hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
３テスラＭＲ装置を用いた排泄性膵管撮影法の確立と初期臨床応用

3テスラMR装置を用いて排泄性膵管撮影法の確立を行った。重度T2強調脂肪抑制高分解能3次元FLAIR(hT2W-3D-FLAIR)の撮影法を用いることで、主膵管内に排泄された造影剤を画像化することが可能であった。8名の正常ボランティアで得られた排泄性MR膵管画像と通常のMR膵管画像とを比較し、また排泄性MR膵管画像の主膵管の信号値変化の解析を行った。至適な撮影時間は造影剤注入2時間後で、膵体部での描出が優れることが判明した。・健常ボランティア3名の膵臓で、3テスラMRIの重度T2強調脂肪抑制高分解能3次元FLAIRによる撮影実験を試行した。排泄性膵管撮影法の撮影プロトコールの最適化と主膵管描出の有無に関して検討を行った。2名は造影検査で経時的に主膵管の描出能を評価し、1名は単純撮影を経時的に施行し、主膵管内の膵液信号抑制に対するインバージョンタイムの経時的な影響を確認した。・前年度に施行された造影検査6名の結果と併せて8名の排泄性膵管撮影画像を2名の放射線科医が読影実験にて主膵管描出能を評価した。インバージョンタイムは1700msecの設定で健常ボランティア8名全例の主膵管内の膵液描出が消失している事を確認した。造影後の排泄性膵管描出に関しては、描出されるタイミングに個人差はあったが、造影後に経時的撮影された5回の撮影のうち少なくとも1回は全例で膵管が造影さている事を確認した。最も多く膵管が描出されていた撮影タイミングは造影2時間後の画像で、8例中7例(88%)で描出を認めた。描出部位に関しては、膵体部での描出能が最も良く、尾部での描出能が低かった。・主膵管内の経時的な平均信号変化に於いても、30分後と2時間後で信号が最も高く、以後は経時的に信号が減弱していた。・重度T2強調脂肪抑制高分解能3次元FLAIRの単純撮影での膵液の信号抑制に対する経時的なインバージョンタイム評価に関しても、1700msecの設定で信号が抑制されている事を確認した。・健常ボランティアの膵臓を3テスラMRIを用いて撮影実験を試行し、排泄性膵管撮影法の撮影プロトコールの最適化と主膵管描出の有無に関して検討を行った。微量な造影剤の主膵管内への漏出を明瞭に描出する為には、造影前の段階で主膵管内の膵液描出を完全に消失させておく必要があり、健常者7名の膵臓を造影剤なしの単純重度T2強調脂肪抑制高分解能3次元FLAIRでインバージョンタイムを16001900msecで100msec間隔毎に設定して主膵管の撮影を行った。主膵管の同定は通常のT2強調画像で得られるMRCPと比較して設定した。画像評価では各ボランティア間で主膵管の描出が消失する最適なインバージョンタイムに個人差は少なく、最適なインバージョンタイムを設定することが出来た。また造影後の最適な撮影時間を設定する為には、膵液の濃度性状の日内変動が画像に与える影響も考慮する必要もあり、健常者1名でインバージョンタイムを16001900msecに設定して7時間後まで各インバージョンタイムの経時的な撮影を施行した。結果として主膵管描出が消失する最適なインバージョンタイムは一定であり、インバージョンタイムに変動を加える必要性は乏しいことを確認した。・健常ボランティア6名の膵臓を、0.2ml/kgのガドリニウムMRI造影剤を静注し、造影剤静注後の重度T2強調脂肪抑制高分解能3次元FLAIRで造影剤注入6時間後までインバージョンタイムを16001900msecに設定して経時的な撮影を行った。全ボランティアで主膵管内に排出された造影剤を描出する事が出来、造影剤排泄性の主膵管画像が得られた。造影重度T2強調脂肪抑制高分解能3次元FLAIRで撮影された排泄性膵管画像の再評価を行った。主膵管を頭部、体部、尾部に分割し、各々の部位で各時相での主膵管描出能、信号値変化、アーチファクトの影響などの評価を行った。視認上は主膵管の描出を認める部位でも信号値の変化としては非常に軽微な信号であり、また視認では主膵管と周囲アーチファクトとの判別が難しい領域も認めた。より明瞭な画像を得る必要があり、主膵管の描出能を上げる後処理を行う方針とした。同一部位の画像であれば、画像の積算を行うことで信号変化を強調する方法が中内耳のリンパ液の微細な造影効果では行われており、同じ手法を用いて画像の積算を試みた。同時に撮影していた重度T2強調脂肪抑制3次元撮影法で撮影された膵管画像を造影重度T2強調脂肪抑制高分解能3次元FLAIRの膵管画像と積算した。両画像は同じ造影時間後に撮影された同じ位置の画像であり、積算により排泄性膵管撮影で信号がある領域は信号が強調され、信号の無い領域は主膵管が消失すると想定していた。

