hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
鉄硫黄クラスター合成系(SUFマシナリー)の心臓部SufBCD複合体の構造と機能

鉄硫黄クラスター合成系SUFマシナリーの中で、中心的な役割を果たすと推定されるSufBCD複合体の機能及び構造の解明を目的に、以下の実験を実施した。大腸菌において、大腸菌由来sufオペロン全体を過剰発現させ、可溶性画分にSufBCD複合体を発現させることに成功した。さらに、上記の組み換え大腸菌を大量培養し、高純度のSufBCD複合体を精製する系を確立した。精製したSufBCD複合体サンプルを用いて、ゲルろ過クロマトグラフィー、動的光散乱法、SDS-PAGEによって複合体の分子量ならびに複合体中のSufB、C、Dの構成比率を見積もることに成功した。また、結晶化条件スクリーニングを行なった。さらに、大腸菌以外のsuf遺伝子もターゲットとして研究を行った。高度好熱菌Archaeoglobus fulgidusはiscS、iscU、sufB、sufC遺伝子をもっており、これらが鉄硫黄クラスター合成に関わっていると考えられる。Afulgidus由来SufBC複合体と大腸菌由来SufBCD複合体は類似した構造と機能をもつと考え、その解明を目的として以下の実験を実施した。A.fulgidus由来のSufBCホモログの発現プラスミドを構築し、大腸菌での過剰発現に成功した。さらに、高純度精製系を確立し、得られたサンプルを用いて結晶化スクリーニングを行なった。その結果、複数の条件で結晶を得ることに成功し、条件の最適化を行なった。SPring-8におけるX線回折実験の結果タンパク質結晶由来の回折点を確認することができた。
大気の接地境界層内乱流輸送現象を取り入れた広域分布型融雪流出モデルの開発

大気の地表面近くの接地境界層は地表面の影響を受けて,大気乱流が発達する.このような場合の乱流特性,運動量,水,熱の輸送量を測定し,解析するための野外観測を新潟県南蒲原郡中之島町の水田上において行った.その結果,乱流が発達した状態のもとで,風速分布はモーニン・オブコフの相似則に従い,輸送量の簡易推算法である分散法や風速分散法が適用可能であることを示した.2001年度は同様の観測を分布型融雪モデルの適用流域内である新潟県南魚沼郡塩沢町で行った.大気の接地境界層内の乱流輸送を取り入れることのできるモデルとして,融雪量を融雪機構ごとに算出するモデルを開発し,それを流域単位の分布型融雪流出モデルとして信濃川支川である魚野川流域(流域面積355平方km)および大陸河川の例としてミシシッピ川とレナ川について適用した.その結果,流域出口でのをモデル計算流量値を実測流量と合わせるためには,気温の分布と降雪量の分布について,モデル化が必要であることを明らかにした.さらにこのモデルの中間出力である積雪面積率を人工衛星データで,融雪量を塩沢町で行った接地境界層内乱流観測結果で,おのおの検証できることを示した.大気の地表面近くの接地境界層は地表面の影響を受けて,大気乱流が発達する.このような場合の乱流特性,運動量,水,熱の輸送量を測定し,解析するための野外観測を新潟県南蒲原郡中之島町の水田上において行った.その結果,乱流が発達した状態のもとで,風速分布はモーニン・オブコフの相似則に従い,輸送量の簡易推算法である分散法や風速分散法が適用可能であることを示した.2001年度は同様の観測を分布型融雪モデルの適用流域内である新潟県南魚沼郡塩沢町で行った.大気の接地境界層内の乱流輸送を取り入れることのできるモデルとして,融雪量を融雪機構ごとに算出するモデルを開発し,それを流域単位の分布型融雪流出モデルとして信濃川支川である魚野川流域(流域面積355平方km)および大陸河川の例としてミシシッピ川とレナ川について適用した.その結果,流域出口でのをモデル計算流量値を実測流量と合わせるためには,気温の分布と降雪量の分布について,モデル化が必要であることを明らかにした.さらにこのモデルの中間出力である積雪面積率を人工衛星データで,融雪量を塩沢町で行った接地境界層内乱流観測結果で,おのおの検証できることを示した.大気の地表面近くの接地境界層は地表面の影響を受けて、大気乱流が発達する.このような場合の乱流特性、運動量、水、熱の輸送量を測定し,解析するための野外観測を新潟県南蒲原郡中之島町の水田上において行った.その結果、乱流が発達した状態のもとで、風速分布はモーニン・オブコフの相似則に従い,輸送量の簡易推算法である分散法や風速分散法が適用可能であることを示した.大気の接地境界層内の乱流輸送を取り入れることのできるモデルとして,融雪量を融雪機構ごとに算出するモデルを開発し,それを流域単位の分布型融雪流出モデルとして信濃川支川である魚野川流域(流域面積355平方km)について適用した.その結果,流域出口での流量、あるいは人工衛星画像より得られる積雪面責率をモデル計算値と合わせるためには、気温の分布と降雪量の分布について、モデル化が必要であることを明らかにした.このモデルで計算される積雪水当量分布を実測の結果と比較すると、モデルは大きめに見積っているようであり,モデルへの大気の接地境界層乱流メカニズムをとりいれたさらなる改良が必要であることが示唆された.大気の地表面近くの接地境界層は地表面の影響を受けて、大気乱流が発達する.このような場合の乱流特性、運動量、水、熱の輸送量を測定し,解析するための野外観測を新潟県南蒲原郡中之島町の水田上において行った.その結果、乱流が発達した状態のもとで、風速分布はモーニン・オブコフの相似則に従い輸送量の簡易推算法である分散法や風速分散法が適用可能であることを示した.2001年度は同様の観測を分布型融雪モデルの適用流域内である新潟県南魚沼郡塩沢町で行った.大気の接地境界層内の乱流輸送を取り入れることのできるモデルとして,融雪量を融雪機構ごとに算出するモデルを開発し,それを流域単位の分布型融雪流出モデルとして信濃川支川である魚野川流域(流域面積355平方km)および大陸河川の例としてミシシッピ川とレナ川について適用した.その結果流域出口でのをモデル計算流量値を実測流量と合わせるためには、気温の分布と降雪量の分布にっいて、モデル化が必要であることを明らかにした.さらにこのモデルの中間出力である積雪面積率を人工衛星データで、融雪量を塩沢町で行った接地境界層内乱流観測結果で,おのおの検証できることを示した.
光による常磁性種間の磁気的相互作用の制御 〜光磁石への指針〜

