hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Ｃ型慢性肝炎におけるＣＤ３６分子を標的としたインスリン抵抗性の解明

肝組織におけるgrading, stagingおよび肝脂肪化といった組織学的な評価も終了している。実験計画書に示したように,肝組織におけるCD36分子の発現およびその局在について免疫組織化学法で確認した。また, ELISA kitを購入して対象症例の血中sCD36およびoxLDL値の測定も終了した。さらにその発現の程度と血中sCD36値との相関についても確認した。以上より,予定していた初年度の実験計画は概ね遂行されたと考えている。次年度は,今までの研究成果を4月に行われる第5回前糖尿病とメタボリックシンドロームに関する国際会議で,6月には第49回日本肝臓学会でそれぞれ発表する予定である。さらには,これらの研究成果を論文にまとめる予定である。まずは,現時点まで得られた研究成果をまとめて学会で報告をしたいと考えている。抄録が採用され,本年6月の第48回日本肝臓学会総会で発表予定である。今後は,C型慢性肝炎患者におけるoxLDL,sCD36値と抗ウイルス療法の効果との関連について解析してゆきたい。また,対象症例を非アルコール性脂肪肝炎(NASH)患者に広げてCD36分子がインスリン抵抗性の出現に関与するか否かについても解析を進めていきたい。次に,対象患者における末梢血中のリンパ球を採取してフローサイトメトリーを行ってCD36欠損症の頻度を明らかにし,C型慢性肝炎患者におけるCD36欠損症とインスリン抵抗性との関連について解析していきたい。さらに,C型慢性肝炎患者におけるCD36遺伝子多型についても解析を行い,インスリン抵抗性を惹起する特有のgenotypeが存在するか否か検討していく予定である。初年度の研究に使用した検体は,治療に必要な検体として既に用意されていたものを使用したものが殆んどであった。しかしながら,次年度の研究は当大学の倫理委員会に承認され,さらに患者のインフォームドコンセントを得たうえで検体を採取しなければならず,できるだけ早期に倫理委員会に申請したうえで研究にとりかかる必要がある。予定していた学会が延期となり、残額が発生した。次年度使用額については,上記の学会参加に使用予定である。また、今までの研究成果を論文にまとめ,投稿する予定である。実験計画で提示したように,次年度の研究はフローサイトメトリーや遺伝子多型といった特殊検査に費用を重点的にあてたいと考えている。残った研究費は,ELSAや免疫組織化学法のアッセイに必要なkitや試薬の補充ならびに,学会発表のために必要な諸経費や論文作成のための費用として使用したいと考えている。
心臓弁膜疾患に対する新しい世代の生体弁の開発と実験的および臨床的研究

本研究の目的は、動物の高齢化とともに発生が増加傾向にある獲得性心疾患の1つである僧帽弁閉鎖不全症の外科的根治術を確立することにある。本疾患は加齢とともに発生が増加し、かつ病態も重度になり、内科的療法では自ずと限界がある。近年、そのような背景のもと高度医療を含めての、より良い治療法の開発が要求されるようになってきた。その中での外科的根治術、特に弁置換術はニーズの高い根治療法である。それらの状況を考慮し、本研究では新しい抗血栓性の耐久性ある異種生体弁を開発すると同時に、的確な弁置換術の術式を検討し、長期生存可能な弁置換術を確立するものである。生体弁の開発に際しては、入手が容易な新鮮な豚の大動脈弁を採取し、トリミング後、デナコール処理及びヘパリン・プロタミン処理を施し、無菌的にステントを装着し、何回かの試行錯誤の結果、先ず抗血栓性ある異種生体弁の作成に成功した。引き続き、より耐久性ある生体弁の開発を目的にデナコール処理方法を変更し、最終的に長期間にわたり、耐久性ある生体弁の作成が可能となった。その生体弁を用いての弁置換後の実験犬の経過観察では、超音波検査でも逆流は認められず、かつ長期耐用可能にまで進展した。弁置換術の術式の確立においても、これまでの当研究室での人工心肺を用いての体外循環法を応用し、安全かつ確実に弁置換術が可能となった。具体的には一般的な胸骨正中切開アプローチではなく、左側胸壁切開よりのアプローチにより、脱血カテーテルは右心耳よりと、右心室より行い無理なく術野を大きくとることにより正確な弁置換術の確立をみた。また、抗血栓性の生体弁のため術後の抗凝固薬の使用も不必要となった。今後は、小型犬に適合サイズの同種生体弁の開発も考慮する予定である。本研究の目的は、獣医科領域において急速に発生が増大しつゝある僧帽弁弁膜症に対して、豚の大動脈弁を用いて安価で強靭な異種生体弁を作成し、犬における弁置換術を確立し、ひいては人医領域においても参考になる資料を作成することにある。初年度である平成9年度においては以下の実験を進め、貴重なデータを得ることができた。1)人工弁の作成:約80-100kg体重の豚の大動脈弁を無菌的に採取し、トリミング後デナコールEX313にて処理し、プロタミンとヘパリンを分子結合させ抗血栓性を賦与した異種生体弁を作製した。同時に薬品の混合割合により弁の柔軟性、強靭性の違いを検討した。さらに、ハンドメイドで弁輪部にステントを編着し、よりレシピエントの弁輪に適合する柔軟で強靭な人工弁とした。2)レシピエントの弁輪の大きさ(サイズ)は、超音波検査により計測する方法も検討し確立した。3)人工循環潅流装置を用いて、作成した人工弁の耐久性を検討した。現在も続行中である。4)弁置換術の手技を確立するために初年度では計画していなかったが、作成した人工弁を用いて、すでに弁の移植術を確立した。1)昨年度(初年度)に引き続き、より良い犬の僧帽弁に用いる生体弁を作成し、比較検討した。従来はブタの大動脈弁のみを用いていたが本年度はさらに肺動脈弁を用いた生体弁を作成し、検討中である。2)また、昨年度と同様に生体弁の耐久性試験も併行して継続し、より強靭でかつ生体に適合する生体弁を目標にしている。

3)人工心肺を用いて開心下での弁置換術はさらに確実なものとなり、移植後経時的に超音波等の測定機器により循環動態や心機能を観察し、剖検後は移植弁を形態学的、組織学的に検索中である。4)目的とする実験のすべての概要が決定したので、今後は実験スピードを上げてより多くのデータ採取を計画中である。1)今年、三年目を迎えた本研究では、デナコール処理と抗血栓性を賦与した豚の大動脈弁、肺動脈弁を用いて、犬の僧帽弁に移植し、移植後経時的に血行動態および心機能評価をし、最終的に剖検に付し、肉眼的、組織学的に検討した。2)初期のデータでは移植後、短期間に血栓及び肉芽形成が見られたが、各種の処理方法を加えることにより、これらの問題点は全てクリアすることができた3) In vitroにおける血液ポンプによる耐久性試験では、作成した生体弁は、約半年間は十分耐久性が証明された4)しかし、実際のin vivoでの移植実験では、最大3カ月にて移植した弁は脆弱化していくことが判明した。最終的には僧帽弁閉鎖不全症が進行し、心不全に陥入る。5)以上の結果より、現在はさらに生体弁の処理方法を変更し、より強靭な人工弁を作成し、移植実験を行い経過観察中である。6)また、実験と併行して、臨床応用上必要不可欠である、犬における血液ガス分布方法の検討も行った。
ICT技術を用いたマグロ類のまき網漁業における漁獲過程とそのメカニズムの解明

