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ガス・光複合環境がカット野菜の保蔵性に及ぼす影響

このことから,照射処理によって抗酸化能を有する何らかの物質の蓄積が示唆された.植物組織はカット加工後もある程度の期間,細胞レベルでの生理活性を保持する.本研究ではガスや光などの物理的環境要素がカット処理された植物組織の生理活性に及ぼす影響を検討し,保蔵中の栄養機能性向上に関わる能動的な生理活性物質の生合成促進を目指す.H29年度は物理環境要素としての近赤外線の照射処理による効果を検討した.本研究では,収穫された後の未加工野菜などに対して保蔵性延長効果があるとされる波長850nm近傍の近赤外線を照射処理に適用した.近赤外線はカット加工,殺菌処理後に袋詰めした状態の試料に対して袋を通して照射処理した.試料保蔵用の袋には光透過性が高くかつガス透過性は低いナイロン製袋を用いた.照射処理後の試料は袋に封入したまま暗所下で冷蔵し,一定期間ごとに袋内二酸化炭素濃度,試料の外観品質および抗酸化能を調査した.外観品質は試料のデジタル画像を取得して色情報を抽出処理することで定量的に評価した.試料の抗酸化能評価には定法であるFRAPアッセイを適用した.その結果,本実験条件下では試料に波長850nmの近赤外線を60秒間程度照射処理することで,初期条件からの色差変化抑制が確認された.特に,対象区や過剰・過少照射区と比較して保蔵後のドリップ生成が抑制されるなどの傾向が確認された.それらの効果が見られた原因として近赤外光の照射作用による試料組織内でのラジカル生成が考えられたため,照射処理した試料の抗酸化能を調査した.実験の結果,近赤外光を照射した試料は,保蔵時間の経過に伴って抗酸化能の増加傾向が示された.このことから,照射処理によって抗酸化能を有する何らかの物質の蓄積が示唆された.H30年度は,光学的な処理のみではなくガス環境の影響も検討する.特に植物組織の呼吸限界となる酸素ガス濃度を設定し,同時に二酸化炭素ガス濃度を段階的に調節した環境を用いることでガス環境がカット野菜の保蔵性に及ぼす影響について調査,検討する.また光学的な環境として近赤外光以外にも波長幅を絞った可視光,紫外光の照射による影響も検討する.品質評価のための項目としては二酸化炭素濃度で評価可能な呼吸量,外観の色情報・萎凋程度を示す水分量,および抗酸化能などを検討する.呼吸量はガス濃度計を用いて測定する.外観はデジタル画像を取得して画像処理による色情報抽出,解析によって定量的に評価する.水分量は質量変化をもとに評価する.試料の抗酸化能はFRAPアッセイによって評価する.以上のように光環境,ガス環境それぞれがカット野菜の保蔵性に及ぼす影響を検討ののち,ガス・光複合環境も検討を進める.光学的な照射処理を行うためのLEDパネル製作,および適切なガス濃度の選定に時間がかかったことから次年度使用額が生じた.それら物品はH30年度に購入予定である.
精神病者監護法・結核予防法およびらい予防法の制定・実施過程の比較研究

脱亜入欧を政策的に進めた1900年初頭、精神病者監護法は、民法に禁治産者の財産保護規定しかないためすべての精神病者の身体保護規定の必要性をめぐる論議を経て制定された。癩予防に関する法律は、西洋諸国と比べて隔離対策が整備されていないことの汚名返上のために制定された。結核予防法は、病気の予防・回復を見込み、経済政策・人力政策の一環として制定された。つまり精神病者は家族に監護されるべき子どものような者、ハンセン病者は人権を剥奪され絶対隔離される者、結核病者は国力向上を担うための予防と治療の対象者とする認識が存在していた。法の成立要因および法の実施状況が、3疾患に対する国民意識を醸成する一要因になる。本研究は平成22年度採択(基盤C 22530657)「精神病者監護法・癩予防法および結核予防法の制定・実施過程の比較研究」の継続研究である。精神病者監護法(1900年)、癩予防法(1907年)および結核予防法(1919年)の三法を分析対象とし、(1)三法の制定過程比較による慢性三疾患別対策法の政策意図の検証、(2)三法の実施・運用過程における慢性三疾患別課題の明確化、(3)三法の実施・運用に伴う確報の対象者の生活実態の変化の検証の三つの分析を行う。平成25年度では、上記のうち(1)の法制定の政策意図を中心に研究を進めた。具体的には、三法に制定過程に関して、政策レベルでの検証を行い、明治後期から第二次大戦前に至るまでの三疾患患者に対する政策・実施過程を明らかにした。本研究は、平成22年度採択(基盤C 22530657)「精神病者監護法・癩予防法および結核予防法の制定・実施過程の比較研究」の継続研究である。精神病者監護法(1900年制定)、らい予防に関する法律(1907年制定)および結核予防法(1919年制定)を分析対象とし、(1)三法の制定過程の比較研究、(2)戦法の実施運用過程における慢性三疾患別課題の明確化、(3)三法の実施・運用に伴う各法対象者の生活実態の変化の検証、の三領域の比較分析を行う。そのうち(1)の政策過程の比較研究はほぼ終了した。精神病者監護法の制定政策意図は、精神病者に対する明治民法の不備(人権の軽視)への警鐘であり、らい予防に関する法律は明治後期一等国日本をめざす国際的視点の導入であり、結核予防法は産業詮索上の労働力確保の視点であることを解明した。平成26年度は前期課題のうち、(2)を中心に(3)の準備を行った。精神病者監護法(1900)、癩予防法(1907)および結核予防法(1919)の3つの法律を分析対象とし、(1)三法制定過程比較による慢性3疾患別政策意図の検証、(2)三法実施・運用過程における慢性3疾患別課題の明確化、(3)三法実施・運用に伴う各法の対象者の生活実態の変化の検証の3つの分析を行うものである。平成27年度は、上記のうち、(1)と(2)を中心に研究をすすめた。つまり、三法の(2)実施レベルでの検証を行い、明治後期から第二次世界大戦前に至るまでの慢性3疾患患者に対する政策の実施過程を明らかにした。1900(明治33)年に制定された精神病者監護法はその成立要因に民法をめぐる内務省、法学者、医師の論議が存在した。1907(明治40)年に成立した癩予防に関する法律の成立要因に、西欧諸国の仲間入りを目標に「一等国日本」を目指す我が国のハンセン病対策に対する無策の汚名返上がある。1919(大正8)年に制定された結核予防法は、富国強兵策をスローガンとする経済政策、それを支える労働政策として制定した。三疾病罹患者のうち「療養の道なき者」は隔離・収容された。この隔離・収容政策の実施過程において三疾病の特徴が浮き彫りにされ、その後の三疾病に対する「差別」意識の相違を醸成する潜在的要因となった。(1)月2回の定例研究会の実施。1第2土曜日基礎文献の合評会(後藤新平、窪田静太郎)、各自の研究中間発表2第4金曜日社会学文献の合評会(金井延)(2)研究内容を論文発表

