hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
携帯型メテオトロンの開発とその熱帯果樹の開花・結実水分生理研究への応用

その結果、枝の一部をチャンバーで覆うことによって、やや異なる気流や日照条件が作出されるものの、それ以上に重要なことは生理的な反応に及ぼす影響であるとの指摘を受けた。更に、実験法に関し、水分動態の測定・解析法が実際に提示された。レビュー結果も考慮して、ビニールハウスに栽植したマンゴ-を供試し、チャンバーを約2か月間枝にセットして温湿度の制御性能を調べるとともに、開花と水分動態に及ぼす温度の影響を調べた。チャンバー内の昼夜温はそれぞれ30°Cと15°Cに設定した。チャンバー内の実際の温度を入力モジュールとデーターロガーとを組み合わせて測定した。その結果、夜間において15.2°Cと設定温度を精度良く再現したが、日中の温度は25.0°Cと設定温度よりも低く経過することがわかった。日中の制御精度が低下したのは、外気温が低すぎたことが考えられるが更に検討が必要である。約2か月間の温度処理の結果、ハウス内の温度条件下に置かれた全ての新梢には処理開始から約1か月後に頂芽に花序が形成されたが、チャンバー内の新梢には花芽の分化が観察されないという興味ある結果を得た。チャンバー内の枝とチャンバー外の枝を流れる蒸散流の日変化には差が認められなかった。なお、ハウス内の日射の測定には日射計を葉面積の測定には画像計測装置を用いた。平成10年度は、平成8年度に設計・作製され、平成9年度の性能テストでその実用性が確かめられた携帯型メテオトロンを用いて、開花と水分生理研究への応用を図るとともに、3年間の研究の取りまとめを行った。応用研究はすでにマンゴーを供試材料として平成10年冬期から開始され、メテオトロンで高温処理した枝には同年2月時点で花が着かないことが見出された。その後の追跡調査でも花芽分化は認められなかったが、無処理の枝には花が着生し平成10年8月には数個の結実をみた。枝に取り付けた水流量センサーにより得られた水分動態の詳細な解析から、25°C処理枝の蒸散流は午前にピークを持つ明瞭な日変化を示すのに対し、無処理の枝の蒸散流は午後にピークを持つことが認められた。このことから両枝の間には水の競合が生じ、それが樹体の生理・生態に何らかの影響を及ぼしていたことが示唆された。メテオトロンの性能に関しては、チャンバー内に密な葉群を挿入すると、湿度の制御能力が低下することから適正な規模の葉群を挿入する必要があることがわかった。
モノクローナル抗体による細胞内のDNAに結合した抗癌性白金錯体の定量

Pt(1R,2R-diaminocyclohexane)Cl_2(Pt(1R,2R-dach)Cl_2)をDNAと反応させると、Pt(1R,2R-dach)Cl_2はDNA中の核酸塩基と反応し、Pt(1R,2R-dach)-DNAを生成する。これを、マウスに免疫すると、Pt(1R,2R-dach)-DNAに対する抗体を生成する。抗体を産出するようになったマウスの脾臓を取り出し、ミエローマ細胞と細胞融合させ、HAT倍地及びHT倍地中で細胞を生育させ、Limiting Dilution法で、モノクローナル抗体を産出するハイブリドーマを2種類(FU-5B-58-8F,FU-III-7F)得た。得られたハイブリドーマは、すべてIgMを産出するハイブリドーマであることが判った。今年度はこの2種類のハイブリドーマについて、抗原に対する選択性を競合ELISA法で検討した。FU-5B-58-8Fのハイブリドーマの産出する抗体の場合、抗原であるPt(1R,2R-dach)-DNAへの結合能を1とすると、Pt(1R,2S-dach)-DNAに対しては約1/3倍、cis-Pt(NH_3)_2-DNAに対しては約1/100倍、trans-Pt(NH_3)_2-DNAとDNAに対しては、結合しなかった。また、FU-III-7Fのハイブリドーマの産出するモノクローナル抗体についても、同様に競合ELISA法により抗原に対する選択性を検討した。抗原であるPt(1R,2R-dach)に対する結合能を1とするとPt(1R,2S-dach)-DNAに対しては約1/2倍、cis-Pt(NH_3)_2-DNAに対しては1/30倍、trans-Pt(NH_3)_2-DNAに対しては1/100倍、DNAには結合しなかった。以上の結果より、調製したハイブリドーマは、DNAに結合した白金錯体の部位を特異的に認識している事が判った。また、サイクロヘキサン環を有している白金錯体により強く結合する事から、抗体は錯体のサイクロヘキサン環部分を認識している事が判った。FU-5B-58-8FとFU-III-7Fを比較した場合、FU-5B-58-8Fの産出する抗体の方がより強く抗原であるPt(1R,2R-dach)-DNAを認識する事が判った。3)Pt(1R,2R-dach)-DNAに対し抗体が出来たマウスの脾臓を取り出し、ミエローマ細胞と細胞融合させ、HAT培地により細胞融合したハイブリドーマを選び出した。ハイブリドーマの中で、ELISA法で抗Pt(1R,2R-dach)-DNA抗体を産出するものを選択した。5種類の抗Pt(1R,2R-dach)-DNA抗体を産出するハイブリドーマが得られた。この内の一種のハイブリドーマを増殖させ、Limiting Dilution法により、抗Pt(1R,2R-dach)-DNA抗体を産出する単一なハイブリドーマに精製した。

この、ハイブリドーマが産生するモノクローナル抗体は、IgMのサブクラスでκチェインを持つことが判った。しかし、種々の白金-DNA化合物と競合ELISAを行った所、あまりPt(1R,2R-dach)-DNAに対して選択的でないことが判った。現在、他のハイブリドーマが生産するモノクローナル抗体に対して検討中である。Pt(1R,2R-diaminocyclohexane)Cl_2(Pt(1R,2R-dach)Cl_2)をDNAと反応させると、Pt(1R,2R-dach)Cl_2はDNA中の核酸塩基と反応し、Pt(1R,2R-dach)-DNAを生成する。これを、マウスに免疫すると、Pt(1R,2R-dach)-DNAに対する抗体を生成する。抗体を産出するようになったマウスの脾臓を取り出し、ミエローマ細胞と細胞融合させ、HAT培地及びHT培地中で細胞を生育させ、Limiting Dilution法で、モノクローナル抗体を産出するハイブリドーマを2種類(FU-5B-58-8F,FU-III-7F)得た。得られたハイブリドーマは、すべてIgMを産出するハイブリドーマであることが判った。今年度はこの2種類のハイブリドーマについて、抗原に対する選択性を競合ELISA法で検討した。FU-5B-58-8Fのハイブリドーマの産出する抗体の場合、抗原であるPt(1R,2R-dach)-DNAへの結合能を1とすると、Pt(1R,2S-dach)-DNAに対しては約1/3倍、cis-Pt(NH_3)_2-DNAに対しては約1/100倍、trans-Pt(NH_3)_2-DNAとDNAに対しては、結合しなかった。また、FU-III-7Fのハイブリドーマの産出するモノクローナル抗体についても、同様に競合ELISA法により抗原に対する選択性を検討した。抗原であるPt(1R,2S-dach)に対する結合能を1とするとPt(1R,2R-dach)-DNAに対しては約1/2倍、cis-Pt(NH_3)_2-DNAに対しては1/30倍、trans-Pt(NH_3)_2-DNAに対しては1/100倍、DNAには結合しなかった。以上の結果より、調製したハイブリドーマは、DNAに結合した白金錯体の部位を特異的に認識している事が判った。また、サイクロヘキサン環を有している白金錯体により強く結合する事から、抗体は錯体のサイクロヘキサン環部分を認識している事が判った。FU-5B-58-8FとFU-III-7Fを比較した場合、FU-5B-58-8Fの産出する抗体の方がより強く抗原であるPt(1R,2R-dach)-DNAを認識する事が判った。
安価な原料から製造したナノ微粒子複合体を用いる高効率炉内脱窒素・脱硫法の開発

