hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高分子ナノ薄膜とバイオエレクトロニクスの融合による生体計測・制御技術の創製

本研究では、生体組織が有する微細構造を規範にした機能性高分子ナノ薄膜を創製し、細胞・組織・器官の各階層間に生じる生体電気信号の計測・制御技術を開発する。平成29年度の成果は以下のとおりである。(1)生体信号計測デバイスの開発インクジェットやスクリーン印刷法を用いて、エラストマー(例:SBS共重合体)からなるナノ薄膜表面に導電性ナノインクからなる電子回路を形成した。ナノ薄膜上に印刷した回路にLEDを載せ、別のナノ薄膜にて封止したところ、ハンダ付け不要でLEDと回路を電気的に接合できた。この電子化ナノ薄膜を皮膚に貼付したところ、生体表面においてもLEDを安定に作動させることに成功した。他方、ナノ薄膜上に導電性高分子であるPEDOT:PSSを印刷したところ、歪みに応じて抵抗値が直線的に増加することが明らかになった。そこで、ナノ薄膜の柔軟性・密着性・追従性を利用して、皮膚に貼付可能なナノシート型ひずみセンサを作製した。得られたセンサは、皮膚の伸展・収縮を妨げずに微小な変形(5%以内の歪み)を検出できることが示された。(2)細胞組織体の機能制御ナノ薄膜を利用した難治性潰瘍に対する脂肪組織由来幹細胞(ASCs)の移植手法を開発した。多孔質構造を有するナノ薄膜上で培養したASCsは、平滑構造のナノ薄膜と比べると、細孔構造の導入に伴う細胞外分泌物の増加が認められた。このASCs担持ナノ薄膜を積層し、皮膚欠損モデルマウスの背部に貼付したところ、ナノ薄膜を足場とすることで患部に均一にASCsを移植することに成功した。ASCs担持ナノ薄膜群と未処置群で治癒面積を比較したところ、ASCs担持ナノ薄膜群では11日後に有意に創部が縮小した。他方、微細加工技術を利用することで、ナノ薄膜表面に骨格筋細胞を異方的に配列させた。得られた筋管担持ナノ薄膜を電気刺激したところ、筋管細胞の収縮に伴い律動的な駆動をナノ薄膜全体に誘起させることに成功した。本研究では自己支持性高分子ナノシートの製造手法に印刷・分子集合技術を導入することで、生体機能の計測制御を可能にするプリンテッドナノ薄膜を創製した。導電性高分子やナノインクをナノシートの構成素材に適用することで、皮膚貼付型の生体電極や電子回路を開発した。また、相分離現象を利用することで多孔質ナノシートを調製し、分子から細胞に至る各種物質の透過制御に成功した。この時、多孔質ナノシートの表面で幹細胞を培養することにより細胞移植に応用した。さらに、温度応答性色素を担持したナノシート温度計を開発することで、筋肉組織における細胞から組織の発熱挙動をリアルタイムで蛍光イメージングすることに成功した。平成27年度の研究成果より、導電性ナノ薄膜の製造には目途がついたので、平成28年度では、多孔質ナノ薄膜をはじめとした生体組織に調和する物性(構造・機械物性)を有するナノ薄膜の開発を進める。また、微細構造を有するナノ薄膜を用いて細胞の組織化制御についても検討し、平成29年度に予定している生体組織から生じる電気信号の計測および制御に繋げる。これまでの成果より、生体信号を計測可能な導電性ナノ薄膜と細胞を担持可能な多孔質ナノ薄膜の調製に成功した。平成29年度では、これらの基盤技術を融合させることで、組織・臓器・個体各層における生体情報の計測や機能制御に取り組む。29年度が最終年度であるため、記入しない。生体医工学・生体材料学(1)「電子ナノ絆創膏」に関するプレスリリース(2)所属機関の研究者紹介ページ(3)所属グループのホームページ29年度が最終年度であるため、記入しない。
社会的少数者・弱者保護のための表現規制のあり方に関する比較法研究

言論規制は、例え犯罪防止目的であったとしても、言論の自由の侵害であると捉えられる。本研究では、言論規制が言論の自由を侵害することによって生じる害悪について検討し、そのような害悪が生じない場合での規制可能性について検討を行った。その結果、言論規制の害悪を萎縮効果との関連で論じることが多いことから、萎縮効果が生じない場合、例えば話者が当該言論を犯罪行為の一部として行っている場合には、規制が許容される余地があることがわかった。このことは、名誉毀損法における現実の悪意の理論で紹介されているものであり、今後、この法理の発展・応用を検討する必要があると結論した。平成25年度は、家庭の事情で研究について遅れが生じ、それに伴い、研究計画の変更を行わざるを得なくなった。資料の蒐集については、判例と論文について、いくつか参考となる事例や文献を集めたものの、それらの整理や分析に着手することはできなかった。また昨年度からの研究成果の一部を論文として取りまとめることもできなかった。このことにより、当初予定していた研究会での報告を行うことができず、またその報告を足がかりとして平成26年度に行う予定の学会報告をすることができなかった。他方で、平成25年度に予定していた、言論によって発生した害悪、または損害について民事救済を与えることの是非については、25年度後半にレストランにおける表示の誤りが大きく取り上げられたこともあって、虚偽の表示と民事救済というテーマで取りまとめるという方向性を定めることができた。犯罪抑止のために、有害とされる言論を予め規制することができるかという問題については、平成25年度にイギリスにおいて、強姦を描写するビデオの視聴を犯罪化する法案が準備されているうという報道があった。そこで9月に予定していたアメリカにおけるインタビュー調査を取りやめ、イギリスにおいて、わいせつ表現を規制する法的枠組みについての調査、資料蒐集を行った。この訪問調査については、現地で多くの文献に目を通した他、ロンドン大学に提出された学位論文の閲覧と複写を行うなど、一定の成果を得ることができた。なお、当初予定していたインタビュー調査については、平成26年度に時期を見て実施するか、別の方法をを試みる予定である。平成24年度は、概ね当初の研究計画を実施し、一定の成果を上げることができた。資料の蒐集については、アメリカ法のデータベースを用いて、判例と論文を多く蒐集し、整理した。一般の文献については、24年度の研究のみならず、今後の研究の基礎的文献として利用する予定であり、3年間の研究における基礎を確立することができたと言える。これらの文献を用いて行った研究の成果は、平成25年1月27日に北陸公法判例研究会において「嘘つき・ほら吹き・言論規制ーUnited States v. Alvarez, 130 S. Ct. 2537 (2012)を中心に」として報告した。これは虚偽の言論を規制する法律の合憲性が問題となり、その違憲審査基準が問題になるという、本研究が最も焦点をあてる内容が取り上げられた事例である。同判例については雑誌アメリカ法に判例紹介を執筆し、25年中には出版される見通しである。インタビューについては、先方とのスケジュールの調整のために、時期と場所の変更があったものの、初期の計画を実施することができた。Ravitch教授からは、憲法判例の分析における事実調査(または事実認定)の重要性について指摘を受けた。またUCLA School of Lawで行われたKenrick准教授とのインタビューでは、言論規制法の分析において、憲法規範の問題にのみ注目することの危険性、具体的には、刑事法の諸規定や概念を応用することの重要性が指摘された。言論規制法の適用において行為者の主観面に注目する必要があり、その際には刑事法の知見が有用であるという指摘は、憲法規範の文言分析や判例研究を中心とする我が国の憲法学とは違った視点を提供しており、有益であった。また、同ロースクールの他の教授との意見交換も行われ、今後の研究において協力を得られる人脈が拡大し、その意味でも有意義な訪問調査となった。平成26年度は、研究課題が掲げる、社会的弱者を保護する目的で行われる言論規制について、わが国で大きで裁判例が見られたので、その分析と取りまとめを中心に研究を行った。京都朝鮮学校に対する抗議行動をヘイト・スピーチとして高額賠償を認定した一連の裁判例については、裁判の進展ごとに、内外の、とりわけ米国の研究者と積極的な情報・意見交換を行った。この結果、米国の研究者の間で組織される、大規模な、言論規制法の比較研究プロジェクトに関わることになり、研究ネットワークの拡大に成功した。また、ヘイト・スピーチに関する平成26年度の研究の成果は、平成27年5月下旬に米国で開催される、Law and Society Associationの年次総会で報告することが決定している(プロポーザル承認済み)。アメリカにおける言論規制法については、文献や論文資料などの蒐集に多くの時間を割き、一定の成果をあげることができた。

