hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
不飽和土の試験法・不飽和地盤の調査法の開発と不飽和土質力学の体系化

不飽和土とは土粒子とそれらの間隙を水と空気で満たしている土塊のことである。不飽和地盤とは地下水位以浅の不飽和土からなる地表面に近い地盤のことである。本研究では、不飽和土の保水・透気・透水・圧縮・せん断挙動を明らかにするための室内土質試験、不飽和地盤の不飽和浸透挙動を明らかにするための原位置試験・地盤調査を行い、それらの結果を踏まえた不飽和土質力学の体系化を試みており、今後の研究の発展に繋がる成果を得た。不飽和土の保水・浸透・圧縮・せん断挙動を明らかにするための土質試験、不飽和地盤の不飽和浸透挙動を明らかにするための地盤調査、そして、不飽和土質力学の体系化を目指した数値解析を行った。不飽和土を用いた土質試験としては保水性試験、不飽和透水・透気試験、二重セル型三軸試験、中空ねじりせん断試験を行った。保水性試験では、高サクション領域での不飽和土の保水挙動を明らかにし、セルロース膜を用いた保水性試験の精度を検証した。そして、操作手順が簡便で、より短時間に精度の良い水分特性曲線を得ることの出来る試験法の開発をめざした。不飽和透水係数・透気係数を得ることの出来る試験装置を試作し、精度の良いデータを得ることの出来る試験手順等について検討を加えた。また、含水状態に依存して変化する透気係数に対して提案されている関数モデルの妥当性を検討した。圧縮・せん断挙動を明らかにするため、二重セル型三軸装置と中空ねじりせん断試験装置の取扱い、精度等について検討を加えた。特に、圧縮・せん断挙動に影響を与えるサクションの制御・測定機器の特性の把握に努めた。不飽和地盤の水分状態(水分プロファイル)を把握するための装置の特性を把握するため、円筒土槽を用いた室内での予備試験を行った。また、不飽和地盤の透水係数を得るために原位置透水試験を行った。これらの結果より不飽和地盤での保水・浸透特性を把握するための調査手法の長所・欠点を明らかにし、次年度以降に解決すべき問題点を抽出た。不飽和土の保水・浸透・圧縮・せん断挙動を解析するために用いている数値力学モデルの改良を行った。すなわち、室内土質試験で得られた水分特性曲線、透水係数、透気係数、室内土槽での浸透に伴う土塊内の含水状態の時系列変化をシミュレーションすることによりモデルの妥当性について検討を加えた。不飽和土の保水・浸透・圧縮・せん断挙動を明らかにするための土質試験、不飽和地盤の不飽和浸透挙動を明らかにするための地盤調査、そして、不飽和土質力学の体系化を目指した研究を行った。不飽和土を用いた土質試験としては保水性試験、不飽和透水試験、二重セル型三軸試験、中空ねじりせん断試験を行った。保水性試験では、いくつかの試験装置によりサクションの変化による供試体の体積変化、加圧膜法(微細多孔質膜を使用)と加圧板法(セラミックフィルターを使用)による試験手順・結果、ヒステリシスについて検討した。不飽和透水試験では定常法と非定常法によって得られる不飽和透水係数の関係、水分特性曲線からの推定法の精度等につて検討した。また、不飽和不均質なモデル土槽での浸透試験を行い、数値シミュレーション(一相系と二相系)との比較・検討を行った。不飽和土の圧縮・せん断挙動を明らかにするため、二重セル型三軸装置と中空ねじりせん断試験装置を用い、水浸沈下、変形・強度特性、液状化特性等について検討を加えた。不飽和地盤の浸透挙動を把握するために地表型地中レーダを用い、浸潤前線位置の定量的な評価、原位置定水位透水試験および排水試験から水分特性曲線、不飽和透水係数を求める方法を提案した。また、水文地形学からのアプローチにより湧水の分布、渓流水・湧水の流量・水質について検討を加えた。不飽和土の保水・透気・透水・圧縮・せん断挙動を明らかにするための土質試験、不飽和地盤の不飽和浸透挙動を明らかにするための地盤調査、そして、不飽和土質力学の体系化を目指した研究を行った。不飽和土を用いた土質試験としては保水性試験、不飽和透気・透水試験、水浸沈下試験、一面せん断試験を行った。保水性試験では、セラミックディスクと微細多孔質膜をフィルター材料とし、いくつかの試験装置により、主に低サクション領域での試験手順、試験データの精度等について検討した。透気・透水試験では、試作した試験装置による試験方法、試験データの精度等について検討した。

また、不飽和透水試験ではWind's evaporation methodを適用し、従来の試験方法と比較検討を行い、有用性(水分特性曲線が同時に得られる)を明らかにした。不飽和土の圧縮・せん断挙動を明らかにするため、一次元圧縮試験、一面せん断試験を行い、不飽和土に特有な水浸沈下、変形・強度特性等について検討を加えた。不飽和地盤の浸透挙動を把握するために挿入型土中水分計、テンシオメータ、地表型地中レーダを用い、浸潤前線位置の定量的な評価、原位置定水位透水試験および排水試験から水分特性曲線、不飽和透水係数を求めるための原位置試験を実施した。また、水文地形学からのアプローチにより湧水の分布、渓流水・湧水の流量・水質について検討を加えた。不飽和土の保水・浸透・圧縮・せん断挙動を解析するために用いている数値力学モデルの体系化を試みた。すなわち、地盤調査、原位置・室内土質試験から得られる情報をもとに、不飽和地盤の含水量、変形量の時系列変化をシミュレーションする手順を提案した。
大工棟梁林兵庫関連史料と建築遺構に関する基礎的研究

大工棟梁林兵庫については国宝建築である妻沼の歓喜院での活躍が大きくクローズアップされる一方で、埼玉県を中心に数多くの寺社を手がけており、それらの全容はあまり分かっていない。本研究では建築設計を営んでいた林金吾氏が大切に残した同家の史資料(絵図・文書)を調査し、林兵庫一門の建築技法を体系的に明らかにするものである。
げっ歯類乳仔の超音波発信反応利用による向精神薬検定法の開発

