hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
医学研究用マウス由来蟯虫虫卵の熱処理効果について

【目的】蟯虫はいくつかの駆虫薬によって駆虫できると報告されていることから、一般に駆虫薬のみで簡単に蟯虫を排除できるという認識があるようである。しかし、環境に残った蟯虫虫卵に対する処置方法が確立していない現状では、高い確率で再発を繰り返すことになる。報告者は平成18年度に「医学実験用マウス由来蟯虫虫卵の通常飼育環境下での生存と消毒効果」という研究課題名で研究費を配分されて研究を行ったが、結果は一般に使用される消毒薬では蟯虫虫卵に対して有効なものはないことが判明した。そこで今回、消毒薬に代わる環境中の虫卵対策としてネズミ盲腸蟯虫(Syphacia obvelata)に対する熱処理での殺卵効果を確かめるため実験を行った。【方法】AKRマウスを購入後、ネズミ盲腸蟯虫感染マウスを1週間飼育した床敷き内で飼育、感染させた。感染マウスの肛門周囲から粘着テープ法にて蟯虫卵を採取し、蟯虫卵が付着したテープを50°C、60°C、70°C、80°Cの熱湯(湿熱)とホットプレート(乾熱)で1分間ないし5分間処理し、処理済みの蟯虫卵は、人工腸液にて4時間、37°Cインキュベーター内で培養し形態を観察した。【結果及び考】今回の実験では、未処置で培養した場合に蟯虫卵から脱出している最中の蟯虫出現率が56%であったことから、この形態が観察された場合を生存、その他の形態の場合を死滅と判定することにした。熱処理後に蟯虫卵から脱出中の蟯虫が観察されたのは、ホットプレート50°C1分・5分、60°C1分・5分、70°C1分、80°C1分、熱湯50°C1分・5分、60°C1分・5分であった。ホットプレート70°C5分、80°C5分、熱湯70°C1分・5分、80°C1分・5分では脱出中の蟯虫は観察されなかった。この結果から、ネズミ盲腸蟯虫虫卵は、乾熱の場合70°C5分で、湿熱の場合70°C1分で死滅することが示唆された。
高学年児童における聴取とふりがな譜による音楽学習プロセスの実態解明と応用

<研究目的>若者の「耳からコピー」の習得方法に通じる、五線譜を使用しないで器楽の練習に取り組む児童が、聴取とふりがな譜・文字譜によってどのように学習を進めていくのか、その学習プロセスの実態を既知曲と未知曲での違いから解明する。さらに、児童が能動的に器楽活動を進められる、児童のニーズに応えた楽譜のあり方を検討することを目的とした。<研究方法>児童が選択決定した楽曲(既知曲)を教材化し、音源とふりがな譜・文字譜を作成・用意し、器楽活動における児童の活用の様子を観察記録した。また、教科書教材から児童の未知曲を取り上げ、ふりがな譜・文字譜を活用した習得プロセスを観察記録した。学習方法確立のプロセスを学年間で比較検討するため、検証対象は、第3・4・5・6学年とした。<研究成果>既知曲・未知曲どちらの場合も、音源による聴取からおよそのメロディラインをつかみ、ふりがな譜・文字譜から「音高」、聴取により「リズム」の情報を得て器楽練習に取り組んでいることがわかった。また、児童が嗜好する音楽はポピュラーソングであることはこれまでの研究で明らかになっているが、それらは楽譜そのものが作品であるクラシック音楽と異なり、音、演奏そのものが作品である。そのため、五線譜を読むことが作品の表現に重要なわけではない。むしろ、鳴り響く音そのものからメロディライン(リズムや音高など)をつかむことの方が自然な習得方法であると言える。聴取とふりがな譜・文字譜の活用は、音そのものが残せ、何度でも再生できる時代の音楽習得方法であることが言える。
ウイルスを起因とする造血器腫瘍の病態および腫瘍化機序の解明

2008年にヒトポリオーマウイルスとしては初の腫瘍ウイルスであるメルケル細胞ポリオーマウイルス(MCPyV)が報告された。欧米ではMCPyVと慢性リンパ性白血病(CLL)との病因的関与について報告がなされているが、我が国でのMCPyVとCLLの関係については明らかにされていなかった。本研究において一部の本邦発症CLLでMCPyVが検出されたが、CLL発症に直接的な役割を果たしているかは不明である。MCPyVは単球にも持続感染することが報告されている。この持続感染が細胞の腫瘍化へと発展させるのかどうかは不明であった。そこで、単球性白血病におけるMCPyVの感染有無について解析した。目的と意義:2008年にメルケル細胞癌(MCC)より、ヒトポリオーマウイルスとしては初の腫瘍ウイルスであるメルケル細胞ポリオーマウイルス(MCPyV)が報告された。また2011年には、同属でリンパ指向性を示すヒトポリオーマウイルス9(HPyV9)が、免疫抑制療法下の腎移植患者の血清から報告された。HPyV9の特定疾患への寄与については未だ明らかにされていない。近年、欧米においてMCPyVと慢性リンパ性白血病(CLL)との病因的関与の可能性が報告された。CLLは、欧米では全白血病の約30%を占める一般的な白血病である。しかし、日本では欧米の約1/10の頻度で発生する珍しい白血病であり、MCPyVとの関連性は調査されていない。そこで本研究では、日本におけるCLLとMCPyVとの病因的関与の検討と共に、HPyV9の検出を行った。材料と方法:本邦のCLL症例において、患者末梢血より白血病細胞を分離し、DNAを抽出した。このDNAを鋳型とし、リアルタイムPCRによりMCPyV及びHPyV9ゲノムの検出を行った。MCPyV陽性例は、PCR法によりLT抗原遺伝子領域を増幅し、ダイレクトシークエンス法により塩基配列を決定することで変異の解析を行った。結果と考察:リアルタイムPCRの結果、調べたCLLの約33%でMCPyVゲノムが検出され、細胞あたりのMCPyVコピー数は0.0000170.0012であった。この結果は欧米の報告と一致するものであった。一方、HPyV9は全ての例で検出されなかった。MCPyV陽性例についてLT抗原遺伝子の変異を調べたところ、欧米の一部のCLLで報告されているようなDNAの欠損は認められず、本研究で検出されたMCPyVは野生型であることが示唆された。ウイルスは発癌に密接に関係する。新規腫瘍ウイルスの造血器腫瘍における感染実態をその腫瘍化機序の一端を明らかにする。1)2008年にメルケル細胞癌(MCC)より、ヒトポリオーマウイルスとしては初の腫瘍ウイルスであるメルケル細胞ポリオーマウイルス(MCPyV)が報告された。欧米においてMCPyVと慢性リンパ性白血病(CLL)との病因的関与について報告がなされている。わが国でのMCPyVとCLLの関係については明らかにされていなかったが、本研究で、一部のCLLでMCPyVが検出されたが、その感染ウイルスは野生型であることを報告した。またMCPyVは単球に持続感染することが報告されている。この持続感染が細胞の腫瘍化へと発展させるのかどうかは不明である。そこで、単球性白血病におけるMCPyVの感染実態について解析した。急性骨髄単球性白血病、急性単球性白血病、慢性骨髄単球性白血病患者末梢血および骨髄より白血病細胞を分離し、DNAを抽出した。このDNAを鋳型とし、定量的リアルタイムPCRによりMCPyVゲノムの検出を試みた。解析可能であった全ての単球性白血病ではMCPyVは検出されなかったが、この知見はわが国のみならず世界でのサーベイランスが必要であることを示すものとして評価され、国際医学誌に掲載された。2)膿胸関連リンパ腫(PAL)の発症にはEpstein-Barrウイルス(EBV)が密接に関与しているが、その詳細な腫瘍化機序は明らかにされていない。本研究において、biclonal EBVゲノムを有する極めて稀なPAL細胞株の樹立に成功し、その成果は国際医学誌に掲載された。造血器腫瘍を惹起する腫瘍ウイルスと宿主側因子との相互関係を解析し、ウイルス関連造血器腫瘍の病態解明と細胞腫瘍機序の一端を明らかにする。本年度は、最近発見された新規腫瘍ウイルスであるメルケル細胞ポリオーマウイルス(Merkel cell polyomavirus: MCPyV)に着目した。

