hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アトピー性皮膚炎患者のステロイド外用における意思決定を支援する看護介入の効果

本研究の目的はアトピー性皮膚炎患者のステロイド外用治療における意思決定への支援のプロセスを実施し、その効果を明らかにすることである。研究対象は入院または外来で治療を受けるアトピー性皮膚炎の患者7名である。7名中6名は「アトピー性皮膚炎患者のステロイド外用における意思決定を支援する看護介入」のプロセスを経ることで、介入前後の(1)皮膚状態の改善、(2)疾患に関する正しい知識の習得、(3)セルフケア能力の向上の指標が改善値を示し、介入後も(4)ステロイド治療を選択する結果となった。また看護介入効果の結果、ステロイド外用における意思決定支援とは、もう治療法がステロイドしかないから選択する、ということですべてが決まるのではなく、選択した上でどう外用していくか、外用しながら身体の変化にどう付き合っていくか、ということの調整を支えていく必要があることが示唆された。アレルギー疾患における最新のガイドライン、アトピー性皮膚炎の治療方法、皮膚科学に関する記述、慢性疾患看護に関する文献検討を行い、看護介入するにあたり研究者の知識、技術、態度の洗練を行った.実際にデータ収集に入る前に、慢性疾患看護専門看護肺として看護を提供しながらアトピー性皮膚炎患者への専門的な支援を臨床現場に示すために、臨床現場で行われる看護研修の講師として講義を行ったり、臨床現場のスタッフと研修内容の検討を行ったりすることで研究フィールドの開発を行った.データ収集を行う前に医師の診察に同席したり、アトピー性皮膚炎の患者集団教室に参加したり、看護師と患者への外用介助を一緒に行ったりすることで、研究施設においての治療方法や手順、段階を確認し、今回の研究手法が臨床現場において活用可能か、設定した評価基準が判定可能かどうか、妥当性を検討した。テータ収集を行う期間に入ってからは、「アトピー性皮膚炎患者のステロイド外用における意思決定を支援する看護介入」の実践の効果を出すために、フィールドとなる研究施設においてチームカンファレンス・事例検討への参加を行った。その後、3例に「アトピー性皮膚炎患者のステロイド外用における意思決定への支援の看護介入モデル」実践を開始し、1例においては介入を終了した。2例においては介入継続中であり、次年度も引き続き2例の経過を見ていき、さらに実践数を増やしていく予定である。看護系学会では1例の経過を紹介しながら、アトピー性皮層炎患者の看護援助の実際に関して報告し、アトピー性皮膚炎の療養支援について皮膚科医が多く読むと思われる雑誌へ論文を掲載した。昨年度から引き続き、「アトピー性皮膚炎患者のステロイド外用における意思決定を支援する看護介入」を実施し、その効果の分析を行った。中等症から重症のアトピー性皮膚炎患者7例に1人につき、2週間6ヶ月間、36回の実践を行い、その過程と介入前後の評価を研究データとした。介入前後で指標とした『皮膚状態の改善』『皮膚に対する正しい知識の習得』『セルフケア能力の向上』『介入後のステロイド選択の有無』を測定し、6例において皮膚状態の改善、疾患に関する知識習得率の増加、セルフケア能力の向上がみられた。『介入後のステロイド選択の有無』に関しては、2年間の継続介入期間において7名全員がステロイド治療を引き続き選択している。介入の過程に【アトピー性皮膚炎改善のための共同関係の確立】【スキンケアの提供】【ステロイドの効果を体験するスキルの提供】【今後のステロイド外用の継続へのサポート】に加え、意思決定支援として、<治療で皮膚が改善しなかった体験を失敗ではなく、治療までの過程として聴く><アトピー特有の体験を分かり、表には見えない皮膚疾患の身体のしんどさを知っている人になる><辛く言葉にできなかったことを看護師として聴きながら、楽しいこと誇らしいことも共有していく><皮膚状態を観察し、改善した皮膚を患者に見て触ってもらいながら皮膚の管理の方法を伝える><ステロイドの使い心地や今後どう使っていこうと思うかについて確認する>という支援が結果として必要であることが分かった。今回の研究により、ステロイド外用における意思決定支援とは、もう治療法がステロイドしかないから選択する、ということですべてが決まるのではなく、選択した上でどう外用していくか、外用しながら身体の変化にどう付き合っていくか、ということの調整を支えていく必要があることが示唆された。
歴史的建造物の再生に関わるステークホルダーの構造的関係～自立的運用モデルの構築～

本研究は、歴史的建造物のリノベーションに関わるステークホルダー間の構造的関係を把握し、日本における歴史的建造物の有効な運用モデルの構築を試みる。具体的には、文献研究を通じて歴史的建造物の概念及び研究範囲を明確にするとともに、有効な方法論としてアセットマネジメントを取り上げ、国内外の先進事例分析を通じて自立的運用に必要な諸条件を整理する。また、歴史的建造物に関わるステークホルダー(所有者、管理者、行政関係者、利用者など)を対象にヒアリング調査及びアンケート調査を通じて現状把握及び課題を析出し、上記の結果に基づき、産学官の専門家集団によるディスカッションを行い、アセットマネジメント手法に基づいた日本型歴史的建造物の自立的運用モデルの構築を検討する。2018年には、文献研究を整理するともに、イギリスのランドマークトラストの取り組み及び有識者のインタビュー調査を実施した。その結果、「保護という網から抜け出た建造物」を「宿泊施設」として活用し、宿泊料金から維持・管理費用を賄うというスミス卿のアイデアを実現したLTの手法は、歴史的建造物を宿泊施設として活用する上で、さまざまな工夫がなされている。特に、宿泊業として時代の状況を踏まえた安定的な経営を続けたことから、英国最大の自然・文化資源保護団体であるNTや国内外の団体がLTの手法を導入するなど、欧州において建築遺産の保存・活用手法の一つとして認識されるまでに至ったと考えられる。また、日本国内における歴史的建造物の保存と活用の事例として、バリューマネジメント株式会社を取り上げ調査を行った。その結果、篠山の取り組みは、古民家をリノベーションして宿泊施設として営業を行っているが、1カ所の一つの建物ではなく町の中複数個所で複数の建物をひとつの宿泊施設として営業をしており、損益分岐点を超えていることが分かった。研究計画上、2018年の目標は、文献研究を通じて、貴重な歴史的遺産を保存・活用するためには、ステークホルダー間の構造的関係を把握し、保存と活用に対するパラダイムシフトの過程を明らかにすることであった。そのため、先進事例分析を通じた歴史的建造物の自立的運用に必要な諸条件の整理、国内事例としては、バリューマネジメントの取り組みや古民家再生事例、海外事例としてはイギリスのLandmark Trustの調査を計画し、計画通り実行することができた。2019年度の研究計画は、継続的に文献研究を行うと同時に、国内外の事例調査を通じて保存と活用に対するパラダイムシフトを確認する。国内事例としては、奈良の監獄ホテルや、文化財保護法の改定に伴う自治体の取り組みを対象に行い、海外事例としては、スペインのParadorを中心に事例調査を行う。また、歴史的建造物にかかわるステークホルダーの構造的関係を把握するため、所有者、管理者、行政・民間関係者のヒアリング調査及び利用者の認識調査により、歴史的建造物の保存に向けた認識及び課題を整理する。2018年度の国内事例調査の予算が少しあまり、次年度使用額が生じた。

