hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
パターン認識のための探索的モデル選択法に関する研究

最近の最適化手法に関する研究成果を取り入れて、(1)パターン認識器における最適なハイパーパラメータの決定法、(2)パターン認識のための有効な特徴の自動選択法、(3)画像中の対象の高速探索法、(4)汎化性能が高い識別器の自動設法、(5)動画像中の対象のトラッキングのための特徴探索法等について実用的なアルゴリズムを開発し、パターン認識のための探索的モデル選択のための最適化の有効性を明らかにした。集団による最適化手法であるParticle Swarm Optimization(PSO)等の最適化手法に関する研究成果を取り入れて、最適なパターン認識器を自動的に構成するための実用的なアルゴリズムの開発を目指して、(1)パターン認識器における最適なハイパーパラメータの決定法の開発、(2)パターン認識のための有効な特徴の自動選択法の開発、(3)画像中の対象の高速探索報の開発、(4)汎化性能が高く高速に動作する識別器の自動設計のためのモデル選択法の開発、(5)動画中の対象のトラッキングのための探索法の開発等の課題に取り組む。本研究課題では、鳥やアリ等の群からヒントを得て仲間の行動の結果を通信しながら次の行動を決定する集団による最適化手法であるParticle Swarm Optimization(PSO)等の研究成果を取り入れて、最適なパターン認識器を自動的に構成するための実用的なアルゴリズムの開発を目指している。本年度は、(1)パターン識別器における最適なハイパーパラメータの決定法の開発、(2)パターン認識のための有効な特徴の自動選択法の開発、(3)画像中の対象の高速探索法の開発の3つのサブ課題について検討した。(1)のパターン識別器の最適なハイパーパラメータの探索では、サポートベクターマシンのカーネルパラメータや正則化パラメータの探索にPSOを利用する手法を開発し、その有効性を確認した。(2)のパターン認識のための有効な特徴の自動選択では、カーネルロジスティック回帰モデルの特徴選択(Import Vector Machine)にPSOを利用するアルゴリズムを開発し、その有効性を確認した。(3)の画像中の対象の高速探索法の開発では、Viola等が提案した画像中の対象検出法の学習の効率化にPSOを利用する手法について検討した。Viola等の対象検出手法は、その検出性能の高さと高速性から現在広く用いられているが、学習過程では、すべての位置の様々な矩形特徴のうちでどの特徴を利用するかの網羅的な探索が行われるため学習のために膨大な計算時間が必要である。この探索を効率化するためにPSOを用いる手法を開発し、網羅的な探索と同等の検出性能をもつ検出器が4%以下の計算時間で構成できることを確認した。昨年度は、Viola等が提案した画像中の対象検出法の学習の効率化にPSOを利用する手法について検討し、網羅的な探索と同等の検出性能をもつ検出器を約50倍高速に学習する手法を開発した。本年度は、提案した高速学習アルゴリズムを利用して、弱識別器のバリエーションを増やすことで検出性能を向上させる手法について検討した。Viola等の提案した対象検出法では、隣接矩形特徴を利用しているが、それを非隣接矩形特徴に拡張することで、弱識別器のバリエーションを増やす手法を開発した。また、画像の輝度情報のみでなく、勾配情報も組み合わせることでバリエーションを増やす手法についても検討した。さらに、高次局所自己相関に基づく弱識別器を利用する手法について検討し、従来法に比べて性能が向上することを確認した。サポートベクターマシン等のカーネル学習法では、訓練データの数が増大すると学習に必要な計算コストが増大するだけでなく、学習した識別器の汎化性能が低下してしまう。この問題に対処するために、全訓練データの中らか学習に有効な訓練データの部分集合を選択し、学習に利用する方法について検討した。具体的には、RANdom SAmple Consensus(RANSAC)を用いて訓練データの部分集合を探索するアルゴリズムを開発した。サポートベクターマシンのような2クラスの識別器を利用して多クラスの識別問題を扱う場合、一対一法や一対多法のように複数の2クラス識別器の識別結果を組み合わせて利用することが一般的である。また、誤り訂正出力符号化法では、誤り訂正符号の考え方を取り入れて、2クラスの識別器の出力の一部の誤りを訂正できるように識別器を設計する。しかし、多クラス識別の構成要素として利用可能な2クラス識別器は、これらの手法で用いられているもの以外にも多数存在する。そこで、多クラス識別に利用可能な全ての2クラス識別器の中から識別性能の高い2クラス識別器の組み合わせを探索手法について検討した。クラス数が多くなると2クラス識別器の最適な部分集合を探索するには膨大な時間が必要となるため、遺伝的アルゴリズムを用いて準最適な組み合わせを探索する手法を開発し、従来法よりも識別性能の高い多クラス識別器が構成できることを確認した。また、一般物体認識のための特徴抽出手法についても検討し、事後確率画像上で相互相関特徴を抽出する手法を提案した。その他、最適な非線形判別分析のベースとなる事後確率の推定に多項ロジットモデルを用いるロジスティック判別分析という新たな手法を提案し、線形の判別分析に比べて性能が飛躍的に向上することを確認した。

本年度は、動画像中の対象のトラッキングのために有効なペア特徴をランダムサンプリングを利用して選択する手法について検討し、車両・二輪車の計測に適用し、その有効性を確認した。また、パターン認識手法の実応用を目指して、化学物質の発癌性の予測課題に適用し、その成果を論文発表した。さらに、サポートベクターマシンをカスケード接続する手法を猫の顔検出に適用した。その他、究極の非線形判別写像に表れる一般化固有値問題の双対問題を考えることで、判別基準の意味で最適なカーネルについて調べ、事後確率から計算される新たなカーネル(判別カーネル)を導出した。この判別カーネルは、クラスの情報を自然に取り込んだ形で定義されており、パターン識別のためのカーネルとして有効であると期待できる。本年度は、最終年度であるので、これまでの研究成果をパターン認識器の設計のための最適化の観点からまとめ、招待講演で発表した。また、一般物体認識の認識性能の向上を目指して、元のヒストグラム特徴ベクトルからその要素を組み合わせて新たな複合特徴を構成する手法について検討し、膨大な数の複合特徴の中からランダムサンプリングとL1正則化サポートベクターマシンを組み合わせて有効な特徴を抽出する手法について論文にまとめた。
細胞機能の指標としての複合糖質