MCPyVは当初、皮膚の悪性腫瘍であるメルケル細胞癌から発見されたが、リンパ指向性ウイルスであることも示唆されている。MCPyVが造血器腫瘍の発生にも関与している可能性を追求するため、本邦初の研究と位置づけて、これを実施した。本年度は慢性リンパ性白血病(CLL)に着目した。CLLは欧米においては成人で最も多く発症する白血病であるが、アジア地域では極めて稀な白血病である。CLLの発症に世界的な地域差がある理由は不明な点が多い。CLLの病因としてのMCPyVに関する研究は、欧米から数編の報告がなされているが、その結論は現在論争中である。しかしながら、これらすべての報告は欧米(米国とドイツ)からなされたものであり、アジア諸国からの研究報告は皆無であった。そこで日本人CLLについて、MCPyV DNAが検出されるかどうかを解析した。方法は日本人CLLの27例で、MCPyV small T遺伝子を標的にした定量的リアルタイムPCR法を用いてウイルスゲノムの検出を試みた。その結果27例中9例(33%)でMCPyVが検出された。しかしながら、そのMCPyV DNA量はMCPyV陽性メルケル細胞癌と比べると低いレベルにあった。このことより、MCPyVは日本人発症のCLLの病因に直接的には関係していないことが示唆されたが、CLLの一部にMCPyVが何らかの関与をしている可能性は完全に否定できないため、引き続き研究を継続する。本研究では、ウイルスと造血器腫瘍の関係を詳細に解析することが目的である。新規腫瘍ウイルスであるMCPyVさらにHPyV9が本邦発症のCLLに検出できるかどうかを調べた。その結果、一部のCLLでMCPyV DNAを検出できることが判明した。これら研究成果については、Journal of Hematology & Oncologyに掲載された。上記の研究に平行して、MCPyVと他の腫瘍との関係についても探索し、研究成果をあげた。以上を総合し、研究が計画通りに進展していると判断した。新規腫瘍ウイルスであるMCPyVが本邦発症のCLLに検出できるかどうかを調べた。その結果、ゲノム数は少量であるものの、一部のCLLでMCPyV DNAを検出できることが判明した。この本邦初のデータと欧米からの結果と比較解析することが可能になった。またMCPyV DNAの定量検出システムも独自に確立することができた。これら研究成果については、現在論文投稿準備段階に入っている。上記の研究に平行して、造血器腫瘍におけるメチル化解析の研究なども実施し、成果をあげた。今後も引き続き、ウイルスと造血器腫瘍の関係について研究を推進する。MCPyVは単球にも潜伏感染することが示唆されている。単球性白血病(急性骨髄性白血病AMMoL、急性単球性白血病AMoL、慢性骨髄単球性白血病CMML)におけるMCPyVの蔓延性についても調べる。
硫化亜鉛系半導体の硫黄圧制御分子線エピタキシーの初期過程の制御と紫外レーザの作製

