hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
放射性核種の除去・回収のためのバイオフィルム修飾カラム電極電解法の開発

放射性核種の一種であるSe-79の迅速な除去・回収を目的として,様々な金属イオンを還元回収することのできる微生物Shewanella putrefaciensを修飾したカラム電極電解法の開発を行った。はじめに,S. putrefaciensのバイオフィルムを作製し,これが亜セレン酸を還元し,元素セレンとしてバイオフィルムに固定化することを見出した。次に,このバイオフィルムをカラム電極の作用電極であるグラッシーカーボン繊維電極上に作製する手法を確立した。このカラム電極を用いて,亜セレン酸のフロー還元実験を行ったところ,元素セレンの赤色沈殿が生じ,セレンを迅速に還元回収できる可能性が示された。本研究では,金属還元能を有する微生物とフロー式電解法を組み合わせたバイオフィルム修飾カラム電極電解法の開発を行った。はじめに,様々な金属イオンを還元することが可能なShewanella putrefaciensの培養液をカラム電極に流し,グラッシーカーボン(GC)繊維電極上にバイオフィルムを作製した。培養液には電子供与体として乳酸ナトリウムを添加し,作用電極であるGC繊維電極の電位を+0.5 V(SSE)に保ち,電子受容体とした。培養液を流してからしばらくすると,徐々に微生物活動に由来する電流の増加がみられ,バイオフィルムの形成が示唆された。GC繊維の一部を取り出し,クリスタルバイオレットで染色した後,顕微鏡で観察したところ,バイオフィルムが観察された。この電極を用いて,亜セレン酸水溶液中におけるサイクリックボルタモグラム(CV)の測定を行った。バイオフィルム中の微生物が触媒として働き,亜セレン酸の触媒還元電流が観測されることを期待したが,触媒電流は観測されなかった。また,亜セレン酸溶液をカラム電極に流しながら電位を掃引させるフロー電解を行ったが,CV同様に,亜セレン酸の還元による触媒電流は観測されなかった。しかし,カラム電極から出てきた亜セレン酸溶液を再びカラム電極へ導入し,循環させたところ,数時間後に溶液中に赤色沈殿が見られるようになった。これは,GC繊維上のバイオフィルムにより亜セレン酸が還元された可能性をしさしており,今後,電極電位などを最適化することにより,迅速な亜セレン酸の還元回収ができる可能性が示された。本研究では,様々な金属還元能を有する鉄還元菌のバイオフィルムとフロー電解法であるカラム電極電解法を組み合わせた新規な放射性核種の回収法の確立を目指している。この手法は,金属還元酵素を有する微生物のバイオフィルムを繊維電極表面に修飾することで,従来の電極による電解還元では回収できなかった放射性核種を迅速に還元回収し,電解還元法の適用範囲を格段に広げることを目的としている。本年度は,カラム電極電解法のシステムの構築とカラム電極電解法で用いるグラッシーカーボン(GC)繊維電極表面でのバイオフィルムの形成を行った。バイオフィルムの形成に先だって,0.5 M硫酸溶液中で+1.0からー1.0 V対銀塩化銀電極(SSE)の間で電位走査を繰り返し,GC繊維電極を処理した。鉄還元菌の培養液をGC繊維電極に流す前に,70%エタノール溶液または1%次亜塩素酸溶液を流すことにより,培養液が通過する部分を滅菌処理し,極力コンタミが起こらないようにした。このGC繊維電極部分に鉄還元菌の培養液を流し,バイオフィルムの形成を行った。培養液には,電子供与体として乳酸ナトリウムを添加し,作用電極であるGC繊維電極の電極電位を+0.5 V対SSEに保ち,電子受容体とした。培養液を流しはじめた直後は,電流は観測されなかったが,培養液を流し続けると徐々に乳酸の酸化に由来する電流が増加するのが観測された。これは培養液を流すに従って電極表面に鉄還元菌が付着し,付着した微生物が乳酸の酸化で得た電子を電極に渡しているためである。以上の結果から,GC繊維電極上にバイオフィルムが形成されたと考えられる。以前から使用していたカラム電極電解法の作用電極に用いるグラッシーカーボン繊維電極が入手できなくなり,代替品を探すのに時間がかかってしまった。はじめに,グラッシーカーボン(GC)電極上に形成されたバイオフィルムの観察を光学顕微鏡,共焦点レーザー顕微鏡,走査型電子顕微鏡などを用いて行い,バイオフィルムの形成の様子を明らかにする。次に,電極電位や培養液の流速などを変化させてバイオフィルムを形成させ,バイオフィルムが電極表面により均一にできる条件をさがす。その後,バイオフィルム修飾GC繊維電極を用いたセレン酸の電解還元実験を行う。電解後のバイオフィルムを顕微鏡観察し,どのような形態でセレンが回収されるかを明らかにする。また,X線吸収微細構造(XAFS)分光法により,回収されたセレンの化学状態の分析を行う。最後に,電解回収の最適条件などを検討する。

GC繊維電極の代替品を探すのに時間がかかり,計画に遅れが生じたため,GC繊維電極上に作製したバイオフィルムの顕微鏡観察を行うことができなかった。これにより,顕微鏡観察に用いる試薬,消耗品などを購入しなかったため未使用額が発生した。次年度は,これらの試薬,消耗品を購入し,顕微鏡観察を行う。その他,微生物培養に必要な消耗品,XAFS分析に必要な消耗品を購入する。また,得られた成果を学会で発表するための旅費として研究費を使用する。
微粒子で構成される高機能マイクロニードルの開発

本研究は、薬剤含有ゲル微粒子を構成材料とする、飽和溶解度以上の高濃度薬剤を固定・徐放できる高機能な溶解性マイクロニードルの開発を目的としている。本年度は、(1)薬剤を高濃度に内包するゲル微粒子の生成方法の開発、(2)マイクロニードル作製用鋳型の開発を行った。本研究では、薬剤含有ゲル微粒子が非常に密な状態でニードル先端部に充填された構造を持つ、マイクロニードルの開発を目指している。そこで(1)では、まず単分散(サイズの揃った)ゲル微粒子の作製手法の開発を行った。単分散ゲル微粒子は、単分散液滴を濃縮・固化することで得られることから、単分散液滴生成装置(十字の分岐構造を持ったマイクロ流路)を設計・作製した。作製したマイクロ流路に、ゲル微粒子の母材となるヒアルロン酸ナトリウム水溶液(モデル薬剤添加)、および液滴の分散媒としてはたらくミネラルオイルを一定流量で導入することで、液滴生成を試みた。ヒアルロン酸ナトリウム水溶液濃度を10^-2 wt%程度に希釈して、粘度を低く抑えることで、均一かつ連続的に液滴が生成できることを確認した。つづいて、これまでに開発してきた、浸透圧差による液滴の収縮ゲル化手法を利用することで、生成したヒアルロン酸ナトリウム液滴が濃縮ゲル化できることを確認した。(2)に関しては、既往研究を参考に、ニードルの寸法と形状について検討し鋳型を設計した。これをもとに金属製の鋳型を作製した。初年度の計画通り、薬剤内包ゲル微粒子の生成が実現できた。また、当初は次年度まで時間がかかると想定されていた、マイクロニードル鋳型の設計・試作まで進めることができた。次年度は、ゲル微粒子の回収・洗浄方法を検討する。また、作製した金属製MN鋳型を用いて、MNの試作と設計の最適化を進める。年度末に予定していた消耗品購入を取りやめ、次年度に回したため。
膵癌における接着因子JT-95発現は,その易浸潤性を解明する鍵となるか

