hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
柔らかく丈夫で明るい近赤外蛍光色素の創製と分子イメ-ジングへの適用

生命科学の進展に果たす蛍光分析の役割は大きいが、その色素には旧来より大きな進歩はない。本研究では、生体と相互作用しにくく、丈夫で、水溶性に富み、高蛍光性の色素の開発を目的とした。開発した新規色素・糖化ローダミンは、従来にはない"生体分子と相互作用しにくい"という特性を持っている。この色素はアミノ基のラベル試薬として用いることが可能で、アミノ酸、ペプチド、タンパク質等の蛍光ラベル化が可能であった。今後の色素設計のモデルとなりうる。シクロデキストリン(CD)包接化シアニン色素の開発最終目的色素のCD包接化FRET型色素の要素化合物であるCD包接化シアニン色素を波長別(650900nm)に数種類用意するため,汎用されるインドシアニングリーン(ICG)をモデル色素に,CD包接化を試みた。予備検討より,CDが存在すると,ICGの光退色性および蛍光水溶性が格段に向上することを見出した。しかし,包接化色素の生成効率は,包接化されていない色素の0.1%以下であった。平成23年度では,更に効率的な合成方法を構築する。糖化ローダミン色素の開発前記色素同様の要素化合物であり、ローダミン色素のアミノ基を糖化した色素の合成を試みた。糖化しない色素に対して,糖化することにより波長が長波長化,溶解度の向上が観測され,色素としての有用性が確認できた。退色性に関しては,元々の色素も比較的堅牢であるので,更に強力な光源での検討を予定している。本色素についても,合成収率は0.5%以下であった。平成23年度には,合成法の改良または大容量での合成を行い,適量の色素の合成を行う必要がある。1.包接化シアニン色素の合成平成22年度に本色素の有用性を見出していたが、その合成が極めて困難で、収率は0.1%以下だった。そこで、本年度は合成法の条件(溶媒、反応温度、原料の組成比、触媒)の最適化を試みたが、結果的に有用な合成条件を見出すことは出来ていない。2.糖化ローダミン色素の合成と特性評価平成22年度に有用性を確認した糖化ローダミンについて、色素にローダミン110を用い、糖にグルコースを用いて、その合成法を検討した。その結果ローダミンの2個のアミノ基にそれぞれ1個のグルコースが付加したジグルコシル-ローダミン110が得られた。本色素は、ローダミン110より30nm程度長波長側で蛍光を発した。また、逆相TLCにおいては、ローダミン110に比べてRf値が3-5倍大きく、逆相LCにおいては保持時間が3分の1以下になった。糖化による極性の増大が、逆相系固定相への吸着を著しく低下させたものと考えられる。これは、本研究の目的であった生体との相互作用が小さな色素における必要条件と考えられる。また、ローダミン110と比較して、光退色性を含む堅牢性についても向上しており、イメージング用蛍光色素としても有用性が高いと考えられる。3.FRET型色素ラベル化試薬の開発デザインした試薬を効率的に合成出来ていない。極少量生成した色素についても、色素部分を2つ持つことにより、分子量が大きくなり、疎水性部分も増大することから、CDに包接しても溶解性が向上していない。リンカー部分や包接剤について再検討を要する。平成23年度に開発した糖化ローダミン(2個のアミノ基に各1個のグルコースが付加したジグルコシルローダミン110, Glu-Rho)は、本研究で開発を目的としている“強蛍光性、安定かつ生体成分との相互作用の少ない色素"として有用であろうことが示唆された。本年は、単糖のグルコースの代わりに二糖のマルトースを付加させた糖化ローダミン(ジマルトシル-ローダミン110, Mal-Rho)を合成し、その特性を比較検討し、ラベル化反応へ適用した。【1】色素としての特性蛍光波長はGlu-Rhoと同様に、ローダミン110より25nm程度長波長側にシフトしている。親水性は、逆相カラムに対する保持を、比較検討した。数種類の移動相を用いた結果、保持時間はどの移動相を用いた場合にもMal-Rho < Glu-Rho << Rhodamine110 < TAMRAとなった。【2】ラベル化への適用Mal-RhoおよびGlu-Rhoには、カルボキシル基が存在するので、縮合剤の存在下にアミノ基と反応し、アミドを形成することが可能と考えられる。まず、イソロイシンをモデルにアミノ酸のラベル化を検討した。逆相HPLCに適用したところ、両試薬ともイソロイシンに対応する1本の蛍光ピークを与え、蛍光ラベル化に適用できることを確認した。

蛍光強度に大きな差はみられないが、保持時間はMal-Rho誘導体が、Glu-Rho誘導体の約半分であり、2倍の糖=2倍の水酸基の差が保持時間の差となっていることが予想される。分析対象、試料などに応じて使い分けることが可能と考える。その他、ペプチドACTH、タンパク質cytochromeのラベル化にも適用可能であった。今回開発したMal-RhoおよびGlu-Rhoは、“強蛍光性、安定かつ生体成分との相互作用の少ない色素"として有用性は極めて高いと思われる包接化シアニン色素の有用性は確認したが、その合成収率が低く、実用化に向けての研究が進展できていない。24年度が最終年度であるため、記入しない。糖化ローダミン色素が、本研究の目的と合致する特性を有していることを見出すことができたので、本色素を基盤にラベル化、イメージングへの適用研究へと展開することによって、本研究の目的を概ね達成できると考える。
界面制御による高機能光計測用広帯域波長可変クロマチップレーザーの開発研究

