hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
長寿命励起状態を有するd10金属錯体による光分子活性化

【d10錯体の二酸化炭素との反応性のスクリーニング】9項に示したとおり、第一に銅(I)錯体が光還元剤としての性質を有することを確認することができた。このことを踏まえ本研究室で合成したジホスフィン架橋構造の銅(I)二核錯体を用いて電気化学による研究を行い、その結果銅錯体の還元反応に二酸化炭素が関与していることが見いだされた。本研究室で合成した錯体のうち、今のところ上記の錯体以外では二酸化炭素との相互作用は見いだされていないため、錯体が特定の構造の場合のみ二酸化炭素との反応が進行することが分かり、初期段階としてのスクリーニングという目的は概ね達したと考えている。【d10錯体と二酸化炭素の反応】研究実績の概要にも示したとおり、銅(I)錯体を光増感剤として用い、二酸化炭素の光還元反応の実験を行ったところ、反応条件の工夫により昨年の約2倍量の一酸化炭素の発生を観測することができた。さらに銅錯体を光触媒とすることを考え、トリエタノールアミン(犠牲還元剤)存在下で、銅錯体のみの溶液に二酸化炭素を吹き込み光照射を行ったところ、わずかな量ではあるが、一酸化炭素の発生が確認された。昨年度は定量の精度に問題があったが、今回は光照射の容器の工夫や、光照射後、気液平衡に達するまでの時間を十分とるなどの方策によって定量精度の向上を見た。本年度も長寿命励起状態を有し、光化学反応性が高い可能性のある新規錯体の合成も行った。その結果ジホスフィンオキシド配位子(ビス(ジフェニルホスホリル)アミドdppaO2)を有する新規錯体[Cu(dppaO2)(diphosphine)]を得ることができた(Nishi et al., Eur. J. Inorg. Chem.2017)。この錯体は一般にソフトな金属といわれている銅(I)に、ハードな酸素ドナーが配位した珍しい錯体でしかも励起状態寿命が長いという特徴を持っている。この錯体の励起状態についてはDFTおよびTDDFT計算による理論的な電子状態の考察も行った。その結果、この錯体は四面体型であるが励起状態では銅(I)にしばしば見られる平面よりの構造への変化が見られること、励起状態はMLCTと考えられることが明らかとなった。また、錯体を光化学酸化還元反応の光増感剤として用いるためには、錯体が可逆な酸化還元特性を持っている必要があるが、従来用いてきた錯体のうちいくつかのジホスフィンを含む銅(I)錯体が電気化学的、あるいは化学的に可逆な酸化還元を示すことも見いだした。(Nishikawa et al., Bull.Chem.Soc.Jpn., 2017)さらに銅錯体を用いる二酸化炭素光還元の実験を行った。銅(I)錯体を光レドックスメディエータとして用いる研究は既に行われているが、銅(I)錯体のみで二酸化炭素を還元させる報告はなされてない。本研究では錯体としては4,7ージフェニルー2,9ージメチルフェナンスロリンと1,4-ビス(ジフェニルホスフィノ)ブタンを有する銅(I)二核錯体と取りエタノールアミンの溶液に光照射を行い、錯体の60%程度のCOが発生することを確認することができた。今回の研究で、光を当てることで高エネルギーの状態(励起状態)をある程度長い時間保つことができる新規銅含有化合物を多数得ることに成功した。これらのうち一部の銅(I)錯体は可逆な酸化還元反応を示すことが明らかとなった。これらの錯体と有機塩化物や二酸化炭素との光化学反応性と電気化学的な反応性を検討した。
環境適合性タイヤ材料を目指した官能基化エラストマーの合成

本研究では環境適合性タイヤ材料の創成を目指し,イソプレンの立体特異的・位置選択的重合を官能基化しつつ触媒的に合成する検討を行なった.しかし,触媒効率が非常に低く,官能基化ポリマーの触媒的合成は達成できなかった.一方,本研究について環境配慮型エラストマー合成という観点からも検討を行なった.その結果,余剰留分であるペンタジエンの立体特異的,位置選択的リビング重合系を開発した.また,既存エラストマー類似材料の合成にも成功した.本研究では環境適合性タイヤ材料を目指した末端官能基化エラストマーの触媒的合成(触媒効率= 300%程度)を目的とした.具体的には,ポリマーの一次構造を高度に制御できる錯体触媒を用いて,イソプレンの立体特異性・位置選択性重合を官能基化しつつ触媒的に行う.上記目的を達成するため,理化学研究所で開発された非メタロセン型イットリウム錯体をボラン化合物で活性化した触媒系にフェニルシラン(連鎖移動剤かつポリマー末端官能基化剤として使用)を添加してイソプレン重合を行なった.この結果,本触媒系はフェニルシラン存在下においても触媒活性は高く,生成した1,4-cis-ポリイソプレンは極めて狭い分子量分布(分子量分布値< 1.13)と99%の1,4-cis構造を示した.さらに,本系で多段階重合を実施したところ,1,4-cis特異的リビング重合性が確認できた.しかし,触媒効率は55%程度と低く,目標値(300%程度)は達成できなかった.さらに,研究期間中に官能基化ポリマー末端の確認ができなかった.本研究は引き続き検討していく予定である.一方,本研究に関して環境配慮型エラストマー合成という観点からも検討を進めた.余剰留分であるペンタジエンをモノマーに用いてポリイソプレン代替材料が合成できれば,環境負荷低減になると考えた.その結果,ペンタジエンの精密構造制御重合に成功した.具体的には,低温から室温の広い温度範囲でリビング重合の進行を確認した.さらには,生成ポリマーの立体・位置選択性を99%制御できた.本研究では環境適合性タイヤ材料の創成を目指し,イソプレンの立体特異的・位置選択的重合を官能基化しつつ触媒的に合成する検討を行なった.しかし,触媒効率が非常に低く,官能基化ポリマーの触媒的合成は達成できなかった.一方,本研究について環境配慮型エラストマー合成という観点からも検討を行なった.その結果,余剰留分であるペンタジエンの立体特異的,位置選択的リビング重合系を開発した.また,既存エラストマー類似材料の合成にも成功した.本研究では,環境適合性タイヤ材料を目指した末端官能基化エラストマーの触媒的合成(触媒効率= 300%程度)を目的とした.具体的には,ポリマーの一次構造を高度に制御できる錯体触媒を用いて,イソプレンの立体特異性・位置選択性重合を官能基化しつつ触媒的に行う.本研究が達成できれば,一分子の重合触媒から官能基化かつ構造制御されたポリマー鎖を大量に合成できることになる.この結果は,生成ポリマーの低コスト化,重合触媒のリサイクル化など環境低負荷に配慮し学術的分野のみならず,工業的分野という観点からも検討する意義はきわめて高く有効な手法である.上記目的を達成するため,理化学研究所で開発された非メタロセン型イットリウム錯体をボラン化合物で活性化した触媒系にフェニルシラン(連鎖移動剤かつポリマー末端官能基化剤として使用)を添加してイソプレン重合を行なった.この結果,本触媒系はフェニルシラン存在下においても触媒活性は高く,生成した1,4-cis-ポリイソプレンは極めて狭い分子量分布(分子量分布値< 1.13)と99%の1,4-cis構造を示した.さらに,本系で多段階重合を実施したところ,1,4-cis特異的リビング重合性が確認できた.しかし,触媒効率は55%程度と低く,目標値(300%程度)は達成できなかった.そこで,添加剤をトリエチルアルミニウムに変えたところ,触媒効率は75%に向上したが触媒的合成は達成できなかった.本研究の目的達成度はおおむね順調に進展していると判断した.理由としては,連鎖移動剤存在下においても1,4-cis特異的リビング重合が進行し,生成ポリマーは高い1,4-cis選択率を示していたことがあげられる.しかし,ポリマー末端の官能基化の確認および触媒効率の改善が未達成であるので次年度検討する予定である.今後は上記理由を考慮し,連鎖移動剤(ポリマー末端官能基化剤)をさらに種々検討する予定である.また,研究の方向性を再確認し,これにより改善点等があれば取り組む予定である.上記理由を考慮して,次年度の研究費は連鎖移動剤(ポリマー末端官能基化剤)やマグネチックスターラーなどの試薬や小規模設備費として使用を計画している.
企業の属性と対外直接投資-電気機器産業企業データによる実証分析

