hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
軟Ｘ線内殻励起の化学シフトの顕微観測と化学的環境解析

当初の計画通り、以下の2つの側面から研究を進めた。(1)マイクロ流路液体混合系への応用初年度でほぼ完成させた顕微分光装置に組み込むマイクロ流路の試料セルを溶液混合の系に応用してみたが、X線ビームを10μmサイズにしたときは光量不足でS/N比がよくないことが判明したため、光量的に問題のない30μm空間分解能に戻して研究を進めることにした。ピリジン・水の2液混合系に加えてエタノール・水の2液混合系においても化学シフトの変化の観察が可能であることが確認できた。また、有機分子液体と水の混合液体で相転移的に現れるメゾスコピックスケールの不均一構造への応用として、下限臨界共溶温度を持つトリエチルアミンと水の系の相分離構造について調べた。分離粒径は数ミクロン程度の球状だったので、試料厚み(深さ方向のみ)を1ミクロン以下に押さえつけて動かないようにし、100nm程度の位置分解能で酸素1s吸収の透過スペクトルの位置依存性を測定することで、粒界付近の水の相互作用変化を解析することができた。(2)経皮薬物輸送研究への応用塗り薬などの薬剤に含まれている主薬成分分子が薬剤を離れて皮膚表皮の角質層を抜けて表皮下層領域から、真皮、皮下血管に至る経路を主薬成分分子の内殻吸収ピーク(主に酸素1s吸収ピークを利用)に注目してナノスケールで軟X線透過顕微鏡観察する研究を進めた。30nmスケールの分解能では系によっては光量不足の問題もあったので、ゾーンプレートによる空間分解能を100nmスケールに甘くすることと回折格子による光のエネルギー分解能を2000程度にすることで光量を稼ぐようにしたところ、良好な結果が得られた。経皮薬物輸送の研究を続けてきた中で、薬物輸送には関係しない皮膚細部の構造も新たな知見が得られることがわかった。3年計画の1年目が終わったところで、研究代表者が異動したことに伴い、本研究をスタートした分子科学研究所のUVSOR施設で引き続き研究を推進するものと、異動先の物質構造科学研究所において、同種のビームライン(ミクロンスケールとナノスケールの透過軟X線顕微鏡装置2台)を有するPhoton Factory施設で研究を推進するものに分けることにして、研究体制を見直した。2年目の研究成果については、UVSOR施設に出張することで対応し、光量の点で空間分解能を落とす必要はあったが、それ以外の面では1年目同様におおむね順調に進展した。一方、異動先のPhoton Factory施設では、最終年度の3年目に向けた装置の整備に予算と時間が掛かり、UVSOR施設での実験への配分額は予定の半分になった。以上を判断して全体としては(3)とした。研究代表者の異動前のUVSOR施設と異動先のPF施設の光源特性の違いを考慮して、ミクロンスケールとナノスケールの化学状態マッピングの手法を確立する。前者より後者の方が光量はとれるため、空間分解能を上げることができるが、逆に、試料ダメージが深刻になるので、試料に応じた使い分けが必要となるので、最終年度は使い分けの方針を立てる実験を中心にする予定である。理論解析については分子間相互作用を含める必要上、計算規模は大きくなるため、プログラムの大型化が必要となるが、原理的な問題は解決済みなので、最終年度として確実に成果をまとめることができる見込みである。(1)軟X線吸収マイクロ流路試料セルの開発本研究の前に使っていたマイクロ流路試料セルでは薄膜の窓と樹脂基板の間から液体が漏れる問題があり、窒化ケイ素薄膜の押さえつけ方や流路サイズの検討を行い、問題を解決した。その結果、幅50ミクロン、深さ50ミクロンのT型及びY型のマイクロ流路を作成したPDMS樹脂において液体漏れがない条件で、2ミリx 2ミリの窓の大きさの範囲にある流路から軟X線吸収の後続過程である軟X線発光(蛍光)が観測できるようになった。流路長としても位置に依存した反応変化が十分観測できるサイズとなっている。ただし、軟X線ビーム径を10ミクロンまで絞ろうとしたが、まだ、成功しておらず、30ミクロンでの観測となった。流速によって層流か混合流かが決まるが、ピリジンと水の2液で調べたところ、層流状態と混合状態で窒素内殻励起のエネルギーに差が観測できたので、計画した目的は達成することができた。(2)理論解析手法の確立メタノール、アセトニトリル、ベンゼン、ピリジンの水溶液の濃度変化による有機分子間の相互作用、有機分子と水との相互作用の変化を分子動力学シミュレーションで調べるとともに、スナップショットから観測できた複数の配向の可能性(例えば、平面分子だと平行、垂直、傾き、ズレなどで複数の可能性がある)に対し内殻励起の量子化学計算を行い、実験の内殻励起エネルギー変化(化学シフト)を再現する配向と距離を決定することに成功した。現在のところ、ミクロンスケールの軟X線顕微鏡での実験により、観測位置による内殻励起の化学シフトが観測できたので、原理的な検証はできたと考えている。ただし、50ミクロン幅の流路を約2ミリの長さで軟X線吸収を観測しているが、軟X線は30ミクロンビームを使っているので、イメージング像としてはかなり粗い観測になっている。一方、理論的なアプローチはほぼ、手順が固まってきたので、順調に進展していると考えている。

(1)マイクロ流路液体混合系への応用初年度でほぼ完成させた顕微分光装置に組み込むマイクロ流路の試料セルを溶液混合の系に応用してみたが、X線ビームを10μmサイズにしたときは光量不足でS/N比がよくないことが判明したため、光量的に問題のない30μm空間分解能に戻して研究を進めることにした。ピリジン・水の2液混合系に加えてエタノール・水の2液混合系においても化学シフトの変化の観察が可能であることが確認できた。また、有機分子液体と水の混合液体で相転移的に現れるメゾスコピックスケールの不均一構造への応用として、下限臨界共溶温度を持つトリエチルアミンと水の系の相分離構造について調べた。分離粒径は数ミクロン程度の球状だったので、試料厚み(深さ方向のみ)を1ミクロン以下に押さえつけて動かないようにし、100nm程度の位置分解能で酸素1s吸収の透過スペクトルの位置依存性を測定することで、粒界付近の水の相互作用変化を解析することができた。(2)経皮薬物輸送研究への応用塗り薬などの薬剤に含まれている主薬成分分子が薬剤を離れて皮膚表皮の角質層を抜けて表皮下層領域から、真皮、皮下血管に至る経路を主薬成分分子の内殻吸収ピーク(主に酸素1s吸収ピークを利用)に注目してナノスケールで軟X線透過顕微鏡観察する研究を進めた。30nmスケールの分解能では系によっては光量不足の問題もあったので、ゾーンプレートによる空間分解能を100nmスケールに甘くすることと回折格子による光のエネルギー分解能を2000程度にすることで光量を稼ぐようにしたところ、良好な結果が得られた。経皮薬物輸送の研究を続けてきた中で、薬物輸送には関係しない皮膚細部の構造も新たな知見が得られることがわかった。3年計画の1年目が終わったところで、研究代表者が異動したことに伴い、本研究をスタートした分子科学研究所のUVSOR施設で引き続き研究を推進するものと、異動先の物質構造科学研究所において、同種のビームライン(ミクロンスケールとナノスケールの透過軟X線顕微鏡装置2台)を有するPhoton Factory施設で研究を推進するものに分けることにして、研究体制を見直した。2年目の研究成果については、UVSOR施設に出張することで対応し、光量の点で空間分解能を落とす必要はあったが、それ以外の面では1年目同様におおむね順調に進展した。一方、異動先のPhoton Factory施設では、最終年度の3年目に向けた装置の整備に予算と時間が掛かり、UVSOR施設での実験への配分額は予定の半分になった。以上を判断して全体としては(3)とした。今後、マイクロ流路での化学シフトのイメージングの空間分解能を上げて、より詳細な相互作用の位置変化を観測できるようにするための条件出しを行う必要がある。また、マイクロ流路に拘らなければ30ナノの分解能での軟X線透過顕微鏡が使えるので、相分離などの相転移現象が起きる前後でのメゾスコッピクスケールでの化学シフトイメージングの可能性を探る。モデル系での検証は済んだので、次は実在系として、国際共同で進めている経皮薬物伝達の化学シフト観察から薬物分子と皮膚成分の相互作用の変化(伝達する深さに依存した変化が期待できる)を観測できるかどうかを検証する。研究代表者の異動前のUVSOR施設と異動先のPF施設の光源特性の違いを考慮して、ミクロンスケールとナノスケールの化学状態マッピングの手法を確立する。
古墳時代における2王並立の考古学的研究

