hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
乳がん病理組織検査におけるホルモンレセプター自動定量化のための画像処理技術の研究

本研究は乳腺腫瘍における病理免疫染色標本ホルモンレセプター検査での自動定量化を目的として、病理標本中のエストロゲンレセプターおよびプロゲステロンレセプター陽性がん細胞の定量化のための画像処理技術の研究と、用手法と本自動化法との総合評価を過去の患者症例を基に実証評価を実施した。その結果、組織標本中の細胞核の認識率は99%と向上したほか、染色法と撮影方法の改善により陽性・陰性細胞の誤認識率も5%以下とすることを達成した。実証評価においては現在病理学会等において標準的に使用されているALLREDスコア法との比較を行った。しかしながら従来の用手法では同一標本であっても染色性によって判定のばらつきが多く、必ずしも本自動化法との相関は得られなかった。そのため、今後はMass分析など他の客観的なタンパク分析手法やReal time PCR法によるmRNA定量化技術などを取り入れ、本自動化法との相関性を検証するとともに、本自動化法をスタンダード化する必要がある。現在病理検査においては、これらの病理標本を完全に電子化(バーチャルスライド化)し、より客観性の高い診断基準化が進められている。すでに米国においては当該画像の応用化として乳腺腫瘍におけるHER2検査の画像解析診断についての研究開発がなされ、FDAによる承認も行われ、今後画像解析による自動診断化が重要化すると考えられる。本研究成果においても、バーチャルスライド化技術で得られた画像に対して適用することにより、従来に比較して多くの情報量を得、客観性の高い数値データを提供することが可能となることから今後ハードウェアへの組み込み技術化が求められる。1)乳腺組織標本におけるがん細胞と正常乳腺細胞の分別技術および関連画像処理技術の研究ホルモンレセプター検査では乳腺の病理標本上で、本年度は乳がん細胞と正常乳腺細胞を分別し、乳がん細胞だけを計測対象とする必要があることから、過去の病理標本を対象として乳がん細胞と正常乳腺細胞の面積・周囲長・直径・短径・重心等を計測し、客観的に細胞を見分けるための形態ファクターを導出した。面積・周囲長などのファクターは組織の固定状態によって大きく変化し、理想的条件下でなければ、面積・周囲長・直径・短径・重心等のファクターによる正常細胞との分別は困難であることが判明した。そのため組織配列をファクターとして検討を加え、臨床応用時への対応方法を探る必要がある。また、今回の画像処理手法ではRGB分解後の2値化画像を用いていたが、共染の影響を受けやすいことから、カラー情報を基とした画像処理アルゴリズムへの応用化についてが今後の研究課題となる。2)乳腺組織標本における乳腺細胞と他の細胞(白血球や間質細胞等)の分別技術および関連画像処理技術の研究乳腺細胞と他の周辺細胞との分別において腫瘍細胞については個体差や組織型による格差はあるものの各面積などの一部のファクターは一定の範囲内に収束することが判明した。本データを基に乳腺以外の細胞についてはほぼ対象外とすることが可能であることが明らかとなったことから、今後の研究において組織型別のファクター導出を試みる必要がある。3)陽性・擬陽性細胞の分別技術および関連画像処理技術の研究陽性・擬陽性細胞の分別については画像処理技術データでの分別はほぼ困難であることが判明した。そのため、擬陽性症例等を分別する手法としてコントロールなどを指標とした画像処理単独手法ではなく染色技術も加えた研究が課題となった。現時点で約1020%前後の乖離があるため、精度向上が必要である。1)乳腺組織標本におけるがん細胞と正常乳腺細胞の判別画像処理技術の研究ホルモンレセプター検査では乳腺の病理標本上で、乳がん細胞と正常乳腺細胞を分別し、計測対象を限定化することが必要である。昨年度の研究においては面積による計測が有効であったが一部の症例において誤差が大きかった。そのため、より腫瘍部位を特定化するため、RGB分解後の2値化画像において画像を一定のピクセル値ごとに分割し、各分割画像で一定以上の割合を示す画像のみを計測対象として計測するようアルゴリズムに改良を加えた。その結果、誤差の収束傾向が認められ、本手法が有効であることが明らかとなった。2)乳腺組織標本における乳腺細胞と他の細胞の判別画像処理技術の研究乳腺組織内には乳腺細胞の他、白血球や間質細胞等の測定対象外の細胞も存在することから、これらの細胞について除外するためのアルゴリズムを研究を行った。その結果、乳癌の硬癌では間質細胞に混在するため、明確な判定は困難であることが明らかとなった。そのため、初期のHEでの組織診断結果から本判別アルゴリズムの利用の有無を分岐させ、半マニュアルモードで計測エリアを指定可能とするアルゴリズムへと改良した。3)ホルモンレセプター定量化画像処理技術の研究誤差範囲は1%以下となることを目標として陽性カラーを直接画像認識することでアルゴリズムの改善を図ることとした。判別画像処理技術との組み合わせの結果、本アルゴリズムによって得られたデータは従来のマニュアル法でのALLRED分類との比較において誤差5%以内となった。

実証評価においては現在病理学会等において標準的に使用されているALLREDスコア法との比較を行った。しかしながら従来の用手法では同一標本であっても染色性によって判定のばらつきが多く、必ずしも本自動化法との相関は得られなかった。そのため、今後はMass分析など他の客観的なタンパク分析手法やReal time PCR法によるmRNA定量化技術などを取り入れ、本自動化法との相関性を検証するとともに、本自動化法をスタンダード化する必要がある。現在病理検査においては、これらの病理標本を完全に電子化(バーチャルスライド化)し、より客観性の高い診断基準化が進められている。すでに米国においては当該画像の応用化として乳腺腫瘍におけるHER2検査の画像解析診断についての研究開発がなされ、FDAによる承認も行われ、今後画像解析による自動診断化が重要化すると考えられる。本研究成果においても、バーチャルスライド化技術で得られた画像に対して適用することにより、従来に比較して多くの情報量を得、客観性の高い数値データを提供することが可能となることから今後ハードウェアへの組み込み技術化が求められる。
糖尿病予防における新しい栄養指標の確立と脂肪酸栄養が耐糖能に与える影響の検討

