hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
プロテオミクスを用いた胆道閉鎖症の新規マーカーの探索

胆道閉鎖症の新規診断バイオマーカーを発見することを目的とし,胆道閉鎖症の肝臓の組織を用い,タンパク質の網羅的解析を行い,胆道閉鎖症の肝組織特有のタンパク質が58種類同定した。その中からタンパク質の機能や局在を確認し,4つのタンパク質(ANXA2,HMGCS2,CTSD,BHMT)を選出した。それらについて,Multiple reaction monitoring,免疫組織学的染色による検証を行い,正常肝組織と比べ,胆道閉鎖症の肝組織に高発現であった。4つのタンパク質(ANXA2,HMGCS2,CTSD,BHMT)について胆道閉鎖症の新規バイオマーカーの可能性が示唆された。本研究は胆道閉鎖症(以下,本症)のホルマリン固定パラフィン包埋された(以下,FFPE)肝組織を用い,さらに2D gelを用いないshotgun proteomicsによる解析を行い,新規バイオマーカーを検討するという本症では世界初の試みである.現在,本症組織4例と肝臓に病変のない,小児剖検例の肝組織4例(=正常肝組織)からタンパク質を抽出した。それぞれのサンプルのタンパク質濃度を測定し,本研究が実施可能な十分量のタンパク質が抽出できたことを確認した。それぞれのサンプルから125マイクログラムのタンパク質を分け,500マイクログラムとし,ペプチド消化を行った。消化ペプチド溶液のFractionation,Mass spectrometryでの解析とタンパク質の解析を行い,2群合わせて合計162種類のタンパク質が同定され,本症の肝組織特有のタンパク質が58種類同定された.58種類のタンパク質にはデータベースによる解析で,4型コラーゲンなどの肝の線維化を示すマーカーなどが含まれていた.さらに,タンパク質の機能を検討することで,新規バイオマーカーの可能性のあるタンパク質として,肝,胆道系の炎症,線維化や肝組織のautophagyと関連すると報告されているIsoform 2 of Annexin A2,Betaine--homocysteine S-methyltransferase 1,Cathepsin D,Lysosome-associated membrane glycoprotein 2を選出した.これらのタンパク質に対するMRMのメソッドを作成し,検証実験を行う予定である。平成25年度に胆道閉鎖症の早期診断バイオマーカー探索のため,胆道閉鎖症の肝組織のタンパク質をshotgun proteomicsを用い解析した。胆道閉鎖症の肝組織に特有のタンパク質が58種類同定され,4つのタンパク質,Isoform 2 of Annexin A2(ANXA2),Isoform 2 of Hydroxymethylglutaryl-CoA synthase(HMGCS2),Cathepsin D(CTSD),Betaine--homocysteine S-methyltransferase 1(BHMT)について新規バイオマーカーの可能性があると考えられた。平成26年度は,それら4つのタンパク質について,バイオマーカー候補の検証を行った。当科で経験した胆道閉鎖症の症例4例と正常肝と考えられた剖検例4例のホルマリン固定された肝組織を用い,タンパク質を抽出し,ペプチド消化,精製した。Multiple reaction monitoring (MRM)により,4つのタンパク質由来のペプチドについて解析し,内部標準として酵母由来のEnolase 1の消化されたペプチドを用い,半定量を行った。また,4つのタンパク質について,当科で経験した正常肝1例,胆道閉鎖症7例,新生児肝炎1例,肝内胆管減少症1例の肝生検の組織を用い,免疫組織学的染色により,それぞれのタンパク質の存在を確認し,各疾患の肝組織内での発現を検証した。MRMではANXA2,HMGCS2,CTSD,BHMTの検出ペプチドはペプチド断片のレベルで胆道閉鎖症の症例のサンプルで正常肝のサンプルと比べ有意に高値であった。また,免疫組織学的染色ではANXA2,HMGCS2,CTSD,BHMTは胆道閉鎖症の症例の肝組織に存在することが確認され,正常肝組織と比べ,胆道閉鎖症の症例の肝組織に高発現であった。Shotgun proteomicsによって得られた4つのタンパク質について,MRM,免疫組織学的染色による検証を行い,4つのタンパク質について胆道閉鎖症の新規バイオマーカーの可能性が示唆された。小児外科現在,胆道閉鎖症の新規バイオマーカーとして,Isoform 2 of Annexin A2,Betaine--homocysteine S-methyltransferase 1,Cathepsin D,Lysosome-associated membrane glycoprotein 2を選出し,MRMメソッドを構築しました。計画書にあるMRMでのサンプルの測定には現時点では至っておりません。理由としてはShotgun proteomicsを行うに当たり,Mass spectrometerの機種の違い(研究代表者が留学時に使用していたものはWaters社製,現在使用しているものはAbsciex社製)により,Shotgun proteomicsの測定方法の構築や解析に時間を要しました。

また,検出されたタンパク質に対し,それぞれWeb上のタンパク質に関する情報と照らし合わせ,バイオマーカーとなる可能性のあるタンパク質を選出するのに,様々な情報を確認するため,時間を要しました。今後,MRMを用い胆道閉鎖症の新規バイオマーカーとして,Isoform 2 of Annexin A2,Betaine--homocysteine S-methyltransferase 1,Cathepsin D,Lysosome-associated membrane glycoprotein 2についての検証を行う予定であるが,他の58の本症特有のタンパク質についても,可能であれば,再検討を行い,バイオマーカーとしての評価を行う予定である。現時点で,ヒトサンプルでの十分な検証が必要であると考え,当初予定していた動物モデルでの検証ではなく,本症のサンプルでの免疫染色,血液サンプルでのELIZA法により,選出されたバイオマーカーの検証を行う予定である。選出されたバイオマーカーをより,実臨床での応用に近づけるためにはヒトサンプルでの十分な検証が重要であると考えられる。繰り返しになるが,今後の流れとしては,1新規バイオマーカーの可能性のあるタンパク質のMRMでの検証(肝組織サンプル),2新規バイオマーカーの免疫染色での検証(肝組織サンプル),3本症,新生児肝炎の血液サンプルでのELIZA法での検証となる。これらを行うことで,本症の早期診断,不要な手術的胆道造影の回避などが可能になる可能性がある。物品等の調達を効率的に行うことで,上記の未使用額が生じた。次年度の物品の調達等に使用する予定である。
花き類の養液栽培における養分吸収曲線に基づいた施肥管理法

