hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
βカテニンーTcfシグナルの制御とその破綻によるがん発症のメカニズムの解明

「細胞増殖の適切な制御」は、私たちの体を健康に保つために必須であり、その破綻は癌の発症を引き起こす。本研究では、シグナル伝達分子βカテニンは転写因子Tcfと核内で複合体を形成して、c-mycやcyclin D1などの遺伝子の発現を誘導し、細胞増殖を促進する。多くの癌細胞においてこのβカテニン-Tcf複合体の異常活性化が起きており、このことが癌発症の一因となっている。このため、βカテニン-Tcf複合体の機能と制御の解明は、将来的な新たな癌治療技術の開発につながると期待されている。本研究では、個体におけるβカテニン-Tcf複合体シグナルの活動の時空間的動態(いつ、どこで、どの程度の強さで活動しているのか)を明らかにするために、脊椎動物におけるβカテニン-Tcf複合体の活動の全貌の可視化に取り組んだ。転写因子Tcfの結合するDNA配列と最小プローモーター、不安定化GFPを連結したレポーター遺伝子をゼブラフィッシュに遺伝子導入し、βカテニン-Tcf複合体の活動を不安定化GFPの緑色蛍光に変換して観察した。レポーターの活動は少なくとも受精後6時間周辺の胚から孵化後一ヶ月の幼魚まで観察され、既にβカテニン-Tcf複合体が活動することが報告されている「発生途上の中脳(中脳視蓋)、網膜、耳砲、神経堤細胞、ヒレ、鼻、及び側線原基」や「成魚における再生途上の創傷部位」に加え、これまでにβカテニン-Tcf複合体が活動するという報告が無い「post-mitoticな頭部感覚神経細胞群やヒレ間葉系細胞、形成途上の口」においてもレポーター活性が確認できた(本遺伝子組み替えゼブラフィッシュは、ナチョナルバイオリソースに寄託した)。このβカテニン-Tcfシグナル可視化ゼブラフィッシュは、組織の構築、維持、破綻、再生におけるβカテニン-Tcfシグナルの時空間的動態とその機能の全貌を解明するための有効なツールとなると期待できる。本研究では、細胞増殖の制御と癌発症に関わる代表的なシグナル伝達子の一つである「βカテニン』とβカテニンと核内で複合体を形成する「転写因子Tcf」に注目し、これらの制御とその破綻による癌発症のメカニズムを探る。私と共同研究者であるDr. Verheyenは、HIPK2とよばれるプロテインキナーゼの生理学的機能を探るために、ショウジョウバエを用いてHIPK2の機能欠損変異体を作成した。その結果、予想外なことに、HIPK2機能阻害個体は、Wnt-βカテニンシグナル低下個体と同様の翅形成異常を示し、また、翅原基においてβカテニン蛋白質の減少が観察された。さらに、HIPK2を過剰発現したところ、Wnt-βカテニンシグナル亢進個体と同様の翅形成異常やβカテニン蛋白質の増加の誘導が観察された。また、培養細胞株を用いた実験により、ショウジョウバエHIPK2がショウジョウバエβカテニンに結合してこれをリン酸化することが明らかになった。以上の結果より、ショウジョウバエにおいてHIPK2がβカテニンの安定性を促進し、Wht-βカテニンシグナルを促進することが明らかになった。本成果は、Development誌において公表した。現在、その詳細な分子機構を解析している。また、脊椎動物においてもこのシステムが保存されているかも検討中である。また現在、βカテニン-Tcf複合体の機能と制御め全貌を明らかにするために、モデル脊椎動物ゼブラフィッシュにおいて、βカテニン及びβカテニン-Tcf複合体による転写誘導のライブイメージングを行っている。

このβカテニン-Tcfシグナル可視化ゼブラフィッシュは、組織の構築、維持、破綻、再生におけるβカテニン-Tcfシグナルの時空間的動態とその機能の全貌を解明するための有効なツールとなると期待できる。
東南アジアにおける赤色野鶏と在来鶏に関する系統遺伝学的・分子遺伝学的研究(2)

本研究課題は平成19年より平成21年までの3ヵ年にわたり,ヤケイと在来鶏間にみられる遺伝的関係を分子遺伝学的手法と外皮形質を遺伝標識とした集団遺伝学的解析および生態学的調査によって明らかにし,東南アジアにおけるニワトリの家畜化センターを特定するために実施されるものである。なお現地調査および試料収集にあってはカセサート大学(タイ)からの共同研究者の支援を頂いた。タイにおける調査は南東部であるChantaburiおよびTrat県、北部であるNanおよびChiang Rai県でのセキショクヤケイの生息域および在来鶏との交流状況について調査した。いずれの地域においてもヤケイおよびヤケイと在来鶏との交雑種を確認し、形態計測および血液サンプルの採取を実施した。さらにKamphaeng Phet, AyutthayaおよびChachoengsao県に分布する史跡等を巡りニワトリに関する歴史的な資料も収集した。採取された血液サンプルについてはカセサート大学獣医学部にてDNA抽出を行い、解析しさらに今後の分析のため保存している。また、上述の地域を調査する際には,タイに隣接するミャンマーおよびカンボジアにおけるヤケイおよび交雑種の情報を国境付近において収集し,今後の調査のための貴重な情報を得ることができた。本年度は開始年度にあたり,平成19年11月1日11月4日までの予備調査(タイ)、11月24日12月10日までの現地調査(タイ)および平成20年2月18日2月24日までの予備調査ならびに実験(ベトナムおよびタイ)と3度にわたって実施した。なお現地調査および試料収集にあってはカセサート大学(タイ)およびハノイ動物園(ベトナム)からの共同研究者の支援を頂いた。本年度のタイにおける調査は南東部であるChantaburiおよびTrat県、北部であるNan県、Tak県およびKamphaeng Phet県でのセキショクヤケイの生息域および在来鶏との交流状況について調査した。また、南東部の調査においては沿岸部からカンボジア国境までの広い範囲で聞き取り調査を実施し、ニワトリの家禽化に関する種々のデータを集める事ができた。採取された血液サンプルについてはカセサート大学獣医学部にてDNA抽出を行い、今後の分析のため保存している。また、調査対象国の一つであるベトナムにおいては、ハノイ動物園において海外研究協力者と意見交換を行い、セキショクヤケイの2亜種の生息が確認されている北東部でのサンプリング計画について打ち合わせ、ヤケイの捕獲および維持管理を依頼した。今後、捕獲された個体の形態計測および血液サンプルの採取を実施する予定である。本年度は開始年度にあたり,平成20年11月18日12月11日までの現地調査(タイ)を実施した。さらにKamphaeng Phet, AyuttayaおよびChachengsao県に分布する史跡等を巡りニワトリに関する歴史的な資料も収集した。また、上述の地域を調査する際には,タイに隣接するミャンマーおよびカンボジアにおけるヤケイおよび交雑種の情報を国境付近において収集し,来年度の調査のための貴重な情報を得ることができた。

