が固相厚さに与える影響がきわめて大きいことが判明した．
3 環境流体による熱・物質輸送プロセスに関する研究
森林内の気流は温度，湿度，二酸化炭素濃度分布などを決定し，森林内の微気象を支配する重要な要因となる．森林内の微気象条件は小動植物の生存環境を形成するため極めて重要である．たとえば風媒樹木の分断化が繁殖に与える影響は花粉の飛散距離に大きく左右される．本研究では，金沢大学角間キャンパスの里山内にある 20m の観測タワーを利用して，３台の超音波風速計を用いて樹林内での気流の計測を行なっている．観測タワーの周辺は楢やくぬぎの木が多く密生し，所々に竹の群落が見られる．また，観測点は丘陵地の尾根の部分に位置している．
今年度は３台の超音波風速計にる常時風速の計測を行う計測システムを実施した．森林内の移動現象を支配しているのは気流の渦拡散係数である．観測地は複雑な地形となっているため，風向による影響を排除するため，主に西風に注目して，風速が２ｍ/ｓ前後，大気安定度は安定から弱不安定の状態のときの観測データを整理した．その結果，渦拡散係数は１～５㎡/ｓの範囲の値を取ることが分かった．

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【環境保全システム分野】
1 能登スーパーサイトの展開
環日本海域は，急速な経済発展をとげる大陸沿岸部を中心に汚染物質の排出が進み，世界的にみて大気環境問題がもっとも顕在化している地域のひとつである．本研究では能登半島先端の珠洲市にある金沢大学里山里海自然学校（旧小泊小学校）の一角を観測拠点に選び，国内外の関連研究機関と連携しながら環日本海域における微量気体成分，大気エアロゾル（浮遊粒子状物質）の連続観測を継続している．今年度より，雲凝結核カウンター，エアロゾル質量分析計に代表される最先端の観測機材が本格的な稼働を始めた．この地域における大気エアロゾルの構成成分の季節変化が次第に明らかになりつつある．さらにそれが雲の形成に与える影響の解析，評価が進行中である．
2 有機エアロゾルの超高感度技術の開発と応用
近年では，大気エアロゾル中の有機物（花粉，バクテリアなどの生物由来の粒子も含む）の存在とその環境影響が注目を集めている．大気エアロゾル全体に占める有機物の寄与の大きさが明らかになりつつあるが，その成分，発生源，生成過程などは十分に解明されていない．本研究では，個々の粒子レベルでの有機物の混合状態を明らかにすることを目的とし，顕微レーザーラマン分光法の応用を中心とした有機エアロゾルの超高感度技術の開発と応用にも取り組んでいる．
【環境動態解析分野】
環境動態解析分野では，北陸地方，日本海，および東南アジア大陸部を調査研究対象に地質科学/
環境科学的な手法にもとづく以下の研究を展開している．
1 カンボジアのアンコール遺跡区域における環境汚染・環境破壊の現状評価
長年の戦乱から見事な復興をとげたカンボジアであるが，社会経済の発展とともに環境保全をかえ
りみない政策のため環境汚染や環境破壊がいっきに顕在化してきた．同国の首都プノンペンはもちろんのこと，アンコール遺跡世界遺産の観光基地シェムリアプ市でこれが著しい．これを放置することは住民の健康被害を招くことはもちろんのこと，アンコール遺跡群の観光資源としての価値低下にもつながることになる．そこで，このような環境汚染や破壊の現状を正確に評価するとともにその低減・撲滅策の提言を目的として，大気環境分野，森林環境分野，河川/地盤環境分野，水/生物環境分野からなる分野横断的な観測・調査を同国政府やアンコール世界遺産管理機構，UNESCO などとの密接な連携のもとに実施しており，平成 22 年度からはいわゆる社会科学・人文科学をも組み込んだ分野
横断的調査研究として展開している．
2 カンボジアのトンレサップ湖における環境変遷史および生物多様性の解明
トンレサップ湖は東南アジア最大の淡水湖であり，熱帯低地に位置する湖としては世界最大の大きさを誇る．また，この湖は乾季と雨季とでその面積が７倍にも変化する伸縮する水域として著名であるとともに，世界最高水準の生物多様性で有名でもある．この湖が生み出す水産資源が有史以前から現在にいたるまでカンボジアの暮らす人々の社会を支えてきたともいえよう．これまでの 16 年間にわたっての調査で，同湖ならびにメコン河下流域における過去約２万年間の環境や地形の変化を復元- 14 -

し，環境変化と文明の盛衰との関係を探るとともに将来の気候変動や開発にともなう環境変化の予測に成功した．さらに，同湖の生物多様性の維持機構を，湖底地質学，水文学，植物動態学，無脊椎動物学の各分野から記録保存してきた．これらの成果をふまえながら，この湖の近い将来の環境変化，
とくに現在計画されている諸開発事業や外来魚の持ち込みなどが湖の生態系や水・堆積物収支などに与える影響を評価している．
3 南タイのマングローブ林周辺海域における堆積作用とスマトラ地震津波の影響評価
東南アジアの海岸域に広く分布するマングローブ林は貴重な生物資源として，また環境保護の見地からその保全が訴えられている．さらに将来予測される海面変動がその立地環境に与える影響も大いに懸念されている．しかし，マングローブ林周辺海域での堆積物の浸食・運搬・堆積過程についてはいまだに不明な点が多くこれが立地変動予測や保全対策への障害となっていた．これまで継続してきた南タイに分布するマングローブ林周辺海域での堆積作用の調査研究，および開発や海面変動による
同海域での堆積作用の将来的変化の予測にもとづき，近年では最大の環境変動といえる 2004 年 12 月に発生したスマトラ-アンダマン地震津波がマングローブ生態系や周辺海域に与えた影響とその後の生態系の再生作用について，津波襲来前後の堆積物や微小生物群集の比較検討による評価を行っている．
4 日本海における過去２万年間の堆積作用ならびに環境変遷史
代表的な縁海である日本海は，最深部が 3,000ｍをこえるにもかかわらず太平洋などの外洋とは対馬海峡や津軽海峡などの狭小で浅い海峡で連絡するのみであり，同じく縁海である南シナ海や東シナ海に比べて閉鎖性がきわめて高いことを特徴とする．これに加えて日本海は，閉鎖性の高さに加えて
暖流と寒流とがちょうどぶつありあう中緯度に位置することから，氾世界的海水準変動に対応してその海洋環境を著しく変えてきた．これまでの約 10 年間に我が国経済水域下となる日本海東半部海域
ほぼ全域での海洋地質学的調査を実施し，約 50 点の海底柱状試料および約 500 点の海底表層堆積物
試料を採集した．そしてこれらの解析結果にもとづき，氷河時代最盛期となる約 20,000 年前から約6,000 年前の海面高頂期をへて現在に至るまでの日本海の海洋環境変化を復元するとともに，表層堆
積物の空間分布，とくに深度に応じた分布を明らかにしてきた．現在は海洋環境変化のさらに高精度での復元，ならびにこれにもとづく日本海深海域の堆積作用変遷史の解明をめざしている．
5 北陸地方に分布する上部新生界の地質構造発達史
石川県を中心とする北陸地方には，寒流系貝化石の多産で著名な下部更新統大桑層など我が国日本
海側を代表する上部新生界の時間的・空間的にほぼ連続する分布が知られる．代表的背弧海盆である
日本海の形成過程が世界的に注目されるなか，これらの地層群は拡大中あるいは拡大後の日本海ならびに周辺陸域の環境変遷史や地質構造発達史を解明するうえで重要な存在でありその層序や地質構造などの再検討は急務である．また，2007 年３月に発生した能登半島地震にみられるように，防災や開発の視点からも同地方での実用的な地質図の完備が望まれている．そこで精密な地質調査による高精度地質図の作成をまず金沢市地域から開始し，これまでに金沢市の主要地域，津幡町南部，能美市，小松市，富山県西部の小矢部市，氷見市，旧福光町での調査が終了した．これまでの調査の成果をひ- 15 -

とまず総括することで金沢市およびその周辺地域の後期新生代層序の確立を進めている．
【エコエネルギー分野】
1 木質系バイオマスの効率的利用を目指した超音波とイオン液体による前処理
木質系バイオマスをバイオエタノールなどに変換する際に問題となるのが，セルロースを覆っている難分解性物質リグニンとセルロースの結晶構造である．従来の物理化学的な方法に変わる低環境負荷型のリグノセルロース前処理法の開発を目的として，TiO2 と超音波により発生するラジカルとセルロースの結晶構造を緩める効果のあるイオン液体を組み合わせた方法を検討する．
2 効率的なバイオ燃料生産のためのスーパー酵母株の高速育種
バイオエタノールの安価な製造に必要なスーパー酵母（セルロース糖化酵素の表層発現量が劇的に向上した酵母）の育種を目的とする．本年度は，i)重イオンビームを用いた細胞への変異導入と ii)セルソーターを用いた変異集団中の一細胞ごとの酵素発現量の評価および高発現細胞の分取を行う．本研究で確立される育種法は，「日本の強みである加速器技術」と「バイオ」が融合した革新的な技術となる．

生物多様性研究部門【海洋生物多様性分野】
1 無脊椎動物及び脊椎動物の生理・生化学的研究
マリンバイオ共同推進機構（JAMBIO）の助成を受けて，ヌタウナギのカルシトニン様物質の構造決定を試みている。これまで最古の脊椎動物として知られるヌタウナギ（Eptatretus burgeri）において鰓後腺は存在しないと言われているが，その血液中にカルシトニン様分子の存在を確認し，さらにラットを用いたバイオアッセイにより，ラットの血中カルシウム濃度を低下させる活性があることを報告している（Suzuki, 1995）。本年度は，ヌタウナギのカルシトニン受容体に注目して実験を行った。
ヌタウナギの脳からカルシトニン受容体遺伝子を単離，2350 bp の部分配列を決定した。N 末端の細胞外領域にホルモン結合ドメインを複数持つ魚類に特徴的なカルシトニン受容体で，フグカルシトニ
ン受容体と 70％のアミノ酸配列類似性を示した。
さらに関口助教を中心として，原索動物ナメクジウオのカルシトニンの研究を行っている。本研究は（公益財団法人）サントリー生命科学財団の佐竹 炎博士との共同研究によるものである。ナメクジ
ウオは，脊椎動物に近縁な無脊椎動物であり脊椎動物カルシトニンンの起源を探る目的で，ナメクジ
ウオのカルシトニンの存在を検討した結果，ナメクジウオゲノムから 3 つのカルシトニンンを同定した。さらにナメクジウオのカルシトニン受容体及び受容体修飾蛋白を同定し，これらがナメクジウオ
カルシトニンペプチドの内因性の受容体であることを明らかにした。
2 様々な物理的刺激に対する骨組織の応答に関する研究：魚類のウロコを用いた解析
魚のウロコを骨のモデルとして，物理的刺激やホルモン等の生理活性物質の骨に対する作用を調べ，その応答の多様性を鈴木准教授が中心となり研究を進めている。
2008 年 3 月に国際宇宙ステーション「きぼう」船内実験室第 2 期利用に向けた候補テーマとして採- 16 -

択され，2010 年 5 月にスペースシャトル（アトランテイス号）でキンギョのウロコが打ちあがり，野口聡一宇宙飛行士により，宇宙実験が実施された。僅か 2 年の準備期間で宇宙実験が行われたのは，
ウロコという非常に優れた材料を用いたおかげである。ウロコは低温（4℃）でも約 2 週間保管可能であり，低温保管後も重力刺激に保管前と同様に応答する。現在，宇宙実験のサンプルの解析を行っている。本年度は，山本 樹君の卒業論文研究の一環として，大規模な地上実験を実施した。この地上実
験では，3 次元クリノスタットを用いた擬似微小重力に対する応答を調べ，宇宙実験の結果と合わせて論文にまとめる予定である。さらに 2012 年 7 月 21 日に，JAXA との共催で市民向けのシンポジウ
ムを実施した。このシンポジウムは，動物学会関東支部の公開講演会の一環として実施し，鈴木准教
授と矢野幸子氏が招待講演を行った。これまでの宇宙実験に関する展示も同時に行われ，好評であった。
宇宙実験では，新規メラトニン誘導体の作用についても解析している。この研究は，東京医科歯科
大学の服部淳彦教授と金沢大学の染井正徳名誉教授との共同研究であり，2004 年から継続して研究しているテーマである。既に，国内特許（タイトル：インドール誘導体及びその用途，JP Patent 4014052
号）及び米国特許（title: Indole derivative and application thereof，8,053,462）を取得済である。本年度，
JST の a-step の助成を受けて，メラトニン誘導体の骨折ラットにおける影響を評価して，現在解析中である。メラトニンは，原核生物であるシアノバクテリアにも存在し（赤塚亮介君の卒業論文研究），
歴史の古い生理活性物質である。今後，メラトニンを含め，その誘導体の生理作用を調べていきたい。
磁場刺激に対する応答についても解析を行った。2011 年にサンプリングしたウロコを本年度に解析した。これまで骨芽細胞の培養系や in vivo の系により，低強度の静磁場を用いて骨形成に及ぼす影響を調べた報告があるが，結果に一致を欠き，効果が見られたという結果と変化がなかったという結果がある。そこで物質・材料研究機構の超伝導マグネットを用いて，12T の静磁場の骨代謝に対する影
響を再生ウロコの培養系により解析した。12T の静磁場により，再生ウロコの破骨細胞の活性が低下することが判明した。3 個体中 2 個体において有意差が認められ，1 個体においても破骨細胞の活性低下傾向がみられた。この結果は，通常ウロコを用いた実験の結果と一致する。なお，骨芽細胞の活性は，少なくとも今回の実験では，有意な変化はなかった。今後は，遺伝子レベルで詳細な解析を行う予定である。なお，本研究は，環日本海域環境研究センターの山田外史教授，柿川真紀子助教，物質・材料研究機構強磁場研究 センター

廣田憲之主任研究員との共同研究により実施した。

3 海洋汚染に関する研究
金沢大学医薬保健研究域薬学系の早川和一教授，鈴木准教授，関口俊男助教との共同研究により，多環芳香族炭化水素類（PAH）の内分泌攪乱作用を調べている。多環芳香族炭化水素（PAH）類は化
石燃料の燃焼に伴って生成して大気中に放出される非意図的生成化学物質の一つであり，その中にはベンゾ[a]ピレンのように発癌性/変異原性を有するものが多い。また，PAH 類は原油にも含まれており，1997 年 1 月に日本海で発生したロシア船籍タンカーナホトカ号の重油流出事故では，流出した大量の重油による海洋生態系への影響が危惧された。しかし，重油残留海域で採集した魚類に癌が見出された報告はこれまでなく，重油汚染海水で孵化した稚魚に脊柱彎曲が観察されている。したがって，魚類に及ぼす重油の影響は発癌ではなく，骨代謝異常であることを強く示唆しているが，その発症機序は不明のままである。そこで，ウロコを用いて PAH 類の骨に対する作用を解析した。ウロコの in vitroの培養系で解析した結果，水酸化 PAH（P450 により代謝された PAH の代謝産物）の内分泌攪乱作用が，PAH 自体よりも強いことが示唆された（Suzuki et al., Life Sci., 2009）。現在，富山大学遺伝子実験
施設の田渕圭章准教授と高碕一朗助教との共同研究により，GeneChip 解析を行い，詳細な機構を解析中である。

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さらにダイオキシンの１種である PCB に対する影響も評価した。PCB の研究は，谷内口孝治氏の博士論文の一環として行った。PCB118 をキンギョの腹腔内に投与すると，血液中のカルシウム濃度が有意に上昇した。さらにウロコの破骨細胞の活性も上昇したので，PCB はウロコの破骨細胞の活性を畳させた結果として，骨吸収を促進している可能性が示された。そこでウロコの培養系を用いて，
in vitro の実験を行った。その結果，in vivo の結果が再現され，ウロコの破骨細胞の活性が上昇して，破骨細胞で発現しているマーカー遺伝子の発現が有意に上昇した。さらに骨芽細胞で発現して，破骨細胞を活性化させる因子である Receptor Activator of NF-κB Ligand（RANKL）の発現を調べた結果，PCB で処理すると RANKL の発現が上昇することもわかった。以上のことから，PCB118 は破骨細胞を活性化して骨吸収を促進することが明らかになった。今後，海産魚類（メジナ）に対する PCB118の作用を解析する予定である。
4 放射線の骨に対する影響評価
本年度は，放射線医学総合研究所の松本謙一郎主任研究員との共同研究により，重粒子線がん治療装置を用いて，重粒子線の骨に対する影響を評価した。これまで，骨に対する重粒子放射線の影響を解析した報告は少なく，骨転移したがんを治療するためには，重粒子放射線の骨に対する影響を解析する必要がある。ウロコのシステムは，重油中に含まれる環境汚染物質も検出した実績（Suzuki et al.,Life Sci., 2009）やカドミウムを 10-13 M のカドミウムを検出した実績（Suzuki et al., J. Bone Miner. Metab.,2004）があり，放射能に対する影響をモニターできる可能性が高い。そこで，ウロコに対する重粒子線の影響を評価した。さらに富山大学近藤 隆教授，同大学田渕圭章准教授，同大学和田重人講師との共同研究により，重粒子放射線に対する作用の再現性を調べるため，X 線を用いて詳細な機構を調べている最中である。なお，本研究は上西篤志君の卒業論文研究の一環として行われた。
【陸上生物多様性分野】
陸上生物多様性部門では陸上生物の群集構造や種分化や形質進化に関する研究を行っている。これらの研究では生態学および遺伝学的な手法が用いられている。野調査は角間キャンパス里山地区や能登から東南アジア，オセアニアまで至る。
1

テンナンショウ属植物（サトイモ科）の性転換モデルの検証

金沢市のマムシグサ集団から DNA を抽出し，マイクラサテライト領域を用いて種子の花粉親を決定している。繁殖成功が個体サイズの関係が雄個体と雌個体で異なっている状況下で性転換が進化しうるという Size Advantage 仮説の検証を行っている。長野県の集団の性転換サイズはこの仮説の下で予想されるサイズとほぼ一致した。金沢のマムシグサ集団の性転換サイズは長野県の集団とは異なる。
金沢の性転換サイズを計算するためには，個体サイズと繁殖成功の関係を知ることが必要である。雌の繁殖成功は果実数を繁殖成功とすることができるため，サイズと繁殖成功の関係は容易にわかる。
雄の場合，できた種子の花粉親を決定し，それを基に繁殖成功とサイズの関係を構築する必要がある。
異なる集団に見られる性転換サイズの違いを Size Advantage 仮説で説明できれば，この仮説はほぼ検証されたことになる。これは西沢徹氏（国立環境研究所生態遺伝部門）との共同研究である。
2

自家不和合性の崩壊過程の進化モデルの構築

ミヤマガマズミとコバノガマズミを用いて，繁殖様式の進化に関する研究を行っている。ミヤマガマ- 18 -

ズミとコバノガマズミは近縁種で里山地区でも同所的に生育している。ミヤマガマズミは自家不和合性であるが，コバノガマズミは自家不和合性が崩壊して自家和合性になりつつあることを見つけた。
一般に自家不和合性は近交弱勢  > 1/2 の時維持されるが， > 1/2 の時でもある状況下では自家和合性の個体が侵入できることが進化モデルから予想されている。コバノガマズミの場合であることがわ
かってきた。 > 1/2 でも自家和合性の個体が侵入，自家不和合性の崩壊を生じさせる生態的条件に関する数理モデルの構築とその検証を現在行っている。
3

能登地域における水田畦畔植物の種多様性とその地域間比較

能登地域の農村域で水田畦畔植物相を調査し，それらの地域間比較および人為的攪乱がそれらに及ぼす影響評価を行っている。17 カ所の農村域に設けた 53 調査地点において，計 64 科 251 種の水田畦畔植物が記録された。53 地点の種組成は農村域ごとにまとまる傾向がみられた。能登の小地域ごとに農法や圃場整備の経歴は比較的似ているため，人間活動によって引き起こされる攪乱の強度は地域（農村域）内では似ていることが予想される。しかしながら，能登町波並，輪島市金蔵，羽咋町神子原などは域内で種組成の違いが大きく，その結果，他の調査地との種組成の違いがはっきりしない傾向もみられた。今後は管理手法や圃場整備経歴などを地点ごとに精査し，地域間地域内の種多様性パター
ンとそれらを生み出しうる要因群との関係性を明らかにしていく。
4

熱帯山地林における Medinilla 属 8 種の開花・結実の季節性

1996 年から 2001 年にかけてマレーシア・サバ州キナバル山の熱帯山地林で行った生物季節学的研究の一部に関してとりまとめを進めた。湿潤熱帯では気候の季節変化が乏しいにもかかわらず，そこに生育する植物の多くはその繁殖活動に明瞭な季節性を示す。本研究では，ノボタン科の Medinilla 属 8種の繁殖時期および繁殖トリガーを明らかにするため，開花・結実と気温，降水量，日照量との季節的対応について調べた。本研究の内容は，第 57 回日本生態学学会（2009，盛岡）で発表し，日本生態学会誌の Tropics に掲載されている。
5

林内低木種ヒサカキの成長・繁殖に関する生態学的研究

林内低木種ヒサカキの成長・繁殖に関する研究を行っている。二次林低木層を優占するヒサカキの成長戦略と繁殖戦略を解明するために，個体ごとの繁殖形質（花・果実サイズ，開花・結実サイズ，フェノロジー等），繁殖成功に影響する内外的要因（個体サイズ，枝伸長量，葉数，日照条件，送粉者，種子散布者など）と繁殖成功度（結果率，果実食害率，果実消費率，散布種子数など）の関係を明らかにする。調査地の選定，調査個体（100 個体）のマーキング，開花数の予備調査を行った。

生体機能計測研究部門【生物機能材料分野】
生物が有する優れた分子認識能や触媒機能を，ナノレベルでの解析，遺伝子操作などの手法を駆使することにより，工学的観点から活用する．これから得られる基盤技術を先端医療技術，環境浄化技術，および遺伝子組換え微生物の開発研究などへ応用することにより，人類の健康維持に貢献することを目指している．具体的には以下のような研究テーマについて研究を行っている．
1 標的化ナノテクノロジーと超音波技術を融合した新規がん治療
本研究は，二酸化チタン（光触媒）に超音波を照射した時生成する高濃度のＯＨラジカルを新規の- 19 -

がん治療に応用することを目的とする．がん細胞を特異的に認識するタンパク質もしくは DNA 分子を修飾した二酸化チタンナノ粒子を作製し，その結合および細胞内取り込みを解析する．また超音波照射によって誘起される細胞死を解析する．
2 超音波刺激応答性ナノキャリアによるピンポイント抗がん剤投与システムの開発
本研究目的は「抗がん剤を必要な量を必要な時期に必要な場所に送達する」次世代型の新規薬物送達システム(DDS)のプラットホーム技術を構築することにある．このため目的抗がん剤の運搬担体として，超音波刺激に応答するナノサイズ(50～100 nm)のリポソームを作製する．リポソーム表面にはがん細胞を特異的に認識するタンパク質あるいは抗体などを化学的に修飾することでがん組織に特異的に集積させる．さらに超音波照射による表面修飾温度感受性ポリマーの相転移によりリポソームの内容物を放出させる．
3 がん細胞を特異的に認識する機能性 DNA 分子（アプタマー）の探索
通常，生体内の DNA は２重螺旋構造をしている．しかし，本研究では，様々な構造を取り，生体分子に対して親和性を持つ一本鎖の DNA 分子（DNA アプタマー）を設計し利用することを目的とする．
本研究では，分子進化工学的手法によって，がん細胞を特異的に認識する DNA アプタマーを探索し，さらに取得された DNA アプタマーのがん細胞に対する結合能力を評価する．
4 嫌気性細菌をがん組織探索マイクロマシンとして用いるがん治療システムの開発
固形がん組織は極めて低酸素な状態であることから，本研究では，嫌気性細菌をがん組織探索マシンとした新規がん治療用ドラッグデリバリーシステムの構築を目的とする．ビフィズス菌や乳酸菌の「嫌気性」や「自己複製能」を利用することで，遺伝子組換え菌体表層に発現させた抗がん性タンパ
ク質をがん組織へ「特異的」かつ「高濃度」で送達・集積させる．
【電磁環境分野】
電磁環境分野の研究は, 「磁界」をキーワードに産業機器保全, バイオセンシング技術, 電磁環境技術等の研究開発である．また, 磁界の非接触, 低侵襲の特徴を生かした磁気の刺激作用, エネルギー伝
送による医療応用, また殺菌・不活化などバイオ環境の改善技術の基礎研究等を進めている．
具体的に研究項目を挙げると下記のようになる．
１） マイクロうず電流探傷技術による高密度プリント基板検査への研究開発
２） 針形状マイクロ磁気プローブの非破壊検査への応用
３）針形状マイクロ磁気プローブの微小電流の検出
４）超磁歪アクチュエータに基づくパルスパワー・ラジカルによる環境浄化作用
５）誘導加熱形ハイパーサーミア治療法における磁場発生装置の研究
６）交流磁界による抗がん剤作用の増強効果に関する研究
７）（バイオエアロゾル関連）
下記において主な項目ついて概要を説明する．

- 20 -

1 マイクロうず電流探傷技術による高密度プリント基板検査への研究開発
うず電流探傷法は熱交換器の細管や航空機翼などの金属構造物の非破壊検査に広く用いられてきた方法であり, その非破壊・非接触かつ導電性の検査であるという利点を生かして, 電子機器用の高密度プ
リント基板（線幅 100 ミクロン程度）配線の傷（断線等の欠陥）の導電検査として研究開発している。
しかしながら, 全製品対象の検査のため検査時間の短縮が課題であった。そこで超高速の AD 変換を行い計算機上でノイズ除去を行うことで, 検査プローブを停止させずに計測し, 検査時間を短縮することを検討した。
研究では空間領域におけるノイズ除去を行う傷抽出手法を提案し, より少ない計測データのみを用いた傷抽出を実現した。これにより計測プローブの移動速度を少なくとも 200 倍以上に設定できるようになり, より高速なプリント基板検査を可能とした。今後は複数の配線方向が含まれる配線パターンに対応できる傷抽出方法の開発を行いたい。
2 誘導加熱形ハイパーサーミア治療法における磁場発生装置の研究
少子高齢化社会において癌の治療技術の重要性は計り知れなく, 特に高齢者に対しての低侵襲な治療法が望まれる。この社会要請に対して, 患者に優しい磁場を応用した癌治療法の基礎研究が進められている（磁性微粒子を用いた誘導加温形癌治療法, ならびに癌化学療法における磁場による抗癌剤の薬効効果の標的増強など）が, 十分な医療を目指した磁場曝露機器の開発はなされていない。
本研究は, ワイヤレス電力伝送による２重の平面コイル形の励磁コイル装置を提案し, 両コイルを大電流(5kV, 400A)が流れる配線で結合することがなく, 施術の際患者を設置しやすく, かつ患者への威圧感を低減できる装置となった。また, 正常組織への磁場の曝露を抑制した磁場印加が可能で,患者への治療負担の少ない生体用高磁場曝露装置として, 今後の磁場を応用した治療法に供する。
3 交流磁界による抗がん剤作用の増強効果に関する研究
がん化学療法においてがん病巣へ交流磁界を局所的に曝すことで薬の作用を増強することができれば, 投薬量を減らし, 副作用を軽減する効果的な治療法が確立できる可能性がある。本研究では, この
交流磁界による抗がん剤作用の増強について, 効果的な交流磁界条件や抗がん剤の種類, 磁界の作用メカニズムについて検討している。 基礎的な大腸菌を用いた実験結果から, 磁束密度が高くなればなるほど薬剤作用を高めること, 60 Hz 磁界は細胞内への薬剤取り込み量を増加させることで, 薬剤の作用を高めることが明らかとなってきた。現在, ヒト培養細胞での薬剤作用における 60 Hz 磁界の影響を検討している。
4 バイオエアロゾルの生命情報学的解明
バイオエアロゾルとは, 生物に由来する浮遊粒子状物質のことであり, その中には真菌や細菌などの微生物, ウイルス, 花粉などが含まれる。バイオエアロゾルは空気質や自然環境, ヒトの健康影響において重要な役割を示すが, 感染リスク評価に関するバイオエアロゾル濃度や生物種のデータ, 生態
系や地球規模での気候におけるバイオエアロゾルの役割・機構に関する報告は少ない。一般的に用いられる微生物解析の分離培養法では, 環境中の 99％以上の微生物については培養不可能といわれているため, 本研究では生命情報学的に DNA 配列情報より大気中のバイオエアロゾルの生物種や濃度解析を行っている。これまでに大気中に新種の微生物が存在することや黄砂飛来時にはバイオエアロゾ
ル濃度が増えることが明らかになってきた。

- 21 -

【力学環境分野】
力学環境分野では「骨組織」を研究対象として, 力学刺激に対する組織の形成や再生の促進に関する研究を行っている。また, 物理刺激に対する再生組織や細胞の応答を光により非破壊的に計測する技術の開発研究を並行して行っている。最終的には, 以上より得られた成果を骨粗鬆症予防や骨再生医療へ応用することを目指している。主な研究課題の概要は下記の通りである。
1 力学刺激による組織形成促進に関する研究
骨粗鬆症予防には運動による骨への力学刺激が有用であるが, 一方で, 運動が困難な高齢者も少なくない。そこで, 筋への電気刺激により生じる筋収縮力で骨を歪ませ, これにより実際に運動をすることなしに骨を力学的に刺激する方法を提案した。これまで, 後肢懸垂ラットに対し本法を適用し, 後肢懸垂により生じる骨量減少が本法により抑制されることを動物実験により確認してきた。現在, 刺激直後の骨形成関連タンパクの発現を RT-PCR 法により, また, 実際の骨形成応答を骨形態計測法により調べることで同法の骨形成効果を高める刺激パターンの探索を行っている。
2 物理刺激による組織再生促進に関する研究
動的な力学的負荷により内部に繰返しの液体流動が生じ, これにより骨の細胞が刺激され, 適応的骨形成反応を起こすことが知られている。また, 電気刺激や電磁場刺激など, 力学刺激以外の物理刺刺激でも骨形成反応が起こる。これまで, 培養再生骨の石灰化を促すための手段として物理刺激に着目
し, 実際に物理刺激が培養再生骨の石灰化反応を促進すること, また, 刺激直後に生じる細胞内 Ca2+
応答の強度が刺激の周波数に依存することや, ランダムパルス様の刺激の与え方により骨芽細胞の石灰化が促進されることを確認してきた。現在, 得られた結果より物理刺激の骨芽細胞石灰化促進効果のメカニズム解明を試みている。
3 光を用いた非破壊的生体情報計測法の開発
光を利用した新たな生体計測装置の開発を行っている。これまで, 近赤外光 LED を利用することにより, 骨粗鬆症や宇宙滞在により生じる骨密度の減少を非侵襲的に調べる装置, 培養再生骨の石灰化度を非破壊的に定量評価する装置, また, 動的負荷環境に対する細胞内 Ca2+応答を観察する装置などの開発を行ってきた。現在, 培養再生骨の石灰化度の時間的および空間的な変化を長期モニタリングできる新たな装置を提案し, 開発を行っている。

- 22 -

４．研究成果リスト
地球環境計測研究部門
1

学術論文

1

Kashiwaya, K., Lake-catchment systems and sediment information in Baikal district (Siberia andMongolia), Journal of Earth Environment, 2, 417-425, 20112

Ochiai, S., Kashiwaya, K., Quaternary terrestrial climatic response to orbital forcing printed in Lake Baikal
Sediment, Journal of Earth Environment, 2, 442-449, 20113

Orkhonselenge, A., Mino, K., Kashiwaya, K., Krivonogov, S., Yamamoto, T., Sakaguchi, A., Nakamura, T.,
Holocene hydro-environmental changes in northern Mongolia inferred from lacustrine sediments in Borsog
Bay of Lake Khuvsgul, Journal of Earth Environment, 2, 457-461, 20114

Shinnosuke Ohishi and Noriko Hasebe, Observations of Fission-tracks in Zircons by Atomic ForceMicroscope, Radiation Measurement, accepted, 20125

Noriko Hasebe, Ayako Inagaki, Noritaka Endo, Keisuke Fukushi, Kazumi Ito and Kenji Kashiwaya,
Thermoluminescence color image analysis of sediments from Lake Khuvsgul, Mongolia, and its potential
to investigate paleoenvironmental change, accepted to Quaternary Geochronology

6

Noriko Hasbe, Koji Aratake, Akihiro Tamura, Masayuki Okuno, Shoji Arai and Isamu Shinno, Raman
spectroscopy of synthetic zircon: Effects of chemical composition, The Science Reports of Kanazawa
University, vol., 55, 17-24, 20127

Shigeru Sueoka, Barry P. Kohn, Takahiro Tagami, Hiroyuki Tsutsumi, Noriko Hasebe, Akihiro Tamura andShoji Arai, Denudation history of the Kiso Range, central Japan, and its tectonic implications: Constraints
from low-temperature thermochronology, Island Arc, 21, 32-5, 20128

Hisao Ando, Hitoshi Hasegawa, Takashi Hasegawa, Toru Ohta, Masanobu Yamamoto,Noriko Hasebe, Gang
Li and Niiden Ichinnorovu, Jurassic-Cretaceous lacustrine deposits in the East Gobi Basin, southeast
Mongolia, 地質学雑誌，117, XI-XII, 2011

9

Kazumi Ito, Noriko Hasebe, Akihiro Hasebe, Shoji Arai, The matrix effecton 238U and 232Th

measurements using pressed powder pellets by LA-ICP-MS, Geochemical Journal,45, 375-385, 2011
10 Noriko Hasebe, Kazumi Ito, Akihiro Hasebe, Narantsetseg TS, Oyunchimeg TS, Egor V. Ivanov, Kenji
Kashiwaya, K-Ar age of basement basalt of HDP09 core from Lake Khuvsgul, Mongolia: Implication toestimate the beginning of Baikal rift zone, Journal of Earth Environment, 2, 462-466, 2011
11 竹下

