hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
二次元コバルト酸化物の超伝導相近傍にある金属-絶縁体転移

1.(1)水和コバルト酸化物Na_xCoO_2・yH_2Oの超伝導状態におけるスピン磁化率の異方性に関して確固たるデータを提供した。(2)Na_xCoO_2・yH_2Oにおいて温度Tとコバルト核電気四重極共鳴周波数v_Qによる相図を完成させ、相図中の超伝導相に隣接する非超伝導相の性質を明らかにした。2.超伝導体の母物質Na_xCoO_2(x=0.30.7)においてその磁気特性を明らかにした。これらはコバルト酸化物の超伝導電子対形成の議論に関わる極めて重要なデータとなっている。1.Na_xCoO_2・yH_2Oの単結晶試料を用いて、超伝導状態におけるCo核NMRナイトシフトの測定を行った。CoO_2面に対して磁場を平行、垂直の両方向において曖昧さのないデータを得て、超伝導電子対がスピンシングレット状態にあることを明らかにした。また超伝導体の超伝導転移温度T_cはCo核電気四重極共鳴周波数v_Qに対して系統的な依存性を示し、T-v_Q相図上で超伝導相はv_Q=4.02から4.32MHzの広い範囲にあり、これを二つに分けるように4.20MHz近傍で非超伝導相が存在することがわかった。この非超伝導相が電荷秩序相であることを実験的に明らかにし、この電荷秩序相近傍のv_Q領域でT_cは高くなることから、超伝導が磁気秩序相近くで発生している可能性を否定した。2.Na_xCoO_2でx=0.5は87K(T_<cl>)と53K(T_<c2>)で相転移を示す。Co-NMR、中性子散乱実験からT_<cl>より低温の反強磁性相の特異な磁気構造を決定した。金属-絶縁体転移であるT_<cl>でCo核磁気緩和率1/T_1がピークを形成することから、T_<cl>で磁気秩序状態に変化があると考えられる。そこで磁気モーメントに大きな変化が見えないことを結論付けた。また、様々なxをもつNa_xCoO_2に対するCo核1/T_<cl>や磁化率の温度変化からx<0.6領域の磁性は炉0.5と同様であることがわかった。本研究では、水和物コバルト酸化物超伝導体Na_<0.3>CoO_2・1.3H_2Oの超伝導相におけるスピン磁化率の異方性に関して、ごく最近まで混乱したデータも発表されるなかで確固たるデータを提供したことが第一の成果である。第二に、超伝導の母物質であるNa_xCoO_2(x=0.30.7)に対して、その磁気特性を明確にしたことである。この結果は水和物における超伝導電子対の機構を決定する上できわめて重要である。(1)Na_<0.3>CoO_2・1.3H_2Oの超伝導相においてCo核のNMRナイトシフトの測定を行った。単結晶試料を用いることにより、磁場方向をCoO_2面に対して平行、垂直両方に対して曖昧さのないデータ得ることにより、超伝導電子対がスピンシングレット状態にあることを明らかにした。

この結果と超伝導転移温度T_cへの不純物効果の結論とCo核磁気緩和率1/T_1の温度変化の結果とを合わせて、超伝導電子対の対称性がs波的ある可能性を議論した。(2)Na_xCoO_2でx=0.5の系は87Kと53Kで相転移を示す。Co-NMR緩和率1/T_1の温度変化から87Kでの転移が反強磁性状態への転移であることを示し、中性子回折と零磁場NMRの測定をもとに、この相の特異な磁気構造を決定した。CoO_2面内の電子スピンが反強磁性的に揃っていること、および87K以下発生した反強磁性モーメントは53Kの転移でほとんど変化を見せないことを結論付けた。また、Co-NMR緩和率1/T_1や磁化率の温度変化からx<0.6領域での磁気的性質はx=0.5の系と同様なものであることが示唆されるので、超伝導電子対形成に磁気的相互作用が関与している場合でも、(1)の結論である、電子対がスピンシングレット状態にあることと矛盾がないことがわかった。本研究では水和コバルト酸化物Na_xCoO_2・yH_2Oに対して温度Tとコバルト核電気四重極共鳴周波数ν_Qによる相図を完成させたことと相図中において超伝導相に隣接する非超伝導相の性質を明らかにしたことが第一の成果である。これは超伝導電子対形成の議論に関わる重要なデータとなっている。第二の成果は超伝導体の母物質Na_<0.5>CoO_2に現れる二つの相転移T_<c1>(87K)とT_<c2>(53K)に対する詳細なNMRデータを提出したことである。(1)Na_xCoO_2・yH_2O超伝導体の超伝導転移温度現はコバルト核電気四重極共鳴周波数ν_Qに対して系統的な依存性をもつことがわかってきた。T-ν_Q相図上で超伝導相はν_Q=4.02から4.32MHzの広い範囲にあることがわかった。超伝導相を二つに分けるように4.20MHzで非超伝導相が存在することが明らかとなり、^2D-NMRの結果からこの非超伝導相は電荷秩序相であることもわかった。電荷秩序相に近いν_Q領域で超伝導転移温度T_cが高くなるという結果は超伝導が磁気秩序相に近いところで起こるという可能性を否定するものとなっている。(2)^<59>Co-NMR及び中性子散乱実験から、Na_<0.5>CoO_2はT_<c1>より低温で特異な磁気構造を持つ反強磁性状態になることがわかった。同様な転移(T_<c1>=60K,T_<c2>=20K)を持つK_<0.5>CoO_2もT_<c1>以下同じ磁気構造を持つことが^<59>Co-NMRの結果からわかり、金属-絶縁体転移を示すT_<c2>で^<59>Co核磁気緩和率1/T_1はピークを形成することがわかった。Na系では1/T_1のピークが小さいがNaとKの両系ともにT_<c2>で磁気秩序状態の変化があると考えられることがわかった。
ケアの負担軽減に繋げるための義歯に付与するプラーク付着抑制能の検討

