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ホウ素錯体による有機π電子系の機能化とｎ型半導体の開発

我々は、有機π電子系にホウ素キレートを導入すると分極構造が誘起され電子受容性が発現することを見出した。本研究では、このコンセプトを用いて高性能なn型有機半導体の開発を目指した。分極構造によって発生する正電荷は電子受容性の発現には必要であるが、正電荷間で生じる静電反発によりπ電子系が不安定になる。これを本研究の解決すべき課題と考え、ビチオフェン誘導体の改良を行った。πスペーサとして二重結合や三重結合を導入し、正電荷間で生じる静電反発の減少を調査した。加水分解反応の速度論解析と電気化学測定から、二重結合をもつ分子で静電反発の大幅な減少が確認された。高度情報化社会の新たなテクノロジーとして有機電界効果トランジスタ(OFET)が注目されている。この鍵となる技術は有機半導体であり、新たなn型半導体の研究開発が必要となっている。本研究ではホウ素原子の電子求引性に注目し、ホウ素錯体の合成研究を行ってきた。ビチオフェンの両末端にホウ素キレートを導入した化合物(1)では、良好なn型半導体特性が観測された。これはホウ素キレートの分極効果にもとづいている。しかし、ビチオフェン骨格に生じる正電荷間の静電反発のため、錯体の安定性が課題となっている。そこで、ビチオフェン骨格にπスペーサを導入した新規物質を開発した。上記のビチオフェン誘導体(1)へ-CH=CH-(2)、-CH=CH-CH=CH-(3)、-C≡C-(4)のπスペーサを導入した3種の誘導体を合成した。UV-Visスペクトルの吸収極大は、それぞれ490, 464 nm(1)、525, 493 nm(2)、555, 522 nm(3)、490, 461 nm(4)に観測された。これより、二重結合ユニットは長波長シフトを与えるが、三重結合ユニットは吸収波長に影響を及ぼさないことが分かった。一方、ホウ素錯体の加水分解反応を解析したところ、一次速度定数(k / s-1)として7.2 x 10-3(1)、1.1 x 10-3(2)、1.0 x 10-3(3)、8.0 x 10-4(4)が得られた。これは、静電反発の影響が1>2, 3>4の順で減少していることを示している。以上の結果から、誘導体2と3ではπ共役系の拡張による安定化効果が、誘導体4では空間的な安定化効果が働いていると考察した。現在、これらの分極効果がOFET特性に及ぼす影響を調査している。それにより、有機n型半導体の新たな設計指針が得られると期待している。この鍵となる技術は有機半導体であり、新たなn型半導体の開発が必要になっている。本研究では、ホウ素原子の電子求引性に注目し、ホウ素キレートを有する新規化合物の合成研究を行った。本年度は、パイ電子骨格として拡張型ビチオフェン誘導体とキナクリドンキノン誘導体について研究した。1.ビチオフェン誘導体の研究では、これまでに良好なn型半導体特性が観測されている。これはホウ素キレートの分極効果に基づいているが、ビチオフェン骨格の正電荷間で生じる静電反発のため、パイ電子系が不安定化することが課題であった。そこで、ビチオフェン骨格に(1)-CH=CH-, (2)-CH=CH-CH=CH-, (3)-C≡C-のパイスペーサを導入した新規物質を合成した。電気化学測定および溶液中の安定性調査から、二重結合をもつ化合物(1)と(2)で静電反発が減少していた。また、化合物(1)において単結晶構造解析に成功し、結晶中ではlayer-by-layer構造の集合体が形成されていた。基板上で同様な集合構造が構築されれば、良好な半導体特性が期待される。現在、電界効果トランジスタによる評価を準備中である。2.キナクリドンキノン誘導体の研究では、ホウ素錯体の単結晶構造解析に成功した。これにより、長期に渡って不明であった生成物の構造が分かった。この結果、当初予想した物質ではなく、すでに二電子還元されたものであった。目的物質が高い電子親和性をもつため、反応系中で電子を受容したと考えられる。また、生成物を加水分解すると、その後に二電子酸化を受けたキナクリドンキノンが回収された。本研究では、酸化還元を伴うホウ素キレートの脱着サイクルが明らかになった。以上のように、二つの分子骨格で新しい電子アクセプタの開発に成功した。

高度情報化社会の新たなテクノロジーとして有機電界効果トランジスタ(OFET)が注目されている。この鍵となる技術は有機半導体であり、新たなn型半導体の研究開発が必要になっている。我々はホウ素原子の電子受容性に注目し、ホウ素錯体の合成研究を行ってきた。ビチオフェンの両末端にホウ素キレートを導入した化合物では、ボトムコンタクト型OFETで良好な電子移動度が観測された。また、ゲート電圧が10ー40 Vの範囲に限られるが、大気中でもトランジスタ応答が観測された。これは、ホウ素原子の電子求引効果で分子のLUMO準位が低下し、伝導電子が酸素によって捕捉され難くなった為である。そこで、本研究では有機n型半導体の高性能化を検討した。ビチオフェンの代わりにチエノチオフェンを骨格にもつホウ素錯体を開発した。分子軌道計算によると、チエノ[3,2-b]チオフェン体のLUMO準位はー4.22 eVであり、ビチオフェン体(ー4.05 eV)と比較して大幅に低下していた。このため素子の大気安定性が向上すると期待された。一方、チエノ[2,3-b]チオフェン体のLUMO準位はー3.84 eVであった。OFETを作製したところトランジスタ応答が観測されたが、その特性はどちらも低かった。この理由として、チエノチオフェン骨格が小さいため、分子配列が乱れて伝導電子がスムーズに輸送されなかったと考察した。上記の結果を受けて1,2-ジチエニルエチレンのホウ素錯体を開発した。この化合物のLUMO準位はー3.97 eV(計算値)であり、ビチオフェン体とほぼ同じであった。UV-Visスペクトルの極大値はλ= 525, 493 nmに観測された。これらの値はビチオフェン体(λ= 489 sh, 464 nm)と比べて長波長シフトしており、π電子系の拡張を確認した。現在、OFETによるn型半導体特性を調査中である。本研究の目的は、ホウ素キレートを用いて高性能な有機n型半導体を開発することである。ホウ素原子は電子求引性が強いため、π共役系に分極構造を導入することができる。しかし、π共役系に生じる正電荷どうしの静電反発のため、錯体の安定性が課題である。この解決の方法として、π共役系にπスペーサを導入することを考案し、新規物質を開発してきた。この結果、ホウ素キレートの分極効果がπスペーサの種類で異なることを発見した。現在、これが電子伝達に及ぼす影響について調査中である。仮に電子移動度などのOFET特性に相違が観測されれば、分子設計において興味深い知見となる。次年度はこの点について明らかにし、有機n型半導体の設計指針としてまとめたい。平成23年度は「縮合チオフェン系の開発」を行った。具体的には、チエノ[3,2-b]チオフェンとチエノ[2,3-b]チオフェンの両末端にホウ素キレートを導入した化合物を合成した。これらの化合物では、ビチオフェン体と比べてホウ素キレート間の距離が近いため、熱安定性が低下した。そこで、低温での昇華精製を繰り返し行い元素分析一致サンプルを得た。分子軌道計算の結果、チエノ[3,2-b]チオフェン体のLUMO準位は大幅に低下しており、n型半導体特性でビチオフェン体を超える大気安定性が期待された。しかし、実際にOFETを作製して半導体特性を調べたところ、どちらも電子移動度は低かった。この結果から、電子輸送を担うπ電子系のLUMO準位とともに、その拡張性が重要であることが分かった。
妊婦の睡眠障害と胎児・新生児への影響----産褥期うつ状態の早期発見のために

