hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
シリコン微細構造と有機素材の融合による液浸センサプラットフォームの学術基盤開拓

本研究では従来MEMS界での常識とされてきた「機械的MEMSは水中では使えない」という限界を、提案者が得意とする深掘り微細加工技術と、同じく深掘り技術のエキスパートとしてシリコン深掘り加工業界を指導する中で技術シーズへのアクセス権を得た「蒸着重合による三次元形状へのコンフォーマル成膜技術」とを融合した、新しいデバイス構造とその製造プロセスを開発することによって打ち破り、「水中において機械的に動作するMEMS」という、極めて挑戦的かつ、成功した暁には広い範囲での応用が期待できる、MEMSの新たなフロンティアを開拓するための学術基盤を実験的検証を通じて構築することを目的とする。研究2年目は、5つのサブタスクのうち、構成要素の完成を目指した。以下の3タスク[D1][D3][D6]について成果を得、招待講演を含む数多くの論文発表を行なうことができたD1:水中駆動アクチュエータ:(1)シリコン構造体の垂直加工手法、(2)集積化制御デバイス、特にアクチュエータの無線駆動に適した集積化電源回路の設計試作D3:水中での機械構造の動きを決める物理定数を抽出できるテスト構造、特にシリコン構造体同士のが接触したときの摩擦係数を精密に測定抽出するテスト構造D6:水中の物体に直接力を印加して、その剛性や電気特性を評価できるμ試験器。特に、化学センサ実現に向けたセンサ集積化技術と、それを可能とする局所電極の三次元構造への集積化手法「ポストプロセス集積化MEMS試作」について、基本プロセスの高度化を行なうとともに、力覚検出素子などの構成素子の試作を行なった。T2-1:外力により構造内部で発生する応力を検出する機構の設計解析(ピエゾ抵抗式)、マイクロアクチュエータの駆動に適したエネルギー伝送、エネルギー蓄積素子の設計試作を行ない、実験を行ない、論文発表を行なった。T5-1:水中で動作するアクチュエータを利用したポンプ機構については、目的が「T5-2:ポンプ機構を利用したホットスポットの冷却試験」であるので、機械的動作によるものと並行して、電気浸透力によるアクチュエータの利用も考えられる。比較対象として最適であるので、一旦そちらの設計試作に注力し、電源回路の集積化技術について新しい学術知見を得ることができた。基礎素子と作製手法が確立されつつあるので、それらをさらに高度化する。特に、T5-1:水中で動作するアクチュエータを利用したポンプ機構については、集積化電源回路を用いたポンプ動作が可能であるか実験的に明らかにする。また、最終目標であるT4-3:同定したパラメータを用いたMEMS設計法の確立(シミュレーションを含む)に向け、比較対象として大気中動作下におけるMEMS構造体の動的解析技術について調査研究を行なう。さらに、三次元構造アクチュエータの安定動作のために、深掘りエッチングで構成したシリコン構造体の上に金属電極を成膜する手法も獲得しておく必要があるため、獲得を行なう。これらを総合して、水中アクチュエータの実現にむけて研究を進展させる。本研究ではMEMS界での常識である「機械的MEMSは水中では使えない」という限界を、提案者が得意とする深掘り微細加工技術と、同じく深掘り技術のエキスパートとしてシリコン深掘り加工業界を指導する中で技術シーズへのアクセス権を得た「蒸着重合による三次元形状へのコンフォーマル成膜技術」とを融合した、新しいデバイス構造とその製造プロセスを開発することによって打ち破り、「水中において機械的に動作するMEMS」という、極めて挑戦的かつ広い範囲での応用が期待できる、MEMSの新たなフロンティアを開拓するための学術基盤を構築することを目的とする。研究1年目は、5つのサブタスクのうち基礎研究の「D2」ならびに、出口研究である「D5」について進捗が得られた。・D2:水中における変形や機械力を測定するセンシング機構では、T2-1:外力により構造内部で発生する応力を検出する機構の設計解析(ピエゾ抵抗式)に注目し、ポリシコン抵抗による変形検出を行なう基本特性抽出素子のための集積回路設計試作を行なった。・D5:平面内で流体を循環させる単純な機構による、大規模集積回路(VLSI)の局所的な発熱を緩和する冷却システム(ホットスポット除去システム)では、T5-1:水中で動作するアクチュエータを利用したポンプ機構の設計試作に着手した。・基盤技術として、新機能をもつ集積化電子素子を高い信頼性で試作する「ポストプロセス集積化MEMS試作手法」を考案し、いくつかの素子において実証した。研究1年目は、本研究が目指す、水中で動作するマイクロアクチュエータ・センシング機構の構成部品について重点的に研究を行ない、進捗が得られた。特に、少ない試作回数で安定的に素子の性能を得るためには、大規模集積回路(VLSI)基板はデザイン相乗り(マルチチップサービス)にて企業のファウンドリ工場で試作し、MEMS後加工は文部科学省ナノテクノロジープラットフォーム拠点(東京大学)で行なう、「ポストプロセス集積化MEMS試作手法」が望ましいと考察した。実際にマルチチップ試作を行ない、後加工を施した集積回路が動作することを確認した。後加工集積回路手法を招待講演(国外、国内1件ずつ)で発表し、試作回路(自立素子への光エネルギー伝送手法)を各種会議で発表した。また、後加工処理がLSI構成素子、特にトランジスタの性能に与える影響を測定するテスト構造を考案した。本研究では従来MEMS界での常識とされてきた「機械的MEMSは水中では使えない」という限界を、提案者が得意とする深掘り

