hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Ｔｒ１誘導スギ花粉エピトープの同定によるスギ花粉症の根治療法に向けた基盤研究

健常人におけるスギ花粉アレルゲンCry j 1に対する応答性を検討した。健常人の末梢血単核細胞はCry j 1刺激によりIL-10を産生した。Cry j 1のアミノ酸配列を基に、N末端より15アミノ酸からなるオーバーラッピングペプチドを計45種合成した。オーバーラッピングペプチドに対する健常人由来PBMCのIL-10産生を検討したが、明らかな誘導ペプチドは同定できなかった。健常人由来の末梢血単核細胞ではCry j 1刺激によりLAG-3陽性CD201陽性分画の陽性比率が亢進し、Tr1細胞が誘導されることが明らかとなった。スギ花粉症は有病率が25%を超える国民病であり、国民のQOLや労働生産性に多大な障害を与えている。従ってスギ花粉症に対する感作および発症の予防法、ならびに根治的治療法の確立は急務である。スギ花粉症の根治はスギ花粉に対するアレルギー応答を欠如させる、すなわち免疫寛容を誘導することである。免疫寛容にはT細胞が中心的に関与する。T細胞にはアレルギーの成立や増悪に関わるTh2細胞など多くのサブセットがあるが、免疫寛容に関わるT細胞としてはTreg細胞やTr1細胞などがある。本研究の目的は、スギ花粉アレルゲンのなかでTr1細胞が認識するペプチド部分、すなわちTr1誘導スギ花粉エピトープを網羅的に同定することである。まず健常人のCry j 1に対する応答性をIL-10産生能を指標として検討した。健常人から採血を行い、比重遠心法にて末梢血単核細胞(PBMC)を分離した。健常人由来PBMCをCry j 1にて刺激し、培養上清中のIL-10をELISAにて測定した。また刺激後のCD4陽性細胞が発現するIL-10をフローサイトメーターにて観察した。弱いながらも培養上清中にIL-10の産生が認められた。一方、健常人においてはCry j 1刺激にてCD4陽性細胞におけるIL-10発現が誘導されることも明らかとなったさらにCry j 1のオーバーラッピングペプチドを作製した。最近、Tr1は細胞はLAG-3およびCD?を共発現することが報告された。そこで健常人由来のPBMCがCry j 1刺激によりLAG-3およびCD?を発現することを検討した。その結果、健常人由来のPBMCではCry j 1刺激によりLAG-3陽性CD4陽性分画の陽性比率が亢進することを確認した。本年度は、まず健常人のCry j 1に対する応答性(IL-10産生性)を検討した。一方、健常人においてはCry j 1刺激にてCD4陽性細胞におけるIL-10発現が誘導されることも明らかとなった。さらに本年度は、Cry j 1のオーバーラッピングペプチドを作製した。健常におけるPBMCのCry j 1に対するIL-10応答性が確認できた。またCry j 1の合成ペプチドが作製できた。今後は合成したペプチドを用いて、健常人が認識するTr1誘導エピトープペプチドの同定を進める。すなわち、今年度で確認できたIL-10応答性を指標として、健常人由来PBMCを合成ペプチドにて刺激しIL-10応答性を観察する。

平成24年度にて予定していた試薬が実際より安く購入できたため残額が生じた。平成25年度にてELISAやフローサイトメーター用の試薬などの購入費に使用する。
肝移植後のbacterial translocationのメカニズム解明

動物実験:ラット肝移植のsyngenic modelとallogenic modelを用いて血液と便を採取することによってbacterial translocationの発生メカニズムの解明を試みている。ラットの肝移植手技は確立されており、次項で述べるように順調に進んでいる。我々はbacterial translocationの発症には門脈圧の亢進が寄与していると想定しているが、実際にallogenic modelでは術後一定期間より拒絶の発症とともに門脈圧が上昇して行くことを確認した。また門脈圧の上昇に伴う腸管バリアの脆弱化についても各種マーカーを解析している最中である。臨床研究:京都大学病院において研究参加の同意を得られた生体肝移植を受ける症例患者(成人レシピエントと成人ドナー両方)を対象に前向きの観察研究を計画し、実際に開始済みである。動物実験同じく血液と便を採取することによってbacterial translocationの有無はもちろんそれの発症に関わる菌株の同定をこれから進めて行く予定である。動物実験:ラットの移植実験は概ね終わっており、解析に必要な検体は大半を採取できた。臨床研究:院内倫理委員会での倫理審査を経て2018年8月より検体採取を開始した。予定参加人数はレシピエントとドナー25人ずつであり、2019年3月末時点で16人ずつの参加を得ている。動物実験:実験にて採取した検体の解析を進める予定。具体的にはPCR法を用いた血液と便の菌叢解析、ELISAを用いた各種サイトカインの定量を進めて行く予定。臨床研究:当院で継続的に生体肝移植が行われていることを考慮すれば平成31年度内に検体採取は終了する。終了次第PCR法を用いた血液と便の菌叢解析を進めて行く。
ALSマウスモデルの神経変性におけるプロテアソームの役割に関する研究

家族性ALSの病因遺伝子である変異SOD1がミスフォールド化して、分子シャペロンHsp70に認識されること、その場合、野生型よりも還元条件下で単量体になりやすいこと、細胞内でも単量体としてHsp70と結合することを見出した。さらに変異SOD1はHsp70を介してユビキチンリガーゼ活性を持つU-box蛋白質、CHIPと結合するが、インビトロユビキチン化アッセイにより、CHIPによって直接ユビキチン化されないこと、逆にHsp70はポリユビキチン化され、26Sプロテアソームのユビキチン認識サブユニットであるS5aに結合することを見出した。これらの結果より、変異SOD1はユビキチン化されたHsp70に結合することによってプロテアソームに運ばれ、分解されるとの仮説を提唱した。いっぽう運動ニューロンに特異的に発現する、GluR2サブユニットを欠くためにカルシウム透過型となるAMPA型グルタミン酸受容体がALSにおいて果たす役割を解明するため、運動ニューロンに発現するAMPA受容体をカルシウム不透過性にするよう、運動ニューロン特異的にGluR2を過剰発現したトランスジェニックマウスを変異SOD1によるALSモデルマウスをかけ合わせたところ、発症時期が著明に遅延した。このマウスでは酸化的ストレスが抑制され、また加齢とともに増加する変異SOD1のミスフォールド化も顕著に抑制されていた。以上よりカルシウム透過性AMPA受容体は変異SOD1によるALSを増悪させることが明らかになった。
積層型プラスチックシンチレータによる重イオン粒子線深部線量測定装置の試作