しかしながら積算画像の評価では、主膵管の信号が強調される領域も認めたが、元の排泄性膵管画像では描出されていた主膵管が部分的、全体的に消失する画像も見られた。その原因として、積算前の両画像は共に息止めで撮影されており、同じ撮影部位ながらも僅かながらも位置ずれが生じているためと考えられた。位置調整も行ったが両画像を完全に一致させて積算することは困難で、主膵管描出能の向上に重度T2強調脂肪抑制3次元撮影法の膵管画像との積算は有用ではなかった。3テスラMR装置を用いて排泄性膵管撮影法の開発を行った。健康な被験者の膵臓を重度T2強調脂肪抑制高分解能3次元FLAIR(hT2W-3D-FLAIR)で撮影し、反転時間(IT)を16001900msecで変化させて膵臓の撮影を行い、主膵管の信号が完全に消失するITの設定を行った。ITを1700msecで主膵管の描出が消失することを確認し、膵液の日内変動の影響も認めなかった。被験者8名に対して0.2ml/kgのガドリニウムMRI造影剤の静注前と静注0.5時間後から1.5時間毎に6.5時間後まで6回のhT2W-3D-FLAIRを用いた排泄性膵管撮影を行おこなった。その画像を2名の読影実験者が重度T2強調脂肪抑制3次元撮影法(hT2W-3D-TSE)で撮影された通常のMRCP画像と対比し、主膵管の描出能を評価した。また同時に主膵管と膵実質との信号値を計測し、その経時的変化を定量的に評価した。全例で造影前のhT2W-3D-FLAIRでは主膵管の信号は消失しており、造影0.5時間後に4例、2時間後に7例、3.5時間後と5時間後に2例、6.5時間後に1例で主膵管の描出を認めた。描出部位は膵体部での描出能が最も良く、膵尾部での描出能が低かった。主膵管と膵実質との信号比は0.5時間後と2時間後の信号では有意差を認め信号比が高かった。実験結果から静注したガドリニウムMRI造影剤が主膵管内に排出され、それをhT2W-3D-FLAIRで画像化することが可能でることが分かり、これらの結果を学会と論文で発表した。3テスラMR装置を用いて排泄性膵管撮影法の確立を行った。重度T2強調脂肪抑制高分解能3次元FLAIR(hT2W-3D-FLAIR)の撮影法を用いることで、主膵管内に排泄された造影剤を画像化することが可能であった。8名の正常ボランティアで得られた排泄性MR膵管画像と通常のMR膵管画像とを比較し、また排泄性MR膵管画像の主膵管の信号値変化の解析を行った。至適な撮影時間は造影剤注入2時間後で、膵体部での描出が優れることが判明した。MRIでの排泄性膵管造影の撮影を行う際の、重度T2強調脂肪抑制高分解能3次元FLAIRの撮影法は完成している。画像の読影実験も完了しているが、データ解析が未だ一部完了していない。画像診断現在までの研究成果は既に学会では報告したが、未だ論文発表が終わっていない。データ解析を完了させて、研究成果を論文にて公表する。・健常ボランティアの膵臓を、造影剤の静注前と造影剤静注後の重度T2強調脂肪抑制高分解能3次元FLAIRで撮影し、排泄性の主膵管画像を得る事が可能であった。・画像データ解析により、至適撮影時間が明らかとなり、信号変化の程度と膵で描出しにくい部位も明らかとなった。最終的なデータ解析と論文作成に時間を要しているため。・排泄性膵管撮影法の膵管内の信号変化は、造影後も被験者によっては弱い信号変化であり、より明瞭に膵管を描出させる為の撮影パラメーターの再評価や画像処理に関する検討を行い、研究結果を論文で発表する。・前年度に得られた画像の評価を行い、最適な撮影時間を検討する。・より明瞭な排泄性主膵管撮影を得るため、造影剤量の増量が必要か否かを検討する。・呼吸同期法の最適化に関しても検討する。
マウスのセンダイウイルス感染抵抗性/感受性における系統差の責任遺伝子同定

実験用マウスの主要な感染症であるセンダイウイルス感染において系統差が存在することが知られている。抵抗性系統C57BL/6(B6)と感受性系統DBA/2(D2)を用いてセンダイウイルス感染におけるQTL解析を行ったところ、3つの感染抵抗性/感受性に関わるQTLが得られていた。本研究ではこれらの領域をそれぞれ入替えたB6及びD2をバックグランドに持つ6系統のコンジェニックマウス、更にはepistaticinteractionが見られた2つの領域を同時に有するB6、D2バックグランドの系統2系統、総計8系統のコンジェニック系統の作製を行い、それらに対してセンダイウイルス感染実験を行うことにより、QTL解析において単独でも有為な抵抗性を示したSeV1領域及びepistaticinteractionを示したSeV2とSeV3はD2バックグランドにおいて抵抗性をもたらし、確かにこの領域に抵抗性/感受性遺伝子が存在することを証明できた。センダイウイルスはマウスに肺炎を起こす病原体で、実験用マウスコロニーでは最も感染事故の多い病原体の一つである。従来より、マウス系統により感染抵抗性/感受性が異なることが知られていたが、我々は抵抗性及び感受性系統の代表格であるC57BL/6(B6)及びDBA/2(D2)系統を用い、両系統の交配により作製したバッククロス個体群を用いたquantitativetrait locus(QTL)解析により、3つのQTLs(SeV1,2,及び3)の相互作用により両系統の抵抗性及び感受性の形質を説明できることを明らかにした(A.Y.Simon, et al.Multigenic control of resistance to Sendai virus infection in mice. Infect. Genet. Evol.,9,1253-1259, 2009)。本研究はこれらQTLs中に存在する責任遺伝子を同定することを目的としている。責任遺伝子同定のためには、まずB6及びD2マウス間で、これら領域(QTLs)を互いに単独に入れ替えたコンジェニックマウスを作製し、これらの領域(QTLs)の保有の仕方で抵抗性/感受性の表現型を再現できるかどうかを確認する必要がある。平成22年度はスピードコンジェニックの手法を使ってこれらコンジェニックマウスの作製を行った。まずB6とD2マウスを交配しF1マウスを作製し、それをB6もしくはD2マウスに戻し交配し、N2マウスを得た。N2♂マウスのうち、まずSeV1,2,及び3周辺のマイクロサテライトがドナー由来の遺伝子型を持つマウスを選抜し、更にその中から全ゲノム領域中に設定した約100種類のマイクロサテライトが最もレシピエント由来の遺伝子型に置き替わっているマウスを選抜し、それぞれB6♀もしくはD2♀と交配しN3世代を得た。再び同様の選抜を行い、次の世代を得た。これを5-7世代繰り返すことで、SeV1, 2,及び3領域はドナー由来で、他の領域は全てレシピエント由来のゲノムに置き替わったコンジェニックマウスを3系統ずつ、計6系統作製することができた。平成23年度は平成22年度に続き、スピードコンジェニック法によりコンジェニックマウスの作製を行い、それぞれの系統由来のQTL領域がそれぞれのカウンターパートの遺伝学的背景に導入されたコンジェニックマウス計6系統を作出することができた。従来より、マウス系統により感染抵抗性/感受性が異なることが知られていたが、我々は抵抗性及び感受性系統の代表格であるC57BL/6 (B6)及びDBA/2 (D2)系統を用い、両系統の交配により作製したバッククロス個体群を用いたquantitativetrait locus (QTL)解析により、3つのQTLsの相互作用により両系統の抵抗性及び感受性の形質を説明できることを明らかにした。

