hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
PNAの細胞膜透過性とがんの遺伝子治療

基本となる修飾PNA分子について分子設計を検討した。すなわちPNAを膜透過性ブロックと結合させることにより、遺伝子治療に適した分子設計を施すこととした。膜透過性ブロックの候補としてペプトイド、βペプチドなどのヘリックスを形成する分子に興味がもたれたので、これらの分子との連結を試みた。またペプトイドのホモローグであるβペプトイドもその化学的挙動を詳細に検討する必要があると考えられ新たなベクターとしての可能性を秘めているものと考えられる。また近年、抗菌ペプチドやヒト細胞の細胞膜透過性を有したペプチド配列が見つかってきている。これらのペプチド配列は標的細胞は異なるものの、共通した化学的性質を有している。これらのペプチドは塩基性アミノ酸と疎水性アミノ酸からなり、いずれもαヘリックスを形成しやすいという性質を有している。従ってこれらの性質を有したモデルペプチド配列としてKF10: KFFKFFKFFKという配列を用いることとした。KF10ペプチドを共有結合で連結した修飾ペプチドを化学合成することを計画した。今回、酵素活性の阻害を指標にアッセイを行うことを目的として、標的遺伝子をβ-ラクタマーゼ遺伝子とした。一般にアンチセンス核酸の標的部位としては、標的遺伝子のメッセンジャーRNA中、5'端に近い領域を標的部位としたほうが、遺伝子発現抑制効果が高いことが知られている。従って5'端近傍の配列に対するアンチセンスPNAを合成し、さらにPNAの末端に上記のペプチドKF10を化学合成により付加することを計画した。これらのコンセプトのもと、サンプル合成を行いペプチド付加型アンチセンスPNAを得ることができた。これらのアンチセンスPNA分子の溶液構造、特にペプチド配列のヘリックス形成能を解析する目的で、NMR測定に適した溶液条件の探索を行っている。今後上記アンチセンスPNA分子を用いたβ-ラクタマーゼ阻害活性の評価とNMRによる溶液構造の解析について実験を行う予定である。
微生物エンドグリコシダーゼの糖転移活性を活用した生理活性複合糖質の合成とその応用

本年度においては、以前Endo-Mを用いた科学酵素法により合成した、複合型シアロ及びアシアロネオ糖脂質を用いて単クローン抗体の生成実験を行った。合成ネオ糖脂質をマウスに免疫化を行い、ハイブリドーマのスクリーニングを行ったところ、それぞれの抗原と反応する抗体の生成を確認した。さらに抗体反応の再現性、並びにハイブリドーマの安定性の検討を行った結果、シアロ抗原に反応性を示し、アシアロ抗原に反応性を示さないハイブリドーマ株を得ることに成功した。このハイブリドーマから得られるIgM抗体Mab241-5-2の反応性について種々の基質において検討を行ったところ、この抗体はシアリルα2→6結合を有する糖タンパク質糖鎖を特異的に認識する抗体であり、ガングリオシドなどの天然糖脂質やシアル酸のみの人工糖脂質には全く反応を示さなかった。更に正常細胞由来、並びに癌細胞由来のαフェトプロテインに対してELYSA法にてアッセイを行ったところ、正常人由来より癌細胞由来のものに対してより高い反応性を示し、また抗体とαフェトプロテインとの反応性は他の糖タンパク質よりもかなり高い反応性を示すことから癌検査の実用化への.期待がもてる。また多価集合効果による、インフルエンザウィルスなどに対する高い結合活性を期待した新奇複合型シアロ糖鎖素材の合成についてはキトサンに引き続き、金にとの結合が可能で糖タンパク質糖鎖チップとしての応用も期待できるチオクト酸残基を有するN-アセチルグルコサミニド類縁体を合成し、糖転移反応を行うことでシアロ糖タンパク質糖鎖のチオクトシド体を得た。糖転移体は金コロイドへの固定化を行い、Neu5Acα(2→6)Gal特異的認識レクチンTJA-1に対しての凝集活性を調べたところ。当量の糖ペプチドより強い結合活性を確認した。
生体内代謝産物をモニターする転写制御機構の構造基盤

セントラルドグマを基盤として、遺伝子発現や蛋白質立体構造、低分子代謝物を解析するオーム研究が進行している。生体はこれらの複雑なネットワークを巧妙に制御し、恒常性維持を達成しているが、我々は未だにその分子機構を理解できずにいる。我々は立体構造解析技術を駆使して、「生体恒常性維持の分子機構」という古典的テーマに取り組み、核内受容体を代表とする転写因子による「生体内代謝産物をモニターする転写制御機構の構造基盤」を解明した。「核内受容体の主要な役割は生体内代謝産物をモニタ-し調節することにある」という観点から、転写制御を介した生体恒常性維持機構の解明を目指す。この目標に向けて、X線、NMR、電子顕微鏡による立体構造解析、バイオインフォマティックス、細胞生物学的手法などを駆使し、代謝産物による核内受容体活性化機構の構造基盤、核内受容体が認識するリガンドのカタログ化、転写調節複合体の機能解析および構造解析を行なっている。本研究では、「核内受容体の主要な役割は生体内代謝産物をモニターし調節することにある」という観点から、転写制御を介した生体恒常性維持機構の研究を進めている。本年度は脂質代謝物に含まれる核内受容体リガンドの同定と整理、構造解析を進めるための標的蛋白質の同定、転写調節複合体の解析、構造解析のための技術開発を行った。1、核内受容体による内在性リガンドの認識機構を解析し、リガンドとして機能する不飽和脂肪酸代謝物に共通に見られる化学構造を同定した。この化学構造を持つ合成リガンドをスクリーニングし、内在性リガンドと同様の活性を有する新規リガンドを同定した。現在、リガンド認識機構の構造基盤を明らかにするために、結晶化条件の検討を行っている。2、核内受容体による転写調節機構を明らかにするためには、全長に近い形での核内受容体の構造解析が必要となる。そこで、DNA結合ドメインとリガンド結合ドメインの両方を含む核内受容体をヘテロダイマーとして発現し、精製を行った。精製蛋白質のDNA結合活性を確認し、リガンド・核内受容体ヘテロダイマー・DNA複合体の結晶化を始めた。さらに、転写調節因子複合体の構造解析を目指し、いくつかのコアクティベータ蛋白質について、大腸菌およびバキュロウィルスを用いた発現系の構築および精製を行った。3、培養細胞を用いた実験系で、核内受容体が他の転写因子と結合する事で、受容体自身がDNAに結合することなく転写を調節するという新しい転写調節機構を発見した。プロテオミクス解析により、調節に関与する蛋白質を同定し、ノックアウトマウスの作成を開始した。4、核内受容体の活性化に伴う立体構造変化を検出するために、核磁気共鳴(NMR)を用いた緩和分散法解析技術および、異方性効果による分子配向変化の検出技術を開発した。これらのNMR解析に向け、同位体標識した核内受容体を発現精製し、シグナルの帰属を開始した。本研究では、核内受容体を中心とする生体内代謝産物のモニター機構という観点から、転写制御を介した生体恒常性維持機構の研究を進めている。申請の年次計画に従い、1)脂質代謝物に含まれる核内受容体リガンドの同定と構造解析、2)生体内代謝産物の構造モチーフのカタログ化、3)核内受容体共役因子の同定と解析、4)転写調節因子に制御される転写ネットワークの解析を行った。1)核内受容体による内在性リガンドの認識機構を解析し、リガンドとして機能する不飽和脂肪酸に含まれる化学構造(結合ユニット)を同定した。脂肪酸・核内受容体複合体のX線結晶解析の結果、核内受容体による結合ユニットの認識機構、および結合に伴う活性化機構の構造基盤を明らかにした。2)データベースから核内受容体に結合する生体内代謝産物を網羅的に収集し、その結合蛋白質の立体構造から生体内代謝産物の認識に関わる構造情報を抽出した。現在抽出された情報について共通性、特異性の有無について検討している。3)核内受容による転写調節機構を明らかにするために、核内受容体に結合する共役因子を新たに同定した。NMR解析によりその結合様式を検討した結果、核内受容体の修飾依存性の認識機構が明らかとなった。現在、この共役因子に含まれる酵素活性ドメインの機能が相互作用により制御される機構を解析している。4)培養細胞を用いたプロテオミクス解析で、ヒストンテールの修飾を認識する新たな核内蛋白質を同定した。siRNAによるノックダウン実験により、細胞内の代謝に関わる遺伝子群がこの転写制御因子で発現制御されていることを明らかにした。本研究では、核内受容体を介した生体恒常性維持機構の研究を進めている。申請の年次計画に従い、1)脂質代謝物に含まれる核内受容体リガンドの同定と構造解析、2)生体内代謝産物の構造モチーフのカタログ化、3)核内受容体共役因子の同定と解析、4)転写調節因子に制御されるネットワークの解析を行った。1)X線構造解析により、核内受容体による内在性脂肪酸リガンドの認識機構および結合に伴う活性化機構の構造基盤を明らかにした。さらに内在性脂肪酸リガンドの活性化

