hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
球状蛋白質のフォールディング自由エネルギー地形と中間体構造アンサンブルの探索

変異体の作成とその構造形成の評価:昨年度作成した変異体よりも安定な単一トリプトファン(Trp)変異体F76W/W140H (W76)SNaseおよび野生型蛋白質(W140)について、TNB修飾変異体を作成した。研究実施計画の通り、TNB修飾部位としては、導入による安定性、速度論およびエネルギー移動効率への影響を最小限にし、Trp残基-TNB間のForster距離が20A程度になる分子表面の部位から、W76SNaseに対してはSer3、Lys45、Gln123を、野生型に対してはLys64を選択した。それぞれの部位にシステイン(Cys)残基を導入し、単一Trp/Cys変異体をそれぞれ300mg程度調製し、その一部にTNB修飾を施した。それぞれのTNB未修飾/修飾蛋白質の安定性及び(アン)フォールディング速度論を評価した。システイン残基導入やTNB修飾に際して、安定性への影響は-0.3から+0.7kcal/molと大きな影響はなかった。一方、速度論の様相はTNB修飾によって見かけ上変化があったものの、反応初期のふるまいには大きな変化は認められなかった。W76/C3-TNB変異体は、W76/C45-TNB、W76/C123-TNBに比較して、ほどけた状態から中間体に至るまでにTrp残基一TNB間距離の減少が顕著だった。また、W76/C45-TNB変異体は、反応過程において距離に変化が殆ど認められなかった。これらの結果は、SNaseのフォールディング反応初期において、N末端側のβバレルドメインにおける構造形成が顕著であることを示唆する。
球脊髄性筋萎縮症におけるアンドロゲンレセプター遺伝子のCAG repeatー新しい診断法と病因の追及

球脊髄性筋萎縮症(BSMA)は下位運動ニューロンの変性に加え、睾丸萎縮や女性化乳房などの内分泌学的症状を呈する伴性劣性遺伝の運動ニューロン病である。近年この疚患はアンドロゲンレセプター(AR)遺伝子のCAG反復が正常の約2倍に増幅することが原因と報告された。我々は日本人家系6家系、孤発例2例(日本人1例,韓国人1例)を対象にAR遺伝子のCAG反復を新しいプライマー伸長法を用いて検討した。CAG反復を含む領域をポリメラーゼチェインリアクション(PCR)で増幅しCAG反復に隣接する標識プライマーでプライマー伸長を行った。基質にdAの代わりにddAを入れることにより、このプライマーはCAG反復を通過後ddAを取り込み停止する。このプライマー伸長産物を電気泳動後オートラジオグラフをすることによりCAG反復数を同定した。その結果日本人・韓国人のBSMAでもCAG反復が増幅していることが明らかとなった。この我々が開発したプライマー伸長法は、正確にCAG反復数を同定できるのみならず、PCRだけを用いて行った測定法でしばしば生じる疑陽性,疑陰性は全く認めなかった。本法は近年Restriction Fragment Length Polymorphismsに急速な勢いでとって代わろうとしているmicrosatellite遺伝子のdinucleotide或いはtrinucleotide repeatsの反復数の同定に応用できるものと考えられた。AR遺伝子CAG反復が増幅すると何故BSMAになるのか、一体CAG反復数が幾つにになったらBSMAを発症するのかなどの問題が解決される問題として残された。
X線分光とSTMによるリアルタイム表面反応追跡とシミュレーション解析

今年度は最終年度であり、これまでの研究を土台にして以下の二つの成果を得ることができた。(1)LSI等の配線材として使われている銅の上に電子デバイスとなる有機分子の単分子膜を形成することが見込まれる。銅単結晶基板上のアルカンチオレート自己集合単分子膜はその最も単純なモデル系であり、分子がどのように銅基板上に単分子膜を形成するかを理解するのに適している。我々は、X線分光とSTMを組み合わせたアプローチによって、銅表面第1層が一旦破壊して、銅3原子とチオレートが結合した錯体を形成し、それが規則正しく配列する単分子膜形成様式を見出した。チオレートが単に銅表面に結合するというよりは、銅原子と錯体を形成して配列する様式であることが分かり、チオレート分子と銅電極の間の電気伝導を考えるうえで重要な構造情報を提供することができた。(2)パラジウムは自動車排気ガスに含まれる有害ガスである一酸化炭素を酸化して有害度の低い二酸化炭素に変換する重要な固体触媒である。この反応では、弱く吸着したCOが反応に関わっている可能性がSTMやX線光電子分光を用いた反応のリアルタイム解析によって見出されている。この反応のメカニズムを調べるために、モンテカルロ法に基づいた反応シミュレーションコードをC++で開発した。このシミュレーションによって、特異な反応描像はパラジウム原子を介した一酸化炭素と酸素の間の強い反発相互作用によって説明できることを明らかにした。このコードは、他の表面反応のシミュレーションにも用いることができる汎用表面化学反応シミュレーションコードであり、広く表面反応解析に応用が可能である。本年度は初年度であり、まず温度可変STM装置の改造を行い、装置の立ち上げを行った。立ち上げ後、STM装置が問題なく稼動することを確認した。この装置を用いてCu(111)上のチオール分子による再構成過程をin-situ観察した。チオール分子が解離して銅チオレートを形成し、それによって銅表面が大きく再構成していく様子を捉えることができた。また、高エネルギー加速器研究機構・放射光研究施設(フォトン・ファクトリー)にある軟X線分光ステーション(現有設備)において、TiO2(110)に吸着した塩基性分子と基板の相互作用をCore-hole-clock分光によって調べる実験を行った。幾つかの分子を用いて、分子の非占有軌道から基板の伝導バンドへの電荷移動の時間スケールを系統的に調べた。その結果、分子-基板相互作用の強さが分子から基板への電荷移動の速さに対応することを見いだした。さらに、ミクロスコピックな反応モデルに基づく反応シミュレーションを行えるように、新たにキネティックモンテカルロ法に基づくシミュレーションコードの開発を行った。それと並行して、シドニー大学物理学科のグループと共同で、Pd(111)上でのCO酸化反応のミクロメカニズムを調べるために必要な吸着種間相互作用をDFT法に基づいて計算した。3体相互作用までの吸着種間相互作用を得ることができたので、これらを考慮したモンテカルロシミュレーションコードの作成を行った。本年度は2年目であり、昨年度に改造と立ち上げを行った温度可変STM装置を用いて、Cu(111)、上のチオール分子による再構成過程をin-situ観察した。チオール分子が解離して金属チオレートを形成し、それによって金属表面が大きく再構成していく様子を直接捉えることができた。その結果、単一の安定相だけでなく少なくとも3つの相が形成されることが分かった。温度やチオール分子の被覆率を変えたときの相図と熱平衡に至るまでの時間変化を系統的に調べ、予想以上に複雑な自己組織化を示すことが分かった。以前、XAFSを用いて評価した硫黄周りの銅の配位数が実験ごとに変化した理由は、複数の相が共存しうることと、それらの共存比が実験条件に大きく依存するためであることが明らかになった。表面反応のメカニズムを調べるためのモンテカルロシミュレーションコードの作成を行った。一つの粒子の周りの他の粒子による粒子間相互作用を密度汎関数法による計算で求め、これを拡散、反応、脱離などの素過程に顕わに考慮したキネティックモンテカルロシミュレーションが可能になった。次年度は、Pd(111)上のCO酸化反応に実際に応用する予定である。さらに、昨年度に引き続き、TiO_2表面への分子吸着系における電荷移動時間を見積もる実験を行い、水素結合が可能なアンモニアの場合とそれがないピリジンの場合を比較すると、ピリジンのLUMOに励起した電子は分子に局在化するが、アンモニアは水素結合の存在によって容易に非局在化することが分かった。