本研究では,硫化亜鉛(ZnS)系半導体を用いた紫外半導体レーザの作製を最終的な目的としており,2年目の本年は,1年目の結果に引き続き,燐化ガリウム(GaP)基板の表面組成の制御と最適化によるZnS系エピタキシャル成長層の高品質化,p型伝導半導体の作製条件の確立,pn接合デバイスの実現のための検討,等の研究を行った.1.GaP基板の表面組成の制御と最適化GaP基板の自然酸化膜を除去する際に照射する燐(P)分子線の原料としてGaPを用いたが,2個の分子線源セルを用意し,一方はP分子線に加えて少量のガリウム(Ga)分子線が含まれるもの,他方はGaトラップを設けてP分子線のみ発生するものとした.これらを使い分けることで,酸化膜除去後に非常に平坦な表面を実現し,かつ(2x4),(2x1)等のRHEED再構成パターンをその場観察しつつ表面組成を制御することを実現した.さらに種々の表面状態に制御された状態からZnS系エピタキシャル成長層を作製し,その影響を検討した.2.p型伝導半導体の作製条件の確立昨年度,初期的結果ながらLi添加ZnSにおいてp型伝導を実現したが,その特性・再現性は不十分であった.その原因が,Li原料の表面状態が不安定であるためと考え,安定化するための分子線源セル・るつぼの改良を行った.その結果,Li添加における再現性が大幅に改善された.しかしながらアクセプタ濃度はN_a10^<15>cm^<-3>程度にとどまっており,さらなる改善が必要である.3.pn接合デバイスの実現のための検討Li添加p型ZnSとCl添加n型ZnSを積層してpn接合型構造を作製した.おそらく,Li添加p型層のアクセプタ濃度が不十分なため,その上に形成した金電極との間の電位障壁が大きく,評価が可能な程度の電流を流すことができなかった.今後,p型層のキャリア密度向上とともに,オーム性電極作製のための検討が必要である.本研究では,硫化亜鉛(ZnS)系半導体を用いた紫外半導体レーザの作製を最終的な目的とし,1年目の本年は,その基礎技術としてZnS系分子線エピタキシャル(MBE)成長層/燐化ガリウム(GaP)界面構造の最適化と,p型伝導半導体の実現のための研究を行った.エピタキシャル成長に先立ち,GaP基板の自然酸化膜を専用の超高真空チャンバーにおいて加熱処理により除去する際の,分子線照射の効果について検討した.P分子線を照射しながら約620°Cまで加熱処理することで,酸化膜を除去し平坦な表面を得ることができた.酸化膜除去後,引き続きP分子線を照射しながら降温していく際に,P分子線の照射停止温度を変化させることで,表面のGa/P組成比を制御した.その結果,約450°C以下でP過剰な表面が得られることがわかった.そして,その境界にあたる450°CでP分子線の照射を停止し,Zn分子線を照射したGaP基板上に成長したZnSは,他の条件で処理した基板上に成長したものよりもよい結晶性を示した.このことは,基板の表面組成の制御が重要であることを示している.上記のようにして結晶性を向上させたZnSに対して,アクセプタ不純物であるLiを添加することによりp型伝導半導体の作製を試みた.種々の添加条件を検討した結果,低温フォトルミネッセンススペクトルにおいて,中性アクセプタ束縛励起子発光が支配的で,深い欠陥準位に関する発光が全く見られない結晶が得られた.また,それらの結晶は,電気的測定において,有効アクセプタ密度約3×10^<15>cm^<-3>のP型伝導を示した.ZnSにおけるP型伝導の報告例は非常に限られており,技術的に確立していない.本研究の結果は初期的ではあるが,さらに条件を確立することで,ZnS系半導体の発光デバイスヘの応用に向けてのブレークスルーになり得るものである.本研究では,硫化亜鉛(ZnS)系半導体を用いた紫外半導体レーザの作製を最終的な目的としており,2年目の本年は,1年目の結果に引き続き,燐化ガリウム(GaP)基板の表面組成の制御と最適化によるZnS系エピタキシャル成長層の高品質化,p型伝導半導体の作製条件の確立,pn接合デバイスの実現のための検討,等の研究を行った.1.GaP基板の表面組成の制御と最適化GaP基板の自然酸化膜を除去する際に照射する燐(P)分子線の原料としてGaPを用いたが,2個の分子線源セルを用意し,一方はP分子線に加えて少量のガリウム(Ga)分子線が含まれるもの,他方はGaトラップを設けてP分子線のみ発生するものとした.これらを使い分けることで,酸化膜除去後に非常に平坦な表面を実現し,かつ(2x4),(2x1)等のRHEED再構成パターンをその場観察しつつ表面組成を制御することを実現した.さらに種々の表面状態に制御された状態からZnS系エピタキシャル成長層を作製し,その影響を検討した.2.p型伝導半導体の作製条件の確立昨年度,初期的結果ながらLi添加ZnSにおいてp型伝導を実現したが,その特性・再現性は不十分であった.その原因が,Li原料の表面状態が不安定であるためと考え,安定化するための分子線源セル・るつぼの改良を行った.その結果,Li添加における再現性が大幅に改善された.しかしながらアクセプタ濃度はN_a10^<15>cm

^<-3>程度にとどまっており,さらなる改善が必要である.3.pn接合デバイスの実現のための検討Li添加p型ZnSとCl添加n型ZnSを積層してpn接合型構造を作製した.おそらく,Li添加p型層のアクセプタ濃度が不十分なため,その上に形成した金電極との間の電位障壁が大きく,評価が可能な程度の電流を流すことができなかった.今後,p型層のキャリア密度向上とともに,オーム性電極作製のための検討が必要である.
高分解能光電子スペクトルにおけるバルク電子状態の寄与の定量的評価

物質中の伝導電子同士のクーロン反発が比較的強い、いわゆる強相関電子系の光電子スペクトルについて、どれだけ物質内部(バルク)の電子状態の情報が反映されているかを実験的に調べた。具体的には、近藤温度(T_K)が比較的高いCeNi、低いCeRu_2Si_2、著しく低いCeRu_2Ge_2について、実験室及び放射光実験施設において光電子スペクトルの励起エネルギー依存性をエネルギー高分解能で測定した。その結果、表面電子状態の寄与の強いCe4d-4f共鳴光電子分光ではCeRu_2Si_2とCeRu_2Ge_2のスペクトルの違いははっきりしないにもかかわらず、高エネルギーでバルク電子状態を強く反映する高分解能Ce3d-4f共鳴光電子スペクトルではフェルミ準位近傍でその形状が大きく異なった。これは我々が推進してきた高エネルギー励起光による高分解能光電子分光が物質の真の電子状態を探るのに非常に有力であり、将来的には従来広く行われてきた低エネルギー励起光による光電子分光にとって替わる可能性があることを示している。また、CeNiについてはスペクトルの温度変化を観測し、近藤温度が150K程度のCe化合物であれば不純物アンダーソン模型でCe4f電子状態は記述でき、スペクトルの温度変化もこの模型の予言に基づいている事を示す決定的な証拠をとらえた。また、遷移金属酸化物についても精力的に研究を進め、今年度はSr_<1-x>Ca_xVO_3のV2p-3d共鳴光電子分光、Sr_2RuO_4の高分解能光電子分光を行った。共鳴光電子分光ではフェルミ準位近傍は確かにV3d電子の寄与が大きい事を確認したと同時に、電荷移動サテライトと思われる大きな共鳴増大も別に発見した。この解析からSr_<1-x>Ca_xVO_3のスペクトルの違いはほとんど唯一V-O-V結合角の違いに依存すると結論づけることができた。物質中の伝導電子同士のクーロン反発が無視できない、いわゆる強相関電子系の光電子スペクトルについて、どれだけ物質内部(バルク)の電子状態の情報が反映されているかを実験的に調べた。より具体的には、物性の大きく異なる数種類のCe化合物、Yb_4Bi_3、ペロブスカイト型V酸化物Sr_<1-X>Ca_XVO_3について、実験室及び放射光実験施設において光電子スペクトルの励起エネルギー依存性をエネルギー高分解能で測定した。Yb_4Bi_3については一つのスペクトルだけでもバルクと表面の寄与が一応可能であった。Ce化合物については電子の平均自由行程が長く(短く)比較的バルク(表面)電子状態をよく反映する3d-4f(4d-4f)共鳴光電子分光を行い、Ce4fスペクトルが表面とバルクで大きく異なる事を見いだした。特に、強く価数揺動しているCeRu_2については、3d-4f共鳴光電子スペクトルの形状が4d-4f共鳴光電子スペクトル形状と定性的にも異なっており、Ce系の光電子分光で解析によく用いられるアンダーソン不純物モデルが適用できない事を明らかにした。一方、重い電子系とよばれるCeRu_2Si_2については3d-4f共鳴光電子スペクトルで近藤共鳴の裾を強く観測し、アンダーソン不純物モデルによる解析が妥当であった。しかしスペクトル形状は表面電子状態を強く反映した4d-4f共鳴光電子スペクトルのそれとは大きく異なった。すなわち、世界中でこれまで広く行なわれてきた4d-4f共鳴光電子分光ではバルクCe4f電子状態が分からないという事を実験的に証明した。V化合物については励起光のエネルギーを40.8,270,900eVと変化させてV3d光電子スペクトルを測定したところ、スペクトルは励起エネルギーによって大きく変化し、900eVでのスペクトルはおおむねバルク電子状態を反映しているものの、40.8eVでのスペクトルではバルク電子の情報はスペクトル中に1割程度しか反映されていない事が分かった。また、遷移金属酸化物についても精力的に研究を進め、今年度はSr_<1-x>Ca

