hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
棘皮動物ウニ類の分子系統学的研究

そこでこの点を明確にするための基礎研究として、アスナロウニ目の1科1属1種のツガルウニとクロウニにおける酵素変異を電気泳動法により調査した。その結果、合計17酵素の分析から36遺伝子座が検出され、2種間の遺伝距離はD=1.417であり,この値は同科別属で一般的に観察される値であった。また2種の分岐年代は約700万年前の中新生の頃と推定された。従来、ツガルウニとクロウニはジュラ紀の頃に分化した非常に古い起源を持った種であると考えられてきたが、今回の分子レベルの結果から、これら2種は比較的新しい進化学的起源を持ったウニ類であることが実証された。このことから、これら2種は分類学上、同じ科に含めるべきであると考えられた。棘皮動物門は5つの綱から構成されている。即ち、ウニ、ヒトデ、ナマコ、クモヒトデ、ウミユリ類である。これらの中でウミユリ類が最も原始的な棘皮動物群であろうという点に関しては研究者間でほぼ見解が一致している。しかし、他の4綱間の系統類縁関係については諸説が提案されており、極めて不明な点が多い。申請者はこれら4綱の系統類縁関係を解明するため従来にない新たな分子的手法を試みた。まず、4群からペント-スリン酸回路のKey enzymeであるグルコ-ス6リン酸脱水素酵素(G6PD)を分離精製し、それらの酵素学的性質(触媒特性)を比較した。調査したパラメ-タは、酵素活性に及ぼすpHの影響(最適pH、pH11での活性、Ga16pに対する活性)、3つの基質と1つの補酵素に対するKm値、3つの化学物質(PCMB,DEA,MgCl_2)の影響の合計10のパラメ-タである。次にこれらの各々について4群間で酵素学的性質を詳しく比較し、互いに性質が類似している場合には、1.0、類似していない場合には0とし、その平均値を生化学的類似度とした。そして、UPGMA法により分子系統樹を作成した。その結果をまとめると(1)最も近縁関係にあるのはヒトデとナマコである。(2)次にこのグル-プに近縁なのは、クモヒトデである。(3)ウニは4群の中で最も遠い関係にある。(4)ヒトデとナマコは進化的に新しい棘皮動物群である。(5)一方、ウニは4綱の中では最も古い起源を持つ原始的な棘皮動物である。(6)分子系統樹から棘皮動物の進化の方向性を推定すると、堅い骨格(殻)を持つ防御を主体とするもの(ウニ)から、徐々に骨格を無くし、筋肉系を発達させたもの(ヒトデ、ナマコ)が進化してきたと推測された。その他、深海産のフクロウニ集団のアイソザイム変異や、ヒトデ類の集団遺伝学的研究も併せて行い、今後、棘皮動物の分子系統学的研究を実施する上で貴重な基礎的知見を得ることができた。
時制の語用論-中英語から初期近代英語への発達

本研究の目的は、語用論的な観点から時制の中英語から初期近代英語への発達を分析することである。時制には言語使用者や文脈等の要因が密接に関わっているにもかかわらず、歴史的なデータにおいては、語用論的な分析はこれまで殆どなされてこなかった。本研究においては、言語行為等のミクロなレベルに留まらず、会話や談話等のマクロなレベルに踏み込んだ検討を行い、時制の意味や機能が歴史的にどのように発達してきたのかを体系的に分析した。本研究においては、言語行為等のミクロなレベルに留まらず、会話や談話等のマクロなレベルに踏み込んだ検討を行い、時制の意味や機能が歴史的にどのように発達してきたのかを体系的に分析している。本年度は、これまでの研究との連続性という観点から、初期近代英語の時制に関する分析を行い、通時的な分析のための土台を形成することを試みた。時制や歴史語用論に関する文献を調査・検討することにより、文献リストを作成し、基本概念や方法論等も含めて明らかにすべき問題点を確認した。歴史的データの語用論的分析を行う際には、「形式-機能の対応づけ」、「機能-形式の対応づけ」という2つの方向からの対応づけがある。時制は必ずしも特定の形式に依存しないことから、後者の対応づけにも重点を置き、コーパスの範囲を絞って詳細な分析を試みた。シェイクスピアをコーパスとして、特に非過去時制と考えられる例に関して、言語行為、ポライトネス、談話に関する分析を行った。来年度については、これまでの研究結果を踏まえ、初期近代英語の時制に関する分析を精密化し、中英語の時制に関する試験的な分析を行い、通時的な発達を明らかにしていく予定である。本年度は、昨年度に行った初期近代英語の分析を精密化し、通時的な分析につなげていくための、中英語の試験的な分析を試みた。歴史語用論や時制に関する文献をさらに調査し、理論の進展を確認・検討した。チョーサーをコーパスとし、非過去時制に関して、意味論的なファクターであるモダリティとの関連、言語行為、談話における時制を表す形式の交替に関して分析を行った。これまでの研究では曖昧に扱われてきた統合論的、意味論的、語用論的(社会言語学的)な種々のファクターを厳密に区分するよう細心の注意を払った。今回の分析結果と昨年度に行ったシェイクスピアに関する分析結果とを比較し、非過去時制の通時的な発達に関する示唆を得ることができた。来年度については、これまでの研究結果を踏まえ、特に過去時制の分析を行い、非過去時制との比較を行いながら、中英語から初期近代英語への通時的な発達を明らかにしていく予定である。本研究においては、言語行為等のミクロなレベルに留まらず、会話や談話等のマクロなレベルに踏み込んだ検討を行い、時制の意味や機能が歴史的にどのように発達してきたのかを体系的に分析してきた。本年度は、昨年度に行った非過去時制の通時的な分析を踏まえて、特に過去時制の分析を行い、非過去時制、なかでも現在時制との交替を考慮に入れた分析を試みた。また、歴史語用論や時制に関する文献をさらに調査し、理論の展開を確認・検討した。特筆すべきは、チョーサーをコーパスとした過去時制と現在時制(いわゆる「歴史的現在」)との交替に関する分析である。方法論としては、機能-形式の対応づけを採用し、コーパスの範囲を絞って詳細な検討を試みた。劇的な効果を狙うためという従来からの説明に加え、ダイクシス、ディスコース・マーカー、言語行為、語りの構造、談話の構造等について分析を行った。その結果、語り手が効果的に時制の意味・機能を考慮に入れてその選択を行っていることが裏付けられ、時制体系の通時的な発達に関する貴重な示唆を得ることができた。

研究成果として、中英語、初期近代英語それぞれの時制体系、そしてこの間の発達がいかなるものであったのかに関する知見が得られたが、何がこの発達の原動力となったのかについては、今後の研究の進展を待ちたい。
オンデマンドの抗菌性発現機能を備えた根管充填材の開発

