hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
固体構造における高速イオン移動のための階層型トンネルの設計

本研究ではイオン移動と構造との関係を明らかにする目的で、PPTAの構造を調べるためX線吸収スペクトルの測定を行い、XAFS解析を行った。タングステンの第一近接酸素は、熱処理前は稜共有の酸素原子であるが、熱処理によって頂点共有された酸素原子が支配的になることがわかった。第二近接酸素は120°Cの熱処理で消失した。これは熱処理による過酸化物基や水和水の分解に起因すると考えられる。以前提案されたPPTAの構造モデルは配位数については説明が困難であることが明らかとなった。熱処理によって頂点共有のW-O結合による重合が進むという従来の説明は、本研究においても支持された。【実施内容】・イオン伝導に適したチャンネルを有する酸化物であるCoV_3O_8において、リチウムイオン電池電極としての充放電挙動を明らかにするため、リチウム挿入量と閉回路電位(OCV)及び構造との関係を詳細に調べた。さらに、電極材料としての観点から電気化学的特性の改善を試みた。・イオン伝導チャンネルとなる酸素空孔を高密度に含むBa_2In_2_<5.5>において、異元素置換した試料を作製し、イオン及び電子の伝導挙動を調べた。また燃料電池電解質としての評価も行った。【成果】・CoV_3O_8は放電過程(リチウム挿入過程)では2.3V付近で非常に緩やかにOCVが低下し、充電過程(リチウム脱離過程)では2.7V付近を中心として比較的急激にOCVが上昇した。放電過程での電流はほぼリチウムの挿入反応に使用されており電気化学的還元過程であることが明らかとなった。CoV_3O_8はリチウム挿入に伴い構造が変化し、深い放電では非晶質に変化した。充電過程での大きな電位変化は、放電過程で生成した非晶質からのリチウム脱離であり、この非晶質が2サイクル目以降の可逆な充放電を担っていることがわかった。n-ブチルリチウムとの反応で得られた試料は、リチウム反応量の上限や構造など類似の挙動を示し、電気化学的にリチウム挿入した試料と等しいことがわかった。化学的にリチウムと反応した試料に対して充放電測定を行った結果、不可逆容量の原因となった反応が完了しているため、CoV_3O_8に比べて1サイクル目における不可逆容量が小さくなり、放電過程で非晶質相生成に使用される電気量が低減できた。・Ba_2In_2O_<5.5>のInをCoやFeで置換した試料は高い電子導電及び酸化物イオン導電を示す材料であることを明らかにした。またBa_2LaInO_<5.5>を用いて一室式燃料電池を作製し、燃料供給条件と発電性能との相関を明らかにした。
二次元デバイスのプラットフォームとなる六方晶窒化ホウ素の高結晶多層膜の創製

近年、グラフェンをはじめとする原子層物質が、そのユニークな電子・光物性等から次世代デバイス材料として大きな注目を集めている。しかし、シリコン基板の表面粗さや電荷不純物、格子振動によって、それらの特性が著しく低下するため、原子レベルの平坦性を有し、絶縁性に優れた六方晶窒化ホウ素(hBN)の多層膜が基板として大きく注目されている。世界的に利用されているhBNはテープで剥離した薄片であるため、非常に小さく、また層数均一性に劣ることから、原子層デバイスの発展の大きな妨げとなっていた。そこで、本研究では熱CVD法によって高結晶性で均一な多層hBN膜を合成することに挑戦するとともに、CVD法で得られる多層hBNが他の二次元原子膜の特性向上に寄与できるのかという点も明らかにすることを狙った。本研究は2年間の計画で行ったものであり、2年目の平成30年度は、前年度に見出したFe-Niからなる合金を触媒として用いたCVD法に関する知見をブラッシュアップし、均一性に優れた多層hBNの合成法の確立を目指して研究を行った。同時に、hBNの生成メカニズムについて、金属触媒の結晶構造の変化と関連づけて理解を深めることができた。さらに、グラフェンとhBNからなる積層ヘテロ構造を作製し、ラマンスペクトルの変化から、多層hBN上ではグラフェンの歪みが大きく解消していることを見出した。研究期間全体としての成果としては、従来は困難であった多層hBNの均一成長に道を開くとともに、本研究で得られた多層hBN膜を用いることで遷移金属カルコゲナイドの原子膜の発光特性の向上を実証することができた。これらの一連の成果はACS Nanoをはじめとする論文発表や複数の学生の学会での受賞、そして多くの招待講演につながった。本研究成果を今後さらに発展させていくことで、二次元材料の世界に大きなイノベーションをもたらすものと期待できる。近年、グラフェンをはじめとする原子層物質が、優れた電気・光特性などから、次世代デバイス材料として大きな注目を集めている。しかし、これらの物性は基板の表面粗さや電荷不純物、格子振動によって特性が著しく低下することが知られている。このため、原子レベルで平坦な六方晶窒化ホウ素(hBN)の多層膜が、高性能の電子デバイスの絶縁層として非常に重要となっている。しかし、世界的に用いられているhBN膜のほぼ全てがhBN単結晶粒から機械的に剥離したものであり、この剥離片のサイズは非常に小さく、実際の応用には適さないという問題があった。そこで、原子層物質の真の特性を発揮するのに有効な二次元材料プラットフォームを構築し、二次元材料の世界に大きなイノベーションをもたらすことを目標として研究を行った。この実現のために、本研究ではCVD法により高結晶性で均一な多層hBN膜を大面積に合成する手法の開発を進めた。当該年度は、ホウ素と窒素を含む原料の検討をはじめとして、触媒金属の組成、そして温度や圧力といったCVD成長条件について詳細な検討を行った。その結果、鉄をベースとする遷移金属の合金薄膜を用いることで均一性に優れた多層hBN(厚さ約3nm)を合成することができた。さらに、半導体的な性質をもつ原子層物質である二硫化タングステンをこの多層hBN上に成長させ、蛍光を測定したところ、通常のシリコン基板上のものと比較して、強度が大きく、かつ半値幅の小さな鋭い発光ピークを得ることができた。つまり、多層hBNによってシリコン基板からの影響が大幅に低減されたことを意味している。この結果は、本研究で合成した多層hBNが原子層物質の絶縁基板として極めて有効に作用することを示すものであり、今後のさらなる大面積化や高品質化により、二次元材料研究に大きなインパクトを与えるものと期待される。単結晶基板上のエピタキシャル合金触媒を用いるという独自の手法を用いることで、均一性に優れた多層hBNの成長の可能性を拓くことができた。特に、従来の報告よりも光学コントラストが均一なhBN膜を得ることができた。さらには、二硫化タングステンのような半導体の原子層物質の基板としての特性も評価を行うことができており、合成だけでなく、応用の可能性を示す結果が得られていることから順調な進展であるといえる。

