hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
カチオン捕捉能を有する導電性高分子の電解合成と電池の高機能化

導電性高分子の二次電池の材料としての応用を研究対象として、カチオン捕捉能を有する官能基を高分子中に導入することにより電池機能を向上させることを試み、以下の二種類の新しい高分子の電解合成と機能の評価を行なった。1.オキシエチレン基を有するポリアニリンの電解合成と性質高分子の側鎖に二つのオキシエチレン基を有するPoly-N-(3,6-dioxaheptyl)aniline (poly-NDHAn)の電解合成を行なった。生成したpoly-NDHAnのボルタモグラムには、通常観測される0.6V付近の可逆なレドックスピークに加えて、-1.2Vと-0.1Vに非可逆なレドックス波が観測された。-1.2Vで還元したポリマー中にのみESCA測定によってLiが検出された事により、後者のレドックス波はn型のド-ピング/脱ド-ピング反応に起因するものと結論した。通常のポリアニリンではn型ド-ピングは観測されないとされており、これは非常に興味深い結果である。またpoly-NDHAnは、中性状態においても可視部に明瞭な吸収を示し、バンド幅の小さいポリマーであることが判明した。GPC法によるpoly-NDHAnの分子量は120万と非常に高く、伝導度も1mScm^<-1>と長鎖アルキル基を置換したポリアニリンの中では最も高い値を示した。2.自己ドープ型ポリアニリンの電解合成新しい自己ドープ型ポリアニリンの合成を目的として、アニリンとアニリン-2,5-ジスルホン酸(ADSA)の電気化学的共重合を行なった。ADSA/アニリンのモル比を変えて重合を行なったところ、ADSAが1/20以上であればポリマー中にADSA分子が取り込まれていることがESCAにより確認された。共重合体の伝導度はADSA濃度に無関係に0.3Scm^<-1>であり、無置換のポリマー(3Scm^<-1>)と比較してそれほど低下しなかった。
乳中ラクトフェリンの経口投与によるサイトメガロウイルス感染防御

ラクトフェリンは乳中に含まれる鉄結合タンパク質であり、様々な生物活性を有する。筆者らはマウスにおいて、ラクトフェリンの腹腔内投与によるサイトメガロウイルス腹腔内感染に対する顕著な防御効果を認めている。本研究では、ラクトフェリンの経口投与によるサイトメガロウイルスの感染防御効果を検討し、サイトメガロウイルスの経口感染経路において防御効果を認めた。乳中に多く含まれるラクトフェリン(LF)は様々な生物活性を有する。筆者は以前にLFのin vivoにおけるマウスサイトメガロウイルス感染防御効果を認めた。その際の条件はLFの腹腔内接種という乳中LFの日常の摂取方法とは異なるものであった。そこで、LFの経口投与によるマウスサイトメガロウイルス感染防御効果を検討した。まず、LFを経口投与するに当たり、消化酵素によるLFの抗ウイルス効果の失活の有無を確認するための実験を行った。タンパク質分解酵素であるトリプシン、ペプシン処理LFを2mg/g0.01mg/g濃度でウイルス感染前2日間、マウス腹腔内に接種し、マウスの生残率によってウイルス感染防御効果を検討した。その結果、未処理LFでは0.03mg/g以上、トリプシン処理LFにおいては0.13mg/g以上の濃度で感染防御効果が認められ、ペプシン処理においても0.5mg/g以上に効果が認められたことより、消化酵素によって、ウイルス効果が失活する可能性は低いものと判断し経口投与実験へと進めた。LFを飲水に混ぜた自由摂取方法で検討した。50mg/ml濃度、10mg/ml濃度LFを飲水として2週間摂取させ、致死量のウイルスを腹腔内接種し生残率を検討した結果、対照群の生残率は0%、10mg/ml濃度LF群は20%、50mg/m1濃度LF群は10%と飲水によるLF経口投与のマウスサイトメガロウイルス感染防御効果は認められなかった。飲水による方法は摂取量も不明のため、現在、胃ゾンデによる強制的な投与方法でLFの経口投与によるマウスサイトメガロウイルス感染防御効果を検討している。経口投与によるラクトフェリン(LF)のマウスサイトメガロウイルス(MCMV)感染防御効果の20年度の結果では消化酵素によるLFの失活は認められないことは確認できたが、LF飲水添加の方法では経口投与による抗ウイルス効果は認められなかった。そこで、21年度は胃ゾンデによるLFの強制投与による抗ウイルス効果を検討した。1mg/g(マウス体重)を7日間胃ゾンデにて強制投与し、致死量のMCMVを腹腔内投与後、体重変化、生残率を調べた結果、体重減少はヒト、ウシLFともに対照群と比べ大差はなかった。最終生残率は対照群が20%に対し、ヒトLF群は33%、ウシLF群は9%であった。これらの結果から昨年度の飲水添加同様、強制投与によってもLFの経口投与による明らかなMCMV感染防御効果は認められなかった。この結果より、経口投与によってはLF腹腔投与のようなNK細胞活性上昇による強いMCMV感染防御効果は認められないものと判断した。これまでのMCMV感染経路は腹腔接種と強い感染を起こすものであったが、MCMVの自然感染経路には経口感染がある。そこで、MCMVの経口感染の際にLFの経口投与による防御効果の有無のヒントを得るためにin vitroによるLFのMCMV感染防御効果を検討した。LFの直接のMCMVへの抗ウイルス効果、感染細胞にLFを事前に作用させた場合の抗ウイルス効果、細胞にMCMVを感染後培養液中にLF添加した場合の抗ウイルス効果、感染細胞にLFを事前に作用させた後、MCMV感染させ培養液中にLF添加した場合の抗ウイルス効果を調べた結果、LFの直接的な抗ウイルス効果は認められず、感染細胞にLFを事前に作用させた後、MCMV感染させ培養液中にLF添加した場合が最も強い抗ウイルス効果を示した。条件によるが、in vitroによるLFのMCMV感染防御効果が認められた。ラクトフェリン(LF)の経口投与によるマウスサイトメガロウイルス(MCMV)感染防御の有無を検討した。これまで、MCMVの腹腔内感染経路では、LFの経口投与による防御効果は認められなかった。そこで、腹腔感染のような強い感染力を示す経路ではなく、ヒトのサイトメガロウイルス感染症の自然感染経路である経口感染、鼻腔感染におけるLF経口投与のMCMVの感染防御効果を検討した。この実験を遂行するに当たり、in vitroの実験系におけるMCMV感染阻止効果を確認した結果、LFの直接的な抗MCMV効果は認められず、また、MCMVを感染後にLFを作用しても感染阻止効果は認められなかった。しかし、感染前に細胞にLFを作用することによって効果が認められ、さらに、感染前、およびLFを培養液に加え、培養中もLFを作用しておくことによって、より強い感染阻止効果が認められた。このin vitroの結果を踏まえ、マウスにMCMV感染前1週間、および感染後も実験終了時まで毎日LFを投与した。経口投与群はゾンデにて0.2ml(10mg/マウス)を、鼻腔投与群は0.05ml(2.5mg/マウス)を鼻腔にゾンデにて垂らし入れた。

