hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
発音機能賦活に有効なスピーチエイドと治療法の開発

平成6年度は、この結果に基づいて、スピーチエイド装着症例における鼻咽腔閉鎖機能の賦活法の試案を作成し、試案に基づいて機能訓練を行ない、その効果について検討する。1.目的・方法平成5年度の研究の結果、スピーチエイド装着時に鼻腔に呼気が漏出することによって口蓋帆挙筋活動が上昇することが明らかとなった。この時の口蓋帆挙筋活動は、口腔内圧と鼻腔気流量の両方を説明変数とする重相関関係にあり、重回帰分析の結果、鼻腔気流量の関与が口腔内圧の関与よりも強いことが明らかとなった。また、平成5年度に実験用として用いたスピーチエイドのバルブ中央部穿孔部は直径4mm7mmの円であり、この断面積の範囲内であれば、鼻腔共鳴を生せず鼻咽腔を通じて確実に呼気が鼻腔に漏出することが示された。そこで、平成6年度には、面積に換算して直径4mm7mmの円と等価であるようにバルブ周囲を削除した口蓋帆挙筋活動賦活用スピーチエイド(Red-SA)を5名に用いて鼻咽腔閉鎖機能賦活効果について検討した。削減プログラムとして、削減部分の水平面投影像における面積の変化が円面積に換算して直径4mm7mmの円と等価になるように削除量を決定し、1ケ月に1度バルブの側面を前後方向に削除し、3ケ月間3回にわたって同量ずつ削除した。鼻咽腔閉鎖機能の判定は鼻咽腔内視鏡ならびに聴覚的判定によって行った。2.結果鼻咽腔閉鎖運動の内視鏡所見は、削除直後においては一過性に削除部分から呼気が鼻腔に漏出する所見を示したものの、5名中4名において、1ケ月経過後において閉鎖性子音ならびにblowingにおいて完全閉鎖が得られ、聴覚判定の結果においても鼻雑音は認められなくなり、この傾向は3回の削除療法各回において認めた。一方、1名においては、2ケ月間の削除療法において良好な結果を得たが、3回目の削除後1ケ月経過時には所見の変化は得られなかった。これらの結果は、平成5年度の研究結果に従った削除療法は、症例毎に効果の認められる期間が相異する可能性があるものの、鼻咽腔閉鎖機能の賦活に奏効することを示している。また、鼻咽腔閉鎖機能の程度と賦活効果の発現状態との関係についても今後検討する課題であることが示唆された。
マクロ金融分析における弱操作変数問題と予測可能性の検定

マクロ経済や金融の実証分析では、理論モデルを検証するために操作変数法や一般化積率法と呼ばれる統計手法が広く用いられている。しかしながら、弱操作変数と呼ばれる問題があるとき、操作変数法や一般化積率法は、誤った結論を導く可能性が高くなる。本研究では、実際にこの弱操作変数問題によって、実証結果(理論モデルの推定や仮説検定の結果)がどのように影響され、またその深刻度はどの程度であるかを明らかにした。一般に操作変数と内生変数の相関が弱いとき、操作変数推定量に関する漸近的性質はあてはまりが悪くなり、通常の検定統計量や信頼区間は大きなバイアスを持つことが知られている.本研究の目的は、この弱操作へ変数問題に対して頑健な方法を用いて、主にオイラー方程式の推定に関わる実証上のぱずるを再検証し、弱操作変数への対処方法と経済学的な含意を明確にすることである。平成18年度は、研究計画に従って、近年確立された弱操作変数の検出法と弱操作変数に対して頑健な推定法を、代表的家計モデルの動学的最適化問題から導出される対数線形オイラー方程式に応用した.今回の分析では先行研究との比較が可能となるように、Kreps-Porteus型選好を仮定した一財モデルと米国のマクロ・データを利用した.まず、弱操作変数問題の有無をF値対応の検定統計量を用いて評価した.先行研究で用いられた実質利子率と株式収益率に加えて、代表的家計の総資産収益率を利用した.最後に、分散不均一性に対しても頑健な3つの統計量から信頼区間を再推定し、弱操作変数と分散不均一性の両面から、推定結果の制度を評価した.以上の分析より、実質利子率と総資産収益率を用いたモデルは弱操作変数の帰無仮説を棄却する可能性があることが明らかとなった.また、弱操作変数に対して頑健な方法を用いたとしても、以前として初期の研究が明らかにして異時点間代替の弾力性の下方バイアスが存在することを確認した.平成19年度は昨年度に引き続き,近年確立された弱操作変数の検出法を消費資産価格モデルに応用することで,弱操作変数問題が異時点間代替の弾力性などの選好パラメータの推定値に与える影響を統計的に明らかにすることを目的とした研究を行った.本年度は,本研究課題の中間年に当たることから,プログラムの作成,テ゚ータの整理,昨年とは異なる資産収益率データに基ブく実証分析の実施,文献調査を中心に研究を進めた.昨年度は,対数線形のオイラー方程式を分析対象としたが,昨年の分析を精緻化するために本年度は,非線形オイラー方程式を分析対象とし,弱識別(線形モデルの弱操作変数に対応)にロパストな検定を,日本のデータへ適用することを試験的に実施した.データとしては,先行研究で一般的となっている安全資産収益に加え,資本の限界生産性をもとに計算した収益率も分析対象とした.異時点間代替の弾力性へのバイアスに関心があることから,このパラメータに下方バイアスをもたらすことが事前に分かっている1財モデルではなく,2済モデルを採用し,安全資産収益率と資本の限界生産性から計算した収益率のそれぞれについて,Sーsetと呼ばれる弱識別にロバストな信頼域または信頼区間を推定した.暫定的であるが,以下のことが分かった.第1に,安全資産収益率を用いた推定では,通常の信頼区間は弱識別にロバストなものと一致せず,弱識別の影響が観察される,第2に,安全資産収益率を用いた推定では,弱識別にロバストな信頼域や信頼区間は相対的に広くなる傾向が強い.日本のデータを用いた非線形オイラー放程式をもとに,弱識別にロバストな異時点間代替の弾力性に対する信頼域または信頼区間を推定した比較可能な先行研究は無く,これらは今回の試みによって始めて明らかになった点であると考えられる.本年度は、これまでに得た分析結果を再検討し、さらに分析の精緻化を行った。具体的には、消費のオイラー方程式に弱識別問題に対してロバストな検定法を適用し、弱識別問題が異時点間代替の弾力性などの選好パラメータの推定値に与える影響をより詳細に分析した。先行研究において一般的に用いられる安全資産収益率に加え、資本の限界生産性をもとに計算した収益率も分析対象とし、収益率ごとに2種類のS集合と呼ばれる弱識別にロバストな信頼域を推定した。1つは異時点間代替の弾力性と選好ウエイトと呼ばれる変数からなる2次元S集合であり、もう1つは異時点間代替の弾力性のみの1次元S集合である。これらを弱識別問題が無いとして導いた通常の2次元信頼域と信頼区間と比較した。また、効用関数を一般化し非ホモセティックな選好を許容する場合についても新たに分析した。本研究によって以下のことが明らかとなった。第1に、安全資産収益率を用いた推定では、2次元S集合と2次元信頼域は一致しない。特にこれは異時点間代替の弾力性に顕著であり、2次元S集合は異時点間代替の弾力性が30を超える広い領域まで含む。

