hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
核磁気共鳴法によるぺロフスカイト型チタン化合物のモット転移近傍の金属相の研究

ペロフスカイト型構造のLa_<1-x>Sr_xTiO_3は、強い電子相関の効果によりモット転移点に向かってキャリアの有効質量が発散的増大を示すことが知られている。本研究では、2年間にわたりこの系の電子相関の特徴を微視的に明らかにする目的で^<47/49>Ti及び^<139>Laの核磁気共鳴(NMR)を行ってきた。本年度はさらに、最近、キャリアドープにともなう金属絶縁体転移を示すことが明らかとなった(La_<1-x>Ca_xO)Cu_<1-x>Ni_xS系においてもNMRの実験を行った。Ti及びLa核の核スピン格子緩和率T_1^<-1>のx依存性は、転移点近傍でどちらも顕著な増大を示すとともに、それぞれのx依存性がスケールしていることが明らかとなった。この結果はLa_<1-x>Sr_xTiO_3での動的帯磁率χ"(q、ω)が、xの減少に伴い、強い電子相関により波数q0から反強磁性波数ベクトルのqQまでの成分が一様に増大していることを示唆しており、この系では、inter-atomicな電子相関によるTi-3dスピン間の反強磁性スピンゆらぎは重要ではなく、single-site(intra-band)の電子相関が「モット絶縁体-金属」転移には重要な役割を果たしていることが実験的に明らかになった。絶縁体である(LaO)CuS(x=0)のCu及びLa核のNMRの測定結果よりCu核は1価でS=0の非磁性の状態にあり、系がモット絶縁体ではなくバンド絶縁体であることが微視的に明らかとなった。また、Cu核のT_1^<-1>の温度及びx依存性を測定した結果、x>0.05のホールをドープした試料において、金属状態に特有のT_1T=一定のコリンハの関係が観測され、この系の金属絶縁体転移を微視的に明らかにした。さらに、そのx依存性から、この系の金属から絶縁体への転移が、キャリアの有効質量の増大により生じるのではなく、キャリア数の減少により起こっていることを実験的に明らかにし、この金属絶縁体転移の機構が、チタン酸化物の場合と対照的であることが分かった。以上の結果を論文としてまとめて報告した。本研究では、この系の電子相関の特徴を微視的に明らかにする目的で^<47/49>Ti及び^<139>Laの核磁気共鳴(NMR)を行った。(1)Sr濃度の異なるすべての試料(x=0.05-0.8)において、^<47/49>Ti核のスピン格子緩和時間T_1は、^<Ti>(T_1T)=一定のコリンハの関係に従い、系が金属状態にあることが微視的にも明らかになった。Ti核のT_1がT_1T=一定の関係に従うことから、高温超伝導銅酸化物のCuサイトで観測されるような反強磁性スピンゆらぎの温度減少に伴う増大に起因した(T_1T)^<-1>のキューリーワイス的な温度依存性はなく、この系では、反強磁性スピンゆらぎの温度減少に伴う増大が認められないことが明らかとなった。(2)Ti及びLa核の(T_1T)^<-1>のx依存性は、転移点近傍でどちらも顕著な増大を示すとともに、それぞれのx依存性がスケールしていることが明らかとなった。この結果はLa_<1-x>Sr_xTiO_3での動的帯磁率X"(q、ω)が、xの減少に伴い、強い電子相関により波数q0から反強磁性波数ベクトルのqQまでの成分が一様に増大していることを示唆しており、この系では、inter-atomicな電子相関によるTi-3dスピン間の反強磁性スピンゆらぎは重要ではなく、single-site(intra-band)の電子相関が「モット絶縁体-金属」転移には重要な役割を果たしていることが実験的に明らかになった。さらに、高温超伝導銅酸化物における「電荷移動型絶縁体-金属」転移に向かって金属相でinter-atomicなCu-3dスピン間の反強磁性スピンゆらぎが増大するのと対照的であることが分かった。

この結果はLa_<1-x>Sr_xTiO_3での動的帯磁率χ"(q、ω)が、xの減少に伴い、強い電子相関により波数q0から反強磁性波数ベクトルのqQまでの成分が一様に増大していることを示唆しており、この系では、inter-atomicな電子相関によるTi-3dスピン間の反強磁性スピンゆらぎは重要ではなく、single-site(intra-band)の電子相関が「モット絶縁体-金属」転移には重要な役割を果たしていることが実験的に明らかになった。絶縁体である(LaO)CuS(x=0)のCu及びLa核のNMRの測定結果よりCu核は1価でS=0の非磁性の状態にあり、系がモット絶縁体ではなくバンド絶縁体であることが微視的に明らかとなった。また、Cu核のT_1^<-1>の温度及びx依存性を測定した結果、x>0.05のホールをドープした試料において、金属状態に特有のT_1T=一定のコリンハの関係が観測され、この系の金属絶縁体転移を微視的に明らかにした。さらに、そのx依存性から、この系の金属から絶縁体への転移が、キャリアの有効質量の増大により生じるのではなく、キャリア数の減少により起こっていることを実験的に明らかにし、この金属絶縁体転移の機構が、チタン酸化物の場合と対照的であることが分かった。以上の結果を論文としてまとめて報告した。
転写因子ＨＩＦ－１を軸とした関節拘縮分子メカニズムの解明：新規分子治療製剤開発

