hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
植物の栄養貯蔵過程において遺伝子発現を協調的に活性化する転写因子の機能解明

WRI1の種子登熟過程における発現に必要な100bpのプロモーター領域と、10bpのシス配列を明らかにした。WAT1, 2ともにWRI1と同じ標的遺伝子を持ち、結合コンセンサス配列もよく似ていた。変異株では花器官が合着し、クチン構造が消失していたが、ワックスやクチン合成系遺伝子に変化はなく、脂肪酸合成系遺伝子の発現が減少していた。WRI1サブファミリーはいずれも脂肪酸合成系遺伝子群の発現を制御しており、それぞれの発現部位の違いなどにより脂肪酸合成を制御していると考えられる。・WRI1遺伝子のプロモーター解析種々の欠失を持つWRI1プロモーターとGUSとの融合遺伝子の種子登熟過程における発現を解析した結果、RY配列を持たない翻訳開始点上流300bpまでの領域でも種子登熟過程において発現が見られ、200bpまでの領域では発現が見られなくなったことから、WRI1の種子における発現に必要なシス配列は翻訳開始点から300から200bpの領域中に存在することが明らかになった。この100bpの領域を用いて作製した機能獲得型GUSレポーター遺伝子の発現は見られなかった。また、プロトプラストの一過性発現系において、種子マスターレギュレーターによるWRI1の活性化を調べたところ、RY配列を欠失させた600bpのプロモーター領域では、FUS3とLEC2による活性化は消失したのに対し、ABI3による活性化は見られた。・WAT1,2による遺伝子の発現制御機構WAT1,2それぞれの過剰発現株を作製し、マイクロアレイ解析をおこなった結果、WAT1,2ともにWRI1の標的遺伝子のいくつかは影響を受けていたが、その影響はWRI1に比べて小さいことが明らかになった。WAT2に関して結合コンセンサス配列を調べたところ、WAT2はWRI1やWAT1とよく似た結合配列を持つことが明らかになった。以上のことから、WRI1サブファミリーは結合配列と標的遺伝子は共通しており、それぞれの発現部位の違いなどにより脂肪酸合成を制御していると考えられる。・WRI1サブファミリーの二重・三重変異株の解析wat1 wat2二重変異株は花器官が合着する表現型が見られ、走査型顕微鏡観察により表面のクチクラワックスが減少していることが明らかになった。WAT1,2は花器官における脂肪酸合成を調節しており、これらが欠失すると脂肪駿から作られるワックスが減少しで、花器官の合着が起こっていると考えられる。・核への移行を制御できるWRI1とグルココルチコイドレセプター(GR)との融合タンパク質を発現する形質転換植物体においてデキサメタゾン処理をした場合でも、既知のWRI1の標的遺伝子が活性化されず、WRI1の直接標的遺伝子の解析はできなかった。GRとの融合によりWRI1が機能しなくなると考えられる。・wat1 wat2二重変異株やwri1との三重変異株で見られた花器官が合着する表現型は、wat1単独変異株においても観察された。wat1変異株の花器官を用いたRNA Seqをおこなった結果、WRI1の標的の脂肪酸合成系遺伝子の一部の発現が低下していた。また、単独、二重、三重変異株において、脂肪酸合成系、ワックス合成系、クチン合成系遺伝子の発現を調べた結果、ワックスとクチン合成系遺伝子の発現に変化はなかったが、脂肪酸合成系の一部の遺伝子の発現は減少していた。さらに、合着が見られる変異株の表面を走査型顕微鏡で観察すると、ワックスの結晶構造に異常は見られなかったが、クチンに特徴的なナノリッジ構造が消失するといった異常が観察された。大腸菌で発現させた組換GST-WAT2はWRI1やWAT1と非常に似た結合コンセンサス配列を持っていた。これらのことから、花器官の合着は、脂肪酸量の低下に伴うクチン量の低下により引き起こされ、WRI1サブファミリーはいずれも脂肪酸合成系遺伝子群の発現を制御していると考えられる。・WRI1遺伝子の翻訳開始点から300bpから200bpまでの領域中に10bpごとに塩基置換を導入したプロモーターとGUSとの融合遺伝子を植物体に導入し、登熟種子における発現を解析した。その結果、250bpから241bpまでの領域に塩基置換を導入した場合のみ、登熟種子における発現が見られなくなった。この10bpの領域にWRI1の種子での発現を制御する転写因子が作用すると考えられる。・WRI1の種子特異的発現に必須であることを明らかにした250 bpから241 bpまでの10 bpの領域に2 bpごとの塩基置換を導入したプロモーターを解析した結果、いずれの場合も種子における発現が観察され、種子特異的発現に関わるシス配列の詳細な決定には至らなかった。また、300 bpから200 bpの領域について、種々の欠失を持つプロモーターを解析した結果、300 bpから261 bpまで、および240 bpから201 bpまでを欠失させた場合でも、登熟種子における発現が観察された。

・種子特異的発現に必須な10bpを含むDNA断片とシロイヌナズナの転写因子のみからなるライブラリーを用いた酵母One-hybrid法により、いくつかの陽性クローンを得た。シロイヌナズナ培養細胞のプロトプラストにおける一過的発現系でWRI1プロモーターの発現を活性化しなかった。ゲルシフトなど他の方法によりDNA結合能を有するか確認する必要がある。・2012年12月に他の研究グループにより本研究と重複する内容の研究成果が論文にて報告があり、本研究の成果は新奇性に乏しくなり学術論文として発表することができなかった。害虫被害による形質転換植物の作製の遅れや、実験を担当している院生の就職活動などにより、当初の研究目的を達成できていない。また、GRとデキサメタゾンによる誘導系やGFPを使った細胞内局在観察など、期待していた実験系が確立できておらず、そのために結果が得られていない。25年度が最終年度であるため、記入しない。・WRI1の種子特異的発現に関して、必須であることを明らかにした10bpの配列に2bpごとの塩基置換を導入したGUSとの融合遺伝子を作製し、同様に種子登熟過程における発現を調べ、さらに詳しい塩基配列を決定する。また、明らかになった10bpの配列を用いた酵母One-Hybrid法により、この配列に作用する転写因子の同定を試みる。この際、転写因子のみからなるライブラリーを用いて効率化を図る。・花器官が合着する異常な表現型が観察される変異株において、脂肪酸、ワックス、クチンの定量をおこない、組成や蓄積量に変化が見られるか解析する。・これまでの研究から、WRI1、WAT1、WAT2の間で機能的な違いは無く、いずれもAW-boxに結合し、同じ遺伝子群を活性化すると考えられる。能動的転写抑制ドメインを付加した機能変換型の異所発現あるいは各プロモーターによる発現で、種子登熟過程を含めた生長過程で以上が見られるか、その時に遺伝子発現にどのような影響が出ているか調べることにより、確認・検証する。脂肪酸から合成されるワックスやクチンのうち、影響が見られるのはクチンのみであることから、同じ脂肪酸でも使い分けが存在する可能性があり、これらの異所発現などにより、その原因を探る。
発酵音響による芸術表現の可能性

