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在宅歯科医療の分野における歯科衛生士の人材育成に向けた教育プログラムの開発

超高齢社会に直面する我が国において、今後、さらなる在宅療養者の増加が予測されるなかで、国民の口腔機能の維持・向上を図り、高いQOLを確保するためには、在宅歯科医療分野の人材育成が急務である。しかしながら、この分野の教育手法を含めた教育システムは確立していない。そこで、歯科衛生士養成において、在宅歯科医療分野の教育の標準化に向けて、看護および歯科等における在宅医療の現状に基づき、実践力を高める在宅歯科医療の教育カリキュラム、教育方法および教材の開発を含めた、教育プログラムを開発することを目的とした。在宅歯科医療において、歯科衛生士が口腔のケアを安全かつ効果的に実施するための教材として、動画教材を作製し、学修するためのワークシートを開発した。動画教材はインターネット上で閲覧できるようにして、学修した内容をワークシートに記入し、シミュレータを用いて口腔ケアの実習を行い、口腔ケアの手技を評価した。摂食嚥下障害ならびに口腔機能低下症への対応についての知識と技術を修得するために、学修カリキュラムを構築し、口腔機能のアセスメントならびに機能訓練、オーラルフレイルの評価を修得する実習カリキュラムの強化を図った。対象は歯科衛生士学生、研修会の受講生とし、実施後のワークシートから本教育プログラムの評価を行い、概ね高い評価を得た。また、本研究にて開発した教育プログラムの成果を確認するため、受講した学生および研修受講者に対して総合的評価を行った。その結果、選択式問題の正解率の平均値は87.7±9.9%と高い正解率を得た。また、「在宅歯科医療に必要とされる知識や技術の修得に役立った」、「在宅歯科医療の分野についての興味を持てるようになった」など、肯定的な回答を多く得ることができた。これらの研究成果を歯科衛生士関連の学会等で発表した。本研究では歯科衛生士養成において、在宅歯科医療分野の教育の標準化に向けて、実践力を高める在宅歯科医療の教育カリキュラム、教育方法および教材の開発を含めた教育プログラムを開発することを目的とする。平成27年度においては、在宅医療の臨床に求められている口腔咽頭吸引についての情報を収集するために、歯科衛生士を対象とした研修受講者に対して、アンケート調査を行った。研修では口腔咽頭吸引に関する基本的な知識を技術に関する講義とその後シミュレータを使用した口腔咽頭吸引実習と相互実習を行い、その研修での修得状況について調査した。受講者の多くが口腔咽頭吸引に関する知識と技術を修得できたとの回答が多かった。一方で、実際の患者に対して同様に行うことに対する不安があると感じている受講者もあった。これらの結果を基に、口腔咽頭吸引に関する教育プログラムを検討する必要がある。また、併設する看護学科の協力ならびに口腔機能管理シミュレータの導入により,「在宅歯科医療分野における歯科衛生士の人材育成に向けた教育プログラムの開発」を目的に,今年度初めて口腔機能管理シミュレータ(MANABOT)を活用した実践的な実習を試み、その教育法について学生の修得状況について調査した。MANABOTを活用しての多人数同時の実践的な実習を行うことは可能であるが,今後の課題として,歯科衛生過程に沿った症例別の対象者についての特徴およびケアの目標などの事前学習内容の検討や実践的な実習を繰り返し行うことが必要と考えられる.また,在宅歯科医療分野における歯科衛生士の人材育成という課題から,今後のシミュレータの活用法として歯科訪問診療に向けた疑似体験として,疑似汚れを施してのアセスメント,口腔のケア(硬組織、軟組織、義歯),口腔咽頭吸引技術および体位変換等の修得も可能であると考える.平成27年度においては、歯科衛生士または歯科衛生士学生を対象とした研修会および授業での調査が主体となり、実施計画をしていた在宅歯科医療の現状に関する調査が遅れたため。平成28年度は、在宅歯科医療における歯科衛生士の教育プログラムを開発するために、モデルコアカリキュラムおよび過去の歯科衛生士国家試験の出題傾向から、歯科衛生士、歯科衛生士教員および歯科衛生士学生を対象とした在宅歯科医療に関する教育カリキュラムの開発および検証を行った。歯科衛生士養成においては、本学歯科衛生学科の履修科目の中から、在宅歯科医療に関連する教育内容を抽出し、1年生から3年生への学年進行に応じて段階的に在宅歯科医療に関する教育内容を効果的に修得するための教育プログラムを構築し、展開した。その教育効果については今後検証していく。さらに、継続的な歯科衛生士の在宅歯科医療に関する専門知識と技術を修得するために必要な研修プログラムを開発し、施設および在宅の歯科医療に従事するまたは復職する歯科衛生士を主な対象として開発した研修プログラムを実践し、受講者の修得状況について調査した。また、在宅医療において歯科衛生士が多職種と連携強化を図るために必要な教育ニーズを明らかにするために、施設や在宅において日常の口腔ケアや食事介助を行う機会の多い介護職や看護師を主な対象とした研修を行うとともに、「介助者の口腔管理の実態調査」を行った。その結果、介助者自身の口腔内について、気になる症状がある者は64%であった。一方で気になる症状がなく、かかりつけの歯科医院がない、自分以外の歯の健康に関心がない等と回答し、口腔の健康への関心が欠落している者が多く散見された。今後、日常的な口腔ケアおよび食事介助を行う介助者を対象とした教育プログラムの構築が課題となり、更なる検討を進めるとともに、今後、関連学会への発表及び論文投稿に向けて準備を進める予定である。歯科衛生学教育コア・カリキュラムおよび過去の歯科衛生士国家試験の出題傾向から、歯科衛生士、歯科衛生士教員および歯科衛生士学生を対象とした在宅歯科医療に関する教育カリキュラムを構築し、授業および研修会において、教育プログラムを試用することができた。