平成7年度に引き続いて、試作した測定器による性能試験を行った。照射に使用した放射線種は大阪大学医学部附属病院の直線加速器からのX線(4, 10, 18MV)および電子線(6, 9, 12, 15MeV)、核物理研究センターのサイクロトロンからの陽子線(65,200MeV)と放射線医学総合研究所の重粒子線がん治療装置からの炭素線(290MeV/n)である。検出部であるファイバーブロックの加工法は遮光性から接着型が良く、画像を取り込む際ディジタルフィルターを使用することで大幅にノイズを低減することができた。従来の電離箱による測定値との比較ではX線、電子線の場合にチェレンコフ光の補正を、陽子線の場合には高エネルギー粒子による消光現象の補正をすることで深部線量分布の測定できることがわかった。さらに、検出素子の発光特性を実験的に求めて補正することによって精度を上げることができた。重粒子線の一種である炭素線照射においても単一ピークの測定は可能であったが、拡大ピークのように様々なLET成分からなる深部線量分布測定での一致は良くなく、なお一層の検討・改良が必要である。今後、様々な粒子線を用いた発光特性の測定にもとずいた消光現象の補正をすることによって重粒子線深部線量分布のん高精度な測定を実証し、装置に回転、水平移動等の動きを加えて、よりコンパクトで使い易い三次元線量分布測定装置を開発していく計画である。かかる装置を使用することで基本的線量分布の測定に要する時間が大幅に短縮されることが期待される。積層のシンチレーションファイバーを検出素子とし、発光をTVカメラで撮影、カメラコントロールを介してパソコンによる画像データの取得後、輝度分布のデータ処理により深部線量分布の測定が可能なシステムの基本設計を行なった。本年度は、検出素子要素の開発を主目的にし、1mmΦ、長さ200mmのポリスチレン製シンチレーションファイバー90本より構成され、加工の異なる2種のブロック状(30x30mm)素子を試作した。本装置はシンチレーション光の輝度分布を線量分布に換算していることから、CCDカメラの受光面上すべての位置での感度が一定であること、光の伝送効率が一様であることが要求された。照射前性能試験としてUVによる検討の結果、各ファイバー間の遮光性は十分であること、面素感度の差は5%程度、ファイバーブロックの光伝送効率はどの位置でも一様であることが確認された。また、データ処理時、ファイバーのわずかな位置のばらつきによる影響を少なくするため、ピークによる評価よりピーク面積による評価やデジタルフィルターの利用が好ましいと考えられた。重粒子線照射前の特性試験を電子線(4,6,9,12,15MeV)、X線(4,10,18MV)、陽子線(65MeV)によりおこなった。現在、データの解析中であるが、電子線、X線では既存のデータに近い結果が得られたのに対し、陽子線では分解能が不十分であり、今後の詳細な解析結果をもとに工夫・改良が加えられる。また、リングサイクロトロンのビーム利用を測るためビーム輸送系の設計・設置を行ない、移設後の照射装置との接続を完了させ、放射線医学総合研究所の研究者から重粒子線の測定とビーム整形法を学ぶとともにHIMACによる細胞照射実験を行った。平成8年45月にはビーム通しと制御試験が行われ、重イオン粒子線による性能試験の行える環境が整えられる予定である。重イオン粒子線による性能試験をくり返すことで装置の完成をめざす。照射に使用した放射線種は大阪大学医学部附属病院の直線加速器からのX線(4,10,18M)および電子線(6,9,12,15MeV)、核物理研究センターのサイクロトロンからの陽子線(65,200MeV)と放射線医学総合研究所の重粒子線がん治療装置からの炭素線(290MeV/n)である。

検出部であるファイバーブロックの加工法は遮光性から接着型が良く、画像を取り込む際ディジタルフィルターを使用することで大幅にノイズを低減することができた。従来の電離箱による測定値との比較ではX線、電子線の場合にチェレンコフ光の補正を、陽子線の場合には高エネルギー粒子による消光現象の補正をすることで深部線量分布の測定できることがわかった。さらに、検出素子の発光特性を実験的に求めて補正することによって精度を上げることができた。重粒子線の一種である炭素線照射においても単一ピークの測定は可能であったが、拡大ピークのように様々なLET成分からなる深部線量分布測定での一致は良くなく、なお一層の検討・改良が必要である。今後、様々な粒子線を用いた発光特性の測定にもとずいた消光現象の補正をすることによって重粒子線深部線量分布の高精度な測定を実証し、装置に回転、水平移動等の動きを加えて、よりコンパクトで使い易い三次元線量分布測定装置を開発していく計画である。かかる装置を使用することで基本的線量分布の測定に要する時間が大幅に短縮されることが期待される。
皮膜に網をかぶせた大型スーパープレッシャー気球に向けた基礎技術の開発

1.網の横ずれを防ぐ改良については、新しい網と皮膜の固定方法を適用した体積2,000 m3の気球を製作し、平成29年6月2、3日に地上膨張試験を実施した。網の横ずれは数値計算で評価しにくく、今後、数値計算にたよって大型化するにあたってのリスク要因であり、また、耐圧性能に悪影響がある可能性も考えられた。新固定方式は、網の交点とフィルムの溶着部を二列直線縫いで固定する方法であり、上の問題の解消に加えて製作時に網を傷つけるリスクが低減できるメリットもある。試験の結果、平成28年3月の実施した試験と同様の1020 Paの耐圧性能が得られ、この方法で支障がないことが確認された。2.網の破損の影響評価については、平成29年7月に、網の一部をわざと切断した気球の膨張破壊試験を実施した。大型化につれ、不可避に混入する不良個所の影響を評価するためである。その結果、耐圧性能は8割まで低下するものの、実用上問題ない耐圧性能が発揮されていることが確認された。3.耐候性の試験については、網の屋外での太陽光照射実験、および、耐候性試験機を用いた真空中での照射試験を行った。フィルム等のほかの物品は長時間飛翔の実績もあり、問題ないが、網は新規開発物品であり、定量的な評価が必要であった。現在、結果の解析を進めている。4.気球形状での網線の強度確認については、試験用気球の設計、製作を行った。網線単体での強度は判明しているが、気球形状とした場合には、長さの不ぞろいも強度の劣化に影響するため、気球として評価が必要であった。今後、網をかぶせ、膨張、破壊試験を実施する予定である。所期の開発項目が順調に進展しているが、試験の完了まで至らなかったため。気球の大型化に伴って必要となる改良点の洗い出しを行い、必要となる要素技術の開発を進める。
安全と意図の意味空間における協調行動の発現

