hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
液晶を用いたマイクロアクチュエータの開発

2枚の平板間に液晶を充填し,すべての分子が平板に平行な方向に配向している状態で電圧を印加すると,壁面近傍以外の液晶分子は重心まわりに回転し平板に垂直方向に配向する.このとき平板間には流動が誘起される.この原理を応用すれば従前の機構と全く異なるアクチュエータを開発できる.すなわち本アクチュエータは,液晶という「液体」を用いるので,(1)機構が極めてシンプルである,(2)形状に関する制約を受けない,(3)原理的には連続体力学が成立する数十ナノオーダーまでダウンサイジングが可能である,という特徴を有する.アクチュエータとして「平板移動」を取り上げ,平板に作用するせん断応力を数値計算によって見積もった結果,最大で約1mPaのせん断応力が発生することを見いだした.次に,固定された平板に少量の液晶を垂らし,その上に10mm×10mmで厚さ0.7mm,質量0.18グラムのガラス板を,300μmのスペーサを挟んで置き,12Vの直流電圧を印加して上部ガラス板の運動を顕微鏡観察した結果,15秒間に約38μmの移動が確認された.最後に,平板間速度分布の可視化実験を行った結果,ツイスト角が0°の場合,速度分布はセル厚方向の中央面に関して反対称なS字曲線となり,この分布は印加電圧に依存しないことがわかった.ただし速度の絶対値は印加電圧が大きいほど大きい.またツイスト角が180°の場合には速度は一方向に発生し,セル厚方向の中央面で最大となることが明らかにされた.2枚の平板間に液晶を充填し,すべての分子が平板に平行な方向に配向している状態で電圧を印加すると,壁面近傍以外の液晶分子は重心まわりに回転し平板に垂直方向に配向する.このとき平板間には流動が誘起される.この原理を応用すれば従前の機構と全く異なるアクチュエータを開発できる.すなわち本アクチュエータは,液晶という「液体」を用いるので,(1)機構が極めてシンプルである,(2)形状に関する制約を受けない,(3)原理的には連続体力学が成立する数十ナノオーダーまでダウンサイジングが可能である,という特徴を有する.アクチュエータとして「平板移動」を取り上げ,平板に作用するせん断応力を数値計算によって見積もった結果,最大で約1mPaのせん断応力が発生することを見いだした.次に,固定された平板に少量の液晶を垂らし,その上に10mm×10mmで厚さ0.7mm,質量0.18グラムのガラス板を,300μmのスペーサを挟んで置き,12Vの直流電圧を印加して上部ガラス板の運動を顕微鏡観察した結果,15秒間に約38μmの移動が確認された.最後に,平板間速度分布の可視化実験を行った結果,ツイスト角が0°の場合,速度分布はセル厚方向の中央面に関して反対称なS字曲線となり,この分布は印加電圧に依存しないことがわかった.ただし速度の絶対値は印加電圧が大きいほど大きい.またツイスト角が180°の場合には速度は一方向に発生し,セル厚方向の中央面で最大となることが明らかにされた.2枚の平板間に液晶を充填し,すべての分子が平板に平行な方向に配向している状態で電圧を印加すると,壁面近傍以外の液晶分子は重心まわりに回転し平板に垂直方向に配向する.このとき平板間には流動が誘起される.この原理を応用すれば従前の機構と全く異なるアクチュエータを開発できる.すなわち本アクチュエータの特長は,液晶という「液体」を用いるので,(1)機構が極めてシンプルである(2)形状に関する制約を受けない(3)原理的には連続体力学が成立する数十ナノオーダーまでダウンサイジングが可能であるということである.本年度は,アクチュエータとして「平板移動」を取り上げ,平板に作用するせん断応力を数値計算によって見積もり,さらに実際に平板を運動させる実験を行った.1.せん断応力の数値計算2枚の平行平板に挟まれた液晶に電圧を印加した際に,平板面に作用するせん断応力を数値計算によって求めた結果,最大で約1mPaのせん断応力が発生することを見いだした.2.平板移動実験固定された平板に少量の液晶を垂らし,その上に,10mm×10mmで厚さ0.7mm,質量0.18グラムのガラス板を,300μmのスペーサを挟んで置いた.液晶に12Vの直流電圧を印加して上部ガラス板の運動を顕微鏡観察した結果,15秒間に約38μmの移動が確認された.2枚の平板間に液晶を充填し,すべての分子が平板に平行な方向に配向している状態で電圧を印加すると,壁面近傍以外の液晶分子は重心まわりに回転し平板に垂直方向に配向する.このとき平板間には流動が誘起される.この原理を応用すれば従前の機構と全く異なるアクチュエータを開発できる.すなわち本アクチュエータの特長は,液晶という「液体」を用いるので,(1)機構が極めてシンプルである(2)形状に関する制約を受けない(3)原理的には連続体力学が成立する数十ナノオーダーまでダウンサイジングが可能であるということである.本年度は,平板間の速度分布を可視化実験により求め計算結果と比較した.得られた結果は以下の通りである.1.数値計算によって予測された流動の発生を実験的に追認できた.

2.ツイスト角が0°の場合,速度分布はセル厚方向の中央面に関して皮対称なS字曲線となる.この結果は印加電圧に依存しない.ただし速度の絶対値は印加電圧が大きいほど大きい.3.ツイスト角が180°の場合,速度は一方向に発生し,セル厚方向の中央面で最大となる.4.実験結果と計算結果は満足に一致した.
液状検体に対する分子バーコードを用いた超高感度システムによる膵癌早期診断法の開発

本研究の目的は、膵液、胆汁、十二指腸液などの液状検体から膵腫瘍由来の遺伝子異常を検出し、早期発見に繋げることである。これら液状検体を用いた解析ではより微量の遺伝子変異を検出する必要がある。そのため、より高感度の分子バーコード技術による次世代シークエンサー(Next-generation sequencing; NGS)を用いた遺伝子解析を行い、早期診断につながるバイオマーカーの探索を目指す。最終的に液状検体の中でも、内視鏡で低侵襲に採取可能な十二指腸液での膵癌早期診断法の開発を目指し研究を行っていく。
表面せん断押出による強度傾斜アルミニウム材料の創製

