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地域医療を支える外来看護婦の業務に関する研究

地域医療を考える上で、地域の中核となる病院医療の充実は欠かせない。なかでも外来医療は、地域医療と密接に関わり、地域医療を支援する役割が期待さえている。また医療への関心が高まるなか、入院期間だけではインフォームド・コンセントが困難な状況が増えてきており、外来での対応が待たれている。しかし、医療の高度化・専門化、入院期間の短縮化を受けて外来医療は過密化し、医療者と受診者がもつ情報は、質・量ともに大きくなるという情報の非対称性が強まる傾向がある。したがって、外来医療の現場で、受診者が自身の状態を理解し、納得して受領できるよう支援するシステムを整備する必要がある。そこで本研究は、受診者の理解・納得を支援する活動のひとつとして、外来部門の看護婦による相談機能と情報提供の強化を計画し、医療者と受診者がもつ情報の非対称性を是正する可能性を探ることを目的とした。なお、受診者の相談者を看護婦としたのは、相談内容を受診者が納得できるものとするには、時間も回数も多く取る必要があるため、診療に多くの時間を割かれる医師よりも看護婦の方が適当なことも多いと考えたからである。そして、平成9年度は外来看護業務の実態分析、および相談サービス拡充に関する外来看護婦の意識調査を行い、外来看護婦が相談者としての役割を担うためには、現状の診療の支援業務を整理し、相談のための時間を作る必要はあるが、看護婦自身、相談業務を充実させる必要性を高く認識しており、その実施に向けて検討することは可能であることが明らかとなった。平成10年度・11年度は、具体的なサービス提供に向けて、乳がん手術を受けた外来通院中の患者に面接し、どのような相談サービスが求められているかを検討した。その結果、患者は治療方法を理解・納得するまでに多大なエネルギーを費やしていることが明らかとなり、患者の理解・納得を支援するためには、治療の経過にともない変化する、患者の気持ちや状況に応じた相談や情報提供を重点的に行うことが有効であることが示唆された。本年度は,地域医療を支援する医療機関として期待される自治体立病院6施設の外来診療部門に勤務する看護婦を対象として,外来看護業務の実態分析と看護婦の相談業務に対する意識調査を実施し,看護婦による外来相談サービスの効果と医療サービス効率化に関する研究を行った。外来看護業務の実態分析(240件)からは,看護婦は勤務時間の80パーセント近くを,外来診療の円滑化および補助に関する業務に費やしており,相談サービスに関連する業務を行っている時間は,わずか数パーセントに過ぎないことが明らかとなった。この背景には,各施設ともに外来診療が日中の限られた時間内に行われているため,受診者の集中が起こり,それへの対応として受診者の診療は,受付,診察,検査等は一連の流れではなく,寸断される形式で行われ,結果として一人の受診者に対して何人もの看護婦が対応せざるを得ないという現状がある。看護婦の相談業務に対する意識調査(292件)からは,外来診療部門で勤務する看護婦は,看護婦による外来相談サービスの必要性に関して,かなり高く認識しており,この傾向は看護婦が受診者の医療サービスに対する情報不足を高く認識していることと関連していることが明らかとなった。また,相談サービスを実施する看護婦の能力を,相談サービス実施にあたっての学習の必要性および実施に対する不安の程度からみたところ,多くの看護婦が相談サービス実施に関する自分の能力を低く認識していることが明らかとなった。

今後はこの基礎研究をもとに,具体的な疾患をもつ外来受診者に対して,外来看護婦がどのような相談サービスを実施できるのかを,受診者への面接調査も含めながら研究していく予定である。平成9年度に行った外来看護業務の実態分析および外来看護婦の相談サービスに関する意識調査から、外来看護の相談機能の強化によって、医療における情報の非対称性の是正の可能性が認められた。そこで平成10年度は、入院前の情報提供に焦点をあて、がん専門病院で乳がん手術を受けた患者を対象に、ふりかえりの面接調査を行った。面接は、身体の異常を認知したときから、がん専門病院に入院するまでの期間を時間軸として、患者のとった行動とその時点での心理、およびそれらがその後の医療に及ぼした影響を探ることを目的として、半構成的手法で行った。現在10名の面接内容の分析から、インフォームド・コンセントにいたる過程において、個別的で適切な情報が、心情的な配慮のもと提供されることの重要性が浮き彫りにされた。すなわち、医療者と患者との情報の非対称性は、医療に関する情報が氾濫するなか、量だけではなく質の面においても是正する必要性が高いことが示唆された。また、情報提供に際しては、患者の背景を理解しておくだけでなく、インフォームド・コンセントにいたる過程のどの時点に現在位置しているのかを見極めながら、心情的な配慮のもと行うことの重要性があらためて明らかとなった。なお、入院前の不安に対しては、個々のサポートシステムを活用して対処されていたが、入院日の連絡が前日であるという現在のシステムは、患者にとっては対処できない問題であり、早急な改善が求められていた。また、入院前後に行われる化学療法・放射線療法の副作用に対しては、個人差の大きいこともあって、詳細な症状を説明することは難しいが、患者にとってはもっとも具体的な情報を求める事項のひとつであった。副作用に関する情報提供は、患者の不安の軽減をはかるだけでなく、その後の治療へのスムーズな導入を可能にすると考えられる。したがって今後、医療サービスの観点からも病院の関係者とともに、その具体的な展開について、調査研究を検討する予定である。地域医療を考える上で、地域の中核となる病院医療の充実は欠かせない。なかでも外来医療は、地域医療と密接に関わり、地域医療を支援する役割が期待されている。しかしながら、入院期間の短縮化にともない外来医療は高度化・専門化し、外来医療を支援する業務は質・量ともに増大することが予測される。その一方で、これらの病院医療は、受診者の大病院指向を受けて、さらなる過密化が起きている。この大病院指向は、より良い医療を求める受診者の多くが、多くの情報が氾濫する中、病院の規模に安心を求めた結果とも考えられる。したがって外来医療の現場で、受診者が高度化・専門化する医療を理解し、納得して受療できるような支援システムを整備する必要がある。この受診者を支援する活動のひとつとして、外来部門の看護婦が相談機能を充実させることを計画した。なお、受診者の相談者を看護婦としたのは、相談内容を受診者が納得できるものとするには、時間も回数も多く取る必要があるため、診療に多くの時間を割かれる医師よりも看護婦の方が適当なことも多いと考えたからである。そこで、平成9年度は外来看護業務の実態分析、および相談サービス拡充に関する外来看護婦の意識調査を行った。
連続繊維補強材の定着を確保したコンクリート造及び組積造壁の革新的補強方法の開発

