hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
青年および成人期女性のアロスタティック負荷と血管健康度に対する女性ホルモンの影響

青年期女性を対象にアロスタティック負荷(AL)、血管健康度(FEI)、食行動、心理指標を検討した。ALとFEIの相関が認められ、慢性ストレス負荷が大きいほど血管は硬いことが示唆された。運動頻度群別比較では食行動と心理指標の有意な相関は運動頻度群別で異なったこと、体型群別比較では隠れ肥満群の食行動はやせ群より不健康なこと、やせ群と標準群に比して隠れ肥満群の慢性ストレス負荷が大きいことが示唆された。青年期および成人期女性の慢性ストレスと血管の健康度を結ぶ心理・社会・生物的メカニズムを包括的に解明するため、アロスタティック負荷(Allostatic load : AL)、指動脈弾力指数(Finger arterial elasticity index : FEI)、女性ホルモンを測定した。さらに食行動、怒り等の人格特性に関する質問紙調査を実施した。研究1:青年期女性87名を対象にFEI、血清エストラジオール・プロゲステロン、ALを測定し月経周期別に分析した。血清エストラジオールと血清プロゲステロンを制御変数としたALとFEIの偏相関係数は全体で-0.244(p<0.05),分泌期で-0.479(p<0.05)であった。女性ホルモンの影響を除いた場合でもALとFEIとの相関が認められ、ALの値が高いすなわち慢性ストレス負荷が大きいほど血管は硬くなることが示唆された。研究2:青年期後期の男性172名と女性225名を対象に食行動等の質問紙調査をした。食行動の因子構造の男女別比較では、「過食」は男女いずれも見られ、さらに男性で「早食い」が、女性で「外発性」が追加されるという特徴が見られた。大学生版食行動尺度(Eating behavior scale : EBS)によるEBS総合点との相関分析では怒りに関して有意な相関を示した尺度項目が男性に比べ女性の方がやや多いものの、攻撃性、首尾一貫感覚、抑うつ状態、知覚されたストレスでは男女ともほぼ同様の相関であった。研究3:大学生186名を対象に心臓足首血管指数(Cardio Ankle Vascular Index : CAVI)、血清脂質、食行動等を測定した。このうちEBS総合とCAVIの相関は男女いずれも認められなかった。以上より今後は女性ホルモンレベルの分類方法をより厳密にしてFEI、AL、心理社会的影響要因、食行動等の生活習慣の関連を検討していく予定である。青年期および成人期女性の慢性ストレスと血管の健康度を結ぶ心理・社会・生物的メカニズムを包括的に解明するため、食行動、運動習慣、心血管系健康指標および心理指標を調査した。研究1:健康な女性132名(18.8±1.0歳)を対象に体格指数(BMI)と体脂肪率により「やせ群」「標準群」「隠れ肥満群」に分けて検討した。食行動では隠れ肥満群とやせ群の間に有意差(F_<(2,129)>=4.94,p<0.05)が、心血管系リスク集積マーカー値は隠れ肥満群とやせ群、隠れ肥満群と標準群との間に有意差が認められた(F_<(2,129)>=6,76,p<0.05)。隠れ肥満群では食行動はやせ群より不健康であること、やせ群および標準群に比して心血管系に関するリスクが高いことが考察された。研究2:女性69名(18.7±0.9歳〉を対象に食行動、佐々木による簡易型自記式食事歴法質問票(brief-type self administered diet historyquestionnaire : BDHQ)と心理指標を調査した。食行動と怒り(r=O.41.p<0.01)、食行動と攻撃性(r=O.37,p<0.01に有意な相関があること、また望ましくない食行動とショ糖の摂取状況との相関(r=0.41,p<0,01)が認められた。研究3:女性134名を対象に食行動、心血管系健康指標、心理指標を測定し運動頻度群別に分析した。その結果、運動頻度低群では、食行動が運動頻度高群より不健康であること(F_<2,131)>=4.93,p<0.05)、また食行動と怒りとの相関(r=O.33,p<0.05)、食行動と攻撃性との相関(r=0.44,p<0.O1)が認められた、以上の研究成果を踏まえ、今後はアロスタティック負荷に影響する心理社会的影響要因、食行動と運動習慣が血管健康度に及ぼす影響とそれら全体に関わる女性ホルモンの影響について分析を行い、本研究課題の総括をする。【研究1】健康な女性137名(189±1.5歳)を対象に、「やせ群」(N=29)、「標準群」(N=72)、「隠れ肥満群」(N=36)、の3群に分けて分析した。EBS総合では隠れ肥満群とやせ群との間に有意差が認められた(F_<2.134>=3.11,p<0.05)。

AL値は隠れ肥満群とやせ群、隠れ肥満群と標準群の間に有意差が認められた(F_<2.134>=5.01,p<0.01)。これらより隠れ肥満群の食行動はやせ群に比してより不健康であること、AL値の多重比較からは、やせ群と標準群に比して隠れ肥満群の慢性ストレス負荷が大きいことが示唆された。【研究2】健康な女性139名(18.7±0.9歳)を対象に、運動頻度低群(N=61)、運動頻度中等度群(N=43)、運動頻度高群(N=35)に分けて分析した。運動頻度低群でEBS総合とBDHQのショ糖の相関はr=0.52(p<0.01)であった。食行動と怒り、攻撃性、首尾一貫感覚、抑うつ状態、および知覚されたストレスの相関で有意であった項目は運動頻度群により異なっていた。以上より、隠れ肥満群では他の2群に比して、食行動はより不健康で慢性ストレス負荷が大きいものの、運動頻度と食行動や心理指標といった因子を加えた分析が必要であると考えられた。
表面高機能化ナノ複合蛍光体による生体影響ガスセンサに関する研究

