hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アジア大陸南東部植物ダニ類フォウナに関する記載分類・系統学的研究

平成13年度より3年度にわたる研究において、ハダニ、ホコリダニ、ツメダニ、カブリダニ、ヤドリダニ類を対象に、現地共同研究者の協力のもとに、中国およびタイ国において総合的な採集調査を実施した。ハダニ類については、採集標本のDNAによる系統分析および中国における保管標本の検討を通じて、わが国と中国に分布しているスゴモリハダニ種群が、1917年にアメリカで記載され、その後別属のシノニムであるとされたStigmaeopsis Banksという属に相当することが明らかになった。この成果はSaito et al.(印刷中)において、Stigmaeopsis属の復活と2新種の発見として公表段階となっている。また、ホコリダニについては、中国の研究協力者との共同研究の結果、世界的にもめずらしく、わが国で新発見となる捕食性の種Tarsonemus praedatorius Lin, Nakao et Saitoを記載した。また、両国の研究者の協力によって、世界のホコリダニの総合カタログ(Lin and Zhang,2002)を出版するに至った。また、モウソウチクの害虫となっていたナンキンスゴモリハダニおよびイトマキハダニの生態調査を実施し、これらのダニ類の分散が主に歩行によるものであり、また20m以上というタケの上層部へ地上から容易にたどりつくことができることを明らかにした。また、これらの主要天敵であるタケカブリダニの分散移動は歩行よりも、むしろ風によって起きることが明らかになった(Zhang et al.,2003)。ツメダニ、ヤドリダニ類については、現在採集された標本を鋭意研究中であり、今後中国やタイ国とわが国のフォウナの類似性についてのデータがそろい次第、順次論文として公表する予定である。平成13年度には、代表者齋藤・分担者大崎が9月に中国に調査に入り、海外研究者の援助のもとに、福建省をの山岳地域において主にイネ科草本とササタケ類に寄生するハダニ類およびその天敵類を多数採集した。また、時期をずらして、分担者後藤が南京、広州および福建省において寄主植物をさらに広範囲に拡大してハダニ類の採集調査を実施した。これらの採集されたハダニ類のうち、Schizotetranychus nanjingensisについては、rDNAの28S領域の944bpの塩基配列を決定した。また、日本と中国およびタイのハダニ相の比較研究の基礎として、わが国におけるハダニ類の調査・採集を複数回実施し、大陸と共通性の高いイネ科およびササタケのハダニ類から、3種の未記載種を発見した。これらは、現在ススキスゴモリハダニLW型、タケスゴモリハダニLM型およびS型と仮称して、新種記載論文を作成中である。さらに、上記の3型および既記載種であるケナガスゴモリハダニ、タケスゴモリハダニおよびススキスゴモリハダニ、さらに中国のS.nanjingensisのDNA28S領域の塩基配列をもとに系統分析を試みた結果、この種が、わが国の種を中心に形成されているcelarius種群の中に含まれること、さらに他のハダニ類を加えた系統分析から、celarius種群が、Schizotetranychus属から分離し、単独の属を形成するに足るクレードを成すことが判明した。さらに、中国の海外研究者の協力の下に、わが国のササタケに発生し、上記celarius種群の主要な天敵となっているホコリダニの1種が新種であること、また捕食性のホコリダニは極めて希な存在であることが判明し、現在海外研究者と共同で、この種を新種として記載した論文を投稿中である。平成14年度は前年度の分子系統解析から、ハダニ類のうちでイネ、タケ科植物寄生性のcelarius種群が、現在おかれているSchizotetranychus属から分離すべきことが明らかになったことから、この群を中心に調査・採集を強化した。

その結果、このグループが1つの独立した属を形成していることが明らかになった。この結果に基き、5月中旬に、海外共同研究者の代表であるZhang Y-X,およびタイ国のM. Kongchuensin氏を招聘し、日本の研究代表者および分担者と協議した。その結果をもとに、日本における新種2種、またその天敵1種についての新種記載を行い、公表する準備が完了した。また、日本に分布するcelarius種群の重要天敵であるササモリホコリダニを新種として記載し公表した。8月に研究代表者は、中国福建省において、現地の海外共同研究者とともに、南平県、小松鎮、武夷山等で野外調査を実施した。本調査においては、ハダニ類についてイネ・タケ科寄生種を中心に採集し、DNAサンプルについても充分確保した。また、研究代表者および研究分担者佐原は、8月にタイ王国において、現地研究者とともにハダニの採集調査を実施した。10月に研究分担者後藤が福建省において、現地共同研究者とともに南平県、小松鎮、武夷山等の農耕地を中心に現地採集調査を実施した。また12月には、研究分担者高久がタイにおいて、ハエダニ類の採集調査を実施した。上記採集調査において得られたDNA標本に基づき、幾つかの領域の配列変異を検討した結果、中国と日本に分布するcelarius種群と、マレーシア、タイのBambusaに寄生する同じ生活型をもつハダニのグループとは、系統的に近縁だが別の「属」とすべきだという結果を得た。これらをどう分類するか、それが次年度の最重要課題となった。平成15年11月に、中国福建省農業科学アカデミー植物保護研究所の海外共同研究者林堅貞研究員を招聘し、同時にニュージーランドランドケアー研究所のZhang博士を招聘して、アジア大陸のハダニ類フォウナ研究の成果のとりまとめについて協議し、また今後の研究の展望について論議を深めた。代表者齋藤と分担者佐原は、前記の協議結果をもって、1月にタイ王国に調査に入り、タイの農務省農業研究所のコングチュエンシン研究員と成果のとりまとめについて協議するとともに、その援助のもとにタイ王国北部山岳地域において、主にイネ科草本とササ・タケ類に寄生するハダニ類およびその天敵類を多数採集した。特に、ススキスゴモリハダニの生息を確認できたことは、熱帯域におけるスゴモリハダニ類の初発見という重要な意義をもつものであった。また、日本と中国およびタイのハダニ相の比較研究の基礎として、わが国におけるハダニ類の調査・採集を複数回実施し、前、前々年度に大陸と共通性の高いイネ科およびササタケのハダニ類から発見された未記載種を分類学的に検討した結果、従来Schizotetranychus属に入れられていたスゴモリハダニ種群が、実は1917年にアメリカで新属Stigmaeopsisとして記載され、後に削除されていた属に当たることが判明した。この発見は、本研究で新たに記載された2種とともに、Ann.Entomol.Soc.Amer.に原著論文として投稿、受理され、現在印刷中である。この結論は、前年度に分析されたrDNAを用いた分子系統学的解析結果と完全に一致するものであった。
形の空間上のゲージ理論に基づくクラスターおよび生体超分子の構造転移機構の解明