初年度は、表面せん断押出により形成される不均一組織の形成過程に及ぼす潤滑の影響を明らかにすることを目的に実験を行った。入口直径8mm、出口直径5mm、ダイス半角15°の押出ダイスを作製し、99.99%高純度アルミニウムの再結晶材を出発組織として、表面せん断押出加工を施した。このとき、押出加工に用いる潤滑剤として、ポリテトラフルオロエチレンと二硫化モリブデンを用いて、試料表面に導入されるせん断ひずみ量の制御を試みた。格子線けがき法により、押出加工により導入される半径方向のせん断ひずみ分布を測定したところ、ポリテトラフルオロエチレン潤滑による押出では、非常に潤滑の良い条件での押出加工がなされため、せん断変形がほとんどない半径方向に均一な押出変形が導入されていたのに対して、二硫化モリブデン潤滑による押出では、摩擦の大きい押出加工が実現でき、表面付近に非常に大きなせん断変形を導入することに成功した。EBSD測定により半径方向の組織分布を調べたところ、ポリテトラフルオロエチレン潤滑押出材では、半径方向に大きな組織の違いは見られず、いずれの半径位置においても、主に小角粒界から成る加工組織が形成されていた。一方で、二硫化モリブデン潤滑押出材の表面付近においては、大部分が大角粒界から成る超微細粒組織が形成されていることが確認された。すなわち、高摩擦条件下での押出加工を利用すると、表面付近に非常に大きなせん断変形を導入することができ、結晶粒超微細化を促進することができることを明らかにした。初年度の研究計画通りに、概ね順調に研究を進められている。2年目の研究では、表面せん断押出による不均一組織の形成に及ぼすダイス半角の影響を系統的に明らかにすることを目的に実験を進めていく。その際、初年度の研究により得られた成果を踏まえて、ポリテトラフルオロエチレンと二硫化モリブデンの2種類の潤滑剤を用いて、種々のダイス半角を有するダイスにより、表面せん断押出を行い、効果的に超微細粒組織の形成を実現できる条件を模索していく。当該年度末に少額の残金が発生したが、次年度に繰り越しできる種目であったため、使い切ることなく、次年度に繰り越した。残金は、次年度の消耗品費として使用する予定である。
プラズモン-光直接変換を用いた完全集積型高分解能センサーの開発

プラズモン共鳴センサーはリアルタイム、ラベルフリー測定が可能等の利点があり、生化学や遺伝子工学等の分野において広く利用されている。しかし、振動等外部環境変化に脆弱で大型・高価となり易く臨床現場やIoT用センサー等、人々の暮らしにより身近な範囲への応用の妨げとなっている。本研究課題では、金属中のプラズモンの運動量やエネルギーによって起電力が生じる現象(各々、プラズモンドラッグ効果とプラズモン励起ホットエレクトロンと呼ぶ)を利用したプラズモンー電気直接変換と、その屈折率に対する変化を用いることで複雑な光学部品を廃し、電子集積回路のサイズで、頑丈、安価で高分解能なチップ型センサー開発を目的とする。
明確な幾何的配置をもつ集積アセチレンの共同効果に基づく水素吸蔵材料の創成

不飽和度の高いアセチレンを集積させた多孔性材料は、物理的、化学的に水素を吸蔵できる可能性を秘めている。本研究では、アセチレンを明確な幾何配置に固定した環状共役分子(DBA)を用いて、多孔性の金属有機構造体(MOF)あるいは非共有結合性構造体を構築し、物理的および化学的な水素吸蔵が可能な材料の開発を目指した。まず、DBA分子と、各種ガス分子との親和性を計算化学によって定量的に評価した。さらに、DBAの一連のカルボン酸誘導体を配位子として用い、内部に空間を有したMOFの構築に成功した。また、水素結合によってDBAをネットワーク化した多孔質構造体の構築にも成功し、そのガス吸着挙動を確認した。本研究では、アセチレンを明確な幾何配置に固定した環状共役分子(DBA)を用いて、多孔性配位ポリマーを構築し、物理的および化学的な水素吸蔵が可能な材料の開発を目指している。本年度は、DBAとガスとの親和性の理論計算、リンカーの合成、DBA-MOFの構築、および構造解析を行い、さらにDBA-MOFの活性化について検討を行った。まず、ヘキサデヒドロトリベンゾ[12]アヌレン(T12-DBA)の環中心ポケットにおける種々のガス分子との親和性をab initio計算によって評価した。その結果、水素、窒素、および二酸化炭素に対して、それぞれ0.84、1.70、および3.07Kcal/molの親和性があることが明らかとなった。また、共同効果についても検討を行ったところ、誘起効果と立体反発が同時に生じるために、非常に小さいことがわかった。次にリンカーとして、カルボキシル基、カルボキシフェニル基、およびイソフタリル基をもつC3対称性のT12-DBA誘導体(1、2、3)の合成を行った。得られたリンカーを用いて、既に報告されている水熱合成法を基に条件を最適化することによって、DBA-MOFの合成を行った。このうち、1と亜鉛(II)あるいは銅(II)から構成されるMOF、2と亜鉛(II)から構成されるMOF、3と亜鉛(II)あるいは銅(II)から構成されるMOFの単結晶X線構造解析に成功した。いずれのMOFも結晶内部に大きな空孔が存在し、その空孔はチャネルによって連結されているため、ガス吸蔵には適した構造であった。しかし一方で、その高い多孔性のためにこれらのMOFは構造変化を起こしやすいことがわかった。種々の条件下において、MOFの活性化(構造を維持したまま空孔内を占める溶媒分子を除去すること)について鋭意検討中である。本研究では、アセチレンを明確な幾何配置に固定した環状共役分子(DBA)を用いて、多孔性の配位ポリマーや非共有結合性超分子構造体を構築し、物理的および化学的な水素吸蔵が可能な材料の開発を目的としている。DBAを用いることにより、アセチレンの熱力学的安定性が大きく向上し、さらに幾何的に明確に配置された複数のアセチレン同士の共同効果によって、水素分子などの資源ガスの物理吸着量の向上、および金属触媒の立体特異的な配位に由来した化学吸着が期待できる。これまでに、ヘキサデヒドロトリベンゾ[12]アヌレン(以降、T12と省略)と種々のガス分子との親和性を計算化学的手法により評価し、カルボキシル基、カルボキシフェニル基、およびイソフタリル基を周囲に3つ導入したT12誘導体(1、2、3)と種々の金属種との錯形成によって5種類の配位ポリマーを合成した。これらは、単結晶X線構造解析の結果いずれも結晶内部に大きな空孔が存在し、その空孔はチャネルによって連結されているため、ガス吸蔵には適した構造である。本年度は、これらの構造体の活性化を検討した。配位ポリマーの合成の際に包接された高沸点極性分子を、低沸点分子に置き換えるために、MOFをエタノールに浸漬させて構造変化をX線回折や固体蛍光分光によって追跡した。その結果、DBA 3と亜鉛イオンから構成されるMOFは、構造を保ったまま溶媒が交換できることを明らかにした。しかし、これに続く加熱・減圧による活性化では、いずれのMOFもその構造が崩壊することがX線回折より明らかとなった。このため、非極性溶媒への交換を行った後の超臨界二酸化炭素を用いた活性化などについても鋭意検討中である。さらに、T12以外のDBAの合成とそれを用いたMOFの構築も行った。これらはいずれも配位ポリマーを与えることが明らかとなった。

