hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ラマン分光法による歯質と接着性レジンの接着機構の分子論的研究

1.象牙質と接着性レジンの接着界面のラマン赤外分析象牙質とレジンを接着させる前に,ヒドロキシルエチルメタクリレート(HEMA)やグリセロールメタクリレート(GM)など,水酸基をもつモノマーをプライマーとして塗布することが有効とされている。これに化学結合が関与しているか否かをラマン赤外測定により検討した。その結果,あらたな化学結合の生成や重合速度の変化を示唆するスペクトル変化が観測されなかったことから,プライマーの役割は化学効果ではなく,レジンモノマーの歯質浸透性を高めることと推察された。2.生体親和性付与を目的とするチタン板ハイドロキシアパタイト(HAP)コーティングの研究擬似体液に浸漬したTi板表面を赤外高感度反射法にて分析を行ったが,今回の浸漬条件では,HAPその他のリン酸カルシウム塩の検出は出来なかった。別の浸漬条件でのコーティングを検討中である。3.金属とレジンの接着機構の分光学的研究貴金属に接着性をもつレジン及びその処理剤の界面での接着機構を調べるために,SERS効果を利用した実験を行った。清浄表面をもつガラス板上に,金属を蒸着し,市販の各種試料溶液を滴下しコーティングした試料をラマン測定したところ,SERS活性が認められ,金属表面に直接吸着した分子のスペクトルが得られた。しかしながら不純物分子のスペクトルも重なっており,吸着分子の吸着構造に関する詳細な情報を得るには,さらにサンプリング条件の吟味を要する。4.接着強さ測定法の検討レジンと歯質の接着強さを測定する際におこりうる接着テープとボンディング剤溶媒との化学的相互作用の有無を赤外分光法で調べた。歯質や歯科用金属に接着力をもつ各種市販レジンの接着機構を解明するために、ラマン及び赤外分光法の先端技術を生かした実験を行い、以下の新しい知見を得た。1.4-META/MMAレジンと象牙質の接着界面の化学組成分析......顕微ラマン分光法を用い、界面に垂直方向の線分析を行った結果、界面から象牙質側5-6mumの深さまで4-METAモノマーが浸透し硬化したことがわかり、形態観察から予想された樹脂含浸層の形成が初めて分子レベルで証明された。2.4META/MMAレジンと歯質の接着における化学結合の寄与......このレジンに含まれる接着性モノマー(4-META)を、歯質の主成分であるハイドロキシアパタイトと混合した試料、およびこのレジンをエナメル質、象牙質に塗布した試料のラマンスペクトル変化を解析した。アパタイトに接近した両親媒性のこのモノマー分子末端のカルボキシル基は表面のカルシウムとの間に塩を形成することが分かり、接着に対する化学的相互作用の寄与が証明された。3.市販貴金属接着プライマー中に含まれるM1OPSモノマーの貴金属表面への接着......チオリン酸基を末端にもつ上記両親媒性モノマーは、真空蒸着した銀基板表面に対し溶液中から容易に単分子膜をつくること、しかもチオリン酸基側で銀に吸着し、その分子配向は表面にほぼ垂直であることが、高感度反射赤外分光法により確認された。従来行われてきた煩雑な前処理なしに貴金属とレジンを接着できるのは、このような単分子膜形成により、表面が二重結合をもったメタクリル基により疎水化するため、レジンの重合度が上がり、金属原子とレジンとが強固な化学結合力が生ずるからであるという仮説が分子論的に証明された。
原発性骨軟部腫瘍におけるFDG-PETとGLUT-1免疫染色の比較検討

術前にFDG-PETの行われた骨軟部腫瘍200例あまりを今回の研究の対象とした。すでに、FDG-PETのデータ(SUV値など)は整理され、組織球系や繊維性あるいは神経系の骨軟部腫瘍が高いFDG集積を示すことが示された。この結果はFDG-PETにより骨軟部腫瘍の良悪性を鑑別しようという試みに疑問を投げかけるものであり、いくつかの論文に発表された。また、腫瘍と炎症の鑑別にも問題があることが間接的に示唆された。今回は、これらの症例のうち、組織球系細胞を含む腫瘍(悪性線維性組織球腫、骨巨細胞腫、腱鞘巨細胞腫、軟骨芽腫、非骨化性線維腫、サルコイドーシス、ランゲルハンス組織球症など)の症例を選び、ブドウ糖輸送酵素(Glucose transporter-1,GLUT-1)の抗体を用いて免疫染色を行った。これは、骨軟部腫瘍におけるFDGの取り込みの本質を検討する一助となるものである。まず、すでにある組織標本のパラフィン切片に対する蛍光抗体法を試みたが、安定した染色が得られなかった.2種類の抗体を用いても良好な染色が得られなかったため、現在は新鮮手術材料を用いて試みている段階である。腫瘍細胞の良悪性よりも構成細胞の組織系の方がFDGの取り込みに影響を大きくおよぼすのではないかと考えられ、骨軟部腫瘍におけるFDG-PETの有用性と限界が明らかとなった。平成14年度は、既に蓄積されている骨軟部腫瘍のFDG-PET検査200件超のうち、軟部腫瘍114例についてSUV値の解析が終了し、その結果を学会誌に報告した.(Aoki J, et al. EDG-PET for preoperative differential diagnosis between benign and malignantsoft tissuemasses. Skeletal Radiology 2003 ; 32 : 133-138.)この中で、組織球系細胞を含む腫瘍(悪性線維性組織球腫、腱鞘巨細胞腫、サルコイドーシスなど)が高いSUV値を示すことが示された.来年度は、これらの症例を選び、ブドウ糖輸送酵素(Glucose transporter-1, GLUT-1)の抗体を用いて免疫染色を行う.現在、すでにある組織標本のパラフィン切片に対する安定した蛍光抗体法を確立するための努力が行われている.(安定しない場合は、新鮮例の凍結切片も用いる.現在も術前FDG-PETは継続されており、症例は十分に確保される.)CD68などの組織球系の免疫染色も行う.骨髄炎や軟部の炎症などの症例も興味深い.次に、線維芽細胞を多く含む疾患(悪性線維性組織球種、デスモイドなど)にも同様の免疫染色を行う予定である.GLUT-1染色の結果と組織学的悪性度ならびにFDG集積度との比較検討を再度行う.術前にFDG-PETの行われた骨軟部腫瘍200例あまりを今回の研究の対象とした。この結果はFDG-PETにより骨軟部腫瘍の良悪性を鑑別しようという試みに疑間を投げかけるものであり、いくつかの論文に発表された。まず、すでにある組織標本のパラフィン切片に対する蛍光抗体法を試みたが、安定した染色が得られなかった.腫瘍細胞の良悪性よりも構成細胞の組織系の方がFDGの取り込みに影響を大きくおよぼすことになれば、FDG-PETの腫瘍シンチとしての臨床的有用性は低下する。
テトラヘドランとシクロブタジエン：炭素高歪み分子の創製と特異な電子状態の解明

