hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
STMを用いた原子・分子マニピュレ-タ-の開発

【A.基礎プロセスの開発】低真空領域におけるナノプロセシング開発の具体的な目標としてダイヤモンドCVD過程のinーsitu観察とその制御を設定し、その基盤となるプロセスの開発を行った。<(i)プロセシング装置の開発>___ー熱フィラメント法によるCVD過程をinーsituに観察するため、雰囲気の制御、高温でのSTM観察が可能な装置の設計・試作を行った。この装置は10^<ー7>Torr台まで排気可能であり、トンネル電子銃系、反応ガス導入系、基板加熱系、フィラメント系などを備えている。<(ii)基板・プロ-ブの作成>___ーガス雰囲気中で観察可能なダイヤモンド堆積用基板作成について調べ、現在SiC粉末により研摩を行った基板については大気中でのSTM観察を行うことができている。またプロ-ブについてはナノオ-ダ-でのプロセシングに使用可能な曲率20nm程度のPtーIr、Wプロ-ブを安定に作成することが可能となっている。<(iii)人工的結晶成長サイトの作製>___ー人工的な結晶成長サイト作成のためにはナノオ-ダ-での微細加工技術が必要であり、トンネル電子線を利用した微細加工法について調べた。Siについてはまだ微細加工が確認できていないが、HOPGグラファイトについては1nm以下の微細構造を作成できており、高温酸化物超伝導体Bi_2Sr_2CaCu_2Ox薄膜では表面層を1分子ユニットずつ剥離させる層状エッチングにも成功している。また加工した微細構造に金のクラスタ-がトラップされるのを観察し、人工的な核生成サイト作成によるナノ構造制御の可能性を示した。ダイヤモンドCVD過程のinーsitu観察及びその制御の第一歩としてCVD過程のSTM観察に着手した。CH_4ーH_2(2%)、圧力50Torr、基板温度室温、基板HOPGの条件で熱フィラメントCVDを行い、HOPGのステップに沿って堆積が起こる様子を観察した。まだ、原子サイズの分解能を持つ像は得られていないが、CVD過程をナノメ-タ-サイズでinーsituに観察することに初めて成功した。ESCAなどによる分析では堆積物はWCであると推定され、まだカ-ボン系のCVDにはなっていないが、今後ダイヤモンドが堆積する条件も含めてプロセシングの改良を進めていく予定である。
銀河系中心部における磁気浮上ループの観測的研究

本研究は、銀河系中心部に発見された磁気浮上ループの統一的な理解の確立を目的とする。まず銀河系中心部の広域のCO輝線観測を実施し、磁気浮上ループを詳細に同定した。結果、10本以上の新たなループを発見すると共に、多数の高銀緯フィラメント、分子雲ハローの存在が明らかにした。また、銀河系中心部の二重らせん星雲に付随する分子雲成分を検出し、中心部巨大ブラックホールからの磁気ジェットに由来することを示した。磁気浮上ループが周辺環境に与える影響として、衝撃波によるダストの破砕、宇宙線陽子の加速があることを示した。以上は、磁気浮上ループが銀河系中心部の状態・進化に強い影響を及ぼすことを示す新しい結果である。本研究は銀河系中心部の広域分子雲観測を実施し、銀河系中心部の磁気浮上ループの全容の解明を目指すものである。本年度はNANTEN2望遠鏡を用いたCO J=1-0輝線による銀河系中心部の広域2kpcの観測を実施し、これを完了した。観測には12COの同位体である13COも同時に行い、より高密度なガスの分布を明らかにした。今回観測されたCO J=1-0およびNANTEN2で得られたCO J=2-1輝線データを用い、Spitzer衛星により明らかにされた赤外線フィラメントとの比較研究を実施し、これらが磁気浮上ループであることを指摘した。この結果は日本天文学会2012年秋季年会および同2013年春季年会にて発表した。また、前年度に発見した銀河系中心部のDouble Helix Nebula (DHN)に付随する分子雲に対し、近赤外線を用いた減光の解析を実施し、DHNが銀河系中心部に位置することを初めて明らかにした。これによりDHNの起源が銀河系中心部の巨大ブラックホールSgr A*にあることを示した。この結果は現在Astrophysical journal誌に論文投稿中である。また、CSO望遠鏡およびMopra望遠鏡により得られたDHNに付随する分子雲に対する高分解能CO分子データを用いた速度解析から、この分子雲の詳細な速度分布を明らかにし、また分子雲の温度が絶対温度30K以上と典型的な分子雲の温度10Kより高いことを示した。これはDHNの磁場活動による加熱を示唆する結果である。また、銀河系中心部の磁場強度を世界で始めて直接観測により明らかにするため、アメリカのEVLA干渉計を用いたOH分子の吸収線による偏光観測を提案し、受理された。現在この観測を進めており2013年5月までに完了の見込みである。本研究2年目までに、NANTEN2望遠鏡を用いて、CO分子回転遷移輝線J=2-1を用いた銀河系中心部400pcの観測、およびCO J=1-0輝線を用いた銀河系中心部2kpcの観測を完遂し、世界で他に例のない広域かつ詳細な銀河系中心部の分子雲地図を作成した。このデータを用いて、発見以来謎であった二重らせん星雲の起源が巨大ブラックホールSgrA*から放出されたジェットの残骸であることを明らかにした。現在のSgrA*は活動性が低いとして知られているが、これは過去の活発な活動性を示唆する重要な結果である。また、CSO鏡およびMopra鏡を用いてこの星雲の詳細観測を実施し、らせん構造に付随する分子雲の詳細構造を明らかにした。以上の結果は、本年度、2本の論文がAstrophysicaljournal誌に掲載受理された。また、上記の2kpc広域データを用いて、特に銀経で正方向の分子雲ループのカタログを作成し、これまでに発見された分子雲ループと比較することで、銀経正方向にはより古いループが集中していることを明らかにした。これを日本天文学会2014年春季年会にて発表した。また、銀河系中心部の磁場強度を世界で始めて直接観測により明らかにするため、アメリカのEVLA干渉計を用いたOH分子の吸収線の偏光観測を提案し、本年度観測が実施された。観測はSgrB2分子雲方向の広域(0.5度)について実施した。得られたデータは現在解析を進めており、データも良質であり、間もなく結果が形になると期待される。本年度は、NANTEN2望遠鏡を用いたCO J=1-0輝線による銀河系中心部のCentral Molecular Zone (CMZ)の全域(8平方度)観測を実施した。続いて同望遠鏡を用いた12CO J=2-1輝線による同領域の観測を完了した。これらのデータを用い、銀河面から垂直方向に切り立った成分を複数個同定した。