クラスターやタンパク質などの大自由度分子系が、集団運動によって協同的に形を変える現象は、現代の生物化学物理における最も興味深い現象の一つである。ところが通常、これらの現象に関与する自由度の数は非常に大きいため、その機構解明は困難を極めている。本研究の目的は、多体系の変形運動を扱う微分幾何学の枠組みを基にして、大自由度分子の運動を低次元のダイナミクスに縮約し、集団運動の仕組みを効率的に理解することにある。本年度の研究では、まず超球座標の手法を用いることによって、N原子分子がもつ(3N-6)個の内部変数を、重要な変数(集団変数)とそれ以外の変数(熱浴変数)とに系統的に分離する方法を提示した。ここで集団変数に相当する変数としては、各慣性主軸方向の分子の大きさを表す3つの「回転(慣性>半径」が様々な分子集団運動において普遍的に重要であることが明らかになった。一方、残りの(3N-9)個の「角度変数」は多くの場合、熱浴変数と見なし得ることが明らかになった。そこで次のステップとして、縮約理論を基に、集団変数である3つの回転半径に対する運動方程式を導いた。その結果、回転半径に作用する力として、ポテンシャル由来の力の他に、熱浴変数(角度変数)との結合に由来する「内部遠心力」が発生しており、分子を一方向に引き伸ばし他方向に押し潰す自発的効果が絶えず生じていることが明らかになった。この内部遠心力による自発的「潰れ」効果により、対称性の高い分子構造は、内部エネルギー(または温度)の上昇とともに安定性を失い、一方で対称性の低い分子構造が安定化される機構が明らかになった。筆者は、以上の機構を、アルゴンクラスターおよびポリマーの構造異性化運動において確かめ、その普遍性を示すことに成功した。本研究の目的は、原子クラスターや生体高分子などの原子分子集合体が協同的に構造を変える運動の根本的なメカニズムを、遷移状態理論のような従来の反応速度理論を越える新たな観点から理解することにある。特に本研究では、分子の内部空間(形空間)におけるポテンシャルエネルギー超曲面の地形だけではなく、内部空間が本来もっている微分幾何学的な性質(非ユークリッド計量、曲率、ゲージ場)の運動学的な重要性を明らかにしてきた。今年度は主として37個の同種原子および質量の異なる原子からなるクラスターの構造転移運動に取り組み、以下の成果を得た。昨年度までの研究によって、同種3原子および同種4原子クラスターの変形運動においては系の慣性主軸の回転にともなって「democratic遠心力」と呼ぶ内的な遠心力が発生し、分子が(ポテンシャル由来の力とは独立に)自発的に潰れようとするという事実を明らかにしてきたが、今年度はこの内力の普遍的重要性を、質量の異なる原子からなるクラスターおよび5個以上の原子からなるクラスターの構造転移運動において明らかにした。この遠心力は多体系の内部空間の計量に由来する力であり、この遠心力のために等方的な質量バランスをもつ分子構造はポテンシャル曲面の局所平衡構造であっても不安定化され、逆に非等方的な質量バランスをもつ分子構造が安定化されるという事実が上述の多様なクラスターにおいて明らかになった。さらに、democratic遠心力のような内部空間の潜在的計量に由来する力の効果を定量化する有効ポテンシャル(自由エネルギー)を分子の反応経路に沿って導入する方法を提案した。来年度への課題は、この自由エネルギーをさらに正確に定式化し、分子の反応速度や反応選択性を従来の理論よりも正確に説明できる新たな反応速度論を構築することである。化学反応や生体高分子の構造転移運動は一般に非平衡・非定常過程であり、ポテンシャル曲面や自由エネルギー曲面の地形だけからは理解できない多様な動力学的特徴をもっている。本研究の今年度の目標は、分子運動におけるそのような動力学的特徴が、分子の内部空間(形空間)の微分幾何学的性質によってどのように生み出されているのかを理解し、高次元・多チャンネルの反応に適用可能な新たな速度論の基礎をつくることであった。今年度はまず、複数の反応チャンネルをもつ原子クラスターの構造転移運動(異性化反応)を解析し、この系の反応速度および反応の分岐比が、形空間上の反応経路の曲率によって大きく支配されていることを明らかにした。一般に、反応経路の大きな曲率は、反応の際の障壁として作用する。同時に、このような経路の曲率の効果は、経路上の各点での運動エネルギー分布の偏りとして現れることも明らかになった。そこで、反応の際に反応経路方向に系が感じる障壁の効果を、運動エネルギーの偏りの情報から定量化する手段として、「有効断面積」および「エントロピー的力」の概念を定式化した。これらの概念は反応の際に系がもつ運動量空間の構造を特徴づけるものであり、ポテンシャル曲面の情報と相補的な情報を与えるものである。そこでさらに、上述のエントロピー的力とポテンシャル曲面から決まる力の両者を考慮した「有効ポテンシャル」によって反応過程を反応経路に沿って大域的に説明する方法を提案した。以上の手法により、通常のポテンシャルからは決定することが困難だった反応のボトルネックや動的安定化状態を特定することが可能になり、反応速度や分岐比を上手く説明できるようになった。以上の手法を様々な化学反応および生体高分子の構造転移運動へと応用することは来年度への課題である。

ところが通常、これらの現象に関与する自由度の数は非常に大きいため、その機構解明は困難を極めている。本研究の目的は、多体系の変形運動を扱う微分幾何学の枠組みを基にして、大自由度分子の運動を低次元のダイナミクスに縮約し、集団運動の仕組みを効率的に理解することにある。本年度の研究では、まず超球座標の手法を用いることによって、N原子分子がもつ(3N-6)個の内部変数を、重要な変数(集団変数)とそれ以外の変数(熱浴変数)とに系統的に分離する方法を提示した。ここで集団変数に相当する変数としては、各慣性主軸方向の分子の大きさを表す3つの「回転(慣性>半径」が様々な分子集団運動において普遍的に重要であることが明らかになった。一方、残りの(3N-9)個の「角度変数」は多くの場合、熱浴変数と見なし得ることが明らかになった。そこで次のステップとして、縮約理論を基に、集団変数である3つの回転半径に対する運動方程式を導いた。その結果、回転半径に作用する力として、ポテンシャル由来の力の他に、熱浴変数(角度変数)との結合に由来する「内部遠心力」が発生しており、分子を一方向に引き伸ばし他方向に押し潰す自発的効果が絶えず生じていることが明らかになった。この内部遠心力による自発的「潰れ」効果により、対称性の高い分子構造は、内部エネルギー(または温度)の上昇とともに安定性を失い、一方で対称性の低い分子構造が安定化される機構が明らかになった。筆者は、以上の機構を、アルゴンクラスターおよびポリマーの構造異性化運動において確かめ、その普遍性を示すことに成功した。
イオン輸送制御したさまざまな形態のスピネル合成

