hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ZnO 系透明導電膜のキャリア輸送に対する構造の影響とその制御技術に関する研究

ZnO系透明導電膜は多結晶構造であるが故、高ホール移動度(mH)実現への解決策は、1粒界散乱寄与の低減、と2粒内キャリア移動度(mig)の増大、との両立である。研究最終目標は、(i)独自の解決策の提案と(ii)具体的な電気特性に対する数値目標とに分けられる。今期達成度は、(i)では100%、(ii)では77%と自己評価している。・該研究の目標値:mH= 50 cm2/Vs、粒界散乱寄与= 0、mig= 50 cm2/Vs・初年度の達成値:mH= 38.6 cm2/Vs、粒界散乱寄与= 0、mig= 38.6 cm2/Vs具体的には下記の通りである。DC-MSでは、長所として、高mig及び高キャリア密度の実現が挙げられる。課題として、低c軸配向性及び(101)面の残存に因る高粒界散乱寄与(=0.3)が挙げられ、その結果、高mHの実現が困難となる。RF-MSでは、長所として、高c軸配向性に因る低粒界散乱寄与(=0.01)が挙げられる。課題として低mig及び低キャリア密度が挙げられる。その結果、高mHの実現が困難となる。成膜電力比を最適化したRF/DC-MSは、長所として、DC-MSとRF-MSの長所の組み合わせの実現が挙げられる。課題として、(101)面の不完全消失が原因と考えられる粒界散乱寄与(=0.03)の残存と、膜のc軸配向性がRF-MSと比べると低い、ことが挙げられる。上記課題を解決する独自技術なるCLの成果は次の通りである。該技術の特長は、DC-MSによる長所を維持しながらも、RF-MSの長所をもって、粒界散乱寄与の完全消失を実現させる、ことにある。RF-MSによる膜厚10 nmのCLを挿入したDC-MSによるAZO膜では、単一面(c面)の成長が観察され、mH =mig= 38.6 cm2/Vs、粒界散乱の寄与= 0(抵抗率2.32×10-4 ohmcm)の実現に至った。酸化物エレクトロニクス初年度は、学術論文の件数が多いAZOを用いることで、CLの新規性とその効果とを明白化することが可能となった。次年度は最適化されたCLの発展として異なる不純物(例えばGaやTi)が添加されたZnO系薄膜において、その添加量をパラメータとし、結晶子配列度と粒界散乱寄与の相関図を構築する。古典論もしくは量子論的にモデル化された各種キャリア散乱とのフィッテイングを試みる。キャリア輸送機構モデルの構築には、研究協力者である山本哲也氏から量子論的観点から指導を仰ぐ。その結果を通して、仮説「多結晶薄膜におけるキャリア輸送機構の主支配因子は結晶子配列度である」の正否と正なる時の適用限界を明白にする。初年度では、解決すべき課題として、粒内キャリア移動度migの増大、が挙げられる。解決策として、上記したAl以外の不純物の検討を考え、migを決める散乱因子を明白にすることを通して課題の解決を図る。多結晶ZnO薄膜に対する真性欠陥をも含めたドーピング効果の系統的な研究は、極めて少なく、且つ何れも単結晶での電気的特性で議論されるキャリア密度とキャリア移動度との関係の枠内に留まる議論となる。この問題点を明らかにしたことが当方のJ. Appl. Phys.掲載の論文と自己評価している。本研究の波及効果は、多結晶薄膜でのドーピング効果を明白化であり、多結晶薄膜構造(ZnO膜表面、基板とZnO膜との界面)と薄膜特性(電気・光学)との関係が明らかにされよう。最終年度は、上述した展望を基に、上記多結晶薄膜構造に対し、残留応力等のキャリア輸送に対する影響などを十分検討する基礎研究を強化する。これをもって、薄膜成長初期の極薄膜層(膜厚は数10 nm以下)を設計的に制御する本研究手法と従来の手法(GaNに対するAlNや、MgOに対するCrなど)との相違点を明確にする。
骨髄系細胞の分化と遺伝子発現におけるC/EBPαとGABPのクロストークの解明

本課題では,好中球分化ならびに急性骨髄性白血病(AML)に密接な関連があるC/EBPαのタンパク質間相互作用,特に代表研究者らが見出したGABPとの相互作用が,骨髄系細胞の分化や遺伝子発現において,どのような重みをもって,どのような分子機構により機能しているのかを研究した.その結果,GABPが会合するC/EBPαのC末端領域が,(1)新規機能ドメインとして好中球分化に機能すること,(2)さらに機能的に細分化できること,(3)エピジェネティック制御因子を含む種々のインターラクターと相互作用することを明らかにした.本年度は,C/EBPα-GABP間相互作用により調節される骨髄系細胞特異的な遺伝子の探索するための実験系構築を目的として,C/EBPαとの会合および相乗的転写活性化能が低下するGABPα変異体(GAα-β3-QQL;Biochem J,2010)および野生型GABPにHAタグを連結し,さらにdestabilization domainタグを挿入した誘導型発現ベクターを構築した.それぞれ骨髄系細胞株U937に導入し,変異体と野生型が同レベルで高発現する安定発現細胞株を複数クローン取得できた(それぞれQQL株およびGABP株).C/EBPαがGABPとの会合を介して結合する遺伝子領域の再免疫沈降法(re-ChIP法)による同定に向けて,これらのクローンの性状を詳細に解析中である.一方,C/EBPα側からの解析として,GABPとの会合に必要なC末端領域がCD15及びCD11bの発現誘導を指標としたK562株のC/EBPα依存性の好中球分化に必須であることを,更に他の分化マーカー(C/EBPε及びG-CSFレセプター)を用いて明らかにし,論文として発表した(BBA, 2013).また,GABPとの会合に必要なC/EBPαC末端の2つのアミノ酸ストレッチをいずれも3アミノ酸残基まで絞り込み,これらを欠失するC/EBPα変異体がGABPとの会合能に著しく低下をきたすことを明らかにした(BBA, 2013).この変異体の好中球分化における影響を解析するため,誘導型の発現ベクターを構築中である.本年度は,C/EBPα-GABPによる相乗的転写活性化に関わる新規因子の酵母ツーハイブリッド法による探索及びC/EBPα-GABP相互作用に調節される骨髄系細胞特異的な遺伝子のre-ChIP法による探索に関し,具体的な条件検討を中心に実験を進めた.その結果以下の研究成果が得られている.1.前年度論文化したGABPとの会合能を欠損するC/EBPαの欠失変異体及び,GABPとの会合能は保持するがGABPとの相乗的転写活性化能を欠損する変異体CEα-P346Aの誘導型発現ベクターを構築した.それぞれを骨髄系細胞株K562に導入し,好中球分化においてC/EBPα-GABP間の物理的あるいは機能的相互作用能の欠損が,CD15,CD11b,CD89などの顆粒球マーカーの発現誘導それぞれに異なる影響を及ぼすことを明らかにした.2.上記の結果を踏まえ,C/EBPα-GABPによる相乗的転写活性化に関わる新規因子を探索するため,C/EBPαのC末端領域に結合する因子を酵母ツーハイブリッド法により骨髄細胞由来cDNAライブラリーをスクリーニングした.予備的実験からすでに有力候補のクローンが得られており,現在これらの解析を進めるとともに,至適化した条件でさらにライブラリーのスクリーニングを進めている.3.C/EBPα-GABP相互作用に調節される骨髄系細胞特異的な遺伝子のre-ChIP法による探索に関し,U937細胞を用いてクロマチン分断化の至適条件を決定し,re-ChIP法のスタート試料となる分断化クロマチンを大量調製した.re-ChIP時の使用抗体量の検討が終了次第,本実験を行う予定である.4.本研究成果を専門分野的に最も近い日本血液学会で初めて発表し,また,専門誌の総説でも紹介した(印刷中).本課題では,好中球・好塩基球分化ならびに急性骨髄性白血病(AML)に密接な関連があるC/EBPαのタンパク質間相互作用,特に申請者らが見出したGABPとの相互作用が,骨髄系細胞特異的な遺伝子発現において,さらには骨髄系細胞分化において,どのような重みをもって,どのような分子機構により機能しているのかを研究した.1.C/EBPαのC末端領域は,新規機能ドメインとして好中球分化に機能する:骨髄系細胞株K562の顆粒球分化モデルを用いて,GABPと相互作用するC/EBPαのC末端領域を欠損させた変異体が各種好中球分化マーカーの発現誘導能を欠損し,また細胞増殖抑制能も欠損することを明らかにした.これらの知見は,新規C末端機能ドメインが好中球分化ならびにAMLの新たな分子機構に関与することを示唆するものであり,BBA誌にて発表した.2.C/EBPαのC末端新規機能ドメインの細分化:GABPとの会合能を損なうことなしに,GABPと共同して相乗的に転写を活性できないC/EBPαのC末端機能領域変異体(CEα-P346A)が,好中球分化において一部の分化マーカーを誘導できないことを明らかにした.C/EBPαの役割の中で,GABPとの機能的相互作用が関与する,あるいは関与しない調節遺伝子や分化の素過程とその分子機構が明らかになれば,C/EBPαの特定の機能に限定した人為的制御への展開が期待できる.3.C/EBPαのC末端機能ドメインの新規インターラクターの同定:酵母ツーハイブリッド法を用いて,C/EBPαのC末端機能ドメインの新規インターラクターを複数同定した.

