hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
喘息と鼻副鼻腔炎：炎症制御因子を介した病態生理学的関連性の解明

上気道および下気道の炎症は連動して推移し上気道で産生された炎症制御因子は、全身循環を介して喘息に影響を及ぼすことが示唆されている。しかしどの程度アレルギー性鼻炎が喘息の悪化に影響をあたえているかは不明である。そのためアレルギー性鼻炎について鼻炎症状スコアを用いて重症度を判定し、喘息の症状スコア、桐生閉塞、呼気NO濃度で評価した既往炎症との関連を検討した。結果として、アレルギー性鼻炎合併喘息症例では喘息のみの症例に比べて喘息のコントロールの悪化路下気道の炎症の亢進を認めた。さらに今回、喘息のコントロールの悪化と下気道炎症の亢進はアレルギー性鼻炎の重症度と関連することが判明した。このため喘息患者において、簡便な質問票やVASスケールを用いてアレルギー性鼻炎の活動性を判定することは、アレルギー性鼻炎が喘息のコントロールに及ぼす影響を評価するための有用な指標となりうる、と考えられた。またアレルギー性鼻炎n血合いする点鼻ステロイド薬の投与が喘息にどのように影響を及ぼすかはいまだ一定の結論が得られておらず、喘息のコントロールが不完全な中等度・重症持続型鼻炎合併喘息患者に対し、点鼻ステロイド治療の介入による上位同からの炎症制御因子産生の抑制が末梢血好酸球数、喘息症状、肺機能、気道炎症に及ぼす影響を系統的に検討した。点鼻ステロイド薬の治療によりアレルギー性鼻炎の症状のみならず、喘息の症状、肺機能、既往炎症の改善が認められた。また下気道の炎症の改善には末梢血好酸球の抑制の関与が考えられた。今後喘息のコントロールが不完全な患者における独立の規定因子のさらなる検討が必要である。喘息ガイドラインに準じた標準的治療を8週間以上行った喘息患者をAshma Contraol Questionnaire(ACQ)、呼吸機能検査、呼気NO濃度(FENO)、血中IgE、SACRA questionnaireの測定を横断的に実施した。喘息患者520症例のうち、アレルギー性鼻炎合併例は348症例(66.9%)であり、既存の日本人における喘息患者の鼻炎合併率67.3%(Ohta K,Allergt 2011)と矛盾はなかった。鼻炎合併喘息患者は喘息のみの患者に比べて性別や年齢に有意差はなく、アトピー素因と鼻症状VAS値に有意差(p<0.001)を認められた。アレルギー性鼻炎合併喘息患者では喘息のみの患者に比べ吸入ステロイド治療やロイコトリエン拮抗薬の使用も多いにも関わらず、喘息の症状は有意に低下していた(p<0.001)。また下気道の炎症反応および気流閉塞も強く認められた。今回の研究によりアレルギー性鼻炎のコントロールが不良であれば、喘息のコントロールおよび下気道の炎症・呼吸機能の低下につながることが判明した。また本年度の研究ではさらに鼻炎合併喘息患者の中でも中等度・重症持続型鼻炎を合併する患者の中で文章による説明、同意を得られた患者に対し点鼻ステロイド薬を用いた治療介入を行い下気道への影響についても研究を行った。点鼻ステロイド治療による上気道の治療により鼻の症状・喘息の症状。下気道の炎症反応、呼吸機能の改善が認められた。また有意差は認められなかったが治療により血中の好酸球数の低下が認められた。末梢血好酸球数の抑制を介して下気道の炎症および機能改善につながったと考えられる。以上の結果はThe Journal of allergy and clinical immunology in practice March-April 2014 172-178に報告した。
六方晶ABX_3型反強磁性体の強誘電および逐次構造相転移の研究

六方晶ABX_3型反強磁性体は遷移金属元素Bがc面上で三角格子を構成する擬一次元反強磁性であるために、スピン秩序化過程でスピンフラストレーションに起因する多種の逐次磁気相転移が現われる。したがって構造特に強誘電相転移による三角格子の歪みはABX_3型の磁気相転移機構に重大な影響を与えるので、この系の構造相転移の研究は磁気相転移の性質を調べる上でも重要である。本研究はABX_3型化合物中のRbFeBr_3,KNiCl_3,RbMnBr_3,RbVBr_3,RbCoBr_3の構造相転移を中心とした実験研究を進め下記の知見を得た。1.RbFeBr_3とRbVBr_3には新しい構造相転移が、それぞれ、39.5Kと186.6Kにあることを誘電率等の測定で明かにした。RbFeBr_3は39.5K以下の低温領域で強誘電相転移を起こし50Hzの強誘電履歴曲線が観測できる物質として貴重である。またこの結晶には磁気転移T_<N1>=5.5K以下の温度領域で強誘電性と反強磁性が共存する可能性があるので、電気分極を制御することにより磁気相転移機構の知見を得ることが可能であることを示唆する。2.KNiCl_3およびRbMnBr_3は類似した逐次構造相転移をし、それぞれの磁気相転移点より高温で強誘電性を示すこと発見し、相転移機構は八面晶BX_6の作る一次元鎖のシフトで解釈できる。3.RbVBr_3の構造相転移点(T_C=90K)以下の結晶対称性を焦電荷の実験等から無極性の六方晶P3c1と結論した。この転移点では発散的な誘電率の異常はなく温度降下ともに増大し量子常誘電的振る舞いの傾向を示すが、磁気相転移の発生のために誘電率の増加は抑制されることがわっかた。誘電率の実数・虚数部および熱膨張は磁気相転移で明瞭な異常を生じ、スピン秩序化過程の解釈に重要なデータである。4.RbCoBr_3の誘電率は従来報告されている磁気相転移点(T_<N1>=36K)の他にT_<N2>=11Kでλタイプの鋭い発散を測定した。この異常は磁気相転移に対応するものと考えられ、ABX_3型反強磁性体の磁気相転移機構の解明に誘電率が今後非常に期待される。また90Kに構造相転移があることも初めて見い出している。ABX_3型低次元反強磁性体の中で構造相転移を起こす結晶はいろいろある。平成6年度では、ABX_3結晶の1つであるRbMnBr_3が強誘電体であることを見い出したので、この物質の誘電的測定結果をまとめて論文として報告した。