【目的】平成10年度の研究実績は,膵癌組織(4/6例)ではJT-95の発現があり,正常膵組織(0/4例)ではなかったことを明らかにしたにとどまった.そこで膵腫瘍に対象を広げ症例数を増やし,JT-95によって存在が確認されるシアル酸化ファイブロネクチン発現の意義とさらに予後と関連について検討することを目的とした.【対象と方法】対象は浸潤性膵管癌76例,嚢胞腺癌2例,乳頭腺癌2例,腺腫3例である.方法はJT-95抗体を用いた免疫組織化学染色(SAB法)を行った.検討項目はJT-95の発現の有無,部位,様式と予後および病理学的諸因子である.1)JT-95は浸潤性膵管癌の46例(60.5%)に発現した.一方,非浸潤性膵癌(嚢胞腺癌,乳頭腺癌)や腺腫では発現しなかった.2)JT-95の発現は癌浸潤部で明らかであった.3)癌浸潤部では,周囲の非癌部膵組織で腺房細胞間の微少膵管に強い発現が得られた.4)一方非浸潤性膵癌,腺腫でも腺房細胞間の微少膵管に発現した.5)浸潤性膵管癌のJT-95発現有無による予後を比較すると,JT-95発現群の予後が不良であったが有意差はなかった.【考察】シアル酸化ファイブロネクチンは膵癌の中でも特に浸潤性膵管癌に発現し,その発現部位は浸潤部に顕著であった.一方,腺房細胞間の微少膵間では良,悪性膵腫瘍ともに発現すると考えられ,浸潤性膵癌ではシアル酸化ファイブロネクチン発現し,同物質が周囲へ広がることによってさらに癌細胞が結合し,浸潤しやすい環境を作りだしている可能性が示唆された。[背景と目的]これまで我々は当科で作製した抗甲状腺モノクローナル抗体,JT-95が甲状腺癌に特異的に反応すること,さらにJT-95抗体のaffinity columnを作製,同抗体と特異的に反応する抗原物質を分離,精製し,JT-95の認識する抗原物質はシアル酸化されたファイブロネクチンであることを報告した.これより転移,浸潤性に優れ,予後不良である膵癌において,接着因子の一つであるシアル酸化ファイブロネクチン(JT-95)が発現するかについて検討を試みた.[対象と方法]対象は浸潤型膵管癌6例と同時期に切除された膵組織4例(慢性膵炎を含む)である.方法は腫瘍中心部および辺縁浸潤部のホルマリン固定パラフィン抱埋切片に,H-E,EL-V染色と,JT-95抗体を用いた免疫組織科学染色(SAB法)を行った.これらを比較しJT-95の発現の有無,部位,様式について検討した.[結果]1)JT-95は4例(66,7%)の癌細胞に発現した.一方正常膵組織での発現はなかった.2)癌部での発現は分化型(well-mod)での発現は少なく,低分化型(por)での発現が顕著であった.3)特に癌部では辺縁浸潤部での発現が明らかであった.4)癌組織切片では周囲非癌部の膵組織で,腺房細胞間の微小膵管に強い発現が得られた.5)一方正常膵組織では,腺房細胞間の微小膵管にJT-95の発現はなかった.[考察]以上の結果より1)シアル酸化ファイブロネクチンは膵癌細胞で発現する.2)とくに浸潤部で発現している.3)癌部周囲の膵組織でも発現する.以上より膵癌細胞で接着因子,シアル酸化ファイブロネクチンが発現し,同物質が周囲組織へ拡散することでさらに癌細胞が結合,浸潤しやすい環境を作り出している可能性が示唆された.現在さらに症例数を増やし検討中である.またこの結果をふまえ、膵液、胆汁、血清、尿でのJT-95発現を検討する予定である.【目的】平成10年度の研究実績は,膵癌組織(4/6例)ではJT-95の発現があり,正常膵組織(0/4例)ではなかったことを明らかにしたにとどまった.そこで膵腫瘍に対象を広げ症例数を増やし,JT-95によって存在が確認されるシアル酸化ファイブロネクチン発現の意義とさらに予後と関連について検討することを目的とした.【対象と方法】対象は浸潤性膵管癌76例,嚢胞腺癌2例,乳頭腺癌2例,腺腫3例である.方法はJT-95抗体を用いた免疫組織化学染色(SAB法)を行った.検討項目はJT-95の発現の有無,部位,様式と予後および病理学的諸因子である.1)JT-95は浸潤性膵管癌の46例(60.5%)に発現した.一方,非浸潤性膵癌(嚢胞腺癌,乳頭腺癌)や腺腫では発現しなかった.2)JT-95の発現は癌浸潤部で明らかであった.3)癌浸潤部では,周囲の非癌部膵組織で腺房細胞間の微少膵管に強い発現が得られた.4)一方非浸潤性膵癌,腺腫でも腺房細胞間の微少膵管に発現した.5)浸潤性膵管癌のJT-95発現有無による予後を比較すると,JT-95発現群の予後が不良であったが有意差はなかった.【考察】

シアル酸化ファイブロネクチンは膵癌の中でも特に浸潤性膵管癌に発現し,その発現部位は浸潤部に顕著であった.一方,腺房細胞間の微少膵間では良,悪性膵腫瘍ともに発現すると考えられ,浸潤性膵癌ではシアル酸化ファイブロネクチン発現し,同物質が周囲へ広がることによってさらに癌細胞が結合し,浸潤しやすい環境を作りだしている可能性が示唆された。
長期抑圧誘発を制御する小脳プルキンエ細胞内IP_3の時空間ダイナミクス

