hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Research and development of a new quantitative flow visualization technique for micro-scale flow field based on quantum dots

本研究は,量子ドットの光学特性を温度依存性に注目し,マイクロ流路内の温度場と速度場の計測について量子ドットの有用性を検討したものである.量子ドットのより変化率の高い光学特性を温度場計測時の指標とする.量子ドットの光学特性を利用して温度場計測を行い,量子ドットの適性が確認された後は蛍光粒子によるマイクロ流路の速度場計測について信頼性の評価を行った.その後,二種類の方法による温度場・速度場同時計測を実施した.一つ目は蛍光粒子と量子ドット溶液を用いた実験であり,二つ目は量子ドット粒子を温度場計測と速度場計測の両方とものマーカーとした場合の実験である.以上の実験では速度場と温度場を得ることが出来た.本研究は,量子ドット(QDs)の光学特性を温度依存性に注目して評価し,マイクロ流路内の温度場と速度場の計測についてQDsの有用性を検討したものである.まずQDsの光学特性を調査し,より変化率の高い光学特性を温度場計測時の指標とした.その後,QDsの光学特性を利用した温度場計測を行い,計測結果を評価することにより実際にQDsの蛍光が温度場測定に適しているか検討した.QDsの適性が確認された後は蛍光粒子によるマイクロ流路の速度場計測について信頼性の評価を行った.温度場と速度場計測の信頼性を確認できた後,二種類の方法による温度場・速度場同時計測を実施した.以上の実験では一定の結果を得ることが出来た.それぞれの実験の概要は以下に記述する.1)QDsの光学特性を評価するために分光器を使用し,1060Cでの各温度における蛍光スペクトルの計測を行った.それぞれの光学特性に関して温度変化に対する関係をグラフにし,最も変化率の高い光学特性を調査した.2)QDs溶液をマイクロ流路内に流し,マイクロ流路内の温度場を可視化する実験を行なった.輝度値と温度との相関関数を算出した後は相関関数の正確性を恒温画像によって確認し,温度差をつけた場合の流れについて可視化計測した.3)蛍光粒子を用いてマイクロ流路内の速度場計測を行なった.マクロスケールとは異なり,マイクロスケールでは計測誤差が生じることが多いため改善方法を模索した.4)蛍光粒子とQDs溶液を用いた温度場・速度場同時計測を行なった.粒子画像を用いた温度場計測する場合,粒子の蛍光を除外する必要があるため,温度場計測のプログラムを改良した結果を提示した.5)QDsを速度場計測のマーカーとする場合,粒子径を大きくする必要がある.そのためQDsを他の粒子に均等に吸着させる実験を行なった.実験によって作成した粒子の外形と流路内での粒子像を提示した.本研究は,量子ドットの光学特性を温度依存性に注目し,マイクロ流路内の温度場と速度場の計測について量子ドットの有用性を検討したものである.量子ドットのより変化率の高い光学特性を温度場計測時の指標とする.量子ドットの光学特性を利用して温度場計測を行い,量子ドットの適性が確認された後は蛍光粒子によるマイクロ流路の速度場計測について信頼性の評価を行った.その後,二種類の方法による温度場・速度場同時計測を実施した.一つ目は蛍光粒子と量子ドット溶液を用いた実験であり,二つ目は量子ドット粒子を温度場計測と速度場計測の両方とものマーカーとした場合の実験である.以上の実験では速度場と温度場を得ることが出来た.熱流体工学
波浪エネルギー吸収のための最適浮体構造に関する研究

本研究では、波浪エネルギーを吸収するための最適浮体形状を明らかにすることを目的として研究を実施した。基本的な浮体形状として、後ろ曲げダクトブイと呼ばれる波力発電装置をターゲットとし、この装置について1)形状の異なる5種類の装置模型を用いて浮体形状によるエネルギー吸収性能への影響、2)数値計算および水槽実験を用いて装置に働く波強制力、ラディエーション流体力特性等を明らかにした。本研究の最終的な目標は、優れた発電効率を有する波力発電装置を開発することである。近年の地球温暖化に対する懸念から、多くの自然エネルギーを利用する手法ならびに装置が提案されている。波力発電装置についても国内外の研究者から、さまざまアイディアの装置が考案されている。本研究ではその中から、益田(元JAMSTEC)によって考案された後ろ曲げダクトブイ(Backward Bent Duct Buoy,通称BBDB)を基本的な構造とする波力発電装置を対象としている。これまでに行われた研究で、BBDBは優れた発電性能が期待できることや、漂流力を低減できる可能性があることが、多くの研究者から報告されている。しかし、これらの研究では、未だ上記の特性について詳細は明らかにされておらず、多くの項目について検討する必要がある。そこで本研究では、特にBBDBの一次変換効率(波エネルギーから空気室の圧力への変換効率)に着目し、この効率を向上させるための手法を実験的にまた数値解析的に明らかにすることを目的としている。そのためにまず、平成18年度の研究では複数の形状の3次元浮体模型を準備し、それぞれの浮体に対して規則波中での波浪応答試験を実施した。この実験では、浮体の運動空気室内の圧力変動空気室内の水面変動水槽内部の波浪場を計測し、我々が注目しているBBDBの基本的な運動特性ならびに浮体形状の違いによる特性への影響等を明らかにすることができた。次に数値解析コードの開発のための基礎式を導出した。導出した基礎式では、一般的な波浪中の浮体物体の運動解析で考慮される、付加水質量、造波減衰等の影響に加えて、浮体内部に空気室を有することに起因する影響も考慮している。現在、この基礎式に基づく数値解析コードを開発中である。そのために、平成19年度の研究では浮体模型を準備し、規則波中での流体力計測試験を実施した。この実験では、・HeaveおよびPitch運動時のRadiation流体力係数を計測し、BBDBの基本的な流体力特性得ることができた。次に平成18年度に導出したBBDBの運動に関する基礎式をもとに、2次元の数値解析コードを開発した。さらに得られた実験結果との比較し、数値解析コードの妥当性を検証した。現在、この数値解析コードを3次元に拡張中である。本研究では、海洋の波浪の持つエネルギー吸収し、その後、効率良く電気エネルギーに変換する装置についての研究を実施している。中でも、振動水柱型の波力発電装置である“後ろ曲げダクトブイ(Backward Bent Duct Buoy,以下BBDB)"に着目し、この装置の一次変換効率を向上させることを目的としている。このような波浪エネルギー吸収装置の性能向上のためには、数値解析を利用した最適形状設計と、実験による数値解析の検証作業が求められる。本研究では平成20年度において、下記の2項目について研究を遂行した。(1)3次元数値解析プログラムの開発波浪中におけるBBDBの運動、水室内の流体の運動を求めるために、ポテンシャル理論および境界要素法を用いて、BBDBに作用する波強制力およびRadiation流体力を求めるプログラムを開発した。開発したプログラムによる出力と、平成19年度に実施した3次元実験の計測結果を比較検討し、解析プログラムの妥当性を確認した。(2)2次元数値解析プログラムの開発佐賀大学海洋エネルギー研究センター所蔵の2次元水槽を用いて、規則波中での波強制力およびRadiation流体力を計測した。計測値と、平成19年度に開発した2次元解析プログラムの出力を比較検討し、解析プログラムの計算精度を向上させた。
北極科学研究の国際対応と研究推進の方策の調査