機構をまねる合成アゴニストのスクリーニングを行い、13種の新規アゴニストを同定した。2)核内受容体の立体構造からリガンドのカタログ化を行った。抽出されたリガンドの構造情報に基づき、生体内代謝マップの中からアミノ酸代謝物が核内受容体新規リガンドとして作用することを明らかにした。3)核内受容体に結合する共役因子を同定し、NMR解析によりその相互作用を検討した結果、核内受容体のリン酸化依存性の認識機構が明らかとなった。また、共役因子の相互作用により核内受容体のユビキチン化か制御されていることを明らかにした。4)核内受容体蛋白質の分解制御因子のノックダウンを行うと、がん化か引き起こされることを見いだした。がん化の原因蛋白質がこの分解制御因子により調節を受けていることを明らかにした。本研究では核内受容体を介した生体恒常性維持機構の研究を進めており、今年度は下記の通りの成果を得た。X線結晶構造および生化学的解析により、新規内在性リガンドとしてセロトニン代謝産物を同定した。また、脂肪酸/セロトニン代謝リガンドが、協調的に核内受容体を活性化する構造基盤も明らかとした。さらに、より正確な代謝リガンド認識・活性化機構を解明すべく、全長タンパク質を用いた複合体構造解析も進めた。PPARγによる転写調節にはリガンド結合ドメインに加えAF-1と呼ばれる領域が重要である。実際、肥満の家系においてこの領域のアミノ酸に点変異(P85Q)が報告されているが、変異により影響を受けるタンパク質相互作用は不明であった。我々はプロリンイソメラーゼPinlがS84がリン酸化されたAF-1を特異的に認識し、PPARγのポリユビキチン化を抑制することで活性調節を行うことを発見した。また、ヒト肥満の家系で見つかっているP85Q変異はPinlとの相互作用を阻害する事を示した。前立腺癌細胞の増殖は、estregen receptor β(ERβ)及びKLF5(Kruppel-like transcription factor 5)により制御されていることを見出した。さらに,ERβがKLF5に結合し,KLF5上にCBPをリクルートすることによりその転写活性を増加させること、またERβのリガンドによりKLF5の転写活性が制御されることを見出した。PPARγLBDのアゴニスト(GW1929)結合状態の主鎖のNMRシグナル帰属を完了し,コアクティベーターSRC-1の結合部位との相互作用解析を行った.AF-2領域近傍に大きく化学シフト変化が観測される一方で,H3ヘリックス近傍にも小さな化学シフト変化が観測された。結晶構造から期待されるよりも化学シフト変化が及ぶ領域が広範囲にわたっており,2次的なコアクティベーター結合部位の存在あるいはLBDの構造変化の可能性がある。LBDの構造変化をDIORITE法により解析するために必要な配向条件下でのPPARγのTROSYスペクトルの取得に成功し構造解析を開始した。PDJ2を含む複数のアゴニスト化合物との複合体のNMRスペクトル取得に成功した。
住宅等における風力エネルギー変換パネルの開発とその応用

