hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
宇宙システムダイナミクスの地上用シミュレータ装置の試作と制御法に関する試験研究

本研究において,無重量状態を模擬するためのハードウェアシミュレータの試作を行った.まず第一に,完全無線化された水平駆動,姿勢制御が行えるシミュレータを完成させた.これは小型コンプレッサとボンベを用いて自力浮上,推力噴射ができ,コンピュータ間の無線通信を介して人間のジョイスティックによる制御も可能である.この装置の基本性能を取得し良好な結果を得た.一方,極めて低減衰な並進/回転運動の可能は小型装置も試作し,これを非協力衛星と見立てた回転揺動減衰実験を行い良好な結果を得た.更に,空圧駆動シリンダを用いたスチュワ-トプラットフォーム型シミュレータの試作も同時に行った.、エア-シールド型空気シリンダを試作し低摩擦化を図り,更に,応答時間を早めるために超高速電磁弁を採用した完全空圧重力補償を行っている.これを用いたドッキング・キャプチャ実験を行い,衝撃力および衝撃後運動のシミュレーションを行い,数値解析と比較した.他方,ソフトウエア面として,ドッキング衝撃時の応力を解析的に見積もるため衝撃波動解析シミュレーションを行った.具体的には,リンク間の各種ジョイント機構における応力波動伝播をモデル化した多体リンク機構における衝撃応力解析アルゴリズムを考案し,様々な衝撃を伴う多体動力学シミュレーションを行った.また,開ループツリー構造の柔軟リンクを含む多体システムに汎用的に適用可能で簡便なユーザーインターフェースを持つソフトウェアを,MATLABを使用して開発した.3次元グラフィクスの表示にはフリーウェアソフトXanimateを使用した.開発したソフトウェアを用いて,技術試験衛星ETS-VIIの軌道上マニピュレーションおよび姿勢ダイヤミクスについて詳細な検討を行った.本研究において,無重量状態を模擬するためのハードウェアシミュレータの試作を行った.まず第一に,完全無線化された水平駆動,姿勢制御が行えるシミュレータを完成させた.これは小型コンプレッサとボンベを用いて自力浮上,推力噴射ができ,コンピュータ間の無線通信を介して人間のジョイスティックによる制御も可能である.この装置の基本性能を取得し良好な結果を得た.一方,極めて低減衰な並進/回転運動の可能は小型装置も試作し,これを非協力衛星と見立てた回転揺動減衰実験を行い良好な結果を得た.更に,空圧駆動シリンダを用いたスチュワ-トプラットフォーム型シミュレータの試作も同時に行った.、エア-シールド型空気シリンダを試作し低摩擦化を図り,更に,応答時間を早めるために超高速電磁弁を採用した完全空圧重力補償を行っている.これを用いたドッキング・キャプチャ実験を行い,衝撃力および衝撃後運動のシミュレーションを行い,数値解析と比較した.他方,ソフトウエア面として,ドッキング衝撃時の応力を解析的に見積もるため衝撃波動解析シミュレーションを行った.具体的には,リンク間の各種ジョイント機構における応力波動伝播をモデル化した多体リンク機構における衝撃応力解析アルゴリズムを考案し,様々な衝撃を伴う多体動力学シミュレーションを行った.また,開ループツリー構造の柔軟リンクを含む多体システムに汎用的に適用可能で簡便なユーザーインターフェースを持つソフトウェアを,MATLABを使用して開発した.3次元グラフィクスの表示にはフリーウェアソフトXanimateを使用した.開発したソフトウェアを用いて,技術試験衛星ETS-VIIの軌道上マニピュレーションおよび姿勢ダイヤミクスについて詳細な検討を行った.本年度の研究においては,ドッキング・バーシング・シミュレータのハードウエアの試作という当初の目的を完遂した.そして,各種パラメータ値推定のための同定実験,周波数応答実験,そして衝撃応答実験などの基礎的な実験を行い,本試作装置の基本的な性能データを取得した.その結果,より高性能を確保するための今後の方針が得られた.例えば,水平方向の駆動については,2軸テンドン機構を用いると,応答時間の遅いことや移動距離の稼げないことなどの欠点があった.それを克服するために,空気推力を用いる方法を別途検討し,その設計,試作を行い,基本性能を取得した.また,垂直方向の駆動に関しても,空気シリンダ内の摩擦を取り除くために,エア-シールド型を採用し,極めて良好な結果を得た.更に,応答時間を早めるために,超高速電磁弁を採用した完全空圧重力補償法を検討している.一方,理論面としては,ドッキング衝撃時の応力を解析的に見積もるための,衝撃波動解析シミュレーションプログラムを作成した.その結果,衝撃解析において重要なパラメータである反発係数は衝撃時の機構のコンフィグレーションに依存することを示した.これは,多剛体系の衝撃シミュレーションにおいて良く用いられる反発係数一定という仮定に問題を提起している.更に,より精密な解析を行うために,リンク間の各種ジョイント機構における応力波動伝播をモデル化した多体リンク機構における衝撃応力解析アルゴリズムを考案し,現在,コーディング中である.本年度の研究においては,前年度までの研究を引き継ぎドッキング・バーシング・シミュレータのハードウエアの試作/改良を行った。具体的には,水平方向の駆動について,空気推力を用いる方法を検討し,その設計,試作を行った.それは,小型圧縮ボンベを用いて,自力浮上,推力噴射を可能にし,またコンピュータ間の無線通信により制御される方式である.この装置の基本性能を取得した.また,垂直方向の駆動に関しても,空気シリンダ内の摩擦を取り除くためにエア-シールド型空気シリンダを採用し,更に,応答時間を早めるために超高速電磁弁を採用した完全空圧重力補償法を検討し,極めて良好な結果を得た.一方,理論面としては,ドッキング衝撃時の応力を解析的に見積もるための,衝撃波動解析シミュレーションプログラムを作成した.具体的には,リンク間の各種ジョイント機構における応力波動伝播をモデル化した多体リンク機構における衝撃応力解析アルゴリズムを考案し,コーティングを行い,様々な衝撃を伴う多体動力学シミュレーションを行った.

