hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
間葉系幹細胞／肝細胞を融合したスフェア移植による新しい重症肝障害の治療戦略

これによれば間葉系幹細胞はサイトカインの刺激に対して、濃度依存的に高い遊走性を呈することが示された。同時に計画のごとくスフェロイドを形成した肝細胞と間葉系幹細胞を共培養することで、肝細胞の立体構造をより強固にし、高い肝細胞機能を発現することが示された。これらの結果から平成24年度には当初計画通りに、in vivoでの遊走能の解析を元にした間葉系幹細胞の細胞相互作用のメカニズムを示しながら、肝細胞/間葉系幹細胞スフェロイド移植の効果を評価する計画である。当初計画と同様に24年度はin vivo免疫抑制マウスモデルを用いた実際の移植実験を開始することができた。IVISという機器を有効活用することができ、そのin vivoにおける細胞遊走性の結果を学会で発表するに至った。実際に移植後の細胞の経時的なライブイメージングと病理組織学的解析によって、間葉系幹細胞が局所への細胞移植によって体内で経時的に変化していく動態を捉えることができ、どのような時間間隔で遊走し、消滅していくのかまた、炎症部位および腫瘍へ集積していく様子を評価することができたため、今後の細胞移植治療へ応用する布石となる結果を創出することが期待される。今後の研究の展開にとって十分な土台となる結果が創出できたため、ほぼ順調に進展していると考えている。平成23年度の研究実施状況は、ほぼ当初計画通りに施行しながら新しい機器を使用して、更に発展した結果を創出している。まず間葉系幹細胞はフローサイトメーターを使用した特異性の高い抽出方法で選択し、これを培養した後GFPの蛍光を呈するようにエレクトロポレーション法を用いて遺伝子導入して、経時的に追跡可能な間葉系幹細胞を作成した。これを用いて分離した新鮮肝細胞とのスフェロイド構造を作成して、この機能を評価した。一方、細胞に対する相互作用を示すために癌細胞など種々の細胞系を用いた刺激に対して、間葉系幹細胞がどのような遊走性を有するか、前述したEZtaxiscanを用いた解析を行った。これによって間葉系幹細胞が一定のサイトカイン刺激に対して濃度依存的に遊走性を高めることが示された。平成23年度にこの結果を複数の学会において発表した。これらのin vitroの結果によって間葉系幹細胞の細胞間相互作用メカニズムの一部を示すことができたという意味で、当初結果以上の発展性が期待されると考えている。また遺伝子導入手技も安定しており、in vivoでの細胞動態についての評価にも期待が持てる。平成25年度は最終年度であるため、移植後の細胞の動態解析結果を充実化するため、実験動物の匹数を増やすことで結果を定量化し、コントロールとの比較検討が可能なデータ量を確保する。またこれまでのin vitroの細胞の遊走性の結果と平成24年度のin vivoでの細胞動態の結果を踏まえて、病理組織学的解析とライブイメージングによる結果を中心に学会発表可能な内容にまとめる。最終的に論文作成を可能とするために、特異的抗体を用いたコントロールモデルからの結果の回収を行い、データとして十分に説得力のある解析を行なう。平成24年度は前述のように、平成23年度の成果によって一定のin vitroでの結果が得られているため、研究計画通りに速やかに動物実験に移行したい。すなわちGFPを導入した間葉系幹細胞を動物モデルに細胞移植することで、動物体内でどのような動態を示すかを評価する。
電磁ノイズによる画像劣化の主観評価とその生理信号への影響に関する研究

電磁ノイズが通信画像に及ぼす影響を主観評価したときの生理信号を計測し,生理信号による画像劣化の定量的評価について検討した。本年度は事象関連電位の一つである認知・判断に関係するP300と反射性瞬目に着目し,平成14年度に構築した生理信号計測システムを用いて,バーストノイズによるテレビ画像劣化を主観評価したときの脳波(EEG),眼電位(EOG),心電図(ECG)を同時計測した。ECG測定はEEGへのアーチファクトの確認用である。EEG測定での電極配置は国際10-20法に従い,探査電極を正中線上Fz,Cz,Pzに,基準電極を左右の耳朶に(連結),接地電極を鼻根部近傍とした。また,EOG測定には探査電極を右目の上・下眼瞼に,ECG測定には左第I肋間と左鎖骨上に配置した。被験者は成人男性12名とし,評価用画像には風景の静止画を用いた。P300と妨害度の関係を検討するために「(妨害が)分かるが気にならない」,「気になるが邪魔にならない」,「邪魔になる」,「非常に邪魔になる」の4段階評価尺度を定義し,妨害度を評価させた。EEG波形からP300を抽出するために,ノイズ重畳の100ms前からの1s間を一試行として加算平均処理を行った。P300の振幅は妨害度が大きくなるに従って増加したが,明確な相関は得られなかった。しかし,妨害度によってP300の振幅及び潜時に違いが見られ,「非常に邪魔になる」と「分かるが気にならない」と評価したときに有意差が得られた。また,同時計測したEOG波形から「刺激(ノイズ重畳)後3060ms間に生じた瞬目」を反射性瞬目として計数した結果,「気になるが邪魔にならない」と評価したノイズに対して反射性瞬目が有意に増加した。この傾向はある妨害度のノイズの識別に利用と考えられ,P300と共に用いることによって画像劣化を評価できる可能性が得られた。平成14年度は,電磁ノイズが混入した通信画像を視聴者が情報として取り込むことに与える影響を生理信号計測から検討することを目的とし,計測システムの構築と,生理信号計測法を本研究に導入するための基礎実験を行った。構成した計測システムは,パターン発生器としてのDVDビデオレコーダ,8チャンネル計測ステーション(設備備品として計上),複合ノイズ発生器,5チャンネル高感度増幅器,およびディジタルオシロスコープ,CRTテレビモニタ(現有物を使用)からなる。そして,生理信号として脳波に着目して,映像信号にバーストノイズを混入してテレビモニタ上に呈示し,視覚誘発電位(VEP)と事象関連電位の一つである認知・判断に関係するP300成分を測定した。被験者は大学生10名とした。電極配置は国際10-20法に従い,探査電極を前頭部Fzと頭頂部Pz,基準電極を左右の耳朶,接地電極を鼻根部近傍とした。測定した脳波波形から誘発電位を抽出するために,ノイズ混入の100ms前から1s間を一試行として加算平均処理を行った。ノイズを周期的に発生させてVEPを測定した結果,VEPの振幅とノイズの実効値に相関関係が得られた。また,ノイズ出現時にボタンを押させるオドボール課題を与えた結果,P300が確認できた。ノイズの発生間隔がP300に与える影響について検討した結果,繰り返しからノイズの発生を予測させないためには,5s程度の間隔とある程度のランダム性にするとよいことが明らかとなった。そして,ノイズによるテレビ画像妨害を,「邪魔である」と「邪魔でない」で主観評価したときに生じる誘発電位を測定した結果,「邪魔である」と評価したときの方がP300の振幅が大きく,有意な差が得られた。P300の振幅が妨害の感じ方の違いによって異なり,主観評価と対応付けられる可能性が得られた。バーストノイズのパラメータ(実効値と継続時間)を変化させて,テレビ画像に重畳したノイズ妨害を主観評価したときの脳波(認知・判断と関連がある事象関連電位P300)を,平成14年度に構築した測定システムを用いて測定した。主観評価は「邪魔でない」,「わずかに邪魔である」,「邪魔である」の3段階で行った。被験者は大学生10名である。P300の潜時については主観評価(MOS)と有意な関係が得られなかったが,P300の振幅は「邪魔である」と評価したときに最も大きく,有意な差が見られた。また,バーストノイズの実効値,および継続時間の増加に伴い評価値(MOS)が低下しており,この傾向は5段階妨害尺度を用いたこれまでの実験結果と同じであった。P300の振幅の違いは評価,つまり妨害の感じ方の違いによって生じたと考えられ,ノイズによる妨害度の客観評価にP300を用いることができる可能性が得られた。次に,ストレスが自律神経系を介して心臓の拍動数に変化を生じさせることに着目し,テレビ画像に重畳したノイズ妨害と心電図(ECG)上のRRI(R-R Interval)を指標とした心拍変動の関連を検討した。テレビ画像にガウス性ノイズを60秒毎に10秒間重畳させてECGを測定した。被験者は大学生5名である。画像にノイズが重畳してもRRIの変化は見られず,ノイズ妨害による心拍変動への影響を確認することはできなかった。

