hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
乳癌の拡がり診断:3T-MRIを用いた表在用RVSシステムの臨床応用

RVSとは磁気センサーによりUS画像と同一面のMRI画像をリアルタイムに並列表示するシステムであり、これを乳腺領域に応用した。伏臥位の乳腺MRIと仰臥位のUSとは位置がずれるので病変の対比には注意を要するが、RVSによりUSとMRIの所見をリアルタイムに対比可能となり、乳腺MRIで検出されたがUS単独では検出できなかった23病変中20病変を同定可能であった。生検や乳癌の術前画像診断に有用であった。[目的]表在用RVSシステム(日立メディコ)を乳腺領域に用いて3T-MRIとUSを対比する。[対象と方法]表在用RVSシステムは高周波リニアプローブに磁気センサーを装着して超音波検査を行い、超音波画像と同一断面のMRI-MPR画像をリアルタイムに作成し並列表示するものである。超音波装置はEUB-8500 (日立メディコ)、MRI装置はMAGNETOM Trio (Siemens)を使用した。対象はMRIで濃染した乳腺病変14症例18病変、MRIの撮像体位は伏臥位10例13病変、仰臥位4例5病変、それぞれRVSを用いてUSとMRIの所見を対比した。[結果]18病変中16病変はRVSで病変の同定が可能であった。病変の内訳は乳癌10、細胞診疑陽性1、乳腺症2、乳腺内リンパ節1、良性疑い経過観察3、RVS同定不能1であった。仰臥位MRIとUSの所見は5病変とも合致した。伏臥位MRIでは、仰臥位で行うUSとは乳腺の変形や病変位置のずれが生じたが、病変部の所見については13病変中11病変で検出、同定が可能であった。ただし、US単独で病変検出不能であったsecond look RVS 9病変のうち、伏臥位MRIの2病変についてはRVSを用いても同定は困難であった。[結論]仰臥位MRIを用いたRVSではUSとMRIの詳細な対比が可能である。伏臥位MRIでもRVSでの病変同定は可能であるが、仰臥位でのUSとは位置がずれるので注意を要する。[目的]表在用RVSシステムを乳腺領域に用いて3T-MRIとUSを対比した。超音波装置はEUB-8500、MRI装置はMAGNETOM Trioを使用した。対象はMRIで濃染した乳腺病変28症例44病変である。MRIの撮像体位は伏臥位24例39病変、仰臥位4例5病変、それぞれRVSを用いてUSとMRiの所見を対比した。[結果]44病変中41病変はRVSで病変の同定が可能であった。病変の内訳は乳癌25(浸潤癌12、非浸潤癌13)、乳管内乳頭腫1、細胞診疑陽性1、乳腺症3、乳腺内リンパ節1、良性疑い経過観察12、RVS同定不能1であった。伏臥位MRIでは、仰臥位で行うUSとは乳腺の変形や病変位置のずれが生じたが、病変部の所見については39病変中36病変で検出、同定が可能であった。ただし、US単独で病変検出不能であったsecond look RVS 23病変のうち、伏臥位MRIの3病変についてはRVSを用いても同定は困難であった。3TMRIは1.5Tと比較して脂肪抑制効果が良好で空間分解能が高く等方向ボクセルのボリュームデータを得られることから、RVSに適していると考えられた。[結論]仰臥位及び伏臥位MRIを用いたRVSにてUSとMRIの詳細な対比が可能である。ただし伏臥位MRIと仰臥位のUSとは位置がずれるので、特にUS単独では検出できないような病変に対するsecond look studyの場合には注意を要する。
「棲み込み連鎖」仮説に基づく砂泥底造礁サンゴ群集の成立と維持機構の研究

砂泥底における造礁サンゴ群集の成立と維持機構を,「棲み込み連鎖」仮説に基づいて解明することを目的に,西表島網取湾と沖縄島大浦湾および金武湾で研究を行なった。1)網取湾では,湾口-湾奥の環境傾斜に対応して,造礁サンゴの分布や群集構造に変化が見られた。湾奥部の泥底には繊細な樹枝状のミドリイシ類,トゲミドリイシ類およびミレポラを主体とした群集が発達し,それらのパッチ内外に多くの群体破片が散在していた。また,沈殿物に強いキクメイシモドキとタヤマヤスリサンゴば湾口部や湾最奥部には見られず,中央部湾奥よりに高密度で分布していた。タマヤスリサンゴは新規加入や大型群体の分断・死亡などが多く、きわめて激しい動態を示した。2)湾奥部の泥底に実験的に設置したミレポラとオオトゲミドリイシの群体破片は,大きいほど生存率が高かった。泥底に刺さって安定した破片の生存部分の成長によって,パッチが成長し,あるいは新たに形成されることが予測された。3)網取湾奥部の泥底に散乱した樹枝状サンゴの骨格に,さまざまなサンゴの着生を確認した。サンゴが死後に提供する骨格にプラヌラ幼生が付着し,泥底における種多様性の増加と維持に重要であることが確認された。サンゴによる付着基質の提供とそこへの棲み込みが泥底における固着性のサンゴ群集の成立と維持および多種共存に重要であることが確認された。4)大浦湾では,スイショウガイ成貝の殻へ棲み込むことによって,キクメイシモドキが泥底でも生存できることを示した。金武湾では,ワレクサヒラィシとスツボサンゴおよびムシノスチョウジガイの棲息を確認した。後者2種はホシムシとの棲み込み共生関係が,またワレクサビライシはその形態と行動が砂泥環境に適応的であることを確認した。サンゴ礁の砂泥底には,岩礁とは異なるユ二ークなサンゴ群集が見られる。このようなサンゴ群集の成立と維持機構を,棲み込み連鎖の視点から解明することを目的して,西表島の網取湾において湾口から湾奥にかけて17の調査地点を設置し,それぞれの地点で砂泥や砂礫などの沈殿物の堆積した場所を選び,転石や岩盤上のサンゴの密度と個体群構造を定量的に調べた。特徴的な出現種はキクメイシモドキとタヤマヤスリサンゴで,湾の中部から奥部にかけて堆積物の多い浅所に集中的に高密度で分布していた。両種とも砂泥の堆積に対して強い耐性を持ち,群体は半ば砂泥に埋没している状態のものが多かった。湾の最奥部は泥底で固着基盤がないため,これらのサンゴは棲息せず,湾の中部から湾外にかけても見られなかった。これまで野外個体群について研究が皆無のタヤマヤスリサンゴについては,加入や成長過程を分析するために追跡個体群を特定して個体群構造を把握し,その追跡調査を開始した。一方,湾奥部の深所の泥底には,丈の高い樹枝状のミドリイシ類,トゲミドリイシ類およびミレポラが大きな群集を形成していた。これらの群体基部は泥底に埋没して全て死亡しており,部分的に死亡した群体破片が散在し,破片化による無性生殖で増殖していると考えられた。

