hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
自由対流圏高度におけるPM2.5追跡システムの開発

経済発展の著しい東アジア地域では大気汚染が深刻化しており、我が国に流入する越境汚染物質を継続的にモニタリングして越境大気汚染の実態を解明することは、我々が安全・安心な生活を送る上で極めて重要である。本研究では、社会的関心の高い大気汚染物質PM2.5に着目し、自由対流圏高度のPM2.5に含まれるイオン成分を高時間分解能観測できるシステムを構築する。続いて、本システムを自由対流圏高度に位置する富士山頂で稼働させ、観測データを詳細に解析することで、日本国内に流入する越境大気汚染物質の動態を明らかにしてゆく。本年度は、海外共同研究者のDasgupta教授と渡航先で行う研究の打合せを国際会議等で行った。また、渡航先における研究を円滑に進めるため、PM2.5捕集法に関する情報収集および予備実験を行った。海外共同研究者のDasgupta教授と研究の打合せおよび研究環境の確認等を行い、渡航先で検討するPM2.5捕集器の開発を円滑に進める準備ができたため。平成31年度は、主に渡航先のThe University of Texas at Arlingtonにおいて研究を行う。ここでは、新規PM2.5捕集法の開発について検討する。PM2.5の物理的特性の相違を考慮して、PM2.5を選択的かつ効率良く捕集できる捕集器を設計・製作する。PM2.5の捕集効率、PM2.5中イオン成分の濃度変化に対する応答性及びPM2.5捕集器の耐久性を評価し、自由対流圏高度で連続使用可能なPM2.5捕集器を完成させる。内定年度:2017経済発展の著しい東アジア地域では大気汚染が深刻化しており、我が国に流入する越境汚染物質を継続的にモニタリングして越境大気汚染の実態を解明することは、我々が安全・安心な生活を送る上で極めて重要である。
腎臓リハビリテーションにおける日常生活影響と長期継続要因の解明

本研究は、先ず血液透析患者が床上で運動できる用具を開発した。次に、血液透析患者15名を対象に、開発した運動用具を用いた運動療法を提供し、その介入効果を検証した。その結果、Short Physical Performance Batteryの立ち上がり時間は、開始前から開始6ヶ月後および開始前から12ヶ月後に有意に改善された。さらに、timed up and go testは、開始前から12ヶ月後に有意な差がみられた。また、血液透析患者65名を対象に、価値割引の質問票を用いて衝動性がおよぼす運動習慣への影響を検討した結果、衝動性を表すk(割引率)は運動習慣の有無との有意な関連は見られなかった。慢性血液透析療法を受けている患者を対象に、その多角的有効性の評価を行うことを目的に、現在運動プログラムの開発を進めており、併せて、その運動に用いる用具を開発している。現在運動用具がほぼ完成し、7名の透析患者でプレテストを開始している。具体的には、ベッド上で臥床したまま実施できる下肢運動を開発し、左右の足関節にベルト状の用具を装着し、その左右のベルト間にトレーニングラバーチューブを連結する運動用具を用いた運動プログラムを開発中である。当該プログラムのプレテスト実施中に、運動用具の連結の一部が容易に破損することが分かり、プラスチック製から金属製に変更した。運動プログラムの有効性評価には、1膝伸展筋力/体重、2握力、36分間歩行テスト、4time up & go test(TUG)、5感覚検査6Short physicalperformance battery(SPPB:立位バランス、4m歩行、5回立ち上がりテスト)、7心肺運動負荷試験(CPX)、8体液量測定等を実施している。7名のプレテスト結果としては、握力、6分間歩行テスト、time up & go test、5回立ち上がりテスト等の全ての平均値において、pre、post 1 month, post3 monthsでは改善傾向が見られることが明らかになったが、統計学的有意差は認めなかった。また、透析中の運動による血圧および脈拍の変動や透析治療の中断に影響するような変化は認めないことが分かった。平成27年度は、研究実績として以下の2点が挙げられる。1.透析運動用具の改良平成26年度には慢性血液透析患者が透析治療中に臥床のまま実施できる下肢運動の用具を開発し、左右の足関節にベルト状の用具を装着しベルト間にトレーニングラバーチューブを連結する運動用具を開発中であったが、その運動用具が完成した。現在、運動用具の改良に伴い、運動プログラムのDVDを新規に作成中である。この運動用具の完成により、医療施設によって異なるベッドや治療用椅子にも適用でき汎用性が期待できると考える。2.慢性血液透析患者における運動の介入による身体的影響現在12名の透析患者が運動プログラムを実施している。その評価として体力測定、質問紙調査、検査データを収集している。体力測定は、膝伸展筋力、握力、6分間歩行テスト、time up & go test(TUG)、感覚検査、short physical performance battery(SPPB;立位バランス、4m歩行、5回立ち上がりテスト)、心肺運動負荷試験(CPX)、体液量測定にて評価した結果、握力、6分間歩行テスト、time up & go test(TUG)、5回立ち上がりテストの平均値で、介入前、介入1ヵ月後、介入3ヶ月後では改善傾向がみられたが、統計学的有意差はみられなかった。質問紙調査は、SF-8、FIM、IPAQ、LSA、価値判断、食事等の調査を実施している。検査データとしては、Alb値、GNRI、透析効率、CPX、In Bodyを採用している。質問紙調査および検査データにおいては、透析学的有意差はみられなかった。平成27年度は、改良を重ねていた透析運動用具が完成し、少しづつ対象者を増やしている状況である。また、運動の有効性評価の指標も決定し、定期的な評価が可能となった。本研究は、腎臓リハビリテーションに関して主に以下の3つに取り組んだ。1つ目は、慢性血液透析患者に対して透析治療中に実施できる運動療法および運動用具を開発することであり、2つ目は、運動療法の効果を測定することであり、3つ目は、個人の衝動性が運動に及ぼす影響について検討する事であった。まず1つ目である運動療法は、透析治療中にできるレジスタンストレーニングを採用し、上肢、下肢および腹部の運動7種類で構成した。具体的には、棘下筋や小円筋,上腕二頭筋,上腕三頭筋,大胸筋,三角筋を主働筋群とする3種類の上肢の運動と,大腿四頭筋,前脛骨筋,中殿筋を主働筋群とする3種類の下肢の運動,そして腹直筋を主働筋とする腹部の運動とした。この運動を実施するために用具制作は滋賀県の聴覚障害者福祉協会と連携し、縫製部門の聴覚障害者が担当した。研究者側から運動用具のコンセプトを伝え、幾度にもわたる試作品を作成し、約2年間掛けて完成した。2つ目の取り組みである運動効果は、膝伸展筋力/体重、握力、Timed up and go test、SPPB、生理指標としてクレアチニン産生速度、Alb、GNRI、CPX等を採用した。その結果、握力やCPXに改善傾向がみられ、他の指標においても急激な低下や増悪は認められなかった。3つ目の試みである個人の衝動性が運動に及ぼす影響については、Rachlin, Raineri & Cross (1991)により報告された仮想の即時小報酬と遅延大報酬の選択に基づいて測定された価値割引を採用した。