本研究では、低コストで製造できるナノ微粒子複合体を用いて、石炭のガス化過程で発生する有害なNH_3やH_2Sを効率よく除去できる高温ガス精製法の基盤技術の確立をおもな目的とし、以下の成果を得た。(1)活性炭を使用する方法に比べ、多くの酸素官能基を持つ石炭を炭素原料として使用すると、30nm前後の金属Fe微粒子が作成でき、このナノ微粒子は従来のチャンピオン触媒を上回る高いNH_3分解活性を示した。(2)FeまたはCaO微粒子触媒上におけるNH_3の分解は、これらの触媒成分とNH_3の反応による窒化物中間体の生成、ならびに、これに引き続いて起こるN_2への分解から成るサイクル機構で進行した。(3)鉱物質としてFeやCaを含む低炭化度炭の熱分解で得たチャーもNH_3分解を促進し、Fe含有量が多いほどチャーの触媒効果は顕著となり、最高の性能を示したチャ=には2030nmのFeナノ微粒子が存在した。(4)チャー中のFe微粒子は25時間の長時間反応でも高いNH_3分解率を持続し、その性能は(1)で述べたFe微粒子-炭素複合体に匹敵するほど高く、850°CではNH_3の完全分解を達成した。(5)H_2Sの共存下では、チャー中のCaO粒子はCaSに転化するため失活するのに対して、Fe粒子のNH_3分解能は幾分低下するものの長時間維持され、チャー上ではH_2S除去とNH_3分解の同時進行が実現した。(6)熱分解チャーのNH3分解性能は、合成ガス共存下では著しく小さくなるが、合成ガスに少量のCO_2を添加すると完全に回復し、実際の高温ガス精製においても充分使用できることが明らかとなった。以上のように、本研究の成果は、ガスタービンもしくは燃料電池を利用する石炭ガス化複合発電の開発に貢献し、その結果、CO_2排出量の大幅な削減に寄与するものと期待される。石炭のガス化・燃焼プロセスで発生する含窒素ならびに含硫黄化合物は、後段のガス変換時の触媒毒やガスタービン燃焼時のNO_x源となる。そこで、本研究では、容易に入手できる触媒ソースや石炭を原料として、ナノスケールの微粒子を含む炭素複合体を製造し、ナノ微粒子の特異な触媒機能や高い反応性を利用することにより、これらのヘテロ化合物を効率よく無害化・除去できる方法の開発を目的としている。本年度は、まず、産出国の異なる3種類の低炭化度石炭上に、2種類の金属イオンを異なる方法で添加し、これらの試料を不活性ガス気流中で熱分解して、無機微粒子-炭素複合体を製造した。次に、元素分析装置、N_2吸着測定、XRD、TEMを用いて複合体の特性を調べるとともに、新たに製作した流通式反応システムを使用して複合体上に含窒素モデルガスを流通し、その脱窒素性能を評価した。その結果、(1)活性炭を担体とする従来法に比べて、多くの含酸素官能基を持つ石炭を炭素原料として使用すると、30nm前後の金属微粒子が作成できること、(2)このナノ微粒子は極めて高い脱窒素活性を示し、一定の温度条件下で100%の窒素除去率を与えること、(3)金属種の異なる酸化物微粒子触媒も含窒素モデルガスを完全に除去できること、(4)これらの活性成分が共存すると、脱窒素性能に相乗効果が出現し、その反応は窒化物を中間体とするメカニズムで進行すること、が明らかとなった。以上のように、安価な原料から容易に製造できるナノ微粒子-炭素複合体は、従来のチャンピオン触媒を上回る高い脱窒素性能を発揮し、新規な高温ガス精製触媒として有望であることを見出した。

