hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
助産事故後の当事者間の信頼関係をつなぐ「分岐」を意識した初期対応モデルの構築

研究目的は助産事故発生後の助産契約当事者間の信頼関係を繋ぐ「分岐」を意識した初期対応モデルの構築であり,助産事故の経験がない開業助産師5名への面接調査と分娩を扱っている全国の助産所助産師を対象に郵送による質問紙調査を実施した.結果,57%の助産所が初期対応マニュアルを作成していなかった.また,紛争への「分岐」を意識したモデルが示唆され,各助産所の実情に合ったマニュアル作成・運用を勧める必要がある.本研究の目的を踏まえて平成25年度は1.助産事故経験の有る開業助産師の信頼関係をつなぐための初期対応やその後紛争予防対策および対策実施を阻害する要因の実態を明らかにすること、2.助産事故経験の無い開業助産師の、初期対応および紛争予防計画の実態を明らかにする計画であった。倫理審査の承認を得た後、研究主旨に同意を得た助産事故経験のない開業助産師5名に半構造的なインタビューを実施し質的に分析した。結果、46のサブカテゴリーと10のカテゴリーが抽出された。助産事故経験の無い開業助産師5名は、助産事故を助産師の過誤によるものと認識しており、したがって、助産事故の初期対応について、想像の域を超えない語りとなった。【有害事象時は謝罪や誠実に対応する】が、【有害事象全てをミスとして引き受けない】という2つのカテゴリーが導き出された。専ら、助産事故・紛争予防計画として、まず、【助産契約を締結してよい妊婦か判断する】ことで、リスクを極力背負わないことが肝心であり、信頼関係の構築では【家族の同意を得る】ことが妊産婦よりむしろ最も重要なことと捉えていた。そして、【妊婦健診では不安の徹底的な表出促しと妊婦の見極めに力を注ぐ】こと、【緊急時に備えて人的・環境・物品・薬剤の準備をする】をしつつ、【助産診断に基づき有害な状況を予測し早期に対処する】ことを心がけ、【搬送理由の納得のいく説明と搬送後の継続ケアで繋がる】と考えていた。また、適切な搬送や正常逸脱時の助産師の行動を促進するためには、【医師との関係性に大きな影響を受ける】ことが語られた。開業助産師は、非常に小規模な医療施設であり、従事する職員も少ない。管理者とケア実践者が同じであることから、【職能団体からの安全を担保する体制に依拠する】状況が語られ、職能団体の責任者でもある一名は、自らの助産所を超えた体制づくりに奔走している姿が垣間見られた。平成25年度の結果を踏まえ、平成26年度は開業助産師に対する分岐を意識した初期対応に対するアンケート調査(全数調査)を実施予定としていた。しかし、平成25年度の調査結果から調査項目の抽出に手間取り、もっぱら学会や研修会参加に参加し、調査に向けた準備とする1年となってしまった。面接調査における結果が、当初想定していたものと相違があり、量的研究の調査項目を決めかねていた。調査項目を整理し、調査を開始する計画を立案していたが、家庭の事情で、調査・分析ができず、計画が大幅に遅れた。6月中には調査に入る予定である。調査項目を整理し、調査を開始する計画を立案していたが、家族が生命の危機的状況となり、平成28年1月末まで介護・看護が続いたため、調査・分析ができず、計画が大幅に遅れた。1.研究目的:助産事故発生後の助産契約当事者間の紛争を予防するとともに、信頼関係をつなぐ初期対応モデルの構築をめざし開業助産師の事故対応準備の実態を把握することを目的として実施した。2.方法:助産師会websiteで公開されている分娩を扱っている有床・無床助産所全数の管理者317名に対し郵送による質問紙調査を実施した。新潟医療福祉大学倫理審査委員会の承認を得て実施した(承認番号17749-161007)。3.結果:調査用紙を郵送した317名のうち、宛先不明、分娩を取り扱っていない旨の返信のあった26名を除く291名を有効送付数とした。102名から回答があった(回収率35.1%).1)助産事故発生初期対応マニュアルの必要性を感じている者は80%にのぼるが、マニュアルをすでに有している者は回答のあった94名のうち40名(42.6%)、無い者は54名(57.4%)であった。マニュアルに盛り込んでいる内容は、多いものから事故発生時の連絡方法、日本助産師会への連絡、事故現場・記録等の保全であった。3)マニュアルに盛り込みたい項目は調査項目にあげた(12項目)と回答したものが33名と多かった。4)マニュアルがあるものの訓練を実施している者は20%に過ぎなかった。4.考察:約半数の開業助産師が初期対応マニュアルを必要と考えながらも、何をどのように準備したら良いかわからない、マニュアルがあっても約80%が日常的に訓練を実施していない実態が明らかとなった。調査結果をもとに初期対応モデルを作成し、配布する予定であったが期間内の配布ができなかった。個人研究費を基に助産所への配布を行いたい。研究目的は助産事故発生後の助産契約当事者間の信頼関係を繋ぐ「分岐」を意識した初期対応モデルの構築であり,助産事故の経験がない開業助産師5名への面接調査と分娩を扱っている全国の助産所助産師を対象に郵送による質問紙調査を実施した.結果,57%の助産所が初期対応マニュアルを作成していなかった.

