hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大正期における児童出版文化史の研究－実業之日本社の果たした役割

実業之日本社から貸与された『少女の友』については、資料の保存と閲覧のために資料の撮影を行い、内容細目にも使用した。また、『少女の友』の雑誌細目の5000データ、『日本少年』2000データ、『幼年の友』3000データの入力を行い、研究基礎データの整備に努めた。図書の出版、社員や周辺の作家の調査、実業之日本社と博文館や他社との比較については、4回の研究会で各研究者がそれぞれの視点で研究発表を行った。また、ラウンドテーブルでは、『少女の友』の基調講演と『日本少年』『幼年の友』の報告を行い、それによって性別年齢の異なる実業之日本社の雑誌を他社の雑誌と比較することができた。研究者の研究成果は『大阪国際児童文学振興財団研究紀要』32号等にまとめることができた。当初の計画どおり『少女の友』『日本少年』『幼年の友』の目次細目の入力をはじめ、貴重な資料の閲覧や調査、論文執筆などを行うと同時に、2018年度に実施した4回の研究会では、「『日本少年』研究」「『幼年の友』研究」「大正期の児童文化に関わる人物研究」「雑誌の表紙画研究」「大正期の絵雑誌の広告研究」「実業之日本社編集者研究」などの発表が行われ、加えて学術的なラウンドテーブル「視覚的要素からみた実業之日本社の雑誌」を『少女の友』研究の第一人者である弥生美術館学芸員、内田静枝氏を招いて実施することができ、計画以上に幅広い視点から研究を進めることができた。研究計画に沿って実業之日本社の少年少女雑誌の内容細目データを入力し続け、研究基礎データの整備を行うと同時に、定期的に研究会を実施し、各自の研究テーマをより発展させ、交流する。また、日本児童文学学会で本研究に関わるシンポジウムを行い、研究成果を公開する。研究計画に沿って実業之日本社の少年少女雑誌の内容細目データを入力する。研究基礎データの整備を行い、公開を行うと同時に、定期的に研究会を実施し、各自の研究テーマをより発展させ、交流する。また、個々の研究成果をまとめ、報告書を作成する。2017年度は、資料の所蔵状況を調査していたため、旅費の発生が計画より少なくなったが、2018年度以降は、各地に所蔵がある実際の資料を調査に行くため、より多くの旅費が必要になる。また、データ入力に関しては、2017年度は研究員が入力したり、他の経費を使って、入力を行ったが、2018年度以降は本助成金の人件費を使ってより雑誌データの入力を進めていくため、計画どおりのデータ入力のためには助成金が必要となる。最終年度である2019年度に計画に加えて資料保存のための撮影や報告書作成に助成金を有効に使用する予定である。
酸素輸送担体に作用する骨格筋ミトコンドリアタンパク質の網羅的探索

ミオグロビン(Mb)とミトコンドリア(mito)との直接的な関連性を解明するため、本萌芽的研究では、mitoに局在するMbに相互作用するタンパク質を同定することを目的に細胞生物学的解析を行った。マウス由来筋芽細胞株にFlagタグ付きMbを発現させるベクターを導入し、Mb過剰発現細胞を構築した。この細胞のmito画分からFlagを沈降し、Mbに相互作用しているタンパク質群を同定した。その結果、全体の約24%がmitoタンパク質であった。WBでもMbと呼吸鎖複合体や外膜のタンパク質との相互作用が確認された。以上の結果は、Mbがmitoへ相互作用し、mitoの機能修飾している可能性を示唆する。健康の維持・増進のためには、継続的な運動による筋の基質酸化能力の亢進が重要である。我々は筋形質の酸素結合タンパク質であるミオグロビン(Mb)が、筋活動中のミトコンドリア呼吸活性の上昇に対して即時的に酸素を供給する機能を持つこと、また、運動トレーニングによって酸素解離がさらに加速すること等の知見を得た。さらに、最近、Mbがミトコンドリアに直接的な相互作用する可能性を見出した。ミトコンドリアの基質酸化とその適応に対するMbの機能的な相互関係のエビデンスは、両者間の分子レベルでの密接な関係を強く示唆するものであるが、これまで全く検証がなされていない。本研究の目的は、細胞生物学的解析によってMbに相互作用するタンパク質の網羅的な探索を軸として、骨格筋ミトコンドリアの機能亢進の機序を解明しようとすることである。H25年度では、骨格筋細胞のミトコンドリアに特異的に局在しているMbがどのようなタンパク質に相互作用しているのかを検証するために、骨格筋芽培養細胞(マウス由来の筋芽細胞株:C2C12細胞)を用いてMb過剰発現細胞を構築し、Mbに相互作用するタンパク質を検出する準備実験を行った。Mb発現ベクターを導入し、Mbの発現量やタグ(Flag)付きMbの発現量を検証し、安定的に過剰発現されていることを確認した。また、一過性導入によるMb過剰発現細胞を用いて単離したミトコンドリア呼吸活性がどのように変化するのかについても検証した。その結果、ミトコンドリアの酸素消費速度がMbの過剰発現によって亢進した。この結果はミトコンドリアに存在するMb量の上昇がミトコンドリアの呼吸活性を上方調節する可能性を示唆するものである。次年度には今年度作成したMb安定発現細胞を用いて、どのようなミトコンドリアタンパク質にMbが相互作用するのかについて検証を加える予定である。我々は筋形質に存在する酸素結合タンパク質であるミオグロビン(Mb)が、筋活動中のミトコンドリア呼吸活性の上昇に対して即時的に酸素を供給することや、運動トレーニングによって酸素解離がさらに加速すること等の知見を得た。さらに、最近、Mbがミトコンドリアの近傍もしくは内部に存在することを発見し、Mbとミトコンドリアとの直接的な相互作用の可能性を見出した。これらのエビデンスは、両者間の分子レベルでの密接な関係を強く示唆するものであるが、これまで全く検証がなされていない。本研究の目的は、細胞生物学的解析によってMbに相互作用するタンパク質の網羅的な探索を軸として、骨格筋ミトコンドリアの機能亢進の機序を解明しようとする萌芽的研究である。H26年度では、H25年度までに樹立した遺伝子改変細胞株を用いて、プロテオーム解析やImmunoblottingを通じてMbに相互作用するタンパク質を同定することを試みた。用いた遺伝子改変細胞株はFlagタグ付きのMbを安定的に過剰発現している細胞である。この細胞のミトコンドリア画分からFlagタグが検出できた。つまり、この細胞のミトコンドリアにMbが局在(発現)していることを示す。また、Flag抗体によって免疫沈降した画分をプロテオーム解析した。同定されたタンパク質の内、約24%がミトコンドリアタンパク質であった。加えて、沈降物をImmunoblottingしたところ、ミトコンドリアの呼吸鎖複合体タンパク質や外膜タンパク質などが検出された。これらの結果から、筋細胞内のMbの一部はミトコンドリアのタンパク質に直接的に相互作用し、ミトコンドリアの呼吸機能を修飾している可能性が示唆された。運動生理学・生化学Mbの安定発現細胞株の構築には時間を要したものの、過剰発現の状況を確認できる細胞株が作成できた。また、骨格筋細胞におけるミオグロビンの生理機能、とりわけミトコンドリアの呼吸機能に対する直接的な貢献を示唆する生理学的エビデンスが得られた。