本研究は,虚弱高齢者自身ならびにその介護者の義歯清掃における負担を軽減するために,義歯自体に高いプラーク付着抑制機能を付与することを目的としたものである。義歯床表面の形態的改善,つまり義歯床レジンの表面粗さを極力小さくしてデンチャープラークが付着しにくくする方法を確立する点に加え,抗菌性物質ナノ銀粒子を義歯床レジンに付着させて効果的な抗菌性を有する義歯床とする点の2方法を検討し,今後これらを併用してより高いプラーク付着抑制機能を得ようとするものである。介護者や虚弱高齢者自身における義歯の衛生管理の負担を少なくするため,高機能なデンチャープラーク付着抑制能を義歯に付与することを目的としている。これまで検討してきた1義歯の表面粗さを小さくして滑沢にし,プラークを付着しにくくする方法,2義歯レジン床に抗菌性を有するナノ銀粒子を付着させる方法,の2つのこれらの方法を更に向上して発展させることによって,目的を達成する研究を行ってきている。義歯の表面粗さを小さくして滑沢にするために,エアロラップ鏡面研磨法の検討を行ってきている。表面粗さを小さくするには研磨が必要であり,それには対象材料の研削を伴う。本研磨方法は研削量が微少といわれているが,義歯粘膜面への適応した場合には,義歯の適合性に問題が無いことを証明することが必要である。このため、エアロラップ鏡面研磨法によるレジン床の表面粗さがプラトーになる研磨時間を明らかにし,この研磨時間でのレジン床の研削量を検討してきた。しかし、研削量がわずかであるためより精度の高い計測方法が必要となり,研磨器と研削量計測装置の間での試料の位置を変えない計測用治具の設計改善を進めている。また,床用レジンへのナノ銀粒子を付着させてその付着状況(付着量,付着の分布状況)を改善し,付着のための最適条件を検討するため,この方法で用いる銀イオン水溶液の濃度について従来用いてきた0.0000140.01wt%のものより高濃度溶液について付着状況について検討中である。エアロラップ鏡面研磨による研削量測定は,レジン床の表面粗さがプラトーになる研磨時間において,この時間での目減りの検討を進めている。しかし,以前の計測方法より信頼性を高くするため,研磨前後においてCCDレーザー変位計との設置関係を変えない測定用治具の製作を試行してきており,進行が遅れている。治具のより小型化が必要であるが,28年度には計測は解決され完了すると考えている。虚弱高齢者自身やその介護者の義歯の清掃管理の負担を少なくするために,義歯自体に高いプラーク付着抑制機能を付与することを目的として,義歯レジン床に対して表面粗さを極力小さくし滑沢にしてデンチャープラークが付着しにくくする方法と抗菌性を有するナノ銀粒子を付着させる方法の2つの方法を同時に併用することを検討してきている。義歯床レジンの表面粗さを小さくするために,エアロラップ鏡面研磨法の検討は,27年度の研究を引き続き行い,エアロラップ研磨の研磨時間によって鏡面粗さがほぼ変化がないプラトーになる時間が特定できてきており,その研磨時間においてのレジン床の研削量も計測結果が得られ、微量であることが確認できた。しかしながら,研磨前のレジン床の表面粗さによって、エアロラップ研磨後の表面粗さが影響されていることもわかってきた。義歯の粘膜面にデンチャープラークは付着しやすいため,エアロラップ研磨前の義歯床粘膜面の表面粗さを改善していくことがより滑沢な義歯床粘膜面をつくる上で重要であることが明らかになった。ナノ銀粒子の義歯床への付着方法については、抗菌性の最大化が得られるマイクロ波照射とナノ銀粒子供給源の銀イオン水溶液濃度の条件を検討することであるが、現在3種類の銀イオン水溶液濃度を検討してきており,最もナノ銀粒子が付着する銀イオン水溶液の濃度を決定してきている。マイクロ波の照射条件については、これまで1種類のみであることから、照射時間の検討を進めつつある。さらに、これらの方法を臨床的にどのような効果があるかを,細菌検査を行って明らかにしていく予定であり,準備を整えつつある。エアロラップ研磨の正確な研削量計測が問題であったが,ほぼ計測できたと考えており,ナノ銀粒子付着の銀イオン溶液濃度も目安を得ているため。義歯床表面の形態的改善,つまり義歯床レジンの表面粗さを極力小さくしてデンチャープラークが付着しにくくする方法を確立する点に加え,抗菌性物質ナノ銀粒子を義歯床レジンに付着させて効果的な抗菌性を有する義歯床とする点の2方法を併用してより高いプラーク付着抑制機能を得ようとするものである。義歯床レジンの表面粗さは,本研究で用いたエアロラップ鏡面研磨法により義歯床粘膜面レジンの形態変化を極力起こさせない微量な研削(3050μ程度)によって表面粗さを小さくできることが明らかとなり,その研磨時間は一定時間で表面粗さはプラトーとなり,研磨メディアの粒子の選択は細かいもののみで十分である知見も得られた。

さらに,この表面粗さは,エアロラップ鏡面研磨法による研磨前のレジン床の表面粗さに左右され,鏡面状の仕上げが得られても表面粗さが異なることも明らかになったことから,今後の義歯製作(重合)方法においても義歯床粘膜面が滑沢な状態で仕上がるように検討する余地があることを示唆している。ナノ銀粒子の義歯床レジンへの付着については,構成された付着システムを利用して,実際に使用される義歯において,ナノ銀処理前と処理後における義歯床レジンに付着する細菌データを8名の被験者の16床の義歯において収集した。ナノ銀処理の効果を検証したが,被験者によって若干の違いはあるが,1回のナノ銀粒子付着処理において,1ヵ月程度の抗菌性は付与できるのではないかと考えられた。本研究は,虚弱高齢者自身ならびにその介護者の義歯清掃における負担を軽減するために,義歯自体に高いプラーク付着抑制機能を付与することを目的としたものである。義歯床表面の形態的改善,つまり義歯床レジンの表面粗さを極力小さくしてデンチャープラークが付着しにくくする方法を確立する点に加え,抗菌性物質ナノ銀粒子を義歯床レジンに付着させて効果的な抗菌性を有する義歯床とする点の2方法を検討し,今後これらを併用してより高いプラーク付着抑制機能を得ようとするものである。床用レジンへのナノ銀粒子の付着状況の改善は,銀イオン水溶液の濃度については高濃度にしても変化がない傾向にある,電磁波出力について検討していくことが主体になると思われる。また,床用レジンの表面粗さについては,エアロラップ研磨は一定の時間で表面粗さがプラトーになるが,最初のレジン表面の粗さに研磨後の粗さが左右されるために,レジン床を製作する作業用模型を滑沢化する新規の石膏表面処理を検討する必要があると考えている。臨床的に使用されている義歯について,本研究方法を適用して,その前後の細菌量を検討していく必要がある。また,義歯のエアロラップ研磨による義歯の表面粗さは,研磨前の表面粗さ状態に左右されるため,義歯製作作業模型の表面粗さの改善にも検討を加えたい。補綴歯科学予定していた消耗品(測定用治具)が完成できなかったため生じた。表面粗さ計測のための治具製作費用が,既存装置の少ない改造で使用することが可能になったことと,購入予定であったエアロラップ研磨装置の研磨メディア(40万円)の劣化が少なく次年度に持ち越したことが理由である。消耗品に費用として次年度分と合わせて使用する計画である。前年から持ち越したエアロラップ研磨装置の研磨メディア購入を計画しており,さらに,患者の使用義歯を用いた臨床研究をすることから患者の状態把握のための装置(身長・体重計,体組成計等)の購入を予定している。
音楽が人間に与える生理心理的効果と障害児教育への応用・実践に関する研究