現在はRbVBr_3結晶の構造相転移と逐次磁気相転移を誘電率と電気分極の温度変化(9K300K)を丁寧に調べている。RbVBr_3結晶は、温度降下とともに、T_c=98Kで無極性の六方晶P6_3/mmcの高温相から焦電性のP6_3cmまたは無極性のP3_<cl>の低温相に構造相転移を起こすという報告があるだけで、詳細な研究報告はない。われわれは静的な焦電荷の測定からRbVBr_3の低温相で焦電気が現れることを測定し、しかも分極反転を観測したことから、この低温相は強誘電的(P6_3cm)であろうと結論している。RbVBr_3結晶が強誘電的であることを他の実験で確認を試みている。T_cにおける誘電率の異常は折れ曲がりを示すだけである。強誘電相転移点で発散的な誘電率の異常を示さないこの物質は珍しいので、RbVBr_3の実験結果の再吟味を続けるている。RbVBr_3の磁気相転移温度は28Kと21Kで、この相転移によると思われる微少な変化を検出している。磁気相転移の情報を得るにはさらに詳しい実験を必要とする。これらの相転移点以外の約18Kで誘電率の実数部分が小さいピークを示すことを観測している。この誘電異常の原因について現在検討中である。平成7年度では、RbVBr_3の上記の測定結果をもとに構造相転移および逐次磁気相転移の機構についての考察を進めると共に、実験的にはRbVBr_3結晶の誘電率の温度変化がかなり複雑なので、種々の観点からのさらに詳しい誘電率,電気分極,比熱および熱膨張の測定を計画している。この計画が終り次第、RbFeBr_3などの反強磁性体結晶の強誘電性発生の研究を始めたい。六方晶ABX_3型反強磁性体は遷移金属元素Bがc面上で三角格子を構成する擬一次元反強磁性であるために、スピン秩序化過程でスピンフラストレーションに起因する多種の遂次磁気相転移が現われる。したがって構造時に強誘電相転移による三角格子の歪みはABX_3型の磁気相転移機構に重大な影響を与えるので、この系の構造相転移の研究は磁気相転移の性質を調べる上でも重要である。本研究はABX_3型化合物中のRbFeBr_3, KNiCl_3, RbMnBr_3, RbVBr_3, RbCoBr_3の構造相転移を中心とした実験研究を進め下記の知見を得た。1.RbFeBr_3とRbVBr_3には新しい構造相転移が、それぞれ、39.5Kと186.6Kにあることを誘電率等の測定で明かにした。RbFeBr_3は39.5K以下の低温領域で強誘電相転移を起こし50Hzの強誘電履歴曲線が観測できる物質として貴重である。またこの結晶には磁気転移T_<N1>=5.5K以下の温度領域で強誘電性と反強磁性が共存する可能性があるので、電気分極を制御することにより磁気相転移機構の知見を得ることが可能であることを示唆する。2.KNiCl_3およびRbMnBr_3は類似した遂次構造相転移をし、それぞれの磁気相転移点より高温で強誘電性を示すこと発見し、相転移機構は八面体BX_6の作る一次元鎖のシフトで解釈できる。3.RbVBr_3の構造相転移点(T_C=90K)以下の結晶対称性を焦電荷の実験等から無極性の六方晶P3c1と結論した。この転移点では発散的な誘電率の異常はなく温度降下ともに増大し量子常誘電的振る舞いの傾向を示すが、磁気相転移の発生のために誘電率の増加は抑制されることがわかった。誘電率の実数・虚数部および熱膨張は磁気相転移で明瞭な異常を生じ、スピン秩序化過程の解釈に重要なデータである。4.RbCoBr_3の誘電率は従来報告されている磁気相転移点(T_<N1>=36K)の他にT_<N2>=11Kでλタイプの鋭い発散を測定した。この異常は磁気相転移に対応するものと考えられ、ABX_3型反強磁性体の磁気相転移機構の解明に誘電率が今後非常に期待される。また90Kに構造相転移があることも初めて見い出している。
有機電荷移動錯体の結晶育成と物性

有機金属、有機超伝導体の研究を促進するために、それらの良質な結晶を得ることが目的である。本年度は前年度に引き続き「成長中の結晶の大きさと加えた電流値との関係」を明らかにすることを目標とし、前年度に提案した関係式(1)に従って結晶成長を行った。ただし、t:時間(日)、I:電流値(μA)、cは定数である。結晶育成条件はドナー0.13mmol、支持電解質0.52mmol、溶媒60ml、20°C、電流値は0.14μA、結晶育成期間は約1.5カ月である。この結晶育成法では種結晶を使用しないので、次のようにして双晶や格子欠陥などの発生を防いだ。結晶育成を開始後、微細結晶を確認したら、電流を切り、しばらく微細結晶の様子を観察する。微細結晶が発生した時点では電解されたドナーが過飽和と見られるためである。微細結晶の成長が停止した時点で、再び切った時点の電流値の電流を流し、育成を継続する。このようにして良質な結晶が得られるようになった。(BEDT-TTF)_2Cu[N(CN)_2]XのX=Cl,Brの結晶育成も行った。前者は結晶育成が非常に困難なことと、いくつかの組成の異なる結晶が同時に育成することが知られていたが、この方法によって容易に良質な単一の結晶が得られるようになった。後者はさらに容易に得られた。(TMTSF)_2XのX=ClO_4,PF_6,AsF_6の結晶を従来の方法で育成すると、しばしば中空のパイプ状の針状結晶が得られたが、この方法では良質で、空洞のない結晶が得られている。これまでに試みられてきた有機電荷移動錯体の結晶育成については、この方法によってこれまで得られなかった結晶が得られたり、得られてきた結晶ではより良いものが得られているので、この方法は有機溶媒中での電解による有機電荷移動錯体の結晶育成法として一般的に適法であることが明らかになった。目的有機金属、有機超伝導体の研究を促進するために、それらの良質な結晶を得ることが目的である。本年度は「成長中の結晶の大きさと加えた電流値との関係」を明らかにすることを目標とした。方法成長中の結晶の表面積と原料の供給量とは比例するはずであるから、ファラデイの法則が成立するならば、成長中の結晶の表面積(S)と電流値(I)とは(1)式の関係にあるべきであるとの考えている。S/I=一定(1)この関係から、結晶成長のスタートからの時間(t)と電流値との関係の(2)式が(1)式より導き出せる。ただし、cは定数。I=ct^2 (2)結果この(2)式にしたがってそれぞれ十分に精製したCuSCN 0.60mmol、KSCN 0.60mmol、BEDT-TTF0.15mmol、18-クラウンエーテル0.60mmol、を30mol%のエタノールを含む1.1.2-トリクロロエタン約60mlに分散させ、20°C、窒素ガス雰囲気下で電流値を0.13μAまで次第に増加させて電解で結晶育成した。約1ヶ月後に、従来の方法(20°C、一定電流1μA)では得られない全く異なった外形を持った6角形の(BEDT-TTF)Cu(SCN)_2の有機超伝導体の結晶育成に成功した。