糖尿病の危険因子には過食、肥満、運動不足などが挙げられ、個々の身体状況や生活状況を適確に把握し、個人に見合った指導をすることが重要である。本研究では日常生活活動や食習慣が大きく影響すると考えられる安静エネルギー代謝量を測定し、あわせて体組成や食事、運動、年齢との関連について検討した。平成13年度から平成14年度にかけて総社市健康増進課の協力により、地域住民40代から80代の女性99人対象に簡易エネルギー代謝測定装置を用いた安静時エネルギー代謝量、食事状況、運動状況、身体計測および体脂肪を測定した。また20代女性では運動習慣の有無に分け(運動群17人、非運動群24人)比較検討した。血液生化学検査値は次年度の検討とした。安静時エネルギー代謝量を年代別に比較した結果、20代平均にくらべて60代が最も高値を示し、さらに高齢では低い傾向が認められた。60代は摂取エネルギーも多く、体脂肪率も高い集団だった。安静時エネルギー代謝量の年間変動では冬期において低下する傾向であった。体組成においては体重の変動はなく、体脂肪率は冬期に上昇した。一方、若年女性の運動の有無で比較すると運動群が有為な高値を示した。身体測定の結果では運動群と非運動群で体格に差はなかったが非運動群は体脂肪量が多かった。今回の測定では安静時エネルギー代謝量は加齢に伴う低下はみられず、現在の運動習慣が影響していると考えられた。安静時エネルギー代謝量の測定は運動状態の一指標として有効とは推察されるものの、中高年女性では体脂肪など運動以外の因子も存在すると考えられ、過去の運動歴などの検討がさらに必要と考えられた。若年者においてはこのような指標をもちいて運動習慣を中心として正しい食生活を身に付けることへの動機づけを行うことは糖尿病などの生活習慣病予防に有用であろうと期待され、今後さらに検討すべきである。平成13年度は自然発症糖尿病ラット(OLETF)を用いて各種食餌脂質の違いが肝臓脂肪酸合成関連タンパク質の発現への影響の検討を行った。実験群としては飼料に(1)OLETFコントロール(市販試料)(2)OLETF-ラード(市販粉末試料にラード添加)(3)OLEIF-EPA油(市販粉末試料にEP A rich oil添加:EPA28%)(4)OLETF-AA油(市販粉末試料にArachidonic acid rich oil添加:AA25%)にて飼育し、摘出した肝臓より抽出したRNAを用いて肝臓脂肪酸合成系酵素、血清リポタンパク質ならびに脂肪酸輸送系タンパク質のmRNAの発現状態をRT-PCRもしくはノーザンブロッティング法にて検討した。経口糖負荷試験では油脂添加群間で差は見られなかった。acethyl coA carboxylase, Microsomal transfer protein, CD36, Apo-B, SRBIの肝臓内での発現量はOLETFとLETO(非糖尿病群)間では明らかな差は認められず、また油脂添加群間でも差は認められなかった。一方、UCP(uncoupling protein)の発現はUCP2においてOLETFコントロール群はLETO群よりも低い傾向にあったものの、アラキドン酸添加群においてはコントロール群に比較して約2倍程度上昇していた。肝臓内脂肪の分布を脂肪染色にて組織的に比較したところ、コントロール群に比し、ラード群では脂肪肝の像が認めれられ、EPA群ではラード群に比べて顕著に脂肪滴の分布が少なく、一方アラキドン酸油投与群においては肝組織全体に小脂肪滴の散在が認められた。肝臓合成系酵素や輸送タンパク質のRNAレベルでの発現においては変化が認められず、むしろミトコンドリアエネルギー産生にかかわる酸化的リン酸化の脱共役をつかさどるUCPの発現量に変化が認められた。しかしながらでのこれらの結果と肝臓組織中の脂肪蓄積との関連についてはタンパク質レベルあるいは酵素活性での検討など今後更なる検討が必要と考えられた。

若年者においてはこのような指標をもちいて運動習慣を中心として正しい食生活を身に付けることへの動機づけを行うことは糖尿病などの生活習慣病予防に有用であろうと期待され、今後さらに検討すべきである。
L1CAM遺伝子異常を持つヒト神経幹細胞の特性解析と先天性水頭症の分子治療法開発

(研究成果の概略)1.Neurosphere法で培養したL1CAM遺伝子異常を有する神経幹細胞(XLH-hNSPC)のin vitroにおける分化能評価を実施した結果、XLH-hNSPCの形成するneurosphereはフラスコ面への接着能に大きな障害を有し、また接着起点からのグリア様細胞の遊走に大きな障害を有することを明らかにした。さらに分化してくるグリア様細胞において、そのGFAP発現が低下していることを明らかにした。2.前年度までに実施してきた遺伝子発現解析をさらに進めた結果、XLH-hNSPCではintegrin α5、β5の発現が有意に低下しており、さらにintegrin αV、αVβ5を介した細胞接着能の障害が認められた。また、正常神経幹細胞と比較してABCB1、tenascin-C、ErbB2の遺伝子発現が低下し、ErbB3の発現が上昇していることを明らかにした。3.XLH-hNSPCの樹立に使用されたヒト胎児脳組織の組織学的特徴を検討した結果、神経前駆細胞の遊走に大きな障害は見られず、脳組織構造にも明らかな障害は見られなかった。(考察、結論)XLH-hNSPCには正常L1CAM遺伝子の機能喪失に加え、neurosphere形成中の遺伝子発現、さらにグリア細胞への分化、成熟過程に異常が存在し、また分化後のグリア様細胞の遊走能にも障害があることが明らかになった。遺伝子発現解析から、その障害の分子メカニズムとして、integrinファミリーの機能障害に起因する接着性障害の関与が示唆された。L1CAM遺伝子異常を有するヒト神経幹細胞(XLH-hNSPC)の生物学的特性解析として、今年度はXLH-hNSPCとコントロールとして3ロットの正常ヒト神経幹細胞(hNSPC)を使用して、両細胞間での遺伝子発現プロファイルの比較解析をマイクロアレーを用いて実施した。1)解析方法Neurosphere法で培養したXLH-hNSPCおよび正常hNSPC(3ロット)のそれぞれから全RNAを抽出した。マイクロアレー(Affymetrix's HG-Focus GeneChip)を用いて、約8400種類のヒト既知遺伝子の発現を包括的に解析した。遺伝子発現パターンは定量的RT-PCR法を用いて検証した。2)結果3)考察、今後の方針XLH-hNSPCでは正常L1CAMの発現が喪失しており、細胞増殖能、接着能に異常が生じていることが確認されている。これら細胞特性の障害と今回確認された遺伝子異常との関連性を今後詳細に検討していく予定である。XLH-hNSPCは正常hNSPCより増殖能が高い。そのメカニズム解明のためXLH-hNSPCの培養上清中に含まれる液性因子がhNSPC凝集塊形成とhNSPC増殖へ及ぼす影響を検討した。(1)解析方法Neurosphere法で培養したXLH-hNSPCおよび正常hNSPC(2ロット)の培養上清をそれぞれ回収して各細胞に添加し、hNSPCの細胞凝集塊形成に及ぼす影響を評価した。さらに総ATP計測法を用いてhNSPC増殖能に及ぼす作用を評価した。またマイクロコン遠心式フィルターユニット(ミリポア社)を用いて培養上清を分子量により分画し、各分画のhNSPC増殖に対する効果を検討した。XLH-hNSPCで発現する細胞膜貫通部分を有さない異常L1CAMタンパク質を作製し、hNSPC増殖に対する作用を検討した。(2)結果XLH-hNSPC由来培養上清は、正常hNSPCの細胞凝集塊形成を促進させる効果を持つことが示唆された。さらに正常hNSPC増殖促進作用を有し、其の作用は分子量50-100KDaの因子を多く含む分画で強いことが判明した。XLH-hNSPC由来異常L1CAMタンパク質は正常hNSPCの細胞増殖促進効果を有さないことが判明した。(3)考察、今後の方針XLH-hNSPCの培養上清中に、正常hNSPCの凝集塊形成と細胞増殖を促進させる因子の存在が示唆されたが、それはXLH-hNSPC由来異常L1CAMタンパク質ではないと考えられる。前年のマイクロアレー解析結果は、細胞接着因子に加えコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの発現がXLH-hNSPCと正常hNSPCでは異なることを示唆している。今後、培養上清中のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの発現量とhNSPCの凝集塊形成、細胞増殖との関連性を検討する予定である。2.L1CAM遺伝子異常を有するMASA症候群の1家系を同定し、その症例報告を行なった。3.XLH-