ラット乳仔の超音波発信反応を利用した向精神薬の動物試験法を開発する目的で、母親及び同腹仔から単離することにより乳仔に発信させた超音波に対する各種向精神薬の効果を分析し、以下の点について検討した。1)ベンゾジアゼピン系抗不安薬ジアゼパムを用いて、乳仔の薬物に対する感受性の変化を経時的(3、6、9、12及び15日齢)に検討する上で、動物1個体の頻回使用による分析が可能か否か。2)雌雄差が認められるか。3)指標とする周波数帯は。4)用量反応関係が認められるか否か。5)各種向精神薬の作用スペクトルによる超音波発信への影響。その結果、何れの日齢においても、ジアゼパムの投与(0.251mg/kg、s.c.)により超音波発信抑制効果は認められた。同一個体の頻回使用による経時的な薬効デ-タの集積が可能であり、乳仔の性別についても考慮する必要がないことが判明した。また、周波数帯については、50kHzの周波数帯を指標とすることが望ましいと言える。日齢による用量反応性については、3日齢に用量依存的な超音波発信抑制が認められたが、以後9日齢にかけて漸次抑制効果に減弱がみられ、9日齢には用量反応性も得られなかった。しかし12日齢以降用量反応性の回復がみられた。9日齢頃より脳ベンゾジアゼピン受容体のサブタイプが発達を開始することを勘案すれば、超音波発信がより高度な不安情動を反映するようになると思われる12日齢前後に動物を実験に供するのが適当であると考えられる。そこで12日齢の乳仔で抗不安剤、抗精神病薬、抗うつ剤、及びオピオイドペプチドの効果を見たところ、薬物の不安緩解作用の有無、強弱、ないしは不安増強作用の検出に非常に有効であり、向精神薬の動物試験法への応用の可能性は非常に高いものと結論できる。ラット乳仔の超音波発信反応を利用した向精神薬の動物試験法を開発する目的で、母親及び同腹仔から単離することにより乳仔に発信させた超音波に対するベンゾジアゼピン系の抗不安薬ジアゼパム(0.251mg/kgの、S.C.)の効果を経時的(3、6、9、及び12日令)に分析し、以下の点を検討した。1)ジアゼパムに対する感受性の変化を経時的に検討する上で、動物1固体への反復投与による分析が可能か否か、2)雌雄差が認められるか。3)指標となる周波数帯は何KHZが適当か。4)用量反応関係が認められるか。認められるなら何日令頃からか。その結果、本実験で検討した何れの日令においても、ジアゼパムの投与により超音波発信抑制効果が認められた。投与方法については、反復投与法による1固体からの経時的な薬効データの集積が可能であり、供試ラット乳仔の性別については考慮する必要がないことが判明した。また、周波数帯については、40KHZより50KHZを指標とすることが望ましいと言える。日令による用量反応性については、3日令に用量依存的な発信抑制が認められたものの、以後9日令にかけて減弱がみられ、9日令には用量反応性が得られなくなった。しかし、12日令には用量反応性の回復がみられ、9令移行に感受性に質的な変化が生じることが窺われた。

9日令頃より脳ベンゾジアゼピン受容体のサブタイプが急速な発達を開始する時期であることを勘案すれば、抗不安薬の抗不安作用を検討するには、超音波発信が高度な不安情動をより反映するようになると思われる12日令前後に動物を供するのが適当であると考えられた。ラット乳仔の超音波発信反応を利用した向精神薬の動物試験法を開発する目的で、母親及び同腹仔から単離することにより、乳仔に自発的に発信させた超音波ディストレスコ-ルを指標に、種々の向精神薬の効果を検討した。向精神薬としては抗不安剤としてジアゼパム(0.251mg/kg)、メプロバメ-ト(50100mg/kg)、抗精神病剤としてクロ-ルプロマジン(2mg/kg)、ハロペリド-ル(0.2mg/kg)、抗うつ剤としてアミトリプチリン(520mg/kg)、イミプラミン(0.041mg/kg)を供試し、いずれも所定量を皮下投与した。また、内因性オピオイドのβ-エンドルフィン、Met-エンケファリン、Leu-エンケファリンについては、0.110mg/kg)を頭蓋内に投与した。実験に際しては雄-4、雌-4からなる同腹仔について、3日12日齢の間に実験に供したが、薬剤投与の前後に各個体について夫々5分間記録した超音波の発信頻度及び強度を数値化し、比較することにより薬効を検討した。その結果、ジアゼパム、メプロバメ-ト、クロ-ルプロマジンの投与により、ネピオイド投与の場合に匹敵する特異的な発信抑制がみられた、一方、ハロペリド-ル、アミトリプチリン投与によっては若干の抑制が、イミプラミン投与では発信増強が認められた。これより、ラット乳仔の不安に起因すると考えられる超音波発信を指標とする本試験法は、向精神薬の不安緩解作用の有無、強弱、ないしは不安増強作用を検出するのに非常に有効であった。超音波発信反応に人の不安との相同性が認められ、他の行動指標に比べて複雑でなく、信号系として系統発生的に確立しており、しかも可聴音に比べて波形が単純なため測定、分析が容易である点を勘案すれば、向精神薬の動物試験法への応用の可能性は非常に高いものと結論できる。
キメラタンパクを用いた骨再生用インテリジェント足場材料の開発

