hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
強発光・長励起寿命遷移金属錯体の創製と機能材料への展開

2- (X = Y =ハロゲン)クラスター錯体について3 300 Kにわたる温度制御発光測定(スペクトル・寿命)を通して発光状態である励起三重項状態のゼロ磁場分裂パラメータを決定するとともに、第一次のスピン・軌道カップリングにより分裂するスピン副準位間のエネルギー差はXとYの原子番号に直線的に比例することを実験的に明らかにすることができた。スピン・軌道カップリングは関与する原子の原子番号に関係することは理論的に予測されていたが、これを実験的に示されたことは、これまでに無い。従って、本結果は光化学・物理の研究に大きなインパクトを与えるものであるとともに、ゼロ磁場分裂制御による錯体の発光性制御に向けた大きな指針をえることができた。このような理由により、当初計画以上に進展したと判断している。正八面体型[Mo6X8R6](X = Br or I, R =各種カルボン酸)錯体の新規合成を行うと共に、一連の錯体のX線構造、電気化学特性、光物性を系統的に検討した。その結果、錯体のMo-X結合長、酸化還元電位、および光物性(発光極大エネルギー、発光収率、発光寿命等)はターミナル配位子としてのカルボン酸の酸解離定数(pKa(R))により制御可能であることを明らかにすることができた(論文公表済)。また、[Mo6X8Y6] (X = Y = Cl, Br, I)錯体を合成するとともに、その発光特性の温度(3 300 K)依存性測定とその解析を通して、これら錯体の励起三重項状態のゼロ磁場分裂パラメーターを明らかにした。また、励起三重項状態のゼロ磁場分裂エネルギーは理論的予想通り、構成原子の原子番号の四乗に比例することを、世界で初めて実験的に証明した。これらの研究を通して、モリブデン(II)6核クラスター錯体の強発光・長発光寿命に対するターミナル配位子のpKa(R)およびXおよびYの重原子性を通したスピンー軌道カップリングの重要性を系統的に考察することに成功した。アリールホウ素置換ルテニウム(II)錯体に関する研究については、2置換置換アリールホウ素1,10ーフェナントロリン配位子を有するトリスルテニウム(II)錯体が室温のアセトニトリル中において、発光収率=0.29、発光寿命=8.7マイクロ秒の、強発光・長発光寿命を併せ持つことを実験的に明らかにした(論文投稿準備中)。また、この錯体の強発光・長励起寿命特性とモル吸光係数の関係を示す、輻射速度定数に対するStrickler-Berg関係を明らかにした。これらの研究を通し、金属6核クラスター錯体およびアリールホウ素置換ルテニウム(II)錯体に基づく強発光・長発光寿命錯体の新規創製に関する学理を解明することに成功した。2,2'-bpyにアリールホウ素基(B)を導入したB2-bpyを有する[Ru(B2-bpy)n(bpy)3-n]2+(n = 1 3)においては,nの増加とともにMLCT吸収帯のモル吸光係数および発光量子収率も増大し,n = 3錯体では世界最強の発光収量= 0.43を達成した。また,1,10-phenにBを導入した[Ru(B2-phen)3]2+錯体では発光収量= 0.29,発光寿命= 8.7マイクロ秒を示し,強発光・長発光寿命錯体の創製を達成した。カルボン酸を有する[Mo6I8L6]2-においては強発光(0.64)・長励起寿命(340マイクロ秒)を達成した。一連の[Ru(Bbpy)n(bpy)3-n]2+錯体に関する研究を通して、MLCT吸収帯のモル吸光係数と発光速度定数の間に相関が得られ、モル吸光係数が大きいほど強発光性となることを見出したことは、強発光性錯体の設計・創製に対して極めて大きな進展である。
マルチメディア移動体高度情報ネットワークに関する基礎研究

バースト誤りや同一チャネル干渉などが存在する極めて劣悪な移動体通信路において、高速高信頼度マルチメディア伝送を実現するために必要となる基礎的な技術について研究を実施した。以下に平成7年度-8年度に得られた主要な研究成果をまとめる。・移動体通信特有のマルチパス伝搬ひずみや同一チャネル干渉を軽減する干渉キャンセラの研究を実施した。特に、TDMAについてはトレリス符号化干渉キャンセラ(TCC)を、CDMAについては従来方式より簡易な構成で優れた特性を有する移動端末用の干渉キャンセラを提案し、その優れた特性を明らかにした。・TDMA移動通信において音声やデータが混在した多元トラヒックに適したダイナミックチャネル割り当てアルゴリズムについて検討を行なった。すなわち、一例として、音声は1スロット占有、データは3スロット占有っと仮定して、いわゆる端数出線効果の少ない効率の良いアルゴリズムを提案しその有効性を確認した。・インターネットアクセスに見られるように、TDMA/TDD移動通信においてトラヒックが上りと下りとで非対称な場合を想定して、スロット数の配分を上り下りで対称ではなくトラフィックに応じて適応的に分配比を変更する方法を提案し計算機シミュレーションによりその有効性を確認した。・高データ圧縮画像符号化の場合比等長符号化が用いられる傾向にあるが、伝送路誤りにより復号同期が外れバースト誤りが発生する傾向がある。そこで、そのような同期外れに強いEREC (error resiliant entropy coding)と不均等通信路符号化を組み合わせることにより、誤り耐性に強い符号化が可能であることを確認した。・動画像伝送でフレーム間予測符号化を行なった場合には伝送誤りが伝搬する傾向にある。そこで、フレーム間の誤り伝搬の抑制を目指して情報源符号化の特徴を利用したARQ方式による誤り制御を提案し、その優れた特性を確認した。バースト誤りや同一チャネル干渉などが存在する極めて劣悪な移動体通信路において、高速高信頼度なマルチメディア伝送を実現するために必要となる基礎的な技術について研究を実施した。以下に平成7年度に得られた主要な研究成果をまとめる。・ワークステーション上で移動通信固有のマルチパスフェージングを発生させて、DCT(離散コサイン変換)によりデータ圧縮された静止画像伝送を行なうシミュレーション実験を実施した。特に高圧縮画像符号化の場合非等長符号化が用いられる傾向にあるが、伝送路誤りにより復号同期が外れバースト誤りが発生する傾向がある。そこで、そのような同期外れに強いEREC(error resiliant entropy coding)と不均等通信路符号化を組み合わせることにより、高圧縮符号化時にも誤り耐性に強い符号化が可能であることを確認した。・DCTによる画像圧縮以外に、ブロック歪みなどが少ない画像圧縮法として新たにWavelet変換に着目し、いくつかのARQ誤り制御と組み合わせることにより優れた特性が得られることを確認した。・TDMA移動通信において音声・データが混在した場合のダイナミックチャネル割り当てアルゴリズムについて検討を行なった。すなわち、音声は1スロット占有、データは2スロット占有と仮定して、いわゆる端数出線効果の少ない効率の良いアルゴリズムを提案しその有効性を確認した。・インターネットアクセスに見られるように、TDMA/TDD移動通信においてデータトラヒックが上りと下りとで非対称な場合を想定して、スロット数の配分を上下で対称ではなくトラフィックに応じて適応的に分配比を変更する方法を提案し計算機シミュレーションによりその有効性を確認した。以下に平成8年度に得られた主要な研究成果をまとめる。・昨年度の静止画像に対する誤り耐性符号化の研究に引続き、H.263を用いた動画像符号化におけるフレーム間の誤りの伝搬を抑制する誤り制御の研究を行なった。