壁板に格子を描き、各格子点に小さな穴をあけ、繊維ストランド東を縫付けるように取付けていくことにより、連続繊維補強材の定着を確保したコンクリート造及び組積造壁の新しい補強方法を提案した。繊維ストランド東の端部は、柱のせん断補強を兼ねてフープ方向に巻きつけて定着した。先ず、RC造耐震壁に適用した。実験の範囲内で、せん断耐力および変形限界が補強量に比例して増加した。補強効果が得られるメカニズムを考察した結果、壁板コンクリートに対する拘東効果が大きいことが分かった。次に、インフィルブロック壁に適用した。補強繊推量を増やしても、穴あきブロック壁体の耐力増加は殆ど期待できないが、僅かの補強量で、ブロックが破壊して耐力低下を開始するまでの変形が増大し、大変形時まで耐力低下が徐々に起こるようになる効果が期待できることが分かった。インフィルブロック壁をCFシートで筋交状に補強する方法が提案されている。筋交い効果で耐力増加は大きくなるが、ブロック壁体の補強効果が得られず、ブロックの破壊が始まると、無補強壁と同じように耐力低下していくことが分かった。CFシートを筋交状に取付けて耐力増加を図るよりは、本研究で提案する方法で、大変形時まで耐力低下が徐々に起こるようにしたほうが得策といえよう。さらに、本研究で提案する方法によれば、面外方向の力を受けても、ブロックが柱と一体化されているために、ブロックが崩壊することがなくなり、建物が倒壊に到る危険を減らすことができると思われる。本研究では模型試験体で実験を行っ七いるが、穴あきブロックを組積して造るインフィルブロック壁の基本的な性状を把握できたと思われる。本研究で提案した方法を、実際のインフィルブロック壁に適用していくために、補強効果を評価して補強量を決めていく手順と方法を示すことができた。壁板を格子に分割し、各格子点に小さな穴を開け、アラミド繊維ストランド束を縫付けていくことにより、定着を確保したバンドを形成してひび割れの開口を拘束する補強方法を提案し、模型試験体の製作を兼ねて施工性の検討を行った。壁板周辺で繊維束を定着しなければならないが、繊維束を重ね合わせて継手を設けるよりも、柱のせん断補強を兼ねてフープ方向に巻きつけるのが有効であった.先ず、5体の模型実験を行い、既存RC耐震壁の耐震補強および地震被害を受けたRC耐震壁の補修・補強の両方に効果があり、せん断耐力および変形能力が向上することを確かめた。地震被害を受けたRC耐震壁では、剛性も回復することがわかった.次に、補強繊維量による補強効果を定量的に把握するために、補強量をパラメータとした4体の模型実験を行い、実験の範囲内で、せん断耐力および変形限界が補強量に比例して増加することを確かめた。壁板に取り付けた補強繊維束のひずみを測定し、せん断力伝達機構を表現できるマクロモデルを仮定して、補強効果が得られるメカニズムを考察した結果、圧縮応力を受ける壁板コンクリートの拘束効果が大きいことが判明した。鉄筋コンクリート造耐震壁あるいはインフィルブロック壁の補強に適用し易いように、次のフェーズの準備として、CFシートを元材料とする新しい改良型CFアンカーを試作し、基本性能を明らかにする要素実験を実施した。CFシートから製作することによって施工性が大きく改善され,接着面積を容易に確保でき大きな耐力を得ることが可能であることがわかったが、樹脂の含浸状態が耐力に大きく影響することから、安定した耐力を得られる仕様に改善していくことが今後の課題である。

繊維ストランド束を壁板に縫付け、柱のせん断補強を兼ねて柱に巻きつけて定着する方法をインフィルブロック壁の補強に適用するために、トルコで行われている補強方法の実験を中東工科大学にて見学した。これをもとに実験計画を作成した。穴あき模型ブロックを製作し、先ず3体のインフィルブロック壁の補強実験を行い、補強効果を確認した。次に、補強繊維のコストも考えてビニロン繊維ストランドを使用し、補強量を変動因子とした4体の実験を行った。穴あきブロックの組積造壁であると、RC耐震壁と違って本補強方法による壁板の耐力増加は小さいが、変形能力は補強繊維量に比例してRC耐震壁と同じように増大することがわかった。昨年度の力学モデルの修正を行い、補強効果の定量化を試みたが、さらにデータの蓄積が必要である。これまでの研究成果を第7回連続繊維補強コンクリートに関する国際シンポジウム(FRPRCS-7)で発表し、途上国の組積造壁の補強方法として明解な方法であるとの評価を受けた。鉄筋コンクワート造耐震壁あるいはインフィルブロック壁をCFシートで補強した場合の、CFシート端部の定着に用いる新しい改良型CFアンカーの基本性能を明らかにする要素実験を継続した。接着面積が大きくなる利点を生かし設計引張耐力の70%まで安定した耐力を得られるようになったが、さらに仕様の改善が必要である。テキサス大学オースチン校ファーガソン研究所にて、CFアンカーの応用について研究打合せを行い、CFアンカーがCFシートの剥離防止にも極めて有効であることを確認した。そこで、梁中央下端をCFシートで曲げ補強した定着領域にCFアンカーを取り付けた実験を実施した。その結果、CFシートが破断するまで、定着を確実にできることがわかった。今後、CFアンカーの位置と数を決める設計方法を開発する必要がある。次年度には、CFアンカーを含むCFシートによる補強、本補強方法とその他の方法の組み合わせ、簡便で安価な方法等を模索する一方、軸力の導入など実際の荷重条件に近づけて実験データの蓄積を図り、耐震補強設計方法のガイドラインを示す必要がある。これまで壁板に対する補強効果を確認するために、柱主筋量を多くして壁板の破壊が先行する実験を行ってきたが、実状に合わせて柱軸力を導入し、さらに柱主筋量を減じて、柱の曲げ降伏が起こる模型実験を実施した。使用繊維種類の影響を把握するために、アラミド繊維、ビニロン繊維および炭素繊維ストランドを使用した。補強繊維量を増やしても、穴あきブロックの組積造壁体の耐力増加は殆ど期待できないが、わずかの補強量で、ブロックが破壊して耐力低下を開始するまでの変形を増大させ、大変形時まで耐力低下が徐々に起こるようになる効果が期待できることが分かった。繊維ストランドによる穴あきブロック壁体の補強効果をモデル化し、平成17年度の実験結果も含めて、繊維ストランドによって補強したインフィルブロック壁の性状を説明することができた。インフィルブロック壁をCFシートで筋交い状に補強し、CFシートの端部を周辺フレームに定着する耐震補強方法の開発が中東工科大学で行われているが、この効果を検証するための模型実験を実施した。その結果、筋交い効果で耐力増加は大きくなるが、ブロック壁体の補強効果が得られないので、ブロックの破壊が始まると、無補強壁と同じように耐力低下していくことが分かった。
高還元力を高量子効率で生成する多段階電子移動機構の解明

