hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
微細テフロン導波管回路の開発に関する研究

本研究では,放射光によるテフロンの微細加工と表面への金属の蒸着を通して,ミリ波・サブミリ波領域での応用が期待できる導波路および素子を構成する技術の開発を試みた.Q帯(33-50GHz)で動作する直線導波管,ベンド導波管の試作および測定を行い,製作プロセスの確立を行った.試作した導波管は,良好な導波特性が得られることを確認している.本研究では,放射光によるテフロンの微細加工と表面への金属の蒸着を通して,ミリ波・サブミリ波領域での応用が期待できる導波路および素子を構成する技術の開発を試みた.Q帯(33-50GHz)で動作する直線導波管,ベンド導波管の試作および測定を行い,製作プロセスの確立を行った.試作した導波管は,良好な導波特性が得られることを確認している.1.本研究では,放射光によるテフロンの微細加工と表面への金属の蒸着を通して,ミリ波・サブミリ波領域での応用が期待できる導波路および素子を構成する技術の開発を試みている.18年度は,比較的周波数が低いQバンド(33-50GHz)の寸法でテフロン導波管の製作プロセスの確立を試みた.まず,短絡境界H面平面回路法と電磁界シミュレータを用いて,試作対象となる簡単なパターンのH面導波管素子(ストレート導波管,ベンド導波管)の設計を行った.さらに,測定装置(ネットワークアナライザ)との接続を考慮するため,テフロン充填導波管-中空標準導波管変換器を設計した.以上を組み合わせて,最終的な回路パターンを決定した.変換器は,通常の機械加工で得られる形状となるように,アイリスとλ/4変成器で構成した.2.次に,1.で得た回路パターンを基にマスク(ステンシルマスク)と厚さ1mmのテフロンシートを準備した.マスクは,数μm精度のものを外注した.その後,放射光直接エッチングによるテフロンパターンの切り出しと,Au膜の蒸着・電解メッキを行うことで,テフロン充填型の導波管構造を得ることができる.エッチングは,露光装置内にテフロンシートを設置し,その上にマスクを被せて真空下で露光することで行える.その際,テフロン背面より加熱を行い,溶けたテフロンが再付着するのを防止した.Au膜蒸着の際には,まず逆スパッタで表面改質を行い,1μm未満の膜厚を得る.その後,電解メッキで厚み10μmまで堆積させた.これは表皮深さを考慮している.後は,不要部分を切り落として導波管とした.3.試作したテフロン導波管と予め設計した変換部を接続して,Sパラメータをネットワークアナライザで測定した測定結果は,計算値と良く一致する反射・通過特性を示し,導波管として十分動作していることを確認した.通過特性に約2dB弱の損失が含まれていたが,これは変換器の損失と考察している.1.本研究では,放射光によるテフロンの微細加工と表面への金属の蒸着を通して,ミリ波・サブミリ波領域での応用が期待できる導波路および素子を構成する技術の開発を試みている.19年度は,まず,昨年度実施したQバンド(33-50GHz)のサイズでの実験工程に基づき,再度Qバンドを想定して別パターンの微細テフロン導波管回路を試作した.まず,短絡境界H面平面回路法と電磁界シミュレータを用いて,試作対象となるH面導波管回路素子(金属ポストを用いた十字交差形方向性結合器)の設計を行った.この設計結果を基に,回路パターンをステンシルマスク上に形成し,放射光によるテフロンの直接エッチングを行った.今回,回路パターン(十字交差形方向性結合器)で実現すべき金属ポストの直径が0.2mm程度となり,これへのAuスパッタが課題として残った.2.また,19年度は,Vバンド(50-75GHZ)に対応するサイズで実験工程の実施を検討した.Vバンドでのテフロン導波管寸法を決定すると共に,試作対象となる簡単な形状のH面導波管素子(ストレート,マイターベンド等)の設計を行った.Vバンドで新たにテフロン充填-中空導波管変換器を設計した.3.18年度中に得られたQバンドのストレート導波管,ベンド導波管の試作・測定結果を中心に,国際学会等で発表した.また,「PTFE材料のエッチング方法,及び,高周波導波管」として特許出願した.1.本研究では,放射光によるテフロンの微細加工と表面への金属の蒸着を通して,ミリ波・サブミリ波領域での応用が期待できる導波路および素子を構成する技術の開発を試みている.20年度は,前年度設計したH面導波管回路素子(金属ポストを用いた十字交差形方向性結合器)を基に, Qバンド(30-50GHz)をターゲットとしたテフロンパターン放射光直接エッチングを行った.パターンに含まれる金属ポスト径0.2mmへのAuスパッタが検討課題として残った.2.また, 20年度は,回路パターンにおける誘電率の違いを利用して回路設計が可能になれば,様々な機能を有するテフロン導波管回路素子の開発が期待できることから,テフロン導波管に空気のポスト領域を作ることで,ハイブリッド回路を実現する方法を提案した,最適化設計により,良好な3dB特性を得ている.この成果を研究会,国際会議で発表した.3. 18年度20年度に得られたQバンドのストレート導波管,ベンド導波管の試作・測定結果を中心に,論文にまとめて発表した.
家電リサイクル法・食品リサイクル法の実証的研究