これはCMZにおける分子雲ハローの存在を示す始めての結果であり、特に質量の大きい4成分は磁気浮上ループであると考えられる。この結果を2011年10月17日20日にドイツのハイデルベルクで開催された国際研究会"THE EMERGING, MULTI-WAVELENGTH VIEW OF THE GALACTIC CENTRE ENVIRONMENT"において口頭発表を行った。また、このCO J=2-1輝線データを用いて、銀河系中心から高さ100pcの位置にMorrisらによって発見されたDouble Helix Nebula (DHN)に付随する分子雲の存在を、世界で始めて明らかにした。この分子雲のより詳細な構造を調べるため、アメリカのCSO望遠鏡、オーストラリアのMopra望遠鏡によるCO J=1-0, 2-1輝線の詳細観測(角度分解能33秒角)を実施した。以上の結果は現在論文投稿準備中である。また、銀河系中心部の磁場強度を世界で始めて直接観測により明らかにするため、アメリカのEVLA干渉計を用いた偏光観測を提案し受理されたが、今年度はEVLAの偏光観測システムが未完成であったため、偏光観測が実施されなかった。またすでに得られている銀河系中心部2kpcのOH吸収線のデータの基礎解析を実施しこれを完了した。本研究では、1)NANTEN2による銀河系中心部広域に対するCO(J=1-0)の詳細観測、2)NANTEN2による銀河系中心部広域に対するCO(J=2-1)の詳細観測、3)磁気浮上ループの3次元分布の解明、4)銀河系中心部の磁場強度の直接測定の4点を計画している。1)に関しては本年度完了し、2)は来年度の実施に向け受信機装置の開発が完了した。来年度中に残る観測を完了する予定であり、順調と言える。またすでに得られたデータからも査読論文として1本を投稿中、1本を投稿準備中である。3)は研究を行うためのデータの基礎解析をすでに完了している。4)の観測は観測提案がEVLA干渉計により受理され、現在観測中である。以上から本研究はおおむね計画どおりに進行していると言える。本研究では、1)NANTEN2による銀河系中心部広域に対するCO(J=1-0)の詳細観測、2)NANTEN2による銀河系中心部広域に対するCO(J=2-1)の詳細観測、3)磁気浮上ループの3次元分布の解明、4)銀河系中心部の磁場強度の直接測定の4点の実施を計画しているが、1)と2)に関しては部分的(8平方度)に達成した。これは全体のおよそ3割に相当する。今後さらに加速して実施する予定であり順調と言える。またすでに得られたデータからも査読論文として3本の投稿を準備中である。3)は研究を行うためのデータの基礎解析を完了した。また4)の観測は実施できなかったものの、その原因は望遠鏡の不具合によるものであり、また観測提案は実際にEVLA干渉計により受理されていることから、次回の公募時での観測採択および観測実施の可能性は高いと考えられる。本年度はNANTEN2望遠鏡に新たに開発した200GHzを搭載し、銀河系中心部の広域サーベイを完了させる予定である。望遠鏡は順調に稼働しており、開発された受信機も実験室では要求性能を達成しており、実現の公算は高い。
環状噴霧流における液滴－液膜相互作用に関する研究

環状噴霧流における液滴付着・離脱などの液滴ー液膜相互作用に関して調べることを目的とし、高速電気伝導率計測に基づく液膜厚さ分布計測システムの構築を行った。そして、狭隘矩形流路内気液二相流において電気伝導式液膜センサと中性子ラジオグラフィ法による同時計測を行い、気液界面挙動の詳細計測を可能にした。また、界面追跡法を用いた液膜流解析による液滴・液膜挙動に関するデータベース構築の可能性を示した。環状噴霧流における液膜ー液滴相互作用を明らかにするために、本年度は気液界面挙動の高精度計測を目的として、高速電気伝導率計測に基づく液膜厚さ分布計測システムの構築を行い、中性子ラジオグラフィ法との同時計測を行うことで気液界面測定法の確立を行った。まず、液膜厚さ分布計測センサの開発のために、3次元電場解析によって電極サイズ及び電極配置に関する検討及び最適化を行い、多層プリント基板技術によって計測点間隔1.5mm、計測点数36×80を有するセンサの製作を行った。電気伝導率の高速多点計測のためのシステムとしては、現有システムにアナログ信号入出力デバイスを追加し、さらに高精度プリアンプ回路を組み込み、気液界面構造の時空間分布計測を可能にした。本計測システムの有効性を検証するために、狭隘矩形流路(隙間2mm)を用いた空気ー水系二相流の液膜厚さ分布計測を行った。その際、京都大学研究用原子炉B-4中性子導管を利用した中性子ラジオグラフィ法との同時計測を行い、計測結果の比較を行った。中性子ラジオグラフィにおいては、高速度カメラとイメージインテンシファイアを利用した動画像撮影を行い、時空間画像フィルタリングによるノイズ除去を行うことで二相流構造の詳細な可視化を可能にした。また、界面追跡法(VOF法)による気液界面挙動の数値計算方法の確立のために、オープンソースCFDツールであるOpenFOAMを用い、2次元液膜流の解析を行った。環状噴霧流における液膜ー液滴相互作用を調べるために、気液界面測定法の高度化を行った。本研究で使用した高速電気伝導率計測システムは、アナログ出力部、センサ部、受信回路部、アナログ入力部から成り、前年度に構築した本システムに対して、受信回路部におけるI-V変換用回路の改良を行い、検出信号に対するSN比の向上を図った。また、多層プリント基板技術によって作成した電気伝導式液膜センサに対して、レーザー変位計を利用した動的な校正方法を適用し、液膜厚さ算出における精度向上を行った。さらに、中性子ラジオグラフィ法における取得画像のノイズ低減のために、高いノイズ低減効果とエッジ保存特性を有するNon-local meansフィルタを3次元空間へ拡張し、高度な時空間フィルタリング法を確立した。そして、狭隘流路内における空気ー水系気液二相流に対して、液膜センサと中性子ラジオグラフィ法による複合計測手法を適用し、それぞれによって得られた計測結果を組み合わせることで気液界面構造の詳細計測を可能にした。また、界面追跡法(VOF法)による気液界面挙動の数値計算方法の確立のために、オープンソースCFDツールであるOpenFOAMを用い、傾斜平板上の流下液膜流の解析を行った。条件の違いによる壁面上の液膜厚さの時間的変化を調べた。しかしながら、実験との検証が不十分であるため、今後、液膜計測センサによる計測結果と比較を行い、液膜ー液滴相互作用に関する解析を進める必要がある。原子力学平成25年度の研究計画では、高精度気液界面計測手法および界面追跡法による数値計算法の確立を目的とし、電気伝導率による液膜厚さ分布計測システムの構築および狭隘流路内二相流における中性子ラジオグラフィ法との比較計測を行った。また、VOF法による2次元液膜挙動計算法の確立を行ったものの、現有のPCにおける数値解析においては、実験データとの比較が困難であり、実験及び解析の比較を次年度に行うこととしたため、本研究はやや遅れていると評価した。環状噴霧流における実験および解析により、液膜ー液滴相互作用について明らかにする。平成25年度に確立した数値計算手法を3次元体系に拡張し、液膜流への液滴付着挙動について調べる。また、二相流循環ループにおいて環状噴霧流の高精度気液界面測定により実験データベースの構築を行い、液膜ー液滴相互作用の微視的機構に関して実験的・解析的に調べることとする。研究成果の学会発表を次年度に変更したため。数値計算用ワークステーション及び各種消耗品の購入費が必要である。また、研究成果の発表のための国内外旅費が必要である。
教員養成系大学・学部における附属学校園の存在意義に関する実証的研究

