hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
心房性ナトリウム利尿ペプチドの心臓及び心筋培養系における作用機作の解明 -発光・反射分光分析装置・NMRによるin vivo解析を中心として-

このためにラット潅流心を使用し,心筋ミオグロビンやチトクロ-ム類の酸化還元スペクトルを継時的にモニタ-した。3.細胞内レベルでの作用を解明するため,ミトコンドリアを精製して,酸化的リン酸化能に伴う呼吸状態の変化に及ぼすANPの影響を調べた。その結果,ミトコンドリアそのものにANPを作用させた場合においては酸素消費抑制はほとんど見られないことが判明した。すなわちANPはミトコンドリア直接には作用せず,恐らくANPのレセプタ-が存在するとされる細胞膜を介して引き起こされる細胞内反応の結果ミトコンドリアの酸素消費が抑制されるものと推測された。4.虚血潅流心におけるリン化合物(ATP,ADP,AMP,クレアチンリン酸)の変化をNMRにて解析した。ANPを作用させるとその虚血型パタ-ンはよりゆっくり進行し,虚血状態解放による回復も早かった。5.脳内ホスファタ-ゼカルシニュ-リンの酵素活性に及ぼす直接・間接のANPの作用についても研究した。ANP(Atrial Natriーuretic Peptide)によるミトコンドリアの酸化的リン酸化能の抑制のメカニズム解明のため細胞レベルでの研究を進めた。培養肝細胞を用いさまざまな濃度のANPを作用させ,酸化,還元状態の変化を瞬間マルチ測光システム(発光反射分光分析装置)にて解析した。その結果,100nM ANP存在下では細胞がより還元状態になる傾向にあり,その傾向は200nMから1000nMへANP濃度を上昇させることにより促進された。培養心筋細胞あるいは血管内皮細胞においても同様の現象が観察された。この現象をより詳細に分析するために上記培養細胞系を用いて1.O_2ラジカルの発生に及ぼす影響2.細胞内Ca^<2+>イオン濃度に及ぼす影響3.細胞内pHに及ぼす影響の3点を主として画像解析法により解析を進めている。O_2ラジカルの発生はANPにより抑制されるようである。ス-パ-オキシドディスムタ-ゼ(SOD)への影響をin vivoで解析している。細胞内Ca^<2+>に関してはANP投与により大きな変化を認めないが,Ca^<2+>チャネルを介してのより短期(110秒程度)の変化を示唆するデ-タ-が得られている。細胞内pHの変動はBCECFという蛍光色素によりモニタ-しているが,虚血性刺激(低O_2メディウムによる潅流)により酸性化するようである。ミトコンドリアの機能とも関連が深いと考えられる。
コミュニケーション意図の推論とその非定型性に関する定量的検討

言葉が伝える意味は、いつでも字義通りの意味であるわけではなく、発話が行われた文脈によって変化し得る。自閉スペクトラム症は「字義通りの言語」が診断的特徴の1つである発達障碍であり、自閉スペクトラム者が日常的に直面する社会的コミュニケーションの困難は、言葉を字義通りに解釈しやすい傾向によるものである可能性が考えられる。従来の自閉スペクトラム研究では、たとえば、「塩をとることができますか?」というような間接要求に対して、塩をとって応答すると1点、「はい」「とることができます」のように字義通りの解釈に対応する応答をすると0点というように得点化し、文脈を介した発話意図の推論について検討が行われてきた。より定量的に検討を行うため、自閉スペクトラム者と定型発達者による発話意図の推論に関して確率論モデルを用いて検討を行った。用いたモデルは、発話は合理的、かつ、協力的に行われるという語用論理論の前提が組み込まれたものであった。つまり、聞き手は、話し手がある文脈上で聞き手に伝わりやすい言葉を選択することを想定し、文脈的情報性に基づいて言葉の意味を解釈するということである。今回は、新奇語の意味について推論する過程について検討を行った。まず、一般の人々を対象にしたオンライン調査により、発話意図の対象の推論がモデルに沿うかどうか検討を行った。その結果、実際の推論がモデル予測とよく合っていることがわかった。そのため、この課題を実験室実験用に調整し、自閉スペクトラム者と定型発達者を対象に検討を行った。結果、どちらの群もモデルに沿った行動が見られた。字義通りの言語は、自閉スペクトラム症は診断的特徴ともなっている。しかし、今回の課題のような文脈では、自閉スペクトラム者も話し手の合理性と協力性を前提に、文脈的情報性を用いて言葉の意味を解釈していることが示唆された。特に問題は起こっておらず、予定通りに計画が進行中であるため。今後もコミュニケーション意図の推論過程について定量的に検討を行う。指示詞など文脈によって意味が極端に変わる言葉を用いることなどを検討している。
婦人科癌をターゲットにした新たな遺伝子治療の戦略

我々は細胞の不死化過程に関わるとされるテロメレースをターゲットにした遺伝子治療の戦略をたて、これを婦人科癌の遺伝子治療に応用することを試みた。まずテロメレースの構成成分であるhuman telomerase RNA(hTR)をターゲットとしてこれに対するantisense DNAを合成し、その5'端に2-5Adenylate(以下2-5A)を付加したキメラ合成DNAによる癌の遺伝子治療の基礎実験を試みた。2-5AはRNAse Lのactivatorであり、antisense sequenceによって会合したtarget RNAをRNAse Lの活性化により分解することが期待される。子宮頚癌細胞であるME180 cellに2-5A anti-hTRをlipofectionにより導入し、hTRの発現を観察したところ、hTRは25-48時間で効率的に分解された。さらにテロメレース活性もそれに引き続いて低下し、細胞増殖も抑制された。細胞増殖抑制の原因としてflow cytometryの解析によりアポトーシスが誘導されていることが判明した。現在アポトーシス誘導機構の解析を行うとともに、動物実験でのin vivoの効果についても検討中である。また我々はテロメレースの酵素活性を担うhuman telomerase reverse transcriptase(hTERT)のプロモーターをクローニングし、これが極めて癌特異性が高いことを報告してきたが、このプロモーターを様々なアポトーシス誘導遺伝子とともにベクターに組み込み、in vitroおよびin vivoでの癌増殖抑制効果を検討した結果、本プロモーターを組み込んだベクターが極めて癌特異性の高い治療用ベクターをなり得ることが確認された。