微細加工技術と、同じく深掘り技術のエキスパートとしてシリコン深掘り加工業界を指導する中で技術シーズへのアクセス権を得た「蒸着重合による三次元形状へのコンフォーマル成膜技術」とを融合した、新しいデバイス構造とその製造プロセスを開発することによって打ち破り、「水中において機械的に動作するMEMS」という、極めて挑戦的かつ、成功した暁には広い範囲での応用が期待できる、MEMSの新たなフロンティアを開拓するための学術基盤を実験的検証を通じて構築することを目的とする。研究2年目は、5つのサブタスクのうち、構成要素の完成を目指した。以下の3タスク[D1][D3][D6]について成果を得、招待講演を含む数多くの論文発表を行なうことができたD1:水中駆動アクチュエータ:(1)シリコン構造体の垂直加工手法、(2)集積化制御デバイス、特にアクチュエータの無線駆動に適した集積化電源回路の設計試作D3:水中での機械構造の動きを決める物理定数を抽出できるテスト構造、特にシリコン構造体同士のが接触したときの摩擦係数を精密に測定抽出するテスト構造D6:水中の物体に直接力を印加して、その剛性や電気特性を評価できるμ試験器。特に、化学センサ実現に向けたセンサ集積化技術と、それを可能とする局所電極の三次元構造への集積化手法「ポストプロセス集積化MEMS試作」について、基本プロセスの高度化を行なうとともに、力覚検出素子などの構成素子の試作を行なった。T2-1:外力により構造内部で発生する応力を検出する機構の設計解析(ピエゾ抵抗式)、マイクロアクチュエータの駆動に適したエネルギー伝送、エネルギー蓄積素子の設計試作を行ない、実験を行ない、論文発表を行なった。T5-1:水中で動作するアクチュエータを利用したポンプ機構については、目的が「T5-2:ポンプ機構を利用したホットスポットの冷却試験」であるので、機械的動作によるものと並行して、電気浸透力によるアクチュエータの利用も考えられる。比較対象として最適であるので、一旦そちらの設計試作に注力し、電源回路の集積化技術について新しい学術知見を得ることができた。「ポストプロセス集積化MEMS試作」について、基本プロセスの高度化を行なうとともに、力覚検出素子などの構成素子の試作にとりかかる。特に、T2-1:外力により構造内部で発生する応力を検出する機構の設計解析(ピエゾ抵抗式)や、マイクロアクチュエータの駆動に適したエネルギー伝送、エネルギー蓄積素子の設計試作を行ない、完成したものから実験を行なう。さらに、水中でT5-1:水中で動作するアクチュエータを利用したポンプ機構の設計試作を行ない、実験を行なう。三次元構造上に絶縁膜や導電膜を形成する手法について検討ならびに実験を行なう。以上によって、研究2年目終了時点での構成要素の完成を目指す。基礎素子と作製手法が確立されつつあるので、それらをさらに高度化する。特に、T5-1:水中で動作するアクチュエータを利用したポンプ機構については、集積化電源回路を用いたポンプ動作が可能であるか実験的に明らかにする。
熱および光CVD法により調製された担持金属酸化物触媒を用いる光化学反応

1.CVD法による担持酸化バナジウム触媒の調製,シリカおよびアルミナを担体とし,バナジウムイソプロポキシドを原料とする熱CVD法によって高分散酸化バナジウム触媒を調製した.バナジウムイソプロポキシドを減圧下で直接担体を入れた反応管へ送入する方法と,窒素ガスをキァリアーガスとして送入する方法のいずれかによっても,バナジウム原子を3重量%程度まで含む触媒が得られた.この触媒の赤外線, ESR, X線吸収スペクトルを測定し,バナジウムイソプロポキシドが担体表面の水酸基と反応することにより固定化され,酸化バナジウムは通常の含浸法によって得られる触媒に比べ,極めて高分散な状態にあることが明らかとなった.現在光CVD法による調製装置を試作中である.2.光化学反応CVD法および含浸法によって調製されたシリカ担持酸化バナジウム触媒によるプロピレンの光酸化反応を行い,アセトン,プロピオンアルデヒドへの選択性については調製法による差は認められないが,主生物物であるアクロレイン,アセトアルデヒドへの選択性については,含浸法による触媒ではバナジウム担持量による差はほとんど認められなかったのに対して, CVD法による触媒ではバナジウム担持量の増加に伴い,アクロレインへの選択性の増加とアセトアルデヒドへの選択性の低下が認められた.3.活性種構造に関する量子化学的研究シリカおよびアルミナに担持された酸化バナジウムおよび酸化ニオビウムの安定構造をクラスターモデルに対して非経験的分子軌道計算により検討した.その結果,いずれの酸化物もシリカ上ではモノオキソ型が,アルミナ上ではジオキソ型が安定構造であるとの結論が得られた.担体による安定構造の相違は主として,シリコンとアルミニウム原子と酸素原子との結合強度の差に基づく.計算で得られた原子間距離は実験値とよい一致を示した.1.CVD法による担持酸化バナジウム触媒の調製,シリカおよびアルミナを担体とし,バナジウムイソプロポキシドを原料とする熱CVD法によって高分散酸化バナジウム触媒を調製した.バナジウムイソプロポキシドを減圧下で直接担体を入れた反応管へ送入する方法と,窒素ガスをキァリアーガスとして送入する方法のいずれかによっても,バナジウム原子を3重量%程度まで含む触媒が得られた.この触媒の赤外線, ESR, X線吸収スペクトルを測定し,バナジウムイソプロポキシドが担体表面の水酸基と反応することにより固定化され,酸化バナジウムは通常の含浸法によって得られる触媒に比べ,極めて高分散な状態にあることが明らかとなった.現在光CVD法による調製装置を試作中である.2.光化学反応CVD法および含浸法によって調製されたシリカ担持酸化バナジウム触媒によるプロピレンの光酸化反応を行い,アセトン,プロピオンアルデヒドへの選択性については調製法による差は認められないが,主生物物であるアクロレイン,アセトアルデヒドへの選択性については,含浸法による触媒ではバナジウム担持量による差はほとんど認められなかったのに対して, CVD法による触媒ではバナジウム担持量の増加に伴い,アクロレインへの選択性の増加とアセトアルデヒドへの選択性の低下が認められた.3.活性種構造に関する量子化学的研究シリカおよびアルミナに担持された酸化バナジウムおよび酸化ニオビウムの安定構造をクラスターモデルに対して非経験的分子軌道計算により検討した.その結果,いずれの酸化物もシリカ上ではモノオキソ型が,アルミナ上ではジオキソ型が安定構造であるとの結論が得られた.担体による安定構造の相違は主として,シリコンとアルミニウム原子と酸素原子との結合強度の差に基づく.計算で得られた原子間距離は実験値とよい一致を示した.
GISを援用した環境負荷軽減のための都市再生政策に関する地理学的研究