本研究者が開発した胎児と母親の体動が同時に記録できるオリジナル胎動記録装置(FMAM法)が、妊婦の睡眠障害の指標となりうるか、さらに母児の体動の同期性を算出し、同期性が母親のmicro-arousalsと対応するものかを検討した。18名の妊婦に妊娠24から36週まで、4週ごとに母親の睡眠中に母親と胎児の体動の記録を行った。その結果、就床時間、中途覚醒時間は、ポリグラフィの結果と相応した。一晩の母児体動同期回数は、母親のmicro-arousalsの回数に近かった。FMAM法は、妊婦の睡眠障害の一つの指標になりうる。母親の睡眠中の母児体動同期性の指標は、産褥期においてもさらなる研究が必要である。妊婦の睡眠障害は、胎児の発達と共に妊娠後期に主に起きる。妊婦の睡眠中の胎児の動きと母親の覚醒・体動との同期性を検討し、母児の関係性の客観的な指標を作成し、産褥期に非適応状態であるうつ状態の早期発見を可能とする方法を検討する。本研究者は、産褥期の睡眠障害は、産褥期の非適応群に多く、新生児の発達に関係した要因と妊娠期の母親の睡眠障害などの精神生理学的要因に影響されると考えている。本研究においては、本研究者が開発した胎児と母親の体動が同時に記録できるオリジナル胎動記録装置を用いて、特に母児の睡眠中の体動の同期性を検討し、この指標が、出産後の産褥期の非適応状態を示唆する指標になりうるか検討を行う。本年度は、妊娠後期から産褥期までに、母児の体動記録を行うこと、さらに睡眠・授乳日誌、うつ状態、不安状態などの各種心理検査も行い、精神生理学的に総合的に検討する実験を計画し、この計画は、労働科学研究所の倫理審査委員会に承認された。胎動記録装置は、本来、胎児のwell-beingを見るために開発された装置である。2dhであり、1chは母親の腹部より胎動を記録し、もう1chは、母親の大腿部から母親の体動を記録する。胎児のwell-beingを見るためには、真の胎動信号を抽出することが必要で、母体動は、アーチファクトとして除去される解析ソフトを完成させた。この解析ソフトの妥当性を検討し、論文として発表した(Nishihara, et al, Plos One, 2015)。一方、このソフトで除外された母親の体動は、母親の睡眠中におきる、胎動に誘発される、Micro-arousalとの関係が予想され(Nishihara, et al, Early Human Dev 84, 2008)、ひとつの母親の睡眠障害の指標となりうる。そこで、母児の体動の信号を同定できているので、その同期性の検討をソフト上で行い、同時に起こった母児体動頻度を算出し、現在、検討中である。オリジナル胎動記録装置(2ch母児体動記録装置)で、母親の妊娠後期の睡眠障害の指標となりうるものは、臥床時間、臥床中の覚醒時間(1分間で母親の体動が4回あったと定義)、母児が同時に体動する回数である。これらの指標が、以前、われわれの睡眠ポリグラフィでで得られた結果と比較検討して、妥当であると考えられた。さらに、同期性だけでなく、母児のどちらが先行しているか、などと詳細に検討する予定である。本年度は、昨年度の結果をもとに、オリジナル胎動記録装置が、果たして、妊婦の睡眠障害の指標を測定する装置となりうるかを詳細に検討した。この装置は、母親の体動と胎児の胎動を同時記録しているので、母親の体動から、就床時間、中途の覚醒時間が算出できる。そして、胎動と母親の体動の同期性の回数から、母親のMicro-arousal(微小覚醒)が推測できると考え、3つのパラメータを検討した。12名の妊婦の妊娠24週から36週から得たデータで検討した結果、平均就床時間は、384分から400分、平均中途の覚醒時間は、17分から20分、母児体動同期回数は58回から86回であり、われわれが今まで報告してきた睡眠ポリグラフィの結果と相応するものであった。この内容は、第23回ヨーロッパ睡眠学会に発表した。現在、例数を追加中である。この胎動記録装置は、妊婦が被験者であると共に自らセンサーを腹部に付けたり、レコーダの電源スイッチを入れるなど実験者としての側面をもつ。今年度、今まで予期していなかったレコーダのトラブルにみまわれた。妊婦さんにより、勝手に電源スイッチを止められたケースでは、データが保存できないなど、レコーダのファームに問題があり、改良を行い、遅れが生じた。

