hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
環境振動モニタリングシステムの開発

本研究では,"環境振動モニタリングシステムの開発"と題して,車両のパラメータを推定するシステムを構築すること,さらに,振動苦情が生じている場所において,車両パラメータと橋梁,伝播経路および家屋を長期にわたりモニタリングし,その計測結果に対して考察することを目的とした.一般的に,振動苦情は,(1)伸縮継手上の段差を通過した際の大型車両のばね下振動(1020Hz)に起因した衝撃的な振動,(2)橋梁固有の卓越振動数と近接する車両のばね上振動数(3Hz前後)に起因した振動に分けられる.本研究においてモニタリングできた場所は,車両ばね下振動に起因した比較的高次の振動数領域(10-20Hz)の卓越振動により,高架橋の振動が家屋に影響していた事例3件についてデータの収集ができた.しかし,長期によるモニタリングは測定上の問題で不可能であった.これらの計測データから,大型車両のばね下振動(1020Hz)領域に存在する振動モードが励起され,それが伝播していることが明らかとなった.しかし,今後は,家屋側がどのような振動モードを有して振動しているのかについての調査をしていかなければならないと考えている.さらに,車両のパラメータを同定できるようにプログラムの開発を試みたが,システムとしてうまく機能しない結果となり,今後の継続課題となった.現在は,車両走行による動的解析プログラムを用いて,路面凹凸を有した剛体上を車両モデルが走行した場合の車両側の振動加速度応答から,路面性状を推定している.プログラム作成言語としてFORTRANを用いて,GAによる推定を行っている.これにより,加振源となる車両側の応答特性を把握できれば,車両パラメータの推定精度が向上すると考えられる.開発途中であるため,今後も継続して研究していきたい.車両走行による橋梁振動問題は,車両-橋染-橋脚-地盤-家屋というそれぞれの振動系の共振問題といえる.特に,加振源となる車両のパラメータ(車軸数,走行速度,走行車線,車両総重量,卓越振動数等)が,橋染-橋脚-地盤という伝播経路や受振側の家屋に与える影響が大きい.この車両パラメータが数多くあるために,橋梁振動の問題を複雑化している.そのため,本研究では,これらの車両のパラメータを推定するシステムを構築し.振動苦情が生じている場所において,車両バラメータと橋梁,伝播経路および家屋を長期にわたりモニタリングし,その計測結果に対して相関をとること主目的として,環境振動モニタリングシステムを開発している.そこで,車両が高架橋上を走行した場合の橋梁側の振動応答から,車両の振動特性を推定するプログラムを開発中である.本研究で以前に開発した車両走行動的解析プログラムを用いて,立体橋梁モデル上を車両モデルが走行した場合の橋梁側の振動応答から,車両の振動特性(卓越振動数)を推定している.この際の車両モデルとしては,1自由度モデルから行っている.プログラム作成言語として,FORTRANおよびMATLAB言語を用いている.具体的には,カルマンフィルタによる推定を行っている.また,このプログラムの開発と同時に,実際に振動苦情が生じている家屋とその対象橋梁における振動特性についてのデータを蓄積中である.現在2事例が収集された段階である.今後は,このデータを用いて,通過車両の振動特性と家屋の振動特性との相関について考察していきたいと考えている.車両のパラメータ(車軸数,走行速度,走行車線,車両総重量,卓越振動数等)が,橋梁-橋脚-地盤という伝播経路や受振側の家屋に与える影響が大きいため,橋梁振動の問題は複雑化している.この数多くある車両パラメータの中で最も大きな影響を与えている要因が,車両総重量と卓越振動数といえる.本研究で得られたデータから,重量が軽い車両にもかかわらず,大きな振動を記録したものがあった.これは,車両の卓越振動数と橋梁および家屋の共振による影響と考えられる.そのため,本研究では,これらの車両のパラメータを推定するシステムを構築し,振動苦情が生じている場所において,車両パラメータと橋梁,伝播経路および家屋を長期にわたりモニタリングし,その計測結果に対して相関をとること主目的として,環境振動モニタリングシステムを開発している.2年目となる本年は,実際に振動苦情を生じていた箇所での実測データを用いて,通過車両の振動特性と家屋の振動特性との相関についてMATLAB言語を用いたプログラムを作成中である.同時に,本研究で以前に開発した車両走行動的解析プログラムを用いて,立体橋梁モデル上を車両モデルが走行した場合の橋梁側の振動応答から,車両の振動特性(卓越振動数)を推定できるプログラムを作成中である.実測データから推定する場合においては,ノイズを如何に除去できるかという点で苦労している.さらに,実測データを蓄積中してデータのサンプル数を増やしている.本研究では,"環境振動モニタリングシステムの開発"と題して,車両のパラメータを推定するシステムを構築すること,さらに,振動苦情が生じている場所において,車両パラメータと橋梁,伝播経路および家屋を長期にわたりモニタリングし,その計測結果に対して考察することを目的とした.一般的に,振動苦情は,(1)伸縮継手上の段差を通過した際の大型車両のばね下振動(1020Hz)に起因した衝撃的な振動,(2)橋梁固有の卓越振動数と近接する車両のばね上振動数(3Hz前後)に起因した振動に分けられる.本研究においてモニタリングできた場所は,車両ばね下振動に起因した比較的高次の振動数領域(10-20Hz)の卓越振動により,高架橋の振動が家屋に影響していた事例3件についてデータの収集ができた.しかし,長期によるモニタリングは測定上の問題で不可能であった.これらの計測データから,大型車両のばね下振動(1020Hz)領域に存在する振動モードが励起され,それが伝播していることが明らかとなった.

しかし,今後は,家屋側がどのような振動モードを有して振動しているのかについての調査をしていかなければならないと考えている.さらに,車両のパラメータを同定できるようにプログラムの開発を試みたが,システムとしてうまく機能しない結果となり,今後の継続課題となった.現在は,車両走行による動的解析プログラムを用いて,路面凹凸を有した剛体上を車両モデルが走行した場合の車両側の振動加速度応答から,路面性状を推定している.プログラム作成言語としてFORTRANを用いて,GAによる推定を行っている.これにより,加振源となる車両側の応答特性を把握できれば,車両パラメータの推定精度が向上すると考えられる.開発途中であるため,今後も継続して研究していきたい.
長期にオピオイド鎮痛薬治療を受けている難治性非がん性慢性疼痛患者の生活体験の軌跡