本研究では、アセチレンを明確な幾何配置に固定した環状共役分子(DBA)を用いて、多孔性の配位ポリマーや非共有結合性超分子構造体を構築し、物理的および化学的な水素吸蔵が可能な材料の開発を目的とした。DBAを用いることにより、アセチレンの熱力学的安定性が大きく向上し、さらに幾何的に明確に配置された複数のアセチレン同士の共同効果によって、資源ガスの吸着量の向上が期待できる。これまでに、ヘキサデヒドロトリベンゾ[12]アヌレン(T12)の環中心ポケットにおける種々のガス分子との親和性を計算化学的手法により評価するとともに、カルボキシル基、カルボキシフェニル基、およびイソフタリル基を周囲に3つ導入したC3対称性のT12誘導体と種々の金属種との錯形成によって5種類の配位ポリマーを合成した。単結晶X線構造解析の結果いずれも結晶内部に大きな空孔が存在し、その空孔はチャネルによって連結されているため、ガス吸蔵には適した構造であったが、空孔の活性化(空孔に内包された溶媒等の分子を抜く工程)によって構造が変化することがわかった。そこでより安定な集積アセチレン構造体の構築を行うために、本年度は、T12に加え、さらに環を拡張したDBA類の周囲にカルボキシフェニル基を導入した誘導体を合成し、これらを水素結合によってネットワーク化し、多孔質構造体の構築を行った。その結果、三回対称性のDBAがカルボキシ基同士を水素結合によって連結され、2次元状に広がった多孔質ヘキサゴナルシートが形成された。このシートは相互貫入することなく積層し溶媒分子を空間に内包した低密度フレームを与えた。このフレームは、適切な条件下で活性化が可能であり、二酸化炭素等のガスに対する吸着能を示した。このようにカルボキシフェニル基の導入によって、配位金属を用いない軽量でかつ成型加工性に富んだDBAの多孔質構造体を構築することに成功した。26年度が最終年度であるため、記入しない。超分子化学26年度が最終年度であるため、記入しない。種々の易揮発性溶媒による置換とそれに続く真空加熱によってMOFの活性化(多孔性構造体内部に包接された溶媒分子を、多構成構造を保ったまま除去して吸着可能な空間を構築すること)を試みたが、いずれの場合でもガス吸着には不十分であるため、例えば超臨界流体中での活性化などについてさらなる検討が必要でる。これまでに、DBAと水素、窒素、および二酸化炭素との分子間相互作用を計算化学的手法(非経験的なab initio法)によって評価した。また、C3対称性のヘキサデヒドロトリベンゾ[12]アヌレン(T12)を基盤とし、カルボキシル基、カルボキシフェニル基、およびイソフタリル基を周囲に2つあるいは3つ導入した4種のT12誘導体を合成し、それらのDBAと金属(亜鉛および銅)イオンを用いて合計5種類の多孔性構造体を構築した。X線構造解析によりその構造体の構造、空孔の形状と大きさ、および空孔表面の化学的環境を明らかにした。また、T12とは異なる幾何構造をもったDBA誘導体(ドデカデヒドロトリベンゾ[18]アヌレン(T18)、オクタデヒドロトリベンゾ[14]アヌレン(T14)、およびオクタデヒドロジベンゾ[12]アヌレン(D12))の合成についても順調に進んでいる。さらに、予備的知見ではあるが構造体の空孔表面に露出したDBAへの遷移金属種の配位についても確認されつつある。一方、これらの多孔性構造体の活性化(配位ポリマーの構造を維持したまま、構造内の空孔に取り込まれた溶媒などの分子を除去し、ガスなどの吸着が可能な状態にすること)に解決すべき問題点がある。
分子内協同試薬による高度イオン液体抽出系の構築と金属イオン発光センシングへの展開

本研究の目的は、イオン液体を溶媒抽出法の媒体として、有害金属イオンの抽出除去と発光検出を行うシステムを構築することである。本研究では、ジアザクラウンエーテルに発光性配位子である8-キノリノール誘導体を組み込んだ新規抽出剤がイオン液体でのみ分子内で協同効果を発現し、Cd^<2+>に対して高い抽出能を示すことを明らかにした。また、この抽出剤はCd^<2+>を抽出することで分光学的特性が変化し、Cd^<2+>濃度を発光により定量的に検出できることを見出した。イオン液体を溶媒抽出法における抽出媒体として利用した場合、中性種のみならずイオン種の抽出も可能となるため、従来の一般有機溶媒を用いた抽出系とは大きく異なる特殊な抽出挙動を示すことが考えられる。本研究では、このイオン液体の特殊な溶媒特性を利用し、抽出媒体に用いることで環境汚染・毒性による人体への影響が問題視されている有害金属イオンの抽出と検出を同時に行うシステムを開発する。具体的には協同効果を示す配位子および発色団を1つの分子内に組み込んだ新規抽出剤を開発し、イオン液体抽出系ならではの擬似的な分子内協同効果を利用した有害金属イオンの高度抽出システムを構築する。さらに、イオン液体に抽出された金属錯体の特殊性を解明し、その光学特性を利用することで、有害金属イオンを発光により検出可能な有害金属イオン応答型抽出クロミックセンサーの開発に挑戦する。本年度は8-キノリノール誘導体をジアザクラウンエーテルに結合した新規抽出剤を合成し、有害金属イオンであるカドミウムイオン(Cd^<2+>)の抽出を行った。その結果、一般有機溶媒を用いた系では、Cd^<2+>を定量的に抽出できるものの、8-キノリノールとジアザクラウンエーテルの混合系に対する優位性は小さかった。一方、イオン液体を用いた系では分子内での擬似的な協同効果が発現し、Cd^<2+>に対して極めて高い抽出効率を示すことが明らかとなった。来年度はイオン液体に抽出されたCd^<2+>錯体の発光特性を解析し、有害金属イオンを発光により検出可能なクロミックセンサーの開発に挑戦する。溶媒抽出法において、イオン液体を抽出媒体に用いた場合、従来の一般有機溶媒を用いた系では見られない特殊な抽出挙動が起きることがある。これは、対象となる金属イオンの電荷をニオンで中和しなくても抽出が可能であったり、抽出金属錯体の構造変化に起因する。本研究では、このイオン液体の特殊な溶媒特性を利用し、有害金属イオンの抽出と検出を同時に行うシステムを開発する。具体的には協同効果を示す2つ配位子と発色団を1つの分子内に組み込んだ新規抽出剤を開発し、イオン液体抽出系ならではの擬似的な分子内協同効果を発現させることで、有害金属イオンの高度抽出システムを構築する。さらに、イオン液体に抽出された金属錯体の発光特性を利用することで、有害金属イオンを発光により検出可能な有害金属イオン応答型抽出クロミックセンサーの開発に挑戦する。1年目は2分子の8-キノリノール誘導体をジアザクラウンエーテルに結合した新規抽出剤を合成し、有害金属イオンであるカドミウムイオン(Cd^<2+>)の抽出を行った。その結果、イオン液体を用いた系では8-キノリノール誘導体とジアザクラウンエーテルが分子内で協同的に作用し、Cd^<2+>に対して極めて高い抽出能力を示すことが明らかとなった。また、このような分子内協同効果は一般有機溶媒系では観測されず、イオン液体特有の現象であることを見出した。2年目はイオン液体および有機溶媒における抽出挙動を解析することで、それぞれの抽出メカニズムが異なることを明らかにし、抽出平衡式を導き出した。また、抽出されたCd^<2+>錯体の発光スペクトルを測定したところ、Cd^<2+>と抽出錯体を形成することで新たな吸光(励起)ピークが現れ、発光挙動が変化することが明らかとなった。この結果、Cd^<2+>の有無を発光により検出することに成功し、Cd^<2+>の濃度と発光強度に比例関係があることから、定量的な測定にも応用できることを示した。
有機炭素資源高度利用のための高選択性プロセスの開発

