hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
奄美大島南部諸方言アクセント体系の記述調査研究

1.調査地域奄美諸方言のうち,以下の地域でアクセント調査を行ない,予定通り資料を集めた。(1)奄美大島住用村-用言基本形,活用形(2)同大和村-用言基本形,活用形(3)同宇検村-用言基本形,活用形(4)同瀬戸内町-用言基本形,活用形(5)喜界島-付属語や活用形の補充,長い複合名詞(6)徳之島天城町浅間-活用形の補充,長い複合名詞,体言の交替(7)沖永良部島-活用形,複合名詞(8)与論島-用言基本形,活用形2.調査成果奄美大島南部諸方言(1)(4)は,その主要集落の大部分を調査した。従来の報告を大幅に補訂・補充するなど,いずれの地点でも新しい成果が得られた。特に,住用村と大和村は従来,大部分が無アクセント地域とされていたが,すべてアクセント対立が存在することを確かめた。これは,音節構造の変化に伴うアクセント対立の発生という興味深い現象である。その一部は,瀬戸内町芝方言とともに『音声研究』の拙論の中で言及したが,これらの4か町村については,まとまった発表資料を別途準備中である。並行して,完了している調査の整理も進めた。与論島東区の方言は,従来の報告の3型アクセントとはまったく異なる多型アクセントであることを『国語学』で発表し,また別に,その資料を含む,活用形の詳しい論文も著わした。沖永良部島の活用形,奄美大島龍郷町の用言のアクセント資料も発表した。徳之島の浅間方言の活用形の詳細な資料も公刊した。喜界島方言については,そのアクセント分布をポーランドで行なわれた第3回国際方言学・地理言語国際会議で発表し,その英文論文が印刷中である。(1)奄美大島住用村......用言基本形,活用形(2)奄美大島大和村......用言基本形,活用形(3)奄美大島宇検村......用言基本形,活用形(4)奄美大島瀬戸内町...用言基本形,活用形(5)徳之島天城町.........活用形の補充,長い複合名詞,体言の交替(6)沖永良部島和泊町...活用形,複合名詞(7)沖永良部島知名町...体言+助詞(8)与論島全域............用言基本形,活用形2.調査結果従来の報告のある地点ではそれを大幅に補訂・補充し,未報告の地点では新たな資料を多数集めることにより,いずれの地点でも新しい成果が多く得られた。そのうち,与論島東区の方言は,従来の報告とはまったく異なる多型アクセントであることを論文にし,また,別に活用形の詳しい論文も著わした。沖永良部島和泊町の活用形の資料集も公刊した。さらに,前年度の調査を整理して,奄美大島龍郷町の用言基本形のアクセント資料も発表した。その他についても,順次,論文および資料集として公刊を予定している。(1)奄美大島住用村全集落-用言基本形,活用形(2)奄美大島大和村ほぼ全集落-

用言基本形,活用形(3)奄美大島宇検村全集落-用言基本形,活用形(4)奄美大島瀬戸内町主要集落-用言基本形,活用形(5)喜界島主要集落-付属語と活用形の補充(6)徳之島天城町浅間集落-活用形の補充2.調査成果奄美大島南部の4町村については,従来の報告のある地点ではそれを大幅に補訂・補充し,未報告の地点では新たな資料を多数集めることにより,いずれの地点でも新しい成果が多く得られた。特に,住用村と大和村は従来,大部分が無アクセント地域とされていたところであるが,私の調査ではすべてアクセント対立が存在することを確かめた。これは,音節構造の変化に伴うアクセント対立の発生という興味深い現象である。喜界島については,そのアクセント分布をポーランドで行なわれた第3回国際方言学・地理言語学会議で発表し,その英文論文が印刷中である。また,徳之島浅間方言については,詳しい活用形アクセント資料を公刊した。さらに,前年度の調査を整理して,奄美大島龍郷町の用言活用形のアクセント資料も発表した。その他についても,順次,論文および資料集として公刊を予定している。
細胞の凍結保存に関わる平衡曲線の測定

代表者らはこれまで組織細胞の凍結過程を物理化学的な速度論と捕らえ、凍結傷害の原因となる細胞の脱水濃縮と、細胞内での核生成による氷晶形成について計算機シミュレーションと、組織細胞を単純化したモデルでのシミュレーション実験を行ってきた。これまでの研究により凍結傷害の発生は冷却速度と細胞内外溶液の凍結曲線、浸透圧曲線や細胞膜の膜透過係数などの物性と深く関連していることが定性的に明らかである。本研究は,現実の生物の細胞内溶液の凍結曲線・浸透圧曲線を測定することにより定量的な議論に展開することを目的とし、以下の結論を得た。生物試料としては小麦細胞を細胞壁分解酵素で処理し単離したプロトプラストを用いた。・浸透圧が既知である所定の高張食塩水溶液に浸透圧が平衡するまで浸漬したプロトプラストの体積を測定することにより,細胞の収縮率と浸透圧の関係を求めた.・得られた浸透圧曲線を用いた凍結細胞の解凍過程のシミュレーションと実験値との比較を行い,よい一致が得られた.これにより,本シミュレーションモデルの妥当性が検証された.凍結曲線の測定には一つの溶質(NaCl)濃度に着目し,その濃度と平衡温度の関係の測定を試みた.しかしながら,細胞内溶液は多くの溶質からなり,高濃度になるに従い相互作用が強くなりNaCl濃度の測定に誤差が生じたものとおもわれる.従って,正確な凍結曲線の測定には細胞内溶液の濃縮率を確定する手段が必要である.代表者らはこれまで組織細胞の凍結過程を物理化学的な速度論と捕らえ、凍結傷害の原因となる細胞の脱水濃縮と、細胞内での核生成による氷晶形成について計算機シミュレーションと、組織細胞を単純化したモデルでのシミュレーション実験を行ってきた。・浸透圧が既知である所定の高張食塩水溶液に浸透圧が平衡するまで浸漬したプロトプラストの体積を測定することにより,細胞の収縮率と浸透圧の関係を求めた.・得られた浸透圧曲線を用いた凍結細胞の解凍過程のシミュレーションと実験値との比較を行い,よい一致が得られた.これにより,本シミュレーションモデルの妥当性が検証された.凍結曲線の測定には一つの溶質(NaCl)濃度に着目し,その濃度と平衡温度の関係の測定を試みた.しかしながら,細胞内溶液は多くの溶質からなり,高濃度になるに従い相互作用が強くなりNaCl濃度の測定に誤差が生じたものとおもわれる.従って,正確な凍結曲線の測定には細胞内溶液の濃縮率を確定する手段が必要である.
「地球温暖化」に伴うヒマラヤ周辺の低気圧活動と降水分布の変化

