hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ロコモーティブ症候群とメタボリック症候群発症に関わる新規内分泌因子の解明

ロコモーティブ症候群とメタボリック症候群発症に関わる新規内分泌因子の解明を目指して研究を行った。ロコモーティブ症候群を構成する脆弱性骨折においては葉酸血中濃度の低下が関連することを示すとともに葉酸トランスポーター遺伝子であるSLC25A32の遺伝子多型が関連することを見出した。また筋細胞分化を制御するPRDM16遺伝子多型は筋肉量と関連することを見出した。メタボリック症候群においてはミトコンドリアに発現するSLC25A24遺伝子多型がヒトの体脂肪量と関連することを見出した。さらにSLC25A24ノックアウトマウスは肥満に関する抵抗性をしめし、脂肪細胞分化を制御する遺伝子であることを見出した。研究代表者らはロコモーティブ症候群とメタボリック症候群の原因となる各種細胞における機能異常を解明するため、性ホルモンと他の内分泌系との相互作用を明らかにすることを本研究の目的とし研究を開始した。平成25年度においてはロコモーティブ症候群における脆弱性骨折と関連する液性因子、ならびに遺伝子の探索を行った。その結果、血清葉酸値が低値であると、骨量に依存せずに骨折を発症しやすいことを見いだした。さらに葉酸トランスポーター遺伝子であるSLC25A32遺伝子の3'非翻訳領域に存在する遺伝子多型も骨折と関連することを見いだし、葉酸代謝経路と脆弱性骨折が密接に関連することを明らかにした(Urano et al. Geriatr. Gerontol. Int., In Press)。さらに研究代表者らはγグルタミルカルボキシラーゼ(Ggcx)遺伝子の臓器特異的ノックアウトマウスの作成に成功した。Ggcxは酵素として機能するが、その際ビタミンKがその作用を助ける役割を有して、タンパク質の修飾にかかわるメカニズムが示されている。ビタミンKが様々な疾患に対する役割を解明する上でGgcxノックアウトマウスは重要なモデル動物である。しかしながら全身でのGgcxノックアウトマウスは出血傾向を有し生存できないため、臓器特異的なGgcxノックアウトマウスが望まれていた。平成25年度は肝臓特異的なGgcxノックアウトマウスの表現系を解析した(Azuma, Urano et al. Plos One, 9: e88643, 2014)。今後は骨芽細胞特異的Ggcxノックアウトマウスなどのモデル動物により、ロコモーティブ症候群によるビタミンKの作用機序の詳細が明らかとなることが期待される。研究代表者らは、ロコモーティブ症候群とメタボリック症候群の原因となる機能異常を解明することを本研究の目的とし研究を開始した。本年度においては、メタボリック症候群を構成する肥満に関連する遺伝子探索をゲノムワイドで行った。その結果、SLC25A24遺伝子のイントロンに存在する遺伝子多型がヒト体脂肪率と関連することを見出した。また、ヒト脂肪細胞では、この遺伝子多型によってSLC25A24のmRNAレベルでの発現が変化すること、さらにSLC25A24ノックアウトマウスを作成したところ肥満抵抗性の表現型を呈することを見出し、本遺伝子が体脂肪量を規定する重要な因子であることを見出した(Urano et al. J. Clin. Endocrinol. Metab., in press)。また、高齢者の骨折と関連する疾患として近年注目されている筋量の低下を特徴とするサルコペニアに関する遺伝子素因を見出すため、筋量を規定する遺伝子の探索を行った。その結果、間葉系細胞の分化において筋細胞と褐色脂肪細胞の分化を制御する転写因子であるPRDM16遺伝子の5'領域に存在する遺伝子多型が筋量と関連することを見出した(Urano et al. Aging Cell, 2014)。さらに研究代表者らはγグルタミルカルボキシラーゼ(Ggcx)遺伝子の骨芽細胞特異的ノックアウトマウスの作成に成功した。Ggcxは酵素として機能するが、ビタミンKがその作用を助ける役割を有して、タンパク質の修飾にかかわるメカニズムが示されている。今回、骨芽細胞特異的なGgcxノックアウトマウスの骨での表現系を解析した結果、骨形成が増強され、異常な石灰化を呈することを見出し、GgcxならびにビタミンKの骨における重要性を見出した(Azuma, Urano et al. J. Bone Miner. Res., in press)。ロコモーティブ症候群とメタボリック症候群発症に関わる新規分子機構の解明を目指した。ロコモーティブ症候群の一つである筋肉減少(サルコペニア)の原因遺伝子をゲノムワイド解析で探索し、筋肉と褐色脂肪細胞分化のスイッチング因子であるPRDM16遺伝子の5'上流域に存在するSNPを同定した。PRDM16遺伝子に存在するSNPは遺伝子変化により転写因子との結合が変化することも明らかにしており、今後、PRDM16遺伝子の転写活性を制御する液性因子・内分泌因子を見出すことがサルコペニアの病態解明ならびに新規治療薬の開発につながる可能性が見出された。また、メタボリック症候群の一つである肥満の原因遺伝子としてゲノムワイド解析によりSLC25A24遺伝子を同定し、ノックアウトマウスを独自に作成した結果、SLC25A24ノックアウトマウスは、肥満抵抗性の表現型を示した。またSLC25A24ノックアウトマウス由来脂肪組織やSLC25A24遺伝子をノックダウンした脂肪細胞では脂肪細胞分化マーカーの発現が抑制され、脂肪蓄積も抑制されることを見出した(J Clin Endocrinol Metab 100, E655-663, 2015)。今後、SLC25A24遺伝子の発現制御機構を見出すことがメタボリック症候群の発症メカニズムを解明する上で重要となる。