昨年度に引き続き、電機産業に属する日本企業について、東洋経済新報社「海外進出企業総覧」、「有価証券報告書」、通産省産業政策局国際企業課が実施した「海外事業活動期本調査」の個票結果、等をもとに海外進出の程度、輸出、現地法人からの逆輸入、研究開発集約度等のデータを入力、整理し実証研究を行った。研究により次の3つの結果を得た1.企業の海外進出と日本の貿易収支電機産業に属する本社企業とその現地法人について、理論モデルを作成した後、パネルデータを使って海外生産が本社の輸出と逆輸入に与える影響を分析した。分析の結果、アジアについては現地法人の生産活動を高めた本社企業ほどアジア向輸出額が増えたが、逆輸入を引いた純輸出については減少する傾向が見られた。また、北米については、現地法人が生産活動を高めた本社企業ほど北米向輸出が減少したことがわかった。これらの結果は、少なくとも企業レベルで見るかぎり、海外生産活動の拡大が本社の生産活動の縮小を伴う可能性が高いことを意味する。2.海外進出が国内雇用に与える影響を理論的、実証的に分析し、分配効果は間接資本移動の効果よりむしろ小さいこと、輸出減・逆輸入増を通じた雇用減少は一部の産業で深刻な可能性があること、等の結果を得た。3.研究開発集約度等の企業の属性が、企業の国際化にどのように影響しているかを分析した。その結果、研究開発集約度の高い企業ほど海外進出する確率が高くなること、研究開発集約度の高い企業ほど在欧米現地法人の国内に比べた生産比率が高くなること、しかし在アジア現地法人については研究開発集約度の低い企業の方がむしろ海外生産比率が高くなること、等の結果を得た。平成6年度は電機産業に属する全上場企業について、東洋経済新報社『海外進出企業総覧』および『有価証券報告書』にもとづき、親会社と海外製造子会社の従業員数、親会社からの出費比率、研究開発支出等のパネルデータを1978年から92年までの期間について作成した。このパネルデータを使って、親会社のもつ技術知識とストックと海外進出の関係を実証分析した。理論モデルの構築によりわれわれは、技術知識をより多く蓄積した企業ほど他企業に比べ先進諸国へ進出する程度は強くなるが、途上国へ進出する程度は逆に弱くなるとの結果を得た。これは、技術知識ストックと労働が代替的な生産要素であるという現実的過程の下では、技術知識集約的な企業ほど労働を投入しないため低賃金を目的として途上国へ進出する誘因が小さくなるからである。次にこの仮説について回帰分析を行ったところ、仮説を支持する結果を得た。昨年度に引き続き、電機産業に属する日本企業について、東洋経済新報社『海外進出企業総覧』、『有価証券報告書』、通産省産業政策局国際企業課が実施した『海外事業活動期本調査』の個票結果、等をもとに海外進出の程度、輸出、現地法人からの逆輸入、研究開発集約度等のデータを入力、整理し実証研究を行った。研究により次の3つの結果を得た。1.企業の海外進出と日本の貿易収支電機産業に属する本社企業とその現地法人について、理論モデルを作成した後、パネルデータを使って海外生産が本社の輸出と逆輸入に与える影響を分析した。2.海外進出が国内雇用に与える影響を理論的・実証的に分析し、分配効果は間接資本移動の効果よりむしろ小さいこと、輸出減・逆輸入増を通じた雇用減少は一部の産業で深刻な可能性があること、等の結果を得た。

3.研究開発集約度等の企業の属性が、企業の国際化にどのように影響しているかを分析した。その結果、研究開発集約度の高い企業ほど海外進出する確率が高くなること、研究開発集約度の高い企業ほど在欧米現地法人の国内に比べた生産比率が高くなること、しかし在アジア現地法人については研究開発集約度の低い企業の方がむしろ海外生産比率が高くなること、等の結果を得た。
高齢者の健康管理における臨床検査項目のモデル化