徹・長谷部徳子・野村和良，四国中央部三波川帯緑泥石帯砂質片岩中のジルコンのフィショントラック年代： ２つの異なる年代とその意味

地質学雑誌，117, 53-56, 2011 (Toru Takeshita,

Noriko Hasebe and Kazuyoshi Nomura,Fission-track zircon ages in psammitic schist from the chlorite zoneof the Sambagawa metamorphic belt, central Shikoku, Japan: two distinct ages and their implications)
12 Kentaro Ito and Noriko Hasebe, Fission track dating of Quaternary volcanic glass by stepwise etching,
Radiation Measurement, 46, 176-182, 201113 山田浩史・長谷部徳子・福士圭介・田村明弘・檀原徹・岩野英樹, ベントナイトの熱年代学, フィッショントラックニュースレター，24, 9-11, 201114 林清記・長谷部徳子・田村明弘・水上知行, 歯の化石のフィッショントラック年代測定の試み, フィッショントラックニュースレター，24, 12-14, 201115 長谷部徳子・荒井章司・田村明弘, LA-ICP-MS FT 年代式その２：ζ 較正法への対応, フィッション

- 23 -

トラックニュースレター，24, 33-35, 2011
16 末岡茂・Kohn B. P. ・田上高広・長谷部徳子・堤浩之・田村明弘・荒井章司・狩野謙一・池田安隆・白濱吉起, 低温領域の熱年代学から見た木曽山脈・赤石山脈の傾動隆起, フィッショント
ラックニュースレター，24, 68-69, 201117 大石新之介・長谷部徳子, 原子間力顕微鏡(AFM)を使用したジルコンの年代測定方法, フィッショ
ントラックニュースレター，24, 70-72, 201118 川村泰士・長谷部徳子・安藤寿男・長谷川 精・長谷川卓・太田 亨・山本 正伸, FT 法によるモンゴル中部堆積物の堆積年代の推定, フィッショントラックニュースレター，24, 73-74, 201119 Watanabe, Y. Kasama, T. Fukushi, K. Ikoma, T. Komatsu, Y. Tanaka, J. Moriyoshi, Y. and Yamada, H.,
Synthesis of nano-sized boehmites for optimum phosphate sorption. Separation Science and Technology, 45,
pp. 561-568, 2011
20 Kanematsu, M. Young T.M. Fukushi, K. Sverjensky, D. Green, P.G. and Darby, J.L., Quantification of theeffects of organic and carbonate buffers on arsenate and phosphate adsorption on a goethite-based granularporous adsorbent. Environmental Science and Technology, 45, pp. 561-568, 201121 矢部太章・福士圭介・伊藤弘志・窪田宗弘・桝谷優輔, 水溶液中における酸化マグネシウムの変質
挙動, 粘土科学, 49, 135-140, 201122 Yagi, S. and Fukushi, K, Phosphate sorption on monohydrocalcite. Journal of Mineralogical andPetrological Sciences, 106, 109-113, 2011
23 Kamei, A. Fukushi, K Takagi, T. and Tsukamoto, H., Chemical overprinting of magmatism by weathering:
A pratctial method for evalating the degree of chemical weathering granitoids. Applied Geochemistry, 27,
796-805, 2012
24 M. Aoyama, M. Fukasawa, K. Hirose, Y. Hamajima, T. Kawano, P.P. Povinec and J.A. Sanchez-Cabeza,
Cross equator transport of 137Cs from North Pacific Ocean to South Pacific Ocean (BEAGLE2003 cruises),
Progress In Oceanography 89, 7-16 (2011)
25 M. Ebihara, S. Sekimoto, N. Shirai, Y. Hamajima, M. Yamamoto, K. Kumagai, Y. Oura, T. H. Ireland, F.
Kitagawa, K. Nagao, T. Nakamura, H. Naraoka, T. Noguchi, R. Okazaki, A. Tsuchiyama, M. Uesugi, H.
Yurimoto, M. Z. Zolensky, A. Abe, A. Fujimura, T. Mukai, Y. Yada: Neutron activation analysis of aparticle returned from Asteroid Itokawa. Science, 333, 1119-1121 (2011)
26 M. Fukushima, S. Shigematsu, S. Nagao, Degradation of pentachlorophenol in a contaminated soil
suspension

using

hybridcatalysts

preparedvia

urea-formaldehyde

polycondensation

betweentetrakis(hydroxyphenyl)porphineiron (III) and humic acid. Environmental Chemistry Letters, 9, 223-228(2011)
27 M. Fukushima, Y. Mizutani, S. Maeno, Q. Zhu, H. Kuramitsu, S. Nagao: Influence of halogen substitutes
on the catalytic oxidation of 2,4,6-halogenated phenols by Fe(III)-tetrakis(p-hydroxyphenyl) porphyrins
and potassium monopersulfate. Molecules, 17, 48-60 (2012).
28 K. Hirose, Y. Kikawada, T. Doi, C. C. Su, M. Yamamoto: 210Pb deposition in the far East Asia: Controlling
factors of its spatial and temporal variations, J. Environ. Radioactivity, 102，514-519（2011）29 T. Imanaka, S. Endo S, M. Sugai , S. Ozawa, K. Shizuma, M. Yamamoto: Early radiation survey of the
Iitate village heavily contaminated by the Fukushima Dai-ichi accident, conducted on March 28th and 29th,
2011, Health Phys., 102, 680-686 (2012)- 24 -

30 Inoue, M., Kofuji, H., Nagao, S., Yamamoto, M., Hamajima, Y., Yoshida, K. Fujimoto, K., Takada, T., Isoda,
Y. (2012) Lateral variation of 134Cs and 137Cs concentrations in surface seawater in and around the Japan
Sea after the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant accident. J. Environ. Radioactivity 109, 45-51.
31 Inoue, M., Yoshida, K., Minakawa, M., Kofuji, H., Nagao, S., Hamajima, Y., Yamamoto, M. (2012) Spatial
variations of 226Ra, 228Ra, 137Cs, and 228Th activities in the southwestern Okhotsk Sea. J. Environ.
Radioactivity 104, 75-80.
32 Inoue, M., Kofuji, H., Hamajima, Y., Nagao, S., Yoshida, K., Yamamoto, M. (2012) 134Cs and 137Cs
activities in coastal seawater along Northern Sanriku and Tsugaru Strait, northeastern Japan, after
Fukushima Nuclear Power Plant accident. J. Environ. Radioactivity (in press).
33 I. Levy, P.P. Povinec, M. Aoyama, K. Hirose, J.A. Sanchez-Cabeza, J.-F. Comanducci, J. Gastaud, M.
Eriksson, Y. Hamajima, C.S. Kim, K. Komura, I. Osvath, P. Roos, S.A. Yim, Marine anthropogenic
radiotracers in the Southern Hemisphere: New sampling and analytical strategies, Progress In
Oceanography 89, 120-133 (2011)34 S. Nagao, H. Kodama, T. Aramaki, N. Fujitake, M. Uchida, Y. Shibata (2011) Carbon isotopic compositionof dissolved humi and fulvic acids in the Tokachi River system. Radiation Protection Dosimetry, 146,
322-325.
35 Ochiai, S., Kashiwaya, K. (2011) Quaternary terrestrial climatic response to orbital forcing printed in Lake
Baikal sediment, Journal of Earth Environment, 2, 442-449.
36 Ochiai, S., Lin, J.C., Kashiwaya K., Jen, C.H. (2012) Influence of construction of dams and waterway
tunnels on sedimentation rate and bottom topography in Sun Moon Lake, Taiwan, Transactions, Japanese
Geomorphological Union, 33, 149-170.
37 A. Orkhonselenge, S. K. Krivonogov, K. Mino, K. Kashiwaya, I. Y. Safonova, M. Yamamoto, K. Kashima,
T. Nakamura, J. K. Kim: Holocene sedimentary records from Lake Borsog, eastern shore of Lake Khuvsgul,
Mongolia, and their paleoenvironmental implication, Ouaternary Intenational (soon issued)
38 A. Orkhonselenge, K. Mino, K. Kashiwaya, S. Krivonogov, M. Yamamoto, A. Sakaguchi, T. Nakamura:
Holocene hydro-environmental changes in the northern Mongolia inferred from lacustrine sediments in
Borsog Bay of Lake Khuvsgul, Journal of Earth Environment (地球環境学報, 中国), 2(3), 457-461(2011).
39 M. Yamamoto, T. Takada, S. Nagao, T. Koike, K. Shimada, M. Hoshi, K. Zhumadiov, T. Shima, M.
Fukuoka, T. Imanaka, S. Endo, A. Sakaguchi, S. Kimura: Early survey of radioactive contamination in soil
due to the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant accident: with emphasis on Pu analysis, Geochemical
Journal (soon issued)
2

総説・資料・報告書

1

Fukushi, K. Munemoto, T. Sakai, M. andYagi, S., Monohydrocalcite: A promising remediation material for
hazardous anions. Science and Technology of Advanced Materials, 12, 064702, 20112

西山理沙・宗本隆志・福士圭介, アルカリ環境で生成する Ca-CO3-Mg 系準安定相とその地球化学的意義, 月刊地球, 34, 168-172, 20123

福士圭介, 先進的表面錯体モデリングによる酸化物への陰イオン吸着挙動の予測 地球化学, 45,
147-157, 2011- 25 -

4

福士圭介, 注目の論文

南・東南アジアの大規模地下水ヒ素汚染 月刊化学, 66, pp 66-67, 2011

5

Inoue, M., Yoshida, K., Minakawa, M., Kofuji, H., Nagao, S., Hamajima, Y., Yamamoto, M. (2012)
Vertical distributions of 226Ra, 228Ra, and137

Cs activities in the southwestern partof the Sea of

Okhotsk. In Environmental Radioactivity 2010 (EPJ Web of Conferences, 4001)
6

Katsuta, N., T. Murakami, Y. Wada, M. Takano, M. Kunugi and T. Kawai (2011) Continental
erosion/weathering changes in central Asia recorded in the Holocene sediment from Lake Hovsgol,
Northwest Mongolia, by synchrotron, μ-XRF mapping analyses. International Perspectives on Global
Environmental Change, Stephen S. Young and Steven E. Silvern (Ed.), ISBN: 978-953-307-815-1, InTech.

7

H. Kofuji, M. Inoue, K. Yokota, H. Maeda (2012) Sedimentation rates in Kagoshima Bay, SouthwesternJapan, using the 210Pb method. In Environmental Radioactivity 2010. (EPJ Web of Conferences, 4004)

8

Murakami, T., N. Katsuta, T. Takamatsu, M. Takano, K. Yamamoto, T., Nakamura and T. Kawai (2012)
Response of Biogenic Silica Production in Lake Baikal and Uranium Weathering Intensity in theCatchment Area to Global Climate Changes. International Perspectives on Global Environmental Change,
Stephen S. Young and Steven E. Silvern (Ed.), ISBN: 978-953-307-815-1, InTech.

9長尾誠也, 寺島元基, 関宰, 川東正幸, 児玉宏樹, V. I. Kim, V. P. Shesterkin, S. I. Levshina, A. N.
Makhinov：河川・汽水域における溶存鉄の挙動. 海洋と生物，生物研究社，pp.42-48

10 長尾誠也： Goldschmidt Conference 2011 Fukushima Session 印象記，Isotope(2011).

News, No. 694,

pp.24-25 (2012.2)
11 落合伸也，酒井英男，柏谷健二：水路実験に基づく湖沼堆積物の磁化特性・粒径変動の検討，立山カルデラ砂防博物館研究紀要．12, 15-19 (2011)
12 A. Sakaguchi, H. Chiga,p. Steier, K. Shizuma, M. Hoshi, Y. Takahasgi, K. Zhumailov, S. Endo, M.
Yamamoto: Preliminary results on soil core smples collected from the under-floors of houses built in 1-3
years after the Hiroshima atomic bomb, IPSHU English Research Report Series No. 28, Proceedings of he17th Hiroshima International Symposium-Lessons from unhappy events in the history of nuclear power
development, January 25-26, 2012, Institute for Peace Science, Hiroshima University, p.32-36, March
2012.
13 K. Shichijo, T. Takatsuji, M. Yamamoto, M. Nakashima: Nuclide identification of alpha-emitters byautoradiography in specimen of atomic victims at Nagasaki, ibid, p. 70-73.
14 M. Yamamoto, A. Sakaguchi, K. Zhumadilov, M. Hoshi, S. Endo, T. Imanaka, Y. Miyamoto: What is theorigin of 137Cs in under-floor soil samples of houses built in 1-3 years after the Hiroshima atomic bomb?,
ibid, p.37-44.
15 K. Zhumadilov, A. Ivannikov, V. Stepanenko, D. Zharlyganov, Z. Zhumadilov, K. Apsalikov, S. Toyoda, A.
Zhmmadilov, S. Endo, K. Tanaka, C. Miyazawa, M. Yamamoto, T. Okamoto, M. Hoshi: Data of ESR
dosimetry study of population in the vicinity of Semipalatinsk nuclear test site, ibid, p.112-118.
16 山本政儀，坂本

浩，「小村

和久

金沢大学名誉教授を偲んで」，放射化学ニュース 第 23 号，

ISSN 1345-2754，2011 年 3 月，p. 27-29（2011）17 山本政儀，「金沢大学名誉教授

小村和久先生のご冥福を悼む」，Isotope News 2011 年 5 月号,

No.685, p. 29 (2011)18 山本政儀 「原子力発電の基礎と事故による環境汚染・被曝」，市民講演会：放射性物質と環境影
響，主催：日本薬学会，大気環境学会，大気環境学会誌，46 巻 6 号，p. A86-A90- 26 -

19 Yoshida, K., Inoue, M., Kiyomoto, Y., Minakawa, M., Kofuji, H., Nagao, S., Hamajima, Y., Yamamoto,M. (2012) Seasonal variations of 228Ra/226Ra and 228Th/228Ra ratios in surface water from the eastern East
China Sea. In Environmental Radioactivity 2010. (EPJ Web of Conferences, 4005)
3

著書

4

学術発表

1

古澤佑一，井上睦夫，長尾誠也，山本政儀，浜島靖典，藤本賢，磯田豊：228Ra/226Ra 比からみた
日本海表層の水塊流動の検討，第 56 回放射化学討論会，東工大 (東京) (2013 年 10 月 3 日)

2

浜島靖典：尾小屋地下実験施設の井戸型 Ge 検出器による隕石中の宇宙線生成核種の測定，第 56回放射化学討論会，東工大 (東京) (2013 年 10 月 3 日)

3井上睦夫：228Ra/226Ra 比,134Cs,137Cs,7Be 濃度分布からみた日本海の物質循環，2013 年度日本海洋学会春季大会シンポジウム，2013 年 3 月 25 日，東京海洋大（東京）4M. Inoue, H. Kofuji, S. Oikawa, T. Murakami, K. Fujimoto, M. Yamamoto, S. Nagao, Y. Hamajima, J.
Misonoo: Vertical profiles of low 134Cs and 137Cs concentrations in seawaters of the Japan Sea after the
Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant accident. 6th international Conference on Radionuclide
Metrology Low-Level Radioactivity Measurement Techniques, Sept. 20th, 2012 Jeju (Korea)

5

M. Inoue, S. Itoh, H. Yurimoto, M. Kimura, N. Nakamura: A granular-olivine clast with fractionated REEfrom the Murchison CM Chondrite: Evidence for alteration/metamorphism and melting on the CM parent
asteroid. 75th Annual Meteoritical Society Meeting. Cairns, Australia (12-17 Aug. 2012)6

金森正樹，長尾誠也，落合伸也，山本政儀：降雨時における阿武隈川河川水の放射性セシウム野
移行挙動，2012 日本放射化学会年会，東京工業大学 (2012/10/3-5).

7

S. Nagao, M. Kanamori, S. Ochiai et al.: Migration behavior of Cs-134 and Cs-137 derived from the
Fukushima Diichi NPP in river systems from Fukuhisma Prefecture. 地球惑星連合大会，千葉幕張(2012/5/20-25).

8

S. Nagao, M. Kanamori, S. Tomihara, S. Ochiai, M. Iwata, M. Inoue and M. Yamamoto: Export of Cs-134
and Cs-137 in the Fukushima river systems at the heavy rain event in September 2011.

ASLO Aquatic

Sciences Meeting, Lake Biwa, Shiga (2012/7/8-13).
9

S. Nagao, T. Aramaki, N. Fujitake, H. Kodama, T. Tanaka, S. Ochiai, M. Uchida, Y. Shibata, S. Ochiai and
M. Yamamoto: Variation

14C and 13C values of dissolved humic and fulvic acids in the TokachiRiver system in northern Japan. 21st International Radiocarbon Conference, Paris (2012/9/7-13).
10 S. Nagao, K. Hamataka, M. Kanamori, K. Tanaka, K. Hayakawa, S. Yoshida, M. Iniue and M. Yamamoto:
Variation in radioactivities of 134Cs and 137Cs derived from the Fukushima Nuclear Power Plant accident in
air dust and surface seawaters ariund Japan. FRBRAS-Kanazawa University Joint Symposium,
Vladivostok, Russia (2012/8/1).
11 S. Nagao, M. Kanamori, S. Ochiai, K. Suzuki, M. Yamamoto: Dispersion of Cs-134 and Cs-137 in riverwaters from Fukushima and Gunma Prefecture at nine months after the Fukuhsima accident. ICRS-12 &RSPD 2012, Nara, (2012/9/2-7)
12 長尾誠也，金森正樹，富原聖一，鈴木究真，落合伸也，山本政儀：福島・茨城・群馬県における河川水の放射性セシウムの放射能濃度，2012 日本放射化学会年会，東京工業大学 (2012/10/3-5).

- 27 -

13 S. Nagao, M. Kanamori, S. Ochiai, S. Tomihara and M. Yamamoto: Migration behavior of 134Cs and 137Cs
derived from the Fukushima Daiichi NPP in river systems in Fukushima Prefecture, Japan after a heavy
rain event. East Asia International Symposium, Kobe (2012/10/8-12).
14 S. Nagao, M. Kanamori, S. Ochiai, S. Tomihara, K. Fukushi, M. Inoue, Y. Hamajima and M. Yamamoto:
Pulse input of Cs-134 and Cs-137 from river to coastal region in Fukushima area by heavy rain events.
Science symposium on the accident at Fukushima Daiichi-Exploring the impacts of radiation on the ocean,
The University of Tokyo (2012/11/12-13)
15 S. Nagao: Changing concept of material cycle and its boundaries. BRIT XII-2012 (The XII International
Scientific Meeting on Border Regions in Transition), Fukuoka/Busan (2012/11/13-16).
16 長尾誠也：

炭素・窒素同位体比を用いた環境変遷と人の健康との関係とその応答性. 公衆衛生研究会，金沢大学(2013/3/1)

17 長尾誠也：河川における放射性物質の動態，環境省推進費成果報告会「放射性物質の挙動と流出」，
東京大学(2013/3/18)

18 長尾誠也，金森正樹，富原聖一，落合伸也，山本政儀：河川を含めた陸水の蓄積—放射性セシウムの河川からの流出に及ぼす影響—，日本海洋学会春季大会シンポジウム「東日本大震災による放射性物質汚染：堆積物の謎に迫る」，東京海洋大学(2013/3/25).

19 長尾誠也：熊木川—七尾西湾の物質動態の特徴—趣旨説明，金沢大学里山里海再生学シンポジウム「里山里海の自然と人々の暮らし〜持続可能な地域発展をめざして」，七尾市(2013/3/29).

20 西村周作，鈴木庸平，福田朱里，今野祐多，執印訓子，長尾誠也；室内培養実験における地下水
溶存有機物の特徴．日本腐植物質学会第 28 回講演会，東京（2012.11.21-22）
21 落合伸也, 長尾誠也, 米林甲陽, 福山泰治郎, 山本政儀, 柏谷健二, 中村浩二： 貯水池堆積物に基づく能登半島の流域環境変動の推定, 日本地球惑星科学連合 2012 年度連合大会, 千葉(2012/5)
22 Ochiai S., Nagao S., Yonebayashi K., Itono T., Kashiwaya K., Yamamoto M.: Catchment environmental
changes inferred from Lake Onuma in Hokkaido, Japan. 2012 ASLO Aquatic Science Meeting, Otsu,
Japan (2012/7)
23 Ochiai S., Nagao S., Yamamoto M., Itono T., Kashiwaya K., Fukui K.: Deposition records in lake
sediments in western Japan of radioactive Cs from the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant accident.
6th International Conference on Radionuclide Metrology Low-Level- Radioactivity Measurement
Techniques, Jeju, Korea (2012/9)
24 Ochiai, S., Nagao, S., Yonebayashi, K., Itono, T., Suzuki, T., Kashiwaya, K., Yamamoto, M.: Catchment
environmental changes inferred from geochemical properties of Lake Onuma sediment, Japan, The 9th
East Asia International Workshop on Present Earth Surface Processes and Long-term Environmental
Changes in East Asia, Kobe, Japan (2012/10)
25 落合伸也, 鈴木智代, 長尾誠也： 七尾西湾の堆積環境, 金沢大学里山里海再生学シンポジウム『里山里海の自然と人々の暮らし〜持続可能な地域発展をめざして』, 七尾 (2013/3)
26 T. Onishi, S. Nagao: Outlines of official hydrological and hydrochemical monitoring program in Japan.
Amur-Okhotsk Consortium-Joint Research Cruise in Amur River 2012-, Khbarovsk, Russia(2012/9/24-10/1)
27

A. Sakaguchi, H. Chiga, P. Steier, K. Shizuma, M. Hoshi, Y. Takahashi, M. Yamamoto :Preliminary- 28 -

Results of Uranium-236, Plutonium-239, 240 and Cesium-137 Measurements in Samples Related With
‘Black Rain’ after the Hiroshima Atomic Bomb, Health Physics Society 58th annual meeting Health
Physics 2013, Sakuramento, USA (2012/7)
28 (28) A Sakaguchi, A. Kadokura, P. Steier, Y. Takahashi, K. Shizuma, M. Yamamoto :Depth distributions ofuranium-236 and cesium-137 in the Japan/East Sea; toward the potential use as a new oceanic European
Geosciences Union General Assembly 2013 circulation tracer ウィーン
29 杉本亮，本田尚美，鈴木智代，落合伸也，谷口真人，長尾誠也：

オーストリア (20124/7-11)
夏季の七尾西湾における栄養塩分布に地下水湧出が及ぼす影響，平成２４年度日本水産学会秋季大会，水産大学校(2012/9/14-17)
30

高田貴裕，山本政儀，長尾誠也，玉村修一，佐々木圭一，張勁，秋田藤夫，高塩分温鉱泉中のラジウム同位体の挙動，第 65 回温泉科学会，登別温泉，北海道 (2012/9/26-29)
5

研究交流



共同研究

1

山本政義，旧ソ連核実験場セミパラチンスクの環境放射能汚染と住民の被曝線量評価， 星正治，

広島大学原爆医学放射線研究所，1995-現在
2

山本政義,

（及川真司
3

環境試料中の迅速簡便な 241Am 分析・測定法の開発，海洋生物環境研究所共同研究研究員），2010-2012

長尾誠也，北海道沿岸河口域における物質動態に関する検討，北海道大学低温科学研究所，一般
共同研究，2009-現在

4長尾誠也，C-14 をトレーサーとし河川水中粒子態有機物の起源推定研究，日本原子力研究開発機
構，施設利用共同研究，2006-現在



海外渡航

1

山本政儀，旧ソ連核実験場周辺住民の被曝線量評価｣の土壌試料収集( 基盤研究（海外 B）カザフ
スタン共和国 (2012. 8.1-9)

2長尾誠也，日本—ロシア二国間共同研究，ロシア（2012/7/31-8/4）

3

長尾誠也，17th International Conferences of International Humic Substances Society，中国 (2012.9.9-15)

4長尾誠也，アムール・オホーツクコンソーシャム，ロシア (2012.9.24-10/1)

5

井上睦夫，75th Annual Meteoritical Society Meeting，オーストラリア (2013/9)

6

井 上 睦 夫 ， 6th International Conference on Radionuclide Metrology Low-Level- Radioactivity
Measurement Techniques，韓国 (2013/9)

7

落 合 伸 也 ， 6th International Conference on Radionuclide Metrology Low-Level- Radioactivity
Measurement Techniques，韓国 (2013/9)



訪問外国人研究者

1

Kim Ju Yong, 韓国地質資源研究院, 主席研究員, 日韓における研究の打合せ（セミナ－）と日本の調査地視察 2011.1.17-21

2

Yang Dong Yong, 韓国地質資源研究院, 研究部長, 日韓における研究の打合せ（セミナ－）と日本の調査地視察 2011.3.16-18- 29 -

3

Lin Jiun-Chuan, 国立台湾大学，教授，国際シンポジウム，2011.8.31-9.3

4

Chia-Hung Jen, 國立高雄範大学，研究員，国際シンポジウム，2011.8.31-9.7

5

唐川，成都理工大学，教授，国際シンポジウム，2011.8.31-9.5

6

Ju Yong Kim, 韓国地質資源研究院, 国際シンポジウム，2011.8.31-9.4

7

Dong Yoon Yang, 韓国地質資源研究院, 国際シンポジウム，2011.8.31- 9.2

8

Hyun-Soo Yun, 韓国地質資源研究院, 国際シンポジウム，2011.8.31- 2011.9.4

9Jaesoo Lim, 韓国地質資源研究院, 国際シンポジウム，2011.8.31- 9.2

10 Jin-Cheul Kim, 韓国地質資源研究院, 国際シンポジウム，2011.8.31- 9.4
11 Jin Kwan Kim, 韓国地質資源研究院, 国際シンポジウム，2011.8.31- 9.4
12 Katsuki Kota, 韓国地質資源研究院, 国際シンポジウム，2011.8.31- 9.4
13 Lee Jin Young , 韓国地質資源研究院, 国際シンポジウム，2011.8.31- 9.4
14 Hong Sei Sun. 韓国地質資源研究院, 国際シンポジウム，2011.8.31- 9.4
15 Dong Yoon Yang, 韓国地質資源研究院, 学術講演会「モンゴル・韓国・中国における国際共同研究の展開」2012.1.23-27
16 田中幸哉, 慶熙大学校, 教授, 学術講演会「モンゴル・韓国・中国における国際共同研究の展開」
2012.1.23- 27
17 Lin Jiun-Chuan, 国立台湾大学, 教授，学術講演会「台湾と北越地域におけるジオパークネットワークの展開」2012.1.11-14


非常勤講師

1

長尾誠也（非常勤講師），集中講義 専門科目「地球環境科学特別講義」神戸大学 2012/8/30-31

2長尾誠也，北海道大学原子力人材育成

中級講義「環境放射能測定 VI 海洋における放射性核種

の挙動」
6

各種活動



学会活動

1

山本政儀：日本温泉科学会編集委員，日本放射線研究連合幹事2

長尾誠也：日本原子力学会バックエンド部会副部会長，日本放射化学会編集委員，日本腐植物質
学会編集委員・評議委員・会長，国際腐植物質学会日本支部長，日本地球惑星連合２０１２年大会「水循環・水環境」コンビーナー

3

浜島靖典：日本放射化学会ニュース編集委員



社会活動

1

山本政儀：日本分析センター評議委員，環境科学技術研究所委員会委員，福井県美浜町原子力環
境安全監視委員，石川県原子力環境安全管理協議会委員，石川県放射線測定試技術委員会委員，
金沢市災害対策技術アドバイザー会議委員

2

長尾誠也：小松高校 SSH 運営委員・評価委員，日本原子力研究開発機構研究嘱託，環境技術研究
所 排出放射能環境移行調査検討委員会委員- 30 -

7

その他



招待講演および特別講演，依頼講演

1

山本政儀 「正しく知る放射能・放射線—福島第一原発事故から」，旧辰口町職員 OB 会，辰公会
総会，辰口福祉会館，石川県能美市 2012/4/22

2

山本政儀 「福島第一原発事故による環境汚染と汚染地域の人々–正しく恐れる放射線被曝」

富山県砺波市頼成，西慶寺，2012/5/26
3

山本政儀「正しく知る放射能・放射線–福島第一原発事故から」 金沢市役所環境政策課，金沢ニューグランドホテル，2012/6/4

4 山本政儀「放射能・放射線とはなあ-に」平成 24 年度環境放射線測定教室，
5 石川県立志賀高等学校（能登地区高等学校生徒），2012/7/27
6 山本政儀「正しく知る放射能・放射線」金沢市役所環境局部局専門研修会，金沢市役所，2012/8/22
7 山本政儀「放射線—福島第一原発事故を顧みて」 第一回金沢市原子力災害対策検討会，金沢市役所，2012/8/23
8山本政儀「正しく知り恐れる放射能・放射線—福島第一原発事故を顧みて」薬剤師 PS 講座
川県薬剤師会9石

羽咋市シルバー人材センター，2012/9/9

山本政儀「放射能・放射線—福島第一原発事故を顧みて」 金沢市議会，金沢市役所，2012/10/19

10 山本政儀

特別講演：放射線を正しく怖がり，賢く使うために「福島第一原子力発電所の事故と環境放射能」 富山大学ホール

放射線に関する情報発信，富山大学五福キャンバス理学部 2F

多目的2013/2/5

11 山本政儀「超ウラン元素 (Pu, Am, Cm)諸核種の放出実態」第 25 回放射性同位元素研究連絡シンポジウム，金沢大学・自然科学大講義棟 1 階レクチャーホール，2013/3/8
12 山本政儀「正しく知る放射能・放射線—福島第一原発事故からー」

金沢大学附属高等学校，

2013/3/15
13 長尾誠也：福島県内河川の放射性物質の測定結果について，いわきサイエンスカフェ，いわき（2012/6/30）.
14 長尾誠也，関宰，寺島元基，川東，児玉宏樹，V.P.Shesterkin，V.I.Kim，S.I.Levshina，A,N.Makhinov，
B.Yan，B.Zhang: 大陸と概要を結ぶ溶存鉄とその役割—アムール川とオホーツク海での調査研究—.
日本分析化学会北陸懇談会，福井大学 (2012/7/13)
15 長尾誠也：能登半島の環境維持と再生—河川水系の変化—，公開市民講座「金沢大学の研究現場に見る“再生”への道」，金沢大学サテライトプラザ (2012/7/21).
16 長尾誠也：能登半島の里山里海環境と津軽半島との連携について，第 1 回津軽半島サミット，五所川原 (2012/9/1-2).
17 長尾誠也，浜高一仁，井上睦夫，田中潔，本多牧生，張頸，早川和一，濱島靖典，山本政儀「日本周辺海洋環境における放射性セシウムの動態」環境分析研究懇談会，環境第 61 回分析化学年会，
金沢大学(2012/9/19-9/21)

18 長尾誠也「福島河川における放射性セシウムの移行動態」，公開特別シンポジウム「福島原発から考える元素動態」，環境第 61 回分析化学年会，金沢大学(2012/9/19-9/21)

19 長尾誠也，金森正樹，富原聖一，落合伸也，山本政儀：福島原発由来放射性セシウムの河川水系での移行挙動，日本水環境学会特別講演会「放射性物質の環境動態—チェルノブイリ原発事故から学ぶ—」，東京大学工学部（2012/10/23）.

- 31 -

20 長尾誠也：河川および海洋における放射性セシウムの移行動態，金沢大学シンポジウム「福島原発事故に対する金沢大学のアプローチ」，金沢大学 (2013/3/8).
21 長尾誠也，河野百合子：木場潟の COD 環境基準値超過の原因解明，木場潟環境フォーラム，小松市(2013/2/17).

22 長尾誠也：木場潟再生プロジェクトー水郷木場潟の再生に向けた水質・底質分析ー，小松市・金沢大学連携協定 1 周年記念シンポジウム，小松市（2013/2/24）.

エコテクノロジー研究部門
1

学術論文

1

Araki, S., Oyagi, H., Motomura, H. and Tsukawaki, S., 2012, Recent topics of faunal and floral
changes in the moats of Angkor Vat, Cambodia. 21st Technical Committee, International

Coordinating Committee for the Safeguarding and Development of the Histric Site of Angkor,Standing Secretariat of the ICC Angkor, UNESCO Office in Phnom Penh, 123-124.
2

Hurt, J.-M., Hubert, B. et Tsukawaki, S., 2012, Recommandations du groupe d’experts ad

hoc pour le dévelopment durable. Vingt-et-uniéme Comité international de coordination
pour la sauvegarde et le développement du site historique d'Angkor, Standing Secretariatof the ICC Angkor, UNESCO Office in Phnom Penh, 144-151
3

Kimura, S., Yamamoto, H. and Kamen, K., 2013, Perturbation analysis and modeling of
periodic solidification in a rectangular duct to velocity modulation. Information Technologies

and Controls, in press.
4

Kimura, S., McKibbin, R., Ogawa, J., Kiwata, T., Komatsu, N. and Nakamura, K., 2012, Leaf
area index and topographical effects on turbulent diffusion in a deciduous forest. Research

Letters in the Information and Mathematical Sciences, 16, 1–22.
5

Komatsu, N. and Kimura, S., 2013, Non-adiabatic-like expansion of the late universe inentropic cosmology. Physical Review D, 87 (issue 4, 043531), 1-15.

6Maki, T., Kakikawa, M., Kobayashi, F., Yamada, M., Matsuki, A., Hasegawa, H. and Iwasaka,Y., 2013, Assessment of composition and origin of airborne bacteria in the free troposphere
over Japan. Atmospheric Environment, 74, 73-82.

7

Ninomiya, K., Arakawa, M., Ogino, C. and Shimizu, N., 2013, Inactivation of Escherichia coliby sonoelectrocatalytic disinfection using TiO2 as electrode. Ultrasonics Sonochemistry, 20,
762-767.

8

Ninomiya, K., Kaneda, K., Kawashima, S., Miyachi, Y., Ogino, C. and Shimizu, N., 2013,
Cell-SELEX based selection and characterization of DNA aptamer recognizing humanhepatocarcinoma. Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters, 23, 1797-1802.

9

Ninomiya, K., Ogino, C., Oshima, S., Sonoke, S., Kuroda, S. and Shimizu, N., 2012, Targeted
sonodynamic therapy using protein-modified TiO2 nanoparticles. Ultrasonics Sonochemistry,
19, 607-614.

10 Ninomiya, K., Ogino, C., Takahashi, K. and Shimizu, N. 2012, Bio-derived ionic liquids for
pretreatment of lignocellulosic biomass. Proceedings of the 18th Symposium of Young Asian

Biochemical Engineers' Community (YABEC) 2012, p132, Tokushima, Japan.

