hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
地震動及び波の複合作用を受けた盛土構造物の危険度評価法の確立

本研究は,地震および波の相互作用に対する盛土構造物の安定性に着目して,繰返し載荷および波の侵食作用を受けた複合型の崩壊メカニズムの解明とその危険度評価を行うことを目的としている。近年の地盤災害を考えると,地震動と他の外的要因の影響を複合的に考慮する必要があり,より高度でかつ信頼性の高い評価法を提案することが急務である。ここでは,現有している二次元平面ひずみ模型土槽内に一次元(1自由度)の繰返し振動載荷履歴を与えることが可能な装置を付設し,地震動と波の載荷履歴を与えた模型実験を実施し,実務に適用可能な盛土構造物の耐震・耐波に対する評価手法の検討を行った。本研究は,地震および波の相互作用に対する盛土構造物の安定性に着目して,繰返し載荷履歴を受けた盛土構造物の崩壊のメカニズムの解明とその危険度評価法を提案することを目的とする.近年の地盤災害を考えると,地震動と他の外的要因の影響を複合的に考慮する必要があり,より高度でかつ信頼性の高い評価法を提案することが急務であると言える.ここでは,現有している二次元平面ひずみ模型土槽内に一次元(1自由度)の繰返し振動載荷履歴を与えることが可能な装置を付設し,地震動と波の載荷履歴を与えた模型実験を実施し,実務に適用可能な盛土構造物の耐震・耐波に対する評価手法の検討を行う.本年度は,はじめに非排水三軸圧縮試験により,盛土材料として用いた駒岡火山灰土の力学挙動を把握した.次いで,一次元の繰返し振動載荷履歴を与えた場合の火山灰質盛土の動的力学挙動を把握した.その後,耐降雨,耐波に対する安定性について検討した.以下にその結果を示す.(1)駒岡火山灰土の粘着力と内部摩擦角は,それぞれc'=0,φ'=38°となった.これらの値は同じ支笏を噴出源とする火山灰土と同程度である.(2)入力加速度の違い及び初期含水比の違いは,振動時の崩壊形態や降雨時の崩壊形状ならびに力学的安定性に影響を及ぼす.特に,最適含水比を境界として,それらの力学挙動は明瞭に異なる.(3)波の侵食及び繰返し載荷を受けた盛土斜面では,初期含水比の違いや繰返しせん断履歴の影響によって耐波性能が変化する.特に,乾燥側の含水比では侵食速度は大きくなり,湿潤側の含水比では侵食速度は小さくなる.本研究は,地震および波の相互作用に対する盛土構造物の安定性に着目して,繰返し載荷および波の侵食作用を受けた複合型の崩壊メカニズムの解明とその危険度評価を行うことを目的としている。本研究は,地震および波の相互作用に対する盛土構造物の安定性に着目して,繰返し載荷履歴を受けた盛土構造物の崩壊のメカニズムの解明とその危険度評価法を提案することを目的とする.近年の地盤災害を考えると,地震動と他の外的要因の影響を複合的に考慮する必要があり,より高度でかつ信頼性の高い評価法を提案することが急務であると言える.ここでは,現有している二次元平面ひずみ模型土槽内に一次元(1自由度)の繰返し振動載荷履歴を与えることが可能な装置を付設し,地震動と波の載荷履歴を与えた模型実験を実施し,実務に適用可能な盛土構造物の耐震・耐波に対する評価手法の検討を行う.本年度は,はじめに,波の侵食作用による斜面崩壊の安定評価法を整理した.その後,一次元の繰返し振動載荷履歴を与えることが可能な装置を試作し,性能試験を行った.以下にその結果を示す.(1)波の侵食作用のみに起因した斜面崩壊では,提案した破壊基準式ならびに侵食距離を考慮した本解析手法は,簡便に合理的に波による斜面の安定性を評価できることを確認した.(2)振幅を最大±50mm,周波数を0.05 Hz5.0 Hzまで調整できるようになっている油圧式の振動載荷装置を新たに試作し,その適用範囲を把握した.(3)行った性能試験では,実物の縮尺1/5である60度の模型斜面(締固め度Dc=90%)を作製し,3種類の加振実験を行った.入力加速度は250 gal, 280gal, 310galである.それらの結果より,斜面崩壊時では入力加速度と振動回数との間には一義的な関係が存在することが明らかにされた.本研究は,地震および波の相互作用に対する盛土構造物の安定性に着目して,繰返し載荷履歴を受けた盛土構造物の崩壊のメカニズムの解明とその危険度評価法を提案することを目的とする。近年の地盤災害を考えると,地震動と他の外的要因の影響を複合的に考慮する必要があり,より高度でかつ信頼性の高い評価法を提案することが急務であると言える。

ここでは,現有している二次元平面ひずみ模型土槽内に一次元(1自由度)の繰返し振動載荷履歴を与えることが可能な装置を付設し,地震動と波の載荷履歴を与えた模型実験を実施し,実務に適用可能な盛土構造物の耐震・耐波に対する評価手法の検討を行う。本年度は,盛土の締固め密度と初期含水比状態を変化させた模型火山灰盛土について,繰返し振動載荷履歴を与えた後に,耐波性能を明らかにした。以下にその結果を示す。(1)波の侵食及び繰返し載荷を受けた盛土斜面では,初期含水比の違いや繰返しせん断履歴の影響によって耐波性能が変化する。特に,乾燥側の含水比では湿潤側のものと比べて,侵食速度は大きく,急激に崩壊が進行する。(2)締固め度の違いは斜面が保持する強度および斜面崩壊に至るまでの時間に影響を及ぼす。特に,締固め度Dcが90%以上になると,斜面崩壊に至るまでの時間に変化は現れない。(3)動的振動によるせん断履歴の違いは,斜面のすべり抵抗ならびに斜面崩壊へ至る時間や斜面崩壊の形状に影響を及ぼす。(4)地震動のような外力によって発生する盛土斜面内のせん断ひずみの把握は,斜面の安定性を議論する上で重要である。地盤工学平成25年度に計画していた室内要素試験ならびに一次元の繰返し振動載荷を与えた火山灰質盛土の模型実験の実施について,ほぼ計画通りに実施できた.平成24年度に計画していた一次元の振動載荷装置の試作,性能実験の実施について,いずれも計画通りに実施できた.平成26年度も研究計画通りに実施する予定である.締固め度と波高をそれぞれ2種類変化させたケースおよび盛土斜面に凍結融解履歴を与えたケースについて昨年度と同様の模型実験を実施する.それらのパラメータの違いによる斜面崩壊現象の変化(すべり形状,崩壊範囲など)を明確にする.得られた結果から,地震および波・降雨の相互作用を受けた盛土構造物の崩壊のメカニズムの解明とその危険度評価法を提案し,研究を総括する.平成25年度も研究計画通りに実施する予定である.締固め度と斜面角をそれぞれ3種類程度変化させ,それらのパラメータの違いによる斜面崩壊現象の変化(すべり形状,崩壊範囲など)を明確にする.その後,現有の二次元平面ひずみ模型土槽に過去の研究で製作した造波装置を付設し,波の周波数と波高を変化させた模型実験を実施する.得られた結果から,地震動前後に波の作用を受けた場合の複合的な斜面崩壊機構を明らかにする.該当なし
多様な人びとの健康に配慮したまちづくりのための熱環境の人体影響評価と改善提案