本研究では、低コストで製造できる高機能物質を用いて、ガス化過程で発生する微量の含窒素・含硫黄化合物を、高温で効率よく除去できる方法の開発を目的としている。昨年度は、安価な原料から容易に製造できるナノ微粒子-炭素複合体が、従来のチャンピオン触媒を上回る高いNH_3分解活性を示し、新規な高温ガス精製触媒として有望であることを見出した。そこで、本年度は、MRD、TPD、TEMを用いて反応機構を調べるとともに、実用的観点から、触媒を添加しない低炭化度炭から調製した熱分解チャー上のNH_3分解能を検討した。XRDやTPDの測定結果によると、FeまたはCaO微粒子触媒上におけるNH_3の分解は、これらの触媒成分とNH_3との反応による窒化物(Fe_4N、CaCN_2)の生成と、これに引き続いて起こるN_2への分解から成るサイクル機構で進行するものと結論される。鉱物質として微量のFeやCaを含む低炭化度炭の利用に着目し、3種類の石炭から得た熱分解チャーを用いたところ、いずれも大きな触媒効果を発揮し、特に、Fe含有量の多いチャーの性能は、昨年度に明らかにしたFe微粒子含有炭素複合体に匹敵するほど高く、850°CでNH_3を完全に分解した。この発見は、触媒の添加工程が不要になるので、実際的観点から極めて重要である。石炭のガス化プロセスで製造されるガスの主成分はH_2とCOであるのでその影響も検討し、H_2の共存はFe触媒の表面を活性な状態に保つため、その性能が向上するのに対して、H_2とCOの存在はCaCN_2の生成を抑制するので、CaO触媒は失活することが明らかとなった。今後は、実ガス中に含まれるH_2Sの影響を詳細に検討して、初期の目標であるNH_3とH_2Sの同時除去を可能にする高寿命高性能触媒の開発や反応システムの構築を目指す。本研究では、低コストで製造できるナノ微粒子複合体の、高温NH_3分解に対する触媒性能を明らかにし、H_2Sの同時除去も可能にする高温ガス精製法の開発を目指している。本年度は、複合体の触媒寿命や劣化機構に検討し、実ガス(合成ガス、H_2S)存在下でのNH_3分解能を調べ、以下の成果を得た。1.不活性ガスで希釈した2000PPmNH_3の分解では、Fe^<3+>またはCa^<2+>を添加した褐炭や、これらの金属イオンを元々有する低炭化度炭を原料として製造した、ナノ微粒子-炭素複合体(それぞれCC、Charと略)は、いずれも、750°Cで大きな触媒効果を発揮した。Fe成分に由来する初期活性は幾分低下するものの、Char上のNH_3分解率は25hの反応でも、7580%の高い値を示した。2.H_2を用いて700°Cで前処理すると、このような活性低下を抑えることが可能となり、その結果、Charの分解性能は著しく向上した。XRD測定より炭化鉄の存在が認められ、H_2処理に伴いCH_4が発生することから、金属鉄の炭化が触媒劣化を引き起こすものと推察される。3.Fe-CCやCa-CCは、合成ガス共存下では活性をほぼ失った。しかし、合成ガスにCO_2を添加すると、Ca-CCの状態は変わらなかったが、Fe-CC上の分解率は、定常時には、不活性ガス中を上回るレベル(95%)にまで回復した。Charも、Fe-CCよりは劣るものの、高い触媒活性を与えた。4.2000PPmのH_2Sの共存下では、CaOがCaSに転化するため、Ca-CCは失活するのに対して、Fe-CCでは、性能低下が起こるものの、分解率は反応時間によらずほぼ一定(50%)であった。
明治中後期文学における両性具有の表象と女性主体の確立

調査研究の効率をはかるために、京都の国際日本文化研究センターや、愛媛県の高畠華宵大正ロマン館。宮沢賢治記念館などで、西欧近代をいち早く取り入れながらも日本古来の伝統にこだわり続けた地元出身の作家たちの第一次資料や文献の調査、関係者インタヴューなどに重点を置いた。具体的には、1)両性具有的な人物描写で著名な漫画家・竹宮恵子が全作品を捧げている謎の挿絵画家「高畠華宵」について調べるために、著作権を管理している遺族のインタヴューを行い、テープを起こし、英語に翻訳した。これらの情報をもとに、華宵の年代譜を作成する予定である。華宵の来歴の最も謎の部分は、第二次大戦後、弟子の一人を連れてロサンゼルスに移住し、美術学校の設立準備にあたったが、弟子の不慮の死により計画を断念して1年で帰国した経緯である。その足跡の詳細は、ロスでの調査に託されよう。遺族との会見で得た大きな成果は、「高畠華宵」再評価の先鞭をつける使命を負わされ、今後の論文執筆に際して全作品の掲載に関する著作権を許可してもらったことである。2)古文書『病名彙解』などに記載された「フタナリ」に関する記述を解読。近世期における日本や中国の見解を知る手掛かりとなった。3)京都の京都国立博物館において、『病草紙』(12世紀の絵巻物・国宝)などに「ふたなり」に関する描写を発見し、模写版のコピーを得ることが出来た。4)宮沢賢治記念館では、『銀河鉄道の夜』のカムパネルラ解釈にかんして、「中有」「中陰」「中間生」という仏教用語が多用されることの背景を探るための資料収集をすることが出来た。5)その他、谷崎潤一郎に関する文献・資料もほとんど完了し、初期作品に「両性具有イメージ」が顕著であることに関して、傍証を得ることが出来た。以上、申請書に掲げた調査予定は完了した。予算の関係で沖縄調査は断念せざるを得なかったが、別途計画したい。
1930年代日本の産業統制をめぐる多元的利害調整の実証的研究

本研究は、1930年代日本における産業統制を、(1)国内の経済構造、(2)対外関係、(3)対植民地関係に着目しつつ多角的に検討することを目的とする。この目的にそって、本年度は以下の研究を実施した。第1は、昨年度からの継続研究として、(1)日英間で結ばれた電球協定の成立過程と、(2)それをめぐって生じた日本本国と植民地朝鮮の対立と両者の利害調整過程を実証的に考察することである。このうち特に前者は、30年代における輸出統制の特徴とともに、輸出相手先との「貿易摩擦」の特質を明らかにするうえでも重要な事例研究ということがでる。この研究では、日英間の電球「摩擦」が、大恐慌を契機として顕著となった自国の産業保護主義を背景とし、恐慌からの克服をめぐって生じたものであった点を明らかにし、その成果は当該期の通商問題を分析した著書(白木沢旭児『大恐慌期日本の通商問題』)を書評(『土地制度史学』に発表予定)する際に役立てることができた。また後者の研究成果も、学術雑誌(『日本史研究』)に発表することができた。第2に、本年の後半は、2年がかりで行った本研究を踏まえつつ、電球工業統制の全体像をまとめる時期と位置づけた。その場合、昨年の研究(『筑波経済学論集』に掲載)で明示した30年代前半期の統制分析における重要論点ー特にアウトサイダー大企業と中小企業との利害対立問題、問屋制との関係、「貿易摩擦」や植民地「工業化」との関係ーに留意しつつ、電球統制の重層的な全体構造を単に日本本国にとどまらず、"帝国としての日本"という観点からも明らかにし、その成果を99年10月に行われた土地制度史学会全国大会(於京都大学)で報告することができた。なお、電球工業統制に連動する形で展開された団体協約の締結および産業協力運動に関しては、当該期間に集めた資料をもとに今後明らかにすべき課題として研究を継続する予定である。本研究は、1930年代日本で展開された産業統制を、(1)国内の経済構造、(2)対外関係、(3)対植民地関係に着目しつつ多角的かつ重層的に検討することを目的とする。この目的にそって、本年度は、以下の2つの研究を実施した。1つは、上記3つの側面に着目しつつ産業統制を分析する場合に、具体的にいかなる点が重要な論点となるかを、先行研究を踏まえつつ明確にすることである。なお本研究は、本年度と来年度の2年間にわたって行うものであるが、かかる考察は、本研究全体のいわば共通基盤をなすものと位置づけることができる。さらに2つめとして、前者で明らかにした論点を電球統制を事例に選び立ち入って考察した。このうち第1の研究では、これまでの通説的見解が、1937年以降の「戦時統制」とそれ以前の産業統制との質的相違を明確にしていない点を問題とし、これに対して1930年代前半期における産業統制の独自な意義に着目すべきことを示した。そしてこの問題意識から、統制分析に際しては、両大戦間期に形成・定着した二重構造との関係、問屋制との関係、輸出統制にみられる二面性、植民地「工業化」との関係といった点で、重要な、しかしこれまで必ずしも本格的に研究がなされてこなかった論点について明らかにすることができた。そしてかかる成果を大学の研究紀要に発表することができた(後述「研究発表」欄参照)。さらに第2の研究に関しては、日本電球工業会等が所蔵する1次資料等に加え、この度新たに外務省外交史料館所蔵の外交資料を収集することができ、その結果、これまで新聞報道等のみでしか知り得なかった日英間の電球協定の成立過程をより立ち入って考察することができた。この研究過程で、これまで全く着手されてこなかった電球統制をめぐる日英関係と本国・朝鮮との関係についての成果をまとめ、目下学術雑誌に投稿中である。

