hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高周波焼入れ歯車の残留応力と負荷能力に関する研究

本研究では,まず断面一様な丸棒に対して,有限要素法(FEM)による電磁界解析法を用いて高周波焼入れの際の誘導電流密度および発熱量を計算し,これらの結果と理論式による結果を比較することにより本FEM解析プログラムの有効性を確かめた。次に平滑軸の高周波焼入れ過程の温度および応力の時間的変化を,被加熱物内部に生じる誘導電流密度分布に着目して,FEMによる電磁界解析,熱伝導解析,弾塑性応力解析法を用いて計算することにより,高周波焼入れによる残留応力を求める方法を示した。本計算法を用いて種々の直径の平滑軸および環状切欠き軸に対して高周波焼入れによる残留応力の計算を行って,残留応力に及ぼす加熱電力,周波数,加熱時間,軸径および切欠きなどの影響について検討を加えた。また歯車の浸炭焼入れ過程における温度,応力の計算を行うことにより残留応力を求め,浸炭焼入れによる歯車の残留応力に及ぼす浸炭時間,浸炭部,リム厚さ,基準圧力角などの影響について検討を加えた。その結果次のようなことが明らかになった。1.平滑軸の高周波焼入れ過程において,表面温度が焼入れ温度に達するまでの時間t_hは,加熱電力,周波数の増加とともに減少し,そのときの表面と中心部の温度差T_s-T_cは逆に増大する。また軸径の増加とともに,t_hは増加し,T_s-T_cは逆に減少する。2.平滑軸の高周波焼入れによる残留応力に対して,最適加熱電力,周波数,加熱時間が存在する。3.高周波焼入れによる切欠き軸の切欠き底付近の軸方向残留応力は,加熱時間が短い場合には平滑部に比べてかなり小さいが,加熱時間の増加とともに平滑部の残留応力に近づく傾向を示す。4.浸炭焼入れによる歯車の危険断面での残留応力は,リム厚さの減少とともに減少し,基準圧力角(20°≦α_0≦27°)の増加とともに増大する。また浸炭焼入れによる歯車の残留応力に対して最適焼入れ条件が存在する。高周波焼入れを行う場合に発生する誘導電流の密度を求める理論式は導かれているが,この理論式は軸方向に断面一様な丸棒に対するもので,切欠き丸棒や複雑な断面形状などの場合には適用できない。しかし有限要素法(FEM)を用いればこれらの場合の電流密度を求めることができると考えられる。本研究では,まず断面一様な丸棒に対して,FEMによる電磁界解析法を用いて高縄波焼入れの際の誘導電流の密度,発熱量を計算し,これらの結果と理論式による結果を比較することにより本FEM解析プログラムの有効性を確かめた。次に,高周波焼入れ過程の温度を,FEMによる電磁界解析,熱伝導解析法を用いて計算し,この計算結果とFEMによる弾塑性応力解析法を用いて高周波焼入れ過程の応力を計算し,残留応力を求める計算法を導いた。この計算法を用いて断面一様な丸棒の種々の焼入れ条件に対する残留応力の計算を行い,焼入れ過程の温度,応力および残留応力に及ぼす周波数,加熱電力の影響などについて検討を加えた。さらに,環状切欠きを有する丸棒に対しても高周波電流による発熱量の計算を行って,発熱量に及ぼす切欠きの影響などについても検討を加えた。

その結果,丸棒の高周波焼入れ過程において,表面温度が焼入れ温度に達するまでの時間は,加熱電力および周波数の増加とともに減少し,そのときの表面と心部の温度差は逆に増大すること,周周波焼入れによる丸棒の残留応力に対して,最適加熱電力,加熱時間,周波数が存在すること,また,環状切欠きを有する丸棒の高周波電流による発熱量は,平滑部表面よりも切欠き底表面の方が小さいことなどが明らかになった。次年度以降においては,高周波焼入れによる残留応力の計算を継続して行うとともに,歯車の疲労試験を行って,高周波焼入れ歯車の残留応力と負荷能力に関する広汎な設計資料を得ることにつとめる。本研究では、断面一様な丸棒の高周波焼入れ過程における温度分布を丸棒材料(炭素鋼)の比抵抗,比透磁率,熱伝達率,熱伝達係数の測定結果と有限要素法(FEM)による電磁界解析,熱伝導解析法を用いて求めた.次にこれらの温度分布の計算結果と材料の熱膨張係数,降伏応力の測定結果,FEMによる弾塑性応力解析法を用いて焼入れ過程における応力状態および焼入れによる残留応力を求め,残留応力に及ぼす加熱電力,周波数,加熱時間などの影響について検討を加えた.環状切欠き丸棒の場合については,FEMによる電磁界解析法を用いて高周波電流による電流密度および発熱量分布の計算を行い,電流密度および発熱量分布に及ぼす加熱電力,周波数,切欠きなどの影響について検討を加えた.また環状切欠き丸棒の高周波焼入れ過程の温度計算をFEMによる電磁界解析,熱伝導解析法を用いて行い,温度分布に及ぼす加熱電力,周波数,切欠きなどの影響について検討を加えた.その結果,次のことが明らかになった.1.高周波焼入れによる平滑丸棒の残留応力に対して最適焼入れ条件(加熱電力,周波数,加熱時間)が存在する.2.高周波電流による平滑丸棒,切欠き丸棒の表面の発熱量は加熱電力,周波数の増加とともに増大すること,また平滑,切欠き丸棒の端面および切欠き丸棒の切欠き部表面付近で減少する.3.切欠き丸棒の表面の温度が平滑部で焼入れ温度に達しても切欠き底および端面付近では焼入れ温度よりかなり低い.4.