hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
心筋小胞体Caチャネルの作用機作の研究

心筋細胞における収縮は、細胞膜の脱分極時に細胞外から流入するCaによってトリガ-される筋小胞体からのCa放出による急速な細胞内Ca濃度上昇によって引き起こされる。したがって、筋小胞体Ca放出チャネルの活性制御は心筋収縮力の調節に大きな役割を果たし得ると考えられる。そこで、本研究においては以下の研究を行った。1)ウサギ心筋小胞体Ca放出チャネルのcDNAクロ-ニングを完了し、この蛋白質が4968個(または4976個)のアミノ酸からなることを明らかにした。このcDNAから作成したmRNAを用いてアフリカツメガエル卵母細胞に蛋白質を発現させ、この蛋白質がCa放出チャネルとして機能することをカフェイン刺激によるCa依存性Cl電流を誘発することにより確認した。2)各種のプロテインキナ-ゼ(A、G、C、及びCa/カルモジュリンキナ-ゼ)を用いて心筋小胞体Ca放出チャネルのリン酸化とCaチャネル活性のマ-カ-としてのリアノジン結合活性の変化について検討した。その結果A、G及びCキナ-ゼによるリン酸化は同一のペプチド上のセリン残基で起こり、リアノジン結合活性を上昇させること、他方Ca/カルモジュリンキナ-ゼは別のペプチド上のセリン残基をリン酸化することによりリアノジン結合活性を減少させることが明かになった。また、ラット単離心筋細胞をβーアドレナ-ジックなアゴニストで刺激すると心筋小胞体のCa放出チャネルがリン酸化されることを明らかにした。3)心筋小胞体Ca放出チャネルの全アミノ酸配列を含む動物細胞系発現プラスミッドを構築しCHO細胞に導入し、カフェイン刺激によって細胞内Ca濃度上昇が認められる細胞を選択した。選択された細胞はすべてリアノジン結合活性を示し、分子量約50万の蛋白質を発現していた。さらに、これらの細胞内のCa貯蔵部位にはCa依存性Ca放出チャネル活性が発現していることを、サポニンスキンド細胞を用いて明らかにした。心筋細胞の収縮は、細胞膜の脱分極によってトリガ-される細胞外からのCa^<2+>流入と筋小胞体膜からのCa^<2+>放出による急速な細胞内Ca^<2+>濃度上昇によって引きおこされる。ほ乳動物では、心筋収縮に関与するCa^<2+>の大半は筋小胞体からのCa^<2+>放出に由来するものと考えられ、このル-トのCa^<2+>供給の制御は心筋収縮力の調節に大きな役割を果たし得るものと思われる。そこで、平成2年度に於て以下の研究を行った。1)ウサギ心筋小胞体Ca放出チャンネルのcDNAクロ-ニングを完了し、このcDNAから作成したmRNAをアフリカツメガエルの卵母細胞に注入して蛋白質を発現させ、この蛋白質がCa放出チャンネルであることをカフェイン刺激によるCa^<2+>依存性Cl^ー電流を誘発することにより確認した。ウサギ心筋Ca放出チャンネルは4968個のアミノ酸からなり、この一次構造に基づいて膜貫通部位、分子内機能部位についての推定を行い、さらに、骨格筋小胞体Ca放出チャンネルとの構造比較を行った。2)各種のプロテインキナ-ゼ(A、G、及びCa^<2+>、カルモデュリンキナ-ゼII)を用いて心筋小胞体Ca放出チャンネルのりん酸化とCaチャンネル活性化のマ-カ-としての〔^3H〕ryanodine結合活性の変化について調べた。

その結果A、G及びCキナ-ゼによるりん酸化は同一のペプチド断片上のセリン残基でおこり、〔^3H〕ryanodine結合活性を上昇させること、他方、Ca、カルモデュリンキナ-ゼIIは別のペプタイド断片上のセリン残基をりん酸化することにより〔^3H〕ryanodine結合活性を減少させることが明らかになった。1.ラット単離心筋細胞をβーアドレナ-ジックなアゴニストで刺激すると心筋小胞体Ca放出チャネルのリン酸化が起こることを明かにした。2.心筋小胞体Ca放出チャネル(リアノジンレセプタ-)の全アミノ酸をコ-ドするcDNAを含む動物細胞系発現プラスミッドを構築しCHO細胞に導入した。用いた発現ベクタ-は、選択マ-カ-としてE.coliのキサンチン・グアニンホスホリボシ-ルトランスフェラ-ゼに対するcDNAを含んでいるので、マイコンフェリ-ノリック酸を用いてCHO細胞を選択した後、微細管を用いて単一細胞を単離する方法によって細胞をクロ-ン化した。さらにFura2を用いて細胞内のCa濃度を測定し、カフェイン依存性の細胞内Ca濃度上昇を示す細胞を選択した。なお、コントロ-ルのCHO細胞にはカフェイン依存性の細胞内Ca濃度上昇は認められなかった。このようにして選択された細胞はすべて、次のような性質を示した。1)コントロ-ルのCHO細胞には存在しないCa依存性のリアノジン結合活性を示した。このリアノジン結合活性は、ATPおよび高濃度のKC1による促進された。2)イヌ心筋小胞体リアノジンレセプタ-と同じ分子量(約50万)および同じ抗原性示す蛋白示が発現されていた。3)CHO細胞に発現されたリアノジン結合活性の発現量が、デキサメサゾン処理によって増加したことにより、発現したリアノジン結合活性がCHO処理によってプラスミッドに由来することが明らかになった。4)サポニンスキンドCHO細胞を用いて細胞内Ca貯蔵部位からCa放出活性の性質を調べると、リアノジン結合活性を示したCHO細胞ではCaおよびカフェインによるCaの放出が認められた。これらの結果は、心筋型筋理胞体Ca放出チャネルをCHO細胞に安定に発現させることができたことを示している。また、分子量約50万の蛋白質分子単独でCa依存性Ca放出チャネルとして機能することを示すことができた。
沿岸生態系における浅海堆積物の循環特性に関する研究