テトラヘドランとは4つのシクロプロパン環が縮環した高歪み炭化水素分子である。一方,シクロブタジエンはテトラヘドランの原子価異性体の一つであり,4π反芳香族性を示す歪みの大きな分子である。本研究では,ケイ素置換基により立体的かつ電子的に安定化された高歪み有機分子を合成し、光や熱等の外部刺激によって誘起される分子変換について検討した。その結果,テトラヘドランの光誘起原子価異性化では,定量的にシクロブタジエンが得られることが分かった。またクロスカップリング反応を利用することで,様々なテトラへドラン誘導体の合成に成功し,その誘導体の多くはシクロブタジエンへと変換できた.高歪みシグマ結合からなる分子を構築し、シグマ-パイ共役系の電子構造の解明を主たる研究目的とした。この目的のためにケイ素官能基化されたテトラヘドランとシクロブタジエンを合成し、光や熱等の外部刺激によって誘起される分子変換のしくみに関して実験的および理論的に検証を行っている.通常,有機分子は炭素シグマ結合によって形成され、物性はその構造に基づいた共役パイ電子系の設計によって決まる。シグマ電子系はパイ電子に比べてエネルギー的に安定であるため、電子物性に与える影響は小さいと考えられてきたが、高歪み典型元素シグマ電子系は分子の特性を決定する重要な要素であることが近年の研究で明らかにされている。本研究では原子価異性体の関係にあるテトラヘドランとシクロブタジエンを研究対象として、高歪みシグマ結合を活用した高度分子変換と新規シグマ-パイ共役系分子の創出を開拓する.当該年度の成果として,超高歪み炭素シグマ骨格を有する分子「テトラヘドラン」を新規に合成し、その化学的性質を解明するために分子構造決定、各種分光学測定、光化学反応等を行った。本年度の研究成果として,パラジウム触媒を用いたクロスカップリング反応を利用することで,様々なアリール基の置換したテトラへドラン誘導体を合成した。電気陰性な置換基を導入したにもかかわらず、空気中加熱条件化でも安定であった。これはシリル置換基のシグマ供与性の効果に加えて、シグマ-パイ共役によって安定化していると考えられる.また,光異性化によって対応するシクロブタジエンへと変換できることも分かった.テトラヘドランとは4つのシクロプロパン環が縮環した超高歪み炭化水素分子である。各炭素原子頂点にシグマドナー性置換基であるシリル基を導入すると骨格歪みが安定化され単離可能な分子として扱うことができるようになった.そこでテトラヘドラン分子を用いてシグマーパイ共役系電子構造の解明を目指して研究を行っている。特に高歪み有機分子の光や熱等の外部刺激によって誘起される分子変換に関して,重点的に研究を進め,新たな知見を得ることができた.高歪みσ電子系では外部刺激に応答して、容易にビラジカル中間体を生成するなど新しい共役系として注目されている。テトラヘドランの光誘起原子価異性化では,シクロブタジエンが得られることが分かった。またパラジウム触媒を用いたクロスカップリング反応を利用することで,様々なアリール基の置換したテトラへドラン誘導体が得られ,いずれも誘導体も対応するシクロブタジエンへと変換できることが分かった.特に興味深い性質を示した化合物は、電子求引性のアリール基を有するパーフルオロアリールシクロブタジエンである.本研究で初めて合成に成功したこのシクロブタジエンは,環構造そのものに非常に高いエネルギーを有しており,反応性に富み,ベンゼンですら活性化できることを発見した.ベンゼンとのDiels-Alder反応は無触媒下,比較的温和な条件で進行し,結果としてベンゼンの形式的なフラグメンテーションが進行した.テトラヘドランとは4つのシクロプロパン環が縮環した高歪み炭化水素分子である。またクロスカップリング反応を利用することで,様々なテトラへドラン誘導体の合成に成功し,その誘導体の多くはシクロブタジエンへと変換できた.高歪みσ結合からなる分子「テトラヘドラン」を合成し、σ-π共役系電子構造の解明を目指して研究を行っている。特に,高周期典型元素高歪み有機分子の光や熱等の外部刺激によって誘起される分子変換に関する実験的データに進展があった。高歪み典型元素σ電子系では外部刺激に応答して、容易にビラジカル中間体を生成するなど新しい共役系として注目されている。ケイ素置換基のような高周期元素を利用することで、高歪みσ結合の感応性が制御可能であることが判った。超高歪み炭素σ結合からなる分子「テトラヘドラン」に対して適切な置換基を導入すると,光誘起原子価異性化が起こり「シクロブタジエン」が得られることを明らかにした。以前我々は既にテトラヘドラニルリチウムの芳香族求核置換反応により、アリール基の置換したテトラへドラン誘導体となることを見いだしている。この分子はテトラへドラン骨格にsp2炭素が結合した初めての化合物である。今回はヘテロ原子置換された高歪み化合物の合成に成功した.つまりテトラへドランの置換基の一つをイオウ官能基に置き換えた分子を4種類,およびリン官能基に置き換えた分子を4種類合成し,それぞれの分子構造を明らかにした.