平成24年度は平成23年度に引き続きこれらの3つの領域(QTLs)をB6バックグランド及びD2バックグランドでそれぞれ単独に入れ替えた6系統、更にはepistatic interactionが見られた2つの領域を同時に有するB6、D2バックグランドの系統2系統、総計8系統のコンジェニック系統の作製を行い全ての系統の作製を終了することができた。これらのコンジェニックマウスにセンダイウイルスを実際に感染させ、抵抗性/感受性を測定したところ、QTL解析において単独でも有為な抵抗性を示したSeV1領域及びepistatic interactionを示したSeV2とSeV3はD2バックグランドにおいて抵抗性をもたらし、確かにこの領域に抵抗性/感受性遺伝子が存在することを証明できた。今後はこの領域から責任遺伝子を同定して行く予定である。平成22年度から23年度にかけての主な作業はコンジェニックマウスの作製であった。コンジェニックマウスはマウスを交配させそれぞれの系統のQTL領域を他方の系統に入れ替える作業であるが、マウスの妊娠・出産に掛かる期間や、染色体領域が入れ替わる効率などは完全にはコントロールできないため、コンジェニックマウスの完成が予定より少し遅れた。24年度が最終年度であるため、記入しない。責任遺伝子同定のためには、まずB6及びD2マウス間で、これら領域(QTLs)を互いに単独に入れ替えたコンジェニックマウスを作製し、これらの領域(QTLs)の保有の仕方で抵抗性/感受性の表現型を再現できるかどうかを確認する必要がある。すでにコンジェニックマウスはほぼ完成しているので、本年度はこれらのマウスを用いてセンダイウイルス感染実験を行い、これらQTL領域に確かに責任遺伝子が存在していることを確認する。更に、これらのコンジェニックマウスと遺伝背景が同一のペアレンタルマウスとを交配し、QTL領域内で組換えを起こしたマウスからサブコンジェニックラインを数系統作製し、これらを用いてセンダイウイルス感染実験を再度行い、責任遺伝子存在領域を十数個の遺伝子が存在する大きさにまで狭める。最終的には、責任遺伝子存在領域に存在している十数個全ての遺伝子を解析し、B6及びD2マウス間で多型がないかを検索し責任遺伝子を同定する。
膵島におけるグルタミン酸によるインスリン分泌制御機構の解析

株化細胞であるMIN6細胞に、AMPA型グルタミン酸受容体のイソフォームであるGluR2が発現していることを免疫化学的手法を用いて見いだした。グルタミン酸受容体のエンドサイトーシスを生化学的に検出する手法を構築し、GluR2が、AMPA刺激により細胞内にエンドサイトーシスされることを見いだした。このエンドサイトーシスは、細胞外グルコースが低濃度の場合に顕著に起こり、AMPA型グルタミン酸受容体のアンタゴニストであるGYKI52466により阻害されることが判明した。さらに、このリガンド依存性エンドサイトーシスは、細胞外のNaイオン、Caイオンを除くことにより阻害された。さらに、人工的に細胞膜の脱分極を高濃度のKClを加えることにより、誘導するとGluR2のエンドサイトーシスが起こった。従って、GluR2のエンドサイトーシスは、グルタミン酸の受容体への結合と細胞膜の脱分極が必要であることが示唆された。さらに、蛍光ラベルしたGluR2(GFP-GluR2)をMIN6細胞に強制発現させ、AMPA刺激で、GluR2のエンドサイトーシスを反映していると考えられる蛍光スポットの移動が観察できた。β細胞へのグルタミン酸信号の伝達の調節がインスリンの分泌制御に重要であろうと考えた。すなはち、β細胞における信号の受け取り効率の増減が重要であると考えた。ごく最近、神経細胞においてグルタミン酸信号を伝える際に、細胞膜上のAMPA型受容体が細胞内に取り込まれる(エンドサイトーシスされる)ことによって、結果的にその信号を受容できる受容体数が減少し、シグナル伝達効率が低下する現象が報告された。この現象は、神経の可塑性(LTD)に非常に重要である。そこでβ細胞におけるAMPA型受容体がエンドサイトーシスされるのかどうかを検討した。AMPA受容体の細胞外部分を特異的に認識する抗体を用いMIN6m9細胞をラベルした後グルタミン酸もしくはAMPAで刺激する。その後、酸性緩衝液にて細胞外の抗体を除き、細胞内に取り込まれた抗体を免疫染色法にて検出した。実際にそれらの刺激によりエンドサイトーシスが起こった。さらに、先に細胞外膜蛋白質をNHS-SS-biotinを用いてラベルした後グルタミン酸もしくはAMPAで刺激する。その後、細胞外の活性化biotinをグルタチオンにより不活性化した後エンドサイトーシスされたbiotin化AMPA受容体をビオチン・アビジンの結合を利用してアビジンビーズで沈降する。ビーズと其に沈降したAMPA型受容体をウエスタンブロッティング法を用いて検出した。この方法においてもAMPA型受容体のエンドサイトーシスが検出できた。さらに、AMPA刺激によるGluR2/3のエンドサイトーシスは、その競合的アンタゴニストによって、ほぼ完全に阻害された。β細胞には機能的にAMPA型受容体が発現しており、その受容体はリガンド依存性にエンドサイトーシスされることを実証することができた。β細胞のAMPA型受容体がエンドサイトーシスされるかを検討した。AMPA受容体の細胞外部分を特異的に認識する抗体を用いMIN6 m9細胞をラベルした後グルタミン酸もしくはAMPAで刺激する。その後、酸性緩衝液にて細胞外の抗体を除き、細胞内に取り込まれた抗体を免疫染色法により検出した。ビーズと共に沈降したAMPA型受容体をウエスタンブロッティング法を用いて検出した。また、上記の方法によりAMPA刺激によるエンドサイトーシスは、電位依存性である証拠がえられた。さらに、蛍光ラベルしたGluR2(GFP-GluR2)をMIN6細胞に強制発現させ、AMPA
胃癌腹膜転移メカニズムの解明：新たな診断治療法開発を目指して