サンゴのパッチの周辺部には多数の群体破片が見られ,これらの泥に埋まった部分以外は生きており,破片化によって分布範囲を広げているように思われた。また,大型の群体の死亡部分や古い骨格には,泥底上では棲息できない多様なサンゴが低密度ながら着生しており,サンゴ骨格への棲み込みが泥底のサンゴ群集の発達に重要な役割を果たしていることが示唆された。これとは別に,沖縄島の大浦湾で泥底に棲息するスイショウガイの成貝背面へのキクメイシモドキの付着状況,および中城湾で打ち上げ貝への付着状況を調べた。サンゴ礁の砂泥底や懸濁物の多い内湾に発達する特徴的なサンゴ群集の成立と維持機構の解明を目的として,西表島の網取湾で野外調査と野外実験を行った。タヤマヤスリサンゴは南岸に限定され,湾の中央部やや湾奥部よりに高密度分布域があり,湾口・湾外では確認されなかった。堆積物の粒度は湾口から湾奥にかけて細かくなり,最奥部では細かい粒子の堆積が特に著しかった。この種には,ある程度の濁りがあり,底質が沈殿物にある程度覆われる場所が適しているようであった。高密度域の平坦な砂岩上の個体群を追跡調査した結果,砂岩上の堆積物量の違いが分布に影響していると思われた。観察開始当初(1999年7月)の114群体は翌年5月には87群体に減少した。部分的死亡の多かった8群体のうち5つがそれまでに死亡し,当初最大であった2群体では顕著な部分死亡が見られ,うち1つは複数に分割した。全死亡は直径2.420.6mmの広い範囲にわたる13群体でみられた。幼生が定着したと思われる新規加入群体は11であった。湾奥部泥底の樹枝状ミドリイシ類,トゲミドリイシ類及びミレポラのパッチの周辺部には多数の群体破片が見られた。破片の泥土に埋没した部分は全て死亡しており,破片化によって分布範囲を広げているように思われた。泥底にオオトゲミドリイシと枝状ミレポラの破片を設置してその生存を追跡したところ,大きな破片ほど生存がよく,複雑な形状の枝を持つミレポラの方が生存率が高かった(実験継続中)。大型の群体の死亡部分や古い骨格には,固着性サンゴ類の着生が認められ,サンゴ骨格への棲み込みが泥底のサンゴ群集の発達に重要な役割を果たしていることが示唆された。また,沖縄島中城湾の海岸沿いにさらに調査地点を増やして,海岸帯に打ち上げられた古いスイショウガイの死骸にキクメイシモドキが着生している状況を調べ,このサンゴの巻き貝への棲み込みが広く認められることを確かめた。サンゴ礁の砂泥底に成立する造礁サンゴ群集の成立と維持機構を,「棲み込み連鎖」仮説に基づいて明らかにすることを目的として研究を行った。1)西表島網取湾においてキクメイシモドキとタヤマヤスリサンゴ個体群を追跡調査した。砂岩自然石の上に成立したタヤマヤスリサンゴ個体群について詳しいマッピングと計測を続け,新規加入や群体の部分的死亡や全死亡などの動態を把握したが,泥底への適応形質の解明は将来に残された。2)沖縄島大浦湾でキクメイシモドキのスイショウガイへの棲み込みによる砂泥底への進出に関して継続観察を行った。このサンゴは沈殿物の除去能力に長けるだけでなく,スイショウガイの殻背面への限定的な棲み込みが重要であることが確認された。また,金武湾の砂底における定量調査によって,ワレクサビライシとスツボサンゴに加えて,ムシノスチョウジガイの生息が確認された。後者2種のサンゴはホシムシとの棲み込み共生関係で,またワレクサビライシはその形態と行動が砂泥環境に適していることが確認された。3)網取湾奥部の砂泥底に散乱した樹枝状サンゴの骨格に様々な群体性固着性のサンゴの着生を確認した。群体下部が泥底に刺さった「浮き群体」の骨格が,プラヌラ幼生の付着基盤として使われ,通常なら生育できない泥底にサンゴの死後に提供される二次空間への棲み込みが種多様性の増加と維持に重要であることが確認された。
低雑音量子カスケード・レーザと近接場ラマン分光応用に向けた光アンテナ・プローブ

中赤外InGaAs/InAlAsDFB-QCレーザの戻り光に伴う強度雑音と戻り光量との関係を定量的に明らかにした。光アンテナ・プローブでは前段階となる中赤外光アンテナの設計・製作を行った。光アンテナが基板に垂直方向に作り出す電界増強の様子はFDTD計算では解析できるが実際に測定した例はなかった。光アンテナの基板上に原子層成長法(ALD)を使ってSi基板上にAl2O3を数nmのオーダーで形成し、Si基板の自然酸化膜やAl2O3から生ずるレストラーレン反射を観測することで電界増強の垂直方向の分布を実験的に求めることができた。得られた知見は高速・高感度な中赤外光検出素子の実現にも有効である。目的の一つである「中赤外QCレーザの動的条件下における位相・強度雑音の低減に向けての設計指針確立」では戻り光誘起雑音の測定と、その時の戻り光量の大きさの見積もりを同時に求めるために「自己混合法」を用いる手法を考案した。中赤外域ではアイソレータが無く、分光用QCレーザは通常は単一モード化されているので、戻り光耐性が弱いことが懸念される。しかしながらこれを定量的に測定した報告は無かった。研究ではQCレーザの出力光を2分岐し、一方を反射ミラーを使ってQCレーザに戻した。反射ミラーはボイス・ミラーにのせた。戻り光誘起雑音を測定した後、ボイス・ミラーを動かし、反射ミラーを振動させることで自己結合波形を出した。ここから戻り光誘起雑音に関わる、戻り光量の大きさや、線幅増大係数を求めた。実験では戻り光量は2%以上あることが分かったが、QCミラーの共振器長が長く、線幅増大係数が小さいことから戻り光による雑音の増加は見られなかった。この結果は学術論文誌に投稿したが、査読者等から高く評価され、掲載号のトピックとして成果の一部が写真として掲載されることになった。もう一つの目的である「振動遷移増強ー近接場ラマン分光」ではケイヒ皮酸ベンジル等の有機化合物にArレーザ光とQCレーザ光を同時に照射することで、振動遷移増強によるラマン光増幅が起こるか調べた。測定には立命館大学にあるラマン分光装置を用いて行った。2つのレーザ光の偏光は一致させるようにして調べているが、今のところ増強される結果は見えていない。この理由としてはQCレーザ光に対する有機化合物の吸収が強すぎ、Arレーザ光とのオーバラップする領域が少ないために予想する効果が実現できていないものと考えている。一方、並行して進めている光アンテナ・プローブの予備実験としての光アンテナでは予想外の進展と知見が得られた。中赤外量子カスケード・レーザ(QCL)のスペクトル幅は10kHzと狭く、コヒーレンシーも高いので、その応用では戻り光耐性を明らかにしておく必要があった。そのために戻り光量と雑音を同時に測定する実験系を考案した。そして、小さな線幅増大係数と長共振器化によってQCLでは光通信用LDに比べて雑音が生じにくいことを定量的に明らかにした。本期間中の主目的はQCLからの出力光をアンテナ・プローブに照射し、近接場ラマン分光の感度を高めることにあったが、予備実験として進めた光アンテナの特性把握で新たな知見を得た。アンテナに垂直方向の電界分布や局在効果をこれまで実験的に調べる手段は無かった。そこでSi基板上に原子層堆積法(ALD)を用いてAl2O3層を20/40/60 nmと原子層オーダで積層した試料を作製し、顕微FT-IRで反射率を測定した。Si表面上の表面フォノン・ポラリトン(SPP)信号の強度変化を測定し、アンテナによる層厚方向の電界分布を求めようとするアイディアである。SPPの信号強度はAl2O3の膜厚増大と共に指数関数的に減少し、60nmでは見えなくなった。このようにアンテナの垂直方向の電界分布を実験的に求めたのは初めてである。顕微FT-IRによる観測では実際にはレーリー散乱も含まれているはずである。すなわち先ず、光アンテナによって表面近傍の入射電界が増大する。次にSi表面で吸収特性に応じた周波数依存性を持った分極が形成される。そして、これによって作られる電界が散乱電界を作り出す。その電界が光アンテナで増幅されて反射特性に現れる。このようなメカニズムでは、反射スペクトルには電界増強度の4乗成分が現れるはずである。レーリー散乱をファノ効果等で抑えた光アンテナを中赤外検出素子に応用すればこれまで課題であった中赤外域での高感度で高速な特性が今後、実現できるはずである。平成23年度は1)DFB構造量子