I.微量複合糖質構造解折の基礎技術の開発:超微量糖鎖の構造解折の手段として、糖鎖の還元末端に2-アミノピリジンを結合させて蛍光誘導体とし、2種類のカラムを用いたHPLCと組み合わせて高感度に分析する方法を開発し、HPLCの容出位置とPA-糖鎖構造との間の規則性についても解折し、この方法をほぼ完成させた。また、微量糖鎖構造へのレクチンの応用のため、ムチン型糖鎖、シアル酸含有糖鎖、ポリラクトサミン型糖鎖への結合レクチンについて結合特異性をくわしくしらべ、構造研究への応用を可能とした。II.免疫細胞機能と複合糖質:糖結合タンパク質レクチンを用いて、種々の機能を示すクローン化T細胞、さらに自己免疫モデルマウスで発症への加速要因となっている異常T細胞の細胞表面糖鎖の構造と、生合成に関与する糖転移酵素活性の変化について詳細な解折を加えた。その結果、シアル酸の糖鎖への附加の程度、ポリラクトサミン糖鎖をもつCD45抗原の糖鎖構造変化などが、T細胞の性状変化に伴って著明にみられた。III.細胞の分化、組織形成と複合糖質:真皮、筋肉、軟骨という3つの異なる組織へ向かって急速に分化しつつあるニワトリ胚間充織マトリックス高分子群をくわしく解折し、これからプロテオグリカンM型を単離してその構造と機能を解折し、この分子から細胞へと伝達される情報性格を明らかにした。またイモリの末分化外胚葉が種々の方向に分化するプロセスを解折し、このオーガナイサー因子は糖との結合性においてConAと極めて類似した性質をもつことを明らかにした。IV.糖鎖合成を支配する遺伝子の解折:糖脂質糖鎖の著しい多様性を生み出す遺伝子要因を解折し、マウス肝臓のGM1発現を制御する遺伝子がマウス第17染色体上に、H-2Kから動原体側に1センチモルガン離れて存在することを明らかにした。【I】微量複合糖質構造解析の基礎技術の開発:糖鎖ピリジルアミノ誘導体の部分アセトリシスを行い、ピリジルアミノ化したのち、フラグメントをHPLCにより分析し固定することにより、オリゴマンノース型糖鎖の枝分かれ構造を決定できた。各種ムチン型糖鎖結合性レクチンを不溶化し、これら不溶化レクチンの糖結合特異性を詳細にしらべ構造研究への応用の基礎を固めた。【II】免疫細胞機能と複合糖質:自己免疫病モデルマウス脾臓中のT細胞、B細胞の細胞表面複合糖質を蛍光性ラベルを施した各種レクチンで染め、フルオロサイトメトリーでしらべた。またこれらの細胞では細胞膜β-ガラクトシルトランスフェラーゼ活性が高いことも見出し、疾患との相関を検討する。【III】細胞の分化、組織形成と複合糖質:末分化間充織細胞が軟骨に分化する際、細胞外マトリックスのプロテオグリカンの質的変換が起ることを明らかにし、末分化細胞が作るプロテオグリカンの構造を解析した。イモリ受精後40時間における初期胚の末分化外胚葉の表層オリゴ糖鎖をグリコペプチダーゼで除去すると外胚葉は神経へと分化せず表皮になってしまう。このオリゴ糖鎖をしらべたところハイマンノース型糖鎖の領域に多種類の糖鎖が存在していることが判明し、これは時期と場所について極めて特異的であった。【IV】病態と複合糖質:ラットに生理的変化を起させた時の胃粘膜中の粘液糖たんぱく質の変動を調べた。

絶食後アスピリン投与による傷害発生率は増大し、糖たんぱく質の減少率も大きかった。酸分泌を抑制すると粘液糖たんぱく質生合成活性が激減した。これらの変化は胃体部において顕著であった。【V】複合糖質変化を制御する遺伝子の解析.マウス肝のGM1発現に関与する遺伝子群のうちの一つはH-2K遺伝子座より1cM動原体側にあることが明かとなり、この遺伝子はGM1の合成にかゝわるガラクトース転移酵素活性を調節しているものと考えられた。I.微量複合糖質構造解析の基礎技術の開発:糖たんぱく質糖鎖のピリジルアミノ誘導体をサイズフラクシュネーションHPLCと,逆相HLCにより極めて,効率よく分離すり方法を確立した. 2種のHPLCにおける溶出位置と糖鎖構造との相関も明らかとなり,少量の糖鎖構造解析が可能となった.また複合型糖鎖の分離に過したAloAレクチン不溶化カラムの糖結合特異性を詳細に明らかにし,構造研究への適用を可能とした.II.免疫細胞機能と複合糖質:SLE様自己免疫モデルマウスMRL/lprのリンパ節T細胞では,正常マウスT細胞にくらべ,ムチン型糖鎖の生合成にかかわるグリコシルトランスフェラーゼの活性が著明に上昇していることを明らかにした.さらに各種T細胞サブセットの細胞表面のトランスフェラーゼ活性についても解析を進めている.III.細胞の分化,組織形成と複合糖質:軟骨に分化する直前のニワトリ胚間充織細胞の細胞膜表面には,この組織の細胞外マトリックス成分であるM型プロテオグリカンに特異的なレセプター様たんぱく質が存在することが明らかとなった.またフィブロネクチン75KDa断件をコートした培養皿への間充織細胞の接着はM型プロテオグリカンのモザイフ状コーティングにより完全に阻止され, in uerro軟骨化が著るしく促進させることが観察された.IV.病態と複合糖質:胃粘液糖たんぱく質の動態は胃の部位により異なり,各部位での粘液糖たんぱく質の分子構造に違いがあることが,胃前庭部,胃体部の粘液糖たんぱく質を精査することにより明らかとなった.V.複合粘質変化を制御する遺伝子の解析:マウスの肝のGM1発現に関与する遺伝子群のうちの一つはHー2K遺伝子座から1CM1動原体側にあることを明らかにしたが,さらにGM1発現についての年令変化を精査した.現在年令変化の制御遺伝子を解析中である.I.微量複合糖質構造解析の基礎技術の開発:本年は従来それらの真の糖結合特異性が明らかでなかった各種ジアセチルキトビオース結合性レクチンの糖結合特異性について解析を加えた。その結果、Pokeweed mitogen、小麦胚凝集素、トマト凝集素などは、細胞表面の、分岐性のポリN-アセチルラクトサミン型糖鎖と結合し、Datura dwamouium凝集素は主として直鎖性のポリNアセチルラクトサミン型糖鎖と結合することがわかった。またピリジルアミノ化した糖鎖による微量構造解析法をほぼ完成させた。II.免疫細胞機能と複合糖質:本年はマウス細胞障害性T細胞株、またSLE株自己免疫モデルマウスMRL1lprで、異常に増殖するリンパ節T細胞について、各種レクチンを用いて、これらのT細胞に特徴的な糖タンパク性抗原をしらべ、CD45抗原の変化が、これらのT細胞に起っており、この変化はCD45抗原がもつポリN-Pセチルラクトサミン型糖鎖におきていることを明らかにした。CD45抗原の変化はT細胞の分化や機能変化と相関しているらしいので、さらにサプレッサーT細胞株などを用いて追求して行く。III.細胞の分化、組織形成と複合糖質:フィブロネクチンによる細胞接着において、非拡散状態におかれたプロテオグリカンは、この接着を阻害するようにはたらくことが明らかとなった。
慢性心不全患者の非代償性心不全による再入院を予測するための臨床的評価指標の確立

