hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞組織操作のスキルの解明と柔軟微小物体のマニピュレーションへの応用

細胞や組織の計測と解析,細胞創製などに必要とされるハンドリング・加工作業を支援するマイクロマニピュレーションの高精度化,高速化,多機能化を目的として,マルチスケールマイクロマニピュレーションのための2本指マイクロハンドの開発,2本指マイクロハンドを利用した細胞の剛性計測,ユーザビリティを考えたマイクロハンドシステムの構築,薄板ヒンジを用いた微小駆動機構の開発,回転2本指マイクロハンドの開発を行った.細胞や組織の計測と解析,細胞創製などに必要とされるハンドリング・加工作業を支援するマイクロマニピュレーションの高精度化,高速化,多機能化を目的として,マルチスケールマイクロマニピュレーションのための2本指マイクロハンドの開発,2本指マイクロハンドを利用した細胞の剛性計測,ユーザビリティを考えたマイクロハンドシステムの構築,薄板ヒンジを用いた微小駆動機構の開発,回転2本指マイクロハンドの開発を行った.本研究は,細胞や組織の計測と解析,細胞創製などに必要とされるハンドリング・加工作業を支援するマイクロハンドシステムの高精度化,高速化,多機能化,自動化を目的とする.本年度の研究実績の概要は以下の通りである.(1)幅広いスケールの対象物を操作可能とするため,マイクロハンドの作業領域拡大のためのハンド本体の機構設計を行った.薄板の打ち抜き・曲げ加工により,回転・直動の微小運動を可能とするジョイントの組み合わせで構成されるハンドの基本機構であるパラレルメカニズムの微小化・多段化を実現するための機構設計を行い,有限要素解析により小型化した際のハンド先端の移動量を評価した.この評価結果に基づき,小型化したパラレルメカニズムを試作した.(2)ハンドの駆動装置として,圧電膜および形状記憶合金の利用およびそれらを制御する際の配線方法について検討した.多段化した際には超多自由度機構となることから,その制御手法の検討を行った.(3)簡易に設置場所を変更でき,システムの仕様変更を可能とするために,マイクロハンドシステムの各要素をモジュール化する設計を検討した.(4)ハンドの精度向上に必須となるキャリブレーションの自動化を実現した.(5)マイクロハンドシステムの操作性を向上させるため,GUIの基本設計を行った.ハンドのマニュアル操作のためのGUIおよびオートキャリブレーションのGUIを製作し,操作性を検証した.(6)独自開発したAFM機構をハンドと組み合わせ,細胞の剛性を測定するシステムを構築した.ハンドを用いて細胞を保持した後,固定されたAFMカンチレバー先端にハンドを用いて細胞を押し付ける.このときのカンチレバーの変形量とハンドの移動量から細胞の変形量と細胞に作用する力を計測し,剛性を求める.イースト菌細胞,白血球細胞の剛性計測を行い,システムの有効性を評価した.本研究は,細胞や組織の計測と解析,細胞創製などに必要とされるハンドリング・加工作業を支援するマイクロハンドシステムの高精度化,高速化,多機能化,自動化を目的とする.本年度の研究実績の概要は以下の通りである.今までのハンドに対して指先の作業空間の最適化およびハンド全体の小型化を図るため,1指3自由度を有する新しい6自由度2本指マイクロハンドを設計・試作した.サブナノメートルからサブミリメートルまでのマルチスケールの微細操作を可能とするため,広範囲な作業領域を有しかつ高精度な多自由度動作を可能とするマイクロマニピュレータ機構を提案した.この機構は,今までのハンドの駆動系に用いていた3自由度パラレルメカニズムを数ミリメートルサイズに微小化し,これを複数直列に連結した多層構造をなしている.一つのパラレルメカニズムだけを駆動する場合は高精度かつ微小な動きができ,複数を駆動する場合はそれらの変位が加算され,作業領域を広く取ることが可能となる.パラレルメカニズム一つを試作し,動作特性を検証した.多自由度入力デバイスとGUIを用いた2本指マイクロハンドの遠隔操作系を構築した.今まで用いていた2自由度ジョイスティックを3自由度入力が可能なオムニデバイスに変更し,指先のxyzの動きを同時入力できるようにした.また,顕微鏡画像の出力をTVモニターからGUIに変更した.GUIには,指先位置等の情報表示や,操作する指の切り替え・指先の自動開閉等を行うためのボタンを配し,GUIの操作も上記のオムニデバイスを用いて行うことができる.構築した操作系により直径50[μm]のガラス球や直径7[μm]のイースト菌をハンドリングする実験を行い,操作性を検証した.本研究は,細胞や組織の計測と解析,細胞創製などに必要とされるハンドリング・加工作業を支援するマイクロハンドシステムの高精度化,高速化,多機能化,自動化を目的とする.本年度の研究実績の概要は以下の通りである.今までのハンドを改良し,指先の動作領域を拡大した新しい6自由度2本指マイクロハンドを開発した.機構の最適化の結果,一本の指につき約2[mm]四方の動作領域を実現した.AFMとマイクロハンドを組み合わせた剛性計測システムを用い,ウィルスに感染した細胞の剛性計測の予備実験を行った.実験結果に基づき,細胞のハンドリングおよび固定方法を検討した.歯の再生医療における上皮細胞と間葉細胞の塊の形状制御と,歯胚の所定の位置にシグナルセンターを精度よく位置決めする作業にマイクロハンドを応用することを目的として,模擬細胞を用いた予備実験について検討した.マルチスケールの微細操作を可能とするため,広範囲な作業領域をカバーできる3自由度機構を提案した.この機構は,複数の薄板を多数重ねて圧電アクチュエータの変位を拡大する.薄板の枚数を変えることで拡大率を変化させ,目的に応じたレンジを持っマイクロハンドを容易に構成することができる.

