hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
固体内高速イオン移動現象を利用した新規応用分野の開拓

CaO系固溶体の導電率を酸素分圧、温度、組成の関数として測定した。電子導電性はZrO_2の組成が0.2以下ではZrO_2の増大とともに増大した。この系の酸素透過能を酸素濃淡電池法により測定した結果、その値は導電率測求めた値と良く一致した。(4)固体内高速イオンの移動機能を利用した化学センシング(三浦担当):安定化ジルコニアを電解質とし補助相を種々換えたSO_x、CO_2,NO_x用センサーの開発を試みた。CO_2センサーとしては補助相にLi_2CO_3を用いると500-600°Cの温度範囲でNernst式の従う起電力を示した。SO_x用では補助相にLi_2CO_3-CaSO_4-SiO_2を、NO_x用にはBa(NO_3)_2-caCO_3を用いることにより優れたセンシング特性が得られた。固体内高速イオン移動現象は他の固体には見られない特異な現象で、その利用は古くから提唱されてきたが、実用化には解決すべき基礎的問題が多く、また工学的研究もあまりなされていない。本研究では、新たな応用分野として、高効率エネルギー変換、物質分離・変換、高温化学リアクター、高機能化学センシングなど、エネルギー問題、環境問題と、より後半活社会的に影響大なる分野への展開を図ろうとするものである。今年度の具体的成果を以下に述べる。1.固体内高速酸化物イオン移動現象を利用した高効率・高出力燃料電池の開発(山本):今年度は新規高速イオン移動性酸化物として、800°Cでも0.1Scmの導電性を示すジルコニア系酸化物としてSc_2O_3-ZrO_2系に注目し高温固体燃料電池(SOFC)への適応について検討した。1112mole%Sc_2O_3をドープしたジルコニアは高い導電率(0.09Scm at 800°C)を示したが、低温での菱面体層への相転移が問題であった。アルミナを数%添加することで立方晶が低温まで安定化された。しかも数千時間の導電率の経時変化(1000°C)をとると、89%ドープのScSZやYSZと異なり、全くの導電率の低下を示さなかった。2.固体内高速イオン移動現象を利用した物質分離・変換(岩原):高温・水素源のある雰囲気でプロトン導電性を示すペロブスカイト型酸化物(SrCe_<0.95>Yb_<0.05>O_<3-Z>)の電気化学的水素透過機能を利用した、水素ポンプによる水素分圧制御、及び水素ポンプの構築を試みた。その結果、電気化学的にスムーズな水素分圧の制御が可能出会った。700°Cから900°Cで水蒸気ポンプを行った結果、温度が低いほど水蒸気発生量が多くなり、700°Cでは約50%程度の水蒸気の輸送が確認された。3.固体内高速イオン電子混合導電体の緩和機構計測とその応用(水崎):今年度はSOFC用電極として(LaSr)CoO_3系を取り上げ、セリア系電解質と組み合わせたとき、電極の高速イオン導電性が電極機能にどのような効果をもたらすかを、電極内酸素拡散効果が的確にとらえられる緻密電極を用いて、電極インピーダンスの周波数分散計測を軸に解明した。4.固体内高速イオン移動現象を利用した新規化学センシング素子の開発(三浦):環境汚染ガスのNOxを被検ガスとして取り上げ、高性能小型センサの開発を行った。ベースには安定化ジルコニアやNASICONNを用い、これらと組み合わせる検知極補助相材料として種々の酸化物や無機塩を用いた。試作したデバイスについて基本的センシング特性を測定、最適な組み合わせを明らかにした。高速イオン導電性個体の新規応用を開拓すべく研究した結果、次のような成果が得られた。(1)低温型個体酸化物燃料電池用電解質の開発を目指し、ZrO_2-Ln_2O_3(Ln=lanthanides)系酸化物の導電性を系統的に検討した。
G蛋白質Goのサブタイプの分布と機能に関する研究

G蛋白質のうち脳に高濃度存在するGoのαサブユニット(Goα)は、異なるスプライシングにより2種類発現し、GoAα、GoBαと呼ばれる。2種類のGoαはC末端側の3分の1が異なっている。この領域には受容体および効果器と相互作用する部位があると報告されており、両サブタイプは機能的に異なる可能性が考えられている。本研究は、これらのGoαのサブタイプの分布や機能的差異を明かにする目的で行い、以下のような成果を得た。1)GoAαとGoBαの特異抗体を作成し、これを用いてGoαの両サブタイプの組織分布を比較した。GoAαは脳に圧倒的に高く、神経組織により特異性が高いと考えられた。一方、GoBαは広い組織分布を示し、脳、脳下垂体、脂肪組織に多く存在していた。さらにラットの発育に伴うこれらの脳内濃度変化を検討すると、両者共上昇を示したが、GoBの方が遅れて上昇した。これは両サブタイプの脳における機能が異なることを示唆している。2)A_1アデノシンやムスカリン性アセチルコリン受容体がGoのサブタイプとどのような親和性で共役するかはまだ知られていない。そこで、精製した両受容体をGoAまたはGoBと再構成し、それぞれのアゴニスト結合の親和性を求め共役の指標とした。A_1アデノシン受容体は、GoAとより強く共役した。対照的にムスカリン受容体はGoBとよりよく共役することが判明した。私達は以前、GABA_B受容体はGoA、GoB両者と同程度の強さで共役することを報告したが、これらの結果から、各受容体はGoの両サブタイプと独自の選択性で相互作用をしているものと考えられる。さらに、Goの両サブタイプは異なっているC末端側3分の1に受容体を認識する部位をもつものと考えられた。G蛋白質は細胞膜受容体と共役し、細胞外からの情報を細胞内へ伝達する役割を担っていると考えられている。G蛋白質のうち脳に高濃度存在するG_Oのαサブユニット(G_Oα)は、最近、遺伝子やcDNAの解析から異なるスプライシングにより少なくとも2種類発現することが予想され、実際蛋白質としても2種類の存在が示されている。脳に多く存在するサブタイプはG_OAα(G_O1α)、少量しか存在しないものはG_OBα(G_O2α)と呼ばれる。2種類のG_OαはC末端側の3分の1が異なっている。この領域には受容体およびエフェクターと相互作用する部位があると報告されており、両G_Oαは機能的に異なる可能性が考えられている。本研究はこれらのG_Oαのサブタイプがどのように分布するか、機能的にどのような差異があるかを明らかにすることを目的として行い、本年度は次のような成果を得た。1.G_Oの2種類のサブタイプでアミノ酸配列が異なっている領域に一致したそれぞれのペプチドを合成しウサギを免疫してそれぞれの抗体を得た。2.両抗体を用いて2種類のサブタイプの組織分布を調べたところ、G_OAは神経系に非常に特異性が高く、一方、G_OBは広く末梢組織にも存在していた。3.例外的に精管と精嚢の平滑筋にG_OAが局在していた。4.ラットの発育に伴うこれらの脳内濃度変化を検討すると、両者共上昇を示したが、G_OBの方が遅れて上昇した。5.各種クローン化培養細胞には調べたいずれの細胞中にも両サブタイプがみいだされた。