関節拘縮の病態についての組織学的な報告は散見されるものの、分子レベルでの検討はほとんど行われていない。そこで関節不動化モデル動物をもちいて組織学的に検討したところ、関節可動域制限の進展に伴い、滑膜の線維化も進展していくこと、またこの際低酸素状態で発現が上昇するHIF1-αの転写活性や線維化関連因子の発現が著しく上昇することが明らかとなった。さらにdecoy核酸医薬をもちいてHIF1-α活性を抑制したところ、線維化関連因子の発現、関節拘縮の進展が明らかに抑制された。以上のことからHIF1-αを中心とした線維化関連因子の発現が、関節拘縮の病態進展に重要な役割を果たしていることが示唆された。本研究では、詳細が不明であった関節拘縮の分子メカニズム解明とそれによる新規治療概念の構築を目的としている。本研究ではマウス関節不動化モデルを用いたが、同モデルでは経時的な関節可動域の減少を認めた。固定1週間では筋肉切除により可動域制限は解除され、固定2週間では筋肉切除でも可動域制限が変化しないことから、拘縮の初期は筋肉固縮由来であり、その後関節由来であることが示された。HE染色では滑膜肥厚が認められ、滑膜肥厚による可動域制限が考えられた。Realtime PCRを用いた検討で、CTGF, VEGFのmRNA発現が不動化により亢進していることが確認され、また免疫染色においてもCTGFの滑膜での発現亢進、また新生血管の増生が認められ、CTGFによる滑膜線維化、VEGFによる新生血管増生と破綻による癒着が滑膜肥厚を惹起していると考えられた。さらにCTGF, VEGFを制御する転写因子HIF-1のmRNA発現が不動化5日で有意に亢進しており、ELISAを用いた検討でも、その転写活性は同時期に亢進しており、HIFの転写活性を介してCTGF, VEGFが誘導されることが示唆された。低出力超音波照射装置LIPUSを用いた検討では、LIPUS照射群でCTGF, VEGFのmRNA発現抑制と関節可動域制限進展の抑制を認めた。LIPUS照射群ではHIFの転写活性が抑制されていたことから、LIPUSによる律動的な微細運動負荷が血流改善に寄与し、低酸素で惹起されるHIFの活性を抑制することで有用性を示したと考えられた。さらにHIFのDNA結合部位と同じ配列を有するデコイ型核酸医薬を作成し、デコイによる転写因子HIFの活性化抑制による効果を検討した。不動化と同時にデコイ核酸医薬を関節注入した群で可動域制限は有意に抑制され、HIFが関節拘縮の病態に重要な役割を果たしており、治療ターゲットとなることが示唆された。廃用症候群による関節拘縮は、関節可動性再獲得までに長期間を要し、関節の潤滑な動きを再現することは極めて困難であり少なからず障害を残すためActivity of Daily life(ADL)の低下に大きく関与しており、特に寝たきり状態で発生する頻度は高く、リハビリテーション学・老年医学の分野では大きな課題である。にもかかわらず、関節拘縮の病態に対する研究は、これまでは病理学的な検討にとどまっており、詳細なメカニズムは未だ明らかとは言えず、病態発生・進展に関する分子生物学的検討はほとんど報告がない。そこで本研究では関節局所の低酸素(Hypoxia)状態に着目し、Hypoxiaにより活性化される転写因子HIF-1を軸として、HIF-1により制御されるCTGF・VEGF、またTGF-β等の各種分子発現動態を疾患モデル動物にて明らかにすることを目的として検討を行った。まずはマウスをもちいて関節拘縮モデルを作成し、継時的に関節可動域を測定、その後組織を採取し、組織学的ならびに分子生物学的に解析を行った。また機械的刺激を与える低出力超音波パルス(LIPUS)による治療介入を行い、同様の検討を行った。その結果可動域の減少に伴い、関節包の内層に存在する線維性滑膜は増生し、滑膜全体が線維化を生じており、免疫組織化学的染色により線維化を生じた滑膜組織内に広がるようにCTGF陽性細胞が分布していた。また新生血管の形成についても検討したところ、線維化を生じている組織内にCD31陽性細胞を認め、滑膜組織内に新生血管が形成されていることが確認された。これらの変化はLIPUSによる治療介入により著しく抑制されていた。本研究結果から滑膜組織の線維化が関節拘縮の主たる病変であり、その治療においては線維化を抑制することが重要であることが示唆された。本研究では関節拘縮の分子メカニズムの解明と新規治療概念の構築を目的としている。

1)マウス関節不動化モデルをもちいて組織学的および分子生物学的に検討したところ、関節拘縮の病態の中心が滑膜の線維化にあること、線維化をきたす疾患でも誘導されるCTGFやVEGFの発現が滑膜線維化の進展に伴い上昇すること、さらにこれらの分子の発現を誘導する分子HIF-1αの転写活性がきわめて早期から上昇することなどが明らかとなった。とりわけCTGFやVEGFについては、Real-Time PCR法で遺伝子発現の上昇を認めるだけでなく、線維化の進展に伴い発現細胞の分布が滑膜内皮表層から脂肪性滑膜内へ広がっていくことも、免疫組織化学的染色において明らかとなった。CTGF、VEGFの転写を促進するHIF-1αは固定35日後に遺伝子発現が上昇し、同時に転写活性がも高まることがELISA法の結果から見いだされた。2)そこでHIF-1αをターゲットとしてデコイ型核酸医薬を用いた、関節拘縮の新規治療法の開発について検討した。なおこれについてはマウスでの検討は困難であったため、ラット関節不動化モデルを用いて検討を行った。その結果ラット関節不動化モデルにおいてもマウス同様に関節可動域の制限や滑膜の線維化などがみられた。一方でHIF-1αに対するデコイ型核酸医薬を関節内に投与されたラットにおいては、不動化による可動域制限や滑膜の線維化はみられず、HIF-1αの転写活性が抑制され、CTGFやVEGFの遺伝子発現上昇も抑制されていた。これらのことからHIF-1αがkey moleculeとして作用することで関節拘縮の病態が進展すること、またHIF-1αのデコイ型核酸医薬もちいた治療法は関節拘縮の治療においても有効であることが示唆された。実験病理学マウス不動化関節拘縮モデルにおいて、HIF活性化に伴うCTGF, VEGFの発現亢進、それに伴う滑膜肥厚・線維化を確認し、本研究の仮説が概ね検証された。昨年度の課題であったHIF転写活性の不動化による亢進が確認され、CTGF, VEGF発現亢進のメカニズムが解明されたと同時に、HIFが治療ターゲットとなりうることが示された。さらに、HIFに対するデコイ型核酸医薬を作成し、不動化モデルに対する関節注入が可動域制限を有意に減少させ、分子治療戦略の可能性が示唆された。デコイ核酸医薬の導入細胞の同定や関連遺伝子発現など分子マーカーの詳細な検討が残っているものの、モデルは確立しており、全体として概ね順調に進捗していると考える。現在マウス関節拘縮モデルにより、関節拘縮においては滑膜組織の線維化が生じることが可動域制限の主な原因になることが明らかとなった。この線維化については、さまざまな病的線維化に関与するCTGFが強く関与しており、さらにVEGFによる血管新生が線維化を進行させると考えられた。でCTGF、VEGFの発現は関節の不動化により何らかの因子のよって誘導されたと考えられたため、関節運動を伴わない状態で、力学的刺激を加えることのできる低出力超音波パルス(LIPUS)をもちいたところ、明らかにCTGF、VEGFの発現は抑制され、滑膜組織の線維化も抑制することができた。これは従来報告されていない現象であり、我々が見出した結果である。なおLIPUSは現在臨床的にも使用されている治療機器であることから、臨床上きわめて有用な知見であると考える。これらについては第12回日本抗加齢医学会総会ならびに第21回日本柔道整復接骨医学会で報告した。
TERT複合体が司る造血幹細胞制御と骨髄機能不全