慢性心不全患者における心不全増悪を予測する要因を心不全患者の身体運動機能の観点より検討している研究は極めて少なく、現状においても慢性心不全患者の身体運動機能から慢性心不全増悪を予測するができるのか否かについては不十分である。本研究は、慢性心不全の急性増悪により入院した慢性心不全患者の入院中に計測した身体運動機能を臨床評価指標として、心不全増悪を予測し得ることができれば、慢性心不全患者の再入院予防を入院中に慢性心不全患者の再入院リスクを層別化することができる。このため、慢性心不全の急性増悪入院した患者の入院時および退院時の握力や下肢筋力、歩行速度、運動耐容能、呼吸機能等の身体運動機能と心機能や諸検査データによる臨床評価指標を考慮した上で、慢性心不全患者が退院後23年間、慢性心不全による再入院の有無を調査した。身体機能において瞳孔径の反応による自律神経機能測定結果が慢性心不全患者の予後に影響すること、高齢者の上腕周径が心血管疾患患者の予後を予測することができること、慢性心不全患者における死腔換気率と呼吸筋の関連について論文投稿を行った他、慢性心不全患者の入院中の6分間歩行増加量は心不全予後を予測する因子であることなどを国際学会にて発表を行った。慢性心不全患者において、入院中の6分間歩行増加量は心不全予後を予測する因子であることや入院中に呼吸筋力を増強することで運動耐容能を増加させることができることをヨーロッパ心臓病予防学会で発表し、慢性心不全患者における死腔換気率と呼吸筋の関連について論文投稿を行った。これまでの研究データより得られた新たなる知見について、国際学会へ発表し、論文として投稿する予定である。慢性心不全患者において、心不全の増悪要因を身体機能の面から検討した研究は極めて少なく、現状では、慢性心不全患者において代償性心不全が非代償性心不全に進行するか否かを予測する臨床的評価指標は未だ明らかではなく、その評価指標における再入院を予防するための目標値も明確に示されておらず、慢性心不全患者の非代償性心不全による再入院を予測する臨床的評価指標の検討は不十分である。本研究は、心不全の急性増悪を予測する評価指標が解明し、心不全による再入院を未然に予防することで、心不全患者の予後改善に繋がる抜本的対策となることを目的としている。2016年は、入院中の歩行距離変化が心不全再入院規定要因であることをヨーロッパ心臓病学会で報告し、退院時の快適歩行速度は、心不全再入院予測要因であることを日本心不全学会で報告した。慢性心不全患者における心不全増悪を予測する要因を心不全患者の身体運動機能の観点より検討している研究は極めて少なく、現状においても慢性心不全患者の身体運動機能から慢性心不全増悪を予測するができるの否かについては不十分である。本研究は、慢性心不全の急性増悪により入院した慢性心不全患者の入院中に計測した身体運動機能を臨床評価指標として、心不全増悪を予測するし得ることができれば、慢性心不全患者の再入院予防を入院中に慢性心不全患者の再入院リスクを層別化することができる。この他、急性増悪入院した慢性心不全患者に対する経皮的電気刺激やストレッチの効果について検証を行い、一定の効果を認めることができた。一方、慢性心不全患者の身体運動機能と密接な関わりがある身体的フレイルについて、適切な評価方法についてトライアルを実施した。歩行速度や運動耐容能の評価指標である6分間歩行距離は、高齢心不全患者の予後を予測する強力な臨床評価指標であることを論文発表し、呼吸機能の指標である呼吸筋力も慢性心不全患者の予後を予測する強力な臨床評価指標であることを国際学会で発表を行った。2017年は、慢性心不全患者の呼吸筋力が再入院を規定する臨床評価指標であることをヨーロッパ心臓病学会にてモデレートポスター発表し、慢性心不全患者の入院中の快適歩行速度の変化量が一定量を超えると再入院リスクが減少することをアメリカ心臓病学会にてポスター発表を行い、慢性心不全患者の歩行速度や6分間歩行距離が慢性心不全の急性増悪を予測する臨床評価指標であることをEuropean Journal of Preventive Cardiology. 25(2)へ論文掲載した。

慢性心不全患者において、入院中の6分間歩行増加量は心不全予後を予測する因子であることや入院中に呼吸筋力を増強することで運動耐容能を増加させることができることをヨーロッパ心臓病予防学会で発表し、慢性心不全患者における死腔換気率と呼吸筋の関連について論文投稿を行った。今後、コホートの予後調査期間を終える症例が追加されるため、サンプルサイズを増加し、更なる解析を行うことができるものと予想している。2017年に学会報告した研究について、論文化して投稿を行う予定である。これまでの研究データより得られた新たなる知見について、国際学会へ発表し、論文として投稿する予定である。当初、予定していた消耗品の購入価格が下落したため当初の予定よりも早めに目標とする対象患者数のデータを収集することができたため、次年度は、研究成果を国内、国際学会へ発表し、論文投稿へ使用額を振り分ける予定である。本研究において新たに得られた知見について国際学会で発表を行う旅費として使用する予定である。学会発表のための旅費
プロテオームが忌避する配列をもつ人工タンパク質の示す免疫原性能力の調査

現存天然タンパク質から大きく離れた構造を持つ人工タンパク質を人工的に作製し、これら人工タンパク質の免疫惹起能力を調査することを目的とした研究である。人工タンパク質は、マイクロ遺伝子をタンデムに重合することから作製する。マイクロ遺伝子の設計は次の戦略に従う。(1)天然タンパク質が忌避する配列性向を、「ジペプチド」の出現頻度といった尺度で調査し、(2)マイクロ遺伝子が3つの読み枠でコードするペプチドのジペプチドが、できる限り、天然プロテオームが忌避するジペプチドから構成されるようにデザインする。昨年度の研究では、2文字列の分布を、大腸菌をモデルとして調査し、これをアミノ酸の含量で補正し、天然タンパク質で用いられているジペプチド配列の出現頻度に点数付けをおこない、ジペプチドの「嫌われ度」のindexを完成した。この「嫌われ度」indexを利用して、任意に与えた初期配列を読み枠の1つにコードし、他の読み枠に「嫌われ度」の高いペプチドをコードするような塩基配列をデザインするプログラムは問題なく作成できた。今年度は、初期配列を含めて、全体の「嫌われ度」を高めていくようなアルゴリズム、具体的には、いくつかのランダムサンプルした配列からスタートし、より広い配列空間をサーチできるプログラムを開発することをめざした。この目的を達成するためには、現在のアルゴリズムを用いていては、計算時間、データ保存に必要な計算機容量に問題があるため、新たにジペプチドの内包する他の読み枠のアミノ酸配列情報を含めた、マイクロ遺伝子デザイン法を開発した(国内・海外特許出願中)。これにより、マイクロ遺伝子のデザイン時間の大幅な短縮が可能となった。今後、このアルゴリズムを利用してデザインしたマイクロ遺伝子からプロテオームが忌避するジペプチドからなる人工タンパク質を作成し、その免疫原性を調べていく予定である。現存天然タンパク質から大きく離れた構造を持つ人工タンパク質を人工的に作製し、これら人工タンパク質の免疫惹起能力を調べたいと考えている。この目的で、以下のような実験を開始した。人工タンパク質の作製には短いDNAをタンデムに重合することから繰り返し性に富んだ人工タンパク質を作製する「MolCraft」技法を用いる。重合の単位として用いるマイクロ遺伝子配列を次のような戦略でデザインする。すなわち、まず公共データベースに蓄積されているタンパク質の配列に存在する2文字列の分布を、大腸菌をモデルの調べた。これをアミノ酸の含量で補正し、天然タンパク質で用いられているジペプチド配列の出現頻度に点数付けをおこなった。この時、出現頻度の低い入れ列がが高い特典をもつように点数付けし、「嫌われ度」のindexとなるようにした。得られた「嫌われ度」indexを今度は利用して、「嫌われ度」の高いマイクロ遺伝子を自動デザインするようなプログラムを作成した。このプログラムは、与えた初期配列を読み枠の1つにコードし、他の読み枠に「嫌われ度」の高いペプチドをコードするような塩基配列をデザインするプログラムである。任意に与えた初期配列から、1サイクル計算し、得られたマイクロ遺伝子のコードする3つのペプチドの中で最も「嫌われ度」の高いものを次の初期値に与えて、第2サイクルを計算する、といったreiterativeな計算をおこなって天然タンパク質から離れた配列を作りしてみた。この時、さらに、アミノ酸組成や全体の疎水性度などにも一定の制約を与えるプログラムを開発した。今後は、任意の初期配列の1つから出発するのではんかく、いくつかのランダムサンプルした配列からスタートし、より広い配列空間をサーチできるプログラムを開発したい。また、デザインしたマイクロ遺伝子から人工タンパク質を作成し、免疫誘導能力を調べていく予定である。
血中デヒドロエピアンドロステロン低下に基づく糖尿病性高血圧の発症機序の解明