一方,パターン反転刺激(反転間隔100msの白黒チェッカー画像)を与えた場合,個人によってRRIおよびその揺らぎに違いがあるが,刺激を受けるとRRIは短くなり,すぐに刺激前の状態に戻る傾向が見られた。本実験でテレビ画像に重畳したノイズはRRIに影響を与える強いストレスではなかった,あるいは心拍変動の変化が小さいために検出できなかったと考えられる。電磁ノイズが通信画像に及ぼす影響を主観評価したときの生理信号を計測し,生理信号による画像劣化の定量的評価について検討した。本年度は事象関連電位の一つである認知・判断に関係するP300と反射性瞬目に着目し,平成14年度に構築した生理信号計測システムを用いて,バーストノイズによるテレビ画像劣化を主観評価したときの脳波(EEG),眼電位(EOG),心電図(ECG)を同時計測した。ECG測定はEEGへのアーチファクトの確認用である。EEG測定での電極配置は国際10-20法に従い,探査電極を正中線上Fz,Cz,Pzに,基準電極を左右の耳朶に(連結),接地電極を鼻根部近傍とした。また,EOG測定には探査電極を右目の上・下眼瞼に,ECG測定には左第I肋間と左鎖骨上に配置した。被験者は成人男性12名とし,評価用画像には風景の静止画を用いた。P300と妨害度の関係を検討するために「(妨害が)分かるが気にならない」,「気になるが邪魔にならない」,「邪魔になる」,「非常に邪魔になる」の4段階評価尺度を定義し,妨害度を評価させた。EEG波形からP300を抽出するために,ノイズ重畳の100ms前からの1s間を一試行として加算平均処理を行った。P300の振幅は妨害度が大きくなるに従って増加したが,明確な相関は得られなかった。しかし,妨害度によってP300の振幅及び潜時に違いが見られ,「非常に邪魔になる」と「分かるが気にならない」と評価したときに有意差が得られた。また,同時計測したEOG波形から「刺激(ノイズ重畳)後3060ms間に生じた瞬目」を反射性瞬目として計数した結果,「気になるが邪魔にならない」と評価したノイズに対して反射性瞬目が有意に増加した。この傾向はある妨害度のノイズの識別に利用と考えられ,P300と共に用いることによって画像劣化を評価できる可能性が得られた。
肺癌特異的E1A発現条件下のNK4遺伝子発現増強による肺癌増殖の抑制

我々はE1B55Kのみを欠損した増殖可能アデノウイルスが高い抗腫瘍効果を示す点に着目し、非小細胞肺癌の多くに発現しているSecretory leukoprotease inhibitor(SLPI)のプロモーターによりE1AとEIB19kをドライブするアデノウイルスベクター(AdSLPIE1A)を作製し、SLPIを分泌する非小細胞肺癌特異的な抗腫瘍効果を検討した。in vitro細胞培養系ではSLPIを分泌しない腫瘍細胞にE1A発現を認めず、SLPIを分泌する腫瘍細胞特異的にEIAを発現し、ウイルス粒子増加による感染細胞の増殖抑制を確認した。in vivoにおいてはSLPI分泌ヒト肺腺癌細胞をマウスに樹立し、AdSLPI.E1Aを腫瘍内投与すると有意な腫瘍増殖抑制効果を示した。更にAdSLPI.E1Aにより腫瘍特異的に発現したEIAが、同時に感染した非複製アデノウイルスベクターにtransに作用し、その腫瘍選択的蛋白発現量亢進をねらい、AdCMV.NK4(HGFを介する癌の浸潤・転移における腫瘍間質相互作用をブロックし、かつ新規血管新生抑制作用をもつHGFのN末ペプチドNK4発現アデノウイルスベクター)をこのAdSLPI.EIAに併用し、in vitor、in vivoでの腫瘍抑制効果の増強について検討した。in vitorの系ではEIA存在下によるウイルスの複製とNK4蛋白発現量の増加を認め、in vivoにおいてもマウス皮下腫瘍のモデルに対し単独投与より更に強い腫瘍増殖抑制効果を認めた。以上の結果は、AdSLPI.E1AとAdCMV.NK4との併用によって非小細胞肺癌選択的に強力な抗腫瘍効果を誘導しうることを示している。
「連携」概念を用いた家政学の新しい専門性に関する基礎的研究