切欠き丸棒の表面温度が平滑部で焼入れ温度に達したときの軸方向温度分布に対して最適加熱条件が存在する.次年度以降においては,切欠き,段を有する軸および歯車の残留応力計算と疲労試験を継続して行い,高周波焼入れ軸,歯車の残留応力と負荷能力に関する広汎な設計資料を得ることにつとめる.本研究では,種々の直径の平滑軸に対して,有限要素法(FEM)による電磁界解析,熱伝導解析,弾塑性応力解析法を用いて高周波焼入れ(加熱・冷却)過程の温度および応力を求め,焼入れ過程の温度,応力および残留応力に及ぼす軸径の影響などについて検討を加えた.次に環状切欠き軸および切欠き底と同一断面の平滑軸に対して高周波焼入れによる残留応力の計算を行って,焼入れ過程の温度,応力および残留応力に及ぼす切欠きの影響について検討を加えた.その結果次のようなことが明らかになった.1.高周波加熱によって平滑軸の表面温度が焼入れ温度に達する時間は,軸径の増加とともに長くなる.高周波焼入れ過程の軸中心の最高温度は,軸径の増加とともに高くなる.また加熱終了時の軸表面と中心部との温度差は軸径の増加とともに減少する.2.平滑軸の高周波焼入れによる軸方向および円周方向残留応力は,加熱電力が大きい場合には,軸径にかかわらずほとんど変わらないが,加熱電力が小さい場合には軸径の減少とともに減少する.また半径方向残留応力に及ぼす軸径の影響は小さい.3.高周波電流による切欠き軸の発熱量は,切欠き底付近および軸端部で減少する.4.高周波加熱によって切欠き軸の平滑部が焼入れ温度に達しても、切欠き底および軸端部の表面温度は,焼入れ温度よりかなり低い.5.高周波焼入れによる平滑軸の軸方向残留応力は,軸端部付近で急激に減少し,軸端において零になる.
文部科学省外国語活動教材と国際交流活動をリンクした学習による語彙と表現の定着

和歌山市立広瀬小学校の5年生の児童30名に対して、オーストラリアの西オーストラリア州の私立セントジュード学園の6年生と簡単な英語を使った自己紹介を行う国際交流活動を行った。国際交流活動は、インターネットの無料会議システムを使って行った。自己紹介に使用した英語の語彙や単語は、文部科学省外国語活動教材「Hi, friends」に収録されているものを中心に児童の実際に合致した名前、年齢、好きな動物や食べ物、スポーツ、教科を選んだ。したがって、児童が自己紹介をしてお互いをもっと知り合い仲良くなるという必然性を高めた外国語活動の展開が可能となった。以上の国際交流活動を行う前に、果物、動物の単語と簡単な会話文のリスニングテストを対象児童30名に受けさせた。テストは、勤務校に来校するネイティブスピーカーであるALTに音声を録音してもらい作成した。また、国際交流活動が終わってからも同一のリスニングテストを受けさせた。量的研究として、このリスニングテストの点数を対応のあるt検定で分析した。その結果、単語と会話文のリスニングテスト両方において、平均値に有意差(単語問題: P(T<=t)両側0.0022<0.05会話問題: P(T<=t)両側0.0104<0.05)を認めることができた。従って、必然性を高めた英語を使った国際交流活動は、語彙や表現の定着を促すことが実証できた。和歌山市立広瀬小学校5年生の児童たちは、今までにインターネットの無料会議システムをつかった国際交流活動を経験したことはなく、新鮮で、緊張した雰囲気で行うことができていた。国際交流の様子も新聞数社から取材を受け、その感動を記者に語ることができていた。課題としては、「Hi, friends」を活用して他の国際交流活動を開発することが考えられる。また、年間を通しての語彙や表現の定着がどれくらいなされるかを規模を大きくして検証することも必要である。
ドラッグデリバリー微粒子製剤開発の突破口となる医薬品薬物結晶の球形化技術の確立

本研究では,乾式複合化装置を用いた機械的処理による薬物結晶の球形化メカニズムを解明するとともに,薬物の力学的性質と球形化メカニズムの関係を検討した.粒子強度の強い薬物結晶は,機械的処理により部分的に破壊されて生じた大きな粒子に微粉末が取り込まれる被覆造粒によって球形粒子となった.一方,粒子強度の弱い薬物結晶は,機械的処理により完全に破壊されて生じた微粉末同士が凝集造粒することで球形粒子となった.付着凝集性の弱い薬物は,粒子の被覆あるいは凝集が起こらず,球形化できなかった.そのため,機械的処理による球形化の成否は薬物の付着凝集性によって決定されると結論付けた.平成26年度の研究では、以下の研究成果が得られた。モデル薬物として、医薬品薬物のテオフィリン、アスコルビン酸、エテンザミドを用い、これらを45-90 μmの粒度範囲に分級したものを機械的処理した。いずれの薬物も機械的処理によって粒子表面が滑らかで真球度の高い球形粒子となった。このとき、テオフィリンとエテンザミドは処理前後で粒子径の著しい低下が確認されたが、アスコルビン酸の粒子径はほとんど変化していなかった。一方で、各薬物結晶の一粒子圧壊強度を測定したところ、粒子強度はアスコルビン酸>テオフィリン≒エテンザミドとなった。そのため、機械的球形化プロセスにおける粒子の破壊過程には、薬物粒子の強度が直接影響することを実証した。さらに、各薬物の球形化メカニズムを確認するため、機械的処理の途中で粉末を取り出し、粒子径などの粉体物性を評価した。