今後は、両サブタイプの機能的差異を直接的に調べるため、G_Oと共役することが明らかになっているアデノシン、ムスカリン性アセチルコリン受容体とG_Oのサブタイプとの共役を再構成系を用いて検討したいと考えている。G蛋白質のうち脳に高濃度存在するGoのalphaサブユニット(Goalpha)は、遺伝子やcDNAの解析から異なるスプライシングにより少なくとも2種類発現することが予想され、実際蛋白質としても2種類存在している。脳に多く存在するサブタイプはGoAalpha、少量しか存在しないものはGoBalphaと一致することを昨年度示した。2種類のGoalphaはC末端側の3分の1が異なっている。この領域には受容体および効果器と相互作用する部位があると報告されており、両サブタイプは機能的に異なる可能性が考えられている。本研究はこれらのGoalphaのサブタイプの機能的差異を明かにし、最終的にはGoの機能を解明することをめざして行い、今年度は以下のような成果を得た。A_1アデノシンやムスカリン性アセチルコリン受容体はGoやG_iと共役することはすでに知られているが、Goのサブタイプとの共役の違いはまだ知られていない。そこで、A_1アデノシン受容体はウシ脳から部分精製した標品を、ムスカリン性アセチルコリン受容体はm_2タイプをSf9細胞に発現させ、精製した標品を用いた。両受容体をGoAまたはGoBと再構成し、それぞれのアゴニスト結合の親和性を求め共役の指標とした。A_1アデノシン受容体は、GoAとより強く共役した。対照的にムスカリン性アセチルコリン受容体はGoBとよりよく共役することが判明した。私達は以前、GABA_B受容体はGoA、GoB両者と同程度の強さで共役することを報告したが、これらの結果から、各受容体はGoの両サブタイプと独自の選択性で相互作用をしているものと考えられる。さらに、Goの両サブタイプは異なっているC末端側3分の1に受容体を認識する部位をもつものと考えられた。
薬物血中濃度曲線下面積の正確な推定方法と至適投与量を実現する動的投与法の開発

抗がん剤や免疫抑制剤の多くは有効な治療域が狭く、投与量不足は治療効果の不足、投与量過多は重大な副作用を引き起こす危険があるため、患者毎に投与量を細かく調節する必要がある。そのためには、薬剤の血中濃度を測定して至適投与量を決める必要があるが、頻回の採血を行うのは患者の負担が大きいため、数回の採血から適切な投与量を推定する方法が提案されている。しかし、既存の推定方法は正確度に問題がある上、いずれも精度の評価が難しかった。そこでこの研究では、造血幹細胞移植の前処置薬であるブスルファンの静脈内注入に対して、これまでの推定方式の問題点を明らかにするとともに、正確な投与を実現する新しい方法を開発した。1.ブスルファンの血中濃度曲線下面積推定の新しいアルゴリズムの開発:前回の研究(Tsuruta H et. Methods Inf Med. 2012;51:383-94.)で、経口投与の場合のAUCの正確な推定方法の開発と、正確度ならびに精度の評価を行ったが、投与方法が点滴静注に変わったことから、点滴静注の場合のAUCの推定アルゴリズムを新たに開発することが今回の研究の最初の目標である。AUCの推定方式としては、(1)薬物濃度曲線データベース探索法(上記の論文で私たちが新たに提案した方法);(2)台形則+指数関数近似;(3)非線形関数に対する通常の最小二乗法、の3つを利用し、最終的にはそれぞれの推定式の性能を比較する予定である。今年度は、まず1番目の薬物濃度曲線データベース探索法を利用したAUCの推定方式を導いた(薬物濃度曲線は静注の場合は指数関数)。続いて、この推定方法を使って求めたAUCの推定誤差を評価する式を理論的に導くことに成功した。さらに、私たちが調べた日本人の薬物動態パラメータの分布に基づいて、推定誤差の理論式のパラメータ(具体的には消失速度定数の分散など、薬物動態パラメータの母数)に日本人患者の値を与えることにより、推定誤差の計算を可能にした。2.動的投与方法の定式化:AUCの推定に伴って必然的に発生する誤差が伝搬・拡大することにより、実際の投与量が許容範囲を外れることを防ぐために、AUCの推定誤差に基づき薬物治療の途中でAUCの再評価を行い、最終的な治療精度を達成する手順を具体的に定式化し、その概略を2013年8月のMEDINFO2013(Copenhagen)で報告した。ブスルファンの血中濃度曲線下面積(AUC)推定の新しいアルゴリズムの開発:前回の研究(Tsuruta H et. Methods Inf Med. 2012;51:383-94.)当時、ブスルファンの投与方式は経口投与がメインであったため、前回の研究では反復経口投与の場合のAUCの正確な推定方法の開発と、正確度ならびに精度の評価を行った。しかし、近年投与方法が経口投与から点滴静注に変わったことから、点滴静注の場合に対するできるだけ正確なAUCの推定アルゴリズム(LSS, Limited Sampling Scheme)を新たに開発することが今回の研究の最初の目標である。AUCの推定方式は、(i)線形重回帰、(ii)台形則+指数関数近似などいくつかあるが、昨年度は、私たちが開発した薬物濃度曲線データベース探索法を利用したAUCの推定方式を導いた。また、この推定方法を使って求めたAUCの推定誤差を評価方法も導いた(一種のブートストラップ法を使う)。今年度は昨年度導いた方式を検証するために、点滴静注の場合の模擬症例データベースの作成を行った。そのために、私たちが行った経口投与の場合の臨床試験のデータから、まず日本人の薬物動態パラメータ(具体的には消失速度定数、吸収速度定数、分布容量)の分布を求めた。また、薬物動態パラメータの分布とは別に薬物濃度(対数)の患者内誤差の分布を求めた。次に、点滴静注の代表的なパラメータ(投与時間、投与速度、投与間の間隔)の値の組み合わせに対して、模擬症例を日本人の薬物動態パラメータの分布に基づいてランダムに生成し、薬物血中濃度の変化の理論値を計算した。最後に、理論的な濃度変化値に患者内誤差の分布に基づいて、ランダムに誤差を付与し最終的な模擬症例の濃度変化を求めた。1.前年度は、臨床試験の結果から得られた薬物動態パラメータの分布に基づいて、ブスルファン点滴静注時の代表的な制御変数(投与時間、投与速度、投与間の間隔)の値の組み合わせに対する模擬症例のデータベースの作成を行った。今年度は、その結果をもとに最終目的である血中濃度曲線下面積推定法の精度の評価と動的投与法の検討を行った。その結果、以下のようなことを明らかにすることができた:(1) 3種類の推定法((i)線形重回帰、(ii)台形則+指数関数近似、(iii)私たちが開発した薬物濃度曲線データベース探索法)の中では、(iii)が一番精度がよかった;(2)点滴終了時に予定通り血中濃度の測定を行い、かつ実際の投与時間と推定式が想定している投与時間が一致している場合は、どの推定方式でも推定誤差は許容範囲内であった;(3)推定誤差が患者内誤差より小さくなることはどの推定方法でもなかった;(4)実際の投与時間が予定より早く終了するなど、推定式が想定している投与時間と異なったときは推定精度は悪化した;(5)血中濃度の測定回数は3回で十分であった。