同様に、異時点間代替の弾力性の1次元S集合も通常の信頼区間と一致せず、より広い区間をうむ。第2に、資本の限界生産性をもとに計算した収益率を用いた推定では、こういった弱識別問題はほとんど見られない。第3に、弱識別問題を考慮しても1財モデルを用いる限り、異時点間代替の弾力性の推定値は下方バイアスを持つ。以上の結果は、従来の弱識別問題を考慮しない推定や検定方法を用いると誤った統計的判断を下す可能性が極めて高いことを示唆している。これまで日本のデータを用いて弱識別なった点と考えられる。問題の影響を示した先行研究はほぼ皆無に等しく、これらは今回の試みによって初めて明らかになった点と考えられる。
脊椎骨形成におけるPax-1の役割の解析

脊椎骨のパターン形成の過程では、前後軸と腹背軸というふたつの体軸が決定されねばならない。脊柱管は、脊索と傍軸中胚葉である体節とから発生してくる構造物であるが、その最初の腹背軸の決定は、体節周辺の組織である脊索、神経管や表面外胚葉などからの誘導によってひきおこされる。その誘導の結果として、体節の背側部分は皮筋節へと分化し、腹側部分は硬節へと分化していく。硬節が脊椎骨の原基を形成する過程の中で、硬節細胞の腹背軸が決定され、それはいくつかの分子マーカーの発現によって表現されることが示されている。転写因子であるPax-1とPax-9は腹側部分で強く発現するのに対し、msx-1とmsx-2は神経弓原基で強く発現している。このうち、Pax-1の機能は脊椎骨の腹側構造の形成と強く相関していることを私たちは示してきた。Pax-1遺伝子座の変異によって生じるundulated変異マウス系統では、硬節細胞の脊索周辺への凝集過程が障害され、その結果として、椎体の欠損、または、椎体中央部分における二分割が脊柱管全長にわたって観察される。脊索から分泌されるsonichedgehogによって誘導されるPax-1の発現により硬節細胞は、脊索周辺に集積して椎体原基を形成することが示された。脊索周辺の細胞集積が形成された後、Pax-1の発現は、椎体原基を取り囲む椎間板原基を含む増殖層に限局していき、軟骨芽細胞に分化した細胞では発現が認められなくなる。この過程では、Pax-1は椎体原基の伸展とそれに引き続いて起こる分化、特に、椎間板原基の分化過程で重要な役割を果たす。このように、Pax-1の発現は脊椎骨の腹側構造の形成に極めて重要な役割を果たすことが機能欠失マウスの解析を通じて明らかにされた。本研究では、Pax-1の生物学的機能についてさらに解析するために、Pax-1を過剰に発現するマウスを作成し、その表現型を解析した。その結果、Pax-1タンパク量は、硬節細胞の増殖と凝集に重要であるほか、肋骨原基の移動にも重要な役割を果たすことが示された。そしてPax-1タンパクが、細胞増殖と細胞接着という2つの異なる細胞機能を協調させることで、脊椎骨のパターン形成をコントロールする分子であることが示唆された。ペアドボックスを有する転写因子であるPax-1は、上皮性体節から硬筋が分化しているのに先だって発現が始まる。Pax-1は、脊椎骨のパターン形成に重要な役割、特に腹側構造の形成に必要であることがPax-1欠失マウスであるundulatedの解析から明らかになっている。本研究では、Pax-1を過剰または異所性に発現するマウスを作成して、Pax-1の機能をより明らかにしていくことを目的としている。

ウズラPax-1をコラーゲン2(α1)のエンハンサー/プロモーターを用いて発現するベクターをES細胞に導入した後、キメラマウスを作製した。キメリズムは、ウズラPax-1に特異的なモノクロナル抗体を用いたウエスタンブロッティングとRNaseプロテクション法により13日胎児を用いて解析した。その結果、25匹中23匹において同程度のウズラPax-1の発現が見られた。新生児を用いた脊椎骨の解析では約15%に脊椎骨の変形が観察された。腰仙部における椎体の変形または欠失と、尾椎の完全な欠失が見られた。このことは、Pax-1の過剰または異所性発現の結果、椎体を構成する軟骨芽細胞が正常な分化をしえなくなっていることを示唆している。しかしながら、表現型の浸透率が低いため、その過程でどのような組織学的以上が起こっているのか解析が困難となっている。そこで、ウズラPax-1をより効率的に発現するベクターを用いることにより、表現型の浸透率を高めることを現在試みている。これにより、軟骨芽細胞にどのような変化が起こっているのか、系統的な解析が可能になると思われる。脊椎骨のパターン形成の過程では、前後軸と腹背軸というふたつの体軸が決定されねばならない。脊柱管は、脊索と傍軸中胚葉である体節とから発生してくる構造物であるが、その最初の腹背軸の決定は、体節周辺の組織である脊索、神経管や表面外胚葉などからの誘導によってひきおこされる。その誘導の結果として、体節の背側部分は皮筋節へと分化し、腹側部分は硬節へと分化していく。硬節が脊椎骨の原基を形成する過程の中で、硬節細胞の腹背軸が決定され、それはいくつかの分子マーカーの発現によって表現されることが示されている。転写因子であるPax-1とPax-9は腹側部分で強く発現するのに対し、msx-1とmsx-2は神経弓原基本で強く発現している。このうち、Pax-1の機能は脊椎骨の腹側構造の形成と強く相関していることを私たちは示してきた。Pax-1遺伝子座の変異によって生じるundulated変異マウス系統では、硬節細胞の脊索周辺への凝集過程が障害され、その結果として、椎体の欠損、または、椎体中央部分における二分割が脊柱管全長にわたって観察される。脊索から分泌されるsonichedgehogによって誘導されるPax-1の発現により硬節細胞は、脊索周辺に集積して椎体原基を形成することが示された。脊索周辺の細胞集積が形成された後、Pax-1の発現は、椎体原基を取り囲む椎間板原基を含む増殖層に限局していき、軟骨芽細胞に分化した細胞では発現が認められなくなる。この過程では、Pax-1は椎体原基の伸展とそれに引き続いて起こる分化、特に、椎間板原基の分化過程で重要な役割を果たす。このように、Pax-1の発現は脊椎骨の腹側構造の形成に極めて重要な役割を果たすことが機能欠失マウスの解析を通じて明らかにされた。本研究では、Pax-1の生物学的機能についてさらに解析するために、Pax-1を過剰に発現するマウスを作成し、その表現型を解析した。その結果、Pax-1タンパク量は、硬節細胞の増殖と凝集に重要であるほか、肋骨原基の移動にも重要な役割を果たすことが示された。そしてPax-1タンパクが、細胞増殖と細胞接着という2つの異なる細胞機能を協調させることで、脊椎骨のパターン形成をコントロールする分子であることが示唆された。
フルオロアズレン類の合成と応用に関する研究

