hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高温適応キャパシタの応用を目指した歪み印加自然超格子誘電体材料の創生

1. (001)一軸配向自然超格子誘電体薄膜の誘電特性に関する配向制御層が与える効果の検証Bi-Oの蛍石構造とペロブスカイト構造で構成されたBi層状構造誘電体の一つであるCaBi_4Ti_4O_<15>に注目し、(001)一軸配向膜における電気特性に対する配向制御層の影響を検証することで、自然超格子誘電体薄膜の有する優れた電気特性を種々の基板上に実現する方法を明らかにした。ガラスおよびPt付きSi基板上に配向制御層としてLaNiO_3並びにCa_2Nb_3O_<10>^-ナノシートを用いて、膜厚100nmを有する(001)一軸配向CaBi_4Ti_4O_<15>薄膜を作製した結果、Ca_2Nb_3O_<10>^-ナノシートを用いた場合、表面平滑性の高いガラス上の一軸配向膜では既往の(100)_cSrRuO_3/(100)SrTiO_3基板上に作製したエピタキシャル薄膜に匹敵する誘電特性を示し、一方表面平滑性の低いPt付きSi基板上では、誘電特性が劣化することが分かった。一方、LaNiO_3を用いた場合は、基板種に依存せず誘電特性が劣化することが明らかになった。2. CaTiSiO_5基材料における電気特性と結晶構造の評価Si-O四面体構造とペロブスカイト構造で構成されたCaTiSiO_5基材料において、前年度で明らかになった優れた誘電特性と絶縁特性を有するCa(Ti_<1-x>, Zr_x)SiO_5に注目し、異なるZr/(Ti+Zr)比を有する試料における温度可変X線回折測定による構造解析と誘電率の温度依存性から、結晶構造と誘電特性の相関性を明らかにした。その結果、誘電率が温度変化に対して安定になる温度は、結晶構造の相転移を示す温度と一致し、Zr/(Ti+Zr)比が増加することによって相転移点が低下することが明らかになり、x=0.15以上になると相転移点が室温以下になることが明らかになった。本研究課題は平成26年度が最終年度のため、記入しない。1.自然超格子誘電体における最適組成の探索Bi-0の蛍石構造とペロブスカイト構造で構成されたBi層状構造誘電体の中で比較的高い相転移温度を有する(Ca, Sr)Bi_4Ti_, O_15に注目して、(100)_cSrRuO_3/(100)SrTiO_3基板上に膜厚100nmのエピタキシャル薄膜を作製し、比誘電率、絶縁性、比誘電率の温度安定性の3つの側面で最適な組成を探索した。その結果、SrBi_4Ti_4O_15が最も高い比誘電率を示した。対して比誘電率の温度安定性と絶縁性に関しては、組成に依存せず4000°Cまで-200ppm/°Cという高い比誘電率の温度安定性と10^<-2>A/cm^<2>以下の高い絶縁性を示した。Bi層状構造誘電体のほかにも、高温領域適応キャパシタ材料としてsi-0四面体構造とペロブスカイト構造で構成されたCaTiSiO_5基材料のセラミックを作製した。CaTiSiO_5におけるTi^<4+>サイトにZr^<4+>を置換することで比誘電率の変化率は室温から4000°C以上までの温度領域において約-100ppm/°Cを示し、非常に高い比誘電率の温度安定性が実現した。また、絶縁特性において250°Cまで10^<12>Ωcmという高い絶縁抵抗値を示し、こちらも優れた絶縁特性を得ることに成功した。2.自然超格子誘電体工ピタキシャル膜の作製と特性評価1.において高い絶縁性と比誘電率の温度安定性を示す(Ca, Sr)Bi_4Ti_4O_<15>を用いて、(100)_cSrRuO_3/(100)SrTiO_3基板上に膜厚50600nmのエピタキシャル膜を作製し、基板と薄膜間に発生する歪み量に対する誘電特性の関係を評価した。室温における比誘電率は歪み量に対して大きな依存性がないことを確認した。また、歪み量に対する比誘電率の温度変化量においては、歪み量の増加(膜厚の減少)に対して、比誘電率の温度変化量は-250ppM/°Cから-100ppm/°Cへと変化することが分かった。このことから、(Ca, Sr)Bi_4Ti_4O_<15>は薄膜層の膜厚を減少させることによって、高い比誘電率の温度安定性を実現することが明らかになった。ガラスおよびPt付きSi基板上に配向制御層としてLaNiO_3並びにCa_2Nb_3O_<10>^-

ナノシートを用いて、膜厚100nmを有する(001)一軸配向CaBi_4Ti_4O_<15>薄膜を作製した結果、Ca_2Nb_3O_<10>^-ナノシートを用いた場合、表面平滑性の高いガラス上の一軸配向膜では既往の(100)_cSrRuO_3/(100)SrTiO_3基板上に作製したエピタキシャル薄膜に匹敵する誘電特性を示し、一方表面平滑性の低いPt付きSi基板上では、誘電特性が劣化することが分かった。一方、LaNiO_3を用いた場合は、基板種に依存せず誘電特性が劣化することが明らかになった。2. CaTiSiO_5基材料における電気特性と結晶構造の評価Si-O四面体構造とペロブスカイト構造で構成されたCaTiSiO_5基材料において、前年度で明らかになった優れた誘電特性と絶縁特性を有するCa(Ti_<1-x>, Zr_x)SiO_5に注目し、異なるZr/(Ti+Zr)比を有する試料における温度可変X線回折測定による構造解析と誘電率の温度依存性から、結晶構造と誘電特性の相関性を明らかにした。その結果、誘電率が温度変化に対して安定になる温度は、結晶構造の相転移を示す温度と一致し、Zr/(Ti+Zr)比が増加することによって相転移点が低下することが明らかになり、x=0.15以上になると相転移点が室温以下になることが明らかになった。本研究課題は平成26年度が最終年度のため、記入しない。本年度において、Bi層状構造誘電体における組成、歪みに対する誘電特性への影響を評価することで、目的の誘電特性を実現するための指標を得ることに成功した。またCaTiSiO_5基材料においては、組成制御を行うことによって、これまでの材料とは異なる新たな高温領域適応キャパシタの候補となりうることが分かった。以上のことから上記の区分とした。今後は、新たな高温領域適応キャパシタ材料候補であるCaTiSiO_5において、比誘電率の向上と薄膜形態における誘電特性および絶縁特性の評価を行っていく。CaTiSiO_5は、誘電特性に方位依存が存在する可能性があり、比誘電率の向上には方位制御が必要であると考えられる。そのため、CaTiSiO_5の単結晶、もしくは成長方位の異なるエピタキシャル膜を作製することで誘電特性および絶縁特性の方位依存性を評価していく。その後CaTiSiO_5を基本組成として配向制御および組成制御による電気特性の向上を試みる。また、CaTiSiO_5基材料の薄膜化を行うことでキャパシタ層の膜厚に対する電気特性への影響を評価し、薄膜化による特性劣化の有無を定量的に理解する。
トルコギキョウのロゼット化に関する生態的研究