- 32 -

11 Ninomiya, K., Ohta, A., Omote, S., Ogino, C., Takahashi, K. and Shimizu, H., 2013, Combined
use of completely bio-derived cholinium ionic liquids and ultrasound irradiation for the
pretreatment of lignocellulosic material to enhance enzymatic saccharification. Chemical

Engineering Journal, 215-216, 811-818.
12 Ninomiya, K., Soda, H., Ogino, C., Takahashi, K. and Shimizu, N., 2013, Effect of ionic liquidweight ratio on pretreatment of bamboo powder prior to enzymatic saccharification.

Bioresource Technology, 128, 188-192.
13 Ninomiya, K., Yamauchi, T., Kobayashi, M., Ogino, C., Shimizu, N. and Takahashi, K., 2013,
Cholinium carboxylate ionic liquids for pretreatment of lignocellulosic materials to enhance
subsequent enzymatic saccharification. Biochemical Engineering Journal, 71, 25-29.
14 Ninomiya, K., Yamada, R., Matsumoto, M., Fukiya, S., Katayama, T., Ogino, C. and Shimizu,N., 2013, Image analyzing method to evaluate in situ bioluminescence from an obligate
anaerobe cultivated under various dissolved oxygen concentrations. Journal of Bioscience andBioengineering, 115, 196-199.
15 Quennehen, B., Schwarzenboeck, A., Matsuki, A., Burkhart, J. F., Stohl, A., Ancellet, G. andLaw, K. S., 2012, Anthropogenic and forest fire pollution aerosol transported to the Arctic:
observations from the POLARCAT-France spring campaign. Atmospheric Chemitry andPhysics, 12, 6437-6454.
16 Saitou, M., Kiwata, T., Kimura, S., Komatsu, N., Suginuma, J. and Nomura, K., 2012, Flowvisualization and displacement efficiency of old water in a cylindrical water supply tank.

Visualization of Mechanical Processes, 1 (2011, issue 4).
17 上田将誉・木村繁男・木綿隆弘・小松信義，2012，固相成長初期段階における固液界面近傍での二重拡散対流．日本機械学会論文集（Ｂ編），78，1609-1619．
18 山本洋民・木村繁男・木綿隆弘・小松信義，2012，鉛直角管路内の層流片側冷却における非定常
凝固特性（第２報：流速変動に対する固相応答時間）．日本機械学会論文集（Ｂ編），78，1397-1408．
2

総説・資料・報告書

1

青森有香・仁宮一章・高橋憲司，2013，イオン液体を用いたバイオマスリファイナリー．化学工業， 64，45-51．

2

浅野真・植田典巳稚・仁宮一章・高橋憲司，2012，ラジカル反応を利用したリグニン低分子化による有効利用．バイオインダストリー，29，46-52．
3

岩倉和希・仁宮一章・清水宣明，2013，ell-SELEX 法を用いたヒト乳腺がん細胞に対する DNA
アプタマーの選抜．金沢大学環日本海域環境研究センター平成 23 年度年報，97-100．

4

Japan National Committee for CCOP, 2012 (Tsukuda, E., Tsukawaki, S. et al.), Member

Country Report of Japan, 48th Annual Session, Langkawi, Malaysia, 4th - 8th November
2012, CCOP-48AS/3.07, 28p.
5

金沢大学アンコール遺跡整備公団インターンシップ実施委員会（塚脇真二，辻谷友紀，村上清敏，
倉田徹），2012，2012 年度アンコール遺跡整備公団インターンシップ報告書．金沢大学環日本

海域環境研究センター/人間社会学域国際学類，金沢，42p．
6

松本真実・仁宮一章・清水宣明，2013，NK4 を発現するビフィズス菌株の構築とその特性評価．

- 33 -

金沢大学環日本海域環境研究センター平成 23 年度年報，93-96．
7

仁宮一章・清水 宣明，2013，超音波刺激応答性リポソームによる抗がん剤投与システム．ケミ
カルエンジニヤリング，58，34-37．

8

Ninomiya, K., Nomura, T., Satoh, K., Narumi, I. and Shimizu, N., 2013, FACS-based
screening for yeast clone highly expressing cellulose. JAEA Takasaki Annual Report 2011,108.

9

野田恭平・ 仁宮一章・清水宣明，2013，酸化チタン表面での超音波力学的 OH ラジカル生成と複合周波数の促進効果．金沢大学環日本海域環境研究センター平成 23 年度年報，101-104．

10 曽田裕司・仁宮一章・清水宣明，2013，低毒性イオン液体の特徴を生かしたバイオマスの前処理・糖化醗酵プロセス．金沢大学環日本海域環境研究センター平成 23 年度年報，105-108．
11 高橋憲司・仁宮一章・荻野千秋・清水宣明，2012，イオン液体と超音波を組み合わせたリグノセ
ルロース前処理によるバイオマス・リファイナリー． バイオインダストリー，29，38-45．
12 塚脇真二・平吹喜彦・Hang Peou，2013，ESD（持続可能な未来を拓く教育）ブックレット「水と生きる 大地と生きる－アンコール世界遺産のさまざまな暮らし－」．前田印刷，金沢，8p．
13 塚脇真二・平吹喜彦・Hang Peou，2013，「水と生きる 大地と生きる－アンコール世界遺産のさ
まざまな暮らし－（指導者用）．前田印刷，金沢，16p．
14 塚脇真二・平吹喜彦・Hang Peou，2013，「水と生きる 大地と生きる－アンコール世界遺産のさ
まざまな暮らし－（児童用）．前田印刷，金沢，16p．
3

学術発表

1

青森有香・井上健・西澤悠希・仁宮一章・高橋憲司，イオン液体を用いたバイオマスリファイ

ナリー．化学工学会第 44 回秋季大会，東北大学川内北キャンパス，仙台（2012. 9）
2青森有香・植田典巳稚・仁宮一章・高橋憲司，マイクロ波加熱による OH ラジカルを用いたリグ
ニンの低分子化．化学工学会第 44 回秋季大会，東北大学川内北キャンパス，仙台（2012. 9）

3Araki, Y., Oyagi, H., Motomura, H., Tsukawaki, S. and Team ERDAC, Impact of water purity
on fauna and flora in the moats of Angkor Thom and Angkor Wat. The 12th TechnicalCommittee, International Coordinating Committee for the Safeguarding and Development of
the Histric Site of Angkor, Sokha Hotel, Siem Reap, Cambodia (2012. 6)
4

Furt, J.-M, Hubert, B. and Tsukawaki, S., Recommendation of the ad hoc group of experts forsustainable development. The 12th Technical Committee, International Coordinating

Committee for the Safeguarding and Development of the Histric Site of Angkor, Sokha Hotel,
Siem Reap, Cambodia (2012. 6)
5

原

和崇・岩田

歩・松木

篤，金沢の降雪中における生物氷晶核濃度の計測，バイオエアロゾ

ル研究会第 7 回大気バイオエアロゾルシンポジウム，滋賀県立大学交流センター，彦根（2013. 2）
6

原

和崇・岩田

歩・松木

篤，金沢の降雪中に存在する生物氷晶核の計測．第 6 回環日本海域の環境シンポジウム，北國新聞会館，金沢（2013. 3）
7

長谷川翔・木綿隆弘・岡島厚・六郷彰・木村繁男・小松信義，LES による地面板上を移動する角柱周りの乱流数値解析．第 90 期日本機械学会流体工学部門講演会講演論文集，No. 12-40，
31-32，京都（2012.11）
8

長谷川翔・木綿隆弘・木村繁男・小松信義・河野孝昭・六郷- 34 -

彰・岡島厚，地面板上を移動す

る角柱周りの流れの３次元数値シミュレーション．第９回生体工学と流体工学に関するシンポジ
ウム講演論文集，34-35，金沢（2013. 2）
9長谷川翔・木綿隆弘・岡島厚・六郷彰・木村繁男・小松信義，地面板上を移動する振動角柱周りの乱流数値解析．日本機械学会北信越支部第 50 期総会講演会講演論文集 (USB)，OS031510，
福井（2013. 3）10 樋本

航・木綿隆弘・木村繁男・小松信義，ノズル内部に偏向板を設置した平面噴流の流れ特性（鋸歯状タブの影響）．日本機械学会 2012 年度年次大会講演論文集，No. 12-1，S053024 (DVD-R)，
金沢（2012. 9）11 樋本

航・木綿隆弘・木村繁男・小松信義・河野孝昭，ノズル内部に拡大・縮小偏向板を設置した平面噴流の流れ特性．第 50 回北陸流体工学研究会，富山（2013. 3）
12 平野大慈・木綿隆弘・臼沢太一・樋本航・小松信義・木村繁男，拡大・縮小ディフレクターを有する円形及び平面噴流の流れ特性に関する研究．日本機械学会 2012 年度年次大会講演論文集，No. 12-1，S053025 (DVD-R)，金沢（2012. 9）
13 平野大慈・臼沢太一・木綿隆弘・木村繁男・小松信義・河野孝昭，ノズル内部に拡大・縮小偏向リングを設置した円形噴流の流れ特性．第９回生体工学と流体工学に関するシンポジウム講演論
文集，38-39，金沢（2013. 2）
14 Ishijima, T., Yamahara, T., Imamura, M., Ninomiya, K., Takahashi, K., Tanaka, Y. andUesugi, Y., Investigation of chemical interactions by atmospheric pressure low frequency
plasma jet using a chemical probe．第 60 回応用物理学会春季学術講演会，神奈川工科大学，
厚木（2013. 3）
15 伊藤雄祐・木村繁男・木綿隆弘・小松信義，森林内乱流構造に及ぼす葉面積密度と大気安定度の影響．第 50 回北陸流体工学研究会，富山（2013. 3）
16 Ito, Y., Kimura, S., Kiwata, T., Komatsu, N. and Kono, T., Relations between turbulencediffusivities and leaf area densities in a deciduous forest canopy. Proceedings of the 23rd

International Symposium on Transport Phenomena, Submission, 141 (USB), 1-7, Auckland,
New Zealand (2012.11)
17 岩本洋子・木ノ内健人・松木篤，能登半島における微小エアロゾルの雲凝結核能と化学成分の同時測定．2012 年度地球化学会年会，九州大学，福岡（2012. 9）18 岩本洋子・木ノ内健人・松木篤，能登半島で観測された雲凝結核の性状：雲凝結核効率スペク

トルを基にした解析．大気化学研究会第 18 回大気化学討論会，ホテルパーレンス小野屋，朝倉（2012.11）
19 岩本洋子・木ノ内健人・松木篤，能登半島における大気エアロゾルの雲凝結核能と化学成分の同時測定：2012 年秋季の観測結果．第 6 回 環日本海域の環境シンポジウム，北國新聞会館，金沢（2013. 3）
20 岩本洋子・木ノ内健人・松木篤, 粒径選別した雲凝結核能の高時間分解能測定からわかること−

能登半島における秋季観測を例に．山岳大気研究部門第 2 回成果報告会，東京理科大学，東京（2013.
3）
21 Iwata, A., Hara, K. and Matsuki, A., The ice nucleation activity of Cryptomeria japonica
pollen. The 9th East Asia International Workshop, Hotel Maiko Villa Kobe and Kobe
University Centennial, Japan (2012.10)- 35 -

22 岩田歩・原和崇・松木篤, スギ花粉の氷晶核能の評価．バイオエアロゾル研究会第 7 回大気バイオエアロゾルシンポジウム，滋賀県立大学交流センター，彦根（2013. 2）
23 岩田

歩・原

和崇・松木

篤，スギ花粉の氷晶核能の評価．第 6 回 環日本海域の環境シンポジウム，北國新聞会館，金沢（2013. 3）
24 神谷まさ代・沖田剛・仁宮一章・高橋憲司，マイクロ波加熱によるイオン液体中でのリグニンの解重合．第 3 回イオン液体討論会，沖縄県男女共同参画センター，那覇（2012.12）
25 川嶋

聡・仁宮一章・荻野千秋・清水宣明，Cell SELEX 法により選抜したヒト肝臓由来がん細胞に対する DNA アプタマーの評価．日本生物工学会第 64 回大会，神戸国際会議場，神戸（2012.10）
26 Kimura, S., Yamamoto, H. and Kamen, K., Periodic solidification in a rectangular duct due tovelocity modulation; one-dimensional analysis. International Conference Automatics andInformatics, Sofia, Bulgaria (2012.10)
27 木ノ内健人・岩本洋子・松木篤，2012 年秋季に観測された複数の過飽和度条件下における雲粒の大きさ．第 6 回 環日本海域の環境シンポジウム，北國新聞会館，金沢（2013. 3）
28 小松信義・木村繁男，エントロピー力による加速膨張宇宙モデルの検討．日本物理学会北陸支部
定例学術講演会講演予稿集，A-a11，金沢（2012.12)
29 小松信義・木村繁男，熱力学的視点から見たエントロピー力に基づく加速膨張モデル．日本天文学会 2013 年春季年会講演予稿集，p218，埼玉（2013. 3）30 小松信義・木村繁男，非断熱過程を考慮した「エントロピー力による宇宙論モデル」，日本物理学会第 68 回年次大会講演概要集，68 (1)，p119，広島（2013. 3）
31 Komatsu, N. and Kimura, S., Modified Friedmann, acceleration and continuity equations fora nonadiabatic accelerated expanding universe in entropic cosmology. Nishinomiya Yukawa

Symposium: New Waves in Gravity and Cosmology, Poster No. 21, Kyoto, Japan (2012.12)
32 久保村博・木村繁男・木綿隆弘・小松信義，単孔式地下水流動計測に及ぼすケーシングパイプ透水率の影響．日本機械学会 2012 年度年次大会論文集，No.12-1，G050031 (DVD-R)，金沢（2012.
9）33 久保村博・木村繁男・木綿隆弘・小松信義・河野孝昭・武田浩，ケーシングパイプ透水率及びその非一様性が単孔式地下水流動計測に及ぼす影響．日本地熱学会平成 24 年学術講演会講演要
旨集，ポスターセッション，P26，湯沢（2012.10）
34 久保村博・木村繁男・木綿隆弘・小松信義・河野孝昭，ケーシングパイプの影響を考慮した地下
水流動計測に関する研究．第９回生体工学と流体工学に関するシンポジウム講演論文集，40-41，
金沢（2013. 2）
35 牧

輝弥・小林史尚・柿川真紀子・松木篤・岩坂泰信，能登半島上空へと長距離輸送される大気バイオエアロゾル ～北極域および中国乾燥地帯～．第 35 回極域気水圏シンポジウム，極地研究所，東京（2012.11）
36 牧

輝弥・小林史尚・柿川真紀子・山田丸・松木篤・岩坂泰信，黄砂によって変動する大気

バイオエアロゾル．バイオエアロゾル研究会第７回大気バイオエアロゾルシンポジウム，滋賀県立大学交流センター，彦根（2013. 1）
37 Maki, T., Kakikawa, M., Kobayashi, F., Yamada, M., Matsuki, A. and Iwasaka, Y.,
Assessment of composition and origin of airborne bacteria in the free troposphere over Japan.
バイオエアロゾル研究会第 7 回大気バイオエアロゾルシンポジウム，滋賀県立大学交流センター，- 36 -

彦根（2013. 2）
38 Maki, T., Iahikawa, A., Kobayashi, F., Kakikawa, M., Aoki, K., Matsuki, A., Hasegawa, H.
and Iwasaka, Y., Effects of Asian dust (KOSA) deposition event on microbial compositions in
the Pacific Ocean. Asia Oceania Geosciences Society (AOGS) General Assembly, Resorts
World Convention Centre, Singapore (2012. 8)
39 松木

篤・亀田貴之，表面増強ラマンによる模擬黄砂粒子表面に付着した PAH 検出の試み．日

本エアロゾル学会第 29 回エアロゾル科学・技術研究討論会，北九州学術研究都市会議場，北九州（2012. 8）40 松木

篤・小林史尚・牧輝弥・柿川真紀子・山田丸・岩坂泰信，黄砂の長距離輸送に伴うバ

イオエアロゾルの性状変化．2012 年度地球化学会年会，九州大学，福岡（2012. 9）41 松木篤，Schwarzenboeck, A., Quennehen, B., Jourdan, O., Febvre, G., Gourbeyre, C., Gayet,

J.-F. and Deboudt, K.，航空機搭載 CVI を用いた大気エアロゾルおよび雲残渣粒子の直接観測．
日本地球惑星科学連合 2012 年大会，幕張メッセ国際会議場，千葉県（2012. 5）42 Matsuki, A., Iwamoto, Y., Hara, K., Kinouchi, K., Iwata, A. and Iwasaka, Y., Ongoing
atmospheric monitoring activities on Noto peninsula. 日本エアロゾル学会 30 周年記念シンポジウム，金沢大学サテライトプラザ，金沢（2012. 9）43 Matsuki, A., Iwamoto, Y., Hara, K., Kinouchi, K., Iwata, A. and Iwasaka, Y., Cloud
nucleating properties of atmospheric aerosols measured in Noto peninsula, Japan. The 9th

East Asia International Workshop, Hotel Maiko Villa Kobe and Kobe University Centennial,
Japan (2012.10)
44 松木篤・岩本洋子・木ノ内健人・原和崇・岩田歩・小林史尚・牧輝弥・柿川真紀子・兼保直樹・岩坂泰信，能登半島における大気エアロゾルの地上連続観測．第 6 回 環日本海域の環境シンポジウム，北國新聞会館，金沢（2013. 3）45 宮川広康・木村繁男・木綿隆弘・小松信義，二重拡散対流場中における垂直円筒周りの凝固過程に関する研究．日本機械学会 2012 年度年次大会講演論文集，No. 12-1，J024034 (DVD-R)，金沢（2012. 9）46 宮川広康・木村繁男・木綿隆弘・小松信義，マグマ溜り内を模擬し対流場における垂直円筒周りの凝固に関する研究．日本地熱学会平成 24 年学術講演会講演要旨集，ポスターセッション，P28，
湯沢（2012.10）
47 宮川広康・木村繁男・木綿隆弘・小松信義・河野孝昭，垂直円筒周りの非定常凝固における二重拡散対流場に関する研究．日本機械学会北陸信越支部第 50 期総会講演会講演論文集(USB)，
GS011214，福井（2013. 3）48 長尾浩二・木綿隆弘・河野孝昭・木村繁男・小松信義，可変ピッチ式直線翼垂直軸風車周りの流れとトルク変動の数値解析．日本機械学会第 17 回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文
集，No. 12-11，A102，福岡（2012. 6）49 長尾浩二・木綿隆弘・河野孝昭・木村繁男・小松信義，直線翼ダリウス風車性能の 2 次元 RANS
解析．第９回生体工学と流体工学に関するシンポジウム講演論文集，36-37，金沢（2013. 2）50 仁宮一章・荻野千秋・清水宣明・高橋憲司，コリン系イオン液体と超音波を用いたリグノセルロ
ースの糖化前処理．第 3 回イオン液体討論会，沖縄県男女共同参画センター，那覇（2012.12）
51 仁宮一章・表小百合・曽田裕司・太田晶子・高橋憲司・清水宣明，コリン系イオン液体を用いた- 37 -

リグノセルロースの糖化前処理．日本生物工学会第 64 回大会，神戸国際会議場，神戸（2012.10）
52 仁宮一章・野村知世・清水宣明・佐藤勝也・鳴海一成，イオンビーム照射と FACS を繰り返すことにより得られたセルラーゼ酵素高発現酵母の特性評価．第７回高崎量子応用研究シンポジウム，
高崎シティギャラリー，高崎（2012.10）
53 大八木英夫・Hang Peou・塚脇真二，カンボジア・シェムリアプ川流域における水質の季節変動．
2012 年度日本地理学会秋期学術大会，神戸大学，神戸（2012. 6）
54 定永靖宗・高治諒・中嶋一夫・鈴木一成・松木篤・佐藤啓市・坂東博，大気中ガス状有機

硝酸エステル類連続測定装置の開発および珠洲における観測．第 6 回 環日本海域の環境シンポジウム，北國新聞会館，金沢（2013. 3）55 清水宣明・山下貴広・仁宮一章，超音波刺激応答性リポソームによる抗がん剤投与システム．日
本ソノケミストリー学会第 21 回討論会，明治大学理工学キャンパス，川崎（2012.11）
56 田尻拓也・山下克也・斎藤篤思・村上正隆・牧輝弥・松木篤，バイオエアロゾルの雲核・氷晶核能に関する雲生成チェンバー実験．バイオエアロゾル研究会第 7 回大気バイオエアロゾルシ
ンポジウム，滋賀県立大学交流センター，彦根（2013. 1）
57 Tsukawaki, S., Time-spatial changes of submarine sediments and micro-oranisms in andaround mangrove habitats in South Thailand before and after the attack of 2004
Sumatra-Andaman Tsunami. International Workshop on Environment and Disaster

Management in East Asia - The 2nd Kanazawa University - Prince of Songkla University
Joint Workshop (KU-PSU 2012), Phuket Campus, Prince of Songkla University, Phuket,
Thailand (2012. 9)58 山田龍治・松本真実・仁宮一章・松本邦夫・清水宣明，NK4 発現ビフィズス菌の構築とその特性評価．日本生物工学会第 64 回大会，神戸国際会議場，神戸（2012.10）
59 山口誠・木綿隆弘・上野敏幸・河野孝昭・小松信義・木村繁男，片持ち弾性支持矩形柱の流力

振動応答特性と振動発電に関する研究．日本機械学会 2012 年度年次大会講演論文集，No. 12-11，
J101011 (DVD-R)，金沢（2012. 9）4

研究交流（共同研究）



共同研究

1

木村繁男：「凝固現象に関する研究」，Michael Vynnycky, MACSI Senior Research Fellow,
Department of Mathematics and Statistics University of Limerick, Limerick, Irland2

木村繁男：「植生内の乱流拡散に関する研究」，Robert McKibbin, Professor, Department ofMathematics, Massey University, New Zealand3

木村繁男：「マイクロフローセンサーの開発に関する研究」，矢崎総業（株）

4

木村繁男：「地下タンクを用いた地中熱利用に関する研究」，玉田工業（株）

5

木村繁男：「地下水の計測に関する研究」．（株）エオネックス

6

塚脇真二：「アンコール遺跡区域における環境汚染の現状と評価」，カンボジア王国アンコール遺跡整備機構（APSARA 公団），鹿児島大学，日本大学，横浜国立大学，滋賀大学，大阪電気通信
大学，弘前大学，東北学院大学，京都大学，東京情報大学

7

塚 脇 真 二 ：「 カ ン ボ ジ ア の ト ン レ サ ッ プ 湖 に お け る 生 物 多 様 性 維 持 機 構 調 査 （ EMSB ＆
EMSB-u32）」，カンボジア王国産業省資源総局（GDMR），アンコール遺跡整備機構（APSARA- 38 -

公団），水資源気象省水文河川局，UNESCO/MAB-IHP，北海道大学，鹿児島大学，日本大学，
横浜国立大学，北海道大学，滋賀大学，大阪電気通信大学，弘前大学，東北学院大学
8

塚脇真二：「南タイマングローブ生態系におけるスマトラ－アンダマン津波の影響評価」，タイ王
国マヒドゥ大学，同プリンスオブソンクラ大学，同産業省資源局（DMR），東北大学，信州大学

9

塚脇真二：
「カンボジアにおける地球科学/環境科学教育ネットワーク構築計画」，カンボジア王国
教育省教育学研究所（NIE），同カンボジア工科大学（ITC），同産業省資源総局（GDMR），東ア
ジアおよび東南アジア地球科学諸計画調整委員会（CCOP）

10 松木篤：「黄砂バイオエアロゾル及び人為起源のエアロゾルの雲核・氷晶核能に関する研究」，科研費基盤（A），気象研究所（代表者：村上正隆）


海外渡航

1

木村繁男，ソフィア（ブルガリア），International Conference Automatics and Informatics, Sofia,
Bulgaria（2012. 10）

2

木村繁男，オークランド（ニュージーランド），Auckland, New Zealand，ISTP-23（第 23 回国
際移動現象会議）（2012. 11）

3

塚脇真二，シェムリアプ・プノンペン（カンボジア），第 21 回アンコール世界遺産国際管理運営委員会，同専門家委員会および同技術小委員会（2012. 6）

4

塚脇真二，シェムリアプ（カンボジア），アンコール遺跡世界遺産およびトンレサップ生物圏保護
区の ESD 教材作成調査（2012. 8-9）

5

塚脇真二，プーケット（タイ），東アジアの環境と災害マネージメントに関する国際ワークショッ
プ（第 2 回金沢大学-プリンスオブソンクラ大学ジョイントワークショップ，KU-PSU 2012）（2012.9）

6

塚脇真二，ランカウイ・クアラルンプール（マレーシア），第 48 回東アジア・東南アジア地球科
学計画調整委員会年次総会（2012.11）

7

塚脇真二，プノンペン（カンボジア），カンボジアにおける国立大学，私立大学，高等専門学校など高等教育体制の現状調査（2012. 11）

8

塚脇真二，シェムリアプ・プノンペン（カンボジア）．第 19 回アンコール世界遺産国際管理運営委員会総会およびアンコール世界遺産の自然環境調査（2012.12）

9

塚脇真二，シェムリアプ・プノンペン（カンボジア），アンコール世界遺産における地下地質構造調査および自然環境調査（2013. 2）

10 塚脇真二，カオラック・プーケット（タイ），パンガー湾におけるスマトラ－アンダマン津波後の海岸および海底堆積物調査（2013. 3）
11 塚脇真二，ハジャイ（タイ），プリンスオブソンクラ大学との今後の教育研究交流にかかる意見交
換および情報交換（2012.3）
12 塚脇真二，プノンペン・シェムリアプ（カンボジア），カンボジアにおける国立大学，私立大学，
高等専門学校など高等教育体制の現状調査（2012. 3）


訪問外国人研究者

1

Robert McKibbin, マッセー大学（ニュージーランド），自然対流熱伝達に関する研究，木村繁男（2013.3）- 39 -

2

Hang Peou，カンボジア国立アンコール世界遺産維持管理機構（カンボジア）副総裁，環日本海域環境研究センター記念シンポジウムでの講演およびアンコール世界遺産における環境問題にかかる打合せ，塚脇真二（2012.12）

3

Chun Hee-Young，東アジア・東南アジア地球化学計画調整委員会（CCOP）前事務局長，環日
本海域環境研究センター記念シンポジウムでの話題提供および CCOP 領域における海底地下資源調査にかかる情報交換，塚脇真二（2012. 12）

5

各種活動（学会・社会）



学会活動

1

木村繁男：Associate Editor of “Journal of Porous Media” and “Special Topics and Reviews； International Editorial Board Member of “Transport in Porous Media”,
in Porous Media”
Springer； International Scientific Committee Member for the 23th International Symposiumon Transport Phenomena （ Auckland, New Zealand, 2012.11 ）； International ScientificCommittee Member for the 24th International Symposium on Transport Phenomena（Yamaguchi, Japan, 2013.11）；2012 年度日本機械学会年次大会実行委員会委員（2012.9.金沢
開催）；日本機械学会代表会員（2011-2012 年度）；日本機械学会企画理事（2012-2013 年度）；日
本流体力学会代表会員（2012）日本流体力学会中部支部幹事

2

塚脇真二：日本応用地質学会中部支部顧問（2008～），東アジア・東南アジア地球科学計画調整委員会（CCOP）日本国内委員会委員/日本国代表委員会委員（2006～），UNESCO-MAB（Manand Biosphere: 人と生物圏）および UNESCO-BR（Biosphere Reserves: 生物圏保護区）東ア
ジア・東南アジア地区メンバー（2004～），カンボジアのシェムリアプ州ならびにアンコール世
界遺産水問題会議委員（2006～）

3

仁宮一章：日本生物工学会乳酸菌腸内細菌工学研究部会委員，日本生物工学会

中部支部

支部

委員（2011～）


社会活動

1

木村繁男：静岡大学電子技術研究所プロジェクト評価委員, NEDO 研究補助金審査委員，石川県立錦ケ丘高校出張講義，講師（2012.11）

2

塚脇真二：アンコール世界遺産国際管理運営委員会開発・保全担当顧問（2012～），能登のGIAHS・大学協議会研修会「アンコール世界遺産の開発と保全にかかる諸問題」講師（2012. 8））3

松木篤：第 3 回金沢大学の研究現場に見る再生への道「能登半島の環境維持と再生―大気の変化―」，金沢大学サテライトプラザ，講師（2012. 7）, 第 1 回津軽半島環境サミット「地の利を活かした大気環境研究の展開：能登半島での取り組み」，五所川原市中央公民館，講師（2012. 9），
ふれてサイエンス＆てくてくテクノロジー「大気エアロゾル：小さな粒子の大きな役割」，金沢大学角間キャンパス，講師（2012. 11），理学の広場 地学体験セミナー「発見！大気と水の不思議」，
金沢大学角間キャンパス，講師（2012. 8）
4

仁宮一章：「バイオによるものつくり」石川県立錦ヶ丘高等学校出張講義，講師（2012.11）- 40 -

生物多様性研究部門
1

学術論文

1

Suzuki, N., Sekiguchi, T., Satake, H., Kato, K., Nishiyama, Y., Takahashi, H., Danks, J.A., Martin, T.J.,
Hattori, A., Nakano, M., Kakikawa, M., Yamada, S., Ogoshi, M., Hyodo, S., Yamaguchi, Y., Chowdhury,
V.S., Hayakawa, K., Funahashi, H., Sakamoto, T., and Sasayama, Y.: Cloning of two members of thecalcitonin receptor family from stingray, Dasyatis akajei: Possible physiological roles of the calcitoninfamily in osmoregulation. Gene, 499: 90-95 (2012)

2

Omori, K., Wada, S., Maruyama, Y., Hattori, A., Kitamura, K., Sato, Y., Nara, M., Funahashi, H.,
Yachiguchi, K., Hayakawa, K.,Endo, M., Kusakari, R., Yano, S., Srivastav, A.K., Kusui, T., Ejiri, S., Chen,
W., Tabuchi, Y., Furusawa, Y., Kondo, T., Sasayama, Y. Nishiuchi, T., Nakano, M., Sakamoto, T. andSuzuki, N.: Prostaglandin E2 increases both osteoblastic and osteoclastic activities in the scales of goldfish
and participates in the calcium metabolism in goldfish. Zool. Sci., 29: 499-504 (2012)

3

Sekiguchi, T., Ogasawara, M., Satake, H.: Molecular and functional characterization of cionin receptors in
the ascidian, Ciona intestinalis: the evolutionary origin of the vertebrate cholecystokinin/gastrin family. J.
Endocrinol, 213: 99-106 (2012)

4

Thamamongood, T.A., Furuya, R., Fukuba, S., Nakamura, M., Suzuki, N. and Hattori, A.: Expression of
osteoblastic and osteoclastic genes during spontaneous regeneration and autotransplantation of goldfish
scale: A new tool to study intramembranous bone regeneration. Bone, 50: 1240-1249 (2012)5

Yano, S., Masuda, D., Kasahara, H., Omori, K., Higashibata, A., Asashima, M., Ohnishi, T., Yatagai, F.,
Kamisaka, S., Furusawa, T., Higasitani, A., Majima, H., Nikawa, T., Wakabayashi, K., Takahashi, H.,
Suzuki, H., Shimazu, T., Hattori, A., Tanigaki, F., Shirakawa, M., Takaoki, M., Nakamura, T., Yoshimura,Y., Suzuki, N. and Ishioka, N.: Excellent thermal control ability of cell biology experiment facility (CBEF)
on ground basis experiments and board experiments in kibo of the international space station. Biol. Sci.
Space, 26:12-20 (2012)

6

Kakikawa, M., Yamamoto, T., Chowdhury, V.S., Satoh, Y., Kitamura, K., Sekiguchi, T., Funahashi, H.,
Omori, K., Endo, M., Yano, S., Yamada, S., Hayakawa, K., Chiba, A., Srivastav, A.K., Ijiri, K., Hattori, A.
and Suzuki, N.: Determination of calcium sensing receptor in the scales of goldfish and induction of its
mRNA expression by acceleration loading. Biol. Sci. Space, 26: 26-31 (2012)

7

Kitamura, K., Satoh, Y., Inari, M., Takahira, K., Okesaku, W., Endo, M., Yano, S., Yamamoto, T.,
Kaminishi, A., Akatsuka, R., Hattori, A. and Suzuki, N.: Osteoblasts and osteoclasts in goldfish
regenerating scales respond to mechanical loading: Analysis of osteoblastic and osteoclastic marker
mRNA expression. Biol. Sci. Space, 26: 42-46 (2012)8

Yano, S., Kitamura, K., Satoh, Y., Nakano, M., Hattori, A., Sekiguchi, T., Ikegame, M., Nakashima, H.,
Omori, K., Hayakawa, K., Chiba, A., Sasayama, Y., Ejiri, S., Mikuni-Takagaki, Y., Mishima, H., Funahashi,
H., Sakamoto, T. and Suzuki, N.: Static and dynamic hypergravity responses of osteoblasts and osteoclasts
in medaka scales. Zool Sci., in press

9

Yachiguchi, K., Matsumoto, N., Haga, Y., Suzuki, M., Matsumura, C., Tsurukawa, M., Okuno, T., Nakano,T., Kawabe, K., Kitamura, K., Toriba, A., Hayakawa, K., Chowdhury, V.S., Endo, M., Chiba, A., Sekiguchi,T., Nakano, M., Tabuchi, Y.,

Kondo, T.,

Wada, S.,

Mishima, H.,

Hattori, A. and Suzuki, N.:

Polychlorinated biphenyl (118) activates osteoclasts and induces bone resorption in goldfish. Env. Sci. Poll.

