hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非線形波動方程式系の孤立波解の安定性解析

非線形シュレディンガー方程式の定在波解の不安定性に関する標準理論の改良を行った。特に、安定性と不安定性の境目にあたる場合の不安定性に関する新しい結果を証明した。また、その抽象理論をプラズマ中のラマン増幅現象に関連した非線形シュレディンガー方程式系に適用した。さらに、一般的な条件の下で、線形不安定性から非線形不安定性が導かれることを証明した。非線形シュレディンガー方程式や非線形クライン・ゴルドン方程式など基礎的な非線形波動方程式が結合した連立方程式系の孤立波解の軌道安定性や不安定性について調べることは、物理学や工学への応用だけでなく、数学的にも重要な問題である。さて、今年度は、レーザーとプラズマの相互作用に関連したシュレディンガー型3成分の連立方程式系の孤立波解の軌道安定性に関して、ボルドー第1大学(フランス)のMathieu Colin氏及びThierry Colin氏と共同研究を行い、次のような研究成果を得た。我々の以前の研究では、1つの成分は単独の非線形シュレディンガー方程式の定在波解で、残りの2成分は0であるような半自明な孤立波解の安定性について考察し、3波相互作用係数がある閾値より小さい時は安定で、その閾値より大きい時は不安定であることを示したが、今回は、この閾値から分岐する、すべての成分が非自明な孤立波解の安定性について考察した。非線形項が斉2次である特別な場合には、分岐解が単独の非線形シュレディンガー方程式の基底状態の定ベクトル倍として具体的に表わされることを利用して、分岐解のまわりの線形化作用素を、実対称行列により対角化し、単独方程式の場合に帰着させることにより、その正値性を調べ、分岐解の軌道安定性を示すことに成功した。非線形項が斉2次ではない場合には、分岐解の局所的な存在は一般論により分るが、その漸近挙動などの具体的な情報や軌道安定性を調べることは今後の課題である。1.非線形シュレディンガー方程式の定在波解に対する線形不安定性と非線形不安定性の関係について、Vladimir Georgiev教授(Pisa大学)と共同研究を行った。線形不安定ならば非線形不安定であることが期待されるが、従来の研究では、非線形項及び次元にかなり強い仮定が必要であった。本研究では、定在波解の周りでの線形化方程式に対する適切なストリッカーツ型評価式を確立し、一般次元における一般的な非線形項に対して、この問題を解決した。2.抽象的非線形シュレディンガー方程式の束縛状態の不安定性に関する、これまでの理論を見直し、その一般化及び証明の簡易化を行った。さらに、安定性と不安定性の境目にあたる場合の不安定性に関する新しい十分条件を与えた。3.プラズマ中のラマン増幅現象に関連した、非線形シュレディンガー方程式系について、Mathieu Colin氏(ボルドー第1大学)と共同研究を行った。我々の以前の研究では、半自明な定在波解の安定性と不安定性について調べてきた。本研究では、ある特殊な状況ではあるが、この半自明定在波解から分岐する非自明な定在波解の大域的構造及びその安定性、分岐点における半自明定在波解の安定性、基底状態の完全な分類を行った。特に、分岐点においては、高次の非線形摂動の取り方により、安定な場合と不安定な場合が実際に両方とも現れることを証明することができた点は大きな成果であると考えている。ボーズ・アインシュタイン凝縮などのモデル方程式とした現れる、3次の非線形項とトラップ・ポテンシャルを含む、非線形シュレディンガー方程式の2成分連立系を空間2次元において考察した。成分間に対称性がある場合には、対応する単独方程式の基底定在波解から連立系の定在波解が得られるが、半古典近似領域において、その定在波解の安定性について研究し、成分間の相互作用が引力的な場合は軌道安定であり、逆に斥力的な場合は軌道不安定であることを示した。成分間の相互作用が引力的な場合の結果は、T.- C. Linand J. Wei(2008)の結果の若干の拡張であるが、より重要な点は、証明を大幅に簡略化したことである。結論として、成分間に対称性がある場合は、連立系の定在波解の安定性は、対応する単独方程式の定在波解の安定性から簡単に導くことができることを明らかにした。一方、成分間の相互作用が斥力的な場合の定在波解の軌道不安定性は線形不安定性を示すことにより証明した。非線形シュレディンガー方程式の定在波解に対して、線形不安定ならば軌道不安定であることは、前年度、Vladimir Georgiev氏(ピサ大学)との共同研究により、一般的な仮定の下で証明したが、今の場合は非線形項が滑らか(3次多項式)であるため、そのような一般的な定理を用いることなく、容易に示すことができる。なお、この不安定性に関しては、空間1次元でポテンシャルを含まない場合に対しても同様に証明することができる。
語学教育におけるコンピュータ：日本、韓国、ニュージーランド英国を比較して

ICT活用方法の概要を検証するため大学で語学を教える研究者が、日本国外の8大学13人の語学教員に授業観察、インタビューを行い、ICTを活用しているこれら“エキスパート"13人が、どういったハードの媒体、ソフトのツールを活用しているかを検証した。授業形態は、ICTが課題・宿題のみに使用されている「伝統的な」ものから、ICTが授業の一部に活用されている「混合的な」もの、あるいは教員と学生が顔を合わすことのないすべてオンラインの授業と多岐にわたることが判明した。これらの活用方法を4種類に総括、分類することにより日本の大学でのICTのさらなる活用方法を模索するためのモデルを提言している。2012年度は、研究実施計画に記載したように、主に1)先行研究の調査と2)データ収集の2点を大きな目標と捉え研究活動を行った。これに加え3)研究成果発表にむけての準備を進めることもできた。以下に1)、2)、3)それぞれの実績について報告する。まず既存の研究論文、著書などを調査した。これらの先行研究を通して私たちの基礎的な知識の構築を図った。またこれに加え、本研究の領域に近いところではどういった研究がなされているかを知るために、JALT CALL, EuroCALLに出席した。本研究ではコンピュータ教育がある特定の地域(日本、NZ,英国、シンガポールなど)でどう行われているかを比較研究する者なので、特にEuroCALLでは主にヨーロッパの教育現場(大学や高校)でのコンピュータ教育の現状を知ることができたことは本研究をさらに進めていくうえで有意義な情報収集の機会となった。2)データ収集は計画通り順調にすすんだ。日本、シンガポール、英国、NZ,豪国の各大学の施設や授業を見学し、そこでコンピュータを語学教育に活用している教員にインタビューすることができた。見学・視察後すぐに、観察メモを書きあげ、インタビューの文字おこしも順調にすすんでいる。3)研究結果発表にむけての準備は計画よりやや早く進んでいる。まず研究発表については、2013年度のJALT CALL, EuroCALLに投稿し、現在その結果を待っている段階である。また論文1本目を書きあげ、Oxford University Pressから出版されているELT Journalに投稿した。1校目についてかなり肯定的なコメントを受け取りそのコメントに基づいた2校目を提出した。論文掲載は3年目と計画していたので計画より早い進捗状況となっている。計画書では、1年目、2年目でデータ収集をするとあるが、1年目で目的としていた以上のデータを収集することができた。また学会発表、論文についても現在投稿中であるため、2年目の学会発表、また論文発表にむけての準備も予定通り進行している。1年目に引き続きデータ収集を続け、それを研究発表、論文といった形に整えていく。データ収集に関して1点変更しなくてはいけない。研究計画では、韓国の大学に行ってデータ収集という予定となっていたが、担当者が変わったことにより当初予定していた大学に訪問することが困難になった。この代わりにオーストラリアのアデレード大学およびフリンダーズ大学を訪問する機会を得ることができた。このデータは2012年度2月に収集されたばかりのものなので、このデータをこれからの研究発表、論文に活用していきたい。2年目はJALT CALL,およびEuroCALLで発表できるように投稿中である。さらに論文2本目も執筆予定である。また本研究結果の幅広い周知をはかるためにいくつかの方策を模索する。2013年度には、研究分担者は本務校で中高教員の免許更新講習会を担当することになった。本研究は各国の大学におけるコンピューター教育の実情を研究したものであるが、この内容を中高教員向けにもわかりやすいように発表する予定である。これに加え本研究の結果・成果をウェブサイトにあげることができるように準備にとりかかる予定である。
口腔機能低下症患者における意識変化と機能改善の関連性

