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『哲学の貧困』マルクス自用本デジタル化とCD-ROM版新MEGA編集要項の策定

本研究の目的は,ベルリン=ブランデンブルク科学アカデミー(以下BBAW),および中央編訳局・北京と協力して,東北大学附属図書館所蔵の『哲学の貧困』マルクス自用本書込のデジタル化・データベース化をはかり,新MEGA第IV部マルクス/エンゲルス旧蔵書欄外書込巻の編集方針を明確にすることにある。具体的には,1.マルクス自用本全ページの画像データを作成する。2.マルクスの書込の解読原稿を完成し本文画像に埋め込む方式を確立する。埋め込むデータには,ウーティーヌ夫人宛献辞本の書込を含める。3.さらにその後の刊本(エンゲルス編集)における書込利用の実態を埋め込む。4.従来の書込再現方式と新方式を比較し,後者の卓越さを具体的かつ詳細に解明する。5.新MEGA第IV部マルクス/エンゲルス旧蔵書欄外書込を収録するCD-ROM版新MEGAの編集要項を確定する。以上5課題を達成することである。研究計画完成年度にあたる本年度は、昨年度に引き続き、これら諸課題の達成、すなわち課題1-3についてはその点検と補完を、課題4,5についてはその解明、確定に取り組み、諸課題全体の完結=研究成果の公表・普及に取り組んだ。こうして、本研究成果の核心部分が東北大学附属図書館および大学院経済学研究科のホームページから検索閲覧可能となる一方、この間、大村はイタリア・ナポリで開催された国際会議に招聘され、成果の公表に取り組み参加者の大きな関心を呼んだ(この報告は次年度イタリアで公表される)。また窪をファーストオーサーとする研究論文がドイツの学術専門誌で公表された。日本国内では、経済学史学会2004年度全国大会(於北星大学、2004年5月)で報告した。本研究の目的は,ベルリン=ブランデンブルク科学アカデミー,および中央編訳局・北京と協力して,東北大学附属図書館所蔵の『哲学の貧困』マルクス自用本書込のデジタル化・データベース化をはかり,新MEGA第IV部マルクス/エンゲルス旧蔵書欄外書込巻の編集方針を明確にすることにある。具体的には,(1)マルクス自用本全ページの画像データを作成する。(2)マルクスの書込の解読原稿を完成し本文画像に埋め込む方式を確立する。(3)埋め込むデータには,ウーティーヌ夫人宛献辞本の書込を含める。(4)さらにその後の刊本(エンゲルス編集)における書込利用の実態を埋め込む。(5)従来の書込再現方式と新方式を比較し,後者の卓越さを具体的かつ詳細に解明する。(6)新MEGA第IV部マルクス/エンゲルス旧蔵書欄外書込を収録するCD-ROM版新MEGAの編集要項を確定する。以上6点である。本年度の研究では、上記(1),(2),(4)の課題をほぼ達成し、その成果をCD-ROM試作版『哲学の貧困』及び裏面記載の論文「IT時代のマルクス研究:哲学の貧困」マルクス手沢本デジタル化の試み」「東北大学附属図書館所蔵マルクス/エンゲルス貴重書閲覧システムについて」等に取り纏めた。2003年6月末にベルリン=ブランデンブルク科学アカデミーを訪問し、上記CD-ROM試作版『哲学の貧困』を紹介し、大きな関心と高い評価を受けた。次年度は残る課題の達成に努める。特に、第(5)及び(6)課題の遂行では、'海外の研究者を短期間招聘し、集中的な討議をはかることで、この研究課題のさらなる発展を具体的に展望したい。
スキージャンプ踏み切り動作終了時の姿勢が飛行局面に及ぼす影響

スキージャンプ選手を対象とした踏み切り動作の風洞実験および2次元画像解析の結果から,合成重心の速度変化(水平方向:Vx及び鉛直上向き方向:Vy),6分力計から得られた力の積分値,そして空気力の積分値を求めた。Vx及びVyの最大値(0.82及び2.59m/s)に対する抗力及び揚力の影響を速度とそれぞれの空気力の積分値との比で求めるとVxに対して抗力はー96.7%,Vyに対して揚力は15.9%の割合を占めていた。すなわち,水平方向への床反力によって発揮された速度は空気抵抗によって約半分程度に減少させられ,鉛直方向の床反力による上昇速度には揚力による速度増大効果が示された。風洞実験施設を用いた空気力の計測のため,風速25m/sおよび28m/sの気流条件で踏み切り動作をスキージャンプ選手に実施させ,風洞内に設置された床面式6分力天秤によって空気力(揚力,抗力)を測定した。また,選手の右側面に設置したビデオカメラによって映像を撮影し,2次元画像解析を行い,股関節角度,膝関節角度,上肢回転角度および重心高を算出した。6分力計で計測された計測値には,空気力以外の成分(選手が発揮した床反力)が含まれるため。2次元画像解析から算出された合成重心の加速度成分を6分力計によって測定されたデータから差し引くことで正味の空気力を推定した。国際スキー連盟主催のジャンプ大会(FIS Summer Jump Grand Prix:長野県白馬村(2大会),およびFIS World Cup:北海道札幌市(4大会);山形県蔵王(2大会))において,一流スキージャンプ選手の踏切動作映像を収集し,画像分析を行った。本研究の分析結果から,女子選手は男子選手に比べて踏切動作の速度が小さく,下肢の前傾量が少ないことが明らかとなった。また,男子選手においては下肢の前傾角度と股関節角度および体幹前傾角度との間に負の相関関係が見られた。これらの結果は,優れたジャンプ選手のみを対象とした場合でも,選手間に動作様式の多様性が認められることを示すとともに,股関節の伸展量が,下肢の前傾量との決まった比率で制御されていることを示唆するものである。今後のシミュレーション実施の際に,実際の選手が示した動作様式を入力変数とすることで,これらの多様性を空気力学的に理解する事ができるものと考えられる。風洞実験施設を用いた空気力の計測のため,風速25m/sの気流条件で踏み切り動作をスキージャンプ選手に実施させ,風洞内に設置された床面式6分力天秤によって空気力(揚力,抗力)を測定した。また,選手の右側面に設置した高速度ビデオカメラによって選手の側方映像を撮影し,2次元画像解析を行い,股関節角度,膝関節角度,上肢回転角度および重心高を算出した。踏み切り動作の画像解析から得られた重心の速度成分(鉛直2.59m/sおよび水平方向0.82m/s)を揚力および抗力それぞれの積分値との比で見ると、それぞれ鉛直方向では15.9%、水平方向では-96.7%であった。この結果は、踏切動作における鉛直方向の上昇速度に対する揚力の貢献と、抗力による水平方向への推進速度の阻害を定量的に示すものである。また、踏み切り動作における初期の上昇速度は、選手の自発的な踏み切り動作というより、揚力の作用によって獲得されていることが明らかとなった。この結果は、踏み切り動作において揚力を有効に利用する際には動作開始の姿勢が重要であることを示唆するものである。一方で踏み切り動作による推進力を利用して水平方向に加速することは、空気抵抗によって約半減させられていたことが明らかとなった。【方法】ジャンプ選手を対象として,風速25m/sの気流条件で踏み切り動作を実施させた。風洞の床面に設置された6分力計によって空気力(揚力、抗力)を測定した(サンプリング周波数1kHz)。また、選手の右側面に設置した高速度ビデオカメラ(3001000fps)によって映像を撮影し、2次元画像解析を行った。画像解析から算出された重心の加速度成分を6分力計によって測定されたデータから差し引くことで正味の流体力(揚力・抗力)を推定した。また,股関節角度,膝関節角度,上肢回転角度および重心高を算出し,これらの姿勢を独立変数とした多変量回帰式によって空気力を推定するモデルを構築中である。【結果・考察】選手の合成重心の速度変化(水平方向:Vx及び鉛直上向き方向:Vy)、6分力計から得られた力の積分値,そして空気力の積分値(I_Drag及びI_Lift)と定義した。代表的な結果を示すと,Vx及びVyの最大値(0.82及び2.59m/s)に対する抗力及び揚力の影響を速度とそれぞれの空気力の積分値との比で求めるとVxに対して抗力はー96.7%、Vyに対して揚力は15.9%の割合を占めていた。すなわち、水平方向への床反力によって発揮された速度は空気抵抗によって約半分程度に減少させられ、鉛直方向の床反力による上昇速度には揚力による速度増大効果が示された。