これからもいろいろの臨床現場に対応できるように機器を改善をすべきであると思えた。それ以外は、進行中である。妊婦の睡眠障害は、胎児の発達と共に妊娠後期に主に起きる。妊婦の睡眠中の胎児の動きと母親の覚醒・体動との同期性を検討し、母児の関係性の客観的な指標を作成し、産褥期に非適応状態であるうつ状態の早期発見を可能とする方法を検討する。本研究においては、本研究者が開発した胎児と母親の体動が同時に記録できるオリジナル胎動記録装置を用いて、特に母児の睡眠中の体動の同期性を検討し、この指標が、出産後の産褥期の非適応状態を示唆する指標になりうるか検討を行う。昨年度は、オリジナル胎動記録装置が、妊婦の睡眠障害の指標を測定する装置となりうるとし、今年は、さらに例数を増やした。また母親の睡眠障害のパラメータだけでなく、特に母親の睡眠に影響を与える胎児の動きとほとんど影響を与えない胎動との違いも解析した。18名の妊婦の妊娠24, 28, 32, 36週に夜間睡眠中の母児の体動を4回記録した。母親の平均就床時間は、392分から421分、平均中途覚醒時間は、13分から15分、母児体動同期回数(micro-arousal微小覚醒と考えられる)は62回から79回であった。これらのパラメータは、本研究者の以前のポリグラムの結果と相応するものであった。母児体動の同期した胎動信号と母親の睡眠に影響のなかった胎動信号の平均持続時間と平均振幅を比較検討した結果、母児体動同期の胎動信号の平均持続時間は、長く、平均振幅は、大きい傾向にあった。これら2種類の胎動信号の生理学的意義についてはさらに研究を深める必要がある。この内容は、2017年、オーストラリア睡眠学会に発表した。本研究者が開発した胎児と母親の体動が同時に記録できるオリジナル胎動記録装置(FMAM法)が、妊婦の睡眠障害の指標となりうるか、さらに母児の体動の同期性を算出し、同期性が母親のmicro-arousalsと対応するものかを検討した。18名の妊婦に妊娠24から36週まで、4週ごとに母親の睡眠中に母親と胎児の体動の記録を行った。その結果、就床時間、中途覚醒時間は、ポリグラフィの結果と相応した。一晩の母児体動同期回数は、母親のmicro-arousalsの回数に近かった。FMAM法は、妊婦の睡眠障害の一つの指標になりうる。母親の睡眠中の母児体動同期性の指標は、産褥期においてもさらなる研究が必要である。データ処理のまず第一段階の見通しがついた。さらに妊婦さんの協力を頂き、実験を重ね、胎動記録装置が母親の睡眠障害を見るのにも有用であることを示す。当研究所で実験に参加してくださる妊婦さんに限りがあるので、エフマム研究会(http://e-mother.co-site.jp/)の連携研究者をとおして、例数を追加しようと考えている。精神生理学現在、妊婦さんの協力を得て実験を行っている。この研究計画は、妊婦が被験者であるとともに、自らセンサーを腹部につけたり、レコーダの電源スイッチを入れるなど、実験者の側面をもつ。そこで実験に対して協力的な妊婦を選んでいるため、実験が遅れ、謝金の出費が少なくなっていて、繰り越した。母の体動より、適切な睡眠障害パラメータを確立するためにソフトの改良を試みているが、まずは、マニュアル処理を行い、適切な定義づけをしてからと考えているので、ソフト開発の代金をまだ残している。国際会議は、今年の学会に変更したので、その経費を残している。解析ソフトの改良予算を計上していたが、使用の仕方で、睡眠障害パラメータを算出できるので、改良費を、データ収集の費用に計上予定である。
臓器移植患者に生じた疣贅病変におけるヒト乳頭腫ウイルスの遺伝子型と発癌能の解析

各々の検体から抽出した全DNAのうち、100ngをtemplate DNAとし、HPVのopen reading frame L1領域を増幅するprimer(CP65/70,HPV2/B5,F9/B5,F10/B5,F12/B6,F22/B11)を用いてPCR産物の検出を試みた。その結果、約90%にPCR産物を認め、得られたPCR産物を精製し、TA-cloningを行った。さらに得られたクローニングDNAについてはchain terminator法にてシークエンス解析を行い、HPVの型決定を行った。その結果、尋常性疣贅からしばしば検出されるHPV 2/27/57型が大多数疣贅病変から検出され、発癌能を有するいわゆるhigh risk群の型は非常に少ない頻度で、HPV-5関連型をはじめとし、ごくわずかであった。以上の結果から、本邦のおいて、臓器移植患者に生じた疣贅病変から発癌能を有するHPVの検出は欧米と比較し、少ないものと結論づけた。E6,E7蛋白の発現状況と局在の検討各々のHPV陽性疣贅病変のパラフィン切片において、ABC法でE6,E7蛋白に対する抗体を用いて、HPV DNAのoncogeneであるE6,E7蛋白の発現状況と局在を検討する予定である。
腸内常在性乳酸菌の生体外機能強化系の確立と宿主への還元性評価

本研究では、宿主の腸内環境に適応している腸内常在性乳酸菌を単離した後に、リボソーム工学(リボソーム攻撃性の抗生物質を用いて微生物に薬剤耐性変異を導入し、その潜在能力を引き出す手法)を適用し薬剤耐性変異株を取得する。そして、得られた変異株の機能性及び腸管定着性を細胞株及び炎症モデルマウスを用いて検証することで、宿主適応性と機能性を兼ね備えた乳酸菌創出の方法論確立を目指す研究である。
萎縮骨格筋で発現誘導する筋特異的蛋白質ARPPの機能解析

5代バッククロスを重ねて純系化したARPPノックアウト(KO)マウスを用いて以下の実験を遂行した。1)マウストレッドミル運動負荷試験ARPPKOマウスは、野生型マウスに比べて、持久的な運動維持能力が低下していることを確認した。2)マウス骨格筋の除神経によるARPP発現変化除神経3日後より10週にわたって骨格筋のARPP発現が誘導することを確認した。3)マウス尾部懸垂実験尾部懸垂による廃用性萎縮下肢骨格筋においてARPP発現の低下を認めた。4)マイクロアレイによるARPPKOマウス骨格筋の遺伝子発現変化の網羅的解析ARPP KOマウスでは、骨格筋特異的遺伝子のみならず、主に神経系に発現がみられる遺伝子群についてもその発現の増強や減弱が認められた。現在、KOマウスで発現変化のみられた個々の遺伝子について解析を検討中である5)骨格筋障害・再生過程におけるARPPの役割-in vivo-Cardiotoxinを下腿筋および前胸筋へ投与して筋障害を誘発した。障害4日後の筋組織内の壊死領域は、KOマウスでは野生型マウスに比べ、明らかに広かった。また、野生型マウスでは障害5日目までに壊死した筋線維が除去されていたのに対し、KOマウスでは再生筋線維の周囲に壊死筋線維が多数残っていた。野生型マウスの障害筋におけるAPRRの局在をみると、本来、細胞質のI-bandにあるARPPが核に移行していた。すでに、培養細胞を用いたin vitroの実験系で、ARPPが核に移行し転写調節因子として機能することが報告されており、この知見をin vivoで確認する結果となった。以上の結果からARPPは筋障害において、筋保護にはたらくタンパクの発現誘導に関与していることが示唆された。1)マウストレッドミル運動負荷試験ARPPノックアウト(KO)マウスは、野生型マウスに比べて、持久的な運動維持能力が低下していることが示唆された。2)マウス骨格筋の除神経によるARPP発現変化除神経3日後より10週にわたって骨格筋のARPP発現誘導を認めた。4)マイクロアレイによるARPP KOマウス骨格筋の遺伝子発現変化の網羅的解析ARPPノックアウト(KO>マウスでは、骨格筋特異的遺伝子のみならず、主に神経系に発現がみられる遺伝子群についてもその発現の増強や減弱が認められた。5)骨格筋障害・再生過程におけるARPPの役割Cardiotoxinを下腿筋および前胸筋へ投与して筋障害を誘発した。野生型ではcardiotoxin投与後5日目までに壊死した筋線維が除去されていたのに対し、ARPP KOでは再生筋線維の周囲に壊死筋線維が多数残っていた。再生筋線維の分化については両者に明らかな差はみられなかった。以上、1)5)のin vivoの実験については、バッククロスを重ねて純系化したKOマウスを作製中であり、今後、それを用いることでより明解な実験結果が期待できると思われる。6)マウス骨格筋初代培養細胞を用いた細胞生物学的解析筋芽細胞を低血清下(2%ウマ血清)で培養して分化を誘導した。ARPP KOマウスの筋芽細胞は、野生型マウスの筋芽細胞に比べて、分化マーカーであるMyogeninやMHCの発現が遅く、低レベルであった。形態的にも筋管形成の障害が認められた。野生型マウスの筋芽細胞をRNAiによりARPPの発現をノックダウンさせると、同様に分化の遅延が観察された。5代バッククロスを重ねて純系化したノックアウト(KO)

