hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
オゾンを用いた下水汚泥減容化法の機構解明と操作因子に関する研究

下水汚泥の適正な処理・処分は、都市下水処理の大きな課題の一つであり、またその必要性は下水道普及率の増加とともにますます高まってくるものと考えられる。近年、活性汚泥にオゾンを直接添加することにより汚泥発生量が削減できることがわかり、その下水処理への適用が検討されている。しかし、オゾン添加による汚泥の可溶化にともない難分解性有機物や栄養塩類(N、P)の濃度が上昇という問題があり、適用に際しては、それらの解決が不可欠となっている。そこで、本研究では、窒素除去法として生物学的硝化脱窒法、リン除去法として凝集剤添加法について、その適用性の検討を行うことを目的とした。具体的には、まず下水汚泥のオゾン処理時における有機化合物や窒素、リン化合物の挙動を明らかにしたうえで、オゾン添加にともない溶出する栄養塩の対策方法にっいて実験的に検討した。その結果、窒素およびリンの挙動は各々異なるものであった。窒素分は液化した有機炭素量にほぼ比例し、オゾン処理にともない溶出する窒素成分の約95%は有機態窒素であることがわかった。一方リンの溶出に関しては、オゾン添加初期におけるΔSP/ΔDOCの値は大きく、初期段階では無機物の割合が大きい結果となることがわかった。そして処理法として生物学的硝化脱窒法の適用を検討し、溶出有機物を水素供与体とした脱窒反応により窒素除去できること、および有機態窒素の無機化にともないNH4-Nが生成するが、発生童は脱窒量より小さいことがわかった。よって、生物学的硝化脱窒法を活性汚泥プロセスに組み込むことで、窒素除去が可能になると考えられた。またリンに関しては、凝集剤での除去を検討し、凝集汚泥発生量や固液分離効率の観点からPAC、FeCl_2、FeCl_3の凝集剤の中では、固液分離させた上澄み水にPACを添伽すれば汚泥量を減少させつつ、S-P除去が出来ることがわかった。
システムモデリングツールを利用したシステム思考学習に関する基礎的研究と実践

大規模システムの設計開発を短期間かつ確実に実行するためには,設計者の経験・勘や試行錯誤に頼る旧来の方法ではなく,システムズエンジニアリングのような新しい方法論が必要となってくるが,その根幹を為すシステム思考は,工学分野の高等教育においてさえ学習内容として扱われる機会は極めて限定的である.研究代表者らは,システムモデリングツールを開発し,それを利用したシステム思考教育プログラムを実施した.これにより,学習者のシステム思考への理解度の向上が確認できたと共に,フィードバックを元にツールの改善を行った.またツール使用時の眼電位と頭部の動きを計測し,ヒューマンインタフェースとUIの関係への理解を深めた.本研究は,その重要性が認識されつつも,学習内容として扱われる機会が極めて限定的であるシステム思考の学習支援システムを構築することを目指しており,申請者らが開発したシステムモデリングツールを利用する.下記を研究目標としている.(1)リレーショングラフ表現による要素間の関係性に対する視認性の定量的評価をすること(2)システムモデリングツールを用いた演習やPBL(Project-based Learning)を通じたシステム思考の学習効果の測定すること平成28年度は,大学・大学院の授業において,学習支援システムのプロトタイプを用いて,システム思考を題材とした演習を実施した.演習の要求分析の過程を観察し,また演習の前後で受講者にアンケートを取ることにより,ボトルネックとなる部分が階層化と抽象度行き来であることが分かった.本年度のフィードバックを元に,モデリングに対するマインドセット育成やより具体的な要求分析のプロセスを追加するなどの改善を教材に施し,次年度に活用することとした.さらに,受講者から要望を集め,学習支援システムのユーザーインターフェースを改善した.また,学習支援システム操作時のユーザーの眼電位や頭の動きをウェアラブルデバイスを用いて計測する実験系の構築を行い,基礎的なデータの取得を行った.その結果,画面操作時には,眼電位よりも角速度や加速度が大きく変化していることが分かり,今後の研究アプローチに変更が必要であることが分かった.システムモデリングツールを用いた演習やPBL(Project-based Learning)を通じたシステム思考の学習効果の測定することについては,プレ・ポストアンケートや受講者が作成したシステムモデルの質の評価などが実施できており,またその結果をシステムモデリングツールにフィードバックして改善も行えているため,進捗状況は非常に良好である.一方で,リレーショングラフ表現による要素間の関係性に対する視認性の定量的評価をすることについては,当初期待していた視線移動単体では十分に評価できないことが分かり,頭部の加速度や角速度を含めて総合的に評価する必要性が出てきた.難易度が向上したため,今後の活動については遅延が予想される.本研究は,その重要性が認識されつつも,学習内容として扱われる機会が極めて限定的であるシステム思考の学習支援システムを構築することを目指しており,研究代表者らが開発したシステムモデリングツールを利用する.下記を研究目標としている.(1)リレーショングラフ表現による要素間の関係性に対する視認性の定量的評価をすること(2)システムモデリングツールを用いた演習やPBL(Project-based Learning)を通じたシステム思考の学習効果の測定すること平成29年度は,昨年度に引き続き,大学・大学院の授業において,学習支援システムのプロトタイプを用いて,システム思考を題材とした演習を実施した.昨年度,演習の要求分析の過程を観察し,また演習の前後で受講者にアンケートを取ることにより,ボトルネックとなる部分が階層化と抽象度の行き来であることが分かった.そこで,本年度は,モデリングに対するマインドセット育成やより具体的な要求分析のプロセスを追加するなどの改善を教材に施した.さらに,受講者から要望を集め,学習支援システムのユーザーインターフェースを改善した.結果として,事後アンケートにおける学習者の到達度ならびに満足度が向上したことが確認できた.また,より短時間でシステム思考およびシステムモデリングを学ぶことのできるセミナーを構築し,大学生・院生と社会人に向けに計3回実施した.内容に対するフィードバックをより効果的に得るために,セミナーの進行とワークシートならびに観察シートを作成し,セミナー改善のための有益な情報を収集した.大規模システムの設計開発を短期間かつ確実に実行するためには,設計者の経験・勘や試行錯誤に頼る旧来の方法ではなく,システムズエンジニアリングのような新しい方法論が必要となってくるが,その根幹を為すシステム思考は,工学分野の高等教育においてさえ学習内容として扱われる機会は極めて限定的である.研究代表者らは,システムモデリングツールを開発し,それを利用したシステム思考教育プログラムを実施した.これにより,学習者のシステム思考への理解度の向上が確認できたと共に,フィードバックを元にツールの改善を行った.またツール使用時の眼電位と頭部の動きを計測し,ヒューマンインタフェースとUIの関係への理解を深めた.1.改善した教材を用いて,システムモデリングツールを用いた演習やPBL(Project-based Learning)を実施し,引き続き学習効果を測定する.2.リレーショングラフ表現による要素間の関係性に対する視認性の定量的評価に向けて,視線移動に加えて,頭部の加速度や角速度を含めた評価指標の構築を行う.3.国内外の学会等で成果を発表する.システムズエンジニアリング国際会議の発表時期が次年度にずれたため,旅費相当分が次年度使用額に計上された.7月および9月に国際会議に参加し成果発表を行う.
微生物生態系の多様性と機能に基づいた水環境の「健全性」評価手法の開発