旋網漁具の動態を数値シミュレーション技術を用いて解析するとともに,対象魚類の三次元行動軌跡を構築することにより,カツオ・マグロ類を対象とした旋網漁業の漁獲メカニズムを評価した。メバチ3個体の操業中の行動軌跡を取得した。投網後,個体が旋網に取り巻かれてからは個体の移動ベクトルの方向は鉛直・水平方向に短時間で大きく変動した。漁具の動態解析結果から網裾の最大到達深度は200mに達する一方で個体は100m以浅を遊泳し,網を締め巻き始めてからは遊泳速度は30%減少した。投網後1500秒経過すると,網地目合が縦方向に伸長されるため,メバチの若齢魚は身網の半分以上で通過不可能となることが示唆された。本研究はカツオ・マグロ類を対象としたまき網(旋網)漁業における漁獲メカニズムを,漁具数値シミュレーション解析技術と魚類の行動解析技術を統合したICT技術を用いることにより解明し,最適な漁業技術を新しいアプローチにより提示しようとするものである。当該年度は,まき網漁具の動態を解析するための数値シミュレーションシステムの構築を主に行った。実施した内容については以下のとおりである。1)まき網漁具の水中形状を詳細に数値計算により推定するためには,対象とする漁具の設計図面から数値計算用モデルを作成する必要がある。本研究では沖合・遠洋カツオマグロ大中型まき網漁船を対象としてモデル化を行い,数値シミュレーション計算に提供可能であることを確認した。2)まき網漁船による実操業データを取得するため,西部太平洋でカツオマグロを対象とした操業データを取得した。得られたデータは操業中の本船位置,針路,パースワイヤの繰り出し巻き取り長さと,シミュレーション検証のための網地深度データで,ワイヤ長さはウィンチ回転角を加速度ロガーを用いて推定することができた。3)2)の実操業データを計算条件として,まき網の操業時における網漁具の動態を算定した。実測値と比較したところ一致度は高く,数値計算の有効性が確認できた。流向と流速が漁具の変形に与える影響を評価したところ,流速が速いほど本船側の身網部分では捻れ方向変形が大きく,魚捕部側では伸び方向の変形大きくなるという解析結果が得られた。本研究はカツオ・マグロ類を対象としたまき網(旋網)漁業における漁獲メカニズムを,漁具の水中動態コンピュータシミュレーション解析技術ならびに魚類の3次元行動解析技術を統合することにより解明し,当該漁業での漁獲過程をこうした新しい技術を用いて分析し,効果的な漁業技術の最適化方策に資することを目的としている。本年度は漁獲対象個体の3次元的な詳細行動を把握するため,推測航法技術(以下DR)を応用することにより,まき網操業時の個体の3次元行動軌跡構築を行なうことを目的に以下に示す結果を得た。1,速度,深度,方位センサーと搭載したマルチセンサデータロガーを用いて個体の3次元行動軌跡を取得する方法は分解能の高い行動情報が取得できるが誤差が蓄積するという特性がある。一方,超音波発信器と受波器を用いて個体位置を推定する手法は高精度に位置推定ができるが,時間的に疎な位置推定しかできない。本研究では両者の特徴を活かし,超音波による推定位置間の行動軌跡をDRを適用して補完することにより個体の3次元行動軌跡を高精度に取得するハイブリッド法を水生動物の3次元行動軌跡取得のために新たに開発した。2,ハイブリッド法を漁獲対象種であるメバチの個体行動把握に適用したところ,15分間の詳細な3次元行動軌跡を取得することができた。個体は放流後,急速なダイブを行い,操業過程中に本船近くに接近する行動を示した。3,超音波発信器を用いた位置推定はDRによる推定軌跡を補正するために用いるが,これは数分間隔という時間オーダーであっても,DR蓄積誤差の除去に効果的であることがわかった。本年度は,推測航法技術(Dead-Reckoning)を応用して,まき網漁獲過程におけるマグロ類の個体の3次元行動を詳細に把握する技術開発と,これを用いた実操業時における個体行動軌跡取得を目標として掲げていた。DR技術は既に報告者等によりその実用性は検証されているが,前年度に先行的に実施された評価実験から,誤差が蓄積されるという欠点があることからその精度向上が課題となっていた。この問題を解決するため,新たに超音波発信器を用いて確度の高い個体位置を推定するシステムを導入し,これをDR技術と併用することで,DRの蓄積誤差を個体位置推定システムにより解消することを実施した。両技術を併用したこのハイブリッド法は事前の精度検証で実際の行動軌跡を高い精度で構築することを可能とすることが明らかとなった。これにより当初目標としていた個体行動の3次元軌跡の取得技術の開発は実現させることができた。しかしながら,ハイブリッド法では,操業時の環境雑音等が位置特定に必要とする音響信号の受信を妨げる問題が出て来たため,来年度にはこうした問題にも対応し,より精度の高い計測システムの構築を目指す。本研究はカツオ・マグロ類を対象とした旋網(まき網)漁業における漁獲メカニズムを,操業中における対象魚類の三次元行動解析技術と旋網漁具の動態を再現する数値シミュレーション技術を用いて解析することにより,効果的な漁業技術の最適化方策に資することを目的として行われるものである。