本研究課題は平成19年より平成21年までの3ヵ年にわたり,ヤケイと在来鶏間にみられる遺伝的関係を分子遺伝学的手法と外皮形質を遺伝標識とした集団遺伝学的解析および生態学的調査によって明らかにし,東南アジアにおけるニワトリの家畜化センターを特定するために実施されるものである。本年度は,平成21年11月22日12月9日までの現地調査(タイ)を実施した。なお現地調査および試料収集にあってはカセサート大学(タイ)からの共同研究者の支援を頂いた。タイにおける調査は南東部であるChantaburiおよびTrat県、北部であるNanおよびChiang Rai県でのセキショクヤケイの生息域および在来鶏との交流状況について調査した。いずれの地域においてもヤケイおよびヤケイと在来鶏との交雑種を確認し、形態計測および血液サンプルの採取を実施した。さらにKamphaeng Phet, AyuttayaおよびChachengsao県に分布する史跡等を巡りニワトリに関する歴史的な資料も収集した。採取された血液サンプルについてはカセサート大学獣医学部にてDNA抽出を行い、今後の分析のため保存している。また、上述の地域を調査する際には,タイに隣接するミャンマーおよびカンボジアにおけるヤケイおよび交雑種の情報を国境付近において収集し,今後の調査のための貴重な情報を得ることができた。
セントラルコマンドが運動時の腹部内臓血流調節に果たす役割

本研究の目的は,セントラルコマンドによる見込み制御が随意運動時の腹部内臓血流調節に働くかどうかについて検討することである.第1実験ではセントラルコマンドの影響の有無を明らかにする実験モデルについて検討した.具体的には種々の速度と関節可動域からなる肘屈曲動作を用いた「能動運動(セントラルコマンドが有る条件)および受動運動(セントラルコマンドの無い条件)」における基本的循環変数の検討を行った.その結果,肘関節範囲が40-90度,角速度90度/秒の運動が能動運動と受動運動の相違を明確にさせ,かつ実験操作も容易であることが明らかとなった.第2の実験として,30%随意最大筋力(MVC)負荷を維持する静的運動に対する腎動脈血流動態について検討した.その結果,運動開始直後(10秒)から腎動脈血流の低下がみられ,セントラルコマンドおよび筋機械受容器反射のどちらかがこの迅速な応答に働くことが示唆された.第3実験として,30%MVC負荷の動的肘屈曲運動時の上腸間膜動脈血流動態について検討した.その結果,腎動脈血流動態とは異なり,運動開始時に上腸間膜動脈血流に有意な変化はみられなかった.このことより,上腸間膜動脈ではセントラルコマンドまたは筋機械受容器反射による血流調節が及ばないことが示唆された.これらを踏まえて,第4実験として,第1実験で確認した能動運動および受動運動を用いて腎動脈および上腸間膜動脈における運動開始時の血流動態がセントラルコマンドあるいは筋機械受容器反射のどちらに起因するのかについて検討した.その結果,腎動脈と上腸間膜動脈のどちらの血流動態においても,能動運動と受動運動における相違がみられなかった.このことより,腹部内臓動脈の主要動脈である腎動脈および上腸間膜動脈にはセントラルコマンドによる制御が働かないのではないかと推測された.本研究の目的は,セントラルコマンドによる見込み制御が随意運動時の腹部内臓血流調節に働くかどうかについて検討することである.第1実験ではセントラルコマンドの影響の有無を明らかにする実験モデルについて検討した.具体的には種々の速度と関節可動域からなる肘屈曲動作を用いた「能動運動(セントラルコマンドが有る条件)および受動運動(セントラルコマンドの無い条件)」における基本的循環変数の検討を行った.その結果,肘関節範囲が40-90度,角速度90度/秒の運動が能動運動と受動運動の相違を明確にさせ,かつ実験操作も容易であることが明らかとなった.第2の実験として,30%随意最大筋力(MVC)負荷を維持する静的運動に対する腎動脈血流動態について検討した.その結果,運動開始直後(10秒)から腎動脈血流の低下がみられ,セントラルコマンドおよび筋機械受容器反射のどちらかがこの迅速な応答に働くことが示唆された.第3実験として,30%MVC負荷の動的肘屈曲運動時の上腸間膜動脈血流動態について検討した.その結果,腎動脈血流動態とは異なり,運動開始時に上腸間膜動脈血流に有意な変化はみられなかった.このことより,上腸間膜動脈ではセントラルコマンドまたは筋機械受容器反射による血流調節が及ばないことが示唆された.これらを踏まえて,第4実験として,第1実験で確認した能動運動および受動運動を用いて腎動脈および上腸間膜動脈における運動開始時の血流動態がセントラルコマンドあるいは筋機械受容器反射のどちらに起因するのかについて検討した.その結果,腎動脈と上腸間膜動脈のどちらの血流動態においても,能動運動と受動運動における相違がみられなかった.このことより,腹部内臓動脈の主要動脈である腎動脈および上腸間膜動脈にはセントラルコマンドによる制御が働かないのではないかと推測された.本研究の目的は,運動時の腹部内臓血流の調節における,セントラルコマンド(中枢指令)による見込み制御の関与」について検証することであるが,平成17年度には,実験I:能動運動(セントラルコマンドが有る条件)および受動運動(セントラルコマンドの無い条件)の負荷様式の検討,実験II:決められた負荷様式で能動と受動運動で脳内血流に相違が出現するのか否かの検討,実験III:能動と受動運動時における上腸間膜動脈血流動態の検討,という3つの実験を行った.実験Iでは,3種類の角度変化と角速度をもつ肘屈曲伸展動作を用いた能動と受動運動について,両運動の差違が明確にでる負荷様式を10名の被験者について検討した.測定した心拍数,平均血圧,心拍出量,一回拍出量の結果から,肘屈曲角度が5090°,角速度90°の場合に相違が明確に出ることが確認できた.このため,以後の実験にはこの負荷様式を用いることにした.実験IIでは,内臓血流の変化をみる前に,能動運動時と受動運動時に脳内活動を反映する脳血流に相違がみられるのかどうかについて検討した.超音波画像診断装置により,11名の左総頚動脈血流(CCABF)および左中大脳動脈血流速度(VMCA)の検討を行った.その結果,能動運動時には運動開始直前と直後におけるCCABFとVMCAが有意に増加した,一方,受動運動時にはこのような脳血流増大がみられなかった.この結果から,能動運動では受動運動にはみられない脳内活動があることが示唆された.実験IIIでは,能動運動と受動運動時の上腸間膜動脈血流変化を2名の被験者について検討した.その結果,能動運動と受動運動の間に相違がみられなかった.被験者数が少ないが,上腸間膜動脈血流の調節にはセントラルコマンドはあまり関与しないのではないかと推測された.