Mbがミトコンドリアのどのようなタンパク質に相互作用して呼吸活性に関与しているのかを検証する実験を、作成した過剰発現細胞株を用いて実施する。
ヨーロッパ・アルプスにおける空間秩序意職の形成に関する地域総合研究

本年度は、スイスをフィールドとして、アルプス・ヨーロッパにおける空間秩序意識の形成について考察した。博物館としては、チューリヒ国立博物館、ベルン市立博物館、バーゼル市立博物館、サンクト・ガレン修道院歴史博物館を訪ね、誓約同盟スイスにおける地域空間秩序に関する、対照的な都市空間秩序形成に関する三類型を確定することができた。第一類型:チューリヒは、都市空間のスプロール化を特徴とする商工金融複合都市、第二類型:ベルンは中世都市空間秩序の化石化を特徴とする文化・政治都市、第三類型:バーゼルは、旧城塞・ライン河貫流によって規定されたメッセ(大市)国際商業・金融(BIS)都市。日本やアジア諸国には、基本的に第一類型のチューリヒ型のスプロール化された都市空間秩序しかない。北京も清朝時代の胡同を解体することで、政治文化都市としての性格を一掃させつつある。バーゼルは、ロッテルダムからバーゼルまでを同一の河川船舶で連結できる城塞を有するメッセ都市(大市特権神聖ローマ皇帝マキシミリアン賦与)であること。ベルンは1218年に神聖ローマ皇帝フリードリヒII世から認可された帝国自由都市形成の基盤が、湾曲するアーレ河に囲まれた台地状の地形によって決定されており、旧市街の街わりを維持してきた街区共同体(水くみ場=噴水)の強固な残存が中世都市を化石化したこと。歴史的には、自由農民、自治都市市民層主導の誓約同盟自治のスイスが、神聖ローマ帝国から分離後も、特に前方オーストリアにおいては、バーゼル八人衆がハプスブルク家による地域統合を支持していたことによってその伝統的空間秩序を規定していたことが明らかになった。平成18年度においては、ヨーロッパ・アルプスのうち、東部アルプスならびに南アルプスを中心に「空間秩序意識の形成」に関する調査を行った。東部アルプスとしては、オーストリアのグラーツのヨアンネウム(ヨハン大公記念シュタイエルマルク州博物館)の調査、ならびにオーストリア、インスブルックの民俗博物館の調査、これを行うことができた。インスブルック近郊のハル・イン・チロルでは、貨幣博物館そしてエーベン・アム・アッヒェン・セーでは、ノートブルガ民俗博物館を訪ね、調査を行った。南アルプスについては、イタリアの南チロル、シェンナの民俗博物館、ならびにヨハン大公記念霊廟において調査を行った。この二つの課題を遂行するにあたり、今回はテユービンゲン大学連邦制中央研究所(EZFF)を訪ね、連邦制・補完性原理・地域主義に関連する、1993年以来の研究蓄積の全貌をつかむことができた。年報、刊行雑誌等をすべて購入して、本萌芽研究の「空間秩序意識の形成」に関わる「補完性」と「地域主義」の歴史的な形成過程を解明する手だてを整えることができた。これらの作業によって、今年度は以下の研究実績を上げることができた。(1)「空間秩序意識」の形成主体については、アルプスに定住し、山岳農民保護政策(スイス)やイタリア憲法第43条、第44条に明記されている小農民や小営業者が都市や農村空間を維持していること。(2)その上に、主としてカトリック信仰共同体としての、相互扶助の精神が、この地域の空間秩序意識の形成に決定的な影響力を及ぼしていること。その意味では、トマス・アクィナスの中世カトリック神学にさかのぼる「補完性原理」がその核心にあること。(3)こうした意識を支える現実的な柱は、東部アルプスについても、南部アルプスについても、ライフアイゼン銀行ならびに貯蓄金庫という、カトリック相互扶助の精神を体現する地域金融構造であること。(4)特に、ヨアンネウム(ヨハン大公記念シュタイエルマルク州博物館)には、ヨハン大公自身のシュタイエルマルク州全域の都市、農村の基礎自治体を包摂して展開される内発的な地域開発のなかから、アルプス地域に独自の地域主義意識と連携する空間秩序意識が形成されていることが判明したこと。次年度は、スイスならびにフランスについて同様の調査研究を行いたい。
電磁場逆解析手法による原子炉配管内の腐食形状推定

本研究においては、先端計測技術による磁場計測データを用いて、原子炉内の蒸気発生器細管に存在する微傷欠陥の幾何学的情報を取得するためのソフトウエア技法の基礎研究を実施した。提案したアルゴリズムは計算科学の一分野である逆問題解析手法をもちいて、定量的な非破壊評価をめざしているところにその特徴がある。本研究は以下の手順で実施された。まず第1段階においては、材料欠陥の幾何学的形状モデルの分類および磁場解析システムの数学モデルを構築、形状推定のための数学的基盤を確立した。第2段階においては逆解析の計算技法を用いて、第1段階の手法を実データに適用するための方策を検討し、形状推定の計算アルゴリズムの開発をおこなった。第3段階では、シミュレーションデータによる計算実験を実施、計算手法の実際問題への適用可能性を検討し、最後の第4段階においては、前段階までに有効性を検証した評価法を実データに適用し、その実際問題への適用可能性を確かめた。以上の研究経過を経て下記に示す成果が得られた。(1)正則化手法を用いた渦電流逆解析手法を用いて、導体表面に存在する欠陥のプロファイルを、外部測定磁場から推定する計算アルゴリズムを提案し、その有効性を計算実験により検証した。パラメータ推定を用いて、原子力プラントにおける蒸気発生器の二次冷却系細管に発生する欠陥形状の定量評価に関する計算技法を開発、材料に発生する非貫通き裂欠陥の長さや深さ方向の形状を逆解析技術を用いて推定する方法を提案し、その有効性を実データにより確認した。(3)遺伝的アルゴリズムを用いて、強磁性体材料の多孔性欠陥の領域を電磁場データより逆推定する問題について考察し、計算実験によりその有効性を検討した。立体磁場計測にもとづく、知的学習機能を含むインテリジェントな非破壊評価法の確率をめざして、以下の手順で研究を実施した。第1段階においては、材料欠陥形状をパラメータ表現し、磁場解析の数学モデルを記述し、形状推定のための逆解析手法の数学的検証をおこなった。励磁コイルに流す強制電流と、それによって検査材料に発生する渦電流による反作用磁場との関係を、電流ベクトルポテンシャルを用いた微分・積分方程式で記述した。材料欠陥の形状はBスプライン関数によってパラメータ表現をおこない、微分・積分方程式を拘束条件にもつ最適化問題として、欠陥形状を推定する問題を定式化した。第2段階においては、コンピュテ-ショナル・インテリジェンスの技法を用いて、第1段階で数学的に定式化した手法をもとに、形状推定のための計算アルゴリズムを作成した。階層構造型ニューラルネットを用いた逆誤差伝播法を用いて、材料の欠陥が存在する検査領域の決定をおこなう計算アルゴリズムを構築した。また、材料欠陥の精密な幾何学情報を得ることを目的として、第1段階で考察した数学モデルをもとに、写像法によるパラメータ推定アルゴリズムを考案した。第3段階においては、エンジニアリング・ワークステーションにより、計算実験で得られた模擬データを使って、提案したアルゴリズムの有効性を検証した。以上の結果より、現在は軽水炉型原子炉の蒸気発生器の2次冷却系の細管に発生する微小欠陥の同定問題への適用可能性をめざした研究を展開している。このためには、磁場計測の方法、欠陥情報の特定に関して、より実際的な数学モデルの構築、および、実システムへの適用を考慮した計算アルゴリズムの開発を検討している。本研究においては、先端計測技術による磁場計測データを用いて、原子炉内の蒸発発生器細管に存在する微傷欠陥の幾何学的情報を取得するためのソフトウエア技法の基礎研究を実施した。