本研究は、循環型社会形成推進基本法のもとに制定された5つの個別法(容器包装リサイクル法、家電リサイクル法、食品リサイクル法、建設資材リサイクル法、自動車リサイクル法)の中の家電リサイクル法と食品リサイクル法に焦点をあて、「循環型社会」を形成するために、地域での「循環型社会」実現のプロセスを実証的に研究しようとしたものである。家電リサイクル法については、環境省、経済産業省、財団法人・家電製品協会へのヒアリング調査をはじめ、東北、北関東の家電リサイクルプラントの視察、東北経済産業局へのヒアリング調査などを実施してきた。これらの調査研究から、家電リサイクル法の定着と一定の問題性を明らかにした。さらに、全国的な集計データ、『平成16年度版家電リサイクル年次報告書(平成1316年度4カ年の実績)』を素材に、家電リサイクル法の全体像を示すことができた。他方、食品リサイクル法についても、東北農政局、コンサルト専門家などからのヒアリング調査、食品残さを堆肥化するプラントの視察などを行ってきた。これらの調査研究をもとに、本研究では、食品リサイクルが、日本の食料・農業・農村問題と密接に関連しており、それらの問題解決との中で食品リサイクルを位置づけなければならないこと、家庭系を含めた食品廃棄物の発生抑制が重要であることを明らかにしてきた。本研究では、家電リサイクル法施行後4年間の実績にもとづく現状と課題を明らかにするとともに、これまで日本国内で完結する「循環型社会」が構想されてきたが、今後は「国際的な循環形成」をどのように構築していくかという視点が重要になってきている。食品リサイクルについては、産業系のものと合わせて、家庭系の循環形成をどのように推進していくのかも今後の研究課題である。この数年、「循環型社会」形成に関する諸法令が整備されてきている中で、家電リサイクル法の動向を調査するために、平成15年7月末に、環境省と経済産業省へのヒアリング調査を実施した。同調査では、担当者からは家電リサイクル法の概要、制定の背景及び法施行後の実績などについて伺った。さらに家電リサイクル協会(業界団体)へも聞き取り調査を行い、家電メーカーが本格的なリサイクル事業に着手した経緯、運営の仕組みなどを知り、さらに予想以上のリサイクル実績を上げていることも知った。また、食品リサイクル法については、同法に詳しいコンサルタントから、食品リサイクルの現状と諸課題についてレクチャーを受け、同法の制定の背景や運用上の課題についての理解を深めた。他方、東北地域での家電リサイクル・食品リサイクル法の実態調査も行ってきた。平成15年10月初旬に宮城県鴬沢町の家電リサイクル・プラント、青森県のエコタウン事業と八戸市のリサイクルプラント、平成16年2月には栃木県の食品汚泥の堆肥プラント、家電リサイクル・プラント等の施設見学とヒアリング調査を実施した。いずれの調査においても、担当者から、家電リサイクル法や食品リサイクル法の制定の背景や実施の運用上諸課題についての「生の声」を聞くことができ、今後、研究を進めていく上で貴重なアドバイスをいただいた。今年度は、研究計画の初年度であり、家電リサイクル法、食品リサイクル法の概要や運用上の諸課題の把握、基礎的な文献と資料収集をはかる年度であり、概ね、その計画は達成できたといえよう。研究計画の2年目にあたる平成16年度は、家電リサイクル法の地域での実態把握に力点を置いた研究を進めてきた。6月に行った東北経済産業省へのヒアリング調査では、東北地方での家電リサイクルの実施状況や不法投棄問題などを調査した。さらに、11月に家電リサイクル法のシステムから外れた形で、家電のリサイクルを実施している「大阪方式」についてのヒアリング調査と現地調査を実施し、法システムが想定していないところでの家電リサイクルの考え方、実態の一部が明らかになり、家電リサイクル法の定着とその問題の一方向が示されてきており、次年度の研究をまとめる上での大きな研究成果となった。

食品リサイクル法についても、6月に東北農政局にヒアリング調査を実施したが、法施行から間もないこともあり、条件整備がこれから徐々に進められていく状況にある。そこで、家庭から排出される生ゴミの回収とリサイクルの先駆的取り組みを行っている山形県長井市と生ゴミからバイオ発電に取り組んでいる宮城県白石市において、「家庭からの生ゴミ回収の実施による市民の認識と行動への影響に関する調査研究」(調査表調査)を実施し、現在、集計中であり、次年度の研究のまとめに組み入れる予定である。以上、今年度の研究活動から、研究課題の取りまとめの方向が明らかになってきており、次年度につなげていきたいと考えている。家電リサイクル法については、平成15年度、16年度に実施してきた環境省、経済産業省、東北経済局などの行政機関や家電業界団体へのヒアリング調査、リサイクルプラント施設の視察をもとにとりまとめの作業を進めてきた。その中で、平成17年7月に公表された(財)家電製品協会の『平成16年度版家電リサイクル年次報告書(平成13年16年度4カ年の実績)』が法施行後のリサイクルの実績を知るきわめて有益な資料であり、本研究の検討材料となった。研究のまとめとしては、家電リサイクル法は予想以上に実績を上げていることは高く評価できるが、処理料金に競争原理が働かず画一化していること、中古家電として海外に輸出されているものが4割近くあり「国際的な循環形成」という新たな視点が必要であることなどを指摘することができた。食品リサイクル法は、年間100トン以上の食品廃棄物を排出する事業者が対象で、年間20%の削減目標が設定されている。すでに目標を達成している食品メーカーもあり、大都市部と地方との実績のバラツキが大きいなか、食品リサイクル法がかかえている課題を明らかにした。他方、家庭から排出される食品廃棄物も、その総量としてかなりの比重を占めており、そのリサイクルシステムに先進的に取り組んできた山形県長井市、宮城県白石市への大規模な住民意識調査を実施し、循環システムの「自己回帰性」(有機性廃棄物の取扱が「廃棄物」から「資源」として認識されること)をめぐる住民意識を分析してきた。
EGFR阻害がん分子標的薬による、非臨床心循環器毒性評価モデルの確立

がん分子標的薬(以下、分子標的薬)は臨床使用において初めて心循環器毒性が明らかになったとされていた。しかしながら、申請者は分子標的薬の非臨床試験における毒性評価方法が十分ではなかったと考え、分子標的薬による非臨床心循環器毒性評価モデルの確立を目的とした。特に、研究計画時にはEGFR阻害分子標的薬で心循環器毒性作用の発現頻度が高いと言われていたので、その代表例としてラパチニブを用いて評価モデルの構築を図った。その結果、従来から行われていたハロセン麻酔犬モデルに経胸壁心臓超音波検査と心臓障害性を示す生化学的パラメーターの変化を追加評価することで、心循環器毒性の可能性を明確化できることが判明した。さらに、心室再分極過程遅延作用を有する場合には、慢性房室伝導ブロックモデルを用いた致死性不整脈の追加評価が分子標的薬の安全性予測に有効であることも明確となった。これらのモデルを用いた評価方法をEGFR阻害分子標的薬以外の機序を有する分子標的薬にも適用して評価を行ったところ、臨床で初めて明らかとなったと言われた心循環器毒性を非臨床試験で評価できるだけでなく、新たな心循環器毒性の可能性も明らかにすることができた。本研究課題の結果を第138回日本薬理学会関東部会、第45回日本毒性学会学術年会で口頭発表したが、非臨床試験で心毒性を評価できるという結果は臨床医の興味を引き、第28回日本循環薬理学会や山梨Onco-Cardiology/CardiovascularPharmacologyForumでは招待講演を行った。さらに、本年6月に開催されるThe 9th Chinese Toxicology Annual Meetingに演者として招待されている。また、3月には研究成果を英文学術雑誌に投稿している。本評価方法の普及は、心循環器毒性の懸念の少ない医薬品の開発に貢献できると思われる。がん分子標的薬の臨床使用において上皮成長因子受容体(EGFR)阻害標的薬は心循環器毒性の発現頻度が高い。しかしながら、毒性発現機序は解明されておらず、開発段階における非臨床試験で心循環器毒性発現性の検討はほとんど行われていない。そこで、本研究ではEGFR阻害分子標的薬、ラパチニブを例に心循環器毒性の非臨床試験におけるin vivo評価方法の確立をめざした。ハロセン麻酔犬モデルは血行動態学的および心臓電気生理学的評価を同時に行なえる実験系としてすでに確立されている。今回、我々はハロセン麻酔犬モデルにさらに心臓超音波学的指標を加えてラパチニブの作用を評価した。1回の臨床投与量に匹敵する0.03mg/kgおよびその10倍量の0.3mg/kgを10分間かけて経静脈投与し、血行動態学的指標として血圧、心拍数、心収縮力、左室内圧拡張末期圧を、心臓電気生理学的指標として体表面心電図、ヒス束心電図、単相性活動電位持続時間、有効不応期、活動電位終末相を測定した。さらに心臓超音波学的指標として経胸壁で左室の収縮能として左室駆出率および左室内径短縮率、拡張能として等容性拡張時間、僧帽弁口血流速度波形および僧帽弁輪移動速度波形を評価した。その結果、心臓電気生理学的評価から有効不応期の延長作用と心臓超音波学的評価から等容性拡張時間の延長作用が認められた。これらはそれぞれラパチニブの臨床使用で認められるQT間隔延長と左室機能障害に対応する作用であった。ハロセン麻酔犬モデルに心臓超音波学的評価を加えることによりがん分子標的薬の心循環器毒性を評価できる可能性が示された。ハロセン麻酔犬モデルにさらに心臓超音波学的指標を加えてラパチニブの作用を評価したところ、薬効用量付近からラパチニブの臨床使用で認められるQT間隔延長と左室機能障害に対応する有効不応期および心臓超音等容性拡張時間の延長作用を認めた。このことからハロセン麻酔犬モデルに心臓超音波学的評価を加えることにより非臨床試験でがん分子標的薬の心循環器毒性を評価できる可能性が示された。その一方で、ハロセン麻酔犬モデルにおいて心臓超音波学的評価を行なうことは初めてのことだったので、予想以上に時間要した。また、本モデルでの過去のデータから、0.3 mg/kgを10分間かけて静脈内投与すればヒトにおけるラパチニブによるがん治療時の最高血中濃度を達成できると思われること、ラパチニブのイヌにおける静脈内投与による毒性用量が求められていないことから、動物の保護を考慮して計画書の当初予定である投与用量を0.3、3、30mg/kgの3用量から、0.3、3mg/kgの2用量の検討に変更したために過量投与時の評価ができなかった。そこで、本研究ではEGFR阻害分子標的薬ラパチニブを例に心循環器毒性の非臨床試験におけるin vivo評価方法の確立をめざした。我々はハロセン麻酔犬モデルにラパチニブを投与して、血圧、左室内圧、心拍出量、末梢血管抵抗、心臓電気生理学的指標および心臓超音波学的指標を評価した。1回の臨床投与量に匹敵する0.03 mg/kgおよびその10倍量の0.3 mg/kgを10分間かけて経静脈投与したところ末梢血管抵抗の増加、QT間隔延長、有効不応期および等容性拡張時間の延長作用が認められた。