平成12年度は、風洞実験による屋外風環境データベースの作成及び屋外風環境解析のためのCFDコードの開発と検証を行った。1.風洞実験による屋外風環境データベースの作成風力エネルギーを最大限に活用できる風車建設地点を探査する場合、山越え気流等を対象とした解析を行う必要がある。本研究において開発する局所風況予測モデルの精度の検証に利用するデータベースを作成するための風洞模型実験を行った。特に中立の境界層中に地形モデルを設置し、その表面に樹木を模擬したフェンスを設置して、樹木等の表面ラフネスの有無による気流の変化の程度について検討した。2.屋外風環境解析のためのCFDコードの開発と検証局地風況予測モデルに組み込む乱流モデルについて検討を行った。二次元丘陵モデルまわりの流れを対象に、LESを用いた気流シミュレーションを行い、表面粗度が剥離点附近の気流分布に及ぼす影響に関する予備検討を行った。また、予備のモデルとして改良k-εモデルを適用することも視野に入れた検討も別途行った。平成13年度は、平成12年度に構築した屋外風環境予測・解析システムを用いて、実際に風力エネルギーを利用するための計画及び風力発電プラントの試作を行った。1.風力発電プラントの試作と検討小型風力エネルギー変換パネルの縮小模型の試作を行った。本研究で計画した風力エネルギー変換パネルは住戸一戸分の電力需要も賄えない小規模のものであり、照明や換気扇駆動等の補助電力として検討を行った。風洞実験により作成したプラントの発電量を調べ、必要に応じて改良を行った。2.風力エネルギーの利用計画平成12年度に構築した屋外風環境予測・解析システムを用いて風力エネルギーの利用計画を検討した。ここでは1.の風力エネルギー変換パネルの最適配置を検討することが主になった。また、得られた風力エネルギーを建築内部で利用した場合の省エネルギー効果についても検討を行った。本研究では従来エネルギー密度が低いためにその利用が困難と考えられてきた風力エネルギーを用いて住宅用のエネルギー開発を行うことを目的に、本年度は以下の研究を行った。(1)風洞実験による屋外風環境データベースの作成風力エネルギーを最大限に活用できる風車建設地点の探査する場合、山越え気流等を対象とした解析を行う必要がある。本年度は、特に中立の境界層中に地形モデル(二次元丘陵)を設置し、その表面に樹木を模擬したフェンスを設置して、樹木等の表面ラフネスの有無による気流の変化の程度について検討した。(2)屋外風環境解析のためのCFDコードの開発と検証局地風況予測モデルに組み込む乱流モデルについて検討を行った。本年度は二次元丘陵モデルまわりの流れを対象に、LES(Large Eddy Simulation)を用いた気流シミュレーションを行い、表面粗度が剥離点附近の気流分布に及ぼす影響に関する予備検討を行った。また、LESは多大な計算時間が必要であることを考慮して、予備のモデルとして改良k-εモデルを適用することも視野に入れた検討も別途行った。ここでは、既存の各種改良k-εモデルを用いて建物周辺流れの解析を行い、その性能比較を行った。さらに、樹木や風車の流体力学的影響をサブモデルとして解析に組み込むため、既往の植生キャノピーモデル、建物キャノピーモデル等のGrid Scaleより小さい気流障害物のモデル化について文献調査を行った。平成13年度は平成12年度に構築した屋外風環境予測・解析システムを用いて実際に風力エネルギーを利用するための計画を行った。(1)風力発電プラントの試作と検討小型の風力エネルギー変換パネルの縮小模型の試作を行った。

本研究で計画した風力エネルギー変換パネルは住戸一戸分の電力需要も賄えない小規模のものであり、照明や換気扇駆動等の補助電力として想定している。風洞実験により作成したプラントの発電量を調べ、必要に応じて改良を行った。(2)風力エネルギーの利用計画平成12年度に構築した屋外風環境予測・解析システムを用いて風力エネルギーの利用計画を検討した。ここでは(1)の風力エネルギー変換パネルの最適配置の検討を主に行った。また、得られた風力エネルギーを建築内部で利用した場合の省エネルギー効果についても検討した。(3)風力エネルギーを利用したモデル住戸の提案実際の強風発生地域の住戸を対象として、風力エネルギー変換パネルを利用したモデル住戸の計画を行った。
磁気軸受機構を利用したつり合い試験機の開発

本研究では、試験回転体の支持機構および木つり合いの測定機構として磁気軸受を用いたつり合い試験機の実現性,実用性を評価することを目的として研究を実施し、つぎのような成果を得た。(1)工作機械用スピンドルとして試作した5自由度制御形磁気軸受装置を縦形一面つり合い試験機として用い、不つり合い補償を行っている(不つり合い力を軸受の電磁石の吸引力によって打ち消している)ときの電磁石の励磁電流の変動分から、不つり合いの位置および大きさを求めるという不つり合いの検出方法によって、実際に不つり合いの検出ができることを確認した。(2)二面つり合わせの実験を行うためのつり合い試験機の設計,試作を行った。試作した装置は、一対の磁気軸受ユニット,駆動部、それらを固定するベッドおよび磁気軸受ユニットに付随する制御回路部からできている。(3)軸径,長さなどの異なる種々の形状の回転体を非接触支持し、不つり合いの検出実験を行うことができる汎用形のつり合い試験機の開発を行った。この装置では、(2)で試作した装置において一体化されていたラジアル電磁石の磁極面を分割し、軸受面の位置を支持する回転体の軸径に応じて調整することができる構造となっている。このような構造の磁気軸受を開発することによって、考案した方式によるつり合い試験機の汎用性を向上させ、実用化の可能性を高めた。今後は、(1)考案したつり合い試験機の不つり合い検出感度を実験的に評価する。(2)考案した方式によるつり合い試験機の検出感度を向上させるための技術を開発する。(3)つり合わせ工程の自動化を行う。などの点について研究を実施する予定である。1.種々の軸径の回転体を非接触の状態で安定に支持することができる分割形磁気軸受ユニットの設計および試作を行った。試作した磁気軸受ユニットの特徴は以下のとおりである。(1)従来の磁気軸受では一体構造となっていたラジアル磁気軸受部を分割して、支持する回転体の軸径に応じて軸受面の位置を調整できる構造とした。具体的には、電磁石取付台に設けられた電磁石ガイド溝にそって個々の電磁石が移動でき、任意の位置で固定することができる構造となっている。設計では、軸径3060mmの回転体を支持することが可能である。また、電磁石取付台の電磁石ガイド溝は、90°ごと4カ所あるいは120°ごと3カ所に設けられており、1ユニット内のラジアル電磁石の個数を変えて実験を行うことができるようにした。(2)渦電流による回転損失ができるだけ小さくなるように、回転体の中をとおる磁路の方向が、回転体の長手方向となるような磁極構造とした。(3)各電磁石ごとにセンサの取り付け台を設け、センサの位置も電磁石と同様に回転体の軸径に応じて変えられるようにした。センサとしては、購入した渦電流形非接触変位計を用いた。(4)電磁石取付台を固定するベースプレートは、650×450×25の寸法の鋼鉄製とし、垂直に立てることも可能な構造とした。2.試験用回転体としては、次の3種類のものを製作した。(1)軸径45mmで、材質が一般の構造用炭素鋼(S45C)のもの(2)軸径45mmで、材質が磁気特性の良い特殊鋼(MES3F)のもの(3)軸径55mmで、材質が一般の構造用炭素鋼(S45C)のもの3.試作した分割形磁気軸受ユニットによって、試験回転体の浮上支持および木つり合い補償の実験を行った。
触覚を担う神経回路の形成メカニズムの解明