すなわち、情報源符号化の特長を利用し、フレーム内のヘッダ情報をまとめて優先的に送るARQ方式を用いた誤り制御を提案し、計算機シミュレーションによりその有効性を確認した。・TDMA移動通信において所要スロット数が異なる音声やデータが混在した多元トラヒックに適したダイナミックチャネル(スロット)割り当てアルゴリズムについて研究した。すなわち、マルチスロットを占有するデータトラヒックについて、必要に応じて占有スロット数を1づつ削減(あるいは復旧)することにより、音声トラヒックに対する呼損率やハンドオフ時の強制切断率を改善可能なアルゴリズムを提案するとともにその優れた特性を明らかにした。・次世代の移動体通信として期待されるCDMA方式の加入者容量を高めるために不可欠なシングルユーザ型干渉キャンセラについて研究を行ない、従来の方法に比較して干渉キャンセル能力を落すことなく大幅な演算量削減が可能な、マッチドフィルタから基準信号を取り出す新しいタイプの適応直交化フィルタを提案し、その有効性を計算機シミュレーションにより確認した。
空間自己回帰確率フロンティアモデルの拡張による産業集積の効果に関する研究

計量経済学的な生産性/効率性分析手法である確率フロンティアモデルに空間計量経済学の知見を導入することで,生産活動の空間的相互依存関係を描写できる確率フロンティアモデルを開発する.さらに我が国の実データを開発したモデルに適用することで,産業集積の効果に関する実証分析を行う.計量経済学的な生産性/効率性分析手法である確率フロンティアモデルに空間計量経済学の知見を導入することで,生産活動の空間的相互依存関係を描写できる確率フロンティアモデルを開発する.さらに我が国の実データを開発したモデルに適用することで,産業集積の効果に関する実証分析を行う.
アレルギー性鼻炎発症時における薬物の鼻粘膜吸収挙動の変動に関する研究

1.鼻炎モデル動物の作成ラットは外来抗原に対する感受性が低いといわれているが、薬物の経鼻投与実験で汎用されているため、まずはラットを用いることとした。抗原性の強い卵白アルブミン(OVA)を3日おきに計3回、点鼻投与し、抗原感作を行った。感作ラットにOVAの鼻腔内潅流を行うと同時に、エバンスブルー(EB)を静脈内投与し、EBの血液から鼻腔内潅流液への漏出を鼻炎の程度の指標として測定した。その結果、鼻腔内緩流液へのEBの漏出は全く認められなかった。そこで、投与法を鼻腔内投与に変更するとともに、より感作効率を高めるために、フロントの不完全アジュヴァントを同時投与した。しかし、この条件においても、EBの漏出は認められず、鼻炎モデルを作成できなかった。そこで、実験動物を変更し、モルモットを用いることにした。ラットの場合と同様に、3日おきに計3回の点鼻投与を行って免疫を行ない、EBの漏出を測定したところ、有意な漏出が認められ、鼻炎モデルを作成できることが明らかになった。また、同時に、潅流圧を測定したところ、有意な上昇が認められ、鼻炎においてしばしば認められる鼻閉が起こっていることも確認された。2.薬物吸収挙動の変化上記1と同様に作成した鼻炎モデル動物を用い、種々の物理化学的性質を有する薬物を含む緩流液を鼻腔内に潅流した。その結果、低分子薬物に関しては、脂溶性が高く粘膜透過性の良好な薬物の吸収が低下する傾向が認められた。これは、毛細血管の収縮にともなう鼻粘膜下の血流量の低下が原因であると考えられる。また、高分子薬物の吸収は若干増大する傾向が認められた。鼻炎発症時には毛細血管の透過性が増大することが知られているが、高分子薬物の吸収性増大の原因の一部は毛細血管透過性の増大であることが示唆された。
荷重の理論--その進化と精密化

荷重の理論は,作用素の荷重付ノルム不等式を統制するための理論であり,作用素の値域に関する情報を陽的に与えることのできる理論です.本研究は,いくつかの作用素について,その荷重の理論の進化と精密化とを企図しています。
生体調節としてのNK細胞-特に肝NK細胞について