いずれの薬物も20 μm以下の微粒子が生じたが、粉体全体に対する微粉の割合はアスコルビン酸>テオフィリン>エテンザミドとなった。また、各薬物の付着力の指標となる内部摩擦角を測定したところ、これらの値は上記の微粉割合と相関することが確認された。この結果より、機械的球形化プロセスにおける微粒子の被覆過程には、薬物粒子の付着力が影響することを明らかにした。粒子の結晶構造による機械的球形化プロセスへの影響を評価するため、マンニトールのベータ形結晶(安定型)とデルタ形結晶(準安定型)を用いた。各マンニトール粉末を45-90 μmの粒度範囲に分級したものに機械的処理を施した。ベータ形結晶では球形粒子となったが、デルタ形結晶では多量の微粉が生じ、真球度の高い球形粒子は得られなかった。これは、ベータ形結晶とデルタ形結晶では分子パッキングが異なるためであり、結晶構造と粒子の破壊挙動の関係性を示唆した。機械的乾式処理による薬物結晶の球形化メカニズムと薬物粒子の物性の関係を明らかにするため,粒子硬度および付着性の異なるテオフィリン,アセトアミノフェン,アスコルビン酸および乳糖を機械的処理し,球形化プロセスを調べた.テオフィリンとアスコルビン酸は,処理過程で結晶の一部破砕および摩損されたが,生じた微粉が大きな結晶に取り込まれる被覆造粒機構により球形化された.アセトアミノフェンは処理過程で結晶が完全に粉砕されたが,生じた微粉同士が付着する凝集造粒機構により球形化されたことが明らかになった.一方,乳糖はアスコルビン酸などと処理途中まで類似の傾向をたどったが,被覆造粒が進行せず微粉が大量に残存したため,球形化されなかった.各薬物の粒子強度と付着性の関係を調べたところ,粒子強度の高い薬物結晶ほど処理途中で破砕が起こりにくいことが確認された.そのため,粒子強度が高い場合は被覆造粒機構で,強度が低い場合は凝集造粒機構で球形化が進行することが明らかになった.一方,粒子強度の大小にかかわらず,付着性の小さな薬物は,造粒がおこらず球形化しないことが明らかになった.また,付着性はこれまで粉体層一面せん断試験機で評価していたが,より厳密に評価するため,走査型プローブ顕微鏡により粒子表面の摩擦力を測定した.この結果はせん断試験機の結果とよく対応していた.以上より,薬物結晶の機械的球形化に影響する最も重要な因子は,薬物の付着力であることが明らかになった.さらに,これまで球形化は被覆造粒機構(すなわち,処理過程で核粒子となる大きな結晶が生じる過程)によって起こることが示されていたが,付着力が強い物質であれば,核粒子が存在しなくても凝集造粒機構で球形化できることが示唆された.平成27年度の研究において,薬物結晶の機械的球形化は,これまで確認されていた被覆造粒機構の他に,凝集造粒機構でも起こることを新たに発見した.また,薬物の付着凝集性が機械的球形化の成否を決定する重要な特性であることを明らかにした.以上より,平成27年度では,新たな重要な知見が得られており,おおむね順調に研究が進展していると考えられる.平成27年度までの研究結果より,付着力の強い物質の微粉末は,核粒子がなくても,機械的処理によって凝集造粒することで球形粒子となることが示唆された.平成28年度では,凝集造粒機構を利用した薬物結晶の球形化法を検討した.テオフィリンの無水物と水和物をジェットミルしたものを用いた.テオフィリン無水物は,機械的処理によってわずかに造粒したが,球形粒子を得ることができなかった.

以前の研究結果より,粒子径50μmのテオフィリン無水物を機械的処理すると,比較的な大きな結晶に微粉末が取り込まれる被覆造粒が起こり,球形粒子となった.本検討では,微粉砕品を用いたことで,被覆造粒の核粒子となる大きな粒子が存在しないため,造粒が起こらなかったと考えられる.この結果より,テオフィリン無水物は凝集造粒機構によって球形化できないことが示された.一方,テオフィリン水和物は機械的処理のせん断強度を上げるにつれて,造粒が起こり球形粒子を生じた.無水物と水和物の挙動の違いを解明するため.粉末X線回折法により結晶性を評価したところ,機械的処理によって無水物の変化は確認できなかった.一方,水和物では機械的処理が進行するにつれて無水物の回折ピークが出現したため,水和物の一部が機械的処理によって脱水し,無水物になったと推察した.水和物含量を定量化するため,熱質量分析を行ったところ,機械的処理によって水和物の10%程度が脱水し,無水物となったことが判明した.このことは,水和物の脱水によって,処理粉体質量に対して約1%の遊離水が生じたことを示唆している.以上より,テオフィリン水和物は,機械的処理によって一部が脱水し,生じた遊離水によって付着力が増大することで,凝集造粒機構によって球形化することが示唆された.よって,付着力の弱い物質であっても付着凝集性を付与することで,凝集造粒機構により球形化できることが示唆された.本研究では,乾式複合化装置を用いた機械的処理による薬物結晶の球形化メカニズムを解明するとともに,薬物の力学的性質と球形化メカニズムの関係を検討した.粒子強度の強い薬物結晶は,機械的処理により部分的に破壊されて生じた大きな粒子に微粉末が取り込まれる被覆造粒によって球形粒子となった.一方,粒子強度の弱い薬物結晶は,機械的処理により完全に破壊されて生じた微粉末同士が凝集造粒することで球形粒子となった.付着凝集性の弱い薬物は,粒子の被覆あるいは凝集が起こらず,球形化できなかった.