hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
堆積速度の遅いレアアース泥を用いた未知の海洋隕石衝突イベント検出への挑戦

南鳥島周辺に分布するレアアース泥のピストンコア試料を用いて,MC-ICP-MSによるRe-Os同位体測定,ICP-QMSによるPGE組成分析,主要・微量元素組成測定を行い,Os同位体比の負異常およびPGEの異常濃集を伴う層を発見した.さらに,本層の堆積物試料について実体顕微鏡およびSEM観察を行い,特異な球状粒子を見出した.これらの球状粒子について研磨片作成および反射顕微鏡観察を行った結果,樹枝状組織を示すスピネル粒子を見出した.EPMA分析などの記載が完了していないが,本層の堆積年代は陸上に大規模なクレーターが報告されていない時代に相当することから,未知の海洋隕石衝突イベントを発見した.本研究課題の目的は,レアアース元素(REE)の新たな供給源として注目されているレアアース泥の堆積速度が非常に遅いという物理的性質を逆手に取って,これまでに知られていない過去の隕石衝突イベントの存在を効率的に検出・解明することにある.本研究課題の目的を達成するためには,スピネル粒子や球状粒子(スフェルール)などの宇宙起源物質の記載学的証拠,およびオスミウム(Os)同位体比組成の負異常や白金族元素(PGE)濃度の異常濃集などの地球化学的証拠を合わせてレアアース泥試料から確認する必要がある.これまでの予察的な化学分析によって,陸上に大規模クレーターの発見されていない年代の地層において,オスミウム濃度の異常濃集およびオスミウム同位体比の急激に低下する層を発見した.したがって,未知の隕石衝突イベントの情報を含む層準位置の具体的な特定には至っているが,十分な記載作業と白金族元素組成分析を終えるには至っていない.しかし,本研究の今後の進展によって,世界で2番目の『海洋隕石衝突イベントの検出』を成功裏に終える可能性を秘めている.研究初年度である平成28年度は,研究代表者および2名の研究分担者を合わせて,主著・共著を含めて12編の査読付き論文,4編の査読無し論文,24件の国際会議発表,43件の国内学会発表(うち2件の招待講演)が公表されており,これまでに得られているデータに関しても順次論文化を予定している.したがって,本研究の初年度の研究活動は総じて順調に進んでいるといえる.研究初年度である平成28年度末時点において,これまでに以下の作業が終了している.国立研究開発法人海洋研究開発機構高知コアセンター(JAMSTEC KCC)を訪れ,日本の排他的経済水域(EEZ)に位置する東京都南鳥島沖からMR14-E02航海において採取されたピストンコア試料について,1.5 mの長さを2 cm幅で隙間なく75試料追加サンプリングした.これらの追加サンプリングしたピストンコア試料に,恒温機による乾燥とメノウ乳鉢を用いた粉砕作業を行い,粉末試料を調製済みである.さらに約30試料のレニウム-オスミウム濃度・同位体測定も完了している.なお,オスミウム分析は気化法とマルチコレクター誘導結合プラズマ質量分析装置(MC-ICP-MS)用いて行い,レニウム分析は四重極型誘導結合プラズマ質量分析装置(ICP-QMS)を用いて行った.これらのレニウム-オスミウム分析によって,隕石衝突イベントの情報を含む具体的な層準位置の絞り込みも終わっているが,合わせて必要な白金族元素組成の濃度分析は途中段階であり,石英ガラス管内への試料の封入と酸分解まで完了している.また,記載作業に関しては,スミアスライドを作成した後に実体顕微鏡を用いて予察的な観察を行っており,宇宙起源物質と予想される物質を発見しているが,詳細な記載作業の完遂には至っていない.本研究課題の目的は,レアアース元素(REE)の新たな供給源として注目されている『レアアース泥』の堆積速度が非常に遅いという物理的性質を逆手に取って,これまでに知られていない過去の隕石衝突イベントの存在を効率的に検出・解明することにある.本研究課題の目的を達成するためには,スピネル粒子や球状粒子(スフェルール)などの宇宙起源物質の記載学的証拠,およびオスミウム(Os)同位体組成の負異常や白金族元素(PGE)濃度の異常濃集などの地球化学的証拠を合わせてレアアース泥試料から確認する必要がある.研究1年度目(平成28年度)に行った予察的なRe-Os同位体分析によって,陸上からクレーターが発見されていない未知の隕石衝突イベント層の絞り込みが完了した.研究最終年度(平成29年度)においては,Os同位体比組成の負異常が認められた層について,全岩PGE濃度分析を行い,Os同位体の負異常だけでなくPGE濃度の異常濃集も示すことが確認された.また,特にPGE濃度が高い層の堆積物試料について,SEM観察および研磨片作成後に反射顕微鏡観察を行った.その結果,隕石衝突由来の粒子に特有の樹枝状組織を示すスピネル粒子などが観察された.しかし,これらのスピネル粒子の定量分析に至っていないので,平成30年度頭にEPMA分析を追加する予定である.これで,本研究課題に関する論文執筆の材料は全て揃うことになる.研究最終年度である平成29年度は,研究代表者および2名の研究分担者を合わせて,主著・共著を含めて11編の査読付き論文(印刷中も含む),1編の査読無し論文,25件の国際会議発表(うち1件の招待講演),37件の国内学会発表(うち2件の招待講演)が公表されており,これまでに得られたデータの論文化を進めている.

したがって,本研究課題の最終年度の研究活動は総じて順調に進んだといえる.南鳥島周辺に分布するレアアース泥のピストンコア試料を用いて,MC-ICP-MSによるRe-Os同位体測定,ICP-QMSによるPGE組成分析,主要・微量元素組成測定を行い,Os同位体比の負異常およびPGEの異常濃集を伴う層を発見した.さらに,本層の堆積物試料について実体顕微鏡およびSEM観察を行い,特異な球状粒子を見出した.これらの球状粒子について研磨片作成および反射顕微鏡観察を行った結果,樹枝状組織を示すスピネル粒子を見出した.EPMA分析などの記載が完了していないが,本層の堆積年代は陸上に大規模なクレーターが報告されていない時代に相当することから,未知の海洋隕石衝突イベントを発見した.研究初年度におけるレニウム-オスミウム同位体分析によって,隕石衝突イベントの情報を含む具体的な層準位置の絞り込みも終わっているため,次年度には以下の作業を実施する必要がある.まずは,石英ガラス管内への試料の封入と酸分解まで終わっている白金族元素組成分析を引き続き行い,オスミウム以外の白金族元素濃度も定量する.そして,白金族元素濃度のコンドライト規格化パターンを作成する.白金族元素濃度の定量分析と並行して,スミアスライドの作成と実体顕微鏡観察を徹底的に行い,特に白金族元素濃度が最高に達する層準に着目して,宇宙起源物質の観察を行う.スピネル粒子や球状粒子については,走査型電子顕微鏡ーエネルギー分散型X線分光法(SEM-EDS)による半定量分析による鉱物同定や,必要に応じて研磨片の作成と電子線マイクロアナライザー(EPMA)による鉱物の元素組成分析を合わせて行う.研究初年度と次年度から得られた記載学的証拠および地球化学的証拠を合わせて,未知の隕石衝突イベントに関する論文を国際学術雑誌に投稿するように努める.鉱床学・地球化学記載作業や化学分析に用いる一部の実験器材について,既存の物で対応可能な部分があり,それらの購入をとりやめたため.研究2年度目が最終年度であるため,成果公表のための経費として学会発表に伴う旅費,論文の英文校閲代として使用することを計画している.
高分解能電子顕微鏡による歯科用合金の相界面のキャラクタリゼ-ション

