hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
青年期のがん患者のQOL及びその看護ケアに関する研究

1.日本における青年期のがん患者の看護、青年期のがん患者のQOL等に関連する研究レビューを行った。方法は1986年から2000年4月まで「医学中央雑誌」のCD-ROMにキーワードを入力し研究報告を検索出力した。選択基準は1)青年期を対象としている、2)研究目的、方法、分析、結果、考察が明確に記述されているの基準を満たし、3)がん看護もしくは4)QOLに関連したものである。レビューの結果、文献は120件以上であったが該当したのは4件であった。内容は青年期のボディイメージと性格特性の関連、青少年期のQOL調査票の開発と中学生での調査結果、青少年期のQOL・鎖肛の子どもたちへのQOL調査で、青年期のがん患者のQOL及び看護ケアの研究を考える資料となる。1件は化学療法をうけている思春期の子どもの体験を観察法と面接法でデータ収集し、意味づけし構造化したものである。2.米国における青年期の看護および青年期のがん看護研究のレビューを行った。方法は1984年から2000年5月までCINALおよびMEDLINEのCD-ROMにキーワードを入力し研究報告を検索出力した。選択基準は1)青年期を対象にしている、2)研究目的、方法、分析、結果、考察が明確に記述されている、3)がん看護領域で1)2)は必須である。レビューの結果、文献はCINAL64件、MEDLINE104件で該当したものは計34件であった。内容はがんと闘う青少年の心理的苦痛の程度や生活状況に関するもの、がんを患っている青少年の痛みやその対処法に関するもの、がんを患っている青少年の意思決定と危機的行動それへの影響因子に関するもの、がんと闘う青少年の社会的サポートと対処に関するもの、がんを患っている青少年のQOLに関するもの、がんと闘っている青少年の希望に関するもの、がんの化学療法の心理社会的発達への影響に関するものなどであった。研究方法は質問紙とインタビュー、観察で占められていた。本研究の第一段階として,青年期のがん患者を対象としたがん看護研究の動向を明らかにすることを目的に、「諸外国及び日本における青年期のがん患者の看護に関する研究」の文献考察のための活動を継続中である。この結果をもとに、<青年期のがん患者のQOL及び看護ケアに関する研究>の具体的な課題や方略を検討し実施する。
新構造消耗電極式ワイヤの開発とワイヤ設計指針の確立

通常の消耗電極式溶接では使用されない純Ar雰囲気中で、安定な溶接を可能とする新構造ワイヤ(ハイブリッドワイヤ)について、適切な組成と構造を設計するための、シミュレーションモデルを開発した。シミュレーションに必要なアークの入熱範囲を推定するために、高速度カメラを使用した電子密度計測法を開発した。シミュレーションモデルを用いて、適切な組成と構造を持つハイブリッドワイヤを提案し、ワイヤ試作により実証を行った。(1)ハイブリッドワイヤの溶融挙動シミュレーションソフトウエアの開発既開発済みのワイヤ溶融に関する一次元熱伝導シミュレーションモデルをハイブリッドワイヤ解析用に改良した。改良点は下記である。(a)一次元熱伝導シミュレーションモデルを軸対称モデルとした。(b)均一な計算メッシュ法を改良し、界面付近を密とした不均一計算メッシュ法に改良した。計算の高速化と精度向上を図った。(c)ワイヤを2つの層に分け、各層の物性値を与えるプログラムを追加した。物性値として、熱伝導率、密度、比熱、抵抗率、融点を取りあげ、温度依存性を考慮した。(d)ワイヤ内の電流分布を求めるプログラムを追加した。(2)シミュレーションソフトウエアによるワイヤ溶融挙動解析2層からなるハイブリッドワイヤを対象とし、ワイヤ内部の固-液界面の位置をシミュレーションした。材料としてインコネルと鋼を対象とし、1.2mmワイヤについて解析を行った。実験結果との比較を行うため、電流は287Aとした。(a)インコネルを内側(半径0.3mm)、鋼を外側(厚さ0.3mm)として計算を行った。ワイヤ内の固-液界面位置はインコネル側が凹むことがわかった。ワイヤ先端を高速度ビデオカメラ(9000コマ/秒)で観察した結果、ワイヤ側面からのアークも認められ、側面からの入熱の影響を考慮する必要がある。19年度は溶接時のアーク中での電子密度計測により、アーク入熱範囲を検討し、シミュレーションソフトウエアの高度化を図る。(b)インコネルと鋼の半径比をパラメータとしワイヤ構造の影響を調べた。インコネルの割合が高いと、融点の低いインコネルの溶融量が増え、固-液界面は凹状となる。インコネルの割合が小さいとインコネル側の抵抗が大きくなり電流の大部分は鋼側に流れる。鋼は融点が高いのでワイヤ溶融量が少なくなる。(1)アークの電子密度計測によるアーク入熱範囲の推定H20年度に実施を予定している「ハイブリッドワイヤの設計指針」を検討するためには、Hl8年度に開発したシミュレーションモデルの精度向上が必須である。そのためには、ワイヤ先端部におけるアーク入熱領域を求める必要がある。アーク入熱範囲は、アーク内でワイヤに電流が流れる範囲と同じであると考えられるので、電流の流れる経路を推定するためにアーク中の電子密度分布を計測した。TIG溶接では電子密度分布計測が行われてているので、これを参照データとしてMIG溶接の電乎密度分布を推定した。TIG溶接の赤外領域波長画像から電子密度分布を求め、同じ撮影条件でMIGの赤外領域波長画像を計測した。アーベル変換により空間分解した計測データから、MIG溶接アークの電子密度分布を求め、ワイヤ先端部付近の電子密度分布を得ることができた。その結果、電流が280Aではアーク入熱範囲は23mmの領域であることがわかった。消耗電極式溶接のMIG溶接では計測が困難であった電子密度分布計測が可能になった。(2)シミュレーションシステムの高精度化とシミュレーションソフトの検証アーク入熱範囲をOmm(ワイヤ側面からの入熱が無くワイヤ端面からの入熱のみ)、2mm、5mmと変えてハイブリッドワイヤのシミュレーションを行った。9000コマ/秒の高速度ビデオカメラシステムによりハイブリッドワイヤ先端の挙動を観察した。ここで使用したハイブリッドワイヤは中心がインコネルで外側が鋼である。その結果、アーク入熱範囲が2mmの場合のシミュレーション結果は実験結果と同様な挙動を示すことがわかった。「ハイブリッドワイヤの設計指針」を検討するための基礎シミュレーションモデルができた。(1)ハイブリッドワイヤ設計指針の提案H19年度までに開発したハイブリッドワイヤの溶融挙動解析シミュレーションソフトウエアを用いて、ワイヤの溶融挙動(ワイヤ先端の固-液界面位置)を解析した。溶融金属液柱を短くして安定な純Ar-MIG溶接を可能とするためのワイヤ設計指針として下記を提案した。(a)芯線(中心部の材料)とフープ材(周辺部の材料)の融点差を大きくする。芯線の融点は低くし、フープ材の融点は高くなるような材料を組み合わせる。(b)芯線の比熱は小さくし、フープの比熱が大きくなるような材料を組み合わせる。(c)芯線の熱伝導率を大きくし、フープの熱伝導率が小さくなるような材料を組み合わせる。(2)ハイブリッドワイヤ設計指針の検証実際に使用される材料(鋼、ステンレス、Ti、Cu、Al)から溶融金属液柱を短くできる材料として、芯線にCuを、フープに鋼を選定した。ハイブリッドワイヤを試作し、高速度ビデオカメラでハイブリッドワイヤの溶融挙動を解析した。