トルコギキョウのロゼット化は平均気温25°C以上,かつ最低気温20°C以上で誘起される。境界域の温度では移植時の断根,乾燥,種子成熟期の温度の影響を受ける。高温には胚が活動を開始する時点から感応し,子葉が展開するまでが感受性が高い。30°Cで発芽させ,この温度を2週間継続するとロゼット性の強い品種では100%ロゼット化する。本葉が4枚展開する時点にはこのような高温感受性はなくなり,この時点までに高温を受けていない幼苗では高温で抽台が促進される。高温に遭遇している幼苗ではロゼット化が深まる。したがって,発芽から本葉4枚に生育するまでロゼットを誘起するような高温に遭遇させないことが肝要である。このようなロゼット性には品種間差異があり,107品種を供試して検討した結果,最もロゼット化しにくい品種はロイヤルバイオレット,しやすい品種フレッシュホワイトであった。高温でロゼット化した幼苗は低温でロゼットが打破される。打破温度としては520°Cが有効であるが10°Cの効果が最も高い。苗令に関係なく,10°C4週間でロゼットは打破される。ロゼットを誘起する高温の範囲と処理期間、苗齢について福紫盃を供試して1988年から1989年にかけて自然日長下で実験を行った。播種7週後に移植し、調査は播種18週後に打ち切った。1.気温が抽だいに及ぼす影響1988年6月9日、10月17日、1989年2月4日に気温を23/18°C、28/23°C、33/28°C(昼温/夜温)に制御した省エネ型ファイトトロン(以下ESPと略記)に播種し、週1回抽だい率を調査した。23/18°C区では、播種時期に関係なく90%以上抽だいしたが、28/23°C区では、播種時期によって抽だい率は3090%と大きく異なり、この温度域では日射、日長などの環境要因も抽だいに関与している可能性が示唆された。33/28°C区では播種時期にかかわらずほとんどすべての個体が抽だいせずロゼット化した。2.高温処理時期が抽だいに及ぼす影響予備試験(デ-タ省略)の結果、播種後2週間33/28°Cで管理すると100%ロゼット化することが明らかとなったので、1988年10月17日に気温33/28°CのESPに播種し3、5、7、9、11、14日後に23/18°CのESPに移し、週1回抽だい率を調査した。播種後23/18°Cで継続した区では、90%抽だいしたが、播種後3日間高温(33/28°C)、その後中温(28/23°C)で栽培した区では70%、同様に33/28°C5日区で50%、7日区で40%、9日区で30%、11日区で10%となり、14日区では全く抽だいしなかった。発芽は高温区で5日目から始まり、7日後にはほぼ100%発芽し、その後胚軸が伸長し、1114日では子葉が展開した状態であった。3.播種直後の気温と処理期間が抽だいに及ぼす影響1989年3月16日に気温を25、30、35、40°Cに制御した照明付温度勾配恒温器に播種し3、5、7、9、11日後にガラス室(昼温25±3°C、夜温20±3°C)に移して、週1回抽だい率を調査した。25°C区では11日処理で抽だい率がやや低くなったが、9日処理までは90%以上が抽だいした。30°C区では35日処理でも抽だい率がやや低くなり、9日処理で60%、11処理では50%しか抽だいしなかった。また、35°C区では5日処理で80%、7日処理で65%、911処理で40%の抽だい率であった。40°C区では処理日数に関係なく90%以上の抽だい率を示した。

これは40°Cでは発芽が完全に抑えられ、ガラス室に移してから発芽したためであると考えられる。ロゼットを打破する温度範囲と処理期間について明らかにすることを目的として、苗齢別に`福紫盃'を供試して、1989年から1990年にかけて試験を行った。播種後週1回抽だい率を調査し、抽だい後に抽だい時の展開本葉数を調査した。1.低温(10°C)処理期間が苗齢の異なったトルコギキョウのロゼット打破に及ぼす影響1989年3月11日に33/28°C(昼/夜温)のファイトトロンで播種、育苗し、本葉が2、4、6、8枚展開後(2、4、8、12週後)に、10°Cの恒温室(17μmolm^2s ^1、連続照明)で低温処理を、3、4、5、6、7週間行い、その後ガラス温室(25±3/20±3°C)で栽培した。本葉2枚区は間引きを行い移植をしなかったが、それ以外の区は本葉46枚時に移植した。結果は第1、2図及び第1表に示した。いずれの区も80%以上抽だいした。本葉2枚区では低温処理週数に関係なく、処理後9週で80%抽だい率が100%に達しなかった。抽だい時の展開本葉は、本葉2枚区を除いて、3週処理で多く、7週処理で少なかった。2.ロゼット打破処理温度及び期間がトルコギキョウの抽だい率に及ぼす影響低温処理によってロゼット打破できることが明らかとなったため、必要な温度範囲と処理期間を明らかにするために、1989年4月13日及び10月16日に播種し、33/28°Cのファイトトロンで4週間栽培後、本葉4枚時に5、10、15、20、22.5、25、27.5°C一定に制御した温度勾配恒温器(35μmolm^2s ^1、連続照明)に搬入し、4、5、6週間後に28/23°Cのファイトトロンに移し、試験終了まで栽培した。いずれも間引きを行い移値を行わなかった。4月13日播種の結果を第3、4図及び第2表に示した。520°Cの処理区で87%以上の抽だい率となった。しかし、5°Cでは処理期間中にほとんど生育せず、処理後に本葉を2枚程度展開した後抽だいしたため、処理後80%抽だいまでの週数は長くなった。処理後80%抽だいまでの週数は処理週数が長いほど短いが、播種後80%抽だいまでの週数でみると同じであった。抽だい時の展開本葉数は78枚(34節)であったが、20°C4週処理区が最も多くなった。22.5°C以上の温度では抽だい率が著しく低く、27.5°Cではほとんどが抽だいしなかった。抽だいした個体も、展開本葉が10枚以上と多かった。10月16日播種の結果もほぼ同様であった。
医薬品情報学及び薬剤学に基づいたジェネリック医薬品の評価・格付け法の開発と評価