街区規模の気象モデルと人体の熱収支モデルを組み合わせ、街区の植生や放射環境の変化および歩行者の属性の相違が健康に与える影響を評価することを可能にした。人びとが感じる主観的暑さを社会調査によって調べ、それは肥満度に依存しない一方、通勤用の服装による増大や、年齢による相違があることがわかった。人体影響ー街区熱環境ーメソスケール気象モデルを組み合わせた解析を行い、人体の温熱感に与えるさまざまな規模の気象状態や着衣の影響を定量的にモデル化した。救急搬送データに基づき、熱中症の健康影響を障害調整生存年の損失として定量的に評価したところ、比較的低温域での熱中症の健康リスクも大きいことが示された。(1)街区熱環境が与える健康影響のモデル解析:街区規模熱環境解析のためのモデルとして世界で広く用いられている流体モデル(CFD)であるENVI-metを用いた。このモデルを本研究の目的に合致させて適用するための検討を行った。歩行及び熱環境が人体の体温、皮膚温、発汗に与える影響を実測し、人体生理モデルとして、年齢、性別、活動度による人間の相違を表現し、また非定常の遷移過程を表現できる既存のモデルのカスタマイズを行った。(2)街区内での各属性の人びとの行動パターン解析:年齢(高齢者と非高齢者)、性別など、対象とする人間の属性によって行動パターンとその選好は異なるため、他機関によってなされた「国民生活時間調査」に基づき、検討した。緑陰と屋外運動、自動車に替わる移動手段としての歩行の際の暑さの自覚について、夏季に実態調査を行い、いかなる要因が暑熱感覚に影響を与えるかを検討した。(3)メソスケール熱環境と街区熱環境の相互関係分析:メソスケールモデルに、鉛直1次元多層都市キャノピーモデルを独自に組み込み、更に街区気象条件に応じた建物空調エネルギー消費と排熱変動を推定する建物エネルギーモデルを実装する。都市キャノピー層の力学過程について、街区CFD解析との整合性に配慮した改良に向けて、検討を行った。(4)街区熱環境と生理応答の解析:熱中症に関する疫学データの解析を進める。政府および地方自治体より人口動態調査死亡票および熱中症搬送データの個票を借用し、それらをより細かい気象データ(大気汚染測定局の計測値やメソ客観解析データ)と連結することで、より詳細な温熱環境と熱中症発症の関係を検討した。研究課題のうち、(2)街区内での各属性の人びとの行動パターン解析における暑熱感覚に関する実態調査については、当初平成27年夏に行う予定であったが、平成28年の夏に実施した。その理由は、この実態調査に先立って生活パターンの解析を行う際に、国民生活時間調査の新たな解析法が他グループによって示され、その利用の可能性を検討するために時間を要したためである。結果として、平成28年夏に実施した実態調査からは興味ある成果が得られた。(1)街区熱環境が与える健康影響のモデル解析、(3)メソスケール熱環境と街区熱環境の相互関係分析、(4)街区熱環境と生理応答の解析については、おおむね予定に沿い、期待通りの成果が得られた。全体として、人間にとって望ましい街区の構成と熱中症の防止に関して街区の計画の面と人体の応答の両面から解析を進めた。各分担課題の成果は以下の通りである。(1)街区熱環境が与える健康影響のモデル解析:昨年度に応用を試みた流体モデルを用いて、都内の実際の街区空間にそれを適用した。そして、その結果を人体生理モデルにインプットすることによって実際の街区における人体への影響をシミュレーションで再現し、また街区空間の改善、もしくは改悪の影響を評価した。これによって街区内の場所による暑熱環境の違いと人体に与える影響を推定することが可能になった。(2)街区内での各属性の人びとの行動パターン解析:前年度の研究で実施した屋外での人間行動と暑熱感覚について更に考察を加え、性別や年齢による相違を調べた。年齢・性別による影響は必ずしも一貫した傾向を示さなかった。実際の人体を用いた試験と異なり、肥満度係数が影響を与えないなど、新たな知見が得られた。また、外出時の服装が暑熱感覚に与える影響は大きく、とりわけ通勤時に暑さを感じる場合が多いことなどが明らかになった。(3)メソスケール熱環境と街区熱環境の相互関係分析:昨年度実施したメソスケールモデルへの都市キャノピーモデルの力学過程の導入を更に詳細に検討した。一方、暑熱環境に大きい影響を与える人工廃熱について、その原因となるエネルギー消費に伴う様々な人間活動由来の廃熱放出のデータを推定した。(4)街区熱環境と生理応答の解析:熱環境に対する人間側の応答について、死亡原因にかかわるデータ、熱中症に関わる疫学データをもとにした解析を進め、実際の熱環境の違いに対する人間の生理学的な応答の解析を実施した。この結果は、屋外空間に滞在する人間における熱中症の発生のリスクを評価することに利用可能である。研究の終盤に向けて、全体としてのとりまとめを意識しつつ研究を進めてきた。それぞれの分担課題ごとには成果が上がっており、順調に進展していると判断する。人間にとって望ましい街区の構成と熱中症の防止に関して街区計画の面と人体の応答の両面から解析を進めた。(1)街区熱環境が与える健康影響のモデル解析:昨年度までに行った流体モデルと人体生理モデルの組み合わせの解析結果を基に、建物の高さや建物の素材が異なる商業地、住宅地、公園などの都市の用途地域別に考察を行う。

これによって、人体に与える影響から見た望ましい熱環境形成方策を検討する。(2)街区内での各属性の人びとの行動パターン解析:前年度の調査で明らかになった暑熱に関する認知、外出目的別および服装別の暑熱感覚の結果に基づき、人びとの外出行動と熱中症のリスクについて考察した。加えて、昨年度と同じ被験者238名を対象に再度調査を実施し、曇天・雨天だった昨年度の結果と比較解析した。(3)メソスケール熱環境と街区熱環境の相互関係分析:昨年度改良したメソスケールモデルに街区スケールの人体熱収支モデルを結合させ、性能を検証した。人体熱収支モデルに入力する温熱6要素を実測値とした場合、同モデルより出力される皮膚温度も実測と整合した。更に、温熱6要素の内、気候4要素をメソモデルからの計算値に替えた場合でも、温冷感指標は概ね実用的精度で模擬可能であった。(4)街区熱環境と生理応答の解析:救急搬送統計の熱中症に関する個票を利用し、熱中症が急増した2010年を含む前後の10年間について、東京・大阪における熱中症発症条件を解析した結果、各年とも日最高気温27°Cあたりから搬送数が急増することがわかった。また、人口構成変化の影響を除いても2010年以降の搬送数増は顕著であることがわかった。さらに、人口動態統計の死亡票の個票を利用して、気温と死亡率の関係を評価した。搬送数と死亡数をDALYで評価したところ、死亡が圧倒的に大きな影響を占めることがわかった。街区規模の気象モデルと人体の熱収支モデルを組み合わせ、街区の植生や放射環境の変化および歩行者の属性の相違が健康に与える影響を評価することを可能にした。人びとが感じる主観的暑さを社会調査によって調べ、それは肥満度に依存しない一方、通勤用の服装による増大や、年齢による相違があることがわかった。人体影響ー街区熱環境ーメソスケール気象モデルを組み合わせた解析を行い、人体の温熱感に与えるさまざまな規模の気象状態や着衣の影響を定量的にモデル化した。救急搬送データに基づき、熱中症の健康影響を障害調整生存年の損失として定量的に評価したところ、比較的低温域での熱中症の健康リスクも大きいことが示された。研究計画に大きな変更の必要はないと考えている。それぞれの分担課題について、更に深めることが進めていくことが良いと判断する。次年度の最終とりまとめにむけて、それぞれの成果の相互関係を意識しつつ研究を進め、全体として有用な成果を出すことに努める。29年度が最終年度であるため、記入しない。都市環境工学29年度が最終年度であるため、記入しない。
アルツハイマー病の病理進展機序を解明するための統合的MRI解析