平成30年度研究実績1、臨床検体については5-ALAによる微小腹膜播種の検出に成功しており微小転移のRNA解析、蛋白解析を継続中である。2、マウスの腹腔内にMKN-45およびその高転移株85ASAを投与し腹膜播種モデルを作成した。高転移株に特徴的な分子をarray解析にて同定し治療開発につなげる。3、5-ALA投与による播種縮小効果を認め、そのメカニズムをRNA arrayにて解析済みである。フエロトーシス機構が亢進しており薬剤耐性との関係も含めて細胞実験、動物実験を進めていく。4、胃癌腹膜播種患者の腹水中のマクロフアージとそのPD1発現について解析中であり、腹膜播種の腹腔内免疫細胞の動態について解析中である。胃癌腹膜播種モデルと腹腔内免疫細胞との関係が明らかになりつつある。あらたな展開が期待される。一方エキソソーム研究は一旦保留となっている。5-ALA投与による腹膜播種抑制効果のメカニズムの解明が進んでいる。1、胃癌腹膜播種と腹腔内免疫細胞分布の関係を明らかにする。2、5-ALAによる腹膜播種抑制効果のメカニズムを明らかにし、抗がん剤体制克服につなげる。3、播種モデルの高転移株と親株のRNA解析を行い、転移にかかわる分子の解明を引き続き行う。平成29年度研究実績1,5-アミノレブリン酸を用いた蛍光審査腹腔鏡検査による微小腹膜転移検出法は倫理委員会の承認を経て実施体制が整備済みである。次年度よりこの手法を用いて微小腹膜播種転移の検出と組織採取を行う。この標本の一部を組織培養し、腹膜播種初期病態を再現する。この培養組織を用いて腹膜播種形成の初期病態に関与する遺伝子、タンパク、micro RNAを同定していく。2,胃癌腹膜播種モデルの作成:GFPラベルMKN45をヌードマウスの腹腔内へ移植し継時的に播種性転移の状況を蛍光観察できるモデルを作成済みである。今後同定された播種関連因子の腹膜播種性転移への影響を評価するために重要なモデルである。3,進行胃癌切除標本より癌周囲組織と離れた正常組織を切り出し繊維芽細胞の初代培養を作成した。この培養上清よりエクソソームを抽出した。今後上記腹膜播種モデルを用いて腫瘍関連繊維芽細胞由来エクソソームの腹膜播種の増殖、進展への影響を検討する。さらに増殖・進展に関与する液性因子の解析を行い播種を促進させる分子の同定を行う。事務的な作業に少し時間が勝ったために腹膜微小転移巣の採取までは至っていないが、今回それが終了し次年度からは可能となる。それ以外の細胞実験、動物実験に関してはほぼ順調に経過している。本研究は腹膜播種初期病態を組織培養にて再現させた系を用い包括的にメカニズムを解明することを目的とした研究であり重要な研究である。5-アミノレブリン酸を用いた胃癌微小腹膜播種検出に関する臨床試験の承認および試験に対する保険獲得などの事務的な作業の遅れにより微小腹膜播種病変採取が予定より遅れている。基礎的な研究に関しては組織培養、細胞培養、動物時間いずれも順調に経過している。腹膜病変の組織培養を行い、RNA、タンパク、microRNA解析を行う。腹膜播種マウスモデルを用い候補分子を投与して播種関連分子を同定する。また、組織培養中エクソソームを抽出し、これより播種関連因子の抽出と動物モデルでの検証を行っていく。腹膜播種初期病態に関与する分子の同定とメカニズムの解明が本研究の目的である。臨床試験の倫理委員会承認と試験に対する保険の獲得に時間がかかり臨床検体の採取が遅れてしまったためである。基礎的研究(細胞実験、動物実験)に関しては軌道に乗ってきているため次年度に施行できると考える。次年度の分子生物学的実験、動物実験に使用予定である。
永久磁石式多極RGを用いたローカルエネルギー利用システムに関する研究

筆者らの着想による永久磁石式RGは,磁石が固定子に配置され,回転子が鉄心のみという構造のため,堅牢で高速回転に適し,小型化も可能である。また,構造が単純で形状の自由度が高いため,多極化して,風力や小水力などの低速発電機への応用も期待される。本研究では,小規模なローカルエネルギーの活用を目指して,小型風力や小水力に適した永久磁石式多極RGの開発に取り組んだ。その結果,安価なフェライト磁石を採用しながらも,希土類磁石並みの発電能力を有し,トルクリプルの極めて小さな発電機の開発に成功した。本研究は,ローカルエネルギーの有効利用を目的とし,筆者の着想による永久磁石形リラクタンスジェネレータ(以下PMRG)の開発と,小型風力発電や小水力発電への適用について検討を行うものである。以下本年度の研究によって得られた成果を記述する.1.現有の6極/4極三相PMRGの動作解析ならびに実験を行った.その結果,本発電機はエネルギー変換効率などの電気特性は良好であるが,トルクリプルが大きいという実用上の課題が明らかになった.2.トルクリプルを改善するために,本研究では3台のPMRGを空間的に120度位相をずらして回転軸に配置する,いわゆる3段積みPMRGを考案した.3.以上の成果に基づき,1000rpm-400W程度の実規模の小型風力発電に適用するためのPMRGの設計を行った.3段積みとすることから1台あたりの出力は133Wとした.また,有限要素法に基づく検討結果から固定子は12極,回転子は8極とした.磁石にはNd-Fe-Bを用いた。4.上記の設計に基づいて今年度は3段積みPMRGの1台分だけ試作した.無負荷時ならびに負荷時の出力電圧,電流,トルク,回転数を詳細に測定した結果,試作機の出力と効率は設計値より10%程度低い値に止まったが,ほぼ初期の特性が得られることが明らかになった.5.PMRGの磁気回路モデルを作成した。これは,有限要素法では困難な,PMRGの動特性や過渡特性の定量解析ができるもので,PMRGを風力発電や小水力発電に応用する場合に有用なものである。以上よりPMRGの基礎特性が明らかになるとともに,トルクリプル低減などの性能改善策も提案され,本年度の目的はある程度達成されたものと考える.昨年度試作した定格130Wの永久磁石式リラクタンスジェネレータ(PMRG)は、同一形状の3台のPMRGを固定子の位相をずらして積み重ねることで、トルクリプルの低減を実現していたが、軸長が長くなる問題があった。また、高効率化のためには、更なる多極化が必要であることが明らかになっていた。そこで平成20年度は、上述の多段積みPMRGの更なる小型・高効率・低コスト化について検討を行うとともに,定格400W以上(1000rpm)の改良機の試作を行い,実証試験を行った。まず、多極化については、従来のインナーロータ構造のままで、多極化を進めると、極やヨークを極数の比に応じて細くする必要があるため、磁石を配置するスペースを確保することが難しくなり、また中心軸付近に利用できない空間ができることから、アウターロータ構造を採用した。これにより、磁石を配置するスペースを大幅に確保できるようになったため、従来の高価なネオジム磁石では無く、安価なフェライト磁石を用いることが可能になった。次いで、トルクリプルの低減については、多段積みが有効であることは間違いないが、昨年度の3段積みでは軸長が長くなる問題があった。ここで、仮にPMRG1段のトルク波形の高調波成分が奇数次のみになれば、原理的に2段積みでもトルクリプルをゼロにできる。そこで、本年度は回転子極の一部を切り欠くことによって、トルク波形が奇数次成分のみで構成されるように調整した。これにより、2段積みでも十分なリプル低減効果が得られることを確認した。上述の解析・設計に基づき、実際に発電機を試作し、実証試験を行ったところ、回転数1000rpmで最大出力約750W、効率約82%を達成した。
生理検査信号の保存・処理のための光ディスクファイルシステムの開発