1.キクとトルコギキョウの窒素施肥基準曲線の作製湛液連続通気式の水耕装置を用いて、培養液の無機要素を濃度維持法で管理しながら養液栽培を行い、1週間毎に窒素吸収量を測定し、窒素吸収曲線を作成した。同時に、植物体を非破壊で連続測定し、生長曲線を作成し、この二の曲線を相互修正して、良品質の切り花を生産できる窒素施肥基準曲線を作成し、それを回帰法(多次多項式)で表した。この曲線は、キクでは輪ギクタイプの`精雲'夏切りと`秀芳の力'秋切りの2作型について、トルコギキョウでは年間を通じて2作型に集約させて作成した。2.NFT方式の養液栽培装置を用いたキクの窒素施肥基準曲線の検証栽培キクについて、実用的な養液栽培方式であるNFTによって、これらの曲線と用いた実証栽培を行ったところ、良品質な切り花が生産できたので、これらの曲線は実用性があることを確かめ得た。また、これらの栽培を通じて、窒素以外の多量要素の施用方法も検討し、窒素施肥基準曲線に沿って窒素を施用していく際の、窒素量に対するP,K,Ca,Mgの適正な施用割合を明らかにし、同時に、高品質な切り花を得るための、多量要素の必要最低量を明らかにした。また、この方法はスプレーギクにも適用できることが分かった。3.トルコギキョウの窒素施肥曲線の検証栽培キクと同様にしてトルコギキョウの施肥曲線の検証栽培を行ったが、一部を除いて栽培に成功しなかったので、この栽培法を完成させるためには、栽培装置も含めて再検討したいと考えている。4.施肥曲線を用いたパソコン制御による自動施肥装置の作成この培養液管理法はマニュアルで行うと煩雑なため、施肥曲線の関数式を用いてパソコンによる自動施肥装置と対応するソフトを作成した。しかし、全栽培期間に亘って完全自動制御にすると、予期しない環境や生育状況の変化に対応できない場合があることが分かったので、栽培者の判断も加えることが出来るように半自動で作動させるように、システムおよびソフトを再検討中である。1.キクとトルコギキョウの作型別養分吸収曲線の作成湛液連続通気式の養液栽培において,窒素濃度を100ppmの一定に保ちながら栽培を行ない,1週間毎の窒素吸収量を測定して窒素吸収曲線を作成した.この際,植物体の生体重を1週間毎に非破壊で測定して,生長曲線を作成した.これらの曲線は2次4次の多項式に回帰させたものであり,相関係数が最も高くなる次数の式を選んだ.また,窒素以外の多量要素(P,K,Ca,Mg)について培養液の無機分析を行ない,それらの総吸収量の窒素吸収量に対する比を明らかにした.対象とした品種と作型は次のとおり.キク:`精雲'(7月切り),`秀芳の力'(2月切り).トルコギキョウ:`若紫'`都紫'(7月切り,1月切り,5月切り).2.キクの施肥曲線の作成とNFT方式の養液栽培による検証栽培昨年までに明らかにした,`秀芳の力'11月切りの窒素吸収曲線に基づいて,生長曲線および切り花品質との関連を検討しながら修正を行ない,施肥曲線を作成した。この施肥曲線は3次多項式であり,吸収曲線を約20%下方へ引き下げた形となった.

そして,これに基づいてNFT栽培を行なったところ,花序と茎葉のバランスの取れた切り花が生産でき,花卉市場において高品価値の高い切り花であるという評価を得た.3.種類別・作型別施肥曲線の作成と自動施肥装置の試作キク(7月切り,2月切り)とトルコギキョウ(5月切り,8月切り,1月切り)の窒素吸収曲線に基づいて施肥曲線を作成した.また,この曲線の数式を入力することで,パソコンによって自動的に施肥できるようにした装置を試作し,ソフトの開発およびパソコン出力装置とこれに連動した液肥送入用定量ポンプの調整を行なった.1.トルコギキョウの施肥基準曲線の作成と最適な多量肥料要素の構成比の検索湛液式の水耕装置によって,窒素濃度を100ppmに維持しながら栽培した実験から,窒素吸収曲線を作成し,生体重の増加量を基にした生長曲線との相互修正を行って,4作型について窒素施肥曲線を作成した。その後,これらを詳細に検討した結果,基準となる施肥曲線は,春秋および秋初春に生育する作型の二つのタイプとなることが分かった。また,多量要素の構成比は,N:100,P:12,K:112,Ca:78,Mg:13が適当であると考えられた。さらに,これらの施肥曲線の検証栽培をNFTで行ったが,初夏切りの栽培を除いては十分に生育せず,基準曲線を確立するまでには至らなかった。従って,トルコギキョウの養液管理については今までの研究結果をベースにして,栽培装置・方式も含めて再検討したいと考えている。2.NFT方式の養液栽培によるキクの施肥基準曲線の検証栽培前年度までに作成したキクの窒素施肥基準曲線を用いて,二つの作型についてNFT栽培を行ったところ,商品価値の高い切り花が得られたので,この方法は実用化に移せると考えられた。また,窒素施用量に対するPとCaの施用割合を詳細に検討したところ,N:100に対してP:1012,Ca:3540が適当であることを確かめ,これらの要素はこの比率で窒素と同時に施肥曲線に沿って施用すればよいことが分かった。さらに,この基準曲線をスプレーギク栽培に用いたところ,高品質な切り花が得られたので,この方法が適用できる範囲を広げることが出来た。3.施肥曲線を用いたパソコン制御による自動施肥装置の作成この培養液管理法はマニュアルで行うと煩雑なため,施肥曲線の関数式を用いてパソコンに制御させる自動施肥装置を考案した。しかし,全栽培期間に亘って完全自動制御にしてしまうことは,予期しない環境や生育状況の変化に対応できない場合もあるので,栽培者の判断も加えることが出来るように半自動で作動させるように改良を加えている。
炎症反応の駆動及び抑制(終結)におけるSrCファミリー分子の特異的役割

FcεRI受容体の情報を伝える責任Src型チロシンキナーゼ分子群を同定する目的で再構成実験を行った。マスト細胞のSrc型チロシンキナーゼ活性を抑制分子、膜結合型C末端Srcキナーゼで抑制し各Srcファミリー分子(活性型)の再構成で機能回復を検討した。さらに部位特異的変異、欠失分子を用いて活性に必要な分子内構造を解析した。これらの解析から、N-末端パルミチン酸付加(脂質修飾)により分子が細胞膜のraft(コレステロール、糖脂質、スフィインゴ脂質に富んだ難溶性の細胞膜ドメイン)に集積することが最初の反応である受容体のチロシンリン酸化に必須であることが判明した。この構造要求性から、FcεRIの活性化を媒介するキナーゼは、Lyn,Fyn,Hck,等に限られ、c-Srcは反応に関与できない。さらに、情報を安定して下流に伝えるためにSH2ドメインが使われる。SH3ドメインはFc受容体機能には必須でない。同様の解析をFcγRIIIA受容体の媒介する貪食機能についても行い、同様のSrcファミリー分子の特異性、構造要求性を解明した。
異常酸素環境における肝細胞膜障害の機序に関する研究