近年、北極圏の科学研究の重要性が指摘され,米ソ冷戦の場であった北極域を国際的に協力して研究しようとする機運が高まってきた。その結果,国際北極科学委員会(IASC)が1990年に北極圏に8か国の署名によって発足した。1991年に北極研究の実績を持つ非北極圏国の参加が認められ,日本を含む6か国が加盟した。人間活動の拡大に起因する地球規模の気候変動や環境変化は,北極域に最も早く最も増幅して現われるだろうと指摘されている。その兆候把握と現状調査が急務だとして,IASCは「北極における地球変化」作業委員会を発足させ,本研究代表者小野が委員として参画することになった。北極圏は北極海中央部を除けば,北極圏国の領土や領海に属しているので,北極圏での現地調査には地元国との協力関係や連絡調整が必要となる。本研究課題では,9月4日に研究分担者との打合せ会を開き,我が国の北極科学研究の推進について討議した。北極圏で観測調査を実施している研究者の研究活動や現地折衝の経験を聞く場を設けることになり,12月10・11日に「北極科学研究会」を開催した。話題提供は43件におよび,約60人が出席した。出席者の研究分野は,自然科学,人文科学,社会科学の広範囲にまたがり,調査地域も北極圏のほぼ全域にわたっていた。研究遂行の姿は,国際共同研究,二国間協力研究,研究機関共同研究,研究者集合,個人的調査など多岐にわたる。各隊がそれぞれ各国との研究協力の姿を模索しながら対処しており,情報交換によって先人の経験を聞くことが極めて有益なことがわかった。今後の北極科学研究を推進するためには,多様な国際協力を各隊独自の実施形態を尊重する必要があり,研究実行プログラムを束ねることになる「重点領域研究」の企画は,現在の重点領域研究の姿では困難な問題を多く含むので,今後さらに検討を続けることになった。
神経細胞におけるG蛋白共役型受容体からPYK2を介したシグナル伝達経路の解析

G蛋白共役型受容体からmitogen-activated proteinkinase (MAPK)経路へ至るシグナル伝達において、中心的な役割を担うPYK2と結合するアダプター蛋白としてわれわれが新規に見いだしたPYK2-associated protein-1(PAP-1)の解析を平成11年度に引き続き行った。11年度までに遺伝子の塩基配列の決定と、in vitroおよびin vivoにおけるPYK2とPAP-1の結合の確認、ならびに抗体の作成を行っているが、平成12年度はさらに次の結果を得た。(1)GFP結合PAP-1蛋白をCOS7細胞に発現させ共焦点レーザー顕微鏡で観察したところ細胞質全体に分布し、一部はGolgi装置のマーカーと一致した。PYK2も同様の分布を示し、細胞内でもPYK2とPAP-1の一部が結合していることが確認された。(2)in vitroにおけるkinasion assayではprotein tyrosine kinaseのFyn,PYK2がPAP-1をチロシンリン酸化した。(3)PAP-1の各ドメインをドミナントネガティブとして細胞内に発現させ、PYK2の局在に与える影響を調べたが、その分布に変化は見られなかった。(4)ノーザンプロット解析では、各組織に広く発現が認められ、脳内においても各部位での発現が確認された。(5)一方マウスの発生過程の脳においてPAP-1抗体を用いて免疫組織染色を行ったところプルキンエ細胞のみが特異的に染色され、プルキンエ細胞の細胞質とデンドライトにPAP-1の強い発現がみられた。これらの研究結果を現在まとめて論文投稿準備中である。さらに本研究のPYK2や他のprotein tyrosine kinaseの基質の検索を行っていたところ、偶然にprotein tyrosine kinaseのFynが家族性パーキンソン病原因遺伝子産物のα-synucleinのチロシン残基をリン酸化することを見いだし、報告した。PYK2は中枢神経系に高発現しているprotein tyrosine kinaseであり、様々な脱分極刺激や、種々のG蛋白共役型受容体刺激により活性化され、活性化されたPYK2はmitogen-activated protein kinase(MAPK)経路を活性化させる。PYK2は細胞膜からのシグナルを下流のMAPK経路に伝える中心的な役割を担っているが、PYK2からMAPK経路に至る経路は明らかにされていない。われわれはyeast two-hybridsystemを用いた研究により、PYK2と結合する新しいアダプター蛋白質PYK2-associated protein-1(PAP-1)を発見し、PYK2からMAPK経路へのシグナル伝達に関与する分子と考えて研究を行っている。現在までに(1)ヒト脳cDNAライブラリーから単離したPAP-1遺伝子の全塩基配列と、PAP-1のアミノ酸配列およびドメイン構造を決定した。(2)PYK2とPAP-1蛋白質を細胞に発現させて行った免疫沈降法により両分子が高親和性に結合することを確認した。(3)PAP-1の各ドメインのGST融合蛋白質を使った沈降法により、PAP-1のSH3ドメインとPYK2のC末端のproline rich domain2が直接結合することを確認した。(4)精製した6His-PAP-1蛋白質を抗原としてウサギ2羽に免役することによって抗PAP-1抗体を作製した。(5)ELISA法による解析では、この抗体の抗原特異性は非常に高く、神経細胞を使ったウエスタンブロッティング法による解析では、PAP-1は単一バンドとして確認された。(6)この抗体を用いて行った免疫蛍光染色と共焦点顕微鏡を用いた観察では、PAP-1は核周囲に存在し、Golgi装置を抗GM130抗体で蛍光標識すると両者の分布は部分的に一致した。PAP-1のドメイン構造の特徴と共焦点顕微鏡による観察結果から、PAP-1はGolgi装置に関連した働きを示す可能性が示唆された。平成12年度は、平成11年度の成果をふまえ、PAP-1によるシグナル伝達についてさらに研究を進める予定である。

さらに本研究のPYK2や他のprotein tyrosine kinaseの基質の検索を行っていたところ、偶然にprotein tyrosine kinaseのFynが家族性パーキンソン病原因遺伝子産物のα-synucleinのチロシン残基をリン酸化することを見いだし、報告した。
TCP転写因子を介した新しい植物の形態・機能制御機構の解明