小脳の平行線維・プルキンエ細胞シナプスにおける長期抑圧現象(LTD)は、運動学習の電気生理学的素過程であり、その解明は特に重要である。LTDには、細胞内セカンドメッセンジャーであるイノシトール三リン酸(IP_3)の関与が示唆されてきたが、詳細は明らかにされていない。本研究では、IP_3の小脳プルキンエ細胞における細胞内動態がLTDの誘発に深く関わると考え、この点にアプローチした。我々は、細胞内IP_3の時空間的動態を可視化する蛍光プローブGFP-PHDを開発しているが、これを応用し、プルキンエ細胞内のIP_3動態が平行線維、登上線維によってどのように変化するのかを解析した。2光子励起顕微鏡を利用しスライス標本においてGFP-PHDが発現するプルキンエ細胞のイメージングを試みた。その結果、微細な樹状突起におけるIP_3濃度変化をイメージングすることが可能になり、平行線維刺激で誘発されるIP_3上昇を世界に先駆けて直接測定することに成功した。グルタミン酸受容体としてはイオン透過型(iGuR)と代謝型(mGuR)が知られている。IP_3産生を担うと考えられていたmGluRに加え、iGluRが平行線維刺激によるIP_3産生に重要な役割を果たすことを発見した。その他の解析から、平行線維入力によるIP_3産生には、mGluR、iGluRともに重要であり、それぞれ、GTP結合蛋白質、カルシウム流入依存性の機構を介し、協調的に働くことが結論された。この成果は、LTD制御におけるIP_3の時空間的な役割の理解を大きく前進させるものと考えられる。また、本研究に必要な周辺技術基盤の構築にあたり、RNAiライブラリーの構築法、これに基づくIP_3受容体の高効果ノックダウン技術などを確立することができた。これら技術はLTDの分子機構解明のみならず、関連他領域にとっても重要な影響をもたらす成果であろうと考えられる。本研究の目的は、小脳プルキンエ細胞において平行線維と登上線維の連合刺激の情報がIP_3の時間的、空間ダイナミクスとしてどのように統合され、LTD誘発の制御に寄与するのかを明らかにすることであるが、このためIP_3プローブであるGFP-PHDをスライス標本にあるプルキンエ細胞内に高効率に導入可能とする技術が必須である。平成15年度においては、従来我々が行ってきたsindbisウイルスによるGFP-PHD導入法を再検討し、マウスの小脳内に注入するウイルスの量と部位について最適な条件を得ることができた。さらに、パッチクランプ法を組み合わせることによって、プルキンエ細胞において誘発されるEPSCを記録しながら同時にIP_3イメージングを行うことができる実験系を確立した。この実験系を用いて、平行線維刺激よって実際に細胞内でIP_3濃度上昇が惹起されることが分かった。さらに、刺激パターンに対する応答を調べ、平行線維刺激で誘発されるIP_3濃度上昇は、低頻度あるいは弱い刺激によって僅かしか起こらないのに対し、高頻度刺激では大きなIP_3濃度上昇が認められ、その依存性は非線形的であることが示された。平行線維シナプスにおいては、イオンチャネル型と代謝型の2種類のグルタミン酸受容体が活性化されることが知られており、代謝型が一般的にIP_3産生に関わると考えられているので、代謝型グルタミン酸受容体の遮断薬の効果を調べた。代謝型グルタミン酸受容体遮断薬によって、平行線維刺激で誘発されるIP_3濃度上昇は著しく抑制されることを見出し、代謝型グルタミン酸の関与を裏付けることに成功した。

また、平成16年度において、IP_3受容体の機能制御が必要であるが、IP_3受容体遺伝子機能をRNAiで高効率にノックダウンする系を確立した。本研究では、小脳プルキンエ細胞において平行線維と登上線維の刺激情報がどのようにしてIP3の時空間動態を作り出すのかを明らかにし、シナプス可塑性の機構に迫ることを目指している。これまで、登上線維がIP3動態に与える影響を調べてきたが、本年度においては平行線維刺激がIP3動態にどのような変化を与えるのかを中心に解析した。IP3プローブであるGFP-PHDをプルキンエ細胞に発現させ、二光子励起レーザー顕微鏡でIP3動態を調べた。平行線維刺激によって、GFP-PHDの細胞膜から細胞質への移動が観察され、IP3濃度上昇が起こることが確認された。平行線維プルキンエ細胞シナプスはグルタミン酸作動性であるが、シナプス後部のグルタミン酸受容体としてはイオン透過型(iGuR)と代謝型(mGuR)が知られている。mGluRがIP3産生を制御すると考えられていたが、この考えに合致して、mGluRの遮断薬によってGFP-PHDの移行が抑制された。しかし、従来の説に反し、iGluRのアンタゴニストによってもGFP-PHDの移行が抑制されることを見出した。この結果は、iGluRも平行線維刺激によるIP3産生に重要な役割を果たすことを示す。さらに、細胞内にGDPβSあるいはBAPTAを導入するといずれの場合でもIP3産生が抑制されることが明らかになった。以上の結果から、平行線維入力によるIP3産生において、mGluR、iGluRともに重要であり、それぞれ、GTP結合蛋白質、カルシウム流入依存性の機構を介し、協調的に働くことが明らかになった。
光化学的不斉反応場の構築

本研究では、キラルな芳香族エステルによる励起錯体を経る一重項増感光異性化反応を用い、従来の成果を基盤として反応系を最適化することにより、光不斉反応で初めて100%の光学収率を達成した。さらに、人工ならびに生体由来のキラルな超分子系を利用することにより、より広範な「場のキラリティー」を利用する光化学的な不斉反応場を構築し、光不斉合成の新しい方法論として確立することが出来た。具体的な研究成果としては、1)均一溶媒系におけるキラルな光増感剤の(1)エステル部分の立体構造、(2)芳香族部分の電子状態・励起エネルギー、(3)励起錯体の寿命、(4)溶媒、(5)温度、(6)圧力などと不斉収率の関係から励起錯体における不斉認識機構を解明した。2)分子力場法・半経験的分子軌道法を用いて増感剤の最安定配座と励起状態の電子状態を計算し、上記の実験結果と対応づけることが出来た。3)上記1)の反応機構ならびに2)の理論計算の結果を活用して、最も不斉誘導効率が高くなると考えられるキラルな増感剤を設計し、さらに光学収率に与える温度効果も有効に利用することにより、光不斉反応系では初めて光学収率100%を達成した。4)また、シクロデキストリン誘導体やDNA-光増感剤複合体により形成されるキラルな場に各種プロキラルな反応基質を導入して光照射することによって、「場のキラリティー」による光化学的不斉誘導を初めて試み、このような系でも充分不斉合成が可能なことを実証した。
ランドスケープとサウンドスケープシークエンスを援用した“かいわい”サインシステム

