hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
主任看護師を支える組織のエアポケットとヒューマン・ケアリング

大学病院の主任看護師(以下、主任)はその職位や役割をどのように捉え役割を遂行しているのか、また、役割遂行にあたり、どのようなサポートニーズがあるのかを明らかにした。その結果、次のことが明らかになった。大学病院の病棟組織において主任は、看護師長とスタッフを結ぶ懸け橋として、単に看護業務を円滑にすすめるだけでなく、スタッフをケアし、スタッフのキャリアに応じた教育的関わりをすることを自身の役割と捉えていた。人員不足と看護業務量の増加という状況の中、多くの主任がやりがいをもって役割を遂行していた。また、看護組織に対しておもに現場の把握、教育体制の充実等を求めていた。本研究の目的は、大学病院の主任看護師(以下主任)に対し、組織として必要な支援を検討することである。大学病院においては、医療の高度化、在院日数の短縮に伴い看護業務が過密になっており、さらに、教育機関としての役割も併せもっていることから、その中で働く主任の存在は大きいと考える。今年度の活動は、病棟組織のあり様を考える上で、主任がその職位や役割をどのように捉えているのかを明らかにすることであった。具体的な内容は以下のとおりである。1.研究協力の依頼関東圏内の大学病院6施設から主任16名の参加協力が得られた。職位や役割の捉え方は、主任としての経験の中から語られるものであると考え、参加者の選択においては、1年以上の主任経験者を対象とした。2.データ収集半構成的面接法にて質的データを収集した。インタビュー内容は、主任への就任経緯、病棟の中で主任をどのような存在(位置づけ)と捉えているか、スタッフとして働いていた時と現在との立場の違い、主任としての役割をどのように捉えているのか、主任としての経験の中で大事にしていることややりがいを感じていること、つらいことなどである。3.データ分析及び結果質的帰納的に分析を行った結果、主任は、病棟組織における自分の職位を明確に位置づけ、看護の現場を仕切ることを最も重要な役割として捉えていることが分かった。現在、分析結果をまとめており、その内容は学会にて発表する予定である。昨年度は、主任がその職位や役割をどのように捉えているのかを明らかにした。その結果を踏まえ、今年度は、大学病院に勤務する主任が役割を遂行する上でどのようなサポートを必要としているのかを明らかにするために質問紙による全国調査を実施した。全国の200床以上の大学病院に、病棟に勤務する主任を対象とした質問紙調査の依頼を行った。調査対象者は、1年以上主任を経験した者とし、研究協力の得られた対象施設の担当者を通じ、無記名による自己記入式の質問紙を配布した。調査票は、平成20年度のインタビュー結果をもとに教育サポート、時間的サポート、経済的サポート、人的サポート、心理的サポートの各サポートについての質問項目を設定し、作成した。また、作成にあたっては、統計学の専門家より助言を受け、さらに分析においても助言を得ながら統計処理を行った。全国の200床以上の大学病院117施設のうち、研究協力の承諾が得られたのは53施設(45.3%)であった。それらの施設に勤務する主任1561名に調査票を配布し、回収された860名(回収率55.1%)を分析対象とした。調査対象者の背景は、女性815名(94.8%)、男性39名(4.5%)、無回答6名(0.7%)であり、主任経験年数は3年未満(32.8%)、看護師経験年数は20年以上(53.1%)が最も多かった。主任が病院組織に望む役割遂行上のサポートは、管理者教育の充実や処遇改善等であった。詳細については現在分析中であり、結果は来年度の日本看護管理学会で発表予定である。
老化形質の発現を統括する転写因子とその調節配列の同定による老化の制御手段の開発

本研究は,細胞老化に伴って発現が変化する遺伝子の転写をグローバルに制御している分子を特定することを目的としている。まず3年計画の初年度としては,これまで行なってきた細胞内シグナル伝達システムの解析を展開して,老化に伴うシグナル伝達分子の発現変化の分析へと進めた。培養ヒト繊維芽細胞を用いたRT-PCRにより,調べた分子のうち,Grb2/Ash,c-Crk,Nck(いずれもアダプター蛋白質),PI3-キナーゼp100α(線虫Age-1相同分子),WRN(早老症原因ヘリカーゼ)の発現が老化した細胞で低下していることが初めて分かった。このことは,これまで知られていたコラーゲン,フィブロネクチンなど細胞骨格,細胞外マトリックスに関連する蛋白質の外にも,老化に伴ってこのような発現の変化が一斉に起こっていることを示しており,転写制御に関わる出来事の,老化における重要性が改めて明らかにされた。引き続いて,そのような転写制御を解析するシステムを樹立するため,オステオネクチン,プラスミノーゲン活性化因子阻害蛋白質など老化関連分子やPCNA,hsp70など細胞制御分子のプロモーター領域DNAを調製して,サウス・ウェスタン法で核蛋白質との結合を調べたところ,老化に関係して量的な変動を示す核蛋白質の存在が検出された。これらのプロモーター領域DNAを磁石ビーズに繋いで核蛋白質を反応させると,それぞれのDNAに特異的に結合していると思われる分子種の結合が見られたので,これらの蛋白質を分離する手段として応用できると考えられる。そこで,ファージ・ディスプレイ・ベクターを用いたcDNAライブラリーを構築して,プロモーター領域DNA連結磁石ビーズに結合するファージを単離することによって,特異的結合蛋白質を提示しているcDNAクローンを選択的に取り出す実験を進めている。
ＲＩと近赤外蛍光との複合イメージングを用いた腫瘍画像化の試み