本研究の目的は、日本における現行の都市再生政策の問題点を提起して、経済活性化と環境負荷軽減を両立させる日本型の都市再生政策の構築を目指すことである。そのために、GIS(地理情報システム)を援用しつつ、事業所や人口の空間的分布から地区間通勤流動量を推定するモデルを構築して、通勤流動の変化から温室効果ガス排出量をベースとする環境負荷の測定を行った。分析の結果、各都市圏において差異はあるものの、都心において垂直的な空間利用が急激に高度化している一方で、郊外において未だに都市的土地利用の拡大は止まっておらず、都市域全体としての環境負荷が高まり続けていることを明らかにした。今後の人口減少時代を踏まえた、都心と郊外とをリンクさせるより強力な都市圏政策が求められる。平成20年度は,東京を主に対象として,現行の都心再生政策のもと推進されてきた都心集積を定量的に測定して,その要因を土地利用転換の視点から解明した.また,温暖化ガス排出量を抑制する環境負荷軽減のための交通のあり方を検討するために,交通地理学分野のこれまでの研究成果と現在の課題について展望した.東京都の全建築物のデジタルデータをはじめ,国勢調査や事業所・企業統計調査,都市計画関連法令,同区域設定などに関する資料を収集して,都心再生特別地区等における都市密度の変化に関する現地調査を実施した.建築基準法の改正等に基づく容積率緩和が続いた1990年代以降の東京都心においては,事務所建築物および集合住宅ともに,建物数の増加率よりも建物面積や延床面積の増加率が高かった.事務所建築物の密度は都心3区において著しく高く, 1990年代も事務所建築物の建設が継続して,その集積傾向は強まっていった.同時に,商業・業務地区からの集合住宅への転換も増加して,都心への人口流入の大きなプル要因となった.集合住宅の密度の推移は, 23区の東西によってその特徴を異にした.従来から住宅地としての性格が強かった西部においては,延床面積よりも建物面積の密度の高さが目立ち,低層ながらも多数の集合住宅が立地していた.一方,東部においては延床面積の密度が急上昇した箇所が散見され,工業用地や密集住宅から高層集合住宅の土地利用転換が多くみられた.このような都市空間の高密度化に地域的差異が現れた要因には,既存の土地利用とそれに付随する都市計画法や建築基準法など建物に関する基準が深く寄与した.本研究の目的は,欧州都市モデルを導入した日本の都市再生政策の問題点を提起して,経済活性化と環境負荷軽減を両立させる日本型の都市再生政策の構築を目指すことである.そのために,GIS(地理情報システム)を援用しつつ,事業所や住居の集積が経済活性化と環境負荷軽減の効果をもたらすメカニズムを実証的に解明する.平成21年度は,前年度に進めた東京大都市圏を対象地域とした分析結果を踏まえて,大阪市および名古屋市を中心とする都市圏における分析を主に進めた.建築物のデジタル空間データをはじめ,国勢調査や事業所・企業統計調査等の社会経済的指標となる統計データ,都市計画関連法令,同区域設定などに関する資料を収集して,都市再生特別地区を含む都心における都市密度の変化に関する現地調査を実施した.そして,都心への事業所の集積による事業所間の対面接触活動に関わる経済的・環境的コストの変化の定量的測定を試みた.さらに,GISのネットワーク分析を活用しつつ,事業所や人口の空間的分布の変化から生じた通勤流動の変化(通勤距離や通勤者数)を明らかにして,温室効果ガス排出量をベースとする環境負荷軽減量の測定を試みた.また,環境負荷軽減のための公共交通サービスが抱える問題と課題について検討を加えた.そのほか,他の海外大都市と比較しつつ,グローバルネットワークの視点から,世界都市としての東京における都市構造と都市再生政策の問題点を考察した.本研究の目的は,欧州都市モデルを導入した日本の都市再生政策の問題点を提起して,経済活性化と環境負荷軽減を両立させる日本型の都市再生政策の構築を目指すことである.そのために,GIS(地理情報システム)を援用しつつ,事業所や住居の集積が経済活性化と環境負荷軽減の効果をもたらすメカニズムを実証的に解明する.平成22年度は,前年度までに進めた分析結果を踏まえて,東京・大阪・名古屋の三大都市圏を対象地域として分析を行い,三大都市を比較することによって各都市の特性と問題点を明らかにした.建築物のデジタル空間データ,国勢調査や事業所・企業統計調査等の社会経済的指標となる統計データ,都市計画関連法令,同区域設定などに関する資料をもとに,都市圏における空間利用の高度化を定量的に測定した.そして,事業所統計における就業者数の空間的分布の変化から,対面接触活動の可能性の変化をGISのネットワーク分析によって測定して,事業所間の対面接触活動に関わる経済的・環境的コストの変化を定量的に明らかにした.

さらに,事業所や人口の空間的分布から地区間通勤流動量を推定するモデルを構築して,通勤流動の変化から温室効果ガス排出量をベースとする環境負荷の測定を行った.分析の結果,各都市圏において差異はあるものの,都心において垂直的な空間利用が急激に高度化している一方で,郊外において未だに都市的土地利用の拡大は止まっておらず,都市域全体としての環境負荷が高まり続けていることを明らかにした.今後の人口減少時代を踏まえた,都心と郊外とをリンクさせるより強力な都市圏政策が求められる.
ワーキングメモリにおける視覚的側面と触運動覚的側面間のクロスモダルな相互作用

申請者は触運動覚というモダリティを取り上げ、視覚的および触運動覚的感覚入力に基づく情報が、ワーキングメモリ内でどのように表現されるのか、二重改題法というワーキングメモリ的手法を用いて一連の検討を現在まで行ってきた。これまでの研究では、平面に5mmの高さの形態をはりつけ、それを上から触ってもらうような触刺激を使用していたが、科学研究費補助金で購入した3次元切削器(Roloand DC製CAMM-3)を用いることによって輪郭や立体的勾配を自由に変化させた触刺激を制作することが可能となった。本年度はこうした触刺激を用いて、触運動的探索によって得られ3次元的形態情報がワーキングメモリ上でどのように表現されるのか、検討を行った。特に焦点を当てたのが、3次元的形態がワーキングメモリ上に表現される際に、その形態を探索する際の手の運動情報が、形態表象とどの程度結びついているかという点である。具体的には、プライム刺激を触ってその立体的形態を記憶し、10秒間の遅延を挟み、後に提示されるターゲット刺激の異同判断を求める課題のパフォーマンスに対して、遅延時に行う形態干渉課題や運動干渉課題がどのように影響を与えるのか検討を行った。その結果、触運動覚的探索によって得られた形態表象が,形態判断だけでなく単純な運動によっても同程度の妨害効果を受けることを示され、ワーキングメモリ内において,触運動覚的形態表象と運動表象の結びつきが非常に強いことが示唆された。先行研究において、視空間コンポーネントとは独立した運動情報のためのコンポーネントの存在が示唆されているが(e.g.,Smyth & Pendleton,1989)、今回得られた知見は、触運動的探索によって得られた3次元的形態表象の特殊性(形態表象と運動表象の結合の強さ)を示すものとして興味深い。これに類した実験とその結果も併せて、研究成果を学会等で発表した。これらの研究の結果、触運動的入力の場合は、形態的表象と材料的表象(触感)が分離されて保持されるという可能性が、一方、視覚的入力の場合はそうした二重乖離は見られず、材料的要素(肌理・色)による若干の違いは見られるものの、形態的表象と材料的表象がある程度統合された形式で保持される可能性が示唆された。触運動的形態表象と視覚的形態表象間にはある程度のオーバーラップが存在すること、また、触運動的材料表象と視覚的材料表象間にはオーバーラップは無く、両者は独立したものであることを見いだしてきた。本年度は特に、触運動的形態表象と視覚的形態表象間の相互作用に関する検討で得られた知見が確固としたものであるのか、類似した実験を設定して追調査を行った(6th Tsukuba International Conference on Memoryで発表)。また、これまでの研究では、平面に5mmほどの高さの形態を形取った物体を張り付け、それを上から触ってもらうような触刺激を使用していたが、科学研究費で3次元切削器を購入し、勾配を自由に変化させた触刺激を制作することが可能となった。現在、これらを刺激材料とした実験を行っている最中である。こうした実験により、3次元性がより強調された刺激を触認識する場合のメカニズムと、どちらかというと平面的な刺激を触認識する場合のメカニズムを比較することが可能である。また、新しいワーキングメモリのサブコンポーネントとして注目を集めつつある「運動パターンの記憶」と触運動表象との関係に関する検討も現在並行して行っている。
左心室収縮機能が維持される慢性心不全患者における心不全再入院を予防する方法の確立