カスケード・レーザ(QCL)の強度雑音、戻り光誘起雑音を測定し、動的条件下における位相・強度雑音の低減に向けての設計指針を求めることと、2)振動遷移増強ー近接場ラマン分光用光アンテナ・プローブ実現に向けて解析を進めることが目的であった。どちらもQCレーザの応用を睨んだ内容である。前者の目標のうち、戻り光誘起雑音の測定では光結合効率を定量的に見積もり、RINとの対応関係を調べる必要がある。そこで、戻り光量を把握するためにself-Mixing法を用いる方法を考案し、測定を行った。QCLの戻り光耐性は線幅増大係数αが理論的にはゼロとなるために非常に大きいと思われているが、実際にはサブバンドの非線形性等でゼロではなくなる。αと戻り光量による雑音の増加を定量的に調べた報告は従来、皆無であったが、今回、光結合効率の見積もりにSelf-Mixing法を用いる方法を考案した。RINは規格化閾値電流が0.01のとき、30MHzで-128MHzであったが、戻り光による変化は見られなかった。Self-Mixing法によってα=-1.8、光結合効率は>0.4%と見積もられ、αが小さい事と共振器長が大きい事によって比較的大きな戻り光でもQCLの戻り光耐性が大きいことが確認できた。2)では種々のサイズの光スロット・アンテナを作製し、光電界増強特性を顕微FTIRで測定して基本データを収集した。光電界増強の偏向依存性はFDTDでの解析どうりであったが、Si基板上にAu/Crを形成した構造ではSiの自然酸化膜によるフォノン・ポラリトンも観測できることが分かった。またSi上にALDでAl2O3を数nmつけた基板上にスロット・アンテナも形成してみたがスペクトルはSi基板上とは著しく変化し、光電界の増強が金属近傍に集中し、結果的に表面を敏感に観測可能な事が分かった。戻り光誘起雑音の大きさを測定し、「自己混合法」で同時にその時の戻り光量の大きさを求めることに成功した。戻り光量は2%以上であったが雑音は戻り光が無いときと比べて変化がなかった。「自己混合法」では線幅増大係数も同時に求められ、-2.2であった。2%もの戻り光量があれば、通常の1.5um半導体レーザでは大きな雑音が発生し、コヒーレント・コラプスが起きる。QCレーザがこのようにならなかったのは共振器長が通常よりも10倍以上長く、線幅増大係数も小さいためであることが改めて分かった。光アンテナについてはこれまで色々、研究がなされてきているが、層厚方向の電界増強度は必ずしも詳細に調べられていない。そこで今回、光アンテナの形状や測定対象となる下地の膜厚を変えた素子を作製し、顕微FT-IRで反射率を測定することで光アンテナの光電界増強特性を調べた。光アンテナはSi基板やAl2O3/Si基板上に形成した。Al2O3/Siでは原子層レベルで膜厚制御が可能な原子層堆積法を用い、20、40、60Åの厚さでAl2O3をSi基板上に設けた。Si基板上の光アンテナの測定結果を見ると、アンテナによる共鳴特性とは異なるスペクトルが1250cm-1に確認でき、本スペクトルはSi表面に形成された自然酸化膜(数10Å)での表面フォノン・ポラリトン(SPP)によるものであることが分かった。Al2O3では層厚が20ÅだとAl2O3が無いものとスペクトルは似ていた。しかしながら、Al2O3の層厚が増大すると1250cm-1の信号は見られなくなった。
分泌と分解による細胞外因子の制御メカニズム

細胞間の情報伝達や接着は,分泌蛋白質や細胞膜蛋白質によって制御されている。そのような蛋白質は,極性のある上皮細胞や神経細胞上では,その極性にそって異なる局在をしているものが多い。さらに,それらの蛋白質は糖鎖や脂質による翻訳後修飾を受けることによって,正しい機能を獲得する。例えば,ショウジョウバエの分泌性シグナル分子であるWingless(Wg)は,脂質修飾および糖修飾を受けた後,上皮細胞のアピカル側へと分泌される。また,ショウジョウバエの眼の形成に必須であるChaoptinという細胞接着因子も,糖修飾を受けた後,光受容細胞のアピカル側の細胞膜へと輸送される。しかし,これらの蛋白質の分泌や極性輸送の制御メカニズムについてはまだまだわからないことが数多く残されている。さらに,翻訳後修飾の制御メカニズムについてはほとんどわかっていないといっても過言ではない。そこで,我々は,ショウジョウバエを用いて蛋白質の分泌や極性輸送の制御メカニズムを解析したところ,分泌制御についてはTSG101と呼ばれる分子がWinglessの分泌に重要な役割を果たしていることを見出した。さらに解析を進めたところ,TSG101が関わる分泌過程はERからゴルジ体への輸送過程であることが明らかとなった。また,これとは独立に進めたChaoptinの極性輸送に関与する分子のゲノムワイドスクリーニングの結果,非常に興味深い分子を同定することにも成功した。細胞間の情報伝達や接着は、分泌蛋白質や細胞膜蛋白質によって制御されている。そのような蛋白質は、極性のある上皮細胞や神経細胞上では、その極性にそって異なる局在をしているものが多い。さらに、それらの蛋白質は糖鎖や脂質による翻訳後修飾を受けることによって、正しい機能を獲得する。例えば、ショウジョウバエの分泌性シグナル分子であるWingless(Wg)は、脂質修飾および糖修飾を受けた後、上皮細胞のアピカル側へと分泌される。また、ショウジョウバエの眼の形成に必須であるChaoptinという細胞接着因子も、糖修飾を受けた後、光受容細胞のアピカル側の細胞膜へと輸送される。しかし、これらの蛋白質の分泌や極性輸送の制御メカニズムについてはまだまだわからないことが数多く残されている。さらに、翻訳後修飾の制御メカニズムについてはほとんどわかっていないといっても過言ではない。そこで、我々は、ショウジョウバエを用いて蛋白質の分泌や極性輸送の制御メカニズムを解析したところ、分泌制御についてはTSG101と呼ばれる分子がWinglessの分泌に重要な役割を果たしていることを見出した。さらに解析を進めたところ、TSG101が関わる分泌過程はERからゴルジ体への輸送過程であることが明らかとなった。ERからゴルジ体への輸送過程を詳細に調べるために、ゴルジ体のマーカー抗体を作製した。その結果、ウェスタン、組織染色が可能な非常によいラットモノクローナル抗体の作製に成功した。
金属基ハイドロキシアパタイト溶射コーティング材の開発及びその耐食性評価