そのため,機械的処理による球形化の成否は薬物の付着凝集性によって決定されると結論付けた.平成26年度の研究実施計画では、機械的球形化法において薬物の結晶構造と付着力が球形化プロセスに及ぼす影響を明らかにすることを目標とした。結晶構造と球形化メカニズムの関係について、マンニトールの結晶多形を用いることで、結晶構造によって得られる粒子の特性が大きく変化することを見いだした。また、種々の医薬品薬物を用いた検討において、粒子強度が球形粒子の粒子径に影響することを確認したことで、薬物の結晶構造と粒子強度と球形化メカニズムの間の関係性を示唆した。付着力と球形化メカニズムの関係について、機械的処理プロセス中に生じる微粉量が薬物の種類に依存しており、これは薬物粉末の内部摩擦係数(付着特性を表す指標)と相関することを明らかにした。以上より、平成26年度はおおむね計画通りに研究を実施し、有用な知見が得られたと考えている。平成27年度の研究で新たに確認した凝集造粒機構による機械的球形化法について検討する.これまでは比較的大きな結晶を出発物質として使用していたが,凝集造粒機構では大きな核粒子を必要としないため,微粉砕した薬物粒子を用いる.球形化時の機械的ストレス強度と薬物の付着力を最適化することで,被覆造粒機構では困難であった球形粒子の粒子径および粒子密度の制御を検討する.製剤学医薬品薬物結晶の球形化メカニズムと薬物粒子の性質の関係性を微視的な物性パラメータを用いて解明を行う。機械的処理時の薬物結晶の破壊過程をより詳細に調べるため、走査型プローブ顕微鏡を用いたナノインデンテーションにより薬物粒子の押込み強度ならびにヤング率を測定する。
超高濃度オゾン溶解酢酸溶液によるオンサイト膜洗浄技術

「研究目的」である超高濃度オゾン溶解酢酸溶液による高効率の膜洗浄技術の開発を行った。実験としては、セラミック膜を組み込んだラボスケールのMBR装置を用いた実活性汚泥を対象としたろ過および洗浄運転を行った。各種条件を検討する際は、一回の洗浄中の短い時間毎での洗浄効果を調査し、そこで決定した最適条件にてその後、複数回の連続的な運転を行い、効果を確認した。洗浄条件は、昨年度までに明らかにした膜やモジュールにダメージを与えない中で最大強度のオゾンと過酸化水素の条件とした。結果、膜表面のファウラントに効果的に作用するようなオゾンと過酸化水素の供給方法で洗浄を行うことで、効果的にファウリングの除去と流量の回復が行えることがわかった。供給方法は具体的には、一時側にオゾン含有空気を充満させ、過酸化水素水による逆洗を〈連続〉ではなく〈間欠〉的に行うというものである。この間欠供給により、膜表面とファウラント表面の間で選択的に酸化反応を起こさせ、ファウラントの剥離を引き起こすという、効果的な洗浄を達成できた。それにより、当初の目的を酢酸を溶媒としなくても達成できることがわかった。また、ろ過と洗浄を連続させた運転については、定圧と定流量のろ過両方の条件で行い、両条件で効果を確認できた。特に定流量運転においては、5階程度の繰り返しではあるが、通常の洗浄ではファウリングが進行した条件においても、開発した洗浄法ではファウリングが確認されない運転が可能であることがわかった。「研究の目的」で示した、超高濃度オゾン溶解酢酸溶液による高効率の膜洗浄技術の開発を、セラミック膜を用いたラボスケールの装置を設置して検討した。実験では実下水汚泥を対象としたMBR運転を行い、各種洗浄方法を膜濾過速度だけでなく、汚泥の溶解率なども含めて検討した。MBRの濾過運転は20分を基本とし、洗浄は「研究実施計画」で示した酢酸濃度、オゾン濃度、圧力などを変化させて、通常の有機膜では膜が破損する恐れのある条件での洗浄を行った。その結果、膜の破損などは見られなかったが、オゾンを高濃度に溶解した酢酸を用いた場合やオゾン含有気泡を濾過時に共存させた系では、ファウラントの変性が膜表面で起こることに起因すると考えられるファウリングの促進が見られ、酸化条件は強ければよいというものではないことがわかった。ここでは可溶化が起こっていることもわかったが、汚泥が発泡して浮上しやすくなることなども明らかになった。これらの結果を踏まえ、ファウリングの進行が酢酸自体によるものか、高濃度オゾンによるものかを検討するなどし、場合によっては酢酸以外のオゾン溶媒や促進酸化処理法を組み合わせることで問題を解決し、適切な洗浄条件を模索することとした。「研究実施計画」では過去の研究でMBRのファウリングの原因として報告のある物質(ファウラント)を対象とした分解試験を行うこととしていたが、これが分解可能であっても実下水汚泥中の他の成分のオゾンによる変化がファウリングに影響する可能性があり、先行して実汚泥を用いた検討を行い、上のように実際そのような影響で悪影響を及ぼすことがわかった。
チーム医療の推進を念頭に置いたフットケア外来の充実化の試み

