hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
地域の自立高齢者における脳循環代謝機能と日常生活活動能力、抑うつ症状との関連

本研究は、地域に在住し自立生活を営む高齢者延べ357人を対象とし、要介護状態(基本的日常生活能力の障害)移行への最大原因疾患である脳血管障害の前臨床状態を脳循環代謝機能の面から測定評価した。その機能低下と高次生活活動能力(老研式活動能力)及び抑うつ症状との関連を横断的かつ短期縦断的に検討し、(1)脳循環代謝機能と測定時の日常生活活動能力と抑うつ症状との関連、(2)脳循環調節機能と測定1年後の日常生活活動能力と抑うつ症状との関連を明らかにすることを目的とし、以下の項目を解析した。(1)初回測定時の大脳循環代謝指標の起立変化と左右差、(2)初回測定時の脳血管障害既往者における起立時大脳循環代謝指標の特徴、(3)初回測定時の起立時大脳循環代謝指標の性・年齢との関連、(4)初回測定時の起立時大脳循環代謝指標の老研式活動能力指標との関連、(5)初回測定時の起立時大脳循環代謝指標の抑うつ症状との関連、(6)初回測定時生活自立者の障害予後群別の起立時大脳循環代謝指標の比較、(7)生活自立者の活動能力(総得点)予後別の起立時大脳循環代謝指標の比較、(8)活動能力(公共交通機関を使っての移動)予後別の起立時大脳循環代謝指標の比較、(9)活動能力(セルフケア)予後別の大脳循環代謝指標の比較、(10)活動能力(知的能動性)予後別の大脳循環代謝指標の比較、(11)活動能力(社会的役割得点)予後別の大脳循環代謝指標の比較。以上の解析結果より、地域に在住する生活自立高齢者の起立時大脳循環機能が日常生活活動能力の脆弱性や抑うつの程度に関連していることを示した。特に、脱酸素化ヘモグロビンの起立時増加の減弱と組織酸素化指標の起立時低下の増強がその関連変化として注目された。また、大脳前頭葉の循環代謝機能の起立時変化は、日常生活活動能力の中でも社会的役割のような意欲に関わる生活活動能力の予後を比較的よく反映すると考えられた。本研究は,自立生活を営む高齢者を対象とし,脳血管障害の前臨床状態を起立時脳循環代謝機能の面から測定評価する.その機能低下と日常生活活動能力(手段的自立,知的能動性,社会的役割)及び抑うつ症状との関連を横断的かつ短期縦断的に検討することを目的とした.平成14年度は横断的解析の一部を試みた.対象・方法:(1)平成14年度の対象者は,当該調査地域の自治体が主催する高齢期健康づくり教室参加者の中から調査承諾の得られた者約150人であった.基本的日常生活活動動作(移動,食事,排泄,整容,入浴)の障害のある者は解析からあらかじめ除外した.毎月の教室開催時に順次起立負荷時の脳循環代謝機能の測定と日常生活活動能力(老研式活動能力指標),抑うつ症状(Geriatric depression scale日本語訳),自覚症状および健康状態に関する聞き取り調査を実施した.

(3)脳循環代謝機能の測定には近赤外線分光法(NIRO300,浜松ホトニクス製)を用い,左右前頭部の酸素化ヘモグロビン変化率,脱酸素化ヘモグロビン変化率,組織酸素化指標(TOI),組織ヘモグロビン指漂(THI)を評価指標として利用した.負荷はいわゆるシェロング試験(能動的起立負荷)を実施し,15分以上の安静から負荷後5分までの連続記録を行った.血圧測定は負荷前仰臥位安静時と負荷5分後立位時に測定した.(4)解析には,SPSS for Winds 11.0を利用し,日常生活活動能力と脳循環代謝機能評価指標との関連の基礎的解析を試み以下の結果を得た.結果:(1)起立時循環代謝指標と年齢・性との間に有意な関連は観察されなかった.(2)日常活動能力指標の低得点者は起立時のTOI変化が有意に少なかった.(3)日常活動能力の低下に相関する抑うつ得点で補正した後でも、日常生活活動能力の低下とTOIの起立変化が小さいことは有意に関連していた.本研究は、在宅にて自立生活を営む高齢者を対象とし、脳血管障害の前臨床状態を起立時大脳循環代謝機能の面から測定評価する。その前頭部大脳循環代謝機能の低下と日常生活時の生活活動能力(手段的自立、知的能動性、社会的役割)及び抑うつ症状との関連を横断的かつ短期縦断的に検討することを目的とする。対象・方法:(1)平成15年度の対象者は、当該調査地域の自治体が主催する高齢期健康づくり教室参力者の中から承諾の得られた者120名であった。(2)大脳循環代謝機能の測定には近赤外線分光法(NIR0300、浜松ホトニクス製)を用い、左右前頭部の酸素化ヘモグロビン率、脱酸素化ヘモグロビン率及び組織酸素化指標(TOI)を用いた。負荷はいわゆるシェロング試験(能動的起立負荷)を実施し、15分以上の安静から起立後5分までの連続記録を実施した。血圧測定は負荷前仰臥位安静時と起立5分後に行った。(3)日常井蛙kつ活動能力の評価には老研式活動能力指標を、抑うつ症状の評価にはGeratric Depression scale日本語版を利用した。結果:(1)横断的解析結果:平成14年度対象者の解析より、日常生活活動能力の低水準は起立時のTOI変化が小さいこと関連し、この関連は抑うつ症状の程度の影響を除いても有意に観察された。現在、平成15年度対象者を含めて解析中である。(2)縦断的解析結果:平成14年度対象者の追跡により要介護状態に移行したものの特徴として、起立時の酸素化ヘモグロビン率の低下が大きい傾向が認められた。現在、すべての測定終了者の要介護移行状態等の追跡中である。本研究は、地域に在住し自立生活を営む高齢者延べ357人を対象とし、要介護状態(基本的日常生活能力の障害)移行への最大原因疾患である脳血管障害の前臨床状態を脳循環代謝機能の面から測定評価した。その機能低下と高次生活活動能力(老研式活動能力)及び抑うつ症状との関連を横断的かつ短期縦断的に検討し、(1)脳循環代謝機能と測定時の生活活動能力と抑うつ症状との関連、(2)脳循環調節機能と測定1年後の生活活動能力と抑うつ症状との関連を明らかにすることを目的とした。本年度は、測定した延べ357人を含む調査地域に在住する生活自立及び軽度要介護状態(要支援・要介護1)にある者2,961人を対象とした健康と生活に関する自記式質問紙調査を地域自治体と協同実施し、本年度の障害予後に関する追跡調査結果を得た。これまでの、大脳循環代謝機能測定結果、測定時生活活動能力・抑うつ状態等調査結果および測定1年後生活活動能力・抑うつ状態等調査結果を合併した解析ファイルを作成した。統計処理にはSPSS11.0J for Windowsを利用し、以下の項目について解析し、以下の結論を得た。地域に在住する生活自立高齢者の起立時大脳循環機能や日常生活活動能力の脆弱性や抑うつの程度に関連していることを示した。
「満洲国」時期の中国人作家とその文学活動についての基礎的研究

