hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
デラフォサイト型三角格子反強磁性体酸化物の圧力効果

高圧磁化率測定からCuFeO_2では2つの反強磁性転移温度(12.4K,8.4K)が1GPaあたり約1K減少することがわかり、約10GPaで反強磁性相が消失することが予想された。また、予備的な測定からは10GPaの圧力下で電気抵抗が約1桁減少した。CuCrO_2ではCrサイトをバナジウムなど他の遷移金属元素で置換することにより、反強磁性転移温度(約30K)が大きく変化し、電気抵抗が減少することを観測した。低次元的性質を持つこと、元素置換に対し磁気的性質と電気伝導性が大きく変化することに注目し、電子のトランスファーを増加させることを狙って、元素置換効果を行った試料に圧力を加え、物性測定を行った。反強磁性絶縁体に元素置換によりキャリアーを導入することにより超伝導が発現する高温超伝導現象の類推から、圧力誘起超伝導も期待されるが、8GPaまでの高圧下での電気抵抗測定では半導体的振る舞いを示している。平成17年度はDACを用いた20GPaまでの四端子法による電気抵抗測定、磁化率の測定技術を確立しより高い圧力下での電気的・磁気的性質を調べる予定である。デラフォサイト型酸化物の中で磁気フラストレーション系である反強磁性絶縁体のCuFeO_2とCuCrO_2に焦点を当て、高圧力下での新秩序相の探索を行うことを目的とした。試料は固相反応法により作成した。CuFeO_2とCuCrO_2のほかに透明電極物質として知られるCuAlO_2を加え、さらに電気伝導率が増加するよう遷移金属による元素置換も行った。CuFeO_2とCuCrO_2は、低温では磁気相互作用の微妙なバランスにより反強磁性を示し、高圧磁化率測定からCuFeO_2では2つの反強磁性転移温度(12.4K,8.4K)が1GPaあたり約1K減少すること観測されていた。このことから、約10GPaで反強磁性相が消失することが予想され、量子臨界点を超える新しい相が現れることが期待された。本研究ではダイヤモンドアンビルセル(DAC)を用いて20GPaまでの圧力領域で電気伝導率を調べた。置換効果により電気伝導率の高い試料を選び測定を行ったところ、電気伝導率の増加は観測されたが、温度変化は半導体的であることがわかった。今後、置換効果によるキャリアードープおよびさらに高い圧力下での測定技術の開発を進める予定である。また、本研究では10GPaを超える圧力領域での磁気測定、電気抵抗測定の技術開発も研究課題とした。磁気測定ではDACを用いて15GPaまで、電気抵抗測定では25GPaまで測定が可能となった。上に述べたデラフォサイト型酸化物のほかに本研究で開発した技術を用いて、最近フェルベー転移と軌道整列現象で話題になっているマグネタイトの高圧下物性を調べた。15GPaまでの磁化率測定(圧力媒体は液体)では、フェルベー転移温度が電気抵抗測定で得られた結果と同様に約8GPaで消失すること、20GPaまでの電気抵抗測定(圧力媒体は固体)では、圧力の静水圧性が試料与える影響が大きく、静水圧性のよいキュービックアンビルセルで測定した場合とは異なり20GPaまで金属的振る舞いを示さないことがわかった。今後、これらの技術を用いて、様々な物質の高圧下の物性を明らかにしていくと同時に圧力のクオリティーや最高発生圧力を高める技術開発を進める予定である。
肝内マクロファージ由来NOによる肝細胞障害機序の共焦点レーザー顕微鏡を用いた検討

当申請費により、活性化された肝マクロファージ(Kupffer細胞)と肝細胞の共培養系におけるNO放出動態と肝細胞障害・アポトーシスとの時間的空間的相関およびその制御機構を解明した。炎症性mediators(TNF-α、IFN-γ)によりKupffer細胞を刺激し肝細胞の共培養系におけるNO産生定量(培養上清中nitrite+nitrate濃度)と、肝細胞内ミトコンドリア呼吸能の変化、肝細胞内の細胞膜・核膜障害をHoechst33342とpropidium iodide蛍光を用い、またDNA fragmentation化をfluorescence nick end labeling法にて共焦点レーザー顕微鏡下に可視化、定量した。さらに、NO合成系の関与を裏付けるためにinducible NO synthase(iNOS)に対するアンチセンスプローブや合成阻害剤(L-NAME、aminoguanidine)を用いて抑制実験を行い検討することによりNOの関与を明かにした。またfluorescence in situ hybridization(FISH)法と共焦点レーザー顕微鏡観察を組み合わせることにより、現在まで困難であった共培養系における各細胞内の特異mRNAの発現に対する観察を行うことを可能とした。以上から、Kupfferによる肝細胞DNA障害におけるNOの関与が明かとした。さらに、NOによる肝細胞DNA障害・mutationを見るために直接ラット肝細胞に直接NO donor(SIN-1、SNAP)を投与しDNAの断片化、障害・mutationを観察した。以上の検討からKupffer細胞活性化からNO放出を会した肝細胞DNA障害・アポトーシスの過程を解明する事が可能であった。これらの結果の一部は第30回肝臓病学会東部会・第9回肝類洞壁細胞研究会・アメリカ消化器病学会・アメリカ肝臓病学会において発表した他、論文として国内外の医学雑誌に発表した。現在は、同実験的手法を用いて肝リンパ球の肝細胞障害機序を解明する準備中である。
胃粘膜防御機構における概日リズムと松果体ホルモン・メラトニンの役割