高血圧症を合併している糖尿病患者では、インスリン感受性の低下と血中デヒドロエピアンドロステロンサルフェート(DHEA-S)の低下が認められる。本研究では、DHEA-Sが副腎皮質ホルモン代謝酵素の11β-Hydroxysteroid dehydrogenase(11β-HSD)の活性を介して血圧調節に関与している可能性を臨床的に精査し、動物実験による確認を試みた。糖尿病患者44例(男/女:34/10)を対象に、DHEA-Sとコルチゾン/コルチゾール濃度比(11β-HSDの活性を反映する)を測定した。高血圧合併患者は26名であり、このうち濃度比の値から11β-HSDの活性低下が示唆された症例は14名であった。これらの患者では、他の高血圧合併症例(12名)と比較して血中DHEA-S濃度が低く、さらにBUNの上昇や腎症の併発例が認められ、若干の腎機能低下が特徴的であった。即ち、血中DHEA-S濃度が低下すると腎の11β-HSD活性も低下し、コルチゾール誘発高血圧が発症している可能性が示唆された。DHEA-Sの11β-HSDを介した降圧効果を、自然発症高血圧ラット(SHR)に対する投与実験で検討した。DHEA-S(10mg)を連日腹腔内投与すると、610週齢にかけて認められるSHRの血圧上昇が有意に抑制された。このとき対照群と比較して、心拍数に違いはなかったが、腎臓の11β-HSD活性の上昇と副腎皮質ホルモン(コルチコステロン)の血中濃度の低下が認められた。従って、DHEA-Sの降圧効果は、腎11β-HSD活性の上昇によるコルチコステロン代謝(不活化)亢進に基づくと考えられた。以上のことから、DHEA-S低下に基づく糖尿病性高血圧は、11β-HSDの活性低下によるアルドステロン標的細胞内における副腎皮質ホルモンの過剰作用が一因であると考えられる。
アジアにおけるアスベスト被害と救済・補償・予防制度の政策科学

本研究はアジアにおけるアスベスト災害の救済・補償・予防制度について、学際的・包括的に検証を行ったものであり、その成果は以下の3点に整理できる。第一に中国、台湾、香港、韓国、インド、インドネシア、タイ、ベトナム、バングラデシュ等のアジアの国・地域を中心に調査を行い、アスベスト災害の現状についての把握・整理を進めた。第二に調査活動や学会報告、国際会議の実施を通じて専門家による研究ネットワークを構築した。第三に主に大学紀要や洋書の発刊を通じて国内外に広く研究発信を行った。本研究では、高い経済成長の下で大量にアスベストを消費しているアジア各国でのアスベスト災害・公害を研究対象として、学際的研究体系を構築し、包括的な検証を行うことを目的としている。平成21年度は本研究プロジェクトの初年度にあたり、対象フィールドであるアジア各国での訪問調査や研究者を招聘してのワークショップ等を順次進めて次年度以降での研究成果に向けての情報・研究交流の蓄積を行ってきた。海外調査としては中国の北京や香港、台湾、タイ、インドネシアへと訪問し、各地での研究者、労働衛生や環境関連の行政担当者、被害者支援のNGOなどとの研究交流・ヒヤリング調査を実施した。国際ワークショップとしては韓国のカン・トンムク教授(釜山大学)らを招聘して実施し、またカン教授をコメンテーターとして迎えての日本環境会議尼崎大会第2分科会の実施も併せて行った(13.備考のURL参照)。以上の調査・研究活動と並行して、アスベスト災害・公害をテーマとしての個々の研究分担者の専門分野における執筆論文があり、本年度の研究成果としては主にそれらが該当する。次年度も引き続きの海外調査として、バングラディッシュ、ベトナム、インド等への訪問やすでに研究交流を持っている各国の研究者らを招聘しての国際シンポジウムの実施を行っていき、紀要『政策科学』アジア・アスベスト特集号(仮)として論文による研究成果の発表を予定している。平成22年度は三ヶ年の本研究プロジェクトの二年目にあたり、初年度に引き続き、対象フィールドであるアジア各国での訪問調査や研究者を招聘してのワークショップ・国際会議等の実施、論文成果の発表を順次進めてきた。海外調査としてはアジア圏を中心にバングラデシュやインド、ベトナムへの訪問調査、これまで訪れたことのある韓国、香港、台湾等へのフォローアップ調査の実施、またこれらアジア諸国のアスベスト消費と密接に関わるアスベスト産出国であるカナダのケベック州への訪問調査も併せて実施し、各地での研究者、労働衛生や環境関連の行政担当者、被害者支援のNGOなどへのヒヤリング・研究交流を実施した。国際ワークショップとしては2010年9月3日に世界でも早い段階でアスベスト使用禁止を導入した北欧(スエーデン、ノルウェー)の研究者を招いて互いの研究報告・意見交換を行った。国際会議としては2010年12月45日に「アジア・アスベスト問題国際学術会議」を実施し、中国・香港・台湾・韓国・インドネシアより専門家を招いて、医学・疫学的と社会科学的の二つのアプローチから、アジアにおけるアスベスト災害の問題解決に向けての議論を行い、継続的な学際的国際的研究活動の連携を確認した。以上の調査・研究活動とも連関して、研究成果の発信として論文集や書籍の発刊を行ってきた。特に日本でのアスベスト災害の経験を世界に発信することを主目的とした洋書としてAsbestos Disaster-Lessons from Japan's Experience-を発刊した。これは本研究での主要成果の一つと位置づけられる。最終年度である次年度ではこれまでの調査活動の成果発信をさらに進め、論文発表、国際ワークショップ等の実施を予定している。平成23年度は三ヶ年の本研究プロジェクトの最終年度にあたり、各国の実態や国内での動向に関する継続的な調査を行いつつ、国際会議や学会等での研究報告、論文成果の発表を行った。調査活動について、海外の実態に関しては前年度までの現地調査結果および文献資料の整理・検討に基づき、アジアについては同地域全体、インド、ベトナム、先進国についてはイギリス、ドイツ、カナダをテーマとした論文発表を行った。国内については、特に2011年3月11日に発生した東日本大震災を鑑みて、主に建築物倒壊によって発生する震災時のアスベスト災害問題を中心に、関係省庁・自治体、被災現地の調査を行い、その実態と問題点および政策課題について国内外に発信を行った。世界のいずれの国でもアスベストの大半が建築物に使用されており、各種天災によって同様の問題が発生することが懸念され、アジアに向けて同件を発信する意義は高いものといえる。

