hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
複合アニオン化合物の新規化学物理機能の創出

4電極表面を窒化することにより、新たな準位が生成して、電荷移動反応が促進されていること、リン酸を炭酸で置換することにより非平衡状態の中間相が広い組成領域で出現し、相の格子歪みを抑制する効果があることを明らかとした(内本)。Eu3+添加YSiO2Nでは同じ結晶構造を持つ酸化物と比較し、励起波長が50 nmレッドシフトするなど複合アニオン化合物に特有な光物性を見出した(田部)。ペロブスカイト型酸化物薄膜系の検討では、金属的なNdNiO3ー絶縁性NdNiO3-xFx間の可逆的相転移などの新現象を発見した(長谷川)。H-置換により反強磁性絶縁体から強磁性金属に変化する複合アニオン強相関物質LaMnAsO1-xHxの電子状態を解析し、この材料が遍歴電子磁性体としての性質をもつことを明らかにするとともに、水素置換で強磁性が安定化することを理論計算で再現した(松石)。熱電材料の開発においては、複合アニオンホウ炭化物の熱電的性質の開発および新規な特性の発掘、領域内の他グループの酸窒化物などの複合アニオン化合物の熱電的性質の解明と開発を行い、成果の一部については論文発表を済ませた(森)。上記の通り、個々のグループでの研究が着実な進展を見せ、さらには新たな異分野間共同研究が複数立ち上がっている。新規光触媒TiO2:Ta/Nや電気化学材料LiFePO4:Nでは、従来の比較対象物質を超える性能が実現されており、複合アニオン化合物ならではの新機能が明かされつつある。このような現状を複合アニオン化合物の新規物理化学機能の創出というミッションに照らし合わせると、本計画研究は順調に進展していると判断できる。光触媒、光電極:前田が先行して見出していたTa/N共ドープルチル型TiO2にRuOx助触媒を担持して光電極とすると、長時間安定に水の光酸化を実現できた。酸窒化物系光触媒で深刻な問題となっている光腐食は本系では無縁であり、この特性は触媒活性サイトのその場計測をも可能とした。すなわち、計測科学を専門とする内本との協働で、水の光酸化反応中のRuOxの様子を世界で初めて捉えることに成功した。合成困難な二次元層状酸窒化物の合成を陰山、垣花を中心とするA01メンバーと共同で行い、従来困難だったペロブスカイト型Li2LaTa2O6Nの単相合成法を確立した。この材料は通常の三次元ペロブスカイト(CaTaO2Nなど)と比べ、CO2光還元に対して圧倒的な高活性を示し、その高活性の起源をA02メンバー(木本、山方)と協働して明らかとした。蛍光体、熱電材料など:田部を中心として、Ce3+添加部分窒化ガーネット、Eu3+添加赤色蛍光体の開発に成功した。前者ではカチオン置換と部分窒化により橙色の発光波長を実現し、後者では部分窒化による電荷移動遷移の長波長化と複合アニオン配位による非対称性の増加からの電気双極子遷移確率の増強を実現した。また、鱒渕(A01)が見出したBaCN2が、Eu2+賦活により新規赤色長残光蛍光体となることも見出した。さらには、松石が合成した新規酸水素化物GdHOとSr2LiSiO4Hが、希土類置換により蛍光体として機能することを確認した。Sr2LiSiO4H:Eu2+では同型のSr2LiSiO4F:Eu2+に比べ、励起帯・発光帯が長波長側にシフトすることを認めた。長谷川によって見出された高モビリティーアモルファスZnOxNy薄膜が、森との協働により低い熱伝導率をもつことが明らかとなり、結果として高い熱電性能の新規系として見出された。上記の通り、前年度に個々のグループで培った成果を班内あるいは班間での共同研究へと繋げる形がいくつも見られるようになり、A03班が関与した領域内共同研究は極めて活発である。その結果として、共著論文も複数発表済みである。
分子標的時代における放射線壊死の病態解明と新規診断・新規治療への挑戦

臨床研究において、昨年度より行っていた脳放射線壊死の放射線学的診断のシステマティックレビューの論文を投稿し、major revisionを経てacceptされた。形態、血流、質的評価の複合が診断率を上昇させることが判明した。今後PET/MRIなどが放射線壊死の鑑別診断に有用かもしれない。臨床研究では、放射線壊死診断のシステマティックレビューの論文がacceptされたが、基礎研究が予定通り進んでいない状態である。主な原因としては、研究協力者となる大学院生が確保できず、放射線壊死の動物モデルを用いた研究は滞っている。我々の放射線壊死モデルは壊死の形成まで照射より6カ月を要するため、継続的に協力できる人材を確保する必要があるが、この年度では困難な状況であった。放射線壊死に対するアバスチンの治療効果の臨床研究が3月31日で終了となったため、今後は、データを収集・解析し、まとめる予定である。本臨床研究はショートコース(3回投与のみ)の治療を行い、その治療効果を判定するものであり、有意な結果が得られれば、学会発表を経て、論文化へ進めていく予定である。基礎研究は従来の脳放射線壊死を作成する研究協力者を確保することが困難であるため、ホウ素中性子捕捉療法の研究チームとディスカッションを重ね、ホウ素中性子捕捉療法を用いた脳放射線壊死モデルの作成の研究の立ち上げを画策する予定である。放射線壊死の病態解明に向けて、まずは今までの知見および当院で行ってきた基礎研究をレビューし、放射線壊死の病理学的所見をまとめた。放射線壊死の主病態は炎症と血管新生であると考えられる。HIF-1α、VEGF、サイトカイン、ケモカインなどの分子が相互に反応し、炎症と血管新生が併存していると考えられる。特にHIF-1αは早期に発現している可能性が高く、key moleculeの1つと考えられる。この内容は「脳腫瘍治療後放射線壊死」として、近畿脳腫瘍病理検討会の機関紙である“Neuro-Oncologyの進歩"に投稿し、採択された。また、新規診断法の開発に向けて、今までの放射線壊死の放射線学的診断についてシステマティックレビューを行った。通常医療機関が有するCT, MRIによる放射線学的診断、およびSPECTやPETといった特定施設した有しない核医学的検査による診断に分けてレビューを行った。血流や代謝を評価する画像は必ずしも診断の感度・特異度が高いわけではなく、複合的診断は診断精度を向上することが判明した。基礎研究は、現時点ではまだ成果が出ていない。従来の放射線壊死モデルを作成する研究協力者(大学院生)がいなくなったため、モデル作成が出来ていない状態である。年度内に新たな研究協力者を得ることは不能であったため、研究継続のため、ホウ素中性子捕捉療法研究班とホウ素中性子捕捉療法を用いた放射線壊死のモデル作成を検討しており、新たなモデル作成を目指す。さらなる病態解明、新規診断・治療に向けて、まずは現在までの報告をレビューすることは今年度である程度の結果がまとまってきた。ただし、基礎研究においては、まずは放射線壊死の動物モデルを作成しなければならないが、大学院生の交代期にて、担当者が決まっていないのが現状である。放射線壊死モデルは安定したモデル作成が求められるため、習熟にも期間を要するため、病態解明研究のスタートが遅れている。放射線壊死の放射線学的診断におけるシステマティックレビューを、論文化しているため、今年度中に採択されることを目指す。このレビューより複合的に画像診断を評価することが望ましいことがわかったため、どのような組み合わせの診断方法が現実的に可能であり、最も望ましいかを検討する。特に、実現性を考慮すると、保険診療内で施行できる検査が望ましい。診断セットが決まれば、その診断セットにて前向きにデータを取得していく。基礎研究に関しては、担当する大学院生が決まれば、まずは放射線壊死の安定したモデル作成を習得させる。安定が確認でき次第、照射後経時的に画像検査や組織採取を行い、発現分子の確認を行う。人員確保が引き続き困難な場合はホウ素中性子捕捉療法研究班と協力し、ホウ素中性子捕捉療法による新たな放射線壊死のモデル作成を進めていく。