これはAを報酬量、Dを遅延時間、Vを割り引かれたAの主観的価値、kを価値判断の程度を示す経験定数としたV=A/(1+ k X)の双曲線関数で示すことのできるモデルである。このモデルを用いて運動療法を実施する透析患者の衝動性を測定すると、運動継続と衝動性を明らかな関連は見られなかった。本研究は、先ず血液透析患者が床上で運動できる用具を開発した。次に、血液透析患者15名を対象に、開発した運動用具を用いた運動療法を提供し、その介入効果を検証した。その結果、Short Physical Performance Batteryの立ち上がり時間は、開始前から開始6ヶ月後および開始前から12ヶ月後に有意に改善された。さらに、timed up and go testは、開始前から12ヶ月後に有意な差がみられた。また、血液透析患者65名を対象に、価値割引の質問票を用いて衝動性がおよぼす運動習慣への影響を検討した結果、衝動性を表すk(割引率)は運動習慣の有無との有意な関連は見られなかった。本研究は、透析患者の運動プログラムを開発することに併せて運動用具を開発中であるが、プレテスト実施中に運動用具の一部が容易に破損することがわかり、道具の一部を変更した。当初の予定より運動用具開発に時間を要したことが影響している。当該研究は、腎臓リハビリテーションという枠組みの中の透析患者を対象とした介入を検討しており狭義の腎臓リハビリテーションに該当する。しかし、本来の腎臓リハビリテーションを広義に解釈すると、今後は保存期の腎不全患者(CKD)のリハビリテーションを考慮する必要がある。当該研究の成果をまとまる一方、今後の腎臓リハビリテーションにおけるシステマティックな体制構築を検討する必要がある。臨床看護学運動用具の完成を急務とし、用具完成次第複数の医療施設にて介入を開始する。データ入力等に関わる人件費を計上していたが、当該年度は研究分担者が担当したため次年度に繰り越した。平成26年度は、運動用具を開発したが、プレテストの段階で運動用具の一部が破損することが判明したため運動用具を改変した。その結果、予定していた研究費執行が遅れている。平成28年度は分析等の最終段階であるため、人件費等が発生することが見込まれる。平成27年度は、PC(平成26年度に2台購入予定であったが1台のみ購入済み)を1台およびプロジェクター等を購入予定である。
高磁場MRSとNIRSを中間表現型とした強迫性障害の薬物応答遺伝子の研究

強迫性障害(OCD)の薬物応答性に関与する遺伝的要因を見出すことを目的に、高磁場MRSとNIRSを中間表現型とした研究を行った。OCD患者をその薬物応答性で分類してゲノムワイド関連解析を行ったところ関連ある遺伝子多型は見出せなかったが、パスウエイ解析ではSSRI反応群に関連する8つのパスウエイと非定型抗精神病薬付加療法反応群に関連する5つのパスウェイが見出された。また、薬物応答性の異なるOCD患者の脳血流変化のパターンを解析したところStroop課題を行っているときの前頭葉血流変化に違いがあることが見出された。これらの結果はOCDの薬物応答性予測に有用な手がかりとなる可能性が示唆された。強迫性障害(obsessive-compulsive disorder; OCD)は遺伝性が高く、何らかの遺伝的な要因が発症に関わることが推定されている。今回われわれは2種類の機能画像手法、プロトンMRS(proton magnetic resonance spectroscopy;1H-MRS)と、多チャンネル近赤外線スペクトロスコピー(near-infrared spectroscopy;NIRS)を中間表現型として、OCDのリスク遺伝子及び薬物応答性に関わる遺伝子をゲノムワイドな遺伝子多型解析を用いて見出すための研究を行った。プロトンMRSでは主に基底核における脳内アミノ酸系神経伝達物質の変化、多チャンネルNIRSでは認知機能検査施行中の前頭葉血流変化に着目した。まず遺伝子多型解析はOCD患者175例と健常対象者2027名の末梢白血球から得られた遺伝子サンプルを用いて、Brain-derived neurotrophic factor (BDNF)のVal66Met多型およびcatechol-o-methyltransferase (COMT)のVal158Met多型と発症リスクとの関連を調べ、さらに本研究結果を含めたメタ解析を行った。さらに96例のOCD患者の薬物応答性と遺伝子多型との関連を調べた。これらの結果は、2014年にNeuroscience、第36回日本生物学的精神医学会、第24回日本臨床精神神経薬理学会で発表した。また、機能画像データは42例のOCD患者と年齢性別の一致した健常対象者42例のStroop検査とVFT試行中のNIRSの撮像を行い、認知機能検査施行中の前頭葉血流変化と薬物応答性との関連を解析中である。また、3Teslaの高磁場MR装置を用いた70例のOCD患者と年齢性別の一致した健常対象者70名の1H-MRSの撮像を行い、基底核における脳内代謝物変化が薬物応答性や臨床データとの関連を解析している。今後は遺伝子と機能画像で得られたデータがどのようにOCDの薬物応答性に関与するかの検討を行い、学会発表、論文化する予定である。強迫性障害(obsessive-compulsive disorder; OCD)の病態と薬物応答性予測を分子レベルで解明することを目的として2種類の機能画像手法、プロトンMRSと多チャンネル近赤外線スペクトロスコピー(NIRS)を中間表現型した研究を行っている。平成27年度は、主に多チャンネルNIRSを用いて薬物応答性異なるOCD患者に前頭葉課題を負荷した時の脳血流変化のパターンを解析し特徴を見出す研究と遺伝子解析研究を並行して行った。93人のOCD患者をSSRIに反応の見られた群、SSRIと非定型抗精神病薬の併用で反応が見られた群、これらの薬物治療に反応が見られなかった群に分けてゲノムワイド関連解析を行ったが、薬物応答性と関連のある遺伝子多型はみられなかった。この結果はNeuroscience2015で発表した。また、前年度に行ったBDNFVal66Met多型、COMT Val58Met多型に加えて5-HTTLPR多型と薬物応答性の関連についても解析を行ったがこの結果も有意ではなかった。5-HTTLPR多型と薬物応答性の関連については第37回日本生物学的精神医学会で発表した。一方、機能画像研究では、42人のOCD患者と年齢性別の一致した健常対象者42人のStroop検査とVFT試行中の多チャンネルNIRSの撮像を行い、薬物応答性の違いによってStroop課題を行っているときの前頭葉脳血流変化に特徴があることが見出された。この結果は第37回日本生物学的精神医学会で発表した。また、3Teslaの高磁場MR装置を用いた70人のOCD患者と年齢性別の一致した健常対象者70人の1H-MRSの撮像は終了しており、基底核における脳内代謝物変化と薬物応答性の関連を解析中である。今後はさらに手法を変えた遺伝子解析を行いこれまでに得られた機能画像データがどのようにOCDの薬物応答性に関与するかの検討を行うとともに、これまでに得られた成果を論文化する予定である。解析に値する症例数と年齢性別を一致された健常対照群の多チャンネルNIRSと1H-MRSの撮像は行われておりさらなる解析中である。遺伝子解析はゲノムワイドジェノタイピングからパスウエイ解析、遺伝子多型解析、遺伝子発現解析と様々な手法でアプローチを行っている。強迫性障害(obsessive-compulsive disorder; OCD)の主な治療薬であるSSRIおよび非定型抗精神病薬への薬物応答性と遺伝的要因がどのように関与しているか調べることを目的にプロトンMRSと多チャンネル近赤外線スペクトロスコピー(NIRS)を中間表現型した研究を行った。遺伝子解析に関して、当初OCD患者をその薬物応答性により亜系分類してゲノムワイド関連解析(GWAS)を行ったが関連のある遺伝子多型はみられなかった。