- 41 -

Res., in press
10 Rai, R., Mishra, D., Srivastav, S.K., Suzuki, N., Srivastav, A.K.: Effects of lead nitrate on histo-cytologicalalterations of corpuscles of Stannius of stinging catfish, Heteropneustes fossilis. Iran. J. Toxicol., in press
11 Kumar, A., Prasad, M., Srivastava, K., Srivastav, S.K., Suzuki, N. and Srivastav, A.K.:
Cyto-histopathological alterations in the liver of azadirachtin treated catfish, Heteropneustes fossilis. Proc.
Nat. Acad. Sci., Section B: Biol. Sci., in press
12 Srivastav, A.K., Rai, R., Suzuki, N., Mishra, D. and Srivastav, S.K.: Effects of lead on the plasma
electrolytes of a freshwater fish, Heteropneustes fossilis. Int. Aquat. Res., in press
13 Tripathi, S., Suzuki, N. and Srivastav, A.K.: Response of serum minerals (calcium, phosphate andmagnesium) and endocrine glands (calcitonin cells and parathyroid gland) of wistar rat after chlorpyrifos
administration. Microsc. Res. Tech., in press
14 Srivastav, A.K., Rai, R., Tripathi, S., Mishra, D., Srivastav, S.K. and Suzuki, N.: Histo-cytologicalresponses of the prolactin cells of the catfish Heteropneustes fossilis to cadmium exposure. Egypt. Acad. J.
Biolog. Sci., in press
15 Kitamura, K., Takahira, K., Inari, M., Satoh, Y., Hayakawa, K., Tabuchi, Y., Ohgai, K., Nishiuchi, T.,
Kondo, T., Mikuni-Takagaki, Y., Chen, W., Hattori, A. and Suzuki, N.: Zebrafish scales respond differently
to in vitro dynamic and static acceleration: analysis of interaction between osteoblasts and osteoclasts.
Comp. Biochem. Physiol. Part A, in press
16 鈴木信雄，大森克徳，井尻憲一，北村敬一郎，根本 鉄，清水宣明，笹山雄一，西内 巧，染井正徳，池亀美華，田畑 純，中村正久，近藤 隆，古澤之裕，松田恒平，田渕圭章，高崎一朗，和田重人，安東宏徳，笠原春夫，永瀬 睦，久保田幸治，土屋美和，谷川直樹，吉馴重徳，大嶋一成，
鈴木 徹，遠藤雅人，竹内俊郎，江尻貞一，小萱康徳，佐藤和彦，渡邊竜太，森部絢嗣，三島弘幸，
前田斉嘉，内田秀明，田谷敏貴，林 明生，中村貞夫，杉立久仁代，芹野 武，嶋津 徹，矢野幸子，
関

あずさ，舟橋久幸，奈良雅之，服部淳彦：魚類のウロコを用いた宇宙生物学的研究：新規メラトニン誘導体のウロコ及び骨疾患ラットの骨代謝に対する作用．Space Utilization Res., 28:
165-168 (2012)17 福山厚子・長谷川和久・木下栄一郎・奥野正幸，2013，酸性雨ストレスなどから緑環境を保全－
酸性水灌水がクロマツの生長へ及ぼす影響，農業および園芸，第 88 巻

第 3 号，p225-231．

2

総説

1

Satake, H. and Sekiguchi, T.: Toll-like receptors of deuterostome invertebrates. Front Immunol., 3: 34(2012)

2

Satake, H., Aoyama, M., Sekiguchi, T. and Kawada, T.: Insight into molecular and functional diversity oftachykinins and their receptors. Protein Pept. Lett., in press

3

鈴木信雄，舟橋久幸，耿 啓達，柿川真紀子，山田外史，廣田憲之，北村敬一郎，清水宣明，早川和一，三島弘幸，岩坂正和，上野照剛，大森克徳，矢野幸子，池亀美華，田渕圭章，和田重人，
近藤隆，服部淳彦：魚類のウロコを用いた評価系の開発と骨代謝研究への応用．まぐね/Magnetics

Jpn, 7: 174-178 (2012)4

関口俊男：カタユウレイボヤにおける Cionin 受容体の分子機能解析：脊椎動物 CCK/gastrin
family の進化的起源について, 比較内分泌学雑誌 146: 163-166 (2012)- 42 -

3

著書

1

Suzuki, N. and Sakamoto, T.: Comparative and general aspects of calcium homeostasis and its hormonal
regulations. In “Evolution of calcium homeostasis and its hormonal regulation in vertebrates”. Suzuki, N.
and Sakamoto, T., eds. Virtual special issues in Zoological Science

2

服部淳彦，田畑 純，鈴木信雄：第３章

親子判別．『身近な動物を使った実験４』，鈴木範男編，三共出版，東京，印刷中
4

研究発表・講演会

1

鈴木信雄：ウロコを用いた宇宙実験．宇宙メラトニン研究会．金沢大学

臨海実験施設，石川県（2012,5/18）
2

Mishima, H., Hattori, A., Suzuki, N., Tabata, M.J., Kakei, M., Miake, Y. and Suzuki, M.: The connection
between the periodicity of incremental lines in the tooth dentin and the regulation by melatonin. 39th
Annual Congress of The European Calcified Tissue Society (2012)(Stockholm, Sweden), May 19-23, 20123

Yachiguchi, K., Matsumoto, N., Haga, Y., Suzuki, M., Matsumura, C., Tsurukawa, M., Okuno, T., Nakano,T., Kawabe, K., Kitamura, K., Toriba, A., Hayakawa, K., Hattori, A. and Suzuki, N.. Polychlorinatedbiphenyl disrupts bone metabolism in goldfish. 7th International PCB Workshop (Arcachon, France), May
27-31, 20124

服部淳彦，池亀美華，矢野幸子，鈴木信雄：宇宙（微小重力）における破骨細胞の亢進とメラトニンによる抑制効果－「きぼう」実験棟における研究成果．第 12 回日本抗加齢医学会サテライ
トシンポジウム：宇宙医学とアンチエイジング医学，（2012, 6/23）

5鈴木信雄：キンギョのウロコを使って宇宙実験：宇宙に行くと骨を壊す細胞はどのように変化するのか？動物学会関東支部公開講演会，東京医科歯科大学，東京都（2012, 7/21）（招待講演）

6

矢野幸子：宇宙に行った動物と「きぼう」実験棟での今後の展開．動物学会関東支部公開講演会，
東京医科歯科大学，東京都（2012, 7/21）（招待講演）

7

関口俊男，高橋弘樹，小笠原道生，桑迫健二，鈴木信雄，笹山雄一，佐竹炎：ナメクジウオにおけるカルシトニン受容体と受容体共役蛋白（RAMP）の分子機能．日本動物学会第 83 回大会，大阪大学，大阪府（2012, 9/13-15）

8鈴木信雄：油流出事故が海洋動物に及ぼす影響．東アジアの大気・海洋汚染と健康影響に関する
ワークショップ，金沢大学，石川県（2012, 10/13）

9鈴木信雄，川部季美，中野 淳，赤塚涼佑，北村敬一郎，服部淳彦，田渕圭章，高崎一朗，近藤隆，
鳥羽 陽，早川和一：魚類の骨代謝に対する多環芳香族炭化水素類の影響評価：再生ウロコを用いた解析．平成 24 年度日本動物学会中部支部例会，信州大学，長野県（2012, 11/17-18）

10 鈴木信雄，池亀美華，北村敬一郎，矢野幸子，服部淳彦：宇宙空間におけるウロコの破骨細胞の形態及び細胞活性の変化．平成 24 年度日本動物学会中部支部例会，信州大学，長野県（2012,11/17-18）
11 上西篤志，丸山雄介，中野真樹，松本謙一郎，大森克徳，田渕圭章，和田重人，近藤 隆， 遠藤
雅人，北村敬一郎，早川和一，清水宣明，関口俊男，服部淳彦，鈴木信雄：骨モデル（魚のウロコ）に対する宇宙放射線（重粒子線）の影響．平成 24 年度日本動物学会中部支部例会，信州大学，
長野県（2012, 11/17-18）- 43 -

12 山本 樹，池亀美華，田渕圭章，矢野幸子，遠藤雅人，近藤 隆，中野真樹，北村敬一郎，関口俊
男，関 あずさ，清水宣明，服部淳彦，鈴木信雄：過重力及び擬似微小重力に対する破骨細胞及び骨芽細胞の応答解析．平成 24 年度日本動物学会中部支部例会，信州大学，長野県（2012,11/17-18）
13 関口俊男：原索動物をモデルとしたペプチド・ホルモン研究．第 37 回日本比較内分泌学会サテラ
イト企画 第 3 回ペプチド・ホルモン研究会，福井大学，福井県（2012, 11/29）
14 赤塚涼佑，高根正之，海老原充，村上明男，井上和仁，関口俊男，鈴木信雄，服部淳彦：シアノ
バクテリアにおけるメラトニンの同定.第 37 回日本比較内分泌学会大会，福井大学，福井県（2012,11/29-12/1）
15 谷内口孝治，松本典子，関口俊男，羽賀雄紀，鈴木元治，松村千里，鶴川正寛，奥野俊博，中野武，北村敬一郎，川部季美，鳥羽陽，早川和一，服部淳彦，鈴木信雄：ポリ塩化ビフェニル（PCB-118）は魚の破骨細胞を活性化させ骨吸収を誘起する．第 37 回日本比較内分泌学会大会，福井大学，福井県（2012,11/29-12/1）
16 黒田美翔，舟橋久幸，鬼木弘明，宇都理佳，筒井和義，鈴木信雄，服部淳彦：キンギョの再生ウ
ロ コ に お け る 隆 起 線 形 成 リ ズ ム ． 第 37 回 日 本 比 較 内 分 泌 学 会 大 会 ， 福 井 大 学 ， 福 井 県（2012,11/29-12/1）
17 関口俊男，高橋弘樹，小笠原道生，桑迫健二，笹山雄一，佐竹 炎，鈴木信雄：脊索動物におけるCalcitonin (CT) /CT gene-related peptide family の分子進化．第 37 回日本比較内分泌学会大会，福井大学，福井県（2012,11/29-12/1）
18 関口俊男：原索動物を用いたホルモン・ペプチドの進化についての研究，自然システム学セミナ
ー，金沢大学，石川県（2012,12/21）
19 鈴木信雄：骨モデル（ウロコ）に対する放射線の作用．宇宙メラトニン研究会．東京医科歯科大学，東京都（2013,3/5）
20 三島弘幸，井上昌子，服部淳彦，鈴木信雄，田畑 純，篁 光夫，松本敬，里村一人，見明康雄：

象牙質の成長線形成機構と体内時計の情報伝達分子であるメラトニンの分泌リズムの関係，かがわ国際会議場，香川県（2013, 3/28-31）
21 福山厚子・長谷川和久・風岡修・山田丸・伊東志穂・石田啓・木下栄一郎・田崎和江・奥野正幸，2011，酸性雨と土壌中の環境－石川・福井の事例－，日本土壌肥料学会中部支部第 91 回．
22 福山厚子・長谷川和久・山田丸・伊東志穂・石田啓 ・木下栄一郎・田崎和江・奥野正幸，2012，
植生と土壌環境，第 16 回「環境の保全と緑化に関わる資材・技術研究会」．
23 福山厚子・長谷川和久・木下栄一郎・奥野正幸，2012，希硫酸散布によるクロマツ苗植生への影
響，日本土壌肥料学会 2012 年度鳥取大会．
24 福山厚子・長谷川和久・伊東志穂・木下栄一郎・奥野正幸大陸から飛来する物質の植物等への影響，2012，
第 5 回 NPO 法人日中資源開発協会講演会．
5

研究交流



共同研究

1

鈴木信雄：魚類の副甲状腺ホルモンに関する研究，メルボルン大学（オーストラリア）

Prof.

T. John Martin，RMIT 大学（オーストラリア）Dr. Janine A. Danks2

鈴木信雄：魚類のカルセミックホルモン（カルシトニン，ビタミン D，スタニオカルシン）に関する研究，ゴラクプール大学（インド）Prof. Ajai K. Srivastav- 44 -

3

鈴木信雄：メラトニンの骨代謝に関する研究，東京医科歯科大学教授
学院農学研究院准教授

4

安東宏徳氏

鈴木信雄：重金属の骨芽・破骨細胞に及ぼす影響：ウロコのアッセイ系による解析，国立水俣病
研究センター主任研究員

5

杉山稔恵氏

鈴木信雄：プロラクチンの骨組織に対する作用，岡山大学理学部付属臨海実験所教授
高橋明義氏，同教授

都木靖章氏，東京

田畑 純氏

鈴木信雄：円口類と軟骨魚類のカルシトニンの構造決定，東京大学海洋研究所教授
同准教授

竹井祥郎氏，

兵藤 晋氏

10 鈴木信雄：交流磁場の骨代謝に及ぼす影響，九州大学大学院工学研究院特任教授
千葉大学

坂本竜哉

森山俊介氏

鈴木信雄：再生ウロコに関する研究，北海道大学大学院水産科学研究院教授
医科歯科大学大学院医歯学総合研究科准教授

9

山本敏男

池亀美華氏

氏，北里大学水産学部教授
8

高田耕司氏

鈴木信雄：ウロコの破骨細胞に関する研究，岡山大学大学院医歯薬学総合研究科教授
氏，同准教授7

山元 恵氏，東京慈恵会医科大学医学部准教授

鈴木信雄：ニワトリのカルシトニンレセプターのクローニングとその発現に関する研究，新潟大学農学部准教授

6服部淳彦氏，九州大学大工学部准教授上野照剛氏，

岩坂正和氏

11 鈴木信雄：魚類の鰓後腺に存在するエストロゲンレセプターに関する研究，早稲田大学教育学部
名誉教授

菊山 榮氏，早稲田大学人間総合研究センター研究員

山本和俊氏

12 鈴木信雄：ヒラメの初期発生におけるカルシトニンの作用，東北大学農学研究科教授
独立行政法人水産総合研究センター

東北区水産研究所

資源生産部

鈴木 徹氏，

増養殖管理グループ長

黒川忠英氏
13 鈴木信雄：脂肪酸の石灰化に対する作用，富山大学

和漢薬研究所教授

浜崎智仁氏

14 鈴木信雄：超音波の骨代謝に及ぼす影響，富山大学大学院医学薬学研究部教授
学准教授

田渕圭章氏，同大学助教

氏，JAXA 主任研究員

高崎一朗氏，同大学 講師

近藤 隆氏，同大

和田重人氏，昭和大学舟橋久幸

矢野幸子氏

15 鈴木信雄：ウロコの破骨細胞で発現している遺伝子の解析，早稲田大学教育学部教授

中村正久

氏
16 鈴木信雄：重力及び微小重力の骨組織に対する作用，東京大学
授

教

井尻憲一氏

17 鈴木信雄：歯の石灰化に関する研究，高知学園短期大学教授
18 鈴木信雄：静磁場の骨代謝に及ぼす影響，独立行政法人
ター

アイソトープ総合センター

主任研究員

廣田憲之氏，同研究センター

三島弘幸氏

物質・材料研究機構

特別研究員

強磁場研究セン

木村史子氏

19 鈴木信雄：インドール化合物の抗菌活性及び植物の根の成長促進作用に関する研究，富山大学大学院理工学研究部客員教授

神坂盛一郎氏，同准教授

唐原一郎氏

20 鈴木信雄：魚のウロコを用いた宇宙生物学的研究，亜細亜大学経済学部教授
航空研究開発機構主任研究員

矢野幸子氏，富山大学大学院理工学研究部教授

大森克徳氏，宇宙松田恒平氏

21 鈴木信雄：トリブチルスズの海域汚染に関する研究，九州大学大学院農学研究院教授
氏，同助教

大嶋雄治

島崎洋平氏

22 鈴木信雄：インドール化合物のラットの骨代謝に及ぼす影響，ハムリー（株）国際事業部
関あずさ氏，神奈川歯科大学教授

高垣裕子氏，朝日大学歯学部教授- 45 -

江尻貞一氏，同准教授

部長
小萱 康徳氏，同講師

佐藤和彦氏，同助教

渡邊竜太

23 鈴木信雄：魚類の骨代謝におけるビタミンＫの作用，神戸薬科大学教授
授

岡野登志夫氏，同准教中川公恵氏

24 鈴木信雄：魚のウロコで発現している遺伝子のメカニカルストレスに対する応答，富山大学生命科学先端研究センター

遺伝子実験施設准教授

田渕圭章氏，同助教

高碕一朗氏

25 鈴木信雄：耳石の石灰化に対するメラトニンの作用，茨城県立医療大学教授

大西 健氏

26 鈴木信雄：海産魚類及び海産無脊椎動物のカルシトニンの構造進化及び作用進化に関する研究，(財)サントリー生物有機科学研究所・第二研究部部長・主幹研究員

佐竹 炎氏，同主席研究員

川中村省吾氏，同准教授

田田剛士氏
27 鈴木信雄：海洋細菌に関する研究，富山大学生物圏地球科学科教授
中大祐氏
28 鈴木信雄：放射線の骨に対する影響評価，放射線医学総合研究所主任研究員
山大学大学院医学薬学研究部教授

近藤 隆氏，同大学准教授

松本謙一郎氏，富田渕圭章氏，同大学 講師

和田重人氏
29 関口俊男：ナメクジウオカルシトニン機能の研究，基礎生物学研究所形態形成部門助教

高橋弘

樹氏
30 関口俊男：原索動物神経ペプチドの研究，千葉大学大学院融合科学准教授

小笠原道生氏31 関口俊男：ナメクジウオ受容体活性調節蛋白の機能についての研究，宮崎大学フロンティア科学
実験統合センター

生命科学研究部門准教授

桑迫健二氏

32 木下栄一郎．テンナンショウ属植物（サトイモ科）の性転換モデルの検証，国立環境研究所
態遺伝部門研究員

生

西沢徹氏

33 木下栄一郎．雑種起源種トウカイコモウセンゴケの生活史の比較研究，中野真理子氏

石川県自

然史資料館
34 木下栄一郎．雑種起源種オオミズヒキモとその両親種の繁殖と分散に関する研究，国立環境研究
所生態遺伝部門主任研究員
中嶋信美氏，同研究員

西沢徹氏

非常勤講師
木下栄一郎（非常勤講師），集中講義 専門科目「生物統計学」富山大学 2013/02/06-08.

6 各種活動

学会活動

1

鈴木信雄：日本動物学会中部支部地区委員，2012‐現在

2

鈴木信雄：日本宇宙生物科学会評議員，2012‐現在

3

木下栄一郎：植物地理分類学会編集委員，2002-現在


1
2

社会活動
鈴木信雄：石川県環境影響評価委員会委員，2010‐現在
木下栄一郎：石川県環境影響評価委員会委員，2003-現在，金沢市文化財保護委員会委員，2000現在- 46 -

生体機能計測研究部門
1

学術論文

1

K. Ninomiya, K. Kaneda, S. Kawashima, Y. Miyachi, C. Ogino, N. Shimizu. Cell-SELEX based selection
and characterization of DNA aptamer recognizing human hepatocarcinoma, Bioorg. Med. Chem. Lett., Vol.
23, pp.1797-1802, 2013.

2

K. Ninomiya, M. Arakawa, C. Ogino, N. Shimizu, Inactivation of Escherichia coli by sonoelectrocatalytic
disinfection using TiO2 as electrode. Ultrason. Sonochem. Vol. 20, pp.762-767, 2013.

3

K. Ninomiya, T. Yamauchi, M. Kobayashi, C. Ogino, N. Shimizu, K. Takahashi, Cholinium carboxylate
ionic liquids for pretreatment of lignocellulosic materials to enhance subsequent enzymaticsaccharification, Biochem Eng. J., Vol. 71, pp. 25-29, 2013.

4

K. Ninomiya, R. Yamada, M. Matsumoto, S. Fukiya, T. Katayama, C. Ogino, N. Shimizu, Image analyzing
method to evaluate in situ bioluminescence from an obligate anaerobe cultivated under various dissolved
oxygen concentrations. J. Biosci. Bioeng., Vol. 115, pp. 196-199, 2013.

5

K. Ninomiya, A. Ohta, S. Omote, C. Ogino, K. Takahashi, N. Shimizu, Combined use of completely
bio-derived cholinium ionic liquids and ultrasound irradiation for the pretreatment of lignocellulosic
material to enhance enzymatic saccharification, Chem Eng. J., Vol. 215, pp. 811-818, 2013.

6

K. Ninomiya, H. Soda, C. Ogino, K. Takahashi, N. Shimizu. Effect of ionic liquid weight ratio on
pretreatment of bamboo powder prior to enzymatic saccharification, Bioresour. Technol., Vol. 128, pp.
188-192, 2013.

7

K. Ninomiya, C. Ogino, S. Oshima, S. Sonoke, S. Kuroda, N. Shimizu, Targeted sonodynamic therapy
using protein-modified TiO2 nanoparticles, Ultrason. Sonochem, Vol. 19, pp. 607-614, 2012.

8

K. Ninomiya, C. Ogino, K. Takahashi, N. Shimizu, Bio-derived ionic liquids for pretreatment oflignocellulosic biomass, Proceedings of the 18th Symposium of Young Asian Biochemical Engineers'
Community (YABEC) 2012, pp.132, Tokushima, 2012.

9

N. Suzuki, T. Sekiguchi,
Hattori, M. Nakano,

H. Satake, K. Kato, Y. Nishiyama, H. Takahashi, JA. Danks, TJ. Martin,

M. Kakikawa,

S. Yamada,

M. Ogoshi, S. Hyodo,A.

Y. Yamaguchi, VS.

Chowdhury, K. Hayakawa, H. Funahashi, T. Sakamoto, Y. Sasayama, Cloning of two members of thecalcitonin-family receptors from stingray, Dasyatis akajei: Possible physiological roles of the calcitoninfamily in osmoregulation, Gene, Vol. 499, pp. 326-331, 2012.
10 B. Rezaeealam, T. Ueno, S. Yamada, Behavior Analysis of Galfenol Beam Vibration Energy Harvester,
日本AEM学会誌, Vol.20, no.1, pp.138-143, 2012.
11 上野敏幸, 山田外史, 磁歪材料を用いた小型振動発動素子の特性評価, 日本AEM学会誌, Vol.20,
No.1, pp.168-173, 2012.
12 上野敏幸, 坂本龍介, 山田外史, 磁歪材料を用いた３軸球面モータの特性評価, 日本AEM学会誌,
Vol.20, No.1, pp.181-186, 2012.
13 B.Rezaeealam, T.Ueno, S.Yamada, Quasi-Static Finite Element Analysis of Magnetostrictive Vibration
Energy Harvester, Journal of the Magnetics Society of Japan Vol36, No.3, pp.155-160, 2012.
14 S.Yamada, R.Haraszczuk, M.Kakikawa, H.Hoang, Micron Size GMR Magnetic Seensor with Needle
Structure, Review of Progress in Quantitatie Nondestructive Evaluation, 31A, pp.997-1004., 2012.
15 M. Kakikawa, T. Yamamoto, Y. Satoh, K-I. Kitamura, T. Sekiguchi, VS. Chowdhury, H. Funahashi, K.

- 47 -

Omori, M. Endo, S. Yano, S. Yamada, K. Hayakawa, A. Chiba, AK. Srivastav, K. Ijiri, A. Hattori, N.
Suzuki,

Determination of Calcium Sensing Receptor in the Scales of Goldfish and Induction of Its

mRNA Expression by Acceleration, Biological Sciences in Space, 26, pp.26-31, 2012.
16 B. Rezaeealam, T. Ueno, S. Yamada, Finite Element Analysis of Galgenol Unimorph Vibration Energy
Harvester, IEEE Transactions on Magnetics, Vol.48, No.11, pp.3977-3980, 2012.
17 M. Kakikawa. S. Yamada, Effect of Extremely Low-Frequency(ELF) Magnetic Field on Anticancer Drugs
Potency, IEEE Transactions on Magnetics, Vol/48, No.11, pp.2869-2872, 2012.
18 金森周矢, H. ホアン, 上野敏幸, 山田外史, 針形状磁気プローブを用いた狭空間内の微小傷に対するうず電流探傷, Journal of the Magnetics Society of Japan., Vol. 37, no.1, pp.8-11, 2013.
19 S.Yamada, Y.Ikehata, T.Ueno, M.Kakikawa, Flustuation of Resonance Frequency of Applicator Having
Wireless Power Transmission for Hyperthemia Therapy, Journal of the Magnetics Society of Japan., Vol37,
pp.282-286, 2013.
20 T. Maki T, M. Kakikawa, F. Kobayashi, M. Yamada, A. Matsuki, H. Hasegawa, Y. Iwasaka, Assessmentof composition andorigin of airborne bacteria in the free troposphere over Japan, Atmospheric
Environment, Vol.74, pp.73-82, 2013.
21 松村啓之, 田中茂雄, ランダムパルス列電磁場刺激による骨芽細胞の石灰化促進, 臨床バイオメ
カニクス, Vol. 33, pp. 41-46, 201222 Shigeo M. Tanaka, Intracellular Ca2+ response of 3D-cultured osteoblasts subject to dynamic loading,
Journal of Biomechanical Science and Engineering, Vol. 7, No. 3, pp. 318-327, 201223 Hui B. Sun, Liming Zhao, Shigeo Tanaka, Hiroki Yokota, Moderate joint loading reduces degenerative
actions of matrix metalloproteinases in the articular cartilage of mouse ulnae, Connective Tissue Research,
Vol. 53, No. 2, pp. 180-186, 2012,
2

総説・資料・報告書

1

清水宣明，仁宮一章：超音波刺激応答性リポソームによる抗がん剤投与システム, ケミカルエン
ジニヤリング, Vol. 58(4), pp. 34-37, 2013.

2

高橋憲司，仁宮一章，荻野千秋，清水宣明，イオン液体と超音波を組み合わせたリグノセルロー
ス前処理によるバイオマス・リファイナリー, バイオインダストリー, Vol. 29(5), pp.38-45, 2012.

3

K. Ninomiya, T. Nomura, K. Satoh, I. Narumi, N. Shimizu. FACS-based Screening for Yeast Clone Highly
Expressing Cellulase, JAEA Takasaki Annual Report 2011, Vol. 108, 2013.

4

松本真実, 仁宮一章, 清水宣明：NK4 を発現するビフィズス菌株の構築とその特性評価. 金沢大学
環日本海域環境研究センター 平成 23 年度年報, pp. 93-96, 2013.

5

岩倉和希, 仁宮一章, 清水宣明：Cell-SELEX 法を用いたヒト乳腺がん細胞に対する DNA アプタマーの選抜. 金沢大学環日本海域環境研究センター 平成 23 年度年報, pp. 97-100, 2013.

6

野田恭平, 仁宮一章, 清水宣明：酸化チタン表面での超音波力学的 OH ラジカル生成と複合周波数の促進効果. 金沢大学環日本海域環境研究センター 平成 23 年度年報, pp. 101-104, 2013.

7

曽田裕司, 仁宮一章, 清水宣明：低毒性イオン液体の特徴を生かしたバイオマスの前処理・糖化醗
酵プロセス. 金沢大学環日本海域環境研究センター 平成 23 年度年報, pp. 105-108, 2013.

8

山田外史，科学研究費助成事業研究成果報告書, 基盤研究(B)，研究期間 2010-2013，課題番号22360163，研究課題名 マイクロ駆動機構を持つ針状磁気抵抗効果プローブによる低侵襲・非破壊- 48 -

計測の開発9

鈴木信雄, 柿川真紀子, 山田外史, その他，魚類のウロコを用いた評価系の開発と骨代謝研究への応用，日本磁気学会誌「まぐね」, Vol.7, No.4, 2012.

10 山田外史（編集）, 柿川真紀子, 他（共著)，磁気の医療応用研究の動向，電気学会技術報告書,
No.1260, 2012.
11 山田外史, 他（共著)，電力用磁気デバイスの最新動向，電気学会技術報告書, No.12７４, 2012.
12 柿川真紀子, 山田外史，特集

磁気を利用する体にやさしい治療５, 「磁気による抗がん剤作用の増強」，電気学会誌, Vol.33, No.2, pp.83-85, 2013.
13 柿川真紀子，科学研究費助成事業研究成果報告書, 基盤研究(B)，研究期間 2012-2015，課題番号24403002，研究課題名自由大気圏を長距離移動するバイオエアロゾルが遺伝子の水平伝播に及ぼす影響
14 柿川真紀子，科学研究費助成事業研究成果報告書, 基盤研究(C)，研究期間 2012-2015，課題番号24500541
15 研究課題名

交流磁場を用いた抗がん剤の標的治療技術の開発

3

著書

1

S.Yamada(共著), Giant Magnetoresistance(GMR) Sensor, 298p, Springer 2013.

4

学術発表

1

仁宮一章，荻野千秋，清水宣明，高橋憲司，コリン系イオン液体と超音波を用いたリグノセルロ
ースの糖化前処理，第3回イオン液体討論会, 那覇, 沖縄県男女共同参画センター, 2012年12月7－8日

2清水宣明，山下貴広，仁宮一章，超音波刺激応答性リポソームによる抗がん剤投与システム，日本ソノケミストリー学会

3

第21回討論会, 川崎, 明治大学理工学キャンパス, 2012年11月9-10日

仁宮一章，表小百合，曽田裕司，太田晶子，高橋憲司，清水宣明，コリン系イオン液体を用いた
リグノセルロースの糖化前処理，日本生物工学会

第64回大会, 神戸, 神戸国際会議場, 2012年10月23－26日
4山田龍治，松本真実，仁宮一章，松本邦夫，清水宣明，NK4発現ビフィズス菌の構築とその特性評価，日本生物工学会

5

第64回大会, 神戸, 神戸国際会議場, 2012年10月23－26日

川嶋聡，仁宮一章，荻野千秋，清水宣明，Cell SELEX法により選抜したヒト肝臓由来がん細胞に対するDNAアプタマーの評価，日本生物工学会 第64回大会, 神戸, 神戸国際会議場, 2012年10月
23－26日6

仁宮一章，野村知世，清水宣明，佐藤勝也，鳴海一成，イオンビーム照射とFACSを繰り返すことにより得られたセルラーゼ酵素高発現酵母の特性評価, 第７回高崎量子応用研究シンポジウム,
高崎, 高崎シティギャラリー, 2012年10月11－12日

7

青森有香，井上健，西澤悠希，仁宮一章, 高橋憲司，イオン液体を用いたバイオマスリファイナ
リー, 化学工学会

8

第44回秋季大会，仙台，東北大学

川内北キャンパス，20１2年9月19-21日

M.Kakikawa, S.Yamada, Effect of ELF magnetic fields on anticancer drugs potency, 2012 IEEE
International Magneticx Conference, AQ-13, カナダ, 2012.5.

9

B.Rezawwalam, T.Ueno, S.Yamada, Finite element analysis of galfenol unimorph vibration energy- 49 -

harvester.

2012 IEEE International magnetics Conference, FT-01, カナダ, 2012.5.

10 山田外史, 池畑芳雄, 坪田昌頼, 上野敏幸, 長江英夫, がん治療用誘導加温のためのワイヤレス伝
送によるダブルパンケーキ形励磁コイル, 第24回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム,
16C1-4, 富山, 2012.5
11 坂本龍介, 上野敏幸, 池畑芳雄, 山田外史, L字フレームによる磁歪式振動発電デバイスの高出力化, 第24回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム, 17A3-1, 富山, 2012.5
12 河出卓也, 上野敏幸, 山田外史, 磁歪式振動発電用周波数アップコンバータに関する研究, 第24回
「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム, 17A3-2, 富山, 2012.5
13 上野敏幸, 澤田駿, 山田外史, バッテリーフリーリモコンのための磁歪式振動発電スイッチの開発, 第24回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム, 17A3-3, 富山, 2012.5
14 S. Yamada, Y. Ikehata, T. Ueno, H. Nagae, Wireless Power Transfer System for Hyperthermia Therapy,
The International Conference on Electrical Engineering 2012, Ishikawa, 8-12 July
15 S. Yamada, S. Nakamura, M. Kakikawam T. Ueno, Sterilization Action on Cavitation Phenomenon
Generated by Magnetostrictive, Asia Pacific Sympojium on Applied Electromagnetics and Mechanics2012,
Ho Chi Minh city, 2012.7.25-27
16 H. Ha, S.Yamada, Y. Ikehata, High Spatial Resolution Non-contact Measurement of Small Current Signal
by Needle-Type GMR Probe, Asia Pacific Sympojium on Applied Electromagnetics and Mechanics2012,
Ho Chi Minh city, 2012.7.25-27
17 M. Kakikawa, S. Yamada, The change of the membrane permeability of anticancer drugs by exposure to
ELF magnetic fields, Asia Pacific Sympojium on Applied Electromagnetics and Mechanics2012, Ho Chi
Minh city, 2012.7.25-27
18 H. Thu, 山田外史, 池畑芳雄, 針状磁気プローブによる高空間分解能の微小電流信号の計測, 平成
24年度電気関係学会北陸支部連合大会, A-84, 富山, 2012.9.
19 金森周矢, 山田外史, 針状磁気プローブによる円筒穴内部の渦電流探傷, 平成24年度電気関係学会北陸支部連合大会, A-85, 富山, 2012.9
20 辰尾広平, 山田外史, 針状磁気プローブを用いた磁性流体の濃度計測における測定誤差の評価,
平成24年度電気関係学会北陸支部連合大会, A-86, 富山, 2012.9．
21 森一也, 柿川真紀子, 山田外史, 交流磁界曝露による抗がん剤薬効作用への影響, 平成24年度電気関係学会北陸支部連合大会, A-88, 富山, 2012．9．
22 坂本龍介, 上野敏幸, 山田外史, L字フレームによる磁歪式振動発電デバイスの応力分布の検証,
平成24年度電気関係学会北陸支部連合大会, A-89, 富山, 2012．9．
23 八田茂之, 上野敏幸, 山田外史, 電池フリーリモコンのためのスイッチ式宇磁歪振動発電機の改良, 平成24年度電気関係学会北陸支部連合大会, A-90, 富山, 2012．9．
24 北翔太, 上野敏幸, 山田外史, 磁歪式振動発電デバイスの高出力化とその理論モデル, 平成24年度
電気関係学会北陸支部連合大会, A-91, 富山, 2012．9．
25 河出卓也, 上野敏幸, 山田外史, 磁歪式振動発電用周波数アップコンバータの特性評価, 平成24年
度電気関係学会北陸支部連合大会, A-32, 富山, 2012．9．
26 谷中信吾, 上野敏幸, 山田外史, 磁歪式振動発電による発電杖の磯的検討, 平成24年度電気関係学会北陸支部連合大会, A-93, 富山, 2012.9.