古墳時代の王権構造が、神聖王と執政王という二つの王位が並び立つ体制であったとする仮説を、倭国王墓の2系列の存在や、各地の地域首長墓のあり方から、十分な蓋然性をもつことを明らかにしえた。A「2王並立の最大の根拠である倭国王墓に2系列がある点の確定」については、【A-1】の倭国王墓の検討に比重を置いた。<A-1-2>歴代の倭国王墓の陵墓図をデジタルとレースする作業を進めた。初代倭国王卑弥呼墓である箸墓古墳から5世紀の岡ミサンザイ古墳までイラストレーターでトレースした。<A-1-3>同時に墳丘復元を実施した。これらを完成させ3D化する予定。<A-1-1>倭国王墓のうち測量図の未整備な津堂城山古墳について、レーザー測量を実施した。平成22年度の計測データをもとに、今後、加工し図化を完成させる。<A-1-4>2系列の存在を確かなものにするための鍵となる倭国王墓の検討として、佐紀の五社神古墳について分析を行った。<A-1-5>倭国王墓で副葬品などがわかるものとして、佐紀古墳群および津堂城山古墳について資料収集した。【A-2】の相似墳の検討では、<A-2-2>松岳山古墳について測量調査を実施した。平成23年度から発掘調査に着手する。<A-2-3>相似墳の探索では五社神古墳について類例を収集した。B「倭国王墓の被葬者の特定」については、【B-1】の古墳時代中期の年代決定のため、<B-1-2>韓国に渡航し、45世紀の韓国側の年代観について資料収集と意見交換を行った。<B-1-1>倭国側の年代決定においては、中期(5世紀)そのものについて新たな検討はできなかったが、後期(6世紀)の年代について、横穴式石室について研究を進めた。【B-2】記紀からみた倭国王の在位年代については、<B-1-1>に連動して後期について整理した。A.倭国王墓の2系列併存と2王並立の確定においては、【A-1】倭国王墓の検討として、倭国王墓の測量図のデジタル化をほぼ達成した。また、平成22年度実施の津堂城山古墳の測量成果をリーフレットにまとめ公表した。デジタルデータ化した陵墓図のデータについては、復元を試み3D化の作業を継続しているが、なお未完である。倭国王墓の系列の検証では、これまで未検討であった5世紀後葉から6世紀の今城塚古墳までについて分析し、学会ではないが発表する機会があった。さらに河内大塚山古墳について分析を進め、今城塚-河内大塚山-五条野丸山古墳の系列関係を論文で発表した。【A-2】の相似墳の検討においては、200m級の巨大前方後円墳の測量調査を計画していたが、これについては実施できなかったが、柏原市松岳山古墳についての測量調査を平成22年度に引き続き実施し、ほぼ完了することができた。これについても現在、リーフレットを作成し、いち早く成果を公表する予定である。B.倭国王墓の被葬者の特定においては、古墳時代中期の年代観をもとに、未検討であった5世紀後葉から6世紀の古市古墳群末期までを含む、古市・百舌鳥古墳群の主要古墳について、被葬者を特定する作業を実施し、一定の結論に到達した。なお、これに関連して、6世紀における横穴式石室墳場合、石室の型式学的な年代順はほぼ共通理解にあるものの、年代観に大きな相違があり、古墳時代から飛鳥時代にかけての歴史的展開を考える上で大きな問題となっている。これについては、型式学的な分析とともに、被葬者が蓋然性高く推定できる標式古墳の石室の年代を没年に引きつけて考えている点に問題があり、大化の薄葬令以前は伝統的な生前造墓であり、石室の型式が被葬者の活躍期を示すと考えることで問題を解決できると考え、こうした新たな見方にもとづく年代観を整理した。倭国王墓の系列と変遷を、古墳の編年および生前造墓であることを明らかにした上で、整理した。陵墓図のデジタルトレースは完了し、個々に墳丘復元を行い、キャドデータに変換し、高さを与え3Dデータに加工している。これにより、倭国王墓とその相似墳とを、立体的に比較することができる。また、3Dプリンタによる模型の製作も試みた。最終年度は神聖王と執政王の2王並立について検討を進めた。ひとつの成果は、主系列墳と副系列墳の組み合わせが、佐紀古墳群や吉備などにおいても、王墓と同様に別墓を造営しているのではないかと考えられたことである。そして王墓の2系列にあてはまらない第3の系列を抽出することができた。さらに、2王並立が河内政権末期まで存続し、継体朝に1本化されることを明らかにした。また、継体朝に導入される大兄の地位は王族執政者と考えられ、2王並立の形を変えた存続ではないかとの見通しをえた。倭国王墓の被葬者についても、神聖王墓と執政王墓があることで、被葬者の絞り込みが可能となり、可能なものの比定を行った。