本研究は、旧満洲国における中国人作家とその文学活動について、全般的な状況を把握し、解明することを目指しています。具体的には、中国人作家とその文学活動に関わるすべての事象、事件、組織、人物、作品、発表メディアなどをマクロ的に明らかにしていき、この分野の研究基盤を構築することを目的としています。研究期間の最終年度に当たる今年度は、引きつづき資料の調査・収集をおこないながら、資料の整理や分析、成果まとめ作業を中心に研究活動を進めてきました。具体的には、昨年に二度にわたり中国へ渡航して、北京市の国家図書館や大連市の大連図書館や資料館に出かけ、旧満洲国時代に発行された中国語の雑誌や新聞資料を中心に調査・発掘作業をおこないました。近年、中国東北各地の研究機関に所蔵されている資料は北京の国家図書館でマイクロフィルム化をするために貸し出されていることが多く、調査作業に一定の困難が生じております。長年にわたり収集してきたこれらの資料について、目下、整理・分析の作業を進めております。一部は研究会などにおける口頭発表や研究論文の発表にすでに応用し、研究成果として公開されています。また、『「満洲国」中国人作家評伝』(仮題)や、旧満洲国における中国人作家とその文学活動に関連する総合的な年表、主要たる新聞・雑誌の目録、諸事象を網羅する事典などの基礎文献をいま取りまとめており、近い将来、研究成果の集大成として公刊していきたいと思います。今年度は資料の収集や整理・分析を中心に研究を進めてきました。資料の収集においては、日本の研究機関で入手困難な中国の文献や資料を若干集めてきました。具体的には昨年の夏に、中国北京市の北京国家図書館へ資料調査をしてきました。目的は「『満洲国』末期に華北地方へ渡った東北作家の文学活動」に関する調査です。期間は2003年8月24日30日(7日間)です。調査の結果、北京図書館所蔵の当時の新聞、雑誌、書籍、マイクロフィルムなど貴重な研究資料を発見し、一部複写してきました。また日本国内において、この研究分野の先駆者のご協力により一部入手することもできました。入手したこれらの資料により、「満洲国」末期(1940年以後)における中国人作家の華北地域への流出(亡命)現象が確認されました。また、「満洲国」中国人作家の「外」とのつながり(関わり)についてある程度判明しました。このことは本研究課題(「満洲国」時期の中国人作家とその文学活動に関わるすべての事象、事件、組織、人物、作品の発表メディアなどをマクロ的に解明すること)にとって大きな前進であるといえます。収集してきたこれらの研究資料に対し、現在は整理・分析の作業を中心に研究を進めているところです。具体的には資料の読み込み、データ・ベース化、問題の発見につながる整理・分析などの作業をおこなっています。来年度以後は、現地での補充調査を進め、引きつづき資料の整理・分析をおこない、早ければ当面の研究成果として『「満洲国」中国人作家評伝』(仮題)をまとめたいと考えています。本研究は、旧満洲国における中国人作家とその文学活動の全般的な状況を把握し、解明することを目指しています。今年度は昨年度に引きつづき、資料の収集や整理、分析を中心に研究を進めてきました。具体的には昨年の夏に、中国北京市の北京国家図書館と大連市の大連図書館へ資料調査をしてきました。目的は「満洲国の文学状況」に関する基礎資料の探査です。調査期間は2004年7月28日8月6日(10日間)です。調査の結果、両市図書館所蔵の当時の新聞や雑誌のマイクロフィルムおよび書籍などを発見し、一部複写または購入してきました。これらの研究資料について、現在は整理・分析の作業を中心に研究を進めているところですが、一部は中間の研究成果として公表しています(後記)。今後、現地での補充調査を含め、早ければ来年度に当面の研究成果として『「満洲国」中国人作家評伝』(仮題)をまとめたいと考えています。今年度の特筆すべきことは、2001年春に発起人として仲間とともに立ち上げた「満洲国」文学研究会として、旧「満洲国」で活躍していた中国人の著名作家梅娘氏と、旧植民地文学研究の第一人者、北京社会化学院文学研究所所長の張泉氏を日本に招聘したことです。一週間弱の滞在中に慶応大学や明治学院大学にてそれぞれ講演していただき(明治学院大学では「満洲国文学研究会第7回研究発表例会」のプログラムとして)、大勢の来場者から好評を得ました。このような人的交流活動を含め、今後もいっそう研究を深めていきたいと考えます。

具体的には、昨年に二度にわたり中国へ渡航して、北京市の国家図書館や大連市の大連図書館や資料館に出かけ、旧満洲国時代に発行された中国語の雑誌や新聞資料を中心に調査・発掘作業をおこないました。近年、中国東北各地の研究機関に所蔵されている資料は北京の国家図書館でマイクロフィルム化をするために貸し出されていることが多く、調査作業に一定の困難が生じております。長年にわたり収集してきたこれらの資料について、目下、整理・分析の作業を進めております。一部は研究会などにおける口頭発表や研究論文の発表にすでに応用し、研究成果として公開されています。また、『「満洲国」中国人作家評伝』(仮題)や、旧満洲国における中国人作家とその文学活動に関連する総合的な年表、主要たる新聞・雑誌の目録、諸事象を網羅する事典などの基礎文献をいま取りまとめており、近い将来、研究成果の集大成として公刊していきたいと思います。
心筋細胞におけるNaポンプ遺伝子の発現調節機構-ホルモンおよびイオンによる発現制御-

奨励研究Aの助成を受け、Naイオンおよび甲状腺ホルモンによる心筋、血管平骨筋および腎メサンギウム細胞におけるNa,K-ATPase遺伝子の発現制御機構について解析し、以下の研究成果を得た。(1)Na^+により、心筋細胞のNa,K-ATPase遺伝子の発現が転写レベルで亢進することを明かにした。さらに、reporter gene assay法により、5′上流のプロモーター領域にNa^+が特異的に作用する塩基配列が存在することを明らかにした(J Clin Invrst 92:1889-1895,1993)。(3)ラット培養メサンギウム細胞では、Na,K-ATPase alpha_1およびbeta_1鎖アイソフォームが存在し、甲状腺ホルモンは転写レベルでalpha_1およびbeta_1遺伝子の発現を亢進した(Am J Physiol 265:F370-376,1993)。
チーム活動を通した日本企業の戦略形成プロセス