また、踏み切り動作の比較的初期の段階において獲得される上昇速度のほとんどは揚力によるものであった。踏み切り動作の姿勢変化に伴う空気力の推定モデルについては現在構築中であるが、このモデルを用いて初期の揚力獲得と姿勢との関係を明らかにすることによって、流体力学的に有効な踏み切り動作への知見が得られるものと考えられる。スキージャンプ選手を対象とした踏み切り動作の風洞実験および2次元画像解析の結果から,合成重心の速度変化(水平方向:Vx及び鉛直上向き方向:Vy),6分力計から得られた力の積分値,そして空気力の積分値を求めた。Vx及びVyの最大値(0.82及び2.59m/s)に対する抗力及び揚力の影響を速度とそれぞれの空気力の積分値との比で求めるとVxに対して抗力はー96.7%,Vyに対して揚力は15.9%の割合を占めていた。すなわち,水平方向への床反力によって発揮された速度は空気抵抗によって約半分程度に減少させられ,鉛直方向の床反力による上昇速度には揚力による速度増大効果が示された。選手を対象とした踏み切り動作の風洞実験は順調に遂行できた。一方で分析作業が十分に遂行できていない。スポーツバイオメカニクスこれまでの風洞実験によって、ある程度の実験データの蓄積ができたので、今後はデータ分析とモデル作成とシミュレーション実行作業を進める。スキージャンプ選手を対象とした風洞実験によるデータ収集を順調に進めることができた。また,国際大会における有力選手の踏切動作映像の収集および分析を行い,踏切動作における動作様式の特定を進めることができた。動作分析の結果から,男女における踏切動作様式の違いも新たな知見として得ることができた。海外学会において成果報告を予定していたが,風洞実験のスケジュールの都合で実施することができなかった。風洞実験の被験者への旅費および謝金を支払う計画であったがボランティアで実験に参加する選手があったためこれらの費用が発生しなかったため。実際のジャンプ動作映像の分析結果から得られた姿勢変化を用いて,風洞実験をさらに進める。新たに得られた踏切動作様式の男女差の知見も空気力学的に検討できるよう,男女それぞれの代表的な人形模型を用いて風洞実験を行い,その技術的背景を空気力学的背景から理解できるようにすることも課題として研究を進める方針である。データ分析作業を効率化するためにアルバイト等に作業を依頼する。国内学会参加費用として使用する。以下の2点の理由により旅費の支出がなかったため。1)実験日程と重なったため海外学会への参加を取りやめた。2)職務先の業務としてジャンプ大会における映像撮影を行ったため旅費(長野および北海道)が不要となった。平成26年度の計画に国内学会への参加および実地調査研究の旅費として次年度使用額を充てる。
多系統萎縮症の画像バイオマーカーの探索・確立

多系統萎縮症(MSA)においてVoxel-based morphometry(VBM)、Mean diffusivity(MD)、Fractional Anisotropy(FA)を経時的に検討した。対象はMSA 17例、コントロール17例。コントロールでは登録時、MSAでは登録時から2年後まで半年ごとに頭部MRIを撮影し、SPM5/VBM5を用い、それぞれを比較した。登録時、MSAではコントロールと比較し、すべての方法で小脳、脳幹を中心に異常を認め、前頭葉を中心に少数の異常部位を示した。半年ごとの経時的な変化では登録時から変性が強く認められる小脳、脳幹での変化は乏しく、大脳において前頭葉から側頭葉、頭頂葉へ広がり、最後に後頭葉へ広範な変性の広がりを認めた。名古屋大学医学部附属病院神経内科に通院している、Gilmannの診断基準でprobable以上であり、頭部MRIの撮影が可能であるMSA患者17名に、本研究の趣旨・方法などを説明し、文章によるインフォームドコンセントを得ることができた。登録できた17名のMSA患者を、臨床評価項目として神経学的診察所見(小脳失調、パーキンソニズム、自律神経障害、錐体路徴候の有無など)、臨床評価スケールとしてunitedmultiple system atrophy rating scale(UMSARS)を評価した。同時に、3.0TMR装置を用い、最適化された条件で頭部MRIを撮像した。また、半年後に同様の臨床評価、臨床評価スケール、頭部MRI撮影を行った。得られた頭部MRIから、volumetry、fractional anisotropy(FA)、mean diffusivity(MD)の情報を取得し解析した。登録時のvolumetory、FA、MDはそれぞれコントロール群と比べて小脳、脳幹など従来から変性が強く認められる領域に異常を示していた。半年後ではコントロールと比べて登録時と同様に小脳や脳幹の変性を強く認めたが、半年間で変性が進行したと考えられる部位は、これらの従来から変性が強いと考えられている部位では進行をあまり認めず、前頭葉を中心とした大脳半球に変性が広がっていることが判明した。バイオマーカーとして、これらの指標を用いるためには、従来から変性が強いと考えられている部位の変性を測定するよりも、大脳半球、特に前頭葉を測定した方がよいことが判明した。名古屋大学医学部附属病院神経内科に通院している、Gilmannの診断基準でprobable以上であり、頭部MRIの撮影が可能である多系統萎縮症患者17名に、本研究の趣旨・方法などを説明し、文章によるインフォームドコンセントを得ることができた。登録できた17名のMSA患者を、臨床評価項目として神経学的診察所見(小脳失調、パーキンソニズム、自律神経障害、錐体路徴候の有無など)、臨床評価スケールとしてunited multiplesystem atrophy rating scale (UMSARS)を評価した。同時に、3.0T MR装置を用い、最適化された条件で頭部MRIを撮像した。得られた頭部MRIから、volumetry、fractional anisotropy(FA)、mean diffusivity (MD)の情報を取得し解析した。継時的な臨床情報と頭部、MRI撮影を行い、半年後から1年後、1年半後と、コントロールに比べて登録時と同様に小脳や脳幹の変性を強く認めたが、同部位はこの期間では変性があまり進行せず、これらの従来から変性が強いと考えられている部位では変性の進行をあまり認めず、前頭葉を中心とした大脳半球に変性が継時的に徐々に広がっていることが判明した。バイオマーカーとして、これらの指標を用いるためには、従来から変性が強いと考えられている小脳や脳幹などの変性を測定するよりも、大脳半球、特に前頭葉を測定した方がよいことが判明した。登録できた17名のMSA患者を、臨床評価項目として神経学的診察所見(小脳失調、パーキンソニズム、自律神経障害、錐体路徴候の有無など)、臨床評価スケールとしてunited multiplesystem atrophy rating scale(UMSARS)を評価した。同様の臨床評価、臨床評価スケール、頭部MRI撮影を登録時から2年後まで半年ごとに行った。