NK細胞は、抗腫瘍活性作用の面から注目されてきたが、その後、再生中の正常細胞に対してもその障害活性を発揮できることから、生体調節系としての機能が考えられてきていた。このような時、本研究を課題とした訳である。特にこの時期に筆者らは、肝固有のNK細胞を同定していたので、その性状や生理的的役割を解明してゆくことを目的とした。この二年間に明らかにできたことを挙げると、次のように要約できる。1)マウスの肝にはリンパ球が存在し、その約25%がNK細胞である。この数値は、他のどの臓器よりも多い。2)肝NK細胞は特徴的な年令変化を示し増減する。体重や肝の重量増加が止まる6週齢でピ-クを向え、のち減少する。3)肝NK細胞は、休止状態の肝細胞には障害活性を示さないが、再生肝細胞にはその活性を発揮する。以上の1)3)の実験結果は、肝NK細胞は生理的あるいは緊急時の肝細胞再生の調節系として働いている可能性を強く示唆した。4)NKの標的細胞がクラスIMHC抗原が低下した時に、NK感受性が上昇することが知られてきた。筆者らは、酸処理で生細胞からクラスIMHC抗原を解離方法を新たに開発しこの現象を再現し、また、そのメカニズムの一部を解明した。6)肝再生中の肝細胞あるいは、EGF添加によってin vitroで増殖中の肝細胞は、あきらかにクラスIMHC抗原が低下し、そのNK感受性とよく相関することを明らかにした。7)肝NK細胞の研究から発展し、肝のリンパ球中にγδT細胞が存在することを、初めて明らかにした。NK細胞はクラスIMHC抗原の低下した、増殖の速い自己細胞を標的として障害することが知られてきている。本年度の研究で筆者らは、肝実質細胞の増殖の速さ、その時の肝細胞膜上のクラスIMHC抗原発現量、肝NK細胞に対する肝細胞の障害感受性、の三者の関係を調べたところ、興味ある知見を見出した。C3H/Heマウスから肝細胞を分離し、Epidermal growth factor (ECGF)を添加した培養と添加市内ものを調整したところ、添加した群の肝細胞は著しい増殖を示し、同時にクラスIMHC抗原の低下を示した。このようなin vitroで増殖を誘導した肝細胞は肝NK細胞により容易に障害を受けるようになった。次に肝細胞の増殖をin vitroで誘導した。マウスに2 /3肝部分切除を行い、2および6日後の肝細胞を検索したところ、非切除の肝細胞に比較して2および6日目の肝細胞で増殖活性が高く、またクラスIMHC抗原の低下が認められた。また、これらの肝細胞は肝NK細胞に対する障害感受性が上昇していた。この様な三者の密接な関係は、生体において肝NT細胞が肝細胞増殖の調節系として働いている可能性を示唆する。実際筆者らは、肝細胞の再生増殖の際に肝NK細胞が増多を示す時期があり、この時、肝組織にfocal necrosisが出現することを見出している。necrosisの中心にはリンパ球の浸潤がみらさる。また、自己免疫疾患モデルであるMRL lpr/lprマウスでも発病後、肝障害がみられ(GOT,GPTの上昇)肝細胞に再生がおこり、クラスIMHC抗原量の低下が認められる。この時の肝細胞は肝NK細胞に障害されやすくなっている。以上のことから、肝NK細胞は肝実質細胞と相互作用を営みその活性を発揮し、生理的調節作用や、時には病態形成に働いているものと考えられる。これまでの研究成果から、NK細胞は肝類洞に存在し、生理的な肝細胞の再生や肝部切除後におこる肝細胞の再生の調節系として働いていることを明らかにしてきた。前年度に引き続き、肝細胞の増殖の速さ、膜上のクラスIMHC抗原の量およびNK感受性との三者の関係を追求した。

肝細胞はC3H/Heマウスから採取した。EGF添加によってin vitroで増殖させた肝細胞も、肝部分切除によって誘導された肝細胞もH-Thymidiveの取り込みが増加し、クラスIMHC抗原量が低下し、そしてNK感受性が増大した。また筆者らは、0.2Mのクエン酸バッファ-、pH3で生細胞を一分間処理することにより、膜上のクラスIMHC抗原の90%以上を解離する方法を開発した。この方法で、いろいろなNKの標的細胞を処理するとクラスIMHC抗原が低下すると同時にNK感受性が上昇した。このことは増殖とは関係なく、クラスIMHCの抗原量とNK感受性が結び付いているものと考えられる。この際、NK感受性の増大は反応系にNKCF活性がより多く出される結果であることも明らかになった。マウス肝の実験の過程で、肝単核細胞中の約25%がNK細胞であるが、約10%はγδT細胞であることを発見した。その年齢変化、マウスのstrain差、あるいは臓器分布からみて、NK細胞とγδT細胞は極めて類似した動態を示した。筆者らはこれらをNK細胞もγδT細胞の一部も、胸腺外分化という共通した過程があるためではないかと考察している。興味深いことに肝(特に類洞)に存在するγδT細胞はblasticな形態をもち、この場所で増殖している可能性がある。今後、肝のNK細胞とγδT細胞の生体内役割とその分担がどうなっているのかを追求してゆく必要を感じる。
北海道・沖縄の紅斑熱郡リケッチアの性状と媒介動物

本研究はわが国の紅斑熱郡リケッチアの実態を明らかとし、現在患者の報告されていない地域における予防対策の立案に資することを目的として行われた。調査対象とした非流行地は北海道石狩中部、沖縄県、及び大阪府北部を主として調査対象とした。最近、人への病原性が有ると考えられるように成ったR.helveticaに類似するリケッチアがヤマトマダニから本州では分離されている。しかし、北海道ではヤマトマダニから検出されず、このリケッチアが分離されたlxodes ricinusマダニと極めて近縁なシュルツェマダニから検出される。北海道のヤマトマダニから検出されるリケッチアは異なるリケッチアである。感染環に関与する齧菌類を含めて病原体地理学的、生態学的問題として興味が惹かれる。一方。沖縄では人とイヌに紅斑熱リケッチアに対する高い抗体保有が認められ、イヌから日本紅斑熱リケッチアと区別できないリケッチアが検出されたが保有ダニを付き止めるには至っていない。大阪ではシカから同様のリケッチアが検出された。東南アジアのダニ、齧菌類、イヌからは日本紅斑熱に類似するリケッチアは検出されていない。紅斑熱群リケッチア(SFGR)は世界中に分布し,我が国においては日本紅斑熱を引き起こすRickettsia japonicaの存在が知られている。最近,非流行地域において野生ネズミやイヌなどの動物に抗体保有が認められ,その地域におけるSFGRの浸淫が示唆されている。本研究ではいまだSFGR症の発生が報告されていない沖縄県を調査地として,SFGRの指標動物と考えられるイヌの血清517検体(放浪犬由来430検体,屋外飼育犬由来49検体,屋内飼育犬由来30検体,不明8検体),およびヒト血清164検体についてSFGRに対する抗体保有状況を調査した。同時に放浪犬の全血,および放浪犬あるいは飼育犬に寄生していたマダニ(Rhipicephalus sanguineus)からSFGRの検出を試みた。間接蛍光抗体法による調査の結果,イヌで26.3%(136/517),ヒトで45.1%(74/164)の抗体陽性率を示した。また放浪犬の全血,および犬に寄生していたマダニから抽出したDNAを用いてPCRを行ったところ,放浪犬の全血および寄生マダニの両方でリケッチア属に特異的なDNA断片が増幅された。特異的な増幅が認められた検体について,RFLP解析およびシークエンシングを行った結果,イヌの全血はR.japonicaと非常に類似していた。しかし寄生マダニはそれとは異なるものであった。これらのことから沖縄県に複数のSFGRが存在し,イヌおよびヒトが感染していることが示唆された。一方マダニから検出されたSFGRについては今のところ詳細は不明である。いずれにしろ沖縄県においていまだ患者の発生は報告されておらず,今回検出されたSFGRのイヌ・マダニ・ヒトにおける感染環,およびヒトに対する発病性など,詳細についてはさらなる調査が必要と考えられる。一方。北海道では今年度はヤマトマダニ及びシュルツェマダニを中心としてクエン酸合成酵素(gltA)及び表面抗原(rompA)についてPCRによる検索を行った結果、複数のヤマトマダニからは日本紅斑熟の病原体であるRickettsia japonicaに何れの遺伝子領域においても一致するリケッチアが検出されたが同一の地域で補獲した10%程度抗体を保有する野生アカネズミからは検出されず、このリケッチアがダニのみに保有されている可能性も否定できない。シュルツェマダニからはこれと全く異なるリケッチアが検出された。紅斑熱流行地に近接する大阪北部の産地に生息するニホンジカ及び同一地域のチマダニについて調査したところ、紅斑熱の最も重要なベクターと考えられるフタトゲチマダニとシカからgltA.rompAでR.japonicaと一致するリケッチアが検出され、シカを一つのほ乳類宿主とするR.japonica様のリケッチアの存在を明らかとすることが出来た。この事はこの地方においても紅斑熱の人体感染の起こる可能性を示唆するものである。