成果発信としては、特に第10回アジア・太平洋・NPO環境会議台北大会(APNEC10)でのアスベストセッションの実施と韓国ソウルでの国際会議Asian Professional Networks on Asbestos and Related Issues(APNARI2011)での報告が挙げられる。台北では日本のアスベスト被害の実態、被害補償・救済の動向、震災アスベスト問題についての報告、韓国では日本のアスベスト救済法の財政問題や震災アスベスト問題についての報告を行った。また、大学紀要『別冊政策科学』アスベスト問題特集号の発刊を行い、総合的・学際的に成果のとりまとめを実行した。
卵巣がん病態における生体内微量金属元素の機能と役割の体系的解析

卵巣癌,子宮内膜症性嚢胞、非子宮内膜症性卵巣腫瘍の腹水を手術中に採取した。最初に腹水の湿式分解法について検討を行った。その結果、腹水に濃硝酸を添加し、その後メスアップし、フィルターで濾過を行った後に測定する方法が適切であることが判明した。内部標準としてはベリリウム、インジウム、イリジウムを使用した。誘導結合プラズマ分析装置(ICP-MS)Agilent 7500で網羅的に解析した。その結果、1卵巣癌患者では子宮内膜症性嚢胞と比較して、有意に腹水中の水銀が高値であった。また、2子宮内膜症性嚢胞は、非子宮内膜症卵巣腫瘍と比較して、腹水中の鉛が有意に高値であった。1の水銀については、ICP-MSのみではなく、専用の水銀測定装置を用いての検討を予定している。また、水銀はVEGFの発現を増強するとの報告があるため、今後は細胞レベルでの実験も検討している。2について、子宮内膜症性嚢胞組織と正常の卵巣組織を比較しても、内膜症組織では鉛が高値であった。鉛は細胞内の鉄イオンを増加させるとの報告があり、実際に内膜症組織内は鉄が増加している。このため細胞レベルで、鉛が細胞内の鉄の動態にどのような影響を与えているかを検討している。現在の我々の検討では、子宮内膜症上皮細胞と類似したIshikawa細胞において、鉛は高濃度であっても、他の報告されている細胞と比較してviabilityは保たれることが判明している。本研究では先行研究とは異なり、卵巣がんの発生・進展の舞台である腹腔内において、腹水・腹膜の微量金属元素の網羅的に測定及び解析し、卵巣がんの発生・進展や薬剤耐性との関連性を、生体を構成する元素、とくに微量金属元素の機能と役割を体系的に解明するメタロミクスという新しい視点から、解析しようとする極めて挑戦的かつ萌芽的な試みである。本研究遂行には、高感度な多元素分析を高いサンプルスループットで実現する金属元素分析装置であるICP-MS(誘導結合プラズマ質量分析計)が必要である。当科では、名古屋大学環境労働衛生学教室の協力を得て、マウス子宮の灰化方法、ICP-MSでの微量金属元素測定につき検討を行い、それを応用した生体内に存在する腹水を微量の金属を含むことなく採取する方法、さらにICP-MSで解析可能な状態にする方法、再現性のある解析方法を樹立することに施行した(特許申請準備中)。我々の樹立した方法でICP-MSで腹膜播種著明症例と、子宮内膜症症例、非子宮内膜症性症例で、微量金属症例Ag, Al, As, Au, B, Ba, Bi, Ca, Cd, Ce, Co, Cr, Cs, Cu, Dy, Er, Eu, Fe, Ga, Gd, Ge, Hf, Hg, Ho, I, Ir, K, La, Li, Lu, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, Nd, P, Pb, Pd, Pr, Pt, Rb, Rh, Ru, Sb, Sc, Se, Si, Sn, Sm, Sr, Tb, Te, Ti, Tl, Tm, U, V, W, Y, Yb, Zn, Zrを測定し、表のようなHgが異常高値であることが判明した。

また、2子宮内膜症性嚢胞は、非子宮内膜症卵巣腫瘍と比較して、腹水中の鉛が有意に高値であった。1の水銀については、ICP-MSのみではなく、専用の水銀測定装置を用いての検討を予定している。また、水銀はVEGFの発現を増強するとの報告があるため、今後は細胞レベルでの実験も検討している。2について、子宮内膜症性嚢胞組織と正常の卵巣組織を比較しても、内膜症組織では鉛が高値であった。鉛は細胞内の鉄イオンを増加させるとの報告があり、実際に内膜症組織内は鉄が増加している。このため細胞レベルで、鉛が細胞内の鉄の動態にどのような影響を与えているかを検討している。現在の我々の検討では、子宮内膜症上皮細胞と類似したIshikawa細胞において、鉛は高濃度であっても、他の報告されている細胞と比較してviabilityは保たれることが判明している。1)酸化ストレスマーカー(Hg)と8-OHdGを測定し微量金属元素との相関を解析卵巣がんの薬剤抵抗性と感受性患者の腹水において酸化ストレスマーカーである8-OHdG濃度をELISA法で測定する。子宮、卵管、卵巣、腹膜、がん性腹膜炎の播種部位において抗8-OHdGモノクローナル抗体による免疫組織染色を行い測定する。これを酸化ストレスマーカーの指標として、1)で測定した微量金属元素濃度と比較して、酸化ストレスの程度と最も相関する微量金属元素を、複合的影響を考え、多変量解析により特定する。3)卵巣がん初代培養系を用いて、微量元素暴露の影響を解析卵巣がん薬剤感受性と抵抗性患者から酵素処理により得られた初代培養細胞の培養系を用い検討する。培養液中に特定された各種微量金属元素を添加する。そして8-OHdG濃度及びNF-kB活性の測定を行う。本研究では微量金属元素の複合的影響が推定されるため、各種微量金属元素につき濃度を変化させ、その影響について解析する。さらに培養液に各状態の卵巣がんの腹水を添加し、in vivoに近い状態とした実験も行う。腹水を培養液へ添加した系においても、同様に特定された微量金属元素を添加し、8-OHdG濃度及びNF-kB活性の測定を行う。これにより微量金属元素が卵巣がんへ影響を与えていることを明らかにする。本研究遂行には、高感度な多元素分析を高いサンプルスループットで実現する金属元素分析装置であるICP-MS(誘導結合プラズマ質量分析計)での解析が必要である。このことに対して、最初相当量の研究費を見込んでいたが、当科では、名古屋大学環境労働衛生学教室の協力を得て、マウス子宮の灰化方法、ICP-MSでの微量金属元素測定につき検討を行い、それを応用した生体内に存在する腹水を微量の金属を含むことなく採取する方法、さらにICP-MSで解析可能な状態にする方法、再現性のある解析方法を樹立することができた。従って当初の予定額より少額で研究を追行することができ、次年度に研究費を移行することができた。
生物学的覆髄剤の開発

