hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
炎症沈静・慢性化の根幹機構の解明：システムメカノバイオロジーの創成へ

この微細突起に沿わない方向にstress fiberが偶然配向を示したときにはその端にあるPaxillinのpY118のリン酸化レベルが局所的に高くなり、一方、微細突起に沿って配向する大多数のstress fiberの端にあるPaxillinではpY118のリン酸化レベルが低いことがわかった。微細突起に沿う配向ではstress fiberの張力が大きいために、このリン酸化レベルの低下は張力の上昇と共に起こることが示された。その他の実験からもstress fiberによるミオシン依存的な力、すなわち収縮力が力学的に出しづらい環境であるほど、Rac1の活性化など炎症を促進する傾向にあることわかった。また、収縮力をレスキューすることにより、炎症促進反応は抑制された。このように、炎症の沈静化と(個々の細胞レベルでの)慢性化には、収縮力の発生のしやすさという力学的要素と密接な関係があることが明らかとなった。26年度が最終年度であるため、記入しない。生体医工学26年度が最終年度であるため、記入しない。当初予定していた実験を行い、これまでのところ作業仮説と矛盾しない結果を得ているが、さらなる詳細な解析が必要である。当初の計画通り、炎症を促進するシグナル分子の持続的な活性化が、細胞内の張力ホメオスタシスの喪失と相関があることを裏付けるデータが得られている。細胞内の張力を人工的に調節したり、観察する技術の開発も進んでおり、今後の研究の展開に期待をもっている。研究代表者は2013年度より名古屋工業大学へ異動するために、関連の深い研究を行う近隣の研究者と協力して研究を進めることを検討している。これまでは細胞内の張力を簡便に観察することができなかったために、免疫染色法に基づいて個々の細胞について、時間をかけて調べる必要があった。しかしこれまでよりも簡便に細胞内張力を観察する技術が開発されつつあるので、今後はより網羅的な解析を行うことができる準備が整った。特に特定の分子群に着目して網羅的なノックダウンを行い、張力の発生に関わる分子のスクリーニング実験を行うことを検討している。これにより、張力の発生に直接関わるmyosin IIの直近の小数のシグナル分子に着目するだけでなく、より広範なシグナル分子を対象とした実験を行うことが可能となり、炎症促進につながる反応との関連もより詳しく迫ることができると期待している。次年度使用額は、今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額であり、平成25年度請求額とあわせ、平成25年度の研究遂行に使用する予定である。研究代表者は今年度に所属大学が変わった。それに伴う引っ越し作業と実験室の立ち上げのためにおよそ1ヶ月程度の遅れたが生じたために、次年度使用額が生じた。消耗品として利用する。これまで以上に広範にデータを取得できる新しい技術開発を行ったために、遅れていた実験についても速やかに遂行することができるために使用計画に特に変更はない。
粘土鉱物に吸着したセシウムイオンの構造解明と脱離法の探索

福島第一原子力発電所事故の際に環境中に拡散した放射性物質によって汚染された大量の土壌の除染が大きな問題となっている。特に放射性セシウムは陽イオンとして土壌に含まれる粘土鉱物の層間に強く取り込まれることが指摘されており、土壌表層に長期にわたり留まる可能性が危惧されている。本研究課題では、土壌に含まれる粘土鉱物、特に我々のこれまでの研究から高い吸着特性を示したバーミキュライトに固定化されたセシウムイオンについて、その吸着形態を解析し、溶液化学的手法を駆使して脱離することを試みた。平成25年度は、平成24年度に実施した溶液化学的手法を用いたセシウムイオン吸着粘土鉱物(バーミキュライト)からのセシウム脱離実験において、高い脱離効果が認められた硝酸マグネシウム水溶液による処理に注目し、セシウムイオンの吸着・脱離メカニズムを反応速度論的に解析することに取り組んだ。バーミキュライトに対するセシウムイオンの吸着量の時間変化を追跡する実験と、セシウムイオン吸着バーミキュライトに対して濃厚な硝酸マグネシウム水溶液を用いてセシウム脱離を試みたときの脱離量の時間変化について追跡する実験を行った。バーミキュライトへのセシウム吸着実験は、100 mgの粉末バーミキュライトに1.0 mmol/Lの硝酸セシウム水溶液10 mLを添加して室温で振とうすることで実施した。吸着実験開始後、わずか10分でセシウム吸着率が99 %に達しており、10分以内には既に吸着反応がほぼ平衡状態に至る結果が得られた。セシウム脱離実験は予め0.1 mmol/gのセシウムイオンを吸着させたバーミキュライト100mgに対して3.0 mol/Lの硝酸マグネシウム水溶液10 mLを添加し、室温で振とうすることで行った。その結果、脱離実験開始後10分ではセシウムの脱離率はおよそ45 %に留まり、2時間後におよそ70 %、24時間後に約90 %の脱離率となり平衡状態に達した。セシウムイオンの吸着・脱離それぞれの実験結果に対して、modified Freundlich modelによる解析を行い、各反応における速度定数を算出して比較を行った。解析結果から、セシウムイオンの吸着反応と脱離反応には速度論的に大きな差異があり、セシウムイオンとマグネシウムイオンの濃度勾配から考えても、セシウムイオンの脱離反応には単なる化学平衡論では解釈できない反応の阻害因子が存在することが明らかとなった。平成24年度は、粘土鉱物に強く吸着したCsイオンを環境への負荷が小さい簡便な条件で脱離することを目的とし、バーミキュライトに吸着させたCsイオンの溶液化学的手法による脱離とそのメカニズムの解析を試みた。まず、バーミキュライトへのCsイオン吸着実験を行った。南アフリカ産バーミキュライト100mgに濃度の異なる硝酸セシウム水溶液10 mLを添加し、室温で24時間振とうした。遠心分離後の上澄みをろ過し、ろ液に含まれるCsイオン濃度をICP-MS分析により測定した。Csイオン脱離実験は、予め0.1 mmol/gのCsイオンを吸着させたバーミキュライト100mgに各種陽イオン溶液10 mLを添加し、室温で24時間振とうして行った。また、Csイオン吸着および脱離後のバーミキュライト試料についてXRD分析を行った。吸着実験で得られたH型吸着等温線より、Csイオンはバーミキュライトに対して高い親和性を有することが確かめられた。様々な陽イオン試薬を用いたときのCsイオン脱離率を比較すると、硝酸マグネシウム水溶液を使用した場合の脱離効率が最も良いことが分かった。この硝酸マグネシウム水溶液の濃度を変化させてCsイオン脱離を行った結果、溶液濃度が高いほど脱離能は大きく、3 mol/L以上の溶液により90 %のCsイオン脱離が可能であった。Csイオン吸着量の異なる試料に対し3 mol/Lの硝酸マグネシウム水溶液を用いて脱離実験を行ったところ、Csイオン吸着量が少ない場合でも70 %程度の脱離ができた。バーミキュライト試料のXRD分析では、Csイオン吸着により消失したMgイオン水和層のピークが脱離実験後に再び確認された。以上のことより、CsイオンとMgイオンのイオン交換反応は可逆的に起こることが明らかとなった。平成26年度は、本研究課題の最終段階として、福島県内の汚染土壌のサンプリングを実施し、放射能濃度の測定および含まれる放射性セシウムのイオン交換法による脱離・溶出試験を試行した。調査とサンプリングは福島県相馬郡飯舘村の農業用ため池において実施した。ため池底質のコア試料の採取を行い、ゲルマニウム半導体検出器によるγ線スペクトロメトリ法による放射能濃度測定を行った。採取したため池底質試料を用いて、室内実験レベルでの放射性セシウムイオンの脱離試験を試みた。