一般にスピネル生成反応は、陽イオンに比べ酸素イオンの径が大きく移動が遅いので、陽イオンのみが相互拡散するWagner機構が知られている。筆者らも、緻密なAl_2O_3を原料にしたAl_2O_3-ZnO系ZnAl_2O_4生成反応でWagner機構の成立を確認した。一方、微粒Al_2O_3原料を使用すると微粒Al_2O_3充填層をZnO蒸気成分が一方向的に拡散、反応してスピネル生成し、この反応は加熱雰囲気の酸素により促進される。この反応形式を筆者は集合体反応模型と名付けた。筆者は、本プロジェクトにおける研究において、微粒Al_2O_3-緻密な粗粒MgO系でのMgA1_2O_4生成反応においても集合体反応模型に基づいたスピネル生成反応が存在し、また、MgOのモル分率0.5以下、加熱温度1250°C以上とした場合、第一段階として、はじめ反応層が微粒Al_2O_3側に向かって集合体反応により一方向的に成長、第二段階、反応時間が10hrを越えると、スピネル層と粗粒MgOの間に空隙が広がり、MgOに近い側のスピネル層が緻密化し、あらたに緻密化したスピネル層の生成を確認した。第三段階、反応時間が20hrを越えると、この緻密化したスピネル層を核とし粗粒MgOとの空隙中をMgO側に向かってつらら状のスピネルが成長した。このつらら状スピネルの発生はX_<MgO>=0.6付近の反応組成の粉体混合物のMgO結晶表面から生成する。その成長がつらら状スピネルの成長と同様、加熱雰囲気の酸素分圧の増加により促進されることを明らかにした。いづれも酸素イオンが関与し、wagner模型と異なる機構により生成した多様なスピネルの形態の一種と考えられる。AI_2O_3-MgO系のMgAI_2O_4スピネル生成反応において,原料形態をAI_2O_3微粉,MgO粗粒として13001600°Cの間で空気中,Ar中および酸素雰囲気中で加熱,反応させた.スピネルはAI_2O_3/MgO界面の微粉AI_2O_3充填層中へMgO蒸気が拡散し生成した.1250°C以上で10時間以上加熱するとこのスピネル層のうちMgOに近い部分が緻密化し,さらに加熱を続けるとこの緻密化したスピネルからMgO側へ向ってつらら状のスピネルが成長した.三種の形態の異るスピネル即ち微粒アルミナ充填層中の緻密化していないスピネル,緻密化したスピネル,つらら状スピネルはそれぞれ異った酸素分圧の加熱雰囲気で生成が促進あるいは抑制され加熱雰囲気がスピネルの生成形態に影響することがわかった.これらの反応のイオン輸送には酸素イオンの格子欠陥を通しての移動が重要な役割を果していると推定した.微粒Al_2O_3と微粒MgOを交互に層状に鋳込成形して、層状に生成するスピネルMgAl_2D_4の生成反応に対する減圧雰囲気の影響を測定、観察した。前年度の実施した空気中およびAr雰囲気中での結果と比較し以下の様な特徴的結果を得た。Ar雰囲気下ではMgO/MgAl_2D_4境界面に近いMgAl_2D_4層内で燃結が促進され層状に緻密層が形成されたが、今回の減圧雰囲気下では緻密化は抑制された。

これは反応の進行にMgO蒸気の寄与が大きいためと推定され、気相のMgO蒸気を排気する減圧雰囲気と、MgO蒸気を封じ込めているAr雰囲気で大きな差異を生じると結論される。従って気相からのMgO蒸気の供給、気相の酸素雰囲気の調節による酸素格子欠陥の生成の両着をイオン輸送に考慮する必要がある。一般にスピネル生成反応は、陽イオンに比べ酸素イオンの半径が大きいため、酸素イオンの移動が遅く、陽イオンのみの相互拡散によるWagner機構が知られている。Al_2O_<3->ZnO系のZnAl_2O_4生成反応において、緻密なAl_2O_3を原料にしたスピネルはWagner機構により反応が進む。しかし、筆者らの研究から、微粒Al_2O_3を原料にすると、この微粒Al_2O_3充填層をZnO蒸気成分が一方向的に拡散するのが律速となり、アルミナ層内部にスピネル生成し、加熱雰囲気の酸素により反応が促進される。この反応形式を集合体反応模型と名付けた。筆者は、本プロジェクトにおける研究により、微粒Al_2O_<3->緻密な粗粒MgO系でのMgAl_2O_4生成反応においても集合体反応模型に基づいたスピネル反応が存在し、また、MgOのモル分率0.5以下、加熱温度1250°C以上とした場合、第一段階として、はじめ反応層が微粒Al_2O_3側に向かって集合体反応により一方向的に成長、第二段階、反応時間が10hrを越えると、スピネル層と粗粒MgOの間に空隙が広がり、MgOに近い側のスピネル層が緻密化を起こす。第三段階、反応時間が20hrを越えると、この緻密化したスピネル層から粗粒MgOとの間の空隙中でMgO側に向かってつらら状のスピネルが成長することを明らかにした。本年度の研究ではさらに、このつらら状スピネルの成長のはっせいがXmgO0.6付近の反応組成の粉体混合物のMgO結晶表面において生成する粒状スピネルが原因らしいことをつきとめ、その成長がつらら先端における成長と同様、雰囲気の酸素分圧の増加とともに促進されることを明らかにした。
イカ釣漁業における漁業情報の利用と操業位置の選定に関する研究