本研究は高齢者の健康管理をする上で、いかなる臨床検査を行なえばよいかを目的とした.検討した項目は次の2点である.(1)高齢者の全身状態の良否を客観的に示すものとして,血清総蛋白濃度(TP),アルブミン濃度(ALB),ヘモグロビン濃度(Hb),ヘマトクリット値(Ht),白血球数(WBC)を測定した.(2)最近話題になっているB型肝炎ウイルス(HBV)とC型肝炎ウイルス(HCV)の各マーカーの保有率を調査した.その結果,(1)高齢者の全身状態を知る指標としては,TP,ALB,Hbが良い指標となることが,対系全例の統計処理により判明した.白血球数や血清コレステロール値は,個人差が大きく,全身状態を知る指標とはなり得ない.(2)肝炎ウイルスマーカーについては,東京在住の老年者について測定したが、B型肝炎ウイルスマーカーが陽性であったのは38.6%であり,このうちHBs抗原陽性者は4.7%であった.HBc抗体および1またはHBsの抗体陽性率は36.8%であり,かなりの頻度であった.HCV抗体陽性率は5.8%であった.また,平成5年度の調査では5.4%であった.HCV抗体陽性者では血清トランスアミナーゼ(GOT,GPT)が異常を示している例が多かった.以上の結果より,1.健康状態の良否を知るスイリーニング検査として,血清総蛋白濃度,アルブミン濃度,ヘモグロビン測定が有用である.2.肝炎ウイルスマーカー,とくにHBs抗原・抗体,HBc抗体およびHCV抗体を検査し,陽性者に対しては健康状態を監視しながら,生活指導をすることが大切である.本研究は高齢者の健康管理をする上で、いかなる臨床検査を行なえばよいかを目的とした.検討した項目は次の2点である.(1)高齢者の全身状態の良否を客観的に示すものとして,血清総蛋白濃度(TP),アルブミン濃度(ALB),ヘモグロビン濃度(Hb),ヘマトクリット値(Ht),白血球数(WBC)を測定した.(2)最近話題になっているB型肝炎ウイルス(HBV)とC型肝炎ウイルス(HCV)の各マーカーの保有率を調査した.その結果,(1)高齢者の全身状態を知る指標としては,TP,ALB,Hbが良い指標となることが,対系全例の統計処理により判明した.白血球数や血清コレステロール値は,個人差が大きく,全身状態を知る指標とはなり得ない.(2)肝炎ウイルスマーカーについては,東京在住の老年者について測定したが、B型肝炎ウイルスマーカーが陽性であったのは38.6%であり,このうちHBs抗原陽性者は4.7%であった.HBc抗体および1またはHBsの抗体陽性率は36.8%であり,かなりの頻度であった.HCV抗体陽性率は5.8%であった.また,平成5年度の調査では5.4%であった.HCV抗体陽性者では血清トランスアミナーゼ(GOT,GPT)が異常を示している例が多かった.以上の結果より,1.健康状態の良否を知るスイリーニング検査として,血清総蛋白濃度,アルブミン濃度,ヘモグロビン測定が有用である.2.肝炎ウイルスマーカー,とくにHBs抗原・抗体,HBc抗体およびHCV抗体を検査し,陽性者に対しては健康状態を監視しながら,生活指導をすることが大切である.本研究は高齢者の健康管理をする上でいかなる臨床検査を実施すべきかを目的とした。まず,高齢者の全身状態,栄養状態を客観的に示す血清総蛋白濃度(T.P),アルブミン濃度(ALB),末梢血の赤血球数(RBC),ヘモグロビン濃度(Hb),ヘマトクリット値(Ht),白血球数(WBC)の6項目を取り上げ,早期空腹時に採血し測定した。対象は沖縄県那覇市と豊城村にある老人ホ-ムに入所している65歳96歳の152名。これら対象者は内科診察,尿一般検査で異常を認ず,老人ホ-ム内で健康な生活を送っている老人である。なお,対照群として定期健診を受診した30歳50歳の成人男女124名。T.P,ALBは80歳代,90歳代の老人が対照群と比較して有意の低下を示したが,それぞれT.Pは6.9±0.4g/dl,6.8±0.5g/dlで低蛋血症を示すことはなかった。なお,T.P,ALBともに加齢に伴ない減少傾向を示した。また,老年者群で歩行可能群と不可能群でT.P,ALBを比較したところ歩行不可能群がALBで有意の低下を示した。RBCは加齢とともに減少し,対照群との間に有意差がみられ,Hb,Htも加齢とともに低下があり,60歳代,70歳代では対照群との間には有意差はなく,80歳代,90歳代で有意差がみられた。なお,ウイントロ-プの赤血球恒数を求めたところ,平均赤血球容積(MCV)は70歳代から加齢に伴い上昇傾向がみられ,平均赤血球濃度(MCMC)は減少傾向が認められた。WBCは60歳代,70歳代,80歳代と減少しているものの対照群とくらべ有意差はなかった。以上,血清蛋白検査,末梢血液検査の各項目について検討したが,上記の検討結果は高齢者の健康状態の指標となり,健康管理に不可欠の検査といえよう。今後さらに肝機能検査,腎機能検査についても検討を加える。高齢者のHCV抗体陽性率およびHBV関連抗原・抗体について検討した。

対象は東京都のある地区に在住する40歳から96歳(平均65歳)の健康診断を受けた563名(男性112名、女性451名)。HBV関連抗原・抗体はHBsAg、HBsAb、HBcAb、HBeAg、HBeAbをEIAで測定し、HCV抗体はc100-3抗原、pHCV-31抗原、pHCV-34抗原を用いた受身赤血球凝集反応で測定した。さらに肝機能検査として血清GOT、GPT、γ-GTP、ALPをも測定した。結果:HBe抗原キャリアー2名、HBe抗体陽性およびHBs抗原陽性12名、HBs抗体陽性185名、HCV抗体陽性32名であった。このうちHBs抗体およびHCV抗体陽性15名、HCV抗体のみ陽性8名であった。また、HCV抗体陽性23名のうちGOT、GPTが高値であったのは7例(30.4%)に認められた。考察:今回の調査成績では、HCV抗体陽性率は5.8%で、他者の報告より高率であった点が注目される。HCV抗体陽性率は加齢に伴って上昇することは、すでに知られているが、今回の調査でも同様の傾向が認められた。以上の結果は、日常健康に不安なく生活している高齢者の中にもHBVおよびHCVのキャリアーがかなりの頻度に存在することを示したものである。高齢者の健康管理の上でも肝炎ウィルスマーカーを臨床検査項目の中に取り入れて、かかるキャリアーを検出し、健康指導をすることが必要となる都内在住の4094歳の1984人を対象として,HCV抗体と血清トランスアミナーゼを測定した.【.encircled1.】HCV抗体陽性率は5.4%,50歳以上のグループではHCV抗体陽性率に男女差が認められ,女性が有意に高率であった.50歳以下のグループは0.7%の陽性率で,50歳以上のグループに比らべて,有意に低くかった.【.encircled2.】血清トランスアミナーゼ値はその異常値出現率は加齢とともに低下する傾向がみられた.【.encircled3.】血清トランスアミナーゼが高い値を示した例のHCV抗体陽性率は女性が男性にくらべ,有意に高率を示した.【.encircled4.】HCV抗体陽性例の年代別血清トランスアミナーゼの異常高値出現率は6070歳代が最も高かった.【.encircled5.】HCV抗体陰性の場合,血清トランスアミナーゼ異常高値出現率は加齢とともに低下し,80歳代以上を除き,女性と比べ男性で高率であった
光圧で拓く:多粒子相互作用の選択的制御による構造と現象の創造