慢性心不全患者の中で左心室の収縮機能が保たれた心不全(HFpEF)患者も心不全増悪による再入院を繰り返すが心機能を維持したままの状態で生命予後が悪化するが、HFpEF患者の再入院を予防する要因や臨床評価指標による影響は未だ明確ではない。本研究の目的は、後ろ向き観察研究より、1HFpEF患者が心不全の増悪により再入院へ至る病態変化を心機能、血管機能、自律神経機能、身体機能、運動耐容能の観点より検証する。2HFpEFの進行に伴う病態の変化より、非代償性心不全による再入院を予測する評価指標を解明し、HFpEF患者の再入院を予防するために有効な臨床評価指標を確立することである。
多発性肺腫瘍に対する遺伝子治療-リポソーム全身投与によるFHIT遺伝子導入

【目的】リポソームベクター(DOTAP:Cholesterol以下D:C)を用いた経静脈的FHIT遺伝子導入による肺腫瘍形成予防効果が認められた。今までの実験では腫瘍細胞接種後3日後より治療を開始しており細胞の生着、増殖予防効果を示したものであった。本実験では腫瘍接種後4週間が経過し成熟した肺腫瘍に対しての治療効果につき検討を行った。【実験方法】ヌードマウスにヒト肺癌細胞株A549を100万個、静脈内に投与し多発肺癌モデルを作成した。腫瘍接種後4週間後、腫瘍径が2mmを越えた時点で全身投与による5日間連続の治療を開始した。実験群は、A群:PBS投与群、B群:FHITプラスミド投与群、C群:D:C-CAT遺伝子複合体投与群、D群:D:C-FHIT複合体投与群であった。投与プラスミドはDNA量として50μgとし、投与量を100μlと調整した。治療終了後2週間目に肺を摘出、肺表面の腫瘍数、アポトーシスの発現(TUNEL染色)、FHIT蛋白発現(免疫染色)を調べた。【結果および考察】D群において他コントロール群に比較して肺腫瘍径の縮小、数の減少傾向が見られたが統計的に有意差は得られなかった。FHIT蛋白の腫瘍内発現は免疫染色により確認された。アポトーシスの同定は困難であった。今後有意差をもって治療効果を判定するためには投与のタイミング、投与量および判定時期の検討が必要である。またアポトーシス同定には腫瘍採取時期に問題点があると考えられ改良すべき点と考えた。ヌードマウスにヒト肺癌細胞A549を経静脈的に投与し多発肺腫瘍モデルを作成した。癌細胞接種3日後より5日間連続で治療を行い抗腫瘍効果につき比較検討した。D群:リポソームFHIT複合体投与群(D:C/FHI)では、A群:PBS投与群、B群:FHITプラスミド(50μg)投与群、C群:コントロール遺伝子リポソーム複合体投与群(D:C/β-gal)に比べ、2週間後の肺腫瘍形成数に優位な減少を認めた。A群:1366±383、B群:2000±0、C群:1783±531、D群:585±737(p<0.05)(値は切除肺表面の腫瘍形成数を示す)。以上の結果よりリポソームFHIT複合体の肺腫瘍に対する抑制効果が示された。今後は腫瘍抑制効果の機序、導入効率の検討を行う予定である。
脊椎動物網膜の機能形態学

脊椎動物網膜神経回路網における信号処理様式を解明するため電気生理学、形態学の実験を行った。電気生理学実験としては白色雑音を変調の光刺激を用い、各細胞の応答を記録し、相関法により1次、2次、3次の軽微変更第13回実験としては白色雑音変調の光刺激を用い、各細胞の応答を記録し、相関法により1次、2次、3次のウイナ-核を計算した。また細胞内に白色雑音変調の電流を注入し、隣接する細胞からの誘発反応を記録し、2つの神経細胞間の信号伝達関数を同定した。光刺激反応の解析から、網膜外層は変調刺激に対し線形処理を行い、網膜内層で2次、3次の神線形処理が行われることが明らかになった(Sakai and Naka,J.Neurophysiology,1987)。この信号処理システムは、動物線形-静的非線形-動的線形が直列で配列されたシステムとして置きかえることができる(Korenberg,Sakai and Naka,J.Neurophysiol,1989)。網膜内の信号処理はすべてアナログで行なわれ、網膜出力細胞である神経節細胞のスパイク発火によってはじめてポイントプロセスに変換される。この変換過程も、1次、2次の視覚情報は変調を受けずに、高次視覚中枢に伝達される(Sakuranaga,Ando and Naka,J.Gen.physiol. 1987)。これは神経節細胞のスパイク発火が静的非線形であることによって説明できる。(Korenberg,Sakaiand Naka J.Neurophysiol,1989)。HRPで染色した神経細胞を電子顕微鏡で観察した結果、神経節細胞を含むすべての網膜神経細胞は隣接する神経細胞と高密度に相互シナプスを形成しており、上記の生理実験の結果を裏づけている。脊椎動物網膜の出力細胞である神経節細胞は中心野・周辺野の拮抗する受容野を持ち,スパイク別として,これら時間空間の視覚情報を中枢に送る.従来アマクリン細胞は,神経節細胞に抑制性に働き,受容野周辺部の形成機構を調節すると考えられてきた(Werblin,1977).これに対し,Sakuranaga et al(1987),Sakai and Naka(1987)は,光白色雑音を用いたウィナー解析からアマクリン細胞は非線形成分の発生源であり,この非線形線分は,神経節細胞に線形・極性保持で伝達されていると結論した.このアマクリン細胞から神経節細胞への信号伝達関数を直接的に計測するため我々は次のような実験を行なった.ナマズ眼盃標本を用い,細胞内誘導用電極と細胞外スパイク発火記録用電極を用い,2個の隣接する網膜細胞から光刺激に対する応答の同時記録を撮り,細胞タイプを同定後,細胞内記録電極に電流を注入し,神経節細胞のスパイク列への影響を記録した.注入電流はサイン波及び白色雑音電流であり,サイン波電流に対してはスパイク応答のPSTヒストグラムを,白色雑音電流はスパイク列との相関をとり,一次ウィナー核, 2次ウィナー核をもとめ,またウィナー核のフーリエ変換により,周波数特性を検出した.この結果以下のことが判明した.(1)光刺激に対し同型の応答を誘発するアマクリン細胞と神経節細胞(ON型,OFF型,及びONーOFF型)間の信号伝達は,20Hz周辺でCutOFFするconstant gain,Lowpass filterに置きかえられる.信号は非反転型であり,伝達速度は速い.(2)異型のアマクリン細胞と神経節細胞内にも信号伝達が相互に行なわれており,この伝達関数は3040Hzがピークとなるbandpass filterである. ON型神経節細胞への信号は反転型であった. (1)(2)いずれの場合もアマクリン細胞の信号は,線形に伝達されていた.ナマズ網膜の神経細胞間の伝達関数を通電実験によりもとめた。