また,紛争への「分岐」を意識したモデルが示唆され,各助産所の実情に合ったマニュアル作成・運用を勧める必要がある.平成25年度の結果を踏まえ、平成26年度は開業助産師に対する分岐を意識した初期対応に対するアンケート調査(全数調査)を実施予定としていた。しかし、平成25年度の調査結果から調査項目の抽出に手間取り、もっぱら学会や研修会参加に参加し、調査に向けた準備とする1年となってしまった。また、平成22年度24年度の科学研究の調査の内容と平成25年度の調査結果の差を分析しきれなかったことも調査項目の抽出に手間どった理由であった。1. 6月末までに分娩を取り扱う開業助産師全数に調査を行い、分析する。2.同時並行で初期対応モデルの試案を作成する。3.調査結果および開業助産師に意見を聞き、試案を修正する。母性看護学、助産学1. 6月末までに分娩を取り扱う開業助産師全数に調査を行い、分析する。3.調査結果と開業助産師(平成22年24年度科学研究補助金基盤Cの対象助産師)に意見を聞き、試案を修正する。平成25年度の研究実施計画では、開業助産師の実態調査のアンケート調査の前に、1.助産事故経験の有る開業助産師の信頼関係をつなぐための初期対応やその後紛争予防対策および対策実施を阻害する要因の実態を明らかにすること、2.助産事故経験の無い開業助産師の、初期対応および紛争予防計画の実態を明らかにする計画であった。助産事故の経験の無い開業助産師5名に半構造的な調査を実施したが、助産事故後の初期対応として語られた内容は、上記の成果で記述した通り、助産事故を助産師のミスつまり過誤によるものと認識しており、したがって、助産事故の初期対応について、想像の域を超えない語りとなり、苦慮しながらの語りとなった。【有害事象時は謝罪や誠実に対応する】が【有害事象全てをミスとして引き受けない】という2つのカテゴリーが導き出されたに過ぎず、専ら、助産事故予防・紛争予防計画として語られた。そのため、分析の視点を絞ることに手間取り、1.の助産事故を経験した助産師への調査には至らなかった。また、アンケート項目を作成することができなかった。実施計画が大幅に遅れたため、延長の承認をいただいている。研究の進度が大幅に遅れていること。つまり、調査および初期対応モデルの作成の費用が全く使われていない。調査費用および初期対応モデルの作成費用にあてたい。研究全体を見直し、1.助産事故経験者の調査は、平成22年24年度科学研究費にて実施した研究である助産事故を体験した助産師と女性の経験をアンケート項目のベースとし、そこに平成25年度の助産事故を体験していないと認識している助産師からの調査を加え、アンケート項目をおこし、アンケート調査を実施する。1)アンケートを作成し、調査を実施する時期を12月一杯とする。2)平成27年1月3月の分析と平行して、初期モデルの試案を作成する。3)初期モデルの試案作成にあたって、開業助産師数人の意見を求める。4)モデル案を決定する。早急に計画を進めていくことで、解消できるものと考える。1.開業助産師からのインタビューにあたって、基金の申請結果が不明な時期に、計画を進行させてしまい、研究参加者の日程調整ができず、科研費を使用することができなかった。
新しい化学的手法による先端産業関連排ガス処理技術の創生

近年、エレクトロニクスをはじめとする先端技術産業では、工業原料として従来用いられることのなかった化学物質が大量に使用されるようになってきている。それらの多くは未規制の新規化学物質であり、その中には有害な物質も少なくない。そのためこれらに起因するいわゆる“ハイテク汚染"が社会的に憂慮される事態になりつつある。半導体製造用として需要が急増している特殊材料ガスもその一例であり、それを含むプロセス排ガスの安全な制御・処理が環境安全対策上緊急の課題となっている。本研究は、将来一段と問題が深刻化することが懸念される先端産業排ガスを適切に処理し、さらに資源として有効利用し得るような新しい先導的手法を創生することを目的とする。平成5年度は、n型半導体の製造原料で、有害かつ自然発火性の危険なガスとして特定されているホスフィン(PH_3)を除去対象のモデルガスとして選び、新しい反応剤開発のための基礎的なデータを集積し、併せて、資源再利用の観点から、固体反応剤表面上での有用ガス分子の化学的動態を明らかにすることを試みた。種々の遷移金属塩を担持した処理剤を作成し、PH_3処理能を求めたところ塩化第二銅が最も高い処理能を示した。また反応剤のPH_3処理能は、前処理として行った加熱焼成の温度に依存することも明らかになった。さらに、破過に達した処理剤を一旦処理管から取り出した後、再び管に充填し直して、PH_3処理能を測定したところ処理能力は全く失われていたが、この処理剤を再び処理管から取り出して、再焼成して使用したところ、PH_3に対する処理能力の回復が見いだされた。この事実は、反応剤の繰返し再生利用の観点から極めて興味深く、さらに研究を進めていく必要がある。
アルツハイマー病細胞における中間径線維蛋白のリン酸化と細胞障害に関する研究

アルツハイマー病脳から精製したタウ蛋白は過剰にリン酸化されていることが知られている。タウ蛋白の過剰リン酸化はチュブリン重合促進作用を失わせることにより細胞機能を障害する。同じく軸索を構成する蛋白の内、ニューロフィラメント(NF)は、NF-L、NF-M、NF-Hの異なる3つのサブユニットからなる中間径線維であるが、そのいずれもリン酸化されやすい蛋白であり、NF-Lのリン酸化によりNFの重合能が低下すること、NF-Hのリン酸化により他の細胞骨格線維との相互作用が低下することが低下することが知られている。本研究では、アルツハイマー病におけるNFの変化について、NF-Lに対するモノクロナール抗体、NF-Hのリン酸化及び非リン酸化エピトープに対する抗体を用いて、アルツハイマー病脳組織の免疫組織化学及びウエスタンブロットを行った。NF-LのC末端テイル領域にに対する抗体を用いた免疫組織では、その抗体でアルツハイマー病脳における変成神経細胞及び変成神経突起を染色することが認められた。ウエスタンブロットを用いた検討では、アルツハイマー病脳では、対照脳に対し、NF-Lの減少が認められた。また、リン酸化及び非リン酸化NF-Hの割合についてNF-Lとの比で検討すると、アルツハイマー病ではリン酸化NF-Hの割合が増加していることが示された。アルツハイマー病では、リン酸化/脱リン酸化気候の障害が指摘されており、NFも障害されていることが示された。NFを含めた中間径線維の異常もアルツハイマー病の病態に大きく関与していることが考えられ、タウ蛋白ばかりでなく他の中間径線維の変化に注目すべき事が示唆された。
非定型痴呆の分子生物学的研究 -新しい疾患単位としての試み-

