hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ナノスケール低次元構造水の相転移と物性の解明

【CNT内包水・外表面吸着水の計測】直径1nmの単層カーボンナノチューブ(CNT)に内包された水について,固相の融点のCNT直径依存性を精密に計測し,閉じ込め空間と固相の相対的なサイズに依存して融点が変化することを明らかにした。また,CNT外表面の吸着水は-40°C程度までは相転移的挙動を示さず,温度の低下とともにCNTに圧縮歪を及ぼした。この水吸着層は液体よりも固体に近い性質を持つといえる。【CNT内包水の相転移ダイナミクス計測】単層CNT内包水・吸着水の1H-NMRスペクトルと1/T1を測定し,運動自由度がほとんど無い水分子と運動自由度がある水分子の異なる2サイト分離に成功した。運動自由度のある水分子は内包水に対応すると考えられ,温度降下に伴い運動凍結を示すことを見出した。ただし,この凍結過程は急峻なものではなく,1次元ナノ空間の特殊性を反映した連続的な変化となっている。【親水性表面の構造水の解析】ヘテロダイン検出振動和周波発生分光装置を構築し,常温常圧で親水性のシリカ表面に吸着した水の構造を解析した。その結果,シリカ表面の吸着水は低湿度環境であっても一部がバルク液体の表面と類似した構造をとる可能性が示唆された。また偏光変調外部反射分光装置を用いて液体窒素温度におけるシリカ表面への表面吸着氷構造を解析し,最表面氷は基板面内方向にのみ構造秩序を持つ表面特異的な構造をとることを明らかにした。【水の構造・物性の理論的解析】水のIRスペクトルを高精度に計算できる新手法を開発した。従来法ではIRスペクトルの実験結果を再現できないが,電子状態を取り入れた新手法では,実験結果を見事に再現した。さらに,本手法をグラフェン表面の水のIRスペクトルに応用し,2950cm-1付近にバルク水には無いスペクトル構造を見出し,この起源がグラフェン表面に形成される水クラスターであることを明らかにした。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。【CNT内包水】単層カーボンナノチューブ内部に閉じ込められた水(内包水)の挙動を近赤外蛍光発光分光法を用いて分析した。内包水の相(固,液,および気相)が環境温度・圧力によって変化することが明らかとなった。その相の変化と、ラマン散乱分光法で得られる単層カーボンナノチューブの振動特性の変化との比較検討を行った。【グラフェン表面・界面水】グラフェン表面に凝集した水の水素結合ネットワーク構造を分子動力学計算によって調査するとともに、グラフェン表面凝集水の赤外吸収スペクトルを第一原理電子状態計算に基づく振動解析するためのシミュレーション技術を開発した。また、グラフェンとナノグラファイトの間の摩擦に及ぼす水の影響について、分子動力学法によって調査した。実験では、シリコン熱酸化膜上のグラフェンを環境セル中でラマン散乱分光法を用いて測定することにより、界面水がグラフェンにホールドープを引き起こすことを明らかにした。【構造水の計測法の開発】低温・低圧下で温度、水蒸気圧を制御しつつ、固体表面における水の構造を、分光学的手法を用いて計測するための環境制御セルを製作した。また、表面における水からの振動スペクトルを広域かつ表面選択的に取得可能な、マルチプレックス型和周波発生分光装置を製作し、試験試料としてGaAs基板からの和周波信号を取得し、計測の素地を整えた。また、CNTの内包水の相転移ダイナミクスを測定するため、1H-NMRシステムを構築し、CNT内包水に起因する信号を捉えることに成功した。CNTでは内包水の相変化を近赤外蛍光発光分光法及びラマン散乱分光法により捉えることができた。グラフェン上の水については、シミュレーション技術を確立するとともに、実験的には界面水によるドープ効果を明らかにできた。計測法では、マルチプレックス型和周波発生分光装置の製作及び温度制御下の1H-NMR測定システムの構築など、順調に研究が進展している。また、理論と実験の連携も進みつつある。【CNT内包水の状態計測】直径1 nmの単層カーボンナノチューブ(CNT)に内包された水について、圧力・温度に対する相図を明らかにした。CNT内部ではバルクの水に比較して、固液境界、気液境界ともに低圧・高温側にシフトしており、氷"の融点は圧力とともに上昇した。さらに、固相ー液相の変化は急峻な遷移ではなく、固相と液相が共存する領域を有する緩やかな遷移となった。【CNT内包水の相転移ダイナミクス計測】H28年度に作成した1H-NMR測定システムにより、CNT内包水中1H-NMRスペクトルの温度変化を観測した結果、室温付近では液体状態を表す鋭いスペクトルが、低温では固体状態を表す広いスペクトルが得られ、1H-NMRの観点からも液体-固体変化が確認された。さらにこの液体ー固体変化は通常の相転移的ではなく、1次元ナノ空間の特殊性を反映した連続的な変化となっている兆候を見出した。【親水性表面の構造水の解析】前年度に製作した環境制御セル内においたシリカ表面の水の赤外スペクトルを、表面吸着種からの信号を選択的に計測可能な偏光変調外部反射法を用いて計測した。その結果、水蒸気圧を0.04 Paに保った環境下において、ー160°Cからー80°Cへの試料温度の変化に伴って表面水の吸収スペクトル形状が変化した。