2.以上の結果から、以下の臨床的に重要な知見が得られた((1)と(2)については、研究開始時の予想とはやや異なる結論になった):(1)ブスルファンの血中濃度曲線下面積の正確な推定のためには、何よりも実際の投与時間に合った推定式を用いることが重要である;(2)血中濃度の測定回数は3回で十分だが、第1回目は静注終了時(血中濃度は最大値を取る)が望ましい;(3)どの推定方式でも、投与の繰り返しによる誤差の蓄積には十分に気をつける必要があり、初回投与時だけでなく、途中で(例えば12時間後など)一度血中濃度を確認し、必要に応じて動的に投与量を調節する必要がある。3.今回の研究で得られた成果を整理して、第26回ヨーロッパ医療情報学会で報告した。抗がん剤や免疫抑制剤の多くは有効な治療域が狭く、投与量不足は治療効果の不足、投与量過多は重大な副作用を引き起こす危険があるため、患者毎に投与量を細かく調節する必要がある。そのためには、薬剤の血中濃度を測定して至適投与量を決める必要があるが、頻回の採血を行うのは患者の負担が大きいため、数回の採血から適切な投与量を推定する方法が提案されている。しかし、既存の推定方法は正確度に問題がある上、いずれも精度の評価が難しかった。そこでこの研究では、造血幹細胞移植の前処置薬であるブスルファンの静脈内注入に対して、これまでの推定方式の問題点を明らかにするとともに、正確な投与を実現する新しい方法を開発した。ブスルファンに代表される抗がん剤や免疫抑制剤の中には治療域が極めて狭く、投与量が不足すれば治療効果が望めず、逆に投与量が治療域を超えると重篤な副作用を引き起こすものが少なくない。そのような薬剤の場合、血中濃度曲線下面積(AUC)が全身暴露の良い指標となることが多いため、最適なAUCを実現できるように投与量を調整することが理想である。しかし、AUCを推定するためには、治療前または治療開始時に個々の患者の薬物動態を正確に推定することが必要だが、そのために多数回の採血をすることは臨床の場では患者と医療スタッフの負担が大き過ぎるという問題がある。そこで、少数回の採血データからAUCをできるだけ正確に推定する方法がいくつか提案されており、一般にLSS(Limited Sampling Scheme)と呼ばれている。今回の研究の大きな目的は、近年一般的になったブスルファンの点滴静注に対して、治療効果を担保できるAUCの推定方式(LSS)を求めることにあるが、開発と比較を予定している方式の中で最も有望と考えている薬物濃度曲線データベース探索法に基づく推定式の開発を昨年度、終えることができた。さらに「その推定式を使って求めたAUC」の推定誤差を、薬物動態モデルのパラメータ(具体的には消失速度定数と分布容積)と対数血中濃度の患者内誤差の分布に基づいて評価する方式を導くことにも成功した。次に、点滴静注の場合に対する上記の新しい推定方式が理論通り機能するかを検証する必要があるが、「研究実績の概要」で述べた方法により、模擬症例セットの生成を今年度は終えることができたので、新方式の評価と必要な測定回数を求めるための準備が整った段階にあり、研究はほぼ予定通り進んでいると考えている。医療情報学最初の年度に、検討を予定しているAUCの推定方式の中でも最も期待をかけている「薬物濃度曲線データベース探索法」に基づく推定式の開発を終えた。また、導いた推定方式(LSS)の性能を評価するための方法も導いた。
応力・温度に依存する岩盤の化学現象の解明と連成モデルの構築

本研究では,岩盤の透水特性に着目し,拘束圧及び温度を制御した単一の亀裂を有する花崗岩の透水試験を実施し,透水特性の経時変化を観察すると共に,その変化に起因するメカニズムの解明を試みた.その結果,透水特性の変化は,作用する応力と温度に大きく依存し,90°C程度の温度条件でもその影響は大きいことが確認された.また,構築した解析モデルの有用性を確認した.本研究では,岩盤の透水特性に着目し,拘束圧及び温度を制御した単一の亀裂を有する花崗岩の透水試験を実施し,透水特性の経時変化を観察すると共に,その変化に起因するメカニズムの解明を試みた.その結果,透水特性の変化は,作用する応力と温度に大きく依存し,90°C程度の温度条件でもその影響は大きいことが確認された.また,構築した解析モデルの有用性を確認した.放射性廃棄物の地層処分を考える上で,天然バリアとなる処分坑道周辺の岩盤の力学および水理学特性を長期にわたり評価・予測することは非常に重要である.処分空洞近傍では,廃棄体からの発熱により化学作用が卓越し,岩盤の力学・透水特性に大きな影響を及ぼすことが予想される.そこで本研究では,特に透水特性に着目し,拘束圧及び温度を制御した単一の亀裂を有する花崗岩の透水試験を実施し,透水特性の経時変化を観察すると共に,その変化に起因するメカニズムの解明を試みた.実験条件は,地下300mおよび600m程度を想定して, 5MPaと10MPaの拘束圧で,また温度は室温条件の20°Cと放射性廃棄物の発熱温度を考慮し, 90°Cの温度条件で透水実験を行った.透水試験の結果, 20°Cの温度条件では,実験開始と共に透水性は低下していくことが観察されたが,比較的短い時間で定常状態に達することが確認された.その後,温度を90°Cに上昇させると,透水性は再び低下する傾向が得られた.これは,岩石を構成する鉱物の溶解現象に起因していると考えられる.そこで,鉱物の溶解・拡散・沈殿の一連の機構を記述できる概念モデルを構築し,実験結果を再現することを試みた.その結果,透水特性の変化は,作用する応力と温度に大きく依存し, 90°C程度の温度条件でもその影響は大きいことが確認された.H21年度は,実験条件を変化させた実験を実施し,データの蓄積を行う.また,構築した解析モデルの有用性を確認する.放射性廃棄物の地層処分を考える上で,天然バリアとなる処分坑道周辺の岩盤の力学および水理学特性を長期にわたり評価・予測することは非常に重要である.処分空洞近傍では,廃棄体からの発熱により化学作用が卓越し,岩盤の力学・透水特性に大きな影響を及ぼすことが予想される.そこで本研究では,特に透水特性に着目し,拘束圧及び温度を制御した単一の亀裂を有する花崗岩の透水試験を実施し,透水特性の経時変化を観察すると共に,その変化に起因するメカニズムの解明を試みた.実験条件は,地下350mおよび700m程度を想定して,5MPaと10MPaの拘束圧で,また温度は室温条件の20°Cと放射性廃棄物の発熱温度を考慮し,90°Cの温度条件で透水実験を行った.透水試験の結果,20°Cの温度条件では,実験開始と共に透水性は低下していくことが観察されたが,比較的短い時間で定常状態に達することが確認された.その後,温度を90°Cに上昇させると,透水性は再び低下する傾向が得られた.これは,岩石を構成する鉱物の溶解現象に起因していると考えられる.そこで,鉱物の溶解・拡散・沈殿の一連の機構を記述できる概念モデルを構築し,実験結果を再現することを試みた.その結果,透水特性の変化は,作用する応力と温度に大きく依存し,90°C程度の温度条件でもその影響は大きいことが確認された.また,構築した解析モデルの有用性を確認した.
化学産業における技術革新の規定要因に関する分析