後発医薬品は患者の負担を軽減し、国の医療費削減に貢献する有効な対策として、その使用が推進されつつある。本研究においては、医薬品情報を収集し、それをもとにジェネリック医薬品の評価・格付けを行うための方法論を確立し実証することを目的とした。昨年度は、評価系を構築するとともに、モデル薬剤としてラニチジンを選択し、13社の製品ついて評価を行った。そこで本年度はまず、薬剤師を対象にアンケート調査を実施した。その結果、365名の薬剤師より回答を得て、ジェネリック医薬品に関して医療現場が望んでいる情報を明らかにすることができた。続いて、このアンケート調査の結果と、前年度に行った評価の結果とを考慮に入れて評価系の見直しを行った。そして、評価項目を47項目とし、(1)生物学的同等性に関する項目(9項目)、(2)作用に関する項目(4項目)、(3>製剤等に関する項目(9項目)、(4)添付文書の整備状況(7項目)、(5)その他の文書の整備状況(13項目)、(6)情報サービスの質(5項目)、という6つのカテゴリーに分類した。最後に、モデル薬剤としてプラバスタチン製剤を選択し、先発品と27種の後発医薬品、計28種について、販売企業に文書により情報の提供を依頼し、上記の項目の評価を行った。構築した基準による評価の結果、各製剤の総合的評価や個々の特性を俯瞰できた。また、各カテゴリー間の独立性は高く、本評価法は、個々のGEの特性、すなわち長所や短所を一目で把握する上で有用であった。今回構築した新規評価法は、後発医薬品間の総合的評価とともに、個々の特性を把握する上で、極めて有用なツールであることが明らかとなった。本評価系を活用することで、薬局をはじめとする医療機関が、最も優れた後発医薬品を採用し、自信を持って患者に後発医薬品を提供することができるようになるだろう。(750)本研究においては、医薬品情報を収集し、それをもとにジェネリック医薬品の評価・格付けを行うための方法論を確立し実証することを目的とした。まず、医療従事者に対する聞き取りなどを行い、その結果も考慮して、医薬品の評価にあたって対象とすべき項目をリストアップした。続いて、それぞれの項目について、医療用添付文書、インタビューフォーム、その他の資料、文献などをもとにしてその内容を評価するための評価基準を構築した。その結果、評価対象項目として、(1)提供された情報を総合して評価する「製品評価」、(2)医療現場で正しい情報が取り出しやすいかを評価する「文書・情報の整備」、(3)企業としての情報提供システムの質を評価する「情報サービスの質」の三大項目がリストアップされた。(1)としては、生物学的同等性に関する10項目、作用に関する2項目、製剤等に関する6項目、の計18項目を評価対象とした。(2)としては、添付文書の整備に関する7項目、インタビューフォームの整備に関する6項目、その他の2項目、の計15項目を評価対象とし、各項目について重要度に応じてポイントを付与した。(3)としては、6項目を評価対象とした。続いて、モデル薬剤としてラニチジンを選択し、そのジェネリック製剤を発売している13社に対して、文書により情報の提供を依頼し、上記の項目の評価を行った。その結果、総合得点として8点から70点まで、製剤毎に評価点は大きく異なっていた。今回構築した評価法は、個々の後発医薬品を評価するにあたり重要な指標を提供しうるものと考えられた。(664)後発医薬品は患者の負担を軽減し、国の医療費削減に貢献する有効な対策として、その使用が推進されつつある。(750)
基礎物理学実験における身体運動測定の導入

物理学に対する学生の学習意欲を高めるため,人間の身体運動を測定・分析することを大学基礎物理学の学生実験に取り入れることにした.具体的には,力量計と回転板を利用した.[中間結果は,日本物理学会1993年秋の分科会(岡山大学,10月)において報告した.]1.力量計(ストレインゲージを利用した非常に感度のよい体重計)の上に乗っている人の身体全体の重心運動は,その人がどんなに複雑な運動をしていても,その人に作用する外力(重力と力量計から受ける力)だけによって決まる.したがって,身体の重心運動は極めて簡単に解析できる.例えば,垂直跳びでは,力量計から受ける力の時間変化から跳躍高が計算できる.また,片腕を鉛直面内で回転運動させることから腕の質量を求めることもできる.このような実験を学生実験として導入するため,安価で保守の容易な測定装置を自作した.記録解析装置としては既存のパソコンを利用した.2.回転椅子に腰掛けた人が,回転しているときに腕を伸ばしたり縮めたりすると,その回転速度が変化する.市販の回転板は定性的な演示実験用の装置なので,定量的な測定のできる回転板装置を製作した.これを利用すれば,身体姿勢の違いによる身体の慣性モーメントの変化などを精確に調べられる.現状のままでも演示実験用装置としては利用可能であるが,学生実験に使うには更に安全性を高める必要がある.なお,学生実験への導入に先だって,学生の力学法則についての理解度を調査し,加速度と力の関係をしっかり理解している者が極めて少ないことも確認した.今後,学生実験として導入し,その成果を検討しながら実験内容を充実させていきたい.物理学に対する学生の学習意欲を高めるため,人間の身体運動を測定・分析することを大学基礎物理学の学生実験に取り入れることにした.具体的には,力量計と回転板を利用した.[中間結果は,日本物理学会1993年秋の分科会(岡山大学,10月)において報告した.]1.力量計(ストレインゲージを利用した非常に感度のよい体重計)の上に乗っている人の身体全体の重心運動は,その人がどんなに複雑な運動をしていても,その人に作用する外力(重力と力量計から受ける力)だけによって決まる.したがって,身体の重心運動は極めて簡単に解析できる.例えば,垂直跳びでは,力量計から受ける力の時間変化から跳躍高が計算できる.また,片腕を鉛直面内で回転運動させることから腕の質量を求めることもできる.このような実験を学生実験として導入するため,安価で保守の容易な測定装置を自作した.記録解析装置としては既存のパソコンを利用した.2.回転椅子に腰掛けた人が,回転しているときに腕を伸ばしたり縮めたりすると,その回転速度が変化する.市販の回転板は定性的な演示実験用の装置なので,定量的な測定のできる回転板装置を製作した.これを利用すれば,身体姿勢の違いによる身体の慣性モーメントの変化などを精確に調べられる.現状のままでも演示実験用装置としては利用可能であるが,学生実験に使うには更に安全性を高める必要がある.なお,学生実験への導入に先だって,学生の力学法則についての理解度を調査し,加速度と力の関係をしっかり理解している者が極めて少ないことも確認した.今後,学生実験として導入し,その成果を検討しながら実験内容を充実させていきたい.
CpG-DNAによるアレルギー性鼻炎抑制の基礎的研究