さらに、骨粗鬆症治療においては性ホルモン補充療法に代わって、選択的エストロゲン受容体モジュレーター(SERM)が多く用いられるが、SERM治療は骨量減少のみならず、高齢者の体重減少も抑制することを見出した(J Bone Miner Metab. In press)。高齢者の体重減少はサルコペニアにより発生することが示唆されており、SERM治療が筋肉量にあたえる影響を検証する必要がある。さらにSERM治療は前立腺癌の再発予防効果を示すことも見出した(BMC Cancer. 15, 836. 2015)。以上より本研究においてSERMのエストロゲン受容体を介した内分泌作用が高齢者関連疾患において多面的な効果を有することを示した。ロコモーティブ症候群とメタボリック症候群発症に関わる新規内分泌因子の解明を目指して研究を行った。ロコモーティブ症候群を構成する脆弱性骨折においては葉酸血中濃度の低下が関連することを示すとともに葉酸トランスポーター遺伝子であるSLC25A32の遺伝子多型が関連することを見出した。また筋細胞分化を制御するPRDM16遺伝子多型は筋肉量と関連することを見出した。メタボリック症候群においてはミトコンドリアに発現するSLC25A24遺伝子多型がヒトの体脂肪量と関連することを見出した。さらにSLC25A24ノックアウトマウスは肥満に関する抵抗性をしめし、脂肪細胞分化を制御する遺伝子であることを見出した。研究代表者らはメタボリック症候群に関連する遺伝子としてSLC25A24遺伝子を見出し、本遺伝子のノックアウトマウスが肥満抵抗性を呈することを報告した。さらに研究代表者らは高齢者の骨折に関与する筋力低下の疾患として知られるサルコペニアに関連する遺伝子としてPRDM16遺伝子を見出した。さらにロコモーティブ症候群を予防する上で重要となるビタミンK作用において中心的な役割をはたす酵素であるGgcxに注目し、骨芽細胞特異的なGgcxノックアウトマウスの作成に成功し、骨における表現型を報告した。以上より、平成26年度においてはメタボリック症候群ならびにロコモーティブ症候群に関連する動物モデルも作成し、本疾患における重要な遺伝子を見出しており研究は順調に進展している。27年度が最終年度であるため、記入しない。内分泌学もしくは老年医学今後も、ロコモーティブ症候群とメタボリック症候群の原因となる因子を老年医学、ゲノム医学、分子細胞生物学、内分泌学、生化学の手法を活用して多面的な観点から研究を進めていく。さらには今までの研究成果を発展させ、骨粗鬆症治療薬の反応性を規定する因子に関しても明らかにしていく。研究代表者らはロコモーティブ症候群の中で脆弱性骨折と関連する液性因子、ならびに遺伝子として葉酸ならびに葉酸トランスポーター遺伝子であるSLC25A32遺伝子を見いだし、ロコモーティブ症候群における重要性を明らかにした。
オートファジーに対するアミノ酸のシグナリング機構

本研究は、細胞内タンパク質の大部分を占める長寿命タンパク質の分解を担うオートファジー(自食作用)について、その調節に関わるアミノ酸の作用機構を探る試みである。本年度の研究計画に基づいて得られた成果は以下の通りである。1.オートファジーに対するアミノ酸の作用機構:アミノ酸作用の細胞内情報仲介因子の存在を証明するため、調節性アミノ酸を灌流して刺激した肝臓から低分子抽出物を調製し、バイオアッセイ系としてのα-トキシン処理細胞(低分子物質を自由に透過させ、かつオートファジーを維持)を用いて活性因子を検索した。その結果、活性画分は熱、酸に安定であり、アルカリで失活、酢酸エチルによる有機溶媒により、酸・中性画分として抽出された。また、^<14>C-sucroseの自食胞画分への取り込み実験より、この画分はオートファジー経路のうちアミノ酸の作用点である自食胞形成段階に作用することが確かめられた。現在、さらにHPLCなどによる分画・精製を進めている。2.ホルモンに対する修飾因子としてのアミノ酸の作用機構:アミノ酸はインスリンと同じくオートファジーを抑制する。インスリンとアミノ酸のタンパク質合成調節のシグナリング経路であるmTOR経路がオートファジーにおいても関与する可能性を検討した。mTOR経路の特異的阻害剤rapamycinを用いて調べた結果、インスリンはオートファジーにおいてもmTORを経由するが、アミノ酸はまた独自の経路を使っていることが証明された。また、PI 3-kinaseの阻害剤であるwortmanninによる実験からはこの酵素がオートファジーの形成そのものには関与するが、アミノ酸のシグナリングには関与しないことが示された。
内燃機関におけるガス流動数値予測の精度向上に関する研究

内燃機関における非定常ガス流動現象の数値予測を行うときの問題点の一つは,式の離散化に伴う偽拡散(数値拡散)によって,温度,圧力,流速,乱れなどの値の予測精度が低下することである.この研究では,偽拡散の少ない計算手法の検討を行い,以下の成果を得た.1.一次元ガス流動解析に用いられる特性曲線法に,ガス粒子の移動を追跡する格子を組み込んだ新しい計算スキ-ムを提示し,実験値との比較から,数値拡散の影響を受けることなく圧力波,温度波の挙動の正確に予測できることを明らかにした.排気再循環ガスの挙動,吸・排気騒音の予測計算を行い,新スキ-ムによる特性曲線法が高い精度を必要とするガス流動計算に適していることを示した.2.二・三次元圧力波伝ぱ現象の解析については,消音器内の非定常流動場を対象として,音圧特性と流動抵抗とを同時に定量的に予測する手法を検討した.実験結果との比較から,数値拡散が小さく安定性の高いCIP法を用いれば,圧力波の伝ぱ現象とガスの粒子速度で伝ぱする現象を精度よく解析できることを明らかにした.また,膨張型消音器に模した二・三次元モデルを対象に,実機運転状態における流動計算を行い,音圧特性と流動抵抗値の同時予測の可能なことを確認した.3.三次元ガス流動場での乱れと濃度拡散現象の高精度解析を行うための計算手法について検討した.乱流の計算手法としては,有限体積法のもとで一般曲線座標変換の手法を取り入れたGTT法を開発し,kーε乱れモデルを用いて,機関の圧縮行程での乱流場を計算し,実験値と比較して妥当な結果が得られることを示した.濃度輸送方程式にはCIP法を適用し,偽拡散の小さい高精度解析が可能なことを示した.そして,吸気2弁式機関での混合気の乱流拡散過程を解析し,片側の吸気ポ-トから吸入された混合気の濃度分布の層状化現象を明らかにした.内燃機関における非定常ガス流動現象の数値予測を行うときの問題点の一つは,式の離散化に伴う偽拡散(数値拡散)によって,温度,圧力,流速,乱れなどの値の予測精度が低下することである.この研究では,偽拡散の少ない計算手法の検討を行い,以下の成果を得た.1.一次元ガス流動解析に用いられる特性曲線法に,ガス粒子の移動を追跡する格子を組み込んだ新しい計算スキ-ムを提示し,実験値との比較から,数値拡散の影響を受けることなく圧力波,温度波の挙動の正確に予測できることを明らかにした.排気再循環ガスの挙動,吸・排気騒音の予測計算を行い,新スキ-ムによる特性曲線法が高い精度を必要とするガス流動計算に適していることを示した.2.二・三次元圧力波伝ぱ現象の解析については,消音器内の非定常流動場を対象として,音圧特性と流動抵抗とを同時に定量的に予測する手法を検討した.実験結果との比較から,数値拡散が小さく安定性の高いCIP法を用いれば,圧力波の伝ぱ現象とガスの粒子速度で伝ぱする現象を精度よく解析できることを明らかにした.また,膨張型消音器に模した二・三次元モデルを対象に,実機運転状態における流動計算を行い,音圧特性と流動抵抗値の同時予測の可能なことを確認した.3.三次元ガス流動場での乱れと濃度拡散現象の高精度解析を行うための計算手法について検討した.乱流の計算手法としては,有限体積法のもとで一般曲線座標変換の手法を取り入れたGTT法を開発し,kーε乱れモデルを用いて,機関の圧縮行程での乱流場を計算し,実験値と比較して妥当な結果が得られることを示した.濃度輸送方程式にはCIP法を適用し,偽拡散の小さい高精度解析が可能なことを示した.そして,吸気2弁式機関での混合気の乱流拡散過程を解析し,片側の吸気ポ-トから吸入された混合気の濃度分布の層状化現象を明らかにした.数値シミュレ-ションの手法が,内燃機関における非定常ガス流動現象の解析あるいは予測に利用され,実際機関の現象分析や,開発設計に活用される状態に近づきつつある.これらの活用には予測精度の向上が努力目標と思われる.数値シミュレ-ションにおける問題点の一つは,温度,圧力,流速,乱れなどの値を求める際の,式の離散化に伴う偽拡散(数値拡散)による予測精度の低下である.したがって偽拡散の少ない計算手法を用いた解析を行い,本年度は以下の成果を得た.1.吸・排気管内一次元非定常ガス流動の解析については,特性格子を用いた特性曲線法による流動特性予測プログラムに,ガス粒子の軌跡を追跡する手法を組み込んだ.すなわち圧力,流速計算用格子と,エントロピ-,温度計算用格子とを二重に用い,温度計算における偽拡散の全くない手法を完成させた.この手法を用いて,短形波的な圧力変化を発生できる装置を用いた実験結果と計算結果の比較を行い,圧力,温度変化の計算精度を確認した.さらに,EGRを行った際の吸気管内ガス温度の変化,ガス温度の影響を受けやすい吸・排気管端より放出される吸・排気音圧の予測計算を実施し,予測精度を確かめつつある.2.多次元圧力波伝ぱ現象の解析については,吸・排気管内の三次元非定常流動場を対象として,圧力波の伝ぱ現象と流動低抗とを同時に定量的に予測する手法を検討し,膨張型消音器に模した二次元モデルを対象に,吸気管内の実際の流動状態を与えて,音圧特性,流動低抗値を求め,三次元の流動計算に拡張するための目途を立てることが出来た.3.三次元流動における乱れ,成分ガス濃度の拡散現象