本研究は、日本で非がん性慢性痛に対するオピオイド療法を受けている患者の生きてきた生活体験を明らかにした。対象者はペインクリニックで治療を受けていた非がん性慢性痛患者34人であり、慢性痛を抱えてオピオイド治療を受けながら生きていく日常の生活体験や思いについて率直に語ってもらった。データは半構造化インタビューを用いて収集され、グラウンデッド・セオリー・アプローチで分析した。結果、非がん性慢性痛に対してオピオイド治療を受けながら生きてきた体験として、8カテゴリが抽出された。患者は激痛発作を抱えた苦しみや痛みによる生活や心身への不調を含めた「消耗させる痛みを抱えた生活に対する憔悴」を体験していた。どの患者にも程度の違いはあるが、不条理な慢性疼痛の闘病軌跡があり、慢性痛によって破滅的思考に陥りやすく、「不条理な痛みによって抱えた心の闇」を抱えていた。患者は痛みの治癒への可能性をつなぎ、慢性痛障害による社会サービスの活用やセルフケアといった「状況打開を目指した試み」を行っていた。医療者への信頼と依存や躊躇を抱きながらも、薬に頼りたくないといった「医療に対するジレンマ」を抱えていた。特に、オピオイド治療による挫折と落胆、オピオイドがもたらすものへの恐れを感じながら、オピオイドが最後の砦であり、オピオイド治療に対する周囲の理解や奏功感を抱く「オピオイド治療による両価性な気持ち」を語った。社会生活で痛みの相互理解を阻む溝や麻薬処方にまつわる様々な障壁を体験し、「慢性痛と生きることへの社会の壁」を感じていた。しかし、痛みに囚われず無心に生きることや、自分や生活とのバランスを保ち、現在の状況を諦観する「慢性的な痛みと暮らしながら妥協していく」ことを述べていた。そして、痛みがあっても生きがいがある生活をし、周囲の支えに感謝し、可能な範囲で自分らしく「活きることへの再起」に向かっていた。本研究の目的は,難治性の疼痛を抱え、オピオイド鎮痛薬を長期に使用している非がん性慢性疼痛患者の痛みの実態とその生活体験の経時的変化およびオピオイド鎮痛薬の主・副作用の生活への長期的な影響を明らかにすることである。この様相は痛みのコントロールの程度や慢性疼痛持続期間と共に変化することが予測された。そこでありのままの現象を一連の経過として捉えるために、質問紙による量的評価と質的分析を併せた縦断研究を用いる。平成27年度は、23-26年度に実施したオピオイド鎮痛薬を開始した非がん性慢性疼痛患者の実践研究の理論的整理とその分析による知見を総合的に検討し、長期的モニターを実施するためのインタビューガイドの修正および患者の長期的モニターを実施するための質問紙調査票の見直しを行った。研究参加者は非がん性疼痛を持ち、オピオイド鎮痛薬治療を1年以上実施している患者とし、紹介時、半年後、1年後に参加者の受診治療に合わせて面接及び質問紙調査を計3回実施する予定で、現在、10名の参加者の面接を実施中である。研究参加者の協力ものと、予定よりも早く研究を開始し、データを収集できているため。本研究の目的は、難治性の慢性疼痛を抱え、オピオイド鎮痛薬を長期に使用している非がん性慢性疼痛患者の痛みの実態とその生活体験の経時的変化およびオピオイド鎮痛薬の主・副作用の生活への長期的な影響を明らかにすることである。この様相は痛みのコントロールの程度や慢性疼痛持続期間とともに変化することが予測された。そこで、ありのままの現象を一連の経過としてとらえるために、質問紙による量的評価と質的分析を併せた縦断研究を用いる。研究者参加者は非がん性疼痛を持ち、オピオイド鎮痛薬を3か月以上実施している患者とし、紹介時、半年後、1年後に参加者の受診治療に合わせて面接調査を実施し、現在20名の患者の面接を終了し、分析中である。面接内容は対象者の同意を得た上でテープ録音し、逐語録、フィールドノートを作成する。インタビュー質問内容は、「現在の自分の痛みの捉え方」「痛みの発症あるいは前回のインタビュー時から今日までの気持ち、日常生活、体調、環境などの変化」「変化の過程に影響したもの、変化の理由」について質問する。データ分析はグランテッドセオリーを用い、逐語録データを比較検討しながらコード化カテゴリー化する。データ収集毎に比較検討をデータの飽和まで繰り返し行い、中心的なカテゴリーやカテゴリー間の関連パターンを見出すことを最終目的とする。それとともに、今年度は前研究で得られた量的調査結果を、国際学会へ発表した。現在、その結果を論文化し、投稿準備中である。研究参加者の協力のもと、データ収集を順調にできたが、分析がすすんでいない。本研究の目的は、難治性の慢性疼痛を抱え、オピオイド鎮痛薬を長期に使用理ている非がん性慢性疼痛患者の痛みの実態とその生活体験の経時的変化およびオピオイド鎮痛薬の主・副作用の生活への長期的な影響を明らかにすることである。研究参加者は非がん性疼痛を持ち、オピオイド鎮痛薬治療を3か月以上実施している患者とし、紹介時、6ヶ月後、12ヶ月後に参加者の受診治療に合わせて面接及び質問紙調査を実施し、34名の患者面接を終了し、分析中である。

面接内容は対象者の同意を得た上でテープ録音し、逐語録、フィールドノートを作成する。インタビュー質問内容は、「現在の自分の痛みの捉え方」「痛みの発症あるいは前回のインタビュー時から今日までの気持ち、日常生活、体調、環境などの変化」「変化の過程に影響したもの、変化の理由」について質問する。質的データ分析はグランテッドセオリーを用い、逐語録データを比較検討しながらコード化カテゴリー化する。データ収集毎に比較検討をデータの飽和まで繰り返し行い、中心的なカテゴリーやカテゴリー間の関連パターンを見出すことを最終目的とした、その結果、8つのカテゴリが抽出され、各カテゴリ間の関連性が見出された。その結果を国際学会へ発表、論文投稿した。また、紹介時に得られた量的調査結果も論文化し、投稿中である。学位取得のための準備にエフォートがとられ、予定のエフォートを研究活動へさくことができなかった。そのためデータ収集後の分析が進まず、研究成果発表へつなげることが遅延してしまった。本研究は、日本で非がん性慢性痛に対するオピオイド療法を受けている患者の生きてきた生活体験を明らかにした。対象者はペインクリニックで治療を受けていた非がん性慢性痛患者34人であり、慢性痛を抱えてオピオイド治療を受けながら生きていく日常の生活体験や思いについて率直に語ってもらった。データは半構造化インタビューを用いて収集され、グラウンデッド・セオリー・アプローチで分析した。結果、非がん性慢性痛に対してオピオイド治療を受けながら生きてきた体験として、8カテゴリが抽出された。患者は激痛発作を抱えた苦しみや痛みによる生活や心身への不調を含めた「消耗させる痛みを抱えた生活に対する憔悴」を体験していた。どの患者にも程度の違いはあるが、不条理な慢性疼痛の闘病軌跡があり、慢性痛によって破滅的思考に陥りやすく、「不条理な痛みによって抱えた心の闇」を抱えていた。患者は痛みの治癒への可能性をつなぎ、慢性痛障害による社会サービスの活用やセルフケアといった「状況打開を目指した試み」を行っていた。医療者への信頼と依存や躊躇を抱きながらも、薬に頼りたくないといった「医療に対するジレンマ」を抱えていた。特に、オピオイド治療による挫折と落胆、オピオイドがもたらすものへの恐れを感じながら、オピオイドが最後の砦であり、オピオイド治療に対する周囲の理解や奏功感を抱く「オピオイド治療による両価性な気持ち」を語った。社会生活で痛みの相互理解を阻む溝や麻薬処方にまつわる様々な障壁を体験し、「慢性痛と生きることへの社会の壁」を感じていた。しかし、痛みに囚われず無心に生きることや、自分や生活とのバランスを保ち、現在の状況を諦観する「慢性的な痛みと暮らしながら妥協していく」ことを述べていた。そして、痛みがあっても生きがいがある生活をし、周囲の支えに感謝し、可能な範囲で自分らしく「活きることへの再起」に向かっていた。参加者の脱落などが今後考えられるが、中止時の結果も含めて、きめ細やかに分析していくようにする。質的データの分析を終了し、発表、英語論文化に向けて進める。治療中断事例についても、分析を進めていき、新たな知見を見出すようにする。未分析である量的縦断結果を分析発表するとともに、投稿済みの2論文の査読後修正を根気よく行い、順次掲載を目指す。
IMRTなど高精度放射線治療に適用する呼吸停止下照射システムの開発に関する研究

