hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高分解能偏光ドップラー分光法による状態選別微分散乱断面積の測定

その結果、(1)O(^1D)+H_2ではυ=4に生成したOHの複数の回転準位について測定から、理論計算だけでは不確定であった基底状態と励起状態のポテンシャル曲面の寄与について、新たな知見を得た。(2)O(^1D)+CH_4,C_2H_6,C_2H_4,C_3H_8の反応で生成したOHの散乱角度分布は炭化水素のサイズと回転準位に依存して違いが観測された。これまでの振動回転分布のみの測定からは、実験結果の解釈の立場の違いから、炭化水素のサイズが大きくなるにつれて支配的となる反応機構について、挿入機構と引き抜き機構という相反する二つの説が各々提出されていたが、本研究の結果から挿入機構の方が支配的になることが示された。本補助金で購入したCCDカメラを用いた測定によって、色素レーザーの分解能の最適化が容易になったため実験効率が飛躍的に向上し、短時間で多くのデータを蓄積することが可能となり、詳細な解析に必要な質の高い実験データが得られるようになった。気相素反応のダイナミックスを明らかにする上で生成分子の振動回転状態分布と散乱角度分布は最も基本的な情報である。これまでは実験的な困難から、主にどちらか一方の分布測定によって反応のダイナミックスが議論されてきたが、そのような不完全な状態選別実験に基づいた議論は大いに誤っている可能性が、近年の理論計算などから予測されている。こうした観点から、本研究では高分解能偏光ドップラー分光法を用いて、O(@@S11@@E1D)原子と幾つかの分子の反応について生成分子の状態選別をした散乱角度分布を測定した。N@@S22@@E2Oと反応分子をフローさせ、193nm光によるN@@S22@@E2Oの光分解でO(@@S11@@E1D)を生成した。反応の生成分子は適当な遅延時間ののち高分解能波長可変色素レーザー光で検出し、そのドップラースペクトルの線形の解析から、重心系でO(@@S11@@E1D)原子が跳んで来た方向に対する生成分子の散乱角度分布を得た。その結果、(1)O(@@S11@@E1D)+N@@S22@@E2Oでは、生成するNO分子が広い振動回転準位に分布し、長寿命の反応中間体が存在しない系であるにもかかわらず、エネルギー分配が中間状態の自由度の間で効率良く分配されていること、(2)O(@@S11@@E1D)+C@@S22@@E2H@@S24@@E2,C@@S22@@E2H@@S26@@E2では、中間状態での異性化の有無に応じた中間状態の構造変化の情報が、生成したOHの回転角運動量の異方性に反映していること、(3)O(@@S11@@E1D)+H@@S22@@E2Oでは、散乱角度分布が等方的であることから、HOOH型の中間体を経由することが明らかになった。こうした知見は、従来の研究では全く得ることのできなかったものや、正反対の議論が行なわれていたものである。本研究で対象にしたのは反応は、いずれも基本的な気相素反応であり、こうした知見は気相素反応研究の基本的理解に大きく資するものである。本補助金によって、光学素子、試料、レーザー色素など実験に必要な消耗品を不足なく購入することができた。
１９６８年以降の現代文学とサブカルチャーの相互交渉と再編に関する総合的研究

今日の文学研究・文化研究の問題点を近代批判の文脈から68年の思想まで遡り整理した上で、68年代以降今日に至る現代日本文学とサブカルチャー、あるいは活字メディアと視覚メディアの錯綜した交渉関係を、村上春樹の登場とその受容史という縦軸を中心に同時代の文化・メディア環境も視野に納めながら具体的な相において通史的に明らかにした。このようなジャンル横断的な新たな現代日本文学史を構築するためには、これまでの方法論や文学理論では捉えきれないという観点から、デジタル化社会に応じた、新たな分析概念及び文学理論の再構築も同時に目指した。押野武志は、種々のミステリの具体的な分析を通して、「物語」「フラット」といった分析概念を、活字メディアと視覚メディアを横断的に分析できる概念として再定義した。千田洋幸は、1990年代以降の文学/文学理論の衰退という状況、さらに1995年における社会的・文化論的転回を踏まえながら、多様な文化ジャンル相互の葛藤と溶解について、村上春樹、村上龍、庵野秀明、下田正美、新海誠等の表現者を中心に考察した。西田谷洋は、アニメのみならず、マンガ・TVドラマ・ライトノベル・ゲームなども素材に多様に現れる他者との接続方法の今日的なありようを検討し、さらに定義上内的構造と同時に神話への言及性を持つメタフィクションの理論的検討と「新世紀エヴァンゲリオン」以降のテクスト分析を積み重ねた。横濱雄二は、1990年代から2000年代にかけての複数のメディアミックス作品におけるジャンルの役割を比較検討し、その分析を重ねることで、当該年代の日本のサブカルチャーにおけるジャンル形成と展開の文脈を明らかにした。竹本寛秋は、テクノロジーと文学・サブカルチャーが取り交わす相互交渉を明らかにするため、「テキスポ」や「文学極道」「現代詩フォーラム」「うたのわ」などの、文芸相互批評サイトの様態や、ニコニコ動画などにおける職人文化の形成、及び「初音ミク」をめぐる状況が示すような、ネットワーク上の創作活動が商業資本と関係を取り結ぶありようを分析し、2000年代以降の文学・サブカルチャーを、今日の情報環境の中において分析する方法論を構築する作業を行った。そのような研究成果を踏まえ、平成24年12月15日・16日、北海道大学において、国際シンポジウム「現代日本文学とサブカルチャーの交錯」を開催した。68年のポストモダニズムの思想を再検討し、それ以降の多角的で通史的な文学・文化研究を目指すことで、今日の書物や読書概念の変容の諸条件も解明された。68年の思想とその問題性が具体的に現れるのは70年代であり、文学とサブカルチャーが分かちがたく結びつくのもこの時期である。戦後のサブカルチャーは、アメリカの政治や文化の影を引きずりながらも次第に日本化し、それが文学の領域にも流入することとなる。その意味で、79年の村上春樹の登場(その前史としての庄司薫の登場)はひとつのメルクマールとなったことが分かる。それ以降、次々と発表された村上春樹の小説の特質は、ミステリ・SF・映画・音楽等、多様なジャンルからの引用を多用し、80年代のポストモダンの思想とも論争的に関わることとなる。さらに今日に至るまで村上春樹の作品構造の特質は、文学の枠を超えさまざまなジャンルで受容・消費されている実態が究明された。このようなジャンル横断的な新たな現代日本文学史を構築するためには、これまでの方法論や文学理論では捉えきれないという反省のもとに、デジタル化社会に応じた、新たな分析概念及び文学理論の再構築も同時に目指した。以上のような、本共同研究の目的及び今年度の研究計画に従い、2011年10月14日、北海道大学において、第1回の研究報告会を開催した。各自の研究経過を報告し合いつつ、研究計画全体の方向性について認識を共有した上で、今後の研究企画について討論した。特に、竹本寛秋の実績「文学史を形成する力学/文学史が形成する概念ー「詩」における相互交渉の様態の検討」がすぐれた成果として報告された。