マウスを用いて昨年度実施した実験の追試(1-4)と、新たに実施した実験を遂行した(5)。1)マウストレッドミル運動負荷試験ARPP KOマウスは、野生型マウスに比べて、持久的な運動維持能力が低下していることを確認した。2)マウス骨格筋の除神経によるARPP発現変化除神経3日後より10週にわたって骨格筋のARPP発現が誘導することを確認した。3)マウス尾部懸垂実験尾部懸垂による廃用性萎縮下肢骨格筋においてARPP発現の低下を認めた。4)マイクロアレイによるARPP KOマウス骨格筋の遣伝子発現変化の網羅的解析ARPP KOマウスでは、骨格筋特異的遺伝子のみならず、主に神経系に発現がみられる遣伝子群についてもその発現の増強や減弱が認められた。現在、KOマウスで発現変化のみられた個々の遺伝子について解析を検討中である5)骨格筋障害・再生過程におけるARPPの役割-in vivo-Cardiotoxinを下腿筋および前胸筋へ投与して筋障害を誘発した。障害4日後の筋組織内の壊死領域は、KOマウスでは野生型マウスに比べ、明らかに広かった。また、野生型マウスでは障害5日目までに壊死した筋線維が除去されていたのに対し、KOマウスでは再生筋線維の周囲に壊死筋線維が多数残っていた。野生型マウスの障害筋におけるAPRRの局在をみると、本来、細胞質のI-bandにあるARPPが核に移行していた。すでに、培養細胞を用いたin vitroの実験系で、ARPPが核に移行し転写調節因子として機能することが報告されており、この知見をin vivoで確認する結果となった。以上の結果からARPPは筋障害においては筋保護にはたらくタンパクの発現誘導に関与していることが示唆された。
唇顎口蓋裂患者の顎裂部骨移植に対する歯科矯正治療の関連性について-現状分析並びに治療システムの検討-

【目的】口唇・口蓋裂のhabilitationは、各医療専門分野の協同による総合一貫治療が定着している。本研究の目的は、口唇・口蓋裂患者の歯科矯正治療に携わる矯正歯科医(日本国内の各医療機関所属者や個人開業医)を対象に、現時点における歯科矯正治療に関する考え方や実態を知るための意識調査を行うことにある。また、本調査を通じて、病医院における治療や診療体系(システム)に関連する諸問題を具体的に把握し、検討すべき課題などを要約整理して、将来に向けたよりよい歯科矯正治療のあり方への指針の一つとなる基礎資料を提供するものである。【調査の方法と概要】調査開始に先だって、関係者による『口唇・口蓋裂歯科矯正調査に関する研究会』を設立した。次に、調査対象枠として「更生・育成医療機関名簿(歯科矯正治療に関する医療)」(1998年度版)に掲載の、主として矯正歯科治療に携わる歯科医師を選んだ。調査項目として、歯科矯正治療、チーム医療の中での対象者の治療における役割等を含む約40問、8ページからなる調査票を作成した。設問は、選択肢型設問を基本とし、意見聴取が難しいと思われる設問については、さらに自由記述方式の設問を用意した。調査は、郵送による自記式回答方式としたが、調査の整合性や一貫性を確保するため、実査は経験のある調査会社に委託とした。調査は、平成11年3月初旬から約1か月実施した。発送総数(計画標本数)は762サンプル、有効回収数は360サンプル(回収率47.2%)であった。なお、調査開始後の初めの一週間で、360サンプル中の約37%が、また後半一週間で約27%、残りの約47%は督促後の回収となり、督促の効果が見られた。回答者は、個人病院が全体の約80%を占め、総合診療体制のあるものは14.4%で、矯正のみが約50%であった。また、チーム医療の満足度については、現状に満足したものと、問題があるものではほぼ同程度であった。(*)本研究の実施にあたり、文部科学省統計数理研究所の支援を受け、大隅教授と共同で行った。口唇裂口蓋裂患者の顎裂部骨移植に対する歯科矯正治療の関連性について検討を加えるため、本年度は以下の研究を実施した。先ず、口唇裂口蓋裂患者の歯科矯正治療、特に骨移植術、に関する保護者ならびに矯正歯科医の意識・考え方を調査する目的で、患者保護者と矯正歯科医に対してアンケート方式による意識調査を行なった。調査対象は、既に骨移植を終了している者47名、骨移植が予定されている者69名、初診患者14名、骨移植不要患者38名、矯正歯科医39名であった。その結果、保護者は、骨移植の必要性をある程度理解しているものの、良くなることに対する期待感と手術に対する不安を抱いていることが分かった。一方、矯正歯科医では、骨移植を勧める立場から、手術結果が期待と外れた場合、患者や保護者に対する説明や再手術を含めた治療方針の見直しなど、術後の対応処置に苦慮している一面が伺われた。実際の骨移植の結果では、十分な骨架矯形成など満足のゆく結果が得られたものは全体の60%程度であった。