基礎研究が進んでいないため、次年度の基礎研究の費用として予算を残存させ、確保した。新たな研究協力者が得られた場合、前年度の費用も加えて動物モデルの作成に使用する予定である。今年度は、システマティックレビューの論文のacceptまでに、労力を費やす結果となった。基礎研究が進まず使用しなかった予算は、ホウ素中性子捕捉療法による脳放射線壊死モデルの作成に使用する予定である。また、臨床研究のデータをまとめることや学会発表および論文作成・投稿に必要な費用に予算を充てる予定である。
LIX1L蛋白質発現癌細胞でのRNA翻訳伸長反応制御による標的治療薬開発研究

LIX1L蛋白質とEEF1G蛋白質の結合を阻害する新規の標的治療薬を開発する基礎的研究を行うことを目的としました。LIX1L蛋白質発現の有無については胃癌細胞株KATO-III(+)、OCUM-1(+)、MKN45(+)、NUGC4(-)、膵臓癌細胞株PK2(+)、TCC-PAN2(+)、大腸癌細胞株LoVo(+)、SW948(+)、急性骨骨髄性白血病細胞株HL-60(+)、U937(+)、CCRF-CEM(+)、慢性骨髄性白血病細胞株K562(+)、多発性骨髄腫RPMI8226(-)であり、一方EEF1G蛋白質の発現はすべての細胞株において細胞質に優位に発現が認められました。また、癌組織の大腸癌、肺癌、乳癌、甲状腺癌、食道癌、肝細胞癌、腎細胞癌、前立腺癌、膵臓癌、卵巣癌、及び正常組織でのEEF1G蛋白質の発現もすべてにおいて認められました。これらの結果から、LIX1Lは癌細胞特異的に発現する一方で、翻訳伸長因子EEF1Gは癌細胞や正常細胞においても発現が認められ、細胞の生存に必須の蛋白質であることが推測されました。次に、EEF1GとLIX1L蛋白質の結合を阻害する方法として、EEG1Fのアミノ酸配列から相同性ペプチドを作製し、そのペプチドによるEEF1GとLIX1Lの結合阻害効果を検討しました。作成した様々なペプチドの中からPK294/296ペプチド(294番目と296番目のリジンを含む)において、LIX1L発現胃癌細胞株KATO-III、OCUM-1、MKN45、膵臓癌細胞株PK2、TCC-PAN2で細胞増殖抑制効果が確認されました。LIX1L蛋白質とEEF1G蛋白質の結合阻害効果も同時に見出しました。以上から、LIX1L発現癌細胞においてEEF1Gとの結合を阻害することにより癌細胞の増殖が阻害できるペプチド候補を見出すことができました。LIX1L蛋白質発現癌細胞で、EEF1G蛋白質内のLIX1L蛋白質との結合に関与するドメインに対する相同性ペプチドによる阻害効果を介した癌細胞増殖抑制効果の評価をin vitroにおいて行い、新規標的治療薬開発を目指した基礎的研究を行いました。(2)様々な癌組織の大腸癌、肺癌、乳癌、甲状腺癌、食道癌、肝細胞癌、腎細胞癌、前立腺癌、膵臓癌、卵巣癌でのEEF1Gの発現を確認しました。すべての癌組織と正常組織においてEEF1G蛋白質の発現が認められました。本年度の計画は達成されました。(3)EEF1GとLIX1L蛋白質の結合を阻害する方法として、EEG1Fのアミノ酸配列から10アミノ酸を選び、相同性ペプチドを作製し、EEF1GとLIX1Lの結合阻害効果を検討しました。リン酸化部位としてはチロシン(2個)、セリン(11個)、スレオニン(7個)を含むアミノ酸配列から20種類の相同性ペプチド、翻訳後修飾部位としてアセチル化(11個)、ユビキチン化(11個)、スクシニル化(5個)を含むアミノ酸配列から27種類の相同性ペプチドを作製しました。これら47種類のペプチドを用いてMKN45細胞株を用いて抗腫瘍効果のスクリーニングを行った結果、スクシニル化の候補部位である294/296番目のリジンを含んだPK294/296ペプチドにのみ抗腫瘍効果が認められました。また、このペプチドにLIX1LとEEF1Gの結合を阻害する効果があることが確認できました。これまでの結果から、LIX1L発現癌細胞においてEEF1G蛋白質に対する相同性ペプチドPK294/296が抗腫瘍効果を持ち、LIX1LとEEF1Gの結合を阻害する作用を併せ持つことが示されました。したがって、PK294/296ペプチドがLIX1L発現癌細胞においてEEF1Gとの結合を阻害することにより抗腫瘍効果をもたらすことが推測されました。今後、LIX1L発現癌細胞においてLIX1L/EEF1G複合体の機能を明らかにすること、LIX1L/EEF1Gと複合体が癌細胞においてどのような遺伝子の翻訳調節に関与しているかを明らかにすることにより、この蛋白質複合体を標的とした治療薬の有効性が明らかとなります。(1)in vivoでの相同性ペプチドの抗腫瘍効果について明らかにする。(2)LIX1L発現癌細胞においてLIX1L/EEF1G複合体の機能を明らかにする。(3)LIX1L/EEF1Gと複合体が癌細胞においてどのような遺伝子の翻訳調節に関与しているかを明らかにする。(4)EEF1GとLIX1L蛋白質の分子構造から結合部位の同定と結合阻害物質の探索する。今後、これらの課題を明らかにすることによりLIX1L蛋白質とEEF1G蛋白質の結合を阻害するペプチドや低分子化合物の合成や同定が可能となり、新規の標的治療薬を開発する基礎的研究を行うことが可能になると考えられます。翻訳伸長因子EEF1Gを標的とする治療薬はこれまでに報告はなく、EEF1Gを標的とする治療薬開発については我々が初めてであり、様々な種類の癌に対して有効な新規標的治療薬となる可能性があります。