1.非定型痴呆(ファー症候群を伴う非アルツハイマー非ピック痴呆)診断基準の確立.我々の提唱する非定型痴呆の臨床例を詳細に再検討することによって以下のような診断基準を確立した.1)臨床診断基準.(1)ICD-10またはDSM-IV等のcriteriaで痴呆が認められる.(2)記憶及びその他の認知機能の進行性の悪化.(3)人格変化(社会的,倫理的変化),脱抑制による症状が早期からみられる.(4)早期より病識が欠如する.(5)意識障害はない.(6)65歳以前の初老期の発症が多い.(7)記憶及び認知の進行性障害の原因となる全身疾患や,他の脳疾患がみられない(除外診断が必要).(8)CT所見として,側頭葉(と前頭葉)の萎縮,脳室拡大,大脳基底核(時に,大脳皮質,白質,小脳)の石灰化像.この他診断を支持する所見,非特異的症状などについても詳細なものを作成した.今後はこの診断基準の妥当性を検証するとともに臨床での応用を目指したい.病理診断基準.(1)大脳皮質の広範で多数な神経原繊維変化の存在.(2)老人斑の欠如.(3)Fahr型の石灰(偽石灰)沈着.(4)側頭葉及び前頭葉の限局性萎縮(PD型).(5)萎縮部位の大脳白質の脱落と繊維性グリオーシス.(6)Meynert基底核の軽度から中等度の神経細胞脱落.2.非定型痴呆患者での病態関連遺伝子の検索.倍検例6例及び臨床的に非定型痴呆と考えられる患者のゲノム遺伝子を検索した.APOEgenotyping,APP遺伝子でのアルツハイマー病に関して報告された変異についてまず検索した.幾つかの所見が得られたが例数が少ないため統計的に有為な結論はまだ下せない段階である.またタウ遺伝子についても現在検索中であるが今のとろ目立った変異は見つかっていない.今後非定型痴呆の症例数を増やすとともに更なる検索を進めていく.1.非定型痴呆(ファー症候群を伴う非アルツハイマー非ピック痴呆)診断基準の確立.我々の提唱する非定型痴呆の臨床例を詳細に再検討することによって以下のような診断基準を確立した.1)臨床診断基準.(1)ICD-10またはDSM-IV等のcriteriaで痴呆が認められる.(2)記憶及びその他の認知機能の進行性の悪化.(3)人格変化(社会的,倫理的変化),脱抑制による症状が早期からみられる.(4)早期より病識が欠如する.(5)意識障害はない.(6)65歳以前の初老期の発症が多い.(7)記憶及び認知の進行性障害の原因となる全身疾患や,他の脳疾患がみられない(除外診断が必要).(8)CT所見として,側頭葉(と前頭葉)の萎縮,脳室拡大,大脳基底核(時に,大脳皮質,白質,小脳)の石灰化像.この他診断を支持する所見,非特異的症状などについても詳細なものを作成した.今後はこの診断基準の妥当性を検証するとともに臨床での応用を目指したい.病理診断基準.(1)大脳皮質の広範で多数な神経原繊維変化の存在.(2)老人斑の欠如.(3)Fahr型の石灰(偽石灰)沈着.(4)側頭葉及び前頭葉の限局性萎縮(PD型).(5)萎縮部位の大脳白質の脱落と繊維性グリオーシス.(6)Meynert基底核の軽度から中等度の神経細胞脱落.2.非定型痴呆患者での病態関連遺伝子の検索.倍検例6例及び臨床的に非定型痴呆と考えられる患者のゲノム遺伝子を検索した.APOEgenotyping,APP遺伝子でのアルツハイマー病に関して報告された変異についてまず検索した.幾つかの所見が得られたが例数が少ないため統計的に有為な結論はまだ下せない段階である.またタウ遺伝子についても現在検索中であるが今のとろ目立った変異は見つかっていない.今後非定型痴呆の症例数を増やすとともに更なる検索を進めていく.
多軸制御工作機械の制御系設計法の開発

多軸制御工作機械は直進3軸と旋回2軸を有する数値制御工作機械であり,工具と工作物間の相対変位と角度の両方を制御できるため多くの利点がある.しかし,その加工精度は直進軸のみの機械とくらべて悪い.そのことの原因のひとつに,多軸制御工作機械の制御系が従来の直進軸のみの機械と同じ思想で設計されていることがある.多軸制御工作機械は旋回軸を有するため,直進軸と旋回軸の同期精度にも注意を払う必要があるが,これまでそのような制御系設計法が開発されてこなかった.本研究では,多軸制御工作機械の送り駆動系について,その同期精度を向上するための制御系設計法を開発した.まず同期精度を悪化させている要因を明らかにするため,多軸制御工作機械の送り駆動系をモデル化してシミュレーションを行った.その結果,サーボ遅れや各軸の応答性に違いがあると同期精度が悪化し,また旋回軸の駆動機構に起因する同期誤差も大きいことがわかった.そこで,各軸の応答性を揃えるためのサーボゲイン調整方法とサーボ遅れを補償するためのフィードフォワード補償器の設計方法を開発した.さらに,旋回軸駆動機構に存在するバックラッシとピッチ誤差,およびフィードバックに使うセンサに存在する信号遅れを補償するための補償器と,旋回軸を駆動するモータのトルク飽和を回避するための加減速指令設計方法も開発した.実験とシミュレーションにより開発した制御系設計法の有効性を確認したところ,多軸制御工作機械の運動性能を大幅に向上できることを確認した近年脚光をあびている多軸制御工作機械は,工具の位置と角度の両方を制御でき,インペラのように複雑な形状の加工には必要不可欠であるが,その加工精度が低いのが課題である.その理由のひとつに,制御系設計法が確立されていないことが挙げられる.本研究は,多軸制御工作機械の大幅な高精度化を実現するための制御系設計手法を提案することを目的として行っている.本研究で取り組む課題は大きく分けて,(1)多軸制御工作機械の制御系設計法の提案と実験による検証,(2)旋回軸系の動的挙動解析とモデル化,(3)重力による影響のモデル化と補償,(4)ピッチ誤差や摩擦などの非線形要素の補償,及び,(5)モータのトルク飽和を回避する多軸制御方法の開発の5つである.今年度は,まず実験装置に旋回テーブルとその角度を測定するためのロータリーエンコーダとを追加し,任意の制御則を適用可能な制御装置により駆動できるようにした.その装置を使い,多軸制御工作機械送り駆動系の制御系設計法の提案と,実験による検証とを行った.その制御系設計方法は,部分的モデルマッチング法により速度制御系を設計し,その結果から位置制御系とフィードフォワード補償器とを設計するものである.実験とシミュレーションにより有効性を確認したところ,提案した制御系設計方法により直進軸と旋回軸の同期精度が大幅に改善されることがわかった.また,直進軸における摩擦力の影響を補償するための摩擦補償器の開発にも成功した.しかし,フィードフォワード補償器を適用することでモータトルクの飽和を招きやすくなるという問題点が生じ,今後の課題となっている.並行して旋回軸系の挙動解析とモデル化を行った.