本研究では、HEMAと架橋性モノマーTMPTからなるポリマーに、抗菌剤であるCPCを担持させたハイドロゲル粒子を作製し、これをHEMA系の根管充填用シーラーに配合して、CPC溶出性と抗菌効果、物性および根管封鎖性を評価した。その結果、CPCを担持させた粒子をシーラーに配合することにより、オンデマンドでのCPC徐放が可能となり、また感染根管モデルを用いた抗菌実験から、象牙細管内に存在する細菌を効果的に死滅させることが分かった。さらに、配合する粒子の粒径を調整することで、臨床使用可能な物性および根管封鎖性を備えたシーラーを実現できることが示された。HEMAとTMPTを重量比で50/50の割合で混合し、これにCPC粉末を0.5、5、または10 wt%となるように添加し、加熱重合後に粉砕して、3種のCPC担持ハイドロゲル粒子(以下、0.5%-、5%-、または10%-CPCゲル粒子)を作製した。作製した各CPCゲル粒子からのCPC徐放性を評価したところ、0.5%-CPCゲル粒子では、CPCの溶出が20日間まで認められ、5%-および10%-CPCゲル粒子では、120日間におよぶCPCの溶出が認められた。つづいて、各CPCゲル粒子をメタシールSoftに20、または50 wt%配合した硬化ディスクを作製し、CPC徐放性を評価したところ、0.5%-および5%-CPCゲル粒子配合メタシールSoft(以下、CPCゲル粒子配合シーラー)では、粒子の配合量にかかわらずCPCの溶出は4日間までしか認められなかった。一方、10%-CPCゲル粒子を50%配合したものでは14日間におよぶ持続的なCPCの溶出が認められた。また、CPCゲル粒子配合シーラーから14日間CPCを溶出させた後に乾燥状態で14日間保管し、再度滅菌蒸留水に浸漬してCPC溶出性を評価したところ、ひきつづき14日間CPCの溶出が持続することが確認できた。さらに、CPCゲル粒子配合シーラーの抗菌性を評価するために、Enterococcus faecalisを感染させた根管モデルを作製し、CPCゲル粒子配合シーラーを根管内に填入し、14日後の残存細菌数を測定した。その結果、10%-CPCゲル粒子配合シーラーでは、CPCゲル粒子非添加のメタシールSoftに比べて象牙質内の生菌数が減少し、明らかな殺菌作用が認められた。平成26年度の実験で作製したCPC担持ハイドロゲル粒子配合メタシールSoftについて、物性および根管封鎖性の評価を行い、臨床使用に適しているか否かについて検討した。まず、CPC担持ハイドロゲル粒子の配合による物性への影響を評価するため、シーラーの被膜厚さ、および崩壊率を測定した。被験シーラーとして、平均粒径が30、50、100、あるいは500μmのCPC担持ハイドロゲル粒子を作製し、各粒子をメタシールSoftに50 (wt)%で配合して、実験に供した。その結果、平均粒径が30μmのCPC担持ハイドロゲル粒子を配合したシーラーでは、歯科用根管充填シーラーのISO規格(ISO 6876:2001)で定められている被膜厚さ50μm以内と、崩壊率3.0%以内の基準値を満たしていることが分かった。また、根管拡大・形成を行った単根管歯に、平均粒径が30、50、あるいは100μmのCPC担持ハイドロゲル粒子を配合したシーラーとガッタパーチャポイントを用いて根管充填を行い、湿潤状態で24時間あるいは14日間保管後に、Fluid filtration法にて根管封鎖性を評価した。その結果、粒径が50μm以下のCPC担持ハイドロゲル粒子を配合したシーラーでは、24時間保管後と14日間保管後の根管封鎖性の間に有意差は認められず、さらにCPC担持ハイドロゲル粒子非配合のメタシールSoftとガッタパーチャポイントを用いて根管充填を行った場合と同等の封鎖性を示すことが確認された。以上の結果から、CPC担持ハイドロゲル粒子を配合したシーラーが、臨床使用に適した物性および根管封鎖性を備えていることが示唆された。研究実績の概要に記載したように、本年度は、CPC担持ハイドロゲル粒子を作製し、CPC徐放性の評価を終えた後、CPC担持ハイドロゲル粒子をメタシールSoftに配合した硬化ディスクを作製し、CPC担持ハイドロゲル粒子配合シーラーのCPC徐放性と抗菌性の評価を行った。当初予定していたオンデマンドでのCPC徐放性の検討、およびE. faecalis感染根管モデルを用いた抗菌試験によってCPC担持ハイドロゲル粒子配合シーラーの有効性の確認ができており、計画した実験は全て完了している。27年度が最終年度であるため、記入しない。

歯学次年度は、作製したCPCゲル粒子配合シーラーについて、物性と根管封鎖性の評価を行い、臨床使用に適しているか否かについて検討する予定である。物性の評価については、歯科用根管充填シーラーのISO規格(ISO 6876:2001)に準じ、被膜厚さと崩壊率を評価する計画をしている。さらに、Fluid filtration法を用いて根管封鎖性を評価し、CPCゲル粒子の配合による根管封鎖性への影響を検討する予定である。27年度が最終年度であるため、記入しない。
日本版診断群分類(DPC)データベースを活用した臨床疫学研究