本研究「発酵音響による芸術表現の可能性」は、発酵という生命活動に着目した研究実践である。焼酎の生産過程におけるアルコール発酵において、その代謝エネルギーの変換によって排出される炭酸ガスによる「発酵音響」が芸術的な表現を生み出す可能性を模索した。発酵音響に収録にあたっては、衛生面や強度の酸性に対処する必要となった。そのために、発酵の現場となる醪(もろみ)のなかに沈下させる特殊に養生加工した水中マイクを考案し、醪の内部における発酵の状態を音響によって明らかにした。さらに、この発酵音響に内包された音響特性を解明するとともに、発酵と神話性を結びつくような美学的な価値のよる芸術表現を試みた。初年度では、集音システムの考案と収録方法の確立を中心に実践した。まず、集音システムにおいては、焼酎の発酵時の醪に沈下するためのあらたな水中マイクの設計/製作に取り込んだ。そして、沖縄において、神谷酒造所、瑞泉酒造、新里酒造の3つの泡盛の酒造所にて発酵音の収録作業を行った。2年度は、沖縄での発酵音の収録における問題点を改善するとともに、芸術表現の実践へのさまざまな準備段階となった。最終年となる3年度は、大阪の「+1 art」ギャラリーの協力により、「発酵をよむ」という展覧会を実施した。この展覧会は、映像やインスタレーションを担当した二人のアーティストとのコラボレーションとなったが、「発酵」をさまざまな角度から表現の可能性を問いかける機会となった。この展覧会のなかで「甕の音なひ」というサウンド・インスタレーションを実践したが、実際に「どぶろく」の発酵過程を音響化する表現を試みた。さらに、最終年では、この3年間の研究実践における発酵音響のアーカイブ化した研究実践の記録をまとめた「発酵の響き甕の音なひ」という記録集を刊行し、公開した。その際に、発酵の収録に最も適した高感度の圧電素子を用いて、醪の特性(高アルコール+高酸性)に対応する養生のあらたにマイクを格納する容器を設計し、また、気泡が直接、マイクの本体に接触しないような形状を考案して、水中マイクの製作が完了した。その水中マイクの音響特性を検証したうえで、実際の焼酎の発酵時の音響の収録作業を行った。今回は、まず、沖縄の「泡盛」に焦点をあてることにした。その理由は、今回の研究を実践する以前に、九州一円の焼酎のいくつかの蔵元ですでに収録した発酵の音響データがあり、それらの音響特性と比較する必要があったためであった。2016年11月18日から3日間にわたり、沖縄に神谷酒造所、瑞泉酒造、新里酒造の3つの泡盛の酒造所にて発酵音の収録作業を行った。今回の沖縄での収録において、さまざまな問題点が浮上した。それは、これらの酒造所が近代的なシステムを取り入れた生産形態によっているのだが、温度設定による自動制御で醪を撹拌するために、多くのノイズが発生し、微細な発酵の音響を収録するうえでの妨げとなった。今後は、このような近代的な生産方式によらない酒造所での収録の必要性が求められる。このような収録作業は、次年度にも継続するが、これに併行して、発酵音の芸術的表現に関しての模索を行っている。現在、大阪にある「+1ギャラリー」において、2017年度に発酵音に基づくサウンド・インスタレーションと、それにともなうパフォーマンスが計画中で、2017年4月に「どぶろく」による発酵音の収録を予定している。酒造所のおける発酵音の収録は、さまざまな予測不可能は事態に直面することが多く、その収録作業もスムーズにいくことが難しいのが現状である。あらたな水中マイクは完成した現時点では、発酵音の収録に適した酒造所の選定をもう一度、再検討する必要がある。その選定においてもポイントは、近代的な酒造の行程ではなく、現在でも、昔ながらの「甕」による焼酎づくりを堅持する酒造所をさがし、その酒造所との収録の交渉などに、今後、やや時間を要すると思われる。本研究「発酵音響における芸術表現への応用」は、「発酵」という生命活動に着目した研究実践である。とくに、焼酎の生産過程におけるアルコール発酵において、その代謝エネルギーの変換によって排出される炭酸ガスの生みだす「音響」が研究のおもな対象としている。この発酵の音響に収録にあたっては、麹カビ菌の作用による酵母に麦や芋などを仕込んだ醪(もろみ)のなかに、特殊に養生加工した水中マイクを沈下して実施してきた。このような発酵状態を音響によって観察するという発想もきわめて独創的だと考えている。さらに、本研究においては、発酵音響に内包された音響特性を解明するとともに、そこに美学的な価値を与えて芸術表現を試みている。その際に、発酵の収録に最も適した高感度の圧電素子が醪の特性(高アルコール+高酸性)に対応する養生のあらたに容器を設計し、また、気泡が直接、マイクの本体に接触しないような形状を考案して、水中マイクの製作が完了した。