テロメレース分子標的とした婦人科癌の遺伝子治療としたテロメレースの構成成分であるhuman telomerase RNA(hTR)をターゲットとしてこれに対するantisense DNAを合成し、その5'端に2-5Adenylate(以下2-5A)を付加したキメラ合成DNAによる癌の遺伝子治療の基礎実験を試みた。子宮頚癌細胞であるME180 cellに2-5A anti-hTRをlipofectinにより導入し、hTRの発現を観察したところ、hTRは25-48時間で効率的に分解された。また我々はテロメレースの酵素活性を担うhuman telomerase reverse transcriptase(hTERT)のプロモーターをクローニングし、これが極めて癌特異性が高いことを報告してきたが、このプロモーターを様々なアポトーシス誘導遺伝子とともにベクターに組み込み、in vitroおよびin vivoでの癌増殖抑制効果を検討した結果、本プロモーターを組み込んだベクターが極めて癌特異性の高い治療用ベクターをなり得るごとが確認された。
南太平洋伝統社会における持続的開発に関する世帯・共同体調査

本研究の目的は、フィジーの伝統的農漁村において家計・共同体調査を実施し、特に血縁関係をベースとした社会ネットワークとグループの様々な役割について検証することである。太平洋島嶼国における、初めての本格的家計調査に基づくミクロ実証研究である。平成15年度、17年度の2回にわたり家計・共同体調査を実施し、家族構成、教育、健康、資産、生産、所得、所得移転、サイクロン被害等に関するデータを収集した。これまで研究が進んでいない様々な問題に関して、調査データをもとに計量分析を行い、次のような問題に関して新しい知見を導くことができた。(1)災害援助の村内ターゲッティング:リスク・シェアリングとの連関と特権層による搾取の問題。(2)自然環境が持つ自己・相互保険機能:小規模沿岸漁業と森林資源を使った手工芸の比較。(3)サイクロン被害に対する儀式を通じた保険機能とジェンダー:リスク・シェアリングにおけるジェンダー格差の問題。(4)所得移転におけるネットワークとグループ:対家計移転と対グループ移転の比較、利他主義、クラウディング・アウト、特権層による搾取の問題。(5)労働者海外渡航斡旋詐欺被害の実態と影響:被害者の特色、被害の理由、被害が所得移転へ及ぼす影響。分析結果をもとに5本の論文(海外学術雑誌出版予定1本、投稿済2本、投稿準備中2本)を作成した。また、自然災害、災害援助が引き起こすリスク・シェアリングのクラウディング・アウトの問題、血縁社会における所得の不平等、生業の多様性等に関しても分析を行った。本研究の目的は、フィジーの伝統的農漁村において、持続的開発に関する世帯・共同体調査を実施し、世帯における生業および貧困と、共同体(村と血縁関係)における集団活動、互酬性、土地・資源の所有、管理との間の構造的、動態的関係を検証することである。研究実施計画に従い、今年度は以下の研究を実施した。1.第一回世帯・共同体調査データ入力・分析平成15年度に実施した第一回調査データの入力、クリーニング作業を行い、データベースを構築した。2.文献調査第一回調査データにもとにずく最初の分析テーマとしてリスクシェアリング、互酬性、ソーシャルキャピタルを取り上げ、広範な文献調査を実施した。また、第二回調査ならびに調査票の立案に向けて、関連する調査ならびに調査手法に関する文献調査を行った。3.論文作成サイクロンの被害に対して、村ならびに血縁関係におけるリスクシェアリングがどのように機能したかを計量的に分析し、伝統儀式の経済的役割に関して新たな知見を得た。その成果を発表するセミナーを国内で2回開催した。4.二次データ収集多くの現地政府担当者と面談し、政府機関に分散している関連データを特定、整理するための準備作業を行った。5.第二回世帯・共同体調査準備ザカウドロベ州政府、海外共同研究者(南太平洋大学)との打ち合わせを行った。特に、調査概要のコンセンサス作り、調査計画作り、設備・施設ならびに人員の配備、調査村の抽出に関する予備作業を行った(本調査は平成17年度に実施予定)。1.第二回調査準備調査に必要な設備、人員の配備、調査票案の作成、予備検査、サーベイ調査員の選抜、指導、入力プログラムの開発、データ入力員の選抜、指導を行い、本調査実施に向けた準備作業を進めた。2.第二回本調査43村落906世帯を対象としたサーベイを実施し、約半数の世帯を対象としたフォローアップサーベイを含めて完了した。3.第二回データ構成データ入力ならびに校正作業を進めた。一部のフォローアップサーベイに遅れが出たため、その部分のデータ入力は未完了であるが、残りのデータ入力はほぼ完了した。

4.論文作成第一回調査データの分析に基づき、サイクロンの被害およびそれに対する公的救済に対応して、農民が非木材森林資源と漁業資源をどのように利用したかを計量的に分析し、自然資源の保険機能に関して新たな知見を得た。本論文は、平成18年度国際学会において発表予定である。また、同じサイクロンショックに対する村ならびに血縁関係におけるリスクシェアリングネットワークに関する複数の論文を作成中である。これらの論文作成のために、関連する文献調査を広範囲に実施した。本研究の目的は、フィジーの伝統的農漁村において世帯・共同体調査を実施し、共同体をベースとした社会ネットワーク(特に村と血縁関係)の様々な役割について検証することである。平成15年度に第一回調査データを、平成17年度に第二回調査データを収集した。今年度は以下の研究を実施した。1.第二回調査フォローアップ平成17年度に実施した第二回本調査に関して、現地でのフォローアップ作業(特にデータ校正のための補足作業ならびに関係者とのミーティング)を行った。2.第二回データ構成第二回本調査のデータ入力、校正作業をほぼ完了した。現地調査協力者の異動ならびに転居という不測の事態により、作業工程に大幅な遅れが生じたため、当初予定していたデータ分析は平成19年度に延期された。3.論文作成平成15年度に収集した第一回調査データを用いて、サイクロンとの被害に対する伝統手芸業における住民の反応とそのジェンダーとの関係を分析した。これまで注目されたことがなかった伝統手芸の持つ保険機能に関して新たな知見が得られ、成果を環境経済学世界大会において発表した。