hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
動的光散乱法によるインスリン蛋白質の臨界凝集核

従来、水溶液中での凝集体生成機構では、自発的に成長を始めるのに必要な核の大きさ(臨界半径)は過飽和度に依存するとされてきた。ところが、析出に伴う溶液濃度変化の自己凝集理論に基づく解析から、臨界核を構成する分子数は4個程度であり過飽和度に寄らず一定であるという報告が、リゾチームおよびインスリンでなされた。そこで本研究では、短時間で分子から凝集体のサイズが測定可能な動的光散乱法によって、水溶液からのインスリン凝集体生成過程を直接追跡し、その凝集機構の解明を目指した。実験の結果、凝集体を形成している途中のインスリン水溶液中には、時間の経過によらず半径が約2.8nmの粒子(ユニット)と、時間とともに成長する凝集体の2種類が存在することが分かった。しかし、複数個の分子からなる凝集体に相当するような粒子は捕えられなかった。観測されたユニットはその大きさからインスリン六量体である。成長による凝集体の大きさの変化は、時間のほぼ1/2.35(±0.4)乗に比例した。拡散律速による凝集体形成モデル(DLA)および凝集体同士による凝集体形成も含めたモデル(DLCA)によれば、その指数は約1/2.5および1/1.8となる。DLAやDLCA機構によって成長した凝集体は、フラクタル構造を持つ。そこで、溶液の少量を素早く乾燥し電子顕微鏡で観察したが、凝集体の形状はほぼ球であった。従って、インスリン凝集体の成長は、リゾチームでしばしば指摘されてきたDLAやDLCA機構では説明し難い。また、球状の凝集体の一部には、結晶相へ転移する途中と思われる平面をもつ凝集体も観察された。これは、インスリンの結晶成長が、一旦凝集体の状態を経てから形成される、いわゆるオストワルドの段階則に従っている可能性があることを示している。これらの結果は、従来の説とは必ずしも一致せず、興味深い。今後さらに研究を進める必要がある。これまでの凝集体生成機構では、「凝集体が自発的に成長を始めるのに必要な大きさ(臨界半径)は、過飽和度に依存する。」とされてきた。ところが近年、自己凝集理論に基づいく解析から、蛋白質では臨界核を構成する分子数は一定であり、過飽和度に寄らず臨界核の大きさは変化しない可能性が指摘された。本研究は、粒子の大きさが決定可能な動的光散乱測定の高性能化を謀り、測定精度を向上することによって、複数個の分子ユニットからなる臨界核をダイレクトに検出し、凝集体生成の機構蛋白質の折出機構が、これまで低分子で受け入れらた従来の折出機構と異なるのか否かを明らかにすることを目的とする。動的光錯乱法は、溶液中でブラウン運動している微粒子の大きさを直接測定できる方法である。平成11年度は、高感度光検出システムを新規導入し、光源に高輝度半導体固体レーザーを用いるなど、測定システムを高性能化した。順次予備実験を実施しており、これまでのところ、ある過飽和溶液中で約1020nmの大きさの凝集体の存在を確認した。現在、さらに系統的な実験を進めており、その凝集体のサイズがインスリン濃度やpHなどの条件の変化に応じてどのように変化するのかを追跡中である。H11年度には、水溶液中で成長しているインスリン結晶表面の原子間力顕微鏡によるその場観察も行った。その結果、結晶表面上に、その外観の大きさからインスリン六量体が数個程度集まって形成されていると判断できる凝集体が存在する像を得ることができた。結晶表面上に観察された凝集体が、果して何個のインスリン六量体からなっているのかを直接分解して観察することはできなかったが、溶液中での凝集体の生成を指示する有力な証拠が得られたと考える。

また、球状の凝集体の一部には、結晶相へ転移する途中と思われる平面をもつ凝集体も観察された。これは、インスリンの結晶成長が、一旦凝集体の状態を経てから形成される、いわゆるオストワルドの段階則に従っている可能性があることを示している。これらの結果は、従来の説とは必ずしも一致せず、興味深い。今後さらに研究を進める必要がある。
在宅療養がん患者への緩和デイケアプログラム開発

本研究では以下の結果を得て、現存の進行がん患者へのサービスを補完する可能性を明らかにし、デイケアプログラムの導入について検討することができた。1.英国およびわが国のデイケアプログラムに関する情報収集英国の緩和デイケアサービス(デイホスピス)は、緩和ケア施設、GP、病院を橋渡しする役割を果たしている。わが国では、入院期間の短縮化や在宅ケア提供の不十分さにより、英国のようなデイケアサービスのニーズが非常に高いにもかかわらず、2,3の緩和デイケアプログラムが試みられ始めているのみである。2.進行がん患者の継続的緩和ケアニーズ進行がん患者と家族および遺族の調査により、以下のことが示された:1)入院治療中から、在宅ケアに向けての指導、配慮をしていく必要がある(例えば、起こりうる症状の変化への対応の指導やセルフコントロール可能な対処を習得する支援など)。2)患者と家族が情報入手・相談ができる場やデイケアの利用など、システムの整備がなされねばならない。3)英国的デイホスピスに関しては、例えば送迎や参加する患者の疾患/病期なども考慮し、わが国で受け入れられるスタイルを探求していく必要性がある。3.一地域で実施されているデイケアプログラムを評価する「緩和デイケアデータベース」開発の試み今回作成した評価票は利用可能であり、プログラム改善に有用であった;しかし、継続的により多くのデータを蓄積して、適切な評定項目を精選していくことが必要である。1.国内外のデイケア関連情報収集:わが国では介護保険による通所介護、通所リハビリテーションが拡充されつつあり、少数ながら医療保険による精神神経科デイホスピタル、診療所でのデイケア、NPOのサポートグループ活動などがある。英国では、デイホスピスが普及している。デイホスピスの対象は主としてがん患者であるが、活動の実際はわが国の通所介護、リハビリのサービス内容に類似している。2.進行がん患者と家族の緩和デイケアニーズ調査:【方法】平成14年10月12月に、一がん専門診療施設の放射線科、頭頚科、整形外科が担当する根治的治療後在宅療養中または症状緩和や補助療法目的で再入院中の成人進行がん患者、家族(主たる介護者)を対象とした。面接可能な状態にあると主治医が判断した対象に、文書を用いて説明、同意を得た後、半構造化面接を実施した。内容は、在宅療養の概要困っている(いた)こと、サポートの要望、相談についての希望、デイケア利用可能性などである。同意を得て録音した逐言録を質的に分析した。また背景情報を診療記録から収集した。【結果】8名の患者と5名の家族に面接を実施した。現在の医療者との関係が良好であり、緊急時の保証があることによる安定感がうかがえた。がんの診断治療過程での適切な情報整理、病状や治療にともなう食事や処置についての個別的なこまやかなケアの支援、家族間の調整、介護サービス利用などに関するニーズが認められた。3.緩和デイケアプログラムの方向性:上記結果を在宅緩和ケアの専門家の助言を得て考察した。英国のデイホスピス的サービスの利用に関しては希望の有無が分かれ患者同士、家族同士社会的つながりを求める程度、病状、気力などによりサービスの多様性が求められると考えられた。デイケアの枠組みにとらわれない情報提供、相談、支援プログラムの検討も必要である。1.昨年度面接調査結果に基づく今後の方向性の確立:進行がん患者と家族の面接調査から、治療過程にある患者、家族にも適切な情報管理や個別的なケアの支援など多様なデイケアニーズがあること、終末期患者中心の英国デイホスピス的ケアより、幅広い対象を想定した緩和デイケアが必要であることが示された。そこで本研究の焦点を、治療時期の外来通院患者を対象に含めたデイケア、サービスとすることとした。この方向性は、面接結果の分析に際して助言を得ていた民間ナースを中心とした「在宅緩和ケア支援センター」の目指す活動と一致することから、同センターが平成16年度に開始予定のデイサービス事業のプログラムと、その評価法を検討することとした。2.デイサービス事業のプログラム