RIと近赤外蛍光との複合イメージングため、シリカナノ粒子を用いて異なる画像様式を複合した分子イメージングを考案した。さらに、癌特異的抗体を付与してHER2過剰発現腫瘍を特異的にイメージングすることを目的として、抗HER2抗体(HER2/ErbB2)をシリカナノ粒子に結合させた。HER2高発現ヒト乳癌細胞とHER2低発現ヒト乳癌細胞に添加してHER2高発現ヒト乳癌細胞の表面のみに集積する事を検証した。プローブはHER2高発現細胞に特異的に結合して蛍光とRIの複合イメージングが実現できた。組織深部はRIで、蛍光は解剖学的情報とともに標的部位をイメージングできる可能性が示唆された。深部イメージングが有利なRIと身体浅部に限られるが解剖学的形態とともに詳細なイメージングが可能な近赤外蛍光を付与したナノ粒子を使用して異なる画像様式を複合した分子イメージングの臨床への導入の可能性を検討している。ナノ粒子としてはシリカナノ粒子に多機能性を付与するためポリマー(PAMAM)を付与した。Tc-99mと近赤外蛍光を複合ラベリングしたナノ粒子キャリアへの腫瘍特異抗体結合を実現するために、まず、核医学と近赤外蛍光のシリカナノ粒子複合イメージンを行うこととした。そこで、センチネルリンパ節の術中可視化の可能性を基礎実験と動物実験で明らかにした。さらに、腫瘍特異抗体としてヒト癌遺伝子HER2/neu(c-erbB-2)の遺伝子産物であるHER2蛋白に特異的に結合する抗体(HER2/ErbB2)を選択して結合させ、HER2との反応で発生する近赤外蛍光を測定して抗体標識を検証した。これによりTc-99mと近赤外蛍光を複合ラベリングしたナノ粒子キャリアへの腫瘍特異抗体結合が確認された。複合イメージングナノ粒子による細胞レベルでの画像化の実現するために、抗体(HER2/ErbB2)と結合させたシリカナノ粒子をヒト乳癌細胞SK-BR-3に添加して光学顕微鏡にてHER2との反応で発生する蛍光を測定して細胞表面に局在することが証明された。さらに、電子顕微鏡にてシリカナノ粒子も細胞表面に局在することが証明された。現在、さらに複合イメージングナノ粒子による細胞レベルでの画像化について検討中である。RIと近赤外蛍光との複合イメージングのため、シリカナノ粒子を用いて異なる画像様式を複合した分子イメージングを考案した。シリカナノ粒子は多機能性を付与するためポリマー(PAMAM)を付与した。RIと近赤外蛍光のシリカナノ粒子によるnon-target複合イメージングの可能性を基礎実験と動物実験で明らかにしてきた1)。さらに、癌特異的抗体を付与してHER2過剰発現腫瘍を特異的にイメージングすることを目的として、蛍光色素を付加して蛍光プローブとした抗HER2抗体(HER2/ErbB2)をシリカナノ粒子に結合させた。結合を薄層クロマトグラフィー、フローサイトメトリーおよび電子顕微鏡像で確認したのち、HER2高発現ヒト乳癌細胞とHER2低発現ヒト乳癌細胞に添加し、蛍光顕微鏡にて観察してHER2高発現ヒト乳癌細胞の表面のみに集積する事を検証した。その理由は以下のようである。本年度の計画は1) Tc-99mと近赤外蛍光を複合ラベリングしたナノ粒子キャリアへの腫瘍特異抗体結合、2)複合イメージングナノ粒子による細胞レベルでの画像化の実現である。このうち、1)は基礎実験と動物実験で検証されたTc-99mと近赤外蛍光とで複合ラベリングされたナノ粒子キャリアに抗体(HER2/ErbB2)を結合させてHER2との反応で発生する近赤外蛍光を測定して抗体標識を検証することで達成されている。また、2)は抗体(HER2/ErbB2)と結合させたシリカナノ粒子をヒト乳癌細胞SK-BR-3に添加して光学顕微鏡にてHER2との反応で発生する蛍光を測定して細胞表面に局在することを、さらに、電子顕微鏡にてシリカナノ粒子も細胞表面に局在することを証明している。このように本年度の計画はほぼ達成されている。以上のことからおおむね順調に進展していると判定する。本年度の計画は、1)ポリマー(PAMAM)グラフト化による生体親和性シリカナノ粒子へのRIと近赤外蛍光との結合、2)実現できたRIと近赤外蛍光との複合分子イメージングシリカナノ粒子へのHER2抗体の結合であった。1)については核医学と近赤外蛍光のシリカナノ粒子複合イメージンによる術中可視化の可能性を基礎実験と動物実験で明らかにし、世界分子イメージング会議においてその成果を発表しており、達成されている。また、2)はシリカナノ粒子にHER2抗体を結合させ、HER2との反応で発生する近赤外蛍光を測定して抗体標識を検証しており、ほぼ達成されている。

以上のことからおおむね順調に進展していると判定する。腫瘍特異抗体を結合させた複合イメージンシリカナノ粒子を用いて細胞レベルでのイメージングの検討をするためにTc-99mと蛍光とで複合ラベリングされたナノ粒子キャリアに抗体(HER2/ErbB2)を結合させてヒト乳癌細胞SK-BR-3に添加してマイクロプレートリーダによる蛍光量の測定、および倒立顕微鏡によるイメージング細胞の蛍光観察、オートラジオグラフィ、オートウェルガンマシステムによるRI集積の定量測定を行う。さらに、腫瘍特異抗体を結合させた複合イメージングナノ粒子による動物移植腫瘍の画像化について検討するためにヒト乳癌細胞SK-BR-3株を移植したヌードマウスに上記の複合イメージングシリカナノ粒子を投与して腫瘍細胞のRI集積を小型半導体ガンマカメラにて検出及び定量化する。また、摘出腫瘍オートラジオグラフィによる腫瘍細胞標識RIの局在の検証を行うとともに蛍光イメージングを行う。モノクローナル抗体を結合させた複合イメージングシリカナノ粒子を用いた細胞イメージングの検討をするためにEGFR2(HER2)モノクローナル抗体をシリカナノ粒子に結合させ、EGFR2(HER2)やEGFR1が発現している培養癌細胞に投与して、マイクロプレートリーダによる近赤外蛍光量測定、倒立顕微鏡によるイメージング細胞の近赤外蛍光観察、オートラジオグラフィ、オートウェルガンマシステムによるRI集積量の定量測定、および高性能の小型半導体ガンマカメラを使用して標識培養細胞のTc-99m RI検出感度を検討する。腫瘍特異抗体を結合させた複合イメージンシリカナノ粒子を用いて細胞レベルでのイメージングの検討で用いるマイクロプレートリーダ、倒立顕微鏡、オートラジオグラフィ装置とオートウェルガンマシステム及び複合イメージングシリカナノ粒子による動物移植腫瘍の画像化に用いる高性能の小型半導体ガンマカメラ、オートラジオグラフィ装置、蛍光のイメージング装置は日本歯科大学新潟生命歯学部歯科放射線学研究室および先端研究センターRI施設に現有している。次年度の研究費は各測定等で使用する消耗品を購入し、結果発表のための旅費として使用していく予定である。モノクローナル抗体結合の複合イメージングシリカナノ粒子の細胞イメージングの検討をするためのEGFR2(HER2)モノクローナル抗体、シリカナノ粒子、EGFR2(HER2)およびEGFR1が発現している培養癌細胞は現有しており、近赤外蛍光量測定用のマイクロプレートリーダ、イメージング細胞の近赤外蛍光観察の倒立顕微鏡、オートラジオグラフィ、RI集積量の定量測定用のオートウェルガンマシステム、および高性能の小型半導体ガンマカメラは日本歯科大学新潟生命歯学部歯科放射線学研究室および先端研究所RI施設に現有している。
生活習慣病の予防と遺伝子環境交互作用の解明を目指した大規模コーホート研究の構築