平成29年度は在宅歯科医療に関する教育ニーズを明らかにするため、在宅医療に関連する職種と歯科衛生士を対象とした業務内容に関する実態調査ならびに歯科衛生士養成機関を対象とした教育の実態調査を進める予定であったが、研究分担者の入院、産休ならびに育児休暇に入り、計画していた調査の遂行が困難となった。研究分担者の産休・育児休暇により、研究分担者の協力を得る事が困難となり、当初予定していた実態調査、教育プログラムの開発およびその検討が不可能となり研究に遅延が生じたため。超高齢社会に直面する我が国において、今後、さらなる在宅療養者の増加が予測されるなかで、国民の口腔機能の維持・向上を図り、高いQOLを確保するためには、在宅歯科医療分野の人材育成が急務である。しかしながら、この分野の教育手法を含めた教育システムは確立していない。そこで、歯科衛生士養成において、在宅歯科医療分野の教育の標準化に向けて、看護および歯科等における在宅医療の現状に基づき、実践力を高める在宅歯科医療の教育カリキュラム、教育方法および教材の開発を含めた、教育プログラムを開発することを目的とした。在宅歯科医療において、歯科衛生士が口腔のケアを安全かつ効果的に実施するための教材として、動画教材を作製し、学修するためのワークシートを開発した。動画教材はインターネット上で閲覧できるようにして、学修した内容をワークシートに記入し、シミュレータを用いて口腔ケアの実習を行い、口腔ケアの手技を評価した。摂食嚥下障害ならびに口腔機能低下症への対応についての知識と技術を修得するために、学修カリキュラムを構築し、口腔機能のアセスメントならびに機能訓練、オーラルフレイルの評価を修得する実習カリキュラムの強化を図った。対象は歯科衛生士学生、研修会の受講生とし、実施後のワークシートから本教育プログラムの評価を行い、概ね高い評価を得た。また、本研究にて開発した教育プログラムの成果を確認するため、受講した学生および研修受講者に対して総合的評価を行った。その結果、選択式問題の正解率の平均値は87.7±9.9%と高い正解率を得た。また、「在宅歯科医療に必要とされる知識や技術の修得に役立った」、「在宅歯科医療の分野についての興味を持てるようになった」など、肯定的な回答を多く得ることができた。これらの研究成果を歯科衛生士関連の学会等で発表した。平成27年度の研究計画の予定であった、在宅医療における現状およびその教育の現状に関する調査を行い、在宅歯科医療に関する教育のニーズを分析する。そのデータを基に、在宅歯科医療に関する教育プログラムについて検討する。在宅歯科医療に関する教育ニーズを明らかにするため、在宅医療に関連する職種と歯科衛生士の業務内容についての実態調査、歯科衛生士養成期間を対象とした教育の実態調査を進め、文献検討の結果と併せて教育ニーズ明確化する。
寿命制御による骨再生スカフォールド用生分解性樹脂複合材料の高機能化

本研究では,まず,骨再生用の3次元多孔構造スカフォールドの作製を目指して,このスカフォールドに最適なハイドロキシアパタイト/生分解性樹脂(PLLA)複合材料を開発した.HApは粒子状のものと繊維状のものを比較し,かつ,粒子状のものに関してはHApの界面制御の影響を検討した.これらのメゾ構造の制御は,HAp/PLLA複合材料の変形・破壊特性に影響を及ぼすのみならず,特に界面制御は加水分解挙動にも大きな影響を及ぼすことが明らかになった.本研究では,まず,骨再生用の3次元多孔構造スカフォールドの作製を目指して,このスカフォールドに最適なハイドロキシアパタイト/生分解性樹脂(PLLA)複合材料を開発した.HApは粒子状のものと繊維状のものを比較し,かつ,粒子状のものに関してはHApの界面制御の影響を検討した.これらのメゾ構造の制御は,HAp/PLLA複合材料の変形・破壊特性に影響を及ぼすのみならず,特に界面制御は加水分解挙動にも大きな影響を及ぼすことが明らかになった.本研究では,骨再生用の3次元多孔構造スカフォールドに最適なHAp/生分解性脂複合材料を開発するとともに,3次元多孔構造の直接造形法を開発することを目的としている.本年度の成果は次のように要約される.1)生分解性樹脂として,医用グレードのポリ乳酸(PLLA)を選択した.分子量は約20万とした.2)HAp粒子については,牛骨由来のものを選択した.粒子の直径は約0.1μm,アスペクト比はほぼ1で,数十μm程度の凝集体を形成する傾向にあった.3)HApとPLLAの界面接着は通常では極めて弱いことが報告されているため,多糖類のペクチンおよびキトサンによる表面修飾を検討した.4)HAp/PLLA複合材料の製造に関しては,再沈殿法用いた.材料を氷水等に入れて急冷することにより,PLLAの結晶化度を10%以下に制御した.厚さ約05mmのフィルム上の材料を製造した.HApの体積含有率に関しては,9%および20%とした.5)力学特性の評価に関して,均一な厚さの資料を得ることが可能な面積が小さかったため,曲げ試験により弾性率,強度を評価した.弾性率に関してはHApの含有率増加に比例して増加したが,理論値よりは小さかった.強度に関しては表面修飾の影響が非常に大きく,未修飾のHApを用いた場合含有率20%で強度が母材と比べ約20%低下するとともに破断ひずみが著しく低下した.これに対して,表面修飾した材料では母材の強度を維持するとともに,破断伸びも低下しなかった.このように,表面修飾によって強度特性が著しく改善された.本研究では,骨再生用の3次元多孔構造スカフォールドに最適なHAp/生分解性樹脂複合材料を開発するとともに,3次元多孔構造の直接造形法を開発することを目的としている.本年度の成果は次のように要約される.1)静水圧押出し成形により作製したPLLAおよびHAp/PLLA複合材料の変形・破壊特性及びその異方性について検討した.HApに関しては,その形状が粒子状および繊維状の2種類を対象とした.2)弾性率に関して,ベースとなるPLLAの6.4GPaに対して,粒子状HApを複合化したものは7.5GPaと複合効果が小さかったが,繊維状HApを用いた場合は9.8GPaまで上昇し,大きな複合効果が得られた.3)HAp/PLLAの界面強度は小さく,押出し方向の強度及び破壊じん性値については,HApによる複合化で低下した.粒子状HApと比べて繊維状HApでは,低下の割合が小さかった.これは,形状によりき裂の進展の抵抗が大きくなるためと考えられた.4)押出し方向に直角な強度および破壊じん性値は,ベースのPLLAおよびHAp/PLLA複合材とも,押出し方向と比較して著しく低下した.また,X線回折により,結晶方位に大きな異方性があることがわかった.5)擬似的な生体環境において,主に非晶域の加水分解により,ベースのPLLAおよびHAp/PLLA複合材とも,強度及び破壊じん性値が低下した.PLLAではこれらは大きく低下したのに対し,HAp/PLLAでは低下の割合は小さかった.本研究では,骨再生用の3次元多孔構造スカフォールドに最適なHAp/生分解性樹脂複合材料を開発するとともに,3次元多孔構造の直接造形法を開発することを目的としている.本年度の成果は次のように要約される.1)静水圧押出し成形により作製した,PLLA単体およびHAp/PLLA複合材料の圧縮破壊挙動およびこれに及ぼす加水分解の影響について検討した.Hapについては,アスペクト比が10程度の針状のものを用いた.2)HAp/PLLA複合材料のHApの体積含有率は約15%であった.また,PLLAの結晶化率は約50%であった.3)X線回折により,PLLAの分子鎖は押出し方向に強く配向していることがわかった.4)弾性率は,未浸漬の場合にはHAp/PLLAは3.8GPa,PLLA単体では2.7GPaで,HAp繊維強化によって40%向上した.弾性率は浸漬によって徐々に低下した.5)圧縮の降伏強度は,未浸漬の場合にはHAp/PLLAとPLLA単体では約125GPaでほぼ同じであった.浸漬時の低下は8週間後でHAp/PLLAは15%,PLLA単体は40%低下した.