本研究担当者らによって始められたフルオロアズレン類の系統的合成研究をさらに発展させることを目的として研究を行った。合成法は、次ぎの二つに大別できる。1)新規なアルキルアズレン類を合成した後にそれらを求電子フッ素化する方法、2)アズレン環上にアミノ基を導入しそれらのジアゾニウム塩を求核的にフッ素に置換する方法である。第一のアルキルアズレン類のフッ素化による合成は、本研究担当者のアズレン合成法の応用により新規な4種類のジアルキルアズレンおよび5種類のトリアルキルアズレン類を合成した。これらについてフルオロピリジニウム塩を用いてフッ素化反応を検討したが、ジアルキルアズレン類は比較的収率良くフッ素化体を与えたが、トリアルキルアズレン類は、試薬とのCT-Complexと推定される不溶の沈殿を生じ、フッ素化生成物の収率が極端に低下した。このCT-Complexと指定される生成物については、その構造の解明、Complexからアズレンの回収などを検討している。得られたフルオロアズレン類については生理活性・物性などを外部に依頼して検討中であり、現段階では結果を得ていない。第二のアミノアズレンを経由する合成については、アミノアズレン類の合成およびそのジアゾ化により比較的安定なジアゾニウム塩を合成する方法を確立した。それらをフルオライドの存在下分解し、求核的にフルオロアズレンへの変換を検討したが、変換の収率が極端に悪く、現在その反応条件を検討中である。以上の結果、5数種の新規なフルオロアルキルアズレン類の合成法を確立できた。今後は生理活性・物性などの研究を継続するとともに、より一般的なフルオロアズレン類の合成法へと発展させる予定である。本研究担当者が行っている一連のフルオロアズレン類の合成研究の一環として、既にに合成したフルオロアズレン類のより効率的な合成法の開発と、まだ合成されていない新規なフルオロアズレン類の合成を目的に研究を行った。1)新規なアルキルアズレン類の合成とフッ素化反応:2-アルキルアズレンの選択的合成反応の開発を行い、2-イソプロピル-および2-t-ブチルアズレンを合成する反応を開発した。この新規な2-アルキルアズレン類を、N-フルオロピリジニウム塩を用いてフッ素化し、1-フルオロ体を合成した。1,3-ジフルオロ体の生成は確認できなかった。2)ジアゾニウム塩を経由する2-フルオロアズレン類の合成:既知の方法により合成した1,3-ジエトキシカルボニル-2-アミノアズレンのアミノ基を亜硝酸イソアミルでジアゾ化し、ジアゾニウム塩を合成した。このジアゾニウム塩をフッ化カリウムの存在下分解し、低収率ながら2-フルオロアズレン誘導体を合成した。この方法では1,3-位に電子吸引基が存在するため、生成した2-フルオロアズレンが更に求核置換反応を受け、収率が低下するため、現在反応条件の改善による収率の向上を検討中である。3)6-フルオロアズレン類の合成:求電子置換反応を受け難いアズレンの7員環部にフッ素を導入するため、6-アミノアズレン類の合成とそれらのジアゾ化とフルオライドの存在下の分解による6-フルオロアズレン類合成法を検討した。以前に当研究担当者らの開発している合成法に検討を加え、6-アミノアズレン類の効率的合成法を開発した。この6-位のアミノ基のジアゾ化を種々の方法で検討中であるが、生成するジアゾニウム塩の不安定性のためか、いまだにジアゾニウム塩の単離に成功していない。更に検討を継続している。4)5-フルオロアズレンの合成:合成中間体となる5-アミノアズレン類の合成法を開発中である。

本研究費により行っているフルオロアズレン類の合成法は、大きく二つに大別できる。その第一はアルキルアズレン類を合成した後にそれらを求電子的に働くフッ素化剤でフッ素化する方法、第二はアズレン環上にアミノ基を導入し、それらのジアゾニウム塩をフッ素に変換する方法である。第一のアルキルアズレン類のフッ素化による合成は、入手の容易なアルキルアズレン類については殆ど検討し、収率よくフッ素化体の合成できたフルオロアズレン類については、生理活性などのテストを行っている。最終の本年度は、これまでに合成されていないアルキルアズレン類の合成に重点を置き、本研究担当者の合成法により合成される新規なジナルキルアズレン類にメチル基の導入反応を行い、5種類の新しいトリアルキルアズレン類を合成した。これらについてフッ素化反応を検討したが、アルキル置換基が多くなるにしたがい、フッ素化生成物の収率が低下し、期待するほどにフッ素化体を得ることが出来なかった。しかし、比較的収率のよい(20%程度)アルキルアズレンについて、フッ素化反応を繰り返し、生理活性・物性などの検討できる程度のフルオロアルキルアズレンを合成し、現在これらの性質について検討中である。フッ素化体の収率の低下の主たる原因は、CT-Complexの生成にあると推定されるので,試薬の選定、およびCT-Complexからのアルキルアズレン類の回収などの方法について今後さらに研究を継続する予定である。第二のアミノアズレンを経由する合成については、アミノアズレン類の合成法は確立したが、ジアゾニウム塩からフルオロアズレンへの変換の収率が極端に悪く、現在その反応条件を検討中である。以上の結果、数種のフルオロアルキルアズレン類の合成法は確立できた。この研究は今後、特に生理活性・物性などで興味ある結果を与えた化合物について合成法の改良・応用研究を行う予定である。
資源管理のための選択漁具装置における分離性能評価に関する研究