シミュレーションで予想したように、溶融金属液柱はほとんど発生せす、安定な溶滴移行が可能になった。溶接後のワイヤの断面を観察し、ワイヤ中心部の溶融が促進され凹状になり、設計指針の有効性を確認した。(3)ハイブリッドワイヤ設計指針の適用本設計指針を低温用鋼とHT材の実溶接に使用するための同軸複層ワイヤ設計に適用した。試作ワイヤでは安定な純Ar-MIG溶接が可能となり、本指針の有効性が実証された。
金属配位によって創出される「不斉酸素原子」のキラリティーコントロール

本研究計画では,配位子の精密設計と適切な金属イオンの選択を通して,金属配位酸素原子上に発現するキラリティーおよび金属周辺における不斉環境の精密制御の可能性とその限界を明確にし,「不斉酸素原子」というこれまでにない新しい概念を提唱する。配位子の合目的設計により,「不斉酸素原子」のみに由来する鏡像異性体の単離・構造決定を目指すとともに,その物性を詳細に解析することにより,「不斉酸素原子」の応用面での利用を目指す。まず,不斉要素を全く持たないアキラルな配位子を用いて酸素原子を金属中心に配位させるために必要な要因について検討した。その知見を元に,配位子が金属に配位することにより不斉酸素原子と不斉窒素原子を同時に発現する系を構築し,不斉窒素原子の立体配置により,不斉酸素原子の立体配置が高い選択性で制御されることを見いだした。さらに,様々な位置に不斉炭素を有する配位子を用いて不斉酸素原子を発現させることに成功した。銅錯体の結晶構造解析から,酸素原子からの位置に応じて,不斉炭素原子の立体配置により,不斉酸素原子の立体配置が高い選択性で制御されることを見いだした。得られたキラル錯体は銅のd-d遷移領域において特徴的なコットン効果を示した。これは,溶液中において不斉酸素原子の立体配置が保持されていることに由来していると考えられる。本年度の研究では,不斉要素を全く持たないアキラルな配位子を用いて不斉酸素原子を発現することを目的とした。配位子が金属に配位することにより不斉酸素原子と不斉窒素原子を同時に発現する系を構築し,不斉窒素原子の立体配置により,不斉酸素原子の立体配置が高い選択性で制御されることを見いだした。銅錯体および亜鉛錯体の構造はX線結晶構造解析により明らかにした。得られた結晶はいずれもラセミ晶であった。また,亜鉛錯体のプロトンNMR測定により,酸素原子の隣のメチレンプロトンが非等価になっていることがわかった。さらに,溶液の温度を上げてスペクトル変化を観察したところ,70°C以上でも上述のメチレンプロトンの非等価性が保持されていることが明らかとなった。これにより,不斉酸素原子の立体配置は不斉窒素原子の導入により大きく安定化されることがわかった。本年度の研究では,エーテル酸素原子に対して様々な位置に不斉炭素を有する配位子を用いて不斉酸素原子を発現することを目的とした。酸素原子からの位置に応じて、不斉炭素原子の立体配置により,不斉酸素原子の立体配置が高い選択性で制御されることを見いだした。銅錯体および亜鉛錯体の絶対配置はX線結晶構造解析により明らかにした。

本研究計画では,配位子の精密設計と適切な金属イオンの選択を通して,金属配位酸素原子上に発現するキラリティーおよび金属周辺における不斉環境の精密制御の可能性とその限界を明確にし,「不斉酸素原子」というこれまでにない新しい概念を提唱する。配位子の合目的設計により,「不斉酸素原子」のみに由来する鏡像異性体の単離・構造決定を目指すとともに,その物性を詳細に解析することにより,「不斉酸素原子」の応用面での利用を目指す。本年度の研究では,昨年度に引き続き,エーテル酸素原子に対して様々な位置に不斉炭素を有する配位子を用いて不斉酸素原子を発現することを目的とした。まず,亜鉛錯体のプロトンNMR測定により,エーテル酸素を金属中心に配位させるために必要な要因について検討した。さらに,銅錯体の結晶構造解析から,酸素原子からの位置に応じて,不斉炭素原子の立体配置により,不斉酸素原子の立体配置が高い選択性で制御されることを見いだした。銅錯体および亜鉛錯体の絶対配置はX線結晶構造解析により明らかにした。得られたキラル錯体は銅のd-d遷移領域において特徴的なコットン効果を示した。これは,溶液中において不斉酸素原子の立体配置が保持されていることに由来していると考えられる。
普遍性理論と多重ゼータ関数

種々のゼータ関数、L関数について、Hybrid typeの普遍性、strong recurrence, Lerchゼータの同時普遍性、また必ずしも独立でない場合の普遍性などについて研究を行い、従来の結果を前進させる成果を得た。またSelberg classという広いクラスで扱うことによって統一的な理論展開ができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。分担者Pankowskiは、まず来日直後の京都大学での研究集会で講演を行い、それまでの彼の研究成果の一部について発表した。これは本研究プロジェクトへ向けての準備の一環であり、すでにこの研究集会において、日本国内の研究者との討論が開始された。1月には韓国から、同じ分野の研究者であるYoonbok Lee氏が来日し、名古屋大学にもしばらく滞在した。研究代表者および分担者Pankowskiは、Lee氏とも議論を重ねた。特にPankowskiは、東京大学の中村隆氏が企画したゼータ関数についての小研究会にも参加して、中村氏、Lee氏との共同研究を推進した。その結果として、Pankowskiは彼らとの共著で、Lerchゼータ関数の普遍性、およびSelbergクラスに属する関数の普遍性について既に三つのプレプリントをまとめることができた。またPankowskiはこれらの共同研究とは別に、単独の成果として、Linear recurrenceの理論において、先行研究においては取り除けなかった技術的な条件を取り除いて、全く一般のLinear recurrence theoremを証明することに成功した。共同研究が思った以上に順調に進み、先行研究を大幅に改良する強い結果がいくつも得られている。これは想定していた以上の喜ばしい進展である。現在の研究の進展状況は大変良いので、当面はこのままの研究方向で、いくつかの完成すべき課題を完成させることに努力を集中したい。それ以外に、離散普遍性の方向(特にhybrid universalityの応用)など、アイデアだけで研究が進んでいない課題もあるので、そうした研究もいずれ開始したい。
看護師の問題解決力向上支援システムの開発