6)主な破壊機構は,ボアッソン効果による配向したPLLAの引張破壊と,HAp粒子とPLLAの界面はく離であった.浸漬により樹脂の加水分解と界面劣化により複雑な破壊機構の変化が生じることがわかった.
高親和性IgEレセプター特異的シグナル伝達分子を介する荘型アレルギーの制御

本研究において、B細胞に発現するBASHと同じファミリーに属するMIST分子の発現制御機構、マスト細胞のIgEレセプターシグナル伝達における機能、ならびにMIST欠損マウスの作製を行い、MIST分子のI型アレルギーにおける役割について以下の基礎的な知見を得るに至った。1.MIST遺伝子の転写制御領域の解析から、MIST遺伝子の転写はマスト細胞特異的な転写制御領域とサイトカインに対する反応性に関与する領域によって制御されており、サイトカインレセプターシグナルに関与する転写因子STATがサイトカイン刺激依存的にMIST遺伝子の転写制御領域に結合することが明らかになった。2.MIST分子は、マスト細胞上のIgEレセプターをIgEおよび抗原で刺激することにより、Lynチロシンキナーゼによってチロシンリン酸化され、IgEレセプターシグナル伝達に関与する様々なシグナル分子と会合することから、IgEレセプター下流で機能するアダプター分子であることが判明した。3.マスト細胞株に変異型MIST分子を過剰発現させると、IgEレセプターを介したマスト細胞の脱顆粒が有意に抑制されることから、MIST分子は、IgEレセプター刺激から脱顆粒にいたるシグナル伝達系において重要な役割をもつことが示された。4.生体におけるMISTの機能を解析するために、標的遺伝子組換え法を用いてMIST遺伝子変異ES細胞を作製し、それを用いてMIST欠損マウスの作製に成功した。MIST欠損マウス由来のマスト細胞はIgEレセプターを介した脱顆粒反応ならびにサィトカィン産生が野生型に比べ低下しており、さらにin vivoにおけるIgEによる全身性受動アナフィラキシー反応も減弱していることが判明し、マスト細胞を介した生体のアレルギー反応においてもMIST分子が重要な役割を担っていることが明らかになった。本年度は、マスト細胞に発現する高親和性IgEレセプターのシグナル伝達に関与するBASH/SLP-76ファミリーに属する新規アダプター分子であるMISTの機能について、マスト細胞株を用いて詳細な生化学的解析を行い、さらに、EGEP遺伝子をレポーターとしてMIST遺伝子の翻訳開始コドン近傍に組み込んだTargeting vectorの構築を行った。MISTはIgEレセプター刺激によりチロシンリン酸化され、PLC-γ2,Vav,LATおよびGrb2などのシグナル分子と会合する。変異型MISTをマスト細胞株に過剰発現させると、Fcεレセプターを介した脱顆粒が顕著に抑制され、それらの細胞では、レセプター刺激後の細胞内カルシウム濃度の上昇ならびにNF-ATの活性化が低下しており、MISTはFcεレセプター刺激からマスト細胞の脱顆粒に至るシグナル伝達系において必須のアダプター分子であると考えられた。また、MISTの発現はサイトカインによって増強されることが判明した。MISTゲノム遺伝子を単離し、それを用いてMIST遺伝子の翻訳開始コドンを含む第2エキソン41bpをEGFP遺伝子に置換したTargeting vectorを構築した。現在、本コンストラクトをES細胞に導入し、相同組替えの起こったESクローンを選別している段階である。さらに、MIST遺伝子の転写制御領域を含む第一エキソン5'上流について解析を行った結果、サイトカインレセプターからのシグナル伝達に関与する転写因子であるSTATの結合配列が認められ、レポーターアッセイの結果、MIST遺伝子の転写がSTATによって制御されていることが明らかになった。本年度は、ES細胞を用いた標的組み換え法により、MIST欠損マウスの作製を行った。前年度構築した翻訳開始コドンを含むMIST遺伝子の第2エクソンをEGFP遺伝子およびloxP配列に囲まれたneo耐性遺伝子に置換し、その両端に相同領域をもつターゲティングコンストラクトを129/sv由来のES細胞であるE14細胞に導入し、G418およびGanciclovir存在下で培養し、332個の薬剤耐性クローンのうち、3クローンが相同組み換えによる変異アレルを持つことが確認された。

さらに、これら3つのクローンにCre recombinaseを一過性に発現させ、変異アレルに存在するneo耐性遺伝子をloxP配列の組換えにより欠失させた。それらのneo耐性遺伝子を欠失させたクローンに再度ターゲティングコンストラクトを導入し、薬剤耐性クローンをスクリーニングすることにより、両方のアレルにMIST遺伝子の変異を持つES細胞クローンを得た。また、片方のアレルにMIST遺伝子の変異を持つES細胞を、BALB/cマウスのblastocystにインジェクションすることにより、キメラマウスを作製し、ES細胞のcontributionの高いキメラマウスとBALB/cマウスの交配により、毛色による判断からES細胞由来と考えられるF1子孫マウス188匹を得た。そのうち2匹において変異アレルの伝搬が確認された。さらに、その変異アレルを有するF1マウスと野生型の雌を交配させることにより、ES細胞由来の変異アレルを持つ11匹のF2マウスを得た。現在、MIST遺伝子へテロ変異マウス同士の交配によりホモ変異マウスを作製し、高親和性IgEレセプター刺激によるマスト細胞の脱顆粒反応などに与えるMIST欠損の影響について解析を進めている。本研究において、B細胞に発現するBASHと同じファミリーに属するMIST分子の発現制御機構、マスト細胞のIgEレセプターシグナル伝達における機能、ならびにMIST欠損マウスの作製を行い、MIST分子のI型アレルギーにおける役割について以下の基礎的な知見を得るに至った。1.MIST遺伝子の転写制御領域の解析から、MIST遺伝子の転写はマスト細胞特異的な転写制御領域とサイトカインに対する反応性に関与する領域によって制御されており、サイトカインレセプターシグナルに関与する転写因子STATがサイトカイン刺激依存的にMIST遺伝子の転写制御領域に結合することが明らかになった。2.MIST分子は、マスト細胞上のIgEレセプターをIgEおよび抗原で刺激することにより、Lynチロシンキナーゼによってチロシンリン酸化され、IgEレセプターシグナル伝達に関与する様々なシグナル分子と会合することから、IgEレセプター下流で機能するアダプター分子であることが判明した。3.マスト細胞株に変異型MIST分子を過剰発現させると、IgEレセプターを介したマスト細胞の脱顆粒が有意に抑制されることから、MIST分子は、IgEレセプター刺激から脱顆粒にいたるシグナル伝達系において重要な役割をもつことが示された。4.生体におけるMISTの機能を解析するために、標的遺伝子組換え法を用いてMIST遺伝子変異ES細胞を作製し、それを用いてMIST欠損マウスの作製に成功した。MIST欠損マウス由来のマスト細胞はIgEレセプターを介した脱顆粒反応ならびに
「倫理性」概念の社会倫理学的研究