常磁性種-色素-常磁性種-色素-常磁性種-・・・という集合体においては、光照射中には色素が励起三重項を形成し、これを介して常磁性種間が磁気的に相互作用し、光照射前とは異なった磁気的性質を示すことが考えられる。これは光により磁気的性質が制御されることを示し、“光磁石"への新たな指針となり得る。そこで最も簡単なモデルである安定ラジカル-色素-安定ラジカル系の研究を行った。ここで安定ラジカルとしてはTEMPOラジカル、色素としてはシリコンフタロシアニンを用い、新規にTEMPO-SiPc-TEMPOを合成した。定常状態ESRスペクトルより、2つの二重項ラジカルで形成される一重項-三重項間のエネルギー差は、10^<-3>cm^<-1>と大変小さいことが解った。20Kの時間分解ESR測定では、基底状態の信号とは明らかに異なった信号が観測され、励起三重項色素を介してラジカル間が相互作用した励起状態に帰属された。これより、当初の予想通り、励起状態において基底状態より大きな磁気的相互作用が発現していることが示された。さらに、室温における時間分解ESR測定より、大変興味深い現象が見いだされた。光励起後2μsのスペクトルから、光励起前より光励起後の基底状態において、三重項により多く分布していることが解った。これは、励起三重項フタロシアニンと二つの二重項TEMPOから形成される励起五重項からの失活が、基底一重項に対してよりも、基底三重項に対して選択的であることで上手く説明された。これは、現在報告されている光により磁気的性質を制御する機構(光誘起スピンクロスオーバー錯体、光化学反応、光誘起電荷移動)とは原理的に異なり、光により常磁性種間の磁気的相互作用を制御する新たな指針となり得ると考えられる。
看護師の専門職意識を測定する尺度の開発と専門職意識の予測因子の解明

看護師の専門職意識を測定する尺度を開発し、看護師の専門職意識の予測因子を明らかにすることを目的とした。看護師の専門職意識の概念分析を行い、看護師の専門職意識は12の下位概念で構成されていることを同定した。この概念を元にアイテムプールを作成し、2回の質問紙調査を通じて38項目8下位因子で構成される尺度(看護師の専門職態度尺度)を作成した。看護師の専門職意識を予測する要因については、現在解析中である。本研究は,看護師の専門職意識を測定する尺度の開発、および開発した尺度を用いて看護師の専門職意識の予測因子を解明することが目的である。本研究成果は,看護師の専門職意識の可視化,看護師の専門職意識を高める方略の同定に貢献し,将来の看護師の専門職として確立を支援するためのプログラム開発や,看護師の専門職化と看護の質の関連を明らかにする研究を導く上で重要な知見を提示する。平成27年度は,(1)尺度開発のための看護師の専門職意識の概念を明確化,(2)尺度開発のためのアイテムプールの作成,(3)看護師の専門職意識の予測因子解明のための仮説構築を実施した。(1)では,社会学および看護学領域で議論されてきた専門職論に関する知見を検討した。看護師の専門職意識は,高度な知識体系に関する意識,公共意識,自律意識を主要な構成概念とし,その下に12の下位概念があることを明らかにした。この成果は概念分析として論文発表した。(2)については,概念分析の成果を理論的背景に置きながら,看護学の専門的知識を持つ複数の研究者とのブレインストーミングを実施することで,アイテムプール案を確定した。(3)については,看護師の個人要因および職場要因がどのように専門職意識に影響を及ぼし得るのかについて研究協力者と検討し,複数の仮説を作成した。平成28年度は,看護師を対象として尺度開発のための予備調査,尺度の検証および予測因子解明のための本調査を実施する計画である。当初の計画でアイテムプール作成のために予定していた看護師へのインタビュー調査は,研究計画の変更により実施せず,看護学研究者ブレインストーミングを用いたアイテムプール作成を行った。当初の予定通り,尺度開発の理論的背景となる概念の検討,及びアイテムプールの作成が終了し,全体としての達成度はおおむね良好である。本研究は、看護師の専門職意識を測定する尺度の開発、および開発した尺度を用いて看護師の専門職意識の予測因子を解明することが目的である。研究内容として、尺度案作成のための概念分析、尺度作成のための予備調査、尺度の確認と予測因子解明のための本調査の3つのステップを計画していた。平成28年度は、(1)前年度に作成した専門職意識を測定する尺度のアイテムプールの理論分析、(2)尺度作成のための予備調査を実施した。具体的には、作成したアイテムプールの妥当性に関して、複数の看護学の専門家から数回に渡って意見聴取を行った。作成したアイテムプールが測定概念と一致しているかなどに関して専門家とのディスカッションを重ねて、理論的に妥当なアイテムとなっていることを確認するための分析を行った。同時に、作成した尺度案の回答を臨床現場で働く複数の看護師に依頼した。回答のしやすさ、内容の妥当性について聞き取りを行い問題があったアイテムの修正を行った。尺度案が完成後に、研究計画書の作成、所属機関の倫理審査の受審を経て、東北地方から任意に選択した3病院に勤務する看護師約1400名に対して予備調査を実施した。調査結果を分析し、因子構造の確認や、妥当性の検証を行った。この結果を現在学会発表準備、論文執筆中である。平成29年度は分析結果を踏まえて尺度を修正し、尺度の確認とおよび看護師の専門職意識の予測因子を解明するための本調査を実施予定である。尺度開発のための理論的分析の方法に一部変更があったものの、研究目的を効率的に達成するための必要な変更であったと判断している。研究計画で予定していた2回の調査のうち1回が終了している。現在、分析も終了し成果発表の準備中である。今年度の早い時期に2回目の調査を実施予定であり、おおむね順調に研究が進展している。平成29年度は、予備調査で作成した看護師の専門職意識を測定する尺度(看護師の専門職態度尺度と名称を変更した)を確定するため、質問項目を修正後に本調査を実施した。本調査では、尺度作成に加え、看護師の専門職態度の予測因子を解明するため、SOCや女性性志向等の尺度の測定も同時に実施した。調査対象の選定では、〇県に所在する病院から無作為に選択した65病院に、調査協力の依頼状を送付した。病院ごとの協力人数は、各病院が受け入れ可能な質問紙の部数を回答していただいて決定した。最終的に29病院から協力を得ることができ、2657部の調査票を配布した。回収方法は郵送法とし、1770部を回収した(回収率66.6%)。尺度作成では、心理尺度作成の手順に準じて、項目分析、探索的因子分析、確証的因子分析を実施した。その結果、予備調査で作成した尺度とほぼ同じ因子構造が再現された。これにより、看護師の専門職態度の構成概念を提示することができた。