液相合成条件制御によって、ZAIS-QD(量子ドット)の組成・サイズ・形状の自在制御を可能にした。さらにZAIS-QDと八面体Au粒子を油-水の液-液界面において同時にレーザートラッピングして濃縮することに成功した。金属ナノギャップ構造によるプラズモン増強電場を用いたNaClO3のキラル結晶化に挑戦し、鏡像体過剰率を50%まで向上させた。また光圧で結晶成長プロセスを効率よく制御できる微小液滴中のレーザートラッピング結晶成長法を開発した。円偏光を照射するとアゾポリマー薄膜が螺旋構造に変形するという新奇物理現象を発見した。さらに光硬化樹脂に光渦を照射すると樹脂が螺旋ファイバーに成長するという新奇現象を発見した。従来の光圧理論だけでは説明できないこれら巨大質量の変形は高度な秩序化に大きく寄与する。この他、光感受性を持つ生体分子バクテリオロドプシンと光渦が相互作用すると光渦が双峰型の強度分布を持つエルミートガウスモードに変換されて螺旋波面の向きに回転を始めるという新奇現象も発見した。J会合体とH会合体を選択的にプラズモントラップできることを実証した。また大量の微粒子を局所的に高濃度捕捉できるシリコンナノ構造体を活用した非プラズモニック非サーマル光トラッピング法を開発した。さらにDNAの二重鎖形成などの生化学反応を光圧で制御できることを示す理論、光圧と誘電泳動によるバクテリアの選択的トラップの理論などで高い研究成果が得られた。螺旋ファイバーの形成や非プラズモニック非サーマル光トラッピング法など、新奇物理現象の発見と新奇光トラッピング技術を開発し、想定を超えた進捗が得られている。今後は新奇物理現象の解明と新奇光トラッピング技術を統合し、「多粒子相互作用の選択的制御による構造と現象の創造」を具現化する。油-水界面でレーザートラッピングして濃縮したZAIS-QDと八面体Au粒子を会合・組織化させるために、化学的あるいは光触媒的な粒子間の架橋を行う。さらに生体分子を金属あるいは半導体ナノ粒子ともに液-液界面で同時に濃縮し、新奇ナノ複合構造体を作製する。NaClO3のキラル結晶化において、ナノギャップ構造の最適化や光渦の軌道角運動量などを駆使して、鏡像体過剰率をさらに向上させる。また、NaClO3に代わる材料のキラル結晶にも挑戦する。多光子吸収などを活用して局所的な光異性化をアゾポリマーに誘起することで回折限界以下の微細なキラル表面レリーフの形成に挑戦する。さらに非プラズモニック非サーマル光トラッピング法でこれまで実現できなかった10nm以下のナノ物質(タンパク質分子など)の捕捉に挑戦する。これらの継続的研究とともに、以下のことを新たに実施する。(1)液-液界面で作製したナノ複合体の光特性を利用する光触媒反応の開拓(2)液-液界面で作製したナノ構造体の固定化・配列制御(3)キラル表面レリーフを活用したナノ物質の配向・輸送・濃縮制御(4)光圧によるラセミ溶液からの光学分割(5)非プラズモニック非サーマル光トラッピング法による新たな結晶化法の開発(6)キラル表面レリーフ・螺旋ファイバーの形成メカニズムおよび非プラズモニック非サーマル光トラッピングの原理の理論的解明「光圧で拓く」では、「多粒子相互作用の選択的制御による構造と現象の創造」の萌芽となる重要な成果を実証してきた。その成果に立脚して、光圧のみがなし得る独自技術を開拓することを目的としている。具体的には、「ナノ物質を選択的・局所的に極限まで拡散・濃縮できる究極的触媒システム」「結晶性・成長速度・多形を制御できる革新的アミノ酸・タンパク質結晶成長法」「高濃度なナノ物質(例えばDNA・量子ドット)の粒子間相互作用を光で操作して創る階層構造(選別・分離・固定・二次元パターニングなど)」に挑戦する。本年度は、光圧によるNaClO3のキラル結晶化を実施した。NaClO3水溶液に銀ナノ微粒子を添加すると円偏光である捕捉光が誘起する銀ナノ微粒子のプラズモン共鳴によって局所加熱が起こる。この局所加熱が円偏光の向きに対応して対称性をわずかに破り、結晶のキラリティーに偏りが現れることがFDTD数値計算によって判明した。また、円偏光光渦をグリシン水溶液中に集光して結晶化における光の角運動量の効果を検証した。その結果、スピン角運動量と軌道角運動量の相乗効果で結晶核形成速度や結晶化速度が大きく変化数ることが分かった。さらに、アゾポリマー薄膜に円偏光を照射すると、円偏光の持つスピン角運動量がアゾポリマーの公転運動を促し、螺旋レリーフを創ることを発見した。これは光のスピン角運動量が物質の軌道角運動量へと変換したことを示す大きな発見である。このほか、共同研究のための連携体制の強化・設備の拡充を行った。銀ナノ微粒子を添加したNaClO3水溶液におけるキラル結晶化の対称性の破れ、アゾポリマーの質量移動による光のスピン・軌道相互作用の可視化など、光圧に関わる新しい物理現象の発見があり、順調に研究が進んでいる。[1]触媒システム:ZAIS-QDの合成・物性制御法を独自に開発し、液相合成条件制御によって、組成・サイズ・形状の自在制御を可能にした。さらに、ライス形ZAIS-QDと八面体Au粒子をそれぞれ油相および水相に分散させ、油-水の液-液界面においてこれらの2種類の粒子を同時にレーザートラッピングして濃縮することに成功した。

[2]結晶成長技術:金属ナノギャップ構造によるプラズモン増強電場を用いたNaClO3のキラル結晶化に挑戦し、鏡像体過剰率を50%まで向上させた。微小液滴中のレーザートラッピング結晶成長法を開発した。この手法を用いると、液滴内のすべて溶質が自然拡散によって単結晶成長へと供給されるため準安定相NaClO3結晶だけを選択的に結晶化できることが分かった。[3]階層構造創成:アゾポリマーに円偏光を照射すると、円偏光のスピン角運動量が軌道角運動量に変異するスピンー軌道相互作用を介し、アゾポリマーが螺旋構造に変形することが分かった。また、光硬化樹脂に光渦を照射すると、重合反応に軌道角運動量が作用して、螺旋状のポリマーファイバーができることを発見した。従来の光圧理論だけでは説明できない巨大質量の変形は、高度な秩序化に大きく寄与する。分子配向が異なるJ会合体とH会合体を選択的にプラズモントラップできることを実証した。また、プラズモン局所加熱を排除できるシリコンナノ構造体を活用した非プラズモニック非サーマル光トラッピング法を開発した。さらに、共鳴型と非共鳴型のナノ粒子の混合溶液の中から非共鳴型ナノ粒子だけを選択的に光捕捉することにも成功した。[4]新理論の構築:多数のナノ粒子が分散した系をモデル化して光渦の軌道角運動量とスピン角運動量の相対的な符号を反転させると粒子集団の回転運動速度が顕著に変化することが分かった。この研究は光圧をトリガーとした巨大質量の変形の解明につながる。「触媒システム」「結晶成長技術」「階層構造創成」などのための個別要素は大きく進展し、「多粒子相互作用の選択的制御による構造と現象の創造」の具現化の目途が立った。また、光渦発生などの光制御技術を共通基盤技術として連携体制を構築し、光渦照射による紐状の新奇金ナノ構造体の創成、光渦によるキラルな質量移動の理論解析、さらには、光渦を光源とする光トラッピング結晶成長法の提案、キラルな質量移動における分子配向度の可視化、光渦照射による低次元物質の物性変化の光電子分光解析などの共同研究を推進した。この連携体制を経て得られる研究成果は、例えば、色素会合体を選択的にかつ階層的に配列して新奇機能を発現する構造体を創る技術などに展開が期待できる。プラズモン局所加熱を排除できるシリコンナノ構造体を活用した非プラズモニック非サーマル光トラッピング法は採択時には想定していなかった。多粒子相互作用を選択的に制御する自由度を格段に向上させるこの研究成果を用いると、大量の微粒子を局所的に高濃度捕捉(さらには結晶化)できる可能性がある。そこで、非プラズモニック非サーマル光トラッピング法を用いた結晶化技術を新たな課題として研究計画に加えた。液相合成条件制御によって、ZAIS-QD(量子ドット)の組成・サイズ・形状の自在制御を可能にした。さらにZAIS-QDと八面体Au粒子を油-水の液-液界面において同時にレーザートラッピングして濃縮することに成功した。金属ナノギャップ構造によるプラズモン増強電場を用いたNaClO3のキラル結晶化に挑戦し、鏡像体過剰率を50%まで向上させた。また光圧で結晶成長プロセスを効率よく制御できる微小液滴中のレーザートラッピング結晶成長法を開発した。
一流競泳選手の国際競技力向上を目的とした生理学および力学的なコホート研究

