hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
テストの科学的運用のためのテストデータ用分析システムの構築

本研究は,高まりつつあるテストへの需要とその科学的運用への期待を背景に,テストデータを項目反応理論に基づいて容易に分析できるプログラムを研究・開発することを目的としてすすめられた.本研究において,1.項目反応理論における項目パラメタのパラメタ推定を可能とするプログラムを開発した,2.多変量型のべ一タ分布を定義し,その有限混合分布を多変量項目反応理論における潜在特性値の分布として採用することを提案した.3.推定された項目パラメタに基づいて,コンピュータ型テストを実行できるテスティングシステムを開発した.本研究は,高まりつつあるテストへの需要とその科学的運用への期待を背景に,テストデータを項目反応理論に基づいて容易に分析できるプログラムを研究・開発することを目的としてすすめられた.本研究において,1.項目反応理論における項目パラメタのパラメタ推定を可能とするプログラムを開発した,2.多変量型のべ一タ分布を定義し,その有限混合分布を多変量項目反応理論における潜在特性値の分布として採用することを提案した.3.推定された項目パラメタに基づいて,コンピュータ型テストを実行できるテスティングシステムを開発した.本研究の目的は,高まりつつあるテストへの需要とその科学的運用への期待を背景に,テストデータを統計理論に基づいて容易に分析できるプログラムを開発し,WEBサーバ上で自在にテスト関係者が使用できるシステム環境を構築することである.WEB上で簡単に操作することのできる環境を構築することによって,大学関係者のみならず多くのテスト関係者が,テストを選抜のためのものではなく,教育に資する情報を提供するものとして認知し,実際に利用できるようになることを目的としている.本年度は,テスト(試験)がより高い公平性・信頼性のもとで運用されるように,統計モデル(項目反応理論)の枠組みでテスト運用を容易にするための統合的分析システムの開発のための詳細な設計をおこなった.また,そのシステムはWEB上において提供されうる形式をとるようにした.提供するシステムは公開を前提に開発がおこなわれた.なお.それらシステムはCBT(適応型テストシステム)との連携が可能となるような設計とした.同時に,これまでに提案されてきた複数の項目反応理論のモデルについて理論的統合をはかり,パラメタの推定方法に関しての理論研究もおこなった.なお,本システムを用いた実データの分析結果が公表された.また,統合的分析システムがWEB上で運用されるためのインターフェイスの一部が作成された。また,パラメタ推定については,R言語を用いてプログラム化されていたものを計算速度の向上のため一部がC言語で書き換えられている.本研究の目的は,テストデータを統計理論に基づいて容易に分析できるプログラムを開発し,WEBサーバ上で自在にテスト関係者が使用できるシステム環境を構築することである。また,本年度の目的は,項目反応理論(Item Response Theory)に基づいたテストデータ分析プログラムの実装に加え,インターフェイスの作成・拡張であった.本年度は上記の目標を達成するための計画に基づき,研究がおこなわれた.本年度は,推定プログラムを完成させ,その試験的な運用に至っている.推定値については,シミュレーションによりその妥当性は確認した.今後は,初期値導出についての研究を進める計画とする.また,インターフェイスについては,若干の修正の余地を残しつつも機能としては,当初計画していた水準のインターフェイスを作成できた。なお,実行速度高速化のため一部C言語を用いて書き換えられていたものをすべてC言語による書き換えを完了した.さらに,現在は関連する統計モデルの研究を始めている.具体的には,多次元項目反応理論(Multi-dimensional Item Response Theory)の理論的研究である.本年度の研究では,多次元項目反応理論の際に用いることができる,多変量混合ベータ分布を定式化し,その有用性について研究をおこなった.なお,この研究によって得られた成果は順次に分析プログラムに実装していく予定となっている.さらに,本研究では,データ分析のためのシステム構築が目的であるが,将来的になお,本研究の成果については,国際学会において報告されている.本研究の目的は,高まりつつあるテストへの需要とその科学的運用への期待を背景に,テストデータを統計理論に基づいて容易に分析できるプログラムを開発し,WEBサーバ上で自在にテスト関係者が使用できるシステム環境を構築することである.WEB上で簡単に操作することのできる環境を構築することによって,大学関係者のみならず多くのテスト関係者が,テストを選抜のためのものではなく,教育に資する情報を提供するものとして認知し,実際に利用できるようになることを目的としている.本研究においては,テスト(試験)がより高い公平性・信頼性のもとで運用されるように,統計モデル(項目反応理論)の枠組みでテスト運用を容易にするための統合的分析システムの開発がおこなわれた.また,そのシステムはWEB上において提供されうる形式とした.なお.それらシステムはCBT(適応型テストシステム)との連携が可能なような設計とした.同時に,これまでに提案されてきた複数の項目反応理論のモデルについて理論的統合をはかり,パラメタの推定方法に関しての理論研究もおこなわれた.さらに,CBT自体の設計・実装もおこなうことによって,より開発するシステムが効果的に使えるようになるものとされた.研究成果として,本年度は統合的分析システムがWEB上で運用が開始された.また,理論的な研究成果をふまえ,新たなモデルが実装されている.さらに,尺度化の理論的研究をすすめ,成果が得られた.また,CBTシステムについても設計・開発がおこなわれた.

また,上記の成果について,国際計算機統計学会において報告された.おおむね計画どおりに進展している.当初の計画において,推定値の信頼性の検討について若干の遅れが見られるものの,理論的研究において計画よりも進んでいる点もあり,全体としては順調に進展しているという評価をおこなうことができる.24年度が最終年度であるため、記入しない。今後の研究の推進方策としては,おおむね,これまでに策定した計画に基づきおこなっていく.ただし,今後の研究の発展に合わせ,柔軟にシステム仕様は改善を図っていく.24年度が最終年度であるため、記入しない。
プロバイオティクスが糖尿病患者の口腔の健康と免疫機能にもたらす影響の解明