本研究の目的は,セントラルコマンド(中枢指令)による見込み制御が運動時の腹部内臓血流調節に働くがどうかについて検討することである.平成18年度の研究課題は,前年度に検討した「能動運動(セントラルコマンドが有る条件)および受動運動(セントラルコマンドの無い条件)」の運動様式を用いて,腎動脈と上腸間膜動脈の血流動態を測定することである.この実験の背景には,腎動脈血流調節については種々の行動や運動開始時にセントラルコマンドによる腎交感神経活動が亢進するという動物実験の成果とヒトでは亢進しないとする矛盾した報告がされているからであった.また上腸間膜動脈血流については,セントラルコマンドに関する検討がなされていないという現状があった.このような状況を踏まえ,本研究では9名の健康な成人女性を対象として,運動開始期の腎動脈と上腸間膜動脈の血流反応を検討した.実験では,肘屈曲伸展動作による能動運動および受動運動の開始直前・直後にみられる腎動脈(腎組織に流入する約1-2cm前の部位)および上腸間膜動脈(腹大動脈から分岐後約2cmの部位)における平均血流速度と血管径(上腸間膜動脈のみ)を超音波法により計測した.また心電図法により心拍数を計測した.そしてフィメータを用いて平均動脈血圧を計測し,モデルフロー法により1回拍出量および心拍出量を算出した.実験の結果,心拍数あるいは平均動脈血圧には能動運動と受動運動の相違がみられたが,腎動脈と上腸間膜動脈のどちらの実験においても,血流量,平均血流速度,血管径,血管抵抗指標には,能動運動と受動運動における有意な差異がみられなかった.このことより,軽負荷運動の開始時における腎動脈および上腸間膜動脈の血流調節にセントラルコマンドの制御が働かないものと推測された.
インスリン様増殖因子IIとその受容体の臨床応用

インスリン様活性を持つ成長ホルモンであるインスリン様増殖因子II(以下IGFII)及びその受容体(IGFII受容体)はヒト血清中に微量存在するが、これらを指標とした癌診断の研究を試みた。IGFII及びその受容体の抗体を用いたELISA法を開発して癌組織(肝細胞癌、腎細胞癌、卵巣癌、肺癌)及び癌患者血清に於けるこれら蛋白量を測定したところ、IGFII、受容体共に組織では有為に癌で上昇していた(論文投稿中)。しかし、血清では両蛋白ともに本方法では感度以下であり、また受容体を用いたIGFIIの結合阻害法によるIGFIIの定量法でも癌血清における有為性は認められなかった。結合阻害法に用いたIGFIIはそのcDNAをT7RNA-polymerase系に組み込んだ発現ベクターにより、14残基のアミノ酸を含む融合ペプチドとして効率よく、かつ大量に発現させることに成功した。発現IGFIIは天然のものと同等の生理活性を持ち、またその固定化担体は受容体の精製に有効であることを明らかにした(論文投稿中)。一方、IGFII受容体はマンノース6リン酸受容体でもあることから、リン酸化オリゴマンナンを酵母変異株より作製した。従来の方法より更に高感度な方法を用いて微量受容体を測定するため、リン酸化オリゴマンナンの化学修飾物を放射標識して親和標識プローブとし、それを用いて受容体の光親和標識法を開発した(発表予定、印刷中)。本方法は高感度で高い特異性をもつので、本法による診断法の有効性を調べている。
多職種チームケア実践における相互理解訓練プログラムに関する研究

本研究は、2000年度介護保険制度の実施以降さらに重要性が高まってきている医療・保健・福祉分野の現任者によるチームケアに着目し、多職種連携教育プログラムの効果を検証したものである。日本では、現在関東に位置しているA県の県立大学の附置機関において多職種(医療・保健・福祉)現任者を対象に連携専門教育が行われている。研究期間の3年間、連携教育の実施前・中間時点・終了時点・終了後1ヶ月経過後の4回繰り返し調査を行い、連携教育プログラム効果を検証した。調査群は、プログラムに参加している参加群、参加していない非参加群、単一職種(看護職)のみ連携教育プログラムに参加している群に分けて調査した。結果、参加群が連携教育効果はあったものの、看護職の方が調査項目の全てにおいて高い水準で保っていた。多職種の場合は、領域によって専門職教育養成終了後の生涯教育システムが様々であるため一定水準の共通認識が多職種間相互に理解されていないことが理由として考えられる。以上の文献研究や現状把握から本研究の課題である、日本の医療・保健・福祉分野における多職種の現任者教育の実際を分析するため、C県のD大学に併設されている実践教育センターの取り組みから調査研究を試みることにした。D大学の実践教育センターで行われている現任者教育プログラムの中から、多職種のチームケアの相互理解を向上するための5つのプログラムに着目し、調査対象にした。調査は現任者教育に参加している受講者を対象に多職種チームケア研修プログラムの受講生及び比較群として単一職種(看護職)参加の研修参加者、最後にまったく研修プログラムに参加していない非参加群を対象に事前・中間・事後・追後の4回反復調査方法(Repeated Measures ANOVA)で同じ調査票を使い、研修プログラムの効果性をはかった。調査結果の分析は(2006年度調査分析結果)、変量分析遂行に先立って、各処置水準間変量の同一性仮定を確認するために球形性(Sphericity)検定を遂行した。結果、Mauchly' S W値が.75で有意しないように現れ、協同性測定結果が球形性判定に違反しないことに現れた。各効果測定値に対する反復測定変量分析を遂行した結果、測定時点と集団間の相互作用効果に対する有意性検定結果F(3.45)=4.86にP<.05水準で有意味である。4回の長期間に渡る受講生の協力が必要なため、引き続き2007年度の受講生を対象に調査を行い、ケースを増やし、分析結果に信頼性を確保する予定である。(2007年度分調査は、現在調査実施中)研究2年目である2007年度は、多職種によるチームケア実践における相互理解訓練プログラムに実際参加し、参加者を対象に訓練プログラムの効果性を2006年度に引き続き調査を行なった。関東近県(東京都、新潟県、神奈川県)を中心に研修に参加していない人(非研修群)を対象に比較対象として同じ内容の調査を行なった。まだ、調査は途中であるが、今年は2006年度行なわれた調査結果を分析し、学会等で発表した。調査も引き続き行なった。本研究の成果の一部は、「多職種チームケア実践における相互理解訓練プログラムに関する研究」を社会事業研究(2008)に掲載した。今年は調査研究(2009年4月まで実施予定)の引き続きを行なうと同時に、研修センターの専任教員や外部講師を対象にインタビュー調査を計画している(2008年6月実施予定)。今年は、研究最終年度とし、2006年度から2007年度までの調査結果を研究成果として第55回日本社会福祉学会で口頭発表する予定である(2008年10月発表予定)。本研究は、多職種によるチームケア実践における相互理解訓練ブログラムに実際参加し、参加者を対象に訓練プログラムの効果を測るために2006年から2008年まで関東のK県で行われている多職種連携教育プログラムに着目し、調査・分析を行った。また、東近県(東京都、新潟県、神奈川県)を中心に研修に参加していない人(非研修群)を対象に比較対象として同じ内容め調査を行なった。研究の完成年度であった2008年度は、文献研究や過去2年間の調査を分析することを研究計画にした。多職種連携教育プログラムの効果検証は、反復測定によるANOVA分析を用いて検証した。その結果、反復測定によるANOVA分析ではあまり大きな変化は見られなかったが、次のような事が影響したと考えられる。