平成29年度までに有効性を見出した、直流スパッタリング法と分散液塗布法を組み合わせた、貴金属ナノ粒子と量子ドットの複合薄膜作製法について、平成30年度には、ガスセンサ応用に適した微細構造を得るために作製条件の最適化を検討した。試作した貴金属・セレン化カドミウム(CdSe)系コアシェル型量子ドット複合薄膜試料の顕微鏡観察と蛍光強度およびスペクトル測定を行ったところ、スパッタリング時間を比較的短く適切に設定すること等により、多孔質性と蛍光強度を共に高く保持した複合薄膜が得られることがわかった。貴金属として、ガス吸脱着特性・触媒機能・プラズモン吸収・局所電場効果を有し、オゾンや揮発性有機化合物の感度を向上させる可能性が考えられる、金(Au)、銀(Ag)、白金(Pt)、白金・パラジウム合金(Pt-Pd)を用いて、量子ドットとの複合薄膜を作製した。また、比較のために量子ドット単独薄膜を作製し比較検討した。その結果、いずれの薄膜も多孔質であり、特にAu-量子ドット複合薄膜では、薄膜構成粒子(貴金属あるいは量子ドットの凝集体)が最も小さく、空隙も多いことから、ガスとの接触による電子状態の変化を反映した蛍光特性変化が大きくなる可能性が予想された。作製した複合薄膜の蛍光強度とスペクトルを空気中で測定したところ、Ag-量子ドット複合薄膜ではAgナノ粒子の複合化によって蛍光強度は低下したが、Au, Pt, Pt-Pdをそれぞれ量子ドットと複合化した薄膜は明るい蛍光を発した。これらの複合薄膜の蛍光強度あるいはスペクトル変化を用いた、光学式オゾンガスセンシングの実験を開始した。量子ドットの蛍光特性変化を用いた光学式生体影響ガスセンサの研究において、感度向上をもたらすことが期待される貴金属ナノ粒子との複合薄膜の作製条件を適切化した結果、ガスセンシングに適した多孔質構造と高い蛍光強度を両立した複合薄膜を得ることができた。貴金属(Au, Pt, Pt-Pd合金)ナノ粒子とセレン化カドミウム(CdSe)系コアシェル型量子ドットからなる、多孔質構造と強い蛍光強度を両立した複合薄膜について、空気中の生体影響ガス(オゾンや揮発性有機化合物等)と接触した際の蛍光特性(強度・波長・寿命等)の変化を測定・解析する。得られた光学式ガスセンサ特性(感度・応答速度・回復速度等)と薄膜の組成・構造との関係を調べ、応答機構の解明とガスセンサ機能の高度化(高感度化・応答と回復の高速化・ガス識別検知)を図る。省エネや防音のために住宅やオフィスの気密化が進むにつれて、脱臭用等への利用が増えているが一定濃度以上では猛毒となるオゾンや、建物の内装材や建材から放散され、シックハウス症候群や化学物質過敏症の原因となる揮発性有機化合物(Volatile Organic Compound (VOC))に対するセンサへの要望が高まっている。化合物半導体ナノ粒子は量子ドットと呼ばれる高輝度蛍光体であり、表面原子の割合が大きいため、表面状態の僅かな変化によって蛍光強度等が変化する。しかし、この特性をガスセンサに応用する研究開発はほとんど前例がなかった。本研究では、研究代表者らが最近見出した量子ドットの光学的なガスセンサ機能を高度化させ、量子ドットに、ガスとの反応や吸脱着を促進する触媒活性をもつ成分、あるいは蛍光強度増幅とセンサ出力S/N比向上に繋がる局所電場効果等をもつ成分を複合化した表面高機能化材料を作製し、高感度・高速応答を示す蛍光利用型光学式ガス(オゾン、VOC)センサ材料を実現することを目的とする。平成29年度は、表面高機能化光ナノ複合材料として、空気中のppmオーダーの低濃度オゾンに感応して可逆な蛍光強度の消光を示すセレン化カドミウム(CdSe)系コアシェル型量子ドットと、ガス吸脱着特性・触媒機能・プラズモン吸収・局所電場効果を有する貴金属ナノ粒子からなる複合材料の試作を開始し、分散液塗布法とスパッタリング法を組み合わせた作製法が有効であることを見出した。蛍光特性変化を用いた光学式生体影響ガスセンサ機能の発現を目指した表面高機能化ナノ複合材料の作製技術を検討開始した結果、セレン化カドミウム(CdSe)系コアシェル型量子ドットと貴金属ナノ粒子からなる複合材料を得る技術として、分散液塗布法とスパッタリング法を組み合わせた作製法が有効であることを見出した。

その結果、いずれの薄膜も多孔質であり、特にAu-量子ドット複合薄膜では、薄膜構成粒子(貴金属あるいは量子ドットの凝集体)が最も小さく、空隙も多いことから、ガスとの接触による電子状態の変化を反映した蛍光特性変化が大きくなる可能性が予想された。作製した複合薄膜の蛍光強度とスペクトルを空気中で測定したところ、Ag-量子ドット複合薄膜ではAgナノ粒子の複合化によって蛍光強度は低下したが、Au, Pt, Pt-Pdをそれぞれ量子ドットと複合化した薄膜は明るい蛍光を発した。これらの複合薄膜の蛍光強度あるいはスペクトル変化を用いた、光学式オゾンガスセンシングの実験を開始した。量子ドットの蛍光特性変化を用いた光学式生体影響ガスセンサの研究において、感度向上をもたらすことが期待される貴金属ナノ粒子との複合薄膜の作製条件を適切化した結果、ガスセンシングに適した多孔質構造と高い蛍光強度を両立した複合薄膜を得ることができた。セレン化カドミウム(CdSe)系コアシェル型量子ドットをはじめとする各種蛍光量子ドットと、ガス吸脱着特性・触媒機能・プラズモン吸収・局所電場効果がそれぞれ異なる貴金属ナノ粒子等からなる表面高機能化光ナノ複合材料を作製し、空気中のオゾンやVOCによる蛍光特性(強度・波長・寿命等)を測定・解析する。作製した表面高機能化光ナノ複合材料の微細構造を電子顕微鏡等で観察する。得られた光学式ガスセンサ特性(感度・応答速度等)と微細構造の関係を調べることにより、応答機構の解明とガスセンサ機能の高度化(高感度化・高速応答化・ガス識別検知)を図る。貴金属(Au, Pt, Pt-Pd合金)ナノ粒子とセレン化カドミウム(CdSe)系コアシェル型量子ドットからなる、多孔質構造と強い蛍光強度を両立した複合薄膜について、空気中の生体影響ガス(オゾンや揮発性有機化合物等)と接触した際の蛍光特性(強度・波長・寿命等)の変化を測定・解析する。得られた光学式ガスセンサ特性(感度・応答速度・回復速度等)と薄膜の組成・構造との関係を調べ、応答機構の解明とガスセンサ機能の高度化(高感度化・応答と回復の高速化・ガス識別検知)を図る。(理由)初年度である平成29年度は、種々の方法で試作した表面高機能化光ナノ複合材料を比較検討することにより作製方法を探索する計画で実験を開始した。比較的初期段階で、分散液塗布法とスパッタリング法の組み合わせが有効であることが判明し、以後、この方法の最適化を、作製方法の種類拡張よりも優先したので、次年度使用額が生じた。(使用計画)各種の試薬・スパッタリングターゲット・表面形状の異なる基板等を購入して、組成や微細構造の異なる表面高機能化光ナノ複合材料を試作する。また、微細構造の顕微鏡観察等を外注して、研究を加速させる。(理由)ガスセンサ感度や応答・回復速度の向上が見込まれる貴金属・量子ドット複合薄膜の作製技術の条件最適化に向けた検討が順調に進捗し、スパッタリングターゲット、試薬、装置部品等の購入費用を抑えることができた。また、試作した薄膜の微細構造の顕微鏡観察を、共同研究者所有の顕微鏡で行うことができたため、顕微鏡観察の外注費を抑えることができた。これらの理由により、次年度使用額が生じた。(使用計画)ガスセンサ感度の向上と応答機構解明に向けた検討のため、これまで用いてきた平板状のガラス基板に加えて、微細構造・比表面積・化学組成の異なる基板(多孔質基板や分子レベルで平滑な基板等)を購入し、複合薄膜等の試作に使用する。
在宅要介護高齢者の排泄機能と介護力のアセスメントに基づく援助方法