平成30年度計画では,平成28年度までのPhase0(“かいわい"の基礎調査)の結果を基に,Phase1(空間構成調査,空間シークエンス調査,既設サイン調査),Phase2(誘導経路の設定,空間のシークエンスとデザインを考慮した誘導サインの最適化),Phase3(“かいわい"を拠点とする回遊性を持つサインシステム構築)を複数エリアで実施するとともに,前年度までの成果発表を行い,Phase4として類型化を行うとともに,他エリアに適用可能な手法について提案をまとめることとしていた。本研究においては,主要な要素としてサウンドスケープ(音要素)の導入を挙げており,平成28年度は国内14地区,平成29年度は国内11地区において,特に季節や天候,時間帯による違いといった点に着目した調査と分析を行い,平成30年度には,それまでの調査結果と関連する成果を日本デザイン学会,日本建築学会等で発表を行った。調査結果を例示すると,福井県越前市岩本,大滝かいわいの調査では,積雪の有無による比較を行っており,積雪時のみ採音された,雪を踏みしめる音や雪解けによる屋根や樹々からの水滴の音に加え,このかいわいにある大瀧神社境内のように,地面が雪に覆われるなど,積雪部分が多い空間では,「静寂」という新たなサンドスケープを得ることができた。本研究では,これらサウンドスケープの調査機材として高音質のリニアPCMレコーダーを用いるとともに,調査空間の記録のために高解像度ディジタルスチルカメラを用い,日本デザイン学会において成果発表を行ってきたが,サウンドスケープ調査においての空間調査方法に関し指摘があった。そこで,研究期間の最終年度ではあるが,研究精度の向上を目的とし,調査機材の追加と,再調査を行うこととした。このため研究期間の延長を申請することとした。研究業績でも述べた通り,平成30年度までの計画では,平成28年度までのPhase0(“かいわい"の基礎調査)の結果を基に,Phase1(空間構成調査,空間シークエンス調査,既設サイン調査),Phase2(誘導経路の設定,空間のシークエンスとデザインを考慮した誘導サインの最適化),Phase3(“かいわい"を拠点とする回遊性を持つサインシステム構築)を複数エリアで実施するとともに,前年度までの成果発表を行い,Phase4として類型化を行うとともに,他エリアに適用可能な手法について提案をまとめることとしていた。研究全体の期間内に行わなければならない内容の中で,本研究において過去の関連研究と大きく異なる要素として,サウンドスケープ(音要素)の導入が挙げられるため,その研究手法の確立を優先したため,この面においては進捗していたと言えるが,当初計画にあげたPhase2(誘導経路の設定,空間のシークエンスとデザインを考慮した誘導サインの最適化),Phase3(“かいわい"を拠点とする回遊性を持つサインシステム構築)において,遅れが生じていた。さらに,本研究では,これらサウンドスケープの調査機材として高音質のリニアPCMレコーダーを用いるとともに,調査空間の記録のために高解像度ディジタルスチルカメラを用い,日本デザイン学会において成果発表を行ってきたが,サウンドスケープ調査においての空間調査方法に関し指摘があった。このため研究期間の延長を申請するに至った。よって進捗状況は,「遅れている」と評価した。研究全般の当初計画において,平成30年度は前年度に引き続き,Phase1(空間構成調査,空間シークエンス調査,既設サイン調査),Phase2(誘導経路の設定,空間のシークエンスとデザインを考慮した誘導サインの最適化),Phase3(“かいわい"を拠点とする回遊性を持つサインシステム構築)を複数エリアで実施するとともに,Phase4として調査結果の類型化,手法提案といった研究のまとめを行うこととなっていた。研究期間の延長を申請したこともあり,引き続きこの計画に基づき研究を進めるが,日本デザイン学会においての成果発表で指摘があり,研究精度の向上を目的とし,調査機材の追加と調査方法を変更したサウンドスケープ調査を含め,特に以下の点については,今後の研究遂行において極めて重要であるため,成果を得られるよう重点的に取り組むこととする。1.サウンドスケープ(音要素)採音方法の確立,分類,評価等分析方法の確立。2.具体的に“かいわい"として採り上げ,回遊性を持つサインシステムの構築を試みる地区の絞り込み。3.“かいわい"においてのサウンドスケープの類型化,手法の提案。なお,これまでの研究において遅れを生じている分野については,過去の関連研究の成果の援用により補うとともに,平成31年度の調査においては,計画通り進めることができるよう研究計画を調整することとする。平成28年度計画では,Phase0(“かいわい"の基礎調査),Phase1(空間構成調査,空間シークエンス調査,既設サイン調査),Phase2(誘導経路の設定,空間のシークエンスとデザインを考慮した誘導サインの最適化),Phase3(“かいわい"を拠点とする回遊性を持つサインシステム構築)を複数エリアで実施し,Phase0の成果発表を行うとしており,この計画に基づき研究を進めた。本研究において,過去の関連研究と大きく異なる要素として,サウンドスケープ(音要素)の導入が挙げられるが,研究を遂行する上で,“かいわい"という概念に基づくサウンドスケープ採音方法,分析方法の検討と確立が必要となる。そこで平成28年度は,伝統的建造物群保存地区,観光情報に基づく地区等,条件の異なる国内14地区(石川県白山市,京都府舞鶴市,長崎県長崎市,石川県七尾市,福井県越前市,石川県加賀市,福井県小浜市,長崎県平戸市等)において調査を行った。

具体的な調査結果として例示すると,福井県越前市(旧今立町岩本かいわい)では,川の流れ,木の葉擦れ,鳥の鳴き声といった自然の音,自動車,住人の声といった生活の音,紙漉き,ボイラーといった産業の音など。長崎(重要伝統的建造物群保存地区長崎市南山手,浦上かいわい)においては,風,鳥の鳴き声といった自然の音,自動車,住人の声といった生活の音,南山手では遠くの産業音(造船所), 100選の山王神社では,街中の静寂,楠の木の葉擦れの音といったように,調査地においての採音と採音したデータからの音要素の抽出においては,成果を得ている。研究成果については,日本デザイン学会,日本建築学会において関連研究の成果とともに発表しており,平成28年度の成果は既に平成29年度発表に向けて投稿済みである。研究業績でも述べた通り,平成28年度計画では,Phase0(“かいわい"の基礎調査),Phase1(空間構成調査,空間シークエンス調査,既設サイン調査),Phase2(誘導経路の設定,空間のシークエンスとデザインを考慮した誘導サインの最適化),Phase3(“かいわい"を拠点とする回遊性を持つサインシステム構築)を複数エリアで実施し,Phase0の成果発表を行うとしていた。研究全体の期間内に行わなければならない内容の中で,本研究において過去の関連研究と大きく異なる要素として,サウンドスケープ(音要素)の導入が挙げられるため,その研究手法の確立を優先したため,この面においては,当初計画に比べ進捗していると言えるが,当初計画にあげたPhase2(誘導経路の設定,空間のシークエンスとデザインを考慮した誘導サインの最適化),Phase3(“かいわい"を拠点とする回遊性を持つサインシステム構築)において,遅れが生じている。計画以上に進捗している項目がある一方で,研究計画においての2つのPhase分に遅れが生じているため,研究全体としては,“やや遅れている"と評価した。平成29年度計画では,平成28年度までのPhase0(“かいわい"の基礎調査)の結果を基に,Phase1(空間構成調査,空間シークエンス調査,既設サイン調査),Phase2(誘導経路の設定,空間のシークエンスとデザインを考慮した誘導サインの最適化),Phase3(“かいわい"を拠点とする回遊性を持つサインシステム構築)を複数エリアで実施するとともに,前年度までの成果発表を行うとしており,この計画に基づき研究を進めた。本研究において主要な要素としてサウンドスケープ(音要素)の導入を挙げているが,研究を遂行する上で,“かいわい"という概念に基づくサウンドスケープ採音方法,分析方法の検討と確立が必要となる。そこで平成28年度の国内14地区に続き,平成29年度は国内11地区(福井県大野市,勝山市,越前市,若狭町,石川県加賀市,金沢市,富山県射水市,東京都台東区,広島県廿日市市,竹原市等)において調査を行ったが,今年度は特に季節や天候,時間帯による違いといった点に着目した調査と分析を行った。
高効率イオン輸送のための酸化物複合体微粒子のソノケミカル合成