造血細胞においてBRG1は前駆細胞や分化した細胞の一部にも発現する一方で、BRMは長期再構築能を持つ未分化な造血幹細胞に特異的に発現しており、造血幹細胞の維持にはBRMが重要である可能性を考えられた。BRMノックアウトマウスを用いて解析を行ったところ、造血幹細胞移植においてBRM欠損造血幹細胞は特異的に失われ、BRMが造血幹細胞の長期再構築能維持に重要であることが示された。このときBRM欠損造血幹細胞では細胞周期が活性化しており、BRMは造血幹細胞の静止期維持に貢献していることが示唆された。これらの性質はいずれも造血幹細胞特異的に見られ、BRMが造血幹細胞特異的な制御因子であると考えられる。我々はこれまでの研究結果により、TERTがテロメア長非依存的に造血幹細胞を維持する分子機構を明らかにしてきた。研究を発展させるに当たりさらに異なる機構でTERTが造血幹細胞を維持する可能性を探るため、TERTの結合因子に注目し、核小体因子nucleosteminが造血幹細胞のDNA損傷修復に貢献して造血幹細胞を維持することを明らかにした。また、上皮幹細胞においてTERTがクロマチンリモデリング因子BRG1と結合しWnt標的遺伝子の発現を維持することが幹細胞制御に重要であることが報告されているため、造血幹細胞におけるクロマチンリモデリング因子BRG1およびその相同分子BRMの重要性を検証した。クロマチンリモデリング因子とは、転写の基本単位ヌクレオソームに結合し能動的にクロマチンを再構築することで、標的遺伝子に対する転写関連タンパク質のアクセスを容易にし、その転写発現を制御する重要な分子である。造血細胞においてBRG1は前駆細胞や分化した細胞の一部にも発現する一方で、BRMは長期再構築能を持つ未分化な造血幹細胞に特異的に発現し分化した細胞では発現が低下していた。このことから我々はBRMノックアウトマウスの造血細胞を解析したところ、競合的造血幹細胞移植においてBRM欠損造血幹細胞は特異的に失われ、BRMが造血幹細胞の長期再構築能維持に必須であることが示された。このときBRM欠損造血幹細胞では細胞周期が活性化しており、BRMは造血幹細胞の静止期維持に貢献することが示唆された。これらの性質は何れも造血幹細胞特異的に見られた。現在、BRMが造血幹細胞を制御する分子機構にアプローチするため、BRM欠損造血幹細胞を用いたRNA-seqによる発現遺伝子解析およびChIP-sequenceによるBRMの標的遺伝子探索を行っている。本研究課題においては、TERTが造血幹細胞を維持する機構の新たな側面を切り取るため、TERTの結合分子に注目して解析を行っている。現在とくに造血幹細胞におけるクロマチンリモデリング因子BRG1およびその相同分子BRMの重要性を検証している。クロマチンリモデリング因子とは、転写の基本単位であるヌクレオソームに結合し能動的にクロマチンを再構築することで、標的遺伝子に対する転写関連タンパク質のアクセスを容易にし、その転写発現を制御する重要な分子である。造血細胞において造血細胞においてBRG1は前駆細胞や分化した細胞の一部にも発現する一方で、BRMは長期再構築能を持つ未分化な造血幹細胞に特異的に発現し分化した細胞では発現が低下していた。このことから造血幹細胞の維持にはBRMが重要である可能性を考え、BRMノックアウトマウスを用いて解析を行ったところ、競合的造血幹細胞移植においてBRM欠損造血幹細胞は特異的に失われており、BRMが造血幹細胞の長期再構築能維持に重要であることが示された。さらにBRMが造血幹細胞を制御する分子機構の詳細にアプローチするため、BRM欠損造血幹細胞を移植し、ドナー由来細胞を分離してRNA-sequenceによる発現遺伝子解析を行い、BRMが幹細胞因子や細胞の生存に必須な分子、細胞周期制御分子など多くの重要な遺伝子の発現を制御していることを明らかにした。また現在、造血幹細胞を用いたChIP-sequenceを行い、BRMが直接的に制御する標的遺伝子の探索を行っている。BRM欠損造血幹細胞の生物学的な機能解析が概ね終了し、現在、その分子機構について網羅的なアプローチを進めている。RNA-sequenceによる遺伝子発現解析は既に行い、ChIP-sequenceについては実験系を確立して執行し、現在ドライなデータ解析を行っているところである。

このことから造血幹細胞の維持にはBRMが重要である可能性を考え、BRMノックアウトマウスを用いて解析を行ったところ、競合的造血幹細胞移植においてBRM欠損造血幹細胞は特異的に失われており、BRMが造血幹細胞の長期再構築能維持に重要であることが示された。このときBRM欠損造血幹細胞では細胞周期が活性化しており、BRMは造血幹細胞の静止期維持に貢献していることが示唆された。これらの性質はいずれも造血幹細胞特異的に見られ、BRMが造血幹細胞特異的な制御因子であると考えられる。さらにBRMが造血幹細胞を制御する分子機構の詳細にアプローチするため、BRM欠損造血幹細胞を移植し、ドナー由来細胞を分離してRNA-sequenceによる発現遺伝子解析を行い、BRMが幹細胞因子や細胞の生存に必須な分子、細胞周期制御分子など多くの重要な遺伝子の発現を制御していることを明らかにした。また現在、造血幹細胞を用いたChIP-sequenceを行い、BRMが直接的に制御する標的遺伝子の探索を行っている。造血細胞においてBRG1は前駆細胞や分化した細胞の一部にも発現する一方で、BRMは長期再構築能を持つ未分化な造血幹細胞に特異的に発現しており、造血幹細胞の維持にはBRMが重要である可能性を考えられた。BRMノックアウトマウスを用いて解析を行ったところ、造血幹細胞移植においてBRM欠損造血幹細胞は特異的に失われ、BRMが造血幹細胞の長期再構築能維持に重要であることが示された。BRM欠損造血幹細胞の生物学的な機能解析が概ね終了し、現在、その分子機構について網羅的にアプローチを進めているところである。現在解析が進行中であるChIP-sequenceのデータとRNA-sequenceのデータを合わせて、網羅的にBRMの標的遺伝子と造血幹細胞を制御する鍵分子について解析したのち、それを裏付けるための生物学的検討を加えて論文としてまとめ、報告する。造血幹細胞現在進行中である、BRM欠損造血幹細胞を用いたRNA-seqによる発現遺伝子解析およびChIP-sequenceによるBRMの標的遺伝子探索などの網羅的解析について詳細に検討したのち、それを裏付けるための生物学的検討を加えて、分子機構を明らかにする。
高分子材料表面のプラズマ化学的修飾