そのような成果を踏まえ、2012年3月16日、富山大学において、第2回の研究報告会を開催した。千田洋幸の「初音ミク」に関する研究成果が注目された。また、西田谷洋と押野武志による村上春樹研究の進捗状況が報告された。さらに、同日行われた、北日本サブカルチャー研究会・第2回例会に出席し、発表研究成果の一部を公開した。アニメに見る地域表象をテーマに、西田谷洋は、地元アニメ制作の「花さくいろは」について発表し、押野武志と横濱雄二は、ディスカッサントとして参加した。本年度は、研究成果の段階的な公開と他の海外を含めた研究者との意見交換、情報収集を兼ねて、計画通り、国際シンポジウム「現代日本文学とサブカルチャーの交錯」を開催することができた。台湾の日本のサブカルチャー研究で優れた研究業績のある柳瀬善治氏(静宜大学外語学院日本語文学系副教授)、陳國偉氏(台湾中興大学台湾文学トランスナショナル文化研究科助理教授)、榊祐一氏(南台科技大学応用日語系助理教授)の3名を招聘し、討議することで、本共同研究の各自の研究課題を深化・発展することができた。その結果、各メンバーは、研究の目的に従った研究業績を当該年度に多く発表することができた。2回にわたる研究経過報告会において、共同研究の方向性と進捗状況を確認し、本共同研究の各自の研究課題を深化・発展することができた。平成23年度と24年度の研究成果を踏まえて研究を推進していくのはもちろんのことだが、共同研究の最後の年度にあたるこの年には、多くの成果をまとめる総括的な研究の段階に至らなければならない。特に前年度の国際シンポジウムを中心とした成果を踏まえて研究報告書を執筆し、研究成果公開促進の補助金等を利用しつつ、出版公開を目指す。従ってここでは成果報告の最終的な検討と点検、報告書原稿の相互読み合わせなどが重要になってくるであろう。研究全体の総括を兼ねて、平成25年8月30日に甲南女子大学において開催されるテクスト研究学会・第13回大会にサブカルチャーに関するパネルを組んで参加し、さらに研究報告会を開催して研究を終える予定である。押野武志は、メディアを横断して採用される「セカイ系」や「ループもの」の具体的な分析を通して、「物語」「フラット」といった分析概念を、活字メディアと視覚メディアを横断的に分析できる概念として再定義する作業に入る。千田洋幸は、1990年代以降の文学/文学理論の衰退という状況、さらに1995年における社会的・文化論的転回を踏まえながら、多様な文化ジャンル相互の葛藤と溶解について、村上春樹、村上龍、庵野秀明、下田正美、新海誠等の表現者を中心に考察していく。西田谷洋は、アニメのみならず、マンガ・TVドラマ・ライトノベル・ゲームなども素材に多様に現れる他者との接続方法の今日的なありようを検討し、さらに定義上内的構造と同時に神話への言及性を持つメタフィクションの理論的検討と「新世紀エヴァンゲリオン」以降のテクスト分析を積み重ねる。横濱雄二は、1990年代から2000年代にかけての複数のメディアミックス作品におけるジャンルの役割を比較検討し、その分析を重ねることで、当該年代の日本のサブカルチャーにおけるジャンル形成と展開の文脈を明らかにする。
昆虫抽出液を用いた高効率完全無細胞タンパク質合成系の構築

昆虫無細胞タンパク質合成系において、RNA二次構造予測と翻訳促進配列のスクリーニング・変異解析を通して、新たな翻訳促進配列を創造し、反応条件等を最適化することで、現状の8倍以上の合成量とする。創造した翻訳促進配列、最適な反応条件等をもとに、PCRのみで鋳型DNAを調製するプライマーを設計・利用し、鋳型DNA調製からタンパク質合成まですべての実験工程が遺伝子組換え実験に該当しない系を構築する。これらを達成し、「昆虫抽出液を用いた高効率完全無細胞タンパク質合成系を構築」する。
漢方薬配糖体成分の腸内代謝研究に基づく証の科学化

ラットの糞便懸濁液を用いた代謝実験において,グリチルリチンの代謝速度は芍薬甘草湯中のペオニフロリンやリクイリチンなどの配糖体に比べて顕著に遅い.芍薬甘草湯をラットに摂取させることで,グリチルリチンの代謝が亢進するレスポンダーと亢進しないノンレスポンダーが認められた.ノンレスポンダーはレスポンダーの糞便懸濁液を経口投与することでレスポンダー化された.このような現象は有薬甘草湯の代わりにグリチルリチンを摂取させたラットの糞便懸濁液においても同様に確認された.グリチルリチン摂取時と水摂取時のレスポンダーとノンレスポンダーの新鮮糞便を採取し,ゲノムDNAを抽出して腸内細菌の同定を行った.水摂取時のノンレスポンダーではEscherichia Coli.がわずかに存在するだけであったが,レスポンダーではE. Coli.とRuminococcus sp.がノシレスポンダーに比べて多く,多種の菌種がみられた.またグリチルリチン摂取により,両方ともにE. Coli.が増殖しており,グリチルリチン摂取により腸内フローラのプロポーションが変化することが示唆された.レスポンダーとノンレスポンダーの反応性の相違が腸内細菌に起因すると推論し,グリチルリチン摂取によるグリチルリチン代謝の促進因子について,長期の摂取と断食による影響を検討した.その結果,長期のグリチルリチン摂取と断食によって,ノンレスポンダーがレスポンダーになることを明らかにした.グリチルリチン摂取において断食が最も重要なレスポンダー化の因子であったことから,断食はグリチルリチンの腸内代謝の主要な促進要因の一つであると考えられた.さらにグリチルリチン摂取によるレスポンダーと偽アルドステロン症の関係について尿中カリウム値と血圧を指標に検討したが,レスポンダーとノンレスポンダー間には有意差な相違が観察されなかった。漢方薬の有効成分は配糖体のようなプロドラッグの形態で含有されており,それを代謝する個人の体質(証)によってその体内動態や薬効発現が大きく異なり,漢方薬の治療効果に影響すると考えられる.本研究で確立した代謝実験法は,非侵襲性で簡便に漢方薬中のプロドラッグの代謝を確かめることができ,漢方薬に対するレスポンダーを特定することに役立つ.ラットの糞便懸濁液を用いた代謝実験において,グリチルリチンの代謝速度は芍薬甘草湯中のペオニフロリンやリクイリチンなどの配糖体に比べて顕著に遅い.芍薬甘草湯をラットに摂取させることで,グリチルリチンの代謝が亢進するレスポンダーと亢進しないノンレスポンダーが認められた.ノンレスポンダーはレスポンダーの糞便懸濁液を経口投与することでレスポンダー化された.このような現象は有薬甘草湯の代わりにグリチルリチンを摂取させたラットの糞便懸濁液においても同様に確認された.グリチルリチン摂取時と水摂取時のレスポンダーとノンレスポンダーの新鮮糞便を採取し,ゲノムDNAを抽出して腸内細菌の同定を行った.水摂取時のノンレスポンダーではEscherichia Coli.がわずかに存在するだけであったが,レスポンダーではE. Coli.とRuminococcus sp.がノシレスポンダーに比べて多く,多種の菌種がみられた.またグリチルリチン摂取により,両方ともにE. Coli.が増殖しており,グリチルリチン摂取により腸内フローラのプロポーションが変化することが示唆された.レスポンダーとノンレスポンダーの反応性の相違が腸内細菌に起因すると推論し,グリチルリチン摂取によるグリチルリチン代謝の促進因子について,長期の摂取と断食による影響を検討した.その結果,長期のグリチルリチン摂取と断食によって,ノンレスポンダーがレスポンダーになることを明らかにした.グリチルリチン摂取において断食が最も重要なレスポンダー化の因子であったことから,断食はグリチルリチンの腸内代謝の主要な促進要因の一つであると考えられた.さらにグリチルリチン摂取によるレスポンダーと偽アルドステロン症の関係について尿中カリウム値と血圧を指標に検討したが,レスポンダーとノンレスポンダー間には有意差な相違が観察されなかった。漢方薬の有効成分は配糖体のようなプロドラッグの形態で含有されており,それを代謝する個人の体質(証)によってその体内動態や薬効発現が大きく異なり,漢方薬の治療効果に影響すると考えられる.本研究で確立した代謝実験法は,非侵襲性で簡便に漢方薬中のプロドラッグの代謝を確かめることができ,漢方薬に対するレスポンダーを特定することに役立つ.ラットの糞便懸濁液を用いた代謝実験において,芍薬甘草湯中のペオニフロリンやリクイリチンなどの配糖体に比べ,グリチルリチンの代謝速度は顕著に遅い.しかしながら芍薬甘草湯を摂取したラットの糞便懸濁液では,摂取前の糞便懸濁液に比較して有意なグリチルリチンの代謝亢進が観察された.さらに芍薬甘草湯を摂取したラットにおいて,グリチルリチンの代謝が亢進するもの(レスポンダー)と亢進しないもの(ノンレスポンダー)が認められた.ノンレスポンダーはレスポンダーの糞便懸濁液を経口投与することでレスポンダー化された.