その結果,ウォームギヤのピッチ誤差,バックラッシ,およびアンバランス質量が挙動に大きく影響することがわかり,それらの補正方法を検討する必要がある.多軸制御工作機械は直進3軸と旋回2軸を有する数値制御工作機械であり,工具と工作物間の相対変位と角度の両方を制御できるため多くの利点がある.しかし,その加工精度は直進軸のみの機械とくらべて悪い.そのことの原因のひとつに,多軸制御工作機械の制御系が従来の直進軸のみの機械と同じ思想で設計されていることがある.多軸制御工作機械は旋回軸を有するため,直進軸と旋回軸の同期精度にも注意を払う必要があるが,これまでそのような制御系設計法が開発されてこなかった.本研究では,多軸制御工作機械の送り駆動系について,その同期精度を向上するための制御系設計法を開発した.まず同期精度を悪化させている要因を明らかにするため,多軸制御工作機械の送り駆動系をモデル化してシミュレーションを行った.その結果,サーボ遅れや各軸の応答性に違いがあると同期精度が悪化し,また旋回軸の駆動機構に起因する同期誤差も大きいことがわかった.そこで,各軸の応答性を揃えるためのサーボゲイン調整方法とサーボ遅れを補償するためのフィードフォワード補償器の設計方法を開発した.さらに,旋回軸駆動機構に存在するバックラッシとピッチ誤差,およびフィードバックに使うセンサに存在する信号遅れを補償するための補償器と,旋回軸を駆動するモータのトルク飽和を回避するための加減速指令設計方法も開発した.実験とシミュレーションにより開発した制御系設計法の有効性を確認したところ,多軸制御工作機械の運動性能を大幅に向上できることを確認した
ナノマテリアル・ナノ粒子のアクシデンタルな曝露による生体影響

昨今、ナノ粒子やナノマテリアルの開発が急速に進み、アクシデンタルな曝露や日常的に体内に取り込む可能性がある。繊維状ナノマテリアル(アスベストやカーボンナノチューブなど)の吸入暴露が炎症反応を通して肺に疾患を引き起こすことが知られている。ナノマテリアル等の暴露による肺疾患に関与する炎症反応であるNLRP3インフラマソーム機構に、GTP effectorであるROCKsが関与することを細胞を用いて明らかとした。アクシデンタルな暴露による生体影響の一部を明らかにすることができた。これらの毒性発現機序の解明の結果は、今後の繊維状粒子の曝露時の治療や発症遅延にも貢献する貴重なデータであると考えられる。ナノ粒子やナノマテリアルのアクシデンタルな暴露による生体影響を調べるため、細胞を用いた実験を行った。アスベストやシリカなどの繊維状の汚染物質の吸入が、肺疾患に関係することが知られている。しかし、それらが肺疾患を引き起こす機構については不明であった。最近の報告で、これらの繊維状物質による、肺疾患に関連する炎症誘発の機構として、細胞質にあるNalp3インフラマソームと呼ばれるたんぱく質複合体が関与することが明らかとなった。そこで、本研究では生体反応の一つとして、繊維状ナノマテリアルによるインフラマソーム誘導の機構を明らかにするために実験を行った。本研究では繊維状ナノマテリアルとして、アスベスト、及び形状がアスベストと似ており工業用に広い範囲で使用され始めているカーボンナノチューブ(CNT)を用いた。その結果、インフラマソーム誘導に、GTP effectorであるRho-kinase(ROCKs)が関与することを、ノックダウン細胞および阻害剤を用いた実験から明らかとした。痛風の原因であり、生体内で生成される繊維状粒子の一つである尿酸結晶によるインフラマソームの誘導にも同様にROCKsが関与していることを実験にて明らかにした。ROCKsの阻害剤により、肺疾患に結び付くインフラマソームが阻害されることもわかった。これらの研究成果を論文にまとめ投稿中である。現在、さらに詳細にその機構を明らかにするため、関与していると推定されるたんぱく質などの基礎データの収集および実験条件の検討を行っている。今年度の目的は、in vitro系でナノマテリアルやナノ粒子の肺の細胞への取り込み機構を明らかにすることである。本研究では、繊維状ナノマテリアルとして、アスベスト及び形状がアスベストと似ており工業用に広い範囲で使用され始めているカーボンナノチューブ(CNT)を用いた。細胞は、Human monocytes (THP-1)をマクロファージ様細胞に分化させ用いた。最初に、取り込み機構の解明を目的として、繊維状ナノマテリアルの細胞への取り込みにGTPase effectorであるRho-kinases (ROCK1, 2)が関与するか、阻害剤を用いた実験により調べた。その結果、THP-1に接着又は取り込まれたアスベスト及びCNTの量は、ROCKs阻害剤であるY27632によっては変化しなかった。このことより、ROCKsは細胞への取り込みには関与していないことが示唆された。次に繊維状ナノマテリアルの細胞への影響を調べた。最近の報告で、これらの繊維状ナノマテリアルが、肺の疾患に関連する炎症誘発の機構として、Nalp3インフラマソームが関与することが明らかとなった。繊維状ナノマテリアルの引き起こすNalp3インフラマソームの機構をさらに詳細に明らかにするため実験を行った。THP-1へのこれらの暴露によるIL-1&#61538;産生に、ROCKsが関与するか否かを、阻害剤及びKnockdown実験により調べた。また、ROCKsの阻害実験及びKnockdown実験により繊維状ナノマテリアル暴露によるIL-1&#61538;産生が有意に抑制されたことより、ROCKsが繊維状ナノマテリアルによるIL-1&#61538;産生機構に関与していることが明らかとなった。昨今、ナノ粒子やナノマテリアルの開発が急速に進み、アクシデンタルな曝露や日常的に体内に取り込む可能性が考えられる。繊維状ナノマテリアル(アスベストやカーボンナノチューブなど)の吸入暴露が原因となり引き起こされる肺の疾患に、炎症反応の制御機構の一つであるNLRP3インフラマソームが関与することが知られている。今までに実験にて繊維状ナノマテリアルにより誘導されたNLRP3インフラマソーム機構にGTP effectorであるRho-kinases (ROCKs)が関与することを培養細胞株を用いて明らかにした。平成25年度は、今まで明らかにした機構をヒト血液中単球由来マクロファージを用いてさらに検証を行った。その結果、NLRP3インフラマソーム機構へのROCKsの関与は、培養細胞のみならずヒト初代培養マクロファージにおいても証明された。今後はさらに、NLRP3インフラマソーム経路におけるROCKsによる阻害機構の詳細な解明が必要になる。