本年度は、琵琶湖から淀川河口域に至る淀川水系全体の12ヶ所から採取したサンプルについて、窒素循環微生物や微生物群集構造の解析を昨年度に引き続いて行い、データの蓄積を図った。昨年度までに得られていた傾向として、湖内やダムなどの水が滞留する場での物質循環機能(窒素代謝能)の低下が挙げられるが、これは本年度のデータでも同様となった。さらに、下水処理場の放流口の直近下流のサンプリングポイントでは、概してアンモニア酸化細菌数が増加する傾向が認められ、下水処理場が、アンモニア酸化細菌の植種源となっている可能性が示唆された。また、淀川とは環境の異なる河川として、武庫川(兵庫県)、大和川(大阪府)、北川(福井県)から同様にサンプリングを行い、河川ごとに窒素循環微生物、芳香族化合物分解微生物、微生物群集構造解析、化学物質分解ポテンシャル(フェノール、アニリン)の比較を行うことで、本研究で評価対象とした項目が河川の「健全性」を評価するための指標としての妥当性を検討した。その結果、汚染の度合い河川、地点では、窒素循環機能を担う微生物群の数は概して少なく、化学物質分解ポテンシャルも低いものとなったが、人為的活動の影響をより強く受けている淀川、武庫川の特に下流域では窒素循環機能を担う微生物群の数が多くなり、また化学物質分解ポテンシャルも高いものとなった。これらの結果から、窒素循環微生物群や化学物質分解ポテンシャルが、河川の人為汚染の度合いを評価する指標になり得ることが示された。本年度は、微生物の多様性評価のためのT-RFLP解析条件、物質循環ポテンシャル評価のためのReal-Time PCR条件の最適化を中心として、測定項目の分析・解析手法の検討に重点をおいて研究を進めた。また、2年分のデータ蓄積の初年度として、琵琶湖から淀川河口域に至る淀川水系全体の12ヶ所から採取したサンプルについて、窒素循環微生物や微生物群集構造の解析を行った。微生物多様性の評価手法の開発については、PCR-DGGE解析ならびにT-RFLP解析による微生物多様性の評価を試みた。解析のための最適条件(PCR条件、制限酵素の選定、得られたT-RFLPパターンの解析等)、得られたT-RFLPパターンに基づいて微生物種の同定が可能であることを確認した。また、PCR-DGGE解析結果に基づいて、Shannon-Weaver IndexやSimpson Indexによる、微生物多様性の数値化が可能であることを確認した。一方、物質循環ポテンシャルの評価手法の開発については、Real-Time PCRによって窒素循環や芳香族化合物分解を担う機能遺伝子(amoA、nirK、nirS、C120遺伝子、C230遺伝子)の定量条件を最適化した。これによって、各種物質の循環ポテンシャルを分解遺伝子数という形で数値化可能であることを確認した。また淀川水系の各サンプリングポイントのデータを季節ごとに4回分蓄積することができた。
地方自治体におけるシティプロモーションと移住者意識に関する研究

本研究はシティプロモーションの現状を定量的な評価を試みた。調査対象としたのは、平成27年国勢調査で人口増加率が1位となった東神楽町、2位となった東川町である。本研究ではそれぞれの町の移住者、そしてその町生まれの住民に対し住民調査を行い意識調査を行った。本調査で重視したのが「関係性」である。調査対象とした二つの町はともに人口増加に成功している。しかし、彼らは将来的に「地域の担い手」となる住民を確保できているか。本研究はこれに注目した。まず東川町についてである。この町はライフタイルやイメージの訴求に成功しているのが特徴である。本研究ではシティプロモーションの影響を弁別するため移住者を、接触群と非接触群に分けた上で、地域への愛着(地域との関係性)、住民との社会関係資本(住民関係性)、行政への意識(行政との関係性)について個別分析を加えた。調査では各年毎のシティプロモーション施策を整理した上で、各時期ごとに接触群と非接触群の差を検証した。その結果、時期によって差はあるものの、本研究が重視する「地域の担い手」になるような住民を一貫して確保できてはいなかった。一方、その独自のライフスタイルへの共感からか,移住後早い段階から地域への「愛着や誇り」を醸成していた。次に東川町の隣町で、北海道で人口増加率1位となった東神楽町との比較を行った。東神楽町は旭川市に隣接する形で新規分譲を行い、その土地の安さと利便性というインセンティブによって移住者を確保してきた町である。独自のライフスタイルを訴求してきた東川町と比較すると、特に地域への愛着・誇りという点で明確な差が表れた。本研究で追加の分析で地域への愛着は、将来的には社会活動への参加意識や実施の活動への参加につながる重要な意識であることが判明している。地域の担い手となる移住者確保には、いかに地域への愛着をもつ住民を確保できるかが重要である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究ではシティプロモーションの現状を定量的に把握、評価を、地域住民の関係性、特に社会関係資本からの説明を試みている。平成30年2月に北海道内で人口増加を果たす数少ない自治体の東川町を対象に、東川町役場定住促進課と共同で住民調査を実施した。本調査では調査表は2種類用意した。一つは、生まれてからずっと東川町で暮らしている居住者向けの調査表であり、もう一つはIJUターン者向けの調査表である。本研究ではその両者の関係性を一つのシティプロモーションの定量評価の指標として捉えている。調査の結果、前者については200サンプル、後者については425サンプル、計625サンプルを得た。本研究では東川町における人口増加の要因の一つとして、東川町独自のライフスタイルや東川町独自のイメージの訴求に成功していることを想定している。また彼らの定着という観点からは、同時にIJUターンで移り住んだ住民と、元から東川町に住み続けている住民の間に良好な関係性、一体感が醸成されていることを仮説として掲げている。現在、これらの観点から分析と論文の執筆を行っており、成果を発表する予定である。当初の計画では、初年度のうちに2つの自治体での調査を予定していた。一つは東川町であり、もう一つはその隣町である東神楽町である。後者については、3月に実施予定であったが、調査の実施に関する住民への周知の遅れから実施を延期した。ただし、その遅れは一月であり、すでに平成30年4月に実施済みで今後の計画については大きな影響はない。両町は隣町でありながら、人口増加の形や町のイメージ、戦略が異なっており、今後はこの二つの町を比較しながら議論を進めていく予定である。