この沖縄での収録において、さまざまな問題点が浮上した。それは、これらの酒造所が近代的なシステムを取り入れた生産形態によっているのだが、温度設定における自動制御で醪を撹拌するために、多くのノイズが発生し、微細な発酵の音響を収録するうえでの妨げとなった。そして、2年目においては、このような近代的な生産方式によらない酒造所での収録の必要性が求められた。初年度の問題点として、近代的な生産方式によらない酒造所での収録場所の選定に困難がともない、本年度の収録作業が滞っているのが現状である。それとともに、大阪にある「+1ギャラリー」において、発酵音に基づくサウンド・インスタレーションと、それにともなうパフォーマンスの計画が進行している。この芸術的な手法において、「発酵」による他のジャンルとのコラボレーションが前提となり、その調整に多くの時間を費やし、結果として、研究実践の大きな遅れが生じてきている。現在は、収録作業の進め方をあらたに検証し、また、コラボレーションの手法を試行している段階である。もうすでに、収録のハードウェアは完成しており、収録方法と表現との関係性を模索して状況となり、1年間の研究期間の延長を申請した。本研究「発酵音響による芸術表現の可能性」は、発酵という生命活動に着目した研究実践である。焼酎の生産過程におけるアルコール発酵において、その代謝エネルギーの変換によって排出される炭酸ガスによる「発酵音響」が芸術的な表現を生み出す可能性を模索した。発酵音響に収録にあたっては、衛生面や強度の酸性に対処する必要となった。そのために、発酵の現場となる醪(もろみ)のなかに沈下させる特殊に養生加工した水中マイクを考案し、醪の内部における発酵の状態を音響によって明らかにした。さらに、この発酵音響に内包された音響特性を解明するとともに、発酵と神話性を結びつくような美学的な価値のよる芸術表現を試みた。初年度では、集音システムの考案と収録方法の確立を中心に実践した。まず、集音システムにおいては、焼酎の発酵時の醪に沈下するためのあらたな水中マイクの設計/製作に取り込んだ。そして、沖縄において、神谷酒造所、瑞泉酒造、新里酒造の3つの泡盛の酒造所にて発酵音の収録作業を行った。2年度は、沖縄での発酵音の収録における問題点を改善するとともに、芸術表現の実践へのさまざまな準備段階となった。最終年となる3年度は、大阪の「+1 art」ギャラリーの協力により、「発酵をよむ」という展覧会を実施した。この展覧会は、映像やインスタレーションを担当した二人のアーティストとのコラボレーションとなったが、「発酵」をさまざまな角度から表現の可能性を問いかける機会となった。この展覧会のなかで「甕の音なひ」というサウンド・インスタレーションを実践したが、実際に「どぶろく」の発酵過程を音響化する表現を試みた。さらに、最終年では、この3年間の研究実践における発酵音響のアーカイブ化した研究実践の記録をまとめた「発酵の響き甕の音なひ」という記録集を刊行し、公開した。発酵音の収録が、次なる芸術表現への布石になるため、まずは、2017年度は、収録にも多くの時間を費やすが、それとともにギャラリーなどとの表現行為の可能性を早急に行う予定である。現状では、大阪のギャラリーでのインスタレーションやパフォーマンスが計画されているが、東京や福岡での開催を模索する。
酵素反応追跡のためのピコリットルインクジェットによる新規高速混合器の試作

いかなる生命現象も突き詰めるとタンパク質が駆動する化学反応がもとになっている。したがって、生命とは何か?という問いに答えるためには、タンパク質の機能メカニズムを明らかにする必要がある。この目的のためにはタンパク質の立体構造とダイナミクスの情報が不可欠である。本研究の目的は、タンパク質の構造ダイナミクスを研究するための微量高速混合装置の試作である。構想では、2つのインクジェットヘッドから高速(110 m/s)で吐出される微量(100 pL1 nL)の酵素および基質をそれぞれ含む液滴を衝突させることによって混合し、酵素反応を開始させて時間軸に沿って追跡する。インクジェットヘッドは、ピエゾ素子に電圧パルス(第1パルス、第2パルス)を印加して液滴を吐出する。これらの電圧パルスの幅はそれぞれ110 μs, 15 μs程度であり、遅延時間は50 μsである。電圧は30 V程度である。これらの最適な値は、液体の粘度と表面張力により異なるため、脱イオン水、緩衝液、界面活性剤入り緩衝液、タンパク質水溶液についてそれぞれ試行錯誤により求めた。次に液滴の吸収スペクトルを測定するための光学系を組み立て、酸素化型ミオグロビン液滴の吸収スペクトルを測定して試した。その結果、800 pmol以下の試料で測定可能であることがわかった。さらに、2台のインクジェットヘッドをそれぞれxyzθ軸微動ステージに固定したミキサーを製作した。そして、2つの液滴の衝突・混合を行った。一方、微量試料(80 μl)用吸い上げ式ヘッドについては、電圧パルス印加前に試料溶液が流れ出さないよう保持するために±5 kPa程度の安定した微圧を発生する必要があり、そのための微圧発生装置を組立てた。それを用いて吸い上げ式ヘッドによる液滴の吐出に成功した。以上により、ピエゾ式インクジェットヘッドの用いた液滴混合装置の試作に成功した。27年度が最終年度であるため、記入しない。平成26年度は、1台のインクジェットヘッド(ノズル径80 μm)を用いて500 Hzで液滴を吐出し、同期させたLED光源によりメトミオグロビン(濃度0.2 mM)の可視吸収スペクトルの測定を行った。まず、ピエゾ式インクジェットヘッドに印加する駆動パルスの条件を決定した。その条件のもと、インクジェットヘッドから吐出されるミオグロビン水溶液の液滴は体積533±17 pLであり、直径100 μmであった。測定時間0.9 sで測定した吸収スペクトルは通常のセルを用いた測定結果と基本的に一致した。この時、必要な試料の体積は225 nLであり、ミオグロビンの量は45 pmoleであった。したがって、2つの液滴を衝突させて混合し、酵素反応を追跡する混合器を試作する準備が整った。また、ヘッドが詰まった時の対処法のノウハウが蓄積された。このことは今後の本法の発展のために重要である。なお、液滴そのもので吸収スペクトルが精度良く測定できたため、当初計画した「トランジットセル」の開発は現時点では行わなかった。

それを用いて吸い上げ式ヘッドによる液滴の吐出に成功した。以上により、ピエゾ式インクジェットヘッドの用いた液滴混合装置の試作に成功した。ミオグロビン水溶液(0.2 mM)の液滴をインクジェットノズルで吐出する駆動条件(駆動パルス電圧、パルス幅、繰り返し周波数)を決定した。500 Hzで吐出される液滴の速度は1 m/sであり、直径は100 μm、体積は533±17 pLであった。500 Hzで吐出される液滴に空間的かつ時間的に同期させたLED光源のパルス光により、吸収スペクトルを測定した。0.9 sの積算に必要な液滴の合計体積は225 nLであり、ミオグロビン量は45 pmoleであった。得られた吸収スペクトルは、通常のキュベットを用いて市販の分光光度計で測定した吸収スペクトルと基本的に一致した。以上のことから、2つの液滴を衝突させて混合し酵素反応を開始させるタイプの微量高速混合装置を試作する準備が整った。以上の結果から「おおむね順調に進展している」と判断した。なお、液滴そのもので質の高いスペクトルが得られたため、当初計画した「トランジットセル」の開発は現時点では行わなかった。27年度が最終年度であるため、記入しない。2台目のインクジェット吐出実験キットを購入し、現有装置と合わせて、2つの液滴を衝突させることによって混合し、速い酵素反応を追跡可能な微量高速混合器を試作する。混合のデッドタイムは100 μmを目標にする。試作品を用いて、酵素反応を吸収分光法、共鳴ラマン分光法、赤外分光法などにより追跡する実証を行う。
生体高分子シミュレーションによる抗ウイルス薬耐性化仮想アッセイシステムの構築