この現象は芍薬甘草湯の代わりにグリチルリチンを摂取させたラットの糞便懸濁液においても同様に起こった.レスポンダーとノンレスポンダーの腸内フローラを比較する目的で,グリチルリチン摂取時と水摂取時のレスポンダーとノンレスポンダーの新鮮糞便を採取し,ゲノムDNAを抽出して腸内細菌の同定を行った.水摂取時のノンレスポンダーではEscherichia Coli.がわずかに存在するだけであったが,レスポンダーではE.Coli.とRuminococcus sp.がノンレスポンダーと比較して多く,多種の菌種がみられたまたグリチルリチン摂取により,ノンレスポンダー,レスポンダーともにE.Coli.が増殖した.グリチルリチン代謝に関連するEubacterium sp.はいずれにおいても検出できなかった.しかしグリチルリチン摂取により腸内フローラのプロポーションが変化することが示唆され,腸内フローラがグリチルリチン代謝におけるレスポンダー,ノンレスポンダーの関係に深く関与するものと考えられる.ラットの糞便懸濁液を用いたグリチルリチンの代謝実験において,グリチルリチンを摂取することによってグリチルリチン代謝が顕著に亢進するレスポンダーと亢進しないノンレスポンダーが観察された.この反応性の相違が腸内細菌に起因すると推論し,グリチルリチン摂取によるグリチルリチン代謝の促進因子について,長期の摂取と断食による影響を検討した.その結果,長期のグリチルリチン摂取と断食によって,ノンレスポンダーがレスポンダーになることを明らかにした.グリチルリチン摂取において断食が最も重要なレスポンダー化の因子であったことから,断食はグリチルリチンの腸内代謝の主要な促進要因の一つであると考えられる.漢方薬の有効成分はグリチルリチンのようなプロドラッグの形態で含有されている場合が多く,腸内代謝はプロドラッグの初回通過効果に大きく影響を及ぼす.断食によってグリチルリチンの代謝亢進が認められたことから,漢方薬の食間もしくは食前の服用指示は理にかなった用法といえる.この非侵襲性で簡便な代謝実験法によって,グリチルリチンのようなプロドラッグの代謝を確かめることができ,生薬や漢方薬に対するレスポンダーを特定することに可能となる.本研究ではさらにグリチルリチン摂取による反応性と偽アルドステロン症の関係について尿中カリウム値と血圧を指標に検討したが,レスポンダーとノンレスポンダー間において,これらのパラメータに有意差な相違は観察されなかった.
高繰り返し型衝撃波管を活用した燃焼反応の分光学的追跡

高温化学反応の測定のための高繰り返し型衝撃波管の開発を行った。既存の従来型のピストン駆動式無隔膜衝撃波管装置の自動化と、新規の小型高繰り返し型衝撃波管の設計構築および試運転を行った。前者については、既存装置のガス導入および排気系統を全て空気圧作動弁とし、マイクロコンピュータを用いた制御により、試料ガスの導入、高速ピストン駆動による衝撃波の発生、分光観測、観測結果のPCへの取り込み、および残ガスの排気といった、一連の実験操作を自動化した。これにより実験の繰り返し性と実験条件の再現性が向上し、実験データの質が向上した。本装置を用いて、広帯域吸収分光法による反応中間体の検出と組み合わせることで、炭化水素ラジカルの高温反応の測定を行い、特に芳香族ラジカルの反応について未知の反応経路を示唆する実験結果が得られた。後者については、概ね5秒毎に繰り返し実験が可能な衝撃波管装置を構築した。本装置は内径を15mmとした小型の衝撃波管装置である。衝撃波発生機構はピストン駆動式であり従来の無隔膜衝撃波管装置と同様であるが、高い繰り返し頻度を達成するため、ガスの導入と排気を急速に行う機構を構築した。実験操作は全てマイクロコンピュータにより自動化されている。特に、律速となる排気の高速化のため、高速作動する大口径空気圧弁を設計し、効率的なガスの置換動作により、数秒間で残ガスをppmレベルまで低下させることに成功した。小型高繰り返し型衝撃波管装置の急速排気機構の動作速度を向上させる必要があると判明し、排気機構の改良を行う必要が生じた。また、衝撃波の発生に用いるヘリウムガスの入手性が不安定となっており入手に時間がかかるため、装置の試運転段階で実験に遅れが生じている。改良した急速排気機構の動作確認と試運転を行い、小型高繰り返し型衝撃波管装置を用いた高温化学反応の分光観測を行う。開発中の実験装置である小型高繰り返し型衝撃波管に用いる急速排気機構を改良する必要が生じ、改良設計に時間を要したため、当該部品を含む装置部品の調達に遅れが生じた。装置部品類の設計は完了しており、次年度使用額により調達する予定である。
非周期ナノ構造に発現する特異な超伝導物性：超伝導秩序の形成と渦糸状態の解明