また、BDNF Val66Met多型、COMT Val58Met多型、5-HTTLPR多型と薬物応答性の関連についても解析を行ったが有意ではなかった。そこで、本年度はGWASによるパスウエイ解析を行ったところ、SSRI反応群に関連する8つのパスウエイと非定型抗精神病薬付加療法反応群に関連する5つのパスウェイが見出され、それらが共有するカルシウムシグナリングパスウェイがOCDの薬物応答性と何らかの関連があることが示された。この結果は第26回日本臨床精神神経薬理学会で発表するとともに論文発表した。これと並行して多チャンネルNIRSを用いて薬物応答性異なるOCD患者に複数の種類の前頭葉課題を負荷した時の脳血流変化のパターンを解析し特徴を見出す研究を行った。42人のOCD患者と年齢性別の一致した健常対象者42人の認知機能検査試行中の多チャンネルNIRSの撮像を行い、薬物応答性の違いによってStroop課題を行っているときの前頭葉脳血流変化に変化があることが見出された。この結果はすでに前年度に第37回日本生物学的精神医学会で発表したが、本年度は論文発表を行った。遺伝子解析の結果と中間表現型としての機能画像研究の結果を照合しOCDの薬物応答性予測に有用な手法についてさらに解析を進めて論文化する予定である。強迫性障害(OCD)の薬物応答性に関与する遺伝的要因を見出すことを目的に、高磁場MRSとNIRSを中間表現型とした研究を行った。OCD患者をその薬物応答性で分類してゲノムワイド関連解析を行ったところ関連ある遺伝子多型は見出せなかったが、パスウエイ解析ではSSRI反応群に関連する8つのパスウエイと非定型抗精神病薬付加療法反応群に関連する5つのパスウェイが見出された。また、薬物応答性の異なるOCD患者の脳血流変化のパターンを解析したところStroop課題を行っているときの前頭葉血流変化に違いがあることが見出された。これらの結果はOCDの薬物応答性予測に有用な手がかりとなる可能性が示唆された。遺伝子解析およびNIRSと1H-MRSの撮像は順調に行われており症例数も解析に十分なレベルに増えつつある。個々の患者の薬物応答性や臨床特徴のデータとの照合が行える状態である。今後は個々の患者の複数の手法から見出された遺伝子データと中間表現型として1H-MRSと多チャンネルNIRSで得られた機能画像データとの照合を行う予定である。結果をまとめ、先行研究や他の機能画像を用いた論文との比較を行い、前頭葉血流変化や脳内代謝物変化を中間表現型としたOCDの病態解明と薬物応答性予測を目指す。医歯薬学さらにサンプル数を増やして個々の症例の経時的臨床経過と薬物応答性と遺伝子多型および1H-MRSとNIRSで得られた機能画像データとの関連を調べる。結果をまとめ、先行研究や他の機能画像を用いた論文との比較を行い、前頭葉血流変化や脳内代謝物変化を中間表現型としたOCDの薬物応答遺伝子を見出してゆく。次年度の研究費は画像解析ソフトと統計解析ソフトの購入、研究補助謝金、成果報告のための学会旅費に使用する予定である。
扁桃胚中心の細胞動態に関する研究

私共はGratzner法にしたがって、モノクロナール抗体でウサギ口蓋扁桃胚中心の細胞動態を免疫組織学的に研究し報告してきた。DNA合成期の細胞分裂S期に、Thymidineのanalogである5-Bromo-2'-deoxy Uridine(BrdU)を取り込ませ、抗BrdUモノクローナル抗体で免疫染色し、BrdU摂取細胞を標識細胞として扁桃胚中心の動態を調べた。BrdUを摂取する細胞は大型のリンパ球が多く、したがって胚中心でリンパ球の分裂増殖が行なわれているので、その局在を明らかにした。今回はヒトの扁桃組織を用いて、in vitroのBrdUの研究を行なった。慢性扁桃炎あるいは扁桃肥大の診断のもとに摘出術を施行した摘出扁桃を用いた。扁桃は細切し、BrdUを含有する人工血液(FC-43ミドリ十字社製)の中で培養した。培養は混合ガス2気圧下に行なった。試料は無固定のまま、クリオスタットで切片を作り、アマシャム社製の抗BrdUモノクローナル抗体キットで免疫染色し、BrdU摂取細胞を観察した。同時に隣接切片をHEで染色し細胞同定に用いた。またホルマリン固定した試料も同様な方法で切片を作り、比較検討した。BrdU摂取細胞はヒト扁桃胚中心に認められた。In vitroの実験ではBrdUの組織内への透過性は弱いため、連続切片にして1個の胚中心を観察することは不可能であるが、BrdU摂取細胞は大型リンパ球に属し、主として暗殻の対側である底極部にみられた。したがってこの部でリンパ球は産生・増殖するものと思われた。隣接切片で免疫染色を行なってみると、このリンパ球はB-ce11であった。胚中心以外の濾胞間や陰窩上皮内にもBrdU摂取細胞がみられたが、これらの細胞の同定を現在行なっている。今回の実験の結果は第32回日本扁桃研究会(平成4年9月)で報告し、またその後の結果は第6回日本口腔咽頭学会(平成5年9月)で報告する予定である。
コイ造血細胞の培養におけるステロイドホルモンの影響