本研究は、企業組織における現場のチームが学習を繰り返すことによって、環境に適応し戦略を形成するプロセスを明らかにしたものである。企業の競争優位を導く組織能力の形成は、必ずしもトップ・マネジメントによる戦略的意思決定のみが貢献するわけではなく、戦略の実践の最終的意思決定が繰り返される現場組織によってもなされる。すなわち、現場組織を起点とする戦略形成は、現場組織での戦略実践とリーダーシップの共有を通じて、組織メンバーが環境を再認識し協働に新たな意味を与えていくプロセスとして捉えられる。本研究の研究課題は、「チーム活動を通した日本企業の戦略形成プロセス」である。本研究は、日本企業の戦略が形成されていくプロセスを、現場のチーム活動による学習とチーム・リーダーシップの視点から分析するものである。進展するグローバル化を軸に激しく変動する現代社会が、企業の直面する経営環境である。本研究では、まず理論研究によって、この環境変化に対応すべく多くの企業で展開されているチーム活動について、研究開発・生産・販売等の職能別に詳細に分析した。その結果、第一に、組織の環境適応は、トップ・マネジメントの戦略的意思決定によってのみなされるものではなく、むしろ戦略実践の最終的意思決定が繰り返される現場組織において、学習と自己変容による環境適応プロセスの重要性が示唆された。第二に、日本企業のチーム活動を起点とする戦略形成プロセスに関する統合的モデルの構築に向けて、各チームの自律的戦略行動とチーム・リーダーシップのインターフェイスを3段階に分けて類型化できることが示された。第三に、とりわけ、事例分析に先立つパイロット調査において、現場組織の環境適応行動に有効なリーダーシップとして分散型リーダーシップの態様を観察することができた。この分散型リーダーシップは、従来は、メンバーへの権限委譲と動機づけの文脈で観察されることが多かったものであるが、本研究では分散型リーダーシップがメンバーの職務満足といったミクロ的視点にとどまらず、組織のケイパビリティ形成の基礎として戦略的意義を有していることが明らかにされた。事例分析予備的調査結果の分析において、プロジェクトチームの組織能力を高めるリーダーシップが、予測されていた自律的戦略行動だけではなく分散型リーダーシップにも関連することを発見した。そのため、本研究の目的である組織能力とリーダーシップの統合モデルの構築のために、研究方式を見直し2ヶ月間の結果の分析及び2ヶ月間の文献調査を加え、各リーダーシップの関連性を詳細に分析する必要が生じた。本研究は、単位組織が環境に適応していくプロセスの分析にあたって、協働プロセスとリーダーシップのインターフェイスの視点からなされることの重要性を示唆するものである。本研究の意義として、第一に、組織の環境適応は、トップ・マネジメントの戦略的意思決定によってのみなされるものではなく、むしろ戦略実践の最終的意思決定が繰り返される現場組織において、学習と自己変容による環境適応プロセスの重要性が示唆された。第二に、本研究では、これまであまり分析のすすめられてこなかった現場組織における戦略の実践と環境適応プロセスを、理論分析・実証分析をもとに組織活動とリーダーシップのインターフェイスの視点からモデル化した。その際、前年度までに実施された理論研究と事例分析予備的調査の結果、明らかにされた知識創造プロセスに機能する共有型リーダーシップを3つの態様から類型化した。すなわち、1まず、両者のインターフェイスは、単位組織が目標としている個々のパフォーマンスへの直接的な効果として観察できる。このような場合、リーダーシップと協働プロセスの境界は容易に識別されうる。2しかし、単位組織においてメンバーの学習が進むと、リーダーシップと協働プロセスは、これまで単位組織内に蓄積された成果に規定されながら相互に影響し合う。3さらに、リーダーシップと協働プロセスの統合が進むと、両者は高度に統合され、境界の区別がほとんどつかなくなる。今後も、理論研究及び質的調査を継続的に行い、現場組織における環境適応行動とリーダーシップのインターフェイスという分析視点から、現時点で示している統合モデルの追試を進めていく予定である。28年度が最終年度であるため、記入しない。経営学28年度が最終年度であるため、記入しない。
卵巣癌における「癌幹細胞化」機構の解明

卵巣癌が比較的容易に治療抵抗性(化学療法耐性、少ない細胞数からの腫瘍形成能力)を獲得するのは、何らかの遺伝子発現低下が起因ではないかと仮定し、ほぼ全ゲノムを対象としたスクリーニングを行った。その結果、たった一つの遺伝子発現低下が卵巣癌の治療抵抗性獲得を起こす事を見いだした。しかもそのような遺伝子が、少なくとも6つあることも分かった。この6因子の発現低下から生じる治療抵抗性獲得には、ヘッジホッグ経路が関わる事も分かり、その阻害剤の投与で、獲得された治療抵抗性が減弱する事も分かった。これにより、難治性卵巣癌に対する新たな治療選択を探索する道が開けると期待できる。1shRNAライブラリーを使用してSide population (SP)分画を指標とした機能的スクリーニングを、元々SP分画の無い2つの卵巣漿液性腺癌(CH1, SKOV3)細胞を用いて行った。1次スクリーニングでSP分画を産み出しうるshRNAを、それぞれの細胞株で100個程度見いだした。それらを1つずつ導入して再現性を確認し(2次スクリーニング)、標的遺伝子のmRNA発現をRT-PCRにて確認し、さらに同じ遺伝子を標的とする複数の新たなshRNAを導入し、確かに、その発現の低下がSP分画を産み出す遺伝子を、それぞれの細胞株で3つずつ、計6つ同定する事が出来た。shRNAライブラリーを使用してSide population (SP)分画を指標とした機能的スクリーニングを元々SP分画の無い2つの卵巣漿液性腺癌(CH1, SKOV3)細胞を用いて行った。1次スクリーニングでSP分画を生み出しうるshRNAを、それぞれの細胞株で100個程度見出した。それらを1つずつ導入して再現性を確認し(2次スクリーニング)、標的遺伝子のmRNA発現をRT-PCRにて確認し、さらに同じ遺伝子を標的とする複数の新たなshRNAを導入し、確かにその発現の低下がSP分画を生み出す遺伝子を、それぞれの細胞株で3つずつ、計6つ同定することができた。産み出されたSP分画に癌幹細胞(Cancer stem cell:CSC)性質がみられるか、in vitroにおけるsingle clonogenesity chemosensitivity、spere formation assayを行い、in vivoでもNOD/Scidマウスに接種しての腫瘍形成能を評価した。その結果、全ての遺伝子発現低下により産まれたSP分画に、CSC性質が伴う事を確認できた。同じ遺伝子を標的とする複数の新たなshRNAを導入し、確かに、その発現の低下がSP分画を産み出す遺伝子を、2つの卵巣漿液性腺癌株で3つずつ、計6つ同定する事が出来た。産み出されたSP分画に癌幹細胞の性質がみられるか、in vitro, in vitro実験で全ての遺伝子発現低下により産まれたSP分画に、癌幹細胞の性質が伴うことが確認できた。癌治療元々SP分画を持つ漿液性腺癌細胞株に、同定した遺伝子を過剰発現し、SP分画が低下するか確認する。既報の幹細胞マーカーがどのように発現しているか、RT-PCRやWestern blottingにて確認する。標的遺伝子の発現を低下させた細胞株とコントロール細胞株との間で発現マイクロアレイ解析を行う。それにより、どのような遺伝子群が変化し、結果としてSP分画が生じるのか検討する。臨床サンプル(当科で実施した手術症例、また担癌患者の腹水中癌細胞)における標的遺伝子の発現状況、メチル化などを検討する。最終的に、SP分画、すなわちCSCを産み出す機構を詳細に解明して、それを標的とした治療の確立を目指す。研究は進んでいるものの、当研究に対する学会発表や論文発表が十分でなかった。その方面での出費が少なかった。次年度は、学会発表や論文発表を積極的に行う予定で、そのための経費が必要となる予定。
発泡プラスチックの強度向上を増進する諸因子に関する研究