第2段階においては逆解析の計算技法を用いて、第1段階の手法を実データに適用するための方策を検討し、形状推定の計算アルゴリズムの開発をおこなった。第3段階では、シミュレーションデータによる計算実験を実施、計算手法の実際問題への適用可能性を検証し、最後の第4段階においては、前段階までに有効性を検証した評価法を実データに適用し、その実際問題への適用可能性を確かめた。以上の研究経過を経て下記に示す成果が得られた。(1)正則化手法を用いた渦電流逆解析手法を用いて、導体表面に存在する欠陥のプロファイルを、外部測定磁場から推定する計算アルゴリズムを提案し、その有効性を計算実験により検証した。(2)パラメータ推定を用いて、原子力プラントにおける蒸気発生器の二次冷却系細管に発生する欠陥形状の定量評価に関する計算技法を開発、材料に発生する非貫通き裂欠陥の長さや深さ方向の形状を逆解析技術を用いて推定する方法を提案し、その有効性を実データにより確認した。(3)遺伝的アルゴリズムを用いて、強磁性体材料の多孔性欠陥の領域を電磁場データより逆推定する問題について考察し、計算実験によりその有効性を検討した。
グラフェンテラヘルツレーザーの創出

本研究は、グラフェンを利得媒質とする新規なテラヘルツ(THz)レーザーの創出に挑んだものである。第一に、光学励起したグラフェンの過渡応答におけるTHz帯誘導放出の室温観測に成功し、自ら発見したレーザー理論を実証した。第二に、グラフェン表面プラズモンポラリトンの巨大利得増強作用を理論発見し、独自の光ポンプ・近接場THzプローブ分光法により初めて実証に成功した。第三に、独自開発した高品質エピタキシャルグラフェン製膜技術とレーザー素子加工技術を用いて電流注入型グラフェンレーザー素子を試作評価し、100Kの低温下ながら、5.2THzの単一モード発振に初めて成功した。第四に、グラフェンTHzレーザー設計論を構築するとともに、より高利得化が可能な独自構造を理論実験両面から明らかにし、室温THzレーザー発振実現の見通しを得た。研究開始初年度にあたる本年度は、グラフェンレーザーの基本動作原理の確認・検証を中心に基盤技術の確立をめざし、以下の研究を実施した。1.光ポンピングによるグラフェン・THzレーザー発振の実現に向けた検討・剥離グラフェンを0.8eVのフェムト秒レーザーでポンプした数ピコ秒後にピコ秒テラヘルツパルスを照射し、その透過・反射光を時間分解測定した結果、ポンピング強度1x10^6W/cm^2付近を閾値として室温下で誘導増幅放出が16THzの広いテラヘルツ帯域で得られることを実証することに成功した。・キャリア温度・疑似フェルミ準位および格子温度のポンピングフォトンエネルギー依存性を解析した結果、ポンピングフォトンエネルギーの低下によってキャリア温度上昇が抑制され、負性導電率のポンピング閾値低減ができることを明らかにした。・Si(110)および(100)面上に3C-SCをエビ成長しその表面をアニールでグラフェン化して得られる単層グラフェンの性質を保った多層グラフェンによってポンピング光の吸光度が向上し、光ポンピング効率の改善効果が得られることを確認した。2.電流注入型グラフェン・THzレーザー要素技術の確立・p-i-n接合による申請者らオリジナルの基本素子構造を基本とし、デバイスモデリングの高精度化により、レーザー発振閾値・注入効率を明らかにした。・デュアルゲート型グラフェンチャネルFETを試作し、グラフェンチャネル中のp-i-n発現とドレインバイアス印加にともなうテラヘルツフォトン自然放出を確認し、期待通りの反転分布が得られることを確認した。3.ボトムアップ型グラフェン成長・要素技術の開発・Si基板面方位によるグラフェンスタック構造の制御を実現した。・Si基板上の微細領域にグラフェンをボトムアップ成長する条件が結晶品質に及ぼす影響を明らかにした。グラフェンによる光学励起ならびに電流注入型のテラヘルツレーザー実現に向けて以下を実施した。光学励起グラフェンレーザー: ITOミラーによる縦型レーザー共振器構造を対象として、1.55μm帯ピコ秒パルスレーザーに高出力光ファイバ増幅器を組み合わせて励起した。室温下で、26THzにおいて増幅を伴う自然放出光の観測に成功した[RPGR2013, 12p-P4-35, Tokyo, Sept. 9-13, 2013.]。Fabry-Perot縦モードが明瞭に観測された。しかし、誘導放出の観測には至っていない。グラフェンを転写したSi基板が低抵抗であるため発光したテラヘルツフォトンの多くが自由キャリア吸収で消滅し、熱に変換されているものと想定される。電流注入型グラフェンレーザー: Si/SiC/G(グラフェン)/DLC(ダイアモンドライクカーボン)のグラフェンヘテロ接合構造にデュアルゲートをスロットラインとして機能させる導波路構造に分布帰還型共振器構造を組み込んだレーザー共振器構造のプロセス開発を進めた。鍵になるのはテラヘルツ帯導波路として機能しうる厚膜絶縁体の堆積技術であるが、光電子制御CVD技術によるDLCの堆積条件の検討(多元物質科学研究所高桑雄二教授研究室の協力による)によって、10ミクロンオーダの堆積を実現できた[ISSP, PI-4, Kyoto, July 12,2013.]。さらに、トンネルバリアをグラフェンでサンドウィッチしたグラフェン二重層キャパシタを核とし、その外側両面にゲートスタックを配したグラフェンヘテロ構造体を考案し、印加バイアスで特定されたフォトンエネルギーの発光によってアシストする共鳴トンネル現象とグラフェンプラズモン共鳴とを協調させる二重共鳴型の電流注入によって従来のデュアルゲート方式に比して2桁以上の高い利得増強作用が得られることを理論的に明らかにした[Appl. Phys. Lett. 103, 163507 (2013) ; Opt. Express 21, 163507 (2013).]。表面プラズモンポラリトン励起による巨大利得:バンド間遷移に伴う反転分布・負性導電率で得られる利得が光吸収率: 2.3%に制限されるのに対して、グラフェンプラズモンをテラヘルツフォトンと結合させることにより、3桁以上の高い利得が得られることを研究代表者らは理論的に発見している。この理論予測を独自の光ポンプ・近接場テラヘルツプローブ・光プローブ法によって、それぞれ実証することに他に先駆けて成功した[New J. Phys. 15, 075003 (2013).]。ボトムアップ型グラフェン成長技術: Si(110)基板上3C-SiC(111)薄膜の配向成長条件を解明し、その特性を活用した高速回転エビ成長法を開発した。グラフェンの欠陥密度40%低減化に成功した.