「スタッフ看護師が職業上直面する問題」の解明に向け、質問紙調査を実施した。看護管理責任者の承諾が得られた病院に就業するスタッフ看護師に、内容的妥当性を確保した質問紙を配布した。回収できた質問紙は、637部(56.4%)であり直面する問題があると回答し、具体的な記述のあった236部を質的帰納的に分析した。その結果、問題51種類が明らかになった。その成果を基盤とし、「問題診断尺度ースタッフ看護師用ー」を作成、尺度化した。内容的妥当性の検討には、専門家会議、パイロットスタディを行い、尺度の信頼性・妥当性検証に向け全国調査を行った。分析を通して、内的整合性、構成概念妥当性、尺度の安定性を確認した。本研究は、看護師が看護実践上直面する問題を質的帰納的に解明し、それを基盤とする信頼性と妥当性を確保した「看護実践上直面する問題診断尺度(仮)」を開発することを目的としている。平成25年度は次の4点を目標とし、研究に取り組んだ。それは、1理論的枠組みの洗練、2「看護師が看護実践上直面する問題」の解明に向けた質問紙の作成、3専門家会議とパイロットスタディによる内容的妥当性の確認、4全国調査とデータ入力である。目標達成状況は次の通りである。1理論的枠組みの洗練として、看護実践、問題解決に関する国内外の研究成果を収集、検討し、「看護実践上直面する問題診断尺度(仮)」を開発する過程を明確化した。しかし、次の課題を残している。具体的には、2010年に開発した「看護師の問題解決行動自己評価尺度」は、9下位尺度45質問項目から構成されている。これは、各下位尺度毎に5質問項目を配しており、各下位尺度の具体的な行動が5質問項目によって表されている。また、自己評価した看護職者が、質問項目への回答および理解を通して下位尺度の理解を深め、自己の実践状況と照合し、質問項目にはないが下位尺度に該当する行動を改善できるようになることを意図し作成した。しかし、今回開発を目ざしている「看護実践上直面する問題診断尺度(仮)」は、それとは性質が異なる。そのため、下位尺度を作成するのではなく、生じている問題を特定できるように作成する必要がある。この検討を今後も継続し、活用可能性の高い尺度を作成する。また、2「看護師が看護実践上直面する問題」の解明に向けた質問紙の作成と3専門家会議開催前のプレテストを行った。しかし、「看護実践上」という用語が意味する範囲を明確にできていないため回答者にとって回答しにくいことがわかた。現在、修正している段階にあり、平成26年度3、4とその分析を行う。本研究は、看護師が看護実践上直面する問題を質的帰納的に解明し、それを基盤とする信頼性と妥当性を確保した「看護実践上直面する問題診断尺度(仮)」を開発することを目的とする。平成26年度は、前年度課題として残った本研究における用語「看護実践上」の位置づけを検討した。その結果、本研究に着手して以降、看護師が直面する問題が多様な側面から解明され続け、その克服法も合わせて解明していることを確認した。また、看護師が職業上直面する問題を解明した先行研究は、データ収集を2004年に行っており、既に10年以上が経過している。この間、保健師助産師看護師法の一部改正やカリキュラム編成、新人看護職員研修の努力義務化、看護の役割特定行為に係わる看護師の研修制度の創設など、著しい社会的変化が生じている。これらは、生涯研鑽することを責務とする看護師にとって、10年前に直面していた問題と現在直面している問題に変化が生じている可能性を示し、多くの看護師が、現在、様々な側面に生じる問題を解決すべく、その克服方法も含め、解明している現状を示唆した。そこで、本研究は、「看護実践上」のみならず、「職業上」直面する問題に焦点を当て、現在、多くの看護師が直面している問題の全容を明らかにすることとした。同時に、その問題を克服できた方法も解明し、本研究の最終目的である看護師の問題解決力向上に向けた支援システム構築に活用することとした。平成27年度は、質問紙に克服方法を問う質問を加え、パイロットスタディを2回実施し、内容的妥当性を確保する。さらに、全国調査を実施し、Berelson,B.の方法論を参考にした看護教育学における内容分析を用いて分析し、看護師が職業上直面する問題とその克服法を明らかにする。加えて、カテゴリの信頼性確保に向け、カテゴリへの分類の一致率をScott,W.A.の式に基づき算出し、カテゴリの信頼性を確認する。本研究は、看護師が職業上直面する問題を質的帰納的に解明し、それを基盤とする信頼性と妥当性を確保した「看護師の問題診断尺度(仮)」を開発することを目的とする。平成27年度は、質的帰納的研究「看護師が職業上直面する問題」の解明に向け、自由回答式質問と選択回答式質問、実数記入式質問から成る質問紙を作成し、2回にわたるパイロットスタディを行い、内容的妥当性を確保した。この質問紙を用いて、全国調査を実施した。具体的には、無作為に抽出した200病院の看護管理責任者に往復葉書を用いて、研究協力を依頼し、協力の得られた46病院に勤務する看護職者1,129名に質問紙を配付した。

返送のあった質問紙のうち、自由記述式質問への記述を分析対象とし、Berelson,B.の方法論を参考にした看護教育学における内容分析を用いて分析を行った。現在、カテゴリの信頼性確保に向けた、カテゴリへの分類の一致率の算出を試みている。平成27年度は、看護職者が職業上直面する問題の解明を目的として、研究に取り組んだ。その成果を得られており、概ね順調に進展していると判断した。本研究は、看護師が職業上直面する問題を質的帰納的に解明し、それを基盤とする信頼性・妥当性を確保した「看護師の問題自己診断尺度」を開発することを目的とする。平成28年度は、次の通りに研究を実施した。1質的帰納的に解明した「看護師が職業上直面する問題を表す51カテゴリ」の信頼性確保に向け、カテゴリ分類への一致率の算出を3名の研究者の協力を得て実施した。結果は、いずれも80%以上であり、カテゴリが信頼性を確保していることを確認した。21の51カテゴリに基づき、質問項目を作成した。また、全国調査に向け、尺度の内容的妥当性を確保するため専門家会議を開催した。具体的には、教育背景や臨床経験年数、所属看護単位、設置主体等の異なる4名の専門家を招き、意見を聴取し、それを参考に質問文を修正した。3内容的妥当性確保に向け、パイロットスタディを実施した。具体的には、便宜的に抽出した3病院の看護管理責任者に研究協力への承諾を得、それら病院に勤務する看護師80名に質問紙を配付した。回収方法は返信用封筒を用いた個別投函とした。その結果、回収できた質問紙は56部(回収率70%)であり、このうち、有効回答は40部(71%)であった。項目分析を通し、作成した質問項目が適切であり、概ね識別可能であることを確認した。質的帰納的研究成果の産出に、想定以上の時間を要した。また、産出された成果に基づき質問項目を作成することにも難航し、想定以上の時間を要した。本事業は、「スタッフ看護師が職業上直面する問題」を質的帰納的に解明し、その結果に基づき「問題診断尺度ースタッフ看護師用ー」を開発することを目的とする。今年度、看護系学会にて「スタッフ看護師が職業上直面する問題」を発表した(服部,舟島,2017)。また、尺度開発における全国調査を実施し、尺度の信頼性・妥当性を検証した。具体的には次の通りである。測定用具は、35質問項目から成る「問題診断尺度ースタッフ看護師用ー」と対象者の特性を問う「看護師特性調査紙」を用いた。これらは、前年度実施した専門家会議とパイロットスタディにより内容的妥当性を確保している。また、看護管理責任者から研究協力の承諾を得られた82施設のスタッフ看護師1655名に質問紙を郵送した。回答者がスタッフ看護師であり、尺度の全質問項目に回答のあった質問紙を分析対象とした。分析の結果、対象者の年齢は平均36.8歳(SD=8.6)であり、臨床経験は平均12.1年(SD=8.6)であった。信頼性検証に向け、クロンバックα信頼性係数を算出した。その結果は0.9以上であり、尺度が内的整合性を確保していることを確認した。また、再テスト法における総得点の相関係数を算出した結果0.8以上(p<0.01)であり、安定性を確保していることを確認した。さらに、妥当性の検証に向け、構成概念妥当性を検討した。またこれには既知グループ技法を用い、2仮説を検証した。その結果、いずれも支持された。
ヒトMSH3蛋白質の機能解析