併存妥当性および予測的妥当性の検証を行い、最終的に38項目8下位概念で構成される看護師の専門職態度尺度を確定した。これにより、本研究課題の目的を達成することができた。本成果については、学会発表準備、論文執筆中である。予測因子の解明については、看護師の専門職態度を従属変数、そのほかの変数を独立変数として多変量解析を実施した。さらに共分散構造モデルによる詳細な分析を実施中であり、研究課題の目的であった予測因子の解明について成果が得られると見込まれる。看護師の専門職意識を測定する尺度を開発し、看護師の専門職意識の予測因子を明らかにすることを目的とした。看護師の専門職意識の概念分析を行い、看護師の専門職意識は12の下位概念で構成されていることを同定した。この概念を元にアイテムプールを作成し、2回の質問紙調査を通じて38項目8下位因子で構成される尺度(看護師の専門職態度尺度)を作成した。看護師の専門職意識を予測する要因については、現在解析中である。今後は平成28年度に予定している以下の調査を進める。(1))尺度作成のための予備調査看護師の専門職意識を測定する尺度作成のために,看護師を対象に質問紙調査を実施する。得られたデータを用いて信頼性・妥当性を検証し,尺度を作成する。また,予備調査実施前にアイテムプールの妥当性検証のための小サンプル予備調査を実施することに関しても現在検討を進めている。(2)尺度の検証および予測因子解明に関する本調査全国規模のランダムサンプリングによる標本調査を実施し,作成した尺度の検証と,看護師の専門職意識の予測因子解明のための調査を同時に実施する。平成29年度は以下の内容を実施する。(1)尺度作成のための予備調査に関する成果の公表予備調査の結果をまとめ、学会発表および論文投稿を行い、予備調査の成果を公表する。(2)尺度の確認と予測因子解明のための本調査予備調査の結果をもとに修正した尺度の精度を確認するための本調査を実施する。本調査では予測因子解明のための調査も同時に実施する。これらの成果発表のための学会発表、論文執筆の準備を行う予定である。看護管理学研究計画の変更により,アイテムプール作成のプロセスで予定していた看護師へのインタビュー調査が,複数の看護学研究者のによるブレインストーミングへと変更となり,旅費等を削減することができた。また,関連する学会への参加が次年度となったため,旅費が繰り越された。平成28年度は、研究の進捗に伴い予算が不足したため、前倒し請求を行った。前倒し請求後に、調査施設への依頼のための出張を削減すること、購入予定物品の見直しを図ることなどを行い、経費削減に努めた。そのため、次年度への繰り越しが発生した。平成28年度は,研究計画の変更に伴うインタビュー調査の旅費等の減額,および学会参加を延期したため生じた額を,28年度に請求していた額と合わせて以下の通り使用する予定である。2回の質問紙調査にかかる調査依頼のための旅費,印刷費,対象者に対する謝品費,調査票の送付・回収にかかる郵送費,データ入力委託費。また,学会参加旅費,英文校正費,その他消耗品等。前倒し請求時に、研究対象範囲の縮小や質問紙の回収方法の変更などによる経費削減を計画した。これまで予定以上に経費削減が可能だったため、次年度に行う調査の実施計画を従来の対象範囲や回収方法に戻すことで、適正な予算執行を行う。
微分方程式の解析的研究と数値解析および数式処理

解析的手法を用いた研究:内藤は線形関数微分方程式の解の構造について2成果を得た。線形関数微分方程式の零解の漸近安定性、一様漸近安定と相空間との関係とをとらえることができた。また有界連続関数の空間を相空間とする方程式の解半群の第2相対半群を調べたところ、元の方程式の自然な拡張である方程式の解半群をみいだした。田吉は微分作用素による摂動項を持つシュレーディンガー作要素の固有関数の遠方での漸近挙動の評価について、従来に比して簡略な応用範囲の広い計算方法をみいだした。海津は小さな穴が多数開いている多孔領域の上でのポアソン方程式の解の漸近挙動を調べ解が収束するための十分条件を与えた。数値解析的研究:牛島は水の表面波の解析に伴うヒルベルト空間上の2階定作要素係数発展問題の固有値の、各種の離散化手法による計算の誤差評価を数値計算と共に報告した。田端は非圧縮粘性流体の自由境界値問題のミニ有限要素法をつかって数値計算をするアルゴリズムを開発した。田端、藤間は高レイノズル数流れ問題のための3次精度上流型有限要素スキームを開発し、キャヴィティ内流れ、円柱周り流れを解析した。渡辺は平均曲率一定の曲面をあるラグランジュアンに宇沢アルゴリズムを適用して数値的に求めた林は写像関数の数値計算の研究を主としておこなった。数式処理的研究:関口は半単純対称空間のプランシュレル測度に関係するc-関数の計算をした。また帯球関数の接続公式を調べた。その他の関連研究:山口は連結性の高い微分多様体のホモトピー型の研究をおこなった。小嶋は代数関数体上のガロア拡大体、および全円分体上のガロア拡大体について結果を得た。
iPS 細胞由来心筋細胞移植の臨床応用を目指した基盤技術の開発

ヒトiPS細胞を培養し、新しく開発した方法にて心筋細胞への分化を誘導し、温度感応性培養皿を用いて心筋細胞シートを作成し、ヌードラット心筋梗塞モデルに移植したところ、iPS細胞由来心筋細胞シートはラット梗塞心に生着し、心機能が改善した。また、移植後2週間目に、Spring8にて放射光を照射することにより、移植したiPS細胞由来心筋細胞シートが、梗塞心筋への移植後、自己拍動を続けこれが心機能の向上に寄与していることが示唆された。つづいて、心筋細胞シートのブタ心筋梗塞モデルへの移植を行ったところ、同様に心機能が向上した。ヒトiPS細胞を培養し、新開発した方法で心筋細胞への分化を誘導したところ90%程度の細胞が自己拍動し心筋細胞に特異的な表面抗原を発現した。iPS細胞由来心筋細胞より温度感応性培養皿を用い細胞シートを作成しヌードラット心筋梗塞モデルに移植、経時的な電気生理学的検討心機能の推移を観察。iPS細胞由来心筋細胞シートと新生仔心筋細胞シートは移植後3日、電気生理活性の認められなかった梗塞巣に生理活性が観察されるようになり同時期に心機能が改善。比較群として線維芽細胞シート、筋芽細胞シートを同ラットに移植したが、レシピエント心との電気的統合は起こらず心筋細胞シートと比較して心機能改善率も低値だった。iPS細胞由来心筋細胞シートはラット梗塞心に生着しin vivoにおいて同細胞はサルコメア構造を有しておりデスモゾームを介し細胞同士が接着し生着が観察された。同様に、マウスiPS由来心筋細胞シートを慢性梗塞ヌードラット梗塞領域に移植した。移植後2週間目の個体を移植したiPS細胞由来心筋細胞シートに放射光を照射し、actin/myosinの構造体の有無、in vivoにてactin/myosinが重合し、iPS由来心筋細胞がin vivoで機能しているか観察したiPS由来心筋細胞シート移植群では全ての個体でteratomaの形成を認めたが、BL40XUにおけるdiffraction解析ではこのteratomaと梗塞部位の境界領域に心筋回折像が確認できた。標本の免疫組織染色では、teratomaの部位は全てiPS細胞由来で、心筋回折像確認部位に一致して心筋骨格蛋白の発現および横紋構造を示す細胞群の存在が確認された。結果、得られた心筋回折像は移植されたiPS細胞由来であることが証明された。以上より、iPS由来心筋細胞は梗塞心筋への移植後自己拍動を続けこれが心機能の向上に寄与していることが示唆された。iPS細胞由来心筋細胞シートを作成し、ヌードラット心筋梗塞モデルに移植し、経時的な電気生理学的検討、心機能の推移を観察した。iPS細胞由来心筋細胞シートと新生仔心筋細胞シートは移植後3日にて、電気生理活性の認められなかった梗塞巣に、生理活性が観察されるようになり、その同時期に、心機能が改善した。iPS細胞由来心筋細胞シートはラット梗塞心に生着し、in vivoにおいて同細胞はサルコメア構造を有しており、デスモゾームを介して細胞同士が接着し、生着しているのが観察された。また、マウスiPS細胞をin vitroで心筋細胞に分化誘導し、これを細胞シート化して慢性梗塞ヌードラットの梗塞領域に移植した。移植後2週間目の個体をSpring8に搬入し、移植したiPS細胞由来心筋細胞シートにビームを照射し、actin/myosinの構造体の有無、in vivoにてactin/myosinが重合し、iPS由来心筋細胞がin vivoで機能しているか観察した。また、negative controlとして心筋シートを移植していないSham梗塞ラットを使用した。iPS由来心筋細胞シート移植群では、全ての個体でteratomaの形成を認めたが、BL40XUにおけるdiffraction解析では、このteratomaと梗塞部位の境界領域に心筋回折像が確認できた。一方、Sham群の梗塞部位への照射では回折像は得られなかった。照射実験後に採取した標本の免疫組織染色では、teratomaの部位は全てiPS細胞由来のDSred陽性であり、心筋回折像が確認できた部位に一致して、心筋骨格蛋白の発現および横紋構造を示す細胞群の存在が確認された。これらの結果より、得られた心筋回折像は宿主心筋由来では無く、移植されたiPS細胞由来であると考えられる。iPS細胞由来心筋細胞シートが作成可能であり、当初より仮説としていたレシピエント心との電気的統合を証明できた。iPS細胞由来心筋細胞シートとレシピエント心の電気的、機能的結合を、様々な手法で証明しつつあるが、これをより確かなものとするために、同様の実験を繰り返して実証する。さらに、そのメカニズムの解明を行う。実験動物ならびに試薬の購入、研究成果の発表に使用することを考えている。
自己学習力を育てる教育技法の開発