1.不斉合成研究では、軸不斉ビアリールの高選択的不斉合成法の確立、軸不斉ビナフトール修飾新規キラル還元剤によるケトンの高選択的不斉還元反応の開発とプロスタグランジン合成への応用、光学活性炭酸アリルエステル誘導体における高効率の触媒的不斉移転反応の開発とその合成的応用、光学活性有機硫黄化合物を利用した有用合成中間物の選択的不斉合成法の確立とその利用、発酵パン酵母還元による多くの新規な不斉シントンの合成とその合成的応用、ニッケル錯体による糖のエピマー化反応の発見など多くの成果をあげた。2.触媒反応の研究では、Pd(【II】)触媒によるオレフィンの位置選択的アセタール化、【Na_2】【WO_4】触媒による第二アミンからニトロンの合成などの新規酸化触媒反応の開発、末端アセチレンと共役ジエンの選択的線状二量化Ru錯体触媒の発見、Pd-C、ラネーニッケル粉末電極を用いた選択的電解触媒還元反応の開発、α-イソシアノカルボン酸エステルの新アリル化反応の開発とその合成的利用、前周期遷移金属錯体触媒によるイソプレン、1-アルキンの高選択的オリゴメリゼーション反応の開発、Co触媒によるオレフィンのシリルカルボニル化反応の発見と反応機構の解明など有用な選択的触媒合成反応が開発された。3.触媒設計の研究では、メタノールをメチレン化源とする有用なビニル単量体の選択的新合成用酸化マグネシウム-遷移金属イオン触媒系の発見、高活性ヒドロホルミル化Co-Ru系二元触媒の開発、新規なケミカルヒートポンプシステムの考案とこの系への触媒機能と膜分離機能の複合化の試み、触媒反応設計を支援するシステム開発のためSTERICの向上と、EROICAの推算理論の拡大と実測値データベースの更新を行うなど触媒設計の面でユニークな進展がみられた。
bFGF徐放・口腔粘膜細胞・吸収性足場およびステントからなる人工食道に関する研究

食道癌手術に伴う食道再建には現在、自己の胃、結腸、小腸が用いられているが、再建に伴う手術侵襲の拡大、合併症の発生、栄養障害など現状では手術患者に大きな犠牲を強いている。本研究はTissue Engineeringの三本柱である細胞、材料、細胞増殖因子に独自の発想を加えた人工食道移植を目指した研究である。本研究では細胞には自己の口腔粘膜細胞を用いた。材料にはポリグリコール酸、ポリ乳酸を基本原料とする生体吸収性基質、さらに狭窄防止のための吸収性ステントを用いた。細胞増殖因子にはbasic fibroblast growthing factor (bFGF)ゼラチンシートを用いた。人工食道作成は以下のように行った。麻酔下にビーグル成犬の口腔粘膜を採取、口腔粘膜上皮を単離し培養した。これを円柱状の吸収性基質(足場)に培養、約2週間で細胞が生着し人工食道が完成された。ビーグル成犬での頸部食道移植を行った。麻酔下に大腿静脈より中心静脈カテーテルを挿入し移植手術後の栄養管理を行った。頸部食道を剥離、5cm切除しここに人工食道を移植した。移植直前に人工食道を取り出し、内腔をbFGF含有シートで被覆し、さらにその内側に吸収性食道ステントを留置し、消化管吻合を行った。最後に移植食道の外側をbFGF含有シートで被覆し閉創した。頸部食道置換では人工食道移植そのものは成功したが移植した人工食道の狭窄が高頻度に生じた。続いて胸部食道置換を同様に行ったが、胸部食道置換では移植手術侵襲あるいは術後合併症のため移植実験を完遂できなかった。以上の結果が示すように本研究により期間内に臨床応用可能な人工食道を開発することはできなかったが、本研究により明らかとなった問題点を解決することこそが今後の人工食道研究の進歩につながるものと考える。本研究ではTissue Engineeringの三本柱である(1)細胞には増殖速度が速く、性質も食道上皮に近い、そして免疫が問題にならない自己の口腔粘膜細胞を用いた。(2)材料にはポリグリコール酸、ポリ乳酸を基本原料とする生体吸収性基質(細胞増殖の足場)、さらに狭窄防止のための吸収性ステントを用いた。(3)細胞増殖因子には細胞生着に必要な局所の血流維持が持続的に行われるよう、basic fibroblast growthing factor(bFGF)が約2週間かけて徐放性に放出されるゼラチンシートを使用しbFGFが持続的に放出されるよう工夫した。(1)人工食道作成:ケタラール静脈麻酔下にビーグル成大の口腔粘膜を採取、顕微鏡下に口腔粒膜上皮層を剥離した。皮下組織を取り除いて上皮のみをとりだし、これを細かく短冊状に切断した。表皮側を上にしてDispase I含有、DMEM液に16時間4°Cで浸漬した。翌日口腔粘膜上皮を表皮と真皮に剥離し、表皮をさらに細かく裁断し、0.125%トリプシンで30分処理、Cell strainerで濾過漬、口腔粘膜上皮を単離した。この細胞を上皮シート形成培地で培養し約1週間で十分量の上皮細胞を培養、それを6cm長、直径2cmの円柱状の吸収性基質(足場)に培養、約1週間で細胞が生着させ人工食道を作成した。(1)人工食道移植準備:移植前日、10x10cm大のゼラチンシート2枚に蒸留水で0.25mg/mLに溶解したbFGFを散布し、4°Cで16時間を浸漬させた。(3)頸部食道