また,開ループツリー構造の柔軟リンクを含む多体システムに汎用的に適用可能で,簡便なユーザーインターフェースを持つソフトウェアを,MATLABを使用して開発した.3次元グラフィクスの表示にはフリーウェアソフトXanimateを使用した.開発したソフトウェアを用いて,技術試験衛星ETS-VIIの軌道上マニピュレーションおよび姿勢ダイナミクスについて詳細な検討を行った.本研究において、無重量状態を模擬するためのハードウェアシミュレータの試作を行った。まず第一に、完全無線化された水平駆動、姿勢制御が行えるシミュレータを完成させた。これは小型コンプレッサとボンベを用いて自力浮上、推力噴射ができ、コンピュータ間の無線通信を介して人間のジョイスティックによる制御も可能である。この装置の基本性能を取得し良好な結果を得た。一方、極めて低減衰な並進/回転運動の可能な小型装置も試作し、これを非協力衛星と見立てた回転揺動減衰実験を行い良好な結果を得た。更に、空圧駆動シリンダを用いたスチュワ-トプラネットフォーム型シミュレータの試作も同時に行った。エア-シールド型空気シリンダを試作し低摩擦化を図り、更に、応答時間を早めるために超高速電磁弁を採用した完全空圧重力補償を行っている。これを用いたドックング・キャプチャ実験を行い、衝撃力および衝撃後運動のシミュレーションを行い、数値解析と比較した。他方、ソフトウエア面として、ドッキング衝撃時の応力を解析的に見積もるため衝撃波動解析シミュレーションを行った。具体的には、リンク間の各種ジョイント機構における応力波動伝播をモデル化した多体リンク機構における衝撃応力解析アルゴリズムを考案し、様々な衝撃を伴う多体動力学シミュレーションを行った。また、開ループツリー構造の柔軟リンクを含む多体システムに汎用的に適用可能で簡便なユーザーインターフェースを持つソフトウェアを、MATLABを使用して開発した。3次元グラフィクスの表示にはフリーウェアソフトanimateを使用した。開発したソフトウェアを用いて、技術試験衛星ETS-VIIの軌道上マニピュレーションおよび姿勢ダイナミクスについて詳細な検討を行った。
自己抗原蛋白質Ｕ１－６８ｋの脱リン酸化を指標とした膠原病の早期診断マーカーの開発

全身性エリトマトーデス(SLE)や混合性結合組織病(MCTD)などの自己免疫疾患の患者の末梢血単核球で増加する脱リン酸化U1-68kの簡便な検出法の確立を試みた。(1)免疫学的方法、(2)phos-tag電気泳動法、(3)等電点ウエスタンブロット法の3種類を検討した結果、(3)の等電点ウエスタンブロット法が適していることが判明した。また、核分画の代わりにSDSを含む抽出液で調整した全細胞抽出液が使用できることが判明した。全細胞抽出液と等電点ウエスタンブロット法を組み合わせることで、検出に必要な時間を5日から2.5日に削減することができ、臨床の現場で使用できる簡便な検出法の開発に成功した。本実験では、全身性エリテマトーデス(SLE)や混合性結合組織病(MCTD)などの膠原病患者のリンパ球で確認される自己抗体タンパク質U1-68kの異常な脱リン酸化を簡便に定量する方法を開発し、臨床現場での利用を検討することを目的としている。従来の2次元ウエスタンブロット法では全体で5日かかっていた。そこで、平成24年度までに、2次元ウエスタンブロットに代わる方法を検討し、等電点ウエスタンブロット法が適していることを示した。本方法を用いることで、検出に掛かる時間を5日から2日に減少させることができた。平成25年度は更に、蛋白質の調整法を改善することで更なる調整法の簡便化を試みた。具体的には、1タンパク質の全細胞抽出液を用いたウエスタンブロット法、2市販の核分画調節キットの使用を検討した。1では、様々な抽出液を用いて、ヒトT細胞由来のJurkat細胞の全細胞抽出液を作成し、一次元のウエスタンブロット法により、最も高い収量でU1-68kを抽出できる条件を探索した。その結果、細胞からのU1-68kの抽出には高濃度のSDSの存在が必要であり、RNAとの複合体からU1-68kを引きはがすためにー電荷をもったSDSの存在が不可欠であると考えられた。次に、2%のSDSを含む抽出液で全細胞抽出液を作成し、二次元ウエスタンブロット法でU1-68kのリン酸化状態が可能であるか確認したところ、U1-68kは従来の報告よりも酸性側に検出されSDSがU1-68kに強く結合し泳動を阻害していることが示唆された。そこで、全細胞抽出液を用いてU1-68kのリン酸化状態を解析するためにはSDSの除去処理が必要であると考えられた。2の市販の分画Kitを用いた核分画では従来の報告通りの位置にU1-68kが検出され、本方法により、従来法では4時間以上かかる操作を30分程度に短縮。平成24年度は、全身性エリテマトーデス(SLE)や混合性結合組織病(MCTD)などの膠原病患者のリンパ球で確認される自己抗体蛋白質U1-68kの異常な脱リン酸化を簡便に定量する方法を開発するために(1)phos-tag-western blot法、(2)脱リン酸化部位に対する抗体を用いた免疫学的手法の開発(3)等電点western blot法の3種類を検討した。このうち、(3)の等電点western blot法により異常な脱リン酸化U1-68kを検出することに成功した。本方法により、従来の2D-WB法よりも一日早く脱リン酸化U1-68kを定量することができるようになった。しかし、本方法には多量の血液試料が必要であり、また、白血球からの核分画の分離という専門的な手技が必要になることから、臨床検査に用いるためには、より簡便で感度の高い方法を開発する必要がある。そこで、臨床検査で使用可能な定量法を開発するために更に、(1)と(2)の開発を試みた。(1)のphos-tag-western blot法はphos-tag SDS-PAGEによってリン酸化の異なるU1-68k亜型を分離したのちに、抗U1-68k抗体を用いて定量する方法であるが、検討の結果、phos-tag SDS-PAGE法にリン酸化の異なるU1-68kを分離するほどの分離能力が無いことが判明した。そこで、本方法は脱リン酸化U1-68kの検出には不適切だと判断した。(2)に関して、今年度は脱リン酸化部位を作成するためにU1-68kのリン酸化部位の同定を試みた。

現在までに、リンパ球細胞から免疫沈降法によりU1-68kを単離し、プロテアーゼ消化した後に質量分析(MS)法で翻訳語修飾を解析する手法を確立しており、現在U1-68kの各翻訳後修飾亜型のリン酸化部位の解析を進めている。平成24年度の研究目的は、「脱リン酸化U1-68k」を簡便に定量する方法を開発することである。3種類の定量方法(phos-tag-western blot法、脱リン酸化部位に対する抗体を用いた免疫学的手法の開発、等電点western blot法)を検討した結果、「等電点western blot法」による脱リン酸化U1-68kの定量法の確立に成功した。これにより、当初の計画通りに平成25年度の研究を遂行することが可能である。したがって、「おおむね順調に進展している」と判断した。平成25年度は、平成24年度に確立した脱リン酸化U1-68kの定量法を用いて、(1)脱リン酸化U1-68kのバイオマーカーとしての評価、(2)U1-68kのリン酸化に関するキナーゼの特定を試みる。(1)では、自己免疫疾患患者から採取した白血球サンプルを用いて脱リン酸化U1-68kの定量を行い、「疾患特異性」や「臨床症状との相関」と言った診断マーカーとしての基本性能を評価する。(2)では、ヒトリンパ球系培養細胞であるJurkat細胞を特異的キナーゼ阻害剤処理やRNAi処理により特定のキナーゼを阻害した後に脱リン酸化U1ー68kの量を測定することで、U1-68kの脱リン酸化に関与するキナーゼを特定する。キナーゼ特定後は、当該キナーゼの機能と膠原病の病態とのかかわりを明らかにしていく。更に、臨床現場で使用可能な脱リン酸化U1-68kの定量方法の確立のために、平成24年度に引き続いて、U1-68kの脱リン酸化部位の同定を試みる。機器はほぼそろっており、本研究のために新たに購入する設備備品はない。電気泳動用試薬、細胞培養用試薬、質量分析用試薬、プラスチックチューブ類などの消耗品費として164万円程度、実験結果を論文発表するための投稿料などに10万円程度使用する。
光散乱と誘電分光法によるマイクロ波・ミリ波・THz領域の水素結合液体ダイナミクス