本研究では,自己学習力を学習の仕方(学習方略と学習技能),学習意欲,生活技能から成るものと考え,学習方略を除いた他の全ての要因についての研究・体系化を図ってきた.本研究を通じて,まず,一般的な学習技能,学習意欲の構造と,創造性や学業成績との関連を明らかにした.その結果に基づき,学習技能を開発するための方策として,発達段階を考慮して,小学校低学年・中学年・高学年・中学校・高校の各段階別に,各教科別の学習技能,オープン・スペースやマイコンを利用した学習など特別な環境下での学習技能,家庭学習における学習技能など,さまざまな条件別に内容を抽出し,学習に効果のある項目を調査により明らかにした.このうち,特に今年度開発したものは,国語科(作文),理科(低学年),英語科,家庭科(住居・生活),オープン・スペース,家庭学習技能である.一方,学習を成立させる上で,基本的生活の充実が第一であるという観点から,基本的生活習慣や態度を充実させるために,生活技能の項目を抽出し,学習意欲や学業成績との関連を明らかにした.また,今年度は,生活の基本は家庭であるという観点から,家庭生活における生活技能の内容を検討し,調査を行った.さらに,これまでは,学習技能の開発方法として,診断・処方用紙を各教科別等の単位でまとめていたが,これ等の全ての項目を構造化し,マイコンのデータベースに登録して,日常の授業において診断・処方を継続的に行えるようなCMIシステムの開発がまとめの段階に入っている.なお,今後の課題として,情報化社会に求められる情報リテラシーを自己教育力の一部としてとらえ,これ等の内容と学習技能との関係を考察するとともに,情報リテラシー開発のプログラムを検討していく必要がある.自己学習力は、学習の仕方(学習方略と学習技能)、学習意欲、生活技能からなる。現在、本研究では、学習方略を除いた、他のすべての要因に関しての研究を行い体系化を図っている。本年度の研究計画のうち、生活技能診断表の開発については、小学校低学年・中学年・高学年用と中学校用という形で、発達段階や学校環境に応じたものを作成した。学習技能診断表については、新たに家庭科において、被服関係と、食物・調理関係用のものを作成した。新たに作成した調査項目は、これまでに開発した各教科および一般学習技能、学習意欲、創造性調査の項目と一緒に、コンピュータに入力した。現在、学年別・学習内容別・達成目標別に整理・構造化し、データベース化を行っている。さらに、毎時の授業において診断・処方を継続的に行うためのコンピュータ・システムの開発も同時に進行している。実験・実習技能に関しては、実験学カリキュラムを開発するために、実験・実習に必要とされ、かつ育成される能力を行動目標の形で構造化した。現在、これ等の能力と学習技能との関係を明らかにしつつ、具体的な指導カリキュラムを開発中である。初期の本年度計画には含まれていなかったが、これからの時代においては、コンピュータを始めとする、いろいろなメディアを学習の道具として活用する能力も、自己学習力の一部として位置づけられる。現在、小学校においてコンピュータに関する教育を展開しており、コンピュータを学習に利用する能力を育成する教育について、実践的に検討している。また、コンピュータを利用することで、学習技能や学習意欲がどのように変化するかを調査するために、6月と3月にデータをとっており、現在分析中である。本年度の研究成果のうち文書化できるものは、「教育工学研究資料」にまとめて印刷した。本研究では,自己学習力を学習の仕方(学習方略と学習技能),学習意欲,生活技能から成るものと考え,学習方略を除いた他の全ての要因についての研究・体系化を図ってきた.本研究を通じて,まず,一般的な学習技能,学習意欲の構造と,創造性や学業成績との関連を明らかにした.その結果に基づき,学習技能を開発するための方策として,発達段階を考慮して,小学校低学年・中学年・高学年・中学校・高校の各段階別に,各教科別の学習技能,オープン・スペースやマイコンを利用した学習など特別な環境下での学習技能,家庭学習における学習技能など,さまざまな条件別に内容を抽出し,学習に効果のある項目を調査により明らかにした.このうち,特に今年度開発したものは,国語科(作文),理科(低学年),英語科,家庭科(住居・生活),オープン・スペース,家庭学習技能である.一方,学習を成立させる上で,基本的生活の充実が第一であるという観点から,基本的生活習慣や態度を充実させるために,生活技能の項目を抽出し,学習意欲や学業成績との関連を明らかにした.また,今年度は,生活の基本は家庭であるという観点から,家庭生活における生活技能の内容を検討し,調査を行った.さらに,これまでは,学習技能の開発方法として,診断・処方用紙を各教科別等の単位でまとめていたが,これ等の全ての項目を構造化し,マイコンのデータベースに登録して,日常の授業において診断・処方を継続的に行えるようなCMIシステムの開発がまとめの段階に入っている.なお,今後の課題として,情報化社会に求められる情報リテラシーを自己教育力の一部としてとらえ,これ等の内容と学習技能との関係を考察するとともに,情報リテラシー開発のプログラムを検討していく必要がある.
茶摂取によるフッ素とアルミニウムの吸収と体内動態について

