hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
実験的歯周炎による歯の病的移動の歯周組織の変化

組織学的観察は、P3を中心とした歯周組織を一塊として切り出し、上昇アルコール系列で脱水を行い、リゴラック樹脂に包埋し、近遠心側方向に100μmにて組織切片を作製し、methlenblue-fuchsin重染色を行った。骨の動態を捉えるための実験開始8および12週目にCalceinを2日間にわたり筋肉内注射を行い、骨のラベリングを行った。測定は、根尖の近心、遠心の2点付近から新生骨へそれぞれ下ろした垂線の長さを蛍光顕微鏡で測定した。本研究の結果、実験的歯周炎を惹起すると、0.8mmの垂直挺出、PRを行うと、1周目で01.16mm、2週目で0.14mmの垂直挺出、歯周組織が安定すると垂直挺出の減少を認めた。組織学的評価は、実験群では、根尖の骨の増加は近心側では0.3±0.05mm、遠心側では、0.3±0.07mm、健康群(12週間Tooth cleaningのみ)は、近心側では0.0±0.01m、遠心側では、0.3±0.01mmであった。各々について、Welch's t testを用いて統計処理を行うと、それぞれp=0.02で有意に新生骨の増加を認めた。本研究の結果は、炎症の状態とRPは、歯の挺出に関係することが解った。このように、歯周疾患罹患歯におけるRPの歯の移動と根尖の骨の増加の関係を明らかにし、炎症状態に影響することが示唆された。
神経細胞生・死の細胞内情報伝達機構-膜脂質の果たす役割

神経細胞の生存・分化に必須な神経栄養因子の一つであるNGFの機能的受容体のTrk機能が細胞膜ラフトに局在するGM1により直接制御されていることを見出しその分子機構をあきらかにすることを目的に本研究を実施した.平成11年度にその作成に成功したGM1結合部位を欠くdeletion mutantをTrkの発現しないPC12亜クローンにtransfectしstabletransfectantの作成に成功した.この細胞系では,リガンド非依存性にTrkが自己燐酸化されておりNGF刺激による自己燐酸化反応は観察されなかった.また,血清非存在下でPC12細胞はアポトーシスを起こすが,NGFの存在でこのアポトーシスは通常阻害されるが,変異型Trkを発現する細胞ではこの阻害がかからず細胞死が惹起された.さらに,同細胞系に発現するTrkはその大半が細胞内にとどまっており本来の存在場所であるラフトにはごく少数のTrkしか存在しなかった.さらに,ラフトの主要構成脂質であるコレステロールをキレートするbeta-methyl-cyclodextrin,filipinでPC12細胞を前処理しておくと,同細胞はNGFに反応できなくなることを見出した.さらに,こうした前処理で,神経毒のMPP+に対しより感受性が増大した.これらの事実は,神経細胞を死から防御する上で本質的役割りを果たすTrk受容体機能は細胞膜上のラフトという特殊な構造物の存在が必須であること,また,その機能発現にラフト内の主要ガングリオシドであるGM1の存在が欠かせないことを明らかにした.向後,もう一つの主要な構成脂質であるスフィンゴミエリンについても同様な検討を行うと同時にラフト構造物の合成制御の分子メカニズムも明らかにしたい.神経細胞の生存・分化に必須な神経栄養因子の一つであるNGFの機能的受容体のTrk機能が細胞膜ラフトに局在するGM1により直接制御されていることを見出しその分子機構をあきらかにすることを目的に本研究を実施した.平成11年度にその作成に成功したGM1結合部位を欠くdeletion mutantをTrkの発現しないPC12亜クローンにtransfectしstabletransfectantの作成に成功した.この細胞系では,リガンド非依存性にTrkが自己燐酸化されておりNGF刺激による自己燐酸化反応は観察されなかった.また,血清非存在下でPC12細胞はアポトーシスを起こすが,NGFの存在でこのアポトーシスは通常阻害されるが,変異型Trkを発現する細胞ではこの阻害がかからず細胞死が惹起された.さらに,同細胞系に発現するTrkはその大半が細胞内にとどまっており本来の存在場所であるラフトにはごく少数のTrkしか存在しなかった.さらに,ラフトの主要構成脂質であるコレステロールをキレートするbeta-methyl-cyclodextrin,filipinでPC12細胞を前処理しておくと,同細胞はNGFに反応できなくなることを見出した.さらに,こうした前処理で,神経毒のMPP+に対しより感受性が増大した.これらの事実は,神経細胞を死から防御する上で本質的役割りを果たすTrk受容体機能は細胞膜上のラフトという特殊な構造物の存在が必須であること,また,その機能発現にラフト内の主要ガングリオシドであるGM1の存在が欠かせないことを明らかにした.向後,もう一つの主要な構成脂質であるスフィンゴミエリンについても同様な検討を行うと同時にラフト構造物の合成制御の分子メカニズムも明らかにしたい.我々は、これまで神経疾患の新しい治療法開発を目指して腫々の検討をしてきた。神経系組織の分化生存に必須の役割を果たすNGFをはじめとする神経栄養因子に着目し、その細胞内情報伝達を活性化させる内因性生理物質の探索をおこなってきており、神経細胞膜中のカヴェオラ(CV)という特殊な構造物中に多量に存在するGM1ガングリオシド(GM1)が神経栄養因子受容体のTrkを活性化させること、またその作用はGM1とTrkが強固に結合することが必要であることを見つけてきた。本年度の本研究では1)Trk中のGM1結合部位の同定、2)その結合部位を欠くdeletion mutant cDNAの作成とそのstable transfectantを作成し、3そのstable transfectant中のTrkのプロセッシングへの影響とCV形成に対する影響を明らかにすることを目的に実験を進めた。その結果、1)GM1の結合部位はTrkのjuxtamembraneのextracellular側の糖鎖付加部位近辺であること、2)この結合部位を欠くdeletion mutantのTrkは細胞内のプロセッシングに異常を来し正常に細胞膜にtargettingされないこと、またこの変異TrkはNGFに反応せず常に活性化された状態になっていることを見い出した(論文投稿中)。この結果をもとに、こうした変異Trkを発現する細胞系を用いて、CV機能に及ぼす影響を明らかにすると共にTrk始点とする細胞内情報伝達系への作用を主にキナーゼカスケードの観点から明らかにした。神経細胞の生存・分化に必須な神経栄養因子の一つであるNGFの機能的受容体のTrk機能が細胞膜ラフトに局在するGM1により直接制御されていることを見出しその分子機構をあきらかにすることを目的に本研究を実施した.平成11年度にその作成に成功したGM1結合部位を欠くdeletion mutantをTrkの発現しないPC12亜クローンにtransfectしstabletransfectantの作成に成功した.この細胞系では,リガンド非依存性にTrkが自己燐酸化されておりNGF刺激による自己燐酸化反応は観察されなかった.