我々は、メラトニン(ML)の胃粘膜保護作用のメカニズム及び、概日リズムとの関係について検討を行った。ストレスに応答して松果体より分泌されるMLは、胃粘膜に防御的に作用していることが示唆された。また、我々は、MLが末梢性のみならず、中枢性にも、胃粘膜保護作用を示すことを明らかにしたが、この作用は、脳内MLレセプターのIbを介する可能性を示唆した.概日リズムとの関係については、ラットに、明期、暗期に水浸拘束ストレスを与えると、暗期にストレスを与えた群の方が、明期にストレスを与えた群より胃病変は有意に抑制された。この際、胃粘膜prostaglandinでは(PG)E2産生は、明期ではストレス負荷後低下していたが、暗期では、対照群に比較して低下が抑制され、また、暗期のML濃度は、ストレス負荷前の対照群では、明期の場合よりも有意に高く、胃病変抑制との関連が示唆された。一方、消化管粘膜傷害の修復過程において重要な役割を果たすとされるCOX-2mRNAの発現は、ストレス負荷後明期および暗期に発現し、病変の多少に関係なくストレス負荷後胃粘膜病変の修復に先立って発現すると考えられ、ストレス負荷後の胃粘膜PGE2の産生抑制を反映した変化と思われた。松果体摘出群では、暗期のストレス負荷後、胃粘膜病変の増悪を認めたが、この増加はMLの大槽内前投与により有意に抑制された。これらによりストレス惹起胃病変の形成やML、PGE2産生、COX2mRNAの発現に概日リズムが重要な影響を及ぼすことが示唆された.また、健常ボランテイアおよび胃癌、消化性潰瘍患者などにおける血中ML、尿中ML代謝産物濃度の測定を行い、進行胃癌患者における、尿中ML代謝産物濃度の低下を確認したが、これらの生物化学的マーカーとしての有用性について、さらに検討していく予定である。我々は、メラトニン(ML)の胃粘膜保護作用のメカニズム、及び概日リズムとの関係について検討した。ラットにおける、4時間の水浸拘束ストレス負荷により惹起される胃粘膜病変は、時間の経過と共に増加し、血漿ML濃度も、同様に増加した。一方、松果体摘出群では、ストレス負荷後、対照群に比較して胃粘膜病変の有意な増加を認めたが、血漿ML濃度は、ストレス負荷前より、対照群に比較し有意に低値のまま、ストレス負荷後も増加がみられなかった。従って、ストレスに応答して松果体より分泌されるMLは、胃粘膜に防御的に作用していることが示唆された。また、我々は、MLが末梢性のみならず、中枢性にも、胃粘膜保護作用を示すことを明らかにしたが、この作用がMLレセプターを介するものかどうかを検討した。MLレセプターサブタイプIbのantagonistであるluzindoleの大槽内前投与は、MLの中枢(大槽内)投与によるストレス惹起胃病変抑制作用をブロックした。一方、MLレセプターサブタイプIIに高親和性を有するprazosinの前投与はMLの抑制作用に影響を与えなかった。これらより、MLの中枢を介した胃病変抑制作用には、脳内MLレセプターのIbを介する可能性が示唆された.さらに概日リズムとの関係について、ラットに、明期、暗期に水浸拘束ストレスを与えると、暗期のストレス負荷群の方が、明期のストレス負荷群より胃病変は有意に抑制された。暗期のML濃度は、ストレス負荷前の対照群では、明期の場合よりも有意に高く、胃病変抑制との関連が示唆された。

また、先述のごとく、松果体摘出群では、暗期のストレス負荷後、胃粘膜病変の増悪を認めたが、この増加はMLの大槽内前投与により有意に抑制された。以上より、ストレス惹起胃病変の形成に概日リズムが重要な影響を及ぼすことが示唆された。平成12年に引き続き、メラトニン(ML)の胃粘膜保護作用のメカニズム及び、概日リズムとの関係について検討を行った。ストレスに応答して松果体より分泌されるMLが、胃粘膜に防御的に作用していることが示唆された。また、我々は、MLが末梢性のみならず、中枢性にも、胃粘膜保護作用を示すことを明らかにしたが、この作用は、脳内MLレセプターのIbを介する可能性を示唆した.概日リズムとの関係については、ラットに、明期、暗期に水浸拘束ストレスを与えると、暗期にストレスを与えた群の方が、明期にストレスを与えた群より胃病変は有意に抑制された。この際、胃粘膜prostaglandin(PG)E2産生は、明期ではストレス負荷後低下していたが、暗期では、対照群に比較して低下が抑制され、また、暗期のML濃度は、ストレス負荷前の対照群では、明期の場合よりも有意に高く、胃病変抑制との関連が示唆された。一方、消化管粘膜傷害の修復過程において重要な役割を果たすとされるCOX-2 mRNAの発現は、ストレス負荷後明期および暗期に発現し、病変の多少に関係なくストレス負荷後胃粘膜病変の修復に先立って発現すると考えられ、ストレス負荷後の胃粘膜PGE2の産生抑制を反映した変化と思われた。松果体摘出群では、暗期のストレス負荷後、胃粘膜病変の増悪を認めたが、この増加はMLの大槽内前投与により有意に抑制された。これらによりストレス惹起胃病変の形成やML、PGE2産生、COX2 mRNAの発現に概日リズムが重要な影響を及ぼすことが示唆された。また、健常ボランテイアおよび胃癌、消化性潰瘍患者などにおける血中ML、尿中ML代謝産物濃度の測定を行い、進行胃癌患者における、尿中ML代謝産物濃度の低下を確認したが、これらの生物化学的マーカーとしての有用性について、さらに検討していく予定である。
有顎脊椎動物MHC領域におけるPSMB8遺伝子の多型と進化