イカ釣漁船における漁業情報の利用状況を把握するため,イカ釣漁船(函館,両津,香住,境港,浜田各港)よりアンケート調査を行った.その結果,船間連絡情報によって操業位置を決めるとき,最も利用するのは他船の漁獲状況と操業位置の情報であった.出港前及び沖出し中に操業位置を決めるとき最も重要となる漁業情報は船間連絡による他船の状況,次いで過去の経験であった.漁況情報の中では最も利用率が高く重要度の順位が1位なのは他船の漁獲状況,次いで漁場形成位置であった.海況情報の中では表面水温が1位で,次いで潮境位置,各層水温という結果が得られ,漁業情報を利用した操業位置選定に関する有益な基礎資料を得ることが出来た.次に最適な操業位置選定システムの開発にあたり,まず近年の日本海におけるイカ釣漁業の漁場形成をマクロ的な視点から検討を行った.また,昭和5961年に日本海で操業した神奈川県イカ釣船団のスルメイカ漁況について,船団各船の1日1隻当り漁獲量から各年の漁況の推移を調べるとともに,さらにスルメイカ漁場と表面水温との関係についても調べた.これら一連の研究の資料は昭和5961年に日本海で操業した神奈川県イカ釣船団の船間連絡(QRY)資料を用いた.近年の日本海における漁場形成は59年から再び大陸沿岸寄りとなり,南部沿海州漁場の漁獲が最も多く, 60年も同じ状況であった.漁況については59年は前年の漁獲をさらに下回る漁模様で終り, 60年は沖合域における中型船の1日1隻当り漁獲量は59年を1015%上回る漁であった.しかし, 61年のCPUUEは60年の50%以下で,昭和40年以来最低の水準であった.漁場形成及び漁況の推移については長年月の検討が必要であり,水温と漁獲との関係については中・下層水温との比較検討も必要である.本研究ではイカ釣漁船の移動距離と漁獲との関係から船間連絡情報の利用についても調べた.イカ釣漁船における漁業情報の利用状況を把握するため,イカ釣漁船(函館,両津,香住,境港,浜田各港)よりアンケート調査を行った.その結果,船間連絡情報によって操業位置を決めるとき,最も利用するのは他船の漁獲状況と操業位置の情報であった.出港前及び沖出し中に操業位置を決めるとき最も重要となる漁業情報は船間連絡による他船の状況,次いで過去の経験であった.漁況情報の中では最も利用率が高く重要度の順位が1位なのは他船の漁獲状況,次いで漁場形成位置であった.海況情報の中では表面水温が1位で,次いで潮境位置,各層水温という結果が得られ,漁業情報を利用した操業位置選定に関する有益な基礎資料を得ることが出来た.次に最適な操業位置選定システムの開発にあたり,まず近年の日本海におけるイカ釣漁業の漁場形成をマクロ的な視点から検討を行った.また,昭和5961年に日本海で操業した神奈川県イカ釣船団のスルメイカ漁況について,船団各船の1日1隻当り漁獲量から各年の漁況の推移を調べるとともに,さらにスルメイカ漁場と表面水温との関係についても調べた.これら一連の研究の資料は昭和5961年に日本海で操業した神奈川県イカ釣船団の船間連絡(QRY)資料を用いた.近年の日本海における漁場形成は59年から再び大陸沿岸寄りとなり,南部沿海州漁場の漁獲が最も多く, 60年も同じ状況であった.漁況については59年は前年の漁獲をさらに下回る漁模様で終り, 60年は沖合域における中型船の1日1隻当り漁獲量は59年を1015%上回る漁であった.しかし, 61年のCPUUEは60年の50%以下で,昭和40年以来最低の水準であった.漁場形成及び漁況の推移については長年月の検討が必要であり,水温と漁獲との関係については中・下層水温との比較検討も必要である.本研究ではイカ釣漁船の移動距離と漁獲との関係から船間連絡情報の利用についても調べた.イカ釣漁船における漁業情報の利用状況を把握するため、兵庫県香住漁協および新潟県両津漁港所属のイカ釣漁船(香住船25隻,両津船11隻)からアンケート調査を行った。その結果、1.船間連絡(QRY)は香住船で530隻,両津船で310隻と交信し、両船共定時に交信している船が多い。船間連絡情報によって操業位置を決めるとき、最も重要とするのは他船の漁獲状況と操業位置の情報であった。2.出港前及び沖出し中に操業位置を決めるとき、最も利用率が高く重要となる漁業情報は、香住,両津船共にQRYによる他船の状況、次いで過去の経験(操業記録)の情報であった。3.今航海における漁況情報の中で最も利用率が高く重要度が1位なのは、両船共に他船の漁獲状況、次いで漁場形成位置の情報であった。海況情報については表面水温、次いで各層水温の情報であった。漁獲量データベースの作成については、昭和59,60年に日本海で操業した神奈川県船団(25隻)の船間連絡情報資料を用いた。

船間では1日6回の交信を行っているが、各船の1回毎の交信資料から操業位置,水温,漁獲量などをコンピュータに入力してデータファイルとし、これから1航海別・旬別に緯度経度15分桝目毎の延操業隻数,総漁獲量を計算、漁場図ファイルを作成し漁獲量データベースとした。次にイカ釣漁場形成について把握するため、漁場図ファイルをカラーディスプレイに表示するプログラムを作成した。このプログラムでは、緯度経度15分桝目毎に1日1隻平均漁獲量を表示することができる。これにより海況との関係を検討してみると、昭和59年では異常低水温のため漁期当初はスルメイカの北上が遅れていたが、その後は例年通り沖合へ急速に漁場が形成された。昭和60年では漁場が北海道の西岸45゚N付近まで達したが、日本海北部海域の水温低下が著しく南下回遊は例年に比べて早まった。
抗がん作用発現を目的とした両親媒性液晶の研究

1.混合系による抗がん作用発現側鎖末端に水酸基を持つシアノビフェニル誘導体(I-CN)と同様のメトキシ誘導体(I-OMe)を合成し、単体および混合系における液晶性と腫瘍細胞の増殖抑制効果を調べた。腫瘍細胞としてヒト肺がん細胞A549を使用し、比較のため正常細胞として繊維芽細胞WI-38を用いた。I-CN(2.5μM)とI-OMe(2.5μM)を等モル量混合した混合物はそれぞれの単体よりもA549に対して強い増殖抑制効果を示した。また、この混合物は単体同様WI-38の増殖は抑制しなかった。また、両者の液晶性を評価したところ、サーモトロピック性(熱相転移型)およびリオトロピック性(溶媒相転移型)とも等モル量混合物において最も高い液晶性を示した。以上のことから、異種分子の超分子集合が抗がん活性発現において重要な役割を果たすことがわかった。2.側鎖末端に水酸基を持つ棒状液晶の特異な液晶挙動一方の側鎖末端に水酸基を持ち、2,3-ジフルオロ-1,4-ジフェニルベンゼンをコアとする棒状化合物を合成し、その相転移挙動を偏向顕微鏡、示差走査熱量計およびX線回折により調べた。この化合物はネマチック(N)相、スメクチックA(SmA)相およびスメクチックC(SmC)相を発現したが、そのN相にはスメクチック相類似のクラスター構造が存在し、SmC相は3種類の副次相から成っていることがわかった。側鎖の長さを変えて構造-相関を調べたところ、隣接分子の配列において、ミクロ相分離による平行配列と静電相互作用による反平行配列とが競合し、その結果生じる水素結合のネットワークが特異な相転移挙動を誘起したと考えられる。本研究で得られた知見は階層構造を持つ液晶相の構築のみならず薬理活性発現のための分子配列の設計に有用である。親水基と疎水基からなる両親媒性液晶を合成し、その液晶性と腫瘍細胞の増殖抑制に及ぼす効果を調べた。腫瘍細胞としてヒト肺がん細胞A549と慢性骨髄性白血病細胞株K562を使用した。比較のため正常細胞である繊維芽細胞WI-38に対して細胞増殖抑制を調べた。そのメカニズムを検討するために細胞周期の測定とウエスタンプロットを行った。その結果、以下の成果が得られた。1.側鎖末端に1級水酸基を持ち、側鎖の長さを変えたシアノビフェニル誘導において、ネマチック液晶相の温度幅が最も広い化合物が、A549に対して最も強い細胞増殖抑制効果を示した。細胞周期を調べたところ、増殖抑制はG1期からS期への進行が遅くなる、即ちアポトーシス(個体をより良い状態に保つために引き起こされる調節された細胞の自殺)の誘導ではなく、DNAの合成阻害によるものであることがわかった。2.1級水酸基を持つシアノビフェニル誘導体は腫瘍細胞A549の増殖は抑制したが、正常細胞WI-38には作用しなかった。一方、2級水酸基を持つものではA549とWI38両者の増殖を抑制した。1級水酸基を持つ化合物は正常細胞と腫瘍細胞を識別していることが示唆される。3.液晶形成基を持つ化合物が白血病細胞株K562の増殖抑制に及ぼす影響を調べたところ、ピリミジン環とフェノール性水酸基を持つ3環化合物が濃度7μMで細胞増殖を抑制した。細胞周期の測定ではコントロールと差がみられなかった。そこでウエスタンプロットにより、この化合物が誘起するシグナル伝達を調べたところ、細胞増殖抑制がアポトーシスによるものであることがわかった。液晶性を調べたところ、この化合物はリオトロピック液晶を発現した。以上から液晶性と抗腫瘍効果に相関があることを見つけた。また、液晶化合物により抗がん作用にとって望ましいアポトーシスを誘導できることが示された。