これまでに得られた結晶は短冊型で表面が階段状であったが、今回の結晶は表面がフラットでかなり良質であることがわかった。現在物性評価を行っている。目的有機金属、有機超伝導体の研究を促進するために、それらの良質な結晶を得ることが目的である。本年度は前年度に引き続き「成長中の結晶の大きさと加えた電流値との関係」を明らかにすることを目標とし、前年度に提案した結晶成長のスタートからの時間(t)と電解の電流値(I)との関係の(1)式が一般的に成り立つかどうかを研究した。ただし、cは定数である。これまでの定電流法ではドナー0.13mmol、支持電解質0.52mmol、溶媒60ml、20°Cで1muAで30日、2muAでさらに15日で育成しているので、この条件からとして、上記の処方で結晶育成を行った。結晶育成期間は約1.5カ月である。(BEDT-TTF)_2Cu(SCN)_2の良質な結晶は上式に従った結晶育成で得られたことはすでに述べた。さらに、(TMTTF)_2Brについては(1)式に従った結晶育成では良質な結晶が得られているが、定電流では良質な結晶は得られなかった。その他、(TMTTF)_2XのX=C1O_4,PF_6,AsF_6、(BEDT-TTF)_2XのX=I_3,I_2Br,IBr_2,IBrCl,ICl_2の育成を続け、良い結果が得られつつある。本年度は前年度に引き続き「成育中の結晶の大きさと加えた電流値との関係」を明らかにすることを目標とし、前年度に提案した関係式(1)に従って結晶成長を行った。ただし、t:時間(日)、I:電流値(μA)、は定数である。結晶育成条件はドナー0.13mmol、支持電解質0.52mmol、溶媒60ml、20°C、電流値は0.14μA、結晶育成期間は約1.5ヵ月である。この結晶育成法では種結晶を使用しないので、次のようにして双晶や格子欠陥などの発生を防いだ。結晶育成を開始後、微細結晶を確認したら、電流を切り、しばらく微細結晶の様子を観察する。微細結晶が発生した時点では電解されたドナーが過飽和と見られるためである。微細結晶の成長が停止した時点で、再び切った時点の電流値の電流を流し、育成を継続する。このようにして良質な結晶が得られるようになった。(BEDT-TTF)_2Cu[N(CN)_2]XのX=Cl,Brの結晶育成も行った。前者は結晶育成が非常に困難なことと、いくつかの組成の異なる結晶が同時に育成することが知られていたが、この方法によって容易に良質な単一の結晶が得られるようになった。後者はさらに容易に得られた。(TMTSF)_2XのX=ClO_4,PF_6,AsF_6の結晶を従来の方法で育成すると、しばしば中空のパイプ状の針状結晶が得られたが、この方法では良質で、空洞のない結晶が得られている。これまでに試みられてきた有機電荷移動錯体の結晶育成については、この方法によってこれまで得られなかった結晶が得られたり、得られてきた結晶ではより良いものが得られているので、この方法は有機溶媒中での電解による有機電荷移動錯体の結晶育成法として一般的に適法であることが明らかになった。
新規複素環構築法創出を指向する触媒的炭素－水素結合活性化に関する研究

炭素ー水素結合(C-H)の遷移金属を用いた触媒的な官能基化(触媒的C-H官能基化)は、アトムエコノミーかつステップエコノミーな有機合成を実現しうる、有用な有機合成手法の1つである.今回申請者は、2-アリールフェノール化合物に対する一酸化炭素(CO)存在下でのC-H閉環反応をルテニウム触媒を用いて行うことで、ベンゾピラノン骨格が効率的に合成できることを見出した.また、銅触媒を用いた分子内C-Hアミノ化反応を経由する、キサンチン骨格の新規構築法も確立した.さらに,「非対称化」を経由する不斉C-H閉環反応も試みた.しかしながら,生成物はラセミ化合物であった.炭素ー水素結合(C-H)の触媒的活性化(切断)と続く官能基化,いわゆる「触媒的C-H官能基化」は,アトムエコノミーかつステップエコノミーな有機合成を実現できる有用な手法の1つである.申請者はこれまで,パラジウム触媒を用いたC-H官能基化と続く分子内炭素ーヘテロ原子(窒素,硫黄)結合形成プロセス(C-H閉環)による複素環構築法の開発に注力し,成果を挙げてきた.今回,このC-H閉環プロセスにおいて,C1ユニットとして有用である一酸化炭素(CO)の挿入反応を組み込むことを計画した.検討の結果,2-アリールフェノール類に対するCO挿入型のC-H閉環反応を行うことで,種々の生理活性化合物中に広く存在するジベンゾピラノン骨格が収率よく合成できることが明らかとなった.パラジウムやロジウムを含む様々な遷移金属触媒を検討したところ,本反応ではルテニウム触媒を用いた際に,最も良い収率で生成物が得られることが判明した.カルベン型リガンドおよび触媒量のピバル酸の添加が,円滑な反応の進行に必須であった.本条件を用いることで,常圧のCO雰囲気下に閉環反応が進行する.官能基共存性も高く,シアノ基やアルコキシカルボニル基,アセチル基に加え,臭素や塩素,フッ素といったハロゲン原子もベンゼン環上の置換基として許容であった.重水素化体を用いた反応機構の解析も行い,C-H結合へのルテニウム金属のメタレーションが,反応系中で可逆的に怒っていることが示唆された.非常に実用的な,新規ジベンゾピラノン骨格構築法を確立できた.遷移金属を用いた炭素ー水素結合の触媒的官能基化(CーH官能基化)は,高効率的な分子構築を可能とする手法の1つとして近年大きな注目を集めている.申請者はこれまで,パラジウムやルテニウムを触媒としたCーH官能基化を経由する分子内炭素ーヘテロ原子(窒素,硫黄原子)結合形成プロセスにより,種々の複素環化合物が効率的に合成できることを見出している.今回,本研究の応用展開として,不斉配位子の使用による「非対称化」を利用した不斉閉環反応を計画した.具体的には,出発物質として1,1-dibenzylethaneamineを用い,一酸化炭素(CO)雰囲気下,パラジウム触媒によるCO挿入型のCーH閉環反応を行い,3位に不斉炭素を有するイソキノリノン化合物の合成を行うというものである.様々な反応条件スクリーニングの結果,パラジウム触媒の配位子として(S)-BINOLを用いた際に,良好な収率で目的化合物が得られることが判明した.一方,本化合物の光学純度を測定したところ,生成物はラセミ体であることが明らかとなった.そこで,不斉反応実現のため,置換基を有するBINOL誘導体の合成を行い,その活性を評価した.(S)-BINOLのヒドロキシ基をMOM化後,2および2'位を臭素化し,このものにSuzukiカップリングを行うことで,2および2'位に2-naphthyl基および4-methoxyphenyl基を有するBINOL誘導体を合成した.この2種類のBINOL化合物を用いて,前述のCO挿入型CーH閉環反応を試みたところ, (S)-BINOLを用いた時に比べて収率が低下し,また生成物はラセミ体であった.今後,BINOL誘導体に加えてさらに広範な不斉配位子のスクリーニングを行い,本プロセスの実現を目指す予定である.キサンチン類は重要な複素環化合物の1つであり、例えばテオフィリンは、アデノシン受容体拮抗作用等をもつことから、気管支喘息治療薬として用いられている.キサンチン骨格構築法に関する報告も、これまで数多く成されているものの、より効率的かつ実用的な、基質一般性をもつ手法の開発は、今なお重要であるといえる.今回申請者は、C-H官能基化として分子内アミノ化反応を利用することで、新規かつ効率的なキサンチン類合成法が確立できるのではないかと考え、検討を行った.適切な閉環前駆体を設定し、これを用いた分子内C-Hアミノ化について種々の遷移金属を用いて検討を行った.その結果、当量の銅を用いた際、所望のキサンチン誘導体が良好な収率で得られることが明らかとなった.さらなる反応条件スクリーニングの結果、適切な再酸化剤を系内に添加することで、用いる銅の触媒化も行えることが判明した.広範な酸化剤を検討したところ、PhI(OAc)2を用いた場合に、最も良い収率で生成物が得られることが判明した.確立した最適条件は、様々な置換パターンを有する閉環前駆体の反応に適用可能であることが分かった.