高分子材料の表面変性によって材料本体にない機能を寄与する技術は,化学的又は物理的方法で試みられているが,プラズマ化学的方法は低圧グロー放電によって生成する活性種を材料に接触させ,材料本体の損傷なく有効な表面処理を行う特長がある.1.酸素プラズマの応用:酸素プラズマは強力な酸化作用を有し,材料表面に酸素極性基を生成して親水性,接着性を向上させるが,極性基の化学分析の結果アルキル鎖にはカルボニル基とエポキシ基を生成し,水酸基やカルボキシル基は認められなかった.プラズマ粒子中には高エネルギーの電子やイオンが存在するが,これを金網を用いて電界遮へいし,原子状酸素のみの酸化を行うと酸化は一層緩やかとなり,従来のプラズマ酸化はエネルギー粒子の表面衝撃作用を含んでいたことが分かった.酸素プラズマによる有機材料の灰化技術にこの方法が取り入れられ,塩化物,匕素の定量に応用された.2.窒素プラズマの応用:窒素は不活性ガスと見られているが,原子状窒素は高い活性を有する.高分子表面に窒素プラズマを作用させるとアミノ基など生体適合性の高い官能基を生じることが期待される.化学分析の結果第一アミンと第二アミンが主体と分かったが,後者の方が前者の2倍くらい密度が高かった.何れにしても生体適合性の向上に有効な手段と考えられる.3.プラズマコーティングの応用:有機モノマーのグロー放電によって,放電空間中に入れた個体材料表面に超薄重合膜を形成することができる.アンモニアセンサーに用いる多孔性膜にテトラフルオロエチレン重合膜をコーティングすると,有機アミン共存下のアンモニアに対する選択性が著しく向上した.又多孔性膜にグルコース酸化酵素や尿素分解酵素を含浸し,両面からプロパギルアルコール重合膜をコーティングしたものはグルコース及び尿素センサー膜として機能できる.高分子材料の表面変性によって材料本体にない機能を寄与する技術は,化学的又は物理的方法で試みられているが,プラズマ化学的方法は低圧グロー放電によって生成する活性種を材料に接触させ,材料本体の損傷なく有効な表面処理を行う特長がある.1.酸素プラズマの応用:酸素プラズマは強力な酸化作用を有し,材料表面に酸素極性基を生成して親水性,接着性を向上させるが,極性基の化学分析の結果アルキル鎖にはカルボニル基とエポキシ基を生成し,水酸基やカルボキシル基は認められなかった.プラズマ粒子中には高エネルギーの電子やイオンが存在するが,これを金網を用いて電界遮へいし,原子状酸素のみの酸化を行うと酸化は一層緩やかとなり,従来のプラズマ酸化はエネルギー粒子の表面衝撃作用を含んでいたことが分かった.酸素プラズマによる有機材料の灰化技術にこの方法が取り入れられ,塩化物,匕素の定量に応用された.2.窒素プラズマの応用:窒素は不活性ガスと見られているが,原子状窒素は高い活性を有する.高分子表面に窒素プラズマを作用させるとアミノ基など生体適合性の高い官能基を生じることが期待される.化学分析の結果第一アミンと第二アミンが主体と分かったが,後者の方が前者の2倍くらい密度が高かった.何れにしても生体適合性の向上に有効な手段と考えられる.3.プラズマコーティングの応用:有機モノマーのグロー放電によって,放電空間中に入れた個体材料表面に超薄重合膜を形成することができる.アンモニアセンサーに用いる多孔性膜にテトラフルオロエチレン重合膜をコーティングすると,有機アミン共存下のアンモニアに対する選択性が著しく向上した.又多孔性膜にグルコース酸化酵素や尿素分解酵素を含浸し,両面からプロパギルアルコール重合膜をコーティングしたものはグルコース及び尿素センサー膜として機能できる.1.酸素プラズマの応用:酸素のグロー放電によって生成する原子状酸素は強力な酸化剤であり、高分子材料表面に高密度の酸素極性基を植えつける。表面親水性の向上や接着性改善など応用面の研究が先行しているが、極性基の化学構造については未知の点が多い。脂肪族アルキル基への酸素導入形態についてこれまで究明を行ってきたが、不飽和基が脂環構造中に埋没した構造のステロイドについて酸化の様式を検討したところ、不飽和基に原子状酸素が優先的に導入され、5,6-エポキシ体と、6-ケト体が生成することがわかった。このことから高分子材料は不飽和基がまず高速に酸化され、飽和基ははるかに緩速に酸化されるのではないかと推測された。2.窒素プラズマの応用:窒素プラズマ中に生成する原子状窒素は活性に富み、高分子材料表面に含窒素極性基を導入できると考えられる。モデル化合物として長いアルキル基を持ったステアリン酸を選び、油状にして表面反応生成物を蓄積し、生成物の化学分析を進めた。元素分析、スペクトル解析によって窒素の導入量や主要な原子団の存在をつきとめたが、さらに現在はアミノ基、イミノ基などの定量分析を実施している。総括構成が判明した時点で、つぎに液体クロマト法により生成物質の分離と個々の成分の解析に発展させる予定である。3.プラズマ重合による表面被覆の応用:有機気体のグロー放電によって高分子材料表面に極めて薄い重合膜を形成させると、材料の性格とかかわりなく自由に表面を修飾できる。疎水性膜にはテトラフルオロエチレンを、親水性膜には三重結合を持ったプロパルギルアルコールを用い、物質選択透過性やバリヤー膜的機能を検索しているが、アンモニアセンサー膜の選択性向上や固定化酵素膜の作成に利用できることがわかった。62年度中にはその成果が公表できると思われる。
地下深部における地震波モニタリングのためのボアホール型シングルフォース震源の研究