本研究では,発泡プラスチックの強度を促進する因子として,気泡壁の分子配向,微小繊維,スキン層並びに気泡の微細化を取り上げ,これらの因子が強度向上に及ぼす効果を検討した.その結果,気泡壁の分子配向,微小繊維の混入,さらにスキン層の導入によって,未発泡体の強度の60%90%程度を保持可能であることが分かった.また,シリコーンゴムの発泡体は微細気泡を導入することで,人肌のような触感を表す硬度を有することが分かった.本研究では,発泡プラスチックの強度を促進する因子として,気泡壁の分子配向,微小繊維,スキン層並びに気泡の微細化を取り上げ,これらの因子が強度向上に及ぼす効果を検討した.その結果,気泡壁の分子配向,微小繊維の混入,さらにスキン層の導入によって,未発泡体の強度の60%90%程度を保持可能であることが分かった.また,シリコーンゴムの発泡体は微細気泡を導入することで,人肌のような触感を表す硬度を有することが分かった.本年度は,所望の分子配向を任意に引き起こすための発泡体の成形条件と,母材への微小繊維の混入方法について検討した.所望の分子配向を任意に引き起こすための発泡体の成形条件の検討においては,発泡剤の含浸圧力を変えた場合の減圧時間と発泡温度の相関性と減圧時間と含浸温度の相関性を調査した.樹脂中への微小繊維の混入方法については,溶剤による方法や各種混練機器を用いた方法などをトライした.その結果以下の事を明らかにできた.1.PS並びにPMMAを用いて,含浸圧力を変えた場合で,減圧速度を同じにし,種々の発泡温度の下で発泡成形を行った.その結果,いずれの樹脂の発泡体においても,気泡密度は含浸圧力の相違によって全体的に増減するが,減圧時間と発泡温度の間に時間-温度換算則が成立し,含浸圧力を変えてもそれぞれ同じ移動因子で近似できることがわかった.この知見は,ある一定の含浸圧力下で得られる気泡密度に関する減圧時間と発泡温度の等価性を用いて,含浸圧力が変動するような状況下においても,所望の分子配向を有する発泡体を成形したい場合の成形条件を推定できる一つ手法を提供するものである.2.減圧時に発泡を伴わない場合,PS,PC発泡体の気泡径,気泡密度は減圧速度の影響を受けない.つまり,バッチ式発泡プロセスの含浸過程においては,分子配向へ及ぼす制御因子としての減圧速度(減圧時間)の影響を殆ど考慮する必要がない.3.樹脂中に微小繊維を均一に分散させる方法としては,有機溶剤を用いた混練法が最適であることが分かった.本年度は,発泡プラスチックの強度向上を引き起こす因子として,微小繊維の効果とスキン層の効果について検討した,さらに,エフストマー素材の発泡体の強度向上に関する因子として,超微細な気泡の導入についても検討した。微小繊維として針状タイプ並びにアトラポットタイプを取り上げ,これら繊維の含有量と発泡体の強度,弾性率に与える効果を検討した。スキン層の効果としては,発泡体の表面に種々のスキン層を導入したサンプルを成形し,スキン層厚さと発泡体の強度,弾性率に与える効果を検討した.エラストマーについては,シリコーンゴムを取り上げ,物理的発泡剤を用いた発泡プロセスを構築すると共に,導入した微細気泡径と発泡シリコーンゴムの強度,弾性率に与える効果を検討した,その結果以下の事を明らかにできた.・微小繊維を含有したPS発泡体の曲げ比強度は,PS単体の発泡体の曲げ比強度に比べ高くなる.針状型繊維含有5wt%の場合で約60%,そしてアトラ型繊維含有10wt%の場合で約35%の曲げ比強度の向上が見られる.・微小繊維を含有したPS発泡体の曲げ比弾性率は,PS単体の発泡体の曲げ比弾性率に比べ繊維の含有量の増加に伴って高くなる繊維含有量が20wt%において,針状型繊維の場合で約130%そしてテトラ型繊維の場合で約140%の向上が見られる.・所望の気泡径を有する発泡シリコーンゴムを得るための最適な可塑度範囲が存在し、これを基準とした成形プロセスにより発泡制御が可能であることが分かった.・発泡前の可塑度を変化させることで数ミクロンの気泡径並びに人肌のような触感を表す硬度を有する発泡シリコーンゴムを得ることができた.・スキン層が殆ど無い発泡体の比強度は、未発泡体の比強度の2030%程度の低下が見られるが、スキン層厚さの増加と共に強度の向上が見かれ,スキン層を付加することで未発泡と同等の比強度を得ることができる.そして,スキン層厚さは試料全体厚さの78%程度で強度向上に寄る与する.・スキン層が殆ど無い発泡体の比剛性は,未発泡体の比剛性の4050%程度の低下が見られるが,スキン層厚さの増加とともに剛性は向上し,スキン層厚さが試料全体厚さの78%程度で70%80%程度の比剛性を保持することができる.
PIG-A遺伝子変異の高感度検出法の確立と発作性夜間血色素尿症の病態解析への応用

