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暑熱馴化形成の中枢機構の解明

暑熱馴化による末梢効果器の形態的・機能的変化については多くの研究があるが、中枢機構の研究は限られていた。我々はラット長期暑熱馴化の形成過程において、視床下部の神経新生が促進され、新生したニューロンが長期暑熱馴化の形成に関与する可能性を示唆した。また、視床下部における神経新生が阻害されたラットでは暑熱馴化の形成度合いが対照群に比較して有意に減弱した。以上の結果より、暑熱馴化の形成には視床下部における神経新生が関与する可能性が示唆された。【背景】これまでに我々は長期暑熱馴化が形成されたラットの視床下部で神経前駆細胞の分裂と分化が促進されていることを見出した。また、ラット脳室内に細胞分裂阻害薬であるCytosine-arabinoside(Ara-C)を持続的に投与したラットでは、Vehicle投与群に比較して耐暑熱性が有意に減弱した。Ara-C長期投与はラットの腹腔内温、摂食量などに有意な影響を与えなかった。これらの結果は視床下部における神経新生が暑熱馴化の形成に関与する可能性を示唆する。今回はAra-C長期投与による中枢神経系への影響を解析した。【方法】Wistarラット(5週齢:雄性)をペントバルビタール(50 mg/kg)で麻酔後に頭皮をメスで切開し頭蓋骨を露出させた。Ara-Cを内蔵した浸透圧ポンプをラット背皮下に留置し、ガイドカニューレをラット右側脳室に挿入した(Ara-C投与群)。対照として生理食塩水を用いた(対照群)。また、ラット腹腔内にはテレメトリー送信機を留置した。10日間以上の回復期間後に、ラットの行動性体温調節を解析した。行動行動実験終了後にラット脳を摘出し、免疫組織学または生化学的な解析を行った。【結果・考察】対照群の選択環境温度は暗期に低く明期に高かったが、Ara-Cの持続投与は選択環境温度に有意な変化を与えなかった。また、Ara-C投与群の腹腔内温は対照群と比較してほとんど変化していなかった。Ara-C投与群の暑熱耐性は対照群よりも減弱する傾向を示したが有意差は認められなかった。暑熱刺激後にラット脳を摘出し免疫組織学解析を行った結果、両群の視床下部におけるc-Fos陽性細胞数に顕著な差は確認できなかった。また、Ara-C投与は各種シナプスマーカーの発現に影響を及ぼさなかった。以上の結果より、Ara-Cの脳室投与はラットの行動性体温調節や暑熱負荷時の体温上昇や視床下部ニューロンの応答性にはほとんど影響しない可能性が示唆された。【背景】これまでに我々は、暑熱暴露がラット視床下部において神経前駆細胞の分裂を促進し、その細胞の一部が成熟神経細胞に分化することを報告している。さらに細胞分裂阻害剤Ara-Cを脳室内に投与したラットの耐暑熱性が有意に減弱することを見出しており、これは暑熱馴化の形成に神経新生が関与することを強く示唆する。しかし、これらの結果はAra-Cが中枢神経機能に悪影響を与えた結果に過ぎない可能性も考えられる。そこで、Ara-C脳室内投与がラット視床下部の神経機能にどのような影響をもたらすのかを解析した。【方法】Wistarラットをペントバルビタール(50 mg/kg)で麻酔し、腹腔内にテレメトリー送信機を挿入した。ラット背側皮下にAra-C (2% in生理食塩水)を充填した浸透圧ポンプを留置し、側脳室にカニュレーションした。なお、生理食塩水を投与したラットをVehicle投与群とした。2週間の回復期間の後、ラットを24°Cの暑熱環境に暴露した。暑熱暴露開始後、ラット腹腔内にBromodeoxyuridine(BrdU; 50 mg/kg/day)を5日間連続投与し、合計40日間飼育した。Ara-C投与後にラットの耐暑熱性および温度選択性等を解析した。脳組織を摘出し、免疫組織学解析およびWestern blot解析を行った。【結果と考察】Ara-C長期投与はラットの腹腔内温とその日内変動、行動量、摂食量、耐暑熱性、温度選択性に有意な影響を与えなかった。また、Ara-C長期投与はBrdU陽性細胞の発現をほぼ完全に阻害したが、視床下部組織の形態や神経細胞マーカー(NeuN)、アストロサイトマーカー(GFAP)、神経活性マーカー(c-Fos)などの発現に影響を及ぼさなかった。以上の結果より、Ara-C長期投与による暑熱馴化形成阻害は細胞分裂阻害に依存している可能性が示唆された。若齢ラットにおいて、暑熱暴露により誘導される神経新生を阻害することで暑熱馴化の形成が減弱することを明らかにした。

また、神経新生を阻害したラットでは暑熱馴化形成時に見られる唾液分泌機能亢進に変化は見られなかったが、尾部皮膚血流量が減弱する傾向が観察された。以上の結果から、暑熱暴露によって新生した神経細胞が暑熱馴化形成時の乾性熱放散機能の亢進に関与する可能性が示唆された。また、視床下部のBrdU陽性細胞において、神経活性マーカーのc-Fosタンパク質発現が確認されたことから、視床下部における新生ニューロンは、暑熱刺激に対する応答性を持つことが明らかとなった。さらに、加齢やアミロイドbeta脳室投与により暑熱馴化の形成が減弱することや、これらのラット視床下部では神経新生がほとんどおきていないことを明らかにした。以上の結果から、暑熱馴化の成立には視床下部などの脳神経の可塑性が関与する可能性が示唆された。環境生理学Ara-C長期投与はラットの行動性体温調節や視床下部の神経活動に有意な影響を与えていないことが確認された。この結果は視床下部における神経新生が暑熱馴化の形成に関与する可能性を支持すると考えた。今後、長期暑熱馴化形成時に視床下部で新生したニューロンの末梢における機能性を解析することが主な目的となる。さらに、長期および短期暑熱馴化における視床下部神経の器質的・機能的変化を解析し、暑熱馴化の形成に関与する中枢機構の解明を目指す。これまでに我々は暑熱暴露によるラット視床下部の神経新生を細胞分裂阻害剤Ara-Cで阻害すると耐暑熱性が有意に減弱することを見出している。これは暑熱馴化の形成に神経新生が関与することを強く示唆する。しかし、これらはAra-Cが中枢神経機能に悪影響を与えた結果に過ぎないとの指摘がある。そこで従来の予定を変更し、Ara-C脳内長期投与がラット視床下部の神経機能にどのような影響をもたらすのかを解析した。今後、視床下部で新生したニューロンの機能を特定するために、神経新生を阻害したラットの1皮膚血流量、2血圧・心拍数、3体液量、4代謝量、5唾液分泌量と組成変化、などの暑熱馴化形成の指標を測定する。なお、これまでの組織学的な解析により、新生したニューロンは前視床下部/視索前野(POA/AH)に最も多く発現しており、その一部は視床下部背内側核(DMH)に投射していることを確認している。POA/AHからDMHに投射するニューロンは暑熱環境下における皮膚血管運動や血圧の調節に深く関与することから、新生ニューロンの機能としてこれら循環機能調節への関与を推察している。前述したとおり、視床下部における神経新生が暑熱馴化形成関与することを証明するために、Ara-C長期投与の中枢神経機能への影響をさらに精査する必要がある。今後、Ara-Cを長期投与したラットを用いてオープンフィールド解析法を用いた行動学試験を行う。また、可能であれば情動形成や空間認知機能に及ぼすAra-Cの影響を解析する。これら行動学的解析に異常がみられる場合には組織学・生化学的な解析を行う。その後、従来から予定されていた通り、視床下部で新生した神経細胞が視床下部ネットワークに組み込まれているかどうかを免疫電子顕微鏡を用いて組織学的に解析する。投稿論文が25年度内に受理されておらず、投稿費用の支払いが遅れているため、26年度に繰り越した。現在、論文をリバイス投稿中であり、受理され次第投稿費用の支払いを行う。Ara-Cを脳室内に長期投与するために、浸透圧ポンプ(Alzet model 2006)を購入すると同時にテレメトリーバッテリーの交換を依頼する。また、平成24年度の研究として計画されていた以下の実験(17)を行う。
半導体ナノ粒子の波長変換機能によるアドオン型の太陽電池特性制御