この結果から、当該温度領域においてシリカ表面水の水素結合構造が変化することを見出した。【水の構造・物性の理論的解析】グラフェンに凝集した水の分子動力学計算を実施し、低水蒸気圧下ではグラフェン上に1層構造の界面水を形成し、水蒸気圧を上昇させると2層構造の界面水が形成されることを見出した。また、1層構造の界面水の水素結合ネットワークは主として4員環構造によって形成されていることが明らかとなった。一方、2層構造の界面水の第1層目は、主として4員環構造からなる水素結合ネットワークを有するが、2層目は秩序構造が確認できず無秩序構造であることが明らかとなった。CNTの内包水に対しては、相図の全容をほぼ解明できた。相境界はバルクでは一次相転移であるが、CNT内包水では2相が共存する特異な相変化であることが分った。また1H-NMRの観点からも、液体-固体変化が1次元ナノ空間の特殊性を反映し、通常の相転移とは異なる特異な連続変化となっていることが明らかとなりつつある。振動分光計測実験については、現在までに、製作した環境制御セルを用いて、低温低圧での環境制御下で、シリカ表面に吸着した水からの振動スペクトル計測に成功し、今後の実験の環境を整えた。理論解析では、今年度までに、物質表面の構造と赤外吸収スペクトルをシミュレートする計算技術を確立しただけでなく、グラフェン表面の界面水の新奇な水素結合ネットワークの存在を明らかにすることに成功した。【CNT内包水・外表面吸着水の計測】直径1nmの単層カーボンナノチューブ(CNT)に内包された水について,固相の融点のCNT直径依存性を精密に計測し,閉じ込め空間と固相の相対的なサイズに依存して融点が変化することを明らかにした。また,CNT外表面の吸着水は-40°C程度までは相転移的挙動を示さず,温度の低下とともにCNTに圧縮歪を及ぼした。この水吸着層は液体よりも固体に近い性質を持つといえる。【CNT内包水の相転移ダイナミクス計測】単層CNT内包水・吸着水の1H-NMRスペクトルと1/T1を測定し,運動自由度がほとんど無い水分子と運動自由度がある水分子の異なる2サイト分離に成功した。運動自由度のある水分子は内包水に対応すると考えられ,温度降下に伴い運動凍結を示すことを見出した。ただし,この凍結過程は急峻なものではなく,1次元ナノ空間の特殊性を反映した連続的な変化となっている。【親水性表面の構造水の解析】ヘテロダイン検出振動和周波発生分光装置を構築し,常温常圧で親水性のシリカ表面に吸着した水の構造を解析した。その結果,シリカ表面の吸着水は低湿度環境であっても一部がバルク液体の表面と類似した構造をとる可能性が示唆された。また偏光変調外部反射分光装置を用いて液体窒素温度におけるシリカ表面への表面吸着氷構造を解析し,最表面氷は基板面内方向にのみ構造秩序を持つ表面特異的な構造をとることを明らかにした。【水の構造・物性の理論的解析】水のIRスペクトルを高精度に計算できる新手法を開発した。従来法ではIRスペクトルの実験結果を再現できないが,電子状態を取り入れた新手法では,実験結果を見事に再現した。さらに,本手法をグラフェン表面の水のIRスペクトルに応用し,2950cm-1付近にバルク水には無い
胎児期・新生児期における低酸素性虚血性脳障害と神経栄養因子に関する研究

虚血性脳損傷とその修復に及ぼす各種神経栄養因子のうち、ニューロンで産生される一酸化窒素(NO)の役割についてin vivoマイクロダイアリシス法を用いて検討した.研究方法:実験動物として日齢7のSprague-Dawley系ラットを用い、ウレタン麻酔下でマイクロダイアリシスプローブ(CMA11)を線条体に挿入し、プローブはリンゲル液で還流した.実験は低酸素負荷のみのコントロール群とNO合成基質であるL-アルギニンを投与した群とNO合成阻害剤であるN-nitro-L-arginine methyl ester(L-NAME)を投与した群の3群に分けて行った.挿入後2時間安定化させた後、1時間の低酸素負荷(8%酸素)とさらに1時間、21%酸素による再酸素化を行った.薬物投与群では還流液に各々100μg/dlの濃度になるように溶解し、低酸素負荷30分前はり負荷期間中、プローブを通して線条体に局所投与を行った.10分毎に還流液を回収して細胞外液のドパミンとその代謝産物であるDihydroxy-phenylacctic acid(DOPAC),Homovanillic acid(HVA)の濃度をHPLC-electro-chemical法により測定した.結果:コントロール群では細胞外ドパミンの濃度は低酸素負荷60分後には負荷前の2.4倍に増加するが、再酸素化によりほぼ前値にまで回復した.L-アルギニン投与群では低酸素負荷によるドパミン濃度の増加率は2.3倍とコントロール群と差がなかったが、L-NAME投与群では1.4倍の増加しかなかった.低酸素負荷によってラット新生仔線条体での細胞外のドパミン濃度は一過性に増加し、代謝産物の濃度は低下する.NO合成阻害剤によって細胞外ドパミン濃度の増加が有意に抑制されたことは、NO合成抑制が細胞外ドパミンの過剰蓄積による脳障害の予防に関与し得ることを示唆した.虚血性脳損傷とその修復に及ぼす各種神経栄養因子のうち、ニューロンで産生される一酸化窒素(NO)の役割についてin vivoマイクロダイアリシス法を用いて検討した.研究方法:実験動物として日齢7のSprague-Dawley系ラットを用い、ウレタン麻酔下でマイクロダイアリシスプローブ(CMA11)を線条体に挿入し、プローブはリンゲル液で還流した.実験は低酸素負荷のみのコントロール群とNO合成基質であるL-アルギニンを投与した群とNO合成阻害剤であるN-nitro-L-arginine methyl ester(L-NAME)を投与した群の3群に分けて行った.挿入後2時間安定化させた後、1時間の低酸素負荷(8%酸素)とさらに1時間、21%酸素による再酸素化を行った.薬物投与群では還流液に各々100μg/dlの濃度になるように溶解し、低酸素負荷30分前はり負荷期間中、プローブを通して線条体に局所投与を行った.10分毎に還流液を回収して細胞外液のドパミンとその代謝産物であるDihydroxy-phenylacctic acid(DOPAC),Homovanillic acid(HVA)の濃度をHPLC-electro-chemical法により測定した.結果:コントロール群では細胞外ドパミンの濃度は低酸素負荷60分後には負荷前の2.4倍に増加するが、再酸素化によりほぼ前値にまで回復した.L-アルギニン投与群では低酸素負荷によるドパミン濃度の増加率は2.3倍とコントロール群と差がなかったが、L-NAME投与群では1.4倍の増加しかなかった.低酸素負荷によってラット新生仔線条体での細胞外のドパミン濃度は一過性に増加し、代謝産物の濃度は低下する.NO合成阻害剤によって細胞外ドパミン濃度の増加が有意に抑制されたことは、NO合成抑制が細胞外ドパミンの過剰蓄積による脳障害の予防に関与し得ることを示唆した.脳損傷修復に及ぼす各種サイトカイン、ホルモンの影響を明らかにし、新生児低酸素性虚血性脳障害の発生機序の解明とともに、これらの物質投与による治療への可能性を追及する目的で研究計画を立てた。平成5年度に新規に購入したHPLC-ECD高感度測定システムとマイクロダイアリシス分析システムを組み合わせ、生後1週の山羊新生仔の海馬領域、中隔野コリン作動性神経細胞領域にマイクロプローブを挿入し、固定後再び母獣に戻し、シナプス機能の指標としてのアセチルコリン放出量をin vivoで連続的に測定することが可能となった。生後1週の山羊新生仔に片側頸動脈を金属クリップで10分間結紮することにより脳虚血モデル作成し、その後脳血流を再開させ、無処置群と比較検討したところ、虚血負荷群では虚血後24時間以内にはアセチルコリン放出量は増加するが、この後はむしろ無処置群よりも低下する傾向にあった。NGFを前投与した群では非投与群に比し虚血1週後での細胞外液中のアセチルコリン量は多く、NGFによるアセチルコリン作動性ニューロンの虚血傷害に対する修復作用が示唆された。しかし、虚血による変化は個体差がかなり著しく、一定の変化として捉えるまでには至っていない。また、生後14日のラット新生仔で本システムを用いて実験を試みたところ、海馬錐体細胞層へのプローブの留置が可能であり、アセチルコリン放出量を測定できた。さらに実験を重ね、安定した成績が得られるなら、経済性の点からもラット新生仔を用いた実験を進めていきたい。虚血性脳損傷とその修復に及ぼす各種神経栄養因子のうち,ニューロンで産生される

