hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
金属・半導体表面上の分子の熱分解過程における反応ダイナミクスと吸着状態

遷移金属表面上の分子の吸着状態および生成分子の反応ダイナミクスの関係を明らかにするために、Rh(110)上のN_2O分子の熱分解過程について研究を行った。前年度は、COを還元剤としてN_2O+COの定常反応における、脱離N_2分子の空間分布、並進速度分布を測定した結果、N_2分子は表面に共吸着するCO分子により散乱され、そのダイナミクスが変化することを見出した。本年度は、共吸着分子によるダイナミクスの変化の詳細を調べるために、還元剤をH_2分子に変えて、N_2O+H_2定常反応における脱離N_2分子の空間分布、及び並進速度分布を測定した。H_2分子はRh(110)上で解離し、H原子として表面に吸着するが、CO分子に比ベファンデルワールス半径が小さいため反応直後に放出されるN_2分子の軌跡を変化するとは考えにくい。従って、水素還元下では、脱離N_2分子の空間分布、並進速度は影響を受けないと考えられる。しかし、得られた結果は水素濃度の増加により、脱離N_2の指向角は表面並行方向に変化し、並進速度は減少する。H_2分子を還元剤として用いると、反応条件下ではHは表面上で、OH、H_2Oとして存在する。OH、H_2Oの濃度の高い条件では、脱離の指向角は表面平行方向にずれて、並進速度は小さくなる。これは共吸着したOHやH_2OによりN_2O分解過程の遷移状態の構造が変化し、遷移状態のエネルギーが安定化されていると考えられる。このように、触媒反応などの定常的な分解反応では、必ず共吸着原子および分子種が存在するが、これまでこのような共吸着種による反応ダイナミクスの変化を実験的に測定した例は殆どない。また、解離直前のN_2O分子の吸着状態を明らかにする為の、極低温走査トンネル顕微鏡による表面観察を行った。個々の分子の吸着状態は明らかに出来なかったが、N_2O分子の濃度が上がると2次元のクラスターを作ることが分かった。N_2O分子の熱分解過程の反応ダイナミクスに関する知見を得るために、COを還元剤として、N_2O+COの定常反応における、脱離N_2分子の空間分布、並進速度分布を測定した。COによる還元雰囲気下では、表面温度500Kから800Kにおいて、脱離N_2分子は[001]方向に沿って、表面垂直方向からおよそ60から63度ずれた位置に指向し、この指向角に傾いた二つのローブを持つ空間分布を示した。この温度範囲では、空間分布の温度依存は見られなかった。また、脱離N_2分子の並進速度分布は、表面温度の熱平衡状態から放出されるMaxwell分布に比べ幅広い分布を示した。速度分布から見積もったN_2分子の並進温度は、指向角で最大となり、およそ4000Kに到達した。これらの結果から、N_2O分子は解離直前に[001]方向に配向してから分解し高速のN_2を分子軸に沿って放出、表面からも反発力を受けると結論した。指向角はエネルギー移動より解離直前の構造が決めているとみられる。また、解離直前のN_2O分子の吸着状態を明らかにする為の、極低温走査トンネル顕微鏡による表面観察の前段階として、吸着測定が可能となる表面清浄化法の確立、サンプルホルダーの改良を行い、測定時のノイズを低減することに成功した。
マクロモノマーのラジカル単独重合性と重合生成物に関する研究

1)スチレンのリビングアニオン重合を行い、停止剤にp-ビニルベンジルクロリドおよびメタクリル酸クロリドを用いて、種々の分子量のポリスチレンのマクロモノマーを合成し、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)、高分解能NMRおよびメチルメタクリレート(MMA)とのラジカル共重合よりマクロモノマーの特性化を行い、分子量分布の狭い高純度のマクロモノマーの生成を確認した。また、同様にして2-ビニルピリジンのマクロモノマーの合成も行った。2)ポリスチレンマクロモノマーのラジカル単独重合およびリビングアニオン単独重合を行い、現有の光散乱検出器を備えたGPCを用いて、転化率、初期重合速度(Rp)、および重合度(DP)を調べた。また、ラジカル重合について電子スピン共鳴(ESR)スペクトルの測定を行い、ラジカル重合の成長速度定数(k_p)、停止速度定数(k_t)および開始剤効率を求め、これらの結果とマクロモノマーの仕込み濃度および分子量との関係について検討した。その結果、k_tの値はマクロモノマーの分子量と濃度の増加に伴って著しく減少したが、k_pの値はほぼ一定で、それぞれマクロモノマーの重合性末端に対応する低分子モノマーの値より約4桁および約1桁小さい値であること、また、ラジカル重合のRp、DPのマクロモノマーの分子量と濃度に対する特徴的変化が、k_p/(k_t^<1/2>)の変化で説明できることが分かった。3)ポリスチレンマクロモノマーの単独重合で得たポリ(マクロモノマー)について、光散乱検出器を備えたGPCおよび申請備品の膜浸透圧計を用いて重合体の分子量および分子量分布について調べた。また、これらの溶液粘度および動的光散乱測定を行ない、多分岐ポリマーの特徴を、同一分子量の直鎖型ポリスチレンの測定結果と比較して検討した。その結果、重合条件によって分子量分布の狭いポリ(マクロモノマー)が得られること、また、このポリ(マクロモノマー)が枝密度の極めて高い規則性多分岐ポリマーであるため、高重合度のものは溶液中で円筒状の形態を有し、対応する直鎖型ポリマーと非常に異なる固有粘度挙動および動的光散乱挙動を示す結果を得た。また、バルク固体でも興味深い性質も示す結果が得られた。これらの結果は、ポリ(マクロモノマー)の研究が高分子の分子物性の研究にも大きな意義を有することを示していると思われる。
宇宙の閉鎖空間を想定した物理的ストレスによる内耳障害のリスク評価と防御法の開発