規範的倫理理論の標準的な基本類型である「義務論」「帰結主義」について批判的に検討するなかで、また、特殊に現代カトリックの「道徳的神学」的論争を同様に批判的に検討するなかで、新たな基本対立型として「自己善の倫理」(自分が倫理的に善であることに定位する倫理)、「善き世界の倫理」(世界(人々)が(道徳外的意味で)善であることに定位する倫理)を措定した。言うまでもなく前者は、後者の他者志向性に対して、自己志向的なものであるが、本研究のポイントの中心は、この自己志向性ということを、自己利益とともに、広義に了解することである。この広義での了解は、いわゆる「内在的価値」「存在価値」の検討を伴うものである。この広義での自己志向性の了解によって-概念としては、その自己志向的行為における「非移転性」に着目した-、他者志向は厳密に限定化されることになる。その限定化された他者志向の具体的在り方として(「真正利他主義」の)「愛」-キリスト教の概念で言うなら「隣人愛」がそれに相当する-を挙げることができる。「内在的価値」「存在価値」はいわゆる環境倫理において主要な概念として用いられているものである。この関連で、「人間中心主義vs.非-人間中心主義」というコンテクストで、一つの応用的研究として、環境倫理学的考察をも行った。なお、研究の過程で収集した書誌データについては、私のwebsite pageで公開した。本年度は、「研究計画」に従って、「倫理性」概念(そのもの)について、主として欧米の諸文献のメタ倫理学的考察を行った。その成果は次のかたちでまとめられた。1.弘文堂刊『倫理学事典』(印刷中)の「規範」「義務」「正」「普遍主義」等の項目を執筆し、現代のメタ倫理学上の基本概念について、私として改めて理解をまとめた。2.「倫理性」概念に関する現在の標準的分類である「義務論vs.帰結主義」について、かつて有力であった「動機説vs.結果説」との異動をも分析しつつ、主としてロスの議論に即して検討を加えた。3.この分類が必ずしも自明のものでなく、さらに基底に基本的な対立軸があることを、ロスについても確認しつつ、より主題的に、現代の「道徳神学」上の基本対立に即して「自己善の倫理vs.善き世界の倫理」を取り出した。4.「内発路線」については、(「自己善の倫理」の一つである)「徳倫理」と関連させて、その一側面の分析として考察していくことの必要性を確認した。5.「規範的立場」としてリベラリズムについて、いわばその基底的倫理性を、「善き世界の倫理」として取り出すことの可能性を確認した。本年度は、「研究計画」に従って、「倫理性」概念(そのもの)の考察を、次のかたちで進め、その成果を報告・提示した。1.ロスや現代道徳神学に即した昨年度の研究を展開し、義務論vs.帰結主義という分類をさらに検討しつつ、「自己善の倫理vs.善き世界の倫理」という私の分類枠組みをさらに彫琢した。その成果の一旦は、分かりやすいかたちに多少変形して、2006年度の北海道大学文学部・文学研究科の集中講義で提示した。3.(これは次年度に続けていく下位課題であるが、)「個別主義」について、ロスとダンシーの議論を批判的に検討した。これは、申請者所属の研究室誌で公表した。(1)研究の最終年度にあたって、3年間の研究の締めくくりとして、考察をさらに進めるなかで、論稿「「倫理性」概念の再構築」を準備した。(6月刊行の『報告書』で提示する。)(2)「道徳的個別主義」の検討に関して、テーマとして挙げた「暗黙知」概念を検討し、その成果の一部を活かすかたちで論稿「日常生活と知識」(これは、現在、印刷中である)を執筆した。(3)これは本研究とは相対的に少しく別の関心から執筆したものであるが、論稿「「人間中心主義vs.非一人間中心主義」再論」を公刊した。

この論稿の執筆過程で、本研究に密接に関わるかたちで、一環境倫理学の重要概念である「内在的価値」「存在価値」の検討と関連するかたちで一そもそもの「価値論(axiology)」的発想に代る(いわば)「態度一理論(attitude theory)」的発想の重要性を認識し、「愛」をこの後者の発想上の概念として位置づけつつ、それを(私が言う)「善き世界の倫理」の核心を成すものと考えるに到った。これは、上記「「倫理性」概念の再構築」稿にも反映されている。(4)これも別の課題性に対応するためのものであるが、論稿「補遺・景観(紛争)をめぐって」を執筆し、「価値」への定位の問題性を(再)主張した。本研究課題と関連づけて言うなら、これは、(私の言う)「自己善の倫理」に繋がるかたちで価値論的発想の問題を指摘したものでもある。
酵素を試薬とする生体液中微量金属の高感度分析法の開発に関する研究

