hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
舌下免疫療法により誘導される口腔粘膜特異的な新規免疫細胞の同定・機能制御

本研究は,マウス顎下リンパ節内の制御性T細胞動態を評価する蛍光生体イメージング技術の開発と,舌下免疫療法により誘導される口腔粘膜特異的な新規細胞を同定する事を目的としている.まず,マウスを生かしたまま,所属リンパ節と粘膜組織を観察するための生体イメージング系を新たに確立し,顎下リンパ節におけるT細胞,抗原提示細胞の動態を評価するイメージング系を開発する事を目指した.しかしながら,マウスを生かしたまま観察でき,呼吸や心臓の拍動が観察視野に影響を与えない系の確立には至らなかった.一方で,口腔粘膜特異的な新規細胞の同定に成功した.過去の研究により,舌下免疫療法を実施した患者の口腔粘膜組織においてFoxp3陽性細胞が増加することやinterleukin-10を産生する制御性T細胞が末梢血中で増加することが知られているが,そのメカニズムは未だに明確になされていなかった.更に,アレルゲンは,口腔内の樹状細胞によって速かに捕捉され,その後,顎下リンパ節に移動することが知られているが,どの種類の抗原提示細胞が,口腔粘膜でのアレルゲン捕捉および顎下リンパ節における免疫寛容誘導に重要であるかは未知であった.そこで,舌下免疫療法においてアレルゲン捕捉および免疫寛容誘導に重要な抗原提示細胞のサブセットを同定した.この細胞は,アレルゲン捕捉後に顎下リンパ節に遊走し,Naive CD4 + T細胞にアレルゲンを提示し,Foxp3 +制御性T細胞の分化を促進した.本年度の研究により,多くの免疫細胞が存在する口腔粘膜組織において,特に口腔粘膜特異的マクロファージサブセットが免疫寛容誘導に必要であることを実証した.翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
精神科救急・急性期病棟看護師のための地域生活の視点を持った看護プロトコールの開発

急性期化の進む日本の精神科医療において、精神科救急・急性期病棟では患者の退院後の地域生活を見据えた看護が十分に実践できていないのが現状であり、特に病棟看護師の患者の退院後の地域生活に関する視点や知識の不足が明らかとなっている。病棟看護師が患者の地域生活の視点を持つことが出来れば、入院早期から地域生活を見据えた看護実践が可能となる。本研究によって、精神科救急・急性期病棟の地域生活支援における看護実践の標準化を図ることが可能になると考えられる。
極限環境下における溶接用知能ロボットの開発に関する研究

極限環境下における溶接の自動化を指向して、視覚センサおよびアークセンサを有する各種溶接ロボットを試作し、安定した溶接線の追従および自動溶接を実現するために、ロボットの視覚システムとその知能化について検討を加えた。本研究によって得られた結果は、以下のようにまとめられる。1)高圧下における安定した溶接を実現するために、アーク長のファジイ制御について検討を行い、適正なパラメータの設定が行われれば、高圧下においても安定したアーク長制御を実現できること、またその設定が容易なことを示した。2)3軸直行型溶接ロボットを試作し、各種素材、溶接継手形状の溶接線の視覚認識に及ぼす影響について検討を行い、適正な照明と最適な画像処理法とを組み合わせれば、安定した溶接線追従が可能なことを示した。3)1取得画像中に複数の輝度検出走査線を設定し、複数の連続した追従ベクトルを生成して溶接線を追従する高精度でかつロバスト性に優れた溶接線追従制御法(連続複数ベクトル連結法:CMVC法)を提案し、その有効性を示した。4)極限環境を想定し、パイプ上を自律的に走行し、パイプの突合せ部あるいはT字パイプ継手部を検出し、それが溶接線であることを確認した上で、自動的に溶接線を追従しつつ溶接を行う自律走行型パイプ溶接用知能ロボットを開発し、その機能および有効性を確認した。5)レーザスリット光を用いた光切断法による溶接継手形状の認識について検討を行い、その有効性を示した。また、アーク光の反射による誤動作を防止するための手法について検討し、いくつかの手法を提案した。6)視覚システムのロバスト性を向上するために、従来の視覚とは全く異なる人工知能を適用した人間の目に近いシステムの構築を試み、その有効性とその将来性を明らかにした。先ず、3軸直行型のロボットを製作し、これを駆動するためのシステムを構築した。さらに、CCDカメラで撮像した鋼板の突合せ溶接部画像をパーソナルコンピュータに取り込み、これに種々の画像処理を施して、溶接線を検出し、これに溶接トーチをリアルタイムで自動追従させるためのシステムを構築した。本システムを用いて下記の新しい知見を得ることができた。1)研削加工,グラインダ加工,フライス加工等のいずれの加工法で得られた表面状態に対しても、適切な照明を行なえば溶接線の認識が可能となる。特に反射照明法が有効である。2)表面が比較的平滑な薄鋼板に対しては、微分処理を施すと溶接線を安定して認識できる。3)輝度分布の変動の激しい表面を有する鋼板については、高輝度のカットオフ及び平滑化処理が有効である。4)強力なノイズによる溶接線の誤認識を防止する手法の一つとして、溶接線の連続性を考慮する手法の適用が有効である。5)走査線の一部のデータについてのみ画像処理を施す方法(ウィンドウ処理)は、溶接線から離れた位置のノイズの影響を自動的に除去する効果があり、また画像処理のための計算時間の短縮に有効である。6)破線の様な途中途切れた線の自動追従における誤動作を防止するために、複数の走査線を用い、それから得られた多数の溶線線位置情報から溶接線の正しい位置を推定するための手法(複数走査線法)を提案し、その有効性を示した。

2)3軸直行型溶接ロボットを試作し、各種素材、溶接継手形状の溶接線の視覚認識に及ぼす影響について検討を行い、適正な照明と最適な画像処理法とを組み合わせれば、安定した溶接線追従が可能なことを示した。3)1取得画像中に複数の輝度検出走査線を設定し、複数の連続した追従ベクトルを生成して溶接線を追従する高精度でかつロバスト性に優れた溶接線追従制御法(連続複数ベクトル連結法:CMVC法)を提案し、その有効性を示した。4)極限環境を想定し、パイプ上を自律的に走行し、パイプの突合せ部あるいはT字パイプ継手部を検出し、それが溶接線であることを確認した上で、自動的に溶接線を追従しつつ溶接を行う自律走行型パイプ溶接用知能ロボットを開発し、その機能および有効性を確認した。5)レーザスリット光を用いた光切断法による溶接継手形状の認識について検討を行い、その有効性を示した。また、アーク光の反射による誤動作を防止するための手法について検討し、いくつかの手法を提案した。6)視覚システムのロバスト性を向上するために、従来の視覚とは全く異なる人工知能を適用した人間の目に近いシステムの構築を試み、その有効性とその将来性を明らかにした。
光合成エネルギー資源の生産と生物変換プロセス