擬二元合金AuCuー14at.%Agの相変態に伴う時効硬化特性夜電気低抗測定、硬さ試験、X線および電子線回析、透過および走査電子顕微鏡観察により検討した。本合金の規則化臨界温度は650K、スピノ-ダル温度は640Kと決定された。スピノ-ダル温度直下の623Kにおける時効硬化は準平衡相AuCuII規則相の核生成・成長過程に起因し、スピノ-ダル分解の寄与は認められなかったが、これよりも低い温度における時効硬化は2段階で生じた。最初に認められるのは急激な硬化で、これは高分解能電子顕微鏡観察の結果スピノ-ダル分解によって惹起される変調構造に起因することが判った。第2段目の硬化は準平衡規則格子相の形成によるもので、時効温度に依存してAuCu IまたはAuCuIIあるいはその両方の規則格子相の形成が認められた。平衡相AuCu I,AuCuII規則格子相およびAgーrichα_2相は粒界反応生成物としてラメラ構造を呈したが、これは硬化には寄与しないことが明らかになった。一方、AgCuー40at.%Au擬二元合金の時効硬化特性に関して上記と同じ方法で実験をおこなった。この合金の組成はスピノ-ダル領域内にあるので、その影響は上記合金よりも顕著に現われた。硬化は2段階で生じ、第1段階はスピノ-ダル分解による変調構造により、第2段階は準平衡AuCu IあるいはAuCuII規則格子相の生成によって起こることが判った。本合金の規則化温度は620Kと決定され、平衡AuCu規則格子相はこの温度以下で安定に存在したが、準平衡規則格子相は648Kまでの温度範囲で生成され、このような規則格子相の生成に対して過渡的規則化と称することにした。この過渡的規則化は二元合金には見られず、三元合金に特有な現象であると考えられ、その原因について考察した。平成元年度の研究実施計画は[1]AuCu-Ag擬二元合金系における相変態様式、(1)規則化支配、(2)核生成・成長過程支配、(3)スピノ-ダル分解支配の各領域についてAg濃度限界の決定、[2]高分解能電子顕微鏡法による相界面の原子尺度でのキャラクタリゼ-ションである。(1)規則化支配のAg濃度限界は6at.%Ag付近にあることが、AuCu-3at.%Ag合金およびAuCu-5.6at.%Ag合金の研究から明らかになり、前者については現在、異相境界温度および規則化の臨界温度を測定中である。(2)核生成・成長支配型の相変態についてはAuCu-9at.%Ag合金を作成して高分解能電子顕微鏡観察を行なった。この合金では高温側からCu-rich,fcc α_1相とAg-rich,fcc α_2相の共存領域、長周期規則格子相AuCuII+α_1+α_2共存領域、AuCuII+α_2共存領域、正方晶規則格子AuCuI+AuCuII+α_2相共存領域、AuCuI+α_2相共存領域の存在が示唆されたが、これらのうち、三相共存領域については高分解能電子顕微鏡観察により各層の共存が確認できた。不規則fcc α_2相は双晶化したAuCuII規則格子相の間隙にブロック状に共存する特徴的な微細組織になっていることが判明し、“Disordered face-centered cubic phase coexisting with the long periodsuperstructure in AuCu-9at.%Ag alloy

"と題してJ.Less-Common Metalsに投稿準備中である。また、実用の歯科用金合金についても高分解能電子顕微鏡観察により時効硬化機構を明らかにしたので、J.Dental Researchに投稿した。これらの高分解能電子顕微鏡観察は平成元年ー2年度国際学術研究の交付を受け、ベルギ-国アントワ-プ大学において行ったものであり、現在、平成3年度以降の研究を立案中で、国際学術研究の延長申請を行う予定である。また、一般研究についても今秋、再度申請することを検討している。平成2年度の研究実施計画(1)高分解能電子顕微鏡法による相界面に原子尺度のキャラクタリゼ-ション、(2)AuCuーAg、三元系相図内におけるスピノ-ダル領域の決定、(3)(2)によって決定された合金についてスピノ-ダル分解の規則化反応への影響、(4)実用歯科用金合金の時効硬化機構の解明である。このうち、(1)および(4)に関しては国際学術研究(共同研究)の研究課題と重複しており、アントワ-プ大学において実施した。(2)および(3)は長崎大学現有設備によって実施した。上記(1)(4)について得られた結果は以下の通りである。AuCuー14at.%Ag擬二元合金には三種類の相変態、二相分離、スピノ-ダル分解、規則格子変態を惹起し、その温度依存性は790K647Kにおいて二相分離析出、648K以下ではACcuII長周期規則格子相とAgーrich α_2相の共存、568K以下ではAuCu I規則格子相とα_2相の共存であることが判った。スピノダ-ル分解は640K以下の温度において規則化に先行して起こった。スピノダ-ル温度直上の643Kにおける時効により、スピンドル型、鎖型二種類の特徴的な形状の析出物が見出された。これはブロック状のα_2と薄板状のAuCuII規則相から成る析出物で核生成・成長よって形成されるもので、コンポジット析出物と命名した。これらの詳細に関しては本研究プロジェクトおよび国際学術研究(共同研究)の研究成果報告書Microstructural Configurations Associated with Phase Trans formations in Dental Gold Aoolys(I)に掲載されており、また、国際誌に論文を投稿中である。
ミネラルコルチコイド受容体関連高血圧の分子病態の解明と新規治療法の確立