hNSPCの樹立に使用されたヒト胎児脳組織の組織学的特徴を検討した結果、神経前駆細胞の遊走に大きな障害は見られず、脳組織構造にも明らかな障害は見られなかった。(考察、結論)XLH-hNSPCには正常L1CAM遺伝子の機能喪失に加え、neurosphere形成中の遺伝子発現、さらにグリア細胞への分化、成熟過程に異常が存在し、また分化後のグリア様細胞の遊走能にも障害があることが明らかになった。遺伝子発現解析から、その障害の分子メカニズムとして、integrinファミリーの機能障害に起因する接着性障害の関与が示唆された。
シミュレーションシステムの導入による歯科臨床教育の合理化・能率化

歯科医学教育において、目進月歩する知識、技術、材料等について、これまでの限られた時間や方法で理解させることは容易ではなく、その方法論の抜本的な改革が求められている。また、歯学教育では、口腔模型を用いた基礎実習の後、実際に患者の口腔内で治療する臨床実習が行われているが、両実習のギャップは大きく、模型実習は臨床実習のために必ずしも十分とは言いがたい。そこで、両実習の間に高度なシミュレーション実習を行い、十分な反復自習の後、適切な医療行為として臨床実習が行えるよう事前教育を十分に施すことが重要である。本研究は実際の患者の治療に極力近似した状態でシミュレーション実習を行う為の各種機材、効率的に動かすソフト、また自らが繰り返し実習し、自己評価し得る総合的システム等を開発するために行われた。荊木は保存修復学実習へコンピューター支援自立学習システムを応用した。加藤、川浪はHTML形式アトラスを作成し従来のマニュアルでの実習効果と比較した。新井はCGを使用した歯周治療の病態と治療に関わる動的な教材を開発した。田上はCGを応用した疑似窩洞形成システム開発を行い歯種の追加と機能の拡張を行った。西川は複雑な根管形態を有する人工歯の開発を行い、歯内療法実習への応用を試みた。井上廣・梶原は模型実習での天然歯を用いた電気的根管長測定システムについて検討を行った。新谷は切削窩洞の客観的評価法確率のためにデジタルカメラを応用し、画像の数値解析を行った。井上正義は術者の生理的な診療姿勢についてコンピュータを用いて解析した。河野・倉地は窩洞形成技能評価システムを用いた自動評価と指導者評価との整合性について検討した。岩久・子田は歯科臨床シミュレーション実習の実施についてその効果と有効性を検討した。また診療姿勢をリアルタイムで評価・矯正する目的で自動ポイント追尾装置を開発しその応用方法について検討を行った。本研究では、歯科臨床を模したシミュレーション教育のための機材の開発、それに伴う教育ソフト製作、歯科診療システムにコンピューターを導入し、診療姿勢、切削圧の制御、作製物の評価等を自動的に判定し自己評価が可能となるシステム構築のための基礎的データの収集と試作等々この課題に多角的に取り組み、歯科臨床シミュレーション教育の合理化と能率化を計るための総合的システムの確立を目的として行なわれた。1.歯科臨床実習前教育の中で行なわれたシミュレーション教育の効果について評価を行った。2.歯周治療シミュレーション教育のための模型を改良した。この模型を使用し歯周外科手術ステップの画像をHTML形式で作成しコンピューターで閲覧できるようにした。3.歯周病の病態と治療に関わる動的な教材をコンピューターグラフィックスを使用して開発し、これを使用した教育法とこれまでの教育法との比較を行った。4.歯内療法シミュレーション教育のための側枝付根管模型の試作、改良を行った。5.画像取り込みによる窩洞形成の評価について検討している。6.シミュレーションシステム導入のため術者の生理的な診療姿勢について解析した。7.保存修復学基礎実習におけるインレー窩洞形成実習の支援システムとして試作した窩洞形成シミュレーションシステムDECS/1について、システムの改良を行った。本研究は極めて新しい分野で歯科臨床の全科に及ぶものであり、さらなる取り組みが必要である。

1.歯科臨床実習前教育の中で行なわれたシミュレーション教育の効果について評価を行った。2.歯周治療シミュレーション教育のための模型を使用し歯周外科手術ステップの画像をHTML形式で作成し、これを用いて歯周外科手術実習を行い、シミュレーション教育の効率化、省力化に及ぼす効果を検討した。3.歯周病の病態に加え歯内療法と知覚過敏症の治療に関わる3次元コンピューターグラフィックスを教材開発し、ホームページで公開した。4.側枝付根管模型の試作、改良を行いこれを用いた教育について検討した。5.窩洞形成シミュレーションシステムDECS/1のプログラムを改良し、操作性・表示機能の向上を図った。6.画像取り込みによる窩洞形成の評価システムを構築し有用性についてについて検討した。7.導電性歯牙模型を用いたプレクリニカルな基礎実習について検討した。8.術者の診療姿勢について身体的負担を間接的に予測し解析した。9.保存修復学基礎実習における示説ならびに評価支援システムを組み合わせたシミュレーション学習システムを考案し評価検討した。本研究は極めて新しい分野で歯科臨床の全科に及ぶものであり、さらなる取り組みが必要である。本研究では、歯科臨床を模したシミュレーション教育のための機材の開発、それに伴う教育ソフト製作、歯科診療システムにコンピューターを導入し、診療姿勢、切削圧の制御、作製物の評価等を自動的に判定し自己評価が可能となるシステム構築のための基礎的データの収集と試作等々この課題に多角的に取り組み、歯科臨床シミュレーション教育の合理化と能率化を計るための総合的システムの確立を目的として行なわれた。荊木は保存修復学実習ヘコンピューター支援自立学習システムを応用しこれまでの方法と比較した。加藤、川浪はHTML形式アトラスを作成し従来のマニュアルでの実習効果と比較した。新井はCGを使用した歯周治療の病態と治療に関わる動的な教材を改良した。田上は疑似窩洞形成システム開に歯種の追加と機能の拡張を行った。西川は複雑な根管形態を有する人工歯の開発を行い、歯内療法実習への応用を試みた。井上廣・梶原は模型実習での天然歯を用いた電気的根管長測定システムについて検討を行った。新谷は切削窩洞の客観的評価法確率のためにデジタルカメラを応用し、画像の数値解析を継続した。井上正義は術者の生理的な診療姿勢についてコンピュータを用いて解析した。河野・倉地は窩洞形成技能評価システムを用いた自動評価と指導者評価との整合性について検討した。岩久・子田は歯科臨床シミュレーション実習の実施についてその効果と有効性を検討した。また診療姿勢をリアルタイムで評価・矯正する目的で自動ポイント追尾装置を開発しその応用方法について検討を行った。岩久はこれらの成果について検討し総括した。
三次元CADのアニメ-ションシステムを利用した都市景観の評価に関する基礎的研究