本研究は、バイオテクノロジーおよびバイオエンジニアリングの研究者が協力して、生物的手段によって空気中のCO_2を固定し太陽エネルギーを水素やバイオマスとして固定するとともに、得られるバイオマスを液体燃料やガス燃料その他化学物質に変換する技術について調査し、重点領域研究の計画を策定することを目的としている。微細藻類によるCO_2固定と光エネルギーの化学エネルギーへの変換とエチレンの生成など細胞内での物質変換の機構解析とその制御方法の開発や分子育種による改良、海洋性微細藻類の大量生産と高圧処理による人工石油への変換について検討するとともに、光合成産物である農林産物、リグノセルロース、デンプンなどを生物的プロセスによってガスあるいは液体燃料物質へ変換するプロセスの開発を目途として、リグノセルロースの水蒸気爆砕や担子菌を用いる生物処理、キシロースからのエタノール生産のための分子育種、エタノール発酵の省エネルギー型プロセスならびにバイオマス利用の総合プロセスのシステム解析について検討した。平成8年1月これらの検討結果を総合的に討論し、平成9年度発足重点領域研究「光合成エネルギー資源の凄惨と生物変換プロセス」の申請を行った。本計画は1)CO_2固定の分子生物学、2)光合成微生物のエネルギー・物質変換、3)バイオマスのガス・液体燃料化、4)バイオマスエネルギー変換のシステム解析の4研究項目からなる。
徐冷モンテ・カルロ法によるペプチドの立体構造予測とその実験的検証

徐冷モンテ・カルロ法により、ウシすい臓トリプシンインヒビター(BPTI)の部分ペプチド(残基1636)立体構造を完全非経験的に予測した。シミュレーションはランダムに発生させた初期構造から出発して、いかなる実験的及び経験的因子も導入することなく、アミノ酸固有のパラメーターとその配列のみに基づいて行った。10^4ステップの徐冷モンテ・カルロ計算からなるエネルギー最小化の試行を20回繰り返した結果、互いによく似た7つのコンホメーションがβ-シート様ループ構造の最低エネルギー状態に収束した。これらの構造は、天然BPTI結晶中における典型的なβ-シート構造と異なり、2本の逆平行に伸びるβ-鎖間に水素結合による架橋を持たなかった。一方、20回の試行中の最小エネルギー構造では鎖の両端が開いてはいるものの、部分的に鎖間の水素結合が存在し、それが構造の安定化に大きく寄与していると思われる。天然蛋白質のX線結晶解析データの対応する部分構造をエネルギー最適化したものは、7回の試行で収束したβ-シート様構造に近く、全試行中の最小エネルギー構造よりも不安定であった。この計算が対象としたペプチドの有機溶媒中における二次元NMR実験からも鎖間の水素結合の存在が否定された。これらの結果から、天然蛋白質のβ-シート構造は単独では局所的極小エネルギー状態に過ぎないことが明らかになった。次に、BPTIの部分ペエプチドに用いた方法を全く同様にアミノ酸残基数34のヒト副甲状腺ホルモンに適用したところ、やはり実験事実とよく一致したα-ヘリックス構造が再現できた。今回の研究により、徐冷モンテ・カルロ法がペプチドのアミノ酸配列に応じて実験事実と一致した構造を与えたことから、完全非経験的構造予測法としての有効性が実験的に検証できたといってよいであろう。本年度中に、ウシ膵臓トリプシン・インヒビター部分ペプチド(BPTI[16-36])の立体構造に関する実験(NMRの測定)とエネルギー計算(徐冷モンテ・カルロ法)から新たに得られた主な知見は次のとおりである。(実験)予想に反してBPTI[16-36]は有機溶液中では天然のタンパク質中でとるような安定なβ-シート構造をとらないことがわかった。これは、当然検出されるべき2本のβ鎖間の水素結合の存在を示す相互作用が見られなかったことから得た結論である。しかし、一次構造上数残基離れたアミノ酸の側鎖間にいくつかの相互作用が検出できたことは、このペプチドが溶液中でも一定の高次構造を保持していることを示唆している。(計算)BPTI[16-36]の回転させ得る97の二面角について、1回の試行につき10^4回の徐冷モンテ・カルロ法によるエネルギー最小化計算を行った。20回の試行の結果得られた最終構造は類似性から4つのグループに分類できた。この中で7つの構造からなる最大のグループは、天然のタンパク質中での構造を最小エネルギー構造として含んでいた。ただし、計算によって得られた全構造中の最小エネルギー構造は他のグループに属していたことから、タンパク質中におけるBPTI[16-36]の構造は、溶液中においては準安定状態であることが明らかになった。どちらのグループが現実に近いかは、実験結果と比較対照中である。また、計算による構造は程度の差はあるがすべてループ状であり、特に最大グループに属している構造は鎖間に水素結合が存在しないにもかかわらずβ-シート構造ときわめてよく似ていて、しかも天然のものと同様に右に捻れた形態をとっていた。

以上の結果をもとに、従来考えられてきた[16-36]の部分がBPTI分子全体の折り畳みの起点となるとの説とは異なり、この部分が正常なβ-シート構造をとるためには鋳型となる他の部分構造(おそらくα-ヘリックス)が必要であるとの説を新たに提案した。前年度までの徐冷モンテ・カルロ法によるウシすい臓トリプシンインヒビター(BPTI)の部分ペプチド(残基1636)の立体構造予測にひき続き、この方法をアミノ酸残基数34のヒト副甲状腺ホルモン(PTH(1-34))の構造予測に適用した。このホルモンの立体構造については既にNMRを用いた実験により、ペプチド鎖中の二箇所にα-ヘリックス構造が存在することが推定されているので、今回はこの実験的モデルを逆に理論的に検証することを試みた。20回のシミュレーションの結果、実験的モデルと同様に残基2-10と18-22の2箇所にα-ヘリックス構造を持つ最小エネルギー状態が得られた。さらに、一連の計算全体から、次の2つの点において実験結果を裏付ける知見が得られた。(1)N末端側のヘリックスはC末端側のヘリックスよりも安定である。(2)2つのヘリックス領域以外のペプチド・セグメントはフレキシブルであり、一定の構造形成傾向は見られない。以上のように、BPTI(16-36)とPTH(1-34)の立体構造予測において、共通の方法-シミュレーションはランダムに発生させた初期構造から出発して、いかなる実験的及び経験的因子も導入することなく、アミノ酸固有のパラメータとその配列のみに基づいて行う-を用いたにもかかわらず、それぞれ期待された通りのβ-鎖及びα-ヘリックス構造が再現できたことは、使用したアルゴリズムがそれらの構造のいずれにも偏らず、従って完全に非経験的であることを示すものである。その正確性は、例えばPTH(1-34)の二次構造をChou-Fasman法で予測してもα-ヘリックスとβ-鎖構造の判断が明瞭にできないことと比較すれば明らかであろう。現在、徐冷モンテ・カルロ法による計算結果の統計的有意性を確認するために、マルチカノニカル法に基づくエネルギー最小化を同じ問題に適用することを試みている。
キラルケイ素中心の触媒的構築