糖尿病の腎障害や高血圧がミネラルコルチコイド受容体(MR)拮抗薬の投与により改善する機序を培養細胞および遺伝的糖尿病モデルdb/dbマウスを用いて検討した。高グルコース環境はProtein kinase C (PKC)betaの活性化により、MR蛋白の安定化による活性化を認め、古典的PKC阻害薬の投与によりこれらの改善を認めた。マクロファージからのMR活性化因子の同定と機能解析(1)MR転写活性への検討マクロファージTHP-1細胞の培地をCOS-7細胞に移入した結果、MR依存性レポーター活性が増強された。また、そのメカニズムとしては、MR蛋白レベルが増加することが確認された。(2)マクロファージTHP-1細胞培地のレセプター特異性の検討グルココルチコイド受容体、アンドロゲン受容体、エストロゲン受容体、プロゲステロン受容体に対する影響を検討した結果、いずれの受容体蛋白レベルも増加させたが、転写活性はいずれも抑制した。したがって、MRに選択的に転写活性化作用があることが確認された。(3)MR活性化の分子機構の検討マクロファージ培地の添加により、蛋白翻訳にはたらくeIF4Eのリン酸化を増加させることを見いだした。すなわち、各種受容体蛋白レベルを増加させた理由の一つには、蛋白翻訳レベルが増強されることが示唆された。しかし、転写活性についてはMRのみ増強を認めていることから、その他にMR特異的なメカニズムが推定された。THP-1細胞をマクロファージに分化させる時に、TPAを添加する。TPA自体にMR活性化作用があることを見いだした。そこで、来年度以降は、TPA刺激、すなわちプロテインキナーゼC(PKC)がMR蛋白のリン酸化を介して転写活性化にはたらく可能性を検討していく。1.MR活性化におけるPKCの関与の検討(1)レポーターアッセイによるMR転写活性の検討COS-7細胞にMR発現プラスミドおよびMR応答性レポーターを導入し、MR転写活性を検討した。10-9Mアルドステロンによる転写活性化はTPA処置および高グルコース(30mM)にて増強された。また、TPA処置によるMR転写活性化はsiRNA-PKCalpha,siRNA-PKCbetaのいずれによっても抑制されたが、高グルコースによるMR転写活性化はsiRNA-PKCbetaによってのみ抑制されたことから、高グルコースはPKCbetaの活性化を介してMR転写活性化をきたしたことが示唆された。(2)MR発現レベルの検討MR安定発現細胞株293-MRにおいて、高グルコース(30mM)処置によりMR蛋白レベルが増加した。また、siRNA-PKCalphaではなく、siRNA-PKCbetaによってその増加はキャンセルされたことから、PKCbetaはMR蛋白レベルを増加させることが示された。(3)MRのユビキチン化の検討MR蛋白レベルが増加したことから、MRのユビキチン化の状態を免疫共沈降法により検討した。その結果、高グルコース条件では、MRのユビキチン化が抑制されることが示された。(4)MRのPKCによるリン酸化の検討MR発現細胞抽出液からMRを含む蛋白分画を免疫沈降にて得て、in vitroでTPA処置を行い、LC-MS/MSにより無処置サンプルと比較したが、TPAによる明らかなリン酸化部位の同定は困難であった。2型糖尿病モデルマウスdb/dbおよびコントロールマウスdb/-の腎臓におけるPKCシグナルとミネラルコルチコイド受容体(MR)活性の検討昨年までの検討結果から、高グルコース環境ではPKCbetaが活性化されて、MRのセリン残基のリン酸化が増加し、ユビキチン化の減少を介して、MR蛋白が安定化されることが示された。そして、高グルコース環境下でのMR活性化には、少なくともMR蛋白の安定化が関与することがin vitroにて示された。本年度の研究では、前年までの結果が個体レベルでも起きていることを証明するために、2型糖尿病モデルdb/dbを用いてさらに検討を行った。その結果、db/dbマウスの腎臓では、db/-と比べて、PKCalphaおよびPKCbetaともに活性化されていることがWestern blotにて示された。また、MRの蛋白レベルおよびMR標的遺伝子であるSGK1蛋白レベルは、db/dbにおいて上昇を認めた。さらに、古典的PKC阻害薬Go6976を投与した結果、MRおよびSGK1蛋白レベルは減少した。この結果より、db/dbマウスの腎臓組織では、PKCalphaおよびPKCbetaの活性化を介して、MR蛋白が安定化して増加することによるMR活性化を惹起して、SGK1レベルが並行して増加したことが示された。これらの結果から、糖尿病では古典的PKCの活性化が示されていたが、古典的PKCシグナルの活性化が、MRの安定化を介したMR活性化を惹起するために、腎障害の一因となっていることが個体レベルで初めて示された。高グルコースによるPKCbetaの活性化により、MR蛋白の安定化が起きてアルドステロン作用が増強されることがin vitroで確認された。直接PKCbetaによるリン酸化部位の同定は難航している。24年度が最終年度であるため、記入しない。

本研究はMR関連高血圧の分子病態を明らかにすることが主目的であり、糖尿病における高グルコースがPKCbetaを介してMR蛋白の安定化をきたすことが示された。研究の過程で、MRが高グルコース下で糖鎖修飾を受けることを見いだしており、最終年度はMRのO-linked N-acetylglucosamine修飾によるMR活性化についてさらに追加検討をオーケーの会う予定である。24年度が最終年度であるため、記入しない。
カーボンナノチューブの電子物性

カーボンナノチューブの電磁場による配向制御について研究した。電磁場によりカーボンナノチューブが配向し、かつ、金属のカーボンナノチューブと半導体のカーボンナノチューブでは、電場と磁場に対する応答の強さが違うのではないかと考えた。そこで、これを利用して電子構造の異なるカーボンナノチューブの配向を独立に制御する事を目指した。メタノール液中に超音波でカーボンナノチューブを懸濁し、懸濁液を電磁場中でガラス基板上に滴下し乾燥させた。この基板上のカーボンナノチューブの配向を高分解能走査型電子顕微鏡を用いて観察した。400V/cmの電場中で作成した試料について、予想通り、電場の方向に配向しているのがみられた。しかし、配向の程度は小さく、再現性よく作製するには至っていない。より強力な電場を印加する準備をしている。磁界中で作成した試料については、1.7Tまでの磁場下では配向がみられた試料はなかった。電場、磁場どちらの場合においてもカーボンナノチューブが応答しないことがみられたわけではない。配向制御の障害になったのは、カーボンナノチューブ同士が絡み合って凝集する点であった。このため、電場や磁場をかけても個々のチューブの反応が現れにくく、充分なサンプリング数が確保できなかった。この点を解消する適切な試料作製方法を模索したが達成できず、電子構造の違いにより配向が異なることを確認するには至らなかった。なお、カーボンナノチューブ懸濁液作製のための超音波洗浄機と、走査型電子顕微鏡観察の記録およびデータ処理のための光磁気ディスクデータ記録装置を本補助金で購入した。
パルス電解ストップフロー分光法による酸素ラジカルの反応特異性の解明

