hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
複合酵素膜による医用バイオセンサーの高性能化の研究

複合酵素膜の材料となる乳酸オキシダーゼ(LOx)およびアスコルビン酸オキシダーゼ(AOx)をビオチンで標識する手順の確立、さらにこれを用いた複合膜を電極上に形成する方法の最適化を実施した。LOxおよびAOxは活性化ビオチンを用いると容易に標識化されることが判明した。また、この標識LOxおよびAOxは、アビジンとの結合力を保持しており電極上で酵素累積膜となることが明らかになった。この方法により、白金電極表面に10層のLOx累積膜を被覆した乳酸センサー、および同様にして10層のLOxと10層のAOx酵素膜を順に被覆した複合酵素膜乳酸センサーを作製した。前者のLOx累積膜のみで被覆した乳酸センサーは、乳酸に応答すると同時にアスコルビン酸に対しても応答電流を与えた(生理的濃度0.1mMアスコルビン酸に対して1600nA)。これに対して、LOxとAOxを同時に累積膜として被覆した乳酸センサーでは、0.1mMアスコルビン酸に対する応答電流は280nA程度に低減することができた。生理的濃度の乳酸に対するこのセンサーの応答電流値は15000nA程度であることから、LOx/AOx複合酵素膜で被覆すると乳酸センサーのアスコルビン酸に起因する妨害は除去できることが明らかになった。また、この乳酸センサーの複合酵素膜の構造解析も併せて実施した。水晶振動子ミクロバランス法に基づく解析結果によれば、各酵素の電極への吸着量は単分子層よりやや少ない程度であることが判明した。さらに、回転ディスク電極を用いた実験から、複合酵素膜内の物質の拡散定数を評価した。その結果、酵素膜内も水中に近い大きな拡散定数を示したことから、酵素基質などは複合酵素膜内をスムースに拡散できるものと推定される。乳酸化酵素(LOx)とアルコルビン酸酸化酵素(AOx)を電極上に同時に固定化して乳酸センサーとする際の、それぞれの酵素の固定化量と固定化順序の最適化を実施した。LOxだけを固定化したセンサーでは、0.1mM(血中正常値)のアルコルビン酸が共存すると著しい妨害電流が観察されたが、AOxを同時に固定化すると乳酸濃度が0.1mM以上の範囲ではほとんど妨害を受けなかった。固体化するAOxの量はLOxの1/10程度で充分であったが、AOxの安定性が元来かなり低いことを考慮すると、LOxとAOxを1:1として固定化するのが現実的であると判断される。また、電極上へのLOxとAOxの固定化順序をかえて、種々の乳酸センサーを作製したが、性能に著しい差異は見られなかった。これらのセンサーを用いた血液試料の測定については、まだ充分な結果を得るに至っていない。本研究では、酵素を固定化するに際してアビジン・ビオチン法を採用してきたが、アビジン以外にもストレプトアビジンや脱糖鎖アビジンも使用することができることが判明した。また、乳酸センサー以外にも複合酵素膜を用いた酵素センサーとして、コリンエステラーゼ(ChE)とコリンオキシターゼ(ChOx)の複合膜を用いたアセチルコリンセンサーを作製した。ChEとChOxの固定化量の最適化を行い、ChEとChOxを5:2程度に調節すると最も良好な性能のセンサーとすることができた。しかし、生体中のアセチルコリンを測定するには測定濃度の低濃度限界がいまだ充分ではなく、さらに高感度を達成する必要がある。
薬物トランスポーターを介した取り込み過程で生じる薬物間相互作用の定量的予測

ラット肝細胞における薬物の取り込みに対するトランスポーターorganic anion transporting polypeptide(Oatp)-1および-2それぞれの寄与を明らかにするために、それぞれに対する選択的阻害剤の探索を行った。この結果、NSAIDs, quinidineおよびdigoxin, rifampicin, quinineがそれぞれOatp1およびOatp2に対する選択的な阻害効果を持っていることが明らかになった。これらを適切な濃度で用いることで、個々のトランスポーターの寄与率を求めることができるため、トランスポーター発現系から肝細胞での取り込みの大きさや、薬物間相互作用の程度を予測する系を構築するための一つの手段となるであろう。上と同じ方法論で広範な基質の取り込みに関与していると考えられるラットOatp4の寄与率を明らかにする目的で、この発現系を作成した。現在のところ、発現系の作成を行ったものの、Oatp4に対する選択的な阻害剤は見つかっていない。cerivastatin(CER)とcyclosporinA(CsA)を併用したときに生じる薬物間相互作用のメカニズムに関する研究を行った。この結果、ラット遊離肝細胞、ヒト凍結肝細胞およびヒトOATP2発現系を用いた検討から、この薬物間相互作用が一部においてはトランスポーターを介した取り込み過程で生じていることを明らかにした。肝臓に発現している個々のトランスポーターの寄与を見積もる手法として、rat Oatp1,Oatp2に対して働く阻害剤のそれぞれに対する選択性に関する研究を行った。この結果、quinidine,rifampicin,NSAIDsがOatp1を選択的に疎外する一方で、digoxin,quinineがOatp2を選択的に阻害することがわかった。これらの一部は適当な濃度で用いることで一方のトランスポーターのみを選択的に阻害することができる。この研究は臨床で用いられている薬物のトランスポーターを介した薬物間相互作用の機序を分子レベルで解明するのに役立つと考えている。また、実際に臨床で相互作用が生じることが報告されているcerivastatin(CER)とcyclosporin A(CsA)の組み合わせに着目し、CERの肝細胞への取込みに対するCsAの阻害効果についてラットを用いて検討した。この結果、CERのラット遊離肝細胞への取込みをCsAが濃度依存的に阻害することがわかった。今後、胆管側膜からのくみ出しに対する影響およびin vivoでのラットにおける相互作用についても検討し、総合的に評価することで臨床で報告されているヒトでの相互作用のメカニズムの解明につなげたい。
木部内二酸化炭素の固定による個体成長への貢献：物質生産の再評価