使用禁止になったアスベストの代替品として建築資材に用いられている繊維状粒子の一つとしてロックウール(man-made vitreous fibers 10)がある。次の実験として、ロックウールがNLRP3インフラマソームを誘導するか調べた。THP-1細胞を用いてNLRP3インフラマソームの最終産物であるInterleukin-1betaの分泌量を調べた結果、ロックウールはアスベストやカーボンナノチューブに比較するときわめて弱い誘導物質であることが明らかとなった。これらの繊維状ナノマテリアルの毒性発現機序解明の研究により、さらなる発展が必要となるが、今後の繊維状ナノマテリアルの曝露時の治療や発症遅延にも貢献するたいへん貴重なデータが得られたと考えられる。毒性学肺胞マクロファージによる環境中微粒子の認識機構、および疾患との関連を明らかにするために、細胞を用いて実験を行った。取り込み機構は、貪食の阻害剤を用いて一部明らかにした。また、繊維状粒子の引き起こす疾患に関与する免疫反応の一つであるインフラマソームに、GTP effectorであるRho-kinase(ROCKs)が関与することを、ノックダウン細胞および阻害剤を用いた実験から明らかとした。ROCKsの阻害剤により、肺疾患に結び付くインフラマソームが阻害されることがわかった。これらの結果は学会にて報告し、論文にまとめ投稿中である。これらの理由から研究はおおむね順調に進展していると判断した。ナノマテリアルの肺の細胞への取り込み機構の一部を調べた。また、生体影響の一つとして、ナノマテリアル等の暴露により肺の疾患に結び付くことが知られているインフラマソームという機構に、GTP effectorであるROCKsが関与することを明らかとした。アクシデンタルな暴露による生体影響の一部を明らかにすることができた。また、研究課題達成のため条件検討の実験を行い、その一部を利用し明らかにした研究成果を論文にて発表した。これらの研究成果を国際学会にて報告できた。これらの理由から、研究はおおむね順調に進展していると判断した。今後は、今まで検討してきた条件を基に、さらにインフラマソームを含めた生体影響を明らかにするために、関与すると推測されるたんぱく質の遺伝子導入実験やノックダウン実験を行う予定である。また、今まで株化された細胞を用いていたが、より生体に近い反応結果を得るためにマウスより採取した骨髄由来マクロファージを用いて実験を検討中である。実験材料として繊維状ナノマテリアルだけでなく、我々の用いるスプレー剤などに含有されているナノ粒子などを用いて、活性酸素の産生などを調べ、疾患への関与を検討する予定である。ナノマテリアルの吸入暴露が原因となり引き起こされる肺の疾患に関与するインフラマソームの機構を明らかにするため、平成24年度は実験の条件検討も含めて検討を行った。
有限軌道の分類による大偏差原理の研究

本研究では明記性を満たさない力学系に関する大偏差原理を考察し、以下の成果を得た。一方通行の明記性という概念を発案し、それを満たす力学系に関する大偏差原理成立のための判定法を構築した。その応用として、いくつかの典型的な公理A力学系やsoficな負β変換がルベーグ測度をリファーレンス測度として大偏差原理を満たすことを示した。力学系に関する大偏差原理の研究は明記性を持つ力学系については多くの成果が得られているが、明記性を持たない力学系、特に高次元非双曲型力学系の場合、研究が十分に進んでいない。このような状況に鑑み、明記性を持たない記号力学系に対して、明記性を持つ軌道とそれ以外の軌道に有限軌道を分類することにより大偏差原理成立のための判定法を構築したのがV. Climehaga氏(Houston大)とD. Thompson氏(Ohio大)との共同研究である。この判定法によりS-gapシフトなどの記号力学系に対して新たに大偏差原理の成立が確認できた。この結果は雑誌``Transaction of the American Mathematical Society"に掲載された。この有限軌道の分類による研究手法を中心方向の殆ど伸びた部分双曲型力学系に対して用いることが当初の計画であったが、その重要な具体例であるマニエの導来アノソフ写像の場合に適用することが困難であることがわかった。この困難性は不安定多様体の次元が空間全体で一定でないことなどに起因する。そこで、そのような場合の知見を深めるために不安定多様体の次元が空間全体で一定でないような力学系のうち比較的扱いやすいと思われる公理A力学系、特にスメールの馬蹄写像やDA写像といったものを考察した。その結果、一方通行の明記性という新しい概念を用いることによりこれらの力学系に対して大偏差原理の成立を示すことができた。また一方通行の明記性を用いた大偏差原理の研究手法は近年複数の研究者によって研究されているSoficな負ベータ変換、負ベータ記号力学系にも適用可能であることが確認できた。この結果は雑誌``Kyushu Journal of Mathematics"に掲載予定である。得られた結果は国内外の研究集会で発表した。研究概要で述べたように、部分双曲型力学系に関して有限軌道の分類による手法を適用することが困難であることは当初の思惑からは外れたが、打開策として一方通行の明記性を用いた大偏差原理の研究手法を開発できた。また、明記性を持たない記号力学系や不安定多様体の次元が空間全体で一定でないような力学系に関する大偏差原理の新しい結果が得られた。以上を勘案して、おおむね順調に進展していると判断した。有限軌道を明記性を持つものとそうでないものに分類することにより中心方向の殆ど伸びた部分双曲型力学系に対して大偏差原理の成立を示すことが本研究の当初の目的であったがその重要な具体例であるマニエの導来アノソフ写像の場合に適用することが困難であることがこれまでの研究の過程で明らかになった。この困難性は不安定多様体の次元が空間全体で一定でないことに起因する。そこで昨年度は打開策として一方通行の明記性を用いた手法を開発し、不安定多様体の次元が空間全体で一定でない力学系の典型例であるいくつかの古典的な公理A力学系に対して大偏差原理の成立を確認した。本年度は昨年度得られた古典的な公理A力学系に関する結果を一歩推し進めて、より一般的な公理A力学系について大偏差原理が成立するかどうかを考察した。その結果、熊本大学の鷲見直哉氏との共同研究において、強横断性条件および安定多様体と不安定多様体についての諸条件を満たす広いクラスの公理A力学系が一方通行の明記性を満たすことを確認でき、これらのクラスの力学系が大偏差原理が成立することを確認する見通しがたった。公理A力学系は不安定多様体の次元が空間全体で一致していないという点で部分双曲型力学系と同様の困難性を持つため、本年度の研究で得られた知見は中心方向の伸びた部分双曲型力学系の大偏差原理の研究に活用することが期待できる。本年度も、本研究を通じて得られた結果は国内外の研究集会で発表した。研究概要において述べた研究代表者の古典的な公理A力学系に関する結果を一歩推し進めて、より広いクラスの公理A力学系について大偏差原理が成立するかどうかを考察する。それにより不安定多様体の次元が空間全体で一定でない場合の知見を深めたうえで部分双曲型力学系に関する大偏差原理の研究を進める。これらの研究を円滑に行うために国内外の研究集会に参加し、得られた結果の研究発表および参加研究者との研究討論を行う。エルゴード理論前年度に購入した図書が当初の予定よりも少なかったため。今年度に前年度購入予定であった図書を購入する。
