hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
エンドポイント蛍光消光法を用いた水系病原微生物の簡便・正確定量法の確立

簡便・正確な病原微生物の定量法として、新規遺伝子定量法であるエンドポイント蛍光消光法に着目し、実用的な定量法の確立を試みた。水系病原微生物の代表例としてクリプトスポリジウムを選定し、定量系の検討を行った結果、再現性の高い検量線が作成可能であった。またその定量系を用い、実河川水中のクリプトスポリジウムを測定した結果、高価な装置を必要とするリアルタイムPCR法による定量値と非常に近い値を得た。衛生設備の整っていない発展途上国だけでなく,設備の整った先進国でも水系の感染症が発生しており,深刻な衛生問題となっていることから,水源における水系病原微生物の汚染実態を把握することは急務の課題である。しかしながら,病原性原虫等の一部の微生物を除いて調査範囲が限定されているのが現状である。調査が遅れている要因の一つとして,検査法の複雑さ・煩雑さが挙げられる。Real-time PCR法に代表される従来の水系病原微生物の定量法は,高価な装置を必要とし,さらに共存する阻害物質の影響で,正確な定量が困難であった。そこで本研究では,新規遺伝子定量法として近年報告されたエンドポイント蛍光消光法を利用することで,高価な装置を必要とせず,さらに正確な測定が可能な水系病原微生物の新規定量法を確立することを目的とした。水系病原微生物の代表例としてクリプトスポリジウムを選定し,18S rRNA遺伝子を対象とした定量系の確立を試みた結果,18S rRNA遺伝子数が1010^5 copiesの範囲において,サンプル間の変動が小配さく,再現性の高い検量線を作成することができた。さらに水環境(河川水)サンプルに適用した結果,新しく構築したエンドポイント蛍光消光法を用いた微生物定量系は,高価な実験装置を使用する既存Real-time PCR法と同程度の精度で水環境中のクリプトスポリジウムオーシスト濃度を定量することが可能であった。衛生設備の整っていない発展途上国だけでなく、設備の整った先進国でも水系の感染症が発生しており、深刻な衛生問題となっていることから、水源における水系病原微生物の汚染実態を把握することは急務の課題である。しかしながら、病原性原虫等の一部の微生物を除いて調査範囲が限定されているのが現状である。調査が遅れている要因の一つとして、検査法の複雑さ・煩雑さが挙げられる。リアルタイムPCR法に代表される従来の水系病原微生物の定量法は、高価な装置を必要とし、さらに共存する阻害物質の影響で、正確な定量が困難であった。そこで本研究では、新規遺伝子定量法として近年報告されたエンドポイント蛍光消光法を利用することで、高価な装置を必要とせず、さらに正確な測定が可能な水系病原微生物の新規定量法を確立することを目的とした。本研究では、水系病原微生物の代表例としてクリプトスポリジウムを選定し、18S rRNA遺伝子を対象としたエンドポイント蛍光消光法の定量系の確立を試みた。はじめにエンドポイント蛍光消光法用のプローブを設計し、標準遺伝子を用いて検量線を作成して定量系の有効性を確認した後、河川水中のクリプトスポリジウムの測定に構築した定量系を適用し、実用性を調査した。その結果、再現性の高い検量線を作成することに成功し、実河川水中のクリプトスポリジウムを、高価な装置を必要とするリアルタイムPCR法による定量値と非常に近い値で定量することが可能であった。これらの定量値は従来法の顕微鏡観察法のカウント値とも近い値であった。また、エンドポイント蛍光消光法に逆転写反応を組み合わせることで、検出感度の大幅な上昇が確認され、実用的な検査系を構築することに成功した。
極微な超伝導トンネル接合列を用いた電流標準の実現

極微な超伝導トンネル接合からなる素子を用い、そこでの単一クーパー対トンネル現象を制御することを基本原理とした電流標準の実現が本研究の目的である。本年度は、新たな試料作製技術を開発し、また、極微なトンネル接合系で重要となる電磁場環境の問題を吟味した。以下主に、開発した作製技術について述べる。極微なトンネル接合の材料には通常アルミを用いるが、目的のために好ましくない準粒子の励起を抑える上では、超伝導ギャップが約8倍大きいニオブの方が有利であると考えられる。しかし、ニオブ系極微(サブミクロン・サイズ)構造を標準的な電子線リソグラフで作製すると、良質のものが得られない(超伝導ギャップや転移温度がバルクの値より小さくなる)。そこで集束イオンビーム・エッチングと陽極酸化を組み合わせた試料作製プロセスを開発した。このプロセスによりニオブ系単電子トランジスタ(極微トンネル接合回路の基本単位)を作製し、低温での電気伝導測定から超伝導ギャップと転移温度がバルクの値と比べて遜色がないことを確認した。さらに、単電子トランジスタとしての動作を吟味するために、磁場を印加することにより試料を常伝導状態へと転移させた上で、電流電圧特性とそのゲート電圧依存性を極低温(0.04K)で測定した。ゼロ電圧近傍に現れるギャップ電圧の詳細な解析から、この試料の単電子帯電エネルギーを見積もると、温度換算で1.1Kとなった。この値は十分大きく、また、設計サイズとも矛盾しない。以上のことから、開発したプロセスを用いると高品質のニオブ系極微トンネル接合を作製できる。
日本産裸鰓類(軟体動物の)の系統分類学的研究