1「農村保健衛生状態実地調査に見る慢性三疾患(精神・癩・結核)予防政策上の課題」宇都宮みのり2「「国営保険論」の収斂過程」村上貴美子3「行政官川村秀文にみる「社会事業と社会保険」構想」中尾友紀(3)年2回予定の研究報告会(合宿)は、メンバーの日程調整上、2月1回となった。(4)現地調査が不十分であった。社会福祉政策、社会福祉史、社会保障制度過去2年間の研究成果を基礎として、慢性三疾患の予防対策の実施過程をより明確に分析をしていく。これを通じて三疾患の今日における「差別」意識構造の原点を解明していく。具体的には(1)従来通り月2回の定例研究会の開催(2)昨年度不十分であった関係各地の実態調査を実施(3)三法の予防実施過程における比較文政を行う。そのうえで、最終年度として本研究の目的である三法の政策・実施・運用過程における比較研究をまとめ、後年の公刊を目標に総括を行う。(1)毎月12回の定例研究会、および年2回研究成果報告会を実施した。定例研究会では1基礎資料の収集・整理を行い、2基礎文献(長与専斎、後藤新平、窪田静太郎、金井延)を通して、三法成立の時代考察を行い、さらに3各研究分担者の研究進捗状況報告を継続的に実施し、研究の方向性の確認を行った。(2)癩予防法に関する法律の制定要因に関する考察を行い、紀要に投稿した。(3)結核予防法の成立要因に関する考察を行い、紀要に投稿した。(4)保健衛生調査会における精神病者対策の議論を整理し、学会で報告した。(1)年2回の合宿を計画していたが、メンバーの日程調整上2月の1回となった。そのため1回分の合宿予算が次年度使用となった。(2)2015年度開催の「社会事業史学会・総会」の開催が愛知県立大学とあるため、宇都宮、および中尾は開始準備に追われ、定例研究会に参加ができなかった。平成25年度の研究成果を基礎とし、三法実施・運用過程における慢性三疾患別課題の明確化を行う予定である。具体的には、以下の計画に基づいて実施する。(1)毎月12回の定例研究会、年2回の研究成果報告会を実施する。研究会では平成25年度に継続して1基礎資料の収集・整理、2基礎文献の精読、3研究進捗状況報告を実施する。(2)三法に規定による病院・診療所等の施設における法の運用実績に関する資料を収集し、各慢性疾患に対する法の運用上の課題を抽出し、比較検討する。資料収集のため必要に応じて、各施設等への訪問、聞き取り調査を実施する。本年度は本研究の最終年度となるため、定例研究会はもちろんであるが、中間報告・最終報告会(合宿形式)を十分な日程で行う。また、さらに現地調査を行い、政策の実施過程を調査する予定である。病院、施設等の実態調査を行う計画であったが、双方の都合により未実施となり、旅費等が未使用となった。病院、施設等の実態調査を行う計画である。
細胞サスペンジョン力学による医工学研究の新展開

本研究課題では,実験・理論解析・数値シミュレーションを駆使することで,細胞間の多体干渉現象および複雑流路内での振舞いを新たに解明し,まず始めに細胞サスペンジョン力学を確立することを目的とする.そして細胞サスペンジョン力学を応用し,従来の手法では議論が困難な生命システムを定量的に解明する.これにより,従来は経験的・定性的な議論に留まっていた医工学の分野に,ブレークスルーを生み出すことを目的とする.本年度は主に以下の2つの研究課題を遂行した.1.細胞間の多体干渉モデルの構築微生物の2体干渉現象を多体間に拡張し,まず始めに遊泳微生物がどのようなメゾスケール流動構造を示すか実験的に調べた.微生物には大腸菌を用い,共焦点マイクロPIVシステムを用いて高濃度溶液内の大腸菌の運動,および周囲流体の流動を計測した.次に,高濃度バクテリア溶液に対する数理モデルを構築した.本研究では球形以外の形状を取り扱えるよう従来の計算コードを改良し,高濃度バクテリア溶液の数理モデルを提案した.赤血球に対しては,我々の開発してきた境界要素法を赤血球に拡張し,高濃度赤血球サスペンジョンに対する高精度な数理モデルを構築した.2.複雑流路内の細胞サスペンジョン流動の解明血液にごく少量のがん細胞を混入し,狭さく部や分岐・合流部における挙動を調べた.そしてがん細胞の軸集中や壁面への集中など,力学的なに引き起こされる特異な流動現象を解明した.次に,開発した多体干渉を表現できる細胞サスペンジョンモデルを用い,実験に対応する複雑流路内の流れのシミュレーションを行った.そしてシミュレーション結果と実験結果を比較検討することにより,信頼性の高い細胞サスペンジョンシミュレータを開発した.本研究課題では,実験・理論解析・数値シミュレーションを駆使することで,細胞間の多体干渉現象および複雑流路内での振舞いを新たに解明し,まず始めに細胞サスペンジョン力学を確立することを目的とする.そして細胞サスペンジョン力学を応用し,従来の手法では議論が困難な生命システムを定量的に解明する.これにより,従来は経験的・定性的な議論に留まっていた医工学の分野に,ブレークスルーを生み出すことを目的とする.本年度は主に以下の2つの研究課題を遂行した.1.細胞間の多体干渉モデルの構築微生物の2体干渉現象を多体間に拡張し,まず始めに遊泳微生物がどのようなメゾスケール流動構造を示すか実験的に調べた.微生物には大腸菌を用い,共焦点マイクロPIVシステムを用いて高濃度溶液内の大腸菌の運動,および周囲流体の流動を計測した.次に,高濃度バクテリア溶液に対する数理モデルを構築した.本研究では球形以外の形状を取り扱えるよう従来の計算コードを改良し,高濃度バクテリア溶液の数理モデルを提案した.赤血球に対しては,我々の開発してきた境界要素法を赤血球に拡張し,高濃度赤血球サスペンジョンに対する高精度な数理モデルを構築した.2.複雑流路内の細胞サスペンジョン流動の解明血液にごく少量のがん細胞を混入し,狭さく部や分岐・合流部における挙動を調べた.そしてがん細胞の軸集中や壁面への集中など,力学的なに引き起こされる特異な流動現象を解明した.次に,開発した多体干渉を表現できる細胞サスペンジョンモデルを用い,実験に対応する複雑流路内の流れのシミュレーションを行った.そしてシミュレーション結果と実験結果を比較検討することにより,信頼性の高い細胞サスペンジョンシミュレータを開発した.
臨界流体を利用した新奇カーボンナノ構造の創成