その場合、昨年の研究(『筑波経済学論集』に掲載)で明示した30年代前半期の統制分析における重要論点ー特にアウトサイダー大企業と中小企業との利害対立問題、問屋制との関係、「貿易摩擦」や植民地「工業化」との関係ーに留意しつつ、電球統制の重層的な全体構造を単に日本本国にとどまらず、"帝国としての日本"という観点からも明らかにし、その成果を99年10月に行われた土地制度史学会全国大会(於京都大学)で報告することができた。なお、電球工業統制に連動する形で展開された団体協約の締結および産業協力運動に関しては、当該期間に集めた資料をもとに今後明らかにすべき課題として研究を継続する予定である。
調理過程における油脂過酸化物の分解と毒性アルデヒドの生成に関する研究

油脂に含まれる高度不飽和脂肪酸は、食品の加工や調理の過程で酸化されやすく、その結果、油脂過酸化物が生成する。油脂過酸化物はさらに食品中の他成分と反応する過程で分解や重合をおこし、2次生成物が生ずる。また、油脂過酸化物やその代謝物は毒性を示し、老化や発ガンの原因ともなる。しかし、実際の食物においては多くの食品成分が共存しており、また、さまざまな調理操作が加えられるため、油脂過酸化物の挙動については明らかではない。本研究では、実際の食物における油脂過酸化物の分解とこれに由来する毒性アルデヒドの生成について、各種の食品成分や調理操作による影響をも含めて明らかにすることを目的に研究を遂行している。本年度は、油脂過酸化物として、リノール酸13-ヒドロペルオキシド(13-HPOD)を用い、油脂(トリカプリリン)中における13-HPODの分解をHPLCで追跡した。その結果、13-HPODの半減期は油脂中50°Cで約50時間、100°Cで約3.8時間と、水中(8.3時間、0.8時間)より安定であった。揚げ調理で用いられる170°Cでは半減期約10分と速やかに分解した。酸化防止剤として一般的に用いられるBHT(プチルヒドロキシトルエン)とα-トコフェロールとでは13-HPODの分解に与える影響が異なっていた。それぞれ13-HPODに対し等モル量添加した場合、BHTは13-HPODの分解を抑制(100°C、170°Cで半減期4.4時間、18分)し、α-トコフェロールは分解を促進(22分、5分)した。分解反応の活性化エネルギーは水中、油脂中、BHT存在下、α-トコフェロール存在下で、それぞれ、13.9、13.3、14.9、14.5kcal/molとほぼ同程度であった。今回の研究では毒性アルデヒドの生成に関する明確な知見は得られなかった。本年度は、油脂過酸化物として、リノール酸13-ヒドロペルオキシド(13-HPOD)を用い、種々の糖類、ビタミン類、アミノ酸類等の存在下で13-HPODの分解をHPLCで追跡した。その結果、13-HPODの半減期は水中30°Cで約20時間であった。糖類(単糖、二糖、デンプン)は濃度0.1Mまたは1%でも13-HPODの分解に有意な影響を及ぼさなかった。ビタミンC(アスコルビン酸)は濃度0.01Mで分解を大きく促進した。また、ほとんどのアミノ酸、特にリジン、アルギニン、およびトヘリプトファンはHPODを安定化したが、システインは濃度0.01Mで分解を大きく促進した。また、種々の液体食品の影響を調べたところ、種々の茶類、ジュース類、だし、醤抽はHPODを安定化した。これらの食品に含まれるラジカル捕捉活性成分が分解反応を抑制したものと考えられる。以上の結果から、油脂過酸化物は、食品中では比較的安定に存在し、多くの食品成分が分解を抑制することが明らかとなった。分解反応の活性化

エネルギーは水中、油脂中、BHT存在下、α-トコフェロール存在下で、それぞれ、13.9、13.3、14.9、14.5kcal/molとほぼ同程度であった。今回の研究では毒性アルデヒドの生成に関する明確な知見は得られなかった。
組織イメージングを利用した新しい内視鏡観察システムの開発