得られた頭部MRIから、volumetry、fractional anisotropy(FA)、mean diffusivity(MD)の情報を取得し解析した。登録時のvolumetory、FA、MDはそれぞれコントロール群と比べて小脳、脳幹など従来から変性が強く認められる領域に異常を示していた。継時的な臨床情報と頭部MRI撮影を行い、半年後から1年後、1年半後、2年後と、コントロールに比べて登録時と同様に小脳や脳幹の変性を強く認めたが、同部位はこの期間では変性があまり進行せず、これらの従来から変性が強いと考えられている部位では変性の進行をあまり認めず、前頭葉を中心とした大脳半球に変性が継時的に徐々に広がっていることが判明した。バイオマーカーとして、これらの指標を用いるためには、従来から変性が強いと考えられている小脳や脳幹などの変性を測定するよりも、大脳半球、特に前頭葉を測定した方がよいことが判明した。17名の多系統萎縮症患者を登録し、全例予定通り登録時、半年後、1年後、1年半後に臨床情報、頭部MRI情報を得ることができた。これまでの解析で、volumetry、fractional anisotropy(FA)、mean diffusivity(MD)は継時的に多系統萎縮症患者の脳変性の広がりをとらえることができているため。24年度が最終年度であるため、記入しない。24年度は登録時から2年後の臨床情報、頭部MRIを得る予定である。2年後のデータが得られたところで、臨床情報と頭部MRIを解析し、バイオマーカーとして使用するために最適な指標、解剖学的位置を検討する。これらの検討結果が得られた時点で論文化し、研究結果を公表する予定である。現在のところ、特に研究遂行にあたり問題点は生じておらず、対象患者からも好意的な意見を得ている。
Additional genetic defects outside commonly deleted region in 22q11.2 deletion with psychosis; a prospect for identifying novel schizophrenia candidate genes

染色体22q11.2欠失は、統合失調症の最も大きなゲノムリスク要因であるが、欠失を伴った症例が100%統合失調症を発症するわけではない。このことは、22q11.2欠失とそれ以外のゲノム変異が合わさって統合失調症の発症に寄与すると考えられる。本研究では、122q11.2欠失を持ち統合失調症を発症した症例、および222q11.2欠失を持ちながら精神疾患を発症しなかった症例を同定し、2つのサンプルの全エクソンシークエンス解析を行った。その結果、KAT8, APOH, SNX31, EFCAB11, CLVS2の計5つの遺伝子を新たな統合失調症感受性遺伝子候補として同定した。染色体22q11.2欠失を持っていて統合失調症を発症したサンプルと、同じ染色体欠失を持ちながら統合失調症を発症していないサンプルを収集することができ、それらサンプルを用いた全エクソーム解析を行い、統合失調症発症に関与する可能性のある3種類のフレームシフト変異と2つのナンセンス変異を同定出来たため。これら5つの遺伝子は、今後の統合失調症や精神疾患のゲノム理解について、重要な情報を提供するものと考えられる。上述の5遺伝子のうち、いろいろな過去の文献報告からKAT8遺伝子が精神疾患との関連で最も興味深いと考えられた。よって今後は、KAT8遺伝子に焦点をあて、精神疾患の大規模サンプルセットによる解析、死後脳における発現解析を進めていく
3次元マイクロ流路を用いた多検体超高感度の可搬式ELISA環境計測システムの研究