[目的]低周波騒音(LFN)は、ヒトには聞こえにくい100ヘルツ(Hz)以下の周波数を持つ音と定義され、屋内では空調・フリーザー・電子機器などから発生する物理的環境因子である。会話音域(500-2,000 Hz付近)の85デシベル(dB)以上の音量の騒音は騒音性難聴のリスクがあるが、LFNの具体的な健康リスクの情報は限られており、LFNの健康リスク評価法や曝露状態をモニターする方法は確立されていない。過去の国際宇宙ステーション(ISS)内の騒音リスク調査では、70 dBの音量で70時間曝露は聴覚に影響しなかったと報告されている。しかしながら、その調査では、音の高低、つまり周波数を考慮せずに騒音を調査しており、LFNを含む騒音に曝露されていた可能性が高い。一方、会話音域の騒音の防御については、耳栓や遮音材を用いた技術は確立されているが、LFNの遮音し管理する技術開発は全く進んでいない。本研究は、ISS内の閉鎖空間を想定して世界初のLFNによる健康リスク評価を開発し、予知・防御対策を開発する。【方法】1日あたり12時間の低周波騒音(100 Hz、95 dB)の曝露を5日間連続して実施した。曝露後に内耳を採取し、定量的PCRによりmRNAの発現を測定した。また、内耳標本を用いた免疫組織染色により、平衡感覚に重要な前庭と聴覚に重要なコルチ器におけるタンパク質の局在を調べた。[研究成果]LFNを曝露群の内耳では、Hsp70が有意に増加する事が分かった。更に、95 dBのLFNの急性曝露後にLFN曝露した内耳標本を用いて免疫組織染色を実施した所、前庭でHsp70の発現増加が検出された。一方、ABRによると、LFNの曝露による聴力レベルへの影響はみられず、内耳のコルチ器ではHsp70の発現増加は検出されなかった。29年度が最終年度であるため、記入しない。[目的]低周波騒音(LFN)は、ヒトには殆ど聞こえない100ヘルツ(Hz)以下の周波数を持つ音と定義され、屋内では空調・フリーザー・電子機器などから発生する物理的環境因子である。過去の国際宇宙ステーション(ISS)内の騒音リスク調査では、70デシベル(dB)の音量で70時間曝露は聴覚に影響しなかったと報告されている。しかしながら、その調査では、音の高低、つまり周波数を考慮せずに騒音を調査しており、その実体はLFNである可能性が高い。本研究は、ISS内の閉鎖空間を想定してLFNによる健康リスク評価を実施し、予知・防御対策を開発する。[方法]ICR系統の野生型マウスを対象に100 Hzの低周波騒音を50, 60, 70 dBの音量でそれぞれ1ヶ月間曝露した。曝露後にローターロッド、平均台歩行試験を実施し平衡感覚への影響を解析した。また、聴力への影響を調べるために聴性脳幹反応を測定した。抗calbindin D28k抗体を用いた免疫組織染色により内耳前庭の有毛細胞を検出した。統計解析はunpaired t-test等を用いp<0.05を有意差ありとした。[本年度の研究成果]ICR系統の野生型マウスを対象に、閉鎖空間でLFN(100 Hz)の1ヶ月間の常時曝露実験を実施した。その結果、50, 60 dBのLFNでは影響は観られず、70 dBで有意に平衡感覚障害を誘発された。一方、70 dBのLFNの常時曝露は聴力には影響しなかった。曝露群は内耳前庭(球形嚢・卵形嚢)のcalbindin-D28k陽性の有毛細胞の減少を伴い、不可逆的な平衡感覚異常を示す事が分かった。ISS内の閉鎖空間を想定したLFNによる健康リスク評価が予定通り進行している為。

また、内耳標本を用いた免疫組織染色により、平衡感覚に重要な前庭と聴覚に重要なコルチ器におけるタンパク質の局在を調べた。[研究成果]LFNを曝露群の内耳では、Hsp70が有意に増加する事が分かった。更に、95 dBのLFNの急性曝露後にLFN曝露した内耳標本を用いて免疫組織染色を実施した所、前庭でHsp70の発現増加が検出された。一方、ABRによると、LFNの曝露による聴力レベルへの影響はみられず、内耳のコルチ器ではHsp70の発現増加は検出されなかった。閉鎖空間のLFNに対するバイオマーカーと防御対策を開発する。29年度が最終年度であるため、記入しない。
ヘルパーT細胞機能発現の機序解析

CD40Lは細胞障害性T細胞では発現せず、その詳細な機序は不明である。細胞障害性T細胞においてCd40lg遺伝子のプロモーター領域でCpG DNA、ヒストンH3K9、ヒストンH3K27ならびにヒストンH4K20がメチル化されていることを見出した。ThPOKはヘルパーT細胞機能発現に必須な分子であることから、細胞障害性T細胞にThPOKを強制発現したところ、ヒストンH3K9ならびにヒストンH4K20がメチル化が低下した。ThPOK標的分子探索を行い、CXXC5を見出した。CXXC5はSUV39H1と結合し、Cd40lg遺伝子のプロモーター領域のヒストンH3K9をメチル化することを見出した。近年、ヘルパーT細胞分化のマスター転写因子としてThPOKが同定された。ThPOKはZinc fingerを持つ転写因子で、Zinc fingerに変異があるマウスならびにThPOKを欠損するマウスはヘルパーT細胞を有さないことから、ヘルパーT細胞分化に必須であることが知られている。さらに、ThPOKを欠損するMHC class II拘束性ヘルパーT細胞様細胞では機能が著しく低下することから、ThPOKがヘルパーT細胞機能発揮に重要な役割を果たしていることは明らかである。しかしながら、ThPOKの標的遺伝子は未だ不明である。したがって、申請者はThPOK標的遺伝子を探索することによりヘルパーT細胞機能発現機序の解明が可能となると考え、ThPOK転写因子の標的遺伝子の同定をcDNAマイクロアレイとChIP on chip法により行った。探索の結果、ThPOK標的遺伝子候補の中でヘルパーT細胞では発現が認められず、しかし、細胞障害性T細胞で発現が見られ、さらにThPOK欠損T細胞でも発現が見られる遺伝子(ThPOKにより発現が抑制される遺伝子)に注目し、Cxxc5遺伝子を選んだ。T細胞特異的に標的遺伝子Cxxc5を発現するトランスジェニックマウスを作成し、その表現型を調べたところ、CD40L発現低下ならびにIL-4産生減少等のCD4+ヘルパーT細胞の機能が著しく低下していることを見出した。それら遺伝子の発現抑制機序を調べたところ、それら遺伝子座においてHistone H3の9番目のリジンがメチル化されていること、さらにCxxc5がHistone methyltransferaseのSuv39h1/2と結合していることが明らかになった。一方、Cxxc5はCD40LならびにIL-4遺伝子座のDNAのメチル化に関与していなかった。ヘルパーT細胞分化のマスター転写因子としてThPOKが同定された。さらに、ThPOKを欠損するMHC class II拘束性ヘルパーT細胞様細胞では機能が著しく低下することから、ThPOKがヘルパーT細胞機能発揮に重要な役割を果たしている。ThPOK転写因子の標的遺伝子探索を行い、候補遺伝子の中でヘルパーT細胞では発現が認められず、しかし、細胞障害性T細胞で発現が見られ、さらにThPOK欠損T細胞でも発現が見られる遺伝子に注目し、これら候補遺伝子の中でCxxc5遺伝子を選んだ。T細胞特異的にCxxc5を発現するTransgenic Mousを作成し、ヘルパーT細胞特異的に発現するCD40Lの発現を調べたところ、その発現誘導は認められなかった。その発現抑制機序を調べたところ、CD40L遺伝子のプロモーター領域におけるhisotne H3 lysine 9のメチル化が起きていた。さらに、Cxxc5がhistone methyltransferaseであるSuv39h1と結合することを見出した。一方、Cxxc5欠損マウスの細胞障害性T細胞のCD40Lが発現誘導されるか検討したところ、CD40Lの発現誘導は見られなかった。細胞障害性T細胞のCD40L遺伝子のプロモーター領域のDNAならびにhisotneのメチル化を調べたところ、CpG DNA、histone H3 lysine 9, 27ならびにhistone H4 lysine 20のメチル化されていた。それらのメチル化の内、histone H3 lysine 9およびhistone H4lysine 20のメチル化はThPOKによって低下したが、CpG DNAならびにhistone H3 lysine 27はThPOK抵抗性であることが明らかになった。ThPOK転写因子の標的遺伝子の同定をcDNAマイクロアレイとChIP on chip法により行い、その結果、164個のThPOK標的遺伝子候補を見出した。それら候補遺伝子の中でヘルパーT細胞では発現が認められず、しかし、細胞障害性T細胞で発現が見られ、さらにThPOK欠損T細胞でも発現が見られる遺伝子(ThPOKにより発現が抑制される遺伝子)に注目し、これら候補遺伝子の中でCxxc5遺伝子を選んだ。T細胞