福井大学教育地域科学部附属学校園の存在意義についての3年間の取組みは、2つのプロジェクトを軸として展開された。第1プロジェクトがテーマとした5回にわたる合同研究会の開催は附属の存在意義を示すものであり、文部科学省からの要請や大学の中期目標・中期計画を踏まえた取組みが実現できたと考える。第2プロジェクトがテーマとした特別な配慮が必要な子どもたちへの支援体制は、4附属の連携の中で事例研究を通して支援モデルを開発することができたと考える。研究の目的の「A幼稚園・小学校・中学校の12年間の学びの連続性」及び「B幼小連携・小中連携」については、プロジェクトチームを立ち上げ、附属学校園における幼小連携、小中連携の実験的試みを行った。幼小連携では附属幼稚園年長組と附属小学校低学年(特に生活科)との連続性について、小中連携では小学校高学年の外国語活動と中学校の英語との連続性について実験的試みを行った。さらに、研究分担者の荒井紀子氏を中心にして、学部長裁量経費をうけて小・中一貫の食教育にかかわる研究を行い(年間5回の研究会と小中の授業開発)、学部の発表会で報告した。また養護教諭の4校園の健康と性に関する研究会も昨年スタートし定期的に研究会を開催している。研究の目的の「C気がかりな子ども支援」ではプロジェクトチームでケース会議を持ち、附属学校園どうしの共通理解や連携を強めることができた。1月9日には附属学校園合同の研究会を開催し(参加者約90名)、共同リーフレットや実践報告を通して幼稚園・小学校・中学校・特別支援学校の交流・連携を強めることができた。合同研究会は以下の報告書にまとめられている(福井大学教育地域科学部附属学校園学校改革会議『福井大学教育地域科学部附属学校園の協働の歩み-第3回合同研究会の記録-』平成22年3月全50頁)。2009年10月の日本教師教育学会で附属学校園の協働の取組みを森透か報告した。2つの研究目的-(1)幼稚園一小学校一中学校の12年間の学びの連続性を具体的事例に即して検証する。特別支援学校においては小学部一中学部一高等部の12年間の一貫教育について具体的事例に即して検証する。(2)特別な支援を必要とする子どもたちへの支援の体制として平成21年度からすでに進めている大学教員との協働プロジェクトを今年度さらに継続して研究に取り組む。これらについては報告書『福井大学教育地域科学部附属学校園の協働の歩み-第4回合同研究会の記録-』(平成23年3月全51頁)に成果がまとめられている。(1)の目的は第1プロジェクト、(2)の目的は第2プロジェクトが担当した。(1) 12年間の学びの視点については、第4回合同研究会における10分科会のテーマの中に現れている。つまり、{人との関わり}「読みの共有」「数と生活」{科学}「音楽表現」「体づくり」「物づくり」「Communication」「食育」「伝え合い」というテーマが、幼稚園から中学校までの12年間でどのようにつながっているのか、子どもたちの成長をそれらのテーマの視点でどのようにとらえられるのか、また特別支援学校でも小学部・中学部・高等部の12年間の子どもたちの成長の筋道をそれらの視点で検討することができた。この合同研究会は第1プロジェクトが担当した。(2)特別な支援を必要とする子どもたちへの支援体制については、報告書の最後に会議録が収録されている第2プロジェクトで検討してきた。附属4校園の中に気がかりな児童・生徒が在籍している現実を見据えて、第2プロジェクト会議でケース会語を開き検討し、特別支援学校の教諭が他の附属に支援に入るということも実現できた。第2プロジェクトを中核に支援体制が少しずつ形成されてきた。以上の取り組みを、2010年9月の第20回日本教師教育学会(日本大学)で「附属学校園における教師の協働研究(2)-福井大学教職大学院の拠点校として-」と題して森透が報告した。(1)福井大学教育地域科学部の附属幼稚園-小学校-中学校の12年間の学びの連続性について、及び附属特別支援学校の小学部-中学部-高等部の12年間の一貫教育について、各附属において研究を行い、組織的には附属の中に設置した第1プロジェクト(研究主任が中軸)において継続して研究を行った。具体的には8月11日に開催した第5回附属合同研究会において8分科会を設定し、12年間を通した子どもたちの成長プロセスを吟味した(報告書『福井大学教育地域科学部附属学校園の協働の歩み-第5回合同研究会の記録-』2012年3月発行、全43頁)。他大学の附属学校園の研究集会にも参加し、多くの情報を得ることが出来た(大阪教育大学・京都教育大学・福岡教育大学・茨城大学)(2)特別な配慮を必要とする子どもたちへの支援については第2プロジェクト(養護教諭・カウンセラー・特別支援コーディネーター等が中軸)において研究を行った。

第2プロジェクトのもとに附属4校園の養護教諭(4名)によるワーキンググループ(WG)を設置し、幼稚園-小学校-中学校の児童・生徒で特別な支援の必要な事例を2人取り上げ、附属同士の連携の中で、どのような支援がよかったのか、または課題であったのかを、個人情報に配慮しつつ、できるだけ具体的に明らかにした。(詳細は、前掲の報告書参照)。他大学の附属学校園の発表会にも参加して貴重な情報を得ることが出来た(埼玉大学)。以上により、附属学校園として、12年間の成長プロセスを追うという先進的な研究を行い、公立学校に対しての示唆を与えることができ、その存在意義を提示することが出来たと考える。
肺炎球菌ワクチン療法への漢方薬併用の試み～抗体価増強を目指した新規治療法の提案