これまでに採集できた標本サンプルのうち、本研究課題の中で重点的に取り上げてきたミノウミウシ亜目の種については特に研究が進展した。具体的には、解剖等比較形態学的知見と繁殖様式の特性や生態特性に関する知見をつきあわせる形で、種内変異とそうでないものの検討を行ってきた。その結果、隠れた別種の存在が明らかになり、アルファ段階の分類学に寄与しながら、近縁種の同所的な生息の形態についての考察も加えることが出来た。ヴェリジャー幼生の比較形態学的情報を生態学のレベルで応用できる段階にもなった。また、生物地理学的な知見の増加も本研究成果の重要な部分である。新種の発見に加えていくつもの本邦初記録種を確認することができたが、極海経由の分布が比較的容易に推察される種に加えて、これまでの分布状況から判断すると説明の困難な種が予想以上に存在することが判ってきた。つまり、世界各地の、生物地理学的に連続性が希薄と思われる地域に生息する種が本邦にもかなり存在していた。これらは、人間活動の影響、とりわけ海上交通・海上輸送の著しい増加によって、固着型の餌である刺胞動物の伝播と一緒になって分布を広げてきたものと考えられた。当該種の繁殖様式の観察を行ってみても、それらは長期間の浮遊をする幼生を出さず、卵栄養型の発生をしてごく短期間に定着変態持つこともわかった。属、科レベル以上のタクサの体系の再考、系統の考察については、現在も主として解剖的所見の蓄積を進めているが、残念ながら最終年度のいま、まとまった形で出版できるだけの段階に至っていない。今後は、一層この努力を続けて行く。当初計画した重点グル-プであるミノウミウシ亜目の記載分類を,大きく発展させることが出来た。さまざま手段で採集され,良い状態で固定された標本について,光学的・電子顕微鏡的な形態観察を行っている。解剖学的研究では,多くの種について切片標本からの3次元構造の再構築をはじめ,針のみを用いた微小種・標本の完全な解剖の技術を会得することによって,生殖器系の立体配列の詳細をこれまで以上に完成させることに成功した。このことによって従来の記載の誤りを正すいっぽうこれまで不明だった系統関係を明らかにしている。また電子顕微鏡像から得られた摂餌器官の立体構造と,光学顕微鏡による記載のギャップを埋める研究を発展させている。これらの基本的な観察研究を基本としてとくに以下にあげる知見を得たことは特筆される。いずれの内容も次年度にいっそう発展させる計画である。1.色彩等種内変異と明らかな種差を明確に区別する上で,餌のもつ影響力について実験的な評価を行うことに成功した。このことは同時に,色彩の種内変異が少ない種の餌ニッチを,高い確度で予測することを可能にした。2.親個体の形態にとどまらず,浮遊ヴエリジャ-幼生や着底変態直後の幼体の微細な形態を比較検討し,系統関係の再検討を行った。この結果,属位の統合・分割の議論に新しい評価を与えることが出来た。3.いくつかの隠れた種,同胞種の発見をし,これを予測する上で有効な手法を確立することが出来た。4.わが国の裸鰓類相には,これまでに発見されていなかった海外の生物地理学的に重要な既知種が相当含まれていることが判明した。特に南アフリカ要素や南米大陸,オセアニア要素との共通性について論議することのできる標本を,多数採集することが出来た。具体的には、解培等比較形態学的知見と繁殖様式の特性や生態特性に関する知見をつきあわせる形で、種内変異とそうでないものの検討を行ってきた。

その結果、隠れた別種の存在が明らかになり、アルファ段階の分類学に寄与しながら、近縁種の同所的な生息の形態についての考察も加えることができた。ヴェリジャー幼生の比較形態学的情報を生態学のレベルで応用できる段階にもなった。また、生物地理学的な知見の増加も本研究成果の重要な部分である。新種の発見に加えていくつもの本邦初記録種を確認することができたが、極海経由の分布が比較的要易に推察される種に加えて、これまでの分布状況から判断すると説明の困難な種が予想以上に存在することが判ってきた。つまり、世界各地の、生物地理学的に連続性が希薄と思われる地域に生息する種が本邦にもかなり存在していた。これらは、人間活動の影響、とりわけ海上交通・海上輸送の著しい増加によって、固着型の餌である刺胞動物の伝播と一緒になって分布を広げてきたものと考えられた。当該種の繁殖様式の観察を行ってみても、それらは長期間の浮遊をする幼生を出さず、卵栄養型の発生をしてごく短期間に定着変態持つこともわかった。属、科レベル以上のタクサの体系の再考、系統の考察については、現在も主として解剖的所見の蓄積を進めているが、残念ながら最終年度のいま、まとまった形で出版できるだけの段階に至っていない。今後は、一層この努力を続けて行く。
イタリアにおける地域の内発的発展に関する実証的な比較研究

本調査研究は、イタリア20州の中でもとりわけ自治権が保証されている特別州であるトレンティーノ・アルト・アディジェ州とサルデ-ニャ州を対象として、イタリアの諸地域がもつ複数の社会的文脈/水脈を比較研究し、そこで得た知見によって、日本の個々の地域社会がもつ固有の文脈/水脈に即した地域社会発展の方途を展望することにあった。平成9年度は、本調査研究のまとめの年でもあり、平成8年度の調査をふまえて、イタリア側の研究協力者(サッサリ大学教授/トレント大学兼任教授A.メルレル氏他4名)による資料収集と調査時における全面的協力によるインテンシブな聞き取り調査を研究方法として、この二つの地域の本格的な実地調査をおこなう年となった。今年度は機関聞き取りに加えて個人面接調査もおこなった。まず(1)昨年の調査研究の成果を再確認するための国内研究会をおこない、論点を明確化し、あらかじめイタリア側の研究協力者と研究連絡をとった。(2)新原、田中をイタリアに派遣し(矢澤は現地参加)、研究協力者の協力を得てサッサリとトレントにおける実地調査を行った。とりわけ地中海島嶼社会であるサルデ-ニャと、アルプス山間地帯のはずれに位置してイタリア文化圏とドイツ文化圏の境界領域にあったトレンティーノ・アルト・アデイジェの両地域が、境界領域としていかなる特色をもって形成されてきたか、また両地域の形成過程に移動民が果たした役割に論点を絞って個人面接調査はおこなわれた。(3)論点補強のための調査として予定されていた調査対象地域から南米へのイタリア系移民に関する資料収集と実地調査は受け入れ側の体制が整わなかったことから断念し、研究協力者のA.メルレル教授の派遣先を日本へと変更し、調査研究のとりまとめについての議論と最終的な補充調査についての相談をおこなった。(4)、以上をふまえて、1997年12月と1998年3月に対象地域における最終的な補充調査を行い、今回の学術調査のとりまとめをおこなう目処をつけた。本調査研究は、イタリア20州の中でもとりわけ自治権が保証されている特別州であるトレンティーノ・アルト・アディジェ州とサルデ-ニャ州を対象として、イタリアの諸地域がもつ複数の社会的文脈/水脈を比較研究し、そこで得た知見によって、日本の個々の地域社会がもつ固有の文脈/水脈に即した地域社会発展の方途を展望することにある。今年度は、本格的な実地調査の準備期間として、トレント(トレンティーノ・アルト・アディジェ州の州都、トレンティーノ県の県都)とサッサリ(サルデ-ニャ州サッサリ県の県都)における第一次調査に先だって、イタリア側の受け入れ責任者であるイタリア国立サッサリ大学教授(トレント大学兼任教授)A.メルレル教授を9月から10月にかけて招聘し、本調査研究がいかなる関心からイタリアの地域社会をみようと考えているかを、日本の地域社会の観察を通じて理解してもらった。しかし、調査のキーパーソンである研究代表者の新原が交通事故に合い、12月の海外派遣が困難となり調査計画の軽微な変更をせざるを得なくなった。研究協力者との相談の結果、10月以降イタリア側での資料収集と予備調査の下準備を進めてもらい、それを12月の海外派遣に代替するというセカンドベストの形をとらざるを得なくなった。それゆえ研究経費の面では、当初の予定より外国派遣旅費は少なくなり、その分をイタリアの研究協力者を通じて依頼した研究資料収集のための諸経費(謝金として支出)と国内研究連絡旅費に充てた。