植物から取り出された光化学系1反応中心について、以下の知見を得た。(1)近赤外領域での電荷分離ダイナミクスの直接測定:室温において、電荷供与体クロロフィルを直接励起して、電荷分離状態のみが吸収を示す波長において電荷分離の進行速度を精密に決定することができた。0.9ピコ秒(50%)と9-10ピコ秒(50%)の二つの時定数で増加することが示された。これは、これまでに精密に電荷分離ダイナミクスが分かっている紅色光合成細菌反応中心における電荷分離と同程度に高速である。電子供与体クロロフィルからの励起エネルギー移動が電荷分離と競合している光化学系1反応中心においては、電荷分離反応が本質的に紅色光合成細菌における電荷分離より数倍高速であることが分かった。(2)電子供与体クロロフィルの示す極短寿命過渡種の発見:720-750ナノメートル近辺では単量体クロロフィルの励起状態は小さな過渡吸収変化しか示さないにもかかわらず、電子供与体クロロフィルの励起状態は比較的大きな吸収変化を示し、かつ、その過渡吸収スペクトルが電荷分離状態のスペクトルとよく似ていることが分かった。これは、確かに電子供与体クロロフィルが二量体であること、および光励起と同時に電荷分離状態的な電子状態を形成していることを示唆している。(3)極低温における電子移動の観測:極低温において、励起エネルギー移動を抑制して、選択的に起こる電子移動の観測を試みたが、現在のところ実験結果の再現性が得られなかった。今後、可動光学系や還元条件の改良を行ないたい。(1)フェムト秒過渡吸収装置の高感度化:過渡スペクトル測定においてノイズレベルを3x10^<-4>(吸光度)にまで低減した。また単一波長で過渡吸収時間変化を調べる測定システムを追加設置して、ノイズレベルを1x10^<-4>(吸光度)まで低減した。(2)電子励起エネルギー移動の励起波長依存性:光化学系1反応中心のP700が選択励起された場合と短波長吸収クロロフィルが選択的に電子励起された場合では、エネルギー移動過程に著しい違いを見出した。短波長吸収クロロフィルが励起された場合、P700に比較的ゆっくりとピコ秒オーダーで励起移動が見られる。しかしP700が励起された場合、アンテナクロロフィルと考えられる短波長吸収クロロフィルまでのエネルギー移動は認めがたい。(3)電子移動速度定数の見積もり:(2)の成果を踏まえて、P700を選択的に励起した場合のみかけの電子移動速度を測定した。P700とその周りのクロロフィル間での電子励起エネルギーのやり取りを考慮すれば、P700からの電子移動の真の時定数は1ピコ秒以下であることが強く示唆された。これは、これまでに報告されている常温における光合成反応中心の最短の時定数よりさらに3倍以上も短い時定数であり、光合成の電荷分離の原理を理解する上で重要な知見である。(4)極低温測定の準備:極低温での過渡吸収測定のために、測定系の設計、製作を進めた。低速回転光チョッパー(1-2Hz)とそれに同期したデータ取り込みによって極低温における過渡スペクトル測定に最適なシステムが構築できるという基礎的な技術データを得た。
糖転移酵素の触媒機構の解明と糖鎖生物学への応用

N-アセチルグルコサミン転移酵素III(GnT-III)は糖タンパク質糖鎖のアスパラギン結合型糖鎖にバイセクティングGlcNAcと呼ばれるユニークな構造の形成を触媒する酵素であり、この構造が他の糖転移酵素の作用を抑制することから、GnT-IIIは糖鎖生合成を制御する鍵酵素と考えられている。本研究では、2価金属イオンの配位を通して触媒活性に必須な役割を担う二つのアスパラギン酸残基を同定した。さらに、この残基を部位特異的変異によって置換した不活性型変異体酵素を細胞へ導入することにより内在性GnT-III活性を特異的に阻害できることを見い出し、この変異体がドミナントネガティブの効果をもつことを実証した。これによって、細胞内糖鎖生合成のGnT-IIIによる制御をさらに詳細に検討できるようになり、また、これまで報告されているGnT-IIIの細胞導入による様々な生物学的な作用のメカニズムを研究出来るようになった。一方、これまでそれほど明らかになっていなかったGnT-IIIの酵素学的な性質についても検討を行った。その結果、この酵素がGlcNAcだけではなく、GlcやGalNAcも転移できることを示し、このような反応の速度論的な解析により、転移される単糖部分の2位のN-アセチル基の存在や4位の水酸基の配座などが、基質の結合段階ではなく、それに続く触媒過程において重要であることを明らかにした。GnT-IIIの基質特異性は、いわゆる基質の認識に依存するのではなく、化学的な過程に基質の構造要素を関与させることにより達成されていることが示唆された。N-アセチルグルコミサン転移酵素III(GnT-III)はアスパラギン結合型糖鎖のβマンノースにNーアセチルグルコサミン(GlcNAc)をβ1,4結合で転移する糖転移酵素である。転移されたGleNAcはbisecting GLcNAcと呼ばれ、この構造の付加により糖鎖の分岐が抑制されることから、アスパラギン結合型糖鎖の生合成はGnT-IIIによって制御されると考えられている。本研究では、GnT-IIIの触媒機構解明のため、活性に必須なアミノ酸残基の同定を行い、さらに、この不活性型変異体酵素の導入が細胞の内在性GnT-IIIの働きに及ぼす影響について検討した。ラットGnT-III、β1,4ガラクトース転移酵素およびカタツムリβ1,4GlcNAc転移酵素の一次配列をドットマトリックス解析により比較した結果、これら三者に共通な3つのアスパラギン酸残基を見い出した。GnT-IIIにあるこれらのアスパラギン酸(Asp-321,323,329)をアラニンに置換した変異体を作製しCOS1細胞に一過性発現させたところ、Asp-321およびAsp-323の変異体では活性が検出されず、これらのAsp残基は活性に必須であることがわかった。また、他の糖転移酵素の結晶構造のデータから糖供与体基質(糖ヌクレオチド)とともにマンガンに配位する残基であることが示唆された。これらの変異体を肝癌細胞に導入したところ、内在性GnT-IIIの活性が顕著に低下するとともに、これらの細胞ではbisecting GlcNAcをもった糖鎖がほとんど発現していないことがわかった。他のいくつかの糖転移酵素の活性やこれらによって合成される糖鎖構造には変化のないことから、GnT-III変異体の糖鎖合成系に対するドミナントネガティブ様の効果は特異的であることがわかった。
上皮成長因子(EGF)のヒト房水中における存在意義について