本研究では,陸域から流入する栄養塩の挙動を現地観測より解明するとともに,内湾における底質と水質の相互作用を明らかにし,栄養塩の溶出機構を考慮した水質・底質予測モデルの開発を目的としている.(1)浅海堆積物の組成と分布からみた栄養塩の溶出現象:大阪湾の底質調査を行い,底泥の現状を把握した.また,室内実験より,底泥からの窒素とリンの溶出速度,底泥による酸素の消費速度,脱窒速度などの特性を明らかにした.(2)大和川河口域における陸域起源の浅海堆積物の挙動特性:陸域起源の浅海堆積物の挙動特性を把握するために,堆積物中の窒素・炭素の安定同位体を測定した.その結果,大和川河口域では,大阪湾に流入する陸起源の有機物の大部分は河口部から6km沖に沈降・堆積していると考えられる.(3)大阪湾に流入する栄養塩負荷量と水質の関連性:陸域起源の栄養塩負荷量と水質の関連性を把握するために,原単位法を用いて,1921年から1995年までの長期間にわたる大阪湾への流入栄養塩負荷量を算定した.さらに,人口・工業等の各負荷源の変動が栄養塩負荷量に与える影響を調査した.(4)閉鎖性海域の水質・底質予測モデルの開発:海水からの粒子態窒素・リンの沈降・堆積,底泥における有機物の分解,底泥からの栄養塩の溶出を考慮した水質・底質予測モデルを開発した.本モデルの主要なパラメータに対する感度分析の結果,窒素,リンともに海水からの有機物の沈降速度および分解速度が高いことがわかった.本研究では,陸域から流入する栄養塩の挙動を現地観測より解明するとともに,内湾における底質と水質の相互作用を明らかにし,栄養塩の溶出機構を考慮した水質・底質予測モデルの開発を目的としている.(1)浅海堆積物の組成と分布からみた栄養塩の溶出現象:大阪湾の底質調査を行い,底泥の現状を把握した.また,室内実験より,底泥からの窒素とリンの溶出速度,底泥による酸素の消費速度,脱窒速度などの特性を明らかにした.(2)大和川河口域における陸域起源の浅海堆積物の挙動特性:陸域起源の浅海堆積物の挙動特性を把握するために,堆積物中の窒素・炭素の安定同位体を測定した.その結果,大和川河口域では,大阪湾に流入する陸起源の有機物の大部分は河口部から6km沖に沈降・堆積していると考えられる.(3)大阪湾に流入する栄養塩負荷量と水質の関連性:陸域起源の栄養塩負荷量と水質の関連性を把握するために,原単位法を用いて,1921年から1995年までの長期間にわたる大阪湾への流入栄養塩負荷量を算定した.さらに,人口・工業等の各負荷源の変動が栄養塩負荷量に与える影響を調査した.(4)閉鎖性海域の水質・底質予測モデルの開発:海水からの粒子態窒素・リンの沈降・堆積,底泥における有機物の分解,底泥からの栄養塩の溶出を考慮した水質・底質予測モデルを開発した.本モデルの主要なパラメータに対する感度分析の結果,窒素,リンともに海水からの有機物の沈降速度および分解速度が高いことがわかった.本研究では、陸域から流入する堆積物の実態を現地観測より把握するとともに、大阪湾をはじめとする閉鎖性海域での底質と水質の相互作用を解明し、モデル化することを目的としている。1陸域起源の浅海堆積物の挙動特性-大和川河口部における現地観測-:現地観測結果より、大和川河口域での流動構造は、表層で風の影響のため上流に流され、中層で河川水の影響のため流出していることが判明した。また、懸濁態有機炭素(POC)濃度とクロロフィルの関係から、内部生産による懸濁態有機炭素濃度が低く、有機態懸濁物、バクテリア、動物プランクトンなどが多量に存在していることが明らかとなった。2大阪湾水質データに基づく陸域起源の栄養塩負荷量と湾奥部水質との関連性:陸域からの栄養塩の流入負荷量と水質データを分析した結果、リンの流入負荷量が1979年から現在にかけて約半分に減少しているにもかかわらず、水質は0.16mg/lから0.12mg/lと約25%しか改善していないことが判明した。この事実は、底泥からの溶出の遅れが水質に影響を与えていることを示唆する。3底泥からの栄養塩溶出過程のモデル化:底泥における有機物のバクテリアの分解による無機化、間隙水における無機物の直上水への拡散過程を考慮した底泥モデルを新たに開発した。そして、底泥モデルを組み入れた水質予測モデルの計算結果は、1982年における底泥からのDIP(溶存態無機態リン)の溶出速度の実測値を再現しており、本モデルの有効性が検証された。本研究では、陸域から流入する栄養塩の挙動を現地観測より解明するとともに、大阪湾における底質と水質の相互作用を明らかにし、栄養塩の溶出機構を考慮した水質・底質予測モデルの開発を目的としている。(1)陸域起源の浅海堆積物の挙動特性:武庫川河口域での現地観測結果より、SS、T-N、T-Pのフラックスは下流に向かうにつれて減少する傾向がみられた。このことから、河口部においては、栄養塩が沈降・堆積していると推測できる。

一方、大和川河口域では、堆積物中の有機態窒素・炭素の安定同位体を測定することにより、大和川から流入する陸域起源有機物の大部分は河口から約10kmまでに沈降・堆積していることが判明した。(2)大阪湾底泥調査:大阪湾を対象に広域底泥調査を行い、底質と水質の相互作用について検討した。その結果、内部生産が高い湾奥部では底質中のCOD、T-P、T-Nの値が増大しており、海水水質と強く関連していることが明らかとなった。一方、脱窒速度は大阪湾全体で6.121.7mgN/m^2/dayであり、底泥に沈降する有機態窒素の約50%が脱窒作用により除去されていることがわかった。また、底泥表層でのAl・Feイオンと結合しているリンは脱着されるとともに、その一部は海水中のCaイオンと結合し再び海底に沈降されることが判明した。(3)底泥からの栄養塩溶出機構を考慮した水質・底質予測モデルの開発:海水からの粒子態窒素・リンの沈降・堆積、底泥における有機物の分解、底泥からの栄養塩の溶出を考慮した水質・底質予測モデルを開発した。栄養塩の溶出速度、底質中における栄養塩などに関する実測値と比較することにより、開発した予測モデルの再現性と有効性を検証した。本研究では,陸域から流入する栄養塩の挙動を現地観測より解明するとともに,内湾における底質と水質の相互作用を明らかにする.そして,栄養塩の溶出機構を考慮した水質・底質予測モデルを開発し,閉鎖性水域への適用を試みる.(1)底泥からの栄養塩の溶出機構を考慮した閉鎖性海域の水質・底質予測モデルの開発:海水からの粒子態窒素・リンの沈降・堆積,底泥における有機物の分解,底泥からの栄養塩の溶出を考慮した水質・底質予測モデルを開発した.本モデルの主要なパラメータに対する感度分析の結果,窒素,リンともに海水からの有機物の沈降速度および分解速度が高いことがわかった.また,溶存無機態リンの溶出速度に関する大阪湾の実測値と比較することにより,開発した予測モデルの再現性と有効性を検証した.(2)大阪湾における水質の再現計算と長期予測計算:開発した水質・底質予測モデルを用いて大阪湾における水質の再現計算を行った.負荷量の変化に伴い,現地観測より得られた窒素,リン,COD濃度の経年変化の傾向をよく再現していることがわかった.また,1979年から実施されてきたCOD総量規制およびリン削減政策の効果を評価・検討した.その結果,1979年以前の陸域からの負荷量が底泥に堆積し,底泥の回復の遅れが溶出速度の減少の遅れにつながることによって,海域の水質改善が妨げられてきたことが判明した.(3)底泥の覆砂・浚渫による水質・底質改善効果の検討:大阪湾を対象に数値シミュレーションを行い,覆砂や浚渫の底質改良を行った場合の水質・底質の変化について検討した.水質改善効果は浚渫よりも覆砂の方が高く,湾奥部の覆砂のみでも有効な水質改善が期待できることがわかった.
社会構成主義に基づく探索的・主体的・対話的な保育者の専門性向上に関する研究