日本歯科医学会によると,口腔機能低下症は,むし歯や歯の喪失など従来の器質的な障害とは異なり,いくつかの口腔機能の低下による複合要因によって現れる病態である。口腔機能低下を適切に診断し,適切な管理と動機付けを行うことで,口腔および全身の機能低下の重症化を予防し,機能を維持,回復することが可能となる。しかし,患者が自身の口腔機能についてどの程度意識しているか,その意識が歯科医療者の管理や動機づけを行うことでどの程度改善がみられるかは分かっていない。本研究は,外来受診患者に対して歯科医療者の介入前後における患者の関心と口腔機能の変化について調査を行い,患者における動機づけの重要性を検討する。
文書・典籍料紙における繊維の再利用に関する基礎的研究

近年、料紙の研究が急速に進展し、文書料紙の分類や変遷に関する研究者間の共通認識が成立しつつある。しかし今後の研究の進展が望まれる料紙に、使用した紙を再び繊維の状態に戻して漉く「漉返紙(すきかえしがみ)」がある。平安時代11世紀中頃に官営製紙所の図書寮紙屋院が、色紙を漉き返した繊維を用いた日本独自の技術である「漉きかけ」の料紙を創出したことに注目し、紙屋院の実態に迫る。これまでの紙屋院に関する研究をふまえ、繊維の再利用という観点から、文書・典籍料紙における漉返紙のあり方、製造技術および機能と変遷を明らかにする。こうした基礎的研究の蓄積により、料紙研究の方法論を確立することを目標とする。
ＮＭＲ検出のためペリレンジイミド由来の薬剤を素にした新たなディスコティック液晶

29年度が最終年度であるため、記入しない。
日本語母語話者と日本語学習者の意見文におけるモダリティ使用

本研究では、日本語母語話者(134名)と学習者(台湾57名及び韓国55名)が執筆した日本語意見文に出現する「主張」に着目し、モダリティ表現(書き手の心的態度)の特徴を中心に構造的な観点から分析を行った。大学レベルでのアカデミック・ライティングにつながる意見文の指導に関し、いくつかの提言を行うと同時に、教育・研究目的で利用できる作文データベースを整備し、公開した。研究の全体構想は、日本語学習者の中間言語における語用論的側面の実態を明らかにし、得られた知見を日本語教育に還元することにある。その一環として、本研究では、日本語母語話者と日本語学習者(中国・韓国)の意見文に出現するモダリティ(書き手の心的態度0の相違を分析し、日本語学習者に対する作文指導の指針を示すことを目的とする。具体的には、以下の3点を目指す。(1)日本語母語話者の意見文に典型的に出現するモダリティを抽出することで、日本語母語話者が意見文で用いる言語表現のプロトタイプを提示する。(2)学習者のモダリティ習得に関し、母語別にその傾向を捉えることで、母語干渉の問題を指摘する。さらに、学習時間数とモダリティ使用の傾向に関係があるか分析する。(3)中間言語の研究者が様々な視点から分析を加えられるよう、将来的に、収集したデータを言語コーパスとして整える。本研究では、日本語母語話者と日本語学習者の意見文に出現するモダリティ(書き手の心的態度)の相違を分析し、日本語学習者に対する作文指導の指針を示すことを目的としている。平成19年度は、既存の作文データ(国立国語研究所2001,2004)を利用し、日本・中国・韓国のモダリティ使用の比較を行った。分析結果については、台湾・元智大学ワークショップ「談話コーパスの構築とその利用・入門編」にて、研究協力者と共同で発表した。これにより、既存データの分析(予備調査)は終了し、本研究で新たに作成・分析するコーパスに必要な作文データの収集を本格的に開始した。データ収集の具体的手順は以下の通りである。4月5月日本・中国・韓国の全ての国で無理なく執筆が可能な作文課題を決定6月11月被験者募集のちらしを作成。3大学、計134名から800字程度の作文を収集11月12月台湾の大学にデータ収集への協力を依頼。中国語による被験者募集のちらしを作成。最終的に、国立台湾大学でデータ収集をすることが決定12月末研究力者が台湾大学にてデータを収集。合計59名から日本語作文を、うち52名からその母語訳の提出があった。データ収集と同時に、日本語学習歴とモダリティ使用との関連を調べるためのデータとして、SPOT(日本語能力測定簡易テスト)を実施3月データを入力するためのマニュアを作成新年度からはデータの整備を開始する予定である。本研究では、日本語母語話者と日本語学習者の意見文に出現するモダリティ(書き手の心的態度)の相違を分析し日本語学習者に対する作文指導の指針を示すこと、研究者が分析に有用できる作文コーパスを整備することを目的としている。平成20年度は、以下のように研究を進めた。1平成19年度に収集したデータ(日本語母語話者・中国語母語話者)のコーパス化1)コーパス化のマニュアル(手順)の完成2)テキストファイルの作成3)エクセルファイルの作成4)分析項目のコーディングコーパス化を試みる中で、さまざまな問題が生じたため、その都度解決方法を試行錯誤した。例えば、誤用をどのようにコーパスに記録するかが大きな問題として生じた。検討の結果、日本語母語話者の作文に漢字や文法の誤用が見られた場合は、それが入力ミスではなく原文のままである旨、※をつけて本文より一行改行して注記することとした。(例:※「確段」原文のまま、※「見れる」原文のまま)また、中国語母語話者の作文については、入力不可能な文字の使用が見られたが、その文字に「*」を付し、文字の説明が可能であれば、※をつけて本文より一行改行して注記することとした。(例:※「直」の下は「一」)2新規データ(韓国語母語話者)収集のための交渉平成21年度にカトリック大学校と東国大学校でデータ収集する旨、韓国の研究協力者を通じて合意を得た。3既存データ(国立国語研究所2001, 2004)を用いた分析による仮説の生成分析の過程で、研究手法を精緻化するため統計的検定(χ二乗検定)の手法について研究会などに出席して学んだ。研究結果は第23回社会言語科学研究大会にて口頭発表した。平成21年度は、以下のように研究を進めた。1新規データ(韓国語母語話者)収集