本研究では、広帯域波長可変チップ光源(クロマチップレーザー)を研究開発することを目的とし、レーザー及び波長変換用QPM素子について検討を行い、以下のような知見を得た。(1)セラミック材料では、グレイン界面制御について検討し、高濃度材料の高効率発振に成功した。さらに、複合化による多機能化としてYAG単結晶では困難なスペクトル形状制御を検討した。一部AlサイトをScで置換させた構造により従来のNd : YAGの限界であった1nm以下のスペクトル幅を5.5nmにまで拡大することに成功した。(2)レーザー高性能化として偏光解消度のYAG結晶軸依存性を明らかにしただけに留まらず、結晶軸及び励起状態を適正に選択することだけで共振器内部に余計な光学部品を挿入することなく、高出力時の偏光解消特性を大幅に低減できることを見出した。また、高分解分光を行うことにより高濃度Nd : YAGセラミックスにおける上準位直接励起の有効性を明らかにした。これにより高効率化、熱問題の低減が可能になる。さらに、有限要素法を用いたシミュレーターを構築し、熱複屈折を評価することでモデルの検証を行った。(3)QPMとして、分極反転プロセスのその場観察装置を開発し、分極反転条件の最適化を図った。結果、光損傷閾値が高いMgO : LiNbO_3において3mm厚までのQPM化に成功した。さらに、従来は用いられなかったd_<31>(=d_<32>)を利用した新たなQPMにより、これまで困難とされていたQPM許容幅拡大に成功した。これにより多機能な波長変換チップが可能となった。(4)本研究過程において、これまでに査読付き論文(英文誌)25件、和文解説論文6件、国際会議33件、研究会8件、国内講演会16件、内外での招待講演12件、学協会受賞4件等の成果を得ている。さらに関連して新聞、雑誌記事等により研究成果が内外で紹介されることとなった。本研究では、広帯域波長可変チップ光源(クロマチップレーザー)を研究開発することを目的とし、要素技術であるNd:YAGセラミックの高透光化のためのグレイン界面制御法を確立するとともに、高効率波長変換QPMチップ作成のための分域界面制御法を検討した。その結果以下のような知見を得た。(1)セラミック材料は、YAG単結晶では困難な高効率化のためのNd高濃度添加を可能とする。しかし、作成時に残る気泡、グレイン界面による散乱が問題となっていた。今回グレイン界面制御法を開発し散乱損失の低減化を検討した。結果として、これまでレーザー発振の確認されていた最高濃度3.4at.%を大幅に上回る添加濃度6.8at%Nd:YAGのレーザー発振に成功した。さらに、YAGを上回る熱伝導率を有する新材料として高透過Y_2O_3の高品質化にも成功し、その分光的な特性の同定に成功した。なお、一部「日経メカニカル」誌の記事として取り上げられた(添付参考資料)。(2)レーザーの高性能化のため材料の分光特性や励起に伴い発生する熱の影響等を解析する必要がある。干渉計を用いた熱複屈折評価系を構築し、YAGセラミックス、単結晶を評価した結果、材料による差異は見られず主としてNd濃度が影響することが分かった。この結果は、時間分解分光より求めた量子効率の与える影響と合致するものであり、モデル化の足掛りを得た。(3)QPM材料として一般的なLiNbO_3(LN)では光損傷閾値が低く高出力化には制限が有る。高輝度クロマチップレーザーの波長変換には,耐光損傷特性の高いMgO:LNの利用が不可欠である。このため、分極反転条件を明らかにする目的で分域壁その場観察法の開発を行った。これにより、MgO:LN分域壁速度の印加電界特性が明らかになりQPM素子製作のための分極反転条件を特定することに成功した。

さらに、従来は用いられなかったd_<31>(=d_<32>)を利用した新たなQPMにより、これまで困難とされていたQPM許容幅拡大に成功した。これにより多機能な波長変換チップが可能となった。(4)本研究過程において、これまでに査読付き論文(英文誌)25件、和文解説論文6件、国際会議33件、研究会8件、国内講演会16件、内外での招待講演12件、学協会受賞4件等の成果を得ている。さらに関連して新聞、雑誌記事等により研究成果が内外で紹介されることとなった。本研究では、広帯域波長可変チップ光源(クロマチップレーザー)を研究開発することを目的とし、要素技術であるNd : YAGセラミックの高透光化のためのグレイン界面制御法と高効率波長変換QPMチップ作成のための分域界面制御法を検討した。その結果以下のような知見を得た。(1)セラミック材料では、YAG単結晶では困難なコンポジット構造を検討した。Cr添加領域の同時作り込や排熱・冷却のためのYAG/Nd : YAGまたはYAG/Yb : YAGのコンポジット構造を高価で困難な拡散接合方式でなく安価で容易なセラミック焼結法で作成するための条件を明らかにした。(2)レーザーの高性能化のため材料の分光特性や励起に伴い発生する熱の影響等を解析する必要がある。熱複屈折評価と詳細な解析によりYAGの偏光解消特性が結晶軸に依存することが分かった。この結果は従来の定説を覆す発見で、雑誌にも取り上げられた(添付資料参照)。また、詳細な分光解析の結果、Nd : YAGの発熱を抑え特性を飛躍的に改善できる共鳴ホットバンド直接励起が高濃度Nd : YAGセラミックスで有効であることを発見した。(3)QPM材料として一般的なLiNbO_3(LN)では光損傷閾値が低く高出力化には制限が有る。高輝度クロマチップレーザーの波長変換には,耐光損傷特性の高いMgO : LNの利用が不可欠である。昨年開発した分域壁その場観察法を利用することで分極反転条件を特定し、3mmと従来に比べ数倍の厚みのMgO : LNのポーリングに成功し、QPM-MgO : LNの多機能化の可能性を見いだした。本研究では、広帯域波長可変チップ光源(クロマチップレーザー)を研究開発することを目的とし、レーザー及び波長変換用QPM素子について検討を行い、以下のような知見を得た。(1)セラミック材料では、複合化による多機能化としてYAG単結晶では困難なスペクトル形状制御を検討した。一部AlサイトをScで置換させた構造により従来のNd : YAGの限界であった1nm以下のスペクトル幅を5.5nmにまで拡大することに成功した。(2)レーザー高性能化として偏光解消度のYAG結晶軸依存性を明らかにしただけに留まらず、結晶軸及び励起状態を適正に選択することだけで共振器内部に余計な光学部品を挿入することなく、高出力時の偏光解消特性を大幅に低減できることを見出した。また、本研究で発見した高濃度Nd : YAGセラミックスにおける上準位直接励起の有効性に関して、最近注目されている946nm発振に関する評価を行った。さらに、有限要素法を用いたシミュレーターを構築し、熱複屈折を評価することでモデルの検証を行った。(3)QPMとして、昨年成功した3nm厚MgO : LiNbO_3の分極反転プロセスの改良として、そのメカニズムの解明を行った。さらに、従来は用いられなかったd_<31>,d_<32>を利用した新たなQPMにより。これまで困難とされていたQPM許容幅拡大に成功した。
口腔乾燥に起因した病的口腔痛発症機構の総合的理解