生理機能検査室で扱うデータ(脳波,心電図,呼吸曲線など)の保存は法律上5年と定められているが、記録紙として保存する場合が多いため、その適切な管理はどこの施設でも困難となりつつある。本研究は全国の主要病院が直面しているこのような事態を考慮し立案計画されたものであり、目的は光ディスクによるアナログ検査データ(能波など)の保存と管理にある。方法:本研究で用いた機器の構成は、1.脳波計(16チャネル),2.AD変換器およびバッファメモリ(堀田無線,試作品),4.ホストコンピュータ(H-arris H300-A,兼松エレクトロニクスK.K.),5.光ディスク(DF-O400,東芝,容量3.6GB),6.ディスプレイ装置(KEL305B,ダイキン)とハードコピー装置(HA241A,ダイキン)から成る。脳波計からの信号はサンプリング周波数100Hz,分解能8bitでAD変換の後、16チャネルのバッファメモリ(1チャネルあたりのメモリ容量は256kB)に一時保管し、ホストコンピュータの磁気ディスクを介し光ディスクへ転送した。光ディスクに収録した信号(12chの脳波波形,心電図,および検査内容や被験者の状態を表すコード信号など16チャネル分の信号)は1画面あたり実時間にして10秒分としてディスプレイ上に表示、必要な部分をハードコピーに記録報告書の一部とした。結果および考案:脳波記録1名分を光ディスクに書込むのに要する時間は約18分で、特定の患者の記録を検索し、光ディスクからディスプレイ上に描画させる場合にもほぼ同程度の時間を要した。この結果、5年分の脳波記録(本検査室の場合、約12500例分)を数枚の光ディスクに安定保存し、検索や呼出および必要な数値処理を随時行うことが可能となった。本研究成果は今後の生理検査データ保存、管理の土台となるものであり、その意義は極めて大きいといえる。本研究の目的は生理機能検査室におけるアナログ信号データの保存、管理のためのシステムの開発にあるが、これまでに、光ディスクを利用した脳波信号のデータベース化と、これに基づいた脳波レポート作成のための、インターラクティブなシステムを開発、その成果を以下の学会で発表した。1.脳波データベースのための光ディスクファイルの応用山中学、毛利昌史ほか第24回日本ME学会大会1985年7月2.脳波データベースに基づくインターラクティブなEEGリポート作成システム山中学、斉藤陽一、毛利昌史ほか第24回日本ME学会大会1985年6月4.多変量脳波の原信号データベース化とその要件について山中学,斉藤陽一,毛利昌史,開原成允ほか第5回医療情報学連合大会1985年12月5.光ディスクによる脳波データベースとこれによる脳波診断の試み山中学,藤野政義,斉藤陽一ほか第5回医療情報連合大会1985年12月本年は,第25回日本ME学会大会に4題出題,全題採用され、発表予定である。現在、脳波データについては、毎週1例のペースで、ルーチン化の方向に向かっている。
環境中のアミロイドを介した鳥類AAアミロイド症の伝播性に関する研究

若齢ウズラおよび成熟ウズラに対し、リポポリサッカライド(LPS)を週2回、4週に渡って投与した。LPSの初回投与と同時に、ウズラアミロイドを静脈内投与もしくは経口投与し、4週後に剖検した。病理組織学的解析の結果、若齢・成熟ウズラの双方において、静脈内投与群・経口投与群ともにアミロイド非投与群と比較して有意な全身アミロイド沈着量の増加がみられた。このことから、ウズラのAAアミロイドーシスが静脈内投与だけでなく、経口投与によっても誘発(伝達)可能であることが示された。さらに追加実験では、静脈内投与、経口投与共に用量依存性の伝播効率向上を実証した。最終年度にウズラアミロイドーシスの水平伝播を検証するため、アミロイドーシス発症ウズラと正常ウズラを4週間同一ケージ内で飼育したが、アミロイドーシスの伝播は証明できなかった。このことは、アミロイドーシス罹患動物におけるアミロイドの排泄、ひいては他個体の摂取量が非常に少ないことが原因として考えられた。某動物園にて斃死したフラミンゴ58例の全身臓器に対して、病理学的解析を実施し、うち27例において全身性にアミロイド沈着を認めた。このことから、動物園のフラミンゴが高率にアミロイドーシスを発症していることが示唆された。さらに27例のうち、1例において大脳全域にわたって重度の脳血管アミロイドーシス(CAA)が認められ、5例において脳室周囲の一部の脳血管壁へのアミロイド沈着が認められた。前者の1例において、沈着アミロイドは免疫組織学的にAβおよびAAの双方に陽性を呈し、残る5例ではAβに陰性、AAに陽性を示した。鳥類におけるCAAの報告は稀であり、ヒト以外での脳へのAA沈着に関しては本研究が初の発見である。若齢ウズラおよび成熟ウズラに対し、リポポリサッカライド(LPS)2 mg/kg BWを週2回、4週に渡って投与した。LPSの初回投与と同時にウズラアミロイドの静脈内投与(1, 10 mg)もしくは経口投与(1, 10, 100 mg)を実施し、4週後に剖検を実施した。ウズラを用いた動物実験モデルはニワトリと比較してハンドリングや飼育スペース確保に有利であり、鳥類アミロイドーシスの研究を実施する上で非常に有効である。次年度はこの経口伝播モデルを使用し、鳥類AAアミロイドーシスの水平伝播性について評価を実施予定である。鳥類におけるCAAの報告は稀であり、AA沈着に関しては本研究が初の発見である。当初の計画通り、ウズラを用いてAAアミロイドーシスの経口伝播モデルを確立出来た。本モデルを用いることで平成30年度以降の経口伝播実験が非常にスムーズに遂行可能である。研究計画に記載していた「【2】環境中アミロイドの検出」は達成できなかった。これは、環境中に蓄積しているアミロイドが非常に微量であることが理由として考えられる。予期していなかった事であるが、動物園のフラミンゴを検索していく中で、脳へのアミロイド沈着を発見した。ヒトを含め、AAアミロイドーシスにおける脳血管アミロイド沈着は極めて稀な病態であるにもかかわらず、フラミンゴはアミロイドーシス罹患27例のうち、実に6例において脳血管アミロイド沈着を生じていた。