さらに、グラフェンとhBNからなる積層ヘテロ構造を作製し、ラマンスペクトルの変化から、多層hBN上ではグラフェンの歪みが大きく解消していることを見出した。研究期間全体としての成果としては、従来は困難であった多層hBNの均一成長に道を開くとともに、本研究で得られた多層hBN膜を用いることで遷移金属カルコゲナイドの原子膜の発光特性の向上を実証することができた。これらの一連の成果はACS Nanoをはじめとする論文発表や複数の学生の学会での受賞、そして多くの招待講演につながった。本研究成果を今後さらに発展させていくことで、二次元材料の世界に大きなイノベーションをもたらすものと期待できる。今後は、多層hBNの均一性と層数制御性をさらに向上させるとともに、原子レベルでの平坦性の一層の向上も望まれることから、継続してCVD合成に関する研究を継続する。さらに、グラフェンからなるトランジスタもこの多層hBN上に作製し、従来の剥離hBN片を上回る高いキャリア移動度のグラフェントランジスタを大面積に得ることで、原子層物質の応用に真に有効であることを実証したいと考えている。次年度に人件費や装置で比較的大きな額の使用が必要だったため。
環境放射線の数材化と指導法の研究-「総合的な学習の時間」と新しい理科に向けて-

1.環境放射線教材化(1)歯科用デンタルフィルムを活用することにより中学校や高校物理の教具の一つであるクルックス管から放出されるX線を簡便に観察でき、また天然ウラン鉱石などとともにベクレルの放射線発見の再現実験にも有用であることがわかった。(2)アルコールに対して強く、少量のドライアイスでも使える堅牢な簡易霧箱を製作した。身近なα線源など観察に有効であることがわかった。(3)米国LND社のGM計数管を用い、万歩計や入手が容易な電子部品を活用することにより比較的廉価で感度の良い、またコンパクトで携帯が容易な放射線計数装置を開発することが出来た。(4)大学などの研究機関で研究済みの原子核乾板を活用することによりその乳剤中で、自然放射線源の一つであるトリウムのα崩壊の様子を簡便に観察、解析する方法を開発した。(5)フィールドワークについては岡山県、鳥取県境人形峠を中心とした奥津、三朝地域、琵琶湖北から敦賀方面にかけて、あるいは関東地方などにおける自然放射線レベルの調査を行い、主に各地方の地質的な組成と関係があることが推測された。2.身近な環境放射線源キャンプなどに使われるガスランタンのマントルに放射性物質を含むものがあり、それから放出されるγ線のエネルギー測定を行うことにより、トリウム232の含有が認められた。またマントルから浸出する放射性ラドンをフィルムケースで密閉するなど簡易な方法で採集し観察できることがわかった。その他、蛍光灯のグローランプ、カリ肥料、海藻類が身近な自然放射線源として教材に使えることがわかった。また、コンクリートなどの部屋で掃除機で集めた塵から放射性ラドン経由の放射能とα線とγ線の観測が容易に出来ることがわかった。3.学校における環境放射線の指導法大阪府内の小学校教諭1名、中学校教諭2名、高等学校教諭1名の研究協力員を得、環境放射線に関する授業実践を行ってもらった結果、有効な教育効果が得られた。1.クルックス管から放射されるX線の調査と簡便な観察法中学校・高等学校の理科で用いられる放電管の一種であるクルックス管から放出されるx線について、そのエネルギースペクトルが測定された。NaIシンチレーション検出器により40keV程度のエネルギーにピークが認められた。また、ポケット線量計により大略のx線線量が推定可能であることがわかった。さらに、中・高校生が簡便にx線を観察出来る方法として、歯科医療用のx線フィルムが有効であることがわかった。この方法により、クルックス管の各部分からのx線の強度の違いがわかり、x線の制動放射についての指導に役立つことがわかった。今後、クルックス管からのx線について、そのエネルギー分布、ならびに放射線量についてはさらなる分析と検討が必要である。2.屋内で収集された塵からの放射線の観察家庭用電気掃除機により屋内(当教育センター)で1時間程度収集されたチリ紙上の塵を簡易型拡散霧箱で観察し、簡単に身近なアルファ線やベータ線などの放射線を観察できることがわかった。用いられた霧箱は少量のドライアイスでも比較的長時間観察可能なように工夫が施されたものである。また、NaIシンチレーション検出器の使用により、塵からのガンマ線のエネルギー分布を測ることにより、放射性ラドン経由のものであることが確かめられた。3.身近な物質からの放射線の観察キャンプなどで使われるランタンのマントルからのアルファ線とベータ線が簡易霧箱で容易に観察できた。また、ガンマ線のエネルギー分布を調べた結果、トリウム232からのものと矛盾しなかった。また、蛍光灯のスターター用のグローランプからの放射線を簡易霧箱で観察し、これがベータ線であることがわかった。4.その他東京出張の際のポケット線量計の携帯により、関西(大阪)、関東(東京)、飛行機上での1時間当たりの放射線量の有意の差異が認められた。