本研究の目的は、太陽電池の特性を「後付け」で向上させるための手法の研究にある。そのために、半導体ナノ粒子固有の特徴である波長変換機能に着目している。具体的には(1)波長変換機能を備える、すなわち短波長の入射光を吸収し所望の長波長の光に変換する半導体ナノ粒子を合成する。具体的には、発光中心としてMnをドープしたZn系ナノ粒子を合成する。コアシェル構造を用いて高量子効率の実現を目指している。(2)(1)の半導体ナノ粒子を作製済みの太陽電池表面に積層し半導体ナノ粒子多層構造を形成する。(3)ナノ粒子の波長変換機能により太陽電池の分光感度特性の変化の可能性を調査する。作製後の太陽電池の変換効率増加の可能性、タンデム太陽電池におけるサブセル間の電流不整合の緩和の可能性を明らかにする。2018年度は、上記目的の実現に向かって、MnをドーピングしたZnSeナノ粒子(ZnSe:Mnナノ粒子)の作製方法の研究を行った。ナノ粒子のフォトルミネッセンス測定により、Mn中の内殻遷移に起因するルミネッセンス発光を観測した。作製条件を最適化することにより20%の量子効率を実現した。ZnSe:MnをコアとしZnSをシェルとするZnSe:Mn/ZnSコアシェル型ナノ粒子を作製し、量子効率30%を達成した。更に、レイヤバイレイヤ法を用いてCdSナノ粒子をSi太陽電池表面に10-30層堆積し、堆積による太陽電池の特性変化を調べた。ナノ粒子堆積後、ナノ粒子の吸収波長に相当する420 nm付近において太陽電池からの反射率が減少することを見出した。この結果により、太陽電池表面に堆積したナノ粒子により光吸収が起こっていることが示された。以下の通り、当初計画に即して研究が進捗している。(1)Zn系Mnドープコアシェル型ナノ粒子を開発した。量子効率30%を達成した。(2)Si系太陽電池表面にCd系ナノ粒子を堆積し、太陽電池特性におけるナノ粒子の光吸収効果を確認した。本研究の最終年度にあたり、Zn系Mnドープコアシェル型ナノ粒子の太陽電池応用をターゲットとし、以下の方針の下で研究を実施する。(1)MnドープZn系コアシェル型半導体ナノ粒子の合成条件を最適化する。Mn原子の位置を制御し、高量子効率(>50%)の可能性を探索する。(2)Zn系半導体ナノ粒子のSi太陽電池表面の積層技術を開発する。大気中のプラズマ照射を用いて、プロセス完了後のSi表面の親水化を検討する。レイヤバイレイヤ法における積層数の制御性向上の研究を行う。並行してナノ粒子の高密度堆積を実現するためにポリビニルアルコールを用いたPVA法を検討する。(3)現状の太陽電池構造では、Si太陽電池表面における半導体ナノ粒子多層構造からの発光が太陽電池中に十分伝搬していない。発光を効率的に太陽電池内部へ伝搬させるための構造を検討する。(4)以上の研究を統合して、所定の光学密度のMnドープZn系ナノ粒子を堆積したSi太陽電池を作製する。比較用にMnをドープしていないナノ粒子を同一手法で堆積した太陽電池を用意する。Mnをドープしていないナノ粒子は波長変換機能を持たない。従って400 nm付近の入射光の吸収のみが起こる。その結果、ナノ粒子堆積により内部量子効率は低下する。一方でMnをドープしたナノ粒子を堆積した太陽電池においては、ナノ粒子の波長変換機能により400 nm付近の入射光が吸収され、より長波長の発光が起こる。この発光がSi太陽電池へと伝搬し発電に寄与する。その結果、400 nm付近での内部量子効率が増加する。太陽電池の分光感度を測定することにより上記仮説を実証し、研究目的(半導体ナノ粒子の波長変換機能を活かした変換効率を後付けで制御可能であることの実証)を達成する。高抵抗pーSi(100)基板へのリン、ボロン注入、活性化アニール、電極形成、ダイシングを経て、本研究のベースとなる2mm角の簡易的な太陽電池を作製した。ナノ粒子積層前の特性を確認した。平均粒径3.5 nmのCdSナノ粒子(吸収ピーク波長412 nm、発光ピーク波長625 nm)を合成した。CdSナノ粒子の表面改質により発光特性が大きく向上すること、さらにCdSナノ粒子の発光起源を明らかにした。レイヤバイレイヤ法で上記太陽電池表面に5、10、15層の積層を行った。また、平均粒径2 nmのZnSeナノ粒子を合成し、太陽電池表面に5層、10層積層した。これらの太陽電池の電流-電圧特性、分光感度特性を評価した。CdSナノ粒子、ZnSeナノ粒子いずれについてもCdTeナノ粒子を用いて行った予備実験と同様に、層数増加に伴い、短絡電流の増加、外部量子効率の増加を確認した。CdSナノ粒子15層を積層した太陽電池とZnSeナノ粒子10層を積層した太陽電池において、積層前と比較して500 nm付近の広い波長範囲で内部量子効率が増加していることを見出した。使用したナノ粒子には不純物をドーピングしていないため、波長変換の効果の可能性は低い。この結果により、ナノ粒子積層による表面凹凸導入、反射の抑制以外に、太陽電池の特性を向上させるメカニズムが存在する可能性を示した。