本研究は、日本の化学産業における技術革新の規定要因を明らかにすることを目的としている。日本の化学産業は、研究開発の成果が効果的に国際競争力に結び付かないという問題に直面しており、その点で技術的知識からの価値創造という技術経営の今日的課題について考察するに当たって注目すべき産業の一つである。本年度は、石油化学製品のメーカーが保有する研究所・研究開発部門69事業所から得られた質問票調査データを用いて、まず企業規模ないし事業所の規模が研究開発効率に及ぼす影響を分析した。日本の化学産業の国際競争力が劣位であることを説明する要因の一つとして、これまで企業規模が欧米に比して相対的に小さいことが挙げられてきた。しかし、我々の分析結果は、企業ないし事業所の規模の大きさは、技術機会の獲得については有利に作用する一方、研究者間の自由な連携を阻害する要因にもなっていることを示すものであった。これは、企業が研究開発活動を含む事業の規模を拡大する際、同時に研究開発機能の戦略的な配置を図らなければならないことを示唆している。そこで、つぎに我々は研究開発機能の組織的な配置に関する分析を行った。特に独立した研究開発施設の機能に注目し、その研究開発テーマ等を他の研究所・研究開発部門と比較した結果、両者の間に明確な差異が見出されなかった。言い換えれば、独立研究開発施設は極めて曖昧な組織的ポジションにおかれている。このような不明確な機能配置は、石油化学企業における研究開発活動を非効率にしている要因の一つであることが推定された。日本の化学産業は、研究開発の成果が効果的に国際競争力に結びつかないという問題に直面しており、その点で技術的知識からの価値創造という技術経営の今日的課題について考察するに当たって注目すべき産業の一つである。本年度は、石油化学製品のメーカーが保有する研究所・研究開発部門69.事業所から得られた質問票調査データを用いて、技術革新の成立を規定する要因のうち「技術機会」に関する分析を中心に行った。技術機会とは、企業における研究開発が新たな技術知識の創出に結びつく機会であり、それは研究開発をとりまく様々な情報源によって提供される。また、技術機会は、企業規模が大きいほど多様な情報源に接触する機会が生じるため、豊富に獲得されるものと考えられている。我々の調査では、過去3年間の研究開発において技術機会が提供された情報源について質問している。この調査データにより技術機会の獲得状況を規模別・情報源別に分析した結果、大学等の科学的な情報源からの技術機会の獲得については、明らかに大規模企業の方が優位であることが観測された。つぎに、大学から技術機会を獲得する方法の一つである共同研究開発の実施状況を分析した結果、実施の主要な阻害要因は研究開発ドメインにおける企業-大学間の不一致であることが明らかになった。
シリコンナノ物質の薄膜化と半導体素子構造による電子物性の研究

ナノクラスタ物質およびゼオライトについて、電子デバイス基板上への薄膜形成および構造の解明を行うことを意図して、これらの物質の基本物性を研究した。ゼオライトに関して、周期的ナノ構造を有する薄膜を2種類の方法により作成した。まず第1の方法は、ゼオライト化合物の前駆体となる低分子化合物を基板上に気相で成膜して、その後触媒存在下で加熱する方法である。第2の方法は、シリコン元素から構成されるナノクラスタ物質系に適用される方法で、予め薄膜を成膜しておいて、その薄膜をナノ空間を有する物質に変換する方法である。上述の2つの方法とも薄膜形成は真空チャンバー内で行った。真空チャンバーは有機薄膜作成用に設計した真空装置を用いて、膜質制御用に温度変化が可能な基板ホルダーを作成して設置し、膜厚計のレイアウトを最適化することで目的のナノ構造物質薄膜を得ることを試みた。得られた薄膜の結晶構造については、X線回折測定により結晶性や配向性の観点から検討した。特に、SPring-8などの放射光施設の強力なX線の下、基板表面に対して極めて浅い角度(0.2度程度)で入射することにより本物質系の精密測定が可能となった。研究を遂行した、ゼオライト薄膜においては、成膜した膜がもろく、アルカリ金属などをドープした際に結晶構造が乱れるという結果が得られた。従って、さらに構造的に強い薄膜を形成する技術を開拓する必要がある。一方、シリコン系物質に対しては、変換領域が表面の一部だけに留まるという結果が得られた。表面全体における転換手法のための改良が必要とされる。
PACSにおけるX線像のCRT診断の研究