3.学校における環境放射線の指導法大阪府内の小学校教諭1名、中学校教諭2名、高等学校教諭1名の研究協力員を得、環境放射線に関する授業実践を行ってもらった結果、有効な教育効果が得られた。1.中・高校生でも製作可能なGM計数装置を開発、試作した。GM計数管の駆動のための高電圧発生回路のために、当初はレンズ付きフィルムのフラッシュ回路の部品を利用したが、後で汎用のもの(昇圧トランス)を活用しトランジスタのブロッキング発振をさせることでレンズ付きフィルム製造企業に依存しない、より一般的な方法での開発が可能となった。ランド社の雲母窓付きのGM計数管を利用することでγ、β放射線に対して高い感度を持つ計数装置を開発することができた。この内容については大阪府教育センター紀要「大阪と科学教育」第16号2002年に報告を行った。2.大阪府内の中学校理科教諭2名、小学校理科専科教諭1名の研究協力員によりすでに開発された簡易型霧箱や簡易GM計数装置などを用いた環境放射線に関する授業実践が行われた。中学校では理科の授業で、小学校では総合的な学習の時間で「課題研究」において特に児童が希望したものである。成果について現在分析中である。3.研究代表者(岡部)により、我が国唯一の天然ウランの採掘場であった人形峠、とその周辺、とくに鳥取県三朝町と岡山県奥津町での温泉水や川の水の採集と環境放射能の調査を行った。三朝町においてはより高い環境放射能レベルが観測された。携行した機器はポケット線量計3台と簡易GM計数装置1台である。人形峠においてはウラン鉱の最初の発見地とその記念碑、核燃料サイクル機構内にある天然ウランの採掘坑あとや展示館などの見学を行った。さらに峠周辺で岩石、土砂のサンプルを採取した。今後分析を行う予定である。これらは総合的な学習の時間の良い教材例として検討中である。1.現像済みの原子核乾板(特別な写真乳剤を厚く塗布したプラスチック)の中で天然に含まれるトリウム原子核がつぎつぎとα線を放出しながら自然崩壊をする様子を顕微鏡や一般に普及をしているパソコンとその周辺機器を用いて簡便に観察し解析する方法を紹介する。具体的にはトリウム228の崩壊に伴って放出されるα放射線についてRange-Energyの関係からの同定とラジウム224原子核のドリフトの様子を容易に観察できることがわかった。このような原子核乾板は多くの大学や研究機関に保有されていて、これらとの連携をとおして高校程度の理科、環境やエネルギー問題などを扱う総合的な学習の時間に適当な教材として活用されることが期待される。2.天然放射性ラドンを霧箱などで観察する場合、従来は特殊なモナズ石などからラドンを得る方法のみしか知られていなかったが市販のガスランタンのマントルを写真フィルムのケースなどに密閉するなどして簡便に採集、観察出来ることがわかった。3.大阪府立高等学校の教諭を新たに研究協力委員に加え、授業実践を行ってもらった。当該校は特に環境コースを設置している学校であり環境放射線の課題が環境教育の一環で授業が行える例を示すことが出来た。
線膿菌エラスタ-ゼ、及びアルカリ性プロテア-ゼの分子遺伝学的検討

近年、従来弱毒菌と目されてきた線膿菌、大腸菌、セラチア等の、日和見感染を起こす病原因の臨床上の重要性が増している。今回の研究はそれら微生物の産生する種々の因子のうち、主に感染性を規定している蛋白分子を、分子遺伝学的な面から解明した。具体的には、病原性のある緑膿菌(Ps aeruginosa IFO 3455)の産生するエラスタ-ゼ及びアルカリ性プロテア-ゼの遺伝子を抽出し、次にそのDNAの塩基配列まで決定し、次には活性部位の他酵素との相同性を見出し、酵素の性質を詳細に検討することを目的として行った。これら取り出した遺伝子を、プロテア-ゼ、エラスタ-ゼ非産生緑膿菌に導入し、そのvirulencyに及ぼす影響も考える。我々がクロ-ン化して、そのDNA配列を決定した結果は、アミノ酸配列より、mature蛋白コ-ド領域が903bp、アミノ酸301残基、分子量は32.926であった。又、23個のアミノ酸のシグナルペプチド、及びmature蛋白まで174個のアミノ酸より成る前駆体蛋白が存在しており、サ-モリシンと活性中心のアミノ酸が類似してた。一方、アルカリ性プロテア-ゼと60%以上の高い相同性を持っていた。現在、両蛋白質にsite-directed mutagenesisのう方法を使用し、酵素の活性のアミノ酸を変え、抗原性を残したまま、酵素活性無い蛋白を作成し、これがワクチンとして使用できるか否かを検討している。
動物の進化におけるミトコンドリアの遺伝暗号とtRNAの共進化の分子機構

動物ミトコンドリアではすべての動物門で非普遍暗号の分布状況(コドンとアミノ酸の対応関係)が解明されている。しかしコドンとアンチコドンの対応関係は脊椎動物と線形動物しか明らかにされていない。本研究では遺伝暗号の解読機構の全体像を解明するため、尾索動物(ホヤ)と軟体動物(イカ)について該当するtRNAを単離し、LC/MSで分析することによりこの対応関係を明らかにした。ホヤのtRNATrp、tRNAMet、tRNAGly並びにイカのtRNATrpのアンチコドン1字目に5-タウリノメチルウリジン(. m5U)を発見し、これを含むアンチコドンがAとGで終わるコドンを解読することを明らかにした。(1)有櫛動物クシクラゲ2種類の全DNAを抽出し、ミトコンドリアタンパク質遺伝子(シトクロムオキシダーゼサブユニットIとシトクロムb)の部分塩基配列を決定し、有櫛動物ミトコンドリア遺伝暗号表が刺胞動物や海綿動物ミトコンドリア遺伝暗号表と一致していると推定した。ついで、全ミトコンドリアゲノム配列を得るために、Long PCRによるミトコンドリアゲノムの全領域の増幅を試みたが、増幅は見られなかった。今後、DNAの調製などの検討を行う。(2)尾索動物については、マボヤのミトコンドリアゲノムの解析を進めており、変則的な遺伝暗号に対応するtRNA(tRNA^<Gly>_<UCU>やtRNA^<Met>_<CAU>)遺伝子の配列バリエーションを解析している。また、カタユウレイボヤCiona intestinalis(ホヤ綱腸性目)のゲノム並びにcDNAの配列情報から、ミトコンドリア内で機能すると考えられるグリシルtRNA合成酵素並びにメチオニルtRNA合成酵素のcDNAの全塩基配列を決定した。また、マボヤHalocynthia roretzi(ホヤ綱壁性目)のミトコンドリアtRNAの調製のため、全RNAの抽出を行った。今後、順次変則的な遺伝暗号に対応するtRNAとそのアイソアクセプターの単離を進める。(3)ミトコンドリア遺伝暗号の進化について、主としてtRNAの特徴を重視した考察を行い、これまでに発表されている、主としてゲノム配列に基づく遺伝暗号の進化についての仮説と比較、検討を進めた。遺伝暗号は1961年の発見と5年後の遺伝暗号表の確立以来、全生物界で共通、普遍とされたが、1979年になってウシとヒトのミトコンドリアで非普遍暗号が発見されたことを契機として、動物ミトコンドリアや種々の生物で、普遍暗号に従わない例が続々と発見された。現在では遺伝暗号は生物の進化に伴って変化し得るものであることが広く認識されるようになったが、その変化のメカニズムや必然性についてはまだ十分理解されていない。我々は後生動物ミトコンドリアでさまざまな暗号変化を発見し、またそれを解読するtRNAのアンチコドン1字目に存在する特殊な修飾塩基を発見してきた。本研究では各動物種のミトコンドリアにおける暗号変化の分子機構を探るために、個々の動物種のミトコンドリアについてコドンとアミノ酸の対応関係のより詳細な解析を行い、コドンとtRNAの共進化の分子機構を解明することを目的とした。本年度は特に無脊椎動物と脊椎動物の中間に位置するホヤ(マボヤ:Halocynthia roretziに注目し、その暗号変化(UGA:終止コドン->Trp、AUA:Ile->Met、AGA/G:Arg->Gly)に対応するtRNAを単離精製した。それらのアンチコドンの修飾塩基を高精度質量分析装置を用いて分析した結果(東大・工・鈴木研究室との共同研究)、それらすべてのtRNAのアンチコドン1字目に5-タウリノメチルウリジン(τm^5U)を発見した。これがコドン3字目のAとGを認識することにより(これはヒトミトコンドリアのシステムでtRNA^<Leu>UUAを用いた実験から証明済み)、上記の暗号変化を引き起こすことが結論された。またホヤでは例外的にMet用のtRNAが2種類存在するが、アンチコドンCAUを持つ方は開始tRNAであることが推測された。現在その証明実験を施行中である。(論文準備中)遺伝暗号は地球上の全生物で共通、普遍であるとされていたが、1979年ヒトとウシ・ミトコンドリアで非普遍暗号が発見されたことを契機として動物ミトコンドリアや種々の生物(核遺伝子)で、普遍暗号に従わない例が発見されたため、普遍遺伝暗号説は否定され、現在では生物の進化に伴って遺伝暗号は変化し得るものであるという概念が定着した。しかしその変化のメカニズムや必然性についてはまだ十分理解されていない。