2009年9月にカトリック大学校と東国大学校でデータ収集を行い、55名の被験者から日本語及び韓国語の作文を収集した。2上記新規データ及び被験者情報を入力し、データベースの整備を行った。3既存データ(国立国語研究所2001,2004)を用いた分析を論文にまとめた。4科研データの一部を用いて留学生への意見文指導に役立てるための分析を行い、研究ノートにまとめた。5 4の分析結果を応用して、留学生に役立つ文章表現教材をまとめた。本研究では、日本語母語話者と日本語学習者(台湾人学習者及び韓国人学習者)による日本語意見文の特徴を主にモダリティ表現(書き手の心的態度)の観点から分析し、アカデミックライティングにつながる作文指導の指針を示すこと、研究者が分析に有用できる作文のデータベースを整備し公開することを目的としている。最終年度に当たる平成22年度は、以下のように研究を進めた。1データベースの最終整備と公開の準備これまでMicrosoft Excelによるデータベースの作成を進めてきたが、汎用性を考慮し、個別の作文のPDFファイル及びテキストファイルもデータベースに追加することとした。並行して、これまでのデータに入力ミスがないか、再度チェックも行った。また、完成したデータベースを公開するためのホームページを立ち上げ、効果的なデータ公開の方法について検討した。2データベースを用いた研究の遂行昨年度に引き続き、データベースを利用して「譲歩構造」及び「『中級日本語』で導入するモダリティ表現」、「主張の述べ方」に関する分析を行い、研究成果を発表した。この4年間で、日本語の意見文(日本134編、台湾57編、韓国55編)及びその母語訳を収集し、多くの研究者の利用に供することが可能な形で整備できたこと、作成したデータベースを用いて複数の観点から分析を行い、主に日本語学習者への文章表現指導に提言ができたことは、本研究の成果と言えるだろう。研究成果の蓄積という観点からも、分析結果の発表だけでなく、分析に利用したデータも併せて公開していくことが、当該分野の研究の発展にとって重要な貢献となりうると考える。
ツキノワグマの食物資源が土地利用に与える影響

1.ツキノワグマの人里への出没が問題となっており、特にブナ科堅果類の不作が要因として挙げられるが、堅果の不作が、具体的にどのようにクマの行動を変化させているのかは不明であった。そこで、堅果の豊作年と不作年間で、クマの生息地利用様式の比較を行った。2.(1)堅果の豊凶に加え、生息地におけるブナ科樹木の空間分布の特徴と行動との関係を調べところ、不作年には限られた狭いエリアのみを利用し、このエリア間の距離が拡大することで行動圏面積の拡大が起こっていた。これは、最優占種であるミズナラ堅果の結実は個体間の同調性が低く、不作年でも僅かならば結実している林分パッチが分散していたこと、ミズナラの替わりに利用されたコナラやクリが夏期に利用する地域よりも低標高地域に多かったことと関連すると考えられた。(2)堅果の豊凶が採食などの活動に費やす時間に与える影響について調べたところ、毎年8月下旬10月は、堅果豊凶やクマの性別、子の有無を問わず、1年間で最も活動を活発化させていく時期であることが分かった。一方で10月以降は、その年の豊凶や性別に応じて冬眠までの活動時間を柔軟に変化させていると考えられた。3.以上より、ツキノワグマの出没に結びつく堅果不作年の行動メカニズムの一端を明らかにできた。ランドスケープレベルで堅果類や代替食物となる資源(人間由来の食物を含む)の空間分布の特徴を把握し、生息地管理を行うことが軋櫟解消のために重要であることが示唆された。また、(2)の成果は、1年を通して活動量の経時的な変動を明らかにした初めての研究であり、さらに性別による行動の違いを考慮することで、より良い生態の理解に繋がることを示した。本研究は日本のツキノワグマの生息地利用研究にとってブレークスルーとなり、これらの生態学的知見は、人間との軋櫟発生メカニズムの解明や保護管理上の対策案の提示に重要な役割を果たした。1.ツキノワグマの人里への出没が問題となっており、食物資源の変動(特に堅果類の不作)がその要因として挙げられてきた。堅果類などの食物不足時に行動圏面積が拡大することが知られているが、行動圏の内部をどのように利用して面積の拡大が起こり、どのように出没に結びつくのか、そのメカニズムは不明であった。2.そこでまずは「堅果類の結実レベルが異なる年次間で、ツキノワグマ土地利用様式の比較」を行うことを目的として、A.ツキノワグマにGPS首輪を装着追跡して行動圏内部の利用形態を評価し、あわせて、B.調査地全体をカバーするように堅果類の結実レベルを定量的に評価した。3.この結果、以下のことが分かった。(1)ツキノワグマは行動する範囲を大きく拡大させた不作年であっても、その広大な行動圏を均一に利用している訳ではなかった。あるエリアを集中的に利用しており、そのエリア間の距離が長くなること、また豊作年よりも低標高地域を多く利用していたことで行動圏が拡大していた。(2)(1)のような行動圏の利用様式は、堅果類の水平かつ垂直的な分布状態(主要樹種であるミズナラは、不作年であってもパッチ状にわずかにならば結実している場所があること、低標高には毎年コンスタントに結実するコナラ、クリが生育していること)とよく一致していた。4.すなわち、ツキノワグマは不作年においても「広いエリアの中で局所的にわずかに存在する食物資源を見つけ出せる」ことができ、これが出没に影響している可能性が考えられた。5.本研究は、行動圏拡大のメカニズムを、堅果類の空間的な分布状況と合わせて定量的に検証した初の研究である。堅果類の結実状況は毎年変化し、今後も長期的にデータを蓄積していく必要があるが、断片的な情報に留まっていたツキノワグマの生態研究にとってのブレークスルーとなると考える。

ランドスケープレベルで堅果類や代替食物となる資源(人間由来の食物を含む)の空間分布の特徴を把握し、生息地管理を行うことが軋櫟解消のために重要であることが示唆された。また、(2)の成果は、1年を通して活動量の経時的な変動を明らかにした初めての研究であり、さらに性別による行動の違いを考慮することで、より良い生態の理解に繋がることを示した。本研究は日本のツキノワグマの生息地利用研究にとってブレークスルーとなり、これらの生態学的知見は、人間との軋櫟発生メカニズムの解明や保護管理上の対策案の提示に重要な役割を果たした。
即時荷重インプラントにおいて骨結合を阻害する微小動揺の閾値の解明