LIX1L蛋白質発現の有無については胃癌細胞株KATO-III(+)、OCUM-1(+)、MKN45(+)、NUGC4(-)、膵臓癌細胞株PK2(+)、TCC-PAN2(+)、大腸癌細胞株LoVo(+)、SW948(+)、急性骨骨髄性白血病細胞株HL-60(+)、U937(+)、CCRF-CEM(+)、慢性骨髄性白血病細胞株K562(+)、多発性骨髄腫RPMI8226(-)であり、一方EEF1G蛋白質の発現はすべての細胞株において細胞質に優位に発現が認められました。また、癌組織の大腸癌、肺癌、乳癌、甲状腺癌、食道癌、肝細胞癌、腎細胞癌、前立腺癌、膵臓癌、卵巣癌、及び正常組織でのEEF1G蛋白質の発現もすべてにおいて認められました。これらの結果から、LIX1Lは癌細胞特異的に発現する一方で、翻訳伸長因子EEF1Gは癌細胞や正常細胞においても発現が認められ、細胞の生存に必須の蛋白質であることが推測されました。次に、EEF1GとLIX1L蛋白質の結合を阻害する方法として、EEG1Fのアミノ酸配列から相同性ペプチドを作製し、そのペプチドによるEEF1GとLIX1Lの結合阻害効果を検討しました。作成した様々なペプチドの中からPK294/296ペプチド(294番目と296番目のリジンを含む)において、LIX1L発現胃癌細胞株KATO-III、OCUM-1、MKN45、膵臓癌細胞株PK2、TCC-PAN2で細胞増殖抑制効果が確認されました。LIX1L蛋白質とEEF1G蛋白質の結合阻害効果も同時に見出しました。以上から、LIX1L発現癌細胞においてEEF1Gとの結合を阻害することにより癌細胞の増殖が阻害できるペプチド候補を見出すことができました。LIX1L蛋白質発現癌細胞で、EEF1G蛋白質内のLIX1L蛋白質との結合に関与するドメインに対する相同性ペプチドによる阻害効果を介した癌細胞増殖抑制効果の評価をin vitroにおいて行い、新規標的治療薬開発を目指した基礎的研究を行いました。(2)様々な癌組織の大腸癌、肺癌、乳癌、甲状腺癌、食道癌、肝細胞癌、腎細胞癌、前立腺癌、膵臓癌、卵巣癌でのEEF1Gの発現を確認しました。すべての癌組織と正常組織においてEEF1G蛋白質の発現が認められました。本年度の計画は達成されました。(3)EEF1GとLIX1L蛋白質の結合を阻害する方法として、EEG1Fのアミノ酸配列から10アミノ酸を選び、相同性ペプチドを作製し、EEF1GとLIX1Lの結合阻害効果を検討しました。リン酸化部位としてはチロシン(2個)、セリン(11個)、スレオニン(7個)を含むアミノ酸配列から20種類の相同性ペプチド、翻訳後修飾部位としてアセチル化(11個)、ユビキチン化(11個)、スクシニル化(5個)を含むアミノ酸配列から27種類の相同性ペプチドを作製しました。これら47種類のペプチドを用いてMKN45細胞株を用いて抗腫瘍効果のスクリーニングを行った結果、スクシニル化の候補部位である294/296番目のリジンを含んだPK294/296ペプチドにのみ抗腫瘍効果が認められました。また、このペプチドにLIX1LとEEF1Gの結合を阻害する効果があることが確認できました。これまでの結果から、LIX1L発現癌細胞においてEEF1G蛋白質に対する相同性ペプチドPK294/296が抗腫瘍効果を持ち、LIX1LとEEF1Gの結合を阻害する作用を併せ持つことが示されました。したがって、PK294/296ペプチドがLIX1L発現癌細胞においてEEF1Gとの結合を阻害することにより抗腫瘍効果をもたらすことが推測されました。
半導体レーザー励起マイクロキャピラリー振動セルの試作研究

本研究の目的は申請者がこれまで開発してきたレーザー誘起キャピラリー振動(Capillary Vibration induced by Laser : CVL)法を応用し、近年注目されているマイクロ総合化学分析システム(micro total analysis systems : μTAS)に適合した高感度な微小振動検出セルを試作することである。熱伝達効率を含めた振動発生機構を解析し、省エネルギー・高効率化を図ることによる検出システム全体のマイクロ化を目指している。前年度までに、振動セルのマイクロ化設計の基礎となるCVL効果の溶媒依存性を検討し、CVL効果が、通常の熱レンズ効果とは異なり、溶媒の屈折率に依存しないこと等を明らかにした。今年度は、前年度に引き続き、CVL効果の溶媒依存性をレーザー光の照射位置条件について検討した。また、マイクロ化のために圧電素子を導入した。即ち、レーザー光ではなく圧電素子をCVL振動の検出に用いることにより、装置の小型化を図った。まず、用いる素子の種類、大きさ、形状、キャピラリーとの接触・接着条件を検討し、さらに、本検出器に適したキャピラリーの振動部分の長さ、張力、共振周波数について調べ、振動の効率的発生および検出条件を検討した。圧電素子を振動の検出器として用いると、検出器を小型化できるだけでなく、実験操作も簡便になる他、振動をより効率的に検出できると考えられる。しかし、圧電素子は非常に高感度であるため雑音が入りやすく、そのための対策が必要であった。また、励起光源の微小化のために半導体レーザーの導入を検討した。本検出器は、現状ではノイズ対策が十分でないために高感度検出は達成されてはいないが、簡易・簡便な検出器として、さらにマイクロチップ化などにより、各種用途への応用展開が期待できる。熱伝達効率を含めた振動発生機構を解析し、省エネルギー・高効率化を図ることによる検出システム全体のマイクロ化を目指す。今年度は、振動セルのマイクロ化設計の基礎となるCVL効果の溶媒依存性を検討した。CVL効果は光熱変換効果の一種であるので、信号発生機構は無輻射緩和により生じる熱に起因すると考えられる。しかし、CVLの場合には、発生した熱を機械的な振動に変換してから検出するため、通常の熱レンズ効果とは異なり、溶媒の屈折率に依存しないことが予測された。実際、CVL信号強度は溶媒の熱伝導率には依存するが、屈折率には依存しないことを実験的に示すことができた。このことは、HPLCのように様々な有機溶媒を用いる分離システムへ適用しても、バックグラウンド信号の変動が起こりにくく、高感度な検出が達成できることを示唆している。実際、CVL法をマイクロHPLCの検出法として適用し、アットモルレベルのダブシル化アミノ酸の分離検出が可能であることを示した。また一方、半導体レーザーをCVL励起光源として用いる場合、分析対象が限られるおそれがある。そのためには、間接法の利用が有用であると考え、間接CVL法に関する基礎検討も併せて進めた。今後、励起光源の微小化のための半導体レーザーの導入、振動の効率的発生が可能なセルの開発、振動計測法の簡易・微小化を検討し、マイクロチップ上への集積化を目指す。
光学的電界ベクトル分布時系列測定による流動帯電現象の解明に関する研究