解析スキ-ムについては,運動量および濃度の保存式等の中の対流項,拡散項の値の分析から,偽拡散の低減の方策の検討を試みている.数値シミュレ-ションの手法を内燃機関における非定常ガス流動現象の予測に活用するときの問題点の一つは,式の離散化に伴う偽拡散(数値拡散)によって,温度,圧力,流速,乱れなどの値の予測精度が低下することである.したがって偽拡散の少ない計算手法の検討,およびその手法を用いた解析を行い,本年度は以下の成果を得た.1.特性曲線法にガス粒子の移動を追跡する格子を組込んだ新しいスキ-ケにより,圧力のみならずガス温度,濃度の変動も数値拡散の影響を受けることなく正確に計算できることを,実験値との比較から明らかにした.排気再循環ガスの挙動,吸・排気系で発生する騒音などを解析し,新スキ-ムが,高精度の流動計算に適していることを明らかにした.2.多次元の圧力波伝ば現象の解析に関しては,膨張型消音器の音圧持性と流動抵抗を求めるための二次元プログラムを三次元に拡張し,消音器内の三次元圧力波伝ぱ現象を解析できるようにした.また,直管内気柱振動状態の一次および三次元の計算を行い実験結果との比較により,格子間の諸量を三次多項式で近似し,諸量の変化をLagrange的に追跡するCIP法を解析に適用することにより,圧力波の伝ぱ速度とガス粒子速度で伝ぱする現象の両者を精度よく解析できることを明らかにした.3.乱れを伴う三次元ガス流動場に対して,種々の計算スキ-ムの検討を行った.乱流の計算には,GTT法およびkーε乱れモデルを,濃度輸送方程式の計算には,CIP法を適用した.従来の手法と比較して,本手法が,有効拡散係数およびク-ラン数の広い範囲にわたって偽拡散が小さく,内燃機関のシリンダ内乱流場における拡散現象の解析に適した方法であることを明らかにした.吸気2次式機関において,気体燃料混合気が片側の吸気弁隙間から噴流となってシリンダ内に吸入される過程を解析し,混合気濃度分布が層状化することを示すことができた.
ヘリコバクターハイルマニイ感染惹起胃MALTリンパ腫の治療法と診断法に関する研究