ラットの肝臓にタンパク分解酵素を作用させ分離肝細胞を得る。これにハロセンを添加し、その血中濃度(浅麻酔期、手術至適期、呼吸停止期)に応じた細胞の変化を走査型電子顕微鏡(以下SEM)と透過型電子顕微鏡(以下TEM)にて調べた。その結果、細胞が障害を受けた場合の表面形態は細胞障害の程度に応じて刷子縁が消失していくのをSEMにて観察し、またその時の細胞内部構造(核、ミトコンドリア、粗面小胞体、滑面小胞体、細胞質)をTEMにて観察し、ハロセン濃度に比例してこれらの障害が増悪していることを確認した。そして、さらにこれを免疫組織化学的に調査するため、血中逸脱酵素であるGOTを指標とし、2つのGOT抗体(mitchondrial GOT(m-GOT),cytosolic GOT(S-GOT)を用いてハロセン添加後の分離肝細胞に免疫組織化学的染色を施し、光学顕微鏡にて観察した。その結果、正常時における両GOTの存在部位の相違をはじめ、ハロセン添加による細胞障害時における両GOTの細胞外逸脱にも相違のあることを認めた。すなわち、S-GOTは細胞障害初期に早くもその逸脱を認めたが、m-GOTはこれに比べて抵抗性を示した。しかし、呼吸停止期における濃度では両者ともに多大な細胞外逸脱を認めた。そしてこれをTEMにてさらに詳しく調査した結果、S-GOTは細胞質全体に均一に分布し、m-GOTはミトコンドリア内膜、特にクリステに存在していることが判明した。我々はこの研究の核心であるところのGOTの逸脱経路を検討している。ラッテの肝臓にコラゲナーゼを作用させ肝細胞を分離し初代培養させる。得られたラッテ遊離肝細胞にハロセンを添加し、その血中濃度(浅麻酔時、手術至適時、呼吸停止時)により細胞における変化を調べた。そして、細胞が障害を受けた際の形態学的変化として膜突起物(ブレッブ形成)がみられ、さらに障害が広がるとこの部位より酵素が逸脱し、やがて細胞は機能しなくなると考えられる。現在我々の研究では走査型電子顕微鏡により、正常肝細胞に比べ障害を受けた肝細胞膜の表面に多数のブレッブ形成を認めており、数量・形態共にハロセンの濃度と比例することを確認している。さらに透過型電子顕微鏡を用い各段階における細胞内微細構造物(主としてミトコンドリア)を調査し、ブレッブとの相関を検討した。後、GOT抗体を用いこれを染色し、細胞破壊に至るまでの逸脱酵素の局在の場を明らかにする所存である。ラッテの肝臓にコラゲナーゼを作用させ,分離肝細胞を得る.これにハロセンを添加し,その血中濃度(浅麻酔期,手術至適期,呼吸停止期)に応じた細胞の変化を走査型電子顕微鏡(以下SEM),透過型電子顕微鏡(以下TEM)にて調べた.その結果,細胞が障害を受けた場合の表面形態は,刷子縁が障害の程度と共に消失していくのをSEMにて観察し,また内部構造は,核の変化,ミトコンドリアの変化,粗面小胞体の変化,細胞質の変化,細胞膜の変化をTEMにて観察し,細胞障害の程度を検討した.さらにハロセンによる肝障害を免疫組織学的に調査するため血中逸脱酵素(GOT)を指標とし, 2つのGOT抗体(m-GOT, S-GOT)を用いて分離肝細胞の染色に成功した.そして,光学顕微鏡レベルにおける各ハロセン濃度でのm-GOT, S-GOTの逸脱程度及びその局在が明らかとなった.その結果, S-GOTは細胞障害初期に早くもその流出を認めたが, m-GOTはこれに比べ抵抗性を示した.しかし細胞障害末期には両者共に多大な酵素逸脱を認めた.現在我々はこの2つのGOT抗体の逸脱程度をさらにくわしく調査するためTEMにて検討を行なっている.ラット分離肝細胞にハロセン(浅麻酔期、手術至適期、呼吸停止期を作用させ、血中逸脱酵素であるGOTを指標とし、細胞障害の程度を免疫組織化学的に調査した。

GOT抗体はmitochondrial GOT(mーGOT)とcytosolic GOT(sーGOT)を用いた。コントロールでは約80%の細胞が双方のGOTに免疫陽性を示し、ハロセン濃度が上昇すると共に、免疫陽性細胞および免疫陽性度は減少した。しかし、両者の減少過程には相違が見られ、sーGOTが細胞障害初期ですでに著明な逸脱が見られ、手術至適期にはすでに多くの細胞に酵素の逸脱を認めたのに対し、mーGOTは抵抗性を示した。mーGOTは手術至適期相当のハロセン濃度ではかろうじて酵素を保持しているが、呼吸停止期では多くの細胞に酵素の逸脱を認めた。さらにこれを透過型電子顕微鏡で観察した結果、sーGOTは細胞質全体に均一に分布し、細胞が障害を受けると細胞膜を通じて細胞外に放出されることが判明した。一方、mーGOTはミトコンドリア内のクリステに存在することは判明したが、障害を受けた場合の逸脱経路が末だ明らかにされておらず検討中である。
人体衝撃緩和のためのエレベータ非常止め装置に関する研究