一方、キチマダニ、オオトゲチマダニからは前述のシュルツェマダニに由来するものと近縁のリケッチアが検出されこれらは世界各地でダニのみから検出されるリケッチアと系統学的に類似するものであることが明らかとなった。沖縄では既にヒト、イヌから抗体が高率に検出される事を明らかとしたが今年はイヌ、及びこれに寄生するクリイロコイタマダニについての調査を行った。イヌからは大阪と同様にR.japonica様のリケッチアが検出されたが寄生しているクリイロコイタマダニからはR.akariなどに類似するグループのリケッチアのみが検出され、イヌあるいはヒトに感染しているものは異なる媒介ダニによるものであると考えられる。北海道については今年度はIxodes属のマダニについて主として調査を行った。我々の調査地点(野幌、穂別)でのこの属の優占種はヤマトマダニとシュルツェマダニである。昨年までの調査によりこの2種のマダニは異なる種のリケッチアを保有する可能性が示唆されていた。今年はダニ材料より直接に抽出したDNAだけでなく、細胞に接種した後その細胞より抽出したDNAも使用した。ヤマトマダニから検出されるrompA,とgltAの遺伝子領域を持つものは細胞に接種後は検出されない。一方、シュルツェマダニから検出されるgltAのみ検出されるものは接種細胞からも検出された。この結果は本州のヤマトマダニについてのこれまでの報告と異なるものである。北海道のシュルツェマダニ及びこれを接種した細胞から検出されるgltAの遺伝子配列は本州のヤマトマダニのものと極めて類似する。これは最近人への病原性が報告されたヨーロッパの株とも類似し、今後より詳細な疫学的研究が必要である。沖縄については昨年沖縄の放浪犬の血液より検出された日本紅斑熱リケッチア様のリケッチアの保有ダニについて調査した。本リケッチアの保有ダニと考えられるチマダニについて調査を行ったが充分な材料が得られなかった。そこで沖縄とは距離的に或いは歴史的に関係の深い台湾、フィリッピンから得られたダニについて調査したが日本紅斑熱リケッチアに類似するリケッチアは検出されていない。
気泡核生成現象解明のための大規模分子動力学シミュレーションシステムの開発

本研究は,分子シミュレーションにおいて必要不可欠な分子間相互作用,特にクーロン力のような長距離相互作用の計算に注目し,現存する相互作用計算手法よりも高速な新たな計算手法を開発すること,またそれを用いて大規模系における核生成現象のシミュレーションを行うことを目的とする.多くの分子シミュレーションではその計算系に周期境界条件を仮定する.この周期性を利用して,長距離相互作用をフーリエ級数が含まれた表式に書き下すことで計算の効率化を図る手法をEwald法とよぶ.これは現在最もよく用いられている長距離相互作用計算手法である.しかしフーリエ級数の計算は近年の大規模並列計算においては通信の負荷が大きく不向きであるとされる.そこで報告者は,長距離効果を近似的に取り入れることでフーリエ級数の計算を行わずに長距離相互作用計算ができるIsotropic Periodic Sum(IPS)法に注目した.2010年度の研究成果から,報告者は大規模並列計算に特化した新規手法であるIPS/Tree法の計算精度についての成果を1編の論文として投稿し,掲載された.その一方で,2010年度の研究成果はIPS法の持つ根本的な問題点とその物理像を明らかにした.IPS法のひとつであるIPSn法は,極性分子のバルク系において強いカットオフ依存性をもたらす.この問題を解決したとされたIPSp法は,極性分子の気液界面系において,界面構造を再現しない.IPSn法の問題点はカットオフ境界における塊界条件の不足が原因であり,この原因に対してIPSp法は遮蔽電荷を用いて解決しようとした点に問題があった.これらの問題点を解決しない限り,IPS/Tree法は大規模並列計算に特化した新規手法としての価値を十分に満たさないと判断した.そこで報告者は2011年度の研究方針を転換した。具体的には,IPS法の根本的な問題点の背景にある物理像を参考に,基本概念レベルでの改良を加えた新規IPS法であるLinear combination based IPS(LIPS)法を開発した.このLIPS法は従来のIPS法が持つ問題点をすべて解決した.その結果は第25回分子シミュレーション討論会において発表された.またこの成果は1編の論文としてまとめられ,現在投稿中である.本研究は、現存する分子間の長距離相互作用の計算手法よりもさらに高速な計算が可能となる手法を開発し、それを用いて大規模系における核生成現象のシミュレーションを行うことを目的とする。現在もっとも一般的な長距離相互作用計算手法として、フーリエ変換を用いたEwald法がある。Ewald法は周期境界条件下においてもっとも良い精度を示すとされる。しかしフーリエ級数の計算が速度面でのネックとなる。そこで報告者は、長距離効果を近似的に取り入れることでフーリエ級数の計算を行わずに長距離相互作用を計算することができるIsotropic Periodic Sum(IPS)法に注目した。報告者は2009年度の研究実施計画に基づき、IPS法と多重極子展開を組み合わせたIPS/PPPC法を開発した。IPS/PPPC法は予定通りの精度を示し、これを第23回分子シミュレーション討論会において発表した。その一方で、従来のIPS法の問題点を指摘した論文をThe Journal of Chemical Physicsに投稿し、現在審査中である。報告者はまた、IPS法と同様にフーリエ級数の計算を行わないというメリットを持つWolf法に注目し、IPS法およびWolf法の水気液界面の分子動力学シミュレーションを行った。水気液界面系においてWolf法はEwald法に比べ、十分な精度を示さないことが明らかになった。一方IPS法はEwald法に近い精度を示すことが明らかになった。これは第46回日本伝熱シンポジウムにおいて発表された。本研究は,分子シミュレーションにおいて必要不可欠な分子間相互作用,特にクーロン力のような長距離相互作用の計算に注目し,現存する相互作用計算手法よりも高速な新たな計算手法を開発すること,またそれを用いて大規模系における核生成現象のシミュレーションを行うことを目的とする.多くの分子シミュレーションではその計算系に周期境界条件を仮定する.この周期性を利用して,長距離相互作用をフーリエ級数が含まれた表式に書き下すことで計算の効率化を図る手法をEwald法とよぶ.これは現在最もよく用いられている長距離相互作用計算手法である.しかしフーリエ級数の計算は近年の大規模並列計算においては通信の負荷が大きく不向きであるとされる.そこで報告者は,長距離効果を近似的に取り入れることでフーリエ級数の計算を行わずに長距離相互作用計算ができるIsotropic Periodic Sum (IPS)法に注目した.報告者は2010年度の研究実施計画に基づき,従来のIPS法が持つ問題点を解消するために開発したIPS/Tree法(IPS法と多重極展開を組み合わせた新規手法)を分子動力学専用計算機MDGRAPE-3に実装して大規模シミュレーションを行い,想定通りの性能が発揮されることを示した.この結果は第24回分子シミュレーション討論会において発表された.一方で,従来のIPS法が抱える問題点の背景にある物理像ついて重大な示唆を与えた2編の論文を投稿し,それぞれ掲載または掲載が決定された.またIPS法と同様の性能が見込まれたWolf法についてIPS法との精度比較を行うため,水気液界面系のシミュレーションを行った.これによりIPS法の優位性が明らかにされた.この成果を1編の論文として投稿し,掲載が決定された.以上の内容はICCT-2010およびAJTEC2011において発表された.