本研究では,まず,人間の意図に応じてロボットが予め教示された複数の経路パターン間をスムーズに選択移行できるように,人間の意図候補を順位づけて表現できる機能の重要性を指摘した.そして,これを実現するために,隠れマルコフモデルを応用して各経路パターンの意図採用率を求める手法を開発し,その適正な動作および有用性を検証した.つぎに,ロボットが人間に恐怖感を与えない,すなわち心理的に安全な運動条件を同定する目的で,人間が恐怖を覚えたときに反応する瞳孔径の変化に着目した心理生理学的恐怖評価システムを構築した.そして,これを用いて心理的安全運転条件を定め,等加速度運動および等ジャーク運動を対象として心理的安全を確保するためのロボットの運動条件をマルチモーダルに表現した.以上の研究により,人間の意図に従った経路上を心理的恐怖を与えないで安全に運動するマニピュレータが構築できた.そこでさらに,これを動力補助として利用する上で重要となる操作性の改善手法について議論した.すなわち,人間の意に添った経路上で,人間にとって望ましいインピーダンスパターンを,人間とロボットが協調しながら求めていく新しい考え方の必要性を指摘した.そして,これを達成するために,人間が各場所ごとにインピーダンスを自分の感性に合わせて設定できるフィールド・インピーダンス・イコライザという機能提案し,その性能を評価するとともに所望インピーダンスが学習的試行の中から発揚げんして来ることを示すことによって,提案する考え方の有用性を検証した.本研究では,まず,人間の意図に応じてロボットが予め教示された複数の経路パターン間をスムーズに選択移行できるように,人間の意図候補を順位づけて表現できる機能の重要性を指摘した.そして,これを実現するために,隠れマルコフモデルを応用して各経路パターンの意図採用率を求める手法を開発し,その適正な動作および有用性を検証した.つぎに,ロボットが人間に恐怖感を与えない,すなわち心理的に安全な運動条件を同定する目的で,人間が恐怖を覚えたときに反応する瞳孔径の変化に着目した心理生理学的恐怖評価システムを構築した.そして,これを用いて心理的安全運転条件を定め,等加速度運動および等ジャーク運動を対象として心理的安全を確保するためのロボットの運動条件をマルチモーダルに表現した.以上の研究により,人間の意図に従った経路上を心理的恐怖を与えないで安全に運動するマニピュレータが構築できた.そこでさらに,これを動力補助として利用する上で重要となる操作性の改善手法について議論した.すなわち,人間の意に添った経路上で,人間にとって望ましいインピーダンスパターンを,人間とロボットが協調しながら求めていく新しい考え方の必要性を指摘した.そして,これを達成するために,人間が各場所ごとにインピーダンスを自分の感性に合わせて設定できるフィールド・インピーダンス・イコライザという機能提案し,その性能を評価するとともに所望インピーダンスが学習的試行の中から発揚げんして来ることを示すことによって,提案する考え方の有用性を検証した.
メダカ実験系による放射線・化学物質複合被曝の遺伝影響研究

Cs137γ線(0.649.50Gy急照射および緩照射)とENU(0.11.0mM、2時間処理)をそれぞれ単独に作用させた場合の遺伝的影響およびその機構について、メダカ生殖細胞突然変異実験系によって基礎的なデータを蓄積してきた。これらのデータを基に、二つの異変原への複合曝露の遺伝的影響とその機構を解析した。野生型雄メダカ50匹をCs137γ線4.75Gyで急照射し、(東大原子力研究総合センターから研究担当者の研究室までの移動に要した)20分後から0.5mM ENU水溶液に27Cで2時間泳がせ処理した。翌日から、3標識遺伝子座を持つ近交系AA2テスター雌メダカとペア-で交配させ、得られた受精卵について、優性致死率(DLR)、総突然変異率(TMR)、生存突然変異率(VMR)を調べた。単独で作用させた場合、4.75Gyγ線、0.5mM ENUいずれもメダカ個体の急性死を引き起こさず、両者の複合曝露も同様であった。DLR、TMR、VMRともに、精子/精細胞/精母細胞期曝露では両変異原単独曝露による誘発率の単純加算値よりも実験値の方が統計的に有意に高くなった。一方、分化精原細胞期以降の曝露では3指標ともに実験値が単純加算値よりもむしろ低い傾向を示したが、統計的には有意な差ではなかった。放射線と化学物質の複合被曝の遺伝影響は、曝露される雄生殖細胞の分化・成熟段階によって異なり、遺伝リスクの評価は、基本的には突然変異誘発感受性が最も高い精子期を念頭に置いて行われるのが望ましい。本研究では、1995年2月8日までに872、961個の胚、遺伝子数にして2、299、892個を調べた。メダカ生殖細胞変異検出系が、放射線と化学物質の複合被曝の遺伝影響を研究するのに、極めて適していることがわかった。1.対照群では195、554個の胚、遺伝子座数にして501、917個を調べた。発生途中での胚死は10、901個であったので、自然優性致死率は5.6%となり、マウスでの結果と同じであった。また自然総突然変異率、自然生存突然変異率はそれぞれ3.8x10^<-5>および4.2x10^<-6>となった。マウスでは前者に相当する遺伝指標がないが、後者として7.5x10^<-6>が報告されており、マウスとメダカはほぼcomparableな生殖細胞突然変異実験系であると判断される。2.平成6年度は、主としてENUに関する実験を行った。その結果、低濃度(0.1mM)と高濃度(1mM)では、誘発される3つの遺伝指標優性致死突然変異率、総突然変異率、生存突然変異率)の関係が著しく異なることが明らかになった。すなわち、低濃度では優性致死突然変異率が誘発される割合が高く、従って生存突然変異率が低くなった。このことは、ガンマー線や速中性子線といった放射線では見られなかった現象である。本研究の結果は、環境変異原の遺伝影響のアセスメントにとって新しい問題を提起するとともに、メダカ生殖細胞突然変異実験系の有効性をさらに実証することになった。3.放射線と化学物質の服御所宇を性格に調べることの重要性がますます明確になった。1.Cs137γ線(0.649.50Gy急照射および緩照射)とENU(0.11.0mM、2時間処理)をそれぞれ単独に作用させた場合の遺伝的影響およびその機構について、メダカ生殖細胞突然変異実験系によって基礎的なデータを蓄積してきた。