これまでに我々は口腔乾燥によって舌に発症する機械痛覚過敏の神経機構に関する研究を進め、舌乾燥によって三叉神経脊髄路核尾側亜核および上部頸髄に存在する侵害受容ニューロン活動が著しく亢進し、これが原因で舌に機械痛覚過敏が発症することを報告してきた。この結果は口腔乾燥によって、一次ニューロンの興奮性増加、さらにこの興奮が長期間持続することによって末梢神経系の感作が誘導され、一次ニューロンいおいては様々な物質の合成が亢進することを示唆している。特に、舌乾燥モデルにおいて観察される痛覚過敏は舌の機械刺激に対して、顕著であることから、舌を乾燥することによって三叉神経節細胞では機械刺激に感受性を示す受容体の合成が亢進すると考えられる。そこで、本プロジェクトでは舌乾燥モデルラットを作製し、三叉神経節細胞に発現する様々な分子の動態について、免疫組織学的手法および生化学的手法を用いて解析を行った。その結果、舌乾燥モデルラットの三叉神経節細胞においてはMAPキナーゼの一つとして知られているp38のリン酸化が有意に亢進することを突き止めた。また、機械刺激に対する受容体として知られているTRPV4の合成も亢進することも明らかにした。さらに、TRPV4の合成を阻害することにより、舌の機械痛覚過敏が抑制されることを報告した。また、TRPV4の発現増加はp38のリン酸化を阻害することによって抑えられることが明かになった。以上の結果から、舌乾燥による舌機械痛覚過敏にはMAPキナーゼの一つであるp38のリン酸化、さらにこれによるTRPV4の発現増加が重要な働きを有する可能性が示された。昨年度に引き続き、本年度もこれまでと同様の方法で作製した舌乾燥モデルラットを用いて、舌の機械痛覚過敏の末梢神経機構に関する研究を行い、MAPキナーゼの一つであるp38のリン酸化がTRPV4の発現調節に対し重要な働きを有することを突き止めた。また、この細胞内シグナル伝達が、乾燥舌の機械痛覚過敏を引き起こす可能性があることが判明した。このようなメカニズムが明らかになったことは、本研究がおおむね当初の計画通りに進んだことを意味する。一方で、当初の研究研究計画では、TRPV4以外のチャネルに関しても検索することを計画していたが、昨年度はTRPV4およびTRPV1のみのデータしか得られていない。次年度はさらに、TRPA1やピエゾチャネルを含む他のチャネルに関しても検索を進める予定である。本年度は、昨年度までと同様のモデルラットを作製し、三叉神経節細胞におけるTRPA1およびピエゾチャネルの発現動態について解析を進める。同時に、最近の我々の研究で三叉神経節細胞活動の変調に対して、神経節細胞周囲に多数存在する衛星細胞が重要な働きを有することが明らかになってきたので、次年度は、三叉神経節細胞活動だけでなく、衛星細胞と三叉神経節細胞との機能連関についても研究領域を広げ解析を進める予定である。特に三叉神経節細胞と衛星細胞との機能連関に対して重要な働きを有すると考えられる一酸化窒素の役割についても明らかにする予定である。シェーグレンをはじめとする様々な原因により口腔粘膜が乾燥すると,口腔感覚の機能異常が誘導されることが知られている。特に,口腔に疼痛が発症すると,痛みにより咀嚼嚥下運動が障害されることから,QOLは著しく低下する。このような口腔乾燥に起因する口腔の異常疼痛は,その発症メカニズムが不明であることから,適確な治療がなされていないのが現状である。口腔乾燥モデルラットを作製し,末梢神経系にターゲットを絞って,神経終末部における口腔粘膜細胞と神経終末部の機能連関および三叉神経節細胞の機能変化について解析を行い,口腔乾燥に起因する口腔の異常疼痛発症機構の解明を目的とする。舌乾燥モデルは舌を7日間(毎日2時間),2%イソフルラン麻酔下で空気中に放置することによって作製した。shamモデルは舌を7日間(毎日2時間)2%イソフルラン麻酔のみを施行した。イソフルランによる浅麻酔下にて、舌乾燥開始から14日目までflap-tip forcepsを用いて舌に機械刺激を加え逃避閾値反射を計測したところ、乾燥開始3日目から14日目まで機械刺激に対する逃避閾値反射の低下が見られた。あらかじめ舌に逆行性トレーサーである0.3% Fluorogold(FG)を投与し,舌投射三叉神経節ニューロンをFGにて標識した。舌乾燥開始後7日目,三叉神経節を摘出し免疫組織化学的手法を用いてFG標識TRPV1およびTRPV4陽性細胞数の変化を解析した。FG標識TRPV1陽性細胞数に変化は見られなかったがTRPV4陽性細胞数が有意に増加した。

そこで、本プロジェクトでは舌乾燥モデルラットを作製し、三叉神経節細胞に発現する様々な分子の動態について、免疫組織学的手法および生化学的手法を用いて解析を行った。その結果、舌乾燥モデルラットの三叉神経節細胞においてはMAPキナーゼの一つとして知られているp38のリン酸化が有意に亢進することを突き止めた。また、機械刺激に対する受容体として知られているTRPV4の合成も亢進することも明らかにした。さらに、TRPV4の合成を阻害することにより、舌の機械痛覚過敏が抑制されることを報告した。また、TRPV4の発現増加はp38のリン酸化を阻害することによって抑えられることが明かになった。以上の結果から、舌乾燥による舌機械痛覚過敏にはMAPキナーゼの一つであるp38のリン酸化、さらにこれによるTRPV4の発現増加が重要な働きを有する可能性が示された。昨年度に引き続き、本年度もこれまでと同様の方法で作製した舌乾燥モデルラットを用いて、舌の機械痛覚過敏の末梢神経機構に関する研究を行い、MAPキナーゼの一つであるp38のリン酸化がTRPV4の発現調節に対し重要な働きを有することを突き止めた。また、この細胞内シグナル伝達が、乾燥舌の機械痛覚過敏を引き起こす可能性があることが判明した。このようなメカニズムが明らかになったことは、本研究がおおむね当初の計画通りに進んだことを意味する。一方で、当初の研究研究計画では、TRPV4以外のチャネルに関しても検索することを計画していたが、昨年度はTRPV4およびTRPV1のみのデータしか得られていない。次年度はさらに、TRPA1やピエゾチャネルを含む他のチャネルに関しても検索を進める予定である。今後も交付申請書に記載した「研究の目的」に沿って研究を推進する。本年度は、三叉神経節細胞に存在する舌投射ニューロンにおけるTRPV4量をWesternblot法にて定量解析する。そのため、ポスドクや研究協力者(大学院生4名)に組織の摘出および前処理の協力を仰ぎ、効率的に発現量の定量解析を進める。さらに、,TRPV4拮抗薬を投与することによって,逃避反射閾値がどのような影響を受けるかについても解析し、実際に痛覚過敏の発症に関与するかどうかを明らかにする。本年度は、昨年度までと同様のモデルラットを作製し、三叉神経節細胞におけるTRPA1およびピエゾチャネルの発現動態について解析を進める。同時に、最近の我々の研究で三叉神経節細胞活動の変調に対して、神経節細胞周囲に多数存在する衛星細胞が重要な働きを有することが明らかになってきたので、次年度は、三叉神経節細胞活動だけでなく、衛星細胞と三叉神経節細胞との機能連関についても研究領域を広げ解析を進める予定である。特に三叉神経節細胞と衛星細胞との機能連関に対して重要な働きを有すると考えられる一酸化窒素の役割についても明らかにする予定である。購入予定であった試薬が不要になったため、予定より153369円の余剰金が生じた。次年度使用額と平成30年度助成金を合わせて、タンパク定量のための試薬購入に充てる予定である。研究計画どおり経費を使用したところ、予想していたより少ない経費で結果を出すことができたため、繰越金が生じた。次年度への繰越金は、平成31年度の助成金と合わせて物品費に使用する。
荒廃地対策としての圃場整備とその補完対策としての動物導入による土地管理