この結果はラパチニブの臨床使用で報告されたQT間隔延長と左室機能障害を再現したものと考えられた。生体にとって危険な催不整脈作用を有する化合物は慢性房室ブロック犬モデルで心臓電気生理学的な不安定性を示すことがわかっている。そこで、ラパチニブの催不整脈性を投与2時間前から投与後21時間まで連続的にホルター心電図を用いて同モデルにおいて評価した。その結果、QT間隔延長作用を示すラパチニブ0.3 mg/kgを10分間かけて経静脈投与しても催不整脈性は認められず、心臓電気生理学的には安全な医薬品であることが示唆された。さらに、ラパチニブが心筋細胞毒性を有するかを明らかにするために平成29年度の予定を前倒ししてヒトiPS細胞誘導心筋細胞を用いて、ミトコンドリア機能に対する検討を行なった。ミトコンドリア機能に対する影響については現在、実験結果を解析中である。ハロセン麻酔および慢性房室ブロック犬モデルを組み合わせるとラパチニブの循環器毒性を非臨床試験で評価できる可能性が見出された。昨年度内に終了しなかったハロセン麻酔犬モデルおける評価および本年度に実施予定であった完全房室ブロック犬モデルを用いた評価はいずれも本年度内に終了した。また、平成29年度に実施予定だったラット心筋細胞におけるミトコンドリア呼吸能に対する検討をヒトiPS細胞誘導心筋細胞に変更して、年度を繰り上げて実施することができた。一方で、ハロセン麻酔犬モデルにおける血中心筋トロポニンI濃度およびヒト脳性ナトリウム利尿ペプチド前駆体N端フラグメント(NT-proBNP)の測定および完全房室ブロック犬モデルにおける詳細な心電図評価が未実施である。上皮成長因子受容体(EGFR)を標的とするがん分子標的薬は心循環器毒性の発現頻度が高い。そこで、本研究ではEGFR阻害分子標的薬ラパチニブを例に心循環器毒性の非臨床試験におけるin vivo評価方法の確立をめざした。平成28年度までの研究からハロセン麻酔犬モデルにラパチニブを1回の臨床投与量に匹敵する0.03 mg/kgおよびその10倍量の0.3 mg/kgを10分間かけて経静脈投与すると末梢血管抵抗の増加、QT間隔延長、有効不応期および等容性拡張時間の延長作用を示すことが判明している。そこで平成29年度は評価に用いたハロセン麻酔犬のNT-proBNP、心筋トロポニンI、クレアチンフォスフォキナーゼ、アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼおよび乳酸脱水素酵素濃度を測定した。また、危険な催不整脈作用を有する化合物を評価できる慢性房室ブロック犬にラパチニブ0.3 mg/kgを10分間かけて経静脈投与した時の心電図を詳細に評価した。その結果、心筋トロポニンI濃度の上昇が認められた一方で催不整脈性は認められなかった。このことからラパチニブは心毒性を示すが心臓電気生理学的には安全な医薬品であることが明らかとなった。これらの機序を明確にする為にヒトiPS細胞誘導心筋細胞に加えてラット新生児心筋細胞におけるミトコンドリア機能に対するラパチニブの作用を評価したところ明確な作用が認められなかった。以上のことからラパチニブは臨床血中濃度で循環器毒性を示すが、その機序はミトコンドリア機能に起因しなことが示唆された。一連の研究結果は本課題の研究戦略を用いればがん分子標的薬の心毒性をある程度、予測できることを示している。
螺旋転位による結晶成長モデルにおける空間的非一様性の影響に関する研究