一酸化炭素(NO)の役割についてin vivoマイクロダイアリシス法を用いて検討した.研究方法:実験動物として日齢7のSprague-Dawley系ラットを用い,ウレタン麻酔下でマイクロダイアリシスプローブ(CMA11)を線条体に挿入し,プローブはリンゲル液で潅流した.実験は低酸素負荷のみのコントロール群とNO合成基質であるL-アルギニンを投与した群とNO合成阻害剤であるN-nitro-L-arginine methylester(L-NAME)を投与した群の3群に分けて行った.挿入後2時間安定化させた後,1時間の低酸素負荷(8%酸素)とさらに1時間,21%酸素による再酸素化を行った.薬物投与群では潅流液に各々100μg/dlの濃度になるように溶解し,低酸素負荷30分前より負荷期間中,プローブを通じて線条体に局所投与を行った.10分毎に潅流液を回収して細胞外液のドパミンとその代謝産物であるDihydroxy-pnenylacetic acid(DOPAC),Homovanillic acid(HVA)の濃度をHPLC-electro-chemical法により測定した。結果:コントロール群では細胞外ドパミンの濃度は低酸素負荷60分後には負荷前の2.4倍に増加するが,再酸素化によりほぼ前値にまで回復した.L-アルギニン投与群では低酸素負荷によるドパミン濃度の増加率は2.3倍とコントロール群と差がなかったが,L-NAME投与群では1.4倍の増加しなかった.低酸素負荷によってラット新生仔線条体での細胞外のドパミン濃度は一過性に増加し,代謝産物の濃度は低下するが,NO合成阻害剤によって低酸素に伴う細胞外ドパミン濃度の増加が有意に抑制されたことより,ドパミン代謝の低酸素変化にNOが関与していることが示唆された.
ユニバーサルミュージアムの実践的研究

本研究では、ユニバーサルミュージアムを年齢、性別、国籍、障がいの有無等をこえて、多様な来館者の包摂が実現された博物館と定義する。その視点から国内外の複数の博物館を横断的に調査し、ユニバーサルミュージアムの課題とその解決策を明らかにすることを目的とする。具体的には、1)(知覚鑑賞)これまでの視覚中心の展示手法がもつ問題点を明確にし、視覚以外の知覚鑑賞を可能とする展示手法を構築する。2)(双方向性)同時に多様な来館者と博物館(学芸員・研究者)双方を対象としたヒアリングならびに展示鑑賞の実践プログラムを実施しながら、ニーズの間に存在するギャップや親和性を分析する。3)(社会性)評価指標をもとに博物館が自己点検や提案を実施していくことができる運用プログラムの構築を目指す。平成30年度は、3つの目標に関しては、1)視覚以外の知覚鑑賞の展示手法の可能性について、10月にボストンチルドレンズミュージアムの教育担当の岩本氏を招聘し、ハンズオンの実践についてのヒアリングを行った。また視覚障がいのある人と共に、鑑賞サポートツールとして科学者人形の制作を行った。2)来館者、博物館双方の視点からの客観的評価手法については、昨年度のUMM検証を受け、4月から8月にUMMの修正を行った。3)自己点検できる運用プログラムの構築については、UMMの修正で手一杯で実施できなかった。よって全国の博物館を対象にしたアンケート調査は、UMMを修正した後に今年度実施予定であったが、平成31年度に延期とした。平成29年度は、多様な来館者の視点から鑑賞体験の課題調査について、個人来館者、NPO、各種障がい者団体の協力を得て課題を抽出し、多様な市民への調査を行うことができた。来館者からの気づきを元にUMMの開発を進めることができた。また検証を行うことができた。平成30年度は、1)視覚以外の知覚鑑賞の展示手法の可能性について、10月にボストンチルドレンズミュージアムの教育担当の岩本氏を招聘し、ハンズオンの実践についてのヒアリングを行った。3年目は最終年度ということもあり、成果の公開に後半の時間を用いる。前半では、UMMについて海外と全国の博物館を抽出し、検証を行う。特に自己点検できる運用プログラムの構築について研究を進める。平成29年度は、当初計画ではUMMを用いた博物館調査を実施予定であったが、UMMの検証を行うことを初年度の目標に修正した。その結果、独自の取り組みを行っている館についてはヒアリング調査に加え、障がいのある多様な市民へのヒアリングを行った。全国の博物館を対象にアンケート調査は、今年度のUMM検証を受け、UMMを修正した後に来年度に実施することとした。独自の取り組みを行っている館についてはヒアリング調査については、調査範囲を国内外の博物館へと広げ、必要性を考慮し調査を行った。今年度は、海外としてフィンランドのユーレイカ、韓国の国立科学博物館、国内として国立民族学博物館、福岡市科学館、日本科学未来館、千葉市科学館の調査を行なった。障がいのある多様な市民へのヒアリングについては、北九州の生き方のデザイン研究所、福岡市の各種障がい者団体の協力のもと、下肢障がい者のモビリティとアクセシビリティなど、ユニバーサルミュージアムにつながるヒアリングを行った。また研究インフラ整備として、情報機器の購入と専門書籍購入を行なった。その結果、当初予定していた全国の博物館向けの調査が来年度以降に持ち越しとなった。逆に検証のために2年目に予定していた多様な来館者の視点から鑑賞体験の課題調査について、個人来館者、NPO、各種障がい者団体の協力を得て課題を抽出し、多様な市民への調査を行うことができた。新たなUMMの検証の理由としては、実証的な研究として今年度当初に、中心となるUMMについての批判的検証からスタートすべきであるとの認識に立ち戻ったからである。その結果UMMの課題を新たに発見することができ有意義な研究につながっている。