_xVO_3のV2p-3d共鳴光電子分光、Sr_2RuO_4の高分解能光電子分光を行った。共鳴光電子分光ではフェルミ準位近傍は確かにV3d電子の寄与が大きい事を確認したと同時に、電荷移動サテライトと思われる大きな共鳴増大も別に発見した。この解析からSr_<1-x>Ca_xVO_3のスペクトルの違いはほとんど唯一V-O-V結合角の違いに依存すると結論づけることができた。
子宮内手術法による顔面頭蓋奇形モデル動物の形態補償機構の解析

当教室にて開発された形態異常を発現する実験モデル動物の研究から、胎仔が子宮内において損傷を受けた時、出生時における形態異常の発現を抑制する補償機構の存在が示唆された。そこで、胎生期における創傷治癒機転の特徴を明らかにするとともに、この機転と形態的補償機構との関わりについて検索する目的で、胎生期と生後のマウスにそれぞれ熱傷を作成し、その治癒過程について比較検討を行った。(材料、方法)実験には妊娠14日目のICR系マウス母獣42匹、および生後1日の仔マウス4匹を用いた。母獣の子宮内より胎仔を羊膜に包まれた状態で露出させ、羊膜を通してレーザー光線を照射して鼻口唇部に熱傷を作製した後、母獣にもどして妊娠を継続させた。施術後、経時的に胎仔を摘出して組織標本を作製し熱傷作成部位について組織学的観察を行った。生後の個体については、熱したワイヤーを仔マウスの鼻ロ唇部に接触させて熱傷を作製した後、経時的に屠殺して同部位について組織学的観察を行った。(結果)生後の個体では、熱変性した組織と正常組織の間に新生上皮の侵入が見られ、術後48時問まで変性組織が新生上皮によって体外に切り離される像が観察された。これに対し胎生期では、変性した組織の一部や出血に伴う血球の凝集塊が新生上皮、および上皮下組織によって被覆化され、その後上皮下組織中に拡散していく様相が観察された。このような胎生期において観察された変性組織を被覆化し体内に取り込む創傷治癒機転は、出生時形態異常の発現を抑制する上で有利と考えられた。平成10年度は、子宮内手術法を用いて顎骨の著しい非対称や、上下顎の不調和など顎顔面領域に限局した先天奇形を発現する実験動物モデルを作製し、出生前における奇形発現の様相について観察する事を目的として実験を行った。まず、当教室において開発したレーザー胎仔外科の手法を用いてマウス胎児の口唇部に熱傷を作製した所、出生後口唇部の軟組織に非対称を示す動物を得る事ができた。しかしながら、生後1ケ月における軟X線写真による観察では、これらの形態異常は軟組織に止まっており、骨格における変形は殆ど認められなかった。よって本法では生後の発育において顕著な形態異常の発現が期待できないと考え、新たに電気メスを用いた胎仔外科の手法の開発に着手した。今回は、胎仔外科用に直径0.2mmのシリコンコーティングしたプローブを装着した電気メスを新たに作製し、実際に胎仔手術において使用を試みた。実験には胎齢14日のマウス胎仔を用い、胎仔を羊膜に包まれた状態で子宮より摘出し、電気メスのプローブを羊膜に穿孔させ、その先端を胎仔の口唇部に接触する事により同部位に熱傷を作製した。胎仔を母獣の腹腔のもどして妊娠を継続させた後、胎齢18日に同胎仔を摘出し、同日出産した継母に育成させた。この間、胎仔期に作製した熱傷の様相について経時的観察を行った。現在、生後2週間を経過しているが、レーザーを用いた場合と比較してより広範囲に洞毛の喪失等が見られ、本法によっても胎仔に外科的な侵襲を与えられる事が明らかとなった。プローブの使用は、その先端を胎仔組織に刺入する事で骨原基など硬組織に外科的浸襲を加える事も可能と考えられ、次年度は本法を用いて顎顔面奇形動物モデルを作製し、出生前および生後の発育様相について観察を行う予定である。

そこで、胎生期における創傷治癒機転の特徴を明らかにするとともに、この機転と形態的補償機構との関わりについて検索する目的で、胎生期と生後のマウスにそれぞれ熱傷を作成し、その治癒過程について比較検討を行った。(材料、方法)実験には妊娠14日目のICR系マウス母獣42匹、および生後1日の仔マウス4匹を用いた。母獣の子宮内より胎仔を羊膜に包まれた状態で露出させ、羊膜を通してレーザー光線を照射して鼻口唇部に熱傷を作成した後、母獣にもどして妊娠を継続させた。施術後、経時的に胎仔を摘出して組織標本を作製し熱傷作成部位について組織学的観察を行った。生後の個体については、熱したワイヤーを仔マウスの鼻口唇部に接触させて熱傷を作製した後、経時的に屠殺して同部位について組織学的観察を行った。(結果)生後の個体では、熱変性した組織と正常組織の間に新生上皮の侵入が見られ、術後48時間まで変性組織が新生上皮によって体外に切り離される像が観察された。これに対し胎生期では、変性した組織の一部や出血に伴う血球の凝集塊が新生上皮、および上皮下組織によって被覆化され、その後上皮下組織中に拡散していく様相が観察された。このような胎生期において観察された変性組織を被覆化し体内に取り込む創傷治癒機転は、出生時形態異常の発現を抑制する上で有利と考えられた。
画像データの多様性と医師の診断傾向の変化を考慮した画像診断支援システムの高性能化