弱者保護のためとはいえ言論規制が許されるかという問題については、言論規制が言論の自由に与える最も大きな問題である、言論の萎縮効果という観点から検討を加え、萎縮効果が発生しない場合には言論規制を行うことができるか、できるとすればそれはどのような場合かを探求した。この成果は、米国の研究者の論文紹介という形式で小論に取りまとめた(現在印刷中)。その他、萎縮効果との関係で、食品の成分の虚偽表示を規制する諸立法との関係をどのように理解するかという新たな研究課題を得ることができた。言論の自由家庭の事情により、研究課題全体について遅れが出ているが、10月以降から徐々に通常の生活に戻り始め、平成25年度、26年度において、その遅れを取り戻せるよう、鋭意研究を進めている他、特に26年度の研究に生かすことができる形で、国内の複数の研究者を訪問し、研究における示唆を得た。この成果は26年度において十分に生かすことができるよう、努力したい。研究計画書に記載した研究は、実施時期や場所の多少の変更があったものの、予定していたものについては全て実施することができた。違憲審査基準の問題については、用語法が、日本人研究者にとってはやや複雑な展開を見せていることもあって、より多くの時間をかける必要性を感じた。また、表現規制以外の分野における違憲審査基準の問題をあわせて検討しなければならないという、課題も浮き彫りになった。しかしながら、日常における資料蒐集や資料分析に加えて、出張やその他の費用支出を伴う研究計画については、適切かつ確実に行うことができ、成果を上げることができた。従って研究は概ね順調に進展していると評価できる。平成26年においては、研究が遅れている項目である表現規制の審査基準にかかわる議論をまとめ、国内での議論とアメリカで行われている議論、とりわけ審査基準に関する用語法の混乱と、我が国における審査基準のあり方についての議論をまとめる方向で研究を進めたい。平成25年度の国内の研究者の訪問調査で、言論によって生じた精神的苦痛の問題をどのように考えるかという課題について、本件研究課題と関心を同じくする研究者と情報、意見交換をすることができたので、26年度はこれをさらに発展させる方向で、可能であれば、論文の執筆、発表、学会または研究会での報告に結びつくように、進めていきたい。平成25年度は、表現規制の問題に加えて、ある言論によって発生した害悪を民事訴訟において救済しようとすることが可能か否かを検討する研究に着手する。具体的には、24年度において蒐集した資料をより詳細に整理分類し、簡易データベースの構築を段階的に進めて行く予定である。データベースの構築については本研究の最終年度に一定の成果を上げるように準備するが、そこで扱われるデータについては多ければ多いほど良いため、早い段階から蒐集と整理を始める必要がある。また、我が国では、違法薬物の取引に関する情報が掲載されたインターネット上の掲示板の管理者が、情報を適切に削除したかったことを理由に書類送検されるという事案が発生しており、米国のロースクールの教授や実務家もこれに注目している。
音声とジェスチャーの分節化：発達認知脳科学的手法による相互発達過程の解明

本研究では、非言語コミュニケーションの発達的変遷を解明するために、発達科学と認知神経科学の先端的計測手法を用いて、音声とジェスチャーの分節化能力の相互発達過程を明らかにする。ヒトは生後間もなくして、養育者の「ことば」だけではなく、乳幼児に対するリズミカルな身振り手振りに出会い、自分たちなりのジェスチャーを使って養育者に答える。乳幼児はどのようにして養育者のジェスチャーを理解しているのであろうか?また、乳児のジェスチャーの理解と「ことば」の理解はどのような関係にあるのか?これらの問いに挑戦するため、本研究では、【研究項目1】ジェスチャーの分節化の初期発達に関する発達脳科学的研究【研究項目2】ジェスチャーの分節化に音声が与える影響に関する縦断的研究の2つの研究項目を実施している。本年度は、【研究項目1】を重点的に実施した。【具体的には、音声の分節化能力を評価するための統計学習課題、及び脳機能計測システムを使用して、乳幼児がジェスチャーの分節化に使用する手がかりを行動と脳活動レベルから特定する研究を行った。行動レベルにおいては、複数のジェスチャーを乳児に呈示し、乳児の注視行動とともに、乳児の腕運動もモーションキャプチャ装置で計測した。これらのデータを分析した結果、刺激視聴中の乳児の腕運動がジェスチャーの再認パフォーマンスと有意な関係にあることを発見した。本研究成果は国際会議に発表予定であり、更にデータを追加して、有力国際誌に投稿するよていである。乳児を対象としたジェスチャー認知の実験結果は、ジェスチャー刺激呈示中の乳児の腕運動が刺激のエンコードと深い関わりがあることを見いだすことができた。この発見は、新規なものであり、乳児研究だけでなく、広く動作の記憶などに発展可能である。引き続き、脳活動計測実験のデータ分析を平行して実施することで、より広範囲にインパクト与えられる可能性がある。次年度は、【研究項目1】と平行して、【研究項目2】を実施する。つまり、【研究項目1】の参加児を対象に、ジェスチャーの分節化に音声が与える影響に関して3ヶ月に1回の頻度で計測を行う。これらの縦断的な知見を統合することで、音声とジェスチャーの分節化の相互発達過程を明らかにする。脳活動計測に関しては、近赤外線分光法(NIRS)、及び、脳波計(EEG)を用いて、発達初期の乳児(6ヶ月児、8ヶ月児、そして10ヶ月児)がジェスチャーの分節化に使用する手がかり(具体的には、統計的手がかり、及び、動作の運動特徴)、及び、発達初期の乳児における分節化に関連した脳活動(具体的には、分節化された単語の開始点を基準(0)として350msから500ms内に生じる前頭領域の脳活動の変化)を特定する。
ホルマリン固定標本を用いた絶滅種・希少種のDNA分析による系統類縁解析の試み