シート上のキメラタンパク局在は生体外にて免疫組織学的に評価するとともに培養液中へのタンパク放出程度をファイブロネクチンの継時的なELISA法により推定した。キメラ化BMP-4の機能確認は培養未分化骨髄間質細胞へのキメラタンパクの添加および複合化シートへの細胞播種実験により、骨分化マーカー遺伝子の発現、ALP活性の定量にて行った。さらにこの複合化シートを単独または未分化骨髄間質細胞を播種した状態で免疫不全マウス(NOD/SCID/IL-2RγKO)へ移植し、骨への分化、骨再生方法を検討し、組織学的評価を通じて生体内における骨形成能と組織に対する毒性の有無を確認した。最終年度である本年は骨髄間質細胞を骨再生足場材料に播種し、疾患モデルマウスへ移植することで、疾患の治療に有効であるか評価を行った。外傷、腫瘍切除後、奇形等の遺伝的疾患による区域または、部分骨欠損に対するモデルマウスを作成し、移植細胞の骨形成、宿主の骨再生能を検討した。具体的には、大腿骨を区域切除、ピンによる創内固定後、周囲に細胞を播種した足場を適応した。閉経後、骨粗鬆症、リウマチ、偽関節症等の自己の骨再生能の低下した状態を想定したモデルマウスを作成した。具体的には、子宮摘出し低カルシウム餌で長期継続飼育されたマウスに対し部分骨欠損のモデルマウスと同様に骨形成・再生能を検討した。同種他家移植モデルの検討方法として、梅澤により分離培養されたマウス骨髄由来間葉系幹細胞(KUSA-A1細胞)を他系統マウスへ移植し免疫抑制剤の応用下での骨再生能また免疫寛容についても検討した。本研究の目的は、骨形成タンパクのひとつであるBone morphogenic protein 4(BMP-4)にファイブロネクチンのコラーゲン結合領域を融合させたキメラタンパクを作製し、コラーゲンの複合化合成高分子担体へ結合させることで培養担体の持つ利点を生かしたまま、成長因子の供給もおこなうことのできるインテリジェント再生足場材料を開発することである。本年度は、前年度より作成している培養担体、キメラタンパクの作製および両者の複合化を行うとともに、新規複合化材料の薬物伝達システム機能の評価を行うべく研究を遂行した。1.コラーゲン複合化合成高分子シートの作製生体吸収性合成高分子であるポリグリコール酸ポリ乳酸共重合体(PLGA)からなるニットメッシュにアテロ化コラーゲンのスポンジを真空凍結乾燥法にて複合化させグルタールアルデヒド架橋を行った。メッシュ空隙をコラーゲンの編目で覆うことで細胞に対する親和性と表面積の増大を図った。その結果、骨芽細胞のハイブリッドシートへの接着性が有意に上昇した。2.キメラタンパクの作製ヒト正常細胞に発現するファイブロネクチンのmRNAを鋳型として増幅させた相補的DNA遺伝子配列の中から既知であるコラーゲン結合領域の遺伝子配列(約1000塩基)を酵素処理にて切り出す。同様に正常ヒト胎盤由来mRNAを鋳型として骨形成タンパクBMP-4の成熟型遺伝子配列(約400塩基)を抽出し、両者を連結したタンパク発現ベクターの作成を行い、大腸菌内に両遺伝子配列からキメラタンパクを合成させ抽出・精製に成功した。骨組織の維持・再生に関する研究へ社会的注目が集まるようになって久しい。再生医学研究より組織構成要素である細胞が治療材料となり得る可能性が示されている。しかし、臨床応用のためには移植細胞のコントロール、移植方法の確立といった問題を解決する必要がある。本研究の目的は骨形成タンパクのひとつであるBone morphogenic protein 4(BMP-4)にファイブロネクチンのコラーゲン結合領域を融合させたキメラタンパクを作製し、コラーゲン複合化合成高分子担体へ結合させることで培養担体の持つ利点を生かしたまま、成長因子の供給も行うことのできるインテリジェント再生足場材料を開発することである。新規複合化材料の薬物送達システム機能の評価キメラ化BMP-4の機能確認は培養未分化骨髄間質細胞へのキメラタンパクの添加および複合化シートへの細胞播種実験により、骨分化マーカー遺伝子の発現、ALP活性の定量にて行う。さらにこの複合化シートを単独または未分化骨髄問質細胞(国立成育医療センターにて承認された、分離培養した細胞表面マーカーgene arrayを用いたプロファイリングを行い細胞の有する性格を詳細に検討されたもの)を播種した状態で免疫不全マウスへ移植し、骨への分化、骨再生方法を検討する。また各種条件下での足場の形態を確立する。加えて組織学的評価を通じて生体内における骨形成能と組織に対する毒性の有無を確認する。最終的には骨髄間質細胞を開発した骨再生足場材料に播種し、疾患モデルマウスへ移植することで、疾患の治療に有効であるか評価を行う。

最終年度である本年は骨髄間質細胞を骨再生足場材料に播種し、疾患モデルマウスへ移植することで、疾患の治療に有効であるか評価を行った。外傷、腫瘍切除後、奇形等の遺伝的疾患による区域または、部分骨欠損に対するモデルマウスを作成し、移植細胞の骨形成、宿主の骨再生能を検討した。具体的には、大腿骨を区域切除、ピンによる創内固定後、周囲に細胞を播種した足場を適応した。閉経後、骨粗鬆症、リウマチ、偽関節症等の自己の骨再生能の低下した状態を想定したモデルマウスを作成した。具体的には、子宮摘出し低カルシウム餌で長期継続飼育されたマウスに対し部分骨欠損のモデルマウスと同様に骨形成・再生能を検討した。同種他家移植モデルの検討方法として、梅澤により分離培養されたマウス骨髄由来間葉系幹細胞(KUSA-A1細胞)を他系統マウスへ移植し免疫抑制剤の応用下での骨再生能また免疫寛容についても検討した。
交尾排卵動物スンクスを用いた排卵制御神経メカニズムの解明

本研究は、哺乳類において排卵中枢であると考えられている視索前野/前腹側室周囲核(AVPV)キスペプチンニューロンへ入力する神経機構を同定することによりキスペプチンニューロンを活性化し排卵を誘起するメカニズムを明らかにすることを目的としている。最終年度はAVPVキスペプチンニューロンを上位から制御するシグナルとしてATP/P2X2受容体シグナリングに着目し、AVPVキスペプチンニューロンに直接ATPが作用するか否かを組織学的に明らかにすることを目的とした。P2X2受容体発現におけるエストロジェン(E2)濃度の影響を調べるため、ラット脳を用い免疫組織化学によりキスペプチンニューロンにおけるP2X2受容体の局在を検討したところ、AVPVキスペプチンニューロンにおけるP2X2受容体免疫陽性共存細胞数および共存率は、いずれも卵巣除去+低濃度E2群より卵巣除去+高濃度E2群において有意に増加したことから、発情前期に成熟卵胞から放出される高濃度E2によってAVPVキスペプチンニューロンに発現するP2X2受容体タンパクの発現が上昇することで、キスペプチンニューロンにおいてATPが受容され易くなる可能性が示唆された。次にキスペプチンニューロンへのプリン作動性神経の投射を検討したところ、AVPVキスペプチンニューロンには、ATP分泌細胞のマーカーである小胞型ヌクレオチドトランスポーター(VNUT)陽性線維が投射しており、VNUT免疫陽性線維と接するAVPVキスペプチンニューロンの細胞体は、卵巣除去+低濃度E2群に比べ卵巣除去+高濃度E2群において有意に多かったことから、発情前期の高濃度E2によって、AVPVキスぺプチンニューロンへのプリン作動性神経の投射が増加することで、ATPの放出量が増加し、GnRH/LHサージ分泌が促進され、排卵が誘起される可能性が示唆された。本研究は、哺乳類において排卵中枢であると考えられている視索前野/前腹側室周囲核キスペプチンニューロンへ入力する神経機構を同定することによりキスペプチンニューロンを活性化するメカニズムを明らかにすることを目的としている。本研究には、排卵を人為的にコントロールできる交尾排卵動物であるスンクスを主に用いる予定であったが、今年度は自家繁殖によって維持しているスンクスの繁殖状況が非常に悪く、実験に使用できる十分な個体数が得られなかったため、ラットを用い、キスペプチンニューロンを活性化するシグナルに関する研究をすすめた。ラットの排卵中枢であると考えられている前腹側室周囲核キスペプチンニューロンからのキスペプチン分泌を上位から制御するシグナルを明らかにすることを目的とし、我々のこれまでの研究により前腹側室周囲核キスペプチンニューロンに発現が確認されているP2X2受容体に着目し、そのリガンドであるATPの脳内投与がLH分泌に及ぼす影響を検討した。内因性LHサージが観察されない午前10時にATPをラット脳内の前腹側室周囲核近傍に投与したところ、野生型ラットではATP投与直後に顕著なLH分泌の増加が認められた。一方で、キスペプチン遺伝子(Kiss1) KOラットではわずかなLH増加にとどまり、ATP投与によるLH濃度の増加量は、Kiss1 KOラットに比べ野生型で有意に大きかった。これらの結果より、ATPが神経伝達物質として排卵中枢である前腹側室周囲核キスペプチンニューロンに直接作用してキスペプチン分泌を促し、ひいてはGnRH/LH分泌を促進する可能性が示唆された。ラットの排卵中枢であると考えられている前腹側室周囲核キスペプチンニューロンからのキスペプチン分泌がATPにより誘起されることを見出し、キスペプチンニューロンを活性化させるシグナルの1つを明らかにすることができた。しかしながら、今年度はスンクスの繁殖状況が非常に悪く、実験に使用出来る十分な動物が得られなかったため、スンクスを使用した実験が遅れており、来年度以降実施していく予定である。本研究は、哺乳類において排卵中枢であると考えられている視索前野/前腹側室周囲核キスペプチンニューロンへ入力する神経機構を同定することによりキスペプチンニューロンを活性化し排卵を誘起するメカニズムを明らかにすることを目的としている。本年度は、昨年に引き続き、実験に使用できる十分な個体数が確保できるラットを用い、視索前野/前腹側室周囲核キスペプチンニューロンを上位から制御するシグナルとしてATP/P2X2受容体シグナルに着目し研究を進めた。Wistar-Imamichi系統雌ラットに卵巣除去を施し、LHの大量放出(LHサージ)を誘起できる程度の高濃度エストロジェンを1週間処置し、OVX+highE2モデルを作製した。OVX+highE2ラットの前腹側室周囲核近傍に、プリン受容体拮抗薬を投与したところ、夕刻にみられるはずの内因性LHサージが完全に抑制された。また、OVX+highE2ラット脳内におけるP2X2受容体の局在を免疫組織化学により検討したところ、前腹側室周囲核キスペプチンニューロンの細胞体において、P2X2受容体の局在がみとめられた。これらの結果より、ATPが前腹側室周囲核キスペプチンニューロンに発現するP2X2受容体に直接作用してキスペプチン分泌を促し、ひいてはGnRH/LH分泌を促進し、排卵が誘起される可能性が示唆された。現在、交尾排卵動物のスンクスを用い、視索前野キスペプチンニューロンにおけるP2X2受容体発現の検討を実施しており、交尾排卵におけるATP/P2X2受容体シグナルの役割の解明をすすめている。