本研究で我々は、CD59欠損血球およびPIG-A遺伝子変異の高感度検出法を確立するとともに、PNHの病態の解明めざして以下の検討を行った。1.高感度CD59アッセイにより、従来の標準的なフローサイトメトリーでGPIアンカー型蛋白(GPI-AP)欠損の検出されなかった再生不良性貧血、MDS例、および正常人の一部に、CD59欠損赤血球の微小分画を検出した。これらの小分画は経時的に増加あるいは減少を示した。2.初診後、6-10年間followしたPNH患者9例における異常クローンの変動を検討した。初期に検出された優性クローンは全例で数年経過した後も優性であり、これらの患者では1個の造血幹細胞クローンが長期の造血の大部分を維持していると考えられた。3.PNH患者にしばしば見られる造血不全の機序を検討し、造血不全がストローマ細胞の異常、あるいはストローマ細胞と血液細胞の相互作用の障害によるものではなく、造血幹細胞の異常によることを示した。4.PNH患者に見られた、ミスセンス変異を有するPIG-A蛋白の機能的解析を行った。遺伝子型と表現型はほぼ一致し、一部のミスセンスでPIG-A蛋白とPIG-H, GOI-1あるいはPIG-Pとの結合異常が見いだされた。5.レトロウイルスベクターを用いたPIG-A遺伝子導入実験において、種々のGPI-AP欠損血球にPIG-A遺伝子を効率よく導入でき、GPI-APの発現回復を確認した。6.我々は以前に、PIG-A変異と12番染色体異常を併せ持つGPI-AP欠損血球を有するPNH症例を報告した。その切断部にHMGI-C遺伝子(間葉系の良性腫瘍で高頻度に異常が見られる)が同定されたので、PNH患者血球におけるHMGI-Cの発現について検討を開始した。1.初期のPIG-A遺伝子の解析から6-10年経過しているPNH症例4例(2例はオリゴクローン)について再度遺伝子解析を行った。その結果、いずれの症例においても初期の変異クローンが現在も優勢クローンとして存在していることが示された。この成績は1個のPNH幹細胞クローンが交代することなく長期にわたって造血を維持しうることを強く示唆した。2.PNH型細胞株とその野生株から1%、0.1%のPNH型細胞浮遊液を作成し、アエロリジンによるGPI-アンカー蛋白(GPI-AP)陰性細胞の濃縮を試みた結果、それぞれ55%、27%に濃縮できた。さらに酵素処理とhetero-duplex形成を組み合わせたEMDアッセイ法によりこれらでPIG-A変異を検出することができた。3.PNHの臨床所見を欠き、さらに通常の蛍光抗体法ではGPI-AP陰性細胞の検出されない再生不良性貧血、骨髄異形性症候群39例について高感度CD59アッセイを試み、約3割にCD59陰性赤血球の増加を認めた。4.PIG-A蛋白はGPIアンカー生合成の第1段階で他の4種の蛋白と複合体を形成してGlcNAc転移酵素活性を示す。PNH患者で見つかったミスセンス変異を有する21種の変異PIG-Aを作成し、PIG-A欠損B細胞株に導入し、変異PIG-A蛋白の転移酵素活性を測定した結果、それぞれ対応する症例のGPI-APの発現とほぼ相関した。変異PIG-A蛋白とPIG-G、-H、GPI1との結合をしらべた結果、4種の変異蛋白で後者との結合に異常を認めた。5.レトロウイルスベクターにPIG-A

遺伝子とマーカー遺伝子(NGFR)を組み込みコンストラクト(MPIN)を作成し、種々のPNH型血球に導入しGPI-AP発現回復効果を検討した。MPINは種々のPNH型細胞株、造血前駆細胞に効率よく導入され、GPI-APの発現回復が確認された。さらにMPINは健常人から得たCD34+造血幹細胞にも導入できた。1.初期のPIG-A遺伝子の解析から6-10年経過しているPNH症例について再度詳細な遺伝子解析を行った。既に解析し得た4例にさらに5例を加え検討し、その結果、異常好中球の割合は症例により様々な経過を示し、2例では増加、3例で減少し、残り4例では変わらなかった。全例で初期の優勢PNHクローンは数年を経過した後も優勢であり、これらの結果からPNH患者では1個の造血幹細胞クローンが6-10年間、造血の大部分を維持していることが示された。さらに、異常好中球の減少を認めた2例は初期に比較して血球減少が増悪しており、PNHクローンの衰退により造血不全が顕性化することが示唆された。2.PNH患者骨髄単核球では造血コロニー形成能の低下が見られたが、CD34+CD38-CD59-(GPI-)とCD34+CD38-CD59+細胞の間には有意な差が見られず、GPIアンカーの発現はPNHにおける造血不全に直接には関係していないことが示唆された。放射線照射したPNH患者由来ストローマ細胞は正常人骨髄細胞の増殖を支持できたが、正常人ストローマはPNH患者骨髄細胞の増殖を支持できなかった。PNHにおける造血不全はストローマ細胞の異常あるいは、血液細胞との相互作用の障害によるものではないと考えられた。3.我々は12番染色体の異常を有するPNH愚者で、その染色体異常がGPIアンカー欠損血球に一致して存在することを見いだしたが、最近、阪大微研木下研の井上らにより、その切断部位にHMGI-C(HMGA2)が同定された。この遺伝子の異常は間葉系の良性腫瘍に高頻度に見いだされている。我々はHMGIに対する抗体を作成し、PNH患者血球にその発現異常が見られるか(PNHクローンの増殖優位性に関係するか)について検討をすすめている。
鋤鼻系の試験管内再構成とシナプス可塑性

嗅球の僧帽細胞と顆粒細胞の間の相反性シナプス伝達及びその可塑性の分子メカニズムを解析するための1つの単純系として、我々は嗅球初代培養系を確立した。妊娠ラットから帝王切開により胎仔を取り出すす。断頭後、胎仔脳から嗅球を取り出し、髄膜を完全に取り除く。嗅球の後背面に位置する副嗅球はマイクロピペットを使ってそれを吸い取る。嗅球を細断し、パパイン(10U/ml)とDNase(0.01%)で処理した後、DNase入り培養液(5%新生仔ウシ血清と5%ウマ血清を含むEME培地)に換え、先端を研摩したパスツールピペットを用いてピペッティングを行う。ポリエチレンイミンでコーティングしたfl 13mmカバーガラスをfl 16mm培養ディッシュにセットして置き、この上に細胞懸濁液を5×10^55×l0^6/cm^2の密度で播種する。約20日程培養すると、自発的なシナプス電流が記録される。通常、僧帽細胞からはグルタミン酸作動性の興奮性シナプス後電流が、顆粒細胞からはGABA作動性の抑制性シナプス後電流が記録される。1.オキシトシンによる相反性シナプス伝達の修飾オキシトシンは主嗅球に作用して母性行動の発現や匂いの記憶学習に関わることが明かとなっている。しかし、オキシトシンの嗅球ニューロンに対する作用のメカニズムは不明であった。我々は、嗅球初代培養系を用いて、オキシトシンが顆粒細胞から僧帽細胞へのGABA作動性シナプス伝達をシナプス前性に抑制するとともに、僧帽細胞から顆粒細胞へのグルタミン酸作動性シナプス伝達をシナプス前及び後性に促進することを明らかにした。2.フェロモンの記憶形成に不可欠なノルアドレナリンの作用機構ノルアドレナリンが副嗅球に作用してフェロモン記憶の形成へと導くが、ノルアドレナリンの作用メカニズムは不明であった。我々は、副嗅球の初代培養系を用いて、ノルアドレナリンが顆粒細胞から僧帽細胞へのGABA作動性シナプス伝達をシナプス前性に抑制することを明らかにした。
ｃＤＮＡ発現ライブラリーを利用した植物成分生合成酵素遺伝子マイニング