移植:ビーグル成犬をネンブタール静脈麻酔下に気管挿管し、人工呼吸器管理下に手術を行った。まず術後の中心静脈栄養のため、背部から皮下を経由し、犬の大腿静脈より中心静脈カテーテルを挿入する。次に左頸部を皮膚切開し、頸部食道を剥離、5cm切除し、ここに人工食道を移植した。移植直前に培養器から取り出し、内腔をbFGF含有シートで被覆し、さらにその内側に吸収性食道ステントを留置した。続いて消化管吻合を端端吻合で吸収糸で行った。最後に移植食道の外側をbFGF含有シートで被覆し閉創した。本研究では自己の口腔粘膜細胞、ポリグリコール、ポリ乳酸を基本原料とする生体吸収性基質、さらに狭窄防止のための吸収性ステントを用いた。細胞増殖因子にはbasic fibroblast growthing factor(bFGF)ゼラチンシートを用いた。人工食道作成は以下のように行った。麻酔下にビーグル成犬の口腔粘膜を採取、口腔粘膜上皮を単離し培養した。これを円柱状の吸収性基質(足場)に培養、約2週間で細胞が生着し人工食道が完成された。ビーグル成犬での頸部食道移植を昨年度の延長で行った。麻酔下に大腿静脈より中心静脈カテーテルを挿入し移植手術後の栄養管理を行った。頸部食道を剥離、5cm切除しここに人工食道を移植した。移植直前に人工食道を取り出し、内腔をbFGF含有シートで被覆し、さらにその内側に吸収性食道ステントを留置し、消化管吻合を行った。頸部食道置換では移植した人工食道は生着し、内腔は組織学的に食道上皮に覆われていた。食道筋層の再生は認められなかった。また上皮下には著しい炎症性肉芽組織が認められた。その一方で人工食道の狭窄が認められた。数匹のビーグル成犬を用いて実験を繰り返した全例で狭窄を認めた。このため移植実験後に経口摂取させることはできなかった。胸部食道置換を同様に試みたが、胸部食道置換では移植手術侵襲あるいは術後合併症のため移植実験を完遂できなかった。以上のように移植実験そのものは成功したが、臨床応用にあたって様々な問題が浮き出される結果となった。
抗腫瘍性ケモカインＢＲＡＫを標的分子とする口腔癌へのテーラーメイド医療の導入

セツキシマブ(抗体薬)は頭頸部癌患者に使用され、一部の患者に対し良好な結果を示している。セツキシマブの効果にBRAKの発現が関与するかどうか確認するため、セツキシマブの効果を示す細胞HSC-3と(BRAKの発現あり)、示さない細胞YCU-H891細胞(BRAKの発現なし)を使用し実験したところ、YCUH891細胞のBRAK発現消失にメチル化が関与し、メチル化解除後はセツキシマブの効果を示すようになったことが明らかとなった。本研究結果よりBRAKはセツキシマブ投与前の効果判定マーカーになる可能性があることが示された。CXCL14/BRAKのプロモーターがメチル化している癌細胞では、EGFR阻害剤の単剤では腫瘍縮小効果が得られないであろうとするのが我々の仮説である。そこでCXCL14のプロモーターがメチル化している癌細胞であるYCU-H891を用いて、EGFR阻害剤(セツキシマブ)と脱メチル化剤(デシタビン)の併用療法をin vivoの実験系で試みた。実験方法はYCU-H891をヌードマウスの背部皮下に移植し、腫瘍細胞定着後(約1週間)セツキシマブとデシタビンの腹腔投与を行った。結果として、セツキシマブ単剤では抗腫瘍効果は得られず、デシタビンと併用することでセツキシマブは効果を発揮する結果を得ることができた。また、移植腫瘍内におけるCXCL14の発現を確認すると、デシタビン単剤でもCXCL14の発現は回復するが、セツキシマブはその発現を上昇させることが明らかとなった。このことから、セツキシマブとデシタビンの併用療法がCXCL14のプロモーターがメチル化している癌細胞に対しては有効である可能性が示された。我々は、BRAKのプロモーターがメチル化している癌細胞を用いて、EGF受容体阻害剤単剤では抗腫瘍効果が得られないものの、メチル化阻害剤(アザシチジン)を先行投与すると、一転して、EGF受容体阻害剤は著しい腫瘍縮小効果を示す結果を得た。本研究結果からBRAKプロモーターのメチル化への着目は、EGF受容体阻害剤の投与前の効果判定マーカーとして非常に有望であり、テーラーメイド医療への応用の可能性を示す。以上のことから、1BRAKのプロモーターのメチル化とEGF受容体阻害剤の効果の関連性とその解除法、2BRAKの分子生物学的な腫瘍縮小効果メカニズムの解明を課題とする。24年度は、BRAKの発現調節にかかわる転写因子の同定に従事した。以前の研究で、ナラプロテクノロジーとBRAKの発現上昇に関与する転写因子、低下に関与する転写因子のスクリーニングを行った結果、複数の転写因子が候補遺伝子として明らかとなった。そこで24年度はsiRNAを用いて、それぞれの転写因子の同定を行った。結果として、発現上昇に関与する転写因子はSP-1、発現低下に関与する転写因子はNFkBであることが明らかとなった。今後、上記2種の転写因子が、EGF受容体阻害剤とメチル化阻害剤(アザシチジン)の併用療法の際に、活性化が生じるかどうかを解明することは、今後の研究で克服すべき課題である。患者の個人差を考慮した治療法であるテーラーメイド医療は、分子標的治療法の導入により開発が進められている。乳癌の遺伝子診断に基づく検診や、ゲフィチニブの奏功に関与する上皮増殖因子受容体(EGFR)の変異検出が良い例である。我々が取り扱う頭頸部扁平上皮癌においても、EGFRからのシグナルが癌の病態悪化に関与することが明らかとなっており、EGFR阻害剤の投与が開始された。我々はこれまでに、抗腫瘍効果を示す分子BRAKがEGFRシグナルによって発現抑制されること見出し、BRAKを発現している細胞に対してはEGFR阻害剤が効果を示すことを見出した。また、BRAKの遺伝子発現が確認できない癌細胞群では、その理由として、BRAKのプロモーター領域がメチル化により不活化しており、EGFR阻害剤処理においても、BRAKの遺伝子発現回復による抗腫瘍効果は期待できないことが明らかとなった。このようさ細胞に対しては、脱メチル化剤を併用するとEGFR阻害剤が効果を示すことについても解明した。この結果は、BRAKのメチル化をマーカー分子とした、1メチル化を受けていない頭頸部扁平癌細胞ではEGFR阻害剤単剤、2メチル化を受けている癌細胞ではデシタビン(脱メチル化剤)とEGFR阻害剤の併用療法を行うといったテーラーメイド医療の可能性を示す。歯学予定通り、実験は進行しているため、おおむね順調に進行しているとした。しかしながら、使用したEGFR阻害剤はゲフィチニブではなくセツキシマブを使用した。その理由としては、セツキシマブが最近口腔癌に適用拡大されたこともあり、今後の臨床への応用を考えるとセツキシマブが適当と考えられたからである。