高感度近赤外光による組織イメージング顕微鏡を用いて、正常組織(非がん部)と異常俊樹(がん部)が識別可能かどうか検討を行った。当初10検体を用いて検討したところ異常組織(がん)を異常として認識する感度は60%、特異度は80%と良好であり、18例にまで症例を増やして検討を行った。しかしあらなる感度・特異度の上昇は認められなかった。大きな問題点としてがんは均一な細胞増殖形態を呈さないことも多く、形態(肉眼型)や組織異型度(細胞の分化度)による違いを解明する必要があると考え、追加で培養細胞による検討を行っている。高感度近赤外光による組織イメージング顕微鏡を用いて、正常組織(非がん)と異常組織(がん)を識別するアルゴリズム作成を10検体に対して行い、異常組織(がん)を異常と認識する感度は60%程度、特異度は80%と比較的良好な結果であった。しかし、さらに8検体を追加して行ったところ、さらなる感度・特異度の上昇は認めなかった。問題点としてがんは均一な細胞増殖形態を呈しないことも多く、実際には形態(肉眼型)や組織型(細胞の分化度)により大きく異なることから、培養細胞での正常組織(非がん)と異常組織(がん)のスペクトルの差異について解析を行った。正常細胞としてはヒト皮膚線維芽細胞(HDF細胞)を、がん細胞としてはヒト子宮頚癌細胞(Hela細胞)を用いた。するとがん細胞と正常細胞のスペクトルの差異は1500nm前後及び1620-1640nmで認められ、対象となる細胞が均一だと過程した場合にはアルゴリズム作成に重要なスペクトルの差異と考えられた。しかし、使用した培養細胞は1層のみであったため信頼性が不十分と考え、さまざまな厚さの細胞シートを作成して再度検討を追加したところ1490nmに関しては単位面積の細胞数が多いほど吸光度の2次微分強度差も大きくなり、細胞の厚みに依存してスペクトル変化が見られることが分かった。高感度近赤外光による組織イメージング顕微鏡を用いて、正常組織(非がん部)と異常組織(がん部)を識別するアルゴリズムを作成するために、まず内視鏡的に切除された早期胃がん標本10例に対して組織イメージング顕微鏡観察を行った。10例から得られたスペクトラム情報を、散乱及び他の望ましくない影響を削減するために、基準標準変量(SNV)スケーリングを、吸収ピークが僅かな波長差で重なり合っている場合でも吸収帯の確認が可能となる2次微分を、また主成分分析(Principal Component Analysis)を行うとすべてにおいて異常組織(がん部)を異常と認識する感度・特異度が前処理をしないものと比べて上昇することが分かった。以上より症例数を増加させることによって、さらなる感度・特異度の上昇が期待できると考えられ、昨年度は最終的には計18例の波長情報を解析した。しかし症例数を増やすことによっては感度・特異度の上昇は認めなかった。ただ得られるスペクトラム情報は様々な形態(肉眼型)や組織型(細胞の分化度)によっても異なる可能性が挙げられることから最も頻度が多い表面陥凹型の高分化腺癌12例に限って更なる解析を行った。18例での解析と比較すると感度・特異度は上昇することが示されたが、症例数を増やすことでのさらなる上昇は認めなかった。同時に行ってきた培養がん細胞(Hela細胞)と培養正常細胞(ヒト皮膚線維芽細胞)の2次微分スペクトラムでは1480-1520nm付近での違いが確認され、これがグアニジン構造の吸収ピークと波長領域が一致するため、がんと非がんの間でのDNA等の差異を反映している可能性が考えられた。高感度近赤外光観察による組織イメージング顕微鏡を用いて、正常組織(非がん)と異常組織(がん)とを識別するアルゴリズム作成を行った。しかし当初アルゴリズム作成に用いた10検体では、異常組織(がん)を異常として認識する感度は60%、非がんを正常として認識する特異度は80%と比較的良好な成績であったが、さらに検体数を増やして検討してもさらなる感度・特異度の上昇は認めなかった。この原因としては異常組織(がん)部は均一な細胞増殖形態を呈するわけではなく、実際にはさまざなま形態(隆起や陥凹などの肉眼型)や組織型(細胞の分化度)により大きくことなることより、まずは均一細胞増殖を呈する培養細胞を用いて検討を行った。がん細胞としてはヒト子宮頚癌細胞(Hela細胞)、また正常細胞としてはヒト皮膚線維芽細胞(HDF細胞)を用いたところ、がん細胞と正常細胞のスペクトルは1500nm前後及び1620ー40nmで最も差が大きいことが示された。

しかし本研究は培養細胞が1層での条件下で行ったものであり、実際の組織では何層にも重なった正常もしくは異常細胞のスペクトラムを計測していくことが必要であるため、さまざまな厚さの細胞シートを作成して再検討を行ったが、上記のスペクトルにおいては差に乏しいことが分かった。さまざまな長波長を用いて検討を行っているが、細胞の厚みに依存してスペクトルの変化を認め、培養細胞である一定の条件にそろえた場合には正常と異常細胞でスペクトルの差を認識することが出来るが、細胞密度が異なるin vitroにおいては現状の評価方法では画一したアルゴリズム作成には至っていない。今後は細胞密度が異なる条件下でのスペクトラムの変化について検討を継続していく必要がある。消化器病学高感度近赤外光による組織イメージング顕微鏡を用いて、正常組織(非がん)と異常組織(がん)を識別するアルゴリズム作成を目標としていたが、実際の組織では症例数を増やしても感度・特異度の上昇には限界があることから、培養細胞での検討に移行し、培養細胞におけるアルゴリズム作成を行っているため。正常組織(非がん部)と異常組織(がん部)を識別するアルゴリズムを作成を目指しているが、現在の時点ではより感度・特異度を高めたアルゴリズム作成は出来ていない。しかし、培養細胞を用いた研究からは1480-1520nm付近でがん・非がんにおけるDNA等の差異を反映していることが示唆され、今後は実際のがん標本から組織を回収することで原因となっている蛋白の解析を行う方向性がついたと考える。培養細胞における正常組織(非がん)と異常組織(がん)を識別するアルゴリズム作成のためにがん細胞だけではなく、正常細胞でも単位面積の細胞数が多いほど吸光度の2次微分強度差も大きくなり、細胞の厚みに依存してスペクトル変化が見られるかどうかを検討する。また吸収スペクトルの由来について、細胞内組織を実際に分離して測定を行っていく方向である。正常組織(非がん部)と異常組織(がん部)を識別するアルゴリズムを作成出来ていない原因として、まず病変の形態及び組織型に多様性があり、十分数な解析が出来ていない可能性が挙げられ、さらに標本数を増やした解析が必要と考えられる。また同時に現行の解析方法では感度・特異度の上昇に限界も示唆され、別の解析方法を模索する必要性もあげられる。がん培養細胞からはスペクトラムの特徴が示唆されており、実際にその特徴を反映している可能性が高いアルギニンや核酸等のスペクトラムの特徴を把握し比較することで何の相違を反映しているのかを示すことが出来ると考える。また同時に、実際のがん標本から組織を回収し、上記で示唆された原因となっている蛋白等の解析を行っていく。該当なし
中小企業対象の業種別出前健康教育講座の教材及び講座予約システム開発運用と介入研究

2014年時点で、中小企業は企業数全体の99.7%、その従業員数は雇用全体の7割を占めている。産業医が常駐していない中小企業・小規模事業所の従業員にとって、健康増進や生活習慣病予防に関連する適切な情報を得て行動変容できるかどうかは、個人のヘルスリテラシーに影響される為、健康格差が益々拡大する可能性がある。本研究では、リタイヤ後の医療従事者・商工会議所・自治体・健診事業者等と大学のネットワークの構築を行い、中小企業・小規模事業所の事業主・労務管理者と従業員へのヘルスリテラシー向上の為の、業種に適した出前教育講座を行い、その効果を介入調査により評価し、そのノウハウをシステム化し汎用化を目指す。
癌幹細胞の可塑性をターゲットにした甲状腺癌の新規治療法の開発

