hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
総合的漢字研究のための『説文解字』のデータベース化とそれを利用しての基礎的研究

そのため、新たに文字を入力しなければならなくなり、それらの文字にNo.を附し、図像読取機能を用いて入力した。また、一篆一行本の反切を入力するために用いる厳学〓の「大除本説文反切音系」にも不備な点があることが判明し、それらを調査し、反切文字の追加訂正を行った。3.許慎の解説の中で从A从B、象形などのように六書の分析をした後に、さらに文字の形について述べることがあるが、それらは文字の作りぐあいにこめられた心持ちをいうもので、該文字が単にAとBを合成した文字や、形を丸ごと写し取った文字ではないことを述べている。これら文字作成のうえで、境界のはっきりしないファジ-な情報をどのようにコンピュータに入力するかを検討した。これらの作業の結果、構成要素・反切についてのより正確な知見を得た。上記1のソフトの修正は間もなく完了の予定であるが、そのソフトを用いてすべての情報を入力し終えたならば、一篆一行本と段注本との違い、段注本と音均表の違いも明らかになり、段玉裁及び江〓の学問の本質を明らかにするに足る資料が得られる筈である。
咀嚼時の副交感性脳血流増加による大脳皮質機能維持と脳虚血疾患の病態改善機構の解明

本研究は、咀嚼時の脳賦活ー副交感性血流増加と脳機能維持或いは脳虚血疾患の病態との関連性を明確化することを目指しており、今回(平成30年度)は三叉神経(舌神経)の感覚入力による副交感性血流増加の機能修飾機構について検討した。その結果、麻酔下のラットにおいて舌神経の求心性刺激で生じる副交感性血流増加は、加齢に伴い顕著に抑制されることが明らかになった。また、この抑制作用にはムスカリン性アセチルコリン受容体(特にM3サブタイプ)の発現量の低下によるコリン作動性血管拡張の抑制と血圧上昇に起因する局所性の血管収縮の亢進が関与することが示唆された。これらは、高齢時の咀嚼運動に伴う口腔や顔面・頭部で生じる血流動態の良否には、加齢に伴うアセチルコリン受容体の分子基盤の変調に起因する副交感性血流増加の機能修飾機構が密接に関連していることを示唆している。脳の血流動態は脳梗塞時のニューロンの損傷やアルツハイマーの発症機序に密接に関与する虚血性脳萎縮との関連性が近年報告されており、高齢時の脳機能保全や機能回復の新たな治療のターゲットとしての可能性が注目されている。また、他の口腔・顔面領域の機能障害(唾液分泌や味覚障害等)においても、同領域における血流動態の関連性が示唆されている。したがって、本研究は副交感性血流増加の加齢変化等に基づく機能修飾機構について分子基盤を網羅した総合的かつ先進的な研究として重要であり、それらの病態との関連性を含めた今後のトランスレーショナルリサーチへの展開が、口腔・顔面・頭部領域(特に脳)の血流・機能障害の新たな予防と治療法の可能性を導くことができるのではないかと考えている。平成30年度の交付申請書の研究目的と研究計画に記載した三叉神経の感覚入力による副交感性血流増加の機能修飾機構に関する実験は効率的に進行しており、それらに関連する研究成果は国内及び国際学会発表ですでに公表している。したがって、本研究はおおむね順調に進展していると考えている。現在はコリン作動性副交感性血流増加を中心とした検討を行っているが、口腔・顔面・頭部領域の血流動態には、非コリン作動性血管拡張も関与することが知られている。非コリン作動性のメカニズムについては未だ不明な点が多く残されているが、本研究結果並びに関連領域の一連の報告から、血管作動性腸ペプチド(VIP)がこれらの血管拡張に重要な役割を果たしていることが推測される。したがって、今後は副交感性血流増加の加齢変化等に基づく機能修飾機構について、非コリン作動性血管拡張を含めた分子基盤を網羅した神経伝達機構或いは神経間相互作用に関する詳細な検討を重ねていきたいと考えている。本研究は、咀嚼時の副交感神経系を介する脳血流動態と脳機能維持或いは脳虚血疾患の病態との関連性を明確化することを目指しており、今回(平成29年度)は三叉神経(舌神経)の感覚入力による副交感性脳血流増加と大脳皮質ニューロン活動との関係について検討した。その結果、麻酔下のラットにおいて、舌神経の求心性刺激で生じる副交感性脳血管拡張反応は平時抑制されているが、てんかん誘発薬であるぺンチレンテトラゾールの投与時において顕著に脳血流量を増加させることが明らかになった。これは、口腔領域の感覚入力で生じる副交感性脳血流増加が、大脳皮質賦活時のニューロン活動の活性化による代謝の亢進とそれに伴う熱の輸送を促進するための血流動態に重要な役割を果たしていることを示唆している。実際に、脳の低温化は脳梗塞時のニューロンのダメージ軽減につながることが動物実験により報告されており、ヒトに対しても脳の温度管理が脳虚血障害(心停止や新生児低酸素性虚血性脳症等)時における機能保全や機能回復の新たな治療のターゲットとしての可能性が注目されている。しかしながら、これら脳内温度調節における自律神経性血流調節機構の役割は明らかにされていない。したがって、今後は、副交感性脳血流増加の脳機能における役割を脳内温度との関連性を含めて検討を重ねるとともに、それらの機能修飾機構に関する研究を展開していくことで、脳血流・機能障害の新たな予防と治療法の可能性を導くことができるのではないかと考えている。平成29年度の交付申請書の研究目的と研究計画に記載した三叉神経の感覚入力による副交感性脳血流増加と大脳皮質ニューロン活動との関係に関する実験は効率的に進行しており、それらに関連する研究成果は学術論文(英文誌)並びに学会発表ですでに公表している。