生体液中Caの酵素的分析法の測定原理は、ホスホリパーゼD(PhL D)がCa^<2+>により活性化される度合いをコリンオキシダーゼとペルオキシダーゼを用いて測定することによりCa濃度を求める。1.微生物由来PhL Dは活性化させるCa^<2+>の濃度範囲が非常に狭かったが、Ca^<2+>以外の2価金属イオンを添加すると、Ca^<2+>の測定範囲が広くなった。この効果はMn^<2+>で最も大きく、Mn^<2+>添加系でのPhL Dの反応速度はサンプル中のCa^<2+>濃度として20mMまで直線的に増加し、良好な検量線が得られることも判明した。2.本測定系に用いられた放射菌由来コリンオキシダーゼは他の微生物由来のものより安定で耐熱性に優れていたので、酵素試薬は混濁沈殿や変性もせず、長期間安定であった。3.本法は他のイオンの影響を認めず、本法による血清Caの結果は原子吸光法による結果とよく相関した。4.PhL Dとコリンオキシダーゼからなる同時固定化バイオリアクターカラムと光学発光法を用いて、Ca^<2+>の高感度分析を試み、試料1μL当たり10pmolの過酸化水素を検出することができた。亜鉛の酵素的分析法は亜鉛酵素を用いて行われた。5.亜鉛が除去されたアポアルコール脱水素酵素に亜鉛を添加しても酵素活性は回復しなかった。しかし、アルカリ性ホスファターゼはキレート剤などで亜鉛除去後、それに亜鉛溶液を加えると亜鉛濃度に比例して、酵素活性が回復した。6.サーモリシンは1分子に亜鉛が1個存在し、その亜鉛はキレート剤などにより容易に除去できたが、サーモリシンはプロテアーゼであるので、その酵素活性測定に問題があり、組成が明確な基質が必要である。本年度は主として酵素を試薬とする生体液中Caの高感度分析法に関する研究を行った。本分析法の測定原理は,ホスホリパーゼDがCa^<2+>により活性化されるので,Ca^<2+>により活性化された度合いをコリンオキシダーゼとペルオキシダーゼの2つの共役反応を用いて測定することにより,生体液中Ca濃度を求めるというものである。キャベツ由来ホスホリパーゼDを用いての血清Ca^<2+>測定は可能であったが,その酵素は非常に不安定であり,実用的ではなかった。そこで今回は,非常に安定な微生物由来のホスホリパーゼDを用いた。しかし,微生物由来ホスホリパーゼDは活性化されるCa^<2+>の濃度範囲が非常に狭かったが,Ca^<2+>以外の2価金属イオンを添加すると,Ca^<2+>の測定範囲が広くなることが判明した。この効果はMn^<2+>で最も大きいことが判明し,Mn^<2+>添加系でのホスホリパーゼDの反応速度はサンプル中のCa^<2+>濃度として20mMまで直線的に増加し,良好な検量線が得られることも判明した。共役酵素として用いるコリンオキシダーゼにはいろいろな由来のものが存在する。アースロバクター属細菌由来(東洋醸造)やアルカリゲネス属由来(東洋紡)のコリンオキシダーゼは市販されているが不安定で,調整試薬は長期間保存により混濁や沈澱が発生した。

これに対して,放線菌由来のコリンオキシダーゼ(武田薬品工業)は50°C,2時間まで安定で耐熱性に優れていたので,本測定系には放線菌由来コリンオキシダーゼを用いた。その結果,試薬は混濁沈澱もせず,長期間安定になった。本法はサンプル中に共存するMg^<2+>,Na^+,K^+,Cl^-等の他のイオンの影響は認められなかった。本法による血清Caの結果は原子吸光法による結果ともよく相関した。本年度は前年度にほぼ完成したホスホリパーゼDとコリンオキシダーゼを用いたカルシウムの酵素的分析法を更に発展させて、2つの酵素を同時固定化してバイオリアクターカラムを作製し、酵素反応により生成された過酸化水素の高感度検出のために化学発光法を用いた。その結果、試料1μl当たり10pmolの過酸化水素を検出することができた。本年度はその他に、酵素を試薬とする生体液特に血清中亜鉛の高い特異性をもった高感度分析法の開発に関する研究も行った。本分析法の測定原理は、亜鉛酵素であるアルカリ性ホスファターゼやアルコール脱水素酵素からキレート剤などを用いて亜鉛が除去されたアポ酵素を酵素試薬とし、その試薬に亜鉛を含んだ試料を添加し、亜鉛酵素の活性が回復する度合いを測定することにより、試料中の亜鉛濃度を求めようとするものである。亜鉛測定に使用可能な亜鉛酵素としては、血清中にほとんど存在せず、その活性測定が容易で、かつ容易に入手できる酵素が望ましい。この条件に合致する酵素としてアルコール脱水素酵素がある。しかし、亜鉛が除去されたアポアルコール脱水素酵素に亜鉛を添加しても酵素活性は回復しなかった。これに対して、アルカリ性ホスファターゼはキレート剤などで亜鉛を除去した後、それに亜鉛溶液を加えると亜鉛濃度に比例して、アルカリ性ホスファターゼの活性が回復した。しかし、血清の場合には、アポアルカリ性ホスファターゼ試薬を用いて得られた亜鉛濃度と原子吸光分光光度法による結果とは相関しなっかた。サーモリシンは1分子に亜鉛が1個存在し、その亜鉛はキレート剤などにより容易に除去できたが、サーモシリンはプロテアーゼであるので、その活性測定に問題があり、組成が明確な基質が必要である。
Fusarium oxysporum菌の寄生性分化の分子機構に関する研究

植物病原菌F.oxysporumの寄生性分化を明らかにするため、まずF.oxysporum f.sp lycopersiciの薬剤耐性マーカーとして抗生物質HygromycinB耐性遺伝子を含むプラスミドpHL1をPEG法によりプロトプラスト細胞に導入し、HygromycinB耐性株を得た。これらの菌株について遺伝子解析し,耐性が強く、強い病原性を示す菌株のR7-HygBを得た。また、F.oxysporum f.sp.cucumerinumでは,発芽胞子をNovozyme234によって処理した後、直接的遺伝子導入法でプラスミドpHL1をエレクトロポレーションにより形質転換し、HygromycinB耐性の形質転換体を得た。これら形質転換体は野性株と同様に高い病原性を示した。2。トマト萎ちょう病菌の病原性因子に関する研究トマト萎ちょう病菌F.cyxsporumf.sp lycopersiciは、病原性因子としてフザリン酸とともに多くのペクチナーゼを産生する。その一つとしてポリガラクツロナーゼ性状について調べた。親株の変異原処理により、親株に比べて非常に病原性が弱い変異株OW932を作出し、活性分析を行った結果、変異株OW932にはポリガラクツロナーゼのバンドが殆ど見られず、本菌が産生するPGが重要な病原性因子であると推定された。そこで、本酵素を精製した後、SDS-PAGEおよび等電点電気泳動で分析した結果、4つのアイソザイムパターンを示した。また、植物組織内の病原菌PGの分布を精製PG抗血清を用いた結果、萎凋病感染組織内の維管束部においてのみPG反応が検出された。このことから,トマト植物の維管束壁部分がトマト萎凋病菌が産生するPGにより溶解されることが萎凋症状の一因であると考えられた。2。トマト萎ちょう病菌F.oxysporum f.sp lycopersicirace2を用い,変異原処理により病原性が弱い弱病原性変異株OW932を作出した。変異株について、SDS-PAGEによる総タンパクの分析および等電点電気泳動と活性染色によるポリガラクツロナーゼ(PG)活性について調べた結果,変異株OW932にはPGのバンドが殆ど見られず、原菌との間に大きな差が認められた。これらの事実から,本菌が産生するPGが重要な病原性因子であると推定されたので,本酵素について生化学的研究を行った。本菌の産生するPGの性状について調べた結果,PGはシトラスペクチンおよびポリガラクツロン酸でのみ誘導され、ペクチン濃度は1.02.0%が最適で、静地培養では3040日目に活性が最大になることが判明した。また,本酵素を硫安分画,イオン交換,およびゲル瀘過により精製を行った結果,非変性条件PAGEでは単一のバンドを示したが,SDS-PAGEおよび等電点電気泳動では4つのアイソザイムのバンドを示した。さらに,いずれのアイソザイムにも糖鎖が結合していることが確認された。PGの発病における役割を解明するため植物組織内の病原菌PGの分布を精製PG抗血清を用いて調べた結果萎凋病感染組織内の維管束部においてのみPG反応が検出された。1。トマト萎ちょう病菌の直接遺伝子導入法の検討植物病原菌であるFusarium oxysporum f. sp. cucumerinumに直接的に外来遺伝子を導入する方法を検討した。