申請者らはすでに培養下でコイの造血が再現可能な系を確立している。すなわち、コイの主要な造血臓器である腎臓より細胞を分離・培養したところ、間質由来と考えられる支持細胞層の形成が認められ、これら支持細胞上で1ヶ月以上にわたって活発な細胞増殖が観察された。これら培養下で増殖した細胞の性状を抗-コイlgMモノクローナル抗体や電子顕微鏡を用いて調べたところ、異なった分化段階のBリンパ球系細胞が確認され、本培養系は魚類の造血モデルとして有用であることがわかった。本研究では、ステロイドホルモンが魚類造血に与える影響を調べることを目的として、hydrocortisone、estradiol-17β、testosteroneなどのホルモンを本培養に添加し、その効果を測定した。上記培養にhydrocortisoneを03×10^<-6>Mになるように添加し培養したところ、hydrocortisoneは好中球造血に促進的に働くことがわかった。すなわち、培養下で増殖した細胞を回収し、Per陽性細胞の割合を求めたところ、03×10^<-8>M添加培養において、Per陽性率は6.58%と低く、Per陰性で幼若な形態をした細胞が優勢に増殖していた。一方、10^<-77>、3×10^<-7>および10^<-6>M添加培養では、それぞれPer陽性率は、8、30および69%とハイドロコーチゾン濃度が高くなるにつれて陽性率も高くなり、そして3×10^<-6>Mでは74%と10^<-6>Mとあまりかわらなかった。また、Per陽性の分裂細胞数(Per分裂指数)を求めたところ、Per陽性率と同様10^<-7>10^<-6>Mの間で濃度依存性に増加する傾向が認められた。一方、エストラジオール、テストステロン添加培養では、hydrocortisoneのような好中球系細胞に対する効果は認められなかった。以上のことから、hydrocortisoneは好中球の増殖に促進的に働く効果があり、コイの生理的濃度である10^<-7>10^<-6>Mの間で濃度依存性に作用することがわかった。同様の培養で、Bリンパ球造血に与える効果を調べたところ、hydrocortisoneを添加してない培養では、細胞表面免疫グロブリン陽性細胞が1%数%観察されたが、10^<-7>M添加培養ではslg陽性細胞はまったく認められなかった。また、培養液中のhydrocortisoneをできるだけ除くため、培養液に加えるコイ血清をあらかじめ活性炭処理し、用いたところ、slg陽性細胞は10%と高く、ハイドロコーチゾンはBリンパ球造血に抑制的に働くことが明らかとなった。また、estradiol-17βおよびtestosteroneを10^<-8>3×10^<-8>Mになるように添加した培養では、Bリンパ球造血に対する抑制効果は認められなかった。これら培養下で増殖した細胞の性状を抗-コイIgMモノクローナル抗体や電子顕微鏡を用いて調べたところ、異なった分化段階のBリンパ球または好中球系細胞が確認され、本培養系は魚類の造血モデルとして有用であることがわかった。上記培養にhydrocortisoneを03X10^<-8>Mになるように添加し培養したところ、hydrocortisoneは好中球造血に促進的に働くことがわかった。すなわち、培養下で増殖した細胞を回収し、perxidase(Per)染色後、Per陽性細胞の割合を求めたところ、03X10^<-8>M添加培養において、Per陽性率は6.58%と低く、Per陰性で幼若な形態をした細胞が優勢に増殖していた。一方、10^<-7>、3X10^<-7>および10^<-6>M添加培養では、それぞれPer陽性率は、8、30および69%とハイドロコーチゾン濃度が高くなるにつれて陽性率も高くなり、そして3X10^<-6>Mでは74%と10^<-6>Mとあまりかわらなかった。また、Per陽性の分裂細胞数(Per分裂指数)を求めたところ、Per陽性率と同様10^<-7>10^<-6>M間で濃度依存性に増加する傾向が認められた。同様の培養で、Bリンパ球造血に与える効果を調べたところ、hydrocortisoneを添加してない培養では、細胞表面免疫グロブリン陽性細胞が約1%観察されたが、10^<-7>M添加培養ではslg陽性細胞はまったく認められなかった。

また、培養液中のhydrocortisone濃度をできるだけ低下させるため、培養液に加えるコイ血清をあらかじめ活性炭処理し、培養に用いたところ、slg陽性細胞は10%と著しく高く、ハイドロコーチゾンはBリンパ球造血に抑制的に働くことが明らかとなった。現在、estradiol-17βおよびtestosterone添加培養においても、同様の測定を行っている。申請者らはすでに培養下でコイの造血が再現可能な系を確立している。すなわち、コイの主要な造血臓器である腎臓より細胞を分離・培養したところ、間質由来と考えられる支持細胞層の形成が認められ、これら支持細胞上で1ヶ月以上にわたって活発な細胞増殖が観察された。これら培養下で増殖した細胞の性状を抗-コイlgMモノクローナル抗体や電子顕微鏡を用いて調べたところ、異なった分化段階のBリンパ球系細胞が確認され、本培養系は魚類の造血モデルとして有用であることがわかった。本研究では、ステロイドホルモンが魚類造血に与える影響を調べることを目的として、hydrocortisone、estradiol-17β、testosteroneなどのホルモンを本培養に添加し、その効果を測定した。上記培養にhydrocortisoneを03×10^<-6>Mになるように添加し培養したところ、hydrocortisoneは好中球造血に促進的に働くことがわかった。すなわち、培養下で増殖した細胞を回収し、Per陽性細胞の割合を求めたところ、03×10^<-8>M添加培養において、Per陽性率は6.58%と低く、Per陰性で幼若な形態をした細胞が優勢に増殖していた。一方、10^<-77>、3×10^<-7>および10^<-6>M添加培養では、それぞれPer陽性率は、8、30および69%とハイドロコーチゾン濃度が高くなるにつれて陽性率も高くなり、そして3×10^<-6>Mでは74%と10^<-6>Mとあまりかわらなかった。また、Per陽性の分裂細胞数(Per分裂指数)を求めたところ、Per陽性率と同様10^<-7>10^<-6>Mの間で濃度依存性に増加する傾向が認められた。一方、エストラジオール、テストステロン添加培養では、hydrocortisoneのような好中球系細胞に対する効果は認められなかった。以上のことから、hydrocortisoneは好中球の増殖に促進的に働く効果があり、コイの生理的濃度である10^<-7>10^<-6>Mの間で濃度依存性に作用することがわかった。同様の培養で、Bリンパ球造血に与える効果を調べたところ、hydrocortisoneを添加してない培養では、細胞表面免疫グロブリン陽性細胞が1%数%観察されたが、10^<-7>M添加培養ではslg陽性細胞はまったく認められなかった。また、培養液中のhydrocortisoneをできるだけ除くため、培養液に加えるコイ血清をあらかじめ活性炭処理し、用いたところ、slg陽性細胞は10%と高く、ハイドロコーチゾンはBリンパ球造血に抑制的に働くことが明らかとなった。また、estradiol-17βおよびtestosteroneを10^<-8>3×10^<-8>Mになるように添加した培養では、Bリンパ球造血に対する抑制効果は認められなかった。
地震計アレイと電磁場の同時観測による深部微動発生場の解明