独自のライフスタイルを訴求してきた東川町と比較すると、特に地域への愛着・誇りという点で明確な差が表れた。本研究で追加の分析で地域への愛着は、将来的には社会活動への参加意識や実施の活動への参加につながる重要な意識であることが判明している。地域の担い手となる移住者確保には、いかに地域への愛着をもつ住民を確保できるかが重要である。現在までに平成30年2月に東川町での調査を実施し、年度を跨いだが平成30年4月に東神楽町の調査を実施している。今後は各自治体単体での分析を進めるとともに、比較の観点からも研究を進めていく予定である。またその比較結果次第では、さらに東川・東神楽町周辺自治体での調査もしくは、北海道内で著しい人口増加が進むニセコ町を対象とする追加調査も視野に入れており、複数自治体でのシティプロモーションの定量評価を進めていく予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
マイクロ・クロマトスコープの開発と薬物体内動態解析法への応用

マイクロ・クロマトスコープの開発と薬物体内動態解析法への応用への試みとして、以下のような検討を行った。1.微小灌流観察システムの構築微量でのフロー系を構築するためセルチャンバーの作成を行った。当初、シリコンラバーとカバーグラスの組み合わせで検討したが、細工の容易な薄手のシリコンラバーでは外液の容量を多くできないと云う問題点を克服する事は出来なかった。そこで、カバーグラスの代わりにシャーレにシリコンラバーを固定する方法を検討した。シャーレはガラス厚が厚いため高倍率での観察は不可能であったが、薬液を送液した時の振動によってもセルチャンバーが動くことなく目的にそぐうものと考えられた。このとき、超長距離作動型レンズの必要性を感じた。2.マウス小腸腸管膜静脈における薬物移動観察の試み薬物体内動態解析法へ応用するため、マウスから腸間膜を摘出し腸間膜静脈をマイクロ・クロマトスコープで観察することを試みた。蛍光色素キナクリンをゆっくりと流すと血管膜を透化して外部へ蛍光が漏出する様子がうかがえた。しかし、現行のシステムでは、送液時に血管が振動すること、低倍率での観察のためフォーカス面が厚いなどの問題点があり定量的解析を行うことは出来なかった。また、外液中に薬液を置き、血管内には薬物結合蛋白質の濃度を変えた溶液を送液した場合の吸収の比較を試みた。蛍光が血管内に移行する様子が見える場合がありこのようなアプローチにも応用可能であることが解った。さらに、装置の改良を進めることにより有効な薬物体内動態解析法になりうる手応えをつかんだ。
ヒトグリオーマ細胞における細胞周期各相の糖脂質発現の解析

T98G細胞は対数増殖期の倍加時間が約24hの比較的増殖の速い腫瘍であった。非同調培養下、対数増殖期のT98G細胞の中性糖脂質はCMH,CDH,CTH及びnLc4Cerよりなり、酸性糖脂質は、GS,GM3,GM2,LM1,GD1aが主でさらにGM1,GD3,GD2を含んでいた。細胞周期と糖脂質発現の関係を解析した。周期各相での組成の変化を見てみると、中性糖脂質ではnLc4CerがM期で増加しているのが認められた。CMHはG1期に、CTHはSとG2期に発現が増強される傾向がみられた。酸性糖脂質では、CSとLM1がM期に、GM3がMとG1に増強され、反対にGM2がM期で相対的減少を示す傾向がみられた。糖脂質の定量を行うと、中性糖脂質ではG1,S,G2期で0.29,0.24,0.23nmol(equivalent of dextrose)mg wet weightに対しM期で0.38と有意に増加し(p〈0.05)、酸性糖脂質においてもG1,S,G2期で0.24,0.28,0.22であるのに対し、M期で0.51nmol/mg wet weightと有意の増加(p〈0.05)がみられた。各成分の増減を見るとnLc4CerがM期で有意に増加し、またCS,LM1も増加の傾向を示した。細胞分裂に際し、糖脂質の発現が急速に高まることは、これらの分子が細胞間質からの離脱、細胞質、細胞膜の分裂に際し何らかの機能的役割を果たしていることを示唆すると考えられる。
熱変性リゾチームの抗体産生促進活性増強メカニズム解明に関する研究

これまでの研究で、ニワトリ卵白由来のリゾチームがヒト型ハイブリドーマや末梢血リンパ球の抗体生産性を促進することを示してきた。また、リゾチームを尿素存在下で熱変性すると、抗体産生促進活性が高まるこが明らかとなった。そこで、様々な条件下で熱処理したリゾチームの抗体産生促進活性の変化を検討した。リゾチームは、分子内に4カ所のジスルフィド結合を有していることから、熱処理における2-メルカプトェタノール(2-ME)の効果を検討した。その結果、2-MEの単独での作用では、熱処理の有無にかかわらず、リゾチームのIPSF活性は消失した。しかし、0.5mMの2-MEと4M尿素との共存下におけるリゾチームの83°C、10分間の熱処理では、そのIPSF活性は飛躍的に上昇し、リゾチーム無添加の場合に対して、ハイブリドーマHB4C5細胞の抗体産生量は77.8倍にまで促進された。また、4M尿素単独存在下での熱処理と比較しても、そのIPSF活性は8.6倍促進された。熱変性リゾチームは、未変性リゾチームと比較してハイブリドーマ細胞内への取り込み量が増大していた。この要因を考察するために、1アニリノナフタレン8スルホン酸を蛍光プローブとして、リゾチーム分子表面の疎水性を比較した。種々の条件での熱変性によるリゾチームの疎水性の変化を解析した結果、リゾチームの疎水性は熱変性の度合いにしたがって増大しており、それはリゾチームのIPSF活性の増大と相関していた。このことから熱変性リゾチームの作用機構を考察すると、リゾチーム分子の塩基性に起因する正荷電による細胞膜表面(負荷電)への静電気的結合がおこり、熱変性で増大した疎水性により細胞膜の脂質二重膜構造を通過しやすくなったことで細胞内への取り込み量が増大したものと考えられ、これにより未変性リゾチームに対して、抗体産生促進効果が増大したのではないかと推察される。一連の研究の中で、リゾチームを熱処理するとその抗体産生促進活性の亢進が明らかとなった。そこで、リゾチームの熱変性による抗体産生促進活性の増強メカニズムの解明を本研究の目的とした。ミクロコッカス菌の溶菌活性を指標としたリゾチームの酵素活性は、100°C、30分間の加熱により完全に失活したものの、ヒト型ハイブリドーマのモノクローナル抗体の産生を促進する活性、すなわち抗体産生促進活性は保持されていた。そこで、加熱処理による本酵素の抗体産生促進活性の変化を詳細に検討したところ、83°Cの熱処理で未変性状態のリゾチームの抗体産生促進活性と比較して、その効果が15倍増強されることが明らかとなった。また、熱処理時間については10分間の加熱が最も活性増強に効果的であった。熱処理によってリゾチームの不溶化が起こるため、4M尿素の存在下で熱処理を行ったところ、未変性リゾチームに比べて約9倍の産生促進効果を示した。一方、尿素存在下で熱処理を行わなかった場合、リゾチームの抗体産生促進活性は完全に消失した。したがって、尿素存在下においては、尿素の共存によっていったん抗体産生促進活性の失活が起こり、その後の熱処理によって活性の賦活化が起こるものと考えられる。今後、熱変性によるリゾチームのどのような構造変化が抗体産生促進活性の発現に関与しているのかを検討する予定である。