本研究では、山間地域の荒廃化対策としての水田圃場整備の役割と、圃場整備の導入できない団地や既に荒廃化した農地に対して、動物導入を行っている事例を示し、今後の山間地域の土地管理の方法について検討した。その結果は、以下の通りである。(1)長野県の山村で荒廃地の実態調査を行い、荒廃化の進展状況および圃場整備の荒廃化防止機能について確認した。(2)荒廃化の進展した団地での圃場整備は困難で、荒廃率50%を越えたところでは圃場整備行われない。山村の町村では、町村独自の水田整備事業を創設して、荒廃化対策を講じている。それによって、荒廃化の進展は若干停滞している。(3)山間地域全域の団地を圃場整備することは困難であるため、全団地を「整備する団地」「他の土地利用に転換する団地」などに分級して整備対象を選定することが必要である。(4)圃場整備の対象から外れた団地や団地周辺の未整備地の対応として、さまざまな動物の導入が見られる。(5)動物導入の効果は、(1)雑草の除去等による入力の除草作業の軽減と景観の保全、(2)畜産生産の面からの環境保全型畜産の達成、(3)鳥獣対策の3点が確認された。(6)荒廃地への動物導入には、ある程度まとまった土地が必要になる。行政や農協等による仲介によって荒廃地の貸借の促進が求められる。(7)放牧の導入や停止に伴って、放牧地の植生が遷移する態様についての経年的検討を行った。(1)急傾斜地の水田圃場整備における地区選定の方法や整備後の周辺の土地利用を検討した。(2)圃場整備地周辺の整備対象からはずれた区画では、急速に耕作放棄が生じていることが明らかになり、これらの区画が災害の発生源になっている事例も見られた。(3)山間地の荒廃化した水田、畑への牛、鹿、綿羊、山羊等の動物導入の事例について検討した。全国各地の事例について、資料収集及び現地調査を行った。その結果、動物導入の効果及び問題点を明らかにすることができた。(1)荒廃水田での牛の放牧効果は、a雑草の除去等による人力の除草作業の軽減と景観の保全、b畜産生産の面からの環境保全型畜産の達成、c鳥獣対策の3点を確認できた。他の動物についても、aとbの効果が見られた。(2)しかし、新たな動物である鹿の放牧地では、過放牧になっている事例も見られた。適切な飼育頭数管理が必要で、その前提としては生産物の流通改善が求められている。特に屠殺が隘路となって供給不能になり、過放牧になる場合も多い。(3)荒廃地への動物導入のためには、ある程度、まとまった土地が必要である。現状では、荒廃地でも借地ができない場合が多く、行政や農協等の仲介による荒廃地の貸借の促進が求められている。(4)荒廃地対策としては、圃場整備で対応するところ、動物導入で対応するところ、それぞれの区分が必要で、傾斜地の水田団地での土地利用計画の作成が求められている。

山村の町村では、町村独自の水田整備事業を創設して、荒廃化対策を講じている。それによって、荒廃化の進展は若干停滞している。(3)山間地域全域の団地を圃場整備することは困難であるため、全団地を「整備する団地」「他の土地利用に転換する団地」などに分級して整備対策を選定することが必要である。(4)圃場整備の対象から外れた団地や団地周辺の末整備地の対応として、さまざまな動物の導入が見られる。(5)動物導入の効果は、(1)雑草の除去等による人力の除草作業の軽減と景観の保全、(2)畜産生産の面からの環境保全型畜産の達成、(3)鳥獣対策の3点が確認された。(6)荒廃地への動物導入には、ある程度まとまった土地が必要になる。行政や農協等による仲介によって荒廃地の貸借の促進が求められる。放牧の導入や停止に伴って、放牧地の植生が遷移する態様についての経年的検討を行った。
フレイル・サルコペニア関連状態における骨細胞の活性酸素因子Poldip２の意義

フレイルとサルコぺニアは加齢に従って進む。その加齢は活性酸素(ROS)による細胞と組織の障害の蓄積が関与する。Poldip2はこの活性酸素(ROS)を産生する酵素であるNOX4を促進的に制御する分子である。生体の骨細胞は体を動かす際の身体の荷重の変化を感知するセンサーで身体的フレイル(脆弱性)とサルコぺニアの状態における運動量の低下を感知し骨量を減少する。本研究はPoldip2の骨細胞(オステオサイト)におけるフレイル・サルコペニア関連状態に際しての(1)発現とその(2)制御と(3)機能を解析してこの分子の意義を解明する。
Parrishの学習経験要因モデルによる主体的学習者育成プログラムの開発と評価

本研究は、前研究の成果である「授業改善ヒント集:学習者要因編」と一対になる「授業改善ヒント集:環境要因編」等を作成するとともに、初年次教育において学生の学習経験の質を高めるための「学習経験要因モデルによる主体的学習者育成プログラム」を開発し評価することを目的としている。平成30年度は、国内外の先行研究調査を行うとともに、授業改善ヒント集を参考にした実践から得られた知見を、ヒント集の汎用性と充実に向けた改訂に活かすため、初年次教育に携わってきた教員へのインタビュー調査も実施した。インタビュー調査により得られた知見をもとに「授業改善ヒント集(学習者要因編)」の改訂を行った。改訂した授業改善ヒント集(学習者要因編)は、日本リメディアル教育学会研究会において発表を行った。またWeb上で公開し、実践での活用を視野に入れた仕組みを構築した。授業改善ヒント集(学習者要因編)の具体的な改訂にあたっては、100項目(内訳は、意図20項目、プレゼンス35項目、開放性21項目、信頼感24項目)の中で、さらに下位分類としてサブカテゴリー分けを行い、ヒント集としてよりわかりやすいものへバージョンアップを図った。分析により明らかにした下位分類は、意図においては「学びたさの喚起」「学びたさの維持」「学びたさの強化」であり、プレゼンスにおいては「学ぶ必要性の気づき」「参加意欲の向上」「主体性の促進」「グループ活動の促進」「多様な意見からの学び」「目標の明確化」「学習環境の整備」であった・開放性においては「安心できる環境の確保」「実践の場の提供」「自己開示の促進」「他者と協同して学ぶ場の提供」であり、信頼感においては「ともに学ぶ姿勢を示す」「失敗や困難を乗り越える体験をさせる」「成果を明示する」「相互のコミュニケーションを大切にする」「学習が将来につながることを示す」であった。平成30年度は、学習経験に関する先行研究調査を学習経験に関する論文および著書、解説書などを引き続き精読し、新たに明らかにされた先行文献との照合により、研究方法の軌道修正の必要性がないか、分析内容にかけている視点がないことを確認した。また、先行研究から、直接的・間接的に、学習経験の質という観点から、環境要因や学習者要因について記述された部分を抜き出し、これまでの文献検討に追加して整理した。これらの結果をもとに、中心的な先行研究であるパリッシュの学習経験要因モデルに関する論文を再度確認し、先行研究と本年度の研究成果との関係性や共通点、今後の方向性について共同研究者との意見交換を行った。共同研究者および研究協力者との意見交換においては、現時点で研究方法および分析の方向性に問題はなく、今後も、当初の予定通り研究を推進することとなった。「授業改善ヒント集(学習者要因編)」をヒント集としての使いやすさを向上させるために、ランダムに記載されていた項目を整理し直し、下位項目を命名し改訂版の作成に至った。ホームページ上で、研究進捗結果の情報公開を進めた。令和元年度以降は、授業改善ヒント集(環境要因編)の作成に向けて、学習経験要因モデルに見識のある教員への半構造化面接法により、学習経験の質を向上させるための授業の工夫についてデータを収集し分析していく。半構造化面接法によるデータ収集対象者の人数を3名から開始し、分析を並行して行うことで、抽出される実践内容が飽和化に至るよう人数を増やしていく。データ収集の留意点としては、本研究目的に照らし、授業での実践を具体的に語ってもらえるようインタビューシートを作成する。また、教員が学生にどのような学習支援を行ったかが明らかになるよう、教員を主語として語っていただくように問いを準備する。分析では、収集したデータの抽象度に注意を払い、ヒント集として使いやすい具体性を維持する。令和2年度以降は、当初の計画に沿って「学習経験リフレクションシート:環境要因編」の作成、学習経験要因モデルによる主体的学習者育成プログラムの開発と評価を行う。また、全過程において、教育学研究者、教育工学研究者による指導・助言を受け、分析の妥当性や使用する語句の定義等についてスーパーバイズを受ける。分析により明らかにした下位分類は、意図においては「学びたさの喚起」