波長変換機能の発現、太陽電池表面の積層による特性向上を狙って「MnをドーピングしたZnSeナノ粒子(ZnSe:Mnナノ粒子)の表面をZnSシェル層で被覆したZnSe:Mn/ZnSコア/シェル型ナノ粒子」を作製した。発光の量子効率が30%まで向上することを見出した。発光中心をドーピングしたナノ粒子に先立ち、不純物を含まないナノ粒子を簡易的なSi太陽電池表面に積層し、積層前後での素子特性の変化の検証を行ったところ、当初の予測に反して、波長変換機能が弱いにも関わらずナノ粒子の積層による太陽電池の内部量子効率の増加を示す結果を得た(当初予期していない結果)。今後、実験、モデル計算の両面からメカニズムの解明を進めることにより、従来に無い太陽電池特性を変調する手法として体系化が期待される。ナノ粒子の波長変換機能の発現については、発光中心となる不純物元素(Mn)をドーピングしたZnSe:Mnナノ粒子の合成、光学特性確認と積層の予備実験を並行して進めた。コア/シェル型のナノ粒子を合成し、発光の量子効率が30%まで向上することを確認した(当初予定通りの進捗)。次年度以降、合成条件の最適化・太陽電池上への積層・評価確認を進める。あわせて、シェル構造を改良することにより、当初計画を上回る高量子効率ナノ粒子を実現する予定である。本研究の目的は、太陽電池の特性を「後付け」で向上させるための手法の研究にある。そのために、半導体ナノ粒子固有の特徴である波長変換機能に着目している。具体的には(1)波長変換機能を備える、すなわち短波長の入射光を吸収し所望の長波長の光に変換する半導体ナノ粒子を合成する。具体的には、発光中心としてMnをドープしたZn系ナノ粒子を合成する。コアシェル構造を用いて高量子効率の実現を目指している。(2)(1)の半導体ナノ粒子を作製済みの太陽電池表面に積層し半導体ナノ粒子多層構造を形成する。(3)ナノ粒子の波長変換機能により太陽電池の分光感度特性の変化の可能性を調査する。作製後の太陽電池の変換効率増加の可能性、タンデム太陽電池におけるサブセル間の電流不整合の緩和の可能性を明らかにする。2018年度は、上記目的の実現に向かって、MnをドーピングしたZnSeナノ粒子(ZnSe:Mnナノ粒子)の作製方法の研究を行った。ナノ粒子のフォトルミネッセンス測定により、Mn中の内殻遷移に起因するルミネッセンス発光を観測した。作製条件を最適化することにより20%の量子効率を実現した。ZnSe:MnをコアとしZnSをシェルとするZnSe:Mn/ZnSコアシェル型ナノ粒子を作製し、量子効率30%を達成した。更に、レイヤバイレイヤ法を用いてCdSナノ粒子をSi太陽電池表面に10-30層堆積し、堆積による太陽電池の特性変化を調べた。ナノ粒子堆積後、ナノ粒子の吸収波長に相当する420 nm付近において太陽電池からの反射率が減少することを見出した。この結果により、太陽電池表面に堆積したナノ粒子により光吸収が起こっていることが示された。以下の通り、当初計画に即して研究が進捗している。(1)Zn系Mnドープコアシェル型ナノ粒子を開発した。量子効率30%を達成した。(2)Si系太陽電池表面にCd系ナノ粒子を堆積し、太陽電池特性におけるナノ粒子の光吸収効果を確認した。以下の方針で研究を推進する。(1)昨年度
口腔機能を考慮した摂食能力簡易評価法の開発

要介護高齢者施設で具体的な食物形態を決定する際に一定の評価法を導入しているケースは少ない。摂食能力を簡易に適切に評価する方法が確立されていないので、日常食品の摂取状況から摂食能力を簡単に判断できる方法の考案を目的に本研究を実施した。評価方法と併せて適当なテスト食品の物性検討を行った。20歳代の若年者28名および70歳以上の地域高齢者26名を対象に,乾あんず,食パン,煮ごぼう,鶏肉,かまぼこ,マッシュルーム水煮,あられ,茹でほうれん草,ぶり照焼の9食品を一口量摂取させ,嚥下直前の食塊を回収した。そして、食塊中の粒度4mm以上の割合を咀嚼1回当たりに換算した値「大粒度率」を求めた。大粒度率が高い者ほど咬合状態パラメータ(接触面積、最大圧、咬合力)値が低く,咀嚼回数が増加した。摂食能力の不足を咀嚼回数で補っている可能性が考えられた。咀嚼回数と相関関係が認められた大粒度率は,男女ともに煮ごぼう,鶏肉,あられ,ぶり照焼であった。日常食品としてはやや特殊な特性を有していたあられを除き,煮ごぼう,鶏肉,ぶり照焼は,水分含有率が比較的高くて,あまりかたくなく,付着性,凝集性,弾力性も比較的強くない食品であった。このような特性を有する食品をテスト食品とし,それらの嚥下までの咀嚼回数から,摂食能力を簡易に推察できる可能性が示唆された。この方法は、特別な装置や技術は不要であり,対象者への負担も少ない。ニーズの高い要介護高齢者施設における実施も充分可能であり,有用であると考えられる。口腔機能を考慮した摂食機能簡易評価方法の開発において必要とされるのは、嚥下機能ばかりでなく、口腔機能である咀嚼を考慮した試験食品の決定である。今回われわれは、食パンに注目した。要介護高齢者施設における入所者の意見を調査すると、朝食へのパン食の要望は高く、喫食率も高い。また、地域在宅高齢者においても1週間に6枚切り食パン換算で約24.5枚が摂取されているとの報告もある。一方で、パンは軟らかい物性を示すものの、咀嚼に要する筋活動量は飯よりも高い値を示し、咀嚼力の低下した高齢者には食べづらい食品である。また、咀嚼により付着性が増すため、嚥下力低下者には窒息の危険が高く、要介護高齢者施設での事故も多い食品である。そこで、適切な性状を有する食パンは咀嚼・嚥下機能の評価に好適な食品ではないかと考えた。そして、摂食機能の低下した高齢者にも安全に食べることができる食パンの作製を目的に、2種の改良パンを試作し、施設高齢者による主観的評価を得た。歯切れの改良をコンセプトとした食パンは、味、食べやすさ、好みについて、一般の食パンに対する評価と大差ないものの、やわらかさ、皮の歯切れが評価されており、咀嚼力低下者には食べやすい食パンであることが明らかとなった。一般の食パンの代替品となりうる可能性が示唆された。一方、しっとりとした食感に仕上げた食パンは、その食感よりも甘味が評価されていた。しかし、甘味については、適度と感じる者と、過度と感じる者があり、個人の甘みに対する嗜好を配慮する必要があることが示唆された。今後、客観的評価および若年者による詳細な主観的評価も実施し、咀嚼・嚥下機能評価にさらに適した食パンを検討する予定である。