2019年度は国内調査の部分が、行政のヒアリング調査を含め多く実施しなければならない状況である。従って2018年度未使用の予算は、2019年度の国内事例調査などに使用する計画である。
緑地の都市気候に及ぼす影響

まず、小規模な樹林地を対象にして、夏季における樹林内気温の低減の程度を観測する一方、各種気象要素との関連性を解析した。その結果、対象とした樹林地(規模500m^2)においては、全観測を通じて、樹林内での気温の低減が観測され、その発現形態は風速等の要因により、さまざまに変化することが明らかになった。また、樹林内外の気温差は、最大気温差、平均気温差について、気温、照度、風速、相対湿度を説明変数として用いた回帰式が得られ、夏季、晴天、正午を想定した条件下での気温の低減は、最大値で1.5°C、平均1.1°Cと算出された。つぎに、小気候レベルでの緑地の気象緩和作用を調べるために、杉並区の善福寺川緑地、和田堀緑地や大宮八幡宮周辺において、夏季を中心に気温と湿度との観測を試みた。最高気温分布を調べると、水面や樹林の面積の大きい和田堀緑地内で、特に気温の低下が著しい。また、その他の低温域も主に樹林内に生じており、樹林地の気温低下の大なることが明確にわかった。不快指数分布も同様の傾向にあり、緑地内と市街地での不快指数の最大差は2.7程度である。最低気温分布も緑地内で低温を示すが、その気温差は最高気温の場合と比較すると比較的小さい。さらに、都市レベルの緑地の気象緩和作用を調べるために、長野市と幸手市において、気象観測を実施した。その結果、都心部の高温性と郊外の低温性が確認される一方、一般に気温差の大きさは14時(2.5°C程度)、22時、午前4時(12°C程度)の順に小さくなること等が把握された。なお、杉並区の気温観測数値と緑被率との関係も、杉並区の結果から解析したが、その結果、100msg緑被率との関係では最高、最低気温とも、双方について有意な相関が認められ、回帰式により示される最高気温の低減率は、緑被率10%あたり、0.3°C程度、最低気温の場合は0.25°C程度であり、緑化による気象緩和作用が確認された。まず、東京都杉並区で得られた気温観測数値と緑被率との関連性を把える解析を試みた。気温は57測定点で得られた最高気温と最低気温とである。緑被率は、1987年撮影の航空写真から計測した。気温測定点を中心とした、100m四方範囲内の緑被率、1987年の杉並区緑化基本調査による丁目別緑被率および地区別緑被率の3種類を用いた。丁目の面積の平均は24.1ha、地区のそれは93.2haである。その結果、100msq緑被率との関係では、最高、最低気温とも、全てについて有意な相関が認められた。回帰式により示される最高気温の低減率は、緑被率10%あたり0.3°C程度、最低気温の場合は0.25°C程度である。丁目別や地区別緑被率との関係では、最低気温については、いずれも有意な相関が認められるが、最高気温の場合、相関が認められなかった。つぎに、小気候レベルでの緑地の気象緩和作用を調べるために、杉並区内の善福寺川緑地、和田堀緑地や大宮八幡宮周辺において、夏季を中心に気温と湿度の測定を試みた。

また、その他の低温域も主に樹林内に生じており、樹林地の気温低下の効果の大なることが明確にわかった。不快指数分布も、同様な傾向であり、緑地内と市街地での不快指数の最大差は、2.7程度である。最低気温分布も緑地内で低温を示すが、その気温差は最高気温の場合と比較すると、比較的小さかった。以上のように、市街地の緑地は気温の低減化に有効であることや濃密で大規模な樹林の方が最高気温の緩和に役立つこと等も把握された。一方、都市レベルでの気象環境を調査するために、長野盆地における気温解析も行ない、その結果、市街地を取り巻く周辺緑地の低温性が認められ、その差異は、夏季23°C程度であることも把えられた。本年度の夏季には、高温多湿の気象条件に恵まれ、都市気候と緑地との関係を把えるのには好都合であった。特に、本年度は埼玉県幸手市(人口約5万人)と長野市(人口約32万人)の両市を調査対象地域に選び、都市スケ-ルでの気象と緑地との関係を追究した。まず、幸手市については、7月21、22、24、27日、8月18、21、22、23日に、気温を中心に観測している。その結果、市街地中心部や主要住宅団地等での高温化は昼夜を通じて出現し、その気温差の大きさは、14時、22時、午前4時の順に小さくなっている。また、高温な地域は、昼間は小さく点在する傾向にあるが、夜間には、ある程度まとまった形となり、夜明けには非常に広がった形となる。これは、夜間、時間の経過と共にヒ-トアイランドが解消されていく様子を反映しているものと思われる。さらに、周辺部の低温域のうち、特に水田面積が広い部分での低温化が著しいことも把握された。これは、緑地としての存在効果に加えて、湛水による水面の効果が大きいものと考えられる。このような大規模水田は、都市気候の緩和に有効であることがわかった。つぎの、長野市については、8月811の4日間にわたり、気温と湿度について観測している。その結果、午前4時における都心部と郊外の気温差は1.0°C2.0°C、14時のそれは2.5°C、22時のそれは1.0°C2.0°Cであり、幸手市同様、夜間や早朝よりも、日中における気温差が大きいことがわかった。また、郊外の低温化には犀川の水面による影響を強く受けることや、主要幹線道路付近での高温性が確認された。なお、相対湿度の分布については、気温分布にほぼ対応した形で、密集地域や主要道路周辺で少湿、周辺地域で多湿を呈し、14時には710%、22時に214%、午前4時に68%の差異を示していた。以上のように、両市の気象観測から、都心部の高温性とその程度等の他、気温分布図や長野市の湿度分布図を示した。
直下地震による構造物の過渡応答過程における衝撃対策