MCMV感染は両群ともにLF投与1週間後に経口接種1.1x10^7PFU/マウス、鼻腔接種2.8x10^6PFU/マウスを1回行った。その結果、経口感染においてはLF非投与群の最終生残率が70%であったのに対し、LF投与群では全マウスが生残した。鼻腔感染においてはLF非投与群の生残率が100%であり、致死に至らず、生残率での指標ではLFの感染防御効果は認められなかった。以上より、LFの経口投与によるMCMV感染防御効果はMCMVの経口感染経路において認められた。鼻腔感染は生残率においては効果が認められなかったが、マウス臓器中のウイルス量の差による検討の必要もあろうと考える。
公的病院と住民満足度－地域医療における公の役割の再検討－

本研究の目的は、地域における公的病院の医療サービスの満足度を収集し、得られたデータと公的病院の財務データとを接続した上で、公的病院の経営効率性と住民満足度との関係性を分析することにある。この目的を達成するため、平成30年度は、まず地域医療の実態を把握するためのファクトファインディングを行った。具体的には、分担者の眞鍋が、兵庫県養父市及び養父市に所在する公立八鹿病院と地域医療に関する共同研究を行ってきており、本研究の主たる分析対象地域を養父市に設定している。養父市は高齢化が進行している典型的な中山間地域であり、日本の地域医療の実情をよく代表しているといえる。これまでの調査で得られた聞き取り調査の結果などをもとに、地域医療の現状の把握を行った。また、これまでの研究活動によって得られている聞き取り調査のデータを用いて、一次的な分析を行った。得られているデータは、地域医療サービスの認知度や、地域とのつながりに関するデータであり、これらを用いてデータ分析を試みている。ただし、異常値やデータの偏りも多いため、まずデータの整理を行ったうえで、一次的な分析を試みている。加えて、本研究では総務省『公営企業統計年鑑』における公的病院の財務データを用いて分析を進めていくが、このデータを長期で利用していくためには市町村合併や独立行政法人化などの影響を排除する必要がある。そこで、公的病院の財務データの整理についても行った。研究代表者の主たる所属機関が複数となり、研究環境が変化したため遅れている。分担者との連絡や研究打合せの体制を再構築しており、令和元年度(平成31年度)より、分担者の所属機関に新たに研究を行う環境を整備する予定である。それらの対応によって、次年度以降は当初計画通りに進捗するように適切に対応していく。令和元年度(平成31年度)は、住民満足度のデータ収集を行う。データ収集はwebアンケートを計画しているが、費用対効果などの観点から効率的なデータ収集を目指す。さらに慎重なアンケート設計が必要となるため、必要に応じて小規模なアンケートを実施したうえで、項目を再検討しデータ収集を行う。具体的には、診療科別、機能別に供給されている医療サービスの質及び量に満足しているかについて、データを収集することを計画している。さらに、得られるであろうデータは、異常値や欠損値なども多いと予想されるため、データの整理も慎重に行う。その上で、一次的なデータ解析を行う。具体的には、経営効率性と住民満足度の関係性を統計的に解析し、そのトレードオフ関係を検証する他、経営効率性、住民満足度が共に優れている(優れていない)病院、地域を取り上げ、データの精査と追加調査による定性的な分析を行う。

研究代表者の研究環境が変化したことにより、研究の進捗が遅れている。そのため、計画通りに予算を執行することができていない。次年度以降については、より効率的な研究によって、当初の計画に適宜取り戻していくことを予定しており、経費の執行についても当初計画に近づけていく。
流出重油・ガスの自動追跡システムの確立と革新的海洋防災システムへの展開

海底の油やガスの生産施設からの流出や船舶からの重油流出の事故に際し、海底生産施設まわりの重油やガスのプルームの追跡を行う海中ロボットや、海面の流出重油を回収まで自動的に長期間に亘り追跡し,リアルタイムで情報を供給する浮遊式浮流重油自動追跡ブイロボットを開発し、海洋試験を繰り返し、それらの運用を確立した。一方、ロボットから得られた油やガスの漂流位置,海象条件および浮流重油の性状に関するデータを使い、油やガスの拡散シミュレーションの精度向上を図った。これらは、海上での重油の回収作業の機会を増加させ、また深海での油やガスの生産施設からの流出の早期発見を可能とし、自然環境に対する災害の低減に寄与する。本研究は,船舶からの重油流出事故や海底の油やガスの生産施設からの流出事故に際し,リアルタイムで情報を供給する複数の浮遊式浮流重油自動追跡ブイロボットと、重油やガスのプルームの追跡を行う海中ロボットに関する自動追跡システムを確立し、これらのロボットから得られた海面や海中での重油の漂流位置、海象条件および浮流重油の性状に関する取得データを使い,重油拡散シミュレーションの精度向上を図ることで,流出重油の海上での回収や流出重油の漂流が予測される地域への適切な油防除機材の配置を行うことで,海洋防災システムへの展開を図る.平成23年度は,次の3項目について研究を行った.1)海底からの重油やガスのプルームを自動追跡する海中ロボットに関する研究,2)深海からの油とガスの噴出に関する熱化学的反応を含む拡散シミュレーションに関する研究,3)海面浮遊式浮流重油自動追跡ブイロボットに関する研究1)の研究項目を実施するにあたり,次の二つの副研究項目を実施した.1海中ロボットに搭載する音響流速計と対地速度計の特性試験を大阪大学水槽と琵琶湖と淡路島沖での野外実験にて実施した.2母船との音響通信モデム,音響位置検出装置の音響機器の特性試験を大阪大学水槽にて行った.2)の研究項目は2年にわたって実施する計画で,初年度は,深海からの油とガスの噴出に関する熱化学的反応を含む拡散シミュレーション技術を新たに開発し,過去の計算や実験データと比較し,評価した.具体的には,ハイドレードの形成と分解,ガスの溶解,ガスの挙動,潮流によるガスのプルームからの分離など,流体力学と化学熱力学の干渉を含んだ複雑な油とガスの拡散過程を表現した.3)の研究項目では,帆の面積と角度を制御する円筒型の浮遊式ブイロボットを用いて,琵琶湖と淡路島沖にて,疑似油を追跡する実験を実施し,性能を評価した.1)1)深海から噴出する重油やガスのプルームの自動追跡を行う海中ロボット技術に関して、平成24年度に完成した海底からの重油やガスのプルームの自動追跡を行う海中ロボットを用いて,港湾空港技術研究所において性能試験を行い、その後、駿河湾において、水深1000mの海域にて潜航実験を行った。さらに、アメリカ・メキシコ湾において、2000年の油・ガス噴出地点の近辺において、油・ガスのプルームの探査を行う実験を行い、有用なデータを得ることができた。2)海底から海面までの三次元空間の重油プルームの自動追跡を行う海中ロボットからのデータを用いた深海からの油とガスの噴出に関する熱化学的反応を含む拡散シミュレーション技術に関して、新潟沖の海底からメタンガスが噴出している付近の海洋調査に関係して、その海域のガスの拡散状況のシミュレーションを実施し、これまでの実験結果を十分に説明できる結果を得た。3)海面に漂流する重油塊の自動追跡を行う浮遊式ブイロボット技術に関して、海面浮遊式浮流重油自動追跡ブイロボットSOTAB-IIの製作を行った。これに油検知センサーを搭載し、船舶海洋試験水槽において、波浪中での疑似油を使った油検知の性能試験を実施し、油検知性能を確認した。また油検知センサーを搭載したSOTAB-IIの浮流重油自動追跡制御アルゴリズムを構築した。4)浮遊式浮流重油自動追跡ブイロボットからのデータを用いた浮流重油漂流シミュレーション技術の開発と評価に関して、これまでに開発した重油の蒸発・分解・拡散などの過程を考慮した大気ー海洋モデルをベースに、沿岸の影響を考慮したモデルの更新を行い、日本海で起きた重油流出事故の漂流シミュレーションを行い、油の漂流の評価を行った。また複数のSOTAB-IIを用いた場合のデータ同化の効果について評価を行い、複数のSOTAB-IIからのデータが油の漂流の予測精度を向上させることを確認した。平成24年度は,次の4項目について研究を行った.1)海底からの重油やガスのプルームの自動追跡を行う海中ロボットに関する研究,2)深海からの油とガスの噴出に関する熱化学的反応を含む拡散シミュレーションに関する研究,3)海面浮遊式浮流重油自動追跡ブイロボットに関する研究,4)浮流重油漂流シミュレーションに関する研究1)の研究項目では,平成23年度の研究を引き継ぎ,まずミッションを満たす運動機能を発揮するための海中ロットの形状設計,要素機器の設計,運動制御システムの設計,海中ロボットの運用計画作成を支援する,運動シミュレータを開発する.これを用いて,ケーススタディを行い,海中ロボットの最適な形状設計,海中ロボットの設計・製作を行った.また海中ロボットの海洋実験を実施し,基本特性の把握を行った.2)の研究項目では,メキシコ湾で起きた深海での油噴出事故に関して,海底付近における物理環境を求めるためのメキシコ湾における海洋モデルを開発した.