要介護高齢者施設で具体的な食物形成を決定する際に一定の評価法を導入しているケースは少ない。摂食能力を簡易に適切に評価する方法が確立されていないので、日常食品の摂取状況から摂食能力を簡単に判断できる方法の考案を目的に本研究を実施した。対象者は20歳代の若年者群と70歳以上の高齢者群の男女とした。まず、咬合接触面積,最大咬合圧,咬合力を測定した。試料は一般食品の中から食感の異なる9食品を選択した。各試料の一口量を自由咀嚼させ、嚥下直前の食塊を回収し粒度率を算出した。咀嚼回数も測定した。嚥下直前の食塊の大粒度率と咬合状態および咀嚼回数の相関関係を解析し、摂食能力評価へ利用できる可能性のある食品を抽出した。その結果,摂食能力評価に利用できる可能性のある試料と考えられた煮ごぼう,鶏肉,あられ,ぶり照焼のうち,あられは日常食品としてはやや特殊な特性を有していた。本研究によって,日常食品の摂取状況から摂食能力を簡単に判断できる方法として,比較的水分含有率が高くて,付着性,凝集性,弾力性が強くなく,ややかたさのある食品を摂取したときの,嚥下までの咀嚼回数を計数する方法が最適であることを明らかにした。これは特別な装置や技術が不要であり,対象者への負担も少ない。ニーズの高い要介護高齢者施設における実施も充分可能であり,極めて有用であると考えられる。高齢者の嚥下時の食塊の特徴を知るために,嚥下直前の粒度分布および咀嚼時の筋活動を調べ、若年者との比較を行った。70歳以上の地域在住の高齢者27名および20歳代の若年者28名を対象に、食感の異なる9試料(乾あんず、食パン、煮ごぼう、鶏肉、かまぼこ、マッシュルーム水煮、あられ、茄でほうれん草、ぶり照焼)を一口量摂取させ、嚥下直前の食塊を回収した。回収した食塊を篩分法にて4.0mm、4.02.8mm、2.82.0mm、2.01.0mm、1.0mmに5区分し,それぞれの乾重量を求めてその比率を算出した。各区における比率を用いて主成分分析し,高齢者群と若年者群の粒度分布の特徴を調べた。咀嚼開始から嚥下までの咬筋および顎二腹筋前腹の筋活動も測定し,粒度分布と併せて解析した。その結果、粒度分布の特徴は試料により異なっていた。男女とも類似した傾向を示し,乾あんず,かまぼこ,マッシュルーム水煮,茹でほうれん草は粗い食塊,あられは細かい食塊であった。しかし,9試料の中で,乾あんずおよび茹でほうれん草咀嚼時の筋活動は高く,かまぼこやマッシュルーム水煮は低く,筋活動と粒度分布との関連は見られなかった。高齢者群と若年者群とで粒度分布の特徴に顕著な違いが見られた食品は,茄でほうれん草,ぶり照焼であり,いずれも高齢者群のほうが細かい食塊であった。以上より、9試料の嚥下直前の食塊は,それぞれ異なった粒度分布の特徴を有していることがわかった。また,高齢者群と若年者群とで特徴に違いが見られた食品は,すべて高齢者群の粒度が細かいことがわかった。誤嚥などの事故を防ぐためにも、摂食機能に応じた食事を提供することが重要である。摂食機能を簡単に判断できて、それに合わせた適切な食物形態を選べる指標の開発を目指した。被験者に物性が異なる乾あんず,食パン,煮ごぼう,鶏肉,かまぼこ,マッシュルーム水煮,あられ,茹でほうれん草,ぶり照焼の9食品を提供した.各対象者の口腔機能を測定すると同時に,各試料の嚥下までの咀嚼回数を計数した.また,嚥下直前の食塊を回収し.食塊粒度分布,食塊物性,食塊水分含有率を調査した.咀嚼回数を目的変数に,口腔機能,食塊粒度分布,食塊物性,食塊水分含有率の各データを説明変数に,重回帰分析(ステップワイズ法)にて変数抽出を行い,回帰式を得た.本研究によって,日常食品の摂取状況から摂食能力を簡単に判断できる方法として,比較的水分含有率が高くて,付着性,凝集性,弾力性が強くなく,ややかたさのある食品を摂取したときの,嚥下までの咀嚼回数を計数する方法が最適であることが明らかになった。
重荷電粒子線治療施設の開発研究

本研究では我国で進められている粒子加速器の医学利用計画の現状を調査し、これらのうちでとくにがん治療専用施設として計画されている筑波大学の陽子線加速器施設と放医研の重イオン加速器施設の概念設計をとりあげて、それぞれの計画について検討を行った。加速器・ビ-ムライン、照射制御、診療設備および建屋・安全管理の4項目について、それぞれの専門研究者を中心として討議し、問題点を指摘し、また必要不可欠な設備に絞り、無駄のない施設となるよう配慮して、可及的コンパクトかつロ-コストなものとなるように下記の検討項目を洗い出した。1.加速器・ビ-ムラインについて:a.エルネギ-の可変範囲の設定規準、b.ビ-ムライン出口での所要ビ-ム強度、c.速い取り出しと遅い取り出しの臨床的意義、d.照射制御系とビ-ムオフのリンクとその精度、e.陽子シンクロトロンの小型化、f.自動運転制御方式、g.回転ガントリと斜入射ビ-ムの必要性2.照射制御について:a.大照射野形成方式、b.電算機制御、c.線量評価法と精度3.診療設備について:a.術中照射設備、b.CT装置、c.MRI装置、d.コスト・ベネフィットの評価4.建屋・安全管理について:a.建屋厚壁部の取扱い、b.新しい放射線安全管理基準への対応、c.廃棄物の取扱いと将来ここに挙げた各分野の検討項目については次期の研究班によって可及的低価格かつ軽量化の方針に沿って結論を求めてゆくことが期待されるが、一方において医療用施設としての性格から、各装置が常に正常に作動すべきことが格別に強く要求される。そのための主要装置へのバックアップや交換部品の準備体制も検討すべきである。なお、これらの研究成果の詳細は研究報告書に括められた。
融雪洪水流出機構の物理的及び化学的研究