そして平成8年3月に第一次の地域調査をトレントとサッサリにて遂行、トレント大学とサッサリ大学の協力を得て、今後の調査計画の洗練に寄与することとなった。しかしながら、研究協力者A.メルレル教授の招聘時における研究打ち合わせを経て、われわれ調査グループは、地域社会発展を考える際にとりわけ〈人の移動〉の観点の重要性に着目した。イタリア社会自体は、歴史的にもそして現在も、ことなる言語・文化・出自をもった個人や集団を受け入れると同時に移民を輩出してきた。今日とりわけ、二世三世となって出身地に「還って」来る帰還移民がもたらす価値観や世界観は、ある地域の革新や形成にとってとりわけ重要な意味をもつに至っている。したがって地域社会研究の深部に入っていくためには、そのような“移動民(homo movens)"である個々人の内部に刻印された歴史性を把握するための地域を越えた“移動民"の調査が不可欠であることが明らかになってきた。これが次年度の課題として付け加えられた。本調査研究は、イタリア20州の中でもとりわけ自治権が保証されている特別州であるトレンティーノ・アルト・アディジェ州とサンデ-ニャ州を対象として、イタリアの諸地域がもつ複数の社会的文脈/水脈を比較研究し、そこで得た知見によって、日本の個々の地域社会がもつ固有の文脈/水脈に即した地域社会発展の方途を展望することにある。今日とりわけ、二世三世となって出身地に「還って」来る帰還移民がもたらす価値観や世界観は、地域の内発的発展にとってとりわけ重要な意味をもつに至っている。したがって地域社会研究の深部に入っていくためには、そのような“移動民(homo movens)"である個々人の内部に刻印された歴史性を把握するための調査、すなわち“移動民"の調査が不可欠であることが明らかになってきた。それゆえ今年度は、トレント(トレティーノ・アルト・アディジェ州の州都、トレンティーノ県の県都)とサッサリ(サルデ-ニャ州サッサリ県の県都)における調査に先だって、同地域出身者の移動の足跡を辿るために、アメリカ合衆国に矢澤修次郎を派遣、ブラジル連邦共和国に新原と研究協力者のA.メルレルを派遣して、情報収集と調査が予想以上の成果をおさめた。ここでの調査の成果をふまえて、3月にはイタリア側の研究協力者の助力によりインテンシブな聞き取り調査をトレントとサッサリですすめている。こうした聞き取り調査の過程で得られた知見は、当面は以下のものである。故郷のサルデ-ニャやトレンティーノに「帰還」するとっても、二世や三世にとっては異境の地でもある。それにもかかわらず「立ち止まる」のには固有の意味がある。すなわち、“移動民"は、個々人の体験によって、いやすい場所、いやすい人を見出し、そこに立ち寄る。彼らにとっての立ち寄る場所は、社会的・文化的“島"、境界領域であり、「まれびと」の立ち寄る場所である。そして、いやすい場所や相手の前では、とりとめのない自己を表出する。ここにおいては、個々人の“社会的文脈/水脈"が相互浸透をおこし、地域がつくられる。
極短寿命中間体の多元素系における安定化と高次骨格構築法への展開

これまであまり研究されたことのないカルベン型分子とエーテル化合物から形成される極短寿命の酸素イリドの合成反応への展開研究が、本研究の目的であった。この高エネルギー中間体の合成的活用には、多元素効果に基づくイリド電荷の非局在化設計と、速度論・熱力学的な克服法を鍵として展開することが重要であると考えて研究を行っている。本年度に完成し、あるいは新たに実証した研究成果は次のとおりである。1,極短寿命のオキソニウムイリドの生成を、液化炭酸ガス中で一重項のビフェニルクロロカルベンを発生させて、その低温LFP測定から検出することに成功した。2,環状アセタールあるいはオルトエステルに適切な置換基を配置してイリドにおける副反応を制御することで、中・大員環ポリエーテルやポリケトエーテルへの環拡大反応の機構解明に成功した。3,エーテル型オキソニウムイリドへの炭素求電子剤の導入による炭素炭素結合形成に始めて成功した。その鍵は極短寿命なイリドを速やかに強力な求電子剤であるクロロシランで一旦エノールシリルエーテルの形で捕捉し、これを炭素求電子剤と反応させる点にある。4,酸素イリドで得られた結果を硫黄イリド(スルホニウムイリド)へと展開して、極めて高効率な硫黄系の中、大員環ジスルフィド合成法として利用できる環拡大反応を見い出した。
メソポーラスシリカの光機能性発現メカニズムの解明と光触媒への応用

シリカは広い波長域に対して透明だが、メソポーラスシリカには常識では考えられない光触媒機能のある事を見出した。メソポーラスシリカの細孔サイズの制御により、揮発性機化合物(VOC)を選択的に光分解できる事を見出した。さらにエタンからエタノールの合成、一酸化炭素の酸化など、環境浄化や工業的に価値ある現象を見出した。これらは、メソポーラス構造が原因ではなく、シリカ表面のシラノールの活性が、大きな比表面積により強調されたものである事を明らかにした。広い波長域に対して透明であるメソポーラスシリカに、常識では考えられない光触媒機能を見出した。この発現メカニズムを解明するとともに、揮発性有機化合物の分解や、アルカンからアルコールを合成する光触媒としての応用を検討する。広い波長域に対して透明であるメソポーラスシリカに、常識では考えられない光触媒機能のあることを見出した。この発現メカニズムを解明するとともに、揮発性有機化合物(VOC)の分解や、エタンおよびメタンから部分酸化によりアルコールを合成する光触媒としての応用を検討している。本年度は、メソポーラスシリカを作製する際、鋳型として用いる界面活性剤の鎖長やミセル形成時の超音波照射の有無などにより、細孔径が71.5nmのメソポーラスシリカを作製した。これらのメソポーラスシリカに対して、ベンゼン、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼンなどの芳香族や、メタン、エタン、酢酸、ノニルアルデヒドなどの脂肪族の分子サイズの異なるVOCを吸着させて、細孔径と光触媒活性との関係、酸化チタン光触媒との差異をGC-MSを用いて調べた。その結果、(1)トルエンやキシレンは、波長250380nmの光照射によりベンズアルデヒドや酢酸、最終的に二酸化炭素まで分解されることが分かった。また、(2)光触媒反応には細孔径の制御が重要で、光触媒反応には最適な細孔径が存在する。(3)メソポーラスシリカにVOCが吸着されないと光触媒反応は起こらない。(4)エタンを吸着して、光照射によりエタノールに生成する部分酸化反応が進んでいる。(5)メソポーラスシリカと酸化チタン光触媒とは生成物が異なり、反応メカニズムが異なっている。等の成果を得た。これらは、分子サイズに応じた選択性のある光触媒として、あるいは、次世代アルコール製造技術として、また、従来の光触媒の活性向上のための知見として応用可能な重要な知見と考えられる。新しい光・化学エネルギー変換材料となるため注目されている。本年度は、細孔径や細孔壁厚を厳密に制御したメソポーラスシリカを作製し、光触媒反応により分解される各種VOCの分子サイズと細孔径の関係を明らかにした。また、光触媒活性と紫外可視吸収スペクトルの関係について解析し、触媒活性に有効な吸収波長の傾向を明らかにした。さらに、細孔壁を疎水性や親水性に修飾した場合の触媒反応の違いについて検討し、光触媒活性に及ぼすシリカの形状、表面状態の影響について解析した。メソポーラスシリカが親水性の場合、乾燥重量に対し同重量の水を吸着させても、トルエンやキシレンなどのVOCを吸着・光分解していた。光照射により生成したOHラジカルが吸着水の分子層を通ってメソポーラスシリカの細孔内に束縛されているVOC分子と反応し、光分解が起こっていることが示唆された。また、メソポーラスシリカの細孔内部をトリメチルメトキシシランで疎水性にした場合、トルエンとメチル基の反応物が検出された。メソポーラスシリカが反応場として作用している事を示している。吸収、拡散反射スペクトルの測定より、メソポーラスシリカは光触媒反応の進行に有効な波長250380nmの光を、完全に散乱・透過せず、細孔表面や内部で屈折を繰り返し起こし、それによって活性種が形成され触媒反応が進行したものと考えた。これらの光触媒反応は、酸化チタンやレーザ改質したものとは異なっていることを明らかにした。次世代アルコール製造技術として、また、従来の光触媒の活性向上のための知見として応用可能な重要な知見と考えられる。