また、緊急食糧援助におけるターゲッティング、緊急食糧援助とリスクシェアリングとの関係、血縁関係とリスクシェアリングネットワークとの関連、住宅災害ならびに公的救済とリスクシェアリングとの関係に関するデータ分析を実施した。また、これらの分析のために、関連する文献調査を広範囲に実施した。本研究の目的は、フィジーの伝統的農漁村において家計・共同体調査を実施し、特に血縁関係をベースとした社会ネットワークとグループの様々な役割について検証することである。太平洋島嶼国における初の本格的家計調査に基づく、ミクロ実証研究である。今年度は、主に、第一回調査データ(H15年度収集)と第二回調査データ(H17年度収集)を使った計量分析ならびに論文作成を行った。これまで研究が進んでいない様々な新しい問題に関して、斬新な計量分析を行い、多くの新しい知見を導くことができた。主な内容は次のとおりである。(1)サイクロン被害に対応した小規模沿岸漁業、森林資源採取、手工芸品販売:自然環境が持つ多様な保険機能とリスク・シェアリングとの連関。(2)サイクロン被害に対応した儀礼的贈物としての伝統手工芸とジェンダーとの関連:女性のセーフティーネット機能とリスク・シェアリングの連関。(3)災害援助における村内のターゲッティング:リスク・シェアリングとの連関と特権層による搾取の問題。(4)ネットワークおよびグループに基づく所得
離散モース理論の組合せ論的可換代数への応用

ボレル固定イデアルIの「Eliahou-Kervaire自由分解」,「先行研究で得られた自由分解」の2つの分解について,Iがコーエン=マコーレーならば,両者には閉球のセル分割が付随することを柳川浩二氏との共同研究で示した.両自由分解は離散モース理論を利用して構成することができ,本成果は,同理論で失われた幾何的情報を復元したと解釈できる.また,多項式環上の多重次数付き加群Mについて,「Mの自由分解の構成」,「Mの根基の定義,及び,既存の結果の拡張(V. Ene氏と共同)」,「アフィン有向マトロイドイデアルのコーエン=マコーレー性の特徴付け(柳川浩二氏との共同)」等を行った.平成25年度は以下の研究を行った.1.昨年度に引き続き,Borel固定イデアルについて,その極小次数付き自由分解の一つであるEliahou-Kervaire型自由分解に付随するCW複体の構造について考察を行った.今年度は,一般のBorel固定イデアルについて,即ち,該当イデアルが必ずしもコーエン・マコーレーではない場合について精査し,Eliahou-Kervaire型自由分解に付随するCW複体が球体と同相になる為の本質的な条件を探った.一般のBorel固定イデアルの場合は,残念ながら,条件をイデアルの言葉で簡潔に書き下すことが困難であるとの結論に至ったが,球体となる現象についての理解をより深めることが出来た.2.I. Novik,A. Postnikov,B. Sturmfelsらによるアフィン有向マトロイドの有向マトロイドイデアルの極小次数付き自由分解に付随するCW複体の構造について考察を行った.ボレル固定イデアルIの「Eliahou-Kervaire自由分解」,「先行研究で得られた自由分解」の2つの分解について,Iがコーエン=マコーレーならば,両者には閉球のセル分割が付随することを柳川浩二氏との共同研究で示した.両自由分解は離散モース理論を利用して構成することができ,本成果は,同理論で失われた幾何的情報を復元したと解釈できる.また,多項式環上の多重次数付き加群Mについて,「Mの自由分解の構成」,「Mの根基の定義,及び,既存の結果の拡張(V. Ene氏と共同)」,「アフィン有向マトロイドイデアルのコーエン=マコーレー性の特徴付け(柳川浩二氏との共同)」等を行った.平成24年度は,以下の研究を行った.1.Borelfixedイデアルの2つの極小次数付き自由分解(以下,自由分解),「Eliahou-Kervaire自由分解」と関西大学の柳川浩二氏との共同研究で得た「新しい自由分解」について,柳川氏と共同で研究を行った.両者は共に離散モース理論を利用して構成可能で,複体としては同型であるが,その違いは時として付随する幾何の構造の違いとして現れる.本研究では,T. Clark氏のアイデアを利用し,「対応するBorel fixedイデアルがコーエン・マコーレーである時,これらの自由分解には共に閉球が付随する」ことを示した.この様に自由分解に付随する幾何の構造を具体的に決定した結果は,他では殆ど見られず,今回の結果はその先駆的なものといえる.これらの結果は,各研究集会で発表を行い,現在論文として執筆中である.2.Ovidius大学のV. Ene氏との共同研究で,「多項式環において,単項式イデアルの根基を取る操作が,多重次数付き加群の成す圏のある充満部分圏の間の完全関手として捉えられる」ことを発見し,「コーエン・マコーレー性等の性質が本関手で保たれる」ことを示した.この関手は単項式イデアルに関するJ.Herzog氏らによる結果の一般化や,彼らの結果の非常に簡潔な証明をも与える.本結果は,論文として纏め,学術雑誌に投稿した(現在審査中).3.多項式環上の多重次数付き加群の(極小とは限らない)有限自由分解を構成することに成功した.既に,同様の結果はA. B. Tchernev氏により得られていたが,今回構成した例は,より具体的で「代数的離散モース理論」の適用がし易いと思われ,極小次数付き自由分解を求める研究への寄与が大いに期待できる.本結果は,ルーマニアでの招待講演で発表を行った.「アフィン有向マトロイドの有限複体がいつ球体と(同相に)なるか?」という問題は,一部のアフィン有向マトロイドについては解決がされているが,まだ完全には至っていない.一般に位相空間Xが球体のとき,Xはコーエン=マコーレーであることが知られており,「いつ有限複体がコーエン=マコーレーか?」という問題を解決することは上述の問題の解決への第一歩となる.最終年度となる本年度では,下記の結果を得ることが出来た.(1)アフィン有向マトロイドのマトロイドイデアルの極小次数付き自由分解に付随するCW複体について,対応するマトロイドイデアルがコーエン=マコーレーになる為の必要かつ十分条件を,対応するアフィン有向マトロイドの組合せ論的構造の言葉で記述した.(2)アフィン有向マトロイドイデアルの有限複体がコーエン=マコーレーとなる為の必要活十分条件を導出した.(3)マトロイドイデアルがコーエン=マコーレーならば,付随するCW複体もコーエン=マコーレーであることを示した.(4) (2)の主張の逆は成立しないことを示した.現在,上述の結果を論文として執筆中である.