まず、ウシ永久歯歯髄培養細胞の前象牙芽細胞への分化過程における遺伝子の発現の変化を調べた。細胞増殖がピークをすぎた14日目ではフィブロネクチン、I型およびIII型コラーゲンmRNAの発現が上昇し、アルカリフォスファターゼの発現はしだいに増加し、前象牙芽細胞のマーカーであるオステオカルシンは石灰化の生じる直前に発現した。Transforminggrowthfactor(TGF)-β_1のmRNAは、アルカリフォスファターゼの発現の上昇とともに消失し、Bone morphogenetic protein(BMP)-4は細胞外基質蛋白質の発現上昇に伴い発現し、BMP-2はオステオカルシンmRNA発現とともに発現した。ヒトリコンビナントTGF-β_1はアルカリフォスファターゼ活性を抑制し、BMP-2およびBMP-4は促進した。BMP-4はα1(I)コラーゲンmRNAを上昇させ、BMP-2はオステオカルシン合成を促進した。したがって細胞外基質蛋白質の遺伝子発現と歯髄細胞の前象牙芽細胞への分化調節へのTGF-β_1、BMP-2およびBMP-4の関与が示唆された。次にこの3種の蛋白質の歯髄創傷治癒および修復象牙質形成に及ぼす影響を調べるため、イヌ生活歯髄切断面上に応用した。I型コラーゲンを担体とした場合、BMP-2およびBMP-4では2カ月後には断髄面上窩洞内に骨様象牙質形成がみられたが、TGF-β_1は担体のみが残存した。不活性化象牙質基質を担体とした場合、BMP-2およびBMP-4では断髄面上の窩洞内は下部では細管象牙質に、上部では骨様象牙質により満たされていた。よって象牙芽細胞の分化には象牙質内のある種の基質成分が必要であることが示唆された。より早期に確実に大量の修復象牙質を誘導する生物学的覆髄剤としてBMPを臨床応用するための最適な担体を開発すべく、現在ラミニン、フィブロネクチンあるいはIV型コラーゲンなどの細胞外基質蛋白質を検討中である。ウシ永久歯根尖完成歯髄の細胞をトリプシン-コラゲナーゼ酵素消化法(中島,1991)により分離し、分離直後の細胞および培養1週、2週、3週および4週目の細胞のtotal RNAをAGPC法により抽出した。total RNAを10μgずつ1%アガロースゲルで電気泳動し、Nytran【〇!R】メンブレン上にトランスファーさせた。ランダムプライマー法により^<32>Pでラベルした各cDNAプローブを用いてノーザンハイブリダイゼーションを行った。またDNA合成量、細胞数、^<45>Ca取り込み量およびCa量の経時的変化を調べ、各mRNA発現との関連性を検討した。DNA合成量は14日目でピークに達しその後低値を示した。細胞数は4日目から増加し、16日目で横ばい状態となった。^<45>Ca取り込み量は徐々に増加し3週目で一定となり、Ca量は4週目で最大となった。4週目のnodule内では細胞周囲で初期石灰化像がみられた。一方、α1(III)コラーゲンは1週目で減少し2週目で増加しその後再び発現の減少がみられた。α1(I)コラーゲンおよびフィブロネクチンの発現は2週目で増加した。

アルカリフォスファターゼおよびオステオカルシンは4週目において強い発現がみられた。したがってこれらの結果から、ウシ初代歯髄細胞培養系においては、培養4日から2週にかけて細胞が増殖し、1週から2週にかけてコラーゲンI型、III型およびフィブロネクチンの合成がすすむ。3週でnoduleが明らかとなり4週で初期石灰化が生じる時期にはアルカリフォスファターゼおよびオステオカルシンの強い発現がみられることが明らかとなった。すなわち、アルカリフォスファターゼとオステオカルシンのmRNAの発現は前象牙芽細胞誘導因子精製のためのマーカーとして有効である可能性が示唆された。
シクロフスキイにおけるメディア論的基底について-ベンヤミンとの共通観念を基に