フットケア外来の中心的役割を担う看護師が糖尿病足病変(DF)を早期に発見・評価するために、その原因となる糖尿病神経障害(DN)を適切に評価しうる方策を検討した。看護師にとってDNの評価は容易ではないが、研究代表者の間断ない指導により、看護師のDF及びDN診断・病期判定能力は経時的に向上した。DF病変を同等にスコア化する従来の評価ではDFスコアは病期との関連は密でなかったが、DFの重み付けによ病期の進展と共にスコアは増加し、DN病期判定に重み付け評価が有用であることが示唆された。さらに、短趾伸筋萎縮の観察によりDN病期を評価しうる可能性が示唆され、新しい足病変の評価項目として期待される。フットケア外来の中心的役割を担う看護師が糖尿病足病変を早期に発見し、適切な管理体制を構築するために、足病変とその原因となる糖尿病神経障害(DN)の診断及び病期分類との関連につき検討し次の成績を得た。1)DNの進行に伴い、槌状趾、鶏眼、肥厚爪の有病率は有意に増加した。2)足病変を先行文献に準じてスコア化してDN病期との関連を検討したが、病期による足病変スコアの増加は明らかではなかった。しかし、新たに設定した足病変スコアは、DNの進展とともに増加した(p<0.05)。3)DN病期の進展とともに、アキレス腱反射・振動覚の低下/消失の割合は増加し、モノフィラメント閥値は増大(p=0.013)、自律神経機能(CVRR)は低下した(p=0.019)。4)看護師と指導教官とのDN病期の診断一致率は研究開始時から徐々に上昇した(K係数:前期:0.198(p=0.09)、中期:0.273(p=0.01)、後期:0.293 (p=0.004))。5)足背の短趾伸筋萎縮は神経障害のない病期から観察されたが、DN病期の進展とともに増加し、病期IV期では、すべての患者に認めた。短趾伸筋萎縮と足趾背屈力には相関が認められた(r=0.463、p<0.001)。以上の成績より、足病変を観察することにより、DNの進展を簡便に評価しうると考えられた。看護師でも、DNの診断と病期の判定に習熟することにより、足病変との関連を深く理解できるので、フットケア実践能力の向上に資すると考えられた。また、短趾伸筋萎縮の有無についての観察が新たな診察所見として有用と考えられた。本研究で、糖尿病足病変の早期介入における新たな管理指標作成の有用性が示唆された。今回の検討では入院患者を研究対象としたため、対象患者のDN病期間の人数に偏りがあった。今後は、研究対象を外来患者に広げて検討することにより管理指標の確立が期待される。Y病院透析外来・入院患者及びS大学病院入院患者44人を対象にして、看護師である研究協力者が足観察により足病変のスコア評価、モノフィラメント(圧触覚)検査、爪楊枝(痛覚)検査、アキレス腱反射及び短趾伸筋の視診・趾背屈による筋力検査に加えて客観的検査として神経伝導検査(他研究協力者による)及びPain Visionによる母趾背部での感覚閾値の検討(研究協力者)を行い、これらの結果から糖尿病神経障害の診断と病期分類を行った。同時期に医師である研究者による同一の検査を行い、研究協力者と医師である主任研究者との整合性の検討を行った。看護師による評価では神経障害ありは44名中26名(59%)、病期分類はI期18、II13、III9、IV4名で、医師による評価では、神経障害あり25名中9(36%)、I期16、II期4、III期1、IV期4名であった。看護師で神経障害ありの診断が多く、病期も重症に判定する傾向があった。両者の病期分類の相関は0.682(P=0.000)であったが、一致率は高くなかった。これは、看護師でアキレス腱反射の評価で陽性を陰性に評価する傾向があることが一因と思われた。また、神経障害の診断基準は患者の症状の有無も判定項目に入っているが、両側性の確認や糖尿病神経障害に起因する症状かどうかにつき一定の判断が必要になるなど、症状を聴取する際に注意を要することが確認された。今後、症例を増してさらに詳細な検討を行いたい。フットケア外来の業務に携わる看護師が自ら一定のモチベーションを持って、糖尿病足病変の原因になりうる糖尿病神経障害の自覚症状聴取、ベッドサイドにおける診察、簡単な検査を行い、ある程度の実施能力を有するに至り、一定の成果を達成しえたと思われた。

しかし、レベル的にはまだ目的とするレベルには達していないので、今後、続けて視聴覚教育を含めた実践教育と評価能力を獲得するべく指導していきたい。今年度の研究総括から、看護師がフットケア外来で糖尿病神経障害の診断を正しく行うには患者の訴える多くの自覚症状を、神経障害に起因するものとして取り上げる必要があり、他疾患による症状との相違を認識させるため頻回の教育と動画などによる視聴覚教育が有用と考えられた。今後、経時的に取り入れたい。また、改めてアキレス腱反射の糖尿病神経障害の診断手段としての重要性が認識された。しかし看護師にとって手技取得は困難であり、時間を要すると思われた。同手技の取得のためには罹病期間の短い糖尿病患者、神経障害を有さない他疾患や高齢者も含めた健常人を対象にしての実技が有用と思われ、今後、技術の取得に向けて実践的教育を行いたい。また、研究協力者は、これらの検査手技に対してすでに現段階で研究前に比べて熟達を実感しており、今後、実践的教育の成果につき、研究期間の前期と後期での実践能力がどのように変化したかなど、評価方法の検討を行いたい。一方、足病変の進展が、糖尿病神経障害の病期や神経機能の重症度とどのように関連しているのか、これまで得られた神経伝導検査、Pain Visionによる感覚閾値などの比較的客観的感覚検査の成績を基に検討したい。さらに、糖尿病足病変は糖尿病神経障害を基盤に発症してくるので、足病変の有無あるいは足病変のスコアを従属変数として、神経所見、神経機能検査などを連続変数としてロジスティク回帰分析や重回帰分析により足病変に対する神経機能の関与につき分析したい。次年度は今年度に引き続き、病棟入院患者を中心に診察及び各種検査を実施したい。また、看護師に対する教育を実践するために、ノートパソコンと教育用DVDを購入したい。足病変の検討にはデジタルカメラあるいはビデオカメラが欲しい。また、Pain Visionによる感覚閾値の検討には消耗品として電極が必要。モノフィラメント・ハンマー・音叉などの診察道具の予備、データ整理のためのプリンターインク・用紙など各種文房具、関連文献取得費用、神経伝導検査の記録・集計用タビュレット。また、研究者及び研究協力者が海外・国内関連学会に出席に意見交換あるいは可能であれば研究協力者が研究発表を行いたい。
