hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
被災した子ども達が大人になるまで―博物館こそができる長期継続型支援システムの構築

全国の博物館・美術館の学芸員らが参画するプロジェクトと連携し、東日本大震災被災地の子ども達を対象に、子ども達の制作物の展示、実物素材の提供、体験型プログラムの実施、という3つの手段を用いた支援活動を行い、その効果や持続性を検討した。前二者の活動は持続しなかったが、体験型プログラムの実施は現在も継続し、活動の規模や地域はむしろ拡大していた。子ども達とのコミュニケーションが直接的な活動の方が、効果的、持続的であると思われた。このことに加え、当該プロジェクトの組織や財務内容を分析したところ、迅速で柔軟な意思決定のできるコンパクトな事業体であることが、活動の持続性に貢献していると考えられた。平成25年度は、つぎのように、プログラムの試行と現地調査を行った。児童の身近な自然観察の発露である「しぜんかわらばん」をツールとした支援プログラムの効果を把握するため、東北地方被災3県(岩手県・宮城県・福島県)で、地元の博物館、科学館、児童館、保育園などの協力を得て、作品を募集した。7つの小学校、2つの児童館、1つの保育園から合計91点が集まり、これらの作品の一部は、「東北しぜんかわらばん展」として、兵庫県立人と自然の博物館で展示した。「しぜんかわらばん」協力者との意思疎通の中で、今後の継続性に対する意見を得ることにつとめたが、継続的な実施を強く確信できる心証はあまり多く得られなかった。継続が困難な理由としては、実施に対する労力の問題があるものと考えられた。この困難さは、作品の内容にも表れており、児童の自由意志ではない作品も少なからず見られた。直接的なヒアリングができなかった協力者もあったため、判断は次年度に持ち越すが、地域との継続的な関係を構築するためには、協力者に極力負担をかけない研究ツール、ニーズに即したプログラムの提供が不可欠であると思われた。平行して、当初の「しぜんかわらばん」協力者以外にも、カウンターパートを拡げるため、博物館関係者、行政関係者、学校関係者、民間事業者へヒアリングを行うこととし、博物館に対するニーズ把握につとめた。震災はすでに過去の事象との認識が広まっている地域がある一方、「スタート地点に立つまでに至っていない」と感じている自治体職員もあった。また、各地からの支援の受け入れで疲弊し、教育現場の混乱を感じさせる例もあった。以上の結果から、年度後半には「しぜんかわらばん」に代わる、または補完する新たなツールとして、学習や遊びで使える自然素材の提供を試みた。これに関しては、いくつかの施設、学校教育団体から、継続に向けての好感触を得ることができた。児童の身近な自然観察の発露である「しぜんかわらばん」をツールとした支援プログラムは、希望のあった1施設で、学校への呼びかけによって実施され、135点の作品応募があり、これらの作品の一部は、「東北しぜんかわらばん展」として、兵庫県立人と自然の博物館で展示した。このツールについて、関係者へのヒアリングによって、費用対効果を分析した。前年に実施した2県の施設からは希望がなく、このツールを用いた双方向的な支援活動が、持続困難であることが示唆された。困難な理由は、募集や展示にかかる労力の大きさであると推察された。一方、実施した1施設が継続の意思決定をした理由は、遠隔地からの支援が目に見えること、「賞」を付与することによる児童のモチベーション向上への期待、これらも含め学社融合メニューの一環として事業効果が認められたこと、であると推察された。新たなツールとして、放射線の影響の残る地域に対して、学習や遊びで使える自然素材(植物の果実等)の提供を試み、送り手の声、受け手の声を把握、意義を分析した。全国各地からのギフトは学校現場に新鮮な教材を提供し、丁寧に綴られた児童の感想は、送り手に対しても、励みになっていた。長期的な支援継続の可能性があるが、放射線の影響という局所的な事情を背景としており、他地域へ展開することは難しいかもしれない。以上は、ツールや実物資料を用いた支援方法であるが、さらに、任意団体「こどもひかりプロジェクト」が取り組んでいる、人を介在させた支援プログラムの背景と特性を把握した。この団体では、大学生を「ユーススタッフ」として募集育成し、大学生を介して、被災地の児童らへ支援を行っている。この方式の意義について、研究会を開催して意見交換した結果、中長期的に有効なシステムとなる可能性があることが判明した。東日本大震災以後、多様な地域、多様な館種の博物館職員が関与して、小さな子どもたちを対象とした体験型プログラムを展開している「こどもひかりプロジェクト」について、事業に随行して内容や団体運営面の特性を詳しく把握し、共同での研究会を開催し、システムとしての持続可能性を検討した。当プロジェクトは、2012年から、毎年、東北地方各地において大規模なイベントを行い、その活動は震災後4年を経過しても、衰えることなく継続している。2015年には、ミュージアムのワークショップを専門に扱う情報誌「ミュージアムキッズ」を創刊した。このプロジェクトが継続、発展している要因として、初期段階に震災復興支援という当初の趣旨と代表者の人柄が強い求心力となっていたこと、既存の業界団体とはとくに関係がなく、制度の外側に新たなプラットフォームを設け、柔軟な意思決定が行われていること、などが挙げられる。しかし、最も重要な要因は、対象を幼児から小学低学年に設定し、体験型プログラムを中心に構成するイベントが、参加者から大きな支持を得ていることである。