1.分子量が小さく球状に近い分子からなる水素結合液体(水やメタノール)に関し、誘電スペクトル(一次動的感受率)に主要な寄与として現れる協同緩和の寄与を差し引いた高周波成分と、ラマンスペクトル(二次動的感受率)が相似形を示すという昨年度の主要な知見を礎石とし、分子形状が球形から大きく逸脱する場合への拡張と上記の一次・二次動的感受率間の対応関係を普遍的に説明可能な理論的枠組みの構築に取り組んだ。これらの問題は、分子の集団的ダイナミクス(巨視的揺らぎ)と微視的過程の相関の解明へと繋がると強く期待される。2.ポリオキシエチレン鎖を有する両親媒性高分子(水/C_<12>E_8系等)のミセル水溶液に関し、静的構造と分子ダイナミクス(特に水分子の動的挙動)を密接に対応させる物理化学的検討を行った。水和により運動性が低下し、バルクの性質を示さない水分子数をCavell理論に基づく誘電スペクトルの定量分析によって評価し、濃度に強く依存する水和数と、水和水を含む実効的なミセル体積分率を得た。小角散乱曲線のGIFT法分析の結果との比較から、系の等温圧縮率は、水和水の効果を正しく考慮した実効的ミセル体積分率によって初めて定量的に説明できる事を証明した。ミセル間相互作用を溶媒効果をも正しく取り入れて議論する必要がある事を示す結果となった。3.球状蛋白質の特徴である不均整形状、疎水・親水領域や電荷の不均一分布から非等方的な相互作用ポテンシャルを示すことが予想される。等方的ポテンシャルを仮定しOZ方程式を解く従来の分析手法に替わる方法として、間接的逆フーリエ変換手法を応用して実験的静的構造因子S(q)から二体相関関数g(r)をポテンシャルモデルフリーに得るSQ-IFT法を導入した。溶液中の蛋白質間空間相関を得る新規分析法の指針を示すと共に、ヒト血清アルブミン溶液の小角散乱データに適用し、蛋白質溶液系への応用の第一段階が成功した。種々の水素結合液体(水、一価アルコール、二価アルコール)および非水素結合性極性溶媒(アセトニトリル、アセトン、THF)に関し、マイクロ波からTHz領域の広帯域複素誘電スペクトル(一次動的感受率)とラマンスペクトル(二次動的感受率)を、周波数領域で直接比較することで、これまで未解明であった両者の対応関係を明らかにした。非水素結合性極性溶媒に関しては、両スペクトルが緩和型を示す低周波部分は共通して分子の回転拡散を反映している事が分かった。一方、水、一価アルコールの水素結合性液体に関しては、ラマンスペクトルと誘電スペクトルの高周波成分が対応(同じ起源のミクロな分子ダイナミクスを反映)することを初めて示し、水素結合性液体に特徴的な協同緩和過程(τ_1過程)はラマン散乱には実質的に活性ではないと結論付けた。さらに、エチレングリコールなど四重極子を形成する分子の場合は、例外的に、相対強度は小さいながら協同緩和の寄与がラマンスペクトルにも現れる事を示した。水の誘電スペクトルの協同緩和(デバイ緩和)からの逸脱はサブTHzからTHz領域に現れる。このTHz領域の分光測定に関して、今後、技術開発が急速に進む事が予想されるが、本研究の結果は、マイクロ波、ミリ波領域の高精度で測定されたスペクトルと共に分析する事によって、THz領域に現れる分子回転の緩和現象や分子間振動、束縛回転などの分子ダイナミクスや、これらの微視的な過程と、マイクロ波・ミリ波領域に現れる水素結合ネットワークの協同的再配向ダイナミクス(マクロな揺らぎ)の関連性についての理解が飛躍的に深まる事を示している。また、低振動数領域のラマンスペクトルが反映する分子ダイナミクスの分子的機構の解明へと繋がると予想される。

等方的ポテンシャルを仮定しOZ方程式を解く従来の分析手法に替わる方法として、間接的逆フーリエ変換手法を応用して実験的静的構造因子S(q)から二体相関関数g(r)をポテンシャルモデルフリーに得るSQ-IFT法を導入した。溶液中の蛋白質間空間相関を得る新規分析法の指針を示すと共に、ヒト血清アルブミン溶液の小角散乱データに適用し、蛋白質溶液系への応用の第一段階が成功した。
シロイヌナズナ内在トランスポゾンの転移活性化制御機構の解明

(1)CAC1の活性化に伴う遺伝子発現の変化低メチル化突然変異ddm1におけるトランスポゾンCAC1の転移活性化に伴って、このトランスポゾンのRNA蓄積量が増加することが、ノザン解析およびRT-PCRで確認できた。また、RT-PCRによって、このトランスポゾンの活性化状態における転写産物のスプライシングパターンを決めた。alternative splicingによって少なくとも2種類のORFを使用していることがわかった。(2)トランスポゾン活性化の遺伝的分解ddm1突然変異は、染色体構造の変化と、DNA低メチル化と、転写レベルのサイレンシング解除の効果を持つ。このそれぞれの要素のうちのどれがトランスポゾン活性に影響し、どれが影響しないかを知るため、他の突然変異体におけるCAC1トランスポゾンの活性を調べている。DNAメチル化酵素遺伝子MET1の突然変異下では、転写産物の蓄積誘導は観察されたが、ddm1突然変異によるものよりも効果は小さかった。また、転移は観察されなかった。バイサルファイト法による詳細なメチル化パターン解析の結果、met1突然変異下では、このトランスポゾンのCpG配列のメチル化はほぼなくなっているが、non-CpGのメチル化が残っていることがわかった。一方、ddm1ではこの両者のメチル化が、ほぼなくなっていた。non-CpG配列のメチル化酵素遺伝子CMT3の突然変異とMET1の突然変異を組み合わせることにより、完全にメチル化の低下した突然変異体を得、DNA低メチル化がCAC1活性化の十分条件かどうかを検討する予定である。一方、ヒストン脱アセチル化酵素遺伝子の機能破壊系統では、CAC1の転写は観察されなかった。RNA/PTGSを解除する突然変異(ago1,sde13)の効果を調べる実験も進行中である(1)CAC1の活性化に伴う遺伝子発現の変化低メチル化突然変異ddm1におけるトランスポゾンCAC1の転移活性化に伴って、このトランスポゾンのRNA蓄積量が増加することが、ノザン解析およびRT-PCRで確認できた。RNA/PTGSを解除する突然変異(ago1,sde13)の効果を調べる実験も進行中である
虚血性心疾患/心筋症に対するヒト胎児付属物を用いた拍動心筋細胞移植戦略