- 50 -

27 S. Kanamori, H. Ha, T. Ueno, S. Yamada, Eddy-current inspection of small crack in narrow spaces byusing needle-type magnetic probe,

International Confrence of the Asia Union of Magnetic

Societies,， 2pPS-100, Nara, Oct. 2012.
28 S.Yamada, Y.Ikehata, T.Ueno, M.Kakikawa, Flustuation of resonance frequency of applicator having
wireless power transmission for hyperthemia therapy, International Confrence of the Asia Union ofMagnetic Societies, 4pPS-104, Nara, Oct. 2012.
29 長江英夫, 山田外史, 八木谷聡, 池畑芳雄, 長野勇, 癌温熱療法に有用な市販MRI造影剤の薬効活性, 電気学会マグネティックス研究会, MAG-13-009, 東京, 2013.2
30 山田外史, 池畑芳雄, 上野敏幸, 柿川真紀子, がん誘導加温療法におけるワイヤレス励磁コイルの共振周波数の制御と磁界分布, 平成25年電気学会全国大会, 2-108, 名古屋, 2013.3
31 金森周矢, 山田外史, 上野敏幸, 針状磁気プローブを用いた円筒穴内のうず電流探傷法, 平成25年
電気学会全国大会, 2-154, 名古屋, 2013.3
32 田中茂雄, 松村 啓之, ランダムパルス列電磁場刺激による培養骨芽細胞の活性化, 日本機械学会
北陸信越支部第 50 期総会・講演会, 福井, 2013.3.
33 高津大輔, 萬谷勇磨, 高橋英五, 田中茂雄, 電気的筋刺激により生じる骨ひずみ分布の有限要素解
析, 日本機械学会北陸信越学生会第 42 回学生員卒業研究発表講演会, 福井, 2013.3.
34 山下裕貴, 松村啓之, 田中茂雄, 灰化ウシ海綿骨担体を利用した培養再生骨の作製, 日本機械学会
北陸信越学生会第 42 回学生員卒業研究発表講演会, 福井, 2013.3.
35 山口裕己, 齋藤宏貴, 田中茂雄, 培養再生骨の石灰化度モニタリング用光学装置の開発－モンテ
カルロシミュレーションによる原理検証－, 日本機械学会北陸信越学生会第 42 回学生員卒業研究
発表講演会, 福井, 2013.3.
36 松村啓之, 田中茂雄, 培養骨芽細胞の増殖・分化に対するランダムパルス列電磁場の刺激効果, 第25 回バイオエンジニアリング講演会, つくば, 2013.1.
37 萬谷勇磨, 高橋英五, 坂本二郎, 田中茂雄, 電気的筋収縮法による骨形成促進―骨ひずみ分布解析
による効果の検証―, 第 39 回日本臨床バイオメカニクス学会, 千葉, 2012.11.
38 高橋英五, 萬谷勇磨, 高津大輔, 田中茂雄, 電気的筋刺激の骨形成促進効果における刺激周波数依存性, 第 23 回バイオフロンティア講演会, 弘前, 2012.10.
39 齋藤宏貴, 田中茂雄, 培養再生骨の石灰化モニタリングのための光学デバイスの開発, 日本機械学会 2012 年度年次大会, 金沢, 2012.9.
40 松村啓之, 田中茂雄, 培養骨芽細胞の増殖・分化に対するランダムパルス列電磁場の刺激効果, 日本機械学会 2012 年度年次大会, 金沢, 2012.9.
41 萬谷勇磨, 高橋英五, 田中茂雄, 電気的筋収縮法による骨形成促進―骨ひずみ分布解析による効果の検証―, 日本機械学会 2012 年度年次大会, 金沢, 2012.9.
5

研究交流



共同研究

1

田中茂雄：力学的刺激による培養再生骨の石灰化促進に関する研究, キングモンクット工科大学（タイ）Anak Khantachawana 准教授- 51 -



海外渡航

1

山田外史, 柿川真紀子: Vancuver(Canada), IEEE International Magnetic Conference 2012, 2012.5.7-11.

2

山田外史, 柿川真紀子: HoChiMinh City(Vietnam), The Seventh Asia-Pacific Symposium on Applied
Electromagnetics and Mechanics, 2012.7.25-27.

3

田中茂雄：タイ, キングモンクット工科大学短期インターンシップ引率, 2013.3

4

柿川真紀子: 中国, 敦煌, 黄砂発生源地でのバイオエアロゾル調査, 2012. 9.7-13.



訪問外国人研究者

1

田中茂雄：Anak Khantachawana 准教授（キングモンクット工科大学, タイ）, 2013 年 11 月 5 日～
12 月 30 日, 共同研究



非常勤講師

1

田中茂雄, 材料生産システム特別講義 I「骨のバイオメカニクスとティッシュエンジニアリング」,
新潟大学, (2012.1)

6

各種活動



学会活動

1

山田外史：電気学会マグネティックス技術委員会１号委員, 電気学会磁気を用いた新たなる診断・治療機器創出のための技術調査専門委員会委員, 電気学会高効率エネルギー変換のための磁気応用技術調査専門委員会委員, 電気設備学会北陸支部支部長, 日本磁気学会編集委員, 日本
AEM 学会理事・企画運営委員, 第 25「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム 2013 実行委員
会, The Seventh Asia-Pacific Symposium on Applied Electromagnetics and Mechanics 2012, 国際実行委
員会委員長

2

田中茂雄：日本機械学会バイオエンジニアリング部門運営委員, 日本機械学会バイオエンジニア
リング部門代議員（北陸信越地区）, 2012 年度年次大会バイオエンジニアリング部門代表委員, 日本生体医工学会北陸支部評議委員

3

柿川真紀子：日本磁気学会編集委員



社会活動

山田外史：日本能率協会磁気応用技術シンポジウム委員会委員, 北陸電気使用合理化委員会委員, 電気保安功労者表彰選考北陸委員会委員, 平成 24 度金沢市技術開発ゼミナール講師- 52 -

５．研究費
地球環境計測研究部門

1

科学研究費等1山本政儀（代表）基盤研究(B)，3,100 千円

2山本政儀（代表）基盤研究(C)，750 千円3山本政儀（代表）新学術領域研究， 総額 32,500 千円
山本

2,450 千円

4山本政儀（分担）新学術領域研究，

200 千円5山本政儀（分担）基盤研究(C)，100 千円6山本政儀（分担）基盤研究(C)，

50 千円

7

山本政儀（分担）基盤研究(B)，600 千円8山本政儀（分担）基盤研究(B)，

100 千円9長尾誠也（代表）基盤研究(B)7,600 千円

10 長尾誠也（分担）新学術領域研究，

4,450 千円

11 長尾誠也（分担）基盤研究(C)，100 千円12 長尾誠也（分担）基盤研究(B)，

50 千円

13 井上睦夫（代表）基盤研究(C)1,500 千円

14 井上睦夫（分担）基盤研究(B)，

100 千円

15 浜島靖典（分担）新学術領域研究，

9,560 千円

16 浜島靖典（分担）基盤研究(B)，1,070 千円

17 浜島靖典（分担）基盤研究(C)，100 千円18 長尾誠也

300 千円

特別経費里山里海再生学，

2 受託研究費等
1山本政儀，石川県受託研究，

1,904 千円

2山本政儀，日本原子力研究開発機構受託研究，

13,239 千円

3山本政儀，海洋生物環境研究所共同研究，

810 千円4

長尾誠也，国立環境研究所受託研究，

997 千円5

長尾誠也，日本原子力研究開発機構受託研究，

914 千円6

長尾誠也，産業技術総合研究所受託研究 ，6,000 千円7

長尾誠也，小松市受託研究，

285 千円8

井上睦夫

日本海洋振興財団受託研究

2,100 千円

9浜島靖典

気象研究所受託研究

2,162 千円

㈱環境総合テクノス寄付金

11,500 千円

10 浜島靖典

エコテクノロジー研究部門
1 科学研究費1

木村繁男，基盤研究（C）「能動的冷却面制御による凝固相内偏析構造設計に関する研究」，代表者，平成 24 年度，910 千円

2木村繁男，基盤研究（B）「デジタル情報を搭載した科学技術教材と双方向教育システムの開発」，- 53 -

分担者，平成 24 年度，50 千円
3

塚脇真二，挑戦的萌芽研究「アンコール文明と流域環境の相互変遷に着目した『時空を旅する ESD
教材』の創出」，分担者，平成 22-24 年度，500 千円．

4

仁宮一章：基盤研究（C）「イオン液体とラジカルを利用したリグノセルロースのトータルリファ
イナリー」，代表者，平成 24-26 年度， 4,200 千円

5

仁宮一章，挑戦的萌芽研究「抗がん剤耐性を示すがん幹細胞へ集積する超音波応答性ナノ粒子を用いたがん根治療法」，分担者，平成 24-25 年度，3,000 千円

6

仁宮一章，基盤研究（B）「腫瘍集積型光触媒ナノ粒子の創製と超音波力学的がん治療」，分担者，
平成 22-24 年度，15,880 千円

2 研究助成金等
1

仁宮一章，独立行政法人科学技術振興機構，研究成果最適展開支援事業（A-STEP）復興促進プ
ログラム探索タイプ「イオン液体と超音波を用いたリグノセルロース系バイオマスの新規前処理技術」，代表者，平成 24 年度，1,700 千円

2

仁宮一章，ゼネラル石油研究奨励財団，第 32 回研究助成（奨学寄附金）「石油リファイナリーからバイオマスリファイナリーへ転換するための新規イオン液体を用いたリグのセルロース前処
理・分画技術」，代表者，平成 24 年度，1,000 千円）．

3 共同研究費なし
4 受託研究費
1

仁宮一章，独立行政法人科学技術振興機構，戦略的創造研究推進事業先端的低炭素化技術開発(ALCA)「イオン液体とラジカルを利用したリグノセルロースリファイナリー」，分担者，平成23-28 年度，48,000 千円

5 奨学寄付金1

木村繁男，株式会社共和産業，500 千円

6 その他
1

塚脇真二，平成 24 年度金沢大学重点戦略経費（研究活性化推進経費）海外連携促進支援「アンコール世界遺産を中心とする分野横断型人材交流/人材育成ネットワーク構築のための基礎調査」，
代表者，平成 24 年度，570 千円．

2

塚脇真二，日本学生支援機構留学生交流支援制度（ショートステイ・ショートビジット）「カンボ
ジア王国アンコール遺跡整備公団インターンシップ・プログラム」，代表者，平成 24 年度．

3

松木篤，内閣府先端研究助成基金助成金（最先端・次世代研究開発支援プログラム）「有機エア

ロゾルの超高感度分析技術の確立と応用に基づく次世代環境影響評価」，代表者，平成 22-25 年度， 11,654 千円．

- 54 -

4

仁宮一章，平成 24 年度金沢大学戦略的研究推進プログラム（拠点形成型次世代重点プログラム）「里山グリーンイノベーションを目指した研究拠点形成とグローバル人材育成」，分担者，平成24-25 年度，6,000 千円．

生物多様性部門
1

科学研究費

1.

鈴木信雄（代表），基盤研究（C），新規硬組織モデルを用いた微小重力・過重力下での骨吸収及び骨形成の機構解析，1,200,000 円．

2.

関口俊男（代表），若手研究（B），ペプチド－受容体－修飾蛋白の共進化機構の解明：ナメクジ
ウオ Calcitonin family の研究，1,696,665 円

3.

鈴木信雄（分担），基盤研究（B），多環芳香族炭化水素類が環境・生体で新たに獲得する毒性に関する戦略研究（代表：早川和一，金沢大学医薬保健研究域薬学系・教授）

分担金2012 年 300,000 円（2012 年の直接経費 total 2,000,000 円）
4.

鈴木信雄（分担），挑戦的萌芽研究，重油汚染海水で生まれた魚の脊柱彎曲の機構解明と新規解毒
タンパ ク質 による レス キュー （代 表：早 川和 一，金 沢大 学医薬 保健 研究域 薬学 系・教 授）
分担金 2012 年 400,000 円（2012 年の直接経費 total 1,500,000 円）

5.

鈴木信雄（分担），基盤研究（C），新規糖尿病モデルを用いた骨代謝機構の解析と運動による改善に関する研究（代表：北村敬一郎，金沢大学医薬保健研究域保健学系・准教授）分担金 2012
年 100,000 円（2012 年の直接経費 total 110 万円）

6.

鈴木信雄（分担），厚生労働省科学研究費，化学物質リスク研究事業，ステロイドホルモン受容体に作用する化学物質の構造活性相関に基づく毒性評価システム．

分担金2012 年 3,000,000 円（代表：早川和一，金沢大学医薬保健研究域薬学系・教授）（2012 年の直接
経費 total 23, 920, 000 円）
2 受託研究費1

企業側代表：関あずさ（ハムリー株式会社），研究者代表：鈴木信雄，科学技術振興機構

研究成

果展開事業 研究成果最適展開支援プログラム A-step．フィージビリティスタディステージ

シーズ顕在化タイプ，新規メラトニン誘導体の骨折治癒モデル動物に対する作用及び骨形成機構の解析．1,000,000 円（2012 年の直接経費 total 4,000, 000 円）
2

木下栄一郎

オオキンケイギクの生活史に関する研究，金沢市・環境省受託研究，800 千円

3 共同研究費1

鈴木信雄（代表），宇宙航空研究開発機構 宇宙環境利用科学委員会研究班ワーキンググループ活動支援，魚類のウロコを用いた宇宙生物学的研究，1,500,000 円

2鈴木信雄（代表），ハムリー株式会社，宇宙実験を利用した新規骨疾患治療薬の開発，200,000 円

4 その他
1

鈴木信雄（代表），マリンバイオ共同推進機構公募利用研究助成，海産無脊椎動物および脊椎動物のカルシトニンの構造及び生理的役割：特に円口類について．200,000 円- 55 -

2

鈴木信雄（代表），平成２４年度

戦略的研究推進プログラム

海外連携促進支援，宇宙実験を目指した国際共同研究．600,000 円

生体機能計測研究部門
1

科学研究費

1

清水宣明（代表）基盤研究(B) 腫瘍集積型光触媒ナノ粒子の創製と超音波力学的がん治療, 1,588万円

2

清水宣明（代表）挑戦的萌芽，抗がん剤耐性を示すがん幹細胞へ集積する超音波応答性ナノ粒子を用いたがん根治療法，300万円

3

清水宣明（分担）基盤研究(C) イオン液体とラジカルを利用したリグノセルロースのトータルリ
ファイナリー,

4420万円

山田外史（代表）基盤研究(B）マイクロ駆動機構を持つ針状磁気抵抗効果プローブによる低侵襲・非破壊計測の開発, 1, 900千円

5

山田外史（分担）基盤研究（B）

磁歪式マイクロ振動発電素子を用いた自動車用自律センシング

システムの開発, 100千円

6

山田外史（分担）基盤研究(C), 交流磁場を用いた抗がん剤の標的治療技術の開発, 100千円
7 柿川真紀子（代表）基盤研究(B) 由大気圏を長距離移動するバイオエアロゾルが遺伝
子の水平伝播に及ぼす影響, 7, 150 千円
8 柿川真紀子（代表）基盤研究(C) 交流磁場を用いた抗がん剤の標的治療技術の開発, 2,990 千円9 柿川真紀子（分担）基盤研究(B）マイクロ駆動機構を持つ針状磁気抵抗効果プローブによる低侵襲・非破壊計測の開発, 100 千円
10 柿川真紀子（分担）基盤研究(B) 南極域の風送バイオエアロゾル実相調査:気球等を使った先駆的生態系観測の展開, 100 千円
3 共同研究費1

田中茂雄, Anak Khantachawana（代表）, 日立リサーチフェローシップ「Non-destructive opticalmonitoring for calcification and culture of tissue-engineered bone in vitro」, 2013 年, 1000 千円

4 受託研究費6 その他
1

田中茂雄（代表）, 金沢大学重点戦略経費（研究活性化推進経費）「力学刺激の周波数チューニン
グによる骨形成促進の高効率化」, 平成 24 年度, 500 千円- 56 -

６．研究指導
地球環境計測研究部門
1 博士論文1

ZinnatAra

Begum

Remediation

of

toxic

metal

contaminated

soil

using

biodegradable

aminopolycarboxylate chelants，自然科学研究科物質化学専攻，博士（工学）副査：長尾誠也

2

岡村浩之

Ionic liquid extraction of metal(II, III) complexes

with macrocyclic and chelating ligands（大環状およびキレート配位子を有する金属(II, III)錯体のイオン液体抽出），自然科学研究科物質化学専攻，博士（理学）副査：長尾誠也
2 修士論文
1

金森正樹，福島県内の河川における放射性セシウムの移行挙動研究，自然科学研究科物質化学専
攻，修士（理学），長尾誠也

2高田貴裕，高塩分地下水中におけるラジウム同位体の挙動，自然科学研究科物質化学専攻，修士（理学），山本政儀

3 卒業研究1

荒井隆史，北西太平洋における福島原発由来放射性セシウムの拡散挙動，理学部化学科，学士（理学），長尾誠也

2

河野百合子，木場潟の有機汚濁の原因解明，理学部化学科，学士（理学），長尾誠也

エコテクノロジー研究部門
1 博士論文
2 修士論文1福田彩，がん細胞認識能を付与した二酸化チタンナノ粒子を用いた超音波力学的がん治療法．

自然科学研究科物質工学専攻，修士(工学)，仁宮一章・清水宣明
2伊藤雄祐

森林内乱流構造に及ぼす葉面積密度と大気安定度の影響．自然科学研究科機械工学専

攻，修士（工学），木村繁男
3川嶋聡，ヒト肝がん細胞を認識する DNA アプタマーの進化工学的な探索とその改良．自然科

学研究科物質工学専攻，修士(工学)，仁宮一章・清水宣明
4久保村博，単孔式地下水流動計測に及ぼすケーシングパイプ透水率の影響．自然科学研究科機械科学専攻，修士（工学），木村繁男

5前川幸，がん細胞認識能を付与した超音波応答性バブルミセルを用いたがん治療法．自然科学

研究科物質工学専攻，修士(工学)，仁宮一章・清水宣明
6宮川広康，二重拡散対流場における垂直円筒周りの非定常凝固プロセスに関する研究．自然科学
研究科機械科学専攻，修士(工学)，木村繁男

7

山田龍治，細菌をキャリアとしたがん細胞への遺伝子デリバリーに及ぼす超音波の効果．自然科
学研究科物質工学専攻，修士(工学)，仁宮一章・清水宣明- 57 -

3 卒業研究1

今井美希，バブルリポソームの超音波応答性に及ぼすリポソームサイズの影響．自然システム学
類バイオ工学コース，学士(工学)，仁宮一章・清水宣明

2今村允俊，大気圧プラズマにより誘導されるがん細胞殺傷効果の評価．自然システム学類バイオ工学コース，学士(工学)，仁宮一章・清水宣明

3石崎裕紀，山間部を模した不完全な側方熱境界を有する下方加熱型自然対流の数値解析．理工学
域機械工学類，学士（工学），木村繁男

4

木ノ内健人，雲粒の成長は過飽和度だけで決まるのか？．理工学域自然システム学類地球学コース，学士（理学），松木5

篤北村憲太郎，微細藻類を直接資化するセルラーゼ発現テトラヒメナの増殖挙動の評価．自然シス
テム学類バイオ工学コース，学士(工学)，仁宮一章・清水宣明

6

國中浩志，風況と森林内乱流構造に関する研究．理工学域機械工学類，学士（工学），木村繁男

7

宮田徹哉，超音波照射下における W/O エマルジョンからの薬剤放出挙動の評価．修士(工学)，仁宮一章・清水宣明

8

中島洋明，硝酸ナトリウム水溶液を用いた固液界面成長の制御．理工学域機械工学類，学士（工学），木村繁男

9

大西彩夏，イオン液体を用いた木質系バイオマス成分の分画方法の検討．自然システム学類バイ
オ工学コース，学士（工学），仁宮一章・清水宣明

10 杉本春菜，FNQ3 により誘導されるがん細胞殺傷効果の評価．自然システム学類バイオ工学コース，学士(工学)，仁宮一章・清水宣明
11 田辺和，バブルリポソームの超音波応答性に及ぼす超音波周波数の影響．自然システム学類バ

イオ工学コース，学士(工学)，仁宮一章・清水宣明
12 丹保

卓，地層の透水係数が地下水用流向流速プローブの計測に与える影響．理工学域機械工学

類，学士（工学），木村繁男
生物多様性研究部門
1 博士論文1

矢野幸子：Development of a fish scale in vitro culture apparatus for space biological experiments andgravity response of osteoblasts and osteoclasts in fish scales，魚のウロコを用いた宇宙生物実験用培養実験装置の開発とウロコの骨芽細胞および破骨細胞の重力応答，自然科学研究科，生命科学専攻，
生物多様性動態学講座，博士（理学），鈴木信雄

2 卒業研究1

赤塚涼佑：シアノバクテリアにおけるメラトニンの同定，自然システム学類，生物学コース，学士（理学），鈴木信雄

2

上西篤志：骨モデル(魚のウロコ)に対する放射線の影響，自然システム学類，生物学コース，学士（理学），鈴木信雄

3

山本 樹：過重力及び擬似微小重力に対する骨芽細胞及び破骨細胞の応答解析，自然システム学類，
生物学コース，学士（理学），鈴木信雄- 58 -

4

寺島佑樹，里川（能登・熊木川流域）の魚類相：最近 50 年の変遷と現状，生物学コース，学士（理学），中村浩二

5

鳥類散布植物の果実生産量が種子散布パターンに与える影響，然システム学類，生物学コース，
学士（理学），木下栄一郎

生体機能計測部門
1 博士論文1

長江英夫, 磁性流体を用いた癌温熱治療法の研究, 金沢大学自然科学研究科 電子情報科学専攻,
副査, 2013.3.

2

Nguyen Phi Long, Numerical simulation of thermo-fluid fields with cathode evaporation in a plasm arc
cutting torch,

3

金沢大学自然科学研究科電子情報科学専攻, 副査, 2013.3.

4

C. A. VAITHILINGAM, DESIGN AND DEVELOPMENT OF DOUBLE ROTOR SWITCHED
RELUCTANCE MOTOR USING MAGNETIC CIRCUIT ANALYSIS, Schol of Graduate Studies,
Universiti Putra Malaysia, Malaysia, 外部審査委員, 2013.3.

2 修士論文1

川嶋聡，ヒト肝がん細胞を認識する DNA アプタマーの進化工学的な探索とその改良，自然科学
研究科物質工学専攻，修士(工学)，仁宮一章・清水宣明

2福田彩，がん細胞認識能を付与した二酸化チタンナノ粒子を用いた超音波力学的がん治療法，自然科学研究科物質工学専攻，修士(工学)，仁宮一章・清水宣明

3前川幸，がん細胞認識能を付与した超音波応答性バブルミセルを用いたがん治療法，自然科学研
究科物質工学専攻，修士(工学)，仁宮一章・清水宣明

4山田龍治，細菌をキャリアとしたがん細胞への遺伝子デリバリーに及ぼす超音波の効果，自然科
学研究科物質工学専攻，修士(工学)，仁宮一章・清水宣明

5

森 一也, 交流磁界曝露によるヒト培養細胞の抗がん剤シスプラチン作用への影響, 自然科学研究
科 電子情報工学専攻, 修士（工学）, 山田外史・柿川真紀子

6

辰尾広平, 針状磁気プローブを用いた磁性微粒子を含む液体媒質中の磁界計測に関する研究, 自然科学研究科 電子情報工学専攻, 修士（工学）, 山田外史

7坂本龍介, フレーム形状による磁歪式振動発電デバイスの高効率化とその応用, 自然科学研究科
電子情報工学専攻, 修士（工学）, 山田外史

8

河出卓也, 周波数アップコンバータによる磁歪式振動発電の広周波数帯域化とその応用に関する研究, 自然科学研究科 電子情報工学専攻, 修士（工学）, 山田外史

9高橋英五, 電気的筋刺激の骨形成促進効果に関する研究, 自然科学研究科人間・機械科学専攻, 修士（工学）, 田中茂雄

10 松村啓之, ランダムパルス列電磁場刺激による培養骨芽細胞の石灰化促進に関する研究, 自然科
学研究科人間・機械科学専攻, 修士（工学）, 田中茂雄
3 卒業研究1

今井美希，バブルリポソームの超音波応答性に及ぼすリポソームサイズの影響，自然システム学- 59 -

類バイオ工学コース，学士(工学)，仁宮一章・清水宣明
2今村允俊，大気圧プラズマにより誘導されるがん細胞殺傷効果の評価，自然システム学類バイオ工学コース，学士(工学)，仁宮一章・清水宣明

3大西彩夏，イオン液体を用いた木質系バイオマス成分の分画方法の検討，自然システム学類バイ
オ工学コース，学士(工学)，仁宮一章・清水宣明

4北村憲太郎，微細藻類を直接資化するセルラーゼ発現テトラヒメナの増殖挙動の評価，自然シス
テム学類バイオ工学コース，学士(工学)，仁宮一章・清水宣明

5

杉本春菜，FNQ3により誘導されるがん細胞殺傷効果の評価，自然システム学類バイオ工学コース，
学士(工学)，仁宮一章・清水宣明

6

田辺和，バブルリポソームの超音波応答性に及ぼす超音波周波数の影響，自然システム学類バイ
オ工学コース，学士(工学)，仁宮一章・清水宣明

7

宮田徹哉，超音波照射下におけるW/Oエマルジョンからの薬剤放出挙動の評価，修士(工学)，仁宮一章・清水宣明

8

正木一朗, 交流磁界の抗がん剤増強効果における周波数依存性, 電子情報学類, 電気電子コース,
学士（工学）, 山田外史・柿川真紀子

9竹口 諒, 針状磁気プローブを用いた磁性流体の濃度計測条件の検討電子情報学類, 電気電子コース, 学士（工学）, 山田外史

10 加藤隆幸, うず電流探傷法によるプリント基板検査の高速化に関する研究電子情報学類, 電気電子コース, 学士（工学）, 山田外史
11 田中聖也, 針状磁気プローブの駆動を目的とした磁歪アクチュエータの位置決め精度電子情報学
類, 電気電子コース, 学士（工学）, 山田外史
12 加藤寛也, 高次共振を利用した磁歪式振動発電機の広周波数帯域化の検討電子情報学類, 電気電子コース, 学士（工学）, 山田外史
13 谷中信吾, 磁歪材料を用いた発電白杖の特性評価電子情報学類, 電気電子コース, 学士（工学）, 山
田外史
14 北 翔太, 磁歪材料を用いた波力振動発電システムに関する研究電子情報学類, 電気電子コース,
学士（工学）, 山田外史
15

馬淵潤, 超磁歪振動子を用いたキャビテーション発生による水質浄化法の効率向上に関する研究, 電子情報学類, 電気電子コース, 学士（工学）, 山田外史
16

高津大輔, 電気的筋刺激により生じる骨ひずみ分布の有限要素法解析」, 理工学域機械工学類, 学士（工学）, 田中茂雄

17 山口裕己, 培養再生骨の石灰化モニタリング装置の開発～モンテカルロ法による原理検証～, 理
工学域機械工学類, 学士（工学）, 田中茂雄
18 山下裕貴, 灰化ウシ海綿骨担体を利用した培養再生骨の作製, 理工学域機械工学類, 学士（工学）,田中茂雄- 60 -

７．その他
1

特許

1

福士圭介, 長谷川優介, 前田耕志, 水野崇, 山本祐平, 青才大介, 黒雲母を用いた希土類元素の濃縮方法 特願 2012-075589 出願日 2012/3/29, 出願人

国立大学法人金沢大学・独立行政法人日本

原子力研究開発機構
2

福士圭介, 八木新大朗, リン回収剤及びそれを用いた排水の浄化方法, 特許公開 2012-030210 公
開日 2012/02/16 特願 2010-174259 出願日 2010/8/3, 出願人

3

国立大学法人金沢大学

山田外史, 鈴木信雄「骨疾患治療用磁場発生装置及び, それを用いた骨疾患治療の評価及び開発システム」, 特許第 4992015 号, 登録日

平成 24 年 5 月 18 日

2

新聞等報道



新

1

山本政儀，黒い雨」痕跡-初確認中国新聞 (2012/5/24)

2
3

山本政儀，「戦艦陸奥 今も現役」：遮蔽材に変身北國新聞（35 面，町を歩く）(2012/6/24)
長尾誠也，長尾教授が結果などを説明 いわて民報 (2012/7/1)

4

長尾誠也，金沢大学とアクアマリン5

長尾誠也，「環境半島学」能登発信へ

6

長尾誠也，木場潟浄化へ本腰

7

塚脇真二，2012 年 7 月 10 日，カンボジア環境研究聞

県内の川の放射能汚染を調査
読売新聞朝刊

北國新聞朝刊

福島中央テレビ(2012/8/8)(2012/8/21)(2012/11/21)
塚脇金大教授アンコール特別顧問に，北陸中日新聞．
8

塚脇真二，2012 年 7 月 26 日，就業体験両者に刺激 金沢大 今夏もカンボジアへ，北陸中日新聞．

9

塚脇真二，2012 年 7 月 28 日，金大留学生華道に熱 今年開設の講座が人気，北陸中日新聞

10 塚脇真二，2012 年 12 月 14 日，発足 10 年の成果発表 金大・環日本海域研究セ 国際シンポ，北陸中日新聞
11 塚脇真二，2012 年 12 月 14 日，金大の環境研究紹介 国際シンポ，北國新聞
12 塚脇真二，2012 年 12 月 19 日，世界遺産で就業体験 アンコール遺跡群 金沢大学生 魅力づくり，
環境改善：毎日新聞朝刊北陸版．
13 松木篤，2013 年 2 月 5 日，中国汚染 石川に飛来，北國新聞．

14 松木篤，2013 年 2 月 6 日，県 HP にも PM2.5 観測値，YOMIURI ONLINE 読売新聞（奈良県

版）．
15 松木

篤，2013 年 2 月 9 日，中国から飛来？PM2.5 県内にも，YOMIURI ONLINE 読売新聞（石川県版
16 鈴木信雄，平成 24 年 8 月 4 日（北國新聞）：全国共同利用教育拠点に認定
17 鈴木信雄・関口俊男，平成 24 年 9 月 4 日（北國新聞）：全国公開臨海実習に関する記事
18 鈴木信雄・関口俊男，平成 24 年 9 月 6 日（北陸中日新聞）：全国公開臨海実習に関する記事
19 鈴木信雄，平成 25 年 1 月 7 日（北國新聞，富山新聞）：新規骨疾患治療薬に関する記事
20 テレビ1

松木篤，2013 年 2 月 5 日，能登における大気観測研究の紹介，スーパーニュース，石川テレ

ビ．

- 61 -

3 受賞
1
鈴木信雄，平成 24 年度 クリタ水・環境科学研究優秀賞，クリタ水・環境科学振興財団，「骨代謝異常を評価する迅速・高感度なシステムの開発：魚類のウロコを骨モデルとして用いた解析」
2

上野敏幸

山田外史，平成 24 年度日本 AEM 学会論文賞,「磁歪材料を用いた小型振動発電素子の特性評価」日本 AEM 学会誌

Vol.20, No.1, 2012.

- 62 -

研

究

報

告

室内培養実験における地下水溶存有機物の特徴
西村周作 1，鈴木庸平 2，福田朱里 3，今野祐多 4，執印訓子 5，長尾誠也 1
1

金沢大学環日本海域環境研究センター，2 東京大学大学院理学系研究科，3 日本原子力研究開発機
構，4 海洋研究開発機構，5 産業技術総合研究所

Characterization of dissolved organic matter in groundwater during laboratory incubation: Nishimura S.1,
Suzuki Y.2, Fukuda A.3, Konno U.4, Shuin K.5, Nagao S.1, 1 Institute of Nature and Environmental
Technology, Kanazawa Univ., 2 School of Science, The Univ. Tokyo. 3 Japan Atomic Energy Agency (JAEA),
4

Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (JAMSTEC), 5 Advanced Industrial Science andTechnology (AIST)
１．はじめに天然水に存在する有機物は，集水域の環境条件によって多様な特性を持つ[1]。近年，地下水中におけるアクチノイドなどの移行に及ぼす有機物の影響を評価するため，浅層から深部にかけての地
下水中の溶存有機物を対象にした研究が進められ，三次元蛍光分光光度法によって，フルボ酸などの溶存有機物の蛍光特性が地層などの違いを反映していることが明らかになってきた[2]。一方で，地下環境には溶存有機物の分解・生成に関わる微生物が存在し，その活性が溶存有機物に与える影響については明らかになっていない。本研究では，地下水中の有機物を含む懸濁物質を用いた培養実験を行い，三次元蛍光分光光度法により溶存有機物の生成と分解について検討を行った。
本共同研究において産業技術総合研究所が使用した予算は，原子力安全・保安院から受託した研究費の一部である。
２．試料および方法
岐阜県瑞浪市の独立行政法人日本原子力研究開発機構・瑞浪超深地層研究所用地内の地表からの鉛直ボーリング孔 (MSB-4, MSB-2, MIZ-1) および地下の研究坑道からの水平ボーリング孔(07MI07, 09MI20, 09MI21) において深度 99～1149 m の花崗岩中の地下水を採取した。地下水試料とともに，地下水のろ過によりメンブレンフィルター (孔径 0.2 m) に捕集した懸濁物質を，嫌気チャンバー内において，滅菌地下水に再懸濁して作成した微生物濃縮液を培養試料とした。培養は気相に窒素ガスを充填した嫌気条件下で，25 oC で 8 カ月以上行った。また，好気条件下の微生物活動の影響評価のため，培養試料の気相中の酸素濃度を約 1500 ppm になるように酸素ガスを添加した試料，および液相に最終硝酸イオン濃度 50 M になるように KNO3 を添加した試料を作成し，25 oC で 5, 6 日間培養を行った。さらに，培養試料を 2 回オートクレーブ処理した後，上記条件で培養したものをネガティブコントロール試料 (N 試料) とした。これらの試料について三次元蛍光分光光度計，紫外可視分光光度計，蛍光 (励起波長 (Ex.) 320 nm／蛍光波長 (Em.) 430 nm) および
紫外 (280 nm) 検出器を備えた高速液体サイズ排除クロマトグラフにより測定を行った[3]。

- 63 -

３．結果と考察
フルボ酸様物質の蛍光ピークは，いずれの地下水・培養試料においても Ex.
290～318 nm／Em. 358～430 nm の範囲に検出された。嫌気試料のフルボ酸様物質の相対蛍光強度 (RFI；Ex. 320 nm／Em. 430 nm) は培養後，地下水試料に比べ 2～27 倍高い値を示した。硝酸
添加試料は 5 日間の培養で約 5 倍高い値を示したが，酸素添加試料では培養による変化はみられなかった（図 1）。
N 試料の RFI も，地下水試料に比べて高い値を示したが，培養試料よりも低い値を示したことから，嫌気培養に伴うフルボ酸様物質の生成を確認できた。
紫外 280 nm の吸光度(ABS)は，09MI20
試料を除くすべての試料で，地下水試料に比べて高い値を示した。紫外吸収
有機物の特徴を検討するため，RFI/ABS を解析した結果，培養前後の増減は一定ではなかった。このことから，微生物によって生成されるフルボ酸様物質の特徴は，採取した地下水のフルボ酸様物
質とは異なる可能性が示唆された。
蛍光検出サイズ排除クロマトグラムには，MIZ-1 試料を除くすべての試料において保持体積 8.9
ml (Peak I)，9.6 ml (Peak II) に検出されるフルボ酸様物質のピークが検出された。N 試料では，さらに，保持体積 18～23 ml に非常にブロードなピークが検出された。フルボ酸様物質のピークの強度
比 (Peak I／Peak II) は，いずれの嫌気試料も地下水試料に比べて高かった。以上の結果は，培養により高分子画分を有するフルボ酸様物質が生成されることを示唆している。また，紫外検出のクロマトグラムには，蛍光検出と同じ保持体積で 2 つのフルボ酸様物質のピークがみられたが，培養試料のピークの強度比は，地下水試料と一致するものと地下水試料より低くなるものがあった。つまり，試料によって，培養時に生成されるフルボ酸様物質の特徴が異なることを示唆している。
得られた結果から，嫌気培養により，微生物の働きによってフルボ酸様物質は分解されるのではなく，生成されることを明らかにした。生成したフルボ酸様物質は，採取した地下水よりも高分子の有機物量が多いが，微生物の種類や代謝活性の違いにより特徴は異なると考えられる。また，この生成において硝酸は微生物活動を促進し，酸素は阻害する可能性が考えられた。
＜引用文献＞[1] 渡辺ら，日本土壌肥料学雑誌，80，89-94 (2009)[2] 長尾ら，原子力バックエンド研究，15, 69-76 (2009)[3] 長尾ら，原子力バックエンド研究，15, 77-86 (2009)- 64 -

脊索動物における Calcitonin /Calcitonin gene-related peptide family の分子進化関口俊男 1，高橋弘樹 2，小笠原道生 3，桑迫健二 4，笹山雄一 1，佐竹 炎 5，鈴木信雄 11〒927-0553

鳳珠郡能登町小木，金沢大学 環日本海域環境研究センター 臨海実験施設，2〒444-0867 愛知県岡崎市明大寺町西郷中38, 基礎生物学研究所 発生生物学領域 形態形成部門，3〒263-8522 千葉市稲毛区弥生町
1-33， 千葉大学大学院 融合科学研究科 ナノサイエンス専攻 ナノバイオロジーコース，4〒889-1692 宮崎市清武町木原 5200 番地，宮崎大学 フロンティア科学実験総合センター 生命科学研究部門 生理活性物質探索病態解析分野，5〒618-8503 大阪府三島郡島本町若山台 1-1-1， 公益財団法人サントリー生命科学財団 生物有機科学研究所 統合生体分子機能研究部
Toshio SEKIGUCHI, Hiroki TAKAHASHI, Michio OGASAWARA, Kenji KUWASAKO, Yuichi SASAYAMA,
Honoo SATAKE, Nobuo SUZUKI: Molecular evolution of Calcitonin (CT)/CT gene-related peptide family inchordates.

