hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
価値多元的社会の公教育における国家の役割の研究

本研究の成果は、価値多元社会で立憲主義を公教育に適用した際の公教育論を解明し、教育学はそれに与し得ず、むしろ共和主義思想に基づく公教育への国家責任の明確化が求められること、さらに公立学校再生案としての「学びの共同体」論は、共同体の排除の機制からリベラルな民主主義国家に特有の矛盾を伴うこと、その解決方法は全面的な学校選択制の導入という教育学に特有の新たな矛盾を生み出すこと、それゆえ価値多元社会の国家は学校選択制のあり方とその導入方法の多様性に着目し直す必要性を解明したことである。本研究の目的は、価値多元社会の公教育における国家の役割の検討である。その際、これまでわが国の教育行政学・教育法学の通説であった「国民の教育権」論に対する、憲法学者たちによる近年の批判に着目すると共に、より広い文脈から公教育への国家関与のあり方をめぐる欧米の公教育論争を検討する。平成21年度は、このような研究目的から以下の二点を検討した。(1)昨今、わが国では「公立学校」再生案として、「学びの共同体」論が注目されている。しかし、リベラルな国家においては、「公立」学校もまた国家のエージェンシーである以上、公立学校を学びの「共同体」と位置づけることのジレンマを、リベラリズムの泰斗ジョン・ロールズの正(right)と善(good)の区別に依拠するリベラルな教育学者ケネス・ストライクの諸議論の分析を通じて、このジレンマの抜け方を検討した。(2)「国家権力は縛られるべきだ」とする広い意味での立憲主義と教育行政・教育法学の通説をなす「国民の教育権」論は、これまで親和的に理解されてきた。しかし、この立憲主義の原則が公教育場面に適用された場合、「教育」行為そのものの否定につながる可能性を指摘し、昨今のわが国の憲法学者たちの「国民の教育権」論批判を踏まえ、教育学者からの応答可能性とその限界を、戦後教育学を代表する堀尾輝久の近年の諸論の変遷を検討し、教育学的応答可能性として「共和主義」思想がその有力な候補として浮上することを明らかにした。その際、これまでわが国の教育行政学・教育邦楽の通説であった「国民の教育権論」に対する、憲法学者たちによる近年の批判に着目するとともに、より広い文脈から公教育への国家関与の在り方をめぐる欧米の公教育論争を検討することである。平成22年度は、このような研究目的から以下の二点を検討し、一点を論稿として公表した。(1)「国家権力は縛られるべきだ」とする広い意味での立憲主義の原則を公教育場面に適用した場合に導かれる公教育論を明らかにした09年日本教育行政制度学会での学会発表をさらに発展させ、国家の一機関でもある以上「教師もまた縛られるべきだ」とする立憲主義の公教育論に教育学者は与しえないこと、また近年の新自由主義に基づく公教育政策動向を鑑みた場合、立憲主義よりもむしろ「共和主義」思想に基づく一定の公教育内容の保障を国家責任として改めて求める必要性の自覚が教育学者には求められることを明らかにした論稿を公表した。(2)価値多元社会である米国において近年、急速な広がりを見せるホームスクーリングに対する国家規制の在り方をめぐる議論を研究した。とくに、Educational Theory誌上で行われたRob ReichとPerry Glanzerの間で行われたホームスクーリング論争を検討した。その内容については近日中の公表を予定している。本研究の目的は、価値多元社会の公教育における国家の役割を検討することであり、とくにリベラルな民主主義国家の公教育への国家関与の在り方を欧米の公教育論に注目して、検討することである。平成23年度は、このような研究目的から以下の二点を検討し、一点を論稿として公表した。(1)様々な課題を抱えるとされる公立学校の再生案として「学びの共同体」論が注目されているが、「学びの共同体」論には、共同体としての同質性の要請と公立学校としての公共性の要請の間に第一のジレンマが存在すること、さらにリベラルな国家においてこのジレンマを解消する方法は学校選択制度の導入という第二の教育学的ジレンマが存在すること、この第二のジレンマを脱却するために政策的多様性を有するものとして学校選択制度を捉え直す必要性を明らかにした論稿を公表した。(2)宗教的多元社会における「子育て」(親)と「公教育」(国家)との間に存在する相剋について米国を事例に検討した。子どもの教育をめぐる有名な判決であるヨーダー判決(1972)とモザート判決(1987)を「子育て」(親)と「公教育」(国家)の相剋という観点から改めて分析した場合、両裁判の中には「子育て」(親)の論理への「公教育」(国家)の譲歩が一貫してみられた。

しかし他方で、近年のホームスクーリングの急速な広がりは、「子育て」と「公教育」の相違を現象面では事実上、解消するまでに至っていることから、改めて教育学理論の中では「子育て」と「公教育」の相違に対する再認識、および「公教育」の論理の必要性の自覚が高まってきていることを明らかにした。
電析法による合金ひげ結歯の成長機構

1.電析法によりZn-Ni合金ひげ結晶が成長した。条件としては、結晶表面をZnO膜が覆うことが必要であった。2.理面上このZnO膜はpH上昇により形成される。そこで、微小アンチモン電極を作製して、電析表面のpH値を測定した結果、電析時間とともにpH2からpH4.5に上昇することが分かった。3.この結晶中のNi含有量は、溶液中の半分程であった。従来異常共析は結晶表面をZn(OH)_2膜が覆っているためNiの電析を阻止するものとされていたが、むしろZnO膜の方がNiの析出阻止が顕著であった。4.不純物制御や電流波形を三角波に変える事により、長さを20μmから120μm程に伸ばすことができた。5.Co-Ni系でも500μm程のひげ結晶が成長したが、ラッパ型の空洞結晶となった。これは、電析物表面で発生する水素ガスの影響によるものであった。
プロリンを基軸とするペプチド立体配座固定モデルの系統的合成に関する研究

本研究では、天然のプロリンを直接電解することにより、相応するイミニウムカチオンとして保持し、これに種々の官能基導入反応を経由して、さらに環構造を構築する方法の確立と、多様に立体構造を変換したペプチドユニット物質を供給することを目的とした。我々はこれまでに、プロリンを特定の条件の下で電解酸化することにより、相応するイミニウムカチオンを一時的に蓄積させることを可能にした。このカチオンを完全に捕捉し、必要なときにのみ再度穏和な条件で反応性の高いイミニウムカチオンを発生させることができれば、プロリン骨格を足がかりに立体配座を固定化した多用なペプチドの部分構造を系統的に構築できるようになる。そこで、はじめにプロリンの各種アミド誘導体を電解酸化して生成したイミニウムカチオンを導電性固体表面のチオール基でトラップした。完全にトラップした後、導電性固体に電位を付与し、種々の官能基をプロリン残基部分に導入する方法を新規に開発した。これにより、多様な立体配座を有する一連の誘導体の簡便な合成が可能になった。また本法を利用することにより、生体タンパク質の酵素消化物であるペプチド混合物のプロリン残基に対して選択的に官能基修飾ができることが明らかになり、タンパク質発現による生命現象解明に有用な手法を堤供できると考えられる。
デュアルコム分光法による高分解能分子分光の研究