この中には,ヒストン修飾を介したクロマチン修飾を通じて遺伝子発現を抑制するポリコーム群タンパク質も含まれ,本研究成果が好中球・好塩基球分化ならびにAMLのエピジェネティック制御の新たな理解に繋がることが期待される.本課題では,好中球分化ならびに急性骨髄性白血病(AML)に密接な関連があるC/EBPαのタンパク質間相互作用,特に代表研究者らが見出したGABPとの相互作用が,骨髄系細胞の分化や遺伝子発現において,どのような重みをもって,どのような分子機構により機能しているのかを研究した.その結果,GABPが会合するC/EBPαのC末端領域が,(1)新規機能ドメインとして好中球分化に機能すること,(2)さらに機能的に細分化できること,(3)エピジェネティック制御因子を含む種々のインターラクターと相互作用することを明らかにした.本年度前半は,前年度同定したGABPとの会合能を欠損するC/EBPαの欠失変異体及び,GABPとの会合能は保持しつつGABPとの相乗的転写活性化能が欠損する変異体CEα-P346Aを骨髄系細胞株K562に導入し,好中球分化においてC/EBPα-GABP間の物理的及び機能的相互作用能の欠損が,CD15,CD11b,CD89などの顆粒球マーカーの発現誘導それぞれに異なる影響を及ぼすことを明らかにした.この結果は,C/EBPα-GABP間相互作用の骨髄系細胞分化における役割を明らかにする手掛かりになり,またC/EBPα-GABPによる相乗的転写活性化に関わる新規因子あるいはC/EBPαのC末端領域に相互作用する新たな因子の存在を示唆する.このため,優先して酵母ツーハイブリッド法によるC/EBPαのC末端領域結合因子の同定を進めた.この結果,C/EBPα-GABP相互作用に調節される骨髄系細胞特異的な遺伝子のre-ChIP法による探索及びC/EBPα-GABP相互作用に関わるタンパク質修飾の探索にやや遅れが生じたものの,C/EBPαのC末端領域結合因子の候補クローンの単離が予定より早く進んだ.この間行ったre-ChIP法による探索に関する予備的実験はほぼ完了しており,また,re-ChIPにより沈降した遺伝子領域群からC/EBPαとの会合を介して沈降してくるものを選別するためのGABP変異体導入株(QQL株)は,前年度すでに樹立済みである.外部発表に関しては,当該研究テーマに関して専門分野的に最も近い日本血液学会で初めて発表するとともに,専門誌の総説でもこのテーマに関して紹介できた.以上のことから,総合的に概ね順調に進展していると判断した.分子生物学,生化学1.酵母ツーハイブリッド法によるC/EBPαのC末端領域結合因子の同定に関して,決定した至適条件でさらにライブラリーをスクリーニングして候補クローンの数を増やすとともに,候補クローンに関し順次,GABPとの会合能を欠損するC/EBPαの欠失変異体及び,GABPとの相乗的転写活性化能が欠損する変異体CEα-P346AのC末端領域をベイトとした陰性コントロールによる検定を行い,塩基配列のシーケンシングにより結合因子を同定する.2.C/EBPα-GABP
農畜産物および食品廃棄物の嫌気性発酵処理における二相式ファーメンターの開発

本研究は、農畜産業および食品工場から排出される高濃度有機廃液の効率的な廃水処理技術を確立するため、嫌気性発酵処理のための二相式ファーメンターを開発し、安定的かつ効率的な排水処理および発生バイオガスの有効利用を行うトータルシステムの構築を目的としている。焼酎廃液を基質とした回分培養実験およびケモスタット連続培養実験を行い、対数増殖期の発酵高速度に関与する希釈率、菌体濃度、基質濃度、菌体生産性の関係について求め、二相式ファーメンターの設計諸元に関する以下の重要な知見を見出した。(1)pH、ガス発生量の変動からHRT減少速度は-0.18(1/day)以下で、-0.630.48(1/day)間では第1相の酸生成菌の流出が確認された。(2)COD除去率は平均80%であり、COD除去率の最高値はHRT10の82%であったが、COD除去係数KはHRT7.9が最大となり、COD除去率とは異なった。(3)投入基質濃度10,000ppmでは、酸発酵はHRT14.4時間で菌体の生産性を最大にし、HRT11.4時間で菌体の流出が起こる。(4)メタン発酵では、HRT6.9日で菌体の生産性が最大になり、HRT4.6日でメタン菌の流出が起こる。これは、従来の一相式ファーメンターでは約16日の滞留日数が必要であるが、二相式ファーメンターでは約半分の7.5日で発酵処理が完了することが判明した。(5)比増殖速度から見た酸生成槽、メタン生成槽の発酵容積比はほぼ1:9が妥当であることが判明した。次に、嫌気性発酵処理の安定性と効率向上を図る上で必須となる原料前処理としての固液分離について、処理効率が良く、ランニングコストの低い簡易型遠心濾過式固液分離装置を開発し、その性能試験を行った。その結果、固体部の繊維質は100%除去可能であり、その後の静置で固体残差は沈殿し、固液分離が容易に可能になった。また、上澄液は約20%程度のCOD減少が見られた。さらに、嫌気性発酵処理後の離脱液を活性汚泥により好気性発酵処理し、24時間でほぼ90%以上のCODの除去が可能であった。これら一連の実験により、固液分離、嫌気性、好気性発酵処理を組み合わせた廃液処理のトータルシステムが構築されると同時に、発生したバイオガスの有効利用性が明らかになった。