本研究では,非周期ナノ構造を持つ超伝導体について,特異な超伝導物性とその機構を解明することを目的として,研究代表者による実験的研究と研究分担者による理論的研究を両者間で連携を取りながら実施した.その結果,平成30年度は以下の研究成果が得られた.(1)前年度に引き続き,高圧ねじり(HPT)加工を用いて研究対象となるナノ構造超伝導体を作製した.平成30年度は,第I種超伝導体であるTaと第II種超伝導体であるNbやVなどの金属元素超伝導体に加え,合金系超伝導体NbTiについても研究を行った.(2) NbTiについては,Nb - 47wt.%Tiの粉末を原料としてHPT加工(N = 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100)でNbTi合金を作製し,SQUID磁束計を用いて磁化特性を測定した.その結果,合金化の初期課程(N < 5)ではNbとNbTiに対応する2種類の上部臨界磁場が観測された.HPT加工とともにNbTiの単相の超伝導転移へと移り変わり上部臨界磁場Hc2(T)が増加することが分かった.(3) Nb, V, TaにおけるHPT加工の実験では,臨界温度Tcに対するHPT加工の効果が物質ごとに異なることが本研究課題の成果として得られいるが,その機構を明らかにするために磁化と電気抵抗の測定結果から乱れの度合い度見積もった.その結果,HPT加工した金属超伝導遺体ではナノ構造化によるTcの上昇と乱れの導入によるTcの低下の競合が起こり複雑な振る舞いになることを示した.(4)乱れがある場合の微小超伝導体の臨界温度Tcを理論的に調べ,乱れのポテンシャルが小さな場合にはポテンシャルととともにTcが減少する場合と増加する場合があること,また,その原因が準粒子のエネルギーの準位の変化と巨視的波動関数の局在によることを示した.本研究では,非周期ナノ構造体であるバルクナノメタルの特異な超伝導物性とその機構を解明することを目的とし,巨視的物性(磁化,電気抵抗率)の測定を行った.また,平成29年度に予定している走査プローブ顕微鏡によるマルチスケール物性測定のための予備実験を行った.対象とするバルクナノメタルはナノスケールの微細結晶粒を持つ均一なバルク状の金属材料であり,超伝導体に適用した場合には超伝導物性を制御できるだけでなく,従来の金属系超伝導体にはない特異な電気的・磁気的性質を発現することが期待されている.本研究では,微細結晶粒からなるナノ構造体の超伝導秩序の形成と渦糸状態を解明し,ナノスケールで発現する特異な超伝導物性を理解することを最終目標としており,平成28年度は以下の成果が得られた.(1)高圧ねじり(HPT)加工法で作製されたバルクナノ超伝導体を作製し,磁化,電気抵抗の測定を行った.(2) HPT-VではHPT-Nbと異なり,HPT加工によって臨界温度が低下することが分かっているが,その原因を明らかにするためHPT-Vの電気抵抗測定から残留抵抗率を求めて系のクリーンさを評価した.その結果,HPT-Vは平均自由行程がBCSコヒーレンス長より短くなりdirty超伝導領域にあることが分かった.この結果は上部臨界磁場と残留抵抗率の関係からも支持される結果となった.(3)第1種超伝導体であるTaに注目しHPT加工による超伝導の磁気的性質の変化を調べた.(4) HPT-NbとHPT-Vの臨界温度の加工による変化の違いを明らかにするために,ナノ構造超伝導体における不純物効果を理論的に調べた.(5)バルクナノ超伝導体の渦糸構造を測定するために,SQUID顕微鏡を用いた予備実験を行った.【研究実績の概要】欄の項目(1)(4)については,ほぼ予定通り順調に進捗しているが,項目(5)については予備実験の段階ですでに当初の計画以上の研究成果が得られ始めたので,「当初の計画以上に進展している」とした.本研究では,非周期ナノ構造を持つ超伝導体について,特異な超伝導物性とその機構を解明することを目的として,研究代表者による実験的研究と研究分担者による理論的研究を両者間で連携を取りながら実施している.平成29年度は以下の研究成果が得られた.(1)高圧ねじり(HPT)加工を用いて様々な超伝導体の作製を行った.HPT加工による超伝導試料の作製は平成28年度から継続的に行い,単体で第II種超伝導を示すNbやVだけでなく,第I種超伝導体であるTaにも着目して試料作製を行った.(2) HPT加工を行ったTa(HPT-Ta)について,電気抵抗と磁化測定を行い,臨界温度Tcを調べた結果,HPT加工の初期段階ではTcは一度減少するが,更にHPT加工を続けるとTcが初期状態に向かって増加することが分かった.この結果は,加工によりTcが増加するHPT-NbやTcが単調に減少するHPT-Vの結果とは異なるため,各元素ごとにHPT加工の効果が異なることが分かった.(3) HPT-Taの初期磁化特性の測定を行った.その結果,加工前の磁化曲線は第I種超伝導体の特徴を示していたが,HPT加工により第II種超伝導の特性に移り変わることが分かった.この結果は,第I種超伝導体(Ta)がHPT加工で巨大ひずみを導入するだけで第II種化することを示している.