1、白内障手術時に採取された43眼(男性13眼、女性30眼、年齢75.0±8.1歳)の前房水中上皮成長因子(EGF)を、免疫酵素抗体法(EIA)により測定した。ヒトEGF標準品より得られた回帰分析の結果78pg/ml以上の濃度で測定可能であり、43眼中24眼で前房水中EGFは測定された。24眼のEGF濃度は911078pg/ml(平均277pg/ml)であった。検出限界以下であった19眼および測定された24眼について性別、年齢、眼疾患(緑内障)、全身疾患(糖尿病)との関連性について検討したが、有意の相関は得られなかった。2、13眼について、スペキュラーマイクロスコープによる中央部の角膜内皮形態(細胞数および面積)と前房水中EGF濃度との相関について検討した。13眼中8眼についてEGFは測定されたが、内皮形態との関連性を言及するに至らなかった。また否検出例と内皮形態に有意の相関を認めなかった。3、白内障手術時に切除された水晶体前嚢片からの水晶体上皮細胞の培養を試みたが、細胞増殖活性を測定するほどの細胞数を得る培養に至っていない。すなわち、ヒト水晶体上皮細胞のEGFレセプターの解離定数および数の測定に至っていない。4、細胞接着因子であるフィブロネクチン(FN)については、EIAにおけるヒトFN標準品の回帰分析の結果、20ng/ml以上の濃度で検出可能であった。54眼の前房水中FN濃度を測定したところ、42眼で測定され60.5±18.8ng/mlであった。房水中ヒトEGF濃度と他の成長因子(FGF、TGF-β)およびFN濃度との関連については、現在検討中である。
ヒト胎児期の化学物質の複合曝露における健康リスク評価方法の開発

1.臍帯における遺伝子発現のグローバル解析と化学物質曝露量評価:臍帯における遺伝子発現と化学物質曝露量との関連を母体環墳も含めて検討するため、双子5組の臍帯の化学物質曝露量評価と臍帯の遺伝子発現のグローバル解析を行ったところ、同一母体という環境因子は遺伝子発現を類似したものになることがわかった。臍帯静脈平滑筋細胞(HUVSMC)にポリ塩化ビフェニル(コプラナーPCB:PCB77およびPCB126,非コプラナーPCB:PCB153)や3-methylcholanthrene(3MC,ダイオキシン様物質)を作用させ、マイクロアレイで発現が変化する遺伝子をスクリーニング、RT-PCRで確認したところ、eNOSだけでなくNPPB,IL-6など血管再生にかかわる遺伝子の発現が低下しており、胎児の発育に影響が懸念された。2.臍帯の遺伝子発現を反映する臍帯構成細胞の検討:化学物質の影響はDNAのエピジェネティックに影響すると考え、in situ hybridization法および免疫組織化学法によりmRNAおよびタンパク質レベルのDNAメチル化酵素Dmntの発現を調べ、発現局在部位を明らかにした。3.曝露評価指標物質の検討:日本人のPCB曝露実態を明らかにするため、小児を含む406名の血中PCB濃度を解析したところ、母乳を飲む乳児で高く、その後体重の増加により低下したのち、成人ごろから年齢に応じて上昇していくことが分かり、PCBは塩素系化学物質曝露の指標となるのでリスク管理に重要なデータとなる。4.臍帯提供者の追跡調査の開始:産婦人科および小児科と連携し、臍帯提供者(新生児)をフォローアップシステムに登録し、出生時の健康状態および出生後最低3年間の追跡調査システムを構築した。1.臍帯における遺伝子発現のグローバル解析と化学物質曝露量評価:臍帯における遺伝子発現と化学物質曝露量との関連を、母体環境も含めて検討するため、双子5組の臍帯の化学物質曝露量評価と臍帯の遺伝子発現のグローバル解析を行った。化学物質の曝露量は、一絨毛膜性、二絨毛膜性を問わず双子間では曝露パターンが似通っていた。同じ臍帯の遺伝子発現をマイクロアレイによるグローバル解析を行い、グラスター解析で遺伝子発現の類似性を調べたところ、一絨毛膜性双子、二絨毛膜性双子、他人の順で遺伝子発現が似通っていた。現在、化学物質曝露と遺伝子発現の関係の解析を進めている。2.臍帯の遺伝子発現を反映する臍帯構成細胞の検討:臍帯における遺伝子発現が臍帯の構成細胞のどの細胞種(組織)の遺伝子発現をどの程度の割合で反映しているのかを検討するため、臍帯組織切片からレーザーキャプチャーマイクロダイセクション法を用いて分取する条件の検討を進めている。3.曝露評価指標物質の検討:公定法をベースに安価に血中総PCB濃度を測定できる系を開発し、200名以上の日本人の総PCB濃度を測定した。新法は精密分析と係数0.625で相関は0.996であった。ほとんどのヒトが新法で1ng/mL以下であった。年齢とPCB濃度に相関が見られ、出産経験のある女性は有意に濃度が低下していた。4.臍帯提供者の追跡調査の開始:産婦人科および小児科と連携し、臍帯提供者(新生児)をフォローアップシステムに登録し、出生時の健康状態および出生後最低3年間の追跡調査を開始した。

1.臍帯における遺伝子発現のグローバル解析と化学物質曝露量評価:臍帯静脈平滑筋細胞および臍帯静脈由来内皮細胞にポリ塩化ビフェニル(コプラナーPCB : PCB77およびPCB126,非コプラナーPCB : PCB153)や3-methylcholanthrene(3MC,ダイオキシン様物質)を作用させ、CYP1A1,eNOS遺伝子などの発現に及ぼす影響を調べた。コプラナーPCBは3MCに近い反応を示し、AhRの阻害剤α-naphthoflavoneやERの阻害剤ICI 182780で阻害されることから、AhRやERを介しているものと考えられた。2.臍帯の遺伝子発現を反映する臍帯構成細胞の検討:臍帯における遺伝子発現が臍帯の構成細胞のどの細胞種(組織)の遺伝子発現をどの程度の割合で反映しているのかを検討するため、臍帯組織切片からレーザーキャプチャーマイクロダイセクション法を用いて分取する条件の検討を進めている。トライアルとして精子形成細胞をその分化時期別に分取し解糖系酵素の遺伝子発現を調べたところ、精子形成時期に特異的に発現するバリアントの挙動を補足することができた。3.曝露評価指標物質の検討:小児の曝露実態を明らかにするため、小児の血中PCB濃度を測定した。授乳期間に応じてPCB濃度が高い傾向が見られ、母乳による乳児曝露の実態が明らかになった。また、成人では血中水銀濃度と血中PCB濃度にはある程度相関があることがわかった。4.臍帯提供者の追跡調査の開始:産婦人科および小児科と連携し、臍帯提供者(新生児)をフォローアップシステムに登録し、出生時の健康状態および出生後最低3年間の追跡調査を継続中。1.臍帯における遺伝子発現のグローバル解析と化学物質曝露量評価:臍膀帯静脈平滑筋細胞(HUVSMC)にポリ塩化ビフェニル(コプラナーPCB:PCB77およびPCB126,非コプラナL-PCB:PCB153)や3-methylcholanthrene(3MC,ダイオキシン様物質)を作用させ,マイクロアレイで発言が変化する遺伝子をスクリーニング,RT-PCRで確認したところ,eNOSだけでなくNPPB,IL-6など血管再生にかかわる遺伝子の発現が低下しており,胎児の発育に影響が懸念された。2.臍帯の遺伝子発現を反映する臍帯構成細胞の検討:化学物質の影響はDNAのエピジェネティックに影響すると考え,in situ hybridization法および免疫組織化学法によりmRNAおよびタンパク質レベルのDNAメチル化酵素Dmntの発現を調べた。3.曝露評価指標物質の検討:日本人のPCB曝露実態を明らかにするため,小児を含む406名の血中PCB濃度を解析したところ,母乳を飲む乳児で高く,その後体重の増加により低下したのち,成人ごろから年齢に応じて上昇していくことが分かり,PCBは塩素系化学物質曝露の指標となるのでリスク管理に重要なデータとなる。
光の後方強調散乱を用いたCVD薄膜プロセスの実時間モニタリング装置開発