アレイ状大気圧マイクロプラズマによるダイアモンドライクカーボン膜の複合コート

本研究は大気圧マイクロプラズマのアレイ化によって,被処理材料表面の,洗浄処理,下地処理から酸化あるいは薄膜コーティングまでを一括して行う方式の基本動作を確認するものである。以下に今年度の実績を示す。(1)アレイ状マイクロプラズマの発生と観測:前年度までの成果に基づき,直流駆動のマイクロホローカソード型プラズマを主とし,複数個のマイクロプラズマを発生させた。ただし,照射空間の発光分布および発生ラジカル分布から,マイクロホローカソード型プラズマはプラズマ照射範囲が極めて限定されることが明らかになった。これを改良して照射範囲を広げるため,従来の金属-誘電体-金属の同軸3層構造に変わって,ガス流を横向きに供給する新たな電極構造を完成させた。この結果プラズマ照射範囲を大幅に広げることに成功した。(2)材料表面の改質:アルゴンを希釈ガスとして酸素,窒素,メタン等により金属及び絶縁物表面の改質処理を行った。これらは全て大気開放状態で行い,高真空専用チャンバーは用いなかった。プラズマ照射によりテフロン等の有機物表面は親水性を発現することを確認し,またチタンおよびモリブデン材料の表面洗浄と酸化処理とを連続して行った。モリブデンに比較してチタンでは,洗浄・酸化の過程が容易に確認できた。なお絶縁物および金属材料表面へのカーボン様コーティングについては,ダイアモンドライクカーボン様であるとの最終結論はより詳細な検討を必要とした。(3)本改質プロセス技術の評価:大気中での反応はプラズマ照射位置での反応過程が複雑化することから,今後より詳細なラジカル観測と,温度や雰囲気等の表面状態制御が必要であることがわかった。マイクロプラズマのアレイ化手法により実現した,大気中で動作する高速異種原料ガスを用いたプラズマ流混合という手法により,多様な表面処理を大気中で実現する可能性を示した。直流電源およびマイクロ波電源により,大気圧空気・酸素ガス流中でマイクロプラズマの発生を実現し,成膜に必要なプラズマ源開発の見通しを得るとともに測定システムを構築した。具体的には,1.原料ガスとなる炭素原料ガスと酸素およびアルゴンなどを個別に供給制御するシステムを構築した。なお本研究対象は大気開放型プラズマであるため,高真空専用チャンバーは用意せず,高気密のガラス製チューブおよびそれ専用の接続部品によりプラズマ発生部を構成した。また,プラズマによって分解するガス排気計の整備を進めた。2.直流駆動プラズマに関しては,電極孔径,形状,絶縁物厚みなどをパラメータに,各種ガス成分に対して,プラズマを安定に生成できる範囲と,電圧電流特性,電力注入密度,安定化に必要な電源パラメータの抽出を行った。アレイ状に配置した場合の各マイクロプラズマ間の安定性,相互干渉,およびプラズマの大気解放後の進展について分析を開始した。また,マイクロ波電源によりプラズマを生成させる方式についても,同様に検討を進めた。ただし,直流駆動方式に比較してマイクロ波キャビティ内の絶縁強度確保が困難であり,連続運転に課題があることがわかった。3.プラズマ中の電子温度・イオン温度は原料ガスの解離,電離に重要な情報を与えるが,これらについては,プラズマ中原子・分子の励起光を測定することとし,観測系を整備した。また,時間分解での観測を可能とするためディジタルディジェネレータを基本クロックとしたシステムを構築した。今年度は発光分子からの振動・回転スペクトルを計測し,直流およびマイクロ波駆動方式の大気圧プラズマについて観測を可能にした。
心血管病態におけるTRPM4bチャネルの役割

これまで私は、血管内皮細胞にTRP(transient receptor potential)チャネルスーパーファミリーの一つであるTRPV4チャネル(Ca流入チャネル)が発現していること、TRPV4チャネルは、25度以上の熱刺激や、炎症性物質であるアナンダミド、アラキドン酸、EET(epoxyeicosatrienoic acids)によって活性化され内皮依存性弛緩反応を介して末梢血管トーヌスを調節していることを明らかにしてきた。しかし、TRPチャネルの心血管病態における役割については未だ不明な点が多い。本年度、私は、培養大動脈血管平滑筋細胞を用いて、血管平滑筋細胞にもTRPC1,3,6チャネルとTRPM4チャネルが発現しており、これらはヘテロマルチマーとなってストア作動性Ca流入チャネルを構成していると思われること、またウノプロストンという緑内障治療薬がこのストア作動性Ca流入チャネルのブロッカーとして働き、ヒスタミン刺激下の血管平滑筋細胞の細胞内Ca濃度を濃度依存性に低下させることを明らかにした。