その視点から国内外の複数の博物館を横断的に調査し、ユニバーサルミュージアムの課題とその解決策を明らかにすることを目的とする。具体的には、1)(知覚鑑賞)これまでの視覚中心の展示手法がもつ問題点を明確にし、視覚以外の知覚鑑賞を可能とする展示手法を構築する。2)(双方向性)同時に多様な来館者と博物館(学芸員・研究者)双方を対象としたヒアリングならびに展示鑑賞の実践プログラムを実施しながら、ニーズの間に存在するギャップや親和性を分析する。3)(社会性)評価指標をもとに博物館が自己点検や提案を実施していくことができる運用プログラムの構築を目指す。平成30年度は、3つの目標に関しては、1)視覚以外の知覚鑑賞の展示手法の可能性について、10月にボストンチルドレンズミュージアムの教育担当の岩本氏を招聘し、ハンズオンの実践についてのヒアリングを行った。また視覚障がいのある人と共に、鑑賞サポートツールとして科学者人形の制作を行った。2)来館者、博物館双方の視点からの客観的評価手法については、昨年度のUMM検証を受け、4月から8月にUMMの修正を行った。3)自己点検できる運用プログラムの構築については、UMMの修正で手一杯で実施できなかった。よって全国の博物館を対象にしたアンケート調査は、UMMを修正した後に今年度実施予定であったが、平成31年度に延期とした。平成29年度は、多様な来館者の視点から鑑賞体験の課題調査について、個人来館者、NPO、各種障がい者団体の協力を得て課題を抽出し、多様な市民への調査を行うことができた。来館者からの気づきを元にUMMの開発を進めることができた。また検証を行うことができた。平成30年度は、1)視覚以外の知覚鑑賞の展示手法の可能性について、10月にボストンチルドレンズミュージアムの教育担当の岩本氏を招聘し、ハンズオンの実践についてのヒアリングを行った。今後の研究の推進方策として、2年目は、ウェブ作成し、初年度の結果を社会に公開しながらすすめる予定である。UMMでの議論を通じて展示空間体験論から脱却した客観的な鑑賞論の課題抽出を行う。全国の博物館向けの調査を行う。調査範囲を国内外の博物館へと広げ、必要性を考慮し適切に調査を行う。
病原細菌のⅢ型分泌機構を特異的阻害するＡｕｒｏｄｏｘ類の全合成と構造活性相関研究

本研究では、in vivo試験、in vitro試験において高活性且つ、高選択的な結果を示した、共存薬Aurodoxの新規全合成経路の確立及び、構造活性相関の解明並びに、新規誘導体合成を行うことで、Aurodoxをリードとした新規抗感染症薬創製を最終目標としている。昨年度と同様に、標的化合物であるAurodoxの効率的な全合成に行うため、まず初めに多くの天然物が有している代表的な骨格を含む3つのフラグメントに分割し、それぞれのフラグメントの合成を行うこととしている。すでに、ピリドン骨格部位の合成を完了している。また、Aurodoxは多くの共役した二重結合をを含んでおり、その二重結合を望みの構造にすることがカギとなる。そこで、その部分を含むフラグメントの合成の解決方法として有機化学合成において多く用いられる、二重結合を選択的に構築することのできるジュリアオレフィン化を利用することで、望みの構造を有する二重結合の構築を達成した。さらに、他の試薬および反応を用いることで自在に二重結合の構造をコントロールすることが出来るため、様々な誘導体の合成を行うことが可能となり、その構築した構造を活性評価を行うことで高活性な化合物の探索を行うことが出来るため、この点は重要だと考えられる。本年度では、すべてのフラグメントの合成は行えなかったが、2つ目のフラグメントの合成および3つ目のフラグメントの合成中間体の構築を完了した。昨年に引き続き、Aurodoxを3つのフラグメントに分割して、収束的な合成経路を立案している。しかしながら、へミアセタール骨格前駆体のフラグメントの合成において、構築は行えたものの問題点の解決に時間が掛かってしまったのが現状である。今回のフラグメント合成では、選択的な二重結合の構築が困難であった。当初予定していたジュリアオレフィン化を行ったが、反応は進行しなかった。主な副反応として、保護基の脱離反応を起こした化合物が得られる結果となった。この結果より、脱水反応が問題となってしまうことから、求核剤、求電子剤の官能基を入れ替えた化合物を合成し再度試みたが、望みの化合物を得ることが出来なかった。これは、隣接する2つのメチル基が立体障害となり、反応性に影響している可能性があった。こうした結果から、フラグメントの合成はできたものの、基質の再度調整、反応の精査に時間が掛かり、当初の予定よりも遅れてしまっている。3つのフラグメントのうち2つのフラグメントの合成を達成した。さらに、残るフラグメントの合成も最終工程まで完了している。そのため、残るフラグメントの合成を完了次第、アミド縮合、檜山カップリングを行うことで、Aurodoxのすべての炭素骨格を有する重要中間体を合成していく。さらに、最終工程においてAurodoxの不安定なへミアセタールを分子内環化により形成を行い、Aurodoxの全合成経路の確立を目指す。さらに、合成を完了した各フラグメント、合成中間体の活性評価を行うことで、ファーマコフォアを把握する。このことより、高活性を示したフラグメントに対して、化学修飾により様々な誘導体を合成していき、共同研究者と連携した活性評価による構造活性相関の解明を行う。活性を示したフラグメントおよび合成中間体を誘導化し更なる高活性化合物の探索も行う。初年度の研究計画書では、標的化合物であるAurodoxの効率的な全合成に行うため、まず初めに多くの天然物が有している代表的な骨格を含む3つのフラグメントに分割し、それぞれのフラグメントの合成を行うこととしている。実際に、ピリドン骨格部位は、安価で容易に購入可能な市販の原料から、保護基の着脱、増炭反応を行い側鎖の伸長を行った。そこで、その部分を含むフラグメントの合成の解決方法として有機化学合成において多く用いられる、二重結合を選択的に構築することのできるウィッテヒ反応を利用することで、望みの構造を有する二重結合の構築を達成した。さらにこの手法で用いられる試薬を変更することで、自在に二重結合の構造をコントロールすることが出来るため、様々な誘導体の合成を行うことが可能となり、その構築した構造を活性評価を行うことで高活性な化合物の探索を行うことが出来るため、この点は重要だと考えられる。本年度では、すべてのフラグメントの合成は行えなかったが、1つのフラグメントの合成及び合成中間体の構築を完了した。本年度では、Aurodoxの効率的な全合成を行うため、3つに分割したフラグメントの合成に着手している。しかしながら、3つの設定したフラグメントの合成においてやや遅れを生じているのが現状である。理由として、効率的且つ量的供給を目指した合成戦略を設計しているが、分子間カップリングの収率や、いくつかの水酸基を含む基質の保護に対する位置選択性など多くの問題点があることから、それら問題点の解決法に時間がかかってしまっている。さらに、天然物の半合成から得られた知見から、アルコール溶媒中での分解や、いくつかの共役したオレフィンの光による異性化などが得られている。そのことから、用いる反応の最適条件を見出すことが困難であることが挙げられる。