ボアホールや海底下など、充分に電力エネルギーが供給できない場所において稼働させるための震源装置の基本設計と試作を行った。少ない電力エネルギーで稼働させるためには、おもりの自由落下による衝撃力を用いた震源が良いことが、シングルフォースとモーメントテンソルとの比較によって明らかになった。またおもりの落下は、内部の摩擦抵抗によってばらつくため、落下軌跡を常時モニタリングすることが必要であることが明らかになった。本研究では、海底下など、供給できる電力に大きな制約がある環境下において、ボアホール内で、長期間連続的に繰り返し振動を発生させる装置に関する研究開発を行った。研究の第一ステップとして、シングルフォースを孔内で発生させる震源とし、エネルギー効率をできるだけ高める方法を検討した。まず、シングルフォースを発生させる方式として、重力を利用するもの、ばねの弾性を利用するもの、電磁気的な反発力を利用するものを想定し、それぞれについて利害得失を検討した。その結果、方式としてはおもりを重力で自由落下させて衝撃力を発生させる方式(落下式)とし、バネを組み合わせて位置エネルギー・運動エネルギーとひずみエネルギーがやりとりできる方式を採用した。この落下式を利用した場合、落下させるためにおもりを脱着する仕組みが必要となる。脱着の仕組みとしては、様々な仕組みの中から2種類のしくみに落ち着いた。第1号試作機として2種類の仕組みの震源装置を試作した。おもりのつり上げおよび落下については、DCモータを用い、プログラマブルロジックコントローラ(PLC)を用いて制御するものとした。ロジックは、不意の停電にも対応できるものにした。試作機については、室内において連続稼働試験を行い、レーザ変位計を利用しておもりの位置の測定と同時に発生する弾性波を地震計によって測定した。その結果、1週間程度の連続運転試験でも故障なく動作する事を確かめ、おもりの脱着・落下機構には問題がないことを確認した。また、摩擦などの条件で落下速度がばらつくことも確認し、弾性波伝播の時間変化を推定するためには落下の時系列を測定することが必要であることも明らかになった。この実験を踏まえ,第2号試作機を設計し、作成した。レーザ変位計およびPLCを内蔵させるため、直径130mmとし、おもりの重量を10kgとするため、長さ約1mの装置とした。平成24年度は,シングルフォース型のボアホール震源について詳細設計のための検討を行い、試作品の作成のための部品調達を行った。シングルフォースである必要性についてはすでに新生段階で検討を行っているので、名古屋大学全学技術センターの協力を得て、落下型震源の基本的落下メカニズムについて検討した。具体的には(1)おもりを持ち上げる機構、(2)おもりを落下させる機構の2点について検討を進めた。(1)については、モータとボールネジあるいはチェーンにより持ち上げる方法,バネの縮みを利用して打ち上げる方法,ソレノイドを用いて電磁的に打ち上げる方法の3通りを検討し、モータを用いて持ち上げる方法がエネルギー効率から見て最適であることが分かった。(2)持ち上げたおもりを落下させる方法については、チェーンを用いる方法とボールネジを用いる方法について機構の検討を行った。その結果,チェーンは枯れたメカニズムで信頼性があり、制御が楽であるものの機構が複雑になることから断念し,機構が比較的単純であるボールネジを用いる方法を採用することにした。重りをリリースする機構として2つのメカニズムを考案し,そのいずれが優れているかは机上の検討では不可能であると判断し,それぞれのメカニズムについて試作品と作ることにして,部品を製作を行った。また性能評価のために必要なセンサーの検討を行った.重りの衝撃力を計測する必要があるが,そのためには、重りの位置を測定か、衝撃力を直接計測する必要がある。そのためレーザ変位計とロードセルの2つの方式を試験することにした。平成24年度は、試作品を製作して実験を行うこととしていた。そのため、全学技術センターとの会合を4月から開催し定期的に検討会を持ちながら機構の検討を進めてきた。試作品の性能を評価するための計測を行うためのシステムの製作を進めるための検討も同時に進めてきた.その結果、試作品に関する基本的な設計については、モータとボールネジを用いて持ち上げる形式にすることに決定した。おもりをリリースする機構については理論的な検討により2通りの機構があることが分かったものの、その優劣を判別するまでには至っていない。衝撃力を計測するために用いるセンサーについては、例ーザ変位計とロードセルを用いることが適切であることが明らかになった。その結果,申請書段階で基本設計にもとづいた試作のための未確定要素であった検討課題がほぼ解決し,あとは製作をするだけの段階になっている.しかしながら、主に方式の決定までの議論に時間を費やしたこと、また申請時には予期していなかった2種類の試作機を製作する必要性が生じたことにより、実際の試作機の完成にまでは至っていない。平成25年度は、昨年度に引き続き全学技術センターの協力を得て研究開発を行う。平成25年度は研究期間(2年間)の2年目であり、昨年度の基本設計に基づいて第一号試作機を作成する。

第一号試験器においては,おもりのリリース機構について2通りの機構を持った試作品それぞれについてテストし、繰り返し性能および耐久性についていずれが優れているかを検討する。また衝撃力計測についてはレーザ変位計とロードセルによる方法を比較する。この第一号試作機の結果を生かし,第二号試作機を製作する。第2号試作機は,実際のボアホールにおける設置を考慮したサイズとし、岐阜県神岡にある海洋研究開発機構の地下テストサイトにおいて試験運用を行い、実際の振動発生効率を計測する予定である.このテストサイトはノイズレベルが小さい静かな場所であり、地震計も設置されていることから振動発生効率の試験を行うことができる場所として最適である。本年度の費用は,以下の用途に使用する.1)おもりの位置および衝撃力計測のための計測システムの組立を行う。これは平成25年6月までに終える予定.2)第二号試作機の製作費用。第二号試作品の製作は平成25年度9月までに終える予定3)第二号試作機の実験費用(旅費を含む)。実験は名大キャンパスでの実験を終えた後,11月以降に岐阜県神岡にある海洋研究開発機構の地下テストサイトを利用して実施する。
ナノフラクトグラフィーに基づくセラミックスのき裂-微構造相互作用の解析

本研究は、これまでのセラミックスの破壊と先進セラミックスの微構造制御に関する研究成果を活かして、セラミックスの破面のナノ原子スケールの観察(ナノフラクトグラフィー)を行うことにより、粒内および粒界破壊靭性の発現メカニズムやセラミックスの疲労メカニズム等を明らかにすることを目的としたものである。本年度は、昨年度までの多結晶アルミナのナノフラクトグラフィー評価を、さらに深耕させるため、単結晶アルミナのへき開面のナノフラクトグラフィー評価を行った。また、微視的破壊である摩耗挙動に着目し、窒化ケイ素セラミックスの摩耗面のナノフラクトグラフィーも評価した。単結晶アルミナでは、マクロにへき開破壊した面であっても、SPM観察では1nm程度のステップが観察された。ステップの大きさは結晶面により異なっていた。これらの差異は、(0001)面上で生成する転位のバーガスベクトルと結晶面の幾何学的関係を考慮して説明することができた。すなわち、アルミナのへき開面には破壊に伴って生成したものと考えられる転位に関係した微視的ステップが多数存在することが明らかとなった。一方、窒化ケイ素セラミックスの摩耗面では、アブレッシブ摩耗に起因する比較的大きな摩耗痕の他に、粒界ガラス相が優先的に摩耗していく様子が観察された。従って、窒化ケイ素セラミックスの摩耗特性の向上には、粒界ガラス相の耐摩耗性を向上が重要であることがわかった。本年度は、まず、ナノフラクトグラフィーを評価するための各種測定モードを有する走査型プローブ顕微鏡(以下SPM)を調整した。さらに、各種先進セラミックスの作製、微構造と特性およびナノフラクトグラフィーの評価を行った。Ca-αサイアロンナノセラミックスにおいて、酸による腐食前後の破面のSPM観察を行った。その結果、腐食以前には破面にミクロレベルでは平坦なうねりしか存在していなかったのに対して、腐食後には典型的な粒界破壊が観察され、表面のSPM観察では分からなかった粒界腐食の進行が確認された。この現象は、従来の破面観察手法である走査型電子顕微鏡でも確認できなかった。AlNセラミックスでは、SPMの測定モードの一つであるVE-AFM観察において、AlNと第二相であるイットリウムアルミネートで異なる像が得られることを明らかにした。これは、次年度に行うナノフラクトグラフィーの評価・解析において有用な情報を得る手段となると考えられる。TiN粒子分散Si_3N_4セラミックスおよびソーダライムガラスにビッカース圧子を圧入し、導入されたき裂のSPM観察を行った。その結果、特にTiN粒子分散Si_3N_4セラミックスにおいて不連続なき裂進展が観察され、粒子架橋している領域で表面の凹凸が確認された。また、き裂先端ではき裂進展の素過程であると考えられる未破壊の微小量の凹部も観察された。これらの情報は次年度以降に行う破面観察において重要な知見となると考えられる。本研究は、これまでのセラミックスの破壊と先進セラミックスの微構造制御に関する研究成果を活かして、セラミックスの破面のナノ原子スケールの観察(ナノフラクトグラフィー)を行うことにより、粒内および粒界破壊靭性の発現メカニズムやセラミックスの疲労メカニズム等を、明らかにすることを目的としたものである。本年度は、昨年度購入し調整した各種測定モードを有する走査型プローブ顕微鏡(以下SPM)を用いて,ナノフラクトグラフィーの評価を行った。特に,本年度は最も一般的なセラミックスであるアルミナのナノフラクトグラフィー評価に特化して実験を行った.SPMにより低倍率でアルミナの破面を観察したところ,従来の走査型電子顕微鏡(SEM)や光学顕微鏡と同様に,アルミナ粒子の内部にき裂が進展する粒内破壊と,き裂が粒界を伝播していく粒界破壊が観察された。SPMによる高倍率観察の結果,粒界破壊では,SEMでは確認できないステップ状の微小な凸凹を呈する領域も確認された.これらは,小傾角粒界等の粒界構造を反映したものと推測される.一方,粒内破壊では,へき開破壊だけでなく複数のへき開面から構成される複雑な破面が確認された.また,粒内破壊が連続して発生している様子も多く見受けられた.このようなマルコフ連鎖的な破壊が生じた理由は明らかとならていないが,隣り合う二つの結晶が完全にランダムな方位にあるのではなく,安定な界面を形成するように特定の結晶方位関係で存在していることに起因すると推測される.さらに,き裂が粒内に残存する100nm程度の気孔に引き込まれる様子も観察され,結晶粒内におけるナノスケールの微構造とき裂の相互作用が確認された.以上より,SPMによるアルミナの破面観察により,セラミックス中をき裂は劈開面,粒界構造,気孔などのナノから原子オーダーの微構造と相互作用しながら進展することがわかった.本研究は、これまでのセラミックスの破壊と先進セラミックスの微構造制御に関する研究成果を活かして、セラミックスの破面のナノ原子スケールの観察(ナノフラクトグラフィー)を行うことにより、粒内および粒界破壊靭性の発現メカニズムやセラミックスの疲労メカニズム等を明らかにすることを目的としたものである。