また、参加者のみならず、提供者すなわちミュージアムに所属する職員も、プロジェクトに関わることへの満足度が、非常に高い。これについては詳しく分析する必要があるが、大きなイベントを共同で開催する場が、研修やコンテンツ開発の機会となっている可能性がある。参加者、提供者双方にとってメリットあることが、長期継続型システムに不可欠である。これまでに試みた「しぜんかわらばん」の募集と賞の付与、放射線の影響が残る地域への自然素材などの提供といった活動は、独立した形での継続は困難と思われ、体験型プログラムの前後にうまく組み合わせて実施することが効果的であると思われた。展示ツールや実物資料もさることながら、子どもたちにもっとも強く支持される支援活動は、参加者がスタッフと直接コミュニケーションのできる、体験の場であった。この事実を受け入れることで、当初計画で想定した「しぜんかわらばん」などのツールは、補足的な活動として、活かされるものと思われた。被災した子どもたちのために何ができるか、という課題は、博物館美術館にアクセスしにくい子どもたちのために何ができるか、何をすべきか、という課題に置き換えることで、より一般化できる。これらはまた、提供者であるミュージアム側にとっても、有効な活動でなければならない。扱う資料の特性ではなく博物館の教育機能に基づく連携は、これまでにない博物館ネットワークの形成にもつながるものと期待される。このように、博物館の特性を活かした長期継続型支援システムの要件や効果が、これまでの実践事例やこどもひかりプロジェクトの活動をふまえて、明らかになってきた。東日本大震災以後、多様な博物館の職員が関与して、子どもを対象とした体験型プログラムを展開している「こどもひかりプロジェクト」について、活動内容や団体運営面の特性を詳しく把握し、システムとしての持続可能性を検討してきた。研究最終年度にあたり、持続可能な活動を行うために不可欠な要素である資金調達に関して、団体関係者へのヒアリングとともに、諸資料を分析した。プロジェクトの事業規模は、本格的な活動を開始した平成24年度では、収入ベースで300万円足らずであったが、5年目の平成28年度には900万円を超えていた。財源は、活動開始当初は、寄附金、助成金のみであったが、順次、広告・協賛料収入、自主事業収入、賛助会費収入が加わり、多様化した。平成26年度までは助成金収入が60%超であったが、しだいに自主事業収入の割合が増し、平成28年度には助成金収入が46%、自主事業収入が26%となっていた。支出では、管理費の割合が非常に低く、団体PR資料の作成が行われた年以外は、5%未満であった。単年度収支にはバラツキがあり、震災直後で寄附金が多く集まった平成24年度、自主事業収入が拡大した平成28年度では、50万円を超える収入超過となっていたが、平成25年度は110万円を超える支出超過となっており、改善傾向が見られるものの、負債が資産を上回る状態が平成28年度まで続いている。平成27年度には資金繰りに困窮し、主要な団体構成員から個人的な借り入れを行っている状況も判明した。ニーズに積極的に対応する姿勢は財務状況の悪化を招くが、事業が小規模であるため、顔の見える構成員どうしの信頼関係によって、活動が継続されている。
視覚障害者が地図から読みとった環境と実際の環境との対応関係の検討

視覚障害者用の地図として触地図は比較的よくゆきわたっている。触地図とは、地図の表面に凹凸をつけ、指先でそれに触れ、情報を読みとるようにした地図である。触地図は駅や建物など多くの公共場所に設置されているが、触地図を利用した視覚障害者の評価は必ずしも良くなく、触地図から移動ルートを読みとったり、環境内の対象の位置関係を読みとることの困難さが指摘されている。歩行者は地図から目的地までの移動の時系列的情報とランドマークの位置関係についての情報を得ることができる。そして、そうした情報に基づいて、自己の体を中心とした環境のパースペクティブを構成し、それを実際の環境に当てはめることで、地図に含まれた情報を歩行に役立てると考えられる。そこで、本研究では、視覚障害者が、障害の無い者と比較して、触地図から環境のパースペクティブを構成するのが困難であり、それゆえに触地図が実際場面で役立ちにくくなるという仮説を立て、その仮説を検討した。研究は、目隠しをした大学生と、生後3歳までに失明した早期失明者で行なわれた。被験者は簡単な触地図に触れ、出発点でランドマークの位置を定位した後、歩行し、所々で立ち止まり、ランドマークの位置を定位した。被験者の歩行した経路には曲がり角も含まれていた。本研究から明らかになったことを要約すると(1)目隠しをした大学生の多くは最初にランドマークを定位した時にその位置をあたかも見えているかのようにイメージし、移動した後にもそのイメージを利用してランドマークの定位を行った。これに対して、早期失明者ではそうした環境の視覚的パースペクティブを利用した者はいなかった。(2)早期失明者は遠方のランドマークへの方向定位がより不正確であった。(3)移動に伴う身体の回転が空間定位を失わせる度合いは早期失明者により多く認められた。以上の結果から仮説はほぼ支持されたと考えられた。
金属ガラスのナノ結晶化のメカニズムの解明とその応用

金属ガラスには転位がないために元来塑性変形しないと考えられてきたが、近年圧縮試験により大きな塑性変形する金属ガラスが多く見いだされて注目されている。金属ガラスの変型は剪断帯での滑り変型により起こり、剪断帯が多数導入される場合に高い塑性歪みが観察される。ところがどのような場合に大きな塑性歪みが発現するのかが明らかでない。そこで平成20年度は様々なバルク金属ガラスを異なるプロセス条件で製造し、圧縮試験により応力歪み曲線を測定し、同時に試料の微細構造を電子顕微鏡・3次元アトムプローブにより解析し、塑性歪みとガラスのナノ構造との因果関係を調査、さらにポアッソン比などの物性も同時に測定し、上記の情報を総合して金属ガラスが塑性変形する条件を解明した。具体的には一連の組成の(Cu,Zr)1-xAlx金属ガラスの剪断帯の解析、Pd-Ni-P,Zr-Cu-Ni-Al金属ガラスの剪断帯の世界で初めての直接構造解析、Zr基金属ガラスの塑性変形のプロセス依存性を調査し、塑性変形にはナノ結晶の存在あるいは剪断帯でのナノ結晶化などの要因も影響するものの、自由体積がもっとも重要であることを見いだした。3次元アトムプローブ(3DAP)、高分解能電子顕微鏡法(HREM)、電子線回折(ED)、小角散乱法(SAS)を主たる解析手法として、金属ガラスの結晶化のメカニズム解明を行うと同時に結晶化を利用した金属ガラスのナノ組織制御の可能性を検討した。具体的には、(1)ガラス形成能の優れた金属ガラスの結晶化前駆段階での相分離の検証:多くの金属ガラスで熱的安定性の一つの要因として、ガラス状態での相分離が提案されているが、熱力学的に金属ガラスでの相分離が起こり得るのかどうかについては多くの議論がある。そこで従来過冷却液体中で相分離が起こるとされている金属ガラスのガラス遷移点近傍での構造・組織変化を3DAP, HREM, ED, SAS、熱分析法(DSC)により詳細に調査し、バルク形成能の高い金属ガラスの過冷却液体状態での相分離の検証、相分離傾向とガラスの安定性の因果関係、金属ガラスのナノ結晶化のメカニズムについて包括的な実験研究を行った。その結果、従来の研究で相分離が起こるとされていたZr_<41.2>Ti_<13.8>Cu_<12.5>Ni_<10>Be_<22.5>,Zr_<52.5>Cu_<17.9>Ni_<14.6>Al_<10>Ti_5,Zr_<36>Ti_<24>Be_<40>金属ガラスはいずれも結晶化の前駆段階として相分離を起こさないことを実験的に明らかにした。(2)高特性材料を目指したナノコンポジット組織の制御:金属ガラスの結晶化を積極的に応用してナノ組織制御を行うことにより、金属ガラス単相では得られない力学特性(高強度、高靱性)や磁気特性(軟磁性、硬質磁性)の発現を試みる。La-Zr-Ni-Cu-Al系金属ガラスにおいて液体急冷中に液相中で相分離が進行し、2相金属ガラス組織が得られることを初めて明らかにした。現在、その2相金属ガラス組織の力学特性、化学的特性を評価して、応用に繋がる可能性があるかを検討している。その結果、従来の研究で相分離が起こるとされていたZr_<41.2>Ti_<13.8>Cu_<12.5>Ni_<10>Be_<22.5>,Zr_<52.5>Cu_<17.9>Ni_<14.6>Al_<10>Ti_5,Zr_<36>Ti_<24>Be_<40>金属ガラスはいずれも結晶化の前駆段階として相分離を起こさないことを実験的に明らかにし、さらにこれらの金属ガラスのナノ結晶化のメカニズムを解明した。同時に、酸素添加の影響、Zr_<36>Ti_<24>Be_<40>ガラスで観測される熱分析の変曲点の現れる原因を検討した。(2)高特性材料を目指したナノコンポジット組織の制御:金属ガラスの結晶化を積極的に応用してナノ組織制御を行うことにより、金属ガラス単相では得られない力学特性(高強度、高靱性)や磁気特性(軟磁性、硬質磁性)の発現を試みた。La-Zr-Ni-Cu-Al系金属ガラスにおいて液体急冷中に液相中で相分離が進行し、2相金属ガラス組織が得られることを初めて明らかにし、その2相金属ガラス組織の力学特性、化学的特性を評価して、応用に繋がる可能性があるかを検討した。