尿失禁を有する在宅要介護高齢者の排尿状態と排尿方法、及び家族介護者の介護状況を把握し、排尿方法に関連する要因を明らかにした。高齢者側の要因では「トイレとおむつの併用」の者は「おむつのみ」の者にくらべ、尿意がある者、移動・移乗に伴う一連の動作の自立度が高い者、トイレを認識し正しく使用できる者の割合が有意に高かった。介護者側の要因では有意な関連は認められなかった。目的は、尿失禁を有する在宅要介護高齢者(以下、高齢者)の排尿方法の現状と排尿方法の違いに関連する要因を明らかにすることである。対象は、A県内で介護保険を利用し尿失禁を有する65歳以上の高齢者とその家族介護者(60歳以上)。高齢者は座位保持が不可能なものは除外した。期間は、平成24年9月12月。方法は、研究者が対象者宅を訪問し質問紙による聞き取り調査とした。結果、高齢者の平均年齢は84.5歳(±7.8)、性別は男性8名、女性9名であった。介護者の平均年齢は、73.9歳(±8.2)、性別は男性4名、女性13名であった。高齢者の排尿方法は「おむつ」のみが7名、「トイレとおむつ」が10名で、おむつ交換のタイミングは「定期的である」が13名、「随時である」が3名であった。排尿方法が「おむつ」のみの7名は定期的におむつ交換を受けていた。一方、高齢者の排泄行動は、尿意が「ある」は11名、「ない」は6名、移動と移乗はそれぞれ「自立・一部介助」が13名、「全介助」が4名、座位姿勢保持は「自立・一部介助」が15名、「全介助」が2名であった。トイレでの排泄の有無と介護者に関する要因との関連では、副介護者の有無、受診の有無、仕事の有無、排泄の価値観などの項目においても有意差は認められなかった。トイレでの排泄の有無と高齢者の排泄行動では、尿意の有無、座位姿勢保持では有意差はなく「移動・移乗」において有意差が認められ能力の高いものがトイレでの排尿を行っていた。また、おむつ交換のタイミングと各項目の関連をみた結果、介護者および高齢者いずれにおいても関連は認められなかった。尿意が「ある」11名のうち7名は定期的におむつ交換を受けていた。トイレでの排泄を継続するためには、高齢者の移動動作が重要であることが推察され、尿意や動作能力があっても高齢者の持てる力が発揮された排尿が実施されていない現状が示された。本研究は、尿失禁を有する在宅要介護高齢者(以下、高齢者)の排尿状態と排尿方法、及び家族介護者の介護状況を明らかにし、排尿方法に関連する要因を明らかにすることを目的とした。対象は、A県内で介護保険を利用し尿失禁を有する65歳以上の高齢者と同居する家族介護者(60歳以上)。高齢者の座位保持が不可能な者は除外した。期間:平成24年9月平成25年10月。方法:研究者が対象者宅を訪問し質問紙による聞き取り調査とした。結果:対象者は50組で、高齢者の性別は、男性24人(48.0%)、女性26人(52.0%)、平均年齢は、85.42歳(±7.92)であった。介護者の性別は、男性14人(28.0%)、女性36人(72.0%)、平均年齢は、74.74歳(±8.39)で、続柄は妻が最も多く22人(44.0%)であった。高齢者の排尿方法は「トイレとおむつ」の併用が33人(66.6%)で「おむつ」のみは15人(30.0%)、「トイレ」のみは2人(4.0%)であった。おむつとトイレを併用して排尿する高齢者は、おむつへの一回排尿量は「中等量」「多い」と回答した者が約7割で、トイレへの一回排尿量は「少ない」が約5割であり、適切なタイミングでトイレに誘導されていない可能性があることが示唆された。排尿方法に関連する高齢者の要因では、おむつのみで排尿する者にくらべ、おむつとトイレを併用している者は「尿意」がある者、「移動動作」「移乗動作」「立ち上がり動作」「座位姿勢の保持」の自立度が高い者、「トイレを正しく使用」「トイレを認識」「トイレ場所が理解」できる者が有意に高かった。在宅におけるトイレでの排泄は、介護者側の要因より要介護高齢者の身体機能の自立度が影響していることが明らかになった。尿失禁を有する高齢者に関する国内文献を検討した。結果、施設高齢者を対象とした実態調査がほとんどで在宅要介護高齢者を対象としたものはごく少数であった。

施設高齢者を対象とした実態調査は、要介護高齢者の半数以上が尿失禁を有することを明らかにしていた。また、尿失禁を有する高齢者の看護に関する文献は実態調査に比べ非常に少なく、特に在宅要介護高齢者を対象としたものは極めて少数であった。施設高齢者を対象とした看護の文献では、排尿日誌を活用し膀胱機能をアセスメントすることが重要であると述べられており、在宅要介護高齢者に対しても排尿日誌を活用し膀胱機能のアセスメントし援助することが重要であると推測された。このような現状から、尿失禁を有する在宅要介護高齢者の現状と在宅における排尿管理について明らかにする必要があると考えた。そこで、在宅要介護高齢者の排尿方法の現状と訪問看護ステーション、及び居宅介護支援事業所の排尿管理の現状を明らかにすることを目的として自記式質問紙調査を実施した。対象はA県の訪問看護ステーション(以下、訪看)93箇所、居宅介護支援事業所(以下、居宅)417箇所の管理者とし、調査期間は平成23年11月平成24年1月であった。結果、有効回答数は、訪看は41箇所、居宅は139箇所であった。居宅において、事業所が把握している利用者の日中の排尿方法のうち尿失禁を有していると推測される「パットを併用してトイレで排尿」と「オムツに排尿」を合わせると約6割で、尿失禁を有する在宅要介護高齢者は高率であることが推察された。排尿管理に必要な情報として、訪看、及び居宅ともに「尿意の有無」と「家族の介護力」を高率で選択しており在宅の排尿管理において重要なアセスメント項目であると推測された。排尿日誌の活用は、訪看、及び居宅ともに割合は低く、高齢者自身の排尿機能のアセスメントの必要性が示された。24年度は、尿失禁を有する在宅要介護高齢者(以下、高齢者)の排尿方法の現状と排尿方法の違いに関連する要因を明らかにすることを目的とした調査を実施するために、質問紙をを作成した。質問紙の作成においては、高齢者の現在の排尿状況を質問することによって、尿失禁の状態が大まかに分類できるように工夫した。また、今回の調査において重要な介護力を質問する項目では、文献をもとに内容を検討し共同研究者からも意見をもらい質問項目を精選した。24年9月から質問紙による聞き取り調査を実施しており17組の対象者から回答を得ることができた。現在までの回答結果からは、高齢者の移動動作が重要であることが推察され、尿意や動作能力があっても高齢者の持てる力が発揮された排尿が実施されていない現状が示された。現在も聞き取り調査は継続しており、おおむね順調に進んでいると考えている。23年度は、在宅要介護高齢者の排泄状態、排泄行動能力および介護力の関係から排尿障害の実態を明らかにする目的で、在宅要介護高齢者と家族を対象として質問紙に基づいた聴き取り調査を実施する予定であった。しかし、文献検討の結果、尿失禁を有する在宅要介護高齢者を対象とした実態調査、および看護に関する文献は極めて少ない現状であることが明らかになった。本研究は、排尿障害を有する在宅要介護高齢者の割合と現状を明らかにした後、排尿障害の原因をアセスメントし在宅における排尿ケアの方法を考察する予定である。したがって、在宅における排尿管理の現状を把握することは重要であると考えた。そこで、当初の研究計画を修正し、在宅要介護高齢者の排尿方法の現状と訪問看護ステーション、および居宅介護支援事業所の排尿管理の現状を明らかにすることを目的とし、訪問看護ステーション、および居宅介護支援事業所の管理者を対象とした質問紙調査を先に実施することとした。この調査結果では、尿失禁を有する在宅要介護高齢者の割合は高いことが推察でき、本研究の意義が確認できた。また、在宅における排尿管理において重要なアセスメント項目は、「尿意の有無」と「家族の介護力」で、研究計画作成時に推測していた家族の介護力が強く影響していることに裏付けを得ることができた。また、在宅において排尿日誌の活用は少ないことが明らかとなった。
心房細動における自律神経の薬理学的修飾