本年度は、昨年度までの多結晶アルミナのナノフラクトグラフィー評価を、さらに深耕させるため、単結晶アルミナのへき開面のナノフラクトグラフィー評価を行った。また、微視的破壊である摩耗挙動に着目し、窒化ケイ素セラミックスの摩耗面のナノフラクトグラフィーも評価した。単結晶アルミナでは、マクロにへき開破壊した面であっても、SPM観察では1nm程度のステップが観察された。ステップの大きさは結晶面により異なっていた。これらの差異は、(0001)面上で生成する転位のバーガスベクトルと結晶面の幾何学的関係を考慮して説明することができた。すなわち、アルミナのへき開面には破壊に伴って生成したものと考えられる転位に関係した微視的ステップが多数存在することが明らかとなった。一方、窒化ケイ素セラミックスの摩耗面では、アブレッシブ摩耗に起因する比較的大きな摩耗痕の他に、粒界ガラス相が優先的に摩耗していく様子が観察された。従って、窒化ケイ素セラミックスの摩耗特性の向上には、粒界ガラス相の耐摩耗性を向上が重要であることがわかった。
サイクロトロンを用いた照射誘起応力腐食割れの実験的研究

原子力構造材料に高エネルギー粒子照射下で変動荷重疲労試験を実施すると、点欠陥クラスターと転位運動との相互作用に基づく照射下効果によって疲労寿命が伸長することが知られているが、本研究により、ヘリウムと水素が同時に十分存在する状況では疲労挙動の照射下効果が抑制されることがわかった。この結果はヘリウムが蓄積した高経年化軽水炉構造材料では照射誘起応力腐食割れ(IASCC)に水素が影響することを示唆している。本研究は軽水炉構造材料における照射誘起応力腐食割れ(以下、ILASCC)の理解向上に資することを目的としている。そのため、変動応力下で原子はじき出し損傷および水素を同時に材料中に導入可能な複合的照射環境が整備されたNIMSサイクロトロン「その場」照射試験施設において、ヘリウム予注入した316ステンレス鋼について材料疲労試験を実施し、微細組織変化、ならびに微細組織変化が疲労クラック発生及び伝播に与える影響の調査を行うものである。以下に、3年計画の初年度である平成22年度の研究成果について述べる。1.SUS316の板材から焼鈍・冷間圧延により90μm厚の薄板にしたのち、金型で試料形状に打ち抜き、ゲージ部に放電加工により疲労クラックスターターノッチを入れて疲労試験試料を作製した。2.厚さ90μmの疲労試験試料に対して100appmのヘリウム予注入を行った。3.ヘリウムを予注しない疲労試験試料について、エネルギー減衰器を用いたD10MeV照射下疲労試験を60および300°Cで実施した。照射条件は、条件A(1.0×10^<-7>dpa/s,1.1×10^<-3>appmD/s),条件B(5.0×10^<-7>dpa/s,5.5×10^<-3>appmD/s)および条件C(1.0×10^<-6>dpa/s,1.1×10^<-2>appmD/s)であった。その結果、60°Cでは疲労破断寿命が、非照射<条件A〓条件C<条件Bの順であったのに対し、300°Cでは、非照射<条件A<条件B<条件Cの順となった。これらの結果から60°Cでは重水素が十分に導入されると疲労挙動における照射下効果が抑制されることがわかった。一方、300°Cでは重水素の影響を確認するため、ヘリウム予注入試料を用いる必要があることがわかった。本研究は軽水炉構造材料における照射誘起応力腐食割れ(以下、IASCC)の理解向上に資することを目的としている。以下に、3年計画の2年目である平成23年度の研究成果について述べる。(1)疲労試験試料の作製:SUS316の板材から90μm厚の薄板試験片を作製した。(2)ヘリウム予注入(at300°C):疲労試験試料に100appmのヘリウム予注入を行った。(3)複合的照射下試験(at300°C)ヘリウム予注入および未注入の疲労試験試料について、エネルギー減衰器を用いて照射条件(1.0×10-7dpa/s,7.1×10-4appmD/s)において17MeV照射下疲労試験を実施した。その結果、ヘリウム未注入材では疲労破断寿命が、非照射<照射下であったのに対し、ヘリウム予注入材では、非照射>照射下となった。疲労破断試料についてSEM破面観察を行った結果、すべての試料で延性疲労破壊の破面形態がみられた。次に疲労ストライエイション解析を実施したところ、ヘリウム予注入材では非照射に比べて照射下でクラック発生および伝播過程が促進されることがわかった。上記(3),(4)の結果から、ヘリウム予注入材では疲労挙動における照射下効果が確認できなかった。その原因として材料中のヘリウムが水素をトラップし、水素が照射下効果を抑制したと考えられる。そのため、変動応力下で原子はじき出し損傷および水素を同時に材料中に導入可能なNIMSサイクロトロン照射試験施設において、ヘリウム予注入した316ステンレス鋼について疲労試験を実施し、微細組織変化が疲労クラック発生及び伝播に与える影響の調査を行う。本研究では、300°Cで100appmヘリウム予注入した厚さ90μmの疲労試験試料を準備し、エネルギー減衰器を用いて300°Cでプロトン照射下疲労試験を実施した。