我々は、分子動力学解析法により、DAAの標的蛋白との結合モデルを構築し、ウイルス薬剤耐性変異が標的結合性、複合体安定性に与える影響を解析し、HCV replicon細胞を用いたデータとの関連解析をおこなった。シミュレーションにより、NS5A2量体が安定して小胞体膜上に局在するための最適構造を確定した。分子動力学シミュレーションで得られた仮説(モデル)を検証するためにNS5A阻害薬に対する耐性変異を有するHCV repliconおよびHCV genotype 1b培養系を構築し、増殖能および薬剤感受性を解析し、シミュレーションでの結合安定性と薬剤感受性が逆相関することが確認した。我々は、分子動力学解析法により、HCVを標的としたDirect acting antiviralsとそれぞれの標的蛋白との動的結合モデルを構築し、ウイルス薬剤耐性変異が標的結合性、複合体安定性に与える影響を解析、さらに得られた結果を、標的蛋白に変異を導入したHCV replicon細胞を用いた増殖・薬剤耐性レベルの解析で確認することを目的として研究を遂行し以下の結果を得た。(1) HCV-NS5A蛋白は小胞体局在蛋白であり細胞内では二量体として存在する。NS5A蛋白とNS5A阻害薬分子、小胞体核酸、DAA分子のモデリングと分子動力学シミュレーションを実施し、NS5A2量体が安定して小胞体膜上に局在するための最適構造を確定した。(2)未だ正確な結合構造があきらかにされていないNS5A阻害薬DaclatasvirとNS5A2量体の結合構造をシミュレーションしたところ、薬剤耐性変異L31, Y93アミノ酸残基の近傍に結合が安定化することを確認した。(3)分子動力学シミュレーションで得られた仮説(モデル)を検証するためにNS5A阻害薬に対する耐性変異を有するHCV repliconおよびHCV genotype 1b培養系を構築し、増殖能および薬剤感受性を解析し、シミュレーションでの結合安定性と薬剤感受性が逆相関することが確認された。本研究の成果により、今後数多く導入されるDAAプロトコルの症例に応じた適切な選択と適用決定のためのエビデンスを構築できる。また、ウイルス標的蛋白の遺伝情報のみから、治療効果、薬剤感受性、さらに治療による薬剤耐性化をin-silicoでウイルス培養を行うことなく解析、予測する仮想検査システムを構築することが可能となる。今年度は従来広く使用されていたDAAである、Daclatasvir、Asunaprevirに加え、Sofosbuvir、Ledipasvirなどの次世代DAAに関するin-vitro効果、薬剤耐性変異情報などを、臨床症例の解析データより明らかとすることができ、今後の分子シュミレーションと変異解析を行うための基本データを取得することができた。さらに、抗ウイルス効果に関連するインターフェロン応答関連遺伝子の発現解析を併せて施行し、DAAと感染細胞宿主蛋白との相互作用を解析する基盤データを得ることができた。以上より研究は概ね順調に進展していると考えられる。(4) NS5A阻害薬に高度耐性となるP32欠損変異を導入したHCV repliconおよびHCV培養系を用いて、現在臨床使用可能な薬剤全てが強度耐性となることを確認した。本研究の成果により、今後数多く導入されるDAAプロトコルの症例に応じた適切な選択と適用決定のためのエビデンスを構築できた。来年度は(1)NS5A蛋白二量体およびNS5A蛋白-NS5A阻害薬複合体の細胞内における動態、相互の分子間相互作用、およびアミノ酸変異存在時の変化を予測するため、分子動力学シミュレーションを下記の手順で施行する。i.変異導入により、タンパク-Daclatasvirのaffinity低下を確認する。

ii.変異導入により、Daclatasvirが結合していたサイトを物理的に埋め、静電的にも結合に不利な状況になることを確認する。iii.シミュレーションと実験について:シミュレーションを行うにあたって必要なインプットに関する実験もしくは共結晶の構造NMRによる結合領域の特定などを予備的に施行する。さらに(2)分子動力学シミュレーションにより同定した耐性変異のin vivoでの機能、薬剤感受性を検証するため、ヒト肝細胞移植Alb-uPA/SCIDマウスにウイルス血清を接種し、薬剤投与後経時的に血中HCV-RNA量および標的タンパクの変異出現を解析する。消化器内科学C型肝炎に対する新規抗ウイルス薬剤が承認され、標準治療が旧薬剤から大きく変わったため、本研究で遂行する薬剤耐性化シミュレーションに必要な臨床データ、in-vitro耐性データを新規に取得する必要が生じた。そのためin silicoの変異解析、解析結果に基づいた耐性ウイルスのin vitro解析などを翌年度計画に移行したため、本年度での予算執行が減少した。来年度は、あらたに承認された新規抗ウイルス薬剤の臨床成績、個々の症例におけるウイルス変異と治療効果データに基づいて、本年度遂行できなかったin silicoの変異解析、解析結果に基づいた耐性ウイルスのin vitro解析を遂行する。
メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)の薬剤耐性機構と病原性

1.口腔内黄色ブドウ球菌の検出我々は特に小児口腔内の黄色ブドウ球菌に着目し検討した。黄色ブドウ球菌の検出率は32.6%でMRSAは10%であった。5年前の検査結果では黄色ブドウ球菌の検出率が40%、MRSAは1.9%で、黄色ブドウ球菌の検出率は余り変化していないのにも関わらずMRSAは5倍近い増加を示しており、小児口腔がMRSAのレザーバーとして定着しつつあることが明らかとなった。2.溶菌酵素の性状の比較溶菌酵素として51kDa glucosaminidase,62kDa amidaseについて検討した。メチシリン感受性黄色ブドウ球菌ならびにMRSAについて両酵素の溶菌活性について検討した結果、活性そのものには両菌で差がなく、むしろ溶菌を制御しているメカニズムについて検討する必要があることが明らかとなった。3.活性制御因子についての研究活性制御についての研究の過程でdetergent(Triton X)がMRSAのベータラクタム系抗生物質感受性を著しく高めることを見いだした。この作用は,他の細胞壁合成阻害剤では認められず,Tritonの親水基の長さによって異なり、TritonX100がもっとも強い作用を有することがわかった。菌はTriton X-100処理によってリポタイコ酸を遊離することから、感受性の増加が、リポタイコ酸の遊離による溶菌酵素の活性化によるのではないかと考えられた。しかしながら、溶菌酵素非産生株でも同様の現象が認められる、使用するTritonの濃度ではPBP2Aの産生、ペニシリンのPBPにたいするアフィニティには影響しないことから、溶菌系に直接関係しない未知の作用によると考えられた。現在、Tritonがおよぼす菌体側の因子を分子生物学的手法を用いて探索中である。
内陸-沿岸系の環境特性に基づく保全と活用に関する研究