本課題では、シロイヌナズナを用いて、葉の形態形成機構を明らかにするために、重複して働くTCP転写因子遺伝子の機能解析を行った。CINサブファミリーのTCP遺伝子では、マイクロRNA319の制御が重要となることから、miR319変異体を作成したところ、TCP遺伝子が活性化されるとともに葉の鋸歯形成が阻害された。一方、TCP遺伝子の変異体では葉の形態が複雑化した。さらに、クラスIサブファミリーのTCP遺伝子について5重変異体を作成したところ、葉の形態形成が阻害され、これらTCP転写因子の新たな機能を見出した。TCP転写因子はシロイヌナズナでは24遺伝子にコードされており、CIN-like TCPとclass ITCPのサブファミリーについて、それぞれ機能解析を進めた。CIN-like TCPについて、機能阻害植物体として8遺伝子を抑制した変異体などを作成した。逆に機能獲得型変異体を得るために、soj変異体と、マイクロRNA319AとBのそれぞれの変異体などを確立し、それぞれを交配した強制発現型変異体を作成した。さらに、TCP強制発現体とCUC遺伝子変異体を交配することにより、子葉と葉の形態を解析した結果、期待通りTCPとCUCの負の機能相関が認められた。下流遺伝子の発現について、soj変異体では、TCP3過剰発現植物と同様に、AS1, miR164A, SAUR, IAA3/SHY2遺伝子の発現上昇を認めた。Class I-TCPについて、四重変異体を作成した。このclass I-tcp変異体はサヤにしわ形態を示すこと、開花促進の表現型を示すことが明らかになった。クロマチン免疫沈降を用いる予定のTCP14, TCP21, TCP23に対する抗体が、それぞれの抗原と反応することを、ウエスタンブロットにより確認した。葉の発生の最終段階である老化について、エチレンと植物転写因子(TCPファミリーなど)と葉の発生制御の関連に関する総説を執筆し、Frontiers in Plant Science誌に掲載された。シロイヌナズナTCP転写因子ファミリーは、CIN-like TCPとclass I TCPのサブファミリーに分類される。それぞれのファミリーに関連するシロイヌナズナ変異体の表現型と転写因子機能に着目して、以下の研究を行った。CIN-TCPサブファミリーでは、各遺伝子変異体の作成が完了し、7重変異体から8重変異体を作成した。その表現型は7重変異体に似たもので複雑化した葉の形態等であった。新たに、葉の発生するタイミングの異常に着目し、予備的データを得た。さらに、CIN-TCPのgain-of-function変異体の表現型解析を進め、TCPの下流で阻害的に働くCUC遺伝子変異体と交配するなどにより、CIN-TCPの活性促進による表現型を解析し、子葉の融合や葉の平滑化などを引き起こすなど期待通りの結果を得た。さらに、TCPの下流で機能するCUC遺伝子の変異体との交配を進め、葉とその他の器官でもCUCとTCPの機能的相互作用を示唆する新たな表現型を得た。class Iサブファミリーでは5重変異体の作成を完了し、表現型解析を進めることができた。転写因子の下流遺伝子を解明するうえで有力な解析であるクロマチン免疫沈降を行うために、CIN-TCPの3重変異体の形態異常をTCP3-HAで回復できる形質転換体を作成した。抗HA抗体を用いたウエスタンブロット解析と免疫沈降により、クロマチン免疫沈降に必要な予備的なデータと実験材料を得ることができた。シロイヌナズナ変異体の作成について、CIN-TCPとclass I TCPの両サブファミリーについて、予定通り変異体および形質転換体を作成し、表現型解析を行った。クロマチン免疫沈降に必要な予備的データと実験材料を構築することができ、次年度にむけた準備を完了した。シロイヌナズナTCP転写因子ファミリーのうち、CIN-like TCPサブファミリーとclass ITCPサブファミリーについて、研究を推進した。CIN-likeTCPサブファミリーでは、一昨年度に作成したマイクロRNA(miRNA319)変異体を利用して、二重変異体を作成することにより、miR319の機能を阻害し、標的となるTCP遺伝子5個の過剰発現を認めた。また、その葉の鋸歯サイズを定量することにより、本マイクロRNAが相加的に鋸歯形成を抑制することを見出した。さらに、鋸歯形成因子CUC2遺伝子の変異体cuc2とmiR319変異体の二重変異体では、鋸歯形成が全く認められないなどの表現型を得た。さらに前年度に確立したTCP機能獲得型変異体とcuc変異体との二重変異体でも同様の結果を得ることにより、両遺伝子ファミリー間の機能相関を認め、TCP転写因子によるCUC遺伝子の負の制御という期待通りの知見を得ることができた。一方、miR319二重変異体では早期にクロロフィル含量が減少するなど、葉の老化を促進することを認め、miR319がTCP遺伝子の制御を介して、老化開始時期を決定する遺伝学的な証拠を得た。Class ITCPサブファミリーについて、前年度に作成した5重変異体が葉の平面構造を形成できない異常を認めた。SRDX体に認められる弱い表現型に似ていることから、それらの遺伝子の葉における機能と考えられる。一方、これまでに作成した変異体を用いた遺伝子発現解析からは、CIN-like TCPサブファミリーとclass I TCPサブファミリー間における遺伝子発現の量的な差異は明確でなく、class Iサブファミリーに特異的な機能である可能性が考えられる。