絶滅種・希少種の系統を解析する目的で,ホルマリン固定後長期保存された魚類標本からのDNA抽出法および多型の解析手法に関して検討を行った。DNA抽出に関しては(1)組織の物理的粉砕,(2)組織溶解に先立つホルムアルデヒドの不活化処理,(3)プロティナーゼKによる組織溶解の条件の最適化,(4)組織溶解液からのDNAの回収条件の最適化の4点に関して手法の改良を行った。その結果(1)物理的な組織の粉砕は組織溶解を容易にするが,DNAをも切断する可能性があり避ける方が良く,(2)トリス・グリシンバッファーの処理法を工夫して短時間で効率的にホルムアルデヒドの除去が可能となるようプロトコルを改変した。(3)DTT添加した4M尿素を含むバッファーを用いて高温でプロティナーゼKの連続添加が最適であった。(4)回収されたDNAの収量とその精製度がPCR反応の可否に大きく影響した。エタノール沈殿等の回収法では精製度は低く,シリカマトリックス等を用いた精製では収量が極めて少なかった。しかしハイドロキシアパタイトを用いたDNA回収ではシリカマトリックスを用いた場合に匹敵する精製度が得られ,かつDNA収量も多く好成績であった。mtDNAのチトクロームb領域の一部のPCR増幅を行ったところ,20年前までのシロザケ標本に関しては約500塩基対の増幅が可能であった。PCR反応によるDNA増幅の長さには回収されたDNAの状態により限度が異なり,リュキュウアユ,クニマス等の特に古い標本ではmtDNAの約500塩基対の増幅も可能ではなかった。核DNAのマイクロサテライト領域では,解析にせいぜい500塩基対までといった短い断片が解析に用いられることから,ホルマリン標本を用いた系統解析,特に近縁種間の系統解析にはマイクロサテライト解析を行うことが有効であると考えられ,現在解析中である。絶滅種・希少種の系統を解析する目的で、ホルマリン固定された長期保存標本からのDNA抽出手法およびDNA多型の解析手法に関して検討を行った。DNA抽出に関しては(1)組織の物理的粉砕、(2)組織溶解に先立つホルムアルデヒドの不活化処理、(3)プロティナーゼKによる組織溶解の条件の最適化、(4)組織溶解液からのDNAの回収条件の最適化という四つのポイントに関して、既報の情報と併せてDNA抽出手法の改良を行った。(1)に関してはBIO 101社の専用機とキットを用いることで処理時間の短縮と効率化が可能であった。この処理の後トリス・グリシンバッファーにより(2)の処理を行った。さらに4M尿素を含むバッファーを用いて55°CでプロティナーゼKの連続添加が、(3)の組織溶解に関しては最適であった。また、(4)に関しては現在なお検討中であるが、塩析法により除タンパクを行った後にエタノール沈殿を行うことにより、DNAの回収を行っている。DNA多型の解析に関しては、回収されたDNAにRAPD法を用いると明瞭なバンドパターンを示さず、スメア状になることで明らかなように、DNAの断片化が進んでいるために、PCR法による目的領域の増幅が必須である。PCR増幅が可能な長さに関しても、今後さらに検討する必要があるが、本研究における実験ではシトクロームb領域の約500塩基対の増幅が可能であった。過去の報告からも800塩基対程度の増幅がせいぜいであることから、多型解析には高精度のデータが得られる塩基配列決定が必要となるであろう。

本研究では10年20年ホルマリン中に保存されていた、シロサケおよびリュウキュウアユの数個体について上記領域の増幅が可能であることを確認した後、シロサケの1個体について、遺伝子組み換え手法を用いた塩基配列の決定を行い、487塩基対の解析に成功した。絶滅種・希少種の系統を解析する目的で,ホルマリン固定されて長期間保存された魚類標本からのDNA抽出法およびDNA多型の解析手法に関して検討を行った。DNA抽出に関しては(1)組織の物理的粉砕,(2)組織溶解に先立つホルムアルデヒドの不活化処理,(3)プロティナーゼKによる組織溶解の条件の最適化,(4)組織溶解液からのDNAの回収条件の最適化の4点に関して前年度に引き続き手法の改良を行った。その結果(1)物理的な衝撃は最小限にとどめるのがよく,(2)トリス・グリシンバッファーの処理法を工夫して短時間で効率的にホルムアルデヒドの除去が可能となるようプロトコルを改変した。(3)DTT添加した4M尿素を含むバッファーを用いて高温でプロティナーゼKの連続添加が最適であった。(4)回収されたDNAの収量とその精製度がPCR反応の可否に大きく影響した。エタノール沈殿等の回収法では精製度は低く,シリカマトリックス等を用いた精製では収量が極めて少なかった。しかしハイドロキシアパタイトを用いたDNA回収ではシリカマトリックスを用いた場合に匹敵する精製度が得られ,かつDNA収量も多く好成績であった。mtDNAのチトクロームb領域の一部のPCR増幅を行ったところ,10から20年前のシロザケ標本に関しては500塩基対までの増幅が可能であった。PCR反応によるDNA増幅の長さには回収されたDNAの状態により限度が異なると考えられ,リュキュウアユ,クニマス等の特に古い標本ではmtDNAの約500塩基対の増幅も可能ではなかった。本研究では情報の蓄積の多いmtDNAに注目した。しかし,核DNAのマイクロサテライト領域では,解析にせいぜい500塩基対までといった短い断片が解析に用いられることから,長鎖のPCR増幅が困難であるホルマリン標本を用いた系統解析,特に近縁種間の系統解析にはマイクロサテライト解析を行うことが有効であると考えられ,現在解析中である。
文化表象としてのアート・インスティテューション