薬剤の変更に伴い、条件検討等の見直しに時間をようしてしまった。本研究は、BRAKのプロモーターのメチル化の有無を標的とした研究である。プロモーター部位の同定及びメチル化部位の特定は、すでにパイロシークエンス、メチル化特異的PCR法にて終了しており、また、転写因子結合部位に結合する発現上昇及び発現低下に関与する転写因子まで明らかとなったことから、当初の目的通もしくはそれ以上に進行していると考えられる。今後の研究目的として、CXCL14の抗腫瘍効果のメカニズムの解明は必須である。方法としては、癌細胞にCXCL14を強制発現(発現ベクタいー使用)及び発現低下(sh-RNA使用)させ、マイクロアレイ解析によってCXCL14によって制御を受ける遺伝子の網羅的解析を行う。発現変動を示した遺伝子で、血管新生もしくは免疫応答に関与する遺伝子に着目し、血管内皮細胞や免疫細胞と共培養し、CXCL14の機能解析を行う予定である。我々はこれまでに、頭頸部扁平上皮癌細胞18株を用いてBRAKの発現頻度を検討した。さらに、発現が確認される癌細胞ではEGF受容体阻害剤でBRAKの発現は回復し抗腫瘍効果が得られたが、実際には過半数以上の癌細胞(約65%)で発現は確認されず、EGF受容体阻害剤による抗腫瘍効果が得られないのが現状である。そこで我々はBRAKの発現消失の原因を解明するため研究を進めたところ、転写開始領域より上流約15bpに存在するCpC islandがBRAKの転写因子結合配列であり、BRAKの発現していない癌細胞では同部位がメチル化している結果を得た。25年度は24年度に明らかにしたBRAKの発現調節に関与する転写因子が上記メチル化部位に結合するかどうかについて詳細に検討するとともに、転写因子までのシグナルを詳細に解明することを目的とする。予定より消耗品の使用が少なかったため。今年度は、消耗品及び論文投稿料に使用する。上記研究を遂行するために必要な物品としては、メチル化解除するためのメチル化阻害剤、及びEGF受容体阻害剤などの薬剤、また、SP-1及びNFkB等の転写因子に対しる抗体、転写因子のDNAへの結合を確認するためのChIPアッセイのキットである。25年度は受託サービスを必要とせず、おもに分子学的実験に使用する試薬や細胞培養に使用する培地や血清などの消耗品に科研費を使用する予定である。
塩基性線維芽細胞増殖因子を用いた歯周組織再生医工学の確立

歯周組織再生過程に密接に関連するのみならず、bFGF製剤の「足場」機能を具有する新規基剤候補としても期待される、各種細胞外基質の産生に対する塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)の影響を検討した。その結果、bFGF刺激は歯根膜細胞からのヒアルロン酸(HA)およびヘパラン硫酸産生を特異的に誘導することが明らかとなった。また、bFGF刺激は、高分子量型のヒアルロン酸合成に関与するHA合成酵素(HAS)1およびHAS2のmRNA発現を亢進させ、結果として創傷治癒期に重要な役割を果たすと考えられている高分子量型のHA産生を誘導することが明らかとされた。一方、bFGF刺激は歯根膜細胞表面のシンデカン-2をsheddingにより遊離させることを示唆する結果を得た。また我々は、歯根膜細胞のtranscriptome解析により単離・同定した歯根膜組織特異的プロテオグリカン様タンパクであるPLAP-1が、歯根膜細胞の硬組織形成過程を負に制御する新規細胞外基質であることを明らかにし、bFGFが歯根膜細胞におけるPLAP-1発現を抑制することを証明した。次に、マウス歯根膜組織由来細胞株(MPDL22)を用いて、bFGF刺激による硬組織関連細胞外基質タンパクの発現制御を検討した結果、bFGF刺激によりbone sialoprotein, osteonectin, osteocalcinの発現が抑制されるのに対して、osteopontin(OP)の発現はタンパクおよびmRNAの両レベルで亢進することが明らかになった。さらに、bFGFにより発現誘導されるOPは細胞内および可溶性OPとして存在すること、少なくともERK1/2,PKCがその発現制御に関わることが明らかとなった。今後、これら足場剤とbFGFの組み合わせによる歯周組織再生誘導効果を、ビーグル犬の重度歯周炎モデルを用いて検討する予定である。歯周組織再生を考える上で、歯肉の下方増殖の制御は重要な課題となる。そこで、我々が歯周組織再生誘導剤の候補として注目している塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)の歯肉上皮細胞に対する影響をin vitroにて検討した。その結果、歯肉上皮細胞は、FGFR14までのFGFレセプターサブタイプのmRNAを発現し、bFGF刺激は濃度依存的に歯肉上皮細胞の増殖反応を促進することが明らかとなった。しかしながら、bFGF依存的な増殖反応の程度は歯根膜細胞のものに比し軽微であった。興味深いことに、血清存在下で歯肉上皮細胞にbFGF刺激を加えたところ、bFGF刺激により誘導される増殖反応が著明に抑制されることが明らかとなった。一方、歯根膜細胞の増殖反応に対してはbFGFと血清の共刺激が相乗的に作用することが確認された。次に、歯周組織再生誘導の際の足場(scaffold)候補の一つとして期待されるグリコサミノグリカンの産生に対するbFGFの影響を検討したところ、歯根膜細胞からのコンドロイチン硫酸産生にはbFGF刺激はほとんど影響を及ぼさなかったものの、ヒアルロン酸およびヘパラン硫酸産生をbFGF刺激は濃度依存的に亢進することが明らかとなった。また、bFGF刺激により誘導されるヒアルロン酸の分子量は、bFGFの濃度依存的に創傷治癒期に重要な役割を果たすと考えられている高分子量型へと変化していくことが確認された。また、ヒアルロン酸合成酵素(HAS)の内、高分子量型のヒアルロン酸合成に関与するHAS1およびHAS2のmRNA発現がbFGF刺激により歯根膜細胞内で高まることが明らかとなった。

また、歯根膜組織の3'-directed cDNA libraryを用いた歯根膜組織における細胞外基質様タンパクの発現プロフィールの解析および、ビーグル犬を用いた根分岐部III級の歯周炎もデルの作製を検討中である。塩基性線維芽細胞増殖因子(FGF-2)刺激により歯根膜細胞よりヘパラン硫酸産生が惹起されるか否かについてin vitroにて検討を加えた。その結果、FGF-2刺激は濃度依存的に歯根膜細胞よりヘパラン硫酸を遊離させること、その機構の一部としてシンデカン-2のsheddingが関与していることを示唆する結果を得た。また、我々が単離・同定した歯根膜組織特異的プロテオグリカン様タンパクであるヒトPLAP-1遺伝子との相同性を基に、マウスPLAP-1遺伝子を新たに単離・同定した。そしてマウス由来骨芽細胞株MC3T3-E1ならびに当研究室にて樹立したマウス歯根膜組織由来細胞株MPDL22にマウスPLAP-1遺伝子を導入することにより、PLAP-1の機能解析を行った。その結果、PLAP-1遺伝子の導入により上記細胞株のアルカリフォスファターゼ活性の上昇阻害、石灰化ノジュール形成阻害が観察され、PLAP-1が硬組織形成過程を負に制御する細胞外基質様タンパクである可能性を示唆する結果を得た。また、本研究において作製した歯根膜組織由来カスタマイズドDNAチップ(PerioGen Chip)を用いて、FGF-2刺激時に歯根膜細胞内で変動する遺伝子の網羅的解析を開始した。その結果、FGF-2刺激によってその発現が上昇する遺伝子群および下降する遺伝子群が同定され、歯根膜細胞における多様な遺伝子の発現調整がFGF-2刺激によりなされることが示された。次年度は、1壁性骨欠損あるいは3級根分岐部病変における歯周組織再生誘導に際してのscaffoldの必要性を動物実験により確認すると共に、FGF-2を用いた同再生誘導に有効に機能するscaffoldの選定を計画すると共に、PerioGenチップによる歯根膜組織の遺伝子発現の網羅的解析を継続する予定である。マウス歯根膜組織由来細胞株MPDL22を用いて、塩基性線維芽細胞増殖因子(FGF-2)刺激による硬組織関連細胞外基質タンパクの発現制御を検討した結果、FGF-2刺激によりbone sialoprotein, osteonectin, osteocalcinの発現が抑制されるのに対して、osteopontin(OP)の発現はタンパクおよびmRNAレベルで亢進することが明らかになった。さらに、FGF-2により発現誘導されるOPは細胞内および可溶性OPとして存在すること、少なくともERK1/2,PKCがその発現制御に関わることが明らかとなった。次に、FGF-2刺激により発現抑制を受ける新規細胞外基質様タンパクperiodontal ligament associated protein-1(PLAP-1)の機能解析を行った。その結果、siRNAを用いてMPDL22のPLAP-1の発現を特異的に抑制することにより歯根膜細胞の硬組織形成細胞への分化が亢進することが明らかとなった。このことから、PLAP-1は歯根膜細胞による硬組織形成過程を負に制御する細胞外基質様タンパクであることが示唆された。
活動依存的神経成熟における新規電位感受性タンパクの役割