本研究は障害児教育における「音楽を活用した取り組み」をより効果的に行うことを目的として行われたものである。研究内容は大きく二つの側面からなっており、実践的な側面として全国の養護学校を中心に「音楽を活用した取り組み」に関わる資料や文献を可能な限り収集しながらデータベース化をはかり、特殊教育諸学校における現状を総覧した。また基礎的な側面として、音楽が人間に与える効果や影響について明らかにするために、音楽のもつ時間的な音圧レベルの変動と同一の音圧変動をもたせたホワイトノイズ(変調雑音)の作成を試み、生理心理学的な実験的検討に当たっての有効性について重点的に検討した。特殊教育諸学校において「音楽を活用した取り組み」は様々な場面で行われていることから、データベース化された資料を基に、指導目的、指導内容方法あるいは教育過程の枠組みなどについて集計を行った。その結果、音楽科としてのいわゆる教科学習の枠組みの中で行われている音楽活動が多くみられたが、一方で特に養護学校では教科以外の枠組み(自立活動、生活単元学習など)で「音楽を活用した取り組み」が行われていることが明らかとなった。この場合、特に「子どもの個に応じた」指導目的や指導方法内容が工夫されており、このような取り組みの重要性が改めて明らかとなったといえる。前述した「音楽を活用した取り組み」を理論的に計画し、さらにその教育効果について科学的に評価するためには、音楽が人間に及ぼす効果や影響について客観的に知る事が不可欠である。これまでに行ってきた基礎的な研究成果を踏まえて本研究では、音楽鑑賞場面における生理心理学的な実験的検討を行うために必要な「対照刺激(変調雑音)」を作成し、その有効性について検証した。今回はデジタル処理で開発することに成功しており、音楽鑑賞時の覚醒水準の変動(覚醒調整効果)を知るためにきわめて効果的であることが明らかとなった。音楽を用いた療育や教育的な指導などを科学的に計画し、さらに教育効果についても科学的に評価するためには、音楽が人間に及ぼす効果や影響について客観的に知る事が不可欠である。本研究ではまず、音楽鑑賞の場面において脳波、心電図、皮膚電気反射などの生理学的指標を用いた実験的検討を行うために、本年度は「音楽条件」で呈示する楽曲と直接的な比較が可能な「対照刺激」として、音楽のもつ時間的な音圧レベルの変動と同一の音圧変動をもたせたホワイトノイズ(変調雑音)の作成を試みた。過去に行ったアナログ回路を用いたものではダイナミックレンジが狭くなる問題があったことから、今回はデジタル処理を行って作成し、昨年末に元になる楽曲と同一の変調雑音の出力させることに成功した。これは楽曲がもつ音圧変動をシミュレートしたホワイトノイズであり、音楽と類似しながらも、ほとんど「無意味」な対照刺激である。今後、実験的検討を行う中でこの両者の異同を検討することによって、「音楽」という非言語的媒体が人間の情緒面や身体面に対して与える効果や影響について客観的に明らかにすることができる。また、障害児教育の現場で音楽をより有効に活用するために、実践的な研究を文献的に検討しデータベース化をはかっている。500余りある資料のうち、現在300余りの実践的な取り組みの報告書を収集することができており、データベースを修正しながら比較検討を試みている。今後はさらに、実際に実践的な取り組みを行っている複数の養護学校に赴き、実践にあたってのねらいや教育方法を客観的に評価することで明確化し、課題や医療的配慮についても資料を収集する。これらの資料を収集することで、音楽を活用したより効果的な教育プログラムについて検討する。

研究内容は大きく二つの側面からなっており、実践的な側面として全国の養護学校を中心に「音楽を活用した取り組み」に関わる資料や文献を可能な限り収集しながらデータベース化をはかり、特殊教育諸学校における現状を総覧した。また基礎的な側面として、音楽が人間に与える効果や影響について明らかにするために、音楽のもつ時間的な音圧レベルの変動と同一の音圧変動をもたせたホワイトノイズ(変調雑音)の作成を試み、生理心理学的な実験的検討に当たっての有効性について重点的に検討した。特殊教育諸学校において「音楽を活用した取り組み」は様々な場面で行われていることから、データベース化された資料を基に、指導目的、指導内容方法あるいは教育課程の枠組みなどについて集計を行った。その結果、音楽科としてのいわゆる教科学習の枠組みの中で行われている音楽活動が多くみられたが、一方で特に養護学校では教科以外の枠組み(自立活動、生活単元学習など)で「音楽を活用した取り組み」が行われていることが明らかとなった。この場合、特に「子どもの個に応じた」指導目的や指導方法内容が工夫されており、このような取り組みの重要性が改めて明らかとなったといえる。前述した「音楽を活用した取り組み」を理論的に計画し、さらにその教育効果について科学的に評価するためには、音楽が人間に及ぼす効果や影響について客観的に知る事が不可欠である。これまでに行ってきた基礎的な研究成果を踏まえて本研究では、音楽鑑賞場面における生理心理学的な実験的検討を行うために必要な「対照刺激(変調雑音)」を作成し、その有効性について検証した。今回はデジタル処理で開発することに成功しており、音楽鑑賞時の覚醒水準の変動(覚醒調整効果)を知るためにきわめて効果的であることが明らかとなった。
ヘルスモニタリング用寿命損傷評価システムの構築

