hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
補体成分C3の経時的変化とその死後経過時間測定への応用

また、反応速度定数kと絶対温度Tとの間にlogk=-E/(RT)+a(E活性化エネルギー、R、気体定数、a、定数)という関係がある。検査した成人血液試料から、E/Rとaの平均値6690と16.4が得られた。夏から冬にかけての死亡時刻の明確な検死例、剖検例の心臓血を試料とした場合に、死後経過時間(PMI)とB_1CとB_1Aの比(x)との関係を調べたところ有意の相関が得られた(r=0.721)。回帰直線はPMI(haurs)=4.21+1.39xとなり、95%信頼限界は9.2時間であった。死後I時間の計算値xと実測値xとを比較したところ、実測値が010の範囲で両者は直線関係になった(r=0.852)ので、実測値とがこの範囲の例について実際的応用を行ったところ、信頼限界9.1時間で死後経過時間を推定することが可能であった。以上をまとめると、C3の分解率に基づく死後経過時間推定法を用いて24時間以内のPMIの推定が可能である事が示された。この方法の特徴はC3の分解産物B_1Aはいくつかの例外を除いて生体内に存在しないため、死亡前のC3分解率は0であり、個人差がない点である。しかし実際的応用面ではなお推定の巾が大きく、今後正確さを増す様な工夫が必要と考えられた。1.我々は放置血清中において自然分解する補体第3成分(C3)に着目し、交差免疫電気泳動を用いて、屍血中B_1CのB_1Aへの移行から死後経過時間の推定を試みてきた。2.62年度にはC3の分解過程はdc/dt=-kC(CはC3濃度、kは一次反応速度定数)で表わされ、C3の分解率はXは-log(1-x)=ktで表わされることを明らかにした。健康成人の血液を試料として経時的にサンプリングし、各時間における-log(1-x)をプロットすると、時間と-log(1-x)との間には直線関係が成立することを示した。3.63年度は実際例での実験を行い、実際的応用の可能性を検討した。夏から冬にかけて死亡時間の明確な剖検および検死例の心臓血を採取、試料として死後経過時間(PMI)とB_1CとB_1Aとの比(x)との関係を調べた。その結果、両者には有意な相関があり(r=0.721)、回帰直線を求めると、PMI(hours)=4.21+1.39xとなり、この結果から95%信頼限界9.2時間となった。次に温度とある時刻におけるC3の分解率xを求めてみた。実際の死亡例においては肢体の冷却過程が不明であるため死亡時(直腸温37度)からI時間(直腸温T(o))まで直腸温が直線的に下降したと仮定すると、任意の時刻tの絶対温度T(t)は、T(t)=[T(o)-37]/I+310となり、結果とては死後I時間のC3分解率xが求められるようになる。この計算値xと実際例での値(実測値x)との関係を調べると、x<10では両者は直線関係になることが明らかになった(r=0.852)4.2年間の研究成果から、C3の分解率に基づく推定法を用いることにより、24時間以内のPMIの測定が可能であった。しかし分解速度には個人差があること、B_1CからB_1Aへの移行は温度の影響を受けること、実際の体温降下は指数関数的変化であることなど、なお問題が残った。
頚部腫脹リンパ節超音波画像を利用した診断所見の定量化に関する基礎的研究

超音波診断法は頸部リンパ節を検査するのに有用な画像診断法である.グレイスケール画像による超音波診断は頸部リンパ節の数,大きさ,部位,形態,辺縁,集合状態や内部性状に広く利用されている.その大きさが診断基準として頻用されているが,使用されるカットオフ値によって診断能(感度、特異度)が変化する.そこで超音波像の内部性状が転移リンパ節の最も信頼できるサインであり,その客観的評価法を確立する必要があると考えた.目的:この研究の目的は,複雑度を応用した数値(MCV)を利用して口腔癌における頸部腫脹リンパ節の内部エコー性状評価を行い,MCVがリンパ節転移と非転移とを区別する定量的な指標となるかを検討することである.対象および方法:卵形超音波診断ファントムと病理学的に診断された頸部転移リンパ節27個,非転移リンパ節:23個,計50個を対象として超音波画像を取得した.256グレイスケール像を16階調像で再構成した.MCVは関心領域内の同一濃度の画素域周囲長の平方値をその画素面積で割って算出した.確定診断は頸部廓清術後の病理組織で行った.結果および考察:MCVはファントム画像の描出条件を変化させてもほぼ同値を示した.また,MCVの合計値は非転移リンパ節よりも転移リンパ節で高値を示した。結語:MCVは口腔癌における頸部腫脹リンパ節の転移と非転移の鑑別に有用な手法であると考えられた.超音波診断法は頸部リンパ節を検査するのに有用な画像診断法である.グレイスケール画像による超音波診断は頸部リンパ節の数,大きさ,部位,形態,辺縁,集合状態や内部性状に広く利用されている.その大きさが診断基準として頻用されているが,使用されるカットオフ値によって診断能(感度、特異度)が変化する.そこで超音波像の内部性状が転移リンパ節の最も信頼できるサインであり,その客観的評価法を確立する必要があると考えた.目的:この研究の目的は,複雑度を応用した数値(MCV)を利用して口腔癌における頸部腫脹リンパ節の内部エコー性状評価を行い,MCVがリンパ節転移と非転移とを区別する定量的な指標となるかを検討することである.対象および方法:卵形超音波診断ファントムと病理学的に診断された頸部転移リンパ節27個,非転移リンパ節:23個,計50個を対象として超音波画像を取得した.256グレイスケール像を16階調像で再構成した.MCVは関心領域内の同一濃度の画素域周囲長の平方値をその画素面積で割って算出した.確定診断は頸部廓清術後の病理組織で行った.結果および考察:MCVはファントム画像の描出条件を変化させてもほぼ同値を示した.また,MCVの合計値は非転移リンパ節よりも転移リンパ節で高値を示した。結語:MCVは口腔癌における頸部腫脹リンパ節の転移と非転移の鑑別に有用な手法であると考えられた.口腔癌の転移性リンパ節超音波像(Bモード像)の内部構築を2次元定量パラメータである複雑度を用いて解析し、視覚的に類似した非転移性リンパ節像との鑑別点を定量評価することを目的とした。対象は口腔癌(扁平上皮癌)と診断され頚部転移性リンパ節を認めた10症例と多発性に頚部リンパ節腫脹を認めリンパ節炎と診断された症例のうち内部構築が特異的な超音波像を呈した10症例で、患者に対して主旨説明を行い同意を得た。診断装置は探触子中心周波数12MHzのリニア走査型超音波診断装置Sequoia512(シーメンス社製)を使用し、走査条件はすべて固定した。画像分析は以下のような手順で行った。1,転移像と非転移像のDICOM画像をパーソナルコンピュータに取込み、平均化処理したリンパ節像の最大断層域にROI(関心領域)を設定した。2,ROI内の画像(256階調)をほぼ同等の画素構築が得られる16階調像に変換した。3,変換像を構成された各輝度階調層に分割して、各階調層での画素面積とその周囲長から複雑度を求めた。4,画像の各階調層とその複雑度との関係をプロットし、変化曲線を作成した。結果:1,画像の視覚的所見では異なる様相を呈した転移性リンパ節像の複雑度は特定の曲線を呈した。2,転移性リンパ節と同じような視覚的所見を呈したリンパ節炎では転移性リンパ節とは異なった曲線を示した。【まとめ】転移性リンパ節超音波像の各輝度階調における入り組んだ画素構築パターンは転移によるマクロ的に特徴にある病態像を反映する可能性があると考えられた。【目的】頸部腫脹リンパ節超音波像(Bモード像)の内部構築を2次元定量パラメータである複雑度を用いて解析し、画像の主観的読像所見と複雑度曲線の形状特徴を比較検討する。【対象】口腔癌(扁平上皮癌)と診断され頸部転移リンパ節を認めた症例と多発性に頚部リンパ節腫脹を認めリンパ節炎と診断された症例のうち内部構築が特異的な超音波像を呈した症例。【装置】探触子中心周波数12MHzのリニア走査型超音波診断装置Sequoia512(シーメンス社製)を使用し、走査条件はすべて固定した。【方法】