第一に、保健・医療・福祉分野の多職種が実践現場で多職種の協力を行なう際には、チームの形成が在宅分野と病院のような同じ職群がチームを組む時の「連携」とは違う多職種チームの協力に対する認識があることである。例えば、在宅や地域で利用者を支援する場合は、利用者個々人の状態によってチーム形成が異なる。第二に、多職種連携教育の効果のためにはいかに他分野の多職種を集めて教育できるかが課題になる。BarLH(2005)は、多職種連携教育においてグループのバランスが大事であるとしている。また、複数の専門資格を取得している人が多い専門職を対象に連携教育を行う際には、分野別・領域別の縦割りよりはトータルに学習できるような連携教育の在り方が求められる。研究成果は、「多職種チームケア実践における相互理解訓練プログアムに関する研究」を日本社会福祉学会で(第56回2008年10月)口頭発表した。また、研究成果の一部は日本社会事業大学大学院博士学位論文にまとめ、学位を授与された。
ナノ組織制御による金属材料の高性能化

平成8年度(本研究の最終年度)の実績は以下の通りである。1)ナノ組織制御法の研究:ナノ組織制御法として、メカニカルアロイング-HIP焼結法、アモルファス-結晶化法、スパッタ法、酸素反応スパッタ法、人工格子法を研究し以下に述べる各種の高性能金属新素材を得ることが出来た。2)強靱性金属間化合物の研究:金属間化合物Nb_3Alは超高温材料として期待されているが、脆さが欠点である。そこで、メカニカルアロイング-HIP焼結により、組織をナノ微細化させて靱性化させることを研究した。まず、Nb-16at%AlをもつNb、Al混合粉末をAr雰囲気中でメカニカルアロイングを行い約20nm径の結晶子を作り、次いでこの粉末を1473K、190MPaで10.8ksHIP処理後、1473Kで36ks熱処理して理論密度に近い焼結体を得た。焼結体はNb_3Al、Nb固溶体、Nb_2Cからなっていた。Nb_2Cは助剤とNbとの反応で生成したものである。Nb_3AlとNb固溶体の結晶粒径は約1μmであった。この焼結体の引張り試験を行った。高温、低ひずみ速度では定常変形が現れ、ひずみ速度感受性指数は超塑性臨界値を超えm=0.49であることが分かった。この結果をもとに、Nb_2Cの生成を抑制した助剤無添加メカニカルアロイングを行ったところ、約60%の伸びを有する強靱性特性を得ることに成功した。3)強力アルミ合金:アモルファスや準結晶のAl合金は高強度・高延性として注目れている。なぜなら、非周期構造のために特定の辷り面が存在せず転移を介した変形が出来ないので、高強度特性を示すと考えられるからである。本研究では,アモルファスをさらにナノ結晶化したAl合金,ナノ準結晶化したAl合金などの機械的性質を調べた。その結果、1)アモルファスAl合金粉末の高温押出し成形法により高強度強靱性ナノ結晶Al合金のバルク材の作製に成功した。また、2)Al_<92>Mn_6Ce_2Al_<94.5>Cr_3Ce_1Co_<1.5>合金においてナノ準結晶組織を特徴とする高強度強靱性Al合金を作製することに成功した。さらに、3)Al_<94>V_4Fe_2合金においてアモルファス相と結晶相の混合ナノ組織を特徴とする高強度強靱性Al合金を見出した。これらに加えて、4)Al-Si合金において結晶粒の微細化に希土類元素が有効であることを明らかにした。4)高性能磁性合金:軟磁性、磁石、磁気記録媒体、磁気抵抗などの磁性材料の高性能化にナノ組織制御の有効性が最近の研究から明白になってきている。その原因には、ナノ微細磁性粒子間の磁気相互作用が巨視的スケールでの磁化過程を大きく変えるところにある。また、電子の電荷が担う伝導とスピンが担う磁性との相互作用が磁性粒子間(あるいは薄状の磁性層間)で散乱、トンネル、クーロンブロッケイドなどの効果を通して特異な振る舞いをし、新奇な物性、機能性が現れ、それによる新しい磁気応用も開けつつある。そこで本研究では、磁性体におけるナノ組織制御の効果を種々の場合について研究した。その結果、1)N反応スパッタ法によりナノ結晶Fe粒子からなるFe-(Hf,Zr,Nb)-C-Nナノ結晶薄膜で、飽和磁化と透磁率が大きいマイクス磁芯に有用な軟磁性薄膜を作製することに成功した。2)O反応スパッタ法により金属-絶縁体ナノグラニュラー構造の高電気抵抗を有するFe-MgO絶縁性ナノグラニュラー薄膜を作り、このものは高インピーダンス型の巨大磁気抵抗を示すことを知見した。3)Crバッファー層上にFeNdB磁性層をスパッタ堆積したものは高保持力を示し、マイクロマシン用の薄膜磁石として期待が持てることを知見した。4)液体急冷法によりFe高濃度のナノ結晶FeNdBバルク材を作ることに成功し、このものは磁化の大きい磁石特性を有することを知見した。