1.後処理温度の影響溶射後の試料に対して200800°Cの温度範囲で空気中で3時間熱処理を行った。200°C及び300°Cの結果から、これらの温度で3時間熱処理を行っても、X線の強度が低く、コーティングの組成は溶射直後のとほとんど変化していないことが分かった。400°Cの場合、X線の強度がやや大きくなり、ハイドロキシアパタイトのピークもより明瞭に現れた。一方、500°C800°Cの場合、X線強度が強く、ハイドロキシアパタイト粉末のX線パターンとほぼ一致していることが分かる。このことから、500°C以上の温度で3時間熱処理によりコーティング層の組成をハイドロキシアパタイトに回復させることができると考えられる。SEM写真から、処理温度が高くなるにつれコーティング層はより緻密なものになったことが明らかになった。2.後処理時間の影響200°Cと300°Cの場合、X線回折パターンは3時間熱処理を行った時のとほぼ同様で、熱処理時間の延長による改善が観察されなかった。一方、400°Cの場合、3時間の結果と比べ、ハイドロキシアパタイトX線ピークの強度が強くなったが、やはり完全回復には至っていない。以上のことから、コーティング層組成のハイドロキシアパタイトへの回復過程は主に熱処理温度に左右されていることが明らかとなった。熱処理時間の影響は非常に小さいと思われる。3.後処理雰囲気の影響同じ温度及び時間で処理時の雰囲気を空気から乾燥したArに変え、熱処理を行った。500°C、600°C及び800°Cの乾燥したAr雰囲気中で3時間熱処理を行った試料のX線回折の結果から、X線パターンはハイドロキシアパタイト粉末のと一致し、回復が見られた。このことから、乾燥したAr雰囲気中でも500°C以上の温度で熱処理をすれば、コーティング層の組成がハイドロキシアパタイトに回復したことが分かった。従って、コーティングの回復は化学反応によるものではなく、主に再結晶によるものであることが明らかになった。
回転電極を用いた大気圧汎用プラズマCVD装置の開発

近年、科学技術の発展にともない、切削工具等の高硬度、耐摩耗性に優れたコーテイング技術の開発や機能性材料に関する研究は急速に連展している。例えば、高硬度、耐磨耗性に優れたコーテイング材料としてはTiC,TiN,CBN,AL\_2\O\_3\等があり、機能性材料としてはSiやダイヤモンド、SiC、Si\_3\N\_4\などが挙げられるが、通常やれらの材料は熱CVD法やプラズマCVD法などにより作製されている。しかし、それらの手法では基板を高温に加熱する必要があるため基板材料が限定されることや成膜速度が遅いなどの欠点をもち、コストの面からも不利である。このような観点から本研究では、大気圧以上の高圧力下におけるプラズマCVD法による低温かつ高速成膜技術の開発を行っている。本研究の目的を達成するために、昨年度は高速かつ高精度な回転が可能なプラズマ発生電極を有する大気圧汎用プラズマCVD装置を設計作製した。今年度は作製した装置を用いて種々の機能性薄膜の成膜に先立ち、まず原料ガスとしてモノシランを用いてアモルファスシリコンの成膜実験を行った。その結果、本大気圧プラズマCVD装置を用いることで、従来の成膜方法と比較して2桁程度高速に成膜が可能であることが分かった。次に原料ガスとしてモノシランとメタンを用い、アモルファスSiC薄膜の成膜を試みた。その結果、モノシランとメタンの混合比を最適な比率にすることでSi:C=1:1のSiC薄膜が成膜可能であることが分かった。今後は本装置で得られたSiCの膜質評価を行い、その後さらに種々の機能性薄膜の成膜実験を行う予定である。例えば、高硬度、耐磨耗性に優れたコーテイング材料としてはTiC,TiN,CBN,AL_2O_3等があり、機能性材料としてはSiやダイヤモンド、SiC、Si_3N_4などが挙げられるが、通常これらの材料は熱CVD法やプラズマCVD法などにより作製されている。このような観点から本研究では、大気圧以上の高圧力下におけるプラズマCVD法による低温かつ高速成膜技術の開発を行っていく。そのためには、高圧力下で発生するプラズマ部への反応ガスの大量供給法と、それをラジカル化するための大電力の投入法とを確立することが必要であり、本研究ではプラズマ発生電極を高速で回転させることを提唱する。電極を高速で回転させることで、(1)電極表面が恒常的にプラズマにさらされるのを回避でき、二次電子放出量が制限される。(2)電極の一部分を見た場合、プラズマ発生時以外は冷却されるため大電力の投入が可能となり、ラジカル密度の増大により成膜能率が向上する。(3)電極表面は移動境界面となるためガスを流す上での障害物とはならず、安定して原料ガスを大量にかつ安定して供給するための原動力となる。等の効果が期待できる。本年度は、既存の大気圧プラズマ発生装置に対して、装置内部に高速かつ高精度な回転が可能なプラズマ発生電極の設置を行い、また、原料ガスを装置内部に導入できるように改造を行った。来年度は本装置を用い、種々の機能性薄膜の成膜を行っていく予定である。
警固断層による福岡都市圏の地震被害予測とその環境的・経済的発災インパクト評価