(4) SQUID顕微鏡を用いてHPT-Taの局所磁気測定を行った結果,磁化特性の第II種超伝導化に対応した渦糸構造の観測に成功した.次年度には更に詳しい実験を行うため,実験条件に付いて検討を行った.(5)微小超伝導体の超伝導転移温度の不純物による変化について,超伝導の微視的理論であるグリーン関数を用いたゴルコフ方程式に不純物散乱による散乱時間を取り入れて調べた.その結果,超伝導体中の不純物関するアンダーソンの定理の部分的な破れがあることを見出した.(理由)【研究実績の概要】欄の(1),(2),(5)はほぼ予定通り進捗している.これに加えて,同欄(3),(4)に示したように,巨大ひずみ加工によって第I種超伝導体が第II種超伝導体に変換できることが様々な実験結果によって明らかになりつつある.これまで,第1種超伝導体を第II種超伝導体にするには他元素を添加するなど合金化が必要であったが,合金化によらず第II種超伝導体が作製できるという新しい結果が得られているため「当初の計画以上に進展している」とした.本研究では,非周期ナノ構造を持つ超伝導体について,特異な超伝導物性とその機構を解明することを目的として,研究代表者による実験的研究と研究分担者による理論的研究を両者間で連携を取りながら実施した.その結果,平成30年度は以下の研究成果が得られた.(1)前年度に引き続き,高圧ねじり(HPT)加工を用いて研究対象となるナノ構造超伝導体を作製した.平成30年度は,第I種超伝導体であるTaと第II種超伝導体であるNbやVなどの金属元素超伝導体に加え,合金系超伝導体NbTiについても研究を行った.(2) NbTiについては,Nb - 47wt.%Tiの粉末を原料としてHPT加工(N = 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100)でNbTi合金を作製し,SQUID磁束計を用いて磁化特性を測定した.その結果,合金化の初期課程(N < 5)ではNbとNbTiに対応する2種類の上部臨界磁場が観測された.HPT加工とともにNbTiの単相の超伝導転移へと移り変わり上部臨界磁場Hc2(T)が増加することが分かった.(3) Nb, V, TaにおけるHPT加工の実験では,臨界温度Tcに対するHPT加工の効果が物質ごとに異なることが本研究課題の成果として得られいるが,その機構を明らかにするために磁化と電気抵抗の測定結果から乱れの度合い度見積もった.その結果,HPT加工した金属超伝導遺体ではナノ構造化によるTcの上昇と乱れの導入によるTcの低下の競合が起こり複雑な振る舞いになることを示した.(4)乱れがある場合の微小超伝導体の臨界温度Tcを理論的に調べ,乱れのポテンシャルが小さな場合にはポテンシャルととともにTcが減少する場合と増加する場合があること,また,その原因が準粒子のエネルギーの準位の変化と巨視的波動関数の局在によることを示した.基本的な研究計画に変更はないが,計画以上に進展している実験手法に関しては,様々なバルクナノ超伝導体に適用しその系統性についても議論する.基本的な研究計画に変更はないが,平成29年度に得られた新しい成果(【現在までの進捗状況】欄に記入)について,実験・理論の様々な観点から研究を進める.平成28年度に購入した低温物性測定装置制御システム(50万円以下)が当初の予定より低価格で導入できたことと,実験が順調に進んだため消耗品の使用量を抑えることができたことなどが理由である.【理由】平成28年度に購入した低温物性測定装置制御システムが当初の予定よりも低価格で購入できたため,平成28年度の予算を平成29年度の使用予算として繰り越した.
半導体製造特殊材料の基礎的毒性

1、ジボラン1群12の雄性Wisterラットに0ppm、0. 1ppm、1ppmジボランを1日6時間、1週5日間、8週間曝露し、気管支肺胞洗浄液および病理組織学的異常を検索したした。その結果、病理組織学的な所見はなかったが、多核白血球増加、LDH、ALP、SOD、α1AT、各種リン脂質濃度増加など、肺胞内炎症、肺上皮細胞の障害およびその治癒過程を示唆する成分がコントロールラットに比べて有意に変動し、また曝露レベル依存性が観察された。2、インジウムリン平均粒径0.2μmのインジウムリン単結晶粒子を雄性F344ラットに1mg/kg、10mg/kg、100mg/kg気管内投与し、気管支肺胞洗浄液を分析した。その結果、量依存性に好中球増加、LDH上昇、リン脂質増加等の各種炎症指標が上昇した。この変化が、インジウムリン独自の毒性によるのか、あるいは肺内に残留している粒子に対する炎症反応であるかについて、生物活性の小さい陽性対照粒子を用いた検討が必要である。また、血清中には投与翌日にインジウムが検出され、肝、脾中のインジウムは量依存性に増加していた。今回はインジウムを原子吸光法で測定しているために、インジウムの化学形を同定できなかったが、インジウムリンの体内動態を明らかにするためにインジウムイオンとして存在するのかインジウムリン粒子として存在するのかについての検討が必要である。1、ジボランの生殖毒性1群12匹の雄性Wisterラットに0ppm、0.1ppm、1ppmジボランを1日6時間、1週5日間、8週間曝露し、精子数のカウントおよび精子形態異常、精巣の病理組織学的変化について検索をおこなった。その結果、いずれの検索においても、曝露群とコントロール群間に有意な差はなかった。本結果は、ICRマウスで観察された結果と異なっており、この結果の相違が動物種差の問題か、ジボラン曝露濃度レベルの問題なのか、さらに追求する必要がある。2、ジボランの呼吸器毒性上記と同様のラットについて、気管支肺胞洗浄液および病理組織学的異常を検索したした。その結果、病理組織学的な所見はなかったが、多核白血球増加、Lactatedehydrogenese,Alkaliphosphatase,Superoxidedesmutase,Alpha-1-antitrypsine活性昂進、各種リン脂質濃度増加など、肺胞内炎症、肺上皮細胞の障害およびその治癒過程を示唆するBALF中成分がコントロールラットに比べて有意に変動し、また曝露レベル依存性が観察された。これらの結果は、現行の許容曝露基準である0.1ppm(8時間荷重平均値)は、呼吸器影響を予防するには高いことが示唆された。1、ジボラン1群12の雄性Wisterラットに0ppm、0.1ppm、1ppmジボランを1日6時間、1週5日間、8週間曝露し、気管支肺胞洗浄液および病理組織学的異常を検索した。

今回はインジウムを原子吸光法で測定しているために、インジウムの化学形を同定できなかったが、インジウムリンの体内動態を明らかにするためにインジウムイオンとして存在するのかインジウムリン粒子として存在するのかについての検討が必要である。
森林地下圏における物質循環網を駆動する微生物群集の空間構造の解明

森林地下土壌圏の微生物群集の調査、解析手法について、検討した。調査手法として、北海道大学苫小牧研究林において、地表面の土地利用が火山噴出降下物の下に埋没した、腐植相のび生物群集に与える影響を検討するために、縦穴を彫り込み、そこから、横方向に土壌水採水装置を導入し、本経費で購入した定圧ポンプを用いることで、土壌間隙水を効率的に採取できることを確認した。さらに、この土壌水に含まれる微生物の群集構造を解明するために、T-RFLP(末端蛍光修飾制限酵素断片多型性)法の有効性を検討した結果、多様な微生物群集を把握できることが確認された。しかし、同時に、多数のOUTが確認できたことで、PCRに際して、機会的に増幅されるOUTが決定されるバイアスが確認された。今後、さらに、このような問題を克服し、微生物群集とその生態系機能(物質循環)の関係を明らかにするための技術開発が望まれる。本研究は、森林地下圏の微生物群集をモデルシステムとして、環境の不均一性が生物群集の構造と生態機能、ここでは物質循環に与える影響を、検討することを目的としている。森林生態系の根圏を支える土壌層では、A層、B層、C層、さらに基盤岩と狭い空間の中で環境要素が大きく変化している。それに対応して物理化学環境も狭い範囲で大きく変化している。また、根圏の有無などもこれに影響を及ぼすと考えられる。地下圏表層の構造上の変化の大きさは、環境に不均一さをもたらし、微生物はその不均一さの中で巧妙に分布しながら、その活性を発揮していると考えられる。このような場での水の流れは複雑であろう。そのような環境の中で、深林の地下圏では多様な微生物群が働く物質循環系が駆動し、系の安定性と地上部との有効な物質交換が成り立っている、といわれている。本研究では、このような異質な環境に微生物がどのように分布しているかを明らかにし、さらには、それらの担う生態系機能の空間的な配置を解明することを目指した。19年度は、地下圏を直接観察するための技術開発を行った。地下圏の観察のため、直径40cmのアクリルのパイプを準備した。さらに、そこから、土壌間隙水を採取する方法、採集した標本から、バクテリア、真菌、担子菌を抽出する手法を確認した。これらの手法をもとに、20年度に目的の達成に向けて実験を行う。
アポ型チロシナーゼを配位空間として用いた新規金属酵素の創成