その結果,置換基の非共有電子対の有無によって骨格歪みσ結合の反応性が大きく変化することがわかった.これは「n-σ*共役」によるものだと考えている.現在,詳細な反応機構に関して,理論計算も用いて検討を進めている.ペンタフルオロフェニル基を導入したテトラヘドランに光照射したところ、速やかに原子価異性体であるシクロブタジエンへと光異性化することを見出した。シクロブタジエンの分子構造はX線結晶構造解析により決定し、シクロブタジエン環は結合交替のある長方形構造であることを明らかにした.この成果は成果はアメリカ化学会誌(J.Am. Chem. Soc)に速報として報告した.最も重要な発見は,温和な条件下,高収率で極めて反応活性なシクロブタジエン誘導体を作り出したことである.また我々はすでに20以上の安定なテトラヘドラン誘導体を合成しているので,前述の方法を用いることで,様々なシクロブタジエンを得ることができると期待される.シクロブタジエンは4π反芳香族分子であり特異な電子状態を有するため,通常のπ共役系分子と比較してはるかに反応性が高く、分子構造や反応性に関する研究は限られている。我々の見出した手法によってシクロブタジエンの研究が進歩すると考えられる.平成23年度中には,新規テトラヘドラン分子を8種類合成し,単離,構造解析に成功した.これは高歪み化合物における分子変換の方法論が確立してきたことを意味する.テトラヘドラニルリチウムはアルキルリチウム反応剤と同様の反応性を示すが,その合成方法や取り扱いの困難さがこれまで大量合成を拒んできた.しかし,条件を整えることによって再現性よく,かつ効率的にテトラヘドラン誘導体の合成が可能になった.当初の目的とした「高歪みσ結合に及ぼす置換基の影響」について調べる基礎ができた.しかも,予備的な実験ではあるが,イオウやリンを置換基に導入した場合,スルフィド置換体では光反応でシクロブタジエンに異性化することがわかった,さらにスルホン置換体では,光反応でシクロブタジエンに異性化し,ホスフィン置換体では同様の条件下では異性化しないこともわかった.これは歪み結合の均等解裂に及ぼす影響の大きさによって説明できるもの考えている.今後は,異性化したシクロブタジエン誘導体における電子状態,特に反芳香族性へ及ぼす影響について明らかにしていく予定である.現在までに非対称置換のシクロブタジエン誘導体の合成方法は限られた方法しかなく,系統的に置換基を変化させた一連の誘導体を合成する汎用性の高い方法はこれまでに皆無であったといってよい.本研究によって初めて種々のシクロブタジエン誘導体を簡便に合成できる可能性が示せたことは大いなる進展であると評価している.平成25年度は本研究課題の最終年度である.今後の研究推進方策として特に重点的に行うことは,環状4π電子系の反芳香族性については理論計算との連携により、詳細を明らかにするである。昨年度までの成果として既に,様々なテトラヘドラン誘導体の合成を行ってきた.そこで原子価異性体であるシクロブタジエンへの分子変換についての研究に重点を置く。予備的な実験において、アリール置換テトラヘドランの光反応によって定量的にシクロブタジエンが得られることを見出している。
時定数分布を考慮した多孔質電極の電気化学インピーダンス解析

本研究では,電気化学インピーダンス法を多孔質電極の解析に発展させることで、電気化学キャパシター、燃料電池などのエネルギー変換デバイスの電極構造解析に貢献することを目的として実施してきた。実施した研究内容は、電気化学キャパシター多孔質電極のインピーダンス解析、有限要素法による多孔質電極の電流線分布と電気化学インピーダンスの関係、で構成されている。電気化学デバイスへの応用では、インピーダンススペクトルの特徴を周波数領域で分離し、中間周波数域に多孔質電極に特徴的な軌跡が現れることを示した。そのスペクトル解析により、細孔サイズ、溶液物性等、多孔質電極の特性を検討した。有限要素法による多孔質電極の電流線分布と電気化学インピーダンスの関係では、有限要素法ソフトウェアを用い、交流電位信号印加時における、孔中の電流線分布の可視化を行った。電流線分布は孔の深さ方向への一次元的な分布に加え、孔経が大きい場合および溶液比抵抗が大きい場合には三次元的な分布が生じることを明らかにした。その際に測定されるインピーダンススペクトルの特徴から、細孔の形状を推定する手法を確立した。さらに、溶液内での反応物質の拡散、および対流がインピーダンススペクトルに与える影響を検討した。以上に述べたように,本研究の実施により,一般的な学測定法では難しい多孔質電極の電気化学解析を実現した.この手法はエネルギーデバイスのモニタリングにも応用可能で、それらの材料評価と材料開発に大きく貢献するものと考えられる.本研究では,電気化学インピーダンス法を多孔質電極の解析に発展させることで、電気化学キャパシター、燃料電池などのエネルギー変換デバイスの電極構造解析に貢献することを目的として実施してきた。以上に述べたように,本研究の実施により,一般的な学測定法では難しい多孔質電極の電気化学解析を実現した.この手法はエネルギーデバイスのモニタリングにも応用可能で、それらの材料評価と材料開発に大きく貢献するものと考えられる.本研究では,多孔質電極を評価するための電気化学インピーダンス法を確立することを目的として,分布定数型等価回路の確立と,様々な分野への適用を目指す.3年間の研究期間において,その理論解析,コンピュータを用いるデータ処理,多孔質電極の評価とデータ抽出を行う.平成22年度は,分布定数型等価回路によるインピーダンス解析をフラクタル電極に発展させた.マクロ孔,メソ孔,ミクロ孔と繰り返し構造を有する電極のインピーダンススペクトルの理論を提案するのとともに、特有なインピーダンススペクトルを見出した.その結果,細孔構造に起因して,インピーダンススペクトルの高周波数域の形状が敏感に変化することを明らかにした.さらに、分布定数型等価回路に対応するコンピュータ計算法の確立を目指した.基本的には,Microsoft ExcelやMatlabなどの計算ソフトを利用した高速演算法の検討を行った.さらに有限要素法を用いて,細孔内での電流線分布とインピーダンススペクトルの関係を検討した.本研究では,多孔質電極を評価するための電気化学インピーダンス法を確立することを目的として,分布定数型等価回路の確立と,様々な分野への適用を目指す.3年間の研究期間において,その理論解析,コンピュータを用いるデータ処理,多孔質電極の評価とデータ抽出を行う.平成22年度は,分布定数型等価回路によるインピーダンス解析をフラクタル電極に発展させた.マクロ孔,メソ孔,ミクロ孔と繰り返し構造を有する電極のインピーダンススペクトルの理論を提案するのとともに、特有なインピーダンススペクトルを見出した.一般的な平板電極ではインピーダンススペクトルのナイキスト線図は容量性半円を示すが,多孔質電極では高周波数域に実数軸と45度の傾きをもつ直線の軌跡が現れる。さらに,マクロ孔からメソ孔へと分岐構造を持つ多孔質電極では,上記の直線の傾きが小さな値となることを理論的に証明した。以上のように,細孔構造に起因して,インピーダンススペクトルの高周波数域の形状が敏感に変化することを明らかにした.平成23年度は、分布定数型等価回路に対応するコンピュータ計算法の確立を目指した.基本的には,Microsoft ExcelやMatlabなどの計算ソフトを利用した高速演算法の検討を行った.本演算では,様々な分岐数を有するフラクタル電極のインピーダンスを迅速に予測することが可能である。さらに有限要素法を用いて,細孔内での電流線分布とインピーダンススペクトルの関係を検討した.その結果、二次元的な電流線分布によりインピーダンススペクトルの形状が大きく変化することを見出し、インピーダンス測定による細孔電極の構造解析の可能性を示した。