本研究は、内陸部と河口沿岸域の環境特性と両者の相互関連を環境科学的視点より明らかにし、沿岸内陸部の保全と活用に対する展望を得ることを試みたものである。結果の概要は以下の通りである。灌漑用水に多量に含まれる重金属はそれを灌漑水としている水田土壌に蓄積しており蓄積した重金属の流出は極めて緩慢である(岡崎)。潮害を受けやすい与那国島においては耐塩性と放収圧に強いコウライシバは土壌侵食の防止や草地生産に寄与しうる(根本)。天童川の河口域において河川勾配,河川流量・流速より淡水と海水の混合とその広がりを推定(杉本)。底泥中の有機物の8【^(13)C】を指標として東京湾における陸起源物質の寄与を検討した結果、有機物の2030%が陸起源であった(石渡)。沿岸及び河口域の海底中では無機化したアンモニアの50%は土壌微生物により再有機化する(小池)。河川中のSSに含まれる重金属の沿岸域から外域への分散は非常に大きい(乗木)。赤潮の生物学的制御の一手法として赤潮鞭毛藻をムラサキイガイに捕食させ、海底に沈降した糞や偽糞をさらにナマコに捕食させるというアイデアを実験的に検証(長内)。仙台市の蒲生ラグーン奥部の生産力機構を解析し、平水時は植物プランクトンの増殖率は海水交換による流去を上まわり、増水時にはラグーンより流出されるという生産機構を推定(菊地)。河口ラグーンに堆積した汚底泥は、無機物質としてスメクタイト粘土やパイライトを多量に含み、易分解性有機物や可給態リン酸や栄養塩類の含量が高い(伊藤)。漁業資源が陸起源物質の負荷などによって受ける影響をシラスの来遊量と現存量を指標として評価するために基礎資料のデータベース化を行った(石井)。ヨシ原の形状および面積と洪水疎通能力との関係を定量的に評価し、アシ原がある程度以下の幅の場合は洪水時にアシがなびくことによって水の疎通を助けていることを示した(澤本)。
うま味調味料産業における技術革新に関する経営史的研究

うま味調味料産業企業についての社史、伝記、業界団体史、技術資料・史料などのアーカイブズ所蔵の資料群を蒐集・分析しつつ、その内容を業界誌、統計資料、既存の研究成果に依って確認・検証し、さらに詳細な実態把握のために当該企業および業界団体関係者らへの面接調査や内部資料・史料の閲覧・分析を遂行した。また本研究は個別企業経営史ではなく産業経営史であることから、一部に産業組織論の視点を援用した。うま味調味料産業の歴史的展開、とくに技術革新による産業構造変化の解明を中心として分析した。以上の研究成果は、これまで行ってきた日本農業経済学会、日本フードシステム学会、日本家政学会食文化研究部会の各学会での個別報告の内容、『日本農業経済学会論文集』、『フードシステム研究』、『食品経済研究』誌上での原著論文の内容を基に博士学位申請論文「うま味調味料産業の経営史的研究-技術革新による産業構造変化の解明-」として体系化することができた(同論文の構成は次の通りである。序章「うま味調味料産業の経営史的研究視点」、第1章「分解抽出法発明の革新的意義-池田菊苗のうま味研究への食文化的影響-」、第2章「グルタミン酸発酵発明の革新的意義-根本的技術革新としての経営史的評価-」、第3章「リジン発酵発明の革新的意義-根本的・漸進的技術革新としての経営史的評価-」、第4章「アミノ酸発酵法特許係争における調整者の登場-山本為三郎の企業者精神の形成-」、第5章「アミノ酸発酵法特許係争調整過程の構造的鮮明化-山本為三郎の企業者精神の具体的適応-」、第6章「うま味調味料産業の構造変化-産業財への転換と食品産業の発展-」、終章「総括」)。うま味調味料技術革新の意義および食品産業・食生活への影響を具体的に解明し、さらに残された課題を明らかにした。当初の研究計画においては、家庭用向けから業務・加工用向けへの転換過程を中心とするうま味調味料産業の構造・動態の変容を解明することを目的としていたが、1年目にこれを遂行することができた。さらに当初においては、それまでの研究成果とそれからの研究成果とを「経営史的研究」として統合するために、2年目において厳密な調整を行いつつ博士論文として体系化する計画であったが、これも1年目に達成することができた。本研究の遂行によって、うま味調味料技術革新の意義および食品産業・食生活への影響が具体的に解明され、さらに残された課題が明らかにされた。本研究においては、経営史学的アプローチによって、うま味調味料産業の技術革新(主としてアミノ酸発酵法発明)による産業構造変化について解明し、一定の達成が得られた。今後はさらに視野を広げて、うま味調味料産業から創始された「アミノ酸発酵産業」についての社会科学的研究が必要となっている。まずはその前段的作業として、本研究の残された課題でもある、アミノ酸発酵産業の技術者・経営者らについての企業者史的分析を遂行したい。アミノ酸発酵産業の産業構造および産業発展ダイナミズムの解明は、その企業者史的分析から得られた知見の活用によって、より一層進展・深化するものと考えられるからである。

さらに当初においては、それまでの研究成果とそれからの研究成果とを「経営史的研究」として統合するために、2年目において厳密な調整を行いつつ博士論文として体系化する計画であったが、これも1年目に達成することができた。本研究の遂行によって、うま味調味料技術革新の意義および食品産業・食生活への影響が具体的に解明され、さらに残された課題が明らかにされた。本研究においては、経営史学的アプローチによって、うま味調味料産業の技術革新(主としてアミノ酸発酵法発明)による産業構造変化について解明し、一定の達成が得られた。今後はさらに視野を広げて、うま味調味料産業から創始された「アミノ酸発酵産業」についての社会科学的研究が必要となっている。まずはその前段的作業として、本研究の残された課題でもある、アミノ酸発酵産業の技術者・経営者らについての企業者史的分析を遂行したい。アミノ酸発酵産業の産業構造および産業発展ダイナミズムの解明は、その企業者史的分析から得られた知見の活用によって、より一層進展・深化するものと考えられるからである。
量子信号検出理論における最適決定作用素に関する研究

光通信において信号の測定・決定過程を量子力学的に記述し、最適化する量子信号検出理論において最適な信号検出過程を表す「最適決定作用素」を、研究代表者が明らかにした信号系(2値信号系、3値位相変調信号、3値コヒーレント信号)に加え、4相位相変調信号に対しても具体的な解析解を与えた。そして、2値位相変調信号の最適決定作用素に対する平均光子数、光子統計、位相平面における確率密度関数、スクィズィング、そしてnonclassical depth等について調査することにより、最適決定作用素が様々な非古典的性質を持っていることが明らかになった。すなわち、これらの非古典的性質が最適信号検出過程において本質的であり、その物理的意味として「量子干渉現象」がそこに起きていることを指摘した。今後は混合状態信号に対する最適決定作用素の導出と、信号検出誤り率を減少させるための量子干渉をどの様にして発生させるかが問題となる。
P2Pネットワークにおけるピアの信頼性に基づいたマルチメディアオブジェクトの検索