本研究では、“All-on-Four"コンセプトに基づいて即時荷重を適用したインプラントの力学解析を行った。その結果、インプラント埋入後の治癒期間にカンチレバーのない上部構造を用いることは,インプラント周囲骨に生じるひずみを低減させるのに有効である.“All-on-Four"コンセプトを適用した場合に発生する微小動揺は,骨の治癒を阻害しない許容範囲内にあることが示された.上部構造の材料の違いはインプラント周囲骨のひずみおよび微小動揺の低減には大きな影響を及ぼさないことが示された.即時荷重インプラントにおいて,微小動揺の大きさはオッセオインテグレーション獲得のための重要な因子である.しかし,微小動揺がインプラント周囲骨の治癒に及ぼす影響については十分に解明されていない.本研究課題は、即時荷重インプラントの適用基準および荷重プロトコールに関する科学的根拠を提供し,新たな治療指針を確立することを目的である。現在までに、イヌの脛骨の力学シミュレーションを構築できるようにCT撮影を行い、この画像をシミュレーションソフトを使用し有限要素モデル化した。また即時荷重インプラントを想定した3次元有限モデルを作成し、遅延荷重や咬合様式の違いによる比較などの力学解析を行った。現在は、イヌ脛骨にインプラントを埋入した遅延荷重モデルを作成した。今後、イヌ脛骨に即時荷重を行い、微小動揺による影響を骨形態計測、組織学的検討および有限要素解析などを行う予定である。即時荷重インプラントにおいて、微小動揺の大きさはオッセオインテグレーション獲得のための重要な因子である。しかし、微小動揺がインプラント周囲骨の治癒に及ぼす影響については十分に解明されていない。本研究課題は、即時荷重インプラントの適用基準および荷重プロトコールに関する科学的根拠を提供し、新たな治療指針を確立することを目的である。また即時荷重インプラントを想定した3次元有限要素モデルを作成し、遅延荷重や咬合様式、上部構造の違いによる比較や、微小動揺についての力学解析を行った。3次元有限要素法を用いた即時荷重に関する学会発表や論文を執筆した。またイヌの脛骨に即時荷重を行い、荷重装置による予備実験中である。今後、イヌ脛骨に即時荷重を行い、微小動揺による影響を骨形態計測、組織学的検討、有限要素解析などを行う予定である。本研究課題は、即時荷重インプラントの適用基準および荷重プロトコールに関する科学的根拠を提供し、新たな治療指針を確立することを目的としている。具体的な目的は、即時荷重インプラントにおいて、1オッセオインテグレーションを阻害する微小動揺の閾値を解明すること、および2微小動揺を評価基準にした力学シミュレーションを構築し,インプラント設計の安全評価法を確立することである。イヌ脛骨におけるひずみの計測や微小動揺の測定の方法についての検討、動的荷重装置の調整、予備実験に予想以上の時間がかかってること、また有限要素法により微小動揺を測定した研究結果について論文の執筆も並行して行っており、予定より進行が遅延している。本研究は、微小動揺が歯科インプラント周囲骨に及ぼす影響について明らかにし、即時荷重インプラントの適応基準および荷重プロトコールに関する科学的根拠を提供し、新たな治療指針を確立することを目的としている。下顎無歯顎における適応基準を確立するために、有限要素法を用いて、“All-on-Four"コンセプトに基づいたインプラント埋入モデルを作成し、即時荷重を適応したインプラントの力学的評価を検討した。荷重開始時期として、遅延荷重モデルおよび即時荷重モデルとし、上部構造の材料としてチタンおよびレジンのフレームワークとした。荷重部位としてカンチレバーあり、カンチレバーなしについて検討し、インプラント周囲骨の圧縮主ひずみ・引張主ひずみおよび、微小動揺を評価した。結果、インプラント埋入後の治癒期間にカンチレバーのない上部構造を用いることは、インプラント周囲骨に生じるひずみを低減させるのに有効であり、“All-on-Four"コンセプトを適用した場合に発生する微小動揺は、骨の治癒を阻害しない許容範囲内にあることが示された。また上部構造の材料の違いは,インプラント周囲骨のひずみおよび微小動揺の低減には大きな影響を及ぼさないことが示された。その結果、インプラント埋入後の治癒期間にカンチレバーのない上部構造を用いることは,インプラント周囲骨に生じるひずみを低減させるのに有効である.“All-on-Four"コンセプトを適用した場合に発生する微小動揺は,骨の治癒を阻害しない許容範囲内にあることが示された.

上部構造の材料の違いはインプラント周囲骨のひずみおよび微小動揺の低減には大きな影響を及ぼさないことが示された.イヌ脛骨におけるひずみや微小動揺の測定の方法についての検討、動的荷重装置の調整、予備実験に予想以上の時間がかかっており、進行が遅延している。予備実験が終了後、ただちにイヌ脛骨にインプラントを埋入し、動的荷重、微小動揺について実験していく。十分な結果が得られない場合は、模擬骨モデルを用いて同様の検討を行うことや、実験方法の再検討や実験頭数を増やし、実験を行う。実験終了後、採取した試料を基に、組織標本の作製を行い、学会報告および論文作成をめざず。歯科インプラント学予備実験が終了後、ただちにイヌ脛骨にインプラントを埋入し、動的荷重、微小動揺について実験していく。十分な結果が得られない場合は、実験方法の再検討や実験頭数を増やし、実験を行う。現在まで即時荷重インプラントよる有限要素解析を行った。またイヌ脛骨のひずみ測定の方法や、動的荷重装置の調整を行っていた。予備実験に時間がかかっており、現在の進行が遅延している。予備実験等に遅れが生じたため、計画通りに、動物や実験物品の購入ができていないため。動的荷重装置の設定、予備実験等に遅れが生じたため。実験動物(イヌ)、歯科インプラント、薬品、備品等の消耗品の購入および組織標本の作製に使用する予定である。また、国内外の学会において成果発表を行うための旅費、論文投稿費に計上する予定である。予備実験が終了したのち、ただちにイヌ脛骨にインプラントを埋入し、動的荷重を行っていく。十分な結果が得られない場合は、実験方法の再検討や実験頭数を増やしていく。実験終了後、採取した試料を基に、組織標本の作製を行い、学会報告および論文作成をめざす。理由実験動物のモデル作成および荷重装置の設定、予備実験、有限要素解析に遅れが生じたため。理由実験用動物、歯科インプラント、薬品、備品等の消耗品の購入および組織標本の作製費用に使用する予定である。また、国内外の学会において成果発表を行うための旅費、論文投稿費を計上する。
5-ALAによる新しいセンチネルリンパ節転移・断端診断法の開発