まず、本年度は二相式ファーメンターの基本設計諸元を検討するため、焼酎廃液を基質とした回分培養実験およびケモスタット連続培養実験を行い、対数増殖期の発酵高速度に関与する希釈率、菌体濃度、基質濃度、菌体生産性の関係について求め、二相式ファーメンターの設計諸元に関する重要な知見を見出した。1.酸発酵の場合、希釈率が0.068のとき菌体増殖速度は最大を示し、0.088で菌体流出が起こった。2.メタン発酵の場合、希釈率が0.006のとき菌体増殖速度は最大を示し、0.0091で菌体流出が起こった。3.酸発酵の最適滞留時間は14.36時間で少なくともそれ以上の滞留時間が酸発酵相には必要であった。4.メタン発酵の最適滞留時間は6.9日で少なくともそれ以上の滞留日数がメタン発酵相には必要であった。5.従来の一相式ファーメンターでは少なくとも16日の滞留日数が必要であるが、二相式ファーメンターでは約半分の7.5日で発酵処理が完了することが判明した。6.ケモスタット連続培養での比増殖速度から見た酸生成槽、メタン生成槽の発酵容積比はほぼ1:9が妥当であることが判明した。これらの知見を基に発酵容積200リットルの二相式ファーメンターを試作し、順養実験を行っている。本研究は、農畜産業および食品工場から排出される高濃度有機廃液の効率的な廃水処理技術を確立するため、嫌気性発酵処理のための二相式ファーメンターを開発し、安定的かつ効率的な廃水処理および発生バイオガスの有効利用を行うトータルシステムの構築を目的としている。本年度は今までに蓄積したデータを基に二相式ファーメンターの試作およびその性能試験を行い、問題となるところの装置改良、また、長期間の安定処理のための運転条件の決定、さらに試作装置での芋焼酎廃液を使った連続発酵処理実験とデータ収集を行った。試作した装置では、消化液中継タンクの設置により上澄み液のみを系外に排出し、濃縮された消化液は再びファーメンタへ還流する効率的な発酵システムが構築ができ、系外への菌体流出の防止と、供給廃液の希釈が同時行えるようになった。また、タイマーにレベルセンサー、温度およびpHセンサーを組み合わせた簡単なシステムで、シーケンス制御による自動運転が可能になった。次に連続発酵処理実験では、pH約4.6、COD濃度21,00030,000ppm、SS約53,000ppmの高濃度の芋焼酎廃液を使って、10ヶ月間にわたり廃液処理実験を行った。COD除去率は平均で74%と多少低かったが、実用的な利用を考慮して、滞留日数を1.9日の設定では良好な結果と考えられる。SS除去率は最高で98.1%と良好で平均でも85%以上を維持していた。バイオガスの発生量は廃液1m^3当り、5.5m^3で幾分少ない値となったが、メタンガス濃度は第1相で55%、第2相で65%とかなり高濃度のバイオガスが発生していた。本年度の実験の結果、装置面および発酵処理面からみて発酵前処理の問題が浮上した。芋焼酎は個液分離が難しく、その技術開発が特に重要である。現在、安価で分離性能の良い装置の設計および試作に着手している。本研究は、農畜産業および食品工場から排出される高濃度有機廃液の効率的な廃水処理技術を確立するため、嫌気性発酵処理のための二相式ファーメンターを開発し、安定的かつ効率的な排水処理および発生バイオガスの有効利用を行うトータルシステムの構築を目的としている。本年度は試作した二相式ファーメンターの最終性能試験を行い、芋焼酎廃液を使った連続発酵処理実験とデータ収集を行った。その結果、pH、ガス発生量の変動からHRT減少速度は-0.18(1/day)以下で、-0.63-0.48(1/day)間では第1相の酸生成菌の流出が確認された。COD除去率は平均80%であり、COD除去率の最高値はHRT10の82%であったが、COD除去係数KはHRT7.9が最大となり、COD除去率とは異なる結果となった。
慢性圧負荷における心筋細胞筋小胞体Ca^<2+>ATPaseの転写調節In vivo gene injectionによる検討

現在、200gのラットにSR Ca2_+ ATPase promoter -1110kb - luciferaseをpSV-bgal plasmidと左心室心尖部にin vivo injectionし2日後に上行大動脈狭窄術(内経1.6mm)を行ない、1週間後に心臓を摘出し左心室心筋組織でShamoperation群との間にluciferase活性の違いがあるか検討中である。当初、in vivo gene injectionと上行大動脈狭窄術を同時に施行したが、過半数の個体が術中ないし術直後に死亡し、かつ手術生存例の術後1週間の経過観察でも恐らく心不全と思われる死亡があり、二段階に分けて手術を行なうこととした。このことが、本研究の遂行をやや遅らせている。
21世紀に向けた国際私法・国際民事手続法の立法化に関する研究