本研究では、P2Pオーバレイネットワーク上に存在するピアやオブジェクトを管理するために、まず始めに、オブジェクト間の関係(object-to-object relation)、ピアとオブジェクト間の関係(peer-to-object relation)、ピア間の関係(peer-to-peer relation)を定義した。次に、悪意のあるピアや障害ピアを排除するために、ピアの信頼性(trustworthiness)を定義した。各ピアの信頼性は、「検索要求に対するサービスの満足度(satisfaction)」、「検索メッセージの緊急性」、「評判(ranking factor)」、「過去の振る舞い」によって、決定される。次に、従来の拡散検索方式の問題点を解決するため、拡散検索方式に「知人」、「電荷」、「アクセス権」、「信頼性」という概念を導入した電荷拡散検索方式(charge-based flooding(CBF)-algorithm)を提案した。電荷拡散検索方式では、各アクセス要求はTTL(time-to-live)の代わりに電荷を持ち、電荷の値は「知人ピアの信頼性」をもとに決定される。信頼性の高いピアには大きな電荷が与えられるため、アクセス要求は信頼性の高いピアが存在する限られた方面だけに送信される。また、悪意のあるピアにはメッセージが送信されず、セキュリティを保ちながら、ネットワーク上に送信されるメッセージ数を削減することが可能となる。本アルゴリズムの実装と評価を行い、他の検索方式と比較して、本アルゴリズムの優位性を実装・シミュレーションの観点から証明した。さらに、P2Pアプリケーションとして、本研究はファイル共有システムを想定しているが、ファイル共有システム以外にも電子商取引、ネットオークションシステム等に応用した。
液相反応法による極微粒子生成の装置工学的研究

水酸化第一鉄アルカリ懸濁液の酸素酸化によるゲータイト生成を標準型気泡塔反応器及びドラフトチューブ付気泡塔反応器を用いて行った.これらの反応器において水酸化第一鉄超微粒子から溶解した第一鉄錯イオンが酸化されて重合第二鉄錯体を生成する反応が気泡のまわりの液境膜内で完結し,引続いて主に液本体中で重合第二鉄錯体は加水分解され,ゲータイトが生成析出する.酸化反応は見掛け上,第一鉄に関して0次,酸素に関して1次で進む.生成するゲータイト微粒子の形態については,その長軸平均長さが0.150.30μmの針状であり,酸化反応速度が速いほど粒子は細かく,また均一性も増し,粒度分布の幅も狭くなる.以上より,酸化反応速度を制御することによる粒子形態の制御の可能性が示された.金属アルコキシドの加水分解による極微粒子生成における粒子形態制御の研究として,粒子形態,大きさと反応速度論及び粒子成長の関係が粒子形態制御の解明には重要と考え,オルトケイ酸テトラエチル(Si(OC_2H_5)_4,以下TEOSと略記)の加水分解によるSiO_2粒子の生成を取挙でた.この系では,まず加水分解が起こり,縮合重合により真球のSiO_2粒子が生成する.重合反応はTEOS,触媒であるNH_3, H_2Oについて各々1次である.粒子の生成は加水分解・均一核生成の後,核数不変でこれにバルク中のモノマーが反応,粒子成長して起こる.とくにNH_3濃度を変えることによって粒径分布を狭く保ったまま平均粒径0.030.3μmの範囲で制御できる.また,溶媒を変えることにより粒径を大きく変化させくことができた.アルコキシドとしてTi(OC_2H_5)_4を用いて同様な機構で球状のチタニア微粒子が生成する.水酸化第一鉄アルカリ懸濁液の酸素酸化によるゲータイト生成を標準型気泡塔反応器及びドラフトチューブ付気泡塔反応器を用いて行った.これらの反応器において水酸化第一鉄超微粒子から溶解した第一鉄錯イオンが酸化されて重合第二鉄錯体を生成する反応が気泡のまわりの液境膜内で完結し,引続いて主に液本体中で重合第二鉄錯体は加水分解され,ゲータイトが生成析出する.酸化反応は見掛け上,第一鉄に関して0次,酸素に関して1次で進む.生成するゲータイト微粒子の形態については,その長軸平均長さが0.150.30μmの針状であり,酸化反応速度が速いほど粒子は細かく,また均一性も増し,粒度分布の幅も狭くなる.以上より,酸化反応速度を制御することによる粒子形態の制御の可能性が示された.金属アルコキシドの加水分解による極微粒子生成における粒子形態制御の研究として,粒子形態,大きさと反応速度論及び粒子成長の関係が粒子形態制御の解明には重要と考え,オルトケイ酸テトラエチル(Si(OC_2H_5)_4,以下TEOSと略記)の加水分解によるSiO_2粒子の生成を取挙でた.この系では,まず加水分解が起こり,縮合重合により真球のSiO_2粒子が生成する.重合反応はTEOS,触媒であるNH_3, H_2Oについて各々1次である.粒子の生成は加水分解・均一核生成の後,核数不変でこれにバルク中のモノマーが反応,粒子成長して起こる.とくにNH_3濃度を変えることによって粒径分布を狭く保ったまま平均粒径0.030.3μmの範囲で制御できる.また,溶媒を変えることにより粒径を大きく変化させくことができた.アルコキシドとしてTi(OC_2H_5)_4を用いて同様な機構で球状のチタニア微粒子が生成する.1.ゲータイト微粒子の生成水酸化第一鉄のアルカリ懸濁液の酸素酸化によるゲータイト生成反応において、懸濁した水酸化第一鉄超微粒子から溶解した【Fe^(2+)】錯イオンの酸素酸化は気泡のまわりの液境膜内で完結し、生成した重合第二鉄錯体の加水分解によるゲータイトの生成、析出は主に液本体中で起ることが判明した。酸化反応は【Fe^(II)】に関して零次、酸素に関して一次である。針状のゲータイト微粒子の長軸平均長さは、本実験の条件下では0.180.27μmであり、【Fe^(III)】生成速度(【Fe^(II)】消費速度)が速いほど粒子は細かくなる上、分布も狭くなる。ゲータイト生成の複合過程の速度論はかなり明らかになったが、反応条件、流動条件および気泡による局所混合と粒子形態の間の間係はまだ定量的に解明されていない。これを62年度の研究テーマとする。2.チタン酸バリウム微粒子生成の予備実験としてのチタニア微粒子の生成エタノール中のチタンテトラオキシドおよび水の濃度を種々変えて撹拌槽を用いてチタニア粒子を合成した。特にエトキシドが0.10mol/【dm^3】、水が0.30mol/【dm^3】のときには撹拌回転数を220340rpmの間で種々変えた。どの回転数の条件でも粒子は球に近いが、粒径は0.20.3μmと0.61.0μmの微粒域(ミクロ粒子)、粗粒域(マクロ粒子)の二元分布となった。高速撹拌ほどマクロ粒子の割合が増加し、真球度も増す。回転数が低いとミクロ粒子が支配的になる。