実用的かつ効率的な、新規キサンチン骨格構築法を開発できたと考えている.炭素ー水素結合(C-H)の遷移金属を用いた触媒的な官能基化(触媒的C-H官能基化)は、アトムエコノミーかつステップエコノミーな有機合成を実現しうる、有用な有機合成手法の1つである.今回申請者は、2-アリールフェノール化合物に対する一酸化炭素(CO)存在下でのC-H閉環反応をルテニウム触媒を用いて行うことで、ベンゾピラノン骨格が効率的に合成できることを見出した.また、銅触媒を用いた分子内C-Hアミノ化反応を経由する、キサンチン骨格の新規構築法も確立した.さらに,「非対称化」を経由する不斉C-H閉環反応も試みた.しかしながら,生成物はラセミ化合物であった.「研究実績の概要」の項で記述したように,本申請における応用的研究課題として位置付けている非対称化を経由する不斉CーH閉環反応において,収率よく生成物が得られる条件を見出すことはできた.一方,その不斉化はいまだ実現できておらず,その達成を急ぐ必要がある.医歯薬学前述の非対称化を利用した不斉CーH閉環反応実現のため,広範な不斉配位子のスクリーニングを迅速かつ多角的に行う.併せて,基礎的検討として位置付けている,広範な出発原料を用いたCーH閉環反応による複素環骨格構築の系統的検討や,二酸化炭素の固定化,位置選択性の精密制御といった応用展開も推し進め,多様な新規分子変換反応の開発を行う.「研究実績の概要」の項で記載したように,当初応用的研究として位置づけていた「小分子気体の固定化」としてCO挿入型のC-H閉環プロセスを確立した一方,二酸化炭素(CO2)固定化や反応の位置選択性制御,タンデム型反応への適用といった他の応用的課題はいまだ充分な検討が成されていない.今後さらに継続した基礎的及び応用的研究が必要である.基礎的検討として,さらに広範な基質を用いたC-H閉環反応を行うことで,本プロセスの適用範囲を明らかにする.これまで実現していない炭素ー酸素結合(C-O)形成を利用した,ベンズイソキサゾール,ベンズオキサゾール,ベンゾフラン化合物といった含酸素複素環合成を重点的に検討する.さらに応用的研究として,前述のCO2固定化や位置選択性の精密制御,タンデム型ワンポットプロセスへの適用をさらに推し進め,多様な新規分子変換プロセスの開発を目指す.
雑種小麦育成のための新しい雄性不稔性回復系の開発

本研究は,チモフェービコムギのG型細胞質の代わりに, Aegilops kotschyiのS^v型細胞質とAe uniaristataのM^u型細胞質を利用して,一代雑種小麦育成に役立つ雄性不捻・捻性回復系の開発を目的としたものであるが,研究の重点を前者のS^v型細胞質の利用においた.研究は(1)雄性不捻系統の育成,(2)維持系統の育成,及び(3)3元交配雑種の試作,の3項目について実施した.1.雄性不捻系統の育成:S^v型細胞質についてのみ研究を行った.S^v型細胞質をもつ完全雄性不捻系統を育成したが,各世代における完全不捻個体の出現率は0.20.7%と極めて低率であった.本法によるS^v型雄性不捻系統の育成は極めて困難で,非能率的であることが判明した.2.位時系統の育成:スペルタ小麦とClinese Springの交雑に由来するF2世代植物を,個体別に, S^v及びM^u細胞質をもつ完全不捻スペルタ小麦に検定交雑するとともに,並行的に自殖を行い,両型細胞質をもつ雄性不捻系統の維持・増殖のための花粉親として使えるF2系統を4系統確立することができた.3.3元交配雑種の試作:上記(1)で育成したClinese Springの雄性不捻個体に,ブルガリアの研究者が育成した維持系統"911B"を交配して雄性不捻F1系統を育成した.これに8日本品種を交配して3元交配雑種を作出し, 4回反復の試験区で栽植し,諸実用形質を調査分析した.対照として2標準品種を用いた.このうち,ニチリンコムギは穂数・粒数に勝り,農林61号は千粒重に優れていた.3元雑種の大部分は穂数・粒数ではニチリンコムギを,千粒重では農林61号を越えた.その結果,収量は8組合わせ中, 6組合わせの雑種が,より多収の標準品種ニチリンコムギより多収であった.これら雑種の収量はチモフェービ細胞質利用の一代雑種の収量を大きく越えており,本研究で開発した不捻・捻性回復系の優秀性を証明した.本研究は,チモフェービコムギのG型細胞質の代わりに, Aegilops kotschyiのS^v型細胞質とAe uniaristataのM^u型細胞質を利用して,一代雑種小麦育成に役立つ雄性不捻・捻性回復系の開発を目的としたものであるが,研究の重点を前者のS^v型細胞質の利用においた.研究は(1)雄性不捻系統の育成,(2)維持系統の育成,及び(3)3元交配雑種の試作,の3項目について実施した.1.雄性不捻系統の育成:S^v型細胞質についてのみ研究を行った.S^v型細胞質をもつ完全雄性不捻系統を育成したが,各世代における完全不捻個体の出現率は0.20.7%と極めて低率であった.本法によるS^v型雄性不捻系統の育成は極めて困難で,非能率的であることが判明した.2.位時系統の育成:スペルタ小麦とClinese Springの交雑に由来するF2世代植物を,個体別に, S^v及びM^u細胞質をもつ完全不捻スペルタ小麦に検定交雑するとともに,並行的に自殖を行い,両型細胞質をもつ雄性不捻系統の維持・増殖のための花粉親として使えるF2系統を4系統確立することができた.3.3元交配雑種の試作:上記(1)で育成したClinese Springの雄性不捻個体に,ブルガリアの研究者が育成した維持系統"911B"を交配して雄性不捻F1系統を育成した.これに8日本品種を交配して3元交配雑種を作出し, 4回反復の試験区で栽植し,諸実用形質を調査分析した.対照として2標準品種を用いた.このうち,ニチリンコムギは穂数・粒数に勝り,農林61号は千粒重に優れていた.3元雑種の大部分は穂数・粒数ではニチリンコムギを,千粒重では農林61号を越えた.その結果,収量は8組合わせ中, 6組合わせの雑種が,より多収の標準品種ニチリンコムギより多収であった.これら雑種の収量はチモフェービ細胞質利用の一代雑種の収量を大きく越えており,本研究で開発した不捻・捻性回復系の優秀性を証明した.過去25年間にわたり、チモフェービ小麦のもつG型細胞質を利用してパン小麦の一代雑種を育成する努力が世界中でなされてきたが、未だその実用化をみるに至っていない。この最大の原因は同細胞質に対する効果的な稔性回復遺伝子が発見されていないことによる。本研究は、これとは細胞質型を異にするAegilops kotschyi(【S^v】型)及びAl,uniaristata(【M^u】型)の細胞質と、スペルタ小麦に存在するこれに対する雄性不稔遺伝子(rf)を利用して、一代雑種小麦の育成に必要な新しい雄性不稔・稔性回復系を開発することを目的とするものである。本年度実施した研究の概要は次のとおりである。1.反復戻交雑による雄性不稔系統の育成-【◯!1】雑種の自殖,【◯!2】次代での雄性不稔個体の選拔,【◯!