10例の早期乳がんの手術患者が本研究に登録された。手術前3時間に5-ALAを経口投与した。25個のセンチネルリンパ節に対して蛍光イメージング、術中凍結切片診断、組織病理学的診断、および統計解析を行った。5-ALA投与に伴う明らかな副作用は認めなかった。転移リンパ節におけるPpIXの蛍光強度は、非転移リンパ節よりも大きかった。術中凍結切片診断および組織病理学的診断の両方に対して90%以上の感度を得ることができ、偽陰性率は5%未満であった。この結果は、5-ALAによって誘導されるPpIX蛍光測定が早期乳癌患者のセンチネルリンパ節生検における転移診断に寄与する可能性を示している。現在研究計画どおりに研究を実施中である。現在までに約90症例がエントリーしデータを蓄積している。当初、消化器癌領域での研究結果から、蛍光の測定タイミングを6時間で設定してたが、腋窩リンパ節では予想よりもかなり低い蛍光強度であったために測定時間を延長して投与後24時間までデータを集積している。今後は最適な測定時間を設定し、より適切な測定条件の下で研究を継続していく。手術症例数はほぼ予定通りであったが、研究への参加を希望されないケースが多く見られるため、当初の予定より症例数が少ない状況になっている。腋窩リンパ節郭清後にはリンパ浮腫となるケースがあり、根治不能な症例も多く経験する。このような点から乳癌領域においてはすでに乳房温存手術やセンチネルリンパ節生検が一般的となっており、その乳腺の断端検索およびリンパ節の転移診断に当たっては術中迅速病理診断が必要となる。われわれの研究では5-アミノレブリン酸(5-ALA)を用いて、従来の病理診断より簡便かつ正確に断端検索やリンパ節転移の診断を可能にすることが目的である。当初、消化器癌領域での研究結果から、蛍光の測定タイミングを6時間で設定してたが、腋窩リンパ節では予想よりもかなり低い蛍光強度であったために測定時間を延長して投与後24時間までデータを集積しまた、ポジティブコントロールとして腋窩リンパ節転移がある症例のエントリーの準備も進めている。手術症例数はほぼ予定通りであったが、予想されたデータが得られないため薬剤投与から計測までの時間や測定時間を再検討中のため、一時エントリーをストップしている。5-ALAはミトコンドリアにおいてグリシンとサクシニルCoAから合成される内因性のアミノ酸であるが、体外から5-ALAを過剰投与すると、正常細胞では蛍光を発しないヘムに速やかに代謝されるが、癌細胞ではporphobilinogendeaminaseの活性が高く、ferochelataseの活性が低いため、protoporphyrinIX(PpIX)が選択的に蓄積される。PpIXは蛍光物質であり、これを検出して癌の診断を行うことが可能となる。既に脳腫瘍や膀胱癌などの蛍光診断で用いられているが、乳癌領域で5-ALAへの応用はまだ多くない。そこで我々は、乳癌領域における5-ALAの可能性を検証した。まず前臨床での研究として、In vitroで乳癌細胞株MCF7,MDA-MB-231と非癌細胞株MCF10Aを用いて5-ALA負荷によるPpIX蛍光を確認したところ、癌細胞株と非癌細胞株で蛍光強度の差を認め、臨床応用が可能であることを確認した。前向き臨床試験として10例の早期乳がんの手術患者が本研究に登録された。予定症例数130例であるため、引き続き研究を継続していく。

同時に消化器癌に比べて乳癌の腋窩リンパ節において蛍光強度が弱いことの原因究明が必要となっている。可能性としては術前に行うリンホシンチグラフィで使用するTcフチン酸やインジゴカルミンの影響を危惧している。In Vitroのアプローチ、画像処理的はアプローチにより原因究明をはかる。in vitroでの実験も平行して行っており、測定条件の適切化を計っている。また、手術中の無影灯が発光におよぼす影響を勘案し、紫外線フィルターの装着などを検討中である。乳腺外科登録症例数が130例を見込んでいたが、実際には約半分の登録数であったため、かかる必要経費の額が見込みよりも少なくなったことによる。測定値が予想を大きく下回る結果であったため、新たなエントリーを一時中断して蛍光の測定環境を整えるべく調整中であるため。予定症例数を達成すべく、引き続き症例登録を進める。研究費の用途は、被検者に投与する5ALA(アラグリオ)購入代金、データ解析費用、研究成果報告のための出張旅費ならびに論文発表にかかる費用を予定している。手術室の無影灯に紫外線フィルターを作成して研究を再開予定である。
新核四重極共鳴法(非対称β破壊指標)の実用化

スピン偏極した短寿命核からの非対称ベータ崩壊を利用する核磁気共鳴(β-NMR)法に多重高周波磁場印加による核スピンの人工的操作を導入し、新核四重極共鳴法(非対称β崩壊指標)を実用化した。【1】比較的軽い多種類のプローブ核を開発した。高エネルギー入射核破砕過程に出射角度選別を組み合わせ、^<8,12>B,^9C,^<10,12>N,^<13>O,^<20,21>F,^<23>Mg,^<27>Si,^<35>Ar,^<39>Caの核スピン偏極生成に成功、ついで、低エネルギー核反応による核スピン偏極現象を、^<20>F,^<11>O,^8Li,^<16>Nについて調べ、これらのプローブ核生成の最適条件を与えた。【2】新核四重極共鳴法を開発した。核四重極相互作用の下で分裂したNMRの共鳴線に同時に高周波を印加し、速い断熱通過法も導入して高効率の核四重極共鳴と核スピンの人工的操作法開発に成功した。この実現のため、真空コンデンサーのスイッチングによる高速同調システムを開発し、広い周波数範囲に分散する共鳴線に強い高周波磁場を印可する技術を確立した。この方法を、核スピンI=1の^<12>B、I=3/2の^<23>Mg,^<35>Ar,^<39>Ca、I=2の^8B,^<16>N、I=5/2の^<19>O,^<21>F,^<27>Si,I=7/2の^<41>Scに適用した。【3】結晶中電場勾配と電子バンド構造の解明を行った。実験で得られた電場勾配と、第一原理に基ずく電子バンド計算とを比較し、不純物の荷電状態や、まわりの結晶格子の緩和の影響を研究した。【4】開発された核スピン制御技術を応用し、核スピン偏極と整列の間の相互変換を任意の核で成功した。即ち、^8B,^<20>F,^<41>Scの核スピン整列生成に成功し、ベータ線の角度分布の整列相関項を精密に観測した。本研究の目的は、「新核四重極共鳴法(スピン偏極した短寿命ベータ放射性核核からの非対称ベータ崩壊を利用するβNMR法)」に、多重高周波磁場印加による核スピンの人工的操作法、短寿命核へのスピン偏極生成方を導入することにより、今迄困難であった短寿命核の核四重極相互作用観測を千倍以上の効率を上げ、これを測定技術を一般化して、核モーメント、固体物理、化学研究者等の利用に供する事である。このために、短寿命核生成、スピン偏極生成、β線角度分布計測、スピン制御等諸技術の一般化をも計っている。初年度には次ぎの設備建設と、データ収集処理ソフトウェアの準備、及び磁気共鳴の基礎研究を行った。1)新核四重極共鳴法に用いる不安定核生成・偏極核反応箱を高真空金属材料、磁気浮上方の分子ポンプを用いて野尻、松田が、設計して建設した。2)高エネルギー重イオン反応