この反応では、弱く吸着したCOが反応に関わっている可能性がSTMやX線光電子分光を用いた反応のリアルタイム解析によって見出されている。この反応のメカニズムを調べるために、モンテカルロ法に基づいた反応シミュレーションコードをC++で開発した。このシミュレーションによって、特異な反応描像はパラジウム原子を介した一酸化炭素と酸素の間の強い反発相互作用によって説明できることを明らかにした。このコードは、他の表面反応のシミュレーションにも用いることができる汎用表面化学反応シミュレーションコードであり、広く表面反応解析に応用が可能である。
小型電子加速器による最高エネルギー宇宙線検出用大気蛍光望遠鏡の絶対較正

テレスコープアレイ実験では、米国ユタ州の砂漠において極高エネルギー宇宙線が大気中で生成する巨大空気シャワーを大気蛍光望遠鏡で観測する。観測したエネルギーを絶対較正するために、小型電子線形加速器(EMAX=40MeV,出力6.4mWでTA-LINACと呼ぶ)をユタ州の観測サイトに設置し、エネルギーと強度が分かった電子ビームを大気中に射出して、それによって発生する空気シャワーを大気蛍光望遠鏡で観測して、望遠鏡部のend-to-endの絶対較正するという画期的な方法を考案した。そこでTA-LINACの性能として、40MeVのエネルギーを1%の決定精度で出力することと、定格出力160pC/pulse(1μsec幅)のビーム電流値を数%以内の精度で測定するという目標を立てた。研究分担者の他に宇宙線研究所の研究員の芝田達伸と博士課程の池田大輔が協力している。本科研費を受け、ビームシミュレーションをもとにTA-LINACの設計を行い、ビームによるシャワー観測のシミュレーションを行って絶対較正方法を検討した。高エネルギー加速器研究機構(KEK)において、その建設を行い、2008年1月に完成し、加速ビームの観測に成功した。ビームエネルギーを決定する90度偏向電磁石の磁場の値を1%以下で決定できた。更にビームエネルギーの安定性に影響する磁場の安定性も測定し、エネルギーの揺らぎは中心値39.75MeVに対して±0.01%程度であった。所定の1μsec幅の出力も確認した。また、ビームラインの最下流に設置したファラデーカップによってビームの絶対電荷量を測定し、取り出しビーム窓の直前に設置したコアモニターでビーム電流値の相対値を測定した結果、これらの相関関係を±5%程度の系統誤差で測定することができた。これら目標とした性能を確認した後に、TA-LINACを米国ユタ州へ輸送した。米国・ユタ州では、TA-LINACの設置場所におけるコンクリートの基礎と放射線管理用フェンス等の工事が行われている。平成18年度には、以下の研究を実施した。1.試験用電子銃(-30kVDC)のビーム試験を行い、電子銃の動作を確認した。2.発生した電子が加速部分で損失するのを大幅に抑えるために、電子銃(-100V pulse)とプレバンチャー+バンチャー+主加速管+四重極電磁石+偏向電磁石+スリットから構成される設計に決定した。3.加速部分に対しては加速電子ビームのシミュレーションParmelaを用い、それより下流の部分に対してはGeant4を用いたシミュレーションを行い、要求するビーム特性(1040MeVで可変、1%以下でエネルギー測定)が充分に得られること、フィールドでの放射線防護に問題がないことを確認した。4.以上をもとに、必要な部品の設計・製作を行い、高エネルギー加速器研究機構(KEK)において、小型電子加速器の組立を開始した。5.またGeant4を用いて電子ビームによる空気シャワーと大気蛍光望遠鏡の応答を調べ、検出光子数とその不定性を調べた。平成19年度には、KEKにおいて小型電子加速器を完成させて稼働させ、性能試験を行い、その後、米国の観測現場に輸送し、設置・稼働・運用を行う予定である。平成19年度には高エネルギー加速器研究機構において,高エネルギー宇宙線検出器である大気蛍光望遠鏡を絶対較正するための小型電子加速器の製作とビーム試験を行った。研究分担者の他に宇宙線研究所の研究員の芝田達伸と博士課程2年の池田大輔がこの研究に協力している。

2007年6月に完成した加速高周波装置の試験運転を行い,要求する最大40MWの出力高周波(2.5μs幅パルス)を確認した。2007年10月には最終仕様である-100kV電子銃単体の動作試験を行った。加速ユニットの組立は2008年1月に終了し,これにより,RFと電源関連(高周波用110MW大電力パルスモジュレータ,40MWmaxクライストロン,RF+電子銃用昇圧トランス,電子銃用高圧,電磁石用電源),20kW冷却系,真空系(真空マニホールド,ターボポンプ,イオンポンプ),導波管,ビームモニター系(ビーム電流モニター,ファラデーカップ,スクリーンビーム位置モニタ0)を備えた,電子線形加速器一式の装置(-100kV電子銃,集束コイル,2m加速管,90度偏向磁石(40MeVで06テスラ),コリメータ用スリット)が完成した。翌月から加速ビームの試験運転を開始した。加速ビーム試験ではまずピームパルス幅を10nsの短パルスで設定した。ビーム電流は4箇所に設置したビーム電流モニターと最下流に設置したファラデーカップで測定し,要求する出力を確認した。またスクリーンモニターを用いてビーム像を確認し,ビーム位置の調整を行った。ビームエネルギーはビーム偏向電磁石の磁場によって決定され39.4MeVの出カエネルギーを確認した。その後,所定の1μsのパルス幅でも出力を確認している。
多様な地表面での水・熱収支観測と衛星データとに基づく広域蒸発散量の推定法の開発