本研究では,様々な生命現象に密接に関連している活性酸素種の中で,スーパーオキシドイオン(O_2^-)とその共役酸であるヒドロペルオキシラジカル(H_<02>・),ヒドロキシルラジカル(・OH)などの“酸素ラジカル"の生成,反応制御,反応特異性の解明及びin situ検出を目的として行われ,本年度は次の成果を得た。1.Au-S結合を利用して様々なチオール化合物を電極表面に自己組織化した分子修飾電極を構築しし,これらの電極を用いることによって水溶液系でスーパーオキシドイオンを電解成できることをはじめて見い出し,さらにin vivoシステムに適用可能であることを明らかにした。2.レドックス酵素(テトクロームC)の単分子層を電極表面に自己組織化することによって酵素配向電極を構築し,これを用いてスーパーオキシドイオンを電気化学的に検出することに成功した。3.非水溶媒中,吊り下げ水銀電極(HMDE)での酸素分子(O_2)/スーパーオキシドイオン(O_2^-)対の電極反応(特にO_2^-のO_2への再酸化過程)において,電流振動現象が起こることをはじめて見い出し,そのメカニズムを明らかにした。4.O_<22>^-とH_2O・ラジカルの生体関連物質との反応特異性をストップトフロー分光法で解明した。
蛍光性有機ケイ素化合物の開発と発光材料としての利用

蛍光性のケイ素置換芳香族化合物の合成とその発光機構の解明を行い、新しい発光材料の開発を目指した。その結果、蛍光性有機ケイ素化合物を設計する上で、芳香環およびケイ素上の官能基の種類と、アリールエチニル基およびアセチレンの個数が重要であり、蛍光の波長、強度、寿命はその分子構造により制御可能であることを明らかにした。また、外部環境に応じて発光色の変わる分子や、分子内エキシマー発光のみを示す分子の開発と、発光性のPMMAフィルムの作製にも成功した。よく光るケイ素置換芳香族化合物の開発とその発光機構の解明を目指して研究を行ない、以下の知見を得た。1.ナフタレン環の1位および2位にシリルエチニル基、シリルブタジイニル基、シリルヘキサトリイニル基を導入した化合物を合成し、その吸収・蛍光特性を調べたところ、シリルエチニル基を導入した化合物の蛍光量子収率は母体のナフタレンに比べて高いものの、シリルブタジイニル基を導入すると蛍光量子収率は著しく減少し、シリルヘキサトリイニル誘導体は全く蛍光を出さないことが分かった。過渡吸収スペクトルとりん光スペクトルを測定し、三重結合の数が増加するにつれて励起三重項へと項間交差しやすくなることを確認した。この項間交差速度の増大は、面外変角振動による一重項と三重項のミキシングに起因するものと推定した。2.ナフチルエチニル基を14個有するシラン類の吸収・蛍光特性を調べたところ、ナフチルエチニル基の置換数が増えるとともに蛍光量子収率が増大した。特に、テトラキス(4-メトキシ-1-ナフチルエチニル)シランの蛍光量子収率は空気飽和下でも0.40に達することを見いだした。3.シリルエチニルナフタレン類を用いる発光性固体材料を作製した。かさ高いシリルエチニル基を導入したナフタレン誘導体である1,4-ビス(トリメチルシリルエチニル)ナフタレンのトルエン-クロロホルム溶液にPMMAを添加し、自然乾燥を行ったところ、フイルム状の固体を作製することに成功した。このフイルムは紫外光の照射で鮮やかな青色の発光を示すことを明らかにした。よく光るケイ素置換芳香族化合物の開発とその発光機構の解明を目的として研究を行ない、以下の知見を得た。1.フェニルエチニル基、ナフト-1-イルエチニル基、(4-メトキシナフト-1-イル)エチニル基を1個から4個導入したシラン類をそれぞれ合成し、吸収・蛍光特性を調べた。その結果、アリールエチニル基の数の増加に伴い蛍光量子収率(Φ_f)が増大し、最大でΦ_f=0.55となることが分かった。また、エチニル基-ケイ素-エチニル基の間のσ-π共役またはケイ素の空の3d軌道を介した共役の拡張効果はほとんどなく、アリールエチニル基はシラン類の蛍光特性において、LUMOを低下させる電子求引基としてはたらくことを明らかにした。2.酸素で架橋した[3.3](1,3)ピレノファン誘導体は、シン体とアンチ体の立体配座がそれぞれエネルギー極小値として存在し、シン体とアンチ体では異なる波長領域に吸収帯をもつことが分かった。また、シン体とアンチ体のそれぞれを選択的に励起したところ、シン体からはエキシマー発光が、アンチ体からはモノマー発光が主に観測されること、および、酸素で架橋した場合、平衡はシン体に片寄っており、溶媒の極性を下げるとアンチ体の割合が増加することを見いだした。3.ほとんど報告例のないペリレンエキシマーを示す分子の開発を目指し、2,2-ビス(エトキシカルボニル)-1,3-ジ(3-ペリレニル)プロパンを、ペリレンから4段階の反応を経て合成した。種々の溶媒で蛍光を測定したが、450-550nmにモノマー発光のみを示す分子であることが分かった。よく光る有機ケイ素化合物の開発とその発光機構の解明、発光材料としての利用を目的として研究を行ない、以下の知見を得た。1.テトラキス(シリルエチニル)ピレン誘導体の吸収・蛍光特性に与えるケイ素上の置換基の効果を調べた。その結果、ケイ素上の置換基が、トリメチル、tert-ブチルジメチル、ジメチルフェニル、メチルジフェニル、トリフェニルの順に吸収が長波長側にシフトし、分子軌道計算によって求めたHOMOとLUMOのエネルギー差と良い相関を示した。蛍光も同じ順に長波長シフトし、5-7nmほどのストークスシフトを示した。蛍光強度は無置換のピレンに比べて著しく大きく、ケイ素上の置換基による蛍光強度の差はほとんど認められなかった。2.分子内にピレンの剛直な並列構造をもつ化合物は、低濃度でもエキシマー発光のみを示すと期待される。

本研究では、1, 8-ナフチル基により二分子のピレンを分子内で並列に固定化した構造を有する1, 8-ビス(ピレン-1-イルエチニル)ナフタレンを合成し、10^<-5>Mの濃度で蛍光スペクトルを測定したところ、460nm付近を極大とする顕著な分子内エキシマー発光のみを示す化合物であることが明らかになった。3.モノマー発光とエキシマー発光を外部刺激によって変えられるスイッチ分子の開発を目指し、硫黄および酸素で架橋された[3.3](1,3)ピレノファン類を合成し、その構造変化について検討した。温度可変^1H NMRを測定した結果、室温ではシン体とアンチ体の速い平衡にあり、より低温では、コアレッセンスが観測された。また、吸収・蛍光スペクトルの溶媒依存性を調べたところ、溶媒の極性が小さい場合には主にアンチ体からのモノマー発光が観測され、溶媒の極性が増大するにつれてシン体からの分子内エキシマー発光の割合が増加することが分かった
高炉コークスを原料とするNOx・SOx同時除去炭素材の調製とパホーマンス