本年度は以下の成果を得た。1と2は当初の研究計画どおりであったが、さらに3に挙げたように燃料電池用の電解質、電極反応の解析において成果を得ることができた。1.前年度に見出したγ-Fe203をリチウムイオン電池正極としてさらに発展させ高性能化を図った。前年度は炭素材料としてアセチレンブラックを用いたが、ケッチェンブラックを用い、また合成雰囲気を酸素とすることで、γ-Fe203の担持量を変化させることが可能となることを見出し、電極の容量を上げることに成功した。また、インピーダンス測定結果を詳細に解析することで電極反応時の炭素の電気二重層の寄与が定量的に評価できた。同時にFe203の電気化学反応時の電荷移動反応の抵抗は、炭素量が少ないと電極の抵抗が大きく影響し、炭素量は50wt%程あるときにFe203のリチウムとの電気化学反応が律速過程となることがわかった。他の材料のリチウムコバルトバナジウム酸化物を合成して、リチウムイオン電池材料としての評価も行うことが出来た。2.超高速に特化した場合の性能評価γ-Fe203と炭素との複合体を用いて導電率の高い水溶液系のセルを作製して超高速充放電試験を行ったところ、電極抵抗の低減が重要な因子となっており、セルの構成や、対極の配置、さらに集電体の形状など種々の工夫を行い、超高速充放電のための今後の電極構造の指針を得ることができた。3.インピーダンス測定に使用した種々の解析は、燃料電池の電解質及び電極解析にも利用することができ、界面反応の解析を行うことができた。また、ポーラス構造の類似性があることから燃料電池電極構造の設計にも発展させることができた。酸化鉄材料はリチウムイオン電池電極材料として、環境負荷、価格の面から最も望まれている材料の一つである。鉄系に関してはリン酸鉄リチウムが見出され、期待がもたれている。予備的な検討により合成時に炭素材料を導入することで高速充放電が可能な複合電極が作製できたため、遷移金属酸化物、特に酸化鉄と炭素の複合材料作製を目指して研究を進めた。緩衝溶液でpH調整した0.1M Fe2+水溶液にアセチレンブラック(AB)を加えて撹拌した。沈殿を分離、乾燥後、真空熱処理することで試料を合成した。これらの条件は十分な検討を行った結果のもので最適条件を見出している。試料は、アセチレンブラックを含んだγ-Fe_2O_3と同定できた。X線回折ピークの半価幅から見積もった結晶子サイズは6nm程度であった。SEM観察においては、数十ナノメートルサイズの凝集粒子が見られた。充放電特性は良好であり、電流密度1A/g、電位範囲1.54.3V(vs. Li+/Li)で行った充放電測定では、1サイクル目の放電容量は約であり、50サイクル後も約と高容量を維持していた。50サイクル終了後の電極材料について、ex-situ測定したXRDプロファイルには大きな変化が見られなかった。また高電流密度10A/gでの測定でも、程度の容量を維持した。従って、本研究で得られたγ-Fe_2O_3/AB複体は、良好なサイクル特性及び高速充放電特性を示すことがわかった。
電離層全電子数データを用いた常時地球自由振動励起源の探索

平成19年度は、前年度収集したGPSデータおよびGPS-TECデータから、研究の基礎となるGPS-TECデータベース構築を行なうことから開始し、常時地球自由振動の励起源として存在が確実な大気擾乱に伴う振動を、GPS-TECデータから検出することを目的とするデータ解析を行なった。固体地球付近の下層大気には、230秒と270秒の周期帯に固有モードが存在し、固体地球と共振していることが知られており、本研究においても、この帯域を主たるターゲットとして解析した。GPS衛星システムは、23時間56分という24時間よりも4分短い周期で同じ配置となるため、これが研究対象となる帯域に影響を及ぼさないような解析方法を編み出すことに精力を費やした。解析の結果、大地震直後にはGPS-TEC時系列データに明瞭な4分周期のモードが卓越することが判明し、固体地球の振動がはるか数百Km上空の電離層にまで影響が及んでいることが確認された。ただし、その他の時間帯にはそのような特徴的なモードは見当たらず、大地震以外の固体地球の振動に対する電離層の応答を調べるには、解析手法のさらなるチューニングが必要である。GPS衛星配位の周期が解析に及ぼす影響を再検討する余地は残されており、これらの課題を一つ一つ克服しつつ、下層大気が固体地球をランダムに叩いて常時地球自由振動を励起し、また下層大気が上層大気をランダムに叩いて電離層の固有振動を励起しているという描像を検証していきたい。平成18年度は、本研究で必要とする全世界で得られたGPSデータを収集することから開始した。本補助金でパーソナルコンピュータおよび大容量ハードディスクを購入し、数年分の世界で得られたGPSデータの収集、およびGPSデータからGPS-TECデータへの変換作業を行なった。なおデータ変換の際には、やはり本補助金で購入したソフトウェアIDLを用いることにより、変換効率をなるべく上げるようにした。今後もGPSデータの収集、およびGPS-TECデータへの変換を継続して行なっていく予定である。構築したGPS-TECデータベースを利用して、常時地球自由振動の励起源として存在が確実な大気擾乱に伴う振動を、GPS-TECデータから検出することを目的とするデータ解析を開始した。固体地球付近の下層大気には、230秒と270秒の周期帯に固有モードが存在し、固体地球と共振していることが知られているが、本解析により、電離層では250秒の周期帯に明瞭な固有モードが存在することが明らかとなった。これにより、下層大気が固体地球をランダムに叩いて常時地球自由振動を励起し、また下層大気が上層大気をランダムに叩いて電離層の固有振動を励起しているという描像が明らかになりつつある。今後も引き続き、GPS-TECデータから電離層の背景分布および分散関係を調べ、常時地球自由振動の励起源となっていると考えられる下層大気の擾乱の存在を明らかにしていきたい。
全身循環モデルを用いたMR造影シミュレータ