本研究の目的は、広波長範囲にわたる高分解能分光測定によって、分子のエネルギー構造を精密に決定し、電子励起状態におけるダイナミクスの詳細を解明することである。本研究では、デュアルコム分光法をドップラーフリーの高分解能分子分光に応用することで、高分解能・高精度かつ広波長範囲な分子分光計測を実現することを目指した。前年度までには、ドップラーフリー光-光2重共鳴分光法とドップラーフリー2光子吸収分光法をデュアルコム分光法へ適用し、Rb原子のドップラーフリースペクトルを測定した。これらの分光法によって、Rb原子の複数の遷移をサブドップラーの分解能で観測することに成功した。さらに、これらの高分解能デュアルコム分光法を様々な分子の測定に適用するために、デュアルコム分光法における高感度分光の手法を研究した。モードフィルタリングのデュアルコム分光法への適用、変調分光法や蛍光分光法の適用によって、デュアルコム分光法における測定感度の向上を実証した。本年度には、共振器分光を用いた高感度分光法(キャビティーエンハンスド吸収分光法)の研究を行った。光周波数コムを光源に用いた共振器分光法では、光周波数コムの多数のモードを高フィネス共振器に同時に共鳴させることによって、高感度かつ高波長域での測定が可能となる。また、共振器内ではコムの各モードのパワーが増幅され、非線形分光であるドップラーフリー分光法への応用に利点がある。光周波数コムを用いたキャビティーエンハンスド吸収分光システムを構築し、この分光法における感度と精度の評価のために、近赤外波長におけるCO気体の0-3バンドの吸収分光計測を行った。この実験結果からは、将来のデータベースのために有用な、CO気体の吸収線形におけるcollisional効果に関するデータが得られた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本年度にはまず、デュアルコム分光法による高分解能分光システムの開発と、分光システムのデモンストレーションとしてRb原子の超微細構造スペクトルの測定を行った。デュアルコム分光法とは、2台の光周波数コムを用いたフーリエ変換分光法のひとつであり、広波長域・高精度・高分解能な測定を可能にする新しい分光手法である。しかし、これまでに行われたデュアルコム分光法による測定は、分子や原子のドップラー幅によって分解能を数100 MHzから数GHzに制限されたものであった。そこで本研究では、デュアルコム分光法を始めてドップラーフリー光-光二重共鳴分光法に適用した。開発した分光システムでは、ルビジウム原子の超微細構造スペクトルを、遷移の自然幅に近い数MHzの線幅で観測することに成功した。さらに得られたスペクトルの遷移周波数は、1 MHz以下の不確かさで高精度に決定できることを示した。開発した分光システムは様々な原子や分子に適用可能であり、今後、電子励起状態におけるダイナミクスの詳細を解明するための有用な手法となることが予想される。また、デュアルコム分光法の高分解能分光への応用について研究を進めるうちに、デュアルコム分光システムの測定感度の向上が必須であることが明らかになった。そこで、蛍光観測による高分解能かつ高感度なデュアルコム分光法の研究や、モードフィルタリングによるデュアルコム分光システムの高感度化にも取り組んだ。これらの研究においては、現段階で明らかな感度向上の結果が得られており、分子分光への応用に重要な成果が期待できる。当初の予定通り、デュアルコム分光法をドップラーフリー光-光二重共鳴分光法に適用し、その分解能と測定精度をルビジウム原子の測定によって示すことができた。また、来年度以降行う予定であった、蛍光観測による高分解能デュアルコム分光にも着手することができた。計画よりも研究の進展が早い理由としては、先行してデュアルコム分光の研究を進めていたグループの助力によって、基本的なデュアルコム分光システムの立ち上げ期間を短縮できたためである。本年度には、デュアルコム分光システムをドップラーフリー2光子吸収分光システムに適用した。この分光法を用いると、デュアルコム光源によって中間順位を介さない2光子遷移の観測が可能であり、かつ蛍光観測を行うことで高い測定感度が得られる。また、本研究では簡易的なパルス成形の手法を用いて、ドップラーフリーの信号とともに現れるドップラー拡がりの信号を除き、完全にバックグラウンドフリーな測定を達成した。加えて、蛍光観測においてはコヒーレントアベレージと呼ばれる積算手法を用いることで、検出器のノイズに埋もれる小さな信号を検出可能であることを示した。Rb原子の5S-5D遷移の測定にこの測定システムを適用し、得られた超微細構造スペクトルの絶対周波数を数100 kHzの精度で決定した。さらに昨年から引き続き、光周波数コムのモードフィルタリング、変調分光法、蛍光観測の手法を用いて、デュアルコム分光法の測定感度向上に取り組んだ。光周波数コムのモードフィルタリングを用いた手法では、測定感度の制限となる光検出器の飽和を抑制する効果によって、得られるデュアルコムビート信号のSN比を46 dB向上させることに成功した。また、ドップラーフリー光-光2重共鳴デュアルコム分光のシステムにおいて、励起光強度の変調を用いた変調分光法を提案した。この手法はドップラーフリー光-光2重共鳴分光法に限らず、励起光を用いるデュアルコム分光測定には広く応用可能である。さらに、1光子遷移のデュアルコム分光測定においても蛍光観測の手法を用いることができ、高感度デュアルコム分光計測が可能であることを示した。

本年度には、当初から計画していたドップラーフリー2光子吸収分光システムを開発し、Rb原子の超微細構造遷移の観測によってその測定分解能と精度の評価を終了した。また、ドップラーフリーデュアルコム分光システムを様々な分子に適用するために必要である、高感度分光手法の開発にも同時に取り組み、成果を得た。これらのことから、本研究は当初の計画以上に進展している。本研究の目的は、広波長範囲にわたる高分解能分光測定によって、分子のエネルギー構造を精密に決定し、電子励起状態におけるダイナミクスの詳細を解明することである。本研究では、デュアルコム分光法をドップラーフリーの高分解能分子分光に応用することで、高分解能・高精度かつ広波長範囲な分子分光計測を実現することを目指した。前年度までには、ドップラーフリー光-光2重共鳴分光法とドップラーフリー2光子吸収分光法をデュアルコム分光法へ適用し、Rb原子のドップラーフリースペクトルを測定した。これらの分光法によって、Rb原子の複数の遷移をサブドップラーの分解能で観測することに成功した。さらに、これらの高分解能デュアルコム分光法を様々な分子の測定に適用するために、デュアルコム分光法における高感度分光の手法を研究した。モードフィルタリングのデュアルコム分光法への適用、変調分光法や蛍光分光法の適用によって、デュアルコム分光法における測定感度の向上を実証した。本年度には、共振器分光を用いた高感度分光法(キャビティーエンハンスド吸収分光法)の研究を行った。光周波数コムを光源に用いた共振器分光法では、光周波数コムの多数のモードを高フィネス共振器に同時に共鳴させることによって、高感度かつ高波長域での測定が可能となる。また、共振器内ではコムの各モードのパワーが増幅され、非線形分光であるドップラーフリー分光法への応用に利点がある。光周波数コムを用いたキャビティーエンハンスド吸収分光システムを構築し、この分光法における感度と精度の評価のために、近赤外波長におけるCO気体の0-3バンドの吸収分光計測を行った。この実験結果からは、将来のデータベースのために有用な、CO気体の吸収線形におけるcollisional効果に関するデータが得られた。蛍光観測による高分解能かつ高感度なデュアルコム分光法の研究を進める。分光システムの分解能、精度、測定感度のデモンストレーションとして、ルビジウム原子の2光子遷移の観測を行う。また、測定感度を向上させたことによって測定可能となる分子種への応用について検討する。今後、光周波数コムを光源とした高感度分光を実現するために、高フィネス共振器を用いた高感度分光の研究を行う。研究実施場所を変更するため、デュアルコム分光システムを用いた研究を継続することは難しくなるが、一台の光周波数コムを用いたフーリエ変換分光法においても、デュアルコム分光法と同様の高い分解能と精度を実現することが可能であり、この分光法を用いて研究を進める。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
脳動脈瘤壁への血流動圧解析(DSA血流解析による)