私達は、バキュロウイルス系による発現蛋白質を用いてヒトのMutSホモログの一つであるhMSH3がミスマッチ修復の初期過程であるミスマッチ結合に直接関与することをすでに明かにした。すなわちhMSH3をhMSH2と共に発現させるとhMutSβ(hMSH2/hMSH3)を形成し、2-4塩基の挿入/欠失ミスペアに結合した。hMutSβの活性は、hMSH2を含むもう一つの複合体、hMutSα(hMSH2/hMSH6)が塩基置換ミスマッチおよび1塩基の挿入/欠失ミスペアに結合するのと質的に相補していた。本年度は細胞の核抽出液を用いたミスマッチ結合活性を測定する方法を確立した。ミスマッチ結合活性はgel shift assayとwestern assayを組み合わせたShift-Western法で測定し、hMutSαあるいはhMutSβとミスマッチとの複合体を同定した。hMSH3蛋白質に対する抗体を作成し核抽出液に添加しミスマッチ修復活性への阻害様式を検討した。塩基置換ミスマッチの修復活性は阻害されず、2塩基の挿入/欠失ミスペアとの活性のみが阻害され、発現蛋白質を用いて得られた結合実験の基質特異性の結果と一致した。以上のことからhMSH3蛋白質は細胞内において挿入/欠失ミスペアの認識および修復に直接関与すると考えられ、その変異は細胞のミスマッチ修復活性を低下させゲノム不安定性に重大な影響をもたらすと考えられた。一方hMSH3遺伝子が増幅しているメソトレキセート耐性細胞ではhMutSαの形成が抑制され、塩基置換ミスマッチ修復活性が低下し、ゲノム不安定性が昂進していた。このことはhMSH3遺伝子の変異だけでなく発現量の極端な変動も細胞のミスマッチ修復およびゲノム安定性の維持に重要な影響を与えることを示している。
分散処理を用いたグリッドレス配線システムの研究

本研究のグリッドレス配線手法では,配線領域を幾何学的に図形として取り扱うということが主要な操作である。従って,図形の記憶・削除・検索といった基本操作を効率良く行うためのデータ構造がシステムの性能に大きな影響を与える。そこで,従来のグリッドレス配線手法に用いられているデータ構造の欠点を改良したコーナースティッチングと呼ばれるデータ構造を用いた。配線処理を分散化する手法としては、以下のようなものを考えた。step1:与えられた配線領域全体を幾つかの部分領域に分割する。この際,個々の部分領域用に生成されるネットリスト(配線要求)は,その領域内だけで完結している(その領域内にすべての端子を含む)ネットだけを含むものとし,その他のネットを構成する端子等は配線禁止領域として扱う。step2:個々の部分領域をネットワークに接続されている複数の計算機に割り当て,独立に並行して配線処理を行う。step3:隣接する2つの部分領域を併合する。この際に生成されるネットリストには,併合前の部分領域で配線できなかったネット,および併合された領域で新たに完結したネットが含まれる。step4:併合された個々の領域をネットワークに接続されている複数の計算機に割り当て,独立に並行して配線処理を行う。step5:併合された領域が与えられた配線領域全体になるまでstep3,4を繰り返す。以上のグリッドレスルータを構築し,幾つかの配線データに適用し,動作を確認し,実行速度および配線の質等を従来手法と比較し,本手法の有用性を検討した。なお,これらの成果は現在整理中でまだ発表していないため,次頁の研究発表の欄は空であるが,なるべく早い機会に発表したいと考えている。
硫酸イオンを含む新規多機能性金属酸化物クラスターの合成と機能発現メカニズムの解明