現代社会において、糖尿病患者は増加の一途をたどっている。糖尿病の多くは2型糖尿病であり、生活習慣病のひとつにあげられている。プロバイオティクスとは、消化管内の細菌叢を改善し宿主に有益な作用をもたらしうる生きた微生物とそれらの増殖促進物質と定義される。利用される微生物の殆どは乳酸菌やビフィズス菌等で、これらを含む食品を摂取することにより消化管内フローラのバランスを整え疾病の治療や予防に役立たせる方法の有効性は近年多くの臨床研究で報告されている。口腔の健康におけるプロバイオティクスの影響について、申請者はこれまでにプロバイオティクスの1つであるLactobacillus salivarius WB21株(WB21)を用い歯周病患者や口臭がある患者に対してプロバイオティクスの効果を検証し、歯周組織の炎症や口臭の改善に有効であることを報告した。糖尿病は歯周病の増悪因子の1つとされており、プロバイオティクスの口腔への利用が糖尿病に与える影響について評価を行うことが本研究の目的である。まず本研究のプレ実験として、健康なボランティアの高齢者33人に対しランダム化二重盲検プラセボ対照クロスオーバー試験を行った。無作為に2群にわけ、乳酸菌配合タブレットあるいはプラセボタブレットを8週間、一日3回食後(ブラッシング後)に1錠舐めるよう指示した。8週間の休止期間後、前回とは異なるタブレットを8週間舐めるよう指示した。それぞれの摂取時期の前後に、揮発性硫黄化合物濃度、プラーク付着量、歯肉出血、歯周ポケット、舌苔付着量、唾液中の分泌型IgA濃度を調べた。その結果、WB21配合タブレットを摂取した期間では無配合タブレット摂取した期間に比べて舌苔スコアが減少し、唾液中の免疫グロブリンのひとつであるsIgA抗体の量が増加した。免疫グロブリン療法により糖尿病が改善されたという報告もあり、糖尿病と免疫機構と関連性について今後さらなる解明が必要と思われる。現代社会において糖尿病患者は増加の一途をたどっている。糖尿病の多くは2型糖尿病であり、生活習慣病のひとつに挙げられている。プロバイオティクスとは、消化管内の細菌叢を改善し、宿主に有益な作用をもたらしうる有能な微生物とそれらの増殖促進物質と定義される。プロバイオティクスの摂取により消化管内のフローラに作用し、フローラの健常化をはかりながら疾病の予防改善を行うというものである。プロバイオティクスの口腔内における影響において、申請者はこれまでにプロバイオティクスの1つであるLactobacillus salivarius WB21株(WB21)を用い、歯周病患者や口臭患者に対してプロバイオティクスの効果を検証し、口臭や歯周組織の炎症の改善に有効であることを報告した。糖尿病は歯周病の増悪因子の1つとされているが、プロバイオティクスの働きが糖尿病に与える影響について評価を行う事が本研究の目的である。当該年度において、申請者はプロバイオティクスのう蝕に対する効果について検証を行いその結果、う蝕病原細菌の1つであるStreptococcus mutansに対し、WB21の添加菌数依存的に減少し、う蝕病原細菌が形成する不溶性グルカン量もWB21の添加により減少することが明らかになった。この結果は、本研究のプロバイオティクスの摂取が糖尿病患者に対する影響の解明において、今後検証を行っていくうえで重要な知見になると考えられる。現在プロバイオティクスと糖尿病との関連について臨床研究に向けての準備中であり、プレ実験として、健康な高齢者を対象としLactobacillus salivarius WB21株プロバイオティクスの経口投与による臨床実験を行っている。臨床実験のデータの解析後、本研究の臨床研究を進めていく予定である。糖尿病のうち2型糖尿病は生活習慣病のひとつにあげられており、その患者数は増加の一途をたどっている。プロバイオティクスは、消化管内の細菌叢を改善し宿主に有益な作用をもたらしうる有能な微生物とそれらの増殖促進物質と定義されており、プロバイオティクスの摂取により、消化管内のフローラに作用しフローラの健常化を図りながら疾病の予防改善を行うというものである。申請者はこれまでにプロバイオティクスの口腔内の影響として、プロバイオティクスの1つであるLactobacillus salivarius WB21株(WB21)を用い歯周病や口臭患者に対してプロバイオティクスの効果を検証し口臭や歯周組織に炎症の改善に有効であることを報告した。本研究では、歯周病の増悪因子の1つである糖尿病に対してプロバイオティクスが与える影響について評価を行うことが本研究の目的である。当該年度において、申請者は本研究で行う予定である臨床研究のプレ実験を行った。健康な高齢者を対象としWB21が配合されたタブレットおよび配合されていないタブレットを数か月間投与し口腔内の変化等について調べた。その結果、WB21配合タブレットは無配合のものと比べて投与前後で舌苔スコアが減少し、唾液中のIgA抗体の量が増加したことが明らかになった。現在、昨年度行った臨床研究のプレ実験のデータの解析中であり、また得られた結果やデータをふまえて本実験の具体的な研究計画を立てている途中である。そのため、研究の進捗状況は現在やや遅れている。また今後は臨床研究と並行して基礎研究をを行っていく予定であり、具体的な研究計画を立てているところである。

プロバイオティクスとは、消化管内の細菌叢を改善し宿主に有益な作用をもたらしうる生きた微生物とそれらの増殖促進物質と定義される。利用される微生物の殆どは乳酸菌やビフィズス菌等で、これらを含む食品を摂取することにより消化管内フローラのバランスを整え疾病の治療や予防に役立たせる方法の有効性は近年多くの臨床研究で報告されている。口腔の健康におけるプロバイオティクスの影響について、申請者はこれまでにプロバイオティクスの1つであるLactobacillus salivarius WB21株(WB21)を用い歯周病患者や口臭がある患者に対してプロバイオティクスの効果を検証し、歯周組織の炎症や口臭の改善に有効であることを報告した。糖尿病は歯周病の増悪因子の1つとされており、プロバイオティクスの口腔への利用が糖尿病に与える影響について評価を行うことが本研究の目的である。まず本研究のプレ実験として、健康なボランティアの高齢者33人に対しランダム化二重盲検プラセボ対照クロスオーバー試験を行った。無作為に2群にわけ、乳酸菌配合タブレットあるいはプラセボタブレットを8週間、一日3回食後(ブラッシング後)に1錠舐めるよう指示した。8週間の休止期間後、前回とは異なるタブレットを8週間舐めるよう指示した。それぞれの摂取時期の前後に、揮発性硫黄化合物濃度、プラーク付着量、歯肉出血、歯周ポケット、舌苔付着量、唾液中の分泌型IgA濃度を調べた。その結果、WB21配合タブレットを摂取した期間では無配合タブレット摂取した期間に比べて舌苔スコアが減少し、唾液中の免疫グロブリンのひとつであるsIgA抗体の量が増加した。免疫グロブリン療法により糖尿病が改善されたという報告もあり、糖尿病と免疫機構と関連性について今後さらなる解明が必要と思われる。現在プレ実験として行っているプロバイオティクスの経口摂取が与える全身における影響についてデータ解析後、研究計画を立て本研究の臨床研究を行っていく。また、基礎研究として、L. salivarius WB21株が免疫細胞にの1つであるマクロファージにおよぼす影響についても調べる。本研究は今後臨床研究および基礎研究を行っていく。臨床研究においては、現在もさらにデータを解析中であり、解析後に具体的な実験計画を立て実験を行っていく。また、本研究ではWB21を用いているが、一例としてWB21投与による他の口腔内細菌や唾液中の抗体等に対する影響や変化について調べ、さらにそれが健康な人と糖尿病患者との間でどのような違いがみられるか調べてみたいと考えている。既に所属講座において所有していた研究機材や実験器具を使用していたため、物品費は予定の金額より安価であった。既に所属講座において所有していた研究器材や実験器具を使用していたため、物品費は予定の金額より安価であった。今後行っていく臨床研究において使用予定であるWB21配合タブレットを購入予定である。また、基礎研究も予定しているが、その際に使用を予定している消耗品の購入も検討している。今後行っていく臨床研究において使用予定であるWB21株配合プロバイオティクス配合タブレットを購入予定である。また、基礎研究も行っていく予定であり消耗品の購入を予定している。
ショウジョウバエの銅代謝と重金属解毒機構