近年、薬剤耐性肺炎球菌の増加からも、ワクチンによる感染予防が重要視されている。しかし、接種後の抗体検査がないため、ワクチンの効果の確認ができていない。漢方薬は、日本では高齢者で使用例の多い薬物療法である。予備的に動物実験で肺炎球菌ワクチンと漢方薬との併用効果を検討したところ、補中益気湯とワクチンとの併用では有意な抗体価の上昇を認めたが、八味地黄丸では認めなかった。そこで本研究では、肺炎球菌ワクチンと漢方薬との併用により、ワクチン抗体価を上昇させる条件や作用メカニズムを明らかにして、漢方薬による肺炎球菌ワクチンのサポート療法という新規治療法の提案を目的とする。
サンゴ年輪の酸素同位体比を用いた過去100年間の海洋淡水化傾向の抽出

熱帯・亜熱帯域に広く生育する塊状の造礁サンゴ骨格年輪を用いて、過去100年間の海洋淡水化傾向を復元した。サンゴ骨格の酸素同位体比は形成時の水温と海水の酸素同位体比の二成分で決定される性質を利用して、グリッド化された再解析水温データと先行研究レビューによって決定した水温変化に対する酸素同位体比の変化率(感度)を用いて、NOAAの古気候データアーカイブに登録された、これまでに得られたサンゴ年輪の酸素同位体比時系列データから水温寄与分を取り除き、海水の酸素同位体比の変化を求めた。海水の酸素同位体比は塩分とほぼ比例関係にあるが、海域による違いがあるため、海水酸素同位体比と塩分の空間分布を用いて海域毎に関係式を構築し、塩分へと変換した。結果として、西部太平洋域は熱帯亜熱帯にかけて塩分の長期低下傾向は認められず、一方中央部から東部にかけて顕著な低下、すなわち表層海洋の淡水化傾向が認められた。以上の結果から、気候状態が近年徐々にエルニーニョ様へと変化しつつあることが示唆される。本年度実施した内容は以下の通りである。1.南西諸島二地点のサンゴ年輪データの解析すでに採取・分析が終了した、与那国島(北緯24度;1911年2001年)及びトカラ列島宝島(北緯29度;1860年2005年)の塊状造礁サンゴの骨格年輪の酸素同位体比と水温データを用いて、これらの海域の海水酸素同位体比を復元した。その結果、両海域を含む南西諸島域全体について、海水の同位体比、すなわち塩分の長期傾向は検知されなかった。2.熱帯太平洋域10地点のサンゴ年輪データの解析NOAA/NCDCのウェブサイトよりこれまで論文として公表されたサンゴ年輪の酸素同位体比分析結果及び水温データを用いて、太平洋熱帯域の海水同位体比、すなわち塩分の長期傾向を復元した。その結果、熱帯太平洋のうち、中央部は有意な塩分の低下が見られたのに対して、西部熱帯太平洋域は長期傾向が検出されなかった。この結果に、1.の南西諸島域における結果を組み合わせると、西部太平洋域については、亜熱帯熱帯にわたり、海水淡水化傾向はみられず、熱帯太平洋域については、東部ほど淡水化傾向が顕箸になる、という概要(big picture)を得る事ができた。今後は、よりデータ数を増やし、本概要の信頼性を高めると同時に、データ質について引き続き厳密な評価を行う。3.成果公表(論文)について(1)石垣島において1998年から2004年まで継続して採取した海水の塩分及び海水同位体比の結果について公表した。塩分と海水同位体比の関係の季節性等を論じた。(2)南極海上の水蒸気の三種酸素同位体比の空間分布の結果について公表した。酸素17異常が海面相対湿度とよい関係にあることを示した。(3)サロマ湖の湖水及び湖氷の同位体比の空間分布の結果について公表した。湖水の同位体比が結氷時の平衡同位体分別によって決定されている事をモデル計算により示した。その他今年度は2編の論文と5報の学会口頭発表(うち、招待講演1)として成果を公表した。1.熱帯亜熱帯太平洋域のサンゴ年輪データの解析NOAA/NCDCのウェブサイトよりこれまで論文として公表されたサンゴ年輪の酸素同位体比分析結果及び水温データ、南西諸島域における研究結果を組み合わせ、西部太平洋域については、亜熱帯熱帯にわたり、海水淡水化傾向はみられず、熱帯太平洋域については、東部ほど淡水化傾向が顕著になる、傾向が得られた。一般に、エルニーニョ期には熱帯中部東部太平洋域は降水量増大に伴い塩分が低下し、西部太平洋の亜熱帯熱帯域では降水量低下により塩分は一定かまたは増加する特徴が見られる。本研究で得られた定性的傾向は、長期的にエルニーニョ様の気候状態へと変化しつつあることを示唆していると言える。2.海水酸素同位体比を塩分へと変換するためのアルゴリズムの構築と実行サンゴ骨格の酸素同位体比は形成時の水温と海水の酸素同位体比の二成分で決定される。まず水温1°Cの変化に対して同位体比が-0.18‰変化することを先行研究のレビューに得た。

この数値と観測された水温データにより、骨格酸素同位体比のうち、水温変化寄与分を取り除く事ができ、海水の酸素同位体比の変化を得る事ができた(上記)。海水の酸素同位体比を塩分に換算するために、パラオ及び与那国島については、申請者によって得られている関係式を用いて換算可能であるが、海水同位体比の長期傾向がほぼ一定であったため、塩分の長期傾向もほぼ一定であった。海水の酸素同位体比に有意な変化が見られた中部東部熱帯太平洋域については、NASAの再解析データを用いて地点毎に海水同位体比と塩分の関係式を構築し、それらを用いて換算した。3.成果公表(論文)について海水の酸素同位体比分析法として汎用されている、二酸化炭素との同位体交換平衡を利用した計測を、従来不可能とされていた三種同位体比計測へと応用させ、そのために必要な計測条件や計算アルゴリズムを確立した。その他今年度は3編の論文と2報の国際学会口頭発表、1回の招待講演を行った。本年度実施した内容は以下の通りである。1.熱帯亜熱帯太平洋域のサンゴ年輪データの解析NOAA/NCDCのウェブサイトよりこれまで論文として公表されたサンゴ年輪の酸素同位体比分析結果及び水温データ、南西諸島域における研究結果を組み合わせ、西部太平洋域については、亜熱帯熱帯にわたり、海水淡水化傾向はみられず、熱帯太平洋域については、東部ほど淡水化傾向が顕著になる、傾向が得られた。一般に、エルニーニョ期には熱帯中部東部太平洋域は降水量増大に伴い塩分が低下し、西部太平洋の亜熱帯熱帯域では降水量低下により塩分は一定かまたは増加する特徴が見られる。本研究で得られた傾向は、長期的にエルニーニョ様の気候状態へと変化しつつあることを示唆していると言える。2.新たな水温復元指標の開発過去100年間に関しては、NOAAや気象庁によるグリッド化された水温再解析データが利用可能なものの、海域によっては、特に1950年代以前について非常に少ない観測結果に基づいている場合がある。本研究は水温及び海水の酸素同位体比の二成分によって決定されるサンゴ年輪骨格の酸素同位体比を、水温データを当てはめることで古塩分(海水酸素同位体比)計として利用しているため、水温データのばらつき及びずれは塩分の不確実性に増幅されて伝搬する。そこで、本手法の将来展開を目指して、サンゴ骨格の二重置換同位体比(clumped isotope)による新たな水温指標を開発した。現場水温観測が充実している与那国島サンゴ試料を用いて、二重置換同位体比を測定したところ、水温との高い相関を得ることができた。3.成果公表(論文)について今年度は3編の論文発表と1報の国際学会発表を行った。
心肺蘇生における効果的な胸骨圧迫の要件の提案