研究プロジェクトの初年度に、「契約、不法行為等の準拠法に関する法律試案」を公表した。これは、科学研究補助金を頂く前から進めていた作業を土台として、最終的検討を行った末の公表であった。この試案の公表によって、われわれの研究成果が具体的な形を持つことになり、そのことによって、これまで十分には意識されてこなかった異なる単位法律関係の準拠法の定め方の相互関連性が明らかにされた。主な成果は、契約準拠法の決定における当事者自治の範囲の明確化、準拠法指定のない場合の「特徴的給付の理論」の日本法への受容の仕方、隔地的契約の方式の準拠法について議論の深化、「特別連結理論」の日本法への受容の仕方、不法行為の複数の単位法律関係への分割とそれぞれについての適切な準拠法の決定、債権譲渡・相殺・債権者代位などの第三者に対する効力についての統一的理解、債権者取消権の準拠法についての議論の深化などである。我々は、その後、この研究の英文化を行った。この作業は、予想をはるかに越える刺激に満ちた新たな研究であった。言語で構成される条文を別の言語に移すことによって、それまで誤魔化されてきた細部の意見の相違が浮き彫りとなり、改めて議論をして詰めて行くという作業が繰り返されたのである。以上の作業によって、これまで机上での考察によって通説たる地位を占めてきた考え方が必ずしも通用しないのではないかとの我々の主張を具体的な条文の形で示すことができた。初年度である平成7年度の最大の成果は、「契約、不法行為等の準拠法に関する法律試案」を公表したことである。そして、これまで机上での考察によって通説たる地位を占めてきた考え方が必ずしも通用しないのではないかとのわれわれの主張を具体的な条文の形で示したので、今後期待される学会からの批判を通じて、議論が深化してゆくものと思われる。また、議論の過程で、奥田安弘による国籍法の研究も大きく進展した。国籍法は国際私法と深い関連を有する分野であり、特に、認知という法律行為による国籍の取得は、国際私法による準拠法決定の議論と深い関係を有する。本年度は、日本語で公表した「契約、不法行為等の準拠法に関する法律試案」を英文に直す作業を行った。この試案の公表は、これまでの日本及び諸外国における国内法・条約についての議論をふまえ、現在の時点でわが国に最もふさわしい新たな国際私法立法を提案するものである。具体的には、契約準拠法の決定における当事者自治の範囲の明確化、準拠法指定のない場合の「特徴的給付の理論」の日本法への受容の仕方、隔地的契約の方式の準拠法についての議論の深化、「特別連結理論」の日本法への受容の仕方、不法行為の複数の単位法律関係への分割とそれぞれについての適切な準拠法の決定、債権譲渡・相殺・債権者代位などの第三者に対する効力についての統一的理解、債権者取消権の準拠法についての議論の深化などである。諸外国にもこのような内容を持つ立法(立法案を含む。)はなく、これを英文で公表することは、国際的な国際私法研究及び国際私法立法に役立つものと考えた次第である。しかし、理科系の技術的な論文の英訳に比べ、法律案を外国語に移すということは、初めから作り直すのと同じ程度の時間と労力を要するものである。

そのため、本年度の作業としては、約半分を英文化するにとどまった。来年度に残りの作業を行う予定である。本年度は、3年計画の研究プロジェクトの最後の年であり、最終的なまとめを行った。すなわち、既に日本語で公表した「契約、不法行為等の準拠法に関する法律誌案」のうち、2年目の成果として公表した前半部分に続き、後半部分の翻訳を完成させ、Japanese Annual of International Lawに送付した(近く刊行の予定である)。この試案の公表は、これまでの日本及び諸外国における国内法・条約についての議論をふまえ、現在の時点でわが国に最もふさわしい新たな国際私法立法を提案するものである。具体的には、契約準拠法の決定における当事者自治の範囲の明確化、準拠法指定のない場合の「特徴的給付の理論」の日本法への受容の仕方、隔地的契約の方式の準拠法についての議論の深化、「特別連結理論」の日本法への受容の仕方、不法行為の複数の単位法律関係への分割とそれぞれについての適切な準拠法の決定、債権譲渡・相殺・債権者代位などの第三者に対する効力についての統一的理解、債権者取消権の準拠法についての議論の深化などである。諸外国にもこのような内容を持つ立法(立法案を含む。)はなく、これを英文で公表することは、国際的な国際私法研究及び国際私法立法に役立つものと考えた次第である。しかし、理科系の技術的な論文の英訳に比べ、法律案を外国語に移すということは、初めから作り直すのと同じ程度、あるいはそれ以上の時間と労力を要した。
癌組織中レクチンの糖鎖特異性を直接同定する手法の開発

本研究では、糖質分子と認識受容体との相互作用を利用することで、特定の臓器やがん組織へのターゲティングが可能となると考え、糖質分子を用いた細胞の特異的認識システムの構築を目指した。近年、細菌由来の免疫活性化糖質分子であるリポ多糖の受容体、TLR4のがん組織における強発現が報告されている。よってリポ多糖誘導体を用いることで、免疫制御機能を有したがんターゲティング分子を見い出せると考えた。しかしながら、一般にリポ多糖は毒性が強い。そこで、宿主細胞内共生菌ならば致死毒性を有するリポ多糖は持ち得ず、無毒のリポ多糖を有するのではないかと考え、共生菌由来リポ多糖の単離構造決定および機能解析研究を展開した。糖質分子は、細胞表層受容体を介し、細胞間の情報伝達や免疫、感染症など生体内における様々な認識に関わり、がんや炎症など様々な疾患に関連する。また、近年、糖鎖が糖タンパク質の体内動態を制御することが明らかになりつつあるが、その詳細は明らかではない。本研究では、糖質分子とレクチンなどの認識受容体との相互作用を利用することで、特定の臓器やがん組織、炎症部位へのターゲティングが可能となると考え、人工糖質分子プローブを用いた細胞の特異的認識システムの構築を目指している。しかしながら、一般に糖鎖とレクチンの相互作用は大変弱いことが知られる。生体内において、多くの糖鎖は、クラスターを形成することによって相互作用を増強しているため、糖質分子をリポソームやデンドリマー、ナノ粒子等の担体に導入することによって、人工的にクラスター環境を再構築し、様々な細胞との親和性をフローサイトメトリー等により評価することとした。生体内糖質分子の多くは不均一であり、構造の本質的な意義を評価するためには、化学合成により均一なものを構築する必要がある。クラスターへの導入を試みる糖質分子リガンドとして、末端シアル酸の有無により糖鎖を付加したタンパク質のがんへの局在が大きく変化する事例が報告され、がん特異的レクチンにより認識を受けている可能性を有するN-結合型糖鎖の非還元末端構造(Neu5Acα2-6Galβ1-やNeu5Acα2-3Galβ1-)および、がんの転移能に深く関与するバイセクティングGlcNAc構造、さらには、受容体であるTLR4の大腸がん、乳がん、胃がんなどへの発現が報告されているリポ多糖の部分構造を予定している。現在、N-結合型糖鎖の合成に取り組み、バイセクティングGlcNAc構造を含む8糖の骨格構築が完了している。また、近年、糖質分子が糖タンパク質の体内動態を制御することが明らかになりつつある。本研究では、糖質分子とそれらの認識受容体との相互作用を利用することで、特定の臓器やがん組織、炎症部位へのターゲティングが可能となると考え、糖質分子プローブを用いた細胞の特異的認識システムの構築を目指している。細菌細胞表層由来の自然免疫活性化因子としてリポ多糖が知られているが、近年、その受容体であるTLR4が、大腸がん、乳がん、胃がんなどへ強発現していることが報告されている。よってリガンドであるリポ多糖もしくはその活性中心であるリピドAを用いることで、がん組織集積能を有しつつ、自然免疫制御が可能な分子を見出せると考えている。しかしながら、大腸菌型に代表される多くのリポ多糖、リピドAは毒性が強くターゲティング分子として利用することは難しい。そこで、宿主の細胞内に共生しているような特殊な細菌ならば、致死毒性を有するリポ多糖は持ち得ず、人体に無毒なリポ多糖、リピドAを有するのではないかと考え、細胞内共生菌由来のリポ多糖の構造・機能解析研究を展開した。具体的には、細胞内共生菌よりリポ多糖成分を抽出した後、サイズ排除クロマトグラフィー等を用いて単離精製し、質量分析やNMRを用いて、リポ多糖、リピドAの化学構造の決定を行った。現在、機能解明を行いつつ、全合成研究を進めている。糖質分子は多様で複雑な構造を有するため、その化学合成は容易ではなく、また、その構造の不均一さから天然からの単離精製も困難であるため、その機能解明は十分には進んでいない。本研究では、特定の臓器やがん組織、炎症部位へのターゲティングを可能とする糖質分子プローブの開発を目指している。