螺旋転位による結晶成長の数理モデルとして提案された、2次元領域上の空間的に一様でない非線形性をもつ反応拡散方程式(以下では、単にモデル方程式と呼ぶ)に現れる解の定性的性質を調べることが本研究の目的である。今年度は、モデル方程式にさまざまな空間的非一様性が入った場合についての研究を進めることにより、転位が複数段起こった場合の結晶成長のメカニズム、および、結晶構造の空間的非一様性が結晶の成長速度に与える影響について謂べた。具体的には、以下の研究成果を得ることができた。転位がn段起きた場合のモデル方程式においては、解は時間が経過するとともに360/n°の回転に関して対称な形状に漸近していく、すなわち、界面(転位を表す段差)は互いに反発し合い位置を移動しながら結晶が成長いくことを示した。この結果はさらに、たんぱく質などの、結晶構造に360/m°(ただし、mはnの倍数)回転に関して対称な異方性がある場合のモデル方程式においても成り立つことを示した。また、モデル方程式に関連した拡散項に空間非一様性が入ったR上の反応拡散方程式を導出し、この方程式に対して数値計算を行い進行波解の速度を調べた。現在までのところ、空間非一様な場合の速度は空間一様な場合より常に遅くなるという計算結果を得ている。このことは、モデル方程式においても拡散項や領域の形状に空間的非一様性を入れることにより解の成長速度が抑制されることを示唆している。螺旋乾位による結晶成長の数理モデルとして提案された,2次元領域上の空間的に一様でない非線形性をもつ反応拡散方程式(以下,モデル方程式と呼ぶ)に現れる解の定性的性質を調べることが本研究の目的である.今年度は,モデル方程式や領域にさまざまな非一様性が入った場合についての研究を進めることにより,結晶構造に異方性がある場合や転位が複数箇所で起こった場合の結晶成長のメカニズムを調べた.具体的には,以下の成果を得ることができた.反応拡散方程式の拡散項や非線形項および領域の形状に非一様性を入れると,時間周期的に形を変えながら成長する解が存在することが数値シミュレーションにより示唆されるが,こうした解の存在や安定性などの定性的性質について無限次元力学系の理論を用いて解析を行った.とりわけ,モデル方程式を強順序保存力学系の枠組みでとらえ,時間周期的に形を変えながら成長していく解の存在,およびその解の(時間シフトを除いた)一意性,時間に関する単調性,リヤプノフの意味での安定性,(時間シフトを除いた)漸近安定性に関する一般論を構築した.ここで得られた一般論における結果は,今回扱ったモデル方程式に限らず,強最大値原理が成り立つ曲面の発展方程式など,より広範なクラスの方程式に適用することができる.螺旋転位による結晶成長の数理モデルとして提案された、2次元領域上の空間的に一様でない非線形性をもつ反応拡散方程式(以下では、単にモデル方程式と呼ぶ)に現れる解の定性的性質を調べることが本研究の目的である。
神経支配を重視した爬虫類体幹筋の比較解剖学的研究

今回の科学研究費で購入した爬虫類は、オオトカゲ2種、テグートカゲ1種,ワニ1種である。トカゲ計9匹は漬責固定後に従来の方法で比較解剖学的検索に供した。これらに加えて、すでに入手ずみであったワニ1種を継続的に解剖した。剖出には今回講入したコルポスコピーに若干の改造を加えて用いた。またワニ6匹については適当な大きさの生体が入手できたため、HRPを用いた脊髄内運動ニューロンの体部位局在性を検索後に体幹筋を剖出することとした。現在実験を継続中であり、第1例より良好な染色結果を得て、その結果を筋系の分類と対比させるに至っている。肉眼解剖学的検索の要旨は次の通り。肋間神経は例外なく浅深2主枝に分れる。浅枝は恒常的な皮枝を含むとともに外腹斜筋系統を支配する。浅枝を基準にして外腹斜筋を同定すると、2種のトカゲではいわゆる深外腹斜筋が欠如する。深枝は内肋間筋・横筋・直筋の各系統を支配するが、皮枝の有無は種差が大きい。横筋系深層枝は浅層枝より近位で分岐し、浅層を貫くことはない。肋間神経浅枝が哺乳類・鳥類の外側皮枝に、同深枝が肋間神経本幹に相当することはほぼ確実である。トカゲの腸肋筋神経は、鳥類の肋骨挙筋枝のように肋間神経の最近位部から分れる種と、ワニのように前枝後枝の中間枝的な位置を占める種があるが、いずれもワニと異なり皮枝を含まない。肋間神経本幹と後枝領域の間の体壁背外層に存在しうるこうした神経の独立性については、哺乳類の外肋間筋枝と合わせて今後考察を進めたい。後枝外側枝は主に皮枝からなるが、背腹に隔たった2か所で同皮枝が筋層を貫く種のあることが分った。筋と神経の層構成や一次分岐のように、哺乳類においてはその同一性の基準にさえなりうる要素について、爬虫類ではきわめて種差が大きいため、安易な文献的比較は慎まなければならないと共に、なお一層の検索が必要であると考えられた。
生体機能性ファイン材料の創成・生体との相互作用及び臨床応用

近年、医・歯・工・理・農学などの領域で多くの生体機能性材料が作成され各方面で広く応用されている。われわれは新しい視点からバイオラミクスという概念を創出しその理念に基づいて生体安全体を骨子としながら生体と素材との相互作用を解明して医・歯学的領域への臨床応用を目的として本研究を行った。研究成果:1.結晶化ガラスと培養細胞との相互作用、(1)ヒト骨肉腫由来NYとマウス骨芽細胞MC3T3ーE1を8日間培養したところNYおよびMC3T3ーE1は共に基底板様構造物を介して結晶化ガラスに付着していた。(2)石灰化現象への結晶化ガラスの影響、8日14日間培養後の石灰化染色では特にMC3T3において結晶化ガラス周囲で石灰化が認められ、対象側よりもその反応は強く、この傾向はLーアスコルビン酸の添加により増強されていた。2.ガラスセラミックス模型歯の創成とその応用。歯学教育シミレーション用模型歯をガラスセラミックスを用いて創成し、被切削性、切削感を天然歯に酷似させる改良を行った。また模型歯は患者供覧用、印象実習用、切削実習用として目的を達成しうるしコンポジット充填用、矯正用ブラケット接着実習に用いうる。3.人工歯石の創成とその応用。スケーリングの訓練用に顎シミレーション模型にヒト歯石に匹敵する色調、硬度、接着力を有する人工歯石を開発、創成した。4.人工歯冠、歯質充填用鋳造結晶化ガラスの合成開発と周辺材料機器の開発。燐酸カルシウム系結晶化ガラスを用いてロストワックス法鋳造操作により人工歯冠を製作するための専用真空加圧鋳造器を作成し改良を行った。さらに鋳造後の人工歯冠の結晶化を行うための機器の開発、創成を行った。
直接シミュレーションの数理