本年度は、メソポーラスシリカの光触媒機能の発現メカニズムの解明を目的として、メソポーラスシリカの規則性が光触媒機能の発現にどのように関与するかを明らかにするため、メソポーラスシリカと同等のメソ孔の細孔径を持ち、3次元規則性を持たないシリカゲルに対して、VOCガスに対する光触媒機能を検討した。また、メソポーラスシリカや酸化チタン光触媒にレーザー照射によって酸素欠損を導入することにより、光触媒機能がどのような影響を受けるか検討した。平均細孔径が7nmのシリカゲルを用いて各種VOCの光触媒機能性試験を行った結果、トリメチルベンゼン、キシレン、トルエンなどメソポーラスシリカと同様に光触媒活性を示した。また、メソポーラスシリカと同等の反応性、および選択性を示した。これらのことから、メソポーラスシリカに見られる光触媒機能性はメソポーラスシリカ特有のものではなく、多孔性シリカの持つ性質であることが分かった。また、酸素欠陥の導入のため短パルスレーザー照射をおこなったところ、メソポーラスシリカの光触媒機能は特に影響を受けないが、酸化チタン光触媒は黒色に着色し、可視光に対しても光触媒機能を示すことが分かった。これはメソポーラスシリカではケイ素の原子価は4価から変動しにくいが、酸化チタンは容易に3価のチタンが形成され、新たな吸収帯の形成により可視光が光触媒作用に影響したものと考えられる。広い波長域に対して透明であるメソポーラスシリカに、常識では考えられない光触媒機能のあることを見出した。新しい光・化学エネルギー変換材料となるため注目されている。この発現メカニズムを解明するとともに、揮発性有機化合物(VOC)の分解や、エタンおよびメタンから部分酸化によりアルコールを合成する光触媒としての応用を検討している。本年度は、メソポーラスシリカの光触媒機能の発現メカニズムの解明を目的として、メソポーラスシリカの規則性が光触媒機能の発現にどのように関与するかを明らかにするため、メソ孔の細孔径のあるシリカの3次元規則性の有無、メソポーラスシリカ骨格中へのチタンやアルミ金属元素の添加の有無、レーザー照射の有無、オゾン暴露の有無が、VOCに対する光触媒機能に与える影響を検討した。メソポーラスシリカの光触媒機能は、3次元規則構造のないシリカゲルにも認められ、メソポーラス構造が光触媒機能の原因ではなく、規則構造のない多孔質シリカでも光触媒機能を発揮することが分かった。また、アルミの導入は触媒活性の低下を招き、チタンを添加した場合、高活性化が認められた。活性の低減や高活性化する元素の存在が示唆される。レーザーを照射すると光触媒活性はアルミの添加・無添加で差異はないが、チタンを添加した場合、レーザー照射でさらに高まることが分かった。さらに試料は黒色化し、可視光応答性も付与できる事がわかった。VOCの分解装置への応用を考えた場合、メソポーラスシリカの持つ光触媒機能だけでは活性は弱く分解速度も遅い。ベンゼンの分解には不適である。また、メソポーラスシリカにオゾンを暴露した場合、ベンゼンは分解できるがアルデヒド類は分解されない。メソポーラスシリカにチタンを導入し、レーザー照射などにより酸素欠陥を導入するなど、各種要素を組み合わせることにより、新しい分解システムを構築することができる。
前立腺癌の予後を予測する、糖鎖バイオマーカ－の開発

泌尿器癌に関する糖鎖マーカーの研究から、1抗体5F3(抗DSGb5抗体)が前立腺全摘術後においてGLEASON SCOREとは独立したPSA再発予測因子であること、2DSGb5の発現はGLEASON SCOREとは相関せず、約4割の患者で発現が認められること、3DSGb5高発現の患者では有意に前立腺全摘後のPSA再発率が高いことなどを、報告したきた。本研究では、PSA高値などのために系直腸的系統的前立腺針生検の適応となった患者の前立腺生検組織に対して、抗体5F3を用いてDSGb5の発現を評価することで、前立腺全摘標本での被膜外進展や脈管侵襲などの病理学的パラメーターの予測因子となり得るか、さらに、前立腺全摘後のPSA再発予測因子となり得るか調べることを主たる目的としている。当院において2005年から2012年に前立腺癌の診断で前立腺全摘術を施行した患者の、前立腺癌診断に際して施行された系直腸的系統的前立腺生検を行った患者の検体を収集し、前立腺針生検標本でのDSGb5の発現を免疫染色にて検討することで、これらの因子を予測可能かどうかの検討を行った。現在までに、前立腺生検組織に対する抗体5F3を用いた安定で再現性のある染色方法を確立することが可能となった。さらに、生検組織でのDSGb5の発現と全摘組織での発現の相関関係を評価しつつ、染色性と病理学的パラメーターや全摘後の臨床経過を比較検討する解析を行って予測因子となり得るかを詳細に解析している最中である。前立腺癌と診断された患者の生検組織を用いて、糖鎖抗原DSGb5の発現様式を評価する研究を行っている。生検組織は容積が小さいために、パラフィンブロックから切片作成することが困難であり、この方法を確立するのに時間を要した。これを克服するために、手技工夫を行うことで、染色可能な標本を得ることが可能となったため、現在、引き続き研究を遂行中である。安定で再現性のある染色方法を確立することが可能となったので、今後は生検組織および全摘組織でのDSGb5糖鎖発現を調べて、前立腺全摘標本での病理学的パラメーターを予測する因子となり得るか、また、前立線全摘後の再発予測因子となり得るか評価していく。私たちがこれまで独自に開発した泌尿器癌に関する糖鎖マーカーの研究から、1抗体5F3(抗DSGb5抗体)が前立腺全摘術後においてGleason scoreとは独立したPSA再発予測因子であること、2DSGb5の発現はGleason scoreとは相関せず、約4割の患者で発現が認められること、3DSGb5高発現の患者では有意に前立腺全摘後のPSA再発率が高いことなどを、報告したきた。現在、前立腺生検組織に対する抗体5F3を用いた安定で再現性のある戦傷方法を確立するべく、詳細な条件検討を行うことで、小さな生検組織でのDSGb5発現を検出することが可能となった。染色性と病理学的パラメーターや全摘後の臨床経過を比較検討する解析を行って予測因子となり得るかを詳細に解析している最中である。生検組織は容積が小さいために、安定で再現性のある染色法を確立することが肝要であり、この方法を確立するのに時間を要した。これを克服するために様々な因子を解決し、ようやく研究が進行しつつある。