このことから熱変性リゾチームの作用機構を考察すると、リゾチーム分子の塩基性に起因する正荷電による細胞膜表面(負荷電)への静電気的結合がおこり、熱変性で増大した疎水性により細胞膜の脂質二重膜構造を通過しやすくなったことで細胞内への取り込み量が増大したものと考えられ、これにより未変性リゾチームに対して、抗体産生促進効果が増大したのではないかと推察される。
高調波ノイズ受容性が高い電源の実現

省エネルギー化の高まりから省エネルギーに効果的なインバータ電源は隅々まで導入されてきている。一方、電子電気機器相互の有機的連携の広がりと緊密化は益々強く、ノイズトラブルの影響は大きい。この対策に、電源の高調波ノイズ受容性を高めることは大きな意味がある。電源の高調波ノイズ受容性は、建物導体構造物への漏洩電流を小さくすることで高められる。電源設備の大きな問題点は、(1)一般的な変圧器のB種接地は不平衡であること、及び(2)電源高調波ノイズ高周波数成分は、接地線の寄生インダクタンスが無視できなくなるため、建物導体構造物に漏洩しやすいこと、である。評価方法は、B種接地開放(能動接地通常時動作)、接地線の被覆構造化とその誘導遮蔽強化、及び静電シールド、それぞれを組み合わせた対策をインバータモータ回路に適用したときの三相変圧器電源(含B・D種接地)、インバータコントローラ、及びモータそれぞれの接地個所に流れるノイズ電流を測定評価した。正常時能動接地機能、即ちB種接地開放は、電源側循環路のノルマルモードからコモンモードへの変換を抑制し、またインピーダンスを大きくでき、高調波ノイズ電流を1/10にした。電源に対の接地線インピーダンスは、接地線を被覆構造化することで小さくでき静電シールドよりも建物導体構造物への漏洩電流を1/5にし、高透磁率トロイダルコアによる誘導遮蔽強化はさらに1/10以下にした。また総合的に実施することで効果的に著しく小さくできることが分かった。受電設備のある建物の電源系統とその接地系統の接地電位は、一般的に受電設備接地極電位になっているため、その電位と電子電気機器・システム使用個所接地電位との電位差が電子機器・システム回路内に侵入しノイズトラブルを引き起こす場合が多い。高調波ノイズ受容性の高い電源は、建物への漏洩電流を減少させるため、こうしたノイズトラブルを抑制する。
地方創生に資するモバイル型地域博物館システム構築と地域個性に基づく運用手法開発

モバイル型地域博物館GIS(MMG:Mobile Museum GIS)を開発した。地域の文化資源を探索・発掘・保存・記録・展示・活用・共有できる住民参加型GISであり、地域振興・復興活動の具体的なツールとなる。熊本・新潟・茨城・島根の農山村で、地域の文化資源を調査し、それらを既存のGIS(VIMS)上に搭載しながら改造を加え、モバイルデバイスとの連携についても改善しMMGを構成した。その後、茨城では地域振興活動、島根では農地管理、新潟では地域農業振興活動、熊本では災害復興活動等に活用しながら、有効性について検証し、改善を加えシステムを構築した。まだ、普及にはサーバーの管理・運用に課題が残る。平成27年度は、「地域資料の現況確認と収集ならびに資源化手法の解明」を中心に研究を実施した。研究の実施地域は、1熊本県阿蘇郡南部地域、2熊本県人吉球磨地域3新潟県下越地域(十日町市他)4茨城県常陸太田地域5島根県石見東部地域であり、10名の研究分担者と、(株)イマジックデザイン、熊本県庁文化財担当者、熊本県土連技師等の研究協力者によって実施した。「地域資料の収集」では、熊本県では阿蘇郡南部地域と人吉・球磨地域で郷土誌等、地域文化に関する文献資料を収集し電子化した。また民俗調査を実施し、文献化されていない地域資料の収集を行った。新潟県下越地域では3Dマッピングの技術を用い景観資源のデジタルデータ化試験を実施成功した。その他にも圃場一筆毎の地名伝承や収量・食味・栽培データを収集した。茨城県常陸太田地区ではワークショップ等住民活動によって作成されたマップデータを200余り収集した。島根県石見東部地域では、中山間地域対策を目的に収集された地理情報データの所在を明らかにし、現地での営農に必要な地理情報について、住民への聞き取り調査によって解明した。「地域資料の資源化手法」については、熊本県阿蘇郡南部地域にて、「MMG構築のためのVIMSの改良要素の抽出」と併せて進めた。具体的には高森町・南阿蘇村・西原村(阿蘇郡南部地域)、熊本市・大津町・人吉市・多良木町における指定・登録文化財を農地基盤地理情報システム(VIMS)に入力し閲覧可能とした。その他市町村の文化財データの入力準備も既に整えている。さらに、西原村・南阿蘇村・高森町について、「1イベント情報」、「2祭礼・芸能」、そして「3観光スポット」の三つのカテゴリーマップをVIMS上に作成し、都市農村交流等への活用を検討する中で「地域資料の資源化手法」について考察し、MMG構築にむけてのVIMSの改良点についても抽出作業を開始した。本研究は「1.地域資料の現況確認と収集ならびに資源化手法の解明」「2.VIMSの改良によるモバイル型地域博物館システムの構築」「3.収集地域資料と新システム構築過程における地域社会の動向分析による「村がら」(地域個性)の構成要素の解明」の三部から構成される。平成27年度は、そのうち「1.地域資料の現況確認と収集ならびに資源化手法の解明」を中心に研究を実施しながら、後半期に「2.VIMSの改良によるモバイル型地域博物館システムの構築」に着手する、という予定でいたが、概ね予定通りの進捗を得られている。「地域資料の収集」は研究実施地区(熊本・新潟・茨城・島根他)で各々多様な性格を有する資料を収集している。これらの様々な性格を有する資料群をGIS上で検討することにより、モバイル型地域博物館システムが多彩な可能性を持つシステムとして開発されるであろう。この「資源化手法の検討」と「VIMSの改良によるモバイル型地域博物館システムの構築」については、既に既存の農地基盤地理情報システムにデータを入力し、データの整理・表示方法等を通じ検討を重ね、現地での試験も実施している。本課題は平成28年度から29年度前半を主たる研究期間としており、現況は予定よりも進捗状況としては若干進んでいるものと思われる。若干進捗上の懸念を有する課題として「地域資料の現況確認」があげられる。「地方創生」に向けてのデータ収集とその活用に主目的を置いたため、資料保存の現況についてはまだ未整理の部分がある。今次熊本県内においては大規模な災害が発生し資料保全の必要性が増している。各方面と連携をとり、地域資料の現況確認にも努めていく。平成28年度は、全体計画のうち「VIMSの改良によるモバイル型地域博物館システムの構築」を中心に研究を推進した。研究の実施地域は1熊本県阿蘇地域、2熊本県天草地域、3熊本県水俣地域、3新潟県下越地域(十日町市他)、4茨城県常陸太田地域、5島根県石見東部地域であり、10名の研究分担者と、(株)イマジックデザイン、熊本県庁文化財担当者、(株)文化財保存活用研究所等による研究協力により遂行された。まず農地管理地理情報システムであるVIMSの改良にあたり、地域資料の資源化を行い、展示コンテンツとして活用できる形でのシステム改良を目指した。コンテンツ化としては、1聞き取りによる民俗情報と、その地理的特性の関連の可視化2広域ランドスケープ(景観)情報の3Dモデルでの可視化3農業技術の精度と収量の可視化【以上、新潟班】4住民参加型環境点検ワークショップの地域資源情報の集積可視化【茨城班】5地震による被災文化財や、民俗芸能の360°静止画・動画での撮影6地震被災農地・埋め戻し保存が予定されている発掘中遺跡のドローンを用いた撮影による細密3Dモデルの作成6無人島に位置する(通常見ることが出来ない)