静岡県静岡市の静岡大学農学部圃場に生育する落葉期のブナを対象に、異なる高さの非同化器官におけるクロロフィル蛍光の測定を行い、高さ別・方位別による光利用効率について解析を試みた。測定は落葉期の12月に行い、高さ1.3, 3.5, 5.5, 7.5, 9.5, 10.0m(樹高10.4m)で実施し、9.5, 10.0mでは当年枝と1年枝を対象とした。また、各高さともに、4方位で測定を行ったが、当年枝と1年枝では方位を決めずに測定を行った。幹では高くなるにつれて、yield値(Fv/Fm, ΔF/Fm')が増加した。一方、当年枝のyield値は1年枝より低くなった。Fv/Fmの平均は、幹で0.2650.626、枝ではそれぞれ0.638と0.586だった。幹ではyield値の顕著な日変化はなかったが、当年枝・1年枝では日中のyield値が低下した。また、幹でのyield値に方位による違いはなかった。ガス交換測定により非同化器官におけるCO2吸収能力を測定したほか、クロロフィル蛍光測定を用いて非同化器官における光利用特性について解析を試みた。また、当年枝レベルではクロロフィル含量も測定した。樹幹周囲を異なる二酸化炭素濃度に制御する苗木での成長比較試験では、ポット苗木の準備を行ったが、ポット苗の成長不良により、やや進展が遅れている。引き続き、非同化器官におけるガス交換測定を実施するほか、非同化器官におけるクロロフィル蛍光測定、クロロフィル含量の測定、外樹皮の光透過率測定を行う。また、樹幹周囲を異なる二酸化炭素濃度に制御した苗木での成長比較試験を始めるため、幹周囲の二酸化炭素濃度を制御するシステムを構築する。新潟県苗場山の標高900mに生育するブナを対象に、異なる高さで幹からのCO2放出を測定した。日中は夜間と比較して、同じ温度でCO2放出速度が低く、また幹表面に直達光が当たるとき、CO2放出速度は低下した。幹からのCO2放出に関連する構成要素について、モデル解析を行った結果、日CO2放出量に対して、樹液流による輸送、および樹皮下光合成による吸収は、それぞれ4.3%、2.2%と推定された。静岡県浜松市の静岡大学農学部天竜フィールド、および静岡県静岡市の静岡大学農学部圃場に生育するブナ科13種(常緑9種、落葉4種)を対象に、陽樹冠からシュートを採取し、切り枝法で葉と当年枝のガス交換特性を測定した。測定後各器官におけるクロロフィル量を分析した。生育期(810月)に全13種の測定を行い、冬期(12月、落葉期)に常緑3種と落葉3種の測定を行った。ガス交換の測定温度は、生育期を27°C、冬期・落葉期を15°Cとした。常緑3種において、葉の光合成速度および暗呼吸速度は冬季にかけて低下した。特に光合成の低下は大きい。一方、当年枝では常緑3種において光合成速度、暗呼吸速度が冬季にかけて低下したのに対して、落葉3種においては光合成速度・暗呼吸速度ともに増加した。このとき、常緑3種では、葉・当年枝ともに冬季にかけてクロロフィル量が低下したのに対して、落葉3種の当年枝ではクロロフィル量が増加した。このとき、当年枝ではクロロフィルa/b比の増加も確認された。当初の計画通り、多点でガス交換を測定するシステムを用いて、ブナを対象に幹からのCO2フラックス測定を行った。また、ブナ科13種(常緑9種、落葉4種)を対象に、陽樹冠からシュートを採取し、切り枝法で葉と当年枝のガス交換特性を生育期と冬季(落葉期)に測定した。引き続き、非同化器官におけるガス交換測定を実施するほか、樹幹周囲を異なる二酸化炭素濃度に制御した苗木での成長比較試験の準備を進める。

ポットに植栽した苗木を養生し、幹周囲の二酸化炭素濃度を制御するシステムの構築を行う。引き続き、非同化器官におけるガス交換測定を実施するほか、非同化器官におけるクロロフィル蛍光測定、クロロフィル含量の測定、外樹皮の光透過率測定を行う。また、樹幹周囲を異なる二酸化炭素濃度に制御した苗木での成長比較試験を始めるため、幹周囲の二酸化炭素濃度を制御するシステムを構築する。
乱流太陽系星雲でのダストの生長と微惑星の形成

太陽系の母胎となった原始太陽系星雲の乱流状態を明らかにし,その中でのダストの生長を計算した。その中で以下に述べるように星雲の内縁付近から吹き出す双極分子流の役割が大きいことが明らかになった。双極分子流のメカニズムとしては,中心星が持つ磁場が自転とともに回転することにより,降着物質の一部を遠心力で外向きに飛ばすことが考えられる。星雲中のダストはガスに角運動量を受け渡すことにより,乱流状態のディスク中を内側に向かって移動するが,中心星と共回転するディスク中の領域(X領域)まで達するとそこに濃集する。X領域の温度は1500K前後と推定され,そこでダストは部分蒸発を経験する。このダストの一部は双極分子流に乗って外側に吹き飛ばされる。このときダストの質量によって分別が起こり,数cm以上に成長したダストはX領域から飛ばされず最終的には中心星への落下する。一方,一旦飛ばされたダストも数μmより大きなものは再びディスクに再落下することになる。ダストの再落下する位置はサイズが小さいほど遠方になる。双極分子流中でダストは急冷されるが,数密度は小さいため成長はほとんど起こらない。以上,本研究で得られたダストの成長のシナリオは,始源的な隕石中のコンドリュールやCAIのサイズ分布,残留磁化,蒸発変成,異なる温度を経験した粒子の混合などの特徴と整合的である。よって今後は,双極分子流とディスクとの相互作用やFUOri型の時間変動まで考慮に入れた,より精密なシミュレーションを行い,惑星材料物質の初期分布を明らかにしたい。本研究の目的は,乱流状態にある初期太陽系星雲での,ダストの運動と成長を計算し,惑星形成の初期条件を明らかにすることにある.特に,ダスト成長を記述する上で重要なダストの合体割合を,「広がりをもった粒子法」による数値シミュレーションにより明らかにしようというものである.本年度は,まず,一様等方な乱流運動をする星雲ガス中でのダストの成長方程式を定式化した.ダストとガスは,太陽を回る回転速度が異なるため,ダストは常にガスから抵抗を受けて,角運動量を失い太陽へと落下していく.また,ダストは互いに衝突し、合体成長する.そこで,太陽方向への落下と合体による成長との釣合で決まる,ダストの平衡サイズ分布を求めた.そして,乱流の強さとダストの合体割合とをパラメタとして,微惑星形成の条件や,ダストの射出する放射スペクトルを求めた.これから,ダストの成長により,放射スペクトルの近赤外部の放射率が下がり,系外惑星系円盤の観測で知られている「インナーホール」が説明できることがわかった.さらに,ワークステーションを購入し,学内ネットワークを介して大型計算機センターと結び,数値シミュレーションを行う環境を整備した.そして,ガスの乱流運動の流体シミュレーション・コードと,ダストの合体割合を求める「広がりをもった粒子法」コードとを開発した.そして,ダストの運動と衝突合体割合を定量的に求める計算を開始した.主として,大きなダスト(クラスター)に微小な球形粒子を衝突させ,運動エネルギーが内部運動にどのように分配されるかを調べた.それにより,ダストの破壊条件を見積もった.太陽系の母胎となった原始太陽系星雲の乱流状態を明らかにし、その中でのダストの成長を計算した.その中で,以下に述べるように星雲の内縁付近から吹き出す双極分子流の果たす役割が大きいことが明らかになった.双極分子流のメカニズムとしては,中心星が持つ磁場が自転とともに回転することにより,降着物質の一部を遠心力で外向きに飛ばすことが考えられる.星雲中のダストはガスに角運動量を受け渡すことにより,乱流状態のディスク中を内側に向かって移動するが,中心星と共回転するディスク中の領域(X領域)まで達するとそこに濃集する.X領域の温度は1500K前後と推定され,そこでダストは部分蒸発を経験する.このダストの一部は双極分子流に乗って外側に吹き飛ばされる.