本研究の目的は、一流競泳選手の泳成績に関する重要因子の解明、トレーニングに伴う各因子の変化、および特異的トレーニングの効果について検討することであった。その結果、一流選手の泳成績には、代謝的能力よりも、大きな推進パワー、抵抗の軽減、高い推進効率といった力学的要因がより重要であることが示唆された。また、トレーニングを通じて、代謝的な要因は比較的大きく変化する(±10%)が、抵抗や推進パワーなどの力学的特性については、比較的安定し、再現性も高いことが示された。さらに、特異的なスプリントトレーニングは、エネルギー供給能力、最大推進パワーを増大させ、泳パフォーマンスの向上に寄与することが示された。【目的】本研究の目的は、年間を通じ、一流競泳選手の代謝(体力)的・力学(技術)的指標がどのように変化し、それが泳パフォーマンスの変化とどのように関係しているかを明らかにすることであった。【方法】全国大会、あるいは国際大会での入賞経験を持つ強化競泳選手6名(男子2名、女子4名)を対象者とした。測定項目は、最大酸素摂取量、最大血中乳酸濃度、OBLAにおける泳速度(V@OBLA)、最大推進パワー、泳速-抵抗関係(抵抗係数、抵抗指数)とし、これらの指標をトレーニング内容の異なる3期にわたって測定した。また、期毎に200m全力泳記録を測定し、記録の変化と各指標の変化との関連性について検討した。【結果及び考察】各期の最大酸素摂取量、最大血中乳酸濃度を比較してみると、統計上有意な変化は認められなかったが、ほとんど変わらない被検者や、±10%程度の変化を示す被検者など、変化はさまざまであった。しかしながら、タイムトライアルにおける記録はほぼ安定しており、各期の差の平均は-0.3±1.6%にすぎなかった。同様に、抵抗係数と抵抗指数より推定された泳速1.7m/sのときの抵抗値においても、各期の差を平均すると0.7±4.9%と非常に小さかった。最大推進パワーについても、年間を通じ有意な変化は認められず、各期の差は0.6±5.8%であった。以上の結果より、一流競泳選手においても、代謝的な要因は、1年を通じて比較的大きく変化することが明らかとなったが、必ずしもこの体力の変化が大きな記録差となって現れることはなかった。一方、力学的要因については、非常に再現性が高く、安定した値が観察され、それを反映するよう泳記録も安定していた。これらのことより、一流競泳選手の泳パフォーマンスは、代謝的要因よりも、力学的な要因をより反映した結果であると考えられた。【目的】本年度の研究目的は、過去2年の結果より、競泳パフォーマンスと関連の深いことが明らかとなった重要因子に特異的なトレーニングを施し、各指標への効果、および泳パフォーマンスに及ぼす影響について明らかにすることであった。【方法】被検者は、少なくとも日本選手権、日本学生選手権等に出場経験のある良く鍛錬された競泳選手27名とした。被検者は2群に分けられ、1群は流水プールにおける高強度インターバルトレーニング(HIT)を、もう1群は水中に設置された固定パッドを押しながら全力で泳ぐpush-offインターバルトレーニング(PO)を、それぞれ4週間行った。トレーニング前後に、最大酸素摂取量、最大酸素借、泳速ー抵抗関係、最大推進パワー、推進効率、50m、100m泳パフォーマンス、ストローク指標などが測定され、効果が評価された。【結果及び考察】トレーニング後、HIT群においては最大酸素摂取量、最大酸素借の有意な増加が観察されたが、PO群では有意な変化はなかった。また、最大推進パワーは、両群ともに有意に増加しており、いずれの群も最大推進力および最大泳速の両方の向上によって達成されていた。一方、各被検者の泳速ー抵抗関係、および推進効率には、有意な変化は認められず、泳技術に関する改善は認められなかった。50m、100m泳パフォーマンスについては、両群ともに、両種目とも有意な記録の向上が認められ、どちらの群においても泳速の向上はストローク頻度の向上によってのみ、達成されていた。【結論】以上の結果より、本実験で用いられたHITトレーニング、POトレーニングは、泳技術を改善させることはなかったものの、エネルギー供給能力、または最大推進パワーを効果的に向上させ、ストローク頻度を高めることによって、泳パフォーマンスの向上に寄与することが示された。【目的】本研究の目的は、一流競泳選手の代謝(体力)的・力学(技術)的指標を定量し、その特性を明らかにするとともに、それらと各距離種目の泳成績との関連性について明らかにすることであった。【方法】被検者は、全日本選手権出場経験を持つ女子競泳選手13名(国際大会出場経験者4名)であった。

本実験では、代謝的指標として最大酸素摂取量、最大血中乳酸濃度、OBLAにおける泳速度(V@OBLA)が、力学的指標としては泳速ー抵抗関係、最大推進パワー、推進効率が定量された。これらの測定値と50 m、100 m、200 m、400 mの泳成績との関係を検討した。【結果及び考察】有酸素性・無酸素性の代謝的指標である最大酸素摂取量や最大血中乳酸濃度と各距離種目の泳速との間に有意な相関関係は認められなかったが、V@OBLAについては200m、400m泳速と正の相関が認められた(P<0.01)。一方、力学的指標との関係をみると、各距離種目における群の平均泳速より推定された各被検者の抵抗値は、200m(P<0.05)、400m泳速(P<0.01)との間に負の相関が認められ、最大推進パワーは50m(P<0.01)、100m泳速(P<0.05)との間に、また推進効率は200 m(P<0.05)、400m(P<0.01)泳速との間にそれぞれ正の相関が認められた。以上の結果より、良い泳成績を収めるには、より高いエネルギー供給能力を有することが有利であるには違いないが、本結果は必ずしも一流選手の泳成績に対してエネルギー供給能力が直接関係しているわけではないことを示している。これに対し、短距離種目ではより大きな推進パワーの発揮が、中・長距離種目では乳酸蓄積を抑える代謝能力(あるいは高いスイミングエコノミー)と、抵抗の軽減、さらには高い推進効率を産み出す泳技術がより重要な要因となることが示唆された。24年度に掲げた研究計画は順調に遂行され、予定通りに結果も得られた。特に計画以上に進んだということはないが、25年度の計画に向けて、研究機器、被検者・検者の確保など、研究遂行上なんら問題なく進行している。23年度に掲げた研究計画は順調に遂行され、結果も得られた。計画以上に何かが進んだことはないが、24年度の計画に向けて、研究機器、被検者、検者など、現段階で研究遂行上なんら問題ない。25年度は、パフォーマンスと深く関連していると考えられた特異的指標の向上を目指した新たなトレーニングを計画し、粛々と進める予定である。ただし、9月までは選手、特に一流選手はシーズントレーニングのため、まとまった時間を見いだす事は困難であることが予測されることから、それまではプロトコール確立のためのプレテストなどを行い、10月以降実験を進める予定である。現在のところ、実験装置、設備、消耗品等に不備はなく、計画通り実験遂行可能な状況であるため、計画変更や問題点への対応策は考えていない。今後は、24年度の計画に則って、粛々と実験を進める予定である。ただし、9月までは選手、特に一流選手は夏季大会に対するシーズントレーニングのため、まとまった実験の時間を見いだせないであろうから、それまではプロトコール確立のためのプレテストなどを行い、10月以降実験を進める予定である。次年度の直接経費は130万円が予定されている。内訳は、消耗品等の物品費に65万、トレーニング実験の被検者、および実験補助者に対する謝金を20万、学会発表に対する旅費を30万、英文論文校正費、別刷り代などとしてその他で15万を計上している。
体外式心肺補助と低体温による脳蘇生の基礎的研究