脳動脈瘤内の血流に関しての臨床dataは治療上有用な情報となることが予測される.流体の圧力は一般にBernoulliの定理により1/2rV^2+P=Ptで表される(r :液体の密度,V :液体の流速,P :靜圧,Pt :総圧,左辺第一項は動圧).この定理を脳動脈瘤にあてはめると,靜圧は血圧である,そこで脳動脈瘤近傍の血流速度が分れば動圧が計算され,脳動脈瘤壁への総圧が分かる.日常臨床検査としてdigital sutractionangiography (DAS)が行われ脳動脈瘤が診断されている.DSAを用いれば侵襲的な追加検査をすることなく脳動脈瘤内の血流速度壁を計算することが可能となる.本研究は脳動脈瘤患者においてDSAを用いた血流解析測定系を作成することを目的とした.結果(1)実験動脈瘤における血流測定:豚(15Kg)頚部頚動脈にvenous pouchにて実験動脈瘤を作成、100%メチルサリチル酸にて透明化し実験材料とした。ポリスチレン細粒を静水圧100-150cmH_2Oにて還流、高速ビデオにてその動態を解析した。また同材料に造影剤を同条件で還流、DSAにて解析比較検討した。その結果DSAにおける平均通過時間と血流速度は有意に相関した(r=0.616)。DSAによる血流速度側榮は信頼性のあるものと考えられた。(2)ヒト脳動脈瘤における血流測定:対象は脳動脈瘤患者29症例,合計31個の動脈瘤。秒30frameで撮影した.親動脈近位部,遠位部,動脈瘤頚部近傍,動脈瘤先端部に関心領域(ROI)を設け,造影剤平均通過時間,造影剤最高濃度時間),造影剤消失時間を計測した.以下の各群間の差について解析した1 :親動脈近位部,遠位部,動脈瘤間の差,2 :動脈瘤内の場所による差(入口部,中心部),3:急性期群と慢性期及び未破裂動脈瘤群との差,4 :動脈瘤の形態による差(sidewall type,bifurcation type),5 :動脈瘤の大きさによる差(small群10mm以下,large群11mm以上).結果として以下のことが考えられた。1 :動脈瘤内の血流はお親動脈の血流と近似している2 :大きな動脈瘤では瘤内血流が遅延する傾向にあった.(3)Real time画像の作成: DSAを用いてreal timeに動脈瘤内のflowを計測、画像化する保法を開発した。DSA装置はSimens社MULTISTAR-TOPを用いてセルジンガー法にて造影剤を内頚動脈に注入。10-30frames/secで撮影を行い、これをビデオテープに記録、パーソナルコンピュータを用いて静止画像上の各ピクセルごとにtime density curveを描かせ、2コンパートメントモデルから、行列計算ソフト(Matrix Caluculator)を用いてfittingを行い、脳動脈瘤内の造影剤の計時的濃度変化を数値化、画像化した。1 :動脈瘤内の血流はお親動脈の血流と近似している2 :大きな動脈瘤では瘤内血流が遅延する傾向にあった.

(3)Real time画像の作成: DSAを用いてreal timeに動脈瘤内のflowを計測、画像化する保法を開発した。DSA装置はSimens社MULTISTAR-TOPを用いてセルジンガー法にて造影剤を内頚動脈に注入。10-30frames/secで撮影を行い、これをビデオテープに記録、パーソナルコンピュータを用いて静止画像上の各ピクセルごとにtime density curveを描かせ、2コンパートメントモデルから、行列計算ソフト(Matrix Caluculator)を用いてfittingを行い、脳動脈瘤内の造影剤の計時的濃度変化を数値化、画像化した。1)ブタ実験動脈瘤モデル(10-20kg)を用いて動脈瘤内の血流速度を計算した.すなわち,ブタ頚部頚動脈に静脈pouchを吻合することにより実験動脈瘤を作成,ブタ実験動脈瘤の生理的形態を保存したまま100%ethanolにて固定,摘出,methyl salicylateにて透明化,po1ystylene粒子を圧120cm水柱,流速50cm/secにて潅流し高速VTRを用いその動きを観察,実験動脈瘤および親動脈に関心領域を定め,局所血流速度を求めた(狩野法).その結果動脈瘤内の血流はまず流入部にあたり,その後開散することが観察された(Interventional Neuroradiology4(suppl 1),77-80,1998).2)実験動脈瘤モデルを造影剤(iopamidol 350)混合生埋食塩水で潅流,DSA(東芝製Angiorex Superseries)にて撮影,その造影剤濃度時間変化曲線から血流速度を求めた.すなわち,造影剤を1秒間に2cc注入,実験動脈瘤および親動脈に関心領域を定め,その造影剤濃度を1秒間30flameで撮影,造影剤濃度時間変化曲線を描かせ,さらにその曲線の積分曲線を求め,その中点の時刻を造影剤平均通過時間とし,造影剤平均通過時間と血管径より局所血流速度を求めた.また超音波を用いて血流速度を計測した.その結果,造影剤による血流速度と超音波による血流速度は相関した(京府医大誌107,587-591,1998).3)ヒト脳動脈瘤症例で,DSAを用いその造影剤濃度時間変化曲線から平均通過時間を求めた.その結果大きい動脈瘤では造影剤は遅延する傾向にあった(AJNR Am J Neuroradiol19,1303-1307,1998).脳動脈瘤内の血流に関しての臨床dataは治療上有用な情報となることが予測される。流体の圧力は一般にBernoulliの定理により1/2rV^2+P=Ptで表される。(r:液体の密度、V:液体の流速、P:靜圧、Pt:総圧、左辺第一項は動圧)。この定理を脳動脈瘤にあてはめると、靜圧は血圧である、そこで脳動脈瘤近傍の血流速度が分かれば動圧が計算され、脳動脈瘤壁への総圧が分かる。日常臨床検査としてdigital subtraction angiography(DSA)が行われ脳動脈瘤が診断されている。DSAを用いれば侵襲的な追加検査をすることなく脳動脈瘤内の血流速度壁を計算することが可能となる。本研究は脳動脈瘤患者においてDSAを用いた血流解析測定系を作成することを目的とした。結果(1)実験動脈瘤における血流測定:豚(15Kg)頚部頚動脈にvenous pouchにて実験動脈瘤を作成、100%メチルサリチル酸にて透明化し実験材料とした。ポレスチレン細粒を靜水圧100-150cmH_2Oにて還流、高速ビデオにてその動態を解析した。また同材料に造影剤を同条件で還流、DSAにて解析比較検討した。
褥婦と新生児の睡眠・覚醒リズムの変化と母児相互の同期に関する研究