また,血清非存在下でPC12細胞はアポトーシスを起こすが,NGFの存在でこのアポトーシスは通常阻害されるが,変異型Trkを発現する細胞ではこの阻害がかからず細胞死が惹起された.さらに,同細胞系に発現するTrkはその大半が細胞内にとどまっており本来の存在場所であるラフトにはごく少数のTrkしか存在しなかった.さらに,ラフトの主要構成脂質であるコレステロールをキレー卜するbeta-methyl-cyclodextrin,filipinでPC12細胞を前処理しておくと,同細胞はNGFに反応できなくなることを見出した.さらに,こうした前処理で,神経毒のMPP+に対しより感受性が増大した.これらの事実は,神経細胞を死から防御する上で本質的役割りを果たすTrk受容体機能は細胞膜上のラフトという特殊な構造物の存在が必須であること,また,その機能発現にラフト内の主要ガングリオシドであるGM1の存在が欠かせないことを明らかにした.向後,もう一つの主要な構成脂質であるスフィンゴミエリンについても同様な検討を行うと同時にラフト構造物の合成制御の分子メカニズムも明らかにしたい.
脊髄反射を用いた病態解析に基づく、中枢性運動障害の機能再建方法開発の検討

脛骨神経刺激により導出される単シナプス反射であるH反射にたいする経頭蓋磁気刺激(TMS)の条件刺激効果を随意運動の開始時に記録した.結果,正常者では閾値以下のTMSは安静時にはヒラメ筋H反射に対して抑制とそれに先行する小さな促通効果を持ち,ヒラメ筋の随意収縮開始に際しては抑制は消失し,大きな促通効果がみられた.この効果はパーキンソン病では殆ど観察されず,逆に抑制の増加が観察された.この抑制は質的には足背屈時の中枢性相反性抑制と同様であった.また,この抑制は淡蒼球内節破壊により消失し,促通が出現した.ヒラメ筋収と拮抗筋の活動の抑制で円滑な足関節底屈が可能であるが,パーキンソン病では選択的な興奮が生じず拮抗筋にも興奮が生じるため,このような抑制が生じると考えられる.これはパーキンソン病におけるすくみの発生機序と考える.H反射と腱叩打によるT波の比較を行った.本研究では安静時の両者の比較のみではなく,随意運動中のH反射とT波を比較した.結果,安静時のT波はパーキンソン病では正常者よりも大きい傾向があるものの,随意収縮中にはH反射は正常者と同様に増大するもののT波は減弱した.この二者の比較はγ系の活動性を評価する方法とされていたが,過去の研究によりそれ以外の神経機構の関与が大きく意味はないとされていた.しかし,本研究で得られた結果は量的な差ではなく,質的な差であり,H反射,T波の差を生じる要因とされたIbの関与,Ia発火の質的な差では説明出来ず,fusimotor systemの異常がパーキンソン病の随意運動維持の障害の原因となっていることを強く示唆する現象であると考えられる.脛骨神経刺激により導出される単シナプス反射であるH反射にたいする経頭蓋磁気刺激(TMS)の条件刺激効果を随意運動の開始時に記録した.結果,正常者では閾値以下のTMSは安静時にはヒラメ筋H反射に対して抑制とそれに先行する小さな促通効果を持ち,ヒラメ筋の随意収縮開始に際しては抑制は消失し,大きな促通効果がみられた.この効果はパーキンソン病では殆ど観察されず,逆に抑制の増加が観察された.この抑制は質的には足背屈時の中枢性相反性抑制と同様であった.また,この抑制は淡蒼球内節破壊により消失し,促通が出現した.ヒラメ筋収と拮抗筋の活動の抑制で円滑な足関節底屈が可能であるが,パーキンソン病では選択的な興奮が生じず拮抗筋にも興奮が生じるため,このような抑制が生じると考えられる.これはパーキンソン病におけるすくみの発生機序と考える.H反射と腱叩打によるT波の比較を行った.本研究では安静時の両者の比較のみではなく,随意運動中のH反射とT波を比較した.結果,安静時のT波はパーキンソン病では正常者よりも大きい傾向があるものの,随意収縮中にはH反射は正常者と同様に増大するもののT波は減弱した.この二者の比較はγ系の活動性を評価する方法とされていたが,過去の研究によりそれ以外の神経機構の関与が大きく意味はないとされていた.しかし,本研究で得られた結果は量的な差ではなく,質的な差であり,H反射,T波の差を生じる要因とされたIbの関与,Ia発火の質的な差では説明出来ず,fusimotor systemの異常がパーキンソン病の随意運動維持の障害の原因となっていることを強く示唆する現象であると考えられる.本年度はパーキンソン病における運動調節機構を錐体路を下行する随意運動開始時の下行性出力として検討した.実験は研究に協力することに同意を得たパーキンソン病愚者19名と同年齢の健常成人10名を対象に倫理委員会の承認後に行った.方法としてはヒラメ筋H反射に対するMEP閾値以下の経頭蓋磁気刺激の条件刺激効果として,運動野から下行する皮質性調節を随意運動の開始時に検索した.正常では,随意運動開始時には強力な促通性出力が運動野から生じて前角細胞の興奮性が増加することがしてされているが,パーキンソン病では足間接底屈開始時にヒラメ筋前角細胞には運動野由来の抑制が観察された.これは運動の開始時に選択的に促通性出力が生じず,本来抑制されるべき拮抗筋にも非選択的に運動開始シグナルが運動野から出されていることを示唆する結果で,パーキンソン病の随意運動障害であるすくみ,寡動と関係する所見であると考えられた.この異常な抑制の程度はパーキンソン病の重症度と相関し,また,淡蒼球内節破壊術により改善することも示された.これらの結果から,今回観察された現象はパーキンソン病の病態に密接に関連した現象であると考えられた.次年度は引き続き,この現象をさらに詳しく検討するため,運動開始時の筋電図の分析と,錘外筋を支配するアルファ運動細胞だけでなく,錘内筋を支配するガンマ運動細胞への下行性支配も検討することで,異常な運動調節機構成因を検索する.脛骨神経刺激により導出される単シナプス反射であるH反射にたいする経頭蓋磁気刺激(TMS)の条件刺激効果を随意運動の開始時に記録した.結果,正常者では閾値以下のTMSは安静時にはヒラメ筋H反射に対して抑制とそれに先行する小さな促通効果を持ち,ヒラメ筋の随意収縮開始に際しては抑制は消失し,大きな促通効果がみられた.