本研究の目的は、代表者が提案したELISAマイクロ積層システムの高感度化と多検体化のための3次元集積化を検討し、システム内における全ての流路を同時駆動し、可搬式への展開が可能な超高感度で多検体分析可能なELISA環境分析システムを実現することにある。複数の被検物質及び薬液投入→混合→抗体固定化→反応→検出に至る一連の操作が1システム上で連続的に行われるための、液体保持、送液、混合、抗体固定化の効率的な制御方法として、各単位化学操作毎に対応した水平/垂直流路をCompact Disk内に配置し、遠心力で一括送液する3次元送液システムを実現した。さらにポリ塩化ビフェニルの多検体同時分析を高感度にて実現した。本研究の目的は、代表者が提案したELISAマイクロ積層システムの高感度化と多検体化のための3次元集積化を検討し、システム内における全ての流路の同時駆動法を提案することにより、可搬式への展開が可能な超高感度で多検体分析可能なELISA環境分析マイクロ積層システムを実現することにある。ELISAマイクロ積層システムは、マイクロキャピラリー集合体の微細化と構造最適化、また蛍光検出の適用により、今後も数倍の感度向上が見込める。今年度は、申請者が提案し性能実証した垂直ELISAシステムを集積化し、5検体の被検物質についての同時測定が可能な環境分析システムを作製することを目標とした。その結果、数値流体力学解析(CFD)を用いて複数の被検物質の同時測定が可能なELISA環境分析システムの流路構成と流体制御法を検討し、構造・制御パラメータを最適化した。さらに、代表者が開発した波長可変型の放射光ディープX線リソグラフィとナノインプリント技術を統合した3次元ナノプロトタイピング法によりマイクロ抗体キャピラリー集合体の集積化を行った。マイクロ抗体キャピラリー集合体は、垂直流体フィルターの働きも有し、各槽間の仕切バルブとなって流体制御を行うものである。本研究では、高いアスペクト比、もしくは、キャピラリがクロスリンクした構造を用いて薬液の混合効率を高めることに成功した。さらに被検物質と試薬の高速撹拌槽、及び光(UV吸収)検出槽を併行して作製し、これらを積層してELISA環境分析システムの試作を行った。また、ELISA環境分析システムを遠心力を利用したコンパクトディスクに集積化する手法を検討した。さらに、放射光により作製したテフロンマイクロ流路に抗体を固定化しマウスIgGの測定に成功した。ここでは、低分子量環境汚染物質を測定するために競合法を適用し、難水溶性物質測定のために有機溶媒系での測定を行なった。この結果、1100ng/m1の範囲で優位な検出結果が得られ、有機溶媒系へのテフロンの適用の可能性が示された。このシステムは、マイクロキャピラリー集合体の構造最適化、及び蛍光検出の適用によりさらなる感度向上が見込める。分析時間を短縮し、分析の感度と精度を高めるためには、抗原抗体反応操作及び基質分解物などの反応生成物の検出を連続的かつ再現性良く行うことが重要である。今年度は、複数の被検物質及び薬液投入→混合→抗体固定化→反応→検出に至る一連の操作が1システム上で連続的に行われるための、液体保持、送液、混合、抗体固定化の効率的な制御方法として、各単位化学操作毎に対応した水平/垂直流路をCompact Disk内に配置し、遠心力で一括送液する3次元送液システムを検討した。数値流体力学解析(CFD)を用い、各単位化学操作に対応したCDの回転数で発生する遠心力で破断する平面型と垂直型のキャピラリーバルブを設計し、これを送液制御の基本デバイスとした。さらにビオフェルミンやマウスIgGの濃度測定のための競合法ELISAを想定した流路構成を設計し、ディープX線リソグラフィとUVフォトプロセスを用いて実際のCD型マイクロ積層システムを作製し、その送液特性を評価した。このCD型マイクロ積層システムは、分析のための流路ユニットを5つ集積したものであり、同時に5検体を分析しようとするものである。送液特性の評価には、昨年度作製した回転速度に同期したストロボと画像を取り込むためのCCDカメラからなる撮像装置を用いた。この結果、回転数のみの制御によって、各単位化学操作に対応した逐次送液を実現することに成功した。ただし、逐次送液を行う際の回転数は各分析ユニット間で最大200rpm程度ばらついていた。

この原因として、キャピラリーバルブ部分の表面物性のバラツキや、送液時の乱流や微小泡の形成などが考えられ、これらの課題に対応した新たな流路設計が必要であるとの見解を得た。本研究の目的は、代表者が提案したELISAマイクロ積層システムの高感度化と多検体化のための3次元集積化を検討し、システム内における全ての流路を同時駆動し、可搬式への展開が可能な超高感度で多検体分析可能なELISA環境分析システムを実現することにある。本年度の実績をを以下に要約する。1)遠心力駆動3次元マイクロELISAシステムの試作と実証異なる単位化学操作機能毎に異なる水平/垂直流路を回転基板内に配置し、それらを積層した遠心力駆動ELISAシステムを設計し、試作した。動作試験の結果、複数の被検物質及び薬液投入から、混合、免疫反応、基質導入、酵素反応、反応停止、吸光度検出に至る各操作に対応した逐次送液を回転数の制御のみによって可能なことを検証した。2)ELISAシステムの環境分析への応用競合法ELISAを想定した流路構成を設計し、ディープX線リソグラフィとUVフォトプロセスを用いて実際のCD型マイクロ積層システムを作製し、分析特性を評価した。競合法ELISAを用いて内分泌撹乱化学物質のノニルフェノールを測定した。濃度が0.1ng/ml以下の極低濃度領域においても、線形的な阻害率応答が再現性良く観測され、市販ELISAキット(定量下限値:5ng/ml)の50倍以上の検出感度が得られた。また、発ガン物質のポリ塩化ビフェニルを、積層ディスクを用いて6検体同時に定量分析した場合にも、約0.03ng/mlの高い感度を得た。さらに、免疫反応ディスクと光学検出ディスクの2枚を積層したディスクを用いて、濃度の異なるマウス免疫グロブリンGを6検体同時にサンドイッチELISAにて測定することに成功した。この測定ではディスクの回転数を1500rpmまで5段階に逐次変化するのみでELISA測定の全操作を実現した。また、0.5ng/mlという高い測定感度を得た。
大腸癌軽移細胞系の樹立とその生化学的形能学的研究

癌組織中の転移能を有する癌細胞を分離、選別し、転移癌細胞の諸性質を検討している。転移癌細胞系の株を得る目的で、ヒト大腸癌細胞(SW620)をヌードマウスの脾臓に移植し、肝に転移させ転移結節を得た。これを再び培養し、同様の操作を繰り返えし選別を行っている。現在まで17代目の選別を行っている。対照は癌細胞を直接肝臓に移植し、得られた癌細胞を培養し、これを再び肝臓に移植するという方法を繰り返し行って得た癌細胞である。これらの癌細胞株が種としてのヒト細胞内来のものを保持しているか、LDHアイソザイムで検討した。両者の癌細胞はともにヒト血清LDHアイソザイムのパターンと同じであり、ヌードマウス肝血清および筋肉組織のアイソザイムパターンとは、異なった。以上の方法で得た細胞株を用いて形態学的生化学的検討を行っている。転移癌細胞株第10代目の肝転移組織と対照の癌組織の光顕学的および電顕学的検討を行っている。現在迄得られている知見では転移癌細胞株では若干細胞の核が対照癌組織のそれと比較して大きい印象をうけている他は明らかな差異はなかった。転移のより代数を重ねた細胞株の検討も行いつつある。生化学的検討頃目としてNMRを用いて大腸癌組織のプロトン(1H)spectroscopyの検討と、細胞核増殖抗原(pCNA)と癌抑制遺伝子p53の発現を免疫組織化学的に検討している。プロトンspectroscopyの結果では、転移の代数を重ねた培養細胞では対照とした癌細胞に比してコリン基ピークの増加傾向を示したが、転移癌細胞を長期培養するとこの傾向は減少した。癌転移組織の検討も必要と考え検討を予定している。免疫組織学的検査ではpCNA抗原は転移の代数を重ねると増加傾向を示しており、更に詳細な検討を進めている。腫瘍組織は形態学的、生化学的および免疫学的に異なる細胞群より構成されていることが知られれている。転移能に関しても同一母地より発生した腫瘍組織でも個々の細胞についてもその転移能は異なると考えられる。転移能を有する細胞の形態学的特徴や生化学的変化を知ることは転移のメカニズムや転移予防方法を確立するうえでの極めて重要である。我々はその面の研究を行なう為には、まずより高い転移能を有する細胞を腫瘍組織より選択する必要があると考えている。そこでヒト大腸癌株、cell line SW 620をヌ-ドマウスの脾臓に植え込み、肝臓に転移させる方法を用いた。その転移細胞株をシャ-レに戻して培養し、再び脾臓へ埋め込み、そして又肝臓への転移させるという操作を現在迄13回操り返し行なった。この間約3年を経過している。この得られた第13代目の転移細胞株と元の株の形態学的、生化学的養異に関して検討中である。形態学的研究では電顕を用いて転移細胞におけるマイクロフィラメント、マイクロチュブルスおよび細胞膜の特徴について検討中である。生化学的研究では、その研究に先立ち、第13代目の転移細胞株の種としてのヒト細胞の特徴を保持しているのか、いないのか検討する必要があると考え、その点を検討する為、LDHのアイソザイムを添動法を用いて検討中である。ヌ-ドマウスの肝、大腸粘膜、筋肉、ヒト大腸粘膜、大腸癌、移転細胞株のアイソザイムパタ-ンの比較検討を行なっている。癌細織中の転移能を有する癌細胞を分離、選別し、転移癌細胞の諸性質を検討している。転移癌細胞系の株を得る目的で、ヒト大腸癌細胞(SW620)をヌードマウスの脾臓に移植し、肝に転移させ、転移結節を得た。