さらに他の系においてもガラス相中で相分離が進行する可能性を探索した。その結果、上記以外でもガラス相中で相分離の進行する金属ガラスが存在することを実証した。(3)金属ガラスの結晶化による脆化メカニズムをガラス相と結晶相間の残留歪みによるものであることを実験的に検証した。従来の研究で相分離が起こるとされていたZr_<41.2>Ti_<13.8>Cu_<12.5>Ni_<10>Be_<22.5>,Zr_<52.5>Cu_<17.9>Ni_<14.6>Al_<10>Ti_5,Zr_<36>Ti_<24>Be_<40>金属ガラスはいずれも結晶化の前駆段階として相分離を起こさないことが本研究により実験的に明らかにされた。また相分離系金属ガラスと信じられていたZr_<35>Ti_<24>Be_<40>合金の過冷却液体領域に現れるガラス転位点T_<g2>が、実はガラス転位によるものではなく、ガラス中の短範囲規則構造の発展によるものであることを明らかにした。近年多くの金属ガラスで圧縮試験において数%の塑性変形を示す材料が見いだされ、元来脆い金属ガラスに塑性加工性を加えられる可能性があるとして注目されている。多くの延性金属ガラスは液体急冷中に初晶が成長したガラス・結晶複合組織であるが、近年見いだされている延性金属ガラスはTEM観察では単相アモルファスのように見える。このようにTEMレベルで不均一性が存在しないにもかかわらず延性を示す金属ガラスについて、力学特性と構造の因果関係の解明するためにCu_<43>Zr_<43>Al_7Ag_7バルク金属ガラスならびにTi_<40>Zr_<25>Cu_<12>Ni_3Be_<20>のナノスケールでの濃度変調と構造変化を3DAP/TEMにより解析した。前者はCuと正の混合熱を持つAgを含むために相分離傾向にあると考えられるが、鋳造されたバルク試料においては鋳造直後にAg濃度の高いナノスケールの不均一注が存在することが明らかとなった。一方、液体急冷されたリボン試料においてはそのような不均一性が見られなかった。後者は一見均一な組織を持つが、これらの合金のナノ組織と延性を調査した結果、延性を示す試料においてはナノ結晶が分散していることが確認された。さらに、A01班の辻と共同でARBやメカニカルミリングなどの強歪みプロセスを用いたアモルファス・ナノ結晶合金の創製とそのナノ組織評価を行い、強歪みにより非固溶系の合金が強制的に固溶されると混合熱が負の系でアモルファス化進行する過程をHREM,3DAP法により明らかにした。従来の研究で相分離が起こるとされていたZr_<41.2>Ti_<13.8>Cu_<12.5>Ni_<10>Be_<22.5>,Zr_<52.5>Cu_<17.9>Ni_<14.6>Al_<10>Ti_5,Zr_<36>,Ti_<24>Be_<40>金属ガラスはいずれも結晶化の前駆段階として相分離を起こさないことが本研究により実験的に明らかにされた。また相分離系金属ガラスと信じ至れていたZr_<35>Ti_<24>Be_<40>合金の過冷却液体領域に現れるガラス転位点T_<g2>が、実はガラス転位によるものではなく、ガラス中の短範囲規則構造の発展によるものであることを明らかにした。近年多くの金属ガラスで圧縮試験において数%の塑性変形を示す材料が見いだされ、元来脆い金属ガラスに塑性加工性を加えられる可能性がある1として注目されている。
先天性代謝性疾患の眼病変に対する眼組織幹細胞を用いた治療戦略

角膜が外傷や感染症、遺伝的疾患などにより透明性を失ったり、変成や変形により網膜に像を結ぶことができなくなった場合に、角膜移植手術が行われる。移植に用いられる角膜は、死亡後の角膜提供の意思を示している方から提供されるが、ドナー不足が大きな社会問題となっている。本研究では、角膜組織の治療法を開発することを目的とし、再生医学領域においてヒト眼球由来体性組織幹細胞を単離・培養し、臨床応用を目指した細胞ソースの探索を行った。国立成育医療センターでは、承認を受けた眼手術検体のうち、角膜、強膜、水晶体、虹彩を用いることが可能である。具体的には、ヒト小児手術検体由来組織より、間葉系細胞を分離・培養する技術を確立した。また、細胞ソースはヒト眼球組織のみならず、軟骨、骨、胎盤、臍帯等も用いた。分離培養したヒト間葉系細胞の性質を細胞表面マーカー、Gene chip (Affymetrix)を用いたプロファイリングを行い細胞の有する性格を詳細に検討した。それらのデータを利用して、これらの細胞が多分化能を有す状態を保つ培養条件、方法の確立を試みた。また、免疫不全動物への細胞移植を行い、腫瘍形成能について検討した。小児の細胞は成人の細胞と比べ、分化能や増殖能が高く、様ざまな組織や臓器への形作りが可能であると期待される。本研究によって、ヒト眼球由来幹細胞を細胞バンクに登録し、必要なときに増殖・分化させ臨床応用できるように、基礎的なデータを蓄積した。
小型軽量の無線LAN応用装置による夜間睡眠中の生体現象分析システムの開発