本研究は,画像データの多様性および医師の診断傾向の変化を考慮したCADソフトウェアの継続的な高性能化の方法論について検討した.データの多様性に対応したCADソフトウェアの再学習方法の構築についてシミュレーションによる検討を行い,再学習により施設毎のCADソフトウェアの性能改善できることを確認した.また,日常業務下でCADソフトウェア併用による脳動脈瘤検出傾向の経時変化についても検討を行った.本研究は,画像データの多様性および医師の診断傾向の変化を考慮したCADソフトウェアの継続的な高性能化の方法論について検討した.データの多様性に対応したCADソフトウェアの再学習方法の構築についてシミュレーションによる検討を行い,再学習により施設毎のCADソフトウェアの性能改善できることを確認した.また,日常業務下でCADソフトウェア併用による脳動脈瘤検出傾向の経時変化についても検討を行った.25年度は画像データの多様性に対応した診断支援システムの再学習方法を中心に研究を進めた。単一施設で収集した開発初期症例を用いて学習した2種類の診断支援システム(胸部CTの肺結節自動検出,頭部MRIの脳動脈瘤自動検出)について遠隔読影環境を含む多施設で臨床使用し、再学習に必要なデータ収集を継続的に行った。そして、偽陽性削除処理用識別器の再学習について収集したデータを用いたシミュレーションによる検討を行った。シミュレーションでは、学習に使用する症例数を段階的に変化させるとともに、学習データセットについても、(a)使用施設の症例のみを使用した場合、(b)使用施設と装置や対象母集団が似ている他施設のデータも使用した場合、(c)全施設のデータを使用した場合、の3種類を比較した。再学習を行うことにより施設毎の診断支援システムの性能改善が図れることを示したが、最良な学習データセットは対象母集団、識別器の種類、症例数により異なった。これらの結果を基に施設毎に最適なデータセットを用いて再学習を行った診断支援システムの実装を行い、臨床使用を開始している。医師の読影傾向の経時変化については、識別器の再学習による診断支援システムの性能改善前後における傾向変化を検討するためのデータ収集を継続している。平成26年度は研究代表者が開発した頭部MRA画像の脳動脈瘤検出ソフトウェアを対象に以下の研究を行った。(1)偽陽性削減処理用識別器の再学習による性能改善について、学習症例の追加ならびにBoostingの学習アルゴリズムを変えた場合の性能改善効果について検討した。同一施設のデータを用いたシミュレーション実験の結果、検討の範囲内では学習アルゴリズムの変更より学習症例の追加が性能改善に寄与していることが示された。(2)病変候補抽出処理用識別器の再学習による性能改善について検討した。装置や撮像条件が異なる多施設データを用いたシミュレーション実験の結果、偽陽性削減処理用識別器だけでなく病変候補抽出処理用識別器も再学習することでさらなる性能改善が図れることが示された。(3)日常業務下で脳動脈瘤検出ソフトウェアを併用した放射線技師の脳動脈瘤検出率およびその傾向について検討した。2014年4月12月までの9ヶ月間にMRI検査を担当した放射線技師9名を対象とし、技師全体では脳動脈瘤検出ソフトウェア併用により検出率が69.3%から72.9%と向上した。個別にみると、9名中5名で検出率向上が認められた。医用画像処理画像データの多様性への対応については、再学習による施設毎の性能改善が示され、その成果を診断支援システムに実装し、臨床使用することができた。医師の読影傾向の経時変化については順調にデータが収集されている。対象とする診断支援システムのうち頭部MRAの脳動脈瘤検出では、病変候補抽出処理にも識別器を使用している。そのため、病変候補抽出処理用の識別器も再学習を行えればさらなる性能改善が期待されるが、学習に必要な病変の形状情報の入力作業に時間を要する。26年度は再学習に必要な病変形状のデータを作成した上で、再学習による性能改善について検討を行う。さらに、識別器の種類や学習アルゴリズムを変えた場合の性能変化について併せて検討する。医師の読影傾向の経時変化については、収集したデータを用いた診断支援システムの性能改善前後における傾向変化を中心に検討する。次年度使用額が生じたのは、掲載が決定した論文の投稿料支払を見込んだものである。26年度は、病変の形状情報の入力作業を行う診療放射線技師への謝金を支出予定である。また、各種データ保存用の大容量ハードディスク等の物品購入、成果発表に必要な国内外の学会参加のための旅費、学会参加費、英文校閲費、投稿料などに使用予定である。
微小空間へ高効率電力注入を実現する回路技術とその応用