この研究は、多様化・複雑化する生活問題を解決するために要請される連携能力に着目した。家政学教育に必要とされる連携能力を明らかにするために、その基礎的階梯として、家政系学部から就職者を多数輩出する管理栄養士の連携能力形成プロセスと連携の質を左右する因子を明らかにすることを目的とした。とくに、近年、栄養士法改正や栄養療法に関する診療報酬の改定により、連携能力を必要とし、他職種と組織的な連携・協力を行っている医療分野で働く管理栄養士10名を対象に連携に関するインタビュー調査を行った。分析方法は修正版グラウンデッド・セオリー・アプローチを用いた。結果以下のことが明らかになった。(1)データから25の概念と、概念の意味のまとまりに基づいてカテゴリー化された5つのカテゴリーが生成された。(2)連携能力を形成するプロセスには、職場内連携努力プロセスと、職場外連携努力プロセスが存在し、双方向な関係があった。両努力は、連携深化へのステップへ進展した。(3)連携の質を左右する因子は、3つの概念から構成された。これらは、連携制度の仕組み、高度な専門的知識や技術、総合的なマネジメント能力、であった。本研究は、公私にわたる福祉や社会の支援主体(機能)相互の連携とネットワークづくりの現状と課題を明らかにし,福祉や教育主体の運営にあたって求められる連携に関わる家政学の新しい専門性とその形成方途を明らかにすることを目的としている。そのため,平成20年度は(1)家政学における「連携」概念を歴史的視座から明らかにすることを目的に取り組んだ。戦前期における女子高等師範学校および家政系女子専門学校の地域の社会事業や教育に対する活動に着目し,具体的には,日本で社会事業が成立したとされている1910年代後半から戦中までの期間東京女子高等師範学校と日本女子大学校,計2校の家政系学部を研究対象とした。生活困窮層の増大,米騒動や関東大震災などの社会不安の増大という社会背景のなか,家政系学部として,いかに社会問題へ取り組んでいかのか,その取り組みのなかには医療や教育,社会事業などのほかの諸機関との連携はあったのかなどについて,両校の沿革史や当時の雑誌新聞記事から明らかにした。この結果,日本女子大学校は上記したような社会的な活動に熱心に取り組んでいたことが明らかになった。この活動は主に卒業生団体桜楓会によって担われ以下3点のような特徴がみられた。これらの活動は, 1)当時日本女子大学校家政学部長であった井上秀のリーダーシップのもと展開された2)当時日本女子大学校で行われていた家政学の教育や研究を実践活動に移した,3)家政学の有用性を社会的に認知させた。しかしながら,未だ「連携」概念や連携状況を明らかにするには至っていない。継続して研究をすすめたい。なお,上記した研究成果は現在執筆中である。〔目的〕現在、国民生活に関する諸問題の多くは、家庭生活および人間生活を主題としてきた家政学において無視できない課題である。これらの解決のためには、個別的な専門性や役割を発揮するだけでは不十分で、生活現象を総合的たみるという家政学の貢献が期待されるところである。しかし現実はそうとは言い難い。その要因のひとつに、家政学が時代認職や問題解決に対応した組織的な連携やネットワークづくりを十分に行ってこなかったことが考えられる。そこで、本年は、家政系学部から就職者を多数輩出し、近年栄養サポートチームの導入により他職種との組織的な連携・協力を行っている管理栄養士に着目し連携とネットワークづくりの現状と課題を明らかにすることを目的とし、以下の方法で研究を実施した。〔方法〕管理栄養士の連携とネットワークづくりの現状と課題を明らかにするためた、関東地域で働く管理栄養士15名にインタビューをおこなった。対象管理栄養士は、次の点を条件とした。(1)管理栄養士として5年以上の継続した実践経験を有していること、(2)主な実践経験の場が医療機関や行政機関であり、ヒューマンサービス領域で管理栄養士の仕事をしていること、(3)以上を満たしている方で調査の了解を得られた方である。インタビューは半構造化面接で各人1時間程度実施し、了解を得て録音し逐語記録を作成した。以下の4つの質問を主軸とし、自由に意見を述べてもらつた。(1)仕事内容、(2)業務での組織的な連携と個人的なネットワークづくり、

(3)これからの管理栄養士に必要な能力、(4)管理栄養士になった理由。〔結果〕インタビュー調査より把握できた管理栄養士の連携とネットワークづくりの課題は(1)コミュニケーション能力(2)自己アピール能力(3)他の職種と意見交換ができる十分な知識(4)事業を推進しうるマネージメント能力の4点であった。今後は家政系学部から輩出される他職種を対象に同様の調査を行い、共通課題を析出し、連携た関する家政学の新しい専門性を提案したい。本研究は、多様化・複雑化する生活問題を解決するために要請される連携能力に着目している。今年度は、昨年から引き続き、家政学教育に必要とされる連携能力を明らかにするために、家政系学部から就職者を多数輩出する管理栄養士の連携能力形成プロセスとその質を左右する因子を明らかにした。とくに、近年、栄養士法改正や栄養療法に関する診療報酬の改定により、連携能力を必要とし、他職種と組織的な連携・協力を行っている医療分野で働く管理栄養士を対象に連携に関するインタビュー調査を実施した。分析方法は修正版グラウンデッド・セオリー・アプローチを用いた。結果以下のことが明らかになった。医療分野で一定の継続した実践経験をもつ管理栄養士は、職場内連携努力プロセスと職場外連携努力プロセスを双方向に経験しながら連携を深化させていた。また、これらの連携の質を左右するものとして、制度の仕組み、高度な専門知識や技術、総合的なマネジメント能力3点が影響していた。本研究の最終目標である、新しい家政学教育のカリキュラム開発のために、得られた知見をどのように生かすことができるのか考えてみたい。今回生成された管理栄養士の連携能力形成プロセスは、彼らが業務経験をとおして得たものであり、大学教育では獲得しづらいものと考えられる。しかし連携に影響を与える因子のうち、多様な患者の生活背景に対応する総合的なマネジメント能力や、高度な専門知識や技術は、大学教育のカリキュラム構成に導入でき、現行の管理栄養士養成のカリキュラムにおいても実践されている。家政学教育としての独自性を求めるならば、総合的なマネジメント能力の育成は、栄養という専門からの視座だけではなく、患者の生活全体を読み取る意味で、栄養以外を専門とする学生との学び合いから実現したい。こうした学びが家政学的な視点につながると思われるし、連携形成能力の質を高めることにもつながると考える。しかし以上は、医療分野で働く管理栄養士を対象とした調査から導き出された知見からの提案である。今後は家庭科教諭などの他職種を対象にした同様の調査を実施し、さらに家政学教育に必要とされる連携能力を追究してゆきたいと考える。
ヘゲモニー政党制の比較研究:生成・安定・解体モデルの構築