組合せ論的可換代数ボレル固定イデアルに付随する極小次数付き自由分解についての研究は,平成25年度までの研究で一応の完結を迎えることが出来た.一方,平成25年度における所属の変更に係る研究環境の整備等で,研究が断続的になってしまった結果,当初の目標として挙げていた「極小次数付き自由分解の具体的な記述の模索」や「離散モース理論の可換代数に現れる重要な(コ)ホモロジーの計算への応用」については,満足な研究結果を得るには至らなかった.平成24年度は,(1)「離散モース理論を利用した極小次数付き自由分解(以下,自由分解)を求める2つの手法,「代数的手法」と「幾何的手法」の統合」と,(2)「それを利用した自由分解の構成」を課題として取り組むことを目標として研究を行ってきた.当該年度は,研究の初年度であり研究の下地を作るという目的もあった.研究の中で,当初の予想通り,幾何的手法は,幾何的情報を無視すれば,代数的手法の一部として捉えられることを確認したが,代数的手法を利用して自由分解を構成した際に,その後如何にして幾何的情報を復元するかが次なる課題となった.研究実績の概要で述べた,Borel fixedイデアルの自由分解に関する研究,及び,その結果では,幾何的情報を復元する方法を提示し,実際にこの方法が有効であることを示しており,上記の課題(1)の目標を達成する礎を気付いた点で,非常に重要なものといえる.上記の成果の他に,当該年度では,多項式環の多重加群の極小とは限らない有限の自由分解を構成することにも成功した.同種の極小とは限らない自由分解と比較して,この自由分解は,モース理論を利用した上記の手法を適用するのに有利であると思われる.課題(2)では,まだ具体的な成果を挙げられてはいないが,上記自由分解の構成は,今後の研究推進・発展に大きく寄与する成果である.以上の様に,平成24年度は,本研究課題を達成するための基礎を着実に固め,次年度のステップへ進むための準備を整えることが出来た.平成25年度の研究の概要にある有向マトロイドイデアルの極小次数付き自由分解は,対応するアフィン有向マトロイドがuniformであるとき,自由分解に付随するCW複体が球体と同相であることが知られている.平成25年度までに培ったCW複体が球体となるアイデアを生かし,上記の結果を一般化することを目標に研究を進める.同時に,平成24年度での研究で構成した多重次数付き加群の自由分解の応用(極小次数付き自由分解の記述)や,離散モース理論の重要なコホモロジーの計算への応用にも重点的に取り組んでいく.平成24年度のBorel fixedイデアルに関する成果では,Cohen-MacaulayなBorel fixedイデアルの極小次数付き自由分解に付随するCW複体を決定したが, Cohen-Macaulayとは限らない一般の場合はどうなるかが課題として残っている.本課題は,上記のCohen-Macaulayの場合を応用することで解決出来ると確信しており,平成25年度は,まずこの課題を解決しBorel fixedイデアルを対象にした研究を完結させることから着手する.その後,前年度の研究で得た多項式環上の多重次数付き加群の(必ずしも極小でない)有限次数付き自由分解を利用し,計算機による具体的な計算結果を参考にしつつ,(1)「極小次数付き自由分解の具体的な記述の模索」に本格的に取り組んでいく.また,当該年度からは,(2)「離散モース理論を利用した自由分解を求める手法の可換代数に現れる重要な(コ)ホモロジーの計算への応用」にも着手していく.課題(1)では,まずは上記のcomponent-wise linearなイデアル等,性質が良く分かっているイデアルを対象に研究を行う.課題
微生物が引き起こす酸化鉄の電位変動と代謝への影響

微生物代謝と鉱物などの固体物質の持つ電位の関係を調べる研究を進めた。その中で注目した微生物は脱窒菌という一種の土壌細菌であり、鉄酸化物を酸化することが知られているがそのメカニズムに関しては明らかにされていなかった。脱窒菌の重要性は硝酸イオンなどの固定窒素をN2OやN2に還元し大気へ放出することであり、正常な窒素循環を保つ上で重要な役割を担っている。そこで、脱窒菌と酸化鉄との間で起こる電子のやり取りを電気化学的に計測することで脱窒菌の代謝をモニタリングし、人為的に電子授受を調整することで脱窒菌の代謝をコントロールしようとした。本研究で得られた成果は脱窒菌(Pseudomonas stutzeri)をITO電極上で酸化鉄を含む培地で培養し脱窒菌が出す電流を計測したこと、そして、脱窒反応を電極電位により制御したことが挙げられる。さらには微生物の代謝電流を計測する手法を応用し、地球科学的に重要な数値である速度論的同位体効果の検出に成功している。また、脱窒反応の電子の流れを調べるためにRaman、ESRといった分光学的手法を生細胞に適用し、細胞全体で起こる電子授受及び分子の挙動を調べた。そして、電子伝達系において重要な役割を果たしているシトクロムのスピン状態及び電子状態を観察することに成功し、低スピン状態のシトクロムが電子授受に関わっている可能性が高いことを示した。更に、脱窒過程で発生する一酸化窒素の中間体としてニトロシルヘムやジニトロシルジチオラト鉄錯体が形成されることを示した。一酸化窒素はシグナル分子として知られ生化学的に重要な役割を果たしている。以上より脱窒菌と物質との電子のやり取りを調整することで代謝を制御しただけでなく、地球化学的に重要な速度論的同位体効果の検出、および、生化学的に重要なNO挙動解析等を行い幅広い分野に波及する成果を得ている。29年度が最終年度であるため、記入しない。窒素元素はDNAやタンパク質など生物を構成する必須元素であり、この窒素の循環は生物の活動状況に影響を与える。近年では人間活動により硝酸イオンやアンモニアなどの固定窒素量が増加し窒素循環が乱され、環境汚染や地球温暖化などの問題に影響を与えていると考えられている。窒素循環における脱窒は微生物が硝酸イオンなどの固定窒素をN2OやN2に還元し大気へ放出する反応であり、正常な窒素循環を保つ上で重要な役割を担っている。そして、生物にとっての脱窒は一種の呼吸形態であって硝酸イオンを窒素ガスに還元する過程でエネルギーを作り出すプロセスである。そのため、脱窒代謝を制御するためには細胞内膜での電子の流れを変えることが重要になると考えられる。そこで注目したのは細胞外電子移動という細胞と固体物質の間で起こる電子授受であり、電気化学的に物質の電位を変調させることで脱窒菌の代謝に影響を与えられると考えた。つまり、物理量である電位を人工的に調整することで土壌中に含まれる鉱物(酸化鉄や酸化マンガン)などの価数を制御することができ、微生物の活動に影響を与えられると考えた。本研究で行なった脱窒菌の代謝を評価及び制御するための方法論の開拓は、新規な環境モニタリングや環境浄化技術の創出に繋がるものである。本研究の成果として電極電位を負(-0.3 V vs Ag/Ag/Cl sat.)に固定することにより脱窒反応が促進することを示し、電流をモニタリングすることで脱窒菌の代謝の切り替わる様子を観察することに成功した。