1.3次のChakravarthy-Osherスキームに補正項を加え高次にするときに、解は不安定になる傾向にある。この不安定性を、曲率をMINMOD関数で制限し、変曲点が現われないようにすることによって除去した。2.有限要素法によって円柱まわりの流れを3次元的に解析し、実験に良く合う抗力を求めた。8接点アイソパラメトリック要素と、ガウス求積法の代わりに解析的手法を使用。円柱後方に縦渦を確認することができた。3.層流から乱流への遷移、発達した乱流の直接数値シミュレーションをもとに、空間6次精度以上で打切り誤差が流れ場に影響しなくなり、スペクトル法で計算したものに遜色のない結果の得られることを確認した。4.非定常圧縮性流れ問題のための領域分割陽的時間分割積分法を開発した。この方法は、構造格子または非構造格子に対し、セルグループごとに異なる適切な時間間隔を用いることにより計算効率を上げるものである。5.3次元非構造格子を形成するために、まず物体表面に直接法で表面曲率を考慮して三角形格子を形成、デロ-ニ-分割にもとずき四面体格子を形成、またプリズム/四面体ハイブリッド格子の自動形成法を研究した。6.ボルツマン方程式のDSMC法により、乱流研究のため、テイラー・クエット流れを計算した。現在まで周回するテイラー渦を伴う3次元層流を得ることができたが、更に密度をふやし完全乱流の実現を目指している。7.「何を、どこを見るべきか?」を判断してくれるインテリジェントな可視化処理システム、feature probeを開発した。スカラー量の極値、その最大勾配、ベクトル量の焦面、鞍点、ノードなども表示できる。高精度スキームで、高迎角翼まわりの流れ、遷音速タービン翼列流れ、衝撃波の入射する極超音速鈍頭物体まわりの流れなどの衝撃波と渦を含む非定常流れ問題を解き、流れ現象の詳細を明らかにした。乱流の数理モデルの開発研究を支援するために,乱流データベースの作製と乱流モデルの検証に必要な,非定常3次元流れに適用できる効率的数値スキームとアルゴリズムを開発した。1.圧縮性ナビエ・ストークス(N-S)方程式の非定常3次元差分解法について,構造格子を用いる多次元上流法(multi-directional upwind scheme)を開発した。また4次精度のMUSCLTVDコンパクト法を開発した。これは衝撃波だけでなく,すべり面や境界面などの弱い不連続も鮮明に計算できるものである。また複雑流れ場を扱うために,オーバーラップカイメラ格子を使用するコードを作った。乱流モデルを用い,ターボ機械の翼列流れ,自動車エンジン吸気ポート流れなどを解析した。2.複雑形状物体の外部流れに対し,半非構造格子,プリズム形格子の解適応格子形成法を開発し,またこの格子に対し圧縮性N-Sスキームを開発した。3.非圧縮性N-S方程式の曲線座標格子を用いる非定常3次元の陰的SMAC法に対し,新しい近似因子化法を適用し計算効率の改善を図った。また擬似圧縮性法に4次精度のMUSCLTVDコンパクト法を適用し,渦面を含む流れの高精度シミュレーションで行った。4.FEMによる非圧縮性流れの解法について,3ステップFEMを開発し,また非定常流れに拡張した。移動境界問題のために,フラクショナルステップ,オイラー・ラグランジュFEMを開発した。5.気体分子運動論の基礎式であるボルツマン方程式の直接シミュレーション(DSMC法)を用い,回転している二重円筒壁間の環状流路内にテイラー渦を作ることに成功した。6.コンピュータグラフィックスについて,IRISワークステーション上で「ポスト君」の機能を強化し,等値面,任意断面,thresholding,これらの面のアニメーションなど新機能を追加した。乱流の数理モデルの開発研究を支援するために,乱流データベースの作製と乱流モデルの検証に必要な,非定常3次元流れに適用できる効率的数値スキームとアルゴリズムを開発した.1.LUSGS法に匹敵する高効率の修正AF法を提案し,非圧縮性流れのSMAC形の△形陰解法に適用した.また圧縮性流れの△形陰解法に対し高効率の新しいLUSGS法を開発した。これは近似なしに対角化を伴うものである.2.DNSにより3次元の圧縮性混合層流れをマッハ数と初期じょう乱を変えて計算した.現状では,衝撃波からの数値的乱れを除くことができず,データベースの構築にいたっていない.3.圧縮性湿り蒸気流に対し,二相流の状態方程式と音速を定式化,高解像スキームを開発,相変化モデルを用い,タービン翼列流れを解析した.さらに非平衡凝縮,速度非平衡を考慮.4.乱流数値解析のための格子自動形成法を目的に,三次元表面非構造格子形成の新しいアルゴリズムを開発し,またデロ-ニ-分割を基本とした空間格子形成アルゴリズムを考案した.5.ボルツマン方程式のモンテカルロ直接法を用いて,テイラー・クエット乱流を実現する研究を行った.高レイノルズ数を実現するために,内筒の回転速度を増したところ,圧縮性の影響が顕著となり流れの不安定性が消滅することが分った。気体の圧力を上げて乱流を実現する研究も行っている.6.数値シミュレーション,特に乱流解析の数値データ可視化のあるべき姿を検討し,その結果を活かした後処理ソフトウェアモデルを構築した.試作ソフトモデルは利用者の評価をもとに,機能などの不備な点の拡充を図っている.

1.3次のChakravarthy-Osherスキームに補正項を加え高次にするときに、解は不安定になる傾向にある。この不安定性を、曲率をMINMOD関数で制限し、変曲点が現われないようにすることによって除去した。2.有限要素法によって円柱まわりの流れを3次元的に解析し、実験に良く合う抗力を求めた。8接点アイソパラメトリック要素と、ガウス求積法の代わりに解析的手法を使用。円柱後方に縦渦を確認することができた。3.層流から乱流への遷移、発達した乱流の直接数値シミュレーションをもとに、空間6次精度以上で打切り誤差が流れ場に影響しなくなり、スペクトル法で計算したものに遜色のない結果の得られることを確認した。4.非定常圧縮性流れ問題のための領域分割陽的時間分割積分法を開発した。この方法は、構造格子または非構造格子に対し、セルグループごとに異なる適切な時間間隔を用いることにより計算効率を上げるものである。5.3次元非構造格子を形成するために、まず物体表面に直接法で表面曲率を考慮して三角形格子を形成、デロ-ニ-分割にもとずき四面体格子を形成、またプリズム/四面体ハイブリッド格子の自動形成法を研究した。6.ボルツマン方程式のDSMC法により、乱流研究のため、テイラー・クエット流れを計算した。現在まで周回するテイラー渦を伴う3次元層流を得ることができたが、更に密度をふやし完全乱流の実現を目指している。7.「何を、どこを見るべきか?」を判断してくれるインテリジェントな可視化処理システム、feature probeを開発した。スカラー量の極値、その最大勾配、ベクトル量の焦面、鞍点、ノードなども表示できる。高精度スキームで、高迎角翼まわりの流れ、遷音速タービン翼列流れ、衝撃波の入射する極超音速鈍頭物体まわりの流れなどの衝撃波と渦を含む非定常流れ問題を解き、流れ現象の詳細を明らかにした。
新規光機能性周期構造の作製とフォトニック結晶への応用