検討:上記センターでデイサービス事業に先立って実施している相談活動などのヒアリング、他地域の施設での緩和デイケア活動の実際のヒアリングを実施した結果、カウンセリング中心の対象、症状緩和や日常生活の支援に関連した看護活動中心の対象、ケア資源のコーディネートや家族の相談活動中心の対象など、いくつかの特徴に合わせたケア、サービス提供日が必要であることが示された。また、訪問看護ステーションではがん患者への訪問件数が少なく、ナースが主体的に運営するデイサービスへの期待が高いとの感触があり、ステーションの訪問看護師が有しているコンサルテーションニーズも調査する必要が示唆された。3.デイサービス事業の評価について:緩和デイケアの評価指標に関する文献レビューを実施した。この領域の評価に関しては国内外ともにエビデンスの高い文献は少なく、結論は出せないが、一つのQOL尺度のみでの測定は困難と考えられた。個別の状況をある程度質的にも記述、評価しながら、QOL測定や、満足度による評価、STASなどによる他者評価を加えていく必要が示唆された。1.昨年度、研究の方向性として定めた、民間ナース主体の一「在宅緩和ケア支援センター」におけるデイサービス事業(緩和デイケア)のプログラムとその評価法を検討した。デイサービス事業は介護保険事業所の認可を受けて、平成16年8月に本格的な活動を開始した。原則として、毎火木金の9:3016:30まで、1軒の住宅を改造した施設に、がんに限らない慢性疾患、難病患者と家族をケア対象として開催されている。一月当たりののべ利用者数は10名15名程度であり、現時点では活動の試行段階といえる。ケアの評価については、1)緩和デイケアに対する患者・家族のニーズを知る、2)緩和デイケアに通う患者・家族の実態を明らかにする、3)緩和デイケアに対する患者・家族の評価を得ることを目的に、背景情報、症状の変化、家族の健康状態、医療者による患者・家族の状態の評価(STAS:Support Team Assessment Scheduleの利用)、満足度、介護負担感などをチェックする評価票を作成し、利用者に適用を試みつつ改訂版を作成した。患者の病状によって自記式評価は困難な場合も多い。今後継続的に評価を続け、データを蓄積するとともに、評価票自体の改訂も行う予定である。2.緩和デイケアの内容を検討する目的で、在宅緩和ケアを経験した遺族を対象に、在宅緩和ケアの実態と、在宅移行前に必要なサービスについて調査した。9家族10名の遺族に対する予備調査から、質問紙を作成し、112名の遺族を対象に自記式質問紙による郵送調査を実施した。73名(66.1%)からの有効回答を得た。在宅緩和ケアに対する満足度は高かったが、在宅への移行を本人と家族が共に希望していた場合に死別後も安定した生活が保たれていたことから、移行時のサポートの重要性が示唆された。
A,B,O(H)血液型抗原を担うヒト血漿糖タンパク質の探索とその同定

1)各血液型単一ドナー血漿を電気泳動し、PVDF膜に転写後、抗A、抗B抗体、抗Hレクチンと反応する血漿成分をサーベイしたところ、二つの主要なタンパクが個々の血液型と一致して血液型抗原性を示した。アミノ末端配列分析、及び抗体との反応性から、これらはそれぞれフォン。ビルブラント因子(vWF)とalpha_2-マクログロブリン(alpha2M)であることが明らかとなった(Blood(1993)82,663-668)。2)単一血液型ドナーより約30種類の代表的な血漿タンパクを調整し、血液型抗体との反応性を詳しく調べたところ、vWF及びalpha2M以外のキャリアータンパク群、補体系タンパク、抗体、マトリスク成分に関してすべてABO血液型抗原性は認められなかった。しかし、癌患者血漿に含まれる癌胎児性抗原(CEA)に関して、血液型抗原を持つものが見いだされた。また、市販の第VIII因子(FVIII)濃縮製剤を調べたところ、FVRIIIも血液型抗原性を示した。3)免疫沈殿実験から、vWFとalpha2Mにおける血液型抗原量を調べたところ、vWFでは90%以上が血液型抗体により沈殿したのに対し、alpha2Mでは約5%が沈殿した。このことから、大部分のvWFに血液型抗原が存在するのに対し、alpha2Mでは一部の分子のみに血液型が存在することが明らかとなった。4)分泌型(Le^<a-b+>)、非分泌型(Le^<a+b->)各10検体の血漿中のvW量、血液型抗原量をELISAで比較したが、これらはいずれも各血液型ドナー間で有意な差を示さなかった。しかし、O型ドナーでは従来の報告通りvWF量は低い傾向を示した。以上、本研究でヒト血漿中のvWF以外に、alpha2M、FVIII、及び一部のCEAにもABO血液型抗原が存在することが新たに明らかとなった。これらの限定的な血漿糖タンパク質にのみABO血液型抗原が存在することは、これらの産生が、大部分の血漿糖タンパク質の生合成経路(産生部位)とは異なる部位で起こることを示唆し、今後産生部位の特定を試みる予定である。また、FVIII濃縮製剤もまた血液型抗原を含むことが明らかとなったことは、今後血液型別に血漿製剤を調整することでさらにその血中寿命が改善される可能性を示唆するものである。
電磁波遮蔽衣服の設計と着装シミュレーション実験方法の確立