本研究では、高解像の領域気候(大気)モデルを用いて、ヒマラヤ山脈沿いのじょう乱の発生・発達過程の数値実験を、夏季モンスーン期と冬季に分けて行い、特に降水の時空間分布、高度分布の再現を、高精度で行うことを大きな目的にしている。さらに、これらのデータと氷河質量収支モデルや水文モデルを組み合わせて、地域・流域スケールの水循環、水資源および水災害の定量的再現と予測を行うことも目指している。さらに、温室効果ガス増加のシナリオにもとづいた領域気候モデルでの予測データを用いた、水循環・水資源変化予測も予定している。平成24年度は、まず大気要素の全球客観解析データ(JRA)を用いて、過去30年間の冬季のじょう乱に伴う降水量と大気循環変動を調べた。その結果、熱帯太平洋でのENSOサイクルの密接に関連して、じょう乱活動が変動し、エルニーニョ年の冬に降水量が増加することなどが明らかになった。この研究は、論文として投稿の準備をしている。また、EUとの共同研究(HighNoon Project)の一環で、英国気象局およびドイツマックスプランき気象研究所の領域気候モデルの30年間の数値シミュレーション結果を用いて、ヒマラヤ沿いの低気圧に伴う大気循環、水蒸気輸送場、温度場などの解析を行い、低気圧の発生、発達過程を明らかにすることができた。平成22年度は、研究代表者が参加しているヨーロッパの研究プロジェクトHighNoonでの領域気候モデル数値実験データを、イギリス、ドイツのモデル実験グループから取得し、その解析を開始した。また、独自に米国大気科学研究センターNCARで開発された領域気候モデルRegCM3を用いて、インドヒマラヤと、ネパールヒマラヤ、アッサムヒマラヤおよびチベット高原を含む領域での予備実験を、まず冬季について行い、空間解像度の違い(60kmメッシュと10kmメッシュ)による降水分布や大気循環場などのモデルパフォーマンスを、APHRODITEなどの高精度降水量観測データや高精度客観解析データと比較して調べた。その結果、Western Disturbanceと呼ばれるヒマラヤ沿いの低気圧じょう乱に伴う分布では、どちらの解像度でもおおむねうまく再現できるが、山岳域での降水量分布については、高解像度による実験結果がより再現性がいいことなどを明らかにした。これらの結果は、現在、投稿論文としてまとめつつある。平成23年度は、まず大気要素の全球客観解析データ(JRA)を用いて、過去30年間の冬季のじょう乱に伴う降水量と大気循環変動を調べた。また、この領域モデルによる気温、降水量等のヒマラヤ地域の出力データを用いて、氷河質量モデルを駆動させる試みも行ったが、結果は、現在検討中である。

当初の目的のひとつである、ヒマラヤ沿いの低気圧活動とそれに伴う降水量変動の実態解明は、着実に進んでおり、投稿論文としても準備中である。ただ、氷河質量収支モデルや水文モデルと組み合わせての水循環・水資源変動の再現と予測の研究は、領域モデルの出力データの系統的誤差などのために、解析手法などを再度検討中である。領域気候モデルの出力の精度(空間解像度および観測値との誤差)が、氷河質量収支モデルに必要な空間解像度に対応しないことが判明した。現在、どのような修正法(空間内挿および誤差修正)が可能か、検討中である。
食品成分によるヘム分解系調節のメカニズム解明と機能性食品・医薬品への応用

<特許出願の可能性があるため現時点での公表を差し控える><特許出願の可能性があるため現時点での公表を差し控える>鉄補充に汎用されているヘムは生命維持に必須である。ヘムは生体内で、ヘム分解酵素ヘムオキシゲナーゼ(HO)によって、ビリベルジン、鉄、一酸化炭素に分解され、生じたビリベルジンは速やかに抗酸化物質ビリルビンに変換される。HOには誘導型のHO-1と構成型のHO-2の2つのアイソザイムがあり、HO-1の誘導は酸化的ストレスなどに対する重要な生体防御反応で、種々の疾患の治療・予防への応用が期待されている。HO-1の発現は、転写活性化因子Nrf2や転写抑制因子Bach1などの転写因子群によって主に転写レベルで調節され、ヘムはBach1に直接結合することでBach1-Maf二量体のDNA結合を阻害して、転写抑制の抑制(脱抑制)によって、HO-1の転写を亢進させる。本年度初めに、亜鉛錯体の胃潰瘍治療薬であるポラプレジンクがHO-1の発現を誘導することが、報告された。亜鉛や鉄をはじめとする金属や金属錯体は重要な栄養素であるとともに、遺伝子発現調節作用も持つ。金属や金属錯体に重点を置いて、HO-1発現調節の主要な転写抑制因子であるBach1などの機能調節を中心に解析したところ、コバルトを中心に持つポルフィリンはBach1-MafKのDNA結合を阻害したが、亜鉛、マンガン、スズを中心に持つポルフィリンや中心に金属を持たないポルフィリンは阻害しなかった。一方、コバルト、亜鉛、マンガン、スズなどの金属塩は、いずれも結合を阻害しなかった。ヘムやコバルトプロトポルフィリンIXは強力なHO-1誘導物質であるが、それ以外の金属ポルフィリン誘導体は転写誘導作用を持たないか弱いものが多い。金属ポルフィリン群のBach1-MafKのDNA結合阻害作用の結果は、HO-1の転写誘導能と良く一致したことから、これらの化合物によるHO-1誘導には、Bach1-MafKのDNA結合阻害作用が重要である可能性が示唆された。ヘムオキシゲナーゼ(HO)ば、ヘムを分解してビリベルジン、一酸化炭素、鉄を生じ、ビリベルジンは速やかにビリルビンに変換される。HOの誘導性アイソザイムである'HO-1は、基質ヘム(プロオキシダント)、酸化的ストレスなどで、主に転写レベルで発現が誘導されて、ビリルビン(抗酸化物質)の産生を促進する生体防御タンパク質である。ヒトの細胞では、動物の細胞とは逆に、低酸素でHO-1の発現が抑制され、本来低酸素で生体防御機能がより必要な場所・時に、HO-1による生体防御機能が低下してしまう。低酸素下で抑制されるHO-1の発現を、HO-1誘導物質によってどれだけ発現を維持・増強できるかを調べたところ、いくつかのHO-1誘導物質で発現の維持・増強効果が見られたが、特にポリアミンによる発現誘導作用は低酸素下でも強く、常酸素下と同等の発現誘導作用を示した。これは、虚血再還流障害など低酸素を主因とする病態において、低酸素部位で必要なHO-1による生体防御作用を維持・増強するのに、ポリアミン等のHO-1誘導物質が有用である可能性を示唆している。重金属やいくつかの金属ポルフィリン誘導体がHO-1の転写を誘導することが知られているが、その誘導能の強さは金属の種類によって異なる。HO-1の転写は、転写活性化因子Nrf2と転写抑制因子Bach1によって、それぞれ正および負に調節されるが、金属ポルフィリ・ン誘導体のBach1のDNA結合の阻害作.用と、HO-1誘導能は、良い相関を示した。このことは、金属ポルフィリンによるHO-1の転写誘導が、Bach1の転写抑制作用の阻害(脱抑制)を介していることを示唆している。ヘム分解酵素ヘムオキシゲナーゼ(HO)は、プロオキシダントであるヘムを分解して、鉄、一酸化炭素、ビリベルジシを生成し、生じたビリベルジンは速やかに抗酸化物質ビリルビンに変換される。HOの誘導性アイソザイムHO-1は、酸化的ストレス、重金属、紫外線など種々の刺激によって、主に転写レベルで発現が誘導される、生体防御タンパク質である。本研究代表者は、スペルミンやスペルミジンなどのポリアミン化合物がHO-1を強く誘導することなどを見いだしてきた。今回、スペルミンやスペルミジン以外のアミン系化合物などが、ヒト由来細胞のHO-1を誘導するか否かなどを中心に検討した。1,4ジアミノブタン、1,3-ジアミノプロパンなど、幾つかのジアミノアルカン系化合物についてHO-1誘導能を解析したところ、いくらかのHO-1誘導作用を示したものの、スペルミンやスペルミジンなどと比べるとその誘導作用は弱かった。次いで、トリエチルアミンなどのモノアミン系化合物で同様にHO-1誘導能を解析したところ、これらもいくらかのHO-1誘導作用を示したものの、スペルミンやスペルミジンなどと比べるとその誘導作用は弱かった。従って、スペルミンやズペルミジンなどのポリアミンによる強いHO-1誘導作用は、構造特異性が高いことが強く示唆された。これは、HO-1を誘導する生体防御物質として、ポリアミン系化合物を応用するにあたり、化合物の選択のための貴重な情報である。
細胞上のホルモン様FGF－クロトー－受容体複合体の電子顕微鏡による立体構造決定