さらにはRamanなどの分光学的手法を生細胞に用いることで電子伝達系におけるシトクロムの酸化還元状態を観察することに成功している。はじめに本研究の目的である脱窒菌の代謝を電気化学的に制御するための実験を行なった。この実験にあたり脱窒菌のモデルのひとつであるPseudomonas stutzeriを電極上で培養し、2価鉄を添加することで細胞と電極間での電子授受を可能にした。電極電位を固定して脱窒反応で発生する窒素ガス量をGC/MSで定量したところ、電位を負に固定した場合(-0.3 V vs Ag/AgCl sat)において脱窒量が増加することが分かった。つぎに脱窒菌の代謝をモニタリングするために電位を固定して脱窒菌が発生する電流値をリニアタイムで測定した。有機物が含まれない独立栄養状態で脱窒菌を電気培養した場合では1050nA程度の僅かな還元電流が見られるのに対して、電子源となる酢酸を加えると電流値の増加が観察された。つまり、有機物が含まれない独立栄養状態から有機物を加えた従属栄養状態に変化させたときの代謝の切り替えが電流値として反映されることを示すことができているといえる。上記の通り、本研究の目的である細胞外電子移動による脱窒の制御及び代謝のモニタリングに成功しているといえる。さらに細胞外電子移動と脱窒反応の関係及び汎用性を拡張するため以下3つの追加実験を行なった。1細胞外電子移動を応用した脱窒菌の速度論的同位体効果の検出(カリフォルニア工科大学で実施)、2RamanおよびESRによる脱窒反応過程のシトクロムの挙動解析、3長い脱窒菌による双方的な細胞外電子移動の実証。以上より本研究の目的を達成し当初の計画以上に研究を進めることができているといえる。

脱窒菌の重要性は硝酸イオンなどの固定窒素をN2OやN2に還元し大気へ放出することであり、正常な窒素循環を保つ上で重要な役割を担っている。そこで、脱窒菌と酸化鉄との間で起こる電子のやり取りを電気化学的に計測することで脱窒菌の代謝をモニタリングし、人為的に電子授受を調整することで脱窒菌の代謝をコントロールしようとした。本研究で得られた成果は脱窒菌(Pseudomonas stutzeri)をITO電極上で酸化鉄を含む培地で培養し脱窒菌が出す電流を計測したこと、そして、脱窒反応を電極電位により制御したことが挙げられる。さらには微生物の代謝電流を計測する手法を応用し、地球科学的に重要な数値である速度論的同位体効果の検出に成功している。また、脱窒反応の電子の流れを調べるためにRaman、ESRといった分光学的手法を生細胞に適用し、細胞全体で起こる電子授受及び分子の挙動を調べた。そして、電子伝達系において重要な役割を果たしているシトクロムのスピン状態及び電子状態を観察することに成功し、低スピン状態のシトクロムが電子授受に関わっている可能性が高いことを示した。更に、脱窒過程で発生する一酸化窒素の中間体としてニトロシルヘムやジニトロシルジチオラト鉄錯体が形成されることを示した。一酸化窒素はシグナル分子として知られ生化学的に重要な役割を果たしている。以上より脱窒菌と物質との電子のやり取りを調整することで代謝を制御しただけでなく、地球化学的に重要な速度論的同位体効果の検出、および、生化学的に重要なNO挙動解析等を行い幅広い分野に波及する成果を得ている。本研究の目的であった酸化鉄のレドックス状態に対して微生物の代謝状態が変化することを実証し、微生物が作り出す電流を計測することで微生物の代謝状態をモニタリングすることに成功している。今後の課題はどのように細胞外電子移動が脱窒菌代謝に作用するかを調べる必要がある。本研究結果から細胞外電子移動で流れる電流値は脱窒代謝に対して1000分の1程度少ないのにかかわらず、脱窒速度は20%増加することが示されている。この僅かな電子フラックスが何処に行き着き、その作用を解明することは微生物の代謝を制御するために極めて重要であり、速度論同位体効果を細胞外電子移動により定量的に検出することに繋がるだけでなく、生化学的に重要な知見になると考えられる。安定同位体における速度論的同位体効果は地球規模での物質の流れを俯瞰的に見積もるために利用されているが、速度論的同位体効果を計測するためには主に質量分析器など高価で煩雑な装置が必要になる。一方で、速度論的同位体効果を細胞外電子移動により計測することができればその場でかつリアルタイムで物質の流れをモニタリングすることが可能になると考えられる。細胞内膜に存在するシトクロムは電子を運ぶ役割を果たしており、脱窒過程においてシトクロムの状態を解明することは細胞外電子移動と脱窒の関係を解明することに繋がると考えている。現段階では共鳴ラマンにより脱窒過程でのシトクロムの酸化還元状態、及び脱窒過程で発生する一酸化窒素とシトクロムの結合を観察することに成功している。ESRの結果では鉄イオンと一酸化窒素の錯体が形成されていることが分かっている。
ハニカムスキャフォールドを用いた幹細胞操作技術の新展開

ポリブタジエン(PB)およびポリスチレン(PS)を溶媒に溶かし、界面活性剤を加えてキャスト製膜することにより、ハニカム状多孔質膜の作製を行った。また、リファレンス用として、それぞれのフラット膜を作製した。PBについては、UV露光により光架橋を行った。表面弾性率を原子間力顕微鏡を用いて測定し、弾性率が未架橋PB<架橋PB<PSであることが示唆された。それぞれの基板上でヒト間葉系幹細胞を様々な分化誘導培地で培養したところ、細胞の接着および分化が弾性率と孔径等のパラメータによって異なる事が明らかとなった。これらの知見は幹細胞操作技術の新しい展開をもたらすと期待される。東北大・ハニカムフィルム作製グループにおいて、結露した水滴を鋳型とした製膜技術を用いて、孔径を2ー15マイクロメートルで制御したポリブタジエンハニカムフィルムを作製し、一部のサンプルをUV露光することにより光架橋を行った。光架橋前後の表面弾性率を東北大・評価グループ保有の原子間力顕微鏡により、フォースカーブを測定することで評価を行い、UV露光を施したポリブタジエンハニカムフィルムの弾性率が未処理のポリブタジエンハニカムフィルムよりも高く、Gパスカルオーダーであることを確認した。これら孔径とUV照射条件の異なる18サンプル上および通常細胞基材上で通常の培地、あるいは神経誘導培地中でヒト間葉系幹細胞およびヒト脂肪由来幹細胞の培養を名古屋大・細胞培養グループにおいて実施し、細胞数の変化や、形態の変化を系統的に評価した。その結果、孔径およびUV照射の有り無しで平均値に差が見られた。ポリブタジエン(PB)、ポリスチレン(PS)から水滴を鋳型としたハニカム状多孔質膜の作製を行った。作製条件を調整する事により、種々の孔径サイズのハニカム状多孔質膜を作製した。PBからなるハニカム状多孔質膜は、UV露光により、光架橋処理を行うことで、弾性率の異なるハニカム状多孔質膜を調製した。得られた非UV露光PBおよびUV露光PBハニカム状多孔質膜の表面における弾性率を東北大学中嶋グループにおいて原子間力顕微鏡により測定し、非UV露光PBの場合数十MPa程度、UV露光PBの場合は最大で2GPa程度であることが明らかとなった。