物理現象から応用における基本となるマイクロプラズマの生成方法として質量制限型方式を提案した.物質の三種類の状態である固体・液体・気体いずれも微小な寸法形状として,電力を高効率で注入し大気中で放電によりプラズマを生成するものである.従来は気体に限定されていたプラズマとなる物質の範囲の拡大し,マイクロプラズマで初めて可能となったものである.固体では,直径100μmの球形の銅微粒子をパルス電力で放電させた.液体では,エタノールを液滴あるいはフィラメント状にしてパルス電力により放電させた.液体は静電気力により円錐状に引き出すことができテイラーコーンとして知られているが,液体フィラメント放電への適用を提案・実証した.これら二つの場合では,固体・液体の状態から温度上昇・溶融・気化・電離という複雑な放電過程を経る.気体では,内径200300μmのステンレス製ノズル電極から,ヘリウムあるいはアルゴンの微細ガス流を供給し,直流電力により大気中でグロー放電を安定に得た.微細ガス流を用いると,マイクロプラズマを安定かつ円筒状に生成できるとともに,同じ電極構造でコロナ・グロー・アークのすべての放電モードが得られる特長がある.これは放電物理の研究および放電応用に対して有用である.二つのノズル電極から供給する微細ガス流を交差させると,ガス流に沿って直流放電が生じた。この結果,マイクロプラズマが微小な電極間ではなく,その外部の空間に自由に生成できることになり,応用への大きな展望を開くことができた.パルス・高周波電力によるプラズマ生成も検討し,大電力注入やDLC薄膜の形成を実現した.微細ガス流と導電性のある液体電極を組み合わせてグロー放電を得る,マイクロプラズマの新しい生成法を提案・実証した.プラズマと液体界面における現象を積極的に利用して,有用化学反応,結晶成長などプラズマ化学・材料科学への多様な応用を提案した.物理現象から応用における基本となるマイクロプラズマの生成方法として質量制限型方式を提案した.物質の三種類の状態である固体・液体・気体いずれも微小な寸法形状として,電力を高効率で注入し大気中で放電によりプラズマを生成するものである.従来は気体に限定されていたプラズマとなる物質の範囲の拡大し,マイクロプラズマで初めて可能となったものである.固体では,直径100μmの球形の銅微粒子をパルス電力で放電させた.液体では,エタノールを液滴あるいはフィラメント状にしてパルス電力により放電させた.液体は静電気力により円錐状に引き出すことができテイラーコーンとして知られているが,液体フィラメント放電への適用を提案・実証した.これら二つの場合では,固体・液体の状態から温度上昇・溶融・気化・電離という複雑な放電過程を経る.気体では,内径200300μmのステンレス製ノズル電極から,ヘリウムあるいはアルゴンの微細ガス流を供給し,直流電力により大気中でグロー放電を安定に得た.微細ガス流を用いると,マイクロプラズマを安定かつ円筒状に生成できるとともに,同じ電極構造でコロナ・グロー・アークのすべての放電モードが得られる特長がある.これは放電物理の研究および放電応用に対して有用である.二つのノズル電極から供給する微細ガス流を交差させると,ガス流に沿って直流放電が生じた。この結果,マイクロプラズマが微小な電極間ではなく,その外部の空間に自由に生成できることになり,応用への大きな展望を開くことができた.パルス・高周波電力によるプラズマ生成も検討し,大電力注入やDLC薄膜の形成を実現した.微細ガス流と導電性のある液体電極を組み合わせてグロー放電を得る,マイクロプラズマの新しい生成法を提案・実証した.プラズマと液体界面における現象を積極的に利用して,有用化学反応,結晶成長などプラズマ化学・材料科学への多様な応用を提案した.必要な特性を有するマイクロプラズマを生成するには、プラズマの発生部分と電源システムを一体にして開発する必要がある。特に微小空間に電気工ネルギーを効率よく供給するために、従来のプラズマ分野で使われてきた電源技術の概念を越える発想が必要となる。たとえば、電源を超小型化しプラズマと一体となったシステム、微小空間への電力伝送、電力変換などの回路技術、高周波・パルス電源の要素デバイス技術に関する開発等が要求される。さらに最適な電圧、電流、周波数等の設定指針は明確にはされていない。初年度の研究として、マイクロプラズマとしての応用展開が期待でき、かつ壁との相互作用を考慮しなくてよい単純な構造を有する媒質制限型のプラズマ発生方式を選択し、これを対象として直流、交流、高周波、パルスの電力をそれぞれ用いてプラズマの基本特性と駆動電源との関係に絞って研究開発を実施した。微小な媒質として、一般性を追求するため相状態が異なる固体、液体、気体をとりあげ、寸法がそれぞれ100μmオーダの粉体微粒子、液滴、マイクロガス流の三種類を用いた。銅の粉体粒子1個をパルス放電により溶融気化させ電離状態に到達させることができた。この場合、パルス大電流が必要であり、低インピーダンス負荷への電力注入の課題がある。エタノールの液滴を電極間に落下させて放電を実現し、液体からマイクロプラズマを直接生成できることを示した。また、静電力による液滴の変形及び駆動電源により放電特性が大きく変わることを見いだした。大気圧中において、微小なノズル電極から希ガスの高速流を作り、対向するメッシュ電極との間で直流放電させるとヘリウムの場合、グロー放電が実現された。直流以外の電源とすればさらに制御性の高い大気圧放電が得られる可能性を得た。電源の視点から、固体・液体・気体の三種類の物質を用いた質量制限型のマイクロプラズマについて大気中で高効率に生成する諸課題を検討し、以下の知見を得た。

銅微粒子を用いた高密度プラズマの場合、気化するまでの相転移過程に対して、エネルギー効率は放電電流の立ち上がり速度に大きく影響される。パルス放電の構造を同軸形状にして小型化を図り従来のものから立ち上がり速度を一桁増加させたところ、注入されるエネルギーが8倍程度向上した。液滴は液体を初期状態とするマイクロプラズマ生成に有効であり、液滴が電極間に導入されると同時に放電が開始するので、スイッチ素子が不要なパルス電源により駆動できる。このため、残留インダクタンスの低減が可能となるので高速のパルス放電が実現できる。電源エネルギーを増加させると液滴は完全に気化・電離する。なお、臨界点付近では完全には気化せず超微粒子状の液体が存在する。一方、液滴の利用を微少量の液体を電極に供給する方法ととらえなおして検討した。このとき電界が加わった電極間に円錐状のTaylor coneが成長し、その先端部から霧状の液体やフィラメントが形成された。この微細構造は液体を用いるマイクロプラズマの新たな生成法として可能性がある。微細なHeガス流を用いた直流放電では電流が、定常的に流れる連続モードと間欠的に流れるパルスモードの二種類が観測された。特にパルスモードは電極付近の静電容量に蓄えられた電荷によるもので、パルス電源を使わずに駆動できるマイクロプラズマ独特の特性である。これを利用すると高効率なパルス放電が実現できる。また、放電特性は気体の種類、電源電圧、ガス流速、電極構造からそれぞれ影響を強く受ける。電流制限抵抗の低減あるいはパルス変調により、電力損失の低減を実現した。パルス変調では放電電力の広い範囲にわたる制御が可能であることを実証することができた。気体を用いた大気圧非平衡マイクロプラズマの生成は、産業へのプラズマ応用の新展開に不可欠である。そこで高効率・大電力注入を実現するには、ns程度の高速短パルス電圧の印加による過渡グロー放電が有効であることに着目した。グローからアークに進展させないためには短パルスが必要である。我々は同軸ケーブルをパルス成形線路としたパルス電源を製作・適用したが、小型化に適さないことから、LC素子で構成する非線形線路の導入により高速化と高電圧化を実現し、小形マイクロプラズマ生成システムへの道を開いた。微細なガス流を用いたプラズマでは、ホロー平板電極の適用により新たなパラメータを持つプラズマの生成と制御に成功した。同軸状の二層ガス流により放電を制御すると、周囲気体を自由に選択できるので高機能のプラズマを生成できることを実証した。さらに、放電系外部にイオン電流が取り出せることを発見し、これをイオン源あるいは微細加工へ応用できる可能性を示した。微粒子を用いたマイクロプラズマを電磁加速により一定方向への運動を加えて、プラズマ生成部と反応領域を分ける技術を開発した。これは多種類の物質からのプラズマを利用した薄膜生成や微細加工への応用がある。銅プラズマを軸方向に加速しシリコンへ照射してプラズマによる表面処理を実証し、マイクロプラズマ溶射と名付けた。
タイ肝吸虫感染による胆管癌の新規腫瘍マーカーの同定及び検出系の確立