本研究では、細胞に発現させたクロトー、FGF受容体を、細胞外から加えたプロテアーゼで切断し、細胞上清に遊離させて、回収した後、立体構造を決定する計画である。まず、切断、遊離を行う条件の検討を行った。アルファクロトー、ベータクロトー、FGF受容体1、FGF受容体4の各タンパク質の「細胞膜外側の膜直上から次のドメインまでの間のリンカー領域」に、「プロテアーゼが認識し、切断する配列」と「切断後のタンパク質を回収するためのタグの配列」を、タンパク質の全長を変えることなく導入し、切断されるかを試した。しかし、それらのタンパク質は、プロテアーゼによって切断されなかった。切断されない理由として、プロテアーゼ認識切断配列の位置が細胞膜もしくはドメインから近すぎること、もしくは、細胞膜とドメインとの間の隙間が狭すぎることにより、プロテアーゼが接近できないためではないかと考えた。FGF受容体4を用いて、リンカー部を延長するとともに、プロテアーゼ認識切断配列を複数個所導入したものを、延長程度を変えて複数作製し、検討を行った。その結果、リンカー部を3倍以上に延長した場合、プロテアーゼにより切断されることが分かった。この「FGFR受容体4の3倍延長リンカー」を用いて、他のタンパク質のリンカー部を延長し、プロテアーゼ認識切断配列とタグを導入したところ、プロテアーゼにより切断された。以上により、切断の条件は決定できた。しかし、培養細胞の細胞上清中にプロテアーゼを加えても、細胞にはそれらのタンパク質が多量に発現しているにも関わらず、細胞上清には切断されたタンパク質がほとんど検出されなかった。それらのタンパク質の細胞表面量の解析を行ったところ、細胞表面量は少なく、大半は細胞内に存在していた。これが上清にほとんど検出されない理由と考えられるため、発現や遊離の方法について、さらなる条件検討が必要である。
多節環状弾性体の立体配座および双安定性の解明とその応用

本研究では,弾性部と関節部で連結された細長い環状構造(多節環状弾性体)の絡み合い変形について調査した.弾性部に直筒型/くびれ型/ベローズ型の3種類の形状を用いた牽引変形試験を実施して,ベローズ型モデルでのみ関節部のねじり回転に起因する立体配座が形成されることを観察した.そして,曲げ剛性とねじり剛性の比が立体配座の形成に重要な役割を果たすことを考察した.さらに異なる要素数の多節環状弾性体の牽引変形試験によって,大きいサイズの構造が初期立体配座から折り畳み挙動に遷移する多重分岐モードを明らかにした.そして,画像処理と凸包解析によってバルク固体に見られない立体配座と遷移メカニズムの定量化に成功した.離散的なねじり回転と連続的な曲げ変形が連成することで「線状物体のもつれ状態」を発現する多節環状弾性体の開発に従事した.研究成果の詳細を以下に記す.本研究では,はじめに先行開発した多節環状弾性体の構成部品(関節部と弾性部)の高精度化および微細化を図った.関節部の造形は,研究室で所有している3Dプリンタの熱溶解積層方式から外注によるインクジェット方式に変更し,アクリル樹脂による約1/2の小型化を行った.また積層ピッチの改善に伴い,摺動面の高精度化によって低摩擦力のねじり回転も実現した.弾性部としては,3種類の形状(直筒型/くびれ型/蛇腹型)を採用し,前者2つの材料はシリコンゴムを,後者はテフロン(PFA)を用いた.なお,牽引試験用の貫通部材には低摩擦・高強度で耐摩耗性に優れた釣糸を使用し,関節部と弾性部の部品数はそれぞれ10点とした.上記の構造システムにおいて牽引試験を行った結果,直筒型・くびれ型では関節部に回転が生じずに弾性部の変形のみに留まった.一方,蛇腹型では,弾性部の軸変形が進行した後,関節部の回転と弾性部の曲げの連成変形に分岐する所望の変形メカニズムが発現された.次に材料力学の基礎式を用いて,蛇腹型チューブの曲げ剛性に対する軸剛性の比が直筒型と比較して大きいことを示した.すなわち,関節部の回転を誘起させるためには,低曲げ剛性に加えて高ねじり剛性である弾性部の幾何形状が重要であることを明らかにした.以上の知見に基づく多節環状弾性体を用いて,異なる部品数における牽引試験を実施することが可能となる.さらに画像処理解析による各関節部の回転量の推定から,多節環状弾性体の立体配座と変形分岐後の「もつれ状態」の定量的評価が期待できる.平成28年度は,研究計画調書に記載のとおり,先行開発した多節環状弾性体の構造模型のサイズの縮小化および高精度化に取り組み,関節部の造形に用いた3Dプリンタを熱溶解積層方式からインクジェット方式に変更することで1/2サイズの縮小化に成功した.さらに16μmの積層ピッチを考慮した設計の見直しによってヒンジ回転部の摩擦力低減も実現した.弾性部の設計についても関節部の変更に伴い改善を図り,サイズを縮小化させるとともに直筒型/くびれ型/蛇腹型の異なる3種類の幾何形状を開発した.開発した構造体の牽引試験によって当初予定していなかった蛇腹形状の特徴的な力学特性が判明し,実際に材料力学に基づいて当該変形メカニズムに必要な弾性部の剛性条件を明らかにした.上記の知見は,弾性部の3種類の幾何形状を用いて当該構造の変形挙動を観察することによってはじめて得られたものであり,当該構造体の変形メカニズムを実験的な側面から考察するといった当初の研究目的が達成された.そして,本研究成果として国内特許出願を実施した.以上を理由に,本研究課題の進捗状況を"おおむね順調に進展している"と評価する.離散的なねじり回転と連続的な曲げ変形が連成することで「線状物体の絡み合い構造」を発現する多節環状弾性体の設計および開発ならびに計測システムの構築に従事した.研究実績の詳細を以下に記す.昨年度の研究成果より弾性部はテフロン製蛇腹チューブが適していることが確認できたため,その形状に適切に接合できる関節部の設計の見直しを行なった.次に,多節環状弾性体の形態変化を多方向から撮影する計測システムを構築した.中空ロータリーアクチュエータに取り付け冶具を介して当該構造体を吊るす方式を採用した.また,構造体内部を貫通している牽引用糸を,冶具およびアクチュエータを介して外部のハンドウィンチに接続させることで,所望の牽引試験を可能とした.そして,牽引試験中にアクチュエータを回転させることで固定カメラでの多方向からの形態変化の撮影が可能となった.実際に多節環状弾性体の牽引試験を実施して,計測システムによって取得した写真を別途開発した3次元画像処理プログラムを用いて解析することで,当該構造体の変形形状の定量的な評価を行った.具体的には,要素数の異なる多節環状弾性体(N=8,12,16)を作製して,それぞれに両側方向からの牽引試験を行った.また,N=16に関しては片側方向からの牽引試験も実施して,両側牽引との比較も行った.両側試験では,各要素数において初期状態の円形状から関節部のねじれ回転による立体配座の形成を確認した.特に,N=12,16では立体配座の形成後に構造が折り畳まれる双安定構造が存在することを確認した.この変形モードにおける面積変化を凸包アルゴリズムで評価したところ,N=12,16で全く異なる最終形態に対しても,その面積変化率が一致する普遍的な力学挙動を明らかにした.また,