これを再び培養し、同様の操作を繰り返えし選別を行なっている。昨年度の第12代目に引き続き現在まで17代目までの選別を行なった。対照は癌細胞を直接肝臓に移殖し、得られた癌細胞を培養し、これを再び肝臓に移殖するという方法を繰り返し行い、第8代目迄作成した。今年度は生化学的検対としてNMRを用いた大腸癌組織のプロトン(^1H)apectroscopyの検討および細胞増殖核抗学(PCNA)と癌抑制遺伝子p53の発現を免疫組織化学的に検討中である。水素を構成成分としたプロトンspectroscopyについては、ヒト大腸癌組織の悪性度が高くなったり、転移能の増大傾向に従って正常大腸粘膜のスペクトラのピーク群に比してコリン基の相対的な増大傾向が認められ、コリン基代謝の変化が癌の浸潤能や転移能と関係している可能性が示唆されている。この点について培養細胞を用いて検討した。転移の代数を重ねた培養細胞では対照とした癌細胞に比してコリン基ピークの増加傾向を示したが、これらの代数の長期培養した細胞を用いるとこの傾向は消失し、培養による影響も考えられるので、組織による検討も必要と考え検討している。免疫組織化学検査では現在迄得られた知見ではPCNA抗原は転移の代数を重ねるに従って陽性細胞数の増加傾向を示した。この知見より転移能のある大腸癌細胞ではPCNAの増加に伴いDNA polymerase δ活状が高まっている可能状がある。現在この方面の実験を開始しているところである。
傾斜ブラストによる高フラクタル次元界面を持つ溶射皮膜の研究

セラミック溶射皮膜の密着強度は基材粗面特性に著しく依存する。これまで基材断面のフラクタル次元を評価するシステムを確立し、これと密着強度との関係を明らかにした。しかし、密着強度は基材の断面特性のみならず、粗面の平面特性にも依存する。本プロジェクトでは、粒子の衝突角度を4590゚の範囲で変化させたブラスト加工による粗面を形成し、スリットアイランド(SIA)法によってフラクタル次元を測定した。SIA法は粗面をある高さでスライスし、そこに出現する島の面積と周囲長から次元を算出する。そのため、粗面の高さ方向の情報が必要であるが、本研究ではレーザー顕微鏡画像が256階調の濃淡にて高さデータを有することから、画像処理によって高さの値を抽出した。また、レーザ顕微鏡はレーザ光の反射による共焦点画像から構成されるが、ブラスト粗面のようなランダム性の強い複雑粗面では反射光が得られない点が存在し、この点では画像中にノイズが導入されてしまう。本方法ではこのノイズ除去のため画像のピクセルごとにフィルターを通して画像を再構築した。4種類のフィルター強度で、フラクタル次元を測定し、ブラスト角度とフラクタル次元との関係を確立した。フラクタル次元はブラスト角45゚では1.54と低いが、70゚では1.69と増加し、90゚に向かってわずかな減少となる。ブラスト粗面にAl_2O_3をプラズマ溶射し、密着強度を測定して、ブラスト角と密着強度との関係を求めた。両者の関係は、ブラスト角とフラクタル次元との関係に近似的に一致した。この事実により溶射皮膜の密着強度は、基材表面のフラクタル性に完全に依存する結果を得た。また、ブラスト粗面のフラクタル次元は、鋼の破面の次元の1.351.512より高いことが判明した。これらの結果より、皮膜の密着強度評価は基材表面フラクタル次元で行うべきであり、その手法を確立できた。
超対称性模型の加速器実験における検証