1.デジタル画像相関法による変位計測システムの開発(1)SS400の試験片を用いた実験では,FEMとの平均誤差0.02ピクセル以下での変位解析が可能であった.(2)高次の変形勾配を考慮することにより,3次元有限要素法との誤差1%以内で応力拡大係数が評価できた.(3)2次の変形勾配までを考慮すれば,0.02%程度の微小ひずみが誤差10%以内で評価できた.2.3次元局所ハイブリッド法の検討曲げ負荷を受ける表面き裂を有する構造物での3次元局所ハイブリッド法の適用性を検討し,以下の結果が得られた.(1)局所モデルを単純に大きくすれば,より高い精度が得られるわけではない.(2)局所モデルを大きくするのではなく適切なサイズにすることで,高い精度を得る事が出来る.(3)局所モデルの最適なサイズが幾つか得られていれば,近似式をつくり,最適な局所モデルサイズを予想することで,範囲は限定されるが精度良くJ積分値を評価することが出来る.3.赤外線サーモグラフィによる応力場の逆問題熱伝導解析による検討試験片の板厚と,実験時の周波数変化が,試験片内熱伝導に及ぼす影響を調査した結果,以下の結論が得られた.(1)熱伝導の誤差の混入は,熱弾性応力測定の周波数の設定により大きく変化する.高精度の解析のためには20Hzや25Hzなどの高い周波数を用いることが必要となる.(2)熱伝導の誤差を消去する非定常熱伝導逆解析を導入しても,低い周波数を用いた熱弾性応力測定による解析では,解析精度の向上は望めない.(3)試験片の板厚の変化に対しては,熱伝導率の高い材料(C1100)において,板厚の増加と共に解析精度が低下する.(4)高い周波数における熱弾性応力測定実験では,板厚方向の熱伝導誤差の混入は,無視できるほどに小さくなる.1.デジタル画像相関法による変位計測システムの開発(1)SS400の試験片を用いた実験では,FEMとの平均誤差0.02ピクセル以下での変位解析が可能であった.(2)高次の変形勾配を考慮することにより,3次元有限要素法との誤差1%以内で応力拡大係数が評価できた.(3)2次の変形勾配までを考慮すれば,0.02%程度の微小ひずみが誤差10%以内で評価できた.2.3次元局所ハイブリッド法の検討曲げ負荷を受ける表面き裂を有する構造物での3次元局所ハイブリッド法の適用性を検討し,以下の結果が得られた.(1)局所モデルを単純に大きくすれば,より高い精度が得られるわけではない.(2)局所モデルを大きくするのではなく適切なサイズにすることで,高い精度を得る事が出来る.(3)局所モデルの最適なサイズが幾つか得られていれば,近似式をつくり,最適な局所モデルサイズを予想することで,範囲は限定されるが精度良くJ積分値を評価することが出来る.3.赤外線サーモグラフィによる応力場の逆問題熱伝導解析による検討試験片の板厚と,実験時の周波数変化が,試験片内熱伝導に及ぼす影響を調査した結果,以下の結論が得られた.(1)熱伝導の誤差の混入は,熱弾性応力測定の周波数の設定により大きく変化する.高精度の解析のためには20Hzや25Hzなどの高い周波数を用いることが必要となる.(2)熱伝導の誤差を消去する非定常熱伝導逆解析を導入しても,低い周波数を用いた熱弾性応力測定による解析では,解析精度の向上は望めない.(3)試験片の板厚の変化に対しては,熱伝導率の高い材料(C1100)において,板厚の増加と共に解析精度が低下する.(4)高い周波数における熱弾性応力測定実験では,板厚方向の熱伝導誤差の混入は,無視できるほどに小さくなる.1.デジタル画像相関法による変位計測システムのソフトの開発デジタル画像相関法,9点楕円放物面近似とインテリジェントハイブリッド法を用いたシステムにより,10%以内の誤差で混合モード応力拡大係数を評価することが可能となった.ニュートンラフソン法を用いた変形を考慮したアルゴリズムを導入することにより,変位解析の精度は飛躍的に向上した.デジタル画像相関法,ニュートンラフソン法とインテリジェントハイブリッド法を用いたシステムにより,1%以内の誤差で応力拡大係数を評価することが可能となった.2.赤外線サーモグラフィによる応力場の逆問題熱伝導解析による検討熱伝導逆解析により,赤外線サーモグラフィから得られた主応力和データから,熱伝導の影響を消去することが出来た.熱伝導の影響を考慮した主応力和データを用いた赤外線ハイブリッド法により高精度の応力解析が可能となった.今回の熱伝導解析,および,赤外線ハイブリッド法は二次元での解析である.今後は,3次元解析をするにあたって,より効率の良い熱伝導解析の方法などを検討する必要がある.3.負荷形態に依存しない3次元局所ハイブリッド法の検討3次元局所ハイブリッドモデルの1.5mm深さにおける変位マトリックスと,実験変位データから2次元インテリジェントハイブリッド法により得られた修正済の変位データとの誤差評価を行えば,3次元局所ハイブリッド法により応力拡大係数を高い精度で評価できる.直線き裂

均質・異種材試験片では,ハイブリッド領域サイズを試験片の厚さの2倍以上に取れば,均質材では,誤差1%以内,異種材では誤差2%以内の精度で応力拡大係数を評価できる.表面き裂形状の解析では,き裂形状から決定される最適なサイズの3次元局所モデルを用いれば高い解析精度が得られる.表面き裂形状の解析では,局所ハイブリッドモデルサイズは全体モデルサイズには依存しない.1.デジタル画像相関法による変位計測システムの開発(1)アルミ材を用いたき裂先端近傍の弾性変形解析において,16bitの画像とニュートンラフソン法を用いることにより,FEMとの変位量の誤差約0.03ピクセル,応力拡大係数の誤差約2%で評価することが可能となった.(2)SS41材を用いたき裂先端近傍の弾性変形解析において,ニュートンラフソン法の変形勾配を3次まで拡張することによりFEMとの変位量の誤差0.02ピクセル,応力拡大係数の誤差1%以内で評価することが可能となった.(3)平板試験片を用いた実験において,ニュートンラフソン法の変形勾配を2次まで拡張することによりひずみゲージとの誤差0.01ピクセル以下で変位を測定することが可能となった.2.3次元局所ハイブリッド法の検討3次元局所ハイブリッド法により,一様引張負荷を受ける表面き裂試験片では良好な結果が得られたが,今年度は,曲げ負荷に適用可能であるかを検討した.(1)一様引張負荷では高精度を得ていた逆問題解析手法だが,曲げ負荷では良い精度を得る事ができなかった.そこで,新たな方法を考案した.(2)局所モデルの板幅が大きい程,全体モデルとのJ積分値の相対誤差は減少する.また,板厚が大きい程相対誤差は増加する.これは一様荷重を与えた場合と同様である.(3)板厚と板幅を大きく取れば精度が向上するとは一概に言えない.(4)高い精度の解析が可能な局所モデルサイズを推定する近似式を提案した.3.赤外線サーモグラフィによる応力場の逆問題熱伝導解析による検討(1)熱伝導率の低い材料の解析については,熱伝導による測定誤差を考慮しなくても,高精度の応力解析が可能ある.(2)熱伝導を考慮した赤外線ハイブリッド法により,熱伝導率と板厚の異なる試験片の応力拡大係数を4%以内の誤差で評価できた.(3)非定常熱伝導逆解析により,赤外線主応力和画像に含まれる熱伝導誤差を取り除くことができた.1.デジタル画像相関法による変位計測システムの開発(1)SS400の試験片を用いた実験では、FEMとの平均誤差0.02ピクセル以下での変位解析が可能であった。(2)き裂先端近傍のように、サブセットが多様な変形をする画像では、ニュートンラフソン法において2次以上の変形勾配を用いる必要がある。(3)高次の変形勾配を考慮することにより、3次元有限要素法との誤差1%以内で応力拡大係数が評価できた。(4)2次の変形勾配までを考慮すれば、0.02%程度の微小ひずみが誤差10%以内で評価できた。2.3次元局所ハイブリッド法の検討曲げ負荷を受ける表面き裂を有する構造物での3次元局所ハイブリッド法の適用性を検討し、以下の結果が得られた。(1)局所モデルを単純に大きくすれば、より高い精度が得られるわけではない。(2)局所モデルを大きくするのではなく、適切なサイズにすることで、高い精度を得る事が出来る。(3)局所モデルの最適なサイズが幾つか得られていれば、近似式をつくり、最適な局所モデルサイズを予想することで、範囲は限定されるが精度良くJ積分値を評価することが出来る。
ゼオライトの不整構造の解析と活性発現との相関性の研究