全国約1000施設から日本版診断群分類(DPC)データを収集し、東京大学にデータベースを構築し、データを用いた臨床疫学研究を実施した。外科手術の術後成績や施設症例数とアウトカムの関連、消化管手術後の偽膜性大腸炎発生のリスク、急性膵炎の重症度スコアによる在院死亡予測および薬剤の効果判定、化膿性脊椎炎の疫学、骨悪性腫瘍術後、大腿骨頚部骨折術後のアウトカムについて評価した。本研究は、日本版診断群分類(Diagnosis Procedure Combination, DPC)対象医療機関が作成する患者背景・診療プロセス等の電子データを匿名化した上で収集し、統合的データベースで一元的に管理し、臨床各領域の専門家と共同研究のフレームワークを構築して、大規模の疾病疫学統計、治療に伴う合併症に関する詳細な統計、各種疾患・治療の臨床疫学研究および臨床経済研究、医療の質の評価、医療政策評価を可能にすることを目的とする。上記によって、日本の臨床疫学研究を活性化し、その成果を実地の医療現場に有機的に還元することにより、医療の標準化と均てん化、医療の質と安全性・効率性の向上をより高い次元で実現することを目指すものである。平成22年度は,DPCデータベースの基盤構築と整備を進めた.既存のDPCデータフォーマットに沿ったデータハンドリングを円滑に進めるために、テストデータを用いてデータの授受、データベースへのデータ格納,データ管理といった一連のデータベース・マネジメントの実証実験を行った.また,データのクリーニング,コード化などの前処置を施すプログラムの開発を進めた。各医療機関が作成するDPCデータには,診断名情報等の他に,診療報酬請求のための大量の診療プロセスデータが含まれている.222年度は、臨床各領域ごとの研究仮説やテーマに沿った個別の分析に必要な項目のリストを作成した。さらにそれらを膨大なDPCデータから体系的かつ効率的に抽出するプログラムを22年度以降も継続的に作成する。本研究は、日本版診断群分類(Diagnosis Procedure Combination,DPC)対象医療機関が作成する患者背景・診療プロセス等の電子データを匿名化した上で全国的・継続的に収集し、統合的データベースで一元的に管理し、臨床各領域の専門家と共同研究のフレームワークを構築して、大規模な疾病疫学統計、各種疾患・治療の臨床疫学研究および臨床経済研究、医療の質の評価、医療政策評価を多面的に実施することを目的とする。上記によって、これまで欧米各国の後塵を拝してきた日本の臨床疫学研究を活性化し、その成果を実地の医療現場に有機的に還元することにより、医療の標準化と均てん化、医療の質と安全性・効率性の向上をより高い次元で実現することを目指すものである。平成23年度は,DPCデータベースの基盤構築と整備を進めた.具体的には、DPCデータフォーマットに沿ったデータハンドリングの方法論を確立し、テストデータを用いてデータの授受,データベースへのデータ格納,データ管理といった一連のデータベース・マネジメントの手法を向上させた.また,データのクリーニング,コード化などの前処置を施すプログラムも構築した.さらに23年度は各医療機関からDPCデータを収集し、それらを用いたいくつかの具体的な臨床疫学研究を進めた。日本版診断群分類(Diagnosis Procedure Combination, DPC)対象医療機関が作成する患者背景・診療プロセス等の電子データを匿名化した上で全国的・継続的に収集し、統合的データベースで一元的に管理し、臨床各領域の専門家と共同研究のフレームワークを構築して、大規模な疾病疫学統計、各種疾患・治療の臨床疫学研究および臨床経済研究、医療の質の評価を実施した。DPCデータベースの基盤構築と整備のために、DPCデータフォーマットに沿ったデータハンドリングの方法論を確立し、テストデータを用いてデータの授受,データベースへのデータ格納,データ管理といった一連のデータベース・マネジメントの手法を向上させた.また,データのクリーニング,コード化などの前処置を施すプログラムも構築した.データを用いて(1)稀少疾患の疫学、(2)感染症の疫学、(3)外科手術のリスクなどについて分析を実施した。DPCデータを用いることにより,これまで本邦では全国規模のデータが存在しなかった各種疾患についての記述疫学分析が可能となった。そればかりでなく,DPCデータに含まれる詳細なプロセス情報を有効活用することにより,種々の臨床疫学分析,コスト情報を用いた臨床経済分析も可能となった。今後さらに経年的にデータを蓄積し,DPCデータベースをわが国の臨床疫学・経済学研究発展のために役立てていくことが肝要である。交付申請書に記載した研究の目的の通り、DPCデータベースの基盤構築と整備を順調に進めた。さらにDPCデータベースを用いたいくつかの臨床疫学研究をすすめ論文にまとめた。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後さらに、収集したDPCデータを活用して臨床疫学研究を推進する。それにあたり、臨床各領域の専門家と共著で論文執筆を進めていく。
異なる表面あらさを付与した生体材料表面での分離破骨細胞の動態

表面性状の骨組織に対する影響をin vitroでの牛骨片ならびに生体材料上で分離破骨細胞を培養することで評価を行った.新生児ラットから分離した破骨細胞を耐水研磨紙で加工した牛骨片上で培養し,表面性状が破骨細胞の骨吸収能に及ぼす影響について検討した結果では,表面性状が粗であれば破骨細胞の骨吸収能を増大させることが示され,骨芽細胞が骨吸収能の増大に関与していることが示された.次いで,異なる生体材料の表面粗さが破骨細胞の挙動にどのように影響を及ぼすか検討した.試料には牛骨片を対象とし,生体材料(高純度純チタン,ハイドロキシアパタイト)を薄切したものを用いた.表面処理は薄切した面を滑面とした.粗さの付与は400番の耐水研磨紙を用いて凹凸を付与し,粗面とした.各試料に新生児ラットより得た破骨細胞をのせ,3日間培養した.培養終了後,酒石酸耐性酸フォスファターゼ染色(TRAP染色)とアルカリフォスファターゼ染色(ALP染色)を施し,破骨細胞と骨芽細胞数を計測した.牛骨片とハイドロキシアパタイト上の細胞を除去した後,走査電顕により生じた吸収窩の個数と面積を測定した.その結果,各試料の破骨細胞数は粗さの有無に関係なく経日的に減少した.しかし,骨芽細胞では粗さにより細胞数の増加がみられた.さらに,牛骨片とハイドロキシアパタイトの吸収窩の測定で粗さによって骨吸収の増加がみられた.以上の結果より,各生体材料の表面性状の違いによって破骨細胞の発育や活性化に影響を及ぼすことが示された.吸収性の試料に比べ金属試料である純チタンは破骨細胞の発育が低く,これは基質の物理的または化学的要因によるものと考えられた.吸収窩の計測で,牛骨片とハイドロキシアパタイトの粗さによって骨吸収の増加が見られ,骨芽細胞との細胞連鎖機構(カップリング)現象による可能性が推測された.表面性状の骨組織に対する影響をin vitroでの牛骨片ならびに生体材料上で分離破骨細胞を培養することで評価を行った.新生児ラットから分離した破骨細胞を耐水研磨紙で加工した牛骨片上で培養し,表面性状が破骨細胞の骨吸収能に及ぼす影響について検討した結果では,表面性状が粗であれば破骨細胞の骨吸収能を増大させることが示され,骨芽細胞が骨吸収能の増大に関与していることが示された.次いで,異なる生体材料の表面粗さが破骨細胞の挙動にどのように影響を及ぼすか検討した.試料には牛骨片を対象とし,生体材料(高純度純チタン,ハイドロキシアパタイト)を薄切したものを用いた.表面処理は薄切した面を滑面とした.粗さの付与は400番の耐水研磨紙を用いて凹凸を付与し,粗面とした.各試料に新生児ラットより得た破骨細胞をのせ,3日間培養した.培養終了後,酒石酸耐性酸フォスファターゼ染色(TRAP染色)とアルカリフォスファターゼ染色(ALP染色)を施し,破骨細胞と骨芽細胞数を計測した.牛骨片とハイドロキシアパタイト上の細胞を除去した後,走査電顕により生じた吸収窩の個数と面積を測定した.その結果,各試料の破骨細胞数は粗さの有無に関係なく経日的に減少した.しかし,骨芽細胞では粗さにより細胞数の増加がみられた.さらに,牛骨片とハイドロキシアパタイトの吸収窩の測定で粗さによって骨吸収の増加がみられた.以上の結果より,各生体材料の表面性状の違いによって破骨細胞の発育や活性化に影響を及ぼすことが示された.吸収性の試料に比べ金属試料である純チタンは破骨細胞の発育が低く,これは基質の物理的または化学的要因によるものと考えられた.吸収窩の計測で,牛骨片とハイドロキシアパタイトの粗さによって骨吸収の増加が見られ,骨芽細胞との細胞連鎖機構(カップリング)現象による可能性が推測された.○平成10年度実験平成10年度,新生児ラットから分離した破骨細胞を耐水研磨紙で加工した牛骨片上で培養し,表面性状が破骨細胞の骨吸収能に及ぼす影響を検討するとともにその機序について検索した.結果と考察破骨細胞による骨吸収は粗さを付与した骨片で高い値を示し、粗面の方がより骨吸収が有意に増大した.表面粗さの程度に関しては,今回の実験で骨片の粗さRa約1μmで骨吸収が増大した.さらに,破骨細胞の骨吸収は増大しているにもかかわらす破骨細胞様細胞(TRAP陽性細胞)の数の増大は認められず滑面,粗面供に破骨細胞数の経日的な減少が認められた.破骨細胞の骨吸収に対する骨芽細胞の影響を調べる目的で,Wistar系新生児ラット頭蓋冠より分離した骨芽細胞を1×10^5cells/wellずつ分注した結果,滑面において骨吸収の増大が認められ,粗面では骨吸収の増大は認められなかった.また,株化骨芽細胞のUMR106細胞を1×10^3,1×10^4,1×10^5cells/wellずつ分注し,どの程度の数の骨芽細胞様細胞が破骨細胞の骨吸収へ影響するか検索した結果,UMR106細胞を1×10^4cellsの株化骨芽細胞を加えた群で,滑面に骨吸収の増大が認められ粗面では骨吸収の増大は認められなかった.本研究により,基質のRaで約1μmの表面あらさが破骨細胞の骨吸収能に影響を及ぼすことが示唆された.