PACS(Picture Archiving and Communicating System)が現実のものになりつつある。一方最近コンピュ-ディドラディオグラフィ(CR)の開発、フィルムデジタイザ-の高画質化、さらにDSAに代表されるイメ-ジインテンシファイアとTVカメラの進歩などによってX線画像のデジタル化も推進されつつある。本研究目的はCRやその他のX線画像のデジタル化を計ることのできるシステムとPACSを接続することによってX線画像の完全なデジタル化をはかり、X線画像情報の質と量を増加させることである。その最も大きな障害となるのは画像デ-タの膨大さである。ネットワ-クの負担を軽減し、画像保管媒体のコストを軽減し、システムを実際の診療に真に役立つものにするためには画像圧縮が必要不可欠である。PACS画像ワ-クステ-ションとフィルムデジタイザ-で入力するX線画像を用いて画像圧縮の検討を行った結果次の結論が得られた。圧縮比8:1程度にすれば僅かな差異が認められるが、臨床上ほぼ安全で、5:1程度にすれば有意な形状に差異は認められず、安全と考えられた。圧縮による劣化は精細で淡い線や平担濃度中の淡い形に現れ易く、CRTよりもフィルムで分かりやすいことが判明した。この結果をもとに今後PACSの実用化をはかる予定である。コンピュ-テッドラディオグラフィ(CR)ディジタルサブトラクションアンジオグラフィ(DSA)によってX線像のデジタル化が可能になった。そしてPACS(Picture Archiving & Communicating System)の発展とともに表示の方法もCRTに変わろうとしている。本研究ではX線画像のCRT診断が可能なPACSの開発を目指し、CRT表示のための撮影法、処理法および診断法の検討を行った。X線画像はコンピュ-ティッドラディオグラフィ(CR)、デジタルサブトラクションアンギオグラフィ(DSA)およびフィルムデジタイザ-によりデジタル化されたX線画像(DR)を用いた。入力した画像はPACSの光ディスクに蓄積し、画像ワ-クステ-ションに表示した。表示は20インチモノクロで1000×1000、ノンインタ-レ-スのCRTである。物理的性能評価を行うためのチャ-トやファント-ムを用いた検討によって、CRT表示では空間分解能を損なわないためには拡大表示、濃度分解能を損なわないためにはウィンドウ、レベルの適切な設定が必要であることが示された。実際の臨床でCRT診断を試みた結果、最も問題になることは表示に時間がかかることであった。なかでもCRT表示の際の適切なガンマの設定に時間を要した。フィルムによる診断に比較してCRT診断では時間がかかることが最も大きな障害であった。拡大やウインドウ、レベルの設定が自由にできることが、CRT診断の利点とされることが多い。しかし、それをしないことにはフィルムと同じ表示性能が得られないこともあり、欠点ともなり得る。今後のCRT診断の課題は時間をかけずに適切なウインドウ、レベル、ガンマを選択し、CRT表示することと考えられた。画像圧縮の欠点は画質の低下である。画像診断医にとって画質の低下がどの程度まで我慢できるかという問に答えるのは苦痛であるが、システムの実用化のためには、画像圧縮は避けられない問題である。そこで臨床上安全な圧縮比と、圧縮による劣化を把握するために、50枚のデジタル化したX線フィルム画像をNonuniform Block Coding Methodにより圧縮し、1000line CRTとレ-ザ-プリンタ-を使って出力した再生画像の画質評価を行った。100の選択した観察対象について対象ごとに最適な表示ウィンドゥを用いて比圧縮像比較し、画像上で認められる差異の程度を4段階のスコアで表した。平均圧縮比12:1、8:1、5:1の3種の圧縮パラメ-タを用いた評価より、次の結論が得られた。(1)8:1程度にすれば小数の例において静脈石の辺縁やヘアラインに僅かな差異が認められるが、臨床上ほぼ安全と考えられる。(2)5:1程度にすれば有意な形状に差異は認められず、安全と考えられる。(3)劣化は精細で淡い線や平坦濃度中の淡い形に現れ易く、CRTよりもフィルムで分かりやすい。
戦後沖縄における美術に関する研究環境整備に向けた文献資料データベースの構築

主に沖縄県立図書館、沖縄県公文書館において、『沖縄タイムス』紙、『琉球新報』紙を縦覧し、必要な文献をピックアップするという作業を行い、Microsoft Accessを使用して必要な書誌データを入力、整備したのち、システム構築を研究協力者の助力を得て、「戦後沖縄美術文献情報データベース」(https://sites.google.com/site/opuoageijutsu/link/1)として公開するに至った。また、毎年度にわたり、本研究プロジェクトの一般への啓発のための公開研究会も行われた。平成25年度は前年度の研究方法の調査を踏まえて、実際に資料の収集とリスト化に着手し、相応の成果を得た。データベースの構築には、Microsoft Accessが有効なソフトウェアであるとの判断に至り、当該年度から実際に、当該ソフトウェアを導入している。主に、沖縄県立図書館、沖縄県公文書館において、『沖縄タイムス』紙、『琉球新報』紙を縦覧し、必要な文献をピックアップするという作業だが、調査の結果、他媒体の美術関係文献まで網羅することは困難であろうことも判明した。昨年度に引き続き、本研究プロジェクトの一般への啓発のための公開研究会(ゲスト:柳井信乃氏)も継続して行われた。当該年度の調査研究を進めることで、上述のように網羅的な文献資料データベースを構築することは困難であることが判明したが、戦後沖縄においては新聞メディアが美術における言説上で大きな役割を果たしたことは疑いもなく、『沖縄タイムス』、『琉球新報』両紙のデータベースを整備するだけでも、戦後沖縄における美術に関する文献資料を整備するという当初の目標には漸近しており、引き続き調査研究の進めることとする。戦後沖縄における美術の基礎的文献資料の集成という本研究の目的は、活字メディア媒体を精査し、リスト化するという作業が中心となり、加えて、各関係専門家との学術的な連携や示唆を必要とするものである。当該年度に力点を置いたのは、文献資料のリスト化はもとより、各関係専門家へのリサーチが主であり、研究方法の示唆を仰ぐために、国内他都道府県への度重なる出張を要した。具体的には、沖縄県内に点在する郷土資料の充実した図書館(沖縄県立図書館、琉球大学附属図書館など)の所蔵資料が、資料探索の基礎となった。しかし、主たる媒体である新聞記事(「沖縄タイムス」紙、琉球新報(旧・「ウルマ新報」)紙)だけでも膨大な資料量となり、文献資料のリスト化までには至っていないのが現状である。当該年度の取り組みとしては、各専門家へのヒアリングはもとより、本研究プロジェクトの一般各位への啓発という主旨から、一般向けの公開研究会(ゲスト:井上廣子氏、山城知佳子氏)を開催したのは特記すべき点である。本研究を進めるうちに判明したことは、研究当初の目算と変わらず、戦後沖縄における美術に対する基礎研究といった、本研究に類似する研究はほぼ皆無であり、アメリカ施政権下における美術の調査による、戦後日本美術史の相対化という目論見においては、本研究の重要性は揺るぎないものであるという確信に至ったことは、大きな収穫であった。残りの研究年度で、さらなる研究の深化を要するものである。平成26年度は、本研究の最終年度のため、主に沖縄県立図書館、沖縄県公文書館において、『沖縄タイムス』紙、『琉球新報』紙を縦覧し、必要な文献をピックアップするという作業を終了し、Microsoft Accessを使用して必要な書誌データを入力、整備したのち、システム構築を研究協力者の助力を得て、「戦後沖縄美術文献情報データベース」(https://sites.google.com/site/opuoageijutsu/link/1)として公開するに至った。また、昨年度に引き続き、本研究プロジェクトの一般への啓発のための公開研究会(ゲスト:高橋瑞木氏、畠中実氏)も継続して行われた。残念ながら、当初の目標であった、雑誌等他媒体の美術関係文献まで網羅することは叶わなかったが、戦後沖縄における美術に関する研究環境整備という観点においては、沖縄ローカル紙の新聞資料が最も重要な資料であることは間違いないことであり、その文献資料のデータベースの構築が完了し、公開することが可能になったことは、当該分野の基礎データに対するアクセシビリティを格段に向上させることができたという点において、当該分野の研究における多大な寄与に成功したことを確信している。データベースのシステムのプラットフォームは本研究にて確立することができたので、爾後、さらに資料の探索と検討を重ねることで、データベースのレコードを拡充することを目指したいと思う。美学・美術史「概要」にも記したとおり、収集すべき文献の全体像がある程度予測できるため、当初に目標としていた完全なるデータベースを構築するには、相当の困難があると思われる。本研究の最終年度に向けて、最大限のパフォーマンスを発揮し、可能な限り充実したデータベースを構築することを目指すものである。「概要」にも記したとおり、調査に必要な文献資料は、当初の想定より膨大な量であり、今後は調査のさらなる効率化を要するものである。文献資料の収集、リストの作成、資料のデジタル化を継続し、平成26年度末には本研究を総括するシンポジウムを開催することを予定している。