船曳網用の非常に細かな網目の網地のカタクチイワシシラスに対するサイズ選択性を,ポケット網試験やカバーネット試験から求める実験方法および分析方法を提案し,その網目選択性を求めるとともに,さらに漁獲量がその選択性に影響を与えていることを示唆した。海底に潜った二枚貝を掘り起こしながら漁獲するための爪を,その網口に持った桁網漁具の選択過程をモデル化して,漁具全体の選択性のモデル化に成功した.まず,従来からの手法を用いて,桁網で採集された二枚貝を最終的に篩い分けるものとして,桁網の袋網の網目選択性曲線のマスターカーブを求めた.このほかに,二枚貝を対象とする桁網には網口の下部に鋤のように一定間隔に配置された爪を有している.そして,実際の桁網の操業実験データを解析したところ,二枚貝が爪に接触する確率とともに,爪間隔の選択性曲線を求めることができた.この爪への接触確率および爪間隔によるサイズ選択性と網目選択性を組み合わせることで漁具全体の選択性を評価することができた.こうしたサイズ選択性を持つ漁具では,魚種間の分離の結果は資源の体サイズ組成に依存する。対象種と非対象種種の2魚種について,体サイズ1に対するサイズ選択性をそれぞれr_w(l)とr_u(l)とするとき,それぞれの体サイズl_wとl_uに対する分離効率係数separation efficiencyはπl_w,l_u)=r_w(l_w)+[1-r_u(l_u)]-1で表される。瀬戸内海の少型底曳網を例として,そのコッドエンド網目選択性曲線マスターカーブをもとに,対象種サルエビと投棄対象の小型カレイ類の体サイズに対する分離効率特性を求めて,資源の体サイズ組成である状態空間における最適分離効率の目合を明らかにした。分離装置を装着した底曳網による操業実験資料から,サイズ選択性曲線のマスターカーブを求めて,サイズ選択性と2魚種を分離する問題における分離効率の関係を検討した.サイズ選択性を持つ分離装置による魚種分離の場合には,その採集物から求めた分離効率は,実験海域に生息する個体のサイズ分布に依存するために,分離装置の特性を表すには適していないことが明らかとなった.そこで,2魚種のサイズ選択性から求めたサイズ別の選択率だけを用いて分離効率を定義することにより,分離装置だけに依存する分離特性を,2魚種のサイズを変数とする等分離効率曲線で表すことができた.これによって,海亀を排除しながらエビを漁獲するテッドネット(Turtle Excluder Device)の分離特性を,グリッドのサイズ選択性で説明することができる.一方,影響要因の検討が難しいとされてきた刺網の選択性について,漁具材料や構成などがそのサイズ選択性に及ぼす影響を水槽実験によって評価する手法を確立した.これによって,高強度ポリエチレンを材料とした刺網の漁具の性能を調べた.かご漁具については,あなご筒漁具から脱出するマアナゴの水中映像データを用いてその性能を評価する手法を検討した.

このほか,微小な目合を持つシラス船曳網にポケット網を装着した操業実験資料から,カタクチシラスに対するその網目選択性を求めるための解析手法を確立した.また,タイ船曳網について異なる目合の角目網を用いた同時並行操業実験によって,角目網分離装置における問題である目刺しの実態を把握した.次年度以降も,データを蓄積して資料の分析を行い,この問題点の解決に取り組む.漁具選択性では,網目目合などが最も大きな影響要因である。今年度は,様々な漁具について,その2次的な要因を検出するための実験,解析手法に取り組んだ。まず,刺網の選択性について,昨年度確立した実験と解析手法を用いて,網糸太さや網糸材料,新素材であるダイニーマや現在広く普及しているナイロン・マルチモノフィラメントの刺網における選択性と漁獲性能を評価した。その結果,網糸の太さの結果については,細い網糸の刺網で相対胴周長が1より小さな,つまり網目内周よりも小型の胴周の魚を多数漁獲していることを明らかにした。また伸びの少ないダイニーマやモノマルチフィラメントでも同様の網糸太さによる効果を検出して,網糸の柔軟性が漁獲に重要であることを示した。次に,船曳網用の非常に細かな網目の網地のカタクチイワシシラスに対するサイズ選択性を,カバーネット試験から求め,さらに漁獲量の影響をモデルによって検討した。その結果,目合のみならず,漁獲量の多寡もサイズ選択性に影響している。さらに,桁網による二枚貝に対する袋網と爪の選択性を求めるために,対漁具試験の解析に,二枚貝の爪への接触確率を導入した新たなモデルを開発して,良好な結果を得た。これによれば,爪による篩い分け効果を受けるのは,網口に遭遇する二枚貝の半分程度である。こうしたサイズ選択性を持つ漁具では,魚種間の分離の結果は資源の体サイズ組成に依存する。対象種と非対象種種の2魚種のについて,体サイズlに対するサイズ選択性をそれぞれr_w(l)とr_u(l)とするとき,それぞれの体サイズl_wとl_uに対する分離効率係数separation efficiencyはπ(l_w, l_u)=r_w(l_w)+[1-r_u(l_u)]-1で表される。瀬戸内海の小型底曳網を例として,そのコッドエンド網目選択性曲線マスターカーブをもとに,対象種サルエビと投棄対象の小型カレイ類の体サイズに対する分離効率特性を求めて,資源の体サイズ組成である状態空間における最適分離効率の目合を検討した。生物が漁具の分離装置に接触して生じる接触選択性contact selectionに対して,それを含んだ漁具全体の選択性は有効選択性available selectionと定義されている。特に,最近では,網口や網の途中に分離装置を装着することで,種類や大きさをより効率的に分けて漁獲することが盛んに行われている.従来盛んに行われた網目選択性などの接触選択性だけでなく,漁具全体の選択過程(分離過程)をモデル化して,有効選択性を求めることを試みた.例として,海底に潜った二枚貝を掘り起こしながら漁獲するための爪を,その網口に持った桁網漁具の選択過程をモデル化して,漁具全体の選択性のモデル化に成功した.まず,従来からの手法を用いて,桁網で採集された二枚貝を最終的に篩い分けるものとして,桁網の袋網の網目選択性曲線のマスターカーブを求めた.このほかに,二枚貝を対象とする桁網には網口の下部に鋤のように一定間隔に配置された爪を有している.この爪に接触した二枚貝は,爪間隔で篩い分けられると考えられて理論的な選択性曲線が考えられてきた.しかし,近年のポルトガルや韓国で行われた実験で得られた採集物の大きさを比較しただけでは,こうした爪間隔によって二枚貝の大きさを篩い分ける機能を見出すことができなかった.
準結晶における磁性不純物効果と新奇物性探索