本研究の目的は、これまで解明されてこなかった、シクロフスキイとベンヤミンにおける共通観念を明らかにする点にある。その共通観念とは、複製技術を通しての知覚の変容に対する見解、また、芸術を受容する際の触覚的知覚の発見という要素であり、これらの視点は、1960年代から展開されるメディア論の基底へと結びついていくものでもある。本年度は、昨年度から構想を練っていた論文「シクロフスキイ再考の試み-散文における《複製技術的要素》について-」をまとめ、『スラヴ研究』(第52号)に掲載予定(2005年4月刊行)となった。この論文は、ベンヤミンの提唱した複製技術における《改良可能性》の特徴をシクロフスキイの散文小説(書簡体小説、回想録、自伝的回想)の中に見いだし、小説というジャンルにおける《複製技術的》手法の可能性を呈示したものだ。具体的には、シクロフスキイの、断片的データの収集、置換可能な配置方法、書き込みや書き換えも可能とする未完結性、一作品の7回におよぶ改版、決定稿の拒否、そして書き手の不確定性の創出である。複製技術的要素を濃厚にしたシクロフスキイの作品は《アウラ》の消滅を必然的に促すことになったが、この《アウラ》こそは、シクロフスキイにとってつねに破壊し、克服すべき概念だった。また、この論文の中には、ベンヤミンがモスクワに滞在した折の記録や交流関係、そしてシクロフスキイの「異化」の概念をイデオロギー的にさらに徹底させたブレヒトの「異化作用」のベンヤミンへの影響、さらに、シクロフスキイが後年、ブレヒトの「異化作用」の概念から逆影響を受けるかたちで、自らの「異化」に修正を加えるに至った経緯などの史的資料を呈示した。また、来る3月11日から約10日間にわたって、ベルリンとパリに赴き、シクロフスキイのベルリン亡命中の記録、そしてパリではベンヤミンの資料収集、調査を行う。本研究の目的は、これまで解明されてこなかったシクロフスキイとベンヤミンにおける共通観念を明らかにすることにある。その共通観念とは、複製技術を通しての知覚の変容に対する見解、また、芸術を受容する際の触覚的知覚の発見という要素であり、これらの視点は、1960年代から展開されるメディア論の基底へと結び付いていくものだ。本年度は、まず、日本では入手困難な資料の収集と調査の目的で2週間モスクワに滞在し、シクロフスキイの映画に関する論考および映画シナリオの草稿をロシア国立図書館付属機関にて収集。またシクロフスキイの娘の家を訪れ、彼の仕事および交流関係をめぐって話を聴く事ができた。10月には、本研究の一環として「シクロフスキイにおけるメディア論的転回の可能性」というテーマで日本ロシア文学会にて口頭発表をおこなった。主旨は次のとおり。シクロフスキイは、「異化」という知覚理論を基底とした概念と機械主義を結び付けることで、「機械が人類の身体の延長となって身体能力を拡張し知覚を刷新する」という思考を打ち出し、この思考をテーマあるいは手法のレヴェルで実践に移した。たとえば、小説においては映画の手法(キノグラス的視点)を散文に取り込むことで、文学の連続性・順次性に、映画の同時性・瞬時性がとってかわるような実験を試み、知覚の刷新を図った。また、映画においては、「メディア(ラジオ・新聞・映画・飛行機)によって知覚が変容し改造される人間」というテーマを現前化すると同時に、20年代のキノグラスの可能性を展開して見せた。シクロフスキイは、フォルマリストとしてこれまで研究が重ねられてきた理論家だが、このように、メディア論の基底を1920年代の時点ですでに獲得し、これを手法として実践に移していた--このような新たな一断面が開示される。なお、この口頭発表の内容はすでに論文にまとめたが、目下、投稿中である。その共通観念とは、複製技術を通しての知覚の変容に対する見解、また、芸術を受容する際の蝕覚的知覚の発見という要素であり、これらの視点は、1960年代から展開されるメディア論の基底へと結び付いていくものだ。本年度は、以下のような内容の論文をまとめた。ベンヤミンの提唱した複製技術における《改良可能性》の特徴をシクロフスキイの諸作品(書簡体小説、回想録2編、自伝的回想)の中に見い出し、小説というジャンルにおける《複製技術的》手法の可能性を呈示した。それはたとえば、断片的データの収集、置換可能な配置、書き込みや書き換えも可能とする未完結性、一作品の7回におよぶ改版、決定稿の拒否、そして書き手の不確定性である。これまで、いわゆる「脱プロットの散文」に分類されてきた形式的特徴(個々の断片の質的な等価性、および順次性や通時性の欠如)をベンヤミンの観点から捉え直し、《複製技術的》な小説という新たな意味付けを試みたのである。また、複製技術的要素を濃厚にしたシクロフスキイの作品は《アウラ》の消滅を必然的に促すことになったが、シクロフスキイにとって《アウラ》はまさに克服すべき概念であったことも指摘した。この論文は目下、投稿中である。また、来る3月6日から2週間にわたって、昨年度同様モスクワへ赴き、シクロフスキイの草稿調査および資料収集をおこなう。調査予定の草稿は、映画シナリオ、および映画をめぐる叙述、またベルリン亡命時代に書かれた手紙に絞られる。

本研究の目的は、これまで解明されてこなかった、シクロフスキイとベンヤミンにおける共通観念を明らかにする点にある。その共通観念とは、複製技術を通しての知覚の変容に対する見解、また、芸術を受容する際の触覚的知覚の発見という要素であり、これらの視点は、1960年代から展開されるメディア論の基底へと結びついていくものでもある。本年度は、昨年度から構想を練っていた論文「シクロフスキイ再考の試み-散文における《複製技術的要素》について-」をまとめ、『スラヴ研究』(第52号)に掲載予定(2005年4月刊行)となった。この論文は、ベンヤミンの提唱した複製技術における《改良可能性》の特徴をシクロフスキイの散文小説(書簡体小説、回想録、自伝的回想)の中に見いだし、小説というジャンルにおける《複製技術的》手法の可能性を呈示したものだ。具体的には、シクロフスキイの、断片的データの収集、置換可能な配置方法、書き込みや書き換えも可能とする未完結性、一作品の7回におよぶ改版、決定稿の拒否、そして書き手の不確定性の創出である。複製技術的要素を濃厚にしたシクロフスキイの作品は《アウラ》の消滅を必然的に促すことになったが、この《アウラ》こそは、シクロフスキイにとってつねに破壊し、克服すべき概念だった。また、この論文の中には、ベンヤミンがモスクワに滞在した折の記録や交流関係、そしてシクロフスキイの「異化」の概念をイデオロギー的にさらに徹底させたブレヒトの「異化作用」のベンヤミンへの影響、さらに、シクロフスキイが後年、ブレヒトの「異化作用」の概念から逆影響を受けるかたちで、自らの「異化」に修正を加えるに至った経緯などの史的資料を呈示した。また、来る3月11日から約10日間にわたって、ベルリンとパリに赴き、シクロフスキイのベルリン亡命中の記録、そしてパリではベンヤミンの資料収集、調査を行う。
プラズマ有機金属気相分解法による高導性性化合物エピ薄膜の合成

我々はすでにプラズマ有機金属気相分解法(MOCVD法)にらる窒化物超伝導薄膜の製造に成功していたので,すみやかに同法を酸化物高温超伝導体へ適用することを試みた.MOCVD法では原料である有機金属は室温付近で適当な蒸気圧を持っていなければならない.しかしBaについては適当なものがなく,アセチルアセトン錯体,シクロペンタジエニル体などいくつかについて試してみたがいずれも蒸気圧が小さく,反応管へ輸送することはできなかった.そこで,水溶液を出発原料とし霧状にして反応管へ導入するミスト熱分解法について検討した.従来のミスト法では粒径が大きく均一性に問題があったので,超音波振動子による噴霧方式をとり入れた.この方法でも膜の組成は原料溶液に比べずれやすく,銅が過剰になる傾向にあったが,基板,加熱温度,キャリアガス等反応条件を最適化した結果,ほぼ望みの組成の膜を得ることができた.Y-Ba-Cu-o系超伝導薄膜の場合ゼロ抵抗温度はやや低いもののオンセットは90Kに達している.成膜速度も数μa/minと通常のスパッタリング法に比べ非常に高い.得られた膜については表面のキャラクタリゼーションとして光反射スペクトル,光電子スペクトル,電気・磁気特性など種々の測定を合せて行なっている.一方上記の成膜法では高真空下で行なわないためRHEED, AUGERなどの分析装置が使えず,反応の過程を追うことができない.そこで大気圧下でも表面の観察が行なえる走査型トンネル顕微鏡(STM)を製作し,これによる膜の評価を試みている.現在STM装置はほぼ完成し,大気中でのグラファイト表面の観察を通して防振や測定条件に対する基礎的なデータを集めている.すでに3次元方向ともオニグストロームオーダーの高い中間分解能が得られており,試料移動の自動化,測定結果のフィードバックなどSTMと成膜装置とのインターフェイスを急いでいる.我々はすでにプラズマ有機金属気相分解法(MOCVD法)にらる窒化物超伝導薄膜の製造に成功していたので,すみやかに同法を酸化物高温超伝導体へ適用することを試みた.MOCVD法では原料である有機金属は室温付近で適当な蒸気圧を持っていなければならない.しかしBaについては適当なものがなく,アセチルアセトン錯体,シクロペンタジエニル体などいくつかについて試してみたがいずれも蒸気圧が小さく,反応管へ輸送することはできなかった.そこで,水溶液を出発原料とし霧状にして反応管へ導入するミスト熱分解法について検討した.従来のミスト法では粒径が大きく均一性に問題があったので,超音波振動子による噴霧方式をとり入れた.この方法でも膜の組成は原料溶液に比べずれやすく,銅が過剰になる傾向にあったが,基板,加熱温度,キャリアガス等反応条件を最適化した結果,ほぼ望みの組成の膜を得ることができた.Y-Ba-Cu-o系超伝導薄膜の場合ゼロ抵抗温度はやや低いもののオンセットは90Kに達している.成膜速度も数μa/minと通常のスパッタリング法に比べ非常に高い.得られた膜については表面のキャラクタリゼーションとして光反射スペクトル,光電子スペクトル,電気・磁気特性など種々の測定を合せて行なっている.一方上記の成膜法では高真空下で行なわないためRHEED, AUGERなどの分析装置が使えず,反応の過程を追うことができない.そこで大気圧下でも表面の観察が行なえる走査型トンネル顕微鏡(STM)を製作し,これによる膜の評価を試みている.現在STM装置はほぼ完成し,大気中でのグラファイト表面の観察を通して防振や測定条件に対する基礎的なデータを集めている.すでに3次元方向ともオニグストロームオーダーの高い中間分解能が得られており,試料移動の自動化,測定結果のフィードバックなどSTMと成膜装置とのインターフェイスを急いでいる.
陰部神経支配下有茎大臀筋移植による肛門括約筋再建を伴う人工肛門造設術の開発