前年度までの実績で漁獲対象個体の三次元遊泳行動軌跡をDead-Reckoning(推測航法技術:以下DR)を用いることにより構築できることが確認できたことから,本年度は混獲対象種のメバチにDR用の行動記録計を装着して実験を行い,3個体の行動軌跡(それぞれ2.2h,1.9h,15.5hの記録)を取得できた。いずれも旋網投網後から揚網までの行動が記録された。どの個体においても投網前は移動軌跡を構成する移動ベクトルの空間的な変動は相対的に安定していたが,投網後に個体が旋網に取り巻かれてからは,個体の移動ベクトルは鉛直・水平方向に短時間で大きく変動し,平常時とは異なる行動であることが示唆された。旋網漁具の動態シミュレーション結果からは,投網後網地最深部は約200mに達していた。いずれの個体も操業時には変化の大きな行動を示しながらも100m以浅を遊泳し,限定的な空間内を移動していたことが予想された。DRによる遊泳行動軌跡は誤差が蓄積され,その除去のため超音波発信器を併用した手法を前年度より適用し,その効果が確認されていたが,操業中の環境雑音による受信障害対策が課題となっていた。そこで反射波抑制のため受信機設置方法の改良を行なうことによって受信率向上をはかり,長時間の行動軌跡データが取得できた。取得されたDRによる推定軌跡の誤差を超音波発信器による位置推定により補正するのはこれまで線形補間的な補正で実施していたが,状態空間表現を用いたアルゴリズムの適用により,より適正な行動軌跡推定を実現できる可能性がある。旋網漁具の動態を数値シミュレーション技術を用いて解析するとともに,対象魚類の三次元行動軌跡を構築することにより,カツオ・マグロ類を対象とした旋網漁業の漁獲メカニズムを評価した。メバチ3個体の操業中の行動軌跡を取得した。投網後,個体が旋網に取り巻かれてからは個体の移動ベクトルの方向は鉛直・水平方向に短時間で大きく変動した。漁具の動態解析結果から網裾の最大到達深度は200mに達する一方で個体は100m以浅を遊泳し,網を締め巻き始めてからは遊泳速度は30%減少した。投網後1500秒経過すると,網地目合が縦方向に伸長されるため,メバチの若齢魚は身網の半分以上で通過不可能となることが示唆された。当該年度では,数値シミュレーションシステムの構築に必要な,実操業で使用するまき網漁具の計算モデル化を設計図面に基づいて作成すること,また,数値シミュレーションの実行に不可欠な実操業データを定量化し記録すること,さらに,計算モデルと操業データをシミュレーションシステムに入力して,数値計算を試行することを研究実施計画としてあげていた。これらの実施計画はほぼすべて計画どおりに実施することができた。平成27年度では,漁獲・混獲対象個体の操業中における行動軌跡を3次元的に取得することを計画しているが,平成26年度に計測に用いる機器の精度検証を先行的に実施した。その結果,Dead-reckon(推測航法技術)システムの計測精度をさらに向上させることが必要であることが予備実験から明らかとなった。この結果を踏まえ,平成27年度は操業中における個体行動の高精度な3次元行動データを取得し,数値シミュレーションで得られた水中におけるまき網漁具が対象種に与える影響を把握する上での基盤データを取得する。以上のような研究成果が平成26年度に得られたことから,研究は当初の目標どおり順調に進展していると判断できる。
視空間認知障害の早期スクリーニング法の確立とリハビリテーションへの応用.

視空間認知(運動認知)障害を詳細に検討できる放射状optic flow(OF,自己運動知覚に関与)刺激を用いて、健常若年成人、健常老年者群と軽度認知障害(MCI)疾患群で、認知閾値、事象関連電位(ERP)の波形や探索眼球運動の変化を解析し、各被検者群間でのOF刺激に対する特徴的な反応性の違いを検討した。その結果、OF刺激の認知閾値やERPの波形変化が、早期からの視空間認知障害の診断・鑑別プログラムの構築に有用であることがわかった。目的:視空間認知(運動認知)障害を詳細に検討できる放射状optic flow(OF、自己運動知覚に関与)刺激を用いて事象関連電位(ERP)や探索眼球運動を記録し、その波形や変化を解析することで、非侵襲的かつ簡便に潜在的な視空間認知(運動認知)障害を見出すスクリーニングシステムの構築と、効果的なリハビリテーションを提案する。本年度は、ランダム運動(RM)、水平方向(HO)、放射状OFの脳内処理機構の違いを、健常若年成人、健常老年者(平均62歳)と軽度認知障害(MCI)群で検討した。方法:対象は健常若年成人、健常老年者(平均62歳)と軽度認知障害(MCI)群、各10名。刺激は、黒色背景に400個の白色ドット(視角0.1度)をスクリーン画面(視角50×50度、平均輝度を20cd/m^2)に呈示し、任意の割合でドットを放射状(噴き出しか吸い込み)もしくは水平(左か右)に動かし、各群での心理物理学的認知閾値の違いとERPの変化を検討した。結果:健常群では、HO刺激よりOF刺激で閾値が高く、老年者群で著明であった。MCI群ではHOとOFいずれの刺激でも老年者群より有意に閾値が上昇していた。ERPでは、Baselineを静止ドットとした場合、OF刺激で老年者群でN170とP200の振幅低下と潜時の軽度延長、MCI群では老年者群に比べ有意なN170やP200の振幅低下と潜時延長を認めた。Baselineがランダム運動のときは、両群に大きな違いを認めなかった。考察:(1)ERPでP200がOF認知機能の指標と成り得ること、(2)HOよりもOFでは複雑な脳内処理が働くこと、(3)加齢でOFの処理が障害される可能性があり、MCIではその傾向がより強くなることがわかった。従って、OF刺激を用いた閾値測定やOF刺激のERPを後頭頭頂部から記録することで、早期からの視空間認知障害の診断・鑑別プログラムの構築が可能であることがわかった。目的:視空間認知(運動認知)障害を詳細に検討できる放射状optic flow(OF,自己運動知覚に関与)刺激を用いて事象関連電位(ERP)や探索眼球運動を記録し、その波形変化を解析することで、非侵襲的かつ簡便に潜在的な視空間認知(運動認知)障害を見出すスクリーニングシステムの構築と、効果的なリハビリテーションを提案する。本年度は、平成19年度で得られた心理物理学的閾値結果とERPの結果を基に、健常老年者群と軽度認知障害(MCI)疾患群で、ERPと探索眼球運動の同時記録を行ない、各被検者群間での各運動刺激に対する特徴的な反応性の違いをモデル化して視空間認知障害スクリーニングソフトを作成することを目的とした。結果:ERPでは、Baselineを静止ドットとした場合、OF刺激では老年者群でNl70とP200の振幅低下と潜時の軽度延長、MCI群では老年者群に比べ有意なN170やP200の振幅低下と潜時延長を認めた。探索眼球運動では、MCI群で視点が定まらず、周辺部と中心部を交互に検索する傾向が認められた。考察:(1)ERPでP200がOF認知機能の指標と成り得ること、(2)HOよりもOFでは複雑な脳内処理が働くこと、(3)加齢でOFの処理が障害される可能性があり、MCIではその傾向がより強くなること、その誘因として視点が定まらない注意障害が関与する可能性が示唆された。また、数理モデル化は、症例毎のばらつきが多く現在症例数を増やしている。来年度以降は、今年度より開始した、自己運動感を生じる三次元画像による視覚的なリハビリテーション効果の有無を、ERPや眼球運動の変化と神経学的症候の変化で解析していく。目的:視空間認知(運動認知)