平成10-11年度において、光の後方強調散乱現象を用いた実時間モニタリング装置を開発するため基礎的研究を行った。光の後方散乱計測実験システムを製作するとともに、不規則表面・薄膜からの光散乱特性を解析するための理論的研究を行った。まず、半導体レーザーとハーフミラー、可変減衰器、ビデオカメラとTVモニター、パソコン等を組み合わせて、光の後方散乱の角度分布を計測するための光の後方散乱計測実験システムを製作した。また、画像処理ソフトウエアを開発した。計算機による統計処理をしなくても、測定物体を回転すれば実時間で後方散乱が計測できることを確認し、数種の不規則物体に関する後方散乱実験を行い、相関距離・平均自由行程を求めた。散乱現象の解析は、計測法の理論的基礎として重要である。申請者が開発した確率汎関数の方法を用いて、不規則表面・薄膜からの光散乱特性を解析した。ガウス分布を持つ周期的不規則表面からの散乱においては、従来から知られている後方強調散乱だけではなく回折後方強調散乱が発生することがあることを発見し、学術論文として発表した。不規則表面を持つ薄膜による散乱に関しては、膜厚が薄い場合には詳しく研究されているので、比較的膜厚が大きい場合の解析を行った。膜厚が大きい場合には、薄膜内での多重反射による共振効果により、散乱の角度分布にリップルが多く現れることが分かった。さらに、著者らが先に導いた2値確率過程の直交汎関数を用いた新しい方法により、2値の周期的不規則表面からの散乱を解析した。また、有限周期系による回折・散乱を記述する新しいスペクトル理論として周期フーリエ変換を考案した。平成10年度は、光の後方強調散乱現象の理論的解析と実時間モニタリングを開発するための実験装置開発を行った。(理論解析)散乱現象の解析は、計測法の理論的基礎として重要である。さらに、著者らが先に導いた2値確率過程の直交汎関数を用いた新しい方法ににより、2値の周期的不規則表面からの散乱を解析した。これらの研究成果は、電気学会電磁界理論研究会に報告した。(実験装置の開発)光の後方散乱の角度分布を計測するため、偏光プリズム、可変減衰器、ビデオカメラとTVモニター等を用いた実験装置を設計し、種々の光学部品を購入して組み立てた。小型化・軽量化を目的として、光源として半導体レーザーを用いおり、また、入射ビームと後方散乱光を分離するため、偏光プリズムを用いた。現在、実験装置を調整し、基本散乱データを収集している段階であり、今後、各種の不規則表面を持つ物体や薄膜に対して後方散乱特性を計測する計画である。

申請者が開発した確立汎関数の方法を用いて、不規則表面・薄膜からの光散乱特性を解析した。ガウス分布を持つ周期的不規則表面からの散乱においては、従来から知られている後方強調散乱だけではなく回折後方強調散乱が発生することがあることを発見し、学術論文として発表した。不規則表面を持つ薄膜による散乱に関しては、膜厚が薄い場合には詳しく研究されているので、比較的膜厚が大きい場合の解析を行った。膜厚が大きい場合には、薄膜内での多重反射による共振効果により、散乱の角度分布にリップルが多く現れることが分かった。さらに、著者らが先に導いた2値確率過程の直交汎関数を用いた新しい方法ににより、2値の周期的不規則表面からの散乱を解析した。また、有限周期系による回折・散乱を記述する新しいスペクトル理論として周期フーリエ変換を考案した。
臍帯圧迫による山羊胎仔の行動と脳神経幹細胞への影響

【目的】羊胎仔実験モデルを用いて脳循環を変動させ、循環変動の脳組織への影響を検討した。【方法】14頭の慢性実験モデルを用い(実験7,対象7),実験は4日間行い30分毎に90秒間の臍帯圧迫を1日711回繰り返した。胎仔脳組織はH&E及びSCR,GFAP,HLADRの免疫染色を行い、実験に関与しない神経病理医がBrain injury score (BIS) ; 0-normal, 1-minimal, 2-mild, 3-moderate to severeを用いて評価した。別に急性実験モデルを作成し、血圧変動を心拍数とSpO2とから推測する方法を検討した。この実験は鹿児島大学農学部家畜外科学およびウェスタンオンタリオ大学医学部産婦人科の実験室で行った。【結論】90秒間、30分おきの間欠的臍帯圧迫によりアシドーシスを伴わない急性低酸素血症を作成した結果、間欠的臍帯圧迫はbrain damageをおこす可能性がある。これらの循環動態の変動を臨床的に観測することが重要である。実験1年目は、羊胎仔を用いて慢性実験モデル(臍帯圧迫モデル)の作成に取り組んだ。まず、pretermの羊胎仔を用いて手術を行い、実験モデルを作成した。妊娠108-110日(term=147日)に妊娠羊を全身麻酔下に手術を行った。麻酔後、母獣を開腹、子宮を切開し胎仔の上半身を子宮外に出し、胎仔の前脚に動脈、静脈にpolyvinyl製のカテーテルを挿入し、それぞれ胎仔動脈血の採血、薬物の注入に使用した。羊水腔には子宮内圧の測定および生理食塩水を注入できるようカテーテルを挿入した。臍帯付着近位部には、蒸留水を約3ml注入することで繰り返し臍帯を圧迫することができるバルーンを装着した(cord occluder)。また手術の後は、最低3日間の回復期間をとり、実験を開始した。実験は、cord occluderに蒸留水を注入し、90秒間の臍帯圧迫を711回/日、30分毎に4日間を通じて行った。90秒の臍帯圧迫で、胎児心拍数は約150bpmからnadirでは約80bpmまで低下し、一方胎児血圧は上昇した。臍帯圧迫を解除すると、胎仔心拍数は回復、血圧も次第にコントロールレベルまで低下し次第に回復した。胎仔動脈血の分析では、臍帯圧迫に伴い、PaO_2、pHは低下、PaCO_2は上昇したが、その30分毎の間欠的圧迫で、圧迫期間中に進行するアシドーシスは認めなかった。実験終了後Day4に胎仔をsacrificeし、頚動脈からformalinを還流させ胎仔脳を固定した。残りの臓器も保存を行い病理学的な検討を行う予定である。実験2年目は、pretermの羊胎仔を用いて慢性実験モデル(臍帯圧迫モデル)での脳組織の分析を行った。実験1年目は、羊胎仔を用いて間欠的低酸素血症モデルを作成した。妊娠108-110日(term=147日)の妊娠羊の胎仔を用いた。間欠的酸素血症は間欠的臍帯圧迫(umbilical cord occlusion ; UCO)で作成し、90秒間の臍帯圧迫を711回/日、30分毎に4日間を通じて行った。90秒の臍帯圧迫で、変動性-過性徐脈を示し胎児心拍数は平均約150bpmからでは約80bpmまで低下し、一方胎児血圧は上昇した。膀帯圧迫を解除すると、胎仔心拍数は回復、血圧も次第にコントロールレベルまで低下し次第に回復した。今回の実験では90秒間、30分おきのUCOで進行するアシドーシスを伴わない急性低酸素血症を作成し、実験群では胎仔脳のsubcorticalの免疫染色の増強、cortexのischemic neuronsを認めた。繰り返す臍帯圧迫が脳障害を起こす可能性が示唆された。
筋ジストロフィー症の発症に関わる糖鎖合成酵素の機能解析とその破綻