H. heilmannii感染惹起性の胃MALTリンパ腫の病態悪性化因子の同定を目的とし、長期感染マウスの血清および肝臓組織における遺伝子発現について、マイクロアレイを用いた網羅的遺伝子発現解析を行った。その結果、血清および肝臓組織両者で発現上昇の認められる15遺伝子を同定した。また、本病態の治療法の探索を目的とし、本菌感染マウスで活性化が認められるCD86シグナルの阻害物質である変異型CTLA4-Igの病態改善効果を検討した。その結果、抗原投与マウスにおいて、組織化学的解析での病態改善効果、および胃MALTリンパ腫構成細胞であるB細胞のマーカー遺伝子B220のmRNA発現減少が認められた。本研究では、H. heilmannii感染惹起性の胃粘膜関連リンパ組織(mucosa-associated lymphoid tissue:MALT)リンパ腫の病態悪性化因子の同定、および治療法の探索を主たる目的とし、本年度はH. heilmannii長期感染C57BL/6マウスの血清および肝臓組織における遺伝子発現について、マイクロアレイを用いた網羅的遺伝子発現解析を行った。また、以前の検討により本菌感染胃粘膜で活性化の認められたCD86-CD28シグナルを阻害し、病態改善が期待されるCD152抗原の本病態に対する治療効果について検討した。肝臓と感染局所である胃粘膜でのマイクロアレイのデータを比較した結果、悪性リンパ腫での遺伝子発現上昇が報告されているCD300aやTie1を含む123個の遺伝子について、感染マウスの肝臓特異的な遺伝子発現上昇が認められた。また、これらのうち、achaete-scute complex homolog 1(Ascl1)や2'-5' oligoadenylate synthetase-like 2 (Oasl2)を含む15の遺伝子については、血清mRNAにおいても2倍以上の遺伝子発現上昇が認められた。一方、H. heilmannii感染マウスに対し、CD152-Ig抗原を8週間投与した結果、胃MALTリンパ腫病態形成に対する著名な抑制効果は認められなかった。現在、CD152にアミノ酸変異を誘導することによりCD86に対する親和性を高めた変異型CD152抗原(HNEQ-Ig)について、抗原作製および胃MALTリンパ腫形成阻害効果について検討を行っている。野生型CD152-IgおよびCD86に対する親和性を高めた変異型CD152-Igの発現ベクターをExpi293細胞にトランスフェクション後、回転培養にて蛋白質の大量発現を行った。細胞培養液液を回収後、組換えProtein Aをリガンドに使用したMabSelect SuReを用いて抗原精製を行った。得られた抗原物質をPD-10カラムにて脱塩後、蛋白定量を行った後に動物実験に使用した。C57BL/6マウスに対し、H. heilmannii感染時より変異型CD152-Igを10 mg/Kgで週2回、4、8および12週間腹腔内投与したのちに、感染マウスの胃粘膜病態を解析した。免疫組織学的解析の結果、変異型CD152-Ig抗原12週投与マウスにおいて、一定の病態改善効果が認められた。また同時に、胃MALTリンパ腫構成細胞であるB細胞のマーカー遺伝子B220のmRNA発現減少も認められた。さらに、H. heilmannii慢性感染マウス(感染半年)に対し、野生型および変異型CD152-Igを8週間腹腔内投与した結果、変異型CD152-Ig抗原投与マウスにおいてのみ、組織化学的解析での病態改善効果、および胃粘膜でのB220のmRNA発現減少が認められた。本研究によりH. heilmannii感染胃粘膜で活性化されるCD86シグナルが胃MALTリンパ腫病態形成に重要な役割を果たす事が明らかとなった。さらに、本シグナル阻害物質である変異型CD152-Igが、本病態に対する治療効果を有する事が明らかとなった。病態生理消化器マイクロアレイを用いた網羅的な遺伝子発現解析は、当初の計画道理に進んでいる。一方、治療法の探索については、期待通りの活性が得られなかった。一方で、新たな薬剤の候補となり得る新規物質について、抗原精製など当初の計画には見込んでいない作業が必要となった。肝臓や血清などで発現上昇の認められた遺伝子についてはH. heilmannii感染惹起性の胃MALTリンパ腫の病態悪性化因子として、診断マーカーの可能性が考えられる。今後、検体数を増やす事や、様々なタイムポイントでの遺伝子発現を検討する。治療法の探索については、HNEQ-Igの抗原精製、および活性評価を進めて行く。本抗原は、CD86に対する高親和性因子として近年、見いだされた因子であり、新規薬剤としての開発が期待される因子である。
CTP結合蛋白を介する細胞応答に及ぼす塩素イオン影響

神経細胞の抑制性制御に果たす塩素イオンの役割は大きく、膜電位を変化させることにより神経細胞の活動性を修飾することはよく知られている。このような膜電位変化を伴う作用の他に、塩素イオンがGTP結合蛋白に直接働き、その活性を制御することが明らかになってきた。本研究は、このGTP結合蛋白への塩素イオンの直接作用がin vivoの情報伝達系においてその伝達効率や強度に与える影響を明らかにすること、さらには塩素イオンによる活性制御を受けるGTP結合蛋白内部位と、その修飾様式を明らかにすることを目的とした。2、細胞内塩素イオン濃度の調節-細胞内塩素イオン濃度を容易に調節すると共に、塩素イオンによる細胞膜電位変化による細胞応答への影響を消去する条件として、細胞を30μg/mlのサポニンで5分間処置することが最適であった。3、IP_3産生量の測定-細胞内塩素イオン濃度変化により、IP_3産生量は2相性に変動した。またこのよう変動は、細胞外塩素イオン濃度の変化のみでは見られなかった。今回の実験では、細胞内での塩素イオンの直接作用を検討する実験系を確立し、この系を用いて塩素イオンが細胞内への直接作用によりmGluR1αを介する細胞内情報伝達効率を修飾することを明らかにした。今後はその修飾部位及び修飾様式いついてさらに検討することが必要であると考えられる。
がん治療中の子どもへの社会リハビリテーションに関するケアモデルの開発

日本の小児がん治療施設で、現在取り組んでいるがん治療中の子どもへの社会リハビリテーション(生活の基礎、自分らしい生活、社会参加)について語ることのできる看護師へのインタビュー調査を依頼した。データ収集期間は2017年8月2018年3月であった。協力が得られたのは、小児がん治療施設のうち11施設、17名の看護師であった。協力が得られた看護師のインタビュー内容を録音し、インタビューデータを逐語録に起こした。その逐語録にあるがん治療中の子どもへの社会リハビリテーションのうち、現段階では、5施設7名の看護師が語った日常生活活動支援に関わる記述内容を抽出し、質的・帰納的に分析した。7名の看護師が捉えたがん治療中の子どもへの社会リハビリテーションにおける家族・社会関係支援は、12カテゴリー【病気と入院生活の情報提供における配慮】、【妊孕性温存のための情報提供と配慮】、【外見変化の影響を考慮した対応】、【友達関係継続のための調整と配慮】、【家族との時間を保障する面会ルールの緩和】、【家族の状況に合わせた資源の紹介と配慮】、【きょうだいに対する病気や入院生活の情報提供】、【療養段階に合わせた理学・作業療法】、【円滑な復園・復学に向けた準備】、【外来通院への移行準備】、【外来通院移行後におけるフォローアップ】、【在宅における療養生活を整えるための調整とケア】であった。がん治療中の子どもへの社会リハビリテーションにおける家族・社会関係支援では、1)長期入院による家族や友人への影響を最小限にするための関係維持・継続への対応、2)病気や治療に伴う外見を含めた心身の変化や、退院後の社会生活への影響に備えたアピアランスケアや発達段階に添った社会復帰活動のフォローアップの重要性が示唆された。本研究目的であるがん治療中の子どもへの社会リハビリテーションにおける看護の実際について明らかにするために、研究計画に基づき、対象施設の抽出とインタビュー調査依頼文書等の作成を行った。対象施設は、全国の小児がん拠点病院ならびに小児がん中央機関16施設と、小児がん拠点病院ならびに小児がん連携病院のうち、申請者らが過去に実施した`小児がん治療中の子どもの運動・生活活動と看護に関する調査'協力51施設を合わせ、両者の重複3施設を除く64施設とする。対象者は、研究協力の得られた施設において、その施設が取り組んでいるがん治療中の子どもへの社会リハビリテーションについて語ることができる看護職の代表者12名とする。研究方法は、研究協力の得られた施設の対象者12名に、各施設が工夫しながらすでに取り組んでいるがん治療中の子どもへの社会リハビリテーションについて、半構成インタビューガイドを用いて、一人30分程度のインタビューを実施する。インタビュー内容は、ICレコーダーを用いて録音する。インタビューの場所は個室とし、施設側に準備を依頼する。次に、各部署で取り組んでいるがん治療中の子どもへの社会リハビリテーションについて、可能な範囲で視察し、フィールドノートに記録する。また、関連する既存資料等について閲覧あるいは入手するとともに、実践環境把握のための写真撮影を行うこととする。先行研究を用いインタビューガイドには、施設で取り組んでいる社会リハビリテーションの内容として、1生活の基礎、2自分らしい生活、3社会参加、4施設で取り組んでいる社会リハビリテーションの方法、5施設で取り組んでいる社会リハビリテーションに対する反応と成果、を挙げた。所属大学の研究倫理審査委員会に研究計画書ならびに依頼文書やインタビューガイド等を提出し、承認を得た。インタビュー調査の依頼および開始は、次年度の予定である。先行研究をもとにした文献検討により、調査の開始時期がやや遅れている。しかし、調査の内容には、より詳細な社会リハビリテーションに関する内容を盛り込むことができた。7名の看護師が捉えたがん治療中の子どもへの社会リハビリテーションにおける生活活動支援は、8カテゴリー【日常的な生活リズムの再構築への対応】、【日常的な遊びや学習環境の提供】、【学習継続のための特別支援学校・学級の教員やボランティアとの調整】、【季節イベントやレクリエーションの企画・開催】、【感染予防行動の獲得と中心静脈カテーテルの自己管理に向けた教育支援】、【免疫状態に合わせた栄養・口腔ケア】、【調理や食事会を通じた食育】、【場面や状態に合わせた安全教育】であった。がん治療中の子どもへの社会リハビリテーションにおける生活活動支援では、1)長期入院による日常生活活動への影響を最小限にするための生活リズム、遊び、学習等への対応、2)治療に伴う免疫力低下に備えた栄養教育や衛生教育、が重要である。研究計画どおり、2017年度までにインタビューデータの収集が終了した。また、すでに分析の方に取り掛かり始めており、途中段階ではあるが、がん治療中の子どもへの社会リハビリテーションの現状把握が結果として抽出できつつある。しかしながら、インタビューデータが予想以上に取得できたため、分析完了までには予定以上の時間を要する状況にある。