まず福岡市域の各観測点に対して、地震基盤から表層までの増幅特性を求め理論特性と比較検証した。また、人的被害予測モデル構築のために、「閉じ込め」確率予測式を求め、死傷者の分布などを推定した。さらに、城南区で微動観測を実施して、三次元盆地構造モデルを改良した。一方、微動の水平上下スペクトル比から断層位置を特定する方法を警固断層に適用し、その有効性を検証した。最後に整備した計算機によって三次元FDM計算を行い、警固断層地震の強震動予測を実施した。さらに福岡市の構造物の振動特性に基づいて被害予測モデルを補正して高精度化した。以上のシステム開発により、当初目標を達成できた。本研究の目的は、その発生が強く懸念されている福岡市直下を貫く警固断層で地震が発生した場合に、その定量的な強震動予測および被害予測を実施し、さらにその被害予測結果と都市機能の相互連関を表現したシステムダイナミクスモデルに基づいて、この地震災害が都市全体の環境および経済に与える総合的な発災インパクト予測システムを構築し、総インパクト低減の観点に立って防災施策を考える新しい都市地震災害リスクマネジメントの方法論を提示することにある。平成18年度にはまず震源の高精度化に向け、福岡県西方沖地震の震源過程の詳細を調べるため高密度強震観測網で観測されたP波波形に非常に高分解能の解析を施した。その結果、以下のことが判明した。1)初期破壊面は,アスペリティが存在する主破壊面とは異なる。2)震源で始まった破壊は,まず福岡市とは反対方向の北西方向に伝播し,約1秒後主破壊面に達しその破壊を誘導した。主破壊面の破壊の開始点は初期破壊面と主破壊面のちょうど交線上に位置する。3)主破壊面の破壊フロントは,主に福岡市の方向に広がり,オリジンタイムから3.7秒後アスペリティの北西端に達し,強震動の生成が始まった。地下構造に関しては、福岡市域の地下構造を検証する目的で3次元FDMによって福岡県西方沖地震の再現を試み、市街地中心部ではよい再現が得られること、一方周辺の堆積層が薄い地域ではあまりよく合わないことを見出した。そこで最新の重力異常データを入手してそれにあわせてこれまでのモデルを再構築した。その結果得られた基盤深さは周辺部でこれまでよりもずっと薄くなる結果となった。この地下構造を用いて警固断層地震の強震動を予測した。結果は市街地中心部でこれまでの予測より大きな最大速度値となった。その理由は震源モデルを見直したためで、断層近傍では震源の影響はサイトの影響を上回っているといえる。平成19年度にはまず地下構造に関して、スペクトル分離手法により地震基盤から表層までの増幅特性を福岡市域の各観測点に対して求め、それに対して速度構造モデルから得られる一次元地盤増幅特性を求めて比較した。その結果増幅特性はよく一致する地点と一致しない地点があったが、一致する地点でも増幅率は過少評価傾向にあった。また、人的被害予測モデル構築のために、「閉じ込め」確率予測式のパラメータを求め、警固断層地震の地震動強さ推定値から福岡市での閉じ込め予測を行い、死傷者の分布・救助にかかる時間などを推定することができた。20年度は地下構造モデルの構築のために、城南区におけるアレー微動観測および単点微動観測を実施して、推定した盆地構造の検証を行い、これまでの速度構造情報と合わせて三次元盆地構造モデルを作成した。一方、警固断層の正確な位置を求めることが断層近傍での被害の推定に重要なことから、単点微動を断層に直交する直線上で連続して行い、その水平上下スペクトル比から断層位置を特定することができないか検証を行い、その位置を精度よく決定できることを明らかにした。これらの詳細な地下構造情報および断層情報をもとに、整備したワークステーションクラスタによって三次元FDM計算を行い、警固断層で地震が将来発生した場合の強震動予測を実施した。

平成20年度交付分の研究内容に関しては、まず19年度に実施したスペクトル分離手法により求められた地震基盤から表層までの増幅特性をターゲットに、各観測点における地下構造を求める手法を単純な遺伝的アルゴリズムから焼きなまし法を考慮したハイブリッド探索手法に改良して、より適合度の高いS波速度構造を求め、さらに表層30mの平均S波速度で各観測点を分類して、ある区分ごとの平均的な増幅特性を求めた。これにより広域の強震動予測を行う際にサイト情報がない場合でも統計的グリーン関数を構築することが可能となった。また発災インパクト予測のために福岡市とそれ以外の地域で得られた構造物の振動特性を計測してその平均値に基づいて神戸市の被害統計から求めた被害予測モデルを補正して高精度化することができた。この地域性を考慮したモデルと、被害程度に応じた環境負荷原単位を用いてある想定地震に対する総インパクトを推計するシステムを構築し、巨大地震に対する被害想定に適用してその有効性を確認した。
Paneth細胞幹細胞保護因子を用いた培養上皮移植による炎症性腸疾患治療法の開発

本研究の主目的は,腸管粘膜内のクリプト構造の再生機序を解明し,組織構造を維持した特殊な培養系を確立することである.マウス小腸から小腸絨毛と小腸クリプトを小腸腸管組織から剥離し,小腸クリプトが豊富なサンプルを集め,培養に用いた.小腸クリプトをマトリゲル中に混濁し,37°Cでゲル化した後に,幹細胞選択培地で覆い,インキュベーターで培養する.小腸クリプトを,個々の細胞に分離精製することなくクリプトの培養が可能であった.培養に必至な因子(Noggin, R-spondin, wnt3A)を除去した培地で培養した結果,R-spondinが再生に必須の因子であることが明らかとなった.中・大型の動物モデルの構築を目指して,イヌ,ブタの小腸粘膜を用いて病理学的な検討を行った.イヌ小腸には顆粒が豊富なPaneth細胞を認めず,ブタ小腸にはマウスと同様にPaneth細胞を含む小腸クリプトを認めた.ヒトに近似する動物モデルとしてブタ組織を用いることが可能であることが示唆された.今後の動物モデルの構築に期待される.本研究の主目的は,腸管粘膜内のクリプト構造の再生機序を解明し,組織構造を維持した特殊な培養系を確立することである.マウス小腸から小腸絨毛と小腸クリプトを小腸腸管組織から剥離し,小腸クリプトが豊富なサンプルを集め,培養に用いた.小腸クリプトをマトリゲル中に混濁し,37°Cでゲル化した後に,幹細胞選択培地で覆い,インキュベーターで培養する.小腸クリプトを,個々の細胞に分離精製することなくクリプトの培養が可能であった.培養に必至な因子(Noggin, R-spondin, wnt3A)を除去した培地で培養した結果,R-spondinが再生に必須の因子であることが明らかとなった.中・大型の動物モデルの構築を目指して,イヌ,ブタの小腸粘膜を用いて病理学的な検討を行った.イヌ小腸には顆粒が豊富なPaneth細胞を認めず,ブタ小腸にはマウスと同様にPaneth細胞を含む小腸クリプトを認めた.ヒトに近似する動物モデルとしてブタ組織を用いることが可能であることが示唆された.今後の動物モデルの構築に期待される.本研究の主目的は,腸管粘膜内のクリプト構造の再生機序を解明し,組織構造を維持した特殊な培養系を確立することとしている.そのためには,上皮再生のメカニズムを解明し,さらに幹細胞保護に作用する因子を同定する.それらを応用して培養条件を最適化することを実施計画とした.平成23年度では,既報に従いマウス小腸からクリプトを分離し,培養系を確立した.30mM EDTA加PBS中で機械的な振動を加えて小腸絨毛と小腸クリプトを小腸腸管組織から剥離した.フラクションを顕微鏡下で確認し小腸クリプトが豊富なサンプルを集めて,培養に用いた.小腸クリプトをマトリゲル中に混濁し,37°Cでゲル化した後に,幹細胞選択培地で覆い,インキュベーターで培養する.小腸クリプトには,幹細胞とPaneth細胞が豊富に含まれるため,個々の細胞に分離精製することなくクリプトを培養することが可能であった.再生機序の解明のため,培養に必至な因子(Noggin,R-spondin,wnt3A)を除去した培地で培養した結果,R-spondinが再生に必須の因子であることが明らかとなった.更に,幹細胞に隣接するPaneth細胞から分泌される因子Xを培地に加えることでクリプト構造の分化形成が促進される現象が認められた.今後,その因子Xの同定を試みている.謁歯類での培養系を応用してヒトの培養系を確立することを目的として,臨床研究計画を策定した.本大学の倫理審査委員会の審査を経て本計画の実施は既に了承されている.次年度は,ヒト小腸クリプトを得て培養条件の確立を予定している.近年,小腸幹細胞のマーカーが発見されるとともに,粘膜上皮の再生に関する新たな知見が得られ,Paneth細胞と腸幹細胞を共培養することで,in vitroで腺管構造を再生・構築できることが報告された.Paneth細胞が幹細胞のニッシェとして働くことが示され,Wnt,Notchシグナルが幹細胞の増殖や分化細胞への成熟に関与していることが分かりつつある.本研究では,腸管粘膜内のクリプト構造の再生機序を解明し,組織構造を維持した特殊な培養系を確立することを主目的とした.マウス小腸から,小腸絨毛と小腸クリプトを小腸腸管組織から剥離し,小腸クリプトが豊富なサンプルを集め,培養に用いた.小腸クリプトをマトリゲル中に混濁し,37°Cでゲル化した後に,幹細胞選択培地で覆い,インキュベーターで培養する.小腸クリプトを,個々の細胞に分離精製することなくクリプトの培養が可能であった.培養に必至な因子(Noggin, R-spondin, wnt3A)を除去した培地で培養した結果,R-spondinが再生に必須の因子であることが明らかとなった.中・大型の動物モデルの構築を目指して,イヌ,ブタの小腸粘膜を用いて病理学的な検討を行った.イヌ小腸には顆粒が豊富なPaneth細胞を認めず,ブタ小腸にはマウスと同様にPaneth細胞を含む小腸クリプトを認めた.ヒトに近似する動物モデルとしてブタ組織を用いることが可能であることが示唆された.今後の動物モデルの構築に期待される.