古墳時代の歴史的事象を性格の異なる2王並存の見方により解釈が可能となることを、いくつかの事例で明らかにした。以上、倭国王墓に2系列があることに出発し、前代以来の分掌的な権力構成をとる倭国の伝統の考慮、オオヤマト段階に確認できる2系列の倭国王墓被葬者の性格差、5世紀代の同時期の並存関係のあり方から、倭王権が政祭分権王制であったという仮説を、十分蓋然性ある見方であることを明確にした。今後、倭国の王権論の議論において、言及せざるを得ない論点になると考えている。倭国王が1人との見方は、7世紀に整序された記紀の王統譜や、王は1人とみる常識的な理解に根ざす。しかし、倭王権が1人の王に権力を体現した体制であったと思いこまず、中央権力が多極的な構造であったとみなければならない。陵墓図のテジタル化作業などの倭国王墓の資料整備といった基礎的作業は進んでおり、これを承けて、被葬者についてもかなり蓋然性のある特定ができている。ただし、2王並立をより確かなものにする点においては、基礎的な検討を進めている段階である。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は最終年度にあたるため、目標に掲げた資料整備を完遂するとともに、2王並立を確かなものにする目標を明確にし、性格の異なる王の並立を示す文献的根拠を整理し、また考古学からみて、前期において副葬品等から判断できる性格差が、中期にどのように引き継がれるのかそうでないのか、問題を絞って追求し、成果を取りまとめる。
全国および東京都における重症先天性心疾患の胎児診断率と予後に関する網羅的調査

本研究では、全国および東京都の重症先天性心疾患の疾患別・地域別のDetection Rateと予後の関連を調査し、予後改善を目的としたスクリーニング体制の課題を明らかにする。対象は6年間に初回手術を1歳未満に行った患者を対象として、診断名・胎児診断の有無・出生地域・予後を調査する。全国調査は日本心臓血管外科データベースにデータ利用申請し、東京都内の調査は主要4施設でさらに詳細な情報を調査する。結果及び解析から胎児心臓スクリーニングマップを作成し、全国及び東京都の胎児心臓スクリーニング体制の地域格差と予後の実情を把握し、改善点をフィードバックする。
短寿命α線医薬品製造工程における被ばくを抑制するロボティック精製・標識技術の開発

1.短寿命α線核種の効率的な製造・精製技術の開発:本研究では、申請者らが従来開発したロボットシステムを、α線核種の製造及び精製行程に応用することによって、短寿命α線核種を安全かつ効率的に利用して医薬品開発を進める。2.α線核種を用いた医薬品標識技術開発:医薬品開発の次のステップは、精製されたアスタチン-211のドラッグデリバリーシステムへの標識である。この標識行程を効率的に行うことは、半減期が短い短寿命α線核種を使った医薬品開発における、一つのボトルネックの解消に繋がる。また、標識を担う薬剤師、放射線技師による不要な被ばくを抑制するためにも、自動化装置の導入が有用である。3.α線核種を高速かつ安全に精製・標識する計測制御システムの開発:精製や標識作業の高速化を実現するため、熟練研究者の目の機能を超高性能に再現する、ロボットシステムの動特性を活用した超解像処理システムと放射線測定装置などの各種センサ・化学分析装置を、作業効率に最適な形で融合したセンサフュージョンシステムを開発する。これを導入することによって、α線医薬品開発における熟練研究者の世界観を我々の超解像度ロボットビジョン技術を用いて高性能に再現することで、人間を凌駕する精緻・最適(高速・高精度)化が可能になり、創薬研究分野に大きな革新をもたらす。1.短寿命α線核種の効率的な製造・精製技術の開発:代表的な短寿命α線核種である、アスタチン-211の製造行程に着目し、短寿命α線核種の効率的な製造・精製技術の開発を行うため、αビームを照射したビスマスから、効率的にアスタチン-211を精製する工程の自動化を進めている。理化学研究所RIビームファクトリーのAVFサイクロトロンのビームラインではギガベクレル量のアスタチン-211を製造するための標的照射装置の開発を行っている。さらに、ホットラボ室で乾式蒸留法による211Atの精製装置を設置し、金属ビスマス標的から211Atを気相化学分離法によって高収率、高純度で精製する技術開発を行っている。2.α線核種を用いた医薬品標識技術開発:ストレプトアビジンの改変体とビオチンの改変体を組合せたドラッグデリバリーシステムを用い、がん細胞へ的確にα線核種を集積させるため、自動化に適したアスタチン-211標識技術を開発している。現在までに、ビオチン改変体にN-Succinimidyl 3-Trimetylstannyl-benzonateを付加して、ズズーハロゲン置換反応を利用したアスタチン-211標識用のプローブを作製し、標識方法の検討を進めている。また、国内でも標識の効率を高める為、放射性ヨウ素を用いたズズーハロゲン置換反応の詳細な反応条件の検討を行っており、これに分担研究者の持つ放射性ヨウ素等の標識・自動化技術を加えることにより、自動化に適した標識技術を開発する。短寿命α線核種の効率的な製造・精製技術の開発、α線核種を用いた医薬品標識技術開発、α線核種を高速かつ安全に精製・標識する計測制御システムの開発の3項目について引き続き当初目標に向けた技術開発を行う。

現在までに、ビオチン改変体にN-Succinimidyl 3-Trimetylstannyl-benzonateを付加して、ズズーハロゲン置換反応を利用したアスタチン-211標識用のプローブを作製し、標識方法の検討を進めている。また、国内でも標識の効率を高める為、放射性ヨウ素を用いたズズーハロゲン置換反応の詳細な反応条件の検討を行っており、これに分担研究者の持つ放射性ヨウ素等の標識・自動化技術を加えることにより、自動化に適した標識技術を開発する。短寿命α線核種の効率的な製造・精製技術の開発、α線核種を用いた医薬品標識技術開発、α線核種を高速かつ安全に精製・標識する計測制御システムの開発の3項目について引き続き当初目標に向けた技術開発を行う。
ディーゼル微粒子の分布測定に基づく都市大気汚染のリスク評価

浮遊粒子状物質(SPM)による大気汚染問題は、大都市域を中心に依然として深刻な状態にあり、特にディーゼル黒煙(黒色純炭素粒子)に由来する健康(発ガン)リスクは、人をとりまく環境因子の中で最も大きいものであると推定されている。本研究の目的は、浮遊粒子状物質の構成成分として最も重要と考えられる黒色純炭素粒子について、(1)本研究班で開発した小型測定装置を用いた長期にわたる都市規模のフィールド調査を行い、その結果を用いたリスク評価および発生源同定を行うこと、(2)低公害車の導入がどの程度都市大気汚染を軽減できるかを明らかして新たな施策提言を行うこと、にある。平成15年度には、フィールド調査に用いる各種測定法の検討を行った後に、札幌市内の大気汚染測定局10地点において、一年間にわたる観測を開始した。観測項目は、黒色純炭素濃度、揮発性有機化合物濃度、多環芳香族炭化水素、重金属濃度などである。また、平成16年度には、観測を継続するとともに、各種汚染物質の濃度変動からディーゼル排気微粒子濃度を推定する解析方法について検討を行った。主な研究結果は以下のとおりである。・本研究班が作成したテープ式吸収率計を用いることにより、従来と比較して高い時間分解能で黒色純炭素濃度の測定が可能になった。・札幌市における大気中黒色純炭素濃度は秋季に高く、春季に低い傾向が見られた。・統計的方法と拡散計算から、DEPに含まれる黒色純炭素割合、DEPのSPMへの寄与を推定した。・黒色純炭素の測定濃度からDEP濃度を推定し、札幌市の各観測地点における発ガン生涯リスクを推定したところ、1.7×10^<-4>3.7×10^<-4>になった。ただし、この値はWHOによるDEPユニットリスク(3.4×10^<-5>)を用いて求めたものである。本年度は、フイールド調査に用いる各種測定法の検討を行った後に、札幌市内の大気汚染測定局において、一年間にわたる観測を開始した。測定法の検討では、まず本研究班が開発した黒色純炭素連続測定装置の性能評価を行い、本装置で得られる体積吸収係数と従来法で分析した黒色純炭素濃度との間に高い相関を得た。すなわち、本装置は都市の黒色純炭素を連続測定する装置として十分な性能を持っている。次に、揮発性有機化合物(VOC)の測定に関して、長期平均濃度を算出するためのサンプリング法の検討を行った。毎日のサンプリングによる日平均濃度と連続サンプリングを行った試料濃度との比較から、一週間のサンプリングが可能であり、それをもとに長期平均濃度を算出することとした。以上の検討をもとに、札幌市内の大気汚染測定局10局において、一年間にわたる観測を開始した。また、次年度に予定している解析の準備として、短期集中サンプリングを非積雪期と積雪期の2回実施し、各種汚染物質の濃度変動からディーゼル排気微粒子濃度を推定する解析方法について検討を行った。