3】実用品種花粉による戻交配、の3ステップを反復することにより、【S^v】及び【M^u】細胞質とそれらに対するrf遺伝子を3実用小麦品種に導入することを試みた。世代短縮により【B_2】【B_4】世代まで育成したが、自殖次代での完全雄性不稔個体の出現率は23%と極めて低率であった。2.雄性不稔系統と維持系統の並行的育成-雄性不稔個体の出現頻度を高めるため、維持系統(後述)の育成を並行的に行うことを試みた。すなわち、実用品種とスペルタ小麦の【F_1】を実用品種で戻交雑する傍ら、【S^v】及び【M^u】型細胞質をもつスペルタ小麦(母親)×実用品種の【F_1】にパン小麦細胞質(B型)をもつ【F_1】の花粉を交配した。現在、B,【M^u】,【S^v】型細胞質をもつ【F_2】世代とB型細胞質をもつB1世代を栽培中である。3.維持系統の育成-B型細胞質とrf遺伝子をホモにもつ系統が細胞質雄性不稔系統の維持・増殖に不可欠であり、このような系統を維持系統という。実用品種とスペルタ小麦の【F_2】を個体別に、【S^v】型細胞質をもつ雄性不稔系統に検定交雑してrfホモ個体を選拔し、これを自殖して計5系統の維持系統を確立した。本研究は、チモフェービコムギのG型細胞貭の代りに、Aegilops kotschyiの【S^v】型細胞貭及びAe uniaristataの【M^u】型細胞貭を利用して、一代雑種小麦育成に役立つ雄性不稔・稔性回復系を開発することを目的としている。本年度は3つの研究を実施したが、その概要は以下のとおりである。1.雄性不稔系統の育成:【S^v】型細胞貭をもつ雄性不稔系統の育成と、稔性回復遺伝子Rfvをもたない花粉の授精力に対するB型(パンコムギ細胞貭)及び【S^v】型細胞貭の影響を解析するため、次の2組の交雑を行い、次代の全固体について自殖種子稔性を調査した。2.維持系統の育成:【S^v】、【M^u】両型細胞貭をもつ雄性不稔系統の増殖に必要な維持系統を得るため、Splt×CS及びSplt×N26の【F_2】集団から24個体を選び、(kotschyi)-Splt及び(uniaristata)-Spltの両方に検定交雑した。3.【S^v】型細胞貭利用一代雑種の試作:ブルガリアのPanayotov博士とわれわれが共同開発した【S^v】型細胞貭をもつ雄性不稔系統"911"を用い、(911×CS)【F_1】×日本実用品種の3系交雑【F_1】を育成した。用いた品種は農林26号、50号、61号、エビス、オマセ、コケシ、ニチリン、ミクニである。これら8組合せの3系交雑【F_1】と両親及び標準品種を比較試験のため、現在、4回反復の試験区で栽植中である。これらの結果はすべて明年度得られる予定である。
自然現象のパターン形成機構による計算機視覚のための反応拡散アルゴリズム系の構築

自然におけるいくつかのパターン形成過程は、興奮・抑制の反応拡散モデルによって記述される。このモデルを用いた計算機視覚のためのアルゴリズムを構築した。特に、初期視覚系の情報統合機構に着目し、両眼視差検出へのエッジ情報の統合機構について、視差推定精度の点からアルゴリズムを検討した。その結果、強い抑制性拡散をエッジ領域に課すことで、視差検出精度の向上が期待できることを見出し、情報統合機構として提案した。本研究では、FitzHugh-Nagumo型の反応拡散方程式を用いたステレオ画像からの視差検出アルゴリズムにおいて、奥行きの不連続性を考慮するような改良を加えた。ステレオ視差検出の問題においては、一般に、視差の空間分布が滑らかに変化する連続条件を仮定する。従って、物体の縁のように視差の急激に変化する部分では、連続条件が満足されず、視差検出の精度低下をもたらす。そこで本研究では、視差の急激に変化する位置が、画像の輝度の急激に変化する位置(輝度分布におけるエッジ)と一致すると仮定し、エッジ情報を反応拡散方程式の非一様な拡散場に導入することを提案した。ここで、反応拡散方程式は、活性化因子と抑制性因子を持つが、抑制性因子の拡散が活性化因子のそれに対して十分大きくなるようにエッジ情報の導入を試みた。なお、輝度のエッジは、既に研究代表者らが提案している反応拡散方程式を用いたエッジ検出アルゴリズムを用いた。従来の反応拡散方程式を用いた視差検出アルゴリズムと、提案したエッジ情報を導入したそれとを、視差検出の性能評価のために広く用いられているサンプル画像に対して適用し、2つのアルゴリズムの精度を確認した。その結果、画像の輝度分布におけるエッジ位置と視差の不連続位置が一致するような場所においては、精度の向上が確認できた。一方で、仮定に反して画像のエッジ位置と視差の急激に変化する位置とが一致しない場所においては、精度の低下がみられることがあった。これらの研究成果から、エッジ情報の導入方法について、さらなる研究課題が確認できた。今年度は、反応拡散方程式を用いたエッジ強度の検出アルゴリズムと、反応拡散アルゴリズムの高速計算のための並列処理アルゴリズムを提案した。本研究の目的は、自然の中でしばしば観測されるパターン形成過程を記述する反応拡散方程式を用いて、初期視覚の数理モデルを構築することである。人間の初期視覚系には、エッジ検出やステレオ視差検出などの機能が備わっており、それらは相互に結合され、視覚情報の統合系の存在が予想されている。そこで我々は、既に提案しているFitzHugh-Nagumo型の反応拡散方程式を用いたステレオ視差検出アルゴリズムに、濃淡パターンのエッジ情報を統合するため、新たな反応拡散方程式を用いたエッジ検出アルゴリズムを提案した。そのアルゴリズムでは、エッジの位置情報を検出するだけでなく、急激に変化するエッジや緩やかに変化するエッジなど、エッジの強度をも検出可能とした。なぜならば、エッジ強度は奥行き情報を含む場合があり、ステレオ視差検出へのエッジ情報の統合において、有用な情報となると期待できるからである。具体的には、FitzHugh-Nagumo型の反応拡散方程式に単純な拡散方程式を組み合わせたものを基本とし、これを複数組用いて相互に結合させることでエッジ強度検出を行うことを可能とした。ここで、拡散方程式を付加した理由は、様々なエッジ強度に対して反応拡散方程式が選択的に働くようにするためである。以上のようなアルゴリズムを実現する上で、計算時間の問題が無視できなくなってきた。特に、ステレオアルゴリズムにおいてもエッジ強度検出アルゴリズムにおいても、偏微分方程式で記述された複数組の反応拡散方程式の時間発展を数値計算する必要があり、膨大な計算時間を要するようになった、そこで、これらのアルゴリズムに、並列処理を取り入れた。その結果として8CPUを用いた場合、計算時間を約1/4に短縮可能であることを確認した。人間の視覚系はいくつかの視覚機能モジュールの結合によって構成されていると考えられている。この仮説に基づき、明るさパターンのエッジ情報が、ステレオ視差からの奥行き知覚機能にどのように統合されているか、その統合機構を探り、数理モデルを構築することは興味深いテーマである。本年度は、これまで提案してきたステレオ視差検出のための反応拡散系に、明るさエッジの情報を統合する数理モデルを提案した。すなわち、拡散によって連続的に結合されたFitzHugh-Nagumo方程式について、抑制性の拡散係数に非一様性を導入し、そこに明るさエッジの情報を統合した。このとき、エッジにおいて極めて強い抑制性拡散を課す一方、活性化因子の拡散係数は一定とした。統合するエッジ情報を検出するモデルが必要となるが、従来より我々が提案してきたFitzHugh-Nagumo方程式を離散的に結合したエッジ検出モデルは、2値画像を扱うものであった。そこで、可能な限り少ない計算量(方程式の数)で、明るさ画像に対しても適用可能なような修正エッジ検出モデルを提案した。構築したステレオ視差検出機能と明るさパターンのエッジ検出機能を統合した数理モデルを計算機アルゴリズムとして実現し、いくつかのステレオ画像に対して適用した。その結果、奥行き不連続性の強い領域において、従来のエッジ情報を統合しない反応拡散アルゴリズムや明るさエッジにおいて拡散係数を弱めるアルゴリズムと比較して、ステレオ視差検出の精度向上を確認した。