融雪洪水流出機構の解明のために2つの重点目標、(1)地下水流出が河川水流出に占める割合と、(2)積雪内部における融雪水浸透機構の解明、を定めて解析を行なった。1.河川水流出成分の分離石狩川支流雨竜川源頭部の多雪地帯に位置する幌加内町母子里において、積雪期全期間にわたって河川水流出量、水温、地温、河川水比電導度の長期変動量を測定し、河川水流出成分の分離を行なった。河川水は地下水と表層水の2層流から構成されており、水温や比電導度はそれぞれの流れの中での固有値をとることが確認された。次いで2層流が混合して河川水として流出する際に、熱、流量及びイオン量がそれぞれ保存されると仮定すると、河川水の温度、流量、比電導度を知ることによりハイドログラフを2層流に分離することができた。地中流出成分は河川水流出量の大部分を占め、その割合は時間変化を生じている。すなわち水温を用いた場合には、流出量がピークの時、地中流出量の割合は最も小さく(約80%)、減衰期の後半では、河川流出は全て地中流出となり、流出日総量においては9394%を占めた。一方、比電導度を用いてもほぼ同様の結果が得られ、総流出量の90%は地中流出という結果が得られた。2.融雪水の積雪内流下時間融雪最盛期の積雪全層がザラメ化した時に、融雪水浸透速度を詳細に観測したが、融雪水浸透速度は表面の融雪速度に大きく依存することが分った。すなわち晴天日においては、積雪上部で大、下部で小という速度分布、及び日中に大、夕方に小という日変化がみられ、曇天日には浸透速度は小で顕著な日変化もみられなかった。今回の観測では最多浸透速度0.250.5cm/minを得た。融雪水が地面に達するまでの遅れ時間が、流出量と融雪量のピーク時間の遅れの主な原因となっている。
バイオアシストMEMSプロセスの新開発によるマイクロ熱電変換デバイスの創成

本研究では、優れた熱電変換特性が期待されるSiNWを利用した熱電変換デバイスの新開発を目指して、SiNW結晶成長技術を確立するとともに、SiNW単体で熱電変換特性評価ができる計測デバイスを設計した。SiNW成長では、金ナノ粒子内包フェリチンタンパク分子を触媒にした成長実験に成功したが、再現性の確保が困難であった。このため、金ナノ粒子の二次元配列技術を新たに確立し、高密度SiNW成長を実現した。一方、熱電変換特性計測デバイスの構造設計では有限要素解析を実施し、合理的なデバイス形状を決定した。とくに、計測中のデバイス温度上昇に伴う熱膨張を梁の弾性変形によって吸収する構造にすることができた。当申請の研究目的は、タンパク超分子の選択的自己組織化能力を積極的に利用して、一次元シリコンナノ細線(SiNW)の気相成長技術を確立させるとともに、モバイル発電用超小型MEMS熱電変換デバイスを試作開発することである。研究の第一年度では、(1)Auナノ粒子を内包したフェリチンタンパク分子の選択的吸着技術の確立、および(2) CVD装置の改良とシリコンナノ細線成長技術の開発、である。(1)Au粒子を内包していないアポフェリチンに対してバイオミネラリゼーションを施し、Au内包フェリチン分子を作製することに成功した。ここでは、直径1020nmのAuナノ粒子とフェリチン分子のサブユニットを用いて、Auナノ粒子を取り囲むようにサブユニットが集積していく新たなバイオ-金属結合技術を用いた。このAu内包フェリチン分子はSiO2基板上への吸着量は多く、Si基板上への吸着が少なかった。このことから、選択的吸着は実現できたと言える。しかしながら、その逆のSi基板上に多く吸着し、SiO2基板上への吸着が少ない分子の作製は未だ成功していない。このことから、Si基板上でAu内包フェリチン分子を触媒としたSiNWの大量成長は困難であることが示唆された。今後は、Auナノ粒子そのものにアミノ基終端の11-アミノ-1-ウンデカンチオールを修飾し、粒子自体を負電荷にし、Si基板上への選択的吸着を図る予定である。(2)当初計画の従って、Auナノ粒子を含有したフェリチンタンパク分子を触媒としたSiNW形成も試みた。上記の通り、Si基板上への吸着は少なかったものの、一部吸着したAu内包フェリチン分子を用いてナノ細線(SiNW)成長実験を行った。ここでは、吸着後、外殻に存在するタンパクサブユニットをUVオゾン装置で除去することでAu粒子を露出させ、CVD装置へ搬入した。これにより、温度500°C、SiH4ガス流量100sccmの条件ものと、SiNWを結晶成長させることに成功した。当申請の研究目的は、タンパク超分子の選択的自己組織化能力を積極的に利用して、一次元シリコンナノ細線の気相成長技術を確立させるとともに、モバイル発電用超小型MEMS熱電変換デバイスを試作開発することである。研究の最終年度では、(1)前年度に未達成であった、高効率なシリコンナノワイヤ(SiNW)の結晶成長技術の確立、(2)SiNW単体の熱伝導率、ゼーベック係数を定量評価することが可能なMEMSデバイスの設計を実施した。(1)前年度において、Au粒子内包フェリチンタンパク分子を触媒としたVLS-CVD法によるSiNWの形成は成功したものの、その高密度化が困難であった。本成果を踏まえて、最終年度は、Auナノ粒子含有溶液を触媒としたSiNWの形成を試みた。ここでは、Auナノ粒子を含んだ液滴の界面張力現象を利用して、予めナノ溝構造を形成した基板上にAuナノ粒子を高密度に配列させる。本手法を確立することで、直径60nmの金ナノ粒子を凝集させることなく、基板上に一定ピッチで高密度に配列固定させることができた。また、得られたAuナノ粒子配列基板を用いて、高密度なSiNWを形成することに成功した。(2)研究の計画当初は、高密度なSiNWが集積したMEMS熱電変換デバイスの試作開発を予定していたが、上記(1)項の成果を得るまでに時間を要したため実施が困難となった。そこで、最終年度は、SiNW単体の熱電変換特性を定量評価するためのMEMSデバイス設計を行った。デバイスは、3ミクロンの空間ギャップをもった対向する2つのSiマイクロ構造体から構成され、これら構造体にはマイクロヒーターが組み込まれている。ギャップ間にSiNW単体を架橋し、SiNWの両端で温度差を発生させながら電気伝導性を計測することで、ゼーベック効果を評価できるデバイスとなっている。なお、このデバイス設計は、有限要素法による熱ー構造(弾性)連成解析による定量的デル解析に基づいて遂行された。実験ナノメカニクス当初計画では、Auナノ粒子を内包させたフェリチンタンパク分子を用いることで、SiO2基板上よりもSi基板上に多くの同タンパク分子を吸着させる予定であった。