これらは、高齢時の咀嚼運動に伴う口腔や顔面・頭部で生じる血流動態の良否には、加齢に伴うアセチルコリン受容体の分子基盤の変調に起因する副交感性血流増加の機能修飾機構が密接に関連していることを示唆している。脳の血流動態は脳梗塞時のニューロンの損傷やアルツハイマーの発症機序に密接に関与する虚血性脳萎縮との関連性が近年報告されており、高齢時の脳機能保全や機能回復の新たな治療のターゲットとしての可能性が注目されている。また、他の口腔・顔面領域の機能障害(唾液分泌や味覚障害等)においても、同領域における血流動態の関連性が示唆されている。したがって、本研究は副交感性血流増加の加齢変化等に基づく機能修飾機構について分子基盤を網羅した総合的かつ先進的な研究として重要であり、それらの病態との関連性を含めた今後のトランスレーショナルリサーチへの展開が、口腔・顔面・頭部領域(特に脳)の血流・機能障害の新たな予防と治療法の可能性を導くことができるのではないかと考えている。平成30年度の交付申請書の研究目的と研究計画に記載した三叉神経の感覚入力による副交感性血流増加の機能修飾機構に関する実験は効率的に進行しており、それらに関連する研究成果は国内及び国際学会発表ですでに公表している。したがって、本研究はおおむね順調に進展していると考えている。今後は、副交感性脳血流増加の脳機能における役割を脳内温度との関連性を含めて検討を重ねるとともに、それらの機能修飾機構に関する研究を展開していくことで、脳血流・機能障害の新たな予防と治療法の可能性を導くことができるのではないかと考えている。現在はコリン作動性副交感性血流増加を中心とした検討を行っているが、口腔・顔面・頭部領域の血流動態には、非コリン作動性血管拡張も関与することが知られている。非コリン作動性のメカニズムについては未だ不明な点が多く残されているが、本研究結果並びに関連領域の一連の報告から、血管作動性腸ペプチド(VIP)がこれらの血管拡張に重要な役割を果たしていることが推測される。したがって、今後は副交感性血流増加の加齢変化等に基づく機能修飾機構について、非コリン作動性血管拡張を含めた分子基盤を網羅した神経伝達機構或いは神経間相互作用に関する詳細な検討を重ねていきたいと考えている。本年度購入予定の備品(マクロ顕微鏡)調達が難航し、次年度での購入を目的とした資金繰りのため次年度使用額が生じた。主に物品費の予算額と実支出額との差額により次年度使用額が生じた。
脳組織内ニューロン移動メカニズム解明を目指した細胞内構造の多次元動態解析

生体内を移動するニューロンで実際に機能している核転位機構を正しく理解するためには、脳の中を移動するニューロンの内部で細胞内構造の相対的な配置がどのように変化しているか明らかにする必要がある。本研究では、脳組織内のニューロン観察に供するための三波長蛍光ライブ観察系を確立し、核転位プロセスの段階ごとに微小管系とアクトミオシン系の細胞内配置の変化を調べた。その結果、核転位の際に中心体と核の位相が逆転する局面において移動する核の後方にアクチン線維の集積が観察され、核が中心体を追い越すような局面においては、核を動かすための駆動力を発生するためにアクトミオシン系が重要な働きをしている可能性が示唆された。脳組織内をニューロンが移動する際には周囲にひしめく細胞を押し分けて核を前方へと転位させる必要があり、その破綻は脳奇形や精神発達遅滞などのヒト疾患の原因となる。ゆえに、ニューロンの核転位がどのようなメカニズムにより達成されているのか盛んに研究されてきた。しかし、従来、技術的な制約から、微小管と核、アクチンと核それぞれの局在変化を個別に解析してきたため、細胞内における相対的な局在の変化について解釈の難しい局面が観察されることがあった。この問題を解決するために、本研究では三波長蛍光ライブ観察の手法で微小管・アクチン・核の位相変化を同時観察することにより解析の精度を飛躍的に向上させ、核転位機構の実態に迫りたいと考えている。今年度は、PACT-mKO1(中心体)、Lifeact-Cherry(アクチン)、ヒストンH2B-iRFP(核)を利用した三波長蛍光ライブ観察系を確立して、スライス培養下で脳組織内をニューロンが移動する際のそれぞれの細胞内局在変化を解析した。その結果、ニューロン移動の際に、核が中心体を追い越す形で転位するケースでは転位中の核後方にアクチン線維の濃縮が観察されるが、核転位に先立つ形で核前方への中心体の移動が観察されるケースにおいては必ずしも観察されないことがわかった。これらの観察結果は、核が中心体を追い越す局面では核転位の駆動力として微小管モーターではなくアクトミオシン系が利用されている可能性が高いことを示唆している。これらの結果は国内外の学会(第66回日本細胞生物学会大会、The 2014 ASCB/IFCB meeting)において発表した。現在、原著論文の発表に必要な追加データの取得を試みている。本研究では、近年幅広い分野の研究で使われている緑と赤の蛍光蛋白質を利用した二波長蛍光観察系に近赤外蛍光蛋白質iRFPを融合した蛍光ライブモニター分子群を追加することにより、脳組織内のニューロン観察に供するための三波長蛍光ライブ観察系を確立した。これにより、子宮内電気穿孔法を利用した遺伝子導入により胎生期マウス大脳皮質ニューロンに蛍光蛋白質を発現して、細胞内構造を蛍光標識し、胎仔脳スライス培養下で蛍光ライブ観察に供することにより、中心体(PACT-mKO1)・アクチン(Lifeact-EGFP)・核(ヒストンH2B-iRF670)といった三種類の細胞内構造の動態を同時観察することが可能となった。さらに本研究では、この観察法を用いて核転位プロセスの段階ごとに微小管系とアクトミオシン系の細胞内配置の変化を調べ、それぞれの細胞骨格系の役割について考察した。今年度は、これらの観察結果についてEMBO2015にてポスター発表を行った。今後、データの信頼性を高めるために観察例数を増やすための実験を行い、結果を原著論文として発表する予定である。平成26年度から中部大学生命健康科学部に異動となり、研究室のセットアップ等に時間を費やすことになったが、旧所属の名古屋大学において客員研究員の形で研究を継続することが可能であったため、研究の進捗への異動の影響は最小限にとどめることが出来た。しかし、現段階で必要な全ての実験を現所属において行うことが出来ないため、研究成果を原著論文として発表するために十分な数の観察例を集めるという意味では、やや遅れが目立っている。細胞生物学(1)初年度に引き続き、中心体、アクチン、核の三波長蛍光ライブ観察を行う。

今後は原著論文の発表を視野に入れ、観察結果の信頼度を上げるために、観察例を増やすとともに、データの解析を進める。(2)現在所属する中部大学において、多点で三波長蛍光ライブ観察を行うことが出来るように、共焦点レーザー顕微鏡の改良を試みる(電動ステージの導入等)。今年度は名古屋大学から中部大学への異動をともなったため、物品費、旅費、人件費などの使用が予想を下回った。次年度、共焦点レーザー顕微鏡に電動ステージのオプションを追加するための費用、ライブ観察実験を行うために必要な物品の費用、得られた結果を原著論文として発表するための諸費用として使用する予定である。
がん抗原特性に基づく免疫抑制機構解明による新規がん免疫療法開発の基盤研究