これらの結果より、明るさエッジの情報から奥行き不連続性のある領域を予測すること、及び、その奥行き不連続領域において抑制性拡散を強める情報統合機構の妥当性を確認した。
急性骨髄性白血病の酸化ストレス経路の分子機構の解明と新規治療法の開発

1)急性骨髄性白血病(AML)細胞株の酸化ストレス応答AML細胞株2種(KG1、THP1)を用い、過酸化水素による酸化ストレス負荷に伴う塩基除去修復関連遺伝子(OGG1、MUTYH、APE1、XRCC1、POLB)の発現の変化について検討した。いずれの遺伝子も、タンパク質レベルでは酸化ストレス負荷後3時間をピークに発現の上昇がみられた。一方、mRNAレベルでは3時間付近にピークはなく、24時間後をピークに発現上昇がみられた。細胞株(THP1)中の活性酸素を、蛍光プローブを用いて調べたところ、過酸化水素処理をしなくても活性酸素が検出されたため、内因性の活性酸素が上昇している可能性が示唆された。過酸化水素処理により細胞内の活性酸素が増加したことから、酸化ストレス負荷により、細胞内の活性酸素が増加したこと、またそれにより塩基除去修復関連遺伝子の発現が上昇していることが確認できた。2)APE1による塩基除去修復関連遺伝子の発現制御1)の検討により、塩基除去修復関連遺伝子は類似した発現上昇傾向を呈することが分かったため、転写制御にも関わる多機能遺伝子APE1に着目し、塩基除去修復関連遺伝子の発現機構を検討した。APE1をknockdownした不死化線維芽細胞OUMS36T-3Fを用いて各遺伝子の発現レベルを調べたが、APE1発現量と、その他塩基除去修復関連遺伝子の発現量に関連は見られなかった。細胞株を用いた発現解析はおおむね順調であり、酸化ストレス負荷により塩基除去修復関連遺伝子の発現上昇がみられた。一方、関連遺伝子のknockdown細胞株の作製が難航しており、各種の手法を試しているところである酸化ストレス負荷をかけた細胞株や臨床検体の遺伝子発現の網羅的解析を行う予定である。臨床検体を用いた解析や、遺伝子発現の網羅的解析にほとんど着手できていないためである。次年度には着手する予定である。
濃度・温度複合勾配を利用したコンポジットイオン導電体の作製と評価

マトリックスとして用いた多孔質アルミナの細孔中で、フッ化銀及びヨウ化ナトリウム水溶液を出会わせて堆積させることにより、ヨウ化銀-アルミナ系コンポジットを作製した。溶解度が非常に小さいヨウ化銀は瞬時に堆積し、その後はヨウ化ナトリウム側へ一方的に成長した。得られた試料に関しては、主として温度及び濃度勾配がコンポジットの組織と形態に与える影響を検討した。検討項目としては、粒子の形態・生成相・配向度・結晶子径などを取りあげた。走査型電子顕微鏡による観察と、コンポジット試料を細かくセクショニングした試料に関するX線回折を行い、空間的な分布に注目して調べた。初期に堆積した部分の粒子は全く粒子配向を示さなかったが、それに引き続いて堆積した部分の粒子は配向成を示した。初期堆積部分のヨウ化銀の(001)と(hh0)方向の結晶子径は、ほぼ一致していることが分った。初期堆積部分から次に堆積した部分へ移行するにつれて、(001)方向の結晶子径が増加し、(hh0)方向の径は減少した。従って、(hh0)方向の結晶子径に対する(001)方向の径の比(アスペクト比)は、堆積の進行とともに次第に増加した。フッ化銀及びヨウ化ナトリウムの両水溶液間につけた温度勾配は、粒子配向とその距離依存性に大きく影響した。ヨウ化ナトリウム水溶液側の温度が増大すればする程、配向度の飽和値は減少した。また、堆積したヨウ化銀の細孔空間の体積に対する比率は、ヨウ化ナトリウム水溶液側の温度が増大するにつれて減少した。ヨウ化銀の溶解度、結晶核生成速度及び結晶成長速度は全て温度に依存するので、配向度やその飽和値は温度に依存する。また、限定された細孔空間中でのヨウ化銀の成長を考慮する必要がある。このように限定された空間で温度と濃度勾配がついているときに、六方晶系のヨウ化銀のc軸方向への選択的な成長が起こるとするモデルを提案した。多孔質アルミナとヨウ化銀は大きな界面をもつので、絶縁体分散型のコンポジットで認められているような電気伝導度の増大効果が、このタイプのコンポジットでも認められたことが推定された。実際に、室温から200°Cまでの温度範囲で測定した電気伝導度は、同じ水溶液から作製した粒体を成型した試料よりも、室温付近で約2桁程度大きかった。このことは界面の易伝導層の存在を予測させた。しかし、絶縁体分散系コンポジットと異なり、結晶子径が非常に小さいことや配向が顕著であることが本系の特徴である。これらの点を考慮して、電気伝導度の増大の原因やその制御方法を検討して必要がある。
エンドファイト特性を利用したライグラス類への環境抵抗性の付与