粗面における骨吸収の増大は,分離した破骨細胞懸濁液中の骨芽細胞様細胞の骨面の粗さによって増殖,分化が進行したと考えられ,活性化した骨芽細胞が骨吸収の増大に関与している可能性が示された.今回のこのような現象にも骨芽細胞と破骨細胞のカップリング機構が関与している可能性が推察された.平成10年度は新生児ラットから分離した破骨細胞を表面粗さの異なる牛骨片上で培養し,表面性状が粗であれば破骨細胞の骨吸収能を増大させることが示され,骨芽細胞が骨吸収能の増大に関与していることが推測された.平成11年度は異なる生体材料の表面粗さが破骨細胞の挙動にどのように影響を及ぼすか観察し,骨芽細胞との関係を調べた.培養試料には牛大腿骨より採取した牛骨片を対象とし,高純度純チタン(99.95%),ハイドロキシアパタイト(京セラ社製)を薄切したものを用いた.表面処理は薄切した面を滑面とした.粗さの付与は400番の耐水研磨紙を用いて凹凸を付与し,粗面とした.各試料に新生児ラットより得た破骨細胞をのせ,3日間培養した.培養終了後,酒石酸耐性酸フォスファターゼ染色(TRAP染色)とアルカリフォスファターゼ染色(ALP染色)を施し,破骨細胞と骨芽細胞数を計測した.牛骨片とハイドロキシアパタイト上の細胞を除去した後,走査型電子顕微鏡により生じた吸収窩の個数と面積を測定した.その結果,各試料の破骨細胞数は粗さの有無に関係なく経日的に減少した.しかし,骨芽細胞では粗さにより細胞数の増加がみられた.さらに,牛骨片とハイドロキシアパタイトの吸収窩の測定で粗さによって骨吸収の増加がみられた.以上の結果より,各生体材料の表面性状の違いによって破骨細胞の発育や活性化に影響を及ばすことが示された.平成12年度は平成11年度に引き続き,異なる生体材料の表面性状による破骨細胞の挙動を調べ,骨芽細胞との関係を詳細に検討した.培養試料には牛大腿骨より採取した牛骨片を対象とし,高純度純チタン(99.95%),ハイドロキシアパタイト(京セラ社製)を薄切したものを用いた.表面処理は薄切した面を滑面とした.粗さの付与は400番の耐水研磨紙を用いて凹凸を付与し,粗面とした.各試料に新生児ラットより得た破骨細胞をのせ,3日間培養した.培養終了後,酒石酸耐性酸フォスファターゼ染色(TRAP染色)とアルカリフォスファターゼ染色(ALP染色)を施し,破骨細胞と骨芽細胞数を測定した.牛骨片とハイドロキシアパタイトでは細胞を除去した後,走査型電子顕微鏡により生じた吸収窩の個数と面積を測定した.その結果,各試料の破骨細胞数は粗さの有無に関係なく経日的に減少した.しかし,骨芽細胞では粗さにより細胞数の増加がみられた.さらに,牛骨片とハイドロキシアパタイトの吸収窩の測定で粗さによって骨吸収の増加がみられた.以上の結果より,各生体材料の表面性状の違いによって破骨細胞の発育や活性化に影響を及ぼすことが示された.吸収性の試料に比べ金属試料である純チタンは破骨細胞の発育が低く,これは基質の物理的または化学的要因によるものと考えられた.吸収窩の計測で,牛骨片とハイドロキシアパタイトの粗さによって骨吸収の増加がみられ,骨芽細胞との細胞連鎖機構(カップリング)現象による可能性が示された.
X線CTにおける多エネルギー分離再構成アルゴリズム

X線CTスキャナは1970年代に開発され、現在に至るまでに著しく改良が進み、普及している医療画像診断装置である。しかしながら、普及している装置はエネルギーに関する分解能を持っていない。本研究は、生体を構成する物質毎に異なる吸収係数のエネルギースペクトル情報を捨て去る事なく出力画像に反映させる方法を確立する事を目的とし、平成1718年度に渡って実施された。エネルギー情報を利用するため、当初はBow-tieフィルタを用いた方法を検討していたが、実用的な時間で画像再構成が困難であるという問題があった。しかし、Bow-tieフィルタを非対称な形状とすれば、Dual Energyの原理を利用することができ、著しく計算処理を簡略化できることが判り、その最も単純な形式であるステップ型のフィルタを装着した場合に関して数値シミュレーションにより実用的なサイズの画像再構成が可能である事を示し、量子雑音が加わった場合を想定し、最適なフィルタ厚の設計法も提案した。さらに、提案法によるエネルギー情報を用いる事で、普及型のCTでは困難であった軟部組織の識別能力が向上する事をシミュレーションにより示した。これらの成果は国内学会・研究会発表4件、電子情報通信学会論文誌投稿論文1編、北米放射線学会(RSNA2006)サイエンティフィックポスター1件などにまとめられ、公表している。さらに、国内特許としても出願している。しかしながら、その画像再構成アルゴリズムは基本的には初期の原理のまま、フィルタ逆投影法に基づくものが主流である。物質は可視光線の波長領域のみならず、X線波長領域においても、波長(エネルギー)毎に吸収係数が異なり、透過X線のスペクトル分布は物質の種類に個有である。即ち、各物質はX線領域で固有の色を持っている。しかし、従来のアルゴリズムにおいては、本来X線管球が連続スペクトルを照射しているにも関らず、実効エネルギーに単色化した定式化が用いられており、求められる吸収係数も位置のみの関数であり、エネルギーに関する分解能を持っていない。従って出力される画像においては色情報が捨て去られており、基本的に白黒画像となっている。3次元表示などを行う際等に疑似的な着色を行っているに過ぎない。本研究では、生体を構成する物質毎に異なる吸収係数のエネルギースペクトル情報を捨て去る事なく出力画像に反映させる事を目的とする。エネルギー情報を利用する方法として,Dual-Energy Method (DEM)が有効であるが,複数の管球を用いた特殊な装置や計測が必要となり,実際に導入することを検討すると,技術的,コスト的な面からも問題が生じる.本年度では,通常のCTでX線照射口に装着されている左右対象な形状の吸収体フィルタ(Bow-Tieフィルタ)を左右非対称なものに交換することで効率的にDual-Energy CTを実現できる事を見出し、数値シミュレーションによりその可能性を確認した。
粘土鉱物の脱水反応と浅部地震発生メカニズムとの関連性に関する研究