本研究は、ヘゲモニー政党制の諸事例(メキシコ、台湾、シンガポール、マレーシア、セネガル)の生成・安定・解体の過程を事例・比較分析するものである。各国のヘゲモニー政党制の成立から解体までの道筋を明らかにするとともに、共通のパターンとして、(1)ヘゲモニー政党制は、議会制と競争的選挙の規範が受容され政治社会で正当性を得ている状況において、革命や騒乱など国家的危機を背景に強力な政治集団が台頭する過程で成立すること、(2)ヘゲモニー政党の優位を固定化する諸制度(行政府との組織的融合、野党の認可制、政府与党による選挙管理等)を幾重にも組み込ことで安定化すること、(3)ヘゲモニー政党制が解体した後の自由競争という新たな環境のなかでも、旧ヘゲモニー政党は再び勝利する高い可能性を持っていること等を明らかにした。平成22年度(1年目)は、当初の計画通り、資料収集とそのための海外調査を集中的に行ったため、成果は中間的性格のものである。第一に、ヘゲモニー政党制の諸事例(メキシコ、マレーシア、シンガポール、台湾、セネガル)に関する資料の体系的収集を行った。とりわけマレーシア(14日間、国立図書館、マラヤ大学図書館等)、シンガポール(7日間、国立リーコンチエン図書館等)、台湾(11日間、中央研究院・近代史研究所図書館、同・人文社会連合図書館等)で実施した海外調査により、マレーシア・UMNO(統一マレー国民組織)体制の生成過程、シンガポール・PAP(人民行動党)体制の確立過程、台湾・国民党体制の確立過程および野党の形成過程に関する多数の文献資料を入手できた(なおセネガルに関して、3月に海外調査を計画していたが、東日本大震災のため取り止めた)。入手した資料の整理と分析によって、諸事例間の理解がより体系的で深いものとなり、比較研究の論文として執筆に着手した。第二に、研究代表者にとってすでに研究蓄積のあるメキシコ・PRI(制度革命党)体制の事例に関して、研究報告「革命体制の制度化に関する考察」(シンポジウム「メキシコ革命の100年:歴史的総括と現代的意義」、1月15日、上智大学イベロアメリカ研究所主催)を行い、革命党体制の今日的意義の再考を行った。第三に、ヘゲモニー政党制の新しい事例であるエジプト、カンボジアに関して、研究協力者(2名)の協力を得て、関連文献を入手するともに、今後の比較研究の拡大・発展にむけて検討を行った。第一に、前年度の海外調査と本年度の追加調査で収集した資料をもとに、ヘゲモニー政党制の形成と変容に関する国際比較分析(メキシコ、台湾、セネガル、シンガポール、マレーシア)を行った。このうち台湾の事例に関する成果を「台湾政党システム研究の現状と課題」(早稲田大学台湾研究所、2011年12月)として発表し、先行研究においてはヘゲモニー政党制の形成過程の実証が不十分であり、新たな解釈が可能であることを示した。また、上記比較分析の過程での新たな発見として、ヘゲモニー政党制の成立以前(プレ・ヘゲモニー状況)における議会制および選挙の導入の程度がその後の展開に根本的影響を及ぼしていることがわかり、これについて各事例の成立期のさらなる検証が必要であるとの認識に達した。第二に、メキシコの事例に関して、近年の政治動向に関する資料を整理しながら、ヘゲモニー政党制解体後(ポスト・ヘゲモニー状況)の政党政治の分析を進めた。とりわけ、PRI(制度革命党)が政権交代後も主要政党であり続け、2009年中間選挙で第一党に返り咲き、2012年大統領選挙で政権復帰の可能性が濃厚となったのはなぜかを、党の組織力や選挙戦略に焦点を当て、他の主要政党(国民行動党PAN、民主革命党PRD)と比較しつつ明らかにした。成果は「メキシコ2011年:政権奪還を目指すPRI、阻止を試みるPANとPRD」『ラテンアメリカ時報』として発表した(2011年7月)。第三に、比較対象をヘゲモニー政党制の形成期にあるカンボジアと、突然の崩壊が起こったエジプトまで拡大し、カンボジアの人民党体制を研究している山田裕史(日本学術振興会特別研究員PD、東京大学)とエジプトの国民民主党(NDP)体制を研究している金谷美紗(上智大学アジア文化研究所共同研究員)を研究協力者として現地調査に派遣した。調査後には報告会を開催し(2012年3月)、カンボジアにおけるヘゲモニー政党制生成のさらなる進行、エジプトにおける政党制の再編過程など、最新の現地情報をもとに検討を行った。本年度は最終年度にあたるため、これまでに収集した各国資料をもとに、時系列分析と比較分析を総合する作業に入るとともに、以下の点に関して補強を図った。

第一に、前年度の研究の過程で、ヘゲモニー政党制の成立以前(プレ・ヘゲモニー状況)における議会制および選挙の導入の程度が、その後の展開に根本的な影響を及ぼすとの認識にいたったため、この点に関する議論を補充・強化するため、各国事例に関する歴史資料の追加収集を行い(台湾に関しては9月に短期の海外文献調査を実施)、それに基づいた再分析を行うことで、全体の議論を補強した。またメキシコの事例に関しては、その成果を6月の比較政治学会で報告した。第二に、7月のメキシコ大統領選挙で、かつてのヘゲモニー政党・PRI(制度革命党)が政権復帰したが、これは台湾における国民党の政権復帰に続く2つ目の事例としてヘゲモニー政党制解体後(ポスト・ヘゲモニー状況)の研究にとって重要な意味を持つため、メキシコを研究対象とする研究協力者の箕輪茂(上智大学イベロアメリカ研究所準所員)とともに、集中的な情報収集と討論を行った。選挙後の状況に関しては、2月3月にかけて同研究協力者をメキシコ市と北部諸州の政治状況の調査のために派遣したので、3月に調査報告会と検討会を実施した。以上のことから、当初の予定よりやや時間を要したが、全体の議論は確実に強化された。本研究の成果の出版(法政大学出版局)が決まったため、出版に向けて最終的な取りまとめを進めている。大半の事例分析はおおむね予定通り進んでいるが、昨年度セネガルへの海外調査を見合わせたこと(選挙前の暴動の発生と治安悪化による)、および前述した新たな検討課題の発見の影響で、比較分析と分析結果のとりまとめに当初の計画より時間がかかっているため。24年度が最終年度であるため、記入しない。最終年となる24年度は、各事例の時系列の分析を完成させるとともに、事例間の比較と分析結果のとりまとめを行う。とりわけ議論の見直しが必要となったヘゲモニー政党制の形成期に関して、追加資料を収集しつつ再分析を行い、前年度の遅れを取り戻すべく努力する。対象事例のうちセネガルは、海外調査の実施が難しくなったため、文献調査(とくにフランス語文献の収集と分析)に切り替えて時系列分析を進める。今年選挙が予定されているメキシコについては、研究協力者を現地に派遣して現地情報の充実を図りながら、選挙をめぐる情勢の分析を深める。
真核微生物の細胞壁形成機構とその分子解剖学的研究