本研究の目的は,心臓ペースメーカー使用者のための電磁波遮蔽衣服の開発と,電磁波シールド性評価のための着装シミュレーション実験方法を確立することである。数種の電磁波シールド布のシールド性評価実験及び洗濯性実験を実施し,日常着用可能な試作ベストを作成した。さらに,着装シミュレーション実験方法を確立し,その方法を用いて,試作ベストの電磁波シールド性を評価し,心臓ペースメーカー使用者のための電磁波シールド性ベストを完成させた。本研究では、心臓ペースメーカー使用者のための電磁波遮蔽衣服の開発を行うとともに、電磁波の健康への影響を予防するための電磁波遮蔽衣服の設計に必要な疑似生体と着装シミュレーション実験方法の確立を目的としている。電磁波遮蔽布の開発は進んでおり、すでに数社より電磁波OAエプロン等の衣服が発売されている。そのシールド性についても先行研究がある。しかしながら、電磁波遮蔽布のシールド性実験方法は統一されておらず、着装実験においても充填物のない空洞のボディや0.5%塩化ナトリウム液で満たした疑似生体が使用されている。それでは着装シミュレーション実験としては不十分であると考え本研究を行う。以上の目的に沿って、平成20年度は次のような成果が得られた。1)試作品について電磁波シールド性の実験を行うための疑似生体を製作した。内容物を決定後。アクリル製のボディで疑似生体を試作した。2)疑似生体のどの部分に受信アンテナを固定させるかを決定した。3)試作品を疑似生体に着装させて電磁波シールド性の実験を実施した。4)成果を学会で報告した。以上の結果を踏まえて、21年度はさらに追加実験を実施し、最もシールド効果の高い衣服の形状を決定する。また、ペースメーカー使用者の安全を保証するための実験を繰り返す必要がある。平成20年度は、(1)内容物を決定後、アクリル製のボディで疑似生体を試作し、受信アンテナの固定位置を決定した。(2)試作品を疑似生体に着装させて電磁波シールド性の実験を実施した。平成21年度は、20年度に完成させた疑似生体を用いて追加実験を実施し、衣服の着丈を長くするべきであることを結論付けた。また、電磁波防護を唱っている商品の遮蔽効果について、疑似生体を用いた方法で検証を行った。平成21年6月、10月、平成22年3月に成果を学会にて報告した。平成22年度は、ペースメーカーのリードを用いて遮蔽実験を実施し、ペースメーカー使用者のための電磁波遮蔽ベストを完成させる。電磁波遮蔽衣服の設計と実験方法の確立を目的として本研究に取り組んでいるが、市場調査を実施したところ、電磁波防護を唱っている商品が数多く販売されていることが明らかとなった。その中には、電磁波防護の理論さえあやしい商品も多く、それらの商品を信じて使用することにより危険を招いてしまうことが危惧される。そこで22年度は、防護用商品として販売されている商品を収集し、その遮蔽方法を分析及びその効果の有無を明らかとすることとした。これらの実験を実施することにより、これまでに確立した実権方法を検証し、精度を高めるという目的もある。試料は、遮蔽タイプの商品として、遮蔽布、遮蔽パッド、遮蔽スプレー、ヘマタイト、竹炭、備長炭とし、相殺タイプの商品として、相殺ペンダント、携帯電話用相殺シールである。実験方法は、これまでに確立してきた、ホーンアンテナ、擬似生体、アンテナ台を用いた。実験場所は、佐賀大学内電波無響室である。その結果、次のことが示唆された。電磁波防護商品の有効性・電磁波対策の提案としては、1.遮蔽タイプの遮蔽材を使用した商品は先行研究・今回の実験において,シールド性が確認されたため,電磁波防護の有効な手段であると言える。2.相殺タイプは,今回の実験ではシールド性が見られず,電磁波防護の有効な手段とは言い難い。装着することによって、電磁波の影響を受けやすくなる可能性があるため注意が必要である。3.アースタイプは,電場の減少が見られた。しかし今後,信頼性の高いデータを得るため,実験方法の検討が必要である。4.電磁波の防護対策としては、遮蔽タイプの遮蔽材を使用した商品が有効であり、身につける商品では、被服面積が大きいものがより有効である。
モデルがん細胞株を用いたチロシンキナーゼSrcの標的因子の同定

本研究で私たちは「細胞膜受容体刺激に伴うチロシンキナーゼSrcの活性化にアダプター分子Shcが関与する」との仮説を立て、2つのモデル実験系がん細胞A431(上皮成長因子による受容体刺激)及びツメガエル卵(受精による受容体刺激)を用いて以下の3項目を明らかにした。1.ShcとSrcの相互作用とSrc活性化の相関。2.Shc-Src相互作用を伴う細胞応答。3.変異型ShcによるSrc活性化/細胞応答の阻止。さらに私たちは活性化Srcの標的因子として、がん細胞A431では転写因子Statを、ツメガエル卵では脂質分解酵素ホスホリパーゼC-gammaを同定した。前者は細胞増殖停止に、後者はカルシウム動員/卵活性化に働く分子である。以上の結果は、発がん/がん形質維持に働く2つの原がん遺伝子産物Src/Shcの相互作用が、細胞死や発生開始という細胞がん化の対局にある現象にも関わることを示している。インビボでのShcとSrcの相互作用の証明やとSrc活性化との関連づけが年度はじめに行えたことで、主要な課題であった標的因子同定の作業に多くの時間を費やすことが出来た。最終的には特定のShc分子種のみがSrc活性化やその標的分子のリン酸化に効果を持つことを示すことができそうで、同時並行で行っているShc-Src相互作用/Src活性化の試験管内再構成実験の結果と共に、2001年中に論文発表を行う予定である。受精/発生開始を待つ卵という、がん細胞と対局にある実験系でSrc型チロシンキナーゼの生理機能を解析していくことは、Srcがそのおかれた細胞環境に応じて、多面的な機能を発揮しうることを示していくことにつながる。またある意味で、発生開始とがん化や細胞死といった一見大いに相反するように見える生命現象が、実は極限られた細胞内シグナル分子の微妙な挙動の違いに由来するものであることを見ていくことになるかも知れない。
ペロブスカイト型ニッケル酸化物の電子構造

