hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
工学系女子学生の意識改革を図る国際交流とガイドラインを用いたキャリア教育の開発

研究は女性技術者拡大および国際性ある技術者の育成に寄与するため「技術職場で働く女性のガイドライン」と国際交流を組み合わせたキャリア教育を開発しすることを目的とした。はじめに、海外の学生との就労意識における違いを認識するため、日本人(高専学生)と香港学生との間で就業意識やライフプランに関するアンケートを実施した。その結果、香港の女子学生はライフイベント後も就労継続をする意識が高いことが明らかになった。次に、国際交流プログラムにおいてキャリア教育に関するワークショップを行った。ワークショップのテーマは1)技術系職場の魅力と課題、2)ワークライフバランス、の2つである。香港学生(男女)および高専の高学年(4、5年生男女)を対象に、専門に対する関心度、就業に対する意識調査を実施し、両者の意識等の相違について比較を行った。調査では香港学生の方が、自分の専攻への関心度を強く持っており、結婚後の就労に対しては「継続する」という回答が最も多かった。また、その理由として「一般的」「やりがいのため」という回答がほとんどであった。一方、高専学生も結婚後の就労継続の意識が高いものの、「経済的」を理由にしている回答が最も多かった。また、仕事を選択する上で考慮することとして、香港の女子学生は順に「労働条件」「年収」「やりがい」「自分の専攻分野」を挙げているのに対し、高専女子学生は「労働条件」「やりがい」「育児中の女性にとっても働きやすい職場」を選択しており、高専女子学生の方が専攻への興味より、長期的な労働環境を重視する傾向にあることがわかった。次に香港の女性技術者(2名)に対して就労についてヒアリング調査を実施した。2名とも結婚後は就労するのが当たり前であるという意識が強かった。また、1名は住込み家政婦を雇っており、平日は遅くまで仕事をするため家政婦が子供にご飯を食べさせ、その他の家事全般も担っていた。香港では低賃金の外国人家政婦の紹介会社が多数あり、特に子供がいる家庭で母親の職業が定時退社ではない場合、家政婦を雇うのが一般的であるということだった。また、香港では政府の政策により、産休は産前産後あわせて10週間取ることができ、その後すぐに職場復帰している。以上のことより、日本社会の方が、産休・育休制度が整っているにも関わらず、香港の方が結婚後の就労意識が高いのは、復帰後に家政婦を利用するなど、サポート体制が整っているためだと考えられる。既に結婚・出産を経験し現在でも活躍されている建設系の女性技術者計10名の方に対して、ヒアリング調査を実施した。主なヒアリング内容は仕事と家庭の両立や、出産後・子育て時期の働き方、産休明けの職場復帰直後の働き方、男性職場におけるマナーなどである。これらのヒアリング内容を踏まえて、技術職場で働く女性のためのガイドラインとなるような技術職場における課題、キャリア継続にあたりライフイベント時の対応などを記載した学生向けのパンフレット「Women in Engineering技術者への道」を作成した。パンフレット内には、先輩技術者の事例だけではなく、学生の声や後輩学生へのアドバイスも掲載した。作成したパンフレットは、全国の工業高等専門学校の建設系の学科に配布し、情報共有を行った。次に研究代表者の所属する高専専攻科1学年(大学3年次相当)の学生9名が香港の高等教育機関である学校へ学生交流事業で訪れた際に、現地の学生とともにキャリアに関するワークショップを実施した。ワークショップの内容は、1)技術系職場の魅力と課題、2)技術者におけるワークライフバランスである。1)では、技術系職場の課題に対する日本人と香港人の捉え方の違いを認識し、各国の良さや現状を認めながら職場改善の意識を高め、技術者として働く意識を高めることを目的とし、各国の状況について話し合った。その結果、香港では特に建設系の企業では週休2日制は少なく、ほとんどの企業が休暇は日曜のみであった。しかし、香港学生にとっては、大規模プロジェクトに関わる建設系は、週1日の休みで残業が多くても当然であるという認識が多かった。2)では技術者としてのキャリアプランおよびライフプランに対する意見交換を行い、各国の違いを認識した。特に香港では資格の有無により給料差が明瞭に生じることから、学歴、資格に対する意識が非常に高かった。国内女性技術者に対するヒアリング調査および、卒業する女子学生向けの「技術職場で働く女性のためのガイドライン」作成、配布は計画通りほぼ完了している。次年度は、今年度実施した香港学生と日本人学生を交えたキャリアに関するワークショップの検証を踏まえて、国際交流を組み合わせたキャリア教育の構築と研究とりまとめを行っていきたい。これまで行ってきたアンケートおよびヒアリングの調査結果と、香港と日本人学生と一緒に行ったキャリアに関するワークショップの取りまとめを行い、国際工学教育研究集会(ISATE2016)、高専シンポジウム(in三重)の場で成果発表を行った。成果発表の場においても、昨年度に作成した女性技術者のキャリア継続にあたりライフイベント時の働き方など、女性が少ない技術職場で働く女性のためのガイドラインとなる学生向けのパンフレット「Women in Engineering技術者への道」が好評であったことから、参加している教員や学生らに対して配布および意見交換を行った。さらに、今後国際交流を用いたキャリア教育を進めていく上でパートナーとなる香港の高等教育機関である学校と、ワークショップの内容やワークショップを取り入れた交流プログラムについて、昨年度の結果を踏まえて、次年度以降の計画を練り直した。また、香港で行われる交流プログラムにおいて、実際に海外で働く日本人技術者の姿を目にし、直接話を聞くことで、より学生のグローバルな視点が育成されると考え、現地の日系企業を視察し、日本人技術者との意見交換の機会を設けられるよう、現地企業と調整を行い、数社より承諾を得ることができた。