この効果はパーキンソン病では殆ど観察されず,逆に抑制の増加が観察された.この抑制は質的には足背屈時の中枢性相反性抑制と同様であった.また,この抑制は淡蒼球内節破壊により消失し,促通が出現した.ヒラメ筋収と拮抗筋の活動の抑制で円滑な足関節底屈が可能であるが、パーキンソン病では選択的な興奮が生じず拮抗筋にも興奮が生じるため,このような抑制が生じると考えられる.これはパーキンソン病におけるすくみの発生機序と考える.H反射と腱叩打によるT波の比較を行った.本研究では安静時の両者の比較のみではなく,随意運動中のH反射とT波を比較した.結果,安静時のT波はパーキンソン病では正常者よりも大きい傾向があるものの,随意収縮中にはH反射は正常者と同様に増大するもののT波は減弱した.この二者の比較はγ系の活動性を評価する方法とされていたが,過去の研究によりそれ以外の神経機構の関与が大きく意味はないとされていた.しかし本研究で得られた結果は量的な差ではなく,質的な差であり,H反射,T波の差を生じる要因とされたIbの関与,Ia発火の質的な差では説明出来ず,fusimotor systemの異常がパーキンソン病の随意運動維持の障害の原因となっていることを強く示唆する現象であると考えられる.
複合(酸)窒化物の低温合成

本研究では金属合金を出発材料としたアモノサーマル合成法で、光触媒用材料として期待できるNaTaN_2およびLaTaON_2の合成を試みた。得られたサンプルのX線回折図形から、加熱温度が473 Kではペロブスカイト型の酸化物が生成していることがわかり、得られた粉末の色はうす緑色である。これは酸素欠陥によるものであると考えられる。573 Kでは生成物は白色になるが結晶相は特定できなかった。673 Kから黄色になり773 Kで山吹色のNaTaN2を得ることが出来た。さらに温度を上げると酸化物になることがわかった。紫外可視吸収スペクトルからバンドギャップはおよそ2 eVと見積もられ、可視光領域に十分な吸収をもつことが確認された。従って本合成法では殆ど合成例のないNaTaN_2を、金属合金から500°Cという低温でのアンモノサーマル合成により直接合成することに成功した。LaTaON_2については出発原料をLaTaの合金微粉末として用い、合成温度を873 Kとして同様な条件下での合成に成功した。合成できたLaTaON_2からは犠牲試薬存在条件下で可視光線を照査することで、水素の発生が確認された。窒化物は古くから高温材料や各種コーティングなど、耐環境性材料をして広く研究されてきた。近年になって青色LEDやそのほか高機能な半導体材料として窒化ガリウム(GaN)が世界的に注目され、多くの研究者が高品位な結晶作製に注力して激しい競争を繰り広げているのが現状である。金属酸化物材料の歴史が示すように、各種物性を追及していくと金属元素の複合化が必須であるのは事実である。それは複合酸化物のほうが単純な酸化物よりも桁違いに多数の化合物を作るし構造も多種多様だからと考えることができる。現在各種窒化物の研究はプラズマを用いたCVDなどの薄膜作製プロセスを除けば、いずれも酸化物前駆体などを常圧のアンモニア気流中で焼成しているものであり、結晶成長条件としては不十分と考えられる。本研究では金属合金を出発材料としたアモノサーマル合成法で、光触媒用材料として期待できるNaTaN2の合成を試みた。出発原料であるタンタル金属をナトリウムアミドと共にニッケル管に入れてからテストチューブに収納した。反応管を液体アンモニアで満たした後400°Cまで昇温し、20時間保った。その後反応管の温度を800°Cまで上昇させ5時間保持し反応を終了させた。反応後の試料は0.1Mの塩酸で洗浄した。得られたサンプルのX線回折図形から、加熱温度が473Kではペロブスカイト型の酸化物が生成していることがわかり、得られた粉末の色はうす緑色である。573Kでは生成物は白色になるが結晶相は特定できなかった。673Kから黄色になり773Kで山吹色のNaTaN2を得ることが出来た。紫外可視吸収スペクトルからバンドギャップはおよそ2eVと見積もられ、可視光領域に十分な吸収をもつことが確認された。従って本合成法では殆ど合成例のないNaTaN2を、金属合金から500°Cという低温でのアンモノサーマル合成により直接合成することに成功した。窒化物は古くから高温材料や各種コーティングなど、耐環境性材料として広く研究されてきた。

本研究では金属合金を出発材料としたアモノサーマル合成法で、光触媒用材料として期待できるLaTaON2の合成を試みた。出発原料であるNb金属をナトリウムアミドと共にニッケル管に入れてからテストチューブに収納した。反応管を液体アンモニアで満たした後573Kまで昇温し、20時間保った。その後反応管の温度を873K,973K,1073Kまで上昇させ5時間保持し反応を終了させた。反応後の試料は0.1Mの塩酸で洗浄した。得られたサンプルのX線回折図形から、二段階目の加熱温度が873K以上ではペロブスカイト型の酸化物が生成していることがわかり、得られた粉末の色はオレンジ色である。さらに温度を上げると酸化物になり白色かすることがわかった。合成したLaTaON2の紫外可視吸収スペクトルから、可視光領域に十分な吸収をもつことが確認された。また、SEMによる観察の結果、結晶成長面を持ったミクロンサイズの微結晶であることがわかった。従って本合成法では、殆ど合成例のない自形をもったLaTaON2を、金属合金から873Kという非常な低温でのアンモノサーマル合成により直接合成することに成功した。
日本近代文学における〈無意識〉の受容とイメージ形成に関する研究

1近代日本における「無意識」イメージをめぐる研究として、以下の点を進めた。(1)近代日本における「無意識」受容のコンテクストに関するデータ群を、[a]疑似科学レヴェル、[b]「科学」アカデミズムレヴェルに分類し、さらに[a]を(1)催眠術周辺(幻術等を含む)、(2)心霊学周辺、また[b]を(3)精神医学周辺、(4)心理学周辺と下位分類して、個々にデータベースの作成を進めた。(2)文学テクストのレヴェルでは、幸田露伴「術比べ」(明治38・1、「新小説」)、夏目漱石「趣味の遺伝」(明治39・1「帝国文学」)、森鴎外「魔睡」(明治42・6、「スバル」)などのテクストに注目し、主に催眠術関連のコンテクストから分析を試みた。2以上の研究を基盤にして、近代日本の催眠術受容に関する著書をまとめている。(1)[a](1)に関する研究成果である。3今後は、かつて(1)[a](2)に関して大枠をまとめた前著(『〈こっくりさん〉と〈千里眼〉』、平成6・8、講談社選書メチエ)の成果、および今回の(1)[a](2)に関する新たな調査結果、さらに(1)[b](3)(4)の調査結果をふまえ、近代日本におけるアカデミズムレヴェルでの「内面」への意味付けのプロセスを、「無意識」をキ-・ワードとして、さらに調査を進める予定である。
メカニカルストレスの関与するALI/ARDSの病態解明