中心に硫酸イオンを含み,骨格部分に様々な遷移金属や希土類金属を導入した新規金属酸化物クラスター(ポリオキソメタレート錯体)の合成単離に成功した。それらの構造は,Wells-Dawson型構造を有していることが分かった。IR,RamanおよびUV-Visによってキャラクタリゼーションを行った。アセトトニトリル中における電気化学的酸化還元挙動をサイクリックボルタンメトリーによって調べた。硫酸イオンを中心イオンとして含み,骨格部分のタングステンユニットの一部をMn(II), Co(II), Ni(II), Cu(II), Ru(III),Pd(II)で置換した新規POM錯体の合成単離に成功した。その合成条件についても最適化を行い,比較的高い収率で合成できる事が可能になった。また,得られた新規POMは,IR, Raman, UV-Visおよびサイクリックボルタンメトリーによってキャラクタリゼーションを行った。様々な解析の結果,これらの錯体は,Wells-Dawson型構造を有しており,その組成式は[S2MW17O61]n-であると示唆された。特にIRスペクトルに関して,S-O結合の伸縮振動に対応する1200-1000cm-1のピークは,元の[S2W18O62]4-場合は,シャープな2本のピークが現れる。一方,単離した新規POM錯体の場合,置換した金属に応じて,1200-1000cm-1のピークは,分裂したりシフトするという傾向が現れた。また,アセトニトリル中におけるサイクリックボルタモグラムについても,[S2W18O62]4-の場合は,6つの可逆な1電子酸化還元波が観測されたが,新規POM錯体の場合は,置換した金属に応じて,ボルタンメトリックな挙動がかなり異なった。さらに,酸濃度に応じて酸化還元波は大きく変化した。つまり,置換した金属イオンと溶液中の酸濃度によって,POMの酸化還元能力を自在にコントロールできることが示唆された。本研究のキーとなるPOMである,[S2W17O61]8-の合成法を,再度見直すことによって大量に合成することが可能となった。そのため,前年度までに報告した金属置換POM[S2MW17O61]n-の大量合成も可能になった。さらに,骨格部分にある空孔部分に希土類金属イオン(放射性元素を除く)のほとんどを導入することができることも明らかにした。昨年度と同様に,IR,Raman,UV-Visおよびサイクリックボルタンメトリーによってキャラクタリゼーションを行った。特に希土類金属イオンを導入したPOMのIRスペクトルは,金属イオンの種類に依存せず,ほとんど同じ形をしていていることが分かった。[S2MW17O61]n-のアセトニトリル中における電気化学的酸化還元挙動についても引き続き詳細に調べた。さらに,既に知られているWells-Dawson型構造の[P2MW17O61]n-の電気化学的酸化還元挙動と比較したところ,同じ金属イオンを導入したPOMで比較すると,[S2MW17O61]n-の方が正電位側に還元波が得られた。つまり,[S2MW17O61]n-の方が酸化力は高いと言うことを示唆している。前年度,合成の効率化に成功した欠損部位をもつ[S2W17O61]を用いて,その欠損部位に希土類金属(放射性元素以外)を導入した新規ポリオキソメタレート錯体(POM)([S2MW17O61]; M=希土類金属)の単結晶を作成することに成功した。その単結晶を用いてX線構造解析を行った結果,Wells-Dawson型構造を有していることが分かった。希土類金属の種類によっては,二量化している場合もあった。今後は,二量化する時としない時の違いを明らかにする。また,蛍光を示すPOMも発見できた。鉄を導入したPOM([S2FeW17O61])のアセトニトリル中における電気化学的酸化還元挙動を調べた。その結果,アセトニトリルに残っている微量の水分でも,酸化還元挙動に大きな影響を与えることが分かった。今後は,この性質を利用して,電気化学的水分センサーとして応用できるかどうか検討する。さらに,エチレンジアミン,ピリジン,ビピリジンおよびDMSOといった配位子を添加すると,POM中に鉄の還元に対応する還元波が大きく変化した。様々な濃度の配位子存在下における,[S2FeW17O61]の電気化学的酸化還元挙動を詳細に調べることによって,その反応機構を定量的に解析することに成功した。今後は,他の新規POMの電気化学的酸化還元挙動についても詳細に解析していく予定である。平成26年度は,当初予定していたように,POMの骨格部分に,ほとんどの希土類金属を導入できることが分かった。さらにキャラクタリゼーションを行う事が出来た。本研究に関連深い内容で,国際会議4件,国内会議9件,査読つき学術論文6編にまとめることができた。

さらに特許を1件出願した。また,日本ポーラログラフ学会より「志方メダル」を受賞することができた。錯体化学,電気化学本研究によって合成した新規POMの多くから,単結晶を得ることができつつあるので,それらの構造解析を一つでも多く行って構造決定する。それによって,DFT計算から,錯体の電気化学的酸化還元挙動,光特性および磁性などの,化学的特性および物理的特性の理論的解析を進める。[S2MW17O61]n-の効率的かつ大量合成のための条件を再度検討する。そのことによって,POMの酸化還元に及ぼす酸の影響についてサイクリックボルタンメトリーだけではなく,NMRおよびESR測定,さらにはボルタモグラムのシミュレーションを併用して,酸化還元機構の解明を目指す。それによって導入した金属の酸化還元特性を定量的に明らかにする。平成25年度は,当初予定していた使用する金属(Mn(II), Co(II), Ni(II), Cu(II), Ru(III),Pd(II))以外に希土類金属イオンも硫酸イオンを中心イオンとして含むPOMに導入することができ,キャラクタリゼーションを行う事が出来た。また,本研究に関連深い内容で,国際会議3件,国内会議12件,査読付き学術論文5編にまとめることが出来た。以上は,当初予定した以上に研究が達成できた点である。しかし,多くの新規POMを単離することが出来たものの,様々な理由で元素分析が遅れており,また単結晶を得ることが出来ていないことから単結晶X線構造解析によって構造を確定できていない。これらについては,当初予定していた研究内容を実行出来ていない。以上の点を総合的に考えて評価をした。平成26年度に計画していた研究内容の多くは実施出来た。しかし,予算に関しては予想よりも少額で実施出来たことが主な理由である。錯体のX線構造解析を行うための単結晶作りに集中し,一つでも多くの構造解析を行って構造決定する。それによって,DFT計算から,錯体の酸化還元挙動および光特性等の化学的特性の理論的解析を進める。また,新規POM錯体のより詳細な電気化学的酸化還元挙動を調べる(酸化還元に及ぼすアニオンあるいはカチオンの影響,溶媒の影響など)とともに,酸化還元時に起こる化学変化や構造変化を,分光学的手法(UV-Vis, NMR, ESR)によっても調べる。実験で得られたボルタモグラムのデータにフィットするように,デジタルシュミレーションによって波形解析を行い,酸化還元反応メカニズムを確立する。それとともに,様々な平衡定数や電気化学パラメータを計算する。単離できた新規POMに対応するリン酸イオンを中心イオンとして含む金属置換POMを既報の方法で合成する。合成した錯体は,種々のデータを測定し,硫酸イオン含有新規POMのデータと比較を行い,POMが示す様々な化学的性質とPOMの組成および構造との関連性を明らかにする。平成27年度は,計画の最終年度である。そのため,本研究の総まとめとして学会発表および論文作成に重点を置く予定にしている。そのため,平成26年度に使用しなかった予算と平成27年度の予算と合わせて,発表旅費や論文校閲費などに重点的に使用する予定である。2014年11月15日に日本ポーラログラフ学会「志方メダル」の受賞。
ドーム型遠隔外科手術システムの試作開発