[Mat. Sci. Forum, 740-742, 339 (2013) ; ibid. 327 (2013)]。グラフェンによる光学励起ならびに電流注入型のテラヘルツレーザー実現に向けて以下を実施した。光学励起グラフェンレーザー: CVDエピタキシャル成長による高品質単層グラフェン(Si基板上に転写;九大・吾郷准教授提供)をITOミラーで挟んだ縦型Fabri-Perot共振器型構造を改良試作し、ピコ秒高強度赤外線レーザーポンピングによるTHz帯放射スペクトルをフーリエ分光計で測定した。その結、室温下で、26THzにおいて増幅を伴う自然放出光の観測に成功した。しかし、誘導放出の観測には至っていない。THz帯誘導放出・レーザー発振の観測に向けて継続推進中である。電流注入型グラフェンレーザー: Si/SiC/G(グラフェン)/Al_2O_3自然酸化膜のグラフェンヘテロ接合構造にデュアルゲートをスロットラインとして機能させる導波路構造に分布帰還型共振器構造を組み込んだレーザー共振器構造のデバイス試作を行った。トップゲート付のトランジスタ構造において,極めて高いキャリア移動度110,000cm2/(Vs)を実現し、グラフェンレーザー実現に大きく近づいた[国際会議ISCS2015に採択・口頭発表予定]。表面プラズモンポラリトン励起による巨大利得:前年度考案したグラフェン二重層キャパシタを核とし、その外側両面にゲートスタックを配したグラフェンヘテロ構造体を対象として理論解析を進め、印加バイアスで特定されたプラズモンモード周波数をフォトン発光によってアシストする共鳴トンネルのフォトンエネルギーと同調させることによて、表面プラズモンポラリトンの励起を伴う二重共鳴型のレーザー発振動作が従来のデュアルゲート方式に比して2桁以上の高い利得増強作用が得られることを理論的に発見した[JAP 115, 044511(2014).]。グラフェンと化学的に最も安定でダメージのない材料として認知されているh-BNを原子4層分トンネルバリア層として導入したグラフェン二十層キャパシタを試作し、その電流電圧特性に予想される負性微分抵抗を低温下ながら観測に成功するとともに、我々が理論発見したフォトン発光でアシストする共鳴トンネル現象の観測に成功し、テラヘルツフォトンの自然放出光観測に初めて成功した。電流注入グラフェンレーザーの実現に大きく前進した[国際会議OTST 2015で発表、CLEO2015に採択・口頭発表予定]。ボトムアップ型グラフェン成長技術: Si(110)基板上3C-SiC(111)薄膜の配向成長条件を解明し、その特性を活用した高速回転エピ成長法を開発し、グラフェンの欠陥密度40%低減化に成功した[Mat. Sci. Forum, 740-742, 339(2013) ; ibid. 327(2013)]。G/3C-SiC/Si(GOS構造)のSiC/Si界面へのAlN層挿入とSiC表面平坦化により、G/D比を0.85から4.17へと劇的に増大させ、グラフェン高品質化に成功した[J. Phys. D, 47, 094016, 2014]。
微量生体試料中ヒドロキシプロリンの超微量簡易測定システムの開発と医学的適用

結合組織の主要繊維蛋白であるコラ-ゲン及びエラスチンは、特異アミノ酸ヒドロキシプロリン(Hyp)を各々約10%と1%含有する。このHyp量を指標として総コラ-ゲン量を定量する従来の方法は、誤差(CV)が約10%あり、高感度・高選択性を要する生体試料の分析には不向きであった。一方、結合組織の破壊と修復は病理組織所見により定性的に詳細に研究されてきたが、組織標本程度の微量試料で定量が望まれていた。1978年、筆者らはバッチ方式による誤差(CV)8%程度の迅速微量簡易定量法(KISO法)を確立した。その後、多数の微量生体試料をフロ-方式(Flow Injection Analysis)により誤差(CV)12%で極く短時間内に処理し得るKISO-FIA法を開発した(1986)。本法は分析誤差、所要時間等で秀れているが、むしろ定量操作の前処理(加水分解と塩酸除去)と後処理(デ-タ処理)に100検体当り各々24時間以上と34時間を要する。多数の検体を受けてデ-タを出すまでの全操作を少なくとも6時間以内に収め、臨床検査など医学的適用に関する実用化を試みた。先ず、前処理(遠心加熱蒸発器別途予算)は各々100検体当り3時間と1時間の合計4時間に短縮。比色定量後のデ-タ処理は測定と同時に打出し、フロッピ-ディスクにデ-タを保存した。かくして、加水分解はオ-トクレ-プ中130°C、3時間で充分であり、Hypの破壊も少ない事を明らかにした。また塩酸除去は特注の恒温減圧濃縮器(CC-181トミ-製)を改良試作し、100検体を1時間以内で濃縮乾固した。また試料注入は自動injector(SIL9島津製)を用い3.7分間隔で自動注入した。比色定量値は検出器よりA-D変換してからHPLC用の自動記録器(CR4A島津製)を用いて同時記録するとともに、フロッピ-ディスクにも収録できる様に改良試作した。さらに、多数の肺癌摘出組織中Hypを上記自動装置を用いて測定しデ-タ処理を行なった。目下、病理組織像と比較検討中。
精神障害者の倦怠感の明確化と関連要因の解明－健常者、がん患者との比較を中心に－