POMT1、POMT2とPOMGnT1はα-ジストログリカンの主要糖鎖であるO-マンノース型糖鎖の生合成を担う糖転移酵素であり、先天性筋ジストロフィーの原因遺伝子である。本研究では、POMT1、POMT2とPOMGnT1の触媒活性制御機構や基質特異性の解析を行った。その結果、特定のアミノ酸配列がO-マンノース型糖鎖修飾を受けることやPOMT1とPOMT2のN型糖鎖はPOMT活性に必要であることが明らかとなった。α-DGは糖鎖を介してラミニンなどの基底膜の分子に結合することで神経や筋組織を正常に保つ。α-DGの主要糖鎖であるΟ-マンノース型糖鎖の生合成を担う糖転移酵素POMT1,POMT2とPOMGnT1は先天性筋ジストロフィーの原因遺伝子産物である。この糖鎖は哺乳類では非常に珍しく,α-DG以外にこの糖鎖修飾を受ける蛋白質は見つけられていないことからΟ-マンノース型糖鎖はα-DGに特異的である可能性が示唆されている。しかし,WWS患者ではα-DGに対するΟ-マンノース転移活性が欠損しているものの,変異によって病状が異なることからα-DG以外の蛋白質へのPOMT1,POMT2の関与は否定できない。そこで本年度はPOMT1,POMT2の基質特異性を調べ,他の蛋白質への修飾の有無あるいはα-DGに特異的である意義を明らかにすることを試みた。Ο-マンノース型糖鎖が結合していると推測されるα-DGのムチン様ドメインの配列をもとに作製した様々なペプチドを用いてΟ-マンノース転移活性測定を行い,コンセンサス配列の有無を調べた。その結果,測定に用いたペプチドのうち2つのペプチドに高効率にマンノースが転移されていた。この2つの配列を比較すると保存された配列があり,特定のアミノ酸配列がΟ-マンノース型糖鎖修飾を受けることが明らかになった。また,質量分析により,特定のアミノ酸を起点として連鎖的にΟ-マンノース転移反応が進むことが明らかになった。現在,得られた配列を用いてデータベースより候補となる蛋白質の検索を行っている。α-DGは糖鎖を介してラミニンなどの基底膜の分子に結合し神経や筋組織を正常に保つ。α-DGの主要糖鎖であるO-マンノース型糖鎖の生合成を担う糖転移酵素POMT1、POMT2は先天性筋ジストロフィーの原因遺伝子産物である。POMT1とPOMT2の酵素活性の発現にはPOMT1-POMT2複合体の形成が必要である。これまで調べた範囲では、WWSでみられるPOMT1およびPOMT2の変異はPOMT活性を失活させる。変異により活性消失のメカニズムについてはよく分かっていないが、変異がPOMT1およびPOMT2の広範囲に散在していることから、タンパク質の構造異常がひとつの要因として考えられる。POMT1とPOMT2は多回数膜貫通型タンパク質と予測されているが、その構造情報は未だ不明である。ところで、N型糖鎖の修飾は小胞体およびゴルジ体の内腔側でしか起こらないことから、膜タンパク質の膜に対する配向性の指標として利用できる。ヒトPOMT1とPOMT2にはN型糖鎖修飾のコンセンサス配列(Asn-X-Ser/Thr)がそれぞれ4ヶ所と5ヶ所存在する。そこで、N型糖鎖修飾され得るAsnをGlnに置換した変異体を作製し、分子量の変化からN型糖鎖の修飾部位を決定した。また、変異によるPOMT活性への影響を調べた。変異体の解析からPOMT1では3ヶ所に、POMT2では5ヶ所全てにN型糖鎖が修飾されることが分かり、この結果は現在予測されている膜配向性モデルを支持するものであった。また、POMT1あるいはPOMT2のAsnを1ヶ所置換しても、POMT活性にはほとんど影響しないことが分かった。さらに、POMT1かPOMT2のどちらか一方のAsnをすべて置換してN結合型糖鎖を欠失させると、POMT活性が完全に消失した。これらの結果から、POMT1とPOMT2のN型糖鎖はPOMT活性に必要であることが明らかとなった。α-DGの主要糖鎖であるο-マンノース型糖鎖の生合成を担う糖転移酵素POMT1、POMT2は先天性筋ジストロフィーの原因遺伝子産物である。POMTの酵素活性の発現にはPOMT1-POMT2複合体の形成が必要である。今年度は、昨年度に引き続き、POMTの複合体形成や活性発現機構におけるN型糖鎖の役割について検討した。変異体の解析からPOMT1では3ヶ所、POMT2では5ヶ所のAsnで糖鎖修飾が確認されている。POMT

1またはPOMT2の一方のAsnをGlnに1ヶ所置換しても、POMT活性にはほとんど影響しないが、どちらか一方のAsnをすべてGlnに置換してN結合型糖鎖を欠失させると、複合体は形成されるものの不溶性となり、POMT活性が完全に消失することが分かった。また、糖鎖修飾阻害剤のツニカマイシンで、N型糖鎖の修飾を阻害した場合も同様に不溶性となりPOMT活性は消失した。これらの結果から、POMT1とPOMT2のN型糖鎖はPOMT活性に必要であることが明らかとなった。さらに、N型糖鎖をエンドグリコシダーゼHで処理したところ、POMT1とPOMT2の分子量が低下したことから、POMT1とPOMT2には高マンノース型糖鎖が結合している、つまり小胞体に局在していることが示唆された。これは、以前の免疫染色の結果と一致していた。
色覚の多様性は、コンピュータ画像等を用いた美術色彩教育へどのように影響するか