このときダストの質量によって分別が起こり,数mm以上に成長したダストはX領域から飛ばされず最終的には中心星へと落下する.一方,一旦飛ばされたダストも数μmより大きなものは再びディスクに再落下することになる.ダストの再落下する位置はサイズが小さいほど遠方になる.双極分子流中でダストは急冷されるが,数密度は小さいため成長はほとんど起こらない.以上,本研究で得られたダスト成長のシナリオは,始源的な隕石中のコンドリュールやCAIのサイズ分布,残留磁化,蒸発変成,異なる温度を経験した粒子の混合などの特徴と整合的である.よって今後は,双極分子流とディスクとの相互作用やFU Ori型の時間変動まで考慮に入れた,より精密なシミュレーションを行い,惑星材料物質の初期分布を明らかにしたい.
アフリカ諸語における声調・アクセント体系のタイポロジー

2018年度は、すでに収集してあるウガンダ西部に話されるNyoro語の動詞構造の分析を進め、とりわけ動詞活用と声調との関係を分析した。さらに2017年度に開始した南隣のKiga語の現地調査を精力的に進め、そのデータ収集と分析を行った。そして約1500項目からなる語彙調査票の全項目を終了した。現在、Kiga語語彙集作成のため、記述の見直しと索引作りを行っている。この語彙集は、単に単語とその意味を記載するだけでなく、音韻情報や統語情報など様々な文法的項目のデータを豊富に集めてある。さらには、挨拶表現や様々な慣用表現なども記載してある。Kiga語は一般的に隣のAnkore語と同じように見られることの多い言語であるが、その声調はAnkore語とはかなり異なることが明らかとなった。例えば、Kiga語では単独独立形では高声調が1音節にしか現れないが、Kiga語では2音節に現れる場合がある(1参照)。またAnkore語では基底の語末の-HL形と-LH形は表層単独形ではいずれも-HLとなり区別されないが、Kiga語では区別される(2参照)。(2)においてAnkore語orurimiLLHL「舌」とKiga語orurimiLHLL「舌」は基底ではいずれも-LLHLであり、Ankore語amariraLLHL「哀悼」とKiga語amariraLLHL「涙」は基底ではいずれも-LLLHである。Kiga語においてはAnkore語より高声調の予期が激しいことが見て取れる。動詞に関しては調査は端緒についたばかりであるが、活用要素の-ra-が現在を示すなどRwanda語と共通する部分があることが明らかとなった。Kiga語の調査は当初から2018年度に予定していたことであった。長年一緒に調査をしてきたNyoro語の主インフォーマントが死亡したので、Nyoro語の調査は一とん挫したが、データはすでに十分収集してあるので問題は生じない。2019年度はKiga語の動詞の変化と声調との関係を詰め、Kiga語、Ankore語、Tooro語、Nyoro語というウガンダ西部に話され鵜系統的に近い4言語の体系として違い、そしてその歴史的発展経緯を明らかにしたい。研究代表者の梶は、ウガンダ西部のバンツー系のニョロ語の現地調査を行った。ニョロ語にはテンス・アクペクト・ムードによる動詞活用形が多いが、そのほぼすべてを書き出すことに成功した。これはたんに動詞1個からなる単独形だけでなく、助動詞と本動詞の組み合わせによる活用形についてもほぼ網羅的に収集した。そして動詞活用形と声調との関係を考察した。また、テンス・アクペクト・ムードによる活用形の1つ1つについて、非関係節形(基本形)、主語関係節形、目的語関係節形、時の条件節形、仮定の条件節形の5つの変化形があることを明らかにし、すべてのテンス・アクペクト・ムードを通して、時の条件節形と目的語関係節形とが形式的に(声調などによる)同じであることを明らかにした。またニョロ語の関係節は、英語などの関係節とは異なり、むしろ日本語の連体修飾に近いことを明らかにした。この点、英語などの関係節、条件節の異様さが目立つ。さらに様々なテキストにおいてこれを検証するため、諺、タブー集、縁起の悪いことなどについてもデータを集めテキスト化し分析を行った。テキストについては、民話、人名などについて、すでに集めているので、これらをまとめて出版を考えている。さらに、この地域のバンツー系言語で調査の残っていたキガ語の調査について段取りを整えた。キガ語はウガンダ南西部に話され、アンコレ語と近いが、今まで十分調査のできていなかった言語である。ニョロ語インフォーマントと良好な関係を築き、現地調査が順調に進行しているため。研究代表者の梶は、ウガンダ西部のバンツー系のニョロ語とキガ語の現地調査を行った。ニョロ語についてはテンス・アクペクト・ムードによる動詞活用全体を見直し、各活用形について、非関係節形(基本形)、主語関係節形、目的語関係節形、時の条件節形、仮定の条件節形の5つの変化形をチェックした。そしてすべてのテンス・アクペクト・ムードにおいて、時の条件節形と目的語関係節形とが形式的に(声調などによる)同じであることを確認した。この点ついては現在論文としてまとめている。またテキストの収集と分析のため、タブー表現、人名、その他のものを集め分析を行った。キガ語については首都のカンパラでインフォーマントが見つかったためカバレ地域に行かず、カンパラで調査を行った。約1500ある語彙調査項目のうち約800語の調査を終えた。語彙調査においては、特に声調の出現および変化条件を精査し、基本的に北隣のアンコレ語と同じであるが、アンコレ語と異なって、高声調が単独形で2箇所(音節)に現れる単語がある、アンコレ語で低声調で現れるところがキガ語では高声調で現れる単語がある、またその逆の単語があるなど、お互いよく似た言語でありながら大きな違いがある。この点についても現在論文にすべくデータをまとめている。なおキガ語にはいくつかの方言があり、一般的に言って、北部地方では北隣のアンコレ語に近くなり、南部地方では南のルワンダ語に近くなることが判明した。