しかしながら、バイオミネラリゼーションによって準備されたAu内包フェリチン分子は、Si基板上への吸着量が少ないことが実験的に明らかとなった。このため、当初計画の、バイオアシストによるAuナノ粒子の効率的な選択的吸着は困難であると考えられる。一方、Si基板上に一部吸着したAu内包フェリチンタンパク分子を触媒とした、SiNWの成長実験には成功している。バイオアシストによるAuナノ粒子の効率的な選択的吸着が困難であったことから、今後はAuナノ粒子表面に化学的修飾を施し、表面電荷を制御する方法を採用する。具体的には、Auナノ粒子そのものにアミノ基終端の11-アミノ-1-ウンデカンチオールを修飾し、粒子自体を負電荷にし、Si基板上への選択的吸着を図る予定である。なお、熱酸化によって形成されたSiO2表面は、負の電荷を有していることから、11-アミノ-1-ウンデカンチオールが修飾されたAuナノ粒子(負電荷)は、吸着し難くなると予想している。
高圧を利用した化学結合の制御と極性酸化物の創製

本研究では高圧合成による極性酸化物の探索を行い、結晶構造と極性との関係について議論した。探索の結果、CdPbO_3およびPbNiO_3等の新規LiNbO_3(LN)型酸化物の合成に成功した。得られたLN型酸化物およびペロブスカイト(Pv)型酸化物の構造安定性は構成イオンのイオン半径を使って予想できるが、3d遷移金属イオンを含む場合、その結晶場安定化エネルギーも重要な支配因子となることがわかった。また、LN型酸化物ABO_3の第二次高調波発生の信号強度とBイオンの対称中心からの変位に相関があることを見出した。LN型酸化物MnMO_3(M=Ti, Sn)は極性を示すとともに弱強磁性の出現およびその転移温度での誘電率の異常が確認され、マルチフェロイクスの候補物質しての可能性が示唆された。高圧合成により得られたPv型酸化物PbNiO_3を常圧下で熱処理するとLN相へ相転移すること、両相ともPb^<4+> Ni^<2+> O_3という特異な価数をとることが明らかになった。また、両相とも反強磁性を示し、転移(ネール)温度はNi-O間距離に依存する。そして、Pv型酸フッ化物PbMnO_2Fの高圧合成に成功し、その正方晶歪みから大きな自発分極を持つ強誘電体である可能性が示唆された。さらにPv型極性酸化物Bi_<1/2> Ag_<1/2> TiO_3において、Naを置換固溶することにより強誘電性が確認された。本研究では、高圧下での合成を、「化学結合を制御し、形成した化学結合に起因する新規な機能性をもたらす合成プロセス」であると捉え、その応用として極性酸化物の探索合成に取り組み、その結晶構造について調べた。また、本年度導入した強誘電体テスタおよびパルスYAG:Ndレーザーを用いて測定システムを立ち上げ、強誘電性、非線形光学特性等の極性に関係する物性測定に着手した。Biを含むペロブスカイト型極性酸化物の合成において原料および合成条件を検討した結果、焼結密度とともに高電界下での絶縁性を向上させることができた。今後、さらに絶縁性を向上させ、その強誘電性について明らかにする。また、本年度導入したX線回折用多目的試料高温装置を用いて結晶構造の観点から室温以上の相転移挙動について調べ、極性との関係について検討した。さらにLiNbO_3型極性酸化物の高圧合成による探索を行った結果、いくつかのLiNbO_3型酸化物の合成に成功し、結晶構造および非線形光学特性を調べることにより、その極性について明らかにした。また、これまでの探索から得られた知見をまとめると、高圧で合成されるLiNbO_3型酸化物の構造安定性において、構成イオンのイオン半径に加え、構成イオンとして遷移金属イオンが含まれる場合、その結晶場安定化エネルギーが重要な支配因子であることが示唆された。今後、この知見を探索の指針として新規LiNbO_3型酸化物の合成を行うことができる。本研究では、高圧下での合成を、「化学結合を制御し、形成した化学結合に起因する新規な機能性をもたらす合成プロセス」であると捉え、その応用として極性酸化物の探索合成に取り組み、合成した極性酸化物の結晶構造、強誘電性、焦電性、圧電性、非線形光学特性等の極性に関係する物性および電子構造を実験および計算の両面から詳細に調べ、化学結合の観点からこれらの相互関係を明らかにすることを目的としている。以下に本年度の研究成果の概要を示す。高酸素圧下で合成されるペロブスカイト型極性酸化物Bi_<1/2>Ag_<1/2>TiO_3において、放射光x線回折実験により結晶構造の観点から室温以上の相転移挙動について調べ、誘電性との関係について明らかにした。

また、Agに対してNaを置換固溶することにより、絶縁性が向上し、分極の電場依存性から強誘電性が確認された。さらにLiNbO_3型酸化物MnMO_3(M=Ti,Sn)の高圧合成を行い、結晶構造、非線形光学特性、誘電性および磁性を調べ、その相関について議論した。その結果、これらの物質が極性を持つこと、またMn-O-Mn間の反強磁性的超交換相互作用に基づく弱強磁性の出現およびその転移温度での誘電率の異常が確認され、マルチフェロイクスの候補物質しての可能性が示唆された。また、第一原理計算によりLiNbO_3型極性酸化物ZnSnO_3の電子構造を調べ、極性と化学結合との関係、高圧での相安定性を明らかにした。さらに、高圧下でのLiNbO_3型酸化物の相転移挙動および反応挙動について明らかにするため、ダイヤモンドアンビルセルおよびキュービックマルチアンビル型高圧高温発生装置を用いた高圧下での放射光X線回折実験に着手した。極性酸化物の高圧合成を行うとともに、それと平行して、極性化合物の構造解析、非線形光学特性、圧電性および強誘電性の評価、電子構造計算を行い、実験と計算の両面から極性酸化物と化学結合の関係を明らかにすることを目的として研究を行ってきた。以下にその研究成果の概要を示す。1.LiNbO_3型およびペロブスカイト型極性酸化物(一般式:ABO_3)の高圧合成およびその反応挙動高圧合成によりペロブスカイト型酸化物PbNiO_3が得られ、これを常圧下200°C付近で熱処理するとLiNbO_3相へ相変化すること、またPb^<4+>Ni^<2+>O_3という特異な価数状態を示すことが明らかになった。さらに高圧高温下においてin-situ放射光X線回折測定を行い、PbNiO_3の高圧合成時の反応挙動を明らかにした。また、Bサイトに2種類の金属イオンを含む新規LiNbO_3酸化物A(Fe_<1/2>Nb_<1/2>)O_3(A=Mn,Zn)の高圧合成に成功し、LiNbO_3型化合物はペロブスカイト型化合物と同様さまざまな元素を許容できる可能性が示唆された。さらに、ペロブスカイト型酸フッ化物PbMnO_2Fの高圧合成に成功し、大きな正方晶歪みを観測した。2.極性酸化物の結晶構造解析および磁性放射光X線回折データを用いたリートベルト解析により、LiNbO_3型およびペロブスカイト型構造をとるPbNiO_3の構造の詳細を明らかにし、その相転移挙動について考察した。PbNiO_3は両相とともに反強磁性を示し、その転移温度はNi-O間距離に依存することが明らかになった。3.極性酸化物の非線形光学特性の評価および温度依存性これまで合成してきたLiNbO_3型酸化物について第二次高調波発生(SHG)の信号強度を測定し、Bイオンの対称中心からのずれとSHG強度に相関があることを見出した。また、温度可変評価システムを構築し、LiNbO_3型ZnSnO_3の温度依存性について明らかにした。
東アジアの学問世界『贅語』の総合的研究