本研究ではこれまでに,二系統のPSMB8遺伝子(A系統とF系統)が条類の共通祖先から約4億年にわたり、平衡選択によってアリルとして維持されてきた可能性を示した。これまでに知られてきたく種を超えて保存された多型〉の存続期間は、最長のものでも数千万年程度であるが、これに対し本研究では、種どころかく亜綱〉を超えて、約4億年にわたって維持されてきたと考えられる二型の存在を示した。しかしながら、集団遺伝学の研究者からは、これほどの長期にわたり多型が維持されることがあり得るのか、二系統の遺伝子は本当にアリルなのか、という懐疑的な意見が寄せられている。本研究ではこれまで、ゲノムPCRにより二系統のPSMB8遺伝子が親子間でどのように伝えられていくかを分析することで、これらの遺伝子がアリルであることを示してきたが、集団遺伝学分野からの疑問に応えるにはより明確なデータが必要である。本研究は、二系統の遺伝子がアリルであることをより明確な形で示すことを目的に、ポリプテルス、及びゼブラフィッシュを用いて二系統の遺伝子の周辺領域配列を解読し、これらがゲノム上の同じ場所に位置することを示すことを目指している。本研究では一昨年、多研究グループの作成したポリプテルスBACライブラリをスクリーニングし、PSMB8ののっているクローン一つの塩基配列を解読した。今年度はそのBACクローンウォーキングを試みたが、隣接するクローンを得られなかったため、国立遺伝学研究所の比較ゲノム研究室との共同研究を行い、そのポリプテルスBACライブラリをスクリーニングし、PSMB8ののっているクローンおよび近傍のクローン4個を同定した。これらの塩基配列(391kb)を解読したところ、前述のBACライブラリに由来する配列とはPSMB8遺伝子付近の遺伝子の並び方ががまったく異なることが判明した。詳細なdot plot解析を行ったところ、二つのBACライブラリ由来の配列は、中心の遺伝子が並んでいる領域に関しては遺伝子のエキソン部分を除き全く相同性が見られないが、その外側のトランスポゾンのみが点在するような遺伝子のない領域は9899%の相同性を示す。今回解読した配列中のPSMB8遺伝子はともにF系統に属するが、そのコーディング領域の相同性は75%と非常に低く、またイントロン領域には相同性はみられない。本研究ではこのようなハプロタイプがA系統についても形成されており、そのために4億年もの長きにわたり相同組換えによるホモジェナイゼーションを免れてきたものと考えている。又、A系統MB8遺伝子を含むMHC領域が既に解読されているゼブラフィッシュについては、F系統を含むMHC領域配列をいくつかの部分に分けてPCRにより増幅し、解読を進めている。まだ完全につながってはいないが、これまでの結果から、ゼブラフィッシュにおいてもPSMB8遺伝子の前後数十kbにわたり、非常に相同性の低い領域が広がっていることが明らかとなった。最初に着手したBACライブラリーでは質の問題がありBACクローンウォーキングができず、研究が中断するかに思えたが、遺伝研との共同研究により良好な質のライブラリーが手に入った上、BACクローンのシークエンス作業をお任せできたため、当初の計画より格段に速く、新規ゲノム配列であるポリプテルスMHC領域配列が明らかになってきている。交付申請に記したA系統のハプロタイプの解読はまだ目処が立っていないが、昨年度の結果からポリプテルスMHC領域には当初の予想を超えた規模のハプロタイプが存在することが明らかとなったため、A系統のハプロタイプ解読には新たなBACライブラリーの構築等の大がかりな対策が必要であると思われる。本研究では引き続きポリブテルスMHC領域配列の決定を急ぐとともに、A系統を含むハブロタイブの解読を行うための共同研究の可能性を模索したい。又、昨年度収集してPSMB8遺伝子の多型解析を行っている多数の個体の野生ポリプテルスサンプルについて、MHC領域遺伝子のより詳細な多型解析を行いたい。またポリプテルスにおいて、ハプロタイプ間で遺伝子の並び方が異なっていたことをうけ、ゼブラフィッシュのF系統を含むMHC領域配列解読についても、tailPCRなどの方法を新たに用いることで、完全解読を急ぎたい。本研究は、有顎脊椎動物のPSMB8遺伝子に見られる二型の進化機構の解明をテーマにしている。PSMB8遺伝子には、切断特異性の異なると考えられる二系統の遺伝子(A系統とF系統)があり、これらはサメやゼブラフィッシュ、ニジマスなどで保存されているが、サメではパラログとして、ゼブラフィッシュではアリル(対立遺伝子)として存在することが知られており、その進化過程は非常に興味深い。本研究では平成23年度以前に、条鰭類の中で最も古くに分岐したとされるポリプテルスからこの二系統の遺伝子を単離し、これらがアリルであることをゲノムPCRにより示していた。平成23年度には、ニジマスを用いて、同様にこの二系統の遺伝子がアリルであることを示した。ゼブラフィッシュに加え、ポリプテルス、ニジマスにおいてもこれらの遺伝子がアリルであるという結果は、この二系統の遺伝子が、ポリプテルスの分岐した約4億年前から今日まで平衡選択によりアリルとして保たれてきたことを示唆する。しかしこれほどの長期にわたって保存されてきた多型の例はこれまで知られておらず、集団遺伝学分野の研究者には本研究の主張は受け入れられていない。本研究では二系統の遺伝子がアリルであることをより直接的に示すこと、及び長期にわたるアリルの維持を可能にしているゲノム上の基盤を明らかにすることを目的として、二系統のPSMB8

遺伝子の存在するポリプテルスMHC領域の塩基配列解読に着手した。現在、F系統ついて、約140kbのBACクローンを読了した段階である。その結果、ポリプテルスのMHC領域はメダカやゼブラフィッシュなどの既によく研究されている硬骨魚のMHC領域とは遺伝子の並び方が異なることが明らかとなった。ポリプテルスは硬骨魚で起きたとされるゲノム倍化以前に分岐した動物であるとも言われており、MHC領域の構造が他の条鰭類とは根本的に異なる可能性がある。又、軟骨魚類全頭類に属するギンザメ、及び分岐の早い条鰭類であるチョウザメのPSMB8遺伝子の単離、遺伝子全長の配列決定も行った。全頭類からは二つのタイプのPSMB8遺伝子が得られたが、系統解析の結果これらはいずれもF系統に属することが判明し、PSMB8潰伝子の二型の消失、再生が有顎脊椎動物全体に及んでいることが示された.本研究ではこれまでに,二系統のPSMB8遺伝子(A系統とF系統)が条類の共通祖先から約4億年にわたり、平衡選択によってアリルとして維持されてきた可能性を示した。これまでに知られてきたく種を超えて保存された多型〉の存続期間は、最長のものでも数千万年程度であるが、これに対し本研究では、種どころかく亜綱〉を超えて、約4億年にわたって維持されてきたと考えられる二型の存在を示した。しかしながら、集団遺伝学の研究者からは、これほどの長期にわたり多型が維持されることがあり得るのか、二系統の遺伝子は本当にアリルなのか、という懐疑的な意見が寄せられている。本研究ではこれまで、ゲノムPCRにより二系統のPSMB8遺伝子が親子間でどのように伝えられていくかを分析することで、これらの遺伝子がアリルであることを示してきたが、集団遺伝学分野からの疑問に応えるにはより明確なデータが必要である。本研究は、二系統の遺伝子がアリルであることをより明確な形で示すことを目的に、ポリプテルス、及びゼブラフィッシュを用いて二系統の遺伝子の周辺領域配列を解読し、これらがゲノム上の同じ場所に位置することを示すことを目指している。本研究では一昨年、多研究グループの作成したポリプテルスBACライブラリをスクリーニングし、PSMB8ののっているクローン一つの塩基配列を解読した。今年度はそのBACクローンウォーキングを試みたが、隣接するクローンを得られなかったため、国立遺伝学研究所の比較ゲノム研究室との共同研究を行い、そのポリプテルスBACライブラリをスクリーニングし、PSMB8ののっているクローンおよび近傍のクローン4個を同定した。これらの塩基配列(391kb)を解読したところ、前述のBACライブラリに由来する配列とはPSMB8遺伝子付近の遺伝子の並び方ががまったく異なることが判明した。詳細なdot plot解析を行ったところ、二つのBACライブラリ由来の配列は、中心の遺伝子が並んでいる領域に関しては遺伝子のエキソン部分を除き全く相同性が見られないが、その外側のトランスポゾンのみが点在するような遺伝子のない領域は9899%の相同性を示す。今回解読した配列中のPSMB
UVB誘導性トレランスにおけるDectin-2の役割の検討