タイ肝吸虫感染による胆管癌の新たな腫瘍マーカーの検索を行った。候補腫瘍マーカーの解析から、MFGE8およびS100Pを絞り込んだ。動物モデルの発癌過程に伴う発現の早期上昇、胆管癌細胞に局在した高い発現、癌患者の血清・胆汁の高い濃度などから、MFGE8およびS100Pは組織・血液検査による診断に応用ができる。また、高い発現は腫瘍の悪性度及び転移、患者の低生存率と相関してあり、独立予後因子として認められた。さらに、発現のノックダウンは、胆管癌細胞の増殖を抑制、抗癌剤に対する感受性を増強した。MFGE8およびS100Pは胆管癌の診断、予後及び治療標的の新規バイオマーカー候補を確定した。タイ肝吸虫(Opisthorchis viverrini)の感染は胆管癌を誘発する。極めて高い胆管癌の発生率は流行地において保健医療上重要な問題になっている。胆管癌は高悪性度、低生存率の難治性の癌であり、早期発見を可能にする新たな腫瘍マーカーの開発が望まれている。私たちはタイ肝吸虫感染による胆管癌発癌動物モデルの発癌過程にcDNAマイクロアレイによる網羅的遺伝子発現解析を実施したところ、いくつかのS100ファミリ遺伝子の発現上昇を確認した。本研究はS100ファミリタンパク(S100A2, S100A4, S100A6, S100A8, S100A9, S100A11, S100A13, S100B, S100P)のタイ肝吸虫感染による胆管癌の腫瘍マーカーとしての可能性を検討した。タイ肝吸虫感染による胆管癌動物モデルにおいて、S100A2, S100A4, S100A6, S100A11, S100A13, S100P及びS100Bの発現は発癌の過程に伴って増加した。その中に、S100A4, S100A6, S100A13及びS100Pは発癌の早期に上昇し、発現動態が癌化の病理進行と一致で、有力の早期診断用候補腫瘍マーカーと考えられる。また、それら遺伝子の発現は肝吸虫流行地由来の78例胆管癌患者の癌組織において、高くなることも検証された。免疫染色の結果は増加したS100A6, S100P, S100A11及びS100A2の発現が腫瘍細胞に局在し、S100の種類および胆管癌タイプによって、染色パターンやが異なることが認められた。臨床病理との相関性を解析した結果は、高い発現が生存率、ステージ、転移と有意義的な相関性があることを示した。さらに、shRNA干渉によるS100A2, S100A4, S100A6およびS100Pの発現をノックダウンするによって胆管癌細胞株の増殖が抑制されることに合わせ、それらのS100タンパクは胆管癌の新たな腫瘍マーカーとして、発癌の解明、診断及び治療に応用することが期待される。タイ肝吸虫感染が胆管癌の発癌を誘発することはすでに明らかにされた。本研究はタイ肝吸虫の感染による発癌動物の血清おける動態、肝吸虫の胆管癌の患者血清検出の検証を行うにより、新規また早期診断用腫瘍マーカーを開発する及び検出系を確立する目的であるさらに、MFGE8について、新たな腫瘍マーカー候補としての解析を行った。タイ肝吸虫感染による胆管癌動物モデルにおいて、Mfge8の発現は発癌過程に伴って、著しく増加した。80例流行地由来胆管癌患者の癌組織における発現の増加も認められ、免疫染色は90%以上患者の癌組織が陽性を示した。さらに増加した発現は腫瘍細胞質及び膜に局在し、発癌に関与を示唆した。臨床病理との相関性の解析した結果は、高くなった発現が生存率、悪性度及び転移と有意義的な相関性があることを示した。さらに、患者の血清において、MFGE8のレベルはタイ肝吸虫感染者及び健康者により有意義に高くなった。shRNAでノックダウンするによって癌細胞の増殖が抑制されることに合わせ、MFGE8はタイ肝吸虫に関連する胆管癌の新たな腫瘍マーカーとして、発癌解明、早期診断及び治療に応用することが期待される。タイ肝吸虫感染は胆管癌を誘発する。その高い発生率、発癌機構の不明及び診断治療の困難であることは流行地において大きな衛生上の問題となっている。私たちの従来の研究は、タイ肝吸虫感染による胆管癌動物モデルにおいて、いくつS100ファミリメンバーの発現が発癌の過程に伴って増加したことを明らかにした。

今年度は、S100ファミリのメンバーであるS100Pが腫瘍マーカーとして、胆管癌の診断、予後及び治療への応用可能性を検討した。S100Pの78例肝吸虫流行地由来の胆管癌患者の癌組織における発現は、非腫瘍組織より極めて増加した(平均増加615倍、100%>3倍)。免疫染色の検討は、増加した発現が胆管癌腫瘍細胞の細胞質及び核に局在してあり、胆管癌細胞に特異的であることを示した。さらに、発現は前癌病変胆管にも高くなり、早期診断用腫瘍マーカーの可能性を示唆した。胆管癌患者の血清及び胆汁中のS100P濃度は、タイ肝吸虫感染者及び健康者より高い、検出感度及び特異性はそれぞれ71.4%及び71.7%であった。臨床病理との相関性の解析は、高いS100P発現が生存率、ステージ及び転移と有意義的な相関性があり、独立予後因子であることを示した。また、shRNA干渉によるS100Pの発現のノックダウンは胆管癌細胞の増殖及び移動を抑制し、細胞周期調節因子(p21, p27, Gadd45a, 14-3-3 zeta)の発現を上方調節するによって細胞周期の進行の阻止を起し、また、アポトーシス関連因子(Tnfrsf10a, Tnfrsf10b, Bax)の発現を上方調節するによって胆管癌細胞のアポトーシスを促進した。さらに、S100Pのノックダウンは、胆管癌細胞の抗癌剤であるsunitinib及びapigeninに対する感受性を高めた。本研究の結果は、S100Pがタイ肝吸虫感染による胆管癌の新規腫瘍マーカーとして、診断、予後及び治療への応用が期待される。寄生虫学平成25年度は計画通りに科学研究を行った。タイ肝吸虫感染による胆管癌動物モデルの感染、サンプル収集、流行地に胆管癌患者の癌組織及び血清サンプルの収集、候補腫瘍マーカーの発癌過程における発現動態の観察、癌組織免疫染色観察、臨床病理や生存との相関性の解析を行った。また、流行地胆管癌患者から分離・設立胆管癌細胞株を用いて、shRNA干渉によるターゲット遺伝子(MFG-E8, S100A2, S100A4, S100A6, S100P、Pdpk1, catenin)の発現をKnockdownするによって、細胞増殖や抗がん剤に対する感受性の検討を試みた。また、キットや市販抗体を用いて、サンドイッチELISA条件などを最適化して、これら候補腫瘍マーカーの血清腫瘍マーカー検出の方法を確立した。平成24年度は予定通りに科研を行った。タイ肝吸虫感染による胆管癌動物モデルの感染、サンプル収集、流行地に胆管癌患者の癌組織及び血清サンプルの収集、候補腫瘍マーカーの発癌過程における発現動態の観察、癌組織免疫染色観察、血清腫瘍マーカー検出方法の検討を行った。平成25年度の続き、肝吸虫流行地由来胆管癌患者の癌組織、血清及び胆汁、感染者及び正常者の血清の収集を続ける。候補腫瘍マーカーの胆管癌患者における発現および組織化学の解析を続ける。確立した腫瘍マーカーの検出方法で、肝吸虫流行地由来胆管癌患者の血清及び胆汁、感染者及び正常者の血清中の各腫瘍マーカー(MFG-E8, S100A6, S100A11, S100P, galectin-1)の濃度を測定し、既知の腫瘍マーカーであるCA19-9、CEAの検出の特異性や感度を比較し、肝吸虫感染による胆管癌の診断に応用性を検討する。平成24年度の続き、感染による発癌動物モデルの血清などサンプルの収集、肝吸虫流行地由来胆管癌患者の癌組織、血清及び胆汁、感染者及び正常者の血清の収集を続く。候補腫瘍マーカーの胆管癌患者における発現および組織化学の解析を続く。腫瘍マーカーの検出方法を確立する。
海洋生物の炭酸カルシウム形成とポリアミンの関わり