側鎖の長さを変えて構造-相関を調べたところ、隣接分子の配列において、ミクロ相分離による平行配列と静電相互作用による反平行配列とが競合し、その結果生じる水素結合のネットワークが特異な相転移挙動を誘起したと考えられる。本研究で得られた知見は階層構造を持つ液晶相の構築のみならず薬理活性発現のための分子配列の設計に有用である。
江戸図のコンピュ-タ処理とそれを利用した江戸図デ-タベ-スの作成

江戸時代の江戸の地図すなわち江戸図は,歴史と地誌の資料としてのみらなず,都市の社会的発展および江戸住人の都市観の変遷を知るための貴重なデ-タである。しかし江戸図は多様な形式で描かれており,相互比較が因難で,多面的な活用が進んでいない。多数の江戸図をコンピュ-タにより統一された枠組で比較・解析するための各種手法とそれを利用したデ-タベ-スの構築を目的として以下の研究を行った。1.まず江戸図と近代図の資料収集を行い,江戸図を四辺形を基本とした街区に分割して扱う方法を検討し,街区の外形を座標値によってコンピュ-タに入力する方法とコンピュ-タ内でのデ-タ構造を決定した。2.江戸図をコンュ-タに入力し,江戸図街区とそれに対応する近代図の街区の間の相互写像を射影変換によって表現する手法を開発した。この結果江戸図を正確な地図にリマッピングすることが可能となった。3.2.の射影変換パラメ-タを用いて正確な地図における単位正方形に対応する江戸図上の形状を街区ごとに導く方法を検討し,これによって江戸図のゆがみを表現することができることを確認した。4.江戸図デ-タベ-スのデ-タ構造として,リマップされた各江戸図を1つのレイヤ-に描き,それより任意の江戸図,近代図,テキストなどを重ねて表示可能なものを採用した。この結果,近代図の形式に変換した多数の江戸図を同特に重ねて見ることが可能になり,相互比較,時間的変遷などの把握が容易となった。5.江戸市街景観に関する関連資料り一部を江戸図と組み合せて,多様で立体的なデ-タベ-スを構築するための構造としてハイパ-メディアを選び,他の各種資料のコンピュ-タ内での扱いについても検討した。今後の課題として,江戸図デ-タの大量入力,関連資料と地図とのリングを含めたハイバ-メディアの構築がある。江戸時代の江戸の古地図すなわち江戸図は,歴史および地誌の資料としてのみならず,都市の社会的発展および江戸住人の都市観の変遷を知るための重要なデ-タとしても有用である.しかし江戸図は多様な形式で描かれており,相互比較が非常に困難で,多面的な活用が進んでいない.本研究では多数の江戸図をコンピュ-タにより統一された枠組で比較・解析するための各種手法とそれを用いたデ-タベ-スの構築を目的とする.本年は補助金交付の決定が第3次であったために,コンピュ-タへの江戸図デ-タの入力方法の決定と江戸図上の街区を相互比較するための数学的手法の開発に重点を置いて,以下の研究を行った.1.江戸図資料の収集を行い,江戸図間の相互比較の基準となる近代図および『寛永江戸図』,『御府内沿革図書』など各種江戸図と関連資料を入手した.2.江戸図を街区に分割して扱う方法を検討し,街区の外形を座標値によってコンピュ-タに入力する方法とコンピュ-タ内でのデ-タ構造を決定した.3.江戸図のうち『寛永江戸図』と近代図を製図機の座標読み取り機能を用いて実際にコンピュ-タに入力し,グラフィック描画できることを確認した.なお基準方位として南北を取り,江戸初期の市街地に基準距離を設定した.4.四辺形を基本として江戸の街区を表わし,江戸図街区とそれに対応する近代図の街区の間の相互写像を射影変換によって表現する手法を開発した.この手法を用いれば,江戸図のミクロおよびマクロな歪みを,本来であれば正方形となる区画の江戸図上での形状により視覚的に表示することが可能になる.江戸時代の江戸の地図すなわち江戸図は,歴史と地誌の資料としてのみらなず,都市の社会的発展および江戸住人の都市観の変遷を知るための貴重なデ-タである。

今後の課題として,江戸図デ-タの大量入力,関連資料と地図とのリングを含めたハイバ-メディアの構築がある。多数の江戸図をコンピュ-タにより統一された枠組で比較・解析するための各種手法とそれを用いたデ-タベ-スの構築を目的とした検討およびコンピュ-タ処理を行った。昨年度に決定したコンピュ-タへの江戸図の入力方法に従って資料のデ-タ化を行い,江戸図上の街区の歪みを数学的手法で相互比較するとともに,デ-タベ-スの構造としてハイパ-メディア形式を採用することを念頭に,江戸図関連デ-タの基本的取り扱いに関しても検討した。1.引き続いて江戸図資料の収集を行い,江戸図間比較の基準となる現代図および数種類の江戸図と関連資料を入手した。2.江戸図上の街区の処理方法に従って,江戸図の中心領域をコンピュ-タに入力した。また江戸図ごとにレイヤ-を別としながらも任意の江戸図,近代図などを重ねて表示可能なデ-タ構造を採用した。この結果,近代図の形式に変換した多数の江戸図を同時に重ねて見ることが可能になり,相互比較,時間的変遷などの把握が容易となり,江戸図デ-タベ-スの基本部分が確立できた。3.四辺形を基本とした江戸図街区とそれに対する近代図の街区の間の相互写像を射影変換によって表現する手法に従ってデ-タ処理を行った。この手法によって,江戸図のミクロおよびマクロな歪みを視覚的に表示したり,定量的に表現することが可能となった。4.『江戸名所絵図』などの江戸市街景観に関する関連資料の一部をコンピュ-タに入力し,検索可能にした。江戸図デ-タベ-スの構造を基本的にハイパ-メディア形式とするために,多の各種資料のコンピュ-タ内での扱いについても検討した。5.今後の課題として,江戸図デ-タのコンピュ-タに大量入力,それを資料として有効に利用するための手法の確立,関連資料と地図とのリンクを含めたハイパ-メディアの構築がある。
出芽酵母におけるtRNA核内輸送機構の解明