1.最近発生した地震の現地調査と地震波形記録にもとづく破壊過程の検討から、キンデイオ地震では小さな破壊開始の約1秒後に大きな破壊があったこと、第2の大きな破壊がアルメニア市を直撃し、1000人を超える死者が生じた大きな被害を引き起こしたこと、30,000人が犠牲になったコジャエリ地震では100kmを超える断層が現れ、断層の近くでは最大加速度は水平方向で407Gal、上下方向で260Galに達したこと、鳥取県西部地震ではふたつの異なったフェイズが観測され、この地震の破壊は連続的に進展したのではなく、別途の破壊が新たに進行したと考えられ、大破壊によってせん断応力が開放されところに「地震のブライトスポット」が形成されたことなどがわかった。2.記録地震波と実構造に近い三次元連続体モデルの有限要素による弾塑性動的数値解析を遂行した結果、激しい直下地震の場合などでは初期の過渡応答過程がその後の動的挙動に支配的な影響を及ぼすこと、またそれは、構造物の大きさや形、支持・境界条件と初期地震動のプロファイルによって著しく異なる事がわかった。これらの現象は構造物中を伝わる応力波の影響を考慮することで把握できる。3.兵庫県南部地震で構造物に発生した顕著な被害箇所は急激なエネルギーの変化と密接に関係している。特に、高層鋼骨組の極厚断面主柱の破断が特定の階の段落し部分での溶接部に多発した原因が明らかにされた。4.この地震で高層骨組のブレースと柱の接合部が一体となって破断した原因は、剛接ブレースに作用している軸方向力と剪断力とから生じる鉛直成分の力によって、ブレースが上向きに引っ張られて破断し、次に、柱の破断を誘発した。5.骨組構造において、塑性ヒンジが初期に集中して発生する階では構造物の損傷を受けやすく、塑性ヒンジが発生していない階では被害は顕著でない。塑性ヒンジが集中的に作用する事を避ける必要がある。6.既存木造家屋を外部から耐震補強する工法を開発し、外部補強の支持部の水平載荷実験と3次元弾塑性解析によってその効果を評価確証した。7.衝撃速度を変えたシャルピー衝撃試験の結果、衝撃速度が大きいほど吸収エネルギーが大きくなる、すなわち、破壊靭性が増加することがわかった。8.塑性歪履歴を受けた鋼材を用いたシャルピー衝撃試験から、塑性歪が鋼材の脆性破壊発生に大きな影響を及ぼすこと、予ひずみが大きいほどエネルギー吸収能力が低くなり、予ひずみ材は衝撃荷重を受けると破壊し易いことなどを明らかにした。阪神・淡路大震災で被害を受けた構造物の中から、衝撃効果によると考えられる構造物を抽出し、これまでに進めてきた予備計算及び調査結果を踏まえて、損傷・破断を生じるモデルを用いた詳細な動的挙動の数値計算及び部材実験を実施し、下記の項目についての検討を開始した。●高強度極厚ボックス断面柱を用いた高層鉄骨造建築物の動的損傷・破壊挙動の解析

●高層鉄骨造建築物、鉄道高架橋、道路高架橋モデルの波動伝ぱ解析による動的損傷・破壊挙動の解析●中低層建物の振動および衝撃解析による動的損傷・破壊挙動の解析●構造部材の衝撃耐力および脆性破壊特性に関する実験的検討●地盤の相互作用を考慮した跳び石現象の解析と実験的検証これらの研究はまだ、進行中であるが、現在までにほぼ明らかになった事実を列挙すると、1.骨組の耐震性を確保するためには、塑性ヒンジを特定の階に集中させないで、発生個数を制限しなければならない。2.構造体の脆性破壊の原因となる亀裂が発生した後の骨組み挙動には、亀裂近辺の状況のみならず、構造物全体の形状や載荷条件などが影響を及ぼす。3.地震時に観測される飛び石現象は土質媒体の共振運動によってほぼ説明できる。これまでに得られた研究結果のいくつかを以下に述べる。先ず震源過程に関連して、地震時に観測される飛び石現象は土質媒体の共振運動によってほぼ説明できる。初期破壊はほとんどの本震に見られるが、鳥取県西部地震においても約3秒間の明瞭な初期破壊が観測された。初期破壊の継続時間は、これまでに得られたマグニチュードとそれとに関する経験式を満たすものである。初期破壊と第2の大破壊の振幅比は基盤強震観測網の加速度波形で5-6倍、また速度波形に変換したものの15倍である。初期破壊に比べて第2の破壊のほうが、より長周期の波を放出した。初期破壊はその活動域から出発し、3秒間に南東方向のやや深い方向に約7km進んだ。そこで新たに第2の破壊が出発し、破壊はさらに上方に向かって進んだ後、北西の浅いところ、すなわち初期破壊の上方において最大3m程度の食い違いを生じた。この地震発生直後に稠密な余震観測が行われ、現在くわしい速度構造が求められつつある。その結果を用いて初期破壊、第2の大破壊の開始点及び食い違いの最終分布が再決定される予定である。阪神・淡路大震災においては、死者6000人以上の大部分が木造倒壊家屋の下敷きになって亡くなった。そのような家屋の倒壊を最小限に止める手段の一つとして、木造家屋を外側から補強する構法を検討した。全倒壊木造家屋の70%相当は一定の方向に倒壊し、2階建では2階以上がそのまま残され1階が横から押し潰される形が多かったとの報告や、土台がパルス的な震動を受け一気に足払いされたように倒壊したとの見解もある。そこで、家屋の1階が「足払い」されないように、しかも「簡便で、居ながらにして施工できる外部耐震補強構法」を考案し、各種の地震波による動的解析や実験によってその有効性を、確認した。その耐震補強は、木造家屋の周囲に配した金属製ポールと家屋を2階で緊結(タイト式)または非緊結(バウンド式)とするもので、木造家屋の地震力をポールに負担させようとするものである。非緊結(バウンド式)の場合には、ポールと木造家屋の間に衝突現象が生ずるが、衝突を考慮した地震応答解析法を開発した。更に、金属ポールの支持部固定時の変形能力を実験的に把握するとともに3次元非線形有限要素法によるシミュレーションを行い、耐震補強効果の評価が可能となった。耐震補強効果を更に確実なものとするためには、ポールさせた載荷実験を行うとともに、地盤とポールの相互作用を考慮した3次元非線形弾塑性解析を実施した。主として当該年度に得られた研究成果のいくつかを以下に述べる。
トモシンセシスを用いた断層画像計測