マクロ粒子はミクロ粒子の合体したものと考えられ、粒子生成に流体混合が重要な役割を果している。単分散粒子を得るためには、これの精確な制御が必要である。チタン酸バリウム微粒子の合体は62年度において行う。チタニア微粒子の合成で得られた知見が利用できるはずであるから、研究は効率よく進められるものと考えている。
ナノラメラ材料の界面理工学

本研究ではα_2Ti3Al相とγTiAl相からなるナノラメラ組織材料を研究対象とした。この材料はα_2相とγ相の界面を多量に含み,α_2/γ界面が転位運動の障害となり,材料の強度を支える。ナノラメラ材料の弾性限は層の厚さλに存在しないが,ミスフィット転位の無いラメラ組織の方が弾性限は高い値になる。ナノラメラ材料の加工硬化率はλに逆比例し,その係数は界面転位の導入で上昇する。高温長時間の使用条件ではα_2/γ界面の消失が材質劣化を生ずる。β_0相を生ずる合金元素を添加すると,界面消失後にβ_0析出物帯が形成され,高い強度を長時間保つことができる。本研究では,γTiAl相とα_2Ti_3Al相からなるTiAl合金ナノラメラ材料を実験対象とした。このナノラメラ材料の相界面構造,ナノラメラ材料の特性およびTiAl合金としての特性改良を総合的に研究し,ナノラメラ材料の特性をデザインする界面理工学を確立することを目的に研究を行い,以下の成果を得た。1.γ/α_2ラメラ界面には格子ミスマッチを解消するために2種類のバーガースベクトルを持つ界面転位を導入する必要がある。2種類の転位は同時に導入されるのではなく,析出γ板の厚さ増加とともに,まず1/2<110]通常転位、次に1/6<112]半転位の順に導入されることを明らかにした。2.析出するγ板の厚さλと共析温度からの過冷度ΔTの間には,λ∝1/ΔTの関係があるとされている。しかし,この関係は、界面転位が存在する場合に限られる。界面転位を含まない薄いγ板ではλ∝l/ΔT^nの指数nが1より明らかに大きくなることを実験的に示した。β安定化元素を添加したTiAl合金では,高温での使用中にα_2層が消失し,β相析出物帯が形成される。この析出帯を設計し,α_2層消失の悪影響を克服する方策として,以下のことを明らかにした。3.β析出物帯が高温強度に寄与するには,β相を十分な密度で析出させる必要がある。この高密度析出を確保するには,時効前のα_2板の厚さを臨界値以上にしておく必要がある。4.β相は長時間使用中に凝集粗大化し,その析出強化能を失う。これを抑制するには,析出物の凝集粗大化を抑える工夫(析出物に偏析する元素の添加など)が必要である。本研究では, γTiA1相とα_2Ti_3Al相からなるTiAl合金ナノラメラ材料を実験対象とした。このナノラメラ材料の相界面構造,ナノラメラ材料の特性を総合的に研究し,ナノラメラ材料の特性をデザインする界面理工学を確立することを目的としている。本年度は,第三元素としてZrとNbを添加した三元合金を使って,広い範囲に層間隔を変化させて層状組織材料を作製し,室温で圧縮試験を行なった。その結果,以下の成果を得た。1. γ相の厚さが臨界値λ_cを越えると, γ/α_2の界面にミスフィット転位が導入される。λ_cの値は,相間の格子ミスマッチに逆比例する。そのため, TiAl合金に格子ミスマッチを増大させるZrを添加すると恥は小さく,逆にNbを添加すると大きくなる。2. TiAl合金の降伏応力は,層間隔には依存せず,ミスフィット転位の有無によって変わる。ミスフィット転位の導入前で,各相が弾性変形して格子の連続を保っている時には,降伏応力は高い値をとる。そして, γ層厚がλcを超えると,ミスフィット転位が導入され,降伏応力が低下する。3.加工硬化率は,層間隔の減少とともに増加する。その増加量は,ミスフィット転位のある時に大きく,ミスフィット転位が無いγ/α2界面を含む材料では加工硬化率が低くなる。4. γ/α_2界面にミスフィット転位を持つ材料では,層間隔減少にともなう加工硬化率の増加量は,界面ミスフィット転位の密度が高いZr添加材で大きい。以上から明らかなように,界面構造を変えると,材料の加工硬化挙動を制御できる。

本年度は,主にZrを添加したTiAl合金を使って,種々の温度で等温時効し,時効にともなうラメラ組織と機械的性質の変化を調査した。その結果,以下の成果を得た。1.本研究では,過飽和にAlを含んだα_2単相材料を時効前の出発材料とした。この材料を等温時効するとγTiAl板が析出する。γ相の厚さが臨界値λ_Cを越えると,γ/α_2の界面にミスフィット転位が導入される。γラメラ層厚がλ_Cより大きい高温で時効すると,2相ラメラ材料の降伏応力は,時効前より減少する。ミスフィット転位を含むα_2界面は,長範囲の内部応力を発生しない。一方,γ相の析出により,α_2相は過飽和度を失い,固溶強化分だけ降伏応力が低下する。これが時効にともなう降伏応力低下の原因である。2.λ_Cより薄いγTiAl板が析出する低温で時効すると,ミスフィット転位は導入されずγ/α_2界面近傍は弾性変形した状態になる。この弾性変形の結果,γ/α_2ナノラメラ材料の降伏応力は,時効前より高い値となった。このことは弾性変形による内部応力が固溶強化の消失分より大きいものであったことを示す。3.時効の進行にともなって,析出するγ板の板数が増加する。γ板の枚数(間隔)が変化しても降伏応力はほとんど変わらない。しかし加工硬化率は増大する。その増大量は,ミスフィット転位が無いγ/α_2界面を含む材料よりも,γ/α_2界面がミスフィット転位を持つ場合の方が大きい。このことは,ミスフィット転位が転位運動の障害物として有効に作用していることを示す。
網膜微小循環に関するテレビ画像撮影法の試作研究と新しいソフトウェア開発の研究