小型軽量の無線LAN応用装置を用いた生体現象分析システムの有用性を検討することを目的とし,20歳代の健常者5名とBruxist5名の睡眠中の生体現象をS & ME社製無線LAN応用装置と無線テレメータシステムを用いて同時記録後,任意に選択した区間の睡眠段階と心拍数,bruxism発現時の咬筋筋活動の持続時間と積分値をそれぞれ算出し,両装置間で比較した.結果は,いずれも両装置間で近似し,装置間に有意差が認められなかった.これらの結果から,小型軽量の無線LAN応用装置を用いた生体現象記録システムは,無線テレメータシステムによる生体現象記録システムと同程度の精度で記録できることが確認された.本研究は、無線LANを用いた小型軽量の装置でヒトの夜間睡眠中の生体現象(咬筋筋電図、オトガイ筋筋電図、脳電図、心電図、呼吸運動図)をモニタリング・記録・分析できるシステムを開発することを主な目的としている。また、記録した生体現象のデジタル信号をアナログ信号に変換し、従来の睡眠ポリグラフによる高額かつ高精度の睡眠脳波解析装置で脳波的睡眠段階を自動判定できるようにすることを副目的とする。20歳代の健常者3名の生体現象(両側咬筋筋電図,オトガイ筋筋電図,脳電図,心電図,呼吸運動図,眼球運動図)を長時間記録できるように改良した小型軽量の無線LAN応用装置を用いて記録後、記録装置から再生した生体現象を表示できるプログラムの作成を試みた。その結果、改良した無線LAN応用装置で夜間睡眠中の生体現象を記録できることが確認できた。また、睡眠中の生体現象のデータをモニタリングし、正確な記録が行われているか否かが観察できるようになった。さらに、記録した生体現象のデータについて、全チャンネル表示や必要チャンネルの表示、夜間睡眠中の個々の咬筋筋活動の持続時間や積分値等の表示をすることができた。これらの結果から、無線LANを有する小型の装置を用いることで記録時の生体現象をモニタリングできると同時に、必要な部分の生体現象データを分析できる生体現象記録分析システムが開発できた。目的:本研究の目的は、ポータブル装置を用いた睡眠中の生体現象記録システムの有用性を検討することである。被験者:被験者は、事前に実験の主旨についての説明を受け、同意した20歳代の男性健常者5名(平均26.4歳)と1つ以上の自覚的、他覚的なbruxismの徴候と明らかな歯の咬耗面が認められ、半年間に2度以上「歯ぎしりをしていた」といわれたことがある20歳代の男性bruxist 5名(平均26.6歳)を選択した。生体現象の記録:被験者の睡眠中の生体現象は、日本光電社製無線テレメータシステム(WEE-6112およびWEB-5000)とエスアンドエムイー社製ポータブル記録装置(DL-3200)を用いて、脳電図、眼球運動図、心電図、咬筋筋電図、オトガイ筋筋電図をデータレコーダに同時記録した。データは、オンラインリアルタイムでコンピュータのディスプレイに表示して被験者の状態をモニタリングし、正確な記録が行われているか否かを確認した。実験日は、主観的に安定している日を選定した。分析方法:分析は、無線テレメータシステム(装置A)とポータブル記録装置(装置B)で記録した生体現象から、任意に選択した区間の睡眠段階と心拍数、bruxism発現時の咬筋筋活動の持続時間と積分値をそれぞれ算出後、両装置間で比較した。結果と考察:任意に選択した区間の睡眠段階と心拍数、sleep bruxism発現時の咬筋筋活動の持続時間と積分値は、いずれも両装置間で近似し、両装置間に有意差が認められなかった。これらの結果から、睡眠段階と心拍数、sleep bruxism発現時の咬筋筋活動の持続時間と積分値の分析に際し、ポータブル記録装置を用いた生体現象記録システムは、無線テレメータシステムによる生体現象記録システムと同程度の精度で記録できることが確認され、臨床応用できることが示唆された。無線LANを有する小型装置で記録した生体現象のデジタルデータを従来のアナログ処理装置の睡眠脳波解析装置で解析できるか否かを明らかにすることを目的とする.臨床的な異常および側頭下顎障害の既往が認められず,自覚的,他覚的にbruxismの徴候・症状が認められる20歳代の成人bruxist5名の夜間睡眠中の生体現象(脳電図,眼球運動図,心電図,咬筋筋電図,オトガイ筋筋電図,呼吸電図)をデータレコーダ(TEAC社製XR5000)に記録した.次いで,データレコーダからの再生アナログ信号(信号A)を無線LANを有する小型装置(S&ME社製DL-3100)を用いて記録した.さらに,ポータブル記録装置からの再生デジタル信号を特注DA変換装置を介してアナログ信号(信号B)に変換した.信号Aと信号Bをそれぞれ睡眠脳波解析装置(日本光電社製DEE-1100)を用いて,脳波的睡眠段階を30秒毎に判定,分類後,各睡眠段階の出現率,REM睡眠潜時,REM睡眠持続時間,平均睡眠周期時間,睡眠段階の移行の頻度を求め,信号Aと信号B間とで比較した.各睡眠段階の出現率,REM睡眠潜時,REM睡眠持続時間,平均睡眠周期時間,睡眠段階の移行の頻度は,いずれも信号Aと信号Bとの間で一致し,両信号間に有意差が認められなかった.