高温、低ひずみ速度では定常変形が現れ、ひずみ速度感受性指数は超塑性臨界値を超えm=0.49であることが分かった。この結果をもとに、Nb_2Cの生成を抑制した助剤無添加メカニカルアロイングを行ったところ、約60%の伸びを有する強靱性特性を得ることに成功した。3)強力アルミ合金:アモルファスや準結晶のAl合金は高強度・高延性として注目れている。なぜなら、非周期構造のために特定の辷り面が存在せず転移を介した変形が出来ないので、高強度特性を示すと考えられるからである。本研究では,アモルファスをさらにナノ結晶化したAl合金,ナノ準結晶化したAl合金などの機械的性質を調べた。その結果、1)アモルファスAl合金粉末の高温押出し成形法により高強度強靱性ナノ結晶Al合金のバルク材の作製に成功した。また、2)Al_<92>Mn_6Ce_2Al_<94.5>Cr_3Ce_1Co_<1.5>合金においてナノ準結晶組織を特徴とする高強度強靱性Al合金を作製することに成功した。さらに、3)Al_<94>V_4Fe_2合金においてアモルファス相と結晶相の混合ナノ組織を特徴とする高強度強靱性Al合金を見出した。これらに加えて、4)Al-Si合金において結晶粒の微細化に希土類元素が有効であることを明らかにした。4)高性能磁性合金:軟磁性、磁石、磁気記録媒体、磁気抵抗などの磁性材料の高性能化にナノ組織制御の有効性が最近の研究から明白になってきている。その原因には、ナノ微細磁性粒子間の磁気相互作用が巨視的スケールでの磁化過程を大きく変えるところにある。また、電子の電荷が担う伝導とスピンが担う磁性との相互作用が磁性粒子間(あるいは薄状の磁性層間)で散乱、トンネル、クーロンブロッケイドなどの効果を通して特異な振る舞いをし、新奇な物性、機能性が現れ、それによる新しい磁気応用も開けつつある。そこで本研究では、磁性体におけるナノ組織制御の効果を種々の場合について研究した。その結果、1)N反応スパッタ法によりナノ結晶Fe粒子からなるFe-(Hf,Zr,Nb)-C-Nナノ結晶薄膜で、飽和磁化と透磁率が大きいマイクス磁芯に有用な軟磁性薄膜を作製することに成功した。2)O反応スパッタ法により金属-絶縁体ナノグラニュラー構造の高電気抵抗を有するFe-MgO絶縁性ナノグラニュラー薄膜を作り、このものは高インピーダンス型の巨大磁気抵抗を示すことを知見した。3)Crバッファー層上にFeNdB磁性層をスパッタ堆積したものは高保持力を示し、マイクロマシン用の薄膜磁石として期待が持てることを知見した。4)液体急冷法によりFe高濃度のナノ結晶FeNdBバルク材を作ることに成功し、このものは磁化の大きい磁石特性を有することを知見した。初年度として、ナノ結晶組織制御法による強靭性金属間化合物、強力軽アルミ合金、高性能軟磁性合金の新素材開発の基礎実験を行い、以下の成果を得た。15EA02:1)組織制御法:本研究の共通問題であるナノ結晶-アモルファス粒子分散相およびナノ結晶集合相を各種合金で得るための基本方法を総合的に検討した。[KISTより姜が東北大学金属材料研究所を訪問して討論を行った。]2)強靭性金属間化合物:Nb_3Al金属間化合物を水素化処理とメカニカルグラデイングによりナノ微粉末化し、それをHIP焼結またはプラズマ放電焼結することにより延性のあるナノNb_3Al基合金バルク材を得た。[東北大学金属材料研究所より花田がKISTを訪問して討論を行った。]3)強力軽アルミ合金:Al-Li合金へのAg添加、Al-Cu-Li-Mg-Zr合金の熱メカニカルグライデイングなどにより、強力アルミ合金の超塑性特性の改善を行った。
天然アミノ酸由来のビニルモノマーを基盤とするスマート高分子材料の開発研究

本研究の主な目的は、天然アミノ酸由来のビニルモノマーの系統的合成と高分子化ならびにそれらビニルポリマーの機能特性とくに外部刺激応答性を検討して、新たなスマート高分子材料の創成を提案することである。例えば天然の構造タンパクの一種であるエラスチンは、粘弾性を示すのみならず、熱に応答して極性スイッチングなど興味深い特性を有している。しかしながらエラスチンそのもの、ないしはその類似ペプチドを人工合成するためには、多くの労力と時間を要し、しかも大量合成も容易ではない。本研究では、天然タンパクを見習って、アミノ酸由来ビニルモノマーの重合により、簡便に大量に高分子化するという発想のもと、高い安定性と機能性をもつ生体適合型高分子材料の創成を期待した。まず、初年度は、転移温度(LCST)の大幅に異なるアミノ酸由来ビニルポリマーよりなるジブロックポリマーの精密合成にRAFT重合法を用いることにより成功した。温度応答性を検討したところ、昇温過程の途中でミセル形成を伴う特異な相転移現象を示す事を明らかにした。次年度においては、この系を固体(ガラス)基板上へと展開して、熱転移現象や細胞足場材としての有用性を検討した。具体的には、表面開始ATRP法により様々なアミノ酸由来ポリマーブラシの調製に成功した。これらポリマーブラシの転移温度は、水溶液状態と良く対応している事が判った。また、ポリマーブラシは細胞毒性を示さず、培養した細胞シートが転移温度を利用して剥離回収できる事を見出した。最終年度は、本系を刺激応答型のハイドロゲルへと応用したところ、インジェクタブルゲルとしての機能(注射器で体内への注入が可能で、注入後再びゲルになる機能)を発現し、細胞培養のための3次元足場としても、また細胞含有状態でのインジェクタブルゲル機能(細胞を活かした状態での体内注入)へも適用可能であることを明らかにした。天然の構造タンパクの一種であるエラスチンは、その名の示す通り粘弾性を示すのみならず、熱に応答して極性状態を変えるなど興味深い特性を有している。しかしながらエラスチンそのもの、ないしはエラスチン類似ペプチドを人工合成するためには、多くの労力と時間を要する。また、大量合成も至難の業である。まず、初年度(H28年度)は、LCSTの大きく異なるアミノ酸由来ビニルポリマー(Ala (18 °C)ならびにβ-Ala (45 °C))よりなるジブロックポリマーを精密合成し、それらの水中での会合・凝集状態を様々な手法を用いて詳細に検討した。具体的には、RAFT重合法を用いて行った。NMRやSECにより分子構造と分子量・分布を評価し、目的のジブロックポリマーの合成に成功したことを明らかにした。次に、水中での温度応答性を濁度測定により明らかにした。その結果、途中ミセル形成を伴う特異な相転移現象を示すことが判明した。今後は、今年度実施に至らなかった固体(ガラスなど)表面からのポリマーブラシ化を重点的に研究を進めていくことになる。交付申請書に記載のとおり、当初予定した目的のジブロックポリマーの系統的(ポリAlaとポリβ-Alaのそれぞれのセグメントの鎖長比を変えたものの)合成に成功した。これらブロックポリマーの水中での熱応答挙動を濁度の測定により検討したところ、それぞれ単独のポリマーには認められないUCST型転移が2つのLCST転移の中間に現れるという、興味深い現象を見出した。様々な手法を用いてこの現象を解明した結果、昇温過程で、比較的緩やかではあるが巨大な会合体を形成した後、一旦ミセル形成を経て、より巨大な凝集体へと変化するというメカニズムを提案した。本年度実施できなかった、固体表面からのアミノ酸由来ポリマーブラシの調製がH29年度の中心課題となる。天然の構造タンパクの一種であるエラスチンは、その名の示す通り粘弾性を示し、また熱に応答して極性状態を変えるなど興味深い特性を有している。しかしながらエラスチンないしはエラスチン類似ペプチドを人工合成するためには、多くの労力と時間を要し、大量合成も至難の業である。そこで本研究では、天然タンパクを見習って、アミノ酸由来ビニルモノマーの重合により、簡便に大量に高分子化するという発想のもと、高い安定性と機能性をもつ生体適合型高分子材料の創成を期待した。H29年度は、前年度で得た知見をもとに、アミノ酸由来ビニルポリマーの系を溶液から固体表面に展開し、新しいスマート表面の調製を目指した。具体的には、アミノ酸由来ビニルポリマー・ブラシをガラス基板上に調製し、その温度応答性の検討ならびに細胞培養基材への応用を試みた。その結果、温度上昇に伴って表面が疎水化するLCST型の温度応答挙動を示した。次にこれら基板上でマウス由来繊維芽細胞を培養したところ、生細胞が多く観察され細胞毒性をほとんど有していないことが判った。