本プロジェクトは、ヒトを含む多くの生物種が生存していくために必要不可欠である「触覚」を担っている神経回路の形成過程を解明することを主な目的としている。これまでの過去の解析では、末梢神経損傷後や脊髄損傷後の回復過程において、回路形成異常をきたした一部の神経線維が生じるとことによって「触覚」神経回路の刺激による「痛み」が生じるようになっていたが、その「痛み」の発生機序はこれまで十分に明らかにはなっていなかった。末梢神経損傷後や脊髄損傷後の回復過程や正常発生の異常によっても起こりうる、この「痛み」の発生機序の詳細を解明するために、「触覚」の異常をきたす複数の遺伝子改変動物に注目し、周囲から触覚情報を得るための神経回路の形成過程に関する基礎的なデータを得ることをまず目指した。そこで本プロジェクトの平成30年度においては、まず光学顕微鏡レベルで感覚神経回路の組織異常を可視化することに取り組み、同時に「触覚」に関する行動学的な異常を定量評価することを目指した。具体的には、「触覚」に関して行動学的な異常が新規に検出された遺伝子改変マウスを用いて、複数の行動学的な「触覚」や痛覚の評価系で検証して異常の見られる神経線維のサブタイプなどを絞り込み、さらにそれに加えて蛍光染色によって光学顕微鏡レベルでどのような「触覚」神経回路の異常が起こっているのか詳細に解析を実施した。将来的には本プロジェクトにて標的因子群の網羅的な解析を実施し、「触覚」の回路形成異常を引き起こす分子メカニズムについてその一端を明らかにすることが大きな目標である。さらに、ここまでに得られた知見を元に、MRIおよび光学顕微鏡、電子顕微鏡の並行観察を行い、マクロのMRIからミクロの電子顕微鏡解析まで同一個体で実施することで、形成異常を起こした「触覚」神経回路を様々な解像度で可視化することを目指している。平成30年度は、具体的には行動学的に「触覚」刺激の受容に異常がみられるマウスを検証し、光学顕微鏡レベルで「触覚」神経回路の異常の可視化を目指した。特に神経発生の際に触覚、関節位置覚、温痛覚などを担当している3種類の感覚神経のうち、どのタイプの感覚神経線維が、脊髄後角のどの層へ神経線維連絡しているのか組織学的に詳細に観察し、さらに感覚神経毎の作用特異性を行動学的に検証することが出来た。これまである遺伝子の欠損マウスでは、目的遺伝子の発現が欠損するだけでなく下流候補因子の少なくとも1つの発現量が著しく低下している。目的遺伝子の欠損マウスを用い、神経発生の際に3種類の感覚神経のうち、どの感覚神経線維が、脊髄後角の表層または深層へ神経線維連絡しているのかを詳細に染色を行った。発生初期段階における感覚神経の脊髄後角への投射領域の詳細な組織学的解析を光学顕微鏡にて行った結果、温痛覚・関節位置覚・触覚などを担う3種類の感覚神経のうち、特に触覚を担う線維が表層の痛み受容野に投射している様子が目的遺伝子の欠損マウス、および目的遺伝子の下流候補因子の欠損マウスでも、組織学的に捉えられた。同じ複数系統の遺伝子欠損マウスを用いて、hotplate testやvon Frey hair testなどの感覚神経の検査を実施し、触覚を担う感覚神経の特的な異常が明らかとなった。さらに異なる複数の周波数にて電気刺激を下肢末端へ行うことにより、3種別々に刺激を与えることのできるNeurometerを用いて下肢末端を刺激する実験を実施し逃避行動を示す閾値の解析を行い、3種類の感覚神経の線維別刺激に対する応答閾値を定量的に解析することによって、一部の特的な線維のみ、異常投射している可能性が示唆された。この通り、極めて順調に計画に記した実験をすべて実施し、非常に有意義な実験データを得ることができた。当初の計画に従って、標的因子群の解析を実施して分子メカニズムを解明し、最終的にはMRIや電子顕微鏡を駆使してマクロのMRIからミクロの電子顕微鏡解析まで同一個体で実施する。特に平成31年度(令和元年度)に実施予定であった計画(3)(4)により標的因子群の解析を実施し、「触覚」の回路形成異常を引き起こす分子メカニズムの一端を明らかにする研究を実施する。さらに令和2年度は、それまでの知見を元に計画(5)(6)にてMRIおよび電子顕微鏡の観察に応用し、マクロのMRIからミクロの電子顕微鏡解析まで同一個体で実施することで、形成異常を起こした「触覚」神経回路を様々な解像度で可視化することができるか検証する予定である。これらの解析によって、回路網形成異常を起こした異常な「触覚」神経回路を様々な解像度で可視化する研究を計画通り遂行する。

具体的には、「触覚」に関して行動学的な異常が新規に検出された遺伝子改変マウスを用いて、複数の行動学的な「触覚」や痛覚の評価系で検証して異常の見られる神経線維のサブタイプなどを絞り込み、さらにそれに加えて蛍光染色によって光学顕微鏡レベルでどのような「触覚」神経回路の異常が起こっているのか詳細に解析を実施した。将来的には本プロジェクトにて標的因子群の網羅的な解析を実施し、「触覚」の回路形成異常を引き起こす分子メカニズムについてその一端を明らかにすることが大きな目標である。さらに、ここまでに得られた知見を元に、MRIおよび光学顕微鏡、電子顕微鏡の並行観察を行い、マクロのMRIからミクロの電子顕微鏡解析まで同一個体で実施することで、形成異常を起こした「触覚」神経回路を様々な解像度で可視化することを目指している。平成30年度は、具体的には行動学的に「触覚」刺激の受容に異常がみられるマウスを検証し、光学顕微鏡レベルで「触覚」神経回路の異常の可視化を目指した。特に神経発生の際に触覚、関節位置覚、温痛覚などを担当している3種類の感覚神経のうち、どのタイプの感覚神経線維が、脊髄後角のどの層へ神経線維連絡しているのか組織学的に詳細に観察し、さらに感覚神経毎の作用特異性を行動学的に検証することが出来た。これまである遺伝子の欠損マウスでは、目的遺伝子の発現が欠損するだけでなく下流候補因子の少なくとも1つの発現量が著しく低下している。目的遺伝子の欠損マウスを用い、神経発生の際に3種類の感覚神経のうち、どの感覚神経線維が、脊髄後角の表層または深層へ神経線維連絡しているのかを詳細に染色を行った。発生初期段階における感覚神経の脊髄後角への投射領域の詳細な組織学的解析を光学顕微鏡にて行った結果、温痛覚・関節位置覚・触覚などを担う3種類の感覚神経のうち、特に触覚を担う線維が表層の痛み受容野に投射している様子が目的遺伝子の欠損マウス、および目的遺伝子の下流候補因子の欠損マウスでも、組織学的に捉えられた。同じ複数系統の遺伝子欠損マウスを用いて、hotplate testやvon Frey hair testなどの感覚神経の検査を実施し、触覚を担う感覚神経の特的な異常が明らかとなった。さらに異なる複数の周波数にて電気刺激を下肢末端へ行うことにより、3種別々に刺激を与えることのできるNeurometerを用いて下肢末端を刺激する実験を実施し逃避行動を示す閾値の解析を行い、3種類の感覚神経の線維別刺激に対する応答閾値を定量的に解析することによって、一部の特的な線維のみ、異常投射している可能性が示唆された。この通り、極めて順調に計画に記した実験をすべて実施し、非常に有意義な実験データを得ることができた。当初の計画に従って、標的因子群の解析を実施して分子メカニズムを解明し、最終的にはMRIや電子顕微鏡を駆使してマクロのMRIからミクロの電子顕微鏡解析まで同一個体で実施する。特に平成31年度(令和元年度)に実施予定であった計画(3)(4)により標的因子群の解析を実施し、「触覚」の回路形成異常を引き起こす分子メカニズムの一端を明らかにする研究を実施する。
短寿命軽核ビームの生成と天体核反応