入射核破砕反応や低エネルギー反応に於けるβ放射核の生成量、生成核スピン偏極の運動量分布を松多、福田が実際の基礎研究によりこれをデータ化した。3)β線の計数とエネルギーの分析等のコンピュータ制御プログラム、制御システムの実用化を福田が担当して行った。このために、高速計測用カマッククレート、NIMビンを購入した。2)多重RF印加核スピン制御器を建設した。南園と松多が備品として高周波シンセサイザーを購入し高周波の多重印加、及びスピン制御装置を設計建設した。一方、制御プログラムを松多と福田が担当している。3)四重極共鳴の検出には結晶場の電場勾配を使う。生成された核を植え込む捕集体(結晶)の結晶方位を強磁場内でOn-Lineで精度良く設置する「精密ゴニオメータを設計」を進めている。スピン偏極した短寿命核からの非対称ベータ崩壊を利用する核磁気共鳴(NMR)法に多重高周波磁場印加による核スピンの人工的操作を導入し新核四重極共鳴法(非対称β崩壊指標)の実用化を計った。1)高エネルギー入射核破砕過程に反跳核選別を組み合わせ、偏極不安定核を生成する最適条件を、^8B,^9C,^<12>N,^<13>O,^<20,21>F,^<27>Si,^<39>Caに関する実験から系統的に探った。また、低エネルギー核反応を利用した核スピン偏極法の確立のため、^<20>F,^90,^8Liの核偏極の反応角やエネルギー依存性を測定し反応機構を解明した。2)核四重極相互作用の下では、NMRの共鳴線は核スピンの2倍に当たる本数に分離し効果が急激に減少する。これらの共鳴線に同時に高周波磁場を印加し、効率を上げられるが、この核四重極共鳴法に速い断熱通過(AFP)の方法を導入し、核スピンの人工的操作法開発に成功した。これにより核スピンの完全反転を実現し、任意の核スピン操作が可能になった。この実現のため、四重極結合定数が大きい場合にも強い高周波磁場を印加する必要から、真空コンデンサーのスイッチングによる高速同調システムを開発した。この方法を、核スピンI=1の^<12>B,I=3/2の^<13>O,^<23>Mg,^<39>Ca,I=2の^8B,I=5/2の^<19>O,^<21>F,^<27>Si,I=7/2の^<41>Scに適用し、これらの核の四重極モーメントを決定し、TiO_2,MgF_2等の結晶中の電場勾配決定を行った。3)このために必要なAl_2O_3やTiO_2等の結晶内電場勾配の理論的予言のため、KKR法を用いた第一原理による電子バンド計算を行った。4)この方法をさらに発展させ、これまでに低核スピンで確立している核スピン偏極と整列の間の相互変換をスピンの大きな核に適用することに成功した。即ち、^8B,^<120>F,^<41>Scの核スピン整列生成に成功し、ベータ線の角度分布の整列相関項を観測した。スピン偏極した短寿命核からの非対称ベータ崩壊を利用する核磁気共鳴(β-NMR)法に多重高周波磁場印加による核スピンの人工的操作を導入し新核四重極共鳴法(非対称β崩壊指標)を実用化した。2)核四重極相互作用の下では、NMRの共鳴線は核スピンの2倍の本数に分離し観測される効果が急激に減少する。これらの共鳴線に同時に高周波磁場を印加し、効率を上る核四重極共鳴法に速い断熱通過(AFP)の方法を導入し、核スピンの人工的操作法開発に成功た。この実現のため、強い高周波磁場を印加する必要から、真空コンデンサーのスイッチングによる高速同調システムを開発した。この方法を、核スピンI=1の^<12>B,I=3/2の^<13>O,^<23>Mg,^<39>Ca,I=2の^8B,^<16>N,I=5/2.の^<19>O,^<21>F,^<27>
急性期病院における高齢者への身体拘束縮小に向けた看護管理実践モデルの開発

急性期病院に入院する高齢者への身体拘束縮小に向けた看護管理実践モデルを開発するために、研究の第1段階では、身体拘束を縮小した実績をもつ、もしくは身体拘束を実施していない急性期病院の看護師長へのインタビュー調査と施設での観察調査を行い、看護師長の実践知を可視化する。第2段階では、可視化された実践知と先行研究で得られた知見を統合・洗練し、身体拘束の縮小に必要な看護管理実践モデルを開発する。第3段階では、開発したモデルの妥当性を検討し、モデルの洗練を行う。
ポドサイト障害とオートファジーからみた糸球体硬化のメカニズムの解明