胎盤においては、通常の細胞採取法により細胞株を樹立すると、増殖スピードの早い母体由来細胞の混入が問題となる。そこで高率に心筋へと分化する細胞株を樹立する為、採取する胎盤部位を細分化し、部位毎に細胞株を樹立した。研究試料は全て男児出産時の付属物とし、混入の有無は3回継代培養後染色体検査にて確認した。絨毛膜板直下の絨毛組織(幹絨毛)を細断した分画は最も増殖が良好で分裂回数は2030であった。一方で、基底脱落膜付近の絨毛組織(分枝絨毛)由来の細胞は接着細胞が最も早く確認されたが、分裂45回で増殖は停滞した。また、母体由来細胞の混入は幹絨毛から採取した細胞株では皆無だったが分枝絨毛から採取した細胞株においては8割以上であった。母体由来細胞の細胞株、胎児由来細胞の細胞株に選別後、各細胞株が有する機能を評価する為(1)RNAを抽出し、ES細胞特異的なシグナルの発現の差異(多分化能の有無)を確認した(2)CD表面抗原を用いたFACSを行った(3)心筋誘導アッセイにより、心筋分化率を比較した。有望な細胞株の増殖スピード上昇及び分裂回数増加を目指し至適培養条件を検討した。第一に臨床応用される細胞を培養する際に栄養供給物質として用いるヒト血清の調製法を検討した。温度管理、震盪時間等を調節することにより、培養初期の細胞接着の早期化を促し、移植細胞の必要細胞数である50,000,000個に3週間で到達する培養系を確立した。また、採取した間葉系幹細胞をピオグリタゾン(PPAR-γ活性化薬)の存在下で培養することにより、心筋への分化能を向上させることに成功した。本年度は胎児付属物から高率に心筋に分化する細胞の単離技術の確立に重点をおいた。母体由来細胞の除外方法の確立胎児付属物の分離・培養を行った場合、増殖スピードの早い母体細胞が混入していると、継代を続けるごとに母体細胞率が上昇し、最終的に全てが置換されてしまう。男児出産時の胎児付属物のみを研究試料として用い、FISH法を用いたY染色体検査にて母体細胞の混入の多い細胞株を除外した。特に胎盤の母胎面及び、羊膜に関しても、凝血塊の付着している母体面を剥離して培養することが母体細胞混入を避けるのに重要であった。高率に心筋に分化する胎児付属物の採取方法の確立Heparin加PBSにて組織を洗浄したのち、組織をハサミにて小片にミンチし、通常の10%牛血清入りDMEM(成長因子を入れない)にて培養した。培養の時間経過に伴って、組織片から直接間葉系幹細胞が周辺に遊走し分裂を開始した。採取直後に酵素反応を用いて細胞単離後に同様の培養を行った系では、細胞集率が高いが、雑多な細胞が混入している可能性があり、CD表面抗原でのFACS等による細胞機能評価及び、心筋誘導効率アッセイにより、心筋誘導効率が高く、分裂回数の多い初代細胞培養方法を確立した。培養方法の検討組織から単離抽出した間葉系幹細胞は、各種Mediumによって培養を行った。基本となるMedimはDMEM/MSCBMであった。さらに血清量についても検討を行った。さらに既存の血液製剤供給システムの使用を視野に入れてヒト新鮮凍結血漿などでも同様の検討を行い増殖が可能であるかを検討した。また幹細胞に対する、活性酸素暴露軽減を目的として低0_2下で培養を行った。前年度に引き続き研究を実施した。胎児付属物の分離・培養を行った場合、増殖スピードの早い母胎細胞が混入していると、継代を続けるごとに母体細胞率が上昇し、最終的に全てが置換されてしまう。男児出産時の胎児付属物のみを研究試料として用い、FISH法を用いたY染色体検査にて母胎細胞の混入の多い細胞株を除外した。特に胎盤の母胎面及び、羊膜に関しても、凝血塊の付着している母胎面を剥離して培養することが母胎細胞混入を避けるためには重要である。Heparinを加えたPBSにて組織を洗浄したのち、組織をハサミにて小片にミンチし、通常の10%牛血清入りDMEMにて培養した。組織から単離抽出した間葉系幹細胞は、各種Mediumによって培養を行った。基本となるMediumはDMEM/MSCBMである。また、臨床応用を視野に、既存の血液製剤供給システムの使用を視野に入れてヒト新鮮凍結血漿などでも同様の検討を行い増殖が可能であるかを検討した。また幹細胞に対する活性酸素暴露軽減を目的として低O_2下で培養を行った。

絨毛膜板直下の絨毛組織(幹絨毛)を細断した分画は最も増殖が良好で分裂回数は2030であった。一方で、基底脱落膜付近の絨毛組織(分枝絨毛)由来の細胞は接着細胞が最も早く確認されたが、分裂45回で増殖は停滞した。また、母体由来細胞の混入は幹絨毛から採取した細胞株では皆無だったが分枝絨毛から採取した細胞株においては8割以上であった。母体由来細胞の細胞株、胎児由来細胞の細胞株に選別後、各細胞株が有する機能を評価する為(1)RNAを抽出し、ES細胞特異的なシグナルの発現の差異(多分化能の有無)を確認した(2)CD表面抗原を用いたFACSを行った(3)心筋誘導アッセイにより、心筋分化率を比較した。有望な細胞株の増殖スピード上昇及び分裂回数増加を目指し至適培養条件を検討した。第一に臨床応用される細胞を培養する際に栄養供給物質として用いるヒト血清の調製法を検討した。温度管理、震盪時間等を調節することにより、培養初期の細胞接着の早期化を促し、移植細胞の必要細胞数である50,000,000個に3週間で到達する培養系を確立した。また、採取した間葉系幹細胞をピオグリタゾン(PPAR-γ活性化薬)の存在下で培養することにより、心筋への分化能を向上させることに成功した。
フェルミ液体の表面