さらに、生検組織でのDSGb5の発現と全摘組織での発現の相関関係を評価しつつ、染色性と病理学的パラメーターや全摘後の臨床経過を比較検討する解析を行って予測因子となり得るかを詳細に解析している最中である。前立腺癌と診断された患者の生検組織を用いて、糖鎖抗原DSGb5の発現様式を評価する研究を行っている。生検組織は容積が小さいために、パラフィンブロックから切片作成することが困難であり、この方法を確立するのに時間を要した。これを克服するために、手技工夫を行うことで、染色可能な標本を得ることが可能となったため、現在、引き続き研究を遂行中である。安定で再現性のある染色方法を確立した後に、症例数を増やして、前立腺生検組織でのDSGb5糖鎖発現を調べて、前立腺全摘標本での病理学的パラメーターを予測する因子となり得るか、また、前立線全摘後の再発予測因子となり得るか評価していく。安定で再現性のある染色方法を確立することが可能となったので、今後は生検組織および全摘組織でのDSGb5糖鎖発現を調べて、前立腺全摘標本での病理学的パラメーターを予測する因子となり得るか、また、前立線全摘後の再発予測因子となり得るか評価していく。平成29年度には、前立腺針生検組織に対する安定した再現性のある染色方法を確立することが研究の主体となったため、当初予定していた前立腺癌細胞を用いた基礎実験は、平成30年度に行うこととしたため、次年度使用額が生じた。次年度使用額は、平成30年度の助成金と合わせて前立腺癌細胞を用いた基礎実験に関わる消耗品費として使用する計画である。平成30年度には、前立腺針生検組織に対する安定した再現性のある染色方法を確立することができたが、さらに、針生検組織でのDSGb5発現が前立腺全摘標本での発現と相関が見られるかということが問題となったために、さらなる検討が必要となった。このような研究を行うこととなったために、次年度使用額が生じた。
現代中国におけるNPOと政治の関係に関する研究

2013年3月に登場した習近平政権は、同年11月に中国共産党十八期中央委員会第三次全体会議を開催し、「全面的に改革を深化させることに関する中共中央の若干重大問題決定」を決議した。そのなかで、NPO政策の改革理念について「協会・商会型、科学技術型、公益慈善型および都市部・農村部におけるサービス提供型の社会組織(NPO)を重点的に育成し、優先的に発展し、そして法によって直接に申請登記することを許可する。一方、社会組織と中国国内における在華国際非政府組織(海外NGO)に対しては、管理を強化し法による活動を展開することを誘導する」と指摘されている。明らかに、中国共産党最高指導部の思惑は、社会問題解決の担い手として公共サービスの供給に専念するNPOに対して法的支援を行う一方、それ以外のNPO(例えば、政策提言や人権擁護などの活動にかかわるNPOおよび中国国内で活動を展開する海外NGO)に対してさまざまな対策を講じて政治統制を続けている、というところにある。筆者から見れば、これは「選択と集中」理論に基づく政策理念にほかならない。換言すれば、限定された緩和政策のもとで、市民社会の主体としてのNPOセクターが本来の「事業」(サービス供給)と「運動」(社会変革)の両輪のうちの後者をどこかに置き去りにしてしまっているのではないかという危惧感を持っている。さらに言えば、習近平政権は「選択と集中」理論に基づき、政権運営に協力姿勢を見せるNPOに対して全面的に支援を行う一方、法的登録手続きを行ったNPOと慈善認定を受けた法定NPOに対して、さまざまな新たな統制手法を通じてコントロールすると同時に、政策提言や人権擁護などの活動にかかわる草の根NPOや中国国内で活動を展開する海外NGOに対してさまざまな対策を講じて政治統制を続けている。
教育関係者は水俣病問題とどう向き合ったか?;環境教育史研究のための基礎的資料収集