さらに27例のうち、1例において大脳全域にわたって重度の脳血管アミロイドーシス(CAA)が認められ、5例において脳室周囲の一部の脳血管壁へのアミロイド沈着が認められた。前者の1例において、沈着アミロイドは免疫組織学的にAβおよびAAの双方に陽性を呈し、残る5例ではAβに陰性、AAに陽性を示した。鳥類におけるCAAの報告は稀であり、ヒト以外での脳へのAA沈着に関しては本研究が初の発見である。平成30年度は引き続き、環境中アミロイドの検出を試みると共に、フラミンゴ飼育池の水をウズラモデルに直接経口投与し、アミロイドーシス誘発性を検証する。また、鳥類AAアミロイドーシスの水平伝播性を検証する目的で、AAアミロイドーシス罹患ウズラと非罹患ウズラを同居させ、ケージ内で水平伝播が生じるかどうかを検証する。平成29年度の研究にて、フラミンゴAAアミロイドーシスにおける脳血管アミロイド沈着を発見した。このことから、フラミンゴは全身性アミロイドーシスにおけるCAAの病態モデルとしての使用が期待できる。平成30年度はフラミンゴの脳血管アミロイド沈着について、病理組織学的解析およびプロテオーム解析を実施し、詳細な病態解析を実施予定である。2018年3月2529日開催の学会参加のための旅費を事前計算する際に見落としがあり、試算額と実額に2000円の差額が生じたため。繰り越した2000円は適宜次年度の研究費用に充てる計画である。
国際共同研究ガイアリスト21の実現に向けて

1)「ガイアリスト21」は、わが国が主要な資金提供国となって、地球上に生息する生物全種のリストを作成し、それらのタイプ標本のみならず、各々の種の生活環境の記載、配偶子などの細胞やゲノムDNAの保存といった幅広い生物学的情報を蓄積する事をめざしている。本研究では、「ガイアリスト21」の研究を実施するために、平成12年度発足を目指し、科学研究費特定領域研究(A)「ガイアリスト21-多様な生命体の包括的記載と保存・解析方法の確立」(領域代表者:東京工業大学教授星元紀)の申請を行った。2)ガイアリスト21の研究計画の一部として、西太平洋アジア地域生物多様性国際ネットワークDIWPAが2001-2003年に実施を計画している国際生物多様性観測年IBOYへの全面的な参加をすることを前提とし、1999年7月および8月に北海道苫小牧演習林で行われたIBOYの予備調査に参画し、特定地域における生物多様性の査定と、標本類を分類学的に処理し終えるまでの手順とコストを知るための方策について検討を行った。3)上記を遂行するために、班会議を2回(平成11年5月、9月)、幹事会議を2回(平成11年7月、10月)、特定領域研究案作成ワーキンググループの会議を2回(平成11年9月、平成12年1月)に開催した。4)パンフレットの改定増刷を行ったほか、7月14-16日に筑波で開催されたSpecies2000とCODATA '99 DSAOの第2回国際ワークショップでガイアリスト21の紹介を行い、その趣旨の徹底をはかった。
骨粗鬆症性椎体骨折に対する自己多血小板血漿を用いた椎体形成術の開発

多血小板血漿(PRP)は、自己の末梢血から血小板を濃縮して精製される血漿である。PRPに含まれる高濃度の成長因子や接着因子が組織損傷に作用し、組織修復過程を促進することが報告されており、歯科領域や形成外科領域、整形外科領域など幅広い分野で臨床応用され、その治療効果が報告されている。研究者らは、今まで整形外科の脊椎外科領域においてPRPの椎間板変性抑制効果や骨癒合促進効果を明らかにしてきた。骨粗鬆症に伴う骨折は近年の高齢化社会において増加の一途をたどっているが、骨脆弱性や骨質の問題から骨癒合が遷延したり、偽関節に至ることがある。そのため、高齢者が強い疼痛や麻痺に悩まされ、活動性が著しく低下し、生命予後さえも短縮することがある。申請者らは、PRPの骨癒合促進効果を骨折の治療に応用することで、高齢者の健康寿命の延伸に役立てることが出来ないかと考えている。本研究では、骨折の治療にPRPを役立てることを目的としている。治療モデルは長管骨や頭蓋骨の骨折モデル、骨欠損モデルなど様々なものが報告されているが、骨粗鬆症が骨折治癒過程に及ぼす影響はモデルにより様々で結果が異なっている。現在、椎体骨欠損モデルの作成を終了している。骨欠損部にそれぞれPRP含浸ゼラチンβ-TCPスポンジ、PBS含浸ゼラチンβ-TCPスポンジを留置した2群と何も留置しないSham群を作成し骨形成について検討を行なっている。椎体形成術後、8,12週でPRP含浸ゼラチンβ-TCPスポンジ群において著明な骨形成を認めた。骨欠損モデルの評価も終了し、骨欠損部にPRPを含浸させたβ-TCPスポンジの留置も終了していることから概ね順調に進展していると考えられる。より大きな動物での骨欠損部へのPRP含浸β-TCPスポンジの留置、ヒトの手術の際に採骨部にPRP含浸β-TCPスポンジを留置し、人体での骨形成の評価を行う。研究者らは、今まで整形外科の脊椎外科領域においてPRPの椎間板変性効果や骨癒合促進効果を明らかにしてきた。現在、複数の骨折モデルを作成し、骨の修復過程を骨形態計測で評価したり、組織学的に評価を行っている。われわれが行おうとしている実験においてどのモデルがより適切であるかを評価している段階である。今後、PRPの骨折治癒に対する効果を評価する予定である。骨折モデルの評価をより慎重に行っているため、研究計画当初よりは、進行が遅れている。

多血小板血漿(PRP)は、自己の末梢血から血小板を濃縮して精製される血漿である。PRPに含まれる高濃度の成長因子や接着因子が組織損傷に作用し、組織修復過程を促進することが報告されており、歯科領域や形成外科領域、整形外科領域など幅広い分野で臨床応用され、その治療効果が報告されている。研究者らは、今まで整形外科の脊椎外科領域においてPRPの椎間板変性抑制効果や骨癒合促進効果を明らかにしてきた。骨粗鬆症に伴う骨折は近年の高齢化社会において増加の一途をたどっているが、骨脆弱性や骨質の問題から骨癒合が遷延したり、偽関節に至ることがある。そのため、高齢者が強い疼痛や麻痺に悩まされ、活動性が著しく低下し、生命予後さえも短縮することがある。申請者らは、PRPの骨癒合促進効果を骨折の治療に応用することで、高齢者の健康寿命の延伸に役立てることが出来ないかと考えている。本研究では、骨折の治療にPRPを役立てることを目的としている。治療モデルは長管骨や頭蓋骨の骨折モデル、骨欠損モデルなど様々なものが報告されているが、骨粗鬆症が骨折治癒過程に及ぼす影響はモデルにより様々で結果が異なっている。現在、椎体骨欠損モデルの作成を終了している。骨欠損部にそれぞれPRP含浸ゼラチンβ-TCPスポンジ、PBS含浸ゼラチンβ-TCPスポンジを留置した2群と何も留置しないSham群を作成し骨形成について検討を行なっている。椎体形成術後、8,12週でPRP含浸ゼラチンβ-TCPスポンジ群において著明な骨形成を認めた。骨欠損モデルの評価も終了し、骨欠損部にPRPを含浸させたβ-TCPスポンジの留置も終了していることから概ね順調に進展していると考えられる。骨折モデルの画像評価、組織学的評価を継続して行う。そのうえで、治療を行う骨折モデルを決定し、実際にPRPを使用した治療を行い、実験を進める。骨欠損部にそれぞれPRP含浸β-TCPスポンジ、PBS含浸β-TCPスポンジを留置した2群と何も留置しないSham群を作成し、経時的にマイクロCTでの骨形成の評価や組織学的評価を行っていく。より大きな動物での骨欠損部へのPRP含浸β-TCPスポンジの留置、ヒトの手術の際に採骨部にPRP含浸β-TCPスポンジを留置し、人体での骨形成の評価を行う。実験計画が一部遅延したことにより購入を予定していた薬剤がまだ購入できていないため。実験計画が一部遅延したことにより購入を予定していた薬剤がまだ購入できていないため次年度使用額が生じた。今後の使用計画は購入予定であった薬剤の購入費にあてる。購入予定であった動物がまだ購入できていないため次年度使用額が生じた。購入予定であった動物購入費に当てる。購入予定であった薬剤の購入費にあてる。
数値シュミレ-ションによる重力波の研究