本研究では,電気化学インピーダンス法を多孔質電極の解析に発展させることで、電気化学キャパシター、燃料電池などのエネルギー変換デバイスの電極構造解析に貢献することを目的として実施してきた。実施した研究内容は、有限要素法による多孔質電極の電流線分布と電気化学インピーダンスの関係、電気化学キャパシター多孔質電極のインピーダンス解析、空気電池カソードのインピーダンス解析、で構成されている。有限要素法による多孔質電極の電流線分布と電気化学インピーダンスの関係では、有限要素法ソフトウェアを用い、交流電位信号印加時における、孔中の電流線分布の可視化を行った。電流線分布は孔の深さ方向への一次元的な分布に加え、孔経が大きい場合および溶液比抵抗が大きい場合には三次元的な分布が生じることを明らかにした。その際に測定されるインピーダンススペクトルの特徴から、細孔の形状を推定する手法を確立した。さらに、溶液内での反応物質の拡散、および対流がインピーダンススペクトルに与える影響を検討した。電気化学デバイスへの応用では、インピーダンススペクトルの特徴を周波数領域で分離し、中間周波数域に多孔質電極に特徴的な軌跡が現れることを示した。そのスペクトル解析により、細孔サイズ、溶液物性等、多孔質電極の特性を検討した。以上に述べたように,本研究の実施により,一般的な学測定法では難しい多孔質電極の電気化学解析を実現した.この手法はエネルギーデバイスのモニタリングにも応用可能で、それらの材料評価と材料開発に大きく貢献するものと考えられる.平成22年度および23年度の研究は計画通り進んでおり、平成24年度の研究準備も進んでいる。24年度が最終年度であるため、記入しない。これまでの研究において、多孔質電極のインピーダンス解析に関する新たな課題が出てきている。シミュレーション方法の検討・改良など、課題克服に対する準備をすすめている。
サンゴ礁有孔虫における細胞内ダイナミクス可視化による生物石灰化制御機構の解明

本研究では、大型有孔虫と造礁サンゴを対象に、共焦点顕微鏡による石灰化過程の観察を行ってきた。大型有孔虫に関する研究では、細胞形態をCalcein AMにより観察することが明らかになり、さらに、試薬の特性により生死判定も簡便に行えることができるようになった。また、石灰化に伴う細胞内の水素イオンの分布について、pH蛍光指示薬を共焦点顕微鏡下で使用することで、従来の報告より高感度で把握することが可能となった他、細胞内のカルシウムイオンの分布等についても、詳細に可視化する実験手法を確立しつつある。サンゴの石灰化に関する研究では、コユビミドリイシの初期ポリプを使用して実験を行ってきた。研究期間内に、細胞膜を透過しない蛍光Calceinを海水中に溶解させたまま、サンゴの骨格形成過程を詳細に観察が可能な新しい実験手法を確立した。さらに、低毒性のpH指示薬を飼育海水中に溶解させることで、石灰化部位と海水のpH分布を可視化することに成功した。連続的なpHイメージングを行いながら、海水のpHを急激に低下さたところ、酸性化海水の流入と共に石灰化部位のpHが一端低下した後、サンゴが能動的に石灰化部位のpHを上昇させるといった、新しい生理現象を明らかにすることができた。得られた成果は国内外を含む学会発表にて随時発表を行ってきたほか、プレスリリースによる発表も行った。また、アウトリーチ活動として、新聞やテレビによる報告も実施した。さらに、一般の方々に向けて、サイエンスカフェに話題提供者として参加した他、自然史学会連合において研究内容の展示を行った。28年度が最終年度であるため、記入しない。生物が硬組織を作り出す作用は「バイオミネラリゼーション」と呼ばれている。しかしながら、生物におけるバイオミネラリゼーションに関する、生体内における詳細なプロセスは不明な点が多い。そのため、生体を非侵襲的に生体イメージングすることで、そのプロセス解明を行うことが必須となっている。本研究課題では特に、共焦点顕微鏡を使用することで、細胞レベルの詳細なイメージングを行うことを目的としている。昨年度は、沖縄県産の大型有孔虫をモデルとし、以下の研究を実施した。1.細胞透過型のCalcein(Calcein AM)を使用するこで、生きた有孔虫の細胞質形態や、網状仮足を鮮明にイメージングを実施した。2.細胞膜不透過型のpH蛍光指示薬を比較的高濃度で使用し、細胞内液胞のpH変化を継時的に観察するこが可能となった。結晶形成の場と考えられる、アルカリ性の液胞のみならず、細胞内には多数の酸性領域が存在する様子を可視化した。また、骨格形成を始めたばかりのサンゴ初期ポリプのバイオミネラリゼーションについても研究を進めた。3.サンゴ体内で結晶の成長過程を蛍光イメージングできた他、4.pH蛍光指示薬を飼育海水中に溶解させることで、骨格形成の場(石灰化母液)のpH変動についても、経時的に測定することに成功した。このように、有孔虫のみならず、他の生物種においても、バイオミネラリゼーションの解明に蛍光イメージング技術が適用できることが分かった。有孔虫の石灰化タンパク質の分泌過程のイメージングに成功していない。サンゴ初期ポリプを用いた実験では、骨格形成の場においてタンパク質が高密度に存在している様子を可視化できており、今後は有孔虫の実験に応用し、解決を試みる。
質量顕微鏡法を用いた皮質骨の内分泌機能観察