ショウジョウバエの幼虫を培地に致死量を若干下まわる量の銅を加えて飼育すると、中腸に橙赤色の蛍光物質が蓄積される。このことは、約40年前にPou'lsonが見出したが、この蛍光物質の本体やその機能は全く不明のまゝ放置されていた。動物における銅の代謝や解毒については、今まで専らメタロチオネインという分子量の小さいタンパク質の関与のみが考えられてきたが、私たちは、この蛍光物質が銅の解毒や代謝に関与する可能性を考え、その動態と性状について解析を行なった。銅低抗性系統の幼虫に銅を与えると、約8時間後に、中腸のある特定の部位に蛍光物質が蓄積することが認められた。この蓄積は2×10^<-3>モルのシクロヘキシミドの同時投与によって著るしく抑制されることから、この蛍光物質は、(1)銅の存在によってその蓄積が誘導されること、(2)その蓄積にはタンパク質の生合成が関与していることが示唆された。銅培地で飼育した幼虫3000個体を集め、蛍光物質を抽出し、その性状を調べた。この物質は、(1)熱処理によって蛍光を失なう、冷却しても蛍光は回復しない、(2)6090%の飽和硫安によって沈殿する、(3)セファデックスG25で排除されるなどから、タンパク質であると判断した。そこでSuperdex75によるゲルクロマトグラフィーを行ない、マーカーとの比較から、その分子量を約69000ダルトンと推定した。部分精製した蛍光物質を蛍光分光光度計で測定すると、その蛍光波長は337nm附近にあり、またその励起波長は285nm附近と判明した。また、標準培地で飼育した幼虫から同様操作でタンパク質の分画を精製し、これに銅イオンを加えても蛍光を観察することはできなかった。これらの結果から、この蛍光物質は一種のタンパク質であり、銅を与えることによって誘導的に生合成されることが推定され、このタンパク質が銅の代謝と解毒に関与している可能性は極めて高いと推察される。
電位依存症Kチャンネルの不活性化と不活性化ゲートの数との関連についての研究

本研究は電位依存性Kチャンネルの不活性化特性と不活性化ゲート数との関係を明らかにするために計画された。このため、KチャンネルクローンKv1.4をタンデムに連結したdimericあるいはtetrameric cDNAを作製して、Xenopusの卵母細胞にそれぞれ不活性化ゲートを4,2あるいは1つ持つチャンネルを発現させた。すなわちdimeric cDNAはKv1.4の3'側にいわゆる"ball and chain"領域を欠いたKv1.4(△Kv1.4)を連結させることによって、またtetrameric cDNAはKvl.4の3'側に△Kv1.4を3個タンデムに連結することによって作製した。二電極膜電位固定法を用いてこれらのチャンネルのmacroscopic currentsの不活性化の時定数を比較した結果、チャンネルあたりの不活性化ゲートの数が1,2ないし4と増加しても不活性化の時定数は必ずしも整数倍の増加を示さないデータが得られた。Shaker Kチャンネルでは不活性化の時定数は不活性化ゲートに比例して整数倍の変化を示し、不活性化ゲート間に干渉はないとされているが、上の結果は不活性化ゲートの間に相互作用が存在することを示唆する。作製したcDNAがコードするポリペプチドに含まれるすべてのサブユニットが1つのチャンネルの形成に与っていることを検証するため、第1から第4サブユニットのそれぞれにdominant negativeな変異を持つか、あるいは第1/3および第2/4サブユニットにdominant negativeな変異を持つtetrameric cDNAを作製し、これが発現するチャンネルと野性型のtetrameric cDNAがつくるチャンネルの電気生理学的性質を比較検討する実験を行った。その結果tetrameric cDNAがコードする4つのサブユニットはすべて膜にあってチャンネル形成に与っていることが明らかになった。これらの結果から以下のことが明らかになった。i)作製したmultimeric cDNAはすべて4量体Kチャンネルを形成すること。ii)multimeric cDNAの発現するチャンネルをもちいた検討から、不活性化ゲートが2つ以上存在するときにはそれらの間に相互作用があること。電位依存性Kチャンネルの不活性化特性に関わる因子には不活性化ゲートの数とその受容部位の数およびその構成がある。本研究は不活性化特性と不活性化ゲート数との関係を明らかにするために計画された。このため、KチャンネルクローンKv1.4をタンデムに連結したdimericあるいはtetrameric cDNAを作製して、それらから得られたmRNAを用いてそれぞれ不活性化ゲートを4、2および1つ持つチャンネルをXenopusの卵母細胞に発現させた。すなわちdimeric cDNAはKv1.4の3'側にいわゆる“ball and chain"領域を欠いたKv1.4(ΔKv1.4)を連結させることによって、またtetrameric cDNAはKv1.4の3'側にΔKv1.4を3個タンデムに連結することによって作製した。Dimeric cDNAによってコードされるポリペプチド2つによって不活性化ゲートを2つもつチャンネルが、さらにtetrameric cDNAによってコードされるポリペブチド一つによって不活性化ゲートを1つもつKチャンネルが発現する。こうして得られたチャンネルを用いて不活性化と不活性化ゲート数の関係について検討を行った。

先にShaker Kチャンネルをもちいて行れた不活性化ゲートの数と不活性化との関係を検討した結果では、不活性化の時定数は不活性化ゲートに比例して整数倍の変化を示すとされていた。本研究の実験結果を解釈するうえで重要なことは作製したcDNAがコードするポリペプチドがすべて膜にあってチャンネルを形成するのに預かっているという仮定が正しいかどうかということである。このことを検証するため、第3および第4サブユニットにdominant negativeな変異をもつtetrameric cDNAを作製しこれが発現するチャンネルと野性型のtetrameric cDNAがつくるチャンネルの電気生理学的性質を比較検討する実験を現在行っている。平成10年度はKチャンネルクローンKv1.4をタンデムに連結したdimericあるいはtetrameric cDNAを作製して、それぞれ不活性化ゲートを4、2および1つ持つチャンネルをXenopusの卵母細胞に発現させることによって不活性化と不活性化ゲート数の関係について検討を行った。その結果、チャンネルあたりの不活性化ゲート数が1、2ないし4と増加しても不活性化の時定数は必ずしも整数倍の増加を示さないデータが得られた。ShakerKチャンネルでは、不活性化の時定数は不活性化ゲートに比例して整数倍の変化を示し不活性化ゲート間に干渉はないとされていたが、上の結果は不活性化ゲートの間に相互作用が存在することが示唆された。ただしこの実験結果の考察は作製したcDNAがコードするポリペプチドに含まれるすべてのサブユニットが1つのチャンネルの形成に与っているという仮定によって成り立つものである。今年度はこの仮定を検証するため、第1から第4サブユニットのそれぞれにdominant negativeな変異を持つか、あるいは第1/3および第2/4サブユニットにdominant nagativeな変異を持つtetrameric cDNAを作製し、これが発現するチャンネルと野性型のtetrameric cDNAがつくるチャンネルの電気生理学的性質を比較検討する実験を行った。その結果tetrameric cDNAがコードする4つのサブユニットはすべて膜にあってチャンネル形成に与っていることが明らかになった。
II-VI族化合物半導体超格子の電子構造と光学的性質の研究