文化資源を対象としたパノラマツアーの作成【熊本班】であり、これらをそもそもVIMSが有している農地管理機能・自治防災機能を損なうことがないよう検証しながら【島根班・熊本班】既存のVIMSシステムにコンテンツを載せながら、改良点を検討し、いまだβ版ではあるが、2月にMMGシステムとして新しく実験用システムを構築した。さらに全体計画の「1.地域資料の現況確認と収集」に関しても熊本地震の被災地である南阿蘇村・西原村において精力的に実施し、地域文化財を探索し、被災状況について記録し続けている。加えて「3.「村がら」の構成要素の解明」にもVIMS導入過程の分析により着手している【新潟班】。平成28年4月に発生した熊本地震は本研究プロジェクトに大きな影響を与えた。VIMSはそもそも自治防災機能を有しているため、阿蘇地域の被災状況確認に提供することとなったが、基本性能は有効であるものの、日常的に操作に慣れていなければ、非常時に対応出来ず、効果は限定的であった。VIMSが持つ自治防災機能・農地管理機能(島根県石見東部地域の「多面的機能支払い事業」への応用により機能の有効性と同課題が実証された)を十全に活かすためにも、住民参加型地域博物館機能を加え、日常的に使用される有益で魅力的なシステムとしての再構築が必要であることが改めて確認された。また地震の発生は、本研究の成果に対する需要を大きく高めることになり、地域資料の資源化(コンテンツ化)のため実施を予定した3Dモデルの作成は、農地の被災状況の確認のために応用され、災害査定や復興計画策定、工事に必要な、標高図・断面図の作成が短時間で可能であることを立証した。そして実際に創造的復興にむけての住民説明会の場でも複数回用いられ、住民理解の向上に寄与した。様々な副次的効果を生みながら、研究は進展し、比較的被害の少ない天草地方では、民俗芸能(ハイヤ総踊り)の360°動画の撮影、無人島に位置する古墳群では細密360°静止画の連続によるパノラマツアーの作成、その他多くの通常静止画・動画等を組み合わせた天草全島博物館をVIMS上に作成した。また水俣では古墳時代の墳墓住居遺構である北園上野遺跡を発掘中にドローンで撮影し、細密3Dモデルを作成。現在は埋め戻しされ、永遠に見ることが出来ない。そうした遺跡をリアルに展示閲覧できるシステム開発の最初の段階をクリアした。その他、新潟班も茨城班も28年度目標を達成しており、進捗はほぼ順調であると言える。ただ、熊本の研究代表者・協力者は自身も被災していることもあり、かなり疲弊している。「1VIMSの改良によるモバイル型地域博物館の構築」と「2収集資料と新システムの構築過程における地域社会の動向分析による「村がら」(地域個性)構成要素の解明」について検討し、熊本地震の震源である「3布田川断層の保存・展示コンテンツの作成」、「4西原村等被災地でのMMGを用いたワークショップの実施実験」を行った。まず3の布田川断層の3Dモデル化であるが、断層が露出している熊本県益城町福原地区・杉堂地区・堂園地区において3Dモデルと360度画像による記録を行いMMG展示物として構成すると共に、布田川断層の国指定天然記念物指定の資料として提供し、有効に活用された。
水素結合性認識空間を利用した動的認識素子の創製