CINサブファミリーのTCP遺伝子では、マイクロRNA319の制御が重要となることから、miR319変異体を作成したところ、TCP遺伝子が活性化されるとともに葉の鋸歯形成が阻害された。一方、TCP遺伝子の変異体では葉の形態が複雑化した。さらに、クラスIサブファミリーのTCP遺伝子について5重変異体を作成したところ、葉の形態形成が阻害され、これらTCP転写因子の新たな機能を見出した。研究の目的では、1年目の計画としてTCP転写因子の機能阻害あるいは強制発現によるシロイヌナズナの形態変化を解析するものであった。そこで、CIN-likeおよびclass Iの各サブファミリーについて、機能を改変したシロイヌナズナを作成し、その表現型解析を行った。CIN-likeTCP関連植物については、これまでの報告と同様に葉の形態に関する変化が認められた。class I tcpについて四重変異体を作成し、葉やさやに小さな表現型変化が認められたが、SRDX体で見られたような根や芽における大きな形態変化は認められず、さらなる機能重複があると考えられた。また、TCP下流遺伝子の解析について、これまでの知見と一致するデータが得られ、次年度の計画の基礎データとなった。本年度に作成した変異体の表現型について、細胞生物学的、分子生物学的な知見を得る。class I-TCPサブファミリーの変異体についてマイクロアレイ解析を行い、class I-TCPにより発現が変動する遺伝子を同定するとともに、in situ hybridization等による発現解析から、変異体の表現型異常の原因を解明する。さらに、次世代シーケンサーを用いて、網羅的なクロマチン免疫沈降を行うことにより、TCP転写因子の下流遺伝子を同定することにより、上記表現型の異常について下流遺伝子の方向からも原因を明らかにする植物分子生物学前年度に作成した変異体などを用いた表現型解析を行うとともに、以下の分子レベルの解析を行い、CINとclass I-TCPの両サブグループの生物学的機能の全容解明に向けた基礎知見を得る。TCP下流遺伝子発現制御ネットワークの解明に向けて、前年度に調製した抗体を用いたクロマチン免疫沈降実験を行い、下流遺伝子とTCP転写因子の直接的な相互作用解析を行う。得られた相互作用の生物学的な意義を明らかにするために、下流遺伝子の遺伝子発現解析を行う。TCP下流遺伝子発現解析から、tcp変異体の表現型の原因と期待される遺伝子を推測し、遺伝学的な実証実験に着手する。具体的な実証内容としては、tcp変異体においてTCP下流遺伝子を強制発現させた場合にその表現型異常が軽減される、あるいは、複数の下流遺伝子変異体の交配により似た表現型異常が再現されることなどを指標とする。研究費を有効に使用するために、年度末に試薬と実験消耗品の値引き交渉を行い、納入価格が下がったため。実験試薬の購入に際して、値引きを得ることができたため。
溶融金属中粒子の乱流凝集における粒子間相互作用力

高清浄金属素材を得るために必要な介在物の凝集機構の解明は十分達成されていない。これまでの介在物凝集の研究では、粒子間衝突における流体力学的側面のみが重視され、凝集に必要な粒子間引力(ファンデルワールス力)に関する研究が全く行われていなかった。本研究では、溶融金属中介在物粒子の乱流凝集に及ぼす粒子間引力の影響を明らかにするために、以下のような研究を行った。1.水溶液中のPSL粒子の凝集実験:粒径が均一なポリスチレン・ラテックス粒子(PSL粒子)の水中での凝集曲線に粒子間引力を考慮した凝集理論を当てはめて、粒子間引力の定数であるHamaker定数を得た。その値は理論値と一致した。また、広範な粒子径分布の時間変化を予測できるグルーピングモデルを開発した。2.水溶液中のSiC粒子の凝集実験:模擬介在物としてSiC粒子を用い、乱流凝集実験を行った。SiC粒子の場合には、凝集粒子の再分散が起きることが明らかとなり、これを考慮した凝集モデルを構築した。これによって得たHamaker定数が理論値とほぼ一致した。3.溶融Al中のSiC粒子の凝集実験:溶融Al中にSiC粒子を超音波分散する装置を開発した。本装置により、SiC粒子を分散した融液を得ることができた。この融液の乱流攪拌により粒子凝集を確認できたが、再現性の問題等により定量的な解析には至らなかった。一方、高周波誘導攪拌下でのSiC粒子挙動を調べた結果、SiC粒子の電磁力による分離現象を見出した。粒径23μmと13μmの2種の粒子についてこの現象を調べた結果、前者の粒子は凝集を起こす前に電磁分離され、後者の粒子は凝集後に電磁分離されることを確認した。以上、本研究では介在物粒子の乱流凝集に対する粒子間相互作用力の重要性を明らかにするとともに、溶融金属中介在物の凝集機構の解明への方策を示した。溶融金属中に浮遊する非金属介在物の乱流凝集特性を明確にするために、以下のような研究を行った。1.水中の粒子凝集実験:Al基複合材料の分散粒子として一般的に用いられているSiCの攪拌槽内における凝集実験を行った。SiC粒子は粒度調整した平均粒径1.47μmのもので、実験中適当な時間間隔で採取した液中の個数濃度を測定した。得られた個数濃度の経時変化(凝集曲線)を以下のように解析した。トルクメータによって測定した攪拌エネルギー密度より、槽内の平均エネルギー消散速度を求め、粒子の乱流衝突に基づく凝集曲線の計算値を導いた。この計算値は実測の凝集曲線より大きな凝集速度を与えるので、実測値を表せるような凝集係数を導入した。そして、コロイド工学の解析手法を適用して、凝集係数から粒子間のvan der Waalsカの大きさを表すHamaker定数を算出した。得られた定数はA_<131>=141x10^<-20>Jとなり、文献値の25x10^<-20>Jよりかなり大きくなった。これは実験に供したSiC粒子が球から著しく偏倚しているためと考えられた。このようにして得た水中のHamaker定数から、1000Kにおける溶融Al中のHamaker定数を推算し、A_<131>=45.7x10^<-20>Jを得た。2.溶融金属中への粒子分散の予備実験:当初計画の、容融Al中へのSiC粒子の分散に関する予備実験は、未だ十分な結果が得られていない。粒子の溶融Alへの十分な分散を実現するためには、超音波分散器の導入が必要と考えられた。そこで、本年度は複合材料製造用のSiC粒子分散Al-Si-Mg合金を企業より調達し、次に述べる予備実験を行った。3.溶融Al中SiC粒子凝集の予備実験:高周波誘導炉内で溶解したAlに上記のSiC分散Al合金を添加し、採取試料の断面顕微鏡観察より、一部の条件で粒子凝集現象を見出した。しかし、SiC粒子の粒径が23μmと大きく凝集が十分進まない条件のために、凝集速度を解析するには至らなかった、高清浄金属素材を得るために必要な介在物の凝集機構の解明は十分達成されていない。