本研究は、地域の教師・保育者・研究者による協同的保育実践研究のあり方を社会構成主義的な視点から捉え、教師や保育者が探索的な主体として、保育の意味や価値を創り出し、地域の教育・保育文化を創造する方途を明らかにする。具体的には、1.地域の教師、保育者、領域を横断する研究者による研究会を組織する。2.探索的、すなわち自由で多様な広がりをもつと同時に、深く掘り下げる保育実践検討を行う。3.教師・保育者が捉える子どもの育ちを、地域社会に発信する。4.国内外の社会構成主義的保育実践および保育者の専門性向上について研究・整理する。5.上記の実践研究を支える教員養成系学部および附属園のあり方を明らかにする。
神経筋接合部及び筋紡錘の形成に及ぼす接着並びに成長因子の相関について

神経筋接合部と筋紡錘の形態形成に関して、生後ラット骨格筋を用い、通常の透過型電子顕微鏡で観察すると共に、両者の形成に及ぼす神経性細胞接着因子(N-CAM)と塩基性線維芽細胞成長因子(bFGF)との相関について免疫電子顕微鏡的手法を用いて観察を行った。生直後では、運動終末は多神経支配であり、終末に面する筋細胞形質膜(神経下装置)はほとんど分化しておらず、数個の短いシナプス下ひだが存在するに過ぎない。生後15日に至ると、運動神経は徐々に減少し一本の終末になる傾向にあり、神経下装置には増加したシナプス下ひだを含む深い陥凹が形成され、複雑な形態をとるようになる。一方、生直後の筋紡錘においては、紡錘鞘と錘内筋線維とは密接しており、錘内筋線維も互いに対合し、その外周に知覚終末が散在している。徐々に紡錘鞘と錘内筋線維との間に間隙ができ分離すると共に、錘内筋線維も基底板や内紡錘鞘の出現により個々の筋線維に分かれ、知覚終末は帯状になり筋線維の外周を取り巻くようになる。免疫電子顕微鏡観察において、bFGFの局在は生直後から生体に至るまで運動及び知覚両終末に認められ、筋線維間の線維芽細胞や筋紡錘の紡錘鞘を構成する細胞もbFGF陽性である。生直後においては、筋芽細胞や筋筒細胞もbFGF陽性であったが、筋紡錘を構成する錘内筋線維はbFGF陽性を示さなかった。一方、N-CAMの局在は、生直後より運動終末と筋形質膜との間のシナプス間隙にわずかに観察されるが、知覚終末と錘内筋線維間では必ずしも明白ではなかった。錘外及び錘内筋線維は同じ起源であるが、錘外筋線維が成体になるまで成長し続けるのに比べ、錘内筋線維は生後間もなく成長が止まり、成体になるまで幼若な状態を保っていることが示唆される。このことは知覚終末が影響していると思われるが明らかにすることはできなかった。本研究で用いたラット胸骨甲状筋等の発生において、胎生14日頃単核の筋芽細胞の融合により細胞中心部に核の存在する筋管細胞に分化し、その後筋管細胞は横紋をもつ独立した筋線維に分化し始める。一方、無髄神経線維束は胎生14日頃筋細胞と接触するが、出生直後までの運動神経終末は互いに密接しあった裸の軸索束であり、個々の神経筋接合部(NMJ)は、生後2-3週にかけて成体における一軸索/-NMJの支配様式をとるようになる。一方、筋紡錘を構成する錘内筋線維は胎生後期から出生直後にかけて幼若な紡錘鞘内で単核の筋芽細胞の融合により核袋及び核鎖線維が形成され、両者とも知覚及び運動神経支配を受ける。塩基性線維芽細胞成長因子(bFGF)の活性は、通常の骨格筋線維や錘内筋線維の形成される前段階の筋芽細胞や筋管細胞にみられるが筋線維に分化すると共に消失する。また、発生初期から神経線維束内の軸索や筋線維と接触した軸索束からなる運動終末、錘内筋線維を支配する知覚及び運動終末においてもbFGFの活性は認められ、更に成熟した動物においてもその活性は存続する。

このことは、神経終末内に存在するbFGFが筋線維の成長や構造維持に少なからず関与していることを示唆させる。一方、神経性細胞接着因子(N-CAM)の活性は、胎生期から生後2-3週の神経線維束や運動終末の密接しあった裸の軸索間にみられ、筋紡錘においては基底板の介在しない知覚終末と錘内筋線維間にみられるようである。生後2-3週にかけて運動終末の多神経支配の消去がおこり、成体における一軸索/-NMJの支配様式になるが、この現象とN-CAM活性の消長等の関係、更には錘外筋線維とは異なる錘内筋線維の成長の抑制をはじめとする種々の構造分化に支配知覚神経が大きな役割を果たしていることが示唆されており、この知覚神経とN-CAM、bFGFの関係をより詳細に解析中である。神経筋接合部と筋紡錘の形態形成に関して、生後ラット骨格筋を用いて、両者の形成に及ぼす神経性細胞接着因子(N-CAM)と塩基性線維芽細胞成長因子(bFGF)との相関について免疫電子顕微鏡による観察を行った。生直後の骨格筋において、小型でbFGF抗血清に強く染色される細胞はミオフィラメントをごく少量含有し、しかも細胞同士が基底板の介在なしに接触している。これらの細胞は将来多核の筋細胞へと分化する筋芽細胞と推定される。細胞内のミオフィラメントが増加するにつれてbFGF免疫反応の強度は減少し、筋線維になると消滅する。生直後の筋内運動神経束ははとんどが無髄神経であるが軸索はbFGF陽性であり、神経終末も強い陽性を示す。その後徐々に神経線維の有髄化が進むが、軸索や運動神経終末はbFGF陽性を呈する。筋線維周辺の線維芽細胞も成体になるまでbFGF陽性反応を示す。一方、生直後の筋紡錘においては、外紡錘鞘は若幼ではあるが形成されており、bFGF陽性を示す。錘内筋線維はこの時期でもうすでに生体におけると同じ数を有しているが、軸鞘の形成が不完全であり、個々の錘内筋線維は完全には分離されておらず、基底板の介在なしで対合しているものもある。この時期の錘内筋線維はbFGF陽性を示さず、錘外筋線維より筋線維への分化が早いものと思われる。外紡錘鞘および軸鞘はbFGF陽性を示すことから線維芽細胞由来であることが示唆される。紡錘内知覚神経および終末もbFGF陽性を示す。bFGFの陽性部位は生直後より変化はなく、両紡錘鞘、知覚および運動神経終末に存在する。神経筋接合部におけるN-CAMの局在は、生直後よりどの時期においてもシナプス間隙の一部に見いだされる。一方、筋紡錘の生後発生において、生直後においても知覚終末と錘内筋線維間にはN-CAM陽性反応は必ずしも明白ではなかった。
アクションリサーチを用いたＮＩＣＵからの継続的育児支援プログラムの実践と評価