デイケア通所中の精神障がい者の倦怠感を明らかにする目的で、がん患者用倦怠感尺度(CFS)を用いたアンケート調査にて、健常者、がん患者との比較を行った。因子分析で倦怠感の因子構造に対象者間で相違が生じた3項目を削除し、同じ因子構造に統一した上で比較を行った結果、精神障がい者の身体的倦怠感が健常者より有意に強いことが明らかになった。また、倦怠感の関連要因として、精神障がい者では抗精神病薬の種類と量、睡眠、スポーツ活動頻度、日内変動が、健常者ではスポーツ活動頻度が、乳がん患者では睡眠、年齢、サポート、仕事が見いだされ、健康状態に応じた倦怠感対策の必要性が示唆された。地域で生活する精神障がい者はだるさのため活動が制限されることが多いとされ、QOLを高めるためにはだるさの実態や要因を明らかにする必要がある。そこで本研究は地域で生活している精神障がい者のQOL阻害要因の1つとして倦怠感に着目し、健常者やがん患者との比較を通して、精神障がい者の倦怠感の特徴および関連要因を探ることを目的としている。初年度である平成25年度は、文献検討、倫理申請、プレテストを経た後、デイケアに通所している精神障がい者を対象とし、アンケート調査を実施した。倦怠感尺度は奥山ら(2000)が開発したCancer Fatigue Scale(CFS)を、尺度開発者の許可を得て使用した。また、関連要因として、個人要因、疾患、抗精神病薬、睡眠状況、ソーシャルサポート、活動等に焦点をあてた。平成25年12月平成26年3月に調査を実施し、3施設160名から回答を得た。データ収集方法は、デイケアメンバーに調査目的、質問内容、倫理的配慮を説明し、協力の同意が得られた対象者に質問紙を配布し、その場で回収した。本人の希望がある場合は研究者が解説しつつ代理記入を行なった。また、病名、通所年数、内服薬等が不明な場合は本人および所属長の許可を得た場合に限り、研究者がカルテから転記した。最初に行った1施設の対象者42名(回収率56%)の分析結果では、先行研究との比較において、入院中や外来治療中のがん患者より精神障がい者の倦怠感は強く、著しく日常生活に支障があるとされる得点を超えていた。この結果を踏まえつつ、全データについて現在分析途中である。本研究の目的は地域で生活する精神障がい者のQOL阻害要因の1つとして倦怠感に着目し、健常者やがん患者との比較を通して、精神障がい者の倦怠感の特徴や関連要因を明らかにすることである。初年度である平成25年度は、デイケアに通所している精神障がい者を対象としアンケート調査を実施した。その結果、232名中166名(回収率71.6%)から回答を得た。2年目となる平成25年度は、前年度の結果の分析を行い、その成果を発表するとともに、対照となる健常者に対する調査を実施した。以下に今年度の具体的な実施内容を述べる。1.今回の対象者とがん患者、健常者との比較を行うため、奥山ら(2000)が開発したCFS(Cancer Fatigue Scale)を使用した。精神障がい者に使用するにあたりこの尺度の妥当性、信頼性のテストを行った結果、因子分析においてがん患者と同じ因子構造が得られ、累積寄与率は54.7%であった。またCronbach α係数は.903.770と高い内的整合性が見られた。以上の結果からがん患者との比較は可能であると判断した。2.デモグラフィック変数の他、睡眠の程度、活動の指標として運動と旅行に参加する頻度およびデイケアへの参加頻度、調査時間、サポートの量およびサポート元、抗精神病薬の使用量と種類について、精神障がい者の倦怠感との関連性を分析した結果、睡眠の程度、運動と旅行、調査時間、抗精神病薬の使用量において倦怠感との有意な関連が認められた。これらの結果の一部を、日本精神保健看護学会および日本看護研究学会にて発表した。3.健常者の倦怠感に対するアンケート調査を行い、253名中121人から回答を得た(回収率47.8%)。現在、このデータを分析中である。本研究の目的は、QOL阻害要因として倦怠感に着目し、健常者やがん患者との比較を通して、精神障がい者の倦怠感の特徴および関連要因を明らかにすることである。初年度である平成25年はデイケア通所中の精神障がい者を対象にアンケート調査を実施し、精神障がい者の倦怠感の実情と関連要因について解明した。2年目の平成26年度は精神障がい者の倦怠感の特徴について結果報告するとともに、健常者を対象としたアンケート調査を実施した。3年目である平成27年度は、精神障がい者の倦怠感の関連要因について、世界看護科学学会で報告し、健常者の結果を日本ヒューマン・ケア心理学会で報告した。以下に平成27年に分析した健常者の倦怠感と関連要因についての結果を報告する。1.対象者は趣味の会、同窓会活動等の参加者を中心にスノーボールサンプリングにて253名にアンケートを配布し、116名から有効回答を得た(有効回答率45.8%)。

2.CFS(Cancer Fatigue Scale)から2項目が除外されたが、因子構造はがん患者、精神障害者と同様、「身体的倦怠感」「精神的倦怠感」「認知的倦怠感」が抽出された。Cronbach α係数は.727.887であり、高い内的整合性が見られた。3.健常者の倦怠感は、本研究における精神障がい者との比較において、身体的倦怠感が精神障がい者より有意に弱かったが、精神的倦怠感、認知的倦怠感に有意差はなく、総合的倦怠感は、日常生活に著しい支障があるとされる19点を超えている者が約4割を占めていた。4.健常者の倦怠感の関連要因として、身体的・精神的倦怠感にはスポーツの頻度が、精神的倦怠感には生活の楽しみが、身体的倦怠感には旅行頻度が有意に関連しており、睡眠との関連が見いだせなかった点が、精神障がい者との相違であった。また、3月末にがん患者への調査を依頼し、現在データ収集中である。平成25年度には精神障がい者を対象とした倦怠感に関する調査の実施を行い、平成26年度はその結果発表、および健常者への倦怠感に関する調査の実施を行った。平成27年度は、精神障がい者と健常者の倦怠感の比較について結果発表を行った。しかし、実施予定であったがん患者への倦怠感調査は、倫理申請を通過したものの、実施予定施設の体制変更により協力が得られず、協力施設の確保に時間を要した。平成28年3月に乳がん患者会に了承を得ることができ、4月現在、アンケートの回収中である。本研究ではQOLの阻害要因として倦怠感に着目し、地域で生活する精神障がい者の倦怠感の特徴および関連要因を健常者、がん患者の倦怠感との比較を通じて明らかにすることを目的とする。2015年度までは精神障がい者および健常者に対しアンケート調査を行い、それぞれの倦怠感の特徴を明らかにした。2016年度は乳がん患者の倦怠感に関するアンケート調査を実施し、比較検討を行った。3か所の乳がん患者会から調査の協力が得られ、患者会メンバー150名に調査を依頼し、83名(平均年齢63歳、SD10.4)から有効回答が得られた(有効回答率55.3%)。対象者の属性を比較したところ、乳がん患者の年齢が有意に精神障がい者より高かった。また、倦怠感尺度を因子分析したところ、精神障がい者と同じ3因子構造であったが、3項目が精神障がい者とは異なる因子に含まれていたため、両者からこの3項目を削除し因子および項目の統一を図った。その上で比較を行った結果、精神的倦怠感、認知的倦怠感に有意差は認められなかったが、身体的倦怠感において精神障がい者が乳がん患者より有意に強いことが明らかになった。地域で生活する精神障がい者が強い身体的なだるさを抱えながら生活していることが考えられる。さらに、乳がん患者の倦怠感の関連要因として、睡眠、年齢、サポート、仕事の有無が見いだされ、睡眠が精神障がい者の倦怠感関連要因との共通点であった。健常者では睡眠と倦怠感との間に有意な関連がなかったことから、何らかの疾患を抱え生活している人々にとって、睡眠が重要な倦怠感を軽減する要因であることが示唆された。年齢は乳がん患者のみで倦怠感の要因として抽出された。乳がん患者の平均年齢が63歳で、精神障がい者の年齢より有意に高いことから、疾患の他、高齢により心身のだるさを感じやすくなっている可能性も考えられる。デイケア通所中の精神障がい者の倦怠感を明らかにする目的で、がん患者用倦怠感尺度(CFS)を用いたアンケート調査にて、健常者、がん患者との比較を行った。因子分析で倦怠感の因子構造に対象者間で相違が生じた3項目を削除し、同じ因子構造に統一した上で比較を行った結果、精神障がい者の身体的倦怠感が健常者より有意に強いことが明らかになった。
遷移金属/高周期14族元素不飽和結合系の反応探索と機能開発