2012年にLHC実験においてヒッグス粒子が発見され、その質量が125 GeVであることが判明した。超対称性模型では、ヒッグス粒子の質量は超対称性粒子の質量スペクトルなどから計算可能な物理量であるため、ヒッグス粒子の質量はその背後に隠れた超対称性模型を探るための重要な手掛かりとなる。特に125 GeVという質量は、典型的な超対称性粒子の質量スペクトルから予言される値に比べて大きいため、ヒッグス粒子の質量を増大させるような機構が存在することを示唆していると考えることができる。そのような機構を持つ模型はいくつか提案されているが、有力なものの一つが新しいカイラル超場を模型に加えたものである。このカイラル超場に含まれる新しいスカラーやフェルミオンがヒッグス場を相互作用することにより、ヒッグス粒子の質量を増大させることが可能となる。ヒッグス場との相互作用は比較的大きなものでなければいけないが、そのような強い相互作用はAsymptotic freeな性質を持つのが自然である。この性質をもらたすために、カイラル超場が新しい強いゲージ相互作用のもとで電荷を持つ模型を検討した。この新しい強い相互作用は低エネルギーで閉じ込められるが、そのために新奇な軽い複合粒子が予言される。このために、LHC実験で期待される超対称性粒子のシグナルが通常の模型と大きく異なり、現在の実験の制限が弱くなることを示した。27年度が最終年度であるため、記入しない。私の研究課題は、素粒子の物理を記述する模型の中で、特に超対称性を持つようなものの現象論的側面を探ることです。大型加速器であるLHC実験が本格稼働している現在、そのような超対称性理論から予言される新粒子が発見されることが期待されています。2014年4月現在そのような新粒子の兆候はあらわれていませんが、一昨年、電弱対称性を自発的に破る機構の一つであるヒッグス機構から予言される、ヒッグス粒子が存在することがATLAS実験、CMS実験により明らかとなりました。超対称性を持つ理論にもヒッグス粒子は登場し、その質量の大きさを計算することが可能となるのでその値が持つ意味は非常に大きいものとなります。LHCで発見されたヒッグス粒子の質量の値を実現する有力なシナリオのひとつは、超対称性粒子のうちクォークの超対称性パートナーであるスクォークが100TeVから1000TeVという非常に大きな質量を持つというものです。この場合、スクォークをLHC実験で発見できる可能性は消えてしまいますが、ゲージーノと呼ばれるゲージボソンの超対称性パートナーが発見される可能性は十分にあります。私は、共同研究者とともに、ゲージーノの崩壊分岐比から間接的にスクォークの性質を引き出すことができるかどうかを研究しました。特にスクォークが大きな質量を持つため、スクォークがフレーバー対称性を大きく破っている可能性があります。そのようなゲージーノのフレーバー対称性を破るような崩壊パターンと低エネルギー実験におけるフレーバー対称性の破れの制限との関係を調べ、フレーバー対称性を破るゲージーノの崩壊モードの分岐比が数十%に達するような非常に大きなものになりうることを示しました。このようなフレーバー対称性を破る崩壊モードが測定されたならばスクォークのフレーバー構造を調べる足がかりとすることができるので、本研究の成果は意義深いものと言えます。本年は超対称性模型および超対称性を持たない暗黒物質模型に関する研究を行った。超対称性模型についてはヒッグス粒子が部分的に複合粒子となっている模型について研究を行った。2012年にヒッグス粒子がLHC実験で発見され、その質量の値が125GeV程度であることが判明したが、超対称性模型においては、ヒッグス粒子の質量はより小さな値が予言されるため、ヒッグス粒子の質量を増大させるような機構を組み入れる必要がある。ヒッグス粒子を複合粒子とするような模型はそのような機構を含んでおり、有望な超対称性模型の一つである。この模型では、ヒッグス粒子の超対称性パートナーであるヒッグシーノも複合粒子となるが、私は共同研究者とともに、複合粒子であるヒッグシーノの崩壊分岐比は通常の場合と大きく異なることを指摘した。また、暗黒物質の模型に関する研究も大きく進展させることができた。IceCube実験で観測された数PeVのエネルギーを持つニュートリノ事象が大きな話題となったが、右巻ニュートリノを暗黒物質としてこの実験を説明しつつ、インフレーション、宇宙のバリオン数の生成、ニュートリノの質量を説明することができた。また、熱的残存量で暗黒物質の量が説明されるシナリオについて、簡単な模型について加速器実験や暗黒物質直接探索実験における信号の比較検討を行った。その結果、ヒッグス粒子の崩壊分岐比や電子の電気双極子モーメントの測定が暗黒物質模型を同定するために非常に有効であることが分かった。さらに、暗黒物質の模型のうちInert doublet模型においては暗黒物質直接探索実験における検出率の計算に輻射補正が重要であることを指摘し、必要な効果を正しく取り入れて計算した。

特に125 GeVという質量は、典型的な超対称性粒子の質量スペクトルから予言される値に比べて大きいため、ヒッグス粒子の質量を増大させるような機構が存在することを示唆していると考えることができる。そのような機構を持つ模型はいくつか提案されているが、有力なものの一つが新しいカイラル超場を模型に加えたものである。このカイラル超場に含まれる新しいスカラーやフェルミオンがヒッグス場を相互作用することにより、ヒッグス粒子の質量を増大させることが可能となる。ヒッグス場との相互作用は比較的大きなものでなければいけないが、そのような強い相互作用はAsymptotic freeな性質を持つのが自然である。この性質をもらたすために、カイラル超場が新しい強いゲージ相互作用のもとで電荷を持つ模型を検討した。この新しい強い相互作用は低エネルギーで閉じ込められるが、そのために新奇な軽い複合粒子が予言される。このために、LHC実験で期待される超対称性粒子のシグナルが通常の模型と大きく異なり、現在の実験の制限が弱くなることを示した。計画していた通りに研究を進め、成果を論文にまとめることができたから。27年度が最終年度であるため、記入しない。今年度以降LHC実験が進展する中で標準模型では説明できない事象が発見された場合に、超対称性模型の枠組みでその事象を解釈するためには、様々な模型について多角的に検討しておく必要がある。今年度はヒッグス粒子の質量が125GeVであったことを手掛かりとして模型を構築しLHCでの発見可能性および予測される事象を検討する。特に、超対称性模型に新しい物質粒子を加えた模型について検討する予定である。計画していたとおりに研究を進め、成果をまとめて論文にすることができたため。超対称性模型の検証を行うためには多角的な視点からその徴候をとらえることが必要となります。今後は超対称性模型が予言する暗黒物質の候補に焦点を当て、特に暗黒物質が対消滅際に放出する宇宙線の量を正確に計算することにより、模型の検証に役立てたいと考えています。
ジアルキルアミノチアゾールダイマーから誘導される近赤外吸収色素の合成

(ジアルキルアミノ)チアゾールダイマーは非常に強い電子供与性を示すことから色素の材料として大変興味深い化合物である。本研究では、この(ジアルキルアミノ)チアゾールダイマーから誘導されるアゾ色素とインダミン色素の合成、構造、および紫外可視吸収スペクトルについて検討した。アゾ色素は、アリールアミン類をジアゾ化し、(ジアルキルアミノ)チアゾールダイマーをカップリング成分とすることで中程度の収率で合成することができた。得られたアゾ色素は、1)第一吸収帯は568-737(ε=24000-88000)第二吸収帯は404-475(ε=9200-52000)nmに観察され、2)ビチアゾリル部位は平面で、アゾ基を介したフェニル基との二面体角は8.5°で、分子全体としてもほぼ平面であり、3)4-(ペルフルオロアルキルスルホニル)フェニル基や2,4-ジニトロフェニル基等の非常に強い電子求引性のジアゾ成分を有する誘導体は負のソルバトクロミズムを示すことを見い出した。インダミン色素は、アリールニトロソ誘導体と(ジアルキルアミノ)チアゾールダイマーを金属塩の存在下で反応させることで中から低収率で合成することができた。金属塩としては、ニッケル(II)テトラフルオロボレートが最適であった。これらのインダミン色素は、1)第一吸収帯は、648-725nm(ε=3900-55000)、2)アリールアミノ部位での置換基効果から、インダミン色素で知られている交互炭素系発色ではなく、分子内電荷移動発色であること、3)ビチアゾリル部位とアリールアミノ部位との二面体角が大きくなると、第一吸収波長は長波長域にシフトすること、4)その理由は二面体角のねじれとともに、LUMOが安定化しHOMOが不安定化するためであること、を見出した。以上の知見は、いずれもこれまでの色素の常識を覆す現象であり、(ジアルキルアミノ)チアゾールダイマーという特異な基質を用いることで発見することができた。また、いずれの色素も近赤外領域に強い吸収を示した。芳香族アミン類をジアゾ化し、ジアルキルアミノチアゾールダイマーとカップリングさせることで、対応するアゾ色素を合成した。得られた色素の最大吸収波長は、約570-740nmであった。カップリング成分を電子求引性の強い化合物とすることで、近赤外領域に吸収を持つ色素を合成することができた。良く知られているアゾ色素は正のソルバトクロミズムを示すことが知られている。興味あることに、ジアルキルアミノチアゾールダイマーをカップリング成分とするアゾ色素では、ジアゾ成分部分の電子求引性が大きく(4-(トリフルオロメトリスルホニル)フェニル基よりも大きい)なると、負のソルバトクロミズムを示すことがわかった。これは、アゾ色素での最初の発見である。分子軌道計算で、これらの色素では、励起状態よりも基底状態のほうが分子の極性が大きいと計算された。これら色素は基底状態では、アゾ結合の両端に電荷が分離したジアザメロシアニン型で存在しているためと考察された。