正常ヒト気道平滑筋細胞を用いた実験においてメカニカルストレス刺激により細胞内からのATP放出が認められ、強度・時間依存性に認められた。正常ヒト肺線維芽細胞を用いた実験において、細胞伸展装置を用いて伸展刺激を与え、さらに繰り返し伸展刺激を与えた後の細胞上清のATP濃度を測定した。細胞伸展刺激によりCa濃度は速やかに上昇し、強度依存的に認められた。またCa濃度の上昇とともにATP濃度の上昇も認められた。以上の知見よりメカニカルストレスにより気道平滑筋細胞や肺線維芽細胞においてCaシグナルを介したATP放出が認められ、肺炎症疾患の病態に関してのメカニカルストレスの関与が推測された。ALI/ARDS・喘息・COPD・間質性肺炎など肺炎症性疾患の病態においてメカニカルストレスの関与・影響につき検討した。培養ヒト気道平滑筋細胞を用いた実験において培養細胞伸展装置を使用したメカニカルストレス刺激により細胞内からのATP放出が認められた。さらに、強度・時間依存性に認められた。ストレス刺激によるATP放出は、monensinやN-ethylmaleimideにより抑制され、主に小胞分泌によるものであることが推測された。一方、TRPV4 siRNA導入によりATP放出の抑制は認められず、ヒト気道平滑筋細胞のATP放出にTRPV4の関与は認められなかった。正常ヒト肺線維芽細胞を用いた実験において基質硬度調整培養dish(2kPa, 25kPa)・plasticdishを使用してメカニカルストレス刺激により基質硬度依存性に細胞遊走能の亢進が認められた。以上の知見よりメカニカルストレスにより気道平滑筋細胞においてはCaシグナルを介したATP放出が認められ、肺線維芽細胞においては基質硬度依存性に細胞遊走能の亢進が認められている。肺炎症疾患の病態に関してのメカニカルストレスの関与が推測され、さらなるメカニズムの解明が今後の研究課題である。本年度において、肺炎症疾患についてメカニカルストレスの関与・影響につきCaシグナルとATPを中心に検討した。正常ヒト気道平滑筋細胞を用いた実験において細胞伸展装置を使用したメカニカルストレス刺激により細胞内からのATP放出をリアルタイムイメージングにて確認した。ストレス刺激により数個の細胞からATPが放出され周囲に拡散する様子が観察された。また、正常ヒト肺線維芽細胞を用いた実験において細胞伸展装置を用いて伸展刺激を与えた。強度10%30%の単回伸展刺激によるCa濃度の変化を測定した。さらに繰り返し伸展刺激を与えた後の細胞上清のATP濃度を測定した。このCa濃度上昇は細胞外液のCa非存在下では完全に抑制されたことにより、細胞内Ca濃度の上昇は細胞外のCa流入によるものと考えられた。既知のCaイオンチャネであるTRPVチャネルやPiezoなどの関与は否定的であった。呼吸器内科学本研究は、ALI/ARDS・間質性肺炎・喘息・COPDなど肺炎症疾患に対するメカニカルストレスの関与・メカニズムを解明することであり、気道平滑筋細胞・線維芽細胞により機能変化を見出すことができていることが主な理由である。引き続き、肺炎症疾患に対するメカニカルストレスの関与・メカニズムのさらなる解明を行う。
カルベノイドをモデルとした1,n-両極反応性有機金属中間体の創製

(1)シクロプロピリデンアルキル亜鉛化合物の発生と開環反応:ホモプロパルギルアレンスルホン酸エステルにトリオルガノジンケートを作用させることにより、1-(シクロプロピリデン)アルキル亜鉛化合物が効率的に発生できることを見いだした。本反応には、種々のアルキルならびにアリールジンケートを用いることができ、基質の構造に応じた多様な置換様式のシクロプロピリデンアルキル亜鉛化合物を発生することが可能である。発生した、亜鉛種は引き続いて種々の求電子剤との反応に用いることができ、様々な官能基を有するメチレンシクロプロパン誘導体が一段階の反応で効率的に合成できる。シクロプロピリデンアルキル亜鉛化合物は低温では安定であるが、0°Cから室温付近で徐々に開環し、ホモプロパルギル亜鉛種を与えることがわかった。開環反応はシクロプロパン環の置換基の少ない方でのみ進行し、立体特異的にトランス側の結合開裂が起こることも明かとなった。(2)5-ヘキシニルトシラートの環化反応:5-ヘキシニルトシラートをトリオルガノジンケートと処理することより、1-(シクロペンチリデン)アルキル亜鉛化合物が生成するが、この際、少量ながらenod型の環化反応も競争的に進行することがわかった。また、これらの環化反応がアルキニルジンケート中間体のπ環化を経由する機構で進行することを示唆する結果が得られた。
電気化学的に積層化したナノ触媒担持グラフェンアノードを用いる高効率酸素発生反応

太陽光や風力発電をエネルギー源とした水の電気分解(2H2O→2H2 + O2)は炭素の排出を伴わない理想的な水素製造プロセスだが、アノードでの酸素発生反応(Oxygen Evolution Reaction, OER)の過電圧が大きく、エネルギーロスの主因になっている。太陽光や風力を効率よく化学燃料(H2)に転換するには、最も活性と言われている貴金属酸化物(RuO2やIrO2)並みの過電圧(η=300 mV)でOERが進行する堅牢な酸化物触媒の開発が必須である。本申請課題は、二酸化マンガンのOERに対する触媒活性の向上を目ざす研究である。二酸化マンガンは4価のマンガンに由来する酸化触媒能を有するが、導電性が低いため、単体ではOER活性をほとんど示さない。そこで、本研究では、(i)二酸化マンガンの析出段階に正に帯電させたグラフェンコロイドを共存させ、両者の交互積層構造を構築すること、(ii)電析後の層状二酸化マンガンの層間に遷移金属イオンをイオン交換法により導入すること、によってOER活性の顕在化を試みた。生成した複合薄膜の構造はX線光電子分光法、X線回折法、TEM、SEMなど各種分光法を使って詳細に調べた。OER活性に対する触媒活性の評価はアルカリ水溶液中でのリニアスイープボルタンメトリーによる。すなわち、OER開始に要する過電圧、ターフェル勾配、OER電流密度を測定した。その結果、(i)グラフェンをインターカレートした層状二酸化マンガン、(ii)コバルト、ニッケルをインターカレートした層状二酸化マンガンにおいて顕著なOER触媒活性の向上が観察された。反応前後のXRDおよびXPSより、コバルト、ニッケルは結合をもたない"シングルイオン触媒"として振舞うことが示唆された。太陽光や風力発電をエネルギー源とした水の電気分解(2H2O →2H2 + O2)はCO2の排出を伴わない理想的な水素製造プロセスだが,アノードでの酸素発生反応(Oxygen Evolution Reaction, OER)の過電圧が大きく,ボトルネックとなっている。太陽光や風力を効率良く化学燃料(H2)に転換するには,現在最も活性と言われている貴金属や貴金属酸化物(RuO2やIrO2)並みの過電圧(η=300 mV)でOERが進行する安価かつ堅牢な電極触媒の開発が必須である。本申請課題は,層状二酸化マンガンのOERに対する触媒活性の向上を目ざす研究である。二酸化マンガンは4価のマンガンに由来する酸化触媒能を有するが,導電性が低いため,単体ではOER活性をほとんど示さない。そこで本研究では,1.二酸化マンガンの析出段階に正に帯電させたグラフェンコロイドを共存させ,両者の交互積層構造を構築すること,2.電析後の層状マンガン酸化物の層間に遷移金属イオンをイオン交換法により導入すること,によってOER活性の発現を試みた。生成した複合薄膜の構造はX線光電子分光法,X線回折法,TEM, SEMなど各種分光法を使って詳細に調べた。OERに対する触媒活性の評価はアルカリ水溶液中でのリニアスイープボルタンメトリーによる。すなわち,OER開始に要する過電圧,ターフェル勾配,OER電流密度を測定した。その結果,1.グラフェンをインターカレートした層状二酸化マンガン,2.コバルト,ニッケル,銅をインターカレートした層状二酸化マンガンにおいて,顕著なOER触媒活性の向上が観察された。さらに,どちらの場合も十分な繰返し性と優れた耐久性を備えていることが明らかになった。カチオン性ポリマーであるポリジアリルアンモニウム(PDDA+)をグラフェン(GR)と複合化し,カチオニックグラフェンとした。カチオニックグラフェン存在下,Mn2+イオンをアノード電解することでMnO2薄膜を作製した。この薄膜はPDDA-GRとMnO2の交互積層構造を有することがTEMを始めとする各種分光法によって証明された。次に,GR表面からPDDAを抽出し,Na+とイオン交換することで所望の複合膜を得た。この複合膜(GR/MnO2)をアルカリ水溶液中に浸漬し,電位を貴側にスイープすることで水の酸化反応に対する触媒活性を評価した。その結果,GR無しの場合に比べてはるかに大きな電流応答が観察された。具体的には,卑なOER開始過電圧,小さなターフェル勾配が得られた。以上の結果は国内外の学会で報告するとともに,学術論文として発表した。一方,層間に異種イオンをインターカレートしたMnO2薄膜のOER特性について検討を行った。特に,コバルト,ニッケル,銅イオンを使用した際のOER特性において顕著な改善が見られた。すなわち,グラフェンとともにこれらの遷移金属イオンを複合化したMnO2薄膜もまたOER反応に対して優れた触媒活性をもつと言える。グラフェンをインターカレートした層状マンガン酸化物に関しては当初計画通りの結果が得られたと言える。また,3D基体であるカーボンクロスの活性化法とその二酸化マンガン修飾法を詳細に検討し,それぞれのプロセスを確立した。さらに遷移金属イオンの効果も見られたことは予想しておらず,当初計画以上の結果が得られたと理解している。再生可能エネルギー(太陽光,風力発電など)をエネルギー源とした水の電気分解は炭酸ガスの排出を伴わない理想的な水素製造プロセスである。しかし,アノードでの酸素発生反応(Oxygen Evolution Reaction, OER)の過電圧が大きく,エネルギーロスの主因となっている。