3.溶融Al中のSiC粒子の凝集実験:溶融Al中にSiC粒子を超音波分散する装置を開発した。本装置により、SiC粒子を分散した融液を得ることができた。この融液の乱流攪拌により粒子凝集を確認できたが、再現性の問題等により定量的な解析には至らなかった。一方、高周波誘導攪拌下でのSiC粒子挙動を調べた結果、SiC粒子の電磁力による分離現象を見出した。粒径23μmと13μmの2種の粒子についてこの現象を調べた結果、前者の粒子は凝集を起こす前に電磁分離され、後者の粒子は凝集後に電磁分離されることを確認した。以上、本研究では介在物粒子の乱流凝集に対する粒子間相互作用力の重要性を明らかにするとともに、溶融金属中介在物の凝集機構の解明への方策を示した。溶融金属中介在物の凝集速度に対するファンデルワールス力の寄与を調べるために、以下の実験を行った。1.ポリスチレン・ラテックス粒子(PSLと略称)およびSiC粒子の乱流凝集の解析:攪拌槽内で水中粒子の急凝集実験を行い、全粒子濃度および粒径分布の時間変化を測定した。粒径分布から算出した粒子総量が時間とともに減少しており、粒子の系外への損失があることが明らかとなった。SiC粒子については、粒子総量は変化せず、系外への損失はなかったが、粒径分布から、凝集粒子の分裂が起こっていることが明らかとなった。これらの現象は、全粒子濃度のみを測定していた平成10年度の研究からは予測できなかったもので、平成10年度の凝集モデルを修正して、粒子の収支を考慮した新たな凝集モデルを構築した。2.有機溶媒中のSiC粒子の凝集実験:非極性溶媒であるn-ヘプタン中で、Si粒子の凝集実験を試みた。しかし、溶媒中への粒子分散が困難であり、また粒子計測において不可欠な電解質添加による溶媒の導電性向上が十分でないなど、研究遂行上の不具合があることが判明した。3.溶解Al中SiC粒子の凝集実験:超音波振動を利用した液体金属中への粒子分散装置を試作した。しかし、超音波ホーンと攪拌羽根の位置の設計が悪く、微小SiC粒子の十分な分散状態が得られなかった。そこで、23μmのSiC粒子を分散したAl合金(市販)を純Al融液中に添加して攪拌機で攪拌したが、粒径が大きいために凝集を定量的に測定するには至らなかった。
桿体・錐体それぞれに特異的に発現する遺伝子の同定

脊椎動物の網膜に存在する視細胞は、桿体型と錐体型の2種類に大別されている。これらは、形態的に異なるばかりでなく、桿体は暗所視、錐体は明所視と役割も異なる。両者の違いについては、光情報伝達系や、視覚回路など分子レベルで詳しく調べられつつある。当研究室では、桿体・錐体を分けて採取する方法を確立しているので、それぞれの視細胞で発現する遺伝子の解析を試みた。まず、RNAを抽出する試料の収集法を検討した。これまでに桿体画分からはRNA抽出に成功していたが、同様の方法によって得た錐体画分由来RNAには、ミトコンドリアマーカーは含まれるが、錐体マーカー量はわずかであった。そこで収集法を改良した結果、錐体マーカーを充分量含む試料を得ることができた。先の試料を用い、SSH法によるサブトラクションを行った。ランダムに抽出した576 cloneのうち、マクロアレイによって、343 cloneをrod rich、88 cloneをcone rich遺伝子の候補とした。それぞれのcDNAクローンの塩基配列を決定したところ、rod rich遺伝子候補の中には、桿体型cGMP gated channel alpha、トランスデューシン、ロドプシンなど桿体に特異的に発現することが知られている遺伝子が含まれていた。一方、cone rich遺伝子候補の中には、これまで錐体で特異的に発現することが知られている遺伝子と相同な配列は見られなかった。これらの候補遺伝子が実際に桿体または錐体特異的に発現してることを検証するために、in situ hybridization法1こよって発現部位を調べた。桿体特異的に発現する遺伝子候補配列のうち8配列について調べたところ、桿体特異的に発現するものは見いだせなかった。錐体特異的に発現する遺伝子の候補については、4配列について調べたところ、aryl hydrocarbon receptor 2とAcyl-CoA-binding protein 4がコイ網膜において錐体に多く発現し、N-myc downstream regulated gene1が錐体特異的に発現していることを確認した。今後、これらの遺伝子の役割について解析されることにより、桿体・錐体の違いを産み出す分子基盤を明らかになるものと期待される。桿体と錐体のそれぞれからRNAを精製し、それらを用いて桿体と錐体のそれぞれの視細胞のcDNAライブラリーを構築を試みた。鯉10匹から得た桿体サンプルから、ライブラリー作成に充分量なRNAを得ることができた。このRNAを用いて、桿体cDNAライブラリーを作成した。この過程でPCRによるcDNAの増幅を行わなかったので、ライブラリーに含まれる遺伝子の出現頻度は、元の桿体サンプルに含まれるmRNAの発現量を反映している可能性が高い。このライブラリーを元に、共同研究者(大学院学生)がEST解析を行った。330ESTsを解析した結果、約10%近くをロドプシンが占めることが明らかになった。また、53%がハウスキーピング遺伝子由来のESTであった。一方、錐体サンプルからRNAを抽出し、ライブラリーを作成する試みを行った。しかし、一匹の動物から得られる錐体は少量であり、RNase活性が高く、RNAの分解が速いこともわかったので、桿体と同じ方法でcDNAライブラリーを作成するために十分なRNAの回収は困難であった。申請時は、両視細胞それぞれでライブラリーを作成し、EST解析を行う計画であったが、これは困難であると判断した。そこで、少量のRNAを出発材料とした、桿体・錐体特異的遺伝子の解析法を検討中である。RNAが少量しか得られない場合、PCRによるcDNAの増幅が不可欠である。この操作を行った後、SSH法に依るサブトラクションを行うことにより、桿体サンプルに50%近く含まれているハウスキーピング遺伝子由来cDNAを除去する予定である。この方法を採ることにより、効率よく桿体特異的に発現する遺伝子、錐体特異的に発現する遺伝子の同定を進むものと期待している。桿体・錐体それぞれで特異的に発現する遺伝子を探索する目的で、cDNAのサブトラクションを計画している。桿体由来のRNAは充分量得ている。一方、錐体からのRNAは抽出できているものの、錐体細胞マーカーの存在が確認できなかった。今後、より多くの錐体サンプルからRNAを抽出し、サブトラクションを行う予定である。近年、当研究室では錐体での光応答の素早い収束に着目し、解析を行っている。光刺激伝達カスケードの根元である視物質は、リン酸化を受けることにより不活性化される。錐体では桿体に比べて、このリン酸化反応の効率が20倍高いことが明らかにされた。魚類では、視物質のキナーゼとして、桿体でGRK1、錐体でGRK7が働くことが知られている。このキナーゼのサブタイプの違いが、視物質のリン酸化効率の違いにどのように反映されているのか解析を行う目的で、コイ網膜からGRK cDNAの単離を行った。その結果、GRK7相同遺伝子・GKR1相同遺伝子ともに複数種のCDNAクローンが得られた。分子系統樹による解析の結果、GRK7相同遺伝子は大きく分けて1種類、GRK1相同遺伝子は2種類のものがコイ網膜で発現していることがわかった。