本研究では天体核反応測定に必要な窓無し気体標的の製作と二次ビーム(反跳粒子)分析装置の設計を完了した。新方式の吹き込み型気体標的の改良を重ね、目標の0.1atm・cmの窓無し標的の実現が可能になった。この気体標的に陽子ビームを入射し散乱を利用してガス圧を測定した所、ビーム軸に沿って理想的な台形型分布をしており、従来の差分排気型より気体閉じ込め性能が良いことが判明した。またガスジェット方式より一桁以上ガス流量が少ないため、真空ポンプ系は従来の差分排気型と同程度の小規模で良い。この窓無し気体標的、天体核反応で最も注目されている^4He+^<12>C→^<16>O^+γ反応断面積の直接測定に使用予定であり、過去この反応の測定に使われた気体標的より5-10倍厚い。^6He,^8Li,^7Be等の短寿命核ビームの生成のため、新設のイオン源(SNICS II)から^7Liビームの引き出しテストを繰り返し、目標の1pμAは達成できることを確認した。このビームを入射する炭素薄膜窓の水素標的を整備した。0°方向に反跳される^<16>Oや^6He,^8Li,^7Beを1次ビームと分離し収束するために、3次収束までを考慮した二次ビーム収束系の軌道計算を行い、現有の電磁石系(QQDDQ)と本研究で購入したQを組み込んだ収束系の最終設計案(QQE MMDDQQ)を確立した。その後、上記窓無し気体標的とこの収束系を組み合わせて^4He(^<12>C,^<16>O)γ反応の測定をした場合の軌道解析を行い、前方約2°の円錐内に出射される^<16>Oは一次ビームと分離された後にすべて収束され、従って全立体角での測定が一気に出来ることを確認した。^6He,^8Li,^7Be等の二次ビームの軌道解析も行った。未購入の要素(EMM)が入手出来るまでの間天体核反応の測定テストをするため、現有の要素を動員して磁気分析系(QQDDQQ)を組み立てた。
西南日本における海浜砂の重鉱物組成の地域特性

西南日本周辺大陸棚の表層堆積物に関する研究の一環として,陸源砕屑物が沿岸の浅海域に運搬される際の,漸移的な堆積物と考えられる海浜砂の実態調査を,中国地方山陰地域と四国地方全域において行った.現地調査は, 1986年8月1922日には四国地方(4県)の60地点, 1987年8月26日には中国地方山陰地域(4県)の53地点において行い, 113試料を採取した.堆積物中の重鉱物は,細粒微細粒に集中する傾向をもつが,海浜砂では微細粒砂は失われている場合が多い,試料採取は,海浜の汀線付近の表層部を,平型の小型スコップではぎとる要領で集めた.粒度組成は, 1/2φ刻みの篩分法によって分析した.中央粒径値において,山陰地域では,粗粒砂が6地点(11%),中粒砂が30地点(57%),細粒砂が17地点(32%)の割合となる.四国地方では,中粒砂が38地点(63%),細粒砂が17地点(28%)であり,残余が粗粒砂である.5%HClを用いて,浜砂中のCaCO_3量を求めた.山陰地域では, 20%以上の含有量は山口県北西部に集中する以外は低い値をもち, 5%以下の地点は全体の73%におよぶ.四国地方では,足摺岬の5地点と,室戸岬の4地点で10%を超えるが,全体の78%の地点は2%以下の含有量をもつ.重液(ブロモホルム)により分離した重鉱物は,透明鉱物・不透明鉱物(主に鉄鉱物)・変質鉱物とに識別される.透明重鉱物の主要構成要素には,山陰地域では火山岩類起源の角閃石・輝石類が豊富であり,地域により緑簾石や緑閃石が特徴的に出現する.四国地方では,角閃石・輝石類の他に,綜閃石,電気石,カンラン石,ザクロ石などが普通に出現する.後背地に変成岩類が分布する所では,緑閃石の他に,藍閃石や紅簾石も出現する.地質時代の砂岩中に産出頻度の高いジルコンは,海浜砂中には含有量がきわめて少ない.西南日本周辺大陸棚の表層堆積物に関する研究の一環として,陸源砕屑物が沿岸の浅海域に運搬される際の,漸移的な堆積物と考えられる海浜砂の実態調査を,中国地方山陰地域と四国地方全域において行った.現地調査は, 1986年8月1922日には四国地方(4県)の60地点, 1987年8月26日には中国地方山陰地域(4県)の53地点において行い, 113試料を採取した.堆積物中の重鉱物は,細粒微細粒に集中する傾向をもつが,海浜砂では微細粒砂は失われている場合が多い,試料採取は,海浜の汀線付近の表層部を,平型の小型スコップではぎとる要領で集めた.粒度組成は, 1/2φ刻みの篩分法によって分析した.中央粒径値において,山陰地域では,粗粒砂が6地点(11%),中粒砂が30地点(57%),細粒砂が17地点(32%)の割合となる.四国地方では,中粒砂が38地点(63%),細粒砂が17地点(28%)であり,残余が粗粒砂である.5%HClを用いて,浜砂中のCaCO_3量を求めた.山陰地域では, 20%以上の含有量は山口県北西部に集中する以外は低い値をもち, 5%以下の地点は全体の73%におよぶ.四国地方では,足摺岬の5地点と,室戸岬の4地点で10%を超えるが,全体の78%の地点は2%以下の含有量をもつ.重液(ブロモホルム)により分離した重鉱物は,透明鉱物・不透明鉱物(主に鉄鉱物)・変質鉱物とに識別される.透明重鉱物の主要構成要素には,山陰地域では火山岩類起源の角閃石・輝石類が豊富であり,地域により緑簾石や緑閃石が特徴的に出現する.四国地方では,角閃石・輝石類の他に,綜閃石,電気石,カンラン石,ザクロ石などが普通に出現する.後背地に変成岩類が分布する所では,緑閃石の他に,藍閃石や紅簾石も出現する.地質時代の砂岩中に産出頻度の高いジルコンは,海浜砂中には含有量がきわめて少ない.1.浜砂試料の採集1986年8月1922日に、四国地方の60か所の海岸において、波打際の浜砂を採集した。県別の採集地点は、香川8,徳島9,高知24,愛媛19か所である。太平洋岸では、礫浜の発達が著しいが、試料は各地点における最も細粒の砂質部を採集している。2.粒度組成中央粒経値Mdの範囲は、-0.182.84ψであり、12Φの中粒砂が全体の63%、23%の細粒砂が28%を占め、両者合せて90%に達する。粒度分布上、3つの堆積型が識別される。【I】型は粗粒砂で代表され分散が著しい。【II】型の中粒砂はよく分級され、ほぼ正規分布を示す。【III】型の細粒砂の分級はさらによくなるが、対称度において【III】a型と【III】b型に分けられる。3.炭酸塩含有量Ca【CO_3】