準結晶とは並進対称性を持たないにもかかわらず高い実空間秩序構造をもつ固体であり、その物性に大きな興味が持たれていた。また、準結晶中のそれと同じ局所原子構造を持つ結晶は近似結晶と呼ばれるが、その物性を解明する事は準結晶の物性を理解する上で大きな役割を果たすと考えられた。そこで本研究では、準結晶の物性を特に不純物置換の観点から調べる事、近似結晶の物性を詳しく調べ準結晶との差異を明確にする事、および関連する結晶物質群中に新規な物性を探る事を目的として研究を行った。本研究から、磁性不純物として十分に希釈された希土類原子を導入した場合にも、準周期系に特徴的な磁気相関が見られる事、近似結晶においても準結晶と同様な磁気相関が見られる事が見いだされたが、これらは準結晶中の磁気相関が局所的な原子構造(原子クラスター)および電子構造に起因する事を示唆している。関連する物質群でもいくつかの興味深い物性が見いだされた。我々はZn-Mg-(Y, RE)置換系の研究として、Zn-Mg-(Y, Ho), Zn-Mg-(Y, Dy), Zn-Mg-(Y, Gd)系等の試料作成を行った。これらの系は多結晶試料の合成から始め、徐々に単結晶育成に必要な種々の情報(液相組成、成長温度、炉条件等)の取得を行った。また、近年発見されたAg-In-RE系近似結晶に対して、ほぼすべてのREに対して多結晶試料の合成を行った。物性測定としてはZn-Mg-(Y, RE)系、およびAg-In-RE系の両方に対して、マクロ物性および中性子散乱の両面からその物性研究を開始した。Ag-In-RE系に関しては、ほとんどすべてのREに対する帯磁率測定を行い、この系の多くが低温(T<5K)でスピングラス的な転移を示す事、しかし、軽希土類(Ce, Sm等)系は本質的に異なる磁性を示す事を見いだした。さらに、RE=Tbを選択し、中性子散乱を用いて磁気散乱を詳細に調べた。その結果、この系でも低温で(準結晶系と同様の)強い短距離相関が成長する事がわかった。この結果は、準結晶の長距離秩序阻害要因が準周期構造でなく、その局所的なクラスター構造にある事を示唆するものであり、大変重要な結果と言える。一方、Zn-Mg-(Y, RE)置換系に関しても数々の中性子散乱実験を行った。Zn-Mg-RE系では非常に奇妙な非弾性散乱スペクトルを示す。しかし、このスペクトルが結晶場に起因するという主張もある。そこで、我々は結晶場励起を持たないRE=Gdの中性子実験を行い、Zn-Mg-(Y, Gd)においても他のREと同様な非弾性散乱スペクトルが観測した。この結果はこれらの非弾性シグナルが結晶場に起因するものではない事を如実に示すものである。これらの発見の為研究計画が初期の予定から多少ずれたが、繰り越しを行う事により交流帯磁率測定用プローブを完成する事が出来た。H.21年度では前年度の研究で最も興味が持たれたAg-In-RE系を中心に単結晶育成を行った。その結果マクロ測定実験に耐えうる大きさの単結晶試料を得る事が出来た。それらの結晶は現在マクロ物性測定に供されている。一方、H.21年度後半は研究用原子炉JRR-3の停止期間が長く、中性子散乱実験に関しては限られた実験しか出来なかった為、むしろ、積極的にデータ解析を進めた。その結果、Ag-In-RE系におけるスピン凍結現象が、スピンの動的揺らぎの観点からは準結晶におけるそれと本質的に同じである事が明らかになった。一方、昨年度発見されていた(結晶場励起の無い)Zn-Mg-(Y,Gd)系の磁気励起スペクトルがE/Tスケーリングを満たす事も確認された。前者の結果は準結晶にかなり普遍的に見られるスピン凍結現象が局所クラスター構造に寄る物である事を示唆し、さらに、後者の結果は準結晶の磁気揺らぎが準周期系に特異な伝導電子による散乱を受けている事を示唆している。一方で、H.21年度は関連物質群の研究も精力的に進めた。準結晶の磁性が局所クラスターに起因する物であるならば、より簡単な(対称性の低い)局所クラスターを含む磁性体と比較する事で、局所クラスターの対称性依存性を明確にする事が出来る。

この観点から、Vの3角クラスターを含むV3分子磁性体の中性子散乱測定を行い、その磁気励起を完全に解明した。さらに、Ag-In-REやZn-Mg-(Y,Gd)系等、準結晶や関連結晶には常に化学的乱雑さが内在するが、これが磁性に与える影響を選択的に調べる為に、LiとFeが無秩序に正方格子上に配列するbeta"-LiFeO2の中性子散乱を行った。この結果、このような単純な系でも、Feの局所クラスター上に短距離相関が発達する事が分かった。H.22年度は最終年度という事もあり、これまでに測定したデータの解析を精力的に進めた。昨年度中に既におおよその理解が進みはじめていたAg-In-RE(RE:希土類元素)近似結晶系に関しては、バルク物性をほぼすべてのRE元素(RE=Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm and Yb)に対して測定し、測定が行われた殆どすべてのRE系で典型的なスピングラス的凍結現象が見られる事を示した。さらに、RE=Tb系に関してはこれまでの中性子非弾性散乱測定に加えて低エネルギー部分を冷中性子分光器で測定し、我々のこれまでの予想(Ag-In-RE近似結晶系のスピン凍結が準結晶に於けるそれと本質的に同じ)に確信を持った。そこで、これらの結果を詳細な解析とあわせてJ.Phys.:Condens.Matterに投稿し、掲載された。さらに、この論文は10Pセレクションに選ばれ、LabTalkとして研究室の研究内容が紹介される等の栄誉に預かった。さらに、H22年度は関連物質の研究も精力的に進めた。中でも、RE元素が高い対称性を持つFriauf多面体の中心に配置されているPrTi2A120の結晶場分裂に関して、中性子非弾性散乱を用いた研究を行った。その結果、この物質のPr3+イオンの結晶場基底状態は非磁性2重項であり四極子自由度を持つ事、低温でこの四極子自由度が強的に秩序化する事等を確認した。この結果は例えばCd-Yb近似結晶に於いてクラスター中心の4面体が低温で秩序化する事と対応されると考えられる為大変興味深いと考えており、現在論文を準備している。
高性能鋼の特性を活用した構造ディテールの開発による矩形断面鋼部材の高じん性化