昨年度に引き続き、人間の血液で希釈した様々な濃度のガドリニウム(Gd)造影剤をサンプルとして作成し、造影剤の濃度とMR信号値の関係のデータを収集した。昨年度はデータ収集効率を高めるために格子状に配置したサンプルを一度に撮影したが、今回は信号値の精度を高めるために1本ずつ、3Dプリンタで造形した補助具を用い、硫酸銅水溶液でサンプルを取り巻く形でMRIガントリ中心に配置して撮影した。Gd造影剤は、マクロ環構造を有し安全性が高いとされる3製剤、および臨床的な有用性が高いとされる肝特異性造影剤1種の計4種類を使用した。収集するMR装置には3Tの磁場強度を有する3機種を使用した。今回のデータでは、昨年度のデータで見られた製剤間の信号のばらつきが抑制されており、より高精度な濃度と信号強度の関係テーブルを収集できたと考えられる。収集したテーブルをシミュレーションソフトウェアに実装した。新たに実装したシミュレーションソフトウェアを用い、臨床の造影検査とシミュレーションの結果を比較し、ソフトウェアの精度検証を行った。50名の患者のテスト造影における時間信号強度曲線と、それに対応するシミュレーションで得られた時間信号強度曲線を比較した結果、個々のデータではばらつきが大きかった一方で、群としては高い一致度が得られた。シミュレーションソフトウェアを用い、CT検査におけるヨード造影の造影理論と、MR検査におけるGd造影の造影理論の相違点を比較する実験を行い、国際学会および教育講演で報告した。ヨード造影ではすべての部位で注入量が造影効果に線形的に影響するのに対し、Gd造影では血管系では流入量の影響が小さく実質臓器では注入量の影響が大きいことが明らかとなった。また、ヨード造影では高速注入するほどピークCT値が上昇するのに対し、Gd造影では注入速度を早めてもピーク信号値への影響が小さいことがわかった。予定していたとおり、様々な機種、様々な撮影パラメータで収集した造影剤濃度ー信号値テーブルを用い、MR造影シミュレータを実装した。シミュレーションと患者から収集した時間信号強度曲線を比較した結果、群としては高い一致度が得られた一方で、個々のデータではばらつきが大きかった。これはシミュレーションに必要な入力パラメータの一つである心拍出量[l/min]が不明であったため、体格ごとの近似値をシミュレーションに用いたことが原因であると考えられる。このような理由から、群としての結果の精度は十分であるため、個々のシミュレーション結果のばらつきに関しては検討事項から除外することとした。特許の申請は2018年度に持ち越しとした。基本的な技術開発および精度の検証が概ね完了したため、今年度はソフトウェアの改良、特許の出願、学会発表、論文の投稿を行う。ソフトウェアの改良に関しては、使い勝手の向上やシミュレーション結果の見せ方など、ユーザインターフェースを中心に実施する。今回の技術の特許となるポイントをまとめ、8-12月を目処に特許申請を行う。国際学会での発表および論文に関しては、これまでに研究されてきたCTのヨード造影剤の造影理論と、開発したシミュレーションソフトウェアで明らかとなったガドリニウム造影剤の造影理論について、その相違点を比較しながら明らかとなった点をまとめて報告する。本年度はまずソフトウェアのブラッシュアップを行った。ベースとしているのは申請者が従来から開発していたCT用の造影シミュレーションソフトウェアであるが、処理時間の問題から一部のシミュレーション演算を簡素化していた。今回、アルゴリズムを一新し並列処理を実装したことによって動作速度が20倍程度に向上し、同時に簡素化していた演算についても正確に実装した。その結果、従来よりも高速でかつ精度の高いシミュレーションが可能となった。また、フィールドテストを見据えて、診療の場で速やかに実行できるようユーザインターフェースに対しても改良を加えた。次にCT用のシミュレーションソフトウェアをMR用のシミュレーションに変更すべく、MR用のガドリニウム造影剤の濃度とMR信号強度の関連性を調査した。ガドリニウム造影剤の漿液中での希釈を忠実に再現するために、ガドリニウム造影剤を人血で10段階に希釈してMRIで撮影した。ガドリニウム造影剤は一般的によく使用され、かつ安全性の高いマクロ環構造をもつ4種類を使用した。MRI装置は3Tの磁場強度を持つPhilips社製および東芝メディカルシステムズ社製の2機種を用い、日常の造影検査で使用される撮像シーケンスを用いて撮影した。撮像パラメータのうち、エコータイム(TE)とフリップ角(FA)を、それぞれ5通りずつ変化させながら撮影した。それぞれの造影剤の濃度毎の信号強度を、画像上に関心領域(ROI)を置くことで計測してテーブル化した。画像内には磁場の不均一性による信号強度のむらがあるため、基準とする物質を利用することで補正した。当初に予定していた通り、血液で希釈したガドリニウム造影剤の濃度とMR信号強度の関連性を取得するプロセスを完了した。加えて、ベースとなるシミュレーションソフトウェアの改良を行った。

収集するMR装置には3Tの磁場強度を有する3機種を使用した。今回のデータでは、昨年度のデータで見られた製剤間の信号のばらつきが抑制されており、より高精度な濃度と信号強度の関係テーブルを収集できたと考えられる。収集したテーブルをシミュレーションソフトウェアに実装した。新たに実装したシミュレーションソフトウェアを用い、臨床の造影検査とシミュレーションの結果を比較し、ソフトウェアの精度検証を行った。50名の患者のテスト造影における時間信号強度曲線と、それに対応するシミュレーションで得られた時間信号強度曲線を比較した結果、個々のデータではばらつきが大きかった一方で、群としては高い一致度が得られた。シミュレーションソフトウェアを用い、CT検査におけるヨード造影の造影理論と、MR検査におけるGd造影の造影理論の相違点を比較する実験を行い、国際学会および教育講演で報告した。ヨード造影ではすべての部位で注入量が造影効果に線形的に影響するのに対し、Gd造影では血管系では流入量の影響が小さく実質臓器では注入量の影響が大きいことが明らかとなった。また、ヨード造影では高速注入するほどピークCT値が上昇するのに対し、Gd造影では注入速度を早めてもピーク信号値への影響が小さいことがわかった。予定していたとおり、様々な機種、様々な撮影パラメータで収集した造影剤濃度ー信号値テーブルを用い、MR造影シミュレータを実装した。シミュレーションと患者から収集した時間信号強度曲線を比較した結果、群としては高い一致度が得られた一方で、個々のデータではばらつきが大きかった。これはシミュレーションに必要な入力パラメータの一つである心拍出量[l/min]が不明であったため、体格ごとの近似値をシミュレーションに用いたことが原因であると考えられる。このような理由から、群としての結果の精度は十分であるため、個々のシミュレーション結果のばらつきに関しては検討事項から除外することとした。特許の申請は2018年度に持ち越しとした。平成29年度は、昨年度に取得した希釈造影剤濃度とMR信号強度の関係をシミュレーションソフトウェアに実装する。濃度と信号強度の関係は8段階と離散的に取得しているため、その間を関数で滑らかに補完することで任意の濃度の信号強度が得られるよう実装する。また、TEとFAを5段階ずつ取得しており、このパラメータに関しても関数で滑らかに保管することで、任意のパラメータに対する信号強度を取得できるよう実装する。実装後のシミュレーション結果の妥当性を検証するため、臨床の造影検査で取得された時間ー信号強度曲線(Time Intensity Curve: TIC)を利用する。患者の身長や体重をもとにシミュレーションを行い、これにより得られたTICと実際の検査のTICを比較し、それらの差が最小となるよう、造影剤の拡散や伝送を制御するパラメータを調整する。50例を目標に妥当性の検証を行い、シミュレーションのTICと実際のTICの間に統計的な差がなくなるよう調整を行う。
表面偏析を利用した溶鉄の脱ガス反応の促進と鉄スクラップの高効率リサイクル