片側牽引では両側牽引では見られない変形の局所化が生じ,多節環状弾性体に潜在する多彩な変形モードの観察に成功した.本研究では,弾性部と関節部で連結された細長い環状構造(多節環状弾性体)の絡み合い変形について調査した.弾性部に直筒型/くびれ型/ベローズ型の3種類の形状を用いた牽引変形試験を実施して,ベローズ型モデルでのみ関節部のねじり回転に起因する立体配座が形成されることを観察した.そして,曲げ剛性とねじり剛性の比が立体配座の形成に重要な役割を果たすことを考察した.さらに異なる要素数の多節環状弾性体の牽引変形試験によって,大きいサイズの構造が初期立体配座から折り畳み挙動に遷移する多重分岐モードを明らかにした.そして,画像処理と凸包解析によってバルク固体に見られない立体配座と遷移メカニズムの定量化に成功した.平成29年度は,多節環状弾性体の牽引試験における定量的な計測手法の確立を目指して,画像処理解析から線状物体の中心線の3次元形状を推定するプログラムの開発に取り組む.そして,当該構造模型の数理モデルを定式化し,変形過程における各関節部のねじり回転量の抽出を図る.そして,計測した回転量の可視化によって当該構造模型の立体配座の解析を行い,もつれ状態および遷移状態の特定・分類に取り組む.併せて,先行研究の課題であった構造内部の摩擦による局所変形については,実験的観察からねじり回転の起点に関する考察を行い,初期不整量などの影響を検討する.上記の計測手法の開発と並行して,研究計画調書に記載のとおり多節環状弾性体の物理モデルの構築に従事する.モデルの解析的な定式化が困難なことが判明次第,有限要素法などの数値解析を利用した手法に切り替える.そして,構築したモデルに表面エネルギーなどの項を追加することで,現時点で実験観察が困難である当該構造体の遷移状態や双安定性に関する振る舞いを考察する.固体力学研究計画調書で計上していた関節部の設計・開発費にあまり予算をかけることなく当該構造模型の縮小化・高精度化に成功したため,次年度使用額が生じた.当該助成金は,本研究成果によって判明した弾性部幾何形状に関する設計・開発費および画像処理解析の開発費に充当させる予定である.そして,より機能性の高い実験用構造模型の開発と計測評価に従事する.
海底下の微小埋没物検知のための堆積層内精密探査用音響ソーナーシステムの開発

平成29年度に実施した基礎試験データを基に設計したシステムの開発を引き続き進めた。平成29年度の基礎試験の結果、堆積物内における大きな速度分散が画像品質に強く影響することが分かったため、この速度分散を補正するためのウェーブレット縮退法に基づく新しい信号処理手法を開発した。先ず、フランスとの共同研究を開始し、堆積層内における音波伝搬シミュレーターの高度化を図った。平成29年度の結果から、粒径が小さい堆積物のシミュレーションが困難であることが判明したため、フランス国立科学研究センター(CNRS)との共同研究を行い、粒径が小さい堆積物のシミュレーションを実施した。シミュレーターは、CNRSが開発を進めてきたスペクトラル要素法と均質化法を基にして開発し、フランスのスーパーコンピュータを利用してシミュレーションを実施した。これにより想定している粒子サイズ全ての堆積物モデルにおいて音波伝搬シミュレーションが可能となった。また、平成29年度の項目1-3で開発したソーナープローブを駆動するためのパワーアンプ及び制御装置を開発した。実験水槽を利用して、開発したシステムの駆動試験及び性能評価試験を実施した。模擬堆積物に二枚貝を埋没させて試験を実施した。平成29年度の試験によって、粒径によって音波伝搬状況が大きく異なることが分かったため、実験には粒径の異なる8種類のガラスビーズを用意した。実験により、今回開発したシステムを用いて埋没させた二枚貝が十分検出可能であることが分かった。音響画像に強く影響を与える速度分散を補正するための信号処理技術を開発した。また、対象物の視認性に影響するスペックルノイズを低減するために、ウェーブレット縮退法を基にしたノイズ除去フィルターを開発した。また、フランスとの共同研究により、堆積層内における音波伝搬シミュレーターの高度化を図った。概ね計画通りに開発が進んでいる。【項目1-2:堆積層内における音波伝搬シミュレーターの開発の続き】フランス国立科学研究センター(CNRS)との共同研究を行い、粒径が小さい堆積物のシミュレーションを実施した。シミュレーターは、CNRSが開発を進めてきたスペクトラル要素法を基にして開発し、フランスのスーパーコンピュータを利用してシミュレーションを実施した。【項目1-4:計測システムの開発】平成29年度の項目1-3で開発したソーナープローブを駆動するためのパワーアンプ及び制御装置を開発した。【項目2-1:水槽模擬試験】実験水槽を利用して、開発したシステムの駆動試験及び性能評価試験を実施した。平成29年度の試験によって、粒径によって音波伝搬状況が大きく異なることが分かったため、実験は8種類の粒径のガラスビーズを用意した。【項目2-2:微小な埋没物の探知処理技術開発】音響画像に強く影響を与える、速度分散を補正するための信号処理技術を開発した。平成29年度、30年度に新たに開発したシステムを用い、平成30年度に実施した基礎試験データを基に、システムの最適化を進める。これまでの試験結果から、本システムによって、模擬堆積物に埋没させたアサリの検出が可能であることが分かったため、本年度は実利用に向けてシステムの最適化を図る。また、実海域においてin situの試験を実施予定である。【項目3-1:システム最適化】これまでの試験で得られた知見を活かし、実海域での利用を見越したシステムの最適化を進める。海中で利用できるように、制御部を耐圧容器に組み込み、駆動試験を実施する。【項目3-2:実海域試験】最適化したシステムを用いて、実際の海域で内在性二枚貝の調査や埋設ケーブルなどの埋設物の検出試験を行い、本システムの有効性を検証する。