その結果、電気生理学的には、光刺激に対し脱分極するON型アマクリン細胞とON型神経節細胞間には、両方向性の信号伝達が見られた。その関係は相互に信号非反転性であり、信号伝達の結果、応答のダイナミック特性は変化しないと考えられる。同様の両方向性、サイン非反転信号伝達は、ON型アマクリン細胞間、またON型神経節細胞間にも見られた。光刺激に対し過分極応答を示すOFF型細胞間、また光刺激点灯、消減時にそれぞれ脱分極応答を示す、ON-OFF細胞間にも同様の両方向性、非反転型信号伝達が見られた。その伝達関数はいずれも5060Hzにカットオフをもつフローパスフィルターである。光に対するアマクリン、神経節細胞の応答特性は2040Hzのバンドパスであることから、これらの光応答特性は、カットオフも修正も受けず、同型細胞間で伝達される。他方、形態学的には神経節細胞と双極細胞間、またアマクリン細胞と双極細胞間には高密度の相互シナプスが観察される。電流注入実験の結果は、双極細胞から神経節細胞、アマクリン細胞への信号伝達は観察されるにもかかわらず、双極細胞へのフィードバックはほとんど見られなかった。ON型細胞とOFF型細胞間にも信号伝達が見られた。異型間の信号伝達の様式は複雑である。神経節細胞間ではON型からOFF型へは信号非反転、逆にOFF型からON型へは信号反転となるが、両者とも伝達関数は3040Hzをピークとするバンドパスである。一方、アマクリン細胞間では、ON型からOFF型への信号伝達の利得は極めて小さい。この結果は、一見単純に見えるこれらの細胞の応答も、相互制御によって成立していることを示唆しているといえよう。網膜内層の神経細胞間の信号伝達関数を計測するため、次の実験を行った。2本の細胞内記録電極を用い、2個の隣接する神経細胞(電極先端部分の距離200400μm)から、光刺激に対する応答の同時記録を行い、神経細胞のタイプを同定したのち、暗黒中で1方の電極に白色雑音電流を注入し、他方の電極から応答を記録し、相関法により、1次、2次、3次のウィナ-核を求めた。光刺激に対し脱分極するON型アマクリン細胞とON型神経節細胞間には、両方向性の信号伝達が見られる。光刺激に対し過分極応答を示すOFF型細胞間、また光刺激点灯、消減時にそれぞれ脱分極応答を示す、ONーOFF型細胞間にも同様の両方向性、非反転型信号伝達が見られた。その伝達関数はいずれも5060Hzにカットオフをもつロ-パスフィルタ-である。光に対するアマクリン、神経節細胞の応答特性は、2040Hzのバンドパスであることから、これらの光応答特性は、カットオフも修正も受けず、同型細胞間で伝達さる。他方、形態学的には神経節細胞と双極細胞間、またアマクリン細胞と双極細胞間には、高密度の反互シナプスが観察される。電流注入実験の結果は、双極細胞から、神経節細胞、アマクリン細胞への信号伝達は観察されるにもかかわらず、双極細胞へのフィ-ドバックはほとんどみられなかった。
糖転移酵素の2基質複合体アナログの合成と機能

本年度は、ガラクトシルトランスフェラーゼ、N-アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼ、およびシアリルトランスフェラーゼに対してデザインした2基質結合型アナログの合成を、一部を除き達成して、それぞれの糖転移酵素に対する挙動を明らかにした。すでに.、昨年度合成法を確立したUDP-Gal:Galα-1,3-ガラクトシルトランスフェラーゼ(α-1,3-GalT)に対してデザインした2基質結合型アナログ2種について、α-1,3-GalTの他に、UDP-Gal:GlcNAcβ-1,3-ガラクトシルトランスフェラーゼおよびUDP-Gal:GlcNAcβ-1,4-ガラクトシルトランスフェラ一ゼに対する阻害活性を測定した。UDP-Galの2位とガラクトシドをエチレンで繋いだアナログのみがα-1,3-GalTを比較的強く、しかも選択的に阻害することが明らかとなった。供与体(UDP-Ga1)および受容体(LacNAc)に対するKi値はそれぞれ、8.5μMおよび42.5μMであり、その阻害様式はともに拮抗阻害であった。β-1,6-およびβ-1,2-N-アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼ(GlcNAcTV)をターゲットとした2基質結合型アナログについては、昨年度合成したアナログの他に新たに2種のアナログを合成し、予備的な阻害活性測定を行った。いずれも強い阻害は見られず、β-1,4-GalTやα-1,3-GalTとは異なる結果を得た。また、興味あることに2基質結合型アナログの分子内での糖転移を示唆する結果が得られた。α-2,6-シアリルトランスフェラーゼ(α-2,6-ST)に対する2基質複合体アナログについては、シアル酸のビスホスホン酸アナログに強い阻害活性が見出されたという前年度までの知見などをもとに新たにアナログをデザインし、その合成を検討した。
子どもに対する教養者の応答性に関する研究