高精度治療に広く適用可能な呼吸停止下照射システムの開発を目指し、以下の研究を行った。(1)汎用性の高い民生用機器を応用した呼吸波形の送信と受信関する検証(2)医療用リニアックシステムに干渉しない無線接続機構への移行に関する検討(3)被検者(患者)が自らの意志で呼吸停止するための有効な呼吸位相情報のフィードバック機構の検証(4)呼吸停止下での腫瘍位置の再現性の確認、標的体積やリスク臓器の重心位置の偏位と線量分布への影響に関する検証である。初年度は、民生用CCDカメラ、ウエアラブルディスプレイにより操作室内のディスプレイ画面を受像送信できる様に設定(2019年3月の現時点では有線接続)し、呼吸情報をリアルタイム画像情報として受像できることを確認し、呼吸停止下照射システムとして設定した。既に本学IRBにて承認済みの「息止め法を用いたCT治療計画における腫瘍位置再現性に関する研究」に基づき、同意が得られた初期の11例(肺癌6例/胃悪性リンパ腫(ML)5例)の2018年1月までのデータを測定した。治療計画画像取得に当たって、4D-CTに加えて患者自らディスプレイを視認しつつ呼気/吸気停止でのCTを複数回撮像した。肺癌では原発巣、胃MLでは胃全体のCT画像間での左右/前後/頭尾方向の変位量は、それぞれ肺癌(呼気)0/0/-0.3±0.5mm、(吸気)0±0.6/0.3±1.4/0.3±1.0mm、胃MLでは(呼気)0.2±1.9/0±0.8/2.2±3.0mm、(吸気)0.3±3.1/0±0.8/-1.0±1.8mmであった。この手法での変位量平均は概ね1mm以下と良好であり、特に安静呼気相での標的位置再現性は十分に高いものと考えた。本システムにより、自由呼吸下での標的位置の移動が大きい疾患領域(胸部/上腹部)でより高精度な標的形状に合わせた線量投与が可能となるものと期待される。呼吸停止下照射システムの基盤となる呼吸波形を送信するための画像入力や送信、受信を司る機構としてCCDカメラ、ウエアラブルディスプレイシステムの調達が概ね実施済みであり、上述の通り、院内IRB承認済みプロトコールによる応用を実施中である。現在まで肺癌(CTデータのみ)、胃ML(CTデータ、治療実施データ)など順調に症例集積を重ねつつある。システムとしては現在有線接続で運用しており、次の課題としてより取り回しのよい無線化を目指して検討中である。従って、第2年度としてはまず概ね順調に推移しているものと考えている。胃MLに関しては照射直前に呼気停止で撮像したcone beam CTを用いて、胃全体(CTV)の輪郭を治療計画PTVと合わせ込むことで、画像誘導放射線治療(IGRT)を実施することとしているが、実際の停止画像から得られた輪郭情報からCTV/PTVやリスク臓器(肝、腎、腸管、心肺など)の累積線量がシミュレート可能かを検討中である。この過程で、実際のデータとして自由呼吸下で行なっていた従来の放射線治療と今回の新システムとを比較する。標的への照射の確実性のみならず、リスク臓器の線量低減効果を定量的に証明する予定である。同様に、肺癌症例での呼吸停止下照射を行いたいが、現在当院で肺癌治療に用いる6MV X線照射装置が旧来式であり、このシステムとの接続を予定されていない。本来、平成29年以降で対応する施設更新(建屋改修とリニアック更新購入)を予定していたが、残念なことに病院予算の都合で延期されている。平成32年度予算の獲得に向けて鋭意活動中である。IMRTを始めとする高精度治療に広く適用可能となる呼吸停止下照射システムの開発を目指し、以下の順で研究を行った。(1)4D-CTによるデータを基に、ウエアラブルディスプレイやCCDカメラ、パーソナルコンピュータなどの汎用性の高い廉価な民生用機器を応用した呼吸波形の送信と受信機構のハードウエア開発とその実験的運用に関する検証(2)医療用リニアックシステムに干渉しない、有線接続から取り回しに良い無線接続機構への移行可能性に関する検討(3)被検者(患者)が自らの意志で呼吸停止が可能となるための有効な呼吸位相情報のフィードバック機構の実効性検証(4)呼吸停止下での腫瘍位置の再現性の確認、標的体積やリスク臓器の重心位置の偏位と線量分布への影響に関する後方視的検証である。初年度は、呼吸停止下照射システムの構成部品の適合可能性について、呼吸情報の送信側として民生用CCDカメラを購入し、操作室内のディスプレイ画面を受像送信できる様に設定した。また、受信側として2種類のウエアラブルディスプレイを持ち込んで、リアルタイム画像情報として受像できることを確認した。患者への適用を視野に入れて、既に本学倫理委員会にて「息止め法を用いたCT治療計画における腫瘍位置再現性に関する研究」を自主研究の院内プロトコールとして承認済みである。治療応用として、胃原発MALTリンパ腫などで全胃照射を行う場合に、従来から4Dデータを元に治療計画を施行(自由呼吸下)していたが、患者への十分なコーチングと説明同意を得て呼気息止め法による照射を計画した。全5名の患者で良好な呼吸停止が可能であった。本システムの構築により、標的体積が大きいため利用が不可能であったノンコプラナー照射を利用して標的形状に合わせた線量投与と肝、腎、腸管、心肺などリスク臓器の被照射体積の有意な減少を達成した。