そこで各種動物ミトコンドリアにおける暗号変化の分子機構を探るために、個々の動物種のミトコンドリアについてコドンとアミノ酸の対応関係のより詳細な解明を行い、コドンとtRNAの共進化の分子機構を詳細に解明することを本研究の目的とする。研究対象としては無脊椎動物と脊椎動物の中間に位置する尾索動物ホヤ(マボヤ:Halocynthria reretzi)と無脊椎動物の代表として軟体動物イカ(ヤリイカ:Loligo bleekeri)を取り上げ、それらの暗号変化(ホヤ:UGA,終止コドン→Trp;AUA,Ile→Met;AGA/G,Arg→Gly,イカ:UGA,終止コドン→Trp;AUA,Ile→Met;AGA/G,Arg→Ser)に対応するtRNAを単離精製した。それらのアンチコドンの修飾塩基を高精度質量分析装置を用いて分析した結果(東大・工・鈴木研究室との共同研究)、ホヤの3種類のtRNA(Trp,Met,Gly)とtRNAとイカtRNAT^<Trp>のアンチコドン1字目に5-タウリノメチルウリジン(tm^5U)を発見した。これがコドン3字目のAとGを認識することにより、上記の暗号変化を引き起こすことが結論された。またホヤでは例外的にMet用のtRNAが2種類存在するが、アンチコドンにCAUを持つ方は開始tRNAであることが推定された。ホヤの結果についてはJ.Biol.Chem.に発表した。イカの他の2種類のtRNA(Met,Ser)のアンチコドンはそれぞれ未修飾のCとm^7Gであった。これまでの暗号変化はすべて修飾塩にが関与して実現されるものであったが、イカtRNA^<Met>での未修飾Cの発見は、Cは本来GとAを認識できるポテンシャルを有するものであり、初期遺伝暗号はすべて未修飾RNAで実現されることを強力に示唆した。
ラット臼歯の形態形成と細胞分化におけるインテグリンと細胞外マトリックスの役割

目的および方法:本研究においてラット臼歯歯胚の発生過程における細胞外マトリックスとそれに対応するインテグリンの局在を調べ,細胞分化との関連を検討し,さらにインテグリンが接着レセプターとしての役割を持つ可能性を探るために細胞基底部のフォーカルコンタクトに存在するビンキュリン,α-アクチニンおよびF-アクチンの局在との関連を調べた。結果および考察:フィブロネクチンとラミニンはともに基底膜の構成蛋白ではあるが,エナメル器と歯乳頭との境界部の基底膜では,ラミニンの陽性反応は均一に分布しているのに対して,フィブロネクチンの陽性反応はエナメル芽細胞の分化段階によって変化していた。そこで,フィブロネクチンとその細胞側のレセプターである接着分子インテグリンの局在について臼歯歯胚の発生段階および細胞の分化段階を経時的に観察すると,フィブロネクチンレセプターとインテグリンベータ1は同様な陽性反応の変化を示し,フィブロネクチンの陽性反応の変化と対応していた。特に分化期エナメル芽細胞の歯乳頭との境界部ではフィブロネクチンとそれに対応するフィブロネクチンレセプターとインテグリンベータ1が強い陽性反応を示していた。免疫電顕においても,分化期エナメル芽細胞に接する基底膜の微細線維上にフィブロネクチンを標識する金粒子が局在し,一方インテグリンベータ1を標識する金粒子が分化期エナメル芽細胞の遠位端の細胞膜に局在していることから,フィブロネクチンとインテグリンベータ1の局在は隣接して存在していることが確認できた。さらに,フィブロネクチン対応するインテグリンの強い陽性反応が観察できる分化期エナメル芽細胞の遠位端側の細胞膜に,ビンキュリン,α-アクチニンならびにF-アクチンの陽性反応も観察された。これはこの部位にフォーカルコンタクトが形成されていることを示し,インテグリンがフィブロネクチンとの結合により生じた歯乳頭側からの情報をエナメル芽細胞内に伝達する接着レセプターとしての役割を持つ可能性が示唆された。
ポルフィロモナスジンジバリスとグラム陽性口腔細菌との共凝集機序の解析

Porphyromonas gingivalis菌体表層に存在すると考えられるグラム陽性口腔細菌に対する共凝集素の分離を試みたところ、ゲルろ過クロマトグラフィーにおいて強い共凝集素活性を有する画分には、同菌の線毛が豊富に含まれていた。また精製線毛がP.gingivalisとStreptococcus oralis菌体との共凝集を完全に阻害するとともに、S.oralis菌体抽出物への高い結合能を有していたことから、線毛がS.oralis菌体表層に存在するタンパク質分子と結合することにより、共凝集素としての役割を果していることが示された。両菌の共凝集はL-アルギニンにより阻害をうけることは既に報告されているが、線毛による共凝集もL-アルギニンにより強い阻害をうけた。線毛タンパク質の共凝集に関与する領域を明らかにするために線毛のサブユニットであるフィンブリリンに対応するリコンビナント線毛とC末端側のアミノ酸51残基または72残基または72残基をもたないリコンビナント線毛、およびC末端側アミノ酸配列に対応するリコンビナントポリペプチドまたは合成ペピチドを用いた共凝集阻害実験から、線毛タンパク質アミノ酸1-337残基のうち、266-286残基に強い共凝集活性領域が認められるとともに、287-337残基にも活性領域が存在することが示された。これら活性領域は、既に我々が報告している線毛の唾液タンパク質との結合領域と合致しており、線毛を介したP.gingivalisの口腔内への付着機構の一端が明らかにされた。
東欧文学における「東」のイメージに関する研究