日本の小児がん治療施設で、現在取り組んでいるがん治療中の子どもへの社会リハビリテーション(生活の基礎、自分らしい生活、社会参加)について語ることのできる看護師へのインタビュー調査を依頼した。データ収集期間は2017年8月2018年3月であった。協力が得られたのは、小児がん治療施設のうち11施設、17名の看護師であった。協力が得られた看護師のインタビュー内容を録音し、インタビューデータを逐語録に起こした。その逐語録にあるがん治療中の子どもへの社会リハビリテーションのうち、現段階では、5施設7名の看護師が語った日常生活活動支援に関わる記述内容を抽出し、質的・帰納的に分析した。7名の看護師が捉えたがん治療中の子どもへの社会リハビリテーションにおける家族・社会関係支援は、12カテゴリー【病気と入院生活の情報提供における配慮】、【妊孕性温存のための情報提供と配慮】、【外見変化の影響を考慮した対応】、【友達関係継続のための調整と配慮】、【家族との時間を保障する面会ルールの緩和】、【家族の状況に合わせた資源の紹介と配慮】、【きょうだいに対する病気や入院生活の情報提供】、【療養段階に合わせた理学・作業療法】、【円滑な復園・復学に向けた準備】、【外来通院への移行準備】、【外来通院移行後におけるフォローアップ】、【在宅における療養生活を整えるための調整とケア】であった。がん治療中の子どもへの社会リハビリテーションにおける家族・社会関係支援では、1)長期入院による家族や友人への影響を最小限にするための関係維持・継続への対応、2)病気や治療に伴う外見を含めた心身の変化や、退院後の社会生活への影響に備えたアピアランスケアや発達段階に添った社会復帰活動のフォローアップの重要性が示唆された。次年度には、調査協力が得やすくなる対象施設の繁忙期を避け、対象施設への依頼を行う。すでに研究倫理委員会の承認は得られているため、研究計画の内容は変更せず、予定通り計画を実施する。2018年3月にデータ収集が終了し、現在はその得られたデータについて、目的にそって分析を進めている。インタビューの協力者については10名前後を想定していたが、17名と予想を上回る協力者が得られた。そこで、質的・機能的な分析による結果の抽出においては、このままのペースでは次年度にあたる最終年度末までに分析終了が間に合わないことが考えられるため、分析の速度を上げ、目的を達成していく必要がある。調査の開始がやや遅れているために、予算の執行が遅れている。今年度、データ収集した11施設のうち、約半数の6施設については2018年23月に実施した。このデータ収集のための出張旅費や録音データのテープ起こし、対象者への謝金等については、すでに執行済みであり、実際には次年度使用額はほぼないに等しい状況にある。しかしながら、年度末における会計処理の都合上、未使用分としての次年度使用額が生じている。研究計画がやや遅れているが、調査対象の繁忙期を除いた調査依頼をすることにより、この遅れは、予定の計画に追いつき、予算の執行も同様に行われる予定である。
電極反応による炭酸ガスのアルコ-ルへの選択的還元システムの開発