本研究は,分子シミュレーションにおいて必要不可欠な分子間相互作用,特にクーロン力のような長距離相互作用の計算に注目し,現存する相互作用計算手法よりも高速な新たな計算手法を開発すること,またそれを用いて大規模系における核生成現象のシミュレーションを行うことを目的とする.多くの分子シミュレーションではその計算系に周期境界条件を仮定する.この周期性を利用して,長距離相互作用をフーリエ級数が含まれた表式に書き下すことで計算の効率化を図る手法をEwald法とよぶ.これは現在最もよく用いられている長距離相互作用計算手法である.しかしフーリエ級数の計算は近年の大規模並列計算においては通信の負荷が大きく不向きであるとされる.そこで報告者は,長距離効果を近似的に取り入れることでフーリエ級数の計算を行わずに長距離相互作用計算ができるIsotropic Periodic Sum(IPS)法に注目した.2010年度の研究成果から,報告者は大規模並列計算に特化した新規手法であるIPS/Tree法の計算精度についての成果を1編の論文として投稿し,掲載された.その一方で,2010年度の研究成果はIPS法の持つ根本的な問題点とその物理像を明らかにした.IPS法のひとつであるIPSn法は,極性分子のバルク系において強いカットオフ依存性をもたらす.この問題を解決したとされたIPSp法は,極性分子の気液界面系において,界面構造を再現しない.IPSn法の問題点はカットオフ境界における塊界条件の不足が原因であり,この原因に対してIPSp法は遮蔽電荷を用いて解決しようとした点に問題があった.これらの問題点を解決しない限り,IPS/Tree法は大規模並列計算に特化した新規手法としての価値を十分に満たさないと判断した.そこで報告者は2011年度の研究方針を転換した。具体的には,IPS法の根本的な問題点の背景にある物理像を参考に,基本概念レベルでの改良を加えた新規IPS法であるLinear combination based IPS(LIPS)法を開発した.このLIPS法は従来のIPS法が持つ問題点をすべて解決した.その結果は第25回分子シミュレーション討論会において発表された.またこの成果は1編の論文としてまとめられ,現在投稿中である.
酸素に応答する代謝経路のスイッチング機構の解明と新規バイオプロセスへの応用

初年度はコリネ型細菌において酸素の有無を感知して中央代謝経路を切り換えるセンサーの探索と、酸素をスイッチとして中央代謝経路を切り換えることで、好気条件ではジアミンのカダベリンを、嫌気条件ではジカルボン酸のコハク酸を生産する新規生産システムの確立を試みた。センサーの探索は現在進行中であるが、新規生産システムの確立についての進捗は以下のとおりである。親株としてC. glutamicum ATCC13032株を用い、初めにコハク酸生産の際の副生成物である乳酸と酢酸の生合成遺伝子を欠損させた。アスパルトキナーゼ遺伝子に一塩基変異を導入とともに、カダベリン生産のためのリジン脱炭酸酵素遺伝子を導入した。また、カダベリン、コハク酸双方の生産性向上のため、ピルビン酸カルボキシラーゼ遺伝子に一塩基置換を導入すると共に高発現してカダベリン・コハク酸高生産株を作製した。作製した株は好気条件下で218 mg/Lのカダベリンを、嫌気条件下で18.2 g/Lのコハク酸を生産し、それぞれの代謝改変は互いの生産性に影響を与えなかった。次に好気条件では解糖系のスイッチをOFFにし、嫌気条件下ではONにすることで、酸素をスイッチとした中央代謝経路の切り換えを行うため、解糖系とPPPの分岐点であるグルコース-6-リン酸を基質とするグルコース-6-リン酸イソメラーゼ遺伝子のプロモーターを嫌気条件下で発現誘導するldhA遺伝子のプロモーターに置換した(PldhA-pgi)。その結果、カダベリン生産量は約4.7倍の1020 mg/Lまで向上した。一方、コハク酸生産量は約24%減少し、13.9 g/Lになった。そこでPldhA-pgiカセットをもう一コピーゲノム内に導入したところ、コハク酸生産量は回復した。一方、好気条件ではカダベリン生産量が737 mg/Lまで減少したが、親株よりは約3.4倍高い値を保った。初年度は酸素の有無を感知するセンサーの探索に大きな進展は見られなかったが、もう一つの研究目的である、、酸素をスイッチとして中央代謝経路を切り換えることで、好気条件と嫌気条件で二つの化合物をそれぞれ主産物として生産するシステムの確立は順調に進んでいる。嫌気条件下で発現誘導される乳酸デヒドロゲナーゼ遺伝子(ldhA)のプロモーターを利用することで酸素をスイッチとした中央代謝経路の切り換えに成功した。二年目は引き続きセンサーの探索を進めるとともに、代謝解析を行って酸素をスイッチとして代謝経路を切り換えることで細胞内代謝物の変動を調べる。同時により良いスイッチを求めて嫌気条件下で発現誘導される他のプロモーターも探索する。最後にジャーファーメンターで生産試験を行うことでカダベリン・コハク酸の二段階生産を行う。