側鎖にトリフェニレンの配向を水素結合ネットワークにより制御できるようにアミド基を導入した化合物1、およびアルキル鎖長の短い比較化合物1を分子設計した。下図には考えられる集合形態として、トリフェニレンのp_z軌道の最も大きな重なり型(eclipsed overlap)とp_z軌道の重なりの小さなねじれ型(staggered overlap)の2種類を示した。これらの配向が制御されることによって、光化学的な性質や電気化学的な性質が調和された有機機能性材料が創製できると考えられる。化合物1および2のゾル、ゲル、あるいはキセロゲルを調整していたところ化合物1および2の発光色が異なることに気がついた。化合物1,2ともにゾル状態では青色の発光を示すのに対し、化合物1のシクロヘキサンゲルおよびキセロゲルでは黄緑色の、化合物2では青緑色の発光を示した。発光スペクトルを測定したところ化合物1のシクロヘキサンゲルは、400nm付近の発光に加え525nmに発光極大を持つスペクトルを与えた。化合物1のゲルに対して、発光寿命を測定し更に検討したところ、7ns後の早い時間には410nmを中心とした蛍光が主として観測された。一方で、18ns経過した後には525nmを中心とした蛍光の割合が増加した。このような傾向はエキサイマーを形成する分子の蛍光の動的過程と類似している。一般にエキサイマー発光にはeclipsed overlapが必要である。以上のことから、水素結合部位および長鎖アルキル基を導入することによりトリフェニレン部位がeclipsed overlap型に配向することが示された本研究では、動的認識挙動を示す水素結合性認識空間を有する化合物を設計・合成し、分子の認識、集合状態の変化に伴いその物性を変化させるシステムを構築することが目的である.また構造・物性が変化することを利用して、センシングデバイスへの応用も同時に目指す。特に、本年度は一酸化窒素(NO)あるいはフッ素イオンなどの極小分子種をターゲットとした高感度・高選択的認識素子への展開を目的とする。上記の小分子に対する認識部位の設計、つまりサイズ選択性を考慮した水素結合性の微小認識空間をもつホスト分子を合成し、協同的かつ動的に認識部位構造を変換することにより高選択性の獲得を日指す。水素結合性認識空間を持つホスト分子がゲスト分子の認識に伴い物性あるいは構造が変化するように分子設計を行った。具体的には、分子設計の段階で以下のことを十分加味する必要があると考えた。(1)ゲスト分子の認識に伴い構造の変化あるいは物性の変化が起こること、(2)目的ゲストへの高選択性、(3)リアルタイム測定への展開を加味し、適度な錯形成定数(高すぎると解離過程が遅くなりリアルタイム測定には不向き)、(4)認識によってホストが異なる分子へと変換あるいは反応しないこと(可逆性の獲得)、(5)蛍光あるいは電気化学的に物性の変化あるいは構造の変化を検出できること、(6)ポリマーへと展開できること。以上の事を加味し水素結合性微小空間を上下にもつキャップ型ポルフィリンを基体として用いて検討を加えた。得られた化合物に対して一酸化窒素(NO)あるいはフッ化物イオンを加えて、構造あるいは物性がどのように変化するかを、UV-Vis、蛍光分光法および電気化学的に評価した結果、フッ化物イオンに対して選択性を有することを明らかにできた。以上のことから、水素結合部位および長鎖アルキル基を導入することによりトリフェニレン部位がeclipsed overlap型に配向することが示された
カラマツ腐心病発生地の環境条件

カラマツは立地条件をあまり考虜せず造林されてきた。その結果、腐心病,先枯病等の立地条件に起因する問題が起こってきた。今年度は腐心病多発生地である海ノ口において、土壌の化学性と土壌水分環境とに重点をおき調査した。対照区は戸隠の腐心病発生が少ない林地である。同時にカラマツの水分特性を知る目的から土壌PF価を変えたポット試験を苗畑で行なった。多発生地域としての海ノ口は冬季の土壌凍結が著しく、表層下約23cm程度まで盤状凍結が認められ、春先の融結時からの土壌水分状態が問題となる。土壌凍結は春先4月下旬においても認められた。平坦地形である当地では、相当な過湿状態が予想された。これに比べ戸隠の場合は多雪地域であるため土壌の凍結は見られなかった。季節的な土壌の水分状態は海ノ口の場合、夏季において相当な乾燥状態が認められ、カラマツの水分生理上問題となる。苗畑の土壌水分試験において、PF2.2付近とPF2.8付近で育苗した物とでは、水分状態の良い方が苗長で約2倍の生育を示した。この結果は、比較的乾燥地においても生育上問題とされなかったカラマツの生理的面において新しい知見と考える。このような土壌水分状態とカラマツの生理学的検討は、今後立地条件を考えて行く上から造林地の地形とカラマツの生理活性との関係を検討する上から重要なものと思われる。土壌の化学性から見た多発生地域の無機-Nの季節変動は7月の下旬にやや高い傾向が見られたものの、あまり大きな差としては認められなかった。このことは、土壌のサンプリングにおいて問題があったものと考えられる。今後はこの点に留意して、重点的に行う時期の必要性を感じた。カラマツの樹病的見地から考えた場合、カラマツの樹体の活力が問題となる。水分生理に於いて見られた結果は土壌の水と関係があるものと推察される。
群準同型の個数の母関数及び群の部分群束の研究

以下の結果が得られた。1.Aを有限巡回p群として、GをAが作用する有限p群とする。半直積AGにおけるGの補群の個数がAの位数|A|のp倍とGの位数|G|との最大公約数で割り切れないとすれば、Gは位数が|A|より大きい例外型のp群、すなわち巡回p群、2面体群、4元数形の2群、あるいは準2面体群である。(この結果は村井正文氏との共同研究で得られた。)2.Aを二つの巡回p群の直積として、GをAが作用する例外型のp群とする。半直積AGにおけるGの補群の個数は|A|と|G|の最大公約数で割り切れる。(この結果は淺井恒信氏と庭崎隆氏との共同研究で得られた。)3.Aを巡回p群と位数p^2の巡回群との直積として、GをAが作用するp群とする。この結果は、P.Hallの定理の一般化である。4.有限群Gとその群に作用する有限巡回群Aの半直積AGにおけるGの補群の個数が|A|と|G|の最大公約数に一致するならば、作用に関するある制限を仮定すれば、固定されたAのある一つの生成元との積により補群の生成元となるようなGの元の全体は群を成す。)5.有限アーベルp群の置換表現の個数に関して、そのp進的な性質が得られた。証明には母関数が応用された。6.対称群による有限群の環積の部分群からなる系列をうまく与えるとき、任意の有限生成群からそれらの部分群への準同型の個数に関する指数型母関数が、有限生成群の置換表現により定式化される指数関数の和として表されることが示された。まず、有限群とその群に作用する有限巡回群の半直積について、補群の個数が有限群の位数と有限巡回群の位数の最大公約数に一致するならば、その最大公約数を割る素数pについて有限群のSylow p-部分群は、位数が十分大きい場合に、巡回群、一般4元数群、2面体群、準2面体群に限ることを村井正文氏との共同研究により得た。さらに、同じ条件のもとで作用に関するある制限を仮定すれば、有限巡回群のある1つの生成元との積で補群の生成元となるような有限群の元の全体は群を成すことが示された。この研究は解決されているFrobenius予想の一般化を示唆していて、今後さらに発展すると考えられる。また最初に述べた結果から、有限群の半直積の補群の個数を研究する際の難しい部分は上記の特殊な群に関わってくるだろうことが推測される。次に、有限群から有限群への準同型の個数がある合同式を満たすという予想が、有限群の半直積の補群の個数がある合同式を満たすという予想に拡張されるということが、浅井恒信氏、千吉良直紀氏、庭崎隆氏との共同研究により得られた。準同型の個数に関する合同式の予想はp-群の可換p-群による半直積の補群の個数に関する合同式の予想の還元であることが示されたわけで、理論の見通しがよくなったといえる。