また、PSの場合は一般的に3GPa程度の弾性率であることから、弾性率の異なるハニカム状多孔質膜を作製する事に成功した。参照実験用にPBおよびPSのフラット膜をキャストコートにより作製し,同様にUV露光による光架橋処理を行った。これらの基板上でヒト間葉系幹細胞を様々な分化誘導培地(神経分化誘導、骨分化誘導、脂肪分化誘導)で培養を行い、その際の細胞接着数、増殖細胞数、分化誘導の度合いを、名古屋大学加藤グループにおいて画像解析により観察した。その結果、神経分化の場合は傾向は見られるがばらつきが大きいこと、骨分化および神経分化の場合は、細胞接着数について材質・構造の影響が顕著に表れていること、10ミクロン付近の孔径で分化誘導が最も進んでいる事などが示唆された。以上の結果から、弾性率を制御したハニカムスキャフォールドは、幹細胞の分化に大きく影響を与えることが示された。当初の予定通りサンプルの作製・評価・および細胞培養実験を遂行し、大まかな傾向を抽出することに成功した。この結果は予定通りであり、おおむね順調に研究が進展している。高分子化学現状ではサンプル数が少ないため大まかな傾向はつかめたが、全体的により詳細で確度の高いデータを収集し、相関をとる必要がある。そのため、次年度には孔径に関して4条件、UV照射有り無しの計8条件について、各条件最低24サンプルで培養実験を行うことでより詳細に細胞数の変化および形態変化についての傾向を追跡する。また、リファレンスとして弾性率がUV照射したポリブタジエンと同様のポリスチレンから同じ孔径のサンプルを作製し、同様に培養実験を行うことによって、ポリマー種の影響の有無を確認する。今年度購入予定の少額の試薬を来年度購入に変更したため。上記の通り少額であるため、ほぼ予定通りの予算使用を行う計画である。
表面と内部構造の最適化による多孔性材料のヒートアイランド熱負荷低減性能の高度化

顔料などが塗膜全体の反射特性に与える影響を調べた.可視光域,近赤外域,日射領域全域に分けて半球反射率を算出し,性能評価を行った.複合顔料及び多層構造塗膜の解析を行った.最後に,サンプルの制作及び計測を行った.解析手法では球形顔料を含む塗膜であれば粒径の制御が行えれば妥当な解析が行えるが,非球形顔料を含む塗膜では波長依存性の正確な再現は困難であることが分かった.粒径および空隙構造の異なる保水性粒状多孔質材料を対象として,蒸発性能に対する粒径の影響を,恒温恒湿槽ならびに風洞を用いて,温度,湿度,風速を制御しつつ乾燥実験を行い,材料の含水量および温度変化を測定することにより蒸発性能を評価した.恒温恒湿槽および風洞を用いた乾燥実験を行い,以下の知見を得た.粒径の異なる赤玉土を恒温恒湿実験で用いると粒径が細かくなるにつれて定率乾燥期間が長くなり,表面温度の低減効果が期待できる.一定の風速が流れている条件で,セラミック3mmと15mmの条件で風洞を用は定率乾燥期間が長く,また材料内部の水分は粒径が細かい方が十分に利用できた.これは粒径が細かくなる方が材料の表面積が増加して水分輸送が活発になるからである.空隙内部構造を変化させた時に,空隙の割合が大きいほど定率乾燥が長い期間見られた.ビーズの揮発によりできた気孔に自由水が含まれるためである.単一顔料,単一層塗膜において,顔料の種類,粒径,塗膜厚さ,基盤の反射特性が塗膜全体の反射特性に与える影響を調べた.さらにこれらの塗膜に関して可視光域,近赤外域,日射領域全域に分けて半球反射率を算出し,高日射反射率塗膜としての性能評価を行った.今回解析を行ったサンプルの中では粒径0.3[μm]のTiO2粒子を顔料として含む塗膜が最も高い性能を示した.続いて,任意の性能を持つ塗膜設計への応用を目的として複合顔料及び多層構造塗膜の解析を行った.複合顔料を用いることで単一顔料塗膜では見られなかった分光特性が見られ,また組み合わせる種類の違いによる波長特性の多様性も確認できた.一方,今回行った解析では多層構造を持たせることによる分光特性の多様性向上はあまり見られなかった.最後に,本解析手法の解析結果の評価を行うためにサンプルの制作及び計測を行った.この計測結果との比較では,解析手法では球形顔料を含む塗膜であれば粒径の制御が行えれば妥当な解析が行えるが,非球形顔料を含む塗膜では波長依存性の正確な再現は困難であることが分かった.顔料などが塗膜全体の反射特性に与える影響を調べた.可視光域,近赤外域,日射領域全域に分けて半球反射率を算出し,性能評価を行った.複合顔料及び多層構造塗膜の解析を行った.最後に,サンプルの制作及び計測を行った.解析手法では球形顔料を含む塗膜であれば粒径の制御が行えれば妥当な解析が行えるが,非球形顔料を含む塗膜では波長依存性の正確な再現は困難であることが分かった.粒径および空隙構造の異なる保水性粒状多孔質材料を対象として,蒸発性能に対する粒径の影響を,恒温恒湿槽ならびに風洞を用いて,温度,湿度,風速を制御しつつ乾燥実験を行い,材料の含水量および温度変化を測定することにより蒸発性能を評価した.保水性材料は表面に到達した日射エネルギーを内部に保有する水分の蒸発により熱を吸収することで,気温上昇に伴う顕熱輸送を抑制する効果が期待されている.しかし時間が経過するにつれて,蒸発性能は低下し,内部に存在する水が十分に活用できていない課題がある.本研究では粒状の保水性多孔質材料について,その蒸発性能に及ぼす粒径の影響について恒温恒湿槽を用いた乾燥実験を行うことにより評価した.乾燥速度は粒径が大きい試料は粒径の小さいものと比べて遅い.一方,表面温度は最も早く上昇し始める.また含水率は一定時間後にはほぼ一定となり,温度も厚さ方向に一様となっているからほぼ平衡状態に達しているといえる.含水率の値は,他の条件と比べて高い値で停滞していることから,粒径の大きい条件では下層の水分が十分に活用されていない可能性がある.また層の厚さを大きくすると,層全体で存在する水分量は多くなり,特に粉末試料では定率乾燥期間が長くなった.表面の反射特性を支配する塗膜の性能を評価するには半球分光反射率が重要となる.塗膜を調合する前に実際に塗膜を用いる環境の条件をより考慮できる数値解析が行えれば,高日射反射率塗膜の性能向上や普及に繋がる.そこで,拡散光と直達光の両方が考慮できるなど,柔軟な条件下で解析が行える手法としてふく射要素法を導入する.この手法を用いて,塗膜に含まれる顔料の粒径および塗膜の厚さが反射特性に与える影響について調べた.具体的には、TiO2粒子を含む塗膜の半球分光反射率の算出を行い,塗膜厚さと顔料粒子の粒径が反射特性に与える影響を調べた.塗膜の反射率の波長依存性には顔料の粒径が大きく影響することが確認できた.予定していた研究計画は概ね着手済みであるが、実験関係で精度検証が遅れて、十分な結果が得られていない部分がある。以下に現在の進捗状況を記載する。