rTg4510マウスはCaMKII-tTAマウスとtetO-TauP301Lマウスとの交配で得られるバイトランスジェニックマウスで、CaMKIIプロモーター支配下でP301L変異タウ遺伝子を発現することにより、前脳領域にタウ病理の蓄積が誘導される。当該年度はrTg4510のタウ蓄積の重症度には遺伝的背景が強く影響することを明らかにし、論文発表した。た。雌性CaMKII-tTAマウスと雄性tetO-TauP301Lマウスの交配によって得られたrTg4510マウス(F1 C57BL/6J x FVB/NJ)(rTg4510_CxF)と雌性tetO-TauP301Lマウスと雄性CaMKII-tTAマウスの交配によって得られたrTg4510マウス(F1 FVB/NJ x C57BL/6J)(rTg4510_FxC)について脳内タウ蓄積量を比較した。組織学的解析における抗リン酸化抗体AT8およびGallyas染色による陽性構造物の蓄積はrTg4510_FxCの方がrTg4510_CxFよりも重度であった。また、rTg4510_FxCではSarkosyl不溶性タウがrTg4510_CxFよりも多く検出された。以上の結果より、rTg4510_CxFとrTg4510_FxCではタウ蓄積の重症度に差異があり、rTg4510_FxCの方が重度であるが示唆された。タウイメージングで再現性のある結果を得るためには、遺伝的背景に留意する必要がある。また、前年度から引き続き、タウ病理に選択的に結合するプローブの開発を進めている。ヒト切片においてタウ病理に選択的な結合性を示す化合物が複数得られたものの、rTg4510マウスではタウ病理への結合性が認められなかった。rTg4510のタウ蓄積の重症度には遺伝的背景が強く影響するという、研究推進にとって重要な知見が得ることができた。rTg4510マウスを用いたMR画像化試験を実施するために、ヒト切片においてタウ病理に選択的な結合性を示し、かつrTg4510マウスのタウ病理に結合するプローブの開発を進め、アミロイド病理とタウ病理を同時に画像化に挑戦する。フッ素MRI用タウイメージングプローブShiga-X35を開発した。タウ遺伝子改変マウス(rTg4510マウス)にShiga-X35(200 mg/kg)を尾静脈より投与し、7テスラ実験動物用MR装置を使用してMRを測定した。Shiga-X35を投与したrTg4510マウスでは前脳に強いフッ素MR信号が検出された。信号強度を半定量して比較したところ、rTg4510マウス前脳における信号強度は野生型マウスに比べ有意に高かった。測定終了後、脳を摘出して組織化学的解析を実施したところ、AT8陽性タウ病変およびGallyas陽性染色はrTg4510マウスの前脳に認められた。さらに、蛍光顕微鏡観察において、Shiga-X35の蛍光がAT8陽性タウ病変に一致して認められた。MRIを用いたタウイメージングとして世界で初めての成果であり、結果をまとめて論文発表した。アミロイド病理とタウ病理を同時に解析するためのモデルを開発中である。しかし、文献を参考に検討しているが、いまだ再現できていない。実験手技の習熟、条件検討を続けていく。アミロイド病理とタウ病理を同時に解析するためのモデルを開発中であるが、当初想定していたよりも多くの課題が明らかになってきたため。た。

また、前年度から引き続き、タウ病理に選択的に結合するプローブの開発を進めている。ヒト切片においてタウ病理に選択的な結合性を示す化合物が複数得られたものの、rTg4510マウスではタウ病理への結合性が認められなかった。rTg4510のタウ蓄積の重症度には遺伝的背景が強く影響するという、研究推進にとって重要な知見が得ることができた。タウイメージング試薬を開発し、マウスにおけるタウイメージングに世界で初めて成功した。しかし、試薬のタウへの選択性が高くないため、構造の改良や新しい骨格に挑戦する必要がある。また、アミロイド病理とタウ病理を同時に解析するためのモデルを開発中であるが、いくつかの課題に直面している。実験手技の習熟、条件検討、文献や学会等での情報収拾を通じて克服していきたい。rTg4510マウスを用いたMR画像化試験を実施するために、ヒト切片においてタウ病理に選択的な結合性を示し、かつrTg4510マウスのタウ病理に結合するプローブの開発を進め、アミロイド病理とタウ病理を同時に画像化に挑戦する。アミロイド病理とタウ病理を同時に解析するためのモデルを開発中であるが、想定よりも進捗が遅れているため。当該年度末に実施予定であった実験の一部を、諸般の事情により次年度に実施することにしたため。
着床前発生過程におけるカルシウム/カルモデュリン系情報伝達に関する研究

カルシウム/カルモデュリン依存性プロテインキナーゼのひとつであるミオシン軽鎖キナーゼの着床前発生への関与を調べるために,この酵素の選択的阻害剤であるML-9を培養条件下でB6C3F_1マウスの着床前胚に作用させて,胚に起る変化を観察した。まず,胚を2細胞期からML-9を1-20μM含む培地で4日間培養したところ,胚の発生に用量依存性の影響が認められた。すなわち,ML-9の1μMに暴露された胚は対照と同様に発生したが,5μMに暴露された胚のなかにはcompactionを起さないものがあり,20μMに暴露された胚の大部分で4細胞期より先へ発生が進まなかった。ML-9の0(対照),1,5,10,15および20μMに暴露された胚の培養4日目における細胞数は,それぞれ103.5,100.2,16.2,11.3,7.4および3.9であり,5μM以上のML-9に暴露された胚の細胞数は対照の胚のそれよりも有意に少なかった。つぎに,4細胞胚,8細胞胚,compactionを起している8細胞胚および初期胚盤胞を10μMのML-9に12時間暴露し,ML-9に対する胚の感受性の発生段階による違いを検討した。その結果,初期胚盤胞はその75%が虚脱し,最も感受性が高いことがわかった。それに対して,4細胞胚では影響が最も少なかった。8細胞胚ではcompactionが,compactionを起している8細胞胚では胚盤胞腔の形成が,それぞれ抑制された。ML-9への暴露終了後,胚を正常培地へ移すと,大部分の胚は胚盤胞にまで発生した。しかし,それらの胚盤胞の細胞数を調べたところ,4細胞期にML-9に暴露されたものを除き,細胞数は対照と比較して有意に少なかった。以上の結果は,ミオシン軽鎖キナーゼがマウスの着床前発生に関与することを示唆している。
保護剤を用いずに1 nm以下の金属ナノ粒子を物理的に合成する新規方法の開発