これにより、本研究で提案する国際交流を用いたキャリア教育として、海外学生からの意見と、海外で働く日本人技術者の意見と2つの視点から、求められるグローバル技術者像を学ぶことができる教育プログラムの構築が達成された。研究は女性技術者拡大および国際性ある技術者の育成に寄与するため「技術職場で働く女性のガイドライン」と国際交流を組み合わせたキャリア教育を開発しすることを目的とした。はじめに、海外の学生との就労意識における違いを認識するため、日本人(高専学生)と香港学生との間で就業意識やライフプランに関するアンケートを実施した。その結果、香港の女子学生はライフイベント後も就労継続をする意識が高いことが明らかになった。次に、国際交流プログラムにおいてキャリア教育に関するワークショップを行った。ワークショップのテーマは1)技術系職場の魅力と課題、2)ワークライフバランス、の2つである。学生を対象としたアンケートおよび香港女性技術者に対するヒアリング調査は計画通りほぼ完了している。学生を対象としたアンケートでは苫小牧高専のみに留まらず、他高専にも範囲を広げたため、アンケート集計に当初の想定より時間を要した。そのため、国内の女性技術者に対しての聞取り調査が行えていないため、次年度の課題としたい。今年度は卒業する女子学生への配布を目的とした「技術職場で働く女性のためのガイドライン」を作成する。昨年度、実施できなかった国内女性技術者のヒアリング調査をこれにあわせて実施する。また、香港学生と日本人学生でキャリアプラン、ライフプランをテーマにWorkshopを開催し、両者の違いを学生達に認識してもらい事後アンケートを実施する。土木工学今年度は卒業する女子学生への配布を目的とした「技術職場で働く女性のためのガイドライン」を作成する。研究の進捗は計画通りであったが、学会発表の旅費が所属校で負担されたこと、札幌市内の女性技術者のヒアリング調査も他の業務で出張に行った際に行うことができたため、旅費の一部が次年度へ繰り越しされた。物品の購入は計画通りであったが、女性技術者のヒアリング調査が実施できなかったため、そのための経費が使用していない。また、東京での打ち合わせなども他の業務で出張に行った際に行うことができたため、旅費の一部が次年度へ繰り越しされた。今年度は、予定していた物品購入とガイドライン作成(印刷費)を行うことができた。また旅費については、女性技術者へのヒアリング調査、香港でのWorkshop実施、学会発表を行うために使用した。
独立性からみた技術検査の指定機関・検査員に係る国家責任追及と検査制度の日独比較

技術検査の紛争の処理と予防のための法的設計を研究する。まず、技術検査にかかるドイツの指名機関についての学説と判例を調査し、日本の指定機関と比較検討をする。検討の視点は、検査員の不法行為による損害について、国家責任規定か民法不法行為責任規定が及ぶか、また検査員の独立性が日独の検査員制度にどのように組み込まれているかである。そして、日独の比較で得られた知見をもとに、技術検査の指定機関制度について、独立性というメルクマールから制度設計の基礎を呈示したい。
周術期体温変動にみる糖尿病性自律神経障害の影響とその回復への考察

開腹手術を予定した糖尿病患者15人、糖尿病でない患者24人(若年者12人、高年者12人)を対象として、全身麻酔中における体温変動(中枢温として鼓膜温、末梢温として示指、前腕皮膚温)を調査した。それぞれの患者には、手術前に心電図R-R間隔変動、バルサルバ試験、Head-up tilt試験を行い、自律神経機能を解析した。自律神経機能障害は糖尿病患者群では8人に認められたが、糖尿病でない患者の群では3人であった。全身麻酔中は各群において体温の低下がみられ、群間に有意差はなかったが、糖尿病患者群における自律神経機能障害者は、他の糖尿病者や、糖尿病でない患者とくらべると、麻酔開始105分以降において有意に鼓膜温は低下し、150分後には34.6±0.4°Cとなった。さらに末梢血管収縮の程度を、前腕皮膚温-示指温で推測すると、それは自律神経機能異常者では正常者に比べて90分以降に有意差があり、中枢温の差との相関が示唆された。以上の結果より、自律神経機能障害のある糖尿病患者では、全身麻酔中の体温保持の機構として末梢血管収縮が十分に機能せず、低体温が進行する可能性のあることが考察された。今後はさらに症例数を増やすとともに、皮膚血流、マイクロニューログラフィーによる末梢皮膚交感神経活動との関連を調査し比較検討したい。また、術後の合併症と自律神経系の回復を麻酔方法にも関連して、周術期的にアプローチしたい。
含酸素PAH類の大気内二次生成機序ならびに環境動態解明と生体影響評価

本研究では,環境中に排出された多環芳香族炭化水素(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons:PAH)類の大気内反応により二次生成する,含酸素PAH誘導体の生成機構ならびに環境動態を明らかにするために,模擬大気実験系を用いた実験ならびに実大気観測を行うとともに,バイオアッセイによってそれらによる生体影響の評価を試みた。本研究は,環境中に排出された多環芳香族炭化水素(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons:PAH)類の大気内反応により二次生成する,含酸素PAH誘導体の生成機構ならびに環境動態を明らかにするとともに,それらによる生体影響の評価を行うことを目的としている。本年度は,以下の項目について検討を行った。まずは,模擬大気反応実験により,含酸素PAH誘導体の二次生成を定量評価する反応論・速度論的基礎データを得るために,反応実験のための最適な装置設計/反応条件の検討を行った。構築した反応実験系を用いて,PAH類の光酸化反応による含酸素PAH誘導体の生成を検証した。その結果,PAH類の一種である1-ニトロピレンへの紫外光照射によって,5種類の水酸化されたニトロピレン異性体が生じることが明らかとなった。また,実環境大気中の水酸化ニトロピレンを分析したところ,模擬大気反応実験系で得られた5種類の異性体を初めて検出することに成功し,それら濃度の高時間分解能測定による時間変動パターン解析の結果から,大気中水酸化ニトロピレンの生成にはいずれも1-ニトロピレンの光酸化反応が寄与していることを明らかにした。また,酵母Two-hybridアッセイ法により,上記5種水酸化ニトロピレンのエストロゲン/抗エストロゲン活性およびアンドロゲン/抗アンドロゲン活性などの内分泌かく乱活性を測定したところ,いずれの異性体も,比較的強いエストロゲン・抗エストロゲン・抗アンドロゲン活性を示すことが初めて明らかとなった。本研究は,環境中に排出された多環芳香族炭化水素(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons : PAH)類の大気内反応により二次生成する,含酸素PAH誘導体の生成機構ならびに環境動態を明らかにするとともに,それらによる生体影響の評価を行うことを目的としている。まずは,模擬大気反応実験により,含酸素PAH誘導体の大気内濃度を支配する可能性のある光分解反応の速度定数を得た。パイレックスガラス製の反応チャンバーとブラックライトランプから成る反応実験系を用いて,9種類の含酸素PAH類の光分解反応による速度定数を検証した。その結果,紫外光に対して最も安定であったのは1,2-benzanthraquinoneであり,一方benzo[c]phenanthrene-5,6-quinoneが最も不安定であることがわかった。実験系で得られた光分解反応の速度定数および量子収率と,実験系における照射光の強度・波長分布から,対象とした含酸素PAH類の実大気中における分解速度定数および寿命を見積もることができた。その結果,検討した9種の含酸素PAH類の実大気中における分解速度定数は8.0×10^<-6>sec^<-1>6.2×10^<-5>sec^<-1>の範囲であり,大気内寿命は5時間35時間の範囲となった。これより,少なくとも一部の含酸素PAHに対しては,ニトロ化PAHと同様に光分解反応が,大気中の濃度を支配する重要な因子となり得ることが明らかとなった。まずは,benz[a]anthracene-7,12-quinone(BAQ)を対象としてそれらの実大気観測を行うとともに,模擬大気-土壌粒子表面不均一反応系における反応実験によって,黄砂粒子表面が関わるBAQの大気内二次生成について検証した。BAQ/PAH比と飛来黄砂濃度を比較したところ,北京では,黄砂が大量に飛来した期間に,粒径>7.0 μmのフラクションにおけるBAQ/PAH比が著しく上昇していた。この結果は,自然起源の粗大粒子である黄砂上でのBAQ二次生成を示唆している。また,室内実験におけるオゾンとBaA(benz[a]anthracene;BAQの親PAH)との不均一反応では,用いたいずれの粒子(土壌粒子,グラファイト粒子,およびテフロン粒子)上においてもBAQの生成が確認されたが,その生成速度および生成収率を比較したところ,BAQの生成は土壌粒子上において最も有利に進行することが分かった。黄砂期の大気粒子における高いBAQ/PAH比の一因は,黄砂粒子上でのBAQ二次生成であった可能性を支持する結果を得ることができた。前年度における新規含酸素PAH類の同定・定量に引き続き,これまで明らかとなっていなかった含酸素PAH類の光分解の速度を定量的に評価することが可能となるなど,おおむね当初の見込み通りの研究成果をあげることができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。