これらのデータを基に、二つの変異原への複合曝露の遺伝的影響とその機構を解析した。2.野生型雄メダカ50匹をCs137γ線4.75Gyで急照射し、(東大原子力研究総合センターから演者の研究室までの移動に要した。)20分後から0.5mM ENU水溶液に27Cで2時間泳がせ処理した。翌日から、3標識遺伝子座を持つ近交系AA2テスター雌メダカとペア-で交配させ、得られた受精卵について、優性致死率(DLR)、総突然変異率(TMR)、生存突然変異率(VMR)を調べた。調べた受精卵数は以下の通りである:精子期-1、828;精細胞期-3、992;精母細胞期-1、861;分化精原細胞期-2、910;精原細胞期-13、666。3,単独で作用させた場合、4.75Gyγ線、0.5mM ENUいずれもメダカ個体の急性死を引き起こさず、両者の複合曝露も同様であった。DLR、TMR、VMRともに、精子/精細胞/精母細胞期曝露では両変異原単独曝露による誘発率の単純加算値よりも実験値の方が高くなったが、分化精原細胞期以降の曝露では3指標ともに実験値が単純加算値よりもむしろ低い傾向を示した。4.生殖細胞形成という生物過程への複合効果は、極めて複雑である。平成8年度も、複合処理実験を繰り返し、データの蓄積に努めた。1.^<137>Csγ線(0.649.50Gy急照射および緩照射)とENU(0.11.0mM、2時間処理)をそれぞれ単独に作用させた場合の遺伝的影響およびその機構について、メダカ生殖細胞突然変異実験系によって基礎的なデータを蓄積した。2.野性型雄メダカ50匹を^<137>Csγ線4.75Gyで急照射し、(東大原子力研究総合センターから演者の研究室までの移動に要した)20分後から0.5mMENU水溶液に27°Cで2時間泳がせ処理した。調べた受精卵数は以下の通りである:精子期-2、495;精細胞期-5、506;精母細胞期-2、448;分化精原細胞期-2、910;精原細胞期-13、666。3.単独で作用させた場合、4.75Gyγ線、0.5mMENUいずれもメダカ個体の急性死を引き起こさず、両者の複合曝露も同様であった。DLR、TMR、VMRともに、精子/精差異簿/精母細胞期曝露では両変異原単独曝露による誘発率(folds increase)の単純加算値よりも実験値の方が統計学的に有意に高くなったが、分化精原細胞期以降の曝露では3指標ともに実験値が単純加算値よりもむしろ低い(統計学的には有意差はない)傾向を示した。4.これらの傾向は、過去3年間のデータを蓄積した結果、最終的に確認されたと考えている。
突然変異魚の表現型解析に向けた視覚性諸刺激応答行動の定量化

動物の五感(視覚,聴覚,臭覚,味覚,触覚)に関する変異体の同定及びこれに続く異常度の定量化は,人間の目視判定では大変困難であり,コンピュータを用いた解析が求められている。最初にゼブラフィッシュの3次元行動解析を行った。実験水槽の上方向及び横方向にCCDカメラを設置し,それぞれのCCDカメラにより撮影された画像を,マルチビューアに入力し,入力された2枚の画像を1枚の画像に合成し,そのデータを画像処理ボードを介しコンピュータに入力し,取り込まれた画像から魚の領域を抽出後,2値化処理し,ハードディスクに保存した。これらの一連の処理を高速で繰り返ずことにより,動画像として記録した。以上より,魚の行動解析に必要な3次元画像データを取得できたので,画像処理により,魚の移動軌跡や移動角速度等を算出し,魚の行動を定量化した。次にゼブラフィッシュの視覚行動の定量化を目的として,水槽周囲に縞模様の円筒を回転させ,それをゼブラフィッシュが追尾する様子を水槽上部からのビデオカメラで撮影する観測装置を構築した。この観測装置を用いて,ゼブラフィッシュの視神経再生過程における行動変化を画像解析し,魚の視覚行動評価および定量化に成功した。この研究成果を更に発展させ,物体の「大きさや形」,「移動速度」そして「明暗や色」を識別するゼブラフィッシュの視覚評価が可能な画像処理システムを構築した。具体的には2色LEDディスプレイ(8×8ドットマトリックス型)を水槽周囲に装着し,縞模様の色や輝度および回転速度をパソコンにより制御した。このシステムを用いてゼブラフィッシュがディスプレイにより生成した縞模様を追尾する行動を解析した。現時点ではゼブラフィッシュがディスプレイの縞模様を追尾するが,様々な形の動きには十分に追従していないため,色や輝度および回転速度などの条件の設定が今後の課題である。ゲノム配列情報を用いた遺伝子の機能を同定する有力な手法の一つとして、変異原物質投与後の変異体のスクリーニングとそれに続く責任遺伝子の同定が挙げられる。しかしながら、対象生物の五感(視覚、聴覚、臭覚、味覚、触覚)に関する変異体の同定及びこれに続く異常度の定量的な数値化は、人間の目による作業では大変困難であり、コンピュータを用いた解析の適用が求められている。そこで我々は視覚の定量化を目的に、縞模様が水槽周囲を回転し、それをゼブラフィッシュが追尾する様子を水槽上部からビデオカメラで撮影する観測装置を独自に構築した。そして視神経再生過程において撮影した画像をコンピュータにより処理し、ゼブラフィッシュの動きから縞模様を追従する移動角速度を算出し、視覚の評価および定量化に成功した。この研究成果に基づいて、本研究ではさらに2色LEDディスプレイ(8×8ドットマトリックス型)を水槽周囲に装着し、回転する縞模様の色や輝度および回転速度をパソコンにより制御可能にした。更に、このシステムを用いて物体の「明暗や色」そして「移動速度」を識別するゼブラフィッシュのより詳細な視覚評価を行った。このシステムは、例えば「一見正常な視覚を有するが、色の認識のみに視覚異常を持つ突然変異魚」などの同定に応用できることが期待される。
骨格筋筋線維タイプ別の筋力回復に関する研究