II-VI族半導体超格子は、光素子等の新機能性材料として多岐の応用への可能性が指摘され、活発に研究されている。我々は、亜鉛化合物(ZnS、ZnSe、ZnTe)からなる半導体歪超格子の結晶構造と基本的な電子状態、光学的性質を第一原理の計算(LDA擬ポテンシャル法全エネルギ-計算)を用いて調べた。1.歪超格子の結晶構造について、次が明らかにされた。いずれの亜鉛化合物超格子系も、(1)基板のない場合、歪の分布は界面1原子層以外一様で、内部の歪の大きさは構成物質比の線形な関数になる。(2)基板上超格子の場合、界面に平行な格子定数が基板の値と等しい基板のない超格子の場合に相当した構造となる。(3)界面での電荷移動のために超格子構造はそれ自身準安定構造である。2.種々膜厚の各物質組超格子の電子状態の次の特徴を明らかにした。(1)界面に平行・垂直な歪の違いにより、Xz・Xxy状態のエネルギ-は分裂する。(2)GaAs基板上ZnS/ZnSe系は膜厚が小さい時、軽いホ-ルギャップの物質になる。(3)超薄膜超格子においても種々の状態の波動関数は一方の物質に局在し、エネルギ-ギャップ値は膜厚が大きくなると共に小さくなる。(4)X_<XY>L状態のエネネギ-は、構成原子層数の偶奇(対称性)により分裂したり縮退し振動する。3.実験の解析に必要となる重いホ-ル状態のバンドオフセットを求めた。(1)GaAs基板の場合、オフセットとタイプは各々、ZnS/ZnSe(0.86eV,l)、ZnSe/ZnTe(1.29eV,l')、ZnS/ZnTe(2.15eV,l')となる。ZnS/ZnSe系での実験値(0.750.90eV)とよく一致している。(2)歪の大きさが変化するとオフセットは主に、オ-ダ-が同じで相反する2つの要因(界面電荷移動量の変化、変形ポテンシャルレベルシフト)で変化することが定量的に明らかにされた。オフセット値の評価等基本物性の解明には、本研究のような第一原理からの研究が必要であると共に、本研究で得られた多様な特徴は結晶評価・新機能探索などに役立つと期待される。
有限体積法によって生成される楕円型作用素の解析半群理論と非線形問題への応用

(1)デュアルメッシュが存在するVoronoiメッシュに対して,有限体積法(FVM)によって生成する離散楕円型作用素$A_h$の解析を行った.有限要素法(FEM)との同値性という条件が必要ない場合について,さらに,Keller-Segel方程式に対して,非線形なスキームを提案し,離散解の存在性を証明した.離散解の質量と正値性保存も示した.証明された$A_h$の解析結果($L^p$ノルム評価と離散半群理論)を用いて,離散解のノルム評価を行い,最適な誤差評価が得られた.意義と重要性:$A_h$の半群理論はKeller-Segel方程式だけではなく,様々な問題に適用できる.本研究では,FVMの基盤理論を発展し,応用の面にも大きな影響を与える.と比較することは大事だと思う.研究計画で一年目の仕事は「FVMによって生成する離散楕円型作用素$A_h$の解析」であり,現在まで,$A_h$の解析は順調に進んでおり,一部の結果はKeller-Segel方程式のFVMの理論解析に適用し,離散解のノルム評価と誤差評価が得られた.さらに,FVMをStokes方程式の滑り境界問題とStokes-Darcy方程式に適用すると考える.それに対して,まずNon-comforming要素とDG要素をこの二つの問題に適用し,安定性と収束性の解析を行なった.現在までの進捗によって,研究計画通りに研究を推進する.さらに,Stokesの滑り境界問題とStokes-Darcyのインターフェース境界問題にFVMを適用し,構造を保存するスキームを提案する.安定性・誤差評価などの理論解析と数値実験を行う.(1)デュアルメッシュが存在するVoronoiメッシュに対して,有限体積法(FVM)によって生成する離散楕円型作用素$A_h$の解析を行った.有限要素法(FEM)との同値性という条件が必要ない場合について,さらに,Keller-Segel方程式に対して,非線形なスキームを提案し,離散解の存在性を証明した.離散解の質量と正値性保存も示した.証明された$A_h$の解析結果($L^p$ノルム評価と離散半群理論)を用いて,離散解のノルム評価を行い,最適な誤差評価が得られた.意義と重要性:$A_h$の半群理論はKeller-Segel方程式だけではなく,様々な問題に適用できる.本研究では,FVMの基盤理論を発展し,応用の面にも大きな影響を与える.と比較することは大事だと思う.研究計画で一年目の仕事は「FVMによって生成する離散楕円型作用素$A_h$の解析」であり,現在まで,$A_h$の解析は順調に進んでおり,一部の結果はKeller-Segel方程式のFVMの理論解析に適用し,離散解のノルム評価と誤差評価が得られた.さらに,FVMをStokes方程式の滑り境界問題とStokes-Darcy方程式に適用すると考える.それに対して,まずNon-comforming要素とDG要素をこの二つの問題に適用し,安定性と収束性の解析を行なった.現在までの進捗によって,研究計画通りに研究を推進する.さらに,Stokesの滑り境界問題とStokes-Darcyのインターフェース境界問題にFVMを適用し,構造を保存するスキームを提案する.安定性・誤差評価などの理論解析と数値実験を行う.次年度使用額が生じた理由:設備(数値計算用のパソコン)購入を次年度にするため,次年度使用額が生じた.使用計画:次年度の研究費と合わせて設備を購入する.
培養細胞を用いた歯周組織の再生に関する研究