電位感受性ホスファターゼVSPの分子特性・発現パターン・脳発生過程での役割:PHドメインGFPを用いたイメージングをツメガエル卵母細胞を用いて行い、脱分極により酵素活性が上昇すること、PIP3だけでなくPIP2も基質になることを見出した。ヒトの脳からRT-PCRを行ったがヒトでは神経系での発現は見られなかった。現在トリの神経系と胚、マウス胚での発現パターンをin situ hybridization法を用いて解析中である。新規電位感受性タンパクVSOPの分子特性と神経機能における役割:VSOP1がプロトンチャネルであることを見出した(Science, in press)。現在特異抗体ができたので、詳細な発現パターンの解析を行っており、神経系での発現を確認している。VSOP2の神経系での発現様式をin situ hybridizationにより解析し、生後直後のプルキンエ細胞にも発現が見られることから発生過程での役割が示唆された。VSOP2の分子機能を明らかにするためtwo hybrid法によるスクリーニングを行い、候補分子を同定しつつある。ゼブラフィッシュを用いた解析:VSOP2をクローニングし、現在発現様式の解析を行っている。初期胚でのVSPの発現様式を解析し、消化管での発現を確認し、またRT-PCRにより成魚神経系での発現を確認した。現在VSPの生理機能を明らかにするためモルフォリーノアンチセンスによるノックダウン実験を始めている。
真菌感染に応答した自然免疫誘導に関与する新規感染センサーの同定

本研究は、真菌感染に応答した宿主免疫応答を明らかにするため、真菌の細胞壁の糖鎖構造のひとつであるchitin(キチン)を検知する受容体分子を同定することを目的とした。マウスの骨髄細胞から調整した初代培養細胞を用いたDNAマイクロアレイ解析により、chitin刺激によって発現誘導される複数の遺伝子を同定し、それらの誘導が既知のシグナル経路を介しているのかについて遺伝子改変マウス由来の細胞を用いて検討した。その結果、未知のシグナル経路が存在する可能性と、複数のシグナルが複合して関与している可能性の両者が示唆され、今後の解析の端緒となる知見が得られた。本研究では、真菌感染に応答した自然免疫誘導に関与する新規chitin受容体を同定することを目的とし、その機構解析を通じて新たな真菌症・アレルギー疾患の治療戦略開発へつながる知見を得ることを目指している。平成26年度は、chitin刺激による遺伝子発現プロファイリングを行い、誘導される標的遺伝子の同定を目指した解析を行った。各種遺伝子改変マウスの骨髄細胞から調整した初代樹状細胞あるいはマクロファージを用いたマイクロアレイ解析の結果、複数のchitin標的遺伝子を見出した。さらに、複数の市販chitinサンプルを用いた解析および継代培養可能な細胞株を用いた再現実験などを通じて、いくつかの標的遺伝子を同定しつつある。平成27年度には、同定した遺伝子の発現を指標にしたレポーターシステムの構築、さらにそれを用いたchitin検知に関わる遺伝子のスクリーニングにつなげる予定である。病原真菌は、致死的な真菌症を引き起こすだけでなく、アレルギー性疾患の誘発や重篤化に深く関与することが知られ、感染に応答した免疫反応の理解は、これらの疾患対策のうえで重要である。近年、自然免疫における感染センサーの解析が進んできたが、真菌の細胞壁の糖鎖構造のうち、chitin(キチン)についての検知機構がほとんど明らかになっていない。そこで本研究では、免疫系細胞膜上に発現していることが予想される自然免疫誘導に関与する新規chitin受容体を同定し、その機能解析を通じて新たな真菌症・アレルギー疾患の治療戦略開発へつながる知見を得ることを目的とする。平成27年度は、マウス骨髄細胞由来の初代培養細胞(樹状細胞及びマクロファージ)をchitinで刺激した場合に誘導される標的遺伝子のうち、明確に発現上昇の見られる複数の遺伝子(炎症性サイトカイン等)に焦点を絞り、その発現様式について検討を行った。また、これまで種々の感染センサー分子の下流で機能していることが知られているシグナル伝達分子を欠失した遺伝子改変マウス由来の初代培養細胞でも同様の解析を行い、そのシグナル経路について検討した。その結果、複数の標的遺伝子の候補が見出されたものの、それらの発現誘導は既知のシグナル分子の欠失による影響を受けなかったことから、全く未知のシグナル経路が存在する可能性と、複数のシグナルが重複して関与している可能性の両者が予想された。今後は、標的を絞ったレポーターシステムを構築し、そこに関与する分子の同定を目指したい。初期培養細胞を用いたマイクロアレイおよび定量的PCRによる標的遺伝子の同定は進んでおり、今後それらの情報を利用した遺伝子スクリーニングへと進行する計画である。より効率よく研究計画を実行することで、当初の目的の達成を目指す。分子生物学当初の計画に従い、標的遺伝子の発現誘導を指標とした遺伝子スクリーニングへと進めてゆく計画である。cDNAライブラリーを用いたスクリーニングのほか、代替案としてのsiRNAライブラリーあるいはCRISPRinterference (CRISPRi)などの新たな手法も考慮に入れ、chitin検知に関わる分子の同定を目指す。新たな分子が同定された場合は、それらの機能についてin vitroとin vivoの両面から検討を加え、真菌感染に対する免疫応答への関与を明らかにしてゆく。
現代アジアにおける家父長制意識の変容に関する比較社会学的研究