齧歯類の検体を用いて培養系を確立し,その機序の解明が一部終了した.ヒト検体を用いる準備が既に終了し,臨床研究が開始出来る.24年度が最終年度であるため、記入しない。研究計画段階で想定していた組織・細胞の培養効率が悪く細胞増幅が期待されるほどではない.培養に必要な時間に加えて,試薬の量と費用の消費が激しいことが現実的な問題として明らかとなった.その改善策として,スケールダウンした培養系を用いて,微量な検体からの評価系を確立することが求められる.24年度が最終年度であるため、記入しない。
児童・生徒のシンナー・覚せい剤等薬物乱用防止に関する心理・教育・社会・医学的研究

1.一般の中・高校生について、シンナーや覚せい剤に親和的な生徒の特徴を質問紙法によって調べた。結果については、薬物に親和的な中・高校生は飲酒や喫煙者が多く、授業に対する落ちこぼれ意識や学校の規則違反、教師への暴力欲求を強く示している者が多い。女子高校生は覚せい剤の使用を「やせるため」と5割の者が答えている。また中・高校生の3割がクラスの中に覚せい剤を使っている者がいると思うと答え、高校生の3割が覚せい剤を買おうと思えば買うことが出来ると答えている。2.中学と高校の教師及びその保護者を対象に、中・高校生の薬物乱用についての認識を調査した。中学・高校の教師の5割と保護者の4割が自分の身近で生徒たちが薬物乱用をしているという情報を得ている。シンナーや覚せい剤の危険性を生徒に自信を持って説明できるという者は、教師も保護者も2割以下である。教師は生徒がシンナーや覚せい剤の危険性について十分理解していると過大評価しており、生徒の理解度と大きなズレを示している。教師の生徒による薬物乱用に対する危機意識は非常に低い。3.薬物乱用で警察に検挙された少年を対象に、面接と質問調査法によって調査した結果は、薬物乱用少年は刑法犯を始めいろいろな問題行動を多発している。薬物乱用初期に孤独感や落ちこぼれ感を抱いている者が多い。以上の結果から見て、薬物乱用防止教育の焦点として、薬物の危険性・有害性についての正確な知識を持たせること。飲酒・喫煙防止の徹底。日常生活の健全化。人間関係能力の育成。学校生活の充実。ライフスキルの形成等が明らかにされた。日常生活の健全化。人間関係能力の育成。学校生活の充実。本研究は、中学生(約2,500人)と高校生(約3,000人)を対象に薬物環境の実体(汚染度・接近度)と薬物に対する意識・態度について、覚せい剤を「使ってみたいと思うときがある」という欲求群と「ない」という非欲求群との二群の差異を検討した。欲求群に非欲求群よりも強く見られる特徴は以下の通りである。1)覚せい剤を買おうと思えば、盛り場や駅周辺で買うことが出来るという者が中・高校生の欲求群に2割前後と非欲求群よりも多い。2)友達に頼めば覚せい剤が買えるという者は、中学生の欲求群では1割弱、高校生では欲求群の男子に3割、女子に4割も見られている。3)クラスに覚せい剤を使っている者がいると思うと答えた者は、中学生の欲求群に1割と高校生の欲求群に3割もいる。4)覚せい剤を使っているのは、普通の真面目な生徒だと思うと答えている者は、中学生の欲求群には1割、高校生の欲求群では3割である。5)中・高校生がなぜ覚せい剤を使うのか、その理由を尋ねると「やせるため」と答えた者が女子高校生の欲求群に5割にも上っており、覚せい剤がダイエットのために使われていると見ている者が多い。6)覚せい剤欲求群には喫煙と飲酒経験者が非欲求群より著しく多い。7)高校生の欲求群には、授業に対する落ちこぼれ意識や学校の規則違反、教師への暴力欲求等を強く示している者が多い。7)中・高校生の欲求群には強い否定的な自己認知が見られている。本研究は中学生と高校生の薬物乱用について、教師と保護者の意識態度(危機意識)を明らかにし、薬物乱用防止教育の効果的なプログラムを策定することを目的としている。調査対象は東京都の公立中学636校と公立高校168校の教師各700人を無作為に抽出し郵送法で返送のあった中学教師212人、高校教師283人と、中学、高校生の保護者で返送のあった586人(中学296,高校290)について分析を行った。