断層帯の力学的な破壊プロセスを理解するひとつの可能性として,これまで弾性波速度の変化が注目されている。そこで本研究では剪断応力のかかった環境下における弾性波速度の変化を観察し,断層面ですべり現象が生じている最中での弾性波速度の応答をモニタリングすることを試みた。実験には二軸摩擦試験機を用い,剪断試験を行なっている最中の弾性波速度のモニタリングをした。垂直応力は油圧式手押しポンプで制御しながら加重をかけ5, 10, 20 MPaに制御した。天然の断層帯では母岩にも割れ目が多く発達することが期待されるため,試料に用いたサンプルは庵治花崗岩を600°Cで4時間の加熱処理を行い,熱亀裂を加えたサンプル間での剪断すべり実験を行った。弾性波速度測定は,摩擦面に垂直な方向でサンプルに直接圧電素子をはり,弾性波速度は試料の長さと伝搬時間より算出した。予察的な結果として,花崗岩ブロックを通過する弾性波の速度は垂直応力の増加に伴い上昇した。これは試料中の垂直応力に直行する面方向に配列するクラックの閉鎖が原因であると考えられる。剪断変形を開始すると,弾性波速度は剪断応力の増加に伴い系統的に上昇した。これは主に剪断方向に直行する面方向のクラックが閉鎖することが原因と考えられる。また,剪断応力が定常状態に達すると,弾性波速度の変化はみられなくなった。透過波の波形から振幅の変化を観察したところ,振幅は垂直応力ならびに剪断応力の増加にともない増える傾向がみられたが,剪断応力が定常状態に達すると,速度と同様にほぼ一定の値を示した。これらのことは,地震発生サイクルの中で応力が蓄積されるインターサイスミックな期間において,断層帯周辺を通過する地震波の速度や振幅の変化を追うことで,すべりの準備過程を知るひとつの要素となりうる可能性を示唆している。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
植物の自他認識システムの分子.細胞生物学的解析

1.アブラナ科植物の自家不和合性認識反応における花粉因子の探索(磯貝、高山)アブラナ科植物の自家不和合性では、これまで、S遺伝子産物としては柱頭側の因子として、Sレセプターキナーゼ(SRK)とS糖タンパク質(SLG)が明らかとなっていたが、花粉側の因子は、不明であった。本研究では、SLGと相互作用をする花粉抽出物の精製、蛍光ディファレンシャルディスプレーを用いたS遺伝子型で異なる花粉mRNAの探索を通じて、花粉因子の候補分子を見いだし、その分子のS遺伝子間での多様性、SRKなどとのゲノム上での位置関係、花粉や、葯での発現様式を解析し、さらに、この遺伝性の形質転換実験、および、柱頭上での花粉の吸水反応を指標とした生物検定系によって、これがが花粉因子であることを確定することが出来た。便宜的にSP11と命名した花粉因子は、システイン8個を含む分子量約700*のタンパク質で、アミノ酸組成はS遺伝子毎に大きく変異していたが、シグナルペプチド部分は高く保存されていた。2.植物病原菌のフラジェリンと相互作用する因子の探索(蔡)単子葉植物を宿主とする植物病原細菌Pseudomonasavenaeのうち、イネを宿主としない菌株は、細菌を認識して、抵抗性反応を示す。まず、この抵抗反応はある種の過敏感反応であることを細胞生物学的に明らかにした。さらに、この抵抗反応を誘導する細菌側の因子が、鞭毛を構成するフラジェリンであることを、フラジェリンタンパク質の精製及び、フラジェリン欠損菌株の作成によって確証した。また、菌株ごとのフラジェリン分子の差異が、分子の中央部分に集中していることをあきらかにした。1.アブラナ科植物の自家不和合性の認識反応における花粉側因子の探索。柱頭より、SLG,SLR1蛋白質を精製し、それを表面プラズモン共鳴センサー(BIACORE)のチップに結合させ、花粉の抽出物を流したところ、SLR1に強く結合する物質が存在することが判明した。そこで、SLR1を用いたアフィニティーカラムを作成し、大量の花粉抽出物をこれに供し、精製を行い、BIACOREで結合活性を追跡した。活性分画は更に逆相のHPLCにより精製した。その結果、分子量約7000の蛋白質を単一物質として精製した。現在この蛋白質のアミノ酸配列を決定しつつある。また、同様の実験を、SLGをセンサーチップにつけて行っている。酵母を用いたSRKの発現系については、現在、発現のためのコンストラクトを作成中である。また、S-レセプターキナーゼの燐酸化部位については、発現蛋白質を用いた実験から、これをほぼ特定できたので、この部分を認識しうる抗体を作成中である。2.植物病原菌のフラジェリンと相互作用する植物側因子の探索。Pseudomonas avenaeのイネ菌と非イネ菌について、フラジェリンを精製し、そのアミノ酸配列を基にして、PCR法により、フラジェリンをコードする遺伝子の塩基配列を決定した。その結果、フラジェリン分子は全体としては相同性が極めて高いが、その中央部分に、両者に違いのある部分が散在していることが分かった。また、予想されるアミノ酸配列と実際の分子量の間には、約1500ダルトンの違いがあり、フラジェリン分子が何らかの修飾を受けていることが予想された。1.アブラナ科植物の自家不和合性認識反応における花粉側因子の探索(磯貝)SLGとの相互作用を指標にBIAcoreを用いて花粉側因子の探索を行った。その結果、花粉表層中にはSLG類と相互作用する物質が、非常に多種類存在することを見出した。この中の主要成分の一つは、B.oleracea由来のSLG結合蛋白質PCP-Alと高い相同性を示した。