予定していたニョロ語の調査が順調に進み、また予定していたキガ語についても、いいインフォーマントが見つかり、調査が順調に進んでいるため。2018年度は、すでに収集してあるウガンダ西部に話されるNyoro語の動詞構造の分析を進め、とりわけ動詞活用と声調との関係を分析した。さらに2017年度に開始した南隣のKiga語の現地調査を精力的に進め、そのデータ収集と分析を行った。そして約1500項目からなる語彙調査票の全項目を終了した。現在、Kiga語語彙集作成のため、記述の見直しと索引作りを行っている。この語彙集は、単に単語とその意味を記載するだけでなく、音韻情報や統語情報など様々な文法的項目のデータを豊富に集めてある。さらには、挨拶表現や様々な慣用表現なども記載してある。Kiga語は一般的に隣のAnkore語と同じように見られることの多い言語であるが、その声調はAnkore語とはかなり異なることが明らかとなった。例えば、Kiga語では単独独立形では高声調が1音節にしか現れないが、Kiga語では2音節に現れる場合がある(1参照)。またAnkore語では基底の語末の-HL形と-LH形は表層単独形ではいずれも-HLとなり区別されないが、Kiga語では区別される(2参照)。(2)においてAnkore語orurimiLLHL「舌」とKiga語orurimiLHLL「舌」は基底ではいずれも-LLHLであり、Ankore語amariraLLHL「哀悼」とKiga語amariraLLHL「涙」は基底ではいずれも-LLLHである。Kiga語においてはAnkore語より高声調の予期が激しいことが見て取れる。動詞に関しては調査は端緒についたばかりであるが、活用要素の-ra-が現在を示すなどRwanda語と共通する部分があることが明らかとなった。Kiga語の調査は当初から2018年度に予定していたことであった。ニョロ語の調査を継続すると同時に、キガ語の調査を新たに開始する。また、今までに得られたデータを総合的に考察し、この地域の言語の声調の歴史的変化を考察すると同時に、1言語内における声調の役割、とりわけ動詞活用と声調との関係を考察する。ニョロ語、キガ語とも現地インフォーマント調査を継続する。ニョロ語については動詞活用の全体を声調との関係でまとめ1冊の本として出版する(平成30年度の予定)。キガ語についてはまず語彙調査を終え、語彙集を出版する(平成31年度の予定)。また、その声調のパターンの特性を、北隣に話されるアンコレ語との比較において明らかにする。長年一緒に調査をしてきたNyoro語の主インフォーマントが死亡したので、Nyoro語の調査は一とん挫したが、データはすでに十分収集してあるので問題は生じない。2019年度はKiga語の動詞の変化と声調との関係を詰め、Kiga語、Ankore語、Tooro語、Nyoro語というウガンダ西部に話され鵜系統的に近い4言語の体系として違い、そしてその歴史的発展経緯を明らかにしたい。ニョロ語に加えてキガ語の調査を予定していたが、キガ語地域はニョロ語調査地から遠く、移動時間のロスを考えて、平成28年度は調査の段取りを整えるだけにし、調査自体は平成29年度に行うこととした。ニョロ語について、ホイマ市在住のインフォーマント(男性67歳)が病気のため首都のカンパラに出てきていて通院をしていたため、調査はカンパラで行いえたためホイマ市に行く必要がなくなり、往復の旅費および滞在費その他に余りが生じた。
光合成機能に電気化学反応を組合せたNAD(P)Hの再生と二酸化炭素の固定反応

本年度の研究実績1.Chlorobiumtepidum光補集系の構造と機能効率よく光CO_2固定を行う際に重要となる光補集系アンテナの構造を主として固体高分解能^<13>CNMRにより検討し、1つのモデルを提出した(雑誌論文1)。また、光エネルギーの補集反応を時間分割ケイ光分光法を用いて検討し、各素反応の速度定数の決定に成功した(投稿準備中)。2.光合成反応中心の結晶化光合成系で光誘起電子移動を行う色素タンパク質の精製とその結晶化に成功した。これは膜タンパク質の結晶化に成功した第3の例である(雑誌論文2)。3.緑色合成細菌Chlorobiumtepidumの膜顆粒によるNAD^+再還元能とCO_2固定能の評価方法の検討NAD^+還元速度を吸光分光法および磁気共鳴法で評価するための基礎実験を行い(1)吸光分光法での測定に適した膜顆粒の調製法(2)^<31>P NMRを用いてNAD^+還元活性が評価できることが分かった。4.光合成細菌膜顆粒によるCO_2固定能^<13>CNMRを用いて光照射下でCO_2固定能をNaH^<13>CO_3を基質としてADP、NAD^+存在下で測定し充分活性のあること、および耐熱性菌体と常温性菌体とでは前者の活性が高いことを見い出した。5.光誘起電子移動を行ない酸化した反応中心に電極から電子移動を起こし、これを還元することが出来た。また、この酸化還元反応のE_mが500mV(NHE)であることを見い出した。6.好塩性の光合成細菌Rhodospirilum sodomenseの反応中心には膜結合型のシトクロームがあり、このシトクロームは酸化還元電位が58mVより低電位であることを見い出した(雑誌論文3)。
霊長類ES細胞および臍帯血からの肝細胞への分化誘導と再生医療に向けた基礎的研究