従来のエレベータ非常止め装置の動きを模擬するシミュレータをACサーボで構築し,小型実験装置を製作した。次にEダンパを製作し,そのコイル電流を制御し,Eダンパの減衰比が可変となることを実測した。これを基に非線形制御系を設計,実機仕様でのシミュレーションを行い,大きな衝撃緩和効果が得られることを確認した。さらに,小型実験装置を用い,パッシブ制御での非常停止模擬実験を行った結果,従来の非常止め装置に比べ大きな衝撃緩和効果が確認された。本研究の2年目となる平成25年度は,申請時の実施計画に寄れば,(1)Eダンパの製作と小型実験装置への実装,(2)加振器等によるEダンパの減衰特性の測定,(3)提案する非常止め装置の衝撃緩和を目的とした制御系設計の3点である。以下,これら3項目に関し,得られた成果と意義についてまとめる。(1) Eダンパの製作と小型実験装置への実装:非磁性かつ非導電性の材料で削りだしたシリンダに磁性流体を封入し,その外周にコイルを巻いて通電することで,実際のエレベータシステムに実装可能な,非常にコンパクトなEダンパが製作できた。コイル電流の制御で磁性流体に磁界を加え,Eダンパの減衰比を測定したところ,この様なコンパクトな構造でも十分な範囲の減衰特性がリアルに実現できたことは,実用性の観点から大きな意義がある。また,初年度に製作したエレベータ非常停止装置のブレーキ特性を出力できる小型実験装置は,初年度(昨年度)の製作当時に比べ,本年度,大幅な特性の改善が達成でき,ほとんど既存のブレーキが模擬できるところまで改良できた。この装置にEダンパやバネ,エレベータかご相当部を繋ぎ,エレベータの非常停止動作の模擬実験装置が完成した。(2)加振器等によるEダンパの減衰特性の測定:本年度,測定を終了した。コイル電流の制御によって得られるEダンパの減衰比は0.20.75まで自在に調整できることがわかったことは大きな成果である。(3)提案する非常止め装置の衝撃緩和を目的とした制御系設計:上記の減衰比データを用いて設計した非線形制御系を基に,実機仕様でのエレベータ非常停止動作シミュレーションが行われ,従来の非常停止装置に比べ大きな衝撃緩和効果が得られることがわかった。この結果をまとめたものが,最終年度である平成26年度の5月に開かれる国際会議に採択された。1.研究の意義・重要性ビルの高層化に伴うエレベータの高速化は,システムを構成する電気・機械要素に過酷な負担を強い,異常運転の遠因となる場合がある.また我が国が地震頻発国であることを勘案すると,異常運転時や地震などの強い揺れに際して作動するエレベータ「非常止め装置」は,安心安全のためには欠かせない装置である.しかし本装置の急激な停止特性により,利用者が皮肉にも負傷するケースが発生している.本研究では機械摩擦力によってかごを停止させる従来の「非常止め装置」に,エレベータ非常停止用制御ダンパ(以後,Eダンパと呼ぶ)を付加した新しい装置を提案し,人体衝撃緩和の観点から安心安全なエレベータシステムを構築することを目的とする.2.H24年度の実施状況本研究の初年度となる平成24年度は,(1)エレベータ装置に許容される衝撃力を定量的に評価すること,(2)エレベータ非常停止を模擬する小型実験装置を製作すること,(3)衝撃緩和のための非常停止用制御ダンパ(Eダンパ)の製作準備を行うことの3点を中心に進められる.(1)に関しては,「人体衝撃」および「エレベータの非常止め装置性能基準」に関する文献調査を行い,あるべき制御仕様の決定に至っている.(2)に関しては,エレベータ小型実験装置を製作し,機械摩擦を利用した従来の非常止め装置の動きを模擬するシミュレータを,ACサーボを用いて製作した.最後に(3)に関しては,Eダンパの本体となる磁性流体封入用非磁性シリンダ・ピストンの設計,ならびにEダンパに併設されるばねの選定を行った.これらの成果は,国際会議で発表された後,予稿集論文として1件,電気学会研究会で発表された後,研究会論文として2件,すでに公表している.初年度;(1)エレベータ非常止め装置の具備すべき安全仕様を決定した。(2)エレベータ小型実験装置を製作し,ACサーボを用いて従来の非常止め装置の動きを模擬するシミュレータを製作した。(3)Eダンパの本体となるシリンダ・ピストンの設計を行った。以上3項目は研究計画に記された事項であり,全てクリアできた。平成25年度;(1)製作したシリンダに磁性流体を封入し,その外周にコイルを巻いてEダンパを製作した。前年度製作した装置とこのEダンパによりエレベータの非常停止動作模擬実験装置が完成した。(2)シリンダに巻いたコイルの電流制御により,Eダンパの減衰比は0.20.75まで自在に調整できることを実験で確認した。

(3)この減衰比データを用いて設計した非線形制御系を基に,実機仕様でのエレベータ非常停止時の計算機シミュレーションを行い,従来の非常停止装置に比べ大きな衝撃緩和効果が得られることを確認した。以上3項目は研究計画に記された事項であり,全てクリアできた。最終年度;前年度に実機パラメータを用いて有効性が確認された制御法を用い,(1)小型実験装置に対する制御系を設計した。この制御系を小型実験装置に実装した際の衝撃緩和効果について計算機シミュレーションでその効果を確認した。(2)この制御系を基に,非常停止模擬実験を行った。制御信号レベルの制約からパッシブ制御を加えたEダンパの効果を実験により検証した。その結果,従来の衝撃力ピークをから,制御なしのEダンパでは17%,コイル電流5Aでは21%,コイル電流10Aでは24.5%の衝撃緩和効果が確認された。以上2項目は研究計画に記された事項であり,さらに実証された制御法による衝撃緩和効果をシミュレーションし,論文にまとめている。したがって,3年間にわたる本研究計画は,ほぼ順当にクリアできた。本研究の2年目となる平成25年度は,申請時の実施計画に寄れば,(1)Eダンパ本体の製作と小型実験装置への実装,(2)加振器等によるEダンパの減衰特性の測定,(3)提案する非常止め装置の衝撃緩和を目的とした制御系設計の3点である。(1)に関しては,Eダンパ本体の製作と小型実験装置への実装は完了している。Eダンパは,非磁性のシリンダに磁性流体を封入しシリンダ側面にコイルを巻くことで,コンパクトな設計とすることができた。また初年度に製作した「エレベータ非常停止装置のブレーキ特性を模擬する小型実験装置(ACサーボモータ使用のシミュレータ)」は,初年度(昨年度)の製作当時に比べ,本年度は大幅な特性改善が達成できたことから,現在,この成果を公表すべく論文に纏めている。以上,この項目はクリアできたと考える。(2)の「加振器等によるEダンパの減衰特性の測定」に関しては,本年度測定を終了し,そこから得られた制御可能な減衰比の範囲内で,以下(3)に記載する論文の非常停止動作をシミュレーションしている。以上,この項目についてもクリアできたと考えている。(3)の「提案する非常止め装置の衝撃緩和を目的とした制御系設計」に関しては,上記の減衰特性を基に設計された非線形制御系を用い,実機エレベータ仕様でのエレベータ非常停止シミュレーションが行われ,最終年度である平成26年度の5月に開かれる国際会議に採択されている。以上,この項目についても,クリアできたと考える。本研究の初年度となる平成24年度は,(1)エレベータ装置に許容される衝撃力を定量的に評価すること,(2)エレベータ非常停止を模擬する小型実験装置を製作すること,(3)衝撃緩和のための非常停止用制御ダンパ(Eダンパ)の製作準備を行うことの3点を中心に進められた.(1)に関しては,「人体衝撃」および「エレベータの非常止め装置性能基準」に関する文献調査を行い,あるべき制御仕様の決定に至っている.
超高精度医用フーリエ変換質量分析装置MFTMSの新開発と麻酔ガスモニタ

