hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
可視光反応型光触媒スパッタ膜の形成と有機化合物の分解

つぎに、その混合水溶液の温度を75°Cに保持しながら、1.6mlの1M-チオ尿素(CS(NH_2)_2)水を注いだ後、ガラス基板を水溶液中に浸してCdS薄膜をガラス基板上に析出させ、約40分後基板を取り出し水洗いした。CdS形成膜の上に上記の方法でTiO_2薄膜を形成し、TiO_2/CdS二層膜を作製したメタノールは可視光を照射することにより、CO_2とH_2Oに分解された。N-TiO_2薄膜を用いたとき、メタノールの分解効率はTiO_2単層膜を用いたときの約2倍であるが、TiO_2/CdS二層膜を用いたときは約4倍であった。このことから、TiO_2膜中への窒素ドープやCdS下地層等は可視光の有効利用に適することが明らかになった。個々の膜では、有機色素メチレンブルー水溶液は脱色されるが、その時間依存性には大きな差は見られず、多量の物を短時間で分解するのが難しいことが示された。昨年度に引き続き、CdS薄膜上へ形成されたTiO_2(TiO_2/CdS)光触媒二層膜、CdS薄膜上へ形成された窒素ドープTiO_2(TiO_xN_y/CdS)光触媒二層膜、等の結晶および表面微細構造、光学特性、光触媒特性を調べた。CdS薄膜は次に示す2つの異なったケミカルバス法で形成された。1)前駆体としてアンモニアを使用する方法、2)アンモニアを使用しない方法である。CdS薄膜をガラス基板上に形成し、その上にTiO_2およびTiO_xN_y薄膜を形成し、二層膜を作製した。CdS形成膜の結晶構造やバンドギャップはアンモニア量と形成条件により変化した。これらのヘテロ接合構造では、異なった半導体粒子間をキャリア(電子-正孔)が膜厚方向(膜面)に垂直に移動するために光励起キャリアの再結合が抑制され、光触媒特性が有効に改善された。TiO_2/CdS光触媒二層膜では、可視光を照射した場合、下地層のみが応答し、伝導帯へ励起された電子は不活性な状態にあるTiO_2の伝導帯へ注入される。下地層の価電子樽がTiO_2のそれよりもマイナスとなるため、CdS半導体内で形成された正孔はそこに留まり、TiO_2側へは移動できない。このことにより、2つのキャリアを有効に分離することができる。一方、TiO_xN_y/CdS光触媒二層膜では、両方の半導体が可視光に応答するため、より多くのキャリアが形成され、光触媒効率が著しく向上したと推論した。メタノールやエタノールガスは最終的には二酸化炭素と水に分解されたが、CdS/TiO_2光触媒の分解効率はTiO_2単層膜の4倍、TiO_xN_y薄膜の2倍、TiO_xN_y/CdS二層膜の分解効率はTiO_2単層膜の5倍であることが分った。CdSとTiO_2の二層構造はキャリアの分離に有効であることが示された。
肺高血圧症で機能亢進するカルシウム感受性受容体の発現調節機構の解明

肺動脈性肺高血圧症は、肺血管障害により持続的に肺動脈圧が上昇する難病である。我々は、肺動脈平滑筋に発現するカルシウム感受性受容体の発現機能増加が、肺動脈性肺高血圧症の病態形成に関与していることを明らかにした。本研究では、カルシウム感受性受容体と機能連関する分子として、TRPC6チャネルを同定した。また、カルシウム感受性受容体拮抗薬の肺動脈性肺高血圧症に対する有用性を確立した。以上は、肺動脈性肺高血圧症の新規治療戦略に有益な知見である。厚生労働省が定める特定疾患治療研究事業対象疾患(難病)に指定されている肺動脈性肺高血圧症は、肺血管の障害によって肺血管抵抗が上昇し、持続的に肺動脈圧が上昇する致死性の疾患である。我々は、肺動脈平滑筋細胞に分布し、細胞外カルシウム濃度を感知するカルシウム感受性受容体(CaSR)の発現増加および機能増強が、肺動脈性肺高血圧症の病態形成に関与していることを明らかにした。しかし、その発現増加および機能増強に関わる分子機構は、依然として不明のままである。本研究では、CaSRの発現を誘導する因子や機能を増強するシグナル経路を特定し、肺動脈性肺高血圧症の発症および病態機構の解明を目指した。特発性肺動脈性肺高血圧症(IPAH)の患者から単離した肺動脈平滑筋細胞において、CaSRと機能的連関するイオンチャネルとして非選択的陽イオンチャネルの一種であるTRPC6チャネルを同定した。また、CaSRの活性化は、AktならびにERKのリン酸化を促進した。さらに、CaSRのノックアウトマウスとTRPC6ノックアウトマウスを用いて、低酸素誘発性肺高血圧症モデルマウスを作製し、肺高血圧症の指標である肺動脈圧の増加、心肥大の形成、肺動脈平滑筋層のリモデリングの形成について解析した。その結果、CaSRノックアウトマウス群とTRPC6ノックアウトマウス群において、それら全ての指標で肺高血圧症の病態改善傾向が認められた。以上より、CaSRとTRPC6をターゲットとした治療薬の開発が、今後新たな肺動脈性肺高血圧症の創薬ターゲットになると考えられる。交付申請書に記載した本年度の実験計画に沿って、実験を順調に進めることができた。また、その研究成果を学術雑誌や学会で精力的に発表することができた。厚生労働省が定める特定疾患治療研究事業対象疾患(難病)に指定されている肺動脈性肺高血圧症は、肺血管の障害によって肺血管抵抗が上昇し、慢性的に肺動脈圧が上昇する致死性の血管疾患である。我々は、肺動脈平滑筋に発現して細胞外のカルシウム濃度を感知するカルシウム感受性受容体(CaSR)の発現増加および機能増強が、肺動脈性肺高血圧症の病態機構に関与していることを明らかにした。本研究では、肺動脈性肺高血圧症に対するCaSR拮抗薬の有効性を証明することを目指した。実験材料として、正常ヒト(Normal)と特発性肺動脈性肺高血圧症(IPAH)患者由来の培養肺動脈平滑筋細胞(PASMCs)株を用いた。IPAH-PASMCsにCaSR拮抗薬であるNPS2143やCalhex 231を投与すると、その細胞増殖は濃度依存的に抑制された。次に、肺動脈性肺高血圧症治療薬として使用されているホスホジエステラーゼ5型(PDE5)阻害薬との併用効果を解析した。PDE5阻害薬であるシルデナフィルは、IPAH-PASMCsの過剰な細胞増殖を濃度依存的に抑制した。IPAH-PASMCsにNPS2143やCalhex 231をシルデナフィルとともに投与すると、その過剰な細胞増殖は相加・相乗的に抑制された。以上より、IPAH患者におけるPASMCsの過剰な細胞増殖を介した肺血管リモデリングが、CaSR活性によって制御されていることを薬理学的に証明した。さらに、PDE5活性の阻害に加えて、CaSR活性も同時に阻害することで、より効果的な細胞増殖抑制効果を期待できることも薬理学的に証明された。本研究成果は、CaSR拮抗薬の単独使用、およびPDE5阻害薬との併用が、肺動脈性肺高血圧症の新規治療法として有用であることを示唆している。本年度は、カルシウム感受性受容体と機能連関しているイオンチャネルや下流シグナルを明らかにすることができた。次年度は、これまでの成果を発展させ、肺動脈性肺高血圧症の発症および病態機構のさらなる解明を目指す。さらに、カルシウム感受性受容体の阻害薬を利用して新規肺高血圧症治療薬のスクリーニング系を構築し、新規制御薬や新たなターゲット分子を見出すことも研究対象とする。薬理学本年度、主に培養細胞を用いた細胞増殖・細胞死の実験を行ったが、予想よりも消耗品費を抑えることができた。また、学会発表のための旅費が、例年より多く大学より配分されたため、科研費からの支出が少なかった。次年度は、本年度分の繰越金を活用して、蛍光および発光を利用したシグナル解析試薬を用いた新たな実験手法を導入し、これまでの研究を発展的に進める予定である。
広範囲温度領域における希土類化合物の磁場中熱電能