3枚の薄板を用いた場合で,圧電アクチュエータの変位16[μm]を50[μm]に拡大できることを確認した.細胞剛性計測を目的とした微小力センサを開発するため,既存のセンサを用いて細胞の剛性計測に必要なセンサの仕様を検討した本研究は,細胞や組織の計測と解析,細胞創製などに必要とされるハンドリング作業を支援するマイクロハンドシステムの高精度化,高速化,多機能化,自動化を目的とする.本年度の研究実績の概要は以下の通りである.マルチスケールの微細操作を可能とするため,広範囲な作業領域をカバーできる3自由度機構を提案した.この機構は,複数の薄板を多数重ねて圧電アクチュエータの変位を拡大する.薄板の枚数を変えることで拡大率を変化させ,目的に応じた作業領域を持つマイクロハンドを容易に構成することができる.製作したマイクロハンドは3枚の薄板を用い,指先で80×200×100ミクロンの作業領域を有する.このハンドで,直径20ミクロン程度の微小物体の把持に成功した.マイクロハンドシステムの使いやすさ向上のため,指先の位置合わせ用に微調整機構を付加し,画像処理を利用して, 2本指先端の位置合わせやマイクロハンドのキャリブレーションを自動化した.微小力センサを指に取り付け,物体を把持したときの力を操作者にフィードバックする操作系を構築した.歯の再生医療に必要な細胞操作にマイクロハンドを応用することを目的として,ゲル中でのマイクロハンドの制御法を検討した.ゲル中で指を動かすとゲル全体が動いてしまい,ゲルの中の対象物をハンドリングしにくい.そこで,指を振動させることによりゲルの影響を低減し,マイクロハンドの操作性を向上できるかを実験した.把持した微小物体の回転操作を実現する方法として,各指が軸回りに回転する回転2本指マイクロハンドを提案した,製作したマイクロハンドにより,直径100ミクロン程度の柔軟微小物体の3次元移動および2軸回りの回転が可能であることを示した.本研究は,細胞や組織の計測と解析,細胞創製などに必要とされるハンドリング作業を支援するマイクロハンドシステムの高精度化,高速化,多機能化,自動化を目的とする.本年度の研究実績の概要は以下の通りである.(1)精度を保ちながら多様な大きさの細胞の操作を実現するために,パラレルメカニズムとシリアルメカニズムをハイブリッドにした機構を考案し,2本指マイクロハンドを構築した.開発したマイクロハンドにより,10μm程度の大きさの繊維芽細胞から,約100μmの牛の卵子まで,広範囲な対象物の把持が可能となった.(2)指先に相当するガラス棒のたわみを計測可能なひずみセンサを利用した剛性計測系を構築した.本センサにより,柔軟な細胞操作という2本指マイクロハンドの利点を生かしながら,同時に把持対象の剛性計測を行うことができる.(3)指先の取り付け・取り換え作業を簡単に行うために,先端位置の微調整機構および自動先端合わせ技術を開発し,システムの初期設定にかかる負荷の低減を実現した.(4)マイクロハンドの構成要素をRTミドルウェアで動作するコンポーネントとして用意することで,ユーザレベルでシステムの構造を柔軟に変更,拡張できる枠組みを示した.
磁性流体を用いたマイクロマシン用ポンプシステム

高出力密度の流体パワーを用いたマイクロマシンのパワー源として,磁界に吸引される磁性流体を用い,流体でシールすることで漏れがなく容積効率が高い新しいマイクロポンプを考案し,その実現のための基礎的な検討をおこなった.(1)磁性流体シール特性の検討:磁性流体のシール特性について,磁性流体を用いたマイクロ切換弁を試作し,実験的に検討した.試作弁は,永久磁石および電磁石の磁界で管路中に保持した磁性流体により流路の開閉および切換えをおこなうものであり,一辺20mmの立方体形状である.検討の結果,漏洩磁束の影響を低減するマイクロ磁気回路の一改良法を示すとともに,印加圧力8kPa,切換え周波数7Hzの切換え動作を確認した(研究発表1)).(2)磁性流体分布形状の数値解析法の検討:流れ場内に磁界により保持された磁性流体の2次元分布形状の数値解析手法について検討した.磁性流体の比透磁率が小さいことを利用し,数値流体解析と磁性流体分布形状解析を分離した手法を提案し,解析例を示した(研究発表1)).(3)電磁形振動マイクロアクチュエータの最適設計法の検討:電磁形振動アクチュエータで駆動するピストンを磁性流体でシールする構造のマイクロポンプの実現のため,電磁形振動アクチュエータの最適設計法について検討した.直径9mm,長さ9mmの円筒形で発生力を最大とする,永久磁石を用いた電磁形振動アクチュエータの最適設計を試みるとともに,アクチュエータを試作し,吐出圧力50kPaに相当する発生力が得られることは実験的に確認した.以上の結果により,磁性流体を用いたマイクロポンプ実現のための基礎的知見が得られた.高出力密度の流体パワーを用いたマイクロマシンのパワー源として,磁界に吸引される磁性流体を用い,流体でシールすることで漏れがなく容積効率が高い新しいマイクロポンプを考案し,その実現のための基礎的な検討をおこなった.(1)磁性流体シール特性の検討:磁性流体のシール特性について,磁性流体を用いたマイクロ切換弁を試作し,実験的に検討した.試作弁は,永久磁石および電磁石の磁界で管路中に保持した磁性流体により流路の開閉および切換えをおこなうものであり,一辺20mmの立方体形状である.検討の結果,漏洩磁束の影響を低減するマイクロ磁気回路の一改良法を示すとともに,印加圧力8kPa,切換え周波数7Hzの切換え動作を確認した(研究発表1)).(2)磁性流体分布形状の数値解析法の検討:流れ場内に磁界により保持された磁性流体の2次元分布形状の数値解析手法について検討した.磁性流体の比透磁率が小さいことを利用し,数値流体解析と磁性流体分布形状解析を分離した手法を提案し,解析例を示した(研究発表1)).(3)電磁形振動マイクロアクチュエータの最適設計法の検討:電磁形振動アクチュエータで駆動するピストンを磁性流体でシールする構造のマイクロポンプの実現のため,電磁形振動アクチュエータの最適設計法について検討した.直径9mm,長さ9mmの円筒形で発生力を最大とする,永久磁石を用いた電磁形振動アクチュエータの最適設計を試みるとともに,アクチュエータを試作し,吐出圧力50kPaに相当する発生力が得られることは実験的に確認した.以上の結果により,磁性流体を用いたマイクロポンプ実現のための基礎的知見が得られた.
積層NASICON型固体電解質を用いたリチウム電池の開発

NASICON型リチウムイオン伝導体は酸化物の中では最も高いリチウムイオン伝導性を示す。また、その中のチタン系LiTi_2(PO_4)_3についてはチタンの還元によりリチウムを挿入でき正極材料として野応用が可能である。本研究の目的は2種のNASICON型材料を正極と固体電解質材料とした積層型の焼結体を作製し、リチウム電池への応用を目指すことにある。まず、正極材料として応用するためには電子導電性をもたせる必要があるため、どれくらいのカーボン粉末を混合すれば、電子伝導性が得られ、なおかつ固体電解質へのリチウムのインターカレーションが損なわれないか検討を行った。その結果LiTi_2(PO_4)_3に約5重量%のカーボンを混合し、窒素気流中で処理したものが適当であることがわかった。正極としてLiTi_2(PO_4)_3系、固体電解質としてLiGe_2(PO_<>)_3系の材料を用い、これらを積層させたリチウム電池を作製した。作製法として、2種の方法を行った。(1)ディスク状に成型する段階で、電解質用と正極用粉末の2層から成るペレットを作製し焼結を行う。(2)電解質用と正極用の2枚のディスク状試料を重ねて電気炉中に置き、上段の資料を緩く溶融させることにより接着させる。(1)の方法では焼き締り温度や収縮率の違いがあるため緻密な焼結体を作ることができず、焼結温度を下げて、焼結が進まないように試みたがこの2種のペレットに接着性が充分得られなかった。(2)の方法では(1)の方法よりはよい接着が得られた。しかし、接着部に多数の亀裂が入るため積層固体電解質の導電率が低下し、リチウム電池へ応用は困難であることがわかった。
ハイブリッドサーバアーキテクチャを実現する動的なサービス管理機構の研究開発