溶液化学的手法によるセシウムの脱離を試行し、脱離試薬には昨年度までの模擬実験において脱離効率の最も高かった硝酸マグネシウム水溶液を用いた。放射性セシウムを含有する底質試料に対して3.0 mol/Lの硝酸マグネシウム水溶液を添加して振とうした後、固液分離して固相の放射能濃度測定を行った。その結果、脱離試験の前後における放射能濃度にはほとんど差は認められず、高濃度のマグネシウム水溶液を用いた場合でも、ため池底質に含まれる放射性セシウムの脱離反応はほとんど生じないことが明らかとなった。その要因としては、昨年度までに明らかにした粘土鉱物に対するセシウムイオンの吸脱着反応が非平衡であるということに加え、汚染土壌に含まれる放射性セシウムが極低濃度であること、また原発事故後の時間経過によって放射性セシウムが土壌の粘土鉱物中のより安定な吸着サイトへ移行している可能性などが考えられた。粘土鉱物学平成25年度に得られた研究成果として最も重要であったのは、セシウムイオンの粘土鉱物に対する吸着反応と脱離反応は可逆的反応ではあるが、反応速度を比較すると大きな違いがあり、吸着反応に比べて脱離反応は非常に起こり難いという非平衡な反応であることを実証できた点である。このメカニズムの違いについてより詳細に考察すると、粘土鉱物の積層シートの間へのセシウムイオンの吸着過程は元々粘土鉱物層間に含まれるマグネシウムイオンとのイオン交換反応を通した静電吸着であるが、セシウムイオンの脱離過程は競合するマグネシウムイオンとの交換反応だけでなく、セシウムイオンが吸着している粘土表面の六員環構造サイトでの物理吸着効果の障壁を乗り越える必要があることから、セシウムイオンの吸着と脱離では反応素過程が異なっているものと考えられる。この知見は、粘土鉱物からセシウムイオンの脱離をおこなうための処理システムを設計する上でも非常に重要であり、反応温度を高めるなどすることでより脱離の効率を高めることができるかもしれない。さらに平成25年度の研究計画の中では、福島県内の放射性セシウム汚染土壌を実際にサンプリングし、室内予備実験で有効性が認められた溶液化学的除染方法を適用して除染効果を評価することも予定していたが、福島県内のサイトの選定やそれに伴う地元自治体との交渉、除染試験を行うための施設の確保など、実施環境を整えるために当初の予想以上に時間を要してしまった。さらに実施環境整備の遅れから現地が冬季を迎え降雪の影響が出たこともあり、平成25年度内に福島県で汚染土壌のサンプリングを行うこと、そして除染試験を実施するところまでは達することができなかった。この除染試験に関しては既に調整を終えており、次年度において試験実施が可能である。平成24年度の研究計画は次の二段階で進めることを目標としていた。(1)第一段階として、バーミキュライトなどの粘土鉱物を取り上げ、Csイオンの吸着構造を明らかにすること。ここで特に着目した点は、従来の研究からCsイオンの吸着は吸着量によって著しく吸着力が変わることである。特に微量吸着(陽イオン交換容量(CEC)の1 %以下)において極めて強く吸着する。現在の土壌汚染の主因はこのように強く吸着したCsイオンによると考えられ、汚染浄化にはこの状態での吸着構造の解明が不可欠と考えられた。広い範囲のCsイオン濃度における吸着実験、それに並行して電子顕微鏡、X線構造解析を行い、吸着量によって異なる粘土鉱物中のCsイオンの存在状態を解明した。
ＭＩＡ症候群における新しいバイオマーカーの探索；ペントラキシン３の可能性

維持血液透析患者380名を対象とした前向き観察研究を行い血漿PTX3濃度と生命予後との関連を検討したところ高PTX3(>6.29 ng/ml)は栄養リスクがある患者群(GNRI<91.2)においてのみ生命予後の独立した予測因子であった。以上より血漿PTX3は栄養リスクのある日本人維持血液透析患者においてバイオマーカーとして利用できる炎症マーカーである可能性が示唆された。さらに、CRPやIL-6を同時に測定することでより正確に予後不良患者を予測できると考えられた。また、同じ炎症マーカーでもCRPはアルブミンとの負相関が強くPTX3は体格指標との関連が強いという栄養指標との関連の違いが判明した。本邦の維持血液透析患者382名において血漿PTX3および血清CRPとGNRIで評価される栄養障害との関連を横断的に検討した結果、血漿PTX3は血清CRPと共に栄養障害の予測因子であった。PTX3はアルブミン値との関係は弱く体格指標との関連がGNRIとの関連を反映していた。CRPはアルブミンとの強い負の相関関係がGNRIとの関連を反映していた。【背景】蛋白質エネルギー障害(PEW)は透析患者の生命予後に大きく関係し持続性炎症反応との関連が指摘されている。ペントラキシン3 (PTX3)はペントラキシンスーパーファミリーに属し、CRPと異なり様々な細胞で産生される急性期蛋白で動脈硬化関連疾患の予後予測因子として多くの報告がある。今回、日本人透析患者において血漿PTX3が生命予後の予測因子となるか検討した。【方法】維持血液透析患者380名(平均年齢66歳、女性38%、糖尿病36%、平均透析期間10.0年)を対象とした前向き観察研究。血漿PTX3濃度(ELISA法)と生命予後との関連をCox比例ハザードモデルを用いて検討した。栄養リスクはGeriatric Nutritional Risk Index (GNRI = 1.489 ×血清アルブミン(g/dL)+ 41.7×理想体重比、理想体重比> 1の場合は1として計算)で評価した。【結果】観察期間の中央値は32ヶ月、観察期間中の総死亡は51名であった。血漿PTX3の中央値は5.2 (1.7-10.4) ng/mlでPTX3値は透析期間・HDLコレステロールと正相関し、GNRI・BMI・中性脂肪と負の相関を認めた。第2三分位値(6.29 ng/ml)より高値であった患者群を高PTX3と定義し多変量解析を行うと高PTX3は独立した予後予測因子であった(HR2.73,95%CI 1.52-4.92, P=0.001)。栄養リスクの有無で層別解析を行ったところ栄養リスクがある患者群(GNRI < 91.2)においてのみPTX3は生命予後を予測した(HR4.53,95%CI 2.08-10.4, P<0.001)。高PTX3かつCRP>0.29mg/dlではHR6.82,95%CI 3.35-14.2, P<0.001)、高PTX3かつIL-6>7.7 pg/dlではHR7.03, 95%CI 2.6-18.6, P<0.001であった。【結論】血漿PTX3は栄養リスクのある日本人維持血液透析患者において生命予後予測因子となる可能性が示唆された。CRPやIL-6を同時に測定することでより正確に予後不良患者を予測できると考えられた。腎臓内科透析患者における血中PTX3と栄養障害の関連の検討は順調に進んでいるが、透析患者における血中PTX3が虚血性心疾患予後へ及ぼす影響の検討は症例登録が遅れている。1年後の血清サンプリングが終了しており炎症マーカーの経時的変化と栄養指標の関連を検討する。透析患者における血中PTX3が虚血性心疾患予後へ及ぼす影響の検討を進める。ELISAキット購入が年度内に間に合わなかった。ELISAキット購入
特許政策の違いが国による比較優位を形作るか