H16H17年度に実施した地震アクロスの予備観測で確認した、S/N比のよい鳳来観測点およびその周辺に小さな地震計アレイを再展開し、土岐送信点からのACROSS信号のデータを蓄積し、予備的な解析を行った.また,森町送信点からの信号を既存の高感度微小地震観測網(Hinet)のデータから効率よく抽出するための予備的解析法の改良や気象研と共同で静岡空港に小規模な地震計アレイ観測を行った。土岐送信点と森町送信点からの信号を同時に受信し,解析することによって,後続波の性質をより特定しやすくする手法開発を目指して気象研と協力して静岡空港に小規模な地震駅アレイを設置し予備的な観測を行った。深部微動との関連をさらに明確にするためには、微動発生源と伝搬経路との影響を分離する必要がある。一方,電磁アクロスに関しては,連続観測点を徐々に増加させて電磁気構造をより詳細に求めることとともに,電磁波の伝搬に時間変動が捉えられるかどうかを高精度で推定することを目標とした。静岡大学構内の約600m長の電流ダイポールアンテナによって、10日間スタッキングで18km離れた磁気観測点で解析可能なS/N比が得られるようになった。送信点から5km以内にある有度丘陵の北縁に位置する草薙断層にそって、臨時観測点を設けて磁場観測を行った。各観測点での観測時間は最長で20時間である。数Hzの周波数帯の信号に対しては、この予備観測の時間程度でS/Nのよいデータが得られた。新幹線や東名高速道路が密集した住宅地の近傍で、解析可能な程度の結果が得られたことは、電磁アクロスの手法の特徴が十分発揮されたことの証である。この観測結果と水平成層構造で予想される電磁波応答を比べ、両者が近い結果が得られた。これは今回の観測範囲内では、水平方向の不均質が少ないことを意味する。ただし、スタッキング後のスペクトルから判断すると、地球磁場誘導成分のため低周波数のノイズレベルは上昇し、また高周波数成分は伝播途中の減衰のため信号レベルが下がっている。伝播の特徴を表す伝達関数はできるだけ等S/Nで取得するのが好ましいので、今後の観測では、送信信号の設計およびノイズの処理方法をさらに工夫する必要がある。計画していた電源装置の入手が困難になり計画変更した点は、本来の狙いよりやや出力の小さな電源装置を借用し、静岡大構内近傍の観測を先行させることで、大幅な変更とならなかった。ただし、およそ20km離れた俵峰磁気観測点と清水北電位観測点での連続観測によるデータ取得は、データの蓄積を継続中である。購入した電源装置による高出力の送信は、まだ継続時間が短かすぎて、十分なS/N比が得られないからである。本年度は、送信点から5km以内にある有度丘陵の北縁に位置する草薙断層にそって、臨時観測点を設けて磁場観測を行った。

この観測結果と水平成層構造で予想される電磁波応答を比べ、両者が近い結果が得られた(Nakajima, et. al., 2007)。これは今回の観測範囲内では、水平方向の不均質が少ないことを意味する。ただし、スタッキング後のスペクトルから判断すると、地球磁場誘導成分のため低周波数のノイズレベルは上昇し、また高周波数成分は伝播途中の減衰のため信号レベルが下がっている。伝播の特徴を表す伝達関数はできるだけ等S/Nで取得するのが好ましいので、今後の観測では、送信信号の設計およびノイズの処理方法をさらに工夫する必要がある。昨年度は,H16H17年度に実施した地震アクロスの予備観測で確認した,S/N比のよい鳳来観測点およびその周辺に小さな地震計アレイを再展開し,土岐送信点からのACROSS信号のデータを蓄積し,予備的な解析を行った.また,森町送信点からの信号を既存の高感度微小地震観測網(Hinet)のデータから効率よく抽出するための予備的解析法の改良や気象研と共同で静岡空港に小規模な地震計アレイ観測を行った。一方,電磁アクロスに関しては,連続観測点を徐々に増加させて電磁気構造をより詳細に求めることとともに,電磁波の伝搬に時間変動が捉えられるかどうかを高精度で推定することを目標とした。静岡大学構内の約600m長の電流ダイポールアンテナによって,10日間スタッキングで18km離れた磁気観測点で解析可能なS/N比が得られるようになった。本年度,震アクロスに関しては,土岐送信点と森町送信点からの信号を同時に受信し,解析することによって,後続波の性質をより特定しやすくする手法の開発を目指して気象研と協力して静岡空港に小規模な地震駅アレイを設置し予備的な観測を行った。本研究においては,継続的なアレイ観測網を設けるのではなく,顕著な後続波が検出される観測点でかつアレイ観測に適した場所を探すために,予備的な観測、解析を行った。深部微動との関連をさらに明確にするためには,微動発生源と伝搬経路との影響を分離する必要があり,より適切なアレイ観測点の選択のための本格的調査の重要性を再認識した。また,電磁アクロスについては,送信点から5km以内にある有度丘陵の北縁に位置する草薙断層にそって,臨時観測点を設けて磁場観測を行った。各観測点での観測時間は最長で20時間である。数Hzの周波数帯の信号に対しては,この予備観測の時間程度でS/Nのよいデータが得られた。新幹線や東名高速道路が密集した住宅地の近傍で,解析可能な程度の結果が得られたことは,電磁アクロスの手法の特徴が十分発揮されたことの証である。この観測結果と水平成層構造で予想される電磁波応答を比べ,両者が近い結果が得られた(Nakajima, et. al.,2007)。これは今回の観測範囲内では,水平方向の不均質が少ないことを意味する。ただし,スタッキング後のスペクトルから判断すると,地球磁場誘導成分のため低周波数のノイズレベルは上昇し,また高周波数成分は伝播途中の減衰のため信号レベルが下がっている。伝播の特徴を表す伝達関数はできるだけ等S/Nで取得するのが好ましいので,今後の観測では,送信信号の設計およびノイズの処理方法をさらに工夫する必要がある。
ケイ素の転位を活用する双極子性活性化学種の創製とヘテロ環合成への応用

本研究は、ケイ素の分子内転位による1,3-双極子性活性化学種の発生法を新規な方法論として確立するとともに、それらのヘテロ環分子設計への応用を展開することを目的としたものである。1)ケイ素の1,2-転位によるN-(シリルメチル)イミンからのアゾメチンイリド発生の効率化を検討した。例えば、ケイ素上の置換基をフェニル基に代えたり、シリルハライドなどの添加効果により、反応が加速されることを見い出した。2)上記の転位反応の中間体であるアゾメチンイリドと1,3-双極子と各種親双極子剤とのシクロ付加によるヘテロ環合成を展開した。とくに、その立体化学について詳細に検討し、アゾメチインイリドの両端の置換基がtransになる付加体が選択的に生成することを解明した。3)N-(シリルメチル)アミド類のシリル基の酸素上への1,4-転位に基づくアゾメチンイリドへの熱変換反応についても詳細に検討し、80°Cという温和な条件下でも1,3-双極子中間体が発生することを明らかにするとともに、親双極子剤とのシクロ付加によるヘテロ環合成を展開した。4)N-(シリルメチル)アミドが三級アミドの場合、マレイミドとのシクロ付加が1:1でとどまらず、1:2付加体が生成した。これは、1:1付加体からシラノールが脱離し新たな1,3-双極子が発生したためで、双極子の連続発生という非常に興味深い反応であるとともに、新規なアゾメチンイリド発生法となる可能性を見い出した。5)反応機構について半経験的分子軌道計算に基づいて考察し、立体化学や反応性に及ぼす置換基の影響を明らかにした。
分子性導体における電荷整列現象のラマン分光法による研究