体外式心肺補助と低体温による脳蘇生の研究には,長期体温自動コントロール装置が必要であるから,まず長期間動物の体温を自動的にコントロールする装置を作成した。この装置を利用して脳温と体の他の部位の温度(末梢温)の違いを調べた。ECLHA自体の合併症として出血がある。低体温自身も血液凝固能を抑制するので長期間軽度低体温時の血小板凝集能とthrombelastigraphy(TEG)の変化を調べた。これらの基礎的実験により,方法の安全性を確認後にECLHAと低体温併用の実験を実施した。長期間体温コントロール装置は,体温を0.4°Cの誤差の範囲にコントロールし,1分間おきにデータを記録し,脳波のパワースペクトログラムを解析し保存できた。脳温と末梢温度の相違の研究により,脳温は,頚静脈血温,脳脊髄液温度(cistema magna温度),肺動脈血温等と相関することが分かった。肺動脈血の温度と脳温の間に0.5°Cの差があった。直腸温は脳温と相関性はあるが,低体温時に下痢と粘液性便(心停止後)が起こりやすいので正確に脳温を表さない場合が多い。低体温時の動物の体温測定結果により,低体温体外式心肺補助動物実験では,出血防止,脳循環保持の点から,脳実質の直接体温測定,大槽脳脊髄液温度測定,頚静脈温度測定等にくらべ,肺動脈血温で脳温を代用することが一番適切であることが判明した。血液凝固能の研究によると低体温48時間の時点から血小板凝集能が抑制された。しかし,24時間低体温では血小板凝集能と血小板数が影響されなかった。したがって24時間のECLHAと低体温併用を決定した。ECLHAと低体温を併用した蘇生法は、15分間の心停止動物モデルで劇的な蘇生効果を示したので、今後実験症例数を増やして蘇生効果を確認する必要がある。1.犬で軽度低体温を3日間実施する麻酔法と管理法の確立当初麻酔薬として,静脈麻酔薬のプロポフォールと筋弛緩薬のパンクロニュウムを計画し実施した。しかし,麻酔深度調節不慣れと予想外大量使用にともなう経費の点から吸入麻酔薬のハロセンに変更した。(1)大脳皮質,大槽,頸静脈血,脊髄腔,直腸,肺動脈血の各温度を長期間連続的に測定記録する方法,(2)一定部位の体温を目標の低体温(33°C)に0.5°Cの範囲で自動的に調節維持するため,冷却水灌流と電気加温マットによる低体温ならびに加温法,(3)上記体温の経時的変化をグラフ化する等,全システムをコンピュータで処理する方法を確立した。平成9年度の研究で,犬の低体温(33°C)を3日間ほぼ完全に自動的に完全に実施でき,復温後犬が正常に呼吸することを確認できた。この成果を平成9年度の九州麻酔学会で報告した。2.マイクロダイアリーシス法による脳内グルタミン酸濃度測定マイクロダイアリーシス法の各測定装置(灌流液ポンプ,透析液採取装置,グルタミン酸測定装置)は,ラット脳内物質測定研究に使用しているから犬の実験には,動物あるいは装置自体の移動が必要で,いずれも不可能のであったため当該年度では研究計画を遂行できなかった。3.心停止モデル犬に対する軽度低体温ECLHA脳蘇生効果検討低体温の出血傾向を予測し手術後1日待って自然止血確認後ECLHAを開始した。

しかし,両者併用後約24時間して,カテーテルや温度計プローブ挿入術創から制御不能の出血を生じ,1日以上のECLHA併用は不可能であった。これまでに開発してきた新しいヘパリン結合人工肺の製造メーカ変更のため,計画していた人工肺を使用できなかったことが出血を助長した。また,低体温時の血液凝固能をthromoelastographyで調べたところ,血液凝固機能が著しく制御されていることを明らかにできた。心停止モデル犬に対する軽度低体温ECLHAの脳蘇生効果実証方法と結果:心停止モデル作成法自体が蘇生結果に影響するから,本研究では超短時間性のチアミラルと吸入麻酔薬で雑種成犬を麻酔し,心停止前15分間は完全に麻酔薬投与を中止して麻酔薬の脳保護効果を可能な限り除いた。心停止前の100%酸素吸入を避け空気による人工呼吸を実施し,3738°Cの肺動脈血温度下でヘパリン投与後,心室細動誘発にて15分間の心停止モデルを作成し3群にわけた。1群(コントロール群,3匹)は閉胸式心マッサージ法,2群は常温ECLHA(2匹),3群では,軽度低体温(肺動脈血温度を33°Cに維持)併用ECLHA(2匹)を実施した。コントロール群では,心マッサージ中に肝臓損傷を生じ大出血のため全て蘇生不能であった。ヘパリンの前投与なしで,同様のモデルにて蘇生を試みたが,やはり心筋梗塞を生じて蘇生不能であった。2群では心マッサージを実施することなく直ちに常温のECLHAで蘇生を実施した。自己心拍は直ぐ回復したけれども,数時間後に心筋梗塞を生じ蘇生不能であった。3群では,蘇生開始と同時に約20時間軽度低体温に維持し6時間かけて復温した。低体温導入がら復温の間はECLHAで呼吸と循環を維持した。2例とも正常に回復し,72時間後のneurological deficitは193%であり,十分な脳蘇生効果を認めた。考案とまとめ:当初の計画では10分間の心停止に対する蘇生研究であった。しかし,比較的容易に蘇生できることから15分間の心停止に変更した。5分間の心停止の延長は,蘇生を非常に困難にし,本研究にとっては最適のモデルとなった。本研究の結果はECLHAによる迅速な軽度低体温法のみが心・肺・脳の蘇生に有効であることを示唆した。今後例数を増やし,低体温併用長期ECLHAの蘇生効果を明らかにしたい。
ＮＣＡ法に代わるポリアミノ酸合成の革新的プラットホームの開拓