本研究によって得られた成果を要約すると以下のようになる。※電界分布を時系列で測定できる装置を開発した。最終的に、最速で600μs間隔で50回以上の電界ベクトル分布の時間変化の測定が可能となった。※開発された測定系を用いて、球体平板電極系においてさまざまな測定面、印加電圧で電界ベクトルの時系列測定をおこなった。・電界分布を時系列で測定できることを実験結果により証明した。・印加電圧が大きければ大きいほど、測定面が球電極に近ければ近いほど電界強度は大きくなった。また、測定面が平板に近いほど、電界ベクトルは垂直に近くなった。・印加電圧-5kV、-7kV、-10kVで上部電極より1mmの測定面においては電界ベクトルが時間と共に大きく乱れた。これらの原因として液体の流動もしくは流動は起ないまでも液体に力が加わることで光強度変化比に影響を与えたためと考えられる。※流動帯電測定用の試料をプロピレンカーボネートとすることとし、プロピレンカーボネートのカー定数を測定し、約1.4^*10^<-12>m/V^2と決定した。※強制的に帯電させた液体の電界ベクトル分布の測定を試みた。・帯電することによって、得られる光強度が変化することがわかり、電界ベクトル分布を再構成する際には、帯電前と比較することによって再構成データを補正する必要があることがわかった。・帯電前と帯電後の電界ベクトル分布を比較すると、帯電後は帯電前に比べて電界が緩和され、全体的に電界強度が小さくなった。また、電界ベクトルの方向はあまり変化がなかった。※流動帯電を模擬するための流動装置を作成した。・流動装置の基礎的なデータを得ることができた。・流動装置を用いて、実際に流動帯電が生じるかどうかを確認した。得られた結果から本装置によって、流動帯電が発生していることが確認できた。※今後、プロピレンカーボネートを蒸留し、それを流動させることによって、流動帯電下での電界ベクトル分布を時系列で測定する予定である。今年度、本研究によって明らかになった内容は以下のとおりである。1.われわれの手法による電界分布測定では多方向からの測定データを必要とするが、6方向分のデータと3方向分のデータで再構成した場合の再構成精度について比較検討した。2.液体誘電体中の球対球電極系に200ms程度のパルス電圧を印加し、40ms間隔で電界分布を測定した。3.これまで直列的に処理されていたデータを並列処理できるように測定システムを改良し、並列処理型3方向同時測定システムを構成した。4.改良された測定システムでは、各方向における測定データの遅れがなくなり、より精度よく電界分布の測定が可能となった。5.さらに、同期回路等を改良し、電界分布の時系列測定が最速1ms間隔で可能な測定システムを構成した。6.現在、液体誘電体中の球対平板電極系を用いて、電圧一定下および電圧が時間によって変化する場合の電界分布を1ms間隔で測定しており、電界分布の時系列測定が可能であることを結果と共に示す予定である。1.昨年構成された並列処理型の測定システムのくつかの点を改良し、電界分布を連続で50回以上測定できるようにした。

2.改良された測定システムによって、液体誘電体中の球対平板電極系を用いて、電圧一定下および電圧が時間によって変化する場合の電界分布を1ms間隔で測定した。得られた結果から、電界分布の時系列測定が可能であることが示され、また、印加電圧や測定平面等の条件をかえることによって測定した電界分布の時間変化から、電圧が印加されてから、液体の動き始めるまでにかかる時間を推測することが出来た。3.流動帯電現象解明への利用可能性を示すために、複合誘電体中での電界分布の連続測定を現在行っている。今年度、本研究によって明らかになった内容は以下のとおりである。1.これまで液体試料として、使用してきたニトロベンゼンは劇薬に分類され、その取り扱いがとても難しく、流動させる液体としては不向きであった。そこで、今後、ニトロベンゼンに替えてプロピレンカーボネート(炭酸プロピレン)を用いることとした。実験に先立ち、プロピレンカーボネートのカー定数を測定した。プロピレンカーボネートは市販の特級試薬を蒸留したものを用いた。平行平板電極を用意し、これに5kVの電圧を印加して、光強度変化を測定し、カー定数を求めた。その結果、約プロピレンカーボネートのカー定数は約1.4*10^<-12>m/V^2であった。2.流動帯電による帯電によって、電界分布がどのように変化するかを観察するためには、帯電によって電界分布が変化する様子が測定可能である必要がある。そこで強制的に帯電させた液体を用いて、電界分布の測定をおこなった。帯電することによって、得られる光強度が変化し、電界ベクトル分布を再構成する際には、帯電前と比較することによって再構成データを補正する必要があることが判明し、補正された光強度データを用いて電界分布を再構成した。帯電前と帯電後の電界ベクトル分布を比較すると、帯電後は帯電前に比べて電界が緩和され、全体的に電界強度が小さくなった。また、電界ベクトルの方向はあまり変化がなかった。3.流動帯電を模擬するための流動装置を作成し、流動装置の基礎的なデータを得ることができた。また、流動装置を用いて、実際に流動帯電が生じるかどうかを確認した。得られた結果から本装置によって、流動帯電が発生していることが確認できた。
遺伝子診断の臨床医学への応用とその問題点の解析

1.全体としての成果ー2回の班会議と1回の公開シンポジウムを開催し、そこでの議論から次の諸成果を得た。(1)現状の把握ー遺伝子診断が臨床医療の場で実用化されつつある状況に関して、広く情報を収集、交換した。(2)相互の理解ー法・倫理・社会学系と基礎・臨床・検査医学系の研究者間で知識と現状認識および研究的取り組みにギャップがあることを認め、相互ティーナインの必要性を確認した。(3)問題点の整理ー現実化しつつある遺伝子診断の臨床応用において上記ギャップの他に、検査技術の改良、データベースの充実、情報ネットワークや管理体制の整備など、多くの問題点があることを明らかにした。(4)重点領域への申請ー上記の議論を通じて、この問題に関する重点領域研究の必要性を総意として確認した。この総意に基づき、班員の提案を集約する形で申請書を作成し、平成6年度の重点領域に応募した。2.個々の成果ー全体としての成果の他に、班員はそれぞれの分野で以下(例示)の成果をあげた。(1)遺伝子診断のための基礎検討ー上田はアミロイド前駆体のmRNA発現がアルツハイマー病で異常なことを見出した。また、河合はIL8について、寺田は癌抑制遺伝子について、DNA診断のためのデータを集積した。(2)DNA検査法の開発ー大久保はPCRを用いた抗酸菌検査法を、榊は自動シーケンサーを用いたOrphan Peak Analysisを、また成澤はPCRを用いた中鎖アシルCoA脱水素酵素欠損症の簡易診断法を開発した。(3)ソフトウェアの開発ー清水はヒト遺伝子マップをデータベース化し、ソフトウェアGene Viewを開発した。
ビフィズス菌のβ-アラビノオリゴ糖鎖代謝機構に関わる糖質分解酵素群の解析