今年度、二酸化炭素、ベンゼン、ジエチルエーテル、アセトン、エタン、キセノン、二酸化炭素/ベンゼン二元系流体の臨界状態を実現し、以下の成果を得た。1.臨界流体と紫外レーザーの相互作用による流体分子の分解と粒子生成これまでに、臨界点極近傍二酸化炭素に紫外レーザー(波長:213,266nm)を照射することにより、二酸化炭素が分解され炭素粒子が生成されることを示したが、今年度、レーザー照射中の酸素濃度測定を行い、実際に酸素が生成されていることを確認した。臨界点極近傍ベンゼンに紫外レーザー(波長:266nm)を照射することにより、ベンゼンが分解され、アモルファスカーボン、グラファイト、カーボンオニオン、カーボンコイルが生成されることを発見した。臨界点近傍二酸化炭素とベンゼンの二元系流体に紫外レーザー(波長:266nm)を照射することにより、アモルファス炭素薄膜が生成されることを発見した。また、直流電場を付与することにより、薄膜の厚さが均一となることがわかった。さらに、電極エッジに沿って針状アモルファスカーボンが成長することがわかった。さらに、臨界点近傍ジエチルエーテル、アセトンと紫外レーザーとの相互作用により、アモルファスカーボン、グラファイト、カーボンオニオンが生成されることがわかった。2.臨界流体とC_<60>結晶の相互作用によるクラスター生成これまでに、臨界点極近傍二酸化炭素、エタン、クセノン中にC_<60>結晶を放置することにより、C_<60>-ファイバー、C_<60>-ネットワーク、C_<60>-シート、C_<60>-ヘリックス、C_<60>-フラクタル構造が生成されることを発見したが、今年度、上記C_<60>-ファイバーに紫外線を照射することにより、C_<60>-ダイマー、C_<60>-トリマーを生成した。また、ベンゼンにC_<60>を分散させ、ベンゼンの臨界点に保持することにより、C_<60>-結晶が生成されることがわかった。今年度、二酸化炭素、エタン、ベンゼン、クセノンの臨界状態を実現し、下記の解析を行った。1.臨界流体と紫外レーザーの相互作用による粒子生成臨界点極近傍二酸化炭素に紫外レーザー(波長:266nm)を照射する実験を行った。臨界点極近傍では大きな分子クラスターが形成され、フォトンが分子と衝突する確率が増大すると考えられる。臨界点温度から0.34Kまで離れた超臨界状態において、紫外レーザーによって二酸化炭素が分解され、マイクロ粒子が生成されることがわかった。またEDS解析より、粒子は炭素原子と酸素原子から構成されていることがわかった。TEM像と電子線回折像から、粒子は特定の構造を持たずアモルファス状態であることがわかった。臨界点極近傍ベンゼンにおいても、紫外レーザーを照射することにより粒子が生成された。また、二酸化炭素とベンゼンの二元系流体においても粒子が生成された。つまり、一般に、臨界たんぱく光が観測される臨界点極近傍流体と紫外レーザーとの相互作用により、流体分子が分解され、ナノ・マイクロ粒子が生成されると考えられる。2.臨界流体とC_<60>結晶の相互作用によるクラスター生成臨界点極近傍二酸化炭素・エタン・クセノン中にC_<60>結晶を放置することにより、結晶間に渡るワイアーやらせん構造が形成されることがわかった。臨界点極近傍では、流体分子がC_<60>間に挿入され(C_<60>-CO_2-C_<60>、C_<60>-C_2H_6-C_<60>、C_<60>-Xe-C_<60>)、流体分子を介してC_<60>がつながるものと考えられる。今後、これらの構造をポリマー化し、ナノエレクトロニクス等に応用する。今年度、一元系・二元系流体の臨界状態を実現し、下記の成果を得た。1.臨界流体と紫外レーザーの相互作用による流体分子の分解と粒子生成臨界点極近傍二酸化炭素(臨界温度:31.0°C,臨界圧力:7.38MPa)に紫外レーザー(波長:213,266nm)を照射する実験を行い、二酸化炭素が分解され、炭素粒子が生成されることを発見した。また、レーザー照射中に直流電場を施すことにより炭素薄膜が形成された。室温で二酸化炭素が分解されることは画期的である。臨界点極近傍ベンゼン(臨界温度:289.0°C,臨界圧力:4.90MPa)に紫外レーザー(波長:266nm)を照射することにより、ベンゼンが分解され、径が数ナノメーターのグラファイト状粒子が生成されることを発見した。室温でアモルファス炭素膜が生成できることは画期的である。今年度の実験より、一般に、臨界流体の分子と紫外レーザーの相互作用により、流体分子が分解されナノ・マイクロ構造物が生成されると予想される。2.臨界流体とC_<60>結晶の相互作用によるクラスター生成臨界点極近傍

二酸化炭素・エタン(臨界温度:32.3°C,臨界圧力:4.88MPa)・クセノン(臨界温度:16.9°C,臨界圧力:5.84MPa)中にC_<60>結晶を放置することにより、C_<60>-ファイバー、C_<60>-ネットワーク、C_<60>-シート、C_<60>-ヘリックス、C_<60>-フラクタル構造が生成されることを発見した。室温でC_<60>-クラスターが形成されることは画期的である。また、紫外線照射による上記構造のポリマー化を試みた。少なくともC_<58>-C_<58>ダイマーが生成された。今後、大規模クラスターのポリマー化を行い、ナノエレクトロニクス、ナノテクノロジーに役立てる。今年度、二酸化炭素、ベンゼン、ジエチルエーテル、アセトン、エタン、キセノン、二酸化炭素/ベンゼン二元系流体の臨界状態を実現し、以下の成果を得た。1.臨界流体と紫外レーザーの相互作用による流体分子の分解と粒子生成これまでに、臨界点極近傍二酸化炭素に紫外レーザー(波長:213,266nm)を照射することにより、二酸化炭素が分解され炭素粒子が生成されることを示したが、今年度、レーザー照射中の酸素濃度測定を行い、実際に酸素が生成されていることを確認した。臨界点極近傍ベンゼンに紫外レーザー(波長:266nm)を照射することにより、ベンゼンが分解され、アモルファスカーボン、グラファイト、カーボンオニオン、カーボンコイルが生成されることを発見した。臨界点近傍二酸化炭素とベンゼンの二元系流体に紫外レーザー(波長:266nm)を照射することにより、アモルファス炭素薄膜が生成されることを発見した。また、直流電場を付与することにより、薄膜の厚さが均一となることがわかった。さらに、電極エッジに沿って針状アモルファスカーボンが成長することがわかった。さらに、臨界点近傍ジエチルエーテル、アセトンと紫外レーザーとの相互作用により、アモルファスカーボン、グラファイト、カーボンオニオンが生成されることがわかった。2.臨界流体とC_<60>結晶の相互作用によるクラスター生成これまでに、臨界点極近傍二酸化炭素、エタン、クセノン中にC_<60>結晶を放置することにより、C_<60>-ファイバー、C_<60>-ネットワーク、C_<60>-シート、C_<60>-ヘリックス、C_<60>-フラクタル構造が生成されることを発見したが、今年度、上記C_<60>-ファイバーに紫外線を照射することにより、C_<60>-ダイマー、C_<60>-トリマーを生成した。また、ベンゼンにC_<60>を分散させ、ベンゼンの臨界点に保持することにより、C_<60>-結晶が生成されることがわかった。
3次元映像の高品質生成に関する研究