浮遊粒子状物質(SPM)による大気汚染問題は、大都市域を中心に依然として深刻な状態にあり、特にディーゼル微粒子(DEP、主成分は黒色純炭素粒子)に由来する健康(発ガン)リスクは、人をとりまく環境因子の中で最も大きいものであると推定されている。本研究の目的は、浮遊粒子状物質の構成成分として最も重要と考えられる黒色純炭素粒子について、(1)本研究班で開発した小型測定装置を用いた長期にわたる都市規模のフィールド調査を行い、その結果を用いたリスク評価および発生源同定を行うこと,(2)低公害車の導入がどの程度都市大気汚染を軽減できるかを明らかにして新たな施策提言を行うこと、にある。本年度は、昨年度に引き続き、7月まで札幌市内の大気汚染測定局10局における観測を継続し、およそ1年間のデータを得た。観測項目は、黒色純炭素濃度、揮発性有機化合物濃度、多環芳香族炭化水素、重金属濃度などである。主な研究結果は以下のとおりである。・本研究班が作成したテープ式吸収率計を用いることにより、従来と比較して高い時間分解能で黒色純炭素濃度の測定が可能になった。・札幌市における大気中黒色純炭素濃度は秋季に高く、春季に低い傾向が見られた。・PMF因子分析を用いて、DEPに含まれる黒色純炭素割合、DEPのSPMへの寄与を推定した。・黒色純炭素の測定濃度からDEP濃度を推定し、札幌市の各観測地点における発ガン生涯リスクを推定したところ、1.7×10^<-4>3.7×10^<-4>になった。ただし、この値はWHOによるDEPユニットリスク(3.4×10^<-5>)を用いて求めたものである。
人工ミオシン担体の細胞内輸送とそのカルシウムイオンによる制御

我々は【Ca^(2+)】が粘菌変形体ミオシンを結合した人工担体(ラテックスビーズ)のシャジクモ節間細胞内のアクケン線維上のATP依存値っ移動にどの様な影響を与えるかを検討した。1)【Ca^(2+)】でATPase活性が抑制される粘菌変形体ミオシンの他に、【Ca^(2+)】でATPase活性が促進されるホタテ貝ミオシン及び【Ca^(2+)】の作用を受けないウサギ骨格菌ミオシンを精製した。2)・この三種のミオシンを人工担体と結合させ、ATP及び各種【Ce^(2+)】濃度を含む人工潅流液に対し透析した。3)一方、車軸藻節間細胞を処理して細胞内のアクチン束を露出させた。4)このアクチン束の上に2)で調整したミオシン担体をのせて、ノマルスキー光学系を用い検鏡し、その移動速度を測定した。5)ミオシン担体の移動速度(μm/sec)は次の通りである。粘菌変形体ミオシンは【Ce^(2+)】非存在下で1.04±0.08(n=11),【Ca^(2+)】存在下で0.41±0.08(n=11)であった。ホタテ貝筋肉ミオシンは【Ca^(2+)】非存在下で0.0、【Ce^(2+)】存在下で1.22±0.39(n=3)であった。ウサギ骨格記ミオシンでは【Ca^(2+)】有無にかかわらず25であった。以上、これら1)5)の結果より、【Ca^(2+)】のミオシン担体の移動速度に対する影響はミオシンのATPase活性に対する【Ca^(2+)】の作用と同一方向に作用することが明らかになった。従って、粘菌変形体ミオシン担体は【Ca^(2+)】によってミオシンを経由してそのアクチン線維上の移動の抑制されていると考えられる。車軸藻節間細胞でみられる細胞内輸送の【Ca^(2+)】による制御も、輸送される物体に結合したミオシンによりなされている可能性も示唆された。
プロスタグランディンによる胃癌の増殖抑制及び分化誘導促進機序の究明

今回の研究ではヒト胃癌培養細胞のKATOIII,MKN45を用いて、プロスタグランディン(PG)の胃癌増殖に及ぼす効果を検討したが、その結果以下のことが明らかとなった。1.各種PG(PGE_2,E_1,17S,20ーdimethy1ー6ーoxoPGE_1,F_2α)は、粘液細胞の性格をもつ低分化型腺癌、KATO III細胞の増殖を著明に抑制したが壁細胞に分化したMKN45には影響を及ぼさなかった。2.またこの際PGはKATOIII細胞のcyclic AMP合成を促進すると同時に、膜のAdenylate cyclase(AC)活性、GTPpase活性をともに上昇させた。さらにこのPGによるAC活性化はGTP依存性であった。3.これらPGによるKATOIII細胞に対する効果はすべてPGE_2>E_1>E_1アナログ>F_2αの順に強かった。4.一方、PGはKATOIII、MKN45細胞のイノシト-ルリン脂質の代謝回転、及び細胞内Ca++濃度にはまったく影響しなかった。6.KATOIII、MKN45細胞の培養において、細胞内及びメディウム中でのPG濃度はすべて測定感度以下であった。以上より、各種PGはKATOIII細胞の膜の促進性GTP結合蛋白(Gs)に連関したPGE_2受容体に結合してcyclic AMP合成を促進させ、その結果細胞増殖を抑制すると考えられた。正常胃粘膜においても粘液細胞のPGE_2受容体はGsと、壁細胞のそれは、Giと連関していると考えられるので、今回の成績は細胞内の機能によって胃癌の分化の程度や起源を類推できる可能性を示している。また胃粘膜は通常PGE_2を産生しているが、これら癌細胞でPG産生がみられなかった事実は、癌の発育にとって好都合な条件を提供しているものと思われた。
細胞防御クロライドイオンチヤネルのGTP結合蛋白による調節