平成29年度の試験によって、粒径によって音波伝搬状況が大きく異なることが分かったため、実験には粒径の異なる8種類のガラスビーズを用意した。実験により、今回開発したシステムを用いて埋没させた二枚貝が十分検出可能であることが分かった。音響画像に強く影響を与える速度分散を補正するための信号処理技術を開発した。また、対象物の視認性に影響するスペックルノイズを低減するために、ウェーブレット縮退法を基にしたノイズ除去フィルターを開発した。平成29年度に実施した基礎試験データを基に設計したシステムの開発を引き続き進めた。平成29年度の基礎試験の結果、堆積物内における大きな速度分散が画像品質に強く影響することが分かったため、この速度分散を補正するためのウェーブレット縮退法に基づく新しい信号処理手法を開発した。また、フランスとの共同研究により、堆積層内における音波伝搬シミュレーターの高度化を図った。概ね計画通りに開発が進んでいる。【項目1-2:堆積層内における音波伝搬シミュレーターの開発の続き】フランス国立科学研究センター(CNRS)との共同研究を行い、粒径が小さい堆積物のシミュレーションを実施した。シミュレーターは、CNRSが開発を進めてきたスペクトラル要素法を基にして開発し、フランスのスーパーコンピュータを利用してシミュレーションを実施した。これにより想定している粒子サイズ全ての堆積物モデルにおいて音波伝搬シミュレーションが可能となった。【項目1-4:計測システムの開発】平成29年度の項目1-3で開発したソーナープローブを駆動するためのパワーアンプ及び制御装置を開発した。【項目2-1:水槽模擬試験】実験水槽を利用して、開発したシステムの駆動試験及び性能評価試験を実施した。模擬堆積物に二枚貝を埋没させて試験を実施した。平成29年度の試験によって、粒径によって音波伝搬状況が大きく異なることが分かったため、実験は8種類の粒径のガラスビーズを用意した。【項目2-2:微小な埋没物の探知処理技術開発】音響画像に強く影響を与える、速度分散を補正するための信号処理技術を開発した。基礎となるデータ収集が必要であったため、堆積層内の音波伝搬の粒径依存性を計測した。試験サンプルには、二枚貝が生息している砂泥と基礎試験用の模擬堆積物(ガラスビーズ)を用いた。実験結果から、堆積物内における音波の音速と減衰は粒径に強く依存し、速度分散は観測波形並びに音響画像に影響を及ぼすことが分かった。また減衰は、kd(波数と粒子の直径の積)が1以下から1以上に遷移する過程で、支配的な減衰が吸収減衰から散乱減衰に移行することが分かった。
新しい経腸栄養剤の開発による非特異的腸疾患の治療

研究目的厚生省の難病に指定されている腸管の非特異的炎症疾患のクローン氏病・潰瘍性大腸炎・腸管ベーチェット病はその原因が不明であり治療方法としての対症的治療方法は高カロリー輸液とステロイドやサラゾピリン、免疫抑制剤が投与される。経静脈的脂肪投与が望ましいが現況の脂肪乳酸は大豆油が主体であり抗炎症作用を有するEPA(エイコサペンタエン酸)を含んでいない。研究目的は(1)優れた抗炎症作用をもつEPAを吸収されやすい形態にし経腸的に投与出来るように製剤開発することである。乳化の製剤技術を確立し大豆油と魚油を混じω-3系脂肪を含んだ乳剤を作製すること。(2)脂肪経腸栄養剤としての効果の確認を動物モデルを用い至適な魚油の配合量を血清の脂肪酸の分析、組織学的所見、腸管粘膜の生物学的機能状態の検討を行うことである。(1)大腸疾患モデルの作製10%エタノール0.25mlに50mgのtrinitorobenzen sulfonic acidを溶解し、これをRatに5ml経肛門部に注入する。Ratの大腸にTBS注入後7日目に著明な大腸炎所見を製作することが出来た。実験目的に使用できるモデルである。大腸疾患モデルの作製にあたりTBS濃度、投与方法に解決すべき点が残った。一定した大腸モデルの作製が困難であったが、条件が決定された。(2)大腸疾患モデルの安定作製とω-3系不飽和脂肪酸の経静脈投与による潰瘍に対する抗炎症作用の観察を行えた。経静脈的に大腸潰瘍モデルRatにω-3系不飽和脂肪酸を投与し抗炎症作用の検討を行い、ω-3系の脂肪酸の有用性が確認された。研究目的厚生省の難病に指定されている腸管の非特異的炎症疾患のクローン氏病・潰瘍性大腸炎・腸管ベーチェット病はその原因が不明であり、治療方法としての対症的治療方法は高カロリー輸液とステロイドやサラゾピリン、免疫抑制剤が投与される。経静脈的脂肪投与が望ましいが現況の脂肪乳剤は大豆油が主体であり抗炎症作用を有するEPA(エンコサペンタエン酸)を含んでいない。乳化の製剤技術を確立し大豆油と魚油を混じω-3系脂肪を含んだ乳剤を製作すること。大腸疾患モデルの作製に当たりTBS濃度、投与方法に解決すべき点が残った。研究目的厚生省の難病に指定されている腸管の非特異的炎症疾患のクローン

氏病・潰瘍性大腸炎・腸管ベーチェット病はその原因が不明であり治療方法としての対症的治療方法は高カロリー輸液とステロイドやサラゾピリン、免疫抑制剤が投与される。経静脈的脂肪投与が望ましいが現況の脂肪乳剤は大豆油が主体であり抗炎症作用を有するEPA(エイコサペンタエン酸)を含んでいない。研究目的は(1)優れた抗炎症作用をもつEPAを吸収されやすい形態にし経腸的に投与出来るように製剤開発することである。乳化の製剤技術を確立し大豆油と魚油を混じω3系脂肪を含んだ乳剤を作製すること。(2)脂肪経腸栄養剤としての硬化の確認を動物モデルを用い至適な魚油の配合量を血清の脂肪酸の分析、組織学的所見、腸管粘膜の生物学的機能状態の検討を行うことである。(1)大腸疾患モデルの作製10%エタノール0.25mlに50mgのtrinitorobenzen sulfonic acidを溶解し、これをRatに5ml経肛門部に注入する。Ratの大腸にTBS注入後7日目に著明な大腸炎所見を製作することが出来た。実験目的に使用できるモデルである。大腸疾患モデルの作製にあたりTBS濃度、投与方法に解決すべき点が残った。一定した大腸モデルの作製が困難であったが、条件が決定された。(2)大腸疾患モデルの安定作製とω-3系不飽和脂肪酸の経静脈投与による潰瘍に対する抗炎症作用の観察を行えた。経静脈的に大腸潰瘍モデルRatにω-3系不飽和脂肪酸を投与し抗炎症作用の検討を行い、ω-3系の脂肪酸の有用性が確認された。
飲酒行動の遺伝的制御因子とその健康影響に関する実験疫学的研究