次に,これまでに公開されているデータの収集を行う.これらの情報をもとに,前年度の研究で開発した深海からの油とガスの噴出に関する熱化学的反応を含む拡散シミュレーション技術を適用し,油の拡散の様子を計算し,これまでに公開されているデータと比較し,評価した.3)の研究項目では,前年度の研究をもとに,SOTAB-IIの設計を行った.4)の研究項目では,これまでに開発した重油の蒸発・分解・拡散などの過程を考慮した大気ー海洋モデルをベースに,沿岸の影響を考慮したモデルの更新を行い,日本海で起きた重油流出事故の漂流シミュレーションを行い,各県間の重油の回収比に関して評価を行った.2)の研究項目と連動して,メキシコ湾における大気ー海洋モデルによる浮流重油の漂流シミュレーションを実施し,分散剤の影響を考慮し,観測データと比較し,評価を行った.海底からの重油やガスのプルームの自動追跡を行う海中ロボットに関する研究について、A.瀬戸内海の深度50mの海域にて、海中ロボットの基本性能の確認試験を実施し、首尾よく作動することを確認した。B.富山湾の水深1.000の海域にて、自律式の潜航試験を行い、首尾よく作動することを確認した。C. SRIインターナショナルからレンタルした水中質量分析計を搭載した水中ロボットで新潟沖にて海底から湧出するメタンガス探査の海洋実験を行う予定であったが、船舶に異常が見つかり、その補修のために2015年度中一杯は使用できない状態になった。そのため、2016年度に、水中質量分析計のレンタル費を繰り越し、2016年度にその海洋実験を行うことにした。深海からの油とガスの噴出に関する熱化学的反応を含む拡散シミュレーションに関する研究について、これまで開発した有限体積法に基づくモデルとは別に、支配方程式を直接、数値的に解く手法の検討を行った。海面浮遊式浮流重油自動追跡ブイロボットに関する研究について、製作されたブイロボット新SOTAB-IIを用いて、大学の池にて、風に対して同じような移動特性をもつネオプレーンシートを疑似油として使い、ブイロボットのマスト上部に取り付けた油検出センサーを用いた疑似油の自動追跡実験を行い、誘導制御アルゴリズムの構築を行った。2015年3月に富山高等専門学校所有の船舶に、SRIインターナショナルからレンタルした水中質量分析計を搭載した水中ロボットで新潟沖にて海底から湧出するメタンガス探査の海洋実験を行う予定であったが、船舶に異常が見つかり、その補修のために2015年度中一杯は使用できない状態になった。平成27年度は、次の4項目について研究を行った。1)海底からの重油やガスのプルームの自動追跡を行う海中ロボットに関する研究、2)海面浮遊式浮流重油自動追跡ブイロボットに関する研究、3)深海からの油とガスの噴出に関する熱化学的反応を含む拡散シミュレーションに関する研究、4)浮流重油漂流シミュレーションに関する研究1)の研究項目では、海中ロボットを用いた富山湾での深海における運用実験と、新潟沖にあるメタンガスの海底から湧出の探査と海洋環境調査を実施した。新潟沖の実験では、メタンガスが湧出する現場海域での実験を行ったが、アメリカからレンタルで海中ロボットに装備した水中の溶存成分をリアルタイムで分析する水中質量分析センサーの圧力容器が水漏れを起こし、溶存メタンガスを捉えることができなかった。
日本人用教師のティーチングスタイル測定尺度の開発