上記研究仮題の目的である高温域の熱電能測定を行うために、測定装置の製作から始めた。装置の製作にあたっては、試料と熱起源電力信号検出のための高純度の熱電対との間の電気的接触を全温度領域で安定な状態に保つ必要があり、、この点に多いに苦労を強いられた。2つ穴のセラミックチューブに熱電対を差し込み、それをバランス良く支えるためのリン青銅板のバネを取り付けた。このユニットは、予想を上回る良い結果をもたらした。また、試料両端の温度差をつきやすくするために熱伝導の悪い、セラミックのネジを用いて試料を固定した。さらに温度の安定性を得るためにいくつかの工夫を凝らし、安定した測定を行うことができるようになった。銅の標準試料を測定し、装置の信頼性を確認した後、希土類化合物CeRu_2を選び、その熱電能を室温から800K(=527°C)の温度範囲で測定した。すでに測定済みの室温以下2Kまでの結果と滑らかにつながるが、約500Kに極小ピークが観測された。CeRu_2は、希土類化合物の異常物性に特徴的な近藤効果の特性温度が、低温の比熱などから数100Kの物質である、と推測されている。熱電能には、近藤温度に対応した温度にピーク構造が現れることが実験的に確かめられている。これが直接的にCeRu_2の熱電能に反映されているかもしれないが、さらに再現性などを調べてみないと、はっきりした結論は現段階では出せない。今後は磁場中での測定を行えるように装置の改良を試みる予定にしている。
ゲノム安定性から見た霊長類の寿命とホミニゼーション

ヒトは長寿の動物に数えられるが、長い寿命を支えるには、細胞の比較的長い分裂寿命とゲノムの安定性は欠かせない。本研究の目的は、生物の系統によって異なる細胞の寿命(分裂限界)とゲノムの安定性について、霊長類の系統間で詳細に比較検討し、寿命の長大化とホミニゼーションに関連した細胞レベルにおける進化を明らかにすることである。各地の動物園・猟友会の協力を得、資材収集に力を入れた。将来への投資と比較検討のために、霊長類以外の試料、すなわち、有袋類・食肉目・偶蹄目・ウサギ目・鰭脚目等も積極的に集め、経代シリーズの作製をおこない、70個体30種ほどの試料を培養系に移すことができた。また、培養技術の向上に努め、これまで特殊な培地が必要とされていた有袋類の細胞が通常の培養システムでも経代培養できることを示した。培養技術の向上と結果の安定化に関しては、培地の検討と試料調整により、初心者でも良好な成果が出る培養システムを構築した。有袋類・翼手目・ツキノワグマ等で比較的大きなPDLを示した。細胞、及び、ゲノムの維持に重要な役割を果たすp53について比較したところ、小型類人猿とヒトを含む大型類人猿で、プロリンリッチ構造に差異が見られた。線維芽細胞からiPS細胞が作られる今日、絶滅危惧種の継代線維芽細胞は将来、種の保全活動への寄与も大いに期待できるものである。本研究の目的は、生物の系統によって異なる細胞の寿命(分裂限界)とゲノムの安定性について、霊長類の系統(原猿・旧世界ザル・類人猿(ヒト含む))間で詳細に比較検討し、寿命の長大化とホミニゼーションに関連した細胞レベルにおける進化を明らかにすることである。具体的には、細胞の寿命に関しては、類人猿の付着系細胞(線維芽細胞・上皮細胞)の初代培養から分裂停止(あるいは、不死化)に至るまでの、「通常の老化過程」、「脱老化と延命」、「不死化」の3段階における、細胞・染色体・ゲノムレベルにおける変化を追跡し、加齢の段階問に存在する壁を越える機構の解明を目指す。一方、ゲノム安定性に関しては、環境毒として変異原を作用させゲノム変化を誘発し、それらを染色体・DNAレベルで検出し、ゲノムを安定に保つ機構の系統差を明らかにし、細胞レベルでのホミニゼーションに迫る。本年度は、各地の動物園・猟友会の協力を得、資材収集に力を入れた。国内で30頭ほどしかいないオランウータンのリンパ系細胞と線維芽細胞系を樹立した。比較検討のために、霊長類以外の試料、食肉目・偶蹄目・ウサギ目・鰭脚目等も積極的に集め、経代シリーズの作製をおこない、上記の検索を開始した。ヒトは長寿の動物に数えられるが,長い寿命を支えるには,細胞の比較的長い分裂寿命とゲノムの安定性は欠かせない。本研究の目的は,生物の系統によって異なる細胞の寿命(分裂限界)とゲノムの安定性について,霊長類の系統(原猿,旧世界ザル,類人猿(ヒト含む))間で詳細に比較検討し,寿命の長大化とホミニゼーションに関連した細胞レベルにおける進化を明らかにすることである。具体的には,細胞の寿命に関しては,類人猿の付着系細胞(線維芽細胞,上皮細胞)の初代培養から分裂停止(あるいは,不死化)に至るまでの,「通常の老化過程」,「脱老化と延命」,「不死化」の3段階における,細胞,染色体。ゲノムレベルにおける変化を追跡し,加齢の段階間に存在する壁を越える機構の解明を目指す。本年度も,各地の動物園。猟友会の協力を得,資材収集に力を入れた。

将来への投資と比較検討のために,霊長類以外の試料,すなわち,有袋類,食肉目,偶蹄目,ウサギ目,鰭脚目等も積極的に集め,経代シリーズの作製をおこない,70個体30種ほどの試料を培養系に移すことができた。培養技術の向上と結果の安定化に関しては,培地の検討と試料調整により,初心者でも良好な成果が出る培養システムを構築した。全ての培養が終末に至っているわけではないが,有袋類,翼手目,ツキノワグマ等で比較的大きなPDLを示した。細胞,及び,ゲノムの維持に重要な役割を果たすp53について比較したところ,小型類人猿とヒトを含む大型類人猿で,プロリンリッチ構造に差異が見られた。線維芽細胞からiPS細胞が作られる今日,絶滅危惧種の継代線維芽細胞は将来,種の保全活動への寄与も大いに期待できるものである。
超新星爆発の極初期における流体力学的不安定性とニッケル56のミキシング