本研究は、研究者らが開発したNICUからの継続育児支援プログラムをもとに、現場の課題について、NICU看護師およびICU看護師との協働によるアクションリサーチによって検討し、プログラム改善のための評価を行った。NICUでは座談会による問題意識の共有および事例提示により、看護師の育児支援に対する意識が変化し、他部署への参画に繋がった。ICUでは経験年数の高い看護師を交えるなど病棟文化に合わせた取組みによって、継続的育児支援に対する意識が高まり、ケアの変化に繋がることが示唆された。平成25年度は、平成26年度以降にアクションを実施するための準備期間であった。具体的には、平成24年に研究代表者らが実施した、全国の周産期母子医療センターにおけるNICU(新生児集中治療室)からの転棟・退院に伴う継続看護の実態調査から得られた継続的育児支援プログラムについて研究報告書にまとめ、その報告書をもとに研究フィールド(本学附属病院)との情報の共有を図った。合わせて、NICUハイリスク児の継続ケアの困難な現状・課題について、臨床看護師と研究者とで、事例検討を通して情報共有を行った。以上の過程により、研究フィールドに変化を必要とする課題、その課題の認識状況、課題を変化させることへの認識、ならびに課題を変化させるうえでのフィールドにおける支援者(共同研究者候補)を特定した。次年度は、この支援者とのパートナーシップを組み、研究グループを立ち上げる予定である。平成24年に行った実態調査について学会発表(第23回日本新生児看護学会、平成25年12月、金沢)を行った際、NICUからの継続的育児支援について先駆的に取り組んでいる施設との意見交換が行えた。学会に同伴した研究協力者と共に、研究課題に関して先駆的に取り組んでいる施設の視察を行った。その結果についてまとめ、研究フィールドのメンバーに情報を提供した。次年度には、研究代表者が研究について、研究フィールドの管理者(看護部)に申し入れ承諾を得ると共に、研究グループ(研究者と共同研究者)として、研究計画書を実践現場とすり合わせたものに修正していく。以上の研究内容について、速やかに本学の研究倫理審査会にかける。平成26年度は、平成25年度に得られた結果をもとに、アクションリサーチを開始した。本研究の目的は、NICUからの継続的な育児支援を実施するため、アクションリサーチを用いたNICUおよび関連部署における看護実践とそのプロセスについて検討することであり、平成25年度にはフィールドである本学附属病院NICUと関連部署の現場で生じている課題について、各部署からの情報を得た。その後、研究フィールドの管理者(看護部)に申し入れ承諾を得ると共に、研究グループ(研究者と共同研究者)として、研究計画書を実践現場とすり合わせたものに修正し、本学の研究倫理審査会にかけ、承認が得られた。(1)研究参加者は、1アクションリサーチ協力者(推進者)と2リサーチグループメンバーから成る。1アクションリサーチ協力者は、研究者と協働してアクションを実施し、アクションリサーチを推進する者で、研究の趣旨を説明し同意が得られたNICU、ICU、小児科病棟、小児科外来の4部署に勤務する看護師で、各部署2名の合計8名である。アクションリサーチ協力者には、アクションをおこし、記録を分析し、実施の中心者となってもらった。2リサーチグループメンバーは、アクションリサーチ協力者と共にアクションリサーチに参加するメンバーであり、NICU、ICU、小児科病棟、小児科外来のいづれかの部署に勤務する看護師で、研究の趣旨を説明し同意が得られた者とした。(2)アクションの内容:1部署別課題の検討:NICUからの継続的な育児支援上の課題を話合う。2各課題に対する部署別アクションリサーチの実施:アクションリサーチ協力者を中心に、勉強会の企画、計画立案、実施。3部署別アクションリサーチの結果をアクションリサーチ協力者と研究者との間で分析を定期的に(ほぼ1か月に1回のペース)で実施している。平成27年度は、平成26年度に開始したアクションリサーチを展開した。本研究の目的は、NICUからの継続的な育児支援を実施するため、アクションリサーチを用いたNICUおよび関連部署における看護実践とそのプロセスについて検討することである。平成25年度にはNICUと関連部署の現場で生じている課題について、各部署からの情報を得て、平成26年には研究グループ(研究者と共同研究者)として、研究計画書を実践現場とすり合わせたものに修正し、平成27年3月より、NICU・ICU・小児病棟の3部署ごとにアクションを展開した。(1)研究参加者は、1アクションリサーチ協力者(研究推進者)と2リサーチグループメンバーから成るが、1平成27年7月に研究推進者の部署移動でメンバーが一部入れ替わり、また10月には小児病棟でのアクションリサーチの継続が困難となり、11月以降はNICUとICUの2部署での実施となった。2リサーチグループメンバーとして、NICUに勤務する看護師20名、ICUで勤務する看護師12名より研究の同意が得られた。(2)グループ活動:平成26年度の検討により修正された、NICUからの転棟・退院に伴う継続的育児支援プログラムをメンバー間で共有するために、各部署の研究推進者がそれぞれの部署において、座談会や病棟カンファレンスを実施した。同時に、事例検討や継続的な育児支援に関する看護師の考えを自由記述やインタビューより取集した。平成27年3月より、研究者と各部署の研究推進者によるアクションリサーチ会議を定期的に実施し、平成28年2月までに10回開催した。(3)データ収集および分析方法:各部署の研究推進者がグループ活動の参加観察、インタビュー・カンファレンス等の意見交換について逐語禄を作成した。研究推進者と研究者全員で、その逐語禄から継続的育児支援に関するデータを抽出・分析し、結果をまとめた。