破壊された歯周組織の修復には、再生に不可欠な細胞を絶対数以上確保する必要がある。特に歯槽骨、セメント質、歯根膜線維の修復には歯根膜由来細胞の果す役割が重要になる。本研究では、先ず、実験動物(ビ-グル犬)の抜去歯根表面から歯根膜細胞を採取し、in vitraにて継代(46代)後、細胞を細胞蛍光標識キット(Zynaxis社、USA)で染色を行った。細胞は良好に染色されたことが確認された。また、染色後の細胞を更に継代したが、核はほぼ同程度に染色が維持できた。これらの培養細胞を同一個体の骨欠損部に移植し、修復にどのように影響するかを探った。骨欠損は実験動物の下顎に形成し、前庭部に横切開を施し、ポケット底の付着部を損傷させないように粘膜骨膜弁を剥離翻転して形成し、P_2、P_3の分岐部に頬舌的に貫通する骨欠損を作製した。この術式は、歯周ポケットからの感染防止に有効であった。しかし、注入した培養細胞数を保持するにはやや難点があった。骨の修復率はコントロールよりはコラーゲンゲルのみを注入した方が、またコラーゲンゲルに同一個体から採取した歯根膜線維芽細胞様細胞を加えた方が骨の再生量が高いことがわかった。歯周治療を行う際に、歯周災の中でも高度の歯周組織の破壊をともなった場合には、単なる原因の除去のみでなく積極的な歯周組織の再生を促することが必要とされる。その一環として新付着を得る場を獲得する事を目的としたGuided tissue regeneration(GTR)等の処理に関する研究が多数行われている。しかしながら、この方法を用いても再生量は充分でないと考えられる。そこで歯周組織の再生をより積極的に行わせるために、再生に不可欠な細胞を絶対数以上確保すること、および再生の場にその細胞を誘導することが必要と考えられる。そこで本研究はこの点のうち、再生に必要な細胞数の確保に着目し、歯根膜由来の培養細胞をin vivoへ応用することの妥当性の検討を目的としている。現在までの実験の進行状況は歯根膜由来培養細胞の細胞株の樹立条件を検討確立し、更に培養細胞をin vivoへ移行するための条件の設定および検討をおこなったところ、培養細胞の漏洩を防ぐ事および再生のめの確保を目的とする吸収性膜を使用したGTR法を併用する必要性がでてきた。また、培養細胞を植えつける際の細胞状態および細胞の移行方法の検討をもおこない、その方法を確立した。現在は、健康な歯周組織を有したビ-グル犬の下顎P_2、P_3に人工的に骨欠損を作成し、欠損部位に現在までに確立した培養細胞のin vivoへの導入方法を用い、骨欠損部に培養細胞を挿入し、1、3、6ケ月の長期に渡る組織学的検討を行うための、動物実験を進行中である。本実験は、積極的に歯周組織の再生を促す方法のひとつとして、再生の場に再生に必要な細胞を絶対数以上確保することの必要性に着目し、in vitroにて増殖させたhost由来の細胞(歯根膜由来細胞)を再び生体内(骨欠損部)に移植しその再生量への影響を検索した。実験にはビーグル犬を用いた。実験に先立ち健康な歯周組織の確立を行なった。その上で抜去した下顎前歯歯根面より採取した歯根膜片より、各犬ごとに移植を行なうのに十分な細胞数の確保を行った。その時点で下顎P3,P4を実験部位とし、左右一方を無作為に実験側(細胞移植側)とした。移植に際し、実験部位の歯槽粘膜に水平切開を行ない弁を歯冠方向に反転し、根分岐部に人工的骨欠損を作成した。外科処置と同時にin vitroで増殖した培養細胞をPKH26(蛍光色素)にてマーキングした。マーキング後、実験側にのみ細胞を植え込み弁を復位縫合し、2週,4週,6週で組織学的検索を行なうこととした。同一形態の骨欠損を形成したのみのものを対照側とした。さらにマーキングした細胞の一部は犬の耳皮下にも植え付け、移植細胞の組織内動態についても組織学的検索を行なっている。

その結果として耳皮下に移植した細胞が術後1,2週ともに増殖している可能性が示唆された。一方根分岐部における所見も、全ての期間を通じて対照側に比較して実験側の方が骨欠損部の再生量がやや高い傾向を示した。以上より、積極的に歯周組織の再生を促す方法のひとつとして、再生の場に培養細胞を移植することの有効性が示唆された。
マイクロ粘弾性流動の可視化計測と流体制御への応用

機能性流体の一つである粘弾性流体がマイクロ環境下で示す特異な流動現象を解明するために,共焦点可視化法や共焦点Micro-PIV計測法を利用してマイクロ流路内に形成される粘弾性流体特有のミセル構造の可視化・計測を行った.その結果,粘弾性流体の流れでは低レイノルズ数条件下にも関わらず,マイクロチャネル内部にはミセル構造体が形成され,その周りには複雑な三次元的な流れが発生していることが明らかとなった.機能性流体の一つである粘弾性流体がマイクロ環境下で示す特異な流動現象を解明するために,共焦点可視化法や共焦点Micro-PIV計測法を利用してマイクロ流路内に形成される粘弾性流体特有のミセル構造の可視化・計測を行った.その結果,粘弾性流体の流れでは低レイノルズ数条件下にも関わらず,マイクロチャネル内部にはミセル構造体が形成され,その周りには複雑な三次元的な流れが発生していることが明らかとなった.本研究課題の達成に向けて,計測・可視化の対象となるのはマイクロスケールにおける「流速分布(せん断分布)」と特異な現象を引き起こす源である「ミセル構造体」である.そこで本年度はこれらの情報を可視化・計測するためのツールについて検討とそれを使った予備実験を行った.流速分布計測に対しては,これまで培ってきたマイクロ流れ計測技術であるMicro-PIVを応用した. Micro-PIVや共焦点Micro-PIVでは,レーサとして蛍光粒子を流体中に混入させる必要があるが,界面活性剤を粘弾性流体として用いた場合,蛍光粒子濃度を上げると粘弾性効果が減少することが確認された.これは粒子懸濁液に含まれる界面活性剤と粘弾性流体自身の界面活性剤の反応による効果であることが分かったため,遠心分離を使ってトレーサ粒子懸濁液を洗浄し,適度な濃度で使用することにより解決された.流れの可視化に利用する蛍光色素についても同様の現象が確認されたが,同様に可視化計測に適した蛍光色素と濃度条件を見つけることで解決できた.これらの実験により,粘弾性効果が現れると同時に流速分布も計測できるという粘弾性流体可視化計測実験のための実験条件,流れの条件を見つけることに成功した.つぎにミセル構造を可視化する方法として提案する「偏光共焦点観察法」という新しい3次元イメージングシステムの検討とそのプロトタイプシステムの構築を試みた.偏光光学素子を現在の共焦点システムに組み込んだテスト偏光共焦点観察システムを構築し,とくに照明光源装置の選定を中心に偏光共焦点システムの可能性を調査した.その結果,共焦点スキャナと,強力な白色の照明光源,偏光板, 1/4波長板,偏光ビームスプリッターを組み合わせることで,偏光共焦点観察が実現できることが確認できた.機能性流体の一つである粘弾性流体がマイクロ環境下で示す特異な流動現象を解明するために,共焦点可視化法や共焦点Micro-PIV計測法を利用してマイクロ流路内に形成される粘弾性流体特有のミセル構造の可視化・計測を行った.粘弾性流体として界面活性剤水溶液と高分子水溶液を用いた.マイクロ流路内における粘弾性流動現象は圧力変化など上流側下流側の影響を強く受けるため,可視化計測実験用マイクロ流路としては,拡大縮小やS字などの単純形状を連続的に配置したデザインのPDMS製マイクロチャネルを用いた.この繰り返し構造流路を用いることにより,低流量・低流速条件下に限られるものの,下流域でのみ比較的定常状態に近い安定した流れ現象を作ることに成功した.また,ミセル構造の形成や複雑流動といった粘弾性流動現象は高分子水溶液よりも界面活性剤を用いた場合の方が顕著であり,Micro-PIVで流速計測を行う本研究における作動流体としては界面活性剤が適していることが確認できた.次に,ミセル構造の可視化計測についてであるが,ミセル構造は常に定常状態を維持しているわけではなく,さらに偏光特性も弱いために,構築した偏光共焦点光学系では観察が困難であった.しかし蛍光色素を用いた場合,繰り返し構造の効果によって下流にいくほど色素分子がミセル部分に濃縮され,蛍光観察でミセル構造を可視化できることが確認できた.そこで実際に蛍光共焦点観察法を適用して3次元的に可視化したところ,ミセルの立体構造を明らかにすることに成功した.さらに,そのミセル形成箇所でMicro-PIV計測実験を行うことで,ミセル構造内部の遅い流れやその周囲を回り込むように発生する3次元的な流れの様子を確認することができた.このミセルによる3次元的で複雑な流れはマイクロ流路における混合促進や伝熱促進に応用できると期待できる.
ゾンビ企業の経済分析-グループ経営へのシフトとM&Aの観点から