「学びたさの維持」「学びたさの強化」であり、プレゼンスにおいては「学ぶ必要性の気づき」「参加意欲の向上」「主体性の促進」「グループ活動の促進」「多様な意見からの学び」「目標の明確化」「学習環境の整備」であった・開放性においては「安心できる環境の確保」「実践の場の提供」「自己開示の促進」「他者と協同して学ぶ場の提供」であり、信頼感においては「ともに学ぶ姿勢を示す」「失敗や困難を乗り越える体験をさせる」「成果を明示する」「相互のコミュニケーションを大切にする」「学習が将来につながることを示す」であった。平成30年度は、学習経験に関する先行研究調査を学習経験に関する論文および著書、解説書などを引き続き精読し、新たに明らかにされた先行文献との照合により、研究方法の軌道修正の必要性がないか、分析内容にかけている視点がないことを確認した。また、先行研究から、直接的・間接的に、学習経験の質という観点から、環境要因や学習者要因について記述された部分を抜き出し、これまでの文献検討に追加して整理した。これらの結果をもとに、中心的な先行研究であるパリッシュの学習経験要因モデルに関する論文を再度確認し、先行研究と本年度の研究成果との関係性や共通点、今後の方向性について共同研究者との意見交換を行った。共同研究者および研究協力者との意見交換においては、現時点で研究方法および分析の方向性に問題はなく、今後も、当初の予定通り研究を推進することとなった。「授業改善ヒント集(学習者要因編)」をヒント集としての使いやすさを向上させるために、ランダムに記載されていた項目を整理し直し、下位項目を命名し改訂版の作成に至った。ホームページ上で、研究進捗結果の情報公開を進めた。令和元年度以降は、授業改善ヒント集(環境要因編)の作成に向けて、学習経験要因モデルに見識のある教員への半構造化面接法により、学習経験の質を向上させるための授業の工夫についてデータを収集し分析していく。半構造化面接法によるデータ収集対象者の人数を3名から開始し、分析を並行して行うことで、抽出される実践内容が飽和化に至るよう人数を増やしていく。データ収集の留意点としては、本研究目的に照らし、授業での実践を具体的に語ってもらえるようインタビューシートを作成する。また、教員が学生にどのような学習支援を行ったかが明らかになるよう、教員を主語として語っていただくように問いを準備する。分析では、収集したデータの抽象度に注意を払い、ヒント集として使いやすい具体性を維持する。令和2年度以降は、当初の計画に沿って「学習経験リフレクションシート:環境要因編」の作成、学習経験要因モデルによる主体的学習者育成プログラムの開発と評価を行う。また、全過程において、教育学研究者、教育工学研究者による指導・助言を受け、分析の妥当性や使用する語句の定義等についてスーパーバイズを受ける。(理由)当初予定していた打合せの開催回数は3回であったが、やむを得ない事情により、2回の開催となった。そのため、1回分の旅費の執行を見送ることとなった。(使用計画)延期になった1回分の打合せは、次年度早々に開催する予定である。1回分の旅費はその際に使用する予定である。
軟骨内骨化を制御する血管新生因子標的microRNAの同定と機能解析

我々は、軟食もしくは硬食を摂取させたラット咬筋のマイクロRNA (miRNA)-mRNAの発現特性を知るため、miRNAとmRNAのマイクロアレイ解析と統合解析を行った。さらに、Gene Ontology (GO)解析を用いて血管形成と軟骨内骨化とに関連したmiRNAとmRNAを特定することにした。GO解析により、数種の血管形成要因と骨化関連遺伝子を含む12の遺伝子と8つのmiRNAとの相互関係が予測された。特に、rno-miR-19b-3pとrno-miR-181c-5pの潜在的標的として、それぞれ5つの血管形成と軟骨内骨化とに関連したmRNAが特定された。我々は、根尖性歯周炎を発症した幼若永久歯に断髄を施行し、血流回復に成功した。壊死した歯髄の血流の復活には、根尖部に残存する歯根膜由来幹細胞とVEGFやFGFなどの血管新生因子以外に、壊死組織中で誘導された血管新生因子の発現が関与している可能性が高い。microRNAは、組織特異的または発生段階特異的に発現し、正常組織と癌などの疾患組織で発現様式が異なることが注目されている。そこで、軟骨特異的に発現するmicroRNAが、血管新生因子を標的として軟骨内骨化を制御すると仮定した。一方で我々は既に骨・軟骨組織の石灰化には血管新生とそれを制御する因子が必要であることを明らかにしているが、本研究では、血管新生因子を標的としたmicroRNAが軟骨の血管新生と石灰化を制御するという仮説のもとに、軟骨特異的に発現する血管新生因子標的microRNAを同定し、in vivo、in vitroの両方向からその機能を解析する。本年はmicroRNA測定の技術面の検討を開始した。ヒト血清、ラットの筋および骨組織からmicroRNA抽出ならびに精製を行ったが、タンパクが豊富な検体においてはRNAの精製が困難であった。各組織によって効率的な精製は異なっており、今後は骨・軟骨における精製法の改善に取り組む予定である。また、測定時の標準値が確立していないことが比較検討を困難にしているため、健康成人の血清中microRNAを網羅的に測定して内部標準の選定を試みた。現在までの論文で内部標準として報告された配列は、検体に添加した外部標準に比べて変動係数が大きく、安定的に発現する内部標準microRNAは選定困難であった。今後もmicroRNAの測定には、外部標準を加える事が望ましいと考えられた。これまでに、マウス下顎頭と膝関節の発生、成長過程において低酸素下における熱ショック蛋白質が、血管内皮細胞増殖因子(VEGF)同様、主に成長期の肥大軟骨細胞に発現し、血管侵入から石灰化の過程に係わっていることを確認した。また、一度壊死した歯髄の血流の復活に、根尖部に残存する歯根膜由来幹細胞とVEGFやFGFなどの血管新生因子以外に、壊死組織中で誘導された血管新生因子の発現が関与していることを確認した。成長期のラットを用いた研究により、メカニカルストレスの消失とともに軟骨細胞の分化・増殖が消滅すること、急速かつ強制的なメカニカルストレスの負荷は軟骨細胞の消失と骨芽細胞による急速な骨化を亢進させ、結果的に生理的なメカニカルストレスが軟骨細胞の分化、成長の促進に最も有効であることを証明した。さらに、前年度に行ったヒト血清中、ラット骨・筋肉中のmicroRNAの抽出と標準化の結果をもとに、現在、部位特異的に発現するmicroRNAの同定を行うための解析中である。生後3週齢のラット10匹に固形食(コントロール群)もしくは粉末食(実験群)を8週間与えて飼育し、実験期間終了後、深麻酔下で安楽死させ、ただちにすべてのラットの咬筋(浅層、深層)を摘出した。摘出した右側の咬筋の一部でHE染色標本を作製し、残りのサンプルでmicroRNAを含むtotalRNAの抽出を行った。Total RNAのサンプルから、microRNAおよびDNAマイクロアレイ解析を行い、信頼性のあるmicroRNAとmRNAのみを抽出した。さらに実験群とコントロール群間でt-testを行い、p値が0.05未満で発現値の変動倍率が2以上もしくは1/2以下のmicroRNA(浅層;21種、深層;11種)とmRNA(浅層;555種、深層;155)を抽出した。HE染色標本において、筋線維の平均横断面積と直径を測定し、実験群とコントロール群間における平均値を比較した結果、実験群の平均横断面積と直径はコントロール群と比較して有意に低い値を示した。概ね予測した通りの結果が出ているため。昨年までの研究により、骨・軟骨組織の石灰化にはメカニカルストレスなどによる血管新生とそれを制御する因子が必要であることを明らかにした。そこで、血管新生因子を標的としたmicroRNAが軟骨の血管新生と石灰化を制御するという仮説のもとに、軟骨特異的に発現する血管新生因子標的microRNAを同定し、その機能を解析することを目的とした。摘出した右側の咬筋の一部でHE染色標本を作製し、標本から筋線維の平均横断面積と直径を測定し、実験群とコントロール群間における平均値の比較を行った。残りのサンプルでmicroRNAを含むtotalRNAの抽出を行い、microRNAおよびDNAマイクロアレイ解析を行い、信頼性のあるmicroRNAとmRNAのみを抽出した。