障害を詳細に検討できる放射状optic flow (OF,自己運動知覚に関与)刺激を用いて事象関連電位(ERP)や探索眼球運動を記録し、その波形変化を解析することで、非侵襲的かつ簡便に潜在的な視空間認知(運動認知)障害を見出すスクリーニングシステムの構築と、効果的なリハビリテーションを提案する。本年度は、平成19年度と20年度で行った健常老年者群と軽度認知障害(MCI)疾患群でのERPと探索眼球運動の同時記録の結果を基に作成した視空間認知障害スクリーニングソフトを用いた解析と、自己運動感を生じる三次元画像による視覚的なリハビリテーション効果の有無を検討した。結果:スクリーニングソフトを用いると、ERPでは、Baselineを静止ドットとした場合、OF刺激でのN170やP200の振幅低下と潜時延長が健常老年者とMCI群の鑑別に役立つことがわかった。また、Baselineがランダム運動のときは、両群に大きな違いを認めず、昨年と同様に2群の鑑別に役立たないことがわかった。探索眼球運動では、MCI群で視点が定まらず、周辺部と中心部を交互に検索する傾向があり、ERPよりも容易に鑑別可能であった。さらに、三次元画像による視覚的なリハビリテーション効果については、5例中3例で訓練前と訓練3ヶ月の段階を比較すると、OFの認知閾値に多少の改善が認められた。考察:(1) ERPでP200がOF認知機能の指標と成り得ること、(2) HOよりもOFでは複雑な脳内処理が働くこと、(3)加齢でOFの処理が障害されMCIではその傾向がより強くなること、その誘因として視点が定まらない注意障害が関与する可能性が示唆された。従って、OF刺激を用いた認知閾値測定やOF刺激のERPを後頭頭頂部から記録することで、早期からの視空間認知障害の診断・鑑別が可能で、しかも三次元画像によるMCIに対する視覚的リハビリテーションの効果が期待できることがわかった。
微粒子複合添加による高性能熱電変換材料の開発と改善機構

本研究では,熱電変換材料としてβ-FeSi_2系およびCoSb_3系の金属間化合物のほか,新しい熱電変換材料として最近注目を集めている酸化物系の熱電変換材料を対象に,メカニカルアロイング法やメカニカルグラインディング法を利用し,絶縁性物質あるいは金属相などの導電性物質をマトリックス中に微細に複合分散させることによる性能向上効果,特に熱伝導率に及ぼす効果について検討した.β-FeSi_2系材料では,SiC微粒子およびCuの複合添加により緻密な高性能焼結体の合成が可能となることが明らかとなった.また低熱伝導率を持ち,化学安定性に優れる希土類系酸化物を添加したところ,熱伝導率は大きく低減されるとともに,ゼーベック係数も特にY_2O_3添加試料で大きく向上することが分かった.ホール係数測定の結果などとあわせて検討した結果,少量の希土類元素がFeサイトに置換している可能性が示された.CoSb_3系材料においては,FeSb_2やNiSb金属微粒子を微細分散させることにより熱伝導率を低減するとともに電気抵抗率も同時に著しく低減させることに成功し,熱電変換性能が著しく向上することを明らかにした.ZnOやNa_xCo_2O_4などの酸化物系材料では,錯体重合法の利用により他元素の固溶が容易になることが分かり,ドーピングによる性能向上の可能性が拡がった.また,不純物が析出する場合も微細に分散されていたことから,これを利用した熱伝導率低減の効果が期待できることが分かった.本研究では,熱電変換材料としてβ-FeSi_2系およびCoSb_3系の金属間化合物のほか,新しい熱電変換材料として最近注目を集めている酸化物系の熱電変換材料を対象に,メカニカルアロイング法やメカニカルグラインディング法を利用し,絶縁性物質あるいは金属相などの導電性物質をマトリックス中に微細に複合分散させることによる性能向上効果,特に熱伝導率に及ぼす効果について検討した.β-FeSi_2系材料では,SiC微粒子およびCuの複合添加により緻密な高性能焼結体の合成が可能となることが明らかとなった.また低熱伝導率を持ち,化学安定性に優れる希土類系酸化物を添加したところ,熱伝導率は大きく低減されるとともに,ゼーベック係数も特にY_2O_3添加試料で大きく向上することが分かった.ホール係数測定の結果などとあわせて検討した結果,少量の希土類元素がFeサイトに置換している可能性が示された.CoSb_3系材料においては,FeSb_2やNiSb金属微粒子を微細分散させることにより熱伝導率を低減するとともに電気抵抗率も同時に著しく低減させることに成功し,熱電変換性能が著しく向上することを明らかにした.ZnOやNa_xCo_2O_4などの酸化物系材料では,錯体重合法の利用により他元素の固溶が容易になることが分かり,ドーピングによる性能向上の可能性が拡がった.また,不純物が析出する場合も微細に分散されていたことから,これを利用した熱伝導率低減の効果が期待できることが分かった.熱電材料の性能Zは、Z=α^2/ρκ(α:熱起電力、ρ:電気抵抗、κ:熱伝導率)で表され、高性能化するには、αを増大させ、ρおよびκを低下させることが必要である。研究代表者らは、これまで熱起電力αを増大させる添加元素の探索と同時にメカニカルアロイング(MA)法を活用した研究によって、結晶粒の微細化および種々の相の微粒子を分散させて粒界や他相界面でのフォノン散乱を増大させることにより熱伝導率κを著しく低下させ得ることを明らかにしてきた。また、電気抵抗ρは、熱電材料中に電気抵抗が小さい金属相微粒子を均一分散させることによって著しく減少することを明らかにしてきた。本研究では、それらの効果を複合化および傾斜化することによって、さらに高性能な熱電材料を開発することを目的とした。得られた成果を要約すると以下の通りである。2)CoSb_3系熱電材料にNiSb金属相粒子を分散することによって、電気抵抗が著しく低減し、性能が大きく向上した。3)FeSi_2にY_2O_3およびYを複合添加することによってFeSi_2系熱電材料の性能が大幅に向上することが明かになった。本年度では,まず,前年度の結果を踏まえ,β・FeSi_2系熱電変換材料において著しい性能向上が得られたSiC+Cu同時添加材について,試料作製プロセスの改善を試みた.前年度では,これらの材料は加圧焼結であるホットプレス法により作製されたが,将来実用化を考慮した場合,ホットプレス用による製造プロセスではコストが高くなることが間題となる.したがって,このホットプレス材と同等の性能を有するFeSi_2-SiC-Cu系熱電変換材料を低コストな常圧焼結法により作製することが重要な課題となる.そこでSiC添加FeSi_2粉末にCu粉末を添加した試料を常圧焼結にて作製したところ,Cu-Si液相の発生により液相焼結が発生し,常圧焼結によっても緻密な焼結体を作製できることが明らかになった.一方,ε-FeSi金属相の析出を引き起こし,SiC添加に起因する熱起電力向上効果および熱伝導率低減効果がCu添加により失われてしまうことが分かった.そこでε-FeSi金属相の析出を抑えるため,Siを過剰添加したところε-FeSi+Si→β-FeSi_2反応によりε-FeSi金属相量の減少のみならず半導体β相量の増加を引き起こすことを突き止めた.