1)ニュ-トニアンの流体力学方程式にポストニュ-トニアンの補正項および重力波放出による反作用力を含めた方程式を用いた連星中性子星の合体の数値シュミレ-ションを行いその時に放出される重力波を計算した。補正項を除いた場合との比較により、このような過程における一般相対論の効果の重要性を調べた。ポストニュ-トニアンのシュミレ-ションでは初期に遠心力バウンスによる衝撃波が発生する。これは一般相対論の効果によって、effectiveな重力が強くなったためである。この衝撃波によりシステム全体が膨張し、そのため合体ーバウンスの振動が長く続く。この結果、ポストニュ-トニアンの効果を取り入れたほうが多くの重力波を放出することが明らかになった。しかし、放出される重力波の波形等は、それ程大きな違いはない。2)回転している原始中性子星の分裂・合体に関しては、粒子法に重力波の反作用を入れてシュミレ-ションを行った。収縮に伴い内側では遠心力が増大するのに対し、外側では中心に向って落下するため、リングが形成される。リングは重力的に不安定で数個に分裂する。分裂片のいくつかは合体する。重力波は、ディスクの形成時、リングの分裂時、分裂片の合体時に多く放出される事がわかった。3)完全に一般相対論を取り入れた3次元シュミレ-ションを行うために、ゲ-ジ条件のテストを行った。具体的には、粒子がブラックホ-ルに落下する現象をさまざまなゲ-ジ条件で見てみると、2体問題では、メトリックをうまく取り扱わないと、重力波のエネルギ-量の評価に大きな誤差が生じる事がわかった。4)3次元コ-ドの方針を立てた。イ)x,y,zグリッドをマルチグリッドとして使う。ロ)Maximalーpolar sliceを採用する。ハ)Minimal shear条件を解く等である。
衛星・現地観測を併用した全球規模での地下水資源量評価手法の開発

地下水資源の持続可能性評価を全球規模・高精度で行なうことが本研究の目的である.その際,観測データの不足する地下水涵養をモデル上で表現するために,GRACEによる陸域総貯水量(TWS)の衛星観測データを中心とした多種多様な観測データを用いた多面的な検証により解決を図る.衛星データを用いることで,土地特性を反映した地下水涵養量のモデル化を可能とする.また高精度な解析の実現のために,現地観測より得られる知見をモデルに反映させる.地下水資源の持続可能性評価を全球規模・高精度で行なうことが本研究の目的である.その際,観測データの不足する地下水涵養をモデル上で表現するために,GRACEによる陸域総貯水量(TWS)の衛星観測データを中心とした多種多様な観測データを用いた多面的な検証により解決を図る.衛星データを用いることで,土地特性を反映した地下水涵養量のモデル化を可能とする.また高精度な解析の実現のために,現地観測より得られる知見をモデルに反映させる.
チタン/アモルファス炭素微細テクスチャーによる高骨形成能・骨接着性表面の創製