子どもに対する母親と父親の応答性が妊娠・育児の経過を通してどのように変容するかを明らかにするとともに応答性に影響する要因について検討することが本研究の目的である。方法:第一子を妊娠中の夫婦を研究対象として3年間に亘る継続研究を行う。分析対象は13組の親子である。デ-タは妊娠初期、中期、後期、対象児の3・4ケ月時、7・8ケ月時、12・13ケ月時の6回に亘る家庭訪問により収集する。妊娠期間中の夫婦のデ-タは、胎児と新生児の発達に関するビデオフィルムを心拍計を着装して見た後、面接調査により入手する。出産後にはつぎの6種のデ-タを入手する。(1)母親と父親の応答性の評定(2)乳児が母親と父親と見知らぬ人に示す行動の評定(3)母親と父親か乳児に示す行動の評定(4)母親と父親による子どもの性格評定(5)母親と父親の養育行動の調査結果:(1)胎児に関する映像に対して夫婦が関心を覚えた所と心拍の昂進が見られた所は一致している。しかし新生児に関する映像に対してはそのような関係は認められない。(2)3・4ケ月時の父親の応答性は他の月齢時の応答性と高い有意な相関を持っているが、母親の場合には有意な相関は見られない。(3)応答性の高い父親は1年間に亘って一貫して乳児に対して肯定的な感情を持ち、肯定的な関係を持っている。(4)応答性の高い母親の場合は、その様な一貫性が見られない。(5)育児に参加している父親の方が乳児に対して高い応答性を示す。(6)乳児が父母に示す行動には有意差は見られないが、母親に対して有意に高い心拍を示す。本年度は,子どもに対する養育者の応答性をみるための研究協力者の確保と呈示用VTRの制作に多くの時間を費やした.呈示用VTRの制作:VTRの視聴時にハートレートを着装し,心拍をRR波で測定することを計画したため, VTRの時間は30分以内に限定する必要があった.そこで,妊娠初期用VTRは,実質22分になるよう編集した.内容は,女性の膣に射精された精子と卵子が受精し, 4カ月の胎児に成長するまでの過程を写実的に描いたものである.中期用のものは,出生直後の乳児がもっている種々な能力から胎児の能力を推察することを意図したもので,約17分を要す.尚, VTRの効果をみるために,約150名の未婚の男女にVTRを視聴させたところ,いずれの映像も胎児及び乳児に対してポジティブな感情を呼び起こす可能性が高いことが明らかとなった.現在,研究協力者として,第一子を妊娠中の夫婦24組の協力を得ている.研究方法:妊娠初期(4カ月まで)及び中期(57カ月)に夫婦のそれぞれにハートレートを着装し,呈示用VTRを視聴してもらう.視聴後,聞き取り調査を行なう.子育て等に関する意識についても聞き取り調査を行なう. 1回の面接調査には, 12時間を要す.結果:1.呈示用VTRに対する反応は,夫よりも妻の方により効果的だった.反応の分散は,夫の方が大きい傾向が認められた.これらの傾向は,妊娠のどの時期においても認められた.2.VTRの効果は,妊娠初期に大きい.これは,妊娠自身が胎児の存在を実感しえない状況と大きく関連しているように思われる.3.生理的レベルにおける反応の違いが,第一子誕生後の応答性にどのような影響を与えるかについては,今後の継続研究を通して検討する必要がある.本年度は、前年度に引き続き研究協力を得ている30組の夫婦に第一子が誕生する。

そこで、両親が育児に比較的手慣れた3ケ月時と対象児の認知的発達が進み、日頃身近にいる人とそうでない人との弁別が可能となる7・8ケ月時における親子の関わり合いを対象とし、子どもへの養育者の応答性について分析する。親子の関わり合いは、日常的な場面と実験的な場面における行動観察、親子がそれぞれ着装した心拍計による記録、さらに両親に対して行った質問紙および面接によりとらえる。日常的な場面での行動観察は、約2時間に亘るVTR録画により行う。実験的場面は、全部で6つのエピソード(遊び、分離、声かけ、再会、身体的接触、身体的分離)から構成されている。各エピソードにおける父子、母子の関わり、および父子、母子の関わりを対照するために挿入したストレンジャーと対象児との関わりを2台のVTRに録画する。各ペアーの実験場面に要する時間は約10分であり、全ての実験的場面における行動観察には約30分を要す。結果:1.母親の対象児への関心は、胎児期とあまり変化がないが、父親の対象児への関心および育児への参加は、妊娠期に対して高い関心を示していたものの方が高い。2.対象児との接触量の多い父親は、対象児から受け入れられることが多く、特にその変化は7・8ケ月時に顕著になる。3.心拍数は、対象児の月数が増すことによる変化の大きいものとあまり変化が顕著でないものがある。このような違いは、父母の両方に認められる傾向である。4.対象児との接触量および質の違いが、その後の親の応答性をどの様に規定していくかについては、今後の継続研究の中で明らかにして行く必要性がある。本年度は、初年度から研究協力を得ている対象家庭の第一子が満1歳になるため、生後12から13ヶ月の1ヶ月間に1家庭につき2回の家庭訪問を行う。1回目は対象児の日常生活を観察し、2回目は半統制滴な実験場面における父・母・見知らぬ人と子どもの関わり合いを観察することを目的とする。家庭訪問時の観察はすべてVTRに録画し、その後VTRの反復視聴により行動評定を行う。実験場面においては心拍メモリ装置を着装し、生理的レベルにおいて子どもが父・母・見知らぬ人をどのように弁別しているかを測定する。父母の応答性・心拍・妊娠期に視聴したVTRに対する反応等について以下の結果を得る。1.父母の子どもに対する応答性を発達的に見た場合、いずれの時点においても母親の方が子どもに対して高い応答性を示す。父母の応答性と子どもが父母に対して示す愛着行動と親和行動の関連をみると、愛着行動の表出は応答性の高い親の子どもの方が有意に高い。また、親和行動は反応性の低い親の子どもの方が表出する頻度が有意に高い。2.子どもと父母との関係を生理的な情報である心拍数によって見たところ、対象児を父>母、父=母、父<母の3グル-プにほぼ同率に分類が可能となる。心拍数は子どもの身体的活動量によって影響を受けるものではある。しかし、各グル-プの子どもの活動性の評価と心拍数の間には必ずしもパラレルな関係が見出ださせないことから子どもと父母の間の精動的な関係の影響が仮定される。また、時系列的に心拍数の変化を見たところ一義的関係は明らかにはされない。3.妊娠期に視聴したVTRに対して積極的な興味・関心を示したものの方が、子どもに対する応答性においては、むしろ低い傾向が認められる。
放課後児童クラブの指導員への効果的なコンサルテーションのあり方に関する研究