当該研究において、接触過敏反応(CHS)の長期に及ぶ抗原特異的免疫学的不応答状態(免疫学的トレランス)におけるdectin-2の役割を検討した。Dectin-2は近年見出された表皮ランゲルハンス細胞(LC、皮膚の代表的プロフェッショナル抗原提示細胞)に選択的に表現される分子であり、その機能の全容に関してはいまだ完全に明らかではない。我々はDectin-2は膜型蛋白であり、その細胞膜外ドメインのcDNAを発現ベクターにサブクローニングし、大腸薗に形質転換を行いリコンビナント蛋白を作成した。In vitroにおいてこのリコンビナント蛋白(可溶性dectin-2;sDec2)と抗CD3_εをプラスティックディッシュにコートし、Tリンパ球をこの環境下で培養した。すると抗CD3の至適濃度下にあってもsDec2の付加はT細胞の増殖を促進し、このことから少なくともin vitroにおいてはdectin-2はco-stimulatory分子として機能しうる事が明らかになった。また、左記の活性は培養条件中にsDec2を添加することにより阻止され、よってsDec2はdectin-2の内因性活性阻害剤として機能しうる事が判明した。このsDec2を用いin vivoのアッセイを通してトレランスにおけるdectin-2の機能を解析した。その結果以下の事が明らかになった。1)CHSの誘導相、惹起相共にsDec2の投与により影響を受けなかった。2)UVB照射後、ハプテンでマウスを感作・惹起すると認め、ハプテン特異的免疫抑制現象を誘導しうる。この系においてsDec2のUVB照射後感作前の投与により免疫抑制を認めなかった。この結果はUVBによるCHSの免疫抑制にもdectin-2を介する経路が関与することを示す。3)2)で処理したマウスを14日間無処置後、同一ハプテンで再感作・再惹起を行うとsDec2が存在しない場合CHSは起こらず、抗原特異的免疫学的トレランスが起こった。しかし、sDec2を投与された群ではトレランスは起こらなかった。この結果はトレランスの誘導にdectin-2を介する経路が関与することを示す。同時にトレランスの誘導には免疫抑制活性を持つT suppresorcells(Ts)が関与する事が知られているので、dectin-2がTsの誘導に関与することも示唆される。4)sDec2結合T細胞の表面抗原パターンをFACS解析にて検討したところ、CD4+CD25+の表面抗原パターンを示す事が判明した。本年度の研究実績として我々は、C3HマウスにUVBを照射し、ハプテン感作を行うことによりトレランスを誘導した。この系を用い感作の前に可溶性Dectin-2(Dectin-2の競合阻害蛋白)を静脈内に投与することによりトレランスの惹起の変化を観察した結果、可溶性Dectin-2の感作前投与によりトレランスは起こらず、免疫学的トレランスにおけるDectin-2の役割が明らかになった。

また、トレランスに陥ったマウスよりT細胞を分離し、FACS解析を行ったところ本マウスにおいてはCD4+、CD25+T細胞の若干増加を認め、この細胞は可溶性Dectin-2に特異親和性を示した。また、このCD4+・CD25+T細胞をトレランスに陥ったマウスから抽出し、ナイーブマウスに投与し、その後投与されたマウスを感作、チャレンジを行ってもトレランスはトランスファーされず、先の細胞のトレランスにおける中心的役割が判明した。上記の結果は現在論文投稿中である。本年度の研究計画においては、中波長紫外線(UVB)誘導性の免疫学的トレランスを介在する調節型T細胞(Tr)の治療応用の可能性を検討した。従来、Trは接触過敏反応(CHS)の誘導相は阻止するが、惹起相には影響を及ぼさないと考えられている。そこで、DNFB特異的Trを既にDNFBによる感作が成立している同系マウスにトランスファーし、同ハプテンで惹起反応を行った。しかし、惹起反応は抑制を受けず従来の定説(Trは惹起相を抑制しない)が正しいかに思われた。しかし、左記のTrを既に感作が成立したマウスの耳介に投与し同一ハプテンで惹起したところCHSの惹起は顕著に抑制された。この結果はTrが惹起相を抑制しうることを示す。以上の2つの結果に基き、Trは惹起相において抗原特異的effector T細胞と異なった局在をする可能性を推察した。事実、耳介に局所投与されたTrはハプテン塗布(惹起)によりIL-10を放出することがRT-PCR法により確認された。さらに、左記の耳介へ直接Trを投与する系において、抗IL-10中和抗体の投与によりTrのCHS惹起相抑制効果は解除された。さらにマウスのリンパ節・脾臓よりT細胞を分離しFACS解析を行ったところ、UVBにより誘導されるTrは皮膚へのホーミング受容体であるP-もしくはL-selectinを低頻度に表現するのみであり、皮膚へのホーミング能を欠如している可能性が示唆された。一方、感作のみを行ったマウス(effector T細胞を持つ)のT細胞は充分量のP-、L-selectinを表現している一方L-selectinは低頻度に表現しているのみであった。以上の結果は、昨年度の研究計画で我々が明らかにしたUVB誘導性のTrの性格付け(dectin-2に特異的結合能を持つ)をさらに一歩進めるものであり、アレルギー性皮膚疾患をTrを用い治療するという将来的目標に近づけるものである。
恒久的使用を目的とした次世代型体内埋込み式補助人工心臓システムの総合実用化研究

恒久的使用を目的とした次世代型の体内埋め込み式空気駆動型補助人工心臓(VAD)の総合実用化研究を行った。空気駆動型VAD用の体内埋め込み式ダイアフラム型血液ポンプの開発を行った。血液ポンプ内の流速分布や血栓形成に影響を及ぼす人工弁(一葉式機械弁)の開口方向についてPIV可視化手法により検討した。流入出弁いずれも135度の開口方向において、比較的低流速になる流入出ポート間、およびD-Hジャンクション近傍の流入弁直下流で高速流となり、他の開口方向より流れの停滞を防止できることがわかった。また弁表面の壊食や溶血の原因に成り得るキャビテーション気泡の発生に、弁の開口角度が与える影響について二葉式機械弁を用いて検討した。開口角度が45度、60度、90度では弁の閉鎖時間は短くキャビテーション観測時間も長くなった。弁の開口角度が弁の閉鎖動作やキャビテーション発生に影響を与えることがわかった。VAD埋め込み患者にとって重大な問題となるドライブライン感染を防ぐための新規経皮膚貫通装置の開発を行った。セグメント化ポリウレタンからなる三次元網状構造を有する多孔体である新規素材は組織のような柔軟さと十分な強度を持ち、ヤギを用いた30日間の埋め込み試験においても炎症性、壊死性の反応は見られず、成熟結合組織の浸潤が見られ高い組織親和性が確認できた。シリンダーピストンを用いた空圧発生機構による空気圧駆動型VAD用小型装着式駆動装置の開発を行った。基本ユニット部の重量はおよそ1.8kgであり、7L/min以上の拍出流量特性が得られた。2頭の仔牛を用いた慢性動物実験において、それぞれ30日間と39日間の駆動を装置故障なく実現することができ、実験期間中の拍出流量は45L/min、平均消費電力は1216W程度であった。新しく開発した駆動装置は装着式駆動装置として十分な性能を有していることが確認できた。本研究では現在補助人工心臓が抱えている様々な問題点を総合的に解決した2年間以上の安全な使用を可能とする次世代の補助人工心臓システムの開発と実用化をはかり、重症心疾患患者の救命・社会復帰の実現を目的とする。本年度は主に以下の点について検討を行った。(1)血液ポンプ空気圧駆動方式のダイアフラム型血液ポンプの試作を通じて製作技術の開発を行った。抗血栓性を考慮した材料の選定、血液接触面の表面処理、シームレスな構造の実現、長期耐久性などを考慮し、製作技術の確立を図った。従来、血液ポンプの性能、完成度は製作作業者の熟練技術などに大きく依存し、実用化、製品化における大きな障害となっていた。本研究ではこれらの点にも注目し、これらの影響を受けにくく再現性のある製作技術の開発を行った。(2)駆動装置従来の空気駆動式補助人工心臓用駆動装置は血液ポンプを駆動するための空気圧をコンプレッサーやバキュームポンプで発生させる機構を採用しているため、大型、高重量、高消費電力といった問題点を抱えており、患者の行動の自由を妨げ、生活の質を低下させる大きな要因となっていた。そこで本研究では、コンプレッサーやバキュームポンプを使用しないで空気圧を発生させる機構について基礎検討を行った。ピストンエアーシリンダを用いた非常に単純な空気圧発生機構に注目し、駆動装置の試作を行い、模擬循環回路を用いて現在臨床で使用されている血液ポンプを従来の駆動装置を同様に駆動できる基本性能を有していることを確認した。