ゼオライトの諸特性は一般に結晶構造を有すことに由来する。しかし、その活性が微視的には骨格内のSi、Alなどの配置の乱れあるいは酸素の欠陥構造に依存する例が数多く知られている。本研究では、ゼオライト結晶を構成する各原子の規則性からのずれと活性発現機構との相関性を解明することを目的とした。主としてホ-ジャサイト型ゼオライトのSi/Al比を種々の手法で変化させ、それに伴う構造および活性変化をIR、NMR、熱量測定、フッ素化および骨格酸素交換反応により解析した。処理には、四塩化珪素、EDTA、珪フッ化アンモニウム、水熱、および酸処理を用いた。これらの処理による結晶構造の変化は単位胞の変化として観察されるが、結晶度は処理の度合いにより一部低下した。IRによる水酸基の伸縮振動領域観察によると、脱Alに続いてSi挿入が起こらないと「ヒドロキシネスト」と呼ばれる4つの水酸基からなる欠陥サイトが生成する。しかし、その反応性は低い。フッ素化は不整の無いゼオライトでは殆ど進行せず、処理により生じる末端非酸性水酸基のみが反応する。適度なフッ素化を行うと残留隣接水酸基がフッ素の高い電気陰性度により水素原子近傍の電子密度が低下して酸性点になる。^<18>0を含む二酸化炭素による骨格酸素の交換反応性を調べると、フッ素化サイト隣接の水酸基および元々ある酸性水酸基の酸素は反応性が高いことがわかった。水熱および酸処理などにより脱Alした試料については、その進行に伴いゼオライト構造は保持されても微細孔の連結によるメソ孔の生成が示唆される。一方、脱Alと同時にSi置換を行う処理では二次細孔の生成は僅かであり、結晶および骨格構造共に保持されることが示される。本来結晶であるゼオライトに不整・欠陥構造を導入することにより、その活性および反応性が著しく影響されることが明らかになった。ゼオライトはその特異な細孔構造を利用して、触媒、吸着剤、反応媒体などに広く用いられている。近年のゼオライト科学は、規則的な結晶構造物を調製する事による活性発現に焦点がある。しかし、ゼオライトの諸活性は、微視的には骨格内のSi、Alなどの配置の乱れあるいは酸素の欠陥構造によることが大である。本研究では、結晶を構成する各原子の規則性からのずれと活性発現機構との相関性を解明する。本年度は、ホージャサイト型ゼオライトのSi/Al比を種々の手法で変化させ、それに伴う構造および活性変化をIR、NMR、および高温熱量測定により検討した。処理には、四塩化珪素(気相反応)、EDTA(液相)、および珪フッ化アンモニウム(液相)を用いた。これらの処理による結晶構造の変化は、単位胞の変化として観察されるだけで結晶度は殆ど無変化であった。しかし、IRによる水酸基の伸縮振動領域観察によると、EDTA処理においては未処理物では見られなかった3720cm^<-1>に吸収があった。これはAlが除去された後にSiが置換挿入されず4個の水酸基が結合した「Hydroxy Nest」の生成による骨格内欠陥のためである。この現象は他の処理では殆ど観察されない。573Kにおけるアンモニアの吸着と吸着熱から処理ゼオライトの酸性質を調べた。四塩化珪素処理でSi/Al比を高くした物では吸着初期の熱量が高く、強酸点の生成を示している。一方、他の2つの処理では吸着熱は未処理物と同じであり、酸点の数が減少する。なお、Nestを形成するプロトンは酸点には寄与しない。

NMRによると骨格中のSiはその回りに02個のAlを有するが、液相処理した物はSi(2Al)の密度が高い。これらから、気相処理ではAl除去(Si挿入)が骨格全体にわたって均一に起こるのに対し、液相処理では局所的に起こることが、示唆される。ゼオライトはその特異な細孔構造を利用して、触媒、吸着剤などに広く用いられている。近年のゼオライト科学は、規則的な結晶構造が活性発現の焦点となっている。しかし、ゼオライトの諸活性は、微視的には骨格内のSiおよびAlの配置の乱れあるいは酸素の欠陥構造によることが大である。本研究は平成4年度より開始しているが、結晶を構成する各原子の規則性からのずれと活性発現機構との相関性を解明する。本年度は、ホージャサイトおよびモルデナイトで不整の無いものおよび有るものを調製し、不整部の活性・反応性を、IR、吸着、高温熱量測定、および骨格酸素交換反応により解析した。不整ゼオライトは酸処理および水熱処理により調製し、反応は水溶液中でのフッ化アンモニウムによるフッ素化を行った。フッ素化は不整の無いゼオライトでは殆ど進行せず、酸処理・水熱処理を行ったゼオライトの水酸基のみが反応する。平成4年度の研究から酸処理などにより生じる不整部位には末端非酸性水酸基が有ることが明らかだが、フッ素化はこの水酸基により起こる。適度なフッ素化を行うと残留隣接水酸基がフッ素の高い電気陰性度により水素原子近傍の電子密度が低下して酸性点になる。これはIRによる末端水酸基および酸性水酸基の吸収強度の変化で立証される。^<18>Oを含む二酸化炭素による骨格酸素の交換反応性を調べると、3種の反応性の異なる酸素の存在が示される。そのうち、反応性の高い2種類の酸素はAl-O-Siを形成する酸素およびフッ素原子に近接する酸素に帰属される。これらのことから、不整部の非酸性水酸基はフッ素化を起こし易く、またそれに隣接の水酸基および元々ある酸性水酸基の酸素は反応性が高いことがわかった。前年、吸着分子との反応性が低いことを示した不整部位の「ヒドロキシネスト」の酸素は、交換反応性も低い。近年のゼオライト科学は、規則的な結晶構造に由来する活性発現機構の解析が研究の焦点となっている。しかし、ゼオライトの諸活性は、微視的には骨格内のシリコンおよびアルミニウムの配置の乱れあるいは酸素の欠陥構造によることが大である。本研究は平成4年度より開始しているが、結晶を構成する各原子の規則性からのずれおよび欠陥と活性発現機構との相関性を解明するもので、平成6年度が最終年度である。本年度は、ホ-ジャサイトについて水熱処理および酸処理などにより脱アルミニウムした試料について欠陥の生成と(二次)細孔構造の変化をIR、NMR、吸着、および欠陥部の反応性などにより検討した。水熱処理および酸処理に伴い窒素の吸着等温線に見られるプラトー領域は減少し、ゼオライト特有の規則的且つ均一な細孔構造が一部破壊されていることが、示される。吸着等温線を基にしたいわゆるt-プロットは、処理により3つの直線部分からなる形状へと変化した。
低分子ストレスタンパク質を用いた新規心筋症治療法開発