本研究では、in vivo試験、in vitro試験において高活性且つ、高選択的な結果を示した、共存薬Aurodoxの新規全合成経路の確立及び、構造活性相関の解明並びに、新規誘導体合成を行うことで、Aurodoxをリードとした新規抗感染症薬創製を最終目標としている。昨年度と同様に、標的化合物であるAurodoxの効率的な全合成に行うため、まず初めに多くの天然物が有している代表的な骨格を含む3つのフラグメントに分割し、それぞれのフラグメントの合成を行うこととしている。すでに、ピリドン骨格部位の合成を完了している。また、Aurodoxは多くの共役した二重結合をを含んでおり、その二重結合を望みの構造にすることがカギとなる。そこで、その部分を含むフラグメントの合成の解決方法として有機化学合成において多く用いられる、二重結合を選択的に構築することのできるジュリアオレフィン化を利用することで、望みの構造を有する二重結合の構築を達成した。さらに、他の試薬および反応を用いることで自在に二重結合の構造をコントロールすることが出来るため、様々な誘導体の合成を行うことが可能となり、その構築した構造を活性評価を行うことで高活性な化合物の探索を行うことが出来るため、この点は重要だと考えられる。本年度では、すべてのフラグメントの合成は行えなかったが、2つ目のフラグメントの合成および3つ目のフラグメントの合成中間体の構築を完了した。昨年に引き続き、Aurodoxを3つのフラグメントに分割して、収束的な合成経路を立案している。しかしながら、へミアセタール骨格前駆体のフラグメントの合成において、構築は行えたものの問題点の解決に時間が掛かってしまったのが現状である。今回のフラグメント合成では、選択的な二重結合の構築が困難であった。当初予定していたジュリアオレフィン化を行ったが、反応は進行しなかった。主な副反応として、保護基の脱離反応を起こした化合物が得られる結果となった。この結果より、脱水反応が問題となってしまうことから、求核剤、求電子剤の官能基を入れ替えた化合物を合成し再度試みたが、望みの化合物を得ることが出来なかった。これは、隣接する2つのメチル基が立体障害となり、反応性に影響している可能性があった。こうした結果から、フラグメントの合成はできたものの、基質の再度調整、反応の精査に時間が掛かり、当初の予定よりも遅れてしまっている。まず、初めに、Aurodoxの全合成に向け、分割した3つのフラグメントの効率的且つ量的供給を目指した合成経路を確立する。その際、天然物の情報より、アセタール部位はアルコールなどの求核種に対して容易に求核化攻撃を受けることが示唆されたため、合成最終段階において構築する経路を立てた。しかし天然物は多くの水酸基を有しているため、合成途中において望まない環の構築が起こる可能性がある。そこで、どのような変換において鎖状骨格を維持し、最終段階においてアセタール構築をするかが鍵となるため、この部位の構築において、ホーナー・ワドワーズ・エモンズ反応より増炭後、エステル還元を行い、形成したアリルアルコール部位のシャープレス不斉エポキシ化を用いた、立体選択的なエポキシド形成により鎖状骨格の自由度を減少させ、アセタール環形成を抑制できると考えた。
陽子線治療を組み込んだ集学的治療の推進のためのトランスレーショナルリサーチ

陽子線を組み込んだ集学的治療の推進のためのトランスレーショナルリサーチを行い,ブラックピーク終末で生物効果が高くなること,低線量での小腸腺窩細胞のアポトーシスを観察した.肝癌の陽子線治療における肋骨骨折,進行肺癌における肺臓炎の確率を線量効果関係から導いた.以上のトランスレーショナルリサーチを元に,進行肺癌,小児腫瘍に対する集学的治療としての陽子線治療の臨床試験を開始した.陽子線を組み込んだ集学的治療の推進のためのトランスレーショナルリサーチを行い,ブラックピーク終末で生物効果が高くなること,低線量での小腸腺窩細胞のアポトーシスを観察した.肝癌の陽子線治療における肋骨骨折,進行肺癌における肺臓炎の確率を線量効果関係から導いた.以上のトランスレーショナルリサーチを元に,進行肺癌,小児腫瘍に対する集学的治療としての陽子線治療の臨床試験を開始した.本研究では,陽子線治療を組み込んだ集学的がん治療への展開を推進するため,以下の4つのプロセスにより基礎と臨床をつなぐトランスレーショナルリサーチを行うことを目的とした.I.陽子線による高次の抗腫瘍効果発現メカニズムの解明としては,陽子線のブラッグピークでの酸素効果の定量的評価を行っているが,本年度は準備のみで次年度に結果を得る予定である.II.正常組織反応のメカニズムの解明としては,肝細胞がんの陽子線治療時に問題となる肋骨骨折に注目し,その発症頻度,リスクに関する研究を行った.事象は66GyEの照射を行った91例のうち17例(18.7%)に認められ,側胸部肋骨に好発していた.事象が起こるまでの機関は平均で19ヶ月であり,α/β=3として計算した線量(V60)が,骨折が起こった肋骨では12.1ccであったのに対し,骨折の起こらなかった肋骨では3.7ccであった.また,高線量の投与された肋骨での事象頻度が高かったが,線量と骨折時期との相関は明らかでなかった.III.陽子線と最適な併用療法の探索に関する検討では,食道癌,胆管細胞癌への化学放射線療法について検討し,初期効果としては良好な結果を得ている.また,IV.新しい臨床試験の立案と実行については,平成21年度は小児腫瘍に対する陽子線治療の安全性,有効性評価,ならびに進行非小細胞肺癌に対する化学療法併用陽子線療法のプロトコールを完成させ,平成22年度から実施予定である.本研究では,陽子線治療を組み込んだ集学的がん治療への展開を推進するため,以下の4つのプロセスにより基礎と臨床をつなぐトランスレーショナルリサーチを行うことを目的とした.I.陽子線による高次の抗腫瘍効果発現メカニズムの解明としては,陽子線のブラッグピークでの酸素効果の定量的評価を開始した.また,アポトーシスやDNA二重鎖切断を指標とした人腫瘍での細胞死を定量化し,陽子線の生物学的効果比を算出した.II.正常組織反応のメカニズムの解明としては,肝細胞がんの陽子線治療時に問題となる肋骨骨折に注目し,その発症頻度,リスクに関する研究を行った.本研究は,現在論文投稿中となっている.III.陽子線と最適な併用療法の探索に関する検討では,食道癌,胆管細胞癌への化学放射線療法について検討を行った.進行食道癌に対する化学療法と併用した陽子線治療は,治療効果が療法であるだけでなく,心や肺毒性が低減可能であり,新しい治療法として確立できる可能性が示唆された.IV.新しい臨床試験の立案と実行については,平成22年度は小児腫瘍に対する陽子線治療の安全性,有効性評価,ならびに進行非小細胞肺癌に対する化学療法併用陽子線療法のプロトコールが走り始め,平成22年度末までに小児腫瘍では,24例,肺癌では8例の登録を行った.小児腫瘍では,正常組織への線量の低減により,認知機能低下や内分泌機能低下,また骨成長障害の回避が予想される症例を経験した.また,小児頭頸部腫瘍に関する長期的観察後の結果を国際誌上に出版した.本研究では,陽子線治療を組み込んだ集学的がん治療への展開を推進するため,以下の4つのプロセスにより基礎と臨床をつなぐトランスレーショナルリサーチを行うことを目的とした.I.陽子線による高次の抗腫瘍効果発現メカニズムの解明は,陽子線のブラッグピーク周辺部での酸素効果の評価し,ピーク終末部で生物学的効果がやや高くなる傾向を見いだした.陽子線誘発アポトーシスについては.マウスの小腸腺窩細胞と精巣細胞を指標に治療線量および低線量の全身被曝の影響を検討した.低線量であっても有意にアポトーシスが誘導されるのを観察し,現在NOラジカル補足剤を加え,そのメカニズムを解析中である.II.正常組織反応のメカニズムの解明としては,進行肺癌の化学療法併用陽子線治療での,肺毒性,心毒性に注目し,X線照射と比較した際の発症頻度,リスクに関する研究を行った.本研究は,国際学会に発表予定となっている.III.陽子線と最適な併用療法の探索に関する検討では,食道癌,胆管細胞癌に加えて進行肺癌への応用について検討を行った.進行肺癌に対する化学療法と併用した陽子線治療は,病巣への線量増加を心や肺毒性を増加させることなく可能であり,新しい治療法として期待できる.IV.新しい臨床試験の立案と実行については,平成23年度は小児腫瘍に対する陽子線治療の安全性,有効性評価が推進され,平成21年度13例,平成22年度24例,平成23年度28例と年々登録数が増加傾向であった.正常組織への線量の低減により,認知機能低下や内分泌機能低下,また骨成長障害の回避が予想される症例を経験した.また,小児胸部腫瘍,および神経芽細胞腫の陽子線治療について国際誌に投稿中である.
コンタクトスポーツ骨導シミュレーションによるHead&Earプロテクターの開発