これらの遺伝子の発現場所をin situ hybridizationにより調べた結果、GRK7は、既に知られている通り錐体に発現していたが、GRK1の2種類の内、一方は桿体で発現しているものの、他方は錐体で発現していることを示すデータを得た。共同研究者らによる免疫組織化学法を用いた解析で、ゼブラフィッシュでも2種類のGRK1相同遺伝子が存在し、同様の局在パターンを示すことが明らかにされている。今後は、GRK7と錐体で発現するGRK1が、同じ細胞で発現しているのか、錐体の種類ごとに違った分布を示すのか、また、これらのタンパク質の活性がどのように異なっているのか興味深い。脊椎動物の網膜に存在する視細胞は、桿体型と錐体型の2種類に大別されている。これらは、形態的に異なるばかりでなく、桿体は暗所視、錐体は明所視と役割も異なる。両者の違いについては、光情報伝達系や、視覚回路など分子レベルで詳しく調べられつつある。当研究室では、桿体・錐体を分けて採取する方法を確立しているので、それぞれの視細胞で発現する遺伝子の解析を試みた。まず、RNAを抽出する試料の収集法を検討した。これまでに桿体画分からはRNA抽出に成功していたが、同様の方法によって得た錐体画分由来RNAには、ミトコンドリアマーカーは含まれるが、錐体マーカー量はわずかであった。そこで収集法を改良した結果、錐体マーカーを充分量含む試料を得ることができた。先の試料を用い、SSH法によるサブトラクションを行った。ランダムに抽出した576 cloneのうち、マクロアレイによって、343 cloneをrod rich、88 cloneをcone rich遺伝子の候補とした。それぞれのcDNAクローンの塩基配列を決定したところ、rod rich遺伝子候補の中には、桿体型cGMP gated channel alpha、トランスデューシン、ロドプシンなど桿体に特異的に発現することが知られている遺伝子が含まれていた。一方、cone rich遺伝子候補の中には、これまで錐体で特異的に発現することが知られている遺伝子と相同な配列は見られなかった。これらの候補遺伝子が実際に桿体または錐体特異的に発現してることを検証するために、in situ hybridization法1こよって発現部位を調べた。桿体特異的に発現する遺伝子候補配列のうち8配列について調べたところ、桿体特異的に発現するものは見いだせなかった。錐体特異的に発現する遺伝子の候補については、4配列について調べたところ、aryl hydrocarbon receptor 2とAcyl-CoA-binding protein 4がコイ網膜において錐体に多く発現し、N-myc downstream regulated gene1が錐体特異的に発現していることを確認した。今後、これらの遺伝子の役割について解析されることにより、桿体・錐体の違いを産み出す分子基盤を明らかになるものと期待される。
臨床研究の質と研究者を取り巻く環境要因および心理的要因との関連

人を対象とする医学系研究に関する倫理指針や臨床研究法の施行により,臨床研究を取り巻くガバナンスの向上は期待されている.一方で臨床研究を実施する上で必要な書類や手順が複雑になり,研究者にとって負担になっている.臨床研究の質は以前からバラツキが見受けられるが,それと関連するのは,指針や法の施行を含めた研究者がおかれている環境なのか,心理的要因なのかは明らかではない.本研究では,臨床研究の質に研究者を取り巻く環境要因・研究者自身の心理的要因がどのように関連するか統計学的手法を用いて評価する.さらに関連が示唆された要因に対し,介入可能であれば,適切な介入をおこなうことで研究の質の向上が可能か評価する.人を対象とする医学系研究に関する倫理指針や臨床研究法の施行により,臨床研究を取り巻くガバナンスの向上は期待されている.一方で臨床研究を実施する上で必要な書類や手順が複雑になり,研究者にとって負担になっている.臨床研究の質は以前からバラツキが見受けられるが,それと関連するのは,指針や法の施行を含めた研究者がおかれている環境なのか,心理的要因なのかは明らかではない.本研究では,臨床研究の質に研究者を取り巻く環境要因・研究者自身の心理的要因がどのように関連するか統計学的手法を用いて評価する.さらに関連が示唆された要因に対し,介入可能であれば,適切な介入をおこなうことで研究の質の向上が可能か評価する.
肺高血圧におけるスーパーオキシドの役割とキサンチンオキシターゼ阻害による治療

スーパーオキシドは、肺高血圧血管病変に関与している。我々は、肺高血圧の病態において、ある悪循環が存在するとの仮説を設けた。スーパーオキシドがNOと反応し、ペルオキシナイトライトが発生。その結果、uncoupled NOSが増加し、さらにスーパーオキシドの産生が高まるという悪循環である。スーパーオキシド産生を抑制する方法として、キサンチンオキシダーゼ阻害作用をもつフェブキソスタットを用い、2つの確立されたラット肺高血圧モデルの肺高血圧発症過程に投与し、その効果を検討した。結果、両モデルのいずれの評価項目でも、有意な発症抑制効果を認めなかった。上記仮説は、正しくない可能性が推察される。ラット(200g)は、4群に分けた。それぞれ、Sham/V group (n=10)では、モノクロタリン(MCT)を投与せず、Febuxostat (FBS)も投与しなかった。Sham/FBS group (n=10)では、MCTは投与せず、FBSを投与した。MCT/V group (n=10)では、MCTを投与し、FBSは投与しなかった。MCT/ FBS group (n=10)では、MCTを投与し、FBSも投与した。それぞれ、FBSを投与する場合は、2mg /ml CMCとし、2.5ml/kg;5mg/kgで、day (-1)からday (21)まで、1日1回経口投与した。それぞれ、MCTを投与する場合はday (0)に60mg /kgを1回、皮下注射で投与した。day (21)に、麻酔下に肺動脈カテーテルを挿入。day (22)に覚醒下で、圧測定を行い、肺組織の採取・固定や、右心肥大評価のための標本採取を行った。今回実験では、FBSの、モノクロタリン誘発ラット肺高血圧に対する抑制効果は認められなかった。肺高血圧患者では、高尿酸血症を伴うことが多い。尿酸と活性酸素の産生を抑える操作は、肺高血圧の発症を抑制するかもしれない。キサンチン酸化還元(XO)阻害剤であるフェブキソスタット(FBS)は、尿酸と活性酸素の産生を抑える。そこで、低酸素暴露誘起肺高血圧モデル(CH)を用い、FBS(3mg/kg, 10mg/kg)による発症抑制効果を検討した。方法: 6週齢SDラットを4群に分けた:1生食+V(Vehicle:カルボキシメチルセルロース)2CH+V 3CH+FBS(3mg/kg)4CH+FBS(10mg/kg). FBSは3mg/kg/日(10mg/kg)で低酸素暴露の一日前から毎日一回、16日間経口投与した。低酸素暴露14日目でカテーテルを挿入し、24時間後覚醒下で動脈血圧(mAP)、肺動脈血圧(mPAP)などを測定し、右心室肥大(RVH)を計測した。結果: CHは、肺動脈圧上昇、右心室肥大(右室重量/(中隔+左室)重量比)、平均肺動脈圧と動脈圧比の上昇を引き起こしたが、これらの変化をFBSは抑制しなかった。今回の実験では、低酸素暴露誘起肺高血圧に対するFBS(低投与量3mg/kg、高投与量10mg./kg)の抑制効果を認めなかった。モノクロタリンモデルと低酸素誘起肺高血圧モデルについて検討したが、明らかに効果がないので、今後肺組織、メッセンジャーRNAとタンパク質の変化について実験する。2種類の確立された肺高血圧モデル(モノクロタリン誘発ラット肺高血圧モデル、低酸素暴露誘発ラット肺高血圧モデル)を用い、キサンチンオキシダーゼ阻害剤であるフェブキソスタット(FBS)の効果を、過去2年間で、検討してきた。その結果、肺動脈圧(mPAP)と右心室肥大(RVH)の項目について、両方の肺高血圧モデルで、ともに有意な肺高血圧抑制効果を認めなかった。今年度は、両モデルの肺組織切片を作成し、2項目の肺高血圧血管病変の抑制効果について検証した。2項目とは、「本来血管平滑筋を持たないレベルの細い末梢肺動脈での筋性血管出現率」、及び、「小筋性動脈での中膜肥厚」の評価である。その結果、2種類両方の肺高血圧モデルにおいて、FBSは、有意な肺高血圧血管病変の抑制効果を、示さなかった。一般に、肺高血圧をきたす疾患では、肺動脈血管での血管平滑筋の新生・増殖(肺高血圧血管病変)が発生する。培養細胞レベルでは、スーパーオキシドが、この増殖を促進する。本研究での仮説は、「スーパーオキシドが産生されると、NOと反応することで、ペルオキシナイトライトが発生し、その結果、un coupled NOSが増加し、さらにスーパーオキシドの産生が高まり、結果として肺高血圧の発生が、より促進される」というものである。我々は、最初のスーパーオキシド産生を抑制すれば、NOSのuncoupling現象が抑制され、肺高血圧発症も抑制されるのではないかと考えた。そこで、スーパーオキシド産生を抑制する方法として、スーパーオキシドの産生源であるキサンチンオキシダーゼの阻害作用をもつFBSを採用し、その肺高血圧抑制効果を検討した。今回の我々の実験条件においては、FBSによる、肺高血圧発生抑制効果は、認められなかった。キサンチンオキシダーゼの活性は、肺高血圧の発生に関係していないと推察される。