本研究は,生体軟部組織の断層像を,従来のX線CTよりも高感度・低被曝量に描出するために,屈折コントラスト撮影法に基づくトモシンセシス画像再構成アルゴリズムの開発を行うものである.このために,23年度では次の項目について研究を行い,成果を上げた.1.トモシンセシス再構成アルゴリズムの導出昨年度導出した屈折コントラストに基づくCT再構成アルゴリズムを応用し,被曝量の大幅削減を可能にするトモシンセシス断層画像再構成法を導出した.このアルゴリズムの検証にシミュレーション実験を行い,アルゴリズムの正当性を確認した.2.撮影ジオメトリの検討投影の範囲や角度ステップを変えることにより,撮像結果がどのように変わるのかをシミュレーション・データを用いて検討した.この検討結果を反映した実験システムを,高エネルギー加速器研究機構の放射光ビームラインPF-BL14Cに構築した.3.空間分解能やS/Nなど再構成アルゴリズム性能の評価放射光X線を用いて,空間分解能やS/Nなどのシステム特性を評価するためのファントム実験を行った.4.生体試料を用いた実験サンプルは再構成の成否を評価するとともに,生体軟部組織に対する屈折コントラストの感度が高いことを考慮し,複雑な構造を持つ膠原病肺末期の蜂巣肺が選択された.この実験より蜂巣肺の特徴である拡張した気腔,線維化により肥厚した肺胞中隔,残存した肺胞の構造を,91枚の投影から描出することに成功した.本成果は2011年のApplied PhysicsLettersに掲載されている.本研究は,生体軟部組織の断層像を,従来のX線CTよりも高感度・低被曝量に描出するために,屈折コントラスト撮影法に基づくトモシンセシス画像再構成アルゴリズムの開発を行うものである.このために,22年度では次の項目について研究を行い成果を上げた.1.測定過程の数学的モデルの構築X線の被写体内の伝播のようすを数学的に記述することで,測定過程の数学的モデルを構築した.さらに,このモデルに基づく撮影シミュレーターを新たに開発し,コンピューター上で仮想ファントムの撮影が可能となった.2.再構成アルゴリズムの導出1.で得られたモデルに対して,逆問題の手法を用いて屈折コントラストに基づくCT再構成アルゴリズムを導出した.このアルゴリズムを検証するために,1.で開発したシミュレーターによる観測データからCT像の再構成を行い,本アルゴリズムの正当性を確認した.本アルゴリズムに関する研究成果は,2011年のOPTICS LETTERSに掲載されている.3.放射光X線を用いた撮影実験高エネルギー加速器研究機構で放射光X線を用いた,乳癌患者から切除された乳房試料の撮像実験を行った.2.の再構成アルゴリズムを用いた再構成結果により,脂肪や線維組織だけでなく,乳管系,乳管壁,乳管内分泌物の描出に成功した.この結果に関する成果は,2010年のApplied PhysicsLettersに掲載されている.現在,本成果をマンモグラフィーに応用するための研究を進めている.屈折コントラストによる3次元CT像を再構成することで,枝分かれした乳管系・小葉を観察でき,変形した部位から病変部の発見に貢献すると考える.生体撮影を行うためには,被曝量を無視することはできず,次年度では投影数の大幅な削減と被曝量低減が可能なトモシンセシス技術を導入したい.本研究は,生体軟部組織の断層像を,従来のX線CTよりも高感度・低被曝量に描出するために,屈折コントラスト撮影法に基づくトモシンセシス画像再構成アルゴリズムの開発を行うものである.このために,23年度では次の項目について研究を行い,成果を上げた.1.トモシンセシス再構成アルゴリズムの導出昨年度導出した屈折コントラストに基づくCT再構成アルゴリズムを応用し,被曝量の大幅削減を可能にするトモシンセシス断層画像再構成法を導出した.このアルゴリズムの検証にシミュレーション実験を行い,アルゴリズムの正当性を確認した.2.撮影ジオメトリの検討投影の範囲や角度ステップを変えることにより,撮像結果がどのように変わるのかをシミュレーション・データを用いて検討した.この検討結果を反映した実験システムを,高エネルギー加速器研究機構の放射光ビームラインPF-BL14Cに構築した.3.空間分解能やS/Nなど再構成アルゴリズム性能の評価放射光X線を用いて,空間分解能やS/Nなどのシステム特性を評価するためのファントム実験を行った.4.生体試料を用いた実験サンプルは再構成の成否を評価するとともに,生体軟部組織に対する屈折コントラストの感度が高いことを考慮し,複雑な構造を持つ膠原病肺末期の蜂巣肺が選択された.この実験より蜂巣肺の特徴である拡張した気腔,線維化により肥厚した肺胞中隔,残存した肺胞の構造を,91枚の投影から描出することに成功した.本成果は2011年のApplied PhysicsLettersに掲載されている.
マイクロサテライトマーカーを用いたヒメハナカメムシ個体群間の遺伝子交流の解明

ヒメハナカメムシ類は微小重要農業害虫アザミウマ類の捕食性天敵として知られる。種内多型に富んだマイクロサテライトマーカーの作出・解析を行い、地理的距離と遺伝的分化の程度をF_<st>値を用いて比較すると、タイリクヒメハナカメムシでは有意な正の相関が見られたが、ナミヒメハナカメムシでは見られなかった。このことから、タイリクヒメハナカメムシのほうが移動分散能力に劣り、遺伝子交流範囲も狭いものと推察された。生物農薬として販売されているタイリクヒメハナカメムシは微小重要農業害虫アザミウマ類の捕食性天敵として知られ、各地の施設栽培野菜で使用されているが、本種はわが国に土着であり、施設外に分散して定着したり、野外個体群との交配を通じて遺伝的撹乱を起こすという懸念がある。また、わが国野外での本種の分布地域は関東以西の海岸部に限られるが、近年の気候の温暖化現象に伴い、その分布を北方に広げてきたと考えられている。他のOriusは広範囲に分布しており、本種の分布拡大過程を詳細に解析することが、種間競争の解明や地球温暖化の影響を明らかにするためには、必須である。本研究課題では、種内多型に富んだマイクロサテライトマーカーの作出・解析を通じてこれら問題を解明する。本年度は、タイリクヒメハナカメムシ野外7個体群および生物農薬系統2系統の遺伝的多様性を、マイクロサテライトマーカー6遺伝子座を用いて測定したところ、生物農薬では有意に多様性が低下していることが明らかになった。これは、飼育開始時の創始者効果や飼育時のボトルネック、遺伝的浮動などの影響であると考えられた。生物農薬の特異性は、野外での定着を検出するのに役立つものと期待できる。また、ナミヒメハナカメムシにおいては、ビオチンラベルした反復配列をプローブとして用いて作成したマイクロサテライト選抜ライブラリーから96クローンの塩基配列を得て、そのうち13クローン(遺伝子座)にプライマーを作成した。10-11月には、全国54地点のセイタカアワダチソウ群落からヒメハナカメムシ類8000個体以上を採集し、実験室に持ち帰り凍結保存した。随時DNA抽出・PCRによる種の識別を行い、種構成を調査中である。本年度は、昨年作成したナミヒメハナカメムシ13クローン(遺伝子座)の増幅確認を行ない、うち8遺伝子座がヌル対立遺伝子が少なく、実用性に耐えることを明らかにした。近縁のタイリクヒメハナカメムシおよびコヒメハナカメムシでもおおむね良好に増幅が見られ、これらのプライマーを用いて3種の個体群構造を比較することが可能と判断した。10-11月には、南九州、三重、山梨を中心に全国47地点のセイタカアワダチソウ群落からヒメハナカメムシ類3000個体以上を採集し、実験室に持ち帰り凍結保存した。随時DNA抽出を行い、マルチプレックスPCR法(Hinomoto et a1., 2004)による種の識別を行い、種構成を調査中である。本研究課題では、種内多型に富んだマイクロサテライトマーカーの作出・解析を通してこれら問題を解明する。本年度は、昨年度開発したナミヒメハナカメムシ8遺伝子座に加え、新規1遺伝子座およびタイリクヒメハナカメムシの5遺伝子座(Hinomoto et al., 2006)の増幅確認を、コヒメハナカメムシを加えた3種9個体群で行った。異種で開発したマーカーのヌル対立

遺伝子頻度は同種のものと比べて約2倍あり、種を超えたマーカーの利用は注意を要することがあきらかになった。地理的距離と遺伝的分化の程度をマイクロサテライトマーカー遺伝子頻度を用いたFst値を用いて比較すると、タイリクヒメハナカメムシでは有意な正の相関が見られたが、ナミヒメハナカメムシでは見られなかった。このことから、タイリクヒメハナカメムシのほうが移動分散能力に劣り、遺伝子交流範囲も狭いものと推察された。
啓蒙期ロシアにおける西欧型近代科学の移入と外国人学者の役割