常流動および超流動ヘリウム3表面上のウィグナー結晶の伝導率を測定しそれを理論的に解明した。ヘリウム液面上のウィグナー結晶は電子が3角格子を組んだ2次元結晶で、各格子点の下には液面の小さなへこみが形成される。このへこみが動くと、液体ヘリウム3中の準粒子を散乱して抵抗をうける。この抵抗を定量的に計算することで、ヘリウム3表面上のウィグナー結晶の伝導率を説明できることがわかった。温度が高いときにはヘリウム3中の準粒子間の散乱平均自由行程が十分に短いために粘性流体として振るまう。フェルミ流体の粘性率は温度の2乗の逆数に比例して低温になるほど増大するので伝導率は粘性に逆比例して温度とともに下降する。温度が下がり、準粒子間の平均自由行程がウィグナー結晶の格子間隔よりも長くなると伝導率は飽和して温度に依存しなくなる。さらに低温では、ヘリウム3が超流動状態になるので準粒子の励起スペクトルに変化が生じることによって伝導率の温度依存性に異常が現れることが自然に導かる。この理論的解釈は実験事実とよく一致する。本研究では超流動ヘリウム3のB相について実験をおこなったが、超流動ギャップに異方性をもつA相での実験を行う必要がある。本研究ではヘリウム表面に乗せた2次元電子系の伝導度などの物性を利用してヘリウム3表面のダイナミクスを研究することを目的とする。今年度は伝導度測定とプラズマ振動の測定を行なった。プラズマ振動の測定からは比較的早い振動数の現象に関する情報が得られる。今年度の実験では、ヘリウム4の上でマイクロストリップラインを用いてプラズマ共鳴が測定できることを確かめた。プラズマ振動は電子がウィグナー結晶を形成すると大きくその特性を変えることが分かった。この結束をもとに、ヘリウム3の上での実験を準備中である他方伝導度の測定は常流動ヘリウム3及び超流動ヘリウム3の上で行なうことができた。常流動ヘリウム3(T>1mK)では2種類の温度領域が存在することを明らかにした。すなわち、2030mK以上の温度では2次元電子の伝導度は液体ヘリウム3の粘性率によって支配されており、温度の2乗に比例する。この領域ではヘリウム3準粒子の平均自由行程は短く、粘性は古典流体力学的に扱うことが許される。それに対して低温側では準粒子が表面で弾道的に散乱されるようになるため、伝導度は温度依存性をほとんど失うことが分かった。この領域に関しては外国人研究員として滞在中のYu.Monarkha氏との共同研究によって理論的な計算を行ない、実験と定量的に一致することが確かめられた。今年度の最も大きな収穫は超流動ヘリウム3の上で世界でもはじめて2次元電子系の伝導度の測定が行なわれたことである。それによると、伝導度は超流動ヘリウム3中のボゴリューボフ準粒子の励起数にほぼ比例することが分かった。これは常流動ヘリウム3での結果とも非常に良く符合する結果である。さらに、非常に強い非線形性があることが確かめられた。その振舞いを理解するところまでは行っていないが、対破壊を含めたオーダーパラメータの集団励起モードとの相互作用の重要性を伺わせる結果が得られている。本年度は,以下の事項について研究を行った.1.昨年度までに測定した、常流動および超流動ヘリウム3表面上のウィグナー結晶の伝導現象を理論的に解明した。この抵抗を定量的に計算することで、ウィグナー結晶の伝導率を説明できることがわかった。その計算によれば、ヘリウム3が超流動状態になると、準粒子の励起スペクトルに変化が生じることで伝導率の温度依存性に異常が現れることが自然に導かれ、実験的観測とよく一致する。2.続いて2次元電子系のプラズモン共鳴を測定中である。現在用意したマイクロストリップラインを用いたセルでは電子の変移振幅が大きいために液面のへこみが消失しているものと考えられる。このような状況ではかえって単純な散乱メカニズムが働くものと期待される。
鎖長を制御した一次元的有機結晶光機能性材料作成の試み

近年、有機分子は個々の分子の構造や化学的特性の多様性からさまざまな機能性を持った材料として注目を浴び合成や物性の研究が行われている。これら有機分子の、とくにその異方性に注目して、機分子素子への応用を考える場合には分子一つ一つの特性に加えてそれらが集合体を形成することによっても新たな特性の発現と機能が付加される事にも留意しなければならない。したがって目的とする素子を得るためにはその集合過程を詳細に研究し集合体の構造をも制御することが必要である。日夜新たに合成されている無数の有機分子の中にはd電子系やπ電子系の相互作用により分子の分子面を平行にして積み重なり、結果として一次元的な分子カラムを形成する一群の分子が多数存在する。これらの分子の電子系はそのカラム長あるいは分子鎖長によってその物性、例えば非線形光学的な特性を変化させる。しかし、一般には高分子化学の分野において最近議論されているように鎖長を一定にした高分子の合成は非常に困難である。そこで本研究では、特に一次元的な相互作用により集合体を形成する有機分子に的を絞りその構造制御を目的として研究を行った。すなわち我々のこれまでの経験に基づき、真空蒸着法によるエピタキシャル成長法を種々の条件下で適用することにより一次元鎖配向方向と鎖長の制御を試みた。その結果、グリオキシム系やキノン誘導体について蒸着基板の種類や蒸着温度、蒸着速度等を制御することで、一定の鎖長をもつ薄膜結晶を作成することができた。同時に、基板面に平行にあるいは垂直方に一次元鎖を成長させることにも成功し、それぞれの場合において光学的な特性が大きく異なっていることが見いだされた。これらの研究においては単結晶基板上でのエピタキシャル成長がその構造制御のキーポイントであり、その成長の機構についても考察を行った。また、一連の研究において、選択的な重畳結晶成長という新しい有機多層膜の成長様式も見いだされ、鎖長と分子配向方向を制御した異種有機分子の多層膜構造を有した固体素子作成への発展が期待される。今後、本方法によって分子姿勢が制御されることにより品質の安定した機能性分子素子の応用へ向かうことも可能となった。本研究で得られた成果は国内外の学会において発表され、また論文として公表されている。有機材料の応用の中でもその非線形光学特性は無機材料にはない分極性の高さから大きな期待を集めている。本研究のような一次元的d電子系についての研究は少ない。電子的な一次元的相関を有する分子結晶においてその相関長を制御して、物質の光学的特性の相関長依存性を明らかにしようとするものである。特に本年度は、分子間に強いd電子の相関を持つ一次元系でその相関方向を基板に垂直に成長させ、更に、この分子と整合性は良いが電子的な相関はない他種分子を積層することで、共役長の揃った積層膜の作成を試みた。対象となる試料としてはグリオキシムの金属錯体を用いた。それは金属d電子が一次元的相関系を持つことが判っていることと、各種の金属原子を用いることが可能である点とによる。グリオキシムの金属錯体は様々な種類があり、それらの試料の合成をまず行い、これらの共役系の電子的相関を阻害する分子としてキノン系分子を考えた。薄膜試料作成は分子ビーム成長によりエピタキシャル成長させ、これまでに報告しているpoint-on-line整合性を作業指針として薄膜作成を行った。その結果、適切に選択された基板上にグリオキシム金属錯体の一次元系を垂直に成長させ、成長時間により鎖役長の制御を行い、さらにその上にキノン系分子を数層成長させることで共役系のタ-ミネーションを行う事ができた。ここで、興味ある結果として、あるグリオキシム分子上にキノン系の分子をエピタキシャル成長させると、グリオキシム結晶上にのみキノン系分子が成長する選択的重畳成長がみられることが判った。これを利用すれば、グリオキシムの鎖長のタ-ミネーションをほぼ完全に行うことができることになる。その結果については、現在論文投稿中である。

同時に、基板面に平行にあるいは垂直方に一次元鎖を成長させることにも成功し、それぞれの場合において光学的な特性が大きく異なっていることが見いだされた。これらの研究においては単結晶基板上でのエピタキシャル成長がその構造制御のキーポイントであり、その成長の機構についても考察を行った。また、一連の研究において、選択的な重畳結晶成長という新しい有機多層膜の成長様式も見いだされ、鎖長と分子配向方向を制御した異種有機分子の多層膜構造を有した固体素子作成への発展が期待される。今後、本方法によって分子姿勢が制御されることにより品質の安定した機能性分子素子の応用へ向かうことも可能となった。本研究で得られた成果は国内外の学会において発表され、また論文として公表されている。
金属レンズ共鳴プラズモンを利用したナノ分解能イメージング