本研究では,最近コウジ菌から発見されたアポ型チロシナーゼの活性中心を柔軟配位空間として利用した新規金属酵素の創成について検討を行った。本年度は前年度に精製して得られたアポ型チロシナーゼを用いて銅(II)イオンによる再構成チロシナーゼの調製を行い,原子吸光スペクトルなどを用いて,二個の銅イオンが活性中心に導入されているかどうかについて検討した。次に得られたホロ型チロシナーゼの酸化機能(特にフェノール類の酸素化反応)について速度論的に検討し,芳香族求電子置換反応機能で進行していることを明らかにすると共に,他のチロシナーゼの場合と比較検討した。一方,アポ型チロシナーゼを加水分解酵素あるいは酸(pH3)で前処理することにより,酵素の触媒活性が飛躍的に向上することを見出し,それらの活性化メカニズムについて詳細に検討した。さらに,銅(II)イオン以外の遷移金属イオン(鉄(II),ニッケル(II),コバルト(II)など)によるアポ型チロシナーゼの再構成についても同様に検討し,チロシナーゼ活性について系統的に検討した。しかし,現時点では銅(II)イオンで再構成したアポ型チロシナーゼの活性を上回るものは得られていない。同様の二核銅活性中心を有する酸素運搬タンパク質ヘモシアニンの機能改変についても合わせて検討を行い,尿素や加水分解酵素で前処理することによりチロシナーゼ活性が発現することを見出し,その酸化反応機構を明らかにした。[1]コウジ菌由来アポ型チロシナーゼの精製プロセスの確立コウジ菌由来のチロシナーゼ遺伝子mel B(C末端にHis-tagを導入したもの)を大腸菌に組み込み(形質転換し)、大量培養を行った。このとき、出来るだけ多くのチロシナーゼが得られるように、培地や培養条件の最適化を行った。次に大腸菌の細胞を破砕しCell-free抽出液とした後、ニッケルカラムとイオン交換カラムを用いて精製した。蛋白質の精製はSDSページで確認した。[2]アポ型チロシナーゼの銅イオンによる再構成とトリプシンによる活性化精製したアポ型チロシナーゼに銅(II)イオンを添加してホロ型チロシナーゼを調製した。ホロ型チロシナーゼの生成は、酵素活性(フェノラーゼ活性およびカテコラーゼ活性)の測定や原子吸光法を用いて確認した。さらにホロ型チロシナーゼに加水分解酵素であるトリプシンを作用させることにより、酵素活性が劇的に向上することを見いだした。次にトリプシン処理の効果を調べるために、各ペプチド断片のアミノ酸配列を調べ、活性型チロシナーゼの構造について考察を加えた。[3]他の遷移金属を用いたチロシナーゼのホロ化の試み精製したアポ型チロシナーゼに銅(II)イオン以外の遷移金属(鉄、コバルト、ニッケル、マンガンなど)を加え、酸化活性を比較した。しかし、現在のところ銅チロシナーゼの活性を超えるものは見つかっていない。
連鎖解析法による日本人の先天眼振関連遺伝子の検索

眼振患者について家系調査を引き続き継続して行った。また眼振同様に外眼筋の動きに関連している斜視についても家系調査を行ない、岡山大学医学部倫理委員会で承認された規則に従い、血液採取の同意を得た上で血液の採取を行なった。収集された家系の内、斜視の家族歴がある内斜視あるいは外斜視家系52家系を用いて、米国で斜視関連遺伝子候補領域として報告されている7P22.1領域について連鎖解析を用いた遺伝子解析を行い、コンピュータプログラムGENEHUNTERでLODスコア,NPLスコアを算出し、連鎖の有無を検討した。その結果52家系での解析で日本人家系でも連鎖の傾向が認められ、さらにNPLスコアが1.0を超える値が認められた20家系に絞った解析で、同領域について有意な連鎖を認め、日本人の斜視家系には複数の斜視関連遺伝子が存在し、その1つがこの領域に存在する可能性が示唆された。この成果を第111回日本眼科学会総会、ならびにARVO ANNUAL MEETING 2007で発表した。また斜視の特殊型である先天性外眼筋線維症患者(3名),下直筋欠損患者(1名),先天性動眼神経麻痺患者(1名),Double elevator palsy患者(名)について、遺伝子解析について説明し同意を得た上で血液を採取しDNAを抽出した。先天性外眼筋線維症の原因遺伝子であるARIX.KIF21A.PH0X2Bの領域について塩基配列をダイレクトシークエンス法で決定し、遺伝子解析を行なった。その結果先天性外眼筋線維症に認められた遺伝子変異は、その他の類似疾患には認められず、先天性外眼筋線維症とその他の類似疾患は遺伝学的には別の疾患である可能性が示唆された。この結果は一部第63回日本弱視斜視学会総会で発表し、ARVO ANNUAL MEETING 2008で発表予定である。1)家系調査を岡山大学医学部・歯学部附属病院眼科外来を受診した眼振患者について行い、1家系6人の眼振を有する家系を見出した。岡山大学医学部倫理委員会で承認された規定に従い、血液採取の同意を得るべく説明中である。家系調査は引き続き継続して行っている。2)血液が採取されている1家系7人(先天眼振保有者5人)について、今までに報告されている先天眼振関連遺伝子候補領域6p12,13q31-q22近傍のマイクロサテライトマーカーを用いて、ABI310 Genetic Analyzer^<TM>により遺伝子型を決定した。その後コンピュータプログラム(Gene Hunter^<TM>)を用いて遺伝統計解析を行い、LODスコア,Nonparametric linkage(NPL)スコアを算出し、連鎖の有無を検討した。その結果、この家系でも6番染色体の領域において、先天眼振と連鎖している可能性が示唆された。この成果は第61回日本斜視弱視学会で報告した。3)血液が採取されているその他の家系については、マイクロサテライトマーカーを用いて、現在全染色体領域の遺伝子型決定を現在行っている。また並行してコンピュータプログラム(Gene Hunter^<TM>)を用いて遺伝統計解析を行い、LODスコア,Nonparametric linkage(NPL)スコアを算出している。医学部・歯学部附属「岡山大学病院」眼科外来を受診した眼振患者について、家系調査を引き続き継続して行っている。また現在までに見出された眼振を有する家系について、血液採取の同意を得るべく説明中である。先天眼振同様に、外眼筋の動きに関連している斜視についても家系調査を行ない、岡山大学医学部論理委員会で承認された規則に従い、医学部歯学部附属「岡山大学病院」眼科外来で血液採取の同意を得た上で、血液の採取を行なった。その結果、斜視家系については70家系の血液を収集した。収集された家系の内、斜視の家族歴がある内斜視あるいは外斜視家系の52家系を用いて、米国で斜視関連遺伝子候補領域として報告されている7P22.1領域(Parikh V et al.PNAS100:12283-12288,2003)について、連鎖解析を用いた遺伝子解析を行い、コンピュータプログラムGENEHUNTERで、LODスコア,NPLスコアを算出し、連鎖の有無を検討した。その結果、52家系での解析で、日本人家系でも連鎖の傾向が認められ、さらにNPLスコアが1.0を超える値が認められた20家系に絞った解析で、同領域について有意な連鎖を認め、日本人の斜視家系には複数の斜視関連遺伝子が存在し、その1つがこの領域に存在する可能性があることが示唆された。この成果は、第111回日本眼科学会総会、ならびに、ARVO ANNUAL MEETING 2007で発表する予定である。