主な結果は以下の通りである。1)中学、高校の教師の50%と高校生の保護者の40%が自分の身近で生徒たちが薬物乱用をしているという情報を得ている。2)覚せい剤の危険性を生徒に自信を持って説明できるという教師は20%以下で保護者よりも若干低い値を示している。3)覚せい剤やシンナーの危険性について教師は生徒がかなり理解していると思っているが、生徒はよく分からないと答えている者が多く両者間に大きなズレが見られる。4)薬物乱用の講演会や研修会に参加したくない、わからないという教師が30%近くいる。5)自分の学校の生徒の薬物乱用問題を深刻だと受け止めている教師は25%近であるが、保護者では70%以上が深刻だと認識している。6)自分の学校の生徒の5年後の薬物乱用は増加していると見ている教師は40%強いる。7)高校教師の65%が、自分の学校の生徒の中には覚せい剤を手に入れられると思っている生徒がいると見ており、その内の41%が15人以上いると予想している。保護者の25%が15人以上いるだろうと予想している。8)教師も保護者も薬物乱用防止教育の中心的役割りを家庭に求めている。警察に補導されたシンナー乱用少年62人と、覚せい剤乱用少年26人を対象に、面接調査法と質問紙調査法によって調査を実施した。1シンナー乱用少年の背景を見ると、シンナー乱用少年は家庭環境に恵まれず、両親との関係も不良で、学校にも溶け込めていない。そのために、シンナー乱用グループにしか居場所を見いだせずにいる。2覚せい剤乱用少年は、学校での不適応が強く、友人も少ないために町で知り合った友だちが多く、交友関係が深夜にまで及んでいる。3シンナーや覚せい剤乱用少年の交友関係は、乱用が進むにつれて、先輩、後輩の関係から暴走族や暴力団関係者、薬物の売人などと顔見知りとなっていくことで、薬物乱用への抵抗感を弱めている。3少年の一番身近な存在である保護者が、子どものシンナや覚せい剤の乱用を知っていたか否かについては、乱用初期の段階では「知っていた」という者は少なく、気づきにくい様子がうかがえる。周囲から注意を受けていないために、止めようと思うきっかけは「警察に捕まるから」が最も多い。4少年達はシンナーや覚せい剤に対する正確な危険性や違法性に対する知識に欠けており、認識の甘さが問題である。6シンナー乱用の進行は、他の薬物へとつながっていく一つの要因になっており、乱用の進んだ者ほど他の薬物に手を出す傾向が強い。その背景として、暴走族や暴力団、暴力団関係者、薬物乱用者、密売者といった人物との交友関係が挙げられる。研究最終年度にあたり、これまでの研究成果を総合的に分析検討し、以下のような薬物乱用防止教育に対する方策を見いだした。1日本の社会は,子ども達の喫煙に対して非常に寛容である。そのために煙草が薬物乱用のゲイトウエイ・ドラッグとして大きな影響力を持っている。そこで薬物乱用を防止するためには、喫煙防止の指導を単に非行防止の面からだけでなく、健康教育の面からその有害性、危険性、違法性について児童生徒はもとより、保護者に対しても徹底させる必要がある。特に煙草は店で売られているけれども、違法薬物に匹敵するような有害なドラッグであるという認識が必要である。2薬物乱甫の背景には様々な要因(社会的要因、家庭的要因、学校教育の要因、青年期の心理的要因等)がる。そこで対症療法的な指導ではなく、生徒の心の内面に迫る指導を適切に行わなければ根本的な解決には至らない。
ClopidogrelおよびPrasugrelの自家静脈グラフト内膜肥厚抑制効果

ウサギ自家静脈グラフトモデル,異常血流グラフトモデルを作成した.当初,技術上の問題もありグラフト開存が得られず、内膜肥厚抑制効果を検討することは困難であったが次第に実験系が安定してきた.ClopidogrelおよびPrasugrelのウサギへの至適投与量,経口投与法の確立を試みてきたが,結果的に至適投与の確立は困難であった.そこで深部静脈血栓症で保険償還されたXa阻害剤のEdoxabanを投与し同様のモデルも作製した.グラフト開存が得られたEdoxaban経口投与モデル,コントロール標本での検討では,管腔面積,内膜厚,中膜厚,内膜/中膜比は両群で有意差を認めなかった.閉塞性動脈硬化症(ASO)は高齢化や食生活の欧米化により増加の一途をたどっている。手術手技,治療用デバイス,薬剤の進歩により血管内治療(経皮的血管形成術・ステント留置術)や外科的バイパス術の早期治療成績は向上している。しかし中長期成績を妨げる術後の新生内膜肥厚による再狭窄・閉塞は未だ解決されておらず,大きな問題となっている.本研究は血行再建術後に生じる血管内膜肥厚に対する有効な制御手法を開発することであり,長期的には臨床上に問題となる静脈グラフト晩期閉塞,血管内治療後の再狭窄の予防および長期開存成績の向上へと寄与することを目標としている。ClopidogrelおよびPrasugrelは抗血小板薬として冠動脈疾患,脳血管障害に使用されてきたが,静脈グラフトにおける作用は解明されていない.同時に分子生物学的手法を用いて,内膜肥厚に関連する各種分子(IL-6, TNFアルファ,NF-kベータ,VCAM-1,COX2,eNOSなど)の血管壁での経時的活性・発現レベルへの効果の検証を行うことを目指す。モデルウサギの作成技術について慣熟するとともにClopidogrelおよびPrasugrelの経口投与が及ぼす全身的影響を評価し,至適投与量.投与法の検討を行っている.またウサギから採取した異常血流静脈グラフトを採取し,標本を作製している.モデルウサギでの実験系の確立・慣熟に時間を要しており,ステント留置モデルに対する再狭窄抑制効果に関する検討については開始されていない。閉塞性動脈硬化症(ASO)は高齢化や食生活の欧米化により増加の一途をたどっている。ClopidogrelおよびPrasugrelは抗血小板薬として冠動脈疾患,脳血管障害に使用されてきたが,静脈グラフトにおける作用は解明されていない.同時に分子生物学的手法を用いて,内膜肥厚に関連する各種分子(IL-6, TNFアルファ,NF-kベータ,VCAM-1,COX2,eNOSなど)の血管壁での経時的活性・発現レベルへの効果の検証を行うことを目指す.ClopidogrelおよびPrasugrelの経口投与法の確立および至適投与量を検討しながら,ウサギ自家静脈グラフトモデルおよび異常血流グラフトモデルを作成している.しかし至適投与が困難ななか,同時に近年深部静脈血栓症で保険償還されたXa阻害剤のEdoxabanを経口投与したモデルおよび静脈グラフト標本も作成している.ウサギ10羽でモデルを作成した.魏0術上の問題もありグラフト開存は5羽しか得られていない.上記のようにモデルウサギでの実験系の確立・慣熟に時間を要しており,ステント留置モデルに対する再狭窄抑制効果に関する検討については開始されていない.閉塞性動脈硬化症(ASO)は高齢化や食生活の欧米化により増加の一途をたどっている。手術手技、治療用デバイス、薬剤の進歩により血管内治療(経皮的血管形成術・ステント留置術)や外科的バイパス術の早期治療成績は向上している。しかし中長期成績を妨げる術後の新生内膜肥厚による再狭窄・閉塞は未だ解決されておらず、大きな問題となっている。本研究は血行再建術後に生じる血管内膜肥厚に対する有効な制御手法を開発することである。そこで冠動脈疾患、脳血管障害に使用されてきたClopidogrelおよびPrasugrelが静脈グラフト内膜肥厚抑制効果に関与するかどうか検討する。内皮機能評価に関してはNOに着目し内皮依存性弛緩反応測定等生理学的検討を行う。また同時に分子生物学的手法を用いて、内膜肥厚に関連する各種分子(IL-6, TNFアルファ,NF-kベータ,VCAM-1,COX2,eNOSなど)の血管壁での経時的活性・発現レベルへの効果の検証を行うこと目指す。我々は、閉塞性動脈硬化症の臨床例に極めて類似した内膜肥厚促進モデル(ウサギ頸動脈自家静脈グラフトpoor run-offモデル、高脂血症ウサギにおけるステント留置モデル)の作製を既に確立しており、これらを用いてClopidogrelおよびPrasugrelによる静脈グラフト内膜肥厚抑制および内皮機能改善効果、動脈内留置ステント再狭窄抑制効果を検討する。ウサギ自家静脈グラフトモデル,異常血流グラフトモデルを作成した.