ナノメートルおよびサブナノメートルサイズのナノ粒子・クラスターは、バルクの物質にはない、新しい物理的・化学的性質を示す。本研究では、まず気相クラスターの手法を用いて、どのような金属・金属酸化物およびそれらの複合系ナノ粒子・クラスターがどのような反応性を示すのかを系統的に調べた。また、液相中にナノ粒子・クラスターを生成する汎用かつ物理的な手法である液相レーザー蒸発法をより精密化すると同時に、シャドウグラフ測定装置を立ち上げてナノ粒子・クラスターの生成の際に生じるキャビテーションバブルを観測し、生成条件の最適化を行った。バルクの物質を,直径数数百ナノメートルの大きさの粒子(ナノ粒子という)にすると,バルクの物質にはない新しい性質が発現することがある。同じ物質でも,大きさを小さくするだけで新しい化学的・物理的特性が発現し,これらは粒子径(サイズ)によって変化するのは、新しい物質群の開発という観点から極めて魅力的である。ナノ粒子は、液体の中で化学合成法によって作られるのが一般的であるが、液相のレーザー蒸発によっても合成可能である。液体中の金属板をターゲットとして、レンズを用いてパルスレーザーを絞り込んで照射すると、金属板が局所的かつ熱的に励起される。その結果、原子やクラスターが液体中に放出され、これらはぶつかり合うことで凝集し一次粒子を形成する。さらにこれら一次粒子同士が衝突、凝集することによってナノメートルサイズの粒子(二次粒子)が生成する。したがって、二次粒子の成長を制御できれば、最終的に生成するナノ粒子のサイズを制御することができる。実際に、10 nm程度のシリカ粒子を水中に分散させた。シリカは可視領域に吸収を持たないため、このシリカ粒子の分散液は透明であるが、1 mm3の水中に1014個程度のシリカ粒子を用意することも可能である。その結果、0.5 nm-3 nmの微小なニッケルナノ粒子が生成した。全く同じ条件で、シリカ粒子が存在しないときには、ニッケルの粒子径は5-30 nmにまで増加した。シリカ粒子が捕捉材として極めて重要な役割を果たしていることがわかる。またこれらニッケン粒子の光吸収スペクトルから、ニッケルは金属状態で酸化されていないことが示唆された。一方、金を試料として、金ナノ粒子の合成を試みたが、ここではシリカの表面に金が捕捉されなかった。金は、もともと水に対する分散性が高いためであると考えられる。液相レーザー蒸発法を用いて、液体中にサブナノメートルスケールの粒子を安定に生成することを目的としている。本手法は、界面活性剤などのいわゆる化学的な保護剤を用いない点が新規である。一般には、液相中の粒子は凝集・会合によって成長して、より大きな粒子となる傾向がある。成長を防ぐために保護剤は必須であるが、一方、最終生成物を触媒などに用いるときに、表面を覆う保護剤が触媒としての活性を落としてしまう可能性が高い。活性を落とさずに、かつ成長を防ぐという観点から、本研究では、水溶液中に分散している10 nm程度の大きさのシリカ(ナノシリカ)を担持剤として用いた。液相レーザー蒸発法によって生成する一次粒子をシリカの表面で捕捉し、それ以上の成長を抑えることに成功している。平成27年度は、ロジウムに着目して、サブナノメートルスケール粒子の生成を試みた。ナノシリカを含む水の分散液の中にロジウムの薄板をターゲットとして置き、これに対して1064 nmのNd:YAGレーザーの基本波を照射して、粒子の生成を分散液の吸収スペクトル(消失スペクトル)の変化より確認した。また、このようにして生成した粒子の一酸化窒素NOに対する触媒活性を測定した。NO還元能の温度依存性からは、化学的に合成したナノ粒子とほぼ変わらない活性を示すことがわかった。また、ロジウムに似た電子状態をもつモリブデン合金についても、同様に粒子の合成を試みた。その結果、合金粒子は生成するが、時間の経過に伴い、モリブデンが酸化されてイオンとして溶出することがわかった。液相レーザー蒸発法は、液相中にナノ粒子を生成する物理的な手法として、きわめて汎用な方法といえるが、生成したナノ粒子の安定性に関しては、元素によって3通りに分類することができることがわかった。金のように、それ自身が電荷を持つものは、純水中でも安定に存在する。ニッケルやコバルトなどは、純水中では成長して沈殿するために、安定化には保護剤が必要である。モリブデンなど酸化されやすい金属は、酸化されてイオンとして溶出する。これらのうちで、安定化に保護剤を必要とする元素はナノシリカを担持剤として用いるのが有効であることがわかった。一方、金の場合は、ナノシリカの有無にかかわらずナノ粒子が生成してしまうので、ナノシリカの捕捉効果は見られなかった。一方、ターゲットを合金化すれば、合金のナノ粒子が比較的容易に生成できることもわかった。本研究では、触媒として使用可能な粒子の合成を目指しており、そのためにも多様な合金粒子を簡便に作成できるのはメリットが大きいと考えられる。また、ナノシリカは紫外可視領域で光学的に透明であることから、ある程度吸収スペクトルで粒子のキャラクタリゼーションが可能であることもわかった。本来は、暗視野の電子顕微鏡像の撮影がサブナノメートル粒子の確認には必須であるが、簡単に測定できる環境にないのは否定できない。現在これらの試行錯誤を続けている段階ではあるが、3年間の研究期間の中で、様々な元素に対する有効性が明らかになっており、進捗状況としては順調といえる。