室内実験で得られた結果を実環境中の現象解析にフィードバックさせるために,今後は実大気観測による検証に重点を置く。また,室内実験と実大気観測の結果を包括的に解析し,含酸素PAHの生成・消滅に関する化学過程の全体像を明らかにすることを目指す。24年度が最終年度であるため、記入しない。
様々なスタッキング相互作用に起因するジイミン白金錯体の構造と発光状態の相関

π共役系の広がりの異なるジイミン配位子、2,2'-ビピリジン(bpy)、3,3'-ビイソキノリン(i-biq)、および、ジピリド[3,2-a:2'3'-c]フェナジン(dppz)等を用いて、結晶中の錯体の配向や配位子間、金属間等の相互作用を制御した白金(II)錯体結晶を作製し、これらの分子間相互作用の発光状態に対する効果を、単結晶X線構造解析および種々の分光学的測定により精密に調べた。その結果、結晶構造と発光状態の間には良い相関が認められ、様々な分子間相互作用により全く性質の異なる系が実現することが明らかとなった。1.錯体の設計と合成。白金(II)錯体、[Pt L_2]^<2+>、[Pt X_2 L](X=Cl^-,CN^-,L=ジイミン類)を合成、同定し、単結晶を作製した。このうちジピリドフェナジン錯体は新規錯体として単離に成功した。2.分光学的測定。[PtCN_2(bpy)]および[PtCN_2(i-biq)]結晶は、溶液では見られない^3dπ*状態由来の強い発光を示す。これらの結晶の発光スペクトルを室温から77Kの温度領域で測定した。その結果、bpy錯体は温度の低下と共に強度の減少と著しいレッドシフトを示した。一方、i-biq錯体は、これとは対照的に、温度の低下と共に発光強度は増大し、^3dπ*発光の他に^3ππ*状態からの発光も現われ、多重発光現象が観測された。また、dppz錯体はグラス状態では他の錯体と類似の^3ππ*発光が得られるが、結晶では発光が観測されなかった。3.X線構造解析。発光の特異な温度変化と対応させて、結晶構造の温度変化を調べた。その結果、[PtCN_2(bpy)]では温度の低下と共に錯体のスタッキング方向が著しく収縮するのが明らかとなり、白金間の相互作用が強くなることが実証された。また、[PtCN_2(i-biq)]では、スタッキング方向ではなくπ共役系の重なりのないカラム間が収縮することが示された。一方、dppz錯体は白金間相互作用と配位子間のππ相互作用が競合した新規な二次元シート構造を形成し、励起緩和の容易な系であることが明らかとなった。2.分光学的測定。3.X線構造解析。
C型慢性肝疾患患者の生活の調整とそれに伴う思いに関する研究

本研究は,C型慢性肝疾患患者がどのように体調を維持するために生活内容の調整をしているのかを明らかにすることを目的に,C型肝炎,肝硬変で外来通院中の患者17名へ生活を営む上での困難,工夫していること,病気や生活への思いについて半構成的インタビューを実施した.対象者の性別は男性7名女性10名,年齢は4271歳(平均年齢58.00歳),C型肝炎,肝硬変と診断を受けてからの期間は平均7.76年であった.分析はインタビューデータを逐語録とし,グランデッドセオリーアプローチに準じて質的,帰納的に行った.結果,生活内容の調整で中心となるカテゴリーは「自分自身を大事にする」で,サブカテゴリーとして「よい体調で生活する」「今を充実して過ごす」が取り出された.「よい体調で生活する」は,疲れたら休むなど体をいたわったり,特定の食物を意識するなど肝臓にいいといわれることを取り入れたり,病状にあわせた注意や,風邪予防や運動不足への対応など体調を維持することが含まれた.「今を充実して過ごす」は,いつ癌になるのか考えると暗くなるので今を楽しく過ごしたり,できる体調のうちに1年1年大事に過ごすなどの悔いが残らないように過ごすこと,癌になる可能性が常に頭の隅にある中で先のことは先で考えることなどが含まれた.また,「自分自身を大事にする」には,通院治療と他者との関係のとり方も関連しており,必要な検査治療を継続することや,検査結果を医師から伝えてもらうことで安心材料を得たり,他者への感染予防や,病気を他者に知らせるかどうか,他者の支援を求めたり逆に自分だけで解決を図るなどの支援の求め方も生活の調整として行われていた.患者は現在生活に支障がなくても,病気である自分を意識したり,なぜウイルスに感染したのか,将来癌になるのかなどの自分の過去や未来と向き合いながら,今を大切に生きようと生活での調整を行っていた.平成13年度は、C型肝炎、肝硬変と診断を受けた外来通院中の患者5名に計7回インタビューを行った。対象者の診断名は慢性肝炎4名肝硬変1名、性別は男性1名女性4名で年齢は4278歳だった。現在グランデツドセオリーアプローチに準じて、インタビューと同時進行でデータ分析中である。現時点で抽出された主なコードを以下に示す。括弧内のコードはコード集約途中の段階のものであり、引き続きデータ収集と分析を進めさらに推考する予定である。1.生活の調整について決まったメニューの朝食を取る、作業時間を決めるなどの「毎日くり返す具体的な行動」、野菜を多くとる、無理しない程度に働くなどの「常に意識している行動」、楽しむ、家族に感謝する、肝臓が悪いことを自分にいい聞かせるなどの「気持ちの持ちかた」、また、健康時の生活習慣を続ける「行動の工夫をしない」という大きく4つの調整がみられた。具体的な調整方法には自分ひとりで行うものと他者の協力を伴うものがあり、また、食生活の改善など自分自身に向けた行動と、他者への感染予防などの他者へ向けた行動がみられた。2.調整に伴う思いなぜウイルスに感染したのか、癌になる不安、効果的な治療が受けられない現状へのいらだち、自分ではどうにもできない、少しでもよくなるために努力したいなどの「病気への思い」、悔いを残したくない、自分を大切にしたいなどの「生活への思い」がみられた。3.その他生活の現状に対する全体的な捉えは、調整を伴うかどうかに関わらず「普通」「困ったことはない」と肯定的に捉える者が多かった。生活での困難をC型慢性肝炎や肝硬変よりも加齢と関連させて解釈する者も多かった。本研究は,C型慢性肝疾患患者がどのように体調を維持するために生活内容の調整をしているのかを明らかにすることを目的に,C型肝炎,肝硬変で外来通院中の患者17名へ生活を営む上での困難,工夫していること,病気や生活への思いについて半構成的インタビューを実施した.対象者の性別は男性7名女性10名,年齢は4271歳(平均年齢58.00歳),C型肝炎,肝硬変と診断を受けてからの期間は平均7.76年であった.分析はインタビューデータを逐語録とし,グランデッドセオリーアプローチに準じて質的,帰納的に行った.結果,生活内容の調整で中心となるカテゴリーは「自分自身を大事にする」で,サブカテゴリーとして「よい体調で生活する」「今を充実して過ごす」が取り出された.「よい体調で生活する」は,疲れたら休むなど体をいたわったり,特定の食物を意識するなど肝臓にいいといわれることを取り入れたり,病状にあわせた注意や,風邪予防や運動不足への対応など体調を維持することが含まれた.「今を充実して過ごす」は,いつ癌になるのか考えると暗くなるので今を楽しく過ごしたり,できる体調のうちに1年1年大事に過ごすなどの悔いが残らないように過ごすこと,癌になる可能性が常に頭の隅にある中で先のことは先で考えることなどが含まれた.また,「自分自身を大事にする」には,通院治療と他者との関係のとり方も関連しており,必要な検査治療を継続することや,検査結果を医師から伝えてもらうことで安心材料を得たり,他者への感染予防や,病気を他者に知らせるかどうか,他者の支援を求めたり逆に自分だけで解決を図るなどの支援の求め方も生活の調整として行われていた.