本研究は、ネットワークサーバにおいて、ネットワーク通信状況やシステム負荷状況の分析において抽出した特性に合わせてサーバの動作を自律的に管理し、サービス性能およびサービス品質の常時最適化を実現する、ディペンダブルサーバ基盤技術の開発を目的としている。平成18年度では、1)システム的視点からのネットワーク通信特性の包括的なモニタリングおよびモデル化、2)ネットワーク通信に対するサーバアーキテクチャの特性分析と改良の二つの目標を設定し研究を行った。具体的な研究手法としては、サーバアーキテクチャの性能比較を可能にするベンチマークツールの開発を行った。このベンチマークツールは、通常のネットワークサービスベンチマークツールや低レベル通信ベンチマークツールとは異なり、サーバのアーキテクチャそのものを評価対象とするものである。これにより、アプリケーション層プロトコル実装に左右されることなく、サーバアーキテクチャの性能比較を厳密に行うことができた。このベンチマークツールを用いて、Linux2.6上でマルチプロセス・マルチスレッドアーキテクチャ、I/Oポーリングアーキテクチャ、イベント駆動型アーキテクチャの三つのタイプのアーキテクチャについて、同時コネクション数やスループットを変化させながら性能評価を行った。その結果、従来スケーラビリティに問題があるとされることが多いマルチプロセス・マルチスレッドサーバがイベント駆動サーバとほぼ互角の性能を有していることが判明した。また、I/Oポーリング型はもはや性能面における利点はほとんど存在しないことも分かった。今後は、これらの得られた知見を基礎として、ハイブリッド型サーバアーキテクチャの開発につなげていく予定である。
微量バイオマーカーガスの選択的検出に向けた異方性酸化物ナノ粒子の創製

癌等に対する初期スクリーニングデバイスとして、小型・低消費電力かつ安価であり、微量ガスの高感度検出を得意とする、半導体ガスセンサが有用である。しかし、一般的に利用される定常加熱型半導体ガスセンサは、可燃性ガス全般に対して高感度であり、バイオマーカーガスの選択的検出が困難である。本研究では、露出結晶面を制御した異方性酸化物ナノ粒子を利用し、粒子表面のガス吸着特性を制御、半導体ガスセンサのガス選択性向上を図る。さらに近年申請者が提案している、パルス加熱駆動型半導体ガスセンサを利用することで、露出結晶面のガス吸着特性を最大限利用、微量バイオマーカーガスを選択的に検出可能な半導体ガスセンサを実現する。
脳血管性痴呆及びアルツハイマー型痴呆における神経ペプチドの病態生理学的意義

脳血管性痴呆(VD)及びアルツハイマー型痴呆(DAT)に於ける神経ペプチドの病態生理的意義を明らかにするため、両疾患の脳脊髄液(CSF)中神経ペプチド濃度を測定した。CSF中のalpha-hANPはDATで有意に低く、VDの糖尿病合併例でCGRPが低値であり、CRH,substance P及びVIPは両疾患で低い傾向が見られた。この結果とこれらのペプチドが中枢神経系に高濃度に存在し、種々の作用を発現していることを考え合わせると両疾患の病態に多くの神経ペプチドが関与していることが示唆された。また、ペプチドの作用機序を明らかにするため、TRHとsomatostatin(SS)の受容体の生体内分布を免疫組織学的手法で検討した。まずTRH受容体(TRHR)及びSS受容体(SSTR)type1とtype2に特異的な抗体を作成した。これらの抗体を用いて間接免疫組織抗体法でラットの生体内分布を観察したところ、TRHR,SSTR type1 type2共にラットの生体内に広く分布することを認めた。さらに、人下垂体前葉や脊髄にこれらの受容体が存在することを認めた。TRHRの分布が見られた部位はTRHの存在するが知られている部位である。さらにSSTRの両受容体を認めた部位は従来よりSSの存在が報告されている。従って、TRHやSSはこれらの部位でparacrineまたはautocrine的に作用していると考えられた。また以上の成績は本研究で開発した方法がTRH,SSと痴呆との関連を受容体の変化から検討する上で有用な手段であることを示している。平成5年度におては脳血管性痴呆及びアルツハイマー型痴呆における神経ペプチドの病態生理学的意義を検討するため、脳血管性痴呆(VD)及びアルツハイマー型痴呆(DAT)の脳脊髄液(CSF)中の神経ペプチド(endothelin,-human atria natriuretic peptide(hANP),calcitonin gene related peptide(CGRP))濃度を各々のラヂオイムノアッセイ法で測定して両疾患の病態との関連について観察した。VD 43例、DAT 38例及び神経疾患や内分泌疾患を認めなかった対照群36例を対象に腰椎穿刺にてCSFを採取した。対照群においてはCGRP,-hANP,endothelinの濃度に年齢や性による差異は見られず、得られた値の評価に際してはこれらの因子を考慮しなくても良いことを認めた。CSF中の-hANP濃度は対照群に比してDATでは有意に低値であったが、VDでは対照群と同様な値であった。CGRPはDATでは対照群と同様であったが、VDの糖尿病等の合併症を有する者では有意に低値であった。endothelin濃度はDAT,VD共に対照群との間に差異をみとめなかった。leukoaraiosis(白質病変)とこれらのペプチド濃度との関連ではVDではleukoaraiosisの程度が増すに従ってCSP中の-hANP濃度が増加する傾向が見られたが、CGSPは逆に低下する傾向が認められた。しかしDATでは一定の関連は認めなかった。VDでは前頭葉のCT numberとendothelin濃度との間に正のの相関が、尾状核のCT numberとCGRP濃度との間に負の相関が認められた。この様な結果とCSF中のペプチド濃度は中枢神経系のペプチド濃度をある程度反映するるとの報告やこれらのペプチドの作用を考え合わせるとこれらペプチドの変化が両疾患の病態を反映しているものと考えられた。平成6年度においては昨年度に引き続き脳血管性痴呆(VD)及びアルツハイマー型痴呆(DAT)における神経ペプチドの病態生理学的意義を明らかにするため、両疾患の脳脊髄液(CSF)中の神経ペプチド濃度を測定し、病態との関連について検討を加えた。VD20例,DAT20例及び神経疾患や内分泌疾患を認めない対照群20例で腰椎穿刺でCFSを採取した。CSF中のcorticotropin-releasing hormone(CRH),growth hormone-