硝酸塩分解法と高圧合成法を組み合わせてLa_<1-x>Y_xNiO_3やRNiO_3(Rは希土類元素)の高密度多結晶試料を作製して、物性測定をおこなった。その結果、次のことが明らかになった。・La_<1-x>Y_xNiO_3はパウリ磁化率とみなすことのできる磁化を示した。また、Yの割合を増やして絶縁体に近づけた試料ほど、パウリ磁化率が大きくなる。これは、Ni(S_1Se)_2などの相関の強さを制御したモット転移の場合に共通してみられている性質である。・LaNiO_3とPrNiO_3の電気抵抗率を4-800Kにかけて測定した。その結果、200K以上では抵抗率が温度に線形な依存性を示すことが明らかになった。測定された抵抗率は抵抗飽和が十分予想される大きさであり、単純なフェルミ液体でない可能性を示唆する。今後、粒界の散乱のない良質の試料を作製する必要性がある。・RNiO_3の光学反射率の測定から、希土類サイトを置換することによる光学定数の変化が数eVのエネルギーにわたっていることが明らかになった。これは、電子構造の金属絶縁体転移による変化がハバ-ド分裂の大きさ程度までおよぶことを示唆する。また、NdNiO_3の光学反射率の温度変化を測定し、このときの金属絶縁体転移に伴う電子構造の変化をも調べた。この場合には、スピン密度波転移を起こす物質におけるスペクトル変化と似た振る舞いを示すことがわかった。
高速円形シフトによる多点の三次元位置と速度の同時計測

CCDカメラの光軸上に配置した光学系を回転させ,撮影される映像に円運動(円形速度バイアス)を加えることで三次元計測を行う手法を考案し,物体形状や流体速度分布の計測に応用した.本研究では,光学系にビームスプリッタを用いることで,円軌跡と同時に円軌跡の中心を撮影するシステムを試作した.また,アーム型ロボットに計測器を取り付け,計測結果に基づいてロボットアームの操作を行うコンパクトなロボットビジョンとしての心用を試みた.撮影される軌跡の近傍のみを画像から切り出すアルゴリズムを活用した.また,撮影される螺旋軌の中心位置が正確に検出されていない場合,螺旋の径の変化が正弦波状になり,直線的に算出できない問題があった.そこで,求められた螺旋の中心位置を修正しながら径変化をグラフ化し,それが直線的になる位置を螺旋の中心位置として調整するアルゴルズムを追加した.水槽内の計測点を撮影した場合,水槽の形状により屈折の影響を受ける.そのため高精度な計測を行うには,計測結果に対して,歪みを補正する手法が必要となる.そこで,多数の基準点を描いた校正板を水中に設置し,それを計測器で撮影することで歪みの補正を行うアルゴリズムを試作した.具体的には,基準点の実座標とそれを撮影した場合のカメラ座標の位置をテーブル化し,計測位置における歪み量をテーブルから求める方法を用いた.移動する計測点の計測性能評価を行うために,レーザスポットをガルバノミラーで移動させ,移動するレーザスポット光を計測することを試みた.これにより0.4mm以下の誤差で計測できることを確認した.円筒水槽内に回転円盤を設置し,それを回転させることで生じる旋回流を本計測器で撮影することを試み,流れ場の速度分布を良好に算出できることを確認した.CCDカメラの光軸上に配置した光学系を回転させ,撮影される映像に円運動(円形速度バイアス)を加えることで三次元計測を行う手法を考案し,物体形状や流体速度分布の計測に応用した.本研究では,光学系にビームスプリッタを用いることで,円軌跡と同時に円軌跡の中心を撮影するシステムを試作した.また,アーム型ロボットに計測器を取り付け,計測結果に基づいてロボットアームの操作を行うコンパクトなロボットビジョンとしての心用を試みた.撮影される軌跡の近傍のみを画像から切り出すアルゴリズムを活用した.また,撮影される螺旋軌の中心位置が正確に検出されていない場合,螺旋の径の変化が正弦波状になり,直線的に算出できない問題があった.そこで,求められた螺旋の中心位置を修正しながら径変化をグラフ化し,それが直線的になる位置を螺旋の中心位置として調整するアルゴルズムを追加した.水槽内の計測点を撮影した場合,水槽の形状により屈折の影響を受ける.そのため高精度な計測を行うには,計測結果に対して,歪みを補正する手法が必要となる.そこで,多数の基準点を描いた校正板を水中に設置し,それを計測器で撮影することで歪みの補正を行うアルゴリズムを試作した.具体的には,基準点の実座標とそれを撮影した場合のカメラ座標の位置をテーブル化し,計測位置における歪み量をテーブルから求める方法を用いた.移動する計測点の計測性能評価を行うために,レーザスポットをガルバノミラーで移動させ,移動するレーザスポット光を計測することを試みた.これにより0.4mm以下の誤差で計測できることを確認した.円筒水槽内に回転円盤を設置し,それを回転させることで生じる旋回流を本計測器で撮影することを試み,流れ場の速度分布を良好に算出できることを確認した.ビームスプリッタとミラーを一体化させ,これを高解像カメラの光軸を中心に高速回転(3,600r/min)させる装置を試作した.駆動には,高解像度カメラサイズに適応した高速中空軸パルスモータを利用し,この中空軸パルスモータの中空部に高解像度カメラを内挿することで小型化を試みた.計測器本体は,手のひらに納まる程度の大きさである.高解像カメラを用いるため,画像が暗くなる傾向が見られたが光源にメタルハルライドを用いることで改善が見られた.計測処理には,高解像度カメラで撮影した連続する2画面を比較することによって,速度ベクトルを算出するアルゴリズムを作成し,良好な結果が得られた.光学系に赤色フィルターを取り付け,撮影された画像をカラー解析するアルゴリズムを試作した.高解像度カメラであるために撮影される画像の輝度が低いものの,色相を考慮することで画像解析できることを確認した.これにより,画像内に多数の計測点が存在する場合でも,1回の撮影で一度に多数の計測点の三次元位置の計測が可能になる.計測対象となる流体を可視化するためのトレーサ粒子としては,ポリスチレン粒子径約0.1mmを選定し,メタルハルライド光源で照射することで良好な画像が撮影されることを確認した.トレーサ粒子の運動を解析する手法を開発するために,z軸テーブルに取り付けた液晶ディスプレイ上に模擬粒子を表示させ粒子運動をシミュレートするシステムを試作した.ディスプレイ上に表示する模擬粒子は,コンピュータプログラム上で自由に粒子径,粒子間隔,輝度を変更することができ,システムの検定に最適である.試作した計測システムで液晶ディスプレイ上の粒子運動を撮影することを試み良好な画像が撮影されることを確認した.アルゴリズムの開発およびシステムの性能評価を行う場合,トレーサ粒子で可視化された実際の流れ場を対象とした実験のみでは計測性能の定量的評価やシステムの効率的な改良が行えない.