当研究グループでは,高分子薄膜をキャスト法によって作製するプロセスによりハニカム等の周期構造がサブマイクロからマイクロスケールで簡便に作製できることを既に報告している.このハニカム構造はフォトニック結晶に代表される新規光機能材料へ応用できると考えられる.第一段階として,ハニカムの空洞部分に微粒子を埋め込むことで高効率発光素子ができると考え,希土類イオンを導入した発光性の単分散微粒子作製および微粒子の細孔への導入を検討した.希土類イオンは有機発光体と比較して発光バンドが強くかつその半値幅が狭いという特性を有している.なお本研究で行う材料の作製は,自己組織化というボトムアップ的手法に基づいている.微粒子作製は二種類の方法を採用した.一つは希土類錯体モノマーを合成後,ラジカル分散共重合する方法である.もう一つはポリマーと希土類錯体の混合溶液へ貧溶媒を滴下する方法である.両手法の採用により,多様な粒径の単分散性微粒子を作製できた.蛍光顕微鏡観察により希土類錯体が各微粒子に導入されたことが分かった.さらに微粒子の発光特性は元の錯体のものと一致した.次に微粒子の水分散液をハニカムフィルムにキャストする手法により,ハニカムの空孔に微粒子を導入した.ユウロピウムおよびテルビウム錯体をそれぞれドープした微粒子を混合して空孔へ導入し,顕微分光法で発光強度比を比較することにより,空孔の番地決めが可能になることを示唆する結果を得た.なお空孔の番地決めには希土類イオンの強く狭い発光バンドという特性が必要であった.以上まとめると,希土類イオンの発光特性を導入した微粒子の作製に成功し,ボトムアップ的手法でハニカムフイルムとの複合体構造を作製した.また,希土類イオンの性質と組み合わせることで新たな発光体材料を作製できる可能性を示した.当該研究の成果は近日中に雑誌論文として発表する予定である.当研究グループでは,高分子薄膜をキャスト法によって作製するプロセスによりハニカム等の周期構造がサブマイクロスケールで簡便に作製できることを既に報告している.このハニカム構造はフォトニック結晶に代表される新規光機能材料へ応用できると考えられる.第一段階として,ハニカムの空洞部分に微粒子を埋め込むことで高効率発光素子ができると考え,ユーロピウム(III)(以下Eu)およびテルビウム(III)(以下Tb)錯体を導入した発光性の単分散微粒子作製を検討した.希土類金属イオンは有機発光体と比較して発光バンドが強くかつその半値幅が狭いという特性を有し,かつ化学的に比較的安定であるため,広範な分野で既に用いられている.なお,希土類金属を含む高発光性ナノ材料の系統的作製研究は過去報告例がほとんど無い.微粒子作製法であるが,まず重合部位を有する脂溶性希土類錯体モノマーを合成し,これをスチレン等の脂溶性モノマーと混合後,ラジカル分散共重合する方法を採用した.得られた微粒子の粒径分布等の形状観察を光学顕微鏡および走査電子顕微鏡で行った.サブマイクロからマイクロスケール径の微粒子を得ることができた.希土類錯体とポリスチレンなどのマトリックスポリマーとの組み合わせを検討することで,ほぼ球状の単分散性ポリマー粒子を得ることができた.また,紫外光で励起することでほぼ全ての微粒子から発光していることが蛍光顕微鏡により観察された.微粒子のガラス基板上での発光スペクトルは,対応する希土類錯体の希薄ベンゼン溶液での発光スペクトルとほぼ一致した.すなわち,EuおよびTb錯体に由来する約10nmという狭い半値幅の発光特性を各微粒子に導入できたことが分かった.以上まとめると,Eu・Tbイオンの発光特性を導入した微粒子の作製に成功し,これら粒子の作製法としてボトムアップに該当する本手法が有効であることを示すことができた.今後,他の希土類金属への応用および周期構造への微粒子組み込みを検討する予定である.当研究グループでは,高分子薄膜をキャスト法によって作製するプロセスによりハニカム等の周期構造がサブマイクロからマイクロスケールで簡便に作製できることを既に報告している.このハニカム構造はフォトニック結晶に代表される新規光機能材料へ応用できると考えられる.第一段階として,ハニカムの空洞部分に微粒子を埋め込むことで高効率発光素子ができると考え,希土類イオンを導入した発光性の単分散微粒子作製および微粒子の細孔への導入を検討した.希土類イオンは有機発光体と比較して発光バンドが強くかつその半値幅が狭いという特性を有している.なお本研究で行う材料の作製は,自己組織化というボトムアップ的手法に基づいている.微粒子作製は二種類の方法を採用した.一つは希土類錯体モノマーを合成後,ラジカル分散共重合する方法である.もう一つはポリマーと希土類錯体の混合溶液へ貧溶媒を滴下する方法である.両手法の採用により,多様な粒径の単分散性微粒子を作製できた.蛍光顕微鏡観察により希土類錯体が各微粒子に導入されたことが分かった.さらに微粒子の発光特性は元の錯体のものと一致した.次に微粒子の水分散液をハニカムフィルムにキャストする手法により,ハニカムの空孔に微粒子を導入した.ユウロピウムおよびテルビウム錯体をそれぞれドープした微粒子を混合して空孔へ導入し,顕微分光法で発光強度比を比較することにより,空孔の番地決めが可能になることを示唆する結果を得た.なお空孔の番地決めには希土類イオンの強く狭い発光バンドという特性が必要であった.

以上まとめると,希土類イオンの発光特性を導入した微粒子の作製に成功し,ボトムアップ的手法でハニカムフイルムとの複合体構造を作製した.また,希土類イオンの性質と組み合わせることで新たな発光体材料を作製できる可能性を示した.当該研究の成果は近日中に雑誌論文として発表する予定である.
超高精度光ファイバ歪センサによる多相流体存在下の岩盤挙動評価の新展開