ヒト臍帯血有核細胞および多能性前駆細胞から肝細胞への分化誘導ヒト臍帯血有核細胞をHGF/FGF/SCF/LIFを添加した培地にて培養すると、アルブミン陽性・CK-19陰性の成熟肝細胞とアルブミン陽性・CK-19陽性の肝前駆細胞に分化するが、アルブミン陰性・CK-19陽性の胆管上皮細胞は認めなかった(Stem Cells,2003)。そこで、胆管上皮細胞への分化を図るべく、胆汁酸を添加して培養したところ、CK-19のみ陽性である胆管上皮細胞様細胞を免疫染色によって確認できた。肝前駆細胞、肝細胞、胆管上皮細胞の誘導条件をさらに詳しく解析中である。肝障害マウス中での移植肝細胞への分化誘導と増幅カニクイザルES細胞から形成した胚様体を接着培養することにより、アルブミンとCK-18の抗体に陽性な肝細胞様細胞を分化誘導できた。Cyp3a1遺伝子発現はどちらもリファンピシンで誘導され、機能的肝細胞の誘導が示唆された。次に、接着培養胚様体由来細胞を肝障害モデルであるuPA/SCIDマウスに経脾門注したところ、マウス肝臓中にサルアルブミンを発現する肝細胞塊が高頻度に得られ、マウス血清中にサルアルブミンも検出できた。サルアルブミンを発現する肝細胞様細胞のほとんど全ての細胞核には、サルの染色体と共にマウスの染色体が認められたことから、サルES細胞から分化した細胞とマウス肝細胞の細胞融合の結果であることが判明した。サルES細胞を移植すると奇形腫は形成されるが、サル由来肝細胞様細胞も融合細胞も認められない。本結果は、霊長類ES細胞由来細胞が、機能的な肝細胞として移植肝臓中に生着することを初めて示したものである。マウスES細胞由来胚様体中の未分化細胞の除去による奇形腫形成回避マウスES細胞から懸滴培養で得た胚様体を接着培養することによって肝細胞への分化誘導を証明してきたが、これら分化細胞中には奇形腫の原因となる未分化細胞が含まれている。肝細胞画分からパーコールによる遠心分離とPECOM-1抗体を用いたMACS法によって未分化細胞を除去することによって奇形腫形成を阻止できた。本成果は、霊長類ES細胞からの肝細胞への分化誘導研究にも応用できる我々は、性質がヒトES細胞に類似したカニクイザルES細胞およびヒト臍帯血有核細胞から肝細胞の分化誘導・増幅を目指し、肝臓の再生医療応用へ向けた基礎研究を展開している。すでに、マウスES細胞から、機能を有した肝細胞への分化誘導を報告した(Hepatology,2002)。同様の細胞分化誘導は、ヒトES細胞においても期待できるが、マウスとヒトのES細胞は未分化状態の維持機構をはじめとして、多くの相違点があることから、実際にヒトES細胞から再現性よく肝細胞が分化誘導されるのかどうか不明である。我々は霊長類ES細胞の性質に鑑み、将来、生命倫理問題の多いヒトES細胞を用いた研究を円滑に行うためには、サルES細胞を用いた十分な基礎研究が必要であると考えている。またこれら非肝臓源から分化誘導した肝細胞を、肝臓移植に替わるあるいはそれを補完する肝細胞移植医療に使うには、増幅方法の工夫も必須となっている。今年度はまず、カニクイザルES細胞から懸滴培養により胚葉体を作成し、接着培養を行ったところ、アルブミンなどを発現する肝細胞様細胞が分化誘導できた。尿素合成能や薬物代謝能などの肝細胞の機能を検定中である。また、ヒト臍帯血有核細胞から、in vitroおよびin vivoにおいて肝細胞系列への分化誘導に成功し、ヒト臍帯血は血液疾患以外に、肝細胞移植医療にも利用できる細胞源となる可能性を明示した。一般には、肝実質細胞と胆管上皮細胞に共通する肝前駆細胞が存在する。本研究においては、アルブミンとCK-18を発現する肝実質細胞と、アルブミンとCK-19を共発現する肝前駆細胞の存在を証明したが、CK-19を単独発現する胆管上皮細胞は確認できなかった。現在、胆管上皮細胞への分化誘導をin vitroにて追究中である。カニクイザルES細胞から肝細胞への分化誘導カニクイザルES細胞から形成した胚様体を接着培養することにより、胚様体中にアルブミンとCK-18の抗体に陽性な肝細胞様細胞を分化誘導できた。また、マトリゲル上の単層培養においても肝細胞様細胞が誘導できたが、Cyp3a1遺伝子発現はかなり低かった。次に、接着培養胚様体由来細胞を慢性肝炎モデルとも考えられるuPA/SCIDマウスに経脾門注したところ、マウス肝臓中にサルアルブミンを発現する肝細胞塊が高頻度に得られた。この細胞はほとんど全ての細胞核に、サルの染色体とマウスの染色体を認めたことから、サルES細胞から分化した細胞とマウス肝細胞の細胞融合の結果であると結論した。サルES細胞そのものを移植しても、サル由来肝細胞も融合細胞も認められない。

ヒト臍帯血有核細胞から胆管上皮細胞への分化誘導ヒト臍帯血有核細胞をHGF/FGF/SCF/LIFを添加した培地にて培養すると、アルブミン陽性・CK-19陽性の肝前駆細胞とアルブミン陽性・CK-19陰性の成熟肝細胞に分化するが、アルブミン陰性・CK-19陽性の胆管上皮細胞は認めなかった(Stem Cells,2003)。そこで、胆管上皮細胞への分化を図るべく、胆汁酸を添加して培養したところ、CK-19のみ陽性である胆管上皮細胞様細胞を免疫染色によって確認できた。肝前駆細胞、肝細胞、胆管上皮細胞の誘導条件をさらに詳しく解析中である。肝細胞特異的遺伝子Cyp7a1の同定と、未分化細胞の除去による奇形腫形成阻止真に肝特異的遺伝子Cyp7a1を同定し(他の肝関連マーカーは卵黄嚢にも発現)、マウスES細胞から肝細胞への分化誘導の最終証明を行った。さらに、分化細胞中に含まれる未分化細胞をパーコール密度勾配遠心分離とMACS法によって除去すれば奇形腫形成を阻止できることを示した。これらは、サルES細胞さらにはヒトES細胞からの肝細胞への分化誘導研究にも適用できる重要な知見である。ヒト臍帯血有核細胞および多能性前駆細胞から肝細胞への分化誘導ヒト臍帯血有核細胞をHGF/FGF/SCF/LIFを添加した培地にて培養すると、アルブミン陽性・CK-19陰性の成熟肝細胞とアルブミン陽性・CK-19陽性の肝前駆細胞に分化するが、アルブミン陰性・CK-19陽性の胆管上皮細胞は認めなかった(Stem Cells,2003)。肝障害マウス中での移植肝細胞への分化誘導と増幅カニクイザルES細胞から形成した胚様体を接着培養することにより、アルブミンとCK-18の抗体に陽性な肝細胞様細胞を分化誘導できた。Cyp3a1遺伝子発現はどちらもリファンピシンで誘導され、機能的肝細胞の誘導が示唆された。次に、接着培養胚様体由来細胞を肝障害モデルであるuPA/SCIDマウスに経脾門注したところ、マウス肝臓中にサルアルブミンを発現する肝細胞塊が高頻度に得られ、マウス血清中にサルアルブミンも検出できた。サルアルブミンを発現する肝細胞様細胞のほとんど全ての細胞核には、サルの染色体と共にマウスの染色体が認められたことから、サルES細胞から分化した細胞とマウス肝細胞の細胞融合の結果であることが判明した。サルES細胞を移植すると奇形腫は形成されるが、サル由来肝細胞様細胞も融合細胞も認められない。本結果は、霊長類ES細胞由来細胞が、機能的な肝細胞として移植肝臓中に生着することを初めて示したものである。マウスES細胞由来胚様体中の未分化細胞の除去による奇形腫形成回避マウスES細胞から懸滴培養で得た胚様体を接着培養することによって肝細胞への分化誘導を証明してきたが、これら分化細胞中には奇形腫の原因となる未分化細胞が含まれている。肝細胞画分からパーコールによる遠心分離とPECOM-1抗体を用いたMACS法によって未分化細胞を除去することによって奇形腫形成を阻止できた。本成果は、霊長類ES細胞からの肝細胞への分化誘導研究にも応用できる
ヒト角膜内皮細胞に関する免疫学的・分子生物学的機能解析