さらに、コウシ血清入りの培地中で24時間培養した後に4 °Cの緩衝液に基板を浸漬させると細胞はシート状に剥離した。また、ポリマーのアミノ酸種(転移温度)により剥離温度も可変可能であることが明らかになった。これらの結果は、細胞シートの種類に応じた剥離温度が選択できるという、再生医療の観点からもきわめて重要な成果と考えられる。今後は、今年度実施に至らなかった3次元ハイドロゲル内部での細胞培養の有用性について重点的に研究を進めていくことになる。H28年度は、当初予定した目的のジブロックポリマーの系統的(ポリAlaとポリβ-Alaのそれぞれのセグメントの鎖長比を変えたものの)合成に成功した。これらブロックポリマーの水中での熱応答挙動を濁度の測定により検討したところ、それぞれ単独のポリマーには認められないUCST型転移が2つのLCST転移の中間に現れるという、興味深い現象を見出した。様々な手法を用いてこの現象を解明した結果、昇温過程で、比較的緩やかではあるが巨大な会合体を形成した後、一旦ミセル形成を経て、より巨大な凝集体へと変化するというメカニズムを提案した。H29年度は、前年度実施できなかった固体表面からアミノ酸由来ポリマーブラシを調製し、本年度の主要課題である熱転移現象や細胞足場材としての有用性を検討した。まず、固体基板としてガラスを選択し、表面開始ATRP法により様々なアミノ酸由来ポリマーブラシの調製に成功した。熱転移現象は液中気泡法により評価したところ、転移温度は水溶液状態と変わらないことが判明した。これらアミノ酸由来ポリマーブラシが細胞毒性を示さないこと、また培養した細胞シートがブラシ相の転移温度を利用して剥離回収できることを明らかにした。このように、当初の計画はほぼ実施できたと考えている。本研究の主な目的は、天然アミノ酸由来のビニルモノマーの系統的合成と高分子化ならびにそれらビニルポリマーの機能特性とくに外部刺激応答性を検討して、新たなスマート高分子材料の創成を提案することである。例えば天然の構造タンパクの一種であるエラスチンは、粘弾性を示すのみならず、熱に応答して極性スイッチングなど興味深い特性を有している。しかしながらエラスチンそのもの、ないしはその類似ペプチドを人工合成するためには、多くの労力と時間を要し、しかも大量合成も容易ではない。本研究では、天然タンパクを見習って、アミノ酸由来ビニルモノマーの重合により、簡便に大量に高分子化するという発想のもと、高い安定性と機能性をもつ生体適合型高分子材料の創成を期待した。まず、初年度は、転移温度(LCST)の大幅に異なるアミノ酸由来ビニルポリマーよりなるジブロックポリマーの精密合成にRAFT重合法を用いることにより成功した。温度応答性を検討したところ、昇温過程の途中でミセル形成を伴う特異な相転移現象を示す事を明らかにした。次年度においては、この系を固体(ガラス)基板上へと展開して、熱転移現象や細胞足場材としての有用性を検討した。具体的には、表面開始ATRP法により様々なアミノ酸由来ポリマーブラシの調製に成功した。これらポリマーブラシの転移温度は、水溶液状態と良く対応している事が判った。
種々の活性金属ろうによる室化珪素の接合性の評価

本研究においては,AgーCu合金を主成分とし,活性金属として,Tiのみを添加したもの,およびTiと同時にZr,Al,Mnを添加したものをろう材とし採用し,Si_3N_4とインコネル600との接合を行った。接合性の評価に先立ち,最適Ti量を検討するため,濡れ性の測定を行い,添加するTi量は2%と決定した。このように決定した理由はTi量が多くなるにともない,Si_3N_4に対するろう材の濡れ性は大きく改善されたが,5%以上のTi量では溶融ろう材がSi_3N_4上を完全に濡らすため,接触角が25゚前後となる2%を選択した。種々の条件で接合性の検討を行ったが,もっとも良好な接合性を示したろう材は71Agー27Cuー2Tiろうであったため,接合性の評価は主に71Agー27Cuー2Ti系について行い,一部比較のために,68Agー27Cuー2Tiー4Zr,36Agー40Cuー2Tiー20Al,24Agー49Cuー2Tiー25Mnの各々についても行った。もっとも良好な接合性を示した71Agー27Cuー2Tiろうを用いた場合においても,常に良好な接合対が得られたのではなく,その接合性は,実験条件,特に接合温度,に大きく依存した。たとえば,71Agー27Cuー2Tiろうを用いても,1173K,1.8ksでは,ろう材が接合部から漏れ出して,接合は不可能であった。このろう材を用いても,接合温度を1103Kにすることにより,4点曲げ強度が200MPaに達する接合対が得られた。また接合処理後の冷却条件も接合強度に大きく影響し,冷却速度が3K/s以上では冷却後すでに界面において,亀裂が観察された場合があったが,1K/s以下の冷却速度では,冷却時の熱応力が緩和され健全な接合対を得ることができた。また活性金属としてTi以外のZr,Al,Mnを用いたろう材による接合性は本研究の条件下ではTi含有ろうに比べて満足できないものであった。
アルケンからのカルベン錯体発生法の開発とそれを利用した触媒的炭素骨格構築

近年、遷移金属錯体による炭素-炭素多重結合の活性化を利用した触媒的炭素骨格構築法の開発が活発に行なわれている。特に、二価の白金錯体は炭素-炭素多重結合と強い親和性を有しており、高い求電子的活性化能を示すことから非常に興味深い。筆者はこの白金錯体を利用し、1,2-ジエン類の求電子的活性化を契機とする2つの触媒的分子変換反応の開発を行なった。置換1,2,4-トリエン類に対し、触媒量の塩化白金(II)錯体を作用させたところ、環化反応が進行し多置換シクロペンタジエン誘導体が得られた。これは白金錯体による1,2-ジエン部位の求電子的活性化に伴ってペンタジエニルカチオンが生じ、これがNazarov型の電子環状反応を起こすことでα,β-不飽和カルベン錯体中間体となり、さらにこのカルベン部位への1,2-水素移動を経て得られたものと考えられる。さらに、1,1-二置換の1,2,4-トリエンを基質とした場合には、同様にして生じると想定されるカルベン錯体中間体から1,2-アルキル移動に伴う環拡大反応あるいは分子内炭素-水素結合挿入反応が進行することも明らかとなった。シクロペンタジエンは合成中間体として有用であるだけでなく、特に金属錯体の配位子として幅広く用いられているため、多置換シクロペンタジエンを簡便に合成できる本反応は有用性の高い手法である。さらに、アレニルエーテルとアルケン類との混合物に対して、触媒量の白金(II)錯体を作用させると、分子間[3+2]付加環化反応が進行し、シクロペンテン誘導体が高収率で得られること見出した。本反応は、遷移金属錯体によるアレンの求電子的活性化を手がかりとした、これまでにほとんど例のない、アレンを3炭素ユニットとして用いる触媒的[3+2]付加環化反応であり、炭素環状五員環骨格を一挙に構築できることから優れた合成手法である。近年、遷移金属錯体によるアルキンやアルケンなどの不飽和分子の活性化を利用した触媒的炭素骨格構築法の開発が活発に行なわれている。筆者はこの白金錯体を利用し、1,2-ジエン類の求電子的活性化を契機とする触媒的分子変換反応の開発を行なった。1,3,4,5-四置換1,2,4-トリエン類に対し、触媒量の塩化白金(II)錯体を作用させたところ、環化反応が進行し多置換シクロペンタジエン誘導体が得られた。また、本反応は室温という非常に穏和な条件下、わずか0.05倍モル量の触媒を用いるだけで良好な収率でシクロペンタジエンを与える。さらに、1,1-二置換の1,2,4-トリエンとしてビニリデンシクロペンタン誘導体を基質とした場合には、同様にして生じると想定されるカルベン錯体中間体から1,2-アルキル移動に伴う環拡大反応が進行することも明らかとなった。このように1,2,4-トリエン類に対し、触媒量の塩化白金(II)錯体を作用させることで多置換シクロペンタジエン誘導体を合成できることを見出した。