1,腫脹リンパ節超音波像のDICOM画像をパーソナルコンピュータに取込み、最大断層域に可及的に最大となる任意のROI(関心領域)を設定した。2,超音波卵形均一散乱体ファントムを利用してROI内の画像(256階調)の階調を半減しながら、各階調層で像を再構成した。3,複雑度公式を変換した式を用いて再構成像と元画像の複雑度曲線を作成して、元画像とほぼ同等の画素構築が得られる階調層を求めた。3,検査者が異なる場合や期間を経た同一検査者による場合などによるマニュアル走査リンパ節超音波像の内部性状の主観的読像所見を2で得られた画素構築が反映される最も少ない階調層の複雑度曲線と比較した。4,画像に対する主観的認識と複雑度曲線の変化パターンとの関連した特徴を見いだした。【結果】1,検査対象部の走査環境変化(探触子による圧迫や被験者の体位など)による画像の読像所見はほぼ変わらないが、複雑度曲線にも変化を認めなかった。2,検査者間でほぼ一致する所見を示す像の複雑度曲線はほぼ一致した。3,経過観察期間中に内部性状の読像所見が変化するリンパ節像の複雑度曲線は特徴的な変化を示した。【まとめ】1,腫脹リンパ節超音波像に適用した複雑度曲線の変化は主観的読像所見に対応した。2,複雑度曲線はリンパ節の内部性状の特徴的な病態構築像を反映する可能性が示唆された。
数値相対論的シミュレーションの多様な初期データの構築

これまでに数値相対論的シミュレーションで用いられてきた初期データの計算には,座標条件としてmaximal slice条件の下で空間メトリックを共形平坦と仮定したり,Dirac条件という,共形メトリックの発散をゼロとする条件が使われていた。この点を改良し,初期データ計算でも様々な座標条件を利用できる定式化とコード開発に成功した。このコードを用いて,高速回転するブラックホールとその周りのガスディスクからなる系を,Kerr-Schild座標に極めて近い座標条件の下で計算することに世界で初めて成功した。結果をまとめた論文は,Physical Review D誌に,Editors' Suggestionとして掲載された。次に,COCALコードの回転星計算コードに,新たな状態方程式として高密度クォーク物質の状態方程式を計算するルーチンを実装した。この状態方程式としては,最も良く利用されるMIT bagモデルと,近年提案されたストレンジクォーク物質による状態方程式を用いた。これを用いて,非常にコンパクトな回転クォーク星の3軸不等形状や差動回転により大変形した軸対称形状を求めることに成功した。最後に,以前に開発した連星中性子星の初期データを求めるためのCOCALコードを改良し,中性子星が様々な自転を持つ場合の準平衡連星中性子星の解の計算に成功した。このコードを利用して,重力波放出による連星中性子星のインスパイラルの際に成り立つと考えられている,自転による循環の保存を満たすような解系列を,様々な自転角運動量の大きさ持つ場合について系統的に計算し比較を行った。本年度は,研究実績の概要で述べた高速回転するブラックホールとその周りのガスディスクからなる系の初期データの計算コード開発が中心課題となった。これは,本研究計画の趣旨に沿った課題であるが,任意の座標条件で初期データを計算するというアイデアは本研究計画開始後に着想に至った。このアイデアを実現することは今後の研究の発展に特に重要であると判断したため,この計算コードの開発を優先して進めた。研究結果をまとめた論文は,Physical Review D誌に,Editors' Suggestionとして掲載されたため,一定の評価を受けたと考えている。現在は,強いトロイダル磁場とポロイダル磁場の両方を持つ回転星の平衡解計算の論文を執筆中である。この論文では,このような電磁場を伴う相対論的回転星の軸対称定常解を計算する一般的な定式化を詳しく議論し,数値計算法を紹介した後,極めて強い磁場を持つ回転星の解について,先行研究では見られなかった珍しい現象を発見したことを報告する予定である。一方で,これらの研究のため当初予定していたブラックホール-中性子星連星の計算コード開発等の計画を先送りしている。このため進捗状況は(2)おおむね順調に進展しているとした。研究実績の概要で述べた,様々な座標条件の下で数値相対論の初期データを計算する定式化とコードは,今後様々な問題で強力な手法となり得ると考えている。このため,本研究計画の中心課題としていたブラックホール-中性子星連星の計算コード開発を進める前に,この手法をさらに詳しく調べる研究を優先することを計画している。例えば,新しい手法を用いて,座標条件がブラックホールなどの高密度天体の近傍と十分遠方とで,それぞれ適したものに切り替わるような初期データ計算コードの開発を考えている。この新しい座標条件を用いる手法は強力だが,今後,数値計算に用いる差分法を高精度にする必要が出てくる可能性もある。この点を見極めつつコード開発を進めて行く。また,このほかに比較的結果を出しやすい研究も並行して進めることも考えている。その例として,これまでに計算に成功した強磁場を持つ高密度回転星のデータを初期条件として,実際に数値相対論的磁気流体シミュレーションを実行し,この様な回転星の安定性を調べることや,白色矮星の状態方程式をCOCALコードに実装することで,円軌道にある連星白色矮星の数値計算法を開発することなどを計画している。