特異的にCXXC5を発現するTransgenic Mouse)を作成し、ヘルパーT細胞特異的に発現するCD40Lの発現を調べたところ、その発現は著しく抑制されていた。CD40Lの発現抑制機序を検討したところ、Cd40lg遺伝子のプロモーター領域におけるhistone H3 lysine 9のメチル化が起きていた。さらにCXXC5がhistone methyltransferaseであるSuv39h1と結合することを見出した。CD40Lは細胞障害性T細胞では発現せず、その詳細な機序は不明である。細胞障害性T細胞においてCd40lg遺伝子のプロモーター領域でCpG DNA、ヒストンH3K9、ヒストンH3K27ならびにヒストンH4K20がメチル化されていることを見出した。ThPOKはヘルパーT細胞機能発現に必須な分子であることから、細胞障害性T細胞にThPOKを強制発現したところ、ヒストンH3K9ならびにヒストンH4K20がメチル化が低下した。ThPOK標的分子探索を行い、CXXC5を見出した。CXXC5はSUV39H1と結合し、Cd40lg遺伝子のプロモーター領域のヒストンH3K9をメチル化することを見出した。本研究はThPOK標的遺伝子の探索、ならびにその標的遺伝子の機能解析を目的としている。ThPOK標的遺伝子のCxxc5がSuv39h1と結合し、hisotne H3 lysine 9のメチル化を誘導し、CD40Lの発現を抑制する、機序を明らかにしたことから、計画以上に進展していると考えられる。免疫本研究をまとめ、論文投稿をした。今後、査読者のreviseに対応する実験を行う予定である。本研究においてCxxc5がCD40LならびにIL-4発現抑制の機序を明らかにすることが大きな目的の一つであるが、その機序の一部を明らかにすることが出来たことから、おおむね順調に進展していると考えられる。論文の英文校正費として用意していたが、26年度内に終了せず、27年度に終了したことから、繰り越すことになった。Cxxc5がHistone methyltransferaseのSuv39h1/2と結合しHistone H3 9番目のリジンのメチル化を誘導しCD40LならびにIL-4の産生を抑制することを明らかにした。今後、他のHistone修飾の検討を行い遺伝子発現の抑制ならびにヘルパーT細胞機能抑制の機序を明らかにする。さらにCxxc5欠損マウス、ThPOK欠損マウスを用いて詳細な機序の検討を行う予定である。英文校正費として使用する予定。実験に必要なCxxc5欠損マウスならびにThPOK欠損マウスを導入したが、それらマウスが仔を産まなかったことから、動物実験を行うことが出来なかった。そのため、次年度使用額が生じた。仮親を導入することにより安定にCxxc5ならびにThPOK欠損マウスを得ることが可能となった。
地域福祉を推進する持続可能な社会福祉法人の“三方よし”型経営モデルの開発

研究計画に示した研究課題の背景としては、「社会福祉法人制度改革」が2016年3月に「社会福祉法等の一部改正」として成立し、2016年から施行されている。その後、2018年には、地域包括ケアシステムの強化のための介護保険法等の一部改正法が成立し、地域共生社会の実現に向けた取組の推進が地域福祉の課題となっている。本年度の研究でも、社会福祉法人制度改革について、その制度改正のプロセスから見える理論的な課題を明らかにしつつ、地域共生社会に実現との関わりにおいて、社会福祉法人に期待される新たな役割について分析することを主たる課題とした。社会福祉法人制度をめぐる政策動向を制度創設時にまで立ち返りフォローしつつ、イコールフッティングをめぐる議論、ガバナンス改革の意義や課題を検討した。会計監査人設置法人に対してインタビュー調査を行い、内部統制のあり方、会計監査人による監査の意義について検討した。生活困窮者支援における社会福祉法人の本来的な役割を考察するため、NPO法人「抱樸」を訪れ、ホームレスなど制度の狭間のニーズに対応し新たな事業を立ち上げる抱樸の取組についてインタビュー調査を行った。民間企業、不動産会社との連携により、新たな居住支援の事業化が参考になった。コミュニティワークの主体を社会福祉協議会に限定せず、NPO法人および社会的企業による社会的・経済開発的なアプローチを組み入れた地域づくりの実践研究も行い、コミュニティワークの基盤形成に社会福祉法人が取り組むべき課題を整理した。こうした2年間の研究成果の一部を『社会福祉法人制度改革の展望と課題』(大阪公立大学共同出版会)として取りまとめ、公刊した。社会福祉法人制度改革後、社会福祉法人がめざすべき理論的な課題について取りまとめた。事例研究、インタビュー調査が活発になされ、研究テーマに関わる知見の蓄積が進んだ。全体研究会ではゲスト招聘を通し、「超短時間労働」の実践課題を把握できた。労働包摂型の社会的企業についての理論研究も進んだ。学会報告と著書・論文の公刊により、研究成果を積極的に発信してきた。なかでも、共著『社会福祉法人制度改革の展望と課題』と公刊することができた。なお、各研究グループが有機的な連携をもとに研究を進めるという点では、時間的な都合等により、必ずしも十分に議論の上研究を進めることができたとはいえない部分がある。こうした課題があるものの、研究はおおむね順調に進んでいる。2019年度は、第一に、100年以上の歴史をもつ幾つかの社会福祉法人を対象とし、地域における社会福祉法人の役割についてインタビュー調査を行い、老舗法人の経営理念および経営戦略について考察する。老舗法人の研究から、社会福祉法人経営の原点をおさえつつ、法人創設の意義、措置の時代に福祉経営の評価、基礎構造改革後の福祉経営のあり方、地域共生社会の実現に向けた社会福祉法人の役割を考察し、公益性の高い社会福祉法人の経営モデルを探求したい。第二に、非営利法人、医療法人等との比較研究を通じ、社会福祉法人のガバナンスについての研究を進める。会計監査人を設置した法人を対象にインタビューし、求められる内部統制の仕組みおよび機能について研究する。あわせて、会計規模が10億円から20億円ほどの社会福祉法人に焦点を当て、ガバナンス改革の意義および内部統制の体制及び機能について考察したい。第三に、地域共生社会の実現にむけて社会福祉法人等の取り組みについての事例研究を行う。市町村、社協、地域住民と協働し、地域におけるコミュニティワークの基盤形成のプロセスを検証する。主に都市圏におけるインナーシティ、地方都市、中山間地等の過疎地域等をフィールド区分し、社協、NPO法人、商店街、協同組合や住民自治組織による活動と連携する社会福祉法人について取りあげ、事例研究を行う。研究グループごとにテーマを分担し研究に取り組み、全体研究会で発表し、問題共有の上議論する。研究成果は、報告書を取りまとめ出版・公表するとともに、学会等においても積極的に発表する予定である。