本研究は、ここ数年のCADシステムの急速な開発とともに浮上してきた最新のテ-マであり、かつ本校が有する世界的なCADシステム(GDS,SVS)によりそのテ-マに取り組もうとした、画期的研究である。筆者は、豊田市中心市街地をCADに入力し、それを立体化彩色化することにより新しい視点からの都市景観分析を行ってきたが、アニメ-ションによる解析ははじめてのことでもあり、科研費の選考が後期になったこともあって、研究の進行はかなり遅れている。まず、アニメ-ションシステムの構成については、科研費の大幅な削減のため、ビデオレコ-ダは購入できたが、CADシステムの情報をビデオ情報に変換するスキャンコンバ-タが購入できなかったため、一時的にスキャンコンバ-タをCAD会社より借用したり、ディスプレ-画面を直接ビデオカメラに撮り、ビデオレコ-ダ-で編集を試みた。よってシステムの確立に手間取り、アニメ-ションによる景観構成要素の操作による景観比較評価の分析は、次年度に持ち越した。豊田市中心部を南北に縦断する国道248号線(ヤマナカキャスルホテル間)を、走行する自動車からビデオカメラで撮影し、調査対象を2ケ所にしぼり、「500メ-トルの動的景観」を2つ編集した。それを学生30名にビデオ映写して見せ、それぞれアンケ-トに景観及び景観構成要素の評価を記入させた。このアンケ-ト調査結果を名古屋大学大型計算機センタ-の統計解析プログラムにより多変量解析を行った。数量化理論のいくつかの解析を行って現在分析を進めているが、因子負荷量の状況は、かなり予想された明確な形で出て来ており、因子負荷量の特化している景観構成要素(電柱、広告板、歩道橋等)をどうCAD化し、アニメ-ションの中でそれをどう操作(消去)して、ビデオを作成し評価分析するかも、次年度に持ち越した。
偏光光化学反応による有機分子の精密配向制御

これまでに、ネマチック液晶の光配向制御を引き起こすフォトクロミック残基としてアゾベンゼンやシンナモイル基を見いだし、それらで置換された高分子薄膜による液晶配向制御を検討してきた。今年度は、他の配向制御能を示す光活性基を探索するとともに、他の液晶相の光配向制御を試み、以下の結果を得た。1)基本骨格がスチルベンであるベンジリデンフタルイミジン(BPI)を側鎖に有する高分子を合成し、その薄膜によるネマチック液晶の配向制御を検討した。直線偏光照射によってホモジニアス配向が誘起され、その配向はBPIの光化学的な再配向によって決まることが分かった。また、液晶配向制御能を揺する分子はBPIの2つの異性体のうち、Z-体であることが判明した。2)アゾベンゼンを側鎖に有する高分子の薄膜に直線偏光照射した後に、リオトロピック液晶相を示す色素水溶液からなる層を設けたところ、照射偏光軸によって決まる方向にリオトロピック液晶が配向する新事実を見いだした。これは多量の水を含むリオトロピック液晶相における配向制御のはじめての例である。このリオトロピック相の光配向制御の一般性を検証したところ、他の化合物からなる液晶相についても同様な配向制御が可能となることを見いだした。3)アゾベンゼン高分子薄膜に斜めから光照射することによって、ネマチック液晶の配向が三次元的に制御可能であることを認めた。この事実は、表面における光化学反応のみで、液晶分子の高度な配向が精密に制御できる方法論を与えている。
人間工学を応用した対策指向型の看護業務改善手法の開発研究