含有量は、全試料の78%までが2%未満である。とくに、沿岸水の発達する瀬戸内海沿岸部において、2%以上は2点のみで、しかもこの2点は5%以下である。これに対し、太平洋岸の外洋水の影響下は足摺岬の5地点を10%以上、室戸岬先端の2地点で68%を示す。4.重鉱物組成浜砂中の重鉱物は、細粒砂試粒(-60+115mesh)について、ブロモホルム重液(比重約2.9)を用いて分離した。このサイズにおける重鉱物含有量は、0.0731.8%の広い範囲に及ぶが、地域的には、室戸岬付近と四国北西部の松山以南に高い含有率が認められる。重鉱物は、透明鉱物,不透明鉱物(主として鉄鉱物)及び変質鉱物とが識別される。透明鉱物と変質鉱物との間の逆相関は著しい。透明重鉱物の地域的分布では、瀬戸内沿岸,室戸岬の一帯,土佐湾西岸に高頻度があらわれる。透明鉱物の優勢種には、レソ輝石,普通輝石,緑褐色角閃石が最も普遍的にあらわれる。青緑色角閃石や陽起石(緑閃石)は、三波川結晶片岩を供給源とする地域に豊富であり、藍晶石や紅簾石などを随判することもある。1.海浜砂試料の採集:1987年8月27日に,中国地方山陰地域の53か所において,波打際表層部の海浜砂を採集した.昇別の採集地点数は,山口14,島根21,鳥取13,兵庫5か所である.2.粒度組成:各地点において,試料は最も細粒部を採集した.概括的に山口島根西部では細粒砂,島根の大部分と鳥取西部は中粒砂,鳥取東部兵庫は再び細粒砂が卓越する.また,阿武川・江川・天神川のような大きな河川の河口付近には粗粒砂が優勢となる.中央粒径値が示す粒度の地点数の頻度は,粗粒砂が6(11%),中粒砂30(57%),細粒砂17(32%)である.3.炭酸塩含有量:海浜砂中に含まれる海生生物遺骸起原のCaCO_3量を,希HCl処理法により測定した.全体的には, 2%以下が31地点で58.5%であるが, 10%以下となると42地点で79.2%である.とくにCaCO_3量の多いのは,山口県の豊北町一帯の海浜砂であり, 5070%を示す.これは,玄海灘を通過した対馬暖流の外海水が直接陸岸に接近するためと考えられる.4.重鉱物組成:海浜砂試料中の細粒砂(-60+115mesh)について,ブロモホルム重液(比重約2.9)を用いて,重鉱物と軽鉱物とに分離した.この粒度における重鉱物含有量は, 0.191.1%の広い範囲に及ぶ,地域的には,島根西部や鳥取中央部に高率があらわれるが,これは強磁性鉱物(主として磁鉄鉱)の含有率に対応する.透明重鉱物として,火山岩起原のシソ輝石・普通輝石・緑褐色角閃石・褐色角閃石が優勢である.その他,緑簾石が山口西部,緑閃石(陽起石)は島根西部に特徴的にあらわれる.5."鳴り砂":本調査中,山陰地域の4か所の砂浜に"鳴り砂"現象を確認した.福岡県やアメリカ・マサチューセッツ州Cape Cod産の浜砂と共に,粒度組成・鉱物組成・円磨度などを検討した.その結果, "鳴り砂"現象は石英含有量と円磨度が主要因となる.
CDC42異常症発症メカニズムの解明と治療薬の探索

Takenouchi-Kosaki症候群は重度知的障害や巨大血小板性血小板減少症、リンパ浮腫をはじめ屈指症や小頭症、眼瞼下垂など多彩な症状を持つ希少疾患で日本では三例が報告されている。3名の患者は同じ部位に変異を持っておりエフェクターやレギュレーターとの結合領域であるスイッチドメインのチロシンがシステインに置換されている。この変異体が細胞内シグナルにどのような影響を及ぼし前述した主たる症状を発症するのかを巨核球や血小板分化モデルである細胞株や疾患特異的iPS細胞を用いた血小板分化過程でどのステップに障害が生じているのかを細胞レベルで特定し、将来的な治療法や症状の緩和法の開発を目指す。
機能性多孔質超構造体の特殊ナノ空間を利用した外場応答性光電素子への応用展開

本研究の目的は、機能性有機分子を非共有結合により組み合わせることにより階層的に超分子クラスターを作成し、さらにクラスターを自律プログラムに従い組み上げることにより超構造体を構築して、機能性多孔質材料を創製することである。形成される特殊ナノ空間を用い、通常の環境下では有機無機複合材料が達成できない物性・機能を引き出すことを目指す。特殊ナノ空間の構築に弱い相互作用を利用することで、光や熱、力など外部刺激により構造変化させ、ダイナミックに固体物性(発光挙動・非線形光学特性・導電性の変調が可能な、革新的性能を持つ有機無機複合デバイス(外場応答、センシング、イメージングツール)の作成に挑戦する。以下に本年度の成果を列挙する。1.引続きπ共役系多環式芳香族など種々の機能性分子に配位性置換基を導入した機能団分子を合成した。有機酸と有機アミンを混合することにより水素結合性錯体を作成し、階層的に多孔性超構造体の構築を行った。2.超分子構造の化学的、物理化学的性質を赤外分光法、固体核磁気共鳴分析、熱分析、単結晶X線構造解析により明らかにした。得られた測定データにより、配列ナノ空間の構造による包接現象を検討した。またそれぞれの材料の光電子物性測定を行った。3.発光性多孔質構造に化学刺激を加え、物性変化と構造変化のデータをもとに、物性と構造との相関関係について検討を行った。さらに極限機能として提案した発光材料としての発光色調・発光強度・安定性を向上させた。以上のことより、本研究で得られたナノ空間を有する多孔質構造は外部刺激に応答する極めて有用なセンシング・イメージング材料になりうることがわかった。25年度が最終年度であるため、記入しない。いかに本年度の成果を列挙する。1.多環式芳香族化合物にスルホン酸基を導入した機能団分子を合成した。具体的には、アントラセンスルホン酸の複数の位置異性体、ピレンスルホン酸誘導体、ペリレンスルホン酸誘導体を合成した。得られた機能団分子を種々のアミンと組み合わせて、複合体物質(スルホン酸アミン塩等)を作成した。また、複数の機能団分子、あるいはアミンを用いて、多環式芳香族溶剤を鋳型とした3成分混合複合物質を作成した。2.良好な結晶を作成し、単結晶X線構造解析により超分子集合を明らかにした。放射光施設SPring8(ビームラインBL38B1)を利用し、研究室では測定が困難な極めて小さな結晶の構造解析にも成功した。3.すべての組み合わせから超分子クラスターが形成していることが明らかとなった。超分子クラスターを非共有結合により階層的に集積さることにより、多孔質構造を構築していることが明らかとなった。4.多孔質構造は組み合わせた鋳型分子により様々な大きさや、形状をしていることが分かった。また、その中に導入する化学種により光電子特性が変化することが示唆された。初年度から目的としていた様々な大きさや形状をもつ多孔質構造を得ることができ、おおむね研究は順調に進展していると考えている。