国民文学の枠組みでの研究、あるいは同様な枠組み同士の比較検討がこれまで主流であったが、本研究はそのような国民文学の枠組みから逸脱する3つの視点(「移動の文学」、「文学史の書き換え」、「ミクロ・ネーションの文学」)に着目し、個別の現地調査の他、国内外の研究者とともに研究会、シンポジウムを開催した。その結果、3つの視点の有効性を確認できたほか、シェンゲン以降の移動の問題(政治学)、国民文学史の位相(歴史学)、マイノリティの記述の問題(文化研究)といったそのほかの問題系およびほかの研究分野と隣接している問題点や研究の可能性を国内外の研究者と共有し、一定の成果をあげた。初年度の本年度は、2012年7月に立教大学で初回の会合を開催し、研究方針・手順について確認した。本年度は各自のフィールドでの現地調査を中心に実施し、次年度以降の共同研究の基礎的な研究を進めた。具体的には、阿部がルーマニアおよびブルガリアでロマ作家および少数言語の作家に関する資料収集と現地調査を行った。野町は、セルビア及びルーマニアのバナト地方を訪問し、バナト・ブルガリア語で執筆する作家たちのアイデンティティと言語観に関するインタビュー調査の研究成果の一部をASEEES年次集会にて開示し、出席者とさまざまな意見交換を行った。越野は、ポーランドと国境を接するベラルーシ西部の調査旅行に参加し、ポーランド系の知識人から「東欧」のイメージに関してインタビューを行った。小椋は、ポーランドの現代作家トカルチュク氏の講演会・朗読会を企画したほか、同氏の「中欧文学」概念について考察を進めた。加藤は、ポーランドの現代作家アンジェイ・スタシュクの紀行エッセイを研究したほか、中欧という概念や西欧中心の「ヨーロッパ」像を問い直す観点から書かれた、中欧・バルカンをめぐる旅行記の一部を翻訳し、解説を添えて刊行し、研究成果は論文として発表した。井上は、オーラルアーカイブ作成のため、ドイツ在住ポーランド人作家を訪ね、「東のイメージ」についてインタビューを行った。これらの成果を次年度以降共有かつ多面的に検討する機会を設ける予定である。全体の活動としては、2013年9月15日、立教大学にて、基盤B「近代ロシア文学における「移動の詩学」」(研究代表者:諫早勇一・同志社大学)との合同での研究会「ロシア・東欧文化とдвижение:移動・運動・行動」を開催したほか、2014年2月22日、北海道大学スラブ研究センターにて、研究状況の意見交換および次年度に予定しているシンポジウムについての打ち合わせを行った。個別の研究実績は、以下の通りである。野町は、英国スラブ東欧学会にてバナト・ブルガリア文学についての報告、ソウル大学の国際シンポジウムでチェコ・ポーランド国境地帯のラフ語詩について報告をした他、ゴーラ、ポレシエで調査を行った。越野は、ベラルーシのミンスクにおいて、9月と3月の2回現地調査を行い、第二次大戦の記憶が書き換えられていく過程、およびポレシエ地方のミクロネーション的文学の可能性について調査を行った。小椋は、現代ポーランドの作家トカルチュクの代表作『逃亡派』を翻訳出版し、本研究の成果を補足し、ドキュメンタリー映画研究も推進した。加藤は、ワルシャワでポーランドの芸術家ステファン&フランチシュカ・テメルソンについて現地調査をしたほか、12月にはマウゴジャータ・サディ氏を東京に迎え、研究上の意見交換をしたほか、公開講義を企画した。井上は、89月、ポーランドとドイツで現地調査を行ない、資料収集のほか、インタビューの字幕作成の協力者と会い、打ち合わせを行った。阿部は、9月の立教大学での研究会で「ミハル・アイヴァス作品における移動」について報告を行ったほか、「移動」に関する文献の読解および検討を行った。最終年度にあたる本年度は、研究成果の集大成として、2014年9月28日、立教大学にて国際シンポジウムImages of East European Literature: The Variable and Invariable in thePast and Presentを開催した。「移動の文学」、「文学史の書き換え」、「ミクロ・ネーション文学」という三つのパネルを設定し、現代の東欧文学における「東」というイメージの生成、流通、分布についての比較・対象研究を行ない、地政学的、文化的概念としての東という概念が「旧東欧圏」においてある程度共通の問題系を抱えていることが明らかにされた。26年度が最終年度であるため、記入しない。文学26年度が最終年度であるため、記入しない。講演会を複数回開催し、「東欧」にまつわる言説を検討する機会を得たほか、各自の現地調査もおおむね予定通りに進行しているため。最終年度の成果発表(国際シンポジウムおよび報告書作成)に向けて、個々の研究および全体的な活動の双方においてきわめて順調に進展している。オーラルアーカイブの基盤作成についても、インタビュー資料の整理等順次進めており、最終的な成果発表は予定通り進行している。

次年度は共同の現地調査および国内での研究会を開催し、最終年度は国際シンポジウムを開催し、研究成果の共有を図る。本研究はおおむね順調に進展しているが、最終年度は国際シンポジウム、報告書作成、オーラルアーカイブの基盤整備といった重要な作業が予定されている。綿密な調整を行うのは勿論、適宜、外部の研究者の協力も仰いで、シンポジウム等を実現する予定である。26年度が最終年度であるため、記入しない。研究代表者・分担者各自の現地調査のほか、オーラル・アーカイブの整備を本格化し、データの公開準備を行う。最終年度に予定している国際シンポジウムで招聘する国外の研究者が予定より増える見込みで、そのための旅費・謝金を最終年度に利用するため。9月に予定している国際シンポジウムに参加する国外の研究者の旅費等として120万円程度を予定している。そのほかは、研究報告書製作費、オーラルアーカイブ製作費として利用を予定している。
液相一段プロセスによるメタルフリーの異元素ドープカーボン複合材料の創製