【はじめに】
脊索動物は，我々ヒトを含む脊椎動物，ホヤを含む尾索動物，ナメクジウオを含む頭索動物で構成される。これらの動物は，背側の神経管，脊索，原側の消化管という形質を共有していることなどから，共通祖先を有すると考えられている。近年の比較ゲノム解析の結果，従来の説とは異なり，ナメクジウオよりもホヤが脊椎動物に近縁である説が有力となっている。このようなことから，ホヤとナメクジウオは，無脊椎動物から脊椎動物への進化を研究するモデルとなりうる。
Calcitonin (CT) は，脊椎動物において，CT gene-related peptide (CGRP), Adrenomedullin, amylin, CRSP と共に CT/CGRP family を形成している。これらの脊椎動物において多様化した CT/CGRP family ペプチドは，CT 受
容体 (CTR) と CTR 様受容体 (CLR) という互いに相同性の高い GPCR を共有する。リガンド特異性は，1 回膜貫通型のRAMP との共役によって規定されている。
これまで無脊椎動物において，CT/CGRP family は同定されておらず，その起源は不明であった。そこで，これら多様化したCT/CGRP family システムの進化機構を解明するために，
はじめに原索動物におけるペプチド進化のモデ
ルであるカタユウレイボヤを用い研究を行った。その結果，CT 様ペプチドと CTR 候補を同定した。さらに祖先に遡るために，我々は頭索動物動物門のフロリダナメクジウオを用い，CT/CGRP family を探索した。

【実験方法】
1. フロリダナメクジウオのゲノムデータベースから，相同性検索により，CT, CTR/CLR, RAMPs を検索し，それぞれの遺伝子をクローニングした。CTR/CLR と RAMPs については，発現体構築のために，全長をクローニング
し，ORF を発現ベクターpCDNA6.2 に組み込んだ。

- 65 -

2. クローニングしたナメクジウオ CT を合成した。CTR と RAMP の発現ベクターを COS7 細胞にトランスフェク
トし，48 時間後，合成 CT を添加した後，CatchPoint cAMP Fluoresecent Assay kit により細胞内 cAMP 濃度を測定し，ペプチドとの反応性を検討した。

【実験結果及び考察】
CT/CGRP family ペプチド，受容体に加え，RAMP を同定した。これらは，脊椎動物のカウンターパートとアミノ酸配列において高い類似性を持っていた。さらに COS7 細胞を用いた解析より，受容体と RMAP が共発現することで，CT ペプチドと反応することを明らかにした。
これまでの脊椎動物における知見と，私たちが明らかにした原索動物における成果により，脊索動物の共通祖先には，CT/CGRP family ペプチド，受容体，RAMP のセットが既に存在していたこと，脊椎動物へと進化した段階で，受容体が遺伝子重複し，ペプチドの多様化が起こったと考えられる。以上のことから，本研究により，無脊椎動物か
ら脊椎動物への進化の過程における CT family 多様化の機構の一端を明らかにすることができた。

【参考文献】
1) Sekiguchi, T., et al.: Further EST analysis of endocrine genes that are preferentially expressed in the neuralcomplex of Ciona intestinalis: Receptor and enzyme genes associated with endocrine system in the neuralcomplex. Gen. Comp. Endocrinol., 150:233-245 (2007)
2) Sekiguchi, T., et al.: Calcitonin in a protochordate, Ciona intestinalis-the prototype of the vertebrate
calcitonin/calcitonin gene-related peptide superfamily. FEBS J., 276:4437-4447 (2009)
3) Kawada, T., Ogasawara, M., Sekiguchi, T., et al.: Peptidomic analysis of the central nervous system of the
protochordate, Ciona intestinalis: homologs and prototypes of vertebrate peptides and novel peptides.
Endocrinology, 152:2416-2427 (2011)4) Suzuki, N., Sekiguchi, T., et al.: Cloning of two members of the calcitonin-family receptors from stingray,

Dasyatis akajei: Possible physiological roles of the calcitonin family in osmoregulation. Gene, 499:326-331(2012)
5) Sekiguchi, T., Ogasawara, M., Satake, H.: Molecular and functional characterization of cionin receptors in the
ascidian, Ciona intestinalis: the evolutionary origin of the vertebrate cholecystokinin/gastrin family. J.
Endocrinol, 213: 99-106 (2012)【謝辞】
本研究の一部は，科学研究費補助金の研究助成の援助により行われた。本研究の内容は，平成 24 年 11 月 30 日に福井大学において開催された第37 回比較内分泌学会で関口俊男氏が発表した。

- 66 -

シアノバクテリアにおけるメラトニンの同定
赤塚涼佑 1, 関口俊男 1，鈴木信雄 1〒927-0553 鳳珠郡能登町小木，金沢大学 環日本海域環境研究センター 臨海実験施設
Ryousuke AKATSUKA1, Toshio SEKIGUCHI1, Nobuo SUZUKI1：Identification of melatonin in cyanobacterium
メラトニンは分子量232 のアミンであり，生体内では生体リズムの同調作用，フリーラジカルの消去，抗酸化酵素の活性化など様々な働きが知られている。メラトニンは，トリプトファンを出発物質として，5－ヒドロキシトリプ
トファン，セロトニン（5－ヒドロキシトリプタミン），N－アセチルセロトニンを経て合成される。特に，セロトニンからＮ－アセチルセロトニンへの合成が重要であり，この酵素の発現が夜間に高くなることにより，夜間にメラトニンの合成が促進され，ヒトでは睡眠を促す。このＮ－アセチルセロトニンの合成に関与するのが，arylalkylamine
N-acetyltransferase（AANAT）であり，この酵素がメラトニン合成を調節している因子の一つである。
これらの研究は，主にヒトを含めた脊椎動物で行われており，最近，植物や真核生物の酵母にもメラトニンが存在することが報告された。しかしながら，原核生物におけるメラトニンの研究は行われておらず，メラトニンの同定もされていない。そこで本研究では，シアノバクテリアに注目してメラトニンの同定及びメラトニンの代謝経路の研究を行った。
Synechococcus PCC7942 を実験材料として用いた。このシアノバクテリアに 260 lux の光を 12 時間の明暗サイク
ルで照射して，26℃で培養した。培地は，無機塩のみの BG-11 を用いた。培養後，遠心により培地と菌体に分離して，それぞれからメラトニンを抽出した。抽出後，蛍光検出器を用いた高速液体クロマトグラフィー（HPLC）によりメラトニンを定量した。その後，メラトニンのピークを分取して，液体クロマトグラフ/タンデム質量分析器（LC/MS/MS）によりメラトニンの同定を行った。さらに，シアノバクテリアにおけるメラトニンの代謝経路を調べるため，中間代謝産物及びAANAT の活性も測定した。
シアノバクテリアを培養した培地及び菌体からクロロホルムを用いてメラトニンの抽出を行い，その後，HPLC
により解析した。その結果，培地及び菌体からメラトニンの標準物質と同じ位置にピークが検出され，それぞれ 68 pg
及び 5 pg であった。次に，HPLC のピークを LC/MS/MS により分析すると，このピークはメラトニンであると同定された。また HPLC による分析から，培地中にセロトニン及び N－アセチルセロトニンも検出された。さらに，菌体を超音波破砕後，AANAT 活性を測定した結果，本研究で用いたシアノバクテリアから AANAT 活性を確認することができた。
以上のことから，シアノバクテリア（Synechococcus PCC7942）から LC/MS/MS によりメラトニンを同定できた。また，メラトニンの中間代謝産物であるセロトニン及びN－アセチルセロトニンも検出でき，菌体中にAANAT
活性も確認できた。今後，シアノバクテリアにおけるメラトニンの役割を調べるために，様々な条件下でシアノバク
テリアを培養してメラトニンとの関係を調べていきたいと考えている。
（本研究は，金沢大学自然システム学類生物学科 赤塚涼佑氏の卒業論文の一環として行われた)- 67 -

骨モデル（魚のウロコ）に対する放射線の影響
上西 篤志 1，関口俊男 1，鈴木信雄 11〒927-0553

鳳珠郡能登町小木，金沢大学 環日本海域環境研究センター 臨海実験施設

Atsushi KAMINISHI1, Toshio SEKIGUCHI1, Nobuo SUZUKI1: Effrect of radiation such as X ray and heavy ion
beams on fish scales as a model of bone
放射線を生物に照射するとラジカルが発生し，ラジカルが DNA にダメージを与え，アポトーシスを誘引する。この放射線の作用を応用して癌治療が行われている。しかしながら，骨は放射線の感受性が低いことから他の組織と比較して研究が少ない。現在，骨に転移した癌に対する放射線治療が行われており，臨床や in vivo の研究が多く，それぞれの細胞の単独培養の研究はあるが，骨基質を含み破骨細胞と骨芽細胞が共存する状態で in vitro で解析した研究はない。
さらに本研究では，メラトニンという物質にも着目した。
メラトニンは松果体から分泌される分子量232.28のアミンで，ラジカルをスカベンジする作用がある。この作用により，放射線照射によって生じたラジカルを除去して間接的に細胞を放射線からレスキューすることが報告されている。このレスキュー作用についても表皮細胞や神経細胞などでは調べられているが，骨の細胞では報告されていない。
以上のように，骨については，放射線に関する基礎研究が遅れている。一方，硬骨魚類のウロコは骨と同様に骨基質上で破骨細胞と骨芽細胞が共存しており，骨のモデルとして使用可能であり，ヒトの骨と同様にホルモン応答や重力応答することがわかっている。そこで本実験では，放射線の骨に対する作用をウロコの培養用系を用いて調べ，さらにメラトニンの放射線に対するレスキュー作用についても調べた。
実験材料として淡水魚のキンギョ (Carassius auratus) を用いた。これらのキンギョを MS-222 で麻酔し，ウロコを抜去した。その後，キンギョを25℃で2 週間飼育後に再生ウロコを採取して，実験に用いた。再生ウロコは，抗生物質（1%）を含む培地（L-15 培地，Gibco）に入れて放射線照射まで，4℃で保管した。放射線として重粒子放射線
及びＸ線を用いた。重粒子放射線は，放射線医学総合研究所の重粒子線がん治療装置を用いて実験した。炭素線
290(MeV/u)を 8,16,32,64 Gy の強度で照射し，その後24 時間，15℃で培養し，cell counting kit -8 を用いて生細胞活性を測定した。Ｘ線の実験は，富山大学放射線基礎生物学教室のＸ線照射装置を用いて，重粒子放射線と同様に実験を行った。
重粒子放射線を8,16,32,64 Gy の強度で照射すると，生細胞の活性が徐々に低下して，
64 Gy では86％に低下した。
しかし，メラトニンを添加するとレスキュー作用がみられ，メラトニンの作用は，8 Gy で最も効果が高かった。そこ
で，8 Gy 照射したウロコから total RNA を抽出して破骨細胞及び骨芽細胞のマーカー遺伝子の発現をリアルタイム
PCR により調べた。その結果，破骨細胞のマーカー遺伝子(CathepsinK)と骨芽細胞のマーカー遺伝子(RANKL)において，重粒子放射線に対するメラトニンのレスキュー作用を確認することができた。一方，Ｘ線においても，2,4,8 Gyの強度で照射すると生細胞活性が徐々に低下したが，メラトニンを添加すると重粒子放射線と同様にしてメラトニンのレスキュー作用を確認することができた。現在，キンギョのオリジナルアレイを用いて，メラトニンを添加することで特異的に変化した遺伝子を調べている最中である。
（本研究は，金沢大学自然システム学類生物学科 上西 篤志氏の卒業論文の一環として行われた)- 68 -

過重力及び擬似微小重力に対する骨芽細胞及び破骨細胞の応答解析
山本 樹 1，関口俊男 1，鈴木信雄 11〒927-0553

鳳珠郡能登町小木，金沢大学 環日本海域環境研究センター 臨海実験施設

Tatsuki YAMAMOTO1, Toshio SEKIGUCHI1, Nobuo SUZUKI1: Response of osteoblast and osteoclast in the
goldfish scales to hypergravity and simulated microgravity
ヒトの骨には，骨を作る骨芽細胞と骨を壊す（溶かす）破骨細胞が存在する。骨は体を支える役割の他に，神経伝
達や筋肉の収縮，ホルモン分泌等の生命維持に欠かせないカルシウムの貯蔵庫として働いている。そこで脊椎動物の血液中のカルシウム濃度は，骨からカルシウムを出し入れすることにより，一定のレベルに保たれている。一方，真骨魚類のウロコには骨芽細胞と破骨細胞が共存しており，ヒトの膜性骨（頭蓋骨及び鎖骨）と非常によく似た骨形成を行う。魚類において背骨は遊泳に重要な役割を持つので，魚は背骨ではなく，ウロコからカルシウムを出し入れしていることが知られている。また，カルシトニン，副甲状腺ホルモン，ビタミンD 等の種々のホルモンが哺乳類と同様にウロコの骨芽細胞及び破骨細胞に作用することも分かっている。さらに，ウロコは再生するという特徴を持ち，この再生したウロコの細胞活性が高く，ホルモンに対する応答性も通常のウロコよりも良いことから，骨の in vitro
モデルとして有用であると考えられる。
本研究では，再生ウロコを用いて，遠心機による過重力（hyper gravity: HG）及び 3 次元クリノスタットによる擬似微小重力（micro gravity: G）に対する骨の応答を解析した。再生14 日目のウロコを採取し，洗浄・滅菌した後，培地に入れ，遠心機および3 次元クリノスタットで 4 日間培養した。培養後，遺伝子発現解析及び形態学的解析を行った。遺伝子発現解析では，骨芽細胞のマーカー（Ⅰ型コラーゲン及びオステオカルシン）と破骨細胞マーカー（カルシトニン受容体及び EphrinB2a）の発現の解析を行い，さらに骨芽細胞と破骨細胞の相互作用に関連する遺伝子の発現を調べた。形態学的解析では，酒石酸抵抗性酸フォスファターゼ（TRAP）及びアクチン染色を行い，形態学的な変化を調べた。
骨芽細胞のマーカーであるオステオカルシン及びⅠ型コラーゲンの発現は，過重力下で増加したが，擬似微小重力下においては低下した。また，破骨細胞のマーカーであるカルシトニン受容体は過重力下において減少傾向にあり，
擬似微小重力下では有意に増加した。骨芽細胞を活性化して，破骨細胞を抑制する EphrinB2a の発現は，擬似微小重力下において減少した。さらに，骨芽細胞で発現して破骨細胞を活性化する遺伝子である RANKL と RANKL のデゴイレセプターであるOPG の比は過重力下において減少傾向にあり，擬似微小重力下においては有意に増加して，擬似微小重力では破骨細胞を活性化していることが判明した。また，擬似微小重力下のウロコの破骨細胞は，無処理のコントロールと比較して，多核化し，TRAP 陽性でアクチンリングの保有数も有意に上昇して，活性化していた。
以上の結果から，過重力下において骨芽細胞は活性化，破骨細胞は抑制され，擬似微小重力下で骨芽細胞は抑制，
破骨細胞は活性化され，骨量変化につながると考える。さらに，これら細胞間の相互作用に関連する遺伝子も重力応答することが判明し，それぞれの細胞の活性に影響を与えていることがわかった。今後は，アレイ解析により，詳細な機構を調べていく予定である。
（本研究は，金沢大学自然システム学類生物学科 山本 樹氏の卒業論文の一環として行われた)- 69 -

宇宙実験用の細胞培養実験装置の温度制御に関する研究
矢野幸子 1, 2
1〒927-0553

鳳珠郡能登町小木，金沢大学 環日本海域環境研究センター 臨海実験施設；2〒305-8505 茨城県つくば市千現2-1-1, 宇宙航空研究開発機構(JAXA) 有人宇宙ミッション本部 宇宙環境利用センター
Sachiko YANO1, 2: Study of temperature regulation in cell biology experiment facility for space experiments【はじめに】
2008 年に国際宇宙ステーション日本実験棟が完成した。
このステーションを用いて生物試料を微小重力環境に曝露することができ，微小重力に対する応答を解析する様々な生物実験が可能になった。しなしながら，国際宇宙ステー
ションに生物試料を輸送する時には，打ち上げ時の振動，過重力がかかり，さらに宇宙空間には宇宙放射線があり，地上の試料は宇宙に上がった試料の対照群として使用することはできない。宇宙に上がった試料と同じ条件で 1g の対照群を設置する必要がある。そこで我々JAXA は，宇宙空間で 1g の対照実験が可能になる装置を開発して，国際
宇宙ステーションに遠心機付きの培養機（細胞培養実験装置 Cell Biology Experiment Facility: CBEF）を設置した。
本研究では，CBEF の温度制御能を調べるために，3 種類の地上実験を行った。

【実験方法】
実験１. 室温の変化による温度制御性能
実験室温度 （20℃，24℃，28℃）を変化させ，冷却水により温度制御をおこなった。設定温度は，21.5℃，37.5℃とし，インキュベーター内にセンサーを置き，1 分毎の温度データを取得し，60 分間の平均温度をプロットした。
実験２．宇宙実験を想定した地上での温度制御確認試験 （地上実験）
実験室温度を22℃であると想定して，培養温度 を 22.0℃及び 37.0℃になるようにインキュベーター内の温度を制御して，宇宙実験と同期間 （3.6 日間，28 日間）の温度データを取得した。
実験３．湿度制御確認試験 （地上実験）
目標温度 （23.5℃）になるよう設定温度を調節し，湿度を低減させるため，塩化カルシウムから成る除湿剤を用いた宇宙使用を想定して実験した。宇宙実験と同期間 （56 日間）の湿度データを取得した。

【実験結果及び考察】
CBEF は国際宇宙ステーションの日本の実験棟きぼうに設置され，生命科学実験の試料の培養に使われる。そこで
まず，室温付近の 22℃と哺乳類細胞の培養に使われる 37℃での温度制御性能に関して，インキュベーター内の試料保持部（Measurement Experiment Unit, MEU）の位置による空間的温度分布を調べた。その結果，温度分布は非常に小さかった（±0.3℃）。次にインキュベーター内の温度制御を左右する可能性のある実験室の気温と冷却水温度を変化させた。気温を20℃から 28℃に変化させた時のインキュベーター内温度制御結果は0.4℃から 0.6℃の違いしかなかった。冷却水温度を2℃から8℃に変化させたときの差は 0.3℃以下であり有意な差が見られなかった。

- 70 -

前述の結果に基づいて，
実験 2 では，宇宙実験に向けた地上確認試験を実施した。
即ち，
キンギョのウロコ用に22℃，
哺乳類培養細胞用に37℃で宇宙実験と同期間培養して，温度制御性能を時間的に分析した。その結果，温度は実験期間の間，それぞれ 22.0±0.1℃，36.9±0.1℃の範囲に正確に保たれており，これらの温度帯で宇宙実験が可能だということがわかった。
CBEF には除湿機能がなかったため，実験 3 では湿度を下げる必要のある実験を想定し，除湿剤を用いることによって CBEF 内の湿度を適切に保つことができた。

以上のことから，本研究により，CBEF 内で生命科学実験を実施する培養システムを確立することができ，CBEFの性能は非常に優れていることを立証できた。今後，この基礎データに基づいて，様々な宇宙実験を計画していく予定である。

本研究は，金沢大学大学院自然科学研究科生
命科学専攻 矢野幸子
氏の学位論文の一環として行われた。なお，
本研究の成果の一部は，
Yano, S.,et al.:Excellent thermal
control ability of cellbiology experiment
facility (CBEF) on
ground basis
experiments andboard experiments inkibo of theinternational spacestation. Biol. Sci. Space,
26:12-20 (2012) に記載した。本研究は，多くの研究者にご協力・ご支援

Fig. 1 Experiment hardware, the CBEF incubator unit and MEU. A:
External view of the CBEF. (a) microgravity section, (b) artificial gravity
section. B: Positions of CBEF-temperature sensors and MEUs (1–10) in
CBEF incubator unit. (a) microgravity section, (b) artificial gravity section.
C: External view of the MEU

していただいた成果である。

- 71 -

針状磁気プローブを用いた円筒穴内のうず電流探傷法
山田〒920-1192 金沢市角間町

外史，金森

周矢

金沢大学環日本海域環境研究センター

１．はしがきうず電流探傷法は，非破壊検査の一種で主に非磁性導体の表面キズの探傷に利用されている。リベット
穴や加工溝中などのキズを探傷するには，プローブのサイズは走査範囲に対して小さなものが要求される（1）。そこで，スピンバルブ形巨大磁気抵抗(SV-GMR)に注目し，GMRセンサがついた超小形針形状磁気プ

ローブを考案した。今回，この針状磁気プローブを利用して，金属の円筒穴のキズに対してうず電流探傷
実験を行なった。
２．針状磁気プローブを用いたうず電流探傷
針状磁気プローブの構造を図1に示す。SV-GMRセンサは感度に指向性(x方向)があり，x方向の磁界変化によってセンサの抵抗値が変化する。センサは針の先端に取り付けられている。センササイズは40×40 µmと小型であり，空間的分解能が高く，局所的な磁界ベクトルを捉えることができる。そして，プローブのサイズは長さが30 mm，断面が400×400 µmで，円筒穴内部での走査が可能である。
励磁コイルは円形の上置きコイルとした。
次に，円筒穴内部の探傷原理を図2に示す。プローブを円筒穴の内部に挿入し，側面に沿ってθ方向に回転走査する。キズ付近では，うず電流はz方向に流れ，θ方向の磁界が顕著になる。そのため，プローブの感度方向をθ方向となるように配置することで，プローブがキズ付近を通過するとき出力が変化し，大小の極値が得られると考えられる。
３．円筒穴内の探傷実験
検査対象として図3に示すような止まり穴に人工的なキズを設けた。実験条件として，励磁周波数100 kHz，
駆動電流1.5 mA，励磁コイルの励磁電流 300 mA，θ方向の走査ピッチを角度5 °として，プローブを一周させて探傷した。
円筒穴内部の探傷実験の出力結果を図4に示す。表面からの深さが3，3.25，3.5 mmのどの場合においてSensing direction

SV‐GMR

Needle‐type probe

Output signal [V]も大小の極値が確認できた。深さが深くなるにつれて信号は減少傾向になった。
Crack signal No crack signal

0

Exciting coil

z y
x

Bθ
360
Circumference [°]

‐Bθ

40
40

Exciting magnetic fields

Magnetic fields by exciting coil
Eddy currents

400

400
Unit : µm

Blind holezrθFig.1 Structure of Needle-type magnetic probe

Needle‐type probe

RotateMetal

Sensing direction：θ

Fig.2 Principle of inspection for hole structure- 72 -

NotchA

16Blind hole
z

A’

z

Notch

A

10

x
A’
15

0.3
Cross section A‐A’
Unit : mmMaterial : Aluminum

Output signal [µV]3

Depth from the surface : 3 mm

3.25 mm2

3.5 mm

1
0
‐1

0

60

120

180

240

300

360

‐2
‐3
Circumference [°]Fig.3 Testing piece with hole structure

Fig.4 Detected signal for notch

４．まとめ
針状磁気プローブを用いて，金属の円筒穴のキズに対して，うず電流探傷実験を行った。実験の結果，原理と同様な信号を確認できた。今回，実験に用いたモデルは表面からキズが確認できるものだったが，キズが深い位置に存在していても同様に対応できると考えられる。今後，キズが位置する深さを変更して，実験を行っていく予定である。
参考文献(1) 堀田恭平・山田外史・上野敏幸，平成 24 年電気学会全国大会 2-142- 73 -

がん誘導加温療法のためのワイヤレス電力伝送に基づく
高周波生体用励磁システムとその特性
山田

外史，池畑

〒920-1192 金沢市角間町

芳雄, 柿川真紀子

金沢大学環日本海域環境研究センター

1. はしがき
磁性微粒子また磁性インプラントを用いた誘導加温による癌治療システムは，低侵襲な癌治療の１つである。著者らは，癌腫瘍内にデキストラン・マグネタイト(DM)と呼ばれる磁性微粒子を疾病に直接注入し，体外から高周波交流磁界を照射し，DMを発熱させ癌細胞のみを加温する治療法を検討している(1)。この治療装置の問題点の1つに，高周波交流磁場を発生するため体外に設置した励磁コイルからの離れると磁界が急激に減衰し，体深部(体表から120 mm程度)の癌組織での磁界(>200 kHz×mT(2))を発生しようとすると，体表面での磁界が数倍～5倍の大きさとなり，電源設備の増大や体表面での高い磁界影響が無視できない(1)。
著者らは体型に対応できるダブルパンケーキ方式励磁コイル（両面配置の平面コイル）の励磁により深部磁界を片側に対して倍増することを示した。さらに，励磁電源が増加，コイルの保持，操作性が悪化する。これを改善するため，ワイヤレス伝送システムとすることにより一方のコイルのみを外部電源で励磁し，他方は電磁結合により励磁することができる。本手法により，コイル間の配線が不要となり，また施術時の患者への装置の設置が容易となる(3)。
本稿では，磁束密度分布，その大きさを調整するため，２つのパンケーキコイルの共振周波数を変化させることにより磁界の微調整の可能性を検討したので報告する。
2. ワイヤレス励磁コイルとその特性
2. 1 ワイヤレス伝送によるコイル励磁システム
図1に誘導加温装置におけるダブルパンケーキ方式励磁コイルを示す。癌部位に挿入したインプラン
ト，または発熱用磁性微粒子を外部から電磁誘導により加熱するために，高周波磁界を発生する励磁コ
イル（アプリケータ）を体の両面に設置する。図2は，ワイヤレス伝送によるダブルパンケーキコイルの励磁方法の概略である。共振コイルC1を直列に接続した一方の励磁コイルは直接高周波電源に接続し，他方の励磁コイルは共振用コンデンサC2が接続されている。両方のコイルは電磁誘導で結合するが，コイル間距離の増大とともに結合係数は小さくなる。本励磁コイルでのワイヤレス伝送システムは，電流の2次側コイルへの電流の誘導が目的である。
Pancake coil
Implant andmagnetic particles

Magnetic fields
Tumor

Pancake coilFig. 1 Induction heating system and pancake coils.

Fig. 2 Double pancake exciting coils with wireless system.

- 74 -

fr1

fr2
Inducedcurrent
Exciting
current(a) Coil currents

Exciting
coil

Inducedcoil(b) Magnetic distribution at fr1

Fig. 4 Exciting currents (I1, I2) and magnetic field
distribution. (f01= f02=116.0 kHz)

Fig. 3 Equivalent circuit.

図3に示すワイヤレス伝送によるダブルパンケーキ形励磁コイルの等価回路を示す。励磁周波数が約
100 kHzであることを考慮して上下コイル部分は電磁結合の弱い変圧器の等価回路とし，1次側（励磁側）
パンケーキコイル，２次側（誘導側）パンケーキコイル（それぞれ自己インダクタンスをL1, L2，相互誘導をMとする。1次,2次側には共振コンデンサが直列に挿入されている。等価抵抗（r1, r2）は主にパンケーキコイルの線抵抗である。このシステムでは，コイル間の空間の磁界の生成が目的であり，負荷抵抗は接続されないが，励磁コイル,コンデンサの高周波時の直列抵抗や接触抵抗等は等価抵抗にて考
慮する。
2. 2

励磁システムの特性

図3の励磁側(1次側,添字1），誘導側(2次側, 添字2)コイルの直列共振回路の共振周波数f01, f02は，すなわち，

f 01  1 / 2 L1C1 ,f 02  1 / 2 L2 C2(1)である。一般には同一の周波数(f 0=f01= f02)となるように回路素子を選ぶ。また，相互インダクタン
スMは，

M  k L1 L2.

(2)と表され，k はコイル間の結合係数である。誘導加温用励磁コイルの形状では結合係数は，0.01< k <0.1(3)程度の値をとる。図3の回路より1, 2次の励磁電流の比は,
I 2

I1

j  M { r2  j (  L 2 
r 22  (  L 2 

1

C2

)}

(4)

1
)2
C2

で与えられる。
表1, 2に示すパラメータに対して，パンケーキコイルの1, 2次の励磁電流，ならびにコイル軸上の磁束密度分布を図4に示す。図4に示すように，2次側の誘導コイルの電流が励磁側コイルの電流とほぼ同じ値であり，理想的に2側コイルに電流が誘導されている。コイル間の磁界を増大させるため，図4(a)に示
す2つの共振周波数(fr1, fr2)のうち，1, 2次励磁電流が同位相となる共振周波数fr1での磁束密度分布を図4(b)に示す。すなわち，両コイルに同様な電流が印加したと同様な磁束密度を得た。

- 75 -

3. 共振周波数の制御と磁界分布
前章に示したように1, 2次励磁コイルの共振周波数を一致させることがこのコイルの基本的動作であるが，あえて共振周波数に差を設けることによる磁束密度の大きさ，ならびに空間の磁束密度を変化，制御することができる。2次側の共振周波数f02の１次側に対する変化比を とすると，

= (f02 - f01)/f01(5)に対して，同じ入力電圧に対して共振時(fr1)の1, 2次電流を計測した結果を図5に示す。共振周波数をず
らすこと(>0)により励磁側が増大する。図6(a)は=0.016における電流特性であり，図6(b)に示すように分布は非対称となるが中央から左(励磁側)において，磁束密度を増加する。共振用のコンデンサを変え共振周波数を制御することにより磁界分布ならびに振幅を増強することができる。
4. まとめ
ワイヤレス伝送システムを持つダブルパンケーキ方式励磁コイルの励磁電流特性，ならびに発生する磁束密度分布しついて，共振周波数を制御することにより磁束密度分布，大きさを制御できることを示した。これらは，誘導加温治療装置の深部での加温特性を改善するものである。
参考文献(1) Y.Yamazaki, I.Nagano, S.Yagitani, T.Maeda, K.Igarashi, K.Terai, H.Nagae, and K. Tazawa,

JSAEM Studies in Applied Electromagnetics and Mechanics, 14, pp.241-248, 2003.
(2) T.Maruyama, T.Takura, F.Sato, H.Matsuki, S.Aiba, and T.Sato, J. of Magnetic Society inJapan, Vol.31, pp.380-392, 2007.
(3) S.Yamada, Y.Ikehata, T.Ueno, H.Nagae, Proceeding of the International Conference on
Electrical Engineering 2012, P-EC-2, pp.174-179, 2012.

Table 1. Parameters of pancake coils (5 turns).
Coil No

No.1

No.2

No.3

No.4

No.5

Radius

70

90

120

145

170

Distance between coils

Fig. 4280(Unit: mm)Table 2. Inductances of pancake coil.