1)S.pombe細胞からα-1,3-、β-1,3-、β-1,6-グルカンを単離・精製し、^<13>C-NMR法および^<13>C-CP-MAS法により物理化学的性質を解析した。S.pombeのβ-1,6-グルカンはSaccharomyces cerevisiaeやCandida albicansと異なり、高頻度にβ-1,3-分岐した特徴的な構造であることが判明した。2)1)で精製されたグルカンを用いてα-1,3-グルカンおよびβ-1,6-グルカンに対する抗体の作製に成功した。得られた抗体は各種多糖を固相として用いた酵素免疫測定法(ELISA)により特異性を検討した結果、抗α-1,3-グルカン抗体は高次構造を形成していない抗原に対して、高い反応性を示した。一方、β-1,6-グルカン抗体は、高頻度にβ-1,3-分岐したβ-1,6-グルカンを特異的に認識することが判明した。3)S.pombe細胞の免疫電子顕微鏡試料作製法として、加圧凍結置換固定法を検討し、0.01%オスミウム酸/アセトンおよび0.1%酢酸ウラニウム/アセトンで置換した試料は、細胞内微細構造が明瞭に観察でき、且つ抗原抗体反応が可能であることが確認された。4)2)で作製された抗体の反応性の検討を、3)の加圧凍結固定法により作製した試料を用いて行った結果、α-1,3-グルカンは、細胞壁の最外層と細胞膜に接した部位に認められた。一方、高分岐β-1,6-グルカンは、細胞膜に対して垂直方向に配列し、細胞壁を貫通するように局在した。また、隔壁形成部位においては、α-1,3-グルカンは細胞膜の陥入が始まる隔壁形成の初期段階から終了まで、細胞膜に沿って存在した。高分岐β-1,6-グルカンは隔壁形成の初期にはあまり認められなかったが、二次隔壁が形成される段階では隔壁を貫通して局在した。5)S.pombeプロトプラスト再生系を用いて、アクチン細胞骨格の局在を共焦点レーザー走査顕微鏡で検討した結果、アクチンケーブル、アクチンパッチの三次元的な局在と細胞壁形成への関与が明らかになった。また、細胞壁形成に対するアクチン結合タンパクはトロポミオシンやArp3以外のアクチン結合タンパクが存在する可能性が示唆された。6)S.pombe野生株およびアクチン点変異株cps8から単離した細胞膜を酵素源とし、UDP-グルコースを基質として、cell free系におけるグルカン生合成を行った結果、両株ともネットワークの形成は認められなかった。この事実から、グルカン・ネットワークの形成にはアクチンを介したシグナル伝達系が必須であると示唆された。

この事実から、グルカン・ネットワークの形成にはアクチンを介したシグナル伝達系が必須であると示唆された。1)S. pombe細胞壁からManners&Mayer(1974)およびBrown(1994)の方法に従って、α-1,3-、β-1,3-、β-1,6-グルカンを精製し、NMRにより物理化学的性状を解析した。得られたグルカンは可溶性物質でないため、低分子化しBSAと結合させた後、抗体作製を試みた。2)既存の抗グルカン抗体を用いて、β-グルカンの局在を解析した結果、β-1,6分岐型β-1,3-グルカンはマンナン層と細胞膜との間と隔壁に、β-1,6-グルカンは細胞壁全体に、および、隔壁では細胞膜隣接部位に局在した。直鎖のβ-1,3-グルカンは隔壁の中央に直線的に局在し、隔壁形成過程では中心的な働きをした。また、アクチン細胞骨格が細胞膜の陥入の先端や、形成過程の隔壁の先端、また、陥入部の基部に局在し、細胞壁(隔壁)形成への関与が示唆された。3)プロトプラスト再生系を用いて、アクチン細胞骨格の局在を共焦点レーザー走査顕微鏡で検討した結果、ケーブル、パッチの三次元的な局在と細胞壁形成への関与が明らかになった。また、細胞壁形成に対するアクチン結合タンパク(トロポミオシンやArp3)の関与について検討した。4)S. pombe野生株およびアクチン点変異株cps8から単離した細胞膜を酵素源とし、UDP-グルコースを基質として、cell free系におけるグルカン生合成を行い、グルカン・ネットワークの形成を検討した結果、アクチンを介したシグナル伝達系が必須であると示唆された。1)昨年度S.pombe細胞壁から精製し、NMRで解析したα-1,3-グルカンおよびβ-1,6-グルカンに対する抗体の作製に成功した。抗α-1,3-グルカン抗体は高次構造を形成していない抗原に対して、高い反応性を示した。一方、β-1,6-グルカン抗体は、高頻度にβ-1,3-分岐したβ-1,6-グルカンを特異的に認識することが判明した。2)S.pombe細胞の免疫電子顕微鏡試料作製法として、加圧凍結置換固定法を検討し、最適な凍結固定法および置換剤の濃度を決定した。0.01%オスミウム酸/アセトンおよび0.1%酢酸ウラニウム/アセトンで置換した試料は、細胞内微細構造が明瞭に観察でき、且つ抗原抗体反応が可能であることが確認された。3)1)で作製された抗体の反応性の検討を、2)の加圧凍結固定法により作製した試料を用いて行った。その結果、α-1,3-グルカンは、細胞壁の最外層と細胞膜に接した部位に認められた。一方、高分岐β-1,6-グルカンは、細胞膜に対して垂直方向に配列し、細胞壁を貫通するように局在した。また、隔壁形成部位においては、α-1,3-グルカンは細胞膜の陥入が始まる隔壁形成の初期段階から終了まで、細胞膜に沿って存在した。高分岐β-1,6-グルカンは隔壁形成の初期にはあまり認められなかったが、二次隔壁が形成される段階では細胞壁を貫通して局在した。さらに、細胞内における局在の観察結果から、低分子のα-1,3-グルカンが細胞内の分泌経路を経て、細胞膜上の合成酵素へ輸送された後、高分子のα-1,3-グルカンに合成される可能性が示唆された。また、高分岐β-1,6-グルカンは、ゴルジ体には局在しなかったが、細胞質に存在が認められたことから、分泌経路を経てゴルジ体を通過した後に側鎖が付加されて構築されると推察された。
遺伝子欠損マウス病態モデルを用いた複合的IL-1ra機能解析