releasing hormone(GHRH)を各々のラジオイムノアッセイ法で測定した。VD,DATでCRH濃度が対照群より低い傾向を認めたが、有意ではなかった。GHRH濃度は対照群と同様な値であった。この様に有意ではなかったがCRHが低い傾向を認めたことはCRHが記憶に関係しているとの報告と考え合わせると興味深い成績であり、今後例数を増やして検討する予定である。さらに、本年度は神経ペプチドの作用を明らかにするため、神経ペプチドの受容体の中でthyrotropin-releasing hormone(TRGH)の分布を検討した。まずTRH受容体に特異的な抗体を作成した。その方法は、TRH受容体の15-28のアミノ酸よりなるペプチドを合成して、これに牛血清アルブミンに結合してこれを抗原にして家兎に感作して作成した。この抗体を用いて間接免疫組織抗体法でラットの生体内TRH受容体の分布を観察したところ、TRH受容体は生体内に広く分布することが認められた。TRH受容体の認められた部位は従来からTRHが存在する部位として知られている。従って、これらの成績はTRHがこれらの部位でparacrineまたはautocrine的に作用していることを示唆している。脳血管性痴呆(VD)及びアルツハイマー型痴呆(DAT)における神経ペプチドの病体生理的意義を明らかにするため、両疾患の脳脊髄液(CSF)中神経ペプチド濃度を測定した。substance P及びvasoactive intestinal polypeptide (VIP)をラジオイムノアッセイ法で測定した。両ペプチドは両疾患で低い傾向が見られたが有意ではなかった。この結果と両ペプチドが中枢神経系に高濃度に存在し、種々の作用を発現していることを考え合わせると興味深い成績であり多数例での検討を行う予定である。また、ペプチドの作用機序を明らかにするため、昨年度に引き続きソマトスタチン受容体(SSTR)type1と2の生体内分布を検討した。まずSSTR type1とtype2に特異的な抗体を作成した。その方法はSSTRtype1 type2の構成するペプチドの一部を合成し、それらの合成ペプチドと牛血清アルブミンを結合して、結合物を抗原として兎に感作して作成した。この抗体を用いて間接免疫組織抗体法でラットの生体内分布を観察したところ、両受容体共に、ラットの生体内に広く分布することを認めた。さらに、人下垂体前葉や脊髄に両受容体が存在することを認めた。両受容体を認めた部位は従来ソマトスタチンが存在することが知られているところである。従って、ソマトスタチンはこれらの部位でparacrineまたはautocrine的に作用しいると考えられ、ソマトスタチンと痴呆との関連を受容体の変化から捕らえる方法を確立した。
水晶振動子による二分子膜の刺激応答の検出とその応用に関する研究

本研究では、合成二分子膜に熱や光などの外部刺激を与えた時に生ずる膜物性の変化を水晶振動子の周波数変化として検出することを目的とした。本年度は外部刺激として熱を用いた。まず二分子膜水溶液を水晶振動子(AT cut,9MHz)上で風乾し、フィルム状の二分子膜で片面を被覆した水晶振動子を作成した。この二分子膜被覆水晶振動子を温度測定用の熱電対と共に測定容器に封入して恒温槽(東京理化器械(株)製,NSB-3100)に入れ、昇温に伴う共振周波数変化を記録した(相互薬工(株)製,SF450(98))。二分子膜は風乾固定した場合でも水系と同じゲル-液晶相転移を起こすことがすでに知られている。しかし固定化系の相転移温度は必ずしも水系とは一致しないので、フィルムにした二分子膜のゲル-液晶相転移温度(Tc)を示差走査熱量計(セイコ-電子製,SSC560)で測定した。Tcの異なる5種類の二分子膜について、周波数変化を測定したところ振動数はTcを境にして急激に変化した。振動数変化は膜化合物の種類によって様式が異なる他、被覆に用いた二分子膜の膜量依存性を示したが、振動数変化が起こる温度とTcは数度の温度差で極めて再現性良く一致した。以上の結果は、加熱によってゲル-液晶相転移が起こると二分子膜の粘弾性が変わり、これに伴って水晶振動子の共振周波数も変化することを意味している。従って、二分子膜の物性変化を水晶振動子の周波数変化として検出することは可能であることがわかった。また本研究で用いたシステムは二分子膜の粘弾性変化を起こす外部刺激であれば熱に限らず検出できる可能性がある。
胃癌の化学療法感受性の予知指標

高度進行胃癌に対する化学療法が著効し胃切除術が可能となった例を組織学的および細胞学的に詳細に検し、抗癌剤に感受性の高い胃癌の特徴を明らかにしようとした。本型の細胞学的特徴を、MDR1(p蛋白)染色性、粘液マーカー、腫瘍マーカー、増殖マーカー(Ki-67・c-myc・cyclin D1・p53)などから明らかにすることはできなかったが、組織構造的には間質に血管が豊富なタイプであると言えた。他施設からのMTX+5FU療法著効1例にも同様の組織型が含まれていることが分かり興味が持たれた。今後、STPDCを化学療法感受性の高い組織型としてその細胞学的特徴を詳細に検討する必要がある。
含硫黄機能性材料の開拓～π拡張TTFとNIRエレクトロクロミズム～