胃は強酸を分泌するが、自己を消化しない防御機構が存在する。本申請者らは、ウサギ胃酸分泌細胞に電気生理学的手法であるパッチクランプ法を適用し、細胞の基底側膜に細胞防御機能に直接かかわる塩素イオンチャネルが存在することを発見した(J. Physiol. 1992 and 1993)。ウサギ胃酸分泌細胞の膜電位形成にはこのイオンチャネルがハウスキーピングチャネルとして機能している。PGE_2により、この塩素イオンチャネルのオープニングは活性化し、GTP_γSによりこの塩素イオンチャネルは閉鎖した。GTP_γSによる塩素イオンチャネル閉鎖機構について研究し、その結果をJ. Biol. Chem.(1994)に発表した。本研究では塩素イオンチャネルがPGE_2によりオープニングする機構に重点をおいて研究した。PGE_2は胃酸分泌細胞内の遊離Ca^<2+>濃度を約数十nM上昇させた。この上昇は百日咳毒素により抑制された。また、このCa^<2+>濃度の上昇には2nd phaseのプラトーがなく、細胞内Ca^<2+>ストアからのCa^<2+>放出のみが考えられた。EP3 agonist/EP1antagonistであるONO-NT-012を使って、このことを確認した。またPGE_2はcGMP濃度を上昇させた。この間に、NOが関与している証拠が得られた。従って、最終的にはcGMPがキナーゼを活性化して、塩素イオンチャネルをオープニングさせると考えられた。従って、このイオンチャネルはNOにより開き、O_2^-により閉じる。また百日咳毒素に無関係なGTP結合蛋白により開き、百日咳毒素に関係するGTP結合蛋白により閉じる。即ち、同一部類に属する2つの作用物質により反対方向に情報が伝えられる。
「越冬入院」の居住環境要因の解明と対策に関する研究

本研究は、寒冷地の冬季にみられる社会的入院、いわゆる「越冬入院」(老人保健施設への入所を含む)について、その居住環境要因を検討し、寒冷地の在宅ケア環境改善の基本方針を得ることを目的とする。このために、新潟県南魚沼市の介護保険居宅サービス利用者を主対象とし、北海道本別町、北広島市を比較地域として、「越冬入院」の出現状況、冬季の在宅生活および屋内温湿度の実態解明を課題とした。調査の流れは以下のとおりである。(1)主対象地区の介護支援専門員が回答する「越冬入院」の概要調査、(2)南魚沼市の「越冬入院」と冬季も居宅介護を継続する「通年在宅」の2群についての詳細調査(生活実態と屋内温湿度測定)(3)南魚沼市の介護度の軽い「通年在宅」群の詳細調査(4)北海道本別町、北広島市の「通年在宅」群の詳細調査南魚沼市の居宅サービス利用者で、次の冬季に越冬入院が予測されたものは3.6%、その半数が「屋内の寒さ」を主な理由とし、これらの大半は介護度の重い事例であった。介護度の重い居宅サービス利用者がもともと少ない北海道本別町、北広島市において、「越冬入院」が予測される事例は1%前後で、これらは軽介護度の単身者等の事例であった。南魚沼市の「越冬入院」、「通年在宅」の両者間で、生活状況や住宅の実態、屋内温度では大きな相違は存在せず、総じて屋内(とくに廊下)の寒さ、排泄ケア時などの苦労が認められた。一方、北海道本別町、北広島市の「通年在宅」事例では、築20年程度以下の住宅群とその他の住宅群で、相違が明確で、前者では外気温の相対的に高い南魚沼市の事例に比較して、居室、廊下ともに暖かさを維持していた。暖房機器が十分に整っていない地域では、「越冬入院」という現象も散見されるが、それはその事例の物理的居住環境に見られる特徴ではなく、その地域に共通する介護上の問題をもたらしている。いわゆるバリアフリーの視点で住環境整備がなされているが、その際に暖房環境の視点も加えた検討が必要であり、さらには新築時の住宅計画にそれが反映されることが望まれる。寒冷地において冬期間にみられる社会的入院、いわゆる「越冬入院」について、その居住環境的要因を解明し対策を検討することを目的として、新潟県六日町・大和町をフィールドとして本年度は以下の調査を実施した。1)介護保険居宅サービス利用者における「越冬入院」の概況に関する調査「越冬入院」の実態を概略把握するとともに、居住環境調査の対象者を選定することを目的に、ケアマネジャーを対象としたアンケート調査を実施した。2003年7月現在の在宅給付管理数合計1,125人に関して、ケアマネジャー48名全員から「越冬入院予定者数」および「越冬入院予定者の属性・越冬入院理由」の回答を得た。その結果、「越冬入院」が予測される居宅サービス利用者は合計34名(3・0%)であった。そのうち「屋内の寒さ」を主な理由とするものは16名であった。「越冬入院」が予測されるものに関してその属性を在宅給付管理全数のそれと比較すると、「男性」の割合が若干高く、「要介護4」「同5」の割合が高かった。

2)「越冬入院」事例の居住環境に関するケース・コントロール調査上記アンケート調査で把握した「越冬入院」予定者のうち、「屋内の寒さ」を主な理由とするもの16名を対象として、居住環境と生活実態に関するケース・コントロール調査を実施した。16名のなかで測定・訪問面接調査の依頼に同意した10名をケースとし、その性・年齢5歳階級・要介護度をマッチングさせた「越冬入院」を予定しない居宅サービス利用者10名をコントロールとした。主介護者に対する面接調査、見取り図採取を実施し、室内の温湿度の連続測定を11月から4月まで実施中である。寒冷地において冬期間に見られる高齢要介護者の社会的入院,いわゆる「越冬入院」について,その居住環境的要因を解明し,対策を検討することを目的として,新潟県南魚沼市の六日町,大和町をフィールドとして実態調査を行った。平成16年度は初年度(15年度)から継続の,冬季から春季にかけての温湿度実測データのとりまとめを行い,すでに調査・解明済みの介護居宅サービス利用者における「越冬入院」の身体的,家族的,社会的実態との関連を明らかにした。I.主たる解明点は以下の通りである。1)住宅内の温度は,越冬入院者群(10軒)とコントロールの在宅者群(10軒)との間に本質的な差は見られなかった。2)一般に寝室、居間はともに在室者がいる限りエアコンやストーブによる暖房が行われているが、廊下、トイレ、浴室は殆んど行われておらず、10°C以上の温度差を生じている住宅が半数あった。あとは廊下が居住室からの熱もれで3°C程度の低さに留まっていた。3)寝室は常時暖房されている場合は少く、在宅日の平均をとれば、11,12°C程度で、かなり寒さを我慢していることが分る。II.平成16年度は要介護度の低い高齢者宅も対象に選び、越冬入院への関心度、温熱環境の実態等を、継続調査分のデータに加えることにした。また当該年度は多雪であったため、測定期間を一部5月まで延長することにした。それらの解析は次年度に行う予定である。III.平成17年度は、冬季暖房の徹底さが予想される北海道の2地区を対象にして類似の調査を行うものとし、本研究の完成を図る予定である。平成15,16年度((1),(2)年度)の新潟県中越豪雪地域における要介護高齢者の、「越冬入院」問題について、環境的、社会的要因を総合的に解析した結果、「寒さ」そのものの理由以外に、デイケアに送り出す際の戸外(玄関前)の積雪排除の労、採暖措置の手間等家族介護者の負担感によるものが無視できないことが分った。そこで年間を通じて寒冷が常態の東北、北海道地方なら住居内外の諸対策が充実しており、越冬入院の意味合いも異なると考えられることから、17年度はフィールドとして北海道の2地域(道中央部の寒冷農村地域の本別町と札幌郊外ベッドタウンの北広島市)を選定し、それぞれの地域における越冬入院状況並びに入院、非入院介護高齢者宅の住居内温湿度の実態について調査した。両地域とも越冬入院者の比率は、1%以下と新潟の場合より有意に低めで、そのうち住居内の「寒さ」を主たる理由に挙げるものも3割程度見られたものの、絶対数としては少なかった。結局北海道では年間を通じて要介護高齢者の施設入り(入院)の必要性が問われる傾向が見られ、冬季、非冬季の区分は低位の条件となっているに過ぎないことが読みとれた。
境界条件を持った確率微分方程式の研究