その結果,熱起電力が大幅に向上し,また熱伝導率も効果的に減少して,Cu添加にょる性能劣化を完全に克服できることが分かった.これにより高性能を有するSiC微粒子分散およびCu複合添加β-FeSi_2熱電変換材料を低コストな常圧焼結により作製可能であることを明らかにした.その他,CoSb_3系熱電変換材料においては,FeSb金属微粒子をメカニカルアロイングにより微細分散させることにより,比抵抗が著しく低減し,熱電変換性能が著しく向上することを明らかにした.本年度では,まずβ・FeSi_2系熱電変換材料を対象に,微粒子分散が熱電特性に及ぼす影響について検討するため,分散物としてB_4CおよびBN粉末をβ・FeSi_2粉末に添加し,メカニカルアロイング処理を施した.その結果,これらの粉末を添加した試料には,無添加試料に比較して多量のメタリックε相が析出するにもかかわらず,BN粉末を添加した試料のゼーベック係数は無添加試料よりも高い値を示した.このことから,BNの一部が分解し,BがFeサイトに置換していることが示唆された.熱伝導率はこれら添加粉末の微細分散により効果的に低減され,特にBN添加試料において性能指数が大きく向上した.また,さらに熱伝導率の低減を図るため,BNよりも熱伝導率の小さなZrO_2を添加したところ,ZrO_2がβ・FeSi_2中では分解し,不純物析出およびZrドーピングを引き起こし著しく性能が劣化した.そこでより化学安定性に優れる希土類系酸化物を添加したところ,熱伝導率は大きく低減されるとともに,ゼーベック係数も特にY_2O_3添加試料で大きく向上することが分かった.ホール係数測定の結果などとあわせて検討した結果,少量の希土類元素がFeサイトに置換している可能性が示された.その他,近年注目されているZnOやNa_xCo_2O_4などの酸化物系熱電変換材料に対し,錯体重合法による合成を試みたところ,従来の固相反応法に比較して極めて微細な結晶粒径を持つ焼結体の合成が可能であることが分かった.また,固相反応法では他元素の固溶が困難であるためにキャリア濃度制御が難しかったが,錯体重合法によりその固溶が容易になることが分かり,ドーピングによる性能向上の可能性が拡がった.また,不純物が析出する場合も微細に分散されていたことから,これを利用した熱伝導率低減の効果が期待できることが分かった.
微視的権力状況における会話分析

初年度においては文献研究と研究計画の決定のための研究活動をおこない、第二年度においてはその研究計画に基き調査を実施した。最終年度においては、それらをもとに、研究成果を論文化することを主要な課題とし、研究報告書の作成に着手した。本研究の性格上、収集したデータの分析は、今後も継続して行われると思われるが、報告書作成段階において得られた知見を以下に挙げる。第一に、対面的相互行存状況においては、状況内にある参与者の身体(視線、顔、身体の向き、参与者相互の身体配置等)が相互行存進行の上で非常に重要な意味をもっていること。第二に、特定の制度的文脈においては、特定の相互行存的特徴がみられること.第三に、特定の制度的文脈において発生する会話トピックには、一定の範域があり、その範域をコントロールしようとする参与者の実践がみられること。第四に、それらの特定の制度的な文脈における相互行存の特徴は、相互行存参与者の、「協働的達成」として成立していること。これらの知見は、社会秩序それじたいが、行存者の「協働的達成」として成立していることを明らかにしている。社会秩序の「協働的達成」のための身体技術に関しては、その一部を報告書において明らかにしたが、今後さらに詳細な研究が必要である。本研究は、制度的な社会的行為場面において生起する微細な権力関係を、主として会話に着眼することによって分析することを目的としている。平成2年度においては、1.海外の会話分析に関する論文・研究の収集・検討,2.いかなる場面においてどのような手法を使用して研究・分析を行うのかについての検討を行った。1に関しては、まず海外文献リストを作成し海外文献で入手困難なもの(シンポジウム等)についてはコピ-等により収集した。次に、収集文献のなかで、特に本研究参加者に関心の高かった科学社会学関連の文献については、研究会等で検討を重ねた。2に関しては、それぞれの研究分担者が既に研究を行っているデ-タをもちよることで、心理療法場面における会話・労使紛争場面における会話、離婚調停場面における会話、テレビドラマにおける会話、ニュ-ス番組や討論番組における会話など、順次検討を重ねた結果、以下の2点が見出だされた。(1)心理療法場面やテレビドラマ場面などにおいては特にビジュアルなデ-タの利用が不可欠で、単に音声のみの分析では、その場面における行為の意味が見出しにくいこと,そのため至急ビジュアル・デ-タの分析手法の確立が要請されていること。(2)仮説において予想されたそれぞれの制度的場面特有の会話の形式が、順番取りシステム.トピック支配等において、かなりはっきり読みとれること。それらが専門家対クライエントの社会的場面に共通の特徴を含んでいるのかどうかについては未だ検討の余地があるが、日常的相互行為における通常の会話の規則と比較して非常に大きな相違があることは明白に確認された。3年度以降は、共通のデ-タの基づき、この点をさらに分析していく予定である。昨年度は初年度であったために、主として文献研究と研究計画の決定のための研究会を中心に活動した。(一部はデ-タ収集も行った。)本年度は昨年度決定されたいくつかの研究計画に基き、各研究分担者が、それぞれ本調査を行った。まず、福祉施設における対面的相互行為状況を分析するために、福祉施設(社会精神薄弱者受産施設)において参与観察を行い、予備調査、本調査を含め前後3週間の調査を遂行した。同時に、オ-ディオテ-プ、ビデオテ-プによる録音、録画デ-タを収集した。そのデ-タに基き、トランスクリプトを作成した。そこにおいて、福祉施設における「職員性」を維持する会話装置を定式化するためのいくつかの緒因を見出した。第二に、セラピ-場面における相互行為状況を分析するために、「箱庭療法」によるセラピ-場面のデ-タ収集(録音・録画)を行った。またそのデ-タにもとづきトランスクリプトを作成した。そこにおいて、セラピ-場面を成立させている、いくつかの動作的・視線的・会話的装置を定式化するためのいくつかの緒因を得た。また、討論の場における対面的相互行為、会話的相互行為状況を分析するために、実験的調査を実施した。