タングステンまたはルテニウムとケイ素またはゲルマニウムとの間に二重結合または三重結を持つ錯体について,置換基の立体障害を適度に小さくすることにより,金属-14族元素不飽和結合の反応性が飛躍的に高まり,様々な有機分子との反応がスムーズに進行するようになることを見出した。特に,有機分子に対するタングステン-ゲルマニウム三重結合の反応性を初めて明らかにした。また,η^3-α-シラベンジルタングステンおよびモリブデン錯体が,シリレン錯体および配位不飽和シリル錯体の両方の合成等価体として働くことを証明した。(1)ヒドリド(ヒドロゲルミレン)タングステン錯体と様々な有機分子との反応ゲルミレンタングステン錯体Cp^*(CO)_2(H)W=GeH{C(SiMe_3)_3}について,イソシアナートおよびイソチオシアナートとの反応を詳細に研究した。その結果,イソチオシアナートとの反応では,最初に速度支配生成物として,窒素がゲルマニウムに,硫黄がタングステンに結合した五員環キレート錯体を与えるが,これは穏やかな加熱により,窒素と硫黄が逆に結合した五員環キレート錯体に異性化することが分かった。一方,イソシアナートとの反応では,最初から酸素がゲルマニウムに,窒素がタングステンに結合した五員環キレート錯体が得られた。(2)ゲルミレン錯体からの形式的脱水素によるゲルミリン錯体の合成上記(1)の反応のうち,嵩高いメシチル基を持つイソシアナートを用いた場合には,五員環キレート錯体が生成した後,穏やかな加熱により有機物が脱離し,W≡Ge結合を持つゲルミリン錯体に収率よく変換されることを見出した。理論計算に基づいてこの反応の可能な機構を提案した。(3)ヒドリド(ヒドロゲルミレン)ルテニウム錯体と様々な有機分子との反応ゲルミレンルテニウム錯体Cp^*(CO)(H)Ru=GeH{C(SiMe_3)_3}とニトリルとの反応を詳細に検討した結果,アルキルニトリルは金属に配位するのみであったが,アリールニトリルはGe-N結合の形成を伴ってヒドロゲルミル化されることを見出した。(4)η^3-シラベンジルモリブデン錯体の合成およびシリレン錯体を経由する反応の発見以前合成していたタングステン類縁体と同様にして,(p-トリルシリル)モリブデン錯体に配位した4-(ジメチルアミノ)ピリジン(DMAP)配位子をBPh_3で引き抜くことにより,p-トリル基の芳香環内の二つの炭素がモリブデンに配位したη^3-シラベンジルモリブデン錯体を合成した。この錯体と有機分子との反応は,タングステン類緑体と異なりほとんどの場合配位不飽和シリル錯体を経由して進行したが,唯一2-ヒドロキシピリジンとの反応はシリレン錯体を経由して進行することを見出した。(1)ヒドリド(ヒドロゲルミレン)タングステン錯体からの脱水素によるゲルミリン錯体生成機構の解明昨年度発見した標記反応について,詳細な実験的並びに理論的研究を行い,反応機構を解明した。すなわち,この反応はゲルミレン錯体とイソシアナートからのW-Ge-O-C-N五員環を持つキレート錯体の生成と,それに続くホルムアミドの脱離を経由して進行する。このうち後者の過程は,タングステンからの窒素配位部位の解離と,その窒素へゲルマニウム上の水素がタングステン上を経由して移動する過程を含んでいることが,速度論的研究およびDFT計算により明らかになった。この研究は,前例のない反応を経由する新しいゲルミリン錯体の合成法の発見として,高い重要性を持つ。(2)ヒドリド(シリレン)タングステン錯体の新規合成およびそれを用いたケトンとの反応の機構解明ヒドリド(ヒドロシリレン)タングステン錯体はケトンと反応して,主にヒドロシリル化生成物を与えることが分かっている。この反応において,ケトンのカルボニル炭素上へ移動する水素はケイ素上のものか,それともタングステン上のものかを明らかにするために,ケイ素上に水素を持たないヒドリド(シリレン)錯体を新たに合成し,それを用いてケトンとの反応を行った。その結果,ケトンのヒドロシリル化を経由したと考えられる生成物が主生成物として得られたことから,カルボニル炭素上へ移動した水素はタングステン上のヒドリドである可能性が高いことが分かった。(1)ゲルミリンタングステン錯体と酸素を含む有機分子との反応初年度に合成に成功したゲルミリンタングステン錯体の反応性を調べた。アルコールとの反応では,1分子のみのアルコールが求核付加しアルコキシゲルミレン錯体が生成した。

一方,アルデヒドは2分子取り込まれ,炭素ー水素結合切断とヒドロゲルミル化を経て,分子内アシル配位子で安定化されたアルコキシゲルミレン錯体が得られた。エノンとの反応では,1分子または2分子のエノンが取り込まれ,ゲルモキシ-π-アリル錯体が生成した。これらはいずれもゲルマニウムー酸素結合の形成を伴っており,第一段階は含酸素有機分子の酸素のゲルミリン配位子への求核攻撃であると推定される。(2)ジゲルマビニリデン錯体の前駆体となる二種類の錯体の合成6族金属であるタングステンまたはモリブデンを含む(クロロゲルミル)メタロゲルミレン錯体およびそれからカルボニル配位子を一つ外した(クロロゲルミル)ゲルミリン錯体の合成に成功した。これらの錯体のβ-ゲルマニウム原子上からの塩化物イオン引き抜きを試みたところ,前者の錯体の場合には複雑な混合物が得られたが,後者の錯体ではカチオン性ジゲルマビニリデン錯体が生成することをNMRおよびIRスペクトルにより確認した。(3) η3-シラベンジルモリブデン錯体の合成およびシリレン錯体を経由する反応の発見以前報告したタングステン類縁体と同様にして,(p-トリルシリル)モリブデン錯体に配位した4-(ジメチルアミノ)ピリジン配位子をBPh3で引き抜くことにより,p-トリル基の芳香環内の二つの炭素がモリブデンに配位したη3-シラベンジルモリブデン錯体の合成に成功した。この錯体と有機分子との反応は,タングステン類縁体と異なりほとんどの場合シリレン錯体を経由せず配位不飽和シリル錯体を経由して進行したと考えられる生成物を与えた。昨年3月の東日本大震災により研究室がほぼ壊滅状態となり,その後ほぼ8カ月間ほとんど研究ができなかった。また,それまでに合成した錯体や化合物の大部分が大震災によって失われ,再合成する必要があった。これらの理由により,研究は当初の予定よりも大幅に遅れている。24年度が最終年度であるため、記入しない。当研究室は,東日本大震災後しばらくの間,他部局等に間借りしていたが,昨年11月に新築されたプレハブ実験棟に引っ越して再度一体となり,現在不完全ながら研究が進展し始めている。平成24年度は,前年度達成できなかった研究も含めて達成できるよう鋭意努力する所存である。研究計画や研究方針に本質的な変更はない。
酸化チタン/ゼオライト光触媒系による二酸化炭素の水による還元固定化反応