事例研究、インタビュー調査が活発になされ、研究テーマに関わる知見の蓄積が進んだ。全体研究会ではゲスト招聘を通し、「超短時間労働」の実践課題を把握できた。労働包摂型の社会的企業についての理論研究も進んだ。学会報告と著書・論文の公刊により、研究成果を積極的に発信してきた。なかでも、共著『社会福祉法人制度改革の展望と課題』と公刊することができた。なお、各研究グループが有機的な連携をもとに研究を進めるという点では、時間的な都合等により、必ずしも十分に議論の上研究を進めることができたとはいえない部分がある。こうした課題があるものの、研究はおおむね順調に進んでいる。1研究計画に示した研究課題の背景としては、「社会福祉法人制度改革」が2016年3月に「社会福祉法等の一部改正」として成立し、2016年から施行されている。本研究では、社会福祉法人制度改革について、その制度改正のプロセスから見える理論的な課題を明らかにしつつ、社会福祉法人に期待される新たな役割について、国民から信頼され公益性を高める観点から、分析することが主たる課題である。2 2017年度の研究は、あらためて社会福祉法人制度をめぐる政策動向をフォローしつつ、制度改革の意義や課題をあらためて検討することを主たる課題とした。社会福祉法人制度創設の経緯を振り返り、社会福祉における公私関係、福祉サービスの供給体制における社会福祉法人の位置づけ、社会福祉法人経営に期待される本来的な役割について検討した。社会福祉法人経営の研究会を開催しつつ、フィールドワークとして「よさのうみ福祉会」による事業連携・法人間協働について聞き取り調査を行った。3.厚生労働省社会援護局福祉基盤課課長を招へいし、研究会において「地域共生社会の実現、我が事・丸ごとの地域づくり」と「社会福祉法人の役割」について意見交換すると共に、課長を交えて、大阪府社協常務理事、全国経営協地域共生社会推進委員会副委員長とともに、社会福祉法人制度改革の今後を考えるセミナーを行った(2018年3月)。研究討議をつうじて、制度改正によって求められた経営組織の見直しにとどまらず、地域共生社会の実現に関わり、住民参画のもとで構築されるネットワークのなかで「地域公益的取組」を展開することが、重要な経営課題であることがあらためて確認された。社会福祉法人制度改革についての理論的研究については、概ね順調に進んでいる。フィールドワークによる事例研究も進み、研究知見の蓄積も進んだ。こうした研究成果を取りまとめ図書の出版を計画していた。フィールドワークによる事例研究も順調に進み、各分担研究者による論文執筆に取り組んでいたところ、介護保険法等の一部改正により、2018年に社会福祉法に基づく市町村における包括的な支援体制の整備に関する指針が公表された。本研究においても、指針の内容等を反映させる必要があると考え、インタビュー調査のやり直し、取り上げる事例を見直した。このため、図書の出版は翌年に見送り、出版の費用も翌年に繰り越した。
結晶・非晶質構造体の局所塑性変形の連結・伝ぱメカニズムに関する原子・分子論的研究