最後に、対称群による有限群の環積の部分群の系列をうまく与えるとき、任意の有限生成群からそれらの部分群への準同型の個数の指数型母関数が、有限生成群の置換表現により定式化される指数関数の和として表されることが示された。この研究は千吉良直紀氏、T.Muller氏、K.Wohlfahrt氏、吉田知行氏等による一連の研究の延長線上にあり、この種の環積への準同型の個数の母関数が広い意味で決定されたことになる。平成14年度は、以下の2項目の研究をおこなった。1.有限アーベルp群の置換表現の個数に関して、そのp進的性質が得られた。その個数を割り切る素数べきに関する結果等は知られていたが、得られたp進的性質からは、これまで知られていた事実がより詳しくわかるようになった。巡回p群の置換表現の個数に関しては、K. Conrad氏が母関数とArtin-Hasse expnentialと呼ばれるp進解析関数との関係を調べる方法で示していた。今年度の研究では、巡回p群2つの直積について、置換表現の個数に関する母関数を利用することにより、置換表現の個数のp進的性質が得られた。鍵となる結果として、巡回p群2つの直積の場合における置換表現の個数の母関数が、Artin-Hasse expnentialのような性質をもつp進解析関数を用いて表わされるということを示した。さらに、巡回p群2つの直積の場合における結果は、一般の有限アーベルp群における置換表現の個数について拡張された。それは、一般的な場合において、母関数のうまい分割がp進的性質を保つ形をしていることにより得られた。この研究のため、整数論関連図書費、研究打ち合わせ旅費として、補助金を使用した。2.次に、2つの巡回群の直積AからAが作用するexceptional群(2面体群、一般四元数群、準2面体群)Gのそれぞれへの斜準同型の個数が、Aの位数とGの位数との最大公約数で割り切れることが、淺井恒信、庭崎隆両氏との共同研究で得られた。これにより、一般に「巡回p群と位数p^2の巡回群との直積AからAが作用する任意のp群Gへの斜準同型の個数が、Aの位数とGの位数との最大公約数で割り切れる」ということの証明が少し進んだ。この性質は、有限群の間の準同型の個数に関する結果と関連していて、pが奇素数の場合にはすでの証明されているが、p=2の場合にはまだ未解決である。p=2の場合には、Gがexceptional群の場合の結果が重要な役割を果たすと考えられている。証明はまだ完成していないが、大筋はほぼ出来上がっていて、現在、少し細部を確認する段階である。この研究のため、研究打ち合わせ旅費として、補助金を使用した。
特定中枢神経ネットワークのMRIによる非侵害的可視化技術の開発

1)培養神経細胞における神経ネットワーク可視化評価系の確立。EGFP遺伝子発現ベクターとDsRed2遺伝子発現ベクターを海馬初代培養細胞あるいは分化したPC12培養細胞にリポフェクタミンを用い同時に遺伝子導入したところ、両蛍光シグナルが観察されない細胞が観察された。そこで、2つのCMVプロモーターを持つ発現ベクターにEGFPとDsRed2遺伝子をクローニングし導入したところ、すべての細胞で両シグナルが観察された。次に、この発現ベクターにシナプス経輸送する性質を持つWGA蛋白質とEGFPの融合蛋白質遺伝子とDsRed2遺伝子をクローニングし導入したところ、DsRed2とEGFPシグナルを示す細胞群と、ベジクル様のEGFPシグナルのみを示す細胞群が観察された。従って、WGA蛋白質の性質と同様に、WGA-EGFP融合蛋白質は神経ネットワークを介し、他の細胞にシナプス経輸送されることが判明した。このことはまた、このWGAとEGFPを融合する際に構築した配列はWGA機能に影響を及ぼさない可能性が示唆された。2)WGA-ミオグロビン遺伝子の構築と機能解析。PCR法を用いマウス脳cDNAからミオグロビン遺伝子を増幅し、WGAとEGFP融合蛋白質遺伝子と同じ融合配列になる様にこれをWGA発現ベクターにクローニングした。次に、このWGA-ミオグロビン融合蛋白質遺伝子発現ベクターを分化したPC12培養細胞に遺伝子導入し、WGA抗体を用い染色したところ、ベジクル様シグナルが観察された。従って、ミオグロビン遺伝子との融合においても、WGA蛋白質の性質を変えないことが判明した。従って、この構築したWGA-ミオグロビン遺伝子を特異的領域に遺伝子導入し、ミオグロビンによる鉄吸着に伴う磁気共鳴シグナル低下を利用して、その領域からの神経ネットワークをMRIにより非侵襲的に可視化できる可能性が示唆された。
経血管インターベンションによる血管透過性の制御を介する抗腫瘍療法の開発