研究2年目となる今年度も、ひきつづき日本環境教育史研究の開拓のために、水俣病問題が水俣市および周辺地域の「人づくり〕(中内敏夫)の過程に与えたインパクトを検証するうえで不可欠な資料の収集を実施した。1)文字資料の収集:「水俣病関連データベース」(財団法人水俣病センター相思社)、及び水俣市立図書館や出水市立図書館などを用いて、水俣市及び出水市における教育史、運動史(裁判史を含む)及び環境史関連の資料を収集した。2)オーラル資料の収集:教職員を中心とする「水俣芦北公害研究サークル」の担い手からの聞き取りをひきつづき行った。また、水俣病の患者及び家族からの聞き取りも、水俣市、御所浦町、出水市において実施した。2年間にわたる「基礎的資料収集」を終了してもっともクリアーに浮かび上がってきた様相は、現地に生きる人々にとっての水俣病問題の見え方の多様性である。60年代以降の水俣病関連の諸裁判において証言されてきたり、あるいは一連の写真や映像等で描かれてきた患者及び家族の生活破壊の実態が厳然として存在していたことは疑いない。だが、同時に、1950年代後半以降、水俣市やその周辺地域で育ったり、そこで教員として働いてきたりしてきた人々の聞き取りを通してしばしば語られたのは、水俣病問題の見えにくさでもあった。それは、例えば「患者さんを見かけたという記憶がほとんどない」とか「クラスの子どもたちの誰が家族に水俣病患者を抱えているのか、まるで分からなかった」といった語りによって代表されるものである。そこには水俣病問題を不可視化せんとする力学が何重にもわたって働いていたことは言うまでもない。水俣市及び周辺地域において「水俣病問題と向き合う」とは、問題を不可視化せんとする力に抗して、問題を可視化していく実践であり、それは患者自身が当事者として発する声とそれを伝えんとする支援者たちとによって支えられてきたのであった。日本環境教育史研究の開拓のために,水俣病問題が水俣市およびその周辺地域の「人づくり」(中内敏夫)の過程に与えたインパクトを検証するうえで不可欠な資料の収集を実施した。現時点では,水俣病問題が発生した1950年代から1980年代末にかけての時期について,集中的に作業を実施している。(1)文字資料の収集;テーマにかかわる文字資料(行政資料,新聞記事,諸団体の会報,資料集,研究書,文学資料,等)の収集を行った。(2)オーラルな資料の収集;水俣市内の学校において水俣病問題の授業に取り組んできた教師たちへのヒアリングを実施した。また,それらの教師たちの授業に協力した患者自身や患者家族のヒアリングを実施した。さらに,周辺地域で生活してきた患者たちのヒアリングをも実施した。(3)ヴィジュアルな資料にかかわる証言の収集;水俣病問題は,日本で発生した公害問題のなかでは,おそらく例外的に多くのヴィジュアル資料(写真/ドキュメンタリー番組/映画)が残されている問題であるだろう。今年度,NHKアーカイブス(埼玉県川口市)の協力により,「MINAMATAの半世紀;制作者とともに観るNHK番組のなかの水俣病」(全4回)を開催し,1950年代から現在までの間にニュース報道やドキュメンタリー番組作成に携わった記者やディレクター,アナウンサーたちの貴重な証言を得ることができた。本研究の志向している水俣病問題を事例とする日本環境教育史研究の基礎的資料収集は,明確な資料論及びその資料にかかわる資源との間のネットワークの形成との双方が不可欠であるが,現時点ではその双方ともが形成途上の段階にある。残りの1年の課題である。
リーマン面の退化族の幾何

リーマン面の退化族を、低次元トポロジー、代数幾何学、特異点論へ有機的に結びつけて考察した。具体的には、特異点の解消空間の上の正則写像の詳細な研究を行い、さらに臨界集合のまわりのモノドロミーを円周作用を使って記述した。その上で、標準射影を導入し、その描写と応用を与えた。また、京都大学の佐々木建祀郎氏と共にこの結果の一部を高次元化し、A型特異点を巡回群作用で割って得られた特異点が、スモール群によって一意化されることを示した。この結果は共著論文にまとめた。リーマン面の退化族の特異ファイバーのうち、変形に関して最も安定なもの、すなわち原子ファイバーの分類を目標とする。同時に、特異ファイバーの許容するすべての分裂の様子を描写することによって、写像類群の元のデーン・ツイストへの積分解への応用を与えたい。特に、積分解に内在する幾何的な意味を明らかにしたい。また、リーマン面の退化族の変形のモジュライ空間と呼ぶべきものを構成するために有理特異点の解消空間の変形空間上に、正則関数を拡張することを考察したい。リーマン面の退化族の特別なばあいとして、アニュラスの退化族があるが、A型特異点の解消空間の立場からそれを構成した。つまりA型特異点に特別な巡回群を作用させその商空間を考える。一意化定理の立場からは、この商特異点は2次元複素平面の巡回群商と同一視できる。後者の特異点解消空間はヒルツェブルフ・ユング構成により具体的に構成できる。さらに、A型特異点上に巡回群不変な関数をとってくると、これは商空間上の関数に降下する。この関数と特異点解消写像の合成写像がアニュラスの退化族を与えることを示した。この構成では、いわば最小退化を与えるが、非最小な退化族の興味深い構成法も与えた。具体的には、まずA型特異点の解消空間に巡回群作用をリフトさせる。このとき、解消空間の商空間は一般に複数個の特異点をもち、それらを解消してできる複素曲面は上述のA型特異点の巡回群作用の商空間の解消空間である。ただし、一般には最小解消空間ではない。さて、この解消空間へ最初に述べた関数をもち上げて、それと解消写像の合成写像を考えると、アニュラスの退化族で全空間である複素曲面が非最小である(例外曲線をもつ)ものが得られる。この結果は、コンパクトなリーマン面の退化族の局所モデルを与え、重要である。なお広島大学で行われたシンポジウムで発表を行った。コンパクトなリーマン面の退化族の単純な例として、特異ファイバーが被約なばあいがある。とくに特異点がノード、つまり結節点だけから成る場合は、この退化族の位相モノドロミーはデーン・シイストで生成される。1つ1つのデーン・シイストはノードに沿う消滅サイクルのまわりのひねりで与えられる。このような位相モノドロミーをリーマン面の退化族の全空間への円周作用(サークル・アクション)の立場から記述した。具体的には,退化族のノードのまわりの局所モデルへの円周作用を構成し,次に,この作用を退化族全体に拡張したこのときを角度が360度のばあいに円周作用はこの退化族の位相モノトロミーを与える,この作用を具体的に描写することにより。位相モノドロミーがデーン・シイストの積で表われることを示した。実は,このよりな円周作用素は一意的ではなく。いわば「逆変換」に対応する円周作用も定義することができる。このときは位相モノドロミーの記述は。効率すくでむず,不必要なデーン・シイストが現われることを示した。しがしながら,不必要なデーン・シイストは打ち消し合って上で与たデーン・シイスト分解に一致することも同時に示した.大著「複素曲線の退化族の幾何学」を完成させた。これにより低次元トポロジー,代数幾何学,特異点論がどのように有機的に関連してリーマン面の退化族と結びついているかがはっきりわかるようになったと思う。具体的には特異点の解消空間の上の正則写像の詳細な研究を行い,さらに臨界集合のまわりのモノドロミーを円周作用を使って記述し,さらに標準射影(特異ファイバーのコアへの正則写像)の描写とその応用を与えた。これらはあくまで局所理論であるが,それらを総合的に統合し大局理論として打ち立てた。また,特異点を巡回群・2面体群作用で割って得られた商空間は,特異点をもつがこの特異点がリーマン面の退化族の研究で果たす役割りも解明した。こういう特異点は初めて予期していたような「悪い」特異点ではなく巡回商特異点や全面体商特異点の立場から説明であることがわかった。今後の課題である分裂族のモジュライ空間の構成のうえでこれらの特異点の解消