他についても、PCP-Alと類似した一群の蛋白質ファミリーに属する蛋白質であった。しかし、これらはいずれもS系統間で構造に差がなかった。2.酵母を用いた機能的アッセイによるSRKリン酸化誘導因子の探索(高山)膜受容体型キナーゼSRKに対するリガンド探索法として、SRKを発現させた酵母を作製した。しかし、導入SRK遺伝子によるリン酸化レベルの亢進を免疫化学的に捉えることはできなかった。そこで次にSRKの細胞内ドメインをチロシンキナーゼであるFGFRのキナーゼドメインに置換したキメラレセプターを作製し、酵母内に導入した。得られた酵母内においては、酵母内のチロシン残基のリン酸化レベルが上昇していることが確認された。この酵母内におけるチロシン残基のリン酸化レベルの亢進を指標に、目的とするリガンドを探索することを試みている。3.植物病原菌のフラジェリンと相互作用する植物側因子の探索(蔡)Pseudomonas avenaeのフラジェリンの発現系を確立し、これを用いてイネの培養細胞に過敏感反応を誘導する補助的な因子を探索している。その結果、過敏感反応や細胞死にはNOの関与が示唆された。1.アブラナ科植物の自家不和合性認識反応における花粉因子の探索(磯貝・高山)アブラナ科植物の自家不和合性では、これまで、S遺伝子産物としては柱頭側の因子として、Sレセプターキナーゼ(SRK)とS糖タンパク質(SLG)が明らかとなっていたが、花粉側の因子は、不明であった。本研究では、SLGと相互作用をする花粉抽出物の精製、蛍光ディファレンシャルディスプレーを用いたS遺伝子型で異なる花粉mRNAの探索を通じて、花粉因子の候補分子を見いだし、その分子のS遺伝子間での多様性、SRKなどとのゲノム上での位置関係、花粉や、葯での発現様式を解析し、さらに、この遺伝性の形質転換実験、および、柱頭上での花粉の吸水反応を指標とした生物検定系によって、これが花粉因子であることを確定することが出来た。便宜的にSP11と命名した花粉因子は、システイン8個を含む分子量約70000のタンパク質で、アミノ酸組成はS遺伝子毎に大きく変異していたが、シグナルペプチド部分は高く保存されていた。2.植物病原菌のフラジェリンと相互作用する因子の探索(蔡)単子葉植物を宿主とする植物病原菌Pseudomonasavenaeのうち、イネを宿主としない菌株は、細菌を認識して、抵抗性反応を示す。まず、この抵抗反応はある種の過敏感反応であることを細胞生物学的に明らかにした。さらに、この抵抗反応を誘導する細菌側の因子が、鞭毛を構成するフラジェリンであることを、フラジェリンタンパク質の精製及び、フラジェリン欠損菌株の作成によって確証した。また、菌株ごとのフラジェリン分子の差異が、分子の中央部分に集中していることをあきらかにした。
無形の民俗文化財の保護事業の実態と効果に関する民族誌的研究

無形の民俗文化財の保護事業について、(1)地方自治体における指定・選択の状況及びその推移、(2)映像記録作成事業の成果の活用、(3)民俗芸能の公開に関する事業の3点に焦点を絞り、その効果や、伝承地に与える影響に関する調査研究を行った。とくに収集資料に基づく保護事業の実施状況の把握と、保護事業の対象となった民俗事象や保護行政担当者への聞き取り結果の分析から、従来の保護事業のあり方の問題点を考察した。平成21年度は、主として無形民俗文化財としての民俗芸能や祭礼に関する博物館等での展示に関する事例調査を行った。通常、無形の民俗文化財は、有形のモノを想定した博物館や資料館等での展示にはなじまないものであるが、近年は企画展・特別展というかたちで博物館や資料館で取り上げられる例も多い。こうした展示は、伝承地域だけでなく広く一般の人々に無形民俗文化財としての民俗芸能や祭礼を知ってもらうという、文化財の活用の一手法としての公開の機会であるとともに、その展示の企画のために一定の地域内の様々な対象を比較し、体系づける研究を促進するという意義を持つ。実際に調査を行ったのは、(1)大阪歴史博物館(大阪市)・特別展「大阪の祭り」、(2)沖縄県立博物館・美術館(沖縄県那覇市)特別展「琉球使節、江戸へ行く!」、(3)島根県立古代出雲歴史博物館(島根県出雲市)企画展「出雲の神楽」の3例である。とくに民俗芸能や祭礼を内容とした展示の場合は、展示解説や講演会、また場合によっては芸能の実演などを行って、モノの展示だけでは伝えることの難しい無形の側面への情報提供が行われている。また展示における映像記録の活用が重要となっていた。このことは、博物館の展示とはいっても、その成果はそれぞれの博物館の継続的な調査や記録作成事業の集積がもとになっているのであり、単純な来館者数などの評価だけではその意義を捉えきれないことを表している。また、無形民俗文化財としての民俗芸能の情報の公開と活用という観点から、福岡県の「ふくおか民俗芸能ライブラリー」事業に関する調査も行った。これはインターネットを通して、県内の民俗芸能に関する情報を提供するサービスで、ここで提供されるコンテンツは、それ以前に実施した「福岡県民俗芸能保存調査事業」によって得られたものであり、一つの事業の成果を、さらに発展させ有効に活用した例として優れたものであった。平成22年度には、これまで都道府県における無形民俗文化財の指定・選択の状況自体が十分に把握されていなかったということを踏まえて、各都道府県の指定・選択無形民俗文化財の一覧を作成すべく情報収集を行った。とくに無形民俗文化財の一部をなし、本調査研究においても主要な対象となる民俗芸能は、昭和50年以前は無形文化財として指定・選択されており、多くの都道府県で昭和50年以後に無形民俗文化財に再指定されていることから、最初に文化財指定を受けた年代等を確認する必要があった。こうした追跡調査は来年度も継続して行う。また事例調査として、民俗芸能の公開に関する事例と、記録作成に関する事例の調査を行った。公開の例としては、岡山県で開催された第25回国民文化祭・おかやま2010「あっ晴れ!おかやま国文祭」の民俗芸能関係イベントの現地調査を行った。国民文化祭は、文化財保護とは異なる芸術文化振興の一環として位置づけられており、民俗芸能をはじめとする各種の無形文化財・無形民俗文化財が多数参加しているが、その意義や影響等は、従来ほとんど問題とされてこなかった。子どもなど、地域社会においては民俗の担い手となりにくい主体の、体験的な参加が高く評価されたり、伝統的な様式にこだわらず、創作やフュージョンを積極的に行うなど、国民の文化活動への参加をうながすことを一つの目的とする芸術文化振興の観点から、文化財保護の事業とは異なる性格が明らかになった。記録作成に関する事例としては、昭和50年代に鹿児島県歴史資料センター黎明館の企画で調査と映像記録作成が行われた、鹿児島県いちき串木野市羽島の羽島崎神社春祭に伴う芸能の現地調査を行った。その詳細な検討は来年度に行うが、比較的早い時代の映像記録作成事業の成果は、上映機会が限られるフィルムでの製作ということもあり、地元においてもあまり知られていない現状がうかがわれた。平成22年度に引き続き、基礎的情報として、都道府県の文化財保護条例等の法令・規定の収集を行った。また、各都道府県指定の無形民俗文化財の一覧を作成した。この分析から、昭和30年代から40年代にかけて、都道府県が民俗芸能等を無形文化財として積極的に指定しており、その背景に文化財保護委員会(文化庁)の指導があったことを確認した。保護事業の実態としては、(1)映像記録の作成事業、(2)博物館・資料館等における公開について、フィールドワークを含む調査を実施した。(1)映像記録作成事業に関しては、別のプロジェクトで実施してきた無形文化遺産の記録所在情報データベースが完成し、全国的な記録作成実績を把握することが可能になった。個別の事業に関して、鹿児島県いちき串木野市の大里七夕踊りの記録作成について調査した。