心房細動の発生・維持の機序として、心房細動の持続に伴う心房の電気生理学的変化(電気的リモデリング)や心房の線維化などの構造的変化(構造的リモデリング)が重要な役割を果たしていることが報告されている一方で、自律神経の関与も示唆されている。しかしながら、心房細動における交感神経や副交感神経の神経量の変化や形態・機能変化に関してはいまだ不明な点が多く、またそれらが心房細動の発生・維持にどのように関与するかは明らかにされていない。本研究では、イヌ孤発性心房細動モデルを用いて、心房細動の細動基質としての自律神経の変化とそれに対する薬理学的修飾としてのα・β遮断薬の効果を検討した。心房高頻度刺激の持続に伴い、心房の電気的リモデリングおよび心房細動誘発性は増加した。抗neurofirament抗体を用いてイヌ心房の自律神経線維を免疫染色では、心房高頻度刺激の持続に伴い、心房内の自律神経線維、特に交感神経線維が増加していることが示された。α・β遮断薬であるカルベジロールを前投与したところ、カルベジロールは心房の電気的リモデリングおよび心房細動誘発性を抑制した。孤発性心房細動モデルとして、イヌ心房高頻度刺激モデルを用いた。電気的生理学検査において、2週間の心房高頻度刺激により、心房の有効不応期は有意に短縮し、また心房細動持続時間は有意に延長、心房細動の受攻性も有意に上昇し、本モデルが安定した孤発性心房細動モデルとして妥当であることが示された。心房細動と自律神経のnerve sproutingの変化を検討するため、孤発性心房細動群および対照群において、各々抗neurofirament抗体を用いてイヌ心房の自律神経線維を免疫染色し、その結果を検討した。特に、その中でも交感神経線維に対しては、抗tyrosine hydroxylase抗体を用いて免疫染色を行った。孤発性心房細動モデルでは、対照群に比し、心房内の自律神経線維、特に交感神経線維が増加していることが示された。心房内の副交感神経線維の変化を検討するため、抗choline acetyltransferase(ChAT)抗体を用いての免疫染色を開始しているが、現時点では、孤発性心房細動モデル群と対照群で明らかな差を認めていない。本研究では、イヌ孤発性心房細動モデルを用いて、心房細動に対する自律神経、特に交感神経のnerve sproutingが心房細動の発生・維持に重要である可能性を示した。今後、副交感神経のnerve sproutingをさらに検討し、心房細動と自律神経全体のnerve sproutingの変化を解明できれば、心房細動治療への新たなアプローチにつながると考えられる。またβ遮断薬などの交感神経遮断薬を用いた場合のnerve sproutingの変化と心房細動の関係についても検討することにより、臨床応用が可能になると考えられる。

今後、副交感神経のnerve sproutingをさらに検討し、心房細動と自律神経全体のnerve sproutingの変化を解明できれば、心房細動治療への新たなアプローチにつながると考えられる。また現在、同モデルにおいてβ遮断薬などの交感神経遮断薬の効果を検討しているが、その際のnerve sproutingの変化と心房細動の関係が明らかになれば、さらなる臨床応用が期待できる。
アルツハイマー型痴呆におけるアミロイド沈着物の脳細胞に対する影響の検索

本年度の研究として、アミロイドの組織沈着が脳細胞に及ぼす直接影響の検討を実際のATD剖検脳で免疫組織化学的方法を用いて試みた。これまでもアミロイド沈着物の周辺にはグリア細胞の反応性増殖が起こることが知られているが、我々はグリア細胞をその膜成分であるガングリオシドGM1に対する抗体を用いて免疫染色する方法を用いることにより、正常グリア細胞のみならず崩壊したグリアの細胞崩壊産物の分布をも検索し、アミロイド沈着物周囲の細胞変化を詳細に検討した。その結果、老人斑のアミロイドコアを中心としてその周囲に多数の反応性アストログリアが出現しており、これらのグリアがコアの周囲で変性・崩壊を起こし、その崩壊産物が重なり合い、層を形成していることが判明した。このように老人斑形成過程においては、反応性のアストログリアは従来より指摘されているものよりはるかに多く出現しており、増殖と変性崩壊をアミロイド沈着物の周囲で繰り返し起こしていることが判明した。また神経細胞においてはガングリオシドGQ1に対する抗体を用いて検索した結果、やはり老人斑に接する部分で変性崩壊を起こしており、またその崩壊産物がアミロイドbeta/A4蛋白にそって分布していた。このように今回の研究で細胞膜成分に対する抗体を用いることにより細胞崩壊産物の分布が判明し、その結果はアミロイド沈着物に接して細胞変性が生じることを示唆しており、その細胞毒性仮説を実際のATD剖検脳で支持するものであると思われる。今後はさらにこれがアミロイド自体の影響なのか沈着過程に付随する現象によるものなのかを検索していく予定である。
学童のヘルスプロモーションに関する看護介入プログラムの効果