本年度は、プリン受容体拮抗薬のラット前腹側室周囲核近傍への脳内投与により、内因性のLHサージが完全に抑制できたこと、またラット前腹側室周囲核キスペプチンニューロンにおいてP2X2受容体が発現していることを組織学的に明らかにすることができ、ATPが排卵中枢である前腹側室周囲核キスペプチンニューロンのP2X2受容体に直接作用し、キスペプチン分泌を制御している可能性を見いだすことができた。また、スンクスの自家繁殖状況の改善に取り組み、現在実験に使用できるスンクスが徐々に得られてきている。これらの個体を用い、スンクス脳における組織学的解析を実施している最中であり、交尾排卵動物においてもATP/P2X2受容体シグナルが視索前野キスペプチンニューロンを制御するシグナルとして機能しているかどうか検討をすすめており、おおむね順調に進んでいる。本研究は、哺乳類において排卵中枢であると考えられている視索前野/前腹側室周囲核(AVPV)キスペプチンニューロンへ入力する神経機構を同定することによりキスペプチンニューロンを活性化し排卵を誘起するメカニズムを明らかにすることを目的としている。最終年度はAVPVキスペプチンニューロンを上位から制御するシグナルとしてATP/P2X2受容体シグナリングに着目し、AVPVキスペプチンニューロンに直接ATPが作用するか否かを組織学的に明らかにすることを目的とした。P2X2受容体発現におけるエストロジェン(E2)濃度の影響を調べるため、ラット脳を用い免疫組織化学によりキスペプチンニューロンにおけるP2X2受容体の局在を検討したところ、AVPVキスペプチンニューロンにおけるP2X2受容体免疫陽性共存細胞数および共存率は、いずれも卵巣除去+低濃度E2群より卵巣除去+高濃度E2群において有意に増加したことから、発情前期に成熟卵胞から放出される高濃度E2によってAVPVキスペプチンニューロンに発現するP2X2受容体タンパクの発現が上昇することで、キスペプチンニューロンにおいてATPが受容され易くなる可能性が示唆された。次にキスペプチンニューロンへのプリン作動性神経の投射を検討したところ、AVPVキスペプチンニューロンには、ATP分泌細胞のマーカーである小胞型ヌクレオチドトランスポーター(VNUT)陽性線維が投射しており、VNUT免疫陽性線維と接するAVPVキスペプチンニューロンの細胞体は、卵巣除去+低濃度E2群に比べ卵巣除去+高濃度E2群において有意に多かったことから、発情前期の高濃度E2によって、AVPVキスぺプチンニューロンへのプリン作動性神経の投射が増加することで、ATPの放出量が増加し、GnRH/LHサージ分泌が促進され、排卵が誘起される可能性が示唆された。現在、スンクスを維持している他の機関にスンクス個体の供与を依頼し、当施設における自家繁殖状況の改善を試みている。今年度中には実験に使用できるスンクス個体を準備できる予定である。今後は、スンクスとラットの両方を用い、排卵時のATP/P2X2受容体シグナルを明らかにしてく予定である。具体的には、スンクスおよびラット視索前野/前腹側室周囲核キスペプチンニューロンにおけるP2X2受容体発現を組織学的に検討する予定である。また、視索前野/前腹側室周囲核キスペプチンニューロン近傍においてATPを放出する細胞を同定するため、神経内分泌細胞において、ATPの小胞内蓄積や放出に関与することが示されている
人類学の外部環境から考える人類学の可変性と可能性:ビジネスと工学系学問を視野に