A)実機構成の見直し前年度までの研究で質量分解能の点では所期の目的を達しているが,実試料を分析しようとすると1データ周期の分析に1分以上かかるとともに,サンプル導入系の配管を小型化しないと系の応答を実用レベルにあげることは困難との結論に達した。そこで,この検討資料をもとに実機の大幅改良を,外注先である(株)日機装中央研究所に依頼し,実行した。B)実機の改良点以上の検討の結果,サンプリング機構と物理系演算系に関する大幅な改善を行った。実行した改善点は,1)処理修理の短縮:1データ取得のための1ステップあたりのフーリエ変換計算を含む周期を短縮した。約1データ/秒まで短縮し,連続記録波形が得られないよう装置を改良した。2)サンプル試料を分析に際し,物理系の応答速度を上げるためにサンプル導入部の配管をより細い内径のものに取り替えた。その結果,ガスサンプルには瞬時に応答する測定系に改良することに成功した。B)試料の分析応用テスト機器改良前の成果として,1)水中のCO2溶存ガス(N2ベース),2)水中の溶存CO2,N2O,O2,N2(Arベース)の検量線を得た。また,改良後,3)液中CO2の応答曲線,4)気体中のCO2,N2O,02,N2(Arベース)の検量線については現在継続中である。研究計画に従い、医用に必要な構成要素を検討し、実機製作のための基礎資料となる基礎検討を行った。以下、検討の結果明らかになった主な点をまとめる。(1)医用の質量数の確定目標とする医療分野用のMFTMSの大きさや要求性能を決定するのは、測定対象ガスや応用分野の仕様に密接に関連しているの。このため、麻酔中必要なガス成分について、四重極型質量分析装置を用いて、質量スペクトラムを検索した。この結果、酸素の質量電荷比(m/e比)は32、窒素28、炭酸ガス12、笑気30、デスフルレン50-52、セポフルレン131、イソフルレン149、エンフルレン67、ハロセン195-200を使用すれば同時独立分離測定が可能と分かった。しかし、m/e比12、52、67には他のガス成分のフラグメントが生じ、信号補正を行なわねばならないことが明かであった。しかし、この結果、質量数の上限200までに、対応したMFTMSを製作すれば麻酔分野で実用になることが分かった。又、ハロセンの独立分離測定を断念し、さらに小型化を図る場合には質量数の上限は150が適切との結論に達した。(2)実機試作以上の結論をもとに第一段階の実機の試作が進行中である。この段階で、整数質量数の等しい笑気(44)および炭酸ガス(44)について予備測定を行なった。この結果、完全なピーク分離が得られた。したがって、少なくともこの両ガスについては出力の大きい分子ピークで直接測定が可能と思われた。他に揮発性麻酔ガスに対してもスペクトルがえられたが、完全独立ピークではないので、従来機のように信号補正は必要である。これらは、まだ定性的な指針をえたに過ぎなく、定量性、直線性については定かではなく、実機の完成を待って、定量評価を行なわねばならない。その他、波形表示用ソフトウエアーの開発を行なった。(3)応用分野についての検討応用分野について検討し、呼気ガス分析についてはフーリエ変換の高速繰返しが現状では難点があり、血液ガスなどの応用分野に向いていることが分って来た。製作したMFTMSは、改良を重ね、実際に麻酔中使用ガスについての試験成績が得らる段階に至った。質量分析装置MFTMSを実際に製作し、対応質量、分解能、直線生、感度について第一段階の実験データが得られた。また、応用分野についても検討した。1)対応質量:1-200が実現した。2)分解能:この装置により、麻酔中測定に必要なガス成分について、スペクトラム分析を行ったところ、質量電荷比(m/e比)はN2 28.006、C2H4 28.031、CO2 43.990、N2O 44.001、desflurane 50-52、sevoflurane 131.0、Isoflurane 149.0、Enflurane 67.0、Halothane 196および198において測定可能なピークを認めることができた。この実験の有効数字からも分かる通り、低分子ガス程分解能が高いことが分かり、炭酸ガスおよび笑気44付近の質量分解能は0.002e/mであり、整数質量数の同一な両ガスは用意に弁別できることが分かった。3)直線性:酸素および炭酸ガスの混合ガスについて炭酸ガスが0-10%になるように濃度を5段階に変化させ、調べた結果、いわゆる直線ではなく、現在のところpower lineが想定されr2=0.9920の相関があった。したがって、ガス濃度を直線化するためには信号補正を行う必要があると思われる。4)感度:S/N比はsevofluraneなどの100%麻酔ガスについては1/150程度であり、現在のところ濃縮せずに直接測定の場合には実用感度に到達していないものと考える。測定機構と信号処理方法の見直しが必要であり、現在遂行中である。5)応用分野についての検討:血液ガス測定などの応用分野に向いていることが分って来たが、現在、血液サンプル導入機構の準備中である。A)

実機構成の見直し前年度までの研究で質量分解能の点では所期の目的を達しているが,実試料を分析しようとすると1データ周期の分析に1分以上かかるとともに,サンプル導入系の配管を小型化しないと系の応答を実用レベルにあげることは困難との結論に達した。そこで,この検討資料をもとに実機の大幅改良を,外注先である(株)日機装中央研究所に依頼し,実行した。B)実機の改良点以上の検討の結果,サンプリング機構と物理系演算系に関する大幅な改善を行った。実行した改善点は,1)処理修理の短縮:1データ取得のための1ステップあたりのフーリエ変換計算を含む周期を短縮した。約1データ/秒まで短縮し,連続記録波形が得られないよう装置を改良した。2)サンプル試料を分析に際し,物理系の応答速度を上げるためにサンプル導入部の配管をより細い内径のものに取り替えた。その結果,ガスサンプルには瞬時に応答する測定系に改良することに成功した。B)試料の分析応用テスト機器改良前の成果として,1)水中のCO2溶存ガス(N2ベース),2)水中の溶存CO2,N2O,O2,N2(Arベース)の検量線を得た。また,改良後,3)液中CO2の応答曲線,4)気体中のCO2,N2O,02,N2(Arベース)の検量線については現在継続中である。
N-イリドおよびS-イリド化学の新展開