本研究では、レーザー蒸発法を用いて、サブナノメートルスケールの粒子を安定に生成することを目的とした。そのためのアプローチとして、1気相クラスターを用いて、サブナノメートルの粒子の安定性を明らかにした。2液相レーザー蒸発法でキャビテーションバブルの生成と粒子生成の関係を明らかにするために、その場観察のためのシャドウグラフ装置を立ち上げた。3実際に溶液中に分散している10 nm程度の大きさのシリカ(ナノシリカ)を担持剤として用いて、液相レーザー蒸発法によって生成する一次粒子をシリカの表面で捕捉し、サブナノ粒子の合成を試みた。気相クラスターによる研究では、気相熱脱離法を用いて様々な金属クラスターや金属酸化物クラスターの安定組成に関する研究を行った。例えば、酸化物クラスターでは、それぞれの元素の酸化数が安定性に重要な役割を果たすことがわかった。5族元素の酸化物については、Nbが+5の酸化数を、Vが+4と+5の酸化数をとると考えれば、これらの酸化物クラスターの熱的に安定な組成をすべて説明できることを明らかにした。液相レーザー蒸発法によるナノ粒子生成では、パルスレーザー照射直後に現れるギャビテーションがナノ粒子生成に重要な役割を果たすことが最近の実験によって明らかにされている。外力を与えることによってキャビテーションを制御し、ナノ粒子生成対する影響を評価するために、シャドウグラフ装置を立ち上げ、キャビテーションバブルを観測した。ナノシリカを用いたサブナノ粒子合成に関しては、ニッケル、ロジウム、モリブデン合金、銅、硫化鉄などについて検証した。ニッケルやロジウムに関しては、1 nmより小さな粒子の生成が生成した一方、一部の元素は時間の経過に伴い、酸化されてイオンとして溶出することがわかった。ナノメートルおよびサブナノメートルサイズのナノ粒子・クラスターは、バルクの物質にはない、新しい物理的・化学的性質を示す。本研究では、まず気相クラスターの手法を用いて、どのような金属・金属酸化物およびそれらの複合系ナノ粒子・クラスターがどのような反応性を示すのかを系統的に調べた。また、液相中にナノ粒子・クラスターを生成する汎用かつ物理的な手法である液相レーザー蒸発法をより精密化すると同時に、シャドウグラフ測定装置を立ち上げてナノ粒子・クラスターの生成の際に生じるキャビテーションバブルを観測し、生成条件の最適化を行った。ナノシリカが存在する水溶液中でのレーザー蒸発の手法は確立したと考えている。一方、必ずしもすべての一次粒子が捕捉されるわけではないことも明らかになり、レーザー蒸発の方法をさらに検討する必要がある。進捗状況でも述べた通り、液相レーザー蒸発法で生成したナノ粒子の安定性に関しては、元素によって3通りに分類することができる。金のように、純水中でそれ自身が電荷を持つものは、ナノシリカの有無にかかわらず粒子が生成してしまうので、ナノシリカの捕捉効果は見られなかった。このような元素に対しては溶媒の効果を検証する。炭化水素溶媒中では、金の粒子は速やかに凝集することがわかっているので、ナノシリカの捕捉効果が期待される。
フェニルプロパノイドによる細胞壁多糖修飾の分子機構

昨年度はイネ科植物幼葉鞘からミクロソーム画分を調製し、これに基質のFeruloyl-CoA(FA-CoA)あるいはCoumaroyl-CoA(CA-CoA)と分子量数万のアラビノキシラン(AX)を加え処理し、AXへのフェニルプロパノイドの転移を調べたが、いずれの反応条件の場合でもAXへの転移活性は検出できなかった。本年度は、先ず、フェニルプロパノイドのアクセプターとして、AXオリゴ糖を調製し処理をおこなったが転移活性は検出できなかった。次に、転移反応が多糖鎖の合成とカップリングしている可能性を調べるために、反応液に多糖合成の基質であるUDP-xyloseやUDP-arabinoseを加え処理をおこなったが、活性は見られなかった。転移活性が検出されない原因を検討したところ、ミクロソーム画分あるいはこの画分から可溶化させたタンパク質画分には、基質のFA-CoAやCA-CoAを分解する活性が見られ、転移反応より先に基質が分解されている可能性が示された。そこで、エステラーゼの活性阻害剤を加えた処理もおこなったが、転移活性は検出できなかった。次に、細胞壁アポプラストに含まれる溶液(アポプラスト液)を用い転移活性を調べた結果、AXへのフェニルプロパノイドの転移が認められた。しかし、この転移反応は、フェルラ酸やクマル酸を基質として与えた場合でも見られた。イネ科植物芽生えの細胞壁中では、フェニルプロパノイドはエステル結合により多糖類に結合しており、希アルカリ溶液処理で抽出される。しかし、転移が見られたAXを希アルカリ溶液で処理してもフェニルプロパノイドの遊離はほとんど見られなかった。通常、アポプラスト液中にはペルオキシダーゼ活性が見られることから、この転移反応はペルオキシダーゼによりフェニルプロパノイドがエーテル結合等でAXに付加された可能性が高いと考えられた。本年度は、先ず、フェニルプロパノイド類の細胞壁多糖への転移(付加)を調べるためのアッセイ系の確立の際に必要な基質(フェニルプロパノイドーコエンザイムA複合体、Feruloyl-CoA、Coumaroyl-CoA)の合成を行い、HPLCを用いてこれらの基質を反応産物から効率的に精製する方法を確立した。HPLCの逆相カラム及びゲルろ過カラムを用いることにより、約95%の純度のFeruloyl-CoAとCoumaroyl-CoAを得ることが出来た。次に、これら基質を用いアッセイ系を検討した。フェニルプロパノイド類の細胞壁多糖への転移反応は、細胞質内、特に細胞内膜系でおこると考えられることから、遠心分画法によりコムギ幼葉鞘から膜(ミクロソーム)画分を調製しアッセイに用いた。また、ジギトニンで膜画分から可溶化させたタンパク質画分を用いたアッセイも試みた。一方、フェニルプロパノイドのアクセプターとなる多糖は、イネ科植物ではアラビノキシランであることから、oatspeltsのキシラン(シグマ社)からフェニルプロパノイド類が結合していないアラビノキシラン(分子量約8万)を調製し用いた。各種のbuffer系を用い、イオン類の組成や補酵素成分等を様々に組み合わせてアッセイを行ってきているが、いずれの場合でもフェニルプロパノイドの多糖への転移活性は検出できていない。フェニルプロパノイドの転移のアクセプターが低分子である可能性が考えられることから、現在、上記のアラビノキシランを加水分解し低分子のオリゴ糖の調製を行っている。今後、このアラビノキシランのオリゴ糖をアクセプターとした実験を行う予定である。また、フェニルプロパノイドの付加が多糖鎖の伸長とカップリングしている可能性が考えられ、この点についても検討したい。
ジャック・デリダの思想における討議倫理の帰趨:「来たるべき民主主義」のプログラム