本研究では,頭部へ激しい衝撃を伴うコンタクトスポーツによる骨導と,それに起因する聴覚へのダメージを低減するための新しいプロテクターの開発を目指している.研究代表者らはこれらのスポーツの中でも,日本古来の武道である剣道に着目し,打撃頻度の多い面防具にプロテクターを使用することで,長年にわたり剣道を続けたことに起因する「剣道難聴」を予防できるのではないかという着想に至った.本年度は,3Dプリンタにより,ハニカム構造による衝撃吸収サポーターを新たに試作した.このサポーターは,ポリフレックスと呼ばれるやわらかい樹脂を材料としており,優れた強度と衝撃吸収性を有することを実験により確認した.試作したサポーターの衝撃・音圧低減効果を評価するため,石膏で作製した人頭模型にサポーターを取り付けた面防具を装着して打撃実験を行った.骨導の大きさは,頭部模型表面に設置した加速度センサにより計測し,音圧は頭部模型の外耳道内部に挿入した小型マイクにより計測した.面防具を打撃した際,サポーターの装着により衝撃の加速度は約30%衝撃を低減し,打撃低減効果があることを確認した.また,音圧についてもサポーターの使用による効果が認められたが,面防具そのもので外耳道を閉塞させたことで,頭部のみへの打撃よりも音圧は非常に大きくなった.従って,他のコンタクトスポーツにおいてもハニカム構造を用いたサポーターを装着することで高い衝撃吸収特効果が期待できる一方で,音圧低減については改善が必要であることが示唆された.試作したサポーターが優れた衝撃低減効果を有することを実験的に確認したものの,有限要素法によるサポーターモデルの頭部モデルへの組み込みに時間を要しているため,シミュレーションによる検証が不十分である.また,研究代表者が本年度末をもって他機関へ移籍することになったため,実験設備等の移設作業などにより研究スケジュールがやや遅れている.当初の研究計画では検討していなかった3Dプリンタの活用により,複雑な形状のサポーターでも容易に製作することが可能となり,その設計(理論)と評価(実験)をスムーズに進めることが可能となった.提案したサポーターの構造やデザインは既に学内外で高く評価されており,今後も試作・改良を重ねながら,衝撃・音圧低減を兼ね備えるサポーター開発を進めていく.本課題では,コンタクトスポーツによる頭部への打撃の際,頭蓋骨を伝わる過大な振動(骨導)がどのように脳や聴覚機能に影響を及ぼすかを解明するため,世界では初めてとなる,ヒト頭部と聴覚器官を組み合わせた有限要素法モデルを用いてシミュレーションを行う.さらに,これらの結果を元に,脳震盪だけでなく,過大な骨導に起因する難聴を保護するための新しい「Head & Earプロテクター」の提案を試みる.今年度は頭蓋骨・脳を想定した軟組織・聴覚器官が組み入れられた有限要素法ヒト頭部モデルを用いて,竹刀による打撃時の骨導シミュレーションを行った.その結果,頭蓋骨のみのモデルでは200Hz付近での骨導成分が支配的であるのに対し,軟組織が組み入れられると100Hz以下の低周波領域へ骨導が移動することが分かった.一方で軟組織の有無に関わらず聴覚器官付近での骨導は比較的小さく,打撃と聴覚器官のダメージとの直接的な関連性は認められなかった.これらのシミュレーション結果を検証するため,ゼラチンおよびウレタン樹脂で作製した軟組織を有する頭蓋骨模型に竹刀で打撃を与えた時の骨導を,模型に貼り付けたひずみゲージにより測定した.軟組織を入れた頭蓋骨を強打した時では頭蓋骨のみの場合よりも打突部のひずみが大きくなった.これは軟組織を組み入れた場合に打突部付近に骨導が集中し,ひずみは大きくなる一方,他の点では軟組織の緩衝効果により,ひずみが小さくなったためと考えられる.打突部,後頭部,耳部のひずみの時間波形を周波数解析すると,後頭部のひずみは軟組織を用いた場合に1030Hzでピークが見られるが,軟組織がない場合ではこれらのピークはなくなり,200Hz付近でピークとなった.これらの結果から,後頭部では脳組織があることにより低い周波数領域で大きなダメージを与えていると考えられる.当初の計画では,研究代表者が以前に構築した有限要素法による剣道の面防具モデルをヒト頭部モデルに組み込む予定にしていたが,モデル同士のマッチングに時間を要し,一体型のモデルが完全に構築されていないため.本研究では,頭部へ激しい衝撃を伴うコンタクトスポーツによる骨導と,それに起因する聴覚へのダメージを低減するための新しいプロテクターの開発を目指している.研究代表者らはこれらのスポーツの中でも,日本古来の武道である剣道に着目し,打撃頻度の多い面防具にプロテクターを使用することで,長年にわたり剣道を続けたことに起因する「剣道難聴」を予防できるのではないかという着想に至った.本年度は,3Dプリンタにより,ハニカム構造による衝撃吸収サポーターを新たに試作した.このサポーターは,ポリフレックスと呼ばれるやわらかい樹脂を材料としており,優れた強度と衝撃吸収性を有することを実験により確認した.試作したサポーターの衝撃・音圧低減効果を評価するため,石膏で作製した人頭模型にサポーターを取り付けた面防具を装着して打撃実験を行った.骨導の大きさは,頭部模型表面に設置した加速度センサにより計測し,音圧は頭部模型の外耳道内部に挿入した小型マイクにより計測した.面防具を打撃した際,サポーターの装着により衝撃の加速度は約30%衝撃を低減し,打撃低減効果があることを確認した.また,音圧についてもサポーターの使用による効果が認められたが,面防具そのもので外耳道を閉塞させたことで,頭部のみへの打撃よりも音圧は非常に大きくなった.従って,他のコンタクトスポーツにおいてもハニカム構造を用いたサポーターを装着することで高い衝撃吸収特効果が期待できる一方で,音圧低減については改善が必要であることが示唆された.