アミロイドオリゴマーの形成を阻害することにより、デスミン心筋症の治療が可能か否かを検討した。ストレスタンパク質(HSP)発現誘導剤(ゲラニルゲラニルアセトン)の長期投与は、デスミン心筋症モデルマウスの心筋のアミロイドオリゴマー量を低下させ、デスミン心筋症病態を軽減した。HSPの発現誘導によりデスミン心筋症治療が可能と考えられる。低分子ストレスタンパク質ファミリーに属するα-β-クリスタリン(CryAB)の120番目アルギニン→グリシン点変異(R120G)はデスミン心筋症の原因である。この疾患は、細胞内にデスミンおよびCryABを含む不溶性凝集体を形成する特徴を持ち、アミロイド関連疾患と考えられる。また、デスミン心筋症の病態には不溶性凝集体が形成される際に発生する可溶性中間体(oligomer)が深く関与している。そのため、oligomerの形成を阻害することが出来れば、デスミン心筋症を含むアミロイド関連疾患に対する新しい治療法を確立することが出来る可能性が考えられる。HSP22およびHSP25などの低分子ストレスタンパク質群は、HSP20相同性ドメイン内でそのアミノ酸配列の相同性を示す。我々は、精製タンパク質を用いた評価系および心筋細胞を用いた評価系を用いて、HSP25およびHSP22タンパク質が点変異CryABのoligomer形成を阻害することを明らかにした。現在、我々はinvitroで確認されたHSP22の心筋症に対する効果を、in vivoレ'ベルで検討している。心筋特異的導入型トランスジェニック(TG)システムを用いて、HSP22を心筋特異的に発現しているマウスを作製した。作製されたTGマウスでは、HSP22の心筋レベルは約3倍に増加した。このTGマウスは心筋重量、心機能、および生存率においてノントランスジェニックマウス(NTG)と差は認められなかった。このことは、HSP22が過剰に発現していても、心筋細胞に悪影響を及ぼさない事を意味する。次に、HSP22のデスミン心筋症に対する効果を検討するために、HSP22TGマウスとCryAB RI20GTGマウスを掛け合わせた。HSP22を発現しているCryAB R120Gマウスでは、CryAB RI20Gによって引き起こされる細胞内不溶性凝集体の蓄積が抑制され、oligomerの形成も阻害されていた。さらに、心筋の重量増大は軽減し、心機能および生存曲線も改善した。これらの結果は、心筋のHSP22量を増加させることにより、心筋症病態を治療できることを意味する。低分子ストレスタンパク質(HSP)ファミリーに属するHSPB5(別名α-β-クリスタリン)の点変異(R120G)はデスミン心筋症(DRM)の原因である。この疾患は、細胞内にデスミンおよびHSPB5を含む不溶性凝集体を形成する特徴を持ち、HSPB5 R120Gタンパクを心筋で過剰発現しているマウスで病態が再現される。我々は、すでにこの細胞内凝集体が細胞核周辺に蓄積し、アグレソームを形成すること、およびそのアグレゾームが可溶性アミロイドオリゴマー(Oli)を含んでいることを明らかとした。この事実は、OliがDRM病態に深く関わっている事を示唆する。本申請研究で我々は、低分子HSPファミリーの一つであるHSPB8(別名HSP22)およびHSPB1(別名HSP25)などの低分子HSP群が、これらが持つシャペロン様作用によって、標的タンパク質の凝集および変性を防ぎ、DRMに有用か否かをin vitroおよびin vivoで検討した。In vitro実験の結果、精製された点変異HSPB5タンパク質は自己重合し、Oliを形成した。また、HSPB8およびHSPB1タンパク質はこの点変異HSPB5のOli形成を直接的に阻害した。次に、in vivoにおいて、HSP発現誘導剤として知られているゲラニルゲラニルアセトン(GGA)の処置により、HSPB8およびHSPB1の発現誘導を亢進させ、これら誘導されたHSP群の効果によって、DRMが治療可能か否かをDRMマウスモデルを用いて検討した。その結果、GGAは心筋症マウスの心筋で強力にHSPB8およびHSPB1の発現誘導を亢進し、心肥大や心筋線維症などの心筋症病態を抑制した。この結果は、GGAがHSPB8やHSPB1などの低分子HSPの発現誘導を亢進し、その結果心筋症病態を軽減していることを示唆する。本申請研究の結果、心筋細胞内の低分子HSP量を増加させることにより、DRM病態が治療可能であることが分かった。
心因性視機能障害のNACアイマークレコーダによる検討

目的:心因性視機能障害は、小児に多くみられ、しばしば視野に高度の狭窄がみられても日常生活にそれほどの支障がないことが多い。今回我々は、このような症例においてスクリーン上に図形や絵をみせた場合にどのような反応をし、注視点はどのような動きを示すかについて検討を行った。対象および方法:対象は心因性視機能障害の児童、生徒22名(男性6名、女性16名)で、平均年齢は11.8歳である。対照群は28名(男性10名、女性18名)で平均年齢は12.2歳である。さらに患者群は、視野狭窄の程度により20度未満を高度異常群(4名)、20度以上40度未満を中程度異常群(10名)、40度以上60度未満を軽度異常群(8名)とに分けて検討を行った。評価した項目は、注視点の数、注視点のばらつき、注視点の総移動距離、注視点の平均停留時間、注視点間の平均移動速度、想起得点の6つである。結果および考察:総移動距離の短縮、平均移動速度の低下、平均停留時間の延長傾向がみられたが、S字と公園との間で明かな傾向の違いみられなかった。注視点のばらつきは、公園で有意な低下がみられた。これは日常生活場面に近い状況では見落としが多い傾向を示し、外界に対する興味の低下が示唆された。想起については、患者群で有意に低く、特にS字よりも公園のようなより複雑な図版においてその傾向が強くみられた。これには積極的な準備状態の低下も関与しているのではないかと思われた。今後、このような症例を長期にわたり経過を追い注視点や想起についてどのように変化してゆくか検討する予定である。
アクティブ・メディアの編集・管理・流通機能を持った統合プラットフォームの研究