B_tを1次元ブラウン運動してX_tを次の1次元確率微分方程式(1)の解とする:ここでphi_tは0での局所時間、sigma(x)とb(x)は(0,∞)上で連続でsigma(0)=b(0)=0でかつsigma(x)≠0 (x>0)とする。このとき境界{0}に非粘性的反射条件(2)(].SU.[)P-a.e.を課した場合の確率微分方程式(1)の解X_tのPathwise uniquenessについては、いくつかの結果がある。本研究では(2)の代わりに、(1)の2つの解X_tとX′_tに対して{0}で次の条件(3)を課した場合のpathwice uniquenessにいて主に考えた:(3) m({t≧0:X_t=0}DELTA{t≧0;X^′_t=0})=0 P-a.e.(m:〔0,∞)上のルベーグ測定)そしてsigma(x)とb(x)が適当な条件を満たすとき、(1)の任意な2つの解X_tとX^'_tがPathごとに一致するためには、(3)が必要十分条件であることを得た。sigma(x)とb(x)が満たす適当な条件とは、sigma^2(x)が(0,∞)上で局所リプシッツ連続でかつ、もし(].SU.[)ならば、(].SU.[)を満たす正数列{d_n}が存在することである(].SU.[)なお(2)は(3)の特殊な場合であるが、(2)の条件下でのわれわれの結果は今までに得られている結果よりかなり一般的なものである。
高度数理解析と超音波による生体内弾性特性分布の高精度計測

心拍により肝臓内に10Hz前後のずり波が発生することが知られており,それを利用してずり波速度を計測できれば,安全かつ簡易な装置で病変を見つけることができる。現在提案されている計測法は,周波数が低いと適用できなかった。我々は媒質振動の位相分布をもとに超高分解能に2次元波数同時推定を行い,それから伝搬速度を測定できる手法(以降,本推定法と呼ぶ)を開発した.平成30年度の研究実績を以下に述べる。(1)超音波送受信システムへの本推定法の実装:本推定法を実際の超音波エコー信号に適用するため,超音波送受信システムへの実装を行った.測定には,市販の医用超音波プローブを利用し,標本化・保存が可能な超音波送受信システムを構築した.更に,測定した超音波エコー信号に本推定法を実現するソフトウエアを実装した.(2)寒天ファントムを用いた模擬生体の製作と基礎実験:寒天ファントムを用いて模擬生体を製作し,実験を行った.本実験では,均一なずり波弾性特性を持つ寒天ファントムの弾性特性を計測した。まず,作製した模擬生体寒天ファントムを変形させ,変形量をレーザー変位計で,その際の外力を圧力センサで計測することにより弾性特性を推定した.次いで,本推定法を実装した超音波エコーシステム(以降本システムと呼ぶ)を用いて,ずり波の位相速度を測定した。実際には,ずり弾性特性の異なる2種類の模擬生体を作製し,本システムを使ってずり波の位相速度を推定できるか確認した。その結果,ずり波位相速度を測定できた。(3)in vivo画像を使った実用性実験:健常者肝臓のB-mode像に本推定法を適用し,ずり弾性波速度を推定できるか事前検討を行った。その結果,参考文献値と一致した位相速度を推定することができた。(1)超音波送受信システムへの新提案波数推定法の実装を完了した。我々の提案する本推定法を実際の超音波エコー信号に適用するため,超音波送受信システムへの実装を行った.測定には,市販の医用超音波プローブを利用し,標本化・保存が可能な超音波送受信システムを構築した.更に,測定した超音波エコー信号に本推定法を実現するソフトウエアを実装した.(2)寒天ファントムを用いた模擬生体の製作と基礎実験を行った。本実験では,均一なずり波弾性特性を持つ寒天ファントムの弾性特性を計測した。まず,作製した模擬生体寒天ファントムを変形させ,変形量をレーザー変位計で,その際の外力を圧力センサで計測することにより弾性特性(ヤング率)を推定した.次いで,本システムを用いて,ずり波の位相速度を測定した。実際には,ずり弾性特性の異なる2種類の模擬生体を作製し,本システムを使って,ずり波の位相速度を推定できるか確認した。その結果,先の推定弾性特性と傾向が一致した。ただし,定量的には違いがあった。(3)健常者肝臓のB-mode像に本推定法を適用し,ずり弾性波速度を推定できるか事前検討を行った。(1)昨年度に開発した2次元ずり波伝搬速度推定法(以下本推定法)について,数値解析データを用いた精度評価がまだ道半ばである.したがって,本推定法により得られる数値シミュレーション結果と実験値を比較することにより,精度評価を行うとともに,様々な弾性特性分布の条件下においてずり波の屈折や反射などの影響を検討し,それらの影響を低減する手法を検討する.また,伝搬速度計測における空間分解能なども評価する.(2)模擬生体中に肝硬変や腫瘍を想定したずり波の位相速度が異なる部位を作り,その大きさ,形,位相速度の違いを種々変化させ,本手法によるずり波位相速度の測定精度を検証する。数値解析で得られる結果と比較し,どのような問題点があるかを洗い出す。(3)ヒトの健常者の肝臓のin vivo計測を行う。少なくとも心周期1泊分の肝臓からの超音波エコー信号を超音波送受信システムにより計測し,測定した超音波エコー信号に開発する本推定法を適用する。健常なヒト肝臓のずり波伝搬速度は,音響放射圧を用いた方法などで既に報告があるため,それら文献値と比較することで,開発する手法により適切な結果が得られることを示す。心拍により,肝臓内に10Hz前後のずり弾性波(固体における横波,以降ずり波と呼ぶ)が発生することが知られている.そのずり波が伝搬している肝臓を,超音波エコー装置で観測する.そして,そのエコー画像を解析することにより,肝臓内の「ずり波速度分布」を精度よく推定し,病気を早期に,安全かつ無侵襲で発見する方法を開発する.それが本研究の目的である.本年度は計算機シミュレーションによって,その妥当性と有効性を確認した.まず,計算機シミュレーションを使って,生体内のずり波(横波)の伝搬特性を解析した。模擬生体の形状は2次元,長方形ですべての辺が自由である。弾性的性質は一様で,肝臓を想定している。表面の一部にずりひずみパルスを与え,ずり波を励振し,その伝搬特性を,時間を追って解析した。更に,模擬生体内部に横波速度が異なる小さな疑似病変部を設定した場合の計算も行った.次に,生体組織の超音波エコー観測画像を,これも計算機シミュレーションによって再現した。超音波エコー画像は,生体組織を無数の小さな超音波散乱体の集合と見なして,シミュレーションできる。