本研究の目的は、さまざまな国の特許政策の違いがいかにして国の比較優位に関係するかについて、2次元の費用異質性の経済学理論モデルで検討することにある。本理論モデルでは潜在的に特許申請が可能な技術上のアイディアが模倣費用とイノベーション費用の2次元空間において異質に分布している場合を考察する。そのような2次元異質性分布は、産業や製品の持つ生来の性質(まねしやすいかどうか)としての技術的費用と、国が特許政策を用いて事後的に追加する政策的費用(訴訟の結果認められやすいかどうか)の相互が組み合わさって生成されるものと考えられる。特許政策が国によって異なると、政策実施後の異質性の分布も異なり、結果としてその国で発明されやすい製品が異なってくる。本研究では、特許政策の違いが国による製品の比較優位を形作るかのフレームワークを提示して、我が国の特許政策のあり方に関する指針を提示することを目的としている。特許制度には、独自の技術を保護する目的と、その技術を公開して応用研究を促す役割の二つがある。後者の目的の結果、技術的な詳細を後続研究者にひろく知らせることとなり、費用をかけてもとの独自技術を模倣しようとするケースは後をたえず、最初にオリジナルな発明をした開発者の利益を守ることができない問題がしばしば起こっている。先行研究では、こうした模倣が存在するときの特許政策について特許期間の「長さ」と特許を認める際の法律上の定義の「広さ」の2つの変数について考察を加えてきた。しかしながら、オリジナルの製品開発のイノベーション費用と類似品の開発費用である模倣費用との2変数で分析した先行研究は研究代表者の知る限りでは存在しない。本研究では、模倣費用の異質性と同時に、イノベーション費用の異質性を分析することで最適な特許政策を2次元の空間に表現することを目的としている。本研究の目的は、各国の特許政策の違いがどのようにして国の比較優位に差を生み出すかについて、多次元の異質性モデルを用いた経済学理論から検討する。本研究では潜在的に特許を申請できる新しい技術上のアイディアが模倣費用とイノベーション費用の2次元において異質に分布している場合を考察する。そのような2次元異質性分布は、産業や製品の持つ生来の性質としての技術的費用と、国が特許政策を用いて事後的に追加する政策的費用の合計が組み合わさって生成されるものと考えられる。特許政策が国によって異なると、政策実施後の異質性の分布も異なり、結果として、発明されやすい製品とそうでない製品とが異なってくる。本研究では、いかなる特許政策の違いが国による製品の比較優位を形作るかのフレームワークを提示して、我が国の特許政策のあり方に関する指針を提示することを目的としている。特許制度には、独自の技術を保護する目的とそれを公開して応用した研究を促す役割の二つがある。後者では技術的な詳細を後続研究者にひろく知らせるために、費用をかけて独自技術を模倣しようとするケースは後をたえず、問題となっている。先行研究では、こうした模倣が存在するときの特許政策について特許期間の「長さ」と特許を認める際の法律上の定義の「広さ」の2つの変数について考察を加えたきた。また、先行研究では異なる模倣費用に対応する最適な特許政策を分析したものはあるが、イノベーション費用の異質性をも同時に分析したものは存在しない。本年度は、本研究に関連の深い、経済理論・国際貿易・知的財産権に関連する文献資料を収集し、また、関連する分野の学会に参加して学術資料を入手し、先行研究及び関連研究の整理及び再検討を行う予定だった。いくつかのネットワークで入手可能な論文などは入手できているのだが、Stephen Maurer著の新刊書籍の出版予定が昨年夏から遅れており、現在も未発行で、現在それが入手できていないためにその部分のサーベイが遅れている。また、連携研究者の関西学院大学経済学部教授東田啓作氏と相談しながら、既存研究のまとめを行う予定であったので、金沢星稜大学にて10月1日朝から2日午後まで開かれた第8回国際経済・産業ゼミナールにともに参会した。そこでは、若手の国際経済学と産業組織論の研究者の研究発表を聞き、それらの論文の議論に時間を費やしてしまい、充分に共同研究の打ち合わせが進まなかった。その反面で、2016年12月2日3日(金土)にパーデュー大学にて開かれたMidwest International Economics Group Meeting学会に参会してImitation versus Innovation Costs: Patent Policies under Common Patent Lengthの論文発表を行った。さらに、学会の空き時間にアイオワ大学名誉教授レイモンド・リーツマン教授と論文投稿について打ち合わせをすることができた。また、2016年12月45日(日月)にはコロンビア大学にてフィンドレー名誉教授(午前中)とニュースクール大学にてサンジェイ・レディ准教授(午後)と特許政策について研究打ち合わせを行うことができ、新たな研究の方向性を見つけることができた。本研究の目的は、各国の特許政策の違いがいかにして国の比較優位を生み出すかについて、2次元の異質性モデルを用いた経済学理論から検討することにある。ここでは潜在的に特許申請が可能な技術的アイディアが開発費用の2次元空間において異質に分布している場合を考察する。模倣費用とイノベーション費用の2次元である。