生体適合材料としての応用が期待できるポリアミノ酸の新規合成法を検討した。従来法(ほぼ唯一)の問題を根本的に解決するために、新たな環状モノマー構造を設計し重合を行った。その結果、1)紫外光照射やニトロキシラジカルを用いたラジカル重合によってポリサルコシンが得られた。2)後者の条件では、サルコシンやアラニンとメタクリル酸メチルとの共重合体が生成した。3)アスパラギン酸やグルタミン酸からフリーのカルボン酸基を持ったモノマーが得られ、塩基触媒によって対応するポリアミノ酸が得られた。サルコシン(Sar)とアラニン(Ala)に水酸化ナトリウム存在下二硫化炭素をそれぞれ作用させた後、硫酸で処理することにより、目的のαーアミノ酸ーNーカルボン酸無水物のジチオ体(Sar-NdtCA, Ala-NdtCA)を得た。これらのラジカル単独重合とラジカル共重合を検討した。1.単独重合Sar-NdtCAは、AIBN等を用いで重合を行った場合、未反応あるいは複雑な反応という結果となったが、低圧水銀灯で光照射したところ、室温でポリマーが得られた。1H NMRとIRスペクトルから重合中にCS2の脱離を伴ってポリサルコシンが生成したことが示唆され、ESI-MSスペクトルも相当する繰り返し単位由来のピーク群を示したが、その他に非常に多くのピークが観測され複雑な反応が起こっていることが判明した。Ala-NdtCAは、BlocBuilderを開始剤としてクロロベンゼン中110°Cで反応した。生成物をNMRとIRスペクトルで解析したところ、ポリアラニンの生成が示唆されたが、ラジカル重合であることを確かめるため、次の共重合反応を検討した。また。低圧水銀灯による光照射を行ったが、反応しなかった。2.共重合Sar-NdtCAとスチレンとの共重合(モル比1:5.7)をバルクで行った。また、Ala-NdtCAについても、クロロベンゼン中でスチレンとの共重合(モル比0.7:1.2)を検討した。BlocBuilderを開始剤として、それぞれ、90°Cと110°Cで重合させたところ、Mn=2700,Mw=5200とMn=9700,Mw=116200のポリマーが得られ、IRスペクトルからアミドの生成が示唆された。また、1H NMRスペクトルからこれらのポリマー中のユニット比がSar:St=1:6.6、および、Ala:St=1:0.2であることが分かった。Sar(サルコシン)-NdtCA(α-アミノ酸-N-ジチオカルボン酸無水物)は、BlocBuilderを開始剤としてトルエン中90°Cで重合した。ESI-マススペクトル分析によって、両末端には水素が付加したPSarが生成していることが分った。末端基の水素は成長末端アシルラジカルによる水素引き抜き反応によって生成すると考えられることから、ラジカル重合が起こっていることが示唆された。また、MMAと共重合体を生成することが、生成物の溶媒への溶解性の変化から示唆された。アスパラギン酸(Asp)およびグルタミン酸(Glu)にNaOH存在下で二硫化炭素を反応させ、続いて硫酸で環化することによって、側鎖に無保護のカルボキシル基を持ったNdtCAを安定に単離することができた。Asp-NdtCAは、ベンジルアミンを開始剤としてN-メチルピロリドン中室温で重合したが、α体だけでなβ体が17%含まれたPApsが生成していることが判明した。このことから、側鎖カルボキシル基の重合への関与が示唆された。次に、ベンジルアミンを加えることなくピリジン中で反応を行ったところ、室温48時間で定量的に重合が進行し、β体を13%含むPAspが得られた。GPCを用いて反応を追跡したところ、逐次型の重合が進行していることが示唆され、最終的な分子量はPSt換算で10万以上となった。以上のことから、この重合反応では、側鎖のカルボキシル基が環のカルボニル基を攻撃することによって、環状酸無水物の骨格と二硫化炭素の脱離によって生じるアミノ基を持った中間体が生成し、それがAsp-NdtCAの重合を開始する連鎖型の重合だけでなく、アミノ基と酸無水物との間の反応が中間体同士やポリマー末端基間で進行する重付加型の重合が起こっていると推察される。Glu-NdtCAもAsp-NdtCAと同様の重合反応を行った。ピリジン中で得られたPGluにはα体だけでなくγ体が13%含まれていたことから、この重合でも異性化による環状酸無水物中間体の生成が示唆された。昨年までの研究で、ラジカルの関与した重合が示唆されたサルコシン由来のモノマー(α-アミノ酸-N-ジチオカルボン酸無水物)Sar-NdtCAの光重合について、検討を行った。Sar-NdtCAの紫外吸収スペクトルは、245 nmと276 nmに吸収極大(ε=6700, 9700)を示した。一昨年度、そのエリアに主な発光スペクトルを持つ低圧水銀灯を石英管中のモノマーのアセトニトリル溶液に照射したところ、ポリサルコシンが得られたものの、複雑な末端構造を有していることがマススペクトルから分かった。今回は、300 nm以上に主な発光波長がある高圧水銀灯を用いて光反応を行った(Sar-NdtCAの吸収端に照射)。