牧草の環境抵抗性とエンドファイトの関係を明らかにすることにより,エンドファイトを牧草育種に有効に活用することを目的とした.まず,高標高地帯から収集したペレニアルライグラス生態型のエンドファイト感染率を調べたところ,いずれの系統もエンドファイト感染率は0%であった.従来,エンドファイトが関係する環境抵抗性には乾燥や暑さが知られているが,耐寒性にエンドファイトが関係していないことを意味する.つぎに,流通品種のエンドファイト感染状況を,ペレニアルライグラスとトールフェスクについて調べた.用途別にみると,両草種とも芝生用品種は飼料用品種よりも高く,育成国別では米国の品種が最も高い値を示し,次いでヨーロッパ,日本の順で、国内育成の両草種からは,いずれもエンドファイトの感染は認められなかった.盛岡で生じた家畜中毒の原因が,エンドファイトにが産生したアルカロイドによるものであることを明らかにして以来,全国的にエンドファイトによる家畜中毒が生じていることが明らかになった.そこで,中毒を生じた飼料の関連ロット,岩手県内の流通飼料について,中毒に大きく関与するアルカロイドのロリトレムBとアーゴバリンについて分析したところ,中毒を引き起こした飼料の含量は高く,報告のない飼料についても中毒をおこすに十分高い値を示した試料が認められた.最後に,わが国の気象条件下におけるエンドファイト種子の実用場面での感染個体出現率を調べた.既存の芝地で牧草の個体密度が低下した場所にオーバーシードした場合は低い値となり,植生が何もない場所に種子を吹き付けた場合には高かった.今後,植物体とエンドファイトの生長速度や共生関係等,エンドファイトを有効に利用する上でさらに積極的に研究を推進する必要がある.牧草の環境抵抗性とエンドファイトの関係を明らかにすることにより,エンドファイトを牧草育種に有効に活用することを目的とした.まず,高標高地帯から収集したペレニアルライグラス生態型のエンドファイト感染率を調べたところ,いずれの系統もエンドファイト感染率は0%であった.従来,エンドファイトが関係する環境抵抗性には乾燥や暑さが知られているが,耐寒性にエンドファイトが関係していないことを意味する.つぎに,流通品種のエンドファイト感染状況を,ペレニアルライグラスとトールフェスクについて調べた.用途別にみると,両草種とも芝生用品種は飼料用品種よりも高く,育成国別では米国の品種が最も高い値を示し,次いでヨーロッパ,日本の順で、国内育成の両草種からは,いずれもエンドファイトの感染は認められなかった.盛岡で生じた家畜中毒の原因が,エンドファイトにが産生したアルカロイドによるものであることを明らかにして以来,全国的にエンドファイトによる家畜中毒が生じていることが明らかになった.そこで,中毒を生じた飼料の関連ロット,岩手県内の流通飼料について,中毒に大きく関与するアルカロイドのロリトレムBとアーゴバリンについて分析したところ,中毒を引き起こした飼料の含量は高く,報告のない飼料についても中毒をおこすに十分高い値を示した試料が認められた.最後に,わが国の気象条件下におけるエンドファイト種子の実用場面での感染個体出現率を調べた.既存の芝地で牧草の個体密度が低下した場所にオーバーシードした場合は低い値となり,植生が何もない場所に種子を吹き付けた場合には高かった.今後,植物体とエンドファイトの生長速度や共生関係等,エンドファイトを有効に利用する上でさらに積極的に研究を推進する必要がある.前年度までの研究で、越冬性が高い結果の得られたペレニアルライグラスの生態型を供試し、北上高地の標高610mの地点に試験圃場を設置した。供試系統の内訳は、我が国の収集系統3及びドイツアルプスの収集系統9に、新たに日本から2系統ドイツから1系統をそれぞれ収集し、流通品種3を加えた計18系統である。これらを、1区12個体、4反復乱塊法で配置したので、合計864個体を供試した。この試験区の内の4ブロックの216個体について、登熟期に個体毎に採種した。種子をアルカリ処理により組織を柔軟にし、染色した後、光学顕微鏡を用いてエンドファイトの感染の有無を調べた。多くの個体のエンドファイトの存在を確認する必要があったため、当初予定していたアルカロイド抽出用のエバポレータの購入を断念し、代りに顕微鏡にビデオカメラとモニターを装着したエンドファイト探索装置を購入し、検鏡の効率化をはかった。その結果、一部に疑わしい個体が認められたものの、明らかに感染してエンドファイト菌糸が存在する個体は認められなかった。来年度は、エンドファイト感染種子を入手し、人為的にエンドファイトを死滅させる環境条件を調べ、同一遺伝子型でエンドファイト感染個体と非感染個体を作出し、両集団の環境耐性の比較を行う予定である。昨年度に調査したペレニアルライグラス18系統に加えて,本年度は新たに国内育成品種8,海外からの導入品種・系統36の合計44について,光学顕微鏡にビデオカメラとモニターを装着したエンドファイト探索装置を用いて,感染種子割合を調査した.その結果,国内育成品種は8品種全て感染率が0%であった.海外からの導入系統は0%から100%の極めて広い範囲にあり,平均値は42%であった.エンドファイト感染率は種子重量と関係が認められ,種子の大きい品種は感染率が低く,逆に小さい品種の感染率が高い傾向にあった.種子の大きい品種は一般に家畜飼料生産用に育成された4倍体品種が多く,小さい品種は芝生用として育成され,エンドファイトを人工的に感染させた2倍体品種が多いためと考えられる.その他の調査結果については現在とりまとめ中である.

国内育成品種の感染率が低い理由として,わが国の気象条件が植物体内でのエンドファイトの生存に不適なためと考えられることから,現在,試験圃場に同一遺伝子型のエンドファイト感染個体と非感染個体を育成中であり,これらの個体を交互に栽植することにより,感染の有無と競合力との関係を明らかにしようとしている.また,同時に,植物体内でのエンドファイトの死滅条件を植物生育実験装置を用いて調査する予定である.本年度は,主としてエンドファイト感染個体のわが国気象条件下における適応性について調査した.芝生用の品種として,高度にエンドファイトに感染した種子が輸入され,ゴルフ場やスポーツグラウンドに播種されている.これらの種子がどの程度効果を発揮しているかをみたところ,既存の芝地で牧草の個体密度が低下した場所にエンドファイト感染種子をオーバーシードした場合は,ペレニアルライグラスで20%以下の低い値となり,トールフェスクでは0%であった.しかし,植生が何もない場所に種子を吹き付けた場合のスポーツグラウンドではペレニアルライグラスで70%と高い値を示した.この場合でも,年次の経過によって感染個体率が低下することが考えられることから,今後,追跡調査が必要とされる.エンドファイト感染率の高いペレニアルライグラスの流通品種の種子から個体を発生した場合,種子で調べたエンドファイト感染率は高かったが,発芽させ,数週間養成したばあいの感染個体率は低かった.植物体とエンドファイトの生長速度や共生関係等,エンドファイトを品種育成に効率的に利用する上で明らかにしなければならない事項が多く残っているため,今後さらに積極的に研究を推進する必要がある.収集したエンドファイト系統の特性検定と人工接種試験は,現在継続中である.
萌出から咬合完成期に至る歯牙支持機構の形成過程に関する研究