海水にポリアミンを添加し48時間静置すると、アラゴナイト結晶の炭酸カルシウムが生じる。このポリアミンによる石灰化を様々な物質の存在下で調べたところ、50 uMリン酸塩を添加した場合に石灰化が完全に阻害されることを見出した。そこで、コユビミドリイシ稚ポリプの骨格形成に及ぼす影響を調べたところ、このリン酸塩濃度で稚ポリプ底面の骨格形成が完全に阻害された。さらに,ポリアミンの生合成阻害物質であるDFMO 20 uMを稚ポリプの培養液に添加したところ、底面の骨格形成が明らかに阻害された。これらの結果は、ポリアミンが石サンゴの石灰化に寄与していることを示唆する。海洋生物の炭酸カルシウム形成機構は多くの研究にもかかわらず不明な部分が多い.本研究では,我々が海洋細菌の培地中にみられる炭酸カルシウム顆粒の形成機構の研究より得られたポリアミンが二酸化炭素と高い親和性を有するという知見から,「ポリアミンは海洋生物の炭酸カルシウム形成に関与する」との新しい仮説もと,これを実証するため,1)炭酸カルシウム形成とポリアミン産生量の関係,2)ポリアミン生合成阻害による炭酸カルシウム形成への影響の評価,3)ポリアミンを用いた炭酸カルシウム形成反応を阻害する物質の海洋生物の骨格形成に与える影響の評価を主な柱として研究を行うものである.平成25年度は、海洋細菌に加えて、円石藻およびコユビミドリイシの幼生を用いた炭酸カルシウム形成の観察・評価法を確立した.特にコユビミドリイシでは、サンゴの稚ポリプの初期骨格形成を倒立偏光顕微鏡で観察し、その石灰化面積から骨格形成の割合を比較することが出来た.そこでポリアミンを用いた炭酸カルシウム形成反応を阻害する物質を円石藻やコユビミドリイシの骨格形成に与える影響を調べた.また,代表的なポリアミンであるプトレシンの生合成を担うオルニチン脱炭酸酵素の阻害剤であるDifluoromethylornithine (DFMO)を生物実験に必要なスケールで化学合成することができた。今後この阻害剤を海洋細菌,円石藻およびミドリイシプラヌラ幼生培養液に添加,培養後観察し,炭酸カルシウム形成への影響を評価するものとする.これまでに我々は、海水にポリアミンを添加し48時間静置すると、ポリアミンが空気中の二酸化炭素を溶液に溶かし込み、アラゴナイト結晶の炭酸カルシウムが生じることを見出している。このポリアミン存在下でおこる炭酸カルシウム形成反応に及ぼす影響を様々な物質で調べたところ、50 uMリン酸塩を添加した場合に石灰化が完全に阻害されることを見出した。そこで、前年度までに確立しているコユビミドリイシAcropora digitiferaの稚ポリプの骨格形成の観察法を用いて、リン酸塩の骨格形成に及ぼす影響を調べた。その結果、ポリアミン存在下で起こる石灰化反応と同じ濃度で稚ポリプ底面の骨格形成が完全に阻害された。さらに,前年度に化学合成したポリアミンの生合成阻害物質であるDFMOを20 uMの濃度で稚ポリプの培養液に添加したところ、底面の骨格形成を明らかに阻害した。これらの結果は、ポリアミンがサンゴの石灰化に寄与していることを示唆する。水産化学円石藻やコユビミドリイシの骨格形成の観察法を確立し、ポリアミンを用いた炭酸カルシウム形成反応を阻害する物質がこれらの生物の骨格形成を阻害することを明らかにすることが出来た。また、ポリアミンの生合成阻害剤を化学合成することが出来た。今後は、ポリアミン生合成阻害剤に加えて、ポリアミン輸送体阻害剤を化学合成し、海洋細菌,円石藻およびミドリイシプラヌラ幼生培養液に添加,培養後観察し,炭酸カルシウム形成への影響を評価するものとする.
有機無機ハイブリッドナノ粒子の超臨界水熱反応工学の確立

当該研究の交付内定日(4月8日)以降、基盤(S)の交付内定日(5月12日)までの約1ヶ月間、超臨界水熱合成の反応工学を確立するために、平成20年度の研究実施計画に沿って、下記の研究を進めた。1.擬似分子様ナノ粒子創製と反応工学・有機・無機結合反応の機構解明と最適化すでに、超臨界場でのin-situ表面修飾ナノ粒子合成において、超臨界場におけるナノ粒子表面ζ電位の評価が重要と考え、イオンプローブを用いた新たな測定手法の開発を始めている。また、速度論的知見を得るために、流通式装置を改良し、修飾反応の速度論的最適化を得る手法を開発しつつある。・多元系複合金属、金属硫化物、半導体等への展開超臨界場において反応環境を整えれば、原理的には硫化物、Se化物、多成分系複合金属等の合成も可能である。従来の金属酸化物系から金属、硫化物への展開をはかり、それが可能であることを確認した。・官能基導入による高機能化擬似分子ナノ粒子の表面修飾基としては、COOH基、NH2基、OH基等を提示することができる。それらを起点として高分子やバイオ分子等の官能基を導入した。リビングラジカル重合を駆使し、粒子表面への高分子鎖のグラフト(表面修飾)が可能であることを確認した。2.擬似分子ナノ粒子の単位操作・擬似分子様ナノ粒子-溶媒系の熱力学ナノ粒子溶媒間の相互作用を評価するために、擬似分子ナノ粒子-溶媒系の相挙動観察を行っている。吸着平衡の測定(カラム分離)についても準備を始めている。・超結晶創製ナノ粒子の自己組織化結晶の創製をめざし、均一分散状態から蒸発法により2次元結晶を得ることに成功している。今後、異種ナノ粒子の自己組織化について検討を行っていく。