金属ナノワイヤを無数に束ねた構造が,ナノサイズの物体を鮮明に観察することのできるイメージングデバイスとなることを計算により示した.イメージングメカニズムには金属ナノワイヤ上に誘起される局所的共鳴プラズモンを利用している.ワイヤにナノギャップを設けることで,高効率な広帯域共鳴特性が得られることを新たに見出した.本構造は,光の回折限界を超えた解像度でのイメージングを可能とする画期的なデバイスである.金属ナノワイヤを無数に束ねた構造が,ナノサイズの物体を鮮明に観察することのできるイメージングデバイスとなることを計算により示した.イメージングメカニズムには金属ナノワイヤ上に誘起される局所的共鳴プラズモンを利用している.ワイヤにナノギャップを設けることで,高効率な広帯域共鳴特性が得られることを新たに見出した.本構造は,光の回折限界を超えた解像度でのイメージングを可能とする画期的なデバイスである.本研究では,光ナノイメージングを目的とし,提案した金属ナノレンズを実際に作製,その光学特性を測定する.金属ナノレンズは,金属ナノロッドをアレイ状に配列させた構造であり,イメージングの際に金属ナノロッド固有の局所的表面プラズモンを利用している.金属ナノレンズのイメージング特性は,理論解析とともに3次元有限差分時間領域法を用いて計算により実証した.本年度は,研究計画に基づき,金属ナノレンズの作製を試みた.作製手法には,電子線リソグラフィとリフトオフ法を適用した.電子線リソグラフィはナノ構造を作製するうえで高精度かつ再現性がある.これらは,作製した構造が有する光学特性を評価する上で非常に重要となる.本研究では,電子線リソグラフィによりレジストへホールアレイのパターニングを行い,金属例えば銀を蒸着後,レジストをリフトオフすることによりホール部分に蒸着された銀のみを残し,銀ナノロッドアレイ構造の作製を試みた.電子線リソグラフィにより直径15nm,ピッチ75nmの正方格子状ホールアレイのパターンニングに成功した.レジスト膜厚は300nmとした.このホールアレイをテンプレートとし,銀を100nm真空蒸着後,リフトオフを試みた.結果,銀ナノロッドアレイを残すことができなかった.今後,真空度や蒸着速度の真空蒸着条件ならびにホール径を変えることにより銀ナノロッドアレイを得るための条件を調べる必要性があると考える.本年度は,ナノ分解能イメージングを実現する新しい金属ナノレンズを提案した.提案した金属ナノレンズは,金属ナノワイヤを扇形状に束ね,ワイヤの長さ方向にナノサイズのギャップを設けている.アレイ間にテーパーをつけることでナノの物体を拡大して観察する.観察側のピッチを光の波長以上に拡げればファーフィールド系での観察が可能となる.金属ナノレンズのイメージングにはワイヤ固有の共鳴プラズモン現象を利用している.有限長のワイヤに対して定在波となる振動数で共鳴し,像が得られる.このワイヤに複数個のナノギャップを設けることで定在モードをコントロールし,広帯域の共鳴プラズモンが励起されることを新たに発見した,この帯域が可視光領域に得られるよう設計することで金属ナノレンズによるカラーイメージングを実現する.これらの光学特性を3次元有限差分時間領域(FDTD)法により示した.ワイヤ長650nmの銀ナノワイヤに対し, 10nmのナノギャップを50nm間隔で設けたところ,周波数500-700THzの範囲にブロードバンドなプラズモン共鳴スペクトルが得られた.これはナノギャップを設けることで構成される50nm長のナノロッドにおける基本共鳴振動モード(622THz)をベースに,ナノロッドが相互作用を及ぼす範囲に複数個存在することによって全体で様々な振動モードを形成するためと考えられる.従って,提案したナノレンズは,基本となる単位ロッド長と全体長とを制御することによって,任意の帯域にてプラズモン共鳴を誘起し,ナノ分解能拡大カラーイメージングを実現する画期的なイメージングデバイスであるといえる.
高齢者に要求される新規咳反射作用薬の開発に向けた鎮咳薬の作用機序の完全解明

我々は、これまでに非麻薬性鎮咳薬が、5-HT_<1A>受容体活性化による電流(I_<5-HT>)を抑制し、この抑制作用はG蛋白質に共役した内向き整流性K^+チャネル(GIRK)の抑制によることを明らかにした。これらとは別に、難治性咳刺激物質ブラジキン(BK)が傍気管-気管支神経節(PTG)ニューロンを強く興奮させることなどを明らかにした。そこで、GIRK活性化電流の抑制作用と鎮咳作用との関連をさらに追究し、かつPTGニューロンにおけるアセチルコリンの作用に対するBKの作用を同じくパッチクランプ法を用いて調べた。【実験成績】1.急性単離したラット縫線核ニューロンにおいて、検討した7種の非麻薬性中枢性鎮咳薬はすべてI_<5-HT>を抑制し、その作用はGIRKの抑制によることが示唆された。2.鎮咳作用をもつδ-アンタゴニスト、ナルトリベン(Nal)ナルトリンドール(Na)も同様な作用を示した。3.GABA_B受容体アゴニストのバクロフェンはG_<I/O>蛋白質を介するGIRK電流(I_<Bac>)を惹起した。4.鎮咳薬デキストロメトルファン(DM)、クロペラスチン(Clo)および鎮咳活性をもつδ-アンタゴニストのナルトリベン(Nal)はI_<bac>を濃度依存的に抑制した。IC_<50>値は、それぞれ8.23×10^<-6>M、1.36×10^<-6>M、4.36×10^<-5>Mであった。その抑制作用の機序は、GTP-γSの細胞内環流実験の成績から、GIRKの抑制によることが示唆された。5.DM、CloおよびNalはI_<5-HT>、I_<Bac>およびGIRKに共役しているα_2受容体のノルエピネフリンによる活性化電流I_<NE>をそれぞれほぼ同じ濃度で抑制した。6.PTGニューロンにおいて、BKは、Achのムスカリン様反応に対しては相加的な影響を与えたが、ニコチン様反応に対しては増強効果を示した。我々は、これまでに非麻薬性鎮咳薬が5-HT_<1A>受容体活性化による電流を抑制し、それは内向き整流性K^+チャネル(GIRK)の抑制によることを明らかにしていた。鎮咳薬の構造は多岐にわたるにも関わらず、これまでに検討したすべての非麻薬性鎮咳薬がGIRK活性化電流を抑制することは、鎮咳作用の発現にGIRKの抑制が関与している可能性が十分考えられる。そこで、本年度は、最近鎮咳作用をもつことが注目されているδアンタゴニストがGIRK活性電流を抑制するのか否かについてラット縫線核から急性単離したニューロンを用いてパッチクランプ法で検討した。【実験成績】(1)δアンタゴニストのナルトリンドールおよびナルトリベンはともに5-HT 10^<-7>Mで惹起した内向き整流性K^+電流(I_<K(Gir)>を濃度依存的に可逆的に抑制した。前者のIC_<50>およびHill係数はそれぞれ、1.5x10^<-4>Mおよび1.6であった。後者のそれは、9.2x10^<-6>および1.0であった。ナルトリンドール10^<-4>Mは、5-HT誘発I_<K(Gir)>の濃度-反応曲線の最大反応を抑制した。この抑制作用は電位非依存性で、5-HT誘発I_<K(Gir)>の逆転電位はδアンタゴニストにより影響を受けなかった。GTP-γSの細胞内環流した標本において、5-HTで持続的に活性化されたI_<K(Gir)>に対して、スピペロンは影響しなかったが、δアンタゴニストはこの電流を抑制した。δアゴニストのDPDPEは5-HT誘発のI_<K(Gir)>に対して影響を与えなかった。以上の成績は鎮咳活性をもつδアンタゴニストもGIRKを抑制することがわかった。上記とは別に、難治性咳刺激物質ブラジキニン(BK)の傍気管神経節ニューロンに対する作用をパッチクランプ法で検討した。その結果、BKはMチャネル抑制により、このニューロンを興奮させることを明らかにした。3.GABA_B受容体アゴニストのバクロフェンはG_<I/O>