全例で腫瘍制御が達成されている。呼吸停止下照射システムの基盤となる呼吸波形を送信するための画像入力や送信、受信を司る機構としてCCDカメラ、ウエアラブルディスプレイシステムの調達と調整が概ね実施できている。上述の通り、院内IRB承認済みプロトコールによる胃原発悪性リンパ腫に対して当該システムの応用を開始できている。現在までは良好な患者の同意と協力が得られたことで、呼吸停止により十分なる標的位置の再現性が得られている。従って、初年度としては概ね順調に推移しているものと考えている。高精度治療に広く適用可能な呼吸停止下照射システムの開発を目指し、以下の研究を行った。(1)汎用性の高い民生用機器を応用した呼吸波形の送信と受信関する検証(2)医療用リニアックシステムに干渉しない無線接続機構への移行に関する検討(3)被検者(患者)が自らの意志で呼吸停止するための有効な呼吸位相情報のフィードバック機構の検証(4)呼吸停止下での腫瘍位置の再現性の確認、標的体積やリスク臓器の重心位置の偏位と線量分布への影響に関する検証である。初年度は、民生用CCDカメラ、ウエアラブルディスプレイにより操作室内のディスプレイ画面を受像送信できる様に設定(2019年3月の現時点では有線接続)し、呼吸情報をリアルタイム画像情報として受像できることを確認し、呼吸停止下照射システムとして設定した。既に本学IRBにて承認済みの「息止め法を用いたCT治療計画における腫瘍位置再現性に関する研究」に基づき、同意が得られた初期の11例(肺癌6例/胃悪性リンパ腫(ML)5例)の2018年1月までのデータを測定した。治療計画画像取得に当たって、4D-CTに加えて患者自らディスプレイを視認しつつ呼気/吸気停止でのCTを複数回撮像した。肺癌では原発巣、胃MLでは胃全体のCT画像間での左右/前後/頭尾方向の変位量は、それぞれ肺癌(呼気)0/0/-0.3±0.5mm、(吸気)0±0.6/0.3±1.4/0.3±1.0mm、胃MLでは(呼気)0.2±1.9/0±0.8/2.2±3.0mm、(吸気)0.3±3.1/0±0.8/-1.0±1.8mmであった。この手法での変位量平均は概ね1mm以下と良好であり、特に安静呼気相での標的位置再現性は十分に高いものと考えた。本システムにより、自由呼吸下での標的位置の移動が大きい疾患領域(胸部/上腹部)でより高精度な標的形状に合わせた線量投与が可能となるものと期待される。呼吸停止下照射システムの基盤となる呼吸波形を送信するための画像入力や送信、受信を司る機構としてCCDカメラ、ウエアラブルディスプレイシステムの調達が概ね実施済みであり、上述の通り、院内IRB承認済みプロトコールによる応用を実施中である。現在まで肺癌(CTデータのみ)、胃ML(CTデータ、治療実施データ)など順調に症例集積を重ねつつある。システムとしては現在有線接続で運用しており、次の課題としてより取り回しのよい無線化を目指して検討中である。従って、第2年度としてはまず概ね順調に推移しているものと考えている。現在、2種類のウエアラブルディスプレイの性能比較を実施中であり、システム間の送受信のタイムラグの詳細な検証、被験者への信号及び指示伝達などフィードバック機構の洗練化などの課題について、最適化を図る予定である。
ソフト/ハードゼグメントをマトリックスとする耐久性複合レジン材の開発研究

現在、歯科材料として用いられているアクリル系モノマーはラジカル重合により容易に硬化物が得られる。しかし、2種以上の異種モノマーをマトリックスとするコンポジットレジンや前装歯冠硬質レジンの硬化物はミクロ相分離構造を呈していると考えられる。この相分離された硬化物は相界面の結合が弱く、脆性となるきらいがあり、ミクロ相分離を起こす要因として異種モノマーまたポリマーの親水性,疎水性のバランスや溶解度パラメーターの相違が考えられる。そこで、本研究において、一分子中の親水・疎水のバランスを考慮し、界面活性剤として振る舞うブロック型モノマーを作製し、ミクロ相分離を回避するとともに、ソフト/ハードセグメントをバランスよく持つマクロマーを作製し、脆性を緩和し、耐久性のある複合レジン材の開発を目的とした。本年度は上記目的を達成するにあたり、ソフトセグメントであるポリブタジエンを主鎖とするポリブタジエンジメタクリレート(BdDMA)を合成し、Bis-GMA,TEDMAおよび1.8-オクタンジメタクリレート(ODMA)との共重合体の基礎物性を検討した。その結果、ハードセグメントであるビスフェノールを有するBis-GMAとBdDMAとの共重合体の曲げ強さはおよそ1500kg/【cm^2】であり、ソフトセグメントであるTEDMAおよびODMAとの共重合体はそれぞれ1200kg/【cm^2】,1000kg/【cm^2】程度であった。いずれの共重合体においても硬化物中のBdDMAの濃度が増すにつれて低下するが、屈曲性は上昇した。また、溶解度パラメータの近似したBdDMA-ODMA共重合体は相分離構造がみとめられなかったが、Bis-GMA,TEDMAとの共重合体においては相分離構造がみうけられた。
常在菌Akkermansiaと恒常的宿主免疫応答を決定する細菌ゲノム因子の同定

研究では、微生物叢ー宿主相互作用の理解を加速・深化し、健康・医療技術を創出するために、以下の2つのプロジェクトを推進した。1)トリプシンを分解する細菌単離:腸管バリアに関する研究を推進する過程で、炎症性腸疾患患者の便中では、膵由来酵素であるトリプシンの濃度が健常人と比較して高いことを見出した。無菌マウスの便中トリプシン濃度も、SPFマウスと比較して高いことが明らかになった。即ち膵臓から分泌されたトリプシンは、通常小腸においてその役割を終えた後、回盲部の細菌によって分解される必要があるが、炎症性腸疾患ではそうした細菌種が減少して、分解されずに大腸に残存すると考えられた。本研究では、健常ボランティア由来の便サンプルから細菌株を分離培養し、トリプシン分解細菌をスクリーニングし、Paraprevotella claraに属する細菌株がトリプシン分解能がある事がわかった。さらに、同定分離した株をIL10欠損マウスに経口投与すると、腸炎発症を抑制する事がわかった。Paraprevotella claraに由来するトリプシン分解プロテアーゼを同定するため、P. claraのゲノム配列のマイニング、P. claraの発現ライブラリーの作製、P. claraのmutant株の作製を行った。2)長寿と腸内細菌との関係を調べる目的で慶應義塾大学・百寿総合研究センターと協力し、100名を超える百寿者の腸内細菌叢についてメタゲノムシークエンシングと胆汁酸組成解析を行った。コントロールとしての平均80才前後の高齢者の便サンプルを用いた。百寿者は3-oxo-LCAやallo-iso-LCAといった特殊な胆汁酸を代謝合成する細菌種が多く存在する事がわかった。そこで、3-oxo-LCAやallo-iso-LCAという百寿者に特徴的な胆汁酸代謝胆汁酸代謝を司る細菌株の同定を試み、候補細菌の同定に成功した。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
水チャンネルと細胞内カルシウム放出