マゼラン大星雲で爆発した超新星(SN1987A)のX線やガンマ線での観測は、超新星の爆発時に大規模な物質混合が起こったことを示している。又、光度曲線の理論的な解析からも、水素が重元素からなる星のコア近くまで入り込んでいることが、示唆されている。このような物質混合を起こすもっとも有望なメカニズムとして、レイリー・テイラー不安定が提案されている。この研究では、実際に流体力学的な不安定性をおいかけて、観測を説明するだけの物質混合が起きるかどうかを明らかにすることが目的である。また、1993年3月に発見された新しい超新星SN1993Jは、今までに見られない特徴的な光度曲線を示した。これは、水素外層を薄くかぶった赤色超巨星のヘリウム星の爆発モデルで説明できることが判明した。研究の緊急性という点から、わたしは水素外層をかぶった赤色超巨星の外層でおこる物質混合を調べるのが先決と判断し,2次元軸対称のコードを用いて赤色超巨星の爆発の流体力学的不安定性をおいかけた。用いたモデルは13倍の太陽質量の赤色超巨星のモデル(半径は太陽半径の360倍)と20倍の太陽質量の赤色超巨星のモデル(半径は太陽半径の900倍)である。このような巨大な星の爆発をコアのサイズから、星の表面まで10の4乗倍ものスケールをおいかけるには、特別の工夫を必要とする。わたしは、衝撃波が計算領域の境界に到達すると格子点の間隔を倍にして計算領域を再マッピングするやり方を考案して、この問題を解決した。結果は、20倍の太陽質量の星でも、13倍の太陽質量の星でも、水素/ヘリウムの境界が起こすレイリー・テイラー不安定が大きく成長して、水素をコアの中心部近くまで混ぜることが判明した。このことは、光度曲線のピークが100日程度続く、II-P型超新星と呼ばれている超新星の光度曲線をうまく説明する。また、SN1987Aで問題にされたニッケル56の水素外層への混合は、20倍の星ではほとんど起きなかったが、13倍の星では起きるということも新たに判明した。このニッケル56の混合のしかたの違いがどう光度曲線に影響するかは、今後の課題である。
幕末・明治期日本古写真グローバル・メタデータ・データベース標準モデルの研究

本研究課題では,複数の機関が収蔵する日本古写真を登録するためのグローバル・メタデータ・データベースの標準モデルを開発するとともに,在外日本古写真コレクションの所蔵機関と同データベースの共同構築について協議し,同データベースの実現に必要な技術的・組織的な条件を整備した。本研究の目的は,世界各地に残存する幕末・明治期に撮影された日本古写真を対象とする「グローバル・メタデータ・データベース」の構築である。そのために,本研究課題では,複数機関が所蔵する日本古写真の画像及びメタデータを収録するための総合目録機能,及び個々の古写真を関連する古写真群の中に文脈づけて表示する機能の標準モデルを開発した。具体的には,国内外の日本古写真を対象とする「グローバル・メタデータ・データベース」の構築に必要となる,1古写真及び所蔵機関の標準メタデータ要素セットの設計,2各機関からインターネットを介して古写真画像及びメタデータを収集するツールの開発を行った。さらに,3データベースの開発実験用サーバを用意し,4古写真を文脈づけるためのメタデータ要素(画像,番号,標題,アルバム,写真館)を設定して,5各要素により古写真を文脈づけて表示するための検索機能を開発した。これらを実施するとともに,在外日本古写真コレクションを調査し,各所蔵機関と「グローバル・メタデータ・データベース」の共同構築について協議した。具体的には,6世界最大規模の日本古写真コレクションを有するフランス国立ギメ東洋美術館と長崎大学附属図書館の間で,日本古写真分野における学術交流協定を締結し,「グローバル・メタデータ・データベース」構築に向けて中心となる道筋を確立した。また,7オランダ・ライデン大学附属図書館が有する在オランダ日本古写真コレクションのデータを調査するとともに,日本古写真分野における協力について協議し,協力関係確立のための基本的合意に達した。さらに,8ロシア国立エルミタージュ美術館が有する日本古写真の情報を入手し,今後における協力の進め方について協議した。以上により「幕末・明治期日本古写真グローバル・メタデータ・データベース」の実現に必要な技術及び環境が整った
シリコン中の水素原子:ミュ-オニウム物性への足がかり

シリコン中の不純物が水素の注入により不動態化することが知られているが、我々はその機構を明らかにするため、抵抗と赤外吸収の測定を行った。さらにシリコン表面に対する水素の効果について情報を得るため多孔質シリコンの研究も進めた。表面より2μmまで不純物(B)をイオン注入した試料を水素プラズマ中で処理することによって水素を注入した。その結果190°C付近で処理した試料が最も大きな抵抗の変化を示した。さらにこの試料について赤外吸収を測定したところ1903cm^<ー1>にBーH伸縮モ-ドによると思われるピ-クが観測され、不純物の近傍に水素が入っていることがわかった。抵抗の変化と赤外吸収量とは線型の関係があり、水素が不純物と対を作ることにより抵抗の増加が引き起こされている。シリコン表面における水素の振舞を調べる目的で多孔質シリコンの可視域における発光と赤外吸収を測定した。P型シリコンを陽極として陽極化成法により多孔質シリコンを作製した。赤外吸収の測定より試料表面が水素によっておおわれていることがわかった。紫外線の照射により肉眼でも観測可能な発光が700nm付近で見られた。この発光の機構については3つの可能性がある。1つはシリコンの細線の形成による量子効果、2つ目は表面水素によるボリシラン的なバンド構造の変化、最後は表面のアモルフォス化である。どの可能性が発光の起源となっているのか見極めるため、現在、発光と吸収の測定を進めている。Si中に水素を導入し、不純物を不動態化する機構を明らかにするのが本研究の目的である。初年度である今年度は主にSi中へ水素を導入する技術の確立を目指し、ほぼ当初の計画は達成された。P型のSiに表面より2μmの深さまでBを5×10^<19>cm^<-3>イオン注入した試料を用いた。試料を高周波放電した水素プラズマ中に入れて、処理をした。処理前後で低抗の測定を行い、低抗の上昇が認められた。水素処理の最適条件を見い出すため、試料の前処理(エッチング)、試料温度、水素のガス圧、処理時間、高周波出力、直流電圧の印加等について詳細に実験を行った。その結果、再現性よく、高効率で水素を導入する条件を見い出した。低抗測定のみでは水素の効果であることが確かでないので、赤外吸収を併せて行った。BーHの振動モ-ドに対する吸収が観測され測定温度の低下にともない、吸収ピ-クの成長が見られた。これにより水素がB近傍に係留されていることが明確となった。計画をしていたその他の実験については未だ成功していない。ラマン散乱は実験を行ったが、Siの格子振動を測定できていない状態である。一方DLTS法についてはまず室温でのCV測定を行っているが、ショットキ-障壁をうまく作ることができず、結果が得られていない。赤外吸収に対する一軸性応力の印加については未だ計画の段階で実行に移していない。以上水素の導入技術を確立するという第一段階は乗り越えたが、新しい知見を得るには至っていない。シリコン中の不純物が水素の注入により不動態化することが知られているが、我々はその機構を明らかにするため、低抗と赤外吸収の測定を行った。さらにこの試料について赤外吸収を測定したところ1903cm^<-1>にBーH伸縮モ-ドによると思われるピ-クが観測され、不純物の近傍に水素が入っていることがわかった。