患者は現在生活に支障がなくても,病気である自分を意識したり,なぜウイルスに感染したのか,将来癌になるのかなどの自分の過去や未来と向き合いながら,今を大切に生きようと生活での調整を行っていた.
網膜動脈血管構造の定量測定法を用いた高血圧遺伝素因と血管発生との関連の解析

本態性高血圧遺伝素因は血圧上昇の重要な危険因子であり、その微小循環血行動態に与える影響について検討することは、本態性高血圧の病態を解明する上で重要であると考えられる。網膜循環の変化は全身の微小循環血行動態を反映すると考えられることから、我々は20歳代前半の若年者と中年期の健常者について調査を行い、各世代における高血圧遺伝素因の網膜循環への影響について検討した。血流速度は、高血圧家族歴のない群では若年者に比べて中年者でVmax、Vmin (8.6vs10.3cm/sec, 2.2vs3.6cm/sec)ともに顕著に上昇していた。また、高血圧家族歴のある群でも若年者に比べて中年者でVmax、Vmin (8.4vs9.4cm/sec, 2.7vs3.3cm/sec)ともに上昇する傾向が認められたが有意差ではなかった。RI値は、高血圧家族歴のない群においては若年者に比べて中年者で著しくRI値が低下していた(0.74vs0.65)。一方、高血圧家族歴のある群では若年者においてすでにRI値の低下が認められ、中年者でさらにRI値が低下する傾向が認められたが有意差ではなかった。中年者ではRI値が低下し、これは血圧の上昇と比例することから、RI値の低下は主にコンプライアンスの低下を反映している可能性が示され、血流速度上昇との関連性が示唆された。さらに高血圧家族歴のある若年者ではすでにRI値が低下しており、中年者と同様にコンプライアンスの低下を表している可能性が考えられた。高血圧遺伝素因は独立した高血圧発症の危険因子であることから、これまで我々は本学新入生を対象に_度にわたり大規模な調査を実施し、高血圧遺伝素因の強い学生では正常血圧範囲内であるが遺伝素因の弱い者に比べて既に血圧が有意に高く、交感神経活性が冗進し、インスリン感受性も低下していることを報告してきた。しかしながら遺伝素因とこのような血圧異常とを結ぶ機序については明らかになっていない。このため、本研究は高血圧遺伝素因が血管構築ならびに血行動態に異常を惹起するか否か検討することを目的として行った。最初に、平成13年度以前入学の本学学部学生ならびに大学院生約11,000名を対象とした高血圧家族歴の調査を行い、高血圧遺伝素因を定量化して素因の強度によりサブグループに分類し、素因の最も強い群と最も弱い群の2群を抽出して検査対象群とした。非観血的網膜動脈測定系を用いて眼底網膜動脈の血行動態、血管密度や血管径等の血管構築諸変量を計測し、2群間で比較検討した。その結果、網膜中心動脈の拡張期血流速度は遺伝素因の強い群で弱い群に比べて有意に25%高値を示した(2.4±0.5 vs. 2.9±0.9cm/sec、p<0.05)。網膜中心動脈収縮期血流速度についても有意ではないが、同様の傾向が認められた。高血圧遺伝素因の強い若年者においてすでに顕著に血流速度が上昇していることが明らかになったことから、高血圧遺伝素因は高血圧発症前の20歳前後において微小循環調節に異常を惹起することが示唆された。このような遺伝素因による血行動態の変化は、血管障害性に働くと考えられ、高血圧遺伝素因自体が臓器障害を引き起こす一つの要因となる可能性が示唆された。
hnRNP A2/B1蛋白の機能と病的意義の解明