蒸発散は懸案地点の気象水文学的な局所性をもつ物理現象であるので,リモートセンシングを用いて広域を対象とする場合にも実態に即した合理的な評価が行われなければならない.このためには,現象の支配的な物理量の抽出,地点気象値の取り込みの可否,広域への展開基準(解像度・画素の集積)要素スケールなどの検討が不可欠となる.本研究では以下の点を重点的に検討した.(1)衛星リモートセンシングとの連携を念頭に開発されている最新の現地微気象観測システムを雨季の熱帯モンスーン地帯で運用する上での問題点の抽出.(2)測器の十分な保守管理を前提とするボ-エン比法に代ってルーチン的に長期に潜熱輸送量を観測推定する方法の検討.(3)均質と思われる地表面領域内での水・熱のフラックスの空間的な分布と変動の程度の検討.(4)リモートセンシングによる植生指標を用いた蒸発散推定での対象領域内の樹種の適切な地覆分類の考慮.以上の研究の結果,タイの水田サイトでは,の水体の熱貯留の効果が,正味放射量と潜熱フラックスの日変化との間に大きな位相のずれを生じさせることが明らかとされ,この熱収支項目の高精度な測定が必要となることが再認識された.また,日単位以上の時間スケールの場合,入手容易なルーチンデータの日平均値より裸地面の顕熱輸送量は10W・m^<-2>程度の誤差で推定できることを明らかにした.一方,盛夏の灌漑水田において用いた2つの蒸発散モデルの場合とも領域平均量と分布量の平均値とはかなり類似した値(2%程度の差)が得られ,両推定式の結果に大きな違いがなかった.さらに,蒸散量の高精度の推定のためには植生指標を用いた落葉樹と常緑樹の地覆分類の可能性と精度についての議論が必要であることが分かった.蒸発散は懸案地点の気象水文学的な局所性をもつ物理現象であるので,リモートセンシングを用いて広域を対象とする場合にも実態に即した合理的な評価が行われなければならない.このためには,現象の支配的な物理量の抽出,地点気象値の取り込みの可否,広域への展開基準(解像度・画素の集積)要素スケールなどの検討が不可欠となる.本研究では以下の点を重点的に検討した.(1)衛星リモートセンシングとの連携を念頭に開発されている最新の現地微気象観測システムを雨季の熱帯モンスーン地帯で運用する上での問題点の抽出.(2)測器の十分な保守管理を前提とするボ-エン比法に代ってルーチン的に長期に潜熱輸送量を観測推定する方法の検討.(3)均質と思われる地表面領域内での水・熱のフラックスの空間的な分布と変動の程度の検討.(4)リモートセンシングによる植生指標を用いた蒸発散推定での対象領域内の樹種の適切な地覆分類の考慮.以上の研究の結果,タイの水田サイトでは,の水体の熱貯留の効果が,正味放射量と潜熱フラックスの日変化との間に大きな位相のずれを生じさせることが明らかとされ,この熱収支項目の高精度な測定が必要となることが再認識された.また,日単位以上の時間スケールの場合,入手容易なルーチンデータの日平均値より裸地面の顕熱輸送量は10W・m^<-2>程度の誤差で推定できることを明らかにした.一方,盛夏の灌漑水田において用いた2つの蒸発散モデルの場合とも領域平均量と分布量の平均値とはかなり類似した値(2%程度の差)が得られ,両推定式の結果に大きな違いがなかった.さらに,蒸散量の高精度の推定のためには植生指標を用いた落葉樹と常緑樹の地覆分類の可能性と精度についての議論が必要であることが分かった.
肥満とGERDによる酸化ストレスの相互作用がバレット食道発生を促進する

近年、本邦においてヘリコバクターピロリ感染の低下と共に胃食道逆流症(GERD)が増加している。GERDはびらん性食道炎を引き落とし、さらにバレット食道を経て食道腺癌発症に高リスク因子である。バレット食道発生のもう一つの重要な促進因子とて肥満が報告されている。欧米での肥満率増加共にバレット食道・腺癌罹患率の関連が報告されている。本邦ではこれらの疾患は増加傾向を示し、食生活の欧米化と共に肥満率も増加傾向である。ピロリ感染の低下はこれまで我が国における主要悪性腫瘍であった胃癌の発生率低下に寄与したが、将来的は食道腺癌が胃癌に変わって消化管主要悪性腫瘍となることが危惧されている。肥満によるバレット食道・腺癌発生のおける詳細な機序は不明な点が多い。その中でNrf2を中心とした酸化ストレス制御との観点から肥満によるバレット食道発生メカニズムを解明することを目的として、まずは本病態を詳細に再現する動物モデルの作成を中心に研究を行なった。8週齢・雄ラットを用いて慢性逆流性食道炎モデルを作成し通常食投与(Ctl群)し、2週後、4週後、8週後と食道検体を採取し継時的にバレット食道発生を評価した。加えて高肥満食投与した群(Obs群)を設定しCtl群と比較した。体重増加率((Obs/Ctl) x 100)は2週後10%±13、4週後5%±10、8週後5%であった。2週間時点でバレット食道発生はCtl群8%(1/12)、Obs群12%(1/8)、4週間でCtl群40%(2/5)、Obs群50%(2/4)、8週でCtl群100 (1/1)、Obs群0%(0/2)であり、ややObs群でバレット発生頻度が多い傾向を認めた。ラット慢性逆流性食道炎作成は高度な技術が必要である。手技体得に時間が必要であった。肥満群でややバレット食道発生が多い傾向があったが、統計的な差を認めなかった。測定期間を満たすラットモデルの作成できなったことが原因と考える。また高脂肪食投与においても、予想より体重増加が得られなかった。昨年度のラット手術によりラット慢性食道炎モデルを安定して作成できるようになった。技術的な問題は解決したと考える。肥満食群も4週から8週間の長期投与によってコントロール群と比較し体重増加を認めるようになった。今後は検体数を増やし検討を続ける。バレット食道発生ラットが少なく、遺伝子発現アッセイ等の高額試薬の購入に至らずなかった為。手技の安定化により、今年度はバレット食道観察が多くできるようになる為、本モデルを用いて遺伝子発現検索を実施する。
肝細胞で高発現する新しいレトロウイルスベクターの開発