本研究では、安全・安心で質の高い看護サービス提供のために、現場で働く看護師が最大限にそのパフォーマンスを発揮できる業務設計のための対策指向型看護業務改善システムを検討した。具体的には、看護業務改善良好実践事例の収集と分析、看護業務改善のための人間工学的介入視点(チェックポイント)の構造化、対策指向型看護業務改善プログラムと効果評価方法の開発を実施した。安心・安全で働きやすい職場環境を後押しする職場風土づくりのために、参加型アプローチを用いた職場環境改善が職場の愛着形成や一体感を促進し、組織全体の結束を強めることが示唆された。本研究は、安全・安心で質の高い看護サービス提供のために、現場で働く看護師が最大限にそのパフォーマンスを発揮できる業務設計のための対策指向型看護業務改善システムの開発研究である。具体的には、1)看護業務改善良好実践事例の収集と分析、2)看護業務改善のための人間工学的介入視点(チェックポイント)の構造化、3)参加型対策指向看護業務改善のためのトレーニングプログラムの開発と評価指標の検討を行う。特に、現場で働く看護師が安全・安心で健康的な労働生活を送るために必要な労働環境改善手法について、人間工学領域で蓄積された方法論を応用し検討する。平成23年度は看護業務改善の良好実践事例収集と分析を実施し、この分析結果を基に平成24年度は、看護業務を改善するための人間工学的介入視点(チェックポイント)の構造化と、対策指向型看護業務改善プログラムに活用できる人間工学的視点からのトレーニング手法の分析を行った。人間工学的介入視点(チェックポイント)は10領域60項目からなるチェックポイントの構造化を行い、これらを現場で簡易に活用できるように30項目の短縮版をチェックリストとして作成した。対策指向型看護業務改善プログラムに活用できる手法として、参加型アプローチの概念分析を行い、その手法や手順を整理した。次年度は、参加型対策指向トレーニングプログラムの評価指標について検討し、パイロットトレーニングを実施する予定である。具体的には、1)看護業務改善良好実践事例の収集と分析、2)看護業務改善のための人間工学的介入視点(チェックポイント)の構造化、3)対策指向型看護業務改善プログラムと効果評価方法の開発を行う。平成23-24年度にかけて開発した10領域60項目から成る看護業務を改善するための人間工学的介入視点(チェックポイント)を活用して、対策指向型看護業務改善プログラムで活用するための短縮版チェックリストを作成した。平成25年度は参加型対策指向トレーニングプログラムに類似するプログラムの導入経験のある病院看護師にインタビュー調査を行い、評価使用について検討した。平成26年度は、参加型対策指向トレーニングプログラムのパイロットトレーニングを実施し、評価を行う予定である。本研究の全体構想は、安全・安心で質の高い看護サービスの提供のための看護師の働き方の改善を含めた職場環境改善システムの構築を目指す。そのため、本研究では、医療現場で働く看護師が最大限にそのパフォーマンスを発揮できる業務設計のための参加型対策指向型看護業務改善システムの開発を目的とする。具体的には、1)看護業務改善良好実践事例の収集と分析、2)看護業務改善のための人間工学的介入視点(チェックポイント)の構造化、3)参加型対策指向型看護業務改善プログラムと効果評価方法の開発を行う。平成23年度は、看護業務改善の良好実践事例収集と分析をメインに進めた。医療現場ですでに実践されている看護業務改善の良好実践事例を文献・報告書、フィールド調査から収集し、収集したデータを看護学、人間工学領域の専門家を含めた研究チームで人間工学的視点から分析し、効果的な業務改善事例に含まれる要件や業務改善が必要な領域の整理を行った。これらのデータ収集は国内だけにとどまらず、世界各国からの幅広い改善事例を収集した。その結果、人間工学的な視点からの看護用務改善の良好事例として、PAOT(Participatory action-oriented training)と呼ばれる参加型アプローチを用いた職場環境改善手法、参加型人間工学(Participatory Ergonomics)手法など、現場で働く看護師が主体的に改善に取り組む「参加型」のアプローチが、現場のニーズや実情にあったより効果的な業務改善を推進できる可能性が示唆された。次年度は、参加型アプローチを用いた看護職場・看護業務改善プログラムの開発を目指し、人間工学的介入視点の構造化を実施する予定である。本研究は、医療現場で働く看護師が最大限にそのパフォーマンスを発揮できる職場環境づくりのための参加型対策指向型職場環境改善プログラムの開発を目的とする。

具体的には、1)業務改善良好実践事例の収集と分析、2)業務改善のための人間工学的介入視点(チェックポイント)の構造化、3)参加型対策指向型看護業務改善プログラムと効果評価方法の開発を行う。平成23年度は看護業務改善の良好実践事例収集とその分析を進めた。そして、これら収集したデータを人間工学的視点から分析し、職場環境改善の成功事例に含まれる要件や業務改善が必要な領域の整理を行った。その結果、人間工学的な視点からの看護用務改善の良好事例として、PAOT(Participatory action-oriented training)と呼ばれる参加型アプローチを用いた職場環境改善手法など、現場で働く看護師が主体的に改善に取り組む「参加型」のアプローチが、現場のニーズや実状に対して、より効果的な業務改善を推進できる可能性が示唆された。平成24年度は10領域60項目の看護業務改善チェックポイントを開発し、現場応用のために短縮版チェックリスト(10領域30項目)を作成した。平成26年度は、このチェックリストを用いた参加型対策指向トレーニングプログラムを試行し、職場環境改善の有効性を含めた評価を実施した。職場環境改善という同じ目標に向かって取り組みをすすめ、小さな改善を成果として蓄積していくことで、個人としての達成感を高め、それが職場集団、組織全体の一体感や結束力を強化し、安心安全で働きやすい職場環境を後押しする職場風土づくりに役立っていることが示唆された。そして、開発したチェックポイントやチェックリストなどのツールが労働者の主体的な参加やポジティブな姿勢を強化し、職場環境改善の取り組みをより効果的に推進していることが確認された。看護学本年度の目的としていた人間工学的介入視点(チェックポイント)の構造化は終了し、看護師や人間工学専門家からの妥当性の検討、短縮版の開発など順調に進展している。また、次年度、パイロットトレーニングを予定している対策指向型看護業務改善プログラムについて、その方法論の検討も一部進捗しているため、おおむね順調な進展と判断した。平成25年度、トレーニングプログラムの開発とパイロットトレーニング実施を予定していたが、8月より産休に入ったため、パイロットトレーニングの実施ができなかった。しかし、本研究の最終目的である対策指向型の看護業務改善プログラムの効果評価指標についてはインタビュー調査に基づきその概念枠組みが明らかになっている。産前産後休暇ならびに育児休業のために計画を1年延長したが、平成26年度の進捗により当初の計画に関する内容は実施できると考える。本年度目的としていた看護業務改善の良好実践事例収集と分析については、良好実践事例の収集はほぼ終わり、分析については最終段階となっている。
単漢字認知と大脳半球機能分化:左半球の役割を中心に