膝前十字靭帯(ACL)断裂症例の早期スポーツ復帰を目指し研究を行った。本研究の仮説としてACL再建術後の筋力回復は骨格筋筋線維タイプに依存する考えた。ACL再建手術前、手術後3ヵ月、6ヵ月および12ヵ月の筋力を評価した。また、ACL再建術時に採取した半腱様筋を用いて、被験者の骨格筋筋線維タイプを評価し、術後筋力回復との関連を評価した。骨格筋筋線維タイプにはミオシン重鎖(MyHC)別にタイプI、IIaおよびIIdxがあり、本研究ではMyHCタイプを基準にI群、IIa群、IId/x群に分類した。結果として、MyHC IIaの発現量が多いほど筋力の増加は大きく、術後12ヵ月で筋力は有意に増加した。研究目的は膝前十字靱帯(anterior cruciate ligament; ACL)損傷は膝関節周囲の筋力低下を来たし、靱帯再建術を行うことが多い。再建術後のリハビリテーションでは、筋力の回復の程度に個体差があるが、それら個体差を決定している因子やそれらを予期するための指標がいまだ確立されていない。われわれは筋量および筋力を規定する主要因である骨格筋の筋線維組成を各症例で評価する。筋線維組成に基づいて被験者を分類し、術後の筋力回復の経時的変化と筋線維組成との関連を明らかにする。さらに、筋量の増減と密接に関わっている温熱タンパク質(HSPs)の一つであるHSP72の発現量を評価し、筋線維組成や筋力との関連を明らかすることである。本研究によって、早期社会復帰を目的とした症例に応じた術後リハビリテーションプログラム作成のための基礎的データの収集が可能となる。本年度の被験者は、ACL断裂者の13名であった。研究に先立ち被験者には口頭にて十分な説明を行った上で、書面にて同意を得た。被験者には、問診票を配布し、年齢、身長、体重、受傷機転、既往歴、運動歴等について調査した。ACL再建術時にACL再建に用いる半腱様筋腱を採取し、腱に付着した筋肉を採取した。現在,本年度採取した筋肉を電気泳動法により筋線維組成(Type I、Type IIaおよびIIx線維)を、ウェスタンブロット法によってHSP72の発現量を測定している。膝関節周囲筋筋力評価は、下肢伸展筋力をStrength Ergo 240(MITSUBISHI、日本)を用いて測定した。本年度はACL再建術前、術後6ヵ月の筋力評価を行うことができた症例数は前年からの症例を含め10例であった。本年度の研究結果を研究協力者に報告した。また、日本整形外科学会学術集会と日本整形外科学会基礎学術集会に参加し情報を収集した。膝前十字靱帯(anterior cruciate ligament; ACL)損傷は膝関節周囲の筋力低下を来たし,靱帯再建術を行うことが多い。ACL術後の筋力回復の経時的変化と筋線維組成との関連を明らかにする。さらに、筋量の増減と密接に関わっている温熱タンパク質(HSPs)の一つであるHSP72の発現量を評価し、筋線維組成や筋力との関連を明らかすることを目的とする。本年度の被験者数は17名であった。被験者には、問診票を配布し、年齢、身長、体重、受傷機転、既往歴、運動歴等について調査を行った。採取した筋肉は電気泳動法により筋線維組成(Type I, Type IIaおよびIIx線維)を測定した。平成26年度より昨年度までACL再建術前、術後6ヵ月の筋力評価を行った症例は20名であった。これまでの研究結果として筋線維組成と筋力の間に相関関係を認めた。本研究は「被験者に研究内容を説明し同意を得る」、「被験者の情報を得る」、「骨格筋を採取する」、「ACL術前、術後の膝関節周囲筋筋力評価を行う」、「骨格筋筋線維タイプを測定する」、「骨格筋筋内HSP72の発現量を測定する」の6つに分けることができる。この6つの部分を当院では整形外科学、生理学、リハビリテーション部の3部署で分担し、結果を解析し、定期的に研究結果を検討することができている。研究費用については、必要な試薬や器材を予算より支出し27年度は100%執行した。また、症例数が17であり、目標とした20には到達していないが、26年度よりも4増えた。膝前十字靭帯(Anterior cruciate ligament; ACL)損傷は膝関節周囲の筋力低下を来たし、治療として靱帯再建術を行うことが多い。再建術後のリハビリテーションでは、筋力の回復の程度に個体差を認めるため、それら個体差を決定している因子やそれらを予期するための指標がいまだ確立されていない。

ACL再建術後の筋力回復の経時的変化と筋線維組成との関連を明らかにする。さらに、筋量の増減と密接に関わっている温熱タンパク質(HSPs)の一つであるHSP72の発現量を評価し、筋線維組成や筋力との関連を明らかにすることを目的とする。本研究によって、早期社会復帰を目的とした症例別のACL再建術後リハビリテーションプログラム作成のための基礎的データの収集が可能となる。本年度の被験者数は31名であった。被験者には受傷日、年齢、身長、体重、受傷機転、既往歴、運動歴等について調査を行った。ACL再建術時にACL再建に用いる半腱様筋腱を採取し、腱に付着した筋肉を採取した。採取した筋肉は電気泳動法により筋線維組成(Type I, Type IIaおよびIId/x線維)を測定した。膝関節周囲筋筋力評価は、下肢伸展筋力をStrength Ergo 240(MITSUBISHI、日本)を用いて測定した。平成26年度から平成28年度までに行った症例数は51名であった。ここまでの研究結果では、筋線維組織と筋力の間に相関関係を認めた。本研究は「被験者に研究内容を説明し同意を得る」、「被験者の情報を得る」、「骨格筋を採取する」、「ACL再建術前、術後の膝関節周囲筋筋力評価を行う」、「骨格筋筋線維タイプを測定する」、「データを整理する」の6つに分けることができる。本研究は当院での整形外科学、生理学、リハビリテーション部の3部署で役割を分担し、定期的に研究結果を検討している。研究費については、必要な試薬、器材を予算により支出した。また、症例数は31と増加し、前年度よりも14例増加した。研究実施計画に基づき膝前十字靭帯(ACL)断裂症例(被験者)を追加した。本研究の被験者の総数は74名であった。被験者にACL再建術後、同様のリハビリテーションを行い、ACL再建手術前、手術後3ヵ月、6ヵ月および12ヵ月の筋力を評価した。また、ACL再建術時に採取した半腱様筋を用いて、被験者の骨格筋筋線維タイプを評価し、術後筋力回復との関連を評価した。骨格筋筋線維タイプにはミオシン重鎖(MyHC)別にタイプI、IIaおよびIIdxがあり、タイプI、IIa、IIdxの順に遅筋から速筋になると言われている。また、タイプIとII(a, dx)の間には互換性は無いが、IIaとIIdxの間には運動することによりIIdxからIIaとなり、筋萎縮によりIIaからIIdxになると言われている。本研究ではMyHCタイプを基準にI群、IIa群、IId/x群に分類し、いずれの発現量も45%未満の群をeven(E)群とし調査した。結果は、術前の筋力に各群間で有意差はなかった。術後筋力回復の経時的変化は、筋線維タイプと時間に有意な主効果を認めた(p<0.05)。すべての群で術後3ヵ月から6ヵ月の間に顕著な筋力増加があった。術後の筋力は、IIa群はI群より有意に大きく(p<0.05)、術後12ヵ月の筋力はIIa群、次いでE群、IId/x群、I群の順に大きかった。また、IIa群のみ術後筋力低下が無かった。これらの結果から、MyHC IIaの発現量が多いほど筋力の増加は大きく、術後12ヵ月で筋力は有意に増加した。よって、術後早期筋力回復を目指すためには、MyHC IIaの発現増加を促す運動を術前に実施することであると示唆した。
診療関連死における死後CTの適正な解釈・撮像法の確立