本研究では、われわれが今まで開発を継続してきた数ナノストレインの歪計測分解能・数十Hzの時間分解能を持つ超高精度光ファイバ歪センサを用い、特に、多相流体が存在する系を対象とした岩盤挙動評価の新たな展開を図ることを試みた。そのために、原位置試験並びに室内実験を実施し、原位置試験では、空間・時間スケールの違いに応じた岩盤挙動の特性について詳細な検討を行った。また、室内実験では、極めて遅い流れの条件下における多相流れに伴う特徴的な岩石変形現象を明らかにした。今年度は、本研究で目標としている超高精度光ファイバ歪センサを用いた多点同時計測の実用化に向けて、より適切な計測方法の検討を試みた。具体的には、半導体レーザもしくはファイバレーザを用いた波長線形掃引法と光干渉法の各々の方法について、予察的室内実験を海外共同研究者の研究室と共同で実施した。また、東京大学地震研究所油壷地震観測壕での超高精度光ファイバ歪センサ(炭素繊維強化プラスチックを用いた設置システムを適用したもの)計測を継続して実施した。このデータに関しては、海外共同研究者のチーム並びに本研究に参画する国内研究者の両者がデータをリアルタイムでモニタリングできるように、データ転送システムを整備した。東京大学地震研究所油壷地震観測壕での計測結果の評価に向けては、観測壕内及び周辺の地質調査を行い、岩盤中の亀裂・断層の分布を含む地質構造の把握に努めた。室内実験系への超高精度光ファイバ歪センサ導入に関しては、予想外の実験装置の故障等があり、当初達成目標としていた計測系の導入にはいまだ至っていない。ただし、その間も、他の実験装置を利用し、特に、きわめて遅い流量条件下での多相流体挙動における変形過程についてのデータ取得を行い、現在一般的に用いられている多孔質媒体中の多相流体挙動ー変形過程連成過程モデルでは、観測された現象を説明できない可能性が高いことを把握した。この点は、今後、その詳細な理解に向けた検討を進めることが重要な課題であると考えている。研究実績の概要のところでも述べたように、予想外の実験装置の故障等があり、また、その修理・調整に時間がかかったため、室内実験に関しては、最初に想定していたよりも研究の進捗は少し遅れていると言わざるを得ない。ただし、その間も、今回開発している超高精度のセンサを利用することはできていないが、きわめて興味深い現象の確認をしており、今後、新たにその現象の理解を深めるための研究を進めていくことが有意義であると考えている。原位置計測に関しては、現時点では順調に計測が進められていると判断している。今年度は、昨年度に引き続き、東京大学地震研究所油壺地震観測壕を研究サイトとして、超高精度光ファイバ歪センサによる計測を実施した。その中で、原位置計測系のレーザの劣化に伴う再調整を実施するとともに、計測システム自体が発生する熱による計測環境変化を制御するためのシステム改良を行い、より安定した計測を継続的に行うことを可能とした。また、昨年度構築したデータ転送システムを安定して運用することを通し、海外共同研究者の研究室とデータ共有をし、更なる精度向上に向けた技術検討を行った。室内実験に関しては、昨年度まで実施してきた、極めて遅い流量条件下での多相流体挙動における岩石の変形挙動の理解に関して、実験結果と既存物理モデルに基づく数値解析との比較を通した検討を行った。その結果、この問題のさらなる理解に対しては、偏差応力の影響についても検討すべきであると考えるにいたり、そのための実験手法の検討を行うとともに、予察的な実験を行い、最終年度の室内実験において、データ取得が可能であるとの見通しを得た。データ解析に関しては、光ファイバ歪センサによる計測を行っている地点で並行計測が行われている石英管伸縮計データに加え、地域周辺のGNSSネットワークデータを用いた岩盤歪挙動のスケール依存性について検討を行うことが有意義であると判断し、その検討を開始した。なお、それに加え、海洋潮汐や大気圧変動、降雨等気象条件に伴う岩盤変形に関してもデータ解析を実施し、原位置計測データから得られる岩盤物性に関わる情報を抽出するための検討を進めた。原位置計測に関しては、安定したデータを継続して取得することができており、また、並行観測データや、大スケールの変形情報との比較を行うことが始められており、当初の目的である空間・時間スケールの違いに対するデータの取得が可能となってきている。このことから、研究は順調に進展していると判断できる。室内実験に関しては、装置が抱える問題に鑑み、当初の目的であった実験系構築に注力するのではなく、昨年度明らかになった極めて遅い流体流動条件下で見られる現象にターゲットを当てることを通して、研究課題に迫ることが適切であると判断されたために、方向性の一定程度の変更を行った。その結果、研究期間内に岩石変形に関して設定した当初の課題に対する議論をより深められる見通しが立ったと考えており、こちらも研究はおおむね順調に進展していると判断した。本研究の最終年度として、東京大学地震研究所油壺地殻変動観測所観測壕を利用し、継続して開発を行っている超高精度光ファイファイバ歪センサを用いた不飽和岩盤挙動の高精度計測を安定的に実現させることに成功した。また、歪センサ自体に関しては、さらなる高度化を行い、最終的に、0.01ナノストレインの分解能を持ち、かつ、地震動も捉えることができる能力を持つセンサを作成することに成功した。計測されたデータの評価に関しては、油壺地域周辺のGNSSネットワークのデータを利用した広域地殻歪に関する時系列データについての解析を行い、油壺地殻変動観測所観測壕での計測データとの比較検討を行った。

特に、時系列的な歪の主軸方向の変化等に着目した解析を行い、岩盤挙動のスケール依存性や、大規模地質構造の影響について検討を行った。ローカルスケールでの変形の観点からは、油壺地殻変動観測所観測壕での計測データと気象データ、海洋潮汐データとの比較を行い、岩盤への荷重条件に伴う変形挙動について詳細な検討を行った。室内実験に関しては、岩石試料に対して、様々な偏差応力を発生させたもとで変形並びに流体流動に関する計測を行い、実験的な観点から、非弾性的な挙動の発生と、岩石中の流体挙動評価に用いるパラメータの変化との関連について詳細なデータを取得するとともに、議論を深めた。これらの成果については、今後学会等で発表をする予定にしており、そのための最終取りまとめを行った。本研究では、われわれが今まで開発を継続してきた数ナノストレインの歪計測分解能・数十Hzの時間分解能を持つ超高精度光ファイバ歪センサを用い、特に、多相流体が存在する系を対象とした岩盤挙動評価の新たな展開を図ることを試みた。そのために、原位置試験並びに室内実験を実施し、原位置試験では、空間・時間スケールの違いに応じた岩盤挙動の特性について詳細な検討を行った。また、室内実験では、極めて遅い流れの条件下における多相流れに伴う特徴的な岩石変形現象を明らかにした。室内実験に関しては、装置が安定して運用できるようになるためのさらなる修理・調整が必要であるために、それ以外の研究テーマにより注力をし、次年度以降の研究を進めざるを得ないと考えている。なお、研究全体としては、初期のもくろみに加えて、新たな成果も得られつつあり、実験装置の状況等を注意深く確認しつつ、今後も研究を遂行する予定にしている。今年度の一定程度の方針変更と、今までの成果に基づき、今後は、原位置計測をさらに継続するとともに、光ファイバ歪センサ、石英管伸縮計、GNSSネットワークデータを用いた解析を行うこととする。また、室内実験に関しては、様々な偏差応力下での変形並びに流体流動の計測を行うことを通し、岩石の挙動に関する理解を深める。これらの研究を取りまとめることにより、研究を完成させる。28年度が最終年度であるため、記入しない。地圏環境システム学28年度が最終年度であるため、記入しない。
多核細胞における核選択的な遺伝子発現制御機構の解明