そのような2次元異質性分布は、産業や製品の持つ生来の性質としての技術的費用と、国が特許政策を用いて事後的に追加する政策的費用の相互が組み合わさって生成されるものと考えられる。特許政策が国によって異なると、政策実施後の異質性の分布も異なり、結果としてその国で発明されやすい製品が異なってくる。本研究では、いかなる特許政策の違いが国による製品の比較優位を形作るかのフレームワークを提示して、我が国の特許政策のあり方に関する指針を提示することを目的としている。特許制度には、独自の技術を保護する目的と、その技術を公開して応用研究を促す役割の二つがある。後者目的の結果、特許制度では、技術的な詳細を後続研究者にひろく知らせることとなり、費用をかけて独自技術を模倣しようとするケースは後をたえず、問題となっている。先行研究では、こうした模倣が存在するときの特許政策について特許期間の「長さ」と特許を認める際の法律上の定義の「広さ」の2つの変数について考察を加えたきた。しかしながら、オリジナルの製品開発のイノベーション費用と類似品の開発費用である模倣費用との2変数で分析した先行研究は研究代表者の知る限りでは存在しない。また、先行研究では異なる模倣費用に対応する最適な特許政策を分析したものはあるが、イノベーション費用の異質性をも同時に分析したものは存在しない。本研究では、模倣費用の異質性と同時に、イノベーション費用の異質性を分析することで最適な特許政策を2次元の空間に表現することを目的としている。本年度は、関連する分野の学会に参加して研究発表を行って学者仲間からコメントをもらったり、追加で学術資料を入手し、先行研究及び関連研究の整理及び再検討を行う予定であった。昨年度に入手予定だったStephen Maurer著の新刊書籍がようやく今年度2017年12月になってから刊行になり、現在そちらを参照に文献整理を行っている最中である。また、2017年9月11日12日にイタリアのバーリ大学にて開かれた8th International Conference "Economics of Global Interactions: New Perspectives on Trade, Factor Mobility and Development"学会に参会してImitation versus Innovation Costs: Patent Policies under Common Patent Lengthの論文発表を行った。そこでは、学習院大学の椋寛教授が討論者として詳細なコメントをもらうことができた。そのコメントにより、新たな研究の方向性を見つけることができた。本研究の目的は、さまざまな国の特許政策の違いがいかにして国の比較優位に関係するかについて、2次元の費用異質性の経済学理論モデルで検討することにある。本理論モデルでは潜在的に特許申請が可能な技術上のアイディアが模倣費用とイノベーション費用の2次元空間において異質に分布している場合を考察する。
カーボンエアロゲルの微細構造を利用した新規触媒の開発およびその活性評価

Ruを含浸法により担持したカーボンエアロゲル(CAG)がH_2雰囲気下でのCOの選択酸化に及ぼす影響を検討した。なお、比較として担体にカーボンブラック(CB)および活性炭(AC)も用いた。Ru(1wt%)/CBおよびRu(1wt%)/ACを用いて反応を行った場合、100°CにおいてCO転化率は約26%で、COを完全には酸化することはできなかった。Ru(1wt%)/CAGを用いた場合、CO転化率はほぼ100%となった。この時、H_2転化率は0.65%となり、COのみを選択的に酸化できた。CO_2存在下でのエチルベンゼン(EB)の脱水素反応に対して、担体として高比表面積とメソ孔を多く有するカーボンエアロゲル(CAG)を用いて調製した酸化パナジウム触媒を用いた場合、初期活性は高いが、長時間反応において炭素析出が起こり活性低下することを見出している。一方、酸化ダイヤモンドを触媒担体に用いたエタンの脱水素反応において、表面酸素が重要な役割を果たしていることを報告している。本研究では、担体に表面を酸化処理したCAGを用いることにより、酸素官能基がEBの脱水素反応に及ぼす影響を検討した。CAGの酸化処理はH_2O_2あるいは濃HNO_3を用いて行い、NH_3VO_3のシュウ酸水溶液から含浸法より触媒を調製した。反応は常圧固定床流通反応装置を用いて、CO_2気流下550°Cで1h行った。酸素官能基の導入についてはFT-IRを用いて分析した。CAGへの酸素官能基の導入を確認するためFT-IR測定を行ったところ、未処理のCAGとH_2O_2で処理したCAGにはピークが見られなかったが、濃HNO_3で処理したCAGには1316cm^<-1>にC-O-Cに由来するピークと1800cm^<-1>にC=Oに由来するピークが見られ、濃HNO_3でCAGを処理することによりCAG表面に酸素官能基が導入されたことがわかった。V/CAGおよびHNO_3で処理したCAGを担体に用いて調製したV/O-CAG存在下で、EBの脱水素反応を行った結果、V/CAGを用いたとき、EB転化率およびST(スチレン)収率はそれぞれ38.3%および35.7%であったが、V/O-CAGを用いたときにはそれぞれ58.3%および55.2%へと著しく向上した。これは、酸化ダイヤモンドと同様に、CAG表面に導入された酸素官能基がCO_2雰囲気下でのEBの脱水素反応に対して何らかの影響を及ぼしたためであると考えられる。燃料電池へ供給する水素は主に炭化水素の水蒸気改質によって製造されているが、炭化水素の改質ガスには微量の一酸化炭素が含まれており、そのまま燃料電池に供給ずると白金電極を被毒してしまうため、一酸化炭素を触媒を用いて酸化し二酸化炭素に転換する必要がある。この触媒には過乗珪に存在する水素を酸化することなく、微量の一酸化炭素のみを完全に酸化することが求められている。現在、Pt/Al_2O_3などの貴金属系触媒が用いられており、コスト等の課題が残されているため、より安価で高活性な触媒が求められている。本研究では、比較的安価なCoを含浸法により担持したカーボンエアロゲル(CQ/CAG)が一酸化炭素の選択酸化に及ぼす影響を検討した。なお、比較として担体にカーボンブラック(CB)も用いた。一酸化炭素の選択酸化反応は常圧固定床流通式反応装置を用いて250°Cで行った。供給ガス組成はCO:6000 ppm、O_2:600Qppm、H_2:76%(N_2バランス)であった。Co(3Wt%)/CBを用いて反応を行った場合、250°Cにおいても一酸化炭素転化率42-3%、水素転化率13%となり、完全に一酸化炭素を酸化することはできなかった。一方、Co(3Wt9/。)/CAGを用いた場合、一酸化炭素転化率はほぼ100%となった。しかし、水素転化率が2.8%へと高くなり、このときメタンが生成していた。今後、水素の転化率を低下させるためにもメタンの生成を抑制するための第三成分の添加を検討する必要がある。燃料電池へ供給する水素は主に炭化水素の水蒸気改質によって製造されているが、炭化水素の改質ガスには微量のCOが含まれており、そのまま燃料電池に供給すると白金電極を被毒してしまうため、COを触媒を用いて酸化しCO_2に転換する必要がある。この触媒には過剰に存在するH_2を酸化することなく、微量のCOのみを完全に酸化することが求められている。

現在、Pt/Al_2O_3などの貴金属系触媒が用いられており、コスト等の課題が残されているため、より安価で高活性な触媒が求められている。本研究では、Ruを含浸法により担持したカーボンエアロゲル(Ru/CAG)がCOの選択酸化に及ぼす影響を検討した。なお、比較として担体にカーボンブラック(CB)および活性炭(AC)も用いた。COの選択酸化反応は常圧固定床流通式反応装置を用いて75200°Cで行った。供給ガス組成はCO:6000ppm、O_2:6000ppm、H_2:76% (N_2バランス)であった。Ru(1wt%)/CBおよびRu(1wt%)/ACを用いて反応を行った場合、100°CにおいてCO転化率は約26%、COを完全には酸化することはできなかった。一方、Ru(1wt%)/CAGを用いた場合、CO転化率はほぼ100%となった。この時、H_2転化率は0.65%となり、COのみを選択的に酸化できていた。Ru(1wt%)/CAGを用いて100°Cで10時間反応を行ったところ、CO転化率はほぼ100%を維持しており、Ru(1wt%)/CAGがCOの選択酸化反応に対して有効な触媒であることがわかった。今後、なぜCAGを用いたときにのみ特異な活性を示したのかを明らかにすることで、さらに高活性な触媒が開発できるものと思われる。
マンガンでドープした金属カルコゲナイト薄膜の局所歪とその発光特性