キラル炭素中心の化学に比べ、キラルケイ素中心の化学はほとんど未開拓である。これは、ひとえによい不斉合成法がないためである。本研究では、われわれが見出したロジウム触媒によるベンゾシロール合成反応を基盤として、キラルケイ素中心の新しい触媒的不斉合成法の開発を目指した。ジメチルイソプロピル基の2つのエナンチオトピックなメチル基の選択的な切断反応を触媒的に達成するために、種々の含窒素、リンあるいはそのハイブリッド型のキラル配位子を添加して反応を検討した。その結果、リン系のキラル2座配位子が良好な選択性で進行することがわかった。キラルケイ素中心の触媒的不斉合成法はわれわれが研究に着手した時点では、ジヒドロシランのエナンチオトピックな2つのヒドリドの一方を変換するという反応が唯一報告されているのみであり、一般性が低く、4級ケイ素中心の構築例はなかった。昨年度の検討では、キラルケイ素中心の新しい触媒的不斉合成法の開発を目指し、われわれが開発したロジウム触媒によるベンゾシロール合成反応における不斉配位子の添加効果を検討した。この反応は、通常不活性なケイ素ーメチル結合の切断を伴って進行する類例のない触媒反応であるが、エナンチオトピックなメチル基の高選択的な活性化による4級不斉ケイ素中心の構築に成功した。この知見をもとに、このロジウム触媒系を活用したさらなる4級ケイ素中心の構築反応開発を検討した。その結果、ケイ素置換基をもつビアリールアミン誘導体の新しい触媒的環化反応を見出した。この反応には、熱力学的に不利なアリールロジウムからアルキルロジウムへの異性化、および炭素ーケイ素結合の活性化という2つの新しい素反応過程が含まれている。種々の対照実験の結果、ビアリールアミンの窒素上のメチル基の存在は必須であることがわかった。ケイ素置換基として、ジメチルフェニルシリル基を用いることで、4級不斉ケイ素中心を持つ化合物の合成へと今後展開する。まず、原理的に適用可能なキラルケイ素中心の種類を明らかにするために、ケイ素上の置換基効果について検討した。その結果、アルキル置換基を持つ場合、メチル基とそれ以外のアルキル基は立体的に区別され、メチル基が選択的に切断されるということがわかった。さらに、アリール基は比較的切断されやすく、電子的効果に関しても、Hammett解析を行ったところ、折れ曲がり方の挙動を示すことがわかった。リン系のキラル2座配位子が良好な選択性で進行することがわかった。本研究で達成を目指しているのは、キラルケイ素中心の触媒的構築という全く未開拓の課題である。しかも、基盤とする反応も、炭素ーケイ素結合切断という特異的な反応であり、結果としてキラルケイ素中心は構築できるものの、その反応機構はブラックボックスである。したがって、最適条件の探索も、試行錯誤の中で行う必要があったが、置換基効果の系統的な調査や、キラル配位子のスクリーニングの結果、有望な触媒系を見出すことができた。化学収率が改善の余地があるので、そのための条件検討を行う。また、新しい4級不斉ケイ素中心の構築反応を開発する。物品費として、有機試薬、触媒、キラル配位子の購入、旅費として国内学会出張を計画している。
知覚的低騒音ソニックブーム波形の探索と静穏性の実証

本研究の目的は超音速旅客機に特有のソニックブーム騒音問題に対して,感覚量評価に基づく静穏性の高いソニックブーム波形を探索することである.昨年度は地上へ到達したソニックブーム波形に着目し,感覚量評価に用いられるラウドネス値や各種騒音値を計算可能なコードを構築した.また感覚量評価後の波形は音声データへ変換され,音を体感できる簡易型ソニックブーム騒音体感システムを試作した.本年度はソニックブームの伝播解析手法に,気象と地形のモデルを導入することで高精度ソニックブーム推算モデルの構築に取り組んだ.本コードは気象条件にレーウィンゾンデ気象観測データと再解析データECMWFの2種類が利用できる.両気象データを比較した結果,高度30[km]以下でよい一致を示したことから,本モデルで用いた気象データの信頼性を確認した.次に1年分のレーウィンゾンデ観測データ(2007年3月2008年2月)を用いて,典型的なN型波形を生じる超音速機を想定し,機体直下方向に伝播するソニックブームを評価した.地形条件として高度変化を考慮した.結果からソニックブームの季節変動と高度変動を明らかにした.また標準大気条件がソニックブームを過大評価していることを確認した.これらの成果を国際非線形音響学会で発表し,同分野の欧州および米国の研究者と議論を交わした.互いに改めて重要性を認識した点が二つある.一つは,将来の超音速機の実現を目指す上で,飛行プロファイルを設定し,気象と地形の影響を考慮した現実的なソニックブーム評価を行うことが重要であることである.二つ目は,標準大気条件下で低ブーム機体設計を行った後には,その低ブーム効果が環境下でも有効かどうか確認する必要があることである.我が国が世界に先駆けて革新的超音速旅客機を実現する上で考慮すべき項目といえる.平成25年度分辞退平成25年度分辞退本研究の目的は,超音速旅客機に特有のソニックブーム騒音問題に対して,感覚量評価を導入し最適化技術を適用することで,静穏性の高いソニックブーム波形を探索することである.本年度はまず人の知覚を定量化するために心理音響評価量の解析プログラムの開発を試みた.文献調査および国際ワークショップへの参加を通じて,ソニックブーム騒音の感覚量評価指標として,ラウドネスや騒音レベルなど複数の感覚評価量を選定した.現在,これらの解析プログラムを構築中である.ここで構築されるプログラムは,最適化プロセスの評価関数として用いられる.次に,最適化プロセスの構築方法を検討した.その結果,最適化手法として進化的計算分野で実績のある実数型遺伝的アルゴリズム(Real-coded Genetic Algorithms:ROGA)を選定した.本研究では複数の心理音響評価量を用いて波形探索を実施する予定であり,これら評価量の間にはトレードオフが存在する可能性がある.このようなトレードオフ情報を効率良く獲得するためには,設計空間内を多点同時探索可能なROGAが適した手法と考えた.本年度は多目的最適化用ベンチマークを用いて最適化手法及びプログラムの理解に努めた.次年度は,当該最適化プログラムと心理音響評価量の解析プログラムを統合し,最適化プロセスの構築を試みる.また,ソニックブーム騒音体感システムの試作を行なった.時系列圧力データを音声データへ変換するプログラムを構築し,利用可能な機材を用いて実際に音として出力可能であることを確認した.次年度は本体感システムの改善を目指すとともに,数値実験を通じて本システムの妥当性を評価する.また本システムの適用限界についても調査する.本研究の目的は超音速旅客機に特有のソニックブーム騒音問題に対して,感覚量評価に基づく静穏性の高いソニックブーム波形を探索することである.昨年度は地上へ到達したソニックブーム波形に着目し,感覚量評価に用いられるラウドネス値や各種騒音値を計算可能なコードを構築した.また感覚量評価後の波形は音声データへ変換され,音を体感できる簡易型ソニックブーム騒音体感システムを試作した.本年度はソニックブームの伝播解析手法に,気象と地形のモデルを導入することで高精度ソニックブーム推算モデルの構築に取り組んだ.本コードは気象条件にレーウィンゾンデ気象観測データと再解析データECMWFの2種類が利用できる.両気象データを比較した結果,高度30[km]以下でよい一致を示したことから,本モデルで用いた気象データの信頼性を確認した.次に1年分のレーウィンゾンデ観測データ(2007年3月2008年2月)を用いて,典型的なN型波形を生じる超音速機を想定し,機体直下方向に伝播するソニックブームを評価した.地形条件として高度変化を考慮した.結果からソニックブームの季節変動と高度変動を明らかにした.また標準大気条件がソニックブームを過大評価していることを確認した.これらの成果を国際非線形音響学会で発表し,同分野の欧州および米国の研究者と議論を交わした.互いに改めて重要性を認識した点が二つある.一つは,将来の超音速機の実現を目指す上で,飛行プロファイルを設定し,気象と地形の影響を考慮した現実的なソニックブーム評価を行うことが重要であることである.二つ目は,標準大気条件下で低ブーム機体設計を行った後には,その低ブーム効果が環境下でも有効かどうか確認する必要があることである.我が国が世界に先駆けて革新的超音速旅客機を実現する上で考慮すべき項目といえる.当初予定していた年次計画に従い,1年目となる本年度は文献調査およびプログラム開発に焦点をあて研究に取り組んだ.次年度は国内および国際学会への参加のみならず,原著論文を投稿することで本研究の成果を残していきたいと考えている.平成25年度分辞退次年度も年次計画に従い研究を実施する予定である.