transfer RNA(tRNA)は、messenger RNA(mRNA)上のタンパク質情報を翻訳する際、mRNAとタンパク質問のアダプター分子として働いている。従来、tRNAは核で転写された後、様々なプロセシングを受け、タンパク質翻訳に携わるために核外へ輸送されて機能している。しかし、本研究で成熟化後のtRNAが細胞質から核へ再輸送されることを明らかとした。またこの輸送はエネルギーを必要とする能動輸送であり、細胞は何らかの意義を持ってtRNAの核内プールを作り出していると考えられる。本研究では、生化学的にサイトゾルの新規tRNA結合タンパク質から、tRNA核内輸送因子となる候補を検索したところ、サイトゾルHsp70であるSsa2pが得られた。酵母にはサイトゾルHsp70ファミリーとしてSsal-4pが存在しているが、特にSsalpはSsa2pと非常に高いホモロジーを持つ。SsalpとSsa2pを比較検討したところ、Ssa2pのみがtRNAと直接結合すること、また、Ssa2pのみがアミノ酸飢餓時でのtRNA核内輸送経路に関わることが明らかとなった。さらにSsa2pの破壊株を用いて、酵母アミノ酸飢餓応答時に発現誘導されるHIS4mRNAの発現量を指標にして、tRNA核内輸送とアミノ酸飢餓応答経路について検討したところ、Ssa2pがこの経路に影響を与えることが明らかとなった。tRNAの核内輸送の生理的意義の役割の一部が明らかとなったと言える。出芽酵母のtRNAの一部は、イントロンを持っており、このイントロンを持つ前駆体tRNAのスプライシングは不可欠な成熟化過程であり、核内でスプライシング終了後、成熟体tRNAが核外へ輸送され、細胞質にて機能すると考えられてきた。しかし我々は、出芽酵母においてスプライシングが核ではなく細胞質側で起こること、一度細胞質へ出た成熟体tRNAが再び核内へ輸送されることを明らかにした。またこの核内輸送は、エネルギーを必要とすることから、細胞は何らかの目的を持って成熟体tRNAの核内プールを維持していると考えられる。本研究では、生化学的に、サイトゾルに存在する新規なtRNA結合タンパク質から、tRNA核内輸送因子の同定を試みた。tRNAをその3'末端でアガロースに固定化し、この樹脂に結合するサイトゾル因子を検索したところ、Tef1P(eEF1α)やEno1P(enolase)等の既知のtRNA結合因子に加え、ATP感受性にtRNAに結合する因子としてサイトゾルのHsp70であるSsa1p/Ssa2pが得られた。Ssa1pとSsa2pの各FLAGタグ融合株を作製し、pull-down assayを行ったところ、Ssa2p-FLAGのみtRNAと結合していた。一方、出芽酵母では、アミノ酸飢餓条件下で、核内輸送の昂進によると思われる成熟体tRNAの核内蓄積が報告されている。そこで、Δssa1株及びΔssa2株を作製し、アミノ酸飢餓時のtRNAの局在をFISH法によって観察したところ、Δssa2株においてのみ、tRNA核内輸送が低下していた。Ssa1pとSsa2pはホモロジーが高く、ほぼ同じ働きをしていると考えられてきた。しかし今回、これら二つのタンパクとtRNAとの間の結合能に差がみられ、さらには、アミノ酸飢餓時にこれら二つの破壊株で、tRNAの核内輸送に差が見られたことは非常に興味深い。
放射光X線高圧下その場観測と局所微量分析による鉄－ケイ酸塩間の水素分配の決定

本課題では高圧実験により金属鉄ーケイ酸塩液相間の水素分配係数を決定し、地球型惑星形成期における惑星内部の水素分布に制約を加えることを目的としている。本年度はマルチアンビル型高圧発生装置を用いて圧力8GPa、温度1700-1800°Cにおける金属鉄ーケイ酸塩液相間の水素分配実験を行った。試料には純鉄および中央海嶺玄武岩の混合粉末にMg(OH)2をH2O量が全体の2質量%になるよう添加したものを使用した。急冷減圧後の回収試料は研磨した後、インジウムに埋め、走査型電子顕微鏡による組織観察、電子線プローブマイクロアナライザによる主成分分析、二次イオン質量分析装置によるケイ酸塩相の水素の定量を行った。二次イオン質量分析には均質な回収試料組織が必要なため、いくつかのカプセル材(単結晶MgO、SiO2、窒化ホウ素)と実験試料組成(エンスタタイトコンドライト、玄武岩)を用意し、均質なケイ酸塩急冷ガラスが得られる条件を模索し、玄武岩試料と窒化ホウ素カプセルの組み合わせで均質な急冷ケイ酸塩ガラスが得られることがわかった。また、分析時に問題となる水素の外部汚染を排除するための分析前処理手順も確立し、ケイ酸塩相の水素量を決定することに成功した。一方で、鉄中の水素量の見積もりに当初検討していた放射光X線を用いた高圧下その場観測実験では水素を飽和に近い量まで加えないと格子体積から水素量の見積もりを行うことが難しいことと、X線を透過および液相での水素封入を両立させるカプセル材が見つからないこともあってかなり難航している。まだ予備的な結果ではあるが回収試料中のケイ酸塩相からは約1.5質量%のH2Oが検出され、少なくとも行った実験条件においてはかなりの量の水素がケイ酸塩相に分配されうることが示唆された。この結果は最近の先行研究[Clesi et al., 2018]とも調和的である。これまで水素を飽和させた系での金属鉄ーケイ酸塩固相または液相間の水素分配実験では鉄中の水素量のみが見積もられ、地球形成期において大量の水素が核に溶け込むことが長らく信じられてきた。一方で本年度行った実験では先行研究が行ってこなかった水素が未飽和な系でのケイ酸塩相の水素量を定量したところ、出発試料に含めた水素のうち半分程度はケイ酸塩相に分配されることが示唆された。こうした結果は多くの先行研究の描像とは異なるものであり、今後さらに研究の進展が予想されるため概ね順調に進展していると判断した。放射光X線を用いた高圧下その場観測では水素を飽和に近い量まで加えないと鉄の格子体積から水素量を見積もるのは難しいことがわかったため、今後はより急冷実験を行い、ケイ酸塩相に分配される水素量が圧力、温度、組成にどのような依存性をもつのかより詳細に調べていくことを検討している。

放射光X線を用いた高圧下その場観測では水素を飽和に近い量まで加えないと鉄の格子体積から水素量を見積もるのは難しいことがわかったため、今後はより急冷実験を行い、ケイ酸塩相に分配される水素量が圧力、温度、組成にどのような依存性をもつのかより詳細に調べていくことを検討している。研究計画の遂行に必要な物品等のみを購入した結果、それだけでは有効な活用が難しい、少額の残金が生じた。その残金を次年度使用額と合算し、有効に活用する。
仮想空間における人間・機械の相互適応を考慮した適応型支援インターフェイス