本研究においては、炭酸ガスを電気化学的、及び光電気化学的手法により還元して、アルコ-ルを得ることができる電極材料の設計が主目的であった。そこで以前、我々が提唱した炭酸ガスの還元反応の分子論的モデルを基にして、Cu_2O、SiC、Cu_2S、CuOーZnOなどのP型半導体性を持つ化合物半導体を用いた光電極反応、及び水素吸蔵金属であるパラジウムを電極として用いた電極反応を試みた。以下にその結果を示す。(1)SiC電極:アモルファスのSiCを光カソ-ド極に用いることにより、約18%の電流効率でメタノ-ルを得ることができた。残りの電流は全て水素発生に使われていた。すなわち炭酸ガスの還元物はメタノ-ルのみであり、非常に選択的なメタノ-ル生成が起きていることがわかった。(2)Cu_2S、Cu_2O:いずれの電極においても光照射下で、ー0.3ー0.5VvsSCE付近の低電圧で炭酸ガス還元が進行した。還元生成物はCu_2Sでは8電子還元物であるメタン、Cu_2Oでは6電子還元生成物であるメタノ-ルであった。生成物の選択性は非常に高く、ほぼ100%がこれらの物質であった。しかし、これらの電極においては電極自体が不安定であり、電解を続けると還元され銅金属になっていった。(3)CuO/ZnO:CuO、及びCu_2OをZnOを混合焼結し、電極を作った所、比較的大きな光電流が得られた。しかも、この電極はCuO、Cu_2O単味のものよりもかなり安定で、光電流が長時間一定の大きさで得られた。まだ炭酸ガス還元生成物の同定には至っていないが、今後有望な材料である。(4)水素吸蔵電極:パラジウムに十分水素を吸蔵させた状態で炭酸ガス還元を行なうと、吸蔵水素が反応に利用できることがわかった。本研究では、炭酸ガスを電気化学的手法により還元して、アルコ-ル(メタノ-ル、エタノ-ル)を得ることを目標にしている。まず、我々が導いた、電極反応による炭酸ガス還元の分子論的機構に基づいて、アルコ-ル発生に適当と思われる電極材料の探索を行なった。その結果、以下の三通りの方法で研究を進めることに結論した。それぞれについて、現状を述べる。(1)化合物半導体を用いた光電気化学系我々のモデルによれば酸化銅、とSiC電極がアルコ-ル発生に必要な、構造的、及びエネルギ-的条件をかねそなえていると考えられた。まず酸化銅について実験を行なった。二価の酸化銅ではメタン発生が主であったが、一価の銅では、予想通りアルコ-ル発生が主となった。酸化銅自体が不安定で、自分自身を還元してしまうため、長期的に使うことはできないが、炭酸ガスの還元生成物としてはアルコ-ルがほぼ100%の電流効率で得られた。次にSiC電極を用いた。我々のモデルでは単結晶では不適で、アモルファス構造がアルコ-ル発生に適していると予想できた。実際に実験を行なった所、アモルファスSiCでは炭酸ガス還元生成物の約80%がメタノ-ルであった。(2)銅表面の異種金属による修飾系我々のモデルによれば、金属銅電極の表面を、電子親和力の大きなNiCo、Feなどの金属原子で1/2単原子層程度履うことによりアルコ-ル発生が主となる電極が得られると考えられる。

これまでCo,Feについて実験を行なったが、まだアルコ-ルが主生成物となる系は得られていない。(3)水素吸蔵電極水素原子を十分吸蔵した電極で炭酸ガス還元を行なうと、アルコ-ルが主生成物になる可能性が予想される。一部、そのような結果が得られつつある。前年度はSiC、及びCu_2Oなどの化合物半導体光電極による炭酸ガス還元反応を試みた。本年度はひき続き、アルコ-ル発生に適当な化合物半導体の探索を行なった。さらに水素吸蔵金属であるパラジウムを電極材料として用い、吸蔵水素を利用した炭酸還元を試みた。(1)化合物半導体電極による炭酸ガス還元本年度は銅を含んだ化合物半導体に着目し、Cu_2Sと、CuOーZnOの二種類の材料で炭酸ガス還元を試みた。・Cu_2S:Cu_2Sは無電解メッキ法により作製した。光照射下、及び暗中下で電流・電位曲線を測定することにより、光電流が生じることを確認した。約ー0.5VvsSCEの低い電圧下で炭酸ガスがメタンに還元される現象を光照射下でのみ観測した。但し、電極自体が還元される反応も進行するため、安定性に欠けていた。・CuOーZnO:本材料は触媒反応において、メタノ-ル合成触媒に使われている。これを電極材料に用いることにより、比較的大きく、安定な光電流を観測した。まだCO_2の還元生成物を得るに至っていないが、有望な材料であると予想される。(2)水素吸蔵金属:通常の電極反応は、電極上、すなわち二次元平面上で反応が進行する。一方、もし水素吸蔵電極中に吸蔵されていた水素ラジカルが反応に直接関与できるならば、反応場の次元が三次元となり、新しい反応経路が開けると予想される。そのような推定のもとで、水素を吸蔵させないパラジウムと、十分に水素を吸蔵させたパラジウムを電極に用いた時の炭酸ガス還元生成物を比較した。すると水素吸蔵したパラジウム上ではCO、及びギ酸の生成効率が上昇することが明らかになった。
2型糖尿病と運動機能障害を併せもつロコモ予備軍患者への運動支援モデルの検討

本研究では2型糖尿病患者を対象に、ロコモの実態、セルフケア能力、自己効力感、身体機能を明らかにし、糖尿病(DM)と運動機能障害を併せもつ患者への運動支援について検討した。3年間でDM群379人(66.5歳)、nonDM群73人(65.1歳)を対象に調査した。DM群とnonDM群間の年齢に有意差はなかった。BMIでは、DM群平均25.0、nonDM群21.9で有意差があった。ロコモ分類では、DM群では、非ロコモが93人(24.5%)、ロコモ度1が146人(38.5%)、ロコモ度2が140人(36.9%)であり、nonDM群では、非ロコモが52人(71.2%)、ロコモ度1が16人(21.9%)、ロコモ度2が5人(6.8%)であった。DM群のロコモに分類された対象者が75%と有意に多かった。年齢では、DM群は、非ロコモが60.5歳、ロコモ度1が66.4歳、ロコモ度2が70.5歳であり、nonDM群では、非ロコモが62.9歳、ロコモ度1が68.7歳、ロコモ度2が76.6歳であり、両群とも有意差があった。BMIは両群ともにロコモ度分類での差はなかった。DM群のうち、122人を対象に、糖尿病に関するセルフケア能力、自己効力感について調査した結果、全体的に良好で、ロコモ分類との有意な差はなかった。DM群122人とnonDM群73人を対象に身体機能を測定した。両群ともロコモ分類では、ロコモ度が上がるほど測定したすべての身体機能が低下していた。特に身体の痛みと痛みによる日常生活への影響が大きいほどロコモ度が上がっていた。糖尿病患者の場合、セルフケアができている患者でも、身体に痛みが生じると日常生活へ支障が生じ、立つ・歩くなどの機能が低下しやすいことが考えられる。そのため、急激な身体機能の低下が生じ、通常よりも早い時期にロコモ度が上がる。本調査結果より早期からの運動支援の必要性が示唆される。2型糖尿病患者のロコモの実態を明らかにすることを目的に、日本整形外科学会公認のロコモ度テスト(「立ち上がりテスト」による下肢筋力判定、「2ステップテスト」による歩幅判定テスト、「ロコモ25」自記式質問紙(25項目))を実施した。対象は、研究の趣旨を理解し、研究参加への同意が得られた外来通院中の糖尿病患者とした。結果、男性70人(平均68.7±11.0歳)、女性75人(平均71.5±8.7歳)、計145人(平均70.1±9.9歳)に調査を実施した。対象者のBMIは、男性24.5±3.7、女性24.2±4.1であった。ロコモ度判定結果は、1「立ち上がりテスト」では、ロコモ度1:76人(52.4%)、ロコモ度2:19人(13.1%)、対象外:44人(30.3%)であった。2「2ステップテスト」では、ロコモ度1:39人(26.9%)、ロコモ度2:33人(22.8%)、対象外:63人(43.4%)であった。3「ロコモ25」では、ロコモ度1:38人(26.2%)、ロコモ度2:37人(25.5%)、対象外:70人(48.3%)であった。これら3つのロコモ度テストから総合的に判定した結果はロコモ度1:58人(40.0%)、ロコモ度2:56人(38.6%)、対象外:31人(21.4%)であった。ロコモ度別の性別、年齢、BMIでは、ロコモ度1:男性30人(42.9%)、女性28人(37.3%)、平均69.2±9.2歳、BMIは平均24.1±3.0であった。ロコモ度2では、男性18人(25.7%)、女性38(50.7%)、平均73.6±9.3歳、BMIは平均25.0±5.1であった。対象外では、男性22人(31.4%)、女性9人(12.0%)、平均65.5±10.2歳、BMIは平均23.6±2.8であった。ロコモ度が上がるにつれて、女性が多く、年齢は高くなり、BMIも大きくなっていた。研究協力病院であるA病院での申請時の予備調査では1回の外来での調査対象が20名から30名であったが、病院の機構改革により、対象者が、1回に2名から15名と研究計画時点の二分の一以下となったことにより、予定の研究対象が期間内に得られなかった。また、B病院においては、外来担当医師の転勤、新任者との再調整、倫理委員会の申請に時間を要し、さらに病院の増改築による外来での調査場所が確保できなかったことにより平成27年度の調査が実施できなかった。これらの理由により、研究の進捗がやや遅れているが、平成28年度5月より、これらの遅延理由は解消している。本研究の目的は、2型糖尿病患者を対象に、ロコモティブシンドロームの実態と身体機能との関連を知ることである。