本研究では,窒素・ホウ素含有カーボン複合材料を液相中において簡易合成し,メタルフリーを念頭に置き,燃料電池やバイオセンサの電極材料としての適用を試みることを目的としている.カーボンペーパーをはじめとする炭素繊維構造体を基材として用い,その繊維表面にカーボンナノファイバーやカーボンナノウォールといったナノマテリアルを独自の液相通電加熱プロセス(液相一段合成法)によって直接成長させ,3次元的に高比表面積を有し,触媒の担持に適したマイクロおよびナノカーボン複合体を創製する.平成30年度は液相一段合成法を活用し,天然由来のタンパク質を添加物として溶液に溶解することで,カーボンペーパー基板に直接カーボンアロイの合成を試みた(窒素やホウ素などが微量にドープされた炭素化物は特に“カーボンアロイ"と呼ばれ,例えば脱白金化が望まれている固体高分子形燃料電池の新しい電極触媒としても期待されている).タンパク質を溶液に添加して合成実験を行ったところ,カーボンペーパーの繊維表面に特徴的な形態を有するカーボンナノファイバー(CNF)の形成が確認された.CNFは直径が数百ナノメートル1マイクロメートルでありアスペクト(縦横)比は小さく,また表面にはひだ状のナノ構造を有した.生成機構は考察を進めているが,天然由来のタンパク質にごく微量に含まれる遷移金属(蛍光X線分析により存在を確認)が触媒として機能し,タンパク質の炭素を炭素源として成長したと推測される.現在,電極として使用した場合の電気化学的特性についての評価の検討を進めている.天然由来のタンパク質を溶液に添加した液相系においてカーボンペーパー(CP)の繊維表面に特徴的な形態を有するカーボンナノファイバー(CNF)の合成に成功し,さらに合成したCNF/CPを作用極に用いた電気化学測定(サイクリックボルタンメトリー,電解液:フェリシアン化カリウム水溶液)により,電極材料として良好な特性を示すことがわかっている.また生成物のキャラクタリゼーションも順調に進んでおり、例えば,X線光電子分光法(XPS)による表面分析から,生成物の表面には窒素の存在が確認され,カーボンアロイであることが示唆されている.カーボンナノ材料の液相一段合成法は,(i)炭素源,(ii)基材,(iii)触媒前駆体,(iv)添加剤の選択と組み合わせの多様性が,既存の気相合成法に比べ高い.現在は特に,複数の元素を含み,優れた機能性を有するナノカーボンコンポジットの創製を進めている.本研究では,ワンステップでの機能性付与として,特に添加剤効果についてこれまでの経験値を活かす予定である.例えば,微量の賦活剤を溶液に添加することで,ナノカーボンの合成と同時に賦活による生成物への影響を検討する.ナノカーボンの表面状態,特に細孔の形成は,電気化学的な表面積を向上させるだけでなく,担持する触媒の活性や長期安定性などに多大な影響を与える.カーボンナノ材料の成長自体に与える影響も考慮しつつ,生成物の表面積や電極性能を系統的に比較し,最適化を進める予定である.本研究では,窒素・ホウ素含有カーボン複合材料を液相中において簡易合成し,メタルフリーを念頭に置き,燃料電池やバイオセンサの電極材料としての適用を試みることを目的としている.カーボンペーパーをはじめとする炭素繊維構造体を基材として用い,その繊維表面にカーボンナノファイバーやカーボンナノウォールといったナノマテリアルを独自の液相通電加熱プロセス(液相一段合成法)によって直接成長させ,3次元的に高比表面積を有し,触媒の担持に適したマイクロおよびナノカーボン複合体を創製する.平成30年度は液相一段合成法を活用し,天然由来のタンパク質を添加物として溶液に溶解することで,カーボンペーパー基板に直接カーボンアロイの合成を試みた(窒素やホウ素などが微量にドープされた炭素化物は特に“カーボンアロイ"と呼ばれ,例えば脱白金化が望まれている固体高分子形燃料電池の新しい電極触媒としても期待されている).タンパク質を溶液に添加して合成実験を行ったところ,カーボンペーパーの繊維表面に特徴的な形態を有するカーボンナノファイバー(CNF)の形成が確認された.CNFは直径が数百ナノメートル1マイクロメートルでありアスペクト(縦横)比は小さく,また表面にはひだ状のナノ構造を有した.生成機構は考察を進めているが,天然由来のタンパク質にごく微量に含まれる遷移金属(蛍光X線分析により存在を確認)が触媒として機能し,タンパク質の炭素を炭素源として成長したと推測される.現在,電極として使用した場合の電気化学的特性についての評価の検討を進めている.天然由来のタンパク質を溶液に添加した液相系においてカーボンペーパー(CP)の繊維表面に特徴的な形態を有するカーボンナノファイバー(CNF)の合成に成功し,さらに合成したCNF/CPを作用極に用いた電気化学測定(サイクリックボルタンメトリー,電解液:フェリシアン化カリウム水溶液)により,電極材料として良好な特性を示すことがわかっている.また生成物のキャラクタリゼーションも順調に進んでおり、例えば,X線光電子分光法(XPS)による表面分析から,生成物の表面には窒素の存在が確認され,カーボンアロイであることが示唆されている.カーボンナノ材料の液相一段合成法は,(i)炭素源,(ii)基材,(iii)触媒前駆体,(iv)添加剤の選択と組み合わせの多様性が,既存の気相合成法に比べ高い.現在は特に,複数の元素を含み,優れた機能性を有するナノカーボンコンポジットの創製を進めている.本研究では,ワンステップでの機能性付与として,特に添加剤効果についてこれまでの経験値を活かす予定である.

例えば,微量の賦活剤を溶液に添加することで,ナノカーボンの合成と同時に賦活による生成物への影響を検討する.ナノカーボンの表面状態,特に細孔の形成は,電気化学的な表面積を向上させるだけでなく,担持する触媒の活性や長期安定性などに多大な影響を与える.カーボンナノ材料の成長自体に与える影響も考慮しつつ,生成物の表面積や電極性能を系統的に比較し,最適化を進める予定である.実験試薬や基板材料等の消耗品の消費量が,当初の想定と比較して多少少量であったため,その分の差額が生じた.平成31年度分として請求した助成金と合わせ,実験試薬等の消耗品および機器・備品の購入を計画している.
難治性疼痛の克服: G蛋白共役型受容体同時活性化による鎮痛耐性形成の回避