本研究は,心肺蘇生時の胸骨圧迫技術を実施したときの術者の負担と胸骨圧迫の質の変化を総合的に評価し,効果的な胸骨圧迫の要件を提案することを目的とした.本研究は,実験1(2010年実施)と実験2(2011年実施)から構成される.実験1は,術者が好むベッドの高さと人体計測値の関係を明らかにした.また、異なるベッドの高さや姿勢で胸骨圧迫を実施した時の術者の主観的評価を行うことで,効果的かつ負担の少ない姿勢や高さについて検討をした.その結果,術者が胸骨圧迫を実施しやすいと感じる高さは,胸骨を圧迫する位置の高さが,術者の大腿部の中心と同じ高さであることが明らかとなった.胸骨圧迫の正確性は,好みの高さでの実施,ベッドに膝をつく姿勢が有意に高かった.実験2は,臨床現場の心肺蘇生法に着目し,異なる姿勢およびベッドの高さで胸骨圧迫を実施した時の術者の生体負担及び胸骨圧迫の正確性を検討した.その結果,心肺蘇生法の基本である床での実施、術者が好む高さおよびベッドに膝をつく実施は,胸骨圧迫の正確性が高いことが明らかとなった.しかし、ベッドに膝をつく姿勢での実施は、床での実施より生体負担が有意に高いことが明らかとなった。したがって,効果的な胸骨圧迫の要件として,(1)ベッド上で胸骨圧迫を実施する際は,圧迫位置が大腿部の中心と同じ高さになるように高さを調整する,(2)患者の胸の横に膝をつき,足趾を接地した状態で胸骨圧迫を行う,以上の2点を提案する.本研究は,心肺蘇生時の胸骨圧迫技術を実施したときの術者の負担と胸骨圧迫の質の変化を総合的に評価し,効果的な胸骨圧迫の要件を提案することを目的とした.本研究は,実験1(2010年実施)と実験2(2011年実施)から構成される.実験1は,術者が好むベッドの高さと人体計測値の関係を明らかにした.また、異なるベッドの高さや姿勢で胸骨圧迫を実施した時の術者の主観的評価を行うことで,効果的かつ負担の少ない姿勢や高さについて検討をした.その結果,術者が胸骨圧迫を実施しやすいと感じる高さは,胸骨を圧迫する位置の高さが,術者の大腿部の中心と同じ高さであることが明らかとなった.胸骨圧迫の正確性は,好みの高さでの実施,ベッドに膝をつく姿勢が有意に高かった.実験2は,臨床現場の心肺蘇生法に着目し,異なる姿勢およびベッドの高さで胸骨圧迫を実施した時の術者の生体負担及び胸骨圧迫の正確性を検討した.その結果,心肺蘇生法の基本である床での実施、術者が好む高さおよびベッドに膝をつく実施は,胸骨圧迫の正確性が高いことが明らかとなった.しかし、ベッドに膝をつく姿勢での実施は、床での実施より生体負担が有意に高いことが明らかとなった。したがって,効果的な胸骨圧迫の要件として,(1)ベッド上で胸骨圧迫を実施する際は,圧迫位置が大腿部の中心と同じ高さになるように高さを調整する,(2)患者の胸の横に膝をつき,足趾を接地した状態で胸骨圧迫を行う,以上の2点を提案する.本研究は、看護学教育における心肺蘇生の教育・実践の質の向上および心肺蘇生法のガイドライン改善を目指し、心肺蘇生時の胸骨圧迫技術を異なる高さおよび姿勢で実施したときの術者の生体負担と胸骨圧迫の質の変化を総合的に評価し、効率的かつ効果的な要件を提案することを目的としている。平成22年度は、胸骨圧迫時の姿勢の違いやベッドの高さの違いが、心肺蘇生の質とそれに伴う生体負担に与える影響について、文献検討および実験プロトコルの確立のため予備実験を繰り返し行った。第1の実験は、立位姿勢と膝立姿勢で胸骨圧迫を2分間連続実施した時の、質と生体負担の変化を評価した。その結果、胸骨圧迫の質において、膝立姿勢の方が低下することなく実施できたこと、生体負担に関しては、姿勢の違いによる影響は認められなかった。第2の実験は、ベッドの高さに着目し、術者が実施しやすいと感じる高さと人体計測値との関係について評価した。その結果、実施しやすい高さと身長・転子高・肘頭高などの間に正の相関が認められた。また、実施しやすい高さは、傷病者の胸壁が術者の大腿の中央の高さに位置することが明らかとなった。第3の実験は、第1・第2実験のデータをふまえ、胸骨圧迫時の姿勢とベッドの高さの違いが心肺蘇生の質に与える影響について評価した。実験条件を8条件として、胸骨圧迫を2分間連続で実施した。その結果、膝立姿勢や実施しやすいと感じる高さでの胸骨圧迫の実施では、質の低下を防ぐことができた。平成22年度の結果から、心肺蘇生における効果的な胸骨圧迫の要件の提案として、胸骨圧迫時には膝をついて実施すること、立位で実施する場合は、術者の大腿の中央の高さと傷病者の胸壁が等しくなるようベッドの高さを調整することの2点を推奨する。