本研究は妊産褥婦の唾眠・覚醒行動が妊娠時期や産後経過の中でどのように変化し、新生児の睡眠・覚醒リズムとどのような関連性があり、かつ初産婦と経産婦で差異があるか否かについて継続観察した。1999年より26名の妊産婦に、睡眠日誌を妊娠34週より産後15週まで22週間継続記入いただき、うち11名の産婦には出生児についても睡眠日誌を記入、さらに新生児の睡眠日誌をつける予定のない母親の名については睡眠・覚醒行動や行動量のサーカデイアンリズムの判定のために開発されたアクチグラフ(Ambulatory Monitoring, Inc.製)を睡眠日誌と同時継続測定していただいた。結果:(1)産後1週がら11週までは、妊娠末期に比して夜間の全睡眠畤間が有意に短縮し、入眠後の覚醒時間は増加し、睡眠効率は産後1週から8週まで有意に減少していたことを明らかにした。(2)初産婦では経産婦よりも睡眠中の活動数が多く、かつ中途覚醒時間や夜間一回当たりの覚醒持続時間も産後2週から8週頃まで有意に延長していたが、それ以降両者で差がみられなくなった。(3)母親の夜間における覚醒畤間は新生児の覚醒行動と同期し、出産1週から15週にかけて急激に減少していく傾向を示していた。しかし、出産後15週目に至っても妊娠末期のレベルに復帰せず、また疲労感も比較的高いレベルを維持していた。(4)睡眠日誌とアクチグラフの結果は、ほぼ同様の結果が得られたが、アクチグラフから判定した夜間の覚醒時閻や覚醒回数は、いずれも睡眠日誌の記録結果よりも多く、かつ睡眠効率も悪化していた。まとめ:母親の夜間睡眠の乱れは、出産から約8週間にあっては経産婦より初産婦で大きく、かつ産後11週または12週頃までその乱れは初・経産婦とも持続するが、乳児の睡眠・覚醒サイクルもしくは授乳リズムの発達とともに、産後13週以降には母親の睡眠・覚醒行動も徐々に正常なパターンに復帰していく傾向が示された。しかし、産後15週にいたっても疲労の回復は十分でないことを明らかにした本研究は妊産褥婦の唾眠・覚醒行動が妊娠時期や産後経過の中でどのように変化し、新生児の睡眠・覚醒リズムとどのような関連性があり、かつ初産婦と経産婦で差異があるか否かについて継続観察した。しかし、産後15週にいたっても疲労の回復は十分でないことを明らかにした本研究は、出産を取り巻く母親および乳児の睡眠・覚醒リズムの変化を主として検討したものである。本年度は、2つの研究を実施した。すなわち、その1つは出産前後の母親の睡眠・覚醒リズムの変化を睡眠日誌から明らかにすることと(研究1)今一つは、客観的な睡眠・覚醒リズムを判定できるActigraphを用いて出産前後の客観的な睡眠・覚醒リズムと睡眠日誌からの結果を比較することにあった(研究2)。方法:研究1では、妊産婦(初産婦14名、経産婦12名)計26名に、妊娠33週から産後15週にわたって睡眠日誌(睡眠習慣、生活行動、心身自覚症状等を含む)を連続記録させると共に、一部の母親には今乳児の睡眠日誌もあわせて、毎日記入することを依頼した。26名の母親からは、延べ3,801日のデータが得られた。研究2では、初産婦3名、経産婦1名にActigraphを非利き腕に装着し、妊娠34週から分娩3カ月間にわたって連続記録した。研究1の結果:出産後17週にかけて夜間の全睡眠時間は著しく短縮し、また中途覚醒時間は顕著に増加したが、その後両者とも徐々に回復傾向がみられた。両パラメータとも妊娠33週に比して、出産後11週まで有意な短縮が認められた。

特に、初産婦群の中途覚醒時間は、経産婦群より出産後2週6週にかけて有意に増加していた。初産婦群の全睡眠時間は、経産婦群より妊娠末期の週でやや延長していたが、出産後は全ての週で経産婦群より短縮傾向にあった。研究2の結果:Actigraphから判定した母親の睡眠・覚醒リズムは、とくに出産後から約5週間で大きく乱れていたが、その後徐々に回復傾向が認められた。Actigraphと睡眠日誌より求めた全睡眠時間(r=0.81,p<0.001)、中途覚醒時間(r=0.71)などの睡眠パラメータには、いずれも有意な高い相関関係が認められた。以上に結果より、出産後約6週頃までの夜間の睡眠時間は初・経産婦とも著しく短縮し、とくに初産婦で顕著であったが、出産後12週以降にはほぼ正常な睡眠・覚醒パターンに復帰するものと推測された。これらは新生児の授乳リズムないしは睡眠・覚醒リズムが昼夜リズムに同調していくことと関連しているものと推測された。今後、さらに、測定例を増やすと共に、新生児の睡眠・覚醒リズムの確立過程や母児の睡眠・覚醒リズムの同期性について検討していく予定である。平成12年度は母親と子供における夜間覚醒の関連性に注目して,分析を行った。妊娠33週頃より,分娩後15週間に初産婦14名、経産婦12名、計26名(平均年齢29.0±3.5才)に,日々の睡眠日誌を速続記入してもらい、このうち協力の得られた8名の母親には乳児の睡眠日誌も毎日記入してもらった。乳児の睡眠日誌から、初・経産婦別の睡眠・覚醒行動の特徴および、母・児における睡眠覚醒行動の同期性を検討した。延べ3,801日、乳児は延べ760日の有効データが得られた。母親の睡眠・覚醒行動は、初・経産婦群と妊娠・出産後経過週(経過週)を独立変数に、また乳児の睡眠・覚醒行動は、母子および出産後の経過週をそれぞれ独立変数とした、2元配置分散分析とNewman-KeulsのpostHoc testを行た。8組の母親とその乳児における夜間の覚醒時間と覚醒回数の平均および標準偏差を、それぞれ産後経過週ないしは週齢別にみると,母親と乳児の覚醒時間と覚醒回数は、いずれも産後1週目から14週目にかけて暫時減少する傾向あり、母親の覚醒時間については、どの週にあっても乳児よりもやや多い傾向がみられた(F=3.54.df=1.182.p<0.081)。乳児によって夜間に母親が起こされる内容は、平均で授乳が約75%、おむつ交換が15%、夜泣きが4%、その他の理由が6%。全ての週における夜間の覚醒時間と覚醒回数における母親と子供の関連性は、いずれも強い相関関係が認められた。母親の,入眠状態および熟眠感が「あまりよくなかった」、「全然よくなかった」と回答した者の比率は、いずれも産後1週目が最も高く、その後ほぼ産後8週目にかけて急激に減少し、これらの比率は、妊娠中でも比較的高い比率を示していたのが特徴であった。産後1週から11週までは、妊娠末期に比して夜間の全睡眠時間の有意な短縮と入眠後の覚醒時間の有意な増加を示し,睡眠効率は、産後1週から8週まで有意に減少していた。特に、初産婦群の産後2週から6週にかけては、覚醒時間の増加と睡眠効率の減少が大きかった。以上の結果から、母親の夜間睡眠の乱れは、とくに初産婦群で大きく、産後11週頃までその乱れは持続するが、彼女らの乳児の睡眠・覚醒リズムもしくは授乳リズムの発達とともに、12週以降に母親の睡眠・覚醒リズムもほぼ正常なパターンに復帰していくものと推測された。
マウス2相性喘息モデルにおけるマスト細胞、Tリンパ球の役割