これらのことから,無線LANを有する小型装置DL-3100で記録した生体現象のデジタルデータは,DA変換することにより,アナログ信号処理の睡眠脳波解析装置DEE-1100で解析できることが明らかになった.小型軽量の無線LAN応用装置を用いた生体現象分析システムの有用性を検討することを目的とし,20歳代の健常者5名とBruxist5名の睡眠中の生体現象をS & ME社製無線LAN応用装置と無線テレメータシステムを用いて同時記録後,任意に選択した区間の睡眠段階と心拍数,bruxism発現時の咬筋筋活動の持続時間と積分値をそれぞれ算出し,両装置間で比較した.結果は,いずれも両装置間で近似し,装置間に有意差が認められなかった.これらの結果から,小型軽量の無線LAN応用装置を用いた生体現象記録システムは,無線テレメータシステムによる生体現象記録システムと同程度の精度で記録できることが確認された.出力ケーブル、リード線、2チャンネル分筋電図電極購入後の残金では、特注生体現象分析プログラム(詳細な分析プログラム)を購入することができなかったため。歯科補綴学特注生体現象分析プログラム(費用40万円)を購入後、無線テレメータシステム(現有設備)を用いてデータレコーダに記録した生体現象のアナログ信号(信号A)を睡眠脳波解析装置で脳波的睡眠段階を自動判定する(結果I)。信号AをDA変換装置(平成25年購入)を介してアナログ信号に変換し、睡眠脳波解析装置で、脳波的睡眠段階を自動判定(結果II)する。結果Iと結果IIの比較、また生体現象プログラムを用いて、信号Aと信号Bを比較する。次いで研究成果をまとめる。無線LANを用いた小型軽量の装置でヒトの夜間睡眠中の生体現象をモニタリング・記録・分析できるシステムの開発に時間を費やしたため、記録後のデジタル信号をアナログ信号に変換し、記録前のアナログ信号との比較が行えなかったため。詳細な分析システムの購入ができなかったため平成26年4月8月無線テレメータシステム(現有設備)を用いてデータレコーダに記録した生体現象のアナログ信号(信号A)を睡眠脳波解析装置(現有設備)で脳波的睡眠段階を自動判定(結果I)する。また、信号Aを生体現象記録システム(申請設備)で記録後、DA変換装置(申請設備)を介してアナログ信号(信号B)に変換し、睡眠脳波解析装置で脳波的睡眠段階を自動判定(結果II)し、結果Iと結果IIを比較する。平成26年10月1. 20歳代のbruxist5名の夜間睡眠中の両側咬筋筋電図、オトガイ筋筋電図、脳電図、心電図、呼吸運動図、眼球運動図を開発した生体現象記録システムを用いて、終夜連続同時記録する。2.無線テレメータシステム用の生体現象分析プログラム(現有設備)を改良し、咬筋筋活動の持続時間、振幅、積分値、平均心拍数、各睡眠段階の出現率、睡眠段階の移行の頻度などを表示するプログラムを開発する。詳細な分析システム(40万)の購入予定生体現象の詳細な解析記録後のデジタル信号をアナログ信号に変換し、記録前のアナログ信号との比較が行えなかったため。ディスポーザブル電極とデータ保存用ディスクを購入し、被験者の記録を追加するために使用予定である。
脳性麻痺における認知障害:proton MRSによる検討

Magnetic resonance(MR)spectroscopyが神経細胞障害、脱髄、髄鞘形成不全各病態において、特徴的な所見を呈しうるか検討した。その結果を基礎データとし、MRIのみでは得られない代謝情報を加味させて、両麻痺における認知障害の検討を行った。研究対象は3歳以上の白質病変を有する中枢神経疾患患児24例である。(脱髄疾患:多発性硬化症5例,Alexander病2例を含む9例、髄鞘形成不全疾患:Pelizaeus-Merzbacher病5例、神経細胞障害疾患としてヘルペス脳炎、Tay-Sachs病,歯状核赤核淡蒼球ルイ体萎縮症,Leigh脳症など10例)また正常対照として3-15歳の小児10例もあわせて検討した。さらに両麻痺を呈する患児に対しMR imaging,proton MR spectroscopyを施行し運動障害の程度、総発達指数、総知能指数、その下位項目特に視覚空間認知障害との関連を検討した。小児正常値の設定;正常対照児の頭頂葉白質にて得られたNAA/Crは1.71±0.27,Cho/Crは1.11±0.20であった。各病態におけるNAA/Cr,Cho/Crの検討では、神経細胞障害疾患:NAA/Cr;1.36±0.26,Cho/Cr;1.24±0.24、脱髄疾患:NAA/Cr;1.29±0.32,Cho/Cr;1.16±0.18、髄鞘形成不全疾患:NAA/Cr;1.83±.0.22,Cho/Cr;0.91±0.10、であった。脱髄、神経細胞障害疾患では正常に比しNAA/Cr比の明らかな低下を認めるが、髄鞘形成不全疾患では統計学的有意差を認めない。一方Cho/Cr比は、脱髄、神経細胞障害疾患では有意差がなく、髄鞘形成不全疾患にて正常に比し明らかな低下を認めた。視知覚認知障害を有する2例の脳性麻痺児では、NAA/Crの低下が右頭頂領域に認められ、脳性麻痺児の認知障害における脳内代謝動態異常を示唆する所見が得られた。
「生体完結型再生療法」開発への挑戦

胎児期は様々な幹細胞の多様かつ正確な分化の繰り返しである。発生期間中、全ての器官は、遺伝子の厳密なコントロールにより、特定の定められた場所に正確に形成される。この普遍的とも言える現象がいかなる発生分子制御メカニズムによりコントロールされているのか様々な角度から研究されている。その研究の中で、遺伝子の改変により、ある器官が他の器官に転換することが報告されている。このことは、器官発生において、器官間に共通の分子機構が存在する事を示唆している。それらを制御するキーとなる遺伝子が発見できれば、分岐ポイントを意図的に改変させ、別の器官を形成することが可能であると考えられる。近年、成体内、つまり成熟組織に様々な幹細胞が発見されている。マウスの前歯は常生歯であるため、成体でも形成端に幹細胞を有している。頭部には、他の幹細胞も多く報告されている。本研究は、成体の頭部における幹細胞を歯に誘導することを目指す。マウスの口蓋皺壁は、規則性を持ったパターンを示しており、幹細胞の存在が知られている。それらの口蓋皺壁形成予定領域における幹細胞の動態を知るために、胎生期における口蓋皺壁形成のメカニズムの解析を行った。口蓋皺壁が歯の発生にも強く関与するShhとFgfシグナルの相互作用で形成され、それらがWiseとLrp4の相互作用に依存することが明らかとなった。このWiseとLrp4は歯の発生においても、同様の相互作用を持ち、歯の幹細胞ニッチでの発現も認められた。各種幹細胞を、GFPなどによりソーティングするための諸条件の設定を行ったが、GFPの発現が弱く、条件設定に予想以上に時間を要した。また各種条件による歯胚組織と他組織間のrecombinationによる培養実験を行い、RNAの採取を行なったが、同時に行った組織形態の確認で、予想していた形態変化を獲得できておらず、recombination法の設定の見直しが必要となった。幹細胞の老化のために必要な老齢マウス作成も、目的とした齢数に至る前に致死となるものが多く出た。いずれも、それぞれの項目に対する対応策を施し、今後は予定通りの研究遂行が可能と思われる。各種幹細胞の発現遺伝子の比較、幹細胞の歯への誘導実験における変動分子の同定、前歯幹細胞への歯胚形成抑制実験における変動分子の同定、老齢マウスを使用した老化幹細胞における分子変動の検索などを、recombinationによる培養実験、レーザーマイクロダイセクション、セルソーティング、RNA-seq、マイクロアレイ、in situ hybridization,免疫染色などを駆使して行う。頭部には、他にも多くの幹細胞の存在が報告されている。本研究は、それら成体の頭部における幹細胞を歯に誘導することを目指す。各種幹細胞を、GFPなどによりソーティングするための諸条件の設定を行った。また、各種条件による歯胚組織と他組織間のrecombinationによる培養実験を行い、RNAの採取を行なった。一方、幹細胞研究は、老化を考慮したものでなければならないと考え、本研究でも老齢マウスの使用を予定している。老齢マウスは次年度以降に使用予定ではあるが、作成に時間を要することに加え、作成途中で致死となるマウスも存在すると予想されるため、あらかじめある一定の数のマウスの飼育が必要になると考え、老齢マウスの作成にも着手した。本研究には、各種幹細胞をソーティングするためのレポーターマウスが必要となる。しかし、母親マウスの飼育放棄や食殺行為のため、予定していた数に達するまで、予定していたよりも多くの時間を要し、実験の進捗に大きく影響した。繁殖の規模を増やすことにより、十分な数のマウスをすでに確保しており、今後は予定通りの研究遂行が可能と思われる。