初年度にひき続き『贅語』全六帙の原文の書き下し文作りと注釈(出典,語釈,難読箇所の解釈)の作業を鋭意進めてきたと言う以外に別に述べることも少ない。それを仕上げることが研究実績であるからである。『玄語』が形式上他人の引用がないのに比し(ただし実質的な引用があることは昨年度のこの欄で指摘した),『贅語』はまさに従来の諸見解の吟味の場という意味で引用の世界であると言ってよい。その引用の形式上の特徴は前回記したので再言はしない。ただ今回は天人帙,天命第二を例にとりあげ,引用の実質的な意味について考えてみたい。そこでは「五十にして天命を知る」という論語の命題の意味を『孔子家族』の文章をもとに考察し,「為不為者、在己者也、成不成者。有天者也。天者、無意而成、命者。無致而至。」という梅園の天命理解を孔子の天命観で論証する形をとっている。また論語の「夫子の性と天道を言ふは得て聞きくべからざるのみ」という子貢の言をもとに,性と天道を「聖門の第一義」となした後儒を厳しく批判している。荀子を引用して己れに在る側のもの(すなわち自分の意志で自由になるもの)を修める君子のあり方を強調している点も注目される。総じて先秦時代の遺産(とくに孔子を核とする)を重視し,それによって自説を根拠づけている形式が天命第二から確認できる。朱子学を絶対化せず孔子自身や先秦に帰ろうとする古学の傾向を梅園においても確認することができよう。『贅語』は学説史批判の書といってもよいが,より正格に言えば従来の見解を取舍して,自説を根拠づける作品であるのがその性格である。『贅語』が『玄語』の注であるとは,まさにこの意味である。そして注とは本来このような積極的な意味をもつべきものであろう。かくして『贅語』の各帙(各巻)の章別構成をながめると,ある共通の体系(構成)が看取できそうである。贅語は贅疣ならめ梅園の学問世界の論証の場であった。全集本贅語を校定して明らかになったことは,原文自身の不備(三浦梅園は自ら原文に送り仮名を付しているが,推敲に当って送り仮名を修正せず,元のままにしている所が少なからずある)をそのまま忠実に活字に組んであって,全集本のテニオハは必ずしも正しくない事実であった。従って全集本の校定は単なる誤植の訂正に止まらない本格的な校定となる。この意味で書き下し体を作る作業と校定作業が一体であることがはっきりした。贅語の成立過程については1979年に阿部隆一氏がその筋道を明らかにされているが,昨年八月に刊行された岩見輝彦著『三浦梅園の聲主の学』はその第11章附・「贅語」引書出典考で,阿部氏の指摘をふまえ,贅語の母胎となった玄語第十次稿本に付された附篇の内容を紹介し,梅園がそこに引用した古典を始めて世に示した。それは『列子』『論語』『易(繋辞伝)』『荘子』であり,陸象山の語と共に,いずれも梅園に影響を与えたか,または彼が共感を覚えたものばかりである。この附篇と玄語第十次稿の関係は,玄語と贅語の関係を考える上で大きな示唆を与えてくれる。贅語が玄語から分離独立するにつれ,玄語への他人の影響(中国古典他)は外見上捨象される。玄語は出典明示の頭注がつかない作品であるかの様相を呈するが,岩見氏のこの附篇の紹介と分析は,この仮象を破砕した。実際に贅語の引用を原物に当ってみると,一字一句たがわぬ引用ではなく要約して引用している梅園の特徴が浮かび上ってきた。また批判の対象として引くだけでなく肯定して引く場合が意外とあることも。その上書名をあげないでエッセンスを頂戴している玄語のスタイルが贅語に反映している場合もあり(例,春秋繁露),贅語の出典調べは内容を深く読み込まなければ完壁さを期しえないことも明らかとなった。有天者也。

無致而至。」という梅園の天命理解を孔子の天命観で論証する形をとっている。また論語の「夫子の性と天道を言ふは得て聞きくべからざるのみ」という子貢の言をもとに,性と天道を「聖門の第一義」となした後儒を厳しく批判している。荀子を引用して己れに在る側のもの(すなわち自分の意志で自由になるもの)を修める君子のあり方を強調している点も注目される。総じて先秦時代の遺産(とくに孔子を核とする)を重視し,それによって自説を根拠づけている形式が天命第二から確認できる。朱子学を絶対化せず孔子自身や先秦に帰ろうとする古学の傾向を梅園においても確認することができよう。『贅語』は学説史批判の書といってもよいが,より正格に言えば従来の見解を取舍して,自説を根拠づける作品であるのがその性格である。『贅語』が『玄語』の注であるとは,まさにこの意味である。そして注とは本来このような積極的な意味をもつべきものであろう。かくして『贅語』の各帙(各巻)の章別構成をながめると,ある共通の体系(構成)が看取できそうである。贅語は贅疣ならめ梅園の学問世界の論証の場であった。
口腔内環境の修復材に及ぼす影響について