Fig. 5 Coil currents (I1, I2) on unbalance of two resonancecircuits.

fr1

Measured values
Self inductances L1,2(H)

6.44

5.89

Capacitors C1 2(F)

0.29

0.30

Fig. 6

Exciting
current
Inducedcurrent
Exciting
coil(a) Coil currents

Inducedcoil(b) Magnetic distribution at fr1

Fig. 6 Exciting currents (I1, I2) and magnetic field distribution.
(f01=116.0, f02=118.1 kHz)- 76 -

電気的筋刺激による骨形成促進効果における刺激条件の検討
高橋
1〒920-1192 金沢市角間町2

英五 1・田中茂雄 2

金沢大学大学院自然科学研究科人間・機械科学専攻〒920-1192 金沢市角間町

金沢大学環日本海域環境研究センター

Eigo TAKAHASHI1 and Shigeo TANAKA2 : Osteogenic capability of electrical muscle stimulation – Effect ofstimulation frequency–
１．諸言
骨は力学的環境の変化により生じる骨ひずみを刺激として受け，適応的な骨形成もしくは骨吸収を行う性質を持つとされている。特に適応的骨形成はその臨床的利用が試みられている。骨粗鬆症予防を目的とした身体運動がその一例であり，副作用のない非薬物的予防法として推奨されている。一方，骨粗鬆症高齢患者は運動を行う事が困難であり，また運動時の転倒による骨折の危険性が高まることが懸念される。そこで我々は電気的筋収縮を利用した骨の力学的刺激法に注目し，これまでその有効性を検証してきた (1, 2)。しかしながら，同方法の骨形成効果を最も高める電気刺激の与え方については明らかとなっていない。本研究では電気刺激の条件のうち周波数に着目し，異なる周波数でラット大腿四頭筋を電気刺激した場合に生じる大腿骨での骨形成反応の違いから，より効果的な刺激周波数の決定を試みた。
２．実験方法２．１

ラット大腿四頭筋への電気刺激

麻酔下の Sprague-Dawley ラット（雌，8 週齢）の左大腿部の剃毛した皮膚上から大腿四頭筋へ 2 本のステンレス針電極を約 10 mm 間隔で筋線維方向に沿って外側よりに刺入した（図 1）。コンピュータ（PC）
からこの電極へ電圧波形信号を与えることで，大腿四頭筋を電気刺激し，筋収縮させた。この筋収縮に
より左大腿骨が曲げられ，力学的に刺激される(1)。なお，右大腿骨は電気刺激を与えないコントロール
として取り扱った。電気刺激波形は，持続時間 552 µs，デューティー比 50%，大きさ 2 mA のパルスで構成されるパルス列波形で，パルス列の極性を一定周期で反転させることで繰返しの筋収縮を発生させた（図 2）。極性反転の周期を調整することで筋収縮の繰返し周波数（刺激周波数）を 2 Hz，10 Hz，20 Hz，
40 Hz，または 80 Hz となるようにした。なお，電気刺激前にあらかじめ大腿四頭筋の電気的インピーダンスを計測し，これに基づき大腿四頭筋に流れるパルス電流の大きさが 2 mA となるようにコンピュー
タからの出力電圧を調整した。電気刺激は 1 日 1 回，30 分間与え，これを 3 日間連続で行った。1 回の刺激において大腿四頭筋へ与えられる総電気エネルギー量は，いずれの刺激周波数においても 3.6 J である。なお，各実験群のラット数は 6～10 である。

- 77 -

Quadriceps
Skin
200Ω
PC

AD/DA
Board

Needle electrodeFig.1 Electric stimulation to the rat
quadriceps using needle-type

Fig.2

Electrical

waveform
２．２

composed

stimulationofbipolarpulse train.

骨形態計測

電気刺激終了日から 2 日後と 9 日後において，1%カルセイン水溶液を 0.5 ml 腹腔内投与し，両日における石灰化前線を蛍光標識した。刺激終了日から 16 日後においてラットを殺処分し，両足大腿骨を摘出した。摘出した大腿骨は，軟部組織を取り除いた後，10%ホルマリン水溶液で固定し，さらに 70～100%
エタノールを用いて脱水処理を施した。その後，大腿骨を石膏包埋または樹脂包埋し，ダイヤモンドブ
レードを用いて骨幹中央部横断面で厚さ 1 mm の薄切片を作製した。さらにこれをサンドペーパー(#1500)で約 50μm の厚さまでに研磨してスライドガラス上に封入した。蛍光顕微鏡観察システム(Keyence, BZ-9000）を用いて骨断面全体の蛍光画像を撮影し（図 3），画像解析ソフト(Adobe Photoshop
CS4)を用いて骨膜表面側の蛍光標識を解析，骨形態計測パラメタを算出した。解析したパラメタは，骨膜面において石灰化が起こった部分の割合を示す骨石灰化面（MS/BS, %），1 日あたりの石灰化が進行した距離を示す骨石灰化速度（MAR, m/day），および単位時間あたり単位骨面積当あたりの骨形成量を示す骨形成速度（BFR/BS, μm³/μm²/year）である (3)。刺激した左大腿骨と刺激を与えていない右大腿骨それぞれで値を求めて，左右差を t 検定により比較することで同一刺激周波数における刺激の効果を評価した。さらに，左大腿骨の値から右大腿骨の値を差し引いた相対値（rMS/BS，rMAR，rBFR/BS）を求め，各刺激周波数の骨形成促進効果の違いを分散分析による群間比較により評価した。

- 78 -

３．実験結果
図 4 は(a) rMS/BS，(b) rMAR，(c) rBFR/BS の群間での比較を示している。rMS/BS では，2 Hz，10 Hz，
および 20 Hz で比較的高い正の値が示され，特に 20 Hz において最も高い値が示された。一方，40 Hz
においては負の値が示された。群間での統計的有意差は見られなかったものの，10 Hz と 20 Hz では，刺激を与えた左大腿骨での値が与えていない右大腿骨での値に比べ有意に大きかった（p < 0.05）。
rMAR では，10 Hz および 20 Hz で比較的高い正の値が示され，また，40 Hz および 80 Hz において負の値が示されたが，群間での統計的有意差は見られなかった。rBFR/BS では，2 Hz，10 Hz，および 20 Hz
で比較的高い正の値が示され，特に 20 Hz において最も高い値が示された。一方，40 Hz および 80 Hz
においては負の値が示されたが，群間での統計的有意差は見られなかった。

Fig.3 Typical fluorescent image of the
cross

sectionat

midshaftfemur

stimulatied at 20Hz.

Fig.4 Bone morphometric parameters.
rMS/BS, (b) rMAR, (c) rBFR/BS. The
value shows the average  1SD of 610
samples.
statisticalThep-valuedifference

represents
betweenathenon-loaded right femurs and loaded left
femurs,analyzedbypairedt-test.

Control: no stimulation either for left or- 79 -

４．考察
実験結果より，採用した刺激周波数のうち 2 Hz，10 Hz，および 20 Hz の刺激周波数において骨形成促進効果があり，このうち 20 Hz が最も効果が高いと考えられる。一定ピーク電流での筋刺激では，刺激周波数の増加に伴い筋収縮力が減少する一方，単位時間当たりの刺激回数が増加する。このため，筋収縮力の時間積算値はある刺激周波数において最大となり，我々が過去に行った同条件の実験から 10
Hz の刺激周波数で筋収縮力積算値が最大となることがわかっている (1)。このことから，10 Hz における高い骨形成反応は，大きな刺激積算値が関与していると考えられる。一方，20 Hz で観察された高い骨形成反応は，刺激の大きさ，回数，積算値のいずれも関連していない。また過去に行われた研究において，電気的筋刺激を与えた際，20 Hz において最も髄腔内圧が高くなること(4)，骨細胞の刺激情報伝達機構での応答性が 20 Hz において最も効率的に働くこと(5)が報告されている。以上の点は，今後，数理モデルによる検討や細胞レベルでの実験を行うことで明らかにする必要がある。
５．結言
本研究では，電気的筋刺激法の骨形成促進効果をより高める刺激周波数を決定するため，2 Hz，10 Hz，
20 Hz，40 Hz，および 80 Hz の 5 つの刺激周波数でラット大腿四頭筋を刺激し，各周波数での大腿骨における骨形成反応を骨形態計測法により調べ比較した。その結果，2 Hz，10 Hz，および 20 Hz の刺激周波数において骨形成促進効果が比較的高いことが示され，特に，20 Hz で最も高い刺激効果が確認された。
参考文献(1) 菊地俊介, 高橋英五, 田中茂雄, 第 23 回バイオエンジニアリング講演会講演論文集, No.10-74 (2011),
p.83.
(2) Tanaka, SM., Kondo, K., JBSE, Vol. 4, No. 2 (2009), pp. 201-211.
(3) 須田立雄, 小澤英浩, 高橋榮明, 他, 骨形態計測ハンドブック第 2 版, 1997
(4) Qin YX., et al, J Biomech, Vol.42, pp.140-145, 2009
(5) Rosenberg N., et al, Cytotechnology, Vol. 39(3), pp.125-130, 2002

- 80 -

ランダムパルス列電磁場刺激による培養骨芽細胞の石灰化促進に関する研究松村1〒920-1192 金沢市角間町2

啓之 1・田中茂雄 2

金沢大学大学院自然科学研究科人間・機械科学専攻〒920-1192 金沢市角間町

金沢大学環日本海域環境研究センター

1

Hiroyuki MATSUMURA and Shigeo TANAKA2 : Effects of random-pulsed electricic magnetic fileds on
osteoblastic calcification in vitro
1．緒言
近年，様々な組織の細胞へ分化可能な幹細胞や iPS 細胞が注目されている。そして，これらの細胞から作製した再生培養組織を再び患者に移植する再生医療技術が期待されている。自身の細胞から作製された再生培養組織は，移植患者に対する生体適合性が良いだけではなく，臓器移植に伴う倫理・法的諸問題を克服できる可能性がある。硬組織において，石灰化促成因子として力学的刺激などの物理的刺激を与えることで再生培養骨の石灰化を促進する試みも行われているものの，物理的刺激による石灰化促
進メカニズムは十分に解明されてない。一方，我々は，神経系で観察されるランダム性や揺らぎを有す
る伝達信号の形態（1）や中枢神経系の活動が骨代謝に関与していること（2）に着目した。そしてこれまでに，ランダム性を有するパルス列波形電磁場刺激が培養骨芽細胞の石灰化応答の促進に有効であることを明らかにしてきた（3）。しかしながら，ランダムパルス列電磁場刺激が石灰化促進効果を決定しているメカニズムは不明である。本研究では，骨芽細胞が石灰化へ向かうどの分化段階に対しランダムパルス
列電磁場刺激が作用しているかを明らかにするために，細胞増殖とアルカリ性フォスファターゼ（ALP）
活性に着目し，これらの分化段階に与えるランダムパルス列電磁場刺激の影響を調べた。また，一般的に生体では一定以上の刺激に対し鈍感化が生じる。本研究では，ランダムパルス列の確率的に生じる比較的長いパルス間隔が適度な休息時間となり鈍感化が回避されていると考え，その仮説の検証を行った。
2．実験方法2.1 培養骨芽細胞への電磁場刺激
マ ウ ス 頭 蓋 冠 由 来 樹 立 系 骨 芽 細 胞 様 細 胞 （ MC3T3-E1 細 胞 , 理 化 学 研 究 所 RIKEN Cell Bank,
No.RCB1126, LOT No.038）をφ35 mm の培養ディッシュに約 100 cells / mm2 で播種したものをサンプルとし実験に用いた。サンプルはソレノイドコイル上に設置され，培養ディッシュ中心からφ18 mm の範囲を電磁場パルスに暴露した（Fig.1）。電磁場パルスの波形は，振幅 1 mT，周期 1 ms の１周期正弦波である（Fig. 2a）。実験群として，①刺激を与えない Control 群，②ランダムパルス列（RdPT, Fig. 2b）群，および比較群として，③周期的パルス列（PrPT, Fig. 2c）群，④断続周期的パルス列（PrPTi, Fig. 2d）群，⑤刺激途中に休止時間を設けた周期的パルス列（PrPT+RT）群を用意した。なお，PrPTi と PrPT+RT の刺激時間内に生じるパルス総数（すなわち，総休息時間）は RdPT と同じである。いずれの刺激群においても最大負荷磁束密度は 1mT とし，各群のサンプル数 4 とした。
2.2 細胞増殖の評価
細胞播種翌日から毎日 3 分間（3）の電磁場刺激（RdPT および PrPT）を与えた。刺激を与えた領域の- 81 -

細胞を，位相差顕微鏡（Nicon, DIAPHO300），10 倍の対物レンズ，顕微鏡用デジタルカメラ（OLYMPUS,
DP2-BSW）を用いて毎日撮影し，撮影画像（H 520μm×W 680μm）上で細胞数をカウントした。なお，
細胞数のカウントは刺激範囲内の重複しない 4 つの領域で行い，その平均値をデータとして採用した。
いずれの群においても，4 日間の培養によりコンフルエントに達したため，この時点で実験終了とした。
2.3 ALP 活性の評価
刺激を与えずコンフルエントに達したサンプルを用意し，これらのサンプルに対しコンフルエント翌日から 2 日間，毎日１回の電磁場刺激を与えた。 ALP 活性の評価はクエン酸鉛染色法（4）により行った。
デジタルカメラ（Canon, Power Shot A95）によりライトボックス上の培養ディッシュのカラー接写像を撮影し，画像解析ソフト（Adobe Photoshop 6.0）を用いて画像を 256 階調のグレースケールに変換した。
ALP 染色された領域面積と平均輝度の積算値を算出し，Control との相対値を ALP 活性化度として定量的に評価した。

AmplifierMultifunction
Synthesizer（b）Computer
AD/DA board（a）Osteoblast

A

B

Culture media

D

C

Solenoid coil
EMF

Solenoid coils

Fig.1

Culture dishElectromagnetic fields stimulation to osteoblasts. (a) Electromagnetic

fields stimulation system. Four samples (A~D) can be simultaneously stimulated.
(b) Electromagnetic fields stimulation to osteoblasts in a culture dish by using a(c)Flux density [mT]

1 ms

Fig.2

1

(d)

0
0
‐1

50

100
[ms]

Flux density [mT]

(b)

1 mT

(a)

Flux density [mT]solenoid coil. EMF: Electromagnetic fields. Arrows represent the direction of EMF.

1

0
0

50

100
[ms]

‐1
1

0
0
‐1

50

100
[ms]

Electromagnetic fields (EMF) pulse trains. (a) One EMF pulse. (b)Random EMF pulse train (RdPT). Pulses appear randomly at repetitivefrequencies from 50Hz to 500Hz. (b) Periodic EMF pulse train (PrPT).
Pulses periodically appear at repetitive frequencies of 500 Hz. (c)Intermitted Periodic EMF pulse train (PrPTi). Two pulses at 500 Hzintermittently appear with an interval of 3 ms.
- 82 -

2.3 鈍感化の評価
鈍感化が始まる刺激時間を特定するために， 8 つの刺激時間（10~1800 s）を設定し，各刺激時間でのALP 活性を評価した。得られた結果より，鈍感化の傾向を RdPT と PrPT で比較した。続いて，刺激時間を 1200 s とし PrPT+RT と PrPTi の ALP 活性化へ与える影響を調べ，PdPT での結果と比較した。
なお，
PrPT+RT では，1200 s の刺激時間を 3 分割した中央の 400 s を休止時間とした。
3．結果および考察
Fig.3 に MC3T3-E1 細胞の培養期間に伴う細胞数の変化の群間比較を示す。すべての群において培養 1
日目における細胞数はほぼ等しく，培養 2 日目以降では，ほぼ線形に増加した。培養 4 日目における各刺激群の細胞数は，Control 群と比べ，RdPT 群では 0.91 倍，PrPT 群では 0.84 倍となり，刺激により細胞増殖が抑制される傾向が確認された。なお，群間の統計的有意差は確認できなかった。Fig.4 は，刺激時間の増加に伴う ALP 活性化度の変化を RdPT と PrPT で比較したものである。どちらにおいても刺激時間の増加と共に ALP 活性が上昇するものの， PrPT では 360 s 以降で活性が飽和し，一方，RdPT では 1200 s まで活性の増加が続いた。なお，1200 s の刺激時間において RdPT の活性度が PrPT のそれよりも有意に高いことから RdPT の刺激効果は，骨芽細胞の分化段階に依存すると言える。Fig.5 に刺激
時間 1200 s における４つの刺激群の ALP 活性度の比較を示す。ALP 活性は，RdPT， PrPT+RT，PrPTi，
PrPT の順に高い値を示した。なお，RdPT 群の値は PrPT 群と PrPTi 群に対してそれぞれ 1.33 倍，1.23
倍有意に高かく，また，PrPT+RT 群も PrPT 群に対しても有意に高かった。ALP の活性化は，基質小胞内でのハイドロキシアパタイト結晶核の生成を促すことから，骨芽細胞の石灰化において重要な役割を果たしている。これまでに電磁場刺激は骨芽細胞の増殖を抑制し，分化を促進する効果があることが報
告されており（5），本研究においても同様の結果が得られた。PrPT では RdPT に比べより短い刺激時間
で ALP 活性の上昇が飽和した。これは RdPT により多く含まれる休息時間により細胞の鈍感化（6）が回避された結果であると考えられる。しかしながら，RdPT と同じ総休息時間を持つ PrPT+RT や PrPTi のALP 活性度は RdPT のそれよりは低く，このことは休息時間による鈍感化の回避のみが RdPT の高い刺激効果の要因ではないことを示唆している。すなわち，RdPT のランダム性そのものが刺激効果を高め

3

500
Control

400

ALP activity (/Control)

Number of cells (/mm2 )ている可能性があり，この点についてはさらなる調査が必要である。

RdPT

300

PrPT

200
100

2
1.5

3

PrPT

0.5
0

2

RdPT

1

0
1

**

2.5

*
0

4

400

600

800 1000 1200 1400 1600 1800

Loading time (s)Culture Period (day)

Fig.3

200

Changes in number of cells with

Fig.4

Changesin

ALP

activity

withculture period. Data show the average ± SD

stimulation time of

RdPT and PrPT. Dataof four samples.

show the average ± SD of four samples. *p <0.05 vs. PrPT for 10s. **p < 0.02 vs. PrPT for
1200s.
- 83 -

ALP activity (/Control)

2

**
*
+

1.5

Fig.5

Comparison of ALP activities among

RdPT, PrPT, PrPT+RT and PrPTi groups.

1

Samples were exposed EMF for 1200 sec perday. Data show the average ± SD of four0.5

samples. *p < 0.001 vs. PrPT. **p < 0.01 vs.

0
RdPT

PrPT

PrPT+RT

PrPTi. +p < 0.05 vs. PrPT.

PrPTi

4．結言
本研究では，ランダムパルス列電磁場刺激が骨芽細胞の細胞増殖と ALP 活性の段階に与える影響を調べた。ランダムパルス列電磁場刺激は，細胞増殖には影響しないものの ALP 活性を高めることから，その刺激効果は骨芽細胞の分化程度に依存する。総休息時間が同じ周期的パルス列刺激と比較しても高い刺激効果を示すことから，ランダムパルス列電磁場刺激の刺激効果には鈍感化の回避以外に波形のラン
ダム性そのものが関与している可能性がある。
参考文献(1) Cordo. P., Timothy, J. et al., Nature, 383 (1996), 769-770.
(2) Ducy, P., Amling, M., Cell, 100 (2000), 197-207.
(3) 松村，田中，臨床バイオメカニクス, 33 (2012), 41-46.
(4) Mayahara, H. et al., Histochemie, 11 (1967), 88-96.
(5) Lohmann, C.H. et al., Orthopaedic Res., 18 (2000), 637-646.
(6) Donahue, S.W. et al., J. Biomechanics, 36 (2003), 35-43.

- 84 -

交流磁界の抗がん剤作用増強効果における周波数依存性評価
正木一朗 1・山田外史 2・柿川真紀子 2
1〒920-1192 金沢市角間町2〒920-1192 金沢市角間町

金沢大学

金沢大学

電子情報学類

環日本海域環境研究センター

Ichiro MASAKI, Sotoshi YAMADA and Makiko KAKIKAWA: Effects of different frequencies ofalternating-current magnetic fields on the potency of drugs
1. はじめに
がん化学療法に用いられる抗がん剤は, がん細胞の増殖を抑制する一方, 正常細胞にも作用し副作用をもたらしてしまう。 先行研究によって大腸菌において抗菌剤であり抗がん剤としても用いられるマ
イトマイシン C(MMC)と交流磁界を併用すると, マイトマイシン C の殺細胞作用が高まることを見出した。このことは, 腫瘍部を磁界曝露することで現在の投与量より少量の抗がん剤で現在と同等な効果を得ることができ, 副作用を軽減することに応用できると考えられる。 抗がん剤 MMC は, 磁束密度 70. 6
mT までは磁束密度が高いほど作用が高まることが分かっている。一方 周波数依存性についてはまだ測定した周波数が少なく, これまでに測定した 6, 600 Hz 周波数より 60Hz 磁界の方が MMC 作用を高める
ことはわかっているが, どの周波数において最も MMC の作用が増強されるか明らかになっていない。,
本研究では, 交流磁界の抗がん剤 MMC 作用増強における最も効果的な周波数を明らかにすることを目的とした。
2. 抗がん剤と磁界曝露影響の評価方法
本実験では抗がん剤 MMC を使用した。 MMC は DNA の複製を阻害することで抗がん作用を発揮する。また MMC は DNA に作用するためヒト細胞から単細胞である大腸菌にいたるまで殺細胞効果を示す。ヒト細胞の増殖速度は×2/day に対し大腸菌の増殖速度は×2/30 min と速いこと, ヒト細胞の培養で必要な CO2 の供給が不要であることから, 本実験では細胞に大腸菌を用いた.
磁界の影響評価は, 抗がん剤を投与した菌液を磁界曝露(Exposure),磁界非曝露(Control)の環境で一定時間培養し, それぞれの磁界曝露後 0,2,4,6 時間における生菌数をコロニーアッセイにより測定し，20, 40,
60, 90, 130, 200, 280 Hz 周波数の各 Exposure 群と Control 群の生菌数の比較から MMC の殺細胞作用への磁界影響を評価した.
3. 抗がん剤作用への周波数影響評価
大腸菌の菌液に抗がん剤 MMC 濃度(1 µg/mℓ)を添加し,その菌液を磁界曝露(Exposure), 磁界非曝露(Control)に分け 37℃で培養し, MMC 添加後 0,2,4,6 h の生菌数をカウントした。 磁界条件は B=70. 6 mTと設定し, 交流磁界の周波数 20,40,60,90,130,200,280 Hz の 7 点で測定を行った。 Fig.1 に反応 6 時間後におけるの Control の生菌数を 1 とした場合の Exposure の相対比を示す。この結果より，測定した全ての周波数において相対比が 1.0 以下であり磁場曝露群の方が非曝露群よりも生存率が低いことから，抗がん剤の作用が増強されたことがわかる。さらに 60 Hz 付近に最も増強される周波数が存在することが明らかとなった。 また, 周波数 60 Hz と各周波数の相対比の値で t 検定を行った結果, 40, 60 Hz 間では- 85 -

Fig. 1 MMC 作用増強における磁界の周波数特性
Data are represented from 6 independent experiments.

p=0. 004<0. 05 となり有意差が生じたが, 60, 90 Hz 間では p = 0. 288 > 0. 05 となり有意差は生じなかった。よって, 交流磁界の周波数 60 Hz で抗がん剤作用増強率のピークを示し, 60～90 Hz 間の周波数間では明確な差はないことが示唆された。
現在，なぜ 60 Hz 付近の周波数磁界がもっとも MMC 作用へ影響を及ぼすのかは，不明である。一般に 1000Hz 以下の磁界においては, 心臓の細動刺激など各種の生体影響へは周波数が高くなるにつれてより影響が高まることが知られている。ただ例外として，磁気閃光という磁界に曝され網膜にある程度の誘導電流が流れると目を閉じていても光が見える現象があり，この現象の閾値は 20～25 Hz で 1 メー
トルあたり 50 mV (50 mV/m)と最も低い値となる。薬剤作用への磁界の増強効果も 60 Hz 付近で最も影響が強くなったことから, 磁気閃光と似た周波数特性を示すことが明らかとなった。
4.まとめと今後の課題
本実験では交流磁界の抗がん剤作用増強における周波数依存性を 20~280 Hz 間で評価した。 その結果, 測定した全ての周波数において抗がん剤作用の増強が認められた。 また, 周波数 60 付近において最も抗がん剤作用が増強される結果となった。今後の課題として, 本実験では実験モデルとして大腸菌を用いたが, 医療応用に向け実際にヒト細胞で交流磁界の抗がん剤作用増強における周波数依存性を評価する必要がある。

- 86 -

ヒト肝がん細胞を認識する DNA アプタマーの進化工学的な探索とその改良
川嶋聡 1・仁宮一章 2・清水宣明 2
1〒920-1192 金沢市角間町2〒920-1192 金沢市角間町

金沢大学 大学院自然科学研究科

金沢大学 環日本海域環境研究センター

1. 緒言
1.1 研究の背景
がんは日本人の死亡原因の第一位を占め，日本人の約 3 分の１ががんで亡くなっている。しかし，現在がんに対する画期的な治療法はまだ確立されていない。その原因の一つとしてがん細胞と正常細胞を識別することが困難であることが挙げられる。この問題を解決するために，がん細胞を特異的に認識する生体分子が必要とされている。これまで，生体分子として抗体が広く用いられてきた。しかし，新規な抗体を得るには多くの時間，手間，資金が必要であり，またターゲットが限られるといった問題点がある。そこで近年，抗体に代わる生体分子としてアプタマーが注目されている。特に DNA アプタマーとは，特異的に分子を認識する single-strand DNA（ssDNA）である。特に，DNA アプタマーとは，立体構造により特異的に分子を認識する single-strand DNA（ssDNA）である。
これまでに，様々なタンパク質やアミノ酸などに対するアプタマーが SELEX(Systematic Evolution of
Ligands by EXponential enrichment)法という手法により選抜されている。そして近年，細胞に対するアプタマーの選抜法として Cell-SELEX 法が考案された。
当研究室では，Cell-SELEX (Systematic Evolution of Ligands by EXponential enrichment)法により，ヒト肝がん細胞(HepG2)を特異的に認識する DNA アプタマーを選抜してきた 1)。
アプタマーは前述したとおり SELEX 法などで選抜されるが，その過程において PCR のよる増幅が行われるため，プライマーの結合部位などが必要となるため選抜に行うアプタマーは約 100 ~ 200 bp のアプタマー
を用いることになる。しかし，すべてのヌクレオチドが結合に関与するわけではない 2)。また，長い配列は低い生産性かつ高い合成コストとなることは容易に推測される。さらに不必要なヌクレオチドが増えることで形成する立体構造の選択肢が増えるため，結合に必要な構造のみを形成することが難しくなり，結合力が低下する可能性がある 3)。
よって，結合に必要なヌクレオチドのみで構成された小さいアプタマーをつくることは有益であると考えられている。
これまでに，推定二次構造から結合に必要な配列を決定することで，結合に必要なヌクレオチドのみで構成されたヒトの白血病細胞に対する DNA アプタマーを獲得したことが報告されている 3)。
1.2 研究の目的
本研究では，
HepG2 細胞を認識に重要な配列の探索とDNA アプタマーのダウンサイジングを目的とした。
2. 理論
2.1 DNA アプタマー
DNA アプタマー(aptamer)は分子認識能を有する一本鎖核酸(ssDNA)の総称である。通常二本鎖状態で二重らせん構造をとる DNA 分子であるが，これを一本鎖状態にすることで塩基配列の違いにより様々な立体構造を形成する(Fig.1)。
この様々な立体構造により，物質を特異的に認識すると考えられている。DNA アプタマーの立体構造は塩基配列に依存しているので，DNA アプタマーの立体構造は塩基配列を変えることにより無限に存在し，理論上ではあらゆる物質に対する DNA アプタマーが獲得可能と言われている。また，アプタマーには（1）熱やpH の変化に対する安定性が非常に優れている，（2）PCR 法を用いることにより迅速かつ安価に増幅が可能である，（3）様々な化学修飾が可能であるといった特徴を持っている。以上より，DNA アプタマーは抗体に代わる生体分子としてがんの診断や治療への応用が期待されている。
2.2 解離定数（Kd）
解離定数とは解離反応における平衡定数であり，リガンドとレセプターとの親和性の尺度として用いられる。親和性が高いと解離定数の値は小さくなる。
2.3 Cell-SELEX 法- 87 -

Cell-SELEX 法とは細胞に対するアプタマーの選抜方法の一つである。ランダム配列を持つランダム

Fig. 1 Schematic drawing of various structuresof DNA aptamer.

Fig. 2 Schematic drawing of Cell-SELEX process.

ssDNA ライブラリーを作成し，その中からターゲット細胞と結合するものを進化工学的に選抜してくる手法
として提案されている。Cell-SELEX 法はターゲットに細胞自体を用いるので，往来の SELEX 法と比べ，（1）膜タンパク質の解析が不要，（2）細胞表面に存在する様々な膜タンパク質のアプタマーを同時に選抜できる，（3）目的細胞とより特異的に結合するアプタマーを選抜できるといった特長がある。
3. 実験
3.1 HepG2 を認識する DNA アプタマーの結合能評価
本研究では，DNA アプタマーの細胞への結合量を定量的に評価するため FITC（λex=495 nm，λem=520 nm）
で蛍光修飾した DNA アプタマーを用いて，フローサイトメーターにより 1 細胞あたりの蛍光強度を測定した。
HepG2 細胞(3×105 cells) を含む懸濁液 0. 2 ml に対し，FITC 標識 DNA アプタマーを終濃度 A0 = 0 - 200 nMになるように添加し，37℃で 30 min インキュベートした。その後，フローサイトメーターにて 1 細胞ごとの蛍光強度を測定し，ヒストグラムを得た。このヒストグラムについての重み付け平均値を，1 細胞当たりの蛍
光強度の平均値 F とした。
3.2 DNA アプタマーの推定二次構造
DNA アプタマーは塩基配列の違いにより様々な立体構造を形成することから，HepG2 を認識する DNA ア
プタマーについて二次構造をソフトウェア m-fold を用いて推測した。
3.3 HepG2 細胞への結合に関与する配列の探索
HepG2 を認識する結合力が高い DNA アプタマーに特徴的な構造の一部の塩基をランダム化した。このランダムライブラリを Cell-SELEX 法によりセレクションを行うことでランダム化した部分の結合への関与を示した。
Cell-SELEX 法では「結合反応」
「洗浄」
「回収」
「増幅」を 1 Round とし，この Round 繰り返すことで細胞と特異的に結合する DNA アプタマーを選抜した。Round を重ねるに連れて洗浄条件を厳しくし，より結合- 88 -

力の強い DNA アプタマーの獲得を目指した。また，DNA アプタマーの特異性を向上させるため，6~7 Roundの開始前では正常ヒト肝細胞を用いてカウンターセレクションを行った。Fig.2 に Cell-SELEX 法の一連の流れを示し，以下詳しい各操作の方法を示す。
結合反応
HepG2 細胞を播種した 35 mm dish に ssDNA 溶液を 400 nM, 500 l を加え，37℃, 45 min インキ
ュベートした。
洗浄
Dish から細胞に結合しなかった ssDNA を取り除き，BSA や FBS を競合分子とした Wash buffer を用
いて細胞を洗浄した。
回収
Dish から細胞を回収し，95℃, 10 min インキュベートすることで細胞と ssDNA の結合を切断した。
その後，0.25 m フィルターを用いて細胞と ssDNA を分離した。
増幅
5’末端をビオチン修飾した Reverse プライマーを用いて PCR 増幅を行い，ビオチン修飾 double-strand
DNA（dsDNA）を作製した。次に，アビジン修飾セファロースビーズとビオチン修飾 dsDNA 反応させビー
ズ表面に dsDNA を固定化した。最後に，NaOH 水溶液を加え dsDNA 間の水素結合を切断しビオチン修飾されていない側の ssDNA のみを分離，回収した。
カウンターセレクション
この操作は各 Round の開始前に行った。6~7 Round の開始前では正常ヒト肝細胞を播種した 35 mm dish に ssDNA 溶液を加え，37℃, 45 min インキュベートした。細胞と結合しなかった
ssDNA を回収し，次の Round に用いた。
機能評価
Round を重ねるにつれて，HepG2 細胞と特異的に結合する DNA アプタマーがより選抜されることが示唆される。それを確認するため，Cell-SELEX 法で選抜された各 Round の DNA アプタマーについて機能評価を蛍光顕微鏡，フローサイトメーターを用いて行った。DNA アプタマーの細胞への結合量を評価するため FITC（λex=495 nm，λem=520 nm）で蛍光修飾した DNA アプタマーを用いてそれぞれの実験を行い，DNA アプタマーの細胞への結合量を蛍光量として検出し評価した。
3.4 truncated ssDNA の機能評価
結合力の高い DNA アプタマーに特徴的な構造以外を取り除いた。このような結合に不要な部分を取り除
いた ssDNA を本研究では，truncated ssDNA と呼ぶ。この truncated ssDNA について，HepG2 に対する認識能の有無をフローサイトメーターにより確認し，解離定数を求めた。
3.5 stem の長さと安定性・結合力の関係
truncated ssDNA は stem（水素結合により二本鎖形成している部分）が短く，構造が不安定になってしまう
可能性がある。このことから，stem の長さによる結合力に影響を調べた。

Table 1 Kd value of each aptamer
Category

Name

Kd [M]

D
E
F

A-1
A-2
B-1
B-2
C-1
C-2
C-3
C-4
D
E
F

4.5±3.6
2.1±0.8
1.1±0.4
2.7±0.1
2.0±0.8
1.9±0.2
5.0±2.2
1.4±0.6
1.9±1.3
6.4±1.1
3.7±3.1

×10-7
×10-7
×10-7
×10-8
×10-8
×10-8
×10-8
×10-7
×10-7
×10-8
×10-7

G

G

1.5±0.5

×10-7

A
B

C

Fig. 3 Second structure of C2 clone
and lineament of category C- 89 -

4. 結果および考察
4.1 HepG2 を認識する DNA アプタマーの結合能評価及び推定二次構造
HepG2 を認識する DNA アプタマーの結合能評価及び推定二次構造による分類を行った結果を Table 1 に示す。 Table 1 から HepG2 を認識した DNA アプタマーは A-G の 7 種類のカテゴリーに分類できた。
Table 1 より 12 種類の HepG2 を認識する DNA アプタマーは 10-7, 10-8 M のオーダーとなり高い結合力を示した。中でも C2 clone が最も結合力が高く，解離定数 Kd = 1.9 ± 0.2×10-8 M であった。そして，カテゴリーC に結合力が高い DNA アプタマーが多く存在し，
カテゴリーC にはに示すような特徴的な構造が存在した（Fig.3）。
二次構造の推定結果には，Fig.3 のような突出した構造が必ず見られた。本研究ではこの突出した構造を
stem-loop 構造と呼ぶ。
4.2 HepG2 細胞への結合に関与する配列の探索
カテゴリーC に特徴的な構造が，高い結合力に関係していると推測し，C2 clone における構造の loop 部分の塩基配列をランダム化した。これを initial random library として Cell-SELEX を行った。
本実験では，HepG2 細胞を特異的に認識する DNA アプタマーを選抜するため Cell-SELEX 法の Round を 7回行った。また DNA アプタマーの特異性を向上させるために正常ヒト肝細胞を用いてカウンターセレクシ
ョンを 6～7 Round において行った。

Table 2 Relation of Gibbs free energy andDissociation constant to length of stem
Length of stem
[bp]

-⊿G
[kcal/ml]

3 (C2 min)
5
13

0.23
3.88
17.16

Kd [M]
8.23±3.97
7.19±1.00
1.70±0.53

×10-8
×10-8
×10-7

Fig. 4 Flow cytometric assay for the binding of C2
clone and each round aptamers with HepG2 cells.