1.細胞質の水和によるCa^<2+>の放出に水チャンネルが関与しているか。ヒメフラスモの細胞質は水和によりCa^<2+>を放出する。これはCa^<2+>貯蔵オルガネラが浸透的に吸水することにより、膨潤することが引き金になっていると思われる。このことを証明するため、節間細胞を水チャンネル阻害剤HgCl_2で処理した。その細胞の液胞をEGTA,ATPを含む等張液(350mOsm)で灌流した後、細胞質を絞り出し、これにCa^<2+>で発光するタンパク質エコーリンを注射する。この細胞質に等量の低張液(175mOsm)を注射すると、HgCl_2未処理の対照細胞に比べ、低張処理したときにみられるCa^<2+>の増加を示すエコーリンの発光が減少しているのが観測された。このことは細胞質オルガネラにも水チャンネルが存在することを示唆する。(本実験は放送大学の菊山助教授との協同研究である。)2.オオシャジクモから水チャンネル遺伝子を同定する試み。オオシャジクモ(Chara corallina)のcDNAライブラリ(一橋大学の三村助教授より供与)を用いて、アラビドプシスのPIPに対応するヌクレオチド配列を基準に、センス側のプライマーとして二本、アンチセンスのプライマーとして一本選び、PCRを行った。同様にgammaTIPに対応するプライマーをセンス側一本、アンチセンス側一本選び、PCRを行った。産物の塩基配列を調べた結果、TIPあるいはPIPと類似性の高いDNAは得られなかった。(本実験は名古屋大学農学部の前島助教授との協同研究である)3.大麦の根の水チャンネル。根の吸水の経路に細胞膜を通過する細胞横断浸透が含まれているかどうかを知るために、単離した大麦の根を水チャンネル阻害剤HgCl_2で処理した。処理した根の浸透的水移動速度は未処理の根の僅か6%であった。このことは根の水移動の主要な通路に生細胞が含まれていることを示す。(本実験は岡山大学生物科学資源研の中島助教授らとの協同研究である。)1.細胞質の水和によるCa^<2+>の放出に水チャンネルが関与しているか。)
「アフリカの角」地域の再編をめぐる国際関係の変容と政治体制変動

本研究では、再編期にある「アフリカの角」地域の調査を実施することを通じ、2020年段階に向けた「アフリカの角」地域の国際関係を読み解く。そして、それと相互作用の中に展開するアフリカ大陸側の旧来の「アフリカの角」を構成してきた国々における新たな政治的ダイナミズムを明らかにする。現在の動きを示している「アフリカの角」地域の動静を丹念に追う作業を実施する。加えて、域内再編がもたらす国内秩序への影響を、より理論的に分析するための理論的可能性を検討する。その際には、政治体制変動研究の知見を生かし、国際政治と国内政治の関係性を読み解く理論枠組みの構築を目指す。
幼児教育における教師の保育観の日米比較文化研究:ビデオ刺激法による検討

平成16年度から18年度までの3年間に渡って採択された科学研究費補助金(基盤研究(B)(1))「幼児教育における教師の保育観の日米比較文化研究:ビデオ刺激法による検討(課題番号16402042)」において、まず、多声的エスノグラフィー法を援用したビデオ再生刺激法の開発が挙げられる。その研究方法に基づいて、以下の2点を主たる研究成果としてここに記す。◆良質の保育を保育実践に照らし合わせて検証する本研究を通して、日独米の保育者それぞれが考える【良い保育】の要素が導き出された。「保育者の持つ"良い保育者"イメージに関するビジュアルエスノグラフィー」(質的心理学研究第4号/2005/No.4/152-164)では、日本の保育者を対象に"良い保育者"イメージを明示化することを試みた。その結果、"良い保育者"イメージは『子ども中心』志向と密接に結びついていることが示唆された。◆保育実践文化における保育者の暗黙的実践知・信条を描き出す海外での発表を数多くこなすことで、色々な分野や文化背景を持つ研究者から教示を得ることができたが、研究協力者であるドイツ人研究者からは色々な刺激を受けた。彼らと共有し合ったデータを用いた「多声的エスノグラフィー法を用いた日独保育者の保育観の比較検討一語頻度に注目した実践知の明示化を通して一」(教育方法学会掲載)では、ビデオ映像を用いた多声的エスノグラフィーの手法によって、日独の保育者の暗黙的な実践知として作用している保育観を明示化し、比較検討することを試みた。ビデオ視聴における保育者の語りを語頻度を軸に分析し、3つの共通点「子どもたちの自主性、主体性の尊重と、指導することへの抵抗感」「社会性の育ちを重視する視点」、そして「安全への視点」を見いだしたが、その内部構造は日独で異なっているという知見が得られた。日独米の3カ国の比較研究を進めるにあたって、第1に共同研究者との研究基盤の共有をはかるべく、米国教育学会での米国共同研究者とのシンポジウム、"Images of Children's Intellectual Development from Two Cultures"保育学会での「日本の保育はどこへ向かうのか:東洋と西洋の対話をめざして」を実施し、「知的」の認識の相違についての論考を深めた。またドイツ共同研究者と日本乳幼児教育学会において「ドイツ幼児教育総合施設における学び-日本との比較から」と題して、ビデオ映像を通して具体的な保育観の比較をもとにしたシンポジウムを開催し、またさらに日本の特色を再認識するために東京大学で「21世紀アジアの幼児教育」のシンポジウムを実施した。第1の視座の共有と併行し、第2に実証的研究として、日本、ドイツの保育ビデオクリップの作成をビデオ場面の選択、意見交流、予備調査分析から行った。そして日本、ドイツの保育者が各々の国のビデオをどのように視聴するかに関する本調査データ収集を2ケ国間の保育者に実施した。現在その分析を実施している。第3に日本とアメリカにおいて、幼児教育専攻学生、保育者に2の日本版ビデオの視聴とそれに関わる質問紙調査を実施した。その結果、特に日米の学生の比較としては、日本の学生は「子どもの育ちを助ける保育」「子ども主体の保育」を良いものとしてとらえ「保育者の適切なかかわりや言動・態度」「環境保育計画の明瞭さ」