1年目に予定していた項目のうち,プログラム開発部分で時間を要している.次年度の早い段階で当該項目を完了させる予定である.現在,研究計画の大きな変更は必要なく,研究を推進することに関して大きな問題点は見当たらない.平成25年度分辞退
新しい麻酔薬や循環作動薬の骨格筋に対する影響の検討

当教室は悪性高熱症の素因検査であるCa-induced Ca release (CICR)テストを施行している.検査の余剰筋肉を筋管細胞になるまで培養し,カルシウム指示薬のFura-2AMを用いて、薬剤に対する骨格筋細胞内Ca濃度の測定を行っている.悪性高熱症の病因であるカルシウム代謝異常は、従来は筋小胞体(SR)が主体で、誘発薬剤がSRからのCa流出を促進させることにより、細胞内Ca濃度が上昇し、一連の症状を生じるとされていた。近年、細胞外からのCa流入(SOCE:Store-operated Calcium Entry)の関与が注目されている.骨格筋のような興奮細胞ではSOCEは関与が低いと考えられていたが、誘発後に細胞内Ca濃度が高濃度で持続することにSRからのCa流出後にSOCEが作用していると推測されている。今回、吸入麻酔薬セボフルランのSOCEへの影響を培養細胞を用いて測定した。セボフルラン投与により、悪性高熱症素因者の骨格筋は健常者の骨格筋に比して、細胞内Ca濃度上昇を長く持続させた。骨格筋の細胞内Ca濃度上昇の持続にはSOCEが関与していることを示唆する結果を得た。研究結果については2011年6月に国際学会で発表予定である.現在日本では、悪性高熱症の素因検査は臨床診断に加えて、CICRテストを行っているが、筋肉生検が必要であるため、当教室では侵襲度が低い検査法を検討している。少量の骨格筋を培養し、リアノジン受容体(RYR1)作動薬であるカフェイン・ハロタン・クレゾールに対する反応を測定し、診断のためのカットオフ値を決定した。この検査法では、RYR1のみならず、DHPRの異常も検出可能である。研究結果は論文報告した。当教室は悪性高熱症の素因検査であるCa-induced Ca release (CICR)テストを施行している。この余剰筋肉を培養し、カルシウム指示薬のFura-2AMを負荷して骨格筋細胞内Ca濃度の測定を行っている。全身麻酔中にも使用頻度が高い循環作動薬であるカルシウム拮抗薬の悪性高熱症に対する影響を調べるために、各種カルシウム拮抗薬を投与して骨格筋細胞内のCa濃度の変化を調べた。カルシウム拮抗薬は、骨格筋では反対に筋小胞体(SR)からCaを放出させ、細胞内のCa濃度を上昇させることを確認した。カルシウム拮抗薬はカルシウム受容体(DHPR)に結合し、DHPRがリアノジンレセプター(RYR1)とカップリングするという骨格筋特有の機構により間接的にRYR1に反応する結果、SRからCaを放出させると推測される。悪性高熱症はカルシウム代謝を異常亢進させることが病因ではあるため、素因者に対しては全身麻酔中のカルシウム拮抗薬投与は望ましくないことを確証した。この研究結果は国際学会で発表し、現在論文作成中である。尚、骨格筋培養の清潔操作に必須であるクリーンベンチが使用不能となり、新規購入が必要となった。クリーンベンチが高額であるため予算不足を生じる結果となり、ポンプ等を当初の計画より低予算の規格に変更し、パソコン等も既存の物を継続使用することにした。
介護福祉施設におけるコーディネーターとしての看護師の役割構築へむけて