本研究では、がんなどの生活習慣病の危険因子と防御因子および遺伝子環境交互作用を解明するために、将来20年くらいにわたる追跡研究のためのコーホート(4069歳の佐賀市民約1万人を目標)を構築すると共に、ベースラインデータを用いて種々の横断的研究を行う事を目的とした。なお、本研究は日本多施設共同コーホート研究(J-MICC Study)の共同研究としても計画された。対象者への協力依頼内容は、生活習慣・病歴などに関する質問票への記入、血液検査と遺伝子解析のための採血、血圧測定、身長・体重・体脂肪率・腹囲・臀囲の測定、電子歩数計による身体活動量の測定、および長期間の健康状況に関する追跡調査である。平成17年11月から平成19年12月にかけてベースライン調査を実施し、最終的には61447名の佐賀市民へ郵送で協力を依頼し、12078名(協力率19.7%、男性5081名・女性6997名、血液提供者12072名、遺伝子解析同意者12041名)の参加者を得た。協力率の高さと関連していたのは、女性、年齢の上昇、調査会場の利便性、督促状の送付であった。横断的研究として、電子歩数計で計測した身体活動量とヘモグロビンA1cの関連を検討した結果、身体活動量の増加はBMI・腹囲とは独立してヘモグロビンA1cの低下と関連している事が示唆された。また、心血管疾患危険因子を複数保持する者を検出するための腹囲のカットオフ値を検討した結果、現行のメタボリックシンドロームの腹囲基準(男性85cm、女性90cm)では特に女性において見逃しが多い事が明らかとなった。さらに、食事パターンと血清高感度CRPの関連を検討した結果、男性において魚介類中心の食事パターンが炎症を促進させ、主食がパン中心の食事パターンおよび大豆類中心の食事パターンが炎症を抑制する可能性が示唆された。本研究では、がんなどの生活習慣病の危険因子と防御因子および遺伝子環境交互作用を解明するために、将来20年くらいにわたる追跡研究のためのコーホート(4069歳の佐賀市民約1万人を予定)を構築する事を目的とした。なお、本研究は日本多施設共同コーホート研究(J-MICC Study)の共同研究としても計画されている。平成17年11月より佐賀市の北部校区から調査を開始し、平成18年度は東部および南部校区の調査を実施した。平成19年2月末までに、全体で約36000名の住民に郵送で協力を依頼し、6907名(協力率19%)の参加を得た。予備的検討として、参加者の一部(平成18年1月末日までの参加者1019名)のデータを用いて、身体活動量(電子歩数計の計測値)と耐糖能異常(ヘモグロビンAlc>=5.8%)に関する横断的検討を行った。一日の歩数が多い者(上位四分点9201歩以上)は少ない者(下位四分点5179歩以下)に比べて、耐糖能異常の性・年齢補正オッズ比が0.54(P<0.05)と低下しており、この関連はBMIおよび臍囲を補正してもほぼ同様であった。

したがって、身体活動量はBMIや臍囲の減少を通じてだけでなく、それらとは独立に耐糖能異常のリスクを下げる事が示唆された。調査は順調に進行しており、平成19年度は中央部および西部校区に居住する約25000名に調査への協力依頼を行い、最終的には11000名前後のベースライン調査を完了する予定である。メタボリックシンドロームや肝機能検査値などを結果指標とした横断的研究も平成19年度以降に実施する。本研究では、がんなどの生活習慣病の危険因子と防御因子および遺伝子環境交互作用を解明するために、将来20年くらいにわたる追跡研究のためのコーホート(4069歳の佐賀市民約1万人を目標)を構築する事を目的とした。なお、本研究は日本多施設共同コーホート研究(J-MICC Study)の共同研究としても計画された。対象者への協力依頼内容は、生活習慣・病歴などに関する質問票への記入、血液検査と遺伝子解析のための採血、血圧測定、身長・体重・体脂肪率・腹囲・臀囲の測定、電子歩数計による身体活動量の測定、および長期間の健康状況に関する追跡調査である。平成17年11月より旧佐賀市の北部校区から調査を開始し、平成17年度は約2000名の参加、平成18年度は東部と南部校区の調査を実施して約5000名の参加を得ていたが、平成19年度は中央部と西部校区の調査を実施して約5000名の参加を得て、平成19年12月にベースライン調査を完了した。最終的には61447名の佐賀市民へ郵送で協力を依頼し、12084名(協力率19.7%、男性5083名・女性7001名、血液提供者12078名、遺伝子解析同意者12047名)の参加者を得た。これらの対象者からは、質問票データ、血圧測定値、身体計測値、身体活動量測定値、血液検査値および保存血液(血清・血漿・バフィーコート)が得られた。協力率が高い傾向を認めたのは、女性、年齢の上昇、調査会場の利便性、督促状の送付であった。平成19年度は保存血清の一部を用いて高感度CRPとフェリチンの測定を行い、将来の横断研究のためのデータとした。今後、この約12000名のコーホートの追跡調査を開始すると共に、血液検査値(ヘモグロビンA1c、コレステロール、肝機能検査値など)、血圧、(腹部)肥満、メタボリックシンドロームなどを結果指標とした種々の横断研究や縦断研究を実施する。
キノン型ビルトイン補酵素及び金属イオンを含有するコンポジット触媒の分子設計

生体内で多彩な化学反応を行っている酵素の多くは、さまざまな金属イオンや有機低分子化合物(補酵素)を含んでいて、それらの存在なしには触媒機能を発揮できない。換言すれば、タンパク質を構成している20種類のアミノ酸残基のみでは触媒できる反応の種類が限られているが、こうした金属イオンや補酵素を結合することで、タンパク質は多様な反応を触媒する能力を獲得する。本研究では、高効率な酸化還元反応の触媒能力を有するキノン型ビルトイン補酵素や金属イオン、さらには有機金属不斉触媒をタンパク質に導入したコンポジット触媒を新たに分子設計することを目的としている。これまでの成果をまとめると、1.数種のグラム陰性細菌に見いだされた新規なキノヘムプロテイン・アミン脱水素酵素の共有結合型キノン補酵素の構造を明らかにするため、酵素タンパク質のX線結晶解析を行った。その結果、新規キノン型ビルトイン補酵素、システイン・トリプトフィルキノン(CTQ)を同定できた。2.機能性抗体の新規なスクリーニングシステムを構築し、抗体提示ファージライブラリーからリン酸基転移反応や特定のアミノ酸配列に特異的なプロテアーゼ反応を触媒する触媒抗体を取得するため、新規なファージディスプレイ法を構築した。3.酵素反応に見られる高選択性を金属-有機コンポジット触媒において再現すべく、反応基質の活性化に協調的に働く金属イオンをルイス酸部位やルイス塩基部位に適切に配置した多機能コンポジット不斉触媒を設計・合成した。4.銅アミン酸化酵素に含まれるビルトイン型補酵素の一種、トパキノンが銅イオン依存的に自動的に生成する過程を時間分割X線結晶解析により追跡し、活性部位の構造変化を明らかにした。5.銅アミン酸化酵素の触媒塩基であるアスパラギン酸残基に変異を導入し、変異型酵素の反応速度論的解析とX線結晶解析を行うことにより、本酵素の精密な触媒反応機構を解明した。6.キノヘムプロテイン・アミン脱水素酵素に含まれるCTQ補酵素の生成機構を明らかにすることを目的として、オペロンを形成している本酵素サブユニット遺伝子のどれにも対応しない2番目のオープンリーディングフレーム(ORF2)の役割を解析した。その結果、ORF2タンパク質はCTO補酵素や令子内チオエーテル架橋の形成などに関与することが強く示唆された。平成13年度は、1.数種のグラム陰性細菌に見いだされた新規なキノヘムプロテイン・アミン脱水素酵素の共有結合型キノン補酵素の構造を明らかにするため、酵素タンパク質のX線結晶解析を行った。その結果、新規キノン型ビルトイン補酵素、システイン・トリプトフィルキノン(CTQ)を同定することができた。