中規模の製造業事業所の男女従業員全員を対象として、(1)質問紙およびアルコールパッチテストを用いたアルコール感受性の調査、(2)アルコール代謝に関連するALDH2およびADH2の遺伝子多型のPCR法を用いた解析、を行い、相互の関連性を検討した。すべてに有効な情報が得られた男424名、女100名を対象として、以後の解析を行った。ALDH2遺伝子型に関しては、アルコール感受性、飲酒行動ともに、これまで考えられてきたような、活性保有、活性欠損の2群ではなく、3つの遺伝子型(典型型ホモ、ヘテロ、非典型型ホモ)に対応する3群に分けられることを、はじめて明らかにした。しかし、飲酒時の症状は、遺伝子型の後二者間にはかなりの重複があることも明らかになった。ADH2遺伝子型に関しても、東洋人においては多型の頻度が高い。ALDH2多型にくらべてマイルドではあるが、飲酒時の皮膚のフラッシングは、このADH2遺伝子型の一定の影響を受けていることを、ヒト集団レベルでははじめて明らかにすることができた。これら代謝酵素の多型と健康度との関連はいまだ十分には解明されていない。我々は、エタノールの活性の代謝産物であるアセトアルデヒドのヘモグロビン付加体量の測定方法を検討し、日本人集団への応用を試みている。HPLCと蛍光検出器の組み合わせにより、アセトアルデヒド由来の蛍光物質を極めて高感度に検出しうることを見いだした。この方法を用いて、すでにALDH2遺伝子型タイプによって、飲酒時の付加体の産生量が著しく異なることを見いだした。今後はこの方法を用いて、日本人集団におけるこの付加体量の解析、および飲酒に関連した健康度との関連の解析を行う予定である。
低線量放射線被ばくのゲノム損傷を測る分子的生物線量計の開発と発がんリスク評価

最新の突然変異誘発機構の研究成果を応用して、低線量放射線被ばくに対する分子レベルの生物線量計の開発を試みた。生物線量計として、突然変異を誘発するRev1トランスジェニックマウスとヒト家族性大腸腺腫症のモデルマウスを交配したF1マウスを使用した。その結果、F1マウスは、自然誘発がんのみならず、放射線誘発がんを高頻度に発症した。このマウスを使うことで放射線発がんリスクを評価できる可能性があると考える。21世紀の社会では、原子力エネルギーや医療、産業等での放射線の利用が激増するが、低線量放射線の健康影響問題は人類共通の課題となっている。本研究では、最新の突然変異誘発機構の研究成果を応用して、低線量放射線被ばくによるゲノム上の爪痕を解析し、これを用いた分子レベルの生物線量計の開発を試みる。その為、突然変異を誘発するRev1トランスジェニックマウス(Rev1マウス)とヒト家族性大腸腺腫症のモデルマウス(Apc^<Min/+>マウス(Minマウス))を交配したF1マウスを利用する。このマウスを用いることで、変異原による小腸腫瘍誘発がより高感度に検出できるのか、さらには放射線被ばくの爪痕とその発がんリスクが評価できるのかを検討した。同時に、点突然変異を誘発する分子機構解析を進め、その成果を放射線等による点突然変異を介する発がん機構の解析とそのリスク評価に応用できるか検討した。1.Rev1遺伝子のトランスジェニックマウス(Rev1マウス)とApc^<Min/+>マウス(Minマウス)を交配したF1マウス((Rev 1 XApc^<Min/+>)F1マウス)の作成と感受性の検討Rev1マウスとMinマウスを交配したF1マウスは、発がん高感受性のマウスになる可能性がある。そこで、この2系統のマウスを交配した(Rev1 X Apc^<Min/+>)F1マウスとMinマウスを用いて、自然誘発および放射線による発がん実験を行った。その結果、F1マウスは高感受性になることを明らかにした。2.REV1の損傷乗り越えDNA合成による突然変異誘発機構の解析突然変異誘発におけるREV1の機能を明らかにするためには、各ドメインの機能を明らかにする必要があるといえる。本年度は、REV1の個々のドメインを欠失した変異体タンパクを精製し、生化学的解析を行うことにより、REV1のDNAとの結合能を明らかにした。このマウスを用いることで、変異原による小腸腫瘍誘発がより高感度に検出できるのか、さらには放射線発がんリスクが評価できる可能性があるかを検討した。Rev1遺伝子のトランスジェニックマウス(Rev1マウス)とApc^<Min/+>マウス(Minマウス)を交配したF1マウス((Rev1 X Apc^<Min/+>)F1マウス)の作成と感受性の検討昨年度の研究結果から、Rev1マウスとMinマウスを交配したF1マウスは、自然誘発がんに対して高感受性になることを明らかにした。そこで、本年度は、放射線照射による発がん実験を行い、発がん感受性を検討した。その結果、F1マウスは、自然発がんのみならず、放射線によって誘発される発がんに対しても高感受性を示すことを明らかにした。その為、突然変異を誘発するRev1トランスジェニックマウス(Rev1マウス)とヒト家族性大腸腺腫症のモデルマウス(ApcMin/+マウス(Minマウス))を交配したF1マウスを利用する。このマウスを用いることで、変異原による小腸腫瘍誘発が高感度に検出できるか、さらには放射線被ばくの爪痕とその発がんリスクが評価できるのかを検討した。

昨年度は、Rev1遺伝子のトランスジェニックマウス(Rev1マウス)とApcMin/+マウス(Minマウス)を交配したF1マウス((Rev1 X Apc Min/+ )F1マウス)を作成し、F1マウスは、Minマウスと比較して、自然発がんのみならず、放射線発がんに対しても高感受性を示すことを明らかにした。今年度は、F1マウス、Minマウスから得られた小腸腫瘍を用いて、APC遺伝子座における遺伝子変異の解析を行った。その結果、F1マウスで自然誘発された小腸腫瘍は、Minマウス由来の小腸腫瘍と同様のAPC遺伝子変異が観察された。一方、放射線照射によって誘発された腫瘍の解析から、F1マウスでは、Minマウスと比較して、APC遺伝子領域の欠失誘発頻度が低い結果が得られた。これらのことから、Rev1の過剰発現は、ゲノム欠失を誘発する機構とは異なる機構を介して、放射線照射による小腸腫瘍発症を促進することが示唆された。本年度の交付申請書に記載した研究実施計画に基づき研究を遂行させ、期間内に研究結果を得ることができたため。24年度が最終年度であるため、記入しない。昨年度、本年度で得られた研究結果をもとに、更なる放射線発がんの分子機構解明を行う。
デンドリティック高分子を一成分とする新規複合体の作製