抗原提示細胞としてのB細胞上の共刺激分子リガンドであるPD-L1の発現をCpG-DNAによって亢進させることができた。スギ花粉症患者の末梢血から分離したCD4+T細胞をスギ花粉抗原で刺激した際に、T細胞から産生されるTh2サイトカインであるIL-5、IL-13の産生を、CpG-DNAで処理したB細胞で抑制することができた。これは、CpG-DNAが、B細胞上の抑制的共刺激分子リガンドであるPD-L1の発現が亢進したからであると考えられた。また、CpG-DNAがB細胞上のPD-L1の発現を亢進させる際のシグナル伝達経路についても明らかにできた。T細胞は抗原提示細胞からT cell receptorを介して抗原提示を受ける際、共刺激分子の働きによって、T細胞活動を促進、もしくは抑制の方向に傾ける。今回、アレルギー抑制作用のあるCpG-DNAによって、抗原提示細胞であるヒト末梢血B細胞上の共刺激分子リガンドがどのように変化するかを検討した。これまで、CpG-DNAによって共刺激分子リガンドがどのように変化するかということは、あまり検討されてこなかった。我々は、ヒト末梢血からMACSシステムを用いて、B細胞を分離して、CpG A typeおよびB typeでB細胞を刺激した。real time PCRを用いて、B細胞上の共刺激分子リガンドの発現を6時間後にreal time PCRを用いて調べたところ、CpG-B typeの刺激によって、T細胞活動を抑制する補助刺激分子PD-1のリガンドでB細胞上に発現している分子であるPD-L1の発現が亢進することが確認された。また、T細胞の活動を促進する共刺激分子ICOSのリガンドでB細胞上に発現している分子、B7RP-1は、CpG B typeの刺激で発現が抑制されることが分かった。同じく、T細胞活動促進系の共刺激分子CD30のリガンドであるCD30Lの発現もCpG Btypeで抑制されることが判明した。CpGでの刺激後の共刺激分子リガンドの発現定量までの時間は6時間、12時間、24時間、48時間と変化させたが、6時間後が最も共刺激分子リガンドの発現亢進や抑制の度合いが大きかった。また、刺激するCpGの濃度は、共刺激分子リガンドの発現が最も促進または、抑制される1μMで実験を行った。以上の結果により、CpGが抗アレルギー作用を発揮機序の一つとして、CpGによる共刺激分子リガンドの発現変化が考えられた。また、今後、共刺激分子の発現を抗原特異的に制御できるようになれば、アレルギー性鼻炎(スギ花粉症)などの疾患の治療につながる可能性があると考えられる。22年度の研究では、アレルギー抑制作用のあるCpG-DNAが、抗原提示細胞であるヒト末梢血B細胞上の抑制系の共刺激分子リガンドであるPD-L1の発現を促進させることを明らかにした。23年度は、CpG-DNAのよって、発現が亢進したPD-L1がどのような機能を持つかということについて研究を行った。MACSシステムを用いて、スギ花粉症患者の末梢血からB細胞とCD4+cell(T細胞)を分離した。B細胞はあらかじめ、CpG B typeで刺激しておき、CpGを洗浄して除去した後、CD4+cell、スギ花粉抗原であるCry j1も混合して培養した。24時間後、培養液中のTh2サイトカインである、T細胞から産生されるIL-5、IL-13の濃度をEHSAにて測定した。その結果、CpG処理したB細胞を添加しなかった群では、Cry-j1の刺激でIL-5、IL-13の産生は著明に増加していたが、CpG処理したB細胞を加えることによって、IL-5、IL-13の産生は著明に抑制された。また、PD-L1のリガンドである可溶性PD-1のキメラ蛋白を添加したところ、その抑制は解除された。これは、添加された可溶性PD-1のキメラ蛋白がB細胞上のPD-L1と結合して、CD4+cell上のPD-1と結合できずに、抑制の刺激がT細胞に入らなかった可能性が考えられる。以上から、CpGの刺激によって発現が亢進したPD-L1がT細胞上のPD-1と結合し、T細胞の活動を抑制し、結果的にIL-5、IL-13の産生を抑制した可能性が考えられる。

また、T細胞活動促進系の共刺激分子のリガンドであるB7RP-1やCD30Lの発現はCpG B typeによって抑制された。CpGは、抗アレルギー作用を持つが、抗原提示細胞上の共刺激分子リガンドの発現変化が、その一端を担っている可能性が考えられた。今後、共刺激分子リガンドの発現を抗原特異的に制御できれば、アレルギー性鼻炎の新しい治療につながる可能性があると考えられる。
チミンダイマ-除去修復機構の合成DNAによる解析

T4エンドヌクレア-ゼVのX線による構造解析から推定される基質結合付近の塩基性アミノ酸を変換することにより、Arg3、Arg22、Arg26がPDグリコシラ-ゼ活性に重要な残基であることがわかった。Arg3をGlnに変えると活性が完全に消失する。また、立体的にこの近傍にあるGlu23をGlnに変えた場合にもPDグリコシラ-ゼ活性は消失する。興味深いことにGlu23をAspに変換してメチレン基を一個少くした場合にもこの活性が全くなくなることがわかった。さらに、Arg3をLysに変えた場合、Arg26をLysまたはGlnに変えた場合にはKmの増大が観察されたことから、これらの残基が基質との結合に重要であることが推定される。チミンダイマ-を一個含むオリゴデオキシリボヌクレオチドを合成し、相補鎖と合わせて二本鎖を形成させ基質とした後、これらの変異体蛋白を加えて、CDスペクトルの変化を調べたところ、Glu23をGlnに変えた変異体は基質の高次構造に大きな変化を与えることがわかった。この変異体はチミンダイマ-を含まない二本鎖14merのCDスペクトルには変化を与えないことから、チミンダイマ-DNAに対する特異的結合能を有するものと思われる。つまりこの変異体は基質と結合するが触媒活性のない蛋白であり、基質との共結晶化に適したものである。次に塩基部を持たないアベ-シックサイトを一箇所含むデオキシリボヌクレオチドを合成し、変異体の二段階目のAPエンドヌクレア-ゼ活性を調べた。ほとんどの変異体は大量に用いたときには鎖を切断するがGlu23をGlnに変えたものは全く活性を示さなかった。Glu23をAspに変えると一段階目の反応は全く進行しないがアベ-シックサイトがあると、わずかにβー脱離を起こして鎖を切断することがわかった。この時に至適pHがわずかに酸性側となることを見出した。
複雑な分子誘導体の電子状態のモデルの構築と電子相関の研究