癌組織におけるCSC(cancer stem cells)の存在が指摘されて久しい。CSCは癌細胞のうち少数の細胞集団で、癌の発生や転移・治療抵抗性等に大きく関わっている。本研究では、CSCの機能的なマーカーとしてレドックス調節機構、主にROS(活性酸素)に着目している。先行の実験より、甲状腺癌細胞には少数のROSlow分画細胞が存在し、ROSlow細胞はROShigh細胞と比較すると、スフィア形成能が優位に高いことを見出した。また可塑性がありそれぞれの分画をダイナミックに動くことを確認した。以上より、本研究ではCSC⇒non-CSCを促進/non-CSC⇒CSCを抑制する因子の同定のために、ROSをターゲットとして、レドックス調節機構を解析することを目的にした。今年度新たに(1)細胞内ROSは放射線照射により増加し、スフィア形成は減少する。(2)細胞内のROSによりDNAはダメージを受けるが、そのDNAダメージはROSlow分画の方がhigh分画に比べて少ない。しかしながら放射線照射するとどちらの分画も同等にダメージを受けているという結果を得た。では、どのようにしてROSlow細胞がROSを低く保っているのか?その機序を解明するためにその代謝経路に着目した。細胞がATPを産生する経路をして解糖系と酸化的リン酸化が知られている。この2つの経路のバランスに違いがあるのではないかと考えそれぞれを計測した。ROSlow細胞では、high細胞と比較して、基礎および最大酸化的リン酸化および解糖が減少し、それによってROSlow細胞は代謝的に静止状態にあった。前年度の結果と合わせて考えると、ROSlow細胞がROSを低く保つ機序としてGSHレベルの上昇と酸化的リン酸化の低下はどちらも寄与している可能性が考えられた。ここまでをまとめて論文として発表した。CSCは癌細胞のうち少数の細胞集団で、癌の発生や転移・治療抵抗性等に大きく関わっていると考えられている。先行の実験より、甲状腺癌細胞には少数のROSlow分画細胞が存在し、ROSlow分画はROShigh分画に比較すると、スフィア形成能が優位に高いことを見出した。これらの結果は甲状腺癌において、細胞内ROSレベル、すなわちレドックス調節機構がCSC機能を調節していることを示唆しており、ROSlow分画にCSCが濃縮されている可能性が考えられた。また同時に他の癌の典型的なCSCとは異なりROSlow細胞には可塑性があり、それぞれの分画をダイナミックに動くこともわかった。今回、(1)強制的なROSレベルの増減によるスフィア形成能の変化の比較を行った。ROS低下には抗酸化剤:NAC、ROS増加にはグルタチオン生合成阻害剤:BSOを用いて検討した。NAC添加群ではスフィア形成に変化がなかったものの、BSO群ではスフィア形成が優位に減少した。スフィア形成にはやはりROSの産生量が大きく関わってることが示唆されROSを低く保つ機序を解明することは重要であると考えられた。そのため、(2)ROSlow/high分画細胞間の性質の違いを細胞内GSHの量と好気的呼吸と嫌気的解糖系間のバランスの違いで検討することとした。その結果、細胞内GSH量はROSlow分画の方が、ROShigh分画よりも優位に高いことがわかった。このことからROSを低く保つ一つの機序として、ミトコンドリアの酸化的リン酸化減少およびGSH上昇が考えられた。(1)ROSlow/high分画細胞のCSC形質を比較し、ROSが癌幹細胞の幹細胞様性質の維持に重要な役割を果たしていることを証明できたので、概ね順調に進んでいると言える。(2)の細胞内ROSレベルを調節する因子の発現に関しては、ROS low/high分画細胞の好気的呼吸と嫌気的呼吸のバランスの違いをOCR/ECARで比較検討まではできているが、当初予定していた項目すべてには至っていない。レドックス関連遺伝子発現検討はすでに終了している。

ROSlow細胞では、high細胞と比較して、基礎および最大酸化的リン酸化および解糖が減少し、それによってROSlow細胞は代謝的に静止状態にあった。前年度の結果と合わせて考えると、ROSlow細胞がROSを低く保つ機序としてGSHレベルの上昇と酸化的リン酸化の低下はどちらも寄与している可能性が考えられた。ここまでをまとめて論文として発表した。(2)の細胞内ROSレベルを調節する因子の発現に関しては、ROS low/high分画細胞の好気的呼吸と嫌気的呼吸のバランスの違いを当初予定していた項目すべてには至っていないため、それらの項目を検討していく。29年度の甲状腺癌細胞のCSCとしてのROSlow分画細胞の特性解析とROSレベルを規定する因子に関する実験結果を受けて、可塑性を生じさせる細胞シグナルの同定へ進む。我々はすでにいくつかのシグナル経路阻害剤でスフィア形成が抑制されるという結果を得ている。これを他のシグナル経路阻害剤にも広げて甲状腺CSC形成維持に関与するシグナル経路をさらに同定し、これぞれがROSのレベルにどのような影響を及ぼすかを検討する。また、同定されたシグナル経路同士の関係性も調べていく予定である。(理由)当初の実験計画に対して進歩に多少遅れが生じており、計画では使用予定であった試薬等の購入が一部出されなかったために次年度使用額が生じた。(使用計画)平成29年度の研究計画で実行できなかった項目で使用を予定している消耗品の購入に使用する。
虚血心筋に対する血小板由来内皮細胞成長因子を用いた遺伝子治療の遠隔期効果の検討