この成果を第111回日本眼科学会総会、ならびにARVO ANNUAL MEETING 2007で発表した。また斜視の特殊型である先天性外眼筋線維症患者(3名),下直筋欠損患者(1名),先天性動眼神経麻痺患者(1名),Double elevator palsy患者(名)について、遺伝子解析について説明し同意を得た上で血液を採取しDNAを抽出した。先天性外眼筋線維症の原因遺伝子であるARIX.KIF21A.PH0X2Bの領域について塩基配列をダイレクトシークエンス法で決定し、遺伝子解析を行なった。その結果先天性外眼筋線維症に認められた遺伝子変異は、その他の類似疾患には認められず、先天性外眼筋線維症とその他の類似疾患は遺伝学的には別の疾患である可能性が示唆された。この結果は一部第63回日本弱視斜視学会総会で発表し、ARVO ANNUAL MEETING 2008で発表予定である。
特異な分子構造を基盤とした刺激応答固体発光性有機色素の創製

本研究課題の目的は、発光性有機色素を用いた刺激応答性固体発光および固体円偏光発光の実現である。本年度はこの目的の達成に向けて、新規発光性有機色素の合成を検討した。π共役系色素はπ-πスタッキングのために積層型集積構造を形成し、固体状態においては濃度消光(Aggregation Caused Quenching, ACQ)のために発光性が著しく減少する。これは分子全体が高い平面性を有しているためである。π-πスタッキングを抑制しACQを避けるためには、分子全体として非平面となる構造をもった発光性有機色素が望ましい。具体的には、一つの芳香環の周囲に直交するように複数の色素部位を導入すればよいと考えられる。そこで、本年度は単純な化合物としてベンゼン環の1,3,5位にナフタレンビスイミドを導入した分子を合成した。安価なベンゼントリカルボン酸を出発物として、効率的な合成ルートを確立することに成功した。また、固体円偏光発光の実現のためにはプロペラ構造をもった色素が有望であると考えられる。そこで、すでに円偏光発光機能を示すことを明らかにしている有機白金錯体の配位子を拡張し、プロペラ構造をもった新規有機白金錯体の開発を目指している。本年度は、これまで配位子として用いていたフェニルビピリジンの芳香環を拡張した新規配位子の合成を試みた。現在、この配位子を有する白金クロロ錯体の合成に成功したと考えており、生成物の構造解析を行っている。本研究課題の目的は発光性有機色素を用いた刺激応答性固体発光および固体円偏光発光の実現である。そのためには、これらの性質を実現するための骨格をもった新しい発光性有機色素の開発が必須である。本年度は、この新しい有機色素の合成について検討を行った。一つのベンゼン環に三つの有機色素(ナフタレンイミド)が置換した新規発光性有機色素の合成に成功したが、この骨格および合成方法は他の色素の合成においても応用可能な汎用性の高い方法である。今後はこの合成方法を利用して様々な発光性色素の合成を行う。そのためには、特異な骨格をもった新規発光性有機色素の開発が必須である。一年目において有用な骨格であるベンゼン環に三つの色素が置換した骨格の合成法の開発に成功した。今後は、この合成法を応用して、様々な有機色素を置換した発光性色素の合成を進める。また、有機白金錯体についても一年目に引き続き合成を行う。これらの合成した発光性有機色素の光物性についても検討を行う。具体的には、溶液および固体での紫外可視吸収および発光スペクトルの測定を行う。また、これらの光物性の刺激応答性についても検討する。さらに、固体での性質を明らかにするために単結晶の作成を行い、X線結晶構造解析によって固体中での分子の配列構造についての知見を得る。この結果と光物性を合わせて固体中での分子の挙動を明らかにする。

また、有機白金錯体についても一年目に引き続き合成を行う。これらの合成した発光性有機色素の光物性についても検討を行う。具体的には、溶液および固体での紫外可視吸収および発光スペクトルの測定を行う。また、これらの光物性の刺激応答性についても検討する。さらに、固体での性質を明らかにするために単結晶の作成を行い、X線結晶構造解析によって固体中での分子の配列構造についての知見を得る。この結果と光物性を合わせて固体中での分子の挙動を明らかにする。研究代表者が本研究課題を申請した時点では広島大学大学院理学研究科の所属であったが、2018年4月より東海大学理学部化学科へ異動した。東海大学理学部化学科においては新しい研究室を主催しており、初年度は実験器具等の事情で十分な成果が得られず、謝金、旅費、その他の経費は使用しなかった。また、消耗品については使用したが、当初の計画よりも少ない額であった。2019年度からは本格的に研究を行う環境が整ったため、有機合成用の試薬類として消耗品を使用するとともに、機器分析のために謝金、得られた成果の発表のための旅費やその他の経費(英文校閲)を使用する計画である。
可溶性ウロキナーゼ受容体を指標とするネフローゼ症候群の新たな診断・治療指針の確立