20世紀以後の芸術における制作・受容論を考える上で重要な「芸術の場」としての研究活動機関=アート・インスティテューションについて,それらの多様化する状況を調査した。主要な分析対象は欧米を中心とする近現代美術関連の研究機関,ビエンナーレに代表される短期開催の芸術系イヴェントの運営形態とその変遷である。今年度は,6-8月の事前調査と訪問先の絞込み,相手先との調整を経て,9月にヨーロッパの3力国を訪れ,各地で視察とインタビュー,資料収集を行った。ドイツでは,20世紀後半に開始した定期開催型プロジェクトの嚆矢とされる第12回ドクメンタ(カッセル,45年毎開催),第5回彫刻プロジェクト(ミュンスター,10年毎開催)を中心に,デュッセルドルフ,ケルン,フランクフルト,ダルムシュタットの美術館,芸術協会と財団形式のアートスペースを視察し,資料収集とともに運営、助成形態についてスタッフおよび同施設で活動したアーティストから話を聞いた。また,オランダのヴァン、アッベ美術館(エイントホーヴェン),ベルギーのヴィールアートセンター(ブリュッセル)を視察し,現地のアーティストから情報収集と資料収集を行った。これらの調査で収集した文献・映像・画像資料にっいて整理し,研究会において口頭発表を行った。なお,本研究で調査した内容については,今後さらに継続して研究を進めていく。20世紀以後の芸術における制作・受容論を考える上で重要な「芸術の場」としての研究活動機関=アート・インスティテューションについて、それらの多様化する状況を調査した。主要な分析対象は欧米を中心とする近現代美術関連の研究機関、ビエンナーレに代表される短期開催の芸術系イヴェントの運営形態とその変遷である。今年度は6-8月の事前調査と訪問先の絞込み、相手先との調整を経て、9月13日から29日にかけて渡欧し、各地で資料収集を行った。ヴェニス、トルコ、リヨンで開催されたビエンナーレを視察し、地方文化行政と民間参画の関係について運営スタッフに話を聞いた。また、リューネブルク大学(ドイツ)のアートスペースKunstraum der Universitat Luneburgを訪問し、大学における企画制作と学生教育について、所長・所員と意見交換を行った。非収集展示機関としては、ドイツに特徴的な芸術協会(Kunstverein)について、ハノーファーで民営と公営の各館(Kestner GesellschaftとKunstverein Hannover)を、またパリの市立機関Palais de Tokyoを訪問し、企画制作と周辺事業(広報活動、普及・教育活動、資金調達など)のありかたについて館長、学芸員と意見の交換を行った。その他、フランスの現代美術地方基金(Fonds Regional d'Art Contemporain)イル=ド=フランス支部le plateauを訪問し、地方行政との連携によって学校など外部施設で開催する企画の制作運営について、また民間財団として展示施設とコレクションをもつカルティエ文化財団の催事企画担当者と同財団の制作運営について話し合った。国内でも仙台、宇都宮、横浜の諸機関と作家を訪問し、意見交換と資料の閲覧・収集を行った。この訪問で収集した文献・映像・画像資料の整理を行ない、研究会において口頭発表を行った。20世紀以後の芸術における制作・受容論を考える上で重要な「芸術の場」としての研究活動機関二アート・インスティテユーションについて、それらの多様化する状況を調査した。今年度は後発国の調査を主眼とし、6-8月の事前調査と訪問先の絞込み、相手先との調整を経て、9月にアジアの二カ国を調査したほか、2007年3月にロシアを訪れ、各地で視察とインタビュー、資料収集を行った。シンガポールでは、初めて開催された同国のビエンナーレを中心に市内の美術館等を視察し、既存の行政・宗教施設を文化活動に転用する中での行政との関わり方を中心にディレクターをはじめ運営スタッフに話を聞いた。また、これと同時期に開催される韓国の光州ビエンナーレを視察しビエンナーレ間の連携について運営スタッフに話を聞いたほか、ソウル市内の国公立美術館、およびNPO、民間財団等の運営する美術館、ギャラリー、アートスペースを複数訪問し、ソウルを中心とする韓国の文化施設、特にオルタナティヴ・スペースの運営について、各施設の所員と意見交換を行った。3月に訪問したモスクワでは、市内の数十箇所で開催されたモスクワ・ビエンナーレのうち主だったものを視察し、第1回との比較、モスクワ開催の背景等について、現地のジャーナリストから話を聞き、意見交換を行った。これらの調査で収集した文献・映像・画像資料について整理し、研究会において口頭発表を行った。

また,オランダのヴァン、アッベ美術館(エイントホーヴェン),ベルギーのヴィールアートセンター(ブリュッセル)を視察し,現地のアーティストから情報収集と資料収集を行った。これらの調査で収集した文献・映像・画像資料にっいて整理し,研究会において口頭発表を行った。なお,本研究で調査した内容については,今後さらに継続して研究を進めていく。
術後早期肺血栓塞栓症発症における肺血管内皮障害と活性化血小板の関与について

術中および術後の合併症として肺血栓塞栓症はいったん発症すると生命の危険を伴う重症の周術期合併症として認識されてきた。これまで術直後の詳細な報告はないにもかかわらず、術後急性期の肺血栓塞栓症の発症頻度は比較的低いと考えられてきた。我々は約62名の人工股関節置換術において、術中経食道心臓超音波検査による塞栓子の持続的検出を行った。その結果、骨セメントを使用した群の全例(20例中20例)に巨大超音波陽性塞栓子所見を認め、骨セメント非使用群においても42例中9例に超音波陽性所見を認めた。超音波陽性塞栓子出現時には一過性の右心系の負荷所見を認めたのみであったが、術直後に2名が軽い呼吸器症状を訴えた。術翌日に全例において肺血流シンチ検査を行ったところ、62例中9例(15%)において術後一日目にすでに肺塞栓症の診断がなされた。この肺塞栓症の発生頻度は一般の外科手術術後肺塞栓発生頻度に比べ驚くべき異常に高い値である。さらに、我々は術中超音波陽性の巨大塞栓子陽性症例群において術直後に肺塞栓症を発症しているか検討した。直径5mm以上の術中巨大塞栓子が検出された22名の人工股関節置換術患者を対象に手術後数時間以内に肺動脈造影スパイラルCT(解像度1.25mm)を施行した。3D画像を構築し、詳細に観察したが術中超音波陽性巨大塞栓子を確認している22名全員に肺血栓塞栓症の発生は確認できなかった。この結果、超音波陽性塞栓物質は直接的な肺動脈塞栓子とは考えられず、術後超早期肺血栓塞栓症発生における原因として脂肪や骨セメントなどによる肺血管内皮機能障害が発生し、障害部位において術後の活性化血小板の出現や血液過凝集時期に二次血栓を形成し、術翌日に肺動脈塞栓症を発症することがわかった。この研究は術後肺塞栓症の発生メカニズムを明らかにし、今後術後超早期肺塞栓症予防法の確立が医療安全管理に必要であることを示唆する。【はじめに】術後超早期の肺血栓塞栓症発生機序の解明および周術期における超音波検査所見の定量的評価と術後肺血栓塞栓症発生および重症度評価の予見、さらには血小板凝集抑制療法を含めた抗血液凝固療法の治療内容と治療開始時期の確立および治療効果の判定を行いたい。【目的】経食道超音波検査(TEE)で検出された巨大塞栓子が術後肺塞栓症をいつ発症するかどうかを検討した。【対象】骨セメントを使用した人工股関節置換術患者において、術中TEEで塞栓子を検出した42症例において術日と術後1日目に肺塞栓症の有無を検討する。術当日MDCT検査を施行群(MDCT群22名)術後1日目に肺血流シンチグラム検査を施行群(PLS群20症例)を対象とした。【方法】麻酔導入後TEEプローベを挿入し右房長軸像を連続記録した。塞栓子検出時には最大塞栓子面積を計測し0.5cm2以上でMDCT (POD0)もしくはPLS検査(POD1)を施行した。【結果】両群の年齢、体重、手術時間、麻酔時間、出血量、既往歴に差はなかった。