ティーチングスタイルとは、内容や状況に関係なく常にそれぞれの教師によって示される特徴のことをいう。それを測定できる尺度「PALS」は欧米で幅広く使用されているものの日本語では利用ができない。そこで本研究の目的は、PALSを基盤に日本語でティーチングスタイルを測定できる尺度開発とした。厳格な翻訳プロセス後、全国の看護学教育者のうち同意が得られた1,111人のデータを分析し、妥当性ならびに信頼性を検証の後、Teaching Style Assessment Scale (TSAS)が30項目の新尺度として開発された。そして自己評価や研究目的の用途として日本語と英語の両方で利用が出来るようにした。本研究は、クリティカルシンキングや自己主導学習が身につきやすいとされる「学習者中心」のティーチングスタイルかどうか、教師自身が測定できるように、米国で開発されたティーチングスタイル尺度「Principles of Adult Learning Scale」を基にして教師のティーチングスタイル測定尺度日本版を作成することが目的である。【平成25年度までの成果】ティーチングスタイルとは、内容や状況に関係なく常にそれぞれの教師によって示される特徴のことをいう。【研究目的の概要】教師のティーチングスタイルとは、教育方法とは区別され、「教師がある特定の価値基準にそって行なう行動のこと」であり、Contiは、2つのスタイル「学習者中心」と「教師中心」を抽出した(Conti,1989)。本研究では、クリティカルシンキングや自己主導型学習がより身につくとされる「学習者中心」の授業であるかを測定するために米国で開発された教師のティーチングスタイル測定尺度(Conti, 2004)の日本人用を作成することを目的としている。3年間の研究期間内で明らかにしようとしていることは、1教師自らがティーチングスタイルを測定できる「教師のティーチングスタイル測定尺度」を日本人用として開発する、2その公表を行なう、3看護学系教師が尺度を使用し、授業を自ら評価できるようにワークショップを開催することである。学術的意義としては、1ティーチングスタイル測定尺度が国内に存在しないため先駆的研究であり、看護技術教育の教育方法を学習者中心にむけてより充実させることが可能である。ティーチングスタイルは、経験とともに変化するため、自身で測定することによって、自身の成長を知る機会や授業改善への手立てとなり、FDとしても意義がある。【平成24年度までの成果】科研交付を受けるまでの平成23年度に実施した「原版の教師のティーチングスタイル測定尺度の日本語暫定版と言語的意味の検討」について、国際学会であるSigma Theta TauInternational(Brisbane)で発表し、今後の研究への示唆を得る機会となった。その日本語暫定版を用いて、倫理審査承認後に全国の看護基礎教育課程施設代表者に協力願いをし、賛同が得られた施設に調査票を送付し、分析に耐えうるサンプルを得ることができ、現在量的分析を実施している。本研究は、クリティカルシンキングや自己主導学習が身につきやすいといわれる「学習者中心」のティーチングスタイルかどうかを教師自身でセルフアセスメントできる尺度として米国で開発された「Principles of Adult Learning Scale(PALS)」を基に、教師のティーチングスタイル測定尺度日本版を作成することが目的である。【平成26年度の成果】今後はこのTSASが、開発の基となったPALSの単なる短縮版か、あるいは新尺度といえるのかを英語ネィティブの教師を対象に調査し検証することを視野に入れている。看護教育学平成26年は、開発された尺度を公表することが主であり、英雑誌での掲載、国際学会での発表(登録済)を予定通り進めることができている。平成24年度計画であった1倫理審査申請2日本の看護基礎教育課程機関への調査協力依頼が終了し、期待サンプル600以上の全国から寄せられた調査票について、現在量的分析を行なっている。本尺度が世界で広く使用できる尺度となったため、国際看護学学会に続き、国際教育学学会(international Conference on Education)への登録を平成26年8月に行い、アクセプトされれば1月に発表する予定である。そこではFDとしての意見交換の機会としたいと考えている。今後の研究として、調査票の量的分析を進める。本研究は、米国で開発された尺度を日本人用尺度として開発のため、文化的考慮をしつつ分析する必要があることがより見えてきた。そのため、これらのことを踏まえて調査結果をまとめる。研究進行上、今年度購入する物品ならびに情報収集費を次年度に繰り越すことが妥当と考えられたため。書籍ならびに学会における情報収集に使用する。次年度は、論文投稿と学会発表を予定しており、主な研究費の使用は、旅費申請とワークショップの準備にかかわる物品である。
初期ジャワ原人における歯の縮小とその原因をめぐる研究

昨年度にドイツのゼンケンベルグ研究所を訪れ,19301940年代に収集されたジャワ原人の遊離歯実物化石50点以上の観察を行った。そこで上位の地層由来とされる標本群に歯石らしき物質の沈着が多く見られることを確認したが,標本によっては博物館に収納される以前に歯石が剥がれ落ちてしまっているのではないかと疑われるものもあった。そこでこれらの化石の精密模型を検査し,表面に残る多孔性の風化像の分布を調べた。その結果,歯石が通常分布する歯頸部付近に帯状の未風化領域が認められる場合があり,これが歯石の存在を示すものと判断された。っまり風化が進行していた過程では歯石が存在し,出土前後に剥がれ落ちたと推測される。この手法で歯石の観察例数を増やした結果,歯石の頻度と歯サイズの縮小が関連しているという当初予測が裏付けられた。このような表面観察には,鉱物が染み込んで着色した実物化石よりも石膏模型の方が適している。さらに今年度は予期せぬことに,現在人類進化学分野で大きな注目を集めている,ジャワ原人の矮小化した子孫と考えられるホモ・フローレシエンシス化石の観察機会を得ることができた。そこで化石の保管されているジャカルタへ赴き,歯と口腔衛生状態の観察を行った。身体サイズとともに歯サイズの著しい縮小化を示すこの新種の人類の歯列には,かなりの量の歯石の沈着が観察された。それとともにLB1号の上下顎歯列には,歯周病の痕跡も認められた。ホモ・フローレシエンシスにおける歯石の存在は,歯の縮小と食物が関連しているとの予測と整合するものであるが,LB1の劣悪な口腔衛生状態は食物以外の理由によると考えるべき証拠もあり,現在この可能性をさらに追求しているバンドン工科大学のアリフ博士が最近新たに入手したジャワ原人の歯化石について、博士および地質学の専門家とともに調査を行った。化石は表面採取されたものでその出自や年代については不明であったが、表面に付着していた土・及び歯根部の象牙質のフッ素含有量を分析した結果、サンギラン地域のパパン層由来であると推定された。歯はサイズが小さく、歯冠の遠心部の退縮傾向が顕著であるなど、これまでこの層順で見つかっているジャワ原人の歯化石と同様の形態特徴を示していた。これにより、サンギラン地域のジャワ原人の歯に、時代を追った退縮傾向が認められるという筆者の先の知見が、さらに補強された。さらに歯冠の周縁に付着している物質がアパタイト、つまり歯石であることを確認した。以上の成果を、専門誌に発表した。これはジャワ原人の歯の歯石付着例として最初の報告例となる。これにより、既存の他の歯化石にも歯石があるかどうかという新たな問題点が生まれた。この問題意識のもと、ドイツのゼンケンベルグ研究所を訪れ、19301940年代に収集された遊離歯50点以上を含む、ジャワ原人の歯標本を観察した。その結果、予測どおり歯石の付着例が散見されることが判明した。従来の研究では、ジャワ原人の進化的位置づけに焦点が当てられることが多かったため、この事実は見過ごされてきたものと思われる。来年度は、さらに観察例を増やして、ジャワ原人の口腔衛生上の基礎データの充実をはかる予定である。ホモ・フローレシエンシスにおける歯石の存在は,歯の縮小と食物が関連しているとの予測と整合するものであるが,LB1の劣悪な口腔衛生状態は食物以外の理由によると考えるべき証拠もあり,現在この可能性をさらに追求している
大気擾乱に起因する乱流拡散の全球的な強度分布の解明