hnRNP A2/Bl蛋白に対するモノクローナル抗体を作成し組織発現の検討をおこなった結果,その発現は組織特異的に変化し,精巣特異的なisoformが存在することを見出した.各isoformをクローニングし,塩基配列を決定した.A2/B1遺伝子からはexon2及びexon9の選択的スプライシングによりA2,B1,BO^a,BO^bの4種の蛋白が生成されることが明らかとなり,isoform間で蛋白-核酸,蛋白-蛋白結合に違いが生じることが予測された.A2/B1 isoformのリコンビナント蛋白を作製し,一本鎖テロメアDNAとの関係に着目し検討した.各isoform蛋白と一本鎖テロメアDNA配列に対する結合能を比較検討した結果,テロメア反復配列の最小単位である6塩基(TTAGGG)に配列特異的に結合し,その結合強度は,A2=BO^a《B1≦BO^b蛋白の順で,BO^b及びB1蛋白の平衡結合定数はそれぞれ2.15X10^<-7>Mおよび1.85X10^<-7>Mであった.さらに,BO^b,B1蛋白はテロメア配列DNAと結合し,ヌクレアーゼからの保護作用を示すこと,テロメラーゼのテロメア伸長反応を亢進させることが明らかになった.精巣は生理的にテロメア長が維持される組織であることから,精巣特異的に発現されるBO^b蛋白は,機能的な一本鎖テロメアDNA結合蛋白の有力な候補であると考えられた.A2/B1蛋白の病的な意義の一つとして,自己免疫疾患において抗A2/Bl自己抗体が上げられる.そこでリコンビナントA2/B1蛋白を用いてリウマチ性疾患の患者血清中の自己抗体を検討した結果,RA,SLE,PSSで抗A2/Bl抗体価が上昇することが確認された.今後,老化,癌化との関係から注目されるテロメア維持機構におけるBO^b蛋白の機能,および抗A2/B1自己抗体の病的意義の解明に向けてさらに解析を進める予定である.hnRNPA2/Bl蛋白に対するモノクローナル抗体を作成し組織発現の検討をおこなった結果,その発現は組織特異的に変化し,精巣特異的なisoformが存在することを見出した.各isoformをクローニングし,塩基配列を決定した.A2/B1遺伝子からはexon2及びexon9の選択的スプライシングによりA2,B1,BO^a,BO^bの4種の蛋白が生成されることが明らかとなり,isoform間で蛋白-核酸,蛋白-蛋白結合に違いが生じることが予測された.A2/B1 isoformのリコンビナント蛋白を作製し,一本鎖テロメアDNAとの関係に着目し検討した.各isoform蛋白と一本鎖テロメアDNA配列に対する結合能を比較検討した結果,テロメア反復配列の最小単位である6塩基(TTAGGG)に配列特異的に結合し,その結合強度は,A2=BO^a《B1≦BO^b蛋白の順で,BO^b及びB1蛋白の平衡結合定数はそれぞれ2.15X10^<-7>Mおよび1.85X10^<-7>Mであった.さらに,BO^b,B1蛋白はテロメア配列DNAと結合し,ヌクレアーゼからの保護作用を示すこと,テロメラーゼのテロメア伸長反応を亢進させることが明らかになった.精巣は生理的にテロメア長が維持される組織であることから,精巣特異的に発現されるBO^b蛋白は,機能的な一本鎖テロメアDNA結合蛋白の有力な候補であると考えられた.A2/B1蛋白の病的な意義の一つとして,自己免疫疾患において抗A2/Bl自己抗体が上げられる.そこでリコンビナントA2/B1蛋白を用いてリウマチ性疾患の患者血清中の自己抗体を検討した結果,RA,SLE,PSSで抗A2/Bl抗体価が上昇することが確認された.今後,老化,癌化との関係から注目されるテロメア維持機構におけるBO^b蛋白の機能,および抗A2/B1自己抗体の病的意義の解明に向けてさらに解析を進める予定である.抗hnRNPA2及びB1特異的モノクローナル抗体DP3及び2B2を作製し,免疫蛍光染色後,レーザー顕微鏡を用いて細胞内の局在様式を検討した.その結果,両蛋白は核内に顆粒状に分布すること,RNAポリメラーゼIIの阻害により細胞質に変移すること(核細胞質をシャトルすること)を明らかにした.マウス及びラットを用いて,hnRNPA2/B1蛋白の組織・細胞発現を検討した.両蛋白の発現量は細胞特異的に制御されている事を明らかするとともに,精巣特異的な新規isoform(hnRNP B0)を見出しクローニングした.hnRNPB0はExon9のsplice outにより生じる事を明らかにするとともに,ラットhnRNPA2,B1,B0のsequenceを決定し,ヒトと極めてホモロジーが高い事(1アミノ酸の違い)を明らかにした.(以上の成果は,Journal of cell bioplogyに投稿し受理された.)pET11を用いた大腸菌発現系でリコンビナントhnRNP A2,B1,B0蛋白を作製精製した.これらを用いてhnRNPB0の生化学的な特徴を明らかにするとともに,特にテロメアDNAとの結合能について検討した結果,hnRNPB0蛋白は,テロメア反復配列の最小基本6塩基(TTAGGG)に特異的に結合する事が明らかになり,現在,テロメア維持機構との関連を検討している.(以上の成果は,平成10年度日本病理学会及び日本細胞生物学会にて発表する予定である.)リウマチ性疾患において抗hnRNP A2/B1抗体が上昇する事が指摘されている.

そこで,自己免疫疾患モデルマウスであるNew Zealand B/W F1及びMRL/lprマウス中の,抗hnRNPA2/B1抗体の有無を検討した.しかし,これらのモデルマウスの病態は,抗hnRNPA2/B1抗体は上昇しておらず,ヒトのリウマチ性疾患の病態と違いがある事が判明した.1. hnRNP A2/B1蛋白の各アイソフォームの組織発現hnRNP A2/B1蛋白の組織内発現の差を,mRNAおよび蛋白レベルで検討した結果,exon9の欠損するBO^a及びBO^b蛋白は,精巣に組織特異的に発現されること,exon2の欠損するA2及びBO^a蛋白は,mRNAおよび蛋白レベルでの発現量に差があることを明らかにした.組み換え蛋白を作製し,各アイソフォームの一本鎖テロメアDNAに対する結合を比較解析した結果,各蛋白はテロメアDNAの反復配列最小単位であるTTAGGGの6塩基に結合し,その結合強度は,A2=BO^a≪B1≦BO^b蛋白の順で,BlおよびBO^bの結合平衡定数は,1.85X10^<-7>Mよび2.15X10^<-7>Mであった.3,テロメアDNA維持機構との関係BO^b蛋白は,テロメア反復配列に結合して,ヌクレアーゼからの一本鎖テロメアDNAの保護作用を示すこと,また,in vitroのテロメア伸長反応を亢進させることを明らかにした.以上から,hnRNPA2/B1蛋白,特にBO^b蛋白は,mRNAの代謝・輸送のみではなく,脊椎動物におけるテロメア維持機構に深く関係しており,生理的なテロメア結合蛋白の有力な候補であると考えられた.
走査型フォース顕微鏡による電荷記録に関する研究