文献資料の探索・収集、リストの作成、資料のデジタル化を継続し。収集した資料の内容検討を深める予定である。本研究は資料調査のための人件費(アルバイト)に多くの金額がかかり、人材を運用し始めるまでの初期調査に時間がかかったため。次年度使用額は、ほとんどが人件費で支出される予定である。作業量が膨大なため、研究補助要員の獲得が急務であり、アルバイト雇用の人件費への支出が多くなると予想される。加えて当該年度に継続して、データ整理環境(ハードウェアを含む)や、文献資料の購入代、研究方法のリサーチにかかる旅費への使途が継続される予定である。
マイクロコイル状の炭素繊維及びTiCファイバーの新規合成法の開発

マイクロコイル状炭素繊維の工業的合成法の開発をめざし、多孔型反応装置を開発し、その合成条件、微細構造、成長メカニズムなどを検討し、さらにその特性評価を行った。また、電磁波照射、ゼロ磁場下あるいは回転基板での合成法を検討した。また、カーボンコイルのチタナイジングによるTiCマイクロコイル/マイクロチューブを合成し、その合成条件・微細構造の検討、特性評価を行った。また、気相からの直接合成も試みた。結果の概要は以下の通りである。A)カーボンコイルの新規合成法の開発:直径10cm長さ1mの反応管に、原料ガス導入孔を2列、合計40本つけた多孔型反応管を開発した。平均的コイル析出量は、2025mg/(cm^2-基板)で、コイル層の厚さは、6-10mmに達した。反応の際、バイアス電位を基板に照射するとコイル収量は150-200%増加した。特にDCバイアス照射が効果的であった。ガスバーナーを加熱源とした零磁場下では、コイル収量は変化しないが、アセチレンの反応率が低くなり、したがって、アセチレンの利用率は向上した。原料にプロパンを用いた場合、一旦プロパンが分解してアセチレンを生成し、これがさらに分解してコイルを生成することが分かった。カーボンコイルはほとんど非品質で超難黒鉛化性であるが、3000°C、6時間以上、CO+CO_2雰囲気下で熱処理すると、Herringbone状のグラファイト構造が生成し、これが著しく水素を吸蔵することが見出だされた。B)TiCマイクロコイル/チューブの合成:カーボンコイルをTiCl_4+H_2雰囲気中で処理してTiCマイクロコイルを合成し、その条件、微細構造、特性を検討した。この系からは、非常に簡単に種々のTiC化率の高導電性TiCマイクロコイルが得られた。CH_4+H2+TiCl_4系からのTiCカーボンコイルの直接合成を試みたが、定量的なコイル合成は困難であった。(a)カーボンコイルの合成:コイルサンプルの大量合成および、コイルの工業化を視野に入れ、種々の材質、形状、大きさの反応装置を試作して、装置条件・反応条件の検討および得られたコイルの特性評価を行った。(a)透明石英製外熱式反応管(内径60mm,長さ1,000mm)に原料ガス導入口(内径6-10mm、間隔:30mm)を最大16本取り付けて合成を行った。平均コイル収量は、20mg/cm^2、コイル収率は10%であった。インコネル製の円筒形(内径:16cm、長さ:1m、原料導入孔:内径1cm、10本)および大型短形(140x40x30cm^3、幅10mmのノズル)反応装置を試作して合成を行った。短形反応装置では、装置内に基板を10枚セットして、これをベルトコンベヤ-で移動しながら反応を行った。インコネル製反応管の場合、反応管内壁に多量の固形炭素が析出し、基板上へのコイル成長は非常に少なく、収率は0.5-1%であった。インコネル中の鉄分が固形炭素析出の触媒作用し、逆にコイル成長の負触媒作用をするためと考えられる。(b)マイクロコイル状およびマイクロチューブ状のTiCファイバーの合成:

カーボンコイルをTiCl_4+H_2雰囲気中、700-1500°Cで気相チタナイジング(拡散処理)したところ、そのコイル形態を完全に保持したまま、TiCファイバーが得られた。反応条件(反応温度、反応時間)を制御することにより、その表面の一部のみ、あるいは芯まで完全にTiC化したTiCマイクロコイルが得られた。非常に規則的に緻密に巻いたコイルを用いると、コイルどおしが完全に癒着してマイクロパイプ状TiCファイバーが得られた。マイクロコイル状炭素繊維の工業的合成法の開発をめざし、多孔型反応装置を開発し、その合成条件、微細構造、成長メカニズムなどを検討し、さらにその特性評価を行った。また、電磁波照射、ゼロ磁場下あるいは回転基板での合成法を検討した。また、カーボンコイルのチタナイジングによるTiCマイクロコイル/マイクロチューブを合成し、その合成条件・微細構造の検討、特性評価を行った。また、気相からの直接合成も試みた。結果の概要は以下の通りである。A)カーボンコイルの新規合成法の開発:直径10cm長さ1mの反応管に、原料ガス導入孔を2列、合計40本つけた多孔型反応管を開発した。平均的コイル析出量は、2025mg/(cm^2-基板)で、コイル層の厚さは、6-10 mmに達した。反応の際、バイアス電位を基板に照射するとコイル収量は150-200 %増加した。特にDCバイアス照射が効果的であった。ガスバーナーを加熱源とした零磁場下では、コイル収量は変化しないが、アセチレンの反応率が低くなり、したがって、アセチレンの利用率は向上した。原料にプロパンを用いた場合、一旦プロパンが分解してアセチレンを生成し、これがさらに分解してコイルを生成することが分かった。カーボンコイルはほとんど非晶質で超難黒鉛化性であるが、3000°C、6時間以上、CO+CO_2雰囲気下で熱処理すると、Herringbone状のグラファイト構造が生成し、これが著しく水素を吸蔵することが見出だされた。B)TiCマイクロコイル/チューブの合成:カーボンコイルをTiCl_4+H_2雰囲気中で処理してTiCマイクロコイルを合成し、その条件、微細構造、特性を検討した。この系からは、非常に簡単に種々のTiC化率の高導電性TiCマイクロコイルが得られた。CH_4+H2+TiCl_4系からのTiCカーボンコイルの直接合成を試みたが、定量的なコイル合成は困難であった。
糖尿病性腎症における特異的ポドサイト障害分子の同定と尿中バイオマーカーの樹立