フラボノイド生合成に関わる新規の酵素遺伝子を,機能発現スクリーニングやEST情報を利用して同定した.マメ科植物のファイトアレキシンの多くはプテロカルパン骨格を持つ.ダイズ,カンゾウ,ミヤコグサからプテロカルパン,イソフラベン合成に関わる7,2'-dihydroxy-4'-methoxyisoflavanol dehydratase (DMID),isoflavenesynthase (IS)を同定した.またダイズのファイトアレキシン合成に関わるプレニル基転移酵素,P450型プレニル環化酵素など合計9種の新規酵素遺伝子を同定した.これにより主要な酵素遺伝子の同定が達成された.単子葉のアヤメ属(Iridaceae)植物はイソフラボン,C-グルコシル化フラボンなど特徴的な二次代謝産物を蓄積する.ハナショウブ(Iris ensata)花弁ESTよりC-グルコシル化フラボン生合成に関わる酵素遺伝子の候補の選抜を行った.酵母発現系を用いた機能解析により,フラボン合成に関わるP450 cDNAを同定した.24年度が最終年度であるため、記入しない。24年度が最終年度であるため、記入しない。フラボノイド生合成に関わる新規の酵素遺伝子を,機能発現スクリーニングやEST情報を利用して同定した.マメ科植物のファイトアレキシンの多くはプテロカルパン骨格を持つ.生合成系の酵素遺伝子はほぼ同定されたが,未だプテロカルパン生合成の最終酵素(脱水酵素)遺伝子は未知である.Isoflavone2'-hydroxylase,isoflavone reductase,vestitone reductase cDNAを酵母や大腸菌で発現させ,2'-hydroxyformononetinから脱水酵素の基質(DMI)を調製した.エリシター処理したマメ科カンゾウcDNAライブラリーを用いて機能発現スクリーニングにより脱水酵素cDNAを同定した.これによりプテロカルパン骨格を作る酵素遺伝子の同定が達成された.現在,組換え酵素を用いた詳細な生化学的解析を行っている.単子葉のアヤメ属(Iridaceae)植物はイソフラボンなど特徴的な二次代謝産物を蓄積する.アヤメ属のジャーマンアイリス(Iris germanica)から機能発現スクリーニングによりイソフラボン骨格合成に関わるP450を同定し,組換えシロイヌナズナや酵母でのイソフラボン生産を試みた.一方ジャーマンアイリス不定根およびハナショウブ(Iris ensata)花弁からcDNAライブラリーを作成し,EST解析を行った.それぞれ10,000クローン以上の解析が完了した.現在,特徴的な二次代謝産物の生合成に関わる酵素遺伝子(配糖化酵素,メチル基転移酵素,P450,ポリケチド合成酵素,可溶性の酸化酵素など)の候補の選抜を行っている.フラボノイド生合成に関わる新規の酵素遺伝子を,機能発現スクリーニングやEST情報を利用して同定した.マメ科植物のファイトアレキシンの多くはプテロカルパン骨格を持つ.ダイズ,カンゾウ,ミヤコグサからプテロカルパン,イソフラベン合成に関わる7,2'-dihydroxy-4'-methoxyisoflavanol dehydratase (DMID),isoflavenesynthase (IS)を同定した.またダイズのファイトアレキシン合成に関わるプレニル基転移酵素,P450型プレニル環化酵素など合計9種の新規酵素遺伝子を同定した.これにより主要な酵素遺伝子の同定が達成された.単子葉のアヤメ属(Iridaceae)植物はイソフラボン,C-グルコシル化フラボンなど特徴的な二次代謝産物を蓄積する.ハナショウブ(Iris ensata)花弁ESTよりC-グルコシル化フラボン生合成に関わる酵素遺伝子の候補の選抜を行った.酵母発現系を用いた機能解析により,フラボン合成に関わるP450 cDNAを同定した.24年度が最終年度であるため、記入しない。新規の生合成酵素遺伝子のスクリーニングは,計画通り順調に進んでいる.またEST解析も予定通り進んでいる.24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は,既に取得した酵素の生化学的な解析を行うとともに,新規の酵素遺伝子のスクリーニングを継続して行う,またEST情報を利用した候補遺伝子の取得も順次行う予定である.
内リンパ水腫動物におけるANP・バソプレシンの聴覚機能に対する影響

正常モルモットを用いバソプレシン静注(0.5ml)し、蝸牛電位と蝸牛血流につき検討した。バソプレシンは大腿静脈より挿入したカテーテルより投与した。蝸牛電位は蝸牛骨壁に置いた銀ボール電極より、また蝸牛血流は蝸牛基底回転側壁にあてたプローベからレ--ドプラー法にて測定した。全身血圧は大腿動脈に挿入したカテーテルより測定した。10^<-5>M,10^<-6>M、10^<-7>Mバソプレシン静注した場合、静注直後より不整脈が生じ蝸牛電位と蝸牛血流の評価が不可能であった。10^<-8>M,10^<-9>M、10^<-10>Mバソプレシン静注ではほとんど全例で血圧上昇がみられ、それに伴い蝸牛血流の増加がみられた。蝸牛血流が増加したものでは一部蝸牛電位が増大したものもみられた。10^<-11>M,10^<-12>Mバソプレシン静注では血圧上昇も軽度で血圧上昇がみられないものもあり、蝸牛血流は増加したもの、変化のみらえないもの、減少したものとさまざまであった。蝸牛血流の増減が約25%以内(ほとんどの例)では蝸牛電位は不変あるいは少し減少した。10^<-13>Mバソプレシン静注では血圧、蝸牛電位、蝸牛血流に変化はみられなかった。バソプレシンの濃度が高い場合、バソプレシンが血圧上昇させ、それに伴い蝸牛血流、蝸牛電位が増大した。10^<-11>M,10^<-12>Mバソプレシンでの結果より蝸牛電位の変化は血流以外の要因(例えば内耳の細胞が血流変化を介さず直接影響を受ける)も考えられた。今後例数を増加させ定量的評価を行ない、次に内リンパ嚢を除去して作成(Kimuraの方法)した内リンパ水腫動物を用いて検討する予定である。
免疫-内分泌相互作用はサケ科魚類の生活史を左右するか