単漢字の部分読み(例えば“然"をイヌと読む)に関して,健常者を対象に,一側視野提示による形態的,意味的プライミング実験を行った.手続き:手続き:各試行では,視野中央に注視点,プライム(以下P)が提示された後,左右の視野にランダムにターゲット(以下T)が提示された.被験者は,実験中は視野中央を凝視し,Pの部分漢字(例えばP“凍′′の“東")に注意を払った後,Tに対して.正しい漢字であるか否かの判断をボタン押しによってできるだけ速くかつ正確に行うよう求められた.注視点の提示時間は300ms,Tの提示時間は150msで,Pの提示時間は実験1では250ms,実験2では350msであった.刺激:PとTの関係は,global下位条件として,TがPと同一である条件(例えばP“凍"に対してT“凍"),TとPに意味的関連がある条件(例えばP“凍"に対してT“氷")を,local下位条件として,TがPの部分漢字と同一である条件(例えばP“凍"に対してT“東"),TとPの部分漢字に意味的関連がある条件(例えばP“凍"に対してT“南")の4種類を設けた.中立条件として,P“々"の後,Tを提示した.YES条件160試行のうち,global条件を40試行,local条件を80試行,中立条件を40試行とした.結果:部分漢字の形態的プライミング効果に関し,P提示時間が長くなると,左半球においてより効果が生じる可能性が示唆された。部分漢字の意味的プライミング効果は,本実験のいずれの条件においても有意に認められなかった。本研究では“然"をイヌと部分読みし、“自然"をシゼンと読むという特異な漢字の失読を呈した一例(樋口ら,1996)を参考に,単漢字認知における左半球の役割について実験的に検討した.仮説は,訓読みで単独に語として用いられ,原則として単体である(白川,1984)漢字は,一側視野呈示実験において,熟語と同じく右視野(左半球)優位を呈するではないかというものである.実験計画:呈示視野(左,右)×ターゲット漢字の属性(訓読みで単独に用いられるか,否か)×ターゲット漢字の属性(単体か,否か)の被験者内3要因実験.刺激として,例えば,訓読み,単体ターゲットとして“犬,子",対して音読み優位,非単体ターゲットとして“然,季",音読み優位,単体ターゲットとして“氏,味",対して訓読み,非単体ターゲットとして“紙,未"を用いた.手続き:各試行では,視野中央に注視点が呈示された後,左右の視野にランダムにターゲットが呈示された.ターゲットの半分は漢字の一部を入れ替えた非漢字であり,被験者は実験中視野中央を凝視し,ターゲットが正しい漢字であるか否かの判断をボタン押しによって,できるだけ速くかつ正確に行うよう求められた.結果:分散分析の結果,単体か否かという漢字属性の効果ならびに2つの漢字属性間の交互作用が正反応時間と正反応数に認められた.また呈示視野の主効果が正反応数に認められ,さらに2つの漢字属性との3要因の交互作用が,正反応時間と正反応数に認められた.以上より,単漢字の左右半球における処理のされ方は,その属性によって異なることが示唆された.単漢字の部分読み(例えば“然"をイヌと読む)に関して,健常者を対象に,一側視野提示による形態的,意味的プライミング実験を行った.手続き:手続き:各試行では,視野中央に注視点,プライム(以下P)が提示された後,左右の視野にランダムにターゲット(以下T)が提示された.被験者は,実験中は視野中央を凝視し,Pの部分漢字(例えばP“凍′′の“東")に注意を払った後,Tに対して.正しい漢字であるか否かの判断をボタン押しによってできるだけ速くかつ正確に行うよう求められた.注視点の提示時間は300ms,Tの提示時間は150msで,Pの提示時間は実験1では250ms,実験2では350msであった.刺激:PとTの関係は,global下位条件として,TがPと同一である条件(例えばP“凍"に対してT“凍"),TとPに意味的関連がある条件(例えばP“凍"に対してT“氷")を,local下位条件として,TがPの部分漢字と同一である条件(例えばP“凍"に対してT“東"),TとPの部分漢字に意味的関連がある条件(例えばP“凍"に対してT“南")の4種類を設けた.中立条件として,P“々"の後,Tを提示した.YES条件160試行のうち,global条件を40試行,local条件を80試行,中立条件を40試行とした.結果:部分漢字の形態的プライミング効果に関し,P提示時間が長くなると,左半球においてより効果が生じる可能性が示唆された。
薬物一収縮連関機構の分子薬理学的研究

薬物の作用を受容体を介し膜イオン透過性の変化、セカンドメッセンジャ-作動、そして奏効器の反応という一連の生体反応を目安として研究したものである。しかしその詳細については不明な点が多い。私どもは、薬物作用による平滑筋の種々のアゴニストによる反応の機構を分子薬理学的な機構から膜現象ーセカンドメッセンジャ-ー収縮反応の機構を次の方法を用いて解明したものである。1.受容体活性化によるイオン流の発生(受容体活性化電流)機構の研究:従来この機構には主としてCaイオンの流入が考えられていたが確証はなく、我々は電位及びパッチ固定法によって測定し非選択的イオン流の発生であることを証明し、受容体特性とイオン流の発発生機序にGTPー結合蛋白質の関与することを明らかにした。2.筋小胞体からのCa放出機構の研究・受容体の活性化によってイオン流の発生なく収縮を発生する機構を平滑筋には存在し、この機構を薬物ー収縮連関機構とよんでいる。我々はこの機構にイノシト-ル3燐酸(IP_3)が関与することを明らかにした。はたして筋小胞体におけるIP_3によるCa遊離とCaによるCa放出機構がどのように受容体活性化と関係にあるかを保護した状態のskinned musclesを用いて研究した。さらに筋小体からのCa放出は、Ca依存性Kチヤンネルを活性化する。この現象も関接的にCaを放出の目安となるためにパッチ固定法をも併用そて研究しCa流入にはNaが関与することを明かにした。またIP_3の産生は膜電位依存性であることを証明した。3.フラ-IIによるCa量測定と収縮またはイオン流の同時測定によるイオンチャネル活性化に伴うCa動態の研究しKチャネル開口薬の作用機序を明かにした。4.受容器活性化によるミオシン軽鎖の燐酸化とアクチンーマイオシンの架橋サイクルの変化と収縮との相関を生理的又はskinnedした筋を用いて現在も研究を行なっている。本年度の研究目的にそって以下の実験を行ない次のような結果を得た。まず、受容体活性化による電流と受容体活性化による電位依存性Caチャネルの調節機構についてパッチ電固定法を用いて行なった、ラット門脈ではATPはPII受容活性化によって内向き電流を発生するがこの機構は主としてNaそしてごく僅かのCaの透過性を促進するが、伏在動脈ではhistamineはH1受容体を活性化して内向き電流を発生するがそれはCl透過性の促進による。またATPによるPII受容体の活性化は電位依存性Caチャネルの抑制作用を示すがhistamineはH3受容体を活性化して電位依存性Caチャネルを活性化する。GTPγSは受容体活性化電流を促進するが電位依存性Caチャネルを抑制する。しかしGTPは電位依存性Caチャネルを活性化しこの促進作用はGDPβSによって抑制された。これらの作用は百日咳毒素によっても影響されなかった。この結果は受容体活性化によって誘発される電位依存性Caチャネルの活性化にはGTP結合蛋白質が関与し、それはGTPγSの作用部位とは異なるもので従来しられているGTP結合蛋白質とは異なる性質をもつものであろうと考察した。