このように生成した模擬生体に対して超音波を送信し,多数配置された点散乱体からの散乱超音波を数値的に計算することにより,静止状態での超音波エコー画像を再現した.更に,ずり波伝搬にともない生体内の散乱体の位置が変化する.先の2つの解析結果から,その位置の変化を予測することができる.従って,時々刻々と内部状態が変化する模擬生体からの超音波エコー信号を計算することが可能である.我々は,媒質振動の位相分布から超高分解能に伝搬速度を推定できる手法を開発した.その方法を計算機シミュレーションで得られた超音波エコー信号画像に適用したところ,ずり波の伝搬に伴い,媒質内の散乱体の粒子速度(すなわち媒質の粒子速度)の位相変化を確認することができた.(1)計算機シミュレーションを使って,生体内を伝搬するずり波を解析した。模擬生体の形状は2次元,長方形200mm×400mmですべての辺が自由である。弾性的性質は一様で,縦波速度1600m/s,横波速度1m/sとした。これは,肝臓を想定している。表面の一部にずりひずみパルス(10Hzの正弦波1周期)を与え,ずり波を励振し,その伝搬を,時間を追って解析した。さらに,内部に,横波速度が異なる疑似病変部を設定して計算を行った.病変部は,1辺が10mmの正方形で,縦波速度は周辺部と同じ,横波速度を5m/sとした.(2)生体組織からの超音波エコー画像を,これも計算機シミュレーションによって再現した。生体組織は,無数の超音波散乱体の集合体として考えることができる。このように生成した模擬生体に対して超音波を送信し,多数配置された点散乱体からの散乱超音波を数値的に計算することにより,静止状態での模擬生体からの超音波エコー信号を生成した.計算量と手持ちのシステムの関係から,計算領域を30mm四方とし,散乱体を密度11.1個/mm2でランダムに分散させ,散乱強度も0から1の範囲でランダムに設定した。(3)ずり波伝搬に伴い生体内の散乱体位置が刻々変化する.(1)の結果を(2)に適用すると,ずり波伝搬に伴う散乱体の位置変化を推定することができる.従って.時々刻々と内部状態が変化する模擬生体からの超音波エコー画像信号を計算できる.(4)我々は,媒質振動の位相分布から超高分解能に伝搬速度を推定できる手法を開発した.その方法を(3)で求めた超音波エコー画像信号に適用したところ,ずり波の伝搬に伴い,媒質内の散乱体の粒子速度(すなわち媒質の粒子速度)の位相変化を確認することができた.心拍により肝臓内に10Hz前後のずり波が発生することが知られており,それを利用してずり波速度を計測できれば,安全かつ簡易な装置で病変を見つけることができる。現在提案されている計測法は,周波数が低いと適用できなかった。我々は媒質振動の位相分布をもとに超高分解能に2次元波数同時推定を行い,それから伝搬速度を測定できる手法(以降,本推定法と呼ぶ)を開発した.平成30年度の研究実績を以下に述べる。(1)超音波送受信システムへの本推定法の実装:本推定法を実際の超音波エコー信号に適用するため,超音波送受信システムへの実装を行った.測定には,市販の医用超音波プローブを利用し,標本化・保存が可能な超音波送受信システムを構築した.更に,測定した超音波エコー信号に本推定法を実現するソフトウエアを実装した.
エナメル基質由来物質の効果の限界と歯牙移植再植における適切な使用方法に関する研究

動物実験ラット臼歯を腹部皮下組織に移植する実験系を用いて、移植歯の歯根膜障害とEMDによる歯根膜再生効果との関連を明らかにした。30分室温乾燥による陣審に対しては、EMDは歯根膜再生を誘導することができた。しかし壊死組織が多い部分では再生を誘導できなかった。歯根膜を機会的に除去した場合では、歯根吸収や歯根表面上の骨形成が観察された。つまり歯根膜が広範囲かつ重度に障害された場合、EMDの効果は局所的・限定的であり歯根膜を完全に再生できないことが明らかになった。歯原性腫瘍細胞によるエナメル基質産生を検証する実験を行なった。ラット下顎にMNUを局所投与し、正常エナメル上皮細胞とそれらから誘発された腫瘍細胞によるエナメル基質分泌を比較した。ラット下顎にはエナメル芽細胞、ヘルトビッヒ上皮鞘細胞、マラッセ上皮遺残細胞等の機能や形態が異なるエナメル上皮細胞が存在したが、そのいずれもが増殖し、形態の異なる歯原性腫瘍を形成した。この腫瘍のエナメル基質産生状態は由来細胞の機能を反映していた。本研究により歯原性腫瘍の由来に対して有益な所見が得られた。臨床研究歯牙移植における歯根膜再生に対するエナメル基質由来物質の利用方法の検討。歯牙挺出により歯根が露出した歯を移植歯として使用したとき、エナメル基質由来物質は露出歯根面上の歯根膜再生を誘導した。2症例において付薪レベルprobing attachment levelが改善し、歯根膜再生が認められた。外傷性脱臼歯の再植と歯牙移植とは、手術の目的、背景、局所の状態等の諸条件が異なる。前者は事故的であり条件は症例によって大きく異なる。後者は予定手術であり、条件はほぼ均一で良好である。それぞれの術前状態、術中所見および術後経過を比較することにより、脱臼園の移植・再植後の予後に影響を与える因子を明らかにする研究を行なった。平成16年度に行った臨床研究概要エナメル基質由来物質は歯周外科手術後の歯根膜再生に対しては効果が認められているが、歯牙移植後の歯根膜再生に対しては不明な点が多い。そこで歯牙挺出により歯根が露出し、健全な歯根膜が残存する部分が少ない歯を移植歯として使用するとき、エナメル基質由来物質が露出歯根面上において歯根膜再生を誘導できるか否かを検討した。2症例において臨床応用を実施したところ、付着レベルprobing attachment levelが改善し、歯根膜再生が認められた。移植歯はブリッジの支台歯として利用され、義歯を使用する必要がなくなった患者は満足した。平成16年度に行った動物実験研究概要エナメル基質とそれを産生するエナメル上皮細胞の生物学的特性を明らかにする目的で、エナメル上皮細胞にMNUを用いて化学的刺激を与えた。その結果、エナメル上皮細胞は増殖し、エナメル上皮腫や歯原性石灰化上皮腫を形成した。この実験誘発腫瘍のエナメル基質産生機能は由来細胞の機能を反映しており、歯原性腫瘍の由来を検討する際に有益な所見が得られた。以上の研究成果は現在論文発表準備中である。平成17年度に行った臨床研究概要歯根が露出し、健全な歯根膜が残存する部分が少ない歯を移植歯として使用する場合において、エナメル基質由来物質が露出歯根面上における歯根膜の再生を誘導できるか否かを検討した。その結果、歯周ポケットは正常範囲内で、付着レベルprobing attachment levelは改善し、露出歯根部における歯根膜再生が認められた。