家族参加を強化した学童の生活習慣改善のための一年間の介入プログラムを行い、その効果を明らかにした。参加者は22組の親子であった。介入直後の変化としては、22名中17名の子どもに改善した生活習慣があり、自己管理能力が高まっていた。7家族では、子どもと親の生活習慣の管理に対する意識が高まり、行動変容が見られた。また、介入前、直後、1年後の3時点の調査結果が得られた10組中4組の子どもは介入直後に生活習慣や肥満度が改善し1年後もそれを維持できていた。5組は介入直後に改善したが、介入1年後にはそれを維持できていなかった。1組は改善しなかった。(1)目的先行研究での反省と文献検討から得られた知見より、学童への個別の介入内容の強化と両親の生活の自己管理能力を高める介入内容の追加の2点を改良し、学童とその親の生活の自己管理能力を高めるための1年間の看護介入プログラムを洗練させる。それを用いて、学童とその両親に介入を行い、学童の自己効力感、サポート感、健康に関する認識、生活行動、肥満度の改善への効果を明らかにするとともに、両親の自己効力感、健康に関する認識、生活行動の改善への影響を明らかにする。また、介入1年後の生活状況を明らかにし、本プログラムの長期効果を評価する。(2)方法(1)調査方法家族参加プログラムを導入し改良した1年間の看護介入プログラムの効果を評価するために、介入プログラム前後に学童の自己効力感、ソーシャルサポートの質問紙調査と健康の定義、健康状態の認識、日常生活行動についての面接調査、及び親の自己効力感の質問紙と健康の定義、健康の認識、日常生活行動についての面接調査(もしくは質問紙調査)を行う。また、長期効果を評価するために介入終了1年後に質問紙調査を行う。(2)介入プログラム学童と親にそれぞれの健康の認識や生活の特徴を踏まえた個人指導(面接あるいは手紙を用いて)、学童に月1回2時間、放課後に栄養・運動についての学習と実践を行う集団指導を行う。介入プログラムの効果の信頼性を高めるために、対象者数を増やす必要があるため、1年間の看護介入プログラムは2クール(平成21年度はA小学校、平成22年度はB小学校)行う。本研究は、平成1819年度に実施した学童の自己管理能力を高める1年間の看護介入プログラムを洗練させ、その効果を明らかにすることを目的としている。平成20年度は、より効果的な看護介入プログラムに洗練させるために追加する要素を決定し、平成21年度以降に介入プログラムを実施・評価できるように準備した。まず、過体重(肥満)の子どもと親への援助方法、生活習慣の改善のための子どもへの援助方法、家族(特に父親)への援助方法についての文献検討を行った。その結果、テレビやゲームの視聴時間の増加が睡眠時間の短縮に影響していること、父親が肥満の子どもにどのように接して良いかわからない状況があり、高度肥満群の父親にコミュニケーション不足を感じている者が多かったこと、父親が積極的に子どもに関わることで子どもの肥満度の軽減が見られていたことが明らかになった。次に、米国Lucile Packard Children'sHospitalのPediatric Weight Control Programの視察と情報収集を行った。そこでは、親子で一緒にできるプログラムを行うことにより、子どものBMI値とともに、親のBMI値の改善への効果も見られていること、親が一生懸命運動する姿を見ることにより子どもの頑張りにつながることがわかった。以上のことから、父親の認識や行動についても調査し、家族の特徴を踏まえた個別の介入を行うこと、従来の介入プログラムに家族で参加できるプログラムを夏休みに実施することの2点を追加し、介入プログラムを作成した。平成21年度にA小学校で新しい介入プログラムを実行する予定である。きらに、対照群として、従来のプログラムを実施し、データ収集を行った。1年間の介入プログラムの効果は、短期効果:介入前後に(1)子どもの肥満度、自己効力感、ソーシャルサポート、健康や生活習慣に対する認識や行動、(2)親の自己効力感、健康や生活習慣に対する認識と行動、長期効果:介入終了1年後に子どもと親に短期効果と同様の調査を実施し、比較する。平成21年度は、A小学校で小学36年生8名とその両親を対象に介入プログラムを実施した。月1回の介入プログラムでは、子どもを対象としたものに加え、7月に家族で参加できるプゴグラムを実施した。また、参加中の子どもの様子(肥満度のグラフを含む)や親に協力してほしいこと、介入前の親のアンケート内容から親の生活改善を促す助言を書いた手紙を親に送付した。

その結果、介入前後の子どもの肥満度は、標準6→7名、軽度肥満1→0名、中等度肥満1→1名に変化した。子どもの生活習慣の変化については、朝食の欠食、間食の回数の減少、睡眠時間の増加が見られた。また、6名が介入プログラムで学んだことを生活に生かせたと答え、その内容は、毎日体重を測るようになった、カロリーの表示を見ておやつを選ぶようになった、カロリーのことを考えて食べるようになった、野菜が食べられるようになった、などであった。一方、親の調査結果では、2名の父親に子どもの健康管理に対する役割意識の高まりが見られ、母親が「自分以外の家族が以前より意識して子どもに声をかけてくれるようになった」、親自身が「意識的に運動を続けている」、「運動についていつも以上に頑張ろうという気持ちになった」、等の親の認識・行動の変化が複数の家族で見られた。また、平成22年度に介入プログラムを実施するB小学校に研究についての説明と協力依頼を行い、了承を得た。本研究は、家族参加プログラムを導入した学童の自己管理能力を高める1年間の看護介入プログラムの効果を明らかにすることを目的とする。短期効果として、介入前後に(1)子どもの肥満度、自己効力感、ソーシャルサポート、健康や生活習慣に対する認識行動、(2)親の自己効力感、健康や生活習慣に対する認識と行動、長期効果として、介入終了1年後に子どもと親に短期効果と同様の調査を実施し、比較する。平成22年度は、B小学校で小学16年生14名とその両親を対象に介入プログラムを実施した。月1回の介入プログラムでは、子どもを対象としたものに加え、家族で参加できるプログラムを1回実施した。また、参加中の子どもの様子(肥満度のグラフを含む)や親に協力してほしいこと、親の生活改善を促す助言を書いた手紙を親に送付した。その結果、介入前後の子どもの肥満度は、標準5→7名、軽度肥満3→3名、中等度肥満5→3名、高度肥満1名→1名に変化した。.介入前後の自己効力感の得点は有意差が見られなかったが、ソーシャルサポートの得点は有意な増加が見られた(P<0.01)。子どもの生活習慣の変化については、運動の頻度の増加、睡眠時間の増加が見られた。また、14名中11名がプログラムで学んだことを生活に生かせたと答え、その内容は、「毎日体重を測るようになった」、「お菓子のカロリー表示を見て買うようになった」、「これ以上食べたらいけない量がわかり量を考えて食べるようになった」、「よく走るようになった」等であった。一方、親の調査結果では、「自分以外の家族が以前より意識して子どもに声をかけてくれるようになった」、「家族参加プログラムに参加して自分が作っている食事の何を改善すればよいかがわかった」等の親の認識・行動の変化が複数の家族で見られた。平成21年度に介入プログラムを実施したA小学校の研究対象者の長期効果を評価するために介入終了1年後の調査を3月に実施した。平成22年度にB小学校で1年間の介入プログラムに参加した14名とその両親を対象に1年後の調査を実施し、2校で実施した家族参加を強化した介入プログラムの短期効果と長期効果について検討した。
PRRS感染耐過ブタ由来ファージ抗体ライブラリを用いた中和エピトープの探索