術中心拍数、血圧、酸素化能、呼気終末二酸化炭素分圧に両群間に有意差はなかった。術中観察されたTEE所見(右房充満度、時間、巨大塞栓子の長軸長、最大断面積)には両群間に差がなかった。POD0施行したMDCTでは全例に肺塞栓症は検出できなかった。POD1に施行したPLSでは20例中5例(25%)に肺塞栓を検出した(p<0.018)。【結論】術中TEEで塞栓子を検出した骨セメント使用人工股関節置換術患者において高率に肺塞栓症を検出したが、術日には検出されず全例術翌日に検出された。術中に検出された巨大塞栓子は直接的に肺動脈を閉塞せず、二次的に肺動脈を術翌日までに閉塞していることがわかった。これは骨セメントに起因する巨大塞栓子により、肺血管内皮障害が発生し、術後に起こる血液凝固能の活性化と相互作用を起こし、肺動脈内に二次血栓を形成したのではないかと推測される。今後、骨セメントと肺血管内皮障害との関係および血液凝固能活性化と二次血栓との関係について明らかにしたい。術中および術後の合併症として肺血栓塞栓症はいったん発症すると生命の危険を伴う重症の周術期合併症として認識されてきた。これまで術直後の詳細な報告はないにもかかわらず、術後急性期の肺血栓塞栓症の発症頻度は比較的低いと考えられてきた。我々は約62名の人工股関節置換術において、術中経食道心臓超音波検査による塞栓子の持続的検出を行った。その結果、骨セメントを使用した群の全例(20例中20例)に巨大超音波陽性塞栓子所見を認め、骨セメント非使用群においても42例中9例に超音波陽性所見を認めた。超音波陽性塞栓子出現時には一過性の右心系の負荷所見を認めたのみであったが、術直後に2名が軽い呼吸器症状を訴えた。術翌日に全例において肺血流シンチ検査を行ったところ、62例中9例(15%)において術後一日目にすでに肺塞栓症の診断がなされた。この肺塞栓症の発生頻度は一般の外科手術術後肺塞栓発生頻度に比べ驚くべき異常に高い値である。さらに、我々は術中超音波陽性の巨大塞栓子陽性症例群において術直後に肺塞栓症を発症しているか検討した。直径5rnm以上の術中巨大塞栓子が検出された22名の人工股関節置換術患者を対象に手術後数時間以内に肺動脈造影スパイラルCT(解像度1.25mm)を施行した。3D画像を構築し、詳細に観察したが術中超音波陽性巨大塞栓子を確認している22名全員に肺血栓塞栓症の発生は確認できなかった。この結果、超音波陽性塞栓物質は直接的な肺動脈塞栓子とは考えられず、術後超早期肺血栓塞栓症発生における原因として骨セメントなどによる肺血管内皮機能障害が発生し、障害部位において術後の活性化血小板の出現や血液過凝集時期に二次血栓を形成し、術翌日に肺動脈塞栓症を発症することがわかった。この研究は術後肺塞栓症の発生メカニズムを明らかにし、今後術後超早期肺塞栓症予防法の確立が医療安全管理に必要であることを示唆する。
大規模斜面崩壊の高精度編年に向けた第四紀地質学と酸素同位体比年輪年代学の挑戦

山梨県韮崎市ドンドコ沢(南アルプス)において、奈良ー平安時代に発生した大規模崩壊(深層崩壊もしくは岩石なだれ)移動物質に含まれる大径樹幹化石を採取し、その酸素同位体比年輪年代を得るための試料調整を行った。現在、年代の推定に必要な酸素同位体比の計測を行っており、近い将来には1年単位で枯死年代が求められる見込みである。同様の試料採取は、山梨県早川町七面山東面(南アルプス)でも実施し、処理と解析を進めている。七面山では西暦1600年代には大規模崩壊地が形成されていたことが既往研究の史料調査で判明しているが、本研究ではそれをさらに遡った時代に崩壊地が形成されていた証拠を示したいと考えている。さらに、日本アルプスの周縁山地における大規模崩壊の発生年代を推定するため、岐阜県郡上市水沢上地すべり地においても大径樹幹の試料採取を行い、調整及び計測を続けている。この崩壊地では酸素同位体比年輪年代の算出に先行して14C年代測定も行われており、その結果からみて、大規模崩壊は近傍の荘川断層帯が発した1596年天正地震に伴う強震動で発生した公算が強い。この他、試料採取の準備のため、日本アルプスとその周縁山地を含む山梨県北杜市や岐阜県高山市、長野県松本市等で予察的な野外調査を行った。本年度の研究成果は「第四紀研究」(日本第四紀学会)など査読付き学会論文において公表し、Asia Oceania Geosciences SOcietyや日本地理学会や日本地球惑星科学連合大会において口頭またはポスターで発表した。また他分野との意見・情報交換のため、2018年12月に群馬大学で開催された弘仁地震シンポジウム(群馬県の斜面崩壊に関連)にて成果を発表した。研究代表者の国内留学等があり、研究分担者・連携研究者等との共同野外調査ならびに単独調査が当初の予定数より行えなかった事情がある。また採取試料を精査したところ、予想外に保存状態が悪く、年輪の計数や酸素同位体比の測定が困難であった事例も複数あった。このような理由により、2018年度は当初の計画より進度がやや遅れた。当初予定していた野外地質記載・試料採取地点での調査をできるだけ速やかに実行し、測定試料数を増やすことに努める。また新たな調査地を見いだせるように努める。研究代表者の国内留学等の事情により、当初の予定より野外調査・試料採取のための国内出張回数が減じたため。
ヒストン脱アセチル化酵素１（ＨＤＡＣ１）ｓｉＲＮＡの遺伝子導入による関節炎治療