本年度においては、昨年度に整備した連結と単体のデータに基づき、企業の投資行動について分析を行っている。現時点においては単体ベースと連結ベースにおいてはその分析結果に違いがあることが判明し、その要因について検証を行っている段階にある。また、上場と非上場の違いについても加味し、特に単体ベースの企業においては、上場することで資金制約の緩和効果が大きいことが分かっている。一方で、連結ベースにおいては、上場と非上場による資金制約の緩和効果は見受けられず、内部資本市場の影響など、その理由について検証を継続している段階である。さらに、資産売却などの負の投資に着目し、上述の検証を別途行ったところ、上場している場合に資産売却が積極的に行われ、また新規の投資が促進されることが実証的に判明した。この意味において、ゾンビ企業からの脱却手段としての資産売却行動が上場している状況において積極的であることが示唆される。負の投資の分析については、これを論文としてまとめて投稿した段階にある。M&Aの論文については、銀行と企業間関係がM&Aに与える影響について分析を行い、銀行はゾンビ企業の延命に寄与するというよりは、企業が積極的にM&Aを促すように貢献していることを実証的に示す一方で、株式持ち合いなどの関係が銀行と企業にある場合には、その限りでなく、この意味でリストラ手段としてのM&Aの活用に対して消極的になり得る可能性を実証的確認した状況にある。この内容ついても論文としてまとめて投稿している段階にある。銀行の融資に対する信用保証の影響について、リスクテイクを促すことやプロパー融資に対して代替・補完的関係が生じる条件などについて、理論的・実証的に分析した論文として発表した。ゾンビ企業に対する政府の公的政策の影響に対するインプリケーションが示唆される内容となっている。当初の計画通りに進行し、ワーキング・ペーパーとしてまとめる段階にあるためである。研究会・学会報告を積極的に行うことを通じて論文の質の改善を図ること軸に研究を進めていく。併せて、当該分野を専門とする海外研究者と連携を図りながら、グローバル視点での論文作成を心がけて論文執筆に取り組む予定である。日本企業の特徴は、各上場企業の傘下に、連結対象となる子会社が複数存在する企業グループとして活動している点にある。このことから、セグメント別の同一法人格を基本とする米国企業との違いに注目しながら分析を行うことが本研究の一つの特長となる。具体的には、連結に基づく会計情報のみの米国企業に対して、日本企業を分析対象とすることで、連結と単体の二つの会計情報に基づき分析が可能である。ところで、1990年代後半の金融危機の際に、いわゆるゾンビ企業が日本経済の停滞の一つの要因として注目された。このことは、ゾンビ企業を対象とする分析において、グループ経営の観点から、ゾンビ企業がどのように温存、淘汰されたのかの分析については、日本企業を対象とすることで初めて実行可能となることを意味している。本研究では、上記の問題意識に基づき、実証的に検証を行うものである。本年度は、上記の分析を遂行するために必要なデータセット整備を中心に行った。企業グループの特性を把握するためのデータセットの構築、M&Aの実施状況をタイプ別に把握するためのデータセットの構築を軸に、データの収集と編集作業を中心に行った。これに関連して、上場企業の単体と連結別のデータに基づく分析を行っており、論文の原稿としてまとめた段階にある。また、M&Aに関する研究については、銀行・企業間関係がM&Aのタイプ別の決定要因としてどのような影響をもたらすかについて分析を行っている。さらに、関連する先行研究について、ゾンビ企業を直接の分析対象とするもの、あるいは追い貸しなど、間接的にゾンビ企業の存在に影響を与えうる要因を分析対象とするものの観点からサーベイを行った。これらの先行研究の整理を行うことで、分析の発展可能性について、論点整理を行った段階にある。当初の計画に従い、データセットの構築が順調に進んでいるためである。

ゾンビ企業に対する政府の公的政策の影響に対するインプリケーションが示唆される内容となっている。当初の計画通りに進行し、ワーキング・ペーパーとしてまとめる段階にあるためである。今年度作成したデータセットと、当初の計画案に基づき分析を遂行し、順次、論文としてまとめていく作業を継続する。研究会・学会報告を積極的に行うことを通じて論文の質の改善を図ること軸に研究を進めていく。併せて、当該分野を専門とする海外研究者と連携を図りながら、グローバル視点での論文作成を心がけて論文執筆に取り組む予定である。当初の購入計画のデータについて、支出を抑える形で同等のデータセットを構築できたためである。次年度の使用計画としては、当初の予定通り、ワーキングペーパーとしてまとめ、順次、国内外の学会報告を行っていく予定である。そのプロセスにおいて、追加分析が必要となった場合、追加データの購入を必要に応じて行う予定である。当初の購入予定のデータおよび物品の購入について、支出を抑制できたためである。これらの抑制分については、論文の改訂作業において、追加経費が必要となることが予定されており、その部分について有効的に使用する予定である。そのため、最終的には当初の予定通りの金額の支出を想定している。
分子認識能を持つDNAを利用した遺伝子多型の組合せ解析法の開発