ナノ結晶や非晶質ポリマー等の様々な構造の固体材料が示す類似した速度に依存する変形・破壊モードの遷移現象を,各原子・分子構造に基づいて理解することを目的とすし,分子動力学法を用いた計算機実験を行なった.その結果,格子欠陥や分子鎖形状の局所的な形態変化(例えば,面欠陥と線欠陥の形態変化)に対する容易さが,局所塑性変形の発生や伝ぱに強く関係していることを解明した.ナノ結晶や非晶質ポリマー等の様々な構造の固体材料が示す類似した速度に依存する変形・破壊モードの遷移現象を,各原子・分子構造に基づいて理解することを目的とすし,分子動力学法を用いた計算機実験を行なった.その結果,格子欠陥や分子鎖形状の局所的な形態変化(例えば,面欠陥と線欠陥の形態変化)に対する容易さが,局所塑性変形の発生や伝ぱに強く関係していることを解明した.拡張した3体ポテンシャルにより高分子鎖の配置の多様性を表現したモデルを用いて,非晶質材料の塑性変形モードの温度依存性の発現メカニズムを検討するために,周期境界条件の下,異なる温度で引張・圧縮変形解析を行なった.温度の低い条件(100K)では,引張変形に伴い高分子鎖が配向していき,局所的な変形が伝ぱしていく様子が確認できた.これに対して温度高い条件(300K)では,分子鎖の配向は顕著に生じておらず,個々の分子単位で変形が進行していることが確認できた.これらの違いにより,100Kではせん断帯の発生が確認でき,また300Kでは均質に近い変形が確認できた.この傾向は実験で報告されている結果と類似しており,分子レベルの局所的な変形の伝ぱが,試験片レベルのせん断帯形成に関係しているとが理解できる.また,結晶性材料の延性特性を検討するために,小さな粒(粒径5nm)より構成される多結晶体モデルに大きな粒(粒径30nm)を分布させたbimodalモデルを作成し,引張変形解析を行なった.ここでは,大きな粒の配置を変化させることで,分布の影響を検討した.まず,小さい粒のみで構成された解析モデルは,粒内の転位運動が粒界を介して隣接する粒に伝わり,せん断帯の発生により破断してしまうことが確認できた.つぎに,このせん断帯の伝ぱの抵抗として機能すると考えられる大きな粒を配置した場合,大きな粒を配置することで,必ずしも延性は向上せず,大きな粒の配置に影響を受けることを確認した.つまりこのことは,実験で必ずしもbimoda1構造が高延性を示さない一つの要因を示していると考えられる.共有接合を有する高分子構造を2次元で表現するために拡張した3体ポテンシャルのパラメータを制御することで,角度変化に対するエネルギー障壁の大きさを変え,各モデルに対して周期境界条件を適用し,分子動力学シミュレーションにより単軸圧縮変形をおこなうことで,高分子鎖の配置の多様性と局所変形の関係を検討した.3体項のエネルギー障壁が低くなるほど均質変形を行ない,エネルギー障壁が大きいほど最大分解せん断応力の方向に局所的に高分子鎖の配向が変化していることが確認でき,局所変形が発生することが確認できた.また,分子鎖の配向が変化する領域近傍で分子鎖内の結合角度の変化が確認できることから,配置の多様性を抑制することが局所的な変形を促進することに関係があることが推測できた.また,金属結晶性材料においては,き裂から転位を放出させることで局所的な変形を開始し,内部応力場の発展に伴ない転位源がき裂から粒界に移ることを見出した.また,特定の粒界から大量に転位を放出することが可能であることを詳細な粒界構造の解析より確認し,このような現象が材料の局所的な変形の伝ぱに重要であることを示した.内部構造の異なる高分子材料や金属材料に対して変形シミュレーションを行なうことで,内部に生じる局所的に強い応力の伝ぱを開放するメカニズムの違いが局所的な変形の発生と密接な関係があることを示した.き裂を含む双結晶モデルの引張変形解析を分子動力学計算を用いて実行し,き裂,転位,粒界の欠陥弾性場の発展に伴う粒内転位源から粒界転位源へ遷移することで,モバイル転位の増殖メカニズムを調査した.得られた結果を以下に示す.ある安定な参照構造の粒界近傍の方位差を有する粒界は,その参照構造に対して粒界転位が導入され,その粒界転位成分に起動できる格子転位のすべり系成分が近い場合,すなわち転位放出後の残留バーガースベクトルの大きさが小さい場合,その粒界転位成分に含まれる格子転位成分に応じて荷重を加えることで,格子転位を粒界転位から放出することが可能であることを示した.またこのとき,粒界構造を安定な構造に遷移することで,大量のモバイル転位を放出できる転位源として粒界が機能する可能性を示した.EGBDsの成分とIGBDsの成分が反応することで,粒界内に格子転位のBurgers vectorを形成することができれば,平衡粒界に比べて粒界から転位を放出しやすくなることを示した.強い応力集中源であるき裂は最初,転位源として機能するが,き裂より発生した転位が粒界に侵入することでき裂先端力学場に対して遮蔽効果を与え,き裂の局所応力拡大係数が低下することになる.一方で,粒界に侵入した転位により粒界の局所応力場は急激に上昇し,応力集中が生じることになる.つまり,転位が運動することにより応力集中場がき裂から粒界に遷移し,粒界構造が安定な粒界構造に遷移することにより大量のモバイル転位を放出することを示した.
分必型タンパク質の膜透過の分子機構

1.SecAタンパク質の構造と機能:NMRを用いてSecA上では前駆体タンパク質は伸びた構造をとること、疎水領域中の特定のアミノ酸側鎖がSecAの近傍にあることを明らかにした。またSecAの結晶化に成功した。2.SecEタンパク質の機能:SecEのC末端部分のうち膜内部分が特に機能上重要であることを明らかにした。3.SecYタンパク質の機能:SecYの全領域が活性に関与していること、SecYが膜透過にともなうプロトンの対向輸送に関与していることを示唆する結果を得た。またSecYの大量精製に成功した。4.SecD,SecFタンパク質の機能:SecDはタンパク質の膜透過後放出に、SecFがSecDアッセンブリーに関与していることを示した。5.再構成系の活用:再構成系を用いて分泌に関与する新膜タンパク質を発見し、SecGと名付けた。6.シグナルペプチド各ドメインの役割:モデル分泌型タンパク質を用いてシグナルペプチドN末端の正荷電領域がSecA、膜リン脂質との相互作用で重要であることを示した。7.膜透過される分子の構造特性:非ペプチド結合性部分を成熟体領域にもったタンクパク質でも膜透過しうることを発見した。8.以上の成果をもとに分泌型タンパク質の膜透過の分子機構のモデルを提示した。1.再構成系の改良:再構成条件を種々検討した。リン脂質の調整法によって再構成活性に顕著な違いがでることを明らかにした。これらの成果をもとに、再構成条件をより安定化することに成功した。また後述するように、精製SecA、SecY、SecEよりの再構成に成功した。2.分泌装置を構成する膜内因子の同定:SecY、SecEを精製した。これらを用いた再構成実験よりSecY、SecEは必須の透過因子であることを明らかにした。また、SecD、SecFの大量生産に成功し、精製を行っている。目下これらのタンパク質の膜透過反応への関与について研究している。3.SecAのATP、前駆体タンパク質との相互作用ドメインを明らかにした。またSecAがこれらの分子と相互作用することにより構造変化を起すことを明らかにした。4.SecY、SecEの機能:前述のように再構成実験によってこれらが必須の成分であること、この2つが膜内にあればSecA、ATPの存在下で膜透過が起ることを明らかにした。5.エネルギ-の関与:シグナルペプチド切断部位の構造が切断とは関係なく、膜透過のプロトン駆動力要求性と密接な関係にあることを明らかにした。6.シグナルペプチド各ドメインの役割:中央疎水領域の長さ、疎水性の全量がシグナルペプチドの機能と密接に関係していることを明らかにした。7.膜透過とタンパク質のフォ-ルディング:この課題についての研究はあまり進まなかった。1.SecAタンパク質の機能:SecAとシグナルペプチドの相互作用をNMRを用いて解析した。シグナルペプチドの高次構造がSecAを相互作用することによって変化することを見い出し、目下その詳細を解析している。2.SecEタンパク質の機能:SecE,SecY,SecAよりタンパク質の膜透過活性を再構成することに成功した。またSecEのC末端部分のみでSecE活性を示しうることを再構成系を用いて示すことに成功した。SecEのC末端部分がSecYとの相互作用部位であること,N末部分のSecEの安定化等に関与していることをin vivo実験で示した。3.SecYタンパク質の機能:再構成実験によりSecYは膜透過系の必須因子であることを示した。中央部で切断されたSecY分子でも両方が存在すれば活性を示すことをin vivo系および再構成系で示すことができた。4.SecD,SecFタンパク質の機能:SecD,SecFをそれぞれ精製・純化することに成功した。正常の細胞内におけるこれらの分子数を算出し、それより細胞内のタンパク質透過装置の数を推定した。精製タンパク質を再構成系に加えても透過活性の上昇は見られなかった。抗SecD抗体を用いてスフェロプラストにおけるタンパク質の分泌を阻害することに成功し、SecDが分泌に直接関与していること、その主たる機能が細胞質膜の外側で営なまれていることを明らかにした。5.エネルギ-の関与:分泌装置がポリペプチド鎖以外の分子にも許容性を示すこと、そのような分子の膜透過にはプロトン駆動力がとりわけ重要なことを明らかにした。6.シグナルペプチド各ドメインの役割:N末正荷電領域と中央部疎水領域が機能的に関連しあっていることを示した。6.シグナル