Tiは骨との親和性が高く,骨折固定具や歯科インプラント等,骨との接着部位に用いられる.これらの医療部材では骨との良好な接着性に加えて,骨とTiとの早期接着も求められる.そこで本研究では,骨との接着強度が高く,早期接着性も合わせ持つTi表面の創製を目的として,細胞と親和性が高いアモルファス炭素(a-C:H)膜とTiとの微細テクスチャーを作製し,その特性評価を行った.今年度は,マイクロ波(MW)プラズマ化学気相成長(CVD)法により,Ti基板上にa-C:H膜を作製し,細胞接着性タンパク質であるフィブロネクチンの吸着について調査・検討を行った.前年度に借用していた高周波(RF)プラズマによる成膜装置とは異なる装置を使用することとなったため,成膜装置の立ち上げと改造,各成膜条件(MW出力,成膜圧力)で作製したa-C:H膜の膜厚,密着性,水滴接触角の調査から行った.本成膜装置を用いてMW-CVD法で作製したa-C:H膜は,ラマン分光およびフーリエ変換赤外吸収分光法から,高分子状であることがわかった.作製したa-C:H膜の水滴接触角は,150Wで作製したa-C:H膜では約62°,200Wでは約51°であった.作製したa-C:H膜上へのフィブロネクチンの吸着量をビシンコニン酸法にて測定した.150,200Wで作製したa-C:H膜上へのフィブロネクチンの吸着量にはMW出力による違いは見られなかった.さらに波長172 nmの真空紫外光(VUV)照射を行った場合,作製したa-C:H膜の水滴接触角に変化はなかったが,フィブロネクチンの吸着量が増加した.一方,TiにVUV照射を行った場合,水滴接触角は照射前と比べて低下し,フィブロネクチンの吸着量が減少した.人工骨や人工関節等に生体用金属材料として使用されるTiには,生体骨との良好な接着性に加えて,早期治療のために高い骨形成能が求められる.本研究では,Ti表面に骨芽細胞との親和性が高いアモルファス炭素(a-C:H)膜のマイクロパターンを作製することで,材料表面での骨形成を促進し,かつ良好な骨との接着強度を有するTi/a-C:H複合表面の創製を目的とした.今年度は,純Ti基板上にプラズマCVD法によりa-C:Hを成膜してTi/a-C:H微細テクスチャーを作製し,擬似体液に浸漬することでハイドロキシアパタイトの析出状態を調査・検討した.原料ガスにC2H2あるいはCH4を用いて作製したテクスチャーの構造を比較した.C2H2から作製したa-C:H膜では,CH4を用いた場合と比較して,金属メッシュの下側に炭素原子が回り込み,マスキングした箇所にもa-C:H膜が形成し,Ti表面が露出しないことが分かった.また,線径の異なる金属メッシュを用いることにより,異なるパターンサイズを有するTi/a-C:H微細テクスチャーを作製した.Ti/a-C:H微細テクスチャーの骨形成能を向上させるため,アルカリ処理あるいはアルカリ加熱処理を行った.アルカリ処理では,10mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液に試料を60 °Cで1日間浸漬させた.アルカリ加熱処理では,さらに大気圧下で200 °C,1時間の加熱を行った。アルカリ処理あるいはアルカリ加熱処理を行ったTi/a-C:H微細テクスチャーの骨形成能を評価するため,36.5 °Cで12日間,擬似体液への浸漬試験を行った.擬似体液への浸漬後,Ti上にのみハイドロキシアパタイトが析出し,a-C:H上には析出しないことが確認されたが,浸漬時間をさらに長くすると,横方向へのハイドロキシアパタイトの成長により,a-C:H膜表面も被覆されることが分かった.本年度は,異なるパターンサイズを有するTi/a-C:H微細テクスチャーの作製および擬似体液浸漬試験によるハイドロキシアパタイトの析出状態の調査・検討を行った.当初の予定では、細胞接着性タンパク質の吸着評価および細胞培養試験まで実施する予定であったが,Ti/a-C:H微細テクスチャーの作製条件の探索および擬似体液の調整・保存法の習得に予想以上に時間を要したため,当初の予定に対して進捗が遅れている.Tiは骨との親和性が高く,骨折固定具や歯科インプラント等,骨との接着部位に用いられる.これらの医療部材では骨との良好な接着性に加えて,骨とTiとの早期接着も求められる.そこで本研究では,骨との接着強度が高く,早期接着性も合わせ持つTi表面の創製を目的として,細胞と親和性が高いアモルファス炭素(a-C:H)膜とTiとの微細テクスチャーを作製し,その特性評価を行った.今年度は,Ti基板上にRFプラズマ化学気相成長(CVD)法によりa-C:H膜マイクロパターンを形成してTi/a-C:H微細テクスチャーを作製し,細胞接着性タンパク質であるフィブロネクチンの吸着について調査・検討を行った.前年度まで使用していたパルスプラズマによる成膜装置とは異なる装置を使用することとなったため,各成膜条件(RF出力,成膜圧力)で作製したa-C:H膜の膜厚,密着性,水滴接触角の調査から行った.

陰極側でRF出力200 W,成膜圧力10 Paで作製したa-C:H膜の密着性が高く,メッシュの形状に沿ったa-C:H膜マイクロパターンが形成した.その他の成膜条件では,a-C:H膜の剥離やTi領域への炭素の回り込みにより,形状の均一なTi/a-C:H微細テクスチャーは作製できなかった.陰極側で作製したTi/a-C:H微細テクスチャーに対して,細胞適合性の指標となる水滴接触角を測定した.作製したTi/a-C:H微細テクスチャーの接触角は約80 °であり,成膜条件の違いによる接触角の変化はほとんど見られなかった.フィブロネクチン水溶液滴下前後の原子間力顕微鏡像から,Tiおよびa-C:H各領域でフィブロネクチンの吸着による表面形状の変化が見られた.前年度まで使用していたパルスプラズマCVD法による成膜装置とは異なるRFプラズマCVD法による成膜装置を使用することとなり,密着性の良いa-C:H膜が得られる成膜条件(RF出力,成膜圧力)の探索から行ったため,当初の予定に対して進捗が遅れている.Tiは骨との親和性が高く,骨折固定具や歯科インプラント等,骨との接着部位に用いられる.これらの医療部材では骨との良好な接着性に加えて,骨とTiとの早期接着も求められる.そこで本研究では,骨との接着強度が高く,早期接着性も合わせ持つTi表面の創製を目的として,細胞と親和性が高いアモルファス炭素(a-C:H)膜とTiとの微細テクスチャーを作製し,その特性評価を行った.今年度は,マイクロ波(MW)プラズマ化学気相成長(CVD)法により,Ti基板上にa-C:H膜を作製し,細胞接着性タンパク質であるフィブロネクチンの吸着について調査・検討を行った.前年度に借用していた高周波(RF)プラズマによる成膜装置とは異なる装置を使用することとなったため,成膜装置の立ち上げと改造,各成膜条件(MW出力,成膜圧力)で作製したa-C:H膜の膜厚,密着性,水滴接触角の調査から行った.本成膜装置を用いてMW-CVD法で作製したa-C:H膜は,ラマン分光およびフーリエ変換赤外吸収分光法から,高分子状であることがわかった.作製したa-C:H膜の水滴接触角は,150Wで作製したa-C:H膜では約62°,200Wでは約51°であった.作製したa-C:H膜上へのフィブロネクチンの吸着量をビシンコニン酸法にて測定した.150,200Wで作製したa-C:H膜上へのフィブロネクチンの吸着量にはMW出力による違いは見られなかった.さらに波長172 nmの真空紫外光(VUV)照射を行った場合,作製したa-C:H膜の水滴接触角に変化はなかったが,フィブロネクチンの吸着量が増加した.一方,TiにVUV照射を行った場合,水滴接触角は照射前と比べて低下し,フィブロネクチンの吸着量が減少した.次年度も前年度に引き続き,Ti/a-C:H微細テクスチャーにおいて,骨との親和性に優れるTiおよび細胞との親和性に優れるアモルファス炭素各領域の形状,サイズ,面積比により,骨形成能および骨接着強度がどのように変わるのかを調査し,良好な骨形成能および骨接着強度を示すテクスチャー構造を探索する.どのようなテクスチャー構造の時に,細胞接着性タンパク質が多く吸着するのか調査するために,細胞接着性タンパク質を添加した水溶液中に,Ti/a-C:H微細テクスチャーを一定期間浸漬する.細胞接着性タンパク質の吸着場所,吸着量および吸着速度を調査し,テクスチャーの各領域のサイズ,面積比との相関関係を明らかにする.次に,形状,サイズ,面積比の異なるTi/a-C:H微細テクスチャー上で骨芽細胞の培養を行い,骨芽細胞の接着場所,接着数および増殖率がどのように変わるのか調査する.骨芽細胞の接着性に優れたテクスチャー構造を持つTi/a-C:H微細テクスチャーの候補をラット大腿骨に一定期間埋入後,部位ごと摘出する.Ti/a-C:H