SFFVp,MoMuLV,両者のキメラLTRを持つレトロウイルスベクターのマウス肝臓由来の細胞株での遺伝子発現の比較昨年の検討では、三種類の肝癌細胞株に対して、SFFVp,MoMuLV,および両者のキメラLTRをプロモーターとする10種類のCATベクターを用いてマーカー遺伝子を一過性に導入し、それぞれの転写活性を比較検討した。いくつかのキメラLTRをプロモーターとするCATベクターにおいては、MoMuLVのみならずSFFVpのLTRをプロモーターとするCATベクターよりも高い転写活性が示された。しかしながら、今回のレトロウイルスベクターによる三種類の肝癌細胞株に対するマーカー遺伝子の導入の検討では、昨年のCATベクターを用いた一過性の結果と十分に合致するような結果は得られなかった。SFFVp,MoMuLV,両者のキメラLTRを持つレトロウイルスベクターのマウス肝組織内での遺伝子発現の比較従って、SFFVpとMoMuLVの二種類レトロウイルスベクターのみにより、マウスの肝組織にin vivoで導入した遺伝子の発現を検討した。マーカー遺伝子の発現をこの2者で検討するため、新たに、LacZおよびCAT遺伝子を組み込んだレトロウイルスベクターを作成した。肝組織内でのLacZ遺伝子の発現は免疫染色の染色性で、また、肝組織内のCAT遺伝子の発現は肝組織ホモゲネート中のCAT蛋白をELISAで測定することにより比較した。LacZ染色においては、SFFVpベクターを用いた場合には、MoMuLVベクターを用いた場合に比べて高い染色性を示した。さらに、CAT蛋白のELISAにおいても、SFFVpベクターを用いた場合にはMoMuLVベクターを用いた場合に比べて高い値が示された。PCR法を用いて、MoMuLVのLTRに変異を導入したライブラリーを作成した。変異ライブラリーを2種類の肝癌細胞に一過性に導入し、表出されたマウスCD8a蛋白をモノクロナール抗体で染色した。しかし、マウスCD8a蛋白の発現の十分に高い細胞群の採取が困難なため、以下の手法に切り替えた。すなはち、MoMuLVとSFFVpのchimeric LTRを作成し、chimeric LTRをプロモーターとするCATベクターの転写活性をoriginalのMoMuLVまたはSFFVpのLTRをプロモーターとするベクターと比較することにした。MoMuLVのLTRのU3regionをおおむね均等に3つの部分に分けて、各々にprimerを設定した。SFFVpについても、MoMuLVのU3regionに匹敵する3つの部分に分けて、各々のprimerを設定した。PCR法を用いてMoMuLVをベースとし、1regionあるいは2regionをSFFVpに置き換えたchimericLTRを作成した。遺伝子発現の検討肝癌細胞株3種類に、それぞれのchimeric LTRをプロモーターとするCATベクターを作成し、それぞれの転写活性をoriginalのMoMuLVとSFFVpのLTRをプロモーターとするベクターと比較した。chimeric LTRの中で、MoMuLVやSFFVpのLTRよりも転写活性が高いものがみられたので、そのchimeric LTRを用いて、レトロウイルスとしても高い転写活性を持つか否かを現在調べている。
放射線照射におけるMetallic Stent近傍の線量擾乱と測定法に関する研究

冷却CCDカメラを用いたTLシート二次元読取りシステムを開発し、各種形状と材質のMetallic Stent (MS)(気管、食道、血管用)の線量擾乱について測定した。<読取りシステム>発光量-線量特性に関しては、ダイナミックレンジの広いTLシートの特性をI.I.方式では生かしきれなかったのに対して、冷却CCDカメラ方式では、広いダイナミックレンジで読み取りが可能となり、105000cGyまでLinearityが保たれていた。また、CCDを冷却することにより、ノイズの少ない画像データが得られた。以上から、従来のI.I.方式に比べて優れていることが判明した。<線量擾乱>気管(ステンレス鋼)、食道(ナイチノール)、下肢動脈(コバルトアロイ、ステンレス鋼)、心冠状動脈用(ステンレス鋼)MS、と脊椎固定金属(6.2mmφ高純度チタンロッド)を用い、外部照射は10MVX線、腔内照射は^<192>Ir-HDRにより、MSにTLシートを密着させて6Gy照射した。照射されたTLシートを冷却CCDカメラを用いた二次元読取り装置で画像として読取り、吸収と散乱(線量擾乱)について測定を行った。照射は各々5回以上行い、複数の画像を重ね合わせるComposite法により測定した。その結果、吸収はステンレス鋼で2.28.1%、コバルトアロイで3.4%、脊椎固定金属で14%の線量減少がみられ、ナイチノールは測定不能であった。散乱はステンレス鋼で3.28.8%、脊椎固定金属で21%の線量増加がみられ、コバルトアロイとナイチノールは測定不能であった。一方、腔内照射は吸収でステンレス鋼は8.7%、ナイチノールは1.8%、コバルトアロイは2.4%の線量減少がみられた。以上から、高エネルギーX線照射によるMSの線量擾乱は、表面に限局した最大89%の増減であり、臨床的に問題にならないが、脊椎固定金属では表面で最大21%の増量があり、これらを考慮した線量評価が必要であることが示唆された。冷却CCDカメラを用いた2次元読取りシステム(加熱系、光学系、冷却CCDカメラ、制御コンピュータより構成)の開発と総合基礎特性の評価ならびに本システムを利用して高エネルギーX線照射による気管、食道用metallic Stent (MS)および整形外科領域の脊椎固定金属の線量擾乱について測定し、臨床的影響について評価を行った。<読取りシステムの開発と基本特性の評価>1.発光量-線量寺性は、ダイナミックレンジの広いTLシートの特性を1.1.方式では十分に活用できなかったのに対して、冷却CCDカメラ方式では、105000cGyまで読み取りが可能で、ノイズの少ない画像データが得られた。2.加熱プロトコールは、90290°C/minの加温が最適であった。3.黒体輻射による影響を排除するためには、中心波長375.0nm±5.0nm、半値幅40.0nm±10.0nmのバンドパスフィルタが最適であった。4.解像力チャートを用いたシステムの空間分解能は0.2mmであった。以上、本読み取りシステムの基本特性は、従来の1.1.方式に比べて優れていることが判明した。<線量擾乱の評価

>10MVX線6Gy照射による気管、食道用MS(ワイヤ径400μmφ、450μmφステンレス鋼、180μmφナイチノール)と脊椎固定金属(6.2mmφ高純度チタンロッド)の吸収と後方散乱(線量擾乱)について測定を行った。その結果、吸収は400μmφ、450μmφステンレス鋼で7.2%、8.1%、脊椎固定金属で14%の線量減少がみられ、ナイチノールは測定不能であった。一方、後方散乱はそれぞれ8.8%、7.9%、21%の線量増加がみられ、ナイチノールは測定不能であった。以上から、高エネルギーX線照射による気管、食道用MSの線量擾乱は、表面に限局した79%の増減であり、臨床的に問題にならないが、脊椎固定金属では表面で最大21%の増量があり、これらを考慮した線量評価が必要であることが示唆された。本年度は、食道・気管用Metallic Stent (MS)について腔内照射、血管用(下肢動脈、心冠状動脈)MSについて外部照射と腔内照射によるMS近傍の線量擾乱について測定した。線量測定には、冷却CCDカメラを用いた二次元読取りシステムによりMSの境界面線量を連続した画像として描出でき、マイクロドジメトリに適しているTLシートを用いた。食道・気管用MS(Spiral Z (SZ);ステンレス鋼、Ultra Flex;ナイチノール)、下肢動脈用MS(Wall;コバルトアロイ、Palmaz;ステンレス鋼)、冠状動脈用MS(Velocity;ステンレス鋼)を用い、外部照射は10MVX線により、MSにTLシートを密着させて水ファントム中5cm深で一方向から6Gy照射した。腔内照射は^<192>Ir-HDRを用い、アプリケータ径(食道・気管用17mm、下肢動脈用10mm)の中央に線源を位置させ、MSにTLシートを密着させて線源からMS外側表面で6Gy照射した。照射されたTLシートを冷却CCDカメラを用いた二次元読取り装置で画像として読取り、MSのワイア部と非ワイア部のCCD値より両者の線量の増減を相対値として計測した。低レベルの散乱線測定を可能にするために、照射は各々5回以上行い、複数の画像を重ね合わせるComposite法(画像処理ソフト;Adobe Photoshop CS, Stella Image)により測定した。その結果、後方散乱では、Palmazは3.2%の線量増加があり、Wall、Velocityは測定不能で、吸収ではそれぞれ3.4%、3.1%、2.2%の線量減少がみられた。一方、腔内照射は吸収でSZは8.7%、Ultra Flexは1.8%、Wallは2.4%の線量減少がみられた。以上から、高エネルギーX線照射によるMSの線量擾乱は、腔内照射で約29%の線量減少、血管用MSに対する外部照射では約23%の増減で、何れも表面に限局しており、臨床的に問題にならないことが示唆された。
クワ芽枯病に対する微生物農薬の検討