すなわち、学生を被験者とし、テ-マを与えて討議させそれを録音、録画しトランスクリプトを作成した。また学生自身にそのトランスクリプトにもとづいて討議を成立させている動作的・会話的装置は何であるかを分析させた。ここにおいて、討議という場を成立させている会話的装置を定式化する緒因を得た。これらの各分担者による知見を、デ-タとともに研究会において討議し、共有することがはかられた。研究会においては各制度的場面特有の会話的装置の存在についての議論と同時に、普遍的な会話的相互行為的規則の存在に関する議論が行なわれた。来年度はデ-タの再分析とともに、これらの知見のまとめを行う予定である。初年度である一昨年は、主として文献研究と研究計画の決定のための研究会を中心に活動し、昨年は、その研究計画に基づき調査を実施した。今年度は昨年度に行なった調査とデータの整理をもとに、研究成果をまとめることを主要な課題とした。まず福祉施設における対面的相互行為状況の研究においては、作業場面における「規範」と「逸脱」の問題や、緊急事態への対処行動、朝会における職員の職員性を示す会話装置等に関し、詳細な分析を加え、知見のまとめにかかりつつある。第二に、セラピー場面の相互行為状況の研究においては、機会のオープニング・クロージングや質問をめぐる会話的相互行為、視線、セラピストとクライアントがとる身体的な陣形等において、セラピー特有の構造があるといった知見を得た。その成果の一部は、ボストンにおいて開催された国際エスノメソドロジー会議や、日本社会学会、関東社会学会等において発表され、さらに分析が進められている。第三に、討議的状況における会話的相互行為の研究においては、沈黙、割り込み、うなずき等における男女間の際の存在に関し詳細な分析が加えられ、その知見がまとめられつつある。第四に、映画という素材を使用し、家族内の相互行為場面がどのように構成されているかについて分析した。その成果の一部は論文としてすでにまとめられている。その他、障害者をめぐる差別問題、科学研究等について、その相互行為状況に照準を合わせた研究がなされており、現在その知見がまとめられつつある。以上の研究成果は、何回かのグループ内、あるいは全体での討論を経て報告書にまとめられる予定である。
既成住宅街区の空地インフィル・小規模低層中密・住民ネットワーク型集合住宅の研究

本研究は、衰退しつつある地方都市の既成住宅街区の再生に向けて、検討すべき課題と可能性をあきらかにしようとするものである。平成16年度の研究実績は、第一に、5階建て以下の小規模低中層集合住宅が点在する札幌市の典型的な既成住宅街区3事例の現況と経年変化の調査をおこない、その物理的環境と社会的環境の各特性と問題点を分析した。その結果、(1)高層集合住宅の増加に伴う駐車空間の増加と庭などの非駐車空間の減少により街区の外部環境が変化したこと、(2)低中層集合住宅の多い街区ではゴミ捨て場の配置、駐車場の多機能性、隙間の活用などから、居住者間の繋がりが深いという特性が見られたが、一方、高層集合住宅の多い街区では清潔感はあるものの、居住者間の繋がりが希薄であることがわかった。第二に、国内の類似事例として、大阪圏の特徴的な小規模低中層集合住宅9事例をとりあげて調査をおこない、札幌の事例との比較分析をおこなった。その結果、(1)法定建蔽率および容積率を目一杯に使用していること、(2)そのことが空間の余地、デザインの余地を狭め、質の高い住環境形成のネックとなっていること、(3)近年では地価負担をより軽減するため公有地の定期借地の手法が増えていることが明らかになった。第三に、平成14、15年度および今年度の研究結果を総合的に検討して、札幌市の既成住宅街区再生に向けて、空地インフィル・小規模低層中密・住民ネットワーク型集合住宅の意義、可能性と限界を分析、考察し、今後のより有効な再生手法として具備すべき課題の検討をおこなった。今後は、(1)都市計画手法としての地区計画によるダウンゾーニング-具体的には法定容積率150%、(2)街区再生主体としての地主とNPOによる新しい住宅供給組織の協同体制、(3)小規模空地の更新を促進させるインセンティブ、の有効性と実現可能性の検討が必要である。本年度の研究実績は、第一に、札幌市の都心部から2-4km南西部の山麓に位置し、緑豊かで良好な環境を有する山鼻・伏見・円山地区の典型住宅街区を対象に、住宅地図や現況図のデータに基づく分析と、現地踏査による観察調査分析をおこない、この20年余間の空間変容の実態として、(1)社宅や邸宅などの大規模敷地の更新による高層マンション化の進行(6-8階建てから9-12階建て、さらには近年の13-15階建て)と、その誘発要因としての2つの法改正、すなわち都市計画法改正(1992年)による1996年3月の用途地域(12種類)の指定にともなう主要幹線道路沿いの容積率の200%から300%への増加-容積5割増し-、1997年6月の建築基準法改正にともなう容積率の算定基礎となる延べ面積への、共同住宅の共用部分(廊下、階段)床面積の不算入-容積約2割増し-、(2)200坪以下の小規模な土地の空地化・駐車場化の進行と更新の停滞、(3)低中層建物(2-5階建てのマンション、事務所ビル、店舗・事務所併用住宅)とそこに住み続ける地主の存在、があきらかになった。第二に、首都圏の密集住宅市街地再生の先駆的事例である上尾・仲町愛宕地区、東京・墨田区向島地区を対象に、既往文献資料の収集と現地踏査による観察調査・関係者へのヒアリング調査をおこなった。それに基づき札幌市の既成住宅街区との比較分析をおこなった結果、高層マンション化の現象は共通するが、札幌独自の問題点・課題および可能性として、(1)良好な既成住宅街区保全整備の考え方と方法の枠組みの検討と制度運用の問題(2)住み続ける地主の意味・役割の考察と、街区再生主体(小規模低層中密開発、空地更新、住民ネットワークのキーパーソン・コミュニティの維持等)としての可能性、の2点を明確化した。平成15年度の研究実績は、第一に、札幌市の既成住宅街区における空地インフィル・小規模低層中密・住民ネットワーク型集合住宅2事例の調査をおこない、その空間、主体、手法の各特性と問題点をあきらかにした。その結果(1)空間は3階建て、延床面積700m^2前後、法定容積率の8割使用、(2)主体はユーザーと不動産、まちづくり、建築設計の専門家グループとの協働、57の小規模な世帯数、(3)手法は分譲住宅コーポラティブ、ワークショップの方式、に特徴がみられた。とくにコーポラティブ方式におけるユーザー集めと土地確保の難しさが問題点としてあげられる。第二に、国内の類似事例として、京都の町家型集合住宅6事例をとりあげて調査をおこない、前述の札幌の事例との比較分析をおこなった。その結果、(1)空間は35階建て、延床面積1,0002,000m^2、法定容積率の67割使用、(2)主体は地主・大家、店子のユーザーとまちづくり、建築設計の専門家グループおよび京都市住宅供給公社との協働、1224の世帯数、(3)手法は特定優良賃貸住宅、借上げ市営住宅、京都市袋地再生事業の諸制度の連携、に特徴がみられた。