本研究の目的は、NICUからの継続的な育児支援を実施するため、アクションリサーチを用いたNICUおよび関連部署における看護実践とそのプロセスについて検討することである。平成25年度にはフィールドである本学附属病院NICUと関連部署の現場で生じている課題について、各部署からの情報を得、平成26年には研究グループ(研究者と共同研究者)として、研究計画書を実践現場とすり合わせたものに修正し、本学の研究倫理審査会にかけ承認を得た。その後、平成27年3月より、NICU・ICU・小児病棟の3部署ごとにアクションを展開した。(1)研究参加者は、平成27年7月に研究推進者の部署移動で一部メンバーが入れ替わり、また10月には小児病棟でのアクションリサーチの継続が困難となり、11月以降はNICUとICUの2部署での実施となったが、予定通り研究は実施した。リサーチグループメンバーとして同意を得られたのは、NICU・ICUに勤務する看護師20名・12名の計32名。(2)グループ活動: NICUからの転棟・退院に伴う継続的育児支援プログラムをメンバー間で共有するために、各部署の研究推進者がそれぞれの部署において、座談会や病棟カンファレンスを実施。同時に、事例検討や継続的な育児支援に関する看護師の考えを自由記述やインタビューより取集。平成27年3月より、研究者と各部署の研究推進者によるアクションリサーチ会議を定期的に実施し、平成28年2月までに10回開催した。(3)データ収集および分析方法:各部署の研究推進者がグループ活動の参加観察、インタビュー・カンファレンス等の意見交換について逐語禄を作成。研究推進者と研究者全員で、その逐語禄から継続的育児支援に関するデータを抽出・分析し、結果をまとめた。平成28年度は、平成25年度より開始した本研究の結果をまとめ、成果を公表した。本研究の目的は、NICUからの継続的な育児支援を実施するため、アクションリサーチを用いた看護実践とそのプロセスについて検討することである。当初は、NICU、ICU、小児病棟および小児科外来の4部署のフィールドを予定したが、アクションリサーチ協力者(研究推進者)の移動等により、NICUとICUの2部署となった。1)NICUにおいては、継続的な育児支援を実施するため、支援について共に考え検討するというアクションによって意識やケアに起こる変化を明らかにすることに取組んだ。NICUの研究推進者を中心に看護師20名で育児支援について座談会を行い、現状と課題を把握し今後の方向性を検討。参加観察より得られたデータを逐語録化し、継続的育児支援に対する意識、支援内容に関するデータを抽出し、アクションに対する反応の意味を研究調査者全員で分析。
センサネットワークのセキュアで効率的なデータ集約技術に関する研究

我々は,ランダムウォークを行う攻撃者が複数のノードを捕縛する攻撃に対して,効率的かつ安全なセンサネットワークのアグリゲーションプロトコルを提案した.我々のプロトコルは,TESLA技術のアイディアを用いて,アグリゲーションと検証を同時に行うことによって結果チェックフェーズを設けずに,安全性を満たす1往復通信を達成した.また,我々のプロトコルの密集量,通信量,計算量が一定(O(1))であることを理論的に示した.さらに,新たな認証セキュアアグリゲーション方式を提案した.我々は,ランダムウォークを行う攻撃者が複数のノードを捕縛する攻撃に対して,効率的かつ安全なセンサネットワークのアグリゲーションプロトコルを提案した.我々のプロトコルは,TESLA技術のアイディアを用いて,アグリゲーションと検証を同時に行うことによって結果チェックフェーズを設けずに,安全性を満たす1往復通信を達成した.また,我々のプロトコルの密集量,通信量,計算量が一定(O(1))であることを理論的に示した.さらに,新たな認証セキュアアグリゲーション方式を提案した.センサネットワークにおいては,電池で駆動するセンサノードの消費電力を抑えることが重要である.その一方で,センサノードに改ざん・なりすまし防止のセキュリティを実現するためには,その通信や演算にかかる消費電力が必要である.とくにセンサノードの消費電力を抑える有効な手法として通信量を削減するセキュアアグリゲーションが盛んに研究されているが,従来の研究や方式には様々な問題があった.そこで本研究では,それらの問題を解決して,効率の良い方式を提案しかつ理論的または実験的な評価を実施する.初年度の平成22年度は,差分チェックに基づくセキュアアグリゲーション方式の構築に関して研究開発を実施した.この方式の基本的なアイディアは,ノードXが集計を行うと同時に子ノードYのセンサデータをチェックできることであった.さらに,TESLA認証方式というハッシュ関数ベースの非常に効率的なブロードキャスト認証方式のアイディアを用いて,集計フェーズと確認フェーズを同時に行うことを可能とし,基地局と各センサ間の1回のアグリゲーションにかかる通信を従来の二往復から一往復に削減することに成功した.より具体的には,センサネットワークを木構造として階層化し各ノードが全て異なるMAC(メッセージ認証コード)の鍵を持つように設定する.そして,これらMAC鍵がTESLA認証方式で用いられるハッシュチェーンの各要素(ハッシュ値)に対応しており,これが集計を行うと同時にセンサデータをチェックできる仕組みである.各ノードは子ノードのセンサデータをチェックでき,かつ改ざんを行えないため,集計値の保証点が末端ノードから基地局まで一つずつ移動きれることになる.この研究成果は,2本の国際会議及び4本の国内会議で発表された.本研究では,効率の良いセキュアアグリゲーション方式として(a)差分チェックに基づくセキュアアグリゲーション方式,及び(b)認証セキュアアグリゲーション方式について,攻撃モデル・評価を含めてそれぞれ研究することを目的とする。上記(a)に関して,差分チェックに基づくセキュアアグリゲーション方式の構築に関する研究を実施した.この方式の基本的なアイディアは,ノードXが集計を行うと同時に子ノードYのセンサデータをチェックできることであった.さらに,TESLA認証方式というハッシュ関数ベースの非常に効率的なブロードキャスト認証方式のアイディアを用いて,集計フェーズと確認フェーズを同時に行うことを可能とし,基地局と各センサ間の1回のアグリゲーションにかかる通信を従来の二往復から一往復に削減することに成功した.より具体的には,センサネットワークを木構造として階層化し各ノードが全て異なるMAC(メッセージ認証コード)の鍵を持つように設定する.そして,これらMAC鍵がTESLA認証方式で用いられるハッシュチェーンの各要素(ハッシュ値)に対応しており,これが集計を行うと同時にセンサデータをチェックできる仕組みである,各ノードは子ノードのセンサデータをチェックでき,かつ改ざんを行えないため,集計値の保証点が末端ノードから基地局まで一つずつ移動される.この研究成果は,1本の論文誌および1本の国際会議で発表された.上記(b)に関して,メッセージ認証子(MAC)のアグリゲーション方式の構築に関して研究開発を実施し,強い仮定での基礎解析段階の研究成果は1本の国内会議で発表された.本研究では,アグリゲーション処理の一種であるネットワークコーディングを行う環境において,メッセージのアグリゲーションだけでなくMACのアグリゲーションを実現し,通信量/計算量の削減を目指すものである.本研究では,効率の良いセキュアアグリゲーション方式として(a)差分チェックに基づくセキュアアグリゲーション方式,及び(b)認証セキュアアグリゲーション方式について,攻撃モデル・評価を含めてそれぞれ研究することを目的とする.上記(a)に関しては,すでに平成23年度に差分チェックに基づくセキュアアグリゲーション方式の構築に関する研究を実施し,この研究成果は,1本の論文誌および1本の国際会議で発表された.そこで,本年度の平成24年度は,上記(b)に関する研究を主に実施した.上記(b)に関して,メッセージ認証子(MAC)のアグリゲーション方式の構築に関して研究開発を実施した.より具体的には,データ同士の演算が必要なデータ認証プロトコルが必要であるセンサネットワークやクラウドシステムを想定し,認証子同士の演算を可能にする準同型性を持つMACアグリゲーション(準同型MAC)を実現し,それを上記ネットワークシステムに適用した.ここでは,準同型認証子の構成法の一つであるCater-Wagman MAC(データを入力とした(準同型)ユニバーサルハッシュ関数の出力に擬似乱数を加算したもの)に焦点をあて,この方式を上記ネットワークシステムにうまく適用できるように方式を修正した.本研究成果は,2本の国際会議及び2本の国内会議で発表された.