クワ芽枯病菌に対する拮抗菌の検索と、クワの生育には悪影響をおよぼさない、拮抗菌のスクリーニングを同時に行う、同時選抜法について検討した。Herrの三重培地法を基準として、1層目培地に添加したクワカルスの褐変化を指標として、採集した菌株をクワカルスに直接接種したところ、同時選抜法でのカルスの褐変化の有無と高い確率で一致し、同時選抜法の有効性が確認された。Herrの三重培地法を改変した方法で、土壌からクワ芽枯病菌に対する拮抗菌を検索し、強い拮抗作用を持つ39L40C株を選抜した。39L40C株はStreptomyces sp.で、クワ芽枯病以外の植物病原菌に対しても強い拮抗作用を示し、幅広い抗菌スペクトルを持っていることが判明した。PS液体培地を用いた培養ろ液の抗菌活性について検討した結果、培養24時間では全く抗菌活性は見られなかった。培養72時間後から、70rpmで振とう培養した場合には、強い抗菌活性が認められた。静置培養した場合にも、培養72時間後から、抗菌活性が認められた。170rpmで振とう培養した場合には、培養120時間後から、抗菌活性が認められたが、前2者に比べるとその活性は低かった。ろ液を120°C、15分間オートクレーブ処理すると、抗菌活性は著しく減少した。39L40C株の培養ろ液を添加した液体培地で77芽枯病菌の分生子を培養すると、95%以上の分生子はコロニーを形成せず、その生育も顕著に阻害された。39L40C株の桑条を用いた抗菌活性試験および桑条切片上での生育抑制効果を検討した結果、ペーパーディスクを用いた場合と同様、桑条の場合にもクワ芽枯病菌の生育を抑制した。39L40C株は乾燥条件下で14日後も生存が確認された。39L40C株を先に接種しておくと、桑条で顕著な発病抑制効果が観察された。以上のことから、クワ芽枯病の生物防除に利用できる可能性が示唆された。Herrの三重培地法を改変した方法で、各地土壌からクワ芽枯病菌Fusarium lateritium f.Sp.Moriに対する桔抗菌を検索した。その結果、118の土壌サンプルから、4,825株の拮抗菌を採集し、この中から、F.Lateritium f.Sp.Moriに強い拮抗作用を持つ、39L40C株を選抜した。39L40C株はStreptomyces属で、クワ芽枯病菌以外の植物病原菌に対しても強い拮抗作用を示し、幅広い抗菌スペクトルを持っていることが判明した。つぎに、39L40C株がどのような抗菌活性を持っているか、PS液体培地での培養ろ液について検討した結果、培養24時間では、全く抗菌活性は見られなかった。70rpmで振とう培養した場合には、培養72時間後から強い抗菌活性が認められた。静置培養した場合にも、培養72時間後から、抗菌活性が認められ、170rpmで振とう培養した場合には、培養120時間後から、抗菌活性が認められたが、前2者に比べるとその活性は低かった。ろ液を120°C、15分間、オートクレーブ処理すると、抗菌活性は著しく減少し、熱処理によって活性が失われることも判明した。

39L40C株が、桑条上でも拮抗作用を示すか否かを輪切りにした桑条を用いて検討した結果、ペーパーディスクを用いた場合と同様、桑条の場合にも阻止円の形成がみられた。このことより、39L40C株を桑条へ塗布することにより、クワ芽枯病菌の感染を防除する可能があることが示唆された。クワ芽枯病菌に対する拮抗菌の検索と、クワの生育には悪影響をおよぼさない、拮抗菌のスクリーニングを同時に行う、同時選抜法について検討した。Herrの三重培地法を基準として、1層目培地に添加したクワカルスの褐変化を指標として、採集した菌株をクワカルスに直接接種したところ、同時選抜法でのカルスの褐変化の有無と高い確率で一致し、同時選抜法の有効性が確認された。Herrの三重培地法を改変した方法で、土壌からクワ芽枯病菌に対する拮抗菌を検索し、強い拮抗作用を持つ39L40C株を選抜した。39L40C株はStreptomyces sp.で、クワ芽枯病菌以外の植物病原菌に対しても強い拮抗作用を示し、幅広い抗菌スペクトルを持っていることが判明した。PS液体培地を用いた培養ろ液の抗菌活性について検討した結果、培養24時間では全く抗菌活性は見られなかった。培養72時間後から、70rpmで振とう培養した場合には、強い抗菌活性が認められた。静置培養した場合にも、培養72時間後から、抗菌活性が認められた。170rpmで振とう培養した場合には、培養120時間後から、抗菌活性が認められたが、前2者に比べるとその活性は低かった。ろ液を120°C、15分間オートクレーブ処理すると、抗菌活性は著しく減少した。39L40C株の培養ろ液を添加した液体培地で、クワ芽枯病菌の分生子を培養すると、95%以上の分生子はコロニーを形成せず、その生育も顕著に阻害された。39L40C株の桑条を用いた抗菌活性試験および桑条切片上での生育抑制効果を検討した結果、ペーパーディスクを用いた場合と同様、桑条の場合にもクワ芽枯病菌の生育を抑制した。39L40C株は乾燥条件下で14日後も生存が確認された。39L40C株を先に接種しておくと、桑条で顕著な発病抑制効果が観察された。以上のことから、クワ芽枯病の生物防除に利用できる可能性が示唆された。
環境対応型三次元マイクロアクチュエーターの試作