β-アラビノオリゴ糖鎖は、植物細胞壁に含まれるエクステンシンの糖タンパク質糖鎖である。本研究では、ビフィズス菌(Bifidobacterium longum)からクローニングしたβ-アラビノオリゴ糖鎖分解酵素群(α-L-アラビノフラノシダーゼ・新規β-L-アラビノビオシダーゼ・新規β-L-アラビノフラノシダーゼ)の諸性質を解明した。また、B. longumにおけるβ-アラビノオリゴ糖鎖分解代謝経路を初めて明らかにした。本年度は、植物細胞壁に普遍的に存在するエクステンシンの糖タンパク質糖鎖であるβ-アラビノオリゴ糖鎖を分解する酵素群の中で、特にアラビノビオースを遊離させるβ-L-アラビノビオシダーゼの諸性質の解析を中心に研究を行った。その結果、本酵素が糖転移能を有するアノマー保持型の酵素であり、触媒活性にはカルシウムの存在が重要であることを明らかにした。また、欠失変異体を用いることでN末端側894アミノ酸が酵素の触媒活性及び安定化に重要な領域であることを明らかにした。本酵素のアミノ酸配列は既知の糖質加水分解酵素と全く相同性を持たないことから、新たに設立された糖質加水分解酵素ファミリーGH121に登録された。また、本酵素を用いることで遊離のオリゴ糖鎖だけでなく、糖タンパク質から直接アラビノビオースを遊離させることができた。さらに、各種ビフィズス菌の中でビフィドバクテリウム・ロンガムのみが本酵素活性を有していることを、培養菌体を用いて確認することができた。これらの結果から、人間の大腸に定着しているビフィドバクテリウム・ロンガムは、β-L-アラビノビオシダーゼを用いて野菜などに含まれるβ-アラビノオリゴ糖鎖を分解し、栄養源として利用して増殖することで、良好な腸内環境の維持に寄与していると考えられる。現在、β-アラビノオリゴ糖鎖の分解に関わるα-L-アラビノフラノシダーゼ及びβ-L-アラビノフラノシダーゼについても、基質調製と諸性質の解析を平行して進めており、来年度の継続課題として取り組んでいく予定である。本年度は、ビフィズス菌Bifidobacterium longumから見いだしたβ-アラビノオリゴ糖鎖に対する分解酵素群のうち、α-L-アラビノフラノシダーゼ(HypAA)及びβ-L-アラビノフラノシダーゼ(HypBA1)の諸性質の解析を中心に研究を行った。その結果、HypBA1がβ-L-アラビノビオシダーゼ(HypBA2)により切断されて生ずるβ-L-アラビノビオース(β-Ara_2)を切断するアノマー保持型の菌体内酵素であることを明らかにした。HypBA1は、既知の酵素との相同性を有しない新規性が認められ、糖質加水分解酵素ファミリーGH127に登録された。また、HypAAが、β-アラビノオリゴ糖鎖(Ara_4-Hyp)の非還元末端に存在するα1,3結合を特異的に切断するGH43α-L-アラビノフラノシダーゼであることを明らかにした。さらに、Ara_4-Hyp及びβ-Ara_2を炭素源としてB.longumが生育出来ることを明らかにし、それらの洗菌菌体のHypAA及びHypBA2の酵素活性と、破砕菌体を用いてのHypBA1の酵素活性を確認した。なお、L-アラビノース及びグルコースで培養した菌体に酵素活性が検出されなかったことから、本酵素群はβ-アラビノオリゴ糖鎖により誘導生産されると考えられる。これらの結果から、β-アラビノオリゴ糖鎖はB.longumの菌体表層に局在するHypAAとHypBA2により切断された後に菌体内に取り込まれ、HypBA1の作用を受けてL-アラビノースに分解された後、L-アラビノース代謝経路を経て資化されると考えられる。
アスリートのための客観的コンディショニング評価システムの構築

本研究では,アスリートのコンディショニングを客観的に評価するシステムの開発を目的とする。測定は簡便で継続的な方法で,かつ使用者自身がすぐに解析を行えて即時的なフィードバックが行えるシステムを構築するために,睡眠の質の評価には心拍データを用いることとした。研究目的を達成するために,具体的には以下を行う。1脳波測定で得られる周波数特性と心電図測定で得られる心拍変動データを比較する。2練習による運動負荷が睡眠の質にどのような影響を与えるのかを明らかにする。3PSG法により判定された睡眠ステージと,心拍・加速度法により推定された睡眠ステージの整合性による検証。4コンディショニング評価システムの構築。
都市近郊地域歴史像の再構築－京都・白川道の研究を基盤として－

街道と人びとの関わりという視点から、京都と近江を結ぶ主要街道の一つであった白川道とその周辺地域に光をあてる。京都の発展を支えてきた白川道は幕末以降、尾張藩吉田邸ならびに京都大学吉田キャンパスの設置によって一部が寸断されたが、発掘調査によって、白川道の道路遺構が良好に残っていることが判明している。周辺地域の発掘データも総合的に分析して、古代から近世まで長期にわたって王都であった京都の近郊地域が、白川道という街道とともにどのような変転をとげたのか、その歴史像を詳細に復原し、現存する白川道の未来を展望する。
腎障害・透析患者におけるリネゾリド及び代謝物の血中濃度と血小板減少との関連の検討

リネゾリド(LZD)は、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)に対する治療薬である。添付文書によると、腎機能障害患者や血液透析患者においても減量する必要はなく、TDMは不要であるとされている。一方、高度腎機能障害時や透析時には未変化体や代謝物のAUCが著明に増大するとの報告や、腎障害がLZDの副作用の一つである血小板減少のリスクファクターになるとの報告もある。そこで、本研究では腎機能障害時・透析時のLZDの用法・用量を最適化するために、LZDおよびその主要代謝物(A・B)の薬物動態学的パラメータを解析し、LZDの副作用との関連を検討することを目的とする。MRSA感染症(疑い例を含む)と診断され、LZDを投与された症例のうち同意の得られた症例について、LZDおよびその主要代謝物の血中濃度を測定した。また持続的血液濾過透析(CHDF)施行中の急性腎不全症例1例についてはCHDFによるクリアランスや腎クリアランスを算出するためにダイアライザ入口・出口の血中濃度および透析液漉過液濃度も併せて測定した。測定にはLiquid Chromatography/Mass Spectrometryを用いた。電子カルテにより臨床検査値を調査した。CHDF施行2例の検討により、LZD反復投与によりLZD未変化体とその代謝物の排泄遅延が生じ、血中濃度が上昇した。非透析例4症例のうち骨髄抑制が確認された3症例ではLZDおよび主要代謝物の血中濃度の上昇がみとめられた一方、骨髄抑制が確認されなかった1症例ではいずれも健常人と同等の血中濃度であった。したがって、血小板減少発現はLZDまたは代謝物の血中濃度に依存している可能性が示唆された。以上の結果よりLZDの血中濃度をモニタリングすることは、有効治療域の維持や副作用回避のために有用であり、LZDのTDMはLZDの最適治療に貢献できるものと考えられる。
多様な環境化で長期間使用できるALS患者用操作スイッチの開発