がん免疫療法の成功は、がん細胞に対して成立した免疫寛容を免疫監視の状態に戻す免疫操作により、がん治療が可能であることを示した。しかし、依然として現行のがん免疫療法の臨床効果は20-30%程度の患者でしか認められず、限定的である。よってより効果的ながん免疫療法を開発するとともに、レスポンダーを層別化するバイオマーカーを同定することが緊喫の課題であると考えられ、抗腫瘍免疫応答の本態を解明することが極めて重要である。がん局所に存在するがん抗原特異的CD8+T細胞の認識抗原の差異に着目し、免疫抑制機構の違いを解明すべく検討を開始した。遺伝子変異の蓄積により生じたがん細胞内には、正常細胞が本来もっていない非自己の物質ががん抗原として存在する。まずは、がん抗原特異的T細胞応答の検討が必須であることから、がん細胞が持つ遺伝子変異に由来するがん抗原(ネオがん抗原)に対するT細胞誘導の系を少量の血液検体で実施するための系を確立した。これらのネオがん抗原を認識するT細胞の中でもT細胞レセプター(TCR)の親和性により活性化状態が異なり、免疫抑制機構への感受性が異なることの予備的データを得ることができた。興味深いことにこれらのがん細胞の遺伝子変異に由来するがん抗原は、ドライバー遺伝子由来のものは存在せず、検討した全てがパッセンジャー遺伝子変異に由来していた。つまりドライバー遺伝子変異が免疫系の標的となると、がん細胞は抗原脱落等により逃れることができないため免疫系のプレッシャーがきつく発がんできない可能性が示唆され、今後の基盤研究Sでの発がんの人種差(HLA差)と免疫応答との関連を明らかにする研究につなげていく。29年度が最終年度であるため、記入しない。
環境ホルモン(ビスフェノールA)と歯髄細胞との関係を探る

(目的)生体内に取り込まれたBPAが血流を介して各臓器にどのように到達し、分布するかを知ることは今後環境ホルモンの影響を知る上で極めて重要な知見となる。特に歯科充填材料に含まれるBPAの歯髄組織への移行は大変興味深い。そこで本研究では腹腔内に投与したBPAが血流を介して歯髄組織へ移行するかをHPLC法を用いて調べた。(材料と方法)6匹の8週齢の雌マウスに、体重1gあたり100μgのBPAを腹腔内注射し、0.5時間と1時間後に動脈血を採血し、また歯髄組織を摘出して試料とした。血清を分離し、また歯髄組織はホモジュナイズしてHPLCを用いてBPAの濃度を測定した。(結果)血清中のBPAの濃度は投与後0.5時間から1μg/μlの濃度で確認され、さらに1時間ごにおいてもその濃度には変化がみられなかった。一方、ホモジュナイズした歯髄組織でも同様に0.5時間後から1g当たり100μgのBPAが確認され、1時間経過した後でもその値はほとんど変化しなかった。(考察と結論)高濃度のBPAは比較的早期から血清中に出現し、少なくとも1時間は血中に保たれることが分かった。さらに歯髄組織へも血流を介して移動し、組織中に蓄積する可能性が示唆された。これらの事実はBPAが組織中に存在し、やがて濃縮されなんらかの細胞生物学的影響を及ぼす可能性を示している。以上本研究結果はBPAの生体内分布を知る上できわめて重要な基礎的な知見となり得るものと考える。ビズフェノールAの生体への作用を明確にするために、卵巣摘出ラット(OVX)と偽手術ラット(Sham)にビズフェノールAと女性ホルモン(エストロゲン)を同じ濃度で皮下注射し、子宮重量、体重、骨塩量、血中エストロゲン量を測定した。また、大腿骨の組織切片を作成し、海綿骨の構造に対する影響をビズフェノールAとエストロゲンで比較検討した。(結果)卵巣摘出後、5週間ビズフェノールAとエストロゲンを投与した結果、エストロゲンの効果は子宮重量、体重、骨塩量ならびに海綿骨の構造に顕著に認められ、Shamラットとほぼ同様の結果が得られた。しかしながらビズフェノールAを投与したラットではエストロゲン様の作用は認められなかった。これらの結果からビズフェノールAがエストロゲンと同じ濃度では直接女性ホルモン様作用を示さないことが示唆された。今後さらに高濃度のビズフェノールAが生体に対して与える影響と、in vitroにおける作用を検討してゆく予定である。なお、本研究結果は2000年4月の春期日本歯科保存学会で発表予定である。(考察と結論)

高濃度のBPAは比較的早期から血清中に出現し、少なくとも1時間は血中に保たれることが分かった。さらに歯髄組織へも血流を介して移動し、組織中に蓄積する可能性が示唆された。これらの事実はBPAが組織中に存在し、やがて濃縮されなんらかの細胞生物学的影響を及ぼす可能性を示している。以上本研究結果はBPAの生体内分布を知る上できわめて重要な基礎的な知見となり得るものと考える。
d-pπ結合錯体の合成とf-f遷移確率の支配因子の解明

化学結合性の異なる、酸化物、フッ化物、硫酸塩ガラス中に希土類イオンをドープし、ガラスを作製した。ガラス中のEr^<3+>イオンの配位子場Ω_t(t=2,4,6)パラメータを各遷移の還元行列要素、吸収断面積、密度、屈折率から、Judd-Ofelt理論により求めた。系統的に研究した全てのガラス系において、Er^<3+>,Nd^<3+>のΩ_6パラメータの値は5d電子密度との間に強い相関があることを明らかにした。さらに、d-pπ結合性の観点から高いΩ_6の値が期待できる硫酸塩ガラスの作製を試み、Er^<3+>イオンの光学特性の評価を行った。溶融法で作製した48ZnSO_4・50M_2SO_4・Er_2(SO_4)_3ガラス中のErのΩ_t(t=2,4,6)を、Judd-Ofelt理論により求めた。また、Eu^<3+>イオンをドープした同組成ガラスに対してフォノンサイドバンドを測定した。通信光増幅遷移に対応する、^4I_<13/2>-^4I_<15/2>遷移による1.53μm蛍光の減衰曲線をQスイッチパルスNb:YAGレーザの第三高調波励起によるパルス色素レーザー、赤外域分光器とGe光電子倍増管検出器、100MHzオッシロスコープを用いて測定した。Er^<3+>イオンのΩ_6はこれまでに研究を行ってきたガラス組成中、最大の値を示し、^<151>Euメスバウアー効果の異性体シフトは酸化物中で、最も低い値を示した。これはS-O,S=9結合の強い共有性により、酸素上の負電荷密度が小さくなったことによるものだと考えられる。希土類に配置したフォノン相互作用は小さい。一方1.5μm遷移確率は高いΩ_6パラメータを反映して、大きな値を示した。蛍光寿命τ_fと、自然放出係数Aから算出した量子効率ηは、ケイ酸塩ガラス中のEr^<3+>に比べ高い値を示し、非輻射損失W_<NR>は小さくなることを明らかにした。
自家誘導骨芽細胞を含み自在な３Ｄ形状に構築できる再生治療用培養骨組織の開発