文化人類学(以下、「人類学」と略)は、対象の変化・変貌によって時代時代でその姿を変えてきたと言って良い。今後も、社会(外部環境)の変化にアクチュアルに対応して知識産出モードを変えていく(いかざるをえない)ことに鑑み、本研究は、人類学を取り巻く外部環境(とりわけビジネス実務および工学系学問などの他領域)と人類学との関係を考察しつつ、将来の人類学のカタチの可変性と可能性を提示することが目的であった。その成果は、学会発表や論文、更なるプロジェクトの組織化などへと展開している。今後も、社会(外部環境)の変化にアクチュアルに対応して知識産出モードを変えていく(いかざるをえない)ことに鑑み、本研究は、人類学を取り巻く外部環境(とりわけビジネス実務および工学系学問などの他領域)と人類学との関係を考察しつつ、将来の人類学のカタチの可変性と可能性を提示することが目的である。それは、産業界・ビジネス界の動向などを考慮に入れた、人類学の教育・人材育成を検討することにも繋がる。海外の共同研究者とも協働しつつ、日本企業および工学系学問における人類学的手法(エスノグラフィ)の事業化や応用を視野に入れ、それに呼応して人類学が近未来に向けてどのようにひらいて(拓いて・開いて)いくべきかを検討するものである。人類学的な知や手法が社会(実務世界)に貢献しつつその領域を拡張していこうとするならば、事業にエスノグラフィを応用している企業が増えつつあり、それと密接で、かつエスノグラフィを一部として摂取している工学系学問(デザイン工学等)もある、といった布置のなかで、人類学(者)が実社会にどのようにコミットメントしていくかということが問題になる。そしてそれは、産業界・ビジネス界や工学系学問などの(人類学の)外部環境を考慮に入れた人類学教育ないし人材育成(社会にどのような見識をもった人類学の卒業者・修了者を送り出すか)を検討することに繋がる。本研究の構想は、いくつかの学会や研究会などで発表され、議論の洗練をみた。また、関連する研究会等への参加(発表)を通して、さらに工学系・デザイン系の研究者らとのインフォーマルな交流を通じて、当該テーマに関する意見交換を推し進めることができた。本研究の構想や各論についての議論は、後述するように、学会や企業研究者らとのイベントなど(準備の打合せを含む)などを通して深められた。その成果は複数の論考や学会発表として結実している。具体的な研究方法として【i】企業におけるエスノグラフィの事業化についての調査と分析。企業が何を求めて人類学的手法(エスノグラフィ)を用いようとしているのか、また、いかに自社の業務に適合するようにエスノグラフィをカスタマイズしようとしているのか、その諸特徴の抽出。【ii】工学系学問におけるエスノグラフィの応用をめぐる調査と分析。工学系学問(デザイン工学、ユーザビリティ工学)では、エスノグラフィを部分的に摂取し、援用している動向が見られるが、デザインの上流工程にエスノグラフィは位置づけられ、コンセプトの獲得手法(ペルソナ、シナリオ手法)や解決案の作成手法(プロトタイピング、アクティングアウト)などと組み合わせられて用いられる。「Rapidethnography(即席のエスノグラフィ)」といった工学的な“変換"がなされるなど、人類学的なそれとは大きく異なる。それらについて具体的な事例調査から比較・検討を行うこと。【iii】数十年前に今日の人類学の姿を誰も想像できなかったことに鑑みれば、人類学が何を問い、応えるのかは将来にひらかれている。時代および対象の変化・変貌に応じて変わりゆく学(人類学)についての学(人類学)という視角(anthropology of a changing discipline)からの、人類学教育ないし人材育成のあり方の検討。平成27年度に関しては、【ii】についてはさほど進展がなかったが、HCDのリサーチャーと研究会などで議論するなど、前に進めるべく尽力した。

【i】については複数のリサーチ会社(Ethnography vendors)において参与観察やインタビューを実施した。さらに、【iii】については、フィールドワーク教育関連のシンポジウムへディスカッサントとして参加するなどし、議論を重ねた。英文査読付き論文も含む複数の論考や口頭発表も行い、人類学教育の分科会を学会で代表者として組織するなどした。以上から順調に進展していると言える。文化人類学(以下、「人類学」と略)は、対象の変化・変貌によって時代時代でその姿を変えてきたと言って良い。今後も、社会(外部環境)の変化にアクチュアルに対応して知識産出モードを変えていく(いかざるをえない)ことに鑑み、本研究は、人類学を取り巻く外部環境(とりわけビジネス実務および工学系学問などの他領域)と人類学との関係を考察しつつ、将来の人類学のカタチの可変性と可能性を提示することが目的である。それは、産業界・ビジネス界の動向などを考慮に入れた、人類学の教育・人材育成を検討することにも繋がる。海外の共同研究者とも協働しつつ、日本企業および工学系学問における人類学的手法(エスノグラフィ)の事業化や応用を視野に入れ、それに呼応して人類学が近未来に向けてどのようにひらいて(拓いて・開いて)いくべきかを検討するものである。人類学的な知や手法が社会(実務世界)に貢献しつつその領域を拡張していこうとするならば、事業にエスノグラフィを応用している企業が増えつつあり、それと密接で、かつエスノグラフィを一部として摂取している工学系学問(デザイン工学等)もある、といった布置のなかで、人類学(者)が実社会にどのようにコミットメントしていくかということが問題になる。そしてそれは、産業界・ビジネス界や工学系学問などの(人類学の)外部環境を考慮に入れた人類学教育ないし人材育成(社会にどのような見識をもった人類学の卒業者・修了者を送り出すか)を検討することに繋がる。昨年度に引き続き、本年度も、企業研究者らとの打合せや学会などを通して深められた。その成果の一端は国内・国際学会等で発表された。具体的な研究方法として【i】企業におけるエスノグラフィの事業化についての調査と分析。企業が何を求めて人類学的手法(エスノグラフィ)を用いようとしているのか、また、いかに自社の業務に適合するようにエスノグラフィをカスタマイズしようとしているのか、その諸特徴の抽出。【ii】工学系学問におけるエスノグラフィの応用をめぐる調査と分析。工学系学問(デザイン工学、ユーザビリティ工学)では、エスノグラフィを部分的に摂取し、援用している動向が見られるが、デザインの上流工程にエスノグラフィは位置づけられ、コンセプトの獲得手法や解決案の作成手法などと組み合わせられて用いられる。Rapidethnography(即席のエスノグラフィ)といった工学的な“変換"がなされるなど、人類学的なそれとは大きく異なる。それらについて具体的な事例調査から比較・検討を行うこと。【iii】数十年前に今日の人類学の姿を誰も想像できなかったことに鑑みれば、人類学が何を問い、応えるのかは将来にひらかれている。
糖尿病に起因する網膜循環異常発症の分子基盤解明と網膜症の新規予防戦略