知的インターフェイスによる支援は(i)知識レベルと(ii)動作レベルの分けて考えることができる。知的インターフェイスの適応化の流れは、ほとんどが知識レベルでの支援においてであり、動作レベルでの支援や両者を含めた総合レベルの支援に関しての研究はほとんどなされていない。機械が人間との相互関係を認識、考慮しながら、積極的に相手に同調、適応し、仕事の目的や状況に応じて、操作者を個人別に適応的に支援する「人に優しい」適応支援システムの実現を目的とし、このような相互適応のメカニズムを操作的に解明し、安全性の向上や仮想空間における新しい教育システムについて検討した。使用者の個人差を考慮した相互適応インターフェイスの実現には、(1)システムの知識、(2)使用者の知識、(3)作業の知識、(4)相互作用の知識の4つの知識が必要と考えられ、これらの知識をどのようにモデル化し利用するかについて検討した。使用者の状態を推定する手法として、人間の生理現象に基づいた手法を考えた。これをベースに仮想空間を利用した新しい教育支援システムに関して検討した。応用例として、クレーンなどの操縦型の機械システムの適応型協調操作を考えた。動作レベルでの相互適応的な支援動作を実現するために、まず、操作者の行動パターン、生体信号計測データ(皮膚電気反射、脈拍)から、実験心理学の手法を用いる事により、各操作者を分類し、この分類に基づいた支援手法を考案した。以上を評価するために支援システムを試作し、実験・評価を行った。実験により、操作支援により操作性が向上することが確認できた。これにより人に優しい適応支援システムが実現でき、安全性の向上や、人工現実感を併用した次世代の教育システムへの発展が期待できる。
慢性膵炎における線維芽細胞増殖因子(FGF)-10の発現と役割

膵炎における炎症反応や、膵臓癌の増殖、転移に各種細胞増殖因子が密接に関与していることが知られている。間質細胞で主に産生され上皮細胞に働くfibroblast growthfactor(FGF)-10は、同様の作用機序を有する細胞増殖因子のFGF-7(Keratinocyte growth factor/KGF)より、増殖促進作用は強力と考えられている。膵炎や膵臓癌においても、膵臓の上皮系細胞の増殖、再生に対してFGF-10が重要な役割を果たしていることが推察されるが、未だその発現や役割は明らかでない。膵炎モデルとヒト慢性膵炎組織および培養膵臓癌細胞における、FGF-10,FGF-7と、両者の共通の受容体であるKGF receptor (KGFR)の発現と局在を検討した。ラットアルギニン膵炎モデルを用いた免疫組織化学的検討では、FGF-10は正常膵臓組織では認められなかったがアルギニン投与3日目以降の膵炎組織で小血管の血管平滑筋細胞に豊富な局在がみられた。今回、新たに作成した抗KGFR抗体による免疫組織化学染色ではKGFRは正常膵臓組織では腺房中心細胞、膵島細胞と膵管細胞に、膵炎組織では再生過程の腺房細胞と膵島細胞に主に局在がみられた。FGF-7は正常膵臓組織と膵炎組織ともに膵島のα細胞に限局して局在が認められた。ヒト慢性膵炎組織においても再生膵管細胞と腺房細胞および膵島細胞にKGFRの局在が認められ、膵炎の再生、修復過程にFGF-10とFGF-7がKGFRを介して関与していることが示唆された。目的:慢性膵炎の炎症反応の進行や膵臓癌の増殖、転移において各種細胞増殖因子が重要な役割を果たしている。Fibroblast Growth Factor(FGF)-10は間質細胞で産生され上皮細胞の増殖を促進し、FGF-7(KGF)よりその作用は強力とされている。膵炎モデルと培養膵臓癌細胞における、FGF-10,FGF-7と、両者の共通の受容体KGF receptor(KGFR)発現と局在を検討した。結果と展開:1.膵炎モデルでは、3日目以降で腺房細胞は大部分が消失し7日目にはほとんどの腺房細胞が再生した。FGF-10,FGF-7タンパクともに増加し、FGF-7は正常膵臓と膵炎組織の膵島細胞に、FGF-10は3日目以降の膵炎組織の血管平滑筋細胞に豊富な局在がみられた。2.培養膵臓癌細胞で、FGF-1O,FGF-7,KGFR mRNAの発現が認められた。3.得られたウサギ抗ヒトKGFR抗体で膵臓組織におけるKGFR局在を検討する。4.FGF-10とFGF-7に対するantisense oligonucleotideを用い培養膵臓細胞増殖への影響を検討中である。膵炎における炎症反応の過程や、膵臓癌の増殖、転移に各種細胞増殖因子が密接に関与していることが知られている。間質細胞で主に産生され上皮細胞の増殖を促進するfibroblast growthfactor (FGF)-10は、同様の作用機序を有する細胞増殖因子のFGF-7 (KGF)より、その作用は強力と考えられている。膵炎モデルとヒト慢性膵炎組織および培養膵臓癌細胞における、FGF-10, FGF-7と、両者の共通の受容体であるKGF receptor (KGFR)の発現と局在を検討した。

新たに作成した抗KGFR抗体による免疫組織化学染色ではKGFRは正常膵臓組織では腺房中心細胞、膵島細胞と膵管細胞に、膵炎組織では再生過程の腺房細胞と膵島細胞に局在がみられた。FGF-7は正常膵臓組織と膵炎組織ともに膵島のα細胞に限局して局在が認められた。ヒト慢性膵炎組織においても腺房細胞にKGFRの局在が認められ、これらの結果より膵炎の再生、修復過程にFGF-10とFGF-7がKGFRを介して関与していることが示唆された。培養膵臓癌細胞においてもFGF-10 mRNAが発現し、FGF-10のcDNAを遺伝子導入した培養細胞では細胞増殖の促進がみられた。
阪神大震災による学生スポーツの現状調査-阪神地区大学陸上競技選手を対象として-

研究目的は、阪神大震災に直面した学生がどのようにその事象をとらえ対応したかを陸上競技選手を対象として明らかにすることである。1997年度は、震災より1・3ヶ月後に調査した結果をまとめることであった。その結果は、住居を替えている者が約3割存在した。この数は、3ヶ月後において、震災前の場所にもどる者は少なかった。ボランティア活動の参加希望の多い者と競技力の高い者または家屋の半壊の者との間に相関がみられた。また、競技に対する目的意識は、価値観が低下したにも関わらず震災直後より3ヶ月後に勝負感が増したとの回答であった。これは、震災によるプラスの意識改革ではなかろうか。1998年度は、これらの成果をふまえ3回目(震災後3年目)の現状調査を行った。その結果は、震災を経験した者が調査対象者(在学生と当時学生であったすべての卒業生)の45%程度であった。練習環境は、震災後資材置き場等の震災施設使用された場合に場所の移転あるいは整備がなされている。ただし、現在の学生は、これらの環境変化により震災を直接原因と考える者が非常に少ない。競技参加意識に対しても変化ない者がほとんどであった。このことは、在学生にとって震災は過去のものとしてスポーツに対応しているようである。一方、震災を経験した卒業生は、震災に対する価値観が2つに分かれた。1つは、震災に対して現在も直視しボランティア活動等を継続している者と在学生と同様に過去の出来事としてとらえている者に分かれた。今後、当時の震災とスポーツの現状を整理し社会的傾向をふまえてまとめる必要がある。今回の奨励研究Aに関する年度計画は、1997年度が現状までの調査結果と追加調査のための事前検討とともに調査実施である。1998年度は、97年度の成果をもとに論文等の作成を計画している。まず、97年度の研究実績は、震災から1・3ヶ月後に社会調査した成果の分析及び追加調査のための調査項目の検討と実施であった。震災後の2度の調査分析においては、競技実績の高い選手と競技再開(練習開始)またボランティア活動への参加との関係に有意な関係がみられた。ボランティア活動に関しては、家屋等の全壊半壊者の方が家屋の損壊を受けなかった者より積極的に参加していることが明らかであった。以上の分析結果をもとに、震災後3年目を迎える時期に追加調査を実施している。調査の主な質問項目は、学生スポーツの意義、練習環境の変化、震災後の復興状況(施設面・精神面)、学生スポーツの目指す方向性等である。調査用紙は、プレテストを行うことにより細部にわたる検討を行った。これらの成果をもとに、1月17日の3年目を迎えた直後より郵送法あるいは直接説明による調査用紙の回答を行った。現在、郵送による回収が終了していないが、150以上の回収は見込める状態である。
低温プラズマを用いた歯科用金属の表面処理と接着構造変化の解明