1.フッ化物摂取による尿中アルミニウム排泄量の変化の追跡茶中に多く含まれているフッ化物とアルミニウムの作用を調べる中で、「フッ化物摂取は体内のアルミニウムを排泄させる」という作業仮説に至った。昨年の2mgフッ素摂取に引き続き、5mgフッ素を摂取したあとの、血清中尿中のフッ素濃度、アルミニウム濃度を測定した。2.ヒトでのフッ化物飲用実験(1)成人2名(女2名:年齢31、38歳)を被験者とした。なお、被験者には実験の主旨を十分説明し、同意を得た。(2)空腹時にフッ化ナトリウム(5mgF)を摂取した。血清は摂取前および摂取後6時間までは30分毎に、その後は12時間、24時間後に採取した。尿は摂取前および摂取後6時間までは1時間毎に、その後は随時採取した。また前日にはコントロールとして、蒸留水摂取後の血清と尿を、同じタイムスケジュールで集めた。なお食事は両被験者とも両日同じものをとった。(3)両被験者とも5mgF飲用後24時間には、蒸留水飲用後24時間にくらべて、尿中のフッ素およびアルミニウムの排泄量が多くなった。またフッ素飲用30分後には血清中アルミニウムの濃度に上昇がみられた。1.茶・血清・尿でのフッ素およびアルミニウムノ添加回収試験を行った。フッ素に関しては回収率は良好(99.2117%)であったが、アルミニウムに関しては、茶および尿に添加した場合の回収率が低く、(5055%)、前処理としておこなっている湿式灰化法とアルミニウムの測定法の検討をすすめた。アルミニウムの測定試薬である8キノリノールの濃度を200倍にしたところ、尿での回収率は83%と改善がみられた。茶での添加回収試験は測定前処理法を現在検討中である。2.ヒトでの茶飲用実験の予備実験(茶摂取量を決めるためのフッ化物飲用実験)(1)成人4名(男2名女2名:年齢3062歳)を被験者とした。(2)空腹時にフッ化ナトリウム(2mgF)を摂取し、摂取前および摂取後6時間の尿を1時間毎に採取した(女2名の被験者は摂取前、摂取後30分、2時間、8時間および24時間の血清も採取)。同様に蒸留水(DW)摂取後の尿および血清についてもコントロールとして採取した。(3)2mgF飲用後およびDW飲用後の被験者の尿中フッ素(尿中F)量および尿中アルミニウム(尿中Al)量の平均は以下となった。尿中F量(μg) F飲用後541.5μg DW飲用後129.2μg尿中Al量(μg) F飲用後4.0μg DW飲用後2.4μg(4)フッ化物飲用後には尿中フッ素およびアルミニウムはともに上昇することがわかった。(5)血清については現在分析中である。
北欧諸国のインクルーシブ教育における包摂と排除の変遷

研究の全体構想は、福祉国家体制のもとインクルーシブ教育を先進的に進めてきたスウェーデン、デンマーク、ノルウェー、フィンランドにおける包摂と排除の変遷を、文献研究と調査研究の方法論を用いて分析することを通じて、今後の日本のインクルーシブ教育の在り方の示唆を得ることであった。具体的には前年度は2000年代以降を中心に、インクルーシブ教育や多様な教育的ニーズに応じる「特別ニーズ教育」に関連する動向について、4か国および日本の比較検討を行った。文献研究としては、第一に4か国および日本のインクルーシブ教育及び特別ニーズ教育に対応する政策や現代的な改革動向について、教育現場の実践も念頭に比較した。第二にインクルーシブ教育として包括する領域、ラベリングを回避しつつ「特別」な支援を行う可能性と課題について検討した。それらは、多様な教育的ニーズに応じる特別ニーズ教育の実践として具体的には、ギフテッドも考慮した個に応じた指導実践、フィンランドにおけるマイノリティ支援としてのスウェーデン語学校での教育、移民への教育的支援、いじめへの対応、不登校対策、虐待や貧困等における子ども本人と家族への支援について現地調査を行った。調査研究では4か国に渡り、現地調査と資料収集を行った。訪問先は高知大学と協定がある大学の所在地としてフィンランド・ユバスキュラ市(ユバスキュラ大学)そしてラウカ市、ヘルシンキ市のスウェーデン語学校、協定大学のあるノルウェー・ハマール市(ノルウェーインランド応用科学大学)、協定大学のあるデンマーク・コペンハーゲン市(メトロポリタン大学)そして他デンマークの4市、協定大学のあるスウェーデン・イェーテボリ市(イェーテボリ大学)とパティレ市、トッメリラ市そしてボロース市においてフィールド調査を実施した。また北欧のあり様を念頭に日本のインクルーシブ教育の進め方についても実践的に研究した。調査研究ではそれぞれ短期間ではあったものの、4か国においてフィールド調査を実施することができた。高知大学との協定校がある市のみならず、新たなフィールドも開拓することができた。それらはフィンランドではユバスキュラ市のベットタウンであるラウカ市であり、首都ヘルシンキ市である。ラウカ市での調査とヘルシンキ市のスウェーデン語学校での調査は論文として昨年度中に公表した。ノルウェー・ハマール市においてもノルウェーインランド応用科学大学の教員の協力を得てフィールド調査を行い、その調査結果も論文として昨年度中に公表した。デンマークでのフィールド調査は5市実施することができた。調査結果の一部は論文として昨年度中に公表した。スウェーデン・イェーテボリ市ではイェーテボリ大学の教員と研究協議を行い、2019年度の研究交流について具体的に協議した。パティレ市の協定校とも定点的な実践交流を行っている。そしてトッメリラ市での調査結果も論文として投稿済みである。計画以上のフィールド調査の実施と関連の情報が収集できたため、ボロース市の調査結果など、今後論文として公表するための分析を継続できる状況にある。また様々な北欧における実践を参考に日本の教育現場においてインクルーシブ教育を進展させる方法についても試行した。以上から当初の計画以上に進展していると評価する。本研究課題の今後の推進方策について、今年度はインクルーシブ教育の具体化における通常学校の機能や役割について文献研究と調査研究を進める予定である。具体的に文献研究としては、校内体制整備プログラムや段階的支援、柔軟な学級編成等、通常学校における体制整備、教育方法、教育内容の工夫や多領域・他機関との連携に注目しつつ、考察を行う。調査研究としては、特別学校を原則廃止したノルウェーと特別学校数を年々減らしているフィンランドにおいて、現地調査と資料収集を行う。ノルウェーのノルウェーインランド応用科学大学及びフィンランド・ユバスキュラ大学を中心に研究に関する協議を進めているため、ノルウェーでは首都オスロ市とハマール市、フィンランドでは首都ヘルシンキ市とユバスキュラ市を中心に調査対象校の選定や研究協議を行い、実態調査と文献収集を行う。今後論文として公表するための分析を継続できる状況にある。それらのデータをもとに日本におけるインクルーシブ教育に関する実践研究、制度研究を遂行する予定である。