本研究の16年度の研究実績は、日本哲学会の学会誌用に寄稿された研究「ミニマル・コンセンサスの条件--デリダにおけるテレコミュニケーションの論理」に集約される。フランスの哲学者デリダは、既存のコミュニケーション論の批判者としてしばしば現れる。にもかかわらず、デリダが「コミュニケーション」という語に対して距離をとってきたという事実に、従来充分な注意が払われてこなかったように思われる。本研究の要点は、以下の観点からデリダのコミュニケーション論批判を検討し練り直してみることである。(1)デリダの議論が「テレコミュニケーション」と呼ばれうるようなものの必然性の発見に立脚していること。(2)またこの議論が、コミュニケーションの理想化する諸想定(民主主義が依拠している一義性、透明性、公共性などの理念)を経験主義的な観点(コミュニケーションの日常的現実の多様性にこだわる観点)から異議を申し立てるような論難ではなく、コミュニケーションを理想化可能にする論理そのものから生じてくる内在的批判だということ。(3)こうした議論は、コミュニケーションが厳密な意味で一つの出来事として生じることにとっての前提条件をなしており、そこから出発してこそ「ミニマル・コンセンサス」が追求可能になるということ。結果、デリダのコミュニケーション論批判が、恣意的な意思伝達の容認や社会的な合意形成の放棄に向かうのではなく、まさしくコミュニケーション一般にとって最小限の(ミニマル)コンセンサスが可能となる必須条件を提示していたこと、そしてこのことが意思伝達や合意形成の構成要素としての「遠隔性」への洞察に導かれていたということを、本研究は明確に引き出すことができた。これをデリダの「遠隔(テレ)コミュニケーション論」として取り出したことが本研究の功績である。本研究の15年度の研究実績は大きく二つに分かれる。第一は、研究者のこれまでの(カントの『判断力批判』に基づく政治的の判断力の研究)を踏まえ、本研究が効果的に着手され展開するような諸前提を確定する作業。第二には、本研究の最も基礎的な枠組みとなる討議倫理の概念、それに対するデリダの批判、およびその再活性化がどのようなものになったのかの解明である。1.まず二つの論文「判断の崇高」および「物質的崇高について」(「11.研究発表」参照)では、デリダの『法の力』が言語的規約・社会的規則の拘束力について提起した「決定のアポリア」の問いを、カントのいう反省的判断力の概念に即して考察した場合、『判断力批判』の問題設定はいかに解釈しうるのかを検討した。その結果、判断力の内在的な困難が「崇高」と呼びうる契機であることが論証されるとともに、共通感官を基礎にした判断力論(アーレントやハーバーマスの間主観的な倫理概念)にとって批判的かつ政治的な帰結をもたらすことが確認された。2.次に「行為遂行的矛盾をめぐる不和-デリダと討議倫理学の問題」において、現代ドイツの哲学者ハーバーマスとアーペルによって提唱された討議倫理学の概念が、デリダの著作においてどのように批判・検討され、再び練り上げられうるのかを考察した。その結果明らかになったのは次の三点である。(1)ハーバーマス流の討議倫理学は、その基礎づけの立証を行うために、討議の所与性を反事実的な想定として理想化していること。(2)デリダが言語行為論との論争において証示したのは、そのような理想化がまさに理想化不可能な他者の排除によって構造的に依存しているということである。(3)こうしたデリダの議論は、脱構築の倫理的立場(「ミニマルな倫理」)を示唆しているが、それが行為遂行的矛盾の概念の再解釈に基づいていたという点である。
障害肺に対する一酸化窒素吸入の効果と毒性

LDH(IU/L)は188.8±23.4、199.0±5.7、176.3±8.9、201.5±14.9、134.2±9.5でありIIV群間で有意差はなかったがI群に対して有意に高かった。IIV群にて薬剤投与によりNOの産生量が変化して肺動脈圧が変化したにもかかわらず、W/D、LDHでは有意な差はなかった。以上よりNOは臓器障害に大きな影響を与えない可能性が示唆された。
別府地獄に棲息する好熱菌の分子生態学と高効率形質転換を利用した分子育種

高度好熱菌Thermus thermophilus HB27株は、いかなる生育段階でも極めて高効率にDNAを能動的に取り込み組換える自然形質転換能を有し、この形質転換にはpil遺伝子群やcom遺伝子群の関与が示唆されている。本年度は平成21年度に引き続き、別府温泉の噴出孔および原泉から諸種の高度好熱菌を単離し、自然形質転換能を調べ、形質転換に関与する遺伝子群の解析を行った。泉質の異なる別府温泉からThermus属細菌を20株分離し、ストレプトマイシン(Sm)高耐性変異株を取得した。これらの変異株からゲノムDNAを抽出し形質転換実験に用いた。変異株ゲノムDNAを対数増殖期の野生株培養液に添加し、Sm感受性菌のSm耐性能の獲得の有無で自然形質転換能を判断した。その結果、調べた20株のうち13株が自然形質転換能を有していた。形質転換能を示す株は自身のSm耐性DNAだけでなく、他菌株のSm耐性DNAをも取り込みSm耐性を獲得した。ついで20菌株について、形質転換に関与するとされるpil,com遺伝子の有無をPCR法とサザン解析により検討した。その結果、自然形質転換能を有するが、pil遺伝子群の一部を有していない株が存在することが明らかとなった。このことにより自然形質転換能はThermus属細菌に広く存在するが、形質転換に関与する遺伝子、従ってDNAの取り込み、組換えに関与するタンパク質が菌株間で異なっている可能性が示唆された。現在、単離したThermus属細菌の性質を詳細に調べるとともに、自然形質転換に関わる遺伝子及びタンパク質の特定を行っている。またThermus属細菌の高効率な自然形質転換を活用した分子育種を継続して行っている。1.別府温泉中に棲息する好熱菌の網羅的解析と分離別府地獄と呼ばれる温泉噴出孔の温泉水およびその溜り水から好熱菌の分離および環境DNAの抽出と解析を行った。好熱菌の分離は、TM培地(0.4%Peptone, 0.2% Yeast extract, 0.1% NaCl)、LB培地(1% Peptone, 1% NaCl, 0.5 % Yeast Extract)またその10倍、100倍希釈培地を用い、Thermus属、Geobacillus属、Alicyclobacillus属、Rhodothermus属細菌を含む70株を単離した。現在各菌株の16 S rDNAを解析し同定を行っている。一方、6箇所の地獄から採取した温泉水をフィルターで吸引ろ過し、環境DNAを抽出した。その後、16S rDNAのうち菌種特異的な配列が存在するV3領域をターゲットにPCRを行い、変性剤濃度勾配ゲル電気泳動法(DGGE)に供し、各地獄に特異的な好熱菌の解析を行っている。2.高効率形質転換現象の解明新たに分離したThermus属細菌6株について、形質転換能を解析した。その結果、6株中2株が高い自然形質転換能を有していた。Thermus属細菌の形質転換に関しては我々が先にT. thermophilus HB27株がきわめて高い形質転換能を有していることを明らかにしたが、近年、HB27株のゲノムが明らかにされ、本株の形質転換に関与する遺伝子が複数見出されている。本研究では分離したThermus属細菌について形質転換に関与するとされるpilC、pilF、pilM、pilQおよびpilWについてPCRによる解析を行った。その結果、分離したThermus菌6株のうち、2株はこれらの遺伝子を全て有していたが、4株からはpilFが増幅できなかった。これらの分離株の形質転換能とpil遺伝子の有無、pil遺伝子の転写・発現との関連について現在検討中である。
新希土類単酸化物を用いたオールエピタキシャル酸化物超伝導スピンバルブの創製

超伝導体を上下2層の強磁性絶縁体で挟み込んだ超伝導スピンバルブ(SSV)素子は、強磁性層のスピンの平行・反平行状態の制御でゼロ抵抗スイッチングが可能となるため、ポストムーア技術として注目されている。本研究では、超伝導体LaOと強磁性絶縁体EuOをエピタキシー技術で組合せ、結晶方位が揃ったコヒーレントでかつ急峻な接合界面をもつEuO/LaO/EuOのSSV素子の作製を行ない、従来のSSV素子よりもスイッチング性能の大幅な向上を目指す。くわえて、SSV素子やその派生構造における新奇なスピン物性の探索を行なう。本研究の完成により、酸化物超伝導スピントロニクス研究が大きく発展する可能性がある。
保育者養成におけるコンピテンス基盤型教育の提案