同時により良いスイッチを求めて嫌気条件下で発現誘導される他のプロモーターも探索する。最後にジャーファーメンターで生産試験を行うことでカダベリン・コハク酸の二段階生産を行う。
B染色体の同祖染色体対合誘発作用を利用した異種有用遺伝子のパンコムギへの導入

同祖染色体対合は減数分裂における異種染色体間の対合であり、パンコムギの育種においては近縁異種から有用遺伝子を導入する際に必要とされる重要な現象である。過剰染色体であるライムギB染色体は同祖染色体対合を誘発すると示唆されている。申請者はライムギB染色体を分断してパンコムギに導入することに成功している。本研究では、ライムギB染色体のどの領域がパンコムギにおいて同祖染色体対合を誘発するかを明らかにした。同祖染色体対合は、減数分裂における異種染色体間の対合であり、パンコムギの育種においては近縁異種から有用遺伝子を導入する際に必要とされる重要な現象である。配偶子形成過程で不分離を起こして数を増すB染色体は、同祖染色体対合をも誘発することが示唆されてきたが、その程度や関与するB染色体領域は未だ解明されていない。パンコムギには固有のB染色体は存在しないが、ライムギのB染色体が導入されており、申請者はライムギB染色体を分断してパンコムギに導入することに成功している。平成23年度には、ライムギB染色体全体だけでなく、その動原体領域も末端領域も、パンコムギと近縁野生種の同祖染色体対合を高頻度に誘発する効果があることを細胞遺伝学的に明らかにした。そこで、平成24年度(最終年度)には、平成23年度に交配した「ライムギB染色体添加パンコムギ系統(2n=42+B")xライムギ1R染色体置換パンコムギ系統(2n=42, 1R"(1B))」及び「パンコムギ純系(2n=42)xライムギ1R染色体置換パンコムギ系統(2n=42,1R"(1B))」の雑種を栽培し、その減数分裂における同祖染色体1R/1B間の対合のin situ hybridizationによる観察、及び、その子孫での1Rと1B間の乗換えの体細胞におけるin situ hybridization観察とPCR解析を計画した。雑種を温室で栽培してきたが、冬季の異例の低温のため生育が遅れ、減数分裂調査のための葯の固定と1R染色体特異的なPCRマーカー(染色体全長にわたる8マーカ)の選抜を完了したが、年度内に観察・調査を終了できなかった。雑種植物は順調に生育しているので、今後は減数分裂の調査、そして収穫した雑種の種子を用いて体細胞のin situ hybridization観察とPCR解析を予定通り遂行する。本研究では、(1)ライムギB染色体がパンコムギにおいて育種目的に利用できる程度の同祖染色体対合を誘発するか、(2)同祖染色体対合に関与するB染色体領域はどこかを明らかにする。平成23年度には、「ライムギB染色体添加パンコムギ系統(2n=42+B")xライムギ1R染色体置換パンコムギ系統(2n=42, 1R"(1B))」及び「パンコムギ純系(2n=42)xライムギ1R染色体置換パンコムギ系統(2n=42,1R"(1B))」の交配を行なった。また、「ライムギB染色体添加パンコムギ系統(2n=42+B")x Aegilops variablis」、「ライムギB染色体断片パンコムギ系統(B-9)x Aegilops variablis」、「ライムギB染色体断片パンコムギ系統(B-10)x Aegilops variablis」、「パンコムギ純系(2n=42)x Aegilops variablis」の交配を行った。上記のAegilops variablisとの交配で得た雑種個体を温室で栽培して、減数分裂の調査を行なった。その結果、ライムギB染色体の動原体領域も末端領域も、有意に同祖染色体対合を誘発する効果があることが明らかになった。平成23年度に予定していた実験の内、「4)ライムギ1R染色体特異的な34PCRマーカー(Gyawali et al. 2009, 2010)を入手し、ライムギB染色体ではPCRで増幅しないことを確認し、1R両端と中央のマーカーを選抜する。」は実施しなかった。

その代わりに、平成24年度実施予定の「5)平成23年度の2)で染色体構成を確認した個体の減数分裂における染色体対合をFISH/GISHで調査する。」を、温室で雑種植物を栽培することにより実施した。これは、ライムギB染色体にパンコムギにおける同祖染色体対合を誘発する効果があることを証明することが本研究においては最優先課題であり、そのことが証明されなければ、平成24年度に予定しているライムギ1R染色体とパンコムギ1B染色体の間での乗換えの実験は無意味になると判断したためである。平成23年度にB染色体にパンコムギにおける同祖染色体対合を誘発する効果があることが証明されたので、平成24年度には、平成23年度に実施しなかった「4)ライムギ1R染色体特異的な34PCRマーカー(Gyawali et al. 2009, 2010)を入手し、ライムギB染色体ではPCRで増幅しないことを確認し、1R両端と中央のマーカーを選抜する。」も含めて、ライムギ1R染色体とパンコムギ1B染色体の間での乗換えの実験を予定通り遂行する。平成23年度には、PCR実験を行なわなかったので、その試薬代等を大量に購入をする必要がなかったので、翌年度に研究費の一部を持ち越した。平成24年度には、ライムギ1R染色体とパンコムギ1B染色体の雑種のFISH/GISH染色体観察及び雑種子孫のPCR分析を行なう。これらの実験のための試薬等は当初予定よりも高額になるので、平成23年度から持ち越した研究費と平成24年度に請求する研究費合わせて実施する。
ヒトパルボウイルスB19感染流行のウイルス要因と病態特異性