難治性疼痛には髄腔内モルヒネ並びにバクロフェン投与が行われるが、これらの持続投与は鎮痛効果を減弱させる。各々の受容体の脱感作のためである。今回、(1)ケタミン+バクロフェンは受容体脱感作を抑制すること、(2) GABA_B受容体はβアレスチンとの会合せず、受容体陥入を起こさないこと、(3)μ/GABA_B受容体共発現細胞にて、低濃度バクロフェン+モルヒネは脱感作を起こさないことを見出し、鎮痛耐性の克服にバクロフェン+ケタミン、低濃度モルヒネ+バクロフェンが有効であることを示した。モルヒネが効かない痛みに対し、先進国ではくも膜下モルヒネ投与法、さらには脊髄GABA_B受容体の活性化を目的として、バクロフェン髄腔内投与が行われている。しかし両者とも持続投与では鎮痛効果が減弱することが知られている。この減弱効果には、μオピオイド受容体、およびGABA_B受容体の脱感作が関与すると考えられている。μ受容体の脱感作にはG protein-coupled receptor kinase 2(GRK2), GRK3というリン酸化酵素が、GABA_B受容体脱感作にはGRK4,GRK5が関与し、これらは高濃度リガンドで脱感作の促進が見られることを見いだした。従って低濃度リガンドを併用して用いれば鎮痛効果の減弱、耐性の発現は少ないと考えた。(1)クローン化μ受容体、GABA_B受容体、GRK2、GRK4、および内向き整流性Kチャネルを発現させたアフリカツメガエル卵母細胞において、低濃度バクロフェン+モルヒネは、高濃度バクロフェン単独,並びにモルヒネ単独(10uM)で得られた受容体活性とほぼ同程度か増強する活性化を示した。これは、低濃度の組み合わせが十分な鎮痛効果を示すことを示唆する。(2)この少量バクロフェン+モルヒネは、高濃度の処置と比較し、受容体脱感作をほとんど起こさなかった。(3)さらに、麻酔薬でありNMDA受容体アンタゴニストであるケタミンとバクロフェン、モルヒネのそれぞれを組み合わせると受容体脱感作はほぼ抑制された。(4)髄腔内投与による鎮痛の耐性を起こしにくい方法として、低濃度モルヒネ+バクロフェン、さらにバクロフェン+ケタミン、モルヒネ+ケタミン髄腔内投与が効果的な手法として提唱される。今後はさらに動物モデル(ラット疼痛モデル)で検討を行う必要がある。次年度に向けて、ラット、マウスを用いての鎮痛効果を評価するシステムを立ち上げる予定である。モルヒネが効かない痛みに対し、欧米諸国ではくも膜下モルヒネ投与法、さらにはバクロフェンによる脊髄GABA_B受容体活性化による鎮痛法(髄腔内バクロフェン療法)が行われている。しかしどちらの方法も持続投与により鎮痛効果が減弱するため、効果を維持するためには濃度を上げて行かざるを得ない。この鎮痛効果減弱には、μオピオイド受容体、およびGABA_B受容体の持続的活性化により脱感作が関与すると考えられている。μ受容体の脱感作にはG protein-coupled receptor kinase 2 (GRK2),GRK3が、GABA_B受容体脱感作にはGRK4,GRK5というキナーゼが関与しており、特に高濃度のリガンドで脱感作が見られる。従って低濃度リガンドの併用(低濃度モルヒネ+バクロフェン)で鎮痛効果が維持できれば、臨床においても脱感作や耐性の発現が少ないと考えた。(1)クローン化μ受容休、GABA_B受容体、GRK2、GRK4、および内向き整流性Kチャネルを発現させたアフリカツメガエル卵母細胞において、低濃度バクロフェン(1uM)+モルヒネ(3uM)は、高濃度バクロフェン単独(100uM),並びにモルヒネ単独(10uM)で得られた受容体活性とほぼ同程度あるいはそれ以上のKチャネル活性化を示した。これは、低濃度の組み合わせが十分な鎮痛効果を有することを示唆する。(2)この少量バクロフェン+モルヒネ投与では、高濃度の処置と比較し、受容体脱感作がほとんど起きなかった。さらに詳しいメカニズムを解析していくと共に、動物モデル(ラット疼痛モデル)で検討を行って行く予定である。モルヒネが効かない痛みに対し、欧米諸国では髄腔内モルヒネ投与に加え、脊髄GABA_B受容体活性化による髄腔内バクロフェン(ITB)療法が行われている。

しかしこれらは持続投与により鎮痛効果が減弱するため、効果の維持のためには濃度を上げざるを得ず、このことが耐性に繋がる。この減弱効果は、μオピオイド受容体、GABA_B受容体の持続的活性化による脱感作が関与する。μ受容体の脱感作にはG protein-coupled receptor kinase 2(GRK2),GRK3が、GABA_B受容体脱感作にはGRK4,GRK5という受容体リン酸化酵素が関与しており、この効果は特に高濃度リガンドで認められる。従って低濃度リガンド併用(低用量モルヒネ+バクロフェン)で鎮痛効果が維持できれば、臨床においても脱感作や耐性の発現が少ないと考えた。また、脱感作を抑制する薬物を見いだせればその薬物を併用することで耐性防止につながると考えた。本研究では、(1)NMDA受容体アンタゴニストである麻酔薬ケタミンとバクロフェンを組み合わせると受容体脱感作が抑制されることを見いだし(Ando et al., 2011)、ケタミンとバクロフェンの併用という臨床研究の基礎データを構築した。(2)耐性形成には細胞内への受容体陥入が重要であることがわかっているが、GABA_B受容体は陥入に関与するβarrestinとの会合ができないため、脱感作はするも、陥入は起きないことを明らかにした(Sudo et al.,2012).(3)クローン化μ受容体、GABA_B受容体、GRK2、GRK4、および内向き整流性Kチャネルを発現させたアフリカツメガエル卵母細胞において、低濃度バクロフェン(1μM)+モルヒネ(3μM)は、単独高濃度リガンドで起こるKチャネル活性化と同等の活性を示し、少量バクロフェン+モルヒネは、高濃度の処置と比較し、受容体脱感作がほとんど起きないことを見いだした。(4)髄腔内投与による鎮痛耐性の克服としてバクロフェン+ケタミン、低濃度モルヒネ+バクロフェンの投与法が耐性を起こしにくい方法であることを基礎レベルで明らかにした。動物モデル(ラット疼痛モデル)でこのことを明らかにし、さらに臨床応用の基礎データを蓄積し、将来の臨床研究につなげていく予定である。
現代青少年の喫煙行動の形成と対人関係に関する研究