当該年度は、研究1として、養成段階で獲得すべき最小限必要な専門的な知識や技術に関する内容として設定した4領域(「子ども理解」「生活援助の環境構成」「遊びの環境構成」「対人関係構築」)の下位項目の構造を検討した。領域ごとに、因子分析を行った結果、【子ども理解】領域は「援助理解」「発達理解」「省察と記録」、【生活援助の環境構成】領域は「生活空間の構成」「物の構成」、【遊びの環境構成】領域は「遊びの展開や援助」「遊びの内容」、【対人関係構築】領域は「自他の思いの調整」「基本的コミュニケーション」「子ども同士の関係作りの援助」の因子が見いだされた。下位尺度間には全体的に正の相関があり、特に、【生活援助の環境構成】の「生活空間の構成」「物の構成」は、【子ども理解】【遊びの環境構成】【対人関係構築】の下位項目との相関係数が高かったことから、環境構成は他領域と結びつけて学ぶことが重要であることが示唆された。次に、新卒の保育者が習得している領域を明らかにするために、保育現場の実習担当者を対象に、研究1の質問項目をもとに、卒業までに習得してほしいと思う内容(重要度)と、習得できていると思う内容(実践度)を尋ねた。その結果、重要度評定と実践度評定との差が大きい項目は、【対人関係構築】の「基本的コミュニケーションスキル」、【性格援助の環境構成】の「生活空間の構成」、【子ども理解】の「援助理解」であった。これらの内容は、養成段階において継続的な指導及び新しい学習方法の導入が必要だと思われる。一方、重要度評定と実践度評定の差が小さい項目は、【対人関係構築】の「子ども同士の関係作りの援助」、【遊びの環境構成】の「遊びの内容」、【子ども理解】の「記録と省察」であった。これらの内容は、養成校の講義や演習、および実習を通して、養成校卒業段階において実践力として身に付けていることが示唆されたと言える。質問紙調査を実施し、保育者養成段階における専門的な知識や技術の構造を明らかにすることができたが、ケースメソッド法の開発に時間を要している。研究1において明らかになった養成段階の学生にとって習得が難しいコンピテンシーを軸としたケースを作成し、そこでの意思決定の練習を重ねること(ケースメソッド法)により、実践的思考力の育成を目指す教育プログラムを提案する。本研究は、保育者志望の学生が,在籍中に最低限身に着けておくべき専門性を明らかにするために,学生が自己の学習課題に取り組むための評価基準の開発を目指している。当該年度は、保育者の専門性や教員養成スタンダードに関する先行研究の項目の整理を行った。その結果、先行研究は、実習に特化しているものが多かった。本研究では、「真正の評価」論の観点から考えることが重要であると考え,学生が日々の大学生活で経験するあろう具体的な行動(行為)レベルで資質能力を明示化することを試みた。保育者の専門性に関する先行研究(柏女, 2009 ;香曽我部, 2011 ;別惣・名須川・横川・鈴木・長澤・田中・飯塚, 2012)や保育所保育指針・幼稚園教育要領を整理すると,保育者養成段階修了時に最低限必要なコンピテンシーは,保育士の専門性の主枠組み6領域(発達援助/環境構成/生活援助/遊びの展開/関係構築/保護者への相談支援の領域の知識や技術)が提唱されている。しかし、「保護者への相談支援」領域の知識や技術は、「発達理解」「環境構成」「生活援助」「遊びの展開」「関係構築」領域を統合したもの(柏女,2009,2010)であることを考えると、養成段階では、身に着けておくべき資質能力としては高次なものと言える。また、「生活援助」領域の知識や技術は、単独でその内実を考えるのではなく、「発達理解」や「環境構成」領域の知識や技術と融合させて考えていくのが現実的だと思われる。以上、先行研究を整理した結果、保育者養成段階における専門性は、4つの領域「発達援助・生活援助」「環境構成・生活援助」「遊びの展開」「関係構築」から検討することが妥当であると判断した。園長、主任、実習担当者に養成段階で獲得すべきコンピテンシ-に関するインタビューを上記4領域ごとに実施した結果を現在まとめている。先行研究の整理に時間を要したことが原因である。次年度からは、質問紙調査を早期に実施できる準備は整っている。

次に、新卒の保育者が習得している領域を明らかにするために、保育現場の実習担当者を対象に、研究1の質問項目をもとに、卒業までに習得してほしいと思う内容(重要度)と、習得できていると思う内容(実践度)を尋ねた。その結果、重要度評定と実践度評定との差が大きい項目は、【対人関係構築】の「基本的コミュニケーションスキル」、【性格援助の環境構成】の「生活空間の構成」、【子ども理解】の「援助理解」であった。これらの内容は、養成段階において継続的な指導及び新しい学習方法の導入が必要だと思われる。一方、重要度評定と実践度評定の差が小さい項目は、【対人関係構築】の「子ども同士の関係作りの援助」、【遊びの環境構成】の「遊びの内容」、【子ども理解】の「記録と省察」であった。これらの内容は、養成校の講義や演習、および実習を通して、養成校卒業段階において実践力として身に付けていることが示唆されたと言える。質問紙調査を実施し、保育者養成段階における専門的な知識や技術の構造を明らかにすることができたが、ケースメソッド法の開発に時間を要している。養成段階で獲得すべきコンピテンシーの重要度を明らかにするために、実習指導経験年数が10年以上の対象に質問紙調査を実施する。調査によって、養成段階の学生にとって習得が重要なコンピテンシーを選定できると思われる。研究1において明らかになった養成段階の学生にとって習得が難しいコンピテンシーを軸としたケースを作成し、そこでの意思決定の練習を重ねること(ケースメソッド法)により、実践的思考力の育成を目指す教育プログラムを提案する。初年度、先行研究の整理に時間をかけた結果、質問紙調査やインタビューの実施が充分できなかった。次年度は、初年度に実施する予定だったフィールドワークを行うため、観察機器(ビデオやノートPC)や観察協力者、データ整理者への謝金が必要となる。ケースメソッドの開発がおくれたため、ビデオカメラの購入や、質的データを解析する統計的解析をするためソフトの購入時期をずらしました。ケースメソッドの開発のための研究会開催が実施できなかったことも原因である。
肝硬変合併癌に対する開腹下マイクロ波凝固法の研究 -肝腫瘍外科におけるマイクロ波凝固法の応用は血管合併切除再建に変わりうるか-