本反応は、遷移金属錯体によるアレンの求電子的活性化を手がかりとした、これまでにほとんど例のない、アレンを3炭素ユニットとして用いる触媒的[3+2]付加環化反応であり、炭素環状五員環骨格を一挙に構築できることから優れた合成手法である。
流体現象を伴う反応拡散波(ビッグウエーブ)の加速的伝搬に関する研究

本研究では,化学反応波の伝搬に伴い発生する流体現象の定量的計測を中心とする実験的研究と,オレゴネータ・モデルのタイソン・バージョンに基づく反応拡散式の数値シミュレーション研究の2つのアプローチから研究を進めた。実験的研究においては,化学反応波の伝搬のダイナミックスの解析のために,動画像処理による2次元速度ベクトル場計測法を独自に開発した(研究論文1)。この手法の導入により,トリガ方法の違いによる2種類の化学反応波(一定速度で伝搬するトリガ波と加速的に伝搬するビッグウエーブ)の伝搬のダイナミックスが定量的に計測でき,両者の違いを的確に捉えることが可能になった。また,アルゴンレーザの導入により,レーザ散乱照明下の溶液中のサブミクロン微粒子の運動が顕微鏡動画像としてクリアに可視化できるようになり,反応波の伝搬に伴う流体現象の発生を動画像処理により自動計測できるようになった(研究論文2及び研究図書)。また,関連した研究成果として,0.2μm程度までのブラウン粒子の粒形評価法を動画像処理により実現した(研究論文3)。このことは,溶液中の非常にミクロなブラウン運動からマクロな流れに至る幅広い流体現象を,動画像処理により定量的捉える手法の基本が確立したことを意味する(関連研究は1993年6月カオスと複雑系に関する国際会議(仏)で報告)。また,九州工業大学の甲斐教授との共同研究により,化学反応波の伝搬に伴い溶液界面の微小な変形をマッハツェンダー干渉計測法に計測した。ビッグウエーブの伝搬時のみに見られる界面の変形や,伝搬速度の溶液層深さ依存性から新たにHydrochemical Solitonの概念を提案するに至った(研究論文4及び1994年3月の筑波国際ワークショップで発表)。一方,ドイツPlesser博士,Wilke博士,龍谷大学小林助教授や本学横山助教授との議論を通して,反応拡散の範囲で2種類の伝搬形態の存在や,加速的伝搬の可能性を追求したが,現時点では反応拡散だけでは説明が困難である。流れの発生による反応波波面の曲率の変化等を考慮する必要性を指摘した(1994年3月の筑波国際ワークショップで発表)。反応拡散と流体現象の結合したシミュレーション研究を継続中である。
IgG4関連呼吸器疾患におけるアレルギー性炎症の解析と新規治療法の探求

IgG4関連呼吸器疾患では、アレルギー性鼻炎や気管支喘息症状を認めます。この炎症が、いわゆる気管支喘息などの好酸球性炎症と同様の病態なのか否か、また炎症を引き起こすきっかけとして、外界からの刺激による気道粘膜の損傷が関係しているのかどうか、などを探り、IgG4関連疾患の病状のコントロールや治療の糸口を見いだすことを研究目的とします。また同じような炎症反応を呈するマウスを使用して、炎症反応を制御する因子を探索することも計画しています。
北村季吟の京都地誌『菟芸泥赴』に関する基礎的研究

北村季吟の写本京都地誌「菟芸泥赴」について、自筆本により近い古い形態と本文を持つと推測される「京都大学附属図書館蔵本・国会図書館蔵本」のマイクロフィルム作成をおこない、全巻の紙焼き写真(A3版)を入手した。また、また、京大本に近い本文を持つ国立公文書館内閣文庫蔵本B(172-150。巻4下・巻6欠)を写真撮影し、デジタルデータを入手した。また、京大本と比較して、筆写の過程で変更されている可能性はあるが良質な本文を持つ宮内庁書陵部蔵本(巻4上下・巻5・巻6欠)のマイクロフィルム作成と紙焼き写真の入手をおこなった。なお、筑波大学附属図書館蔵本については、過去の調査で本文の質が劣っていることがわかっているため本文資料入手は保留した。以上の入手した本文資料を使用して、「菟芸泥赴」の翻刻を開始した。巻1の翻刻の段階では、内閣文庫本Bの本文によって京大本の誤脱を相当に補完できること、また宮内庁本は京大本系の落字・脱文がなく、おそらく校訂された文章であり、諸書・和歌の引用は、より正確な表現で記されていることがわかりつつある。すなわち、現段階では、京大本・内閣文庫本B・宮内庁本を主要資料として、「菟芸泥赴」の定本となるテクストを構築中である。「菟芸泥赴」は『編修地誌備用典籍解題』巻4・別記第一・山城(浄書本。国立公文書館内閣文庫蔵)に「是書は、いふもさらなり、古蹟寺社の事実引據みな正しく、その詞も今めかしからすして義理通しやすく、季吟にあらされはあたわす」と記された重要な京都地誌である。その信頼できる本文の提供は、今後のさまざまな分野においての京都研究に役立つことは間違いない。また、2018年度までにおこなった他の近世の地誌の翻刻・研究の成果とあわせて、地誌・案内記編纂の方法論や目的に関する考察をおこないつつある。京大本・国会図書館本・国立公文書館内閣文庫蔵本A(172-150)と酷似する形態と本文(改行・改丁箇所のレベルで)を持つ重要な諸本である「無窮会神習文庫蔵本」については、無窮会専門図書館の改修工事の延長のため2018年度は閉館中であった。それゆえ、資料調査・マイクロフィルム作成・紙焼き写真の入手ができなかった。2019年度中の閲覧業務再開が期待される。京大本を底本とし、主として内閣文庫本B・宮内庁本で校合をおこなって、「菟芸泥赴」の翻刻を進める。そして、京大本のテクストに季吟の草稿としての痕跡が残されているのかという問題について、調査を進める。また、翻刻の過程で、「菟芸泥赴」における引用資料に関する調査をおこなう。そして、「菟芸泥赴」の制作に関して、著者の北村季吟がどのような考えや意図を持っていたのかを探っていく。