近年、副甲状腺ホルモン製剤(PTH製剤)の間欠的投与が骨形成を促進させることが明らかとなり、骨破壊抑制薬に変わる夢の新薬として脚光を浴びている。しかし、本製剤はその詳細な作用機序が明らかとなっていない上、医療経済的な問題を抱えている。本研究ではPTHをマウスに間欠投与した際の皮質骨を質量顕微鏡で観察することで骨代謝を制御する新規分子やシグナル伝達経路の推定を行った。その結果、PTH投与が皮質骨内部に特定の脂質を誘導する可能性が示唆された。また、同定された脂質は加齢などに伴う炎症性の骨形成低下を抑制することが示唆された。未曾有の超高齢社会を迎え、骨粗鬆症の解決は喫緊の課題である。現在、骨粗鬆症治療の主力は骨破壊抑制薬が中心となっているが、骨形成の促進を期待することができない点で理想的な薬剤とは言い難い。近年、副甲状腺ホルモン製剤(PTH製剤)の間欠的投与が骨形成を促進させることで骨密度を著明に上昇させることが明らかとなり、骨破壊抑制薬に変わる夢の新薬として脚光を浴びている。しかし、本製剤はその詳細な作用機序がまったく明らかとなっていない上、高額な薬価に加えて悪心の副作用に耐えながら連日の自己注を長期にわたり続ける必要がある。本研究では世界にさきがけてMass Microscopyを用いることでPTH製剤を間欠投与した際の皮質骨で発現が変化する低分子群の網羅的リスト作成に成功した。現在、新規骨形成促進薬の開発を目標に、取得したデータから骨形成を制御する新規分子を抽出する目的で合成リガンドによるin vitro骨形成スクリーニングを実施している。患者数が1000万人を超えるとされる骨粗鬆症の解決は喫緊の医学的課題である。しかし、本製剤はその詳細な作用機序が明らかとなっていない上、高額な薬価に加えて連日の自己注射を長期にわたり続ける必要がある。本研究では質量顕微鏡(Mass Microscopy)を用いることでPTHをマウスに間欠投与した際の皮質骨で発現が変化する分子群の網羅的データを採取し、その情報から骨代謝を制御する新規分子やシグナル伝達経路の推定を行った。その結果、PTHの間欠投与が皮質骨内部にホスファチジルセリン(PS)などの脂質を誘導する可能性が示唆された。老齢マウス骨組織では加齢とともに炎症を促進するSenescence-associated Secretory Phenotype(SASP)因子であるIL1の発現が上昇しており、IL1はin vitroにおける骨芽細胞や間葉系幹細胞による骨形成を抑制した。一方、IL1とともにPSを加えて培養したところこの抑制効果は消失した。以上より、PSはSASP因子による骨形成阻害を抑制していることが示唆された。そこで現在、PSを用いたマウス加齢性骨粗鬆症や骨欠損モデルの治療実験を計画中である。また、申請者らはPS以外にIL1シグナルをブロックする方法としてMyD88の阻害ペプチドを独自に開発し、当該ペプチドがマウス骨損傷モデルの治癒を著明に促進させることを報告した。現時点で、Mass Microscopyで得られたリストから抽出した分子の中で、骨形成を制御しうる新規分子は見つかっていない。免疫学BisphoshonateやRANKLなど、骨代謝に大きな影響を与える分子を投与したマウスの皮質骨で発現が変化する低分子群の網羅的リスト作成を行い、PTH間歇投与マウスのデータと比較することで骨代謝制御候補分子の絞り込みを行う。研究期間終了まで骨代謝制御候補分子の合成リガンドによるin vitroスクリーニングを継続する。
極限環境微生物が有する新規DNA修復メカニズムの解明と有用宿主作成への実用化

多経路のDNA修復に関わると予想される新規DNA修復タンパク質を複数の極限環境微生物ゲノム中に発見した。このタンパク質はN末端側ドメインにアルキル化傷害修復タンパク質に類似した配列を持ち、C末端側ドメインに脱アミノ傷害修復酵素、エンドヌクレアーゼV (EndoV)に類似した配列を持つ。しかし、これらのタンパク質が関わるDNA修復経路は全くの未知である。新規修復システムが、保存された重要な修復系である可能性も高く、その機能解明に向けてアプローチした。このタンパク質はN末端側ドメインにアルキル化傷害修復タンパク質に類似した配列を持ち、C末端側ドメインに脱アミノ傷害修復酵素、エンドヌクレアーゼV(EndoV)に類似した配列を持つ。さらに、本タンパク質群は、N末端ドメインの配列からAGT-endoV、ATL-endoVと呼ぶべき2種類に分類できることがわかった。難培養性の株が多くゲノム未解明の種も多い極限環境では、AGT-EndoVとArT-EndoVの関わる新規修復システムが、保存された重要な修復系である可能性も高く、その機能解明は基礎研究としても意義深い。そこで私は、本タンパク質がDNAアルキル化傷害修復系と脱アミノ傷害修復系に関与していると推測し、研究を行った。まず、Thermoplasma acidophilumを入手し、ゲノムDNAの抽出を行った。それを元にPCRを行ってagt-endoV遺伝子の増巾副こ成功した。増幅した遺伝子をpET-21a、pMAL-c5Eの2種類のベクターにライゲーションし、野生型での発現系、マルトース結合タンパク質との融合状態での発現系の構築に成功した。このプラスミドを複数の株の大腸菌に導入し、AGT-EndoVの発現を確認し、目的タンパク質を大量に得ることに成功した。アミロースレジン等のカラムを用いて、本酵素を単一に精製することに成功し、精製方法を確立した。また、基質となる傷害塩基を含むDNAを入手した。難培養性の株が多くゲノム未解明の種も多い極限環境では、AGT-EndoVとATL-EndoVの関わる新規修復システムが、保存された重要な修復系である可能性も高く、その機能解明は基礎研究としても意義深い。そこで私は、Thermoplasma acidophilum由来AGT-EndoV、Planctomyces brasiliensis由来ATL-endoVの発現系の構築に成功した。種々のカラムを用いて、本酵素を単一に精製することに成功し、精製方法を確立した。環状DNAを用いたゲルシフトアッセイにより、DNAとの結合が確認できた。また、本タンパク質の各ドメインの働きを調べるために、単独ドメインのみでの発現を試みた。ドメイン発現の方法を確立するため、ATL-EndoVと同様のアーキア由来複数ドメインタンパク質、PH0925を用いて、マルトース結合タンパク質との融合状態での発現を試みた。その結果、N末端側のみ、C末端のみでの発現精製に成功し、それぞれのドメインでの本来の活性、ヌクレオチド転移活性とイソメラーゼ活性の検出に成功した。また、ATL本来の単独の働きを調べるため、種々の修飾塩基を含む基質DNAに対する親和性調べた。高度好熱菌由来TTHA1564は様々な大きさ、極性、電荷のアルキル化塩基に対し、強い基質特異性を示した。研究費の交付が11月であり、研究費が得られてから研究材料を準備し始めるしかなく、実質の研究期間はわずか3か月ほどであり、当初の予定よりは遅れている。しかし、研究期間内では順調に進んでいると言える。研究室を立ち上げるスタート支援という研究費の性質上、現時点では致し方ないと考えられる。24年度が最終年度であるため、記入しない。基質となる傷害DNAをすでに入手し、研究対象である酵素は得られている。放射性同位体を扱う態勢も整ったので、当初の予定通り研究を進めていけば、順調に結果はついてくると考えている。
関節リウマチ(RA)治療における光線力学療法(PDT)の応用