走査型トンネル顕微鏡(STM)や原子間力顕微鏡(AFM)に代表される走査型プローブ顕微鏡(SPM)の一つ走査型フォース顕微鏡(SFM)を開発し,探針に作用する静電力に関する基礎的研究を行ってきた.しかし,電荷の帯電領域のばらつきや帯電領域の微細化および電荷の帯電時間などに問題があった.そのため,本研究では電荷の帯電メカニズムにおけるさまざまな問題を明らかにすることを目的とした.具体的には、電荷の帯電領域のばらつきや帯電領域の微細化および電荷の帯電時間などを明らかにするとともに電荷記録(記録・読み取り・消去)の可能性について検討することが目的である.今年度は,研究目的の達成のため実験装置の検出部および微粗動部の改良を行った.カンチレバ-のたわみ量を高感度で検出するために検出部周辺を次のように改良した.まず,カンチレバ-の背面で反射したレーザー光が,必ずカンチレバ-の長手方向に戻るようにレーザーダイオードを設置した.次にカンチレバ-と検出器の間にミラーを配置し,カンチレバ-背面で反射したレーザー光が検出器に集光しやすくなるように工夫した.また,検出器をPSD(位置検出器)から2分割フォトダイオードに取り替えた.これによって,光てこ比を約6倍高くすることができた.一方,微粗動部では広範囲の走査領域を可能にするため小型ステッピングモータを用いた.これによって走査範囲を最大8×8mm_2まで広げることができる.ただし,自動ステージの位置決め精度は2μm程度であるのでチューブ型圧電アクチュエータを用いたステージのように原子オーダーの高い分解能は得られない.走査型トンネル顕微鏡(STM)や原子間力顕微鏡(AFM)に代表される走査型プローブ顕微鏡(SPM)の一つ走査型フォース顕微鏡(SFM)を開発し,探針に作用する静電力に関する基礎的研究を行ってきた.しかし,電荷の帯電領域のばらつきや帯電領域の微細化および電荷の帯電時間などに問題があった.そのため,本研究では電荷の帯電メカニズムにおけるさまざまな問題を明らかにすることを目的とした.具体的には、電荷の帯電領域のばらつきや帯電領域の微細化および電荷の帯電時間などを明らかにするとともに電荷記録(記録・読み取り・消去)の可能性について検討することが目的である.今年度は,研究目的の達成のため実験装置の検出部および微粗動部の改良を行った.カンチレバ-のたわみ量を高感度で検出するために検出部周辺を次のように改良した.まず,カンチレバ-の背面で反射したレーザー光が,必ずカンチレバ-の長手方向に戻るようにレーザーダイオードを設置した.次にカンチレバ-と検出器の間にミラーを配置し,カンチレバ-背面で反射したレーザー光が検出器に集光しやすくなるように工夫した.また,検出器をPSD(位置検出器)から2分割フォトダイオードに取り替えた.これによって,光てこ比を約6倍高くすることができた.一方,微粗動部では広範囲の走査領域を可能にするため小型ステッピングモータを用いた.これによって走査範囲を最大8×8mm_2まで広げることができる.ただし,自動ステージの位置決め精度は2μm程度であるのでチューブ型圧電アクチュエータを用いたステージのように原子オーダーの高い分解能は得られない.
ポーセレンジャケットクラウン焼成用耐火歯型材に関する基礎的研究

ポーセレンジャケットクラウン粉末成形型を支台歯科模型材に取り付たまま焼成するための耐火歯型材の開発を基礎的に試みた。反応膨張と焼結収縮を組合せた系を用いて焼成後の原形との寸法差や強さなどの検討おこなった。反応膨張材にはアルミナ-アルカリ土類(Zn、Mg、Ca、Ba、Sr)二成分系配合物を、焼結材には微量のほう酸を用いた。室温での結合材には正りん酸などを使用した。各粉末原料の粒度調製をおこない粒度分布測定装置により粒径を把握した。その結果、アルミナ-アルカリ土類二成分系の高温での反応膨張率は等モル比に近い配合物が最も高くなり、Ba系では3040%の最高膨張率を示した。他の系では515%の膨張率であった。高温での反応生成物はスピネルなどの等モル比の結晶が多いようであった。アルミナ含有量を等モル比より増加させると膨張量は低下した。アルミナ含有量が90%程度の配合物は原形と寸法差の生じない焼成体であったが、曲げ強さは低く、5MPa前後であった。反応膨張率の大きい配合物にほう酸を添加した場合、ほう酸含有量の増加につれて高温での反応膨張率は低下する傾向を示した。また昇温中に最高膨張率を示した後、急速に収縮する傾向が多くの配合物でみられた。しかし、Znを用いた場合は急速に収縮せず、ゆるやかな膨張曲線を示した。原形と寸法差のない焼成体の強さはほう酸含有量の増加につれて高くなる傾向がみられた。中でもアルミナを64%含むZn系ではほう酸含有量57%の配合物が1300°Cで12%膨張し、気孔率46%であるにもかかわらず、約40MPaの曲げ強さが得られた。結合材を加えた場合、加熱時の膨張が不均一になるものや発泡する試料もみられた。以上の結果より、原形と寸法差を生じない強度のある耐火模型材が基礎的に可能となった。しかし、結合材など十分でない部分も多く、さらに検討を加えてゆく予定である。本研究の詳細については公表準備中である。
産業廃棄物による高効率水素製造・発電のコプロダクションシステム

産業廃棄物は含水率の問題などのことから、これらを原料としたエネルギー生産ではエネルギー変換効率の低下などのためにプロセス全体のエネルギー収支比が小さくなり、コストが非常に高くなる。これらの課題を解決するには、それぞれの産業廃棄物からのエネルギー生産に特化した革新的なエネルギー変換技術によりエネルギー収支比を高めることが求められる。本研究では、エクセルギー回収技術およびプロセス統合技術を、黒液およびパーム椰子空果房に適用し、独創的な水素製造・発電コプロダクションシステムを構築する。これにより全プロセスにおけるエネルギー損失を最小化し、産業廃棄物からの高効率なエネルギー生産を実現する。
多重光機能システムと次世代フォトニック信号処理への応用