遍歴的な電荷が相転移に伴って局在化して電荷分布の濃淡を形成する現象(電荷整列)が一群の分子導体で発見され注目されている。この現象は遍歴性と局在性の境界領域にある分子導体に普遍的に存在する現象であるとの視点から系統的な研究を進めている。α-(BEDT-TTF)_2I_3の金属・絶縁体転移は1984年に発見され、その後多くの研究が行われてきたが、大きな構造変化を伴わない電子的な相転移としてその起源は長い間謎に包まれていた。1995年に発表された電荷整列模型が大きな手がかりを与え、NMRや精密X線回折などこの理論を裏付ける実験がなされてきたが、決定的な実証に至っていない。この研究では、まず^<13>Cで中央のC=C結合を置換したα-(BEDT-TTF)_2I_3について電荷に敏感な二つの振動モードの帰属を行い、次にα-(BEDT-TTF)_2I_3のラマンスペクトルが低温・高圧力下でどのように変化してゆくかを精密に調べて電荷整列模型を実証した。この実験で得られた主な結論を以下に記す。(1)高温の金属相においても電荷分布の僅かな濃淡が見出されたが、これはバンド模型で説明できる程度である。(2)相転移以下では電荷分布の濃淡が増大すると共に単位格子中の対称心が失われる。そして、局在化した電荷は分子積層方向と垂直な方向に縞状に配列する。(3)電荷が縞状に整列した状態に20Kで圧力を加えると、電荷分布の濃淡が徐々に抑えられ、やがては整列していた電荷の格子(ウィグナー格子)が1.5GPaで急激に融解する。以上の結果は相転移以下でバンド模型が破れることを意味し、電荷の局在化が相転移の本質であるとする電荷整列模型を強く実証している。以上の結果をPhys.Rev.Bを含む国際誌に3報発表中である。
地域エンパワメントを目指す協働の活動への合意形成に関する研究

本研究の目的は、地域エンパワメントを目指す協働のプロセスにおいて、合意形成の手法であるコンセンサス・ビルディング(以下, CB)の適用可能性と、スピーカーズ・ビューロー(以下、SB)の有効性について検証することである。本研究では、研究者がCBの調整者となり、地域エンパワメントを目指し活動する地域住民、専門家、発達障害当事者をSBとして招集し、彼らとの協働の活動を通して研究と実践の成果を積みあげていくアクション・リサーチを実施した。この協働の活動プロセスの全記録とSBへのインタビュー内容を質的に分析した。最終年度には、CBのプロセスで合意事項となった発達障害当事者がSBとなるワークショップを実現でき目標とする地域エンパワメントへの一定の成果を得ることができた。このことによって、地域保健活動において、CBの手法を用い合意形成を得ること、招集したSBの有効性が示唆された。【研究目的】地域エンパワメントを目指す協働への「コンセンサス・ビルディング」の概念のへの適用可能性とこのプロセスの1つのフェーズに登場する「スピーカーズ・ビューロー」の有効性を実践・検証することである。【研究方法】本研究の最終目的は地域エンパワメントを目指す協働の促進であることからアクションリサーチを取り入れ研究者と集団や地域の実践者(協働者)と協議・活動し合いながら以下の研究を行った。(1)研究者間での合意形成を図るために文献レビュー(2)研究の協働者(公共的活動を実践する専門家・当事者活動を実践する発達障害者・全員加入しての自治会活動を実践するNPO法人理事・障害者支援システムの構成する支援者)へのアンケート調査やインタビュー及び参加観察を実施【研究経過及び成果】(1)公共的活動に取り組む専門家の転換過程と推進要件についてインタビュー内容を分析し論文にまとめた。(2)地域の協働の実践事例の分析を行いさらなる協働の拡大に向けて活動の合意形成を図っている。(3)発達障害者へのインタビューを行い支援システムを構築していく上で彼ら自身が重要な役割を担うスピーカーズ・ビューローとなることを検証中である。(4)障害者支援システムの構成員による自主的な研究会活動に参画及びアシケート調査・インタビューを実施している。今後の研究活動としては、(2)については、引き続き自治会活動に参加観察しながら協働の活動がさらに周囲の地域に拡大していくための合意形成過程について追っていく。(3)につりては、発達障害者当事者が支援システムを構築していく上でスピーカーズ・ビューローとして有用で重要な役割を果たせることを検証していく。(4)については、(1)の成果を1つの指針として障害者システムの構成員に提供し構成員自らが障害者の支援者としてシステムの支援力をアップのために協働の公共的活動を担って行くことに向けての動機づけ(合意形成プロセス)を行っていく予定である。【研究目的】本研究の最終目的は地域エンパワメントを目指す協働へのプロセスとなる「コンセンサス・ビルディング」の概念の適用可能性とこのプロセスの1つのフェーズで重要な役割を担う「スピーカーズ・ビューロー」の有効性を実践・検証することである。【研究方法】本研究ではアクションリサーチを取り入れ研究者と協働者(発達障害当事者や地域住民等)と協議・活動しながら以下の研究を行った。(1)研究者間での合意形成を図るために文献研究及び学習会(2)研究の協働者(公共的活動を実践する専門家・当事者活動を実践する発達障害者・全員加入の自治会活動を実践するNPO法人理事・障害者支援システムを構成する支援者)へのアンケート調査・インタビュー等の実施。【研究経過及び成果】初年度は、地域で当事者や住民と活動する専門家(研究者)の公共的活動への転換過程と推進要件について分析整理し論文にまとめた。2年目は、健康づくりの活動に主体的に取り組む住民(協働者)の活動の推進要件と、リーダーの主体的行動を生起させる要件(エンパワメントされた要件)について分析整理し論文にまとめた。また、発達障害当事者がスピーカーズ・ビューローとなることによりシステム構築に向けての役割(構成員をエンパワメントし協働を促進する)について論文にまとめた。【今後の課題】これまで協働者とともに取り組んできた地域での協働がさらに拡大していくように実践活動に参画しながら、最終目的である「コンセンサス・ビルディング」の地域エンパワメントを目指す協働の活動への適用可能性とその意義及び課題、そのプロセスにおけるスピーカーズ・ビューローの有効性と課題について、研究者と協働者との協力により分析整理しまとめていく。【研究目的】