同一染色体(DNA分子)上の複数の遺伝子多型の組み合わせ,すなわちハプロタイプは,一塩基多型(SNPs)などの個別の多型と同様,またはそれ以上に個人の薬剤応答性や疾患リスクの予測に有用と考えられている。本研究では,標的遺伝子配列にDNAプローブを結合させてDNAの分岐構造であるthree-way junction(TWJ)を形成させ,TWJとコール酸の親和性を利用して一対の対立遺伝子を一塩基の違いに基づいて分離することにより,微生物を用いたクローニングなどの煩雑な操作を必要としない,迅速・簡便なハプロタイプ解析法の開発を行った。我々は,すでに3つのステムからなるDNAの高次構造であるthree-way junction(TWJ)が,その分岐点付近で胆汁酸の一種であるコール酸と結合するのに対して,分岐点上に一塩基変異がある場合は,結合能を消失する現象を用いたSNPs検出法を開発している。本研究では,このSNPs検出法を用いたハプロタイプ解析法の開発を目指す。今年度は,分子内に2箇所のSNPを持つ鎖長110塩基のDNA断片を一方のSNPの違いに基づいて分離する方法を検討した。具体的には,(1)アガロースゲル,(2)SPR測定装置(BIAcore2000)用センサーチップにコール酸を固定化し,DNA断片の分離法を検討した。なお,110塩基のDNA断片はヒト遺伝子cytochrome P450 2C19(CYP2C19)由来の2箇所のSNP(636位,681位)を含む配列を用いた。(1)コール酸固定化アガロースゲル110塩基のDNA断片の一方のSNPがTWJの分岐点上に位置するように設計された蛍光標識DNAプローブをDNA断片と結合させてTWJを形成させた後,コール酸固定化アガロースを充填したカラムにDNA断片を注入し,Tris緩衝液,続いて5mMコール酸を含むTris緩衝液でDNA断片を溶出させた。各フラクションの蛍光強度を分光蛍光光度計で測定してカラムからのDNA断片の溶出量を確認したところ,ゲルへのDNA断片の非特異的な吸着により,一塩基の違いに基づくDNA断片の分離は困難であった。(2)コール酸固定化SPR用センサーチップアミノ基を持つコール酸誘導体をアミド結合を介してSPR用センサーチップに固定化した後,センサーチップに(1)と同様にTWJを形成させたDNA断片を注入したところ,DNA断片を一塩基の違いに基づいてほぼ完全に分離できることが確認された。本解析法の基本操作を確立するために,以下の2点について検討した。1.18年度までにコール酸を固定化したアフィニティーカラムを用いて,化学合成した鎖長20塩基の標的1本鎖DNAの効率的な回収法を構築した。本年度は分子内に2箇所のSNPを持つ鎖長110塩基のDNA断片を一方のSMPの違いに基づいて分離する方法を検討した。具体的には,110塩基のDNA断片の一方のSNPがTWJの分岐点上に位置するように設計された蛍光標識DNAプローブをDNA断片と結合させてTWJを形成させた後,コール酸固定化アフィニティーカラムにDNA断片を注入し,コール酸を含む緩衝液でDNA断片を溶出させた。2.ヒトのDNAサンプルを用いて標的配列とDNAプローブを対合させ,TWJを形成させるためには,標的2本鎖DNAを部分的に解離させなければならない。このために最適なDNAプローブの長さや濃度,熱変性の条件,塩濃度などを検討した。上記1で確立した標的DNAの回収法を用いて,2箇所のSNPを持つ2種類の2本鎖DNAの混合物から,ひとつのSNPの違いに基づき一方の2本鎖DNAを分離する方法を検討したが,分離可能な条件は見出せなかった。善後策として,標的配列を非対称PCRで増幅して,1本鎖標的DNAを調製し,上記1の条件で,ひとつのSNPの違いに基づき一方の1本鎖DNAを分離することに成功した。また,分離後の標的1本鎖DNAをDNAシーケンサーで配列解読することにより,ハプロタイプの解析が可能であることを確認した。今年度は,実用的なハプロタイプ解析法の確立に向けて,ヒトゲノムを用いたβ2-アドレナリン受容体(β2-AR)遺伝子のハプロタイプ解析を行った。β2-AR遺伝子の3つのヘテロ接合をしているSNPs(SNP-654, SNP46, SNP252)を含む1444塩基のDNA断片を標的DNAとして用いた。これら3つのヘテロ接合しているSNPsの解析だけでは,ハプロタイプペア4/6またはハプロタイプペア8/11を判別することはできない。そこで, SNP-654周辺に, SNP-654がGのときにフルマッチThree-way junction(TWJ)を形成するDNAプローブを結合させ,このフルマッチTWJとコール酸の親和性を利用してコール酸固定化カラムによる対立遺伝子の分離を行った。

さらに,分離した対立遺伝子の他の2つのSNP(SNP46, SNP252)をDNAシーケンサーで解析した。その結果,一方の対立遺伝子がハプロタイプ6であり,本実験に用いたヒトゲノムはハプロタイプペア4/6を持っていることが分かった。この結果は,サブクローニング後の塩基配列解析によるハプロタイプ解析結果と一致していた。以上より, DNAの分岐構造とコール酸の特異的結合を利用し,ヘテロ接合している1対の対立遺伝子を1444塩基中の1つの塩基の違いに基づいて分離することに成功した。さらに,薬剤の感受性研究に非常に重要であるが,SNPs解析だけでは決定できない, β_2-AR遺伝子のハプロタイプを従来より簡便に解析する方法を確立した。
共生細菌Symbiobacteriumの絶対環境依存性生育に関わる因子の同定