保水性材料については、蒸発持続性の長い高機能な多孔性材料を開発することを主眼に置き、粒状の保水性多孔質材料に注目した。粒径を変えて、乾燥速度の測定を実施し、定性的な傾向については把握することができた。材料内部の熱・水分移動特性の計測・評価法を開発しに関しては、多くの部分が次年度の課題として残された。その中で光音響法による熱物性測定技術の開発については、基礎的な段階は終了し、次年度に完成を目指すことになる。高反射率素材については性能評価の指標として、半球反射率を予測する数値計算のツールの開発を行い、一定の成果は得られた。半球反射率に与える顔料粒径など諸因子の分析は十分に行うことができなかった。指向性反射に関しては、表面に微細な凹凸構造を持たせることにより、一定の制御は可能であることが明らかになった。経年劣化や屋外空間の温熱快適性への影響については次年度の課題として残された。蒸発性能に対する支配因子を特定し材料内部および表面の熱・水分同時移動モデルを構築するとともに,蒸発性能の向上のための最適な材料構造(表面での蒸発効率が低下し難い構造,水分分布が鉛直方向に均質化しやすい構造など)について同時に検討する.含水した多孔性材料の熱・水分移動のモデルを構築する.さらにこのモデルを用いて内部構造を変化させたときの蒸発特性について,数値解析にて評価する.典型的な夏季の天候を与えて,その際の材料内部の熱および水分移動を解析することにより,蒸発効果をより長時間維持できる保水性材料の最適な構造について提案する.直達日射および散乱日射それぞれの分光特性,材料表面での反射光の分光特性・指向性ならびに凹凸面での多重反射を考慮した詳細な数値解析プログラムを作成し,測定条件と同等の数値解析を行い,両者の比較により解析法の妥当性を検証する.解析にはモンテカルロ法に基づく手法を適用することを念頭におき,その他の手法の適用についても必要に応じて検討する.上述の結果に基づき,高度な日射反射性能と水分蒸発性能を併せ持つハイブリッド材料の開発を検討する.日射反射性能を付加することにより,材料の表面層の温度低下に繋がり,水分蒸発の持続時間の延長に結びつくと考えられる.表面から大気への顕熱負荷を低減する最適な日射反射性能と水分蒸発性能の組み合わせを探る.現場測定への展開へ向けて,計測システム上の制約について検討する.その結果に基づき,現場測定に対応できる計測装置の設計および製作を行う.対象試料のある現場へ計測装置を持ち込み,測定し,その結果を精査する.現場での簡易測定も視野に入れ,現場診断アルゴリズムを検討する.物品費77,7535円(データロガー、熱電対、熱流計他)旅費50,0000 (国内および海外で研究成果発表、資料収集)人件費・謝金40,0000 (実験補助)その他10,0000 (資料印刷他)合計1,777,535
酸化物半導体薄膜改質のためのレーザ照射条件決定のためのデータベース構築

<研究目的>酸化物半導体などの薄膜を改質するためのレーザ照射条件を決定するためのデータベースを作成する.レーザ加工は切断や異種金属の接合等に応用されているが,近年,薄膜半導体の急速加熱・急冷,局所加熱技術として脚光を浴びている.しかし金属切断に比べ膜厚が薄く,下地材料への影響を考慮する必要があることから,切断とはレーザ照射条件が大きく異なり,試行錯誤的に行うため条件設定に多大の時間を要している.そこで本研究では,半導体など薄膜のレーザ改質に適用できるデータベースを構築し,教育研究に貢献すると共に,レーザ加工技術の半導体分野への展開一助とすることを目的とする.<研究方法>試料には高純度銅(t0.1mm)を用い,レーザ加工機(三菱電機, ML806T)を用いてレーザ照射を行った.レーザ照射条件には出力,周波数,デューティ比,焦点位置,焦点距離,ビームモード,送り速度,ガス種,ガス圧力などのパラメータがあり,全てのパラメータを変化させると非常に多くの組合せになるので,出力,周波数,デューティ比などのパラメータについて系統的に検討を行い,その他パラメータについては固定した. Cu表面でのアブレーション発生とCu_2Oなどの酸化物層形成に夜変化は目視により,また,生成層の同定には,紫外-可視-近赤外分光光度計(日立, U-4100)を用いて測定した吸収曲線から評価した.<研究成果>行った全ての条件下においてレーザアブレージョン効果は認められなかったが, (CW出力, 300W,焦点+50mmディフォーカス,シングルモード,送りF1000)においてCu板表面の変色が認められた.分光光度計による測定では,波長600nm程度から吸収が認められ,この波長はCu_2O半導体の吸収端に近いことから,直接遷移型半導体としてバンドギャップを求めたところ, Cu_2Oに相当する2. leVが得られた. Cu-Oの800°C以下での平衡相はCuOであるが, CuO生成は認められず,酸素分圧の低い領域で生成するCu_2O層が得られたことは還元性雰囲気が形成されていることを示唆している.しかし, Cu_2O層は次世代太陽電池の光吸収層として期待されている材料であることから,新規な酸化物生成技術としての可能性も示唆しており,さらなるレーザ照射条件データベースの充実が必要であることが明らかとなった.<研究目的>酸化物半導体などの薄膜を改質するためのレーザ照射条件を決定するためのデータベースを作成する.レーザ加工は切断や異種金属の接合等に応用されているが,近年,薄膜半導体の急速加熱・急冷,局所加熱技術として脚光を浴びている.しかし金属切断に比べ膜厚が薄く,下地材料への影響を考慮する必要があることから,切断とはレーザ照射条件が大きく異なり,試行錯誤的に行うため条件設定に多大の時間を要している.そこで本研究では,半導体など薄膜のレーザ改質に適用できるデータベースを構築し,教育研究に貢献すると共に,レーザ加工技術の半導体分野への展開一助とすることを目的とする.<研究方法>試料には高純度銅(t0.1mm)を用い,レーザ加工機(三菱電機, ML806T)を用いてレーザ照射を行った.レーザ照射条件には出力,周波数,デューティ比,焦点位置,焦点距離,ビームモード,送り速度,ガス種,ガス圧力などのパラメータがあり,全てのパラメータを変化させると非常に多くの組合せになるので,出力,周波数,デューティ比などのパラメータについて系統的に検討を行い,その他パラメータについては固定した. Cu表面でのアブレーション発生とCu_2Oなどの酸化物層形成に夜変化は目視により,また,生成層の同定には,紫外-可視-近赤外分光光度計(日立, U-4100)を用いて測定した吸収曲線から評価した.<研究成果>行った全ての条件下においてレーザアブレージョン効果は認められなかったが, (CW出力, 300W,焦点+50mmディフォーカス,シングルモード,送りF1000)においてCu板表面の変色が認められた.分光光度計による測定では,波長600nm程度から吸収が認められ,この波長はCu_2O半導体の吸収端に近いことから,直接遷移型半導体としてバンドギャップを求めたところ, Cu_2Oに相当する2. leVが得られた. Cu-Oの800°C以下での平衡相はCuOであるが, CuO生成は認められず,酸素分圧の低い領域で生成するCu_2O層が得られたことは還元性雰囲気が形成されていることを示唆している.しかし, Cu_2O層は次世代太陽電池の光吸収層として期待されている材料であることから,新規な酸化物生成技術としての可能性も示唆しており,さらなるレーザ照射条件データベースの充実が必要であることが明らかとなった.