角膜内皮細胞(Corneal endothelial cells)は免疫学的抑制機能を有する。今回我々は、ヒト角膜内皮細胞の炎症抑制機構を明らかにするために、培養ヒト角膜内皮細胞株を作成し、その抑制機能について解析した。その結果、培養HCEはin vitroでCD4^+、CD8^+、pan-T細胞を有意に細胞増殖抑制した。また、培養HCEはCD8^+T細胞をin vitroで制御性T細胞へと変換していた。その制御性T細胞はCD25high、Foxp3を強発現し、in vitroで強い抑制能を持っていた。以上の結果より角膜内皮細胞は活性化T細胞抑制能および制御性T細胞誘導能を示した。ヒト角膜内皮細胞の培養は、仔ウシ角膜内皮細胞産出細胞外基質コーティングした後、その上にデスメ膜についた状態のヒト角膜内皮細胞を乗せ、胎児牛血清、ベーシックFGFなどを含む特殊な培地を用いてヒト角膜内皮細胞の初代および継代培養を行う方法でヒト角膜内皮細胞を培養した(primary HCE)。また、この培養HCE細胞(cell lines)を利用して、レトロウイルス使用の細胞株を作成した。インフォームドコンセントで同意の得られた健常人、角膜内皮炎、ぶどう膜炎患者の末梢血からCD4^+、CD8^+、pan-T細胞を採取し、標的細胞として使用した。この細胞をanti-human CD3 antibodyおよびanti-human CD28 antibodyを用いて活性化T細胞として使用した。In vitroのHCE細胞抑制の評価を行う目的で、サイミジン取り込み試験とflow cytometryを用いたCFSE取り込み試験、活性化T細胞の産生するサイトカイン測定(IFNγ, IL-2, IL-6, IL-4, IL-10, TNF-α)にて検討した。その結果、primary HCEやHCE celllinesはin vitroでCD4^+、CD8^+、pan-T細胞いずれも有意に細胞増殖を抑制していた。また、活性化T細胞産生サイトカイン測定では、特に炎症性サイトカインのIFNγの産生抑制が強く認められていた。その抑制が細胞接触かどうかを確認するために、cell insert transwell membraneかHCE細胞培養上清を用いて抑制実験を行ったところ、このHCE細胞は細胞接触のみで活性化T細胞抑制を行っていた。現在、B細胞、マクロファージ、好中球などの他の免疫担当細胞抑制もあるかどうか確認中である。また、primary HCEとHCE cell linesの産生する細胞抑制分子を検索する目的で、両細胞からRNAの抽出と、また培養上清も採取して様々な抑制分子をスクリーニングする予定である。
ゴム系傾斜機能複合材料の作成とその物性

ゴム架橋体の架橋密度とともに充填剤粒子に傾斜をつけた新規ゴム系複合体を作製し、その特性を明らかにして機能性材料への応用を検討することが本研究の目的である。得られる成果は、ゴム系傾斜機能材料についての構造-物性関係を確立するためのベースとなるもので、また応用を検討する上で貴重なデータとなり、特に防音材料、制振材料分野ではより直接的なデザインの方針を与えると期待できる。スチレン-ブタジエン共重合ゴム(SBR)を原料として硫黄および加硫促進剤の量を変量して、二本ロールを用いてマスターバッチ法にてコンパウンドを作製した。そして、フィルムの厚さ方向および長さ方向に架橋剤濃度の異なるシート状コンパウンドを積層して架橋を行い、加硫度に傾斜をつけたSBR架橋体を作製した。得られたゴム架橋体について引張試験、膨潤試験、硬度測定を行ってそれらの特性を評価した。架橋度に傾斜があることは膨潤試験と硬度測定により確認した。今後、SBR架橋体マトリックス中でテトラエトキシシランの重合を行ってin situシリカ充填を行い、充填シリカ粒子にも傾斜を与えた複合体を作製する。そして、引張試験、動的粘弾性試験、応力緩和試験などにより力学的性質の評価を行い、さらに、走査型顕微鏡観察や小角X線散乱測定を行ってミクロ構造についての知見を得る。また、充填シリカのモルフォロジーと架橋体の傾斜特性の相関を考察し、機能材料へのアプローチを探求する。
施設の建て替えに伴う福祉用具とユニットケアの導入が自立度と介護量に及ぼす影響

本研究の目的は,特別養護老人ホームの建て替えに際して,調整式福祉用具とユニットケアの導入により,入居者の自立度とケアスタッフの介護量に及ぼす影響を科学的・客観的に評価して,ユニットケアを取り入れた施設計画における福祉用具のあり方に具体的な指針を提示することである。下記の調査研究から得られた知見は,以下のとおりである。1.体圧測定調査調整式いす及び調整式車いすの導入による座位環境の改善効果が示された。2.姿勢観察調査調整式いす・調整式車いす及び調整式テーブルの導入による座位姿勢の多様化が見られた。3.行動観察調査居室外滞在時間の増加が確認された事例は,調整式車いす導入者に多くみられた。しかし,生活行為の多様化は見られなかった。4.睡眠-覚醒調査調整式車いす(自操式)導入者では,夜間の睡眠時間が増加する傾向がみられた。これらの事例では,居室外滞在時間の増加も確認され,生活リズム改善の可能性が示された。5.身体活動量調査個別対応福祉用具を導入しても介護労働量の負担は増えない可能性が示された。6.ユニットケア導入前後の生活の比較分析「多床室・従来型ケア」では,居室外滞在時間が増加しても生活行為にはあまり影響せず,「2床室・ユニットケア」では居室外滞在時間の増加に伴い,「睡眠一無為」が減少してその他の行為が増加する傾向が見られた。個別対応福祉用具の導入と個別のケアプログラムにより日中の体動活動数が大幅に増加した事例も見られ,「2床室・ユニットケア」の処遇体制における個別対応福祉用具導入の効果が示された。本研究の目的は、特別養護老人ホームの建替えに際して、調整機能付き福祉用具とユニットケアの導入により、入居者の自立度とケアスタッフの介護量に及ぼす影響を科学的・客観的に評価して、ユニットケアを取り入れた施設計画における福祉用具のあり方に具体的な指針を提示することである。本年度は、特別養護老人ホームの建替え前の「多床室・従来型ケア」の処遇体制において、調整機能付き福祉用具(いす、車いす、テーブル)を入居者(8名)に導入し、入居者の体圧測定調査、姿勢観察調査、行動観察調査、入居者およびケアスタッフの活動量調査を行い、入居者の自立度とケアスタッフの介護量に及ぼす影響について考察した。調査は、2003年7月(福祉用具導入前)、8月(福祉用具導入直後)及び10月(福祉用具導入2ヶ月後)の3回にわたり実施した。得られた知見は、以下のとおりである。1.体圧測定調査普通型車いすから調整機能付き車いすへの変更・調整により、平均体圧および最高体圧の減少傾向が見られ、車いす使用高齢者の座位環境が改善が見られた。2.姿勢観察調査ダイニングチェアから調整機能付きいすへの変更・調整により、高齢者が自力で姿勢を変換する傾向が見られ、姿勢の自由度が増加した。3.行動観察調査調整機能付き車いす使用者は、ベッド上での臥位時間が減少し、車いす上での座位時間が増加する傾向が見られた。4.活動量調査(1)調整機能付き福祉用具の導入により、睡眠-覚醒の判定では、入居者の睡眠時間が増加する傾向がみられた。体動活動数は、あまり変化が見られなかった。(2)ケアスタッフの体動活動数は、あまり変化が見られなかった。調整機能付き福祉用具の導入に際しては、業務の煩雑化に対する懸念が指摘されているが、体動活動の側面からは介護量への影響は少ないことが示された。本研究の目的は、特別養護老人ホームの建て替えに際して、調整機能付き福祉用具とユニットケアの導入により、入居者の自立度とケアスタッフの介護量に及ぼす影響を科学的・客観的に評価して、ユニットケアを取り入れた施設計画における福祉用具のあり方に具体的な指針を提示することである。