オートファジー関連蛋白であるGABARAPについて、GFP-GABARAP Tgマウスに糸球体硬化モデルであるADR腎症を惹起すると、Tgマウスがコントロールに比べてポドサイト障害の増悪を来たし、GABARAPが糸球体硬化にいたるメカニズムに関与している可能性が考えられた。またオートファジーをポドサイトにのみ起こさなくするポドサイト特異的Atg7ノックアウト(KO)マウスを作成し、そのマウスにADR腎症を惹起したところ、KOマウスの方がポドサイト障害が強く惹起され、硬化糸球体数の増加を認めた。現在オートファジー不全におけるポドサイト障害増悪のメカニズムを解析中である。糸球体硬化の進展に、ポドサイトの糸球体からの脱落が大きな役割を果たしている事がわかっており、その脱落n原因の一つとして、ポドサイトのアポトーシスが関係していることがわかっている。しかし、ヒト腎生検組織においてポドサイトがアポトーシスを起こしている像を認める事は少なく、ポドサイトはアポトーシスを起こしにくい細胞の一つと想像される。しかしながら、ポドサイトがなぜアポトーシスを起こしづらいのかについての検討はされてこなかった。オートファジーをポドサイトにのみ起こさなくするポドサイト特異的Atg7ノックアウトマウスを作成し、そのマウスにADR腎症を引き起こしたところ、ノックアウトマウスの方が、ポドサイト障害が強く惹起され、硬化糸球体数が著明に増加した。さらに、ノックアウトマウスにLPSを投与し、軽いポドサイト障害を惹起してもポドサイトアポトーシスが惹起され、糸球体からポドサイト数の減少が認められた。次に、我々は、ポドサイトにのみオートファジーを抑制するポドサイトを、ポドサイト特異的Atg7ノックアウトマウスから糸球体を単離し、ポドサイトのprimary cultureを行った後、レンチウイルスを使用し培養不死化ポドサイトを作成した。Atg7KOポドサイトは、LPS添加によりWTポドサイトよりもアポトーシスを起こしやすい事がわかった。以上より、ポドサイトにおいてオートファジーはアポトーシスに対し抑制的に働いている事が示唆された。ポドサイトにおけるオートファジーの役割を解明するために、糸球体硬化モデルであるADR(アドリアマイシン)腎症におけるポドサイト障害について解析した。ADR腎症を用いたスリット膜関連タンパクデンドリンの糸球体硬化時の役割について、ヒト腎症においてもデンドリンの核への移行がポドサイト障害のマーカーとなりうること(2011年報告)、さらにはヒト腎症における解析で、デンドリンの核への移行はポドサイトアポトーシスを高める傾向にあることを報告した(2013年報告)。また、ビタミンD治療がADR腎症における蛋白尿やポドサイトアポトーシスを減少させ、硬化糸球体数を減少させたことを確認(2012年報告)した。オートファジー関連タンパクの解析については、オートファジー関連タンパクの一つであるGABARAPについて、GFP-GABARAP Tgマウスの観察によりGABARAPがポドサイトに強く発現し、さらに糸球体硬化を来たすネフローゼモデルであるアドリアマイシンを使った観察では、Tgマウスがコントロールに比べて尿蛋白量・硬化糸球体数の有意な増加を来たすことを確認し、GABARAPが糸球体硬化にいたるメカニズムに関与している可能性が考えられた(2012年報告)。ポドサイト障害におけるオートファジーの役割を解明するために、研究開始当初すでにAtg7がポドサイトに存在することを確認しており、Atg7のポドサイトにおける役割を検討するため、ポドサイト特異的Atg7欠損マウス(以後Atg7KOマウス)を作製し、観察・解析に着手していた。Atg7KOマウスにADR腎症を惹起したところ、KOマウスにおいてポドサイト障害の増悪を認め、硬化糸球体数の増加を確認しており、現在はポドサイト障害時のオートファジーの役割について、さらなる解析を行っている。・GABARAPトランスジェニックマウスを使用して、ポドサイトにおけるGABARAPの役割を検討したところ、オートファゴゾームの形成に関係していると思われていた、GABARAPはポドサイト障害においてオートファゴゾームの形成とは関係ないことが判明した。さらに、ポドサイト内でGABARAPは細胞質内で凝集体を形成し、ポドサイト障害の悪化に関与することを見つけ、Am J Physiol. Renalへ報告した。・ポドサイト特異的Atg7ノックアウトマウスを作製し、そのマウスからダイナビーズを用い、単離した糸球体のみを初代培養を行い、そこにウイルスベクターを用いて不死化培養ポドサイトを作製することに成功した。この細胞が、Atg7を発現していないこと、オートファゴゾームに乗っているLC3-IIが発現していないことを確認し、この細胞がポドサイトであることも確認できた。現在、この細胞の表現型を解析中である。・ポドサイト

特異的Atg7ノックアウトマウスに、ネフローゼ症候群・糸球体硬化モデルを作製できるアドレアマイシン(ADR)を投与したところ、ノックアウトマウス・WTマウスともに蛋白尿・硬化糸球体は認められたが、その程度はノックアウトマウスにおいて顕著であり、ポドサイト障害からの回復にポドサイトにおけるAtg7が重要な役割を担っていることが判明した。今後、別の糸球体障害モデルを用いて同様の検討を行う。ポドサイト特異的Atg7ノックアウトマウスの作成と、病的条件科でのpohenotypeの検討は終了している。また、ノックアウトマウスから不死化Atg7ノックアウトポドサイトの作成に成功している当初、siRNAの技術を用い、不死化Atg7ノックダウンポドサイトの作製を試みたが、Atg7は、少しでも発現しているとオートファゴゾームの形成が通常通り起こってしまうことが判明し、Atg7のノックダウンは、in vitroでのAtg7の蛋白機能の検討に適さないことが判明した。そのため、ポドサイト特異的Atg7ノックアウトマウスからポドサイトを初代培養し、そこにウイルスベクターを用い不死化遺伝子を遺伝子導入し、不死化培養Atg7ノックアウトポドサイトの作製に成功した。ポドサイトにおけるオートファジーが、アポトーシスに対し抑制的に働くことが判明しており、今後そのメカニズムの解明を行って行く。ポドサイトにおけるアポトーシスの経路にオートファジーがどのように関わっているかを確認する。さらに、ポドサイトにおけるオートファジーの役割を解明するために、Atg7ノックアウトポドサイトを使用し、プロテオミクス、マイクロアレイを用い網羅的に解明して行く。Atg7ノックアウトポドサイトでは、オートファゴゾームが全くできないので、Atg7ノックアウトポドサイトを使用し、ポドサイトにおけるオートファジーの役割を、様々なポドサイト障害を起こす物質を添加し検討する。さらに、そのオートファジーが起きないノックアウトポドサイトに様々な薬剤を添加し、ポドサイト障害の軽減ができないか検討する。ポドサイト特異的ノックアウトマウスを用い、ポドサイト障害モデルを作成し、上記細胞の実験で判明した薬剤を投与ノックアウトマウスの維持、マイクロアレイ、プロテオミクス、分子生物学的実験試薬等に使用する。マウスの維持費用、分子生物学的手法に用いる試薬の購入費用として使用する。
血管内皮細胞の血流情報感知・応答機構に関する生体工学的研究