これは,本研究計画の趣旨に沿った課題であるが,任意の座標条件で初期データを計算するというアイデアは本研究計画開始後に着想に至った。このアイデアを実現することは今後の研究の発展に特に重要であると判断したため,この計算コードの開発を優先して進めた。研究結果をまとめた論文は,Physical Review D誌に,Editors' Suggestionとして掲載されたため,一定の評価を受けたと考えている。現在は,強いトロイダル磁場とポロイダル磁場の両方を持つ回転星の平衡解計算の論文を執筆中である。この論文では,このような電磁場を伴う相対論的回転星の軸対称定常解を計算する一般的な定式化を詳しく議論し,数値計算法を紹介した後,極めて強い磁場を持つ回転星の解について,先行研究では見られなかった珍しい現象を発見したことを報告する予定である。一方で,これらの研究のため当初予定していたブラックホール-中性子星連星の計算コード開発等の計画を先送りしている。このため進捗状況は(2)おおむね順調に進展しているとした。研究実績の概要で述べた,様々な座標条件の下で数値相対論の初期データを計算する定式化とコードは,今後様々な問題で強力な手法となり得ると考えている。このため,本研究計画の中心課題としていたブラックホール-中性子星連星の計算コード開発を進める前に,この手法をさらに詳しく調べる研究を優先することを計画している。例えば,新しい手法を用いて,座標条件がブラックホールなどの高密度天体の近傍と十分遠方とで,それぞれ適したものに切り替わるような初期データ計算コードの開発を考えている。この新しい座標条件を用いる手法は強力だが,今後,数値計算に用いる差分法を高精度にする必要が出てくる可能性もある。この点を見極めつつコード開発を進めて行く。また,このほかに比較的結果を出しやすい研究も並行して進めることも考えている。その例として,これまでに計算に成功した強磁場を持つ高密度回転星のデータを初期条件として,実際に数値相対論的磁気流体シミュレーションを実行し,この様な回転星の安定性を調べることや,白色矮星の状態方程式をCOCALコードに実装することで,円軌道にある連星白色矮星の数値計算法を開発することなどを計画している。本課題の初年度である当該年度に,当初約200万円程度のワークステーションを購入する予定であったが,これを1年先送りしたため次年度使用額が生じた。これは,新しいタイプのCPUを搭載したワークステーションが年度末に向けて出荷されるという情報を得たことと,当該年度は比較的数値計算量の少ない研究テーマに取り組んでいたことを考え合わせて決定した。ワークステーションの価格を再調査し,今年度の中ごろにワークステーションを購入する計画である。
ユニバーサルデザインに基づく乗馬療法用補装具の開発に向けた基礎的研究

障害児・者を対象とした乗馬療法では、身体機能の向上と心理的な癒しといった精神面の両方から効果が示されている。本研究では、ユニバーサルデザインに基づく乗馬療法用補装具の開発にむけた基礎的研究として、乗馬療法を実施している対象者に対して頚部や体幹を保持する簡易補装具を作製し、その効果を運動学的分析から検討した。対象者に対しては、それぞれ頚部と体幹の不随意運動を抑制する装具と体幹の伸展を促す手すりを作製した。これらを一年間継続して使用した結果、両ケースともに健常成人の乗馬姿勢に近づくという運動学的解析が得られた。姿勢保持を促す簡易的な補装具の効果が得られたものと考えられ、継続した使用が望まれた。乗馬療法は障害児・者を対象とした動物介在療法の1つであり、国内外問わずリハビリテーションの一つとして行われている。特に障害児を対象とした乗馬療法では、筋活動の非対称の改善や平衡感覚の向上、コミュニケーション能力の向上、心理的な癒し効果などの効果が示されている。しかし運動障害をもつ対象児においては、乗馬姿勢が不安定になることが多く、適切な効果が得られにくいことが考えられる。そこで本研究では、発達障害児・者の姿勢機能と乗馬姿勢との関連を明らかにし、これを基に乗馬を行うための適切な補装具の開発を行い、その効果を動作解析と筋電図解析、満足度調査から検討することを目的とした。今年度は、定期的に乗馬療法を実施している脳性麻痺患者2名に対して頚部や体幹を保持する簡易補装具を作製し、その効果を動作解析から検討した。具体的には、症例1に対しては、頚部の不随意運動を抑制する目的で、頚部から体幹部を保持するベスト型の保持具を作製した。具体的には、釣り用のベストを改良し、ベストの襟から上にヘッドレストを装着させた。症例2に対しては、乗馬時の体幹支持性を改善する目的で手すりを作製した。具体的には、鞍の上に金具にてイレクターパイプを装着し、高さと幅を変えることが可能な手すりを作製した。その結果、症例1は頚部の屈伸リズムが一定になるという変化が確認された。使用前、頸部は馬の後脚接地時に屈曲しその後伸展するが、変化の幅は30°や80°と一定していなかった。使用後は、頸部の屈伸運動のリズムは一定になり、変化も20°以下となった。症例2は円背姿勢が改善した状態で乗馬が可能となった。体幹の屈伸は未使用時に75°から90°未満であったが、手すり使用時には90°から110°未満の範囲に拡大し馬の動きと合った屈伸の動きが出現した。肘関節も体幹同様に可動範囲が増加していた。健常成人の乗馬姿勢の特徴を解析する前段階として、脳性麻痺患者に対する補装具作製を行い検討したが、対象者の身体特性に合わせた補装具の作製に時間を要し、また乗馬療法は天候にも影響されるため予想以上に時間を費やしてしまった。障害児を対象とした乗馬療法では、筋活動の非対称の改善や平衡感覚の向上、コミュニケーション能力の向上、心理的な癒し効果などの効果が示されている。本研究では、乗馬療法を実施している脳性麻患者に対して頚部や体幹を保持する簡易補装具を作製し、その長期的な効果を健常成人との比較から検討する。今年度は、昨年度からの続きとして、脳性麻痺患者二名に対する補装具の効果を追うとともに、健常成人におけるデータを測定した。経過として、健常成人5名では被験者全員において、頸部の屈伸は最大で20°の変化に収まり1歩行周期の半分は5°未満の変化であった。体幹の屈伸は10°未満であり殆ど変化はみられなかった。肘関節の屈伸は20°の変化であった。症例では、作製した保持具の即時的な効果として、頚部の屈伸リズムが一定になるという変化が確認された。体幹・肘関節は後脚接地に合わせて屈曲し、その後伸展をしていた。いずれも10°未満の変化がみられていた。補装具の使用により、頸部の屈伸運動のリズムは一定になり、変化も20°以下となった。体幹・肘関節の屈伸はともに変化の幅は20°程度となり、拡大した。これは、頚部の不随運動が抑制されたことにより、中枢部を過剰に固定することなく、馬の動きに合わせて体幹と肘関節を屈伸できたためと考える。使用後半年後、更に半年後は、健常成人と類似した動きとなり、乗馬中、頚部、体幹、肘関節ともに、ほとんど変化がみられない状態となった(各関節ともに10度未満の変化)。このことは、頚部不随運動を減少させつつも、中枢部を自ら姿勢保持できるようになったことが原因と考える。脳性麻痺児の経過については、対象者に対する補装具の作製・修繕ともに順調に実施できたが、今年度は悪天候が多くデータ計測の回数自体が予定通りには実施困難であった。健常者に対しても同様の経過であった。