・当該研究期間を通じて、フィンランド王国ヘルシンキ大学、ロシア連邦サンクト・ペテルブルグ大学、ロシア科学アカデミー図書館、エストニア共和国科学アカデミー図書館などを訪問して資料調査・収集を行った。・サンクト・ペテルブルグ科学アカデミー、モスクワ大学その他ロシア帝国の高等教育機関、学術機関の外国人学者の招聘過程と数量的動態、彼らの学術活動の科学史・教育史上の意義について検討を行い、その成果を別掲「帝制期ロシアの御雇い外国人教師」としてまとめた。・サンクト・ペテルブルグ科学アカデミー創設過程におけるドイツの哲学者ライプニッツの関与について研究を行うとともに、これに関連する史料の収集に務めた。とりわけ、ライプニッツのピョートル大帝宛て書簡を発掘して、18世紀科学史におけるライプニッツの活動とロシア帝国との関連を解明した。・ロシア帝国を構成した多様な民族集団の存在に着目し、とりわけ西部国境地域におけるヨーロッパ的学術文化の存在、とりわけ沿バルト諸県におけるドイツ人貴族と彼らを母体とした学者集団がこの帝国のあり方にどう関連したかを、ロシア・ナショナリズムとの関連で解明し、別掲「帝国とネイションと学校」としてまとめた。・関連して、ロシア女性の学問上の活動と西欧大学との関連についても研究し、別掲『エカテリーナの夢ソフィアの旅』等の一部分としてまとめた。・サンクト・ペテルブルグ大学の設立に関する近年の論争に関する資料の収集を行い、1725年に主としてドイツ人学者を招聘して創設されたサンクト・ペテルブルグ科学アカデミー(および同附属大学、附属ギムナジア)と同大学との継承関係について検討を行った。これは、従来1819年創立とされてきた同大学の設立年代をほぼ1世紀遡らせるものであり、1755年に設立されロシア最初の大学としての地位を誇ってきたモスクワ大学とのあいだで激しい論争を呼んでいるものである。・11月にサンクト・ペテルブルグ大学を訪問し、1980年代以来上記事項について継承説をはじめて提唱した同大学ティーシキン教授との研究交流を行うとともに、サンクト・ペテルブルグ大学史に関する同大学史博物館研究員オクサーナ・ヴァフロメーエヴァの学位請求論文審査会に出席した。・上記論争とも関連して、モスクワ大学史に関する資料収集を行い、創立初期の同大学における外国人学者の位置と役割についての研究を開始した。・1月初旬にフィンランド共和国ヘルシンキ大学を訪問し、同大学図書館および同大学史博物館においてフィンランド大公国時代の同大学の歴史について資料収集を行った。この大学は、ロシア帝国支配下にありながら帝国の大学システムとは別系統におかれて他大学にはない自治を保証された大学であるが、同時に現在のエストニア共和国タルト大学とともにロシアと西欧的科学との接点におかれた大学であり、とりわけロシア人の女子高等教育の場としても機能した大学であった。この点について、別記著書において詳述した。・あわせてエストニア共和国に出張して、科学アカデミー図書館などで資料収集を行った。(1)ライプニッツやヴォルフらのドイツ啓蒙主義の影響下でなされたサンクト・ペテルブルグ科学アカデミーの設立経緯と、そこでの外国人学者の経年的な数量的変動について明らかにした。(2)1755年のモスクワ大学設立から19世紀前半までの外国人学者招聘状況を教授名鑑等に基づいて明らかにし、それらの経年的変化と歴史的意義を解明した。(3)サンクト・ペテルブルグ科学アカデミーのドイツ人学者のうち、ロシア帝国臣民でドルパット大学(現在のエストニア・タルト大学)出身者の比重について確認し、彼らの存在が招聘外国人学者に依存した帝国の学術体制の自立化にとって果たした意義を解明した。(4)以上から、当初外国人に依存して出発したロシア帝国における近代的科学が、およそ一世紀に及ぶ「修業時代」を経て自立に向かう傾向を解明するとともに、その際、ヨーロッパ的学術の先進地域であるドイツ人支配地域が帝国内に存在したことがそうした自立にとって有した意義を明らかにし、裏面の業績として発表することとした。(5)ドイツ人とならぶ非ロシア人の有力民族集団であるポーランド人の支配した西部諸県における19世紀前半までの学術・教育体制との概要とこの地域で展開された「ロシア化」政策、そしてその帰結を解明し、裏面のロシア語論文として発表することにした。

(1)ドイツの哲学者ライプニッツによるサンクト・ペテルブルグ科学アカデミー設立への関与について明らかにするために、ライプニッツとピョートル大帝との関係を示す史料の発掘を行った。さらに、ライプニッツがピョートルにあてて書き送った4通の書簡のデータ化と仮訳の作成をおこうとともに、その歴史的位置づけに関するいくつかの先行研究の検討を行った。その際、従来日本のライプニッツ研究では軽視されてきたライプニッツの政治性について着目するとともに、ライプニッツの普遍学構想との関連にも留意した。こうした成果は、『研究成果報告書』の第3章としてまとめた。(2)ロシア帝国における「外国人学者」問題をめぐってはエスニックなロシア人ではない帝国臣民の学者の存在が無視しえないことを前年度までの研究のなかで明らかにしてきたが、そうした非ロシア人の支配する空間における学術・教育体制をロシア帝国論的な視点から明らかにして、論文「帝国とネイションと学校」としてまとめた。(3)本研究に付随して、外国との相互交流のなかで前進した医学・医療分野における女性の活躍についても注目し、スイスのチューリヒ大学における最初の女性医学博士の誕生(ロシア人女性ナデージダ・スースロヴァ)に端を発した女性医師養成機関の成立から閉鎖にいたる経緯を明らかにする研究も行った。これは論文「女性医師課程の誕生と消滅-帝制期ロシアにおける女性医師と医学教育-」としてまとめた。
オンチップマイクロキャピラリーを用いた電気泳動単一分子カウンティング