本研究では,マスタスレーブシステムを用いて,遠隔微細作業を支援するシステムの開発を目的とし,人間の自然な作業動作に則した新しい操作環境の実現を目指した.特に,視覚系と力覚系の一致を強く意識し,リラックスした通常の作業感覚で,さらに複雑で高度な微細作業が行える支援システムの開発を進めた.また,仮想世界に完全に入り込んでしまう「没入型」のシステムに対して,実世界の一部に仮想世界を提示する「開放型」のシステムを採用した.提案したシステムは,適当な大きさの半球ドーム状のディスプレイ(マイクロドームと呼ぶ)内にマイクロな作業環境を拡大再現する.操作者には,ウィンドウを開いてステレオ視による立体画像を提示する.ドーム型ディスプレイを用いることにより,連続的な表示面を確保でき,操作者の視線に追従し,CCDカメラおよびウィンドウが動かせる.また,共同作業のスタイルをとる場合は,サイズアップしたマイクロドームに複数のウィンドウを開くことができる.操作系としては,パラレルメカニズム型のマスタスレーブシステムを開発した.試作した背面投射型マイクロドームでは,コンパクトな液晶プロジェクタによる背面投射を行った.また,2台の液晶プロジェクタとメカニカルシャッタの組合せで,時分割方式の立体視の実現を図った.映像入力に関しては,スレーブ側のCCDカメラ(2台)の映像を,2分割表示装置を介して,一つの信号にまとめGWSに取り込む.GWS内では,OpenGLのテクスチャと互換性を持つ形式でストアし,描画処理において簡素化・高速化を図った.一方,映像出力に関しては,左右眼関係式に基づいて,ポリゴンの左右のウィンドウを左右別々の領域に描画し,左右のライブ映像をマッピングすることで立体視用の映像を生成した.本研究では,マスタスレーブシステムを用いて,遠隔微細作業を支援するシステムの開発を目的とし,人間の自然な作業動作に則した新しい操作環境の実現を目指した.特に,視覚系と力覚系の一致を強く意識し,リラックスした通常の作業感覚で,さらに複雑で高度な微細作業が行える支援システムの開発を進めた.また,仮想世界に完全に入り込んでしまう「没入型」のシステムに対して,実世界の一部に仮想世界を提示する「開放型」のシステムを採用した.提案したシステムは,適当な大きさの半球ドーム状のディスプレイ(マイクロドームと呼ぶ)内にマイクロな作業環境を拡大再現する.操作者には,ウィンドウを開いてステレオ視による立体画像を提示する.ドーム型ディスプレイを用いることにより,連続的な表示面を確保でき,操作者の視線に追従し,CCDカメラおよびウィンドウが動かせる.また,共同作業のスタイルをとる場合は,サイズアップしたマイクロドームに複数のウィンドウを開くことができる.操作系としては,パラレルメカニズム型のマスタスレーブシステムを開発した.試作した背面投射型マイクロドームでは,コンパクトな液晶プロジェクタによる背面投射を行った.また,2台の液晶プロジェクタとメカニカルシャッタの組合せで,時分割方式の立体視の実現を図った.映像入力に関しては,スレーブ側のCCDカメラ(2台)の映像を,2分割表示装置を介して,一つの信号にまとめGWSに取り込む.GWS内では,OpenGLのテクスチャと互換性を持つ形式でストアし,描画処理において簡素化・高速化を図った.一方,映像出力に関しては,左右眼関係式に基づいて,ポリゴンの左右のウィンドウを左右別々の領域に描画し,左右のライブ映像をマッピングすることで立体視用の映像を生成した.
アクロメリン酸誘導体を用いた神経障害性疼痛治療薬の開発と痛みの定

毒茸ドクササコの成分であるアクロメリン酸をマウス脊髄腔内に投与し触覚刺激を加えると神経障害性疼痛の症状であるアロディニアが出現することを明らかにした。今回、アクロメリン酸誘導体を合成し、神経障害性疼痛を特異的に抑制する化合物を見出すこと、PETプローブを作製し痛みを定量化(可視化)することを目的とした。その結果、アクロメリン酸誘導体は、脳・脊髄でカイニン酸受容体に結合するが、後根神経節においてカイニン酸とは異なる反応を示し、既知のカイニン酸受容体拮抗薬とは異なること、神経障害性疼痛の発現-維持機構の解明と新規の神経障害性疼痛治療薬開発の一助になることが示された。PETによる痛みの定量化(可視化)ドクササコ(Clitocybe acromelalga)は、毒茸で摂取すると45日後に四肢末端に灼熱痛とアロディニアが出現し、1ヶ月以上も持続する。申請者らは、ドクササコの成分であるアクロメリン酸Aに注目し、アクロメリン酸Aをマウス髄腔内に投与し触覚刺激を加えるとアロディニアが出現し長時間持続すること、10^<-15>gと非常に微量な用量でアロディニアを出現させること、NSAID(インドメタシン)やオピオイド(モルヒネ)では抑制されないことを明らかにした。痛みの評価をPETを用いて定量化(可視化)するために、アクロメリン酸誘導体を連携研究者の岐阜大学大学院医学系研究科再生医科学専攻古田享史先生に合成していただき、アクロメリン酸A惹起のアロディニアを抑制することを指標に、アクロメリン酸誘導体の中から^<11>C-labeled PETトレーサーを選定した。この化合物は、アクロメリン酸によるアロディニアの発現機構を解明するだけでなく、神経障害性疼痛の診断に役立つ可能性が高い。神経障害性疼痛を抑制する化合物の選定アクロメリン酸A惹起のアロディニアを抑制するアクロメリン酸誘導体10数化合物を検討した結果、アロディニアの抑制にはカイニン酸骨格が重要な役割を果たしていること、早期のアクロメリン酸A惹起のアロディニアと晩期のアクロメリン酸A惹起のアロディニアではアロディニアの発現・維持機構が異なることを明らかにした。また、現在、臨床で使用されているpregabalin, gabapentinのアクロメリン酸A惹起のアロディニアに対する効力をアクロメリン酸誘導体と比較した(投稿準備中)。PETによる痛みの定量化(可視化)アクロメリン酸誘導体でPETプローブ候補化合物PSPA-4について、脊髄スライスを用いたexvivo autoradiographyで、脳・脊髄におけるアクロメリン酸誘導体の結合部位の同定を行った。ラットの脳・脊髄への[^<11>C]PSPA-4の結合は、AMPA,カイニン酸の存在下で阻害されたことより、アクロメリン酸誘導体であるPSPA-4の主なる結合部位はカイニン酸受容体であることが示唆された(投稿中)。アクロメリン酸Aは、カイニン酸と類似構造を持ち、カイニン酸と同様にnon-NMDA受容体に作用すると考えられている。しかし、アクロメリン酸A髄腔内投与によるアロディニアが、non-NMDA受容体拮抗薬で抑制できないこと、アクロメリン酸Aの作用部位が不明であることから、アクロメリン酸Aが特異的に作用する受容体が存在するかを検証した。放射線同位体11Cで標識が可能な新規のアクロメリン酸誘導体PSPA-4を合成し、PSPA-4の神経障害性疼痛に対する効果、in vitro autoradiography法による作用結合部位の同定、後根神経節のカルシウムイメージング法を用いて、以下の知見を得た。1. PSPA-4は、高用量でアロディニアを誘発し、低用量では、アクロメリン酸A惹起のアロディニアを抑制した。2. [11C]PSPA-4は、ラットの脳、特に海馬、尾状核被殻、皮質および脊髄全体に結合し、その結合は、PSPA-4、カイニン酸で阻害された。一方、[3H]カイニン酸は、[11C]PSPA-4と類似し、脊髄では、後角に強い結合を認め、その結合は、カイニン酸、PSPA-4で阻害された。3. PSPA-4は後根神経節培養細胞内のカルシウム濃度を上昇させたが、カイニン酸とは異なる反応を示した。また、カイニン酸受容体を脱感作させるconcanavalin Aで前処置を行うと、PSPA-4による細胞内カルシウム濃度の上昇は減弱した。