結果不良例の主たる原因は、充填骨量の不足、移植部が十分な骨膜被覆を得られていない、過剰な歯列拡大による顎裂部開大、顎裂部に隣接した歯牙の抜歯(埋伏過剰歯、誘導不能歯)や術前の不適切な歯列矯正(移動歯の不十分な歯槽骨支持)などであった。さらに、これら骨移植術時の問題に加え口唇や口蓋閉鎖のための初回手術も顎裂被覆弁の処置などが後の骨移植に影響を及ぼすため、十分考慮して行なわれるべきだと思われた。本年度は、研究初年度(平成9年度)に引き続いて骨移植術の新規追加、ならびに既手術例についての術後観察、評価を行った。評価は主として、模型と口腔内レントゲン写真を用いた。また、レントゲン写真は、スキャナーによるコンピュータへの取り込みを行い、新生骨の状態を評価した。結果として、患者による差があるものの、大別すると本学形成外科と口腔外科とで施術されたものに差が見られ、口腔外科による症例の方が移植骨の生着率が高かった。その原因としては、症例の有する顎裂部の大きさや漏孔の有無等に加え、移植時年齢、手術法の違いが挙げられ,術者による違いはあるものの、共通して顎裂部の処理の問題が影響していることが推察された。つまり、形成外科では、従来より一次手術時において顎裂部の閉鎖に口唇粘膜弁を用いているため、移植時にはこの粘膜弁を剥離し、新たに健全な骨粘膜弁にて同部を閉鎖するといった難しさがあり、結果的に、このことが骨移植の不満足な主要因であることが考えられた。その他にも、術後管理の中で、移植部の感染の問題も挙げられた。しかしながら一方では、満足の行くものもあり、移植時期について、これまでの犬歯萌出前よりも、切歯の誘導を考慮した早期の時期での検討も行うことにした。矯正学的観点から有利なものは、骨移植後に歯の誘導や移動、さらにはインプラントや歯の自家移植の道が開かれたことである。このように移植術の成否がさまざまな要因によって左右されているが、事前に明らかに不良な結果が予測されるものに付いては、必ずしも骨移植をすべきでないなど、成否判断に対する鑑別診断の確立の必要性が示唆された。本年度は、研究最終年度で、これまでの2年間で収集した顎裂部骨移植データの整理ならびにデータ解析を行った。研究概要を以下に報告する。骨移植の時期として一般的には、永久犬歯の完成度や顎裂部誘導の観点から、10歳前後の同歯萌出前に施術するべきとされている。しかしながら、患者の手術時期に対する希望や年齢、上顎前歯の矯正的排列、インプラント、さらには移植骨材料として自家腸骨の他に他家骨などの適用があり、必ずしも一定していなかった。また、移植骨の生着状態を指標とした術後成績には、ばらつきがあり、臨床的に良好と考えられるものは70%前後であった。結果不良の原因としては、過大な歯列拡大といった歯科矯正治療に寄るものも少なくなかったが、ほとんどは外科手術の手技に関連があると考えられ、具体的には口蓋裂初回手術に関連した移植時の顎裂部被覆組織の確保の問題、術後感染などが要因として抽出された。一方で、上顎の発育が良好で、特に上顎の中切歯や側切歯の顎裂部誘導を目的とした症例では、顎発育に対する外科的侵襲を考慮し、混合歯列前期に行うものもあり、これらについて早期骨移植の是非について検討した。
H.ピロリ感染砂ネズミにおけるカビ毒素、亜硝酸塩添加及び沃素欠乏食による胃発癌実験

当研究室では、今日までヘリコパクタ・ピロリ(H.pylori、以下HPと略す)菌に感染させた砂ネズミにアスペルジールス属のカビ毒素ステリグマトシスチン(ST)、食塩、ヨー素及び亜硝酸塩の投与を行い、その胃発がんに対する食物関連化合物の相乗作用について病理組織学的ならびに分子学的な実験研究を進めてきた(Scand JGastroenterol,2003(4)360-369,Food&Chem2005(43)1773-1780,WJ Gastroenterol,2006 12(14)2174-2180,日本衛生学会誌2006等に投稿)。さらにこれらの研究を発展させ、これまで行ってきた曝露濃度よりも低濃度である10ppbのST及び10ppmの亜硝酸のH.pyloh菌感染砂ネズミにおける胃発がんへの関与の有無を明らかにするために、対照(HP非感染)群、HP非感染ST1000ppb投与群、HP感染群、(HP感染+ST10ppb)群、(HP感染+ST100ppb)群、HP感染+ST1000ppb)群、(HP感染+亜硝酸塩750ppm)群、(HP感染+亜硝酸塩3000PPm)群、(HP感染+5%NaCl)群、(HP感染+10%NaCl)群、(HP感染+ST1000ppb+10%NaCl)群の計11群、HP非感染ST1000ppb投与群のみ10匹で他の10群はすべて1群15匹からなる動物実験系を組み、各曝露は、75週齢より24週間に経口飼料あるいは曝露物質を飲水中に溶解し摂取させ、死亡のための観察打ち切り例を除く147匹を99週齢に屠殺、解剖し、免疫染色(p53、PCNAなど)を含む胃の病理の組織変化を観察した。P53免疫染色発現率は、すべてのHP感染群及び曝露群において、対照群(p53免疫染色発現率2.2%)に比し有意な発現率(22.849.0%)の増加を示していた。また、HE、PAS、及びAlucian Blue(pH2.5、1.0)染色を行い、各群5匹の組織変化を詳細に観察した。その結果、Active gastritisの組織変化所見は、対照群と比較し、HP非感染ST1000ppb群、(HP感染+ST10ppb)群、及び(HP感染+亜硝酸塩750ppm)群の3群を除く他の7群すべて有意に認められた。また、胃の前がん病変であると考えられている腸上皮化生(Intestinal metaplasia)は、対照群と比較しHP非感染ST1000ppb投与群、(HP感染+ST10ppb)群、及び(HP感染+亜硝酸塩3000ppm)群の3群を除く、7群のHP感染曝露群において有意な病理組織変化であることが明らかになった。これらの研究は、HP感染に関与する胃発がんに関与する食物関連化合物の相乗効果を解明する一助となり、今後のHP感染関連上部消化管疾患の予防や進展防止に寄与するものと思われる。

また、HE、PAS、及びAlucian Blue(pH2.5、1.0)染色を行い、各群5匹の組織変化を詳細に観察した。その結果、Active gastritisの組織変化所見は、対照群と比較し、HP非感染ST1000ppb群、(HP感染+ST10ppb)群、及び(HP感染+亜硝酸塩750ppm)群の3群を除く他の7群すべて有意に認められた。また、胃の前がん病変であると考えられている腸上皮化生(Intestinal metaplasia)は、対照群と比較しHP非感染ST1000ppb投与群、(HP感染+ST10ppb)群、及び(HP感染+亜硝酸塩3000ppm)群の3群を除く、7群のHP感染曝露群において有意な病理組織変化であることが明らかになった。これらの研究は、HP感染に関与する胃発がんに関与する食物関連化合物の相乗効果を解明する一助となり、今後のHP感染関連上部消化管疾患の予防や進展防止に寄与するものと思われる。今回、更に低濃度でカビ毒素ステリグマトシスチン、亜硝酸塩の胃発がんへの関与を明らかにするために、スナネズミをヘリコバクタピロリ菌に感染させ、感染させたネズミに、ステリグマトシスチン100PPbおよび10PPb摂取群および低濃度亜硝酸塩10PPm添加群、無処置対照群に分けそれぞれの餌を負荷し、飼育しているところである。スナネズミは成和MGS/SEAである。ヘリコバクタピロリの菌株はATCC43504で接種菌量は5.7×10^<11>CFU/mlを経口的に注入して感染させ、抗体価で感染を確認したものである。今後、毎日、動物の水、餌を管理し、飼育すると共に1週間に1回程度体重の測定を行い、群別の成育状況の観察、比較検討を行う。明らかな、異常や死亡した場合には可能な限り解剖を行い、病理組織学的免疫組織学的変化などを観察する。病理学的変化はヘマトキシリンエオジン染色、パス染色及びアルーシャンブルー染色を行い観察する。また血清ガストリン等検査も予定している。(611文字)当研究室では、今日までヘリコバクタピロリ菌に感染させた砂ネズミにアスペルジールス属のカビ毒素ステリグマトシスチン、食塩、ヨー素及び亜硝酸塩の投与を行い、その胃発がんに対する食物関連化合物の相乗作用について病理組織学的ならびに分子学的な実験研究を進めてきた(Scand J Gastroenterol, 2003(4)360-369, Food & Chem 2005(43) 1773-1780, W J Gastroenterol, 2006 12(14)2174-2180,日本衛生学会誌2006等に投稿。)現在、さらに前回よりもより低い濃度の10ppbステリグマトシスチン及びより低濃度10ppmの亜硝酸塩のヘリコバクタピロリ菌感染ネズミにおける胃発がんへの関与を明らかにするために、6群に分けたネズミを長期間飼育中である。6群、すなわちヘリコバクタピロリ菌無感染の対照群、ヘリコバクタピロリ感染群、ヘリコバクタピロリ感染後ステリグマトシスチン投与群、ヘリコバクタピロリ感染後5%食塩投与群、ヘリコバクタピロリ菌感染後微量亜硝酸塩投与群、ヘリコバクタピロリ菌感染後微量ステリグマトシスチン投与プラス食塩投与群の6群である。スナネズミはすべて成和MGS/SEAである。ヘリコバクタピロリ菌株はATCC43504で、接種菌量は5.7×10^<11>CFU/mlを経口的に感染させたもので抗体価の定量的測定により感染を確認したものである。動物は感染後約1年8ヶ月観察予定であり、現在、大分大学動物実験部門において毎日動物の水、餌を管理し、飼育すると共に、週1回体重の測定を行い、群別の生育状況の観察、毛並みの変化などを肉眼的に行っているところである。
水中生物粘質物の環境材料への応用に関する研究