NOx・SOx同時除去用移動床活性炭法を基礎として、SOxの酸化吸着除去、殊にNOxの還元除去に対して高活性で極めて安価な炭素材を粉状コークスを原料として調製することを目的として、粉高炉コークス(PBC)ならびに、同時脱硫脱硝用移動床装置で発生する微粉活性コークス(PAC)について検討を行なった。PBCは、反応温度150°C,NO,N【H_3】25Torrの条件下、閉鎖循環系を用いた反応では全く活性を示さないが、硫酸を含浸担持後高温で賦活する硫酸賦活を施すと活性が発現し、硫酸3倍重量含浸-400°C賦活を2回繰り返すことにより15.5μmol【N_2】/g・minの最大活性が得られた。これに対してPACは同条件下で6.3μmol【N_2】/g・minとこれ迄に得ている最大活性のPAN-ACF硫酸賦割物と同等の高活性を示した。PACは、酸素共存下、実ガス濃度での流通反応に対してもW/F=0.01g・min・【ml^(-1)】で92%のNO転化率を示すことが明らかとなったが、PBCは最適条件での賦活後でも11%転化率を示すにとどまった。このようなPACの高活性は、従来の脱硝塔を半分以下に縮少することを可能にする、PACの窒素・酸素含有率が未使用のコークスに比べ高く、PANACF硫酸賦活物のそれに近いことから、移動床装置の運転中に含酸素官能基のみならず含窒素官能基が還元剤であるN【H_3】との反応により導入され、両者の共同作用により高活性が発現したものと考えられる。これに対して、PBC硫酸賦活物では、含酸素基は増加するものの、含窒素官能基は導入されないためNO活性化能が向上せず低活性に留まったと考えられる。PBCの活性増加を図るためには、同時脱硫脱硝装置運転中と同様な条件、即ち、【SO_2】による賦活とN【H_3】の反応による含窒素官能基の導入が有効な賦活法となることが期待できる。
グロビン遺伝子群の多型を用いた日本人の起源に関する分子人類遺伝学的研究

βグロビン遺伝子内のサラセミア変異とβグロビン遺伝子群内の多型とに注目し、日本人の起源を検討した.なかでも北方起源の可能性を見るために韓国、台湾の、また南方起源の可能性を見るためにタイ、マレーシア、インドネシア、モルジブのサラセミアの変異を決定し、変異に連鎖したグロビン遺伝子群の複数の多型の組み合わせからなるパターン(ハプロタイプ)と、遺伝子内の多型の組み合わせ(フレームワーク,FW)を解析した.日本人に見られる8種類の変異が韓国人、中国人、タイ人、マレーシア人、インドネシア人、モルジブ人いずれかにも見られことが分かり、この変異に連鎖しているハプロタイプとフレームワークを解析した.それによるとcodons41/42 4bp欠失、codon17(A→T)、IVS-2 nt654(C-T)、initiation codon(T→G)は中国人由来と考えられた.日本人と韓国人とのみで共通の変異、つまりIVS-1 nt130(G→C)、IVS-2 nt1(G→A)、codon121(G→T)に関しては日本人由来か韓国人由来かは同定できなかった.興味ある変異はcodon15(G→A)である.これは東南アジア人とのみ共有していた.このハプロタイプの解析を行ったところ、日本人とタイ、インドネシア人とではハプロタイプやフレームワークとも異なっており、codon15(G→A)の起源は日本人と東南アジア人とでは異なっていると結論された.以上から、日本人の起源をサラセミア変異および多型から検討した結果、中国・韓国人起源が主であり、東南アジア人起源の可能性は低いものと考えられた.今後さらに東南アジアでの日本人と共有する変異の検出とハプロタイプの解析が必要であると考えられる.βグロビン遺伝子内のサラセミア変異とβグロビン遺伝子群内の多型とに注目し、日本人の起源を検討した.なかでも北方起源の可能性を見るために韓国、台湾の、また南方起源の可能性を見るためにタイ、マレーシア、インドネシア、モルジブのサラセミアの変異を決定し、変異に連鎖したグロビン遺伝子群の複数の多型の組み合わせからなるパターン(ハプロタイプ)と、遺伝子内の多型の組み合わせ(フレームワーク,FW)を解析した.日本人に見られる8種類の変異が韓国人、中国人、タイ人、マレーシア人、インドネシア人、モルジブ人いずれかにも見られことが分かり、この変異に連鎖しているハプロタイプとフレームワークを解析した.それによるとcodons41/42 4bp欠失、codon17(A→T)、IVS-2 nt654(C-T)、initiation codon(T→G)は中国人由来と考えられた.日本人と韓国人とのみで共通の変異、つまりIVS-1 nt130(G→C)、IVS-2 nt1(G→A)、codon121(G→T)に関しては日本人由来か韓国人由来かは同定できなかった.興味ある変異はcodon15(G→A)である.これは東南アジア人とのみ共有していた.このハプロタイプの解析を行ったところ、日本人とタイ、インドネシア人とではハプロタイプやフレームワークとも異なっており、codon15(G→A)の起源は日本人と東南アジア人とでは異なっていると結論された.以上から、日本人の起源をサラセミア変異および多型から検討した結果、中国・韓国人起源が主であり、東南アジア人起源の可能性は低いものと考えられた.今後さらに東南アジアでの日本人と共有する変異の検出とハプロタイプの解析が必要であると考えられる.
多次元確率密度関数を用いた誘導電動機の故障診断手法開発