有機電子材料として期待されるテトラセン縮環TTFに代表されるπ共役拡張TTF、NIR領域にエレクトロクロミズム挙動が期待されるジチアノナセンなどの含硫黄高次アセン類を系統的に合成し、これら含硫黄化合物の電子構造と分子軌道、結晶構造、分光特性、電気物性を総合的に評価することにより、構造と物性の相関を検証した。その結果、ナフタレン縮環TTFイミド化合物では、10-1 cm2 V-1 s-1のホール電荷移動度を達成した。TTFをはじめとする含硫黄芳香族化合物は、有機電子材料やNIR材料として優れているが、π共役拡張系含硫黄化合物については未だ未開拓の構造が残されている。そこで1有機電子材料として期待されるテトラセン縮環TTFに代表されるπ共役拡張TTF;2有機電子材料やNIR色素として期待されるπ共役拡張ニッケルビス(ジチオレン)錯体;3NIR領域にエレクトロクロミズム挙動が期待されるジチアノナセンなどの含硫黄高次アセン類やその金属錯体を系統的に合成し、これら含硫黄化合物の電子構造と分子軌道、結晶構造、分光特性、電気物性を総合的に評価することにより、構造と物性の相関を検証し、新しいπ共役拡張機能性材料を提案することを目的に研究を行う。初年度である今年は、フェニル置換テトラセンTTF(Ph-DT-TTF)の合成・単結晶構造解析を行い、論文にまとめた(Chem.Eur.J. 2014, 20, 6309-6314)。また溶液塗布・単結晶・蒸着等の様々な手法でFETデバイスの作製を試み評価を行った。また電子求引性置換基の導入されたテトラセンTTFの合成に成功し、その電子状態をPh-DT-TTFと比較した(Tetrahedron Lett. Accepted)。また、チアノナセンの合成にも成功し、その酸化還元特性について詳細に検討した。初年度に合成したテトラフェニルテトラセンテトラチアフルバレン(Ph-DT-TTF)にトリフルオロメチル基を導入したCF3Ph-DT-TTFの合成に成功した。CF3を導入することで吸収・発酵スペクトルが長波長シフトし、薄膜のイオン化ポテンシャルは5.2 eVから5.8 eVへと低下した。一方チアンスレンは2電子酸化することでアントラセンと同様の電子状態を有することが知られている。そこで、ビスアンスラチアンスレンを2電子酸化することでジチアノナセン様化合物が得られるかどうかを検証するためにビスアンスラチアンスレンの合成と酸化挙動について実験および計算により詳細に検討した。その結果、ビスアンスラチアンスレンを2電子酸化すると、ふたつの硫黄原子で架橋されたテトラセンラジカルカチオン2量体が得られることを見出した。これらふたつのラジカルカチオンは分子内でほとんど相互作用することがなく、独立した性質を持つことを、実験および計算により明らかにした。また、初年度に合成したテトラフェニルテトラセンTTFおよびそのフッ素化物について、FET挙動を調べるためにデバイス作製方法を検討した。本研究は引き続き進行中である。さらに、加熱による構造変化により溶解度をコントロール可能な熱変換前駆体法を利用して、フェニル基を有しないテトラセンTTFの合成についても検討し、引き続き継続中である。初年度に合成したテトラフェニルテトラセンテトラチアフルバレン(Ph4DT-TTF)のフェニル基のパラ位にトリフルオロメチル基が導入された(CF3Ph-DT-TTF)の合成とキャラクタリゼーションに成功し、論文発表を行った。また当初予定していたジチアノナセン(ビスアンスラチアンスレン)の合成に成功した。エレクトロクロミズムを検討するために、酸化挙動と吸収スペクトルについて詳細に検討したところ、化合物全体に共役が広がったノナセン構造は得られなかったものの、ふたつのテトラセンラジカルカチオンが結合したジラジカルカチオンの構造を有することを明らかにした。ESRスペクトル測定と分子軌道計算により、その物性と電子構造を確認した。これらの結果は期待した結果とは異なるが、研究自体は予定通りに進捗していると考える。一方、含硫黄芳香族化合物の半導体特性について検討するために、薄膜作成方法を詳細に検討しており、継続中である。そこで・有機電子材料として期待されるテトラセン縮環TTFに代表されるπ共役拡張TTF・NIR領域にエレクトロクロミズム挙動が期待されるジチアノナセンなどの含硫黄高次アセン類を系統的に合成し、これら含硫黄化合物の電子構造と分子軌道、結晶構造、分光特性、電気物性を総合的に評価することにより、構造と物性の相関を検証し、新しいπ共役拡張機能性材料を提案することを目的に研究を展開した。これまでに我々は、置換基の導入により溶解度を向上させたテトラセン縮環TTFの合成に成功し、電子構造を明らかにすることに成功した。しかし置換基の立体反発により分子のパッキングが妨げられ、単結晶での高い電荷移動度は得られなかった。最終年度の本年度は前駆体法を利用し、置換基を持たないテトラセン縮環TTFの前駆体の合成に再度挑戦し成功した。またナフタレン縮環TTFの両末端にイミド基を導入することで、酸素に対する安定性を実現した一連の化合物を合成し、X線結晶構造解析とESR測定によりラジカルカチオンの電子構造を明らかにするとともに、p型半導体としてのFET性能の評価に成功した。

薄膜作製条件の最適化により10-1 cm2/Vsオーダーのホール移動度を達成した。ジチアノナセンの合成に成功し、その電子構造を明らかにした。チアンスレンが2電子酸化によりアントラセン様の電子構造をとるのに対し、ジチアノナセンは2電子酸化によりテトラセンラジカルカチオンのダイマー構造をとることを見出した。有機電子材料として期待されるテトラセン縮環TTFに代表されるπ共役拡張TTF、NIR領域にエレクトロクロミズム挙動が期待されるジチアノナセンなどの含硫黄高次アセン類を系統的に合成し、これら含硫黄化合物の電子構造と分子軌道、結晶構造、分光特性、電気物性を総合的に評価することにより、構造と物性の相関を検証した。その結果、ナフタレン縮環TTFイミド化合物では、10-1 cm2 V-1 s-1のホール電荷移動度を達成した。フェニル置換テトラセンTTF(Ph-DT-TTF)の合成を行い、単結晶構造解析を行い、論文にまとめた(Chem.Eur.J. 2014, 20, 6309-6314)。また電子求引性置換基の導入されたテトラセンTTFの合成に成功し、その電子状態をPh-DT-TTFと比較した(Tetrahedron Lett. Accepted)。これら化合物の電子物性を評価するために、溶液塗布・単結晶・蒸着等の様々な手法でFETデバイスの作製を共同研究により試み、評価を行った。現在のところ良いデバイス特性は観測されていないが、引き続き、検討中である。チアノナセンの合成にも成功し、その酸化還元特性について詳細に検討したところ、2つのテトラセンの酸化電位が、中央の含硫黄6員環よりも低いため酸化により2つのテトラセン部位が酸化されることを明らかにした。最終年度は、含硫黄π共役拡張化合物についての研究結果をまとめるために、化合物合成に加えて、デバイス作製方法の検討と評価を行う。とくに、テトラセンテトラチアフルバレン及びそのトリフルオロメチル体の電荷移動度については、薄膜作製方法を詳細に検討する。一方ビスアンスラチアンスレンについては、ほぼデータが揃ったので、早急に論文にまとめる。またn型特性あるいはアンビポーラー特性が期待される、末端にイミド構造を有するナフタレンテトラチアフルバレンの合成し、電気特性に対する置換基効果を検討する。有機機能材料引き続き置換テトラセンTTF化合物の導電特性の評価を行う。これまで溶液から得られた単結晶は溶媒を含んでいるため、単結晶有機デバイスには不向きであったが、溶媒を工夫し、溶媒を含まない単結晶の作成を試みる。また、難溶のため合成が困難な無置換のテトラセンTTFの合成を前駆体法を用いて行い、有機電子材料としての特性を評価する。一方、初年度にはあまり手を付けられなかった2で新規半導体材料を指向したπ共役拡張ニッケルビス(ジチオレン)錯体の開発も展開する。
低原子価な希土類元素の反応性と触媒作用

希土類元素は新しい触媒材料としての利用が注目されている。本研究では、希土類元素の触媒化学的側面を明らかにすることを目的して、低原子価な希土類触媒、とりわけ希土類金属の液体アンモニアへの溶解性を利用して調製できる金属錯体や金属コロイド、およびバイメタリックな触媒の触媒作用を検討していく。希土類金属のうちEuとYb金属が液体アンモニアに溶解することはよく知られている。このアンモニア溶液に種々のマトリックス物質を加えることにより、希土類元素はマトリックスによって様々な状態で存在した生成物を与える。そこで本年度は以下の点について検討した。1.活性炭(AC)をマトリックスとして、希土類金属(Ln)の溶解した液体アンモニア溶液に浸漬すると活性炭上に高分散した希土類触媒(Ln/AC)が得られ、調製条件によって異なった状態に変化するためその触媒作用を調べた。Pb/SiO_2などの担持遷移金属をこの液体アンモニア溶液に加えると希土類金属と容易に反応して新規な希土類系のバイメタリック触媒(Ln-Pd/SiO_2)が調製できることを見いだした。二元系にすることによって発現が期待される様々な複合効果を通して、希土類金属の触媒化学的性質を検討した。
成人病予防のためのストレス軽減に及ぼす運動処方内容の検討