肥満細胞欠損マウスW/W^V、非欠損マウス+/+をOA抗原で感作し抗原吸入誘発すると、+/+では即時型喘息反応と遅発型喘息反応が認められ、W/W^Vでは即時型反応は起こらないが遅発型反応は弱いながらも認められた。遅発型喘息反応時の気道過敏性はW/W^V、+/+とも亢進していたが非欠損マウスにおいて、より亢進していた。この結果より肥満細胞は遅発型反応の発現や気道過敏性亢進に対し必ずしも必要ないが、その程度には影響を与えている可能性が示唆され、一部で言われている1型アレルギーにひきつづいて遅発型反応が起こるとする説は、少なくともマウスにおいては否定的となった。では遅発型反応の発現で主要な役割を演じている細胞はなにか?この疑問を解明するため、T細胞の役割を検討した。T細胞欠損マウス、非欠損マウスをOA抗原で感作し、抗原吸入誘発を行ったところ、T細胞欠損マウスでは遅発型反応が認められたが、T細胞欠損マウスでは遅発型反応は非常に弱かった。またT細胞欠損マウスに感作T細胞を移入したところ、抗原吸入誘発により遅発反応が起こった。この結果よりT細胞は遅発型反応の発現に重要であると考えられた。炎症と関連した気道過敏性亢進のメカニズムは現在でもよく分かっていないが、CD4+/T helper(TH)2細胞系のサイトカインが重要な役割を担っていることは多くの報告で示されている。しかし、本実験ではTH1優位といわれるC57BL/6とTH2優位といわれるBALB/Cで感作後抗原吸入誘発した際、即時型反応、遅発型喘息反応の出現に基本的に差がなかった。この点に関しては今後さらに検討を加える予定である。本研究により遅発型喘息反応における1型アレルギーの役割も含め遅発反応の発現機序が明らかになったと思われる。肥満細胞は遅発型喘息反応の発現に必要か否かを肥満細胞欠損マウスを用いて検討した。肥満細胞欠損マウスW/W^V、非欠損マウス+/+をアラムとともにOAで腹腔内感作し、OA抗原による吸入誘発を行い、経時的に気道抵抗を測定し、遅発型喘息反応の発現の有無を確認した。同時に採血、BALFの採取,肺組織の検討も行った。気道抵抗の測定は、マウスをペントバルビタールで麻酔し気切挿管し、人工呼吸管理下にボデイプレチスモグラフボックスを用いて測定した。+/+マウスではOA吸入直後と吸入後5-8時間後に有意な気道抵抗の上昇を認めた。W/W^VマウスではOA吸入直後の有意な気道抵抗の上昇は無いが、5-8時間後には+/+程ではないが気道抵抗の上昇傾向を認めた。いずれも遅発相に一致してクララ細胞の増殖や気道上皮剥離などの気道上皮障害所見を認め、BALF細胞では遅発相に一致して好中球の有意な上昇を認めた。非感作+/+マウスから非感作W/W^Vマウスに骨髄移植し、OAをアラムとともに腹腔内感作し同様に吸入誘発を行った結果では、即時型反応と遅発型反応の両方が認められ、遅発型反応の強さは+/+と同程度であった。

上記結果より、マスト細胞欠損マウスでも、マスト細胞非欠損マウスと比べ軽度ではあるが、遅発型反応が起こり、その際の病理学的変化はマウス細胞非欠損マウスと同様であり、マスト細胞は即時型喘息反応には必須であるが遅発型反応には必ずしも必要ではない事が示唆された。肥満細胞欠損マウスW/Wv、非欠損マウス+/+をOA抗原で感作し抗原吸入誘発すると、+/+では即時型反応と遅発型反応が認められ、W/Wvでは即時型反応は起こらないが遅発型反応は弱いながらも認められた。この結果より肥満細胞は遅発型反応の発現に必ずしも必要ではないが、その程度には影響を与えている可能性か示唆された。また、このことは従来から論争の的であった遅発型反応の発現に対する1型アレルギーの必要性に関して否定的な結果となった。では遅発型反応の発現で主要な役割を演じている細胞は何か?この疑問を解明するため、さらにT細胞の役割に関して検討した。T細胞欠損マウス、非欠損マウスをOA抗原で感作し、抗原吸入誘発を行なったところ、T細胞非欠損マウスでは通常の遅発型反応が認められ、欠損マウスでは遅発型反応は非常に弱かった。T細胞欠損マウスに感作T細胞を移入したところ、抗原誘発により遅発型反応が起こった。この結果よりT細胞は遅発型反応の発現に重要であると考えられた。従来の研究では各種細胞やサイトカインを用いてそれぞれの役割を検討した報告は多いが、実際の即時型反応から遅発型反応へと続く流れの中で直接に各細胞やサイトカインの役割を検討した報告はない。本研究により遅発型反応に対する1型アレルギーの役割も含め遅発型反応の発現機序が明らかになったと思われる。
障害児保育における「信頼モデル」に基づく個別の指導計画及び保育記録の様式開発