歯槽骨欠損等に対する再生療法のためには、患者ごとの患部の形状に合致した3D形状を有し、自家骨芽細胞を含む骨組織を構築して移植することが理想的である。本研究では我々が開発した2つの技術、1低分子化合物を用いたダイレクト・リプログラミングによる骨芽細胞誘導技術と、2自在な形状の3D培養を支持できるスキャフォールドを組み合わせ、骨再生治療の基盤技術として確立する。
VR・3D技術を応用した口腔ケアシミュレーションプログラムの開発とその効果

口腔ケアは、誤嚥性肺炎や人工呼吸器関連肺炎(VAP)の予防、化学療法や放射線療法での口内炎の軽減などに繋がり、ひいては入院日数短縮などに影響することから、看護師の口腔ケア技術の習得・向上は重要であり、口腔ケア教育の重要性が増している。口腔ケア技術の習得は、口腔の「狭い」、「奥行きがある」、「数人で一人の患者の口腔内を見ることは難しい」という特徴のため、従来の教育方法では効果的な教育が困難である。本研究は、介助者の口腔ケア技術をバーチャルで体験できるVirtual Reality(VR)・3D技術を応用した口腔ケアのシミュレーションプログラムを開発し、そのプログラムの効果を検討することである。
精神異常発現薬応答性非翻訳ＲＮＡとそのターゲット遺伝子に着目した統合失調症の解明

本研究では、統合失調症様症状を誘発するグルタミン酸受容体遮断薬に応答する非翻訳RNAに注目し、これらのターゲット遺伝子について日本人健常者2000人と統合失調症患者2000人の末梢血から得られたゲノムDNAを用いて解析した。その結果、ヒストン関連遺伝子であるH-Z遺伝子と男性統合失調症患者との有意な関連が示唆された。今後、H-Z遺伝子を含むシグナル伝達機構の解明が統合失調症の病態理解に寄与する可能性がある。本研究は、統合失調症の発症やグルタミン酸受容体遮断薬による統合失調症様症状の誘発が発達依存的である(神経発達の臨界期以後である)ことに着目して、我々が同定した遺伝子(PRT6遺伝子)、およびPRT6遺伝子に含まれたマイクロRNAのターゲット遺伝子であるH-Z遺伝子、PST遺伝子について遺伝子関連解析を行うことを目的としている。そのうち、PRT6遺伝子にはtagSNPが存在せず、SNPsを用いた関連解析が困難であった。そのため、H24年度は日本人健常者160人と統合失調症患者160人の末梢血から得られたゲノムDNAを用いて、H-Z遺伝子の4箇所のSNPsとPST1遺伝子の8箇所のSNPsについて関連解析を行ったが、関連を示唆する結果は得られなかった。これはサンプル規模が小さいことによる検出力の低下に基づくものが考えられた。そこで、H25年度はサンプル数を増やし、日本人健常者2000人と統合失調症患者2000人の末梢血から得られたゲノムDNAを用いてH-Z遺伝子の関連解析を行った。これまでタイピングしたSNPsでは、疾患/対照群の間にallele頻度、genotype頻度の有意な差は見られなかった。しかし、性別解析を行ったところ、SNP02において男性で統合失調症と有意な関連を認めた(allelic P=0.003、genotypic P=0.008)。これらの関連は多重検定補正後も有意であった。今後、他のtag SNPsのジェノタイピングを行い、haplotype解析なども行う予定である。本研究は、統合失調症の発症や、グルタミン酸受容体遮断薬による統合失調症様症状の誘発が発達依存的である(神経発達の臨界期以後である)ことに着目して、我々が同定した遺伝子について遺伝子関連解析を行うことを目的としている。PCP投与ラットにおいて臨界期以降にのみ発現が誘導されるprt6遺伝子、およびprt6が有する2つのマイクロRNAの標的遺伝子として、ヒストン関連遺伝子であるh-z遺伝子と翻訳調節に関わるポリA関連蛋白をコードするpst1遺伝子に着目した。そのうち、prt6のヒト相同遺伝子PRT6にはtag SNPsが存在せずSNPsを用いた関連解析が困難であったため、残り二つの遺伝子のヒト相同遺伝子であるH-Z遺伝子とPST1遺伝子に関して統合失調症との関連を調べた。まず予備研究として、日本人健常者160人と統合失調症患者160人の末梢血から得られたゲノムDNAを用いて、H-Z遺伝子の4箇所のSNPsとPST1遺伝子の2箇所のSNPsについてケースコントロール研究による関連解析を行った。結果として、疾患・対照群の間にgenotype, allele, haplotype頻度の有意な差は見られなかった。しかし、性別解析を行ったところ、SNP02は男性における統合失調症との有意な関連を認めた(allelic P=0.003、genotypic P=0.008)。H26年度は残りのSNPsのジェノタイピングを行ったが、SNP02以外での有意な関連はなかった。ハプロタイプ解析では、SNP02を含むハプロタイプが男性における統合失調症との有意な関連を認めた。以上の結果から、ヒストン関連遺伝子であるH-Z遺伝子と男性における統合失調症との関連が示唆された。

今後、H-Z遺伝子を含むシグナル伝達機構の解明が統合失調症の病態理解に寄与する可能性がある。精神医学年度内にジェノタイピングを完了する予定だったが、試料の準備が遅れ、年度内に完結することができなかった。現時点で320人の小サンプルについての結果が得られたが、検出力を上げる必要があるため、日本人健常者2170人と統合失調症患者2012人からなる大規模サンプルを用いて同様の解析を行っているところである。準備が完了次第、引き続き、追加のジェノタイピングを行い、同様の手法で研究を進める。より多くのサンプルを用いて、引き続き同様の手法で研究をすすめる。昨年度までに追加のジェノタイピングを行う予定だったが、試料の準備が遅れ、年度内に完結することができなかった。準備が整い次第、未使用額を追加の試薬の購入に充てたい。また、実験を遂行するための人件費、その実験結果の発表のための経費に充てたい。研究費は、引き続きより多くのサンプルを用いて行うSNPsを用いた遺伝子解析に用いる。また、学会発表にかかる費用などに用いる。
絶縁体中に形成された金属ナノメータ微結晶のデバイス応用に関する基礎研究