ホットウォール法により、GaAs (100)基板上にエピタキシャル成長したZnS : Mn、CdS : Mn、CdTe : Mn薄膜およびCdS : Mn-ZnSおよびCdTe : Mn超格子を作成し、電子スピン共鳴(ESR)法によりマンガンの周りの局所歪を究明した。そしてそれらの発光特性との関連を追求した。薄膜については基盤との格子不整合によって引っ張り歪を受けるZnS : Mnの場合、ESRスペクトルパラメータ(g値、超微細分裂定数、ゼロ磁場分裂定数)はバルク結晶の場合と同じであったが、5000Å以下の膜厚のときゼロ磁場分裂線が幅広くなることを見出し、これが膜内部に生じた歪の影響であると推定した。ところがその紫外線励起発光の波長はほとんどバルク結晶の場合と同じであることが分かった。圧縮歪を受けるCdTe : Mn薄膜の場合にも同様な傾向が認められた。超格子の場合にはg値および超微細分裂定数がバルク結晶の場合とは著しく異なった。CdS : Mn-ZnSの場合にはg値は小さくなったが、超微細分裂には変化がなかった。一方、CdTe : Mn-ZnSの場合にはg値がちいさくなり、それと同時に超微細分裂定数が大きくなった。この違いはCdTe : Mn-ZnSはCdS : Mn-ZnSに較べて格子歪が大きいことに由来する。後者の場合のg値および超微細分裂定数の変化歪がMn-T結合のイオン性が増加させ、結晶場が異常に強くなったことを意味する。また、バンドギャップの変化もESRスペクトルによって明らかになった。バルク結晶や薄膜では伝導体の電子との相互作用で室温のスペクトルは幅広く、弱い共鳴であるが、超格子ではCdTe層のバンドギャップが広がったことを示唆する鋭く強い強度の共鳴が観察された。これらのことは室温での赤色発光を説明する。以上のようにESR法によって薄膜と超格子における発光現象の違いが、内部歪に起因するものであることを明らかにした。ホッウォール法によりGaAs(100)基板上にCdTe:Mn薄膜を作成し、X線回折実験(XRD)からそれがエピタキシャル成長することを確認した。そして常磁性共鳴(EPR)測定からゼロ磁場分裂パラメータが単結晶の場合よりも約30%小さいことが分かった。このことからGaAs(100)基板とCdTeの格子不整合がそれにドープされたマンガン(II)の結晶場に影響していることを見出した。つぎに薄膜の成長速度を基にしてGaAs(100)基板上にCdTe:Mn-ZnS超格子を作成した。RHEEDパターンからエピタキシャル成長であること、XRDにおけるZnS(400)回折線のサテライトから超格子であることを確認し、室温でのHe-Cdレーザー励起で赤色の発光を観察した。EPRスペクトルについて薄膜の場合と比較すると次の違いがあった。1)室温では薄膜は線幅が非常に幅広いのに対し、超格子では0.2mTの線幅の6本の超微細線が現れる。2)77Kでも角度依存性を示すようなゼロ磁場分裂は観察されない。

3)g値がCdTe:Mn薄膜よりもO0.0044小さくなり、超微細分裂定数が13%大きい。この結果からつぎのことが推察された。1)については量子井戸を形成するCdTe層の伝導帯や価電子帯とマンガンの3d準位の間の相対的なエネルギーが変化し、非発光のバイパスとなり得る相互作用が減少したと考えられる。2、3)については格子定数がZnSに較べて約19%大きいCdTeの層では圧縮歪の影響である。つまり、圧縮歪みによってその中にドープされたマンガンとテルルの原子間距離が短くなる。この影響は単に原子間距離の変化に止まらず、両者のイオン性を変化させる。CdTe:Mn薄膜ではg値が自由イオンよりも大きいのでマンガンとテルルの間の結合は共有結合性が大きい。しかし超格子ではその値が自由イオン側にシフトするので、テルルからマンガンへの電子移動が減少してイオン性が増加したと云える。このことは超微細分裂定数の増加にも反映し、核スピンとの相互作用が大きくなる。以上のことから、CdTe層にドープされたマンガンは異常に強い結晶場の中にあり、それが超格子の室温での紫外線励起発光を可能にし、発光波長が670nm付近となった原因と推定した。ホットウォール法により、GaAs(100)基板上にエピタキシャル成長したZnS:Mn、CdS:Mn、CdTe:Mn薄膜およびCdS:Mn-ZnSおよびCdTe:Mn超格子を作成し、電子スピン共鳴(ESR)法によりマンガンの周りの局所歪を究明した。そしてそれらの発光特性との関連を追求した。薄膜については基盤との格子不整合によって引っ張り歪を受けるZnS:Mnの場合、ESRスペクトルパラメータ(g値、超微細分裂定数、ゼロ磁場分裂定数)はバルク結晶の場合と同じであったが、5000Å以下の膜厚のときゼロ磁場分裂線が幅広くなることを見出し、これが膜内部に生じた歪の影響であると推定した。ところがその紫外線励起発光の波長はほとんどバルク結晶の場合と同じであることが分かった。圧縮歪を受けるCdTe:Mn薄膜の場合にも同様な傾向が認められた。超格子の場合にはg値および超微細分裂定数がバルク結晶の場合とは著しく異なった。CdS:Mn-ZnSの場合にはg値は小さくなったが、超微細分裂には変化がなかった。一方、CdTe:Mn-ZnSの場合にはg値がちいさくなり、それと同時に超微細分裂定数が大きくなった。この違いはCdTe:Mn-ZnSはCdS:Mn-ZnSに較べて格子歪が大きいことに由来する。後者の場合のg値および超微細分裂定数の変化歪がMn-T結合のイオン性が増加させ、結晶場が異常に強くなったことを意味する。また、バンドギャップの変化もESRスペクトルによって明らかになった。バルク結晶や薄膜では伝導体の電子との相互作用で室温のスペクトルは幅広く、弱い共鳴であるが、超格子ではCdTe層のバンドギャップが広がったことを示唆する鋭く強い強度の共鳴が観察された。これらのことは室温での赤色発光を説明する。以上のようにESR法によって薄膜と超格子における発光現象の違いが、内部歪に起因するものであることを明らかにした。
胃液分泌機構における各種イオンチャンネルの免疫電気生理学的研究