この研究の特色は、美術における色彩感性教育の立場から、色覚のヴァリエーションが絵画・デザイン作品にどのように反映されているかを詳細に検討し、明らかにすることにある。色覚について健常とされる人々の間にも、ヴァリエーションが存在し、その色覚成分の差異は、なんらかの形で表現された絵画・デザイン作品にも影響を及ぼしていると考えられる。1998年5月の第29回色彩学会では、この3つのタイプを輝度と色度の色分布の形状から、3つのタイプに分け分析を進めた。3つのタイプは、ジグザグ型(R光の高いタイプ)、サークル型(R光G光の両方が高いタイプ)、らせん型(G光が高いタイプ)と仮称し、それぞれ典型的なタイプの被験者がどのような色選択を行っているかについて示した。また、同年10月Oslo International Colour Conference Colour between Art and Scienceでは電子パレットの結果とともに発表した。1999年5月の第30回色彩学会ではジグザグ型(R光の高いタイプ)、サークル型(R光G光の両方が高いタイプ)、らせん型(G光が高いタイプ)の被験者の作品を直接測色し、各タイプの色選択と作品に使われている色を比較し、一定の傾向が見られるかどうか分析した。測色に用いた分光測色計は、ミノルタ(株)のCM-503iである。被験者であるジグザグ型1名、サークル型1名、らせん型1名に依頼し、デザインの色彩構成の課題を研究のため提供頂いた。各被験者の作品を1点ずつ計3点を測色し、色度図上に示した。1999年6月にポーランドのワルシャワで行われたAIC国際色彩学会中間大会にて、この研究の結果を発表し、内外の研究者の好評を得た。また、色覚研究会が日本色彩学会の中に結成され、このような色覚研究は、美術、心理学、光学、工学、医学、教育学などの分野を越えてますます盛んになりつつある。美術教育の現場では、個々の学生の用いる色遣いに注目するが、色覚特性が色彩感性にどう反映されているのかは、あまりよく知られていない。いわゆる正常者(色覚健常者)とされる人々がもつ赤緑色覚特性がどのような性質であるかもあまり研究されていないようである。パーソナルコンピュータ等を用いた電子パレットの色選択についてある傾向が見出されたことについての報告が、本発表の趣旨である。この研究では、絵画やデザインの作品に反映されている色選択から見出された色覚のヴァリエーション的特徴について報告する。個々の被験者の色選択の分光分布には、R光(615nm)の山が高いタイプ、G光R光の両方が高いタイプ、G光(550nm)辺りの山が高いタイプがみられた。また、この3つのタイプを典型としてそれぞれの中間型が分布する。そして、典型的なそれぞれのタイプは、どの色選択をみてもR光が高い、G光が高いなどの傾向が見られることがわかった。この3つのタイプを輝度と色度の色分布の形状から、それぞれジグザグ型(R光の高いタイプ)、サークル型(R光G光の両方が高いタイプ)、らせん型(G光が高いタイプ)とし、それぞれ典型的なタイプの被験者がどのような色選択を行っているかについて示した。サークル型の被験者らはバランスよく色を選んでいることがわかる(全体の7割程度がサークル型もしくはサークル型からジグザグ型への移行タイプに属する)。ジグザグ型の特徴は、黄色と黄緑の主波長が近接しており、赤紫の選択が赤と紫のほぼ中間に位置することである。らせん型の特徴は、黄緑と緑の主波長が非常に近接しているか、もしくは黄緑の主波長が緑の主波長より短波長側に位置するという極端な分布を示す。表現の概説的傾向をいえば、らせん型の被験者らの絵は明暗のコントラストが良く、造形的なデッサンを好むように感じ、ジグザグ型の被験者らは、色を用いて描く構成するのを得意としている。

被験者であるジグザグ型1名、サークル型1名、らせん型1名に依頼し、デザインの色彩構成の課題を研究のため提供頂いた。各被験者の作品を1点ずつ計3点を測色し、色度図上に示した。1999年6月にポーランドのワルシャワで行われたAIC国際色彩学会中間大会にて、この研究の結果を発表し、内外の研究者の好評を得た。また、色覚研究会が日本色彩学会の中に結成され、このような色覚研究は、美術、心理学、光学、工学、医学、教育学などの分野を越えてますます盛んになりつつある。
慢性閉塞性肺疾患の過膨張をターゲットとする呼吸リハビリテーションの開発

健常者を用いた研究により、呼吸数の増加は呼吸困難の発生と関連があることを示した。慢性閉塞性肺疾患における呼吸数の増加は肺過膨張を進展させるため、肺過膨張により生じた呼吸困難が呼吸数を増加させ。さらに肺過膨張が進展する可能性がある。慢性閉塞性肺疾患患者を用いた研究では、新規の器具を用いたシクソトロピーコンディショニングの後の肺機能、胸郭可動性、運動能に対する作用を検討した。コンディショニングは、肺過膨張のある患者の胸郭可動性を改善した。しかし、6分間歩行時の呼吸困難感は、むしろ肺過膨張のない患者で低下した。これらの結果より、呼吸困難・情動面からアプローチする呼吸リハビリテーションが肺過膨張に有用である可能性がある。シクソトロピーコンディショニングは、その適用について見極める必要がある。慢性閉塞性肺疾患(COPD)における「肺過膨張」は、呼吸困難感の原因であり、運動耐容能を低下させる最大の要因である。しかし、従来の運動療法主体の呼吸リハビリテーションは、肺過膨張自体をターゲットとはしていない。申請者らはこれまで、骨格筋の基本的性質であるシクソトロピーを利用し、肺気量を低下させる呼吸筋コンディショニング法を開発した。本研究の目的は、このコンディショニング法を用いた呼吸リハビリテーションが、肺過膨張を軽減し、COPD患者の健康関連QOLと運動耐容能を改善するか、明らかにすることである。まず、国立病院機構西新潟中央病院において、呼吸リハビリテーション目的に入院した安定期COPD患者を「呼吸筋シクソトロピーコンディショニング群」と「吸気筋トレーニング群」に割り振り、このコンディショニングの効果を検討している。現在研究は継続中であり、今後はさらに症例数を蓄積する必要がある。また、健常人を対象に運動負荷試験と二酸化炭素負荷実験を行い、呼吸困難感に対する作用を検討している。COPDの治療戦略において、呼吸困難感を軽減させることはきわめて重要な課題である。現在は健常人を用いて基礎的な知見を集積しているが、運動中、二酸化炭素負荷中のいずれでも、主観的な指標である呼吸困難感が、呼吸生理学的指標である呼吸数の増加と関連が深いことを示唆するデータを得ている。運動中の換気変化は、最初は1回換気量の増加が主体で、運動強度が上がるにつれて呼吸数の増加が主体となる。呼吸数の増加は呼気時間を短縮させるため、肺過膨張の原因となりうる。しかし呼吸数の増加、すなわち呼吸パターンの変化のメカニズムは明らかではなく、これを明らかにすることは今後の課題である。しかし、従来の運動療法主体の呼吸リハビリテーションは、肺過膨張自体をターゲットとけしていない。国立病院機構西新潟中央病院において、このコンディショニングの効果を検討しているが、症例数をさらに蓄積する必要がある。また健常人を対象に運動負荷試験と二酸化炭素負荷実験を行い、呼吸困難感と呼吸パターンに関する研究を行っている。現在は健常人を用いて基礎的な知見を集積しているが、運動中二酸化炭素負荷中のいずれでも、呼吸困難感発生閾値は、呼吸生理学的指標である呼吸数増加閾値と関連する。呼吸困難感発生はネガティブな情動変化を引き起こすことから、安静時に見られるような情動変化による呼吸数増加のメカニズムが、呼吸刺激存在中にも関与する可能性がある。すなわち、呼吸困難感の発生が呼吸数を増加させ、さらに肺過膨張が進んで呼吸困難感が悪化するといつ悪循環に陥る可能性がある。呼吸困難感と呼吸数増加の関連についてさらに検討する必要があると考えている。慢性閉塞性肺疾患(COPD)における「肺過膨張」は、呼吸困難の原因であり、運動耐容能を低下させる最大の要因である。我々は、chest wallの呼吸筋にシクソトロピーコンディショニングを行う新たな装置を開発した。本装置の効果をCOPD患者にて検討した。コンディショニングの前後で、胸郭可動性検査、6分間歩行試験を行った。