本研究では、糖尿病ラットにおいて早期の段階に高コンダクタンスCa^<2+>活性化K^+(BK_<Ca>)チャネルの活性化を介した網膜血管拡張反応が減弱することを示した。また、糖尿病ラットの網膜血管において、酸化ストレスが亢進していることも示唆された。このように、BKCaの機能障害と酸化ストレスの亢進が糖尿病における網膜循環障害に寄与しており、糖尿病網膜症の発症に重要な役割を演じている可能性がある。従って、網膜循環を改善し、さらには酸化ストレスを抑制するような薬物が、糖尿病時の網膜循環障害に対する新規予防薬となり得る。本年度は、streptozotocin(65mg/kg,i.v.)を単回投与し、かつ5%ブドウ糖水溶液を飲水として与える方法により作製した糖尿病モデルラットとその対照ラットを用いてin vivo薬理学的検討を行い、次のような成果を得た。1.内皮由来過分極因子(EDHF)の血管拡張機序関連:(1) NO合成酵素阻害薬N^ω-nitro-L-arginine methyl ester(30mg/kg)とCOX阻害薬indomethacin(5mg/kg)の投与後に観察されるacetylcholineのEDHFを介する網膜血管拡張作用には、高コンダクタンスCa^<2+>活性化K^+チャネル(BK_<ca>)が関与していることを示唆した。(2)糖尿病モデルラットで観察されるEDHFを介する網膜血管拡張反応の減弱に、BK_<ca>を介する血管拡張機序の障害が関与している可能性を示唆した。2.交感神経作動薬の血管反応性にっいて:(1) β_2受容体刺激薬(salbutamol)とβ_3受容体刺激薬(BRL37344,CL316243)のいずれもが網膜血管を拡張させることを明らかにした。(2)糖尿病モデルラットでは、β_2受容体を介する網膜血管拡張反応は減弱するが、β_3受容体を介する反応は影響を受けない可能性を示唆した。以上の結果より、糖尿病時には、BK_<ca>及びβ_2受容体を介する網膜血管拡張機序が障害されること、そして、これらのことが網膜循環調節異常に関与している可能性が考えられた。来年度は本研究成果を基に、糖尿病発症初期に観察される網膜循環調節異常の分子機序を解析する予定である。本年度は、糖尿病時の網膜血管反応性変化のメカニズムを明らかにするため、streptozotocin(65mg/kg,i.v.)を単回投与し、かつ5%ブドウ糖水溶液を飲水として与える方法で作製した糖尿病モデルラット及び正常ラットを用いてin vivo薬理学的検討を行い、次のような成果を得た。1.EDHFの網膜血管拡張機序:糖尿病モデルラットの網膜血管において、K_<ATP>チャネル開口薬(pinacidil)による拡張反応は正常ラットと同程度であったことから、EDHFによる網膜血管拡張反応にK_<ATP>チャネルの寄与が少ない可能性を示唆した。2.β_2受容体を介した網膜血管拡張機序:(1)β_2受容体刺激薬(salbutamol)による網膜血管拡張反応はBKCa、チャネル阻害薬(iberiotoxin)により抑制される一方で、β_3受容体刺激薬(CL316243)による反応は抑制されなかったことから、糖尿病時のβ_2受容体刺激による網膜血管拡張反応の減弱には、β_2受容体のBK_<Ca>チャネルを介した機序の障害が関与している可能性を示唆した。(2)アデニル酸シクラーゼ活性化薬(forskolin)及びprostacyclinによる網膜血管拡張反応には、BK_<Ca>チャネルの関与は低かったことから、β_2受容体刺激によるBK_<Ca>チャネルの活性化はGsタンパク共役型受容体に特異的な機序ではなく、またGsタンパク共役型受容体刺激後の下流のシグナルの関与も少ない可能性を示唆した。以上の結果から、β_2受容体刺激によりBK_<Ca>チャネルの活性化を介して網膜血管を拡張する機序も一部存在し、糖尿病時にその機序が障害されることが示された。来年度は、本研究成果を元に、さらにin vivoによる検討を進めながら、糖尿病発症初期に観察される網膜循環調節異常の分子機序をin vitro実験も織り交ぜながら解析する予定である。本年度は、糖尿病時の網膜血管反応性変化のメカニズムを明らかにするため、streptozotocin(65mg/kg,i.v.)を単回投与し、かつ5%ブドウ糖水溶液を飲水として与える方法で作製した糖尿病モデルラット及び健常ラットを用いてin vivo及びin vitro薬理学的検討を行い、次のような成果を得た。1.網膜血管におけるEDHFの実態

解明:健常ラットの網膜血管において、AChによる拡張反応がP450阻害薬及びエポキシエイコサトリエン酸(EETs)阻害薬によって抑制されたことから、網膜血管におけるEDHFはEETsである可能性が示唆された。2.網膜血管及び網膜神経における酸化ストレスマーカーの発現変動解析:網膜凍結切片を作製し、脂質過酸化マーカーである4-Hydroxy-2-nonenal(4-HNE)の発現を免疫染色法により観察したところ、糖尿病モデルラットの網膜血管及び網膜神経細胞において、健常ラットでは観察されなかった4-HNEの発現が著しく増加していた。以上の結果から、糖尿病時には網膜血管のみならず網膜神経の酸化ストレスが亢進し、網膜循環障害及び網膜神経傷害が生じている可能性が示された。つまり、高血糖によって酸化ストレスが亢進すると、網膜血管におけるEDHFであるEETsの放出能の低下、あるいはEDHFの作用点であるBK_<Ca>チャネルの機能が障害される。それに伴い網膜血管拡張能が低下するため、網膜循環障害が起こり、網膜神経傷害を悪化させる一因となる可能性を示唆している。従って、網膜循環を改善し、かつ酸化ストレスを抑制するような薬物が、糖尿病時の網膜循環障害に対する有用な予防・治療薬となり得る。
泌尿器科がんの統合的OMICSデータの臨床応用を目指した検証研究