具体的には、生体内で多様かつ重要な役割を果たしているアスパラギ結合型糖鎖( N-結合型糖鎖)および、その分枝マンノースにバイセクティングGlcNAc構造を有するバイセクティング型糖鎖、受容体であるTLR4のがん細胞への発現が報告されているリポ多糖の部分構造を合成し、これらの細胞に対する特異的認識能の評価を行う。現在までに、N-結合型糖鎖の非還元末端構造(Neu5Acα2-6Galβ1-やNeu5Acα2-3Galβ1-)および、がんの転移能に深く関与するバイセクティングGlcNAc構造を有する8糖の合成を試みた。GlcNAcとManからなる4糖フラグメントへ2糖フラグメントを2度のグリコシル化により連結する収束的な合成ルートを採用し、現在までに、8糖の骨格構築が完了している。天然物化学、糖化学、有機合成化学糖質分子リガンドの合成が完了した後、リポソームやデンドリマー、ナノ粒子等の担体への導入を行い、細胞との親和性の評価をフローサイトメトリー等により行うことで、特定の細胞・組織に対する特異的認識能を有した糖質分子構造の同定を目指す。平成26年度に計上した予算のうち、1万円ほどを未使用分として平成27年度へ繰り越させていただく。これは、主にその他として計上していた分析依頼費用が予定より抑えられたためである。繰り越し分は、平成27年度の有機合成試薬の購入費用へと当てさせていただく。平成27年度の予算全体の使用計画としては、有機合成で日常的に使用し、糖鎖ミミック分子の合成を達成する上で必要不可欠である有機溶媒と反応試薬類などを有機合成試薬として計上した。使い捨てのパスツールピペット、バイアル管や比較的良く破損するカラム管、NMR管などのガラス器具類も本研究の目的達成に必要であり、ガラス器具としてまとめて計上した。また、合成化合物の精製に日常的に使うシリカゲル充填剤、純水カートリッジなども本研究で必要になるため精製分離消耗品として計上した。同様な理由で、NMR重溶媒やスペクトル用の溶媒類は機器分析消耗品として計上した。
人工受容体によるＷｎｔ経路の解析とその再生医療への応用に関する研究

Wnt3aに対する人工受容体を発現させたマウスES細胞株を用いて、人工受容体を介するWntシグナルについて詳細に解析した。人工受容体に対するリガンドで細胞を刺激すると、その細胞ではWnt3aで刺激した場合と同様の遺伝子発現変化が誘導されることが明らかになり、心筋細胞への分化誘導も同等に促進されることが示された。人工受容体を用いることにより内因性のWntシグナルを模倣できるため、本研究で作製した人工受容体はES細胞の心筋細胞への分化誘導や、Wntシグナル経路の解析に応用できると期待される。今日、胚性幹(ES)細胞や人工多能性幹(iPS)細胞を用いた再生医療の実現化が期待されている。例えば、重症心不全では、心筋細胞を体外で作製して移植する治療法が期待されており、心筋細胞の効率的な作製法として分化過程で種々のWntシグナルを時期特異的に活性化させる方法が考案されている。しかし、Wnt受容体に対するリガンドは、組換えタンパク質の精製が困難であり、市販されているものも限られている上、高額である。故に、これらを用いて十分量の心筋細胞を作製することは現実的でない状況である。そこで、本研究では、それらに代わる安価な小分子リガンドを用いてWntシグナル伝達を制御する方法を開発し、医療経済的に実現可能かつ効率的な心筋再生療法の確立を目指す。1) Wnt3a、Wnt11のキメラ受容体作製とそのシグナル解析すでに作製したWnt3aに対するキメラ受容体では、beta-catenin依存性の転写活性をレポーターアッセイにより測定した。Wnt11に対するキメラ受容体は新たに作製し、JNKなどの細胞内シグナルの活性化やactivation protein-1 (AP1)依存性の転写活性などを指標に機能解析を行った。2) ES/iPS細胞を用いた、心筋分化誘導効率の評価シグナル伝達能を示したキメラ受容体をES細胞株やiPS細胞株へ導入し、Wnt3a、Wnt11の代わりに小分子リガンドにより刺激を行い、in vitroで心筋細胞分化効率が上昇するかどうか検証を行ったWnt3aに対するキメラ受容体では、未分化状態における多能性幹細胞の自己複製促進効果や、リガンド刺激による標的遺伝子の網羅的発現解析も施行した。1) Wnt3aキメラ受容体の詳細なシグナル伝達の解析:昨年度から引き続き、作製したキメラWnt3a受容体を介したシグナル伝達を詳細に解析した。具体的には、キメラWnt3a受容体を発現するマウスES細胞株を用いてDNAマイクロアレイ解析やリアルタイム定量PCR解析を行い、シグナルの活性化に伴う細胞の遺伝子発現パターンの変化を解析した。その結果、キメラWnt3a受容体を介して活性化したシグナルに起因する遺伝子発現の変化は、内因性のWnt3aシグナルによる遺伝子発現の変化と非常に類似していることが確認された。キメラWnt3a受容体を用いることで、内因性のWnt3aシグナルを模倣できることが示唆された。2) ES細胞を用いた心筋分化誘導過程におけるシグナル解析:キメラ受容体とそのシグナルのレポータープラスミドを共発現するES細胞株を、キメラ受容体に対するリガンドで刺激してin vitroで心筋細胞への分化誘導を行い、その過程におけるシグナルの活性化の状態をリアルタイムで測定した。キメラ受容体由来のシグナルと内因性のWnt3aシグナルを比較した結果、分化誘導過程におけるシグナルの活性化パターンはほぼ同様であり、心筋への分化も同様に促進されることが明らかになった。3)キメラWnt11受容体の構築と機能解析:Wnt11に対するキメラ受容体を構築した。種々の組み合わせのキメラWnt11受容体をマウスES細胞へ発現させ、シグナル伝達能の解析を行ったが、心筋分化誘導を促進する効果は確認できなかった。今後は、用いるキメラ受容体と細胞の種類を再検討し、最適な実験条件を決定することで実験系を改善する予定である。細胞工学Wnt3a受容体のシグナル伝達を模倣するキメラ受容体の作製に成功し、その安定発現株において、安価な代替リガンド刺激により心筋細胞分化が促進された。また、未分化状態における多能性幹細胞の自己複製促進効果や、リガンド刺激による標的遺伝子の網羅的発現解析も行い、古典的Wntシグナルの伝達においてすぐれた成果を確認した。Wnt11受容体に関しては、作製したキメラ受容体の機能解析中である。一部の受容体ペアにおいて、古典的Wnt経路の抑制や、心筋細胞分化の亢進を認めている。このように、改良の必要な点もあるが、研究は概ね計画通りに進行していると考えられる。計画通りに研究を推進する。主に、作製した心筋細胞のマウスへの移植効率の改善と心筋再生効果の解析に重点を置く予定である。また、生体へのリガンド投与により移植細胞のWntシグナルをin vivoで制御して細胞死を抑制し、移植した細胞の生着率を上げることを試みる。