本研究においては、ウサギ動物実験モデルに対する大腿動脈からのカテーテルを用いたアプローチ法を確立した。次に、細径カテーテルを用いる事により肝動脈の可及的末梢の選択を行う事に成功した。肝臓を標的とした血管バリアー機能の評価を行うために、定常状態での薬剤投与による影響を評価したが、NOドナーであるニトログリセリン、SNP、また血管透過性を亢進させるヒスタミン、PAFの投与下における血管透過性の評価をエバンスブルーを用いて行ったが、非癌肝では変化は認めなかった。一方、VX2腫瘍モデルにおいては、腫瘍周囲肝実質において、ニトログリセリン投与下で血管透過性の著明な亢進が確認できた。経血管インターベンションを用いた薬剤輸送システム(DDS)は、標的部位に限局した高濃度の抗癌剤や分子標的薬剤の到達を可能とする治療方法であり、薬物効果を最大化し、副作用を最小化できる利点を有し、今後の発展に強い期待が寄せられている。腫瘍血管は一般に透過性が亢進しており(血管内皮障壁(バリアー)機能低下)、血漿の血管外漏出により間質圧が上昇し、血液循環が妨げられている。この腫瘍血管の特性は水溶性抗癌剤の腫瘍細胞への到達の妨げとなる一方、リポソームや大分子ミセルを担体としたDDSにおいては担体の血管外漏出を促進し腫瘍への薬物到達を高める可能性がある。本研究では動物モデルを用いて、血管バリアー機能のコントロールにより、水溶性及びカプセル化された抗癌剤それぞれの腫瘍送達を最適化する手技を確立することを目的としている。今年度は、経血管インターベンションが可能なウサギVX2腫瘍肝移植モデルを用いて、肝動脈からの血管作動性物質局所投与により血管透過性を急性及び慢性にマニピュレートした場合の、腫瘍内および腫瘍周囲血管の内皮透過性、血流及び血管系の形態変化を評価する計画であったが、後述する如く完遂することが困難であった。現在、研究計画を見直し、ア)家兎に対する動脈カテーテル手技の確立、イ)薬剤投与量(濃度)の検討、を行っている。既に施設の動物実験委員会の承認(承認番号:AP-132949)を得ている。今後は実験モデルの確立をし、まず未治療状態での腫瘍および非腫瘍部の血管内皮の形態学的特徴、血管内皮機能を検討し、肝腫瘍モデルウサギに対して血管作動性物質を経肝動脈的に投与後の血管内皮機能およびバリアー機能を評価する予定である。この腫瘍血管の特性は水溶性抗癌剤の腫瘍細胞への到達の妨げとなる一方、リポソームや大分子ミセルを単体としたDDSにおいては担体の血管外漏出を促進し腫瘍への薬剤到達を高める可能性があり。本研究では動物モデルを用いて、血管バリアー機能のコントロールにより、水溶性及びカプセル化された抗癌剤それぞれの腫瘍送達を最適化する手技を確立する事を目的としている。本研究は、当施設の動物実験委員会の承認を得て行っている。今年度は、昨年度のウサギに対する経動脈カテーテルシステムの確立に引き続き、正常状態(非腫瘍モデル)での血管透過性の検討を行った。具体的には、肝左葉末梢のカテーテル先端から、ニトログリセリン、ヒスタミン、SNPの経動脈的投与後にFITC-dextranを動注し、PFAの血管内投与による細胞固定を行った。しかし、いずれの薬剤においてもFITC-dextranの漏出はほとんど変化しておらず、それぞれの薬剤およびFITC-dextranの濃度調整が必要と思われた。この検討に時間を要したため、ウサギVX2腫瘍肝移植モデルでの検討に至ることができなかった。今後は、薬剤およびFITC-dextranの濃度調整により血管内皮機能評価を行える状態にした後、腫瘍モデルを用いた血管内皮の形態学的特徴、血管内皮機能を検討し、血管作動性物質を経肝動脈的に投与後の血管内皮細胞機能およびバリアー機能を評価する予定である。経血管インターベンションを用いて薬剤を局所の臓器に輸送するシステムは、標的部位に限局した高濃度の抗癌剤や分子標的薬剤の到達を可能とする手法であり、薬物効果を最大化し、副作用を最小化できる利点を有し、今後の発展に強い期待が寄せられている。また癌を初めとした一般的な腫瘍では腫瘍内の血管は透過性が亢進しており血管内皮障壁(バリアー)機能が低下しているとされる。このため、血漿の血管外漏出により間質圧が上昇し、血液循環が妨げられている。本研究では動物モデルを用いて、血管バリアー機能のコントロール機能の解明を目指す。まず本研究においては、ウサギに対する大腿動脈アプローチの血管造影手技を確立した。本手技は熟練を要するものの、低侵襲に標的臓器へカテーテルを導入することが可能であった。また、細径カテーテルを用いる事により肝動脈の可及的末梢の選択を行う事ができた。肝臓を標的とした血管バリアー機能の評価を行うに当たって、定常状態での薬剤投与による影響を評価した。定常状態では、FITC-デキストラン投与によるFITC-デキストランの血管外への漏出は確認できなかった。

NOを放出するNOドナーであるニトログリセリン、SNP、また血管透過性を亢進させるヒスタミン、PAFの投与下における血管透過性の評価をエバンスブルーを用いて行ったが、非癌肝では透過性の更新ははっきりしなかった。一方、VX2腫瘍モデルにおいては、腫瘍周囲肝実質において、ニトログリセリン投与下で血管透過性の著明な亢進が確認できた。本研究により、腫瘍の存在が周囲の正常組織の血管透過性に何らかの影響を与えている事が示唆された。本研究においては、ウサギ動物実験モデルに対する大腿動脈からのカテーテルを用いたアプローチ法を確立した。次に、細径カテーテルを用いる事により肝動脈の可及的末梢の選択を行う事に成功した。肝臓を標的とした血管バリアー機能の評価を行うために、定常状態での薬剤投与による影響を評価したが、NOドナーであるニトログリセリン、SNP、また血管透過性を亢進させるヒスタミン、PAFの投与下における血管透過性の評価をエバンスブルーを用いて行ったが、非癌肝では変化は認めなかった。今年度は、昨年度のウサギに対する経動脈カテーテルシステムの確立に引き続き、正常状態(非腫瘍モデル)での血管透過性の検討を行った。具体的には、肝左葉末梢のカテーテル先端から、ニトログリセリン、ヒスタミン、SNPの経動脈的投与後にFITC-dextranを動注し、PFAの血管内投与による細胞固定を行った。しかし、いずれの薬剤においてもFITC-dextranの漏出はほとんど変化しておらず、それぞれの薬剤およびFITC-dextranの濃度調整が必要と思われた。この検討に時間を要したため、ウサギVX2腫瘍肝移植モデルでの検討に至ることができなかった。放射線科現在、研究計画を見直し、ア)薬剤投与量の検討、イ)血管透過性評価薬剤の変更、を行っている。具体的には、ニトログリセリン、ヒスタミン、SNPを現状から濃度を上げた状態にし、漏出評価用のFITC-dextranも多く用いる予定である。またエバンスブルー色素の動注も行い、摘出肝の色素含有量から血管透過性および血管バリアー機能の評価を行う予定である。その後、腫瘍モデルを用いた血管内皮の形態学的特徴、血管内皮機能を検討し、血管作動性物質を経肝動脈的に投与後の血管内皮細胞機能およびバリアー機能を評価する予定である。今年度は、経血管インターベンションが可能なウサギVX2腫瘍肝移植モデルを用いて、肝動脈からの血管作動性物質局所投与により血管透過性を急性及び慢性にマニピュレートした場合の、腫瘍内および腫瘍周囲血管の内皮透過性、血流及び血管系の形態変化を評価する計画であったが、後述する如く完遂することが困難であった。他施設の協力をいただいて、家兎に対する動脈カテーテル手技の確立のための見学および実験手技の実施を行ったが、血管露出およびシースシステムの導入手技は、緻密な手技であり手技確立に難渋した。また当施設の研究室および実験室などの移転が予定されていたこともあり、旧実験室における機器についての整備や修理を行う必要があり、実験が制約されたことも実験をスムーズに開始できない要因となった。