本研究は,シャルピー吸入エネルギーの大きい橋梁用高性能鋼SBHSを使用することで,矩形断面鋼部材の角溶接部をなくして曲げ加工部とした構造ディテールを提案することを目的としている.よって,曲げ加工後のひずみ時効を考慮しても,曲げ加工部の鋼板のシャルピー吸収エネルギーが所要の値以上であることが,本構造の提案をする上での絶対的な条件となる.そこで,平成30年度の研究では,従来鋼としてSM520C,SBHSとしてSBHS400を対象に,曲げ加工部からシャルピー衝撃試験片を製作し,曲げ加工後約1年後のシャルピー吸収エネルギーの計測を行った.鋼板の曲げ加工の半径(内径)は,現行の道路橋示方書の最小値である5t(t:鋼板の板厚)を採用した.試験温度は0°Cと-60°Cの2種類の温度で試験を実施した.さらに,板厚方向によるシャルピー吸収エネルギーの違いについて考察するため,板厚方向に関して,曲げ加工部の内側,板厚中心,外側の3箇所から試験片を採取して,同一の試験条件で3本の試験片を用いてシャルピー衝撃試験を実施した.本研究のシャルピー衝撃試験結果によれば,曲げ加工後約1年後の鋼板に関して,SM520CおよびSBHS400のいずれについても,板厚中心位置のシャルピー吸収エネルギーが最も小さくなる傾向が見られ,これは,著者らの既往の研究で得られた平板のシャルピー吸収エネルギーと同じ傾向である.また,曲げ加工後約1年後のSBHS400のシャルピー吸収エネルギー(3本の試験片の平均値)は,板厚方向のいずれの位置,0°Cおよび-60°Cのいずれの試験温度でも従来鋼であるSM520CのJISの規定値47J(0°C)を大きく上回る値が得られた.以上のことから,SBHSを使用することで,矩形断面鋼部材の角溶接部をなくして曲げ加工部とした構造ディテールの実現可能性を示す貴重な情報が得られた.当該科研費の申請時の計画によれば,平成30年度はSBHSの曲げ加工部のシャルピー吸収エネルギー他,機械的性質に関する情報を得るための研究を実施する予定としていた.しかしながら,本研究の最終目的である曲げ加工部を角部とする構造ディテールの提案をするには,曲げ加工部のシャルピーエネルギーの確認をすることが最優先であり,また,SBHSだけでなく従来鋼のシャルピー吸収エネルギーの評価を一緒に実施した方が効率的な面もある.さらに,申請者の別途研究でSBHS400およびSM520Cの曲げ加工した鋼板が存在し,しかも本研究で使用することも可能な状態であったため,それを活用することで予算面でも効率的に研究を行うことが可能であると考えた.そこで,研究の順番を変更し,SBHS(SBHS400)の曲げ加工部の機械的性質に関する研究を実施せず,その代わりに,従来鋼(SM520C)の曲げ加工部のシャルピー吸収エネルギーに関する情報を得るための実験を実施した.その結果,SBHS400はSM520Cと比較して曲げ加工後のシャルピー吸収エネルギーが大きく,SBHSを使用することで,矩形断面鋼部材の角溶接部をなくして曲げ加工部とした構造ディテールの実現可能性を示す貴重な知見が得られている.よって,当初想定した研究内容とは異なるが,最終目的を達成するための研究の進捗状況としては,「(2)おおむね順調に進展している」と評価した.平成30年度にSBHS(SBHS400)と従来鋼(SM520C)の曲げ加工部のシャルピー吸収エネルギーに関する情報を得るための研究を実施した.その結果,SBHSを使用することで,矩形断面鋼部材の角溶接部をなくして曲げ加工部とした構造ディテールの実現可能性を示す貴重な知見が得られている.よって,平成31年度以降は,当該科研費の申請時の計画に従い,実験によるSBHS(主としてSBHS400)の曲げ加工部の機械的性質の評価,実験および解析による曲げ加工部を有するSBHSを用いた矩形断面鋼部材の軸圧縮強度の評価を行うとともに,比較のために,適宜,従来鋼に関する検討も実施する予定である.そして,それらの研究成果を活用して,本研究の最終的な目的である,橋梁用高性能鋼SBHSの特性を活用して矩形断面鋼部材の角溶接部をなくして曲げ加工部とする構造ディテールの提案を行う.本研究は,シャルピー吸入エネルギーの大きい橋梁用高性能鋼SBHSを使用することで,矩形断面鋼部材の角溶接部をなくして曲げ加工部とした構造ディテールを提案することを目的としている.よって,曲げ加工後のひずみ時効を考慮しても,曲げ加工部の鋼板のシャルピー吸収エネルギーが所要の値以上であることが,本構造の提案をする上での絶対的な条件となる.そこで,平成30年度の研究では,従来鋼としてSM520C,SBHSとしてSBHS400を対象に,曲げ加工部からシャルピー衝撃試験片を製作し,曲げ加工後約1年後のシャルピー吸収エネルギーの計測を行った.鋼板の曲げ加工の半径(内径)は,現行の道路橋示方書の最小値である5t(t:鋼板の板厚)を採用した.試験温度は0°Cと-60°Cの2種類の温度で試験を実施した.

さらに,板厚方向によるシャルピー吸収エネルギーの違いについて考察するため,板厚方向に関して,曲げ加工部の内側,板厚中心,外側の3箇所から試験片を採取して,同一の試験条件で3本の試験片を用いてシャルピー衝撃試験を実施した.本研究のシャルピー衝撃試験結果によれば,曲げ加工後約1年後の鋼板に関して,SM520CおよびSBHS400のいずれについても,板厚中心位置のシャルピー吸収エネルギーが最も小さくなる傾向が見られ,これは,著者らの既往の研究で得られた平板のシャルピー吸収エネルギーと同じ傾向である.また,曲げ加工後約1年後のSBHS400のシャルピー吸収エネルギー(3本の試験片の平均値)は,板厚方向のいずれの位置,0°Cおよび-60°Cのいずれの試験温度でも従来鋼であるSM520CのJISの規定値47J(0°C)を大きく上回る値が得られた.以上のことから,SBHSを使用することで,矩形断面鋼部材の角溶接部をなくして曲げ加工部とした構造ディテールの実現可能性を示す貴重な情報が得られた.当該科研費の申請時の計画によれば,平成30年度はSBHSの曲げ加工部のシャルピー吸収エネルギー他,機械的性質に関する情報を得るための研究を実施する予定としていた.しかしながら,本研究の最終目的である曲げ加工部を角部とする構造ディテールの提案をするには,曲げ加工部のシャルピーエネルギーの確認をすることが最優先であり,また,SBHSだけでなく従来鋼のシャルピー吸収エネルギーの評価を一緒に実施した方が効率的な面もある.さらに,申請者の別途研究でSBHS400およびSM520Cの曲げ加工した鋼板が存在し,しかも本研究で使用することも可能な状態であったため,それを活用することで予算面でも効率的に研究を行うことが可能であると考えた.そこで,研究の順番を変更し,SBHS(SBHS400)の曲げ加工部の機械的性質に関する研究を実施せず,その代わりに,従来鋼(SM520C)の曲げ加工部のシャルピー吸収エネルギーに関する情報を得るための実験を実施した.その結果,SBHS400はSM520Cと比較して曲げ加工後のシャルピー吸収エネルギーが大きく,SBHSを使用することで,矩形断面鋼部材の角溶接部をなくして曲げ加工部とした構造ディテールの実現可能性を示す貴重な知見が得られている.よって,当初想定した研究内容とは異なるが,最終目的を達成するための研究の進捗状況としては,「(2)おおむね順調に進展している」と評価した.平成30年度にSBHS(SBHS400)と従来鋼(SM520C)の曲げ加工部のシャルピー吸収エネルギーに関する情報を得るための研究を実施した.その結果,SBHSを使用することで,矩形断面鋼部材の角溶接部をなくして曲げ加工部とした構造ディテールの実現可能性を示す貴重な知見が得られている.よって,平成31年度以降は,当該科研費の申請時の計画に従い,実験によるSBHS(主としてSBHS400)の曲げ加工部の機械的性質の評価,実験および解析による曲げ加工部を有するSBHSを用いた矩形断面鋼部材の軸圧縮強度の評価を行うとともに,比較のために,適宜,従来鋼に関する検討も実施する予定である.そして,それらの研究成果を活用して,本研究の最終的な目的である,橋梁用高性能鋼SBHSの特性を活用して矩形断面鋼部材の角溶接部をなくして曲げ加工部とする構造ディテールの提案を行う.「現在までの研究の進捗状況」で記載した通り,研究の実施順序の変更を行った.また,板厚方向の位置でのシャルピー吸収エネルギーを評価するため,厚板からシャルピー衝撃試験片を製作した.その結果,当初予定したEWBで製作するシャルピー衝撃試験片ではなく通常のシャルピー衝撃試験片を使用することとしたため,試験片の製作費が少なくなった.さらに,申請者の別途研究でSBHS400およびSM520Cの曲げ加工した鋼板があり,それらを本研究で使用することが出来たため,当初の予定よりも試験片製作費を抑え,効率的に研究を実施することが可能となった.
新しい細胞接着因子Ninjurinファミリーに関する細胞生物学的研究