そこで,試作した液晶ディスプレイを用いた模擬トレーサ粒子運動表示システムを用いて,粒子数,粒子径,粒子間隔,粒子速度を任意に変更させることで,システムの計測性能を評価するシステムを製作した.また,ガルバノミラーを用いて,レーザ光を移動させることで,粒子運動を模擬するシステムを試作した.解析手法として,らせんを円近似して解析する方法と近似せずにらせんを正確に解析する二種類のアルゴリズムを製作し,簡単な実験により比較検討を行った.パルスモータのz相とCCDカメラのフィールド信号をカウンタ回路に入力することにより,画像撮影ごとにらせん軌跡の描画開始位置を検出する回路を試作した.撮影される画像は,距離情報を示す円軌跡とその中心点であるが,光路長の違いにより,中心に撮影されるべき点が正確には円軌跡の中心に撮影されない問題がある.そこで,撮影される画像の位置から,中心点のずれ量を推定するアルゴリズムを製作した.カメラ座標と実座標の関係を求めるキャリブレーションにおいては,カメラからいくつかの異なる距離に設置した目盛り板撮影し,モニター上に写った目盛り板をマウスでクリックすることで,効率的かつ正確にキャリブレーションを行う手法を開発した.これにより静止した計測点については,1%未満の誤差で計測が実現できることを確認した.また,任意にデザインした形を三次元モデリング装置でモデル化できるプロセスを作り,任意形状の対象周りの流れを計測するシステムの基盤を作った.画像による三次元計測を行うにあたり,計測点が多数存在する場合,それぞれの軌跡が重なり画像処理が困難になる.そこで,撮影される中心点を利用してそれぞれの円軌跡の切り出しを行うアルゴリズムを開発した.特に,計測点が動いている場合,軌跡はらせん軌跡になり,その軌跡の中心は計測点の動きに応じて直線となる.まず直線軌跡の方向を判別するために,連続した画像フレーム間で同一粒子の対応を取り,その移動方向から直線軌跡の方向を判別した.短い時間内では,計測点が等速運動すると仮定し,中心を示す直線軌跡を等分割した.また,らせん軌跡も直線軌跡と同じ数だけ等分割し,直線軌跡とらせん軌跡の各線分を一対一で対応させた。横軸に線分番号,また,縦軸に対応付けされた直線軌跡とらせん軌跡の線分間距離をとりグラフを描く.このグラフは直線となり,縦軸は計測器から計測点までの距離に関係し,直線の傾きは計測器から奥行き方向の移動速度に関係する.計測点が多数存在し,軌跡が重なる場合は,算出されたグラフの直線に重なった円軌跡が同時に表示されるので,画像処理により着目する直線のみを抽出する.以上の処理を自動的に行うプログラムを製作した.また,液晶画面に移動する点を描くことでトレーサ粒子を模擬し,その動きを計測することで計測性能評価を試みた.また,底部に回転円盤を設置した円筒形水槽内に生じる旋回流を本計測器で計測し,速度ベクトルを算出することを試みた.従来の画像処理においては,撮影されるらせん軌跡に対して最小自乗法を用いて円の近似式を算出していた.しかし,最小自乗法では,計測点の増加による軌跡同士の重なりの影響を受け,注目する軌跡の適切な近似解を求めることが困難である.そこで,撮影される軌跡の近傍のみを画像から切り出すアルゴリズムを追加した.また,撮影される螺旋軌跡の中心位置が正確に検出されていない場合,螺旋の径の変化が正弦波状になり,直線的に算出できない問題があった.
慢性虚血肢を有する下肢褥瘡ハイリスク臥床高齢者の下肢褥瘡予防プログラムの検証

下肢褥瘡発生ハイリスク者の下肢褥瘡発生を予防するための,ケアプログラムを作成し,その有効性を調査した.ケアプログラムはハイリスク者をスクリーニングし,ハイリスク者には特化ケア(下肢水平挙上・保温・振動ケアの追加)を実施するというものであった.臨床においてプレテスト的に行ったところ,下肢褥瘡発生率は1.5%から1.2%と,悪化はしなかった.今後プログラムを改良し,対照群をもたないためこれとの比較が必要である.下肢褥瘡発生ハイリスク者の下肢褥瘡発生を予防するための,ケアプログラムを作成し,その有効性を調査した.ケアプログラムはハイリスク者をスクリーニングし,ハイリスク者には特化ケア(下肢水平挙上・保温・振動ケアの追加)を実施するというものであった.臨床においてプレテスト的に行ったところ,下肢褥瘡発生率は1.5%から1.2%と,悪化はしなかった.今後プログラムを改良し,対照群をもたないためこれとの比較が必要である.慢性虚血肢を有する臥床高齢者の褥瘡好発部位である踵部の褥瘡予防ケアとして、下肢水平挙上(踵部と心臓が同じ高さ)の効果を検証した。測定体位は「下肢挙上なし」と「下肢水平挙上」、さらに「下肢挙上」という日常的に実施される体位であった。踵部の経皮酸素分圧測定により検討を行う計画で、健康人でのプレテストを実施の後に開始したが、「下肢挙上なし」=踵部圧迫体位の際、この圧迫によって経皮酸素分圧測定器のセンサの厚みで踵部の圧迫を受け、測定値がゼロ、すなわち末梢組織酸素供給能ゼロを示した。ゼロの解釈として、本当に、全く血流なしであるか、あるいはセンサの圧迫による弊害かのいずれかである。ゼロであるなら皮膚が壊死・壊疽の病態に陥るが、実際そのようなことは直ちに起こりえないことから、これは測定用具の限界から生じる不具合であると判断できた。そこで、圧迫下でも測定可能な測定用具の変更・開発が急務となったが、市販されている測定用具では、いずれも困難であったことから、測定機器の探索・調整を行う一方で、経皮酸素分圧測定器を用いて、踵部を圧迫しない体位である「下肢水平挙上」と「下肢挙上」における踵部の末梢組織酸素供給能を測定した。ABI0.8未満の場合、「下肢挙上」において「下肢水平挙上」よりも末梢組織酸素供給能が低下し、圧迫しないにもかかわらず、0-10mmHgを呈した。下肢挙上は圧迫を除去するという有用な手段ではあるが、慢性虚血肢を有する臥床高齢者では水平よりも高く挙上するとかえって有害となる可能性が示唆された。また、調整中の測定器は、踵部圧迫下でも皮膚血流を捉えることが可能となった。ABI0.8以上と未満の対象者で測定した結果、弁別妥当性が確認され、今後この測定器を用いて圧迫下での検証を行うことが可能と示唆された。慢性虚血肢を有する臥床高齢者の褥瘡好発部位である踵部の褥瘡予防ケアとして、(1)下肢保護保温(脚用ブーツ)、(2)加振(マッサージ15分間)の効果を検証した。下肢の測定体位は前年度検証した「下肢水平挙上」であった。(1)ケア前・脚用ブーツ着用1時間後の経皮酸素分圧値を比較した。ケア前値は平均12mmHgであり、後は平均14.5mmHgであった。後の測定値を前値の増加分で検討すると「増加148mmHgの増加)」と「不変(02mmHgの増加)」の2グループに分かれた。「減少」はなかった。2群間のデモグラフィックデータには差がなく、ABIにも差がなった。少なくとも「減少」する対象者はいなかったことから、有用なケアであると考えられる。(2)ケア前・マッサージ1時間後の経皮酸素分圧値を比較した。ケア前値は(1)平均12.2mmHgであり、後は平均15.7mmHgであった。いずれの対象者も増加を認め、414mmHg増加した。マッサージによる不快感の訴えはなかった(1)(2)もケア実施により、経皮酸素分圧値は増加する傾向を認めたが、持続時間については未明である。しかしながら日々のケアとして実施することにより血行動態の上昇は維持されることが期待される。本研究の最終目的は、これらのケアによって褥瘡発生率が低下するかを明らかにすることであるため、次年度はこれらのケアを導入することにより褥瘡発生率減少に有効であるかを検討したい。なお、測定用具として踵部の経皮酸素分圧測定と浅部皮膚血流測定の両者を用いて行なう予定であったが、浅部皮膚血流測定は体動によって値が大きく変動し、すなわち感度が良好すぎることから測定値を同定することが困難であった。これは健康人による測定(プレテスト)には起こらなかったことであり(健康人は測定の間身体を静止することができるが、対象者では困難であった)、今回測定はデータ欠損が生じた。経皮酸素分圧測定にも欠点はあるが、今回の有効性の検証には問題はなかった。