本研究は、看護学教育における心肺蘇生の教育・実践の質の向上および心肺蘇生法のガイドライン改善を目指し、心肺蘇生時の胸骨圧迫技術を異なる高さおよび姿勢で実施したときの術者の生体負担と胸骨圧迫の質の変化を総合的に評価し、効率的かつ効果的な要件を提案することを目的としている。平成23年度は、平成22年度の結果を踏まえ、心肺蘇生法に胸骨圧迫技術を異なる姿勢やベッドで実施した時の生体負担と心肺蘇生の質の検証を行った。胸骨圧迫を実施する実験条件は、床での実施、ベッド上に両膝を乗せての実施、ベッド上に片膝を乗せての実施、ストレッチャーを想定した高さでの実施、研究参加者がやりやすいと感じる高さでの実施の5条件とした。研究参加者は、それぞれの条件で胸骨圧迫を5分間連続で実施した。生体負担の指標は、心拍数および酸素摂取量を採用した。心肺蘇生の質は、正確な深さに押せているかを評価した。結果として、床での実施とやりやすいと感じる高さでは、他の条件よりも生体負担が少なく、かつ心肺蘇生の質が高い傾向にあった。臨床現場でみられるベッド上に膝を乗せ実施する姿勢は、生体負担が大きい傾向にあった。ポイントとして、下半身が安定していることが重要である。マットレス上に両膝をつき実施すると、足部が宙に浮き、不安定になる傾向を示した。したがって、効率的かつ効果的な胸骨圧迫の要件として、床での実施のように患者の胸の横にひざまずき足部を接地し実施をする、ベッドの高さを調整することの2点を推奨する。
スクッテルダイト類似構造を持つ物質の重い電子状態と新奇物性の核磁気共鳴による研究

本研究の目的は高い対称性と籠構造を持つ物質に生じる物性を微視的な視点から明らかにすることであり、研究期間内に以下の研究成果が得られた。Aサイト秩序型ペロブスカイト化合物ACu3Ru4O12(A = La, Nd, Pr)についてCu核の核四重極共鳴(NQR)を行った。4f電子を持たないLaCu3Ru4O12の電子状態は通常金属と同様な状態であるのに対し、4f電子を有するNdCu3Ru4O12では4f電子間の強い相関により顕著なスピン揺らぎが発達し、約0.6Kで磁気転移を示すことが明らかにした。また、PrCu3Ru4O12については局在的な4f2電子による揺らぎが極低温領域まで存在し、測定範囲内で秩序化しないことを明らかにした。LaCu3Ru4O12についてはLa核の核磁気共鳴(NMR)を行い、ナイトシフトを測定した。ナイトシフトはキュリーワイス則に従うような温度変化を示し、LaCu3Ru4O12においても弱い磁気相関が存在することを明らかにした。充填スクッテルダイト化合物CeOs4Sb12、CeT4Sb12(T = Ru, Os)のSb-NQRを行い、核四重極周波数および非対称パラメータの温度変化を詳細に調べ、カゴ構造に起因した特異な振る舞いを明らかにした。CeOs4Sb12については、上記パラメータを用いたSb-NMRスペクトルの解析により精密なナイトシフトを求めた。その結果、スピン磁化率は温度が下がると共に増大を示し、磁気相関が存在することを明らかにした。高圧合成法により作成されたCeT4As12(T = Fe, Ru, Os)についてAs-NQRを行いその電子状態を明らかにした。特筆すべきはCeRu4As12においてCeRu4Sb12に類似した顕著な1/T1Tの増大が観測され、これはCeの価数の揺らぎよる量子臨界現象で有る可能性が高い事を示した。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は高い対称性と籠構造を持つ物質に生じる物性を微視的な視点から明らかにすることであり、本年度下記の研究成果が得られた。金属的な電気伝導性を示すAサイト秩序型ペロブスカイト化合物ACu3Ru4O12(A=La,Nd)についてCu核の核四重極共鳴(NQR)を行い緩和時間T1の測定を行った。その結果、希土類元素を持たないLaCu3Ru4O12の電子状態は通常金属と同様な状態であるのに対し、4f電子を有するNdCu3Ru4O12では4f電子間の強い相関により、顕著なスピン揺らぎが発達し、約0.6Kで磁気転移を示すことが明らかになった。またCu核だけではなく、Ru核のNQR測定を試みた結果、弱いながらも信号を観測することが出来た。しかし、緩和時間を測定するほどの強度は無かったため、試料の順良化が進み次第再測定を進める予定である。LaCu3Ru4O12についてはLa核の核磁気共鳴(NMR)を行いナイトシフトを測定した。ナイトシフトはキュリーワイス則に従うような温度変化を示し、磁気秩序を示さないLaCu3Ru4O12においても、弱い磁気相関が存在することがわかった。充填スクッテルダイト化合物CeOs4Sb12のSb-NQRを行い、核四重極周波数および非対称パラメータの温度変化を明らかにした。また、その結果を用いてSb-NMR測定からナイトシフトを求めた。その結果、スピン磁化率は温度が下がると共に増大を示し、今日自制的な磁気相関が存在することを明らかにした。

高圧合成法により作成されたCeT4As12(T = Fe, Ru, Os)についてAs-NQRを行いその電子状態を明らかにした。特筆すべきはCeRu4As12においてCeRu4Sb12に類似した顕著な1/T1Tの増大が観測され、これはCeの価数の揺らぎよる量子臨界現象で有る可能性が高い事を示した。24年度が最終年度であるため、記入しない。金属的な電気伝導性を示す物質については本年度予定していた実験計画は順調に進み、現在はその結果をまとめる段階にある。この結果から来年度についても問題なく研究を推進できると考えられる。一方、絶縁体である物質については緩和時間が長いなどの理由により研究が遅れがちであるため、おおむね順調に進展していると評価した。今後は非磁性基底状態が期待されるPrを有するAサイト秩序型ペロブスカイト化合物の試料を作成し、NMR/NQR測定を行う。緩和時間T1だけではなく、核四重極周波数や緩和時間T2についても測定し、結晶場やラットリングと物性の関連について研究を進める。また、充填スクッテルダイト類似構造を持つ他の結晶系についても研究を進める予定である。
介護労働者の感情労働負担軽減を目的としたコミュニケーション・プログラム開発