シリコン表面における水素の振舞を調べる目的で多孔質シリコンの可視域における発光と赤外吸収を測定した。P型シリコンを陽極として陽極化成法により多孔質シリコンを作製した。赤外吸収の測定より試料表面が水素によっておおわれていることがわかった。紫外線の照射により肉眼でも観測可能な発光が700nm付近で見られた。この発光の機構については3つの可能性がある。1つはシリコンの細線の形成による量子効果、2つ目は表面水素によるポリシラン的なバンド構造の変化、最後は表面のアモルフォス化である。どの可能性が発光の起源となっているのか見極めるため、現在、発光と吸収の測定を進めている。
入院中の乳児に付き添う母親の母乳育児の実態と母乳分泌維持促進のセルフケア行動

入院中の乳児に付き添う母親の母乳育児の実態および母乳分泌を維持促進するためのセルフケア行動を明らかにすることを目的に、1歳までの乳児に付き添う母乳育児中の母親にアンケート調査を行った。さらに、協力が得られた母親には、付き添い中の母乳育児に対する考えや心理状態について半構成的面接を行った。その結果、付き添い中の母乳分泌量や乳房状態の変化、母乳育児や付き添い環境に関する困りごと、身体不調症状およびバランスの偏った食事摂取状況などが明らかとなった。母乳育児に対する考えや心理状態から、乳児に付き添う母乳育児中の母親のストレス軽減に対する支援や母乳育児継続のための精神的サポートが必要と考えられた。入院中の乳児に付き添う母親の母乳育児の実態および母乳分泌を維持促進するためのセルフケア行動を明らかにすることを目的に、A県内の小児科病棟を有する医療3施設に依頼し、1次調査では、1歳までの乳児に付き添う母親に倫理的配慮のもと、アンケート調査を行なった。調査内容は、付き添い中の生活環境、家族支援状況、健康状態、乳房状態、母乳育児状況、母乳育児に関する困り事の有無、付き添い中2日間の生活状況など。調査用紙は50部配布、31部回収し、欠損回答を除く30部を分析した。結果:付き添い生活中の母乳分泌量や乳房状態の変化、母乳育児に関する困り事や付き添い環境の不便さ、母親が自覚する身体不調症状、ストレス内容およびバランスの偏った食事摂取状況が明らかとなった。付き添い中の母親が母乳育児を継続するには、生活環境の整備と専門的な支援が必要と考えられた。2次調査では、1次調査でインタビュー調査の協力に同意の得られた母親11名に対して半構成的面接を行なった。調査内容は、付き添いをしながらの母乳育児に対する考え、付き添い生活中の気持ちと母乳分泌との関係、付き添い中の生活行動および体調と母乳分泌の関係、母乳分泌維持促進のための心がけや工夫、適切なセルフケア行動が取れている場合の影響要因または阻害要因について。インタビュー内容は逐語録に起こし、質的帰納的に分析した。結果:付き添い中の母親の母乳育児に対する考えには、【今後も母乳育児を継続する】【子どもの成長を考える】などがあった。付き添い中の母乳育児に伴う心理状態では、【子どもの現状を受け入れる余裕がない】【思い通りに母乳を与えることができない】などがあった。これらのことから、乳児に付き添う母乳育児中の母親のストレス軽減に対する支援や母乳育児継続のための精神面でのサポートが必要と考えられた。入院中の乳児に付き添う母親の母乳育児の実態および母乳分泌を維持促進するためのセルフケア行動を明らかにすることを目的に、長野県内の小児科病棟を有する医療3施設に依頼し、1歳までの乳児に付き添う母親に倫理的配慮のもと、アンケート調査(1次調査)を実施(調査期間:平成24年5月平成24年9月)、統計学的な処理を行なった。調査内容:対象者の属性、付き添い日数、子ども生後月数と疾患名、病室の環境、睡眠・食事環境、家族支援状況、母親の健康状態、子どもの栄養法、母乳育児への意欲、母乳分泌の程度、乳房トラブルの有無、母乳育児に関する困り事の有無、乳汁分泌および乳汁産生に関する知識の程度、付き添い中の2日間の生活状況(具体的な母乳または搾乳の回数と量、睡眠・休息・気分転換・食事内容・乳房状態・乳房乳頭へのセルフケア状況)結果:調査用紙は50部配布、31部回収し、欠損回答1部を除く30部を分析した。付き添い生活中の母乳分泌量や乳房状態の変化、母乳育児に対する困り事や付き添い環境の不便さ、母親が自覚する身体不調症状、ストレス内容およびバランスの偏った食事摂取状況が明らかとなった。2次調査は、1次調査でインタビュー調査の協力に同意を得られた母親10名に対して半構成的面接を行なった(調査期間:平成25年2月平成25年3月)。調査内容:付き添いをしながらの母乳育児に対する考え、実際の付き添い生活中の気持ちと母乳分泌との関係、付き添い中の生活行動および体調と母乳分泌の関係、母乳分泌維持促進のための心がけや工夫、適切なセルフケア行動が取れている場合の影響要因または阻害要因について24年度の研究計画通り、2次調査の実施を終了している。1次調査までで、入院中の乳児に付き添う母親の生活環境、健康状態、母乳分泌の程度、乳房状態、母乳育児に関する困り事の有無、付き添い中の2日間の生活状況における母乳分泌維持促進に関わるセルフケア状況を明らかにし、支援の必要性について示唆を得られたことから、研究計画の目的の1つである、入院中の乳児に付き添う母親の母乳育児の実態を明らかにするという目的は達成されたと考える。現在2次調査のインタビュー内容の逐語録を作成している段階であり、今後質的分析を進めていく。また、1次調査での属性による比較分析も行う。

結果から入院中の乳児に付き添い母乳育児を継続している母親に対して、心身の健康や看護の必要性を深く掘り下げて考察し、母乳分泌維持促進のための看護について示唆を得る。また、1次調査分析結果の一部を学会で発表予定であり、報告書作成、2次調査分析結果の学会発表および学会誌への論文投稿も行う逐語録作成(業者への委託)および国内学会発表、翻訳料、関連図書の購入、報告書印刷、投稿する学会との通信費に使用予定
人工股関節再置換術における冷凍保存同種骨移植とβ-TCPの併用に関する実験的研究