本研究による成果は大きく以下の二つに集約される。その一つは血管内皮細胞の血流情報感知機構に関してカルシウム・イオンを介する経路の存在する可能性が示されたことと、他は血流刺激に対する内皮細胞の応答の中で、白血球との接着に関わる分子の発現が蛋白及び遺伝子レベルで変化を受けることが判明した事である。具体的には感知機構に関しては、細胞外にATPが存在する条件で培養ウシ内皮細胞に流れ負荷装置で定量的なずり応力を作用させると、ずり応力の強さ依存性に細胞内カルシウム濃度の上昇反応が起こることを観察した。この反応のカルシウム動員経路は主として細胞外カルシムの細胞内への流入であった。また、このカルシウムの流入には膜電位や伸展活性化イオンチャネルは関与していなかった。さらにラテックス製のバルーンで摩擦して強いずり応力を与えると細胞外ATPが存在しなくてもカルシウム反応が出現した。したがって、内皮細胞には本来流れ刺激の情報を感知してカルシウム濃度に変換する機能があって、ATPはその感度を修飾していると考えられた。細胞応答に関しては培養ラット内皮細胞にずり応力を負荷すると細胞表面の接着分子VCAM-1の量が減少し、実際にリンパ球との接着率も低下することを確認した。mRNAのレベルを逆転写/PCR法で検討したところずり応力の強さ依存性にVCAM-1mRNAが減少した。一方、こうしたずり応力によるVCAM-1mRNAの低下反応はヒトのさい帯静脈内皮細胞では起こらなかった。これらの結果はずり応力が内皮細胞の接着分子の発現を蛋白・遺伝子レベルで調節する因子の一つとして働くこと、またその作用は内皮細胞の起源により異なることを示唆している。内皮細胞のずり応力感知機構に関しては培養内皮細胞に細胞外ATPの存在下で装置内で定量的な流れを作用させたところ流速に比例した細胞内Ca^<++>濃度の上昇反応が観察された。このことは内皮細胞に流速の変化を感知してその情報をセカンド・メッセンジャーであるCa^<++>を介して内部に伝達する機構の存在することを示唆していると思われた。この流速に対応したCa^<++>上昇反応がずり速度あるいはずり応力のどちらに依存しているかを検討する目的で潅流液の粘性を変えた流れ負荷実験を行った。その結果Ca^<++>上昇率はずり速度ではなくずり応力に依存していることが判明した。また細胞外K^+濃度を高くして(90mM)細胞膜を脱分極させた状態で流れを負荷しても同様にずり応力依存性のCa^<++>上昇反応が出現するのを観察した。これらの結果はおそらくK^+イオンチャンネルとは関連しないで、ずり応力を感知し、細胞内Ca^<++>変化を起こす機構の存在することが示唆された。以上平成5年度の研究の結果、血管内皮細胞に物理的刺激であるずり応力に反応し、その強さ依存性に細胞内Ca^<++>上昇を起こす機構の存在する可能性が示唆された。このずり応力依存性のCa^<++>反応が起きるためには細胞外にATPの存在することが必要であり、内皮細胞膜に存在するpurinoceptorが何らかの形で関与していると思われた。こうしたreceptor-operatedでその開閉率がずり応力に規定されるCa^<++>チャンネルが内皮に存在すると今回観察した所見はうまく説明できるかもしれない。今後はずり応力依存性のCa^<++>上昇に関与するCa^<++>チャンネルの同定が重要な課題と思われた。また内皮の流れ感知機構に関しては細胞膜電位やK^+チャンネル、Cl^-チャンネルあるいは接着分子から細胞骨格への情報伝達系を含めた幅広いアプローチが必要と考えられた。内皮細胞のずり応力感知機構に関しては主として細胞内Ca^<++>濃度の面から検討を加えた。

培養した牛胎児下行大動脈内皮細胞を平行平板型の流れ負荷装置に設置し定量的なずり応力を加えた。細胞内Ca^<++>濃度はあらかじめ細胞にCa^<++>感受性色素であるFura-2をとりこませておき、励起光を照射した際に発する螢光を測光顕微鏡で測定した。その結果細胞ATPの存在下で内皮細胞内Ca^<++>濃度がずり応力の強さ依存性に増加することが示された。このCa^<++>上昇反応は細胞外Ca^<++>の細胞内への流入であることからCa^<++>チャンネルが感知機構に深く関わっていることが考えられた。また内皮細胞のずり応力に対する応答に関しては内皮機構がup regulateされる場合とdown regulateされる場合のあることが示された。すなわち内皮細胞にずり応力を作用させると血管拡張物質である一酸化窒素の産生が亢進した。他方、白血球との接着に関わる接着分子であるVCAM-1はずり応力でその発現量が低下した。このように生理的刺激である血流刺激は内皮細胞機能を両方向性に調節していると考えられた。こうした細胞機能の変化は現在蛋白レベルの解析に留っているが、今後はずり応力の影響を受ける蛋白の遺伝子レベルでの変化を追求することが細胞応答の機序解明に重要と考えられた。当該年度に於いては血管内皮細胞の血流情報の感知機構に関しては細胞内Ca^<++>の動態の面から、一方応答機構については接着分子の発現と一酸化窒素の産生から検討を加えた。共焦点レーザー顕微鏡を用いた細胞内Ca^<++>反応の解析では細胞外にATPの存在する条件で流れ刺激を細胞に作用させると、流れずり応力に依存したCa^<++>濃度の上昇反応が出現した。個々の細胞で観るとpeak & plateau、peakのみ、oscillation、無反応と反応にheterogen eityが認められた。持続するplateau相の上昇は細胞外Ca^<++>の混入であり、何らかのCa^<++>を通すイオン・チャンネルの関与が示唆された。以上の結果から血流情報の感知機構の1つにCa^<++>を介する経路が働いている可能性が考えられた。応答機構に関しては流れ刺激は内皮細胞の血管拡張物質である一酸化窒素の産生をup regulateし、一方接着分子VCAM-1の発現をdow regulateすることが判明した。とくに接着分子に関しては蛋白レベルのみならずmRNAレベルの変化を生じており、流れ刺激の作用は遺伝子レベルに及んでいることが示された。このことから血流刺激が内皮細胞の機能別に異なった調節を行っていると思われた。
快削性チタン合金の鋳造並びに歯科高速切削に関する研究

生体親和性と強度並びに耐食性に優れた純チタンは機械加工が困難な欠点を有している。チタンにイオウと希土類元素(REM)を複合添加し粒状物を析出させた快削性チタンについて,インゴットと鋳造体試料を準備し歯科高速切削装置・用具を用いた切削実験を行い以下の知見を得た。(1)快削性チタンの機械的強度(硬さ等)は純チタンと同等であった。(2)快削性チタンの金属組織学的特長(結晶組織等)も純チタンと同等であった。(3)快削性チタンの被削性は純チタンを有意に上回っていた。特に,延性素材の切削に適したカ-バイドバ-を使用した時,前者の切削効率は後者のそれを2倍程度上回っていた。SEM観察の結果,快削性チタンでは切削時に(断熱)せんだん変形が生じ易く切屑の発生を容易にし,かつ切削回転用具の切り刃先端の損耗の程度を小さくしたものと考えられた。硬脆材料の研削に適したダイヤモンドポイントを使用した時では,快削性チタンの切削効率は純チタンのそれをわずかに上回る程度であった。インゴットに比べ,鋳造体では酸素吸収に伴う硬さの増加により切削効率が23割程度減少する傾向も認められた。なお,鋳造に伴う硬さの増加は表層部ほど顕著なため,切削深さの増加に伴い切削効率は上昇する傾向が認められた。被削性の点で快削性チタンを他の歯科用合金と比較すると,快削性チタンの削れ易さは銀-インジウム系合金や金-銀-パラジウム合金と類似し,ニッケル-クロム系合金をかなり上回るものであった。結論:快削性チタンは機械加工による歯科補綴物(クラウンやインレー等)の被削素材に適すると考えられた。チタンの加工に適した切削回転用具と研磨用具の開発も今後必要と考えられた。