わが国では、高齢者への看護・介護労働に対する需要が増加し続けているが、労働者の定着率は低く離職率は低下していない。また、高い離職率は、賃金体系や勤務形態など制度的な要因による影響も大きいとされるが、問題の解決には至っていない。そこで、解決差の基礎資料とするため、コミュニケーションプログラム開発を行うことを目的として実施した。まず、本研究では、複数の複合的医療・社会福祉法人において、認知症もしくは精神障害を有する高齢者への介護・看護従事者における労働負担内容の評価を実施した。その結果、労働負担感評価について、定性的評価には妥当性・信頼性の限界を伴うことから、定量的尺度が適切であることが明らかになったが、コミュニケーションプログラム実施には、定性的アプローチによるコンテンツが有効であることも明らかになった。さらに、多職種チームに対するコミュニケーションプログラムとして、動作解析の手法も取り入れた枠組みを検証するため、パイロットデータを収集し国内外学会にて発表した。そこでは、言語のみではなく、非言語コミュニケーションの役割を加味する必要があると判明した。また、権威勾配の指示コミュニケーションに占める割合も小さくないが、役職による違いと年齢や経験年数による違いが示唆された。ここで得られた知見を元に、今後、臨床場面での実用可能性を加味したプログラムのプロトタイプとして、ウェブを通して発信する予定である。データ解析の過程で、労働負担感への相互作用が、当初予定していた精神・心理学的相互作用ではなく、負担感は単独に成立している可能性を発見した。本研究遂行上、作用の本質を見極めることが必要であるので、研究方式を見直し、質的・量的混合分析および機械学習を用いた方法により解析する必要が生じた。解析結果のまとめに想定以上の時間を要しているが、全体にはほぼ順調に進展している。データ解析の過程で、労働負担感への相互作用が、当初予定していた精神・心理学的相互作用ではなく、負担感は単独に成立している可能性を発見したが、労働者の負担感への作用の本質を見極めることが必要である。そこで、研究方式を見直し、質的・量的混合分析および機械学習を用いた方法により解析中である。さらに、新たな研究視点の提供、仮説のパラダイムシフトを主旨とした学術論文作成、および研究フィールド・対象者の拡大による概念の一般化を今後の課題とし、新たな研究へと発展させる予定である。そこで、解決策の基礎的資料とするため、コミュニケーションプログラムによる介入研究を行う。高齢化が進むわが国における対人支援サービスの中でも、当該分野での従事者は、従来の知的労働、身体労働だけではなく、強度な精神労働を必要とされている。これら三つの労働による負担感を正確かつ客観的に評価し、自身の健康状態と関連付けることは、質の高いパフォーマンスを提供でき、かつ少しでも長く仕事を続けるために重要である。そこで、本研究では、高齢者看護・介護労働者の健康度改善と離職率・定着率改善のためのコミュニケーションプログラムを開発することを目的としている。そこで、まず、労働内容の正確な測定並びに評価のため、調査項目に関連する文献レビュー、レビューに基づいた項目を使用し、プレスタディとして労働者および経営者へのインタビューを行い、さらに、複合的医療・社会福祉法人での調査を実施しデータを収集した。今後は、データセットを作成し、解析により労働者の健康状態や離職率改善、すなわちアウトカムに関連する要因を特定する。解析によって、コミュニケーションプログラム作成に不可欠である、労働内容の正確な評価データが得られる。引いては労働者確保の政策に必要な基礎的資料とすることが可能である。高齢者看護・介護労働者における労働内容の正確な評価を行うため、これまでにX市の複合的医療・社会福祉法人でのプレスタディ調査によるデータ解析を行った。その結果、労働者における労働負担は直接、間接にアウトカムとは関連していないことが明らかとなった。このことを受けて、負担感と首尾一貫感覚との組み合わせによって対象者を群分けするのではなく、首尾一貫感覚を主体とした介入プログラムのデザインを設計する予定である。また、実務上の有益性も伴うことから、平成27年12月より施行の厚生労働省によるストレスチェック制度と連動する内容に設計する予定である。プログラムを作成次第、妥当性を検証したのちに介入研究実施準備を行う予定である。本研究では、高齢者看護・介護労働者の離職率や定着率改善のためのコミュニケーションプログラムを開発することを目的としている。先行知見にはないため探索的にプログラムを開発しており、さらに、平成27年12月より施行されている厚生労働省によるストレスチェック制度と連動する内容に設計する予定である。プログラムを確定させ、介入研究を行うことから、おおむね順調に進展している。わが国では、認知症もしくは精神障害を有する高齢者への介護・看護労働に対する需要が増加し続けているが、労働者の定着率は低いままで高い離職率が喫緊の課題となっている。対人支援業務従事者にとって、賃金体系や勤務体系が離職に関連する要因として先行知見で報告されている。身体的労働、認知的労働、精神的労働による負担感をそれぞれ客観的に評価し、従事者自身の健康状態と関連付けることは、対人支援業務において質の高いパフォーマンスを提供し、定着率を高める上で重要とされる。そこで、本研究では、認知症もしくは精神障害を有する高齢者への介護・看護従事者の離職率低下と定着率改善に寄与するコミュニケーションプログラムを開発することを目的とする。

高齢者への介護・看護従事者における労働負担内容の評価を行うため、これまでにXおよびY県内の複数の複合的医療・社会福祉法人において、定性的インタビュー調査、定量的プレスタディを実施した。その結果、労働負担感評価について、定性的評価には妥当性・信頼性の限界を伴うことから、定量的尺度が適切であることが明らかになった。一方で、コミュニケーションプログラム実施には、定性的アプローチによるコンテンツが有効であることも明らかになった。今後は、これまで明らかにした点を踏まえ、かつ臨床場面で実施可能なコンテンツに適宜修正しながら、複数施設の多職種チームに対し、コミュニケーションプログラムを実施する予定である。なお、コンテンツの開発には、コミュニケーション・アプリケーション開発の検討、ネットワークによる情報収集および情報配信、個人へのフィードバック手法としてのネットワーク活用を加味する予定である。研究終了後も使用可能な、永続的かつ効果的なコミュニケーションプログラム作成のため、事業所との調整しながら、臨床場面での実用可能性を加味したプロトタイプを作成予定である。本研究では、高齢者介護・看護労働者の離職率や定着率改善のためのコミュニケーションプログラムを開発することを目的としている。先行知見にはないため探索的にプログラムを開発し、実現可能性にも照らし合わせたところ、個別のプログラムの重要性、定性的評価と介入の重要性が明らかとなった。さらに、平成27年12月施行の厚生労働省によるストレスチェック制度とも連動した内容を追加した。新規にプログラムを作成するため、今後は妥当性・信頼性の検討、およびモデルの一般化を目指している。期間終了後も永続的に実施できる形態を目指していることから、おおむね順調に進展している。本研究では、これまでに、認知症・精神障害を有する高齢者の介護・看護従事者を対象として、労働負担が及ぼす影響について検討を重ねてきた。複数の複合的医療・社会福祉法人において、定性的インタビュー調査、および定量的探索研究を実施したところ、定性的および定量的アプローチの両者を採用した、混合法による検討及びコミュニケーション・アプリケーション開発が有効であることが明らかとなった。一方で、一昨年度から実施されている、厚生労働省によるストレスチェック制度との連動についても、実務者、学術研究者らと検討を重ねてきたが、2017年5月の改正個人情報保護法の下、研究アプローチによる実現可能性に限界が伴うことが明確化し、チェックそのものとの連動は見送られた。今後は、オンライン(ウェブページ、およびアプリ)による匿名化情報の収集法、および利用者へのフィードバック法の確立を目指し活動する計画である。なお、研究終了後も永続的にウェブ、アプリ等が使用可能な環境を目指し、かつ自律的な研究とするために、技術的側面のみならず、臨床的側面でのサポートを探索する予定である。
食細胞のスーパーオキサイドアニオン生成系フラビン酵素の構造と機能の解析