蛋白質を介するGIRK電流(I_<Bac>)を惹起した。4.鎮咳薬デキストロメトルファン(DM)、クロペラスチン(Clo)および鎮咳活性をもつδ-アンタゴニストのナルトリベン(Nal)はI_<bac>を濃度依存的に抑制した。IC_<50>値は、それぞれ8.23×10^<-6>M、1.36×10^<-6>M、4.36×10^<-5>Mであった。その抑制作用の機序は、GTP-γSの細胞内環流実験の成績から、GIRKの抑制によることが示唆された。5.DM、CloおよびNalはI_<5-HT>、I_<Bac>およびGIRKに共役しているα_2受容体のノルエピネフリンによる活性化電流I_<NE>をそれぞれほぼ同じ濃度で抑制した。6.PTGニューロンにおいて、BKは、Achのムスカリン様反応に対しては相加的な影響を与えたが、ニコチン様反応に対しては増強効果を示した。我々は、これまでに非麻薬性鎮咳薬が、5-HT_<1A>受容体活性化による電流(I_<5-HT>)を抑制し、この抑制作用はG蛋白質に共役した内向き整流性K^+チャネル(GIRK)の抑制によることを明らかにした。また、この作用は鎮咳活性をもつδ-アンタゴニストにも認められることも明らかにした。これらとは別に、難治性咳刺激物質ブラジキン(BK)が傍気管-気管支神経節(PTG)ニューロンを強く興奮させることを明らかにした。そこで本年度は、GIRK活性化電流の抑制作用と鎮咳作用との関連をさらに追究するために、GIRKと共役しているGABA_B受容体活性化電流に対する鎮咳薬の作用をパッチクランプ法で調べた。また、PTGニューロンにおけるアセチルコリンのムスカリン様作用およびニコチン様作用に対するBKの作用を同じくパッチクランプ法を用いて調べた。【実験成績】1.急性単離したラット縫線核ニューロンにおいて、GABA_B受容体アゴニストのバクロフェンはG_<I/O>蛋白質を介するGIRK電流(I_<Bac>)を惹起した。2.鎮咳薬デキストロメトルファン(DM)、クロペラスチン(Clo)および鎮咳活性をもつδ-アンタゴニストのナルトリベン(Nal)はI_<bac>を濃度依存的に抑制した。3.DM、CloおよびNalはI_<5-HT>、I_<Bac>およびGIRKに共役しているα_2受容体のノルエピネフリンによる活性化電流I_<NE>をそれぞれほぼ同じ濃度で抑制した。4.PTGニューロンにおいて、BKは、Achのムスカリン様反応に対しては相加的な影響を与えたが、ニコチン様反応に対しては増強効果を示した。
老化にともなう唾液抗菌物質の変化

摂食行動は栄養摂取上の問題だけでなく生きるうえでの基本的欲求の一つであり,特に高齢者にとっては食事の楽しみという観点からもQOLの実現に,歯・口腔の健康保持が重要である.唾液は,消化,潤滑・緩衝作用などをもつが,一方,種々の成長因子・抗菌物質が存在し,う蝕・歯周病をはじめとする歯科疾患に対する生体防御機構として重要な役割を果たしている.老化に伴う成長因子・抗菌物質の分泌量の低下により,外傷・感染などの慢性的侵襲に対する防御能が低下すると考えられるが詳細には解明されていない.成長因子としてEGF,NGF,IGFなどの存在が知られており,恒常性の維持や損傷の修復に関与すると言われている.しかしながら加齢に伴うこれら成長因子の変化については不明な点が多い.本研究は加齢に伴うSAM顎下腺におけるIGF-1の変化を分子生物学的および免疫組織学的に検討した.〈方法〉SAMP1とAKR/Jマウス1・5・9ヶ月齢の顎下腺を摘出し、totalRNA抽出とホモジナイズsample調製およびホルマリン固定を行った。totalRNA抽出後、IGF-1のプライマーを合成しRT-PCR法にて遺伝子発現量を測定した。また,ホモジナイズsample中のIGF-1量はRIA法を用い測定した.固定後、通法に従い包埋・薄切を行い,抗IGF-1抗体を用いLSAB法にて染色を行った。〈結果および考察〉IGF-1の遺伝子発現量およびIGF-1量は、両マウスとも老化に伴い減少し,同月齢のマウスで比較するとSAMP1はAKR/Jより発現量は減少していた,また,免疫組織学的にはげっし類独特の構造であるgranuler convoluted tubule(GCT)cellのみが染色され、染色性は老化に伴い低下し,9ヶ月齢においてSAMP1はAKR/Jマウスに比べ染色性が低下していた.以上の結果から、老化に伴いIGF-1量は減少し、唾液腺や歯周組織の代謝維持が崩れ、創傷の治癒不全あるいは術後感染などを引き起こすことが示唆された。よって人工唾液開発時にIGF-1をその一成分として含めることは意味があると考えられる.口腔外科領域では、抜歯などの観血的処置後の術後感染に注意を要するが、抗生剤などの化学療法のみならずラクトフェリン(LF)・ヒスタチン・リゾチーム・sIgAなどの唾液中に含まれる抗菌物質の生体防御反応が注目されている。唾液腺は加齢とともに萎縮し、唾液分泌量の低下などの機能低下を生じ、口腔乾燥をもたらすことから、抗菌作用も低下し、創傷の治癒不全あるいは術後感染などを引き起こす。本研究では、(1)LF(抗菌作用のみならず細胞のDNA合成促進作用を有する)、(2)インスリン様増殖因子(IGF-1)(組織の恒常性の維持に働く成長因子の一つであり唾液腺・唾液にも存在し、歯周組織の正常な代謝の維持あるいは損傷歯肉の修復作用を有する)の老化に伴う変化を老化促進モデルマウス(SAM)を用いて分子生物学的および免疫組織化学的に検討した。<方法>SAMP6とAKR/Jマウス1・5・9月齢の顎下腺を1対摘出し、total RNA抽出およびホルマリン固定を行った。固定後、抗LF抗体および抗IGF-1抗体を用いLSAB法にて染色を行った。total RNA抽出後、IGF-1のプライマーを合成しRT-PCR法にて遺伝子発現量を測定した。<結果および考察>抗LF抗体を用いると導管部が染色され、染色性は、老化に伴い高度陽性から中等度・軽度陽性へと低下していた。また、抗IGF-1抗体では、げし類独特の構造であるgranular convoluted tubule(GCT)cellのみが染色され、染色性は、抗LF抗体を用いた場合と同様に老化に伴い低下していた。また抗LF抗体および抗IGF-1抗体とも9月齢においてSAMP6はAKR/Jマウスに比べ染色性が低下していた。IGF-1の遺伝子発現は、老化に伴い減少していく傾向にあった。以上の結果から、老化に伴いLFおよびIGF-1量は減少し、抗菌作用が低下するばかりではなく細胞のDNA合成作用も低下させるため、歯周組織の代謝維持が崩れ、創傷の治癒不全あるいは術後感染などを引き起こすことが示唆された。