本年度は、特別養護老人ホームの建て替え後の「2床室・ユニットケア」の処遇体制において、調整機能付き福祉用具(車いす、テーブル)を入居者(7名)に導入し、入居者の体圧測定調査、姿勢観察調査、行動観察調査、入居者およびケアスタッフの活動量調査を行い、入居者の自立度とケアスタッフの介護量に及ぼす影響について考察した。調査は、2004年10-11月(福祉用具導入前)、12月(福祉用具導入直後)及び2005年1-2月(福祉用具導入2ヶ月後)の3回にわたり実施した。得られた知見は、以下のとおりである。1.体圧測定調査普通型車いすから調整機能付き車いすへの変更・調整により、全ての事例において平均体圧および最高体圧の減少傾向が見られ、座位環境の改善効果が示された。2.姿勢観察調査調整機能付き車いすと調整機能付きテーブルの併用により、座位姿勢の多様化が見られ、生活環境の改善に有効であることが示された。3.行動観察調査調整機能付き車いす自操者は、車いす上での座位時間が増加し、他者とのコミュニケーション回数も増加する傾向が見られた。4.活動量調査(1)調整機能付き福祉用具の導入により、体動活動数や日中の覚醒時間・夜間の睡眠時間が増加した事例がみられた。(2)ユニットケアや調整機能付き福祉用具の導入前後で、介護スタッフの体動活動量にはほとんど変化は見られず、介護量に対する影響は小さいものと推察された。本研究の目的は,特別養護老人ホームの建て替えに際して,調整式福祉用具とユニットケアの導入により,入居者の自立度とケアスタッフの介護量に及ぼす影響を科学的・客観的に評価して,ユニットケアを取り入れた施設計画における福祉用具のあり方に具体的な指針を提示することである。本年度は,平成15年度16年度に実施した下記の調査結果の分析評価を行うとともに,ユニットケア導入前後の生活を比較分析し,研究成果報告書を作成した。本研究から得られた知見は,以下のとおりである。1.体圧測定調査調整式いす及び調整式車いすの導入による座位環境の改善効果が示された。2.姿勢観察調査調整式いす・調整式車いす及び調整式テーブルの導入による座位姿勢の多様化が見られた。3.行動観察調査居室外滞在時間の増加が確認された事例は,調整式車いす導入者に多くみられた。しかし,生活行為の多様化は見られなかった。4.睡眠-覚醒調査調整式車いす(自操式)導入者では,夜間の睡眠時間が増加する傾向がみられた。これらの事例では,居室外滞在時間の増加も確認され,生活リズム改善の可能性が示された。5.身体活動量調査個別対応福祉用具を導入しても介護労働量の負担は増えない可能性が示された。6.ユニットケア導入前後の生活の比較分析「多床室・従来型ケア」では,居室外滞在時間が増加しても生活行為にはあまり影響せず,「2床室・ユニットケア」では居室外滞在時間の増加に伴い,「睡眠-無為」が減少してその他の行為が増加する傾向が見られた。個別対応福祉用具の導入と個別のケアプログラムにより日中の体動活動数が大幅に増加した事例も見られ,「2床室・ユニットケア」の処遇体制における個別対応福祉用具導入の効果が示された。
老人性難聴治療に向けた胸腺移植および胸腺移植の検討

増加するもいまだ治療法のない老人性難聴および老化のモデルマウスSAMP1を用い、細胞性免疫老化、加齢性難聴・蝸牛神経節萎縮が、同系胎児胸腺移植により治療できる可能性を明らかにした。また、胸腺移植前・後の比較により、CD4+ Tリンパ球のうち、interleukin 1 receptor type 2 (IL-1R2:IL-1をブロック)陽性リンパ球(T1R2)とnaturally occurring regulatory T cells(nTreg)は老人性難聴・免疫老化に関与し、これら2細胞以外のリンパ球(ナイーブCD4+ Tリンパ球)は難聴改善、免疫若返りに働く可能性を示唆した。早期老化・早期老人性難聴モデルマウスであるSAMP1を用い、当初の計画通り、実験を行った。まず、2か月齢でマウスを購入し、直ちに聴力検査(聴性脳幹反応:ABR)を行った。5か月齢において再度聴力検査を行い、加齢性聴覚障害(老人性難聴)が生じていることを確認した。次に、2か月ごとに、同じSAMP1の胎児胸腺を上記の老人性難聴発症のSAMP1腎被膜下に移植した。およそ10か月齢において聴力検査(聴性脳幹反応:ABR)を行ったところ、当初の予想通り、胸腺移植により難聴が予防、さらに治療できており、聴力が5か月齢以前のレベルにまで改善していることが明らかとなった。SAMP1は早期に胸腺が移植し細胞性免疫機能の低下(免疫老化)が生じるが、胸腺移植による細胞免疫の賦活(若返り)が、難聴の治療として有効であった可能性を考える。これらのマウスの蝸牛(内耳)の病理学的検査や、細胞性免疫機構の解析として、Tリンパ球の増殖能やフローサイトメトリーを早々に行う予定である。本年度は当初の計画通り、早期老化と早期老人性難聴を示すモデルマウス(SAMP1)を用いて、胸腺移植の全身免疫機構と内耳機構への影響を見た。1)昨年度に使用した実験群において、マウス側頭骨の連続切片を作製し単位面積当たり(10,000マイクロ平方メートル)の螺旋神経節細胞を計測した。この結果、聴力検査(聴性脳幹反応、ABR)の結果と同様、2、6、(11&#12316;)12ヵ月齢へと加齢が進むに従って螺旋神経節細胞数が減少する(加齢性蝸牛障害)のに対し、胎児胸腺を移植された群(12ヶ月齢)では、6ヶ月齢の群より細胞数が多く認められた。2)新たに胎児胸腺移植群を作製し、無処置マウス群と比較した。移植群では無処置群に比しCD4+リンパ球が有意に増加していた。我々は以前、若年マウスから採った脾CD4+リンパ球の静脈内接種により、SAMP1の難聴が予防されることを示した(Iwai, et al, J Neuroimmunol 2012)。したがって、移植胸腺から出たCD4+リンパ球が、同様に難聴消退に働いたと考えられる。また、このCD4+リンパ球において、無処置群ではIL-1受容体2型を持つCD121b+CD4+リンパ球や、FR4を持つFR4+CD4+リンパ球(Naturally occurring regulatory T cells、nTregs))の割合が増加していたことから、CD4+リンパ球のなかでもこれら2つの細胞群が、螺旋神経節を主とする蝸牛を障害するものと考えられた。以上のごとく今回の研究により、難聴を治療する免疫細胞(CD121bーCD4+リンパ球およびFR4ーCD4+リンパ球)と、進行させる免疫細胞(CD121b+CD4+リンパ球およびnTreg)を同定できた。内耳免疫本学の研究棟は移転となり、昨年4月から新しい施設が用いられるようになった。これに伴い、実験動物の利用・飼育は一時不可能となり、くわえて、施設内の微生物チェックなどで飼育再開時期がずれ込んだ。また、飼育開始に際し、研修者側の動物施設利用申請、動物実験施設講習、新規動物実験計画の申請と認可などが至急で行われたものの、実際にマウスが購入・飼育でき、実験ができるようになったのは昨年7月下旬であった。したがって、実験はおよそ3ー4ヶ月遅れで進んでおり、昨年度の実験が本年度にずれ込んでいる。使用している早期老化・早期老人性難聴モデルマウスであるSAMP1は、上記のごとく5か月齢で難聴を示すため、長期の飼育が必要である(高月齢となったSAMP1の販売はしていない)。今回の実験でひとまず、胎児胸腺移植が老人性難聴治療に有効であることが明らかとなった。そこで、次のステップとして難聴回復効果における胸腺の機能を検討する。すなわち胸腺移植が、成熟Tリンパ球