本研究では、平成19年度までに得られた多重光機能システムと次世代フォトニック信号処理への応用に関する研究成果をふまえ、導波路型光波シンセサイザ(Optical Spectrum Synthesizer : OSS)・自由空間型可変スペクトルシェイパー(Variable Bandwidth Spectrum Shaper)を用いたスペクトル領域における位相制御技術の新展開と超高速フォトニックネットワークにおける実用システムへの適用に関する検討を行った。角度多重ホログラムを用いたラベル認識用デバイス,アレイ導波路格子(AWG)を搭載した導波路型光波シンセサイザ(OSS)などの2005年度の多重光機能システムに関する研究成果をふまえ,10GHz AWGの周波数面上に可変振幅減衰器(VOA)・可変位相シフタ(VOPS)を設置したマルチポートOSSを提案した。以下に本年度の研究成果を示す。1.導波路型マルチポートOSSを用いた10GHz200GHzの高速光信号処理の実現中心波長1552.524nm、チャネル間隔10GHz、入出力ポート数20、チャネル数20のAWGを用いたマルチポート導波路型光波シンセサイザを試作した。また,フォトニック信号処理の検討として10GHzのモード同期半導体レーザからの光パルスのスペクトルで隣接するチャネル成分を抑圧し,20GHzの光パルスを生成することに成功した。同様に40GHz,50GHz,100GHzの高速光パルスやキャリア抑圧光パルスの生成も確認した。2.導波路型マルチポートOSSを用いたスペクトル領域の多重符号・復号化周回性AWGを光波シンセサイザに適用すると,1つの出力導波路に強め合う波長は入力ポートによってシフトする。この特性を利用してVOAを用い,各スペクトル成分の強度パターンの多重ラベル生成,符号・複合化についてシミュレーションと実験の両面で実証した。さらに,疑似乱数光信号データを載せた光パルスのスペクトル領域の多重符号・復号化を行い,消光比10dBの良好な結果が得られた。3.データ変調された信号に対する検証提案したシンセサイザの光ラベル処理への応用として,符号/復号化した光ラベルのBER評価を行い,誤り率10^<-9>以下を得た。これにより,提案デバイスの光符号・復号器としての有用性を確認した。これらの成果は国際会議,国内学会,本特定領域公開シンポジウムにて発表を行った。初年度に得られたマルチポート光波シンセサイザの有効性をふまえ、拡張性が高く柔軟なフォトニックネットワーク実現のために下記項目の推進を行った。得られた主要な結果を以下に述べる。1.マルチポート光波シンセサイザを用いたラベルスイッチングの実証試作した20ポートの10GHz光波シンセサイザを符号器・復号器で併用し、10種類のラベル生成を行った。ネットワーク性能確認実験にてビットエラーレート:10^<-9>以下の良好なエラーフリー特性が得られた。また、入出力ポートの最適設計を行い、複数のラベル処理を行うフォトニックネットワーク用多重機能デバイスとしての有用性を示した。2.光コムとマルチポート光波シンセサイザの組み合わせによる多波長ラベル信号の生成光コム生成デバイスとマルチポート光波シンセサイザを組み合わせ、コム生成デバイスからの複数のスペクトル成分を個別にマルチポート光波シンセサイザでラベル符号・復号化を行った。コム生成デバイスからの周波数スペクトル成分(4波長)×光波シンセサイザのチャネル数分(20種符号多重)の80種類波長ラベル生成を実現した。今後は、マッチトフィルタリングの実証などのフォトニック信号処理を進める。3.可変波長セレクタシステムの構築10GHz以下の波長分散と高効率の両方を実現する可変波長セレクタ用機能デバイスとして、Volume Phase Holographic(VPH)グリズムに着目し、これまで可視波長域において最適設計・試作を行った設計の流れをふまえて電磁波解析に基づく数値解析プログラムを使用し、近赤外波長帯における最適設計を行った。また、ピッチ0.7μm、膜厚12μmの試作VPHグリズムを用いて波長15301570nmの波長分散10GHzを達成した。今後はさらに高効率化を実現し、小型可変波長セレクタシステムを完成させ、多機能化の検討を進める。フォトニックネットワークのノード処理の光化に対して光ラベルスイッチング・超高速光パルス信号処理の実現、可変性、低コスト・低消費電力化や通信ネットワーク内の急激な総トラフィック量の増加および使用環境・時間帯の違いから生まれるトラフィック量のスケーラビリティの急増化の解消が急務である。この課題を解決するために、本研究では回折光学素子や液晶デバイスの原理に基づく多重光機能デバイスを提案・開発している。平成19年度はアレイ導波路格子を搭載した導波路型マルチポート光波シンセサイザと、光コム生成器による80種多波長光符号ラベルの同時生成を実現した。さらに、擬似ランダム符号を用いた40並列光符号・復号化を行い,フォトニック信号処理の処理数を飛躍的に向上させる可能性を得た。また、同じ導波路型マルチポート光波シンセサイザを用いて最高4.0THzの超高速かつ中心周波数可変な新しい光クロックの生成技術の実験的実証を行った。

このような超高速光クロックはフォトニックネットワークにおける時間基準の設定や通信分野以外の物質解析の光源など幅広い応用が考えられる。さらに、スペクトルの強度と位相を10GHz間隔で制御可能な自由空間型帯域可変スペクトルシェイパーを用いた分散補償やパルス整形を実現した。このスペクトルシェイパーは市販のデバイスでは50GHzが限界であった制御間隔を10GHzまで向上させ、制御帯域分布を矩形にすることによって高精度な光信号の制御を可能にする。試作した帯域可変スペクトルシェイパーを使用し、パルス整形および強度および位相符号化・復号化の実証実験を行い、システムの有用性を確認した。本研究では、平成19年度までに得られた多重光機能システムと次世代フォトニック信号処理への応用に関する研究成果をふまえ、導波路型光波シンセサイザ(OSS)・自由空間型可変スペクトルコントローラ(VBS)を用いたスペクトル領域における位相制御技術の新展開と超高速フォトニックネットワークにおける実用システムへの適用に関する検討を行った。主な研究成果は、VBSを用いたスペクトル領域の位相符号・復号化の実現である。VBSはフーリエ変換素子に回折格子を用い、空間光変調器と偏光子でスペクトルの強度と位相を独立に制御可能な独自開発の光機能システムである。我々は、10GHz間隔・340chでスペクトルの各成分を制御可能なVBSを用い、2, 8chipで100Gchip/sと200Gchip/sのBinary Phase Shift Keying符号生成を行った。また、符号化された光信号を復号化し、自己相関では時間波形において高いピークが得られ、相互相関ではピークが抑圧されることを確認した。これらの結果からVBSを用いた高分解能スペクトル制御により、チップ間レートが可変な光ラベル生成が可能であり、生成する光ラベルのチップ数や中心波長も任意に変えることができる。さらなる研究成果として、OSSの位相制御機能のみを用いた超高速繰り返し周波数を有する光パルス列生成の実証が挙げられる。実証実験では、繰り返し周波数10GHzのモード同期レーザからの光パルス列を10GHz間隔・20chのOSSを用い、最大繰り返し周波数50GHzの光パルス列にすることに成功した。これらの研究成果をふまえ、提案したスペクトル信号処理により、光の周波数・時間・空間・位相・強度の自由度を活かしたフォトニック信号処理を提案し、実現することができた。今後はさらにルーティング処理などの革新的次世代のフォトニックネットワークシステムの構築に向けた適用が期待される。
ロコモータートレーニングによる犬脊髄損傷の新規治療法の開発