溶鉄に対して表面偏析する元素としてMn,Cu,Sn,Al,Si、反対に表面濃度が非常に小さくなる元素としてMo,W等がある。この中でMn,Cu,Mo,Sn,Wを合金元素として選択し、1973Kにおいて溶融Fe-M合金(Fe : Mn,Cu,Mo,Sn,W)表面における窒素の解離の化学反応速度を同位体交換反応法により測定し、反応速度に及ぼす合金元素の影響を調べた。その結果、鉄よりも窒素との親和力が強いMn,Mo,Wの含有量が増加すると、窒素の溶解反応の速度定数が増大する。一方、鉄中窒素との相互作用係数が正のCuの含有量が増加すると、速度定数は減少する。また、Snは著しく速度定数を減少させ、OやSなどと同様に表面活性元素として働くことがわかった。窒素の溶解反応速度に及ぼす合金元素の影響を表面吸着サイトの活量係数に基づいて解析を行い、その活量係数の値と溶鉄中窒素と合金元素間の相互作用係数との間には直線関係が成り立つことを見いだした。その関係から、溶鉄合金中窒素の溶解反応の速度定数を表す一般式を合金元素の窒素との熱力学的親和力及び表面相のモル分率の関数として作成した。また、溶鉄表面に偏析するCu,Snを溶鉄-固体間の濡れ性および浸透現象を利用して除去する効果的な溶鉄の脱Cu,脱Sn法について検討した。微細な細孔を多く有するCaOを溶融炭素飽和鉄中に浸漬し、Cu,SのCaO中への浸透の様子を調べた。そのときの溶鉄中Cu,Sn濃度変化を調べ、本手法によりそれらの元素を除去可能であることがわかった。溶鉄中への窒素の溶解反応速度に及ぼす合金元素の影響に関して、鉄よりも窒素との親和力の強い元素はその速度を増大させ、また溶鉄中窒素との相互作用係数が正の(仲の悪い)元素は、その速度を減少させる。本研究では、そのような窒素と合金元素間の熱力学的親和力に加え、ガス/メタル界面における合金元素濃度が反応速度に強く影響を及ぼすことを明らかにした。メタル表面における合金元素濃度に関して、溶鉄中で表面偏析する元素としてMn,Cu,Sn,Al,Si、反対に表面濃度が非常に小さくなる元素としてMo,W等があることをモデル計算から評価した。この中でMn,Cu,Moを合金元素として選択し、1973Kにおいて溶融Fe-M合金(Fe:Mn,Cu,Mo)中への窒素の溶解反応速度を同位体交換反応法により測定し、速度定数の合金元素濃度依存性を調べた。その結果、鉄よりも窒素との親和力が強いMn,Moの含有量が増加すると、窒素の溶解反応の速度定数が増大する。その結果を表面相における合金元素濃度を考慮したモデルに基づいて解析し、表面サイトにおける窒素分子の解離反応が律速であることを明らかにした。また、窒素の溶解反応速度に及ぼす合金元素の影響を、表面吸着サイトの活量係数に基づいて調査し、活量係数の値と、溶鉄中窒素と合金元素間の相互作用係数との間には直線関係が成り立つことを見いだした。その関係から、溶鉄合金中窒素の溶解反応速度を合金元素の窒素との熱力学的親和力及び表面相のモル分率の関数として与えることにより、他元素の影響についても正確な評価を可能とした。
ゴヤを中心とするスペイン近代美術における「民衆」像についての研究

平成30年2月14日平成31年3月31日まで出産および育児休業により、研究を中断した。平成30年2月14日平成31年3月31日まで出産および育児休業により、研究を中断したため、当初の計画よりやや遅れている。研究再開後、予定していた研究内容を実施する。平成31年度に研究を再開し、休業をはさんだ分、平成32年度にも事業を実施することとする。研究再開後、速やかに残りの研究計画を遂行する。平成29年度までに進めた内容、特に、18世紀の民衆趣味「マヒスモ」とゴヤの芸術についての最新の研究成果を踏まえ、論文か研究ノートの形にまとめる。また、妊娠・出産により遂行できなかったスペインでの調査についても、実施する。平成32年度は、それまでの調査・研究内容を総括し、国内学会で発表を行うとともに論文として結果をまとめる。本研究は、18世紀末から19世紀にかけて、近代国民国家としてスペインが独自のナショナル・アイデンティティを模索する過程において、美術がどのような役割を果たしたのか、どのような「理想的なスペイン民衆」を描き出したのかを明らかにすることを目的とする。特に、フランシスコ・ゴヤや同時代の画家たちが描いた民衆像に焦点を当て、その変遷やイメージの比較を行う。その際、一枚岩的な「国民」のイメージに収れんさせるのではなく、多種多様で、不安定な数々の民衆イメージの集積があったことを示す。18世紀のロココ趣味の影響下にある民衆趣味(マヒスモ)から、19世紀の歴史画に描かれた民衆像への転換期のイメージを、歴史に即して精確に把握することを目指す。平成29年度は文献調査を行い、年度末にはスペインにて資料調査を実施する予定であったが、妊娠・出産により研究を中断したため、スペインでの調査は行わなかった。文献調査の成果としては、18世紀の民衆趣味(マヒスモ)の実態と、それによって創造される「スペイン人」という国民のイメージ・アイデンティティが、統治者の要請や当時のヨーロッパ内でのスペインの位置付け等を要因としていかに作り上げられたかを知ることができた。また、こうした「国民」イメージの創造と可視化のために、人々が纏う衣装・ファッションが重要な役割を果たしたことから、改めて、当時の衣服に関する基本的文献を渉猟した。今後は、こうした民衆像や衣装を、改めてゴヤの作品において追っていく予定である。妊娠・出産に伴い、年度末に実施予定であった調査を行うことができなかったため。また、妊娠期間中の体調により、予定通りに研究調査を行うことが難しい期間があったため。育児休業を終了後に体調を考慮してではあるが、速やかに研究を再開し、予定しておいた調査を実施する。妊娠・出産により研究を中断し、予定しておいた資料調査を行わなかったため。研究再開後に予定通りに使用することとする。出産および育児により研究を中断したため、次年度使用額が発生した。残額は、研究再開後、速やかに計画に沿って使用することとする。
世界的に重要な腸管病原性細菌を食品から容易に定量検出できる高感度法の開発