試作した駆動装置のコアとなる機構部分の重量は約1.8kgであり、今後バッテリーや監視制御用の電子回路を含めて、装着が可能な重量を目標にシステムの構築を行っていく予定である。本研究では現在補助人工心臓が抱えている様々な問題点を総合的に解決した2年間以上の安全な使用を可能とする次世代の補助人工心臓システムの開発と実用化をはかり、重症心疾患患者の救命・社会復帰の実現を目的とする。本年度は主に以下の点について検討を行った。(1)血液ポンプ血栓形成に大きく影響する血液ポンプ内の周縁部での洗い流し効果は人工弁の開口方向およびポートの開き角度に依存すると考えられる。そこで、流れの可視化手法であるPIV (particle image velocimetry)を用いたin vitroの灌流実験によって人工弁の開口する方向が血液ポンプ内での流速分布に及ぼす効果を検討した。検討結果から人工弁の開口する方向によって血液ポンプ内の低流速域での流速には2倍以上の差が生じ、血液ポンプ内への流入条件が流れの動態を制御する重要な因子であることが確かめられた。またポート角度が0、30、45および60度の血液ポンプの試作を行いポンプ内部の流れに関する検討を開始した。現在までに3頭の仔牛を用いた慢性動物実験を行ったところ、脱血管への血栓形成による流量低下、ダイアフラム破損例を認めたものの、ポート角度60度の血液ポンプにおいて64日間の長期生存記録(予定犠死)を得た。今後、血液ポンプ内部の可視化、慢性動物実験による検討を続け、より抗血栓性、耐久性に優れた血液ポンプの完成を目指す。(2)駆動装置ピストンエアーシリンダを用いた空気圧発生機構による小型駆動装置を試作し、仔牛を用いた慢性動物実験を行ったところ39日間の連続駆動が可能であった。実験期間中、拍動数は5570bpm、平均大動脈圧は88±13mmHg、平均バイパス流量は5.0±0.5L/minで維持され、平均消費電力は16±2Wであった。実験期間中、血液ポンプ内に血栓形成は認められず、動物の状態、循環動態も良好に保たれたが、脱血管皮膚貫通部に感染を認め、顕著な流量低下を認めたため犠死とした。駆動装置の動作トラブル等は認められなかった。今後、模擬循環回路による性能評価試験、慢性動物実験による検討をさらに続け、小型装着式駆動装置の性能向上と完成を目指す。(1)血液ポンプ血液ポンプ内流速分布は流入弁の開口方向の影響を強く受け、血栓形成に大きく影響する。血液ポンプ流出弁の開口方向が流速分布に及ぼす影響を、血液ポンプに一葉式機械弁を装着し、PIV可視化手法を用いて調べたところ、計測領域における平均流速は流入弁の開口方向により影響を受け、特にD-H junction近傍で流入弁の直下流となるところでは局所の流速への影響が顕著であることが確かめられた。また、血液ポンプにおいて弁表面の壊食と溶血の原因となる弁閉鎖時に生じるキャビテーション気泡の映像を高速度カメラにより記録、レーザー変位センサにより弁の軌跡と閉鎖直前速度を求めた。キャビテーション気泡は弁葉と弁座が衝突する部分に集中し、閉鎖速度の増加とともに増え、閉鎖速度や弁座の面積に関係した弁葉と弁座間のスクイズフローがキャビテーション気泡の原因として考えられた。(2)駆動装置電池を含む電源供給システムの開発を行い、模擬循環回路および動物実験により電池駆動の評価を行った。
超音波振動による根管拡大のシステム化に関する研究