人工股関節再置換術においては、同種冷凍保存骨が用いられるが母床との骨癒着が遅いことからβ-TCPを加えることにより骨形成を促進し迅速に骨癒合が完成され更に早期から荷重に耐えられるものと考え実験を行った。まず、donorとして日本白色家兎の大腿骨下端から直径4mm、長さ7mmの円柱状の骨を採取した。これを-80°Cで1カ月冷凍保存しdonorとした。次にニュージーランド白色家兎をrecipientとして左側大腿骨の下端の内側顆部にdonorから採取した移植骨と同等の大きさの骨孔を開けた。次に、donorから採取した冷凍保存骨の中央にドリルで1.6mmの骨孔を開けβ-TCPを細粒状にして詰め、この移植骨をrecipientの大腿骨顆部に挿入した。また、β-TCPを詰めない同種骨を移植したものをコントロール群とした。以上の実験群につき、術後4週、10週で標本を作製し、骨形成の状態を比較検討した。なお、検体採取2週前に[N,N-di(carboxymethyl)-aminomethyl]-fluorescein 20mg/kgを皮下注射し、1週前にOsytetracycline 30mg/kg筋肉内注射して骨標識とした。その結果、術後4週のコントロール群では移植床から保存骨外周にかけて骨新生を認めたが、保存骨中央部ではほとんど骨新生は認められなかった。これに対しβ-TCO群では保存骨中央のβ-TCP周囲に類骨の形成を認めた。術後10週では、コントロール群では移植床から保存骨外周に入り込む新生骨を認めたのみであるのに対し、β-TCP群ではβ-TCPがほとんど吸収され、周囲に旺盛な骨標識像を認め、移植床からの骨新生も活発であった。以上の結果より、β-TCP群は早期から骨新生を促す作用があり、人工間接再置換術においても有用と思われた。人工股関節再置換術においては、bone storkが著しく不足し、多量の移植骨が必要となるが我々はこのような場合同種冷凍保存骨を用いるようにしている。しかし、同種移植骨は母床との骨癒着が遅いことから、β-TCPを加えることにより骨形成を促進し迅速に骨癒合が完成されさらに早期から荷重に耐えられるものと考え家兎を用いて実験を開始した。実験計画では立方体の骨を採取する予定であったが、正確な大きさのものを採取できないため円柱状のものとした。これを-80°Cで1ヵ月間冷凍保存しdonorとした。次にニュージーランドホワイト家兎をrecipientとして左側大腿骨の下端の内側顆部にdonorから採取した移植骨と同等の大きさの骨孔を開けた。次に、本実験として、donorから採取した冷凍保存骨の中央にドリルで1.6mmの骨孔をあけβ-TCPを細粒状にして詰め、この移植骨をrecipientの大腿骨顆部に挿入した。実験計画ではチタン合金製のインプラントを用いる予定であったが、今回はまずインプラントの影響を除外した実験を行なう必要があることから、まず、この群の実験をすすめることとした。現在、術後4週、8週の標本を作製し骨癒合の状態を比較検討している。今後さらに、実験計画に従い実験をすすめる予定である。

まず、donorとして日本白色家兎の大腿骨下端から直径4mm、長さ7mmの円柱状の骨を採取した。これを-80°Cで1カ月冷凍保存しdonorとした。次にニュジーランドど白色家兎をrecipientとして左側大腿骨の下端の内側顆部にdonorから採取した移植骨と同等の大きさの骨孔を開けた。次に、donorから採取した冷凍保存骨の中央にドリルで1.6mmの骨孔を開けβ-TCPを細粒状にして詰め、この移植骨をrecipientの大腿骨顆部に挿入した。また、β-TCPを詰めない同種骨を移植したものをコントロール群とした。以上の初年度の実験群につき、本年度は術後4週、10週で標本を作製し、骨形成の状態を比較検討した。なお、検体採取2週前に[N,N-di(carboxymethy1)-aminomethy1]-fluoresein20mg/kgを皮下注射し、1週前にOsytetracycline30mg/kg筋肉内注射して骨標識とした。その結果、術後4週のコントロール群では移植床から保存骨外周にかけて骨新生を認めたが、保存骨中央部ではほとんど骨新生は認められなかった。これに対しβ-TCP群では保存骨中央のβ-TCP周囲に類骨の形成を認めた。術後10週では、コントロール群では移植床から保存骨外周に入り込む新生骨を認めたのみであるのに対し、β-TCP群ではβ-TCPがほとんど吸収され、周囲に旺盛な骨標識像を認め、移植床からの骨新生も活発であった。以上の結果より、β-TCP群は早期から骨新生を促す作用があり、人工関節再置換術においても有用と思われた。
若年女性の飲酒に及ぼす環境条件と遺伝的素因

アルコール性飲料の摂取は、生活環境における「精神的な癒し効果」と「薬物的効果」という二つの側面をもつ。若年女性の飲酒に及ぼす遺伝素因と環境因子ならびに、その特性を具現する酒精の素材に関わる研究を行った。麹菌の遺伝子特性変異によるアルコール基材生産については、ヒトと環境に優しい麹菌宿主・ベクター系を開発した。(1)食生活において、植物由来乳酸菌を食品材料から液体培養系にて単離し、網羅的遺伝子データー解析から、当該菌株を同定した。(2)思春期女子(平均年齢20.5歳)学生179名を対象として、爪の切り屑を遺伝子源として、アルデヒド耐性(ALDH2)及び肥満関連遺伝子を検定するとともに、アルコール飲料摂取行動について調査した。(3)ALDH2及び肥満遺伝子は、飲酒耐性型が65%、中間型が32%、感受性型が2%で、日本人に典型的な遺伝子型分布を示した。肥満関連遺伝子群のうち、β3アドレナリン受容体は肥満しにくいタイプが75%、肥満しやすいタイプが25%であった。(4)飲酒実態の把握:非飲酒者3.4%、飲酒しているが問題のない青年89.9%、将来の問題飲酒青年6.7%であり、極めて健康な群が構成されていた。(5)健康教育の蒔期:飲酒青年群では、10歳前後から飲酒体験をもつことが示され、中学・高校あるいはもっと早い時期から飲酒について健康教育を実施すべきである。(6)肥満予防では、思春期から青年期に重点的に適切な栄養指導を実施することが必要である。次いで若年女性の飲酒体験を抑制し、将来の生活習慣病発症を予防するためには、可能な限り早い時期での健康教育の実施と、遺伝子型検定を含む広範囲な調査手法と連携した科学的研究の推進が重要であると結論した。さらに、アルコール飲料と接する機会は、両親を含む身近な成人による影響(環境因子)が大きいことが本研究調査からわかった。平均年齢20.5歳の女子学生(100名)を対象として、アルロール耐性(ALDH2)遺伝子の検定および、飲酒行動について実施した研究実績は以下の4項目である。1.ALDH2遺伝子分布:多量の被験者から痛みを伴わず心理的な負担をかけないで収集できる遺伝子源として爪の切り屑を採用した。爪由来遺伝子DNAは冷凍解凍を繰り返しても損傷を受けず遺伝子型検定に適していた。アルコールに耐性の遺伝子(NN)型が65.5%、中間(ND)型が32.2%、感受性(DD)型が2.0%で、日本人に典型的なALDH2遺伝子型分布を示した。2.遺伝子型とアルコール感受性スクリーニングの比較:遺伝子型とアルコールパッチテスト、遺伝子型とTAST法には強い相関性がみられたが、遺伝子型とAAIS調査法には関連性はみられなかった。パッチテストは個体によりかゆみ、湿疹かぶれを生じ、実際の検定方法としては適さなかった。3.飲酒実態の把握:非飲酒者3.4%、飲酒しているが問題のない青年89,9%、将来の問題飲酒青年6.7%であった。問題飲酒とは自分から進んで飲酒する行動群をいう。4.健康教育の時期:問題飲酒青年群では、15歳頃からアルコールに関心をもち、実際に十代で飲酒体験をもつことが示され、中学・高校から飲酒について早期に健康教育を実施すべきであると考えられた。若年女性の飲酒体験を抑制し、将来の生活習慣病発症を予防するためには、可能な限り早い時期での健康教育の実施と、遺伝子型検定を含む広範囲な調査手法と連携した科学的研究の推進が重要であると結論した。