RA関節炎動物モデルであるコラーゲン関節炎ラットに光感受性物質(Talaporfin sodium)を関節内投与した後、関節内レーザー照射し光線力学療法(PDT)を施行した。Talaporfin sodiumの取り込み量は、関節滑膜において軟骨・半月板・筋・皮膚に比し有意に多く、その取り込み墨の差は投与4時間後に最大となった。PDT24時間後の関節病理所見では、Talaporfin sodium濃度、照射エネルギー量依存性に滑膜傷害量が増加した。また、PDT56日後の関節病理所見による軟骨の評価、単純X線像による骨の評価では、PDTによる関節破壊抑制効果が得られ、その効果はTalaporfin sodium濃度、レーザー光照射量依存性に増大した。以上より、RAの新しい滑膜切除法として、レザフィリンを用いたPDTは有用な方法となりえることが推測された。プロスタグランディン製剤を併用することで、光感受性物質の局所投与によるPDTの増強効果を検討した。SCIDマウスの背部に移植したRA滑膜組織に、Talaporfin sodiumとプロスタグランディンのコンパウンド(プロスタグランディン群)、Talaporfin sodiumと白色ワセリンのコンパウンド(コントロール群)をそれぞれ作成し局所投与した。投与45分後、プロスタグランディン群はコントロール群に比しRA滑膜組織におけるTalaporfin sodiumの取り込み最が有意に多かった。PDT後の評価では、プロスタグランディン群はコントロール群に比し照射中の一重項酸素産生量、組織内02濃度が有意に高かった。また組織像の評価で組織傷害領域が有意に大きかった。以上より、プロスタグランディン製剤を併用することでレザフィリンの局所投与によるPDTの増強効果が得られる可能性が示唆された。・RA滑膜培養細胞へ各種濃度のTalaporfinsodiumを添加し、各種エネルギー量のダイオードレーザー光を照射したところ、光感受性物質濃度、照射エネルギー量依存性に細胞傷害度が上昇した。・RA滑膜組織をSCIDマウスの背部に移植し、生着後、光感受性物質を局所または全身投与しレーザー照射した。光感受性物質濃度、照射エネルギー量依存性に滑膜傷害度が上昇した。また、PDTによる組織障害を示す一重項酸素の産生を測定した。Talaporfin sodiumを投与したマウスでは、ダイオードレーザー光照射により一重項酸素を大量に発生したが、Talaporfin sodiumを投与しないマウスでは照射時の一重項酸素産生量はわずかであった。・コラーゲン関節炎ラットに光感受性物質を関節内投与し、光感受性物質の関節内の局在量を測定した。RA滑膜組織では、他の関節内組織である関節軟骨、靭帯、半月板に比べ有意に取り込みが多く、その取り込み量の差は投与後4時間でもっとも大きかった。・PDT24時間後の関節病理所見では、光感受性物質濃度、照射エネルギー量依存性に滑膜傷害度が上昇した。また、PDT56日後の関節病理所見において、PDTによる関節破壊抑制効果が得られ、その効果は、光感受性物質濃度、ダイオードレーザー光照射量依存性に上昇した。さらに、PDT56日後に行った単純X線による骨破壊の評価では、骨量減少、骨破壊の程度の改善が確認された。
無機/有機機能界面の自己組織的創生と光エネルギー変換への応用

溶液からの化合物薄膜の電気化学析出は一種の自己組織化過程であり、結晶成長を支配する表面反応に直接影響を及ぼす有機分子などの化学種を共存させることで、特異的な結晶成長を促したり、無機/有機複合薄膜を作製することが可能となる。本研究では亜鉛塩水溶液からの酸化亜鉛薄膜のカソード電析において、種々の水溶性色素分子を電解浴中に混合することで、酸化亜鉛/色素3次元ナノ複合構造体薄膜の電気化学的自己組織化を試み、その色素増感光電極機能を調べた。水溶液からの酸化亜鉛薄膜の電析では、化学的に最安定な(002)最密面が溶液側に露出するように成長し、c軸が基板と垂直になるよう自発的に配向するが、例えば水溶性のテトラスルホン酸フタロシアニン金属錯体を共存させると、色素分子の吸着が酸化亜鉛(002)面に対して優先的に起こるため、c軸方向への成長が抑制され、代わってa軸方向に結晶成長が進行し、薄片状結晶がそのエッジ((100)面)を溶液に露出するラメラー状構造体が形成することがわかった。一方色素にエオシンYを用いた場合は、薄膜形成過程で色素分子の電気化学的還元が起こり、分子の求核性が増すことで亜鉛イオンとの錯形成が進行して、ナノサイズポア内部表面に多量の色素分子が吸着し、且つ巨視的には高結晶性の酸化亜鉛構造を維持したユニークなナノハニカム複合体が得られることが分かった。得られた酸化亜鉛/色素複合薄膜は可視光のエネルギーを変換できる光電極として機能し、膜中に導入された色素分子による光増感作用が確認された。中でも酸化亜鉛/エオシンY複合膜は優れた光機能を有し、照射フォトン当たりの光電流電子数変換効率は最大47%に達した。本手法は簡便であり、通常必要とされる高温での熱処理を要さないことから、色素増感型太陽電池の光電極材料の低コストな新しい作製法となり得る。溶液からの化合物薄膜の電析では、析出物と溶液界面での化学現象が薄膜構造や機能に著しく影響する。ここに直接影響を及ぼす化学種、例えば吸着性の有機分子を作用させれば、結晶構造を変化させたり、さらには無機/有機複合材料の形成が可能となる。この様な自発的化学過程によって形成された無機/有機構造は、両者を物理的に接触させた場合と異なり、界面からの機能を最大限発揮できる理想的材料となることが期待される。硝酸亜鉛水溶液からのZnO薄膜のカソード電析において、浴中に水溶性のフタロシアニンテトラスルホン酸金属錯体(TSPcM、M=Zn(II)、AL(III)[OH]、Si(IV)[OH]_2)やテトラブロモフェノールブルー(TB)などの有機色素を添加すると、これらの色素で表面修飾されたZnO薄膜が得られた。色素吸着は結晶成長を抑制するため、TSPcZnやTBでは微小なZnO粒子で構成されたポーラス構造が自発的に形成された。また、吸着安定度の結晶面依存性は特異的な結晶成長を促す。TSPcSiはZnOの(002)面に優先吸着するため、側面が(100)面、盤面が(002)面となるディスク状結晶の集合体が側面を露出して配向した特異的形態の薄膜を形成した。また、色素の結晶表面への吸着と色素分子間の化学相互作用により規則構造を有した色素集合体がZnO表面に形成し、例えばTSPcZnやTBでは色素発色団が平行に配列したいわゆるH-aggregate様の集合体となるのに対し、TSPcAlやTSPcSiでは軸配位子によって凝集が抑制され、モノマー状に吸着する。得られた色素修飾ZnO薄膜は可視光照射により光アノードとして機能し、膜中に導入された色素による増感作用が確認された。色素集合体構造と増感機能には密接な関係が有り、TSPcM集合体は分子間相互作用により失活し、モノマーのみが優れた機能を示すのに対し、TBでは集合体が優れた増感作用を持つ事が分かった。