大里七夕踊りは、平成12年度の教育委員会制作の映像記録、平成20年度の民間テレビ局によるドキュメンタリー番組、今年度の鹿児島民俗学会の有志による映像記録と、近年にも多くの記録作成が行われているが、伝承者によく認知されているのはテレビ局の番組である。度々放送され視聴する機会が多かったことに加え、テレビで放送されるということが、伝承者の意識を高めるインセンティブとなっていた。(2)博物館等による公開事業としては、ユネスコ無形文化遺産登録を機に、伝承公開施設をリニューアル公開した広島県北広島町の芸北民俗芸能保存伝承館の事例、島根県との交流事業の一環として神楽の比較をテーマとした岡山県立博物館の特別展などを調査した。岡山県博の特別展でも、島根県からユネスコ無形文化遺産の佐陀神能を招いて企画上演を行っていた。博物館等では、無形の文化をテーマとする場合、「動態展示」等と称して公開上演を行うことが多いが、展示との有効な連携など、その方法論は必ずしも確立しているとは言えない状況が確認できた。
ピコ秒時間分解フーリエ変換ラマン分光計の製作と導電性高分子の光励起状態の研究

1.ピコ秒時間分解フーリエ変換ラマン分光システムの製作現有していたフーリエ変換ラマン分光計に応答速度の早いGe検出器とボックスカ-積分器を付け加え,さらにラマン励起光源としてcwモード同期Nd:YLFレーザーとcwNd:YLF再生増幅器のピコ秒パルスレーザーシステム(波長:1053nm,繰り返し:1kHz,パルス幅:約60ps)を組み合わせることによって,近赤外領域におけるピコ秒時間分解フーリエ変換ラマン分光システムを製作した。試料の励起光としては,ピコ秒パルスレーザーの第3高調波を用いた.2.アントラセンおよびその誘導体の最低励起一重項(S_1)状態の過渡ラマンスペクトルの測定製作したシステムを用いてアントラセンおよびその誘導体のS_1状態の過渡ラマンスペクトルの測定に成功した.アントラセン類のS_1状態は可視領域に強い蛍光を示すために,これまで過渡ラマンスペクトルは報告されていなかった.したがって,本研究でアントラセン類のS_1状態の過渡ラマンスペクトルを測定できたことは,製作した近赤外光励起ピコ秒時間分解フーリエ変換ラマン分光システムの有用性を示すと考えている.3.導電性高分子(共役π電子系高分子)のピコ秒過渡ラマンスペクトルの測定とその解析製作したシステムを用いて,導電性高分子ポリ(p-フェニレンビニレン)の光励起状態の過渡近赤外光励起フーリエ変換ラマンスペクトルの測定に成功した.また,ポリマーのモデルとなるオリゴマーのピコ秒時間分解ラマンスペクトルも,従来のピコ秒ラマン分光システムを用いて測定した.これらを比較することにより,光励起によってポリマー中に生成した光励起状態の同定を試みたが,今のところ明確な結論を得るにはいたっていない.しかし,本研究で開発したシステムを用いてポリマー中の光励起状態の過渡ラマンスペクトルを得ることが出来たことは,今後その分子構造や電子状態,さらにダイナミックスを明らかにしていく手がかりを得たと考えている.1.ピコ秒時間分解フーリエ変換ラマン分光システムの製作現有していたフーリエ変換ラマン分光計に応答速度の早いGe検出器とボックスカ-積分器を付け加え,さらにラマン励起光源としてcwモード同期Nd:YLFレーザーとcwNd:YLF再生増幅器のピコ秒パルスレーザーシステム(波長:1053nm,繰り返し:1kHz,パルス幅:約60ps)を組み合わせることによって,近赤外領域におけるピコ秒時間分解フーリエ変換ラマン分光システムを製作した。試料の励起光としては,ピコ秒パルスレーザーの第3高調波を用いた.2.アントラセンおよびその誘導体の最低励起一重項(S_1)状態の過渡ラマンスペクトルの測定製作したシステムを用いてアントラセンおよびその誘導体のS_1状態の過渡ラマンスペクトルの測定に成功した.アントラセン類のS_1状態は可視領域に強い蛍光を示すために,これまで過渡ラマンスペクトルは報告されていなかった.したがって,本研究でアントラセン類のS_1状態の過渡ラマンスペクトルを測定できたことは,製作した近赤外光励起ピコ秒時間分解フーリエ変換ラマン分光システムの有用性を示すと考えている.3.導電性高分子(共役π電子系高分子)のピコ秒過渡ラマンスペクトルの測定とその解析製作したシステムを用いて,導電性高分子ポリ(p-フェニレンビニレン)の光励起状態の過渡近赤外光励起フーリエ変換ラマンスペクトルの測定に成功した.また,ポリマーのモデルとなるオリゴマーのピコ秒時間分解ラマンスペクトルも,従来のピコ秒ラマン分光システムを用いて測定した.これらを比較することにより,光励起によってポリマー中に生成した光励起状態の同定を試みたが,今のところ明確な結論を得るにはいたっていない.しかし,本研究で開発したシステムを用いてポリマー中の光励起状態の過渡ラマンスペクトルを得ることが出来たことは,今後その分子構造や電子状態,さらにダイナミックスを明らかにしていく手がかりを得たと考えている.
マイクロ流体システムを利用した血液および模擬血液の微小循環特性の解明