当該研究題目に関する青少年を対象とした質問紙による調査を実施した。当初の予定では,初期の喫煙行動の形成に関して影響を与えていると考えられる要因を明らかにすることを主目的にしていたため,初期喫煙段階に近いと思われる高校生を主な対象として調査項目を作成し,調査を実施する予定であったが,依頼した高等学校からは,いずれも喫煙行動そのものをたずねる項目があるため,調査協力は難しいとの回答を得たため,急遽,対象を短期大学,大学の学生を対象としたものに修正し,実施した。このため,調査時期が予定より大幅に遅れざるを得なくなり,対象者は125名と当初予定より少なく,今後の研究に対するプレテスト的な位置づけにならざるを得なかった。調査項目は大きく分類すると,友人関係変数群(友人の喫煙行動,接触の程度など),家族関係変数群(家族の喫煙行動,家族形態,調査対象者との関係など),喫煙行動変数群(喫煙経験,喫煙の頻度など),喫煙への態度変数群(喫煙行動への評価など),属性変数群(性別,居住形態など)の5変数群から構成されている。本研究の主目的である,調査対象者本人の喫煙行動と対人関係の変数群との関連としては,友人の喫煙行動,家族の喫煙行動,なかでも特に親の喫煙行動と親の喫煙への態度(許容的であるかどうか)の各変数と本人の喫煙行動との関係が深いことが示され,青少年の喫煙行動の形成に周囲の人間関係が影響を与えていることが明らかになった。また,喫煙行動への評価(よい-悪い,好き-嫌い)やタバコ広告への態度,喫煙抑制策への態度などで喫煙群と非喫煙群とでは,大きな差がみられ,当然ではあるが,喫煙が習慣化した者とそうでない者との間の意識の違いが明らかになった。今後の方向性としては,初期喫煙の形成過程を対人関係だけではなく,集団活動との関係や個別の状況などもみていくことで発展させていきたい。
生体アパタイトの配向性をパラメーターとしたインプラント周囲骨の新規評価方法の提案

本研究は,骨を形成するアパタイトの結晶構造に着目し,それを加味したチタン合金と生体骨との骨結合であるオッセオインテグレーションの獲得過程を経時的に分析することによって,新規のインプラント周囲骨の評価方法の確立と次世代に必要とされるインプラント表面性状に関する科学的根拠を得ることを目的としている.新生骨の形成は既存の層板構造とな異なり,多方向に骨梁構造が認められた.これらの成果の一部は査読付き英文雑誌に投稿し発表した.本研究は,骨を形成するアパタイトの結晶構造に着目し,それを加味したチタン合金と生体骨との骨結合であるオッセオインテグレーションの獲得過程を経時的に分析することによって,新規のインプラント周囲骨の評価方法の確立と次世代に必要とされるインプラント表面性状に関する科学的根拠を得ることを目的としている.新生骨の形成は既存の層板構造とな異なり,多方向に骨梁構造が認められた.これらの成果の一部は査読付き英文雑誌に投稿し発表した.本研究は,生体アパタイト配向性に着目し,生体骨と直接結合するインプラント周囲骨を,生体アパタイトの結晶配向性をパラメーターとしたオッセオインテグレーション獲得過程とインプラント荷重時における経時的変化を結晶学的アプローチから解析することによって,新規のインプラント周囲骨評価方法の確立と次世代に必要とされるインプラント治療に求めらる骨の力学適応を促進しうるインプラント表面性状に関する科学的根拠を得ることを目的とする.本年度は,インプラント周囲骨の生体アパタイト配向性の検索を計画している.まず,純チタンを基板材料とした直径1mm,長さ2mmのシリンダー型ミニインプラントを製作し,オッセオインテグレーション獲得過程における骨結合の強度を評価した.ミニインプラントをラットに埋入し,一定期間飼育後に屠殺,力学的観点から骨強度を測定した.飼育期間に比例して骨結合の強度の上昇が認められたため,この動物実験モデルが適正にオッセオインテグレーションが獲得されていることが確認された.次に同型のインプラント材料を利用し,インプラントを含んだ研磨切片の作製を行い,インプラント周囲骨の骨接触面積・率の算出を行っている.また,オッセオインテグレーション獲得後のインプラント周囲骨の生体アパタイトの結晶配向性の検索した.インプラントに接した生体骨のアパタイト結晶配向性の同定が現時点では不確定であり,分析機器の設定条件等の検討が必要と考えられた.本研究は,生体アパタイト配向性に着目し,生体アパタイトの配向性を加味したオッセオインテグレーション獲得過程とインプラント荷重時における経時的変化を解析することによって,新規のインプラント周囲骨評価方法の確立と次世代に必要とされるインプラント表面性状に関する科学的根拠を得ることを目的としている.昨年度から今年度は,インプラント周囲骨の生体アパタイトの配向性を検索しており,純チタンと低弾性チタン合金であるTi-Nb-Sn合金を基板材料とした直径1mm,長さ2mmのシリンダー型ミニインプラントを製作し,オッセオインテグレーション獲得過程における骨結合の強度を評価した.ミニインプラントをラットに埋入し一定期間飼育後に屠殺,インプラントと骨ろの結合強度を測定して骨結合能として評価した.また,同型のインプラント材料を含んだ研磨切片を作製し,インプラント周囲骨のアパタイトの配向性を評価した.純チタンと低弾性チタン合金であるTi-Nb-Sn合金において,骨結合能は飼育期間に比例して増加した.また,骨結合能は2つ基板金属間では同等であった.組織切片による評価ではインプラント周囲は結合組織よりも新生骨に広く覆われおり,良好な骨結合能が示されていた.新生骨アパタイトの配向性は既存の層板状の構造と異なり,多方向に骨梁が観察された.これらの方向性は埋入した大腿骨に加わった荷重方向に影響を受けている可能性が考えられた.これらの成果の一部は査読付きの英文雑誌に投稿し発表した.バイオマテリアル純チタンであるインプラントを含んだ研磨切片の作製やインプラントに接した生体骨のアパタイト結晶配向性の同定にやや時間を取られているが,概ね順調に進展していると考えられる.今後はオッセオインテグレーション獲得後のインプラント周囲骨の生体アパタイトの結晶配向性の検索とインプラントに接した生体骨のアパタイト結晶配向性の同定を引き続き行い,アパタイト結晶配向性の評価方法が確立次第,オッセオインテグレーション獲得までの期間における生体アパタイトの配向性の変化を経時的に分析する.また,これまでに得られたデータに関して研究の総括を行う.得られたデータに及ぼす影響については,荷重条件との関連性を検索する必要があり,埋入後に与えるインプラントへの与える荷重条件(荷重量と荷重時期)を変化させ,得られたデータを詳細に解析することで,オッセオインテグレーション獲得過程における生体アパタイトの配向性の動態や荷重条件と生体アパタイトの配向位の経時的変化を同定することが可能となると考える.純チタンであるインプラントを含んだ研磨切片の作製やインプラントに接した生体骨のアパタイト結晶配向性の同定にやや時間を取られている点,現在の解析は東北大学所有の既存機器による解析内で収まっている点が,次年度使用額が生じた理由と考えられた.今度動物実験やそれに伴う消耗品の購入費用,データ解析用・画像処理のための処理速度の高い高性能PCの購入に使用する.