本研究は泌尿器科癌において、これまで蓄積してきた研究成果の臨床的応用を実現化するための具体的かつ本格的な検証を目的とした。遺伝子多型解析を含む遺伝子解析(Genome)データ、網羅的発現解析(Transcriptome)データ、さらには蛋白解析(Proteome)データを統合したデータベースを構築し、このOMICSデータを詳細な臨床情報に照らし会わせることで候補となりうる分子マーカー(群)や分子標的をさらに探索した。そして、この情報を細胞培養系やモデル動物を用いた実験系に持ち込み、その機能的意義を明確にした。我々は平成14年度より、科学研究費基盤Aの助成を受け「新規遺伝子解析プログラムを応用した泌尿器腫瘍の分子診断システムの開発」という研究テ-マに取り組んできた。この研究期間においては大規模なアウトカム研究を終了させ、また新しい分子マ-カ-の候補もいくつか同定してきた。しかし、このようなHigh-throughput解析や大規模アウトカム研究から得られた情報のみでは、実際のがん臨床に応用出来るレベルには到達出来ないことに思い至った。本研究では、我々がこれまで蓄積してきた研究成果の臨床的応用を実現化するための具体的かつ本格的な検証研究に着手する。我々が蓄積した遺伝子多型解析を含む遺伝子解析(Genome)デ-タ、網羅的発現解析(Transcriptome)デ-タ、さらには蛋白解析(Proteome)デ-タを統合したデ-タベ-スを構築し、このOMICSデ-タを詳細な臨床情報に照らし会わせることで候補となりうる分子マ-カ-(群)や分子標的をさらに探索する。そして、この情報を細胞培養系やモデル動物を用いた実験系に持ち込み、その機能的意義を明確にするとともに、前向きの臨床研究を組み立てることにより最終的な検証を行う。平成18年度は研究計画書に基づき、尿路上皮癌・前立腺癌・腎癌の3種の泌尿器科癌を対象に研究を遂行した。3)腎細胞癌:腎細胞癌の発症進展における患者遺伝情報に関する研究を通して、MMP-9R279Q遺伝子多型が腎細胞癌悪性度に関与することが示唆された(Awakura Y.Cancer Lett.2006)。また、腫瘍マーカーの探索にむけて、血清を用いたショットガンプロテオーム解析を行い、担癌患者でのみ同定される5種類の候補蛋白質を抽出した。候補蛋白質に対するポリクローナル抗体を作製し、免疫組織染色・血清ELISAにてRCCのバイオマーカーとしての有用性を検討中である。平成19年度は研究計画書に基づき、尿路上皮癌・前立腺癌・腎癌の3種の泌尿器科癌を対象に研究を遂行した。1)尿路上皮癌:尿路上皮癌の腫瘍検体を用いcDNAマイクロアレイ解析を行い、p21 activatedkinaseが表在性膀胱癌の再発予測に役立つこと(J Urol 2007)、細胞株上清のプロテオーム解析ではCXCL1が膀胱癌浸潤予測マーカーとして有用であることを示した。多発性膀胱癌の臨床検体を用いたCGHアレイにより、異時性膀胱癌の染色体変異が蓄積していくことを証明した(BJC 2007)。さらに、浸潤癌に対する多剤併用化学療法の有効群と無効群でのcDNAマイクロアレイ比較により化学療法感受性マーカーを抽出し検討中である。また、CDDP耐性機序の解析も行い、CDDP感受性におけるgalectin7(Cancer Res 2007)の意義やtriptrideとの相乗効果を示した。2)前立腺癌:ヒト前立腺癌による組織マイクロアレイを用いた免疫染色により、Aktの活性化が前立腺癌の悪性度と相関することを示した(BJU Int 2007)。また、前立腺癌ホルモン不応性獲得機序の研究(Expert Rev Endocrinol Metab 2007)において、新規樹立したアンドロゲ依存性前立腺癌KUCaPを用いたcDNAマイクロアレイ解析により、ホルモン不応性獲得に際し変動する遺伝子を抽出し、新たな治療標的分子の探索を行っている。3)腎細胞癌:転移性腎細胞癌のインターフェロンα免疫療法に対する感受性がSTAT3遺伝子多型と相関することをCase-control研究で証明した(J Clin Oncol 2007)。また、腫瘍マーカーの探索にむけて、血清を用いてショットガンプロテオーム解析を行い、担癌患者でのみ同定される28種類の候補蛋白質を抽出した。組織cDNAマイクロアレイデータと統合し絞り込んだ6種類の候補について腎細胞癌のバイオマーカーとしての有用性を検証中である。平成20年度は研究計画書に基づき、尿路上皮癌・前立腺癌・腎癌の3種の泌尿器科癌を対象に研究を遂行した。1)尿路上皮癌:ショットガンプロテオミクスにより浸潤と関与する蛋白質として見出したCXCL1は、膀胱癌浸潤に重要な役割をはたしており、新規尿中マーカーとしての有望性が示唆された(Clin Cancer Res 2008)。

また、漢方薬の一種であるtriptolideの膀胱癌細胞に対する影響と分子機序について、プロテオミクスを用いた解析を行い、p53の転写共役因子のひとつであるGSK-3βが重要な役割を果たし、さらにp21発現低下のためシスプラチン誘導性細胞死の増強が生じることを示した(Oncogene 2008)。2)前立腺癌:網羅的遺伝子連鎖解析により同定された8q24遺伝子多型が日本人の前立腺癌発生リスクおよびその悪性度に影響を与えることを示した(Prostate 2008)。さらに、新規樹立したXenograftを用いたDNAマイクロアレイ解析により、ホルモン療法抵抗性獲得に際し変動する遺伝子を抽出し、同遺伝子が新たな治療標的分子となる可能性を示し、特許出願を行った。3)腎癌:腎癌患者の摘出標本を用いたDNAマイクロアレイ解析により、CDCP1の発現がその予後に影響を及ぼしていることを示した(J Cancer Res Clin Oncol 2008)。また、同解析により同定したTU3Aは、腎癌細胞においてメチル化により制御されていることを示した(Int J Oncol 2008)。平成21年度の研究計画に従い、本年度は膀胱癌、前立腺癌の研究を行った。これまでの蓄積された実験結果に加え、臨床応用を最終目標として遂行した。1)膀胱癌研究我々は尿路上皮癌細胞株培養上清のショットガンプロテオミクスにより、膀胱癌細胞の浸潤に関与する蛋白としてケモカインCXCL1を見出した。さらにこの分子が膀胱癌の尿中診断マーカーとして有用であるかどうかを、実際の膀胱癌患者尿67検体とコントロール尿33検体を用いてELISA法で検討した。CXCL1はすでに膀胱癌尿中マーカーとして確立しているNMP22,BTAと比較して感度・特異度の両者において優れていた。現在膀胱癌診断キットとして実用化可能性を検討している。2)前立腺癌研究前立腺癌ホルモン不応性獲得機序の研究において、新規樹立したアンドロゲン依存性前立腺癌XenograftであるKUCaPを用いたDNAマイクロアレイ解析により、ホルモン療法抵抗性獲得に際し変動する遺伝子の抽出を行なった。それらの遺伝子のうち、EP4遺伝子に注目し、同遺伝子が前立腺癌のホルモン抵抗性獲得に寄与し、ホルモン抵抗性前立腺癌の新たな治療標的分子となる可能性を示した(Cancer Research 2010)。さらに特許取得を行い、共同出願先である小野薬品工業との共同研究の形を取り、その特異的拮抗剤であるONO-AE3-208の臨床応用に向けて、動物実験による安全性と効果の検討を行った。
歯髄選択血流計を試作し、血流検出を基準とした新しい歯髄診査法の有用性を検証する