中層の建物、法定容積率を目一杯使い切っていないこと、多様な主体の協働は札幌と共通するが、面積・世帯規模の比較的大きいこと、主体への公的機関の参与、多様な公的制度の活用は札幌にはみられない点である。以上を総括し、札幌独自の可能性および問題点・課題として、(1)コーポラティブ方式の課題への取組みと展開の検討、(2)コーポラティブ方式以外の多様な手法の開発の検討-具体的には、土地の所有関係を変えず(土地費の負担を生じさせず)に法定容積率の低減(68割使用)で事業採算の見合う集合住宅供給手法の検討、(3)公的機関、公的財源の参与の可能性の検討、の3点があげられる。本研究は、衰退しつつある地方都市の既成住宅街区の再生に向けて、検討すべき課題と可能性をあきらかにしようとするものである。平成16年度の研究実績は、第一に、5階建て以下の小規模低中層集合住宅が点在する札幌市の典型的な既成住宅街区3事例の現況と経年変化の調査をおこない、その物理的環境と社会的環境の各特性と問題点を分析した。その結果、(1)高層集合住宅の増加に伴う駐車空間の増加と庭などの非駐車空間の減少により街区の外部環境が変化したこと、(2)低中層集合住宅の多い街区ではゴミ捨て場の配置、駐車場の多機能性、隙間の活用などから、居住者間の繋がりが深いという特性が見られたが、一方、高層集合住宅の多い街区では清潔感はあるものの、居住者間の繋がりが希薄であることがわかった。第二に、国内の類似事例として、大阪圏の特徴的な小規模低中層集合住宅9事例をとりあげて調査をおこない、札幌の事例との比較分析をおこなった。その結果、(1)法定建蔽率および容積率を目一杯に使用していること、(2)そのことが空間の余地、デザインの余地を狭め、質の高い住環境形成のネックとなっていること、(3)近年では地価負担をより軽減するため公有地の定期借地の手法が増えていることが明らかになった。第三に、平成14、15年度および今年度の研究結果を総合的に検討して、札幌市の既成住宅街区再生に向けて、空地インフィル・小規模低層中密・住民ネットワーク型集合住宅の意義、可能性と限界を分析、考察し、今後のより有効な再生手法として具備すべき課題の検討をおこなった。今後は、(1)都市計画手法としての地区計画によるダウンゾーニング-具体的には法定容積率150%、(2)街区再生主体としての地主とNPOによる新しい住宅供給組織の協同体制、(3)小規模空地の更新を促進させるインセンティブ、の有効性と実現可能性の検討が必要である。
高効率量子ドット量子光源の作製と空間伝送量子暗号通信への応用に関する研究

将来の量子鍵配送システム全体として考えた場合、ファイバー系と相補的な役割が期待される空間伝送量子鍵配送に向け、大気の透過率が高くかつSi単一光子検出器の検出感度とマッチングの良いナノ構造として単一In0.75Al0.25As量子ドットを形成し、励起エネルギー選択による純度の高い単一光子発生を実現した。さらに、後段での暗号化の際の偏光変調のため高い円偏光度を持つ単一光子の発生を実現した。すなわち、発光エネルギーに対して光学フォノンのエネルギー分高い準位を共鳴的に励起した場合、零磁場中にもかかわらず0.85と著しい円偏光度の上昇が観測され、電子スピンと光子偏光の間での高効率での状態変換が可能であることが示された。レート方程式解析の結果、InAs LOフォノン共鳴励起下ではスピン反転確率が7.5%以下に抑制され、また荷電励起子基底状態におけるスピン緩和時間は発光再結合寿命の11倍程度であることが判った。この値は中性励起子のスピン反転時間の約3倍であり、交換相互作用の無い荷電励起子におけるスピン状態の安定化という、応用に向けて重要な特徴が顕在化された結果と考えられる。これらの成果は、波長短波化した量子ドットによる空間伝送量子暗号通信への展開を展望する上で、非常に大きな意義を持つ。量子光源として、単一の量子ドット内の励起子分子-励起子時系列発光再結合過程に基づく量子もつれ合い光発生の実現が強く望まれている。この場合、励起子分子と励起子遷移に起因する光子対の間の偏光相関が保存されることがもつれ合い光子対実現に向けて重要な要件となる。当該研究では、まず一励起イベントに対して単一量子ドットからの嘩起子分子・励起子発光遷移過程に基づく一つの光子対が生成していることを、光子相関測定における光子バンチングと呼ばれる状態を確認することにより実証した。また遅延時間零め同時係数ピークの非対称性から、ドット内で励起子分子→励起子遷移の順での時系列的な遷移が起こっていることを実験的に示した。更に、励起子分子・励起子発光それぞれの偏光を選択した光子相関測定を実施し、相対的な直線偏光子配置が平行か垂直かによって、同時係数に大きな差があることを見い出した。この結果から、直線偏光基底の下で励起子分子、励起子遷移により生じた光子対の間に偏光相関があることを確認した。更に定量的な解析を行うため、量子ドット内準位をモデル化して導いたレート方程式による解析を行った。結果、二つの励起子準位の間でのスピン反転時間が、時間分解分光測定により独立に得た励起子発光再結合寿命に対して約4倍程度長いことが結論された。このことから、励起子寿命のタイムスケール内では励起子準位間でのスピン反転は十分遅く、励起子分子・励起子遷移により生じた光子対の間で偏光相関を保持していることが理解された。量子ドットを用いた量子暗号通信用光源としては、純度の高い単一光子発生に加えて、後段での偏光変調のために高い円偏光度を持つ単一光子の発生が求められている。この場合、単一の量子系として振る舞う単一励起子状態の励起過程、エネルギー緩和過程、および発光準位での滞在時間それぞれの過程で、環境との相互作用に抗してスピン状態がよく保存されなければならない。当該研究では、電子-正孔間の交換相互作用が抑制可能で、電子スピンの安定性を利用可能な正の荷電励起子を用いて、励起から発光過程までの各素過程でのスピン緩和について外部磁場の無い条件下で検討を進めた。特に、エネルギー緩和過程におけるスピン反転の安定化について、荷電励起子発光の円偏光度の励起エネルギー依存性を検討することにより詳細な実験を行った。結果として、発光エネルギーに対して光学フォノンのエネルギー分高い準位を共鳴的に励起した場合に著しい円偏光度の上昇が観測された。得られた円偏光度は85%にまで達し、外部磁場が無い状態でも非常に高いスピン安定性を得ることが可能であることが示された。

更にレート方程式によるエネルギー緩和過程および発光準位でのスピン反転確率の定量的な解析の結果、荷電励起子の発光準位におけるスピン反転時間が、発光寿命に比べて一桁程度長いことが示された。これは前年度報告した中性励起子のスピン反転時間の約3倍長く、交換相互作用の無い荷電励起子の特徴が顕在化されたと考えられる成果である。高い効率をもつ量子ドット量子暗号通信用光源としては、純度の高い単一光子発生に加えて、後段での偏光変調のために偏光状態の確定した、高い円偏光度を持つ単一光子の発生が求められている。当該研究では、電子一正孔間の交換相互作用が抑制可能で、電子スピンの安定性を利用可能な正の荷電励起子を用いて励起から発光過程までの各素過程でのスピン緩和について外部磁場の無い条件下で検討を進めた。結果、発光エネルギーに対して光学フォノンのエネルギー分高い準位を共鳴的に励起した場合に顕著な発光円偏光度の増大が観測された。得られた円偏光度は85%にまで達し、外部磁場が無い状態でも非常に高いスピン安定性を得ることが可能であることが示された。更に円偏光励起により誘起される核スピン偏極が電子状態に与える影響を評価し、併せてエネルギー緩和過程および発光準位でのスピン反転確率の定量的な解析を行った結果、荷電励起子の発光準位におけるスピン反転時間が、発光寿命に比べて一桁程度長いことが示された。これは中性励起子のスピン反転時間の約3倍長く、交換相互作用の無い荷電励起子の特徴が顕在化されたと考えられる成果である。これらの成果は、空間伝送量子暗号通信への応用に向けて大きな意義を持つ。
放射線治療に要求される患者線量の計測精度の達成に向けた線量計測法の構築