免疫系と内分泌系の相互作用が魚類の生活史にどの様な影響をもたらすのか、スモルト化するサケ科魚類を材料として調べた。生体下で受けたストレスが培養下の白血球に及ぼす影響を調べたところ、ストレスを負荷したニジマスから得た白血球では、コルチゾル投与に対するその受容体遺伝子の反応が見られなくなっていた。血中コルチゾル濃度を長期にわたり高い状態で継続させると、スモルト期のスチールヘッドトラウトに見られる甲状腺ホルモンの上昇が阻害された。疾病や組織損傷・ストレスによる免疫系の活性化が内分泌系にどのような影響を与え、さらには魚類の生活史にどの様な影響をもたらすのか、スモルト化という生活史のターニングポイントを持つサケ科魚類を材料として、in vitro・in vivoの両面から明らかにすることを目的とする。本年度は培養下での免疫系から内分泌系への影響を解析するために必要な技術を確立するため、刺激効果の精度・再現性が高いと予想されるリポ多糖を用い、投与量・投与期間など実験条件について検討し、次年度以降計画している生体下でのこれらの内分泌因子の発現動態の解析と、さらに培養系を用いたサイトカインの投与実験についての基礎となるデータを蓄積した。培養下のニジマス白血球にリポ多糖とコルチゾルを投与し、細胞増殖に及ぼす影響を時間を追って解析したところ、リポ多糖による促進、コルチゾルによる抑制それぞれの作用には時間差があり、同時投与では互いに打ち消しあう拮抗作用が見られた。また、白血球で発現しているコルチゾル受容体遺伝子のmRNA量について、リアルタイムPCRを用いて測定したところ、増殖作用の変動に対応すると見られる、時間経過に伴う有意な増減が観察された。併せて、ニジマスのコルチゾル受容体に特異的な抗体の作成を試み、ウェスタンブロット法による半定量測定系確立の準備を開始した。次年度以降の解析では、in vitro, in vivo共に時間経過を考慮する必要がある。本年度は生体下での免疫機能の状態が、免疫系から直接、または内分泌系を介して間接的にどの様な影響を及ぼすか、これまでに確立した培養系を用い、時間経過を考慮しながら解析を進めた。培養下のニジマス白血球へのリポ多糖の投与は、炎症性サイトカインであるIL-1の発現量を24時間で上昇させる一方、コルチゾル受容体の発現に対しては、48時間で上昇効果が確認された。コルチゾルの投与は当然のことながらその受容体の発現を24時間で上昇させる一方、IL-1に対しては48時間でも効果が見られなかった。そこで、コルチゾル分泌の昂進と免疫抑制が起こる、水位低下によるストレスを負荷したニジマスから得た白血球に対して同様の実験を行い、48時間後の反応を見たところ、IL-1投与による効果はストレスを負荷しなかった場合と同様であったが、コルチゾル投与では、その受容体の発現が上昇するという反応が見られなくなっていた。すなわち、ストレスを受けた個体では、免疫系の反応は変わらないが、内分泌系の反応が出なくなっており、ストレスへの"慣れ"を、分子レベルで捕らえることができたと言うことができる。本研究は疾病や組織損傷・ストレスによる免疫系の活性化が内分泌系にどのような影響を与え、さらには魚類の生活史にどの様な影響をもたらすのか、スモルト化という生活史のターニングポイントを持つサケ科魚類を材料として、in vitroとin vivoの両面から明らかにすることを目的とする。本年度は、降海特性をもつ系統であるスチールヘッドトラウトのスモルト化について、コルチゾル受容体の動態などに関する詳細な検討を実施した。併せて、免疫機能の状態が内分泌系を介して間接的に、スモルト化にどの様な影響を及ぼすかについて検討するため、これまでに培養下のニジマス白血球において、細胞増殖に影響を及ぼすことが明らかになったリポ多糖とコルチゾルについて、スチールヘッドトラウトの腹腔内へのミニポンプの埋め込みによる、連続投与実験を実施した。血中サイロキシン濃度、鰓Na+, K+-ATPase活性、および海水移行後の血中Na濃度の変化において、5月以降のスチールヘッドトラウトでは、典型的なスモルトの特徴が見られた。血中コルチゾル濃度では、4月から6月にかけて、ニジマスよりもスチールヘッドトラウトが高い値を示した。一方コルチゾル受容体のmRNA量には、スモルト化に伴う変動はみられたが、ニジマスとスチールヘッドトラウトの間で顕著な差異は見られなかった。リポ多糖・コルチゾルの投与は、5月中旬の血中甲状腺ホルモン濃度の一過性の上昇と、鰓ナトリウムポンプ活性の上昇の、両方を阻害する結果となった。どちらの投与も、血中コルチゾル濃度を長期にわたり高い状態で継続させることから、疾病等によりストレスに関する内分泌系が昂進することにより、正常なスモルト化の進行が妨げられたことが示唆される。

計画通りに、in vitro・in vivo双方の手法の特徴を活かしたことにより、ストレスに起因した疾病の回避という実用的な方向へも波及しうる成果を得ることができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。これまで研究に用いたニジマスの、同種ながらスモルト化・降海特性をもつ系統であるスチールヘッドトラウトを用い、生体下でのリポ多糖・コルチゾルの投与が及ぼす影響について解析を進める。
火山・地熱由来水銀の放出量及び拡散量の推計を目的とした安価な長期観測手法の開発