さらに、ウノプロストンはこれまでのCa拮抗薬やカリウムチャネル開口薬とは異なった作用機序、すなわちCa流入の抑制だけでなく、ストア作動性Ca流入チャネル活性化による脱分極を抑制し2次的にL型Caチャネルを抑え血管拡張を引き起こすことを明らかにした。臨床上、くも膜下出血後の血管攣縮やレイノー病などCa拮抗薬やカリウムチャネル開口薬に抵抗性の病態があるが、TRPチャネルはそれらの治療において今後新しい創薬の分子標的になると考えられる。心筋細胞や血管平滑筋細胞、血管内皮細胞には種々のTRPチャネル(transient receptor potential ; Ca流入チャネル)が存在することが知られているが、その心血管病態における役割については未だ不明な点が多い。本年度私はTRPチャネルスーパーファミリーに属するTRPV4チャネルに着目し、anandamide,2-AG,アラキドン酸らがその内因性アゴニストであることを発見した。それら内因性アゴニストはcytochrome P450epoxygenaseの作用によりepoxyeicosatrienoic acids (EETs)に代謝され、その産生されたEETsが直接TRPV4チャネルに結合することによりチャネルを開き、その結果血管内皮細胞にCa流入を引き起こすことが明らかとなった。これまでanandamide,2-AG, EETsは血管拡張性物質として知られており、その作用は血管周囲神経末端への作用や血管平滑筋のCa-activated K channelの活性化によるとされてきたが、本研究結果はそれらの作用以外にもTRPV4チャネルを介した内皮依存性血管拡張反応があることを示した。さらに細胞内Ca流入は血管収縮、拡張反応のみならず平滑筋細胞増殖や心筋細胞肥大に重要な現象と考えられていることから、来年度はTRPチャネルと血管リモデリング、心筋細胞肥大との関連性を検討する目的で現在研究は進行している。また本年度はそのほかにTRPV4チャネルの構造と機能の関連性についても研究を行い、そのチャネル不活性化に6番目膜貫通部位のアミノ酸(F707)や細胞内C末端のアミノ酸(E797)が重要な役割を担っていることや、細胞内外のCaイオンがチャネルの不活性過程に影響を及ぼし、チャネル機能を修飾することを明らかにした。
水が駆動する極性相互作用:グリコクラスターの"溶媒和"効果

水中での極性相互作用、特に多点水素結合、は生命の維持にとって不可欠である。この基本問題に対し、平成17年度は以下の取り組みを行い、下記の成果をえた。1.新しい遺伝子運搬剤の開発:脂質を束ねた構造を有する大環状のオクタアンミが従来例のないコンパクトな遺伝子/siRNAの運搬体になりえることを確認した。2.プロテオグリカンミミックを用いるタンパク質の基盤固定化と安定化:プロテオグリカンを模した大環状プロテオグリカン模倣体(ミミック)を合成し、これが疎水性の基盤に効率よく固定化され、細胞の接着を強く阻害するとともに抗血栓性を示すことを明らかにした。3.グリコクラスターによるリン酸イオンの捕捉と薬物運搬系への応用:ゾレドロネートと呼ばれるビスリン酸化合物はアポトーシスを誘起し、乳癌や骨そそう症の治療薬として使われる。このものは糖クラスター化合物と強く錯化し、サイズ許容のエンドサイトーシスにより効率よく細胞に取り込まれることを見出した。4.表面をセラミック(シリカ)被覆したリボソームの遺伝子運搬:リボソーム(脂質の2分子膜集合体)は核酸(DNAやRNA)のキャリアとして用いようとすると融合(fusion)する。これは相互作用により局所的な溶媒和(水和)構造が乱れるためと考えられている。このような水和構造の乱れを避ける方策として表面をセラミック(シリカ)被覆で強化したリポソーム(セラソーム)を用いることを検討した。この予想は的中し、セラソームはDNA(プラスミドDNA)やsiRNAとの相互作用において融合せず、従って元のウイルスサイズ(60-70nm)を維持した優れたキャリアであることが判明した。水中での極性相互作用を評価するには疎水性効果や静電相互作用を最小に抑えた系を選ばねばならない。無荷電・高極性のグリコクラスターを用いる水中での相互作用詳細の解明を水の役割を中心に検討し、以下の成果を得た。(1)グリコクラスターの水中でのリン酸イオンによる凝集がエントロピー駆動(ΔH^0=11.2kJmol^<-1>,ΔS^0=111JK^<-1>mol^<-1>,K=8.5x10^3M^<-1>)であることを明らかにした。自由度が抑制された糖クラスターの回りには多くの水分子が強く束縛され、これがリン酸イオンとの結合により解放(脱溶媒和)されるのが駆動力であると結論できる。また、過塩素酸イオン、硫酸イオンなどの正四面体(sp^3)アニオンも凝集活性を示すことから、これらアニオンがテトラヘドラルにネットワークされた水分子に置き換わることが明らかとなった。(2)グリコクラスターの末端糖鎖を変化させても熱力学量には大きな変化は見られないが、凝集体の表面電位には顕著は差が認められ(セロビオースの場合は0mV、マルトースの場合は-15mV)、後者(マルトース)の場合にはリン酸イオンが表面に露出していることが分かる。グリコクラスターが核酸をコートしたグリコウイルスは糖依存的(特にマルトースの場合)に会合することが明らかになっていたが、うえの知見はこれを解明するための大きな手がかりとなるものである。(3)糖クラスターの水和ゲル形成に関し、細胞外マトリックスに存在するプロテオグリカンを模したコンドロイチン硫酸あるいはデキストラン硫酸クラスターを合成し、これがタンパクと強く相互作用すること、細胞接着を著しく阻害すること、また、抗血栓作用を有することなどを明らかにした。