誘導電動機の電気的故障のうち発生頻度の高い固定子巻線短絡を、確率的に診断する手法を開発した。固定子巻線電流の振幅と位相が、巻線状態を反映した特徴量となることを明らかにし、健全電動機の特徴量分布と診断対象電動機の特徴量とから、誘導電動機の固定子巻線短絡の確率を求める方法を提案した。さらに、無負荷状態および負荷接続状態において、提案手法の有効性を確認した。提案手法は、電動機製造工場における出荷試験や電動機設置後の定期検査などに適用できる誘導電動機の電気的故障のうち発生頻度の高い固定子巻線短絡を、確率的に診断する手法を開発した。提案手法は、電動機製造工場における出荷試験や電動機設置後の定期検査などに適用できる産業用および民生用に広く用いられている三相誘導電動機の巻線短絡故障の検出法を確立するため、オンラインで容易に測定できる固定子巻線電流に着目して実験・検討を行った。人為的に短絡故障を再現した電動機を用いて各種短絡状態下で無負荷試験を行い、故障発生相の電流波形の解析により波形の特徴を表す量(特徴量)を抽出した。さらに、特徴量の確率分布に基づく故障診断法を提案し、その有効性の評価を実施した。主な成果を以下に示す。1.固定子巻線に短絡故障が生じると、故障発生相の電流は正常時に比べて振幅が大きくなり位相が進むこと、短絡ターン数が多くなるとこの傾向が顕著になることを実験により明らかにした。この結果に基づき、振幅と位相を電流の特徴量とした。2.電流の振幅と位相を軸とする2次元の図を作成することにより、同じ巻線状態のデータは所定の領域内にまとまって分布すること、故障程度(短絡ターン数)により図におけるデータの分布領域が変わることを明確にした。3.正常時における特徴量(振幅および位相)の2次元同時確率密度関数に基づいて等確率楕円体内側の確率を導出し、その確率に基づいて巻線短絡を診断する手法を提案した。4.短絡を再現した複数台の電動機の無負荷試験を行い、故障相電流の振幅および位相を求め3.述べた手法を適用した。確率の閾値を90%とすれば1ターン以上の巻線短絡を検出できることを示し、無負荷状態における提案手法の有効性を確認した。5.度得られた成果は、工場における出荷試験などに適用できると考えられる。オンラインで容易に測定できる固定子巻線電流に着目し、産業用・民生用に広く用いられている三相誘導電動機の巻線短絡故障検出法の確立を目的として実験・検討を行った。三相のうちひとつの相の巻線に短絡故障を再現した電動機の無負荷試験を実施し、故障相のみならず正常相の電流波形の解析により特徴量(振幅および位相)を評価した。さらに、昨年度提案した正常電動機の特徴量分布と診断対象電動機の特徴量に基づく故障診断法を改良し、有効性を評価した。1.同じ巻線故障状態における固定子巻線電流の特徴量(振幅、位相)は所定の領域内にまとまって分布し、巻線故障状態(短絡ターン数)により分布領域が変わる。故障相電流のみならず正常相電流でも、この傾向が認められることを明らかにした。2.提案した故障診断手法を適用し故障確率の閾値を90%とすれば、どの相の電流の特徴量を用いても短絡故障を正確に診断できることを示した。三相のうちの任意のひとつの相の電流を測定すれば故障診断ができることになり、現場適用時のコスト削減可能性が示唆された。3.提案した故障診断手法は、電動機製造工場の出荷試験や現場において無負荷状態で実施する保守点検試験などに有効であると考えられる。4.負荷接続時における提案手法の有効性評価に着手したが、無負荷状態と比べると特徴量の分布領域がやや広がる傾向が認められた。原因解明と有効性の詳細な評価は、来年度の課題としたい。産業用・民生用に広く用いられている三相誘導電動機の巻線間短絡故障を対象とし、本研究で提案している固定子巻線電流の特徴量分布に基づいた確率的診断手法の有効性の検討を行った。無負荷時における提案手法の有効性は昨年度までに確認できており、今年度は負荷接続時の有効性確認を実施した。1.負荷接続時においても無負荷時と同様に、固定子巻線電流の振幅と位相は、短絡め有無や短絡ターン数といった巻線の故障状態を反映する特徴量となることを確認した。2.同じ巻線故障状態における特徴量(振幅、位相)は所定の領域内にまとまって分布し、巻線故障状態(短絡ターン数)により分布領域が変わること、故障相電流のみならず正常相電流においても、この傾向が認められることを明らかにした。無負荷時に比べて負荷接続時には分布領域が多少広くなるが、回転数の変動に伴うものであることを確認した。3.故障相電流の特徴量に基づき提案手法の有効性を確認した結果、閾値を適切に設定すれば、巻線短絡故障を確率的に診断できることを示した。正常相電流の特徴量のみに基づく場合には、短絡ターン数が少ないと故障診断が難しい場合もあることがわかった。

この問題を解決するため、各相電流の特徴量に基づく故障確率の積を採用し、有効性を確認した。4.電動機の設置現場における負荷接続状態においても、提案した確率的故障診断手法は巻線故障診断に有効であることを確認した。ベアリング異常などの機械的故障に対しても提案手法は有効と考えているが、その評価は今後の課題としたい。
宇宙線重粒子測定器の加速器照射実験

宇宙線中に微量に含まれる重イオン成分の元素分布を、広いエネルギ-範囲についてあきらかにすることは、宇宙線の起源や伝播の問題、ひいては宇宙における元素の起源という、最も根元的な物理学の問題に重要な知見をもたらす。とくに元素分布のみでなく、ある元素の中における核質量の分布、即ちアイソト-プ分布を観察することができればより貴重な物理的情報となる。しかし、宇宙空間で重粒子のアイソト-プを精度よく弁別観測することは困難で、世界的にもまだデ-タが出始めたばかりである。われわれは、日本の高度な半導体技術を生かして開発した、大面積で精度のよい半導体検出器を用いた宇宙線重粒子テレスコ-プを設計・製作し、衛星への搭載準備を進めている。このような高度な技術を駆使した装置は、あらゆる条件を考慮し、その信頼性を確保するためにさまざまな工夫が凝らされている。理論的な計算だけでは追求しきれない、微妙な性能については大型計算機を使った数値シミュレ-ションを繰り返して設計条件を詰めて行く。こうして、最終的に設計・製作された観測装置が、予定通りの粒子観測機能を持っているかどうかを調べるためには、実際にその装置に高エネルギ-の重イオンビ-ムを打ち込み、デ-タを解析して見るしかない。つまり、高エネルギ-重イオンビ-ムを出せる粒子加速器を使って、地上に疑似宇宙を実現して観測を行うのが最も信頼できる手法である。現在日本で最も高いエネルギ-を出せる重イオン加速器は理研のリングサイクロトロンである。炭素、酸素では135MeV/nucがその最高エネルギ-である。実際、このエネルギ-でわれわれの装置の検出器単体の性能評価をする事は可能であるが、総合的にわれわれの必要なエネルギ-は米国のバ-クレ-にあるベバラックという加速器が必要である。平成2、3年度の各年度の報告にあるように、われわれは初年度ではまず単1エネルギ-のビ-ムに対するテレスコ-プのレスポンスをしらべた。これは、いきなり種々の粒子が混在するビ-ムに当てるよりも、まずテレスコ-プ内の個々の検出器がエネルギ-と核種のわかっているビ-ムに対して予測通りの信号を出すかどうかがまず最初に確かめるべき項目だったからである。そこで1年目は貴重なマシンタイムを無駄にしないため、350MeV/nucの鉄のビ-ムに対する各検出器の信号を綿密に調べるためのデ-タ取得を行った。そのデ-タを詳しく解析した結果、PSD,PIN型検出器およびリチウムドリフト型検出器のいずれもが理論的なエネルギ-損失の計算値と2%以内で合っていることが確認できた。これは、われわれが装置設計のために使用した多くのパラメ-タが、きわめて正確なものであったことを示すものであった。次に2年目の平成3年11月に再びバ-クレ-を訪れ、ベバラックによる照射実験の最終目的である、元素・アイソト-プ分離機能確認実験を行った。この実験のためには、加速器からの単1エネルギ-・単1核種のビ-ムをタ-ゲットに当て、その中で起きた核反応(核破砕)で出来た種々の元素・アイソト-プをテレスコ-プに照射し、その出力信号から入射粒子の原子番号・質量数が識別できるかどうかを確認することが必要となる。このとき、タ-ゲットに当たった1次粒子はその大部分が核破砕を受けずに通り抜ける。従って、1次、2次ビ-ムの全てをテレスコ-プに入れると、大部分のデ-タが1次粒子のみに依るものとなってしまう。そのため、磁場による運動量分析装置を用い、各粒子のmagnetic rigidityに応じた場所に分散させ、1次粒子の入射を避ける。さらにこのとき、1カ所にテレスコ-プを置いたことにより、入射する粒子は核種ごとにrigidity一定、つまりエネルギ-が一定となってしまう。我々はなるべく広いエネルギ-範囲にわたるデ-タを必要としているのでこのままではそれが出来ない。そこで、テレスコ-プの前に回転するクサビ型の吸収体を置き、連続的な吸収体を置き、連続的な吸収長の変化によって入射粒子のエネルギ-範囲を広げると言う方法をとった。この装置は日本で作製、持ち込んだものである。以上の方法により、我々の装置が元素はもちろん、アイソト-プまで充分に分離・識別できる能力があることを最終的に確認することが出来た。