ヒトパルボウイルスB19(B19)感染例の症状は無症状から骨髄不全までの広いスペクトラムを示す。B19感染流行のウイルス要因と病態特異性を明らかにするために、1978年から1992年までの当科入院患児の保存血清からB19DNA陽性例をスクリーニングした。ドットブロットハイブリダイゼーション法により11例、PCR法により50例の陽性例を発見した。B19DNAgenome型は、5種の制限酵素PstI,KpnI,HpaI,PvuII,XbaIによる切断パターンからI、II、III、IV型に分類されている。得られた陽性例の分析可能な30例についてこの分類に従って分類を試み、流行および病態とgenome型との関連について検討した。伝染性紅斑の流行年に一致して陽性例がみられ、1981年から1982年がIV型、1986年から1987年はII型、1989年から1990年はI型とII型の混在、1991年から1992年はI型で、流行年毎に異なりその移行期には一部重複がみられた。病態との関連については、無症状の5例ではI型4例、II型1例であった。上気道感染ないし伝染性紅斑の症状の7例ではI型4例、II型2例およびII型とIV型の中間型I例であった。貧血、汎血球減少などから骨髄不全までの造血抑制を呈した17例ではI型3例、II型8例、II型とIV型の中間型1例およびIV型5例であった。意識障害を呈した1例はI型であった。これらの結果からは無症状から骨髄不全あるいは意識障害などの多彩な病態とウイルスgenome型との関連を見出すことは困難であった。問題解決には今回PCR法で増幅した以外の領域の解析が必要になろう。ヒトパルボウイルスB19(B19)感染例の症状は無症状から持続感染による重症貧血までの広いスペクトラムを示す。感染ウイルス株による病原性の違いと症状の相関を明らかにするために、まず1978年から1991年までの当科入院患児の保存血清からB19DNAをスクリーニングした。ドットブロットハイブリダイゼーション法により11名、PCR法を併用して計30名のB19DNA陽性例を得た。B19DNAはこれまでの報告では各種制限酵素の切断パターンより4グループに大別されている(Mori J etal.J Gen Virol 68:2797-2806,1987)。この分類を参考にPCR法によりB19DNAの215-1290(1076bp),1640-1958(319bp),3503-3901(399bp),4193-4650(458bp)部位を増幅し、5種の制限酵素Pst I,Kpn I,Hpa I,Pvu II,Xba Iによる切断パターンからI,II,III,IV型を区別した。1981年から1982年までのB19DNA陽性5例はすべてIV型、1986年から1987年の陽性5例はII型およびII型とIV型の中間型を示した。これらのことからB19感染症の流行年毎のウイルス株は特異的であることが示唆された。さらに以後の流行年のウイルス株と病原特異性について検索中である。前年度に引き続きパルボウイルスB19(B19)感染の流行年である1989年から1990年、1991年および1992年のB19DNA陽性20例について検索した。

1989年から1990年までの12例ではI型6例、II型6例であった。1991年の4例ではI型3例、II型1例であり、1992年の4例もI型3例、II型1例と同様であった。流行年と型の関係は1981年1ら1982年がIV型、1986年から1987年はII型へ移行し、1989年から1990年はI型へ移行するもII型が混在していた。1991年以降はI型が主であった。B19DNAのgenome型は流行年毎に異なるが、その流行期には一部重複が認められる。B19感染による病態と型との関係については、無症状である5例ではI型4例、II型1例であった。上気道感染ないし伝染性紅斑の症状の7例ではI型4例、II型2例およびII型とIV型の中間型1例であった。貧血、汎血球減少などから骨髄不全までの造血抑制を呈した17例ではI型3例、II型8例、II型とIV型の中間型1例およびIV型5例であった。脳炎症状である意識障害を呈した1例はI型であった。これらの結果から無症状から骨髄不全あるいは意識障害などの多彩な病態については、ウイルスの特異的なgenome型との関連より、むしろ感染ウイルス量、標的細胞数あるいは個体の免疫反応に依存することが示唆された。問題解決には今回PCR法で増幅した以外の他領域についての解析が必要となろう。
植民地台湾の衛生政策における日本人産婆の関与の実態と役割

本研究は、植民地台湾における総督府の衛生政策に日本人産婆がどのように関わり、母子保健・衛生の改善策としてどのようなことを実践し、彼女たちが当時の台湾社会でどのような役割を果たしたのかについての史実を、明らかにすることを目指す。補助事業期間において、台湾総督府時代の行政資料等の多くが所蔵されている国立台湾図書館、中央研究院近代史研究所、国立台湾大学等で文献史料調査を実施する。
急性膵炎の重傷化機序に関する研究

近年、ブラジキンが急性膵炎の発症・進展に関与するとの報告がみられる。そこで急性膵炎の重症化機序を検討する目的で、今回は新しく開発された、Bradykinin受容体拮抗剤HOE 140のラット実験膵炎モデルにおける効果について検討を行った。実験1.浮腫性膵炎におけるHOE 140の投与効果Wistar系雄性ラット(BW 250g前後)を用いClosed duodenal loop(以下CDL)method(CDLの長さ1cm、CDL作成時間6時間)にて浮腫性膵炎を作成した。HOE 140を投与しないCDL群と、HOE 140 6mg/kgをCDL作成時より皮下注したHOE群について、血清膵酸素、腹水量、膵湿重量、膵組織像を12時間後に対比検討した。血清アミラーゼは、CDL群19700±5300 vs HOE群11600±3100、血清リバーゼ値は、522±205 VS 236±104とHOE群で有意に低値を示した。また、腹水量、膵湿重量の増加もHOE群で軽度であった。組織学的には、HOE群で膵浮腫の軽減が顕著であった。実験2.出血懐死性膵炎モデルにおけるHOE 140の投与効果Wistar系雄性ラット(BW 250g前後)を用いて、CDL膵炎(長さ2Ccm,12時間)モデルにて出血懐死性膵炎を作成した。CDL作成開始時より生食を経静脈的に投与したCDL群とHOE 140 0,2mg/kg/hを投与したHOE群について、膵酸素値、膵湿重量、血清ブラジキニン値および病理学的検討を18時間後に行った。膵酸素値の経時的変化、膵湿重量は両群で差がみられなかった。血清ブラジキニン値は、CDL群50.4±24.1、HOE群46.5±17.7(pg/ml)であり、両群に有意差がなかった。膵肉眼所見では、両群ともに出血がみられたが、HOE群で増強される傾向にあった。組織学的には、浮腫、細胞浸潤、空胞形成および膵細胞懐死の程度は両群で差がみられなかったが、HOE群で、より高度の出血が認められた。以上より、ブラジキニン受容体拮抗剤投与により、軽症の浮腫性膵炎モデルでは、浮腫を改善するものの、重症の出血懐死性膵炎モデルにおいては、出血を増強することが示された。これらの結果は、急性膵炎の進展と膵微小循環の関係を考える上で興味深い結果であると考えられる。今後投与量、投与時期などさらに検討が必要であると考えられた。
小型霊長類マーモセットを用いた分子イメージング薬理学の創生