昨年度私は本研究を行うに先立ち、病態成立時に伴う種々の異常を解析し、Interleukin-1,receptor antagonist(IL-1ra)の新たな役割を提示した。本年度まず私はBalb/c背景のIL-1ra欠損マウスにProiponibacterium ances死菌を静脈内投与し、肉芽腫内の樹状細胞の分化を解析した。IL-1ra欠損マウスでは、菌体投与3日目で.は野生型マウスと比較して、肉芽腫の増加と肉芽腫のサイズが大きくなっていた。また免疫染色にて解析した結果、CD11c、F4/80、DEC205陽性細胞は野生型マウスと比較してIL-1ra欠損マウスの肉芽腫中に増加していた。しかしながらCD11c陽性細胞を分離し半定量的RT-PCRにて解析した結果、IL-1ra欠損マウスでは樹状細胞の成熟マーカーの発現量は低下し、逆に未成熟マーカーの発現が著名に増加していた。加えて、サイトカインの産生は主に肉芽周辺のCD4陽性細胞が行っており、Th2型サイトカインとTh1型サイトカインの発現亢進を認めた。従ってこれらのサイトカイン産生異常は、肉芽腫を形成する樹状細胞の分化異常が引きおこしたと思われる。本成果は現在投稿中である。次に私は、IL-1ra遺伝子の導入の効率をあげる道具として、炎症に伴い認められる血管新生に関連する血管局皮細胞株の株化を行った。私は血管周皮細胞株は、毛細血管に存在するがその数は少なく、株化の報告は現在までなかった。まず私は血管周皮細胞が他の組織と比べ、比較的多く存在している脳組織より血管周皮細胞の大量調整法を開発し、引き続き私は温度感受性SV40遺伝子導入ラットの脳毛細血管から、世界で始めて血管周皮細胞株を樹立した。本細胞株に関する報告は、Eur.J.Cell Biol.にて印刷中である。本細胞株をベクターとして用いることで、分泌型IL-1raの炎症局所へのデリバリーが可能になると考えられる。本研究において、病態成立時に伴う種々の異常を解析することは、極めて重要である。私は本研究行うに先立ち、Interleukin-1 receptor antagonist(IL-1ra)欠損マウスにおけるマウス細菌誘導性肝炎モデルの詳細な解析を行った。細菌誘導性肝炎モデルでは死菌投与により肝臓中に肉芽腫が形成され、肉芽腫形成後菌体成分LPSの投与により、肝炎がひきおこされる。従って肉芽腫形成時の解析は本病態モデルにおいて重要である。IL-1ra欠損マウスでは、菌体投与3日目では野生型マウスと比較して、肉芽腫の増加と肉芽腫のサイズそのものが大きくなっていた。次に私は、肉芽腫形成細胞の構成を免疫染色にて解析した。その結果、樹状細胞およびマクロファージマーカーであるCD11cまたはF4/80陽性細胞は野生型マウスと比較して肉芽腫中に増加していたのに対して、より成熟型の樹状細胞マーカーであるDEC205陽性細胞は減少していた。則ち炎症時の樹状細胞分化においてIL-1raが重要な役割を果たすことが、世界で始めて明かとなった。次に私は、細菌成分投与後3日目におけるサイトカイン産生を、調べた。その結果、Th2型サイトカインの発現増加と、早期のTh1型サイトカインの発現亢進を認めた。このサイトカイン産生異常は、肉芽腫を形成する樹状細胞の異常が原因と思われるが、詳細は現在解析中である。本成果は現在論文投稿中である。

本細胞株に関する報告は、Eur.J.Cell Biol.にて印刷中である。本細胞株をベクターとして用いることで、分泌型IL-1raの炎症局所へのデリバリーが可能になると考えられる。
超音波診断装置を用いた日本語学習者における撥音の調音運動の研究

英語を母語とする日本語学習者にとって、日本語の撥音「ん」は発音が難しいとされている。英語の鼻音は、両唇音(m)、歯茎音(n)、軟口蓋音(ng)の三種類だが、そのどれも日本語の「ん」とは違った音だからである。本研究では、超音波診断装置を用いて舌の動きを観察、英語母語話者の「ん」の調音分析を行う。これにより、学習者の発音の明瞭性向上に役立つデータを提供することが可能になる。また、結果をもとに音声と音韻の相互関係についての議論も行う。
組織学習モデルとシュミレーションによる経営戦略の研究

経営組織の設計問題を意思決定過程の数理モデルを使って解析的に研究すると拙著Design of Adaptive Organizationsにあるように、短期的適応過程モデルでは統計的決定理論の逐次分析モデル、さらに長期的適応過程として、March&Simonの示唆するような学習モデルを取り入れる形で、部分的に観察可能なマルコフ決定過程(POMDP)のモデルへと拡張することができる。実は、こうしたモデルは数理的学習理論のモデルと同一であり、POMDPはもともと数理心理学者によって研究され、そのモデルは基本的にはオートマトンのモデルと同等である。今回の研究計画では経営戦略の形成プロセスをこうした組織学習的な観点から分析することを意図している。しかし、組織学習を数理モデルとして解析的に分析することには、テクニカルな意味で限界がある。そこで、Marchらのゴミ箱モデルをより簡便にしたシュミレーション・プログラムSingle Garbage Can Program(SGCP)を開発した。その結果、拙著『ぬるま湯的経営の研究』で着手された組織の計量的研究の成果を踏まえて、経営組織の中で経営戦略が形成されるプロセス、経営戦略の果たす機能について、より複雑な集団的学習のシュミレーションをSGCPを使って行うことができるようになった。具体的には「やり過ごし」「見過ごし」といったゴミ箱モデル的決定スタイルと経営戦略との関係を理論的に解明することができた。このSGCPを使ったシュミレーション分析の一部は、拙著『組織の中の決定理論』の中で発表した。
TiAl合金に対する耐酸化性L1_2型Al_3Ti基合金の傾斜化接合