腸炎ビブリオでは、免疫磁気ビーズ法および遺伝子検査法としてLAMP法を採用し、病原性(tdhまたはtrh遺伝子陽性)株を魚介類から高感度・簡便・迅速に定量検出する方法を確立した。乾燥タイプLAMP試薬は、熱帯地域でも保管・移動が可能で、結果判定に煩雑な電気泳動法を不要にしたことをアジアや南米の発展途上国7カ国において実地検証した。trh遺伝子陽性株では、環境株に高頻度塩基置換による溶血活性陰性化を多数発見したので、LAMPプライマーの調整による完成化にとりかかった。腸管出血性大腸菌については、一度の検査で世界的に重要な12種のO型抗原型菌を牛肉から検出できる同様な定性検査法を開発した。腸炎ビブリオに関しては、計画通りのIMB(免疫磁気ビーズ)を作成した。すなわち、70種以上の既知のK抗原に対する抗体を10グループに分けて、多価抗体を付着させたIMBを作成し、それらを混合して作成した1セットのIMBのK抗原(K1K69)のいずれかを発現する腸炎ビブリオに結合する多価のIMBとし、in vitro実験で有用性を再確認し、この方法で調製したIMBを使用した。アルカリペプトン水増菌1回+SPB増菌培養[最多で3回])にIMS法(PickPen方式)の操作を組み込んで標的菌を選択的に増殖させた。IMS法の特異性は選択的に分離した腸炎ビブリオのK抗原型を決定して調べた。必要に応じて増菌培養の特定のステップでボイル上清をDNAサンプルとした。マーカー遺伝子の有無を検査した。(1)従来のPCR法を組み合わせた方法(2) IMS法→LAMP法を用いた方法(MPN-IMS-LAMP法;乾燥状態と液状の反応試薬を比較した場合も、DNA増幅を肉眼判定と光学的測定法で判定した場合も作用効率に差はなかった)、および(3)リアルタイムPCR法を比較したところ、感度は概して、(2)=(3)>(1)であった。ただし、検出感度の差は標的菌の分布頻度が低い国産サンプル(三重県で購入したアサリ,ハマグリおよびシジミ)を検査した場合の一部のサンプルで認められ、標的菌の分布頻度が高いことを確認済みのサンプル(タイ国ハジャイ市の朝市で購入したハマグリ)では、認められなかった。EHECおよびコレラ菌についても、計画通りのIMBを作成し、人為的に汚染させたサンプルおよび市販サンプル(それぞれ肉および養殖エビ)で評価を開始した。これらの菌の場合、以下に記載したようなやや重大な問題があることが明らかになった。1.特定の食材と主要な食中毒原因菌の組み合わせ3種について、開発している検査法のうち、二枚貝と腸炎ビブリオの組み合わせについて、最も研究が進んでいる。予定通り、免疫磁気ビーズ法とLAMP(loop-mediated isothermal amplification)法を組み合わせて作成した高感度で特異性の高い迅速・簡便な標的遺伝子検査法は、病原菌株の分布濃度が比較的低い日本産の二枚貝からも効率良く病原因を検出できることを証明した。また、病原性株の分布頻度・濃度の高いタイ国ハジャイ市での調査でも高感度性を確認できた。さらにこのシステムにMPN法の原理を適用した定量検査法を、世界の代表地域で二枚貝を対象に比較検査に供した。2013年8月に上海で開催した日中ジョイント・ワークショップおよび12月にペルーとチリで開催したワークショップ(後者は、FAO主催)において、上記のようなメリットが高く評価された。本法はリアルタイムPCRと同程度の高感度を示す一方で、簡便性という点では、本法が遙かに勝ることがワークショップ参加者の意見に集約されていた。2.牛肉と腸管出血性大腸菌の組み合わせについても、同様に予定通り免疫磁気ビーズ法とLAMPを組み合わせて作成した高感度で特異性の高い迅速・簡便な標的遺伝子検査法を、日本国内で購入した市販牛肉(病原株による汚染がない)を用いて評価することが困難であった。しかし、夏場に実施したタイ国ハジャイ市での検査において(市販牛肉が腸管出血性大腸菌によって高頻度に汚染されているため)感度が高く、特異性も確認(O157型およびO111型菌を分離)できた。3.養殖エビとコレラ菌の組み合わせについては、菌が産生する莢膜様菌体外産物に起因する免疫磁気ビーズの作用阻害であろうと思われる現象のため、予定していた有効な検査法がまだ完成していない。免疫磁気ビーズ(IMS)法およびloop-mediated amplification (LAMP)法を採用して、腸炎ビブリオの病原性菌株を魚介類中から高感度・

簡便・迅速に定量検出する検査法に関して、病原性菌株のうち、tdh遺伝子陽性株については、すでに発表した方法をさらに改良し、温帯および熱帯地域のいずれでも正確な感度で、かつ以前よりさらに簡便に検出できる方法を確立した。trh遺伝子陽性株については、同様の方法を目指して開発を進めてきたが、環境由来株の中に塩基配列の置換のために溶血活性が陰性である菌株がかなり存在することを確認した。そのため、今後溶血活性を示す菌株に特有な塩基配列のみを標的とするLAMP用プライマーを設計し、これを組みこんだ系にして開発を完了する必要があると判断した。腸管出血性大腸菌(EHEC)に関しても、同様にIMS法およびLAMP法を採用した肉類の定性検査法を確立した。ただし、IMS法における標的O抗原はO157のみならず世界的に特に重要であると考えられる15種のうちの12種であるので、重要なnon-O157型EHECをほとんど検出できる。今後はこれをMPN法と組み合わせて定性検査法に発展させると、より実用的であると考えられる。上記の2菌種に関する検査法は、今年度から検査試薬を乾燥状態のものを採用(高温地域でも安定、結果の肉眼による判断が容易)したので、簡便性が向上した。また、食品中の標的菌濃度が低い日本(温帯の先進国)および高いタイ(熱帯の発展途上国)で実験を実施し、実用性が確認できている。さらに2014年10月には、インドネシアの西スマトラ州パダン市(赤道直下)でワークショップを開催し、腸炎ビブリオに関する検査法を紹介し、賞賛の声をきくことができた。また、本法の将来応用可能な関連下痢原因菌のアジア諸国における情報も収集できた。26年度が最終年度であるため、記入しない。病原細菌学26年度が最終年度であるため、記入しない。腸炎ビブリオに関しては、予定より早く順調にプロジェクトが進んでいる。予想通り、対象菌株の濃度が低いサンプルで、本研究で開発した高感度・迅速・簡便な検査法が有効であることが判明し、新しく開発した方法を用いると、従来のPC R法より事実上感度が良くなると言える。昨年11月には、FAO主催のワークショップ(シンガポール)で行われたvalidationにおいてアジアの各国から参加した人々のほとんどは他の方法より我々の方法が優れているという評価を下した。本法はリアルタイムPCRとほとんど同等の高感度検査法であることが示された。一方で、本法は乾燥試薬を採用すれば、試薬は室温で輸送可能、DNA増幅結果を(電気泳動なしで)肉眼判定が可能、(一定の温度で反応が進行するので)操作が単純などのメリットを有するすので卓越した方法であると言える。一方で、EHECおよびコレラ菌では、予期せぬ問題が発見されたため、プロジェクトの進行がやや遅れている。作成したIMSなどを含む新しい検査法の評価のために適した(ある程度汚染した)市販の食品(肉または養殖エビ)を販売している地域/店舗がなかなか見つからなかった。またコレラ菌の場合、O1型は良いが、O139型の菌株は菌体外に莢膜様物質を産生し、IMSの特異的反応を阻害する菌株が多いことが明らかになったので、対応策を計画しているところである。以上を総合的に評価して、おおむね順調に進展していると判断した。特定の食材と主要な食中毒原因菌の組み合わせ