HDAC1に標的を絞り、siRNAの膝関節投与およびエレクトロポレーションを用いた遺伝子導入による局所治療を試みた。体重や関節炎の臨床評価には差は認めず、全身の関節炎に関する治療効果は認めなかったが、膝関節内のHdac1の発現は抑制され、滑膜増殖も抑制されていた。マウス滑膜組織から単離した滑膜線維芽細胞の炎症性サイトカイン産生能には治療群とコントロール群で差を認めなかった。HDAC1 siRNAの導入による関節破壊抑制効果はサイトカイン制御ではなく、滑膜増殖抑制に起因することが示唆された。HDAC1を標的としたin vivo遺伝子導入により局所関節において滑膜炎の制御が可能であることを示した。【結果】投与したsiHDAC1は蛍光顕微鏡により滑膜、半月板、軟骨への集積を認め、関節内への確実な投与が確認できた。総関節炎スコアはLPS投与後から増加し、各群とも8日目頃にピークを迎えた。肉眼的総関節炎スコアにコントロール、非治療群、siRNA投与による治療群の間で明らかな差は認めなかった。摘出した左膝関節の滑膜組織から採取したmRNAの解析ではコントロール、非治療群と比較して、治療群ではHdac1の遺伝子発現が減少した。組織学的評価ではsiHDAC1投与マウスにおいて滑膜増殖が抑制され、軟骨変性、骨びらんも軽度であった。また滑膜組織中のHDAC1はsiHDAC投与マウスでは発現が低下していることを免疫染色で確認した。本研究では、HDAC1に標的を絞り、siRNAの膝関節投与およびエレクトロポレーションを用いた遺伝子導入による局所治療を試みた。DBA/1マウス(雌、7週齡)抗II型コラーゲン抗体カクテルとLPSを投与して抗コラーゲン抗体誘導関節炎を誘導した。次に最も導入効率の高かったsiRNA800pmolとsiPORT Amine 10 mlの複合体を、マウス両膝関節内に投与後、electroporation法(CUY21 electric pulse generator, 30V /cm2)を用いて導入した。治療群にはsiHdac1を非治療群にはnon specificsiRNAを投与し、コントロールは関節炎導入のみとした。関節炎導入日を0日目として、siHdac1の投与は5日目と10日目に行った。関節炎導入後14日目に両膝関節を摘出し、右膝は組織切片を作成し、Mukherjeeの評価法(滑膜増殖、パンヌス形成、びらん、関節破壊で0から5点で評価し、平均値を総合評価として使用)を用いた関節炎の組織学的評価とHdac1の発現量の評価に使用した。体重や関節炎の臨床評価には差は認めず、全身の関節炎に関する治療効果は認めなかった。一方で摘出した左膝関節の滑膜組織から採取したmRNAでは治療群ではHdac1の遺伝子発現が減少していた。組織像(HE染色)では、コントロール、非治療群では炎症細胞の浸潤を伴う滑膜細胞の増殖、パンヌスの形成を認めたが、治療群では、滑膜増殖は著明に抑制され、パンヌス形成は認めなかった。関節炎評価は治療群で有意に低値であった。Hdac1の免疫染色では、コントロール、非治療群でHdac1の発現を認めたが、治療群ではHdac1の発現を認めなかった。滑膜組織から単離した滑膜線維芽細胞の炎症性サイトカイン産生能には治療群とコントロール群で差を認めなかった。HDAC1 siRNAの導入による関節破壊抑制効果は滑膜細胞の増殖抑制に起因する可能性が示唆された。本研究ではHDAC1を標的としたin vivo遺伝子導入により局所関節において滑膜炎の制御が可能であることを示した。HDAC阻害剤は、抗腫瘍薬として使用されてきたが、近年、抗炎症薬としての効果が着目されている。我々はHDAC阻害剤が関節炎モデルマウスの関節破壊抑制効果を示すこと、HDACアイソフォームの中で、HDAC1がヒトRA滑膜組織中に最も高度に発現することを報告してきた。本研究では、HDAC1に標的を絞り、さらにsiRNAの膝関節投与という、局所治療を試みた。体重や関節炎の臨床評価には差は認めず、全身の関節炎に関する治療効果は認めなかったが、膝関節内のHdac1の発現は抑制され、滑膜の増殖も抑制されていた。ノックダウン効率の高いHDAC1siRNAを作製することができた。実際の治療実験においては、マウス膝関節内へのsiRNA投与に習熟を要した。膝関節内への確実な投与が行われているかどうかの確認方法が問題であったが、投与時に超音波をガイドとして使用することで、関節内への投与を比較的容易に行うことが可能となった。

HDAC1siRNAにより治療をおこなったマウスの膝関節滑膜組織から採取したmRNAを用いて、RT-PCRによりHDAC1 mRNAの遺伝子発現を検討したところ、siHDAC投与マウスでHDAC1の発現の低下を認めたことから、in vivoでの有効性が確認できた。2年間でほぼ当初の研究計画の妥当性が証明された。今後は実験動物の数を増やして同様の研究を行い、研究結果を確認する。本年度の研究で、抗コラーゲン抗体誘導関節炎マウスの膝関節から得た滑膜細胞の継代に成功しており、in vitroでのsiHDAC1遺伝子導入による炎症性サイトカイン発現抑制効果をRT-PCR, ELISAで確認する予定である。実験モデルマウスの数を増やし、さらに組織学的解析をすすめる。具体的には、組織学的関節炎グレードを評価する。HDAC1の発現が蛋白レベルで抑制されているかを確認するために、HDAC1に対する免疫組織科学染色を行う。さらにHDAC1が実際に機能しているかどうかは、アセチル化ヒストンH3, H4に対する免疫染色で評価する。また炎症性サイトカインとしてTNF-α、組織破壊に関与するMMP-3、MMP-13の発現状況の変化を観察し、HDAC1選択的抑制とこれらの遺伝子発現との関連性を検討する。追加実験に使用する消耗品費、学会発表の際の交通費、論文作成における英文校閲費、出版費に使用する。昨年度は関節内注入の効率化を図る過程で購入したsiRNAが古くなり、十分な数の実験動物を用いたin vivo実験ができず、226,187円の繰越しが生じたが、これを本年度実験動物購入および関節炎惹起用抗体の購入に充てる他、さらに実験動物の購入、siRNA購入、免疫染色に際しての特異抗体、免疫染色用キットをいずれも消耗品として購入する予定である。
日韓の市民社会ネットワーク構築を通した地域共同体の可能性の模索