本研究は、子どもを保育環境における「能動的な学び手」であると捉え、保育環境への意欲的な参加の姿を積極的に評価していく「信頼モデル」の評価観を、障害児保育に適用、実装した「個別の指導計画」及び「保育記録」の様式を開発することを目的としている。2018年度は、以下の4点を中心に研究活動を行った。1研究協力先との連携のもと、継続的な実践研究を行い、データを収集する。2研究の背景となる理論の精緻化を行う。3実践に伴う新規研究協力先を開拓する。4前年度の研究成果のアウトプットを行う。これらの研究活動を通しての、2018年度の主な研究実績は以下の5点が挙げられる。1研究協力先を定期的に訪問し、データ収集及び実践に携わる保育者に対するインタビューを実施した。また、研究協力先におけるカンファレンスに参加し、実践に伴う保育者集団としての子ども理解の深化と課題について検討した。2本研究課題に伴う実践を支える理論について検討し、研究成果を学術誌、書籍等に掲載した。3新規の研究協力先において、保育者を対象とした、本研究課題に関するワークショップを行った。4前年度に実施した、障害幼児の個別の指導計画に関する保育者を対象としたグループ・インタビューの研究成果について学術誌に掲載した。5研究課題に関連して、学会(日本保育学会等)、研究会(Learning Storyの海外文献に関する研究会等)に参加し、本研究課題に関連する内容について報告した。2018年度は、実践の支えとなる理論の精緻化について検討し、複数の論文を公刊した。また、本研究課題の主要なキーワードである「個別の指導計画」に関して、実践に携わる保育者の意識について検討し、論文として公刊した。これらの点に加えて、研究協力先において継続的な実践研究が行えていること、さらに新規の研究協力先が開拓され、より多様な視点から、本研究課題に取り組めている。以上の点から「おおむね順調に進展している」と考えられる。最終年度である2019年度は、以下の2点の活動を中心に、研究を推進する。1研究協力先における実践事例のデータを集約し、本研究課題の最終目的である「信頼モデル」に基づく「個別の指導計画」及び「保育記録」の様式試案について提案する。21の検討結果を踏まえて、知見を論文として公刊するとともに、2018年度までと同様にワークショップ等の実施を通して、研究成果を地域に発信していく。本研究は、障害のある幼児を、保育環境における能動的な学び手であると捉え、保育への意欲的な参加の姿を積極的に評価していく「『信頼モデル』に基づく『個別の指導計画』及び『保育記録』の様式開発」を目的としている。平成29年度は、以下の2項目を中心に研究を実施した。1個別の指導計画作成の前提となる、障害のある幼児に対する保育者の子ども理解の有り様を明らかにすること、また、研究フィールドの開拓を意図し、幼稚園、認定こども園の保育者を対象に、座談会形式のグループインタビューを実施した。2研究協力園を定期的に訪問し、対象児の選定、および対象児の園での活動の様子について、行動観察および保育者へのインタビューを中心としたデータ収集を実施した。結果の概要は以下の通りである。1グループインタビューにおける、保育者の語りの分析からは、保育者は、障害のある幼児一人ひとりの姿を丁寧に捉え、個に応じた育ちを尊重する姿勢をもつことを基底とするが、同時に実践において、集団生活における他児との関係性を重視した子ども理解を構成していることが示唆された。そして、このような子ども理解を背景に、個別の指導計画の作成、実践の過程において、集団の生活年齢に即したねらいと、障害のある幼児一人ひとりに即したねらいの両立に折り合いをつけることを重視し、時に困難性を抱いていることが示唆された。2園での生活を通して、対象児に対して保育者が設定するねらい及び支援の手立てと、それらに対応する、対象児の園での具体的な姿が、縦断的に示された。1の結果概要については、日本保育学会第71回大会で発表を行った。次年度は2のデータを基に、個別の指導計画および保育記録の様式モデルに関する検討を、実際の保育実践の分析から行っていく予定である。平成29年度は、研究協力園における対象児の選定に時間を要したため、長期的なスパンで、保育者の子ども理解と保育実践における「問題点モデル」と「信頼モデル」の比較検討を行うことは、次年度の作業となったが、様式作成の基礎資料となる保育者の子ども理解の有り様について、グループインタビュー結果の分析を通して示すことができた。平成30年度は、平成29年度までに得られたデータを基に、研究協力園および対象児の生活の文脈に即した、「信頼モデル」に基づく個別の指導計画および保育記録の様式について試案を立て、実践を通して、その妥当性について検討していきたいと考える。

これらの研究活動を通しての、2018年度の主な研究実績は以下の5点が挙げられる。1研究協力先を定期的に訪問し、データ収集及び実践に携わる保育者に対するインタビューを実施した。また、研究協力先におけるカンファレンスに参加し、実践に伴う保育者集団としての子ども理解の深化と課題について検討した。2本研究課題に伴う実践を支える理論について検討し、研究成果を学術誌、書籍等に掲載した。3新規の研究協力先において、保育者を対象とした、本研究課題に関するワークショップを行った。4前年度に実施した、障害幼児の個別の指導計画に関する保育者を対象としたグループ・インタビューの研究成果について学術誌に掲載した。5研究課題に関連して、学会(日本保育学会等)、研究会(Learning Storyの海外文献に関する研究会等)に参加し、本研究課題に関連する内容について報告した。2018年度は、実践の支えとなる理論の精緻化について検討し、複数の論文を公刊した。また、本研究課題の主要なキーワードである「個別の指導計画」に関して、実践に携わる保育者の意識について検討し、論文として公刊した。これらの点に加えて、研究協力先において継続的な実践研究が行えていること、さらに新規の研究協力先が開拓され、より多様な視点から、本研究課題に取り組めている。以上の点から「おおむね順調に進展している」と考えられる。平成30年度は、以下の3項目を中心とした研究を行う。1選定した対象児を事例として「問題点モデル」及び「信頼モデル」の比較、検討を行う。2個別事例を対象とした実践研究に加えて、様式モデルの汎用化バージョンの作成を行う。3平成29年度と同様に、保育者を対象にした座談会、ワークショップを行い、フィールドの開拓に努めるとともに、本研究の経過報告を行い、得られた知見を地域に発信していく。推進の方策として、1については、研究協力園からの定期的なデータ提供及び概ね12ヶ月ごとの研究者訪問により、手厚いデータ収集に努める。2については、前年度の座談会に参加した園と引き続き連携して、短期的な研究を蓄積していく予定である。3については、前年度の研究成果についての冊子作成と配布を行い、研究成果について広く周知を図るとともに、障害のある幼児の個別の指導計画,保育記録の作成に課題意識,研修ニーズのある幼稚園、保育者の声を拾い上げ、引き続きのフィールド開拓を促進していく予定である。最終年度である2019年度は、以下の2点の活動を中心に、研究を推進する。1研究協力先における実践事例のデータを集約し、本研究課題の最終目的である「信頼モデル」に基づく「個別の指導計画」及び「保育記録」の様式試案について提案する。21の検討結果を踏まえて、知見を論文として公刊するとともに、2018年度までと同様にワークショップ等の実施を通して、研究成果を地域に発信していく。平成29年度については、個別の指導計画および保育記録の実践に伴う、子どもの姿に関する縦断的評価(子ども側評価)に至らなかったため、子ども側評価に関連して、当初計上した予算(410,000円)については、平成30年度に使用することとしたい。
規則ナノ細孔を有する分子シートのボトムアップ創製：相界面合成法の開発と分離膜応用