空間の変形空間(いわゆるアルティン成分)上に正則写像を構成することが本質的なので、さらに考察を深めていきたい。また,「複素曲線の退化族の幾何学」はすでにシュプリンガー社から出版した.前作「複素曲線の退化族の分裂変形」と併せてこの分野の基本的な,今後必要となる道具を提供すると期待している。特に,標準射影の方法は分裂族にともなってできる消減サイクルの記述をするために有用な方法であるが,コアの種数が高いときはテータ関数などの特殊関数があらわれ計算が難しいという点があるので改善したい。著作「複素曲線の退化族の幾何学」を完成させた。これにより低次元トポロジー、代数幾何学、特異点論がどのように有機的に関連してリーマン面の退化族と結びついているかがはっきりわかるようになったと思う。具体的には、特異点の解消空間の上の正則写像の詳細な研究を行い、さらに臨界集合のまわりのモノドロミーを円周作用を使って記述した。その上で、標準射影(物異ファイバーのコアへの正則写像)を導入し、その描写と応用を与えた。これらはあくまで局所理論であるが、総合的に統合し、大局理論として打ち立てた。また、特異点を巡回群作用または2面体群作用で割って得られた商空間は、特異点をもつが、この特異点がリーン面の退化族の研究で果たす役割も解明した。このような特異点は初めに予想していた様な「悪い」特異点ではなく、巡回商特異点や2面体商特異点の立場から説明できることがわかった。今後の課題である分裂族のモジュライ空間の構成のうえで、これらの特異点の解消空間の変形理論(いわゆるアルティン成分)上に正則写像を構成することが本質的なので、さらに考察を深めていきたい。また、このたび完成させた「複素曲線の退化族の幾何学」は、すでにシュプリンガー社から出版した前作「複素曲線の退化族の分裂変形」と併せて、この分野の基本的かつ今後必要となる道具を提供すると期待している。また、われわれの結果は、ある種の複素曲面の符号数をアティヤー・シンガー符号数定理を用いて計算するときに利用された。
グラフの閉曲面への埋め込みとその特徴付け

本年度は前年度に引き続き、閉曲面上の三角形分割グラフと四角形分割グラフ及びその周辺の研究を行った。研究は大きく分けて三つの方向に進展した。まず四角形分割から三角形分割への拡張に関して、「任意の四角形分割グラフに対し、各面に対角辺をうまく入れることにより、4-連結三角形分割グラフにできる」という主張を証明し、学術誌Graphs and Combinatoricsへの掲載が決定した。また前年度得られた偶三角形分割への拡張に関する結果は、学会誌SIAM Journal on Discrete Mathematicsへ投稿中である。次にその逆問題、任意の三角形分割グラフから2部的四角形分割グラフを探す問題において、偶三角形分割グラフの族に対して部分的結果を得ることができた。とくに射影平面上とトーラス上では完全解決することができ、その研究成果を8月の新潟の研究集会で発表した。三つ目は閉曲面上のグラフの彩色問題に関する、Grunbaum coloringと呼ばれる彩色の研究が進展した。局所平面グラフと呼ばれる、5-頂点彩色が保証されたグラフの族の中で、4-頂点彩色を持たないフィスク三角形分割グラフという興味深い研究対象がある。それにmonodromyという概念を用いることにより、「任意の局所平面的フィスク三角形分割グラフがGrunbaum coloringを持つこと」、及び「任意の局所平面的フィスク三角形分割グラフが1頂点を除けば4-頂点彩色可能であること」を示すことができた。これらの結果は閉曲面上のグラフの彩色分野における大きな予想である「Albertson予想」と「Robertson予想」の解決への足がかりとなる重要なものであり、12月に龍谷大学にて行われた応用数学合同研究集会にて、招待講演として発表した。また前年度得られた巡回的4-彩色に関する結果は、学会誌Journal of Graph Theoryへ投稿中である。26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は「四角形分割グラフ」に重点をおいて研究を行った。交付申請書に記載した、閉曲面上のグラフの彩色問題の中でも染色数が比較的小さくなる「偶角形分割グラフ」についての研究を以前から行っていたわけだが、その中でも特に四角形分割グラフに対して興味深い結果がいくつか得られた。例えば四角形分割グラフは球面上では染色数が2であったのに対し、一般二次元閉曲面上では染色数が大きくなる例が知られていた。そこで筆者は、染色数が3に近くなる「偶三角形分割グラフ」に注目して、四角形分割が偶三角形分割に拡張できる必要十分条件を与えたり、特徴的な彩色である「巡回的4一彩色」を持っ四角形分割の必要十分条件を与えたりした。これらの結果は博士論文「A Study on Even Embeddings of Graphs」としてまとめることができ、2年間で後期博士課程を修了することができた。また偶三角形分割に拡張させる問題は、一般に閉曲面上のグラフの拡張問題と呼ばれるものであるが、この逆問題を考えることによってより研究の幅を広げることもできた。すなわち今回の例では、三角形分割が与えられたときに、その部分グラフとして四角形分割を探すという問題である。これにより与えられたグラフから、染色数が少ない部分グラフを取りだすことが可能となった。申請書で度々触れていたcurrent graphに関しての結果は、横浜国立大学の渡辺樹氏との共同研究により、完全グラフの「奇角形分割埋め込み」を実現するcurrent graphを作ることに成功した。奇角形分割埋め込みとは全ての面が奇角形となるような埋め込みのことであるが、奇数の値を帰納的に増やしていく手法を発見することができ、局所的には非常に素なグラフ(辺の少ないグラフ)であるが全体としては染色数が大きなグラフを作ることに成功した。

閉曲面上のグラフの特徴づけに関して、当初注目していたcurrent graphだけではなく、様々な手法を用いることにより解明が進んでいるから。実際「9.研究実績の概要」で記したような、特殊な彩色を持つための必要十分条件を与える定理を生み出すことに成功している。順調に進んでいるので、申請書の年次計画におおむね沿って進めていきたい。
Cu中に析出したFcc Fe-Co合金の相安定性と磁場効果

銅中に固溶した鉄を時効熱処理するとFcc鉄がコヒーレントに析出することは古くから知られているが、FccFe-Co合金も広い組成域にわたって得られる。このとき、Fcc相の安定性はCo溝度の増加とともに低下し、比較的短時間の時効でコヒーレンスが破れ析出合金がbccに変態する。bcc相のFe-Co合金は強磁性で、かつキュリー温度が高いので、相変態量は磁化を測定することにより容易に推定できる。本研究では高温で磁化測定を行うことにより、リアルタイムで析出のキネテイクスを追った。そのため、振動試料磁化測定装置を用い熱処理中のCu(Fe-Cu)合金の磁化変化をその場観測しfcc→bcc変態を起こす条件を調べた。試料はCu_<0.98>(Fe_<0.7>Cu_<0.3>)_<0.02>合金を高周波溶解炉により作成し、1060°Cで均一化焼鈍を行い氷水中に急冷したものをを用いた。測定は印可磁湯は5kOe,温度は、プログラムコントローラで制御し20分で700°Cまで加熱、700°Cに一定時間保持し2時間で室温まで冷却した。その他、磁化変化の可逆性を調べるため様々なシーケンスによる測定を行った。その結果以下のことが明らかになった。1.700°C処理により一部の析出Fe-Co合金がbcc相として成長する。2.fcc析出合金は温度下降時、120°Cとかなり低温でbccに変態する。3.この組成のfccFe-Co合金のキュリー温度は約600Kである。この結果をもとに、他の組成、温度(600°C)での振る舞いを調べ変態温度、fccFe-Coのキュリー温度の組成依存性を明らかにし、さらに次の目的であるfcc→bcc変態に伴う磁気ノイズの測定装置を作成し、変態過程のダイナミクスを明らかにする予定である。
薬物による虚血心筋保護のメカニズムに関する研究