女子学生(149名)および女子高生30名の2群を対象とした。被験者の爪の切り屑(5mg/個体)を遺伝子源として、アルデヒド耐性(ALDH2)遺伝子の検定・分布および、アルコール飲料の摂取行動について調査した。1.ALDH2遺伝子は両軍とも、活性(NN)型が65%、中間(ND)型が32%、感受性(DD)型が2%で、日本人に典型的な遺伝子型分布を示した。2.遺伝子型と感受性スクリーニングの比較では、遺伝子型とアルコールパッチテスト、遺伝子型TAST法には強い相関性がみられた。3.飲酒実態の把握:非飲酒者3.4%、飲酒しているが問題のない青年89.9%、将来の問題飲酒青年6.7%であった。4.健康教育の実施時期:問題飲酒青年群では、10歳前後から飲酒体験を持つことが示され、中学・高校あるいはもっと早い時期から飲酒について、健康教育を実施するべきであると考えられた。若年女性の飲酒体験を抑制し、将来の生活習慣病発症を飛ぼうするためには、可能な限り早い時期での健康教育の実施と、遺伝子型検定を含む広範囲な調査手法と連携した化学的研究の推進が重要であると結論した。さらに、アルコール飲料と接する機会は、両親を含む身近な成人による影響が大きいことが本研究調査からわかった。アルコール性飲料の摂取は、生活環境における「精神的な癒し効果」と「薬物的効果」という二つの側面をもつ。若年女性の飲酒に及ぼす遺伝素因と環境因子ならびに、その特性を具現する酒精の素材に関わる研究を行った。麹菌の遺伝子特性変異によるアルコール基材生産については、ヒトと環境に優しい麹菌宿主・ベクター系を開発した。(1)食生活において、植物由来乳酸菌を食品材料から液体培養系にて単離し、網羅的遺伝子データー解析から、当該菌株を同定した。(2)思春期女子(平均年齢20.5歳)学生179名を対象として、爪の切り屑を遺伝子源として、アルデヒド耐性(ALDH2)及び肥満関連遺伝子を検定するとともに、アルコール飲料摂取行動について調査した。(3)ALDH2及び肥満遺伝子は、飲酒耐性型が65%、中間型が32%、感受性型が2%で、日本人に典型的な遺伝子型分布を示した。肥満関連遺伝子群のうち、β3アドレナリン受容体は肥満しにくいタイプが75%、肥満しやすいタイプが25%であった。(4)飲酒実態の把握:非飲酒者3.4%、飲酒しているが問題のない青年89.9%、将来の問題飲酒青年6.7%であり、極めて健康な群が構成されていた。(5)健康教育の時期:飲酒青年群では、10歳前後から飲酒体験をもつことが示され、中学・高校あるいはもっと早い時期から飲酒について健康教育を実施すべきである。(6)肥満予防では、思春期から青年期に重点的に適切な栄養指導を実施することが必要である。次いで若年女性の飲酒体験を抑制し、将来の生活習慣病発症を予防するためには、可能な限り早い時期での健康教育の実施と、遺伝子型検定を含む広範囲な調査手法と連携した科学的研究の推進が重要であると結論した。さらに、アルコール飲料と接する機会は、両親を含む身近な成人による影響(環境因子)が大きいことが本研究調査からわかった。
筋紡錘からの求心性入力によって誘起される運動知覚中の脳波解析

本研究では,振動刺激や視覚刺激などの感覚入力によって誘導される運動知覚,そして感覚入力と運動イメージを重畳することによって生じる運動知覚について,心理物理学的手法に加え,生理学的手法を用いて検証した。振動刺激に運動イメージを重畳した場合にも,運動を知覚することにより,刺激した筋の拮抗筋の筋活動が増大することが示された。また,振動刺激や視覚刺激によって運動知覚が誘導されることにより,特徴的な神経活動が生じること,そしてその神経活動は頭皮上脳波を用いて感覚運動皮質上で捉えられることが明らかになった。これらの生理学的指標を用いることで,運動知覚が生じているかを客観的に判断できる可能性が示された。当該研究では,時間分解能に優れた頭皮上脳波を用い,運動知覚に関わる脳神経回路網の活動を探索することを目的とした。そのため,末梢からの感覚入力によって運動知覚が誘起されるまでの神経活動の経時的変化,および随意的な運動の意図と末梢からの感覚入力によって誘起される運動知覚との統合に関わる脳神経回路網活動を明らかにする。これまでの心理物理学的手法を用いた報告によって,筋紡錘からの求心性入力が運動イメージによる脳活動によって修飾されることについては一定の見解が得られている。しかし,それらの現象の背景に存在する生理学的なメカニズムを捉えた知見は少なく,推測の域を出ないのが現状である。当該研究では,運動知覚の誘起に関与する脳部位のみならず,脳神経回路網全体の活動の経時的変化を明らかにすることで,新たな観点から運動知覚の生成機構の解明を試みるというところに意義があった。平成26年度は,視覚と深部感覚といった異なる感覚種の求心性入力が統合されて生じる運動知覚の特徴を明らかにするため心理物理実験を実施した。さらに,視覚刺激によって運動知覚が誘起する際の脳神経活動,および視覚刺激による運動知覚に運動イメージを重畳した際の脳神経活動を,頭皮上脳波を用いて検証した。記録した脳波は時間周波数解析を行い,813Hz周波数帯域の信号強度を指標として,刺激を与えてから運動知覚が生じるまでの経時的変化を明らかにした。これらについては,現在も実験を継続中である。平成27年度は,時間分解能に優れた多チャンネルの頭皮上脳波を用い,動筋・拮抗筋関係にある筋紡錘からの求心性入力が大脳皮質に伝達され,運動感覚を知覚するまでに生じる神経活動の経時的変化から,運動知覚に関わる脳神経回路網の活動を探索することを目的として実験を行なった。64チャンネルの多チャンネル脳波計を使用し,手関節掌屈筋・背屈筋に付与した振動刺激をトリガとして頭皮上脳波の測定を実施した。振動刺激は,掌屈筋と背屈筋にそれぞれ異なる周波数で刺激して運動知覚を誘導する条件と,両筋に同周波数で刺激して運動知覚が生じない条件を設定した。両筋を異なる周波数で刺激した場合には,振動刺激中に感覚運動皮質上で10Hz付近の周波数帯域の信号強度が低下し,事象関連脱同期が生じた。これに対して同周波数で刺激した場合,同様の変化はみられなかった。このことから,運動知覚が生じることによって特徴的な神経活動が生じることが示唆され,その神経活動は頭皮上脳波を用いると感覚運動皮質上で捉えられることが明らかとなった。これまでの心理物理学的手法を用いた研究では,実際に運動知覚が生じているかを被験者の主観に基づいて推測しなければならないという点が研究限界であった。しかし本研究の結果から,感覚運動皮質上で記録した脳波の変化から,運動知覚が生じているかを客観的に判断できるようになった。この点が本研究の意義深い点であると考える。平成26年度は,末梢からの感覚入力によって運動知覚が誘起する際の脳神経活動,および運動イメージを重畳した際の脳神経活動を,頭皮上脳波を用いて検証した。当初は振動刺激に伴う深部感覚入力によって運動知覚を誘起した際の脳神経活動を明らかにするところまでを予定していたため,計画通り研究は進展していると考える。ただし,当初予定していたよりも使用した脳波のチャンネルが少なかったこと,十分な業績とはなっていないことから,区分(2)とした。リハビリテーション科学・福祉工学平成27年度の実験デザインを踏襲し,多チャンネル脳波計を用いた計測を実施する。ただし,対象とする感覚入力に視覚を追加し,異種感覚入力の統合によって運動知覚がどのように変化するかを明らかにする点は,申請書に記載していない内容である。全体的に実験数は多くなるが,実験デザイン自体は既に心理物理学的手法を用いた研究で確立しているため,技術的には問題ないものと考える。平成26年度に購入予定であった脳波計について,一定期間借用できることになり,当該年度は購入しなかったため残額が生じた。また,この残額と次年度使用額を合わせると,新たな実験機器の購入が可能となるため,次年度に繰り越した。
睡眠誘発を制御する神経回路および分子基盤の解明