高選択性・高透過性を併せ持つ分離膜の開発は、物質の分離・精製操作が必須とされる環境、エネルギー、化学工業において強く望まれている。本研究においては、究極の分離性能実現のための理想的な膜、すなわち規則ナノ細孔を有する極薄ナノシートを開発する。そのために、異種界面における特異反応場を利用して結晶性ナノシートの作製に成功してきた研究代表者の実績にもとづき、気相と液相の界面反応により、構造設計性に富む有機分子をボトムアップ式に二次元に連結させ、狙いのナノ細孔構造を有する分子ナノシートを創出する。このナノシートは、有機ポリマー分離膜にて効率と生産性のトレードオフから生じる性能の上限を大きく凌駕し得るものである。当該年度は、以下を実施した。1)ナノシートの安定性(耐熱性、耐水性)の評価:分離膜としての応用を検討する上で、ナノシートの安定性評価が不可欠である。気液界面にて得られたナノシートを固体基板に転写し、加熱、浸水、高湿度蒸気(水蒸気、有機溶媒)雰囲気における構造評価を行った。試料を加熱した状態で薄膜XRD測定を行うための試料ステージを設計・作製した。また、気相を大気から有機溶媒蒸気に変更することで、ナノシートのサイズが拡大することがわかった。2)ナノシートの細孔径及びガス選択性の評価:分離膜として検討する上で必須となる細孔径及びガス選択能の評価を行った。研究代表者が所有するガス吸着測定装置にて、環境、化学工業の分野で重要なN2,O2,CO2,H2,CH4に対する吸着特性の違いを調べた。その結果、比較対象とするマクロスケールの結晶はナノ細孔が存在しないのに対し、ナノシートは、ガス分離に有用なナノ細孔を有することが明らかになった。当初の計画通り、主にナノシートの基礎特性を把握するための上述の2つの項目に関して進めることができた。同じ有機分子を用いた材料でも、マクロスケールの結晶と、気液界面で作製したナノシートでは、結晶構造が大きく異なることが明らかになった。これは、本研究の主テーマである気液界面を用いた作製法が有用且つ重要であることの裏づけとなる結果である。今後は、ナノシートの応用特性評価に向けた試料準備に向け、以下の2つの項目を進めていく。1)保持基材上へのナノシートの転写2)機械的強度の評価高選択性・高透過性を併せ持つ分離膜の開発は、物質の分離・精製操作が必須とされる環境、エネルギー、化学工業において強く望まれている。1)気液界面に適用可能な分子種の把握:バルク結晶の構造解析および構造モデリングをもとに、所望のナノシート構築に適した有機分子を設計し、気液界面での成膜状態を調べた。2)その場測定によるナノシート形成過程の解明:気液界面におけるその場X線回折(XRD)測定を行うための器具の設計・作製を行った。ナノシートのモルフォロジの変化に関して、液面上では研究代表者が所有するBrewstarangle microscopy(BAM)、固体基板上では所属機関の共有装置である原子間力顕微鏡(AFM)を用いて観察した。3)ナノシートの形成状態に影響を与える条件因子の抽出:溶液濃度、温度、pH、分子展開量、分子展開後の待ち時間、表面圧縮度合(表面圧)を系統的に変化させ、これらがナノシートの形成状態、特に厚さ、面積、結晶化度に与える影響を明らかにした。気相を大気から有機溶剤の蒸気雰囲気に変更するという工夫により、ナノシートの大きさが拡大することを確認した。当初の計画通り、主にナノシートの作製手法に関する基礎的知見を得るための上述の3つの項目に関して進めることができた。気液界面におけるその場X線回折(XRD)測定のためには、放射光実験施設の利用が必須だが、SPring-8への利用申請が全て採択され、順調に実験を進めることができた。

試料を加熱した状態で薄膜XRD測定を行うための試料ステージを設計・作製した。また、気相を大気から有機溶媒蒸気に変更することで、ナノシートのサイズが拡大することがわかった。2)ナノシートの細孔径及びガス選択性の評価:分離膜として検討する上で必須となる細孔径及びガス選択能の評価を行った。研究代表者が所有するガス吸着測定装置にて、環境、化学工業の分野で重要なN2,O2,CO2,H2,CH4に対する吸着特性の違いを調べた。その結果、比較対象とするマクロスケールの結晶はナノ細孔が存在しないのに対し、ナノシートは、ガス分離に有用なナノ細孔を有することが明らかになった。当初の計画通り、主にナノシートの基礎特性を把握するための上述の2つの項目に関して進めることができた。同じ有機分子を用いた材料でも、マクロスケールの結晶と、気液界面で作製したナノシートでは、結晶構造が大きく異なることが明らかになった。これは、本研究の主テーマである気液界面を用いた作製法が有用且つ重要であることの裏づけとなる結果である。今後は、材料基礎特性評価に向け、以下の2つの項目を進めていく。1)ナノシートの安定性(耐熱性、耐水性)の評価2)ナノシート及び参照となるバルク結晶のガス選択性(吸着特性)の評価今後は、ナノシートの応用特性評価に向けた試料準備に向け、以下の2つの項目を進めていく。1)保持基材上へのナノシートの転写2)機械的強度の評価
分子磁性体の強磁性共鳴

強磁性分子磁性体β相_P-NPNNは転移温度が0.6Kであり^<1)>,これまで2K以上でESRの測定報告^<2)>があるが強磁性共鳴の報告はなかった.第一に低温での共鳴の吸収線形が高温と大きく異なることを見出した.第二にこれまで報告のあったg値の温度依存性は試料の形状効果による部分がほとんどであることを明らかにした.第三に共鳴磁場の温度依存性に本質的な異方性を見出した.これまでの報告では強磁性的な相互作用をもつ系は,低温でのg値は室温でのg値から温度に依存して大きくずれるとされてきた.しかし強磁性磁気共鳴で注意すべきなのは試料の形状効果であり,常磁性状態でも試料の磁化が大きくなると形状効果は無視できない試料はいわゆるボンド法により回転楕円体とし,結晶軸の決定をX線回析で行いg値の温度変化,角度依存性を測定した.測定周波数はXバンドとし,試料は石英製断熱2重管デュワーを用い液体ヘリウム3温度とした.0磁場の転移温度に近い温度ではβ,γ相とも通常の線型からかなり歪んだ非線型な複数の磁気共鳴を観測した.複数の共鳴の間隔が低温になるにつれて拡大し,磁化が成長する様子が観測できたため原因はウオーカーモードと考えられる.波形の異常な振舞はFoldover効果と呼ばれている.形状が球に近い試料でもこのような効果が現れるのは系の磁気異方性と密接に関連していると考えられる.共鳴磁場の温度依存性は整形楕円試料では非整形の場合より減少し,さらにa方向に薄い板状に整形した試料では変化の方向は逆転する.このような振舞は試料の形状効果と考えるべきである.またb方向では1K以下で減少せず低温でやや増加する.b,c方向に異方的な振舞が現れた原因は強磁性異方性磁場がb方向に現れたと解釈すれば説明がつく.強磁性分子磁性体β相_P-NPNNは転移温度が0.6Kであり^<1)>,これまで2K以上でESRの測定報告^<2)>があるが強磁性共鳴の報告はなかった.第一に低温での共鳴の吸収線形が高温と大きく異なることを見出した.第二にこれまで報告のあったg値の温度依存性は試料の形状効果による部分がほとんどであることを明らかにした.第三に共鳴磁場の温度依存性に本質的な異方性を見出した.これまでの報告では強磁性的な相互作用をもつ系は,低温でのg値は室温でのg値から温度に依存して大きくずれるとされてきた.しかし強磁性磁気共鳴で注意すべきなのは試料の形状効果であり,常磁性状態でも試料の磁化が大きくなると形状効果は無視できない試料はいわゆるボンド法により回転楕円体とし,結晶軸の決定をX線回析で行いg値の温度変化,角度依存性を測定した.測定周波数はXバンドとし,試料は石英製断熱2重管デュワーを用い液体ヘリウム3温度とした.0磁場の転移温度に近い温度ではβ,γ相とも通常の線型からかなり歪んだ非線型な複数の磁気共鳴を観測した.複数の共鳴の間隔が低温になるにつれて拡大し,磁化が成長する様子が観測できたため原因はウオーカーモードと考えられる.波形の異常な振舞はFoldover効果と呼ばれている.形状が球に近い試料でもこのような効果が現れるのは系の磁気異方性と密接に関連していると考えられる.共鳴磁場の温度依存性は整形楕円試料では非整形の場合より減少し,さらにa方向に薄い板状に整形した試料では変化の方向は逆転する.このような振舞は試料の形状効果と考えるべきである.またb方向では1K以下で減少せず低温でやや増加する.b,c方向に異方的な振舞が現れた原因は強磁性異方性磁場がb方向に現れたと解釈すれば説明がつく.
細胞内における機械的力の生成、伝播、統合