糖尿病外来通院中の患者で同意が得られたものを対象に、ロコモ判定として、ロコモ25調査票、立ち上がりテスト、2ステップテスト、身体機能として、内転外転筋力、足指柔軟性、足指筋力、握力、体重、体脂肪を調査した。結果、69人からデータを得た(男性26人、女性43人、平均年齢62歳)。ロコモ判定では、ロコモ対象外27人(39.1%)、ロコモ度1が29人(42.0%)、ロコモ度2が13人(18.8%)であった。定期的な運動習慣とロコモ度判定には有意差があった。またロコモ対象者は、痛みがありその痛みにより生活に支障がある人が有意に多かった。身体機能では、すべての項目において、ロコモ度判定分布に有意差があった。それぞれロコモ対象外/ロコモ度1/ロコモ度2の順に記載すると、内転筋力は、22.7kg/19.2kg/18.1kg。外転筋力は、26.8kg/20.7kg/20.5kg。足裏柔軟性は、右足が2.7cm/2.4cm/1.9cm、左足が2.6cm/2.3cm/2.0cm。足関節屈曲角度は、右足66.4度/66.4度/72.2度、左足が69.9度/72.8度/75.8度。足指筋力は、右足が18.4kg/14.0kg/10.1kgで、左足が18.8kg/12.1kg/10.4kg。握力は、右手が29.6kg/23.7kg/21.5kg、左手が29.0kg/23.9kg/20.7kg。体脂肪率は、26.5%/25.4%/32.6%。BMIは、23.6/22.7/27.9であった。糖尿病治療中の患者は、6割がロコモティブシンドローム対象者であった。ロコモ対象者は、ロコモ対象外に比較し、肥満体型であり、身体機能が低下していた。身体の痛みで運動ができないことが、身体機能の低下につながっていると推察される。研究協力病院の調査可能日と研究者の日程が合わず、十分な調査日程が確保できなかった。理由としては、ロコモ予備軍と考えられる対象が多く、安全性を確保するため、計画段階よりも調査者が複数必要となり、複数の研究者の日程を合わせることが困難であったことが挙げられる。対象者の確保のため、外来日が異なるC病院に新たに依頼し研究を実施した。C病院との調整、倫理委員会への新たな申請に時間を要したため進捗が遅れている。さらに、外来待ち時間での調査が担当医の意向で実施できず、昨年までの方法を変更し、外来終了後に調査せざるを得なかった。その結果、外来後の調査協力に対し、時間が取れないとの理由で対象者の確保が難しく、1日の調査で得られる人数が1人から3人であったことも研究が遅延している理由である。【目的】2型糖尿病患者を対象に、ロコモティブシンドロームの実態と身体機能、生活活動量との関連を分析する。【方法】Aクリニック糖尿病外来通院中の患者で同意が得られたものを対象に、ロコモ判定として、ロコモ25調査票、立ち上がりテスト、2ステップテスト、身体機能として、内転外転筋力、足指柔軟性、足指筋力、バランス、握力、体重、体脂肪を調査し、生活活動量としてライフコーダによる1週間のデータを収集した。【結果】調査対象は21人であり、非ロコモ5人、ロコモ度1が7人、ロコモ度2が9人であった。そのうち8人から活動量データが得られ、その内訳は非ロコモ1人(男性)、ロコモ度1は2人(女性)、ロコモ度2は5人(男性1人、女性4人)であった。この8人の歩数/日は、非ロコモは7564歩、ロコモ度1は3783歩、ロコモ度2は3036歩であり、ロコモ群は4000歩を下回っていた。中強度(3METs)以上の1日の活動時間は非ロコモが66分、ロコモ度1は59分、ロコモ度2は46分であるが、ロコモ度2は強強度(6 METs)以上の活動は、1分/日とほとんど中強度であった。活動での消費カロリーでは、歩行は、非ロコモが230Kcal、ロコモ度1は63 Kcal、ロコモ度2は65 Kcalであり、生活活動は、非ロコモが377Kcal、ロコモ度1は405Kcal、ロコモ度2は432Kcalであった。【考察】生活活動量調査からは、ロコモ対象者は、4000歩/日を下回る不活動だといえる。
一次元酸化物ナノ構造体の創製と集合構造制御による高機能化