可視光応答型の光触媒を用いた二酸化炭素と水からの有用な炭化水素類の合成は、地球温暖化の抑制および炭素資源の有効利用の観点から注目すべき重要な研究課題である。本研究では、各種ゼオライトの骨格内に原子レベルで高分散した四配位構造の酸化チタン光触媒(TS-1,Ti-MCM-41,Ti-MCM-48,Ti-HMS)の構築を試みるとともに、その上での二酸化炭素の水による還元固定化反応について検討した。さらに、これらTi/Zeolite触媒にイオン注入法により微小量の遷移金属イオン種を注入し、酸化チタン種の電子状態に摂動を与えることで可視光で機能する新規なTi/Zeolite触媒の構築を試みた。UV-VisおよびXAFS測定により、Ti/Zeolite中においてTi種は孤立高分散状態の四配位酸化チタン種としてゼオライト骨格内に組み込まれていることがわかった。これらTi/Zeoliteを光触媒としてCO2とH2Oの存在下紫外光を照射すると光照射時間に比例してCH4,CH3OHが生成した。Ti/Zeolite触媒は粉末酸化チタン光触媒に比べCO2のH2Oによる還元反応に高い活性を示すほか、生成反応物収量において高いメタノール選択性を示すことがわかった。さらに、イオン注入法を適用して、Ti/Zeolite触媒の可視光化について検討した。Ti/Zeolite触媒にVイオンを注入するとTi/Zeolite触媒のUV-Vis吸収スペクトルは、注入イオン量に依存して長波長側にシフトし可視光を吸収することがわかった。また、吸収のシフトの程度はゼオライトの合成法や構造の違いにより異なり、特に、HMSを用いた場合にUV吸収の長波長側へのシフトが顕著になることを見いだした。さらに、Vイオン注入Ti/ZeoliteのVK-edge EXAFS測定およびVイオンを含んだゼオライトモデルのab initio計算により、注入したVイオンは孤立四配位状態で存在するとともに四配位Ti酸化物種に隣接しTi-O-V結合を形成し、これにより四配位Ti酸化物種の電子状態に摂動が生じ、可視光応答型光触媒の創生が可能となることがわかった。
静電浮上システムのデジタル制御

平成7年度において、極高真空・超清浄環境においてシリコンウェハや非磁性金属などを完全無接触に浮上した状態での駆動や搬送が可能な静電浮上式マニピュレータの開発の一環として、静電浮上装置を試作し,DSPを用いたデジタル制御系を構築し,8インチのシリコンウェハの静電浮上に成功した。具体的に次のような成果が得られた。(1)従来のアナログ制御に代わってDSPを用いたデジタル制御系を開発し、8インチのシリコンウェハの5つの運動自由度を制御することにより、ウェハを無接触状態で宙に浮かせることに成功した。(2)従来のアナログ電子回路による制御に比べ,所定の浮上特性を長時間にわたって安定に維持することを確認した。(3)PID制御法を用いて,浮上剛性の向上が図られた。(4)外乱によるシステムのパラメータの変動に応じて制御パラメータを自動的に調整することにより,0.5μmの浮上精度が得られた。(5)システム全体の制御自在性を大幅に改善した。
食品素材の配合による焙焼生成機構の差異に関する研究

申請者らは、広く乾熱調理における食品成分間反応を研究対象とし、各種食品素材の配合割合の変化による加熱反応生成物の検討、更にその生成機構からみた食品素材の選択方法などについて検討を加えている。今回は特に、固相系食品であるクッキ-を用いて、新しい食品素材である糖アルコ-ル、アミノ糖等を含む甘味料等の調理への利用の可能性、食物繊維添加における加熱反応生成物の差異、及び、その安全性、有効性等を合わせ、多面的に検討を加えた。1.クッキ-加熱中に生じる変化としてアミノカルボニル反応がある。この反応のモデル実験として、クッキ-の焙焼条件で糖(フルクト-ス及びグルコ-ス)とタンパク質(オボアルブミン)とを反応させ、検討した。その結果、塩基性アミノ酸(ヒスチジン、アルギニン)と、中性アミノ酸のプロリンの損失が顕著であった。2.糖(フルクト-ス)とアミノ酸(βーアラニン)を用いたモデル実験の加熱反応生成物をHPLCで単離精製した後、NMR,FABーMSで分析した。その結果、加熱初期の香気成分として、2,3ーDihydroー3,4ーdihydroxyー5ーacetylfuran(DDAF)が同定できた。3.各種の食物繊維(黄粉、小麦タンパク質、大豆タンパク質、米ぬか、ココア)や糖アルコ-ル、アミノ酸をクッキ-に添加し、香気形成に及ぼす影響と添加したクッキ-の嗜好性について検討した。その結果、申請者らが、クッキ-の香気成分として同定しているDDAF並びに2,3ーDihydroー3,5ーdihydroxyー6ーmethylー4(H)ーpyranー4ーone(DDMP)の生成量は食物繊維添加によって減少した。また、嗜好性に関しては、全般的にクッキ-重量の1%添加までは好まれる傾向にあったが、添加量が増加すると好まれなかった。申請者らは、広く乾熱調理(低水分系食品)における食品成分間反応について研究を進めている。平成元年度は、各種食品素材の配合割合の変化による加熱反応生成物の検討を、低水分系食品であるクッキ-をモデル食品として行った。その結果、クッキ-様の甘い香気は卵の添加により増大することが分かった。我々の実験系では、その香気は2,3ーDihydroー3,5ーdihydroxyー6ーmethylー4(H)ーpyranー4ーone(DDMP)であり、この物質が卵の添加により生成され、添加量が多くなるとこの生成量も増大することが分かった。また、焙焼初期から生成される香芳には2,3ーDihydroー3,5ーdihydroxyー5ーacethylーframe(DDAF)であることが、今回の各種の機器分析の結果からわかった。この2つの物質は、それぞれマルト-ル、イソマルト-ルの前駆体であった。従来のアミノカルボニル反応関係の実験ではGLCーMSやEIーMSスペクトルで分析されるのが一般的であったため、脱水した物質が検出されていたとも考えられる。また、アミノカルボニル反応においては、アマドリ化合物を経由して進行してゆくというのが定説である。しかしながら、今回の単離同定したピロ-ル骨格を持つ物質がDDMPやDDAFの生成より遅れて生成されることを考えると、低水分系での150度という条件では、DDMPやDDAFはアマドリ化合物を経ない、別の経路も推定される。また、現在脚光を浴びている、新しい食品素材である糖アルコ-ルやアミノ糖など、フルクト-スを用いないクッキ-では、このDDMPやDDAFの生成は認められず、クッキ-様の香りもほとんどなく、糖アルコ-ルやアミノ糖を用いたクッキ-を調整する場合は、チョコレ-トや各種のエッセンスを併用するとその欠点が補えると考えられる。