被検者は同意の得られた体育専攻男女学生12名であった.被検者に東海大学タイプAスクリーニングテストを行い,タイプA者5名(年齢:22.4±0.55歳,スコア:51.6±3.42)およびタイプB者(年齢:21.6±1.52歳,スコア:36.9±4.84)に分類した.健康を十分に確認後、安静時心電図を記録しRR間隔変動計数(CV-RR値)から副交感神経機能を評価した.また,ランプ負荷による自転車エルゴメータテストにより最大酵素摂取量を心拍数,血圧とともに測定した.運動強度の算出は,最大酸素摂取量に対する相対的強度(30%,60%,90%)として求めた.本研究は萌芽的課題であるため,各相対的強度などの身体的差異は認められなかった.1.両群に身長,体重,体脂肪率などの身体的差異は認められなかった.2.安静時心拍数およびR-Rインターバルに差異は認められなかった.また,CV-RR値はタイプA者の方が低い値を示したが,有意な差は認めるには至らなかった.安静時の最大血圧,最小血圧,平均血圧に差は認められなかった.3.最大酵素摂取量に対する各強度での血圧反応は,30%の強度ではタイプA者の平均値は159.2/76.4mmHg,タイプB者の平均値は150.3/85.0mmHgであった.60%の強度ではタイプA者の平均値は177.2/84.2mmHg,タイプB者の平均値は177.9/84.6mmHgであった.90%の強度ではタイプA者の平均値は200.8/87.4mmHg,タイプB者の平均値は193./92.0mmHgであった.以上のことから,強度の高い運動ではストレス過剰者(タイプA者)がより高い血圧反応を示すことから,60%以下の強度がよいと思われる.また、同一強度で運動処方するのでなく,ストレス過剰者には強度を下げた内容を処方することが望ましいと思われる.被検者は同意の得られた体育専攻男女学生12名であった.被検者に東海大学タイプAスクリーニングテストを行い,タイプA者5名(年齢:22.4±0.55歳,スコア:51.6±3.42)およびタイプB者(年齢:21.6±1.52歳,スコア:36.9±4.84)に分類した.健康を十分に確認後、安静時心電図を記録しRR間隔変動計数(CV-RR値)から副交感神経機能を評価した.また,ランプ負荷による自転車エルゴメータテストにより最大酵素摂取量を心拍数,血圧とともに測定した.運動強度の算出は,最大酸素摂取量に対する相対的強度(30%,60%,90%)として求めた.本研究は萌芽的課題であるため,各相対的強度などの身体的差異は認められなかった.1.両群に身長,体重,体脂肪率などの身体的差異は認められなかった.2.安静時心拍数およびR-Rインターバルに差異は認められなかった.また,CV-RR値はタイプA者の方が低い値を示したが,有意な差は認めるには至らなかった.安静時の最大血圧,最小血圧,平均血圧に差は認められなかった.3.最大酵素摂取量に対する各強度での血圧反応は,30%の強度ではタイプA者の平均値は159.2/76.4mmHg,タイプB者の平均値は150.3/85.0mmHgであった.60%の強度ではタイプA者の平均値は177.2/84.2mmHg,タイプB者の平均値は177.9/84.6mmHgであった.90%の強度ではタイプA者の平均値は200.8/87.4mmHg,タイプB者の平均値は193./92.0mmHgであった.以上のことから,強度の高い運動ではストレス過剰者(タイプA者)がより高い血圧反応を示すことから,60%以下の強度がよいと思われる.また、同一強度で運動処方するのでなく,ストレス過剰者には強度を下げた内容を処方することが望ましいと思われる.
先端生命科学技術に対する刑事的規制の必要性と限界

1.具体的危険犯とされる未遂犯における危険は、当該行為と同一性のある行為からある時点において違法な既遂結果が発生し得たといえる高度の可能性と解すべきであるが、抽象的危険犯においては、行為の時点での当該行為の一般的・抽象的危険があれば足り、その危険の抽象度には理論的制約があるとはいえない。2.しかし、極度に抽象的であっても、処罰根拠として法益の侵害ないし危殆化が求められるのは、そうした方がより深い具体的理由をつけた処罰の基礎づけが可能になるというだけでなく、特定・同一の法益を結節点として展望的予防と回顧的非難とを結びつける点にこそ刑法の本質があり、その本質は、時代状況が変わっても維持されるべきだからである。3.一方、クローン技術を初めとする先端生命科学技術に対する刑事的規制の特徴は、まだ発生していない事態に対する展望的予防の要素と、多くの場合まだ行われていない行為に対する回顧的非難の要素とを含む対処が求められる点にあるが、ここでも回顧的非難の対象と展望的予防の対象とはあくまで一致させられるべきである。4.そこで、人クローン胚移植罪等の保護法益は、非難の観点にとらわれて生命倫理や人間の尊厳といった超個人的かつ観念的なものに求めるのも、また、予防の観点を強調して産生後のクローン個体の安全や唯一性といった個人的法益とするのも妥当でなく、むしろそれは、「個性の誕生において他人に支配されていない個人によって構成される平等な社会」と理解すべきである。5.それと同じ観点からは、ヒト胚の棄滅行為の規制根拠はクローン個体等の産生の危険にのみ求められ、それを目的としない学問研究を永続的に規制すべき理由はない。第一に、先端生命科学技術をめぐり我が国や諸外国においてこれまでに生じた問題とそれに対する取り組みを調査するために、文献・資料の収集と検討を行った。我が国については、一昨年制定された「ヒトに関するクローン技術等の規制に関する法律」の立法過程及びその後の議論を検討対象の中心とし、外国については、我が国がクローン技術規制法の立法に際して参考にしたもののうち、我が国よりも厳しい規制を課して議論が盛んなドイツに重点を置き、検討した。第二に、先端生命科学技術を含んだ様々な行為類型について問題とされ得る「危険」の具体的内容の理論的解明を図るため、その点を扱った文献の収集・検討を行った。その際、個別具体的な技術についての知識を補充するよう努めた。第三に、刑罰の根拠としての法益侵害の危険や刑法における保護法益の抽象化の限界についての理論的解明を、文献・資料に基づく検討とともに、他の刑事法研究者との講論を通して、行った。その際、危険犯が盛んに論じられているドイツでの議論を、文献の収集・検討により直接参考にするとともに、我が国における行政刑法、即ち、刑罰による行政取締法規の実効性担保の問題を、実質的な抽象的危険犯の問題として参照した。
現代中東の「ワタン（祖国）」的心性をめぐる表象文化の発展的研究