さらに、実験群とコントロール群間でt-testを行い、p値が0.05未満で発現値の変動倍率が2以上もしくは1/2以下のmicroRNAとを抽出した。変動miRNAと変動mRNAの発現値が逆相関関係にあるものを抽出し、公的データベース(targetScan, miRDB)を使用してmiRNAのターゲットmRNAの予測を行った。Gene Ontology頻度解析、KEGGPathway頻度・挙動解析を行い、miRNA-mRNAの絞込みを行った。さらに、マイクロアレイ解析の結果の妥当性を証明するため、miRNAと標的mRNAのリアルタイムPCR解析を行った。我々は、軟食もしくは硬食を摂取させたラット咬筋のマイクロRNA (miRNA)-mRNAの発現特性を知るため、miRNAとmRNAのマイクロアレイ解析と統合解析を行った。さらに、Gene Ontology (GO)解析を用いて血管形成と軟骨内骨化とに関連したmiRNAとmRNAを特定することにした。GO解析により、数種の血管形成要因と骨化関連遺伝子を含む12の遺伝子と8つのmiRNAとの相互関係が予測された。特に、rno-miR-19b-3pとrno-miR-181c-5pの潜在的標的として、それぞれ5つの血管形成と軟骨内骨化とに関連したmRNAが特定された。予想していた通りの展開で、計画通りに進行している。miRNAマイクロアレイ解析とDNAマイクロアレイ解析で得られたデータで統合解析を行う。28年度が最終年度であるため、記入しない。小児歯科これまでに得た結果から、低酸素下でVEGFが血管新生と骨形成を誘導すると仮定し、それを制御するmicroRNAを同定する過程に進んでいく予定である。特に、軟骨特異的に発現する血管新生因子標的microRNAを同定し、同定したmicroRNAを軟骨特異的に強制発現させたコンディショナルトランスジェニックマウスを作製し、胎仔の軟骨成長をin vivoで免疫組織学的に解析する。さらに、変形性関節症モデルマウスの軟骨において同定したmicroRNAの発現確認と定量解析を行う。軟骨変性の評価と軟骨細胞の機能解析を行う。現在までにヒト血清、ラット軟骨からのmicroRNA抽出を行った。しかしながら抽出方法や比較検討の方法には改善の必要性がある。一方、microRNAコンディショナルトランスジェニツクマウスのコンストラクトについては市販ベクターをベースに準備が進んでいる。平成27年度に遂行予定であった実験の一部が年度をまたいでしまったため。平成26年度に遂行中であった計画の一部が年度をまたいでしまったため。本年度は昨年度より続行している実験を完了する予定である。1.発生期および成長期マウス軟骨におけるmicroRNAの経時的発現パタ一ンをスクリーニングする。軟骨特異的に発現し、血管新生因子を標的とするmicroRNAの同定を行う。2.同定したmicroRNAを軟骨特異的に強制発現させたコンディショナルトランスジェニツクマウスを作製し、胎仔の軟骨成長をin vivoで免疫組織学的に解析する。遂行中の計画は、平成27年度内に終了予定としている。
Dual Photon Absorptiometryによる骨塩定量法