マウスの口蓋皺壁は、規則性を持ったパターンを示しており、幹細胞の存在が知られている。それらの口蓋皺壁形成予定領域における幹細胞の動態を知るために、胎生期における口蓋皺壁形成のメカニズムの解析を行った。口蓋皺壁が歯の発生にも強く関与するShhとFgfシグナルの相互作用で形成され、それらがWiseとLrp4の相互作用に依存することが明らかとなった。このWiseとLrp4は歯の発生においても、同様の相互作用を持ち、歯の幹細胞ニッチでの発現も認められた。各種幹細胞を、GFPなどによりソーティングするための諸条件の設定を行ったが、GFPの発現が弱く、条件設定に予想以上に時間を要した。また各種条件による歯胚組織と他組織間のrecombinationによる培養実験を行い、RNAの採取を行なったが、同時に行った組織形態の確認で、予想していた形態変化を獲得できておらず、recombination法の設定の見直しが必要となった。幹細胞の老化のために必要な老齢マウス作成も、目的とした齢数に至る前に致死となるものが多く出た。いずれも、それぞれの項目に対する対応策を施し、今後は予定通りの研究遂行が可能と思われる。各種幹細胞の発現遺伝子の比較、幹細胞の歯への誘導実験における変動分子の同定、前歯幹細胞への歯胚形成抑制実験における変動分子の同定、老齢マウスを使用した老化幹細胞における分子変動の検索などを、recombinationによる培養実験、レーザーマイクロダイセクション、セルソーティング、RNA-seq、マイクロアレイ、in situ hybridization,免疫染色などを駆使して行う。
聴性定常反応(ASSR)を用いた麻酔深度モニターの機能評価

ディジタルシグナルプロセッサDP1200とパーソナルコンピュータからなるシステムを用い,健康成人の麻酔導入時の聴性脳幹反応を測定し、意識消失との相関をみた。平成6年度の科学研究費補助(課題番号06771204)のもとで開発した聴性定常反応(ASSR)測定装置を用い,105dBのクリック音を40Hzの頻度で与えたときのASSR強度を記録した。脳波の導出はA1-Cz,A2-Czから行い,100msecのサンプルを200回加算した後フーリエ変換にて40Hzの成分を抽出し,約20秒ごとにASSR強度の記録を行った。同時に20秒ごとに発生するマーカー音に対するレスポンスの有無を記録し,意識の有無を判定した。イソフルレン、セボフルレンといった揮発性麻酔薬による麻酔導入時のASSR強度の変化についてはすでに平成6年度に報告している。今回は近年臨床に使用されるようになった静脈麻酔薬の一種であるプロポフォールによる麻酔導入時のASSR強度を10名の成人を対象に測定した。測定に先立ち前麻酔は行わなかった。意識消失時(マーカーに対する反応消失時)のプロポフォール投与量は平均1.45mg/kg(投与速度50mg/min)であり,その時点でのASSR強度は覚醒時の約60%であった。揮発性麻酔薬による麻酔導入時の意識消失時のASSR強度は覚醒時の53%(イソフルレン),48%(セボフルレン)であったことから,これら3者の薬物による意識消失時のASSR強度には有意差がないことがわかった。また,ミダゾラム0.04mg/kgの筋肉内注射による前麻酔は麻酔導入前のASSR強度にほとんど影響を与えないことがわかった。
カーボンナノチューブによる細胞・組織へのデリバリーシステムの構築

遺伝子導入用Toolとしてカーボンナノファイバーを用い、ターゲットとする細胞へ、特異的かつ効率的に遺伝子導入を行うことを目的に実験を行った。カーボンナノファイバーを水溶化し細胞培養液中に加えたところ、細胞活性には変化を及ぼさず、細胞への生物学的活性はほとんどないものと考えられた。水溶化したカーボンナノファイバーにインターカレーターであるanthraquinoe-1-diazoniumを結合させ、その後インターカレーター結合でb-Gal発現プラスミドを結合させた。結合の有無をPCRにより検討したところ、カーボンナノファイバーにプラスミドが結合していることが確認された。このようなカーボンナノファイバー/beta-Gal発現プラスミド結合体を用いて、ヒト肺がん由来細胞株H1299への遺伝子導入を試みた。カーボンナノファイバーは酸処理破砕後フィルターにより分離した数種類のサイズのものを用いて実験を行った。その結果、カーボンナノファイバーの長径が200nmを超えるサイズのものでは遺伝子導入効果は認められなかったが、200nm以下のサイズを含むフラクションのものでは、青色のbeta-Gal遺伝子発現が認められた。細胞表面にはそれぞれの組織・細胞に応じた特有のレセプター構造が存在し、このレセプターには特異的に結合するリガンドが同定されている。ヒト肺がん細胞株A431はEGFレセプターを高発現していることが知られている。EGFレセプターに結合するEGFのアミノ酸配列をもとに、ペプチドを合成し、このペプチドをカーボンナノファイバーに結合させた。ペプチドはN末端にビオチンを標識し、以後の検索に用いた。このようなカーボンナノファイバー/beta-Gal発現プラスミド/EGFペプチド結合体を用いて、ヒト肺がん由来細胞株A431への遺伝子導入を試みた。その結果、EGFレセプターを発現するA431への特異的な遺伝子導入が認められ、今後、腫瘍特異的発現分子を標的にした遺伝子治療への展望が開かれた。ターゲットとする細胞へ、特異的かつ効率的に遺伝子導入を行うことを目的に実験を行った。遺伝子導入用Toolとしてカーボンナノファイバーを用いた。カーボンナノファイバーは炭素原子がロッド状の構造をとるナノメートルサイズの非常に小さな棒状物質で、カーボンナノチューブと同様に熱伝導効率の良さ・耐久性に優れることなどの特性を有することから工学的な興味が持たれている新素材である。このカーボンナノチューブ・ナノファイバーは生物学的な面からの研究はほとんど為されていない。次いで、カーボンナノファイバーに核酸を吸着させることができるかどうかについて検討した。このようなカーボンナノファイバー/beta-Gal発現プラスミド結合体を用いて、ヒト肺がん由来細胞H1299への遺伝子導入を試みた。今後、このようなリガンド・レセプターの結合を利用した効率的かつ特異的な遺伝子導入法を確立していく予定である。