睡眠覚醒調節機構の解明は、睡眠障害対策に応用可能であり、学術的価値ばかりでなく社会的価値も高い。申請者の研究グループは内因性睡眠物質プロスタグランジン(PG)D_2による睡眠調節機構を約25年間にわたって証明してきたが、睡眠を積極的に誘発する神経機構は未だ明らかでない。本申請研究ではPGD_2の下流シグナルから、睡眠誘発に関わる神経核を同定することを目的とした。PGD_2はアデノシンおよびアデノシンA_<2A>受容体を介して睡眠を増加させることが報告されている。そこでA_<2A>受容体作動薬をラットに投与し、増加した睡眠のプロファイルを調べたところ、1回あたりのノンレム睡眠量の増加に加え、覚醒時間の断片化およびノンレム睡眠回数の増加が観察され、A_<2A>受容体の活性化が睡眠の誘発および促進を生じることが示唆された。続いてPGD_2およびA_<2A>受容体作動薬によって活性化される神経核の一つであるbed nucleus of the stria terminalis(BST;分界条床核)を神経毒であるイボテン酸により破壊し、脳波および筋電図の測定により睡眠量の変化を調べた。その結果、破壊後14日後において、BST破壊ラットは対照群と比較して1日のノンレム睡眠量が64%、ノンレム睡眠回数が55%まで有意に減少し、1回あたりのノンレム睡眠量は変化しなかった。同様の傾向は破壊後28日後のラットにおいても観察された。これらの結果は、BSTが生理的な睡眠の誘発において重要である可能性を示唆している。
学生人口減少期におけるアメリカ高等教育の構造変容に関する計量的研究

本研究では、1975年以降の「削減期」、すなわち学生人口減少期における現代アメリカ高等教育が、この10年間に、その構造をどのように変容させ、いかなる解決課題を内包するようになったかを、主として1975年と84年に実施された全米規模の高等教育に関する意識調査の統計的な再解折により、体系的、重層的に明らかにすることを試みた。本年度の研究作業と成果の要点は次の通りである。1.アメリカ高等教育システムの特質を、文献研究により分析した。OECD諸国、とりわけ日本と比べると、アメリカ高等教育システムは、(1)自主的な大学の管理、運営の伝統、(2)柔軟で相対的に「開かれた」システム構造、(3)ゆるやかで「多元的」な大学間ハイアラーキー、(4)学部教育における教養教育の重視などの特徴を有しており、学生人口減少期における制度的対応を強く規定している。2.カーネギー教育振興財団が1975年と84年に、大学教員と学部学生を対象にして実施したアメリカ高等学育に関する4つの全国調査の再解折を行うことにより、アメリカ高等学育における(1)制度的多様化の進展、(2)大学構成員(大学教員、学部学生)のDemographicな基礎的特性の変容、(3)高等教育機会の平等化と質の維持の問題などについて解明した。たとえば(1)では、研究志向大学と教育志向大学の間の大学間較差が進行して、制度的多様化がいっそう進展したこと、(2)では、大学構成員の基礎的特性が、成人学生やマイノリティ学生の増加に伴って多様化し、ますます「教育」の重要性が高まってきていること、(3)では、大学間ハイアラーキーの中間に位置する大学院大学と総合大学で、平等性と卓越性の2つの圧力が交差し、さまざまな問題をひきおこしていることなどが明らかにされた。
小児中耳炎の難治化の病態解明と自然免疫および特異的免疫の賦活に関する研究

急性中耳炎患児から分離された無莢膜型インフルエンザ菌がバイオフィルム形成を行うことが明らかとなり、加えて無莢膜型インフルエンザ菌のバイオフィルム形成が、抗菌薬治療に抵抗し遷延・難治化する急性中耳炎の臨床経過に重要な役割を果たすことが示された。さらに溶連菌の細胞内侵入遺伝子の検討では、sil遺伝子の発現が12%の株に認められ、抗菌薬治療後の感染再発が上気道粘膜内に侵入した細菌の再活性化による可能性が示唆競れた。免疫予防の可能性として、肺炎球菌菌株共通抗原であるPspAの母体経鼻免疫免疫により、免疫能の未熟な乳幼児期に特異的免疫応答が誘導可能であり、乳幼児期における肺炎球菌感染症の予防方法として有用と考えられた急性中耳炎患児から分離された無莢膜型インフルエンザ菌がバイオフィルム形成を行うことが明らかとなり、加えて無莢膜型インフルエンザ菌のバイオフィルム形成が、抗菌薬治療に抵抗し遷延・難治化する急性中耳炎の臨床経過に重要な役割を果たすことが示された。免疫予防の可能性として、肺炎球菌菌株共通抗原であるPspAの母体経鼻免疫免疫により、免疫能の未熟な乳幼児期に特異的免疫応答が誘導可能であり、乳幼児期における肺炎球菌感染症の予防方法として有用と考えられた1.インフルエンザ菌のバイオフィルム形成検出法の確立小児急性中耳炎28例の鼻咽腔より分離された無莢膜型インフルエンザ菌70株を用い、バイオフィルム形成の検討を以下の2つの方法で検討した。(1)クリスタルバイオレット染色法による定量的評価:96 wellプレートを用い、クリスタルバイオレット染色法によるバイオフィルムの定量的評価を行った。バイオフィルム形成の評価は、測定菌株OD_<570>値/陽性コントロール株OD_<570>値をbiofilm formation index(BFI)と定義し、BFI≧0.4の株をバイオフィルム形成株とした。(2)共焦点レーザー顕微鏡による画像評価:96ピン付き96 wellプレートを用い、共焦点レーザー顕微鏡によりバイオフィルム形成(シアル酸染色)とインフルエンザ菌(核酸染色)の観察を行った。70株のうち59株(84.3%)でバイオフィルム形成が認められ、さらにクリスタルバイオレット染色法によるバイオフィルム形成の定量的評価は、共焦点レーザー顕微鏡による画像評価を反映することが判明した。2.溶連菌の細胞内侵入に関する遺伝子検索急性咽頭・扁桃炎から分離された溶連菌の細胞内侵入関連遺伝子であるsil遺伝子に発現について、242株の臨床分離株について検討し、emm型と比較検討した。29株(11.98%)に遺伝子発現が認められ、すべての発現株にspeB allelesを認めたが、spec C allelesを認めたのは69%であった。以上の成績は小児から得られた臨床分離株から初めてバイオフィルム形成を証明し、さらに非浸潤性株の溶連菌において細胞内侵入関連遺伝子の発現を証明したものであり、極めて意義の高いものと考える。[目的]肺炎球菌表面蛋白抗原PspAを用いた母体免疫による特異的免疫能の誘導および感染予防について検討し、難治化の原因として、インフルエンザ菌のバイオフィルム形成能にっいて検討した。[結果]1)PspA母体経鼻免疫により、母マウス母乳及び血清、新生児マウスの血清中に抗PspA特異的IgG抗体が誘導された。またPspA免疫群の新生児マウスは、非免疫群に比べて全身感染後の生存時間が延長された。2)小児急性中耳炎症例より採取した無莢膜型インフルエンザ菌臨床分離株において、安定したバイオフィルム測定システムを確立することができた。この測定システムにより中耳炎分離株70株のうち59株(84%)にバイオフィルム形成を認めた。薬剤感受性とバイオフィルム形成との関連を見ると、ABPCの耐性株に比較して、感受性が高い株ほどバイオフィルム形成株を多く認めた。急性中耳炎の臨床経過とバイオフィルム形成との関連について検討すると、抗菌薬治療非改善例から分離されたインフルエンザ菌では,抗菌薬治療改善例からの分離菌よりも有意に高いバイオフィルム形成能を認めた。[考察及び結論]PspAの母体経鼻免疫免疫により、免疫能の未熟な乳幼児期に特異的免疫応答が誘導可能であり、肺炎球菌感染症の予防方法として有用と考えられた。さらに急性中耳炎患児から分離された無莢膜型インフルエンザ菌がバイオフィルム形成を行うことが明らかとなり、加えて無莢膜型インフルエンザ菌のバイオフィルム形成が、抗菌薬治療に抵抗し遷延・難治化する急性中耳炎の臨床経過に重要な役割を果たすことが示された。
次世代燃料電池用水素貯蔵タンクの為の超高圧合成法による超高容量新規水素化物の探索