放射線治療において、患者投与線量の精度は患者治療成績に密接に関わっている。その中の一項目である水中での吸収線量評価における不確かさは1.5 %と見積もられており、要求される不確かさである1.0 %を達成できていない。不確かさの要因としては、標準としての性能を持たない電離箱が計測に使用されていることや、電離箱ステムによるエネルギー依存性の影響が考慮されていないことが考えられる。そのため本申請では、これらの影響を考慮した新しい計測手法を提案する計測の不確かさの低減により、患者投与線量の精度向上および従来よりも詳細な治療結果の解析が可能となり、患者治療成績の向上が期待される。
ウシ初乳中の免疫賦活化成分の単離とその特性解析

本研究期間である平成45年度(2年間)において、以下のような免疫化学的に興味の持たれる諸点が明らかにされた。1.ウシ初乳をSephadex(グルコースポリマー)ゲルを用いたアフィニテークロマトグラフィーに供し、ゲルに特異的に吸着する成分の存在を初めて明らかにし、本成分の単離精製を行った。2.SDS-PAGE,HPLCおよびアミノ酸組成などの化学分析、また免疫電気泳動、二重拡散法などの免疫化学分析により、このSphadex特異的吸着成分は、ウシ免疫グロブリンのG1であることを、明らかにした。(以下SB-IgG_1と略記)3.SB-IgG_1は、マウスひ臓リンパ球に対して強い幼若化活性を示し、とくにB細胞を刺激すること(Bセルマイトジェン)およびこの活性が分子全体の高次構造を破壊すると失われることを明らかにした。4.Sephadexに強く結合したSB-IgG_1の糖質認識性を検討し、とくにα-D-グルコース部分に対して強い結合能を有し、この性質が分子のF_<ab>領域に由来することを明らかにした。したがって、SB-IgG_1は「グルコース特異的レクチン」様活性を有することを示した。5.SB-IgG_1のマウスリンパ球上でのレセプター構造を解明するための検討として、ビオチン標識したSB-IgG_1を用いてレクチン様染色を試みた。その結果、SDS-PAGE・電気転写後のPVDF膜上で、α-D-グルコース含有N-型糖鎖を結合するニワトリ免疫グロブリンG(IgY)を特異的に染色できた。また、ラット腎臓組織切片の染色では、α-D-グルコース含有O-型2糖鎖を有するコラーゲンのI,IIIおよびIV型のみを特異的に染色できた。以上より、ウシ初乳に含まれる免疫グロブリンGの一部には(約0.4%)、免疫系を刺激する分子の存在することが初めて明らかにされた。平成4年度は、ウシ初乳からアフィニティークロマトグラフィー法によるSephadex吸着性成分の大量調製法の開発および特異的吸着成分の同定と活性部位の特定研究を行なった。また、同成分のハプテン糖の検索を行い、糖質認識性を検討した。(1)ウシ初乳よりSephadexG-100によるアフィニティークロマトグラフィーの一連の過程をより短縮し、免疫修飾成分の迅速な大量調製法を開発した。この特異的吸着成分の精製および同定は、HPLCおよび免疫学的分析により検討し、IgG1成分(以下本成分と略記)であることを確認した。(2)本成分をSephadex G-100に再結合させた担体カラムを作成し、ハプテン糖溶出試験を実施した結果、アルドヘキソースのC-2位の水酸基の配向性をとくに強く認識する「グルコース認識性レクチン様成分」であることが判明した。来年度のリンパ球上での糖質結合能を推定する基礎データを得ることができた。(3)本研究室で用いているC57BL/6マウスのひ臓リンパ球をナイロンウールカラム法で分画した。本成分の分画リンパ球に対する幼若化活性を測定しすることで、本成分の標的リンパ球を推定した。その結果、活性化細胞集団は、B細胞と特定され、本成分はConcanavalin A(Con A,T細胞マイトジェン)と同様の調製方法により得られたにもかかわらず、TマイトジェンではなくBマイトジェンであったことは、重要かつ興味ある新知見と考えられた。

(4)本成分をパパイン消化し得られたF_<ab>およびF_cフラグメントを用いて、幼若化活性とSephadexゲルへの結合能の変化を検討した。その結果、パパイン消化によりマイトジェン活性は消失したが、F_<ab>領域には糖質認識性が維持されているという興味ある新知見が得られた。平成5年度は、前年度に調製したマウスB細胞マイトジェンである免疫グロブリンG1(以下SB-IgG1)のレセプター構造を明らかにするための基礎的な検討を行なった。すなわち、SB-IgG1のα-D-グルコースに対する特異的認識性を利用して、以下の2分野におけるレクチン様染色を試みた。1.PVDF膜上での糖タンパク質のレクチン様染色α-D-グルコースを非還元末端に結合するN-グリコシル型糖鎖を有するニワトリ免疫グロブリンG(以下IgY)および高マンノース型のN-グリコシル型糖鎖のみを結合するニワトリオボアルブミン(以下OA)の2種の糖タンパク質をモデル試料とした。試料を常法に従いSDS-ポリアクリルアミドゲル電気泳動後、PVDF膜に電気転写した。ビオチン標識したコンカナバリンA(以下B-ConA)では、IgYおよびOAが共に染色されたが、ビオチン標識したSB-IgG1(以下B-SB-IgG1)では、IgYのH鎖のみが染色され、両者の染色性は全く異なることを発見した。2.動物組織切片におけるレクチン様染色α-D-グルコースを非還元末端に結合するO-グリコシル型糖鎖を有するコラーゲンのI,IIIおよびIV型が混在するラット腎臓組織をモデル試料とした。試料を常法に従いパラフィン切片とし、内因性のペルオキシダーゼを失活させた後、レクチン染色した。B-ConAでは、細胞質を含む腎組織全体が染色されたが、B-SB-IgG1では血管の結合組織(I、III型コラーゲン)および腎小体の基底膜(IV型コラーゲン)のみが染色され、染色性が全く異なることを発見した。以上よりSB-IgG1は、α-D-グルコースを結合する未知の糖タンパク質の有用な検索用試薬としても、十分利用可能であることが示唆された。
次世代型カプセル内視鏡のための連結用磁気駆動多機能モジュールの開発

本研究では、磁石回転型の磁気アクチュエータの個別駆動法を利用することで、生検・細胞診といった診断機能や薬剤散布などの治療機能に関連する3つ以上の機能を、直径1cm、長さ3cmのカプセル内に組み込んだ磁気駆動多機能モジュールを開発する。さらに、既存のカプセル内視鏡の後方に多機能モジュールを連結するための手法を提案し、その実現の可能性を実際に近い環境下にて検証する。