外径約7nmのチタン酸ナトリウムナノチューブを、種々のμmサイズ以上で形態制御された金属TiをTi源かつ鋳型として利用することにより、金属Ti上に直接成長・固定化して種々の形状に組織化する技術を開発した。また、SUS316LやCo-Cr合金上へもチタン酸ナトリウムナノチューブを成長・固定化する技術を開発した。さらに、チタネートナノファイバーやナノシートも金属上に成長・固定化できた。また、イオン交換処理によりチタン酸銀ナノチューブ/金属複合体に変換し、抗菌性人工関節用材料としての応用を医学部・企業とともに検討した結果、擬似生体環境中にて材料から銀イオンが溶出し、MRSAに対して高い抗菌活性値を示すことを明らかにした。ナノチューブや球状などのルテニウム化合物/界面活性剤ナノ複合体のレドックスキャパシタ用材料としての評価を行ったところ、300°C以上での熱処理により試料が絶縁体から導電体に変化し、300°C熱処理試料が一番大きいキャパシタンスを示した。また、中実および中空らせん形態という特異な一次元構造を有するルテニウム化合物/界面活性剤ナノ複合体の合成に成功し、熱処理により形態を保持したまま酸化ルテニウムに変換できた。コバルト化合物/界面活性剤ナノ複合体ナノワイヤーの合成に成功し、300°C以上での熱処理により酸化コバルトナノワイヤーに変換できることを見出し、それらの電気化学特性を明らかにした。酸化ニオブ・ニオブ酸水酸化物ナノワイヤーについては、熱処理温度によりバンドギャップを制御できることを明らかにした。また、リチウムイオン電池用正極材料としての評価を行い、容量が結晶構造に依存することを明らかにした。以上の研究成果として、学会発表をのべ17回行い、本研究をもとに2件の企業との共同研究が始まった。以上の成果のほとんどは論文投稿準備中であり、今後、論文発表する予定である。希土類化合物ナノチューブが、3種の陰イオン源(Na_2SO_410H_2O、Na_2SO_3、NaH_2PO_2H_2O)の共存下での均一沈殿法にて、それぞれ生成することを確認した。また、各種希土類元素を用いた際のナノチューブの収率や合成の再現性のよしあしもある程度把握することができた。また、NaH_2PO_2H_2Oを陰イオン源として生成するナノチューブが最も耐熱性がよいことがわかった。有機分子を用いたナノ構造体の合成も検討し、ドデシルベンゼンスルホン酸イオンの2分子層を鋳型とした層状構造からなる希土類化合物ナノロッドの合成にも成功した。集合構造制御の実験は、Na_2SO_410H_2Oを陰イオン源として生成する希土類化合物ナノチューブについて行った。種々の基板上へのナノチューブの析出実験を試みたところ、石英板上やPETフィルム上ではナノチューブ薄膜の生成に成功した。しかし、金属(Cu,Al)板上ではナノチューブ薄膜は生成せず、水溶液中での基板からの微量の金属イオンの溶出がナノチューブ薄膜の形成を阻害することがわかった。また、単分散高分子球状粒子上への希土類化合物ナノチューブの析出実験を現在行っているが、析出(被覆)状態が不均一であり、さらなる合成条件の最適化を要する。NaOH水溶液中での水熱法によるニオブ化合物の合成では、水熱処理前のNb_2O_5粉末の前処理条件がナノワイヤーの形成に大きな影響を及ぼしていることを見出し、また、反応温度によりナノワイヤーの幅や長さが制御できることを明らかにした。また、ペルオキソチタン酸水溶液をTi源とした同様な水熱反応により、チタン酸ナトリウムのナノワイヤーや、チタン酸ナトリウムのナノワイヤー・ナノシートの集合体からなるマイクロ球状粒子の合成に成功するとともに、その後のプロトン化処理と熱処理によってナノ・マイクロ形状を保持したまま酸化チタンに変換することができた。本年度は、貴金属化合物、希土類化合物、ニオブ化合物、チタン化合物について1次元構造体の創製およびその集合構造制御と物性評価を進めた。以下に概略を示す。1.貴金属化合物の一つである、ルテニウム化合物の新規ナノチューブの合成に成功した。外径約200300nm、内径数十nm、長さ数μm程度のナノチューブである。ナノチューブを構成する壁の厚みは数十nmであり、この壁は負電荷を有する約1.0nmのビス(2-エチルヘキシル)スルホこはく酸イオン相と正電荷を有する約1.4nmのルテニウム化合物相のナノ複合構造から構成されていることがわかった。本研究成果は、(社)日本セラミックス協会第18回秋季シンポジウムにてトピックス講演に選定されるとともに、日刊紙(化学工業日報(2005年9月26日))にて紹介されるなど、本研究成果は大きな注目を集めた。その他にも有機分子の選択や合成条件の制御により、紐状、球状、中空球状など形態を有する種々のナノ構造体の合成に成功した。次年度は、これら新物質のレドックスキャパシタへの応用を念頭に物性評価を進める予定である。2.希土類化合物に関しては、有機分子を鋳型としたセリアナノワイヤーの合成と応用に関する研究を進めた。機能化の為には数種の希土類元素が共存する化合物(固溶体)を得なければならないため、種々の希土類元素と生成相(ナノ構造)との関係を明らかにし、希土類元素の固溶体の形成の難易度を予想できるようになった。

また、ナノチューブの研究成果に対して、"佐賀県科学技術奨励賞"が授与された。3.ニオブ化合物ナノワイヤーの研究に関しては、ニオブ化合物ナノワイヤーと合成の再現性の向上と酸化ニオブ(Nb_20_5)への変換を行った。特に、種々の結晶構造の酸化ニオブナノワイヤーのナノ構造を透過電子顕微鏡により明らかにした。さらに、光触媒能に関する評価をはじめた。外径約7nmのチタン酸ナトリウムナノチューブを、種々のμmサイズ以上で形態制御された金属TiをTi源かつ鋳型として利用することにより、金属Ti上に直接成長・固定化して種々の形状に組織化する技術を開発した。また、SUS316LやCo-Cr合金上へもチタン酸ナトリウムナノチューブを成長・固定化する技術を開発した。さらに、チタネートナノファイバーやナノシートも金属上に成長・固定化できた。また、イオン交換処理によりチタン酸銀ナノチューブ/金属複合体に変換し、抗菌性人工関節用材料としての応用を医学部・企業とともに検討した結果、擬似生体環境中にて材料から銀イオンが溶出し、MRSAに対して高い抗菌活性値を示すことを明らかにした。ナノチューブや球状などのルテニウム化合物/界面活性剤ナノ複合体のレドックスキャパシタ用材料としての評価を行ったところ、300°C以上での熱処理により試料が絶縁体から導電体に変化し、300°C熱処理試料が一番大きいキャパシタンスを示した。また、中実および中空らせん形態という特異な一次元構造を有するルテニウム化合物/界面活性剤ナノ複合体の合成に成功し、熱処理により形態を保持したまま酸化ルテニウムに変換できた。コバルト化合物/界面活性剤ナノ複合体ナノワイヤーの合成に成功し、300°C以上での熱処理により酸化コバルトナノワイヤーに変換できることを見出し、それらの電気化学特性を明らかにした。酸化ニオブ・ニオブ酸水酸化物ナノワイヤーについては、熱処理温度によりバンドギャップを制御できることを明らかにした。また、リチウムイオン電池用正極材料としての評価を行い、容量が結晶構造に依存することを明らかにした。以上の研究成果として、学会発表をのべ17回行い、本研究をもとに2件の企業との共同研究が始まった。以上の成果のほとんどは論文投稿準備中であり、今後、論文発表する予定である。