宇宙・航空機用,自動車用など各種エンジン用の新しい耐熱構造材料として,現在最も有力な候補材の一つにTi-Al系金属間化合物のTiAl合金(Ll_0型,γ相)がある.しかし,この材料は耐酸化特性が必ずしも十分でない.従ってTiAl合金の本格的な実用化を達成するためには耐酸化性皮膜をコーティングしたり,あるいは耐酸化性部材を接合するなどして使用する必要がある.一方,Ti-Al系金属間化合物の中に,きわめて優れた耐酸化性を有するAl_3Tiが存在するが,Al_3Tiは複雑な結晶構造(正方晶系,DO_<22>型)であるためきわめて脆性的であり,TiAl合金に対する耐酸化性物質として適用できない.そこでAl_3Tiの複雑な結晶構造を第三元素を添加する方法で単純な結晶構造に改変する研究を行ってきた.この結果,Cr,Mnなどの遷移元素を添加することによって,DO_<22>型構造が立方晶系のLl_2型構造になることを見出した.さらに,Ti-Al-X(X=Cr,Mn)系におけるLl_0型およびLl_2型合金は平衡して存在できるだけでなく,両相はきわめて類似した結晶構造を有していた.従って,Ll_2型合金をTiAl合金に対する耐酸化性物質として,保護皮膜あるいは接合部材として使用できる可能性がある.本研究は,Ti-Al-Cr,Ti-Al-Mn系におけるLl_0型およびLl_2型合金の相平衡関係を明らかにし,両相の接合状態と拡散層における組成および組織の傾斜化を調べた.この結果両者はきわめて良好な状態で接合した.Ll_0/Ll_2境界面は拡散層のほぼ中央に形成され,Ll_0型合金側の拡散層はAl-richな連続した組成のLl_0単相状態であった.一方,Ll_2型合金側の拡散層はLl_0相が微細に整合析出した二相状態を形成した.これによってこの拡散層の組成と組織は連続的に変化した.また,各種組成のLl_0型,Ll_2型およびLl_0/Ll_2二相合金を作製して線膨張係数ならびに耐酸化性を測定したところ,線膨張計数は拡散層の間でほぼ連続的な変化を示すとともに,Ll_2相とLl_0/Ll_2二相合金がきわめて良好な耐酸化特性を示した.以上から,本実験で得られた拡散層は組成および組織の良好な傾斜化と合わせて熱膨張係数と耐酸化性についても十分な特性を示すと考えられた.宇宙・航空機用,自動車用など各種エンジン用の新しい耐熱構造材料として,現在最も有力な候補材の一つにTi-Al系金属間化合物のTiAl合金(Ll_0型,γ相)がある.しかし,この材料は耐酸化特性が必ずしも十分でない.従ってTiAl合金の本格的な実用化を達成するためには耐酸化性皮膜をコーティングしたり,あるいは耐酸化性部材を接合するなどして使用する必要がある.一方,Ti-Al系金属間化合物の中に,きわめて優れた耐酸化性を有するAl_3Tiが存在するが,Al_3Tiは複雑な結晶構造(正方晶系,DO_<22>型)であるためきわめて脆性的であり,TiAl合金に対する耐酸化性物質として適用できない.そこでAl_3Tiの複雑な結晶構造を第三元素を添加する方法で単純な結晶構造に改変する研究を行ってきた.この結果,Cr,Mnなどの遷移元素を添加することによって,DO_<22>型構造が立方晶系のLl_2型構造になることを見出した.さらに,Ti-Al-X(X=Cr,Mn)系におけるLl_0型およびLl_2型合金は平衡して存在できるだけでなく,両相はきわめて類似した結晶構造を有していた.従って,Ll_2型合金をTiAl合金に対する耐酸化性物質として,保護皮膜あるいは接合部材として使用できる可能性がある.本研究は,Ti-Al-Cr,Ti-Al-Mn系におけるLl_0型およびLl_2型合金の相平衡関係を明らかにし,両相の接合状態と拡散層における組成および組織の傾斜化を調べた.この結果両者はきわめて良好な状態で接合した.Ll_0/Ll_2境界面は拡散層のほぼ中央に形成され,Ll_0型合金側の拡散層はAl-richな連続した組成のLl_0単相状態であった.一方,Ll_2型合金側の拡散層はLl_0相が微細に整合析出した二相状態を形成した.これによってこの拡散層の組成と組織は連続的に変化した.また,各種組成のLl_0型,Ll_2型およびLl_0/Ll_2二相合金を作製して線膨張係数ならびに耐酸化性を測定したところ,線膨張計数は拡散層の間でほぼ連続的な変化を示すとともに,Ll_2相とLl_0/Ll_2二相合金がきわめて良好な耐酸化特性を示した.以上から,本実験で得られた拡散層は組成および組織の良好な傾斜化と合わせて熱膨張係数と耐酸化性についても十分な特性を示すと考えられた.
^<17>O-^1H二重共鳴法によるサーモクロミズムの機構の研究

核四極相互作用を有する酸素-17原子核の核磁気共鳴(NMR)法によって結晶のサーモクロミズム(熱変色性)の分子論的な機構を明らかにすることを目的として、天然存在比0.038%の^<17>Oの核四極共鳴信号を観測するための^<17>O-^1H二重共鳴装置を開発した。この装置は、強磁場中(Oxford社製4.7T超伝導磁石)でプロトン(^1H)の核スピンを分極させた後,試料やゼロ磁場領域に断熱的に移動させ、^<17>Oなどの核四極相互作用を有する希薄スピン系にその共鳴ラジオ波を照射し,試料を再び強磁場内に戻して分極移動によるプロトンの共鳴信号の減少を観測する(この観測にはBruker MSL-200NMRシステムを使った)。試料移動には,平成4年度に市販の試料搬送シリンダーを用いて製作した加圧型試料移動装置を用いた。試料移動距離80cm,移動時間は1.5秒である。ラジオ波照射位置における約10mTの漏洩磁場は,平成4年度に製作したソレノイド型電磁石に13.8Aの直流を流すことによって消去した。ラジオ波照射は,周波数シンセサイザの出力を20w広帯域電力増幅器で増幅し,LC同調回路に供給することによって行った。^<17>の核四極共鳴を自動的に観測するために,BASICとアセンブラによる自動測定プログラムを開発し,パソコンによって装置の制御・データ収集を行った。結果の解析はパソコンとワークステーション(HP9000/710)により行った。この装置によって,アセトアミドにおける^<14>Nの核四極共鳴信号がきわめて高感度で観測できたが,サーモクロミックな物質であるN-サリンシリデンアニリンその他の類似物質では^<17>Oおよび^<14>Nの共鳴は観測できなかった。その理由としては,これらの物質におけるプロトン共鳴の感度が低く,データのばらつきが大きくなること,^<17>Oにかけるラジオ波磁場の強度が不足していること,などがあげられる。種々の物質で観測されるサーモクロミズム(熱変色性)の分子論的な機構を明らかにするためには、これらの物質における分子内または分子間水素結合の動的な挙動の温度依存性およびそれに伴う分子の電子状態の変化を調べることが必須である。これを^<17>Oの核四極結合定数をプローグとして研究するために,天然存在比の^<17>Oの核四極共鳴信号を検出できる^<17>O-^1H二重共鳴測定装置を開発中である。この実験研究では、4.7Tの超伝導磁石中のプロトン核磁気共鳴の観測と、ゼロ磁場における^<17>0信号検出のためのラジオ〓照射を行なうので、まず試料を80cmにわたって瞬時に移動させるための試料シコーティング装置を一部市販の高速搬送シリンダー使用として製作した。圧縮空気により外径5mm、長さ4cmの試料容器を0.4秒で80cm移動できる。つぎに、磁場中心(4.7T)から80cm離れた位置でこの磁場の効果を打消してゼロ磁場を達成するための空芯コイルを製作し、30Aの直流電流を流すことにより、約400mTの漏残磁場を完全に消去できることを確認した。現在、ニ重共鳴のためのマッチングユニットの製作にかゝっている。