PSPA-4は、アロディニア誘発作用と抗アロディニア作用の二面性を有し、脳・脊髄でカイニン酸受容体に結合することが示唆された。一方、PSPA-4は、後根神経節においてカイニン酸とは異なる反応を示した。PSPA-4は、アクロメリン酸Aだけでなく、中枢神経および末梢神経での痛みの伝達機構の解明のため有用である。実験結果としては、アロディニアの発現・維持機構を解明するのに興味深いデータであるが、当初予想していた実験結果とは異なり、化合物を変更する必要が生じた。24年度が最終年度であるため、記入しない。連携研究者である岐阜大学大学院医学系研究科再生医科学専攻古田享史先生に、周辺化合物をさらに合成していただき、追加実験を行う必要がある。
脊髄損傷における骨髄間質細胞移植効率向上のための病態解明と克服に関する基礎的研究

脊髄損傷に対する骨髄間質細胞移植(BMSC)の問題点のひとつは、損傷脊髄内での移植細胞生存率の低さである。移植BMSCの生存率と運動機能改善は相関すると報告されている。脊髄損傷後に抗IL-6受容体抗体を投与することで、MAPK pathwayを主とした炎症性変化を抑制し、移植BMSCの生存率を向上させることで運動機能改善に寄与した。移植BMSCの細胞死のメカニズムは、flow cytometryでの検討では、necrosisではなくapoptosisであった。脊髄損傷後3日目のBMSC移植は、血管脊髄関門破綻の改善、マイクログリア/マクロファージ調整を介して、脊髄損傷後疼痛の改善に寄与した。脊髄損傷に対する骨髄間質細胞(BMSC)移植において、BMSCの生存率と脊髄損傷後の機能回復には相関があるとされる一方で、組織生着率が低いことは大きな問題点である。本研究では、損傷後早期の抗IL-6抗体投与併用が、移植BMSCの生存率や組織生着に与える影響について検討した。1移植時期による生存率の検討:C57BL/6マウスを用い、胸髄圧挫損傷モデルを作成した。損傷後1, 3, 7, 14日に、C57BL/6-Tg (グリーンマウス)大腿骨より採取したBMSCを損傷部に移植し、移植後1, 3, 7, 14, 28日の生存率を評価した。生存率は、損傷後早期(1, 3日)移植群が、亜急性期(7, 14日)移植群より有意に高く、損傷後3日にBMSC移植を行った群が最も高かった。移植後14日から急速に生存率は低下し、移植後28日にはほとんど残存していなかった。2抗IL-6抗体投与併用がBMSC生存率に与える影響:損傷後3日目にBMSCを移植した群を用い、損傷直後に抗IL-6抗体を腹腔内投与し、mouse IgGを投与した群(control群)と比較した。MR16-1併用群では生存率の上昇がみられ、特に移植後28日の生存率は、control群1.2%、MR16-1投与群17.8%と大きな差がみられた。損傷後7日以降で、有意な運動機能回復が得られた。また、control群では移植BMSCの分化傾向は確認されなかったが、MR16-1投与群では、NeuN (7.7%)、GFAP (4.8%)との二重陽性細胞がみられた。今回の結果からは、急性脊髄損傷に対するBMSC移植至適時期は損傷後3日と考えられた。抗IL-6抗体投与は移植BMSCの生存率上昇効果および分化能への影響を及ぼし、移植有効性向上に寄与する可能性があることが示唆された。過去2年間のBMSCの至適移植時期や移植細胞の細胞死のメカニズムに関する研究を受け、最終年度は、当初の研究計画にのっとり、BMSC移植による脊髄損傷後疼痛への影響について検討した。C57BL/6Nマウスの胸髄圧挫損傷モデルを作成し、同種マウスより採取培養したBMSCを損傷後3日に損傷部に投与し(治療群)、mediumのみを投与した損傷群と比較した。骨髄由来細胞の動態解析のためGFP陽性骨髄細胞を移植したキメラマウスを作成した。行動学的評価において治療群では損傷群と比べ損傷後2週以降で閾値の上昇がみられた。免疫組織化学的には、損傷後2週で疼痛関連蛋白(PKC-γ、pCREB)の発現が治療群で低下し、損傷後2週でマイクログリア/マクロファージにおけるMAPK (p-p38、pERK1/2)の発現が治療群で低下していた。骨髄由来マクロファージは損傷後14日に細胞集積のピークがみられたが、治療群では集積は縮小しており、flow cytometryにおいても同様の結果が得られた。BSCBの機能評価では、albuminの漏出、PDGFR-αの発現は治療群で損傷後1週において抑制され、炎症性サイトカイン(TNF-α、IL-6、MMP9)、マクロファージ遊走因子(CCL2、CCL5、CXCL10)は治療群で低下していた。以上の結果から、損傷後早期のBMSC移植により、BSCB機能の維持、骨髄由来マクロファージの浸潤の抑制、さらに脊髄内のマイクログリア、骨髄由来マクロファージのMAPK活性も抑制されており、痛覚閾値の上昇および二次ニューロン内の疼痛関連蛋白の発現が抑制されたことより、脊髄損傷後疼痛の抑制効果をもたらした可能性が実験的に示唆された。脊椎脊髄病学BMSC移植の至適時期、抗IL-6受容体抗体投与による移植BMSCの生存率向上および運動機能改善効果がこれまでの研究で確認された。これは交付申請書の記載した平成25年度の予定通りの進捗状況である。

今後は、移植BMSCの細胞死のメカニズムと、抗IL-6受容体抗体投与による組織修復効果・軸索再生効果・運動機能改善効果の検討およびメカニズム解明に関する研究を継続する予定である。また、BMSC移植による神経障害性疼痛抑制効果についても検討を加える予定である。研究は予定通り遂行されたが、設備品の消耗部品部分(IH impactorのbaseplateなど)の交換を要しなかったことなどが原因と考える今年度余剰金は来年度に繰り越させて頂き、設備品の消耗部品部分の交換が必要な時や、そのほか追加の試薬・研究費が必要な際に使用したいと考える。
強度と機能を兼ね備えた生体材料用チタンの開発と解析