レーザー加工と電気化学的手法を用いた新規な微細構造体作製法により、固体電解質/金属電極/導電性高分子および金属電極/導電性高分子/金属電極の三層構造からなる微細構造体を試作した。アルミニウム表面に三層構造をパターニングしたのち、アルミニウム素地から分離することにより、三層構造体を得た。それぞれの構造体を分極すると、試料の屈曲動作が観察され、アクチュエーターとして使用できることを見出した。本研究においては、空気中で使用可能な環境対応型三次元マイクロアクチュエーターを作製するための基礎研究を行った。アノード酸化を施したアルミニウム試料にレーザー照射を行い、酸化皮膜を局部的に破壊・除去したのち、金めっきおよびピロールの電解重合を施した。試料を白金板と電気的に接続したのち、NaOH水溶液中に浸漬し、アルミニウム素地およびアノード酸化皮膜を溶解・除去することにより、金およびポリピロールの2層からなる三次元構造体を作製した。試料をドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液中に浸漬し、白金を対極、銀/塩化銀電極を参照電極としてサイクリックボルタモグラムを測定すると、アノードおよびカソード分極において電流ピークを示すとともに、ポリピロール中へのナトリウムイオンのドープ・脱ドープにより三次元構造体は屈曲し、アクチュエーターとして動作することがわかった。この構造体および金対極を、電解質イオンを含む寒天水溶液中に浸漬し、水溶液の濃度、温度、浸漬時間、および引き上げ速度を種々変化させ、試料表面に電解質膜の形成を試みた。引き上げ速度の低下とともに厚い電解質膜が析出できた。金/ポリピロール2層構造体を作用極、金を対極としてサイクリックボルタモグラムを測定すると、アノードおよびカソード分極により電流ピークを示し、ポリピロール中へのイオンのドープ・脱ドープが生じているものと推定されたが、構造体の屈曲は観察されなかった。これは、電解質膜の厚さによるものと考えられるため、比較的薄い電解質膜を形成することにより、空気中において動作可能な三次元マイクロアクチュエーターを実現できることが示唆された。電解研磨したアルミニウム板にアノード酸化、着色処理、封孔処理を施したのち、レーザー照射を行い、酸化皮膜を局部的に破壊・除去した。その後、皮膜除去試料に金めっきおよびポリピロールの電解重合を行い、金およびポリピロールの積層構造を形成した。積層構造体を再び金めっき水溶液中に浸漬し、カソード分極を行うと、ポリピロール上に粒子状の金が析出し、分極時間とともに粒子の直径が大きくなるとともに、隣接する粒子同士が結合し、連続した金の膜となった。得られた金/ポリピロール/金析出試料をNaOH水溶液中に浸漬し、アルミニウム素地およびアノード酸化皮膜を溶解・除去することにより、三層構造体を分離することができたが、金とポリピロールとの密着性が低いためにそれらの層が剥離し、アクチュエーターとして使用することは困難であった。そこで、金めっきのさい、ガス発生を伴う金めっきを行い、粗い表面を有する金析出層を形成することにより、それぞれの層のアンカー効果を利用した新しい構造体作製法を開発し、剥離など欠陥部の無い三層構造体を得ることに成功した。得られた三層構造体を、電解質イオンを含む水溶液中に浸漬してサイクリックボルタモグラムを測定すると、イオンのドープ・脱ドープに伴う電流が測定され、三層構造体の屈曲動作が観察された。一方、空気中で同様の分極を行うと、電流は測定されるものの、屈曲動作は観察されなかった。これは、構造体の一部が短絡しているものと考えられるので、積層構造形成プロセスを改良することにより、環境対応型のマイクロアクチュエーターとして使用できると予想される。
海域世界の森と海ー21世紀の東南アジアと日本

歴史を通じて文明の周辺部に位置づけられてきた東南アジアから21世紀の文明を展望しようという目的に沿って、今年度は、東南アジアの森と海が持つ今日的意義をとくに日本との比較に焦点をあてて研究を進めた。そのために、以下のような国内調査研究を実施し、他の研究班との合同分科会を開催した。また、中間総括として「東南アジア海域世界の森と海」を公表した。以下はそれらの概要である。国内では渡島半島、遠野市、佐渡島、狩野川下流域、岐阜県間部、串本町、屋久島などで、各分担者が分担課題に沿った調査を実施した。渡島半島、佐渡島の調査は昨年度から続く日本海海域の交流史に関する調査で、東南アジア海域世界と日本の海域世界の比較の視点から行われた。遠野市、岐阜県山間部、屋久島での調査は日本人がもつ伝統的な森林観と在来の森林利用の実態に関する調査で、串本町および狩野川流域の調査は、海がつなぐ古代文化圏の広がりや近世の日本人による南方海域への進出に関する調査であった。他班との合同分科会は、いずれも今日の森林をめぐる問題を扱ったもので、梅原班との合同分科会「森と文明」を3回(第1回テーマ「森の思想と文明」、第2回「森と生活」、第3回「森・人関係の深層へ」)開催し、計15編の口頭発表が行われた。また、菅原班・鬼頭班との合同分科会(テーマ「『環境』としての森林『景観』としての森をめぐって」)を開催し、4編の口頭発表が行われた。この他に研究班メンバーを中心に東南アジア海域世界をめぐる座談会をもち、この世界の概念や森と海がもつ今日的意義について討議した。以上の口頭発表や座談会の記録は、現在さまざまなかたちでの公表を計画中である。今年度は、中間総括として『東南アジア研究』30巻4号(93年3月発行)に「東南アジア海域世界の森と海」と題する特集を企画し、関連する論文6編と上記の座談会記録を収録した。
乳酸菌を用いた頭頸部進行・再発癌に対する新たな分子治療の開発と臨床応用