深層海洋大循環は、赤道域から極域への熱輸送を通じて、気候形成の上で重要な役割を担っている。この深層海洋大循環は、密度躍層内の乱流拡散という、いわゆる、サブグリッドスケールの現象に強くコントロールされると考えられている。このため、気候変動を予測できる高精度な数値モデルの構築のためには、この密度躍層内の乱流拡散を適切にパラメータ化し、その全球的なマッピングを行なうことが非常に重要な課題となっている。乱流拡散の直接観測は特殊な測器や長い観測時間を要するため、この方法によって乱流拡散の全球的な分布を把握することは現実的でない。本研究は、乱流拡散の主要なエネルギー源の一つと期待されている、大気擾乱によって励起される低鉛直波数の内部波に着目し、この内部波の励起、伝播、およびそのエネルギー散逸過程を調査することで乱流拡散の全球分布を解明することを目的とする。平成18年度、本研究は、3次元の数値モデルを用いて、大気擾乱エネルギーによって励起された低鉛直波数の内部波の全球的な発生と伝播に関する数値計算を行った。数値計算の結果は、これまでの内部波の観測による調査結果とよく一致し、数値モデルの信頼性が確認された。再現された内部波の発生や伝播の状況を詳しく調べた結果、大気擾乱から海洋表層に注入されたエネルギーのうちの70-80%が表層付近で消散することが確認され、このため、大気擾乱の深海乱流拡散への寄与が従来期待されていたものに比べてはるかに小さいことが示唆された。本研究の結果は、深層海洋大循環の理解の上で重要な示唆を与えたと考えている。平成18年度には、これまでの成果を二回、国内の学会で発表した。現在、国際学会での発表や国際誌への投稿のための準備を行っている。この深層海洋大循環は、密度躍層内の乱流拡散というサブグリッドスケールの現象に強くコントロールされていることが知られている。気候変動を予測できる高精度な数値モデルの構築のためには、この密度躍層内の乱流拡散を適切にパラメータ化し、その全球的なマッピングを行なうことが不可欠な課題である。乱流拡散の直接観測は特殊な測器や長い観測時間を要するため、この方法によって乱流拡散の全球的な分布を把握することは現実的ではない。そこで本研究は、乱流拡散の主要なエネルギー源の一つである大気擾乱に注目して乱流拡散の強度分布についての考察を行う。すなわち、大気擾乱によって励起される鉛直低波数内部波の伝播およびエネルギー散逸過程を調査することで乱流拡散の全球分布の解明を目指す。平成17年度、本研究はexpendable current profiler (XCP)を用いた海洋観測、およびスペクトルモデルを用いた数値実験を行い、低鉛直波数内部波エネルギーを散逸させる主要メカニズムを調査した。特に数値実験では、バイスペクトル解析の手法を用いて、得られた実験結果を詳しく調べた。結果、parametric subharmonic instability (PSI)と呼ばれる内部波間の三波共鳴現象が低鉛直波数内部波の活発なエネルギー散逸を引き起こすことを世界で初めて立証できた。また、乱流拡散の強さは、PSIが最も効率的に働く、鉛直低波数内部波の周波数が2f-3f(fは局所的な慣性周波数)となる緯度帯でピークを持つことがわかった。現在は、3次元の数値モデルを用いて、大気擾乱エネルギーによって励起される、低鉛直波数内部波の全球的な発生・伝播の状況を調べている。
大腸癌肝転移リスクファクター -MMPs-mRNAの発現解析-

癌の浸潤、転移に強く関与していると報告されているMMPsのなかで、MMP-1の発現と血行性転移との関係、ならびにこれまでの臨床病理学的因子との関連について検討した。大腸癌切除症例133例(DukesA72例、DukesB28例、DukesC33例)について、MMP-1の発現を検討し、MMP-1の発現は転移陽性例で26例中14例(53.8%)、転移陰性例で107例中33例(30.8%)に認められ、両者間に有意な差を認めた。多変量解析にて、他の臨床病理学的因子とともに検討すると、MMP-1、Dukes分類、v因子が独立した転移関連因子であった。この3因子を用いて判別分析を行った結果、血行性転移陽性症例26例中22例(84.6%)が陽性と判定され、血行性転移陰性症例107例中83例(77.6%)が陰性と判定され、MMP-1の発現は、大腸癌血行性転移の予測因子となりうることが示唆された。また、大腸癌の血行性転移に関連して、さらに、大腸癌原発巣の浸潤先進部における組織学的形態focal dedifferentiation(以下FD)および接着関連糖鎖sLe(X)の発現も検討したところ、これらの因子も血行性転移を示した大腸癌の原発巣に強く発現しており、大腸癌血行性転移の予測因子となりうることが示唆された。尚、MMPs-mRNAの抽出、ヌードマウスへの移植に関しては、充分な結果が得られなかった。大腸癌よりMMPsおよびMMPsの抑制因子であるTIMP1,TIMP2などのmRNAをRT-PCR法を用いて検出し、各組織における各々のmRNAの発現状態を調べる実験を行っているが、現在のところ、良好な成績は認めず、肝転移との相関を見い出すまでには至っていない。大腸癌の一部をヌードマウスの皮下に移植し細胞抹として樹立させ、樹立された細胞株を再びヌードマウスの盲腸壁に移植し肝転移の発生を調べ、さらに、MMPs-mRNAの発現との関連を調べる実験を行っているが、細胞抹として樹立しておらず、現在のところ有意な結果は得られていない。現在、MMP2に対する抗体を作成し、大腸癌の発現を検討中である。癌の湿潤、転位に強く関与していると報告されているMMPsのなかで、MMP-1の発現と血行性転位との関係、ならびにこれまでの臨床病理学的因子との関連について検討した。大腸癌切除症例133例(DukesA 72例、DukesB 28例、DukesC 33例)について、MMP-1の発現を検討し、MMP-1の発現は転移陽性例で26例中14例(53.8%)、転移陰性例で107例中33例(30.8%)に認められ、両者間に有意な差を認めた。また、大腸癌の血行性転移に関連して、さらに、大腸癌原発巣の湿潤先進部における組織学的形態focal dedifferentiation(以下FD)および接着関連糖鎖sLe(X)の発現も検討したところ、これらの因子も血行性転移を示した大腸癌の原発巣に強く発現しており、大腸癌血行性転移の予測因子となりうることが示唆された。
企業・消費者の観点からの環境合理性を考慮した数理モデルによる環境調和に向けた解析