英国の看護業務は日本同様に法律上細かい規定がなく、介護福祉系施設でも少人数である。そのため、看護師が生活支援業務のグレーゾーンを含めた広範囲の業務をこなすことは不可能であると看護師のみならず他職種からも認識され、看護師は看護師独自の業務を優先し仕事を遂行している。さらに看護師は生活支援から医療的支援といった幅広い視点から対象理解ができるため、英国の介護福祉系施設では、コーディネーターとしての役割を期待され、実際に担っている。その基礎が英国のIPEにおける各専門職の役割理解にあると言え、今般の日本の医療福祉系専門職の養成課程および卒後・継続教育に不足している部分であり、課題とするべき点である。本研究は日本における看護師の介護施設内での役割モデルを構築するために、他国、とりわけ専門職連携の先進国であるイギリスと、看護師の役割が日本に近いフランスにおいて、どのような役割を看護職あるいは他職種が認識しているかを調査することで日本へのモデル提示としたい。その前段階として、平成27年度は文献整理と調査実施のための準備を行った。文献整理は、イギリスおよびフランスの看護師の役割が明確にされているかを調査・整理した。イギリスは日本と同様に看護師の業務内容・役割について詳細には明記されておらず、法律よりも看護・助産審議会(Nursing and Midwifery Council:NMC)が教育について担っており、業務内容・役割についてもその中で詳細な業務内容を記載していない。フランスは、法律において看護師の業務内容・役割の詳細が明記されている。イギリス・フランスにおける調査実施については、平成27年10月より調査対象者の協力を得るための介護施設の選定と調整をし、平成28年3月に選定した複数施設へ調査協力を得る説明のために事前訪問をした。それにより調査対象者である看護師50名、介護福祉士50名、マネジャー職8名の協力を得られる(平成28年3月31日時点)こととなった。調査実施は平成28年8月の予定である。また、フランスにおいても同様の調査のために事前訪問が必要であったが、平成27年11月13日にパリ同時多発テロが発生し、渡航自粛およびフランス国内で非常事態宣言がなされ、調査の協力を得る状況ではなくなった。事前訪問には国内情勢と半年前からのアポイントメントが必要であり、テロ発生から2ヶ月後の平成28年1月に状況を確認したが、渡航自粛は解除されたものの、フランス国内は未だ犯人が捕まっておらず不安定な状況であったため、平成27年度の事前訪問は実施しないこととした。当初予定した通りの進捗であるが、フランスの事前訪問については、平成27年11月13日にパリ同時多発テロが発生し、渡航自粛およびフランス国内で非常事態宣言がなされ、調査の協力を得る状況ではなくなった。平成28年8月のイギリスにおける調査時にフランスへの事前訪問が可能であれば実施し、不可能であれば申請者は前研究でフランスの介護施設での調査を実施しているため、事前訪問をせず平成28度内に調査協力を得られる可能性もあるため、おおむね順調に進展していると考える。日本は今後の高齢化率を考慮する上で効率の良い介護を実施しなければ施設介護が立ちゆかないことも考えられる現在,施設における専門職の役割と専門職連携が重要なキーワードとなってくる.そこで先進国である英国のIPW実践者がIPEをどのように意識しているかを調査し,明確化して今後の日本におけるIPEおよびIPWの参考にするため英国にてIPW実践者への質問紙調査を実施した.方法は,英国のロンドンおよびその郊外都市の医療福祉施設に従事している看護師・介護福祉士・マネジャー職合計84名へ2016年8月12月にかけて質問紙調査(自由記述含む)を実施した.回収方法は,留め置き法と郵送法で行った.その結果,各職でIPWおよびそのためのIPEは大変重要であるとの回答が100%,IPW実践のためには各教育課程で行ったIPEが自身の基礎資格と専門職としての実践に大変役立っているとの回答が90%以上得られた.また,IPWにはIPEが必要であるという回答も100%であり,各専門職の教育課程におけるIPEが重要かつ有効であるという意識が,現場で実践している専門職に持たれていた.かつ,各専門職の役割の明確化が重要なFactorであった.仏国での調査は27・28年度内に度々テロが起き,非常事態宣言が解かれておらず調査協力を得ることができず実施できなかった.IPWの円滑な実践には教育課程におけるIPEが専門職自身に根付き意識づけられており,そのためには各専門職の役割の明確化を認識し,その上でIPEを実施し,現場でIPWを実践してより良いケアを提供することができると認識していた.各専門職の役割の明確化と教育課程でのIPEの重要性が英国の調査において明らかになり,それが今の日本の医療福祉系資格の教育課程と実践に不足している部分と言え,IPW・IPE先進国である英国を参考にし,現状を改善する課題点であると言える.英国の看護業務は日本同様に法律上細かい規定がなく、介護福祉系施設でも少人数である。

そのため、看護師が生活支援業務のグレーゾーンを含めた広範囲の業務をこなすことは不可能であると看護師のみならず他職種からも認識され、看護師は看護師独自の業務を優先し仕事を遂行している。さらに看護師は生活支援から医療的支援といった幅広い視点から対象理解ができるため、英国の介護福祉系施設では、コーディネーターとしての役割を期待され、実際に担っている。その基礎が英国のIPEにおける各専門職の役割理解にあると言え、今般の日本の医療福祉系専門職の養成課程および卒後・継続教育に不足している部分であり、課題とするべき点である。平成28年度はイギリスでの調査を実施し、可能であればフランスでの調査を実施する。調査対象については、看護師・介護福祉士・マネジャー職といった、施設単位ではなく職種単位に実施することで、よりその国での役割がどういったものかを公平に判断できると考えるため、施設にとらわれずにその職種の個人への調査に変更することとした。また、その結果をとりまとめ、本研究の目的である介護福祉施設内での看護師のコーディネーターとしての役割を提示する。28年度が最終年度であるため、記入しない。看護管理28年度が最終年度であるため、記入しない。
隕石に刻まれた初期太陽系衝突史の復元

隕石に刻まれた衝撃変成は初期太陽系軌道進化史の記録である.最近代表者らは,隕石に刻まれた「文字」を解読するための「辞書」として70年代から現在に至るまで利用されてきた衝撃変成度評価の指標「Stoffler table」が誤訳を与えることを明確に示した.本研究では実験,分析,数値計算の三位一体アプローチによってStoffler tableに代わる新しい辞書を作成し,衝撃変成隕石に刻まれた痕跡から動的太陽系姿を復元する.隕石に刻まれた衝撃変成は初期太陽系の巨大惑星の軌道進化史の記録である。研究代表者らは数値衝突計算を行い、70年代から現在に至るまで利用されてきた衝撃変成度評価の指標「Stoeffler table」が誤訳を与えることを明確に示した。本研究は実験、分析、数値計算の三位一体アプローチによってStoeffler tableに代わる新しい辞書を作成する。世界初の3次元衝撃回収実験を実施し、数値衝突計算で新たに見出された「塑性変形加熱」の効果を実証する点に意義がある。また並行して衝撃変成隕石分析を実施し、天然隕石の衝撃変成度を再評価し、両者を相互比較することで、Stoeffler tableにかわる新しい衝撃変成度評価指標を確立する。これによりダイナミックな初期太陽系の軌道進化を復元することが可能になる。隕石に刻まれた衝撃変成は初期太陽系軌道進化史の記録である.最近代表者らは,隕石に刻まれた「文字」を解読するための「辞書」として70年代から現在に至るまで利用されてきた衝撃変成度評価の指標「Stoffler table」が誤訳を与えることを明確に示した.本研究では実験,分析,数値計算の三位一体アプローチによってStoffler tableに代わる新しい辞書を作成し,衝撃変成隕石に刻まれた痕跡から動的太陽系姿を復元する.
先端科学技術と人との出会いから創造性・独創性を感受する科学館学習プログラムの設計