慢性虚血肢を有する臥床高齢者の褥瘡好発部位である踵部の褥瘡予防ケアとして、(1)下肢保護保温(脚用ブーツ)、(2)加振(マッサージ15分間)の効果を前年度までに検証し、褥瘡予防プログラムの有効性が見込まれた。今年度はこれを臨床に導入し、実際に下肢褥瘡発生率が低下するかを確認することを目的とした。導入にあたり、1病棟からプレテスト的に、事前事後設計となった。結果、ケア導入後の下肢皮膚欠損は、1.2%であった。導入前1.5%と比較して低く、全層欠損である深い創傷は発生しなかった。部位も慢性虚血肢を有する患者に特徴的な、外果・内果の皮膚損傷発生はなかった。下肢に発生した創傷は、厳密には褥瘡と迷う症状が含まれ、深部静脈血栓症を予防するための弾性ストッキング着用に関連するものであり、医療器具による圧迫として今回は含んだ。加振の使用は、同様に深部静脈血栓症予防のための間欠的空気圧迫療法(フットポンプ)の使用者もあることからこの病棟での使用はなかった。もともと下肢褥瘡の発生数が少ないために、プログラムの有効性を数字で明確に示すことは難しかったが、アセスメントを行い、ケアを選択するプログラムの実行は可能であった。厳密には対照群がなかったプレテスト的なところで実験期間が終了したこと、深部静脈血栓症のケアが同時に進行していることから、より臨床的に下肢褥瘡予防ケアプログラムへの修正が必要であると示唆された。また、皮膚損傷も弾性ストッキング着用は不可避であることが多いため、創傷の見極めと対処も必要である。今後はこれらについて検討を進め、対照群との比較を行いたい。
癌細胞でゲノム障害を引き起こすR-loopの包括的制御モデル確立の試み

転写過程で生じるR-loopは遺伝子の正常な発現制御に関わる一方、DNA複製の障害やDNA切断の原因となってゲノム異常のリスクとなる。R-loopは神経疾患やトリプレットリピート病等に加え癌の発症・病態に関わるが、その制御機構には不明な点が多い。これに対しマイクロRNA生合成因子DGCR8がR-loopによる複製ストレスやDNA切断に関わる可能性を見出し、本研究ではDGCR8を軸にR-loop形成からゲノム異常に至る過程を解析し、癌R-loopの理解を深める制御モデルを確立する。さらに癌細胞で蓄積するR-loop除去を妨げて細胞死を誘導する癌治療戦略の可能性も模索したい。
新規脂肪組織由来幹細胞を用いた重症心不全に対する画期的治療法の開発