今年度の研究を遂行する上では既に十分な金額であったので、次年度の研究を行うために資金の持越しを行う。実験に必要な試薬、消耗品類の購入費として用いる。
発達障害者の療育におけるゲーム性を応用した身体制御機能訓練用補助装置に関する研究

はじめに姿勢の保持,特に静止した立位,椅子座位の保持をまず訓練対象とすること,市販のゲーム機ハードの応用を念頭に開発すること、常同行動に配慮することが適切との知見を得た。次に基本姿勢から身体コントロールの巧緻性向上にいたる過程を整理、具体的な設計を行い、2種類のゲームソフトウェアを試作した。これを試用しながら効果の検討と評価、改良点の抽出と実用化に向けて必要となる開発事項の整理を行った。実際の教育実践への試用を通じ一定の効果が確認された。近年少なからぬ発達障害者が感覚の過敏性や、自分の身体コントロールの巧緻性に困難を持つことが知られるようになり、特に知的障害を伴わない自閉症等の場合、感覚の訓練や身体コントロール能力を向上させる練習をすることで、社会性の困難の軽減にも役立つとの報告もあり、身体機能、知的機能、社会性の機能が相互に関係しあって生活上の困難が軽減されるような訓練方法が存在する可能性がある。一方、普及著しい家庭用ゲーム機械は使用者のモチベーションを高めるのに適している。特に、多動性・衝動性による困難への対策として、ゲームのモチベーション効果は有効である。ただし,行動の修正に困難をもつものが多いため、不適切な使用を抑制し適切な使用に誘導することが特に重要なので市販のゲーム機器やゲームソフトをそのまま利用すれば足りるものとは言えず、必要な機能とその実現方法を研究する必要がある。本課題は以上の観点に基づく全く新たな研究課題であるので,初年度である平成21年度においては,発達障害者に多く共通する身体制御機能などの困難項目(たとえば姿勢保持困難、注視困難、感覚過敏やそれらに関連した不適切な反応行動など)、既存のゲームをそのまま適用する場合の副作用、訓練補助機器または訓練方法として必要な機能や設計に必要な仕様について検討したところ,基本項目として次のとおり設定することが必要であるとの結論が得られた。ひとつは,対象とする動作としてまず姿勢の保持,特に静止した立位,椅子座位の保持を最初の訓練項目とすることである。また,常同行動に配慮が必要で,その具体策は平成22年度に引き続き検討することとした。さらに,既存のゲームで重心動揺計的な機能を備えたものがあり,これをベースとして装置を開発することが簡便で有効な提案となるであろうとの見通しが得られた。近年少なからぬ発達障害者が感覚の過敏性や、自分の身体コントロールの巧緻性に困難を持つことが知られ、特に知的障害を伴わない自閉症等の場合、感覚の訓練や身体コントロール能力を向上させる練習をすることで、社会性の困難の軽減にも役立つとの報告もあり、身体機能、知的機能、社会性の機能が相互に関係しあって生活上の困難が軽減されるような訓練方法が存在する可能性がある。一方、普及著しい家庭用ゲーム機械は使用者のモチベーションを高めるから、特に、多動性・衝動性による困難への対策として、ゲームのモチベーション効果は有効である。初年度である平成21年度において,対象とする動作としてまず姿勢の保持,特に静止した立位,椅子座位の保持を最初の訓練項目とすること,常同行動に配慮が必要であること、重心動揺計的な機能を備えた市販のゲーム機の応用をベースとして開発することが簡便で有効とのが得られるとともに、これら基本姿勢の教育場面でのニーズを確認していた。そこで平成22年度においては、前年度の成果に基づき、基本姿勢から身体コントロールの巧緻性向上にいたる過程を整理し、実用的観点から簡単な応用動作を加味した仕様を採用するとともに、ゲームとしての実現方法を検討した上で、2種類のゲームソフトウェアを試作した。最終年度である平成23年度には、試作したゲームを実際に試用することもふくめ、効果の検討と評価、改良点の抽出と実用化に向けて必要となる開発事項の整理を行うほか、これまでの成果を積極的に発表して普及に努める。

初年度である平成21年度において,対象とする動作としてまず姿勢の保持,特に静止した立位,椅子座位の保持を最初の訓練項目とすること,常同行動に配慮が必要であること、重心動揺計的な機能を備えた市販のゲーム機の応用をベースとして開発することが簡便で有効とのが得られるとともに、これら基本姿勢の教育場面でのニーズを確認し、平成22年度において、前年度の成果に基づき、基本姿勢から身体コントロールの巧緻性向上にいたる過程を整理し、実用的観点から簡単な応用動作を加味した仕様を採用するとともに、ゲームとしての実現方法を検討した上で、2種類のゲームソフトウェアを試作した。それを踏まえて平成23年度には、試作したゲームを試用しながら効果の検討と評価、改良点の抽出と実用化に向けて必要となる開発事項の整理を行い前年度の成果に改良を加え、実際の教育実践に試用して一定の効果を確認したほか、これまでの成果を積極的に発表して普及に努めた。
シリコン太陽電池の高効率化に向けたCu(In,Ga)S_2薄膜の成長と構造の検討