スーパーオキシドがNOと反応し、ペルオキシナイトライトが発生。その結果、uncoupled NOSが増加し、さらにスーパーオキシドの産生が高まるという悪循環である。スーパーオキシド産生を抑制する方法として、キサンチンオキシダーゼ阻害作用をもつフェブキソスタットを用い、2つの確立されたラット肺高血圧モデルの肺高血圧発症過程に投与し、その効果を検討した。結果、両モデルのいずれの評価項目でも、有意な発症抑制効果を認めなかった。上記仮説は、正しくない可能性が推察される。モノクロタリン誘起肺高血圧症について実験したが、明らかに効果はないので、これから慢性低酸素暴露誘起肺高血圧症のモデルを使って実験する。1.肺動脈の筋性化を測定2.eNOSタンパク質の測定3.炎症性サイトカインなどを測定する医学今後、別のモデルでFBSを投与し、治療と予防効果について検討する。計画していた実験が本年度内で終了しなかった為モノクロタリン誘起肺高血圧症について実験したが、明らかに効果はないので、これから慢性低酸素暴露誘起肺高血圧症のモデルを使って実験する。
複雑系の構成論および計算論のための実験数学

複雑現象の数理的理解を深め,現象の数理学的構造を抜き出すことにより,実験数学の方法を確立することを目的に研究集会を行なった.取り扱かった複雑現象は,脳神経系,特に,海馬の錐体細胞の動的挙動,運動系の動的制御であり,さらに,雲の形成,経済現象,細胞分化,タンパクの機能発現部位をダイナミクス等多岐にわたった.これらを研究する方法としては,カオス結合系,種々のダイナミクスを生み出すニューラルネット,種々のプログラムが動的に相互作用するプログラム生態系,非線形微分方程式論,確率過程とカオス力学系を結びつける新しい確率論,変分法,論理とカテゴリー論,論理と力学系の変換に関する一般論等が挙げられた.複雑現象に共通する数理的構造として,高次元多様体の構造,種々の論理に関係する代数構造,さらには,特別な関数空間の構造等がうきぼりにされ,今後の詳しい構造研究が必要であることが認識された.さらに,内部観測の重要性が指摘された.観測者が,環境と不可避的に相互作用するために,観測者と環境が一体となった系の研究が,複雑系の数学の重要な研究課題になるとの共通認識が得られた.複雑現象の数理的理解を深め、現象の数理学的構造を抜き出すことにより、実験数学的方法を確立することを目的に研究集会を行なった。複雑現象から数理構造を抽出することにおいては、雲の生成や雪崩のダイナミックス、タンパクの機能発現部位の数理構造の研究に成果がみとめられた。方法論的には、現象を支配する最少の物理法則を結合写像格子を道具として書きくだし、シミュレーションを行なう方法、背後の物理法則はできるだけみないようにして、幾何学的規則を変分原理を道具として抜き出す方法、が良い方法になることが明らかになった。複雑な体系の理解の方法としては、カオス的な関数写像を一般的な道具とすることが提案され、これにより、言語の生成の数学的規則が明確になる可能性がみえてきている。また、カオス力学系による複雑現象の理解は、カオス力学系の研究が高次元にむかえば協力な道具になることが、セル力学系や非双曲型力学系の研究からうきぼりにされた。また、高次元のカオスから決定論的規則を抽出することは一般に困難であるため、あらためてカオスを確率過程として記述する方法が開発されつつあり今後の研究の発展が待たれる。論理とカオス的力学系は複雑系をよりよく記述するための異なる道具であると考えられてきたが、この二者が深い関係をもつということが今研究集会で明らかにされた。まず、現象を論理で記述し、それを推論の書くステップに離散時間をわりあてることで離散力学系に変換する。矛盾を含む命題の力学は周期解に対応し、より高次の自己言及的命題で矛盾を含まないものの力学はカオスに対応することが分った。従来考えられていたこととは異なり、論理には本質的な部分でダイナミックスが内包されていることが明らかにされた。この考えを関係を記述する論理に適用し、カテゴリーなどとのかんけいを明確にすることは今後の課題になるであろう。複雑現象の数理的理解を深め,現象の数理学的構造を抜き出すことにより,実験数学の方法を確立することを目的に研究集会を行なった.取り扱かった複雑現象は,脳神経系,特に,海馬の錐体細胞の動的挙動,運動系の動的制御であり,さらに,雲の形成,経済現象,細胞分化,タンパクの機能発現部位をダイナミクス等多岐にわたった.これらを研究する方法としては,カオス結合系,種々のダイナミクスを生み出すニューラルネット,種々のプログラムが動的に相互作用するプログラム生態系,非線形微分方程式論,確率過程とカオス力学系を結びつける新しい確率論,変分法,論理とカテゴリー論,論理と力学系の変換に関する一般論等が挙げられた.複雑現象に共通する数理的構造として,高次元多様体の構造,種々の論理に関係する代数構造,さらには,特別な関数空間の構造等がうきぼりにされ,今後の詳しい構造研究が必要であることが認識された.さらに,内部観測の重要性が指摘された.観測者が,環境と不可避的に相互作用するために,観測者と環境が一体となった系の研究が,複雑系の数学の重要な研究課題になるとの共通認識が得られた.複雑現象の数理的理解を深め現象の数理学的構造を抜き出すことにより、実験数学の方法を確立することを目的に研究集会を行なった。取り扱かった複雑現象は,脳神経系,特に,海馬の錐体細胞の動的挙動,運動系の動的制御であり,さらに,雲の形成,経済現象,細胞分化,タンパクの機能発現部位とダイナミクス等多岐にわたった.これらを研究する方法としては、カオス結合系,種々のダイナミクスを生み出すニューラルネット,種々のプログラムが動的に相互作用するプログラム生態系,非線形微分方程式論,確率過程とカオス力学系を結びつける新しい確率論,変分法,論理とカテゴリー論,論理と力学系の変換に関する一般論等が挙げられた.複雑現象に共通する数理的構造として,高次元多様体の構造,種々の論理に関係する代数構造,さらには,特別な関数空間の構造等がうきぼりにされ,今後の詳しい構造研究が必要であることが認識された.さらに,内部観測の重要性が指摘された.観測者が環境と不可避的に相互作用するために,観測者と環境が一体となった系の研究が複雑系の数学の重要な研究課題になるとの共通認識が得られた.
乗法的イデアル論の総合的研究