地域エンパワメントを目指す協働のプロセスでのコンセンサス・ビルディング(以下、CB)の適用可能性と、CBのプロセスで重要な役割を担うスピーカーズ・ビューロー(以下、SB)の有効性を実践し検証することである。【研究方法】本研究は協働者となる者が抱える課題解決のための協働していくアクションリサーチの手法を用いた。そして、CBの手法を用い、研究者が協働者(専門家、地域住民、発達障害当事者等)を招集し、共有した目的の達成に向け各自がSBとなる活動を企画し実践する経過を記録・分析し、CBの適用可能性とSBの有効性を検証した。【研究経過及び成果】初年度は、(1)SBのスタートとして研究者と協働者間で合意形成を図るためにCB等の文献研究及び学習会を実施するとともに、(2)地域住民や企業で協働する専門家(医師、保健師、看護師等)を対象にインタビューを実施し、これらの経過を記録しこの一部のデータを分析し、専門家の協働への転換過程と推進要件等をまとめた。2年目は、(3)健康づくりの活動を主体的に取り組む住民がSBとなる協働に参画し参加観察やインタビューを実施し、この経過を記録・分析し、住民が主体的行動を生起させる要件と協働の推進要件等をまとめた。最終年度は、(4)(2)の残るインタビューデータを分析し協働の過程で必要となる実践コミュニティの意義や協働を求める社会的責任(CSR)の認識プロセスを整理し論文にした。さらに、(5)発達障害当事者がSBとなるワークショップを協働して実践し経過を記録したDVDと報告集を作成した。【今後課題】(1)(5)のアクションリサーチの成功を持って充分にCBの適用可能性については検証できたと考えるが成功要因の整理が必要である。また、(5)のDVDや報告集を作成した成果を基に発達障害者がSBとなることの有効性を分析しこの結果と専門家がSBである(2)と(4)の実践、地域住民がSBである(3)、の実践とを照合し、CBのプロセスにおけるSBの有効性と課題の整理が必要である。
ポストポリオ症候群に対する運動療法を中心とした介入法の検討

ポストポリオ症候群の発症・進行予防のための適切な対処法確立を目的に実態調査,定期検診,外来・入院での精密検査・運動療法・装具療法・生活指導などからなる総合的対応プログラムを行っている.この総合的対応プログラムの妥当性検証と考案した運動療法の介入法の検討を目的とした.実態調査および定期検診結果からみた介入法の違いによる経時的変化では,外来での直接指導による自主トレーニング効果はPPS関連症状の悪化予防に寄与した可能性があり,外来介入群では下肢筋力・歩行能力・血清ミオグロビン値が維持しており,総合的対応プログラムが有用と思われた.運動療法の介入法の検討については一定の見解が得られなかった.ポストポリオ症候群の発症・進行予防のための適切な対処法確立を目的に実態調査,定期検診,外来・入院での精密検査・運動療法・装具療法・生活指導などからなる総合的対応プログラムを行っている.この総合的対応プログラムの妥当性検証と考案した運動療法の介入法の検討を目的とした.実態調査および定期検診結果からみた介入法の違いによる経時的変化では,外来での直接指導による自主トレーニング効果はPPS関連症状の悪化予防に寄与した可能性があり,外来介入群では下肢筋力・歩行能力・血清ミオグロビン値が維持しており,総合的対応プログラムが有用と思われた.運動療法の介入法の検討については一定の見解が得られなかった.ポストポリオ症候群(PPS)の発症・増悪予防のための対処方法として,有効な運動指針を発見するため,ポリオ友の会東海会員および当院リハビリテーション科外来を受診したポリオ経験者の計201名を対象に,記名式アンケートを実施した,このうち,回答を得られた171名(男性60名,女性111名)について,解析を行った.質問項目は,身長,体重,身体症状とその変化,PPSに関する自覚症状・不安感など計81項目とした.統計処理にはstudent t検定を用い,有意水準5%とした.調査時平均年齢は60歳であり,男女とも5559歳が最多であった.ポリオ罹患年齢は平均2歳であり,89.5%が生後3歳までの罹患であった.Halsteadの診断基準によりPPSに該当すると考えられた者は,男性53名(88.3%),女性103名,合計156名(91.2%)であった.関連症状の訴えは,多い順に筋力低下147名(86.0%),疲労144名(84.2%),歩行障害104名(60.8%)寒冷への耐性低下102名(59.6%),関節痛98名(57.3%),機能低下94名(55.0%),腰痛91名(53.2%),筋肉痛81名(47.4%)であった.新たな筋力低下を自覚する者の調査時平均年齢は61歳,自覚しない者22名(12.9%)の調査時平均年齢は56歳であり,両群の調査時年齢には有意差を認めた(p=0.003).今後,PPS該当者156名(91.2%)は「症状増悪群」,PPS非該当者14名(8.8%)は「症状安定群」と定義し,日常生活様式との関連性について検討していく.平成22年度に行った記名式アンケート結果では,PPS該当者156名(91.2%),PPS非該当者14名(8.8%)であった.この結果をもとに,PPS該当者を「症状増悪群」,PPS非該当者を「症状安定群」として,身体機能評価を実施した.平均年齢は症状増悪群59.5±6.4歳,症状安定群60.9±6.8歳であった.BMIは症状増悪群22.8,症状安定群23.0,脚長差は症状増悪群2.9,症状安定群2.8であり,有意差はなかった,血液データでは,血清CK値が症状増悪群238.3(IU/L),症状安定群162.8(IU/L),血清Mb値が症状増悪群40.3(IU/L),症状安定群35.8(IU/Dと,血清CK値・血清Mb値ともに症状増悪群でやや高値であるも有意差はなかった.嚥下機能スクリーニングでは,RSSTにおいて症状増悪群4.7回,症状安定群5.0回,MWSTにおいて症状増悪群5.0回,症状安定群4.9回であり,RSST,WSTともに2群間の有意差はなかった.下肢筋力をみると,不良側MMTmv7(7筋におけるMMT平均値)は症状増悪群1.7,症状安定群2.4,良好側MMTmv 7は症状増悪群3.8,症状安定群4.1であり,やや症状増悪群が低値を示した(有意差なし).1日平均歩数は症状増悪群4,743歩,症状安定群4,813歩,歩行速度は症状増悪群3.5±0.9km/h,症状安定群3.6±1.1km/hであり,いずれも有意差はなかった.