慢性腎臓病(CKD)は全世界において拡大を続けている。中でも重症化するCKDの主たる原因は糖尿病性腎症であり、糖尿病性腎症によって新規に透析導入となる患者数は最も多い。現行の治療法では、腎不全への進展をわずかに遅延させるのみであり、他のCKDの原因と比較しても、予後は極めて不良である。また、診断の面では、アルブミン尿は腎症特異的でなく、糖尿病を合併する他の腎障害との鑑別は困難な状況にある。そのため、腎症発症・進行の分子レベルでの病態を明らかにし、診断法を明確なものとし、腎症に特異性の高く、有効な治療法を開発することは急務である。本研究では、podocyte lossが不可逆的な腎機能低下の原因であることに着目し、糖尿病における、ポドサイトの細胞恒常性の破綻がもたらされる機構を、ポドサイトの形質を制御する分子を中心に解析を進める。糖尿病による、ポドサイトの恒常性や形質の変化を経時的に解析することで、ポドサイトに特異的に発現する分子群の腎症における分子病態を統合的に理解し、腎症の病態・病期ごとに特異的な分子を抽出し、新たな診断のためのバイオマーカーの樹立と新規分子標的治療の探索を行う。バイオマーカーの樹立と新規標的分子の同定後、腎臓病の分子病態把握、治療の奏功性の評価、透析にいたる予後予測等の評価を行う。糖尿病性腎症の特徴である糸球体硬化におけるポドサイト特異的分子群の制御機構の解明のため本年度実施した予備実験において、ヒト糖尿病性腎症の糸球体ポドサイトにおけるWT1の発現は正常の腎糸球体と比較して、明らかに発現量が減少していた。その変化は、ポドサイトにおいて正常で発現している特異的分子群(nephrin, podocin, CD2AP, podocalyxinなど)の発現低下を伴っていた。さらに、新たなポドサイト障害進展評価分子も見出した。糖尿病性腎症の病理学的特徴である糸球体硬化におけるポドサイト特異的分子群の制御機構の解明のための予備実験において、ヒト糖尿病性腎症の糸球体ポドサイトにおけるWT1の発現は正常の腎糸球体と比較して、明らかに発現量が減少していた。ポドサイト特異的分子群の発現量の変化を経時的に解析し、糖尿病において、糸球体濾過機構の破綻する分子機序をポドサイト機能の低下という側面から解明を進めており、新たなポドサイト障害進展にcriticalな分子も見出している。分子診断パネル作成のため、糖尿病患者の尿・腎組織サンプルのバンクを用いた尿中バイオマーカー抽出法の樹立を行っている。腎生検により、確定診断の得られたバンク化済みの腎疾患患者尿サンプルを用いた、臨床データと分子病理所見のannotationが進行している。さらに、各分子の発現量は倫理委員会で承認され、同意書の得られた、健常者ならびに他のCKD患者尿との比較を行っている。また、糖尿病性腎症モデルマウスを用いてポドサイト特異的分子群の発現解析を行っている。経時的にアルブミン尿・血圧・体重・血糖等の測定と、後のバイオマーカー解析のために用いる血清および尿を採取している。糖尿病における分子シグナルとポドサイト特異的分子群の制御機構の解明のために培養ヒトポドサイトを用いて、特異的に発現する分子群の網羅的な解析を行う。マイクロアレイ解析によって、糖尿病の進展とともに発現量の変化することを確認済みのポドサイト特異的分子と同調した発現変化を呈する遺伝子群を網羅的に同定する。これらを統合し、早期より病態へ関与している可能性の高い候補遺伝子に関して、ポドサイトにおけるタンパク質の発現の変化、細胞内での局在の変化を高血糖および正常血糖の両条件下で免疫細胞染色により確認し、Western blot法もしくは定量PCR法で有意性の評価を行う。培養ポドサイトを用いた検討の際に、細胞の回収時に培養液も回収し、障害を受けたポドサイト由来のエクソソーム、cell-free核酸の解析によって、バイオマーカーの候補分子を選定する。糖尿病性腎症モデルによる病態を反映するポドサイト特異的分子群の機能解明のために前年度に取集したモデルマウスより腎を採取し、組織解析により、解析済みのバイオマーカー候補分子の機能を検討する。経時的に採取したマウスの腎組織において、腎糸球体内における制御分子、ポドサイト特異的分子群の存在・発現を病期の早期から各段階で、単離糸球体でのmRNA発現、免疫組織学的解析によるタンパク質発現を詳細に調べ、糖尿病におけるポドサイト障害の発症・進展に与える影響を明白にする。糖尿病患者の尿中ポドサイトマーカー測定ために、既にバンク化されている腎組織および尿サンプルを用いて、先に評価したexosome中タンパク質、exosome中核酸、cell-free DNAのうち、各ポドサイト特異的分子の測定に適した方法により定量を行い、各分子の患者腎組織中のポドサイト内発現量との相関関係を解析する。臨床情報、治療への反応性を調査し、病態特異的なバイオマーカーを選定する。

現行の治療法では、腎不全への進展をわずかに遅延させるのみであり、他のCKDの原因と比較しても、予後は極めて不良である。また、診断の面では、アルブミン尿は腎症特異的でなく、糖尿病を合併する他の腎障害との鑑別は困難な状況にある。そのため、腎症発症・進行の分子レベルでの病態を明らかにし、診断法を明確なものとし、腎症に特異性の高く、有効な治療法を開発することは急務である。本研究では、podocyte lossが不可逆的な腎機能低下の原因であることに着目し、糖尿病における、ポドサイトの細胞恒常性の破綻がもたらされる機構を、ポドサイトの形質を制御する分子を中心に解析を進める。糖尿病による、ポドサイトの恒常性や形質の変化を経時的に解析することで、ポドサイトに特異的に発現する分子群の腎症における分子病態を統合的に理解し、腎症の病態・病期ごとに特異的な分子を抽出し、新たな診断のためのバイオマーカーの樹立と新規分子標的治療の探索を行う。バイオマーカーの樹立と新規標的分子の同定後、腎臓病の分子病態把握、治療の奏功性の評価、透析にいたる予後予測等の評価を行う。糖尿病性腎症の特徴である糸球体硬化におけるポドサイト特異的分子群の制御機構の解明のため本年度実施した予備実験において、ヒト糖尿病性腎症の糸球体ポドサイトにおけるWT1の発現は正常の腎糸球体と比較して、明らかに発現量が減少していた。その変化は、ポドサイトにおいて正常で発現している特異的分子群(nephrin, podocin, CD2AP, podocalyxinなど)の発現低下を伴っていた。さらに、新たなポドサイト障害進展評価分子も見出した。糖尿病性腎症の病理学的特徴である糸球体硬化におけるポドサイト特異的分子群の制御機構の解明のための予備実験において、ヒト糖尿病性腎症の糸球体ポドサイトにおけるWT1の発現は正常の腎糸球体と比較して、明らかに発現量が減少していた。ポドサイト特異的分子群の発現量の変化を経時的に解析し、糖尿病において、糸球体濾過機構の破綻する分子機序をポドサイト機能の低下という側面から解明を進めており、新たなポドサイト障害進展にcriticalな分子も見出している。分子診断パネル作成のため、糖尿病患者の尿・腎組織サンプルのバンクを用いた尿中バイオマーカー抽出法の樹立を行っている。腎生検により、確定診断の得られたバンク化済みの腎疾患患者尿サンプルを用いた、臨床データと分子病理所見のannotationが進行している。さらに、各分子の発現量は倫理委員会で承認され、同意書の得られた、健常者ならびに他のCKD患者尿との比較を行っている。また、糖尿病性腎症モデルマウスを用いてポドサイト特異的分子群の発現解析を行っている。経時的にアルブミン尿・血圧・体重・血糖等の測定と、後のバイオマーカー解析のために用いる血清および尿を採取している。糖尿病における分子シグナルとポドサイト特異的分子群の制御機構の解明のために培養ヒトポドサイトを用いて、特異的に発現する分子群の網羅的な解析を行う。マイクロアレイ解析によって、糖尿病の進展とともに発現量の変化することを確認済みのポドサイト特異的分子と同調した発現変化を呈する遺伝子群を網羅的に同定する。
口腔機能時における動的顔面形態の簡潔な記述法の確立とデータベース化に関する研究