さらに,上記(b)の研究過程において「異なる秘密鍵で生成された準同型認証子同士を演算できない」という新たな課題が見つかった.上記(b)に関して,現実的で効率の良いデータ認証を実現するには,この課題を解決することが必要である.幸いにも,この課題は,平成25年度からの科学研究費助成事業の若手研究(B)「課題番号:25730083」に採録されており,上記(b)は今後の研究を発展させる重要な基礎研究であるといえる.交付申請書では,効率の良いセキュアアグリゲーション方式として(a)差分チェックに基づくセキュアアグリゲーション方式,及び(b)認証セキュアアグリゲーション方式について,攻撃モデル・評価を含めてそれぞれ研究することを目的としている.(a)に関してはその集大成を論文誌でまとめ,(b)に関しては単純モデルにおける成果がすでに出ている.これらの成果により,研究の目的の達成度区分を(2)と判定した.24年度が最終年度であるため、記入しない。「11.現在までの達成度」で述べたとおり本研究はおおむね順調である.そのため,研究の目的ですでに述べてある2つ目の研究について,より現実的なモデルを想定して研究を実施する.現在までの成果では,送信者のデータ毎にアグリゲーションを行う方式しか構築できていないため,効率性の観点で改良の余地がまだ十分にある.つまり,複数送信者が同時にデータを送信する場合,それらのデータを同時にアグリゲーションできない.そこで,本最終年度は,複数送信者が同時にデータを送信したとしても効率的にMACをアグリゲーションできる方式の構築に関する研究を推進する.24年度が最終年度であるため、記入しない。
抗体のクラススイッチの分子機構解明に関する共同研究

複雑な生命現象を分子レベルで解析する場合、in vitroのシステムを確立することが重要である。クラススイッチを起こす細胞株はいくつか報告されているが、いずれもその効率はかなり低く、詳しい分子的解析には不向きであった。そこで我々は、高い効率で、安定してクラススイッチを起こす細胞を得る目的で、CH12.LX細胞に繰り返しシングルセルアイソレーションを行った結果、従来の約10倍の効率でクラススイッチを安定して誘導できる極めて優れた実験系を開発することができた。従来、ミエローマ等をつかって組み替え部位の解析が行われていたが、その場合、二次的な組み替えが関与している可能性があったため、正確な部位の特定ができているとは言い難かった。組み替え部位の特定は分子機構を探る上で再重要な情報である。CH12細胞をつかって組み替え部位の解析を行えば、組み替えの誘導から短時間でDNAの解析が行えるため、正確な(2次的組み替えの可能性のない)情報が収集できる。この考えに基づき、組み替え部位のDNAを200以上単離した。その結果、以下の意外な事実が判明した。1)遺伝子の組み替えは、従来考えられていたS領域以外の周辺領域でも、かなり活発におこっている。2)組み替えの起きる位置の上流の上限はgermline transcriptのスプライシング部位あたりであった。この2つの情報は従来のモデルの妥当性に関し、強く疑問を投げかけるとともに、新しいモデル構築の基礎となる可能性が大きい。1.非常に高い効率でスイッチ組み替えを起こす細胞系の確立複雑な生命現象を分子レベルで解析する場合、in vitroのシステムを確立することが重要である。2.組み替えのおきる正確な部位の特定従来、ミエローマ等をつかって組み替え部位の解析が行われていたが、その場合、二次的な組み替えが関与している可能性があったため、正確な部位の特定ができているとは言い難かった。3.スイッチ組み換え誘導時に発現する遺伝子の単離組み換えを誘導した細胞特異的に発現する遺伝子を、サブトラクション法で2種類クローニングすることに成功した。現在その遺伝子が組み換えに本当に関与しているかについて解析中である。
ジャイナ=バンダーラ所蔵二写本に基づく『摂真実論』「外界対象」章の原典研究