また,ホモジナイズsample中のIGF-1量はRIA法を用い測定した.固定後、通法に従い包埋・薄切を行い,抗IGF-1抗体を用いLSAB法にて染色を行った。〈結果および考察〉IGF-1の遺伝子発現量およびIGF-1量は、両マウスとも老化に伴い減少し,同月齢のマウスで比較するとSAMP1はAKR/Jより発現量は減少していた,また,免疫組織学的にはげっし類独特の構造であるgranuler convoluted tubule(GCT)cellのみが染色され、染色性は老化に伴い低下し,9ヶ月齢においてSAMP1はAKR/Jマウスに比べ染色性が低下していた.以上の結果から、老化に伴いIGF-1量は減少し、唾液腺や歯周組織の代謝維持が崩れ、創傷の治癒不全あるいは術後感染などを引き起こすことが示唆された。よって人工唾液開発時にIGF-1をその一成分として含めることは意味があると考えられる.
FITRとクロマト測定による超臨界流体相の吸着挙動の研究

本研究は、IRスペクトルとクロマトグラフという異なった原理の測定結果から、超臨界流体中での吸着特性を解明したものである。スペクトル測定では、超臨界CO_2中に微量に溶解した有機溶媒がシリカゲルへに吸着するときのIRスペクトルを、常圧から150気圧までにわたって透過法で測定した。これまで測定した溶媒はメタノール、アセトン、トリエチルアミン、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテルである。アミンを除く有機溶媒+CO_2/シリカゲル(SG800)系の水素結合OHバンドのIRデータから、超臨界流体領域では圧力が増加すると有機溶媒の吸着量が減少する結果が得られた。この結果は計算機シミュレーションで計算した吸着特性と同じであって、超臨界流体への溶解度の増加によって流体相への分配が増加するとともに、溶媒(CO_2)分子の競争吸着による溶質の排除が起こって溶質の吸着量が減少することが推定される。市販の液体クロマト用ポンプを利用して超臨界クロマト装置を新しく製作し、超臨界CO2中の微量のアセトンおよびベンゼンのSG800への吸着量を測定した。得られたクロマトグラムは大きなテーリングを示し、(a)吸着量の値がECP法による解析から得られること、(b)SG800の表面は不均一表面であること、がわかった。本研究による結論は以下の通りである。(1)クロマト測定から得られたアセトンの吸着等温線はIR測定から得られたものと定性的に一致する。(2)クロマト測定からの吸着等温線は高圧領域でより大きく減少する。この理由は水素結合より弱いファンデルワールス力の吸着への寄与が減少するためである。(3)スペクトル的にはSG800との水素結合を示さないベンゼンの吸着等温線と水素結合を示すアセトンの等温線は定性的に同じである。本研究の目的は,FTIRとクロマトグラフィーを用いて,超臨界流体相の吸着挙動を分子論的および熱力学的に研究することであった。平成7年度の研究成果を以下にまとめる。1.超臨界CO2に微量に溶解した有機溶媒がシリカゲルへに吸着するときのIRスペクトルを,常圧から150気圧まで透過法で測定した。これまで測定した溶媒はメタノール,アセトン,トリエチルアミン,アセトニトリル,テトラヒドロフランであるが,アミンを除く有機溶媒+CO2/シリカゲル系のIRデータは,超臨界領域で圧力が増加すると有機溶媒の吸着量が減少する結果が得られた。この結果は計算機シミュレーションで計算された吸着特性と同じであって,超臨界流体への溶解度が増加することにより流体相への分配が増加するが,溶媒分子の競争吸着による排除も無視できない要因であると推定できる。2.重水素メタノールの吸着実験では,表面シラノールのOHと重水素メタノールのOD間の交換反応が起こり,表面に露出したシラノール基の割合が約30%であることがわかった。3.超臨界流体クロマトグラフがほぼ完成し,IR測定に用いたシリカゲルをカラムに詰めてアセトン+CO2系のクロマト実験を行った。予備的なクロマトの保持容量のデータが得られ,クロマトのパルス応答をIR実験の条件に換算すると吸着スペクトルがほぼ再現する結果を得た。この結果の意味することは,水素結合が関与する吸着系では振動状態の変化と吸着量が対応しており,吸着分子のほとんどは水素結合しているということである。

スペクトル測定では、超臨界CO_2中に微量に溶解した有機溶媒がシリカゲルへに吸着するときのIRスペクトルを、常圧から150気圧までにわたって透過法で測定した。これまで測定した溶媒はメタノール、アセトン、トリエチルアミン、アセトニトリル、テトラヒドロフランである。アミンを除く有機溶媒+CO_2/シリカゲル(SG800)系の水素結合OHバンドのIRデータから、超臨界流体領域では圧力が増加すると有機溶媒の吸着量が減少する結果が得られた。この結果は計算シミュレーションで計算した吸着特性と同じであって、超臨界流体への溶解度の増加によって流体相への分配が増加するとともに、溶媒(CO_2)分子の競争吸着による溶質の排除が起こって溶質の吸着量が減少することが推定される。市販の液体クロマト用ポンプを利用して超臨界クロマト装置を新しく製作し、超臨界CO2中の微量のアセトンおよびベンゼンのSG800への吸着量を測定した。得られたクロマトグラムは大きなテーリングを示し、(a)吸着量の値がECP法による解析から得られること、(b)SG800の表面は不均一表面であること、がわかった。本研究による結論は以下の通りである。(1)クロマト測定から得られたアセトンの吸着等温線はIR測定から得られたものと定性的に一致する。(2)クロマト測定からの吸着等温線は高圧領域でより大きく減少する。この理由は水素結合より弱いファンデルワールス力の吸着への寄与が減少するためである。(3)スペクトル的にはSG800との水素結合を示さないベンゼンの吸着等温線と水素結合を示すアセトンの等温線は定性的に同じである。