アンビル式高圧装置を用いて、高い水素含有量の新規水素化物を合成することを本研究の目的とした。軽量であるMgをベースとし、遷移金属元素を組み合わせることにより新規水素化物が合成可能であるか検討し、得られた新規水素化物の結晶構造、水素含有量および熱的安定性を調査した。遷移金属元素にはTi、V、Zr、Nb、Mo、Hf、Taを選択し、新規水素化物の探索を行なった。その結果、以前、8GPaにて面心立方晶系のMg_7TiH_<13-16>およびMg_6VH_yの合成が報告されたMg-TiおよびV系において、5GPa下ではそれらの高圧相の出現は確認されなかった。一方、Mg-Zr、Nb、Hf系においてはMgTM_2H_6(TM=Zr、Nb、Hfの化学式で表される底心単斜晶構造を有する新規水素化物が合成され、それぞれ2.99、2.76、1.66mass%の水素を含有することが確認された。また、Mg-NbおよびTa系においては、8GPa下にてMg-TiおよびV系にて報告されたMg_7TMH_y(TM=Nb、Ta)の化学式で表される面心立方晶構造を有する新規水素化物が3GPa以上で合成されることが確認された。このMg-Nb系にて得られた新規水素化物は5.78mass%と比較的高い水素含有量を有しており、MgH_2の水素放出温度よりも約100°C低い300°C付近から水素を放出することが確認された。さらに、Mg-Mo系においてはMg_3MoH_6の化学式で表される六方晶系のNa_3As構造の金属副格子を有する新規水素化物が合成され、3.10mass%の水素を含有することが確認された。上記の通り、本年度は高圧合成法が新規水素化物の合成に有効であることが確認され、本研究における水素含有量の目標値5.5mass%を超える水素化物の合成も確認された。しかし、水素放出温度のさらなる低下が今後の課題である。尚、本成果の一部は平成17年日本金属学会春期大会にて発表した。軽量であるMgをベースとし、希土類元素および遷移金属元素を組み合わせることにより新規水素化物が合成可能であるか検討し、得られた新規水素化物の結晶構造、水素含有量および熱的安定性を調査した。上記の通り、本年度は高圧合成法が新規水素化物の合成に有効であることが確認され、本研究における水素含有量の目標値5.5mass%を得るための十分な知見が得られたと考えられる。尚、本成果の一部は平成15年日本金属学会秋季大会にて発表した。軽量であるMgをベースとし、アルカリ金属および遷移金属元素を組み合わせることにより新規水素化物が合成可能であるか検討し、得られた新規水素化物の結晶構造、水素含有量および熱的安定性を調査した。Mg-アルカリ金属元素系ではMg-Li系について新規水素化物の探索を行なった。その結果、MgH_2-33mol%LiHにおいて新規水素化物相が出現した。また、この水素化物相は2GPa以上において出現することが確認された。さらに、この相は立方晶系の単位格子を有しており、電気的中性条件からは8.3mass%の水素を含有することが考えられるが、溶解抽出法による水素含有量測定では5.65mass%の水素を含有することが確認されるにとどまった。この原因はハンドリング中の酸化によると考えられるが、詳細については検討中である。一方、Mg-遷移金属元素系についてはMg-Pd系において新規金属間化合物を探索し、その水素化を行った。その結果、Mg-20at%PdにおいてBCC構造を有する新規金属間化合物が出現し、その水素化によりMg_2PdC_xと類似したFCC構造を有するMg_2PdH_yと考えられる新たな水素化物の出現が確認された。しかし、水素放出温度の低下が今後の課題である。尚、本成果の一部はInternational Symposium on Metal Hydrogen Systems 2004および平成16年日本金属学会秋期大会にて発表した。

一方、Mg-Zr、Nb、Hf系においてはMgTM_2H_6(TM=Zr、Nb、Hfの化学式で表される底心単斜晶構造を有する新規水素化物が合成され、それぞれ2.99、2.76、1.66mass%の水素を含有することが確認された。また、Mg-NbおよびTa系においては、8GPa下にてMg-TiおよびV系にて報告されたMg_7TMH_y(TM=Nb、Ta)の化学式で表される面心立方晶構造を有する新規水素化物が3GPa以上で合成されることが確認された。このMg-Nb系にて得られた新規水素化物は5.78mass%と比較的高い水素含有量を有しており、MgH_2の水素放出温度よりも約100°C低い300°C付近から水素を放出することが確認された。さらに、Mg-Mo系においてはMg_3MoH_6の化学式で表される六方晶系のNa_3As構造の金属副格子を有する新規水素化物が合成され、3.10mass%の水素を含有することが確認された。上記の通り、本年度は高圧合成法が新規水素化物の合成に有効であることが確認され、本研究における水素含有量の目標値5.5mass%を超える水素化物の合成も確認された。しかし、水素放出温度のさらなる低下が今後の課題である。尚、本成果の一部は平成17年日本金属学会春期大会にて発表した。