一方色素にエオシンYを用いた場合は、薄膜形成過程で色素分子の電気化学的還元が起こり、分子の求核性が増すことで亜鉛イオンとの錯形成が進行して、ナノサイズポア内部表面に多量の色素分子が吸着し、且つ巨視的には高結晶性の酸化亜鉛構造を維持したユニークなナノハニカム複合体が得られることが分かった。得られた酸化亜鉛/色素複合薄膜は可視光のエネルギーを変換できる光電極として機能し、膜中に導入された色素分子による光増感作用が確認された。中でも酸化亜鉛/エオシンY複合膜は優れた光機能を有し、照射フォトン当たりの光電流電子数変換効率は最大47%に達した。本手法は簡便であり、通常必要とされる高温での熱処理を要さないことから、色素増感型太陽電池の光電極材料の低コストな新しい作製法となり得る。
10MHz級DC-DCコンバータの検討

本研究では,10MHz級のスイッチング周波数で動作するDC-DCコンバータに関する以下の検討を行った.1.スイッチング方式の検討各種スイッチング方式によるMOSFETスイッチの10MHzスイッチングを行い,スイッチの電圧・電流波形および温度上昇を測定することにより,損失,ノイズ等の観点から10MHz級のスイッチングに適する方式の検討を行った.その結果,零電圧スイッチングと零電流スイッチングとでは,寄生容量の電荷の充放電を行う零電圧スイッチングの方が適することが確認された.またD級スイッチングとE級スイッチングとの比較では,ほぼ零電圧・零電流スイッチングとなるE級(準E級)の方が良い結果が得られたが,スイッチの耐圧等の問題点も有しており,条件に応じて両者の選択をする必要がある.2.磁気デバイスの検討10MHz励磁のトランスとして,特に空心トランスの可能性を検討した.巻線に銅箔を用いた空心トランスは,銅線巻線のものに比べ,励磁周波数による効率変動が少なく,高効率が得られた.重負荷時に効率が低下するため大きな電力はとれないものの,高周波励磁の小電力用トランスとして,空心トランスの有効性が示された.3.制御性の改善周波数制御の必要な10MHz級共振形コンバータにおいて制御性を改善する手法の検討を行なった.全ての整流ダイオードが導通しない整流デッドタイムを設けることにより,狭い周波数変化幅で出力の制御が可能となり,また全負荷範囲における零電圧スイッチングが可能となった.以上の検討を基に試作した,整流デッドタイムを有する10MHz級E級共振形コンバータ(非絶縁型)は,最大出力40W,最高効率90%以上を得ることができた.本研究では,10MHz級のスイッチング周波数で動作するDC-DCコンバータに関する以下の検討を行った.1.スイッチング方式の検討各種スイッチング方式によるMOSFETスイッチの10MHzスイッチングを行い,スイッチの電圧・電流波形および温度上昇を測定することにより,損失,ノイズ等の観点から10MHz級のスイッチングに適する方式の検討を行った.その結果,零電圧スイッチングと零電流スイッチングとでは,寄生容量の電荷の充放電を行う零電圧スイッチングの方が適することが確認された.またD級スイッチングとE級スイッチングとの比較では,ほぼ零電圧・零電流スイッチングとなるE級(準E級)の方が良い結果が得られたが,スイッチの耐圧等の問題点も有しており,条件に応じて両者の選択をする必要がある.2.磁気デバイスの検討10MHz励磁のトランスとして,特に空心トランスの可能性を検討した.巻線に銅箔を用いた空心トランスは,銅線巻線のものに比べ,励磁周波数による効率変動が少なく,高効率が得られた.重負荷時に効率が低下するため大きな電力はとれないものの,高周波励磁の小電力用トランスとして,空心トランスの有効性が示された.3.制御性の改善周波数制御の必要な10MHz級共振形コンバータにおいて制御性を改善する手法の検討を行なった.全ての整流ダイオードが導通しない整流デッドタイムを設けることにより,狭い周波数変化幅で出力の制御が可能となり,また全負荷範囲における零電圧スイッチングが可能となった.以上の検討を基に試作した,整流デッドタイムを有する10MHz級E級共振形コンバータ(非絶縁型)は,最大出力40W,最高効率90%以上を得ることができた.
選択的エストロゲン受容体調節薬の子宮内膜における造腫瘍能の検討

タモキシフェン(TAM)に関連した子宮内膜ポリープのK-ras変異とアポトーシスの関係について検討した。承諾の得られたタモキシフェン内服乳癌術後患者21名について、ポリープ切除標本またはエンドサイトで採取した子宮内膜をK-ras変異の検出に使用した。K-ras遺伝子codon12変異はenriched PCR-enzyme linked minisequence assay(ELMA)で検出した。初回のK-ras変異検査でK-ras変異を検出できた10例と検出できなかった11例を最大投与終了後3年半まで追跡した。年齢は27歳から71歳。TAMの総投与量は14.6gから63.6gまであった。6例でTAM投与中にまた1例で投与終了時にK-ras変異を認め、2年後以上追跡できた3例はすべてK-ras変異は陰性になっていた。また、投与終了後にK-ras変異を検出できた3例についても投与終了後3年で陰性なった。TAM投与時または終了時にK-ras変異陰性であった10例は、TAM投与終了後も陰性であった。以上より、TAM内服乳癌術後患者の子宮内膜におけるK-ras変異は、投与終了後2年以内にその多くは陰性になることが判明した。その原因を検索するためにタモキシフェン内服乳癌術後患者31名の子宮内膜ポリープ切除標本からK-ras変異を検出し、細胞増殖能はKi-67をパラフィン切片から免疫染色して細胞の1000個中の陽性率を、アポトーシスはケミコン社のApopTag peroxidase in situapoptosis detection Kitを使用し、細胞100個中の陽性率を%で表した。有意差検定はMann・Whiney検定を使用し、P<0.05を有意差ありとした。子宮内膜ポリープはK-ras変異陽性群9例と陰性群22例に分かれた。平均年齢はそれぞれ63.3歳と61.9歳、ポリープの大きさは最大径で1.9cmと2.0cm、Ki-67指数は18.2%と21.6%とそれぞれ有意差はなかった。アポトーシス指数は3.8%と1.0%であり、有意にK-ras変異陽性群に多く認めた(P<0.001)。K-ras陽性例では、生体内においてTAMによるDNA障害を監視し、アポトーシスを誘導する機序が推察された。これらの内容は第47回日本産科婦人科学会で発表した。またサンタモニカで行われたInternational gynecologic cancer societyの第11回の学術集会にても発表した。現在論文作成中である。タモキシフェン(TAM)はDNA付加体を形成することによりDNA障害を示すことが報告されている。今回TAMに関連した子宮内膜ポリープのK-ras変異とアポトーシスの関係について検討した。