本研究では、3次元映像生成の最も重要な課題の一つである多視点映像からの自由視点画像合成について注目した。特に、超解像による高解像度化を伴う自由視点画像合成(以降では超解像自由視点画像合成と呼ぶ)について、高品質な画像を生成するための検討を行った。本年度は、昨年度の成果である学習型超解像を組み合わせた超解像自由視点画像合成の枠組みについて、詳細な解析を行った。また、カメラアレイから取得された多視点画像から、リアルタイムで超解像自由視点画像合成を行うシステムを構築した。以下でそれぞれの成果の概要について述べる。1.再構成型と学習型を組み合わせた超解像自由視点画像合成昨年度の成果では再構成型超解像(複数枚の画像からの超解像)と学習型超解像(多数の自然画像からの機械学習による超解像)を組み合わせた超解像自由視点画像合成の枠組みを提案した。本年度はまず、提案する枠組みの一般性を確かめることを目的として、様々な種類の学習型超解像手法を提案する枠組みに適用し、その特性を調査した。その結果、どのような学習型超解像の手法を用いた場合にも、再構成型超解像のみの既存手法と比較して品質が向上することが確かめられた。また、合成画像を周波数領域から解析し、再構成型・学習型超解像の性質の違いについて考察を行うことによって、提案する枠組みの有効性について理論的な説明を与えた。2.リアルタイム超解像自由視点画像合成システムの構築カメラアレイにより撮影された多視点画像からリアルタイムで超解像自由視点画像合成を行うシステムを構築した。実システムにおいて高品質な画像を合成するためには、高い精度でシーンの奥行きを推定する必要がある。奥行き推定精度が低下する主な要因は、奥にある物体が手前にある物体に遮蔽されることにより、カメラ間での正しい対応関係が得られなくなることにある。この問題を解決するため、本システムではカメラ間の対応関係の信頼度から遮蔽による影響を間接的に推定する手法を提案した。提案する奥行き推定手法により、奥行き推定精度の改善が達成され、また高品質な画像が合成可能であることが確認できた。(抄録なし)本年度は、3次元映像生成の最も重要な課題の一つである多視点映像からの自由視点映像生成について注目した。特に、高品質な映像の生成を可能とする枠組みとして、超解像による高解像度化を伴う自由視点映像生成について検討を行った。なお、以降ではこの処理のことを超解像自由視点映像生成と呼ぶ。本年度は、カメラ配置と合成品質の関係についての理論を構築した。さらに、この理論に関連する成果として、学習型超解像を組み合わせた超解像自由視点映像合成の手法を提案した。以下でそれぞれの詳細について述べる。(1)多視点カメラ配置の理論的検討超解像自由視点映像生成において、多視点カメラの配置と合成される映像の品質との関係を理論的に定量化した。本研究で対象としている映像生成手法は、多視点の低解像度画像を相互に位置合わせして高解像度画像を合成する再構成型超解像に基づいている。本研究では、超解像自由視点映像生成を周波数領域での定式化することによって、カメラの配置とシーンの奥行き、そして合成される画像の品質の関係を定量化する理論を構築した。この理論は多視点カメラ設計のための基礎的なガイドラインとなりうると考えられる。この成果については査読付き英文論文誌として発表した。(2)学習型超解像を組み合わせた超解像自由視点映像生成前述のように、再構成型超解像を用いた超解像自由視点映像生成では、カメラ配置やシーンの奥行きによって合成品質が変化するが、これはシーン全体を高品質で合成するためには望ましくない。この問題を緩和するため、再構成型超解像に学習型超解像を組み合わせた超解像自由視点映像生成の手法を提案した。学習型超解像とは、多数の自然画像から学習された特徴を再現することにより画像を高解像度化する処理である。この学習型超解像を組み合わせることにより、カメラ配置やシーンの奥行きによらず高品質な画像を合成する手法を提案した。

2.リアルタイム超解像自由視点画像合成システムの構築カメラアレイにより撮影された多視点画像からリアルタイムで超解像自由視点画像合成を行うシステムを構築した。実システムにおいて高品質な画像を合成するためには、高い精度でシーンの奥行きを推定する必要がある。奥行き推定精度が低下する主な要因は、奥にある物体が手前にある物体に遮蔽されることにより、カメラ間での正しい対応関係が得られなくなることにある。この問題を解決するため、本システムではカメラ間の対応関係の信頼度から遮蔽による影響を間接的に推定する手法を提案した。提案する奥行き推定手法により、奥行き推定精度の改善が達成され、また高品質な画像が合成可能であることが確認できた。交付申請書に記載した本年度の最終的な目標は、3次元映像の品質を定量化する基礎理論の構築である。本年度の成果であるカメラ配置に関する理論によって、この目標は達成できたと考えている。なお、申請書ではこの理論を構築する過程で、様々な手法を自由視点画像合成に使ったときの合成品質の実験的評価を予定していたが、提案理論で合成品質の原理的な限界を導出できたため、この評価は必ずしも必要ではないと判断した。本年度の目標を達成できたことに加え、学習型超解像と再構成型超解像の両方を組み合わせた新しい自由視点画像合成手法を提案できたという点から、「当初の計画以上に進展している」と評価する。今後の推進方策としては、第一に処理の高速化を考えている。本年度提案した学習型超解像を組み合わせた自由視点画像合成手法は処理速度が遅いという問題点がある。そこで、グラフィックスプロセッサを用いた並列処理による高速化も行いたいと考えている。また、実際の多視点カメラではカメラの位置合わせ誤差、レンズ歪などの誤差要因が存在する。これらの誤差がある状況においても高品質な画像合成を可能にすべく、理論的な解析および手法の改良を進めたいと考えている。(抄録なし)
ゲルの網の目構造の中に閉じ篭められた水溶性無機高分子錯体