本年度は、昨年度の成果である、仏教論理学派の展開期を代表する中観派の思想家、シャーンタラクシタ(8C)著『摂真実論』・カマラシーラ(同)著『注釈』、唯識説が説かれる「外界対象の検討」章のサンスクリット語校訂テクストと訳注からなる基礎研究に基づき、その思想研究の成果の公表、及び実地調査を以下のとおり実施した。1.同章第83-86偈を検討して、シャーンタラクシタの仏智観が中観派の立場に立つとする従来の説を批判し、ブッダの自己認識を説く唯識説に立脚したものであることを明らかにした。[学会:"On the Buddha's..."]2.同章第114偈に提示される認識論的な側面から唯識性を証明する論証、及び第25-34偈に説かれる存在論的な側面から唯識性を証明する論証を各々取り上げ、解釈上の問題点を挙げて考察した。[雑誌:「シャーンタラクシタの唯識論証...」,「『タットヴァ・サングラハ』における<離一多性>論証」,学会:「シャーンタラクシタによる<唯識性>の第二...」]3.同章第118偶に示される認識の無二性が『観所縁論』に見られる認識の二相性と相反しないことを明らかにした。[学会発表:「シャーンタラクシタの唯識二諦論...」,雑誌論文"On the Alambanapariksa..."]4.極微論批判が展開される「外界対象の検討」章前半部34偈を検討してその梗概を示し、二種の議論が存在論的、認識論的な各側面からなされ、二種の唯識文献に遡及されることを明らかにした。[学会発表:"Twoways..."]5.ジャイサルメールに二ヶ月間滞在し、ジャイナ教僧団の協力下、ジャイナ教寺院併設書庫(グランタバンダーラ)に所蔵される『摂真実論』の現存する唯一貝葉写本をカラー撮影することに成功した。その写真を用いて『摂真実論』のサンスクリット校訂テクストを補完した。本年度は、仏教論理学派の展開期を代表する中観派の思想家、シャーンタラクシタ(8C)著『摂真実論』・カマラシーラ(同)著『摂真実論注釈』のうち、唯識説の説かれる第23章「外界対象の検討」章のサンスクリット語校訂テクストと訳注を整備した。さらに、その基礎研究に基づく思想研究の成果の公表、及び実地調査を以下のとおり実施した。[括弧内は下記11及び12の項目に対応]1.同章第66-67偈に提示される有相唯識論の第一論証、「必ず同時に認識されること」(sahopalambhaniyama)を証明する論証を取り上げ、解釈上の問題点を挙げて考察した。[雑誌:「シャーンタラクシタのsahopalambhaniyama論証再考...」,"Santaraksita's Interpretation...",学会:「『タットヴァ・サングラバ・パンジカー』「外界対象の検討」章におけるカマラシーラによる...」]2.同章第69偈に提示される有相唯識論の第二論証である自己認識論証を取り上げ、解釈上の問題点を挙げて考察した。[学会:「『タットヴァ・サングラバ』における有形象知識論...」]3.同章第83-86偈を検討して、シャーンタラクシタの仏智観が中観派の立場に立つとする従来の説を批判し、ブッダの自己認識を説く唯識説に立脚したものであることを明らかにした。[学会:「『タットヴァ・サングラバ』「外界対象の検討」章におけるシャーンタラクシタとシュバグプタの...」]なおまた、報告者は上記の文献研究に加え、平成19年から22年にかけて実施した西インド留学の成果として、ジャイナ教遊行僧に関するフィールドワーク、及びジャイナ教と仏教双方の世界的権威として知られる故ジャイナ牟尼の著作リストを公表した。[雑誌:"ATentative ...",学会:「インド西部...」]本年度は、昨年度の成果である、仏教論理学派の展開期を代表する中観派の思想家、シャーンタラクシタ(8C)著『摂真実論』・カマラシーラ(同)著『注釈』、唯識説が説かれる「外界対象の検討」章のサンスクリット語校訂テクストと訳注からなる基礎研究に基づき、その思想研究の成果の公表、及び実地調査を以下のとおり実施した。[雑誌:「シャーンタラクシタの唯識論証...」,「『タットヴァ・サングラハ』における<離一多性>論証」,学会:「シャーンタラクシタによる<唯識性>の第二...」]

3.同章第118偶に示される認識の無二性が『観所縁論』に見られる認識の二相性と相反しないことを明らかにした。[学会発表:「シャーンタラクシタの唯識二諦論...」,雑誌論文"On the Alambanapariksa..."]4.極微論批判が展開される「外界対象の検討」章前半部34偈を検討してその梗概を示し、二種の議論が存在論的、認識論的な各側面からなされ、二種の唯識文献に遡及されることを明らかにした。[学会発表:"Twoways..."]5.ジャイサルメールに二ヶ月間滞在し、ジャイナ教僧団の協力下、ジャイナ教寺院併設書庫(グランタバンダーラ)に所蔵される『摂真実論』の現存する唯一貝葉写本をカラー撮影することに成功した。その写真を用いて『摂真実論』のサンスクリット校訂テクストを補完した。
先天性無痛無汗症患者における神経成長因子受容体 遺伝子の解析

先天性無痛無汗症(CIPA)は、温覚と痛覚さらに発汗機能が欠如している常染色体劣性遺伝の疾患である。これまで、CIPAの遺伝的原因は不明であった。神経成長因子(NGF)は、胎児期の感覚神経や交感神経ニューロンの神経突起の伸展や生存維持に働くことが知られている神経栄養因子の一つである。TRKAは、チロシンキナーゼ活性をもち、NGFの高親和性受容体である。最近、TRKA遺伝子について、人為的に変異を起こさせたノックアウトマウスが報告された。このマウスの表現型は、無汗症以外はヒトのCIPAと酷似している。そこで、我々は両者が同一の遺伝的異常を背景におこるのではないかと推察し、血族結婚のある家系において、CIPA患者のTRKA遺伝子変異の有無を検討した。3家系で、それぞれ、TRKAのチロシンキナーゼドメインをコードする遺伝子領域に、欠失・スプライス異常・ミスセンス変異が認められた。すなわち、症例KI-01では、1726番目の1塩基(C-1726)が欠失していた。また、エクアドルの症例では、イントロン-15のスプライス供与部位3番目の塩基AがCに変異し、エクソン-15およびその一部が欠失するようなスプライシングの異常が起こっていた。さらに、KI-02においては、1795番目の塩基GがCに変化することにより、TRKA蛋白質の571番目のグリシンがアルギニンへ置換していた。いずれの症例でも、両親は正常と異常の両形質を持つヘテロ接合体であった。以上の結果は、CIPAが、TRKA遺伝子の変異により起こることを示すばかりでなく、ヒトにおいては、NGF-TRKAのシステムが、温・痛覚の発達だけでなく、発汗による体温調節の確立にも重要な役割を果たすことを示唆する。さらに、その他の神経栄養因子およびそれぞれの受容体の遺伝的異常により神経系の発生・分化の異常が生じる可能性を示す。先天性無痛無汗症において、神経成長因子受容体(NGFR)の遺伝的異常の有無を検討するために、まず患者末梢血液中のリンパ球をEBvirusにより株化した。つぎに、ヒトのNGFR遺伝子のエキソンに対応するプライマーを設計した。当初、NGFR遺伝子のmRNAは、神経系の細胞にのみ発現していると考えられたので、遺伝子DNAを患者のリンパ芽球から抽出して、NGFR遺伝子のエキソン-イントロン結合部を含んだ六つのエキソン領域をポリメラーゼ連鎖反応(PCR)法で増幅することを試みた。しかしながら、これまでの報告ではイントロン部分の配列について詳細に調べられていないため、これに対応するプライマーを合成することは困難であり、そのため遺伝子DNAを用いて、NGFRの遺伝子変異をエキソンの全配列について検討することは不可能であった。そこで、リンパ芽球から精製したRNAを、ランダムヘキサマーをプライマーとして、逆転写酵素によりcDNAに変換し、これをテンプレートにしてPCR法により、NGFR遺伝子の翻訳領域をいくつかの断片に分け、増幅してみたところ、対応するDNA断片が得られた。現在、患者の全翻訳領域について、オーバーラップする断片を用いて、その遺伝子変異の有無を検討している。先天性無痛無汗症は温覚と痛覚、さらに発汗機能が欠損している常染色体劣性遺伝の疾患である。これまで、その原因は不明であった。この疾患の患者について、神経成長因子(NGF)および低親和性神経成長因子受容体(LNGFR)の遺伝子の翻訳領域について、すべての塩基配列を調べてみたが異常は認められなかった。