照射条件は条件A (1.0×10ー7 dpa/s, 7.1×10ー4 appmH/s)、条件B(5.0×10ー7 dpa/s, 3.5×10ー3 appmH/s)、条件C (1.0×10ー6 dpa/s, 7.1×10ー3 appmH/s)の3条件とした。疲労試験後、疲労破面のSEM解析を実施した。疲労試験の結果、ヘリウム未注入材では疲労破断寿命が、非照射<条件A<条件B<条件Cであったのに対し、ヘリウム予注入材では、非照射>条件A>条件B=条件Cとなった。これらの結果から、ヘリウム未注入材でははじき出し損傷レートの増大とともに照射下効果も増大するのに対し、ヘリウム注入材ではヘリウムが水素をトラップするため、水素導入レートの増大につれて照射下効果が抑制されることがわかった。さらに、SEM破面観察の結果、すべての試料で延性疲労破壊の破面形態がみられたが、ヘリウム予注入材では非照射に比べて照射下でクラック発生および伝播過程が促進されるとともに、水素気泡が関与するディンプル破壊破面が顕著に確認された。従って、本研究の結論として、高経年化によりヘリウムが蓄積した軽水炉構造炉材料では、最も懸念されるIASCCにおいて水素の影響により一層留意すべきであることが明らかとなった。照射下において疲労寿命が伸長する、いわゆる「照射下効果」について、エネルギー減衰器を用いた照射下疲労試験を行うことにより、照射下効果における水素の影響を調査するための実験的研究が順調に行われている。これまでに、60°Cと300°Cでは、材料中の水素拡散係数の違いから、照射下における材料中の定常水素濃度が大きい60°Cでのみ水素影響がみられるが、材料中にヘリウムが予注入されている場合には、300°Cにおいても水素影響が発現することを明らかにした。これらの成果は照射誘起応力腐食割れ挙動における水素の影響を理解する上で貴重な知見である。24年度が最終年度であるため、記入しない。エネルギー減衰器を用いた照射下疲労試験では、はじき出し損傷レートと水素導入レートの比が一定であるため、ビーム強度を増加させると、照射下効果だけでなく水素の影響も大きくなると考えられる。したがって、照射下効果における水素影響の理解向上のため、ヘリウム未注入、予注入材のそれぞれについて、照射下疲労挙動におけるビーム強度依存性を明らかにする必要がある。また、レーザー顕微鏡による疲労破面の3次元データに基づくフラスタ解析によって、クラック発生点やクラック伝播速度の推定を行う。さらに、SEM-EDX解析により、破面の化学組成分析も合わせて実施し、破面形態と化学組成変化の相関関係を検討する疲労破断面について検討を行うことにより、照射誘起応力腐食割れにおける水素影響メカニズムの解明に貢献する知見を得る。
悪性神経膠腫における天然化合物を用いたオートファジーの誘導と薬剤耐性の克服

天然化合物であるクルクミンはin vitro, in vivoにおいて悪性グリオーマ細胞に対し高い高腫瘍効果を示した。その作用機序としては、NF-kBのdown-regulationを介した腫瘍増殖抑制効果が考えられるが、apoptosisやautophagyの誘導が関連している結果が得られた。NF-kBのdown-regulationを応用した治療戦略は悪性神経膠腫に対する新たな治療戦略として有望であると考えられた。背景と、目的:Curcuminの抗腫瘍効果の機序の1つとしてNF-κB活性の抑制が挙げられるが、このNF-κB活性の抑制はTemozolomideへの耐性にかかわるMGMT蛋白の発現を抑制すると報告されている。これらの事実を基に、TemozolomideにCurcuminを併用することでより効果的な悪性グリオーマの新たな治療法を開発する。研究の成果:Curcumin, temozolomideそれぞれのグリオーマに対する効果、影響を以下の項目について検討した。本年度の研究結果の意義はCurcumin, temozolomideの至適濃度の設定やより適切なcell-lineの選択等の条件設定と実験方法の選択にあり、今後、研究を進めていく上で重要なデータとなる。背景と目的:Curcuminの抗腫瘍効果の機序の1つとしてNF-κB活性の抑制が挙げられるが、このNF-κB活性の抑制はTemozolomideへの耐性にかかわるMGMT蛋白の発現を抑制すると報告されている。研究の成果:Curcumin,temozolomideそれぞれのグリオーマに対する効果、反応を以下の項目について検討した。本年度の研究結果の意義:各項目は前年度同様のものもあるが、Proteasome inhibitorを用いたグリオーマに対する効果・反応を検証し、また、タイムラプスを用いて顕微鏡学的にオートファジーモニタリングしており、今後、研究を進めていく上で重要なデータとなる。
主鎖不斉高分子を用いた光学分割膜