2.機能性抗体の新規なスクリーニングシステムを構築し、抗体提示ファージライブラリーからリン酸基転移反応や特定のアミノ酸配列に特異的なプロテアーゼ反応を触媒する触媒抗体を取得するため、新規なファージディスプレイ法を構築した。次年度以降は、この方法を用いて高活性コンポジット触媒抗体の創製を目指す。3.酵素反応に見られる高選択性を金属-有機コンポジット触媒において再現すべく、反応基質の活性化に協調的に働く金属イオンをルイス酸部位やルイス塩基部位に適切に配置した多機能コンポジット不斉触媒を設計・合成した。生体内で多彩な化学反応を行っている酵素の多くは、さまざまな金属イオンや有機低分子化合物(補酵素)を含んでいて、それらの存在なしには触媒機能を発揮できない。換言すれば、タンパク質を構成している20種類のアミノ酸残基のみでは触媒できる反応の種類が限られているが、こうした金属イオンや補酵素を結合することで、タンパク質は多様な反応を触媒する能力を獲得する。本研究では、高効率な酸化還元反応の触媒能力を有するキノン型ビルトイン補酵素や金属イオン、さらには有機金属不斉触媒をタンパク質に導入したコンポジット触媒を新たに分子設計することを目的としている。平成14年度は、銅アミン酸化酵素に含まれるビルトイン型補酵素の一種、トパキノン(TPQ)が銅イオン依存的に自動的に生成する過程を時間分割X線結晶解析により追跡し、トパキノン生成過程における活性部位の構造変化を明らかにした。一方、銅アミン酸化酵素は、微生物から哺乳動物に至る生物界に広く分布し、種々の生理活性アミン類の酸化的脱アミノ反応を触媒する酵素である。本酵素の触媒過程は、酸化型TPQが基質により還元され還元型TPQと第一生成物のアルデヒドが生成する'還元的半反応'と、還元型TPQが分子状酸素により再酸化されアンモニアと過酸化水素が生じる'酸化的半反応'の2つに大きく分けられる。銅イオンはTPQ補酵素生成だけでなく、触媒反応(特に酸化的半反応)においても必須の役割を果たす。本酵素の活性部位には、これら銅イオン、TPQ補酵素以外に、さまざまな生物種由来の酵素で高度に保存されているいくつかのアミノ酸残基が存在する。このうち、還元的半反応において基質がTPQに結合した中間体からプロトンを引き抜く塩基として機能すると考えられているアスパラギン酸残基は最も重要である。そこで、土壌細菌Arthrobacter globiformis由来の銅アミン酸化酵素(AGAO)の触媒塩基であるアスパラギン酸残基(Asp298)に変異を導入し、変異型酵素の反応速度論的解析とX線結晶解析を行うことにより、本酵素の精密な触媒反応機構を解明した。換言すれば、タンパク質を構成している20種類のアミノ酸残基のみでは触媒できる反応の種類が限られているが、こうした金属イオンや補酵素を結合することで、タンパク質は多様な反応を触煤する能力を獲得する。
mtDNAの変異を標識としたサケ科魚類の遺伝資源学的研究

この研究では、まず魚類の集団分析を可能にする多数個体から簡易で、収量がよいmtDNAの分離法を検討し、常法を定めた。要点はミトコンドリヤペレットのDNase処理のかわりにSDS-Nacl法を採用し、SDS、RNase処理をふくめて一連の操作を室温以下にして、特にccPNAの収量を格段(2400倍)に増した。操作の簡器化により1日に5060個体から粗mtDNAが抽出できる。さらに塩化セシュ-ム臭化エチジウム密度勾配遠心法を改良し、従来2060時間要した遠心時間を3時間に短縮する方法を考案した。この方法で5河川、106尾のシロサケと2河川、1海域、2人為継代集団の86尾のサクラマスを6塩基対を識別する制限酵素で切断してアガロ-スゲル中で泳動後臭化エチジウム染色して泳動像を分析した。その結果、シロサケでは5酵素に13型の変異があり、結局合計9種類の異なったmtDNA型(ゲノム型)があり、各河川集団にはどの集団にも多い2型以外に河川に特異的型があり、型間の塩基置換(σ:Neiandhi)は0.21%であることが示された。サクラマスでは7種類の制限酵素の切断型で20種類の変異があり、計22型のゲノム型があった。型間の塩基置換数(σ)は0.8731.531%、集団間の置換数(π:Neiandhi)は0.8931.531%と高く、集団に特異的なゲノム型が多く見られた。これらは後代まで残る遺伝的標識として用いられ、集団の大きさや遺伝的混合などによる遺伝的多様性(均一性)や変化をも追跡する手段となるとした。台湾産サクラマスは日本の北方産サクラマスと類似した1型だけをもち、その塩基置換数が0.21.59%であることから、1080万年前に日本海のサクラマスが分布を拡大して台湾の高地にその1部分が残存し、また近年の激しい資源の減少で著しく単型化が進んだと考えた。粗抽出DNAに夾雑するミトコンドリヤや核DNA由来の断片は制限酵素による切断型分析の障害になる.無傷の閉環状(cc)DNAを安定に収量よく単離する方法をサクラマスを材料にあらためて検討した.その結果, SDSやRNase処理の温度を60°Cから20°Cに変え,さらにimNaCl処理による核DNA,たんぱく質, SDSの除去処理を加えるなどして, 10gの肝臓から100μg(92.5±12.5μg)ほどのccDNAのみを単離する常法ができた.50個体ほどからの試料でもエタノール沈澱までも89時間で処理できるので,操作時間が1/101/20ほどになり,集団分析も容易に行なえる.また,単層のCsCl_2密度勾配遠心法を用い3時間でocとcc分画を7mmも明瞭に分離する方法を開発した.東北地方の5河川に産卵に溯上したシロサケからmtDNAを抽出し, 10種類の6塩基識別制限酵素で切断し,アガロースゲル中で泳動した結果,そのうちの5酵素に計13型の変異があることを見出した.個体ごとにこれを整理した結果, 9ゲノム型があって,これらの1部は河川集団に特異的なものがふくまれていた.ゲノム型間の塩基置換数SDは0.2081.063%もあった.