口腔内細菌の付着機構を明らかにするために、全唾液と唾液に含まれる各種蛋白ないしはその近縁蛋白7種類を、ガラス表面に固定し、口腔内レンサ球菌の付着を調べた。すなわち、蛋白の物理化学的特性と菌付着性を検討すると共に、全唾液をゲル濾過により分離した蛋白分画についての細菌付着性を検討して、以下の結果を得た。1.負の電荷の高いS.mutansでは、蛋白のζー電位と付着菌数間に正の相関が認められ、静電的相互作用の関与が示された。2.S.sanguisの、Mucin、Salivaへの付着にはneuraminidaseーsensitiveな特異的結合の関与が強いことが認められた。3.Mucin、Salivaをneuraminidaseで処理した場合に、蛋白のζー電位とS.sanguisの付着菌数間に正の相関が認められ、静電的相互作用の関与が示された。4.S.sanguisにおいて、負の電荷をもつ蛋白では、蛋白の接触角と付着菌数との間に正の相関が認められ、疎水的相互作用も存在することが示された。5.全唾液より分離した蛋白分画において、Mucinの存在する分画へのS.sanguisの付着が多く、特異的結合の存在が示された。以上、各種蛋白に対する口腔内レンサ球菌の付着には、S.mutans、S.sanguisにおいては、longーrangeの非特異的な力である静電的相互作用が、重要であることが明らかとなったが、後者においては、疎水的相互作用の関与も存在することが示された。しかし、S.sanguisのneuraminidaseーsensitiveな特異的結合部位をもつ蛋白への付着については、shortーrangeの相互作用がこれらに優先することが明らかにされた。口腔内に用いられる修復材は抗プラ-ク性、すなわち細菌付着に抵抗性を有することも重要な条件である。一般に、口腔内細菌の付着には、静電的相互作用、疎水的相互作用、機械的相互作用、水素結合などの非特異的結合や、レクチンなどに代表される特異的結合が存在することがよく知られているが、これらの結合力の相互依存性並びに相対的な比較などは未だ完全には解明されないものであった。そこで、口腔内細菌の付着機構をより明確にするため、ガラス表面にシランと炭素間の共有結合を利用し、均一な反応基を導入した被着体を用い、菌体の付着に関与する非特異的結合の相対的比較を行った結果、固体表面への菌体の非特異的な結合には、菌体と被着体表面の疎水性、親水性、並びに電気的性質に応じた一定の関係があることをつきとめた。一方、口腔内においては、細菌付着は常にだ液の選択的吸着の影響を受け、すなわち、だ液中に含まれるタンパクの影響を細菌付着に含めた実験系として取られる必要がある。そこで、だ液中などにその存在が確認されている数種のタンパク(Albumin.lgA,γ-Globulin,Lysozyme,α-Amylase,Collagen,Muchinなど)と対照に成人未刺激だ液を固定化ガラスに共有結合させ、口腔内で優位なStreptococcus mutansとStreptococcus sanguiosについての付着性並びにタンパク及び細菌の表面性状(疎水性、表面電荷など)を検討した結果、(1)唾液を固定した表面への菌付着は疎水的相互作用の寄与が低くなることが判明した。(2)各種タンパクの表面電荷と付着性を検討したところ、負の電荷の高いStreptococcus mutansの付着には、静電的相互作用の寄与が最も強いことが判明した。

(3)Streptococcus sanguisにおいては、負の電荷を持つタンパクには、タンパクの疎水性と付着数との間に相関が認められ、疎水的相互作用の寄与も存在することが示されたが、特異的結合の関与が強いことが判明した。口腔内に用いられる修復材には抗プラ-ク性、すなわち細菌付着に対する抵抗性も重要な条件である。唾液に含まれるAlubumin、Collagen、Mucin、Lysozymeなどの唾液蛋白を固定化した修復材料への口腔内細菌の付着について検討を行ってきた。一般に、口腔内細菌の付着には、静電的相互作用、水素結合、疎水的相互作用、機械的相互作用などの非特異的結合や、レクチンに代表される特異的結合が存在することがよく知られているが、これらの結合力の相互依存性ならびに相対的な比較などは未だ完全には解明されていない。口腔内細菌の付着機構をより明確にするためにガラス表面にシランと炭素間の共有結合を利用し、均一な反応基を導入した被着体を用い、菌体の付着に関与する非特異的結合の相対的比較を行い、疎水性、親水性ならびに電気的性質に応じた一定の関係があることが判明した。口腔内においては、修復材表面への細菌の付着は常に唾液の選択的吸着の影響を受け、唾液に含まれる蛋白の影響も考慮しなくてはならない。そこで唾液に含まれるAlbumin,Collagen,Mucin,Lysozyme,αーAmylase,IgA,γーGlobulin,それに全唾液をAMPーglassに固定するための条件を検討し、また、唾液蛋白固定化glassへの口腔内レンサ球菌の菌付着を調べ、蛋白の物理化学的特性と菌付着性を検討した結果1.各蛋白は、カルボジイミドを用いて、AMPーglassに単層で、それぞれ一定量が固定された。2.種々の唾液蛋白に対する口腔内レンサ球菌の付着には、S.mutans、S.sanguisにおいては、longーrangeの非特異的な力である静電的相互作用が、重要であることが明らかとなった。3.S.sanguisにおいては、疎水的相互作用の関与も存在することが示された。しかし、S.sanguisのneuraminaseーsensitiveな特異的結合部位を持つ蛋白への付着については、Shortーrangeの相互作用がこれらに優先することが明らかにされた。なお、人全唾液から分離した唾液蛋白の関与については、現在検討中である。
先天性免疫不全症におけるインタ-リウキン遺伝子導入の試み

ヒトインタ-リウキン(IL)遺伝子の導入を試みる前段階として、先天性免疫不全症のうち、B細胞欠損を伴うCVIDに焦点を定め、その病態生理を解明する目的と遺伝子導入に敵した細胞の選択のため、各種のサイトカン、ILを磁力線-ストロ-マ培養系に添加培養し、導入細胞の開発を目的とした。方法:ストロ-マ細胞(ST)の誘導は、われわれの開発した磁力線-ST法によった。正常対照群として、骨髄移植のドナ-、胎児骨髄を使用し、遺伝子導入対象として、免疫グロブリン補充療法中の4名の骨髄細胞を使用した。ST細胞源と、リンパ系幹細胞の分離は、パ-コ-ル比重遠心法によった。ST細胞の培養は、比重40%以上の細胞を線推芽細胞増殖因子(FGF)、IL-1、IL-5、IL-6の存在下で培養し、2週間の間隔で継代培養した。一方、リンパ系幹細胞の培養は、60%層をイムノビ-ズを使用して成熟リンパ球を除去した単核細胞に10%のST上清を添加培養し、6週以上培養した細胞をクロ-ニングし、リンパ系幹細胞源とした。結果(1)B細胞欠損型CVID(3/4)例はB細胞の育生を得意とするI型ストロ-マ細胞(長径100200um、短径20um)の欠損、または細胞育生能の欠落である可能性が極めて高い。I型ストロ-マ細胞はIL-6によく反応し、IL-6により反応性クロ-ンを誘導することができるがCVIDからは誘導することができなかった。(2)II型ST細胞(長径300500um、短径50100um)は主としてIL-5で誘導され、T細胞径幼若細胞の育生を得意とするがCVID(4/4)例で正常であった。以上よりB細胞欠損型のCVIDはIL-6反応性のI型ST細胞を補充することにより寛治が見込まれるため、IL-6を分泌していない胎児ST細胞にIL-6遺伝子を導入してfeeder layerを形成させ、CVIDのリンパ系幹細胞を培養することにより、明らかなB細胞の出現をみた。今後、CVIDの遺伝子導入療法の方法の治療指針となる可能性は極めて強いと考えられる。