網膜平均循環時間を測定するシステムを開発し,臨床応用に成功した.1.網膜微小循環のテレビカメラを接続し,蛍光眼底造映像をビデオテープレコーダーに記録することとした.2.網膜微小循環の定量的解析システムの開発:再生したビデオ蛍光眼底造映像を画像処理解析装置に取り込み,各網膜血管の経時的な濃淡度を測定した.測定データを色素希釈曲線の理論式に回帰し,各領域の網膜平均循環時間(MCT)を算出した.3.システムの再現性:正常眼10眼の全ての網膜領域を対象に, MCTの測定を2回行った結果,上記のシステムに満足できる再現性を認めた.4.正常値:正常眼50眼の網膜の4領域のMCTを測定した.その結果4つの領域間には,平均循環時間の有意差はみられず, 50眼, 196領域全体のMCTは, 3.00±1.26(mean±SD)秒であった.5.網膜静脈分枝閉塞症における網膜平均循環時間:発症2週間以内の発症想早期10例では,閉塞領域のMCTは,対照領域と比較して有意に延長していた.陳旧性網膜静脈分枝閉塞症22例では逆に短縮していた.6.糖尿病性網膜症における網膜平均循環時間:糖尿病性網膜症眼38眼でMCTを測定した.この結果,単純型網膜症眼では正常眼に比べ循環時間が有意に短く,増殖型網膜症眼では有意に長いことが判った.更に,前増殖型網膜症眼では増殖型網膜症眼よりも著名な循環時間の延長が認められた.7.Buerger病における網膜循環時間: Buerger病の1例においてMCTを測定した結果,側副血行路がみられるにもかかわらず遅延しており,網膜の血流不全が示唆された.網膜平均循環時間を測定するシステムを開発し,臨床応用に成功した.1.網膜微小循環のテレビカメラを接続し,蛍光眼底造映像をビデオテープレコーダーに記録することとした.2.網膜微小循環の定量的解析システムの開発:再生したビデオ蛍光眼底造映像を画像処理解析装置に取り込み,各網膜血管の経時的な濃淡度を測定した.測定データを色素希釈曲線の理論式に回帰し,各領域の網膜平均循環時間(MCT)を算出した.3.システムの再現性:正常眼10眼の全ての網膜領域を対象に, MCTの測定を2回行った結果,上記のシステムに満足できる再現性を認めた.4.正常値:正常眼50眼の網膜の4領域のMCTを測定した.その結果4つの領域間には,平均循環時間の有意差はみられず, 50眼, 196領域全体のMCTは, 3.00±1.26(mean±SD)秒であった.5.網膜静脈分枝閉塞症における網膜平均循環時間:発症2週間以内の発症想早期10例では,閉塞領域のMCTは,対照領域と比較して有意に延長していた.陳旧性網膜静脈分枝閉塞症22例では逆に短縮していた.6.糖尿病性網膜症における網膜平均循環時間:糖尿病性網膜症眼38眼でMCTを測定した.この結果,単純型網膜症眼では正常眼に比べ循環時間が有意に短く,増殖型網膜症眼では有意に長いことが判った.更に,前増殖型網膜症眼では増殖型網膜症眼よりも著名な循環時間の延長が認められた.7.Buerger病における網膜循環時間: Buerger病の1例においてMCTを測定した結果,側副血行路がみられるにもかかわらず遅延しており,網膜の血流不全が示唆された.1.網膜微小循環テレビ画像撮影システムの試作開発に関する研究(1)照明法と高感度テレビカメラの改造に関する研究:光源としては既存の眼底カメラ(TRC-50VT、東京光学機械)の螢光観察用光源を使用した。SIT管内臓の超高感度テレビカメラとして東京電子工業のVC7000を使用し、下記アダプターによって螢光眼底撮影装置(TRC-50VT)に接続した。(2)アダプターに関する研究:撮影倍率は眼底カメラの画角20に準ずるものと決定した。テレビカメラと螢光眼底撮影装置の接続アダプターとしては1管式1インチ用TVリレーレンズ(東京光学機械)を使用した。2.網膜微小循環の定量的解析に関するソフトウエア開発の研究各時刻の螢光眼底VTR画像を、ビデオインターフェイスを通して汎用画像処理解析装置にとりこませた。1眼には耳上、耳下、鼻下、鼻上の4対の網膜動静脈が存在するが、各時刻にこれらを通る螢光色素の螢光強度を画像処理解析装置により解析した。このさい、超高感度テレビカメラ部とVTR部における階調特性の補正に留意した。1本の血管の螢光強度の経時的変化を、最小2乗法により最適のlog-normal分布関数に回帰せしめ、この関数の係数より、腕網膜平均循環時間を求めた(フルオレサイン色素希釈法の改良)。1象限の対応する動脈と静脈の腕網膜平均循環時間の差をその象限の網膜平均循環時間とした。3.結果螢光眼底撮影時に、画角を20°とし視神経乳頭を中心とすると、解析に耐えるVTR画像を記録することができた。網膜平均循環時間の平均値は正常で4.0秒、糖尿病性網膜症で5.5秒、網膜静脈分枝閉塞症で13秒であった。現在詳細な分析が進められている。

1.網膜微小循環の高速度ビデオ撮影システムの試作開発に関する研究:眼底カメラ(TRC-50VT,東京光学機械)に1管式1インチ用TVリレーレンズにより顕微鏡ハイスピードビデオ(MHS-200,ナック)を接続して蛍光眼底撮影を試みた。このシステムでは毎秒200駒のビデオ画面を記録できたが、解像力に難があり、各画面の画質は通常速度(毎秒30駒)のビデオシステムの方が優れていた。さらに、局所の網膜循環時間の解析法の改良により、解析に必要なビデオ映像は0.2-0.5秒に1画面で十分となったため、高速度ビデオ撮影システムは実用的でないと考えられた。2.網膜微小循環の定量的解析に関するソフトウェア開発の研究:0.2-1秒毎のビデオ蛍光血管造影画像を、ビデオインターフェイスを通して汎用画像処理解析装置にとりこませた。1眼には耳上,耳下,鼻下,鼻上の4対の網膜動静脈が存在するが、各時刻にこれらを通る螢光色素の螢光強度を画像処理解析装置により計測した。この際、超高感度テレビカメラ部とVTR部における階調特性に留意した。各血管の螢光強度の経時的変化を、最小2乗法により最適のlog-normal分布関数に回帰せしめ、この関数の係数より腕網膜平均循環時間を求めた(色素希釈法の改良)。1象限の対応する動脈と静脈の腕網膜平均循環時間の差よりその象限の網膜平均循環時間が算出される。3.正常眼における網膜平均循環時間:12歳-75歳の20人、20眼において、視神経乳頭より上方の象限での網膜平均循環時間は3.66±1.59秒(mean±SD)、下方の1象現では3.84±1.47秒であった。4.陳旧性網膜静脈分枝閉塞症における網膜平均循環時間:非閉塞領域の網膜平均循環時間を1とすると、閉塞領域の網膜平均循環時間は0.50±0.21(mean±SD)であり、有意に短縮していた。