一方,経代飼育をもふくめたサクラマスの5標本群について,シロサケと同様な分析を行なった.その結果, 7酵素の切断型に計20種類の変異があり,その送合わせで生ずる22型のゲノム型が検出された.ゲノム型間のSDは0.2082.955と大きく,集団標本によっては9ゲノム型をふくむものがあるなど高い変異性と集団間の大きな遺伝的分化を識めた.以上の結果はmtDNAの切断型の変異が個体,集団内,集団間でともに大きな変異)をもつことを示すものだ, mtDNAが個体や集団の遺伝的標識として優れることが示され,今後の研究の発展の基礎を示すことができた.従来、mtDNAの分離抽出を効率良く行うためには生鮮な組織を用いる必要があった。しかし、実際には対象とする魚種が入手されるのは実験室から遠く離れた場所であることが多く、材料の処理に問題があったので昨年度開発したmtDNA分離法に加えて、試料の処理、輸送保存法を検討した。その結果、組織を生理食塩水や緩衝液に入れた場合には約10時間で収量が低下するのに対し、組織をポリエチレンバッグに入れ、氷水で直接冷却したものは72時間90時間程度でも生鮮と同程度の収量が得られることが判った。凍結試料からミトコンドリアを分離するにはホモジェナイズに生鮮組織で成積がよい0.25Mしょ糖液を用いると収量が著しく低下する。TEK(TrisーEDTAーKcl)緩衝液を用いてホモジェナイズし、20%のしょ糖液をホモジェネート下部に重層して遠心することによりミトコンドリアの収量を上げることができた。北海道4河川に産卵遡上したサクラマスと道立ふ化場森支場で継代飼育されたサクラマスからmtDNAを抽出した。このうち2河川と森支場のサクラマスについて、10種類の6塩基対認識の制限酵素で切断し、アガロースゲル中で泳動した結果、7種類の酵素に変異を検出した。その結果7酵素の切断型に計18種類の変異があり、その組合せで生ずるB型のゲノム型が検出された。3集団に検出されたゲノム型は各集団に固有で集団間の重複は見られなかった。これは既報の東北太平洋岸のサクラマスのmtDNA分析結果とよく一致する(沼知・小林1988)。既報と合わせるとサクラマスmtDNAゲノム型は計34型にも達しきわめて多様性に豊むことになる。サクラマスのゲノム型から推定する限りサクラマスは河川集団ごとに特異的なゲノム型を持って分化していることが明らかになりmtDNAが個体や集団を判別する遺伝的標識として、また標識放流の効果や遺伝的組成の変化を知る標識として極めて有力であることが示された。従来、mtDNAの分離抽出は、生鮮な組織を用いなければ収量を上げることができなかった。この研究では、凍結組織からのmtDNA抽出にTEK(TrisーEDTAーKcl)緩衝液を用いて、ホモジェナイズし、20%のしょ糖液を下部に重層して遠心することでミトコンドリアの収量を上げた。凍結標本は保存条件によってミトコンドリアの分離に好適な肝臓を用いることができない場合があり、ミトコンドリアが最も安定した状態で保存される組織の検討をした。その結果、卵巣を用いることで凍結組織からも安定してミトコンドリアが分離できるようになった。このことは、サケ科魚類以外にも応用が可能であることが、スケトウダラ、マダイ、アユなどでも確認でき、先に報告したmtDNA分離法、生鮮組織の輸送法とあわせて、どのような状態の組織からも効率よくmtDNAを分離できるようになった。先に報告した日本産サクラマスとサクラマスの分布南限にある台湾産サクラマス(サラマオマス)との塩基置換数と分化年代の推定を行った。10種類の6塩基対認識の制限酵素で切断した結果、台湾産のサクラマスの切断部位は49で切断型はスべて日本産サクラマスに見られたものであった。台湾産のサクラマスは各酵素の切断型が全て同一でただ一つのゲノム型しか持たないと考えられた。
化石化作用の実験教材の開発

生き物が化石になる過程を理解することは,化石を理解する上で不可欠である。本研究では,地質学的時間の中で起こるこの化石化作用を,小型甲殻類の貝形虫を用いて実験的に理解できる教材を開発した。具体的には,まず現生貝形虫を観察して体制や生態を理解し,次に飼育水槽にたまった様々な段階の死骸を観察して化石になって行く過程を追跡し,最後に実際の化石を自分で見つけ出してほぼ同じであることを確認する実験である。従来,地質学的な長大な時間をかけて行われる化石化作用は実験が困難と考えられてきたが,筆者は淡水生介形虫を素材にすることで実験教材を開発することが可能であると考え,平成19年度は次の4つの研究を行った。(1)化石化作用の第1段階である生体の腐敗と硬組織の残留については,島根県宍道湖等西日本各地で採集した介形虫の飼育を通して,個体群の季節変動による供給量の変化があるほか,脱皮を行うために1個体が成長に伴って化石の元となる殻を数次にわたって生産することなどを解明した。(2)化石化作用の第2段階である運搬過程を支配する河川及び湖沼の流水力学的な環境については,購入した高分解能の電磁流速計を用いて,福岡市の室見川を例にして上流・下流・中流ごとに,これまでほとんど知られていない微地形による劇的な流速変化や乱流の実態を明らかにすると共に,内蒙古で採集したコキナ化石の配列から介形虫の殻の流水特性を明らかにした(日本地学教育学会で発表)。(3)化石化作用の第3段階である埋積後の過程については,白亜紀の山間盆地堆積物である国内の地層と内陸湖沼の堆積物である中国の内蒙古・遼寧省・浙江省の地層から,様々な保存状態の介形虫化石を採集して比較研究した結果,湿潤気候下で堆積したと推定される国内の化石は殻の石灰分が溶脱しモールドとして残るが,乾燥気候下では蒸発により石灰分が堆積物中に残るため,埋積された殻の石灰分が保存されるだけでなく,付加されることもあることなどを明らかにした(日本生物教育学会で発表)。(4)教材化予定の実験を,現行の理科の内容に最適化するため,小学校の地学分野の内容の変遷を明らかにする研究を行い(日本地学教育学会誌に論文として公表),理科指導法についても対応する学問領域のパラダイムを育成するスキーマの中核とする方法を提案した(国際教育学会・日本地学教育学会・日本理科教育学会等で発表)。従来,長大な地質学的時間を経て形成される化石は,その過程を学習するための実験教材の開発は困難と考えられてきたが,筆者は現生および化石の非海生介形虫を素材にすることで解決の方向を見いだし,平成19年度の成果をふまえて平成20年度は次の5つの研究を行った。1.実験素材として利用可能な現生の介形虫を探索するため,日本各地の淡水生・汽水生の現生介形虫の分布・生態を調査した(福井県北潟湖周辺,紀伊半島海岸部・内陸部の湖沼・河川,九州福岡市内の湖沼等)。その結果,様々な環境から底生および間隙生の多様な介形虫を見いだした。2.化石化作用の第一段階である軟体部の腐敗と硬組織の残留について,上記の各地で採集した種を飼育し,死後の変化の違いを調べた。その結果,軟体部の腐敗過程に属や種による差は少なく,(1)内蔵の腐敗・膨張と閉殻殻の弛緩による殻腹縁部の開口→(2)開口部からの腐肉食性の微生物の進入による軟組織の消失→(3)殻などの硬組織の化学的変化による劣化・分解という順で進むことが明らかとなった(日本生物教育学会で口頭発表)。3.化石化作用の第三段階である埋積後の続成過程について,兵庫県の白亜系篠山層群の2層準さらに石川県の手取層群の間で比較して調べた。その結果,介形虫自体の石灰分の量に関わらず,堆積物中の石灰分の量が化石の石灰分の保存に寄与していることが明らかとなった。4.以上の当初の計画に基づく研究に加えて,化石化作用の第二段階である運搬過程の研究を,兵庫県武庫川および関東平野の渡良瀬川で発展させた。その結果,粗粒堆積物の土石流による運搬および河川水の大規模な地下浸透を定量的に把握した(日本地学教育学会で口頭発表)。5.また,教材を適切に把握するための教員の資質(甲南大学教職センター年報・研究報告書)と,科学的な方法の小学校理科への導入(理科教育学会発表論文集)を関連研究として行った。