今日の本邦では、死亡時画像診断(Ai; Autopsy imaging)が解剖を補完する死因推定手段として死後CTを中心に施行されている。死後CTには、生前に見られなかったり、生前であれば病的と診断されたりする特異的な画像所見が存在する。死後CTの読影は生前CTとは異なる解釈・基準の確立が必要であり、未解明の臓器や病態ごとの死後CT所見を解明する。本研究は適切な死後CT読影を可能にし、死因推定での死後CTの寄与度を高めると考える。
原虫ウイルスの探索および宿主制御機構の解明

本研究では、原虫に共生するウイルスおよび内在性ウイルスの探索、および、ウイルス・原虫・宿主動物で構成される超個体におけるウイルスの機能を明らかにする。昨年度の予備実験結果から継代によるウイルス除去は難しいと考えられるため、RNA依存性RNAポリメラーゼ(RdRp)阻害薬を用いてトリコモナスからウイルス除去を試みた。リーシュマニアに共生するウイルスに有効な2種類のRdRp阻害薬を添加した状態でトリコモナスを継代したが除去することができなかった。トリコモナスウイルスとリーシュマニアウイルスのRdRpの構造の違いによって阻害薬が作用しなかった可能性がある。引き続き条件検討を進め、詳細に解析する。トリコモナスウイルスの除去が難航していることから、新たに人や動物で消化管感染症を引き起こすジアルジアを用いてウイルス・原虫相互作用を調べることとした。ジアルジアウイルスは報告されている原虫ウイルスの中で唯一水平感染し得ることが報告されている。動物由来のジアルジアに共生するウイルスゲノムの全長配列を決定し、ウイルス感染・非感染ジアルジアのトランスクリプトーム解析を行うとともに動物への感染性や組織向性の変化等についても調べる。現在ジアルジアウイルスゲノム配列の解析を行っている。データベース上に報告されているジアルジアウイルスのゲノム配列は少なく、これらとの比較解析も行う。原虫ウイルスゲノム・カプシドが宿主細胞内センサー(Toll-like receptor(TLR)やRIG-I-like receptor (RLR))との相互作用(原虫ウイルス・宿主間)を引き起こすか調べる。核酸を認識するTLRおよびRLRのノックアウト培養細胞の準備を行った。これらのセンサーとトリコモナスウイルスおよびジアルジアウイルス由来RNAとの相互作用を調べ、インターフェロン産生に関連するか否かについて解析する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。1)領域内連携によって非レトロdsRNA高感度検出法であるFragmented and loopprimer ligated dsRNA sequencing(FLDS)法の技術支援を受けた。一方、初めてトリコモナスウイルスが見出されたTrichomonas vaginalis ATCC30001株に共生するウイルスの配列を決定した。2種類のトリコモナスウイルスが共生していることをRT-PCRで確認し、これらのトリコモナスウイルスの全長配列を決定した。FLDS法が原虫ウイルス探索に有用であることを示した。また同時に、新規ウイルスゲノム配列も見出した。この配列はこれまで報告されている原虫ウイルスと比較したところ、いずれとも相同性が低かった。新規ウイルスの可能性があるため、さらに解析を進めている。動物トリコモナス・動物トリパノソーマ・マウスマラリア原虫に共生するウイルスが存在するか否かをFLDS法を用いて探索した。培養・精製した20検体について調べたが、原虫ウイルス様配列は見つからなかった。2)トリコモナスウイルスはトリコモナスの分裂とともに増殖する。我々が30回以上継代した後にもウイルスが持続感染していた。先行研究結果を鑑み、トリコモナスゲノムにウイルスゲノムが組み込まれている可能性について検討することにした。Trichomonas vaginalis ATCC30238株の全ゲノム配列をMinIONシークエンサーで解析したが、トリコモナスウイルスに内在化している配列は見つからなかった。これらの結果から、細胞分裂後にウイルスが増殖していることが示唆された。領域内技術支援によって原虫内に共生するウイルスを探索する方法を確立することができた。原虫サンプルを用いてウイルス探索を行った。原虫ゲノムに内在化するウイルスゲノムを調べるために、トリコモナスの全ゲノムシークエンスを行なった。1)マラリア原虫、トリパノソーマ、動物トリコモナスのサンプルをさらに増やしてウイルス探索を行う。

具体的には、熱帯熱マラリア原虫の臨床分離株、人および動物由来トリパノソーマ、動物トリコモナスを新たに精製し、ウイルスゲノムの検出を試みる。また、Trichomonas vaginalisにおいて新規ウイルスゲノム様配列を見つけたことから、このウイルスゲノム検出の再確認を行うとともに系統解析等を行う予定である。2)トリコモナスウイルスはトリコモナスゲノムに内在化していないが、他のウイルスゲノムが存在しているか否かさらに詳細な解析を行う。3)ウイルス・原虫・宿主動物の相互作用を明らかにするために、以下のことを明らかにする。a)継代によるウイルス除去は難しいと考えられるため、RNA依存性RNAポリメラーゼ(RdRp)阻害薬を用いてウイルス除去を試みる。ウイルス感染・非感染トリコモナスのトランスクリプトーム解析を行い、ウイルスと原虫の相互関係を網羅的に調べる。得られた結果から、ウイルス感染に対する原虫の反応を明らかにする。(ウイルス・原虫相互作用)c)ウイルス感染・非感染トリコモナスをマウスに感染させることによって、ウイルス存在・非存在下でどのような違いが見られるのかを明らかにする。(ウイルス・原虫・宿主動物相互作用)平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
構造用スギLVLの被削性-丸鋸加工におけるチップソーの摩耗特性-