子宮内膜ポリープをK-ras変異陽性群9例と陰性群22例に分けて検討した。平均年齢はそれぞれ63.3歳と61.9歳、ポリープの大きさは最大直径で平均1.9cmと2.0cm、Ki-67指数は18.2%と21.6%と有意差はなかったが、アポトーシス指数は3.8%と1.0%であり、有意にK-ras変異陽性群に多く認めた(P<0.001)。K-ras変異陽性例では陰性例に比して細胞増殖能には有意差を認めないが、アポトーシスが亢進していた。生体内においてTAMのDNA傷害を監視し、アポトーシスを誘導する機序が推測された。以上の結果を日本産婦人科学会学術洲会にて発表することを予定している。タモキシフェン(TAM)に関連した子宮内膜ポリープのK-ras変異とアポトーシスの関係について検討した。承諾の得られたタモキシフェン内服乳癌術後患者21名について、ポリープ切除標本またはエンドサイトで採取した子宮内膜をK-ras変異の検出に使用した。K-ras遺伝子codon12変異はenriched PCR-enzyme linked minisequence assay(ELMA)で検出した。初回のK-ras変異検査でK-ras変異を検出できた10例と検出できなかった11例を最大投与終了後3年半まで追跡した。年齢は27歳から71歳。TAMの総投与量は14.6gから63.6gまであった。6例でTAM投与中にまた1例で投与終了時にK-ras変異を認め、2年後以上追跡できた3例はすべてK-ras変異は陰性になっていた。また、投与終了後にK-ras変異を検出できた3例についても投与終了後3年で陰性なった。TAM投与時または終了時にK-ras変異陰性であった10例は、TAM投与終了後も陰性であった。以上より、TAM内服乳癌術後患者の子宮内膜におけるK-ras変異は、投与終了後2年以内にその多くは陰性になることが判明した。その原因を検索するためにタモキシフェン内服乳癌術後患者31名の子宮内膜ポリープ切除標本からK-ras変異を検出し、細胞増殖能はKi-67をパラフィン切片から免疫染色して細胞の1000個中の陽性率を、アポトーシスはケミコン社のApop Tagperoxidase in situapoptosis detection Kitを使用し、細胞100個中の陽性率を%で表した。有意差検定はMann-Whiney検定を使用し、P<0.05を有意差ありとした。子宮内膜ポリープはK-ras変異陽性群9例と陰性群22例に分かれた。平均年齢はそれぞれ63.3歳と61.9歳、ポリープの大きさは最大径で1.9cmと2.0cm、Ki-67指数は18.2%と21.6%とそれぞれ有意差はなかった。アポトーシス指数は3.8%と1.0%であり、有意にK-ras変異陽性群に多く認めた(P<0.001)。K-ras陽性例では、生体内においてTAMによるDNA障害を監視し、アポトーシスを誘導する機序が推察された。これらの内容は第47回日本産科婦人科学会で発表した。またサンタモニカで行われたInternational gynecologic cancer societyの第11回の学術集会にても発表した。現在論文作成中である。
笑いと経絡の脳内メカニズムを組み合わせた表情筋刺激効果の検討とケア技術への応用

笑いに関与する作る表情筋群ストレッチ刺激に顔面の経穴に指圧を加えるとリラックス効果が向上するという仮説を実証するために、顔面にあるいくつかの経穴を刺激する手順を考案し、実施時の心拍より自律神経系の変化を解析した。その結果、経穴を笑いに関与する表情筋に沿ってリズムカルに指圧すると、指圧を加えない時より副交感神経成分が有意に増加し(p<0.05)、交感神経成分が有意に減少した(p<0.05)。この方法を介護現場で介護士が食事介助をする時に実施することを試みたが、有効な効果を得ることができなかったため、表情筋刺激のみで実験を行ったところ、食事介助を実施する前に表情筋をストレッチ刺激すると食事介助中から終了まで介護士の副交感神経成分が有意に増加し(p|<0.05)、リラックスしてケアが提供できることが明らかになった。平成19年度は顔面にある経絡への刺激が、身体各部に及ぼす影響について、実験室レベルで検証を行った。いくつかの顔面経絡および経穴(足太陽膀胱経:清明、攅竹、眉衝、曲差、五処、手太陽小腸経:顴〓、足陽明胃経:承泣、四白、巨〓、地倉、大迎、頬車、下関、頭維、手陽明大腸経:禾〓、迎香)の位置にある表情筋が刺激されるように、両手指でストレッチしたりマッサージすることにより、刺激を与え、さらに心理的にもおもしろいという感情が生じる言葉を付与して、笑いを誘う体操を考案した。基礎的なデータを収集するために、この体操を健康な青年被験者で実施し、顔面および体表面の温度変化、心拍数の変化、身体各部位の筋電図等の生理的データを測定した。さらに1週間自宅にて毎日実施するよう依頼し、気分の変化、体調の変化などを観察した。測定結果は現在解析中。次年度は手順を確定し、介護を必要とする高齢者に他動的に実施することで、介護時の筋の緊張緩和を図ることができるかどうか検証する。高齢者のみならず、笑いによる緊張緩和のケア技術として完成を目指す。平成20年度は前年に引き続き、顔面にある経絡への刺激が、身体各部に及ぼす影響について検証を行った。いくつかの顔面経絡および経穴(足太陽膀胱経:清明、攅竹、眉衝、曲差、五処、手太陽小腸経:顴膠、足陽明胃経:承泣、四白、巨膠、地倉、大迎、頬車、下関、頭維、手陽明大腸経:禾膠、迎香)の位置にある表情筋が刺激されるように、両手指でストレッチしたりマッサージすることにより刺激を与え、さらに心理的にもおもしろいという感情が生じる言葉を付与して、笑いを誘う体操を考案した。笑いに関与する表情筋(眼輪筋、大頬骨筋、口輪筋)を中心に顔面全体の筋肉を刺激する従来の方法では1週間の実施群で、心拍R-R間隔の延長やPOMSなどにより心理状態の改善が認められたが、経絡の刺激を加える方法では、期待したさらなる効果を見出すことができなかった。そのため臨床における検証にはいたらなかったが、表情筋刺激がリラックス効果を生むことがより明確になったので、今後刺激ポイントの検証を継続し、ケア技術として手技を確立する。