しかし運動障害をもつ対象児においては、乗馬姿勢が不安定になることが多く、適切な効果が得られにくいことが考えられる。本研究では、乗馬療法を実施している脳性麻患者に対して頚部や体幹を保持する簡易補装具を作製し、その長期的な効果を健常成人との比較から検討する。今年度は、昨年度からの続きとして、脳性麻痺患者二名に対する補装具の効果を追うとともに、新たに非対称性の強い対象者にて、乗馬療法前後での体圧測定の実施を行った。経過として、新たなバックライドが必要な対象者に対して、バックライドと対象者の間に挟むクッションの作成を行った。これは、重度の側弯変形により脊柱の回旋が強く、安定した座位が取れないため必要である。このクッションを用いた乗馬療法と用いない乗馬療法をそれぞれ実施し、前後での体圧測定を実施した。体圧測定の実施にはタカノ社のFSAを用いた。その結果、クッションを用いた乗馬療法後は、特に肩甲体部の体圧の減少と非対称性の軽減が認められ、センシングエリアの増加傾向が確認された。これは、乗馬療法で得られる刺激が対象者のリラクゼーションに結び付き、その結果として筋緊張の軽減が生じたものと考えられた。また、これまでの継続として対象者二名に対する乗馬療法時の動作解析も実施した。不随運動が強い対象者ではその軽減が持続する結果が動作解析から認められた。また、体幹前傾が強い対象者では、適切な体幹の伸展活動が促され、乗馬姿勢が改善されるとともに、使用していた手すりが不要となり、たずなを直接持って乗馬療法を実施できるまでに改善する結果が認められた。障害児・者を対象とした乗馬療法では、身体機能の向上と心理的な癒しといった精神面の両方から効果が示されている。本研究では、ユニバーサルデザインに基づく乗馬療法用補装具の開発にむけた基礎的研究として、乗馬療法を実施している対象者に対して頚部や体幹を保持する簡易補装具を作製し、その効果を運動学的分析から検討した。対象者に対しては、それぞれ頚部と体幹の不随意運動を抑制する装具と体幹の伸展を促す手すりを作製した。これらを一年間継続して使用した結果、両ケースともに健常成人の乗馬姿勢に近づくという運動学的解析が得られた。姿勢保持を促す簡易的な補装具の効果が得られたものと考えられ、継続した使用が望まれた。今後、作製した補装具の使用効果について経過を追い、補装具の修正も随時行っていく。また同時に健常成人の乗馬姿勢の特性も分析し、脳性麻痺患者との違いを動作解析から明らかにし、今度の補装具作製の参考資料とする。悪天候に備えて、計画的にデータ計測を実施していく。また、補装具の修繕や改良も随時行い、対象者の身体特性に合わせた補装具の効果検証を継続していく。リハビリテーション、作業療法今年度の動作解析は簡易的に行ったため、当初予定していた解析システムを必要としなかった。今年度はデータ計測と分析に遅れを生じたため、それに関する機器整備、謝礼などの支出が実行されなかった。動作解析に必要な機器、学会旅費に使用を予定している。来年度前半までに、機器整備、データ計測にともなう謝礼、学会発表旅費の支出を予定している。
再生医療用細胞の超急速冷凍保存技術を志向した超流動ヘリウムによる高度冷却法の研究

再生医療用細胞の凍結・融解後の生存率向上のため、極低温流体による浸漬冷却時の冷却速度を改善を試みた。浸漬冷却時に冷却試料表面に発生する、沸騰状態の抑制のため、容器表面を金属メッシュで覆い、表面形状の変化による伝熱特性の変化を明らかにした。金属メッシュで覆うことで、冷却開始直後に発生する膜沸騰時の容器表面の温度上昇を抑制できることが確認できた。また、非定常熱伝導方程式より、液体窒素と液体ヘリウムによる冷却時の温度変化を比較を行った。液体ヘリウムによる冷却のほうが、液体窒素に比べて、冷却開始からの温度低下は早くなるが、冷却速度に大きな違いは無いことが確認できた。生体細胞の凍結保存における生存率の改善を目的として、超流動ヘリウム(He II)の熱流動特性を利用した超急速冷却技術の開発を行う。研究の初年度は、液体窒素を用いた実験を行うための実験装置および計測環境を整備し、液体窒素を用いた実験を実施した。生体組織を模擬した試料として、工業用寒天を用いた。寒天を液体窒素に浸漬冷却した際の、寒天内の温度変化を計測し、寒天のサイズや表面形状の違いによる温度分布の変化について考察を行った。以下に実施した内容をまとめる。・生体組織を模擬した加熱体の製作を実施した。生体組織の熱伝導率・密度に近い試料として、工業用寒天を用いた。実際の冷凍保存に用いられると考えられるチューブ状(φ10×30 mm程度の円柱)の形状の他に、切片組織状(一辺約20 mmの立方体)の形状を準備し、加熱体の違いによる影響も考察できるようにした。試料内には、試料表面と試料の中心部に、高精度の極低温用の温度センサを取り付けた。・液体窒素中での試料の温度分布計測を実施した。次年度以降の液体ヘリウム中での実験結果との比較のため、液体窒素中の温度変化の計測を行った。取り付けた温度センサによる計測結果から、試料内の冷却速度を算出し、冷却速度と試料の厚さの関係について明らかにした。試料表面では、冷却開始直後に、直ちに液体窒素温度近傍まで温度低下するが、浸漬冷却による急速冷却のため、試料表面に膜沸騰が発生する。今回の実験では、この膜沸騰発生による、液体窒素温度よりわずかに高い温度を維持する状態も計測することができた。試料中心部では、徐々に表面よりも冷却速度は低下するが、試料が凍結する温度である0°C近傍では、非定常の冷却速度の変化を捉えることができた。初年度は、液体窒素を用いた浸漬冷却による温度計測を行うための実験環境を整えることができ、温度分布の計測を行うことができた。結果より、計測装置の感度や精度が、本研究では十分であることを確認でき、次年度以降の液体ヘリウムを用いた実験にも使用可能であることが確認できた。一方で、当初は、温度センサを3個以上取り付ける予定であったが、試料および治具製作の困難さから、温度センサは2個しか取り付けることができなかった。治具の形状を工夫し、温度センサの数を増加しての実験が、今後の課題である。また、研究成果について、学会等での発表ができなかったため、初年度の成果は次年度に学会での発表を行う予定である。研究の次年度は、超流動冷却ステージを製作し,液体ヘリウム中の加熱体の温度分布の計測を実施する予定であった。しかし、初年度から実施していた、液体窒素における実験において、計測系の構築はできたものの、冷却対象の模擬生体組織(寒天)冷却容器の表面性状の検討において、いくつか課題点が発生したため、次年度は、これらの課題点の解決を実施した。以下に今年度実施した研究内容をまとめる。・模擬生体組織冷却容器の表面性状の検討。冷却容器の表面性状の最適な状態の把握を行った。表面をステンレスメッシュで覆うことで、表面性状を変更した。メッシュは、30メッシュ、60メッシュ、200メッシュの3条件を用意した。実験結果より、メッシュで容器表面を覆うことで、覆わない場合よりも、液体窒素浸漬直後の、激しい膜沸騰が発生している区間での温度上昇を抑えることが確認できた。一方で、メッシュによる明確な違いは確認できず、最適なメッシュ数を明らかにする課題が残った。・実験結果の妥当性の確認のため、誤差関数を用いた非定常熱伝導の計算を行い、実験値との比較を行った。今回、生体模擬組織である寒天が、冷却により、寒天内の水分が凍るため、水および氷での物性値を考慮して計算を実施した。計算結果と実験結果は概ね、同じ傾向となった。しかし、激しい膜沸騰が発生している区間において、実験値の温度が計算値よりも高い温度となった。この原因として、膜沸騰による熱伝達の低下や、容器の熱抵抗等が考えられた。・表面性状の変更による熱伝達特性の把握のため、多孔体である発泡ニクロムを用いて、液体窒素中での沸騰熱伝達の計測を実施した。一般的なニクロムワイヤの沸騰曲線との比較を行うことで、多孔体における沸騰熱伝達の特性を把握することができた。次年度は、液体窒素における伝熱実験結果を踏まえて、超流動冷却ステージを製作する予定であったが、液体窒素中における実験において、いくつかの検討事項が発生したため、次年度はこれらの事項について明らかにすることになった。それに伴い、一部の研究費を最終年度に繰り越すことになった。前年度の液体窒素を用いた実験から、表面形状の変更によって、内部の冷却速度が変化することが明らかになった。