効率良く水素に転換するには,現在最も活性が高いと言われている貴金属や貴金属酸化物(イリジウムやルテニウム酸化物)並みの過電圧でOERが進行する安価かつ堅牢な電極触媒の開発が必須である。本申請課題は,層状二酸化マンガンのOER活性の向上を目ざす研究である。二酸化マンガンは4価のマンガンに由来する酸化触媒能を有するが,単体ではOER活性をほとんど示さない。平成29年度は層間にコバルトイオンをインターカレートした層状二酸化マンガンを薄膜として作製し,そのOER特性を調べた。さらに,カーボンクロスやグラフェンと複合化し,更なる性能向上を目ざした。生成した複合薄膜の構造はX線光電子分光法,X線回折法,TEM, SEMなど各種分光法を使って詳細に調べた。OERに対する触媒活性の評価はアルカリ水溶液中でのリニアスイープボルタンメトリーによる。すなわち,OER開始に要する過電圧,ターフェル勾配,OER電流密度を測定した。その結果,コバルトをインターカレートした層状二酸化マンガンはバルクのコバルト酸化物よりも高いOER活性を示した。さらに,カーボンクロスを電極基板として使用することで過電圧の低減と耐久性の著しい向上が認められた。当初はグラフェンと層状二酸化マンガンの複合化とそのOER応用までしか計画していなかったが,H29年度はコバルトの導入まで実施した。コバルトイオンを層間にインターカレートしたシングルイオン触媒は,バルクのコバルト酸化物,すなわち結合しているコバルトよりも1原子あたりの活性が高いことを明らかにした。これらの結果はいずれも論文発表している。H29年度の後半から,グラフェン-コバルト-二酸化マンガンの合成に着手している。コバルトは層間に位置するものと,二酸化マンガンの骨格にドープされる場合とを作り分け,それぞれのOER特性を評価した。さらに,電気化学センサーへの展開を考えている。以上を鑑み,区分(1)にあてはまると判断した。太陽光や風力発電をエネルギー源とした水の電気分解(2H2O→2H2 + O2)は炭素の排出を伴わない理想的な水素製造プロセスだが、アノードでの酸素発生反応(Oxygen Evolution Reaction, OER)の過電圧が大きく、エネルギーロスの主因になっている。太陽光や風力を効率よく化学燃料(H2)に転換するには、最も活性と言われている貴金属酸化物(RuO2やIrO2)並みの過電圧(η=300 mV)でOERが進行する堅牢な酸化物触媒の開発が必須である。本申請課題は、二酸化マンガンのOERに対する触媒活性の向上を目ざす研究である。二酸化マンガンは4価のマンガンに由来する酸化触媒能を有するが、導電性が低いため、単体ではOER活性をほとんど示さない。そこで、本研究では、(i)二酸化マンガンの析出段階に正に帯電させたグラフェンコロイドを共存させ、両者の交互積層構造を構築すること、(ii)電析後の層状二酸化マンガンの層間に遷移金属イオンをイオン交換法により導入すること、によってOER活性の顕在化を試みた。生成した複合薄膜の構造はX線光電子分光法、X線回折法、TEM、SEMなど各種分光法を使って詳細に調べた。OER活性に対する触媒活性の評価はアルカリ水溶液中でのリニアスイープボルタンメトリーによる。
RNA複製酵素活性を阻害するペプチドによる植物ウイルス増殖抑制技術