さらに光電子特性が変化することも示唆され、今後の研究展開に期待が持てる。今後は得られた多孔性物質の機能開発を行い、化学刺激および物理刺激による機能変換の機序を明らかにしていく。また、本年度得られた多環式芳香族スルホン酸の化学構造をもとに新しい分子設計により、より高機能な化学物質を創生する。25年度が最終年度であるため、記入しない。
高密度焦点式超音波を用いた新しい下肢静脈瘤治療の開発

HIFUを非侵襲的静脈瘤治療に適応させるための基礎研究を行った。拡張した血管を加熱した場合、血管を加熱凝固させるのに充分な熱量が得られないと判断された。圧迫し液体を排除することで有用な変化を得られた。HIFU照射時の温度分布を生体熱輸送方程式より予測し、ここから動物実験時に適切と考えられる照射条件を検討した。また、皮下注射をすることが条件を改善するのに有用であった。これらの検討の結果、ウサギの頚静脈へ皮膚熱傷を生じずに熱凝固壊死を惹起できた。静脈凝固に必要なHIFUの条件設定下肢静脈瘤の治療に於いて、大伏在静脈の血流遮断が最も大事な処理となるが、この部位は比較的深部(表面から3cmほど)にあり静脈も太めであることより、この部位での凝固血栓閉塞の条件設定が最も重要となる。本年度は疑似組織内に手術持に採取した瘤化した大伏在静脈をセットし条件設定をおこなった。具体的には緩衝液を灌流するlcm径のtubeを挿入したポリアクリルアミドゲルに温度センサーを組み込んだPZT隔壁板(組織モデル)に2.17MHz波長の超音波プローブをHIFU transducerとして使用した。ポリアクリルアミドゲルを厚くして伏在大腿静脈接合部の深さに合わし温度上昇曲線を明らかにしたところ、血管前壁での音波の吸収が起こり血管前壁にのみ変性が起こることがわかった。血管を圧迫することにより前後壁ともに変性がおこることも組織を解析することでわかった。至適条件は超音波強度(1100-4800W/cm2)、照射秒数の目安(5-20sec)、レボビストの至適濃度(ボイド率として10^-5)であることがわかった。引き続き、この状態がin vivoにおいて再現されるか、ウサギの頚静脈を利用して測定してゆく予定である。静脈凝固に必要なHIFUの条件設定下肢静脈瘤の治療に於いて、大伏在静脈の血流遮断が最も大事な処理となるが、この部位は比較的深部(表面から0.5から3cmほど)にあり静脈も太めであることより、この部位での凝固血栓閉塞の条件設定が最も重要となる。本年度は疑似組織内に手術時に採取した瘤化した大伏在静脈をセットし条件設定をおこなった。具体的にとは緩衝液を灌流する1cm径のtubeを挿入したポリアクリルアミドゲルに温度センサーを組み込んだPZT隔壁板(粗織モデル)に1.7MHz,1.115MHz波長の超音波プローブをHIFU transducerとして使用した。この状態がin vivoにおいて再現されるか、ウサギの頚静脈に対して1.115MHzの超音波プローブを利用して行ったところ、皮膚損傷が生じた。その後に行った卵白加ポリアクリルアミドゲルへこの超音波プローブでHIFUを照射して変性範囲を確認したところ、至適条件とした条件での照射は皮膚損傷が避けられない可能性が高いことがわかった。このため超音波プローブの周波数を変更し1.66MHzとして行ったところ、ウサギの外頚静脈に明瞭な熱変性を皮膚熱傷なしに得ることができた。今後の課題として、その正確性の確保と長期閉塞・再疎通についての調査を行う予定である。静脈凝固に必要なHIFUの条件設定、実験動物での閉塞惹起下肢静脈瘤の治療に於いて、大伏在静脈の血流遮断が最も大事な処理となるが、この部位は比較的深部(表面から0.5から3cmほど)にあり静脈も太めであることより、この部位での凝固血栓閉塞の条件設定が最も重要となる。また、原因穿通枝に対してもこの技術は有用であると考えられる。昨年度までの実験結果より、現超音波トランスデューサにおける動物実験を対象とした超音波照射条件はほぼ決定されており、本年度は実験動物(ウサギ)の外頚静脈に対し照射を行いその閉塞を惹起することを主な目的とした。ウサギの外頚静脈はほぼ静脈瘤径と同等(5-7mm)であり、ほぼ皮下2mmに位置しており、下肢静脈瘤を想定した照射対象として適切であると考えられる。

閉塞を確実に起こしつつ、なるべく熱傷を予防するため得られていた至適照射条件である超音波強度(750-1300W/cm2)、照射秒数の目安(10-20sec)を基本条件として、熱傷予防処置として0.2%ヒアルロン酸皮下注射と冷却を行なうことが有用であることをウサギの腹壁に照射を行って検証した。それぞれの照射条件下で皮下注射と局所冷却により熱傷の出現頻度が減少した。皮下注射、冷却は単独でも有効であった。これらは皮膚熱傷の予防に有効でことが確認できた。次に750,900W/cm2 20秒照射と1300W/cm2 10秒の照射条件と熱傷予防処置を行ってウサギ外頚静脈にHIFU照射を行った。照射直後の血管の肉眼的観察において、それぞれの照射条件下で外頚静脈に明瞭な熱変性とほぼ閉塞に近い狭窄を得ることができた。また、照射3日後まで局所を圧迫した検体において血管造影を行ったところ、血管の閉塞を確認できた。22年度中にこれらの実験結果について、学会・論文発表を行っていく予定となっている。
坑井内3軸ダブルゾンデによるコヒーレント地下弾性波計測法の実用化