種々の準2次元的結晶を作るBEDT-TTF塩は分子そのもの及び結晶構造の複雑性のために電子状態の特質を良く捕らえた簡単化した電子状態モデルがこれ迄作られなかった。そのためBEDT-TTF塩の特徴である有機金属、超伝導体としての性質に電子相関効果がどのように寄与しているかという重要な理論的問題の研究が行われなかった。この研究ではBEDT-TTF分子に対してはエチレン基の超共役を取り入れたπ電子に対するPariser-parr-Pople(PPP)モデルを用い、βおよびκ型結晶の4分子クラスターに対する周期境界条件下でのHartree-Fock(HF)計算を行い、その特徴を再現する微視的モデルを構築する。クラスターのトップ4準位では各分子の最高被占準位(HOMO)のみが含まれ他準位の混合はほとんどない。塩では2分子のHOMOから1電子が引き抜かれる。HOMOから1電子を抜いた準位(SOMO)はHOMO内での電子間クローン反発Uが大きいので下に沈む。その位置に共鳴する準位があるとSOMOはクラスターに拡がる。しかし金属状態ではUはスクリーンされSOMOと共鳴する準位がないのが普通である。その場合HF状態ではトランスファーtが最大の分子対間でダイマーが形成される。スクリーンされていないUではU/tは90程度で系は強相関である。ダイマーのギャップは0.12eV程度で小さい。ダイマー間トランスファーは3角格子の形になっている。こうしてこの系はHOMOのみから成るHubbard系のダイマーが3角格子配列をなし、ダイマーギャップは小さく、3コの電子がダイマーに入っている。U/tは強相関領域にある。このモデルでの電子相関問題を解くことがBEDT-TTF系でのその寄与を解明することとなろう。
ジルコノライトのREE・アクチノイド分配と，年代学研究への応用

筆者は南極大陸のセール・ロンダーネ山地からジルコノライトを発見した。このジルコノライトはバデレイ石やコランダムと密接に産する。カソードルミネッセンス(CL)像は,このような鉱物の研究に有効である。私はCLポートを改造・自作した。これによりEDS検出器との同時使用が可能になった。このジルコノライトは多量のY, REE, U, Thを含んでいる。この化学組成には,複数のサイトの同時置換が重要であることがわかった。それは特にCa-REE間の置換と, Ti-(Fe, Mg)間の置換である。このジルコノライトのCHIME年代は約528Maであった。ジルコノライトは年代測定に使用することが出来る。近年,ジルコン年代学が急速に発展しているが,ジルコンは珪酸塩鉱物であり,SiO2に枯渇した岩石には産しない。そのような岩石中のZr・REE・Th・Uは酸化鉱物に分配されることになる。その典型例が,月の玄武岩・斜長岩,地球の超苦鉄質岩・超高温変成岩・変成スカルンなどに含まれるジルコノライトである。本研究は,ジルコノライトのREE・アクチノイド分配様式を解明し,SiO2に枯渇した高温岩石の絶対年代の研究とともに,高レベル核廃棄物処理の基礎研究ともなるものである。志村は,南極セール・ロンダーネ山地のグラニュライト相の変成スカルン中から,新鉱物マグネシオヘグボマイト2N4Sを発見した(Shimrua et al., 2012)。このスカルン中に,ジルコノライトが含まれている。このジルコノライトは,バッデレイ石・ジルコン・コランダムのような,カソードルミネッセンスを示す鉱物と共生することが多い。そこでCL検出器を用い,組織や鉱物共生を詳細に記載し,元素濃度分布と形成反応を解析する。この目的のため、現有のCL検出器を、EDS検出器と同時使用できるように、取付構造の改造を開始した。部品を自作するために、現有の取付ポートの構造を精密に調べ、設計図はほぼ完成した。現在、取付位置などを微調整中である。必要素材の選定と調達が年度内に間に合わなかったので、現物はまだ未完成である。並行して、南極、セール・ロンダーネ山地産のジルコノライトの産状記載と化学分析を進めた。REEなどを多量に含み、少なくとも33元素測定する必要があることがわかった。当初、当大学のEPMAの測定プログラムにバグがあり、30元素以上測定することが不可能であった。現在はメーカーが修理し、この問題は解決した。精密な定量にむけて測定ルーチンを構築中である。CL検出器の改造部品については、当初は27年度内に完成予定であった。しかし他の検出器先端部との干渉や光学フィルタの取付方法などを考え、図面を引きなおすのに予想より時間がかかった。しかしほぼ問題は解決し、図面はほぼ完成した。この改造部品は28年度に作成する。定量分析において、分析機器のソフトウェアに、メーカーも把握していなかった想定外のバグがあった。このため、30元素以上の分析ができず、分析作業が遅れを生じた。現在この問題はメーカーの修理により解決した。現在、多元素の精密測定に向けてルーチンを構築中である。研究対象の鉱物は多様な元素が分配され、置換関係が複雑である。多成分系の置換関係の解明のために、4成分系の組成共生図(四面体ダイアグラム)を作成する必要があった。これについては、革新的なアルゴリズムを数学的に解くことができた。この成果をAmerican Mineralogistに投稿したところ、短時間ですぐに受理された。これはすでに掲載済みである。想定外の難題にもぶつかったが、多成分系の相平衡解析の基礎研究などで重要な成果が上がったといえる。以上のことから、概ね順調に進んでいると言える。その典型例が,ジルコノライトである。志村は,南極セール・ロンダーネ山地から,新鉱物マグネシオヘグボマイト2N4Sを発見した(Shimura et al., 2012)。この岩石中に,ジルコノライトが含まれている。そこで、現有のCL検出器を、EDS検出器と同時使用できるように、取付構造を改造した。納入状態ではCL検出器は試料の上に水平に挿入されており、CL検出器を挿入するためにEDSの作動距離よりも試料位置を下げなければならず、EDSとの同時使用が不可能であった。精密な設計図を自分で作成し、山口大学工学部のものづくり支援センターに作成を依頼した。2016年度に改造に成功し、現在はCL検出器とEDS検出器の同時使用が可能となった。これにより鉱物記載の効率が飛躍的に向上した。