従来,長大な地質学的時間を経て形成される化石は,その過程を学習するための実験教材の開発は困難と考えられてきたが,筆者は現生および化石の非海生介形虫を素材にすることで解決の方向を見いだし,平成19,20年度の成果をふまえて平成21年度は次の4つの研究を行って,化石化教材を完成した。1.日本各地の湖沼・水田・河川などに生息する非海生介形虫の種類と生態について更なる調査を行い,学校現場で化石化教材に用いることのできる現生の素材としてHeterocypris属,Stenocypris属,Dolercocypris属,Cypridopsis属など多数の貝形虫が有効であることを明らかにし,有効な採集方法等を見出した。2.現生介形虫の採集・飼育から,遺骸の化石化への段階的変化の追跡,その延長上での化石標本の観察法に至るまでを適切に配列した,化石化作用の実験教材を開発した。特に化石の運搬作用に関わる河川作用については堆積学的な最新の知見を現在の理科教育に移転するための成果を発表した(日本地学教育学会誌)。3.2で開発した実験教材の有効性を検証するため,高等学校理科教員を対象にした研修で実践して,実用性を確認すると共に,教員からの評価を受けた。その結果,学校現場での教材としての有効性が高いことを確認し(地学教育学会で口頭発表),残された問題点等を把握して改善し,教師用・生徒用の実験マニュアルを作成した。4.知名度の低い貝形虫及び貝形虫化石を教育現場に広く普及させるために,児童生徒の興味関心の高い恐竜化石などの年代が,共産する貝形虫化石によって決定できることなどの例を示した(日本地質学会で口頭発表,北京自然史博物館紀要および東京学芸大学研究紀要で論文発表)。
タシケント地域の成長を支える水量・水質管理技術とマネジメント手法の確立

ウズベキスタンのチルチク川流域を対象に、観測地点数が少ない気象データを活用するために改良型ティーセン法を案出した。また、観測データの精度が低い場合の対処法を検討しシミュレーションによる賢明な水利用を検討できるようにした。統合的水マネジメント手法として塩害防止用、作物生育用、工業用水・都市用水、河川環境維持用水等を包含したモデルをチルチク川流域を対象に作成しシミュレーションした。その結果、水資源賦存量が農業生産を左右するので、節水灌漑と処理排水の再利用が欠かせないこと等を明らかにした。これをもとに、開発された手法を現地に移転するとともに、統合的水マネジメントの提言案を取りまとめた。ウズベキスタンの首都タシケントを擁するチルチク川流域を対象に統合型流域水マネジメントのために調査・検討を実施した。平成22年度実施予定で平成23年度に繰り越した部分の結果は以下の通りである。1.水収支・物質収支の算定(1)流域の水質の状況を把握するために、地下水・地表水調査を2011年8,9月に実施した。調査項目は、金属イオン、栄養塩類、COD_<CR>、溶存酸素濃度、塩素イオン、炭酸イオン、pHである。その結果、汚染源が散在しており、地下水流による汚染物質の輸送等は見出されず、局所的に高濃度に汚染されているところが有ることが判明した。地下水への影響は少ないと判断された。乾燥地特有の塩分も高くなかったし、栄養塩類の汚染もほとんど見られなかった。(2)水質汚染度水質汚染レベルはわが国と比べると比較的に清浄である。ただ、ストロンチウムなどわが国の水質基準にすらない物質による汚染が極めて大きい。これは、ストロンチウムを含む土層が水平状に分布する自然由来の可能性が高い。(3)水質分析採水試水の水質分析をウズベキスタンアカデミーに委託しているが、分析水質結果を検討したところ、分析誤差がかなり大きいと思われる点が確認され、検量線の決定方法等、国の規定として精度管理の水準を高める必要があることが明らかになった。今後、各種物質の標準液を提供し、検量線を毎回作成してもらうなどするなど、精度管理に努める必要があることが判明した。ウズベキスタンの首都タシケントが位置するチルチク川流域にて水利用を効率化し、この地域の成長を水資源制約でなくする手法を樹立することを目的としている。本研究の主要解明結果は以下の通りである。1.基礎データの収集と整理、および精度チェック1現地を踏査しGPS装置により水サンプリング地点(井戸)の位置を測定し、ウズベキスタン政府提供のサンプリング地点位置情報の精度を確認した。その結果、政府提供データは精度が必要レベルにないことが判明した。そのために自ら測定することにし、現地調査のたびに測定し精度を高めていくことにした。2水質分析結果に理論的に説明のできないものが散見されたので、水質分析の精度を確認した。確認方法は、わが国が用いている混合標準試料を先方に提供し分析結果を比較することとした。その結果、ナトリウムイオンの分析精度が悪いこと、他の金属イオンの分析過程における汚染が見られることが判明した。そのために、先方に、標準試料を提供し、分析精度を改善してもらった。2.水問題の現況整理3現地踏査を続けるとともに農地における塩害の状況と土壌の状態を引き続き調査した。塩害地における地下水の状況に関わる情報を収集し、問題の顕在化が生じる時期について考察した。また、水量に関わる政府公表データの精度についても検討した。3.水収支についての検討水量に関する政府資料では、降水量、植生、蒸発散量等が不明確であるので、基礎的な検討を再度実施するとともにGISによる検討も実施した。その結果、かなり精度を改善することができた。4.汚濁削減にかかる適正技術の必要条件とその開発準備現地生活水準にて可能な技術と技術システムについて検討した。研究目的:ウズベキスタンの首都タシケントが位置するチルチク川流域にて水利用を効率化し、この地域の成長を水資源制約でなくする手法を樹立することを目的としている。1.基礎データの収集と整理、および精度チェック:1現地を踏査しGPS装置により水サンプリング地点(井戸)の位置を測定した結果、および、ウズベキスタン政府提供のサンプリング地点位置情報の精度を確認し、誤差補正の方法を検討した。そのために自ら測定することにより精度を高めていくことにした。