前年までに確認された魚類粘質物抵抗低減効果を環境に対して無害な材料として応用するために、数種類のシラネート系結合剤との親和性について調べた。また親水性と抵抗低減効果に直接的な関係があるかどうかを調べた。さらに人工血管等への応用を考え、細管内部にコートを形成した。1.結合剤との親和性および抵抗低減効果ガラスチューブもしくはガラス平面にビニル系、エポキシ系、メタクリロキシ系、アミノ系、フェニル-アミノ系、メルカプト系の官能基を持つシランカップリング剤を塗布し、糖蛋白質のコートによって抵抗低減効果を確認した。ただしメルカプト系は特異的に抵抗低減効果を阻害することが判明した。これに対し微小量PH計でコート面のPHを測定した結果、メルカプト系を用いたコートの場合酸性側にシフトした。これまで考えてきたカルボキシル基と水分子の干渉モデルでは、ガラス面に直接コートした場合に現れるアルカリ側シフトが予想されるため、メルカプト基が糖鎖の配勾構造を撹乱していることが考えられ、この結果は今後抵抗低減効果の物理を知る上で重要な情報となる。2.親水性と抵抗低減効果の直接的な関係光触媒効果を利用した接触角23°の超親水性剤による狭流路内コートを行なっても抵抗低減効果を全く示さないことがわかった。すなわち、スリップ層が形成されるためには、コートと水の海面の間の引力だけではなくコート物質が空間的・構造的な揺らきを伴う必要があることが予想される。3.細管への適用ガラス細管内壁にコートした場合も抵抗低減効果は表れるが、コート形成に技術を要するので現時点では平板の場合に比べその効果は1/10程度に留まる。しかしながら糖蛋白質コートを樹脂等の有機系の基材に適用するとガラスのような無機系基材の場合と異なり結合力が高いために、比較的良好なコート層が形成される。この場合は5%程度の抵抗低減効果を得ることができた。水中生物の粘質物の特徴を知るため、ウナギとアユの粘質物に含まれている粘質物からクロマト法によって主要構造を形成している糖タンパク質(N-アセチルノイラミン酸とNアセチルガラクトサミンの二糖の糖鎖がポリペプチドとO配糖体結合した構造)をシリル基とシラネート基をゴーティングしたガラス基板上に固定し、この糖タンパク質膜構造がどのような力学的な性質を有するか、海洋生物との接着性にどのような阻害性、特異接着性を示すかを調べた。表面摩擦抵抗の低減効果を調べるために0.3mm程度の流路を通過する流量測定を行った。その結果、ウナギとアユ双方の糖タンパク膜においてガラス基板単体より最高20%程度の流量増加すなわち抵抗低減効果があることがわかった。この低減効果は、アユの方が大きく、さらにシラネート基板の方が大きく現れることがわかった。この流量増加は、固体表面の親水性、疎水性と関係があると考えられるが、表面の接触角測定からは効果の大きいアユの方に高い親水性が見られた。糖鎖は親水性に寄与するので、この高い親水性は糖度を示す屈折率測定結果からアユの高い糖度によるものということがわかった。そこで、膜結合基の種類による差異も考慮して以下のような膜のモデルを考えた。シラネートの正に荷電した端末に魚の糖タンパクの糖鎖が結合し基板に対して強固な結合をなすとともに水中側には安定した糖鎖が伸び、親水性に寄与する。シリル基では、数の少ない糖タンパクのペプチドのN末端が結合することになり、膜としての結合が弱く、水中への糖鎖の露出も不安定なものになる。アユの場合、糖度の高さよりペプチドに対する糖鎖の密度が高いと予想され、膜形成した場合も水中へ伸びる糖鎖の数が多いと考えられ親水性に結びつく。微生物との接着性の阻害効果については海水に基板を浸水し調べるが、まず微生物の付着量を測定するための細胞破壊についての技術を開発した。水中生物の粘質物の特徴を知るため、ウナギとアユの粘質物に含まれている粘質物からクロマト法によって主要構造を形成している糖タンパク質(N-アセチルノイラミン酸と,Nアセチルガラクトサミンの二糖の糖鎖がポリペプチドとO配糖体結合した構造)を細管(内径0.1mm0.3mm)の内面に塗布し、この糖タンパク質膜構造の力学的性質を調べた。結合材については、6種類のシラネート材を用い糖タンパク質との整合性を調べた。細管内面への均質に塗布を行うにあたり、評価が難しく静置法や流動状態を保ちながら接合させる方法を試みた。糖タンパク質の接着強度の高さを確認するにあたり高圧の流れを実現する必要があり、衝撃による高速加速技術によってウォータージェットを発生させるシステムを考案した。また菌細胞破砕による核酸量を測定から糖タンパクの抵抗低減効果に関する細菌接着の関与については、本膜生成に関する限り小さいものであった。抵抗低減効果については、魚の生活形態と低減率を比較して考えると、魚の移動速度が高いほど糖鎖の数が多く親水的であり抵抗低減効果が大きい。糖鎖の水分子単体に及ぼす単純な分子動力学的なモデルでは、この親水性と抵抗低減効果を説明できなかった。今後は糖鎖と弱い結合力で引き付けられた水分子と他の水分子の間の力学的関係について調べる必要がある。糖タンパク質の糖鎖はアミノ基の接着法によって表面に規則的なパターンの配衡を示す場合がある。糖たんばく質膜のSEM写真からも非常に小さな起伏のパターンが見られた。このパターンについて流体力学的・レオロジー的なモデルを構築中である。