産生の場として働いているのか、胸腺内に初めから存在していたTリンパ球を供給しただけなのかを検討する。このためには、胎児の胸腺移植(腎被膜下)と脛骨移植(皮下)の群や、反対に、放射線照射にてTリンパ球を不活化させた胸腺の移植を行う。また、Tリンパ球の中のどの細胞(Tregなど)が、難聴の進行や改善と並行して増減するかを検討し、細胞免疫機構と蝸牛聴覚機構の間で橋渡しをする細胞を同定する。
細胞機能を傾斜的に制御するリン脂質ポリマーの合成

生体膜を構成する主要成分であるリン脂質と同様な極性基を有するω-メタクリロイルオキシアルキルホスホリルコリン(MAPC)ポリマーがタンパク質の吸着および細胞の粘着を抑制し,優れた血液適合性を示すことをこれまでに明らかにした.本研究では,MAPCの化学構造の違いが生体適合性に与える影響を明確にするためにpoly(MAPC)の密度を傾斜的に変化させた表面を作製した.この表面と生体成分との相互作用をpoly(MAPC)の化学構造・密度・運動性・配向性に着目して評価した.無可塑性のPEシートにエネルギを変化させながらコロナを照射し,傾斜的に活性な表面を作製した.コロナ照射エネルギーが増すに連れてPE表面に生成した逼酸化物の量は増加した.このPEシートをMAPCのエタノール溶液に浸潰し60°Cでも時間重合した.Poly(MAPC)のグラフト小密度は過酸化物の生成量すなわちコロナ照射エネルギーが増すに連れて増し,poly(MAPC)の傾斜表面を作製することができた.ヒト血漿より吸着したフィブリノーゲンの量はpoly(MAPC)のグラフト密虜が増すに連れて減少した.この傾向は他のタンパク質においても確認され,poly(MAPC)で修飾することにより非特異的にタンパク質の吸着を抑制することが明らかとなった.MAPCユニットのメチレン鎖長で比較すると,主鎖と極性基間の繰り返し単位が6のpoly[6-メタクリロイルオキシヘキシルホスホリルコリン(MHPC)]が最もタンパク質の吸着を抑制した.蛍光プローブを用いた評価から,poly(MHPC)の配向性が他のpoly(MAPC)に比べ有意に高く,このことがタンパク質の吸着抑制に寄与していることが示唆された.血小板および繊維芽細胞の粘着性もpoly(MHPC)をグラフトした表面が最も効果的に低かった.傾斜表面により,Poly(MAPC)の表面密度および化学構造の違いによるタンパク質吸着性および細胞粘着粘着性が変化することを明確にすることができた.生体膜を構成する主要成分であるリン脂質と同様な極性基を有するω-メタクリロイルオキシアルキルホスホリルコリン(MAPC)ポリマーがタンパク質の吸着および細胞の粘着を抑制し,優れた血液適合性を示すことをこれまでに明らかにした.本研究では,MAPCの化学構造の違いが生体適合性に与える影響を明確にするためにpoly(MAPC)の密度を傾斜的に変化させた表面を作製した.この表面と生体成分との相互作用をpoly(MAPC)の化学構造・密度・運動性・配向性に着目して評価した.無可塑性のPEシートにエネルギを変化させながらコロナを照射し,傾斜的に活性な表面を作製した.コロナ照射エネルギーが増すに連れてPE表面に生成した逼酸化物の量は増加した.このPEシートをMAPCのエタノール溶液に浸潰し60°Cでも時間重合した.Poly(MAPC)のグラフト小密度は過酸化物の生成量すなわちコロナ照射エネルギーが増すに連れて増し,poly(MAPC)の傾斜表面を作製することができた.ヒト血漿より吸着したフィブリノーゲンの量はpoly(MAPC)のグラフト密虜が増すに連れて減少した.この傾向は他のタンパク質においても確認され,poly(MAPC)で修飾することにより非特異的にタンパク質の吸着を抑制することが明らかとなった.MAPCユニットのメチレン鎖長で比較すると,主鎖と極性基間の繰り返し単位が6のpoly[6-メタクリロイルオキシヘキシルホスホリルコリン(MHPC)]が最もタンパク質の吸着を抑制した.蛍光プローブを用いた評価から,poly(MHPC)の配向性が他のpoly(MAPC)に比べ有意に高く,このことがタンパク質の吸着抑制に寄与していることが示唆された.血小板および繊維芽細胞の粘着性もpoly(MHPC)をグラフトした表面が最も効果的に低かった.傾斜表面により,Poly(MAPC)の表面密度および化学構造の違いによるタンパク質吸着性および細胞粘着粘着性が変化することを明確にすることができた.