調査研究ではそれぞれ短期間ではあったものの、4か国においてフィールド調査を実施することができた。高知大学との協定校がある市のみならず、新たなフィールドも開拓することができた。それらはフィンランドではユバスキュラ市のベットタウンであるラウカ市であり、首都ヘルシンキ市である。ラウカ市での調査とヘルシンキ市のスウェーデン語学校での調査は論文として昨年度中に公表した。ノルウェー・ハマール市においてもノルウェーインランド応用科学大学の教員の協力を得てフィールド調査を行い、その調査結果も論文として昨年度中に公表した。デンマークでのフィールド調査は5市実施することができた。調査結果の一部は論文として昨年度中に公表した。スウェーデン・イェーテボリ市ではイェーテボリ大学の教員と研究協議を行い、2019年度の研究交流について具体的に協議した。パティレ市の協定校とも定点的な実践交流を行っている。そしてトッメリラ市での調査結果も論文として投稿済みである。計画以上のフィールド調査の実施と関連の情報が収集できたため、ボロース市の調査結果など、今後論文として公表するための分析を継続できる状況にある。また様々な北欧における実践を参考に日本の教育現場においてインクルーシブ教育を進展させる方法についても試行した。以上から当初の計画以上に進展していると評価する。本研究課題の今後の推進方策について、今年度はインクルーシブ教育の具体化における通常学校の機能や役割について文献研究と調査研究を進める予定である。具体的に文献研究としては、校内体制整備プログラムや段階的支援、柔軟な学級編成等、通常学校における体制整備、教育方法、教育内容の工夫や多領域・他機関との連携に注目しつつ、考察を行う。調査研究としては、特別学校を原則廃止したノルウェーと特別学校数を年々減らしているフィンランドにおいて、現地調査と資料収集を行う。ノルウェーのノルウェーインランド応用科学大学及びフィンランド・ユバスキュラ大学を中心に研究に関する協議を進めているため、ノルウェーでは首都オスロ市とハマール市、フィンランドでは首都ヘルシンキ市とユバスキュラ市を中心に調査対象校の選定や研究協議を行い、実態調査と文献収集を行う。今後論文として公表するための分析を継続できる状況にある。それらのデータをもとに日本におけるインクルーシブ教育に関する実践研究、制度研究を遂行する予定である。翌年度分として請求した助成金と合わせた使用計画としては、2か国設定であったフィールド調査を増やすことを検討している。
原爆被爆者集団におけるシェーグレン症候群の有病率調査

1)男性432例、女性662例、計1094例から同意を得られた。平均年齢は71.8歳だった。2)眼球乾燥症状は168例(15.4%)で陽性、口腔乾燥症状は283例(25.9%)で陽性、いずれかの症状をもつものは358例(32.7%)だった。3)涙液分泌量検査(シルマーテスト)は992例で実施し、涙液分泌量が低下していたのは369例(37.2%)だった。4)唾液分泌量検査(サクソンテスト)は990例で実施し、唾液分泌量が低下していたのは198例(20.0%)だった。5)涙液または唾液いずれかの分泌量が低下していたのは484例(48.3%)だった。6)血清学的検査は1094例で行い、抗SS-A/Ro抗体は40例(3.7%)で陽性、抗SS-B/La抗体は14例(1.3%)で陽性だった。7)ローズベンガル染色検査は283例で実施し、3点以上は142例だった。8)唾液腺エコー検査は389例で実施し、55例でシェーグレン症候群を疑う所見があった。9)唾液腺MRI検査は180例で実施し、11例でシェーグレン症候群を疑う所見があった。また、耳下腺に脂肪沈着を証明できたのは50例だった。2.上記検査の結果を総合してシェーグレン症候群と診断されたのは33例で、調査参加者1094例の3.0%だった。統計学的に放射線被曝線量との有意な関係はなかった。3.唾液分泌量と放射線被曝線量に統計学的に有意な負の相関があった。1)男性258例、女性385例、計643例から同意を得られ、平均年齢は71.2歳だった。2)眼球乾燥症状は94例(14.6%)で陽性、口腔乾燥症状は170例(26.4%)で陽性であった。3)涙液分泌量検査(シルマーテスト)は605例で実施し、涙液分泌量が低下していたのは242例(37.6%)だった。4)唾液分泌量検査(サクソンテスト)は605例で実施し、唾液分泌量が低下していたのは152例(25.1%)だった。5)血清学的検査は643例で行い、抗SS-A/Ro抗体は25例(3.9%)で陽性、抗SS-B/La抗体は5例(0.8%)で陽性だった。6)ローズベンガル染色検査は216例で実施した。7)唾液腺エコー検査は292例で実施した。8)唾液腺MRI検査は111例で行った。2.上記検査での問題点を検討した。1)シルマーテストでは、眼痛により途中で検査を中止した例があった。2)サクソンテストでは、嘔吐反射で気分不良になった例や、義歯のためよくかめない例があった。3)検者間で手技のばらつきがないように、シルマーテストではろ紙の挿入の位置の確認、検査の体位の確認を行った。また、サクソンテストでは声かけの方法の確認、絶食で来所した場合は、同意取得の際に水分摂取を促すなどの対策をとった。来年度は上記問題点をふまえて検査を続行し、診断の確定と有病率の算出を行う予定である。
感染マクロファージの脂肪代謝の解析を軸にした歯周病と肥満に関する分子生物学的解析