申請者は2013年5月31日より外国人特別研究員として日韓の市民社会ネットワーク構築を通した地域共同体の可能性の模索というテーマで研究を進めてきた。日本及び韓国の(特に歴史問題に関わる)市民社会ネットワークについての既存研究においては通時的な描写や一次元的・国家中心的な分析に焦点を合わせていたところ、本研究においてはこれらの既存研究におけるギャップを認識しつつ国家間の関係における市民社会及び世論の役割を分析する理論的な枠組みを提示することを目標とした。上記のような目的をふまえ、申請者は外国人特別研究員の任期にわたり下記のような研究活動を実施したところである。申請者は国際学術雑誌に2件の論文を公刊したとともに、学会の大会及び国際シンポジウムにおいて3件のペーパーの提出・発表を実施した。最初の論文は日韓歴史問題の原因と過程を国際政治理論的観点で分析したもので、日韓関係を説明するにあたって「象徴政治」理論の適切性と予測性を証明する研究である。日韓間の歴史問題は韓国の大衆と日本の政治エリート間の歴史事実解釈の衝突がその原因になっており、このような衝突は韓国と日本の政界、市民社会、そして利益集団が持っているそれぞれ異なるアイデンティティの衝突だと見ることができる。本論文は日韓歴史問題のメカニズムを明らかにすることによってこのような紛争の解決方法を提示したということにその意味があるといえる。二番目の論文は、日中韓の歴史問題が東アジア安保共同体形成に及ぼす影響に対して分析した論文である。本論文は東アジア安保共同体の形成と発展を阻害してきた最も根本的な理由として韓中日間の歴史および領土問題の持続および深化を挙げている。本研究は、日中韓の安保関係を分析するということにあって既存の国際政治学理論の限界点を提示すると同時に、日中韓安保協力関係が現在まで歴史および領土紛争によっていかなる影響を受けてきたかを実証的に分析したことにその意味がある。上に記述した二つの研究はすべて当初交付申請書に記載した大きなテーマと密接な関連があるテーマであり、日韓歴史問題関連研究において国際政治理論的接近と実証的分析を試みたことにその共通の意義を見出すことができる。(抄録なし)申請者は2012年5月31日より外国人特別研究員として日韓の市民社会ネットワーク構築を通した地域共同体の可能性の模索というテーマで研究を進めてきた。日本及び韓国の(特に歴史問題に関わる)市民社会ネットワークについての既存研究においては通時的な描写や一次元的・国家中心的な分析に焦点を合わせていたところ、本研究においてはこれらの既存研究におけるギャップを認識しつつ国家間の関係における市民社会の役割を分析する理論的な枠組みを提示することを目標とした。また、本研究では歴史問題という現象に対する包括的な解釈を提示するとともに、歴史問題を解決するための糸口を探求するため、国際関係、国内政治、及び市民社会の国家横断的な力学を視野に入れたマルチ・レヴェル分析を採用した。以上のような方針のもと、現在まで以下のように2本の査読付ジャーナルへの論文投稿、2件の学会発表を実施したところであるol.ジャーナルへの投稿2.学会発表申請者は2013年5月31日より外国人特別研究員として日韓の市民社会ネットワーク構築を通した地域共同体の可能性の模索というテーマで研究を進めてきた。申請者の研究を完成させるためには2年間の時間が必要であると考える。現在までの10ヶ月間は日本の各種資料にアクセスするのに不可欠である日本語と文化的な背景を習得しつつ、日本における生活に適応するように努力した。この経験は申請者をして本研究の全体的な方向を定めるのに極めて重要である日本社会に対する広い視野を獲得せしめた。

これに基づいて申請者は本格的なフィールド・リサーチに取り掛かったところである。申請者は慰安婦問題、教科書問題、及び領土問題の日韓間の3つの歴史問題における市民社会の役割について研究を進める予定である。2013年5月末の外国人研究員の延長前の任期末までに最初の慰安婦問題についての研究を完成させ、学術雑誌に投稿する計画である。当該論文については米国フィラデルフィアにおいて開催されるAssociation of Asian Studiesの年次大会において口頭発表を実施する予定である。来年度(2013年5月から2014年5月までに)には研究課題の2つめの教科書問題、3つめの領土問題に関する研究を進め、その結果を学術雑誌に投稿する予定である。(抄録なし)
液相析出法による高効率な電子移動界面を有するセラミックス複合体の創製

集電体と活物質間の密着性の向上による電極反応界面間の電荷移動の改善を目的として、様々な基板上に非常に緻密で高結晶性のNi-Al LDHを液相析出法(LPD法)により合成した。Ni-Al LDHの合成最適条件を検討した結果、基板の材質や形状に関わらず[F-] = 200 mmol L-1、pH 8.2で最大のNi-Al LDH収量を得た。基材に極めて密着した活物質層が構築され、従来の圧着法に比べて最大80%の集電体ー活物質間の電荷移動抵抗の低減を達成した。電荷移動の活性化エネルギーを測定した結果、20%程度の活性化エネルギーの低下が確認された。本研究は、水溶液中における金属フルオロ錯体の加水分解平衡反応を利用した成膜法である液相析出(Liquid Phase Deposition; LPD)法を用いて、ポーラスシリカや発泡金属体をはじめとする様々な多孔質基板上に金属酸化物薄膜を形成させ、合成されたセラミックス複合体固有の物性、とりわけ電子移動特性についての検討を行い、新たな電池デバイス、光化学デバイス、および触媒の創製や機能性の発現に関する設計指針を与えるものである。その大局的な目標は、セラミックス複合体内部の固相界面における電子移動の高効率化であり、そのために必須な、界面での電子移動特性とナノ構造パラメータとの相関関係や化学種の濃度や温度をはじめとする液相析出反応条件の最適化への指針を与えることが目的である。固相界面での電子移動特性は、異なる組成や結晶構造を有する異相界面のナノ構造や固相の表面状態と結晶性、さらには密着性や組織安定性に大きく依存する。本研究はこれらの解明を目的として、以下のサブテーマに基づいて研究を実施している。1.高効率な異相界面間電子移動を実現する液相析出反応条件の最適化2.異相界面間の電子移動に及ぼす界面のナノ構造や密着性及び固相の諸物性の影響の解明3.セラミックス複合体の各種焼成プロセスが電子移動効率に与える影響の解明具体的には、金属発泡材料、導電性ナノポーラス体、反転オパール構造体など、様々な三次元ナノ構造を有する導電性基材を用いたセラミックス複合体の作成を行っている。中でも、金属発泡材料である発泡ニッケル表面にニッケル水素二次電池の正極活物質であるNi-Al層状覆水酸化物(Ni-Al LDH)の薄膜合成に成功し、およそ20%の電荷移動抵抗の低減とイオン輸送特性の向上を達成した。Ni-Al層状複水酸化物(LDH)は、アルカリ電解液中における構造安定性、及び少ない充放電時の体積変化によりアルカリ二次電池の正極容量を飛躍的に向上させることが可能である。また、LDHは結晶の正電荷過剰に対する電荷補償による層間アニオン交換特性を有しており、層間に様々なアニオンを脱挿入することで自身の層間距離を多様に変化させることが知られている。そこで本研究では液相析出法(LPD法)を用いて基板上にNi-Al LDH薄膜の合成を行い、LDHの層間アニオンによる層間距離が電極の内部抵抗へ与える影響について検討を行った。合成したLDHのアニオン交換特性を利用し種々のアニオン径を有するアニオンをLDH層間へと取り込むことで層間距離を変化させたLDH試料を電極として用い、Ni-Al LDHの層間距離による電極の内部抵抗へ与える影響及び、その温度依存性についての検討を行った。層間アニオン交換を行ったLDHのXRD測定結果より、層間に含有するアニオン径の増加に従い、Ni-Al LDHの層間隔(d003)が増加することが確認された。この層間隔からNi-Al LDHにおける層の厚み(ca. 460 pm)を除くことでLDHの層間距離を算出し、層間アニオン径に対してプロットを行ったところ、層間に挿入するアニオン径が増加するに従い層間距離が増加していることが確認された。また、LDHの有する層間アニオンの大きさの違いによるアニオン交換能の差異を確認するために、各種アニオンにより層間アニオンを交換したLDHをOH-で交換した後、単純な球形アニオンであるCl-でアニオン交換し、pH滴定より算出したCl-の交換容量を測定した。これより、SDSやDBSなどの長鎖アニオンにより拡張された層間距離が大きいほど、Cl-で交換した際にアニオン交換が起こりにくくなることが示唆された。