代数的立場から整環の構造を決定する研究においては下記のような成果を得ることができた。(1)Enveloping algebrasを含む、Goodearlより定義されたPBW extensionsが極大整環になる条件を決定することが出来た。更に、素v-イデアアルの構造も決定することが出来た。これらは将来代数的解析学の分野で応用される可能性を秘めている。(3)Semi-local Bezout整環については、Morandi,Grater等により得られていた多くの特徴づけに加えて、局所化の立場からの特徴づけを与えた。この特徴づけをPrufer整環の研究に応用する予定である。(4)Hereditary整環の研究において使用されたIdealizersの理論をSemi-hereditary整環に適用して、新しいseimi-hereditary整環のclassを見つけることが出来た。更にseimi-hereditary整環がIdealizersにより得られる条件を与えることも出来た。(5)Prufer整環の中の素イデアル、準素イデアルの構造を決定することが出来た。この準素イデアルはDubrovin valuation ringsの中の全てのtorsion theoryを決定することに応用される。解析的・幾何的立場からのイデアル論の研究及びそれの解析・幾何への応用は時間的制約のため実行出来なかった。これらは今後の課題である。尚、上記(1)(5)の結果はことなるJournalsに投稿し3つはすでに受理されている。
ポルフィリン化合物の放射線増感効果を利用した骨肉腫治療法の開発

光増感剤2-(1-Hexyloxyethyl)-2-devinyl pyropheophorbide-a (HPPH)の誘導体の1つである化合物717が、各種骨肉腫細胞株に対し放射線増感効果を示したことから、その作用機序を解析する研究を進めたが、717が枯渇したため再度合成したところ放射線増感効果が確認できなくなった。合成は何回か繰り返したが効果のあるものは得られなかった。並行して、新規の化合物を設計・合成し効果を検討したところ、放射線増感効果は確認されなかったものの、通常の光増感剤より長波長の680nmの光に対する増感効果が確認できたため、新規の光増感剤として開発を続けている。骨肉腫は予後不良の悪性腫瘍であり、放射線感受性が低く化学療法にも限界があることから、新規の有効な治療法が切望されている。最近我々は、光化学療法に用いられるポルフィリン化合物HPPHの誘導体の1つに放射線増感効果があることを発見した。HPPH誘導体投与後に放射線を当てた細胞株では、放射線のみ、もしくは化合物のみの群と比べて顕著に細胞死が誘導されることが、乳癌、膀胱癌、さらに骨肉腫細胞株一種で確認できた。本研究では、HPPH誘導体の放射線増感剤としての汎用性、作用機序を調べるため、骨肉腫細胞株を用いたin vitro, in vivoでの解析を計画した。MG63以外の骨肉腫細胞株G292, HOS, SAOS2に対する717の放射線増感効果を培養系において調べたところ、MG63の場合と同様、0.5ug/ml以上の濃度で、増感効果が観察された。しかしながら、717が枯渇したため再度合成を行ったところ、放射線増感効果が観察されなくなった。合成は複数回行ったが放射線増感効果のあるものが得られなかった。照射装置にも問題がないことから、類似の新規ポルフィリン化合物、ルテニウム錯体等を日大理工学部と共同で合成し、MG63細胞を用いてスクリーニングを行ってきたが、現時点では放射線増感効果があるものが得られていない。一方通常の増感剤よりも長波長側の光を吸収する化合物が得られ、それらは強い光増感効果を示し、細胞を死滅させる活性があった。最近我々は、光化学療法に用いられるポルフィリン化合物HPPHの誘導体の1つ「化合物717」に放射線増感効果があることを発見した。しかしながら、この実験が終了した時点で、用いていた717化合物が枯渇してきたため再度合成を行ったところ、717の放射線増感効果がどの細胞においても確認されなくなった。化合物は日大理工学部および米国ロズウェルパーク癌研究所の共同研究者らが複数回再合成を行ったが、効果のあるものが得られなくなった。照射装置の点検および細胞のロットの確認なども行ったが原因が不明である。そこで、現時点では類似の新規ポルフィリン化合物を日大理工学部と共同で合成し、MG63細胞を用いてスクリーニングを行っている。最近我々は、光化学療法に用いられるポルフィリン化合物HPPHの誘導体の1つに放射線増感効果があることを確認した。HPPH誘導体717投与後に放射線を当てた細胞株では、放射線のみ、もしくは化合物のみの群と比べて顕著に細胞死が誘導されることが、乳癌、膀胱癌で確認できた。本研究では、717の放射線増感剤としての汎用性、作用機序を調べるために解析を行ったところ、骨肉腫細胞株G292, HOS, SAOS2においても同様の効果が確認できた。合成は複数回行ったが放射線増感効果のあるものが得られず、また装置の不具合なども見つからなかった。