30

10
5
0

0

5

10

M]

25
−8

15

15

length of stem [bp]Kd [10

Disociation constant−⊿G [kcal/ml]

Gibbs free energy

20

20
15
10
5
0

0

5
10
Length of stem [bp]

15

(a)
(b)
Fig.6 (a) Relation of gibbs free energy to length of stem (b) Relation of Dissociation constant to length of stem

- 90 -

4.3 truncated ssDNA の機能評価
カテゴリーC に特徴的な構造のみの truncated ssDNA (以下，C2 min と呼ぶ;Fig.3) について，フローサイ
ト次に，各 Round 後に回収された DNA アプタマーの機能評価を蛍光顕微鏡，フローサイトメーターを用いて行った。各 Round の DNA アプタマーの HepG2 に対する結合機能評価をフローサイトメーターにより行った結果を Fig.4 に示す。Fig.4 から C2 clone をランダマイズしたことで蛍光強度が減少したが，Cell-SELEX 法によるセレクションを行ったことで蛍光強度が増加していることが確認できる。このことから，ランダマイ
ズした部分が結合に重要な役割を示していることが確認できた。
メーターにより結合機能評価を行った。その結果を Table 2 に示す。この結果から，C2 min clone は HepG2を認識して結合し，解離定数は 8.23±3.97×10-8 M と高い結合力を示した。
4.4 stem の長さと安定性・結合力の関係
stem の長さを 5 bp, 13 bp に伸ばしてギブズエネルギーと解離定数を求めた。この結果を Table 2,Fig.5 に示した。Fig.5 のグラフを比較すると，stem が長くなることで構造が安定したとしても結合力が増加するわけではないことがわかる。これは stem が長くした場合，stem が長くなると共に構造が大きくなることで，ターゲットへの結合の妨げになることで結合力が低下してしまったと推測できる。
Table 2,Fig.5(b)から stem が 3 bp と 5 bp の結合力はほぼ同程度と考えられるが，わずかに 5 bp の方が結合力が高い。また Fig.5(a)より 5 bp の方が構造が安定していることから stem の長さは 5 bp が最も適切な長さであると考えられる。
5. 結言
本研究では，HepG2 細胞を認識する DNA アプタマーについて細胞の認識に必要な配列の探索と DNA ア
プタマーのダウンサイジングを行った。その結果得られた知見を以下に示す。
（1）HepG2 細胞を認識する DNA アプタマーは推定二次構造の違いにより A-G の 7 種類のカテゴリーに分類できた。
（2）その中で，C2 clone が最も結合力が高く（Kd=7.19±1.00×10-8 M），カテゴリーC に Kd が 10-8 M オーダ
ーとなる結合力の高い DNA アプタマーが多かった。
（3）カテゴリーC に特徴的な構造が存在し，その構造が HepG2 細胞との結合に重要な役割を果たしている。
（4）stem-loop 構造において stem が長くなると構造が安定し結合力が増加するが，一定以上の長さではその構造が大きくなり結合を妨げる。
(5) 最も適切な stem の長さは 5 bp であり，その時の解離定数は 7.19±1.00×10-8 [M] であった。
Literature cited[1]金田壱彦, 修士学位論文, 金沢大学 (2010)[2]S. D. Jayasena. Aptamers: an emerging class of molecules that rival antibodies in diagnostics. Clin. Chem., 45,
1628-1650 (1999)[3] D. Shangguan, Z. C. Cao, Y. Li, W. Tan. Aptamers evolved from cultured cancer cells reveal molecular differences ofcancer cells in patient samples. Clin. Chem., 53, 1153
-1158 (2007)- 91 -

がん細胞認識能を付与した超音波応答性バブルミセルを用いたがん治療法
前川 幸 1・仁宮 一章 2・清水 宣明 2
1〒920-1192 金沢市角間町 金沢大学 大学院自然科学研究科

2〒920-1192 金沢市角間町 金沢大学 環日本海域環境研究センター

1. 緒言
がん治療では薬剤による副作用の問題があげられる。これは薬剤が正常な細胞にも送達され，損傷することが主な原因と言われている。そのため効率よく薬剤を患部のみに送達させること（Drug Delivery
System：DDS）が不可欠である。近年，DDS としてマイクロバブルと超音波を併用したがん診断および治療法に期待されている[1]。バブルには低沸点化合物であるパーフルオロカーボン(PFC)が用いられており，超音波造影剤として利用されている。超音波は深達度が高く，深部の腫瘍にまで治療可能であり，設備も低価格といった利点がある。また，High Intensity Focused Ultrasound Therapy;HIFU により数
mm 単位での正確さで制御可能な点もメリットに挙げられる。
本研究では，がん細胞認識分子としてアビジンに注目した。アビジンは N-アセチルグルコサミンやマンノースといった糖鎖を含み，がん細胞に多く発現していると言われているレクチンと結合すると報告されている[2]。そこで，本研究では細胞表面のレクチンとアビジン修飾バブルミセルを結合させ，エン
ドサイトーシスにより取り込ませた後に，超音波により急激なバブルミセルの膨張による物理的な細胞ダメージを与えることで細胞殺傷を試みた(Fig. 1)。
本研究の目的はがん細胞認識超音波応答性バブルミセルの構築および超音波とバブルミセルの併用によるがん細胞に対する細胞損傷効果を検討することである。
2. 実験
2.1 実験材料
バブルミセルを形成するブロックコポリマーに Poly(ethylene glycol)-block-poly(ε-caprolactone)methyl
ether：PEG-PCL を用いた。親水基の PEG は免疫毒性が小さく，血中において安定性を向上させるため，
DDS の研究において注目されている。疎水基の PCL の特性には生分解性，生体適合性が挙げられる。
また，PEG，PCL の average Mn~5000 である。

Fig.1 scheme of intracellular uptake of bubble micelle.

- 92 -PFC には 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-Decafluoropentane ：PFP を使用した。沸点は 55℃である。
がん細胞には，ヒト乳腺がん細胞 MCF-7 および MDA-MB-231 を使用した。MDA-MB-231 は他の乳がん細胞と比べて高い運動能，転移能や治療耐性があり，悪性度の高いがん細胞だと知られている。それに対して，MCF-7 は MDA-MB-231 と比較して悪性度の低い乳がん細胞である。
2.2 がん細胞認識超音波応答性バブルミセルの作製
がん細胞認識超音波応答性バブルミセルは，ビオチンが修飾されたブロックコポリマーPEG-PCL を用いて作成した。まず，ビオチン修飾バブルミセルを作製してから，ビオチン・アビジン結合によりアビ
ジン修飾バブルミセルを得た。ビオチンーアビジン結合は非常に強く（結合定数 K＞10-15 M-1），抗原抗体反応の 100 万倍以上で不可逆的な結合である。
D-PBS(-)10 mL にブロックコポリマーを 20 mg 添加し，テトラヒドロフ

超音波応答性バブルミセル

ラン THF2 mL と PFP20 µL を加える。ホモジナイザー(9800 rpm，2 min)で分散させ，PFP 封入バブルミセル溶液を作製した。
がん細胞認識超音波応答性バブルミセル

ビオチン修飾バブルミセル溶液にアビジンを 2 mg/mL になるように加えて，一晩回転撹拌をする。その後，限外ろ過(2000×g，40 min)を 3 回行い未反応のアビジンを取り除いてがん細胞認識超音波応答性バブルミセルを作製した。
2.3 バブルミセルの超音波応答性
バブルミセルの超音波応答性を検討するために，超音波照射前後のバブルミセルのサイズの変化を比較した。PFP を封入したバブルミセル溶液 2 ml を 3.5 cm dish に加えて超音波処理を行ない，顕微鏡でミセル溶液を観察した。超音波は周波数 1 MHz，照射強度 0.3 W/cm2，照射時間 30 s，Duty 100%で照射した。
2.4 バブルミセルのがん細胞認識能
バブルミセルに蛍光色素であるカルセインを封入し，がん細胞と 1 時間結合反応をさせた後，蛍光顕微鏡およびフローサイトメトリーを用いて蛍光を検出することでがん細胞結合性を評価した。
蛍光顕微鏡

4×105 cells/dish になるように 3.5 cm dish に 2 ml ずつ細胞懸濁液を播種し，37 ℃，5 % CO2

で 24 時間培養した。その後，バブルミセル溶液を 200l 添加し，さらに 37℃，5％CO2 条件下で 1 時間
培養し細胞に結合させた。培養がん細胞にバブルミセルを結合させた後，D-PBS(-)で洗浄して蛍光顕微
鏡で観察した。
フローサイトメトリー

フローサイトメトリーとは，細胞を 1 つ 1 つ流してレーザー光(λ＝488 nm)を照射することによって，細胞 1 つ当たりの蛍光強度をする方法である。
4×105 cells/dish になるように 3.5 cm dish に 2 ml ずつ細胞懸濁液を播種し，37 ℃，5 % CO2 で 24 時間培養した。その後，バブルミセル溶液を 200l 添加し，さらに 37℃，5％CO2 条件下で 1 時間培養し細胞に結合させた。培養がん細胞にバブルミセルを結合させた後，細胞と結合しなかったバブルミセルを除去し，トリプシン処理により細胞を dish から剥離する。細胞懸濁液をフローサイトメーターに流し，細胞１つ当たりの蛍光強度を測定した。本実験では，5000 cells の蛍光強度を測定した。
2.5 バブルミセルの細胞毒性
生体温度 37℃でのバブルミセルが細胞に及ぼす影響について調べた。4×105 cells/dish になるように
3.5 cm dish に 2 ml ずつ細胞懸濁液を播種し，37 ℃，5 % CO2 で 24 時間培養した。その後，バブルミセ- 93 -

ル溶液を 200l 添加し，さらに 37℃，5％CO2 条件下で 1 時間培養し細胞に結合させた。D-PBPS(-)で洗浄し，トリプシン処理により dish から細胞剥離をした。生細胞数をトリパンブルー染色により計測した。
また，それに伴い顕微鏡を用いて細胞の形態変化を観察した。細胞毒性の評価指標として，以下の式で示した未処理のがん細胞数を基準にした細胞生存率[％]を用いた。
Cell viability [％]＝
2.6

(number of cells added bubble micelle and sonicated)×100(untreated cell number)

超音波とバブルミセルの細胞殺傷効果

超音波とバブルミセルを組み合わせた治療法の殺傷効果を検討するため，がん細胞にバブルミセルを取り込ませた後に超音波処理して生細胞数をカウントした。評価指標に細胞生存率[％]を用いて，殺傷効果を検討した。がん細胞は悪性度の異なるヒト乳腺がん細胞 MCF-7，MDA-MB-231 を用いて，がん細胞殺傷効果について比較実験をした。
4×105 cells/dish になるように 3.5 cm dish に 2 ml ずつ細胞懸濁液を播種し，37 ℃，5 % CO2 で 24 時間培養した。その後，バブルミセル溶液を 200l 添加し，さらに 37℃，5％CO2 条件下で 12 時間培養し細胞内に取り込ませた。細胞に結合しなかったバブルミセルを D-PBPS(-)で洗浄し，トリプシン処理により dish から細胞剥離をした。生細胞数をトリパンブルー染色により計測した。
3. 結果および考察
3.1 バブルミセルの超音波応答性
PFP を封入したバブルミセルの超音波応答性を調べるために，周波数 1 MHz, 強度 0.3 W/cm2, 照射
時間 30 sec の条件で超音波をバブルミセル溶液に照射した実験結果を Fig. 2 に示す。Fig.2 から，照射
前はバブルミセルの大きさは 10 µm 以下だったのに対して照射後 100 µｍを超えるバブルミセルが多く見られた()。この結果から，超音波照射により発生した熱がバブルミセル内の PFP をガス化させ，それに伴いバブルミセルが膨張したと考えられる。以上のことから，超音波応答性バブルミセルの構築に成功した。
3.2 バブルミセルのがん細胞結合性
バブルミセルに内包した蛍光物質であるカルセインの蛍光測定を行ない，アビジン修飾ミセルのがん
細胞結合性を蛍光顕微鏡およびフローサイトメトリーで評価した。
蛍光顕微鏡

蛍光顕微鏡によるアビジン修飾ミセルのがん細胞結合評価を Fig.3 に示す。実験結果から，ビオチン修飾ミセル，アビジン修飾ミセルにおいてミセルに内包したカルセインの蛍光が観察された。アビジン修飾ミセルとがん細胞は，アビジンとレクチンの反応により結合し，蛍光を示したと考えられる。ビオチン修飾ミセルを添加した場合でも蛍光が観察されたのは，がん細胞にビオチンレセプタ
ーが多く発現しているためだと考えられる。これは，がん細胞が急速に増殖するためにビタミン B12 やH（ビオチン）を多く必要とするからである。以上のことから，がん細胞認識ミセルの構築に成功したといえる。
フローサイトメトリー

フローサイトメトリーによるアビジン修飾ミセルの細胞結合評価を Fig.4 に示す。Fig.4 から，ビオチン修飾ミセル，アビジン修飾ミセルを添加した細胞においてカルセインの蛍光- 94 -

は見られず，コントロールのミセル溶液を加えなかったものとほぼ同等の蛍光強度が得られた。
3.3 バブルミセルの細胞毒性
37℃における細胞に及ぼすバブルミセルの影響を調べた結果を Fig. 5 に示す。Fig. 5 か

細胞生存率

ら，バブルミセルの添加量 0～2000 µL において，細胞生存率は 80％以上であり，細胞生存率はバブル
ミセル添加量に依存性は見られなかった。
細胞写真

生体温度でのバブルミセル添加後の細胞の形態に関して，顕微鏡で観察した結果を Fig. 6に示す。Fig. 6 の細胞写真から，どの細胞群においても細胞の破裂などといった細胞の変化は見られず，
バブルミセルを加えなかった細胞と同等の結果であった。37℃において，バブルミセルによる細胞ダメージはほとんどないと考えられる。
3.4 超音波とバブルミセルの細胞損傷
MDA-MB-231，MCF-7 細胞に対して，超音波とバブルミセルを組み合わせたときの細胞殺傷効果を検討した結果をそれぞれ Fig. 7(a)，Fig. 7(b)に示す。Fig. 7(a)，(b)から，MCF-7，MDA-MB-231 細胞ともにアビジン修飾バブルミセルと超音波照射を組み合わせたときの細胞生存率は 50%を下回らず，有意差は見られなかった。しかし，MDA-MB-231 は抗がん剤耐性が強いなど悪性度の高い乳がん細胞といわれているが，MCF-7 と比較して細胞生存率に差がほどんどないという結果が得られた。以上のことから，超音波とバブルミセルの組み合わせによる治療法は高い殺傷効果は得られなかったが，悪性度によらず細胞を殺傷可能であると考えられる。

Micell(-)(a)

Micell(b)

Biotin-Micelle

Avidin-Micelle
Fig.2 (a) Imaging of bubble micelles before
ultrasonic irradiation (b) Imaging of bubble
micelles after ultrasonic irradiation.

Fig.3 Confocal imaging of MDA-MB-231 cells stained by
micelle loading calcein.

- 95 -

Fig. 4 Flow cytometry assay for the binding of
bubble micelle loading calcein with
MDA-MB-231 cells

Cell viability [％]

100
80
60

Fig. 6 Imaging of MDA-MB-231 cell with (a) 0 µL, (b) 2 µL, (c) 20

40µL, (d) 200 µL, (e) 2000 µL bubble micelle in 37℃.

20
0
1

10
100
1000
Bubble micelle [μL/DMEM mL]

100

100

80

80

cell viability [％]cell viability [％]Fig. 5 Cytotoxicity of bubble micelle in 37℃

60
40
20
0

D−PBS(−) CM

BM

60
40
20
0

AM

D−PBS(−) CMBM

AM

Fig.7(a) Effect of bubble micelle andFig. 7 (b) Effect of bubble micelle andultrasoundultrasoundon MDA-MB-231 cell viability.

on MCF-7 cell viability.

- 96 -

4. 結言本研究では，がん細胞認識超音波応答性バブルミセルの構築と，バブルミセルと超音波を併用した治療法の殺傷効果について検討した。その結果，以下の知見が得られた。
（１）PFC を封入したバブルミセルに周波数 1 MHz，照射強度 0.3 W /cm2，照射時間 30 秒で超音波を照射した場合，バブルミセルの粒径が 10 µｍ以下から 100µｍ以上のバブルミセルが多く観察された。
（２）蛍光色素を封入したミセルを用いて，バブルミセルのがん細胞結合性を評価したところ，蛍光顕微鏡においてがん細胞認識能が確認できた。しかし，フローサイトメトリーの実験結果からは，それは確認できなかった。
（３）生体温度におけるバブルミセルの細胞毒性について細胞生存率および細胞写真から，細胞生存率
は 80%以上を維持し，細胞の形態変化も見られず，細胞毒性がほとんどないことが確認できた。
（４）超音波とバブルミセルを併用したときの細胞殺傷効果を悪性度の異なるがん細胞で比較，検討した結果，細胞生存率は 50％を下回らなかったが悪性度の違いは見られなかった。
Literature cited[1] 立花克郎

ナノバブル・マイクロバブルを用いた超音波分子診断[2] Z. Yao, M. Zhang, H. Sakahara, T. Saga, Y. Arano, J. Konishi. Avidin Targeting of
intraperitoneal tumor xenografts. National

Cancer Institute. 90.1(1998)- 97 -

がん細胞認識能を付与した二酸化チタンナノ粒子を用いた超音波力学的がん治療法
福田 彩 1・仁宮 一章 2・清水 宣明 2
1〒920-1192 金沢市角間町2〒920-1192 金沢市角間町

金沢大学 大学院自然科学研究科

金沢大学 環日本海域環境研究センター

1. 緒言
日本人の死亡原因の第一位であり，その約 3 分の１を占めているのががんである。しかし，現在がんに対する画期的な治療法はまだ確立されていない。その原因の一つとしてがん細胞と正常細胞を識別することが困難であることが挙げられる。これまで，当研究室では，二酸化チタン/超音波触媒法 （TiO2/U.S.法）によるがん細胞増殖抑制効果を実証してきた。これは，二酸化チタン粒子存在下で超音波を照射すると，強い酸化力をもつ OH ラジカルの発生が促進することを利用した方法である。しかしながら，OH ラジカルには腫瘍部位選択性がないため，投与した TiO2 粒子を腫瘍部位に集積させる必要があった。
本研究では腫瘍細胞に特異的に結合するタンパク質としてアビジンに着目し，アビジン修飾 TiO2 ナノ粒子
(avi-TiO2)の作製と，それを用いた TiO2/U.S.法によるがん細胞増殖抑制効果を評価することを目的とした。
2. 理論
2.1 TiO2/U.S.法
二酸化チタン（TiO2）は，常温常圧では酸，アルカリ，有機溶媒に溶解せず，フッ化水素，塩素，硫化水
素などの反応性の強いガスとも反応しない，極めて安定な物質である。また，耐久性，耐摩耗性，経済性，安全性，実用性などで多くの利点を持っていることから，光触媒として主に使用され，研究されている。光
触媒反応は光触媒体の表面でのみ反応が進行し，さらに紫外線が照射された部位のみで反応が進行するという特徴を持つ。二酸化チタンに 390 nm 以下の近紫外線領域の光が照射されると，価電子帯にある電子が励起して伝導帯に移動する。電子が元々あった場所には正孔が生じる。この電子と正孔はそれぞれ非常に強い
還元力，酸化力を持っており，酸素や水と反応することによって OH ラジカルやスーパーオキサイドアニオ
ンなどの活性酸素種を生じる。
中でも OH ラジカルの酸化力は特に大きい。
このように光を照射することで，二酸化チタン表面に生成した活性酸素種の強い酸化力によって，分解困難な有機化合物質や有害物質・環境
汚染物質の分解，大腸菌をはじめとする細菌類の殺菌・抗菌作用などへの応用が期待されている
しかしこれらの特徴は水の浄化や体の深部のがん治療を考えた際は，そのすべての部位に光を照射することは困難であり必ずしも利点とはならない。そこで，二酸化チタン粒子に，光ではなく超音波を照射することでも OH ラジカルが発生されることが当研究室で確認されている(Fig. 1)。また，超音波の縦波が液中に伝搬すると音圧の高低により液体中に密度の粗の部分と密な部分が生じるため，キャビテーションが起こり，さらに OH ラジカルの発生が促進される。

Fig. 2 Schematic drawing of mechanism of this study.

Fig. 1 Schematic drawing of TiO2/U.S. method.

- 98 -

2.2 腫瘍細胞表面のレクチン
レクチンとは，糖と特異的に結合するタンパク質もしくは糖タンパク質の総称であり，糖質の構造を厳密に認識して結合する。様々な腫瘍細胞や悪性組織にはレクチンが存在しており，その糖鎖結合能や分子の大きさ，抗原性は正常な細胞や組織に含まれるレクチンと同等であり，その著しい配列相同性も確認されている。細胞によってその量は異なるものの，がん遺伝子の導入やレトロウイルスによって正常細胞が形質転換された後に増加することが近年の研究で実証された。また転移能の高いものほど細胞表面に多くのレクチンが発現していることも確認されている。これまでに細胞表面の糖鎖をもつ分子は形質転換後に修飾されることが多くの研究で報告されているが，それに伴い糖鎖結合性のタンパク質の細胞表面の発現量も変化すると考えられる [1]。
2.3 アビジンによる腫瘍組織標的化
アビジンは生卵白中に含まれる分子量約 68,000 の低分子の糖タンパク質の一種である。1 分子が 4 個のサ
ブユニットから構成され，各サブユニットは 1 分子のビオチン（ビタミン H）と結合するため，1 分子に 4つのビオチンを配位することができる。アビジンの糖鎖にはマンノースおよび N-アセチルグルコサミンが含まれており，これらの糖鎖はレクチンに結合することが確認されている[2]。
アビジンに含まれる糖鎖がレクチンと結合する性質に着目し，分子標的化の観点からアビジンによる腫瘍細胞の標的化を行った研究が報告されている[3]。この研究では，マウスの腹腔内に投与されたアビジンは，迅速に腫瘍部位に集積され，非腫瘍に対する腫瘍標的化の割合は，最大で 400 倍を示している。さらに，腫瘍に集積したアビジンは長く腫瘍に留まり続けるわけではなく，24 h 後にはほとんど腫瘍表面には存在しな
いことも示された。また，アビジンが迅速に腫瘍細胞中に内在化されることが示唆されたため，様々ながんの診断や治療においてアビジンが放射性同位体や薬剤，遺伝子を運ぶ有用な手段となりうることが期待される。
以上を踏まえ，アビジンを腫瘍組織の標的化に用いることは (1) 安価で入手が容易な生体分子を使用する
ため患者の経済的負担を軽減できる，(2) 迅速に腫瘍組織に集積するため治療時間を短縮できる，(3) 化学修
飾が容易なため応用の幅が広いなどの利点を持つと考えられる。
本研究では，アビジン修飾二酸化チタンナノ粒子を作製しがん腫瘍組織に集積させ，さらに局所的に超音波を照射することで，がん細胞のみを殺傷するというメカニズムの非侵襲的ながん治療を目指した基礎実験を行う(Fig. 2)。
3. 実験
3.1 使用細胞
本研究では，ターゲット細胞としてヒト乳腺がん由来細胞 MCF-7 を用いた。また，比較細胞として正常ヒト乳腺上皮細胞 HMEC を用いた。実験では全て対数増殖期にあたる細胞を用いた。
3.2 二酸化チタンナノ粒子分散液の調整
TiO2 の等電点は pH 6.1 付近であり，生体内の環境及び培地（pH 7.5）中に懸濁すると凝集してしまう。そこで本研究では TiO2 の分散性を高めるために，TiO2 表面にポリアクリル酸を修飾した二酸化チタン （PAA
TiO2）を用いた。PAA TiO2 は中性付近では表面にカルボキシル基を有するため，マイナスの電荷に帯電しており，静電気的な反発力によって分散する。
TiO2 定量作製した PAA TiO2 の濃度は，TiO2 吸光度（吸光波長：250 nm）を分光光度計を用いて測定し，検量線を用いて算出した。
3.3 アビジンの TiO2 ナノ粒子への固定化
アビジンの TiO2 ナノ粒子への固定化は，アビジン表面のアミノ基と，PAA TiO2 表面のカルボキシル基のアミノカップリング反応により行った。
avi-TiO2 の作製
まず 0.4 M EDC 溶液 0.25 mL と 0.1 M NHS 溶液 0.25 mL を混合し，1.5 wt% PAA TiO2 溶液
2.5 mL に加えた。
次にゲルろ過カラム PD-10 にて未反応の EDC / NHS を分離させ，
PAA TiO2 は 20 mM HEPES
3.5 mL で溶出し，溶出液に 2 mg/mL アビジン溶液を 2.5 mL 加え，室温にて 4 h～一晩緩やかに撹拌させながら反応させた。その後 0.1 M モノエタノールアミンを 1 mL 加え，室温にて 30 min 緩やかに撹拌させながら反応させた。また，未反応のアビジンは限外ろ過で除去した。

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アビジンの定量作製した avi-TiO2 のアビジンの定量法として Bradford 法を用いた。Bradford 法とは色素溶液中のクマシーブリリアントブルー（CBB）が試料中のタンパク質と結合すると最大吸収波長が 465 nm
から 595 nm に移動することを利用し，この波長を吸光度計で測定することによりタンパク質濃度測定を行う方法である。
3.4 avi-TiO2 の細胞への結合
蛍光物質フルオレセインを修飾した flu/avi-TiO2 を作製し，がん細胞と正常細胞のそれぞれに結合させた後に，蛍光顕微鏡による観察とフローサイトメトリーの二つの方法によって結合評価を行った。
flu/avi-TiO2 の作製
50 nmol/mL biotin-fluorescein を 1 mL 調整し，
avi-TiO2 を 5 mL に希釈したものに加え，室温で一晩緩やかに撹拌させながら反応させた。その後，未反応の biotin-fluorescein は限外ろ過で除去した。
細胞への結合MCF-7 と HMEC を 40 mm dish にそれぞれ 4×105 cells で播種し 2 days 培養，5×104 cells で播種し 4 days 培養したものに，1.5 wt% flu/avi-TiO2 を 200 μL ずつ添加し，37 ℃，5 % CO2 にて 1 h インキ
ュベートした。
結合評価細胞を PBS(-)で 3 回洗浄を行った後，蛍光顕微鏡で観察した。その後，細胞を剥離し，フロー
サイトメーターで解析した。
3.5 超音波を用いた細胞損傷効果検討
今回作製した TiO2 粒子を用いた TiO2/U.S.法の効果を検証するため，超音波を用いた実験による培養がん細胞の細胞数の変化を観察した。
細胞への結合MCF-7 を 40 mm dish に 4×105 cells で播種し1 day 培養したものに，
1.5 wt% avi-TiO2 を200 μLずつ添加し，37 ℃，5 % CO2 にて 1 h インキュベートした。
超音波照射
細胞を PBS(-)で 3 回洗浄し，新しい培地を 2 mL 添加する。その後，1 MHz，50 % Duty 比，
20.1 W / cm ，30 s 超音波を照射した。
細胞数測定
超音波照射後，37 ℃，5 % CO2 にてそれぞれの経過時間までインキュベートし，Trypan blue
染色法を用いて生細胞数を測定した。
4. 結果および考察
4.1 アビジンの TiO2 ナノ粒子への固定化評価作製した avi-TiO2 の限外ろ過後の残液，ろ液，洗浄ろ液についてアビジンを定量した結果を Fig. 3 に示す。
これより，限外ろ過後の残液中にアビジンが検出されたため目的の avi-TiO2 が完成したことが確認できた。
また，ろ液や洗浄ろ液にはアビジンが検出されなったことから，今回の方法で avi-TiO2 を作製した場合は，添加したアビジンが全て TiO2 ナノ粒子に固定化されたと考えられる。

Fig. 4 Flow cytometry assay for the binding of
flu/avi-TiO2 with MCF-7 cells

Fig. 3 Amount of avidin after ultrafiltration- 100 -

また，得られた avi-TiO2 の二酸化チタン濃度とアビジン量から，TiO2 ナノ粒子一個あたりに修飾されたア
ビジンは，約 2150 個と計算された。
4.2 avi-TiO2 のがん細胞への特異的結合
flu/avi-TiO2 を MCF-7 と HMEC のそれぞれに結合させ，蛍光顕微鏡で観察した結果，MCF-7 には多量の蛍光が，HMEC には若干の蛍光が見られた。
また，これらの細胞をフローサイトメーターで測定した結果を Fig. 4 ，Fig. 5 に示す。
どちらの図も flu/avi-TiO2を添加することで細胞数ピークが右にずれていることから，どちらも蛍光強度の大きい細胞数が増加していることがわかる。つまり，MCF-7 にも HMEC にも flu/avi-TiO2 が結合してしまっていることがわかる。ここで，flu/avi-TiO2 がどれだけの割合で結合したかを比較するため，それぞれの図について，flu/avi-TiO2(-)のヒ
ストグラムよりも右側に含まれる蛍光強度の大きい細胞群を flu/avi-TiO2 の結合した細胞と見なし，細胞数の割合を算出すると，Fig. 4 より MCF-7 では 82.4 %，Fig. 5 より HMEC では 46.8 %となった。このことから，
MCF-7 の方が HMEC よりも flu/avi-TiO2 が結合した細胞が多いことがわかる。したがって，正常細胞よりもがん細胞の方が avi-TiO2 結合量が多いと考えられ，これは蛍光顕微鏡による評価の考察と一致する。
4.3 TiO2/U.S.法によるがん細胞損傷効果
avi-TiO2 を結合させた MCF-7 に超音波を照射してからの培養時間経過による細胞数の変化を Fig. 6 に示す。
今回示した以外に，アビジン未修飾の TiO2 ナノ粒子を添加したものについても検討したが，これは Fig. 6 の(A)と大きな差は見られなかった。これより，TiO2 のみを本実験条件の濃度で添加し，1 h 細胞と結合させることによる細胞毒性はほとんどないことがわかった。さらに，Fig. 6 の(A)と(B)にもほとんど差が見られないことから，本実験の条件で超音波を照射するだけでは細胞損傷効果はないことがわかる。
Fig. 6 の(A)と(C)，(D)をそれぞれ比べると，どちらも超音波照射後 48 h から細胞増殖が抑制され，超音波照射後 96 h では，(A)に対して(C)は約 80 %，(D)は約 60 %しか細胞が生存していないことがわかる。このことから，アビジンを添加したことで細胞に取り込まれた TiO2 ナノ粒子量が増大し，細胞毒性が起こったと考えられる。
しかしながら，(D)の細胞増殖抑制が著しいことは明らかであることから，TiO2/U.S.法による細胞増殖抑制効果が確認できた。
また，その効果が超音波照射直後には見られず時間を追うごとに増大していることから，
TiO2 / U.S.法によって生じた OH ラジカルは超音波照射直後に細胞膜などに深刻なダメージを与えネクロー
シスを誘導するほどの高濃度ではなく，照射から 48 h 経過後に細胞死を誘導する程度に損傷を起こし，アポトーシスを誘導していると示唆される。

Fig. 5 Flow cytometry assay for the binding of
flu/avi-TiO2 with HMEC cells

Fig. 6 Effect of TiO2/U.S. method- 101 -

5. 結言本研究では，アビジンによるがん細胞標的化を伴う TiO2 / U.S.法を新規がん治療法として提案するため，
アビジン修飾二酸化チタンナノ粒子（avi-TiO2）の作製方法の検討，及び，腫瘍組織への結合特異性評価なら
びに TiO2 / U.S.法によって引き起こされる細胞損傷効果評価を in vitro での実験を通して行った。その結果得られた知見について以下に示す。
(1) アミノカップリングを用いたアビジンの PAA TiO2 への固定化により，二酸化チタンナノ粒子一個あたりに約 2150 個のアビジンが修飾された avi-TiO2 を作製することができた。
(2) 正常細胞 HMEC よりもがん細胞 MCF-7 には多くの avi-TiO2 が結合することが確認された。
(3) 0.1 W/cm2，30 s 間の条件で TiO2/U.S.法を適用した MCF-7 は超音波照射後 48 h から徐々に細胞増殖抑制効
果が現れ始め，その効果は時間経過と共に大きくなった。この効果は細胞膜などに超音波による物 理的な損傷を受けた結果ネクローシスが誘導されたのではなく，OH ラジカルなどの化学種の酸化作用により損傷を受け，アポトーシスを誘導し細胞死を起こした可能性が示唆された。
今後の課題
本研究では，avi-TiO2 を final 0.15 wt%の濃度で MCF-7 に添加し，1 h インキュベートすることで，わずかな細胞毒性が見られた。よって今後，avi-TiO2 の添加濃度と細胞との反応時間について今後検討する必要がある。また，レクチンは細胞によってその発現量が異なることから，アビジンとレクチンの結合メカニズムを利用したがん治療法の実現を目指していくためには，今後，より多くの細胞についてアビジンとの結合に関する研究を進めていく必要がある。
Literature cited[1] R. Lotan , A. Raz. Lectins in cancer cells, Ann N Y Acad Sci, 551, 385-398 (1988)[2] R. Townsend, P. Stahl. Isolation and characterization of a mannose/N-acetylglucosamine/fucose-binding protein fromrat liver, Biocem J, 194, 209-214 (1981)[3] Z. Yao, M. Zhang, H. Sakahara, T. Saga, Y. Arano, J. Konishi. Avidin targeting of intraperitoneal tumor xenografts, J.
Natl. Cancer. Inst., 90, 25-29 (1998)- 102 -

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