平成2年度は、さらに食物繊維添加による加熱反応生成物について、安全性・有効性について検討してゆく。申請者らは、広く乾熱調理における食品成分間反応を研究対象とし、各種食品素材の配合割合の変化による加熱反応生成物の検討、更に、その生成機構からみた食品素材の選択方法などについて検討を加えている。今回は特に、固相系食品であるクッキ-を用いて、新しい食品素材である糖アルコ-ル、アミノ糖等を含む甘味料等の調理への利用の可能性、食物繊維添加における加熱反応生成物の差異、及び、その安全性、有効性等を合わせ、多面的に検討を加えた。1.クッキ-の加熱中に生じる変化としてアミノカルボニル反応がある。この反応のモデル実験として、クッキ-の焙焼条件で糖(フルクト-ス及びグルコ-ス)とタンパク質(オボアルブミン)とを反応させ、検討した。その結果、塩基性アミノ酸(ヒスチジン、アルギニン)と、中性アミノ酸のプロリンの損失が顕著であった。2.糖(フルクト-ス)とアミノ酸(βーアラニン)を用いたモデル実験の加熱反応生成物をHPLCで単離精製した後、NMR,FABーMSで分析した。その結果、加熱初期の香気成分として、2,3ーDihydroー3,4ーdihydroxyー5ーacetylfuran(DDAF)が同定できた。3.各種の食物繊維(黄粉、小麦タンパク質、大豆タンパク質、米ぬか、ココア)や糖アルコ-ル、アミノ糖をクッキ-に添加し、香気形成に及ぼす影響と添加したクッキ-の嗜好性について検討した。その結果、申請者らが、クッキ-の香気成分として同定しているDDAF並びに2,3ーDihydroー3,5ーdihydroxyー6ーmethylー4(H)ーpyranー4ーone(DDMP)の生成量は食物繊維添加によって減少した。また、嗜好性に関しては、全般的にクッキ-重量の1%添加までは好まれる傾向にあったが、添加量が増加すると好まれなかった。
炭素系薄膜マイクロ・ナノパターニング構造制御による薬剤徐放性ステントシステム構築

血管内治療に用いられるインプラント器具の生体適合性向上を目標に,血液適合性・内皮細胞適合性の双方に優れた新しい表面改質技術の研究に取り組み,薬剤含浸ポリマー表面に断片化したDLCを被覆した,新しい薬剤徐放コーティング技術を開発した. DLCおよび血液適合性に優れるフッ素添加DLCの内皮細胞適合性評価により,各表面が内皮細胞の増殖を阻害せず,良好な細胞の足場材料として機能する事を示した.また断片化したDLCのサイズを変更することで,薬剤徐放速度をコントロールできることを示した.更に,塩基性繊維芽細胞増殖因子(bFGF)が内皮細胞・平滑筋細胞に及ぼす影響を評価し, bFGFが内皮細胞の増殖に対し特異的に効果を及ぼすことを示唆した.これらの研究成果を組み合わせることで,留置後,早期の内皮化を実現する表面改質技術への可能性を示した.血管内治療に用いられるインプラント器具の生体適合性向上を目標に,血液適合性・内皮細胞適合性の双方に優れた新しい表面改質技術の研究に取り組み,薬剤含浸ポリマー表面に断片化したDLCを被覆した,新しい薬剤徐放コーティング技術を開発した. DLCおよび血液適合性に優れるフッ素添加DLCの内皮細胞適合性評価により,各表面が内皮細胞の増殖を阻害せず,良好な細胞の足場材料として機能する事を示した.また断片化したDLCのサイズを変更することで,薬剤徐放速度をコントロールできることを示した.更に,塩基性繊維芽細胞増殖因子(bFGF)が内皮細胞・平滑筋細胞に及ぼす影響を評価し, bFGFが内皮細胞の増殖に対し特異的に効果を及ぼすことを示唆した.これらの研究成果を組み合わせることで,留置後,早期の内皮化を実現する表面改質技術への可能性を示した.研究代表者は,血管内ステント留置後の再狭窄の予防のため,抗血栓性の優れたフッ素添加非晶質炭素薄膜(F-DLC)を開発した.本研究の目的は,薬剤を患部で的確に機能させる「ドラッグデリバリー」の概念とナノ薄膜被覆技術を,ナノレベルの構造制御により融合させ,新たな機能性ナノ薄膜を開発することである.平成21年度には,F-DLCナノ薄膜を医療材料に成膜し,生体適合性を明らかにするために,各試料上に血管内皮細胞播種し,一定期間培養後の試料上での静着細胞数の定量,形態観察を行った.観察は光学顕微鏡,電子顕微鏡,蛍光顕微鏡を用いた.以下,(ア)(カ)を供試材料とし(カ)ポジティブコントロール(ディッシュ)・前述(ウ)(オ)のF-DLCの括弧内数値は,膜中のフッ素量の差異を示し,数値の増加はフッ素量の増加に一致する.その結果,フッ素添加量増加と,静着細胞数の減少には相関が認められた.しかし,顕微鏡下ではフッ素量を最大にしたF-DLC(60)上の付着細胞でも,糸状仮足,葉状仮足が十分に発達しているものが観察され,また,細胞が付着していない部分では細胞の剥離痕も観察された.このことから,F-DLC(60)においても,静的環境下で細胞は伸展・増殖するが,接着が弱く,外的刺激により剥離することが推察される.また,WST-8 assayにおいて,F-DLCは細胞毒性を有さないことが示された.これにより,F-DLC薄膜は,強力な抗血栓性と血管内皮細胞適合性を持ち,ステントコーティングに適していることが示唆された.血管内治療に用いる金属ステントは、体への負担が少なく即効性および短期的成績は良好だが、留置後の再狭窄が問題となってきた。前年度に引き続き、問題の改善に向け、生体適合性・血液適合性に優れたDiamond-like carbon :以下DLCおよびフッ素添加DLC(以下F-DLC)を使用し、新規ステントへの応用を目指す。今年度は以下3点に取り組んだ。すなわち、1)F-DLCに対する、細胞接着関与蛋白質の吸着様式評価F-DLCでは各タンパク質の吸着量は減少し、アルブミン/フィブリノーゲン吸着量比は増加した。細胞接着部位に発現するビンキュリンの観察したところ、F添加したものではビンキュリンの発現が少なくなっていた。2)断片化F-DLC被覆疑似薬剤含浸ポリマーの徐放特性評価断片サイズを振り分けたクルクミン含浸基板(PU,EVA,MPC)を各々疑似体液に140日間浸漬し、各基板の徐放特性を評価した。各々の基板において、被覆なしの基板では初期にほとんどの薬剤が放出される傾向が見られたが、被覆面積を調節することにより、放出速度を制御できた。3)bFGFの血管壁細胞に対する反応性評価含浸薬剤を選択するにあたり、現在機能的血管新生増殖因子として注目されているbasicfibroblast growthfactor (bFGF)を用いて、bFGFの濃度による細胞増殖の影響を検証した。血管壁細胞(HUVEC、HVSMC)を播種し、bFGF濃度を0100ng/mlの範囲で振り分け、各濃度の細胞増殖および遊走反応を評価した。HUVECは10ng/mlをピークとし、濃度依存性に細胞は増殖および遊走したが、HVSMCでは、各濃度で増殖に有意差を認めなかった。血管内治療に用いる金属ステントは、体への負担が少なく、即効性および短期的成績は良好だが、留置後の再狭窄が問題となってきた。本プロジェクトでは問題の改善に向け、生体適合性・血液適合性に優れたDiamond-like carbon(DLC)およびフッ素添加DLC(F-DLC)薄膜により、薬剤を含浸させた高分子表面を処理した新規複合表面を創製し、血管内ステントの新しい表面改質技術としての応用を目指す。今年度は以下各点に取り組んだ。