前年までに確認された魚類粘質物抵抗低減効果を環境に対して無害な材料として応用するために、数種類のシラネート系結合剤との親和性について調べた。また親水性と抵抗低減効果に直接的な関係があるかどうかを調べた。さらに人工血管等への応用を考え、細管内部にコートを形成した。1.結合剤との親和性および抵抗低減効果ガラスチューブもしくはガラス平面にビニル系、エポキシ系、メタクリロキシ系、アミノ系、フェニル-アミノ系、メルカプト系の官能基を持つシランカップリング剤を塗布し、糖蛋白質のコートによって抵抗低減効果を確認した。ただしメルカプト系は特異的に抵抗低減効果を阻害することが判明した。これに対し微小量PH計でコート面のPHを測定した結果、メルカプト系を用いたコートの場合酸性側にシフトした。これまで考えてきたカルボキシル基と水分子の干渉モデルでは、ガラス面に直接コートした場合に現れるアルカリ側シフトが予想されるため、メルカプト基が糖鎖の配勾構造を撹乱していることが考えられ、この結果は今後抵抗低減効果の物理を知る上で重要な情報となる。2.親水性と抵抗低減効果の直接的な関係光触媒効果を利用した接触角23°の超親水性剤による狭流路内コートを行なっても抵抗低減効果を全く示さないことがわかった。すなわち、スリップ層が形成されるためには、コートと水の海面の間の引力だけではなくコート物質が空間的・構造的な揺らきを伴う必要があることが予想される。3.細管への適用ガラス細管内壁にコートした場合も抵抗低減効果は表れるが、コート形成に技術を要するので現時点では平板の場合に比べその効果は1/10程度に留まる。しかしながら糖蛋白質コートを樹脂等の有機系の基材に適用するとガラスのような無機系基材の場合と異なり結合力が高いために、比較的良好なコート層が形成される。この場合は5%程度の抵抗低減効果を得ることができた。
最適化手法に基づく形状復元法の研究

本研究ではまず,曲線復元問題をグラフ論的問題として定式化し,従来の閾値を用いる解法と,貪欲算法,厳密算法を比較し,この順に復元精度がよくなることを理論的に証明した.一方,曲面復元問題をこのアプローチで定式化することは困難であった.そこで本研究では,異なるアプローチから形状復元問題をとらえることとした.第一のアプローチでは,各標本点に未知パラメータを設定し,「うねり」最小化問題として定式化することを試みた.第二のアプローチでは,曲線をその中心軸および中心軸からの距離として表現することを考えた.今後は,上記二つのアプローチによる形状復元法を完成させたい.本研究ではまず,曲線復元問題をグラフ論的問題として定式化し,従来の閾値を用いる解法と,貪欲算法,厳密算法を比較し,この順に復元精度がよくなることを理論的に証明した.一方,曲面復元問題をこのアプローチで定式化することは困難であった.そこで本研究では,異なるアプローチから形状復元問題をとらえることとした.第一のアプローチでは,各標本点に未知パラメータを設定し,「うねり」最小化問題として定式化することを試みた.第二のアプローチでは,曲線をその中心軸および中心軸からの距離として表現することを考えた.今後は,上記二つのアプローチによる形状復元法を完成させたい.平成20年度の主な成果は2点である.1点目は,形状復元アルゴリズムのであり,成果はComputer-Aided Design誌に掲載されるごととなった.論文では,曲線復元問題および曲面復元問題を考察した.曲線復元問題については,問題は最小重み2-factor問題に帰着される.この問題を解くためのアルゴリズムとして,閾値処理によるもの,貧欲算法によるもの,および厳密解法を考え,この順で復元精度が向上することを理論的に証明した.これに付随して,標本化密度が十分高ければ正しい復元が得られることも証明した.一方計算時間の点から考えると,閾値処理によるものおよび貧欲算法によるものは同程度であるが,厳密解法は残念ながら効率が悪い.実践的には貧欲算法によるものと厳密解法を使い分けることになるだろう.一方曲面復元問題については,貧欲算法による解法は得られたものの,厳密解法は得られなかった.復元精度についても改良の余地は大きい.したがって,今後は曲面復元の研究を推進したい.2点目の成果は,等高線図から地形モデルを構築するアルゴリズムの提案であり,国際会議ISVD2008で発表した.この問題は,純粋な形状復元問題と比較すると,関数z=f(x, y)の形式で地形を表現できるという意味で容易であると言える.一方,地形を表現するという目的からは,尾根や谷といった特徴を保存する復元法が望ましい.本研究では, chordal axisという図形と最適化手法を組み合わせることにより,地形特徴を保存することが可能なアルゴリズムを提案した.形状復元問題は,一種の補間問題である.補間問題は古くから考えられている問題であるが,従来は,ユークリッド空間などの多様体空間においてデータが与えられていることがほとんどであった.その一方で,道路ネットワークなどの非多様体空間上にデータが与えられている場合の補間法については研究がほとんど行われてこなかった.2009年度は,このようなデータに対する補間法として,ネットワークスプライン補間法を考案し,その有効性を検証した.ネットワークスプライン補間法は,従来からあるスプライン補間法をネットワーク空間へと拡張した補間法である.拡張の際に問題となるのは,分岐点(例えば道路ネットワークにおける交差点)において,関数がk回連続微分可能であるとはどういうことかが明確でないことである.本研究では,電気回路網におけるKirchhoffの法則からヒントを得ることにより,関数がk回連続微分可能であることのネットワーク空間における定義を与えた.この定義によれば,kが偶数か奇数かによって,連続微分可能性の扱いが異なる.kが偶数のとき,連続微分可能性は従来の定義をそのままネットワーク空間に拡張すればよい.一方kが奇数のときは,分岐点における微分係数の総和が0である,という条件が連続微分可能性の定義になる.このように,従来の常識がネットワーク空間では通用しないことがわかったことが,本研究の重要な貢献の一つである.また本研究では,従来法である逆距離加重平均法にはある種のバイアスがかかっているが,ネットワークスプライン補間法にはこのようなバイアスがかからないことを指摘することにより,本手法の優位性を示した.昨年度に引き続き,ネットワーク空間上の補間問題を考えた.昨年度得られた結果をジャーナルに投稿し,採録された.引き続き,ネットワーク空間上の補間問題を拡張し,ネットワーク時空間,すなわち,ネットワーク空間と時間軸の直積空間上の補間問題に着手した.この問題に対する解法は,コンピュータアニメーションなどへの応用が期待される.本年度は,手始めとして,自然近傍補間のネットワーク時空間への拡張を行った,本研究では,手法の有効性を調査するために,グラフィックスハードウェアを用いて手法を実装した.現在,その結果の検討を行っている段階である.今後は,検討結果をまとめ,成果を発表する予定である.現段階で言えることは,時間軸と空間軸は次元が異なるため,どのようなスケールで直積空間として統合するかが大きな問題であるということである.本研究では,スケールの選び方が補間結果に大きな影響を与えることが明らかになった.また,適切なスケールを選ぶには,背後にあるデータの性質が決め手になると思われる。