本研究は、金属(半導体)ナノ微結晶デバイスを実現するための基礎研究として、これまで報告者らにより開拓された金属/絶縁体ヘテロ薄膜形成技術をさらに発展させることにより、絶縁体結晶中への金属微結晶形成技術を確立し、さらに、得られた結晶の光学特性、電気特性を明らかにすることを目的とする。この目的を達成するため、本年度は以下の成果を得た。(1)金属/絶縁体ヘテロ構造形成に用いる材料としては、薄膜エピタキシャル成長の条件が既に明らかとなっているシリコン(Si)、絶縁体として弗化カルシウム(CaF_2)、さらに金属としてコバルトシリサイド(CoSi_2)を用いた。半導体及び金属の凝集しやすい性質を人工的に制御して金属(半導体)ナノ微結晶を形成し、その形状および密度を走査型電子顕微鏡を用いて観察することにより最適化した。特に本年度は、CaF_2/Si(111)上への半導体シリコンおよび金属コバルトシリサイド微結晶形成の基礎実験を、基板温度、成長速度の条件を変化させて行い、金属コバルトシリサイドおよび半導体シリコン微結晶のサイズおよび密度分布を制御する条件を明らかにした。その結果、同時蒸着法を導入すると、量子効果の発現が期待できるナノメートルサイズ(<10nm)のシリコンおよびコバルトシリサイド微粒子を絶縁体弗化カルシウム中に高密度に形成できることをはじめて明らかにした。(2)同時蒸着法により得られたシリコンナノ微結晶のフォトルミネッセンス評価を行ったところ、測定温度20Kにおいて、ブルー・グリーン(波長500nm付近)の明瞭な可視発光をはじめて観測した。さらに、フォトルミネッセンススペクトルの成長基板温度依存性を調べたところ、成長温度が低いほど発光強度が低下し、発光スペクトルピークが短波側にシフトすることが確認された。これは成長温度の低温下によってシリコンナノ微粒子のサイズが小さくなり、量子閉じこめ効果によるエネルギー準位シフトが起きていることを示唆するものである。理論的に詳細な検討は今後の課題である。本研究の成果は、金属(半導体)/絶縁体ヘテロ構造光デバイス実現の可能性を示唆するものであり、今後、基礎物性的な知見とともに、デバイス応用の観点からも広大な学問分野が開ける可能性を有する。
組み込みシステムに対するソフト/ハード協調テスト法の開発

本研究では,組み込みシステムに対して自動的にテストケースを生成する手法を開発した.開発した手法では,システムをハードウエアとソフトウエアにく別することなく,システム全体をテストすることが可能となる.また,テスト生成においては,仕様で与えられたシステムの動作やテスト生成時の様々な制約を論理回路で表現し,ハードウエアテスト生成ツールを用いた手法を開発することで,実用化が容易となるようにした.本研究では,組み込みシステムに対して自動的にテストケースを生成する手法を開発した.開発した手法では,システムをハードウエアとソフトウエアにく別することなく,システム全体をテストすることが可能となる.また,テスト生成においては,仕様で与えられたシステムの動作やテスト生成時の様々な制約を論理回路で表現し,ハードウエアテスト生成ツールを用いた手法を開発することで,実用化が容易となるようにした.本研究では,組み込みシステムに対する設計およびテスト法において,ソフトウエア工学的アプローチとハードウエア工学的アプローチを融合した手法の開発を目指している.平成18年度においては,組み込みシステムを記述したソースコードを想定し,保守性,再利用性,および実装後の性能という観点からソースコードを評価する手法について開発した.特に次の2つの研究について成果を得た.1.ソフトウエアの保守性に関する研究多くの場合,ソフトウェアはバージョンアップを経て完全化されていくが,そこでの保守性は,システム全体の保守コストに影響する重要な要素である.そこで本研究では,ソースコードの構造や記述方法の違いが保守性にどれだけ影響するのかを統計的に分析し,特にコードの再利用(当該論文では外部依存と呼んでいる)やコメント文のソースコードに対する割合に着目した評価法を提案した.2.ソフトウエアメトリクスを適用したハードウエア量の評価に関する研究組み込みシステムなどを設計する場合,ハードウエア記述言語などを用いた設計が一般的であるが,ハードウエア記述から実装後のハードウエア量を見積もることは一般的には困難である.そこで本研究では,ソフトウエアメトリクスの手法を適用し,ハードウエア記述言語に特有のキーワードを抽出し,それらの出現回数とハードウエア量についての関係の導出を行った.実験の結果,抽出したキーワードとハードウエア量との間に強い相関を見いだすことができ,ハードウエア量の予測を行えることを示した.本年度は、組み込みシステムのテストに関して下記2点の研究を主に行った。(1)ハードウエアテストツールを用いたテストケース生成組み込みシステムに対するテストにおいては、テストケースを自動的に生成することが求められている。自動化によって、テスト項目の漏れの削減、テストパターン数の削減などの効果が期待できる。ここでは,ハードウエアテストツールを利用し、テストケースを自動生成する手法を開発した。まず与えられたフローチャートなどのシステム記述に対して、原因-結果グラフを作成し、これを論理回路に変換することによって、ハードウエアテスト生成ツールの適用を可能とした。実験の結果、手動による場合と比較して、テストパターン数を削減できることを示した。(2)直行表を用いたソフトウエアテスト法近年、直交表を用いたソフトウェアテストの効率化が注目されている。直交表には実験対象因子の組合わせを効率的に生成できるという特長があり、この特長を活かしたテスト手法が提案・実践されてきている。ここでは、直交表の概念に基づき、オブジェクト指向ソフトウェアにおけるメソッド呼出しの組合わせをテストケースとして自動生成するためのツール"OTGforJUnit"を試作した。これは、既存の単体テストフレームワークであるJUnitを補強するという位置付けになっている。適用例では、OTGforJUnitを用いることでバグ検出率の向上とテストの効率化が期待できることを示した。本年度は,組み込みシステムのテストの問題に関して主に次の2点の研究を遂行した.(1)ハードウエアテスト生成ツールを用いたテストケース生成法の開発・実装設計・製造技術の進歩により年々複雑化・大規模化する組み込みシステムに対してテストケースを自動的に生成する手法を開発した.この手法では,仕様を元に得られた原因-結果グラフを論理回路に変換し,論理回路に対する自動テストパターン生成ツールを適用してテストケースを得る.論理回路に変換する際,様々な制約を付加論理回路で表現し,制約条件が論理回路のテストパターン生成の条件に変換できるようにした.実験においては,プリンタシステムなどいくつかのシステムに対して提案手法を適用し,その有効性を確認した.(2)ソフトウエアテストの設計・開発に対する定量的な品質管理法の開発・実装従来からソフトウェアのテスト並びに品質管理について行われている研究を調査・検討し,組込みシステムにおいて特に重要と考えられる信頼性保証に重点を置いた品質管理法の開発を行った.具体的には,近年ソフトウェアテストの分野で注目を集めている直交表の概念を応用し,機能の組み合わせを効率的にテストするための手法と支援ツールの開発やシステムの仕様作成を支援する手法の開発を行った.また,近年はオープンソースソフトウェアが組込みシステムに搭載される場面も増えてきたため,オープンソース開発に対する品質管理,特に信頼性の評価・予測に関する研究も行った.この結果,信頼度成長曲線モデルをオープンソース開発におけるバグ情報の解析に応用することで安定版リリースの時期や残存しているバグの件数を予測するといったことが可能になった.
植物の香りの発現・放散のメカニズムとその生理機能の解明に関する研究