やわらかく小さなシステムの構造変化と非平衡ダイナミクス

本研究では統計力学の重要課題である非線形応答や非平衡ゆらぎが、やわらかで小さなシステムであるソフトマターで特に顕著に表れることに着目し、非平衡ゆらぎと非線形動力学を機軸として非平衡ソフトマターを体系的に理解することを目指して研究を行った。その結果、以下の成果を得た。(1)単分子DNAの力学的非可逆応答と分子内摩擦の発見、(2)熱泳動によるDNA単分子の操作と伸張方法の開発、(3)タンパク質一分子のアンフォールディング過程における非線形応答の観測、(4)非平衡定常状態における新しい関係式の実験的検証に成功、(5)非平衡枯渇効果の発見とコロイド粒子の新しいマイクロマニピュレーション法の開発、(6)Directed Percolation転移と履歴現象におけるユニバーサリティーの初の実験検証、(7)液晶乱流状態に表れるランダム界面のゆらぎの普遍性の発見、(8)垂直加振されたサスペンジョン系における新規の界面不安定性の発見、(9)細胞運動における形態変化と並進運動の特徴付けと規則パターンの発見、(10)細胞運動における3次元力測定に成功、(11)変形を伴って運動する物体の運動論の構築、(12)光をエネルギーにして自己駆動するヤヌス粒子を実現しその原理を解明した。やわらかく小さなシステムでは、kT程度の熱ゆらぎが構造変化に際して無視できないため、外力や電場、化学反応などにより非平衡状態に置かれたシステムにおけるゆらぎと構造変化に関する法則の存在が非平衡統計力学によって示唆されている。本研究は、やわらかく小さなシステムの典型である、DNAやRNA、タンパク質などの生体高分子やコロイド、脂質膜、細胞膜などの外場に対する応答を測定し、構造変化と非平衡ゆらぎの関係を明らかにすることを目的とする。1.非平衡定常状態における新しい関係式の実験的検証非平衡統計力学分野で最近提案されたHarada-Sasa等式をコロイド粒子系に適用し、レーザーピンセットで粒子をドライブさせて非平衡定常状態を実現し、この関係が成立していることを実験的に初めて検証した。さらに高分子溶液中のコロイド粒子系においてもこの関係式を高精度で実証し、高分子溶液中のコロイドの運動が記憶効果を持つ一般化ランジュバン方程式で記述される実験的証拠を与えた。2.1分子DNAの外力に対する応答と構造変化DNAはセミフレキシブル高分子の理想的なモデルとして重要なだけでなく荷電高分子であるため1分子でも凝縮相転移を起こす。我々は、1分子DNAを様々のイオン濃度の下でレーザーピンセットを用いて伸張し、凝縮状態の外力応答と構造変化を調べた。その結果、スペルミジン(SPD^<+3>)濃度が十分低い状態では、Worm-Like Chain (WLC)特性、500μM程度では力一定のプラトー特性、110mMの高濃度では鋸歯状のStick-release応答の3種類の特徴的な応答が観測された。また、SPDが200mM以上では再び凝縮が解け、WLC特性が復活するReentrant転移が起こることを1分子で初めて観測した。さらに蛍光観察を行い、ランダムコイル状態と凝縮状態では、伸縮時のDNAのゆらぎが大きく異なることを確認した。3.加振された粘塑性物質における対流現象の発見我々は、特異なレオロジー特性を示す物質が非平衡条件下で示す不安定現象にも着目している。今回、ジェルやペーストなど、降伏応力を持つ粘塑性流体に着目し、これらに鉛直方向の振動を加えると、ある振動加速度までは弾性体として振舞うが、振動加速度が閾値を超えると流動化し、平板の上に自立した2本のロールパターンを形成し、内向きに回転を始めるという新しいタイプの不安定性を見出した。非平衡状態におけるソフトマターの基本特性の探求を目的として研究を行っており、今年度は1分子DNAの伸張による摩擦効果の測定、エントロピーカを利用した新しいレーザートラップ法の発見などの成果を得た。1.単分子DNAの力学的非可逆応答の測定単分子DNAの両端にビーズを取り付け、レーザーピンセットにより伸張・収縮を繰り返すことで非可逆仕事の速度依存性を測定した。その結果、行きと帰りのヒステリシス(非可逆仕事)は、伸張速度に比例して増大することが明らかとなった。

これはDNAの伸張時のエネルギー散逸の起源に関する知見を与えるものである。2.熱泳動によるDNA単分子の操作と引き伸ばし我々は、単一粒子や単一分子を用いて熱泳動の過程を測定し、熱泳動によって単一分子に働く力の測定や熱泳動による単一分子の操作する実験を行った。その一つの成果として、単一分子DNAを熱泳動により引き伸ばし、構造変化を引き起こすことができることを実証し、熱泳動によってDNAモノマーに働く力の測定に成功した。WLCモデルとの比較から熱泳動によるカは1分子当たり2pNと推定された。3.高分子溶液中コロイドを用いた非平衡関係式の検証非平衡定常状態で揺動散逸定理が破れる場合に成り立つHarada-Sasa等式とその一般化であるDeutche-Narayanの式を粘弾性溶液中のコロイドの運動解析により初めて実験的に検証した。ミクロな非平衡ソフトマター系の研究を中心に、今年度は細胞の自発的運動機構に関する研究と単一分子タンパク質の伸張実験において以下の成果を得た。1.自発的細胞運動における膜変形と重心移動の相関細胞運動は究極のアクティブ・ソフトマターと言われる。我々はアメーバ状細胞の膜変形と重心運動の関係を明らかにするため、細胞性粘菌の単一細胞の運動に着目し実験と解析を行った。外部刺激なしで基盤上を運動する細胞の2次元に投影された細胞形態を重心から膜までの距離(振幅: Amp)を方位角θの関数で時々刻々測定し、重心運動との相関などを調べた結果、一見ランダムに見える膜変形に、3種類規則的なパターン(Elongation, Oscillation, Rotation)が存在することを見出した。細胞の極性形成に関わる分子であるPTENやPI3K分子をノックアウトしたミュータントでは規則パターンが消失し、またミオシン分子の局在が確認されたことから、これらの分子が規則的パターンの生成に関わっていることを示唆する結果を得た。このことから、細胞性粘菌の運動はこれら規則的なパターンのスイッチングを伴いながら全体としてランダムな運動を作り出している可能性を明らかにした。2.単一分子タンパク質のアンフォールディングにおける中間状態の観測タンパク質1分子のレオロジー特性を明らかにするため、SNase単一分子をAFMを用いて伸長し,従来知られていなかった複数の中間状態が存在し、並列的にアンフォールドすること、また酵素にリガンドが結合するとそれらが消失することなどを始めて見出した。今年度の成果の概要は以下のとおりである。(1)コロイドの温度勾配下における熱泳動現象が溶液に高分子を加えることで自在に制御でき、その効果が非平衡枯渇力という新しいメカニズムによることを解明した。(2)また、非平衡相転移の一つであるDirected Percolationの包括的な実験検証に始めて成功した。(3)さらに、Wet Granular系における新規の界面不安定現象を見出した。以下各項目について述べる。(1)温度勾配下における物質の輸送は熱泳動現象またはソーレ効果として古くから知られているが、一般に温度勾配による輸送の向き(熱拡散係数の符号)やその強度を理論的に予測することは難しい。