宮城県内の放課後児童クラブの支援員に対する効果的なコンサルテーション方法を見いだすことを目的に、支援員個人にa)対面(巡回)、b)スカイプ、c)Eメールによるコンサルテーションを実施した。いずれも毎回実施前後に感情評価尺度、実施期間前後に自己効力感尺度に記入してもらった。また、実施期間終了後に各方法の利用のしやすさ、満足感などをインタビュー調査した。対象者はH29-30年度合計で14人(H29年度3クラブ、H30年度5クラブ)で、コンサルテーション総実施回数は37回であった(12ヶ月に1回程度)。感情評価尺度の統計分析の結果、対面、スカイプとも得点に有意差はなく、いすれもコンサルテーション後に肯定的感情が有意に高まり、否定的感情が有意に低下するという結果が得られた。また、否定的感情と自己効力感には負の相関傾向があることも示された。東日本大震災の直接的被害を受けた沿岸地域のクラブとそうでない内陸地域のクラブの相談内容では、沿岸地域のクラブの方が「発達的に気になる」「虐待関連」「家族や保護者の問題」が有意に多かった。また、子どもや保護者の抱える問題の背景に震災の影響があるケースもあり、これらは対面(巡回)の方が相談しやすい(相談回数が多い)という結果であった。対面、スカイプ、Eメールの3者の利用のしやすさや、相談の内容別に望まれる相談形態についてはさらに分析中である。ただし、Eメールによる相談は、支援員の置かれた多忙な労働環境の中ではメールを書く時間がない、不慣れであるなどの理由によって極めて少なかったため、現時点では利用しにくい手段であることが推測された。特にEメールについて、相談件数が極めて少なく現在もデータを収集中であり、それに伴い、研究全体のまとめ、および各クラブへの研究結果のフィードバックができていないため。数は少ないと想定されるものの、できる範囲でEメールによる相談を継続する。また、3つのコンサルテーション方法の利用のしやすさに関しては、さらにインタビュー調査もまとめ、各クラブにフィードバックしたい。放課後児童クラブに関する制度が大きく変化した現在、宮城県内の支援員(補助員等も含む)が何に悩み、どんな研修会や支援方法を希望してるかなどを調べるため、運営主体の了解を得られたクラブの支援員2099名に、無記名、選択式の質問紙調査を実施した。1112名から回答があったが、そのうち大きな記入漏れのない1067名分を分析した(有効回答率50.8%)。その結果、9割以上が女性で、40代と50代が全体の6割を占めていた。経験年数は、1年未満が最も多く約2割で、全体の8割が10年未満の者であった。また、支援員としてのやりがいを「強く感じる」および「まあまあ感じる」と回答した人は9割以上に上ったが、約4割が「今後も支援員を続けるか迷っている」もしくは「適当な時期に辞めたい」と答えていた。その約5割が「処遇の問題」、約4割が「体力の問題」を理由としていた。仕事上の悩みについては、得点が高い順に「発達上ちょっと気になる子どもへの対応」「不安定な雇用や低い賃金など処遇の問題」「子どもが多すぎて目が行き届かないこと」「発達障害児への対応」などであった。今後希望する研修内容は、多い順に「遊びや工作など実技的なこと」「子どもの心理や精神面の理解」「発達障害を持つ子どもへの理解と対応」「安全・防災・事故対策」などであった。また、現在仕事上のアドバイスを受ける仕組みとしては6割以上の人が「学校との情報交換」を挙げていたが、今後希望する支援の在り方では6割以上が「心理等の専門家による巡回相談」を挙げていた。2017年度は、支援方法として最も希望が高かった心理の専門家による相談についてメールやスカイプによる方法も含め、効果を比較検証していく予定である。予定していた質問紙調査を終え、基本的な分析も終えることができた。放課後児童クラブ(以下クラブと記す)の支援員に対する効果的、効率的なコンサルテーションの方法を見い出すことを目的に、支援員個人に、a)対面(巡回)、b)Eメール、c)スカイプの3種類の方法によるコンサルテーションを実施した。毎回コンサルテーションの前後に感情評価尺度に記入してもらい、研究期間(約9ヵ月)終了前後に自己効力感尺度を実施した。また、研究期間終了後、各方法の利用のしやすさ、問題解決度、満足感などをインタヴュー調査した。対象者は、宮城県内沿岸にある3カ所(震災の直接的被害あり)、内陸にある1カ所(直接的被害なし)のクラブに所属する計8名の支援員であった。現在までの分析でわかったことは以下である。1b)Eメールについては、支援員にメールを書く時間がない、あるいはメール記述に不慣れであるなどの理由で、寄せられた相談は1件しかなかった。現在の労働条件下では、メールは相談方法としては支援員の負担が大きい可能性が示唆された。2感情評価尺度の変動の仕方には個人差があるものの、a)対面、c)スカイプとも、コンサルテーション後には肯定的感情が高くなり、否定的感情は低下するという変化が認められた。3事例検討会などクラブへの集団支援(巡回)の強い要望があったため、それも加えて検討したところ、実施後の肯定的感情尺度の得点増加が最も高く、支援効果の大きさが示唆された。

集団討議により、問題への理解や支援員間の関係性が深まり、満足感も高まった可能性があるが、スカイプによる遠隔手法でも同じような効果が得られるか検討する価値がある。4沿岸(震災の直接的影響あり)と内陸(直接的被害なし)のクラブ間に、相談内容の大きな違いは見られなかったが、前者には被災した子どもが多く、支援員は保護者支援などに配慮している様子が伺えた。当初は4カ所、計12名を予定していたが、3カ所、8名という状況となった。支援員がパソコンの扱いに慣れていない現状があり、協力してくれるクラブや対象者を見いだすのに時間を要したためである。宮城県内の放課後児童クラブの支援員に対する効果的なコンサルテーション方法を見いだすことを目的に、支援員個人にa)対面(巡回)、b)スカイプ、c)Eメールによるコンサルテーションを実施した。いずれも毎回実施前後に感情評価尺度、実施期間前後に自己効力感尺度に記入してもらった。また、実施期間終了後に各方法の利用のしやすさ、満足感などをインタビュー調査した。対象者はH29-30年度合計で14人(H29年度3クラブ、H30年度5クラブ)で、コンサルテーション総実施回数は37回であった(12ヶ月に1回程度)。感情評価尺度の統計分析の結果、対面、スカイプとも得点に有意差はなく、いすれもコンサルテーション後に肯定的感情が有意に高まり、否定的感情が有意に低下するという結果が得られた。また、否定的感情と自己効力感には負の相関傾向があることも示された。東日本大震災の直接的被害を受けた沿岸地域のクラブとそうでない内陸地域のクラブの相談内容では、沿岸地域のクラブの方が「発達的に気になる」「虐待関連」「家族や保護者の問題」が有意に多かった。また、子どもや保護者の抱える問題の背景に震災の影響があるケースもあり、これらは対面(巡回)の方が相談しやすい(相談回数が多い)という結果であった。対面、スカイプ、Eメールの3者の利用のしやすさや、相談の内容別に望まれる相談形態についてはさらに分析中である。ただし、Eメールによる相談は、支援員の置かれた多忙な労働環境の中ではメールを書く時間がない、不慣れであるなどの理由によって極めて少なかったため、現時点では利用しにくい手段であることが推測された。特にEメールについて、相談件数が極めて少なく現在もデータを収集中であり、それに伴い、研究全体のまとめ、および各クラブへの研究結果のフィードバックができていないため。2017年度は、心理の専門家によるメールやスカイプ、巡回等の相談活動を実施し、満足感等その効果を検証する計画である。対象クラブ、対象支援員もほぼ決まり、パソコンの準備や評価尺度の選定もほぼ終了した。放課後児童クラブが落ち着く6月中旬より開始する予定である。2018年度は支援員の悩み(問題)別に、より利用しやすいコンサルテーションのあり方を検討したい。対象とするクラブは、現在まで協力を得てきたところを基本とし、数カ所増やす予定である。数は少ないと想定されるものの、できる範囲でEメールによる相談を継続する。また、3つのコンサルテーション方法の利用のしやすさに関しては、さらにインタビュー調査もまとめ、各クラブにフィードバックしたい。質問紙調査を平成29年13月に実施したが、その返送料金を料金後納(日本郵便)としたため、支払いが平成29年度にずれ込むこととなった。この返送料金分が未使用として残った。(理由)「旅費」や「その他」の経費に予算未消化が生じたためである。
発がん物質によるDNA付加体の高感度かつ非放射性定量法の開発