本研究では、まず将来マトリックスポリマーとなりうる種々の構造のデンドリティック高分子の合成を行った。それらは、芳香族ポリアミドデンドリマーおよびハイパーブランチポリマー、芳香族ポリイミドハイパーブランチポリマー、ポリシロキサンハイパーブランチポリー等である。この中でも合成が容易な芳香族ポリイミドハイパーブランチポリマーの末端にアクリロイル基を導入して、それらの単独重合あるいはアクリル酸エステル共存化の共重合を行い、デンドリテイック高分子を一成分とする複合体の作製に成功した。得られた複合体は、もとのデンドリテイックポリアミドと比べてタフなフィルムを与えることが明かとなった。つぎに、ハイパーブランチポリアミド存在下にギ酸を溶媒と反応試剤として用いるテトラエトキシシランの無水ゾルーゲル反応により、ハイパーブランチポリアミド-シリカ複合体の作製を行った。驚くべきことに、この系では有機ポリマーと無機シリカを見かけ上相溶させることが可能となり、透明なフィルムの作製に成功した。この材料はガラス側から見ればタフなガラスと言うことになり、通常のガラスよりも割れにくくなるはずである。また、ゾルーゲル反応の前段階では均一溶液であるのでガラスの接着剤としての用途も考えられる。ハイパーブランチポリマー側にケイ素を導入する目的で、ポリシロキサン骨格のハイパーブランチポリマーの合成を行った。得られたハイパーブランチポリマーの末端基にアミノ基を導入すると、主鎖が疎水性のポリシロキサンにもかかわらず、塩酸水に可溶となり、しかも疎水性の色素を取り込むなど、1分子ミセルの性質を有することを明かにした。また、末端がフェニルシリル基の場合には光照射によりシリルラジカルが発生し、ハイパーブランチポリマー同士の架橋が起こった。本年度は複合体の成分となる芳香族デンドリティック高分子の合成を行った。これらには、芳香族ポリアミドと芳香族ポリイミドがある報告一方、芳香族ポリイミドハイパーブランチポリマーの合成をポリアミド酸ハイパーブランチポリマー中間体を経由して合成した。多数のアミノ基を末端に有する中間体は、反応溶液から単離すると有機溶媒には溶解しなかったが、アミノ基をアセチル化することで可能化することができた。さらに、無水酢酸で処理することにより芳香族ポリイミドハイパーブランチポリマーが得られた。このものは有機溶媒に可溶であり、光透過性に優れ、直鎖状ポリイミドに比べて低誘電率であった。本年度は複合体の成分となる芳香族デンドリティック高分子の合成を引き続き行うとともに、複合体としてポリウレタン複合体とアクリル酸複合体の作製を開始した。ポリイミドハイパーブランチポリマーの合成において、AB_2型モノマーのDBOP存在下での自己縮合後期に、塩化アセチル、n-ヘプタン酸クロリド、4-メチルフタル酸無水物を末端修飾剤として加え、種々末端官能基を有する高分枝ポリアミド酸エステル前駆体を合成することに成功した。化学イミド化を経由することで、種々末端官能基を有する高分枝芳香族ポリイミドを得た。前駆体、ポリイミドの構造解析から、末端修飾率とイミド化がほぼ定量的に進行したことを確認した。前駆体およびポリイミドの熱的性質と溶解性は共に良好で、末端官能基に大きく依存することがわかった。高分枝芳香族ポリイミドから得られた黄色透明なフィルムは直鎖状ポリイミド類似体よりも密度が小さく、市販のカプトンフィルムよりも低誘電率、低複屈折を与えることがわかった。UV-Vis.吸収挙動においては、カプトンフィルムよりもより低波長側でのカットオフが観られ、可視領域において良好な透明性を有した。これら特異な性質が、分子鎖がルーズなパッキングを形成する高分枝高分子の特徴に由来したものと提案した。末端アミノ基を有する芳香族ハイパーブランチポリアミドの末端にアクリロイル基およびメタアクリロイル基を導入して、その単独重合およびメタアクリル酸存在下での重合を行い、架橋体および複合体を合成した。得られた架橋体は脆かったが、複合体は十分な強度を有するフィルムを与えた。

つぎに、芳香族ハイパーブランチポリアミドの存在下にテトラエトキシシランとギ酸によるゾル-ゲル反応で、有機-無機複合体を作成した。得られた複合体は透明なものが多く、ハイパーブランチポリマーとシリカとの相溶性が良いことがうかがえる。特に、ギ酸にトリフルオロ酢酸を添加した系では、有機-無機のあらゆる比率で透明なフィルムを与えたが、これはハイパーブランチポリマーの末端がアンモニウム塩となり、極性の大きなシリカとの相溶性が向上するためと考えられる。ハイパーブランチポリマー側にケイ素を導入する目的で、ポリシロキサン骨格のハイパーブランチポリマーの合成を行った。得られたハイパーブランチポリマーの末端基にアミノ基を導入すると、主鎖が疎水性のポリシロキサンにもかかわらず、塩酸水に可溶となり、しかも疎水性の色素を取り込むなど、1分子ミセルの性質を有することを明かにした。また、末端がフェニルシリル基の場合には光照射によりシリルラジカルが発生し、ハイパーブランチポリマー同士の架橋が起こった。
結晶溶解の速度論的研究

Cu結晶(111)面を定電位電解腐食し、刃状転位位置および基地表面の溶解に及ぼす電位(過電圧)、温度およびインヒビターの効果を調べた。電解液の標準組成は5Kmol・m^<-3>Nacl、0.25Kmol・m^<-3>NaBr、10^<-4>Kmol・m^<-3>CuClである。転位位置にはやや丸味をおびた三角錐のエッチピットが形成された。この転位ピットの幅と深さおよび同時に溶解される基地表面の深さを金属顕微鏡、干渉顕微鏡および電顕レプリカ法によって測定した。そして、それらの腐食時間による変化を調べることにより、転位線に沿う垂直溶解速度Vd、それに直角な水平溶解速度Vhおよび基地表面の溶解速度Vsを決定した。1.電位の効果:標準組成液を用い温度298Kの下で、電位を0、10、20、30mV vs.SHEを変えることにより調べた。電位の増大はVd、VhおよびVsを増大させる。Vdの増大率はVhとVsのそれよりもやや大きい。2.温度の効果:標準組成液を用い過電圧176mVを印加し、温度を268、283、298、308Kに変えることにより調べた。温度上昇によりいずれの溶解速度も増大する。Vdの増大率はVhとVsのそれよりも小さい。3.インヒビターの効果:電解液中のNaClとCuCl濃度を標準組成値に保ち、NaBr濃度を0.1、0.25、0.4、0.5Kmol・m^<-3>に変え、温度298Kで過電圧176mVを印加して調べた。インヒビターBr^-イオン濃度が増すと、いずれの溶解速度も減少した後高濃度において幾分増大する傾向がある。減少の場合はVhとVsにおいて大きいが、Vdでは小さい。4.以上の結果を結晶溶解の二次元核形成論にもとづいて検討した。Cu原子の結晶→溶液遷移の活性化エネルギー、ステップの移動速度係数、結晶-溶液界面エネルギーおよび化学ポテンシャル差におよぼす諸因子の効果を考慮することによって、実験結果を定性的に説明できることを示した。本研究計画にしたがって、1.(【111】)表面を有するCu結晶試料を作製し、2.定温定電位電解装置を組み立て、電解腐食実験(電解液:5Kmol【m^(-3)】NaCl,0.25kmol【m^(-3)】NaBr、【10^(-4)】kmol【m^(-3)】CuCl)を行い、次の結果を得た。3.転位ピットキャラクターの同定:電解腐食法による転位ピットを化学腐食法およびロゼットパターンのピットと比較観察することにより、正の刃状転位位置に深い黒ピット(低倍率顕微鏡下)が形成されることを見出した。本実験ではこの黒ピットを対象にして研究を進めた。4.電解腐食実験:(1)電解研摩した(【111】)面の1部をテープで覆い、温度298Kにおいて20mVvsSHE、120300sの定電位腐食を施し、末溶解部と露出部の段差を干渉顕微鏡により求めるとともに電流一時間曲線を測定して、基地溶解量を求めた。