胃の壁細胞は高濃度の塩酸を分泌する. H,K-ATPaseは壁細胞の頂端膜中に存在するH^+能動輸送ポンプである.壁細胞中に多数存在する細管小胞中には, H,K-ATPase以外に, S-S架橋で開くCl^-チャンネルが存在することを我々は以前に発見した. S-S架橋によってCl^-チャンネルが開いた状態の細管小胞の性質は,頂端膜を小胞化したものの性質とよく似ていた.この事実は, Cl^-チャンネルが開いて,細管小胞が頂端膜に融合する可能性を示した. (J.Biol.Chem.1986)次に分泌状態にあるブタ胃より,頂端膜小胞及び細管小胞の両方を同時に得た.細管小胞を抗原として単クローン抗体を各種調製した.単クローン抗体HK2032は細管小胞と頂端膜小胞中のH,K-ATPaseをともに阻害した.即ち,両小胞中のH,K-ATPaseは免疫的に同一のものであり,細管小胞が,頂端膜と酸分泌刺激によって融合することが明らかとなった.更に, S-S【tautomer】2SH変換によって開【tautomer】閉しうるCl^-チャンネルがH,K-ATPaseの構造の一部であるとの直接的証拠を得た.即ち,単クローン抗体HK2032は, H,K-ATPaseを失活させると同時にCl^-チャンネルを閉じる性質がある.その際,この単クローン抗体H,K-ATPaseのサブユニットとのみ結合する.従って, H,K-ATPaseは, Na,K-ATPaseやCa^<2+>-ATPaseとエネルギー伝達部位はよく似ているが,アニオンチャンネルを有するところが非常に変わっている. (J.Biol.Chem.1987).これらの抗体以外にも,興味深い性質を有する抗体を得ている.ウサギ胃腺のパッチクランプ法を使い,壁細胞の側基底膜中に存在するK^+チャンネルやCl^-チャンネルを分析した.今後,頂端膜についてもパッチクランプ法と単クローン抗体を組みあわせた研究を行う計画である.胃の壁細胞は高濃度の塩酸を分泌する. H,K-ATPaseは壁細胞の頂端膜中に存在するH^+能動輸送ポンプである.壁細胞中に多数存在する細管小胞中には, H,K-ATPase以外に, S-S架橋で開くCl^-チャンネルが存在することを我々は以前に発見した. S-S架橋によってCl^-チャンネルが開いた状態の細管小胞の性質は,頂端膜を小胞化したものの性質とよく似ていた.この事実は, Cl^-チャンネルが開いて,細管小胞が頂端膜に融合する可能性を示した. (J.Biol.Chem.1986)次に分泌状態にあるブタ胃より,頂端膜小胞及び細管小胞の両方を同時に得た.細管小胞を抗原として単クローン抗体を各種調製した.単クローン抗体HK2032は細管小胞と頂端膜小胞中のH,K-ATPaseをともに阻害した.即ち,両小胞中のH,K-ATPaseは免疫的に同一のものであり,細管小胞が,頂端膜と酸分泌刺激によって融合することが明らかとなった.更に, S-S【tautomer】2SH変換によって開【tautomer】閉しうるCl^-チャンネルがH,K-ATPaseの構造の一部であるとの直接的証拠を得た.即ち,単クローン抗体HK2032は, H,K-ATPaseを失活させると同時にCl^-チャンネルを閉じる性質がある.その際,この単クローン抗体H,K-ATPaseのサブユニットとのみ結合する.従って, H,K-ATPaseは, Na,K-ATPaseやCa^<2+>-ATPaseとエネルギー伝達部位はよく似ているが,アニオンチャンネルを有するところが非常に変わっている. (J.Biol.Chem.1987).これらの抗体以外にも,興味深い性質を有する抗体を得ている.ウサギ胃腺のパッチクランプ法を使い,壁細胞の側基底膜中に存在するK^+チャンネルやCl^-チャンネルを分析した.今後,頂端膜についてもパッチクランプ法と単クローン抗体を組みあわせた研究を行う計画である.本研究申請書に記した内容に従って研究を進めており、これまでに大巾な変更はない。胃酸分泌細胞の漿膜側細胞膜中に存在するイオンチャンネルを、パッチクランプ法で研究し、これまでに、内向き及び外向きに整流特性を有する2種類の【K^+】チャンネルを捕えた。ウサギ胃腺の酸分泌細胞には、このようなイオンチャンネルが細胞1個あたり約10個という極めて少ない数で存在した。異酸分泌細胞の分泌側細胞膜にパッチ電極をあてることは形態学的に不可能である。従って本研究では、細胞膜をホモジナイズし、細胞膜断片をベシクル化し、次いで巨大ベシクルを作って、パッチ電極を巨大ベシクルにあてる方法を模索してきたが、目下ほぼ技術的な問題を解決しつつある。分泌側細胞膜中には。【H^+】,【K^+】-ATPaseが存在するので、これを分泌側細胞膜のメルクマールとしている。他方、【H^+】,【K^+】-ATPaseを含む細胞膜を抗原として、モノクローナル抗体調整を試みている。これまでのところ、【H^+】,【K^+】-ATPaseの酵素活性を阻害する抗体、【Cl^-】チャンネルを阻害する抗体を調整することができた。今後、これらの抗体と電気生理学的手法を結合させる。本年度の設備備品は申請したものを、すべて購入し、実験に使っている。
田村家蔵貴重典籍、古筆切及び古文書の基礎的調査とその研究

田村家蔵の典籍、古筆切、古文書などを12月から3月まで調査した。1典籍は江戸の版本を含めて1000冊ほどで、その中、平安書写の巻子本大和物語一巻、三条西実隆自筆巻子本六百番歌合一巻、室町の水無瀬殿恋十五首歌合、天正頃の百人一首古注本、中御門天皇宸筆後撰集、同宸筆金葉集、室町の伏見宮邦高御筆詞花集、江戸ではあるが契沖自筆富士百首詠一巻、手鑑は甲と乙の二本が発見され、古筆切類の中から平安の古筆も発見された。2仏書の中には伝空海筆仏名経(紺紙金字)、蝶鳥下絵経一幅を発見。3絵巻は南北朝の前九年合戦絵巻一巻、鎌倉の地獄草子絵巻断簡一幅、全く新出の流鏑馬物語絵巻が発見された。4絵画は鎌倉の稚児大師像一幅、狩野元信の白衣観音像一幅など。5古文書は仁寿三年近江国愛智郡田券、豊臣秀臣、古渓宗陳の文書、まとまりのあるのは沢庵宗彭の茶道についての10枚の文書。6序に、美術工芸品では平安初直刀、平安末の羽黒鏡など10面、高台寺蒔絵鏡箱に収められた白銅鏡、伝芝悦の交趾燒香爐、伊達家伝来の古九谷三つ組み鉢などが発見された。7上記が概要であるが、以上の他にも江戸の写版本、古文書の末整理のものがあり、充分な調査ではないので、継続調査をすすめて全貎を明らかにしたいと考えている。8上記はマイクロフィルムに撮影し、紙燒きも用意したので研究分担者と解題、翻刻、調査報告を予定したいと考えている。9田村家蔵の貴重典籍は文化財指定となるものも含まれるので、その保管などとともに改めて文化庁とも図りたいと考えている。
「低糖質食/高脂質食」による「耐糖能の悪化」と「糖尿病」との関係