Lactobacillus caseiの偏性嫌気化株の投与により、マウスに移植したヒト扁平上皮癌の増殖を抑制する効果が得られた。またマウス血中にTNFαなどのサイトカインの増加がみられたことから、この効果は免疫の賦活作用によると考えられた。さらにこの効果は同じLactobacillus caseiの死菌の投与では認められず、腫瘍内でのLactobacillus caseiが生存することで腫瘍免疫の賦活化が持続し効果が得られるものと考えられた。ヌードマウスBALB/cSlc-nu/nuの側背部皮下に頭頸部扁平上皮癌の細胞株HSC2とSASをそれぞれ移植し形成された腫瘍に対して、乳酸菌lactobacillus casei KJ686株(編性嫌気化株)と、KJ474株(編性嫌気化、IL-2産生組換え体)をそれぞれ5日間連続局所注入し、その抗腫瘍効果を検討した。各乳酸菌局所投与によりそれぞれの腫瘍増大抑制効果が示唆された。IL2産生株でより腫瘍抑制効果の亢進が見られた。長期観察、および反復投与長期観察では、腫瘍の増大が進むにつれ、腫瘍抑制効果は認めにくくなった。また、生存率の検討も行ったが、腫瘍増大とは無関係に、腫瘍の脊髄浸潤、下肢麻痺による死亡が見られるのみで、生存率の評価はできなかった。頭頸部扁平上皮癌の細胞株HSC2とSASをそれぞれヌードマウスBALB/cSlc-nu/nuに接種し腫瘍を形成する。この腫瘍に、偏性嫌気化させた乳酸菌lactobacillus casei KJ686株と、さらにヒト型IL-2発現分泌株に形質転換したKJ474株を局所投与して腫瘍の抑制効果を検討した。コントロール群に比べそれぞれの乳酸菌投与群で腫瘍抑制効果を認めた。これらのマウスの血液から各種サイトカインを計測したところ、コントロール群に比べてTNF-α、INF-γ、IL-12が著名に増加、IL5、IL-10の増加、IL-2の発現が見られた。このことからこれらの乳酸菌による抗腫瘍効果は腫瘍免疫の賦活化によるものと考えた。また、乳酸菌を投与したマウスから取り出した標本の病理学的検討で、腫瘍組織内には乳酸菌が認められたが、肝臓、腎臓、肺には乳酸菌は認められなかった。これは偏性嫌気化した乳酸菌であるため、正常組織と比べて嫌気環境にある腫瘍組織内にとどまり正常組織には影響しにくいという、抗腫瘍剤としての臨床応用にも有利な条件と考えられる。乳酸菌の死菌投与や乳酸菌の蛋白分画投与による検討も予定していたが、死菌作成、分画作成が困難で順調に進んでいない。マウス皮下にヒト頭頚部扁平上皮癌HSC2とSASを移植し作成した腫瘍に、乳酸菌lactobacillus caseiの編成嫌気化株KJ686、およびヒト型ILー2発現分泌株KJ474を局所注射投与することで、コントロール群と比べて腫瘍抑制効果があることが昨年度までの研究で確認された。マウス血液中にはINF-γ、TNF-α、IL-12が著名増加、IL-5、IL-10が増加していた。その後、これらlactobscillus caseiの死菌を作成し、これを同様にマウスにヒト扁平上皮癌HSC2を接種して作成した腫瘍に局所注射投与してその効果を検討した。その結果、生菌の場合と比べ、抗腫瘍効果は明らかではなかった。乳酸菌投与2週間後の腫瘍病理組織のグラム染色では、乳酸菌構造が腫瘍の内部に確認された。死菌投与によるマウスサイトカインは現在検討中であるが、乳酸菌生菌に対するマウスの免疫作用により、抗腫瘍効果があることが予想される。乳酸菌のcrude lysateと細胞膜分画の抽出につき進行が遅れ、乳酸菌生菌でなくこれらを投与しての実験が行えなかった。乳酸菌の死菌作成、分画作成しこれらを投与すること、また乳酸菌の経口投与、頸静脈投与などにより、同様の検討を行い、抗腫瘍効果の作用機序をさらに検討する。頭頸部外科学乳酸菌の死菌体を作成し、その投与による効果、また、腫瘍への局所投与でなく、経口投与による効果を検討する。また乳酸菌投与後の摘出腫瘍標本を各サイトカイン抗体で染色することで、サイトカインの関与を検討する。実験助手を使わずに研究をおこなったため、人件費、謝金を要さなかった。実験助手を使わずに研究代表者のみで実験を行ったため人件費、謝金を要さなかった。次年度の試薬などの物品費に回す予定である。次年度の試薬等の物品費に回す予定である。
インターネット依存症：日本におけるスクリーニングテストの開発

インターネットアディクション(Internet addiction)に関する尺度は数多く開発されているが、日本においては、1998年に提唱された尺度が主に利用されており、臨床家や研究者が、妥当性の高い診断や研究成果の発信を続けるには問題の多い状況であった。本研究では、依存症に精通した精神医学、心理学の専門家と公衆衛生・疫学の専門家が協働し、計量書誌学的手法を用いて、既存の主要なスクリーニングテスト項目を探索的に検討し、インターネットアディクションの概念を整理・統合して、18項目からなるインターネットアディクション新尺度を作成するとともに、この尺度の妥当性を検証した。本年度は、精神科医や計量心理学者など多職種の参加を得て、インターネット依存の定義付けやスクリーニング項目のあり方をテーマに4回の班会議(検討会)を開催した。検討の結果、インターネット依存症が独立した疾患概念であるか否かについては、中立的な立場を堅持するものとし、既存のスクリーニング尺度や他の依存症尺度などを交えた第1次調査を一般集団を対象に行うこととなった。当初予定の文献レビュー、第1次調査票の作成は終了したが、第1次調査については協力対象組織の都合で翌年度に実施することとなった。第1次調査票の作成にあたっては、研究代表者と協力者が収集した数百項目から、数回の班会議を経て項目を絞りこむとともに、近年普及しているオンラインゲームやスマートフォンを用いたゲームについてどのように調査を行うか、積極的な検討を加えた。調査対象としては、当初の予定通り、大学や企業への協力を依頼するものとしたが、大学については選択バイアスやプライバシー保護の観点から、実施時期と手法を慎重に検討することとした。現在、インターネット依存症のスクリーニング調査構築に関する全般的な経過や留意点についての論文と、各項目の立項根拠を解説した論文の2つについて執筆中である。インターネット依存症と呼ばれる行動の障害への関心は年々高まっており、従来のスクリーニング尺度を用いた調査も数多く行われていることから、本研究班の目的はより一層意義あるものと考えられる。本年度は、心理学者の参加を得て、インターネット依存のスクリーニング項目や調査細目の検討など、9回の班会議(検討会)を開催した。その結果、既存のスクリーニング尺度や他の依存症尺度などを含む第1次調査を、一般集団を対象として実施することが正式に決定し、その実施調整を行った(調査は平成28年4月に行われた)。現在、インターネット依存症の総論とスクリーニング構築についての論文を執筆中である。おおむね計画通りに進んでいるが、第1次調査の分析は平成28年度に行うこととなった。本年度は、4月に一般集団1070名ほどを対象に行われた調査の結果を入手し、分析を進めた。この調査には、研究班が作成したインターネット依存のスクリーニング尺度及び既存のスクリーニング尺度や他の依存症尺度等が含まれており、インターネット依存に関する大規模な調査である。また、9月には沖縄県のNPOリカバリーサポート・ネットワーク及び国立病院機構琉球病院を視察し、依存症に関する総合的な知見を得た。現在、インターネット依存症の総論とスクリーニング構築、上記調査に関する論文を執筆中である。第一次調査の分析は完了したが、予定していた第二次調査について、調査予定先の都合により調査対象の変更による遅延が生じ、平成29年度に実施することとなった。平成26年度は、精神科医や計量心理学者など多職種の参加を得て、インターネット依存の定義付けやスクリーニング項目のあり方をテーマに4回の班会議(検討会)を開催した。平成27年度は、心理学者の参加を得て、インターネット依存のスクリーニング項目や調査細目の検討など、9回の班会議(検討会)を開催した。その結果、既存のスクリーニング尺度や他の依存症尺度などを含む第1次調査を、一般集団を対象として実施することが正式に決定し、その実施調整を行った。平成28年度は、4月に一般集団1070名ほどを対象に行われた調査の結果を入手し、分析を進めた。平成29年度は、昨年度に実施した一般集団1070名ほどを対象に行われた調査について、分析を進め、その成果を査読付き日本語論文として出版した。多数乱立するインターネット・アディクションの尺度を要素ごとに分解して再統合し、シンプルで汎用性の高い尺度を提案するものである。また、10月には日本国内の依存症に関する専門家、実務家をお呼びして、大阪にて依存症に関するシンポジウムを開催した。このシンポジウムは依存症対策のあり方に対して率直な意見交換を行うことを目的としており、参加者からの評価も高かった。上記のように、本研究班はおおむね所期の目的を達成した。