A-Iグループi)みどりの香りの発現の際、α-リノレン酸、リノール酸からのO_2添加酵素、LOXとこれによって生成される13-(S)-ヒドロペルオキサイドを開裂する酵素、HPO lyase(この2つの酵素は植物にしか存在しない植物起源の酵素である)の生成物特異性を調べることによって、みどりの香りの発現をコントロールする酵素反応を精密解析し、これによってその生理機能を明かにした。ii)植物は刺激にどのような応用をしているか?グロースチャンバー内で成育させたエンドウ幼苗を用い、最下部の幼葉を刺激すると、そのすぐ上の幼葉は応答していることなどを始めとして植物生理学上重要な新事実と興味ある知見を数多く見いだした。iii)緑葉の「みどりの香」の主成分である炭素数6のアルデヒド類は無傷の組織には殆ど存在していないが、組織を破砕すると急激に生成・蓄積される。アルデヒド生成に関与する酵素は無傷組織中でも十分量存在していることから無傷の組織ではアルデヒド生成酵素系の活性は潜在的な状態にあり、細胞の破砕と共にその状態を脱して活性化されるものと推定され、こうした制御機構を明らかにした。iv)チャ生葉から生成または蓄積する揮発性C_6-アルデヒドの変化及び、無傷のチャ生葉から発散されるC_6-アルデヒド量を定量した。アルデヒドの発散は脂質からのアルデヒド生成に関わる酵素群の活性は5月中旬に一時的に高まり、チャ生葉内のアルデヒド量も一時的に高まった。しかしながら、チャ生葉内に蓄積しているアルデヒド量は必ずしも発散するアルデヒド量とは一致しないことを明らかにした。A-IIグループ海藻フレーバー生成酵素活性の分布:海藻における長鎖アルデヒド類の脂肪酸からの変換について研究し、これら長鎖アルデヒド類が海水中に放出されていることが明かとなり、これらアルデヒド類の海洋生態学における生理的役割が示唆された。A-I,C共同研究ではβ-ionone等の植物香気成分の多くはカロテノイド等のポリエン化合物を前駆体とする香気成分生成機構を解明するモデル実験としてLOXによるポリエン化合物共酸化機構を明らかにした。B,C共同研究香気成分は一般に極く微量であり、かつ、非常に多数の構成成分からなっているため、一つ一つの成分の量は微量となりその立体構造を決定するのは至難の技である。一方、Wurzburg大学のSchreierらのグループは、ワインの香気前駆体としてブドウ中の配糖体を始め、種々の果実の実や葉の配糖体の検索を行ない、同様に化合物の立体配置の決定に苦心してきた。B及びCグループは、この共通の課題を解決すべく討論を重ね、条件設定により立体異性体の分離が可能とされるシクロデキストリンカラムを用いたGC分析の導入を決め、Cグループは、二次元ガスクロマトフラフを所有することより、まず極性のキャピラリーカラムで複雑な香気成分を分離し、目的の化合物のみをデキストリンカラムに導入し、更にマススペクトロメーターで化合物の構造を確認するという一連の工程をオートマチックに行なう条件を検討し、theaspiraneなどヨノン関連化合物について成果を挙げ、一方、Bグループは、パックドカラムを用いたGCで分取後、デキストリンカラムで異性体を分離する方法により、紅茶香気成分中のlinaloolとチャ生葉の配糖体から遊離したlinaloolの立体異性体の存在比を調べた。

B,C共同研究香気成分は一般に極く微量であり、かつ、非常に多数の構成成分からなっているため、一つ一つの成分の量は微量となりその立体構造を決定するのは至難の技である。一方、Wurzburg大学のSchreierらのグループは、ワインの香気前駆体としてブドウ中の配糖体を始め、種々の果実の実や葉の配糖体の検索を行ない、同様に化合物の立体配置の決定に苦心してきた。B及びCグループは、この共通の課題を解決すべく討論を重ね、条件設定により立体異性体の分離が可能とされるシクロデキストリンカラムを用いたGC分析の導入を決め、Cグループは、二次元ガスクロマトフラフを所有することより、まず極性のキャピラリーカラムで複雑な香気成分を分離し、目的の化合物のみをデキストリンカラムに導入し、更にマススペクトロメーターで化合物の構造を確認するという一連の工程をオートマチックに行なう条件を検討し、theaspiraneなどヨノン関連化合物について成果を挙げ、一方、Bグループは、パックドカラムを用いたGCで分取後、デキストリンカラムで異性体を分離する方法により、紅茶香気成分中のlinaloolとチャ生葉の配糖体から遊離したlinaloolの立体異性体の存在比を調べた。茶葉の酵素を殺青しみどりの香りを保持する緑茶に対し、紅茶では葉の酵素を充分に働かせ、独特の色と芳香が生成されている。Bグル-プでは、その香気形成解明の一環として、前駆体と考えられるテルペンアルコ-ル配糖体の茶葉中の組成及びその構造解析を進めている。今年度、緑茶用(ヤブキタ種)及び紅茶用(スリランカhybrid種)生葉を用いて茶樹の品種による配糖体組成の比較を行った結果、相違が認められたのでそれぞれの新芽を用いて配糖体を分離中である。配糖体の分離には高度の技術を要するが、久保田は茶の試料を、ワインや果物の香りについて同様の研究を行っているドイツのCグル-プの研究室に持参し、4週間共同実験及び討論を行い、新しい技術を修得して帰国し、現在、日本で実験を続行中である。この結果については、P.Winterhalterの来日時(3/2128)にさらに検討し改良を重ね、研究の展開について討論し合うこととなる。一方、Cグル-プのFTーIRーGCーMS超微量分析技術の本共同研究における有効性について、日本より持参したAグル-プの合成したみどりの香り(青葉アルコ-ルをはじめ、みどりの香りの構成化合物)の標準化合物8種及び上記茶試料をもちいて検討した。その結果、pg(10^<-12>g)の濃度までGCーMS、二次元GCーMSで化合物の検知、立体異性体の分離分析が可能であることが判明し、本研究の遂行にはこの微量分析技術の導入が不可欠であること及びこれによって画期的に研究が発展することが示された。現実には8月の研究代表の訪独がはじめてで、研究打ち合わせと実験開始が交付との関係で初年度は大幅に遅れたが、双方懸命に密な打ち合わせて連絡によって加速的に活動をはじめている。特に本年10月の研究代表及び研究分担者松井健二博士の訪独実験(初期の予定より10日間延長)1993年3月来日予定のHuffer博士(初期より10日間延長)により大幅の研究を期待している。・松井とウィンターハルターおよびフッファーとの共同実験は植物リポキシナーゼ(LOX)が脂肪酸への酸素添加反応時にβ-カロチンなどのポリエン化合物を共存させると,このものを酸化的に分解する。
論理制約を伴った動的システムに対するExplicitモデル予測制御の研究