目的:我々はヒトの血小板由来内皮細胞成長因子(PD-ECGF)のcDNAを犬の慢性虚血心筋に直接注入することにより血管新生促進等の成果を得た。本研究ではこの遺伝子を用いた血管新生治療の遠隔効果および安全性を検討した。方法:24匹のビーグル犬にAmeroid constrictorを用いて犬の左前下行枝(LAD)領域に慢性虚血心筋モデル作成した。2週間後、5mgのpCIhTP(PD-ECGF治療群n=8)、5mgのpCILacZ(LacZ対照群、n=8)、および生食(Sham群、n=8)2mlをLAD領域心筋に27Gの注射針を用いて6カ所注入した。モデル作成前、遺伝子注入前(モデル作成2週間後)、遺伝子注入2週間後、1ヶ月後、2ヶ月後および6ヶ月後に心エコーにより心機能および心室壁運動を評価し、コントラスト心エコーにより局所心筋血流量を評価した。更に、組織学的に血管新生、アポトーシス等を評価した。結果:Sham群2匹がモデル作成後死亡したので、データー分析から除いた。慢性虚血心筋モデルを作成した2週間後、3群間の心機能(EF%)には差を認めなかった(P=NS)が、治療2週間から、対照群(pCILacZ群およびSham群)と比べて、PD-ECGF治療群の心機能が有意に改善され、実験終了時(6ヶ月)においても有意差を持って良好であった。PD-ECGF遺伝子治療群ではLAD領域の心筋血流量が2週間から有意に増加した。治療群においては、心筋梗塞が有意に回避され、慢性虚血による心筋リモデリングが有意に抑制された。肺、肝臓、脾臓、膵臓、腎臓から無作為的に組織を採集して、組織学的検討を行ったところ異常を認めなかった。実験終了時PD-ECGF遺伝子は3頭の犬のLAD領域に検出され(50-cycle RT-PCR)、PD-ECGF活性はLAD領域の核蛋白で有意に増加していた。PD-ECGF治療群では6ヶ月の時点でも、血管新生が有意に促進していることが確認された。またアポトーシス促進蛋白Baxおよびactive-caspase-3はPD-ECGF群で有意に減少した。PD-ECGF群のミトコンドリアの数は対照群と比べて有意差を持って増加した。結論:PD-ECGF遺伝子を用いた虚血心筋に対する治療は有効、且つ安全であった。目的:我々はヒトの血小板由来内皮細胞成長因子(PD-ECGF)のcDNAを犬の慢性虚血心筋に直接注入することにより血管新生の促進、心筋梗塞サイズの減少、心機能の改善と共に、心筋細胞のアポトーシスの抑制等の成果を確認した。今回、PD-ECGF遺伝子を用いた血管新生療法の遠隔期における安全性を検討することを目的として本研究を計画した。方法:24匹のビーグル犬を用いた。Ameroid constrictorを用いて犬の左前下降枝(LAD)領域に慢性虚血心筋モデル作成した。2週間後、5mgのpCIhTP(PD-ECGF治療群n=8)、5mgのpCILacZ(LacZ対照群、n=8)、および生食(Sham群、n=8)2mlをLAD領域に27Gの注射針を用いて6カ所注入した。モデル作成前、遺伝子注入前(モデル作成2週間後)、遺伝子注入2週間後、1ヶ月後、2ヶ月後および6ヶ月後に心エコーにより心機能および心室壁運動を評価し、更に、コントラスト心エコーにより局所心筋血流量を評価した。また、実験終了時、肺、肝臓、脾臓、膵臓、腎臓から無作為的に組織を採集して、組織学検討を行った。結果:慢性虚血心筋モデル作成2週間後、3群間の心機能(EF%)には差を認めなかった。治療後2週間から、対照群(pCILacZ群およびSham群)と比べて、PD-ECGF治療群の心機能が有意に改善され、実験終了時(6ヶ月)でも有意差を持って良好であった。LAD領域の心筋血流量をVolumap-445を用いて分析したところ、PD-ECGF遺伝子治療群では有意に増加しているのが確認された。治療群においては、心筋梗塞範囲が有意に縮小し、慢性虚血による心筋リモデリングも有意に抑制された。また肺、肝臓、脾臓、膵臓、腎臓、いずれの臓器においても組織学異常を認めなかった。また実験終了時PD-ECGF遺伝子およびその蛋白質は心臓および他の臓器から検出されなかった。モデル作成前、遺伝子注入前(モデル作成2週間後)、遺伝子注入

2週間後、1ヶ月後、2ヶ月後および6ヶ月後に心エコーにより心機能および心室壁運動を評価し、コントラスト心エコーにより局所心筋血流量を評価した。更に、組織学的に血管新生、アポトーシス等を評価した。結果:Sham群2匹がモデル作成後死亡したので、データー分析から除いた。慢性虚血心筋モデルを作成した2週間後、3群間の心機能(EF%)には差を認めなかった(P=NS)が、治療2週間から、対照群(pCILacZ群およびSham群)と比べて、PD-ECGF治療群の心機能が有意に改善され、実験終了時(6ヶ月)においても有意差を持って良好であった。PD-ECGF遺伝子治療群ではLAD領域の心筋血流量が2週間から有意に増加した。治療群においては、心筋梗塞が有意に回避され、慢性虚血による心筋リモデリングが有意に抑制された。肺、肝臓、脾臓、膵臓、腎臓から無作為的に組織を採集して、組織学的検討を行ったところ異常を認めなかった。実験終了時PD-ECGF遺伝子は3頭の犬のLAD領域に検出され(50-cycle RT-PCR)、PD-ECGF活性はLAD領域の核蛋白で有意に増加していた。PD-ECGF治療群では6ヶ月の時点でも、血管新生が有意に促進していることが確認された。またアポトーシス促進蛋白Baxおよびactive-caspase-3はPD-ECGF群で有意に減少した。PD-ECGF群のミトコンドリアの数は対照群と比べて有意差を持って増加した。結論:PD-ECGF遺伝子を用いた虚血心筋に対する治療は有効、且つ安全であった。
キラル場形成素子をもつ高分子膜による光学異性体の連続分離法の確立

本研究課題の遂行により、以下に示す研究成果を得た。1本鎖オリゴペプチド誘導体に簡易分子インプリント法を適用することにより得られる光学分割膜において、(1)不斉認識部位を形成可能なアミノ酸残基数は3-6残基である、(2)簡易分子インプリント法を適用することにより形成される不斉認識部位の不斉認識能はオリゴペプチドを構成するアミノ酸残基の絶対配置ならびに鋳型分子の両者の組み合わせに依存し、オリゴペプチド誘導体がD-アミノ酸残基より構成される場合は,D-体の鋳型分子が機能し,結果としてD-体認識部位が形成され,またその逆も可能である、(3)ラセミの鋳型分子を採用によっても,不斉認識膜の構築が可能であることを明らかにした。2本鎖オリゴペプチド誘導体を不斉認識部位形成候補物質として採用することにより、1本鎖オリゴペプチド誘導体より誘導される光学分割膜に比較して高い不斉認識能を与える不斉認識部位をもつ光学分割膜が獲得されることを明らかにした。オリゴペプチド誘導体に限らず、不斉な環境をもたない純合成高分子に簡易分子インプリント法を適用することにより、不斉認識部位をもっ鋳型膜へと変換可能であることをも明らかにした。また,その研究の一環として、表面プラズモン共鳴(SPR)により、形成された不斉認識部位(分子認識部位)の標的化合物に対する親和性を簡便に評価可能であること,換言すれば、当該研究の遂行により新たに得られた鋳型材料がセンサー素子として有効であることを明らかにした。本研究課題の遂行により得られた成果は10報の欧文誌ならびに1冊の著書(分担執筆)にまとめられており、キラル場形成素子をもつ高分子材料に簡易分子インプリント法を適用することにより、それら材料を簡便に光学分割膜へと変換可能であり、得られた光学分割膜が光学活性な化合物を連続的に分離可能なことを明らかにした。平成15年度は以下の3つのプロジェクトを遂行した。1)オリゴペプチドを構成するアミノ酸残基数の不斉認識能への影響2)オリゴペプチドを構成する構成アミノ酸残基の絶対配置と不斉認識能との相関3)表面プラズモン共鳴を利用した新規分子認識素子の開発まず1)であるが、構成アミノ酸残基としてグルタミン酸ベンジルエステルを採用し、1より8量体のオリゴペプチド誘導体を不斉認識部位形成候補物質に用いた。鋳型分子としてBoc-L-Trpを採用した鋳型膜はその構成アミノ酸残基数が3から6のものは不斉認識部位へと変換された。またその不斉認識は構成アミノ酸残基数4のテトラペプチド誘導体で最高値9.5x10^3mol^<-1> dm^3を与えた。これは、オリゴペプチド誘導体を不斉認識部位形成候補物質として採用し、簡易分子インプリント法を適用することによりこれを鋳型膜へと変換するとき、トリペプチド誘導体ならびにテトラペプチド誘導体が不斉認識部位形成候補物質として適していることを示唆するものである。2)では形成される分子認識部位の不斉認識能が構成アミノ酸残基の絶対配置ならびに鋳型分子の絶対配置の両者に依存すること、換言すれば、両者の絶対配置が一致する場合にのみ、それらと同一の絶対配置をもつ標的化合物を基質特異的に不斉認識することを明らかにした。この知見をもとに、ラセミ化合物を鋳型分子に用いても、目的とする不斉認識能を有する鋳型膜を獲得することが可能であることを明らかにした。さらには、電気透析法を適用することにより、吸着選択性を反映する透過選択性を発現することが可能であることをも明らかにした。