本研究は構造用スギLVLの被削性,とくに丸鋸加工におけるチップソーの摩耗特性を明らかにする目的から行ったものである。実験結果から,チップソー歯先摩耗の進行はパーティクルボードが最も速いが,構造用スギLVLはラワン合板(Type II)よりも遅く針葉樹合板より速いこと,構造用スギLVLの丸鋸加工におけるチップソーの適正刃先角は65°付近であり,さらにチップソーの材質はK01が最も歯先摩耗の進行が遅いことを明らかにした。スギはわが国固有の樹種であり,建築材や生活用具などに利用され,わが国独特の「木の文化」を支えてきた代表的な木材である。スギの利用はこれまで製材用がほとんどを占めているが,近年では,構造用合板や中大断面集成材,造作用LVLや構造用LVLなどの新たな利用も試みられている。本研究は今後利用発展がおおいに期待されている上記構造用スギLVLに着目し,その被削性を明らかにする目的から,とくに丸鋸加工におけるチップソーの刃先摩耗特性を明らかにするものである。平成20年度の研究では構造用スギLVLの丸鋸加工におけるチップソーの刃先摩耗をスギならびに各種木質材料(ラワン合板(Type1,Type2),針葉樹合板,パーティクルボード,MDF,OSB)の切削の場合と比較した。実験結果から,チップソー(刃先角60゚,逃げ角15゚,横すくい角15゚)の刃先摩耗経過と切削消費電力の変化は,いずれの被削材の場合も切削材長の増加に伴いほぼ直線的に増加し,また刃先摩耗の進行はパーティクルボード>MDF>ワラン合板(Type1)>OSB>ラワン合板(Type2)>スギLVL>針葉樹合板>スギの順であった。このように,スギLVLの丸鋸加工ではチップソーの耐摩耗性はスギと針葉樹合板に比べると劣るものの,針葉樹合板以外の木質材料に比べると刃先摩耗の進行が極めて遅いことがわかった。以上のようなスギLVL,スギと種々の木質材料の丸鋸加工におけるチップソーの刃先摩耗比較は既往の研究ではこれまで全く見られず,本研究によって刃先摩耗から見た構造用スギLVLの他材料と比較した被削性を明らかにすることができた。スギはわが国固有の樹種であり,建築材や生活用具などに利用され,わが国独特の木の文化を支えてきた代表的な木材である。スギの利用はこれまで製材用が殆どを占めているが,近年では,構造用合板や中大断面集成材,造作用LVLや構造用LVLなどの新たな利用も試みられている。本研究は今後利用発展が大いに期待されている構造用スギLVLに着目し,その被削性を明らにする目的から,とくに丸鋸加工におけるチップソーの摩耗特性を明らかにするものであり,平成20年度にはスギならびにパーティクルボドほか各種木質材料の切削の場合と比較した。平成21年度の研究では,刃先角を60°,65°,70°,75°の4段階に変化させたチップソーを準備して構造用スギLVLの丸鋸加工を行い,チップソーの摩耗に及ぼす刃先角の影響を調べた。実験結果から,工具摩耗の進行は刃先角が60°>65°>70°>75°の順であるのに対し,切削消費電力の変化は工具摩耗の進展とは逆で,刃先角が大きい程低い値を示すとが明らかになった。その結果から,構造用スギLVLの鋸断加工におけるチップソーの刃先角は65°付近が適切な値と判断された。以上のような構造用スギLVLの丸鋸加工におけるチップソーの刃先角による刃先摩耗の比較は既往の研究ではこれまで全く見られず,本研究によって刃先角の異なるチップソーの刃先摩耗から見た構造用スギLVLの被削性を明らかにすることができた。本研究は今後利用発展が大いに期待されている構造用スギLVLに着目し,その被削性を明らにする目的から,とくに丸鋸加工におけるチップソーの摩耗特性を明らかにするものである。平成20年度にはスギの他にパーティクルボード,OSB,MDFなどの各種木質材料の切削の場合と比較した。平成21年度の研究にはチップソーの刃先角を60゚,65゚,70゚,75゚の4段階に変化させて刃先角の適正値を明らかにした。平成22年度は超硬合金材質の異なるチップソーを準備して構造用スギLVLの丸鋸加工を行い,超硬合金材質によるチップソーの刃先摩耗差異を調べた。実験結果から,刃先摩耗の進行はK30>K05>K01の順であり,刃先が硬いほど歯先摩耗の進行は遅くなった。

とくに最も硬いK01において刃先の欠損が見られなかったことから,スギLVLの鋸断加工におけるチップソーの材質はK01が適切と判断された。以上のような構造用スギLVLの丸鋸加工におけるチップソーの超硬合金材質による刃先摩耗の比較は既往の研究ではこれまで全く見られず,本研究によって超硬合金材質の異なるチップソーの刃先摩耗から見た構造用スギLVLの被削性を明らかにすることができた。
マイクロチャネル内気泡微細化強制流動沸騰

近年発熱量の増加する電子デバイスの冷却機器開発を背景として,昨年度までにマイクロチャネル内気泡微細化強制流動沸騰の熱伝達特性に関する研究を行った.気泡微細化沸騰の高い除熱性能によって5MW/m2程度の熱流束を奪いつつ,気泡が微細化することによってチャネルの閉塞を避けて圧力損失の増加を防ぐことができた.しかし,通常の沸騰面では隣接気泡同士の干渉や複雑な流れ場の影響があるため,気泡が微細化されるメカニズムや詳細な発生条件を明らかにすることはできなかった.そこで今年度は,人工伝熱面上に単一の蒸気泡を生成し,その成長・収縮・崩壊の計測を行った.人工伝熱面にはMEMS技術を用いて微小熱電対,電解トリガー,および薄膜ヒータが形成されており,薄膜ヒータを用いた非定常加熱によって制御された過熱液層を生成し,電解トリガーによって任意のタイミングで微少量の水素気泡を生成する.水素気泡を気泡核として成長する気泡の挙動を観察するとともに,気泡底部の温度分布を熱電対によって計測した.予備的な実験により,低サブクール,低熱流束条件における過熱液層生成とミクロ液膜蒸発の温度変化を捉えることができた.また,高速カメラによって撮影された気泡画像を解析し,低サブクール沸騰特有の動径方向の気泡振動を確認した.今後は熱流束,サブクール度の範囲を広げて系統的な実験を行い,気泡の崩壊と微細気泡の射出が起こる条件を明らかにしていく予定である.近年の電子デバイスの発熱量増加に対応するため,微細流路内流動沸騰を用いた冷却が期待を受けている.特に,作動流体の温度が低く熱流束が大きい場合,沸騰蒸気泡が凝縮の過程で微細気泡を射出し,高い熱伝達特性を示すことが知られている(気泡微細化沸騰).本研究は気泡微細化沸騰を用い,実用的なデバイスを開発するとともに,気泡微細化沸騰のメカニズムを解明することを目的としている.マイクロチャネル内気泡微細化沸騰:高さ幅ともに2mm,長さ60mmの石英製矩形流路を作成し,熱伝達特性と圧力損失の測定,微細化過程の観察を行った.1.4MW/m^2程度まで良好な熱伝達特性を示したが,薄膜伝熱面の強度が弱く,それ以上の熱流束では焼損してしまった.圧力損失は低く抑えられているが,ある熱流束以上では流路後半で液温が上がることによって気泡の充満が起こり,環状流が発生,圧力損失が急増することが確認された.単一蒸気泡の崩壊と微細気泡の射出:気泡微細化沸騰の素過程を追うため,冷却された液中で単一蒸気泡を作り,観察を行う.伝熱面裏側のヒータをパルス的に通電加熱することにより,静止流体中に過熱液層(温度境界層)を生成し,水素気泡法により過熱液層内に気泡核を提供することで既知の温度分布における気泡成長と気泡崩壊を観察することができる。伝熱面はMEMS熱電対を加工したシリコン表面で,気泡底部の温度分布が計測できる.実験装置は完成し,今後,サブクール度,熱流束をパラメタとし実験を行う予定である.近年発熱量の増加する電子デバイスの冷却機器開発を背景として,昨年度までにマイクロチャネル内気泡微細化強制流動沸騰の熱伝達特性に関する研究を行った.気泡微細化沸騰の高い除熱性能によって5MW/m2程度の熱流束を奪いつつ,気泡が微細化することによってチャネルの閉塞を避けて圧力損失の増加を防ぐことができた.しかし,通常の沸騰面では隣接気泡同士の干渉や複雑な流れ場の影響があるため,気泡が微細化されるメカニズムや詳細な発生条件を明らかにすることはできなかった.そこで今年度は,人工伝熱面上に単一の蒸気泡を生成し,その成長・収縮・崩壊の計測を行った.人工伝熱面にはMEMS技術を用いて微小熱電対,電解トリガー,および薄膜ヒータが形成されており,薄膜ヒータを用いた非定常加熱によって制御された過熱液層を生成し,電解トリガーによって任意のタイミングで微少量の水素気泡を生成する.水素気泡を気泡核として成長する気泡の挙動を観察するとともに,気泡底部の温度分布を熱電対によって計測した.予備的な実験により,低サブクール,低熱流束条件における過熱液層生成とミクロ液膜蒸発の温度変化を捉えることができた.また,高速カメラによって撮影された気泡画像を解析し,低サブクール沸騰特有の動径方向の気泡振動を確認した.今後は熱流束,サブクール度の範囲を広げて系統的な実験を行い,気泡の崩壊と微細気泡の射出が起こる条件を明らかにしていく予定である.
流体包有物の流体のその場同位体分析法の開発