この実験ではプロトンスピンの分極、試料移動、^<17>Oのためのラジオ波照射、移動、プロトンのパレスのよる自由誘導信号の観測、を繰返し行うので、そのためのパソコンインターフェースとアセンブラによる制御・データ収録用プコグラコンインターフェースとアセンブラによる制御・データ収録用プログラムを作成した。また、データ解析と電子状態の分子軌道計算をワークステーションで行なうので、そのためのプログラムを作成、インストールしてテストを繰返している。平成5年度早々にこれらすべての装置を嫁動状態にして二重共鳴実験を開始できる予定である。酸素-17原子核の核磁気共鳴(NMR)法を用いてサーモクロミズム(熱変色性)の分子論的な機構を研究することを目的として、天然存在比が0.038%の^<17>Oの信号を観測するための^<17>O-^1H二重共鳴分光装置を製作した。この装置は、強磁場中でプロトン(^1H)の核スピンを分極させた後、試料をゼロ磁場領域に断熱的に移動させ、^<17>Oなどの核四極相互作用を有する希薄スピン系にその共鳴ラジオ波を照射し、試料を再び強磁場内に戻して交差緩和(分極移動)によるプロトンの共鳴信号の減少を観測する。本研究では、プロトンの共鳴の観測にはOxford社製の超伝導磁石(磁場強度4.7T,プロトン共鳴周波数200MHz)とBruker社製MSL-200型NMR分光計を使用し、試料移動は前年度に市販の試料搬送シリンダーを利用して設計、製作した加圧型試料移動装置を用いて行った。試料移動距離は80cmで、試料の移動、ラジオ波照射に要する時間は3.5秒である。ラジオ波照射位置における約10mTの漏洩磁場は、前年度に製作したソレノイド型の空芯磁石に13.8Aの直流電流を流すことによって消去した。ラジオ波照射は、周波数シンセサイザの出力を20W高帯域パワーアンプで電力増幅し、今回製作した同調回路に供給することによって行った。^<17>Oの核四極共鳴周波数の測定を行うには、ラジオ周波数を変化させて上記の一連の操作を行うが、この測定を自動化するために、BASICとアセンブラによる自動測定プログラムを開発し、パソコンによって装置の制御、データ収集を行った。結果の解析はパソコンとワークステーションにより行った。この装置により、アセトアミドにおける^<14>Nの共鳴信号がきわめて高感度で観測できたが、サーモクロミズム物質であるN-サリシリデンアニリンその他の類似物質における^<17>Oおよび^<14>Nの共鳴は観測されなかった。その理由としては、これらの物質におけるプロトン共鳴の感度が低く、データのばらつきが大きくなること、プロトンの縦緩和時間(T_1)が試料の移動時間にくらべて短いためにプロトン信号が交差緩和に関係なく減衰する、などがあげられる。これらの点に関する装置の改良が今後の問題であると考えている。
接触圧力低減を目的とした人工膝関節脛骨インサートの電子線照射による強靭化

人工膝関節の脛骨コンポーネントなどには、耐摩耗性に優れた超高分子量ポリエチレン(以後UHMWPEと略す)が使用されている。その強化方法の一つとして放射線による架橋促進が挙げられる。従来までに、UHMWPEの照射による機械的特性(圧縮強度、硬さなど)の変化と、分子構造の変化(発生ラジカル種、架橋促進、酸化度など)との対応関係を経時的に調査した研究は見当たらず、人工関節に用いられるUHMWPEの寿命予測を難しくしている。本研究では、接触部分の耐久性向上が困難な現行の人工関節材料において、電子線照射技術によって、関節表面に優れた低ヤング率、低摩耗、高強度の高分子材料の生成や接触面圧力の低減の可能性について、照射による医療用UHMWPEの塑性流動圧力向上と分子構造の経時的変化の観点から考察・検討することを目的としている。本年度は研究の遂行上、評価の対象として必要となる、引っ張り試験片についても測定の対象として加えた。本実験に用いる引っ張り試験片は、市販のUHMWPEのシートより機械加工により製作することができた。電子線照射効果との比較を行うため、ガンマ線の照射試験片についても実験の対象とするため、一般の滅菌の行程で行うことができた。電子線の照射については、装置の照射条件の決定に難渋し、照射試験片の作製を現状では行えていない。引張試験については、ガンマ線照射試験片について、照射線量25kGyの試験片についてヤング率、降伏強度の測定が行なわれ、強靭化を示唆する結果が得られている。なお、電子スピン共鳴装置により、照射後のUHMWPE中のダングリングボンドの存在を確認しており、現在ラジカル種の分析中である。これに加え、有限要素解析ツールのセットアップを行い、人工膝関節モデルの有効性の評価に着手している。平成29年の進捗状況でも述べた通り、市販の医療用の超高分子量ポリエチレン(GUR 1020)が現状で入手困難であることが上げられる。医療用高分子量ポリエチレンの購入については、国内で人工関節等が製造されている場合には、製造業者が輸入商社より購入するため国内に在庫があり、この製造業者より購入することが可能である。しかし、現在、国内に在庫が乏しく、輸入の予定が未定という現状で、医療用高分子量ポリエチレンの入手が困難な時期になっている。また、放射線の照射条件の決定に時間がかかっていることなどが主な理由である。特に、γ線の照射については、外注により行っているが、滅菌料金が近年2倍から3倍程度に高騰しているため、評価に必要な250kGyの高線量の照射による試験片の製作を難しくしている。現在までの進捗状況でも述べた研究の遅れに対し、平成29年度に構造解析用のソフトを購入した。これらを用いてシミュレーションを前倒しで行える準備が整い、平成30年度は解析モデルを構築中である。現在、実験的評価と平行して解析を進めているが、今後もこれを継続していく予定である。現在、国内で入手できない医療用の超高分子量ポリエチレンの代替材料として、工業用の超高分子量ポリエチレンを利用し実験的評価を行っている。引っ張り試験における機械的特性については、工業用と医療用において若干有意差が出ておりさらなる検討が必要である。今後、医療用の材料の入手を待ちながら、工業用の試料を用いて実験系を確立していく予定である。また、電子線の照射条件についても、ガンマ線照射の結果を考慮し、本学内の設備で行えるよう調整を進めているところである。UHMWPEにガンマ線や電子線を照射すると、C-C鎖の切断やC-H鎖の切断などによりフリーラジカルが生じる。そのため、UHMWPE中のダングリングボンドの存在を確認するために、電子スピン共鳴装置による分析を行う。先行研究を参考にして、分析用の試料は力学試験後の試験片より8mm×2mm×2mmの容積以下の寸法になるように照射表面より採取する。ESRの測定は、試料を石英製の試料チューブに入れ、室温にて変調磁場0.1MHzのX-band(周波数9.45±0.05 GHz)で行う。マイクロ波出力は1.0 mW、測定磁場範囲は317327 mTとする。本研究では、人工関節接触部分の耐久性向上が困難な現行の人工関節材料において、電子線照射技術によって、関節表面に優れた低ヤング率、低摩耗、高強度の高分子材料の生成や接触面圧力の低減の可能性について、照射による医療用ポリエチレンの塑性流動圧力向上と分子構造の経時的変化の観点から考察・検討することを目的としている。本計画の特色は、電子線による接着技術を人工関節用高分子材料表面の改質に応用しようとするところにある。すなわち本研究は、電子線処理により関節表面に優れた高分子材料を生成し、接触面圧力の低減を図ろうとする独創的なものと考えている。上述の平成29年度の研究目的に照らし合わせ、本年度の実施計画を検討すると以下のようになる。一般に高分子材料への放射線照射では、架橋の程度は照射線量と共に増大する。S.M. Leeら(2005)は、250kGyの電子線照射は非結晶領域において架橋を促進する最大照射量であると報告している。よって本研究では、架橋の促進が期待できる、放射線量25kGyから250kGyの照射範囲で実験を行うこととした。本実験に用いる試験片は、今年度は医療用の高分子量ポリエチレンの入手が困難なため、市販の工業用超高分子量ポリエチレンを用いた。試験片は機械加工により所定の寸法に製作することができた。