昭和61年度計画調書(継續)に記した内容の研究を行つた。○ゲルの網の目構造の中で可溶性プルシアンブルーsoluble Prussian Blue(s.P.B.と略す)を生成させる方法(第【I】法とす)により昭和60年度に明かになった最良の條件で、s.P.B.内包寒天ゲル粉末を製造し、【Co^(2+)】,【Cu^(2+)】,【Ni^(2+)】などの重金属イオンを捕集する能力を測定した。バッチ法で液中の【Co^(2+)】の平衡濃度を0.00×【10^(-4)】M以下に減少させた。○多量の【K^+】イオンが共存する溶液中で【Co^(2+)】捕集能をs.P.B.内包寒天ゲルについて測定し、重金属捕集能に対する共存アルカリイオンの影響をしらべた。○アクリルアミドゲル中にs.P.B.を内包させる実驗を行い、製造されたs.P.B.内包アクリルアミドゲルを用いて水溶液中の重金属イオン捕集能力の試驗を行った(【Fe^(3+)】,【Cr^(3+)】,【Co^(2+)】,【Ni^(2+)】,【Mn^(2+)】,【Cu^(2+)】,【Zn^(2+)】,【Cd^(2+)】,【Pb^(2+)】,などに対して)。○はじめにs・P・B・をつくって、それをゲルの網の目で包み込む方法(第【II】法)によるs・P・B・内包ゲルの製造、及び重金属捕集能試驗:(イ)水溶液中でs.P.B.を製造し、別に寒天ゲルを水中で加熱して溶解させ、それをs.P.B.溶液と混合した後冷却してゲル化させ、乾燥・粉砕してs.P.B.内包寒天ゲル粉末を得た。(ロ)s.P.B.水溶液にアクリルアミドゲルと架橋剤及び必要な試薬を加えて重合させ、粉砕、水洗してs.P.B.内包アクリルアミドゲルを製造することができた。(イ)及び(ロ)の製品の重金属捕集能の測定を行った。(第【II】法による製品は、或る重合属については第【I】法製品より劣った。)○その原因を檢するため、水溶液中で自由に生成させたs.P.B.をセロハンチューブに入れて水溶液中の【Co^(2+)】捕集能を調べ、ゲルの網の目中で生成させたs.P.B.(第【I】法製品)に比して重金属捕集能が劣らないことを確かめた。◎多種の重金属イオンの混合水溶液及びIA族イオン共存時のそれにおける重金属捕集能測定の実驗が未了である。)

○その原因を檢するため、水溶液中で自由に生成させたs.P.B.をセロハンチューブに入れて水溶液中の【Co^(2+)】捕集能を調べ、ゲルの網の目中で生成させたs.P.B.(第【I】法製品)に比して重金属捕集能が劣らないことを確かめた。◎多種の重金属イオンの混合水溶液及びIA族イオン共存時のそれにおける重金属捕集能測定の実驗が未了である。
新生児虚血性脳症とサイトカインおよびサイトカイン遺伝子多型との関連

名古屋市立城北病院小児科および産婦人科と協力して共同研究を行うこととした。名古屋市立城北病院が今回の研究に適している点は(1)新生児出生例、特に早産児出生例が多く、新生児低酸素性虚血性脳症および脳室周囲白質軟化症の症例が多く認められる可能性が高いこと、(2)胎盤の病理検査をほぼ全例で行っており、胎盤の病理所見、特に羊膜絨毛膜炎と新生児低酸素性虚血性脳症および脳室周囲白質軟化症との関連をみることができる。の2点である。名古屋市立城北病院で出生した新生児のうち、保護者から研究について同意の得られた症例を対象として研究計画を作成した。研究計画について城北病院の倫理委員会で承認されたが、名古屋市立大学の倫理委員会では研究計画について現在継続審議中である。方法としては出生時に臍帯血から1mlを採血後、30分以内に血清分離を行い、血清を-20°C以下の冷凍庫で保存する。血清のサイトカインの測定はモノクローナル抗体のマイクロアレイを用いた、ProteoPle 16-Well Human Cytokine Array (Novagen、タカラバイオ株式会社)で行うこととした。測定項目はIL-1α,IL-1β,IL-2,IL-4,IL-6,IL-7,IL-8,IL-10,IL-12p70,GMCSF,IFNγ,TNFαの12項目である。キットは約10サンプルを同時に測定が可能である。他の疾患の検体を用いて測定が可能であることを確認した。の2点である。
新型インフルエンザウイルスの薬剤耐性機構の解明

新型インフルエンザウイルス(A/H1N1pdm)に感染し、抗インフルエンザ薬治療を受けた数百人の患者の臨床検体中のウイルス量とウイルス遺伝子中の耐性変異を調べた。ノイラミニダーゼ阻害薬はH1N1pdmに対してH3N2やB型よりもウイルス排出が良好であるが、1030%に耐性変異が出現することがわかった。また、免疫を抑制するステロイド治療を受けたH1N1pdm感染小児ではウイルス排出期間が延び、出現した耐性ウイルスも長期に残存した。2009年にメキシコで発生した豚インフルエンザは新型インフルエンザパンデミックとなり世界を震撼させたが、現在では季節性インフルエンザと同様の伝播性・病原性であることがわかり、取扱の厳重さは解消された。しかし、追加された季節性ウイルス(H1N1 pdm)として今後も流行を続けていくと考えられる。現在、多くの抗インフルエンザ薬が開発され、新型インフルエンザの治療にも効果的であったが、多用・乱用によりウイルスが薬剤耐性を獲得することは必然であり、これをサーベイランスするために研究を行った。今年度は昨年度に報告した2010/11シーズンにインフルエンザにり患した患者から採取した薬剤投与前後の咽頭ぬぐい液等臨床検体中のウイルスの薬剤耐性変異の探索の詳細な解析を進めた。昨年度はダイレクトシークエンス法により変異を探索したが、患者の体内でわずかに生じた変異は見逃してしまう可能性がある。そこでRT-PCR産物を一旦クローニングし、クローンを10個以上解析し、変異の探索および変異の割合を調べた。その結果、オセルタミビル投与の16症例中5例で、ペラミビル投与の23症例中3例でNA蛋白質275番目がヒスチジンからチロシンに変異していることを見出した。これらの患者はいずれも薬剤投与前には変異は存在せず、投与後3日目以降で変異率が上昇していた。この時の変異ウイルスを単離し、薬剤感受性を調べたところ、オセルタミビルにもペラミビルにも感受性が落ちていた。なお、ラニナミビル投与の7例に変異は見つからなかった。なお、検体中のウイルス力価を測定し、薬剤の抗ウイルス効果を調べたところ、いずれの薬物もH1N1pdmに効果的であることが分かった。抗インフルエンザ薬はH1N1pdmに対し、解熱や抗ウイルス効果については効果的であるが、耐性ウイルスの出現頻度も高く、今後もサーベイランスの必要がある。新型インフルエンザは突然現れ、世界を震撼させる。今では季節性インフルエンザとなったが2009年メキシコで発生した豚インフルエンザもしかりである。そして、この2013年春、中国においてH7N9ウイルスによる人への感染が報告され、今でも感染者が続出しており、サーベイランスの強化が必要である。インフルエンザ対策は早期発見早期治療が重要であり、また、抗ウイルス薬の投与によって耐性ウイルスが出現する可能性にも注視しておかねばならない。突然の新型インフルエンザ出現に備えて、既存のウイルスの早期発見や耐性ウイルスについて熟知しておくことが重要であると考え、今年度も多くの病院から得られた臨床検体からウイルスを分離し、その性状解析を行い、さまざまな知見を集めることを目的として研究を行った。今年度はまず、2011/12シーズンの患者検体約300からのウイルスの分離及びウイルスRNAの抽出を行った。AX-4細胞の使用によってほとんどの検体からウイルスを分離することができ、RNAのサブタイプ決定PCRによって、H1pdmはほとんど流行しておらず(0.1%以下)、H3N2型が63%、B型が37%であることが分かった。さらに新型インフルエンザの迅速な対応として、中国よりH7N9ウイルスの分与を受け、性状解析を行った。さらにこのH7N9ウイルスや近年流行している季節インフルエンザの各サブタイプ、アジアではいまだに蔓延の続いているH5N1ウイルスについて、入手可能なインフルエンザ迅速診断キットを20種類以上購入し、感受性を調べた。感受性はキットによって10倍から100倍までの開きもあるがすべてのキットがH7N9を検出できることを確認した。2009年春メキシコで発生した豚インフルエンザは新型インフルエンザパンデミックとなり世界を震撼させたが、現在では季節性・流行性のインフルエンザと同様の伝播性・病原性であることがわかり、取扱の厳重さは解消された。しかし、追加された季節性ウイルス(H1N1 2009)として今後も流行を続けていくと考えられる。現在、多くの抗インフルエンザ薬が開発され、新型インフルエンザの治療にも効果的であったが、多用・乱用によりウイルスが薬剤耐性を獲得することは必然であり、これをサーベイランスする必要があり、研究を行った。今年度は4か所の協力医療機関において2010/11シーズンにインフルエンザにり患した患者から採取した薬剤投与前後の咽頭ぬぐい液等臨床検体を輸送していただいた。治療に使用された薬剤による内訳はオセルタミビル43人、ペラミビル60人、ラニナミビル34人、ザナミビル1人、非投与3人であった。総患者数141人の総検体数298について、まず、細胞でウイルスが分離できるかを検討したところ、205検体からウイルスを分離することができた。同時にすべての検体からウイルスRNAを直接抽出して、RT-PCRを行い、ダイレクトシークエンス法により、既知の薬剤耐性変異の有無を検索した。検索の結果、薬剤耐性変異はオセルタミビル投与においてH1N1で1例、H3N2で1例検出された。