直流電源を有する試作プラズマ発生装置(初期電圧:400V,電流密度0.2mA/mm^2)を用いて,低温プラズマ(CP)処理がJIS2種チタンならびに歯科用Ag-Pd合金の表面へ及ぼす影響,また被着面に対するレジンセメントの接着性を引張接着試験から評価し,さらに金属接着性プライマーの吸着状態に及ぼす影響について検討した.チタンに対するCP処理は,チタンの表面形態を変化させずに,レジン系セメントに対する顕著な接着性の向上を示した.しかし,Ag-Pd合金に対するCP処理では,プラズマ・エッチング効果により生じた顕著に粗?化された表面がSEM像により観察された.CP処理時間は,チタンに対しては3分間,Ag-Pd合金に対しては10分間が接着性向上に最も有効であった.さらに,歯科臨床を想定した唾液で汚染された被着面に対して,CP処理は研磨面だけでなく粗造なサンドブラスト面に付着した唾液も除去し,高い接着強さを再現させることが可能であった.FT-IRによるIRAスペクトルの結果からも,CP処理は金属表層の汚染物質を除去し,金属接着性プライマーに対する反応性を高めることが示唆された.チタン表面のCP処理は,歯科接着技法における接着前処理として有効な表面処理方法であることが判明した.直流電源を有する試作プラズマ発生装置(初期電圧:400V,電流密度0.2mA/mm^2)を用いて,低温プラズマ(CP)処理がJIS2種チタンならびに歯科用Ag-Pd合金の表面へ及ぼす影響,また被着面に対するレジンセメントの接着性を引張接着試験から評価し,さらに金属接着性プライマーの吸着状態に及ぼす影響について検討した.チタンに対するCP処理は,チタンの表面形態を変化させずに,レジン系セメントに対する顕著な接着性の向上を示した.しかし,Ag-Pd合金に対するCP処理では,プラズマ・エッチング効果により生じた顕著に粗?化された表面がSEM像により観察された.CP処理時間は,チタンに対しては3分間,Ag-Pd合金に対しては10分間が接着性向上に最も有効であった.さらに,歯科臨床を想定した唾液で汚染された被着面に対して,CP処理は研磨面だけでなく粗造なサンドブラスト面に付着した唾液も除去し,高い接着強さを再現させることが可能であった.FT-IRによるIRAスペクトルの結果からも,CP処理は金属表層の汚染物質を除去し,金属接着性プライマーに対する反応性を高めることが示唆された.チタン表面のCP処理は,歯科接着技法における接着前処理として有効な表面処理方法であることが判明した.低温プラズマ(CP)による表面処理は,当教室試作のプラズマ発生装置を用い,初期電圧400V,電流密度0.2mA/mm^2の条件で,2種類の歯科用金属(チタン,金銀パラジウム合金)に対して行なった.接着試験のための被着面金属は,チタンではワイヤ放電加工法用い,金銀パラジウム合金では歯科鋳造法により10×12×2mmの試験片を作製し,エメリーペーパー#1200まで研磨を行い作製した.歯科用接着材として機能性モノマーのMDPを含むレジンセメントを用い,接着体に直径8mmのチタン棒を用いて被着面に接着させた.引張接着試験はインストロン万能試験機を用い,引張接着強さ(TBS)を測定した(n=5).また,CP処理後の被着面表層の反射電子組成像による観察を行った.未処理のチタンとレジンセメントのTBSは6.4MPaであったが,CP処理を施したチタンのTBSは8.5MPaとなり,未処理の金銀パラジウム合金のTBSは2.0MPa, CP処理後では3.4MPaとなり,いずれもCP処理を施すことによりTBSの顕著な増加を生じることが認められた.また,チタンでは明瞭ではなかったが,金銀パラジウム合金ではCP処理による被着面表層の微細構造の変化が反射電子組成像から観察された.歯科用合金に対するCP処理は,高エネルギーのプラズマ条件を作ることにより,処理液による汚染のない清浄なプラズマエッチング面を容易に作成可能であることが認められた.また,歯科用合金に対するCP処理によるTBSの増加は,表面清浄,活性化だけでなく,微細構造の変化も関与していると考えられた.以上の結果から,歯科用合金に対するCP処理は歯科補綴物の接着性を向上させる有効な表面処理法であることが判明したため,来年度は歯科用機能性モノマーのCP処理後の被着面における接着構造変化を,高感度赤外反射分光分析法を用いて調査する予定である.2種類の歯科用金属(チタン,金銀パラジウム合金)に対して,当教室試作のプラズマ発生装置を用いて,被着面に対して低温プラズマ(CP)処理を施した.処理条件として,初期電圧400V,電流密度0.2mA/mm^2の条件で,15分間までの各処理時間についてCP処理を行った.接着試験のための被着面は,内径6mmの穴の空いたシールを貼り接着面積の規定を行った.合着用材料には機能性モノマーのMDPを含むレジンセメントを用いた.接着体には直径8mmのチタン棒を用いて被着面に接着させた.引張接着試験はインストロン万能試験機を用い,引張接着強さ(TBS)を測定した(n=5).CP処理後参金鋲パラジウム合金において,各処理時間における重量損失と表面粗さ,また被着面表層の反射電子組成像観察ならびにWDXによる元素分析を行った.

CP処理では時間の増加に伴う重量損失が認められ,金銀パラジウムでは表面粗さの顕著な増加も認められた.未処理チタンのTBSは6.4MPa, CP処理後では8.5MPa,未処理金銀パラジウム合金のTBSは2.0MPa, CP処理後では3.4MPaとなり,CP処理を施すことによりTBSの顕著な増加を生じることが認められた.また,CP処理後の金銀パラジウム合金で観察された微細構造変化は,WDX分析からAg-richのAg-Pd-Cu-Au相からAgがスパッタリングされたことにより生じたと推測された.歯科用合金に対するCP処理は,高エネルギーのプラズマを用いるため,処理液による汚染のない清浄なエッチング面を作製可能であることが認められた.また,CP処理によるTBSの増加は,金属表面の清浄化,活性化だけでなく,微細構造変化も関与していると考えられた.本研究結果から,歯科用合金に対するCP処理は歯科補綴物の接着性向上に有効な接着前処理であり,歯科接着技法に応用可能な表面処理法であることが判明した.