平成13年度に行った理論解析結果をふまえて,より一般的で広いクラスのMLDシステムに対するExplicitモデル予測制御法のもつ安定性,制御性能,ならびに,領域分割数や分割方法の違いが与えるこれらの特性への影響,さらに,MLDシステムのクラスの違いによる影響といった理論解析等を進めるとともに,アルゴリズム開発に関しては,Explicitモデル予測制御法の設計問題に適した最適化手法の検討を行った.また,並行して進めてきた区分線形力学系における安定解析の研究成果のうち,不安定軌道の導出方法と安定化の手法を基にした,MLDシステムの安定性/制御性能解析への応用可能性を検討した.さらに,状態空間の領域分割手法や分割数によって生じる数値計算上の問題,例えば,メモリ容量やオフラインでの計算時間などに対処し,高速でMLDシステムのクラスにあまり依存しない汎用性の高い効果的な最適化手法を開発するために,昨年度開発し適性を検討したカオスノイズを用いたホップフィールド型ニューラルネットワークに加え,確率的なものとして,シミュレーティッドアニーリング(SA)によるノイズを対象として,その性能を比較検討し,さらにこれを改良して,繰り返し数を自由に設定できる反復SAノイズを開発し,このノイズを用いたところ,カオスノイズとほぼ同程度かそれ以上の性能が得られることがシミュレーションにより確認した.さらには,非線形最適化問題に効果的な適応型コーディングによる遺伝的アルゴリズムを最適化ツールとして応用できないか検討中である.また,以上の結果を踏まえて最終的な,MLDシステムに対するExplicitモデル予測制御系の設計アルゴリズムのプロトタイプを開発中である.本年度は,特に,化学プラントを意識して,入力飽和があり,出力の大きさに制限のあるような簡単なMixed Logical Dynamical(MLD)システム,特に制約条件付きの区分線形系として表すことが可能なシステムを対象に,ロバスト性を考慮したExplicitモデル予測制御法の開発を研究した.この方法は,大きさの制限のある外乱やノイズに対し,ロバストにモデル予測制御を達成する方法で,設計問題をMinimax最適化問題に定式化して解くものである.一般に,Minimax最適化型ロバストモデル予測制御では,制約条件との兼ね合いから保守性が大きくなるのが問題であるが,S-procedureを用いてMinimax最適化問題を線形行列不等式表現を用いた半正定値最適化問題に変換することで,保守性を従来の手法より大幅に低減化できる方法を考案した.この結果については,現在,国際会議ならびに学術雑誌に発表すべく準備中である.なお,一般的なMLDシステムにおいて常にこの手法が適用できるわけではなく,制約条件の形式によっては,非凸最適化問題になる場合もあるため,この点の理論解析や対応が課題である.また,半正定値最適化問題に定式化できず一般的な非凸最適化問題となる場合に対する最適化手法のために,これを効率良く解くためのツールの開発に関する研究も同時に行なった.Explicitモデル予測制御法では,オンラインで最適化を行う必要がないという利点をもつ反面,オフラインでの数値計算に関する問題が生じるが,これは,特にMLDシステムの制約条件や評価関数から,局所解から脱出し最適解に効率良く到達するメカニズムをもつ最適化ツールが有効であることがわかった.このため,ノイズ項をともなったホップフィールド型ニューラルネットワークをツールとして,以前から研究を進めている,1).確定的なものとしてカオス時系列から発生されるノイズを用いたものを用いた場合と,2).確率的なものとして,シミュレーティッドアニーリング(SA)によるノイズを用いたものを用いた場合の解探索能力の性能比較とExplicitモデル予測制御の設計問題に対する適正の検討を行った.この結果,1)のカオスノイズは,そこそこいい結果を示したが,2)のSAノイズはそのまま用いたのでは,かなり性能が悪く,1)とは比較にならないものであった.そこで,2)のSAノイズに対し,この原因を解析した結果,カオスノイズはシミュレーション時間内でノイズの振幅を0にすることなく,最後まで同じ振幅で周期的に働きつづけるのに対し,SAノイズでは,時間の経過とともに温度項に依存して,ノイズの振幅が徐々に減少し最終的に0に収束してしまう点にあるという結論となった.そこで,新たに,繰り返し数を自由に設定できる反復SAノイズを提案し,このノイズを用いたところ,カオスノイズとほぼ同程度の性能が得られることがわかった.この結果を本年5月に開かれる国際会議IASTED International Conference on Modelling and Simulationにて発表予定である.平成13年度に行った理論解析結果をふまえて,より一般的で広いクラスのMLDシステムに対するExplicitモデル予測制御法のもつ安定性,制御性能,ならびに,領域分割数や分割方法の違いが与えるこれらの特性への影響,さらに,MLDシステムのクラスの違いによる影響といった理論解析等を進めるとともに,アルゴリズム開発に関しては,Explicitモデル予測制御法の設計問題に適した最適化手法の検討を行った.また,並行して進めてきた区分線形力学系における安定解析の研究成果のうち,不安定軌道の導出方法と安定化の手法を基にした,MLDシステムの安定性/制御性能解析への応用可能性を検討した.さらに,状態空間の領域分割手法や分割数によって生じる数値計算上の問題,例えば,メモリ容量やオフラインでの計算時間などに対処し,高速でMLDシステムのクラスにあまり依存しない汎用性の高い効果的な最適化手法を開発するために,昨年度開発し適性を検討したカオスノイズを用いたホップフィールド型ニューラルネットワークに加え,確率的なものとして,シミュレーティッドアニーリング(SA)によるノイズを対象として,その性能を比較検討し,さらにこれを改良して,繰り返し数を自由に設定できる反復SAノイズを開発し,このノイズを用いたところ,カオスノイズとほぼ同程度かそれ以上の性能が得られることがシミュレーションにより確認した.