マーモセットを飼育してPET研究を行っている施設見学や東北大学内の規定・法規制等を調べる調査研究を行った。現状では炭素11やフッ素18標識薬剤を投与した動物は1週間以上RI施設内に飼育する必要がある。併行して小動物PET/CTを用いた分子イメージング研究を行った。東北大学で開発している分子イメージング・プローブを用いて、マウス・ラットの齧歯類において体内動態を測定して体内動態データから被ばく量を計算することを行った。分子イメージングにより使用する動物を減らしてデータを得ることができる点が良い点である。コモンマーモセットを経常的に飼育観察できる飼育環境を整備して分子イメージング研究に利用する方法を確立するために、マーモセットを飼育してPET研究を行っている施設見学や東北大学内の規定・法規制等を調べる調査研究を行った。現状では炭素11やフッ素18のような短寿命RIを投与した動物は1週間以上RI施設内に飼育する必要が法的にある。東北大学サイクロトロンRIセンター(CYRIC)内でPET研究を行った後に1週間飼育できる環境を整えて、実験後に1週間飼育した後に動物実験施設に移動させることで、法的な問題をクリアできることが明確になった。大型予算を取得後に動物実験施設とCYRICにマーモセットを飼育できる環境をセットアップを行うこととした。本研究経費では小動物PET/CTを用いた分子イメージング研究を行った。東北大学で開発している様々な分子イメージング・プローブを用いて、マウス・ラットの齧歯類のイメージングにより体内動態を測定して、標識分子プローブによる被ばく量を計算することを行った。さらに神経変性疾患に蓄積する異常蛋白質(アミロイドβ、タウ、αシヌクレインなど)に結合する低分子標識分子プローブによる新しい診断法の開発のために小動物PETを用いて前臨床評価を行い、タウ・イメージングに適したプローブをスクリーニングできた。小動物用PET/CTを用いた分子イメージング研究:薬物のADMEの分子イメージング:マーモセットを用いて分子イメージング法により薬物における吸収・分布・代謝・排泄(ADME)をイメージングする前段階として、ラット・マウスを用いて研究を実施した。[11C]Doxepin、[11C]Donepezil、[11C]Racropride、[11C]BF227を用いて、齧歯(げし)類とヒトの体内動態を比較した。今まで前臨床試験として行われていなかった抗ヒスタミン薬の受容体占拠率測定を[11C]ドキセピンとマーモセットと同じ体重のモルモットを用いて行った。レボセチリジン(1 mg/kg, PO)がモルモットの脳内のH1Rにほとんど影響を及ぼさなかったのに対して、第一世代抗ヒスタミン薬であるジフェンヒドラミン(20 mg/kg, PO)は多くの受容体を占拠していた。脳内移行性に関する小動物PET/CTを用いた分子イメージングは前臨床試験として有用な方法であることを明らかにできた。小動物用PET/CTを用いた脳内ミスフォールデイング蛋白質の分子イメージング:神経変性疾患に蓄積する異常蛋白質(アミロイドβ、タウ、αシヌクレインなど)に結合する低分子標識化合物による分子イメージングの開発のために前臨床評価を行った。神経変性疾患に蓄積する異常蛋白質であるアミロイドβ、αシヌクレイン、プリオンに結合する低分子リード化合物BF-227誘導体を用いてPET分子イメージング法の前臨床研究を行なった。またタウ蛋白に結合特性があるTHK523とその誘導体をポジトロン(18F)で標識して基礎研究を行い、インビトロ、インビボにおいてタウ蛋白に特異的結合することを見出した。さらに小動物用PETを用いて評価し、タウトランスジェニックマウスでのタウ蛋白の分子イメージングに成功した。遺伝子改変マウスの薬理学的解析は飛躍的に進み、医学生物学に大きな貢献をしている。しかし、ヒトに特異的な薬理的反応や薬物動態学的モデルとしては、マウス・ラットは系統発生樹の上からもヒトからかけ離れていて適切とはいえない。一方、ヒトと同じ真猿類に属するコモンマーモセット(以下マーモセット)は、他の霊長類と異なって実験動物としての資質が整っており、目的繁殖されているため動物福祉上の問題は少なく、EU諸国では他の真猿類に変わって研究に使用され始めている。しかし、マーモセットの薬理学研究は未だ充分になされていない。本研究では、創薬研究モデル動物としてのマーモセットについて萌芽的研究を実施する。1年目としてマウス・ラット・モルモットを用いてイメージング研究を実施したが、マーモセットを用いた研究までは進めなかった。マーモセットを導入するには、獣医の監督が必須であるが、動物実験施設の教授選考の遅れから平成25年度から実施することとした。それ以外では十分にイメージング研究を実施できた。マーモセット専用のケージを導入して対外計測・センサーを設置してマーモセットを用いた神経行動薬理学研究法の確立する。

マーモセットの行動量を自動計測できるようにセンサーを設置して24時間の自発運動量を自動計測する。ラックと同時に移動できるように設置してする。さらに自動給水器を設置してそこにセンサーを設置して飲水量を自動計測する。雌雄両性による違いと繰り返し測定における変化等を調べる。通常環境下における日内リズム、新規環境下における行動を非侵襲的に計測する方法を確立する。特にGenderによる違いを明らかにするために雄、雌を購入してその違いを明確にする。麻酔、採血、採尿、副作用の少ない薬(鎮静性抗ヒスタミン薬など)の反応性を少ない匹数(最大4匹)で調べる方法を確立する。小動物用PET/CTを用いた分子イメージング研究:薬物のADMEの分子イメージング比較研究と被ばく量推定法の確立を目指す。マーモセットの静脈・経口の投与方法を確立して、サイクロトロンで合成された短寿命放射線医薬品を静脈内あるいは経口投与して分子イメージング法により薬物における吸収・分布・代謝・排泄(ADME)をPETイメージングする。臨床研究に用いている分子プローブを用いて、マウス・ラット・マーモセット、ヒトの体内動態を比較する。小動物用PET/CT(島津製作所Clairvivo PET/CTと東北大学が開発した半導体小動物用PET)を用いてマウス、ラット、マーモセットのイメージング研究を行う。またヒトは新規に導入した3次元データ収集PETカメラを使用する。このような種差に基づく比較研究は殆どなされていない。種差に基づく比較研究は殆どなされていない。さらに得られたデータから被ばく量を計算し、比較・検討する。ヒトの被ばく量推定に最も近い方法を明らかにする。該当なし