RNA切断活性が報告されているLeptotricchia shahii由来CRISPR/C2c2のRNA切断活性を確認するためにC2c2遺伝子発現カセットとGFPmRNAをターゲットとするcrRNAカセットをもつベクターを構築して、GFP蛍光強度で判定する一過的発現系でGFPmRNAの切断活性を確認したところ、約80%程度にGFP発現を減少させることに成功した。そこで、CRISPR/C2c2遺伝子とcrRNAとしてアルファルファモザイクウイルス(AMV)のゲノムRNAの3'末端側のステム・ループ構造をターゲットとするcrRNAをもつコンストラクトでタバコを形質転換してC2c2発現体を3系統得た。形質転換体を自殖してホモ系統を得て、様々な濃度でAMV接種試験を行ったが、AMV病徴と外被タンパク質の蓄積が認められ、C2c2利用によるウイルス抵抗性を発揮するにはC2c2発現量の増強やターゲット配列の検討が必要と考えられた。また、ゲノム編集によるウイルス抵抗性付与の可能性を検証する目的で人工ヌクレアーゼCRISPR/Cas9を利用してPVYの感染・増殖に必要な宿主因子である真核翻訳開始因子eIF4E1遺伝子を破壊した形質転換タバコを作出した。形質転換当代をPCRと塩基配列決定により分析したところ、片アリルのみに変異(一塩基挿入)を持つ2系統が得られた。PVY抵抗性形質は劣性であることから、形質転換当代での抵抗性検定は行わず、自殖により次世代種子を取得してPCR産物の塩基配列決定により劣性ホモ個体を取得した。現在は劣性ホモ個体にPVYを接種して抵抗性検定を実施している。昨年度は,植物ウイルス複製酵素複合体を標的としてタンパク質-タンパク質間相互作用(PPI)阻害活性をもつ人工ペプチド配列をランダムペプチドライブラリーから酵母ツーハイブリッド系を用いて取得した.本年度は,標的のキュウリモザイクウイルス1aタンパク質のMTドメインに結合する2種類のペプチド,2aタンパク質のPol領域とNTP結合領域に結合するそれぞれ2種類と9種類について,baitとpreyを交換して結合能を検定したが,両者間の結合が見られないことからbaitのDNA結合領域ドメインと融合した複製酵素ドメインがpreyの人工ペプチドと転写活性ドメイン融合タンパク質間での結合が考えられた.複製酵素ドメイン単独では取得された人工ペプチドと結合しない可能性が高いことが判明した.そこで,複製酵素結合による抵抗性付与の戦略を転換して,ウイルスゲノムの複製酵素遺伝子をRNAレベルで切断することで抵抗性付与の新たな戦略を構築することを目標とした.そのため,最近注目されているRNA切断活性をもつことが報告されたクラス2タイプ4のCasタンパク質を利用したRNAゲノム編集を利用することとして植物で利用可能なCRISPR/C2c2システムを構築することとした.そこで,真正細菌Leptotricchia shahiiのC2c2遺伝子配列(cas13a)の全長をDNA合成し,アグロバクテリウムバイナリーベクターにクローン化し,さらにcrRNA転写用にシロイヌナズナU6プロモータを付加して,植物用のCRISPR/C2c2システムを構築した.ペプチド-ペプチド間相互作用では,人工ペプチドによるRNA複製酵素ドメインに結合により,複製酵素活性を阻害することが困難であったため,直接複製酵素遺伝子を切断することを目標とした.そのためにCRISPR/C2c2システムを構築することとして,植物形質転換用にバイナリーベクター系を構築することに成功した.RNA切断活性が報告されているLeptotricchia shahii由来CRISPR/C2c2のRNA切断活性を確認するためにC2c2遺伝子発現カセットとGFPmRNAをターゲットとするcrRNAカセットをもつベクターを構築して、GFP蛍光強度で判定する一過的発現系でGFPmRNAの切断活性を確認したところ、約80%程度にGFP発現を減少させることに成功した。植物ウイルス複製酵素複合体を標的としたタンパク質-タンパク質間相互作用(PPI)阻害作用のあるペプチドのスクリーニング手法およびPPI阻害の評価技術の開発をおこなう.本年度は,ペプチドライブラリーを用いた標的部位結合ペプチドの取得を試みた.CMVの複製酵素複合体の形成を阻害するために,複合体タンパク質のいずれかに結合するペプチドを取得する必要がある.

そこで,以下の4領域を標的とした.標的1は,自己結合することが知られている1aタンパク質のN末端(MTドメイン)領域(219aa),標的2は1aタンパク質のC末端(Helドメイン)領域(258aa),標的3は2aタンパク質のPol領域(241aa)とし,標的4はPol領域をさらに限定してTGxxxTxxNT(NTP結合モチーフ)とPol活性モチーフ(GDD)を含む領域のみとし,それぞれをYeast Two-Hybrid(Y2H)用プラスミドにクローニングをおこなった.続いて,市販のY2H用ランダムペプチドライブラリー(ペプチド長16残基)を用いて,標的1, 2, 3, 4の各領域に結合能を持つ有効ペプチドのスクリーニングを行ったところ,標的1に対しては2種,標的3に対しては2種,標的4に対しては9種類が見出されたが,標的2には結合性ペプチドは見出されなかった.結合性ペプチドのアミノ酸配列を決定するため結合性ペプチドクローンの塩基配列を決定したところ,結合性ペプチドは想定していた16アミノ酸ではなく,インサートがコンカテマーとなって挿入されており,多くは50アミノ酸以上であった.これは16アミノ酸程度のペプチドでは複製酵素活性部位に対しては強い結合能を持たず,今回のスクリーニング実験ではより長いペプチドが取得された.Y2H用ランダムペプチドライブラリーを用いた複製酵素結合性ペプチドの探索では,複数個の活性部位に結合するペプチドを取得できた.結合性ペプチドは想定していた16アミノ酸ではなく,インサートの終止コドンに塩基の欠失が存在し,コンカテマー化が起きていた.その結果として,多くは50アミノ酸以上であった.これは16アミノ酸程度のペプチドでは複製酵素活性部位に対しては強い結合能を持たず,今回のスクリーニング実験ではよりコンカテマー化した配列によるペプチドが取得された.一方,PPI阻害活性ペプチドスクリーニング系の構築については,AlphaScreen法のアッセイ系に関する準備は完了した.しかしながら,標的1のMTドメイン,標的2はHelドメインのタンパク質発現実験が当初計画より若干遅れている.今回,構築に成功したCRISPR/C2c2システムの有用性を示すために,アルファルファモザイクウイルスやキュリモザイクウイルスの配列をターゲットとするcrRNAを組み込んだバイナリーベクターで形質転換体やアグロインフィルトレーション法でRNA切断活性の検証を行い,新規のRNAウイルス抵抗性付与戦略を構築し,対象ウイルスを増やしてゆく予定である.次年度は,複製酵素を構成する1aタンパク質と2aタンパク質間の結合部位をさらに特定することで,両タンパク質間の相互作用を打ち消す可能性のあるペプチド候補を探索する.また,AlphaScreen法のアッセイ系を構築するために,標的1のMTドメイン,標的2のHelドメインのタンパク質発現実験について,Hisタグ,FLAGタグ,GSTタグを融合した各ウイルスドメインタンパク質の取得を最優先で進める.人工ペプチド単独では複製酵素ドメインに結合性がないことから,アルファースクリーニング実験が不必要となったために経費が少なくなった。その経費の一部で人工遺伝子を合成したため。
E3ユビキチンリガーゼの機能ドメイン形成によるT細胞活性化制御機構の解明