鉱物中の流体包有物は,その鉱物が晶出時の母液を取り込んだもので地下深部流体を直接分析できる貴重なサンプルである.流体には水素,酸素,炭素,窒素等の元素が含まれておりその同位体組成は流体の起源を探る鍵として使われている.本研究では,流体包有物を凍結して,研磨を行い,流体を表面に露出させた後,二次イオン質量分析法で流体構成元素の同位体分析を行う試料作成法を開発した.鉱物中の流体包有物は,その鉱物が晶出時の母液を取り込んだもので地下深部流体を直接分析できる貴重なサンプルである.流体には水素,酸素,炭素,窒素等の元素が含まれておりその同位体組成は流体の起源を探る鍵として使われている.本研究では,流体包有物を凍結して,研磨を行い,流体を表面に露出させた後,二次イオン質量分析法で流体構成元素の同位体分析を行う試料作成法を開発した.本研究の目的は,鉱物中の流体包有物の流体のその場同位体分析法を開発することである.流体包有物はその鉱物が晶出時の母液を取り込んだもので地下深部流体を直接分析できる貴重なサンプルである.流体には水素,酸素,炭素,窒素等の元素が含まれておりその同位体組成は流体の起源を探る鍵として使われている.本研究では,流体包有物を凍結して,研磨を行い,流体を表面に露出させた後,二次イオン質量分析法で流体構成元素の同位体分析を行う試料作成法を開発する.この試料作成法が完成すれば,μmサイズの流体包有物から水素,酸素,炭素,窒素の同位体比がその場分析可能になる.鉱物成長の化学システムを決定することは地球化学研究の基礎であるため,本研究は地球化学研究全分野に役立ち実用的にも応用可能な研究課題と考えられる.本年度は以下の研究成果が得られた.1.流体包有物の流体は塩濃度が高いので,試料温度は,食塩と水の共晶点温度(-21.3°C)以下の温度で測定が終わるまでのすべての実験が行われる条件をクリアするため,試料研磨盤に液体窒素プールを作成し,-100°C程度まで冷却可能な研磨機を設計製作した.この研磨盤の上にスライド式試料研磨機構を設計製作した.また,研磨盤への液体窒素自動補給装置を設計製作した.次に,窒素雰囲気コントロールできるグローブボックスを製作し,研磨装置全体をその中に設置した.この機構により,2.結霜防止のため湿度0%雰囲気で研磨する条件をクリアした.3.冷凍ステージを装備した反射顕微鏡をグローブボックスに設置した.この顕微鏡による試料表面観察を行い,4.流体凍結研磨により凍った流体包有物を試料表面に露出させた試料に対し,試料表面を速やかに観察できるようにし,研磨による露出程度を迅速に検定しSIMS最適試料の製作をできる様にしつつある.本研究の目的は,鉱物中の流体包有物の流体のその場同位体分析法を開発することである.流体包有物はその鉱物が晶出時の母液を取り込んだもので地下深部流体を直接分析できる貴重なサンプルである.流体には水素,酸素,炭素,窒素等の元素が含まれておりその同位体組成は流体の起源を探る鍵として使われている.本研究では,流体包有物を凍結して,研磨を行い,流体を表面に露出させた後,二次イオン質量分析法で流体構成元素の同位体分析を行う試料作成法を開発する.この試料作成法が完成すれば,μmサイズの流体包有物から水素,酸素,炭素,窒素の同位体比がその場分析可能になる.鉱物成長の化学システムを決定することは地球化学研究の基礎であるため,本研究は地球化学研究全分野に役立ち実用的にも応用可能な研究課題と考えられる.本年度は以下の研究成果が得られた.測定時のチャージアップ防止のため,表面に暴露した凍結流体上に金の薄膜コーティングを行う装置開発を行った.この段階で重要なことは,霜がつかない清浄な凍結流体表面をずっと維持すること.コーティング中に凍結流体が蒸発したり融解したりしないことであった.そのため,グローブボックスからイオンコーターまでの移送期間中に試料が空気に触れない試料冷却機構付きトランスポーター装置とイオンコーター内に試料冷却台の装置を設計製作した.トランスポーター装置はコーティング後の試料をSIMSに移送するときにも用いた.以上の実験操作をスムーズに繰り返しできるように,調整改良加工を繰り返し,SIMS分析可能なチャージアップ防止方法を最適化した.その結果,岩塩中の流体包有物のその場同位体分析を行うための水素と酸素の2次イオンを安定に発生させることが可能となった.宇宙地球化学実験実施計画に予定していた新規実験装置の設計製作が完了し,システム化にも成功した.現在その最適化のための改良を行っている段階であるため.今後は凍結流化包有物の表面に金薄膜コーティングする技術を開発し,2次イオン質量分析法により氷の水素と酸素の全同位体を安定して測定する分析法を開発する方策である.