今年度は石英基板マイクロキャピラリーの作製、及び全反射顕微鏡による一分子電気泳動の観測を行い以下の知見を得た。1)石英基板マイクロキャピラリーによるDNA解析前年度作製したオンチップマイクロキャピラリーの深さを1マイクロメートル以下になるように抑え,試料が上面カバーガラス近傍に絶えず存在するような構造にした.キャピラリーは感光性ガラスを去年度まで使用していたが、この基板は高アスペクト比のキャピラリー構造を作成するのには適しているが今回のような1マイクロメートルと平らなキャピラリー構造には石英ガラスをドライエッチングするプロセスが適していることがわかった。2)全反射顕微鏡による一分子電気泳動前述の石英基板を用いたマイクロキャピラリーを用い、上部カバーガラス上に全反射顕微鏡の対物レンズをセットした。まずフルオロセイン蛍光分子をバッファー溶液に極微量(10^<-8>M以下)溶かした試料を測定したが、残念ながらブラウン運動により明確な一分子観測をし得た事を示すには至らなかった。続いてブラウン運動の少ないDNAラダーの長鎖分子を測定し、非常に雑音が多いが一分子観測を示しているらしきデータを得るに至ったが、明確な一分子観測のデータとして取り扱うにはさらにもう少し測定感度を上げたセットアップが必要である。今年度我々が得た結果は以下のとおりである.(1)感光性ガラスを基板材料にハイアスペクト比構造のマイクロキャピラリーチップを作製できた.これは,材料/構造の面から今までにない新しいもので,DNAをはじめとした化学・生化学の分野での分析に用いることのできる電気泳動キャピラリーとして用いることができる.感光性ガラスは従来の半導体素子製造プロセスを転用することで感光が可能であり、石英ガラスやSiなどで必要であったエッチング用のレジストの必要性がなく,またHFウェットエッチングで縦長のハイアスペクト比構造が実現できる材料である。これは今後、マイクロキャピラリーチップだけでなく、MEMSやμ-TASにおけるマイクロファブリケーションの材料としてとても期待できる.(2)ポリシラザンを用いて感光性ガラス基板とカバーガラスの接着,95°Cの熱処理によってシリカ膜を形成し簡単に感光性ガラスの表面平滑化・表面改質を行なった.(3)作製されたマイクロキャピラリーチップは電流-電圧特性より放熱特性に優れており,高電圧に十分耐えられることがわかった.またフルオレセインによる電気泳動よりサンプルのloading、injectionはうまく行なえた.(4)キャピラリー内に混入した気泡は電界を不均一にし、サンプルプラグの形状を乱すため、電気泳動において分離効率を下げる要因となる。この原因として、基板とカバーガラスとの密着性、電極からの電離反応により発生する空気などが考えられる。(5)ハイアスペクト比構造の有用性としてキャピラリーターンでの分散の様子を示すことができなかった.これはstandardデザインのseparation部においてキャピラリーが並んでいるため.カバーガラスとの接着が悪く,電気泳動を行なえなかったためである.今後,接着の向上、デザインの見直しなどをおこない,改善しなければならない.今年度我々が得た結果は以下のとおりである.1.本研究では、我々の作製したマイクロキャピラリーチップを用いて電気泳動をし、サンプルの分離を行った。その様子を、共焦点レーザ顕微鏡を用いて蛍光検出を行った。2.共焦点レーザ顕微鏡を用いることで、試料内のどの点でも高解像度、光コントラストな画像が得られるほか、蛍光検出を定量的に行うことができた。そのため電気泳動によるサンプルの分離において、同サンプルの濃度の変化にも対応できるほか、キャビラリー内での深さの違いによる蛍光強度の変化を知ることができた。3.電圧印加時はキャピラリー内でサンプル濃度は中央上部が高い,値を示した。これはサンプル注入後の拡散がキャピラリー下底部まで十分に行われていないためと思われるが、明確な原因を言及することはできなかった。4.電気泳動によりサンプルを分離し、検出する際、最も強い蛍光強度を示す深さを特定することができ、今後、さらなる試料の検出に役立つ結果が出た。5.今後の課題として、電気泳動による分離後Sepaエahon部での検出の際、キャピラリー内の蛍光サンプルの、深さによる濃度の違いをへらす事でプラグの形を整えより正確な検出結果を出せるようにすること、またそのためにクロスポイントに充填されるサンプルをキャピラリー内に十分に拡散させることが必要となってくる。

続いてブラウン運動の少ないDNAラダーの長鎖分子を測定し、非常に雑音が多いが一分子観測を示しているらしきデータを得るに至ったが、明確な一分子観測のデータとして取り扱うにはさらにもう少し測定感度を上げたセットアップが必要である。
超高密度多値メモリ集積回路の実現に関する基礎的研究

高々数個の電子を情報媒体とする極微細な「多値メモリ素子」を独自の設計思想で世界で初めて実現し、多値論理の情報処理システムに使用できる高速・高密度・低消費電力のメモリLSIに応用するための基礎的研究を行った。その結果、次のことがわかった。1)単電子トランジスタのトンネル接合を、方向性単電子トンネル接合におきかえると、多値メモリを構成できることをモンテカルロシミュレーションにより確認した。2)方向性単電子トンネル接合は、金属と誘電率の大きく異なる2種の絶縁体の組み合わせによって実現可能であることを理論的計算により予測した。3)実際の多値メモリデバイス構造は、TiあるいはTaの金属超薄膜をSTM/AFMにより微細加工することによって作製可能であることを実験により確認した。4)多値メモリセルは200MHzでの駆動が可能であり、また200nsecのデータ保持が可能であることが予測された。このとき、消費電力は1bit当り1pW程度になり、1Tbitの集積度でも1Wの消費電力で済むことになる。5)単電子の有無を電圧の情報に変換する入出力回路や、多値論理サブシステムの単電子回路による構成も可能であることをモンテカルロシミュレーションにより確認した。
変分法による周期軌道の個数評価と分岐解析および複雑な軌道の存在証明

ポテンシャル系において,孤立不変集合の位相的な性質を変分法により調べた.特に,孤立不変集合の次元の下からの評価を与えた.この結果はサドル-センターの平衡点近傍の局所的な解析を大域的な枠組みで新たな手法により解析したことによる.孤立不変集合への変分法の応用による結果はいくつか応用例を考えたあと論文執筆し投稿する予定である.Kirkwood gapからの衝突軌道の存在は,次に捕獲軌道の存在を示せたら論文にする予定である.以上のことから,順調に進展していると考える.孤立不変集合への変分法の応用はさらなる進展の可能性があり,今後拡張していく予定である.Kirkwood gapからの衝突軌道の存在を示したが,次に惑星に捕獲される軌道の存在証明を目指す.Guowei Yu氏との共同研究により,新たな舞踏解の存在証明や,変分法によるヘテロクリニック軌道の存在証明を目指す.ポテンシャル系において,孤立不変集合の位相的な性質を変分法により調べた.特に,孤立不変集合の次元の下からの評価を与えた.この結果はサドル-センターの平衡点近傍の局所的な解析を大域的な枠組みで新たな手法により解析したことによる.孤立不変集合への変分法の応用による結果はいくつか応用例を考えたあと論文執筆し投稿する予定である.Kirkwood gapからの衝突軌道の存在は,次に捕獲軌道の存在を示せたら論文にする予定である.以上のことから,順調に進展していると考える.孤立不変集合への変分法の応用はさらなる進展の可能性があり,今後拡張していく予定である.Kirkwood gapからの衝突軌道の存在を示したが,次に惑星に捕獲される軌道の存在証明を目指す.Guowei Yu氏との共同研究により,新たな舞踏解の存在証明や,変分法によるヘテロクリニック軌道の存在証明を目指す.学内予算により出張できたので,支出を抑えることができた.次年度にこれまでの成果を研究会や国際会議で発表するために,使用する予定である.
外傷死体における尿中ミオグロビン濃度測定の法医診断的意義