(1)尿中可溶性ウロキナーゼ受容体(suPAR)が原発性ネフローゼ症候群(NS)の蛋白尿惹起因子である可能性についての臨床疫学的検討:新規発症12症例を追加し解析を行った。治療前臨床パラメータの横断的解析では、尿suPARが血清suPARとは独立した尿蛋白量予測因子であった。また、治療前後の臨床パラメータ変化を考慮した縦断的解析では、尿suPAR変化量が血清suPAR変化量とは独立した尿蛋白変化量予測因子であった。さらに、尿suPARと尿L-FABPとの間に横断的かつ縦断的に有意な相関を認めること、および(2)の腎組織免疫蛍光染色実験結果は、血中から糸球体濾過された尿中suPARが近位尿細管上皮細胞に作用し、蛋白尿を惹起しているという仮説を支持する所見であると推察された。(2)尿suPARが原発性NSの蛋白尿惹起因子である可能性についての腎組織学的検討:新規症例について腎組織活性型β3インテグリン(AP-5)染色実験を進めている。新規症例においても近位尿細管細胞に活性型β3インテグリン発現を認めた。一方、培養尿細管上皮細胞実験は、活性型β3インテグリンが正常コントロールにおいても非特異的に強く染色されたため、他の種類の培養細胞への変更を検討中である。(3)原発性NSに対するLDLアフェレシス療法の血清・尿中suPAR濃度抑制効果の検討:新規LDLアフェレシス症例がなかったため、検討できなかった。(4)原発性NSに対するリツキシマブ療法の血清・尿中suPAR濃度抑制効果の検討:14症例について検討した。リツキシマブ投与前後で末梢血CD19細胞数の有意な減少を認めたが、血清・尿中suPARには変化を認めなかった。培養尿細管上皮細胞実験は、コントロールにおいてAP-5の非特異的陽性を認めたため他の種類の尿細管上皮細胞への変更を検討する必要があり、実験が遅延している。また、原発性NSに対するLDLアフェレシス療法の血清・尿中suPAR濃度抑制効果の検討については、新規LDLアフェレシス症例が発生しなかったため検討できなかった。培養尿細管上皮細胞実験は、極性の保たれた尿細管上皮細胞へ変更し、実験をすすめる。また、原発性NSに対するLDLアフェレシス療法の血清・尿中suPAR濃度抑制効果の検討に関しては、LDLアフェレシス症例の確保に努める。その他の検討項目については、新規症例を追加し、検討を重ねる。新規症例集積が遅れているため、当初の予定よりも測定検体数が少なかったため、次年度使用額が生じた。次年度の使用計画としては、新規症例のバイオマーカー測定に使用する。
消化器癌手術におけるFDG-PETプローブによるリアルタイム転移診断の術中応用

1.PETプローブの開発と完成食道癌の微小転移の術中検索に応用するためには徹底的にbackgroundを下げ、感度を上げる必要があった。開発は(株)アポロメック社にて行った。ペン型プローブ先端に2種類の検出器を装着し、プラスチックシンチレーターでポジトロン(β線)を、BGO結晶で511keVのγ線を検出し、それらが同時に計測されたときのみ真のイベントとしてカウントすることで、自然界のγ線の影響を排除する実用化モデルの完成をみた。また、先端プローブに垂直に入射するもののみを測定するピンセット型プローブも開発され、実験的には1、2、4microCiの18F-FDGを含有するsmall ball(転移LN model)と隣接する平面のradioactivity(normal model)を測定した結果、T/N ratioは無限大で、backgroundは0であった。2.臨床応用への第1ステツプ放射線安全性評価委員会「放射線安全性評価委員会」にて検討した。^<18>Fの半減期は極めて短く、静注をP3の部屋で行う以外は問題なく、使用は可能と承認された。3.臨床応用への第2ステツプ投与時間の検討手術当日、P3室にてFDGの投与後に手術とすると、開始時間を遅らせる必要がなる。実際的運用として、前日夕投与、翌日検索の可能性を検討した。18Fの半減期は109.8分で、投与後16時間での計測となると2の8乗分の一、つまり256分の1にカウントが減衰する。実際、今回のポジトロンプローブではなく、ガンマプローブでFDG-PET検査の翌日に皮下直下の頸部腫瘤などを計測したが、微弱で術中の微小転移検索への応用は感度の面で困難と思われた。特に、ポジトロンは原理的には2mmの厚さの水があれば減衰して貫通できないため、期待する精度を得るためには術当日の投与の必要性が示唆された。[基礎的検討]:PETプローブの検出感度の検討1.PETプローブの問題点●既に開発済みの(株)アポロメック社製ポジトロンプローブPPS-1は先端のサイズが20mm×160mmとやや短く、開胸手術における縦隔リンパ節に関しては近接測定効果を活かせず(感度の向上とbackgroundの減少)、改良が必要であった。ただ、現在のものでも800gの重さがあり、長さと重さの検討が必要であった。●食道癌手術における106recLNの微小転移を現在はLight cyclerによるRT-PCRで行っているが、これに相当する感度を得るためには徹底的にbackgroundを排除する必要がある。2.PETプローブの改良●プローブの開発元の(株)アポロメック社に依頼し、柄の長さを伸ばした改良型を作製した。●ペン型のプローブでは斜め方向から入るbackgroundを完全に排除することは困難であったが、(株)アポロメック社よりピンセット型で両方から挟み込んで測定するタイプ(coincidence probe)の開発、提供があった。このタイプであれば、先端プローブに垂直に入射するもののみを測定するため、backgroundをほぼ0にすることが可能で、1、2、4 microCiの18F-FDGを含有するsmall ball(転移LN model)と隣接する平面のradioactivity(normal model)を測定した結果、T/N ratioは無限大であった。

以上より、術中の体腔内の検索には柄の長い改良型positron probeを、リンパ節郭清範囲を決定するkey nodeの転移診断には新開発のcoincidence probeを用いて検討することとした。[臨床応用]:現在、食道癌、胃癌におけるリンパ節転移診断の可能性を検討するべく、倫理委員会申請中である。(株)アポロメック社の協力を得て、術中用の測定プローブの開発を行ってきた。先端に2種類の検出器を装着し、プラスチックシンチレーターでポジトロン(β線)を、BGO結晶で511keVのγ線を検出し、それらが同時に計測されたときのみ真のイベントとしてカウントするもので、自然界に存在するγ線の影響を排除できる特徴がある。今回、感度を18F-FDG投与後90分の測定で、5cpsから10cpsに向上させ、実用化モデルとした。2.臨床応用への第1ステップ放射線安全性評価委員会近年、18F-FDGの被爆の問題が検査者及び被験者共に取りざたされている。「放射線安全性評価委員会」にて検討して頂いたが、18Fの半減期は極めて短く、静注をP3の部屋で行う以外は問題なく、使用は可能と承認された。3.臨床応用への第2ステップ投与時間の検討手術当日、P3室にてFDGの投与後に手術とすると、開始時間を遅らせる必要がなる。実際的運用として、前日夕投与、翌日検索の可能性を検討した。18Fの半減期は109.8分で、投与後16時間での計測となると2の8乗分の一、つまり256分の1にカウントが減衰する。実際、今回のポジトロンプローブではなく、ガンマプローブでFDG-PET検査の翌日に皮下直下の頸部腫瘤などを計測したが、微弱で術中の微小転移検索への応用は感度の面で困難と思われた。特に、ポジトロンは原理的には2mmの厚さの水があれば減衰して貫通できないため、期待する精度を得るためには術当日の投与の必要性が示唆された。