腰椎の骨塩量を測定するために、精度および確度の良いガンマ・カメラ方式の二重光子吸収測定法(DPA)を開発し、以下の結果を得た。皮質骨が主体の末梢骨(第2中手骨、橈骨┣D71 (/)3┫D7遠位部)および海綿骨が主体の躯幹骨(腰椎全体と海綿骨)のいずれの部位においても、健常女性例では加齢と共に骨塩量が低下し、特に閉経期以後にその低下は著明であった。また、健常男性例に比して、骨塩量の低下は早期に出現し、その程度も大であった。末梢骨と躯幹骨について加齢に伴う骨塩量の低下を比較すると、躯幹骨では骨塩量低下の出現時期が早く、しかも年間の骨塩量低下率も著しいことが示された。血中PTH濃度と骨塩量との関係をみると、健常女性例においてはPTHの分泌と骨塩量との間に強い相関は認められなかった。少数例について施行された骨形態計測の成績では、骨塩量の低下例は骨形成、骨吸収が共に低下した低代謝回転型であった。このように、骨塩定量法、特にD PAによる腰椎の骨塩量の定量は、今後本邦において増加が予想される骨粗鬆症の早期診断、骨折の危険性の予知や治療効果の判定に威力を発揮するものと期待される。慢性腎不全症では、腰椎の骨塩量は低値から高値まで幅広い分布を示し、透析期間が15年の群と軽度の二次性副甲状腺機能亢進症群(SHP)で高値を示した。他方、橈骨の骨塩量については、透析期間が5年以上の群や明らかなSHP群で低値を認めた。さらに、両測定部位の骨塩量に、解離を示した症例も観察された。これらの事実は、慢性腎不全症の骨病態の解明にも、皮質骨と海綿骨両方の骨塩量の測定が必要であることを示唆している。今後、多数例についての詳細な検討が期待される。正常者および各種骨疾患患者について,橈骨および腰椎の骨塩量を光子吸収法により定量すると共に,カルシトニン, PTH, 1,25(OH)_2などのカルシウム調節ホルモン濃度の測定を行った.1.加齢に伴い,腰椎および橈骨の骨塩量は低下したが,特に腰椎の低下が著名であった.また,女性は男性よりも骨塩量の低下は早期に始まることが示され,閉経という事実が大きな影響を与えることが示唆された.2.老人性骨粗鬆症については,胸・腰椎の圧迫骨折を有する症例では圧迫骨折のない症例に比べて腰椎の骨塩量は有意に低下を示した.このことは海綿骨が主体である躯幹骨を測定対象に用いることの重要性を示唆している.一方,橈骨の骨塩量や各種カルシウム調節ホルモンのレベルに関しては,両群間には差がみられなかった.3.慢性腎不全症では,橈骨の骨塩量の低下を示す症例が大部分であった.他方,腰椎の骨塩量については, 2次性副甲状腺機能亢進症が軽度な症例では増加を,高度な群では低下を認めた.

これらの知見は,今までに報告されておらず,末梢骨と躯幹骨でPTHの反応性が異なる可能性が示唆され,腎性骨異栄養症の骨病態を解明する上で貴重な知見であると思われた.4.ステロイドの長期投与中の症例では,投与期間が長いほど腰椎の骨塩量は低下を示したが,橈骨の骨塩量に関しては差はなかった.したがって,ステロイド投与時にしばしば経験される骨折の予知や予防には,腰椎の骨塩量を指標として評価することの有用性が示された.5.現在,骨形態計測を行っており,今後,骨塩量やカルシウム調節ホルモン濃度と骨形態計測のパラメータとの関連を検討し,老化に伴う骨粗鬆化や代謝性骨疾患の骨病態を解明する予定である.前年度に引き続き、骨粗鬆症および腎性骨異栄養症の骨病変の解明のために、末梢骨と躯幹骨の骨塩量を非侵襲的な方法、特に二重光子吸収測定法(DPA)を中心に検討した。その結果、加齢に伴う骨塩量の低下の開始時期は躯幹骨で早く、しかも年間の骨塩量も減少率も大であることが示された。これらの知見は、腰椎などの躯幹骨の骨塩定量が骨粗鬆症の早期診断、骨折の危険性の予知や治療効果の判定に有用であることを示している。また、感度と再現性の良い、(1ー84)PTHに特異性を有する測定系を使用して血中濃度を測定した。PTHの分泌と骨塩量低下との間には強い相関性はみられず、骨塩量低下の原因としてはPTH以外の因子の関与が推測された。今後、カルシトニンやビタミンDなどのカルシウム調節ホルモンとの関係の検索が必要であろう。少数例について、骨形態計測による骨代謝の検討を行ったが、骨塩量の低下症例では骨形成、骨吸収が共に低下しており、いわゆる低代謝回転型を示した。したがって、これらの症例では骨塩量の改善のためには骨代謝回転を活性化させることが治療となるであろう。慢性腎不全症の骨塩量は、既に報告した如く、腰椎では低値から高値まで幅広い分布を示した。また、PTHの分泌状態との関係をみると、PTHの軽度の分泌では腰椎の骨塩量の増加、つまり骨形成の亢進が、PTHの高度の分泌ではその低下、つまり骨吸収の亢進が観察された。これは、PTHの骨に対する作用には骨形成と骨吸収の二面性が存在するという報告を裏付けるものであった。他方、橈骨については、PTHの分泌の如何に拘らず、骨塩量は低下傾向を示し、海綿骨が主体の腰椎と皮質骨が主体の橈骨でも、PTHの分泌に対する反応性に違いが存在することが示唆された。
尿路結石形成におけるリン酸基、糖鎖増強オステオポンチンの影響

リン酸基増強OPNの作成段階において、充分に量的に獲得が出来たと考えられていたが、実際次の段階に使用すべき量の獲得が出来ていなかった。抗体作製に関しては何とか可能と考えられた。以上の如くOPNの獲得(作成)が非常に高度な技術を要すると考え、現在、他の方法による作成に取り組んでいる。研究計画13につき以下に現在の状況を記す。(1)TPAによるリン酸基増強OPNを大腸菌に組み込ませ、増殖を行っている途中である。(2)上記にて作成されたリン酸基増強OPNが充分量獲得できた後に行う予定としている。(3)増強OPNは作成中であるが、尿中OPN量の測定がELISA法にて可能となった。その結果、結石患者群では、OPN量が正常人に比べ低値となっていた。上記の如く、増強OPN作成に現在非常に苦労しており、もうしばらくの研究期間が必要と考えられる。
医療ビッグデータを用いた急性心筋梗塞症の新規「医療の質指標(QI)」の開発