本研究はヒト歯髄血流速度を測定し、試作した歯髄血流測定専用のレーザードップラー血流計の有用性を探ることである。歯髄血流によって生じるレーザードップラー周波数シフトは平均4.3kHz程であった。ラバーダムを装着した歯での歯髄血流速度は平均0.18mm/s程であった。解析域を5KHz程度とした低流速測定血流計(試作レーザードップラー血流計)と市販のレーザードップラー血流計とを用いてヒト歯髄血流を同時測定した結果、試作血流計がすべての歯から脈波を確認し、有意に大きな信号が得られた。本研究の結果、ヒトの歯髄血流は非常に低速であり、低流速測定血流計はヒト歯髄血流測定に適していることを示唆した。本研究は歯髄血流測定専用のレーザードップラー血流計を試作し、血流測定の歯髄診断への応用の可能性を探ることである。平成24年度には、専用の周波数解析装置を用いて、歯髄血流によって生じるレーザードップラー周波数シフトを詳細に解析した結果、歯髄では周波数シフトが5kHz程度までであり、解析域を5KHz程度とした低流速測定血流計が歯髄血流測定に有用であることを考察した。さらに、歯髄血流によって生じるドップラーシフトのパワースペクトラム解析と血流信号の同時表示を行い、かつドップラーシフトの解析周波数帯域が可変であるといった仕様の歯髄専用血流計を試作し、その有用性を検証した結果、解析する信号のサンプリング時間が20ms以下に短縮することで、明瞭な信号の抽出が可能になることを明らかにし、現在も検出性能の向上に取り組み続けている。我々は既に歯髄血流によって生じるレーザードップラー周波数シフトを、専用の周波数解析装置を用いて詳細に解析した結果、歯髄では周波数シフトが5kHz程度までであること、比較として行った指尖などは15KHz20KHz程度のシフトであることを確認した。通常のレーザードップラー血流計は解析域が20KHz程度であり測定対象の流速が歯髄におけるそれよりも必要以上に広範囲であるために、歯髄血流測定には適切ではない。そこで、解析域を5KHz程度とした歯髄血流測定専用の低流速測定血流計を試作し、歯髄血流測定に有用であることを、既に確認している。本年度は、歯髄血流によって生じるドップラーシフトのパワースペクトラム解析と血流信号の同時表示を行い、かつドップラーシフトの解析周波数帯域が可変であるといった仕様の歯髄専用血流計を試作し、その有用性を検証することを予定した。その結果、指尖およびヒト歯髄での測定を行った結果、試作機器は指尖からはパワースペクトラム表示と拍動性の血流信号の同時表示が可能であったけれども、歯髄からはパワースペクトラム表示は可能であったものの、明確な拍動性の血流信号を表示するには至らなかった。表示できなかった原因として、デジタル信号のサンプリング時間を100msとしたことにより、脈波の立ち上がりと降下部分の表示が不明瞭であったとこに起因すると考えられる。そこで、試作器を改変し、そのサンプリング時間を50msに短縮したものを現在製作中である。本研究の目的は歯髄血流測定専用のレーザードップラー血流計を試作し、血流測定の歯髄診断への応用の可能性を探ることである。本年度は、歯髄血流の検出感度の向上を目的とし、その方策の一つとして測定対象となる歯髄の異なる流速に応じた血流計、すなわちドップラーシフトの分析帯域が固定された従来型の血流計でなく、分析帯域を可変できる血流計の試作を行った。この分析帯域が可変な血流計は、指尖のような血流量の多い組織での測定は可能であったけれども、歯髄のような低測定流量の組織では脈波を確認できるだけの信号検出には至らなかった。そして、この原因として、信号のサンプリング時間が20msでは長過ぎることを解明した。また、血流計の光源に関して、従来の近赤外光ではなく周囲組織への散乱の減少が見込まれる緑色レーザーの使用を試みたが、明瞭な脈波を検出するには至らず、歯髄血流の検出に最適であるという結論には至っていない。この原因としてレーザー光の波長幅の広さが考えられる。3年間の研究期間を通じた成果の概要は、以下のごとくである。1)歯髄血流によって生じるレーザードップラー周波数シフトを詳細に解析した結果、歯髄では周波数シフトが平均で5kHz程度であった。2)ドップラーシフトの解析

波長帯域を5KHz程度とした低流速測定血流計を試作し、試作血流計がヒト、特にこれまで検出が困難であった成人の歯髄血流測定に有用であることを明らかにした。今後は歯髄診断をより精度の高いものにするという観点から、歯髄血流計の測定検出感度の向上を継続していくことに加え、歯髄の酸素飽和度測定にも取り組む必要がある。歯科保存学本年度の研究予定は、歯髄専用レーザードップラー血流計の試作改良を進めながら、実際のヒト歯髄を対象として測定を行ない、従来からの歯髄臨床診断との比較検討を行うことであった。その結果、通常の血流計に比較し、歯髄専用レーザードップラー血流計では歯髄血流由来脈波をより多く確認でき、有意に大きな信号を検出できたことから、今年度の研究目標は達成されたものと、評価できる。本年度の研究予定は、歯髄専用レーザードップラー血流計の試作と歯髄血流モデルでの測定であった。これまでに、歯髄血流によって生じるドップラーシフトのパワースペクトラム解析と血流信号の同時表示を行い、かつドップラーシフトの解析周波数帯域が可変となる仕様の歯髄専用血流計を試作し、実際のヒト歯髄を対象として測定を行ないながら機器の改良を行い、その有用性の検証を現在行っている。なお、血流計のレーザー光源として、当初はHeNeレーザーを予定していたが、最近開発された紫色、青色、緑色などのレーザーに関してもそれらの応用を検討してきた。しかし、現在までのところ応用可能には至っていないとこが判明した。これは、ドップラー測定に必要なコヒーレンシーが得られていないことが理由と考えられる。当初の研究計画に大きな変更は必要ないと考えられるので、平成25年度に行った研究を基本的に継続して行う。すなわち、歯髄専用レーザードップラー血流計の試作改良を継続しながら、実際のヒト歯髄を対象として測定を行ない、従来からの歯髄臨床診断との比較を行い、歯髄診断への応用の可能性を探る。当初の研究計画に大きな変更は必要ないと考えられるので、平成24年度に行った研究を基本的に継続して行う。すなわち、歯髄専用レーザードップラー血流計の試作改良を進めながら、実際のヒト歯髄を対象として測定を行ない、従来からの歯髄臨床診断との比較を行い、歯髄診断への応用の可能性を探る。試作歯髄血流測定専用レーザードップラー血流計の改良に伴う演算回路の修正に関する設計に若干の遅延が生じ、それに伴う経費執行が遅延した。上記試作歯髄血流測定専用レーザードップラー血流計の改良に伴う演算回路の修正に関する設計が完了次第、経費使用を執行する予定である。次年度使用額は、当初計画していた血流信号の周波数解析を行うためのBFアナライザーを次年度に延期することによって生じたものであり、延期したBFアナライザーに必要な経費として平成25年度請求額と合わせて使用する予定である。次年度では、歯髄専用レーザードップラー血流計の試作改良を継続する予定であり、そのために必要な血流解析プログラムの改良、ならびに最適なレーザー光源の購入が必要不可欠であり、こうしたプログラム作成およびレーザー光源の購入に研究費を使用する。更に、歯髄血流測定専用の測定プローブを試作し、実際のヒト歯髄を対象として測定を行ない、改良に努める。こうしたプローブの試作にも研究費を使用する。加えて、改良した歯髄専用レーザードップラー血流計を用いた実際のヒト歯髄での測定結果に関する学会発表、および研究成果の論文投稿にも研究費を使用する予定である。