今回、ドコサヘキサエン酸(DHA)が、歯周病細菌誘導マクロファージにおいて誘導されるインフラマソーム活性やピロトーシスに及ぼす影響について検証した。THP-1細胞において、歯周病細菌侵入は、インフラマソーム活性およびピロトーシスと共に、炎症性サイトカインの細胞外分泌に関与するgasdermin Dの発現を誘導した。DHA前刺激により、歯周病細菌侵入が誘導するインフラマソーム関連因子ASCおよびgasdermin Dの発現さらに炎症性サイトカインIL-1βの細胞外産生も抑制された。ASCやgasdermin Dのノックダウン細胞では、IL-1βの細胞外分泌は抑制された。食品化学の分野では、飽和脂肪酸を含む遊離脂肪酸は、全身のインスリン抵抗性、糖脂質代謝や肥満を悪化させ、炎症のみならず動脈硬化などの心血管疾患リスクを増加させる。一方、不飽和脂肪酸は飽和脂肪酸の惹起する炎症誘導を抑制することが明らかにされている。今回の研究では、脂肪酸が、歯周病細菌感染マクロファージが誘導するインフラマソーム複合体形成、ならびにピロプトーシス(細胞死)の発現におよぼす影響を分子レベルで解析することを目的としている。平成27年度では、研究計画として1脂肪酸が誘導するインフラマソーム複合体の解析と受容体発現の検証、2歯周病細菌感染マクロファージにおいて脂肪酸が誘導するシグナル解析を行った。通法に従い、歯周病細菌Aggregatibacter actinomycetemcomitans Y4株を用い、ヒトマクロファージU937およびTHP-1細胞に侵入実験を行った。オメガ3脂肪酸としてDHAを用いた。遺伝子発現解析はReal-Time RT-PCR解析、タンパク発現はウェスタンブロッティング解析およびELISAを行った。U937およびTHP-1細胞をDHAで刺激したところ、歯周病細菌が誘導する炎症性サイトカインIL-1βの遺伝子およびタンパク発現が著しく抑制された。PMA前処理により、U937およびTHP-1細胞にてエンドサイトーシス関連因子クラスリンの発現が誘導される。興味深いことに、歯周病細菌侵入U937およびTHP-1細胞において、DHA処理はクラスリンの発現を抑制した。さらに、エンドサイトーシス阻害剤により、歯周病細菌誘導のIL-1βの遺伝子およびタンパクの発現が抑制された。以上の結果から、マクロファージにおいて、DHAは、クラスリン発現抑制を介して、歯周病細菌が誘導するIL-1β発現を抑制することが示唆された。平成27年度では、in vitroの実験系で、歯周病細菌侵入マクロファージモデルを使用した。脂肪酸のうち不飽和脂肪酸ω-3脂肪酸により、歯周病細菌がマクロファージに誘導するインフラマソーム活性が抑制されることについて、遺伝子発現およびタンパク発現レベルで検証することが出来た。しかし、現在、ヒトの単球系細胞をマクロファージ様細胞に分化させて使用しており、分化後のマクロファージに関してM1/M2分化の度合いが不透明な部分が多い。今後は、M1/M2マクロファージ分化レベルにおけるDHAの影響を視野に入れながらも、インフラマソーム活性に関わるω-3脂肪酸の影響に関して検証する必要がある。今回の研究では、脂肪酸が、歯周病細菌感染マクロファージが誘導するインフラマソーム複合体形成、ならびにピロトーシス(細胞死)の発現におよぼす影響を分子レベルで解析した。とくに、炎症応答に多様な性状を有するM1およびM2マクロファージの分化に対する飽和および不飽和脂肪酸の影響について、解析を行った。さらに、2種類の脂肪酸が制御する歯周病細菌感染マクロファージ内シグナル分子を探索し、歯周病の脂肪酸に起因する全身疾患との関連について、自然免疫の主役を担うマクロファージを素材に分子レベルで詳細な検証を行うことを目的とした。歯周病細菌感染マクロファージにおいて、インフラマソーム複合体が活性化し、ピロトーシスが誘導される。そのメカニズムに、Gasdermin Dが関与していることが明らかになった。そこで、脂肪酸の影響を確認したところ、飽和脂肪酸であるパルミチン酸は、より炎症応答を惹起した。一方、、不飽和脂肪酸のうちω3系脂肪酸は、歯周病感染により誘導されるピロトーシスに対して抑制的な作用を持つことがが確認できた。この抑制作用について、分子生物学的に解析をしたところ、インフラマソーム関連因子の発現抑制、およびピロトーシスに伴う炎症性サイトカインIL-1bの細胞外分泌に関与するGasdermin Dへの発現にも関与していることが明らかになった。現在、更なるメカニズムの解析のため、インフラマソーム関連因子のユビキチン化について検証を行っているところである。本研究では、我々が構築した歯周病細菌感染実験系を用いて、歯周病細菌感染が誘導するインフラマソームと脂肪酸の影響について、宿主・微生物相互関係の観点を加味して解明を行っている。現在、感染実験系において、インフラマソーム関連因子の検証および、脂肪酸が誘導するシグナル因子とインフラマソーム関連因子の関係性についても詳細な解析を行っている。in vivoの実験系において、歯周病細菌侵入が誘導する因子に、若干の違いが認められているため、セカンドシグナル等、インフラマソーム活性の促進を念頭に実験系を構築しているところである。不飽和脂肪酸(ω-3系脂肪酸)であるドコサヘキサエン酸(DHA)やエイコサペンタエン酸(EPA)は、炎症応答を制御することが報告されている。現在までに、歯周病細菌侵入マクロファージにおいて、インフラマソームが活性化され、ピロトーシスが誘導されることを報告してきた。そこで、今回の研究課題では、DHAが、歯周病細菌誘導マクロファージにおいて誘導されるインフラマソーム活性やピロトーシスに及ぼす影響について検証した。

歯周病細菌を用い、ヒトマクロファージTHP-1細胞に侵入実験を行った。ω3脂肪酸としてDHAおよびEPAを用いた。遺伝子発現はReal-Time RT-PCR解析、タンパク発現はウェスタンブロッティング解析およびELISAを行った。ノックダウン細胞はsiRNA導入により構築した。THP-1細胞において、歯周病細菌侵入は、インフラマソーム活性およびピロトーシスと共に、炎症性サイトカインの細胞外分泌に関与するgasdermin Dの発現が誘導された。THP-1細胞をDHAで前刺激したところ、歯周病細菌侵入が誘導するインフラマソーム関連因子ASCおよびgasdermin Dの発現は抑制された。また、インフラマソーム関連因子NLRP3やcaspase-1 p10、さらに炎症性サイトカインIL-1βの細胞外産生も抑制された。siRNAによるASCやgasdermin Dのノックダウン細胞では、歯周病細菌侵入において、IL-1βの細胞外分泌は抑制された。以上の結果から、DHAは、インフラマソーム関連因子の発現を抑制することで、歯周病細菌侵入マクロファージにおいて誘導されるインフラマソーム活性を抑制することが示唆された。今回、ドコサヘキサエン酸(DHA)が、歯周病細菌誘導マクロファージにおいて誘導されるインフラマソーム活性やピロトーシスに及ぼす影響について検証した。THP-1細胞において、歯周病細菌侵入は、インフラマソーム活性およびピロトーシスと共に、炎症性サイトカインの細胞外分泌に関与するgasdermin Dの発現を誘導した。DHA前刺激により、歯周病細菌侵入が誘導するインフラマソーム関連因子ASCおよびgasdermin Dの発現さらに炎症性サイトカインIL-1βの細胞外産生も抑制された。ASCやgasdermin Dのノックダウン細胞では、IL-1βの細胞外分泌は抑制された。M1/M2マクロファージ分化誘導に伴うインフラマソーム関連因子の検証について行う。まず、炎症性サイトカインにより分化誘導したマクロファージにて、M1およびM2マクロファージ様フェノタイプの有無を検証する。検証には、遺伝工学ならびに分子生物学的手法が必要になる。表面抗原に関してはフローサイトメータ、および免疫蛍光染色も使用する。その後、歯周病細菌感染に対して示すシグナル動態に関して検証していく。ターゲットは、インフラマソーム複合体関連因子である。懸念材料として、脂肪酸認識受容体に関しては、多くの知見が得られている。同定困難な場合は、それぞれ受容体欠失細胞を作製し、インフラマソーム複合体に至るシグナル分子の解析により同定を行う。インフラマソームは、多くの関連遺伝子が複雑に関連しているため、マイクロアレイなどより網羅的な分析を行う。我々の開発した歯周病
走磁性細菌を用いた白血球磁気分離装置