我が国の循環器病診療において、「医療の質指標(QI: quality indicator)」を用いた科学的な医療の質評価の試みは限定的で、全国レベルの実態も把握されていない。本年度は、昨年の検討をさらに進め、急性心筋梗塞診療のQIに関して、検討を進めた。(1)710病院において進めた、急性心筋梗塞の入院後早期のアスピリン、β遮断薬内服の病院毎(710病院)の処方率および退院時のアスピリン、ACE-I/ARB、β遮断薬およびスタチンの退院時処方率から、統合処方スコアを作成し、病院毎の死亡率と負の関係を示すこと、また、スコアが低い領域(すなわち、総合的に評価したガイドライン順守した処方が相対的に低い)では、統合処方スコアと院内死亡の関係の負の傾きが強く、スコアが高い領域において、その傾きがなだらかになることが明らかになった。(3)JROADの研究公募において、さらなる研究の発展に向けた研究提案を行い、採択された。病院毎の経皮的冠動脈形成術の数や時間と院内予後との関係などのデータベース構築および改正を行うための基盤構築を行った。(4)循環器疾患の医療の質と予後についての研究成果を国内外の複数の学会への公募を行ってい、すでに国際学会に採択された。心筋梗塞「医療の質指標(QI: quality indicator)」について、当該年度、研究公募が採択されており、急性心筋梗塞の新規指標や急性期やカテーテル治療および実施数などに関する指標についての解析が可能な状況となっており、さらなるデータベース構築および検討を進めている。急性心筋梗塞の新規指標や急性期やカテーテル治療および実施数などに関してデータベース構築と検討を進める。学会での公表および論文発表を進める。平成29年度(初年度)我が国の循環器病診療において、「医療の質指標(QI: quality indicator)」を用いた科学的な医療の質評価の試みは限定的で、全国レベルの実態も把握されていない。本年度は、急性心筋梗塞診療に関して、以下の検討を進めた。(1)急性心筋梗塞の入院後早期のアスピリン、β遮断薬内服の病院毎(710病院)の処方率の検討を行い、アスピリンについては、入院後48時間以内に92%(中央値) (四分位範囲:87%-96%)で処方されているのに対し、β遮断薬の処方率は23% [11%-38%]にとどまり、病院間のばらつきが大きいことを明らかにした。(2)急性心筋梗塞の退院時のガイドライン推奨薬剤の病院毎の処方率について、検討をおこなった。アスピリン、ACE-I/ARB、β遮断薬およびスタチンの退院時処方率は以下であった(アスピリン:80[75-85], ACE-I/ARB:60[47-70], 51[36-63],スタチン, 68[58-76])。β遮断薬、ACE/ARBは、処方のばらつきが大きいことが示唆された。(3)上記項目を院内処方率の低いほうから4分位に分け、院内死亡率との関係の検討を行った。いずれの薬剤も処方率が上がるほどでは、死亡率が下がることを明らかにした。(4)また、統合指標として、上記4薬剤6項目の処方率をスコア化し死亡率との関係を検討したところ、負の相関を示すことを明らかにした。急性心筋梗塞診療の我が国の実態の把握のため、医療の質にかかわる以下について明らかにした。現在、これらの成果を英文誌に投稿中であり、おおむね順調に進展している。(1)急性心筋梗塞の入院後早期のアスピリン、β遮断薬内服の病院毎(710病院)の処方率(2)急性心筋梗塞の退院時のガイドライン推奨薬剤の病院毎の処方率(3)上記指標と死亡率の関係(4)処方についての統合指標(薬剤処方スコア)死亡率との関係我が国の循環器病診療において、「医療の質指標(QI: quality indicator)」を用いた科学的な医療の質評価の試みは限定的で、全国レベルの実態も把握されていない。現在、投稿中の昨年度の成果につき、英文誌への受諾をめざすとともに、急性心筋梗塞診療の我が国の実態の把握のため、医療の質にかかわる以下について検討を行なっていく。

(1)急性心筋梗塞診療における経皮的冠動脈形成術の関係について(2)急性心筋梗塞診療における心臓リハビリテーションの関係について急性心筋梗塞の新規指標や急性期やカテーテル治療および実施数などに関してデータベース構築と検討を進める。学会での公表および論文発表を進める。データベース構築や使用にともなう必要経費が、2019年度の支払いとなったため、そのための研究費を翌年度に繰り越した。研究データベース費用の支払い時期との相違のため、本年度データベース使用費用が発生しため。次年度は、海外学会での成果発表および論文発表を進める予定。研究進展のため、データベース整備および使用費用が生じる可能性が高い。進展及び論文化進捗状況によっては、データベース使用期間の延長のための費用を要する可能性がある。
環境材料として機能化した層状複水酸化物ナノシートの設計

水環境での有害な陰イオンを除去する目的で、保持時間が長く効率よく機能するイオン交換体の合成を目指し、ナノシート型層状複水酸化物の合成方法(ディラミネーション)、キャラクタリゼーション、性能評価、およびナノシートという特性を生かした機能付与をおこなった。1)Mg-Al型およびZn-Al型層状複水酸化物ナノシートをボトムアップ法で行い、合成したMg-Al型およびZn-Al型層状複水酸化物ナノシートをAFM, PXRD,FT-IR, TEM, Uv-Vis, 27Al-NMRにより特性化した。層状複水酸化物ナノシートの生成機構に関する情報としてEXAFS測定を行い、解析した。2)Mg-Al型層状複水酸化物ナノシートでは、アルギン酸ビーズ化により集積体とし、カラム式連続試験によってヒ酸イオンの吸着除去試験をおこない、集積体としてハンドリング性を向上させるとともに、ヒ酸除去効果も維持されることを実証した。3)アミノ酸アンカーとした層状複水酸化物ナノシートの用途として、重金属イオンの除去をおこなった。吸着容量、選択性、pHの影響などを検討した。重金属イオン除去のメカニズムをさまざまな分析方法を総合して検討した。4)層状複水酸化物ナノシートを用いて、電荷が1価で静電的に吸着しにくいハロゲンイオンおよびオキソハロゲンイオンの吸着効率を調べた。5)ナノシート型層状複水酸化物によるクロム酸イオンの吸着、それに続く還元、析出の機構をとりこみ機構をEXAFSやXPSによりおこなった。29年度が最終年度であるため、記入しない。Mg2Al型ナノシート状層状複水酸化物(LDH)を合成し、TEM観察,ヒ酸吸着速度、ヒ酸吸着容量のキャラクタリゼーションをおこなった。Mg2Al型ナノシート状層状複水酸化物(LDH)の表面電位は47.4 mV、TEM観察による平均径は108.1 ±2.3 nmであり、六角盤状の形状をなしていた。AFMによって測定したナノシートの厚さはおよそ37 nmであり、およそ410層の金属層が集まっているナノシートが形成された。ヒ酸吸着容量は粉末状LDHよりも大きな値が得られ、1.21 mmol/gであった。モル比LDH/Asによって、ヒ酸の吸着メカニズムは変わっていった。モル比LDH/Asが低い場合には、ヒ酸吸着は主にナノシート間をヒ酸イオンが結びつける積層によって起こるが、モル比LDH/Asを高くすると、ナノシートの積層が妨げられた。これをセミパイロット試験にて2ヶ月のパフォーマンスのモニタリングを行った。もう一つのナノシートLDHとしてアミノ酸を修飾したLDHを水熱法により合成した。サイズや形状は上記と同様で、FT-IRおよび1H-NMRによりアミノ酸の配位状態を推定した。コロイド状ナノシートの合成に成功しており、セミパイロット試験により長期ヒ酸除去のパフォーマンスを試験している。成果は国際ジャーナルに投稿中である。もうひとつのアミノ酸アンカー型層状複水酸化物ナノシートも合成と一部のキャラクタリゼーションは完了している。LDH nanosheetsの合成、特性化、環境材料としての評価を進め、3報の査読つき論文に成果公表できたので、おおむね順調に進んでいる。1)アミノ酸アンカー型層状複水酸化物ナノシートを重金属(Cu, Ni, Co, Zn, Hg, Pb)の除去に応用。pH、対象イオン濃度、選択性を検討する。2)アミノ酸アンカー型層状複水酸化物ナノシートのキャラクタリゼーションを行う。3)キレートリガンドが捕捉した金属イオン(Fe2+、Ni2+、Au+)の還元により、Fe, Ni or Auナノ粒子を担持したLDHナノシートを合成し、その特性化をおこなう。4)ナノ粒子を担持したLDHナノシートにより、オキソ陰イオン(ClO4-, CrO42-, SeO42-AsO43-)の還元を行う。5)上記のメカニズムをEXAFS、XPSを用いて考察する。