さらには,非線形最適化問題に効果的な適応型コーディングによる遺伝的アルゴリズムを最適化ツールとして応用できないか検討中である.また,以上の結果を踏まえて最終的な,MLDシステムに対するExplicitモデル予測制御系の設計アルゴリズムのプロトタイプを開発中である.
生体親和性高分子包接材を指向したシクロデキストリン結合チキンの大量合成法の開発

本研究ではカニ殻など食品廃棄物から大量に得られる多糖キチンと環状オリゴ糖シクロデキストリンと結合させることにより新しい生体親和性を持った高分子材料を開発することを目標に行われた.デンプンから調製されるシクロデキストリンは,その間構造の内部へ種々の有機化合物を取り込み包摂複合体を形成する特異な性質を有することから,高分子化合物とすることにより医薬品の徐放性担体や有害有機化合物の除去システムの構築など様々な分野への利用が期待された.まずシクロデキストリンアリル誘導体を経由してアルデヒド体として,キチンから得られるアミノ多糖キトサンとの還元的アミノ化反応を検討した.その結果,弱酸性水溶液中,均一系で反応が進行し目的とするシクロデキストリン結合キトサンが効率よく得られることを見いだした.また,この物質を無水酢酸でアセチル化するとシクロデキストリン結合キチンへ変換できた.これらの新規キトサンおよびキチン誘導体は皮膚粘膜刺激性がほとんどなく医療材料や化粧品添加物への応用が示唆された.また得られたポリマーはいずれも高い水溶性をしめしたが,ヘキサメチレンジイソシアナートで架橋すると物質は溶媒に不溶な多孔質ビーズが得られることが判明した.さらに,各種色素を用いた分光法による包摂実験ではシクロデキストリンが本来持っている包摂能力が多糖へ結合された後も完全に維持されていることが判明した.同様に行われたシクロデキストリン結合キトサンビーズを用いた徐放性の実験でもゲストの分子形態のわずかな差違を認識して選択的に包摂複合体を形成し,数日間にわたって徐々に放出されることが示された.本研究ではカニ殻など食品廃棄物から大量に得られる多糖キチンと環状オリゴ糖シクロデキストリンと結合させることにより新しい生体親和性を持った高分子材料を開発することを目標に行われた.デンプンから調製されるシクロデキストリンは,その間構造の内部へ種々の有機化合物を取り込み包摂複合体を形成する特異な性質を有することから,高分子化合物とすることにより医薬品の徐放性担体や有害有機化合物の除去システムの構築など様々な分野への利用が期待された.まずシクロデキストリンアリル誘導体を経由してアルデヒド体として,キチンから得られるアミノ多糖キトサンとの還元的アミノ化反応を検討した.その結果,弱酸性水溶液中,均一系で反応が進行し目的とするシクロデキストリン結合キトサンが効率よく得られることを見いだした.また,この物質を無水酢酸でアセチル化するとシクロデキストリン結合キチンへ変換できた.これらの新規キトサンおよびキチン誘導体は皮膚粘膜刺激性がほとんどなく医療材料や化粧品添加物への応用が示唆された.また得られたポリマーはいずれも高い水溶性をしめしたが,ヘキサメチレンジイソシアナートで架橋すると物質は溶媒に不溶な多孔質ビーズが得られることが判明した.さらに,各種色素を用いた分光法による包摂実験ではシクロデキストリンが本来持っている包摂能力が多糖へ結合された後も完全に維持されていることが判明した.同様に行われたシクロデキストリン結合キトサンビーズを用いた徐放性の実験でもゲストの分子形態のわずかな差違を認識して選択的に包摂複合体を形成し,数日間にわたって徐々に放出されることが示された.本研究では、食品廃棄物より大量に得られる多糖キチンを出発物として包接能を有する環状オリゴ糖シクロデキストリンを結合させることにより生体親和性を持った新しい高分子包摂剤を合成する方法の開発を検討した。まず、キチンとシクロデキストリンの結合法を種々検討した結果、還元的アミノ化反応を利用する方法が最適であることを見いだした。シクロデキストリンをアリル化しついでその二重結合をオゾン酸化することでアルデヒド基に変換した。一方、キチンを脱アセチル化して酸性水溶液に可溶なキトサンを調製し、還元剤存在下、アルデヒド性シクロデキストリン誘導体との縮合を行った。この方法により各種環サイズの異なるシクロデキストリンを高分子量キトサンへ導入可能となった。色素を用いた分光学的検討の結果、生成物はいずれも出発シクロデキストリンと同様に低分子有機化合物と包接複合体を形成できることが判明した。こうして得られたシクロデキストリン結合キチン誘導体は医療材料・化粧品添加物あるいは新しい分離システムへ利用可能な新素材等としての可能性が示された。本研究費で購入した設備備品類は合成中間体および最終生成物を分離精製するために使われた。本研究では.カニ殻など食品廃棄物から大量に得られる多糖キチンと環状オリゴ糖シクロデキストリンを結合させることにより新しい生体親和性を持った高分子材料を開発することを目標に行われた.シクロデキストリンはデンプンから作られる物質で,その環構造の内部へ種々の有機物を取り込み包接複合体を形成する特異な性質を持っている.シクロデキストリンへアリル誘導体を経由してアルデヒド基を導入し,ついでキトサンとの還元的アミノ化反応を行ったところ効率よく目的物が得られることを見いだした.また,この物質を水中で無水酢酸によりアセチル化するとシクロデキストリン結合キチンへ変換することができた.また,得られた新規キチン,キトサン誘導体は皮膚粘膜刺激性がほとんど無く医療材料や化粧品添加物としての応用の可能性が示された.

これらの高分子誘導体はいずれも高い水溶性を示したが,ヘキサメチレンジイソシアナートを用いて架橋を施すと溶媒に不溶性の多孔質ビーズを調製できることがわかった.p-ニトロフェノールなどの色素をゲスト分子として分光学手法を用いて得られた新規多糖の包接能力を調べた結果.シクロデキストリンが本来持っている包接性がキトサンに結合後も完全に維持されていることが判明した.この包接性を薬物の除放性担体として利用するための基礎実験として包接複合体を形成した色素の挙動を調べたところ.数日間にわたってゆっくりと放出されることが判明した.一方.多孔質ビーズを用いたカラムクロマトグラフィーの実験では,ゲストの分子形態のわずかな差異が包接複合体形成に大きな影響を与えることが示された.この結果は内分泌系攪乱化学物質など微量有害物質の選択的な除去システムへの利用の可能性を示唆するものである.