本年度は、これまで分析をしてきた論文の発表やそれを元にした博士論文の執筆を中心に、主に以下の5つの活動を行った。(1)家父長制意識と排外的態度の関連の分析:East Asian Social Survey (EASS)データに基づいて、家父長制意識に関する分析をこれまで継続して行ってきたが、今年度は家父長制意識と排外的態度との関連についての論文を『ソシオロジ』に発表した。(2)経済的援助規範意識の分析:前年度まで分析してきた経済的援助規範意識について分析方法を洗練させ、国内・国際学会で複数の発表を行った。(3)博士論文の執筆:(1)と(2)の業績に加え、これまで行ってきた家父長制意識の国際比較についての既発表論文に基づき、博士論文『現代アジアにおける家族意識の計量社会学的研究ー東アジアならびに東南アジア7地域を対象としてー』を執筆し、2016年3月、京都大学教育学研究科から博士号(教育学)を取得した。(4)情緒的サポートの分析:EASS 2010を用いた東アジアにおける情緒的サポートについての既発表論文を再構成し、東アジアの課題についての編著本に寄稿した。(5)家族に関する東南アジア・南アジア・西アジアの5地域比較:ソウル大学Eun-KiSoo教授と共同で、Comparative Asian Family Survey(CAFS)に基づき、アジアの5地域比較について、アジアの家父長制意識、またその他の家族に関する意識や行動についての出版計画を進めた。本年度はすべてのデータのクリーニングとデータの偏りを補正するためのウェイトの作成が終了し、出版に向けて基礎的な分析がほぼ終了した。その分析の結果は、CAFSチームのミーティングで共同発表をした。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。(1)経済的援助規範意識のパターンと家族構造の関連の分析:EASSとCAFSを使用した家父長制に関する意識について日本・韓国・中国・台湾・タイ(バンコク)・ベトナム(ハノイ)・マレーシア(クアラルンプール)・インド(デリー他)・カタール(ドーハ他)の9地域についての比較分析を行った。今年度の分析の主な対象は経済的援助規範意識であり、概して、父系的な家族構造を持つ地域(東アジア・ベトナム)と双系的な家族構造を持つ地域(タイ・マレーシア)の親孝行意識のパターンの差異や、世代間の意識差が明らかとなった。(2)CAFSデータの整備:ソウル大学Eun-KiSoo教授と共同で、CAFSの5カ国比較の調査結果を元にした出版計画についても同時平行して進めた。本年度はマレーシアデータの取りまとめが終了し、次年度に出版としてまとめるための大きな足がかりを得た。本共同研究の結果はQatar Foundation Annual Research Conferenceにて報告した。本年度は、経済的援助規範意識と家父長的な家族制度との関連についての分析を発表をしたほか、マレーシアデータのクリーニングが終了したことによって、今後CAFSデータを総合的に分析し、家父長制意識に迫るための準備が整ったと考えられるため。今後は、本研究課題の軸となるCAFSデータのクリーニングを速やかに終わらせ、東アジア、東南アジア、南アジア、西アジアの基礎的なデータについて本を刊行することが重要な課題となる。また、家父長制意識、経済的援助規範意識の分析を元にした博士論文の提出も見据えて、分析結果をまとめていく。
病院前救護における気管挿管の安全性と確実性の向上

救急救命士が安全かつ確実に気管挿管を実施する為には、ビデオ喉頭鏡の病院前救護への導入が望まれる事を、関連学会等で様々なデータを公表する事により主張した。並行して救急車内のカメラや救急モニターの映像を医療機関へ伝送するシステムを構築し、当該システムの運用を開始した。2011年に救急救命士のビデオ喉頭鏡使用が認められ、今後その映像を医療機関に伝送する事により、病院前救護における気管挿管の安全性と確実性は飛躍的に向上する事が期待される。本研究の目的は,新しい気管挿管補助器具を病院前救護に導入し,特に救急救命士による気管挿管の安全性の向上を目指すとともに,再教育や事後検証システムの構築に貢献しうるシステムの開発及び運用を目指すものである.(1)広島大学病院,広島市消防局,NTTデータ通信株式会社,SONYビジネスソリューション株式会社の4者からなる間接視認型喉頭鏡の病院前救護導入に関するワーキンググループを結成した.(2)病院前救護における間接視認型喉頭鏡の映像伝送システムを構築し,遠隔地でも気管挿管の鮮明な映像を確認でき,合併症の回避,事後検証に有用であることを検証した.(3)救急救命士に間接視認型喉頭鏡を導入する為の働きかけについて,総務省で直接視認型喉頭鏡と間接視認型喉頭鏡の経験曲線の結果の説明,救急救命士が実際人形を使用して気管挿管を実施している映像を提示した.(4)全国の病院前気管挿管の実態調査は,現在アンケートを作成,回収を行っているところである.本研究の目的は,新しい気管挿管補助器具を病院前救護に導入し,特に救急救命士による気管挿管の安全性の向上を目指すとともに,再教育や事後検証システムの構築に貢献しうるシステムの開発及び運用を目指すものである.総務省のICTふるさと元気事業の予算化(平成21年度補正予算)により,これまでわれわれが行ってきた映像伝送システム等の技術を投入し,広島市消防局が所有する救急車からの映像を含む,各種データの伝送システム構築をおこない,平成23年3月より運用開始している.平成22年度救急業務高度化推進検討会で報告を行った.広島県内5病院においてビデオ喉頭鏡を用いた気管挿管の成功例が極めて高く,手技の容易さ,安全性・確実性,習熟度の速さが再確認された.平成23年度に救命士がビデオ喉頭鏡を認める方向である.また,ビデオ喉頭鏡は従来型の喉頭鏡とは使い方が異なるため,正しい使用法を認知してもらうために書籍を準備中である.平成23年度では、平成23年3月30日から全ての救急隊(38隊)から管内の4つの基幹病院(広島大学病院、県立広島病院、広島市立広島市民病院、広島市立安佐市民病院)に傷病者の動画像等を伝送できる当システムの運用を開始。救急車からの動画像等の伝送には、NTTドコモのフォーマ回線を採用。データセンターから医療機関までは、IP-VPN網によるセキュリティレベルの高いネットワークを構築。救急車内には、傷病者の動画像を撮影するための固定カメラ、血圧や脈拍、心電図などを測定し、伝送に見合ったデータ出力が可能な救急モニタ、それらの動画像やデータを伝送するための伝送装置、更に、傷病者の負傷部位などの詳細画像や救急車外の状況等を撮影・伝送するためのポータブルカメラとポータブル伝送装置を装備。動画像等を受信する医療機関側には、受信装置(パーソナルコンピュータ)及び医師が院内を移動中であっても画像を見ることができる携帯端末を整備。また8月1日には消防庁より「救急救命士の気管内チューブによる気道確保の実施に関わるメディカルコントロール体制の充実強化について」等の一部改正が行われ救急救命士によるビデオ喉頭鏡の使用が認可された。システムはビデオ喉頭鏡を伝送できるようにも設計されており、遠隔による気管挿管の確認、また気がつかない食道挿管などを含む気管挿管の合併症を回避するものとしても期待される。