従来の治療法で治療しえない重症心不全に対する心筋再生治療法の研究開発は急務である。研究開始までに我々が開発してきた新規の脂肪組織幹細胞を高機能化させる技術を基盤とし、脂肪組織幹細胞由来再生心筋芽細胞の高機能化をはかった。nkx2.5をマーカーとして脂肪組織由来幹細胞を心筋芽細胞へと高機能化する培養条件検討と薬剤のスクリーニングを実施し、低分子化合物ライブラリー(のべ約2000種類)から、添加培養により心筋マーカーであるalpha-Cardiac actin、Myosin Light Chain、Cardiac troponin I、Myosin HeavyChainのすべての発現を誘導する薬剤として"polyamine"のスクリーニングに成功し、特許出願を行った。ついで、これら高機能化心筋芽細胞の有用性を確認するための大動物モデルの構築を試みた。重症心不全モデルブタとして2段階梗塞作製法による重症心不全モデルを用い、高機能化誘導心筋芽細胞の有効性を検証した。大阪大学心臓血管外科及び(独)理化学研究所と共同で心駆出率が30%35%の重篤な慢性心筋梗塞モデルブタを作製、高機能化心筋芽細胞を投与したところ、心駆出率は45%55%に改善することを見出した。平成21年度においては、我々が開発してきた新規の脂肪組織幹細胞を心筋芽細胞へと分化させる技術を基盤とし、脂肪組織幹細胞由来再生心筋芽細胞シートの高機能化をはかった。ヒトにおける臨床利用においては移植後虚血による機能減弱が予想される。そのため、血管内皮細胞を使った高機能化再生心筋芽細胞シート作成を試みた。血管内皮細胞と脂肪組織由来再生心筋芽細胞の同時投与において、心筋梗塞モデルラットの心機能を検討したところ、心駆出率ならびに左室拡張末期径に有意な改善を認めた。次いで、前下降枝結紮重症心不全モデルブタを用いた。当該ブタに脂肪組織幹細胞由来再生心筋芽細胞シート化しで移植、8週後に心臓超音波検査を実施するとともに、犠牲死させ組織学的検索を行った。心臓超音波検査における心駆出率に関して検討したところ、シート移植群では約30%から8週後には45%にまで改善していた。一方でシート非移植コントロール群では、28%から8週後には31%であり、シート移植群では有意な改善を認めた。左室拡張末期径および左室収縮末期径に関して比較検討したところ、移植後8週において両指標ともにシート移植群では非移植コントロール群と比較して減少を認めており、心不全の指標となる心拡大の軽減作用があることが明らかとなった。組織学的検討では、脂肪組織幹細胞由来再生心筋芽細胞シート移植群では、移植した細胞が移植後in situにて心筋へと分化生着していることが明らかとなった。平成22年度以降、より高機能化した脂肪組織幹細胞由来再生心筋芽細胞シートの作製を試みる。平成22年度においては、我々が開発してきた新規の脂肪組織幹細胞を心筋芽細胞へと分化させる技術を基盤とし、脂肪組織幹細胞由来再生心筋芽細胞シートの高機能化をはかった。エラスチン遺伝子導入脂肪組織由来幹細胞シート移植を実施しその有効性を検証するとともに、nkx2.5をマーカーとして脂肪組織由来幹細胞を心筋芽細胞へと誘導する培養条件検討と薬剤のスクリーニングを実施した。エラスチン遺伝子導入脂肪組織由来幹細胞シートを心筋梗塞モデルラットに移植し、その心機能を検討したが、心駆出率ならびに左室拡張末期径に有意な改善を認めなかった。そこで、nkx2.5をマーカーとして脂肪組織由来幹細胞を心筋芽細胞へと誘導する培養条件検討と薬剤のスクリーニングを実施、4000種類の薬剤ライブラリーから1種類の薬剤が心筋トロポニンIを発現誘導することを見出したところである。次いで、重症心不全モデルブタを用いるべく、Takehara N, et al. J Am Coll Cardiol. 2008

Dec 2;52(23):1858-65.に記載の動物モデルを作成したが、心尖部のみしか梗塞ができず、かつ論文に記載された成功率は得られないことを確認、2段階梗塞作製法による新規重症心筋症モデルの作製を試みている。従来の治療法で治療しえない重症心不全に対する心筋再生治療法の研究開発は急務である。平成23年度においては、我々が開発してきた新規の脂肪組織幹細胞を心筋芽細胞へと分化させる技術を基盤とし、脂肪組織幹細胞由来再生心筋芽細胞の高機能化をはかった。nkx2.5をマーカーとして脂肪組織由来幹細胞を心筋芽細胞へと誘導する培養条件検討と薬剤のスクリーニングを実施し、低分子化合物ライブラリー(のべ約2000種類)から、添加培養により心筋マーカーであるalpha-cardiac actin、Myosin Light Chain、Cardiac troponin I,Myosin Heavy Chainのすべての発現を誘導する薬剤として"polyamine"のスクリーニングに成功し、特許出願を行った。ついで、これら薬剤誘導心筋芽細胞の有用性を確認するための大動物モデルの構築を試みた。重症心不全モデルブタを用いるべく、Takehara N,et al.J Am Coll Cardiol.2008Dec2;52(23):1858-65.に記載の動物モデルを作成したが、心尖部のみしか梗塞ができず、かつ十分なモデル作製成功率は得られないことを確認したうえで、2段階梗塞作製法による新規重症心筋症モデルの作製に成功、報告準備中である。当該モデル動物を用い、薬剤誘導心筋芽細胞の有効性を検証した。大阪大学心臓血管外科及び(独)理化学研究所と共同で心駆出率が30%35%の重篤な慢性心筋梗塞モデルブタを作製、薬剤誘導心筋芽細胞を投与したところ、心駆出率は45%55%に改善することを見出した。
比較の手法によるイスラームの都市性の総合的研究ー都市のコスモロジー

本研究班の目的は、アジア諸地域における多様な伝統的都市形態の実証的研究をとおして、イスラームの宗教意識に表現された都市のコスモロジーを類型化し、非イスラム都市との比較検討によって、その社会史的・宗教思想史的位置づけの解明を意図している。この目的にしたがって本研究班の初年度計画は、主として「コスモロジー」の定義、その社会的・宗教的・政治的機能を中心に立案実施されたが、第二年目の計画はイスラームの都市の象徴的性格を、非イスラーム都市との比較において検討することに焦点をしぼり、王宮・市場・モスクによってつくりだされる都市景観の内部構造を解明することを目的に実施された。以下列挙すれば下記のとおりである。(総括班主催の全体会議・国際会議は除く)I共同討議と実施調査これまで蓄積されたコスモロジーに関する研究資料と文献を整理し、イスラームの都市性との比較において、密度の濃い共同討議をおこなった。第I回('89,7,7ー9・於宮城学院女子大学蔵王峨々・刈田岳・實・河原の踏査)研究発表:山形孝夫「山岳宗教のコスモロジー」参加者18名)山岳宗教に通底する神観念と他界観の討議が中心で、次のIIに続く。第II回('89,10,8ー11・於山形県羽黒町正善院羽黒山,月山,湯殿山の踏査)研究発表:戸川安章「羽黒修験の世界」鈴木正崇「出羽三山のコスモロジー死と再生の儀礼を中心に」参加者15名第III回('90,3,28.於琉球大学宮古島,那覇の実地調査)研究発表:渡名喜明助教授「琉球における王権をめぐってー伝承と歴史との間」比嘉政夫教授「那覇の空間構造とコスモロジー社会人類学的考察」他、参加者25名I,IIの山中他界観に対し、海上他界観がテーマ。II他に他班との合同研究発表会「都城」論('90,1,2021於熱海)を共同で主催参加者35名。
人間機械協調システムに関する研究