脂質ケミカルバイオロジーの創成

生体膜には数千種に及ぶ多様な脂質が存在するが、脂質多様性の意義は解明されていない。近年、脂質が膜タンパク質と相互作用することで膜タンパク質の構造や機能を制御していることが示唆された。しかし、脂質と膜タンパク質の相互作用を評価する手法が欠如していたため、このような「脂質ケミカルバイオロジー」研究も立ち遅れている。本年度は、表面プラズモン共鳴法(SPR)を用い、膜タンパク質と脂質の相互作用を簡便に評価する方法を開発し報告した(Anal.Chim.Acta 2019,1059,103、プレスリリース)。本手法では、センサー表面を比較的短い炭素鎖の単分子膜で覆い、ここに膜タンパク質を多少埋もれた状態で結合させる。単分子膜との疎水性相互作用によって多量の膜タンパク質をセンサー表面に結合でき、脂質と膜タンパク質の相互作用を高感度で検出可能となった。また、膜タンパク質の疎水表面は単分子膜に完全に埋もれずに水に露出しているため、外部から添加した脂質との相互作用も可能となる。次に本手法を、高度好塩菌が産生する膜タンパク質バクテリオロドプシン(bR)に適用した。その結果、生産菌由来糖脂質S-TGA-1がbRに対してnMオーダーで強く相互作用することが示された。このS-TGA-1はbRの三量化や光駆動プロトンポンプ活性を促進することも明らかとした(投稿準備中)。また本手法をKチャネルKcsAに適用した(投稿準備中)。さらに脂質と膜タンパク質の相互作用を蛍光顕微鏡で観察するための各種蛍光脂質の開発も行い、以前報告した蛍光スフィンゴミエリンに加えて蛍光セラミドの開発(Langmuir,2019,35,2395、プレスリリース)にも成功した。同時に共結晶作成を目指した結晶化法の開発も順調に研究を進めている。このように、脂質-膜タンパク質間相互作用解析のプラットフォーム構築に必要な基盤技術は完成した。平成29年度が最終年度であるため、記入しない。近年脂質ラフトの存在が提唱され、生命機能に果たす脂質の重要性が認識されてきた一方で、脂質ラフト形成の分子基盤やそこに集積するタンパク質に関する知見は極めて限られている。これは、脂質ータンパク質間の相互作用に関する研究が立ち遅れているためである。そこで本研究では、脂質ラフトを含む生体膜における脂質とタンパク質間の分子認識について、ケミカルバイオロジーおよび構造生物学的手法を駆使し、システマチックにこの解明にあたる。脂質ラフトに集積するタンパク質の多くは、脂質ラフトが界面活性剤不溶性である性質を利用し、その不溶性画分に存在するタンパク質をもってラフト結合タンパク質と考えられてきた。しかし、界面活性剤不溶性画分と脂質ラフトが必ずしも同一でなく、したがって不溶性画分に見出されるタンパク質が実際の生体膜でもラフトに集積しているとは限らないという懸念がある。また脂質膜に比較的弱く相互作用しているような膜表在性タンパク質などは、界面活性剤処理で膜から脱離することも考えられる。このように、ラフトに集積するタンパク質を同定することは、必ずしも容易ではない。そこで本研究では、ビーズ上に脂質分子を結合し、脂質に特異的に結合する膜関連タンパク質をプロテオーム解析する。本年度はビーズ上に生理活性脂質として知られるセラミドを結合させることを目指し、検討を行った。その結果、ビーズに結合させる前段階までの合成に成功した。また、脂質ー膜タンパク質間相互作用の定量的解析を目指し、表面プラズモン共鳴法(SPR)による親和性解析法の開発にも着手し、開発の目途を立てることができた。さらに脂質と膜タンパク質間相互作用の蛍光顕微鏡観察を目指し、蛍光セラミド等各種蛍光脂質の開発にも成功した。本年度は脂質固定ビーズの作成に注力し、その完成を予定していたが、その点では若干進捗が遅れている。一方で、脂質ー膜タンパク質相互作用解析の基盤技術の開発として、表面プラズモン共鳴法を用いた手法開発に目途が立ったことや、蛍光顕微鏡による脂質ー膜タンパク質相互作用観察を目指した各種蛍光脂質の開発に成功したことから、全体としての進捗はおおむね順調であると判断した。これは、脂質-タンパク質間の相互作用に関する研究が立ち遅れているためである。そこで本研究では、まずビーズ上に脂質分子を結合し、脂質に特異的に結合する膜関連タンパク質をプロテオーム解析することを目指す。本年度はビーズ上に生理活性脂質として知られるセラミドを結合させることを目指し種々検討を行った。その結果、セラミドを固定化したビーズの作成に成功した。また、脂質-膜タンパク質間相互作用の定量的解析を目指し、表面プラズモン共鳴法(SPR)による親和性解析法の開発を行った。センサーチップ表面に自己組織化単分子膜を形成させることで膜タンパク質の安定な固定化に成功し、膜タンパク質と脂質との親和性を定量的に解析することができた。この方法により、脂質-膜タンパク質相互作用の定量解析が簡便に行えるようになった。さらに脂質と膜タンパク質間相互作用の蛍光顕微鏡観察を目指し、セラミドをはじめとした各種蛍光脂質の開発にも成功し、その動的挙動がもとの脂質分子の挙動を再現していることを確認した。