Fusarium菌の発芽胞子をNovozyme234によって処理した後、hygromycin B耐性遺伝子をもつプラスミドpHL1をエレクトロポレーションにより形質転換した。その結果、形質転換効率は低いものの、hygromycin B耐性の形質転換体を得ることに成功した。これら形質転換体をキュウリに接種試験したところ、野生株と同様に高い病原性を示す株が得られた。今後、これら薬剤耐性株をマーカーとして異宿主菌間で細胞融合を行う予定である。2。トマト萎ちょう病菌の病原性因子の検索トマト萎ちょう病菌F. oxysporum f. sp lycopersiciの変異原処理により得られた弱病原性変異株のアイソザイム分析を行った結果,変異株にはポリガラクツロナーゼのバンドが殆ど見られず、本菌が産生するPGが重要な病原性因子であると推定された。そこで、本酵素を精製した後,非変性条件でPAGEを行ったところ、単一のバンドを示したが,一方SDS-PAGEおよび等電点電気泳動では4つのアイソザイムのバンドを示した。また,いずれのアイソザイムにも糖鎖が結合していることが確認された。また、植物組織内の病原菌PGの分布を精製PG抗血清を用いて調べた結果,萎凋病感染組織内の維管束部においてのみPG反応が検出された。このことから,トマト植物の維管束壁部分がトマト萎凋病菌が産出するPGにより溶解されることが萎凋症状の一因であると考えられた。今後、これらPG遺伝子をクローニングすることを目指す。
魚類リポカリンタンパク質―性分化機構を中心とした機能の解明

1) TBT-bp2KO XXメダカで発生、成長を調べた結果、配合飼料では肝臓肥大が見られる傾向があった。またXXオスが数パーセント出現し性転換が起きた。2)本年度は、TBTbp2ノックアウト個体を約二週間コルチゾル処理し、このXX個体における雄化率を生殖腺の組織学的観察により調査した。その結果、約33%の個体が雄化していることが判明した(対照区の雄化率は約19%)。したがって、このノックアウトXX個体は、コルチゾルにより雄化しやすい傾向にあることが示唆された。3)魚病細菌(A. hydrophila, E. tarda, V. anguillarum)および寄生虫(白点虫:I. multifilii)を野生型メダカに暴露し、2週間観察したが感染症状や斃死はみられなかった。さらに多くの病原体や菌株を入手し、メダカに感染性を示す病原体の選定や病原体を暴露する時間等を検討する必要がある。薬物(トリブチルスズ、トリクロサン、ジアゼパム)をTBT-bp2KOメダカに暴露した結果、その耐性が大きく低下し、遺伝子発現もKOにより影響を受けていることが解明された。5)養殖魚のマダイ、マサバ、水産資源対象種のカタクチイワシ、及び性転換モデルのホシササノハベラより、肝臓のサンプルを採取した。現在、RNAseqによるTBTbp2の発現の有無と雌雄差について解析中である。また、これらの魚種については既読の部分ゲノム情報からTBTbp2の配列を検索した結果、それぞれ相同性の高い部分配列を得ることに成功した。本年度研究を実施して以下の問題点が起こったので対応して行く。1)TBT-bp1KOメダカは生存率が低く、KO系統の確立がまだできていない。来年再度取り組み、その発生、成長、性分化への影響を解明する予定である。2)性決定に関する研究はほぼ予定通り研究が進んでいる。3)魚病細菌にメダカが感染しなかったので、有害化学物質で実験を行った。4) Over-expressionによるTBT-bp2の性決定機構に果たす機能解析、ノックインメダカ系統に現れた表現型のレスキュー実験に使用する。5) RNAseqの解析に時間がかかっている。また、以前に行ったマダイのRNAseq解析の結果からはTBTbp2に相同の配列が含まれていなかったことから、今後データ量を増やしてRNAseq解析する、及び、QPCR等で定量解析することが有効であると予想される。1) TBT-bp1KOによる発生、性分化、性成熟、成長への影響と網羅的遺伝子発現解析を行う。2)来年度は、他の雄化誘導物質(エストロゲン合成阻害剤等)を使って雄化を誘導し、ノックアウトXX個体の雄化率を調査する。4)野生型メダカとTBTbpKOメダカを用いて感染実験を行う。野生型メダカとTBTbpKOメダカで斃死率に差がみられる場合、病原体感染後の肝臓や体表といった組織からRNAを精製し、RNAseq解析によって発現遺伝子を比較する。5)今後、各魚種においてTBTbp2の完全長配列の取得を試みるとともに、雌雄での発現パターンの違いを明らかにする。さらに、餌止め、性転換、密度、魚病感染などの生理状態の違いによる発現パターンの解析を進めていく予定である。(マダイの魚病感染サンプルについては愛媛大学清水園子准教授、Tapas Chakraborty助教に協力をお願いしている)1) TBT-bp2KO XXメダカで発生、成長を調べた結果、配合飼料では肝臓肥大が見られる傾向があった。