現在のコンピュータシステムの上では、マルチメディア文書の編集と管理、データベースの管理・検索や電子メイルの授受などのサーバ・システムに加えて、種々のアプリケーション・システムによる情報処理が行われている。しかし、これらは互いに独立な文書やシステムとして開発されており、そのことがソフトウェア資源の再利用を難しくし、独立に開発された複数のシステムの組み合せ機能連携と統合組織化を困難にしている。文書やソフトウェア等の知的資源を共有財産と見なし、社会におけるその蓄積を促進するには、流通による資源の活用を活性化し、その組合せにより創造される新しい資源の生産を活性化することが必要である。しかし、現状ではこれは不可能である。本研究では、アクティブ・メディアの部品化と機能合成と流通の機能を持ったプラットフォームを開発することにより、知的資源のジェネリックな部品化、合成編集機能の付与、活用可能形態での流通機能の付与などを実現した。(1)パッドの流通を可能にするプラットフォームの開発Smalltalk-80を使って既に開発が完了しているSmalltalk版IntelligentPadを、C^<++>を用いて移植した。これにより、パッドのグラフィカル・インタフェース部と機能定義部を各種のマシンで活用可能な流通可能形態にした。(田中譲、岡田義広、村田利文)(2)基本パッド群の設計各種のマン・マシン・インタフェース部品パッド、ファイル管理パッド、メイル・パッド、テキスト・パッド、図表パッド、計算パッド、各種データ変換パッドなど、種々のアプリケーションに頻繁に必要となるような機能をパッドとして抽出した。(田中譲、村田利文)(3)データベース部品パッド群、グループウェア部品パッド群、マルチメディア部品パッド群の設計データベース管理・検索処理、グループウェア処理、マルチメディア処理の各々に必要な機能とマン・マシン・インタフェースを部品化し、パッドとしての実現法を検討した。(田中譲、山本章博、林世紀)現在のコンピュータシステムの上では、マルチメディア文書の編集と管理、データベースの管理・検索や電子メイルの授受などのサーバ・システムに加えて、種々のアプリケーション・システムによる情報処理が行われている。(田中譲、山本章博、林世紀)
老化に伴う動脈硬化防御破綻の分子機構の解明

高比重リポ蛋白(HDL)を介した動脈硬化防御機構として末梢組織に蓄積したコレステロールをくみ出し最終的に肝臓へと輸送するいわゆるコレステロール逆転送系が最も重要であると考えられる。申請者らは、近年その第一段階である末梢細胞からのコレステロールエフラックスの分子機構について検討してきた。その中で、老化のモデル疾患であるウエルナー症候群由来細胞においてコレステロールエフラックスが著しく低下していることを見いだした。さらに、これら細胞においてはコレステロールエフラックスの必須分子であるATP-bindingcassette transporter-1 (ABCA1)には、異常を認めないことを明らかにしたことから、本症候群においては、未知の異常によりコレステロールエフラックスが低下していることが示唆される。本年度は、1)アポAIのみならずHDLをアクセプターとしてコレステロールエフラックス、リン脂質のエフラックスを検討したところ、いずれもウエルナー症候群細胞において低下していた。2)ABCA1の細胞内局在、細胞表面発現について検討したいずれもウエルナー症候群細胞と正常細胞間に差を認めなかった。3)ウエルナー症候群細胞においては、低分子量G蛋白であるCdc42の発現が低下していた。
早期免疫寛容の導入によるミニブタにおける血管柄付き同種喉頭移植

平成12年度の結果から、同所性自家移植における術式は喉頭を片側の大血管に広く付着させ、異所性自家移植および同種移植における術式は頚部の大血管を含めて喉頭を採取する方法に変更した。また、自家喉頭移植手術では初回手術を咽頭側の縫合のみにとどめて、気管側は盲端とし、一旦、永久気管孔を造設した。その後、咽頭側の創治癒が完了した時点で、2期的に気管側を吻合し、気管孔を閉鎖した。この方法で1ヶ月程度の生存例が得られたが、呼吸、発声、嚥下などの喉頭機能の評価には至っていない。同様に粘膜、軟骨、筋肉などの組織学的な検討をについても同様に、現時点では評価は行ない得ていない。現時点における成果は、ミニブタにおける喉頭移植手術の周術期の呼吸管理がある程度克服され、術後評価可能な長期生存例が得られる手技および設備が確立したことである。当初、計画していたmajor histocompatibility complex(MHC)の一致した動物間および一致しない動物間での免疫抑制剤の短期間の投与による免疫寛容の導入条件の確立、拒絶反応の予測、対処法など移植技術の確立、移植片による宿主への障害(GVHD)、移植組織へのリンパ球浸潤の状態、末梢血におけるリンパ球のchimerism、同種皮膚移植に対する反応などについての検討、移植手術後1年以上の長期的な機能、肉眼的および組織学的な形態などは、今後の検討課題として残った。ミニブタにおける下咽頭・喉頭周囲の解剖および色素注入により、喉頭に流入し、手術顕微鏡下に微小血管吻合が可能で、かつ単独で喉頭移植を行なうに足る一組の動静脈は存在しなかった。従って、同所性自家移植においては喉頭は片側の大血管に広く付着させ、異所性自家移植および同種移植においては頚部の大血管を含めて喉頭を採取する必要があると考えられた。また、気管切開を行なったうえで、頚部気管および咽頭を離断し、各々再度縫合する同所性自家喉頭移植においては、術後早期の気道確保に困難があり、ミニブタは周術期に死亡するため、呼吸、発声、嚥下などの喉頭機能の評価に行なうに値する長期生存例は現時点では得られていない。粘膜、軟骨、筋肉などの組織学的な検討をについても同様に、現時点では評価は行ない得ていない。これらの結果より、ミニブタにおける同所性自家喉頭移植については、当初計画した方法では術後の呼吸管理の問題から安定した成績を得ることが困難と考えられる。そのため、現在、以下の改良した術式を検討している。すなわち、初回の自家喉頭移植手術では咽頭側の縫合のみにとどめて、気管側は盲端とし、一旦、永久気管孔を造設する。その後、咽頭側の創治癒が完了した時点で、2期的に気管側を吻合し、気管孔を閉鎖する。これにより、術後の呼吸管理が容易となるため、ミニブタの周術期の死亡率を低下させ、喉頭機能の評価および組織学的な検討が可能となると思われる。
FF-Rap受容体アッセイを応用した新規CRドメイン蛋白質Doctorの機能解析