【目的】直腸切断術後に自然肛門の機能を有する機能的会陰部人工肛門造設術を検討した。【方法】雑種成犬を用いた。陰部神経縫合群(22頭)では陰部神経を支配神経に縫合した大腿二頭筋を旧肛門部に有茎移植し括約筋を再建した。排便状況を経時的に観察しdefecography,manometryおよび筋電図検査を施行し、またactomyosin ATPase染色を施し組織化学的検討もおこなった。【成績】陰部神経縫合群で良好な排便状況を示した。Defecographyは陰部神経縫合群では安静時と排便時、肛門直腸角と肛門管長で有意差を認めた。それぞれ陰部神経縫合群と対照群の間には有意差を認めなかった。Manometryは陰部神経縫合群と対照群で有意差を認めなかった。また、microbaloonを肛門管に挿入すると陰部神経縫合群では一過性の圧上昇が認められた。対照群では認められなかった。術後3から5カ月の間で再開創し陰部神経を縫合部位より中枢側で電気刺激すると全例に括約筋の収縮を観察でき、筋電図学的にもevoked potentialが記録された。また、安静時筋電図で基礎波が観察でき、microbaloonの肛門管挿入時に反射的に筋電図波形の増幅がみられた。再建括約筋をactomysin ATPase染色にて筋線維のタイプ分類を行い、タイプ1繊維とタイプ2繊維とに分類し、タイプ線維が占める割合を算出したところ、有意差を持って陰部神経縫合群の再建括約筋が、筋線維型を大腿二頭筋から外肛門括約筋に変化していることが認められた。また、再建括約筋で筋線維の直径の低下が観察された。【結語】陰部神経縫合法により陰部神経支配となり再建括約筋が外肛門括約筋の特異性を獲得し、continenceを保持するようになったと考えられた。
ゼオライト膜の作製とそれを用いた高効率ガス分離プロセスの開発

本年度は申請時の計画通り,次の二課題について集中的に研究を遂行した.1.ゼオライト膜作成法の開発(1)多孔質ガラスの細孔内にゼオライトを形成する方法管状の多孔質バイコールガラス(PVG)を用い,種々の条件下で合成実験を行ったが, PVGが溶解するだけで,表面あるいは細孔内にゼオライトを合成することはできなかった.(2)ゼオライトの粒子間隙をガラスで充填する方法所定量のゼオライト粉末とガラス粉末を混合後,円盤状に成型した.モルデナイト及びフェリエライトの加熱上限がそれぞれ650°C, 700°Cであることを確認した後,ガラスの軟化点付近で焼成を行い,ゼオライト膜を得た.作製した膜のガス透過速度はH_2>N_2>O_2>isoC_4H_8となり,どのガスにおいても膜温度の上昇とともに,透過速度は減少した.これは高分子膜系でのガス透過挙動,あるいはKundsen流れによる細孔内拡散では見られない現象であり,今後の詳細な検討を必要とする.また,申請のガスクロマトグラフ一式を購入し,透過速度測定装置に直結したことにより,複数のガスの膜透過割合の分析が可能となった.2.ゼオライトの分離特性の改良種々の構造を持つゼオライトの吸着能測定した結果,ハイシリカゼオライトの中ではモルデナイトが最も高い吸着能を示した.また,各ゼオライトの酸素と窒素の吸着量比はゼオライト構造, Al含有量によらずほぼ一定であった.プロトン交換モルデナイトはN_2, O_2ともに吸着量が激減し,特にN_2の吸着量の減少が大きいこと, Ca^<2+>やSr^<2+>の交換ではN_2吸着量は増加するが, O_2吸着量は減少することが明らかになった.交換イオンの電気陰性度とN_2, O_2吸着特性の間に逆火山型の相関が認められた.本年度は申請時の計画通り,次の二課題について集中的に研究を遂行した.1.ゼオライト膜作成法の開発(1)多孔質ガラスの細孔内にゼオライトを形成する方法管状の多孔質バイコールガラス(PVG)を用い,種々の条件下で合成実験を行ったが, PVGが溶解するだけで,表面あるいは細孔内にゼオライトを合成することはできなかった.(2)ゼオライトの粒子間隙をガラスで充填する方法所定量のゼオライト粉末とガラス粉末を混合後,円盤状に成型した.モルデナイト及びフェリエライトの加熱上限がそれぞれ650°C, 700°Cであることを確認した後,ガラスの軟化点付近で焼成を行い,ゼオライト膜を得た.作製した膜のガス透過速度はH_2>N_2>O_2>isoC_4H_8となり,どのガスにおいても膜温度の上昇とともに,透過速度は減少した.これは高分子膜系でのガス透過挙動,あるいはKundsen流れによる細孔内拡散では見られない現象であり,今後の詳細な検討を必要とする.また,申請のガスクロマトグラフ一式を購入し,透過速度測定装置に直結したことにより,複数のガスの膜透過割合の分析が可能となった.2.ゼオライトの分離特性の改良種々の構造を持つゼオライトの吸着能測定した結果,ハイシリカゼオライトの中ではモルデナイトが最も高い吸着能を示した.また,各ゼオライトの酸素と窒素の吸着量比はゼオライト構造, Al含有量によらずほぼ一定であった.プロトン交換モルデナイトはN_2, O_2ともに吸着量が激減し,特にN_2の吸着量の減少が大きいこと, Ca^<2+>やSr^<2+>の交換ではN_2吸着量は増加するが, O_2吸着量は減少することが明らかになった.交換イオンの電気陰性度とN_2, O_2吸着特性の間に逆火山型の相関が認められた.