ペプチド各ドメインの役割:モデル分泌型タンパク質を用いてシグナルペプチドN末端の正荷電領域がSecA、膜リン脂質との相互作用で重要であることを示した。7.膜透過される分子の構造特性:非ペプチド結合性部分を成熟体領域にもったタンクパク質でも膜透過しうることを発見した。8.以上の成果をもとに分泌型タンパク質の膜透過の分子機構のモデルを提示した。
加速度センサを用いた不随意運動解析によるユーザインタフェース適応技術

意思伝達支援装置や環境制御装置の使用時に生じる不随意運動は、ユーザビリティを低下させ、肢体不自由者の生活の質に大きな影響を与える。そのため、入力装置、操作方法、画面構成等の機器だけでなく、機器を操作する姿勢も含めたユーザインタフェースの適応が必要となる。本研究では、複数の身体部位に取り付けた加速度センサを用いて、不随意運動を計測・解析するシステムを構築し、シングルケーススタディにより有効性を確認した。肢体不自由児・者が意思伝達および環境制御を行うユーザインタフェースの適応は、ハードウェアとソフトウェアの選択および設定を含み、障害特性、姿勢保持、疲れ等の多角的な観点による評価が必要となる。しかし、現在、これらの評価は適応を行う作業療法士の知識と経験に大きく依存しており、その判断を支援するためにも、操作時に発生する不随意運動を定量的な指標で捉えることが重要である。そこで、本年度は、身体に取り付けた3軸加速度センサにより、機器を操作する際の動揺を計測するとともに、操作ログを記録するシステムを試作し、脳性麻痺等を有する肢体不自由児を対象としたケーススタディを行った。具体的には、作業療法士の立ち会いの下、姿勢や機器の設定等を変更しながら、試作システムを用いて計測を行い、撮影したビデオデータと組み合わせて解析を行った。その結果、経験豊富な作業療法士が適していると判断した姿勢では、それ以外の姿勢と比較し、操作時に身体他部の運動が不随意に引き起こされる連合反応等による動揺が少なくなり、安定した動作が行われていることを示唆するデータを得た。また、タッチパネル画面上のボタンを押下する際、位置による巧緻性の違いについてもデータ収集を行った。不適なユーザインタフェースを使用し続けることは、二次障害の発生や学習性無力感の醸成など、肢体不自由児・者の生活の質を低下させる原因となる。本年度収集したデータは、不随意運動を定量的に解析し、ユーザインタフェースを適応させるための基礎であり、上記の問題を防止または軽減するために重要だと考えられる。本年度は、作業療法士や理学療法士等と意見交換を行い、昨年度開発した加速度データおよび操作ログを計測・記録する試作システムを発展させ、座位で作業を行う、その人に合った、正しい姿勢や入力機器の設定等を見つけ出して提供する「シーティング」における使用を前提とした計測・解析システムを開発した。本システムは、(1)最大6個の3軸加速度センサと体格等に応じて調整可能な治具、(2)加速度計測ソフトウェア、(3)タッチパネルまたは押しボタン等の単一スイッチで操作するゲームと操作ログ記録ソフトウェア、(4)複数の身体部位を異なる角度から撮影する3台のビデオカメラ、(5)被験者の障害や作業療法士・理学療法士の行った介入等についての記録シートおよび(6)加速度、操作ログ、ビデオデータを同期して作業療法士や理学療法士に提示し、観察による評価との相関を調査する解析ソフトウェアで構成される。作業療法・理学療法における異常筋緊張の亢進やその他の異常運動パターン(以下、不随意運動)の評価は相対的であり、シーティングによって不随意運動がどう変化したかを、複数の身体部位について細かく分析し、その時点での操作の速度や正確性のみならず、将来の二次障害の危険性も鑑みて総合的に判断する必要がある。そのため、前述の計測・解析システムを用いてシングルケーススタディを実施し、研究協力者の成長による変化や座位保持装置の差異による変化を把握できるか試みた。作業療法士や理学療法士の観察による評価と加速度の解析結果は良く一致しており、観察に頼っていたシーティングを支援する定量的な手法となる可能性がある。
雪泥流の発生機構とその災害特性

本研究では、雪泥流災害の国内および国外の事例採集をまず行った。国外では、グリーンランド、ノルウエイ、アラスカなどの氷河地帯や永久凍土地帯の高緯度から中緯度の高山地帯でも広く発生している。わが国では、富士山をはじめ北陸から北海道にかけての積雪地帯で発生し、その中で死者を伴った雪泥流災害もある。これらの事例によれば、氷河地帯や永久凍土地帯で発生する雪泥雪崩や雪泥流の発生機構については、氷や凍土のような不透水層の上の積雪が融雪水や雨などの多量の水を含み、雪泥化したものが緩斜面をも流れ下る現象として知ることができる。富士山の雪代雪崩はこれと同じメカニズムで発生する。その他、わが国での渓流の中で発生する雪泥流についてはその原因はよく知られていないが、渓流内の堆積物(デブリ)や吹雪による吹き溜りが川を塞ぎ、いわゆる「雪ダム」となってそれが決壊して雪泥流となると推定している。暖冬少雪では、厳冬期でも例年ならば雪となって降るところ雨になって降ることが多く雪泥化する機会が増すと思われる。更に、少雪のため雪ダムの強度も弱いことも雪泥化に拍車をかけている。雪泥流の実際を自然界で実見することはきわめて稀であることから、本研究では雪泥の物性を明らかにするために、低温環境実験室で雪泥の見かけの粘性係数や強度の測定を行った。更に、斜面による模型実験による衝撃力の測定や流動特性を水流と比較しながら検討した。その結果、雪泥の凝集構造が雪泥の重要な特性であることが明らかにされた。即ち、雪泥の凝集構造よりも大きな構造物に対しては、水流とほぼ同じ衝撃力を考慮すればよいが、橋桁のような小さな構造物に対しては水流の数倍の衝撃力に耐える設計にしなければならない。本年度は購入した粘度計を用いて雪泥の粘性率を測定して、せん断応力とせん断速度との関係を求めた。その結果、流体としては非ニュートン性で擬塑性体流体としての特性を示した。このことは流体が凝集性構造を持つことが示唆された。理論的には、雪泥の密度は1000kg/m^3(全部が水)と920kg/m^3(全部が氷)の中間で水よりは小さな値であることからその衝撃力を評価する場合には、水よりは小さな値と見積もる恐れがある。しかし実際には、人体や橋桁のような小さな構造物に対しては、雪泥がその凝集性のために大きな塊として衝突する結果、水よりも大きな衝撃力を受ける可能性がある。そのことを確認するために、小型模型流路の斜面上で雪泥流と水の衝撃力の比較測定を行なった。結果は、粘性率から予測されたように、雪泥の衝撃力は水の場合よりは大きく、さらにパルス状の値を示し雪泥の凝集性についての新しい知見が得られた。この新しい実験結果を、自然河川での雪泥流災害に適用できるか否かを確かめるために、平成2年3月長野県栂池スキー場で発生した災害を調査して比較検討した結果、水では壊れることがない橋が雪泥流で破壊され、橋を渡っていた2名のスキー客が死亡する事故となっていたことがわかった。ちなみに事故当時の現場写真を調べてみると、両岸上には、橋桁よりも大きな雪泥の塊がたくさん打ち上げられていることがわかり、今後、雪泥流の襲う恐れのある河川の橋などの構造物の設計に対して有益な指針が得られた。また、国内外の雪泥流災害を文敵と現地により調査した結果、雪泥流の発生機構として大きく2種類が考えられることが明らかとなった。