細胞内磁気ピンセットを用いてアクチン骨格上における機械的力の伝播様式を解明することで、細胞スケールから個体形成過程までの生体運動を支配する力学的原理を確立することを目指す。
遠心分離式人工腎臓の基礎研究

本研究は、人工腎臓の体内埋め込みを可能にするために、二段階連続遠心分離方式を用いた新しい人工腎臓の実現可能性を検討することを目的とした。試作した遠心分離型人工腎臓は、直径70 mmのディスクを6枚重ねた試作機で3,000 rpmの条件において血球の連続分離に成功し、1時間あたり50mlの血漿成分を連続的に得ることができた。さらに、同試作モデルを用いて血漿中のタンパク質を減少させることに成功した。これらの結果より、遠心分離型の人工腎臓によって連続的に原尿を生成できる可能性が示され、よって体内埋込式遠心分離型人工腎臓の実現可能性を示すことができた。現在、日本に約32万人が血液透析治療を受けており、年々増加傾向にある。現在の透析治療は患者にとって物理的、肉体的及び精神的な問題が大きいという問題点がある。本研究の最終目標は、慢性腎不全患者を維持透析治療から解放するために体内埋込型人工腎臓を実現することである。現在行われている人工透析は透析膜を使用しているため、膜の劣化により年単位の持続透析はできず、体内埋込は難しい。そこで、新しい方法として、遠心分離による方法を考案した。連続血液分離装置によって分離された血清成分を用いて尿成分を生成し、膀胱から排出することで透析離脱を試みる。連続して血清成分を得ることができるようにディスク型遠心分離を採用した。ディスクを高速回転させて、血球成分やタンパク質を分離させることで、尿の元となる血清成分を生成する。しかし、G(加速度)が高いと凝固系が活性化して血栓の発生が危惧される。そこで、二段階遠心分離を採用し、一次分離では低Gで血球やフィブリノーゲンを分離し、凝固、溶血の恐れがない二次分離では高Gかつ長時間の遠心分離によってタンパク質を分離する。本年度は一次側の血液用分離器を作製し、豚血液を用いて分離実験を行った。輸液ポンプを用いてインレット500ml/h血液アウトレット450ml/h血漿アウトレット50ml/hと設定し、モーター回転数1000rpmの条件で分離実験を行い、連続で50ml/hの血漿を得ることに成功した。ディスク型遠心分離器を制作し豚血液を使用して分離実験を実施することができた。溶血が認められたが、血漿を50ml/hで得ることに成功した。本研究では、透析膜に変わる新しい方法として、持続遠心分離による方法を提案する。本研究は、小型持続遠心分離装置を試作して、体内埋込式遠心型人工腎臓の実現可能性を検討することを目的とした。体内埋込式遠心分離型人工腎臓は、本体を体内に埋め込み、動脈、静脈および膀胱に接続される。動脈から流入してきた血液を持続遠心分離し、血球成分やタンパク成分などの生体に必要な物質は腎静脈から体内へ戻し、余剰水分や老廃物などは膀胱へ貯め、排出する。遠心分離で血液を分離する場合、加速度(G)が高いと凝固系が活性化してしまい、血栓の発生が危惧される。また、高シアストレスによる溶血の発生も危惧される。そこで、二段階遠心分離を採用し、一次分離では比較的低いGの遠心分離で血球成分を分離し、血栓や溶血の恐れがない二次分離では高いGかつ長時間の遠心分離によってタンパク成分を分離する。遠心分離器製作にあたり数値流体解析を行い、問題となる部分の設計を変更した後、分離器を試作し、酵母菌分離実験やディスク形状最適化実験、ガラスビーズ分離実験、血液分離実験などを行い、分離性能の検討と問題解決のための設計変更として、ディスク形状、ポートの位置、ベアリングレス設計など改良を加えた。血球分離実験の結果は分離効率がまだ十分でないことや、既存の血液ポンプに比べると溶血量も多いことなど、改善の余地がまだ残るが、血球分離の目的は達成した。タンパク分離実験を行った結果、完全分離には至らなかったが、直径80 mmの小型遠心分離器でもTPを低下させることができた。溶血は、回転軸基部のVシールが原因であると考えている。今後はシール部分の改良や浮上機構も含めた改善策を講じつつ、血漿分離性能を向上させていく計画である。また、初段の遠心分離器で得られた血漿を二段目の連続遠心分離を行うことにより、高速遠心分離によってタンパク質を分離することで原尿を得るシステムの設計と試作を実施する。生体医工学
αヘリックス模倣による狂犬病ウイルス増殖阻害剤の開発

本研究では今後の薬剤標的として注目を集めているタンパク質間相互作用(PPI)の阻害剤を開発する。これまで申請者はがんを悪性化させる低酸素誘導因子HIFの阻害剤を開発した。解析の結果当阻害剤はHIFタンパク質を、細胞内の不要なタンパク質を排除するプロテアソームによる分解へ導くことがわかっているが、詳細な作用機序は解明されていない。今後はまず開発した阻害剤の作用機序解明を行う。その後同様の阻害剤開発手法を、現在有効な治療法が存在しない狂犬病ウイルスの増殖阻害剤へと適用する。さらに計算も用いて化合物をより高い活性・選択性を示すよう再設計することで、薬剤に繋がるリード化合物が創出できると考えている。