なお、ダイレクトシークエンス法では耐性変異が混在した場合、泳動パターンが二重に表示される。このような場合を偽陽性とすると、H1N1で2例が追加して相当した。ペラミビル投与ではH3N2投与に1例の変異例が検出されたが、H1N1投与で3例の偽陽性が検出された。いままでにペラミビルにおける耐性の報告例は少なく、計4例の検出例は高頻度であり、今後ウイルス性状や病原性など詳細な解析が必要である。2009年メキシコで発生した豚インフルエンザ、2013年中国で発生したH7N9のヒトへの感染例など、新型インフルエンザは突如として発生し、世界中を震撼させる。我々は常にサーベイランスを強化する必要がある。また、季節性インフルエンザウイルスは早期発見によって、抗インフルエンザ薬による早期治療が可能になったが、耐性ウイルスの出現にも対応していかなくてはならない。我々は臨床検体から得られたウイルスを解析することによって、耐性変異の出現を監視し、さらにはそのウイルスの性状を解析して薬剤耐性変異のメカニズムの解明を目的とした。2010/11シーズン及び2011/12シーズンには4病院から600検体以上を提供され、サブタイプの決定、ウイルスの分離、ウイルスの変異の探索を今年度も続けて行った。現在までにHA及びNA遺伝子の塩基配列を確認し十数株で既知の薬剤耐性変異が見つかったが、新たな変異は見つかっていない。現在他の遺伝子についても解析を行っている。また、抗インフルエンザ薬はサブタイプによっても効果に違いがあることも検証した。この時、多くの臨床検体からのサブタイプ決定はPNA抽出を行いRT-PCRによって判別した。しかし、迅速に正確に判別する方法として、迅速診断キットの溶解液から簡便にリアルタイムRT-PCRを行う方法を開発した。カラムを使用し数個のウイルスが含まれていればサブタイプを判別可能であることを示した。また、サーベイランスに利用する目的で、H5やH7も検出する条件についても検討した。検体中にはウイルス量があまり多くないこともあり、できるだけ少ない系で多くのサブタイプを判別することが望ましいが、2つのサブタイプを一つの系では十分に判別できることを示した。今後は耐性変異についてもリアルタイムRTーPCRで簡便に検出できる系を検討する予定である。2009年メキシコで発生したブタインフルエンザは世界中を震撼させた。2013年には中国でH7N9のヒトへの感染例が報告され、高病原性鳥インフルエンザもヒトへの感染例がいまだに報告されるなど、我々は常にサーベイランスを強化する必要がある。また、季節性、高病原性ともに抗インフルエンザ薬による早期治療が重要であるが、耐性ウイルスの出現にも対応していかなくてはならない。我々は臨床検体から得られたウイルスを解析することによって、耐性変異の出現を監視し、そのウイルスの性状を解析して、薬剤耐性変異のメカニズムの解明を目的とした。20102012年には600検体以上を、2013年以降2016年までに数十検体を収集し、サブタイプの決定、ウイルスの分離、ウイルスの変異の探索を今年度も継続して行い、いままでに十数株で薬剤耐性変異がみつかったが、すべて既知の変異で、新規の変異は見つからなかった。
記憶形成における脳由来神経栄養因子(BDNF)の役割