並行して、南極、セール・ロンダーネ山地産のジルコノライトの化学分析を進めた。REEやアクチノイドなど多様な元素を含むため、35元素の精密な定量分析が必要であった。現在ほぼ十分な精度の定量分析に成功しつつある。その結果、Y・REEが半分以上占めているサイトがあるらしいことが分かってきた。現在は置換関係などの解析を進めている。CL検出器の改造は当初計画では27年度内に実施予定であった。想定外の技術的な問題があり半年遅れたが、28年度に当初の改造計画はほぼ成功した。定量分析については、分析機器のソフトウェア上の制約から、30元素以上の分析は不可能であった。1年前の報告では少なくとも33元素の定量が必要であったとしたが、研究対象の鉱物は35元素の精密定量分析が必要であることがわかった。これも想定外の事であり、遅れが生じていた。しかし28年度にこの問題は解決し、35元素の定量分析に成功した。現在さらに定量精度を上げるため、特性X線の干渉補正など、細部の改善に取り組んでいる。現在、置換関係の解明など、さらに詳細な解析を進めている。近年,ジルコン年代学が発展しているが,ジルコンは珪酸塩鉱物であり,SiO2に枯渇した岩石には産しない。そのような岩石中のZr・REE・Th・Uはジルコノライト(CaZrTi2O7)のような酸化鉱物に分配される。ジルコノライトは月面の各種岩石をはじめ、地球では超苦鉄質岩・エメリー・超高温変成岩などから報告されている。志村は,南極大陸から、新鉱物マグネシオヘグボマイト2N4Sを発見した。この岩石中にジルコノライトが含まれている。このジルコノライトは、バデレイ石・コランダムのような、カソードルミネッセンス(CL)を示す鉱物と共生することが多い。現有のCL検出器は、メーカー仕様によりEDS検出器と作動距離が異なるため同時使用ができなかった。そこで検出器取付ポートを自分で設計・製作し、CL検出器とEDS検出器を同じ作動距離で同時使用できるように改造した。その結果、他の鉱物との共生組織を効率よく観察できるようになった。このジルコノライトの化学組成は、REE・アクチノイド・ニオブ・タンタル・タングステンなど多様な元素を含むため、35元素の精密な定量分析が必要であった。慎重な分析の結果、Ca(2+)のサイトを置換してY(3+)・REE(3+)が半分以上を占めていることが解った。過剰なプラスの電荷はTi(4+)のサイトをFe(2+)やMg(2+)などが同時に置換することでバランスをとっているようである。このジルコノライトのREEやU含有量は、過去に人工合成されたジルコノライトの最大値よりも多く、この置換関係が、高レベル核廃棄物の安定固化方法にも応用できると思われる。また、そのCHIME年代は約528 Maであることもわかった。これで当初の研究目的は達成した。現在さらに、結晶構造解析に挑戦しているが、メタミクト化が著しく難航している。これは次の研究ステップへの課題としたい。筆者は南極大陸のセール・ロンダーネ山地からジルコノライトを発見した。このジルコノライトはバデレイ石やコランダムと密接に産する。
ヒト疾患モデルとしてのメダカ胚における心臓内血流の三次元計測

本研究では、発生期のヒト疾患モデルとして用いられるメダカ胚における心臓内血流の三次元流動の詳細を、ドップラー位相シフトホログラフィーとPIVを併用することで、顕微鏡下での単眼観測によって三次元的に計測することを目標とした。メダカ胚は卵膜が透明で、発生初期は心臓や大動脈などの臓器も透明であり、赤血球濃度も低いため、その流動は顕微鏡下で容易に観察することが可能である。また、得られた動画をPIVの原理を用いて解析すれば、その流動の二次元計測は難しくはない。しかし、胚の形状はほぼ球であるため、その血流は三次元的であると考えられる。一般的に、顕微鏡下の観察では、ステレオ法に必要な十分な視差が取れないため、三次元的な観察は容易ではない。従って、メダカ胚における心臓内血流の三次元流動を観測し、発生期の異常を検知するためには、単眼観測にて三次元流動の詳細を明らかにする新たな計測手法の確立が必要である。本研究では、メダカ胚の心臓内血流に対し、まず顕微鏡下で観察を行い、更に二次元のPIVの原理を併用することで、メダカ胚の静脈及び心臓内の血流の二次元流動の詳細を計測した。発生期のメダカ胚の心臓内血流は、赤血球濃度が低く、離散的な粒子画像の運動を用いて流体の二次元流速を計測するPIVによる二次元計測を行うことは可能である。しかし、発生期は赤血球の色彩も弱く、画像のコントラストが低い。そこで、顕微鏡画像に前処理を施すことによって、色彩の薄い発生期のメダカ胚の心臓内血流に対するPIVによる二次元in-vivo流速測定を実現した。これと並行して、顕微鏡下でステレオ視を可能とするマイクロプリズムを設計し、顕微鏡下での生体内血流の三次元計測の可能性を示した。遺伝的心臓疾患の早期発見・早期治療は、生存確率を大幅に向上させることが期待できるため、その実現が切望されている。そのためには、生体内の心臓及び大静脈内の血流に対するin vivo計測の実現が必須であるが、未だ、あらゆる生物においても、その血流に関するin vivo観察を行った例は皆無である。近年、ヒト疾患モデルとして、対外発生が可能なメダカなどの小型魚類が用いられるようになってきた。メダカ胚は卵膜が透明であり、発生器の体内組織の観察が容易である。そこで、発生初期のメダカ胚に対し、高速度カメラを用いて心臓及び大静脈内の血流を顕微鏡下でin vivoにて観察することで、将来的に遺伝的心臓疾患の早期発見に繋がる基礎的知見を得ることを目的とする。本研究では、顕微鏡下でメダカ胚における心臓及び大静脈内の血流を高速度カメラによって観察し、その可視化画像に対して輝度反転と背景除去を行うことで、PIV(粒子画像流速計:Particle Image Velocimetry)による計測を可能とした。その結果、大静脈内の血流に関しては、心臓の拍動に伴う血流速度の脈動を確認し、心臓内の血流に関しては、弁の開閉による流速変化の様子を確認することに成功した。一方、三次元速度計測を実現させるためのドップラー位相シフトホログラフィーに関しては、高精度移動ステージ上に設置した異なる速度で移動する複数の粒子に対し、個々の速度を分離して計測出来ることを実証した。また、ドップラー位相シフトホログラフィーによる三次元速度計測が拡大光学系を導入しても実現計測が可能であることを検証した。申請時の平成28年度の研究実施計画通りの研究成果が得られているため。近年、ヒト疾患モデルとして、対外発生が可能なメダカなどの小型魚類がいられるようになってきた。メダカ胚は卵膜が明であり、発生器の体内組織の観察が容易である。その結果、心臓内の血流に関しては、心臓の拍動に伴う血流速度の脈動を確認し、弁の開閉による流速変化の様子を確認することに成功した。一方、三次元速度計測を実現させるためドップラー位相シフトホログラフィーに関しては、高精度移動ステージ上に設置した異なる速度で移動する複数の微粒子に対し、個々の速度を分離して計測出来ることを実証した。しかし、ドップラー位相シフトホログラフィーによるメダカ胚の血流計測に関しては、未だ実現には至っていない。そこで、保険として、顕微鏡下で三次元計測を可能とするマイクロプリズムの設計と試作における問題抽出を平行して行った。メダカ胚の心臓内血流の二次元計測は明らかな成果を上げているし、三次元計測の手法自体は順調に開発が進んでいるが、実際に顕微鏡下での血流の三次元計測には未だ着手に至っていない。