2007年度では,反射型フォトセンサを用いたスイッチを試作し,まず指の動きを高感度に検出できるかどうかを検証した.指の上下運動でコンピュータを操作する実験を行った結果,センサから指までの距離が3[mm]8[mm]の範囲では,ほぼ100%の成功率で指の上下運動を検出できることがわかった. 2008年度では,意識的なまばたきを安全かっ確実に検出できるように検出法を開発した.提案した検出法の有効性を確認するために,コンピュータの操作実験を行った.その結果,スイッチが意図した通りに動作した割合"正反応率"は全被験者で平均91.6±0.92[%],スイッチが意図しない出力を発生させた割合"誤動作率"は平均1.2±0.83[%],正しく文字を入力できた割合"操作率"は平均97.9±1.65[%]であった.正反応率が高く,かつ誤動作率が低かったことから,提案した検出法は,意識的なまばたきを安定かっ確実に検出できることが明らかとなった.さらに操作率が平均97.9[%]と高かったことから,本操作スイッチを用いれば,意識的なまばたきにより正確に文字入力できることが実証された.2007年度では,反射型フォトセンサを用いたスイッチを試作し,まず指の動きを高感度に検出できるかどうかを検証した.指の上下運動でコンピュータを操作する実験を行った結果,センサから指までの距離が3[mm]8[mm]の範囲では,ほぼ100%の成功率で指の上下運動を検出できることがわかった. 2008年度では,意識的なまばたきを安全かっ確実に検出できるように検出法を開発した.提案した検出法の有効性を確認するために,コンピュータの操作実験を行った.その結果,スイッチが意図した通りに動作した割合"正反応率"は全被験者で平均91.6±0.92[%],スイッチが意図しない出力を発生させた割合"誤動作率"は平均1.2±0.83[%],正しく文字を入力できた割合"操作率"は平均97.9±1.65[%]であった.正反応率が高く,かつ誤動作率が低かったことから,提案した検出法は,意識的なまばたきを安定かっ確実に検出できることが明らかとなった.さらに操作率が平均97.9[%]と高かったことから,本操作スイッチを用いれば,意識的なまばたきにより正確に文字入力できることが実証された.1.眼窩上部運動検出器の開発小型反射型フォトセンサ(4mm×2mm)をプラスチック製防塵メガネの上部に配列した検出部を試作した.センサは5個直線的に配置し,眼窩上部から瞼にかけて皮膚面の運動を検出する.センサの駆動・信号検出回路を自作し,動作を確認した.2.測定システムの構築システム全体は,1)検出部,2)駆動・信号検出回路部,3)データ収集・処理部(パーソナルコンピュータ)の3部からなる.データ収集用ソフトウェア,および信号検出ソフトウェアを開発し,操作スイッチシステムのプロトタイプを完成した.ソフトウェアが正常に動作することをテストプログラムで確認した.3.信号検出の予備実験健常者を用いて実験を行い,眼窩上部のさまざまな運動(眉の移動,瞬きなど)に関する検出データを収集した.さらに,生活中に生じる表情の変化,頭部運動やメガネフレームのずれによる信号変化も記録した.それらの基礎データを検討して,意図的な瞬き運動だけを検出する信号処理法を考案した.それを信号検出ソフトウェアとして具体化し,健常者にオンスクリーンキーボード走査システムを実際に駆動してもらう実験を行った.その結果,意図的な運動の検出率(正反応率)は100%,意図的でない出力は特殊な場合以外ほとんどなく,走査システムを正しく操作できた割合(正操作率)は,走査スピード0.8秒以上で87%以上であった.以上の結果から,試作した操作スイッチは,ALS患者など重度な運動機能障がい者のコンピュータ操作に,十分利用できる性能をもつものと考えられる.本年度は,まばたきを安定かつ確実に検出できるように,検出法を改良した。動作検出では,意識的なまばたきによる信号波形とそれ以外の運動による波形,例えば生理的まばたき,表情筋活動による運動,頭部運動,固定用メガネのずれなどによる信号波形を区別しなければならない。そのために次の信号処理を導入した:1)平滑化微分処理(変動成分の検出と高周波ノイズの除去),2)振幅閾値V_tによる動作検出,3)時間閾値t_<min>による生理的まばたき等の短時間の運動成分の除去(信号レベルV(t)がV_tを越えてからV_t以下になるまでの時間t_1がt_<min>≦t_lを満たすこと)4)時間閾値t_<max>による長時間の運動成分の除去(信号レベルV(t)がV_tを越えてから-V_t以下になるまでの時間t_2がt_2<t_<max>を満たすこと)。提案した検出法の有効性を確認するために,コンピュータの操作実験を行った。被験者は健常者5名(平均22.8±1.10歳),測定姿勢は仰臥位,インタフェエース・ソフトウェアはオペレートナビ^R(NEC),そのスキャンレートは1.0[s]とした。タスク課題は,1試行「ひらがな4文字+ENTER」の計5文字分の入力とし,これを連続して10試行行った(1セクション)。

このセクションを日を変えて3回行った。スイッチが意図した通りに動作した割合である“正反応率"は全被験者で平均91.6±0.92[%],スイッチが意図しない出力を発生させた割合である“誤動作率"は平均1.2±0.83[%],正しく文字を入力できた割合である“操作率"が平均97.9±1.65[%]であった。正反応率が平均91.6[%]と高く,かつ誤動作が平均1.2[%]と低かったことから,提案した検出法は,意識的なまばたきを安定かつ確実に検出できることが明らかとなった。さらに操作率が平均97.9[%]と高かったことから,本操作スイッチとオペレートナビ^Rを用いれば,意識的なまばたきを用いて正確に文字入力できることが実証された。
きょうだいを亡くした子どものグリーフワークプログラムに関する研究