フッ素イオンによる脱シリル化反応によってアンモニウムイリドあるいはスルフォニウムイリドを発生させその転位生成物を調べた。本研究は従来の強塩基を用いるイリド発生反応では困難であったイリドを発生させる事を可能とし,イリド自体の反応性を知ることが出来る。以下2年間の研究結果の概要を述べる。1.アンモニウムイリドの研究(1)ビスベンジルアンモニウム塩の2個のベンゼン環上に異なった置換基を導入して置き,そのイリドを発生させて転位の方向を調べた。その結果,イリドの転位はベンゼン環の置換基がより電子吸引性である方に進み易い事が明らかになった。(2)ベンジルアンモニウムイリドからのSommelet-Hauser転位とStevens転位の選択の可能性を検索した。その結果,反応を紫外線照射下に行うとStevens体が主成物になり,DBUを共存させて行うとSommelet-Hauser転位体を主成物に変えることが出来た。(3)フラン,チオフェン,ピロール,インドール,ピリジン環,ナフチル基,およびポリメトキシフェニル基を置換したトリメチルアンモニウムメチリドの転位を調べた。(4)環状アンモニウムイリド類からは[2,3]シグマトロピー転位して3炭素増環した共役トリエンを高収率で得た。これら転位に於いてイリドの立体異性と生成物の関連を調べた。2.スルフォニウムイリドの研究(1)ベンジルスルフォニウムアルキリドからはSommelet-Hauser転位のみが起こることが明らかになった。(2)ジアルキルおよびジフェニルスルフォニウムメチリドを非塩基性条件下で発生させその挙動を調べた。その結果,簡単なカルボニル化合物との反応では強塩基を使用する従来方と同等の結果を得たので,スルフォニウムメチリド反応の適用範囲の拡大が期待できる。N-(Trimethylsilyl)methyl基を有する4級アンモニウム塩にフッカセシウム(CsF)をDMFあるいはHMPA溶媒中室温で反応させるとアンモニウムイリド中間体を発生する。この反応条件下、即ち塩基非存在下に於けるイリドの反応挙動と、中員環状アミン合成への応用研究を行った。1.Benzylammonium N-ylideの転位に於けるSommelet-Hauser転位とStevens転位の選択:著者等は先にある種のイリドからのStevens転位体の生成が、従来言われてきた様に〔1,2〕ラジカル転位機構で直接生成するのではなく、一旦〔2,3〕シグマトロピー転位してSommelet-Hauser転位中間体となった後に〔1,3〕ラジカル転位して生成する事を示した。この機構に一般性があるのなら両転位の選択は可能と考えた。即ち、Sommelet-Hauser転位が優先するイリドの発生を紫外線照射下に行うとStevens転位体生成優先に変わり、Stevens転位生成が優先するイリドの生成系にDBUを添加して置くとSommelet-Hauser転位優先に変更可能となった。この実験は両転位が共通の中間体を経由しているとした先の推論を裏付けた。2.Furylmethyl-およびthienylmethyl-ammonium N-methylideの転位:これらのイリドのSommelet-Hauser転位は全て〔2,3〕転位の段階で止まり、exe-methylene基を有する化合物を高収率で与え、芳香化は起こらなかった。これらの中間体の有機合成への応用について検討した。

3.Tetrahydroisoquinolinium N-methylideの転位:これらイリドの転位では1位の置換基の種類が転位に大きく影響する。例えば1-phenyl置換体からはspiro構造をもつアミンが得られた。4.Piperazine環から7あるいは9員環アミンへの転換反応:1-Methy1-2-phenylpiperazinium 1-methylideを発生させて標記の環拡大反応が効率の良い合成法である事を報告した。フッ素イオンによる脱シリル化反応によってアンモニウムイリドおよびスルフォニウムイリドを発生させその反応挙動を調べた.本反応によって従来の強塩基を用いるイリド発生反応では困難であったイリドを発生させ,真のイリドの反応性を知ることが出来る.以下研究結果の概要を述べる.1.アンモニウムイリドの研究1-1.フラン,チオフェン,ピロール,インドール,およびピリジン環を置換したトリメチルアンモニウムメチリドの転位を調べた.その結果フラン,チオフェン類からは何れもイリドの[2,3]シグマトロピー転移体(共役ジエン)が選択的に得られた.しかし,ピロールとインドールからはその置換位置によって異なる結果となった.ピリジン類からは通常のSommelet-Hauser転位が高収率で進行した.1-4.各種の2-phenyl cycloammonium 1-methylide類を発生させてその立体異性体と転位生成物との関連を調べた.その結果,一方の異性体からは[2,3]シグマトロピー転位して3炭素増環した共役トリエン(イソトルエン誘導体)が得られるが,他方の異性体からはStevens体が主成した.これらの転位機構を解明した.2.スルフォニウムイリドの研究2-1.ベンジルスルフォニウムアルキリドを非塩基性条件下で発生させその挙動を調べた.その結果,ベンゼン環置換基あるいはイリド炭素の置換基の有無(メチリドあるいはアルキリドの差)を問わずSommelet-Hauser転移体のみが生成した.この結果はN-イリドと比べて興味深い.2-2.ジアルキルおよびジフェニルスルフォニウムメチリドを非塩基性条件下で発生させその挙動を調べた.その結果,簡単なカルボニル化合物との反応では強塩基を使用する従来方と同等の結果を得たので,フォニウムメチリド反応の適用範囲の拡大が期待できる.
ＩｏＴ活用：機密性と信頼性を両立するピュアP2P型クラウドストレージ技術の開発