細胞膜の過分極によって筋弛緩をもたらす新しい薬物であるKchannel openerであるnicorandil,cromakalimやpinacidil作用機序をパッチ電位固定法と蛍光法によるCa transientの測定(fure2法)と収縮のを微細標本を用いて同時記録によって測定し、これらの薬物は小さな振幅をもつATPーsensitive,glibenclamideーsensitive smallKチャネルに選択的に作用し膜の過分極によってイノシト-ル3燐酸の産生を抑制し(cyclic AMPやcyclic GMP産生量に変化はなく)筋弛緩をもたらすことがわかった。この結果はbーestineを用いて作成したskinned muscle法を用いても確認することができた。ラット及びウサギから採集した門脈単離平滑筋細胞にATP(100μM)を投与すると膜電位をー60mVに保持した条件で受容体活性化非選択的カチオンチャネル(平均3pA;300μM)が発生する。この内向き電流はfastとslowの二つのcomponentsからなり、前者はPII_Aそして後者はPII_B受容体を活性化して発生した電流であると結論した。このATPによって発生した受容体活性化電流のうちslow componentの振幅はどのようなイオン環境下で発生した場合でも細胞内GTPやGTP_γS投与によって増強されGDP_βSによって抑制された。低濃度のATP(30μM)は電位依存性Caチャネルを活性化して振幅を増加するが濃度が上昇すると抑制する。GTP_γSでは抑制が促進され、GDP_βSでは抑制が阻止される。ヒスタミン(His)受容体にはH_1,H_2及びH_3の3つのsubtypesが存在しておりそれぞれ神経ー平滑筋接合部と平滑筋の機能を調節していることが知られている。とくにH_3受容体は神経末端に作用し神経伝達物質の放出を抑制的に調節していると考えられている。ウサギ伏在動脈単離平滑筋細胞を用いてHisの効果を観察すると、His投与によって内向き電流を発生しこの電流はH_1受容体の活性化による。Hisは電位依存性Caチャネルを活性化する。この受容体はH_3型であった。そこで血管平滑筋膜にもH_3受容体が存在することが明らかになった。GTPをピペットを介して投与するとHisによる電位依存性Ca電流の促進効果はさらに増強された。しかしGDP_βS阻害した。ホルボ-ルエステルはなんら作用を示さなかったので蛋白キナ-ゼCは関与しないことを示している。そこでH_3受容体の活性化による電位依存性Caチャネルの活性化作用は百日咳毒素非感受性GTP結合蛋白質を介した反応であると結論した。
高密度放射線励起場における低温凝縮系からの物質合成

本課題は、放射線照射によって化学結合が新たに生成して新しい物質が合成される可能性を探りその反応機構を解明することを目的とした。具体的には、極低温で凝縮した軽分子にイオンビームを照射し、脱離種と反応生成物の分析を行った。このような反応は宇宙空間において惑星表面や彗星表面で日常的に起こっており、自然界におけるアミノ酸などの生命関連分子の起源とも言われているが、分子生成の有無や反応機構はわかっていない。平成18年度までの研究において、窒素、メタンなどの凝縮系にkeV領域のヘリウムイオンを照射すると、種々のファンデアワールスクラスターイオンが脱離することを見出した。これらの成果に基づき、平成19年度は、吸着層の数を正確に制御したメタン、重水素化メタンなどについて、ヘリウムイオン照射による正イオンおよび中性分子の脱離について検討し以下の結果を得た。1)照射によりファンデアワールスクラスターだけでなく、アセチレン、エチレンなど明確な共有結合を持つ正イオン、中性分子が生成する。2)数層までの薄い吸着層からは主にモノマーイオンのみが脱離するが、吸着層数が増えるに従って分子量のより大きなイオンが脱離する。これらの実験結果を、ヘリウムイオンのエネルギー損失過程に関するモンテカルロシミュレーション計算と比較した結果、モノマーイオンは電子的エネルギー損失にともなう1電子励起過程により脱離するのに対し、アセチレン、エチレンなど分子量の大きなイオンは原子核衝突による高密度励起の結果生成することを明らかにした。これらの成果は、宇宙環境下など極低温における放射線誘起分子生成反応の存在を明確に示すとともに、その反応機構を明らかにした点で重要な成果と考える。ファンデアワールス分子だけでなく、共有結合をもつ種々の有機分子が生成することを見出したことは、放射線を使った極低温からの新物質合成に道を拓くものと考える。1)海外研究動向の調査2)極低温凝縮系照射システムの整備極低温で固体表面に凝縮した分子にイオンビームを照射するための試料冷却システムを設計、製作するとともに、質量分析計、光電子分光装置を整備した。本装置により金属基板表面を9Kまで冷却可能であることを確認した。また、同装置を用いて、イオンビーム照射下における窒素、メタンなどの表面反応に関する実験を行った。3)ヘリウムイオンビーム照射実験9Kに冷却した銅単結晶表面に窒素、酸素、アルゴン、メタン、シリコン化合物などを吸着させ、10eV10keVのHe^+イオンを照射したときの脱離イオン、表面化学状態変化を調べた。その結果、吸着窒素からのクラスターイオン生成は、ヘリウム原子の核的衝突だけではなく、高密度電子励起によって誘起されることを明らかにした。前年度に製作した極低温冷却システムおよび光電子分光装置を用い、9Kでシリコンおよび銅単結晶表面に吸着した窒素分子およびメタン分子にkeV領域のヘリウムイオンを照射し脱離イオンを測定した。1keV He^+イオンを多層吸着した窒素分子に照射すると、n=40近くまでの巨大なクラスターイオンが脱離することを確認した。一方、吸着層が数層以下の薄膜ではクラスターの脱離は起こらず、窒素分子が分解した原子イオン(N^+)のみが脱離した。脱離する窒素クラスターイオンの強度分布の吸着層数依存性を解析した結果、クラスターイオンは、原子核の衝突による運動エネルギー付与の効果よりむしろ、高密度の電子励起により生成することを明らかにした。同様の実験を吸着メタンについても行った結果、二重結合(C=C)を含む多くのクラスターイオンが脱離することを見出した。クラスターイオンの脱離は窒素分子の場合と同様に、高密度の電子励起効果で説明できることがわかった。研究成果は次の学会などで発表した。2)イオン照射による極低温吸着分子からのクラスターイオン生成成田あゆみ、本田充紀、平尾法恵、馬場祐治、矢板毅日本化学会関東支部茨城地区研究交流会、2006年11月(日立)3)イオン照射による極低温吸着分子からのクラスターイオン脱離成田あゆみ、本田充紀、平尾法恵、馬場祐治、矢板毅日本化学会第87春季年会、2007年3月(吹田)本課題は、放射線照射によって化学結合が新たに生成して新しい物質が合成される可能性を探りその反応機構を解明することを目的とした。

これらの成果は、宇宙環境下など極低温における放射線誘起分子生成反応の存在を明確に示すとともに、その反応機構を明らかにした点で重要な成果と考える。ファンデアワールス分子だけでなく、共有結合をもつ種々の有機分子が生成することを見出したことは、放射線を使った極低温からの新物質合成に道を拓くものと考える。
住民協働による総合的資源回収システム構築のための研究