本研究は、「科学・技術の『最新動向』や科学・技術の現場に携わる『人々』との『出会い』を取り入れた教材および学習活動が、創造性・独創性の感受・涵養につながるのではないか」との仮説を設け、科学館が先端科学技術に関する学習プログラム教材を開発・提供し、その実施方法を検討・評価することを最終的目標としてきた。【国内外における科学系博物館(科学館)の先端科学技術展示手法の現状の調査】15年度に引き続き、先端科学技術を主題にした科学館の展示手法や来館者とのコミュニケーション手法の動向について調査を行った。「サイエンス・アップデート」(米国ボストン・科学博物館)と名付けた研究員による先端科学技術の動向を情報発信するプログラムについては、情報発信に係る妥当な情報収集手法のあり方について参考になる示唆を得た。【科学館先端科学技術学習プログラムの開発】学習活動向けWebサイトhttp://musedu.jp/の設計・構築を行い、実装を終えた。また、先端科学技術に関する学習者の手がかり情報となる「学習ツール」の収集とデータベース化を行った。【先端科学技術協調学習活動の試行】東京都内高校のご協力を得て、先端科学技術について生徒と科学館ボランティアが連携して調査・考察を行う協調学習活動の実践を試み、経験的知見の抽出および情報システムの運用評価を行った。運用評価後の教師へのインタビューでは、学習者が協調学習環境上で伝え聞いた情報から、プレゼンテーション等に書きまとめ発表する等の活動にまで深めてゆくために、実験や屋外での観察など、実際の活動に結びつけてゆくことが今回の学習者の場合は必要であろうということなどが、今後の運用上の視点として整理できた。(1)国内外における科学系博物館(科学館)学習プログラム・科学館=学校連携の現状の調査事前準備に引続き、科学館での学校と連携した学習活動のあり方やその教育的効果の検討について先行研究を調査した。科学館が提供できる人材との対話そのものを、学校との連携における教材として特に重要視する研究としては、2年以上の期間、高校生が博物館と連携して、資料を利用したプロジェクト学習を実施する「ミュージアム・スクール」(米国ニューヨーク)の研究における、学校・博物館の連携にあたる人材に関する検討がみられた。(2)ボランティア連携と授業実践の試み本研究で行おうとしている科学館ボランティアとの対話を通じた連携に関連して、科学館展示解説員・ボランティアらのネットワークづくりを図る目的で、日本科学未来館ボランティアの方々に対して研究の趣旨についてのご案内・情報交換を、また、東京都内の区立中学3年生による見学・発表の連携授業実践を実施した。この準備・発表でボランティアの参観を仰ぎ、終了後、コメントをいただいた。生徒の自由記述意見では、他者との関係理解・動機付けの向上、課題の追求・内容把握の促進、反省/内省・フィードバックの意義が見出された。ボランティアへのインタビューからは、発表への物足りなさや満足感、授業実施の意義などの言及があった。教師へのインタビューからは、参観により「本物」の取り組みができた、出会い・ふれあいから自分の中への内省ができていた、等の意見があった。(3)科学館先端科学技術学習プログラムの開発科学館での学習活動について、本研究では、科学館内で実施する学習活動のほか、オンラインディスカッション環境、NIE (教育に新聞を)を取り入れた授業からなる「学習プログラム」を準備してきた。オンラインディスカッション環境については、電子掲示板とデータベースを用いたシステムの開発を進めた。
腸炎ビブリオVepAとウェルシュ菌BECの構造解析および活性発現機構の解明

本研究では、腸炎ビブリオおよびBEC産生性ウェルシュ菌の主要な病原因子であるVepA(腸炎ビブリオ)およびBEC(ウェルシュ菌)を研究対象とし、それらの活性発現機構を明らかにすることを目的とする。具体的には、まず結晶構造解析により両者の三次元構造を明らかにする。次に明らかになった三次元構造をもとに、一連の変異体を作製して構造機能相関について解析を行い、活性部位等を明らかにする。また、得られた一連の変異体を用い、VepAについてはV-ATPaseとinteractした結果どのようにリソソーム膜の撹乱を引き起こすかについて、BECに関しては、BECbの腸管上皮細胞への作用がいかに腸管毒性につながるかについて多方面から解析を行い、活性発現機構の解明を目指す。VepAに関して本年度は、すでに作製しているVepAの大量発現系により発現させたVepAを精製し、シッティングドロップ蒸気拡散法により結晶化を試み、結晶のスクリーニングを行った。これまでに有望な結晶が得られており、平成31年度中の構造解析完了を目指している。BECに関しては、こちらもやはりシッティングドロップ蒸気拡散法により結晶化を試み、BECaに関してはすでに結晶構造が解け論文発表したが、BECbについてはいまだ高分解能の結晶が得られておらず、スクリーニングを継続中である。一方で、BECbの培養細胞に対する作用に関しては、いくつかの興味ある知見が得られており、平成31年度中の論文投稿を目指している。BECaについては、すでに結晶解析が完了し、成果を論文として発表しているが、VepAについても有望な結晶が得られており、本研究の期間内に解析を完了できる見込みである。site-directed mutagenesisやerror-prone PCRを用いた構造機能相関についての実験は遅れているが、一方で、BECbの標的細胞への作用について興味ある知見が得られており、本研究期間内での論文投稿が見込まれている。平成29年度、30年度に行った研究の結果を踏まえつつ、VepAおよびBECbの作用により何が起こっているかについて多角的に検討を行い、それぞれの活性発現機構についてより詳細な解析を進める。また、平成29年度、30年度の研究計画で未完のものについて継続して研究を進め結論を得る。今のところ高分解能の結晶は得られていない。BECに関しては、こちらもやはりシッティングドロップ蒸気拡散法により結晶化を試み、BECaおよびBECbともに結晶構造解析を行った。BECaに関しては高分解能の結晶が得られ、構造解析の結果を論文として発表した。BECbについては結晶を作成中である。BECbのレセプターに関しては、BECbの培養細胞に対する結合様式の解析を行った。また、BECbをmonolayerの細胞に作用させた場合の経上皮電気抵抗値(TER)の変化を解析した。BECaについては、すでに結晶解析が完了し、成果を論文として発表することができた。VepAとBECbに関しては結晶解析を行っているが未だ高分解能の結晶は得られておらず、スクリーニングを継続している。このため、site-directed mutagenesisやerror-prone PCRを用いた構造機能相関についての実験は遅れている。一方で、BECbの標的細胞への結合様式についての知見が得られたのは大きな進捗である。また、翌年度に計画していたBECbのmonolayerの細胞に作用させた場合の経上皮電気抵抗値(TER)の変化についての成績が得られたのは予想を上回る成果であった。

BECに関しては、こちらもやはりシッティングドロップ蒸気拡散法により結晶化を試み、BECaに関してはすでに結晶構造が解け論文発表したが、BECbについてはいまだ高分解能の結晶が得られておらず、スクリーニングを継続中である。一方で、BECbの培養細胞に対する作用に関しては、いくつかの興味ある知見が得られており、平成31年度中の論文投稿を目指している。BECaについては、すでに結晶解析が完了し、成果を論文として発表しているが、VepAについても有望な結晶が得られており、本研究の期間内に解析を完了できる見込みである。site-directed mutagenesisやerror-prone PCRを用いた構造機能相関についての実験は遅れているが、一方で、BECbの標的細胞への作用について興味ある知見が得られており、本研究期間内での論文投稿が見込まれている。VepAとBECbに関しては結晶解析を継続する。当初計画通り研究を進めて行くが、特に知見が集積しつつあるBECについてまず集中的に研究を遂行していく予定である。平成29年度、30年度に行った研究の結果を踏まえつつ、VepAおよびBECbの作用により何が起こっているかについて多角的に検討を行い、それぞれの活性発現機構についてより詳細な解析を進める。また、平成29年度、30年度の研究計画で未完のものについて継続して研究を進め結論を得る。
新規PI3K阻害剤ZSTK474による細胞周期停止機構の解析