緒言:ラットの咬合完成期において有細胞セメント質が明セメント質と暗セメント質に分類されることが報告されている。これらの有細胞セメント質の形成過程を明らかにするためにヘマトキシリンーエオジン染色およびオステオカルシンに対する抗体を用いた免疫染色標本を作製して観察した。方法と材料:生後4週、6週、8週齢のWistar系雄性ラットを用いた。灌流固定後上顎を摘出し、同溶液にて24時間浸漬固定をした。固定後10%EDTA溶液にて脱灰し、通法に従ってパラフィン包埋した。それぞれの試料について水平断連続切片を作製した。各切片についてヘマトキシリンーエオジン染色、オステオカルシンに対する免疫染色を施した。観察に際して上顎第一臼歯遠心口蓋根を観察の対象とした。結果:明セメント質は歯根遠心側に暗セメント質は近心側に出現し、両者は加齢により厚さが増大した。明セメント質に対面する歯槽骨表面は吸収面であり、暗セメント質に対面する骨表面は形成面であった。各週齢の明セメント質は類セメント質と同様に抗オステオカルシン抗体に陰性、暗セメント質は陽性であった。明セメント質表面の細胞は暗セメント質表面の細胞と同様にオステオカルシンを発現していた。考察:歯根遠心側にみられた明セメント質の厚さは加齢とともに増大するに対し、主に歯根近心側にみられた類セメント質の厚みは週齢による変化が認められなかったことと、近心側の歯槽骨表面は骨芽細胞を伴う形成面であり、遠心側は破骨細胞を伴う吸収面であったことから、歯根の生理的移動に伴って厚い明セメント質が形成することを示している。また明セメント質基質および類骨においてはオステオカルシン陰性であり、明セメント質表面の細胞や骨芽細胞では陽性であった。これは明セメント質を形成する細胞が骨芽細胞や暗セメント質を形成するセメント芽細胞と同様に間葉由来石灰化組織を形成する細胞の特性を有することを示している。これらの有細胞セメント質の形成過程を明らかにするためにヘマトキシリン-エオジン染色およびオステオカルシンに対する抗体を用いた免疫染色標本を作製して観察した。各切片についてヘマトキシリン-エオジン染色、オステオカルシンに対する免疫染色を施した。考察:歯根遠心側に見られた明セメント質の厚さは加齢とともに増大するに対し、主に歯根近心側にみられた類セメント質の厚みは週齢による変化が認められなかったことと、近心側の歯槽骨表面は骨芽細胞を伴う形成面であり、遠心側は破骨細胞を伴う吸収面であったことから、歯根の生理的移動に伴って厚い明セメント質が形成することを示している。

明セメント質表面の細胞は暗セメント質表面の細胞と同様にオステオカルシンを発現していた。考察:歯根遠心側にみられた明セメント質の厚さは加齢とともに増大するに対し、主に歯根近心側にみられた類セメント質の厚みは週齢による変化が認められなかったことと、近心側の歯槽骨表面は骨芽細胞を伴う形成面であり、遠心側は破骨細胞を伴う吸収面であったことから、歯根の生理的移動に伴って厚い明セメント質が形成することを示している。また明セメント質基質および類骨においてはオステオカルシン陰性であり、明セメント質表面の細胞や骨芽細胞では陽性であった。これは明セメント質を形成する細胞が骨芽細胞や暗セメント質を形成するセメント芽細胞と同様に間葉由来石灰化組織を形成する細胞の特性を有することを示している。
多成分・広粒度分散微粒子系のための表面局在電磁波を利用する粒径同時測定法の開発

本申請では、これまでに行った、単一成分・単一粒径のシリカ粒子に対する基礎実験をもとに、多成分混合した粒度分散のある微粒子系への適用性を明らかにすることを目的として研究を行った。銀上でのpニトロ安息香酸およびアルミナ上でのアントラキノンカルボン酸の状態・形態を明らかにし、単粒子層形成法の基礎的知見を得た。ATR信号と粒径の関係は、シリカと炭化ケイ素では理論予想通りで、本法の適用可能性が示唆された。しかしアルミナでは信号の粒径依存性が小さいことがわかり、今後の課題となった。シリカとアルミナあるいはシリカと炭化ケイ素を混合した粒径の異なる2成分微粒子系で粒径の同時測定を行った結果、単一成分の場合と同様な測定が可能であり、混合系への本法の適用性が示唆された。ATR信号強度の角度依存性から粒径分散を求める理論を確立した。シリカについてATR信号-入射角度の関係を求めた結果、理論との大きなズレが観測されたが、新たにプリズムを設計・試作した結果、理論とのより良い一致が得られ、理論適用の可能性が示唆された。確立した理論を実現する具体的手法を検討し、代数的な数値演算を援用する手法を確立した。まずシリカ単一成分で分散のある微粒子系を想定してシミュレーションを行った結果、1種類の粒径を仮定したとき信号強度の角度依存性から代数的な数値演算を援用することでその平均粒径を求めることができた。しかし広分散の系として、2種類の粒径の場合は高精度の実験が行えたときに粒径が求められること、3種類の場合は代数的手法では困難なことが明らかとなった。SEIRAを用いて、微粒子サイズを求める基本的手法を検討するための装置の試作を行い、その実験的手法を確立した。また、基礎的情報を得るための実験を行い、表面上での粒子の存在状態などについての知見を得た。代数的手法とは異なるカーブフィットを用いる数値計算的手法の検討、プログラムの開発を今後進める。また溶液からの滴下法以外に本計測法のための試料の新規なドープ法の開発を進める。本課題は、既存の手法とはまったく異なり、表面増強赤外吸収(SEIRA)現象および赤外全反射吸収(ATR)現象を応用する新しい原理に基づいて、多成分混合微粒子系の粒子サイズを、成分分別することなく各成分ごとに同時に測定する手法を開発することを目的とする。本申請では、これまでに行った、単一成分・単一粒径のシリカ粒子に対する基礎実験をもとに、多成分混合した粒度分散のある微粒子系への適用性を明らかにする。本年度は交付申請の実施計画書に基づいて研究を行い以下のような結果を得た。1.測定系の高精度化と単粒子層形成法の研究(吉留、胆後)本測定法の原理から、微粒子はATRプリズムや金属薄膜表面に単粒子層以下で存在することが必要である。平成16年度末に共同研究者の肥後が新規に購入した高感度反射アタッチメントの適用により測定の効率化と高精度化を計った。まず始めに新しいアタッチメントを粒径計測へ用いる準備として、一般的な反射測定に適用し、従来型より約10倍高感度であることなどの特性評価を得た。更に新しいアタッチメントに種々のプリズムを取り付ける治具の設計試作を行った。