前年度の実験によって、カルシウム拮抗薬のジルチアゼムが低酸素潅流下における摘出ラット心筋の細胞内酸素濃度を上昇させることがわかった。本年度の研究では、ジルチアゼム(dーcis)およびその光学異性体(カルシウム拮抗作用は弱い:lーcisと略)の虚血心筋保護作用を調べた。虚血心筋保護作用の指標としては、心筋内のエネルギ-リン酸化合物と遊離脂肪酸の含量を用いた。実験の結果、dーcisもlーcisもほぼ同程度に虚血から心筋を保護することが認められた。従って、ジルチアゼムの虚血心筋保護作用のメカニズムはカルシウムチャネル遮断以外の作用(例えば膜安定化作用)を考えねばならない。では、膜安定化作用の実体は何か?恐らく膜の脂質二重層におよぼす薬物の作用であろうと考えられるが、この点は将来の研究に待たねばならない。次に心筋のカルシウムチャネルに対するATPの作用について電気生理学的な検討をおこなった。虚血になれば心筋細胞内のATPは低下するからである。この実験にはモルモット心室細胞膜を用いた。この細胞膜をinside patchにすると、L型カルシウムチャネルの活性がrunーdownすることが分っている。このrunーdownは心筋組織抽出液(PCAP)によって回復するが、ATP単独では回復せず、PCAPの存在下であればATPの回復効果が発現することを見出だした。ただし、ATPのこの効果はATPのアナログであり加水分解されないAMPーPNPによってもみられたので、ATPのrunーdown回復効果はATPの加水分解によって生じるエネルギ-によるものではない。このことから、ATPはエネルギ-を介してではないが、カルシウムチャネルに対して直接的な作用(おそらくはリン酸化作用)をもっているものと思われる。以上、虚血心筋に対するカルシウムチャネル遮断薬の作用を検討し、カルシウムチャネル遮断薬の新しい作用を見出だした。ラットの心臓を取り出し、酸素化(95%0_2+5%0_2)したクレブスヘンゼライト液でランゲンドルフ法により潅流した。心臓は300回/分でペ-シングした。左心室表面にある心筋内のミオグロビン酸素飽和度(Mb0_2)を連続的に測定記録した。ジルチアゼム(0.72、2.41、4.82uM)は左心室内圧(LVP)と潅流圧(PP)を濃度依存的に低下させた。しかし、Mb02には変化を与えなかった。低酸素化(30%0_2+5%CO_2+65%N_2)した液で潅流すると、MbO_2、LVP、PPは低下した。低酸素化の5分後にジルチアゼムを与えた。2.41又は4.82uMのジルチアゼムはMbO_2を上昇させ、LVPを低下させ、PPには変化を与えなかった。これらの結果は、高濃度のジルチアゼムは心筋の収縮力を低下させることによって心筋の酸素需要を低下させ、その結果、低酸素状態にある心筋細胞内の酸素濃度を上昇させ、心筋細胞に対して良い効果をもたらすものと考えられた。次に虚血実験をした。すなわち、定流量(10ml/min)下にラット心臓を酸素化したクレブスヘンゼライト液で潅流した。潅流ポンプを止めることによって心筋を25分間虚血にし、潅流ポンプを作動させることによって15分間再潅流した。虚血にすると心拍動はとまり、再潅流によって心臓は動き始めたが、収縮期のLVPとともに拡張期のLVP(EDP)が著明に増大した。虚血開始直前の5分間または再潅流直後の5分間にMgSO_4の15mMを潅流液中に与えた。虚血前のMgSO_4投与は再潅流後のEDPの上昇に殆ど影響を与えなかったが、再潅流後のMgSO_4投与は再潅流後のEDPの上昇を有意に抑制した。さらに、虚血-再潅流による心筋ATPの低下も再潅流後のMgSO_4投与によって有意に抑制された。以上の2つの実験から、カルシウム拮抗薬ばかりでなく、マグネシウムも虚血心筋保護作用のあることが明らかとなった。

この細胞膜をinside patchにすると、L型カルシウムチャネルの活性がrunーdownすることが分っている。このrunーdownは心筋組織抽出液(PCAP)によって回復するが、ATP単独では回復せず、PCAPの存在下であればATPの回復効果が発現することを見出だした。ただし、ATPのこの効果はATPのアナログであり加水分解されないAMPーPNPによってもみられたので、ATPのrunーdown回復効果はATPの加水分解によって生じるエネルギ-によるものではない。このことから、ATPはエネルギ-を介してではないが、カルシウムチャネルに対して直接的な作用(おそらくはリン酸化作用)をもっているものと思われる。以上、虚血心筋に対するカルシウムチャネル遮断薬の作用を検討し、カルシウムチャネル遮断薬の新しい作用を見出だした。
自己推進と磁場操舵による生体医用マイクロロボットの位置制御への挑戦

マイクロロボットを利用した非侵襲生体内治療の実現には,動力供給,泳動推進,無線制御が重要課題である.これら未解決課題に対し本研究では,生体内で動作しうる動力源,マイクロ流体環境に有効な推進原理,生体透過する外部信号による方向制御に着目し,生体内で供給可能なグルコースと酸素を燃料とするバイオ燃料電池と,その電位差に伴い発生する電気浸透流反力による自己電気浸透推進機構と,外部磁場による操舵制御機能とを統合した,新規マイクロ泳動ロボットを提案する.プロトタイプを用いた模擬生体環境下での実験により,推進,操舵,位置制御性能を実証・評価し,マイクロロボットの位置制御システムを実現する事に挑戦する.マイクロロボットを利用した非侵襲生体内治療の実現には,動力供給,泳動推進,無線制御が重要課題である.これら未解決課題に対し本研究では,生体内で動作しうる動力源,マイクロ流体環境に有効な推進原理,生体透過する外部信号による方向制御に着目し,生体内で供給可能なグルコースと酸素を燃料とするバイオ燃料電池と,その電位差に伴い発生する電気浸透流反力による自己電気浸透推進機構と,外部磁場による操舵制御機能とを統合した,新規マイクロ泳動ロボットを提案する.プロトタイプを用いた模擬生体環境下での実験により,推進,操舵,位置制御性能を実証・評価し,マイクロロボットの位置制御システムを実現する事に挑戦する.