4) Over-expressionによるTBT-bp2の性決定機構に果たす機能解析、ノックインメダカ系統に現れた表現型のレスキュー実験に使用する。5) RNAseqの解析に時間がかかっている。また、以前に行ったマダイのRNAseq解析の結果からはTBTbp2に相同の配列が含まれていなかったことから、今後データ量を増やしてRNAseq解析する、及び、QPCR等で定量解析することが有効であると予想される。1) TBT-bp1KOによる発生、性分化、性成熟、成長への影響と網羅的遺伝子発現解析を行う。2)来年度は、他の雄化誘導物質(エストロゲン合成阻害剤等)を使って雄化を誘導し、ノックアウトXX個体の雄化率を調査する。4)野生型メダカとTBTbpKOメダカを用いて感染実験を行う。野生型メダカとTBTbpKOメダカで斃死率に差がみられる場合、病原体感染後の肝臓や体表といった組織からRNAを精製し、RNAseq解析によって発現遺伝子を比較する。5)今後、各魚種においてTBTbp2の完全長配列の取得を試みるとともに、雌雄での発現パターンの違いを明らかにする。さらに、餌止め、性転換、密度、魚病感染などの生理状態の違いによる発現パターンの解析を進めていく予定である。(マダイの魚病感染サンプルについては愛媛大学清水園子准教授、Tapas Chakraborty助教に協力をお願いしている)
開口分泌制御の分子機構の研究:単一神経細胞でのアンペロメトリー法による解析

分泌小胞と細胞膜とお融合反応の調節機構と分泌小胞の供給過程の調節機構を解明する事を目的とし、我々の従来の研究成果と特徴を生かし、主に以下の様な成果を得た。PKCによる分泌調節機構:PKCによる開口分泌調節機構につき微小炭素線維電極を用いたアンペロメトリー法で検討した。高カリウム(60mM5分間)刺激による開口分泌に対する、TPAの効果を検討した。TPA処理により高カリウム刺激後25分の開口頻度の著明な増加が認められ、この効果は、4α-PDDでは見られず、PKCの阻害剤BISによって抑制された。これらの結果はPKCの活性化は放出可能なプールへの分泌顆粒の供給のステップを促進している事を示唆している。過剰発現系での検討:PKCαを過剰発現した細胞では、高カリウム刺激後25分の開口頻度の著明な増加が認められ、PKCβを過剰発現した細胞では、刺激後01分の開口頻度の増加傾向が認められた。これらの結果は開口分泌の異なったステップが異なったPKCアイソマーにより調節されている可能性を示唆しており興味深い結果である。更に開口キネティクスの解析により、PKCαを過剰発現した細胞では、有意な開口速度の低下が認められた。この結果は、PKCが開口頻度ばかりではなく、開口速度も制御している事を示唆している。ミオシンによる分泌調節機構:ミオシン切断酵素のミオシナーゼやミオシンVの抗血清の細胞内微量注入により、高カリウム刺激による開口頻度が抑制された。これらの結果は細胞骨格系蛋白質(特にミオシンV)が開口分泌を制御している可能性を示唆している。イノシトール多リン酸による分泌調節機構:InsP6およびInsP7の細胞内微量注入により、高カリウム刺激による開口頻度が抑制された。これらの結果はInsP6・InsP7の小分子が開口分泌を制御していることを示唆していることがわかった。分泌顆粒の細胞膜へのドッキング、フユージョンポアーからのカテコラミン漏出、そしてフルエクソサイトシスに至る、開口放出各過程で区別し検討するため、単一クロマフィン細胞を標的とした、微小炭素繊維電極を用いたアンペロメトリー法による開口分泌測定系をセットアップした。この実験系の特徴は1つの分泌顆粒からのカテコラミン分泌動態を1つの電流時間曲線のスパイクとしてとらえられ、そのスパイク形状の各種パラメーターを解析することにより開口放出の各過程を明確に区別する事が可能になった点である。この方法と単一細胞内へ各種小分子、抗体、プラスミド等をマイクロインジェクションする方法を組み合わせSNARE蛋白(特にVAMP)による開口頻度と開口放出過程の調節機構を検討した。カルモデュリン結合部位に変異を加えたVAMP2合成ペプチド及びwild type VAMP2合成ペプチドを作製し、培養副腎クロマフィン細胞にマイクロインジェクションし、単一細胞からの刺激に伴うカテコラミン分泌反応を微小炭素線維電極を用い測定した。wild type VAMP2合成ペプチドはカテコラミン分泌頻度を著明に抑制したが、カルモデュリン結合部位に変異を加えたVAMP2合成ペプチドは作用がなかった。さらに、スパイク形状の各種パラメーターを解析したところ、wild type VAMP2合成ペプチドは開口速度を遅くする作用が認められた。この結果は、カルモデュリンとVAMP 2の相互関係が分泌制御に重要な役割を演じている事を示唆している。高カリウム(60mM5分間)

刺激による開口分泌に対する、TPAの効果を検討した。TPA処理により高カリウム刺激後25分の開口頻度の著明な増加が認められ、この効果は、4α-PDDでは見られず、PKCの阻害剤BISによって抑制された。これらの結果はPKCの活性化は放出可能なプールへの分泌顆粒の供給のステップを促進している事を示唆している。過剰発現系での検討:PKCαを過剰発現した細胞では、高カリウム刺激後25分の開口頻度の著明な増加が認められ、PKCβを過剰発現した細胞では、刺激後01分の開口頻度の増加傾向が認められた。これらの結果は開口分泌の異なったステップが異なったPKCアイソマーにより調節されている可能性を示唆しており興味深い結果である。更に開口キネティクスの解析により、PKCαを過剰発現した細胞では、有意な開口速度の低下が認められた。この結果は、PKCが開口頻度ばかりではなく、開口速度も制御している事を示唆している。ミオシンによる分泌調節機構:ミオシン切断酵素のミオシナーゼやミオシンVの抗血清の細胞内微量注入により、高カリウム刺激による開口頻度が抑制された。これらの結果は細胞骨格系蛋白質(特にミオシンV)が開口分泌を制御している可能性を示唆している。イノシトール多リン酸による分泌調節機構:InsP6およびInsP7の細胞内微量注入により、高カリウム刺激による開口頻度が抑制された。これらの結果はInsP6・InsP7の小分子が開口分泌を制御していることを示唆しており、今後、開口キネティクスにおよぼす効果やシナプトタグミンによるクランプ仮説の証明を進める。
5'-AMPキナーゼによるGABAB受容体のリン酸化と脳保護作用の可能性