PRRSV感染耐過ブタの肺門リンパ節細胞からcDNAを合成し、抗体分子の可変領域をコードするDNA断片を直鎖状に連結した分子(scFv)をファージミドベクターに組み込みライブラリーを作製した。また、ウイルス粒子を抗原とするELISAの系を構築した。作製したライブラリー(約百万クローン)からパンニング法によるスクリーニングを3回試みたが、PRRSV抗原に結合する抗体分子を選択することはできなかった。ブタ繁殖・呼吸障害症候群(PRRS)は現在、養豚業に最も甚大な経済的被害をもたらしているウイルス性疾患である。妊娠豚及び肥育豚が本ウイルス感染すると繁殖障害、間質性肺炎を伴う発育不良等重篤な病態を呈するが、成豚では呼吸器症状を呈するものの、耐過する事が知られている。また、感染耐過個体から調製した抗体の受身免疫で感染防御可能な事も知られている。感染耐過個体が誘導する抗体を詳細に解析する事でより有効なPRRS抗ワクチンの免疫原を同定するため、耐過個体からファージディスプレイ法による抗体ライブラリーを作製する事を目的とした。弱毒化PRRSウイルスを免疫後、野性型ウイルスの攻撃接種を制御した個体から脾臓、リンパ節細胞及び白血球を調製し、そこから総RNAを抽出した。抗体分子重鎖及び軽鎖可変域をコードするDNA断片をPCR法により増幅、リンカー配列を介して直鎖状に連結した分子を合成した。現在、この分子をファージミドベクターに組み込みライブラリーを作製中である。このライブラリーからウイルス粒子抗原に結合する性質を持つ分子を第一段選抜し、次いでウイルス感染性を中和する性質を持つ分子を選抜する。この分子が認識する抗原決定基を同定する事で、個体感染の文脈においてウイルス複製抑制に真に有用な免疫原を明らかに出来る。この免疫原をワクチンに用いる事で、生ワクチン接種における潜在的問題であるワクチン株の持続感染及び病原性復帰変異の心配のないワクチン開発への道が開かれると期待される。ブタ繁殖・呼吸障害症候群(PRRS)は現在、現在、養豚業に最も甚大な経済的被害をもたらしているウイルス性疾患である。妊娠豚及び肥育豚が本ウイルス(PRRSV)に感染すると繁殖障害、間質性肺炎を伴う発育不良等重篤な病態を呈するが、成豚では呼吸器症状を呈するものの、耐過する事が知られている。感染耐過個体が誘導する抗体を詳細に解析する事でより有効な抗PRRSVワクチンの免疫原を同定するため、耐過個体からファージディスプレイ法による抗体ライブラリーを作製する事を目的とした。弱毒化PRRSVを免疫後、野性型ウイルスの攻撃接種を制御した個体から脾臓、リンパ節細胞及び白血球を調製し、そこから総RNAを抽出した。抗体分子重鎖及び軽鎖可変域をコードするDNA断片をPCR法により増幅、リンカー配列を介して直鎖状に連結した分子を合成し、ファージミドベクターに組み込みライブラリーを作製した。また、ウイルス粒子を抗原とするELISAの系を構築し、感染ブタの抗体と反応することを確認した。作製したライブラリーからウイルス粒子抗原に結合する性質を持つ抗体分子を第一段選抜し、次いでウイルス感染性を中和する性質を持つ分子を選抜する。ブタ繁殖・呼吸障害症候群(PRRS)は、現在、養豚業に最も甚大な経済的被害をもたらしているウイルス性疾患である。妊娠ブタ及び肥育ブタが本ウイルス(PRRSV)に感染すると繁殖障害、間質性肺炎を伴う発育不良等重篤な病態を呈するが、成ブタでは呼吸器症状を呈するものの、耐過することが知られている。また、感染耐過ブタの血漿から調整した抗体の受動免疫でPRRSVの感染防御が可能な事も知られている。この感染防御抗体分子が認識する抗原決定基を同定する事で、個体感染の文脈においてウイルス複製抑制に真に有効な免疫原を明らかにできると考えた。本研究の目的は、感染耐過ブタに誘導された抗体を詳細に解析することで、より有効な抗PRRSVワクチンの免疫原を明らかにすることである。弱毒化PRRSVを免疫後、野生型ウイルスの攻撃接種を感染防御した成ブタの感染5週後の肺門リンパ節細胞から総RNAを抽出し、オリゴdTをプライマーとしてcDNAを合成した。抗体分子の重鎖および軽鎖(κ鎖およびλ鎖)の可変領域をコードするDNA断片をポリメラーゼ連鎖反応法により増幅し、リンカー配列を介して直鎖状に連結した分子(scFv)を合成した。これをファージミドベクター(pComb3XSS)に組み込みライブラリーを作製した。作製したライブラリー(約百万クローン)からウイルス粒子抗原に結合する性質を持つ抗体分子を選択するためにパンニング法による一次スクリーニングを3回試みたが、PRRSV抗原に結合する抗体分子を選択することはできなかった。今後の改善点としては、ELISAで抗体価の高い感染耐過ブタを選択して試みたり、ELISAの反応系や抗体ライブラリーの質とサイズの改善を行うことが考えられる。