アセトニトリルとリン酸トリメチル中、石英管とパイレックス管(290 nm(透過率60%)以上の光が透過)を用いて反応を行ったところ、石英管中の方が速く反応が進行したが、複雑な反応結果となった。一方、パイレックス管中では、アセトにトリル中の方が速くモノマーが消費され、8時間で数平均分子量17000(GPC、溶離液DMF、ポリスチレン換算)のポリマーが得られた。このポリマーの1H NMRとマススペクトルからポリサルコシンの構造が確認され、末端構造がメチルアミンあるいはジメチルアミン付加体であることが、マススペクトルから示唆された。これらの末端基は、モノマーへの光照射によって生成したアシルラジカルから一酸化炭素が脱離した後、溶媒等から水素ラジカルを奪うことによって、生成すると予想された。このとき、成長反応に光が必要でない可能性もあるため、15分間光照射した後に反応系を暗所に放置したところゆっくり重合が進行することが観察された。このことから、光は、開始剤として働くアミンの生成に必要なだけで、直接的に成長反応に寄与せず、イオン機構で成長反応が進行したことが考えられた。光照射の時間と生成ポリマーの分子量の関係など更なる検証を行っている。生体適合材料としての応用が期待できるポリアミノ酸の新規合成法を検討した。従来法(ほぼ唯一)の問題を根本的に解決するために、新たな環状モノマー構造を設計し重合を行った。その結果、1)紫外光照射やニトロキシラジカルを用いたラジカル重合によってポリサルコシンが得られた。2)後者の条件では、サルコシンやアラニンとメタクリル酸メチルとの共重合体が生成した。3)アスパラギン酸やグルタミン酸からフリーのカルボン酸基を持ったモノマーが得られ、塩基触媒によって対応するポリアミノ酸が得られた。生成ポリマーのマススペクトルの結果から重合がラジカル的に進行していることが示唆されたが、イオン機構を排除するためには、まだまだラジカル重合の証拠が不十分である。側鎖に無保護のカルボキシル基を持ったモノマーの合成に成功した。当初の計画にはなかったが、ラジカル重合を試す前にイオン機構による重合を検討し、ポリアスパラギン酸とポリグルタミン酸の新規合成法を提示することができた。このことは、NdtCAの別の面での有用性を示すことに繋がった。これまでの研究で、オーソドックスなラジカル重合開始剤よりもニトロキシラジカル存在下などの制御ラジカル重合系を用いた方がポリマーの生成には好都合であるとの結果が得られていることから、当初の予定通り制御ラジカル重合系を適用した重合を単独重合やビニルモノマーとの共重合に適用する方が本研究を遂行する上で有利と考えられる。高分子合成1)スチレンなどのビニルモノマーをBlocBuilderを開始剤としてリビングラジカル重合させて、それをマクロ開始剤としてSar-NdtCAとAla(アラニン)-NdtCAの重合を行う。ブロックポリマーが合成できれば、ラジカル重合の確固たる証拠となるばかりか、ビニルポリマーとポリ(アミノ酸)からなる新規高分子が得られることになる。2)Glu-NdtCAとAsp-NdtCAについてもラジカル重合を検討する。特に以下に述べる光反応が有効と考えられる。3)無保護の水酸基を持ったセリンや環状構造をもったプロリンからもNdtCAの合成を検討し、合成できた場合にはその重合性を明らかにする。4)各種NdtCAの紫外線照射による重合について、光ラジカル開始剤の使用も含めて、溶媒効果や光源の種類の影響を調査する。
慢性腎臓病の新しい臨床栄養教育ー変化ステージ・栄養アウトカム・指導媒体の構築ー

慢性腎臓病(非透析)の栄養食事記録の分析では、栄養教育上問題は、1栄養素等摂取量、2食生活習慣、3社会的背景、4食環境要因が挙げられた。パス解析では、1、5臨床検査値はクレアチニン上昇に直接的な影響をもち、2、3、4が、1と5を介し間接的にも影響することが明らかとなった。栄養教育では、社会的背景を考慮することの重要性が示唆された。考案した栄養指導媒体は栄養教育に導入。患者には自己評価の記入、管理栄養士は食事管理の実践度確認、前回の栄養教育計画をチェックし、各充足率に従って栄養評価を実施。相違点は分析し、到達意識の是正を図った。1、5の充足率は改善傾向を示した栄養教育媒体の導入は有用であった。24年度の日本病態栄養学会にて発表した『慢性腎臓病(非透析)患者への栄養教育』は、学会より原著論文投稿の推薦を受け、25年度12月には投稿完了しました。現在は、3月中旬に届いた査読結果を現在、訂正・加筆中です。昨年やや遅れておりました『変化ステージモデルへの当てはめ』は、11月には無事完了できました。現在、研究データの解析中です。栄養カルテは後ろ向きに解析し、透析導入時点での栄養ケア問題の到達度および栄養アウトカム指標を検討しました。調査期間は2005年4月から2010年3月の6年間。対象は近畿県内施設における慢性腎臓病(非透析)382例(男性207例,女性175例,年齢51±17歳)としました。患者の栄養カルテは、栄養素等摂取量、プロブレムを相互関係に深い項目毎に食生活習慣,栄養素等摂取量過不足,食環境因子,社会的背景の4群に分け、性、年齢による違いを検討しました。また、クレアチニン(以下Cr.)と臨床検査値,4群のプロブレムとの関連性についてパス解析を用いて検討しました。栄養素等摂取量は、エネルギー24±4kcal/kg,たんぱく質0.9±0.5g/kg,脂質比22.1±4.8%,食塩7±3g,カリウム2110±102mg,リン1003±378mg/kgでした。順位別抽出率での栄養ケア問題は、1番目から5番目に至るまで全て栄養素等摂取量が64.4%を占めました。パス図からは、栄養素等摂取不良と病態を悪化させる臨床検査値の1因子、1群がCr.上昇に直接関与し、社会的背景が食生活習慣,栄養素等摂取不良,食環境要因,病態を悪化させる臨床検査値の3群1因子を介してCr.に間接的に影響していることが明らかとなりました。また、説明率は59%でした。Cr.上昇および腎機能低下を招く栄養素等摂取不良の6項目(エネルギー・食物繊維不足,たんぱく質・カリウム・リン・食塩摂取過剰)、食生活習慣の3項目(欠食,治療用特殊食品未利用,外食・中食習慣)にポイントを絞った栄養教育の展開が効果的と考えます。同時に食事療法に対するストレス,経済的問題,孤食,家族非協力の4項目は栄養素等摂取不良にも大きな影響を与えており、これらの問題をも念頭においての栄養教育が望まれました。栄養食事指導媒体は、1再現性があり、患者には栄養教育内容が的確に伝達できる。2形態や形式(A4版、ルーズリーフ形式)は、患者に興味を持たせ、印象的(写真、イラストを導入)かつ心に残るものである。3指導内容は、分かりやすく(図解説導入)正しく理解させることができ食事療法実践の動機づけとなる。4選択は幅広い対象者に応じて組み合わせ(リーフレット方式)、選択が可能である。5指導効果を高める目的を果たすことが容易である。6指導内容は、指導者の変更によっても一貫性がある。7教材(持ち運びしやすいA6サイズ)は患者の食事療法実践を容易とする。以上7点の特性を組み込み考案しました。考案した栄養食事指導媒体は、2014年4月から共同研究病院での導入を開始しました。また、同年3月までには74例(男性47例、女性27例、年齢62±13歳)の患者に対する栄養教育を実施しました。なお、栄養教育は、医師の診察に合わせ継続的(2か月から4か月に1回)に実施しており、のべ166回(一人最大4回)の栄養教育を終えました。今回の栄養教育は、5名の管理栄養士が担当しました。次に患者の1自発性を促せる。2モチベーションを見極める。3サポート(支援)の必要性を知る。ためにも患者が今何を考え、どのようにしていきたいのかを理解する目的では、栄養教育前後における患者の言動の変化と行動の変化を変化ステージモデルに当てはめを実施しました。さらに考案した栄養食事指導媒体は、患者やその家族に対して5者択一方式の質問紙調査を作成し、7点の特性が達成できていたのかを評価、また問題の抽出を行いまいました。平成27年度は、持病の喘息コントロールが定まらず、年度末(23月)には3度の手術受けなければならない事態を招き、研究を大きくすすめることはできませんでした。前年度に集積したデータの一定の解析は、共同研究者と共に進めることができましたが、学会発表、原著論文作成までには至りませんでした。3年にもおよぶ入退院、体調不良が続き平素は学生教育業務を優先、研究を十分行うだけの時間をつくることができませんでした。このため、27年度は食事療法の継続が上手くいかない要因抽出と栄養教育を継続している患者への変化ステージの当てはめのみ留まりました。