他の色素系については、ジアルキルアミノチアゾールダイマーから合成されるスクアリリウム、クロコニウム色素を合成中である。これらの色素も近赤外領域に最大吸収波長を示した。また、ジアルキルアミノチアゾールダイマーをベースとするインダミン色素も合成中である。これらも、近赤外領域に最大吸収波長を示した。ジアルキルアミノチアゾールダイマーから合成されるアゾ色素の結果は現在雑誌に投稿中である。スクアリリウム、クロコニウム色素およびインダミン色素については、今後更に検討を進めていく。(ジアルキルアミノ)チアゾールダイマーは非常に強い電子供与性を示すことから色素の材料として大変興味深い化合物である。本研究では、この(ジアルキルアミノ)チアゾールダイマーから誘導されるアゾ色素とインダミン色素の合成、構造、および紫外可視吸収スペクトルについて検討した。アゾ色素は、アリールアミン類をジアゾ化し、(ジアルキルアミノ)チアゾールダイマーをカップリング成分とすることで中程度の収率で合成することができた。得られたアゾ色素は、1)第一吸収帯は568-737(ε=24000-88000)第二吸収帯は404-475(ε=9200-52000)nmに観察され、2)ビチアゾリル部位は平面で、アゾ基を介したフェニル基との二面体角は8.5゚で、分子全体としてもほぼ平面であり、3)4-(ペルフルオロアルキルスルホニル)フェニル基や2,4-ジニトロフェニル基等の非常に強い電子求引性のジアゾ成分を有する誘導体は負のソルバトクロミズムを示すことを見い出した。インダミン色素は、アリールニトロソ誘導体と(ジアルキルアミノ)チアゾールダイマーを金属塩の存在下で反応させることで中から低収率で合成することができた。金属塩としては、ニッケル(II)テトラフルオロボレートが最適であった。これらのインダミン色素は、1)第一吸収帯は、648-725nm(ε=3900-55000)、2)アリールアミノ部位での置換基効果から、インダミン色素で知られている交互炭素系発色ではなく、分子内電荷移動発色であること、3)ビチアゾリル部位とアリールアミノ部位との二面体角が大きくなると、第一吸収波長は長波長域にシフトすること、4)その理由は二面体角のねじれとともに、LUMOが安定化しHOMOが不安定化するためであること、を見出した。以上の知見は、いずれもこれまでの色素の常識を覆す現象であり、(ジアルキルアミノ)チアゾールダイマーという特異な基質を用いることで発見することができた。また。いずれの色素も近赤外領域に強い吸収を示した。
オーステナイト母相の超微細化による新しい変態組織形成の可能性

本年度は,低合金鋼における超微細粒オーステナイトからの変態組織の特徴を明らかにするため,以下の研究を行った.(1)超微細オーステナイト粒からのマルテンサイト変態組織Fe-1.5%Mn-0.2%C合金とそのV, N添加材で,オーステナイト単相域溶体化後の焼入れ焼もどしによりセメンタイトやV(C, N)を微細析出させた後,オーステナイト(+V(C, N))温度域で逆変態させ,粒径約2μmまでの微細オーステナイト粒を得た.これらオーステナイトを再度焼入れることで,ブロック径約1μmの超微細ラスマルテンサイト組織が得られた.また,オーステナイト粒の超微細化に伴い,焼入れままマルテンサイトの強度がブロック径に対してHall-Petch則に従って上昇すること,特定のパケットが優先的に発達する傾向が強くなることを見出した.(2)超微細オーステナイト粒からのパーライト変態組織共析炭素鋼とそのV添加材を用い、焼もどしマルテンサイトやパーライトの冷間強加工→逆変態により粒径約2μmまでの超微細オーステナイト粒を得た後、A_1点以下で等温保持によりパーライト変態させた.その結果,オーステナイト粒径が微細化に伴いパーライトのブロック/コロニーサイズは小さくなるが,フェライト変態と同様に粒径変換比が1に近づく傾向が見られた。(3)超微細オーステナイト粒からの拡散変態の理論的解析Fe-1.5%Mn-0.2%C合金のγ→α連続冷却変態時における粒径変換比(オーステナイト粒径/フェライト粒径)および共析鋼のパーライト変態における粒径変換比(オーステナイト粒径/コロニーおよびパケット径)についてCahnの粒界核生成理論を拡張して理論的検討を行った結果,オーステナイト粒径が微細になるほど粒径変換比が1に近づき,変態による効果的な微細化には,加速冷却により大きな変態の過冷度を得ることが必要であることが示唆された.本年度は,低合金鋼で超微細オーステナイト粒を得る方法を確立した後,超微細粒オーステナイトからのフェライト変態組織の特徴を明らかにするため,以下の研究を行った.●超微細オーステナイト粒の形成(1)SCM435機械構造用鋼を用い、オーステナイト⇔フェライト(あるいはマルテンサイト)繰返し変態によるオーステナイト粒径の微細化効果を調べた結果,微細化効果は1サイクル目が最も大きく3サイクル以降でほぼ定常粒径となること,その粒径は逆変態処理温度が低く処理時間が短いほど小さく,最小粒径5ミクロンの超微細粒が得られること,などが明らかとなった.Fe-1.5%Mn-0.2%C合金を用いて,焼もどしマルテンサイトの強冷延→逆変態によりオーステナイト粒径の微細化を行った結果,冷延の加工度が大きいほど得られるオーステナイト粒径は微細になり,V,Nの微量添加により焼もどし時に析出し逆変態後も残留するV(C,N)のピン止め効果を利用することでさらなる微細化が図れ,最小粒径が2.3ミクロンの超微細オーステナイト組織が得られることがわかった.●超微細オーステナイト粒からの初析フェライト変態上記の手法によりオーステナイトの微細化を行ったFe-1.5%Mn-0.2%C合金を用いて,連続冷却により初析フェライト変態させ,γ→α変態時の粒径変換比を調べた.その結果,オーステナイト粒径が小さくなるほど粒径変換比は大きく微細化の度合いは小さくなり,粒径が5ミクロン以下の場合には逆にフェライト粒径の方が粗大になり,超微細オーステナイト粒からの初析フェライト変態を用いた粒径微細化のためにはさらなる加速冷却が必要であることがわかった.本年度は,低合金鋼における超微細粒オーステナイトからの変態組織の特徴を明らかにするため,以下の研究を行った.(1)超微細オーステナイト粒からのマルテンサイト変態組織Fe-1.5%Mn-0.2%C合金とそのV, N添加材で,オーステナイト単相域溶体化後の焼入れ焼もどしによりセメンタイトやV(C, N)を微細析出させた後,オーステナイト(+V(C, N))温度域で逆変態させ,粒径約2μmまでの微細オーステナイト粒を得た.これらオーステナイトを再度焼入れることで,ブロック径約1μmの超微細ラスマルテンサイト組織が得られた.また,オーステナイト粒の超微細化に伴い,焼入れままマルテンサイトの強度がブロック径に対してHall-Petch則に従って上昇すること,特定のパケットが優先的に発達する傾向が強くなることを見出した.(2)超微細オーステナイト粒からのパーライト変態組織共析炭素鋼とそのV添加材を用い、焼もどしマルテンサイトやパーライトの冷間強加工→逆変態により粒径約2μmまでの超微細オーステナイト粒を得た後、A_1点以下で等温保持によりパーライト変態させた.その結果,オーステナイト粒径が微細化に伴いパーライトのブロック/コロニーサイズは小さくなるが,フェライト変態と同様に粒径変換比が1に近づく傾向が見られた。(3)超微細オーステナイト粒からの拡散変態の理論的解析Fe-1.5%Mn-0.2%