その結果、EGFレセプターを発現するA431への特異的な遺伝子導入が認められ、今後、腫瘍特異的発現分子を標的にした遺伝子治療への展望が開かれた。
ウェールズ語を範とするアイヌ語復興のための学習教材開発

本研究は、かつて経験した消滅の危機から大きな復興を遂げたウェールズ語での研究と実践を手本にして、それ以上に深刻な危機を迎えているアイヌ語の復興と再活性化のための具体的な言語学的方策を模索すべく企図された。一年目にアイヌ語の現状とその背景を把握し、二年目にウェールズ語復興のためになされた実践とその成果を調査し、三年目にはそれらの知見を基にして真に有効なアイヌ語学習教材の開発を目指すという計画を立てた。一年目と二年目になされた調査からアイヌ語の復興と再活性化に必要な具体的な言語学的方策ぶ明確になったため、三年目である本年度は、それに従って、当初目指した「アイヌ語学習教材の開発」に留まらず、その運用に必要な「学習と指導の手引き」も作成することを目標とした。具体的な計画内容は、(1)初等教育で語彙学習に有効な「単語カード」の作成並びに「指遊び」や「手遊び」の考案;(2)中等教育で利用可能な教科書、学習辞典の作成;(3)学校教育並びに社会教育・生涯教育においてアイヌ語教育を実現する上で必要となる「学習と指導の手引き」の作成の3点である。計画は、ほぼ全てが達成された。8月までに指遊びや手遊びのゲームを考案し、更に11月までには単語カードを試作した。また、中等・高等教育の語学の授業で利用可能な教科書と学習辞典の合本として『基礎アイヌ語』(刊行予定)を作成した。1月、大学でこの教科書を用いた集中講義「アイヌ語入門」を開講、小学校の総合的学習の時間及び公民館活動でカードゲーム、指遊び、手遊びの試験運用を実施した。その結果、試作段階で不明確だった学習教材の利点と欠点が明確になり、また学校教育の現場でより利用し易くするための工夫について多くの知見を得ることが出来た。以上により、(1)と(2)の計画は実行された。(3)の計画に関しては、一年目に作成した英語版の報告書を出発点に新たな文献調査を行い、アイヌ語の語彙、文法、言語地理、言語史、言語政策、教育について概観する「学習と指導の手引き」を報告書(11.研究発表の「図書」所収の『I/YAY-PAKASNU:アイヌ語の学習と教育のために』)としてまとめた。本年度は「アイヌ語の言語政策・研究・教育についての調査」を目標に立てた。第一に「国、北海道、道内市町村でアイヌ語に対して取られている政策(制度、姿勢、態度なども含む)についてその骨子をまとめると同時に、北海道各地のアイヌ語教室、アイヌ語を授業科目として開講している全国の大学を訪れ、そこで用いられている学習教材、依拠する教授法や言語政策についての資料を収集すること」、第二に「収集した資料を『アイヌ語の歴史』、『基礎語彙』、『基礎文法』、『言語政策』、『学校での実践』、『共同体での実践』、『学習教材』等の項目に従って整理し、それぞれを独立した章とする報告書を作成すること」を具体的な実施計画として掲げた。結果的に、第一・第二の計画とも七割から八割の達成を見ることが出来た。第一の計画に関しては、アイヌ語に対して取られた言語政策について凡その理解を得ることが出来、アイヌ語の授業を開講する主な大学での調査・資料収集も実現したものの、アイヌ語教室を十分に訪れることが出来なかった。相手方と研究従事者の時間的な制約から、全道に14ある教室のうち僅かに四箇所を訪問するに留まった。第二の計画に関しては、『アイヌ語の歴史』、『基礎語彙』、『基礎文法』、『言語政策』についての資料が十分に収集で出来たのに対して、『学校での実践』、『共同体での実践』、『学習教材』についての資料はそれに比べて十分に得られなかった。そのため、後者の項目については今後の更なる調査・収集に望みを繋ぐこととし、『アイヌ語の歴史』、『基礎語彙』、『基礎文法』、『言語形策』を個々の章とする内容の報告書を作成した。このような内容が揃った文献は、和文で書かれたものに比べて欧文によるものが極端に少ないことを踏まえ、本報告書は全て英語によるものとした。また、それに伴って収録した基礎語柔の章は、『アイヌ語・英語辞典』の形式とした。本研究は、かつては消滅の危機に瀕しながらも現在は大きく復興を遂げているウェールズ語での研究と実践を手本にして、同様かつ更に深刻な危機を迎えているアイヌ語の復興と再活性化のための具体的な言語学的方策を模索すべく企図された。一年目にアイヌ語の現状とその背景を把握し、二年目にウェールズ語復興のためになされてきた実践とその成果について調査し、三年目にはそれらの知見を基にして真に有効なアイヌ語学習教材の開発を目指すという大まかな計画が立てられた。二年目である本年度は、ウェールズ語の語彙、文法、言語史、言語政策、教育に関する文献を通して基礎調査を行うと共に、可能な限り現地でのフィールドワーク(視察や聞き取り)を通して国並びに自治体でウェールズ語に対して取られている政策(制度、姿勢、態度を含む)を調査し、それらの概要を1冊の報告書としてまとめることを目標に掲げた。また、フィールドワークでは、文書としてだけではなく、許される限り音声・映像の形でも資料を収集することを目指すこととした。このような当初の計画は、八割以上を達成することが出来た。9月にはカーディフ大学図書館等での文献調査並びに学校その他の関係機関での視察を実施すると共にウェールズ全土での予備的なフィールドワーク調査を行った。