ナノ・マイクロマシニング技術を利用し作製した,水力平均直径約5μmのマイクロチャンネル(以下,MC)を流れるヒト赤血球の動的変形能を精度の高い実験によって,定量評価するシステムを構築・評価することを目的とし実験を行った.まず,従来までのドライエッチングによる作製法に対して,作業の簡略化を目指し,感光性ガラスに対して,フォトリソグラフィーとフッ化水素によるウエットエッチングでMCの作製を試みた.その結果,感光性ガラスの特性上,微細なパターンを直接精度良くパターンニングすることが困難であり,本研究が目標としている幅5μmの流路を作製することが困難であった.そこで,シリコン基板を用いて作製したMCをもちい,全血検査用真空採血管で採取したヒト血液を対称とした,赤血球の変形能の評価とその挙動の観察を行った.その結果,本研究で作製したMCを用いることで,市販のMCと比べ,赤血球の時系列変形挙動をより明確に捉えることができた.このMC内でのヒト赤血球の変形挙動としては,非対称変形,面対称変形,軸対称変形の異なった3種類の変形形態を観察することができた.中でも,生体と同条件に相当する血流速度において軸対称変形をした赤血球は,その全体が変形しているのではなく,血球の背面側のみが局所的に変形していることが分かった.また赤血球は,×高さが3μm×3μm以上であれば,破壊することなく通過できることが分かった.また,変形能の測定を行うことで,採血から日数経過に伴い,赤血球の変形能が明らかに低下していくことが分かった.毛細血管内の血流動態を把握するため,ナノ・マイクロマシニング技術を利用し,直径10μm以下の毛細血管網をシリコン基板上に精度よく構築し,その模擬毛細血管内(マイクロチャンネル:以下MC)を流れるヒト血液の循環特性と赤血球の動的変形能を精度の高い実験によって,定量評価するシステムを構築・評価することを目的とし実験を行った.まず本研究で作成したMCは,フォトリソグラフィーと高密度イオンプラズマによるドライエッチングで作成することで,従来のMCと違い流路断面をほぼ正方形にすることができた.これにより,MC内での赤血球の変形・挙動を,顕微鐘によって詳細に観察することが可能となった.作成したMCアレイチップをガラス基板に圧着し漏れのない流路を形成し,全血検査用真空採血管で採取したヒト血液を,ACD液でヘマトクリット10%に希釈し,生理条件とはば等しい通過速度0.5mm/sec程度になるようMC(1辺310μmの正方形断面,流路長さ約100μm)に供給し,赤血球がMCを通過する様子を,倒立型顕微鏡に取り付けた高解像度高速度カメラで撮影し,変形の様子を観察・撮影した.その結果,赤血球がMCを通過する際,流路中心軸に対し,非対称および対称の2通りの変形をしていた.この対称変形をしていた赤血球の中に,一般的によく知られているパラシュート型変形に見えるものも観察できたが,この赤血球がMCから出る瞬間を観察したところ,凹みの位置は変わらないままbiconcaveに戻ることが観察できた.以上から,パラシュート型変形しているように見える赤血球は,流路内を移動する際,赤血球背後の血漿流れの動圧を受けたため,赤血球の下流側が前側に押し込められ,このため後部がガラス面に接触し白く写り,パラシュート状に見えたと考えられ,実際にはパラシュート型変形をしているわけではないと考えられる.ナノ・マイクロマシニング技術を利用し作製した,水力平均直径約5μmのマイクロチャンネル(以下,MC)を流れるヒト赤血球の動的変形能を精度の高い実験によって,定量評価するシステムを構築・評価することを目的とし実験を行った.まず,従来までのドライエッチングによる作製法に対して,作業の簡略化を目指し,感光性ガラスに対して,フォトリソグラフィーとフッ化水素によるウエットエッチングでMCの作製を試みた.その結果,感光性ガラスの特性上,微細なパターンを直接精度良くパターンニングすることが困難であり,本研究が目標としている幅5μmの流路を作製することが困難であった.そこで,シリコン基板を用いて作製したMCをもちい,全血検査用真空採血管で採取したヒト血液を対称とした,赤血球の変形能の評価とその挙動の観察を行った.その結果,本研究で作製したMCを用いることで,市販のMCと比べ,赤血球の時系列変形挙動をより明確に捉えることができた.このMC内でのヒト赤血球の変形挙動としては,非対称変形,面対称変形,軸対称変形の異なった3種類の変形形態を観察することができた.中でも,生体と同条件に相当する血流速度において軸対称変形をした赤血球は,その全体が変形しているのではなく,血球の背面側のみが局所的に変形していることが分かった.また赤血球は,×高さが3μm×3μm以上であれば,破壊することなく通過できることが分かった.また,変形能の測定を行うことで,採血から日数経過に伴い,赤血球の変形能が明らかに低下していくことが分かった.
歯根吸収へのセメント質形成による再生医学的アプローチ

歯性炎症、外傷、矯正治療や歯の再植・移植に伴なって歯根吸収が惹起される場合があり、歯科臨床上回避すべききわめて重要な問題として対策が急務である。歯根の最外層を覆うセメント質は、弱いながらも再生能を持つことが知られている。本研究では、このようなセメント質再生能の亢進や吸収抑制をめざしている。本年度は研究期間の最終年度として、odontoclastによる歯根吸収の抑制作用について重点的に検討した。すなわち6週齢雄SDラットの上顎第一大臼歯を抜歯後、歯根膜を除去し、1時間乾燥させた後、抜歯窩へ再植した。再植1週間後、セメント質のみならず象牙質に及ぶ歯根吸収像と多数の破歯細胞が観察され、著しい歯根吸収が誘発された。この吸収は、エナメルタンパクであるアメロゲニンや、アメロゲニンを生理活性物質として含有するBiora社Emdogain gel[○!R]の塗布によって著しく抑制された。このようなアメロゲニンの塗布による歯根吸収の抑制が、新生セメント質の形成に起因するものか否かを検討した。すなわちラットの上顎第一大臼歯を抜歯後、上記と同様に歯根膜を除去し、1時間乾燥させ抜歯窩へ再植した。6時間後ラット腹腔内にカルセインを注入し歯根表面のバイオラベリングを行った。その結果新生セメント質は、再植後1週間という短期間内にはアメロゲニンやEmdogain gel[○!R]の添加・無添加にかかわらずほとんど形成されなかった。これらの結果より、エナメルタンパクは歯根吸収を顕著に抑制することが明らかとなり、この抑制効果は新生セメント質の形成を介していなかった。今後、アメロゲインは歯根吸収の新たな創薬ターゲットとして注目される。再生医療の流れの中で歯根セメント質の再生はホットな話題であり、ウシ歯小嚢細胞をヒドロキシアパタイトと共に免疫不全(SCID)マウス皮下に移植し、異所性にセメント質形成を誘導されたと報告されている。本課題は、矯正治療の合併症としてしばしばみられる歯根吸収の抑制やセメント質再生による歯根再生をめざした基礎的研究である。そこで本課題では、従来より行ってきた歯の再植によるラットの歯根吸収モデルに、種々の成長因子を添加し、そのセメント質再生への影響を検討してきた。具体的には、エムドゲイン中の生理活性物質として注目されている種々の因子の精製体やそのレコンビナント体を検討してきた。また、再植歯の歯根表面に移植を計画しているヒトセメント芽細胞の単離とphenotypeの解析してきた。平成18年度、本課題から得られた研究成果は以下の点である。(1)エムドゲインやその中に含まれる生理活性物質には、破骨細胞の歯槽骨への出現は促進するのに対して、歯根表面の破歯細胞の動員は顕著に抑制することが明らかとなった。(2)ヒトセメント芽細胞株のいくつかが、効率良くin vitroで石灰化した。(3)骨組織の形成や吸収に異常を持つ種々の遺伝性疾患より歯根膜細胞を単離し、レトロウイルスを用いた細胞の不死化を行った。このようにして得られた遺伝子変異を有す細胞は、組織再生や疾患の分子細胞学的なメカニズムを解明する上で、大変有用な細胞と考えている。

本年度は研究期間の最終年度として、odontoclastによる歯根吸収の抑制作用について重点的に検討した。すなわち6週齢雄SDラジトの上顎第一大臼歯を抜歯後、歯根膜を除去し、1時間乾燥させた後、抜歯窩へ再植した。再植1週間後、セメント質のみならず象牙質に及ぶ歯根吸収像と多数の破歯細胞が観察され、著しい歯根吸収が誘発された。この吸収は、エナメルタンパクであるアメロゲニンや、アメロゲニンを生理活性物質として含有するBiora社Emdogain gel(R)の塗布によって著しく抑制された。このようなアメロゲニンの塗布による歯根吸収の抑制が、新生セメント質の形成に起因するものか否かを検討した。すなわちラットの上顎第一大臼歯を抜歯後、上記と同様に歯根膜を除去し、1時間乾燥させ抜歯窩へ再植した。6時間後ラット腹腔内にカルセインを注入し歯根表面のバイオラベリングを行った。その結果新生セメント質は、再植後1週間という短期間内にはアメロゲニンやEmdogain gel(R)の添加・無添加にかかわらずほとんど形成されなかった。これらの結果より、エナメルタンパクは歯根吸収を顕著に抑制することが明らかとなり、この抑制効果は新生セメント質の形成を介していなかった。今後、アメロゲインは歯根吸収の新たな創薬ターゲットとして注目される。