平成30年度は本研究期間の最終年であり,これまでに開発したP2P型クラウドストレージ関連技術を多様な分野に応用する発展研究に取り組んだ.はじめに,不特定多数のユーザ間による非中央集権的な個人データ売買(いわゆるスマートコントラクト)分野への応用可能性について検討した.そして,開発技術のP2P型クラウドストレージが商品(個人データ)を安全に預かる一時保管庫として有効活用できることを示した.一方で,ブロックチェーンに契約内容が記載されて全ユーザに公開されてしまうというスマートコントラクトの特性により、売買契約成立後は商品の機密性とユーザ(商品の販売者)の匿名性が損なわれる懸念が判明した.そこで,商品を購入者に送付する方法を工夫することで機密性が損なわれることを防ぎ,また,他ユーザと協力することでユーザを特定する公開鍵を変更できるようにすることで匿名性を維持する独自技術をそれぞれ新規開発した.さらに,ユーザのライフログ(移動履歴やウェブ閲覧履歴など)を活用したターゲティング広告分野への応用可能性についても検討した.従来型のターゲティング広告は,サービス事業者がユーザのライフログを収集・閲覧するため,ユーザのプライバシが損なわれる懸念があった.そこで,本研究では,これまでの開発技術を援用することで,サービス事業者によるユーザのライフログ収集・閲覧を回避しつつ、ユーザのライフログを活用する高精度ターゲティング広告を可能にする独自技術を新規開発した.これらの成果は事業化の可能性を想定して特許出願を実施している.平成28年度の目標は「機密性と信頼性を両立するP2P型クラウドストレージ技術の開発を行うこと」であった.はじめに,研究実施計画に従いP2P型クラウドストレージの要件定義を行い,その実現に必要な要素技術として秘密分散法や匿名通信技術(Tor,I2Pなど)について調査を行った.また,ネットワークセキュリティに関連する研究集会などに参加して,最新の技術情報の収集を行った.そして,それらの成果として,中央集権的な管理主体が存在しないピュアP2P型ストレージに対する不正な通信傍受や中間者攻撃を検知・排除する技術を開発した.この開発技術により,攻撃者が特定の攻撃対象ユーザのデータ保存先を識別することを困難にして,ユーザの保存データの機密性をより向上させる効果が期待できる.また,P2Pノード群が複数のローカルネット群を作成し,個々のローカルネットにおいてノード群が相互にリアルタイムで死活監視と保存データの信頼性回復処理を行うことで,保存データの自動的な信頼性維持を可能にする自律分散型信頼性回復技術も開発した.この開発技術により,保存データの改竄や消失が困難になり,信頼性向上効果が期待できる.さらに,自律分散型信頼性回復技術を導入したピュアP2P型クラウドストレージの保存データの定量的信頼性評価も行った.その結果,保存データの信頼性をユーザ自身が任意に設計可能であることも示した.それらの開発技術の概要は,国内シンポジウムと国際会議においてそれぞれ発表している.平成28年度は,ピュアP2P型クラウドストレージ技術の開発を行い,機密性と信頼性のそれぞれを向上させる技術の開発に成功したことから,順調な進展と評価している.一方で,交付申請書では,サービス利用不能(DoS)攻撃を防ぐ技術の開発も計画していたが,今のところ具体的な成果は得られていない.平成29年度の目標は、前年度に開発済みである「機密性と信頼性を両立するピュアP2P型クラウドストレージ技術」に対する計算機シミュレーションと理論的考察の実施であった.研究実施計画に従い,はじめに,計算機シミュレーションを用いて、その信頼性の定量的評価を実施した.その結果,クラウドストレージのモデルパラメータを適切に設計することで,中央管理サーバに頼ることなくP2Pノード群の自律的制御のみにより,保存データの信頼性を任意の水準に維持できることを示した.一方で,構成P2Pノード群に一時的に一定以上の大規模消失が生じた場合,たとえ保存データの消失が避けられたとしても,その後のP2Pノード群の自律的な完全復元が困難となり,保存データの信頼性が低い水準のまま維持されてしまう問題も判明した.そこで,本年度はその問題を克服する新技術の開発も行った.結果的に,従来用いていた秘密分散法に対して再生成符号技術を援用するように改良することで,前述の問題を克服することに成功した.新技術では,保存データが消失しない限り,保存データの信頼性を完全に復元することが可能である.また,本年度は,本開発技術の応用・活用範囲を広げる方法についても検討を行った.具体的には,個々の医療機関で蓄積された患者の診断データを,患者のプライバシや医療機関の権益を保護しながら安全に医療機関間で相互連携・活用する仕組みを提案した.これらの成果は,国際会議と国内研究集会においてそれぞれ発表している.平成29年度は,ほぼ交付申請書の計画通りに進捗している.本研究で開発したピュアP2P型クラウドストレージ技術に対する計算機シミュレーションと理論的考察により,その有効性を示すことに成功した.本年度は,本開発技術を用いた実際に動作する応用アプリの作成も計画していたが,完成には至っていない.現在は,仕様策定をほぼ終えた段階である.平成30年度は本研究期間の最終年であり,これまでに開発したP2P型クラウドストレージ関連技術を多様な分野に応用する発展研究に取り組んだ.はじめに,不特定多数のユーザ間による非中央集権的な個人データ売買(いわゆるスマートコントラクト)分野への応用可能性について検討した.そして,開発技術のP2P型クラウドストレージが商品(個人データ)を安全に預かる一時保管庫として有効活用できることを示した.

一方で,ブロックチェーンに契約内容が記載されて全ユーザに公開されてしまうというスマートコントラクトの特性により、売買契約成立後は商品の機密性とユーザ(商品の販売者)の匿名性が損なわれる懸念が判明した.そこで,商品を購入者に送付する方法を工夫することで機密性が損なわれることを防ぎ,また,他ユーザと協力することでユーザを特定する公開鍵を変更できるようにすることで匿名性を維持する独自技術をそれぞれ新規開発した.さらに,ユーザのライフログ(移動履歴やウェブ閲覧履歴など)を活用したターゲティング広告分野への応用可能性についても検討した.従来型のターゲティング広告は,サービス事業者がユーザのライフログを収集・閲覧するため,ユーザのプライバシが損なわれる懸念があった.そこで,本研究では,これまでの開発技術を援用することで,サービス事業者によるユーザのライフログ収集・閲覧を回避しつつ、ユーザのライフログを活用する高精度ターゲティング広告を可能にする独自技術を新規開発した.これらの成果は事業化の可能性を想定して特許出願を実施している.平成29年度は,進展が遅れている「サービス利用不能(DoS)攻撃を防ぐ技術」の開発を進める予定である.また並行して,交付申請書の計画に従い,計算機シミュレーション・理論的考察と応用アプリ作成を行う.なお,平成28年度は,研究対象を,中央集権的な管理サーバの存在を許容しないピュアP2P型システムに限定していた.しかし,研究の進展に伴い,ピュアP2P型の場合には保存データの信頼性維持が困難であり,実現できる機能も限定的であることが明らかになってきた.そのため,今後は,限定的機能を有する管理サーバの存在を許容するハイブリッドP2P型システムまで,研究対象を広げる予定である.平成30年度は,実際に動作する応用アプリを作成して,それらの動作結果をフィードバックして,技術の改良や実用上の性能評価を実施したいと考えている.また,平成28, 29年度は,研究対象がピュアP2Pシステム(中央集権的な管理サーバの存在を想定しないシステム)に特化していたが,研究の進展に伴い,ピュアP2Pシステムの場合には保存データの信頼性保証が困難であり,また,実現できる機能や達成できる性能も限定的であることが判明している.そのため,平成30年度は,研究対象をハイブリッドP2Pシステム(中央管理サーバによる不正を排除しながら,中央管理サーバによる積極的なガバナンスを許容するシステム)に広げる予定である.平成28年度は幾つかの新技術の開発に成功し,国際会議で成果発表まで行った.この国際会議の開催日は年度末(3月26-29日)であり,その旅費総額の事前予想が困難であったため,大きな赤字にならないように予定していた設備備品や消耗品の支出を過剰に抑制してしまった.結果的に,格安ツアーなどを活用した効果もあり旅費抑制に成功したため,34,618円の次年度使用額が生じた.平成29年度は,実際に動作する応用アプリを完成させることを計画していたが,完成には至らず関連作業を十分に実施できなかった.そのため,その関連費用の支出も抑制され,結果的に76,594円の次年度使用額が生じた.
下部地殻レオロジー・剪断変形の局所化から地震性すべりにいたる流体の役割の解明