この冷却速度の変化は、容器表面に発生する蒸気膜や蒸気泡と関係があることが示唆された。そこで、最終年度は、表面形状の変化による冷却速度の改善の定量的な評価および蒸気膜の可視化観測を試みた。次いで、液体ヘリウムによる冷却時の非定常温度変化を計算し、液体窒素による冷却時との比較を行った。得られた結果から、液体ヘリウムまたは超流動ヘリウムを用いた高冷却速度の浸漬冷却法の可能性について考察を行った。得られた結果を以下にまとめる。・液体窒素による冷却時の、冷却速度の非定常変化を計算し、表面形状を変化させた場合の、冷却速度の最大値の変化を計測した。実験は、「PPの容器のみ」と「PPの容器表面にステンレスメッシュを巻いたもの」を用意し、ステンレスメッシュは、30、60、200メッシュの3種類を用意した。ステンレスメッシュを巻いた条件のほうが、冷却速度の最大値が高くなることが分かった。一方、メッシュ数が多くなるにしたがって、冷却速度の最大値は低下することも分かった。最適なメッシュ数があると考えられる。・液体ヘリウムによる冷却において、非定常熱伝導の計算を行い、液体窒素の場合との比較を行った。結果より、液体窒素に比べて、冷却開始直後の温度低下量を大きくとることが可能であるとの結果になったので、冷却速度の改善には有効であると考えられる。液体ヘリウム、特に超流動ヘリウムによる冷却を検討した場合、冷却試料の液体ヘリウムへの浸漬方法に大きな困難を伴うことが予想される。今回の実験で、液体窒素による浸漬冷却においても、表面形状を変化させることで冷却速度の改善が確認できたので、実用化のコストを考えた場合、液体窒素を用いるほうが現実的ではあると考えられる。再生医療用細胞の凍結・融解後の生存率向上のため、極低温流体による浸漬冷却時の冷却速度を改善を試みた。浸漬冷却時に冷却試料表面に発生する、沸騰状態の抑制のため、容器表面を金属メッシュで覆い、表面形状の変化による伝熱特性の変化を明らかにした。金属メッシュで覆うことで、冷却開始直後に発生する膜沸騰時の容器表面の温度上昇を抑制できることが確認できた。また、非定常熱伝導方程式より、液体窒素と液体ヘリウムによる冷却時の温度変化を比較を行った。液体ヘリウムによる冷却のほうが、液体窒素に比べて、冷却開始からの温度低下は早くなるが、冷却速度に大きな違いは無いことが確認できた。扱う試料や温度センサが小さく、扱いが難しいため、実験の準備やセットアップが簡潔にできるようなアイデアを考案する必要がある。学会発表を積極的に行い、外部の研究者と広く情報交換をして、研究方法にフィードアップしたい。・これまで使用していた、極低温用温度センサは、模擬生体組織(寒天)の凍結により、応力が加わり、破損してしまう可能性があることが分かった。代替の温度センサとして、銅ーコンスタンタン熱電対でも、液体窒素中での実験においては、計測できることが分かった。銅ーコンスタンタン熱電対は、極低温用温度センサよりも安価で、多数準備することができるので、計測点を増やすことで、より詳細な温度分布を明らかにすることが期待できる。・次年度は、予定通りに学会等に参加することができ、情報交換をすることができた。最終年度も、積極的に学会等に参加して情報交換をすることで、研究にフィードバックする予定である。
バイオサイエンス研究に伴うラジオアイソト-プによる体内汚染の制御