この腐食における転位ピットは凹凸の多い側面をもつものであったので、(2)さらに30分電解研摩を行ってから、上述と同条件の定電位腐食を施すことによってきれいなピットを得て、その3次元寸法を測定した。5.溶解量の測定:120300sの腐食において、段差測定より得られた基地溶解量S=0.3510.714μmであり、腐食時間にほぼ比例した。この側定値は電流値より推定される基地溶解量とほぼ対応することもわかった。また、同腐食における転位ピットの深さd=1.371.67μm、さしわたしh=14.821.5μm、測面傾斜d/h=0.0930.079であり、いずれも腐食時間に対してほぼ直線的に変化した。6.結果の解析:上述4(1)の腐食法によりきれいなピットが得られなかったために、さらに4(2)の腐食を行う心要が生じ、いまだ速度論的解析に供するに十分なデータを得てない。研究手段は確立されたので、今後鋭意研究を進めて当初計画を遂行する。本年度は,まず前年度研究計画のうち1部残されていた実験を行い, Cu結晶(111)表面の刃状転出位置の溶解速度におよぼす過電圧(156, 166, 176, 186mV)の効果の研究を完成した.次に,当初の研究計画に沿い,転位ピット形成の臨界の過電圧の温度依存性を調べたのち,化学ポテンシャル差が一定(0.14eV)になるように印加電位を決めて,溶解速度におよぼす温度(268, 283, 298, 308K)の効果を調べた.得られた結果は次のとおりである.1.電解の初期において電流密度は急減し,極小に達した後,時間と共に変動しながら増大する.その電流密度は過電圧および温度と共に増大する.2.腐食面の刃状転位の出現点にはややふくらみを帯びた三角錐状の深いピットが形成される.そのピットの幅h,深さdおよび基地溶解量sは溶解の初期において急に増大した後,時間tと共に直線的に増大する.以上の傾向はいずれの過電圧および温度においても同様である.3.ピット寸法および基地溶解量の増大速度h^^・, d^^・およびs^^・より推定される転位線に垂直な水平方向の溶解速度V_h,転位線に沿う垂直方向の溶解速度V_dおよび基地の溶解速度V_sは過電圧および温度とともに増大した.4.過電圧の増大と共にV_hとV_sはほぼ同じ割合で増大するが,それにくらべてV_dの増大の割合は大きい.この効果はピット斜面の勾配d/hが過電圧と共に増大することによっても示される.5.温度に対する溶解速度の増大の割合はV_hが最も大きく,ついでV_sがやや小さく, V_dは両者にくらべて小さい.この傾向はd/hが温度と共に顕著に減少することと対応している.以上の結果は二次元核形成による結晶溶解の速度式の化学ポテンシャル差および温度依存性により説明される.Cu結晶(111)面の刃状転位位置および基地表面の溶解速度に及ぼすインヒビターBr^-イオンの効果を調べた。電解液は、NaCl5kmol・m^<-3>、CuCl10^<-4>kmol・m^<-3>それぞれ一定とし、NaBrを0.1、0.25、0.4、0.5kmol・m^<-3>に変えた。温度298Kの下で過電圧176mVを印加し、種々の時間定電位腐食を施した。得られた結果は次の通りである。1.浸漬(平衡)電位はNaBr濃度を増すと低下した。電流一時間曲線は電解初期に急減し、極小値をとった後増大する傾向を示す。初期の極小値はNaBr濃度とともに小さくなり、高濃度側でやや増大した。2.刃状転位位置に形成されるピットはNaBr濃度が高いほど二次元形状のふくらみが小さく、また側面はなめらかになる傾向がある。
アルツハイマー病と血液脳関門不全の関連について小動物用MRIを用いた研究

我々は、Generalized convulsive seizuresモデルマウス(Pentylentetrazole単回投与けいれん誘発モデル)において、すでにBBB不透過造影剤ガドテリドール(Gd-HP-DO3A)を用い、ガトリニウム造影MRI (GdEMRI)手法によりBBBの時空間的変化を観察し、Generalized convulsive seizuresモデルマウスにおいて、BBBの破壊が生じていることをすでに報告している。これらの方法を用いて、APP/PS2 Tgマウス(PS2N141I x APP(swe))においてPentylentetrazole単回投与けいれん誘発を行い、BBB損傷がどの程度あるかを検証した。ガドテリドール投与後の時間変化(T1WI)をROIを設定して測定を行った結果、ガドテリドールの脳内への分布が確認され、APP/PS2 Tgマウスにおいては対象マウスに比べて漏出の程度が明らかに大きいことが判明した。これらの結果から、アルツハイマー型脳において、BBBに異常のある可能性が示唆された。ADモデルマウスとして、徳島文理大学で継代されているAPP/PS2 Tgマウス(PS2N141I x APP(swe))を用いた。すでに準備段階から本ADモデルマウスを使用している(今井が担当)。画像解析(RealiaPro,サイバネットシステム)を用いて、空間的な解析を行った。ガドテリドールの濃度と信号強度はほぼ直線関係にあることから、BBB透過性変化の程度を半定量的にとらえることが可能であり、ガドテリドールの脳内分布を明確にするために、画像解析ソフトRealiaPro(サイバネットシステム)を用いて、T1画像をカラー化し、ガドテリドール投与前のT1画像と融合させた画像を作成した(中村、今井が担当)。当初の計画通り、ADモデルマウスを用いた画像解析によりガドテリドール投与前のT1画像と融合させた画像を作成することができた。当初の計画通り、ADモデルマウスを用いてBBB損傷程度を検証することができた。また、MRI法では形態学的所見に加えて検討することができた。併せて従来の研究手法を用いた組織学的な検討も行うことができた。平成28年度に準備した方法を用いて、検討・評価を行う。(平成29年度平成30年度)。ADモデルマウスは生後の月数により病態が進行するため、5ヶ月齢、8ヶ月齢、12ヶ月齢のAPP/PS2 Tgマウスを用いて検討を行う。3月に発生した人件費は、次年度4月に支払われるため次年度使用額が必要であった。当初の計画どおり執行する。