T細胞が抗原提示細胞から情報を受け取る際、T細胞受容体(TCR)とその下流のシグナル伝達分子から成る凝集塊「TCRマイクロクラスター」が重要である。T細胞の過度な活性化を制御し、自己免疫疾患やアレルギーを回避するよう、TCRマイクロクラスターの視点からの抑制性メカニズムの解明が必要である。本課題研究では、E3ユビキチンリガーゼc-ClbおよびCbl-bが構成する新規クラスターを可視化し、TCRの取り込み・分解とT細胞活性の抑制機構の解明を目的とした。ユビキチンのイメージング解析として、c-CblおよびCbl-bのエフェクター分子ユビキチンを可視化するため、ユビキチンと蛍光タンパクのキメラ分子、リジン残基K48およびK63のユビキチン結合特異的新規バイオプローブを作成した。TCRマイクロクラスターに凝集するユビキチンはNF-kB経路の活性化を示すK63がT細胞補助刺激分子の刺激依存的に凝集を示し、同時にK63によるTCRシグナルの活性化とインターナリゼーションを示す結果でもあった。特異的モノクローナル抗体と特異的バイオプローブを用いた実験結果は同じであった。直鎖型ユビキチンのイメージング解析では、NF-κB経路の活性化に重要と考えられている第一メチオニン残基(M1)を、M1特異的に認識するプローブを用いて特異的ユビキチンの局在を可視化し、M1結合を示すユビキチンはむしろNF-kB活性中心にあり、TCRマイクロクラスーにはない、という局在の違いを示せた。c-CblおよびCbl-b遺伝子欠損マウス由来末梢T細胞を用いて、c-CblおよびCbl-bの局在と、TCRマイクロクラスターの挙動を可視化したところ、それぞれのCblファミリー分子の局在のドメイン依存性が異なること、Cbl-b遺伝子欠損細胞にて激しくTCRの取り込みが低下していること、TCR下流のシグナル伝達分子が停滞することを示した。K63ユビキチンのTCRマイクロクラスターへの凝集は、c-CblではなくCbl-bに大きく寄与していた。26年度が最終年度であるため、記入しない。T細胞が抗原提示細胞から情報を受け取る際、T細胞受容体(TCR)とその下流のシグナル伝達分子から成る凝集塊「TCRマイクロクラスター」が形成され、T細胞の活性化を誘導する。アレルギーや自己免疫疾患で起こっているT細胞の過度な活性化を制御する目的で、TCRマイクロクラスターの視点からそれを抑制する制御分子を研究してきた。本課題研究では、E3ユビキチンリガーゼc-ClbおよびCbl-bが構成する新規クラスターを可視化し、TCRの取り込み・分解とT細胞活性の抑制メカニズムを明らかにすることを目的とする。1ユビキチンのイメージング解析:c-CblおよびCbl-bのエフェクター分子ユビキチンを可視化するため、ユビキチンと蛍光タンパクのキメラ分子、および、リジン残基K48およびK63のユビキチン結合を特異的に認識するプローブを新規作成した。TCRマイクロクラスターに集まってくるユビキチンはシグナル伝達分子の活性化やインターナリゼーションを示すK63結合が多く、タンパク分解を示すK48結合は少なかった。これは、リジン残基の結合に得意的なモノクローナル抗体を用いた実験でも示された。2直鎖型ユビキチンのイメージング解析:NF-κB経路の活性化に重要と考えられているファーストメチオニン残基(M1)を、M1特異的に認識するプローブを用いてT細胞活性化におけるM1結合ユビキチンの局在を探索したが、M1結合を示すユビキチンはTCRマイクロクラスターに優位に存在しなかった。3遺伝子欠損マウスを用いたイメージング解析:c-CblおよびCbl-b遺伝子欠損マウス由来末梢T細胞を用いTCRマイクロクラスターの挙動を可視化したところ、Cbl-b遺伝子欠損細胞にて激しくTCRの取り込みが低下していること、代わりにTCR下流のシグナル伝達分子が停滞することが分かった。また、Cbl-b遺伝子欠損によるK63ユビキチンのTCRマイクロクラスターへの凝集の低下も明らかであった。

直鎖型ユビキチンのイメージング解析では、NF-κB経路の活性化に重要と考えられている第一メチオニン残基(M1)を、M1特異的に認識するプローブを用いて特異的ユビキチンの局在を可視化し、M1結合を示すユビキチンはむしろNF-kB活性中心にあり、TCRマイクロクラスーにはない、という局在の違いを示せた。c-CblおよびCbl-b遺伝子欠損マウス由来末梢T細胞を用いて、c-CblおよびCbl-bの局在と、TCRマイクロクラスターの挙動を可視化したところ、それぞれのCblファミリー分子の局在のドメイン依存性が異なること、Cbl-b遺伝子欠損細胞にて激しくTCRの取り込みが低下していること、TCR下流のシグナル伝達分子が停滞することを示した。K63ユビキチンのTCRマイクロクラスターへの凝集は、c-CblではなくCbl-bに大きく寄与していた。26年度が最終年度であるため、記入しない。リジン残基K48のユビキチン結合を特異的に認識するプローブを新規作成できたことは、ユビキチン研究において非常に優位な成果である。また、これらのプローブを用い、TCRマイクロクラスターとE3ユビキチンリガーゼおよびユビキチンとの可視化に成功し、本年度の研究実施計画を沿った実験が行うことが出来ている。イメージングで得られた結果と疾患との関連性を示すため、変異型Cblを責任分子とする骨髄異形成症候群をモデル化し、過度に活性化したCblと疾患発症の原因探索、さらにはアレルギー発症のモデル化を行う。また、これまでの末梢T細胞を用いた実験を、胸腺T細胞にも拡大し、c-CblおよびCbl-bアイソフォームによる機能の違い、胸腺T細胞と末梢T細胞との相違点、自己免疫疾患発症に寄与する胸腺内T細胞シグナルの破綻、などを解明する。
多主体協調による地域ビジョン形成のための対話モード制御法の研究