食細胞のスーパーオキサイド(O^-_2)生成酵素は,細胞膜に存在するNADPHoxidaseであり,活性発現には数種類の構成成分の相互作用が必要である.本研究では食細胞としてモルモット腹腔マクロファージ(Mφ)と多形核白血球(PMN)を用い,その構成成分の一つのフラビン酵素と考えられるNADPH-cytochrome c reductase(reductase)の構造と機能を調べ, O^-_2生成酵素活性化機構を明らかにすることを試みた.モルモットの肝reductaseに対するウサギ抗体(anti-reductase)と単クローン抗体(Manti-reductase)を新たに作成して実験に用いた.なお, anti-reductaseはTPA刺激後のPMN細胞膜のNADPHoxidase活性を阻害するが, Manti-reductaseにはこの作用は認められなかった.両抗体を用いて, PMNとMφから分子量8万のreductaseを特異的に単離することができたが, reductaseは刺激,未刺激後のPMNをPercollの不連続密度勾配遠心で分離すると,いずれも細胞膜に認められ,局在性に変化はなかった.さらに, MφやPMNを刺激すると,時間に依存したprotein kinase cによるreductaseのリン酸化が起こり,これに伴ってNADPHoxidaseの活性が発現した.時間が経過するとやがて脱リン酸化反応が起こり, NADPHoxidase活の消失することが認められた.NADPHoxidaseの活性化機構の詳細を明らかにするためには電顕レベルでのreductaseの細胞内局在性をさらに解析することと,フラビン酵素の一次構造と機能を明らかにすることが必要であり,この点に関しては明確な結論を得ることができなかったが,現在さらに研究を進展させている.いずれにしても本研究で得られた上記の結果は, O^-_2生成酵素のフラビン蛋白がNADPH-cytochrome c reductaseであり,このreductaseのリン酸化による構造変化がNADPH oxidase活性発現に必要な, cytochrome b_<558>などの他の成分との相互作用を誘発し,脱リン酸化によって相互作用のできない構造にもどる可能性を示しており, NADPH oxidase活性化機構の分子レベルでの研究に大いに役立つことと考えている.食細胞のスーパーオキサイド(O^-_2)生成酵素は,細胞膜に存在するNADPHoxidaseであり,活性発現には数種類の構成成分の相互作用が必要である.本研究では食細胞としてモルモット腹腔マクロファージ(Mφ)と多形核白血球(PMN)を用い,その構成成分の一つのフラビン酵素と考えられるNADPH-cytochrome c reductase(reductase)の構造と機能を調べ, O^-_2生成酵素活性化機構を明らかにすることを試みた.モルモットの肝reductaseに対するウサギ抗体(anti-reductase)と単クローン抗体(Manti-reductase)を新たに作成して実験に用いた.なお, anti-reductaseはTPA刺激後のPMN細胞膜のNADPHoxidase活性を阻害するが, Manti-reductaseにはこの作用は認められなかった.両抗体を用いて, PMNとMφから分子量8万のreductaseを特異的に単離することができたが, reductaseは刺激,未刺激後のPMNをPercollの不連続密度勾配遠心で分離すると,いずれも細胞膜に認められ,局在性に変化はなかった.さらに, MφやPMNを刺激すると,時間に依存したprotein kinase cによるreductaseのリン酸化が起こり,これに伴ってNADPHoxidaseの活性が発現した.時間が経過するとやがて脱リン酸化反応が起こり, NADPHoxidase活の消失することが認められた.NADPHoxidaseの活性化機構の詳細を明らかにするためには電顕レベルでのreductaseの細胞内局在性をさらに解析することと,フラビン酵素の一次構造と機能を明らかにすることが必要であり,この点に関しては明確な結論を得ることができなかったが,現在さらに研究を進展させている.いずれにしても本研究で得られた上記の結果は, O^-_2生成酵素のフラビン蛋白がNADPH-cytochrome c reductaseであり,このreductaseのリン酸化による構造変化がNADPH oxidase活性発現に必要な, cytochrome b_<558>などの他の成分との相互作用を誘発し,脱リン酸化によって相互作用のできない構造にもどる可能性を示しており, NADPH oxidase活性化機構の分子レベルでの研究に大いに役立つことと考えている.当初研究計画に基いて、【O(_2^-)】生成酵素に含まれるフラビン蛋白質の細胞内局在性と【O(_2^-)】生成活性発現の関係を解析するために、(1)モルモット肝臓からNADPH-P450 reductase(Reductase)を単一に分離精製し、(2)単離したReductaseをウサギに免疫して抗Reductase抗血清を二種類調製した。さらに、(3)これらの抗血清からanti-Reductase抗体をアフィニティクロマトグラフィーにより特異的に分離精製し、この抗体がすでに報告した抗体と同様に、刺激物で活性化したモルモット多形核白血球(PMN)の【O(_2^-)】生成酵素活性を阻害することを認めた。また、(4)この抗体の【F(ab ́)-2】やFa【b! ́】フラグメントを調製し、金コロイドに結合させたconjugateを作製した。

このconjugateをintactなPMN細胞と反応させたところ、conjugateは細胞表面に結合せず、【O(_2^-)】生成酵素の一成分であるフラビン蛋白質の主要な構造部分は細胞膜に埋もれているか、細胞質側に露出していることが示唆された。(5)刺激物で活性化したPMNを【N_2】cavitation後Percoll比重遠沈法で分画すると、目的のフラビン蛋白質は未刺激のPMNを分画した時と同様に細胞膜に存在し、anti-Reductaseの【F(ab ́)-2】を結合させたSepharose CL-4Bビーズを用いるimmunoprecipitation法で、SDS-PAGEで分子量78,000の位置に泳動する蛋白質として分離された。先に、SDS非存在下でのディスクPAGEでフラビン蛋白質の分子量が150,000であることを見出しているが、これはSDS非存在下では78000の蛋白質が2分子会合しているか、あるいは他の膜成分と会合体を形成しているためと考えられる。一方、(6)フラビン蛋白質の一次構造を、mRNAのヌクレオチド配列から決定する際に必要なオリゴヌクレオチドprimerについては、種々の動物の肝のReductaseの一次構造やcDNAの塩基配列に関するいくつかの報告を参考に種を越えてhomologyの高い部分についての選定を終え合成に着手する。(7)刺激したPMNを固定し、免疫電顕用の超薄切片を調製し、フラビン蛋白質の局在性を検討中である。