そこで、さらに高親和性神経成長因子受容体(TrkA)遺伝子について調べてみた。正常コントロールおよび患者細胞からmRNAを抽出し、逆転写酵素によりcDNAへ変換後、PCR法によりTrkAcDNAの翻訳領域をいくつかの断片に分けて増幅してみた。正常コントロール細胞からは、目的のサイズのDNA断片が得られ、この塩基配列を調べたところ報告されたTrkA遺伝子の配列と同じであった。しかしながら、同じ条件で、患者からcDNAの増幅を試みたところ、翻訳領域の3'端のTrkA蛋白質のチロシンキナーゼドメインをコードする領域が増幅されなかった。さらに、この患者において、翻訳領域の5'端から数えて約1/3の塩基配列近傍の133bpが欠失したcDNAを確認できた。この欠失はcDNAのフレームシフトを起こし、このため、正常のTrkA蛋白質をコードできないことが示唆された。同様な方法で、両親のcDNAを解析したところ、父親はこの異常遺伝子と正常遺伝子の両者をもつヘテロ接合体であることが判明した。一方、母親はこれとは異なる変異をもつことが予想された。この患者はTrkA遺伝子の異常について複合ヘテロ接合体であると考えられる。さらに、別の患者についても解析を行い、TrkA遺伝子の異常を示唆する結果が得られた。以上より、これまで、原因不明であった先天性無痛無汗症の、少なくとも一部の症例は、TrkA遺伝子の異常によりおこることを明らかにすることができた。今後、他の患者についても解析を進めていきたい。将来的には、遺伝子診断やこれに基づく出生前診断、さらに原因に基づく治療法を検討する道が拓けたと考えられる。
環境中における粒子状アレルゲンのリアルタイム計測マイクロ流体デバイスの開発

環境中に存在するアレルゲンに含まれるタンパク質のリアルタイム計測を目指した三次元マイクロ流体システムの構築を行った。空間中から粒子状物質をマイクロ流体デバイス中に取り込み、流体デバイス上に集積化された高感度、高選択性バイオセンサを利用して数ng/mLオーダーにて計測可能なセンシングシステムを構築した。高度な計測技術を実現するため、要素技術を確立し、新しい環境モニタリングマイクロ流体システムを実現した。・マイクロ開口を有する粒子状物質の捕捉のためのマイクロ流体デバイスの作製環境中に存在するダニアレルゲンおよび含有するタンパク異質などの微小粒子状物質を取り込むための、新規のマイクロ流体デバイスの作製を行った。3次元構造を有する流体デバイスを作製するため、加工性に優れるポリジメチルシロキサン(PDMS)をデバイス材料として用いる。マイクロ流路の上面に大気中に浮遊する気相成分や微小粒子を通過させるためのサイズ選択性を持たせたPDMS薄膜を貼り合わせた構造とした。このマイクロ開口を通してマイクロ流路中の溶液に溶解させるデバイスの作製を行った。大気中に存在する粒子状アレルゲンの回収のため、サイズに応じた開口部を作製することで、選択的に目的のアレルゲンをマイクロ流路内に取り込むことを行った。実際に開口部を有する三次元デバイスを作製し、設計通りのデバイスの作製に成功した。マイクロ開口部への疎水表面修飾についても検討をおこなったところ、フッ素樹脂を含むスプレー処理にて表面を疎水性に長時間維持することを実現し、マイクロ開口部からの液体の漏れを抑えることを実現した。・気相・液相の混相流を用いたタンパク質抽出のためのマイクロ流体デバイスの作製マイクロ流体デバイス上でアレルゲン含有のタンパク質を溶解させる溶媒を導入し、タンパク質をマイクロ液滴中に回収するデバイスを作製した。マイクロ流路の合流部においては層流を形成せず、カプセルのような形状のマイクロ液滴を生成に成功した。マイクロ液滴とその間の気体の体積は、それぞれ導入する流体の流量に依存しているため最適化を行った。マイクロ液滴と気体との界面がマイクロ流路壁に接する形状の場合、タンパク質を抽出したマイクロ液滴は、他のマイクロ液滴と接することなくマイクロ流路中を移動していくため、希釈されずに微量なカプセルとして取り扱うことが可能であると確認された。・光ファイバ式蛍光免疫計測システムでのアレルゲン等の含有するタンパク質計測方法の検討光ファイバ型プローブの側面に捕捉抗体を固定化し、検出対象抗原、蛍光標識抗体の順にプローブを浸漬することで免疫複合体を形成する手法を確立した。モデル成分として、チリダニ科コナヒョウヒダニ(Dermatophagoides farinae)由来のタンパク質Derf 1を測定対象として評価を行った。マイクロ流体デバイスに組み込む前段階として、光ファイバプローブとキュベットでの評価を行い、従来法との比較を行った。さらに、複数種の抗原抗体反応を一括で計測するため、光ファイバプローブをガラス基板上に作製した貫通穴に光ファイバを複数接続し、マルチアレイ化した計測デバイスを作製した。・マイクロ流体デバイスを用いた気相成分計測システムへの集積化の検討平成22年度においてのマイクロ開口を有する粒子状物質の捕捉のためのマイクロ流体デバイス、気相・液相の混相流を用いたタンパク質抽出のためのマイクロ流体デバイスの確立した要素技術を集積化した流体デバイスを作製し、環境中に存在するモデル成分であるコナヒョウヒダニのダニアレルゲンなどの微小粒子状物質の成分計測が可能なマイクロ流体システムの構築を行った。マイクロ流路内での抗原抗体反応により、目的物質の計測を実現することができた。本研究で目的としていた、空間中に様々な種類・濃度分布で浮遊するアレルゲンをリアルタイムで計測がすべて単一デバイス上で実現できるマイクロ流体システムの構築は、アレルゲンのみならず多種の生体分子の分析方法を提案する極めて独創性の高いものである。今後、環境医学に貢献できる新しい環境モニタリングマイクロ流体システムとして応用を目指す。