温室効果ガスの二酸化炭素排出の見積りのために,研究代表者が開発したWEBベースの環境負荷見積りシステムを改良し,企業と消費者の環境合理性の基準のもとで環境調和に向けた生産・調達のあり方を支援できるシステムを構築した.また,その基本的な枠組みとその有効性を国内外の学術雑誌ならびに学会において発表,公表した.それにもとづいて生産・調達を通して環境負荷を削減する代替案の中から意思決定者が対話的に競争優位な案を選択できる.異なる立場における利害の調整を多目的の最適化問題に帰着させて解法の導出を行い,メカニズムデザインの観点から環境影響物質を低減する実践的でより一般的な方策を数理モデルで示した温室効果ガスの二酸化炭素排出の見積りのために,研究代表者が開発したWEBベースの環境負荷見積りシステムを改良し,企業と消費者の環境合理性の基準のもとで環境調和に向けた生産・調達のあり方を支援できるシステムを構築した.また,その基本的な枠組みとその有効性を国内外の学術雑誌ならびに学会において発表,公表した.それにもとづいて生産・調達を通して環境負荷を削減する代替案の中から意思決定者が対話的に競争優位な案を選択できる.異なる立場における利害の調整を多目的の最適化問題に帰着させて解法の導出を行い,メカニズムデザインの観点から環境影響物質を低減する実践的でより一般的な方策を数理モデルで示した当該年度に実施した研究の成果は学術雑誌,国内会議,国際会議での口頭発表で個別にまとめられたものが公開されている学術雑誌と国内会議での口頭発表の内容は,交付申請書に記載した「研究の目的」にある国内外の環境負荷削減,規制有害物質管理への取組みに関する調査・先行研究の知見を整理し,日本ならびに諸外国の生産管理手法や制度等を比較したものである.また,中小企業における環境経営の現状と動向について系統的に実情を整理,分析,把握するとともに,企業における規制有害物質管理の対象となる生産工程や調達の調査とモデル化を行った.本研究の枠組みに係わる環境負荷削減,規制有害物質管理への取組みが促進ならびに躊躇される要因を明確にするために企業の環境部門担当者から聞き取り調査を行った.その準備作業のために,協力企業と事前の意見交換を通じて調査範囲,項目,選択肢の絞り込みにより調査票の設計を行った消費者が環境に配慮した製品をどのように評価して,それが製品にとっての競争優位性にどのように結びついているかを調査して分析した.この作業は既存の調査報告書や先行研究をサーベイしたうえで行うことができ,企業への聞き取り調査ならびに消費者の購買行動における環境への意識について採集されたデータはコーディング方法を検討して,データベースに登録することで,今後の作業における使用を容易にし,分析の標準化の基礎となる環境省の調査では,企業が実際に行っている環境対策と消費者が企業に望んでいる対策が大きく食い違っていることが示されているが,消費者が要望する環境対策と企業の行っている対策のマッチングの程度を計測する手法を提案することが求められる.そのため,マッチングの度合いと製品・サービスの競争優位との関係について分析する手法を提案した.さらに,サービスを含めた製品の環境配慮の度合いが競争優位性を介して,企業価値やブランドにどの程度影響しているかを分析する.これは,下流工程である消費者あるいは企業がもつ環境合理性の表れであり,意思決定者が考慮すべき情報であり環境調和実現に向けて働く原動力と考えられる従来の生産・調達での部分的な環境影響物質の数値の比較による環境影響物質低減の手法に対して,企業,消費者・環境といった異なる価値観をもつステークホルダーの存在のもとで,環境対策に関する個別の戦略の重要度と下流工程の企業あるいは消費者の重要度を反映した製品の競争優位性の導出を明らかにした.有害規制物質の含有量のように必ず満たすべき基準,温室効果ガス排出のようにできれば少ない方が良い基準,収益のような不確実に見積もられる基準をファジィ性とランダム性の特長を併せ持つファジィ・ランダム変数を用いて表し,異なる価値観を複数の評価関数で表し,多目的最適化問題として数理モデル化し,より一般的な傾向と方策を数理モデルで示した.温室効果ガスの二酸化炭素排出の見積りのために,既に研究代表者が開発しているWEBベースの環境負荷見積りシステムを有害規制物質の見積もりも可能とするよう改良し,企業と消費者の環境合理性の基準のもとで環境調和に向けた生産・調達のあり方を支援できるシステムができた.また,その基本的な枠組みとその有効性を国内外の学術雑誌ならびに学会において発表,公表した.従来の生産・調達での部分的な環境影響物質の数値の比較による環境影響物質低減の手法に対して,企業,消費者・環境といった異なる価値観をもつステークホルダーの存在のもとで,環境対策に関する個別の戦略の重要度と下流工程の企業あるいは消費者の重要度を反映した製品の競争優位性の導出を明らかにする.そのために必要な環境物質推計システムの部分は完成しており,達成されていると考える.24年度が最終年度であるため、記入しない。温室効果ガスの二酸化炭素排出の見積りのために,既に研究代表者が開発しているWEBベースの環境負荷見積りシステムを有害規制物質の見積もりも可能とするよう改良し,企業と消費者の環境合理性の基準のもとで環境調和に向けた生産・調達のあり方を提示できるシステムとする.24年度が最終年度であるため、記入しない。
ダイヤモンドとセラミックスのハイブリッド薄膜合成

ハイブリッド膜を合成し、その膜特性を検討するためには、大面積化が必要となる。そこで、はじめに流動層前処理装置のスケールアップを行い、析出密度、析出の均一性に関して検討した。大きさの異なる3種類の流動層を用いて、5×5mm、15×15mmおよび直径3インチのSiウエハ-の表面処理を行った。流動化粒子には100meshのダイヤモンド粒子を用い、40cm/sのガス流速で表面処理を行った。10時間処理した基材表面にダイヤモンド合成を行ったところ、5×5mmおよび15×15mmのウエハ-表面では、10^8(1/mm^2程度の高析出核発生密度を得ることが出来た。尚、未処理基盤表面上での核発生密度は、数10数100(1/mm^2)であった。3インチウエハ-の場合には、析出密度は10^5程度であり、流動層前処理の効果は比較的小さかった。これは、処理用基材が大きい場合、基材によって流動化粒子の流動層内での循環が妨げられるためと判断できた。そこで、流動化粒子の循環を良好にすることを目的として、Siウエハ-上部にル-フを設けたところ、10^8(1/mm^2を越える析出密度を得ることが出来、しかもウエハ-内の均一性は極めて良好であった。更に、3インチのSiウエハ-表面にスパッタリング法によりSiC薄膜を形成したのち、流動層処理を施し、ダイヤモンド合成を行ってダイヤモンド/SiCハイブリッド薄膜を合成した。薄膜の内部応力を測定したところ、ダイヤモンド単独では圧縮応力であるのに対し、複合化することにより薄膜内の応力は引張りに転じ、自立膜を形成することが出来た。ハイブリッド膜の光透過性を検討したところ、ダイヤモンド薄膜単独と異なる透過特性が得られ、特定の波長領域の光をある程度選択的に透過することができる薄膜合成の可能性が示唆された。
長距離電子移動を可能とするヘリックスペプチドシステムの創成