この結果を受けて、水質汚染状況を把握しなおした。2.水問題の現況整理:3農地における塩害の状況と土壌汚染の状態を資料等により検討した。塩害地における地下水の状況に関わる情報を収集し、問題が顕在化する時期について考察した。その結果、工作が可能な農地は徐々に減少していることが判明した。また、水量に関わる政府公表データの精度についても検討し、誤差の大きさを明らかにした。3.水収支についての検討:水量に関する政府資料では、降水量、植生、蒸発散量等が不明確であるので、基礎的な検討を再度実施するとともにGISによる検討も実施した。その結果、未知の係数が残るもののかなり精度を改善することができた。4.汚濁削減にかかる適正技術の必要条件とその開発準備:現地生活水準にて可能な技術と技術システムについて、検討会を開催し、提言案を作成した。各季節の水質観測による収集データ、既存データの収集等の精度を確認し、不十分な点については対策を講じ得たので、大きな遅れはない。現地との情報交換も順調である。シミュレーションモデルもフレームワークはできており、係数決定の段階に至っているので、予定通りである。25年度が最終年度であるため、記入しない。統合的水マネジメントを可能にするシミュレーションを精度良く実施できるように基礎データをほぼ取得しえたので、シナリオをもとに、社会的条件を踏まえて、技術を含めて提言案を出せるように努める。現地との情報交換も現在以上に積極的に進める。
幕末公武関係史の研究

1.資料調査(1)「通航一覧」「通航一覧続輯」「続通信全覧」「阿部政弘事蹟」「照国公文書」合計22册の調査(2)東京大学史料編纂所「大日本維新史料稿本」の調査(計5回)(3)京都市霊山歴史館・伊勢市皇学館大学図書館の調査.2.資料収集(1)「通航一覧」以下より関係資料(ゼロックス紙)A4判3740枚分(2)「大日本維新史料稿本」より朝幕間折衝資料(フルサイズネガ・引伸し)B5判790枚分(3)関係図書・写本類より筆写資料(原稿用紙)950枚分収集3.研究成果幕末公武関係史上の重要案件たる弘化3(1846)年「海防勅諭」については(1)その発議者・関与者と特定できなかったが(2)老中阿部正弘ら幕府部内者,徳川斉昭・島津斉彬ら有志大名もこれを"朝権進出の端緒"と受けとめた形跡なく(3)有志層もこの視角から認識するに至らなかった.安政2(1855)年「毀鐘鋳砲太政官符」発布に関しては(4)斉昭が発議,正弘これを受け寺院側の反発を抑える為朝命を仰ぐ形をとったという通説以上に出なかったが, (5)朝権進出を憂えた一部史僚の進言に正弘がそれほど危機感を持たず(6)斉昭もその自覚なく(7)斉彬ら有志大名・有志層も格別注意した事実はなかったと思われる.以上のごとく両件はその時期重大な意義を果さず,幕末公武関係史は通商条約是非問題以後に新局面を迎えると考える.4.今後の課題幕末の公武間の折衝は秘せられる傾向つよい為資料にあらわれにくく,直接的な事実解明に困難がつきまとう.当時各層の人士が「海防勅諭」「毀鐘鋳砲太政官符」等をどう認識しているか,今後関係資料により更に広く調査をすすめてゆきたいと考える.1.資料調査(1)「通航一覧」「通航一覧続輯」「続通信全覧」「阿部政弘事蹟」「照国公文書」合計22册の調査(2)東京大学史料編纂所「大日本維新史料稿本」の調査(計5回)(3)京都市霊山歴史館・伊勢市皇学館大学図書館の調査.2.資料収集(1)「通航一覧」以下より関係資料(ゼロックス紙)A4判3740枚分(2)「大日本維新史料稿本」より朝幕間折衝資料(フルサイズネガ・引伸し)B5判790枚分(3)関係図書・写本類より筆写資料(原稿用紙)950枚分収集3.研究成果幕末公武関係史上の重要案件たる弘化3(1846)年「海防勅諭」については(1)その発議者・関与者と特定できなかったが(2)老中阿部正弘ら幕府部内者,徳川斉昭・島津斉彬ら有志大名もこれを"朝権進出の端緒"と受けとめた形跡なく(3)有志層もこの視角から認識するに至らなかった.安政2(1855)年「毀鐘鋳砲太政官符」発布に関しては(4)斉昭が発議,正弘これを受け寺院側の反発を抑える為朝命を仰ぐ形をとったという通説以上に出なかったが, (5)朝権進出を憂えた一部史僚の進言に正弘がそれほど危機感を持たず(6)斉昭もその自覚なく(7)斉彬ら有志大名・有志層も格別注意した事実はなかったと思われる.以上のごとく両件はその時期重大な意義を果さず,幕末公武関係史は通商条約是非問題以後に新局面を迎えると考える.4.今後の課題幕末の公武間の折衝は秘せられる傾向つよい為資料にあらわれにくく,直接的な事実解明に困難がつきまとう.当時各層の人士が「海防勅諭」「毀鐘鋳砲太政官符」等をどう認識しているか,今後関係資料により更に広く調査をすすめてゆきたいと考える.
フッ素徐放性シ-ラントが根面象牙質の脱灰層に及ぼす影響