走磁性細菌はその菌体内に50100nmのマグネタイトの微粒子(磁性細菌粒子)を合成する。この磁性細菌粒子は単磁区構造で磁気モ-メントが大きく、その周囲がリン脂質を主成分とする有機薄膜で覆われているなどの特性を有しており極めて安定である。一方、リンパ球、マクロファ-ジ、顆粒球などの白血球成分の分離は医療分野において極めて重要であるが、従来法では時間がかかり細胞の機能が低下するなどの問題があるため、簡便で迅速な白血球分離法の開発が切望されている。すでに昨年度までに白血球中のマクロファ-ジや顆粒球に走磁性細菌を取り込ませてリンパ球との磁気分離について検討し、簡便に機能を維持したまま高純度のリンパ球、マクロファ-ジ、顆粒球の獲得が可能であることを示した。本年度は磁性細菌粒子を含有したマクロファ-ジ、顆粒球の診断への応用として、磁性細菌粒子含有マクロファ-ジ、顆粒球のマウスへの導入、導入したマクロファ-ジ、顆粒球の磁性誘導などについて検討した。サマリウムーコバルト磁石を用いてマウスの足に固定し、外部磁場による磁気誘導を調べた結果、外部磁場を与えた足のほうが磁気感受性白血球の蓄積が多くみられた。外部磁場を与えない場合での蓄積量は0.14% ID(injection dose)/gであったのに対し、磁石を固定すると0.26% ID/gに増加した。しかしながら、このとき臓器への磁気感受性白血球の蓄積がみられたことから、投与法および磁気誘導の方法に関して、さらに改善すべき点が残されていると考えられる。以上のように白血球の貧食能を利用することにより、磁性細菌粒子を取り込んだ白血球が磁気感受性になることが示された。さらに、外部磁場を利用することにより磁気感受性白血球の磁気誘導が可能になった。走磁性細菌は菌体内に5001000〓のマグネタイト微粒子を常温・常圧下で合成することができる。また、そのまわりは有機薄膜で覆われていることから、金属の溶出もなく、分散性にも優れている。申請者らは白血球中のマクロファージや顆粒球に走磁性細菌を取り込ませて、リンパ球と磁気分離する新しい白血球の分離法を考案し、簡便に高純度のリンパ球、マクロファージ、顆粒球の獲得が可能であることを示した。そこで、本研究は走磁性細菌を利用した白血球磁気分離装置の開発を目的として、昭和63年度は走磁性細菌の大量培養および走磁性細菌からの磁気微粒子の分離、白血球分離装置作製のための条件検討などについて行った。走磁性細菌を鉄源として没食子酸鉄、窒素源として硝酸ナトリウム、炭素源としてコハク酸を含むMSGM培地で培養したところ、10^8cells/mlまで増殖し、純粋培養が可能であった。また、培地中の鉄イオンは細菌の生育とともに減少していることが確認された。このとき、菌体の約2.5wt%がマグネタイト磁気微粒子であることが示された。活性を維持しているマクロファージ、顆粒球は、ほとんど1時間以内に走磁性細菌の磁気微粒子を取り込み、磁気感受性となった。マクロファージ、顆粒球は磁気微粒子を取り込んだ後においても、その貧食能、遊走能、NBT還元能については高活性を維持していることが明らかになった。また、磁気微粒子を取り込んだ白血球は、外部から磁場をかけることで自由に誘導することが可能であった。

3301300Gの範囲で磁場強度を変化させた場合、磁気感受性細胞の誘導速度は2.1μm/sから6.0μm/sに上昇した。今後は、磁気作用を利用した白血球分離装置の作製とその血球分離効率、安定性についての検討、磁気微粒子を取り込んだマクロファージ、顆粒球とその機能に対する磁場の影響、分離したリンパ球の治療への応用のための基礎研究について行う。走磁性細菌は菌体内に50100mmのマグネタイト微粒子を常温・常圧下の条件で合成することができる。また、その周りは有機薄膜で覆われていることから、金属の溶出もなく、分散性にも優れている。申請者らは、白血球中のマクロファ-ジや顆粒球に走磁性細菌を取り込ませて、リンパ球と磁気分離する新しい白血球の分離法を考案し、簡便な高純度のリンパ球、マクロファ-ジ、顆粒球の獲得が可能であることを示した。そこで、本研究は走磁性細菌を利用した白血球磁気分離装置の開発を目的として、平成元年度は走磁性細菌の単菌分離および大量培養、走磁性細菌または磁気微粒子を取り込んだマクロファ-ジや顆粒球の磁気誘導、白血球分離装置の作製などについて行った。。まず、新たに分離した走磁性細菌に炭素源としてコハク酸、窒素源として硝酸ナトリウム、鉄源としてキナ酸鉄を用いて、微好気的に培養したところ10^810^9cells/mlまで増殖可能であった。また、走磁性細菌の大量培養を1tの発酵槽を使用して行ったところ、湿菌体で900g、乾燥菌体で100gの走磁性細菌を獲得できた。走磁性細菌を取り込んだマクロファ-ジは0.3T/cmの磁場で磁気誘導できた。一方、リンパ球に対する磁場の影響は観察されなかった。さらに、白血球磁気分離装置を試作し、磁気微粒子を取り込んだマクロファ-ジ、顆粒球とリンパ球の分離を行った。従来のカルボニル鉄を用いた場合と比べて、リンパ球中へのマクロファ-ジ、顆粒球の混入率は少なかったが、まだ1%程度の混入が認められた。磁性細菌粒子を取り込んだ食細胞(マクロファ-ジ、顆粒球)は外部磁場により誘導可能であり、現在、マウスを用いて動物実験を行っている。さらに磁気分離部に担体等を使用することにより、高効率な分離を試みる。また、磁気分離後、得られたリンパ球の回収とその治療への応用についても検討し、白血球成分の有効利用のための研究を行う。走磁性細菌はその菌体内に50100nmのマグネタイトの微粒子(磁性細菌粒子)を合成する。この磁性細菌粒子は単磁区構造で磁気モ-メントが大きく、その周囲がリン脂質を主成分とする有機薄膜で覆われているなどの特性を有しており極めて安定である。一方、リンパ球、マクロファ-ジ、顆粒球などの白血球成分の分離は医療分野において極めて重要であるが、従来法では時間がかかり細胞の機能が低下するなどの問題があるため、簡便で迅速な白血球分離法の開発が切望されている。すでに昨年度までに白血球中のマクロファ-ジや顆粒球に走磁性細菌を取り込ませてリンパ球との磁気分離について検討し、簡便に機能を維持したまま高純度のリンパ球、マクロファ-ジ、顆粒球の獲得が可能であることを示した。本年度は磁性細菌粒子を含有したマクロファ-ジ、顆粒球の診断への応用として、磁性細菌粒子含有マクロファ-ジ、顆粒球のマウスへの導入、導入したマクロファ-ジ、顆粒球の磁気誘導などについて検討した。サマリウムーコバルト磁石を用いてマウスの足に固定し、外部磁場による磁気誘導を調べた結果、外部磁場を与えた足のほうが磁気感受性白血球の蓄積が多くみられた。外部磁場を与えない場合での蓄積量は0.14%ID(injection dose)/gであったのに対し、磁石を固定すると0.26%ID/gに増加した。