今後,「症状安定群」と「症状増悪群」それぞれ10例ずつの参加を得て生活内容の詳細を確認すると同時に,下肢および上肢の当該症状筋を中心に,表面筋電図周波数分析により疲労発現様式を評価する.研究代表者が所属する藤田保健衛生大学リハビリテーション部門では,2006年11月より「ポリオ友の会東海」と共同して,PPSの発症・進行予防のための適切な対処法確立を目的に,実態調査,定期検診,外来・入院での精密検査・運動療法・装具療法・生活指導などからなる総合的対応プログラム(BGraS Project)を開始し,現在,1)生活スタイル調整,2)運動プログラム,3)装具療法を主体とした臨床,研究,社会活動を行っている.本研究では,当project発足時から行ってきた総合的対応プログラムの内容を経時的に追うことで,プログラムの妥当性検証を目的とした.まず,質問紙を用いたアンケートによる実態調査結果から,介入法の違いによる経時的変化を検討した.次に定期検診結果をもとに,PPS発症関連因子の検討および介入法の違いによる経時的変化について検討した.さらに,研究代表者が考案した対処法である運動療法および生活スタイル調整(日常生活における活動量)ついて指導した1例に対し,表面筋電図による疲労発現様式と血液データを経時的に調査することで,考案した運動プログラムの妥当性について検討した.アンケートによる実態調査結果からみた介入法の違いによる経時的変化では,外来での直接指導による自主トレーニング効果はPPS関連症状の悪化予防に寄与した可能性があると考えられた.定期検診結果からみた介入法の違いによる経時的変化では,PPS発症関連因子は両下肢の筋力低下および活動量の増大が寄与している可能性が示唆された.また,外来介入群における下肢筋力・歩行能力・血清ミオグロビン値の維持がなされ,総合的対応プログラムが有用と思われた.運動プログラムの妥当性検証については詳細な見解に至らず,今後症例数を増やして十分な検証が必要と考えられた.体調不良により研究活動を行えない期間が生じたため.25年度が最終年度であるため、記入しない。被検者の協力を仰ぎ大学病院での実験を行うため,被検者の予定を十分把握し余裕を持った日程を設定する.25年度が最終年度であるため、記入しない。
生物規範界面デザイン

工学部材界面の特性に関係する、生物における摩擦や抵抗の制御機構、付着機構等を「構造」、「動き」、「制御」の観点で科学的な理解を試みるとともに、そこから抽出した機能要素を基に、新しい工学的な機能材料デザインの提案を試みた。その結果、ウバウオの吸着特性、マダラシミの凹凸表面の摩擦特性、フジツボ幼生の吸着特性などが明らかとなり、表面の凹凸構造や化学特性と機能の相関が理解され、その応用例として摩擦力を大きく変化できる可変凹凸表面デザインを提示した。H25年度の計画は、弾性体であるウェットもしくはドライマテリアルの表面において、微細構造の作製、トライボロジー評価とその表面の化学修飾法の確立であった。これに対し、我々は以下のような検討を行い、次年度に繋がる成果を得た。1H24年度に確立していた、弾性体としてシリコーンゴム上に形成した、比較的大きな周期の表面座屈構造(リンクル)について、派生的な応用として光拡散機能を評価しスイッチング可能な光拡散装置(反射、透過)として利用できることが分かり、H24の特許出願に続き、論文発表を行った。この構造のトライボロジー試験を進め、摩擦力が凹凸構造の可変性によって20%程度変化出来ることがわかり、論文投稿中である。2自己組織化高分子微細突起構造を柔らかいゲル中に固定、ゲルを圧縮することで、マイクロスケールの突起構造とサブミリスケールのリンクル構造が組合わさった階層構造が形成されることを見出した。さらにリンクル構造はゲルを圧縮・解放することで可逆的に構造の形成を制御することができた(論文執筆中)。そのトライボロジー特性(耐性)も向上できると見込まれる。3均一な凹凸構造を有するハイドロゲルの作成法を確立し、任意にデザインした特徴的な表面構造を有するゲルの摩擦特性の評価を進め、凹凸構造のウェットトライボロジーへの影響を評価した。4水潤滑を発現する機能性分子として、側鎖にイオン性基および糖鎖構造を結合したビニルモノマーを合成した。これを表面開始重合に用いることで親水性ポリマーブラシの調製法を確立した。5新たな試みとして、生体(特に海洋の)における表面機能を調査するため、研究領域全般と連携し、海洋サンプリングを行い、表面構造観察やトライボロジー評価に資する試料を得る体制を整えた。また、上記成果および、公になっていない研究内容の遂行に当り、班内外との連携も強めることができた。平成26年度の計画は、対応する生物学からの知見を得るための調査等に加え、作製した構造のトライボロジー評価を様々な状態に拡張、その構造・可変性の相関を調査、加えて表面材料の海洋付着制御の試みであった。これらに対し以下の検討を行い、次年度に繋がる成果を得た。1.自己組織化を利用して作製されたピラー構造を柔らかい基材に埋め込むことで、通常のリンクル構造では得られなかった摩擦刺激耐性を有するリンクル構造作製に成功。2.アルミニウムの薄膜を自己組織化ハニカム構造表面に形成させ、柔らかい基材に埋め込むことで、圧縮ひずみによって表面にリンクル構造を形成、アルミニウムの厚みによってその周期を制御可能とした。3.ハイドロゲル表面に異方的な溝構造を形成し、表面パターンの有無およびパターンと摩擦運動方向の相関について検討。表面パターンが存在すると水中での摩擦において、運動方向に関係なく摩擦力が上昇することを明らかにした。4.ポリイミドフィルム表面にポリアニオンをグラフトすることで超親水性フィルムを安定に調製する方法を確立、その親水性シワ表面が防汚性に与える影響を水中油滴接触角測定により評価。また、超親水性表面における水の流体抵抗の評価を、回転レオメーターで試みた。5.従来試験を行っていたフジツボ幼生に加え、新たに付着珪藻5種についての培養を可能とし、付着珪藻を用いた防汚性能試験体制を整えた。また、班メンバーから提供されたハニカム構造表面やピラー表面への舟形珪藻類の静水下での付着試験を実施、10や15ミクロンの凹凸では問題なく付着珪藻の付着を確認。6.人工表面構造と生物の構造や機能比較のために、A, B班の連携によって、生物(海洋、昆虫)のサンプリングを行った。今後のサンプル表面状態の観察や物理化学的(トライボロジー)評価に向けたサンプルの取り扱い手法の検討を開始。平成27年度の計画は、対応する生物学からの知見を得るための調査等に加え、作製した構造のトライボロジー評価を様々な状態に拡張、その構造・可変性の相関を調査、加えて表面材料の海洋付着制御の試みであった。これらに対し以下の検討を行い、最終年度に繋がる成果を得た。1.自己組織化を利用して作製されたピラー構造を柔らかい基材に埋め込んだシワ構造で、摩擦特性を評価し、構造形成によって接触面積の低下とスリップ現象の小規模化が起こり、その結果、摩擦が15%程度減少することが分かり、摩擦力がスイッチングできる表面を作製に成功した。2.無電解メッキによりNiPをハニカム表面だけにメッキすることに成功し、その上面をPDMSに包埋、シワの周期制御に成功した。3.マダシラミの凹凸表面の摩擦と構造との相関性について明らかにした。4.ハイドロゲル表面にシワ構造の作製に成功し、ウェット系での異方的な摩擦を確認し、潤滑層と構造の関係について知見を得た。5.親水性粘液で被覆された魚類体表を模倣した表面の構築を目指し、ポリアニオンブラシ固定化ポリイミド薄膜を柔軟なPDMS上に調製し、シワ形成を確認し、摩擦特性の評価を開始した。