こうして、最終的に設計・製作された観測装置が、予定通りの粒子観測機能を持っているかどうかを調べるためには、実際にその装置に高エネルギ-の重イオンビ-ムを打ち込み、デ-タを解析して見るしかない。つまり、高エネルギ-重イオンビ-ムを出せる粒子加速器を使って、地上に疑似宇宙を実現して観測を行うのが最も信頼できる手法である。現在日本で最も高いエネルギ-を出せる重イオン加速器は理研のリングサイクロトロンである。炭素、酸素では135MeV/nucがその最高エネルギ-である。実際、このエネルギ-でわれわれの装置の検出器単体の性能評価をする事は可能であるが、総合的にわれわれの必要なエネルギ-は米国のバ-クレ-にあるベバラックという加速器が必要である。平成2、3年度の各年度の報告にあるように、われわれは初年度ではまず単1エネルギ-のビ-ムに対するテレスコ-プのレスポンスをしらべた。これは、いきなり種々の粒子が混在するビ-ムに当てるよりも、まずテレスコ-プ内の個々の検出器がエネルギ-と核種のわかっているビ-ムに対して予測通りの信号を出すかどうかがまず最初に確かめるべき項目だったからである。そこで1年目は貴重なマシンタイムを無駄にしないため、350MeV/nucの鉄のビ-ムに対する各検出器の信号を綿密に調べるためのデ-タ取得を行った。そのデ-タを詳しく解析した結果、PSD,PIN型検出器およびリチウムドリフト型検出器のいずれもが理論的なエネルギ-損失の計算値と2%以内で合っていることが確認できた。これは、われわれが装置設計のために使用した多くのパラメ-タが、きわめて正確なものであったことを示すものであった。次に2年目の平成3年11月に再びバ-クレ-を訪れ、ベバラックによる照射実験の最終目的である、元素・アイソト-プ分離機能確認実験を行った。この実験のためには、加速器からの単1エネルギ-・単1核種のビ-ムをタ-ゲットに当て、その中で起きた核反応(核破砕)で出来た種々の元素・アイソト-プをテレスコ-プに照射し、その出力信号から入射粒子の原子番号・質量数が識別できるかどうかを確認することが必要となる。このとき、タ-ゲットに当たった1次粒子はその大部分が核破砕を受けずに通り抜ける。従って、1次、2次ビ-ムの全てをテレスコ-プに入れると、大部分のデ-タが1次粒子のみに依るものとなってしまう。そのため、磁場による運動量分析装置を用い、各粒子のmagnetic rigidityに応じた場所に分散させ、1次粒子の入射を避ける。さらにこのとき、1カ所にテレスコ-プを置いたことにより、入射する粒子は核種ごとにrigidity一定、つまりエネルギ-が一定となってしまう。我々はなるべく広いエネルギ-範囲にわたるデ-タを必要としているのでこのままではそれが出来ない。そこで、テレスコ-プの前に回転するクサビ型の吸収体を置き、連続的な吸収体を置き、連続的な吸収長の変化によって入射粒子のエネルギ-範囲を広げると言う方法をとった。この装置は日本で作製、持ち込んだものである。以上の方法により、我々の装置が元素はもちろん、アイソト-プまで充分に分離・識別できる能力があることを最終的に確認することが出来た。1993年打ち上げ予定の技術試験衛星VI型(ETSーVI)に搭撮する宇宙線重イオン観測装置のエンジニアリングモデルのうち、HIT(装置の名称)のセンサ-部と処理回路部を加速器実験専用の匡体に収納した。パソコンでデ-タ取得を行うため、回路の出力とのインタフェ-スも作成してこれに納めた。
農村型ライフスタイルから探るフレイル予知法と予防戦略