試作したサポーターが優れた衝撃低減効果を有することを実験的に確認したものの,有限要素法によるサポーターモデルの頭部モデルへの組み込みに時間を要しているため,シミュレーションによる検証が不十分である.また,研究代表者が本年度末をもって他機関へ移籍することになったため,実験設備等の移設作業などにより研究スケジュールがやや遅れている.引き続き,本課題の研究協力者である韓国のKim Namkeun氏とともに一体型モデルの構築を進める.また,フェンシングのマスクや,ヘルメットなどもモデル化を試みる.当初の研究計画では検討していなかった3Dプリンタの活用により,複雑な形状のサポーターでも容易に製作することが可能となり,その設計(理論)と評価(実験)をスムーズに進めることが可能となった.提案したサポーターの構造やデザインは既に学内外で高く評価されており,今後も試作・改良を重ねながら,衝撃・音圧低減を兼ね備えるサポーター開発を進めていく.高性能マイクが内部に組み込まれた,音響計測用頭部マネキンの購入予算を計上していたが,今年度の研究を進める中で,これまでの実験で使用してきた頭蓋骨内部に複数の小型マイクを挿入した方が安価で,より詳細な実験が進められると判断した.そこで高額な頭部マネキンに代わり,複数の小型マイクを購入した.今後の使用計画として,新たに複数の小型マイクを購入するとともに,頭蓋骨模型を更新して新たな「骨導・音響計測システム」を構築する予定である.本年度は剣道の面防具のみに着目したため,次年度は他のスポーツ競技におけるプロテクターを作製する材料購入費として使用する.また,研究代表者が本年度末をもって他機関へ移籍することになったため,3Dプリンタなど,これまでの研究機関が所有していた研究備品の一部が使用できなくなったことに伴い,新たに購入する必要が生じた.
訪問看護の質を反映した新たな報酬体系のあり方に関する研究

本研究では、訪問看護の質や困難度を反映した報酬体系構築に繋がる枠組み及び訪問看護必要度を測定する調査項目を選定した。5事業所の全利用者データ18ヶ月分400例分をデータセット化し、訪問看護必要度得点と報酬との関連を分析した。結果、訪問看護必要度の測定項目は10項目(主疾患ががん・神経難病,頻回の観察要,ターミナル期,要介護度4か5・日常生活自立度BC,チューブ類装着あり,訪問開始30日以内,訪問回数週4回以上,介護力不足,他職種連絡調整多い,本人・家族のコンプライアンス不良)の10点満点で測定可能であり、現行の訪問看護報酬は、保険上訪問看護必要度を反映した体系となっていないことが確認できた。2年計画の本研究では、1年目に、1国内外の産業や他の学問分野における質管理・質評価に関する系統的文献検討、2国際標準化機構ISOでの質保証に関する専門家へヒアリング、3米国の患者単位の包括報酬制度の導入経緯と課題に関する情報収集、4訪問看護利用者のデータ提示の協力が可能な5事業所の管理者5名とケア度と報酬体系との齟齬に関する討議を重ね、訪問看護の質を反映した将来的な報酬設定に繋がる「訪問看護サービスの枠組み」を考案し、その具体的項目となる「訪問看護必要度」を測定するための項目として、A.訪問看護の量(訪問回数、訪問時間)とB.ケアの困難度(主疾患、副疾患(認知症の有無、看護師による週4回以上のインスリン注射の必要性の有無)、時期、病期、状態(不穏・問題行動の有無、包括的呼吸器ケアの必要性の有無、状態不安定の程度)、ADL、訪問頻度、利用保険、訪問看護の加算算定状況、医療機器の装着状況、介護力、他機関・他職種との連携状況、家族調整状況、コミュニケーション上の問題の有無)を選定した。2年目は、5事業所の18ヶ月分の全利用者データ400例分をデータセット化し、「訪問看護必要度」の選定項目の妥当性、およびこれら得点と「訪問看護への報酬」との関連を検討した。その結果、訪問看護必要度を測定する項目は10項目(1主疾患ががん・神経難病,2頻回の観察要,3ターミナル期,4要介護度4.5・日常生活自立度B.C,5チューブ類装着あり,6訪問開始30日以内,7訪問回数週4回以上,8介護力不足(独居・日中独居),9他職種連絡調整多い,10本人・家族のコンプライアンス不良)の10点満点で測定可能であること、また、現行の訪問看護報酬は、医療保険も介護保険も、訪問看護の困難度を含む必要度を反映した体系となっていないことが確認できた。今後の訪問看護必要度を考慮した報酬体系が望まれる。2年計画の1年目では、1国内外の産業や他の学問分野における質管理・質評価に関する系統的文献検討、2国際標準化機構ISOでの質保証に関する専門家へヒアリング、3米国・英国における患者単位の包括報酬制度の導入経緯と課題についての情報収集、及び4訪問看護利用者のデータ提示の協力が可能な5事業所の管理者5名とケアの質の要素と報酬体系との関連性に関する討議を重ね、訪問看護の質を反映した将来的な報酬設定に繋がる「ケア枠組み」を考案した。上記のプロセスにて、「ケア枠組み」として、利用者単位で考慮した場合、A.訪問看護の量(訪問回数、訪問時間)、B.ケアの困難度(主疾患、副疾患(認知症の有無、看護師による週4回以上のインスリン注射の必要性の有無)、時期、病期、状態(不穏・問題行動の有無、包括的呼吸器ケアの必要性の有無、状態不安定の程度)、ADL、訪問頻度、利用保険、訪問看護の加算算定状況、医療機器の装着状況、介護力、他機関・他職種との連携状況、家族調整状況、コミュニケーション上の問題の有無)、およびC.訪問看護への報酬(収益)の3要素を選定した。今後は、利用者単位の視点に加えて、D.訪問看護から出ていく費用(人件費、教育費、維持費、設備投資費など)を含む事業所単位の要素も検討する予定である。2年計画の本研究の初年度は、当初予定していた内容を順調に進めることができた。すなわち、関連分野に関する系統的文献検討、質保証の取組みに関する専門家へヒアリング、米国・英国における患者単位の包括報酬制度の導入経緯と課題についての情報収集、及び訪問看護利用者のデータ提示の協力が可能な5事業所の管理者5名とケアの質の要素と報酬体系との関連性に関する討議の4つを実施し、訪問看護の質を反映した将来的な報酬設定に繋がる、訪問看護の量、ケアの困難度、および訪問看護への報酬(収益)の3要素からなる「ケア枠組み」を考案することができた。