スケールの決定法は,データの与えられる空間がネットワーク時空間であるかとは関係のない一般的な問題であるため,今後は,一般的な枠組みの中で手法を設計する必要がある.また,補間法自体の研究も重要になる.現在,通常のユークリッド空間では有限要素補間が実践的に使用されている.有限要素補間をネットワーク時空間に拡張するためには,メッシュ生成法を開発する必要がある.これらの問題を解決することにより実践的な補間法を開発することを今後も行っていきたい.
BNLにおけるクォーク・グルーオン・プラズマ状態の実験検証

米国ブルックヘブン国立研究所AGS加速器での高エネルギー原子核衝突国際共同実験は,平成3年度から4年度にかけて核子あたり14Gevの高強度シリコンビームを用いた実験を行ない,更に核子あたり11Gevの金ビームを用いた実験の予備的な実験を行なった。前者の実験は磁気スペクトロメータを中心とする実験システムを用いてπ中間子,K中間子についての2同種粒子相関実験,低い生成断面積を持つ負K中間子,反陽子の高統計測定を目指したものである。2粒子相関からは,反応系の大きさ,反応の持続時間についての情報が得られると考えられている。正K中間子の原子核物質中での平均自由行程がπ中間子に比較して長いため,反応の早い時点で反応系との相互作用が十分に弱くなり,従って原子核物質におけるバリオン密度の高い状態の情報をもたらすものと予想されている。なお,原子核ビームを用いたK中間子についての2同種粒子相関の測定は世界で最初の試みである。負K中間子,反陽子の生成断面積については,いずれの粒子も原子核物質中で強く吸収される性質を持つと考えられるため,その収量の系統的な変化から原子核物質の密度についての情報が得られると期待されていた。今までの実験においては収量が少ないために結論が出せないままになっていた。これらの測定には100万/秒程度の高強度入射粒子が必要とされるが,データ収集能力の限界からすべての事象を記録することはできない。この為,スペクトロメータを荷電粒子が通過した事を検知し,更に通過粒子についてその運動量,飛行時間から粒子の種類を同定する処理を数十マイクロ秒以内に行なう主スペクトロメータ系のトリガーシステムを開発し,事象を選択的に記録することに成功した。π中間子,K中間子の2同種粒子相関実験の実験の解析は現在も進行中であるが,例えばシリコン原子核と金原子核の中心衝突の場合,π中間子の場合の反応サイズはK中間子の場合に比較して有意に大きいことが示された。データの解釈について検討を進めている。反陽子の生成断面積の解析は一部データを除いてほぼ終了した。解析結果を古典的な描像に基づくモデル計算と比較したところ,予想に反して,生成反陽子は原子核物質中でほとんど吸収されないと仮定した場合と矛盾しない結果を得た。さて,これまで,AGSにおいてはシリコンまでの軽いイオンの加速が可能であったが,AGS加速器への前段入射器AGS-Boosterの完成に伴い,金までの重いイオンでの実験が可能となった。金等の重い原子核同士を衝突させることにより,高エルネギー密度状態の原子核物質を研究するにより理想的な条件,即ち,より高いバリオン密度状態を広い空間に長時間,を実現できる可能性が理論的にも予想されている。平成4年5月始めて金ビームの加速に成功をおさめ,1週間以内の短いビームタイムであったが予備的な実験がおこなわれた。まず,金ビームのクォリティを調べたが,金ビームの純度は99%以上であることが確かめられた。次に,300本の鉛硝子シャワーカウンター及び,前方ハドロンカロリメータを用いて,横方向中性エネルギー流と前方エネルギー流の測定を行なった。更に,既存のスペクトロメータを用いて,後方角度での放出粒子運動量分布の測定を行なった。現在,データ解析を急ぐと共に,前方角度での粒子測定用の小角度スペクトロメータの建設を進めている。

解析結果を古典的な描像に基づくモデル計算と比較したところ,予想に反して,生成反陽子は原子核物質中でほとんど吸収されないと仮定した場合と矛盾しない結果を得た。さて,これまで,AGSにおいてはシリコンまでの軽いイオンの加速が可能であったが,AGS加速器への前段入射器AGS-Boosterの完成に伴い,金までの重いイオンでの実験が可能となった。金等の重い原子核同士を衝突させることにより,高エルネギー密度状態の原子核物質を研究するにより理想的な条件,即ち,より高いバリオン密度状態を広い空間に長時間,を実現できる可能性が理論的にも予想されている。平成4年5月始めて金ビームの加速に成功をおさめ,1週間以内の短いビームタイムであったが予備的な実験がおこなわれた。まず,金ビームのクォリティを調べたが,金ビームの純度は99%以上であることが確かめられた。次に,300本の鉛硝子シャワーカウンター及び,前方ハドロンカロリメータを用いて,横方向中性エネルギー流と前方エネルギー流の測定を行なった。更に,既存のスペクトロメータを用いて,後方角度での放出粒子運動量分布の測定を行なった。現在,データ解析を急ぐと共に,前方角度での粒子測定用の小角度スペクトロメータの建設を進めている。平成3年度は、米国ブルックヘブン国立研究所AGS加速器からの高エネルギ-原子核ビ-ムとタ-ゲット原子核との衝突によって生成される同種二粒子を測定した。これは、二粒子の干渉効果により、反応領域のサイズを確定し、反応によって、生成される状態の密度を決めるためのものである。すなわち、核子あたりの15GeVのシリコンビ-ムと各種タ-ゲット原子核との衝突で発生するπ中間子、K中間子それぞれについて同種二粒子相関を測定した。そして、中間結果ではあるが、反応サイズとしては、入射粒子と同程度という結果を得た。K中間子を用いた二粒子相関実験は、世界で最初のものである。現在、より詳細な解決が進んでいる。平成3年度には、AGSにおいて、ブ-スタ-シンクロトロンが完成し、これにより、平成4年4月には金イオンの加速テストが始められる。平成4年度に行われる金ビ-ムを用いた本格的実験開始を目指し、前方小立体角スペクトロメ-タ-の建設を日米共同で行った。スペクトロメ-タ-の粒子飛跡検出装置であるTPCの一号機の建設は日本側で行ったが、このほど完成し、現在、性能検査中である。また、ハドロンのデ-タ解析も進んでおり、前年までに判明したストレンジネス量子数を持つK中間子とπ中間子との比の異常については、反応領域近くでのこれら中間子の吸収散乱等の効果が大きく関与していることがわかり、比の異常がQGPと直結するものではないことがわかってきた。なお、現在、詳細な解析を続行中である。