本研究では、依存症に精通した精神医学、心理学の専門家と公衆衛生・疫学の専門家が協働し、計量書誌学的手法を用いて、既存の主要なスクリーニングテスト項目を探索的に検討し、インターネットアディクションの概念を整理・統合して、18項目からなるインターネットアディクション新尺度を作成するとともに、この尺度の妥当性を検証した。研究計画書の計画通りに概ね進んでいるが、当初予定の第1次調査については協力対象組織の都合で翌年度に実施することとなった。第1次調査の結果を分析し、専門家を交えて第2次調査票を作成するとともに、一般集団及びハイリスク集団を対象とする第2次調査を実施し、インターネット依存症のスクリーニングテストの開発を行う予定である。第一次調査の結果を投稿するとともに、第二次調査を実施し、研究成果の総括を行う。疫学、公衆衛生学第1次調査の結果を分析し、専門家を交えて第2次調査票を作成するとともに、一般集団及びハイリスク集団を対象とする第2次調査を実施する予定である。調査協力先の都合により、調査実施が平成28年度へ繰越となった。調査予定先の都合により調査対象の変更による遅延が生じ、平成29年度に実施することとなった。調査協力先の好意により、第1次調査の実施費用が圧縮されることとなり、当初の計画より廉価な研究費の執行となった。研究費の使用先として、調査の実施費用として、データ入力や郵送費、情報収集の旅費などが想定される。研究費の使用先として、調査実施費用や学会発表、論文発表に係る費用が想定される。平成29年度が最終年度となるため、残額の全額を執行する予定である。平成27年度の研究費は、データ入力の研究補助や打ち合わせ・情報収集のための旅費、論文出版料等が想定される。
眼表面ムチン機能とオキュラーサーフェス疾患に関する分析研究

眼表面ムチンの重要な機能である水濡れ性および摩擦軽減について評価する実験系を構築した。水濡れ性に関する検討では、接触角計を用いた眼表面の水濡れ性の評価を行い、ムチン溶液等をソフトコンタクトレンズ(SCL)上に滴下した際の接触角を測定し、滴下溶液やSCLの素材による接触角の違いにより水濡れ性の評価が可能になった。眼表面摩擦に関する検討では、眼球の摩擦係数を計測するための振り子式摩擦測定装置を開発した。涙液に見立てた各種潤滑剤を(人工涙液、ヒアルロン酸、ムチン溶液)を添加する際の摩擦係数の変化を検討した。本実験系は眼表面の摩擦研究に有用であり、今後も眼表面摩擦研究を続行していく予定である。本研究の目的は、眼表面ムチンの機能である、水濡れ性、バリア機能、摩擦軽減についてそれぞれ評価を行う実験系を構築し、実際にムチンの眼表面における機能を評価することである。現在までに以下の研究を行った。〇眼表面の水濡れ性に関する検討接触角計を用いてハードコンタクトレンズおよびソフトコンタクトレンズの表面の水濡れ性の評価を行った。コンタクトレンズ表面に1.0マイクロリットルの液滴を滴下すると非常に速い速度で液滴が広がるため、0.1秒ごとに継時的に接触角を測定しブロットした。特にソフトコンタクトレンズは形状が安定しないため、実験系の構築に時間がかかったが、安定した計測を行うことが可能となった。コンタクトレンズの表面加工および材質の違いにより接触角に違いがあり水濡れ性が異なることが明らかになった。ムチン溶液をコンタクトレンズ上に滴下すると濃度依存的に接触角が小さくなることが明らかになった。上記の同様の実験を、涙管チューブの素材となっている高分子ポリマープレートを用いて行った。同様にムチン溶液を滴下すると接触角が小さくなることが明らかになった。また素材にポリビニルピロリドン(PVP)による表面加工を行ったものと行っていないものとを比較すると表面加工の違いによりムチンによる水濡れ増加の効果が異なることが明らかになった。〇眼表面の摩擦に関する検討摩擦計をもちいてコンタクトレンズ上の摩擦係数を測定する実験系を作成した。様々なコンタクトレンズ上の摩擦係数を安定して計測することが可能となった。接触角測定の実験系が完成したことと、眼表面摩擦を評価する実験系を構築しつつある。本年度は、眼表面ムチンの機能である水濡れ性および摩擦軽減について、実際にムチンの眼表面における機能を評価する実験系を構築することができた。【眼表面の水濡れ性に関する検討】:本年度は、基礎実験として、接触角計を用いたソフトコンタクトレンズ(SCL)の表面の水濡れ性の評価を行った。SCLは水濡れ性が非常に良好であるため、表面に1.0マイクロリットルの液滴を滴下すると非常に速い速度で液滴が広がる。そのために、接触角の測定方法に工夫した実験系の構築をおこなった。3DプリンターにてSCLを固定する専用台を作成し、安定した接触角測定を行うことが可能となった。ムチン溶液やヒアルロン酸溶液をコンタクトレンズ上に滴下した際の接触角の変化を観察することが可能となった。コンタクトレンズの素材(シリコーンハイドロゲル、ハイドロゲル)や表面加工(ポリビニルピロリドン)による接触角の違いも明らかにした。さらに正常ボランティアを用いてSCLを実際に装用した際の水濡れ性の変化を、眼表面温度と涙液層破壊パターンから検討し、より臨床的なアプローチを行った。【眼表面の摩擦に関する検討】:本年度は、SCLの摩擦係数を計測するために、新たな摩擦測定装置を開発した。実際に各SCLの摩擦係数を測定することが可能となった。また、SCLの表面に各種溶液(人工涙液、ヒアルロン酸、ムチン溶液)を添加する際の摩擦係数の変化を計測し検討した。接触角測定の実験系が完成し実際に測定が可能となり、実験結果を発表することができた。また、眼表面摩擦を評価する実験系を構築し、実験結果を発表することができた。眼表面ムチンの機能である水濡れ性および摩擦軽減について、実際にムチンの眼表面における機能を評価する実験系を構築し、研究を施行することができた。【眼表面の水濡れ性に関する検討】:基礎実験として、接触角計を用いたソフトコンタクトレンズ(SCL)の表面の水濡れ性の評価を行った。SCLは水濡れ性が非常に良好であるため、表面に1.0マイクロリットルの液滴を滴下すると非常に速い速度で液滴が広がるため、実験系の構築に工夫をおこなった。SCLを固定する専用台を作成し、安定した計測を行うことが可能となった。SCLの素材(シリコーンハイドロゲル、ハイドロゲル)や表面加工(ポリビニルピロリドン)による接触角の違いも明らかにした。さらに最終年度には、より眼表面の濡れた状態での水濡れ性の検討のため、三態系をもちいた計測を行った。本方法では、水溶液中にコンタクトレンズを下向きに固定をし、気泡を接触させて、角度を計測する方法である。本方法においても液滴法と同様にコンタクトレンズ上の接触角を正確に測定することが可能であった。【眼表面の摩擦に関する検討】:SCLの摩擦係数を計測するために、新たな摩擦測定装置を開発した。