ninjurin-2は正常成熟個体の各臓器ではNorthen Blot法で検出可能な量のmRNAは存在せず、RT-PCR法では脳、後根神経節など神経系に他の臓器に比べてより豊富なmRNAが存在することが明らかなった。また、myc-epitopeを付加した蛋白を発現ベクターに組み込み、CHO細胞に発現させたninjurin2-myc蛋白の存在部位を抗c-myc抗体を用いて解析する方法により、ninjurin-2はninjurin-1と同様に細胞膜上に存在することが示された。しかしその一方、同じ発現ベクターを用いてninjurin-2を血球系浮遊細胞であるJurkat細胞に発現させたところ、Jurkat細胞の接着性は亢進せず、ninjurin-2はファミリーメンバーのninjurin-1とは異なり、細胞接着因子としての作用を持たない可能性が示唆された。このことは、ninjurin-2のアミノ酸の一次構造中に、我々がすでにninjurin-1において同定した接着モチーフが存在しないことと符合するものと考えられた。ESTデータベースの検索により、ninjurin-2はninjurin-1と同様にスプライシングによる発現制御を受けていることが明らかとなった。しかし、これまでの検索によると、正常成熟個体を用いたRT-PCRでは、スプライスバリアントを主として発現している臓器は認められず、今後、発生段階や悪性腫瘍などにおける転写制御の可能生を検討する必要がある。
折衷学・考証学の地方的展開に関する研究

本研究は、近世後期における「折衷学」・「考証学」の学統の地方的展開の実態を明らかにするとともに、その学問の基盤である「書物」の入手と享受の意義を思想史的に考察することを目的とするものである。その端緒として平成1416年度に主に取り上げたのが、現在の福島市近傍に居住した知識人たちであった。当該地域は「徂徠学」派に属しつつも「考証学」への志向を強めた熊阪台州や「折衷医」小野隆庵、考証を得意とした「国学者」内池永年らが活躍した地域である。彼らの「書物」を比較・考量するという「考証」の学問的な営みは「地域」の学問環境・思想環境へ影響するところが大きかった。平成17年度の研究は、(1)16年度に引き続き福島県伊達郡桑折町の調査を行い、新たに福島県南会津郡伊南村の学問状況の基礎調査を行い、(2)各種関係資料・文献の入手と検討とを行った。また、(3)「折衷学・考証学」の他地域での展開を見通すべく、岐阜県高山市、宮城県玉造郡岩出山町における学問・文化史料の検証と保存とに関わった。(4)資料調査にあっては、上記地域の資料提供先に赴き、資料の閲読・複写を行い、今後の検証の材料を整備した。また、関連する文献の確保のため、福島県立図書館、福島県歴史資料館、伊南村村史編纂室、宮城県図書館、高山市郷土館、東京都立図書館などの図書館・資料館に赴いた。調査の過程で、当該地域の多くにあっては「折衷学・考証学」と既存の「徂徠学」「朱子学」や「国学」や「文芸」たとえば俳諧・狂歌(俳諧歌)等が複合的に交差し、地域の個性を示すべく偏差を有する展開をなしていることが明らかになった。また、昨年度以降の調査によって、特に幕府の「代官領」にあっては考証的傾向の強い学問が活発に展開していたことが明確化した。本研究の課題解明のためには「地域」の思想環境への多面的な調査が必要であることが改めて浮き彫りになった。その端緒として主に取り上げるのが、現在の福島市近傍に居住した知識人たちである。当該地域は、「徂徠学」派に属しのちに「考証学」への志向を強くした熊阪台州が地域の知識人層を糾合したところであるが、台州の門人の多くはこの地を代表する儒医小野隆庵の門人でもあった。隆庵は「折衷医」であり、その学問は経験や実証を重んじるとともに広範な医学書を「考証」し諸見解を「折衷」する、と言うものであった。この隆庵の「書物」の広範な「入手」と様々なかたちでの「使用」・「享受」は、医学史の実像を物語ることは言うまでもないが、思想史的には、「書物」を比較・考量するという「考証」・「折衷」という学問方法の実態を如実に示している。

平成14年度の研究は、主に(1)上記隆庵を中心とした福島市近傍の学問状況の基礎調査と、(2)各種関係資料・文献の入手と検討とを行うこと、(3)研究の広がりを期して東北地方の他地域での折衷学・考証学の展開の基礎調査を行うことに、重点をおいた。資料調査の主要地は、福島県福島市、同伊達郡桑折町・伊達町、宮城県遠田郡田尻町・涌谷町とであった。当該地の資料提供先に赴き、蔵書目録や既知資料・未見資料の閲読・複写を行い、今後の検証の材料を整備した。本年度の調査、特に田尻町・涌谷町の調査では資料所蔵者からの資料提供を得、東北地域の文化的・思想的な交流の実態を示す新たな素材の発見もなった。なお、調査の過程で、地域の思想構造の複雑な実態がより明確となり、本研究の課題解明のためのより広い調査の必要性があらためて求められることとなった。本研究は、近世後期における「折衷学」・「考証学」の学統の地方的展開の実態を明らかにするとともに、その学問の基盤である「書物」の入手と享受の意義を思想史的に考察することを目的とするものである。その端緒として平成14年度に主として取り上げたのが、現在の福島市近傍に居住した知識人たちであった。当該地域は「徂徠学」派に属し後に「考証学」への志向を強くした熊阪台州とその弟子である「折衷医」小野隆庵が活躍した地域であり、彼らの「書物」を比較・考量するという学問的な営為は『地域」の学問環境・思想環境へ影響するところ大であった。平成15年度の研究は、(1)上記地域はもとより、隣接する二本松市・郡山市・本宮町すなわち江戸時代の二本松藩領を対象とした学問状況の基礎調査と(2)各種関係資料・文献の入手とその検討、(3)東北地方全域に渉る「折衷学・考証学」の展開への調査の前提作り、に重点を置くものであった。資料調査の主要地は、福島県郡山市、福島市、同伊達郡桑折町、宮城県加美郡岩出山町、同遠田郡涌谷町であり、当該地の資料提供先に赴き、既知資料・未見資料の閲読・複写を行い、今後の検証の材料を整備した。また、関連する文献の確保のため、東京大学附属図書館・京都大学附属図書館、福島県立図書館、宮城県図書館等の図書館に赴いた。調査の過程で、当該地域にあっては「折衷学・考証学」と既存の「徂徠学」「朱子学」等が学問上、政治秩序上で複合的に交差し、地域の個性を示すべく偏差を有する展開をなしていることが明らかになった。のみならず、「国学」や俳諧等の学問空間・文学空間と共存していることも明らかになった。これらのことから、本研究の課題解明のためには地域の思想環境への幅広い調査が必要であることが改めて浮き彫りになった。その端緒として平成14・15年度に主として取り上げたのが、現在の福島市近傍に居住した知識人たちであった。当該地域は「徂徠学」派に属しつつも「考証学」への志向を強めた熊阪台州とその弟子「折衷医」小野隆庵の活躍地域であり、彼らの「書物」を比較・考量するという学問的な営為は「地域」の学問環境・思想環境へ影響するところ大であった。平成16年度の研究は15年度に引き続き、(1)福島県伊達郡桑町(桑折代官所領)と二本松市・郡山市・本宮町(江戸時代の二本松藩領)の学問状況の基礎調査を行い、(2)各種関係資料・文献をの入手と検討を行った。そして、(3)「折衷学・考証学」の他地域での展開を見通すべく、宮城県玉造郡岩出山町(伊達藩領)における学問・文化史料の検証と保存に関わった。(4)資料調査にあっては、上記地域の資料提供先に赴き、既知資料・未見資料の閲読・複写を行い、今後の検証の材料を整備した。また、関連する文献の確保のため、一橋大学附属図書館、福島県立図書館、福島県歴史資料館、宮城県図書館等の図書館に赴いた。
蛍光生体顕微鏡法による巨大分子の毛細血管壁透過性計測に関する研究