Symbiobacterium thermophilumはBacillus strain Sとの共存下で初めて増殖する共生生の細菌として発見された好熱菌である。S.thermophilumの正常な増殖にはBacillus strain Sとの共培養が必要であるが、培地成分に酵母エキスを用いることで、最大で1×10^7cells/mlまでの部分的な単独培養が起こることが明らかになった。この酵母エキスに見られる活性には、活性炭を通過する成分と吸着する成分の2種が含まれ、前者はK^+、Rb^+およびNH_4^+などの1価カチオンで置き換えられること、後者はカゼインやミオグロビンのトリプシン分解物で置き換えられることが明らかになった。後者はとくに、複数のペプチドを含む画分に活性が認められた。さらに、嫌気条件でのS.thermophilumの増殖効率は新鮮培地に対する透析によって1×10^9cells/mlまで上昇した。このことは何らかの自己増殖阻害物質に対してS.thermophilumが高い感受性を示すことを示唆していた。そうした阻害活性を示す物質として、S.thermophilumの構成脂肪酸であるiso-C17およびanteiso-C17などが活生を示すことが明らかになった。以上のことから、S.thermophilumがBacillusに依存する要因は複数の因子の供給及び除去という、総体的な環境条件の整備であることが強く示唆された。Symbiobacterium thermophilum (ST)はBacillus S株との共生下で正常に増殖する好熱性共生細菌である。これまでに、酵母エキスに上記混合培養におけるSTの生育上限(5x10^8cells/ml)の1/100程度の限定的な単独増殖を支持する活性があり、活性炭に吸着しないA成分(K^+で置き換え可能)と吸着するB成分(caseinのtrypsin消化物で置き換え可能)の少なくとも2種類の低分子が含まれることを明らかにした。今回A、B成分について更に検討したところ、A成分はHCO_3^-、NH_4^+、NCO^-でも置き換え可能であり、B成分はinsulinのtrypsin消化物をHPLC分画することで得られる特定の画分でも置き換え可能であることがわかった。STは上記以外にも、Asn要求性を持つこと、好気培養条件でのみZn^<++>又はCo^<++>を要求することを明らかにした。更に、100倍量の新鮮培地に対する透析培養によりST単独で5x10^8cells/mlに達する高密度培が可能であることから、STは自己代謝産物による生育阻害を強く受ける性質をもつことが示唆された。また、0.1-10%のCO_2ガスの通気によって顕著なSTの増殖促進が起こることも見出した。生態学的検証においては、ST類縁菌の水圏における分布に焦点を当てて探索を行った。様々な海洋性試料について、調査した結果、採取試料の約55%からST類縁菌が検出された。また昨年度に引き続き、殺菌処理したカキ殼を海洋に放置した結果、同様に短期間で菌の付着が起きることを確認した。さらに淡水性試料においても、採取試料の約55%からST類縁菌が検出された。16SrDNA増幅断片を用いたDGGE法、RFLP法及び塩基配列決定法による解析は、既知のST類縁菌とは異なる種の存在を示唆する結果を与えた。今回、ペプチドと予想されるB成分について、insulinのtrypsin消化物に認められるST増殖支持活性を主に逆相クロマトグラフィーを用いて追跡、精製した。その結果、15および6アミノ酸からなる特定のペプチドに活性が認められることが明らかになった。

ペプチドの効果とは独立に、STは炭酸ガスを通気することによって顕著な単独増殖を示すことがこれまでに明らかになっている。このことから、混合培養ではBacillusが放出する炭酸ガスないし炭酸イオンがSTの増殖を支持している可能性が示唆された。また、ゲノム解読の結果から、STがカルボニックアンヒドラーゼを欠損していることが予想され、それが炭酸ガス要求性の原因となっている可能性が示された。そこで、大腸菌の同酵素欠損株(yadF^-株)をモデルに用いて枯草菌との混合培養を行ったところ、yadF^-株単独では増殖しないのに対し、枯草菌との混合培養によって通常と同程度の増殖を行うことが明らかになった。生態学的検証においては、これまでの探索で得られた類縁菌が含まれる培養液中に同時に存在する増殖支持菌を単離し、16S rDNA塩基配列に基づく系統解析を行った。その結果、Ureibacillus属に含まれる3種の菌株が同定された。
EPZ法における血液スピンラベリングによる脳の血流灌流の定量化のための基礎的研究

血液スピンラベリング法の確立により造影剤なしに、非侵襲的に組織の潅流情報が得られるようになる.(流体ファントムによる基礎的検討)前年度に作成した流体ファントム(拍動流で流速0-150cm/sec(内径8mmの管)が可能)を用い、流体にはGd-DTPA製剤(1.25mmolGd/l)と酸化鉄粒子製剤(0.125mmol/Fe/l)を脱気水に溶解したものを用いて基礎実験を行った.装置および撮像法は上記と同じ(TIは1500msecとした)であった.造影剤なしの脱気水の場合に比較して、Gd-DTPA製剤でも酸化鉄粒子製剤でも約6-7倍の信号強度の増強が見られた.これらの造影剤によるFAIR琺の有用性の向上が示唆された.(今後の検討項目)実験動物(ラットの予定)における上記造影剤によるFNIR法の有用性の検討と、ラット脳梗塞モデルによる本検査法の検証、さらにはマルチスライスFAIR法の開発などを行っていく予定である.磁気共鳴映像法(MRI)による血液スピンラベリング法は造影剤を使用することなしに血液の血管内での移動を画像化できる優れた技術で,主として造影剤を用いない血液の組織灌流や血管撮影,脳などの機能検査に応用可能な技術である.今年度は静磁場強度1.5Tの臨床用MRI装置において頭部コイルを用い、FAIR法およびEPI-STAR法を用いて組織の血液灌流の定量化を可能とする条件を基礎的実験によって検討を行うための拍動流で流速0-150cm/sec(内径8mmの管)が可能な流体ファントムを作成した。今年度は流体に脱気水を用いた。種々の撮像条件をほぼ同一とするとEPI-STAR法に比較してFAIR法の方が安定して流体からの信号が追跡された。現在臨床で使用されている細胞外液分布のGd製剤(血中半減期数10分)や今後臨床応用が予定されてる酸化鉄粒子造影剤(血中半減期数分数時間)を脱気水に混和させるFAIR法およびEPI-STAR法ともに追跡される信号強度は著明に改善された。来年度は至適撮影パラメータや流速や流量と追跡される信号強度の大きさの相関関係や流体の粘稠度の変化や酸素濃度の変化が追跡信号強度に及ぼす影響の検討およびFAIR法とEPI-STAR法の限界とその解決法の検討を予定している。さらに超音波検査との対比において正常者の脳における実際の血液灌流の定量化の検討行う予定である.血液スピンラベリング法の確立により造影剤なしに、非侵襲的に組織の潅流情報が得られるようになる.(流体ファントムによる基礎的検討)前年度に作成した流体ファントム(拍動流で流速0-150cm/sec(内径8mmの管)が可能)を用い、流体にはGd-DTPA製剤(1.25mmolGd/l)と酸化鉄粒子製剤(0.125mmol/Fe/l)を脱気水に溶解したものを用いて基礎実験を行った.装置および撮像法は上記と同じ(TIは1500msecとした)であった.造影剤なしの脱気水の場合に比較して、Gd-DTPA製剤でも酸化鉄粒子製剤でも約6-7倍の信号強度の増強が見られた.これらの造影剤によるFAIR琺の有用性の向上が示唆された.(今後の検討項目)実験動物(ラットの予定)における上記造影剤によるFNIR法の有用性の検討と、ラット脳梗塞モデルによる本検査法の検証、さらにはマルチスライスFAIR法の開発などを行っていく予定である.