殺人事件や交通轢逃げ事件の全貌を解明するには、犯行や事故発生の時刻を明らかにすることが極めて重要である。しかし、このような時刻の特定は、被疑者の自白や目撃証言という人間の記憶に依存しているのが実状である。従って、外傷死体の受傷後の生存時間を死体から推定し、延いては受傷時刻を特定することができれば法医学的に意義深い。ところで、筋肉内蛋白のミオグロビン(Mb)は、筋肉が損傷を受けると血中へ洩出し、更に尿中へ排泄される。そこで私は、外傷死体の尿中Mb濃度を独自に開発した酵素免疫測定法によって定量し、その値から当該死体の受傷後の生存時間を推定し得るか否かに付いて検討を加えた。まず対照用として収集した生体随時尿531例の尿中Mb濃度は大部分が20ng/ml以下であったが、100ng/ml以上の例も散見された。一方損傷による死亡例については、剖検ないし検案死体から54例の尿中Mb濃度を測定したところ、同濃度が500ng/ml以上のもの11例、1000ng/ml以上のもの5例が見いだされた。尿中Mb濃度と受傷から死亡までの経過時間との関係をみると、一般に強い損傷を受けたのち一定時間経過して死亡したものでは尿中Mb濃度が高い(例:16歳男性。轢き逃げ事故。第1車に跳ねられたうえ第2車に轢過され、約8時間後に死亡。尿中Mb濃度4610ng/ml)傾向にあった。しかしながら、受傷後の一定時間生存していても頭部外傷による死亡の場合(例:74歳男性。頭部だけをステッキで滅多打ちにされ、脳挫傷で約12時間後に死亡。尿中Mb濃度6ng/ml)や、損傷の激しい死体でも即死と判断された場合(例:17歳女性。電車に跳ねられた。身体の諸処に強い打撲損傷、四肢骨骨折。尿中Mb濃度2ng/ml)には尿中Mb濃度が低い傾向にあった。以上のように、本研究により、外傷死体の尿中Mb濃度測定によって、当該死体の受傷後生存時間を推定し得る可能性が示唆された。轢き逃げ事故。電車に跳ねられた。
ソフトクリスタルにおける刺激応答構造変化の１粒子発光観測

有機無機ペロブスカイトや機械刺激や温度などに応答する有機もしくは無機ソフトクリスタルの構造-発光変化を各種顕微鏡によって観測し、そのメカニズムについて検討した。特に、構造が変化するその時々の発光挙動を相互に追跡することで、通常ではバルク試料の中に埋もれてしまう構造転移の素過程を捉えた。イオン交換反応は、結晶モルフォルジーを変えることなく化学組成や物性を変化させることができる。ハロゲン交換反応によって合成したBr-I混合ハロゲン型ペロブスカイトの蛍光寿命を解析し、数ナノ秒の時定数で発光の立ち上がり成分が、表面に捕捉された正孔が生成するバンド曲がりに起因していることを明らかにした。また、CH3NH3PbBr3ナノ粒子の単一粒子電気化学顕微発光観測から、光照射、酸素、印加電圧が電荷キャリアダイナミクスに及ぼす影響を明らかにし、関係する欠陥のエネルギー準位を決定することに成功した。ソフトクリスタルとはマクロな低刺激に応答し、構造変化や相転移を起こし、目に見える特性が変化する物質群のことである。近年、ソフトクリスタルの開発は進んでいるが、構造変化のメカニズムについては未だ不明な点が多い。本研究では、発光性メカノクロミック分子の機械刺激応答をその場観測できる蛍光顕微鏡システムを開発した。このシステムを用いてソフトクリスタルの発光挙動を単一粒子レベルで追跡することにより、過渡的な構造変化と励起ダイナミクスを特徴付けた。有機結晶に対し機械刺激を行いながら蛍光観察ができるシステムを早期に構築することで領域内共同研究を大きく進展できた。以上の理由から、本研究は当初の計画以上に進展していると判断する。開発した機械刺激蛍光顕微鏡を活用し、共同研究を推進する。また、新たに作製したフローシステムを用いて、有機無機ペロブスカイトナノ粒子における構造転移を単一粒子レベルで明らかにする。
喫煙による気管支上皮内チトクローム酵素の誘導が肺癌感受性に及ぼす影響

【背景・目的】チトクロームp450(CYP)2A6・2E1は気管支上皮内でタバコ煙中のニトロサミンなどの化学発癌物質を代謝活性化することでDNAの障害に関与することが推定される。今回、各個人に則した肺癌予防を展開するため、喫煙による気管支上皮内CYP2E1・CYP2A6発現の個人差を明らかにした。【対象・方法】19911993年の非小細胞肺癌患者78切除例(腺癌48例、扁平上皮癌30例)を対象とし、免疫組織化学染色を施行した。腫瘍近傍の気管支上皮においてCYP発現が10%以上の症例を発現群とし、腫瘍のp53発現が10%以上の症例をp53陽性群とした。喫煙量はBrinkman Index(喫煙本数×年)で示し、非喫煙者(0)、中等度喫煙者(0-1000)、高度喫煙者(>1000)に分けて検討した。【結果】非小細胞肺癌78例中の気管支上皮内のCYP2A6・CYP2E1発現頻度は53%(41/78)と22%(17/78)であり、p53の陽性率は53%(41/78)であった。扁平上皮癌の気管支上皮内CYP2A6発現頻度は60%(18/30)であり腺癌の48%(23/48)に比べ高値傾向を示した。扁平上皮癌のp53陽性率も57%(17/30)と腺癌の50%(24/48)に比べ高値傾向を示した。喫煙量とCYP2E1発現頻度の間には有意な正の相関関係を認め(p<0.05)、CYP発現陽性個数と喫煙量の間にも有意な正の相関関係を認めた(p<0.05)。I期非小細胞癌における生存曲線より、CYP2A6・2E1発現陽性群は発現陰性群に比べ予後不良傾向を認めた。【考察・結論】喀痰検査や気管支鏡検査による気管支上皮内のCYP発現を検出することで、各個人に則した肺癌発生の危険度を予想し、事実に基づいた肺癌発生予防が展開されると考えられる。タバコ煙暴露による酵素の誘導や遺伝子の多型により気管支上皮に分布するチトクロームP450 (CYP) 2E1・CYP2A6の活性が変動すると考えられる。気管支上皮内のCYP2E1やCYP2A6の代謝活性化作用により活性化した発癌物質のDNA障害により癌遺伝子変異が発生して発癌に至ると考えられる。このため、喫煙や遺伝子多型による気管支上皮内チトクローム酵素の発現の変動を明らかにし、各個人に則した肺癌予防を展開するため以下の研究を行った。1.75例の肺癌患者を対象にして肺癌組織切片を作成し、免疫組織化学染色を用いて気管支上皮内のCYP2E1・CYP2A6の発現を検出した。肺癌75例中41例(55%)の気管支上皮内にCYP2A6が高度に発現し,17例(23%)の気管支上皮内にCYP2E1が高度に発現した。