「日頃の保育の積み重ね」などの働きかけをうけて整理するものとして捉えていること、これに対し、米国の学生は「子どもを監督すること」「子どもを導くこと、自主性を育てる、創造性を育む、協同性を促すこと」をよい保育者の役割としてとらえているといった相違が明らかになった。ただし米国幼児教育を専攻する学生にとっては、日本の保育を見ること自体が慣れないために、この点については米国保育場面ビデオ作成の実施とともにさらなる検討が必要であると考えられる。日独米の3カ国の比較研究を進めるにあたって、第1に共同研究者との研究基盤の共有をはかるべく、ヨーロッパ幼児教育学会(EECERA)において、日独間でのビデオ研究の分析について両国各々自国保育者のデータについて研究を発表した。またその中でカテゴリーを再度共同構築する必要が出てきたため、語頻度分析、意味内容カテゴリー抽出を日本側で作成し、そのカテゴリーに基づいてドイツ側がさらに自国プロトコルから下位カテゴリーを作成し、それに対して日本側でさらに下位分化カテゴリーを作成した。この日本側の作業に関しては、日本発達心理学会で研究発表とシンポジウムを開催した。また日本側データについては、園文化を保育の質尺度においてタイプ訳してそのタイプと保育者プロトコルとの関連について検討を行い、日本保育学会で研究発表を行った。第2には、日本の保育観をアメリカの保育観と比較するために、プロジェクトアプローチに焦点をあて、日本の保育の特徴を東アジアの保育の特徴とともに整理しまとめた出版原稿を作成した。印刷出版は2006年度となったが、現在の保育動向をまとめることによって日米の志向性の相違を理論的に検討した。またアメリカのプロジェクトアプローチを紹介するための翻訳出版を行った。第3には、ビデオ刺激法という方法論についての研究をさらに深めるために、多声的ビジュアルエスノグラフィー法を最初に開発したJ.Tobin氏、ビデオ記録によってプロジェクト研究を進めているイタリアレッジョ・エミリアのLella Gandini氏を招聘して講演をしてもらう中で議論を深めた。このビデオ刺激法についての先行知見をもとにして、2006年度AERAではビデオを利用した質的研究法に関するシンポジウムを申請したところ採択され、シンポジウムを行う予定である。最終年度である今年度は、国内外に論文及び研究発表を通してこれまでの研究成果のまとめにあたってきた。まず、日独米の3カ国の比較分析を更に進めていくため、海外での学会発表及び研究会を行った。全米教育学会(AERA)では申請した2つのシンポジウム(レフェリー付き)が2つとも採択され、本研究分担者と海外の研究協力者が研究発表を行い、様々な分野の研究者から教示を得ることができた。また、ヨーロッパ幼児教育学会(EECERA)においては、本研究分担者が、海外共同研究者であり多声的ビジュアルエスノグラフィー法を最初に開発したJ.Tobin氏と共に、日独間でのビデオ研究の分析について、日本の幼稚園教師の保育観及び日独データの比較分析内容を発表した。国内においても、日独保育者の保育観を質的・量的の両観点から分析を行った結果を、日本保育学会(『日独保育者の保育観の比較検討(1)(2)』)にて発表した。この研究結果は『多声的エスノグラフィー法を用いた日独保育者の保育観の比較検討-語頻度に注目した実践知の明示化を通して-』と題して論文化され、教育方法学会に投稿、採択され、現在印刷中である。
ユニバーサル3次元オーダーメイドファッションシステムの開発

男女年齢を問わず3次元人体計測から仮想的に衣服用人台の生成と立体裁断による個人対応の基本ドレスとパンツのパターンを作成し,仮想衣服製作によるバーチャル試着を可能にして自己的・他者的な着心地確認までをほぼ自動化できた。同時に衣服選択・試着の視覚的支援体制や管理機能用としての3次元ファッションシステム開発用の人体の相同モデル化,体形イメージ分類,動作機能,デザイン感性,素材の感性予測などの情報を構築した。ICTの利用と活用によるユビキタスネット社会を目指して,個性化に対応した生産ロスの少ないオーダー的3次元衣服設計における販売、購入システムをFFB(ファッション、ファクトリー、ブティック)として提案してきた。本年度は,"ユニバーサル、コミュニケーション"技術として,オーダー的3次元衣服設計のための基本情報収集とシステム開発のための試みを行った。1)3次元人体形状の把握:成人男子60名の3次元人体計測と衣服感のアンケートを実施,分析した。2)3次元衣服設計用人台ボディ自動形成と立体裁断用衣服面の生成:3次元人体計測人体の多数の水平、縦方向断面を包む凸面形成面を用いて,立体裁断用3次元人台ボディ自動形成を行った。その上に密着衣服(ワンピーススタイル)構成用のブロック面を設定,その構成寸法とブロック内の縦、横方向の最大寸法抽出を可能にして,3次元上での衣服構成面を仮想的に設定可能とした。とくに,スカート部分は3次元空間上で構成され,仮想立体裁断衣服面が構成された。3)3次元密着衣服構成寸法を用いて,ワンピース平面展開パターンの自動作成,3次元人体モデルで試着して,個々の体形への適合性を視覚的に確認可能とした。4)個人体形に対応したスカートデザイン展開として,フレアースカートの自動作成と仮想試着を試みて,来年度のデザインイメージ評価への展開を検討した。5)高齢者衣服設計のための情報として,動作時体形を把握し衣服感についての調査を行い,着心地と衣服管理、選択情報を構築した。6)3次元着装シミュレーション用衣服素材の予測:約20種類のデザインに対する材料選択および物理的材料特性を計測し,着装シミュレーション用に組み込見可能な項目を検討している。ICTの利用と活用によるユビキタスネット社会を目指して,個性化に対応した生産ロスのないオーダー的3次元衣服設計における販売・購入システムをFFB(ファッション・ファクトリー・ブティック)として提案してきた。本年度は"ユニバーサル・コミュニケーション"技術として,3次元体形からデザイン・素材までの広範囲なファッション情報の構築を行い、オーダーシステムの開発を展開した。1) 3次元成人男子60名の感性的体形イメージ分類を行い,衣服設計選択時の個人体形の特徴情報が得られるようにした。2)昨年度開発した衣服設計用人台ボディ自動形成システムを基に,基本デザインの袖とパンツの立体裁断的衣服面形成用人体寸法を計測可能とし,衣服設計用基本デザイン服の男女共有の3次元オーダー的立体裁断を完成した。3) 3次元基本デザインの袖とパンツを加えて,基本デザイン服の男女共有で色・柄などによるデザイン変更と仮想試着による個人体形への適合性を視覚的に確認してオーダーできるようにした。4)素材情報を組み入れた着装シミュレーションによる効果を上げるための式を開発して、実際に予測式を組み入れたシステムを開発した。5)ネットによるデザインイメージ評価を実施し、デザイン情報を構築した。6)高齢者衣服設計のための情報として,動作時体形を把握し衣服感についての調査を行い,着心地と衣服管理・選択情報を構築した。3次元着装シミュレーション用衣服素材の予測:約20種類のデザインに対する材料選択および物理的材料特性を計測し,着装シミュレーション用に組み込見可能な項目を検討している。
高齢者の歯科治療における最適時間帯を探る