平成18年度は原材料をチタン粉を用いて多孔質チタン焼結体の試作を行った。物性の向上と原材料の供給性を検討したところ、粉末よりも針状の線材を用いた方が得策であると考えられた。そこで径0.3mmチタン線を5-20mm程度に裁断し、そこから圧粉体を製作して焼結を行うこととした。圧粉体を製作したところ、焼結助剤である微粉末パラジウムの殆どが素通りとなったため、これとは別に予めチタン粉とパラジウム粉を混濁させたものを先のチタン線圧粉体に混ぜ、パラジウムが有効に焼結体内に留まるようにしたものも併せて比較した。その結果、焼結はチタン粉末の場合同様に多孔質化させた状態で可能であり、引張強さもチタン粉の場合と同様に市販板材を上回る値を得た。また塑性、伸びを有し、ポロシティが破断起始点となるにもかかわらず10%程度有する。チタン粉末の添加の有無は添加した場合に僅かに伸びが大きくなる程度の変化に留まり、大きな特性の変化には至らなかった。このことは界面のみに僅かなパラジウムが作用すれば焼結助剤としての役目は果されることを意味し、接点を減らしたチタン線圧粉体による焼結が得策であることを示唆するものである。一連の実験の基に、放電焼結法により構造体としても使用可能な多孔質チタン材を製作できることが確認された。チタンは生体親和性に優れた材料であるが、工業材のような金属塊ではなく、特殊な立体構造としてより優れた特性を得る研究の中で、実現可能な方法としてチタン粒子の焼結による多孔質焼結体の試作を行っている。多孔質化により(1)組織誘導性の向上、(2)見かけ弾性率の低下(骨との類似化)、(3)生体アクチベータの担体化としての可能性が見込める。今までの研究により、プラズマ放電焼結法を用いて直径数百μmのチタン粒子表面にパラジウム微粉末を付着させた状態で焼結を行い、焼結反応の途中で加熱を止めてポーラス化させた焼結体は、工業用チタン板材と同等の引張強度が得られている。得られた焼結体は粒子の接合面はチタンとパラジウムの金属間化合物(TiPd、Ti_2Pd)である。よって、静的機械的試験においては硬い金属間化合物の層によって強度を得られていると考えられる。実際に生体材料として使用するためには疲労特性についても考察する必要があるため、試験片把持部をバルク材とのTIG溶接により調整した試験片を用いて繰り返し荷重を与えて評価した。焼結時間を長くし完全焼結に近づく程、チタン粒子の接合部にてパラジウムは広範囲に層状に拡散し金属間化合物を形成する。そして静的機械的試験ではチタン粒子の塑性変形にて破断したが、疲労試験ではパラジウムの拡散層より亀裂が伸展して破断した。また疲労特性のみで言えば、必ずしも完全焼結に近い方が特性的に優れるわけではなかった。次年度はそのような知見の基にミクロ的構造・マクロ的構造を決定させた生体材料の設計を行う。前年度に引き続き、硬組織生体材料応用に向けた多孔質チタン焼結体の製作を行った。ポロシティを大きく獲るために原材料をチタン粉末から裁断したチタン細線に代え、放電プラズマ焼結法による焼結体試作を行い、機械的特性の検討を行った。引張試験において、JIS2種板材相等の機械的強度を有することを確認した。しかしならが、塑性変形域は板材よりも狭かった。ポロシティの大きなチタン焼結体は生体活性物質の担体として有用であると予想されるが、単一構造では使用期間が長くなった際の疲労破壊が懸念された。そこで生体と接する部分を多孔質、深部は充実材とした複合構造の焼結体の試作を行った。実験として歯科用インプラントフィクスチャーを試作例とした。芯部をチタン丸棒とし、それを取り囲むようにチタン細線を配置して焼結によって多孔質焼結体生成と同時に芯材との接合を行った。焼結後概形

成を行い、ワイヤ放電加工機によって精密加工を行いフィクスチャーを完成させた。市販インプラント植立ツールを用い、模擬骨への植立を試みた。操作性は市販インプラント同等であり、植立後の試作インプラントの破損は認められなかった。プラズマ放電焼結法を応用した複合化により、従来の充実材相当の機械的強度を確保しつつ付加価値を備えた硬組織生体材料としての可能性を明らかにした。
光化学ダイナミクスの電場効果に関する研究

カルバゾール、ピレン、フェナントレンといった芳香族分子とテレフタル酸誘導体やジメチルアニリンといった分子のメチレン鎖連結化合物を高分子薄膜にドープした試料を作成し、電場発光スペクトルを観測することにより光誘起電子移動、逆電子移動および電荷再結合過程に対する電場効果およびその分子連結効果を明らかにした。さらに電子供与性分子であるオキサカルボシアニンおよび受容性分子であるビオローゲンの混合LB膜を異なる単分子膜として累積し、積層構造を有しかつシアニンからビオローゲンヘの層間光誘起電子移動反応を示すLB配向多層膜を作成した。しかも両色素間のスペーサーとして、アラキン酸、ステアリン酸、パルミチン酸およびベヘン酸を用いることにより、電子移動反応の距離を制御し、この変化が電場効果にどのように影響を与えるかを明らかにした。また顕著な電場効果を示すことを我々が先に見っけたピレンのエキシマー形成反応に関して、ピレンとピレンをメチレン鎖で連結させた分子に関しても同様に蛍光の電場効果を調べたところ、ピレン単独を分散させた場合に比べ、エキシマー蛍光の電場消光ははるかに効率良く起こりことがわかった。またこのメチレン鎖連結ピレンは効率の良い電界発光を示すことを見つけ、電界発光の効率と光照射後に発する蛍光の電場消光が密接に関係することを明らかにした。また発光減衰曲線が電場により変化することをカルバゾール誘導体において直接的に明らかにした。分子間および分子内光誘起電子移動反応を示す電子供与体(カルバゾールやジメチルアニリン)と受容体(テレフタル酸とその誘導体およびピレン)および両者をメチレン鎖で連結させたものを種々の濃度で均一分散させたポリマー薄膜を作成し、膜の両端から電場を作用させ、発光スペクトルがどのように変化するかを調べた。その結果、光誘起電子移動反応が起こる系ではいずれも光励起された分子から発する蛍光の電場消光が観測され、電子移動速度自身が電場により増加することがわかった。またカルバゾールと種々の電子受容体の組み合わせにおいて観測されるエキサイプレックス蛍光に関しては、カルバゾールの濃度が高い場合には電子供与体の種類によらず電場消光が観測された。また電子受容体の濃度を高くしても、受容体の種類により生成するエキサイプレックス蛍光の電場消光が観測されるものとされないものがあることを見つけた。またエキサイプレックス蛍光の電場消光はいずれの場合も、光キャリアー生成に因るものであることを光電流の直接測定により明らかにすることができた。ピレンとピレンをメチレン鎖で連結した化合物をポリマー中にドープさせ、蛍光の電場効果を調べ、ピレンの場合と比較した。その結果、メチレン鎖連結化合物ではエキシマー蛍光の電場消光はピレンの場合に比較してはるかに効率良く起こること、このことが有機EL発光の出現と密接に関係することを明らかにすることができた。また光誘起プロトン移動反応も電場により影響を受けることをサリチル酸メチルを用いて確かめることができた。さらに電子供与性分子であるオキサカルボシアニンおよび受容性分子であるビオローゲンの混合LB膜を異なる単分子膜として累積し、積層構造を有しかつシアニンからビオローゲンへの層間光誘起電子移動反応を示すLB配向多層膜を作成した。

また顕著な電場効果を示すことを我々が先に見つけたピレンのエキシマー形成反応に関して、ピレンとピレンをメチレン鎖で連結させた分子に関しても同様に蛍光の電場効果を調べたところ、ピレン単独を分散させた場合に比べ、エキシマー蛍光の電場消光ははるかに効率良く起こりことがわかった。またこのメチレン鎖連結ピレンは効率の良い電界発光を示すことを見つけ、電界発光の効率と光照射後に発する蛍光の電場消光が密接に関係することを明らかにした。また発光減衰曲線が電場により変化することをカルバゾール誘導体において直接的に明らかにした。