3)簡易分子インプリント法を適用することにより得られた鋳型膜の性能評価を迅速に行なうことにより、高効率に新規な不斉認識部位形成候補物質を探索することが可能になる。また、これは新規な分子認識センサーデバイスを開発することにも相当する。この観点より、新規に調製された不斉認識部位形成候補物質の鋳型膜としての可能性を表面プラズモン共鳴を利用することにより行なった。その結果、表面プラズモン共鳴を適用することにより、従来とは異なり短期間に不斉認識部位形成候補物質の光学分割膜としての可能性を評価することが可能であることを明らかにした。平成16年度は以下の3つのプロジェクトを遂行した。1)複数本鎖のオリゴベプチド誘導体をもつ新規光学分割膜の創製2)修飾ポリスルホン膜からの光学分割膜の創製まず1)であるが、二本鎖テトラペプチド誘導体を調製し、これに簡易分子インプリント法を適用することにより光学分割膜へと変換した。対応する一本鎖テトラペプチド誘導体と比較して、Ac-Trpに対する不斉認識部位の分子認識能は向上した。また、その膜透過選択性はこれまでとは異なり、鋳型膜の吸着選択性を反映する透過選択性を示すことを明らかにした。2)においては、安定な膜を提供するポリスルホンに光学活性な炭素をもつペリルアルデヒド残基を高分子反応により側鎖に化学結合させることにより、膜素材への不斉環境の導入を図った。得られた修飾ポリスルホン膜は光学分割能を示し、ラセミのグルタミン酸混合液よりD-体を選択的に膜透過した。また、この透過選択性が拡散性選択性によって発現していることを明らかにした。3)比較的培養が容易であると共に他菌株による汚染が低いと考えられる中度好熱性最近の一つであるGeobacillus thermodenitrificans DSM465に着目し、これより得られる細胞内タンパク質の膜素材としての可能性を検討した。その結果、得られる細胞内タンパク質が蒸気透過膜素材として機能し水選択除去膜として機能すること、さらには、この細胞内タンパク質に簡易分子インプリント法を適用することにより鋳型膜へと容易に変換することが可能であることを明らかにした。平成17年度は以下の3つのプロジェクトを遂行した。1)最適な不斉認識部位を提供する構成アミノ酸残基の探索2)新規なキラル高分子からの光学分割膜の創製3)修飾ポリスルホン膜による光学分割膜の創製まずプロジェクト1)に関しては疎水性側鎖アミノ酸残基であるフェニルアラニンより構成されるテトラペプチド誘導体が簡易分子インプリント法を適用しても、極性側鎖アミノ酸残基の場合とは異なり、不斉(分子)認識部位を形成しないことを明らかにした。プロジェクト2)においては、キラルな高分子として天然タンパクが挙げられる。その中でも、好熱菌であるGeobacillus thermodenitrificans DSM465に着目し、これより産生されるタンパクを分子認識部位形成候補物質として利用することを検討した。本プロジェクトにおいて採用した好熱菌は65°Cという比較的温和な温度条件下でもって培養でき、他菌の汚染を受け難いという特徴をもつものである。この好熱菌より産生される水溶性タンパクに9-エチルアデニンを鋳型分子として採用することにより、アデノシン認識能を示す鋳型膜の創製を行った。
連続量動画像の複数特定点の時系列方向相互相関関数値図等を用いた画像解析法-培養ラット脳細胞のCa^<2+>濃度とその空間勾配画像の利用-

培養ラット脳細胞に蛍光色素Fura-2を負荷し、これに脳内伝達物質(グルタミン酸)を適当時間与えた時、細胞内に入るCa^<2+>濃度分布の時間変化を画像解析で求める研究の一部を行なうことを目的とした。これにはS/N比の小さいディジタルデ-タから細胞の輪郭線をできるだけ正確に決める必要がある。次の理由による。Ca^<2+>濃度を求めるため、ARGUS-100の画像処理装置では、励起光340,360nmのディジタル画像デ-タ(それぞれIM340,IM360と略記)の各ピクセル輝度の比を作る。次にCa^<2+>の濃度に一対一に対応する比画像(IMRAT)を計算し、分布図を得る。この際、基になるIM340画像の立体的な図は細胞の中心にピ-クを持ち、裾が緩やかな山型となる。ここで(イ):2階微分ガウス関数と、ニュ-トン法の折れ線と似た方法で接線を描きそれとバックグラウンド線との交点で細胞輪郭線を決める新しい方法を提案した。この輪郭線が立体的な細胞形態像とどのように対応しているかを、位相差顕微鏡画像(この画像をIMPHAと略記)の輪郭線図とフイットさせて確かめた。この時のIMPHA画像は凹凸が激しいので、(ロ):平均回数の大きさの差をとる新しい特徴抽出方法で、細胞体輪郭線を決めた。これら(イ)、(ロ)2方法で決まる薬剤投与前、後の細胞体内のCa^<+2>濃度を求めた。このようにして再現生の良い生理学的に合理性のある濃度変化を求める事ができた。この結果は文献(1、2)に発表した。現在投稿論文として推敲中。文献2の発表では、研究費申請の際提案した、S/N比を高める方法として、濃度の2乗の空間勾配値画像図を利用した方法も検討したが、決まる輪郭線図はIMPHAに比較するとちいさい。上の(イ)の方法がより輪郭線を大きくできた。上で決まった形態画像の中で細胞体(4個)、樹状突起あるいは軸索の領域(n)とその周囲のm領域Ca^<+2>濃度とから相互相関関数を求めているが、サンプリング時間が数秒と長いので、各nに対しての立体表示図は、中心のみが大きく、時間変化が小さい。次の理由による。