循環型都市の構築は地球インパクト低減のための大きな目的の一つとなっている。なかでも、ごみ問題の深刻化や「容器包装リサイクル法」の制定などから、自治体における分別収集体制の整備が必要となってきている。このため、本研究では既存の諸システムを比較検討したうえで、有効な資源回収システムとその構築のための要件について明らかにすることを目的としている。まず、首都圏1都3県の自治体に対してアンケート調査および統計調査を行い、先進的に取り組む自治体の資源回収方策の現状とその成果、問題点について分析を行った。この結果、自治体では住民の協力が得られやすいと感じてより高度(細分別、多品目)な分別を行っているが、実際には住民の協力が十分に得られていないためソフトウェアでの変更だけでなくハードウェアでの啓発活動なども合わせて実施することが必要であること、また集団回収への支援は回収拠点の確保などハードウェアの困難性を克服することが課題であること、などを明らかにした。これらの課題に対して計画段階からの配慮や住民との協働が必要と考え、アンケート調査及び計画書などをもとに、資源回収方策とハード、ソフトを含めたごみ処理計画との関連について分析を行った。この結果、積極的な資源回収方策を行っている自治体のごみ処理計画の特徴として、計画の理念・方針でリサイクルあるいは減量を位置づけていること、策定プロセスに着目すると、他部局との調整を行っている自治体ほど、また、住民・事業者などの関連主体との関わりを幅広く行っている自治体ほど積極的な資源回収、とりわけ集団回収への支援に積極的であることが明らかになった。今後はこの成果を踏まえ、実際の地域を対象に、具体的な資源回収システムの提示を行う。また、提示したシステムについてシミュレーション分析を行い、資源回収の費用と効果の面からのシステムの評価を行う予定である。
ベルト型高圧装置による超高温度発生技術の開発と新規固溶体の創製

ベルト型高圧装置による高圧下、3000°C以上での合成実験技術の開発を目的とした。高圧下での安定な高温制御の鍵は、適切な発熱体と断熱部材の設計となる。円筒形状の黒鉛発熱体の周囲を六方晶窒化ホウ素成形体で保持し、2.5万気圧領域で3000°C程度の高圧合成環境を獲得した。これにより遷移金属ダイカルコゲナイド結晶の融掖からの単結晶成長、黒鉛、hBN中への高温下で異種元素の固相拡散による新たな特性探索を行った。3000°C領域の測温は熱電対による2300°Cまでの測温を試料内複数箇所で行い、電力からの外挿で評価した。今後、参照となる高純度金属の融解挙動評価のための試料容器の探索、最適化が重要な課題である。本課題では、3000°C領域の高圧高温合成実験を可能とするための技術開発を目的としている。ベルト型高圧発生装置はダイヤモンド単結晶、焼結体合成等の工業利用に活用されておいるが,通常の合成条件は56万気圧,1500°C程度である。試料容積を制限して発熱部分から高圧容器への断熱を工夫することで更なる高温の発生(2000°C)が可能となるが、高温度下の長時間の結晶成長(40時間以上)や更なる高温の発生には技術開発要素が多い。平成27年度は黒鉛発熱体周囲を六方晶窒化ホウ素(hBN)と酸化マグネシウム製断熱部材の複合化により、2500°C以上の比較的長時間の定常的な高温実験を行った。更に高温度の発生では同様の試料構成において測温方法の工夫を進めた。円筒形状の黒鉛発熱体内部の試料カプセルはhBNスリーブを用い、内部に遷移金属ダイカルコゲナイド結晶粉末を充填し圧力4万気圧、2300°C室温まで48時間まで徐冷することにより融掖からの徐冷による結晶成長を行った。現状で5mm程度の多結晶インゴットが回収され、個別の単結晶ドメインサイズでは1mm程度の良質結晶が得られた。高温発生では投入電力からの推定により3000°Cの発生実験を行った。当該温度は熱電対による測温ができないため、発熱体の外周部に熱電対を配置したが、設置部位の変動による中心部分の温度の定量的な評価は困難であった。高融点金属の既知の融解挙動を参照するなど、温度評価の為の工夫が必要である。本課題では、3000°C領域の高圧高温合成実験を可能とするための技術開発を目的とした。技術開発の対象としたのはダイヤモンド結晶等の工業利用に活用されているベルト型高圧発生装置であり、通常の合成条件は56万気圧,1500°C程度である。H28年度は更に高温度の発生では同様の試料構成において測温方法の工夫として、発熱体内部と外部の2カ所に熱電対を設置し、内部の熱電対が2300°C付近で融解して断線した後も外部の熱電対により発熱体の定常的な加熱状態(定常的な発熱)を観測することで、投入電力からの外挿値による温度評価(3000°C領域)の妥当性を担保した。高温度下での合成実験では,2万気圧,2000°C領域からの徐冷法による遷移金属ダイカルコゲナイド単結晶の融液からの結晶成長を行った。5mm程度の多結晶インゴットが回収され、個別の単結晶ドメインサイズでは1mm程度の良質結晶が得られた。剥離転写法により同結晶の単層膜を作成して光物性、キャリア移動度等を評価した(MoS2,MoSe2,WS2等)。更に高温度領域の実験では、2万気圧、3400°C領域で六方晶窒化ホウ素(hBN)単結晶への炭素ドーピング、黒鉛結晶へのホウ素ドーピング実験を行った。SIMS分析により1000ppm以上の炭素、ホウ素がそれぞれhBN及び黒鉛単結晶へドープされたことを確かめると共にhBNの発光特性(450nm近傍の高輝度発光)と黒鉛の電気的特性の大きな変化(グラフェンとしての移動度の減少)が見出された。引き続き、2000°C以上の高温下からの徐冷法による結晶成長を進めると供に、当該高温領域での長時間定温制御によるフラックス法による結晶成長にも挑む。

高温発生では3500°C領域の到達を目指した更なる電力の投入を進めるが、温度評価技術の向上が必要であり、高融点金属の融解等の参照実験を進める。超高圧力材料科学高圧高温発生実験では、予期せぬ爆発的な圧力開放(ブローアウト)を抑制して、基本となる高圧発生部材、とりわけシリンダーコアの損傷を如何に回避するかが重要である。そのため、既存レベルを上回る圧力、温度発生のための技術開発では試料構成の最適化を少しずつ進める必要があり、ある程度目処が立った段階で定常的な試料構成の確定に至る。本研究提案では発熱体周囲の断熱が重要であり、そこで用いる六方晶窒化ホウ素、酸化マグネシウム等の部材の寸法を選定するための試行錯誤が必要であった。前者は焼結体丸棒から、後者は板状焼結体からの切り出しで、メーカーによる受注生産で相当の費用と製作期間を必要とする。上記の通りH28年度には少量の断熱部材の購入により試行錯誤を行う必要があり、定常化のための相当量の試料製作の為の研究費を本年度に繰り越した。本年度は前年度の試行実験により選定した断熱部材を購入し、定常的な高温合成実験(2500°C領域)と、本格的な高温発生実験(3500°C領域)を目指す。
血管新生促進因子バソヒビン2を標的とした新たな婦人科がん治療法の開発

バソヒビン2はがん細胞特異的に発現する血管新生促進因子であり、有望な治療標的である。われわれは、抗バソヒビン2中和抗体を世界に先がけて樹立し、卵巣がん皮下移植マウスモデルで抗腫瘍効果を確認した。本研究では腹膜播種モデル、同所移植モデルや従来の抗がん剤との併用について詳細な検討を行い、実臨床への応用を目指すことを目的とする。また、微小管活性など血管新生以外の点からもバソヒビン2阻害療法の基礎を確立することを目的とする。