本研究は、光重合型フッ素徐放性シ-ラント(以下、Fシ-ラントと略す)が、健全およびう蝕様脱灰層をもつ根面象牙質の耐酸性に及ぼす影響について検討したものである。対照としてフッ素を含有しないシ-ラント(以下、Cシ-ラントと略す)も用いた。健全ウシ根面象牙質および、20°C、pH4.0に調整した0.2M酢酸-酢酸ナトリウムの緩衝液に12時間浸漬することによりう蝕様脱灰層を作製した根面像牙質に、これらのシ-ラントを塗布し、直ちに光重合させた。これらの試料を1週間脱イオン水中に浸漬後、シ-ラントを除去し、上記の緩衝液に40時間浸漬して酸脱灰させ、ヌ-プ硬さの測定、軟X線観察による脱灰深さの測定、X線分析(EPMA)による元素分析を行った。健全象牙質に対しての脱灰深さは、無処理群、Cシ-ラント群、Fシ-ラント群の順に小さくなり、とくにFシ-ラント群では、他に比べ有意に小さかった。また処理面から25μm毎の深さでヌ-プ硬さを測定した結果、Fシ-ラント群においては、他に比べ象牙質表層付近の軟化が軟度であった。脱灰象牙質に対しては、Fシ-ラント、Cシ-ラント群間では脱灰深さに差はなかったが、無処理群では有意に深かった。また硬さ測定の結果、Cシ-ラント群と無処理群では明確な差は認められなかったが、Fシ-ラント群では軟化が軽度であった。また元素分析では、Fシ-ラント群の表層下にF、Ca、Pの高い分布が見られた。本結果から、健全象牙質にFシ-ラントを塗布することにより耐酸性が向上することがわかった。また脱灰象牙質においても、Fシ-ラント群は脱灰深さが浅かったこと、硬さの低下が軟度であったこと、表層下のF、Ca、Pの高い分布などから、Fシ-ラントを塗布することにより耐酸性が向上しているものと考えられる。従って、健全象牙質あるいはう蝕象牙質にFシ-ラントを塗布することは、う蝕の予防および進行抑制に有効であることが示唆された。フッ素徐放性小窩裂溝封鎖材として開発されたメタクリル酸フッ化物とメタクリル酸メチル共重合体を含む接着性レジン(Fーシーラント)が根面象牙質う蝕の進行抑制に及ぼす効果を明らかにするための第一歩として、Fーシーラントが根面象牙質の脱灰層に及ぼす影響を検討した。リン酸で1分間脱灰した象牙質にFーシーラントを塗布し、3分後に光重合させた後、形成面に垂直に試料を半切して6N塩酸で30秒間脱灰し、走査型電子顕微鏡によりシーラントの浸透状態を調べた。その結果、象牙質の最表層にはシーラントの浸透により、脱灰乾燥時の収縮に対して強い低抗を示す厚さ約10μmの層すなわちシーラント浸透層が観察された。

健全象牙質に形成された厚さ約3μmのシーラント浸透層は象牙質の脱灰進行を抑制しないと報告されているが、脱灰象牙質に形成された比較的厚いシーラント浸透層が象牙質の脱灰進行を抑制するかどうかは不明であり、今後の研究課題である。また、Fーシーラントから放出するフッ素が象牙質の脱灰進行抑制にどのように関与するかも今後の重要な研究課題である。本研究は、光重合方フッ素徐放性シ-ラント(以下、Fシ-ラントを略す)が、健全およびう触様脱灰層をもつ根面象牙質の耐酸性に及ぼす影響について検討したものである。対照としてフッ素が含有しないシ-ラント(以下、Cシ-ラントと略す)も用いた。健全ウシ根面象牙質および、20°C、pH4.0に調整した0.2M酢酸ナトリウムの緩衡液に12時間浸漬することによりう触様脱灰層を作製した根面象牙質に、これらのシ-ラントを塗布し、直ちに光重合させた。これらの試料を1週間脱イオン水中に浸漬後、シ-ラントを除去し、上記の緩衡液に40時間浸漬して酸脱灰させ、ヌ-プ硬さの測定、軟X線観察による脱灰深さの測定、X線分析(EPMA)による元素分析を行った。健全象牙質に対しての脱灰深さは、無処理群、Cシ-ラント群、Fシ-ラント群の順に小さくなり、とくにFシ-ラント群では、他に比べ有意に小さかった。また処理面から25μm毎の深さでヌ-プ硬さを測定した結果、Fシ-ラント群においては、他に比べ象牙質表層付近の軟化が軽度であった。脱灰象牙質に対しては、Fシ-ラント、Cシ-ラント群間では脱灰深さに差はなかったが、無処理群では有意に深かった。また硬さ測定の結果、Cシ-ラント群と無処理群では明確な差は認められなかったが、Fシ-ラント群では軟化が軽度であった。また元素分析では、Fシ-ラント群の表層下にF,Ca,Pの高い分布が見られた。本結果から、健全象牙質にFシ-ラントを塗布することにより耐酸性が向上しているものと考えられる。従って、健全象牙質あるいはう触象牙質にFシ-ラントを塗布することは、う触の予防および進行抑制に有効であることが示唆された。
エポキシ基含有反応性多孔材料の合成と応用

貫通した孔と骨格(材料部分)から構成され、網目状の共連続構造をもつ一体型の多孔体成形体(モノリス)は高い通気性・通液性、高強度、高比表面積、軽量といった特性を示すため、次世代型多孔材料として注目されている。代表者は先に、ポリメタクリル酸メチルをはじめとするアクリル樹脂から熱誘起相分離法によりモノリスの簡便な作製技術を開発している。本研究ではモノリスの作製条件を詳細に検討し、分子量が骨格径、孔径の制御に重要なパラメーターとなることを見出した。次にポリアクリロニトリル(PAN)のモノリス化を検討した。DMSOと水の混合溶媒中で相分離を誘起させることでモノリスを得た。次にPAN多孔体をヒドロキシルアミンのメタノール溶液中で加熱し、多孔体の骨格表面のシアノ基をアミドキシム化した。得られたアミドキシム化PAN多孔体を金属イオン溶液に浸し、溶液の濃度変化を観測したところ、様々な金属に対して高い吸着能を有していることがわかった。さらに、これを用いてフィルターを作製し、金属イオン溶液を通した際の金属の捕捉能を評価した。その結果、アミドキシム化PAN多孔体では、高速通液条件下でも効率よく金属を除去することが可能であった。これらのことより、本多孔体は新たな分離吸着材料として有用であることが示された。また、PAN多孔体を空気中230°Cで1時間、続けて二酸化炭素/アルゴン雰囲気中900°Cで2時間加熱したところ、微細なネットワーク構造を有する炭素多孔体が得られた。この炭素多孔体は1000m^2/g以上の非常に大きな比表面積を有していた。平成23年度の主たる目的であるアクリル樹脂モノリスの構造制御について、一定の成果を得ることができたため、平成24年度計画の一部(ポリアクリロニトリルモノリスの開発)を前倒しで実施した。平成23年度に開発したPANモノリス、アミドキシム化PANモノリス、炭素モノリスの用途開発を中心に、当初予定のポリビニルアルコールモノリスの開発も実施する。