学習記憶に対する脳由来神経栄養因子(BDNF)の作用について検討し、以下の知見を得た。(1)放射状迷路における空間記憶の獲得に伴い、ラット海馬においてBDNF mRNAが増加し、その受容体TrkBのリン酸化が一過性に増加する。(2)ラット脳室内へアンチセンスBDNFを持続的に注入すると、BDNF mRNAとBDNFタンパクが減少し、空間記憶の獲得およぴ保持/再生が著しく障害される。(3)BDNFの学習記憶促進作用において、TrkB受容体の下流シグナルとしてPI3-K/Aktの活性化を伴うタンパク合成の増加が重要である。(4)さらに、非受容体型チロシンキナーゼFynを介したNMDA受容体NR2Bサブユニットのリン酸化もBDNFの学習記憶促進作用に関与している。以上の結果より、BDNFは海馬においてその受容体TrkBを活性化することにより、空間記憶の獲得と保持に促進的な役割を果たしていること、BDNFの記憶促進作用にはタンパク合成の促進とNMDA受容体の活性化が関与していることが示唆された。その他、空間記憶のメカニズムに関する研究成果として以下の知見を得た。(1)放射状迷路における空間記憶に関連する脳部位をFosタンパクの免疫組織化学およびアンチセンス法を用いて検討し、海馬CA3領域が重要であることを証明した。(2)放射状迷路での空間記憶の獲得に海馬におけるPKA/CREBシグナルの活性化が重要であることを証明した。(3)放射状迷路を用いた新しい学習記憶課題を考案し、その特徴を明らかにした。(4)β-アミロイドおよび脱リン酸化酵素阻害剤オカダ酸により誘発される学習記憶障害のメカニズムを明らかにした。脳由来神経栄養因子(BDNF)の学習記憶における役割について、放射状迷路を用いた空間学習試験により検討し、以下の知見を得た。(1)放射状迷路試験における空間記憶の獲得により、ラット海馬のBDNF mRNAが増加する。(2)一酸化窒素合成酵素阻害剤である7-nitroindazoleの前処置により空間学習を阻害すると、学習にるBDNF mRNAの増加が抑制される。(3)アンチセンスBDNFをラット脳室内へ持続的に注入すると、海馬のBDNF mRNAおよびタンパク質含量が減少し、空間学習が障害される。しかし、動物の運動量、摂食量、体重に変化は認められない。(4)十分に学習訓練を実施し空間記憶が成立しているラットの脳室内へアンチセンスBDNFを持続的に注入すると、健忘が誘発される。以上の結果より、空間学習に伴い海馬のBDNF mRNAが増加すること、空間学習および空間記憶の保持・再生に海馬のBDNFが重要な役割を果たしていることが示唆された。さらに、ラット脳室内へβ-アミロイド蛋白を持続的に注入したアルツハイマー病モデル動物におけるBDNF mRNAの発現についても検討し、以下の知見を得た。(1)細胞障害作用を有するβ-アミロイド蛋白により、持続注入開始3日から5日目にかけて一過性に海馬のBDNF mRNAが増加する。(2)β-アミロイド蛋白によるBDNF mRNAの発現増加は海馬CA1領域およびdentate gyrusに限局している。以上の結果より、ラット脳室内へのβ-アミロイド蛋白の持続注入によるBDNF mRNAの発現変化は、時空間的に制御されており、これはβ-アミロイド蛋白の神経毒性に対する生体の防御反応の一つであると考えられる。脳由来神経栄養因子(BDNF)の学習記憶促進作用のメカニズムについて検討し、以下の知見を得た。(1)放射状迷路における空間記憶の獲得に伴い、ラット海馬においてBDNF受容体TrkBのリン酸化が一過性に増加する。(3)さらに、非受容体型チロシンキナーゼFynを介したNMDA受容体NR2Bサブユニットのリン酸化もBDNFの学習記憶促進作用に関与している。

以上の結果より、BDNFは海馬においてその受容体TrkBを活性化することにより、空間記憶の獲得と保持に促進的な役割を果たしていること、BDNFの記憶促進作用にはタンパク合成の促進とNMDA受容体の活性化が関与していることが示唆された。その他、関連する研究成果として以下の知見を得た。(1)放射状迷路における空間記憶に関連する脳部位をFosタンパクの免疫組織化学およびアンチセンス法を用いて検討し、海馬CA3領域が重要であることを証明した。(2)放射状迷路での空間記憶の獲得に海馬におけるPKA/CREBシグナルが重要な働きをしていることを証明した。(3)放射状迷路を用いた新しい学習記憶課題を考案し、その特徴を明らかにした。(4)β-アミロイド蛋白により誘発される学習記憶障害や情動障害が、海馬におけるコリン作動性神経系の機能低下およびPKCの変化と関連していることを証明した。(5)タンパク脱リン酸化酵素阻害剤オカダ酸を海馬へ微量注入すると、神経細胞死を伴う空間記憶障害が誘発されることを証明した。
偏光ドップラー分光法による状態選別反応断面積の衝突エネルギー依存性の測定

気相素反応のダイナミックスを明らかにする上で、反応で生成した分子の振動回転状態分布と散乱角度分布は最も基本的な情報であるが、同時に両方の分布を選別した測定を行うのは実験的に困難であった。しかしながら近年の理論計算では、各振動回転状態毎の散乱角度分布とそれらを足し合わせたものとでは大きな違いがある系も示されている。すなわち従来の不完全な状態選別実験の結果から導かれた反応ダイナミックスの描像は誤っており、生成分子の振動回転状態を選別して散乱角度分布測定を行う必要がある。本研究では高分解能偏光ドップラー分光法によるベクトル相関測定を用いて、O(^1D)原子と水素分子との反応で生成したOH分子を状態選別してその散乱角度分布を測定した。この系のような三原子系では自由度が少ないため、反応断面積の衝突エネルギー依存性も併せて知ることが可能である。N_2OとH_2を等量混合してフローさせ、193nm光を照射してN_2Oの光分解でO(^1D)を生成した。適当な遅延時間をおいて、生成可能な最高振動準位であるν=4に生成したOHを波長可変色素レーザー光(分解能0.075cm^<-1>)で検出した。測定されたドップラースペクトルの線形の解析から、重心系でO(^1D)原子が跳んできた方向にOH分子が跳ね返る後方散乱の成分が圧倒的に優勢であることがわかった。Abinitio計算で求めたポテンシャル曲面で行われた準古典軌道計算によればν=4に生成したOHは、衝突径数の大きいものと小さいものに各々対応した前方散乱と後方散乱の両方の寄与がほぼ等しいことが示されている。本研究ではかなり異なる結果が得らており、O(^1D)+H_2のような比較的単純な系でもab initio計算されたポテンシャル曲面に改良の余地があることが示された。今後衝突エネルギー依存性も含んだ解析を進めていく予定である。
ストレスタンパク質に着目した、肺線維化抑制機構の解明と治療への応用