まず,電気的根管長測定について,基礎的に調べた.既に研究代表者によって開発されていた「ルートZX」の特性についてさらに検討を加え,超音波根管形成システムを組み合せたときに問題を生じないか調べた.「ルートZX」は,開発当初から超音波根管形成システムと組み合せることを考え,2つの測定周波数,フィルターの特性等を設計してあったので,超音波振動装置のノイズに影響されることが全くないことが分かった.また,他の様々な電気的根管長測定器の特性について,抜去歯根管模型などを用いて基礎的に調べた.その結果,それぞれの器械が様々な問題点を持つことが明らかになった.このようにして,世界で最初の,電気的根管長測定しファイルの先端の位置を常にモニターしながら超音波振動により根管形成できる「ソルフィーZX」がモリタ製作所と共同で開発された.この器械では,メーターパネル上で任意に設定された位置でファイルの超音波振動を停止することができる.ファイル先端の位置はメーターパネルとアラーム音で確認することができる.また,操作性をよくするためにメーターパネルだけを患者の胸の上に置くことができるようにした.また,この器械は電気的根管長測定器としても全く問題なく使用できることが明らかになった.これらの研究は,根管長測定しながらニッケルチタンファイルとエンジンで根管形成する新しいシステムの開発にそのまま移行した.この研究は,文部省科学研究費試験研究B「NT-fileとエンジンによる根管形成の自動化に関する研究」課題番号(07557122)によって賄われている.まず,電気的根管長測定について,基礎的に調べた.既に研究代表者によって開発されていた「ルートZX」の特性についてさらに検討を加え,超音波根管形成システムを組み合せたときに問題を生じないか調べた.「ルートZX」は,開発当初から超音波根管形成システムと組み合せることを考え,2つの測定周波数,フィルターの特性等を設計してあったので,超音波振動装置のノイズに影響されることが全くないことが分かった.また,他の様々な電気的根管長測定器の特性について,抜去歯根管模型などを用いて基礎的に調べた.その結果,それぞれの器械が様々な問題点を持つことが明らかになった.このようにして,世界で最初の,電気的根管長測定しファイルの先端の位置を常にモニターしながら超音波振動により根管形成できる「ソルフィーZX」がモリタ製作所と共同で開発された.この器械では,メーターパネル上で任意に設定された位置でファイルの超音波振動を停止することができる.ファイル先端の位置はメーターパネルとアラーム音で確認することができる.また,操作性をよくするためにメーターパネルだけを患者の胸の上に置くことができるようにした.また,この器械は電気的根管長測定器としても全く問題なく使用できることが明らかになった.これらの研究は,根管長測定しながらニッケルチタンファイルとエンジンで根管形成する新しいシステムの開発にそのまま移行した.この研究は,文部省科学研究費試験研究B「NT-fileとエンジンによる根管形成の自動化に関する研究」課題番号(07557122)によって賄われている.1.根管が乾燥していても湿潤状態であっても,安定して電気的根管長測定できる根管長測定器ルートZXと,ファイルホルダーなしに電気的根管長測定可能な超音波スケーラー,ソルフィーを組み合せた新しい超音波根管形成器具を開発した.2.その器械の仕様をなるべく臨床で使いやすいように改良した.それらの改良は,ファイルの先端が根尖狭窄部を超えたときに,ファイルの振動が自動的に停止するオートストップ機構,および電極類の接続が不十分なときにはファイルが振動しないセーフティースタート機構の付与などである.3.この器械を用い,電気的根管長測定可能な抜去歯根管模型において超音波根管形成し,術前術後の根管の形態の変化をcontact radiographyにより調べた.これにより,最適なこの器械の使用条件が決定された.それらは,パワー3以下,オートストップの位置12以下などである.4.この器械により臨床的に根管形成を行い,超音波根管形成のための最適な術式を求めた.5.ルートZXにおいて,電気的根管長測定が不安定となるときの条件を求めるための基礎的な実験を行った.1.ソルフィーZXの臨床応用を進めた.3.ソルフィーZXによる根管充填の基礎的実験を行った.パワー34くらいで,超音波振動により十分にガッタパ-チャを軟化できることが分かった.また,超音波根管充填に適するガッタパ-チャと適さないものとがあることが分かった.4.超音波ハンドピ-スに流れる電流の大きさ,電圧,波形などをオッシロで観測した.これらを検討することによって,ファイルの破折を防止するための条件が設定できるものと思われる.超音波根管形成システムSolfy ZXを臨床で用いその,可能性を追及した.超音波根管形成システムの問題点は,(1)ledgeを形成しやすい,(2)ガッタパ-チャポイントで根管充填やすい形態に根管形成しにくい,などである.

(1)のledge形成の問題は,弱いパワーで小刻みにハンドピ-スを上下動させれば回避することができる.(2)の問題は,加熱ガッタパ-チャ法による垂直加圧根管充填法によれば特に大きな問題とはならない.超音波根管形成によれば,通常の手指による根管形成では清掃できない複雑な根管奥のほうまで清掃できる可能性がある.将来,浸透性のよい象牙質に接着性のある材料で根管充填できるようになれば,(2)の問題点は解消する.そのときに,超音波根管形成システムの高い洗浄力が最大限に生かされることになる.その他,超音波根管形成システムは,根管長測定,(2)歯冠歯髄腔の清掃,(3)仮封剤の除去,(4)ポストコアーの除去,(5)みつかりにくい根管口の探索、(6)根管内破折器具の除去,(7)根管内のセメント,石灰化物の除去,(8)ガッタパ-チャの除去,など歯内療法の分野で有効かつ安全に用いることができることが明らかになった.根管充填に関しても、側方加圧法により根管充填した後に超音波振動を加えれば根尖孔近くのガッタパ-チャを効果的に軟化することができ,根管充填への可能性も拡大した.基礎的な実験は,平成79年度の試験研究B「NT-fileとエンジンによる根管形成の自動化に関する研究」に移行した.こちらでは,電気的根管長測定しファイル先端の位置を常にモニターしながら根管形成できるコードレスのエンジンを開発した.また,このエンジンには,モーターに発生するトルクを監視しファイルの破折を避けるような機構を盛り込んだ.これらの両者の研究は,目的とするところは同一であるので,今後も並行して実験を進める所存である.
植民地都市の社会史

本研究の狙いは、東南アジアの植民地都市、なかんずくオランダ領東インドのバタビアを対象として、東南アジアの地域性の形成論理に関するモデル構築の可能性を探ろうとするところにある。上記の目的を達成するため、平成5年度から6年度までの2年度の計画を立て、第一年度は主として資料収集に力を注ぎ、第二年度の今年度は、研究組織のメンバー各自による研究課題の追及に専念することにした。両年度ともにおいて、研究会を積極的に開催した。今年度の研究会は、年度をつうじて四回開催した。それぞれの総合タイトルは、「都市の諸相:メキシコ市・ジョホールバル・香港・バンコク」「フィリピン都市の意味空間」「祝祭空間としての都市I」「祝祭空間としての都市II」である。毎回二人から四人の話題提供者を招き、泊まり込みで行った。研究会には、研究組織のメンバーだけではなく、外部からの話題提供者や出席者を募るよう努力し、この点では、小さいグループながら充実した研究会をもつことができた。二年計画の最終年度にあたる今年度は、研究会開催以外は、既述のように研究組織メンバーが各々の研究テーマに専念することを目標としたが、全体的にその目標を達成することができた。平成7年度には、研究報告書のまとめ・刊行を実現する予定である。研究組織メンバー3人に研究協力者のヨハネス・ウィドドを加え、計5章立ての報告書を計画している。タイトルは「植民地都市の社会史:オランダ領東インドの事例」である。
結晶の核形成と結晶成長および溶解機構