ZSTK474などのPI3K阻害剤は、PIK3CA変異株やPTEN欠損株を含む種々のがん細胞株にin vitroにおいて顕著なアポトーシスを認めず、G_0/G_1アレストを誘導した。またin vivoでもアポトーシスは起こさずに抗腫瘍効果を発揮した。ZSTK474暴露後にがん細胞の中で発現変動する遺伝子群をGenechipで解析したところ、G_0/G_1アレストに関与しうる因子としてCDKインヒビターp15の発現誘導と、CDC25Aの発現抑制を見出した。当研究室(癌研分子薬理部)では、PI3Kを標的とした抗がん剤候補物質ZSTK474を世界に先駆けて見出し、臨床試験に向けて開発を進めている。研究代表者らはこれまでに、ZSTK474は固形腫瘍由来のがん細胞株に細胞周期停止(GO/ G1アレスト)を引き起こすが、アポトーシスは起こさないことを明らかにしてきた。本研究課題では、ZSTK474による抗腫瘍効果がGO / G1アレストに起因するかを広く確かめるために、計10種類のがん細胞株にZSTK474を暴露した。その結果、すべての細胞株で顕著なアポトーシスを認めず、GO/ G1アレストを誘導した。このことから、ZSTK474は一般に、がん細胞株にGO/G1アレストを誘導することにより抗腫瘍効果を発揮するものと結論された。また、ZSTK474によるGO/ G1アレストの分子機序を解析するために、ヒト前立腺がん細胞PC-3・ヒト肺がん細胞株A549を用いて、ZSTK474暴露後にがん細胞の中で発現変動する遺伝子群をGenechipで明らかにした。これらのうち特にGO/ G1アレストとの関連が予想される因子について、RT-PCRによる遺伝子発現の確認、プロモーター活性の解析、タンパク質レベルでの発現変動解析を行った。その結果、CDKインヒビターp15INK4bの発現誘導と、CDC25Aの発現抑制が認められた。これらの発現変動がGO/ G1アレストに関わるものと考えられた。研究代表者らはこれまでに、ZSTK474による抗がん効果は細胞周期停止(GO/G1アレスト)により引き起こされ、アポトーシスはほとんど誘導しないことを複数のがん細胞株を用いて明らかにしてきた。本年度、PI3K阻害剤による抗がんメカニズムをさらに詳細に調べるために、PI3K触媒サブユニットPIK3CAのホットスポット変異株(MCF7・HCT-15・SK-OV3)やPTEN欠損株(KM-12・PC-3)を含む10種類以上のがん細胞株を用いて、ZSTK474および他のPI3K阻害剤GDC-0941、BEZ235を暴露した。その結果、in vitroにおいてすべての細胞株で顕著なアポトーシスを認めず、GO/G1アレストを誘導した。また、in vivoにおいて、これらのがん細胞株由来のゼノグラフトに対するZSTK474の効果を検討したところ、すべての腫瘍で顕著な増殖抑制が認められた。ZSTK474投与後の腫瘍塊におけるアポトーシスおよび細胞増殖をTUNELアッセイおよび増殖マーカーKi67の免疫組織化学染色により検討したところ、アポトーシス細胞は出現せず、Ki67の顕著な発現抑制が認められた。以上のことから、PI3K阻害剤は一般に、PIK3CA/PTEN異常がんにおいてGO/G1アレストを誘導することにより抗腫瘍効果を発揮するものと結論された。
セルロース結合モジュールを利用したバイオマス酵素糖化

ファミリー3、17、28、44に属するセルロース結合モジュールついて、その結合特性をマクロアレイ法、等温滴定熱量計、ラングミュア等温式による解析などで行った。また、これらの植物細胞壁での結合部位を確認するために、蛍光タンパク質との融合タンパク質を作成し、蛍光顕微鏡観察を行った。その結果、これらのセルロース結合モジュールは、植物細胞壁で異なる部分を認識することを示した。また、糖質加水分解酵素ファミリー5の触媒ドメインに、セルロース結合モジュールを融合した酵素を作成し、その基質特異性を検討したところ、これらの酵素の特異性が結合モジュールの特異性に影響することがわかった。1、糖質結合モジュールの結合特性の解析、細菌由来のファミリーの異なる糖質結合モジュールについて、その結合特性を解析した。ファミリー17と28について、計画書にある項目の結合特性を評価した。その結果、それそれの糖質結合モジュールの特性の違いについて情報を得られたので、その特性を学会で発表するとともに、論文として投稿した。また、ファミリー30、37、44の糖質結合モジュールの遺伝子を取得し、解析中である。2、結合モジュールの結合部位の観察、蛍光タンパク質と融合せいた糖質結合モジュールの植物細胞壁での結合部位を、本年度購入した蛍光顕微鏡で観察した。その結果、ファミリーの異なる糖質結合モジュールは、異なる部位を認識していることが明らかとなった。特に根の先端部分においては、糖質結合モジュールの違いによって、認識されている細胞の種類が異なっていることが明らかにとなり、効率的な草本バイオマスの分解には、糖質結合モジュールの酵素を集める働きが需要であることが理解できた。3、結合モジュールの競合性の調査、当初予定していた試験方法では、競合性についての評価が難しいことがわかった。これは、糖質結合モジュール間の相互作用が確認されてためで、次年度以降について、再考を必要とする。以上のように、申請書に記載した20年度の研究計画をほぼ達成することができた。1、糖質結合モジュールの結合特性の解析、ファミリー30、44の結合特性について解析を行った。ファミリー44では、セルロースよりも大麦βグルカンやキシログルカンに高い親和力を示すことが明らかとなった。このことは、β-1,3-1,4-結合をもつものや枝分かれをもつ糖鎖をこのモジュールが認識できることを示しており、新たな結合特性もつモジュールの取得に成功した。2、触媒モジュールと結合モジュールの融合酵素による分解、ファミリー5に属する触媒モジュールを選択し、これに、ファミリー3、6、11の異なる結合モジュールを連結した融合セルラーゼを作成した。融合酵素は、触媒モジュール単独よりも高い活性を示す傾向があり、結合モジュールが機能することを確認した。また異なる触媒モジュールを得るために、ファミリー26に属するマンナナーゼ、ファミリー74に属するキシログルカナーゼの触媒モジュールをクローニングし、大腸菌で発現後、その酵素活性を評価することができた。また、作用様式の異なるセルラーゼとして、エンドプロセッシブなタイプのファミリー9に属する触媒モジュールを新たにクローニングした。3、昨年度の結果をうけて、結合モジュールが異なる植物細胞を認識していることが蛍光顕微鏡観察で明らかになったため、さらいに詳細な検討を行い、学会で発表するとともに、論文として投稿した。以上のように申請書に記載した21年度の研究計画をほぼ達成することができた。昨年度作成したファミリー5に属する触媒モジュールに、ファミリー3,6,11の異なる結合モジュールを融合したセルラーゼを使用し、本年度は、そのバイオマスの分解特性について詳細な検討を行った。結合モジュールを持たない触媒ドメイン単独のものを含め、4つの酵素について活性を調査したところ、次のことがわかった。(1)結合モジュールをもつものの活性が高いこと。これは、結合モジュールが酵素を基質表面に持って行く標的効果の現れであることが確認できた。(2)ボールミル処理したセルロースに対しては、ファミリー11の結合モジュールをつないだ酵素の活性が一番高く、カラス麦キシランに対しては、ファミリー6の結合モジュールをつないだ酵素の活性が一番高かった。このことは、酵素の活性に対して、糖質結合モジュールの結合特性が影響していることを示している。今回使用したファミリー6の糖質結合モジュールは、キシランに結合する特性をもち、ファミリー11はセルロースに結合する特性を持っているので、酵素をどのような場所に集めるかということが活性に影響することが明らかになった。一方、ファミリー3の糖質結合モジュールについては、その結合特性についてさらに詳細な検討を行い、これについて、学会で発表するとともに、論文として投稿した。残念ながら、申請書に記載した同一結合モジュールに、異なる触媒モジュールをつないで酵素特性を評価する実験が達成できなかった。
バイオアクティブ材料を用いた象牙質接着を革新する新規プライマーの開発