1.低エネルギーのベータ線放出核種である^3H、^<14>C、^<35>Sの分別測定法を簡便な燃焼フラスコを作成することによって確立した。2.トリチウム安全クリーンキャビネットを用い、130MBqという大量のトリチウムを蒸発させたときの室内濃度が十分低いことをみいだした。3.トリチウムの取扱においてインナーボックスを利用するとトリチウムの飛散に更に一桁下げることができることをみいだした。4.回収トリチウム水の封じ込みを安全に行うためのアンプル封入法を開発した。5.呼気モニタリング法とコールドトラップ法を比較して、簡便なコールドトラップ法が高感度での測定に適していることをみいだした。6.トリチウムの空気中濃度モニタリングのための自動空気サンプラーを作成した。7.2、3の^<14>C化合物や、代表的な^<35>C化合物メチオニンのラットでの体内動態を調査する実験を行い、排泄率関数を求めた。法令で推奨されている排泄率関数と比較し、標識化合物についてはそれぞれに適した関数を用いて体内被爆の評価をすべきであろうとの問題提起をした。8.^<125>I用サーベイメーターを用いて容易に甲状腺の^<125>Iによる汚染をモニタリングする方法を開発した。9.^<125>I用のフローモニター法を開発した。10.ヨウ素標識実験に伴う^<125>Iの吸入摂取のモニタリングを行い、フード内で一定の操作手順を守れば、体内汚染はほとんど避けられることを示した。11.人体に投与した^<131>Iや^<18>Fの体内動態を測定・解析し、内部被曝評価を行った。1.H-3、C-14、S-35、P-32、I-125及びI-131の単体あるいは標識化合物を取り扱った場合の体内汚染の実態について、文献調査を行った。2.上記ラジオアイソトープのうち、とくにH-3とI-125に関しては、実験操作の間に実際にどの程度の体内汚染がおこるのかを、(1)H-3については、呼気中水分を捕集することにより、また(2)I-125については、甲状腺摂取量をNal(Tl)検出器による体外計測と唾液の測定とによってモニタした。3.とくに大量(1.85148GBq)のトリチウム水の取り扱いにおいて、独自に設計したトリチウム安全クリーンキャビネット内でインナーボックスを用いれば、作業者の体内汚染は十分に防ぎうることについて詳細なデータを集め、さらに体内汚染量から作業者の預託線量当量を算出して、00.87mremであることをみいだし、体内汚染が十分に抑制されていることを知った。4.I-125(774MBq)を用いた標識実験操作においては、フード内で基本的な安全操作を行えば、体内汚染は取扱量の10万分の1ないし100万分の1程度であることがわかった。5.C-14、S-35、P-32、I-131については、一部標識化合物を用いて体内汚染のモデル実験を動物について始めている。6.上記アイソトープの他、ポジトロン放出核種であるF-18について、核医学検査における人体内放射能分布を測定し、内部被曝の評価を行った。7.体内汚染を引き起こす可能性のある標識化合物のうち、とくに大量に取り扱われる数種を選び、その分解性と分解生成物の揮発性等の性質を調べはじめている。1.低エネルギーのベータ線放出核種である^3H、^<14>C、^<35>Sの分別測定法を簡便な燃焼フラスコを作成することによった確立した。

2.^3Hを大量に用いる実験においてその取扱チェンバーの改良と、これを用いた実験中に起こり得る吸入摂取(体内汚染)をモニタリングし、預託線量当量を算出した。その結果、ここに開発した方法を用いれば放射線管理上問題になるような体内汚染は起こらない事を見いだした。3.大量のトリチウム水などをガラス容器に安全に封入するための装置を開発した。4.トリチウムの空気中濃度モニタリングのための自動空気サンプラーを作成した。5.2.3の^<14>C化合物、代表的な^<35>S化合物メチオニンのラットでの体内動態を調査する実験を行い、排泄率関数を求めた。法令で推奨されている排泄率関数と比較し、標識化合物についてはそれぞれに適した関数を用いて体内被曝の評価をすべきであろうとの問題提起をした。6.^<125>I用のサーベイメータを用いて溶易に甲状線の^<125>Iによる汚染をモニタリングする方法を開発した。7.ヨウ素査識試験に伴う^<125>I昨吸入摂取モニタリングを行い、フード内で一定の操作手順を守れば、体内汚染はほとんど避けられることを示した。8.人体に投与した^<131>や^<18>Fの体内動態を測定・解析し、内部被曝評価を行った。
静脈還流機構の術中管理に対する研究

静脈還流が右心系に対し行なわれる際、まず、末梢低圧容量血管系より横隔膜にて一部を郭する胸腔内の大静脈管内へ血液充満し、次に超圧勾配機構により低圧系より高圧系の心内へと還流される。このような心力学的静脈還流機構を、特に心筋虚血や出血性ショックなどからの蘇生時を背景に追究した研究は数少ない。そこで、われわれは心房および心室機能の上記病態下の変化を中心に静脈還流の観点から心力学的解析を行なった。(1)心マッサージ犬(global ischemia,A群)とLAD狭窄犬(regional ischemia,B群)とにおいて光伝送方式による直結型EKG(QRS振巾、STレベル、拡大P波)、LVP negativedp/dt max、LVEDP、Emax、wall thickening(WT)、postsystolic WT(PSWT)等の計測がstunnedmyocardium時の心室拡張能および静脈還流機構と関連する指標のモニターとなることを確認し、とくにQRS振巾とWT、Emax変化は心筋虚血時のelectromechanical associationとしてSwineにおいても認めた。(2)ドブタミンの投与で著明に低下したEmaxWTが回復するとQRS振巾も回復するのがみられ、低下していた心室筋のPSWTの出現も静脈還流量の増大と共に急速に回復することを認めた。(3)stunned myocardiumからの回復状態では臨床的に重要な指標としてSTレベルのみならず、QRS振巾も優れた指標となることを認めた。(4)急性心筋虚血犬ではA群よりB群でのPSWTは顕著であり、Emaxも早期に回復した。(5)Valsalva操作によるPms(mean systemic pressure)の測定は静脈還流抵抗(ROVR)の算定を可能とし、HFJV時ROVRが低く維持され、IPPVより静脈還流動態に対し有利である可能性を確認した。また、Pms、ROVRの理論値の算出を術中に行なうためのわれわれのこれまでのalgorismを改変し、実際の臨床に随意応用できるためのソフトを開発し、術中循環管理の新しい方策として、静脈環流動態と関連する心力学的指標のモニターの測定とその解析が有用であることを認め、新しい臨床面での研究を展開している。急性心筋虚血犬において、静脈還流動態の観点から拡張期における左心室壁厚変位(Pulsed Doppler Flow Dimension System VF-1)の変化を左心室内圧・容積変化との関係においてEmax(コンダクタンスカテーテル)を含め追究し、とくに左室postsystolicwall thickening(PSWT)の確認とその拡張期心力学的特異性について検討を行っている。これまでの研究ではPSWTの出現はVF誘導後用手心マッサージを血圧60mmHg前後を保つように5分間(1分間120回)施行し、直ちに除細動を行った後の急性心筋虚血下では減少、または消失するのが認められ、その回復過程に至って他の心血行力学的諸因子の回復から最も遅れて回復するのはEmax(平均最大43%低下)であった。一方、左心室内圧・冠動脈圧較差の回復に伴ってEmaxの回復とPSWT出現回復度との間に相関関係が認められた。