本研究は、将来的にSiとCu(In,Ga)S_2のヘテロ接合太陽電池やSi太陽電池とのタンデム構造を検討することを目的として計画した。しかしながら、平成16年10月の新潟県中越地震により、これまでに準備してきた試料作製に必要な設備と施設を失ったため、現状で実施可能であることや本研究への寄与を勘案し、溶融法によるCu(In,Ga)S_2結晶の作製と結晶学的・光学的評価を行ってきた。平成17年度までに、粉末X線回折(XRD)による格子定数の算出と組成との関係を検討した。また、光音響分光法(PAS)による禁制帯幅の評価とその組成依存性を検討した。その結果、Si太陽電池をボトムセルとした2セル・タンデム構造で求められるトップセルの禁制帯幅の範囲(1.6-2.0eV程度)に対応する組成の範囲がx=0.2-0.6であることを実験的に示した。平成18年度は、X線逆格子マップ測定による結晶学的評価を中心に検討した。特に結晶性の優れるCuInS_2のへき開結晶が単結晶であることを示し、結晶方位を特定した。また、フォトルミネッセンスを、x=0.5-1.0の結晶について約15Kで測定し、組成に伴う発光スペクトルのシフトを観察した。研究代表者らはこれまでに〕x=0.0(CulnS2),0.5,1.0(CuGaS_2)でのSi基板上への薄膜成長を報告している。将来的な、x=0.2-0.6の範囲での薄膜太陽電池の実現に向けて、平成18年度後半より、薄膜成長に必要な設備の再構築を、溶融法による結晶作製・評価と並行して行っている。平成16年度は、Si基板上に成長したCu(In,Ga)S_2薄膜の結晶学的データの蓄積を行った。シリコン太陽電池をボトムセルとしたタンデム構造を想定した場合、トップセルの禁制帯幅は、太陽電池のエネルギー変換効率に大きく影響する。これまでの研究で、Cu(In,Ga)S_2の禁制帯幅はInとGaの組成比によって変動することを確認した。また、si基板上にCuInS_2薄膜を成長した場合、CuInS_2は正方晶系のカルコパイライト構造ではなく立方晶系のスファレライト構造に結晶化し、さらに成長中の基板温度を500°以上にすると、原料のInと基板のSiが反応し、膜質が著しく低下することがわかっている。一方、CuGaS_2はカルコパイライト構造に結晶化するので、混晶にすると、組成ばかりでなく結晶構造や配向も変化する。結晶学的な状態も、太陽電池の電気的特性に影響することが予想される。InとGaの組成比を1:1とし、基板温度をパラメータとして2θ-θX線回折及び反射高速電子線回折(RHEED)の分析結果を参照しながら成長条件を検討した。試料はカルコパイライト構造に結晶化しており、通常はc-軸成長,2種類のa軸成長と4種類の{112}双晶の合計7種類の配向が存在するが、成長条件を最適化することによって、c-軸配向が優勢な薄膜の成長に成功した。平成17年度は、溶融法により組成を変えて作製したCu(In,Ga)S_2結晶について結晶学的・光学的に評価し、組成と禁制帯幅の対応を検討した。粉末X線回折(XRD)により、すべての試料について正方晶系のカルコパイライト構造特有の101回折ピーク等を確認した。また、XRDパターンへのフィッティングから格子定数を算出し、組成による変化を検討した。得られた格子定数と組成の関係はほぼ線形であり、Vegard則に従うものと思われる。組成と禁制帯幅の対応を検討するために、光音響分光法(PAS)により各試料の禁制帯幅を評価した。光音響スペクトルの信号強度は、禁制帯幅近傍で吸収係数の変化に対応して変わるので、測定によって得られたスペクトルから試料の禁制帯幅を推定し、組成依存性を調べたところ、見積もられた禁制帯幅は、組成に対応した連続的な変化を示した。高効率太陽電池に向けて、Si太陽電池をボトムセルとした2セル・タンデム構造で求められるトップセルの禁制帯幅の範囲は1.6-2.0eV程度とされているが、本年度の検討により、これに対応する組成の範囲がx=0.2-0.6であることが、実験的に示された。

また、光音響分光法(PAS)による禁制帯幅の評価とその組成依存性を検討した。その結果、Si太陽電池をボトムセルとした2セル・タンデム構造で求められるトップセルの禁制帯幅の範囲(1.6-2.0eV程度)に対応する組成の範囲がx=0.2-0.6であることを実験的に示した。平成18年度は、X線逆格子マップ測定による結晶学的評価を中心に検討した。特に結晶性の優れるCuInS_2のへき開結晶が単結晶であることを示し、結晶方位を特定した。また、フォトルミネッセンスを、x=0.5-1.0の結晶について約15Kで測定し、組成に伴う発光スペクトルのシフトを観察した。研究代表者らはこれまでに〕x=0.0(CulnS2),0.5,1.0(CuGaS_2)でのSi基板上への薄膜成長を報告している。将来的な、x=0.2-0.6の範囲での薄膜太陽電池の実現に向けて、平成18年度後半より、薄膜成長に必要な設備の再構築を、溶融法による結晶作製・評価と並行して行っている。
卵巣癌の増殖調節に関与する因子の分離と臨床応用

婦人科癌の中では、卵巣癌の予後が最も悪く(5生率30%)、その理由として1)無症状で進行する、2)早期診断法が無い、3)組織型が極めて多彩である、等が挙げられる。一方、卵巣癌は特に多種の生理活性物質を産生、放出する点、他の癌と異なり、生理活性物質の分離、同定は、臨床における診断と治療に極めて有用と考えられる(例えは腫瘍マーカーとしてのCA125,免疫療法としてのサイトカイン)。我々は多数の培養細胞株を収集、維持し、産生、放生される微量の生理活性物質を分離、同定する目的で、無血清培養を試み成功した(後出文献Arch.Gynecol.Obstet.,248:103-110,1990を参照)。更に血中、或は腹水中に放出、存在する微量の生理活性物質を分離、同定するメソッドを確立した(後出文献Jpn.J.Cancer Res.,82:693-700,1991)。現在、無血清培養ヒト卵巣癌培養細胞株の生物学的特性をオンコジーン,各種増殖因子,サイトカイン,プロテアーゼを中心に追求すると共に、新しい生理性活性物質の分離,同定と、その臨床応用を試みている。(1)ヒト子宮内膜癌患者の腹水中に正常マウス肝培養細胞のDNA合成を促進する蛋白因子が存在した。(2) Colum chromatographiesで精製,SDSーPAGEで単一の蛋白を分離した。(3) 54kDaはヒトα_1ーantitrypsinとアミノ酸配列,isoelectric pointが類似し、plasminogen activator活性を阻害した。〔目的〕癌の転移・浸潤機構の一部にはプラスミノーゲンアクチベーター(PA)をはじめとするタンパク分解酵素が関与し、その活性調節には、EGF、TGF-β等の細胞増殖因子が関わっているとの報告がある。我々はヒト卵巣癌細胞自身がPAを産生するか否かを調べ、その活性に及ぼすEGF、TGF-βの効果をin vitroで検討した。〔方法〕3種のヒト卵巣癌細胞(HAC-2,HOC-21,OMC-3)を無血清培地中で継代培養可能にした。ここでは(1)これらの細胞培養上清(CM)またはTriton-X100処理細胞抽出液(CE)中のPA活性を合成基質S-2251を用いた比色法により測定し、さらに(2)増殖定常期にある細胞にEGF(10,100ng/ml)、TGF-β(0.5,5ng-ml)を添加し、24時間後のCM及びCE中のPA活性を無添加対照群と比較した。〔成績〕(1)3種細胞のうち、HAC-2細胞のみCM及びCE中にPA活性が認められ、特にCE中で強く、この活性は測定系にヒト胎盤由来ウロキナーゼインヒビター(UKI)を添加することにより阻害された。(2)HAC-2細胞(CE)では、EGF添加により無添加群に比べ3-5倍の活性上昇が認められたのに対し、TGF-βを添加しても、CM及びCE中のPA活性は無添加群に比し、有意差を認めなかった。〔結論〕HAC-2細胞は、PA(特にウロキナーゼ)を自己産生しており、その合成の調節に、EGFが関与している。また、その活性は細胞外に分泌されるよりもむしろ細胞表面、または、細胞内において発現していると推定される。本研究では無血清細胞培養系においてPA活性を測定しており、血清由来のPAの混在を考慮する必要がない。従って本実験系は、卵巣癌の転移・浸潤機構解明のための有用なモデルになるものと考えられた。
視点移動可能な映像教材を用いた臨場感のある獣医臨床教育手技教育教材の開発