1.主鎖不斉高分子の合成かさ高い光学活性基を持つ種々のアセチレンモノマーの重合において主鎖に不斉が誘起されることを見い出した。光学活性基が主鎖に近い場合に不斉誘起が効率良くなされることが分かった。2.主鎖のみに不斉を持つ高分子の合成主鎖不斉構造そのものの効果の程度を明らかにするため、側鎖に不斉を持たない主鎖のみに不斉を持つ高分子の合成方法を検討した。水酸基含有フェニルアセチレンをキラルアミンを共触媒として重合したところ、主鎖のみに安定な不斉をもつ高分子を得ることに成功した。また得られた高分子は製膜性を有していた。3.主鎖不斉高分子膜による光学分割1.で得られた高分子よりの膜を用いて光学分割を行った結果、いずれも高い分離能を持つことが分かった。また、主鎖の不斉構造とともに光学活性基の含有率が重要で有ることが分かった。4.主鎖のみに不斉を持つ高分子膜による光学分割2.で得られた主鎖のみに安定な不斉をもつ高分子よりなる膜の光学異性体選択透過実験を行った結果、光学分割能が認められ、主鎖の不斉構造の光学分割への効果が確かめられた。また、異なるCD強度を持つ高分子よりの膜を用いて光学異性体選択透過実験を行い、CD強度と選択性との関係を検討した。5.主鎖不斉構造の光学分割への効果3.4より主鎖不斉構造が光学異性体選択透過へ効果を及ぼすことが分かった。また高分子の高次構造が重要で有ることも分かった。1)主鎖不斉高分子膜による高い分離性での光学分割の実現申請者らは光学活性基を持つジフェニルアセチレンを合成、重合したところ、得られた高分子のCDスペクトルに大きなコットン効果が見られることから、主鎖に不斉が誘起されることを見い出した。以前に一置換アセチレンについての主鎖への不斉誘起は報告したが、この様な二置換アセチレンで大きな主鎖不斉が観測されたのは初めてで興味深い。この新しい主鎖不斉高分子は高分子量で製膜性を有しており、これらより膜を調製し、光学異性体の選択透過性(光学分割能)を調べることができた。その結果、比較的高い選択性が得られた。主鎖不斉の効果があることが示唆された。但し、この高分子は非常に剛直でその膜はやや脆かったので、柔軟な成分として短いシロキサン鎖を高分子中に導入したところ、製膜性、選択性ともに優れた高分子を得ることもできた。2)主鎖不斉構造の光学分割への効果の検出主鎖不斉構造そのものの効果の程度を明らかにするため、側鎖に不斉を持たない主鎖のみに不斉を持つ高分子の合成方法を検討した。第一の方法として水酸基含有フェニルアセチレンをキラルアミンを共触媒として重合したところ、主鎖のみに安定な不斉をもつ高分子を得ることに成功した。第二の方法として主鎖不斉高分子を合成後、側鎖の光学活性基を除去し、主鎖不斉のみの高分子を得ようとしたが、側鎖光学活性基除去後、主鎖不斉は保持されなかった。第三の方法として主鎖に光学純度100%の軸不斉構造を組み込んだ高分子を合成した。1)主鎖のみに不斉を持つ高分子の合成主鎖不斉構造そのものの効果の程度を明らかにするため、側鎖に不斉を持たない主鎖のみに不斉を持つ高分子の合成方法を検討した。

第三の方法として主鎖に光学純度100%の軸不斉構造を組み込んだ高分子を合成した。上記の3つのうち、第一の方法で行って得た高分子のみが製膜性を有していた。2)主鎖不斉構造の光学分割への効果の検出得られた主鎖のみに安定な不斉をもつ高分子よりなる膜の光学異性体選択透過実験を行った結果、光学分割能が認められ、主鎖の不斉構造の光学分割への効果が確かめられた。また、異なるCD強度を持つ高分子よりの膜を用いて光学異性体選択透過実験を行い、CD強度と選択性との関係を検討した。
認知症高齢者の家族介護者のストレスが血圧に及ぼす影響と健康支援

本研究は、介護者のストレスによる生体反応に注目し、ストレス要因と、ストレスによる血圧の変化を検討した。対象は、在宅で療養者と同居する家族介護者50名であった。われわれは、主観的ストレス、唾液コルチゾル、唾液分泌型免疫グロブリンAを指標とした慢性ストレス、血圧値を評価した。その結果、ストレスの高低で、血圧変化パターンに差を認めなかった。1年後の調査において、新たに高血圧に該当した者は、初回調査時に客観的指標で慢性ストレスが高く、肥満の者であった。より低い慢性ストレスは、良好な睡眠、周囲からの励ましと関連していた。4年の研究期間の初年度として、(1)交付申請書の計画についての再検討、(2)唾液分析についてのマニュアルの作成、(3)情報収集、(4)現在までの本研究課題に関する研究成果の発表を行った。(1)調査項目、検査方法について共同研究者と検討した。質問項目では主に使用する尺度について検討した。客観的ストレス指標は、当初の予定通りs-IgA、唾液中コルチゾールを用いる。しかし、唾液中コルチゾールについては日内変動があり異なる日に採取した唾液での相関が低いため調査時のみの分析にすることにした。(2)唾液採取について7月に試行し、採取方法を決めた。また十分な唾液量を確保できなかった場合、再度唾液採取することを想定し、遠心分離した唾液を冷凍保存することにしたため、遠心分離器を購入した。23月にマニュアルの最終チェックを行い、唾液採取・検体の保存(金沢医科大学)、検体の運搬、分析方法(名古屋市立大学)を決定した。(3) 3月在宅ケア学会、石川県認知症の家族の会に参加し情報収集を行った。(4)本研究に関連する介護者の睡眠を課題とする研究成果について中国華中科技大学同済医院主催のシンポジウムで発表(1題)した。また、ストレスと循環機能を課題とした研究成果について、第10回国際家族看護学会で発表(1題)を予定している(査読済)。本年度は研究計画の見直しや環境を整えるために時間や経費を費やした。次年度は倫理委員会に申請書を提出し、計画を具体化していく予定である。4年の研究期間の2年目である。今年度は、(1)研究計画の見直し、(2)倫理委員会で承認を得た。(2)初回調査開始、(3)情報収集、(4)現在までの本研究課題に関連する研究成果の発表を行った。(1)研究計画変更:追跡調査時期を2年後から1年後に変更した。追跡期間が長期になると介護状況の変化が大きく、どのような介護が血圧上昇に関連したのかが不明確になる、療養者の死亡によりドロップアウトする介護者の増加が予想されるため。また、毎朝の血圧測定は、介護者への負担が大きいため中止した。(2)8月倫理委員会で研究計画が承認された。(3)初回調査:10月石川県内のすべての訪問看護ステーション(26)に文書を被験者募集に関する協力依頼を行った。11月から協力の得られた14訪問看護ステーションのスタッフから介護者へ117枚のビラを配布してもらった。調査の同意が得られた17件の調査を実施し、名古屋市立大学で唾液の分析を実施した。3月石川県内の284居宅支援事業者へ被験者募集の協力依頼を行った。(4)情報収集:6月国際家族看護学会、3月在宅ケア学会と石川県認知症の家族の会に参加し情報収集を行った。(5)本研究に関連する認知症患者介護者のストレスと循環機能を課題とした研究成果について、第10回国際家族看護学会で発表(1題)した。また、石川県内灘町認知症家族の会で「介護者の健康支援」として、ストレス、睡眠と循環機能を課題とした研究成果について講演した。4年間の研究計画の最終年度であった。今年度は、1.追跡調査、2.データ解析、3.研究成果の発表を行った。1.追跡調査:初回調査に参加した介護者50名に対して、改めて追跡調査の協力について文書で再度意思の確認を行った。研究協力の同意が得られた26名の介護者に調査を行った。内訳は、介護を継続していた者21名、療養者の入所あるいは他界で介護を終えられた者4名、介護者自身の健康問題で介護ができなくなった者1名であった。2.データ解析:ベースライン調査データから、療養者の認知症の有無による介護者のストレスの違いがないか分析したが、主観的ストレス、客観的ストレスとも認知症の有無による有意な差を認めなかった。次に、初回調査時の全介護者を分析対象にて、慢性ストレスの関連要因を検討し、国際学会発表と論文作成を行った。さらに、追跡調査データから、ストレスの大きさによる血圧変動パターンについて検討したが、本研究参加者の中では、有意な差を認めなかった。これは、分析対象数が21件と少ないことが関係した可能性がある。