1.「低糖質食」によるインスリン感受性の変化「低糖質食」あるいは「標準食」を3日間与えたWistar系雄性ラットの尾静脈からporcineインスリン(75mU/100g体重)を注入して経時的に採血、血糖値を測定した。「標準食」群に比べて「低糖質食」群の血糖値-時間曲線下面積は有意に減少し、「低糖質食」によってインスリン感受性が低下することが確認された。平成11-12年度の実験結果から、「低糖質食」による耐糖能の悪化は膵ラ氏島のインスリン分泌能の低下と体組織のインスリン感受性の低下によって起こることが判明した。2.「低糖質食」に対する高感受性ラットとしてJcl : Wistar(以下Jcl)、低感受性ラットとしてIar : Wistar-Imamichi(以下Imamichi)を選択した。各20尾のラットを2群に分け、一方(2群)に「標準食」、他方(2群)に「低糖質食」を計16ヶ月与えた。2ヶ月ごとに腹腔内糖負荷試験(2g/kg)を施行した。当初、空腹時血糖値はいずれの試験食の投与によっても大きな変化は見られなかったが、10ヶ月頃から「低糖質食」で飼育したラットの空腹時血糖値が時間の経過とともにほぼ直線的に上昇し始めた。Imamichiの負荷120分値は「低糖質食」によって著しく高値を示すようになり、6ヶ月後には300mg/dLとなり、その後もこの傾向が持続した。試験食投与16ヶ月後にはImamichi「低糖質食」群では10尾中4尾の120分値が300mg/dLを超えた(平均値は305mg/dL)。また、Jcl「低糖質食」群でも10尾中3尾の120分値が300mg/dLを超えた(平均値は273mg/dL)。しかし、「標準食」で飼育したラットではいずれの系統でも120分値が300mg/dLを超えたものは1尾もいなかった。血清インスリン濃度の測定値は変動が大きかった。血清インスリン濃度には系統差が認められ、空腹時、負荷30分ともにImamichi>Jclであった。ImamichiでもJclでも血糖刺激によるインスリン分泌反応は「標準食」において良好であった。以上、「低糖質食」の長期間投与によって耐糖能が悪化し、12ヶ月後には糖尿病が高頻度に発生することが確認された。しかし、予想に反して、高感受性ラットとして選択したJclよりも低感受性ラットとして採用したImamichiの耐糖能が「低糖質食」によってより早期にかつより高度に悪化する傾向が見られた。今後、その原因の解明が必要である。1)8種類の雄性Wistarラット(Crj,Std,Std/ST,WKY/Hos,Imamichi,Kud,Sea,Jcl)を入手し、「普通食」(糖質60%、蛋白質25%、脂肪15%の精製飼料)で馴化飼育した。10日間の馴化飼育後、ラットを「普通食」あるい「低糖質/高脂肪食」(糖質10%、蛋白質25%、脂肪65%の精製飼料)を3日間(16:00-10:00)与え、16:00にそれぞれのラットに腹腔内糖負荷試験(2g/kg IPGTT)を施行した。「低糖質/高脂肪食」によってラットの耐糖能は明らかに低下した。負荷前値+負荷後30分値+負荷後1時間値+負荷後2時間値の合計を計算し、この合計値によって耐糖能を評価した。低糖質/高脂肪食」に対して高感受性を示すJcl Wistarと低感受を示すImamichi wistarを「普通食」あるいは「低糖質/高脂肪食」で飼育して耐糖能の経過を観察中である。2)「低糖質/高脂肪食」によって、最も耐糖能が悪化した雄性ラット(Std/ST)と同系統の雌性ラット選択した。これら雌雄の高感受性ラットを交配して得られたラットをF0とした。F0ラットが性成熟した時点(10週齢)で3日間の「低糖質/高脂肪食」飼育を行って、高感受性ラットを選別し、その兄弟姉妹交配によって得られたラットをF1とした。現在F1ラットを飼育中である。F1雌雄の高感受性ラットの兄弟姉妹交配を行ってF2を得る予定である。

当初、空腹時血糖値はいずれの試験食の投与によっても大きな変化は見られなかったが、10ヶ月頃から「低糖質食」で飼育したラットの空腹時血糖値が時間の経過とともにほぼ直線的に上昇し始めた。Imamichiの負荷120分値は「低糖質食」によって著しく高値を示すようになり、6ヶ月後には300mg/dLとなり、その後もこの傾向が持続した。試験食投与16ヶ月後にはImamichi「低糖質食」群では10尾中4尾の120分値が300mg/dLを超えた(平均値は305mg/dL)。また、Jcl「低糖質食」群でも10尾中3尾の120分値が300mg/dLを超えた(平均値は273mg/dL)。しかし、「標準食」で飼育したラットではいずれの系統でも120分値が300mg/dLを超えたものは1尾もいなかった。血清インスリン濃度の測定値は変動が大きかった。血清インスリン濃度には系統差が認められ、空腹時、負荷30分ともにImamichi>Jclであった。ImamichiでもJclでも血糖刺激によるインスリン分泌反応は「標準食」において良好であった。以上、「低糖質食」の長期間投与によって耐糖能が悪化し、12ヶ月後には糖尿病が高頻度に発生することが確認された。しかし、予想に反して、高感受性ラットとして選択したJclよりも低感受性ラットとして採用したImamichiの耐糖能が「低糖質食」によってより早期にかつより高度に悪化する傾向が見られた。今後、その原因の解明が必要である。
腎集合管問在細胞に対する電気生理学的研究

(方法)家免腎より集合管を単離し、VitaminA10^<-6>Mを加えた培養液で培養したビ-ナツワクチン陽性細胞(問在細胞(beta))を用い、パッチクランプ法によってcl^-チャネルの性質を検討した。(結果)(1)cellatlach modeでは側底膜側に33pS7cl^-チャネルが観察された。電流-電圧の関係をみるとほぼ直線状であった。(2)whole cell clamp modeでは、細胞内cl^-濃度依存性にcl^-電流が観察され、細胞内液のHco3^-濃度を0にすると、チャネルの開口率が低下した。(結論)集合管問在細胞(beta)はHco3^-/cl^-交換系を持ち、Hco3^-を排出する。流入したcl^-イオンは側底膜側のチャネルを介して流出し、静止膜電位を保つものと思われる。ただし培養細胞を使った場合、細胞の成熟の仕方により反りチャネルの発現率にばらつきがみられ、今後の検討が必要である。
間質性膀胱炎の膀胱上皮障害に対するサイモシンβ４を用いた治療