2.75例の肺癌患者を対象にして肺癌組織切片を作成し、免疫組織化学染色を用いて肺癌細胞核に発現するp53タンパクを検出した。肺癌75例中39例(52%)の肺癌細胞にp53タンパクが発現していた。3.年齢や喫煙、肺癌の組織型などの臨床病理学的因子により気管支上皮内CYP2E1・CYP2A6酵素の発現を検討した。扁平上皮癌ではCYP2A6高度発現頻度は60%であり腺癌の51%に比べ高値傾向を示した。喫煙量とCYP2A6およびCYP2E1発現は有意に正の相関関係を認めた。また、CYP2A6とCYP2E1発現も有意に正の相関関係を認めた。4.気管支上皮内CYP2E1・CYP2A6酵素の高度発現症例では肺癌組織内のp53タンパク発現頻度は高値傾向を示した。5.既知のCYP2E1遺伝子多型と気管支上皮内CYP2E1発現には明らかな相関関係を認めなかった。タバコ煙暴露による酵素の誘導や遺伝子の多型により気管支上皮に分布するチトクロームP450(CYP)2E1・CYP2A6の代謝活性化作用が変化すると考えられる。気管支上皮内のCYP2E1やCYP2A6の代謝活性化作用により活性化した発癌物質がDNAを障害した結果、癌遺伝子変異が発生して発癌に至ると考えられる。このため、喫煙や遺伝子多型による気管支上皮内チトクローム酵素の発現の変動を明らかにし、各個人に則した肺癌予防を展開するため以下の研究を行った。1.78例の肺癌患者を対象にして肺癌組織切片を作成し、免疫組織化学染色を用いて気管支上皮内のCYP2E1・CYP2A6の発現を検出した。気管支上皮の10%以上に発現した症例をCYP発現陽性例とした場合、肺癌78例中41例(53%)の気管支上皮内にCYP2A6が発現し,17例(22%)の気管支上皮内にCYP2E1が発現した。2.78例の肺癌患者を対象にして肺癌組織切片を作成し、免疫組織化学染色を用いて肺癌細胞核に発現するp53タンパクを検出した。肺癌78例中41例(53%)の肺癌細胞の核にp53タンパクが発現していた。扁平上皮癌ではCYP2A6発現頻度は60%であり腺癌の48%に比べ高値傾向を示した。喫煙量とCYP2E1発現は有意に正の相関関係を認めた。しかし、CYP2A6とCYP2E1発現には明らかな相関関係を認めなかった。
次世代超稀現象探索実験用シンチレータの研究

二重ベータ崩壊・暗黒物質などの超稀現象探索実験を行うために必要な高感度放射線検出用シンチレータ(主としてフッ化カルシウム結晶)の開発研究を行った。結晶中に含まれる放射性不純物の低減を図るとともに、結晶の組成や物理パラメータを操作することによる高感度化(バックグラウンド低減)の可能性を探った。これらの研究の結果、不純物濃度の低減と、冷却による粒子弁別の効率化を確認し、高感度化が可能であることを示した。我々のグループでは二重ベータ崩壊・暗黒物質(DM)探索という超稀現象探索実験として、フッ化カルシウム(CaF_2)シンチレータを用いたCANDLES計画を進めている。本研究課題ではこのCaF_2結晶に含まれるバックグラウンド(BG)低減研究としてシンチレータの内部放射性不純物低減と、シンチレーション特性の制御によるBGの低減を進める。(1)結晶内放射性不純物の低減。CaF_2結晶に含まれる放射性不純物(U,Th)の低減を図るべくいくつかの基礎研究を行った。これまでの研究で結晶原料であるCaF_2パウダー、及びさらにその原料であるカルシウム塩の放射性不純物濃度の低減が重要であることがわかっている。そこで、比較的安価かつ大量に精製可能であると考えられるいくつかの手法を用いてパウダーを処理し、放射性不純物濃度を測定した。この測定において、ICP-MS、半導体検出器、溶融品を用いたシンチレーション検出器の手法を利用することにより従来に比してより効率的な測定手法を確立した。(2)活性化剤を添加したCaF_2結晶の発光量・消光係数測定一般的にシンチレータの発光量などの特性はドープする活性化剤の種類及び濃度によって変化することがわかっている。本年度は4種類の活性化剤を、濃度を変えて添加したCaF_2結晶を製作した。また測定装置の高電圧電源系の整備も行った。それぞれの透過率や発光波長スペクトルを測定するとともに、CANDLES Iプロトタイプ検出器と標準線源を用いて発光量の測定も行った。引き続き消光係数の測定を進めている。残念ながら今年度製作のサンプルでは何もドープしない物に比べて発光量の増大は認められなかったが、透過率測定などで得られた知見を基に更に添加剤の種類・濃度を変えたサンプルを製作・測定していくことを計画している。1.結晶内放射性不純物の低減。前年度に行った純化の手法を用いて生成した原料を利用して結晶を作成した。その際、結晶成長過程による影響も確認するため、いくつか異なる結晶成長手法を用いた。得られた結晶の放射性不純物濃度を測定するため、前年度までに確立した手法である地下実験室での遅延同時計数法を用いて測定を行った。この結果、結晶内の放射性不純物濃度の低減は着実に進んでいるが、一方で現時点での不純物濃度では原料の違いによる影響がまだ主であることが分かった。これを受けて、今後は原料の処理、特に溶融処理に着目して不純物濃度の低減を進めていくことを計画している。2.CaF_2結晶の発光量・消光係数測定活性剤を添加したCaF_2結晶の発光量などの測定を行った。昨年のものとは異なる数種の活性剤を添加した結晶を作成したが、残念ながら発光量の増大は認められなかった。今後は環境条件、特に温度による発光量や時定数の違いに着目して研究を進めていくべく、準備を行っている。条件としては比較的容易に実現可能な液体窒素温度を念頭に置き、低温での測定が可能な装置の準備を進めている。超稀現象(二重ベータ崩壊・暗黒物質)探索実験用にCaF2結晶を用いたCANDLES計画を進めている。本研究課題ではこのBG低減研究としてシンチレータの内部放射性不純物低減と、シンチレーション特性の制御によるBGの低減を進めることを目的としている。結晶原料製造業者との共同研究を進め、カルシウム塩中の不純物濃度の低減を図った。昨年度までに純化した原料を用いて、結晶製造業者の協力のもと、結晶を製造し、原料と結晶との不純物濃度の相関関係をチェックした。今年度は特に昨年度までのテストから有望であると考えられた原料の処理(溶融)に着目して不純物濃度の低減を進め、特に二重ベータ崩壊実験にて最大のBG源となるTh系列の不純物に関して安定した低減効果が得られることを確認した。また将来の大量生産を念頭に低コストな結晶成長手法の開発も行った2.CaF2結晶の特性測定、特に温度依存性。昨年度までのテスト結果を受けて、今年度は環境条件、特に温度による発光量や時定数の違いに着目して研究を進めた。

条件としては比較的容易に実現可能な液体窒素温度を念頭に置き、低温での測定が可能な装置の製作を行った。これらを用いて発光量・パルス波形などを測定した。更に、この情報を粒子弁別に利用することにより、特に暗黒物質探索実験においてBGが少ない測定を行うことが可能であることを示した。また、CaF2以外の、二重ベータ崩壊核を含む結晶シンチレータ製造の可能性についても探り、発光量などの測定を行った。