本年度は視点移動可能な教材作成についてどのような教材設計が可能かを研究協力者および映像関係各企業と見学を中心として今後の方針を検討した。その結果、以下の3つの教材が候補として挙げられ、実際に順次撮影あるいは教材設計を行っていくこととした。1視点固定カメラを利用した映像:これまでの映像教材と最も近い形であるが、目的とするポイントに対して視点が固定されるため、これまでの映像教材と異なり、臨場感をより得やすい教材となることが期待される。28Kカメラを利用した手術現場映像:現在最高解像度映像である8Kカメラを使用することで手術現場映像の大幅なズーム、パンが可能となり、定点カメラとしてより臨場感のある映像を提供することが可能である。3バーチャルリアリティー(VR)を利用した体験映像:実写映像にコンピュータグラフィックス等を組み合わせた体験映像を作成することにより、より直感的に理解しやすい教材作成を目指す。また、映像教材公開のプラットフォームとして動画配信サーバーを自前で準備する手段と外部企業のレンタル契約の双方の可能性について検討し、結果的にレンタルを選択した。このサーバーサービスについては実際に運用を開始し過去に作成した動画を試験的に公開した。その結果、1か月で120回以上再生されており、このような教材のニーズが測れた。再生回数のみならず、視聴時間や使用デバイスなども合わせて情報が得られるため、今後の教材の質を評価する手段としても有用であることが示唆された。これまで本学では映像教材による教育があまり有効活用されていなかったこともあり、本研究の実施前に学生にアンケートを実施改修することにより研究開始前の事前データを回収した。概要としては手軽に利用できる映像教材の作成がやはり望まれているということが判明した。本年度は代表者当人の異動もあり、交付決定も想定よりもやや遅れたこと、プラットフォームの立ち上げに時間を要したことなどが多少影響を及ぼしたことが主たる原因である。また、撮影機材の調査、選択を実施しても実際に購入しようとすると品切れになっていたり、8Kカメラも人医で貸し出し中としてなかなか手に入れられなかったりと都合の悪い状況が続いていたためである。なお、これらの問題についてはおそらく今年度ほぼクリアするであろうことが予測されている。また、バーチャルリアリティーについてはその技術が日々向上しており、この映像を作成するとして最終年度ギリギリに実施した方がより高品質な映像が作成できるであろうとしている。今後の研究の推進についてはまず今年度初めに予定されている視点固定カメラによる映像撮影に着手する予定としてすでに日程も決定している。3ー4つ程度の手技について撮影を行い、この映像に対して効果的なアニメーションを挿入することを予定している。また、本映像を基準としてVR映像の作成について検討・協議を開始する。8Kカメラについては機器の使用が可能となった時点で撮影を実施する予定である。また、本年度はすでに過去に撮影した映像の動画配信を行っていることから月ごとの動画視聴回数や総視聴時間、視聴端末などについてデータを収集している。今年度再度アンケートを回収してどのように映像教材が利用されたかについても調査する。

3ー4つ程度の手技について撮影を行い、この映像に対して効果的なアニメーションを挿入することを予定している。また、本映像を基準としてVR映像の作成について検討・協議を開始する。8Kカメラについては機器の使用が可能となった時点で撮影を実施する予定である。また、本年度はすでに過去に撮影した映像の動画配信を行っていることから月ごとの動画視聴回数や総視聴時間、視聴端末などについてデータを収集している。今年度再度アンケートを回収してどのように映像教材が利用されたかについても調査する。今年度研究代表者・研究協力者ともに大学を異動したため研究開始に必要な環境の準備に時間を要したこと、研究に必要な機材等の決定・調達に手間取ったこと、そもそも交付の時期が遅くなったため、資金がなく研究に着手することができなかった等が主な理由である。また、映像教材は年月が立つほどに高精度・高品質となっていくためあえて実際の教材撮影は後ろ倒しとしてその準備・協議に時間をかけることを本年度は実践していたため。次年度は実際の撮影に着手するので予定通り助成金を使用していく。
無侵襲ヘモグロビン測定装置による経時的モニタリング法の確立

無侵襲ヘモグロビン測定装置(アストリム)を用いて、持続モニタリングの可能性について検討することを目的として、測定に影響を及ぼす生体条件等の効果や自己血貯血時への応用を中心に検討した。1、赤血球形態等の変化による影響洗浄末梢血より破砕赤血球を作成し、アストリムで測定した値と血球計数器の成績を比較した。0.718%の破砕赤血球混入検体ではアストリム測定に影響がなかった。さらに凍結融解処理により溶血を来すと、光散乱成分の減少によりアストリムではやや低値を示す傾向がみられた。一方、低張条件で作成した球状赤血球では、吸光度の増加により真の値に比し高値を示した。2、薬剤の影響重症症例で使用され、光散乱に影響を及ぼす可能性のある薬剤の洗浄赤血球への添加により測定に及ぼす影響を検討した。検討薬剤中、脂肪乳剤は脂肪粒子による散乱のためアストリムでは高値を呈したが、10%添加により1g/dLの変化であるため臨床応用には問題ないと考えられた。3、手首装着型プローブの開発これまでの透過型原理による測定では24時間のモニターが困難であるため、手首等に適応可能な反射型原理を開発した。4.自己血貯血前のヘモグロビン値推移の推測への応用52症例122採血について、貯血開始前のアストリム値と採血開始直後の検体による計測値とを比較検討した。122採血全体では無侵襲測定Hb(NINV-Hb)と計数器Hb(TR-Hb)の相関はr=0.527、p<0.0001であった。またNINV-Hb/TR-Hb比はMCVやRDWと関連しなかった。8症例では1回目の測定でNINV-HbとTR-Hbが2.1以上ひらいており、無侵襲測定器での観察が困難な症例と考えられた。残り44症例の2回目以降の採血においてNINV-Hbが12以上であった49回で、TR-Hbが10.6(NINV-Hb=13)であった1回を除き、他はすべて11g/dL以上であった。以上より無侵襲ヘモグロビン測定装置の使用により、2回目以降の自己血貯血における検査採血操作を省略することが可能と考えられた。無侵襲ヘモグロビン測定装置(アストリム)を用いて、持続モニタリングの可能性について検討することを目的として、測定に影響を及ぼす生体条件等の効果を中心に検討をすすめている。なおこれまでに、個人差はあるものの同時再現性、日差再現性が良好であり持続モニタリングが可能であると思われること、また炎症等による白血球の増減や血小板の影響を受けずに測定可能であることを報告してきた。1、赤血球形態等の変化による影響健常者洗浄末梢血に熱処理を加え破砕赤血球を作成し、アストリムで測定した値と血球計数器の成績を比較した。我々の開発したXE-2100での破砕