本研究では、雪泥流災害の国内および国外の事例採集をまず行った。国外では、グリーンランド、ノルウエイ、アラスカなどの氷河地帯や永久凍土地帯の高緯度から中緯度の高山地帯でも広く発生している。わが国では、富士山をはじめ北陸から北海道にかけての積雪地帯で発生し、その中で死者を伴った雪泥流災害もある。これらの事例によれば、氷河地帯や永久凍土地帯で発生する雪泥雪崩や雪泥流の発生機構については、氷や凍土のような不透水層の上の積雪が融雪水や雨などの多量の水を含み、雪泥化したものが緩斜面をも流れ下る現象として知ることができる。富士山の雪代雪崩はこれと同じメカニズムで発生する。その他、わが国での渓流の中で発生する雪泥流についてはその原因はよく知られていないが、渓流内の雪崩の堆積物(デブリ)や吹雪による吹き溜まりが川を塞ぎ、いわゆる「雪ダム」となってそれが決壊して雪泥流となると推定している。暖冬少雪では、厳冬期でも例年ならば雪となって降るところ雨になって降ることが多く雪泥化する機会が増すと思われる。更に、少雪のため雪ダムの強度も弱いことも雪泥化に拍車をかけている。雪泥流の実際を自然界で実見することはきわめて稀であることから、本研究では雪泥の物性を明らかにするために、低温環境実験室で雪泥の見かけの粘性係数や強度の測定を行った。更に、斜面による模型実験による衝撃力の測定や流動特性を水流と比較しながら検討した。その結果、雪泥の凝集構造が雪泥の重要な特性であることが明らかにされた。即ち、雪泥の凝集構造よりも大きな構造物に対しては、水流とほぼ同じ衝撃力を考慮すればよいが、橋桁のような小さな構造物に対しては水流の数倍の衝撃力に耐える設計にしなければならない。
ＩＣＴを活用した「子育て支援」に関する保育力を育成する学習環境の開発

本研究では,保育者養成校において,子育て支援」に関する保育力を育む学習環境を構築するため、A.「幼児期の教育における相談」を目指した教育プログラムの開発」、B.「WEB教材の開発」,「C.近畿地区子育て支援センターにおけるWEB分析調査」,D.「保護者の「子育て支援」に関する実態調査」を実施した.ベテラン保育者にヒアリングをし,保護者交流型ワークショップで保育者に求められる力量を導き出すこと、B子育て支援センターが提要する情報分析、D保護者の声を拾い上げているサイト分析調査を行った。これらの知見をもとにA教育プログラム開発、B教材開発に活かした。1)保育実践における相談事例(保育学や幼児教育学における文献調査)を調査し,子育て支援の文脈に基づいた傾聴力や発信力に求められる知識やスキルを明らかにし,教育プログラム,WEB教材を開発する.→文献に加えてこれまで開発された動画教材も参考にしながら教材を開発した。2)先行研究(協調学習,協同学習,PBL,参加型学習,ワークショップ運営)や事例(子育て支援,交流に関する研究等)を調査する.ベテラン保育者にもヒアリング調査を実施して,保護者交流型ワークショップで求められる知識やスキルを抽出する.→保育者にヒアリング調査を行い力量の抽出を行った。その結果をもとに、保育者を希望する学生が園田学園大学において保護者を招いたワークショップを実施した。3)近畿地区の子育て支援センターWEBを分析し,地域の子育て家庭の要望や特徴を理解し,保育者の「子育て支援」に活かす環境を構築する.また,特徴的で有益な活動を行うセンターを訪問し,ガイドライン作成に活かす.→近畿地区の中でも,京都大阪兵庫の子育て支援センターに絞り,WEB分析を行った。結果を保育者プログラムで活用した。4)園田学園女子大学付属幼稚園2園の保護者,未就園児童を持つ保護者に対して,「子育て支援」におけるニーズや現在実施している教育相談についてアンケート調査をする.→Benesseが運営するWomensサイトにおける子育て相談に関する情報を収集した。そのデータを分析を継続して行っている。学会での発表も実施した。1)先行研究(コミュニケーション学,ケア学,対話トレーニング等)や保育実践における相談事例(保育学や幼児教育学における文献調査)を調査し,子育て支援の文脈に基づいた傾聴力や発信力に求められる知識やスキルを明らかにし,教育プログラム,WEB教材を開発する.→文献に加えてこれまで開発された動画教材も参考にしながら教材に活かすための要素を抽出に取り組んだ。結果を学会でも発表した。4)園田学園女子大学付属幼稚園2園の保護者,未就園児童を持つ保護者に対して,「子育て支援」におけるニーズや現在実施している教育相談についてアンケート調査をする.→付属園だけではアンケート調査数は限られているため,Benesse社と協力をし,Benesseが運営するWomensサイトにおける子育て相談に関する情報を収集した。そのデータを分析を行った。1)保育者養成校での教育実践に利用するため、昨年度開発した「保護者の状況を把握し思いを受け止めよう」「集団生活のルールを身につけるために」「母子分離を促すために」「生活習慣を確立するために」「まとめ:子どもの成長の喜びを保護者と共有するためのアドバイス」をテーマにした「子育て支援のための動画教材」を評価した。分析の結果、保育者になったとき役立つと思う、実践してみようと考える学生が多く、とりわけ「保護者の気持ちを受け止める」「地域の子育て支援の資源を積極的に活用する」などの項目で有意差が見られた。2)「子育て支援」の教育プログラムを受けた平成25年度の卒業生に対して、追跡調査としてアンケート調査を行った。保育の現場で教育プログラムがどう生かされているのかを形成的に評価し、教育プログラム、web教材に活かせた。3)電子掲示板に書き込まれた大量のテキストデータを対象に、単語の共起の程度にもとづいた分類を試みた。分類には、ネットワーク分析におけるコミュニティの概念を利用し、焼きなまし法によって非連結成分ごとに、各単語が属するコミュニティを同定した。その結果、連結成分やコミュニティごとに、ある程度意味的なまとまりを見いだせることが確認できた。保育昨年度実施できなかった教材開発に関しては、1)で取り上げているWEB教材の開発に関しては,要件の抽出を行い教材を完成させた。1)で取り上げているWEB教材の開発に関しては,要件の抽出を行った。今後はそれをもとに,シナリオの作成,動画・教材の作成に早急に着手する。