本研究の目的はFF-Rap受容体アッセイを開発し、神経形成に関わる事が想定される新規遺伝子Doctorの機能を明らかにする事にある。初年度では作成したコンストラクトとラパマイシンを用いて表現型を観察したところ、FF-Rap受容体アッセイが働いている事が機能解析の結果明らかになった。この結果が目的のシグナルを介した故に得られている事をWestern blotting法により確認したところ、下流因子がリン酸化されており、この手法が生化学的にも機能している事を明らかにした。また、本研究のもう1つの目的である新規遺伝子Docの解析については初年度で機能解析と発現解析、またはそれら組み合わせによりDocが神経形成に関わっている事が示唆されていた。そこで、神経形成において非常に重要な役割を有しているChdまたはBMPシグナルに注目し、DocとそれぞれのmRNAの共顕微注入を行い表現型を解析した。BMPリガンドをアンタゴナイズする事により神経化を導くChd mRNAを単独で顕微注入した際には異所的な二次軸を誘導するのに対して、Doc mRNAと共注入した際にはChdによる二次軸形成を阻害するPro-BMPの働きを示した。一方で、BMP mRNAを単独で胚に顕微注入した際には胚が腹側化するのに対して、Doc mRNAと共注入した際には頭部までは誘導する事ができないが、腹側化した胚を回復させるAnti-BMPの働きを有する事が確認された。以上の機能解析の結果、DocはPro-BMP、そしてAnti-BMPと言う両方の機能の有している事を明らかにした。(抄録なし)本研究は1.FF-Rap-BMP受容体アッセイの構築と2.Doctor(Doc)の解析の2つに分類されるので、それぞれの成果について以下に述べる。まず、FF-Rap-BMP受容体アッセイを行う為に必要であるFRB-BMPR1とFKBP12-BMPR2のコンストラクトを作成した。次に、それらのコンストラクトからmRNAを合成し、アフリカツメガエル胚に顕微注入する適切なmRNA量を決定した。さらに、mRNAを顕微注入した胚に対して処理するラバマイシンの濃度を決定した。以上の結果はFF-Rap-BMP受容体アッセイの実験系が構築され、最終年度で用いる予定になっているコンビネーション実験の土台が完成した事を示している。2.Docの解析(1)Docの発現解析Docがツメガエルの初期発生においてどのような役割を有しているのかを解析する手がかりを得るためにまず、発現解析を行った。まず、Docがツメガエルの初期発生においていつ発現しているのかをRT-PCR法により解析したところ、初期神経胚から発現が開始されることが明らかになった。さらに、発現領域をin situ hybridization法で解析したところ、後方神経領域に発現していることが明らかになった。以上の解析よりDocは神経胚初期から後方神経領域に発現することが明らかになった。(2)Docの機能解析Docの機能を解析する為に、Doc mRNAまたはDocを翻訳レベルで阻害するDoc-MOをツメガエル胚に顕微注入する事により機能獲得・欠損型の実験を行ったところ、神経形成や体軸形成に影響を与えることが明らかになった。以上の(1)、(2)の結果よりDocの生体内における機能の基本情報を収集できた事になる。交付申請書ではFF-Rap-BMP受容体アッセイの実験系の確立とDocの基本情報の収集、そして、コンビネーション実験に用いる際の分子のリストアップの3項目を達成する事を目的とすると記載したが、その3項目全てを達成した為。さらに、国際学会で発表するだけのデータも既に集まっている為。まず、初年度に収集したDOCの基本情報に加えて、DOCと神経形成に関わる分子とのタンパク質間相互作用を明らかにする。その為には、これまでの分子発生生物学的手法に加えて生化学な実験手法を用いた解析、また、神経形成に関わる分子のコンストラクトが必要になるが、生化学的解析を得意とし、それらの遺伝子コンストラクトを豊富に有している、カルフォルニア大学ロサンゼルス校のDe Robertis研究室で研究を行う事によりそれらの問題点は解決できる。

その後、FF-Rap-BMP受容体アッセイにより人工的にBMPシグナルを調節した条件下においてコンビネーション実験を行う事で、Doc.または候補分子の生体内における役割を明らかにするとともに、神経形成をより詳細に読み解く事が出来るようになる。(抄録なし)
新規眼科手術補助剤のあたらしい可能性の検討とその臨床応用

前年に引き続きBBGの安全性の評価を行なった。in vitroの検討では培養グリア細胞を用いp38のリン酸化をICGと比較した。BBGではICGと比較し形態学的にも細胞障害は認められず、細胞内ストレスシグナルの1つであるp38のリン酸化もICGと比較し軽度であった。また、BBGを用いた臨床研究の継続を行いその成果の発表を行なうと同時に、バイオベンチャー企業にライセンスされた本剤は、現在米国、インドにおいて治験を実施している。(2)BBGのあたらしい可能性の検討BBGにはP2X7のアンタゴニストとしての作用をもつが、P2X7の眼内での働きは明らかでない。前年に引き続きP2X7ノックアウトマウスを用いEAUの誘導を行なったところ、wild typeと比較しP2X7ノックアウトマウスでは有意にEAUの誘導の抑制が認められた。さらにIL-γの産生抑制も確認され、抗炎症作用の可能性が示唆された。BBGの手術補助剤としての安全性評価の追加として、誤って網膜下に迷入した場合を想定し、ラット網膜下にBBGを注入したが、その結果0.25mg/ml以下の濃度であれば、明らかな組織障害を認めなかった。2004年より九州大学病院で実施している臨床試験は症例数を増加し、実際の手術において良好な結果が得られたため、バイオベンチャー企業と共同して米国FDAでの臨床治験の申請を行い、Phase IIIからの治験実施が決定した。(2)BBGのあたらしい可能性の検討BBGには本来の色素としての働きのほか、ATP受容体であるP2X7のアンタゴニストとしての薬理作用を有するといわれている。P2X7の生体内での役割は未だ不明な部分が多く、特に視覚器でのはたらきはほとんど解明されていない。そこでまずP2X7ノックアウトマウスを用いその発生・成長過程における網膜での形態と機能について解析を行った。4、10、40週で検討したがWild typeと比較して明らかな形態学的相違は認めなかった。さらに網膜電図(ERG)を用いて比較したが、波形や最大振幅に差は認められなかった。以上より少なくとも網膜の発達に関してはP2X7が重要な役割をはたしていないことが予想された。さらに増殖糖尿病網膜症症例で得られた膜を用いP2X7の発現を検討したところ、mRNAレベルでの発現が確認された。現在P2X7の細胞内情報伝達系の解析を行うと同時に、ぶどう膜炎などの炎症性疾患における本受容体の関与を組織学的、細胞生物学的に明らかにする検討を行っており、BBGの増殖抑制、神経保護や抗炎症作用の可能性についての可能性の研究を継続する。