5'-AMP-activatedproteinkina8e(AMPK)の活性化(リン酸化)により、抑制性神経伝達を担うGABA受容体の一つであるGABAB受容体のR2サブユニットの細胞内領域に位置する783番目のセリン残基(S783)がリン酸化を受けることが判明した。マウス大脳皮質由来培養神経細胞に100μMNMDAを暴露すると、カルシウムの流入と共に、24時間以内に神経細胞死が誘導されるが、このNMDA暴露直後にAMPKのリン酸化が上昇することが判明した。したがって、NMDA受容体の新規シグナルとしてAMPK活性化を介したGABABR2サブユニットのリン酸化(p783)が明らかとなった。一方、AMPKを活性化させる薬物としてしられる、ビグアナイド系薬物をマウスに腹腔内投与したが、しかしながら.海馬、大脳皮質など脳内部位のいずれにおいてもAMPKの活性化およびp783の変動は認められなかった。また、マウスを2日間の絶食にさらしても、変動しなかった。したがって、中枢神経系においては、AMPKは、グルコース代謝によってではなく、NMDA暴露のようなカルシウムシグナルの活性化がGABAE受容体機能を調節する可能性が示唆される。【目的】抑制性神経伝達を担うGABA受容体の一つであるGABA<B>受容体は、R1およびR2の二つのサブユニットがヘテロダイマーを形成して機能するG蛋白共役型受容体である。5'-AMP-activated protein kinase (AMPK)の活性化(リン酸化)により、GABA<B>受容体R2サブユニットの細胞内領域に位置する783番目のセリン残基(S783)がリン酸化を受けることをこれまで研究してきた。本研究では、培養神経細胞へのNMDA暴露に伴うAMPK活性化およびGABA<B>R2サブユニットのS783のリン酸化(p783)について解析した。【方法】マウス胎児大脳皮質から調製した培養8日目の初代培養神経細胞に各種薬物を暴露した後、細胞内蛋白質の発現およびリン酸化の変動をウェスタンブロッティング法により解析した。【結果および考察】NMDA受容体アンタゴニスト(D-AP5、MK-801)あるいはカルシウムキレーター(EGTA、BAPTA-AM)を15分間暴露したところ、AMPKが脱リン酸化し、GABA<B>R2サブユニットのリン酸化(p783)が減少した。一方、NMDAを15分間暴露したところ、AMPKのリン酸化が有意に増加するとともにp783の増加が観察された。これらの増加はNMDAアンタゴニストの前処置により完全に消失した。以上のことから、NMDA受容体の新規シグナルとしてAMPK活性化を介したGABA<B>R2サブユニットのリン酸化(p783)が明らかとなった。したがって中枢神経系においてNMDAシグナルの活性化がGABA<B>受容体機能を調節する可能性が示唆される。5'-AMP-activated protein kinase(AMPK)の活性化(リン酸化)により、抑制性神経伝達を担うGABA受容体の一つであるGABA_B受容体のR2サブユニットの細胞内領域に位置する783番目のセリン残基(S783)がリン酸化を受けることが判明した。マウス大脳皮質由来培養神経細胞に100μM NMDAを暴露すると、カルシウムの流入と共に、24時間以内に神経細胞死が誘導されるが、このNMDA暴露直後にAMPKの発現及びリン酸化を測定したところ、AMPKの発現はそのままで、リン酸化が著名に上昇することが判明した。このとき、S783のリン酸化も同様に上昇した。またこれらのリン酸化の増加はNMDAアンタゴニストにより阻害された。したがって、NMDA受容体の新規シグナルとしてAMPK活性化を介したGABA_BR2サブユニットのリン酸化(p783)が明らかとなった。一方、AMPKを活性化させる薬物としてしられる、ビグアナイド系薬物をマウスに腹腔内投与したが、しかしながら、海馬、大脳皮質など脳内部位のいずれにおいてもAMPKの活性化およびp783の変動は認められなかった。したがって、中枢神経系においては、AMPKは、グルコース代謝によってではなく、NMDA暴露のようなカルシウムシグナルの活性化がGABA_B受容体機能を調節する可能性が示唆される。
クラスターを用いた化学反応場の制御

本研究では、光化学の反応場の制御の可能性を検討する目的で気相クラスター内の反応の研究を進めている。平成6年度は、(NH_3)_nの光分解で生成するNH_4ラジカルを含むクラスター〔NH_4(NH_3)_n〕に注目して、クラスターの生成過程、安定性とイオン化ポテンシャル(IP)の検討を行った。寿命測定の結果、10ps程度の寿命でNH_3+Hに解離するNH_4に較べ、n=1の寿命は1<τ<6μsと見積もられた。また、n=2、3の寿命は6<τ<160μs、n≧4では160μs以上と見積もられ、クラスター生成と共に急速に安定化される。この安定化の機構を調べるためにIPの測定を行い、既知のNH_4^+(NH_3)_nの結合エネルギーの値を用いてNH_4(NH_3)_nの△H_n,_<n-1>を決定した。この結果、NH_3の配位による基底状態の安定化でエネルギー障壁が高くなり、トンネル反応が抑制されることが明かになった。またサイズの大きなクラスターのIPは単調に減少し、n=∞に外挿したIPは液体アンモニアの光電子放出の推定値(1.4 eV)と一致することが明らかになった。これらの結果は、サイズの増加と共にRydberg電子がクラスター内に非局在化することを示唆していると考えられる。この研究課題の一環として、レーザー蒸発法で生成したMg^+やCa^+イオンと水クラスターの反応を検討した。これらの反応では、生成物としてMg^+(H_2O)_nとCa^+(H_2O)_nの他に、金属イオンの酸化反応で生じるMgOH^+(H_2O)_mとCaOH^+(H_2O)_kが特定の配位水数でのみ特異的に生成することを新たに見出した(5≦m≦15、4≦m≦13)。この生成物のスイッチング機構を調べるために、光解離実験と理論計算を行った。この結果、生成物のサイズ依存性は、MOH^+の水和エネルギーがM^+に較べ非常に大きいことに起因することを明かにした。また、これらの研究と並行して、フェムト秒レーザーを用いたパラメトリック発振器を試作し、450-700nmの波長領域で約200 fsのパルス光が得られることを確認した。今後は、このレーザー光源を用いて、NH_4(NH_3)_nの生成過程を実時間で検討することを計画している。
自家海綿骨と自家脂肪由来再生細胞の併用による骨癒合促進の試み

自分の骨を移植する行為は、骨癒合の力を向上させる最も信頼ある技術として、臨床で広く使用されてきた。しかし、100年以上進歩の乏しいこの技術に対して、更なる能力の向上が求められている。我々は、脂肪由来再生細胞(ADRCs)を自家海綿骨に付加することでより優れた骨癒合促進技術を確立させることを目的としている。