C合金のγ→α連続冷却変態時における粒径変換比(オーステナイト粒径/フェライト粒径)および共析鋼のパーライト変態における粒径変換比(オーステナイト粒径/コロニーおよびパケット径)についてCahnの粒界核生成理論を拡張して理論的検討を行った結果,オーステナイト粒径が微細になるほど粒径変換比が1に近づき,変態による効果的な微細化には,加速冷却により大きな変態の過冷度を得ることが必要であることが示唆された.
経脈絡膜上腔ドラッグデリバリーの開発

眼内局所に薬物を比較的長期間投与するための方法として、強膜と脈絡膜の間に相当する脈絡膜上腔にコラーゲンゲルと薬物を投与する方法を考案し、眼内でのゲルおよび薬物の動態を組織学的に検討した。その結果、コラーゲンゲルは脈絡膜上腔投与後3か月で消失することがわかった。また、ゲルに混合したステロイド剤の眼内投与は、ステロイド剤単体を投与した場合と比較して投与後3か月で眼内濃度に有意差がないことがわかった眼内局所に薬物を比較的長期間投与するための方法として、強膜と脈絡膜の間に相当する脈絡膜上腔にコラーゲンゲルと薬物を投与する方法を考案し、眼内でのゲルおよび薬物の動態を組織学的に検討した。また、ゲルに混合したステロイド剤の眼内投与は、ステロイド剤単体を投与した場合と比較して投与後3か月で眼内濃度に有意差がないことがわかった学内の動物実験施設において感染事故が発生したため、実験施設、飼育室をクリーン化するため、また、ロラーゲンゲル注入用の特殊なカテーテルを米国より入手するのが遅延したため実験が遅延したが、実験を開始した。有色ウサギを用いて特殊なカテーテルによりコラーゲンゲルを脈絡膜上腔に投与し、脈絡膜上腔の眼内への薬物投与経路としての役割を検討する研究を行った。網膜、脈絡膜に与える組織学的変化を注入直後、注入後1週、1か月、2か月、3か月で経時的に検討した.その結果、コラーゲンゲルの注入量が多い(0.1ml以上)と網膜障害を起こすことがわかった。組織学的検討は摘出した眼球をホルマリン固定し、パラフィン包埋後、コラーゲンゲル注入部位の組織切片を作成し、網膜および脈絡膜の組織障害の有無を光学顕微鏡で観察した。平成22年度の結果より、コラーゲンゲルの注入量が多い(0.1ml以上)と網膜、脈絡膜に障害を起こすことがわかったので、コラーゲンゲルの注入量を一定(0.05ml)にして脈絡膜上腔に投与し、網膜、脈絡膜に与える組織学的変化を注入直後、注入後1か月、3か月で経時的に検討した結果、組織障害を起こさないゲルの投与量、投与方法(厚みなど)の検討ができた。組織学的検討は摘出した眼球をホルマリン固定し。パラフィン包埋後、コラーゲンゲル注入部位の組織切片を作成し、網膜および脈絡膜の組織障害の有無を光学顕微鏡で観察した。ステロイドを混合したコラーゲンゲルを脈絡膜上腔に投与し、網膜、脈絡膜に与える組織学的変化を経時的に検討する研究を行っている。眼内に薬物を投与するために現在、臨床の現場では硝子体内投与が行われている。しかし、薬物は時間とともに眼内から消失していくため毎月あるいは2か月毎に薬物を繰り返し投与する必要がある。眼内で薬物を徐放できる方法を新たに開発するため、我々は脈絡膜上腔に薬物を投与する研究を行った。脈絡膜上腔は強膜と脈絡膜の間に存在し、本来腔として存在しているわけではなく、強膜と脈絡膜は動静脈の通過により接着しているだけなので、脈絡膜から出血や滲出液が生じると脈絡膜上腔に貯留し、脈絡膜下出血や脈絡膜剥離を生じる。この脈絡膜上腔を薬物投与のルートとして活用するため、すでに臨床使用されているコラーゲンゲルを用いた。このコラーゲンゲルは冷蔵状態(4度程度)では溶液状になっており、体温(36度程度)まで上昇すると固まる性質を持っている。ウサギを用いて、このコラーゲンゲルを脈絡膜上腔に注入し、経時的に眼球を摘出し組織学的にコラーゲンゲルの影響を検討した。その結果、注入したコラーゲンゲルはHE染色により脈絡膜組織内に注入後2か月まで観察できたが、それ以降はHE染色では脈絡膜内に確認できなかった。網膜への障害の有無を検討するためアポトーシスを検出するTUNEL染色を行ったところ、TUNEL陽性細胞を認めなかった。次に、ステロイドを含有したコラーゲンゲルを眼内に投与し、ステロイドの眼内からの消失期間を検討した。対象として同量のステロイド溶液を使用した。その結果、投与翌日および30日後では両者は同等量の残存を認めたが、7日後ではコラーゲンゲル投与群でより多くのステロイドを検出した。しかし、3か月後にはステロイドは両者とも検出以下であり、コラーゲンゲルによる徐放効果を認めなかった。富山大学内の動物実験施設での感染事故により動物の飼育が出来ない期間があり、また、動物実験施設の改築により飼育数などに制限があったため24年度が最終年度であるため、記入しない。予定通り、コラーゲンゲルにステロイドを混合したものをウサギ脈絡膜上腔に投与し、研究を行う予定である。講画の変更は特にない。24年度が最終年度であるため、記入しない。