本研究では、脊髄損傷犬に対する歩行トレーニングを利用した新規治療法の開発を目的とし、ラットモデルおよび脊髄損傷症例犬を使用して実験を行った。ロコモータートレーニング(LT)カートを装着した脊髄損傷ラットの麻痺肢の機能は有意に改善した。脊髄損傷犬に対するLTの有効性は確認されたが、LTカートを使用した治療にはカートの可動性や軽量化などの改良の必要性が明らかになった。犬の脊髄損傷は椎間板ヘルニアや交通事故など外傷性に生じ、臨床現場で日常的に遭遇する疾患である。重症例では予後は悪く、生涯にわたり四肢麻痺または対麻痺となり、動物のQOLは著しく低下する。このような症例に対しては、人の脊髄損傷患者と同様に有効な治療法は存在しない。本研究では、これら重度脊髄損傷犬に対する歩行トレーニングの効果を評価し、最終的にはトレーニング機能を装備した犬用車イス(LTカート)を開発することを目的としている。初年度であるH21年度は、急性椎間板ヘルニアにより両後肢が完全麻痺した犬症例に対し、従来型の歩行トレーニング(トレッドミルを用いた免荷式歩行トレーニング)を実施し、その効果を評価した。現在までに後肢スコアが0(深部痛覚がなく完全麻痺)の8症例(うち4例は免荷式歩行トレーニングを実施)に対し評価を行った。免荷式歩行トレーニングを行った犬では、通常のリハビリテーションのみを行った犬と比較し、起立までの日数が短縮し、歩行スコアの回復度も優れていた。筋電図およびMRIによるデータ解析は現在進行中である。また、H21年度はラットと犬用のLTカートの試作も行った。ラットLTカートについてはほぼ完成しておりH22年5月からは脊髄損傷ラットモデルを用いた実験を開始する予定である。犬用LTカートも試作品が完成し、数回の改良の後、重度脊髄損傷犬に対する評価を開始する。本研究では、重度脊髄損傷犬に対する歩行トレーニングの効果を評価し、最終的にはトレーニング機能を装備した犬用車イス(LTカート)を開発することを目的としている。H22年度は、脊髄損傷ラットモデルを使用し、LTカート装着群、通常カート装着群、および無治療群における、後肢運動機能の回復をBBBスケールにより評価した。また、神経線維の修復過程のモニタリングとして、血中ニューロフィラメントの継時的測定を追加した。現在までに各群6匹ずつのラットにおける評価を実施した。LTカート装着群の後肢運動機能の回復は無治療群と比べ優れており、BBBスケールは治療後約3日目(損傷後10日)より改善傾向を示した。無治療群では損傷後約12日目より回復傾向を示したが、通常カート群ではカート装着後約8日目(損傷後15日)まで回復を示さず、最終的な回復程度も無治療群よりも低かった。このことより、ラット脊髄損傷モデルにおいて、LTカートの装着は、麻痺後肢筋肉の歩行訓練として効果があることが示唆された。さらに通常カートの使用は、後肢の運動機能回復を遅延させる可能性があり、後肢筋群の筋原線維タイピングの結果と合わせて評価する予定である。現在、血中ニューロフィラメントの測定および後肢筋群の筋原線維タイピングを進めている。また、犬用LTカートの改良を重ねているが、軽量化および走行性などの問題からまだ臨床試験を開始するには至っていない。H23年度は、昨年度作製した脊髄損傷ラットモデルにおける神経線維の修復過程のモニタリングとして、血中ニューロフィラメントの継時的測定を実施した。Spinal impactorによる実験的脊髄損傷後、無治療群における血中ニューロフィラメント濃度は損傷後4日目をピークに上昇し、その後約2週間かけてベースライン値に減少した。BBBスケールにより評価した後肢運動機能が回復したLTカート装着群における血中ニューロフィラメント濃度は、無治療群と比較し、有意な差は認められなかった。同様に通常カート装着群においても他群との有意差は認められなかった。このことから、LTカート装着群で認められた後肢運動機能の回復は、後肢筋群の強制的な運動に誘発された結果であり、損傷神経線維の修復や再生とは無関係であることが示唆された。また、通常カート装着群において認められた後肢運動機能の低下は、カート装着による後肢筋群の廃用性萎縮に起因すると考えられた。各群から採取した後肢筋群筋原線維のタイピングは、染色条件の設定に時間を要したため、現在までに解析が終わっていない。犬用LTカートを用いた臨床試験は、コントロール群(術後通常のリハビリテーション、n=3)、LTカート群(n=1)、および通常のカート群(n=3)のエントリーが終了し、一部は現在も評価中である。現在のところ、LTカートを適応した1症例の後肢運動機能は他群と比較し、顕著な改善は認められなかった。LTカートの走行性や使用した症例がカート装着に十分に適応しなかったことが一因と考えられ、臨床応用するためには、LTカートのさらなる改良が必要であると考えている。
Hormonema属のポリリンゴ酸の生合成経路の解明とその効率的生産法の開発

本研究では、生分解性を有する直鎖状の水溶性ポリエステルであり、さらに側鎖に化学修飾が可能なカルボキシル基を有する新規な生体内分解吸収性高分子(ポリリンゴ酸)をHormonema属に属するカビを用いて効率的に生産させることを検討した。そのために、現在まで未知であるポリリンゴ酸の生合成経路の解明と、ポリリンゴ酸生産のための培養手法について検討した。具体的には17年度は以下の2点に関して検討した。i)Hormonema dematioides CBS128.64株の培養細胞を用いてTCA回路に関連する酵素活性を検討した結果、イソクエン酸デヒドロゲナーゼの活性が弱く、イソクエン酸リアーゼの活性が極めて強いこと。また、リンゴ酸シンテターゼの活性が非常に強いことが判明した。これらの結果から、ポリリンゴ酸は、グリオキシル酸経路の中間化合物であるリンゴ酸Co-Aを経てポリリンゴ酸シンテターゼの作用により、生合成されていると推測された。そこで、菌破砕液を用いて、グリオキシル酸とアセチルCo-A、NADPを反応させた結果、ポリリンゴ酸の生合成を確認することができた。以上の結果から、ポリリンゴ酸の合成経路はグリオキシル酸経路の中間化合物リンゴ酸Co-Aを経て合成されていることが実証することできた。ii)Hormonema dematioides CBS128.64株を用いて不織布表面培養を行うことにより、菌体の迅速な培養が行えることが判明した。さらに、この培養手法を前培養として気泡塔型バイオリアクターを用いて培養を行った結果、約3日間の培養で50g/Lのポリリンゴ酸を発酵生産できることがわかった。この値は通常の通気撹搾型バイオリアクターを用いた場合の約5倍で、その生産性は15倍に向上させることができた。本研究では、生分解性を有する直鎖状の水溶性ポリエステルであり、さらに加水分解によって生成するリンゴ酸は生体内における代謝中間物質で、さらに、側鎖に化学修飾が可能なカルボキシル基を有している新規な生体内分解吸収性高分子であるポリリンゴ酸を、Hormonema属に属するカビを用いて効率的に生産することを最終目的として、Hormonema属のスクリーニング、選択した菌株を用いることによりポリリンゴ酸の生合成経路の解明するとともに、その生合成経路をもとに培養環境を調節させることにより効率よくポリリンゴ酸を生産させることを検討した。具体的には平成16年度は、以下の2点に関して検討した。i)Hormonema属のスクリーニング:H.dematioides, H.macrosporum, H.merrioides, H.prunorum, H.schizolunatumなど22菌株を用いて、ポリリンゴ酸とメラニン生産能を検討した結果、H.dematioides CBS128.64株がメラニンを分泌せず、ポリリンゴ酸を分泌生産することを発見した。そこで、本菌株を最適な菌株として選定し、通気撹拌型リアクターを用いて培養した結果、培養10日間で約9g/Lのポリリンゴ酸を生産できた。ii)H. dematioides CBS128.64による最適培養条件の検討:H.dematioides CBS128.64を用いた生産させるための培養条件を検討した結果、炭素源としてFructoseが望ましく、培養pHは6.4でAir通気が最適生産条件であることがわかった。さらに、培地にPryvateを10g/L添加することにより、ポリリンゴ酸の生産量を約2倍に向上させることができた。