PRRSV感染耐過ブタの肺門リンパ節細胞からcDNAを合成し、抗体分子の可変領域をコードするDNA断片を直鎖状に連結した分子(scFv)をファージミドベクターに組み込みライブラリーを作製した。また、ウイルス粒子を抗原とするELISAの系を構築した。作製したライブラリー(約百万クローン)からパンニング法によるスクリーニングを3回試みたが、PRRSV抗原に結合する抗体分子を選択することはできなかった。抗体分子重鎖および軽鎖可変領域をクローニングするにあたり、米国スクリプス研究所が開発したファージミドベクターの分与を受け本研究に用いる予定であったが、授受契約の際に行き違いがあり、入手までに予想以上に時間を要した。また、これを用いてPRRSV感染耐過ブタファージディスプレイ抗体ライブラリー(約百万クローン)から、PRRSV粒子を用いてパンニングを行い1次スクリーニングしたところ、PRRSV粒子に結合する抗体分子は得られなかった。ウイルス学抗体ライブラリーのスケール・ベクターへの組込方等の作製方法や、パンニングによる濃縮ステップの条件検討を詳細に行ってPRRSV抗原に結合する抗体を選択する。そして、そのPRRSVに対する中和活性を測定する解析を行う。これらの検索を通して、感染耐過個体で誘導される「機能的」抗体及びそれらの認識する抗原決定基を同定する。抗体分子重鎖および軽鎖可変領域をクローニングするにあたり、米国スクリプス研究所が開発したファージミドベクターの分与を受け本研究に用いる予定であったが、授受契約の際に行き違いがあり、入手までに予想以上に時間を要した、現在までに授受契約は締結され、ベクターも入手したので、25年度の遅れを取り戻すべく鋭意クローニングを行っている。26年度にブタ繁殖・呼吸障害症候群ウイルス(PRRSV)感染ブタファージディスプレイ抗体ライブラリー(約百万クローン)から抗PRRSV抗体をELISA法により選択、中和活性を検索した結果を日本ウイルス学会で発表予定であったが、抗PRRSV抗体がELISA法で検出されなかった為、計画を変更し、抗体ライブラリースケール及びパンニングによる濃縮ステップの検討を行う事としたため未使用額が生じた。当初予定通りファージディスプレイ法による抗体ライブラリーを構築、抗ウイルス抗体の選抜、更にウイルス中和活性の検索を通して、感染耐過個体で誘導される「機能的」抗体及びそれらの認識する抗原決定基を同定する。抗体ライブラリーの作製方法やパンニングによる濃縮ステップの条件検討を行ってPRRSV抗原に結合する抗体を選択し、そのPRRSVに対する中和活性を測定する解析を行い、その結果を27年度の日本ウイルス学会で発表することとし、未使用額はその経費に充てる。本研究計画では感染耐過ブタのリンパ球より抗体軽鎖および重鎖可変領域遺伝子を増幅、リンカーDNAで結合したscFvをファージミドベクターに組み込んで抗体ライブラリーを確立する事がその後の研究遂行のために必須である。ファージミドベクターは米国スクリプス研究所から分与を受けたが、分与契約(MTA)締結プロセスが研究代表者の予想を大幅に超え停滞した。最終的にベクターは分与されたが、約8ヶ月の遅れが生じた。これにより研究計画の進行が遅れたため、当初予定した試薬類の購入が遅延した。
１次元超伝導ー絶縁体転移と自己双対量子デバイスの研究

本研究の背景には、「超伝導1次元における超伝導体の超伝導(S)-絶縁体(I)転移」がある。研究1年目には「超伝導位相スリップと磁束運動」という双対性の立場からNbTiN/MgO細線の輸送特性を解析し、SI転移に関する双対性理論と比較し良い一致を得て、Scientific reportに投稿、掲載された。膜質の均質性を考慮し、基板をMgOから3C-Siに替えることで、極めて特異な負性磁気抵抗がもたらす「磁場誘起超伝導特性」を見出した。2年目は1)この抵抗特性の詳しい解析を行った。細線化が進むと、抵抗(R)-温度(T)特性はブロードになる。その原因は「超伝導転移温度Tc直下で特に著しい熱的位相ゆらぎ」と「充分な低温まで存在する量子的位相揺らぎ」による。磁場(H)下における中間温度領域までは、完全に後者の揺らぎのみが抑えられること、更にある温度以下の低温では、再び抵抗が復活する、いわゆる、reentrant effectの存在が明らかになった。この結果は国際会議等で発表した。2)超伝導細線の途中にメゾスコピックなサイズを島状領域導入し、電圧(V)-電流(I)特性、R(T,H)を調べた。最終年度は、本研究のゴールである「細線の自己双生量子デバイスの検討」に向け研究を行った。超伝導細線・デバイスの可能性を高めるにはS-I転移抵抗Rcが量子面抵抗Rqに近い大きい値を持つ膜の作成が必要となる。本年度は超伝導薄膜がアモルファス構造を取り、高抵抗が期待出来るMoReに注目、更に膜表面酸化を防ぐ目的で窒化膜であるMoReNの作成し、膜抵抗Rの温度、磁場、N濃度依存性、更に超伝導転移温度TcのRsq依存性等、詳しく伝導特性を調べた。その結果、高抵抵抗膜に必要なN濃度等の成膜条件を決めた。予想以上に最適条件サーチに時間がかったため、薄膜の細線化とデバイス化にあと一歩の状況である。研究開始式段階においては、これまでの研究に基づくNbTiN超伝導細線における「超伝導ー絶縁体転移」の実験結果を「超伝導オーダーパラメターの位相スリップと磁束運動」という双対性の立場から解析し、提案されている双対性理論との良い一致を得る事が出来た。この結果は我々が目指す研究目的を遂行する上で、重要な結果を考えている。この論文完成後、「均一な乱雑さ」を有する1次元超伝導ナノワイヤーの作成と評価を当年度の目標とした。従来から15K台の転移温度を有する超伝導Niobium Nitride(NbN)のエピタキシャル2次元膜をMgO基板上に製膜、細線化してきたが、今回NbNとの格子ミスマッチの小さい3C-SiC(シリコンカーバイト、3Cタイプ)基板を選び、成膜、細線化を行った。その結果以下を得た。・RHEED観察から、均質な表面を保証するストリークを観察できた。・XRD観察からは、基板の格子定数を反映したシャープなピークを得、MgO基板上薄膜に比べ、基板の格子定数によくマッチした薄膜作成に成功した。・作成した試料数は限られているが、超伝導細線の電気抵抗の温度・磁場依存性測定を行った。その結果、従来に比べて、巨大な負の磁気抵抗を観察した。本来磁場は超伝導を破壊する働きがあるが、我々の細線では磁場印加と共に、電気抵抗が減少する。これを負の磁気抵抗を呼ぶ。この振る舞いは超伝導細線に本質的な位相スリップへの磁場の効果であることは間違いない。今後、デバイスへと発展させる際の重要な特徴と考えている。超伝導細線作成に関しては、従来からの実績があり、当年度の「高質試料」作成は蒸着基板を目的に適した材料を選び、ほぼ達成することができた。29年の目標である「輸送特性評価」への道筋を確認するため、作成した試料に限り、予備測定を行った。その結果、基板変更に伴うと思われる新たな結果を得た。・MgO基板に比べ、臨界磁場が極めて大きい。・磁場、温度に複雑に依存するが、限られた領域であるが、磁場誘起超伝導現象を見出した。しかし、詳しく解析するには至っていない。本研究の背景には、「超伝導1次元における超伝導体の超伝導(S)ー絶縁体(I)転移」がある。研究1年目には「超伝導位相スリップと磁束運動」という双対性の立場から、SI転移に関する理論と比較し、良い一致を得た。更に試料作成時の基板を選択することで、超伝導特性に特異な磁場効果として「負性磁気抵抗」を見出した。2年目に当たる29年度の実績は以下である。1)この負性抵抗特性の詳しい解析を行った。磁場(H)下での中間温度領域までは、完全に後者の揺らぎのみが抑えられること、及び、更にある温度以下の低温では、再び抵抗が復活する、いわゆる、reentrant effectの存在が明らかになった。