きょうだいを亡くした子どもへのグリーフケアのあり方を検討するために、きょうだいのある子どもを亡くした親を対象に面接調査を実施した。どの親も、子どもを亡くした当時は自分自身のことで精一杯で、きょうだいのことを気にかける余裕もなかったと振り返り、そのことを負い目に感じている親もいた。できれば、その時期にきょうだいをサポートしてほしいとの要望も出された。そして、子どもが気持ちを表現しやすいように、親が参加しない子どもだけのサポートグループができることも望んでいた。本研究は、きょうだいを亡くした子どもの悲嘆のプロセスを明らかにし、親と一緒に行うグリーフワークプログラムを考えることを目的としている。平成22年度は、きょうだいを亡くした子どもへの調査準備として、主に文献検討を実施した。また、グリーフケアセミナーへの参加と研究者会議を通して、子どもへのグリーフケアの現状とニーズを把握し、今後の調査方法を検討した。文献検討では、きょうだいの病状について詳しいことを聞かされないまま、死に直面する子どもが多いこと、きょうだいが病気なのに自分が健康であることに罪悪感を抱きやすいこと、きょうだいの死後は両親との関係に悩むケースが多いことなどが明らかになった。連携研究者が主催する「東アジアグリーフケアセミナー」における情報交換では、子どもを亡くした親に対するグリーフケアが主流で、きょうだいを亡くした子どもへのケアは、そのような親の会に派生して一部で行われているにすぎない現状が明らかになった。また、予備調査の一つとして、小児がんの子どもが入院する全国の病院を対象に、きょうだいへのグリーフケアが行われているかどうか調査を実施した。現在、データ収集中である。今後の調査方法としては、子どもへの調査となるので、倫理的配慮など慎重に行うことを確認し、まずは子どもを亡くされた親の調査を行い、きょうだいを亡くした子どもの様子をどのように受け止めたか、そして親として子どもにどのようにかかわったのか明らかにすることとした。平成22年度までに、文献検討および予備調査を行い、きょうだいを亡くした子どもへのケアは、子どもを亡くした親の会に派生して一部で行われているにすぎない現状が明らかになった。平成23年度は、きょうだいを亡くした子どもへの支援の状況、支援のニーズを明らかにすることを目的に、きょうだいがある子どもを亡くした親にインタビュー調査を実施した。子どもを亡くした親の会を通じ、対象となる家族を紹介してもらい、調査協力に同意を得た上で実施した。インタビューの内容は、亡くなった子どもの状況、亡くなる前から現在までのきょうだいの様子や、親としてどのようにかかわったかなどである。母親4名、父親1名、計5名の親からデータが得られ、現在も調査継続中である。また、親の承諾を得て、本人の承諾も得られたきょうだいを亡くした子どもにも1名話を聞いた。今までの調査結果から、子どもを亡くした後、親はきょうだいの存在に救われる気持ちを抱きながらも、亡くした子どもと比較するなどの罪悪感も抱いていることがわかった。そして、きょうだいが亡くなったこと、その時の親の対応を、きょうだいを亡くした子どもがどのように感じているのか気持ちを聞いてみたいと思いながらも、聞けないことが明らかとなった。また、親はきょうだいを亡くした子どもにかかわってくれる第三者の存在を希望していた。これらから、きょうだいを亡くした子どもへの支援を親も必要としていることが確認でき、具体的な支援方法についての示唆が得られつつある。きょうだいを亡くした子どもへのグリーフケアのあり方を検討するために、きょうだいのある子どもを亡くした親5名を対象に、面接調査を実施した。その結果、子どもを亡くしてから、親ときょうだい間であらためてお互いのその時の気持ち、今までの気持ち等について話したことのある家族はいなかった。しかし、親は子どもがきょうだいの死をどのように受け止め、自分の中でその思いを消化してきたのかを気にかけており、知りたいと思っていた。特に、不慮の事態で、きょうだいの死を目の当たりにした子どもの場合は、その後の子どもの気になる言動を、その時の体験と結びつけて考える傾向にあり、子どもの成長・発達に対する影響は強いと感じていた。また、どの親も、子どもを亡くした当時は自分自身のことで精一杯で、きょうだいのことを気にかける余裕もなかったと振り返っており、そのことを負い目に感じている親もいた。できれば、その時期に親以外の第三者が子どもの気持ちを聞いたり、サポートしてほしいとの要望も出された。そして、親が参加しない子どもだけのサポートグループの方が、子どもも気持ちを表現しやすいのではないかと思っており、そのようなサポートグループができることも望んでいた。面接結果から、きょうだいを亡くした子どもへの対応に悩む親も多いことがわかり、そのような親を対象とした知識の提供の必要性を感じた。そのため、グリーフケアが比較的充実しているオーストラリアから、グルーフケアの専門家を招聘し、「子どもたちのグリーフ」をテーマとした講演会を企画した。

参加者は約30名で、講師の話をもとに活発な意見交換がなされた。参加者からは、「自分が感じていた子どもの気持ちを代弁してもらったようで自信がもてた」「負い目に感じていたが、少し気が楽になった」などの好評価を得ており、このような機会を提供する必要性を再認識した。当初は、子どもを亡くした親の調査後、親の承諾を得て、きょうだいを亡くした子どもへのインタビュー調査までを予定していた。しかし、調査対象となる家族構成の家族が少なく、また調査協力をお願いしても、「まだ話すことはできない」「当時のことは覚えていない」「当時のことをあまり思い出したくない」などの理由で断られる場合が多かった。そのため、親の調査に準備も含め時間がかかっている。24年度が最終年度であるため、記入しない。調査結果から得られた示唆に基づき、具体的な支援方法を検討する。そのためには、グリーフケアを専門とする学識者や、支援を必要とする親の意見を取り入れたいと考え、平成24年度はきょうだい支援に向けたワークショップを企画する予定である。
子どもの認知に基づいた経済的見方考え方を育成する社会科経済領域の内容開発

本研究の目的は、学習者の経済認知に対応した経済プログラムの開発である。経済認識発達研究の成果と、経済的見方考え方についての原理的考察をふまえて、経済認知の実態と内容開発を図る前提条件明らかにした。さらに、教科書の事例分析による経済認知における信念の実態とプログラム研究にもとづいて、カリキュラム構成の理論を導出し、経済内容開発を行った。教科書の事例分析では、子どもや教師の経済認知の状況を確認するために、従来の数量的調査データに加えて、質的調査手法により「なぜ、そのような答えをしたか」など推論過程をインタビューによって検証した。プログラム分析では、米国のヘルバーンの経済教育論とセーラーの実験経済学の成果から経済認知と経済理論の整合性を考察した。以上の分析をふまえた有効な経済教育プログラムとして、実践的意思決定能力を育成するプログラムを開発し、実践した。実践的意思決定の原理は二つあり、経済的決定に関して、経済理論、経済的価値に加えて、感情の位相を交えることが第一である。第二に、生活世界と経済学を繋ぐゲーミング・シミュレーションを設定することである。前者は、経済的決定に感情の位置づけが重要であるとする分析の成果に基づき、後者では、子どもの認知を重視した授業過裡であるためである。前者では、小学校社会科における構成、後者では、中学校社会科の構成、小学校社会科の構成をそれぞれ二つ開発し、実践した。いずれもその有効性を確認できた。今年度の研究実績に関して、研究計画とその成果として報告する。研究計画では、第一に、経済教育関連資料収集、第二に、経済認知調査・分析(既に実施された経済理解力テスト受験者への理由付け調査による)であった。前者に関して、計画にあったアメリカや国内の経済教育関連資料は、広島大学や早稲田大学に蓄積されている原資料をコピーした上で、データベース化した。分析では、経済認知に関する研究では、国内での教育心理学者、社会科教育学者の具体的で限定的な調査があるものの、内容開発に結びついたものとはなっておらず、推論過程より認知(理解)過程に限定されている。近年のアメリカ社会科やニュージーランドの経済教育においては、構成主義的、エスノメソドロジーに基づいた調査がなされており、その成果と手法を援用することを検討課題とした。また、ニュージーランド、カナダなどの米国以外の経済教育関連資料の収集に努めた。後者の経済認知調査・分析に関しては、既になされた二つの調査(経済理解力テストによる調査および教育課程実施状況調査)をもとに、被受験者へのインタビューを試みた。リテラシーテストは、アメリカと共同調査であるが、数量的結果は既に公表した。この被験者へのインタビューの分析は、来年度の課題である。また、実施状況調査での被験者へのインタビューを直接的には出来ず、テスト実施教師による間接的なものとなった。以上のデータをもとにして、その分析結果から類型化したモデルをもとにプログラム開発を行う予定である。従来のプログラム分析に加えて、教科書の事例分析による独自の経済認知研究にもとづいて、経済内容開発を行った。従来のプログラム分析では、米国のヘルバーンの経済教育論とセーラーの実験経済学の成果から経済認知と経済理論の整合性を考察した。また経済認知調査・分析に関しては、既になされた二つの調査(経済理解力テストによる調査および教育課程実施状況調査)をもとに、現在の経済理解状況をまとめた。前者は、経済的決定に感情の位置づけが重要であるとする分析の成果に基づき、後者では、子どもの認知を重視した授業過程であるためである。