本研究は,高齢者の歯科治療における最適時間帯を探ることを目的として,当病院の来院患者のうち,65歳以上の患者を対象として,平成15年度20名,平成16年度80名,合計100名を対象として,歯科治療の希望時間帯,全身疾患の有無,服用薬,睡眠時間,体調の悪い時間帯などについてアンケート調査を行い,さらに,バイタルサイン(血圧,脈拍,呼吸数,体温,動脈血酸素飽和度)についても測定した.また,平成16年度では,コントロール群として,20歳代の学生100名についても,同様のアンケート調査を行った.その結果,次のような傾向が示された.1.歯科治療の希望時間帯複数回答を可としたため,延べ人数が143名となったが,午前10時11時が最も多く(60名),次いで11時12時(26名),9時10時(18名)の順であった.午後を希望する人も33名いたが,午前中を希望する人が延べ人数の73%を占め,圧倒的に多かった。それに対し,若年者は午前中に集中することなしに,一日中広く分布していた.さらに,いつでも良いという人も33名いて,高齢者(6名)と比較して多かった.2.体調の良し悪し起床直後(26名)と昼食後から夕方にかけて(17名),体調不良を訴える人がいた.起床直後は頭が重い,何もしたくないなどの症状が多く,昼食後から夕方にかけては,疲れが出て,眠くなったり,横になって休む人が見られた.これに対し,若年者でも,起床直後の体調不良を訴える人が数名いた.3.昼寝:昼食後,昼寝をする人が22名いた.その時間帯は午後2時にピークがあり(8名),11時17時に広く分布していた.若年者の場合は,昼寝の習慣はほとんどなかった.4.治療時間の長さ:30分1時間が最も多く(56名),次いで30分以内(20名),1時間1時間30分(15名)の順に多かった.治療時間は何時間でもという人も4名いたが,2時間以上を希望する人は1名のみであった。これに対し,若年者では30分以内が44名で最も多く,次いで30分1時間の41名,1時間1時間30分が8名であった.本研究は,高齢者の歯科治療における最適時間帯を探ることを目的としている.そこで,今年度は,まず下記に示すような問診事項を主としたアンケート用紙の作成,およびバイタルサインを中心とした診査項目の用紙を作成した.1)アンケート用紙における問診事項・歯科治療時の希望時間帯(1時間刻みの時間帯で調査)とその理由・全身疾患の有無,服用薬・睡眠時間(起床時間と就寝時間,および熟睡の程度)・食事時間の輝則性(食事の回数と食事時間帯:特に朝食の摂食状態)・仕事の有無,およびその時間帯(1日の労働時間),介護などの家庭内事情・排便,排尿の回数および時間帯・趣味および社会活動の有無,およびその時間帯・体調の良し悪し,悩み事,心配事,および不快事項の有無2)診査項目・バイタルサインの測定(血圧,脈拍,呼吸数,体温,動脈血酸素飽和度)次に,この研究の趣旨を説明し,同意が得られた65歳以上の患者20名を対象として,アンケート調査およびバイタルサインの測定を行った.その結果,次のような傾向が見られた.1)午後,特に夕方近くに疲れが出て,眠くなったり,横になって休む人が比較的多かった.2)起床直後,頭が重い,何もしたくないなど,体調が悪いと訴える人が数名いた.3)歯科治療の希望時間帯は,午前10時11時が最も多かった.本研究は,高齢者の歯科治療における最適時間帯を探ることを目的として,当病院の来院患者のうち,65歳以上の患者を対象として,平成15年度20名,平成16年度80名,合計100名を対象として,歯科治療の希望時間帯,全身疾患の有無,服用薬,睡眠時間,体調の悪い時間帯などについてアンケート調査を行い,さらに,バイタルサイン(血圧,脈拍,呼吸数,体温,動脈血酸素飽和度)についても測定した.また,平成16年度では,コントロール群として,20歳代の学生100名についても,同様のアンケート調査を行った.その結果,次のような傾向が示された.1.歯科治療の希望時間帯複数回答を可としたため,延べ人数が143名となったが,午前10時11時が最も多く(60名),次いで11時12時(26名),9時10時(18名)の順であった.午後を希望する人も33名いたが,午前中を希望する人が延べ人数の73%を占め,圧倒的に多かった。それに対し,若年者は午前中に集中することなしに,一日中広く分布していた.さらに,いつでも良いという人も33名いて,高齢者(6名)と比較して多かった.2.体調の良し悪し起床直後(26名)と昼食後から夕方にかけて(17名),体調不良を訴える人がいた.起床直後は頭が重い,何もしたくないなどの症状が多く,昼食後から夕方にかけては,疲れが出て,眠くなったり,横になって休む人が見られた.これに対し,若年者でも,起床直後の体調不良を訴える人が数名いた.3.昼寝:昼食後,昼寝をする人が22名いた.

その時間帯は午後2時にピークがあり(8名),11時17時に広く分布していた.若年者の場合は,昼寝の習慣はほとんどなかった.4.治療時間の長さ:30分1時間が最も多く(56名),次いで30分以内(20名),1時間1時間30分(15名)の順に多かった.治療時間は何時間でもという人も4名いたが,2時間以上を希望する人は1名のみであった。これに対し,若年者では30分以内が44名で最も多く,次いで30分1時間の41名,1時間1時間30分が8名であった.
ストレス応答分子としてのRhoファミリータンパク質の機能と関節変性反応への関与

非侵襲的な変形性膝関節症(OA)の治療においては、破壊責任分子経路の同定とこれに介入する方法を確立する必要がある.本研究では細胞内にストレスを伝達し軟骨に組織破壊的変化をもたらす分子としてRho/ROCK経路とそれを取り巻く分子経路に着目した。活性酸素によるストレスはRho/ROCK、TAK1の活性化を誘導し、軟骨基質の発現抑制と滑膜炎症変化を誘導した。一方でRac、Nrf2の活性化は軟骨基質の発現、抗ストレス分子の発現を誘導した。これらの分子はいずれもストレス応答経路として重要であり、薬理的介入は新規のOA治療戦略として有望である。近年,高齢社会の到来に伴い変形性関節症(Osteoarthritis, OA)の有病率が増加しており,その治療は大きな社会的課題となっている.軟骨変性により生じた荒廃関節に対し,関節形成術が行われ一定の臨床成績が得られているが,軟骨変性を予防,もしくは改善させる治療法の確立が必須であると考える.これまでにも,蛋白分解阻害剤(TIMP)をはじめ,多くの疾患修飾薬剤(Disease modifying osteoarthritis drugs, DMOADs)が報告されている.しかしながら,臨床応用に至った薬剤は存在しない.本来OAは機械的ストレスを要因として発症する疾患である.その原点に立ち,軟骨細胞内ストレス伝達機構を改めて検討することにより,新規薬剤開発を目指すことを研究目的とした.これまでに,我々は機械的ストレスが軟骨細胞および軟骨組織に与える影響について検討してきた.軟骨細胞に対する機械的ストレスは,活性酸素種(Reactive oxygen species, ROS)や一酸化窒素(Nitric oxide, NO)を誘導することを見出しており,また,これらの相互作用によって軟骨基質合成抑制やアポトーシスなどの軟骨変性が進行することを明らかにした.そこで,本研究では,機械的ストレスまたは近年機械的ストレス受容体として注目されているTransient Receptor Potential Vanilloid-4 (TRPV4)の活性化を目的にPDDまたはLPA処理によるRhoタンパク質活性化を証明するとともに,OA関連の臨床症状(疼痛・炎症など)や,軟骨基質分解酵素誘導との関連について検討を行なった.これにより,Rho/ROCKをはじめとするRhoファミリータンパク質がOA治療の標的分子となる可能性について検証した.高齢社会の到来に伴い変形性関節症(Osteoarthritis, OA)の有病率が増加しており、その治療は大きな社会的課題となっている。軟骨変性により生じた荒廃関節に対し、関節形成術が行われ一定の臨床成績が得られているが、患者負担軽減のためには軟骨変性を予防、もしくは改善させる薬理的アプローチが今後目指すべき方向性であると考えられる。これまでに蛋白分解阻害剤(TIMP)をはじめ、多くの疾患修飾薬剤が報告されたが、臨床応用に至った薬剤は存在しない。本来OAは機械的ストレスを要因として発症する疾患である。そこで本研究では、軟骨細胞内ストレス伝達機構を改めて検討することにより、新規薬剤の開発につながる知見を得ることを目的とした。研究初年度は、軟骨細胞における低分子Gタンパク質Rho/Racシグナルの重要性を示した。一方で、Rho/Racは極めて上位に位置する分子ゆえ、直接介入することにより副次作用を示す可能性も示唆されたため、1)負の作用を引き起こしうる経路かつ2)ストレスとRho/Racシグナルを直接遺伝子発現に伝達しうる経路を考えた。本研究では、条件を満たす分子としてTAK1、ASK1、さらにストレスに対抗する分子としてNrf2を検討し、1ストレス依存的なTAK1の活性化は滑膜炎の原因となりうること、2TAK1の活性化は細胞の増殖を誘導すること(軟骨におけるクラスターの発生に関連すると考えられる)、3Nrf2はヒアルロン酸により安定化し、抗ストレス作用を示すとともに軟骨基質の発現を誘導することを見出した。整形外科初年度にあたる昨年度は,当初の予定通り,軟骨細胞において機械的ストレスまたは及ぼす細胞内ストレス伝達機構への影響について検討した.特に,近年ストレス応答に重要な働きが示唆されているRho GTPaseの関与を中心に機械的ストレスによるRhoタンパク質活性化を証明するとともに,OA関連の臨床症状(疼痛・炎症など)や,軟骨基質分解酵素誘導との関連について検討を行なった.ウシ軟骨細胞を材料とし,Rhoを活性化するLPAに暴露することで特にJNK経路の活性化が顕著に見られ,軟骨基質産生の阻害が認められた.また,ROCK阻害剤によってこれらの活性化を抑制することが可能であることも明らかとなったことから,Rho/ROCKを介した細胞内シグナル伝達機構の活性化が軟骨細胞の基質産生を抑制していることが示唆された.また,これらの現象はウシ軟骨細胞だけでなく,マウス及びヒト軟骨細胞においても観察でき,種間を問わない現象であることが明らかとなった.