本研究では、発生期のヒト疾患モデルとして用いられるメダカ胚における心臓内血流の三次元流動の詳細を、ドップラー位相シフトホログラフィーとPIVを併用することで、顕微鏡下での単眼観測によって三次元的に計測することを目標とした。メダカ胚は卵膜が透明で、発生初期は心臓や大動脈などの臓器も透明であり、赤血球濃度も低いため、その流動は顕微鏡下で容易に観察することが可能である。また、得られた動画をPIVの原理を用いて解析すれば、その流動の二次元計測は難しくはない。しかし、胚の形状はほぼ球であるため、その血流は三次元的であると考えられる。一般的に、顕微鏡下の観察では、ステレオ法に必要な十分な視差が取れないため、三次元的な観察は容易ではない。従って、メダカ胚における心臓内血流の三次元流動を観測し、発生期の異常を検知するためには、単眼観測にて三次元流動の詳細を明らかにする新たな計測手法の確立が必要である。本研究では、メダカ胚の心臓内血流に対し、まず顕微鏡下で観察を行い、更に二次元のPIVの原理を併用することで、メダカ胚の静脈及び心臓内の血流の二次元流動の詳細を計測した。発生期のメダカ胚の心臓内血流は、赤血球濃度が低く、離散的な粒子画像の運動を用いて流体の二次元流速を計測するPIVによる二次元計測を行うことは可能である。しかし、発生期は赤血球の色彩も弱く、画像のコントラストが低い。そこで、顕微鏡画像に前処理を施すことによって、色彩の薄い発生期のメダカ胚の心臓内血流に対するPIVによる二次元in-vivo流速測定を実現した。これと並行して、顕微鏡下でステレオ視を可能とするマイクロプリズムを設計し、顕微鏡下での生体内血流の三次元計測の可能性を示した。今後はまず、本年度までに実現した、メダカ胚における心臓及び静脈内の血流に関する二次元in vivo計測の結果を国内外に公開しつつ、関連する研究分野の情報収集を行う計画である。また、三次元流速測定法であるドップラー位相シフトホログラフィーの開発に関しては、多点での同時計測と拡大光学系を利用した微小領域での計測を同時に実現出来るように、更なる計測法の改良を行う予定である。デジタルホログラフィーによる三次元血流計測が研究期間内に実現出来ない場合に備えて、マイクロプリズムによる三次元計測を平行して行う。デジタルホログラフィーによる三次元計測が実現出来なかった場合の保険として、マイクロプリズムによる三次元計測を実施するため。
W*-半群を用いたE0-半群の分類

Arvesonは,プロダクトシステムの概念を導入することによってB(H)上のE0-半群の指数理論を構築した.申請者は,その指数理論を一般のvon Neumann環上のE0-半群に拡張することを目指す.申請者のこれまでの研究によって,プロダクトシステムの拡張概念であるW*-双加群から成るプロダクトシステムが導入され,E0-半群はそのプロダクトシステムによって分類されることが分かった.本研究では,Arvesonの指数理論の拡張として,W*-双加群のI型プロダクトシステムと指数を導入し,そのI型プロダクトシステムに対応するE0-半群を指数によって完全に分類することを試みる.Arvesonは,プロダクトシステムの概念を導入することによってB(H)上のE0-半群の指数理論を構築した.申請者は,その指数理論を一般のvon Neumann環上のE0-半群に拡張することを目指す.申請者のこれまでの研究によって,プロダクトシステムの拡張概念であるW*-双加群から成るプロダクトシステムが導入され,E0-半群はそのプロダクトシステムによって分類されることが分かった.本研究では,Arvesonの指数理論の拡張として,W*-双加群のI型プロダクトシステムと指数を導入し,そのI型プロダクトシステムに対応するE0-半群を指数によって完全に分類することを試みる.
角膜実質と上皮組織の相互作用に関する研究

角膜疾患の中には上皮のみでなく実質に及ぶ障害が多々あり、上皮病変が実質に、あるいは実質病変が上皮修復に悪影響を及ぼしている例が少なくない。これらの病変の一部には結膜被覆を行うことにより上皮のみならず実質組織の再構築が行われ、炎症の終息が手られるものがある。今回は、角膜上皮、結膜上皮と実質組織の相互関係を明らかにすることを目的として実験を行った。角膜実質が正常なもの、浮腫を伴うもの、炎症を伴うもの、血管を伴うものに対し結膜被覆を行い経過を観察した。結膜被覆後一時的に実質に浮腫が認められその後細胞浸潤が起こりkeratocytoが増加しそれが正常に戻るにつれ実質内の浮腫、細胞浸潤が減少していくのが観察された。結膜で被覆された角膜実質は水分の蒸発が減少しその結果浮腫が起こり、膠原線維間が開くため細胞浸潤が容易に起こった。更に結膜に存在する血管の力をかり釆腫が消失しやすくなったものと考えられた。一方、正常な実質に被覆したものでは角膜上皮細胞の再生が速く被覆結膜の後退も速いことより正常な実質には結膜上皮が生着しがたいことが示唆された。角膜と結膜上皮の境界ではどのような競合が起こるかを調べる目的で角膜上皮剥離後、角膜輪部に正常な角膜輪部より切除したlenticleを角膜側と結膜側を逆に移植すしたものと正常な位置に移植したものにつき比較を行った。角膜と結膜を逆方向に移植したものの方がより速く角膜上に上皮細胞の再生を認め上皮の創傷治癒の速度は角膜上皮細胞に比べ結膜上皮細胞の方が勝っていた。結膜上皮により被覆された実質では通常の実質細胞以外の遊走細胞が長期にわたり見られ層構造を形成する膠原線維にも4型コラ-ゲンと思われるものが観察された。本年度の実験では培養細胞を用いた修復実験はなお充分な結果を得ていないが現在経時的に試料を検索中である。今後観察結果を報告する予定である。角結膜障害のなかで上皮の修復が因難になる原因がいくつかある。遷延性の角膜浮腫、新生血菅、乾燥、炎症などのうち実質の病変のため正常の上皮再生が妨げられることが多い。この様な状況では実質の改善は望むべくもなく当然ながら悪循環をたつことが必要となる。我々はまず実験モデルとして家兔の水疱性角膜症、ヘプタノ-ル処置後の角膜症を作成し上皮再生の過程で実質内に起る修復細胞の病態を明らかにした。その後Keratectomyを行い結膜被履術をおこなった。其の結果病的上皮の直下では軽微なbasal laminaの形成とType IV Collagenと思われる(現在L-プロリンにて確認中)繊維が認められた。又再生上皮は結膜由来である場合まずタンニン酸陽性のnonーgoblet細胞がかなり早期より最表層の上皮細胞を中心に観察された。結膜被履術の効果については既に知られている機械的刺激を減弱する、結膜血菅からの栄養補給などの理由の他に結膜被履直後より見られる実質浅層の浮腫が実質内細胞の遊走を又血菅新生を容易にすることが明らかにされた。