前者では、小学校社会科における構成、後者では、中学校社会科の構成、小学校社会科の構成をそれぞれ二つ開発し、実践した。いずれもその有効性を確認できた。
食品のトライボロジーおよびレオロジーと咀嚼・嚥下との関係

平成30年度は前年度の結果を受けて、スポンジ状食品および餅に焦点を当てて摩擦特性、レオロジー特性と咀嚼行動との関係を調べた。静止摩擦係数は咀嚼前の食品表面は試料間に有意差が認められたが、人工食塊では有意差が認められず、一定の静止摩擦係数で嚥下していることが明らかとなった。例外として、ハンペンの人工食塊の静止摩擦係数は大きな値となり、有意差が認められた。この理由については今後の検討課題となった。動摩擦測定は、平成28年度と同様にカマボコおよび寒天ゲルを試料とし、試料を細断して人工唾液を添加した人工食塊について実施したところ、動摩擦力の変化は、寒天ゲルは食塊中の粒子サイズに依存する傾向が認められ、一方、カマボコでは粒子サイズ依存性は認められなかった。このことと嚥下衝動との関連については今後の検討課題となった。スポンジ状食品では水分含量、圧縮破断強度および破断に要するエネルギーが、食塊中の粒子数および平均粒子断面積を支配するパラメータであることが示された。水分含量の違いはタンパク質の三次元網目構造の程度の違いに起因しており、食品の破壊のしやすさにつながったと考えられた。また、咀嚼による食品の圧縮が破断強度を高める結果となり、食塊中の粒子断面積に影響を及ぼしていた。餅を試料とした場合には、テクスチュア・プロファイル・アナリシスから得られるかたさ、付着性および引っ張り測定時の破断伸びが咀嚼回数、咀嚼時間、咀嚼速度、唾液分泌量、食塊中の粒子数および平均粒子断面積と相関する傾向が認められた。ただし、付着性が小さく、ヤング率および破断時伸びが大きい試料は相関から外れた。このことと窒息事故の関連も含めて、今後、詳細に検討していく。平成28年度は、研究試料としてテクスチュアの異なる食品(カマボコ、寒天ゲル)を用い、トライボロジー測定方法の確立を主として行った。試料間のテクスチュアの違いはテクスチュア・プロファイル・アナリシスから、硬さ以外のパラメータに有意差があることにより確認した。次に、トライボロジー測定試料の調製法を検討するための咀嚼行動の観察実験を行った。予め実験内容について説明を受け了解が得られた健康な20代の男女19名が協力者となり、各試料について、嚥下衝動に到達するまでの咀嚼回数を計測したところ、試料間の有意差は認められなかった。また、嚥下衝動時に口腔内の食塊を吐き出してもらい、咀嚼中に分泌された唾液重量を計測したところ、カマボコの方が唾液分泌量が多かった。さらに食塊中の固形物の粒子サイズ分布の計測を画像解析により行ったところ、寒天ゲルの方が平均粒子サイズが小さく、平均粒子数が多かった。これらの咀嚼行動の観察実験から得られた粒子サイズ分布となるように試料を裁断し、市販とろみ調製剤を食塊中の唾液と同率をなるように添加したものをトライボロジー測定試料とした。上記測定試料および食品表面の動摩擦係数測定を行い、トライボロジー測定に適した試料形態と測定パラメータを検討した結果、裁断してとろみ調製剤を添加した試料での測定において、動摩擦測定で典型的なグラフであるストライベック曲線が得られたことから測定法を確立することができた。今回の結果ではカマボコの方が動摩擦係数が低く、動摩擦係数が極小値から上昇し始めるときのずり速度が小さい傾向にあったが、この内容については次年度に詳細を検討する。これらに加えて、静止摩擦係数測定およびNMR測定も行ったが、今回は有効な結果が得られなかったため、次年度に再検討する。平成28年度の目標であった研究試料としてテクスチュアの異なる食品(カマボコ、寒天ゲル)を用い、トライボロジー測定方法の確立を確立できたことから、概ね計画通りに進行している。テクスチュアの異なる試料の咀嚼行動についても、食品別の特徴を捉えることができ、トライボロジー測定試料の調製方法も確立できた。加えて、測定にあたっての試料の形態、測定条件入力データについても、今後、他の食品について同様に実験を行うことができることが示唆された。得られた動摩擦係数のずり速度依存性は典型的なストライベック曲線を描き、また、食品別に異なる形状を示したことからトライボロジー的性質を検討することが可能となった。平成29年度は、ヒトの咀嚼嚥下行動を支配する食品のレオロジー因子を解明するため、テクスチュアの異なる食品を試料とし、レオロジーパラメータおよび静止摩擦係数と咀嚼行動との関係を調べた。市販のコンニャク、食パン、生麩を試料として、テクスチュア・プロファイル・アナリシス(TPA)、応力緩和測定、静止摩擦係数測定を行った。また、健康な20代の男女20名の各パネルが試料を咀嚼嚥下する間の咀嚼回数、咀嚼時間を計測し、嚥下衝動時の食塊から唾液分泌量を計量し、画像解析ソフトにより食塊中の粒子の数と平均断面積を計測した。さらに、静止摩擦係数測定では、食塊の粒子サイズ分布と同様に食品を細断し、唾液の代替としてとろみ液を加えた人工食塊を作成して測定を行った。静止摩擦係数は食品表面と比較して、食塊の方が有意に高かった。