現地に赴かねば入手が極めて困難な文献が利用できるようになり、ウェールズ語委員会・カーディフ大学・ウェールズ語学校・言語振興のための組織などで具体的な実践とその効果を把握することが出来た。また、音声は学習教材となっているものを中心に、映像資料はデジタルカメラで撮影した写真として相当量を多岐に渡って収集することが出来た。音声と映像に関するものを除く調査によって得られた成果は、ウェールズ語の文法、語彙、言語史、言語政策史を概観する報告書(11研究発表の「図書」に所収の『CYMRAEG:ウェールズ語研究序説』)としてまとめた。本研究は、かつて経験した消滅の危機から大きな復興を遂げたウェールズ語での研究と実践を手本にして、それ以上に深刻な危機を迎えているアイヌ語の復興と再活性化のための具体的な言語学的方策を模索すべく企図された。一年目にアイヌ語の現状とその背景を把握し、二年目にウェールズ語復興のためになされた実践とその成果を調査し、三年目にはそれらの知見を基にして真に有効なアイヌ語学習教材の開発を目指すという計画を立てた。一年目と二年目になされた調査からアイヌ語の復興と再活性化に必要な具体的な言語学的方策ぶ明確になったため、三年目である本年度は、それに従って、当初目指した「アイヌ語学習教材の開発」に留まらず、その運用に必要な「学習と指導の手引き」も作成することを目標とした。具体的な計画内容は、(1)初等教育で語彙学習に有効な「単語カード」の作成並びに「指遊び」や「手遊び」の考案;(2)中等教育で利用可能な教科書、学習辞典の作成;(3)学校教育並びに社会教育・生涯教育においてアイヌ語教育を実現する上で必要となる「学習と指導の手引き」の作成の3点である。計画は、ほぼ全てが達成された。8月までに指遊びや手遊びのゲームを考案し、更に11月までには単語カードを試作した。また、中等・高等教育の語学の授業で利用可能な教科書と学習辞典の合本として『基礎アイヌ語』(刊行予定)を作成した。1月、大学でこの教科書を用いた集中講義「アイヌ語入門」を開講、小学校の総合的学習の時間及び公民館活動でカードゲーム、指遊び、手遊びの試験運用を実施した。その結果、試作段階で不明確だった学習教材の利点と欠点が明確になり、また学校教育の現場でより利用し易くするための工夫について多くの知見を得ることが出来た。以上により、(1)と(2)の計画は実行された。(3)の計画に関しては、一年目に作成した英語版の報告書を出発点に新たな文献調査を行い、アイヌ語の語彙、文法、言語地理、言語史、言語政策、教育について概観する「学習と指導の手引き」を報告書(11.研究発表の「図書」所収の『I/YAY-PAKASNU:アイヌ語の学習と教育のために』)としてまとめた。
MRI法を用いたフリーラジカルの視覚化に関する研究

生体内で生成された活性酸素などのフリーラジカルを無侵襲下で観測するために、電子スピン共鳴法(ESR法)を用いたin vivoフリーラジカル計測システムを開発し、生体内でのフリーラジカル情報を二・三次元的に視覚化するシステムの開発を行ってきた。このフリーラジカルに関する医療情報を臨床面で応用するには、ESR画像化法ではフリーラジカルだけが特異的に観測し得て他の一般組織や臓器などは観測できない、つまり見えない、という問題がある。このような欠点を克服しフリーラジカルの三次元情報を画像化するために、フリーラジカルの持つ磁気緩和効果による造影効果を利用し、核磁気共鳴画像化法(MRI法)によるフリーラジカルの組織内分布を視覚化する手法の開発に着手した。本年度はフリーラジカルとして近年着目されている一酸化窒素(NO)を取り上げ、体内で生成しているNOの視覚化をMRIで試み、以下のような結果を得た。1.鉄-dithiocarbamate誘導体を用いて、不安定なNOを比較的寿命の長いコンプレックスとして安定化した。このNOコンプレックスはT1緩和効果を持っており、造影剤として有効に働くことを0.2から8TのMRI装置により確認した。2.敗血症モデルラットを作り、ラットの体内で生成されたNOをトラップして安定化し、NOコンプレックスの造影効果から、ラットの肝臓で生成したNOをMRI画像上で捕らえることが出来た。3.敗血症モデルラットの脳組織で生成されるNO生成の視覚化を試みた。脳組織で生成されたNOを脂溶性のトラップ剤でトラップしたところ、NOを寿命の長い化合物として安定化でき、8TのMRI装置でNO生成部位を確認することができた。このNOコンプレックスはT1緩和効果を持っており、造影剤として有効に働くことを1.5TのMRIにより確認した。2.リポポリサッカリドにより敗血症モデルラットを作り、ラットの体内で誘導されたNO合成酵素から生成されたNOをNOのトラップ剤を用いて安定化させ、NOコンプレックスの造影効果をMRIで調べたところ、ラットの肝臓で生成しているNOをMRI画像上で捕らえることが出来た。この画像造影効果は、NO合成酵素阻害剤の効果で消失することから、この造影効果はNOによるものと思われる。生体内で生成されるフリーラジカルである活性酸素を無侵襲下で観測するため、電子スピン共鳴法(ESR法)を用いたin vivoフリーラジカル計測システムが開発され、生体内での情報を二・三次元的に視覚化するシステムの開発が行われてきた。この活性酸素に関する医療情報を臨床面で応用するには、ESR画像化法だけでは活性酸素のみが特異的に観測されるが、活性酸素が生成された組織についての情報が得られない、つまりその組織は見えない、という問題があった。

このような欠点を克服しフリーラジカルの三次元情報を画像化するために、フリーラジカルの持つ磁気緩和効果による造影効果を利用し、核磁気共鳴画像化法(MRI法)によるフリーラジカルの組織内分布を視覚化する手法の開発に着手した。本年度はフリーラジカルとして近年着目されている一酸化窒素(NO)を取り上げ、体内で生成しているNOの視覚化をMRIで試み、以下のような結果を得た。敗血症モデルラットの脳組織におけるNO生成の視覚化:ラットにリポポリサッカリドを投与して敗血症モデルラットを作り、ラットの脳組織で誘導されたNO合成酵素から生成されるNOを脂溶性スピントラップ剤であるdiethyl dithiocarbamate鉄錯体を用いて、安定化できるかどうかの検討を行った。その結果、この脂溶性スピントラップ剤によりNOを寿命が長く安定化できうることが分かったので、MRIでNO生成部位が観測できるかどうかの検討を行った。今回用いたMRI装置は、1.5Tから8TまでのMRI装置であるが、8Tの高磁場MRI装置を用いることにより、脳内でのNO生成部位を特定しうることを明らかにすることができた。