心筋壁厚最大変化速度はVF後の5分間心マッサージ後30分まで減少し、60分には回復傾向がみられ、EmaxやLV dp/dt maxの変化と平行する傾向がみられた。一方、VF後の心筋虚血下での心マッサージのrelease(心拡張期)時の冠動脈・心室内圧較差の時間面積はepinephrine投与により著明に拡大された。心筋虚血後再潅流時の心電図ST変位(光伝送方式直結型心電計にて計測)従来型心電図の場合より早期に回復した。LVEDP、negative LVP dp/dt、Emaxの回復がその後にみられた。Emax(LV)の回復は除細動後の60分以降にみられた。PSWTの出現はLV収縮期より拡張期へ移行する際の心室壁厚変位の特異的変化として認められるが、心筋虚血やValsalva、各種人工呼吸(PEEP、HFJVおよびValsalva)やPGE_1などのVasodilator、Epinephrineなどのαおよびβ効果等の影響下での心機能要素(afterload,preload)との関連性については未だ報告が少なく、現在PSWTについて心筋虚血後の等容拡張期(stunned myocardium)の心力学的特異性の観点から検討中である。1)急性心筋虚血時stunned myocardiumの状態からの心機能回復過程において、静脈還流動態の心力学的変化の特異性を検討する目的で心収縮時相より拡張時相への移行期におけるLAD血流と当該領域心室筋壁厚(WT)変化を計測した。急性心筋虚血の成因をVF後の5分間心マッサージ(大動脈圧60mmHgを維持)による心蘇生犬(A群)とLMT急性LAD狭窄実験犬(B群)、すなわちglobal ischemia群とregionalischemia群の2群に分け、postsystolicwall thickning(PSWT)を中心に検討したところ、A群は心蘇生後60分を経過してWT変化最大速度はEmaxと共に回復をみるが、PSWTの出現はその絶対変化の最大値が収縮時相での最大変化値より上回ることがなかった。B群ではWT変化度がコントロール値の50%以上低下した状態では50%以上に回復した時点よりPSWTは顕著に出現し、収縮時相でのpeak値を上回り、収縮末期時点より拡張時相へ150ms遅れてpeak値が出現した。Emax、LVP、positive、negative dp/dt maxはA群ではB群に比べ低下度が大であった。(第14回日本循環制御医学会総会,1993)3)急速輸液犬ならびに脱血犬において静脈還流量の増減に伴う体循環平均圧(Pms)と右心房圧(Y値)、ならびに両圧間の勾配値の測定から静脈還流抵抗値(ROVR)を測定し、高頻度陽圧呼吸(HFJV)下とIPPV下とでの静脈還流動態変化の差異を比較した。HFJV下では急速輸液によるROVRの変化はIPPVより少なく、一方、脱血時にはROVRがより増加し、capacitance vesselの代償的収縮が早期に起こることを見出した。(第39回日本麻酔学会総会,1992)4)上記研究成果より心筋虚血に伴う左右心機能の変化は心室壁運動にも反映され、静脈還流機構への影響もとくに心拡張能との関連においてみられ、cardiac preload reserveの観点からも循環管理に新しい示唆を与えた。
電解法によるフロン-12のテトラフルオロエチレンへの変換

フロンはオゾン層破壊物質どして知られている。現在使用中のフロンは、回収されて、高温での燃焼処理が行われている。その際、フロンは二酸化炭素、塩化水素、フッ化水素に分解され、二酸化炭素は大気中に放出され、塩化水素とフッ化水素は産業廃棄物として処理を受けている。しかし、フッ化有機物は、その特異な物理的・化学的な特性から、高い需要と価値を持つため、変換・リサイクルすることが望ましい。我々はフロンを電気化学的に、リサイクル可能な化合物に変換することを試みた。反応は全てステンレス製の圧力容器中で行った。有機溶媒中、フロン5気圧下でいくつかの金属電極を作用極に、アルミニウム反応性電極を対極に用いて電解を行ったところ、鉛電極においては40%以上の電流効率で、テフロンのモノマーのテトラフルオロエチレンが得られ、反応条件を最適化し、電位-1.5Vにおいて電解したところ、テトラフルオロエチレン生成の電流効率は7o%まで改善することが出来た。この電気化学反応の反応機構を調べるために、カルベンのトラップ剤として、2, 3-dimethyl-2-butene(DMB)を加えて電解を行ったところ、10%程の選択性でDMBの二重結合にCF_2が付加した1,1-difluoro, 2,2, 3, 3-tetramethyl-cyclopropaneの生成が確認された。この結果より、この反応は電極表面でジフルオロカルベンが生成し、その二量化反応によりテトラフルオロエチレンが得られていることが明らかになった。フロンはオゾン層破壊物質として知られている。有機溶媒中、フロン5気圧下でいくつかの金属電極を作用極に、アルミニウム反応性電極を対極に用いて電解を行ったところ、他の金属はほとんど活性を示さなかったが、鉛電極においては40%以上の電流効率で、テフロンのモノマーのテトラフルオロエチレンが得られた。反応の効率は反応条件に大きく依存し、電位が-1.5Vの時に最も効率よくテトラフルオロエチレンが生成し、電流効率は70%まで改善することが出来た。1気圧下において同じ電位で電解したところ、電流効率は16%に低下した。フロン-12をテトラフルオロエチレンに変換するには、フロンを脱塩素化し、その後二量化させなければならない。そのため、電極表面上の反応中間体の濃度が反応効率に大きく依存するものと思われる。フロン高圧下では、電極表面にフロンが効率よく供給されるため、電極表面上の反応中間体の濃度が高くなって、効率的に二量化が進行したものと思われる。
痛みレセプタに関連する各種鎮痛薬オピオイドペプチドの脊髄鎮痛機構に及ぼす影響