本研究の目的は主として珪酸塩系における結晶の核形成、成長、溶解現象などのカイネテイックなプロセスやメカニズムを理解し、もってマグマの発生、火成岩の形成などの地質学的な現象の基本に貢献しようとするところにある。このため、本研究でとってきた研究手法は高温珪酸塩溶液中での結晶の核形成、成長、溶解過程のその場観察法である。この方法は、顕微鏡下に高温液体の薄膜をつくり、その中で結晶の核形成、成長、溶解を起させ、透過光下で過程を直接観察、ビデオに録画するという方法で、世界にさきがけて代表者の研究室で開発された手法である。この方法を用いてすでに多くの研究成果を発表してきたが、そのうちいくつかの例をあげれば、珪酸塩結晶のモルフォロジーの過冷却度や組成による変化が解明されたこと、準安定核形成の現象が普遍的に観察されその実体が把握されたこと、固相・液相間の反応について種々の知見がえられたことなどである。これらの成果にたって本年度は主として高温液相中に存在するクラスター、胚芽状粒子などの超微細粒子の存在状態、挙動を把握する方法の開発を目標とした。これらは結晶の成長単元として重要であるとともに、マグマの溶解、その中での結晶の成長の最も基本的なプロセスの理解につながるものである。このため、本研究ではレーザー・ラマン分光法を採用することにした。そもそも極めて微細な粒子を把握するのがねらいであるから、分光器も〓光率の小さいものをさがさねばならなず、また顕徴集光系、装置制御系、データファイル系をまったく新しくシステム化する必要がある。これらの検討をすべて行なった上で、レーザーラマン分光系1式を本研究で新に設置した。なお、分担者の研究連絡のため、昭和61年11月10日、仙台市において研究集会を開催した。14件の研究発表と討論を行なった。
末梢神経内血流量の測定に関する研究

初めに各種組織の血流量の測定方法につき研究した.その結果,電解式水素クリアランス法が最適と考えた.しかし,本法には生体での応用にとり2つの欠点がある.1つは生体で血流のない状態での拡散値の測定が必要であるが,臨床では困難であること,第2は個々の電極で拡散値にばらつきを生ずることである.この解決のため, in vitroの実験を行い,その結果0.55%寒天生食液での拡散値で補正するとよいことが判明した.この補正法を用いて,先づ骨髄の血流量を実験的のみならず,臨床的にも応用し,電解式水素クリアランス法が組織の血流量の測定に有用であることを確認した.次いで末梢神経の血流量を同法で測定した.特に神経の牽引による血流動態の変化を主目的とした.その結果7%の牽引で神経線維束内の血流が,また5%の牽引で神経上膜下の血流が減少しはじめることが分った.また神経線維束内では神経の10%の牽引で,また神経上膜下では8%の牽引で,血流量は50%以下に減少することが判明した.以上より神経の牽引と阻血の関係は神経上膜下と神経線維束内で相違がみられるものであり,神経の牽引損傷は阻血状態により,組織に与える障害の程度に差が出ることが明かとなった.初めに各種組織の血流量の測定方法につき研究した.その結果,電解式水素クリアランス法が最適と考えた.しかし,本法には生体での応用にとり2つの欠点がある.1つは生体で血流のない状態での拡散値の測定が必要であるが,臨床では困難であること,第2は個々の電極で拡散値にばらつきを生ずることである.この解決のため, in vitroの実験を行い,その結果0.55%寒天生食液での拡散値で補正するとよいことが判明した.この補正法を用いて,先づ骨髄の血流量を実験的のみならず,臨床的にも応用し,電解式水素クリアランス法が組織の血流量の測定に有用であることを確認した.次いで末梢神経の血流量を同法で測定した.特に神経の牽引による血流動態の変化を主目的とした.その結果7%の牽引で神経線維束内の血流が,また5%の牽引で神経上膜下の血流が減少しはじめることが分った.また神経線維束内では神経の10%の牽引で,また神経上膜下では8%の牽引で,血流量は50%以下に減少することが判明した.以上より神経の牽引と阻血の関係は神経上膜下と神経線維束内で相違がみられるものであり,神経の牽引損傷は阻血状態により,組織に与える障害の程度に差が出ることが明かとなった.末梢神経組織において血流量はその生存、機能保持の重要な因子である。しかし生体内における血行動態は、不明な点が多い。今回、電解式水素クリアランス法、熱伝導式組織血流計を用い、大血管血行遮断時の神経の血流量を測定した。体重8kgから10kgの成犬を用い、全身麻酔下に、坐骨神経を殿部から膝窩部にかけて展開した。1)坐骨神経の血行は近位部は、後殿動静脈からの分枝により、遠位端は膝窩動静脈からの分枝により主に支配され、その間の大腿部では分節血行は少ない。2)坐骨神経の大腿中央部(S),脛骨神経近位部(T)の血流はそれぞれ66.3ml/min/100g,55.5ml/min/100gであった。3)腹腔大動脈を遮断するとSは46.3ml/min/100gと遮断前の70%の血流となり、Tは11.9ml/min/100g(21.4%)となった。4)続いて大腿動脈を遮断すると、Sは45.7ml/min/100gとほとんど変化しないが、TはOml/min/100gとなる。この犬は麻酔覚醒後より、下肢は麻痺していた。5)熱伝導式組織血流計を用い、坐骨神経の血流量を連続的に記録した。腹腔大動脈を遮断すると血流は除々に低下し30秒から1分の間に一定となり、この時の血流量は遮断前の61.2%であった。又遮断開除により、直後は元の血流より2030%増加した。犬の坐骨神経幹内の縦方向の血流が主体であり、腹腔大動腿遮断によってもかなり血流は保たれている。大腿動脈も遮断すると脛骨神経の血流は0となり、神経は壊死に陥いり、下腿以下の麻痺をきたす。
X線固相重合反応を支配する因子