すでに肝静脈根部浸潤癌に対するマイクロ波凝固では腫瘍壊死と肝静脈血行維持が可能なことが臨床的に報告者らによって確認されている。これは腫瘍外科における血管外科の応用という従来の概念を越え、マイクロ波凝固が通常の手術による肝静脈合併切除、再建に代わりうることを期待させるものである。本研究ではグリソンについて同様の検討を実験的におこなった。ビ-グル犬を用いて、肝門側グリソンへのマイクロ波の全周性の直接照射を各種条件下(60wt×30secの1-4回照射)で行い、マイクロ波照射前、及び照射後の経時的な当該肝領域の門脈、肝動脈の開存・血行状態、酸素摂取率を超音波カラードップラー装置、組織SO2、Hbモニター(PSA-IIIN;バイオメヂカルサイエンスKK製)を用いて測定すると伴に、胆道造影による胆管の開存状態、並びに光顕、電顕的な脈管、胆管の組織学的変化を検討した。その結果、組織学的にはマイクロ波照射部グリソンの門脈では全層性の、肝動脈では内膜を主とする壊死性変化がみられたが、1カ月後には血管内皮の再生が観察された。術前-術後6カ月までの肝動脈、門脈の開存・血行、及び当該肝領域の酸素摂取率に於いても有意な変化はみられなかった。同部の胆管については、組織学的には門脈、動脈に比し変化が軽微であったが、胆管造影にて不可逆性の狭窄性変化が認められた。以上より、肝門側グリソン浸潤肝癌に対するマイクロ波照射に於いては、胆管狭窄に対するステント等の対策付加が必要と考えられた。
骨髄間質細胞による神経再生の臨床応用を目的としたトランスレーショナル研究

この3年間に表記の研究課題に関して数多くの知見を得ることができた。すなわち、自己骨髄から分離した骨髄間質細胞(bone marrow stromal cells ; BMSC)の生物学的特性を解明するとともに、MRI、光イメージングなどを多用することで、臨床応用を視野に入れた安全かつ効率的な細胞の培養法、中枢神経への投与法、治療効果判定のための画像診断法を確立するための基礎データを得ることができた。蛍光標識した骨髄間質細胞(bone marrow stromal cells; BMSC)をラット脊髄損傷モデルに移植して、生体において移植されたBMSCを可視化する技術を開発した(J Neurotrauma誌2005)。GFP遺伝子と鉄製剤で二重標識したBMSCをマウス脳梗塞モデルに移植して、BMSCが脳内で活発に増殖を繰り返していることを初めて証明した(Brain Res誌2005)。ラット脊髄損傷モデル、マウス脳梗塞モデルに移植されたBMSCが神経細胞に分化することで、病変周囲におけるGABA受容体機能を改善させることをオートラジオグラフィの手法を用いて証明した(J Nucl Med誌2006, J Neurotrauma誌2006)。BMSCの遺伝子プロファイリングを解析することでBMSCが神経細胞に分化する能力を有していることを分子生物学的に証明した(Brain Res誌2006)。BMSCが有しているCXCR4受容体が、脳梗塞周囲で産生されるSDF-1を感知して、脳梗塞周囲に遊走することをノックアウトマウスを用いて証明した(Brain Res誌2007)。BMSCは神経細胞と共存することで神経細胞に分化する能力を有していること、BMSCはさまざまな神経栄養因子を産生することで興奮性アミノ酸に暴露された神経細胞を保護することを、新たに開発した共培養システムを用いて証明した(J Neurosci Res誌2008)。仔ラット脊髄スライスに移植したBMSCが脊髄の基質を溶解させて、運動ニューロンからの軸索伸長を促進する作用を有していることを証明した(Neurorehabil Neural Repair誌in press)。高次脳機能障害を有するラットびまん性軸索損傷モデルを新たに開発し、BMSC移植が高次脳機能を改善させることを証明した(J Neurosci Method誌、Exp Neurol誌投稿中)。ラット脊髄損傷モデルに移植されたBMSCは下行性運動線維を保護することで下肢の運動機能を改善させることを証明した(J Neurotrauma誌投稿準備中)。G-CSFがBMSCの脳保護効果を賦活することを証明した(Stroke投稿準備中)。BMSCは神経細胞と共存することで神経細胞に分化する能力を有していること、BMSCはさまざまな神経栄養因子を産生することで神経細胞を保護することを、新たに開発した共培養システムを用いて証明した(J Neurosci Res誌2008)。仔ラット脊髄スライスに移植したBMSCが運動ニューロンからの軸索伸長を促進する作用を有していることを証明した(Neurorehabil Neural Repair誌2008)。高次脳機能障害を有するラットびまん性軸索損傷モデルを新たに開発し、BMSC移植が高次脳機能を改善させることを証明した(Neuropathology誌2008, 2009)。ラット脊髄損傷モデルに移植されたBMSCは下行性運動線維を保護することで下肢の運動機能を改善させることを証明した(Neurosurgery誌2009)。G-CSFがBMSCの脳保護効果を賦活することを証明した(Cytokine誌2009)。ラット脊髄損傷モデル、ラット大脳脳挫傷モデルにおいてフィブリンがBMSSC移植の際の有用なバイオマテリアルであることを証明した(J Neurosurg誌2009, Neuropathology誌2009)。新規ポリマーを用いることでマウス脳梗塞モデルへのBMSC移植がより効率的に実施できることを確認した(Neurosurgery誌in press)。長波長蛍光物質でBMSCを標識してラット脳梗塞モデルに移植することで頭皮上から移植細胞を可視化した(Stroke誌投稿中)。ラット脳挫傷モデルにBMSCを頚動脈から移植することで神経症状の改善を認めた(Neurosurgery誌投稿中)。高次脳機能障害を有するラットびまん性軸索損傷モデルを新たに開発し、骨髄間質細胞(BMSC)移植が高次脳機能を改善させることを証明した(Neuropathology誌2009)。骨髄間質細胞(BMSC)の移植はマウス脳梗塞モデルの神経機能を回復させるが、骨髄単核細胞分画(BMMNC)にはその効果がないことを証明した(Neuropathology誌2009)。ROCK

抑制剤であるfasudilがラット脊髄損傷モデルに移植されたBMSCの治療効果に相乗的に作用することを証明した(Neuropathology誌2009)。ラット脊髄損傷モデル、ラット大脳脳挫傷モデルにおいてフィプリンがBMSSC移植の際の有用なバイオマテリアルであることを証明した(J Neurosurg誌2010, Neuropathology誌2009)。新規ポリマーを用いることでマウス脳梗塞モデルへのBMSC移植がより効率的に実施できることを確認した(Neurosurgery誌in press)。長波長蛍光物質でBMSCを標識してラット脳梗塞モデルに移植することで頭皮上から移植細胞を可視化した(Neurosurgery誌投稿中)。ラット脳挫傷モデルにBMSCを頚動脈から移植することで神経症状の改善を認めた(Neurosurgery誌投稿中)。老齢ラットのBMSCをG-CSFとともに培養することでその増殖や移植による治療効果を増強することができることを証明した(Neurosurgery誌投稿中)。ヒトBMSCを動物蛋白を用いない方法で培養してラット脳梗塞モデルに移植し、その治療効果を証明した(Neurosurgery誌投稿中)。同様の効果を小動物用MRIにて生体内でも確認した(Stroke誌投稿準備中)。ラット脳梗塞モデルにBMSCを直接あるいは経静脈的に移植して前者の方が高い治療効果を発揮することを光イメージングの手法を用いて明らかとした(Neurosurgery誌投稿準備中)。