この成果を基に、平成25年度は、「ケア枠組み」に従い、訪問看護5事業所の6か月間の全利用者のケア提供の“質"と“量"と“報酬額"をデータセット化し、これらの関連性を分析する。そして、この分析結果を根拠に、質管理の視点を導入する場合の現行報酬体系の課題を抽出し、質を考慮した我が国の訪問看護の報酬体系のあり方を提案する予定である。初年度に作成した訪問看護の「ケア枠組み」を基に、訪問看護利用者のデータ提示の協力が可能な5事業所の管理者5名の協力を得ながら、1利用者個々のケアの量と質を踏まえたサービス提供データ(訪問時間、頻度、連携や時間外調整と労力、疾患・症状・ADL・家族介護状況、必要となるケアと処置、その困難度と専門性、満足度等)、2事業所の体制・環境要因(利用者の特徴、管理者・看護スタッフの力量、事業所内外のサポート体制、地域性、他職種の充足度等)、および3実際に得られる報酬額について、5事業所の6か月間の全利用者を対象としたデータセットを作成する。そして、これらのデータセットを用いて、“提供した訪問看護サービスの質"と“量"と“現行報酬(収益)"との関連性について、利用者単位及び事業所単位で分析する。そして、この結果を基に、現状の課題を抽出するとともに、質を考慮した我国の訪問看護の報酬体系のあり方を提案する予定である。該当なし
低濃度二酸化塩素ガスの院内感染原因微生物除菌効果の基礎的研究

低濃度二酸化塩素ガスの空中浮遊菌に対する抗微生物効果を明らかにする目的で、有人の室内(66.5m2)において低濃度二酸化塩素ガスを発生させ、その効果を検討した。昭和大学の医局(温度及び湿度はコントロールしない)において、あらかじめエアサンプラーを用いて空中浮遊菌数を測定し、コントロールとした。続いて安全性に配慮した低濃度二酸化塩素ガスを発生させて空中浮遊菌数を測定した。職員の医局への出入りは制限しないこととした。発生させた二酸化塩素濃度は0.01 ppmから0.02 ppmで安定していた。低濃度二酸化塩素ガスを医局に発生させることで、医局内の空中浮遊細菌濃度がday1からday3の初期から減少し、全二酸化塩素発生期間中にわたり有意な抗微生物効果が持続していた。低濃度二酸化塩素ガスを有人の室内に拡散させることは、空中浮遊菌の減少に効果を示した。低濃度二酸化塩素ガスを病室内に発生させることで、標的とする微生物種を選ばない非特異的な微生物不活化効果が得られると考えられる。これを実験によって確認することで、インフルエンザウイルスをはじめMRSA、多剤耐性緑膿菌、バンコマイシン耐性腸球菌、結核、麻疹ウイルス、ノロウイルス、真菌等の院内感染症原因微生物の除去に応用できると推測される。また、二酸化塩素ガス濃度を安全域内でさらに上昇させることにより、大気中の浮遊病原性微生物のみでなく、ドアノブなどの物体に付着した病原性微生物の不活化にも応用できる可能性もあると考えられる。まず、元来の病室内空気中浮遊細菌数を知るために、低濃度二酸化塩素を発生させない状況で、リアルタイム微生物数測定装置、およびエアサンプラーを用いて、無人病室空気中の浮遊微生物数を測定した。次いで、抗微生物活性を有する低濃度二酸化塩素ガスを空間中に発生させ、同様に、リアルタイム微生物数測定装置、およびエアサンプラーを用いて環境の浮遊菌数を経時的に測定した。二酸化塩素ガス発生装置としては、大幸薬品株式会社のリスパスを用いた。病室内の環境により微生物浮遊の状態が変化する可能性があるため、エアコンディショナーのOn、Off、室内気サーキュレーターのOn、Off、など、様々な条件を設定して実験を実施した。実験の結果、無人病室内の空中浮遊菌はかなり少ない事も明らかになってきつつある。しかし、実験者の病室への出入りにより、リアルタイム細菌数測定装置では浮遊粒子の増加も確認された。今後、これらの基礎実験の成果を踏まえ、さらに研究を推進する予定である。まず、室内空気中浮遊細菌数を知るために、低濃度二酸化塩素を発生させない状況で、リアルタイム微生物数測定装置、およびエアサンプラーを用いて、無人病室空気中の浮遊微生物数を測定した。実験の結果、無人室内の空中浮遊菌はかなり少ない事も明らかになってきた。しかし、実験者の室内への出入りにより、リアルタイム細菌数測定装置では浮遊粒子の増加も確認された。また、低濃度二酸化塩素を発生させた状態では、空気中の浮遊微生物が減少することが認められた。

また、二酸化塩素ガス濃度を安全域内でさらに上昇させることにより、大気中の浮遊病原性微生物のみでなく、ドアノブなどの物体に付着した病原性微生物の不活化にも応用できる可能性もあると考えられる。まず、室内空気中浮遊細菌数を知るために、低濃度二酸化塩素を発生させない状況で、リアルタイム微生物数測定装置、およびエアサンプラーを用いて、無人病室空気中の浮遊微生物数を測定した。次いで、抗微生物活性を有する低濃度二酸化塩素ガスを空間中に発生させ、同様に、リアルタイム微生物数測定装置、およびエアサンプラーを用いて環境の浮遊菌数を経時的に測定した。二酸化塩素ガス発生装置としては、大幸薬品株式会社のリスパスを用いた。病室内の環境により微生物浮遊の状態が変化する可能性があるため、エアコンディショナーのOn、Off、室内気サーキュレーターのOn、Off、など、様々な条件を設定して実験を実施した。実験の結果、無人室内の空中浮遊菌はかなり少ない事も明らかになってきた。しかし、実験者の室内への出入りにより、リアルタイム細菌数測定装置では浮遊粒子の増加も確認された。また、低濃度二酸化塩素を発生させた状態では、空気中の浮遊微生物が減少することが認められた。有人の医局室内での実験では、一定程度の細菌が空中を浮遊していることが確認できた。二酸化塩素を人体に安全な低濃度で室内に充満して空中浮遊菌を培養したところ、分離される細菌数が減少しているのを確認した。