プロジェクト最終年度の今年度は、当初の予定どおり、6月に、「ワタンとは何かー現代中東における「ワタン(祖国)」表象をめぐって」と題し、2日間にわたり、総括シンポジウムを開催した。この間、分担者・協力者としてプロジェクトに関わってきたメンバー20名が、7つのテーマ別パネルに分かれて、それぞれの観点から、現代中東の文学・文化における「ワタン」に関して報告し、全員で討議をおこなった。地理的な中東地域で、アラビア語、ペルシア語、トルコ語といった中東諸語で生産される文学・アート作品のみならず、エリトリア、タンザニアといった中東世界の周縁地域、あるいは、ドイツ、フランス、アメリカで、中東にルーツをもつ作家によってドイツ語やフランス語、英語で生み出される作品など、多種多様な作品を対象に、多角的な視点から、現代中東における「ワタン」をめぐり、多様な問題提起がなされた。翌7月には、シンポ参加者の中から5名が、セルヴィアで開催された第5回世界中東学会大会に参加し、「現代中東文学における「ワタン/Homeland」表象」というテーマでパネルを組織し、研究成果の一端を英語で世界に向けて発信した。当パネルは、主催者によって、大会の「推薦パネル」のひとつに選ばれた。そして、3月末には、第1期のプロジェクト(「中東現代文学における「ワタン(祖国)」表象とその分析」2012-2015)から計7年間にわたる、ワタンをめぐる研究プロジェクトの、現段階における研究成果の報告として、6月の総括シンポジウムの発表をさらに加筆修正の上、1冊の書籍にまとめ、3月末、『ワタン(祖国)とは何かー中東現代文学におけるWatan/Homeland表象』と題して刊行することができた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。当初の予定どおり、研究分担者、研究協力者が参集し、東京と京都で年2回、研究例会を開催した。6月の第1回研究会では、近年のアラブ小説をめぐる全般的状況についての報告、次に、この間、相次いで世を去ったトルコ、イラン、アルジェリアの作家たちの生涯とその作品の回顧を通して研究テーマである「ワタン」について考察した。1月の第2回研究会では、従来的な国民国家単位で「文学」を考える研究ではこぼれ落ちていた「クルド文学」に焦点を当て、トルコやシリアなど、帰属する国民国家を異にするクルド人作家についての報告に基づき、議論をおこなった。次いでグルジア、トルコ、モーリタニアに関し、児童文学という観点からの報告があった。とりわけモーリタニアに関しては、文学に限らず、日本の中東研究において全般的にカバーされていない地域であり、貴重な知見の交換になった。6月には公開シンポジウムを開催。早稲田大学を会場に「トルコ文学越境」と題し、トルコ共和国、アゼルバイジャン、ドイツのトルコ系移民によるドイツ語文学など、トルコ語圏の文学をテーマに、3本の基調講演とパネル・ディスカッションをおこなった。このシンポジウムの記録は、『中東現代文学リブレット1シンポジウム「トルコ文学越境」』と題して、2017年3月に刊行した。10月には大阪大学を会場に、中東出身の作家3名を招いたシンポジウムを共催した。さらに、研究協力者3名を資料収集ならびにフィールド調査のため、それぞれ、トルコ、グルジア、フランスに派遣、また、今後の研究の基礎資料とすべく、研究分担者、協力者あわせて20名以上が参加し、中東現代文学の翻訳と解題を提供して『中東現代文学選2016』を編集・刊行した。プロジェクト初年度であるが、当初の計画どおり年2回、研究例会を開催し、また、公開講演会も開催、とりわけ公開講演会については、6月のトルコ文学に関するシンポジウムをリブレットとして刊行することができたこと。さらに、『中東現代文学選2016』を編集・刊行、アラビア語、トルコ語、ペルシア語という中東の基幹言語のみならず、ドイツ語やイタリア語、フランス語、英語、スペイン語による、欧米在住の中東出身の作家たちの作品なども多数、収録することができ、現代世界における中東とワタンの関係を今後、より多角的視点から考察することのできる内容に仕上がったことなどが挙げられる。プロジェクト2年目の今年は、昨年度に引き続き、研究分担者、協力者が参集し、東京と京都で年2回の研究例会を開催、研究発表をおこなうとともに、海外調査の成果について報告した。とくに今年度は、中東地域に暮らしながら中東の言語で著述する作家に加え、内戦や迫害、植民地の独立などを背景に、中東の域外に移住・移民し、中東諸語や外国語で創作活動をおこなう作家たちの作品も多数、紹介され、分析の対象となった。6月の第1回研究会では、イタリア語でエリトリアの記憶を描く作家の作品を通して、植民地支配の歴史とワタンとアイデンティティの関係について議論がなされた。また、1月の第2回研究会では、ドイツのトルコ系映画監督ファトヒ・アキンの映像作品や、イラクの国外で、破壊された祖国の記憶をグロテスクな筆致で書き続けるイラク人作家の短編作品、ドイツ在住でドイツ語で著述するイラク人作家の作品などが紹介された。研究会も活況を呈し、1月研究会では30名以上が参加し、中東文学プロパーの研究者だけでなく、イタリア文学、ドイツ文学、アメリカ文学の研究者らも参加し、多様な視点から活発な議論がなされた。また、6月には「中東の《怪異》文学」をテーマに公開講演会を開催、「怪異」を切り口にトルコ、イラン、アラブの小説や映画について紹介した。さらに、今年度も3名をそれぞれイラン、レバノン、スペインに派遣、資料収集、作家へのインタビューや調査をおこなった。