本研究では、還元作用のあるビタミンと鉄イオンを含有するプライマーを試作し、象牙質の接着に対する効果を調べるとともに、その接着メカニズムについて分析することを目的とした。結論として、トコフェロールと鉄イオンを含有するプライマーが、ADゲル処理後の象牙質と4-META/MMA-TBBレジンとの接着強さを改善した。歯質は、エナメル質に比べ象牙質に対する接着が困難であり、臨床上充分に満足できる技術は存在していない。臨床では、単に補綴物の脱離だけではなく、歯根の破折や二次齲蝕などにより、歯冠修復物を長く機能させることができない症例がみられる.これは、象牙質と合着用材料との接着耐久性が良好でない場合に起こりやすく、従って、長期にわたって接着力を発現する接着システムの確立が急務である。トコフェロールの次亜塩素酸ナトリウムへの還元作用、および、レジンモノマーのラジカル重合への効果的な関与を明らかにし、有機質コラーゲンを除去した象牙質表面に対して、レジンを耐久性良く接着できる方法を開発し、その接着メカニズムを解明することを目的としている。走査型電子顕微鏡観察からは、ADゲル法によって石灰質内部のコラーゲンまでもが溶解除去された結果、多孔質になっていることがわかっている。その穴にレジンが浸透、硬化すれば、象牙質の石灰質とレジンの直接的な結合の結果、接着力が発現することが明らかとなった。したがって、接着界面の有機質コラーゲンが加水分解されることによる接着の劣化(Nano-leakage)は生じにくく、エナメル質接着に近い、強固で耐久性のある接着が可能となるであろう。そして、それはADゲル法の後に、還元作用のあるビタミンと鉄イオンを共に溶解して成る象牙質用新規プライマーを用いることによって実現できることが明らかとなった。これは、脱灰された象牙質表層にレジンが浸透、硬化して樹脂含浸層が形成されるのと好対照である。この層は、象牙質表層のコラーゲン線維網を高分子材料で置換した生体傾斜材料とも言えるであろう。接着耐久性が改善されるうえ、接着界面が脱灰されにくく2次カリエスの抑制効果も期待できる。その穴にレジンが浸透、硬化すれば、象牙質の石灰質とレジンの直接的な結合の結果、接着力が発現することが予想される。そして、それはADゲル法の後に、還元作用のあるビタミンと鉄イオンを共に溶解して成る象牙質用新規プライマーを用いることによって実現できる可能性が極めて高い。接着性レジンは、3元系重合開始剤を採用しているリン酸エステル系レジンや、有機ホウ素重合開始剤を採用しているカルボン酸系レジンがある.4-METAレジンでは、10%クエン酸と3%塩化第二鉄で表面処理(10-3処理)した象牙質との間に耐酸性のある樹脂含浸層を形成し、接着する。しかし、10-3処理は、リン酸処理に続く次亜塩素酸ナトリウム処理(ADゲル法)に比べ、仮着材などの接着阻害因子の影響を受けやすく、接着界面のコラーゲンが徐々に加水分解されると長期間の接着耐久性が望めないといった欠点がある。我々は、以前より、ADゲル処理後アスコルビン酸と塩化第二鉄が次亜塩素案ナトリウムの悪影響を打ち消し、高い接着強度とともに、高い接着耐久性をもたらすことを報告してきた。ただ、アスコルビン酸は、エタノールやアセトン、HEMAといったプライマーに含まれる代表的な溶媒には溶解しない.ところが,プライマーに含まれる代表的な溶媒である2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA)に脂溶性のビタミンE(トコフェロール)は溶解する。そこで、HEMAとビタミンEの水溶液に、塩化第二鉄を含有させた試作プライマー液を作製し、リン酸、次亜塩素酸ナトリウムで処理した象牙質に試作プライマーを塗布、4-META/MMA-TBBで接着させたところ、次亜塩素酸ナトリウムの悪影響を受けないことを突き止めた。さらに、この試作プライマーは、保存安定性も高く、水洗ステップも省ける可能性が非常に高いことが示された。今後はトコフェロールの次亜塩素酸ナトリウムへの還元作用、および、レジンモノマーのラジカル重合への効果的な関与を明らかにし、有機質コラーゲンを除去した象牙質表面に対して、レジンを耐久性良く接着できる方法を開発し、その接着メカニズムを解明する予定である。接着耐久試験において、データにばらつきがあるので再度試験を行っている。歯科補綴学接着耐久試験により、耐久性を証明したい。

交付申請書に記載した研究目的と研究実施計画に基づいて実験を行った結果、今後の研究につながる新知見が得られた。前年度予定の試験ができなかったため。研究計画調書および交付申請書に記載した研究目的と研究実施計画に従って実験することを基本とし、もし何らかの理由で研究がうまく進まない場合は、実験方法を適宜修正して、その後の研究を推進する。材料の購入。備品の値引きや消耗品の購入を最小限にとどめたことなどによって次年度使用額が生じた。実験に必要な物品の購入費、当該研究に必要な情報収集や学会発表のための旅費、その他論文作成のための諸経費に使用する計画である。