申請者らはこれまで、それぞれの末端にジスルフィド基とレドックス活性なフェロセン部位を有するヘリックスペプチドから金基板上に自己組織化単分子膜を調製し、フェロセン部位から金への電子移動反応を電気化学測定により研究してきた。その結果、規則正しく配列したアミド基をホッピングサイトとしたホッピング機構により長距離電子移動が可能になっていることを明らかにした。今年度は、直径の異なる二種のヘリックスペプチドを合成し、長距離電子移動に及ぼす分子間のアミド基間でのホッピングの寄与を調べるた。アラニン-アミノイソ酪酸16量体ペプチドとロイシン-アミノイソ酪酸16量体ペプチドをそれぞれ合成し、リンカー部位であるリポ酸、レドックス部位であるフェロセン部位をそれぞれの末端に結合した。この化合物をエタノールに溶かし、金-硫黄結合により金基板上に自己組織化単分子膜を調製した。赤外分光、エリプソメトリーなどでキャラクタリゼーションした結果、垂直配向の稠密な分子膜が形成されていることがわかった。これらの単分子膜を用いて過塩素酸中でサイクリックボルタンメトリーを行ったところフェロセン部位の酸化還元ピークが観察され、フェロセン部位から金へ長距離電子移動が起こっていることがわかった。またクロノアンペロメトリーの結果、電子移動速度定数は、直径の細いアラニンペプチドの膜でおよそ毎秒6、直径の太いロイシンペプチドの膜でおよそ毎秒3と求まった。以上の結果より、隣接分子間でのアミド基間距離の短いアラニンペプチド膜でより速い電子移動が起こることがわかり、ペプチド膜を介した長距離電子移動では、分子間でのホッピングが有効に働いていることが明らかとなった。末端にジスルフィド基あるいはアセチルチオフェニル基、もう一方の末端にレドックス活性なフェロセン部位を有するアラニンとαアミノイソ酪酸との交互配列18量体ペプチドを液相法により合成した。また、側鎖に二つのピレニル基を導入した化合物も合成した。これらのヘリックスペプチドのエタノール溶液に金基板を浸漬し、それぞれの自己組織化膜を調製した。赤外反射吸収スペクトル測定の結果、ピレニル基を含む膜以外は、垂直に近い分子配であることがわかった。過塩素酸水溶液中でサイクリックボルタンメトリーを行ったところ、フェロセン部位の可逆的な酸化還元ピークが観察され、ヘリックスペプチドを介した長距離電子移動が起こることがわかった。電子移動速度定数はクロノアンペロメトリーから求めた。電子移動速度定数の電位依存性が非常に弱かったことから、この系での長距離電子移動は通常のトンネリングではなく、アミド基をホッピングサイトとしたホッピング過程により起こっていることがわかった。リンカー部位をジスルフィド基からアセチルチオフェニル基に変えると、電子移動が5倍程度加速されたが、ペプチドダイポールモーメントの方向の違いによる速度定数の変化はほとんどなかったことから、電子移動の律速段階は、ペプチドのアミド基間のホッピング過程ではなく、末端アミドから金表面への電子移動であることがわかった。また側鎖に導入したピレニル基による電子移動の加速効果は認められなかった。以上の結果から、規則正しく配列したアミド基間のホッピングが長距離電子移動を可能にしていること、ペプチドと金とのリンカーを改良することによって、長距離電子移動の速度を加速させることができること、が示唆された。
てんかん性脳症の予後改善に向けた創薬基盤研究

代表的なてんかん性脳症である2疾患(大田原症候群、Dravet症候群)において患者由来iPS細胞を用いて病態の一部を解明した。STXBP1変異による大田原症候群ではsyntaxin-1の発現が低下し、局在の異常が生じることを明らかにした。また、SCN1A変異によるDravet症候群ではチロシン水酸化酵素の発現が上昇し、ドパミン合成亢進が生じていることを明らかにした。これらの細胞表現型をin vitroで改善する化合物はてんかん性脳症の発達予後を改善させる新規治療となる可能性がある。てんかん性脳症に対する既存の治療は不十分と言わざるを得ず、発達予後を改善するには病態に基づいた新規治療の開発が必要である。近年、遺伝子解析技術の進歩により、単一遺伝子異常によるてんかん性脳症が同定されるようになった。遺伝子異常がもたらす神経細胞機能障害はてんかん性脳症の病態解明の手掛かりとなり、治療標的となりうる。申請者らはこれまでの研究でSTXBP1遺伝子変異を有するてんかん性脳症患者から樹立したiPS細胞を神経細胞に分化誘導する系を確立している。この細胞モデルを用いて、本年度は以下の点を明らかにした。STXBP1変異をもつ細胞は、対照と比較してsyntaxin-1蛋白の発現が有意に低下していた。さらに免疫染色により変異細胞ではsyntaxin-1の局在が変化している(細胞膜/細胞質比が対照に比して有意に低下している)ことを明らかにした。また変異細胞は神経突起の伸長が対照に比して有意に低下していることを明らかにした。syntaxin-1は電位依存性カリウムチャネルに結合し、神経細胞の興奮性を調整しているため、syntaxin-1の発現低下と細胞内局在変化は、てんかんの病態となっている可能性が高い。syntaxin-1発現の正常化はてんかん性脳症の新たな治療標的となる可能性が示唆された。ヒトiPS細胞神経分化系を用いて、STXBP1遺伝子変異によるてんかん性脳症の病態の一部を解明し、論文報告した。申請者らは昨年度までにSTXBP1遺伝子変異を有するてんかん性脳症(大田原症候群)患者から樹立したiPS細胞を神経細胞に分化誘導し、病態の一部を明らかにしたことを報告した。さらに、今年度までには、SCN1A遺伝子変異を有するiPS細胞を同様に神経細胞に分化誘導し、以下の病態を明らかにした。今回用いたiPS細胞はSCN1A変異をモザイクで有する女性の末梢血より樹立した。SCN1A変異iPS細胞に加え、正常iPS細胞も同一個人から樹立することにより、遺伝的背景を同じくした両者を比較検討できることが特長である。SCN1A変異を有する細胞は、ドーパミン合成の律速酵素であるチロシン水酸化酵素(TH)の発現が、mRNA、タンパクレベルで対照と比較して有意に上昇していた。さらに、培養液中のドーパミン濃度も変異株において有意に上昇していた。一方でドーパミンニューロン(TH陽性細胞)の割合は両者で差を認めなかった。今回の結果からSCN1A変異がドーパミンニューロンの機能変化を起こすことにより認知障害の発症に関与している可能性が示唆された。ドーパミン合成系はSCN1A変異を有するてんかん性脳症(Dravet症候群)患者の認知障害における治療標的となる可能性がある。現在まで、てんかん性脳症の二つの病型、すなわちSTXBP1遺伝子変異による大田原症候群およびSCN1A遺伝子変異によるDravet症候群について、ヒトiPS細胞神経分化系を用いてそれぞれの病態の一部を解明し、論文報告できている。申請者らは前年度までに代表的なてんかん性脳症である2疾患(大田原症候群、Dravet症候群)において患者由来iPS細胞を用いて病態の一部を解明した。STXBP1変異による大田原症候群ではsyntaxin-1蛋白の発現が低下し、局在の異常が生じることを明らかにした。また、SCN1A変異によるDravet症候群ではチロシン水酸化酵素の発現上昇によるドパミン合成亢進が生じていることを明らかにした。これらの細胞表現型をin vitroで改善する化合物は発達予後を改善させる新規治療となる可能性がある。今年度はin vitroでの薬効評価に向けて、遺伝背景を同じくした対照細胞の作成および効率のよい分化誘導法の確立を目指して研究を行った。樹立した患者由来iPS細胞が有するヘテロ点変異をCRISPR/Cas9システムを用いたゲノム編集により野生型に修復した細胞を作製し、クローニングを行った。これにより同じ遺伝背景をもつ細胞間での比較検討が可能となり、正確な薬効評価が可能となった。また、新たな分化誘導法としてiPS細胞にテトラサイクリン誘導系を用いて分化誘導因子を強制発現させる手法の確立を目指した。近日中に興奮性および抑制性神経細胞のそれぞれを安定的・高効率に得る系が確立する見込みである。今後はこれらを用いることによりin vitroでの薬効評価を効率的に行うことが可能となる。代表的なてんかん性脳症である2疾患(大田原症候群、Dravet症候群)において患者