本研究の最終目的は,長寿先進国である日本において,とりわけ高齢化の進行した農村部在住高齢者におけるQOLに資する要因を、身体的領域,心理的領域,社会的関係,環境領域、医学的領域(医療,介護)から学際的に検討することである。そのため我々は、兵庫県丹波圏域在住の自立した高齢者コホートにおいて、フレイルの発症要因やフレイルを構成する各要素のスペクトラム、生活習慣のフレイルに及ぼすインパクト、さらにフレイルの診断に有用なバイオマーカーを明らかにすることを目的として、3年間研究を行ってきた。2016年春に本格始動した本調査研究は、順調に進行し、2018年中の参加者は362名で、これまでに本調査に1回でも参加した方は、合計で914名となった。2018年中は、特に初回の調査から2年以上が経過した方への追跡調査に力を入れた(計288名が参加)。2018年中に2回目の調査に参加できず、2019年の調査への参加も困難な方に対しては、2019年春に電話でのアンケート調査を実施した。2018年度は、2017年度までに本調査研究に初回参加した840名のデータを用いて、1生活習慣(食習慣、身体活動度)とフレイル・サルコペニアの関係、2口腔環境とフレイル・サルコペニアとの関係、3フレイル・サルコペニアのバイオマーカーの探索などの横断的な解析を行った。その成果を5報の英文論文、1報の邦文論文として発表し、様々な学会でも発表した。このように本研究は、総合的には2018年度も順調に進行し、興味深い成果を蓄積しつつあるが、唯一microRNA(miRNA)解析に関しては予定通りの成果をあげることができなかった。それはExiqon社に委託したmiRNAシーケンス解析とタカラバイオに委託したリアルタイムPCR解析の結果の不一致の原因がつかめていないことによる。今後のコホート研究継続によりこの問題を解決したい。(1)平成28年度は、兵庫医科大学ささやま医療センターリハビリテーションセンターにおいて4月10日、5月15日、6月19日、10月23日、11月20日、12月4日の計6回、「心と体の健康調査」を実施した。のべ434名の自立した高齢者に参加いただいき、平成27年度に1回実施した調査に参加いただいた42名と合わせて、総参加者数は476名(男性:女性=158:319名)となった。(2)調査項目は、基本チェックリスト、MMSE、WHOQOL36、BDHQ、内服薬調査、医学生物学的調査(身体計測、運動機能、血液検査、超音波検査による骨密度、骨質検査、口腔機能検査)、活動量計による身体活動量計測等である。(3)フレイル及びプレフレイルの有病率は、Friedらのphenotype診断基準では、それぞれ総参加者の3.8%、49.6%、基本チェックリストによる診断基準では、それぞれ8.0%、30.9%であった。サルコペニア及びプレサルコペニアの有病率は、AWGS診断基準によると、それぞれ3.2%、27.3%であった。(4)10月23日以降に参加いただいた244名から、サルコペニアを伴うフレイル女性(サルコペニア群)7例、プレサルコペニアであるがフレイル非該当の女性(プレサルコペニア群)7例、前2群と年齢をマッチさせたフレイル・サルコペニアともに非該当の女性(ロバスト群)6例、計20名を抽出し、Exiqon社に血清試料を用いたmiRNA解析を依頼した。今回の解析対象からは、がん、脳卒中、心臓病の既往や、COPD、慢性腎臓病、慢性肝障害、2型糖尿病を合併する症例は厳格に除外した。しかしExiqon社内部での試薬トラブルにより最初に送った試料での解析ができなかった。Exiqon社に詳細な内部調査を依頼し、原因トラブルの解決を確認させた上で、再度試料を送ったため、現在解析結果待ちの状態にある。上記記載の通り、Exiqon社内での試薬トラブルにより、最初に送った試料サンプルでのmiRNA解析ができなかった。Exiqon社に詳細な内部調査を依頼し、原因トラブルの解決を確認させた上で、再度試料を送ったため、研究の進捗状況は予定より遅れている。当初は平成29年度の調査を開始する4月までにmiRNA解析結果の分析が終了している予定であったが、5月1日現在まだ結果が未着の状況にある。Exiqon社によると5月中に結果が報告される予定であるため、平成29年度の研究には、大きな支障をきたさないと予想している。本研究の最終目的は,長寿先進国である日本において,とりわけ高齢化の進行した農村部在住高齢者のおけるQOLに資する要因を、身体的領域,心理的領域,社会的関係,環境領域(経済,住環境)、医学的領域(医療,介護)から学際的に検討することである。特に本研究では、兵庫県丹波圏域在住の自立した高齢者コホートにおいて、フレイルの発症要因やフレイルを構成する各要素のスペクトラム、生活習慣のフレイルに及ぼすインパクト、さらにフレイルの診断に有用なバイオマーカーを明らかにすることを研究の目的としている。これまでに述べ844名(うち4名は重複受診、男性272名、女性572名)が本コホート研究に参加した。

すでに受診者の初回調査時基本テータの解析から、1サルコペニア各指標は血液検査で測定した血清クレアチニン/シスタチンC比と正の相関を示し、腎機能の比較的保たれた高齢者において血清クレアチニン/シスタチンC比はサルコペニア予測のバイオマーカーになる可能性があること、2身体能力と歯数・咬合力との間及び身体活動度と歯数の間には正の相関があり、高齢者の身体機能維持には口腔機能が密接に関連する可能性が高いこと、を見出し論文化した。さらにBDHQを用いた食生活とフレイルとの関連、超音波検査による骨質評価とフレイル、サルコペニアとの関係に関しても現在論文投稿中、準備中である。一方、循環血液中のmiRNA解析によるフレイル、サルコペニアの新規バイオマーカー検索に関する研究は、研究に遅れが生じ、候補miRNA選定の点から再考が必要な状況にある。平成30年度は、研究コホートを1,000名に増やすことを目標に、フレイルのリスクの高い75歳以上の後期高齢者に限定して新規調査参加者を200名程度リクルートし、同時に平成28年度の調査参加者476名に対する初回調査後2年時点でのフォローアップ調査を実施していく予定である。コホート研究への参加者はすでに840名に達し、全般的にはほぼ順調に研究は進行している。一方、平成28年度、循環血液中のmiRNAシーケンス解析をExiqon社に委託したところ、RNA抽出・解析を失敗され、貴重なサンプルを失った。再度保存していた同一症例のサンプルを郵送し、再解析をさせた。2回目は無事結果を得たが、大幅な実験計画の遅れとなった。平成29年度はmiRNAシーケンス解析結果をもとに、バイオマーカー候補となるmiRNA群からなるカスタムメイドのプレートを作成し、新規サンプルを用いたリアルタイムPCR解析をタカラバイオと業務委託し行った。解析自体は無事終了したが、初年度の解析結果との一致率が低く、現在その原因を検索している。以上の経過により、一部の研究計画は当初の予定より遅れた状況にある。本研究の最終目的は,長寿先進国である日本において,とりわけ高齢化の進行した農村部在住高齢者におけるQOLに資する要因を、身体的領域,心理的領域,社会的関係,環境領域、医学的領域(医療,介護)から学際的に検討することである。そのため我々は、兵庫県丹波圏域在住の自立した高齢者コホートにおいて、フレイルの発症要因やフレイルを構成する各要素のスペクトラム、生活習慣のフレイルに及ぼすインパクト、さらにフレイルの診断に有用なバイオマーカーを明らかにすることを目的として、3年間研究を行ってきた。2016年春に本格始動した本調査研究は、順調に進行し、2018年中の参加者は362名で、これまでに本調査に1回でも参加した方は、合計で914名となった。2018年中は、特に初回の調査から2年以上が経過した方への追跡調査に力を入れた(計288名が参加)。2018年中に2回目の調査に参加できず、2019年の調査への参加も困難な方に対しては、2019年春に電話でのアンケート調査を実施した。2018年度は、2017年度までに本調査研究に初回参加した840名のデータを用いて、1生活習慣(食習慣、身体活動度)とフレイル・サルコペニアの関係、2口腔環境とフレイル・サルコペニアとの関係、3フレイル・サルコペニアのバイオマーカーの探索などの横断的な解析を行った。その成果を5報の英文論文、1報の邦文論文として発表し、様々な学会でも発表した。このように本研究は、総合的には2018年度も順調に進行し、興味深い成果を蓄積しつつあるが、唯一microRNA(miRNA)解析に関しては予定通りの成果をあげることができなかった。