培養細胞については中央よりより周辺が、周辺では他の方向より耳側からの細胞が増殖能力が高いことを確立できたが、治療を目的とするに十分な広さと丈夫さを持つepithelial sheetの作成は因難であり現在検討を加えている最中である。これらの研究期間中に実質の基質の性状の変化に注目していく予定である。角膜疾患の中には上皮のみではなく実質に及ぶ障害が多々あり、上皮病変が実質に、あるいは実質病変が上皮修復に悪影響を及ぼしている例が少なくない。これらの病変の一部には結膜被覆を行うことにより上皮のみならず実質組織の再構築が行われ、炎症の終息が見られるものがある。今回は、角膜上皮、結膜上皮と実質組織の相互関係を明らかにすることを目的として実験を行った。角膜実質が正常なもの、浮腫を伴うもの、炎症を伴うもの、血管を伴うものに対し結膜被覆を行い経過を観察した。結膜被覆後一時的に実質に浮腫が認められその後細胞浸潤が起こりkeratocytoが増加しそれが正常に戻るにつれ実質内の浮腫、細胞浸潤が減少していくのが観察された。結膜で被覆された角膜実質は水分の蒸発が減少しその結果浮腫が起こり、膠原線維間が開くため細胞浸潤が容易に起こった。更に結膜に存在する血管の力をかり浮腫が消失しやすくなったものと考えられた。一方、正常な実質に被覆したものでは角膜上皮細胞の再生が速く、被覆結膜の後退も速いことより正常な実質には結膜上皮が生着しがたいことが示唆された。角膜と結膜上皮の境界ではどのような競合が起こるかを調べる目的で角膜上皮剥離後、角膜輪部に正常な角膜輪部より切除したlenticleを角膜側と結膜側を逆に移植すしたものと正常な位置に移植したものにつき実験的に比較を行った。角膜と結膜を逆方向に移植したものの方がより速く角膜上に上皮細胞の再生を認め上皮の創傷治癒の速度は角膜上皮細胞に比べ結膜上皮細胞の方が勝っていた。結膜上皮により被覆された実質では通常の実質細胞以外の遊走細胞が長期にわたり見られ層構造を形成する膠原線維にも4型コラ-ゲンと思われるものが観察された。本年度の実験では培養細胞を用いた修復実験はなお充分な結果を得ていないが現在経時的に試料を検索中である。今後観察結果を報告する予定である。
試料の酵素的前処理による血清中1,5-アンヒドログルチトール直接測定法の実用化

糖尿病の指標として現在用いられている1,5-アンヒドログルチトールの酵素的測定法の問題点は,試料中に共存する高濃度のグルコースを除去するためにミニカラムによる前処理を必要とするので煩雑でありまた長時間を要し,自動分析することが不可能な点である.本研究で私達はミニカラムを使用することなく直接酵素反応による前処理反応でグルコースを消去し,そのまま次の呈色反応に持ち込む測定法を考案し,実用化のための検討を行った.まず,試料として1000mg/dlのグルコースを含む1,5-アンヒドログルチトール溶液を試料として実験を行った.前処理反応には私達が特許申請したグルコキナーゼ,グルコース-6-リン酸デヒドロゲナーゼ,グルタミン酸デヒドロゲナーゼ反応を用いて試料中のグルコースを直接消去し,続く1,5-アンヒドログルチトールの呈色反応には薮内らが特許申請したピラノースオキシダーゼ反応で1,5-アンヒドログルチトール過酸化水素を生じさせ,それをペルオキシダーゼ反応で高感度に呈色させるために色原体DA-64化を選んだ.分析器としては応用範囲の広いシングルマルチ方式である日立7070型自動分析装置を用いて自動分析を行った.前処理反応5分以内に共存するグルコースは完全に消失し,呈色反応を5分間進行させ,計10分で高精度,高感度に1,5-アンヒドログルチトールの自動分析を行う方法を確立した.次いで血清を試料として実験を行った.ところが,高感度色原体DA-64は,血清中のタンパク質と相互作用をおこして呈色を妨害するため使用できないことがわかったので,再び色原体の検討を行いHTIBを選択した.HTIBを使用して他の条件はそのままで実験を行ったところ,血清を試料とする場合にはグルコースの消失速度が遅く,1000mg/dlのグルコースを添加した血清では,5分の前処理反応後も約20μg/mlの1,5-アンヒドログルチトールに相当するグルコースが残存することがわかった.そのため,各試薬成分の濃度について詳細に再検討を行い,現段階では残存グルコースを数μg/mlにまで減少させることができたところである.この程度であれば実用は可能と考えられるので,今後は健常者,糖尿病患者の血清を用いて本測定法の性能に関する成績をまとめる予定である.糖尿病の指標として現在用いられている1,5-アンヒドログルチトールの酵素的測定法の問題点は,試料中に共存する高濃度のグルコースを除去するためにミニカラムによる前処理を必要とするので煩雑でありまた長時間を要し,自動分析することが不可能な点である.本研究で私達はミニカラムを使用することなく直接酵素反応による前処理反応でグルコースを消去し,そのまま次の呈色反応に持ち込む測定法を考案し,実用化のための検討を行った.まず,試料として1000mg/dlのグルコースを含む1,5-アンヒドログルチトール溶液を試料として実験を行った.前処理反応には私達が特許申請したグルコキナーゼ,グルコース-6-リン酸デヒドロゲナーゼ,グルタミン酸デヒドロゲナーゼ反応を用いて試料中のグルコースを直接消去し,続く1,5-アンヒドログルチトールの呈色反応には薮内らが特許申請したピラノースオキシダーゼ反応で1,5-アンヒドログルチトール過酸化水素を生じさせ,それをペルオキシダーゼ反応で高感度に呈色させるために色原体DA-64化を選んだ.分析器としては応用範囲の広いシングルマルチ方式である日立7070型自動分析装置を用いて自動分析を行った.前処理反応5分以内に共存するグルコースは完全に消失し,呈色反応を5分間進行させ,計10分で高精度,高感度に1,5-アンヒドログルチトールの自動分析を行う方法を確立した.次いで血清を試料として実験を行った.ところが,高感度色原体DA-64は,血清中のタンパク質と相互作用をおこして呈色を妨害するため使用できないことがわかったので,再び色原体の検討を行いHTIBを選択した.HTIBを使用して他の条件はそのままで実験を行ったところ,血清を試料とする場合にはグルコースの消失速度が遅く,1000mg/dlのグルコースを添加した血清では,5分の前処理反応後も約20μg/mlの1,5-アンヒドログルチトールに相当するグルコースが残存することがわかった.そのため,各試薬成分の濃度について詳細に再検討を行い,現段階では残存グルコースを数μg/mlにまで減少させることができたところである.この程度であれば実用は可能と考えられるので,今後は健常者,糖尿病患者の血清を用いて本測定法の性能に関する成績をまとめる予定である.