最終年度となる今年度は、前年度に開発したスリットレーザー照明蛍光生体顕微鏡を用い、家兎の骨格筋を対象として毛細血管透過性の計測および物質透過機序の解明を試みた。以下、得られた研究成果の概要を述べる。1.毛細血管物質透過性の計測:分子量40,000150,000のFITC-dextranをテストトレーサとして用い、家兎tenuissimus muscle微小血管における透過性計測を行なった。微小血管の各部位(細動脈側・真性部・細静脈側)において、各トレーサの血管壁透過性を拡散成分(Pdif)と溶媒牽引成分(Vs)に分離して求めた結果、全てのトレーサにおいてPdif、Vsとも細静脈側で高い結果が得られた。また、PdifとVsを比較すると全てのトレーサでVsの方が高く示され、その比率は分子量が大きくなるほど上昇することが明らかになった。2.巨大分子の血管壁透過機序の解明:1で定量的に得られたトレーサ分子量(分子径)と透過性の関係を基に巨大分子の透過経路と考えられる内皮細胞間隙の大きさを理論的に推定した。その結果、巨大分子がもっとも透過しやすい細静脈側毛細血管において235Aの水力学的半径を持つ間隙が存在するという結果が得られた。また、この間隙を通過する水分の濾過係数Lplは9x10^<-12>cm^3・s^<-1>・dyne^<-1>となり、小孔を通過するものも含めた水分の濾過係数Lpの約1/3となった。さらに血管壁に存在すると考えられる巨大分子の透過経路は、真性毛細血管部に比べ細静脈周辺部で約4060倍多く存在することが示唆された。初年度である本年度は、巨大分子の微小血管壁透過性計測のための生体顕微鏡の試作を中心に行なった。以下、本年度に得られた成果の概要を示す。生体顕微鏡としての利便性を考慮し顕微鏡本体の小型、簡便化を図った。対物レンズ後方に4個の反射鏡を設置し、光路を迂回さす方式を採用したことにより、実質鏡筒長を変えずに鏡筒高を60mmに短縮することが可能となった。この結果、動物全体を観察対象とする生体顕微鏡として、小型化をはじめ耐震性においても良好な成績を得ることができた。ますスリット光の作成に関しては、平行スリット方式、あるいはレンズ系の組み合わせによる焦光方式が考えられるが、試作装置には焦点深度(作動距離)が長く取れる焦光方式を採用した。セルフォックマイクロレンズとシリンドリカルレンズの使用により、レーザー光出射スリーブ端から42.5mmの焦点位置において、厚み14μm、幅0.6mmの形状を持つスリット光作成が可能であった。Fluorescein isothiocyanate(FITC)希薄水溶液を用いたin vitro実験においては、スリット形状の厚みが薄いほどz軸(深さ)方向分解能が高く得られる結果が得られたが、実際の組織を対象としたin vivo観察では、組織内におけるレーザー光の吸収が生じ、深部観察には問題となった。骨格筋によるin vivo実験の結果、最適形状として厚み28μm、幅1.2mmのスリット光を用いた。また、組織面への照射角度についても、同様にz軸方向分解能に影響するが、組織表面での光の反射および屈折を考慮し、組織面に対し3045°の角度で照射した。試作顕微鏡により家兎の下腿部に位置する骨格筋tenuissimus muscle(厚み約0.5mm)を対象として微小循環動態の観察を行なった結果、透過光照明による画像に見られるような焦点面前後の画像の重畳はなく、特定深さ部位の画像のみが得られ、レーザースリット照明法の有効性が確認できた。

最終年度となる今年度は、前年度に開発したスリットレーザー照明蛍光生体顕微鏡を用い、家兎の骨格筋を対象として毛細血管透過性の計測および物質透過機序の解明を試みた。以下、得られた研究成果の概要を述べる。1.毛細血管物質透過性の計測:分子量40,000150,000のFITC-dextranをテストトレーサとして用い、家兎tenuissimus muscle微小血管における透過性計測を行なった。微小血管の各部位(細動脈側・真性部・細静脈側)において、各トレーサの血管壁透過性を拡散成分(Pdif)と溶媒牽引成分(Vs)に分離して求めた結果、全てのトレーサにおいてPdif、Vsとも細静脈側で高い結果が得られた。また、PdifとVsを比較すると全てのトレーサでVsの方が高く示され、その比率は分子量が大きくなるほど上昇することが明らかになった。2.巨大分子の血管壁透過機序の解明:1で定量的に得られたトレーサ分子量(分子径)と透過性の関係を基に巨大分子の透過経路と考えられる内皮細胞間隙の大きさを理論的に推定した。その結果、巨大分子がもっとも透過しやすい細静脈側毛細血管において235Aの水力学的半径を持つ間隙が存在するという結果が得られた。また、この間隙を通過する水分の濾過係数Lplは9x10^<-12>cm^3・s^<-1>・dyne^<-1>となり、小孔を通過するものも含めた水分の濾過係数Lpの約1/3となった。さらに血管壁に存在すると考えられる巨大分子の透過経路は、真性毛細血管部に比べ細静脈周辺部で約4060倍多く存在することが示唆された。