本研究では、多主体協調によるビジョン形成を円滑に進める対話モードを抽出する事を目的として、まず、神奈川県総合計画を題材にした発話プトコル実験に基づき、認知的プロセス評価の手法の開発を行った。具体的には、総合計画書の地域将来像に関するテキストを、計画専門家7名と一般被験者7名に提示し、頭に浮かんだことをそのまま発話してもらい、プロトコルデータとして記録した。文を分析単位に選び、文を様相と命題に分離することにより発話データの持つ曖昧さを減少させ、文間の論理関係から、思考のプロセスを分析する方法を開発した。この方法は、文間の論理関係をグラフ表現することにより、思考の流れを把握する上で有効であることが確かめられた。続いて、自治体総合計画を題材として、対話実験を行った。対話実験は、社会人を対象として、計画素案に対する意見の表明とそれに対するコメントをプロトコルとして記録し、発話者間の態度が、思考の流れにどのように影響するか分析を行った。その結果、思考の流れの協調パターンに、演繹的に結論へ到達していく収斂型パターンと、必ずしも一つの結論へ結びつくわけではないが、いくつもの発想が並列的に生成されるオポチュニスティックなパターンが見つかった。しかし、今回の実験では、これらの思考パターンと関連のある発話者間の態度を見つけだすことはできなかった。地域ヴィジョン形成に関わる認知的プロセスを分析評価するために、神奈川県総合計画を題材にして、発話プトコル実験を行った。まず、総合計画書の地域将来像に関するテキスト(元テキスト)を、計画専門家7名と一般被験者7名に提示し、頭に浮かんだことをそのまま発話してもらい、プロトコルデータとして記録した。続いて、プロトコルデータの形態素解析を行い、品詞別の単語に分解し、頻度分析を行った。その結果、単語レベルに分析単位を置いたこの分析法では、被験者が地域ヴィジョンを認知的に把握するために使用した、名詞、動詞、形容詞等の多様性を把握することはできるが、意味や概念がどのように形成されるか、また他者の意見に対するレスポンスがどのように形成されるかをとらえるためには有効性を欠くことが判明した。そこで、意味をとらえる最小単位として、文を分析単位に選び、プロトコルデータを分析する方法を開発した。分析の方法は、まず文を様相と命題に分離する。命題を元テキストに対して新しい情報を付加しているか否かに分離し、付加された情報を、事実命題と価値命題に分類する。様相の類別としては、価値的態度に関する様相と信念に関する様相に分類する。さらに、発生した文が元テキストのどの文を参照しているか情報を付加することにより、発生したプロトコルから元テキストのどの部分に対してどのような認知的評価が行われたかを体系的に整理することが可能であることを確かめた。当初の計画では今年度中に、ゲ-ミング実験を行う予定であったが、対話プロセスを分析するための方法の開発に終った。今年度開発した方法を用いて、ゲ-ミングによる対話モードの抽出にめどが立ったものと考えられる。多主体強調による地域ビジョン形成のための対話モード制御法の研究本研究では、多主体協調によるヴィジョン形成を円滑に進める対話モードを抽出する事を目的として、自治体総合計画を題材にして、対話形式発話プトコル実験を行った。実験は、まず、地域ヴイジョン形成に関わる認知的プロセスを分析評価する方法の開発を行い、この手法を用いて対話状況に置いて、思考の相互作用がどのようにおきるか分析した。続いて、思考の相互作用に影響を与える対話モードに関する分析を行った。まず、認知的プロセス評価の手法の開発は、神奈川県総合計画を題材にした発話プトコル実験に基づき行った。具体的には、総合計画書の地域将来像に関するテキスト(元テキスト)を、計画専門家7名と一般被験者7名に提示し、頭に浮かんだことをそのまま発話してもらい、プロトコルデータとして記録した。文を分析単位に選び、文を様相と命題に分離することにより発話データの持つ曖昧さを減少させ、文間の論理関係から、思考のプロセスを分析する方法のを開発した。この方法は、文間の論理関係をグラフ表現することから、思考の流れを把握する上で有効であることが確かめられた。

対話実験は、学生、社会人、行政計画担当者の3群(2人一組、計6群)に対して、計画素案に対する意見の表明とそれに対するコメントをプロトコルとして記録し、発話者間の態度が、思考の流れにどのように影響するか分析を行った。その結果、思考の流れの協調パターンに、演鐸的に結論へ到達していく収斂型パターンと、必ずしも一つの結論へ結びつくわけではないが、いくつもの発想が並列的に生成されるオポチュニスティックなパターンが見つかった。しかし、今回の実験では、これらの思考パターンと関連のある発話者間の態度を見つけだすことはできなかった。今後の課題である。
アルミナ・ジルコニアを主成分とする高強度セラミックス用連結材料の開発

アルミナ・ジルコニアを主成分とする歯科用高強度セラミックス材料の連結方法について研究を行った。アルミナとジルコニアからなるコンポジットセラミックスでは、酸化マグネシウム粉末を微量添加することで連結強度が上がり、連結部のないコントロールと同等の曲げ強さを持つ焼結体が得られた。連結材料の走査型電子顕微鏡観察では、焼結体内部に残留する気泡が小さくなり、減少している像が観察された。部分安定化ジルコニアセラミックスでは、試作した連結材のスリップ化に問題があり、使用する分散剤の添加率やpH、焼成スケジュールを変えて試験したが、焼結体内部に気泡が残留し連結強度が上がらなかった。本年度の研究成果として以下,研究計画に挙げた被連結試料別に記載する.1.「アルミナセラミックス」「ジルコニアセラミッラス」について低温焼結性アルミナ(大明化学工業)または易焼結グレードジルコニア粉末(東ソー)を使用して連結試験を行っている。分散剤としてポリアクリル酸アンモニウム塩、消泡剤としてポリオキシアルキレングリコール誘導体、焼結促進添加物として酸化マグネシウムを添加して連結材を作製しているが、焼結したスリップ内部に気泡か残留し、末だ十分な強度が得られていない。現在は分散剤、消泡剤、焼結促進添加物の添加量を変えて試験を行っている。また、連結材料作製手順と焼成スケジュールについても検索を行い調整している。2.「アルミナ・ジルコニアのコンポジットセラミックス」についてアルミナとジルコニアからなるスリップ材を連結材料として用いて、VITA社製In-Ceram ZirconiaのCAD/CAM用ブロックを連結した。連結材料に焼結促進添加物である酸化マグネシウムを微量添加することで連結強度が向上し、連結部のないコントロールに匹敵する曲げ強さを得ることができた。まとめ現在のところ、アルミナ、ジルコニア単体の連結材料について、スリップの組成、作製手順、焼成スケジュールを変え最適な条件を模索中である。今後は得られた連結材料について、破壊靭性試験と線収縮率計測を行い臨床応用の妥当性を検証する。また、実験データをまとめて、学会発表および論文発表を行っていく。本年度の研究成果として,研究計画にあげた被連結試料別に記載する.1.「アルミナセラミックス」「ジルコニアセラミックス」について前年度と同様に,アルミナセラミックスでは低温焼結製アルミナ(大明化学工業)を,ジルコニアセラミックスでは易焼結グレードジルコニア粉末(東ソー)を使用して連結試験を行っている.懸濁液の分散剤としてポリアクリル酸アンモニウム塩,消泡剤としてポリオキシアルキレングリコール誘導体,焼結促進添加物として酸化マグネシウムを添加して連結材を作製した.また,粒子表面のゼータ電位を抑え2次粒子の生成を抑制し,セラミックス粒子の分散を高めるために,塩酸と水酸化カリウム水溶液を使用して,溶媒のpHを調整したものを使用した.部分安定化ジルコニアの被連結材料としてZENO(WELARD社)を使用して3点曲げ試験を行ったが,連結強度は180MPa程度となりメーカー公表の曲げ強さ(1200MPa)には至らなかった.2.「アルミナ・ジルコニアからなるコンポジットセラミックス」について前年度の研究で,アルミナとジルコニアからなるスリップ材を連結材料として用い,VITA社製In-Ceram ZirconiaのCAD/CAM用ブロックを連結したところ,酸化マグネシウム粉末を微量添加することで有意に連結強度が向上した.連結材料の破断面を走査型電子顕微鏡にて観察したところ,構造体内部に残留する気泡の数とその大きさが減少している像が観察された.