発癌性ヘテロサイクリックアミン(HA)は加熱食品中に含まれ、人への健康影響が懸念されている。その発がん過程でDNAに付加体を作ることが知られ、従来は^<32>P-ポストラベル法で検出されてきた。今回、非放射性かつ高信頼性の検出法を開発する目的で、高速液体クロマトグラフィー(LC)にマススペクトロメトリー(MS)を組み合わせるLCMS法を研究した。まず、HAの一つ2-amino-3-methylimidazo[4,5-f]quinoline(IQ)について、DNA中のデオキシグアノシン(dG)付加体(C8-IQdG)標品およびIQの付加したDNAを化学合成した。この標品を持って渡英し、LCMSを用いて分析し、条件検討を行った。LCMSはインターフェースとして大気圧イオン化法を用い、Multiple Reaction Monitoring法により分析した。IQdG標品はLC-UV検出により0.5pmol/μl(10^<-4>IQdG/dG相当)まで、LCMSにより2.5fmol/μl(10^<-6>IQdG/dG相当)まで検出可能と分かった。また、IQ付加DNAは酵素水解によりヌクレオシドとし、IQdG量を分析したところ、IQ付加DNAからIQdGを検出できることが分かった。次いで、発癌性アルキル化剤によるDNA付加体の分析法開発のため、アルキル化剤処理したDNA試料を作成し、渡英して試料中のO^6-メチルグアニンおよびN^7-メチルグアニンのLCMSによる定量を試みた。O^6-メチルグアニンの検出限界はLCMSへの注入量として200fmolであり、従来高感度とされる蛍光検出法に匹敵することがわかった。N^7-メチルグアニンはグアニンとの分離が悪く、従来の蛍光法では定量が不可能であったものを、O^6-メチルグアニンの10倍の感度(検出限界は2pmol)で検出定量できることもわかった。今後、高等生物試料中のDNA付加体定量などにも応用可能と考えられる。発癌物質によるDNA付加体の高感度分析法開発のための分析標品として、発癌性ヘテロサイクリックアミンの一つIQのデオキシグアノシン付加体(IQ-dG)を化学合成した(小林)。この標品を持って渡英し、高速液体クロマトグラフィー・マススベクトロメトリー(LCMS)を用いて分析し、条件検討を行った(小林、ファーマー、トレーシー)。その結果、LCMSへの注入量として5fmolのIQ-dGが検出可能とわかった。これは紫外吸収による分析と比較して100倍以上感度が高く、また正常な核酸ヌクレオシドとの分離もよかった。IQ-dGは蛍光がないため、紫外吸収法以上の感度を得るには、これまでラジオアイソトープを用いる方法が専らであったので、LCMS法は有望と思われる。今後は、IQを反応させたDNAを合成し、IQ-dG付加体の分離定量法を開発する予定である。次いで、発癌性アルキル化剤によるDNA付加体の分析法開発のため、アルキル化剤処理したDNA試料を作成し(小林、シューカー)、渡英して試料中のO^6-メチルグアニンおよびN^7-メチルグアニンのLCMSによる定量を試みた(小林、根岸、トレーシー)。

また、N^7-メチルグアニンの検出限界は2pmolと、O^6-メチルグアニンの10倍であった。N^7-メチルグアニンはグアニンとの分離が悪いため、従来の蛍光法では定量が不可能であったものをこの方法で検出定量できることがわかった。いずれの付加体の場合も、LCMSは分子量をモニターしているため、得られたデータの信頼性が高いという利点がある。今後、さらに高等生物試料中のDNA付加体定量などの応用研究も行う予定である。発癌性へテロサイクリックアミン(HA)は加熱食品中に含まれ、人への健康影響が懸念されている。その発がん過程でDNAに付加体を作ることが知られ、従来は^<32>P-ポストラベル法で検出されてきた。今回、非放射性かつ高信頼性の検出法を開発する目的で、高速液体クロマトグラフィー(LC)にマススペクトロメトリー(MS)を組み合わせるLCMS法を研究した。まず、HAの一つ2-amino-3-methylimidazo[4,5-f]quinoline(IQ)について、DNA中のデオキシグアノシン(dG)付加体(C8-IQdG)標品およびIQの付加したDNAを化学合成した。この標品を持って渡英し、LCMSを用いて分析し、条件検討を行った。LCMSはインターフェースとして大気圧イオン化法を用い、Multiple Reaction Monitoring法により分析した。IQdG標品はLC-UV検出により0.5pmol/μl(10^<-4>IQdG/dG相当)まで、LCMSにより2.5fmol/μl(10^<-6>IQdG/dG相当)まで検出可能と分かった。また、IQ付加DNAは酵素水解によりヌクレオシドとし、IQdG量を分析したところ、IQ付加DNAからIQdGを検出できることが分かった。次いで、発癌性アルキル化剤によるDNA付加体の分析法開発のため、アルキル化剤処理したDNA試料を作成し、渡英して試料中のO^6-メチルグアニンおよびN^7-メチルグアニンのLCMSによる定量を試みた。O^6-メチルグアニンの検出限界はLCMSへの注入量として200fmolであり、従来高感度とされる蛍光検出法に匹敵することがわかった。N^7-メチルグアニンはグアニンとの分離が悪く、従来の蛍光法では定量が不可能であったものを、O^6-メチルグアニンの10倍の感度(検出限界は2pmol)で検出定量できることもわかった。今後、高等生物試料中のDNA付加体定量などの応用研究も行う予定である。