とりわけ、従来、ほとんど日本に紹介されていない西サハラ文学に関し、スペインでエグザイルを生きるサハラウィの文学者らに直接、インタビューをおこない、その概要を把握できたことは大きな成果だった。今回のプロジェクトの前身となった研究プロジェクト「中東現代文学における「ワタン」表象とその分析」(基盤研究(C)、2012-2015)では、中東域内で中東の基幹言語を使って著述する作家の文学作品が主たる分析対象だったが、今次プロジェクトでは、対象を拡大し、中東域外に居住し、中東諸語以外の言語で創作活動をおこなう作家や作品にも研究の射程を広げている。プロジェクト2年目にして、多様な言語文化をフィールドとする研究者を研究協力者として迎えることができ、たとえばイタリア在住でイタリア語で著述する中東出身の作家や、アメリカ在住で英語で著述するパレスチナ人作家、ドイツ在住でドイツ語で著述するイラク人作家、スペイン在住でスペイン語で著述する西サハラの作家など、歴史的、社会的背景をさまざまに異にする中東出身の作家たちの作品について幅広く考察の対象にすることができた。また、初年度に『中東現代文学選2016』を編集できたことで、従来的な中東文学研究の視界には入って来なかった上述のような中東域外に居住し中東諸語以外の言語で著述する作家やその作品が紹介され、これが、今年度、西サハラの文学状況についてのフィールド調査へ結びつくなど、プロジェクトの個々の活動が、研究をさらに深めるための次のステップに繋がり、成果をもたらしていることなどが挙げられる。3年目の今年度、年2回の研究例会、複数回に及ぶ講演会やシンポジウムの開催、海外派遣、研究成果の刊行など、過去2年の活動成果がさまざまな形で開花した一年だった。4月にはイラク人画家を招いて京都大学で講演会を、6月は東京大学でシンポジウム『〈文学〉からシリアを考えるー独裁・“内戦"、そして希望ー』を開催、小説、ドラマ、映画その他の表象を素材にシリアについて多角的な視点から論じた(その記録を3月に刊行した)。10月には東京と京都でシリア映画「カーキ色の記憶」の上映と講演会の開催(東京では監督を招いての講演)、11月には中東の作家たちの作品を中心に構成された岐阜県立美術館主催の「ディアスポラ・ナウ!故郷(ワタン)をめぐる現代美術」展のオープニング・シンポジウムを同美術館と共催、メンバー2名が基調講演を行うなど、活動成果を積極的に社会に向けて発信した。6月と1月に東京と京都で開催した研究例会にはメンバーほぼ全員が参加し、計8本の報告が行われ、地域的、時代的、またテーマ的にも多様な中東の文学・文化における「ワタン」表象が議論されると同時に、新たに、ムスリム児童文学や、中央アジアの高麗人のアート、タンザニアのスワヒリ語詩人など多様な地域、多様なジャンルのワタン表象が紹介され、多角的な観点から考察と分析がなされた。さらに今年度はプロジェクトメンバー4名を資料・情報収集のため、それぞれトルコ、イラン、カタル、オマーンに派遣し、とりわけトルコ語クルド文学、英語のムスリム児童文学、オマーン文学など、日本においても、また世界的にも、未だほとんど学術的に未開拓な地域・分野の作家・研究者らと直接的な交流を持つことができた。
三次元培養心筋組織の作成:伸展刺激による細胞の配行と成熟、収縮力の増強

人工心筋組織を作成するためのコラーゲンなど組織作成についての条件設定を行った。購入したコラーゲンを用いて作成した組織より自家製のコラーゲンを用いて作成した組織の方が、組織内の心筋細胞の割合が大きく、カルシウムハンドリングを司る遺伝子の発現も高く、収縮に関連する蛋白の割合が大きかった。また、コラーゲンゲル内での三次元培養それ自体がES細胞の心筋細胞への分化を誘導することも明らかとなった。組織工学の技術を用いて移植に適した形状である球状の人工心筋組織の作成を行うことを目標とした。まず、球状の人工心筋組織を作成するのに必要なコラーゲンなどと細胞の混合物の条件設定を行った。これまでの検討では収縮力や薬剤に対する反応性などについて安定した結果が得られていなかったため、至適な培養条件を決定する事を目標とした。人工心筋組織の作成および検討は従来の方法を踏襲して行った。即ち、新生児ラットの心臓から単離した細胞とコラーゲンを混合した心筋細胞混合物をドーナツ型の鋳型内で培養することにより人工心筋組織を作成した。組織形成に影響を与える可能性があるコラーゲン(自家製と購入した物)、馬血清<HS、2種類)、鳥胎児抽出物(CEE,2種類)のそれぞれを用いて人工心筋組織を作成し、肉眼的観祭、顕微鏡的観察、収縮力測定試験、分子生物学的手法を用いて比較検討した。全ての条件で顕微鏡的、肉眼的にリング状の組織の形成、拍動が観察された。しかし、従来の報告より発生する収縮力が小さく、また、報告されているようなカルシウムに対する収縮力の上昇は確認できなかった。リアルタイムPT-PCRによる検討では同じHSとCEEを用いた場合、購入したコラーゲンを用いて作成した組織より自家製のコラーゲンを用いて作成した組織の方が、組織内の心筋細胞の割合が大きく、同時にカルシウムハンドリングを司る遺伝子の発現も高いことが明らかとなった。また、自家製のコラーゲンを用いて組織を作成しても、HSとCEEの組み合わせによって、組織内の心筋細胞の割合などが異なることも明らかとなった。それらにより、従来報告されてきたような組織が形成されない要因はコラーゲン、HS、CEEなどが複雑に絡み合っていると推察され、現在はこれらの問題点を改善するべく、培養条件の更なる検討を継続している。球状の人工心筋組織を作成するのに必要なコラーゲン、馬血清、鳥胎児抽出物と細胞の混合物の条件設定を行った。これまでの検討では発生する収縮力やカルシウム、β刺激薬に対する反応性などについて安定した結果が得られていなかったため、至適な培養条件を決定する事を目標とした。組織形成に影響を与える可能性があるコラーゲン(自家製と購入した物)、馬血清(HS、購入した2種類)、鳥胎児抽出物(CEE、自家製の2種類)のそれぞれを用いて人工心筋組織を作成し、肉眼的観察、顕微鏡的観察、収縮力測定試験、分子生物学的手法を用いて比較検討した。しかし、従来の報告より発生する収縮力が小さく、また、報告されているようなカルシウムやβ刺激薬に対する収縮力の上昇は確認できなかった。リアルタイムRT-PCRによる検討では同じHSとCEEを用いた場合、購入したコラーゲンを用いて作成した組織より自家製のコラーゲンを用いて作成した組織の方が、組織内のαMHCやβMHCなどの心筋の収縮に関連する蛋白の割合が大きいことが明らかとなった。また、自家製のコラーゲンを用いて組織を作成しても、HSとCEEの組み合わせによって、αMHCやβMHCなどの割合などが異なることも明らかとなった。また、長期間の培養では心筋細胞の割合が減少することも明らかとなった。現在はこれらの問題点を改善するべく、培養条件の更なる検討を継続している。球状の人工心筋組織を作成するのに至適な培養条件の設定を行ってきたが、発生する収縮力やカルシウム、β刺激薬に対する反応性などについて安定した結果が得られていなかった。これまでの報告では、新生児の心筋細胞を用いて組織を作成すると、培養期間中に急激に細胞が成熟し、本来の心筋組織に準じた組織が形成されると報告されている。しかし、コラーゲン、馬血清、鳥胎児抽出物などの条件設定だけでは十分な細胞の成熟、組織の作成が困難な可能性があるため、組織の発生に立ち返り心筋細胞の成熟についての検討を行うこととした。発生を簡便に検討する為、材料となる細胞はES細胞を用いた。即ち、ES細胞とコラーゲンを混合した細胞混合物を培養することにより三次元の組織を作成した。心筋細胞の成熟に影響を与える可能性があると報告されているアスコルビン酸を添加し心筋細胞への分化の効率について検討した。