当初,技術上の問題もありグラフト開存が得られず、内膜肥厚抑制効果を検討することは困難であったが次第に実験系が安定してきた.ClopidogrelおよびPrasugrelのウサギへの至適投与量,経口投与法の確立を試みてきたが,結果的に至適投与の確立は困難であった.そこで深部静脈血栓症で保険償還されたXa阻害剤のEdoxabanを投与し同様のモデルも作製した.グラフト開存が得られたEdoxaban経口投与モデル,コントロール標本での検討では,管腔面積,内膜厚,中膜厚,内膜/中膜比は両群で有意差を認めなかった.(今年度の推進方策)本年度はウサギモデルの作成といった実験系をまず確立した.至適な薬剤投与法に関して検討している.今後は実験系の更なる安定運用に引き続き努めることで,検体数を増やし免疫組織学的手法も用いた静脈グラフト内の内膜肥厚抑制効果の検討に着手する。(次年度の研究費の使用計画)今年度に引き続き,実験のための動物(日本白色ウサギ)の購入,実験・動物手術に必要な試薬・薬剤の購入,施設管理料,免疫組織染色に必要な抗体・試薬の購入,さらには研究成果を学会発表するための旅費が必要となる.さらには薬剤慢性投与による静脈グラフト内皮機能改善効果を検討するためにisometric tensionの計測が必要となるが,その実験器具,試薬の購入費・維持費用が必要となる。本年度はウサギモデルの作成といった実験系をまず確立した.Clopidogrel,PrasgrelのみならずEdoxabanについても至適な薬剤投与法に関して検討している.今後は実験系の更なる安定運用に引き続き努めることで,検体数を増やし免疫組織学的手法も用いた静脈グラフト内の内膜肥厚抑制効果の検討に着手する.医学(血管外科学)
ハイブリッドナノ材料を基本とする新規光センサーおよび発光トランジスタ

新規光センサーや発光トランジスタ製作の基本技術では、有機半導体薄膜の成膜やその膜質状態の理解は重要な基礎的な知見である。特に、基板上への種々のハイブリッドナノ材料の成膜においては、基板とハイブリッド材料との摩擦および歪みなどの影響が非常に重要となる。本研究では,有機薄膜の成膜における表面状態を東北大学材料科学高等研究機構の界面解析グループと共同して研究を遂行した。界面解析グループが独自に有する固-液界面のナノ計測技術は表面力・共振ずり測定法を基盤にした高性能な表面状態の観測手法である。また、高エネルギー加速器研究機構の施設において使用される中性子反射率測定も同時に適用可能である。実際の実験では、ヘキサデカン中の石英表面へのトリブロック共重合高分子の吸着構造と特性を、室温および30°Cで評価した。室温では、トリブロック高分子ヘキサデカン溶液中の石英表面間の表面力、および共振ずりを測定する事により、高分子は石英表面に吸着し、時間経過とともに吸着膜厚が増大し、摩擦力が低下する事がわかった。一方30°Cでは、高分子のヘキサデカン中での溶解度が上がり、高分子はより拡がった構造をとる事により低密度で吸着するために、室温と比べて著しい摩擦力の増大が観測された。このような状況変化は。高分子鎖同士の絡み合いを考える事により理解される。トリブロック高分子重水素化ヘキサデカン溶液-石英基板界面の中性子反射率測定では、高分子の吸着を示す反射率の変化を観測することが出来た。本研究により得られた、成膜有機薄膜の状態理解は、有機半導体薄膜の新規光センサーや発光トランジスタ製作のための基礎的な知見であり、今後本知見を活用した薄膜形成および物性の改善が期待される。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、新規光センサおよび発光トランジスタなどを達成するための基本技術として、基板にハイブリッドナノ材料を成膜する事を念頭において進める表面改質技術に関する研究である。ハイブリッドナノ材料の成膜においては、基板とハイブリッド材料との摩擦および歪みなどの影響が重要となる、そこで、中性子やナノプローブなどの表面解析技術における最近の解析手法を駆使して、ハイブリッド膜の基板上における構造や界面の状況を界面解析グループと共同で詳細に検討する。平成27年度では、高分子・固体基板のハイブリッド化の基盤形成のため、溶液からシリコン(或いは酸化シリコン膜と同様な表面としてシリカ)上への高分子の吸着構造を調べた。J-PARCにて、シリカ基板とヘキサデカン+高分子の界面での中性子反射率測定を行い、有機材料が吸着した後、1日目、2日目の時間で、時間経過による構造の変化を示す結果を得た。具体的な構造変化については、現在解析を進めている。一方、界面選択的な振動分光法である和周波発生振動分光法を利用した評価も同時に行い、シリカ表面への有機材料の吸着を確認し、その経時変化を調べた。このような実験結果をもとに、2つのシリカ基板を向かい合わせて大面積にわたり距離をnmレベルで平行に保つ技術を確立して、次年度に中性子反射率測定を行うための表面調製法に役立つ技術と距離制御方法を検討し、実際に3 mm x 10 mmの面積で平行な対向表面を調製することに成功した。研究計画書の計画通りに、中性子反射率測定、和周波発生振動分光法によるシリカ表面への有機材料の評価を実施し、nmレベルの距離で平行に保って対向した二つの表面の調製方法を確立する事ができており、研究は計画通りに進展している。平成27年度の確立した、2つのシリカ基板を向かい合わせた状態で、大面積にわたり距離をnmレベルで平行に保つ技術をもとにして、平成28年度は、27年度の研究の精度をさらに向上させて、中性子反射率データをフィッティングするための吸着構造モデルの検討を進める。

そして、シリカ基板からバルクに向かって吸着高分子の構造がどのように拡がっているかを明らかにする。また、界面解析グループで開発した共振ずり測定を用いた評価を実施し、高分子吸着層の最大厚み、表面間に荷重をかけることによる高分子吸着層の変形、力学応答を評価する。さらにハイブリッド化のための高分子の分子構造を変えた評価を進める。また、nmレベルの距離で対向した2つの表面を用いた反射率測定も進める。研究経費は、実験材料(基板、試薬等)、J-PARCでの測定のための旅費、成果を関連の学会で発表するための旅費である。28年度が最終年度であるため、記入しない。