人口の高齢化に伴い老人歯科医療の充実が要求されている。一般に老人の口腔は多数の歯牙が欠損しており、歯牙の欠損により支持を失った口唇・頬など顔面を構成する軟組織の機能は著しく阻害され、いわゆる老人性顔貌を呈することになる。そこで当教室では義歯による適切な顔面形態・機能の回復を目指し、顔面表層の動態の解析を進めてきた。ステレオ写真を用いた三次元測定システムにより、無歯顎患者において義歯装着の有無による顔面表層の動きの差異について検討した。また当科に付設された顔貌シミュレータにより補綴後の顔貌回復のシミュレーションに関する研究を進めている。これらの研究成果から、顔面表層の動態・顔貌回復の要件は口角部であることが判明した。そこでさらに当教室開発の3-D AUTO TRACKINGSYSTEMにより機能時の口角の動きを三次元時系列データで取得し解析を進めている。本研究では、多機能ゲートウエイETHER-Gateを介して顔貌シミュレーションシステムと3-D AUTO TRACKINGSYSTEMを結合することにより、顔面全体の動態と口角の動きのデータを統合し、口角の動きを主体とした顔面表層動態の簡潔な記述法を確立し、効率のよいデータベースを構築することを目的としている。多機能ゲートウエイETHER-Gateは顔貌シミュレータのサーバーNEWS-911と3-D AUTO TRACKINGSYSTEMのホストコンピュータをイーサネットで結合するものであり、これにより3-D AUTO TRACKINGSYSTEMから口腔機能時の口角の動きの三次元データをダイレクトにシミュレータに入れることが可能となった。現在、3-D AUTO TRACKINGSYSTEMにより各種食品咀嚼時における口角運動データを多数例採取し、口角運動のモデル化を行なっているところである。
訪問看護ステーション内外での事故・インシデント報告・共有システムの開発と効果検証

医療の場が、病院等の医療機関から在宅へと拡大していくのに伴い、医療の安全も、在宅へ対象を拡大する必要がある。組織が安全を実現するためには、事故・インシデントなどの失敗から学ぶための、組織学習を行うことが重要である。特に、医療や看護など、業務上の失敗が致命的な結果となり得る組織では、他組織の失敗から間接的に学ぶ代理学習が不可欠である。しかし、訪問看護領域には、代理学習の機会を得るための社会システムが存在しない。本研究では、訪問看護師を対象に、オンラインで事故等を報告・共有できるシステムを開発する。これにより、安全に関する代理学習の機会の付与が、訪問看護の安全管理方略へ与える効果を比較検証する。
前立腺由来の骨形成因子の同定およびその骨粗鬆症治療への応用

前立腺組織中には多数の成長因子が存在し、前立腺癌の骨転移により骨形成性変化がもたらされる。そこで、前立腺由来の骨形成作用を示す成長因子を同定すると共にその作用を解明し、ひいては老人性骨粗鬆症患者の治療への応用をはかることを目的として以下の検討を進めた。前立腺肥大症患者の手術時に得られた摘出前立腺組織の尿素抽出物中にはcompetence成長因子活性とprogression成長因子活性の両者が存在したが、このうちprogression活性を示す分画中に強い骨形成促進活性が存在した。そこで、progression活性を陰イオン交換、逆相、ゲル濾過、陽イオン交換、逆相、ゲル濾過、heparin親和性、陰イオン交換そして逆相の各HPLCで精製した。以上の精製を経てもprogression活性はなお単一蛋白とはならなかったが、活性画分を採取し骨芽細胞様細胞株〓S17/2.8の増殖に及ぼす効果を検討したところ10nMIGF-Iを上回る増殖促進活性を示した。しかしalkaline phasphatase活性の上昇作用は認められず、collagenペレットと共にラット皮下に移植後の異所性骨誘導作用も認められなかった。しかしこの因子の骨形成促進作用の有無はこれらの検討のみでは明確にすることはできないことから、今後in vivoでの骨膜下への注入などによりその骨形成作用を更に詳細に検討する必要がある。一方、この因子の同定をはかるため、得られた画分を酵素処理後peptideマッピングを行い各フラグメントのアミノ酸配列を同定した。その結果high mobility group protein-1、cycteine rich protein、histone H1BおよびH1Oなどの核蛋白との共通配列が認められたが、既知の成長因子との相同性を示す配列は認められなかった。そこで骨芽細胞の増殖促進作用を示す新たな成長因子が存在する可能性を明らかにするため、前立腺細胞のcDNA libraryを用いこれらの蛋白のcloningを進めている。前立腺癌や前立腺肥大症の前立腺組織中には、強力な骨形成促進活性が存在する。そこで、この前立腺由来の骨形成促進因子を同定すると共にその作用を解明し、ひいては老人性骨粗鬆症患者の治療への応用をはかることを目的として以下の検討を進めた。1.骨形成促進因子の精製:前立腺肥大症患者より採取した前立腺組織の尿素抽出物をイオン交換および逆相HPLCにより、粗精製し、三つの骨形成促進活性および線維芽細胞のprogressio活性を有するピ-クを得た。そこで、今回新たに購入したFPLCを用い、ゲル濾過カラムなどによりprogression活性を指標としてこのうちピ-ク1の精製を進めた。そして、SDSーPAGE上の主バンドのアミノ酸部分構造を決定した。その結果、検討した中間部6個およびC端部6個、計12個全てのアミノ酸配列がangiogeninのそれと一致した。一方、ピ-ク2および3についても同様に精製が進めたが、単一の蛋白として同定するには至っていない。2.骨形成活性の評価:骨形成促進活性は、骨芽細胞の増殖促進活性および石灰化促進活性により評価したが、Angiogeninの骨形成および増殖促進活性をin vitroで検討した結果からは、これらの作用は殆ど認められなかった。一方、異所性骨化を指標したin vivoでの骨形成能の検討では、強力ではないもののbone morphogenetic protein(BMP)と類似した骨誘導活性の存在が認められた。そこで更に、前立腺抽出物中の骨誘導活性についてin vivoで再評価を進めると同時に、抗BMP抗体を用いたWestern blot解析により、前立腺組織抽出物中のBMPの存在について検討を進めている。