活動的な火山の噴火口である阿蘇中岳第一火口及び霧島火山帯の噴気地帯において小型の無人飛行機(ドローン:4枚プロペラのマルチコプター)による気中水銀の簡易モニタリングの検討を引き続き実施した。火口や噴気地帯の上空は強い横風や噴気の吹き上げる気流があり、さらに酸性の火山ガスや極度の高湿度に晒される過酷な環境である。防水対策や電波干渉の排除等により、そのような環境下でもドローンを15分間程度安定して空中にとどまらせることができるようになった。これにより小型軽量な水晶振動子式水銀分析器QCM-Hg及び水銀(Hg)及び二酸化硫黄(SO2)捕集ユニットによる火山ガス中化学成分の安定したサンプリング方法を確立した。一方、ガス吸引ポンプの吸引量を増やすことによるQCM-Hg電極での反応量増加を確認するとともに、半導体式ガスセンサで検知可能な硫化物系ガスの濃度測定の確認も行った。以上のことから、ドローンを使用した火山ガス観測システムの有効性が確認できた。ドローンによる飛行観測と同時に火口縁及び噴気口付近でもガスのサンプリングを行い、SO2用捕集フィルター及びHg用捕集管を実験室に持ち帰って、それぞれ分析に供した。その結果、噴気地帯の地上付近ではHgとSO2の濃度が極めて高い相関関係を示すことがわかった。しかしながら、上空での両者の相関関係はみられなかった。噴気地帯の上空は火山ガスと大気が混ざることにより噴気口のガスに比べての温度が低くなり、水蒸気の凝結により水分を多量に含んだ空気となる。そのため、Hgに比べて水に溶けやすいSO2が空気中の水分に溶け込んだことにより、噴気口付近でみられた両者の相関関係が上空ではみられなかったと推察される。火山・噴気活動によって放出される水銀の環境影響を評価するため、はじめに2014年2016年にかけて阿蘇火山の噴火により放出された火山灰中の水銀濃度を計測した。その結果、火山灰中の水銀濃度と水溶性イオン成分濃度は噴火のタイプによって大きく異なることがわかった。また、マグマ水蒸気爆発時には水銀濃度と火山性微動の振幅に高い正の相関関係がみられた。次に、火山ガス中水銀の簡易計測法として水晶振動子式水銀検知センサ(QCM-Hgセンサ)の妥当性について評価するため、霧島地方の噴気地帯において噴気ガスの水銀濃度を観測した。観測の結果、噴気口から少し離れるだけでも噴気口の濃度に比べて数百1000分の1の濃度になることがわかった。また、噴気地帯の土壌から放出される水銀についてQCM-Hgセンサと従来の携帯型原子吸光式Hgとの並行試験を行い、両者の観測値が良好な相関関係にあることがわかった。しかしながら、観測値にはズレがあり、その要因を今後明らかにしていく必要がある。一方、火山・噴気ガス中水銀の上方拡散について調べるため、はじめにマルチコプターの飛行安定性について検討した。その結果、複雑な地形による風、噴気孔上空の強い上昇気流による影響を確認したが、十分に安定した飛行およびホバリングが可能であることがわかった。次に、温度・湿度センサ等を掲載したロガーを搭載させて噴気地帯において飛行観測を行った結果、良好に動作し、ワイヤレスデータ送信についても混信などの問題もなく、良好であった。しかしながら、噴気に含まれる水蒸気や微少な水滴が機体外部に付着していることが確認され、距離によってはデータ受信ができない状況も示されたため、噴気ガス中水分の影響や遠距離送信ユニットの使用による対応について検討していく必要があることがわかった。平成28年4月14日と16日の熊本地震の影響及び同年10月8日の大規模な噴火により阿蘇火山周辺への立入が困難となった。そのため、同地域でのイベント的な観測も実施できなくなった。しかしながら、QCM-Hgの性能向上に係わる室内実験やマルチコプターの飛行安定性に関する検討を行い、十分な準備を整えた上で、代替地として霧島地方の噴気地帯での水銀観測を実施した。これにより、QCM-Hgと従来法との比較やマルチコプターを用いた飛行観測とワイヤレスデータ通信の検討において平成28年度当初の研究計画を満足する成果が得られたと考えている。前年度の噴気地帯における予備的な飛行観測において水蒸気の影響により機体制御が不安定になることがわかったため、防水用の新しい機体を準備した。一方、QCM-Hgセンサを実際に噴火口付近で使用し、各種環境データを取得した。新たに遠距離用データ通信ユニットを搭載し、無人航空機からもリアルタイムでデータを確認可能とした。また、吸引ポンプを含めて測定システムについて全体に総重量が500g程度とした構成とし、無人航空機の運用の制限を受けにくい気体採取用外付けシステムを構築した。このシステムを新しい無人航空機に実際に搭載させ、水晶振動子による水銀計測を阿蘇火山噴火口上空で行い、素子の分析を含めた基本動作を確認した。同時に従来法である金アマルガム捕集管により噴火口上空の気中水銀を採取した。この飛行観測時には飛行中に機体が不安定となる現象がみられたため、観測後に原因を調べたところ、小雨による電気的トラブルの可能性があることがわかった。しかしながら、その後の調査によりこれは初期不良であることがわかったため、以後は問題なく使用できると考えられる。火口上空の気中水銀を捕集した捕集管を実験室に持ち帰って分析した結果、その濃度は100 ng/m3程度であった。

この濃度はQCM-Hgセンサで計測できる範囲を下回っているため、同センサの使用は困難であるが、捕集管と小型ポンプを無人航空機に取り付けることにより従来法を用いて火口上空の大気中水銀濃度を計測できることがわかった。さらに、この捕集管の大気吸引口に二酸化硫黄(SO2)捕集用フィルターを取り付けることにより水銀と二酸化硫黄の同時計測が可能である。金アマルガム捕集管を用いた水銀計測におけるSO2捕集用フィルター由来のコンタミネーションについて評価したところ、その影響はほとんどないことが明らかとなった。阿蘇火山上空における気中水銀の観測を行うことができ、概ね良好な結果を得ている。また、SO2フィルターと水銀捕集管を含めた小型無人航空機に搭載可能なシステムを構築することができ、SO2と水銀の同時観測が可能となった。以上のことから、今年度当初の目的を概ね達成していると考えられるため。活動的な火山の噴火口である阿蘇中岳第一火口及び霧島火山帯の噴気地帯において小型の無人飛行機(ドローン:4枚プロペラのマルチコプター)による気中水銀の簡易モニタリングの検討を引き続き実施した。火口や噴気地帯の上空は強い横風や噴気の吹き上げる気流があり、さらに酸性の火山ガスや極度の高湿度に晒される過酷な環境である。防水対策や電波干渉の排除等により、そのような環境下でもドローンを15分間程度安定して空中にとどまらせることができるようになった。これにより小型軽量な水晶振動子式水銀分析器QCM-Hg及び水銀(Hg)及び二酸化硫黄(SO2)捕集ユニットによる火山ガス中化学成分の安定したサンプリング方法を確立した。一方、ガス吸引ポンプの吸引量を増やすことによるQCM-Hg電極での反応量増加を確認するとともに、半導体式ガスセンサで検知可能な硫化物系ガスの濃度測定の確認も行った。以上のことから、ドローンを使用した火山ガス観測システムの有効性が確認できた。ドローンによる飛行観測と同時に火口縁及び噴気口付近でもガスのサンプリングを行い、SO2用捕集フィルター及びHg用捕集管を実験室に持ち帰って、それぞれ分析に供した。その結果、噴気地帯の地上付近ではHgとSO2の濃度が極めて高い相関関係を示すことがわかった。しかしながら、上空での両者の相関関係はみられなかった。噴気地帯の上空は火山ガスと大気が混ざることにより噴気口のガスに比べての温度が低くなり、水蒸気の凝結により水分を多量に含んだ空気となる。そのため、Hgに比べて水に溶けやすいSO2が空気中の水分に溶け込んだことにより、噴気口付近でみられた両者の相関関係が上空ではみられなかったと推察される。QCM-Hgセンサの観測値の信頼性について引き続き検討していくとともに、同センサを用いた多地点同時観測を阿蘇火山地帯もしくは霧島地方の噴気地帯において実施する。また、QCM-Hgセンサ等各種センサユニット、遠距離用データ通信ユニット、動作用バッテリなどの測定システムの軽量化をはかり、普及型マルチコプターの搭載重量である総計500g以内のシステムを構築する。そして、同システムを搭載したマルチコプターを使用して人の立ち入りが制限されている区域における飛行観測手法の検討を行う。水銀の観測と同時に二酸化硫黄の観測についても検討し、水銀濃度と二酸化硫黄濃度の比率と二酸化硫黄放出フラックスから水銀のフラックスを計算する。