神経筋接合部(NMJ)は骨格筋収縮の運動神経支配に必須のシナプスであり、哺乳動物では各筋管の中央部のみに形成される。これは多核細胞である筋管において、NMJ構成因子の遺伝子発現が中央部の核に選択的であることに起因する。当該発現制御にはNMJ構成因子である受容体型キナーゼMuSKが必要であるが、その分子機構は未解明である。本研究では、NMJ構成因子であるDok-7が例外的にMuSKによる核選択的な発現制御を受けないことに着目し、その転写制御機構の解明を進めた。神経筋接合部(NMJ)は骨格筋収縮の運動神経支配に必須のシナプスであり、哺乳動物では各筋管(筋線維)の中央部のみに形成される。これは多核の単一細胞である筋管において、NMJ構成因子の遺伝子発現がその中央部の核に選択的に起こることに起因する。胚発生後期での当該発現制御はNMJ構成因子である受容体型キナーゼMuSKによって支配されるが、その分子機構は未解明である。そこで、本研究では、同じくNMJ構成因子であるDok-7が胚の発生中期までは他のNMJ構成因子と同様の発現パターンを示しながらも、例外的に、胚発生後期のMuSKによる核選択的な発現制御を受けないと言う独自の知見に立脚し、Dok-7と他のNMJ構成因子の発現制御機構を比較、検討することにより、MuSKによる核選択的な転写制御機構の解明を目指した。まず、Dok-7遺伝子の転写制御領域の解析を進めたところ、筋芽細胞から筋管細胞への分化に応じて亢進する転写活性は当該遺伝子の転写開始点からその上流3000残基程度の領域に保持され、その一部は転写開始点の上流50残基の領域にも保持されていることが判明した。しかし、基本転写因子Sp1以外の自明な標的配列は認められず、また、Sp1とその標的配列を介した転写制御は筋芽細胞と筋管細胞において有意の差を示さなかった。他方、骨格筋特異的にDok-7を過剰発現することでNMJ構成因子の遺伝子発現が増強しているトランスジェニックマウスの筋組織にて高発現している転写制御因子として、既知のErmを含む複数の候補因子を同定したが、上記の転写制御領域(転写開始点の上流50残基)に結合するものは未同定である。現在、当該制御領域と他のNMJ構成因子の転写制御領域の比較により、いずれか一方のみにその標的となり得る配列をもつ転写制御因子群に的を絞り、筋管における部位特異的な発現との関わりを検討している。神経筋接合部(NMJ)は骨格筋収縮の運動神経支配に必須のシナプスであり、哺乳動物のNMJは各筋管(筋線維)の中央部のみに形成される。胚発生の後期におけるこのような発現制御はNMJ構成因子の1つである受容体型チロシンキナーゼMuSKによって支配されるが、その分子機構は未解明である。そこで、本研究では、同じくNMJ構成因子であるDok-7がマウスの発生中期までは他のNMJ構成因子と同様の発現パターンを示しながらも、例外的に、発生後期のMuSKによる核選択的な発現制御を受けないと言う独自の知見に立脚し、Dok-7と他のNMJ構成因子の発現制御機構を比較、検討することによって、MuSKによる核選択的な転写制御機構の解明を目指す。本年度の研究においては、まず、Dok-7遺伝子の転写制御領域の解析を進めたところ、筋芽細胞から筋管細胞への分化に応じて亢進する転写活性は当該遺伝子の転写開始点からその上流3000残基程度の領域に保持され、その一部は転写開始点の上流50残基の領域にも保持されていることが明らかになった。また、骨格筋特異的にDok-7を過剰発現することでNMJの構成因子の遺伝子発現が増強しているトランスジェニックマウスとDok-7の欠失によってNMJを失ったノックアウトマウスを用いた解析から、前者に特異的に高発現している転写制御因子として既知のErmを含む複数の候補因子を同定した。現在、NMJの形成過程におけるこれら候補因子の発現動態の解析を進めると共に、我々が同定したDok-7の転写制御領域と他のNMJ構成因子の転写制御領域の比較により、前者のみに存在しない、もしくは、それのみに存在する配列とそれらの配列を標的とする転写制御因子のリスト化を進めている。神経筋接合部のオミックス解析によるNMJ関連転写制御因子のリスト化は計画の枠を越えた進展と言えるが、マウスを用いた解析については若干の遅れがあるため。本年度に詳細な解析を進めたDok-7の転写制御領域と他のNMJ構成因子の転写制御領域ついて、前者のみに存在しない、もしくは、それのみに存在する配列とそれらの配列を標的とする転写制御因子に関する研究を推進する。

本年度においては、筋管中央部での核選択的な転写制御を担う塩基配列の候補について、それらの転写制御機能に関するマウス個体レベルでの解析が未了であった。そこで、次年度の研究費を使用し、この未了分の解析を実施する。その他の研究計画に特筆すべき変更はない。
若年認知症を親に持つ子どもへの支援システムの構築

若年認知症(EOD)の親を持つ子どもが親を受容する過程を明らかすることを目的に、若年認知症を親に持つ子ども10名に半構造的インタビューを行い、質的帰納法で分析した。子どもが親を受容した過程は、ショック、戸惑い、受容の兆し、新たな関係の構築、共に歩むであった。子どもたちは、認知症と診断されたショック、親の言動の変化や対応がわからずに戸惑うことが長期間続くが、親の様々な言動は「病気だから仕方がない」と諦める気持ちを契機に気持ちを切り替え、現実を受け入れることで親の病気によるプラス面(親の軌跡や家族への影響)が考えられ、新たな関係を形成して共に歩むことを志向し、次第に受容する過程が明らかになった。成果1:子どもが若年認知症の親を受け入れるプロセス<目的>若年認知症の親を持つ子どもが親を受け入れるプロセスを明らかにすることである。<方法>対象者は、若年認知症と診断された親を持つ子ども6名である。インタビュー内容は、これまでの軌跡、診断時の思い、自分との関わり、親の疾患への思い、親への思いについて一人60分90分程度の半構造的インタビューを行った。<分析>録音テープやメモから作成した逐語録を繰り返し読み、文章の意味が読み取れる1文ずつコード化し、各コードを抽象化してカテゴリを作成した。<倫理的配慮>対象者に研究の趣旨等の説明を行い、同意を得て実施した。<結果>性別は女性4名、男性2名、続柄は父親3名、母親3名、診断から平均6.2年経過していた。子供が若年認知症の親を受け入れるプロセスは、1【ショックの時期】これまでできたことができなくなる親の姿や自分の誤認と遭遇し、病気の告知や治らない病気であることから目の前が暗くなるほどのショックを感じる時期である。2【戸惑いの時期】BPSDへの対応や親との関わり方が分からない。親の存在が揺るぎなどが生じ、戸惑う時期である。3【気持ちの切り替えの時期】病気だから仕方がない、親への感謝を契機に受容する気持に発展する。4【新たな関係を構築する時期】病気による親の新たな一面の発見や病気がもたらす家族の絆など肯定的な側面を認めることで新たな親子関係性を構築する時期である。5【共に歩むことを志向する時期】この時期は親の病気を踏まえて、自分が後悔しないためにできることをすることを志向する時期である。この結果から、若年認知症の親を持つ子どもは葛藤を繰り返しながら、次第に親を受容していくのかが示唆された。今後はこの受容プロセスをに応じて、専門職者がどのように介入や支援をしていくのかを検討する意味で大きな意義があると考える。<成果>1.認知症者を親に持つ子どもの認知症者への心情【背景】若年認知症者を親に持つ子どもたちは、就職や結婚、子どもの発達環境や生育、遺伝など配偶者とは異なるさまざまな問題を抱えていることが多い。本研究は、若年認知症者を親に持つ子どもが認知症である親に対する情動(喜怒哀楽)について検討することを目的とした。【研究方法】対象者は、若年認知症と診断された親を持つ子ども5名。データは一人90分程度の半構造的にインタビューを行い、診断時の思いや診断後の親への関わり、親に対する思い等について聞いた。【分析方法】逐語録を作成、質的帰納法を用いて分析した。【倫理的配慮】大学の倫理委員会の承諾および事前に研究の趣旨、プライバシーの保護、途中でもやめれることなどを説明し、文書で同意を得た。【結果&考察】対象者の年齢は30歳代、女性が3名、男性2名であった。親の発病年齢は58.3歳であった。親【結果&結論】対象者の年齢は30歳代、女性が5名であった。親への心情につては、カテゴリとして【返礼・感謝】、【距離感】、【現実を認める辛さ】、【サポート】の4カテゴリと10のサブカテゴリが抽出できた。この結果から、若年認知症者を親に持つ子どもの心情は、これまで育ててくれた親への感謝や返礼がある一方で、疾患によるこれまでの親とは異なる言動をする親への関わり方、変わりゆく親の現実を認めたくないという心情の中で葛藤が生じていると考えられる。今後は、若年認知症者を親に持つ子どもに対するカウンセリングや思いを聴く場を提供するなどのサポートが必要であることが示唆された。成果