その結果、肺過膨張のある人にコンディショニングを行うとchestwall mobilityが改善した。次に健常人に対してCO2再呼吸法を行い、体内のCO2濃度の増加に伴う呼吸困難と換気の変化をpiecewise regression modelで分析した。呼吸困難の閾値と呼吸数の閾値の相関と一致度を検討し、この結果をRespir Physio lNeurobiol誌に発表した。呼吸困難の閾値と呼吸数の閾値は有意な正の相関を示し、Bland-Altman plotでは、両者は良好な一致度を示した。これは呼吸困難が呼吸数の増加と関連が深いことを示す。つまり、呼吸困難が呼吸数を増加させる可能性を示唆する。これがCOPDに起きる可能性を否定できない。COPDの労作時呼吸困難の主因は動的肺過膨張である。換気ドライブ亢進による呼吸数増加は、エアートラッピングを発生させ、動的肺過膨張を進展させる。一方、呼吸困難には負の情動が発生する。負の情動は呼吸数を増加させることから、COPDにおいては、動的肺過膨張→呼吸困難→負の情動→呼吸数増加→動的肺過膨張という機序の存在が考えられる。この機序が明らかとなれば、肺過膨張に対する新たなアプローチが展開することが期待できる。
地球環境の揺らぎおよび変遷とその高度技術社会への係り

正路温室ガスである二酸化炭素を炭酸カルシウムとしての固定する案に対し,地球史の観点から検討した結果,「珊瑚による二酸化炭素の固定」を考えるためには,もう一度地球史の観点から,岩石の風化,石灰岩の生成,泥岩の堆積という3つの過程の関係を調べてみる必要のあることを指摘した.高野火口湖の湖底から噴出する火山ガスが反応して生成するポリチオン酸の濃度が,火山の活動を反映して,鋭敏に変動するすることを明らかにした.ガスの噴出が弱いかほとんどない場合,ポリチオン酸は検出されない.一方,ガスの噴出が活発になると湖水中のポリチオン酸濃度は増加してくる.やがて火山活動が噴火の段階に近くなるとこの酸の濃度は突然減少し始め,そして噴火に至る.濱田「文明の創出・展開→地球環境問題の発現」という図式を古生物学・古生態学・人類学・社会行動学的の立場から論じ,ヒトを反地球型生物と呼ぶべきだと主張した.この反地球的ヒトが,今後地球環境との調和を保って生存するためには,スローダウン・ポリシ-と後始末工学というシステムへ転換しなかればならず,そのためには,パラダイム(判断基準)あるいは平たくいって生活レベルでの視点,の変換・シフトがなくてならないと主張した.線秡トリチウム濃度にもとづいて天水の循環を調べた.その結果,(1)小川やせせらぎの水は降水後が半年程度での値を示し,(2)大きい河川には降水以外に地下水が混入しており,(3)河川付近の井戸水は河川水より相対的に12年古く,(4)温泉水などの熱水はさらに古く,(5)熱水の年代は,火山性で23年,多くの中性の熱水では1520年あるいはそれ以上であることが判明した.正路温室ガスである二酸化炭素を炭酸カルシウムとしての固定する案に対し,地球史の観点から検討した結果,「珊瑚による二酸化炭素の固定」を考えるためには,もう一度地球史の観点から,岩石の風化,石灰岩の生成,泥岩の堆積という3つの過程の関係を調べてみる必要のあることを指摘した.高野火口湖の湖底から噴出する火山ガスが反応して生成するポリチオン酸の濃度が,火山の活動を反映して,鋭敏に変動するすることを明らかにした.ガスの噴出が弱いかほとんどない場合,ポリチオン酸は検出されない.一方,ガスの噴出が活発になると湖水中のポリチオン酸濃度は増加してくる.やがて火山活動が噴火の段階に近くなるとこの酸の濃度は突然減少し始め,そして噴火に至る.濱田「文明の創出・展開→地球環境問題の発現」という図式を古生物学・古生態学・人類学・社会行動学的の立場から論じ,ヒトを反地球型生物と呼ぶべきだと主張した.この反地球的ヒトが,今後地球環境との調和を保って生存するためには,スローダウン・ポリシ-と後始末工学というシステムへ転換しなかればならず,そのためには,パラダイム(判断基準)あるいは平たくいって生活レベルでの視点,の変換・シフトがなくてならないと主張した.線秡トリチウム濃度にもとづいて天水の循環を調べた.その結果,(1)小川やせせらぎの水は降水後が半年程度での値を示し,(2)大きい河川には降水以外に地下水が混入しており,(3)河川付近の井戸水は河川水より相対的に12年古く,(4)温泉水などの熱水はさらに古く,(5)熱水の年代は,火山性で23年,多くの中性の熱水では1520年あるいはそれ以上であることが判明した.
有機材料による二次高調波振幅のフォトンモード超高速変調

有機材料による二次高調波振幅のフォトンモード超高速変調を目的として化合物の合成と励起状態での超分子分極率評価法の検討を行い、本年度は次のような成果が得られた。1)二次非線形光学効果を示す新規な化合物の合成と分光学的特性評価非対称フタロシアニン、電子吸引基をもつスチリルピリジニウム塩、パラニトロアニリン(PNA)誘導体などを合成した。これらの化合物を溶液中でナノフェムト秒パルスレーザーで励起し過渡吸収スペクトル測定や蛍光スペクトルなどの分光学的特性評価を行った。2)光励起状態ハイパーレイリー散乱法による超分子分極率測定法の開発と応用最近、溶液中で電場をかけずに基底状態分子の超分子分極率βを評価するハイパーレイリー散乱法が提案され種々の分子で有効に用いられている。本研究では、上記化合物を光励起し、ナノ秒YAGレーザー基本波をプローブとしてそのハイパーレイリー散乱(HRS)光を測定する光学計測システムを開発した。励起光としてはパルスレーザーおよびCWアルゴンレーザーを用いた。測定精度をあげるため基底状態および励起状態からのHRS信号を同時に計測するデュアル計測システムを構成した。PNAの光励起によるHRS信号の増加を観測し、励起パワーや観測波長依存性などを検討した。