本年度は脂質固定ビーズの作成に注力し、完成させることができたが、標的タンパク質の取得までは至っておらず、その点では若干進捗が遅れている。一方で、脂質-膜タンパク質相互作用解析の基盤技術の開発として、表面プラズモン共鳴法を用いた汎用的手法の開発に成功した。また、蛍光顕微鏡による脂質-膜タンパク質相互作用観察を目指した各種蛍光脂質の開発に成功したことから、全体としての進捗はおおむね順調であると判断した。生体膜には数千種に及ぶ多様な脂質が存在するが、脂質多様性の意義は解明されていない。近年、脂質が膜タンパク質と相互作用することで膜タンパク質の構造や機能を制御していることが示唆された。しかし、脂質と膜タンパク質の相互作用を評価する手法が欠如していたため、このような「脂質ケミカルバイオロジー」研究も立ち遅れている。本年度は、表面プラズモン共鳴法(SPR)を用い、膜タンパク質と脂質の相互作用を簡便に評価する方法を開発し報告した(Anal.Chim.Acta 2019,1059,103、プレスリリース)。本手法では、センサー表面を比較的短い炭素鎖の単分子膜で覆い、ここに膜タンパク質を多少埋もれた状態で結合させる。単分子膜との疎水性相互作用によって多量の膜タンパク質をセンサー表面に結合でき、脂質と膜タンパク質の相互作用を高感度で検出可能となった。また、膜タンパク質の疎水表面は単分子膜に完全に埋もれずに水に露出しているため、外部から添加した脂質との相互作用も可能となる。次に本手法を、高度好塩菌が産生する膜タンパク質バクテリオロドプシン(bR)に適用した。その結果、生産菌由来糖脂質S-TGA-1がbRに対してnMオーダーで強く相互作用することが示された。このS-TGA-1はbRの三量化や光駆動プロトンポンプ活性を促進することも明らかとした(投稿準備中)。また本手法をKチャネルKcsAに適用した(投稿準備中)。さらに脂質と膜タンパク質の相互作用を蛍光顕微鏡で観察するための各種蛍光脂質の開発も行い、以前報告した蛍光スフィンゴミエリンに加えて蛍光セラミドの開発(Langmuir,2019,35,2395、プレスリリース)にも成功した。同時に共結晶作成を目指した結晶化法の開発も順調に研究を進めている。このように、脂質-膜タンパク質間相互作用解析のプラットフォーム構築に必要な基盤技術は完成した。今後は脂質固定ビーズの調製および脂質特異的タンパク質の取得の早期実現に注力する。すでに開発に成功した相互作用解析法に供することを目指す。脂質固定ビーズの調製ができたことから、脂質特異的タンパク質の取得の早期実現に注力する。併せて、SPRによる脂質-膜タンパク質相互作用解析法などをさらに高度化していき、相互作用解析のプラットフォーム化を目指す。平成29年度が最終年度であるため、記入しない。
コロイド分散系におけるエイジングと揺動散逸定理の破れ

揺動散逸定理のずり流動下での破れの検出を最終目標として、マイクロレオロジー測定システムの構築を行った。1064nmのレーザー光でビーズのトラップと振動を行い、830nmのレーザー光でビーズの位置測定を行う。これらの刺激と応答の関係より感受率を求め、動的弾性率、粘度の測定に成功した。これらの測定をラポナイト懸濁液に用いることにより、エイジング過程の粘度の増大を観測することができた。今後はこの測定システムにずり流動装置を組み込むことにより、本来の目標であるずり流動下での揺動散逸定理の破れの観測に挑戦する。1.粘弾性測定にはマクロレオロジーに加え、近年注目されているマイクロレオロジーが存在し、マクロレオロジーに比べ、マイクロレオロジーには多くの利点がある。初年度は、マイクロレオロジーを行うための光ピンセットの構築を目指し、既存のレーザーピンセット系の性能を本研究に即したレベルまで引き上げるために、光学系の大幅な組み換えを行った。具体的には、除振台を大型のものに置き換え、レーザートラップを容易にするために、レーザー光の径が2倍となるように、レンズ系の組み合わせを換えた。2.新しい光学系の精度評価のために、グリセリン水溶液の粘度を光ピンセットを用いて測定し、その結果とマクロレオロジーによる結果を比較した。グリセリンの濃度を0%から40 %まで5 %ずつ変えた各溶液中のビーズ(直径0.5μm)を光ピンセットでトラップし、測定値からそれぞれの粘度を求めた。結果、マクロレオロジーとマイクロレオロジーで得られた粘度の値は良い一致を示した。測定誤差が生じたが、その原因はビーズ同士の相互作用や溶液内のグリセリンの不均一さなどが原因ではないかと考えられる。これにより、マクロレオロジーに使用可能な光ピンセットの装置を構築が確認できた。3.光学系の精度確認を踏まえ、読み出し系の整備を開始した。コンデンサーレンズ透過後の光線をダイクロィックミラーで直角に曲げ、偏光ビームスプリッターで水平、垂直偏光の2成分に分けた後、2系統の4分割フォトダイオードに入力させる。この読み出し系を一体物として組み上げた。精度を上げるために、レーザーピンセット光学系改良を行ったところ、予定通りの精度の向上が確認されたため。今年度は最終年度であり、以下に示すような研究成果をあげることができた。1)これまで構築を進めてきたレーザーピンセットシステムを改良し、ビーズのトラップを容易で、確実な光学系とした。さらに、トラップ用のレーザー光(1064nm)に加えて、ビーズの位置測定用のレーザー光(862nm)を用いて、重水、グリセリン中のラテックス粒子に対して、マイクロレオジー測定を試みた。未だ安定性には不安はあるが、水、グリセリンの粘度測定の十分な再現が可能となった。2) 1)の結果を踏まえて、これまでにマクロレオロジー測定により見出されている、ラポナイト系でのエイジング過程における定常ずり粘度が示すメモリー効果をマイクロレオロジー測定により調べた。ラポナイトは懸濁液作製後、室温に放置することにより、粘度が増大するエイジング現象を示すことが知られている。コンベンショナルなレオメーターを用いた定常ずり粘度測定により、一定ずり速度での粘度測定の場合、粘度はエイジング時間に対して単調に増加する。さらに、あるエイジング時間での粘度の値はずり速度の関数であることが見出されている。この定常ずり粘度測定の途中のあるエイジング時間において、ずり速度を増加(減少)させると、粘度の絶対値はステップ的に変化する。しかし、ずり速度を減少(増加)させ、はじめの値に戻すと、粘度の値はずり速度をはじめの値のままで途中で変化させなかった場合の曲線上に戻ることが観測された。このような記憶効果をマイクロレオロジーでは、粘弾性測定における周波数の途中での変化に対する応答として観測することを試みた。マクロとマイクロレオロジーでほぼ対応した結果が得られたが、詳細での差異も観測された。これらを精査することにより、ラポナイトのエイジング現象の本質が明らかとなることが期待される。初年度の成果を踏まえて、次年度は、コロイド分散系での揺動散逸定理の破れの有無に関して、実験を行う。具体的には、レーザーピンセットを用いた、パッシブマイクロレオロジーにより揺らぎを評価し、アクティブマイクロレオロジーにより応答関数を評価する。これらにより求めた揺らぎと応答関数が揺動散逸定理を満たす条件を精査する。さらに、外部からずりを印加した状態で、マイクロレオロジー測定を可能とするため、ゼロずり面が存在するような、ずり印加装置の開発を行っている。現在、試作機が完成しているので、それを用いて試験を繰り返し、本測定が可能となるように研究を推進する。ソフトマター物理学読み出し系の調整が次年度に持ち越しとなり、光学部品の購入を先送りにしたため。