本研究の中心課題は、人間と協調的な相互作用を実現する機械知能のメカニズムの解明と、それに基づいた機械システムの創生にある。それを目標に、A)人間と機械の新しい協調関係を可能とする人間支援システム、B)人同士の協調作業を支援するロボットシステム、C)知的遠隔作業システムの研究が実施された。それぞれの成果は以下のようにまとめられる。A)人間支援システムの研究では、部屋自体がロボットである人間支援システムが実現された。そこでは、天井、床、ベッド、置物などがロボット化されており、それらの要素がネットワーク結合されお互いに協調することで、その部屋にいる患者を自然な形で支援することができることが示された。また。人間-ロボット間の情緒交流を可能とするロボットシステムが構築された。B)人間同士の協調作業を効率よく支援するためのシステムの研究に関しては、コンピュータネットワークのみでなく高度な知能をもったロボットもコミュニケーション要素としてとりこんだ支援環境が実現された。またオフィス内で働くメッセンジャロボットが実現された。さらにC)知的遠隔作業システムの研究の研究では、人間の知的能力の最も土台となる人間の高度な運動機能(スキル)の獲得を目標に、人間と機械が協調するシステムが構築された。また。従来になかった人間と機械との協調関係や人間・機械協調システムを実現することを目標に、人間と機械の協調知能の実現メカニズムの研究を開始した。具体的には、人間と機械との新しい協調を可能とする知能情報処理を、1、人間支援システムのための機械知能、2、人と人との協調のための機械知能、3、人との情緒交流のための機械知能、4、人と知的移動機械の協調のための機械知能、5、人からの技能獲得のための機械知能の研究において追求した。これらの研究の初年度にあたる本年度においては、個別の研究の実施とともに人間協調システムにどのような仕事をさせることが望まれているか(応用イメージ)、そのような仕事を実施するために人間協調システムにはどのような機能を備えていることが求められるのか(要求機能)を明らかにすることが重要であることが認識された。本年度の研究で、従来のロボティクスが物を対象としたマニピュレーション作業を目標として、具体的な研究課題として力学に基づいたマニピュレーション作業の理解、高精度高速動作機構と制御を可能とする作業知能の研究であったのに対し、人間協調システムにおいては、生理学や心理学などを踏まえた人間の理解、人間指向機構と人にやさしい制御、さらには人間への適切な支援や察知を可能とする対話知能の研究の必要性が明らかにされた。従来になかった人間・機械の協調関係や人間・機械協調システムを実現することを目標に、新しい人間機械協調分野の探索と、人間機械協調知能の発現メカニズムを研究している。現代人は多くの機械に取り囲まれて活動しているが、その関係は機械が人間に負担しいるものとなっており、これを打破する人間と機械の新しい協調関係を見い出すことが求められているという認識のもとに、人間支援システム、人と人との協調、人との情緒交流、人と知的移動機械との協調、人からの技能獲得、のための機械知能の研究を実施し、これと並行して、人間協調システムにどのような仕事をさせることが望まれているかの応用調査も実施した。具体的には、部屋自体がロボットであり、その中で生活する人に必要な支援を与えるロボット(ロボティックルーム)のマニピュレータの実装・圧力センサをしきつめたベッドによる呼吸監視、複数のロボットや計算機から構成されるロボットネットワークのためのタスク割り当て機構の設計、自律系を導入した移動ロボットによる情緒表出、イベントプール型ロボット制御OSによるメッセンジャロボットによる人の居所推定、センサグローズを持つ7自由度対応センサーアームの設計を行なった。本研究では,重点領域研究の課題である,外界との相互作用の中では発現する機械知能について,外界とは人であり,人間と協調的な相互作用を実現する機械知能メカニズムの解明と,それに基づいた機械システムの創製を課題とした。大きく分けて,A)人間と機械の新しい協調関係を可能とする人間支援システム,B)人同士の協調作業を支援するロボットシステム,C)知能遠隔作業システムの研究,の3つの研究領域において成果が得られた。

人間支援システムにおいては,介助を必要とする人の活動を支援できるロボティックルームを提案し,部屋自体がロボットであるロボットシステムを実際に構築し,介護病室としてのデモンストレーションを行った。また,人間ロボット間の情緒交流を可能とするロボットシステムを構築し,これまであつかわれてこなかった感情をベースとした知的コミュニケーション機能を実現するこころみを行った。人同士の協調作業支援システムにおいては,人間同士の協調作業を効率よく支援するためのロボットネットワークシステムの構築を行い,またオフィス内で働くメッセンジャロボットを実現して部屋から部屋へ移動して託された手紙などを指定された人に届ける作業を達成した。知能作業システムにおいては,人間の高度な運動機能(スキル)獲得を目標に人と機械が協調するシステムの構築をめざし,20自由度グローブ,7自由度アームおよび24自由度ハンドシステムを実現した。以上のような、人と相互作用する新しい人間機械協調システムを実現してみせることによる,新しい分野の開拓が,本研究の成果である。
画像化質量分析法による毛髪中薬物鑑定法の開発

研究目的本研究では、頭髪縦断面に画像化質量分析を適用し、薬物の分布を画像化することで、頭髪に表面汚染的に侵入した薬物と、自己使用により血中から取り込まれた薬物とを明確に識別できる分析法を確立し、薬物使用歴推定を高度化することを目的とした。本研究の成果から、従来困難であった毛髪からの薬物使用歴推定の高度化が可能となれば、より効率的な薬物乱用の取締りや、保護観察対象者の薬物依存からの更生支援等に活用でき、国を滅ぼしかねない薬物乱用の防止に一定の貢献ができるものと期待された。研究方法本研究では、1メトキシフェナミンを計画的に摂取したボランティアの頭髪を採取したうえで、既に確立した条件下で各試料縦断面の画像化質量分析を行い、表面汚染により侵入した薬物と摂取により取り込まれたものとの識別技術を確立する。2メトキシフェナミン摂取ボランティア由来の頭髪試料について行った、縦断面の画像化質量分析から、薬物摂取時に形成された薬物を含むバンドをバーコード状に可視化し、より高度な使用歴推定技術の確立を目指す。という方法で研究を進めた。研究成果メトキシフェナミン50mgを3日に1回、計5回摂取した摂取者から、最終摂取の1か月後に頭皮直近で切除して採取した頭髪試料について、縦断面の画像化質量分析を行ったところ、頭髪の平均成長速度0,4mm/日から予想された検出部位にメトキシフェナミン由来のシグナルがバンド状に観察された。表面汚染の場合、シグナルは試料の縦断面全体で観察されると予想されることから、バンド状のシグナルを検出することで、表面汚染により侵入した薬物と摂取により取り込まれたものとが確実に識別できると考えられた。また、摂取を11日おきにした場合にはバンド状のシグナルが分離して観察されたことから、本法により摂取日を推定しうる可能性が示唆された。