由来iPS細胞を用いて病態の一部を解明した。STXBP1変異による大田原症候群ではsyntaxin-1の発現が低下し、局在の異常が生じることを明らかにした。また、SCN1A変異によるDravet症候群ではチロシン水酸化酵素の発現が上昇し、ドパミン合成亢進が生じていることを明らかにした。これらの細胞表現型をin vitroで改善する化合物はてんかん性脳症の発達予後を改善させる新規治療となる可能性がある。in vitroでは今回明らかとしたsyntaxin-1の発現異常を正常化させる化合物を探索し、さらに、in vivoモデルの作製に着手する。また、別の遺伝子変異を有するてんかん性脳症においてもiPS細胞を用いた細胞モデルでの病態解明を目指す。これまで用いたiPS細胞モデルに加えて、in vivoモデルで同様の病態がみられるか確認する。さらに、てんかん性脳症を引き起こす別の遺伝子変異についても病態解明を目指す。小児神経学残額(684円)はわずかであり、この額で購入可能な必要物品がなかったため。今後も本研究に必要な経費を適正に使用する。
多相高分子表面および界面の環境応答の制御

本研究は、多機能・多相高分子材料表面における構造のフレキシビリテイ、およびそのダイナミックな環境応答性という特異性に着目し、多相高分子表面でのみ発現しうる機能を分子レベルで検討し、生体システム系をはじめとする高次・高度な機能を要求される高分子素材を開発するための基礎となる知見を得ることを目的とするものであって、具体的には以下の検討を行った。まず、ポリウレタン(疎水性)、およびポリビニルアルコ-ル(親水性)を幹成分とする一連のグラフト型共重合体を、グラフト鎖の鎖長,密度等の制御の可能なマクロモノマ-法によって合成した。このうちポリシロキサン(疎水性でフレキシブル)、およびポリエ-テル(疎水性で結晶性)グラフト鎖を有する上記グラフト共重合体では、低表面エネルギ-成分であるポリシキロサンおよびポリエ-テル層が表面濃縮し、その濃縮層の厚さが制御可能であることを見いだした。一方、ポリアミン(カチオン荷電性)鎖を持つグラフト共重合体では、幹成分(ポリウレタン)の表面濃縮が認められた.次に、これら"モデル表面・界面"を形成する一連の構造明確なグラフト共重合体を用い、接触する媒体の変化に伴う環境応答挙動を検討した。ポリシキロサンおよびポリエ-テル成分が表面濃縮層を形成する場合には、接触媒体が空気から水へと変化するに伴い、表面のモルホロジ-がミクロドメイン単位で再構成し、これが表面濃縮層の厚さによって支配されること、またグラフト鎖長の違いによってその動力学が大きく影響されていることを認めた.一方、ポリウレタン成分が表面濃縮層を形成する場合には、接触媒体の変化に伴う環境応答は認められなかった。
超音波断層像による顎骨表面変化の観察に関する研究

顎骨に生じた病変に超音波診断を応用し、検討を加えた。本学を受信した患者で顎骨内病変に超音波検査を行った症例のうち、臨床的あるいは病理組織学的に確定診断のついた52例について次の2点を検討した。まず骨内病変でも軟組織内病変と同様の所見が得られるかどうか、すなわち骨内という条件でエコーパターンに変化があるのか、次に皮質骨の厚みはどの程度影響するのか、である。内部エコーパターンは、臨床的には骨内病変も軟組織内病変と同様のエコーパターンが得られた。とくに皮質骨が菲薄化している場合には本法を骨内病変に適用して有用であると考えた。皮質骨の厚みとエコーパターンとの関係については、ファントムおよび各種の厚みのプラスチック板を介在物として用い基礎実験を行った。すなわち探触子から1cmの部位に0.5mm、1.0mm、2.0mmの3種類ののプラスチック板を介在し数種のファントムの観察を行うことにより、骨が菲薄化した状態の模擬的な実験を行った。その結果、介在物が厚いほど内部パターンの把握が困難となり、また表層からより深い位置にある対象物ほど介在物の影響を受けた。骨表面構造の描出能については溝型、鋸歯型、円孔型ファントムを使用し、どの程度の骨表面変化が超音波画像上で検査可能であるのか比較検討し、各種の探触子を使用することにより、1.0mm以上の凹凸は判別可能であると考えられたが、探触子からの距離・介在物質の性状を考慮する必要があると考えられた。さらに今回、通常静止画として観察されるエコー画像をビデオで録画しパソコンを使用して画像を動画として保存、観察した。その結果、超音波断層像による診断、及び描出能の研究において動画としてエコー画像を用いることは三次元的骨形態の把握・骨表面構造変化の評価に有効であるが、その方法についてはさらに検討が必要であると思われた。