1.高効率な異相界面間電子移動を実現する液相析出反応条件の最適化2.異相界面間の電子移動に及ぼす界面のナノ構造や密着性及び固相の諸物性の影響の解明3.セラミックス複合体の各種焼成プロセスが電子移動効率に与える影響の解明具体的には、金属発泡材料を中心に、リチウムイオン電池などに使用される合剤電極のモデル電極である階層型メソポーラス材料など、様々な三次元ナノ構造を有する導電性基材を用いたセラミックス複合体の作成を行っている。中でも、金属発泡材料である発泡ニッケル表面にニッケル水素二次電池の正極活物質であるNi-Al層状複水酸化物(Ni-Al LDH)の薄膜合成と、そのNi-Al LDH薄膜の層間距離の最適化を行い、およそ80%の電荷移動抵抗の低減とイオン輸送特性の向上を達成した。リチウムイオン電池(LIB)は高いエネルギー密度、充放電速度から、小型から大型に及ぶまで様々な用途に利用されている。LIBの更なる高機能化には、内部抵抗の低減による高エネルギー密度と高速充放電の両立が求められる。この背景のもと、近年ナノ構造中でのイオン輸送に関する報告がなされている。しかしイオン輸送の研究分野においては、ナノ構造体の固体表面の影響に関する知見はほとんどない。そこで本研究ではナノ構造体として規則的な構造を有する陽極酸化アルミナ(AAO)に着目した。また従来困難であったLPD法によるAAOへの金属酸化物薄膜修飾法の確立を試みた。作製した金属酸化物修飾AAOを用いることで細孔内のイオン輸送抵抗への固体表面の影響を調べた。10 mmol L-1 (NH4)2SiF6 H2O/EtOH溶液中にAAO基板を浸漬し、-14 °Cで10 h反応させることでSiO2修飾AAOを調製した。作製したAAO膜を用いて四極セルによる交流インピーダンス測定を行った。Fig.12に示した各試料でのナイキストプロットからイオン輸送抵抗による半円が確認された。イオン輸送抵抗から細孔内での比イオン電導度を算出した。TiO2修飾AAOではAAO膜中でのイオン電導度の3倍の伝導度を示し、SiO2修飾AAOではAAO膜でのイオン電導度と同程度の伝導度を示した。いずれの試料においても、バルク溶液の伝導度に対する膜中での伝導度の比が溶液濃度の変化に関わらず一定であった。AAO、SiO2修飾AAO、TiO2修飾AAOのイオン電導度の活性化エネルギーはそれぞれ14.6 kJ/mol, 13.8 kJ/mol, 13.2 kJ/molであった。この結果から、細孔内でのイオン電導度は金属酸化物の表面電位に影響されることが示唆された。集電体と活物質間の密着性の向上による電極反応界面間の電荷移動の改善を目的として、様々な基板上に非常に緻密で高結晶性のNi-Al LDHを液相析出法(LPD法)により合成した。Ni-Al LDHの合成最適条件を検討した結果、基板の材質や形状に関わらず[F-] = 200 mmol L-1、pH 8.2で最大のNi-Al LDH収量を得た。基材に極めて密着した活物質層が構築され、従来の圧着法に比べて最大80%の集電体ー活物質間の電荷移動抵抗の低減を達成した。電荷移動の活性化エネルギーを測定した結果、20%程度の活性化エネルギーの低下が確認された。今後の研究の推進方策として、必須であるのが「電子移動とイオン輸送の高速化による内部抵抗の低減の実現」である。
培養系を用いた硬骨魚類精子分化機構の解析

平成3年5年度に交付された科学研究費により、細胞ならびに器官培養系を用いて硬骨魚類の精子分化過程を明らかにしようとし、以下の成果を得た。1)培養下において単離された第1精母細胞の分化過程をTEMを用いて観察した結果、全ての過程が正常に進行していることが明らかになった。2)培養下で形成された精子が受精能を持つことが間接的に証明されたが、直接的証明を行うためにBrdUで第1精母細胞を標識し、その分化過程を追跡した。その結果、BrdUで標識された精子を光学顕微鏡ならびにSEMにより確認することができ、この精子を用いた媒精実験により直接的証明を行える見通しがついた。3)精子形成の制御機構におけるホルモン役割を検討した結果、hCG、11-ケトテストステロン、エストラヂオール-17βは精原細胞の増殖を開始させることが明らかになった。4)精子形成過程の解析を分子レベルで行うために、メダカ精巣cDNAライブラリーを作製し、我々の作製した抗メダカプロタミン抗体でスクリーニングを行った結果、多数のポジティブクローン得ることに成功した。その中からクローンMP-1選びその塩基配列について決定を試みた。その結果、MP-1は以下のように31のアミノ残基から成り(M-RR---QASLPA-RRRRR-VRRTR-VV-RRRRR-VC-RRR-H)、その分子内に58.1%ものアルギニンを含む強塩基性蛋白質であることが明らかになった。魚類プロタミンとホモロジー検索を行った結果、マグロのプロタミンであるチニンZ1と高い相同性(アミノ酸残基で71%相同)が認められた。この様にしてMP-1はメダカプロタミンのcDNAであることが示された。また、ノザンハイブリダイゼーションにより、各種組織での発現状況を調べたところ、メダカプロタミン遺伝子は精巣特異的に発現していた。本年度の科学研究費の交付により,以下の成果を得た。(1)BrdUを取り込ませた精原細胞から精母細胞・精子への分化について:精巣断片と解離された精子形成細胞へのBrdUの取り込みと、取り込んだ細胞の分化程度について、螢光抗体法とHE染色により検討した。その結果、メダカ精巣では、BrdUは培養後15分で精巣断片中の精原細胞ならびに前パキテン期の精母細胞に取り込まれ始め2時間後には精原細胞のシストの50%、精母細胞のシストの20%に取り込みがみられた。2時間BrdUを取り込ませた後、BrdUを含まない培養液中で培養を続けた結果、58日後の精細胞にBrdUの取り込みがみられたが、精子には取り込みが見られていない。現在,精母細胞へのBrdUの取り込みや実験系の改良を試みている。(2)培養下での機能的精子形成について:成熟精子はLー15培養液中では5日目までは受精能を持つが、7日目では完全にそれを失う。精巣断片を培養して1520日目、解離された精母細胞を培養して10日目に培養液中に泳いでいる精子を用いて媒精実験を行ったところ、3050%以上の受精率・発生率が得られた。この結果は、培養下における機能的精子形成の成功を示すものと考えられる。今後、(1)の実験結果との整合性について、より一層の検討を加える。(3)プロタミン合成について:AUTーPAGEにより、精巣、成熟精子、精母細胞、精細胞の塩基性タンパク質の分析とその比較検討を行った結果、メダカの成熟