消化器内視鏡の院内感染制御のためのインジゲーターの確立とe-ラーニングの開発

これまでの消化器内視鏡を介した院内感染の報告の調査から、圧倒的に検査件数の多くを占める上部消化管内視鏡ではなく、十二指腸鏡を介した多剤耐性菌による院内感染が増加していることが明らかとなった。これまでの洗浄前後における残留蛋白濃度を指標とした検討からは、ほぼ安定した洗浄効果が得られることが判明していたが、さらに十二指腸鏡を含む、消化器内視鏡の洗浄における課題を明らかにするとともに、より簡便で、臨床現場での応用が容易なインジケーターを確立することを目指して、ATPおよびAMPを指標とした清浄度評価を行った。検討部位として、鉗子起上台、鉗子孔、スコープ先端およびスコープ先端側面について、洗浄前後、保管後の清浄度の評価を行い、併せて、清浄度に関わる要因を検討した。この結果、ATPなどの指標は、消化器内視鏡の清浄度の評価法として有用であることが明らかとなった。消化器内視鏡の部位別に検討すると、十二指腸スコープ外表面および鉗子孔の洗浄後の清浄度は高く、通常の前方視の内視鏡(直視鏡)と違いは認めなかったが、洗浄後の十二指腸鏡特有の構造である鉗子起上台部、および保管後の先端部は相対的に清浄度が低く、かつ洗浄後の清浄度の変動幅が大きい傾向があることが明らかとなった。こうした洗浄後の十二指腸内視鏡の清浄度を規定する因子として、構造の複雑性や経年劣化、汚染の程度などが推定されたが、今回の検討から直接的な規定要因まで特定することはできなかった。本研究で得られた結果は日本消化器内視鏡学会、日本感染環境学会、日本ヘリコバクター学会などの関連学会の総会・教育講演および学会誌等を通じて発表した。さらにこれまでの感染事例および本研究を通じて明らかとなった洗浄上の注意点を踏まえた医療従事者向けのe-ラーニングを試作した。消化器内視鏡は診断のみならず、外科手術に比べて低侵襲な治療を可能として、医療を大きく変えつつある。この前提となる内視鏡の洗浄・消毒については、医療機関ごとの対応に依存する部分が大きく、客観的な指標が定まっているとは言えないのが現状である。研究の初年度として、適切な清浄度インジゲーターを設定するための基礎データを集めるために、上部・下部消化器内視鏡について一定の洗浄を行い、その後、内視鏡表面のスメアおよびチャンネル内還流液中の蛋白質濃度を測定した。日本医療機器学会が清浄度評価判定ガイドライン(2012)に定めた鋼製小物洗浄後の残留蛋白の目標値は100マイクログラム/器械であり、標準的な鋼製小物の表面積で除した単位面積あたりの蛋白量として比較した。主な結果:出血を伴うような治療内視鏡、検査のみに使用した内視鏡を問わず、ベッドサイド洗浄および用手洗浄をを行うことにより、鋼製小物を参考とした目標値をも大きく下回るものであり、良好な洗浄効果が得られることを確認した。検査毎の洗浄効果のばらつきは小さく、洗浄効果の再現性は高く、実臨床に用いる洗浄法としては妥当なものと考えられた。今回の研究の対象となっていないが、その複雑な構造から、より厳密な洗浄が求められる十二指腸内視鏡についても同様の検討を行い、有効性を確認するとともに、よりベッドサイドでの評価が容易なATPを用いた清浄度評価についても並行して行ってゆく予定である。上部および下部消化器内視鏡の感染管理における清浄度の指標として、内視鏡各部位より採取した検体の蛋白質濃度を測定した。内視鏡洗浄の後の蛋白質濃度はわずかにバラつきを認めるものの低値であり、現在の洗浄プロトコルが有用であることが確認できた。蛋白質濃度は、清浄度のインジゲーターとして有用であることが判明したが、より簡便でベッドサイドにおいて、日常的に確認が可能なATP(アデノシン3リン酸)活性を指標として応用可能かの評価を現在実施している。ATP検査の導入において適切な検体採取方法をまず確立すべく検討中である。消化器内視鏡は体液への接触を避けられない医療であり、鋼製小物などの医療器具と同様再生使用が原則でありながら、その複雑な構造のため、微生物にとっての聖域が生じやすく、消毒薬の効果を減弱させる有機物の遺残等により、常に院内感染の危険性を伴っている。しかしながら、こうした内視鏡を介した院内感染の実態を把握することは容易ではなく、文献的には散発的な少数例の報告を認めるのみであるが、過小評価されている可能性が指摘されている。こうした状況を科学的な手法で可視化する方法を確立すべく、昨年度は以下の検討を行った。標準となる洗浄方法を確立するため、一定の用手洗浄法と自動洗浄消毒装置を使用した場合の洗浄効果を評価するため、洗浄の前後で内視鏡内に残留する蛋白濃度を測定した。また内視鏡検査手技別にも残留蛋白濃度を測定し、洗浄の有効性や安定性について定量的評価を行った。これらの結果から、所定の洗浄工程を行うことで有効な洗浄効果が得られることが確認できた。一方で、より簡便なベッドサイドで確認しうる方法であるアデノシン3リン酸を用いた測定系との間には一部の事例で乖離が存在するためその要因を調査し、ベットサイドでの評価の条件を確立することが次年度の課題の一つである。また、文献的にもヘリコバクター・ピロリをはじめとする細菌の内視鏡を介した感染の報告を集積した。内視鏡を介した院内感染予防に向けた臨床的データとして、最終的な目標の一つである感染対策教育ツールの開発へつなげる。