本研究で私は、治療法が確立されていない難病である特発性肺線維症の発症や重症化を抑制しているストレスタンパク質を同定し、その分子機構を解明した。また、既存薬ライブラリーからそのストレスタンパク質を増やし、且つ、線維化ストレスを抑制するものを検索し、新規のIPF治療薬の候補として提案した。さらに、薬剤性肺線維症に関しても、炎症に注目した動物モデルの構築を行い、そのモデルに対するストレスタンパク質の効果を検討した。現在注目しているストレスタンパク質は、HSP25、GRP78(小胞体がストレスを受けたときに発現が誘導されるタンパク質)、HO-1(活性酸素に対して細胞を強くするストレスタンパク質)、GST、Catalase(SOD同様、活性酸素を消去する酵素)である。そこで、これらのストレスタンパク質の誘導(生産)がIPFの発症・重症化の抑制に寄与しているかを、各ストレスタンパク質の過剰発現マウスにおけるブレオマイシン依存肺線維化を野生型マウスと比べ、症状の改善が見られるかを調べた。また、その分子機構の解明を目指した研究を進めている。具体的には、動物実験において、そのストレスタンパク質が線維化のどのステップを抑制しているのかを明らかした。肺線維化では、まず上皮傷害(細胞死)が起こり、次に炎症反応(好中球やマクロファージの浸潤など)、そして最終的に線維化が起こる。そこで上皮細胞死(TUNEL法)、肺胞洗浄液中での炎症性細胞数、ヒドロキシプロリン量(コラーゲン量)を調べ、ストレスタンパク質により抑制されている反応を同定した。現在、それぞれのステップが抑制されているメカニズムを検証している。例えば、あるストレスタンパク質が上皮細胞死を抑制している場合、Bcl-2ファミリータンパク質の発現や活性、ミトコンドリア活性、小胞体ストレス応答、オートファージー、カスパーゼ活性などを詳細に解析し、ストレスタンパク質が作用する反応(分子)を同定している。(1)既存薬ライブラリーを用いたスクリーニング既存薬ライブラリーから、肺線維化を抑制するストレスタンパク質を誘導する薬をスクリーニングした。細胞毒性を示さないこと、線維化の発症・増悪因子であるTGF-β1の産生を減らすことも候補薬剤を絞りこむための指標として加えた。その結果、私は肺線維化を抑制する可能性のある候補薬を上述のin vitroの試験から選出し、それらに関して肺線維症のモデルであるブレオマイシン肺線維化モデルでの効果を予備検討した。また、これらの研究と併せて、in vivoの評価は、より臨床に近いモデルで検討する必要があるので、そのための予備検討も実施した。(2)ストレスタンパク質のDDS技術を用いた修飾DDS製剤の専門家と相談し、ストレスタンパク質のDDS製剤化を進めている。これまでの研究で成功したレチシン結合、あるいはヒト血清アルブミンを結合させる方向で進めている。既存薬ライブラリーからストレスタンパク質を誘導する薬のスクリーニングが完了しており、予備検討ではあるが、マウスモデルでの検討も実施している。ストレスタンパク質のDDS製剤化に関しては、完了はしていないが、DDS製剤の専門家と十分に相談し計画が立てられているため、おおむね順調に進展していると判断した。また、ストレスタンパク質のDDS製剤やその他の生理活性物質を用いて、肺線維化モデル、及び肺線維化の急性増悪モデルに対する発症予防効果、及び治療効果を検討し、それらの物質が有効であることを見出した。対象とするストレスタンパク質の同定を完了するなど、当初の予定通りに進んでいるため。(1)選択した既存薬、及びDDS製剤の疾患治療薬としての評価選択した既存薬の効果をブレオマイシン依存肺線維化動物モデルで上皮細胞死(TUNEL法)、肺胞洗浄液中での炎症性細胞数、ヒドロキシプロリン量(コラーゲン量)を指標に評価する。結果を総合的に判断し、IPF治療薬として有望な既存薬を決定する。また決定した既存薬とストレスタンパク質のDDS製剤の薬理効果を比較する。(2)薬剤性肺線維症発症機構の解明と、その治療法の確立薬剤性肺線維症を起こすことが知られている薬剤は、抗癌剤(イマチニブやゲムシタビンなど)、抗リウマチ薬(メトトレキサートやレフルノミドなど)、漢方薬(小紫胡湯など)、アミオダロンである。これらの薬剤依存に肺線維化を起こす動物モデルを作成する。また、このモデルが臨床に近い肺線維症のモデルであるかを病理や呼吸器の専門家とともに検証する。最終的には、前述の研究で同定した既存薬をこのモデルに投与し、症状が改善されるかを検討する。薬理系薬学(1)各ストレスタンパク質誘導薬のスクリーニング既存薬ライブラリーから、同定した肺線維化を抑制するストレスタンパク質を誘導する(増やす)薬をスクリーニングする。まず、個々のストレスタンパク質遺伝子プロモーターの下流にルシフェラーゼ遺伝子を挿入したプラスミドを作成し、それを保持させた細胞を用いた系で一次スクリーニングを行い、イムノブロット法で二次スクリーニングを行う。毒性の少ない誘導薬を得たいので、三次スクリーニングではその既存薬の細胞毒性を調べ、細胞毒性を示さない濃度でストレスタンパク質の産生を誘導するものを選択する。四次スクリーニングではその既存薬をマウスに投与し、目的のストレスタンパク質の肺での産生を誘導するかを検討する。

(2)同定したストレスタンパク質のDDS技術を用いた修飾SODの場合、リン脂質と共有結合させる(PC化する)ことにより血中安定性と組織親和性を向上させ臨床での治療効果を増強させることが出来た。そこで同定されたストレスタンパク質の中で可能なものはPC化修飾を行い評価の対象とする。
C_<60>の原子構造とマイクロトライボロジー

サッカーボールの様な形状を有することから、C_<60>カーボンクラスター(フラーレン)は画期的な固体潤滑剤となり得る可能性を有している。しかしながら、このような原子構造が現在までに観察されたわけではなく、光学的分光法や核磁気共鳴法などによって構造を推測しているに過ぎない。また近年急速な発展を遂げている走査プローブ顕微鏡(SPM)さえもC_<60>の原子構造を直視するには至っていない。極表面におけるアトミックオーダの相互作用が重要であるマイクロトライボロジーにC_<60>を有効に活用するため、本研究ではまず電界イオン顕微鏡(FIM)を用いてその原子構造を明らかにすることを目的とし、さらにそのマイクロトライボロジー特性について考察を行った。本研究室現有のFIMに改良を加え、C_<60>観察用の液体窒素コールドフィンガーを取りつけ、タングステンチップの頂上にC_<60>を塗布し、ネオンガスを用いて結像を計ったが本研究者がカーボン繊維の原子構造で得たような明瞭な像は観察されなかった。実験を繰り返した結果、ヘリウムガスを用いてイメージ電圧10.8kV、ガス圧力4×10^<-2>Paの結像条件において、30個以上のカーボン原子が写し出され、6個の六角形と3個の五角形を同定する事ができた。この結果はサッカーボールを赤道で切った場合の約半分の原子構造を明らかにしたもので、国内外を問わず初めての結果であると評価される。また、チップ上のC_<60>と金プレートとの間の摩擦特性を測定した結果、約0.15の結果を得たが、FIMの超高真空中、温度90Kにおける摩擦係数であるので、大気中でのマイクロトライボロジーについてはさらに検討する必要がある。これらの結果は本年6月、アメリカ合衆国、マサチューセッツ工科大学における、ラビノウィッツ教授メモリアル国際シンポジウムにおいて発表の予定である。