2年以上経過観察したが、明らかな歯根吸収像は認められなかった。移植歯はブリッジの支台歯として利用され、義歯を使用する必要がなくなった患者は満足した。平成17年度に行った動物実験研究概要MNUを下顎骨上に局所投与することにより歯原性腫瘍を誘導した。顎骨内のエナメル上皮細胞は増殖し、エナメル上皮腫を形成した。エナメル上皮細胞の分泌物であるアメロジェニンに対する免疫組織化学染色を行うと、母細胞がエナメル基質を分泌する場合は、それから誘導された実験誘発腫瘍においても陽性反応の局在が観察された。歯原性腫瘍のエナメル基質産生機能は、由来細胞の機能を反映している可能性が示唆された。動物実験ではラット臼歯を腹部皮下組織に移植する実験系を用いて、移植歯歯根膜の細胞や基質の障害の程度とEMDによる歯根膜再生状態との関連を明らかにする研究を継続実施した。これまでの研究では30分室温乾燥による障害を歯根膜に対して与えてきたが、18年度は機械的に歯根膜を除去する方法によって歯根膜に障害を与えた場合のEMDの効果について検討した。その結果、歯根膜が広範囲に除去された場合、歯根吸収や歯根表面上の骨形成が観察されEMDは完全に歯根膜を再生できない可能性が示唆された。臨床研究としては、手術の目的、背景、局所の状態等の諸条件が異なる外傷性脱臼歯の再植と歯牙移植との間で、術前状態、術中所見および術後経過を比較することにより、それぞれの予後に影響を与える因子を明らかにする研究を開始した。具体的には臨床的には、患者の背景、脱臼歯の状況、再植・移植までの時間、受容部の状況、術式、固定状態、術後経過等について再植症例と移植症例とを比較し、術後経過に影響を与える因子について検討した。本研究は、条件が多様である外傷性脱臼歯の再植の経過と、条件を一定にすることができる歯牙移植の経過を比較することにより、両者の歯根膜再生に関与する因子を解明する点において独創的である。
異方性弾性体の時間域多重極法に関する研究

異方性弾性体の波動問題は、古くから取り扱われている工学上重要な問題であり、数値計算の需要も増えている。従来、差分や有限要素法などの数値手法が使用される事が多かったが、精度の要請から、境界要素法が用いられる事も少なくない。しかし、これまでの境界要素法には解析効率上の問題があった。本研究は、一般の異方性の弾性体においても、容易に基本解の平面波展開を行なう事が可能であるという発見に基づき、3次元異方性弾性波動問題おける時間域高速多重極法を用いた高効率かつ高精度なソルバを開発する事を目的とする。本年度は、前年度の基礎研究を踏まえ、3次元時間域異方性動弾性学の初期値境界値問題の高速多重極法コードを開発し、基本的な問題に適用した。直接計算部分はWangの方法に基づいて積分し、平面波展開には申請者のアイデアを用いた。得られたコードは解析解の知られた内部問題において十分な精度を有する事を確認した。異方性弾性体の波動問題は、表面波デバイスを始めとする種々の応用を有しており、多重極法は高精度、高速な数値計算法として有望でありながら、手法が複雑であるためこれまで研究が進んでいなかった。本研究は困難な研究を成し遂げ、今後の工学の問題への適用の道を開いた事において大きな意義を持っていると考える。しかし、現状では解法の計算効率は必ずしも十分には上がっておらず、この点の改良は今後の課題である。なお、得られた成果は応用力学論文集に投稿中であり、今後外国誌への投稿を予定している。本年度は異方性弾性体の基本解の平面波展開を求め、これを用いて、基本解が多重極展開や局所展開できることを示した。また,その数値的特性を数値実験で検証した。具体的には、異方性弾性体の因果律を満たす基本解と反因果律を満たす基本解との差が平面波展開を有することを利用して、基本解の多重極展開を求めた。異方性弾性体の場合、平面波の波速を求めるために固有値計算を行う必要があるが、3x3行列に対するものであるので、その計算量はごく小さい。次に、多重極モーメントや局所展開係数、M2L公式などを誘導し、多重極法の基礎的な道具を準備した。これらの結果を検証し、その数値的特性を理解するために数値実験を行った。具体的には、先ず,精度を検証できる等方性の場合を取り扱い,多重極モーメント、M2L、局所展開の手続きを踏んで求めた基本解と解析解を比較した。この結果,良好な一致が得られた。次に異方性の場合について、基本解の計算を積分表示に基づいて直接行ったものと、多重極法に基づいたもので比較した。材料定数としては,表面弾性波素子として用いられる圧電材料のものを用いた。この結果,やはり良好な一致を得る事ができた。以上のように,多重極法を実施するための基本的な道具が揃い,その精度に関する基本的な検討が終了した。今後直接計算部分を開発し,更には既開発の等方性の時間域多重極コードとの結合を行う必要がある。また,平面波展開に含まれる単位球面上の積分における数値積分点の分布が,単位球の頂点付近に集中しすぎる傾向があり,この点の改善が次年度の課題となった。
年齢差が心の帰属に与える影響と神経基盤の解明及び世代間交流を促す介入方法の開発

本研究の目的は,判断者と対象の年齢の違いが心の帰属に与える影響を解明すること,他者への心の帰属を促す介入方法を検討することである.心の帰属とは,他者に対して人間らしさを認めることである.人間らしさを認めた対象には,より優しく接することができる.一方,認められない場合に非人間な的な扱いをしてしまう.これまで、高齢者はネガティブな印象をもたれるリスクが高いことが分かっているが,判断者と対象の年齢の違いが心の帰属に影響するか,そしてその神経基盤については明らかではない.また,その重要性に反して心の帰属を促す方法については研究に乏しい.そこで本研究では,MRI・介入実験を行い,それらの問題に取り組む.本研究の目的は,判断者と対象の年齢の違いが心の帰属に与える影響を解明すること,他者への心の帰属を促す介入方法を検討することである.心の帰属とは,他者に対して人間らしさを認めることである.人間らしさを認めた対象には,より優しく接することができる.一方,認められない場合に非人間な的な扱いをしてしまう.これまで、高齢者はネガティブな印象をもたれるリスクが高いことが分かっているが,判断者と対象の年齢の違いが心の帰属に影響するか,そしてその神経基盤については明らかではない.また,その重要性に反して心の帰属を促す方法については研究に乏しい.そこで本研究では,MRI・介入実験を行い,それらの問題に取り組む.