それゆえ、資料調査・マイクロフィルム作成・紙焼き写真の入手ができなかった。2019年度中の閲覧業務再開が期待される。京大本を底本とし、主として内閣文庫本B・宮内庁本で校合をおこなって、「菟芸泥赴」の翻刻を進める。そして、京大本のテクストに季吟の草稿としての痕跡が残されているのかという問題について、調査を進める。また、翻刻の過程で、「菟芸泥赴」における引用資料に関する調査をおこなう。そして、「菟芸泥赴」の制作に関して、著者の北村季吟がどのような考えや意図を持っていたのかを探っていく。無窮会専門図書館の改装工事が延長され、2018年度も閉館中であったため、無窮会神習文庫蔵本のマイクロフィルム作成・紙焼き写真入手ができなかったため。2019年度に開館すれば、東京出張をおこない、上記マイクロフィルム作成・紙焼き写真入手をおこなう。
高齢者のための植物由来成分配合オーラルケア剤の開発

本研究ではドライマウスおよび口臭の予防および治療効果を有する植物由来天然有効成分の配合により、口腔乾燥症状緩和、口臭消臭効果を有するオーラルケア剤の開発を目的とした。本研究では、パイナップル由来の天然植物セラミドおよび甜茶抽出液BGWの口腔乾燥症および口臭の治療、症状緩和効果に及ぼす影響について測定を行った。その結果、天然植物セラミドが皮膚のみならずヒト口腔粘膜の保湿効果を有する可能性を示唆した。また、甜茶ポリフェノール含有液は、2%と低濃度であっても口臭消臭効果を発揮した。以上の結果から、植物由来有効成分配合オーラルケア剤の作製が可能であることが示唆された。本研究は総義歯装着高齢者で高い頻度で認められる口腔内カンジダ症、口臭および口腔乾燥症に注目し、義歯装着者に用いられるオーラルケア剤に口臭および口腔乾燥症の予防および治療効果が期待でき、抗菌作用も兼備する植物由来成分(茶カテキン、ムクロジなど)の配合により、口臭およびドライマウスの予防および治療、口腔カンジダ症および誤嚥性肺炎の予防などを可能とする高齢者のためのオーラルケア剤の開発を目的とした。本年度は平成23年度の結果のもとに特定した植物由来抗真菌成分を用い、試作オーラルケア剤を作製し、以下の検討を行った。1.試作材料の抗真菌性に及ぼす影響を検討するため、義歯性口内炎原因菌を用い、試作材料および試作材料からの溶出成分の抗真菌性実験を行った。2.試作材料の組成成分および成分組み合わせが本剤の理工学的性質(粘度および操作性、保湿度、湿潤性、粘着力)に及ぼす影響について評価を行った。3.試作材料からの溶出成分がヒト歯肉繊維芽細胞に及ぼす影響について評価を行った。以上の結果から、保湿性、湿潤性、抗真菌性の観点から、適切な材料組成の種類、含有量、植物由来有効成分の種類および含有量を決定することができた。このようなデータの結果を踏まえ、次年度は、植物由来成分配合試作材料の2種類作製し、義歯装着者の咬合力、咀嚼能率、義歯の口腔内維持力、抗真菌性、使用満足度などの観点から検討を行い、試作材料の臨床効果を確かめ、最終成分構成を確定する予定である。本研究は総義歯装着高齢者で高い頻度で認められる口腔内カンジダ症、口臭および口腔乾燥症に注目し、義歯装着者に用いられるオーラルケア剤に口臭および口腔乾燥症の予防および治療、口腔カンジダ症および誤嚥性肺炎の予防などを可能とする高齢者のためのオーラルケア剤の開発を目的とした。本年度は平成24年度の結果のもと、保湿性、湿潤性、抗真菌性の観点から選定した有効成分の配合量から作製した2種類の試作材料の用い、以下の項目について検討を行った。1.咬合力および咀嚼能率の測定;2.義歯の口腔内維持力の測定;3.患者の使用満足度の評価;4.粘膜保湿性の評価および口臭測定。以上の実験結果から、試作オーラスケア剤は患者の口臭予防、削減に有効であり、口腔内保湿にも効果が認められた。さらに、試作材料を使用した患者の未使用の患者間で、口腔内状態、口臭、保湿性などに有意な差が認められ、試作オーラルケア剤は有効である事が示唆された。本年度は各種茶カテキンおよびムクロジ抽出エキスの生体に与える影響、口腔内常在真菌に及ぼす影響、口臭抑制効果、化学組成および構造因子がオーラケア剤の理工学的性質に及ぼす影響を検討する目的で以下のとおり実施した。1.各種茶カテキンおよびムクロジ抽出エキスの抗真菌性および口臭抑制効果を検討するため、口腔内常在真菌および人工合成揮発性硫化合物(CVS)を用い、PCR法およびガスクロマトグラフ(GC-17A)を用い分析を行い、適切な成分特定ができた。2.化学組成および構造因子がオーラルケア剤の理工学的性質に及ぼす影響を検討するため、ストレス制御式レオメーター、全自動接触角測定機、水分測定器を用いて、材料の粘度、ぬれおよび保湿性の測定を行い、適切な成分の種類、含有量を特定できた。3.植物由来成分の一般毒性を検討するため、実験マウスを用い、経口および経皮毒性実験を行い、適切な植物由来成分の量的特定ができた。

このようなデータの結果を踏まえ、次年度は植物由来成分配合試作オーラルケア剤を試作し、抗真菌性、CVS分解能、保湿性、湿潤性の観点、口腔乾燥症の観点、材料のレオロジ学的観点から、有効な植物由来成分および材料組成成分の組み合わせを特定するため、研究を進めていきたい。当初計画した研究計画のほとんどの項目が終了しており、実験から得られたデーターの再解析が必要ではあるが、おおむね順調に進展している。実験から得られたデーターは更なる解析が必要ですが、当初計画した研究計画のほとんどの項目が終了しており、おおむね順調に進展している。今年度に得られた結果から、試作材料を二種類作製し、その臨床効果を確かめるため、総義歯使用者の咬合力測定、咀嚼能率測定、義歯の口腔内維持力の測定、抗真菌性測定、VSAによる満足度測定を行う予定である。今年度の研究結果から、いくつかの有効である植物由来成分の特定ができた。さらに、材料学観点から、オーラルケア剤の成分特定もできた。これらの結果を踏まえて、植物由来有効成分をオーラルケア剤への配合による、材料の理工学的性質への影響、口腔内真菌、口臭原因物質などへの影響を検討して、もっとも有効な配合比、組成の検討を行っていく予定である。次年度の使用額は、今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額であり、平成25年度請求額と合わせて、平成25年度の研究遂行に使用する予定である。平成24年度末の実験を進めるにあたり、いくつかの物品の納品が遅れ、16万円ほどの支払いがまだ済んでない状況である。これらの余剰金に関しては、既に物品発注済みであり、納品される次第、実験の継続を進めていく予定である。平成25年度の研究費に関しては、当初の計画通り進める見通しである。