それ以外はおおむね順調にすすんでいる。本研究における学習環境を構築し,実証研究を行い,結果を分析,評価し,問題点を抽出する。具体的には以下の事柄を行う。1)WEB教材のを用いた授業を実践し、評価を行う。その結果を学会にて報告する。2)保育者養成校において,保護者交流型ワークショップを育成するための教育プログラムを導入した事例の評価を行いプログラムを確定させる。3)データ分析の結果をもとに,ガイドライン策定を完成させる。1)秋学期保育者養成校において,傾聴力・発信力を育成するための教育プログラム,WEB教材を導入した実証研究をする.評価手法としては,受講生へのアンケート調査とインタビュー調査からデータ分析をする.調査データをもとに,教育プログラム,WEB教材の評価をし,問題点を抽出し,適宜修正する.2)保育者養成校において,保護者交流型ワークショップを育成するための教育プログラムを導入した実証研究をする.評価手法としては,受講生へのアンケート調査とインタビュー調査からデータ分析をする.結果をもとに,教育プログラムの評価をし,問題点を抽出する3)データ分析の結果をもとに,ガイドライン策定を行う.ガイドラインに関しては,幼稚園園長,地域の子育て支援センターの識者に対して助言を得,ガイドラインの形成的評価に活用する.調査予定が遅れたため平成25年度予定の調査を今年度実施予定である。次年度の研究費の使用は、下記のとおり計画している。・子育て支援に関する動画開発費・子育て支援に関するWEBページ開発費・子育て支援相談に関するデータベースデータ分析調査費・アルバイト人件費・会議費
金属ナノ粒子と外部エネルギー励起を用いた肝細胞癌に対する新規肝動脈注入療法の開発

肝細胞癌治療はウイルスや肝炎などの障害肝をベースに病変が発生するため、初回治療後も、転移/再発とその再治療を考慮する必要がある。その治療は、根治性が高くかつ低侵襲な治療が望ましい。本研究の目的は、体外エネルギー(磁場および超音波)を用いた金属ナノ粒子による抗腫瘍療法の開発である。肝癌モデルは移植モデル及びDEN発癌モデルを作製し、dynamic CTでDEN発癌モデルでの動脈優位性を確認した。また、ラットを用いた肝動注の手技を確立した。磁性体ナノ粒子を磁場で励起しての発熱、二酸化チタンを超音波で励起してのフリーラジカル発生を確認し、二酸化チタンでは皮下腫瘍モデルでの腫瘍増殖抑制効果を確認した。本研究の目的は、体外エネルギー(超高性能高周波発生装置、超音波)を用いた金属ナノ粒子による抗腫瘍療法の開発である。治療対象は肝細胞癌であり金属ナノ粒子は局注および肝動注により腫瘍に選択的に集積させる。具体的には、1高機能性鉄磁性体微粒子肝動注後の超高性能高周波発生装置を用いた磁場発生による温熱療法、2二酸化チタンナノ粒子肝動注後の超音波照射によるフリーラジカル発生を利用した抗腫瘍療法である。前年度報告したラットの腹水肝癌細胞株(AH-130)を使用したモデル(マウス皮下で固形にしたAH-130をT細胞機能欠如ラットの肝左葉外側区の肝実質下に移植したモデル)では動脈優位性を確認できなかった。そこで、Diethylnitrosamine(DEN)を用いた発癌モデルを作製した。135mg/lのDENを3週齢のSDラットに飲水として与えた。23カ月後に発癌が確認された。Rigaku実験動物用3DマイクロX線CT R_mCT2にてCT撮像を行った。イオパロミンを用いた動脈相のDynamicCTにより動脈優位性を確認した。これにより、臨床に近い動脈優位な肝癌を持ったラットモデルが確立された。ラットの肝動注手技の方法は、胃小弯側と癒着したcaudate lobe of liverを剥離し、現れた肝十二指腸間膜から胆管、門脈をきれいに剥離し、動脈のみを露出させることにより確立したが、治療までは至らなかった。肝癌細胞株としてラットの腹水肝癌細胞株(AH-130)を使用した。T細胞機能欠如マウス(BALB/cAJcl-nu/nu, 6週齢雄)の背部皮下にラット腹水肝癌細胞(AH-130, 1.0×106個/0.1ml)を注入した。注入後約1週間で腫瘍は触知可能となり、その大きさが約5mm×5mm以上になった時点で腫瘍を取り出した。取り出した腫瘍を、約2mm×2mmの大きさにし、T細胞機能欠如ラット(F344/NJcl-rnu/rnu, 8週齢雄)の肝左葉外側区の肝実質下に移植し、2週間の観察期間を置いた。まず、腫瘍動態を評価するために、腫瘍移植後4日目、6日目、8日目、10日目、15日目に肝臓を取り出し、腫瘍体積の測定、ラットの体重測定を行った。腫瘍体積は、G.Carlssonらの報告を参考にし(J Cancer es Clin Oncol 1983,105:20-23)、V=a×(b)2/2 (largest(a) and smallest(b) superficial visible diameters)にて算出した。その結果、腫瘍は移植後8日目より腫瘍体積の増加速度が速くなる傾向を認め、ラットの体重は移植後10日目より減少に転ずる傾向を認めた。ラットの肝動注手技の方法は確立していたが、非常に緻密かつ繊細な手技が要求された。まずはSDラットを用いて、肝動脈へカテーテルを留置する手技の習熟が必要である。本研究に用いる肝細胞癌担癌動物モデルは、実際の肝細胞癌と同様に動脈優位の血行動態をもつことが必要である。まず、摘出した腫瘍部位をマウスCD31抗体にて免疫染色を行う。

動脈優位性に関しては、肝動脈を結紮することで腫瘍縮小効果を認め、腫瘍の動脈優位性を証明することができるため、本研究では腫瘍移植後8日目のラットの肝動脈を結紮し、腫瘍縮小効果が得られるかどうかを検討する方針とする。その後ラットの肝動注手技を用い、酸化チタンを腫瘍部に集積させ、治療を行う。実験用動物購入及びその飼育費、動物手術用器具、消耗品等を購入、また実験補助員の給与等に使用予定である。未使用額の発生は効率的な物品調達を行った結果であり、翌年度の消耗品購入に充てる予定である。