今後はさらに,Rho活性化による軟骨を対象とした基質破壊や炎症促進分子の誘導,滑膜を対象とした炎症細胞の浸潤,疼痛誘発因子の誘導について検討し,Rho/ROCKをはじめとするRhoファミリータンパク質がOA治療の標的分子となる可能性について検証する.昨年度は主に,軟骨細胞におけるRho/ROCKシグナル伝達経路の活性化が軟骨基質産生に及ぼす影響を中心に解析を行なってきた.今後は,関節疾患において症状の増悪に極めて重要な役割を担う滑膜細胞についても,同様にRho/ROCKシグナル伝達経路の活性化が及ぼす影響を検討する.特に,炎症促進分子の誘導や炎症細胞の浸潤,または疼痛に関わる因子の詳細な活性化メカニズムについて明らかにしていく.当初の予定に付け加え,軟骨細胞及び滑膜細胞を含めた膝関節の総合的な病態の理解を目的としRho/ROCKシグナル伝達の活性化が及ぼす炎症メカニズムをin vitro実験系及び,ex vivoモデル実験系において検討していく予定である.計上通り,主に,Westernblot,Realtime-PCR,免疫染色,などを実施する予定であるため,これらに関係する分析試薬・培養試薬の購入に使用する.
極低温走査プローブ顕微鏡を用いた量子界面の研究

本研究は、極低温動作可能な走査プローブ顕微鏡(SPM)を開発し、低次元電子系やヘリウム等のクリーンな「量子界面」で発現する新奇量子現象の解明を行うものである。以下の研究成果を得た。(1)周波数変調型極低温原子間力顕微鏡(FM-LT-AFM)技術を確立し、50mKまでの極低温度域での動作、原子ステップ分解能の実現に成功した。(2)探針が表面に平行に振動する「極低温摩擦力顕微鏡」を開発し、典型的な層状超伝導物質NbSe_2の平坦表面におけるナノスケール摩擦を研究した。探針と表面が10nm程度離れている状況(非接触領域)でも、探針に大きな摩擦力が働くことを発見した。この非接触摩擦力の起源は従来の摩擦力理論では説明できない新奇なエネルギー散逸機構であり、摩擦現象の理解に新たな知見を与えると期待される。本研究は、低次元電子系、ヘリウムや水素の表面・量子界面・で発現する新しい量子現象を、極低温動作可能な走査プローブ顕微鏡(SPM)を新しいミクロなプローブとして用いて研究しようというものである。10mK程度の極低温で動作する走査プローブ顕微鏡を開発し、低温物理学にブレークスルーをもたらしうる新しい実験研究を展開していく。平成19年度は、まず音叉型水晶振動子を用いたプローブ顕微鏡の雑音特性と再現性の向上に重点を置いて前年度から継続して開発を行った。具体的には、SPMフィードバック測定系の雑音特性向上と、オールCMOSのOPアンプを用いた低温電流プリアンプの動作(9K)に成功した。また市販シリコンティップを振動子へ接着する技術を確立した。これらの努力の結果、チタン酸ストロンチウム表面をテスト試料として用い、室温と極低温下の両方で(ファンデアワールスカ等による)引力領域の検出と、原子ステップの観測に成功した。装置特性の改善と同時に、本研究で遂行する実験研究の可能性について検討を進め、以下のような研究の準備を進めた。(1)グラファイト表面の極低温観察極低温での原子分解能の実現とヘリウム薄膜研究への応用を目指して、グラファイト(HOPG)を試料とした原子間力顕微鏡実験の準備を進めた。(2)極低温摩擦力顕微鏡の開発と超伝導体表面の摩擦研究音叉型水晶振動子の長手方向に探針を接着して表面と平行に振動させることで、摩擦力(水平力)顕微鏡を実現できる。極低温摩擦力顕微鏡を開発し、超伝導物質である2H-NbSe_2表面での摩擦力の温度依存性を測定する準備を行った。本研究は、低次元電子系、ヘリウムや水素の表面-量子界面-で発現する新しい量子現象を、極低温動作可能な走査プローブ顕微鏡(SPM)を新しいミクロなプローブとして用いて研究しようというものである。平成20年度は、以下の研究成果を得た。(1)極低温動作技術の確立前年度に引き続きCMOS-OPアンプを用いた低温動作電流プリアンプの開発を行い、SPM動作周波数において10^7V/Aのゲインを有し、SN比の高いアンプの製作に成功した。また、測定装置の改良を進め、極低温度でのより安定な動作を定常的に実現し、下記摩擦力顕微鏡の開発に成功した。(2)極低温摩擦力顕微鏡の開発と超伝導体表面の摩擦研究音叉型水晶振動子の長手方向に探針を接着して表面と平行に振動させることで、摩擦力(水平力)顕微鏡を開発した。これを用いて超伝導物質である2H-NbSe_2表面での探針と表面間の散逸を測定することに成功した。20K以下の低温では散逸の探針表面距離依存性が高温のそれと異なることを見いだした。(3)グラファイト表面上液体ヘリウム薄膜の極低温観察グラファイト表面に厚み数十nmの超流動液体ヘリウムを乗せ、SPMによるヘリウム薄膜の観察を試みた。周波数と散逸の変化からヘリウム薄膜の超流動転移を観測することに成功した。