今年度は本研究の最終年度であり、研究のまとめを実施し、公開した。本年度の主要な目的は、北海道日高山脈の下部地殻相当の変成岩の地質学的調査および詳細な分析であった。調査は夏期に実施した。その結果、これまでの調査によって明らかにされていたそれらの分布を確認するとともに、詳細な変形構造とその結晶学的、化学的分析のための良質の資料を得ることができた。また、中部地殻程度に相当する深度にかつて貫入したガブロの岩体に関して岩石試料、とくに変形メカヒズムの解析のために結晶方位解析を実施した。その結果、この岩体の内部では、変形が極めて不均質であり、一定部分に局所化していることが明らかとなった。この変形の局所化している箇所は、流体の移動に伴う変形作用が進行していることも明らかとなった。具体的には、(1)光学顕微鏡下での岩石学的、結晶学的解析の追加。同じく変形の構造地質学的解析の結果、これらの岩石の変形は変成作用と同時的に進行している下部地殻下の条件下で進行したものであることを再確認した。変形の機構を確認するために、結晶方位統計解析をEBSD解析装置を用いて更に実施した。その結果、下部地殻の温度圧力下で進行した変形であるにも関わらず、塑性変形による微細結晶化とそれに伴う再結晶化は起こっておらず、結晶の脆性的破断による微細化が主要な機構であることを更に確認した。この結果は、下部地殻条件での変形機構に関与する変形速度のパラメータなどの重要性を浮かび上がらせることとなった。グラニュライト等下部地殻構成岩石の地表への露出過程、あるいは被深度に関して近年、これまでと異なるモデルが、世界各所より提案されている。下部地殻構成岩石のこれらの問題の再検討を本研究は課題としている。日本列島では、島弧性地殻深部が露出するのは北海道の日高山脈である。この衝突帯における地殻の沈み込みと上昇過程、とくに、これらと地震発生および、それに関する流体の関与の解明を目的としている。本年度は、研究実施期間が11月3月の4ヶ月のみであるので、この研究のための準備期間と位置づけており、以下の項目について研究をすすめた。(1)下部地殻(とくに日高山脈の上盤に分布する酸性のグラニュライトおよび、下盤の塩基性のグラニュライト)に関する文献の調査を実施し、来年度の調査に関する予定を具体化した。(2)また、これまで日高山脈に露出する下部地殻相当岩石のコレクション(新潟大学所蔵)を調査、研究し、分析(変形ファブリック、変形岩組成)のために試料を抽出した。さらに、新潟大学における共同研究者である宮下純夫氏と分析によって予想される情報や、調査予定地域、地質について詳細に議論をおこなった。(3)分析のための岩石試料処理および準備をすすめた。分析は、鉱物組成、化学組成を予定し、変成作用の熱力学的解析をおこなう。(4)下部地殻研究の従事者とセミナー等を通じて議論をし、分析のための方法を決定した。今年度は本研究の第2年度となる。ただし、初年度は3ヶ月であり準備に費やされた。本年度の主要な目的は、北海道日高山脈の下部地殻相当の変成岩の地質学的調査、および資料収集であった。夏期に2週間に実施した。また、中部地殻程度に相当する深度にてかつて貫入したガブロの岩体に関しても、地質の調査を実施した。その結果、この岩体の内部では、変形が極めて不均質であり、一定部分に局所化しているが明らかとなった。この変形の局所化している箇所は流体の移動に伴う変成作用が進行していることも明らかとなった。これらの、資料を持ち帰り、室内での分析を実施した。1)光学顕微鏡下での岩石学的、結晶学的解析。同じく変形の構造質学的解析である。その結果、これらの岩石の変形は変成作用と同時的に進行している下部地殻下の条件下で進行したものであることを確認した。2)変形の機構を確認するために、結晶方位統計解析をEBSD解析装置を用いて実施した。その結果、下部地殻の温度圧力下で進行した変形であるにも関わらず、塑性変形による微細結晶化とそれに伴う再結晶化は起こっておらず、結晶の脆性的破断による微細化が主要な機構であることが判明した。この結果は、下部地殻化での変形機構に関与する変形速度のパラメータなどの重要性を浮かび上がらせるものである。

同じく変形の構造地質学的解析の結果、これらの岩石の変形は変成作用と同時的に進行している下部地殻下の条件下で進行したものであることを再確認した。変形の機構を確認するために、結晶方位統計解析をEBSD解析装置を用いて更に実施した。その結果、下部地殻の温度圧力下で進行した変形であるにも関わらず、塑性変形による微細結晶化とそれに伴う再結晶化は起こっておらず、結晶の脆性的破断による微細化が主要な機構であることを更に確認した。この結果は、下部地殻条件での変形機構に関与する変形速度のパラメータなどの重要性を浮かび上がらせることとなった。
重症患者における消化管機能-胃電図の集中治療への応用-

本研究の目的集中治療分野における、多臓器不全患者の重傷度判定・治療効果判定をより容易にかつ簡便に行うこと方法がないかどうか、検討することであった。これは、多臓器不全の発症機転として提唱されているbacterial translocation(BT)、に基づくものである。これまで、多臓器不全の診断としてあるいは菌血症の検索を目的に細菌培養などが行われていた。また、近年では、直接的に消化管機能を測定するという方法(pHi)も採られている。しかしながら、いずれの方法においても、けして簡便な方法といえず、また、判定まで時間がかかるのが欠点であった。この研究では、より簡便にかつ経時的にこの消化管機能を評価することで、多臓器不全の早期発見・予防が可能ではないか、検討することであった。本研究では、対象を、術後集中治療を要する心臓手術など非開腹手術患者とし、術前・術中、術後継続的に測定し、予後ならびにAPACHE scoreなどと比較するprospective studyを行う予定であった。しかしながら、基礎研究期間を含め、研究対象期間(2年目)においては、心臓手術症例など集中治療室入室翌日には、集中治療室を退室してしまい、本研究の対象となる症例に恵まれなかった。また、開腹手術を受けていない症例で多臓器不全に陥った症例に恵まれず、実際にpHiや心機能との比較が出来なかった。現在は、心臓血管系術後患者のみならず、集中治療部に入室する開腹手術術後患者にまで、対象患者を拡大し研究しているが、データ数が少なく、現在のところ、明かな所見は得られていない。平成11年度においては、術前患者評価(ASA)1-2の症例20例に対し、胃電図を測定記録する予定であった。手術・麻酔の影響を、極力排除するために、胸部・腹部以外の四肢・頭部の手術症例に限定し、また、身体・神経機能の低下が予想される高齢者を除外した。現時点で、8症例について、胃電図を測定・記録してみた。その結果、いくつかの問題があることが判明し、現在、開発元と原因究明・解決策を模索している段階である。もっとも大きな問題は、ノイズである。測定開始後、すなわち、基準とすべき状態の胃電図に混入するノイズが大きく、解析に耐えうるデータとなっていなかった。原因としてもっとも考えられるのが、電極貼附部位の皮膚の状態である。当初は、電極貼附部位の皮膚には、何の処置も施さなかった。測定開始後の大きなノイズの原因は、この点にあったと考えられる。仕様書によると、アルコール棉等による清拭は不適切であるため、皮膚表面を、生理的食塩水で清拭処置後、電極を貼附するようにすることで解決できるのではないかと考える。一方、電極貼附部位の皮膚の処置だけでは、データの安定性を考えた場合、不十分と考えられる。皮膚を処置することで、ノイズは軽減したように思えるが、いまだ、不安定である。おそらく、処置をした直後から測定開始としていることも問題で、安定した胃電図が測定できるようになるには、多少とも、スタビライゼーションのための時間が必要だと思われる。今後、以上のような技術的問題をクリアしていきたいと考える。