細線の幅=20nm,細線長=1000nm,途中の島サイズ=100nmx 100nmである。更に、この島数nをn=1,2,3と変化させ、その伝導特性を詳しく調べた。その結果、i)R(H)特性はnに依存するが、磁場に対して非対称な振る舞いを示すことが分かった。ii)低磁場では特徴的磁場依存性が見出された。即ち、負性抵抗ではなく、実質的な負の電圧が観測された。iii)n=1,2,3共に、低温でのR(H)精密測定から、R(H)に振動現象を観測し、概算ではLittle-Parks oscillationに相当すると思われ周期を観測した。29年度の研究目標として、超伝導細線の輸送特性の測定・解明を挙げた。本研究のゴールは細線の自己双生量子デバイスの検討で、「Quantum Phase Slip Transistor」はその1例である。前項・業績の最後にも記したが、超伝導細線の中間構造として「島領域」を配した細線試料での磁場下での輸送特性は顕著な振る舞いを示した。「島構造なし」の場合、オーミックではないが、連続的変化を示す電圧-電流特性に、「島構造」を追加すると、明らかな不連続変化を示す振る舞いが現れた。これは「島領域」に量子的にトラップされた磁束量子数に応じて生じる現象と理解している。このように、最終年度に向け、順調に推移していると判断する。研究成果の公表についても収穫ある年度であった。上記の内容に関しては、「島領域数」依存性、細線幅・長さ依存性、細線に生じる電気抵抗の詳しい温度・磁場・電流依存性を数多くの学会で発表した。材料開発に関しても、将来を見据えた均質な細線試料を念頭に、作成を開始した。電子線リソグラフィー等で細線加工するが、まず2次元超伝導膜の作成、輸送特性の解析が必要となる。本研究では、Nb系に加えて新たに、MoRe, MoRu薄膜に注目し、構造解析、その他に今後の発展が期待される結果を得た。此の一部は論文で公表した。以上の結果は1,2次元系合わせて、国際会議7件、国内会議6件を数えた。本研究の背景には、「超伝導1次元における超伝導体の超伝導(S)-絶縁体(I)転移」がある。研究1年目には「超伝導位相スリップと磁束運動」という双対性の立場からNbTiN/MgO細線の輸送特性を解析し、SI転移に関する双対性理論と比較し良い一致を得て、Scientific reportに投稿、掲載された。膜質の均質性を考慮し、基板をMgOから3C-Siに替えることで、極めて特異な負性磁気抵抗がもたらす「磁場誘起超伝導特性」を見出した。2年目は1)この抵抗特性の詳しい解析を行った。細線化が進むと、抵抗(R)-温度(T)特性はブロードになる。その原因は「超伝導転移温度Tc直下で特に著しい熱的位相ゆらぎ」と「充分な低温まで存在する量子的位相揺らぎ」による。磁場(H)下における中間温度領域までは、完全に後者の揺らぎのみが抑えられること、更にある温度以下の低温では、再び抵抗が復活する、いわゆる、reentrant effectの存在が明らかになった。この結果は国際会議等で発表した。2)超伝導細線の途中にメゾスコピックなサイズを島状領域導入し、電圧(V)-電流(I)特性、R(T,H)を調べた。最終年度は、本研究のゴールである「細線の自己双生量子デバイスの検討」に向け研究を行った。超伝導細線・デバイスの可能性を高めるにはS-I転移抵抗Rcが量子面抵抗Rqに近い大きい値を持つ膜の作成が必要となる。
コショウ属の多様性と進化-化学成分に着目して-

1.標本調査、資料収集と同定:平成15年8月に米国のCAS、UCバークレー、東京大学などの植物標本室、17年7月から8月にドイツのミュンヘン植物園、ボン大学附属植物園、ドレスデン工科大学附属植物園にてコショウ属を中心としたコショウ科の標本調査、生植物の調査を行い、資料の分譲を受けた。また、種子島や海外から収集したコショウ属植物、京都府立植物園などの国内の各植物園から分譲されたコショウ属植物もあわせて、系統解析と化学成分検索に用いた。2.系統解析:現在までに入手した資料からDNAを抽出し、核DNAのITS領域の変異に基づく分子系統解析を行った。得られた系統樹では、カワPiper methysticumとタイヨウフウトウカズラP.postelsianumはニュージーランド原産のMacropiper exelsumとともに、他のコショウ属と姉妹群となる単系統群(Macropiper群)として分離した。この群は形態的特徴からMacropiper属に対応するものと考えられ、タイヨウフウトウカズラを含むMacropiper属を独立属とすることを支持する。3.化学成分分析:収集した植物資料からメタノールなどの溶媒で抽出、薄層クロマトグラフィー(TLC)を用いて特徴ある成分の分析を行った。上記のMacropiper群の3種はTLCにおいてクロロホルムーメタノール(10:1)で展開し、UVの吸収、硫酸噴霧・加熱などの条件で比較したところ極めて類似したパターンを示した。またタイヨウフウトウカズラの主要成分の分離を行った結果、主成分としてフェニルプロパノイドと共にカワラクトン類であるdihydromethysticinが得られ、カワと成分的に共通の特徴を持つ事が判った。またP.flaviflorumの成分解析を詳細に行い、計26種の化合物を単離した。この植物の主成分は酸アミド類でPiperineの含有率が高かった。また新規化合物を含む5種のリグナンを単離した。得られた酸アミド、リグナンの骨格は現在まで、化学成分の検討されたコショウ属の中ではコショウP.nigrumに最も近い成分系であった。これらは系統解析の結果と符合するものである。1、標本調査:平成15年8月にアメリカ合衆国カリフォルニア州のカリフォルニアアカデミーオブサイエンスとカリフォルニア大学バークレー校のハーバリウムにてコショウ属を中心としたコショウ科の標本調査を行った。多数の標本を効率よく調査し、記録するために今回はデジタルカメラによる撮影とパソコンによる処理を行った。両ハーバリウムには中南米を中心とする多数のコショウ科の標本が収蔵されていたので、それらを用いて現在まで収集しているコショウ属の標本、化学成分の研究用などの植物資料の同定を行いたいと考えている。東京大学大学院理学系研究科のハーバリウムでも同様の調査を開始している。2、資料収集:摂南大学薬学部附属薬用植物園、東京大学大学院理学系研究科附属植物園で栽培しているコショウ属植物を実験材料として採集した。また北里大学薬学部附属薬用植物園、高知県立牧野植物園、ボゴール植物園で栽培しているコショウ属植物を成分抽出用、DNA抽出用の資料として、さらに栽培用に分譲して頂いた。また牧野植物園が外国から収集してきたコショウ属の植物資料の分譲を受けて化学成分研究用の資料として用いる。3、系統解析:現在までに入手した資料からDNAの抽出、塩基配列の解析を開始している。