本研究の目的は,X線などのイオン化放射線によって結晶固体中に誘起される重合反応が,どのような因子によって支配されるかを明らかにして,新しい固体高分子材料の開発に役立てることである。所定の研究期間内に以下の実績をあげた。1.典型的なトポロジカル反応の例として知られている2,5-スチリルピラジン単結晶のピコ秒レーザーフォトリシスの実験結果から,単結晶中に不規則部分として存在するエキシマーサイトが2+2付加環化反応において重要な役割を果たしていることを明らかにした。パルスラジオリシス法による測定結果から同様のエキシマー生成を確認した。このことから,従来は起こらないとされていた放射線誘起の付加反応の可能性を予見し,実際に^<60>Coのガンマ線を照射することによりこれを確かめた。このようにして,光照射に比べてより均一性の高い結晶内部における重合反応を起こさせることに成功した。この最後の部分については,論文にまとめて平成9年3月13日にBulletin of Chemical Society of Japanに投稿した。2.固体ポリエチレンのモデル化合物であるn-C_8H_<18>とn-C_<13>H_<28>の結晶中に放射線によって生成するラジカルの異性化反応をESRによって明らかにした。その結果,三斜晶系および斜方晶系の結晶中では,放射線照射によって分子の端に生じたラジカルは効率よく端から2番目のラジカルに熱的に変換されることがわかった。この結果から,固体ポリエチレンの結晶部分で起こる架橋反応を支配する重要な因子の1つが明かにされた。この研究の目的は,X線によって誘起される結晶中の重合反応の精密な制御を行うことである.そのためには,反応のしやすさは何によって支配されているか,反応の開始種は何か,モノマー結晶からポリマー結晶への転移はどのようにして起こるか,などを明かにしなければならない.本年度はその準備段階として,以下のような研究を行った.(1)X線回折装置の製作:既設の回転対陰極型のX線発生装置にワイセンベルクカメラを加えて,単結晶試料の測定ができる装置を組み立てた.これによって,結晶試料の基本的なパラメータをおおまかに測定することが可能になった.(2)コバロキシム錯体の単結晶試料の作成:ホスフィンおよびジシアノエチル基を軸配位子とするコバロキシム錯体の単結晶試料をさまざまな条件で作成した.これらの結晶中の固相反応を調べることによって,結晶中の空間と反応のしやすさの関係が明を明らかにする.(3)重合性モノマーであるジスチリルピラジン(DSP)の比較的大きな単結晶試料を作成することができた.(4)そのDSPの単結晶にレーザーパルスを照射して,誘起された蛍光の時間分解スペクトルを測定した.現在得られたデータを解析して重合の開始種を導く励起状態は何であるかをつきとめているところである.2,5-スチリルピラジン単結晶の固相重合のメカニズムを検討した.反応の手段として,光,ガンマ線,電子線を用いた.時間分解のピコ秒レーザーフォトリシスの結果,吸収-発光スペクトルにおける構造は,単なるπ-π^*遷移の振動構造のみならず,2,5-スチリルピラジンのダイマーやトリマ-などのエキシマーを含むことが分かった.すなわち,この単結晶は予想されていたような均一なものではなく,内部にさまざまな種類のサイトを含むものであった.同様の発光スペクトルが電子線パルス照射でも観測されたことから,基本的に同じエネルギー移動過程が存在することが分かった.反応前後の吸収-発光スペクトルの解析から,オリゴマー化からポリマー化に進行する段階がどのようなものであるかを明らかにした.本研究の目的は,X線などのイオン化放射線によって結晶固体中に誘起される重合反応が,どのような因子によって支配されるかを明らかにして,新しい固体高分子材料の開発に役立てることである。

1.典型的なトポロジカル反応の例として知られている2, 5-スチリルピラジン単結晶のピコ秒レーザーフォトリシスの実験結果から,単結晶中に不規則部分として存在するエキシマーサイトが2+2付加環化反応において重要な役割を果たしていることを明らかにした。パルスラジオリシス法による測定結果から同様のエキシマー生成を確認した。このことから,従来は起こらないとされていた放射線誘起の付加反応の可能性を予見し,実際に^<60>Coのガンマ線を照射することによりこれを確かめた。このようにして,光照射に比べてより均一性の高い結晶内部における重合反応を起こさせることに成功した。この最後の部分については,論文にまとめて平成9年3月13日にBulletin of Chemical Society of Japanに投稿した。2.固体ポリエチレンのモデル化合物であるn-C_8H_<18>とn-C_<13>H_8の結晶中に放射線によって生成するラジカルの異性化反応をESRによって明らかにした。その結果,三斜晶系および斜方晶系の結晶中では,放射線照射によって分子の端に生じたラジカルは効率よく端から2番目のラジカルに熱的に変換されることがわかった。この結果から,固体ポリエチレンの結晶部分で起こる架橋反応を支配する重要な因子の1つが明かにされた。
プラットフォームスイッチングにおける骨吸収抑制因子の解明と最適な臨床応用法の開発

3次元有限要素法を用いて、プラットフォームスイッチングを用いたアバットメントーインプラントの連結体について解析を行うこととした。従来の同様の研究では、インプラント・アバットメント・アバットメントスクリューを一体とした連続型のモデルでの解析が行われてきたが、本研究では骨吸収を抑制する力学的要因をさらに詳細に解析するために、それぞれのコンポーネントが独立するように、境界条件を接触状態とした独立型のモデルを作成した。CADデータに関しては、実在するインプラント体、アバットメント、スクリューの製品をレジン包埋にて標本化、顕微鏡やSEMによる観察、実測を行い作成した。同モデルによると、通常の臨床で行うようにインプラント体およびアバットメントをスクリューで締結した際、スクリュー内部にはスクリューヘッドの固定後、さらなる締結の推進により、スクリュー内部に引っ張り応力が生じることが判明した。骨内に埋入されたインプラント体にそのような応力がかかり、インプラント体の微細な変形が起こった結果、インプラント機能負荷開始後に吸収されるネック部の皮質骨部にある程度の内部応力が生じていることが判明した。プラットフォームシフティングにおけるシフト量を変化させ、インプラント周囲骨内部に発生する応力の変化を観察した。エクスターナルコネクション、インターナルコネクションの双方においてシフト量が増えれば増えるほど骨にかかる内部応力(プレロード)および歪みが減少していった。また、この状態で咬合力を想定した斜め荷重を付与したところ、エクスターナル、インターナルともに骨内応力の減少を認めた。以上のことより、プラットフォームシフティングは骨内応力という観点において力学的に有効に働くことが示唆された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。欠損補綴治療のオプションとして確立されているインプラントについて機能負荷開始後のインプラント周囲骨吸収が臨床的問題となっている。本研究では、そのような骨吸収を抑制できるとされているプラットフォームスイッチングがどのような機序で骨吸収を抑制するのかについて力学的な観点から明らかにすることを目的としている。本年は3次元有限要素法を用いて、プラットフォームスイッチングを用いたアバットメントーインプラントの連結体について解析を行うこととした。CADデータの作成に関しては、実在するインプラント体、アバットメント、スクリューの製品をレジン包埋にて標本化、顕微鏡やSEMによる観察、実測を行い作成した。また、インプラント体およびアバットメントにはプラットフォームの接触部分にスクリューによって引張られることにより、相反する応力が発生していることが判明した。さらに、骨内に埋入されたインプラント体にそのような応力がかかり、インプラント体の微細な変形が起こった結果、インプラント機能負荷開始後に吸収されるネック部の皮質骨部にある程度の内部応力が生じていることが判明した。今後はプラットフォームスイッチングのシフト量を変えることにより応力の絶対値および付加される場所がどのように変わっていくか調査を進める。当初の予定通り実在するインプラント体、アバットメント、スクリューの製品からCADモデルを作成し、スクリューで締結した際の応力分布について有限要素解析を行うことができた。有限要素解析ではこのモデルを作成することに時間がかかるため、モデルを作成できたことにより今後の研究は順調に進めることができると考えている。今後は独立型のモデルを用いてプラットフォームスイッチングのシフト量を変化させることにより、周囲骨およびコンポーネントに生じる応力の大きさや応力が生じる場所がどのように変わっていくかについて解析を行い、プラットフォームスイッチングが骨吸収を抑制する機序を解明していく予定である。