本研究は,坑井内に近接して設置した2台の検出器を用いて弾性波を検出することにより,非散乱性(コヒーレント)の弾性波を検出する新たな地下弾性波計測技術の実用化に関するものである。本研究の研究成果は以下の通りである。1.AEの超解像マッピングへの適用(1)ダブルゾンデで取得した信号の地下弾性波信号の時間-周波数領域での解析によるAE源の高精度マッピング法を検討した。その結果,上部,下部の2つの3軸センサで記録した粒子運動軌跡を時間-周波数領域で分散-共分散行列解析することにより,雑音の影響を低減可能であることを見出した。(2)東八幡平フィールドでエアガンを用いたシューティング実験を行い,信号を取得するとともに,本手法の精度を検討した。2.AE反射法への適用(1)ダブルゾンデにより取得したAE信号中の反射波の最適な検出法を検討し,3次元TFC法と呼ばれる解析手法を導出した。(2)既取得のAE信号に反射波の検出法を適用し,地質情報ならびに他の計測法によるデータと調和的な結果を得た。3.坑井掘削音反射法への適用(1)ダブルゾンデで検出した連続型坑井掘削音から反射波を検出する方法を検討した。(2)既取得のデータに対し反射波検出法を適用しその性能について検討した。4.クロスホール計測への適用(1)弾性波の3次元粒子運動軌跡の時間-周波数領域での解析により,貯留層の弾性波散乱特性検出法と貯留層キャラクタリゼーションが可能か検討した。(2)人工き裂加圧時のクロスホール実験を東八幡平フィールドで実施し,人口き裂の加圧時にき裂システム近傍を通過した弾性波をダブルゾンデにより検出・記録した。(3)実験で記録した信号の解析を行い,加圧にともなう弾性波散乱特性の変化を検出可能か検討した。本年度の研究成果は以下の通りである。(1)AEの超解像マッピングへの適用-地下弾性波信号の時間-周波数領域での解析によるAE源の高精度マッピング法を検討した。-東八幡平フィールドでエアガンを用いたシューティング実験を行い,信号を取得するとともに,本手法の精度を検討した。(2)AE反射法への適用-ダブルゾンデにより取得したAE信号に重畳した反射波の最適な検出法を検討した。-既取得のAE信号に反射波の検出法を適用し,その性能を評価した。(3)坑井掘削音反射法への適用-ダブルゾンデで検出した連続型坑井掘削音から反射波を検出する方法を検討した。-既取得のデータに対し反射波検出法を適用しその性能について検討した。-雄勝地域で掘削音の計測実験を実施し,花崗岩中の掘削にともなう弾性波を記録した。(4)クロスホール計測への適用-弾性波の時間-周波数領域での解析による貯留層の弾性波散乱特性検出法と貯留層キャラクタリゼーション法を検討した。-人工き裂加圧時のクロスホール実験を東八幡平フィールドで実施し,人口き裂の加圧時にき裂システム近傍を通過した弾性波を検出・記録した。-実験で記録した信号の解析を行い,加圧にともなう弾性波散乱特性の変化を検出可能か検討した。

本研究は,坑井内に近接して設置した2台の検出器を用いて弾性波を検出することにより,非散乱性(コヒーレント)の弾性波を検出する新たな地下弾性波計測技術の実用化に関するものである。本年度の研究成果は以下の通りである。1.AEの超解像マッピングへの適用-ダブルゾンデで取得した信号の地下弾性波信号の時間-周波数領域での解析によるAE源の高精度マッピング法を検討した。その結果,上部,下部の2つの3軸センサで記録した粒子運動軌跡を時間-周波数領域で分散-共分散行列解析することにより,雑音の影響を低減可能であることを見出した。-東八幡平フィールドでエアガンを用いたシューティング実験を行い,信号を取得するとともに,本手法の精度を検討した。2AE反射法への適用-ダブルゾンデにより取得したAE信号中の反射波の最適な検出法を検討し,3次元TFC法と呼ばれる解析手法を導出した。-既取得のAE信号に反射波の検出法を適用し,地質情報ならびに他の計測法によるデータと調和的な結果を得た。3.坑井掘削音反射法への適用-ダブルゾンデで検出した連続型坑井掘削音から反射波を検出する方法を検討した。-既取得のデータに対し反射波検出法を適用しその性能について検討した。4.クロスホール計測への適用-弾性波の3次元粒子運動軌跡の時間-周波数領域での解析により,貯留層の弾性波散乱特性検出法と貯留層キャラクタリゼーションが可能か検討した。-人工き裂加圧時のクロスホール実験を東八幡平フィールドで実施し,人口き裂の加圧時にき裂システム近傍を通過した弾性波をダブルゾンデにより検出・記録した。-実験で記録した信号の解析を行い,加圧にともなう弾性波散乱特性の変化を検出可能か検討した。
出血性脳梗塞のラット実験モデルを用いたMRIと病理組織との対比

今年度は、ラットの硬膜静脈洞を閉塞させることによって画像上評価可能な静脈性の梗塞を起こさせることを目標とした。具体的には,固定具に置いたWistar系ラットを用い、外頚静脈より上矢状洞内に留置したチューブより凝血塊を注入し塞栓することによって静脈圧の上昇を引き起こす。予め上矢状洞の先端には、穿頭により静脈洞圧持続モニター用のカニューレを挿入、固定している。文献的には、0.3mlの凝血塊で静脈洞閉塞が得られたとされているが、自験例では、安定した静脈洞圧の上昇が得られていない。そこで、塞栓物質としてゼラチンスポンジやオルダミン-Monoehanolamine Oleateを用いて最適な使用量を検討した。ゼラチンスポンジでは、砕片を箭刀にて作成する必要があり、ラット血管内にて局所的な塞栓効果を得られるような大きさの砕片の作成は困難であった。一方、オルダミン-MonoehanolamineOleateを用いると、0.5mlほどの量にて静脈洞閉塞が得られたが、肺循環への迷入がさけられず、安定した静脈圧上昇前にラットが死亡した。このため現時点では、凝血塊とオルダミン-Monoehanolamine Oleateとの併用を試みている。今後は、安定した静脈圧上昇が得られた時点で、経時的(暫定的に,1時間後、3時間後、6時間後、12時間後、1日後、3日後)にラットの脳断面の病理変化を調べ,出血がどの段階で起こるか決定する予定である。時間間隔に調整が必要であれば,変更も考慮する。さらには、経時的に,実験用7TMRI装置にて、スピンエコー法のTl強調像,T2強調像,拡散強調画像をそれぞれ撮像する予定である。今年度は、ラットの硬膜静脈洞を閉塞させることによって静脈性の梗塞を起こさせることを目標とした。そこで、塞栓物質としてゼラチンスポンジやオルダミン-Monoehanolamine Oleateを用いて最適な使用量を検討中である。安定した静脈圧上昇が得られた時点で、経時的(暫定的に,1時間後,3時間後、6時間後、12時間後、1日後、3日後)にラットの脳断面の病理変化を調べ,出血がどの段階で起こるか決定する予定である。さらに平成10年度は、経時的に,実験用7TMRI装置にて、スピンエコー法のT1強調像,T2強調像,拡散強調画像をそれぞれ撮像する予定である。