当グループではα2アドレナリン受容体作動薬の鎮痛・止痒効果に焦点を当てている。鎮痛効果については神経因性疼痛モデル、炎症痛モデル、術後痛モデルにおいてクロニジンによる抗痛覚過敏効果を行動科学的に検討し、神経因性疼痛モデルにおける有効性を明らかにした。また神経因性疼痛モデルにおいて誘導されたc-Fos陽性細胞がクロニジンにより抑制されることも明らかにした。α2アドレナリン受容体作動薬の止痒効果については今回、マスト細胞脱顆粒物質をマウスに皮内投与し引っ掻き行動を誘発させたitch modelを作成し、クロニジン軟膏の止痒効果を発見した。更にデクスメデトミジン(DEX)の止痒効果について行動科学的及び免疫組織化学的に検討し、DEXの中枢作用による自動能抑制によるものではない、α2アドレナリン受容体を介した止痒効果が認められた。脊髄後角c-Fos陽性細胞数はcompund48/80により増加し、その増加はDEX投与により抑制された。また、α_<2A>、α_<2B>、α_<2C>のうちいずれのサブタイプがこの止痒機序に関与するかを、代表的拮抗薬yohimbine、BRL-44408、ARC-239、Rauwolscineを用いて検討した。マウス末梢性掻痒モデルにおけるDEXの止痒効果にはα_<2A>受容体が関与していることが示唆された。さらに中枢性掻痒に対する効果について検討するため、モルヒネ大槽内投与による中枢性掻痒モデルを用いてDEXの止痒効果を検討し、その止痒効果が認められた。硬膜外モルヒネによる痒みの治療の選択肢にα_2アドレナリン受容体作動薬が加わる可能性が示唆された。現在当グループではα2アドレナリン受容体作動薬の鎮痛・止痒効果に焦点を当てている、当センターでは同軟膏を調製し、帯状疱疹後神経痛等の神経因性疼痛患者の疼痛管理に用いてきた(既報)。しかしその軟膏製剤の鎮痛・止痒特性については十分検討されていない。そこで今回、ラット神経因性疼痛モデル、炎症痛モデル、術後痛モデルにおいてクロニジン軟膏単回投与による抗痛覚過敏効果を行動科学的に検討した。クロニジン軟膏または基剤を患側足底に塗布後、Hargreaves boxにて熱刺激に対する逃避潜時及びvon Freyfilamentにて機械的触刺激に対する逃避閾値を患側及び健側足底にて測定した。またα2アドレナリン受容体拮抗薬Yohimbine前処置による拮抗試験も行った。神経因性疼痛モデルにおいては用量依存性に逃避潜時延長および閾値上昇を認めた。Yohimbine前処置でその効果は拮抗された。炎症痛モデル、術後痛モデルでは抗痛覚過敏効果は認められなかった。神経因性疼痛モデルにおいて塩酸クロニジン軟膏により有意な抗痛覚過敏効果が認められた。更にα2アドレナリン受容体作動薬の止痒効果についての知見は少ない。今回、マスト細胞脱顆粒物質をマウスに皮内投与し引っ掻き行動を誘発させたitch modelを作成し、クロニジン軟膏の止痒効果について検討した。クロニジン軟膏または基剤塗布1時間後のマウスに、起痒物質をマウス後背部に皮内投与し、デジタルビデオで60分間録画し、引っ掻く行動を解析した。またYohimbineを前処置しクロニジン軟膏の止痒効果に対する拮抗テストを施行した。更にクロニジン軟膏の中枢作用を検討するためにrunnlng wheel testを施行し自動能を検討した。クロニジンの中枢作用による自動能抑制によるものではない、α2アドレナリン受容体を介した止痒効果が認められた。現在当グループではα2アドレナリン受容体作動薬の鎮痛・止痒効果に焦点を当てている。

鎮痛効果については神経因性疼痛モデル、炎症痛モデル、術後痛モデルにおいてクロニジンによる抗痛覚過敏効果を行動科学的に検討し、神経因性疼痛モデルにおける有効性を明らかにした。また神経因性疼痛モデルにおいて誘導されたc-Fos陽性細胞がクロニジンにより抑制されることも明らかにした。α2アドレナリン受容体作動薬の止痒効果については今回、マスト細胞脱顆粒物質をマウスに皮内投与し引っ掻き行動を誘発させたitch modelを作成し、クロニジン軟膏の止痒効果を発見した。更にデクスメデトミジン(DEX)の止痒効果について行動科学的及び免疫組織化学的に検討し、DEXの中枢作用による自動能抑制によるものではない、α2アドレナリン受容体を介した止痒効果が認められた。脊髄後角c-Fos陽性細胞数はcompund48/80により増加し、その増加はDEX投与により抑制された。また、α_<2A>、α_<2B>、α_<2C>のうちいずれのサブタイプがこの止痒機序に関与するかを、代表的桔抗薬yohimbine、BRL-44408、ARC-239、Rauwolscineを用いて検討した。マウス末梢性掻痒モデルにおけるDEXの止痒効果にはα_<2A>受容体が関与していることが示唆された。さらに中枢性掻痒に対する効果について検討するため、モルヒネ大槽内投与による中枢性掻痒モデルを用いてDEXの止痒効果を検討し、その止痒効果が認められた。硬膜外モルヒネによる痒みの治療の選択肢にα_2アドレナリン受容体作動薬が加わる可能性が示唆された。現在当グループではα2アドレナリン受容体作動薬の鎮痛・止痒効果に焦点を当てている。また、α_<2A>、α_<2B>、α_<2C>のうちいずれのサブタイプがこの止痒機序に関与するかを、代表的拮抗薬yohimbine、BRL-44408、ARC-239、Rauwolscineを用いて検討した。マウス末梢性掻痒モデルにおけるDEXの止痒効果にはα_<2A>受容体が関与しているごとが示唆された。鎮痛効果については神経因性疼痛モデル、炎症痛モデル、術後痛モデルにおいてクロニジンによる抗痛覚
高温燃焼用触媒材料に関する研究

本研究は触媒燃焼による超高効率、無公害燃焼法を確立するため、触媒化学、燃焼工学、熱化学、材料化学などの広領域にわたる研究者によって、緊密なる情報交換と討論を重ねるとともに強力な研究体制を築くことを目的として行った。特に触媒燃焼法の実現化に向けて解決すべき重要課題である耐熱性触媒の開発、触媒表面や気相の燃焼機構の解明について格段の進歩が達せられた。高温燃焼触媒は1000°C以上の超高温下での使用に耐える耐熱性が要求されるため、材料の設計および調製法が重要となる。ヘキアルミネートやペロブスカイトなどの新しい酸化物燃焼触媒を開発し、耐熱性の評価や形態、触媒構造の検討を行なった。また貴金属触媒について担体の選択により熱安定性の改善を試みた結果、高性能な耐熱性触媒が得られるに至った。触媒活性成分以外にも担体の熱的および機械的性質に着目し、高耐熱衝撃性担体を設計する上で重要な因子を明らかにした。触媒燃焼の効率を高める上で重要な知見となる反応機構については実験、理論の両側面から詳細な検討を行なった。燃焼活性は触媒の酸化還元挙動に基づく電子的作用と形態的な効果があり、各々の効果を高めるべく表面とバルクの制御を行う必要性がある。高温燃焼法に強い影響を及ぼす境膜拡散過程や気相反応については実験結果とコンピュータ解析によりその寄与度を見積ることが可能となった。さらに触媒燃焼の始動特性を評価し、安定かつ高効率の燃焼維持に必要なパラメータや特異な燃焼挙動の解析を行なった。これら触媒燃焼の制御に関する知見は高温において排出される窒素酸化物の制御においても極めて有益である。以上のような触媒燃焼の材料や反応機構に関する研究結果は燃焼触媒材料の開発に極めて重要な知見である。また、本研究で確立された研究体制は学際的性格の強い触媒燃焼の研究を推進する上で極めて有益であり、今後の研究の進展に大きく寄与すると期待される。