当該研究では、ICモデルの確立とThymosinβ4の発現ならびに膀胱上皮障害との関連につき以下点を明らかにした。まず、ラット膀胱内にPS、HClを注入またCYPを腹腔内に投与することでICモデルラットを作成、組織中のThymosinβ4と膀胱機能との関連につき、in vivoでの検討を行った。雌性Wistarラットを用いてCYP200mg/kgを腹腔内に単回投与(急性間質炎症モデル)、CYP75mg/kgを1,3,5,7日の4回投与(慢性間質炎症モデル)の間質の炎症が中心のICモデルを作成した。同じくPS 10mg/0.2mlを雌性Wistarラットの膀胱内にPE50チューブを用いて10分間注入を行った(上皮障害型モデル)。0.4NHCl 0.2mlをラット膀胱に30秒注入した(上皮障害+間質炎症型モデル)CYP投与による急性期モデルでは2日後、慢性期モデルでは9日後、上皮障害モデル、上皮障害+間質炎症型モデルでは翌日に膀胱を摘出し、膀胱上皮の形態学的な評価を行った。HE染色、走査電顕、各種免疫染色を用い、膀胱上皮細胞の配列、プラーク形成、粘膜下層の厚み、粘膜下層や筋層への炎症細胞浸潤を評価した。ICモデルラットをウレタン麻酔下に膀胱内圧測定を行い、コントロールと比べそれぞれのモデルがコントロールに比べ排尿間隔の減少を確認した。今後、ラット膀胱上皮、間質細胞、筋層でのThymosinβ4の発現をコントロールラットおよび種々のICモデルで比較検討を行う予定であったが、一身上の都合により、当施設を辞することとなり、今後の研究継続が困難となり、科学研究費の継続を廃止することとなった。間質性膀胱炎(IC)とは膀胱の非特異的な慢性炎症を伴う症状症候群である。患者数は増加傾向にあるが、発症メカニズムは解明されておらず、有効な治療法も確立されていない。IC発症原因として、膀胱上皮機能障害、上皮下の肥満細胞の活性化などが考えられている。今回、膀胱上皮細胞障害に焦点を当て、種々のICモデルラットを作成した後、組織再生作用があるサイモシンβ4が膀胱上皮の再生に対する有効性、また症状緩和への有効性について基礎的研究を行うことを本研究の目的とする。現在までに、我々は様々なモデルラット作成を作成し、組織学的な検討を行った。プロタミン(PS)の膀胱内注入では膀胱上皮の障害が主体のモデルであるが、サイクロホスフォアミド(CYP)腹腔内注入ICラットモデルでは間質の炎症が主体であることも明らかとした。さらに0.4N塩酸注入では上皮障害および間質の激しい炎症を来すことも示した。今後は、組織障害の修復や再生に関与するG-actinpeptideのThymosinβ4に注目し、Thymosinβ4が膀胱障害へ及ぼす影響を種々のICモデルラットを用いて膀胱上皮障害モデルでの修復効果、頻尿抑制効果について検討を行う予定である。現在、雌性Wistarラットを用いてCYP200mg/kgを腹腔内に単回投与(急性間質炎症モデル)、CYP75mg/kgを1,3,5,7日の4回投与(慢性間質炎症モデル)の間質の炎症が中心のICモデルを作成。同じくPS 10mg/0.2mlを雌性Wistarラットの膀胱内にPE50チューブを用いて10分間注入を行う(上皮障害型モデル)。0.4NHCl 0.2mlをラット膀胱に30秒注入した(上皮障害+間質炎症型モデル)を作成している。また、ラット膀胱からタンパクを取り出し、凍結保存し、Thymosinβ4の発現をRT-PCR,ウエスタンブロティングを用いて検討を行う予定である。

実際に、ラット膀胱上皮、間質細胞、筋層でのThymosinβ4の発現がコントロールラットでどの程度あるのかを確認し、先に作成した種々のICモデルでその発現強度に違いがあるかの比較検討を行う。まず、ラット膀胱上皮、間質細胞、筋層でのThymosinβ4の発現をコントロールラットおよび種々のICモデルで比較検討を行う予定である。具体的には、RT-PCR,ウエスタンブロティング,免疫組織染色を用いて検討を行うため、平成24年度からの繰り越し額および平成25年の請求額は、それらの購入費用に充てる予定である。可能であれば、ICモデルラットに対してThymosinβ4のプラスミド、およびペプチドを投与し、生食投与群と比べ膀胱組織の変化について投与群で組織修復が促されているかの組織学的な検討を行う予定である。
LPE法で作製したBi-2212の相互置換と構造安定化

本研究は、複雑な組成の物質でも良質な結晶が得られる成長法として知られている液相成長(LPE)法を用いて、Sr,Caの割合を系統的に変化させた融液よりMgO(100)単結晶基板上にBi系酸化物超伝導体2212相(以下Bi-2212と呼ぶ)単結晶薄膜を作成し、試料中のBi,Sr,Ca,Y元素の分布を測定することによって、Bi,Sr,Ca,Y原子がSrO層,Ca層に入る際の選択則を支配するメカニズムを解明することを目的としている。昨年に引き続き、LPE法を用いてBi-2212薄膜をMgO(100)単結晶基板上およびSrTiO_3(100)単結晶基板上に作成した。X線回折結果より、作成した薄膜がBi-2212単相であることを確認した。そして、EPMA,XPS各測定結果より、Sr,CaがSrO層,Ca層に分布する割合を求めた。また、これらの結果と薄膜の電気的特性とを比較することによって、元素の分布状態がBi-2212相の超伝導特性に及ぼす影響について調べた(研究論集に発表)。さらに、Sr,Caの組成比を変化すると、LPE成長の最適条件が変化するため、融液に添加しているYの薄膜中に取り込まれる量が変化することがわかった。また、このYの量がSr,Caの分布に大きな影響を与えていることが新たにわかった(現在Jpn.J.Appl.Phys.に投稿中)。まず、本研究費で購入した調節器を用いて基板温度を独立して制御し、LPE法を用いてBi-2212単相薄膜をMgO(100)単結晶基板上に作成できるようにした。次に、10チャンネル・スキャナ付ディジタル・マルチメータを用いて複数個の試料の電気的特性を同時に測定できるようにした。現在、作成した薄膜のX線回折,EPMA,XPS各測定結果より、Sr,CaがSrO層,Ca層に分布する割合を求め、薄膜の電気的特性と比較することによって、元素の分布状態が超伝導特性に及ぼす影響について調べている。そして、Sr,Caの組成比を変化させるとLPE成長を行う最適条件が変化するため、良質な単結晶薄膜が得られるように融液に添加しているYの薄膜中に取り込まれる量が変化してしまうことが新たにわかった(投稿準備中)。
自閉スペクトラム症児へのICTを活用した家庭密着型の包括的言語発達支援と評価

本研究では、ICTを活用した家庭密着型の包括的な言語発達支援を構築し、自閉症児が言語を獲得する過程を総合的に明らかにすることを目的とする。まず言語獲得に関する評価研究では、多様な発達・行動データを縦断的に評価することで、言語発達の基軸を解明する。次にICTを活用した家庭密着型の支援研究では、支援群と統制群を比較し、発声・単語から句・文の表出へと階層性のある言語を獲得し、それらを日常場面の中で使用するための環境条件を検討する。最後に家庭密着型の言語発達支援の普及に関する質的研究では、保護者を対象としたフォーカスグループインタビューを行い、家庭密着型支援の開発・実証・普及に必要な要因を検討する。