脳性ナトリウム利尿ペプチドの血圧調節における役割

中枢神経系は血圧調節で重要な役割を演じている。心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP)の脳内投与はアンジオテシン(A)IIの脳内投与の血圧上昇を抑制すると報告され、脳での役割が注目されている。また1988年にブタ、89年はラットの脳性ナトリウム利尿ペプチド(BNP)、90年にはブタのCタイプ、ナトリウム利尿ペプチド(CNP)が単離・同定され、CNPは脳に特異的に存在すると報告されている。そこで脳でのBNPとCNPの血圧調節における役割を検討した。1.ラットを麻酔し、第三脳室にラットBNPまたはCNPを投与し血圧を記録し血中VPを測定した。血中VPの低下と高用量でのみ血圧の下降をみとめた。ラットANPも降圧作用を示さなかった。2.脳室にAIIあるいは高張食塩水を注入し、血圧と血中VPの上昇をみた。ラットBNPまたはCNPを脳室に同時に注入するとAIIや高張食塩水による反応は抑制された。ANPも同等の抑制効果を示した。3.高食塩飼育で血圧が上昇する食塩感受性Dahlラットの脳室にBNPを投与した。高用量BNPでのみ血圧下降をみた。またBNP中枢投与は圧受容体反射機能(フェニレフリン静脈内投与時の血圧上昇に対する心拍数減弱反応)に影響を与えなかった。以上の成績から脳のBNPとCNPの血圧とVP分泌に及ぼす効果はANPと同等で、脳内でAIIやナトリウムと拮抗することが示唆された。一方循環血中のAIIは交感神経活動(SNA)を刺激すると報告され、ANPはこの作用を抑制する可能性がある。そこでヒトでAII、ANPを投与し、血圧とSNAを測定して両者の関係を検討した。AIIは血圧の上昇とSNAの亢進をきたし、ANPはこれを抑制した。このAIIとANPの拮抗作用は中枢神経系を介している可能性も考えられ今後検討を続けていきたい。中枢神経系(特に視床下部、脳幹)は血圧の調節において重要な役割を演じている。我々は1988年にブタの脳から単離・精製された脳性ナトリウム利尿ペプチド(BNP)脳室内投与の動脈圧に及ぼす影響を検討した。雄性Spregue-Dawleyラットを対象として第三脳室にカニュ-レを留置し、3日後にinactin(80mg/kg,IP)麻酔下で頚動脈にPE50を挿入し動脈圧と心拍数を記録した。1.BNP単独投与の動脈圧に及ぼす影響:生食あるいは5、10、20Mg/KgBNP(10Ml)を第三脳室に注入したところ、20Mg/KgBNPは投与3分後に7.1±1.2mmHgの有意の動脈圧の下降を示したが低濃度では有意の低下を示さなかった。2.(1)高張食塩水脳室内投与時の動脈圧の変化:1.0MNaCl(10Ml)を第三脳室に投与したところ動脈圧は上昇し、3分後に最大(20.5±3.0mmHg)の上昇を示したが、生食を注入した場合は有意の変化をきたさなかった。(2)脳室内BNP前投与による高張

食塩水投与時の昇圧反応に及ぼす影響:5Mg/KgBNPまたは生食を第三脳室に投与し、10分後に生食また1.0MNaClを注入したところ、生食前投与群馬大学・工学部・では1.0M NaCl注入後最大15.8±2.0mmHgの動脈圧の上昇をみたが、BNP前投与群では動脈圧は有意の上昇を示さなかった。以上の結果から1.BNP単独脳室内投与は動脈圧の低下をもたらす、2.高張食塩水の脳室内投与は動脈圧の上昇をきたすがBNPの前投与により阻止されることが示唆された。上記実験ではBNPとしてブタBNPを用いたが、最近ラットBNPが入手可能となった。上記実験と同様にラット第三脳室内にカニュ-レを留置し、人工髄液またはラットBNPを0.1、0.5、1.0Mg/Kg/minで持続注入(0.1ml/nr、20分間)した後に1.0MNaCl(10Ml)を注入したところ、0.5、1.0Mg/Kg/min持続注入例で高張食塩水投与に伴う昇圧は有意に減弱した。今後はラットBNPを用いて、Dahlラット(遺伝的に食塩負荷により血圧が上昇するSラットを上昇しないRラットがある)での血圧調節における役割を検討する予定である。中枢神経系(特に視床下部、脳幹)は血圧調節において重要な役割を演じている。我々は1988年にブタの脳から単離・精製された脳性ナトリウム利尿ペプチド(BNP)の脳室内投与の動脈圧に及ぼす影響を検討した。1989年にはラットBNPが単離・精製され本年度はラットBNPの脳室内投与の動脈圧に及ぼす影響を検討した。雄性SpragueーDawleyラットを対象として第三脳室にカニュ-レを留置し、3日後にinactin(80mg/kg,IP)麻酔下で頚動脈にPE50、頚静脈にシリコンチュ-ブを挿入し、動脈圧と心拍数を記録した。まずラットBNP静脈内投与の動脈圧に及ぼす影響を検討した。1.010μg/kgのBNPを静脈内に投与したところ、用量依存性の血圧低下を認めた。同量のBNPを第三脳室に注入したところ血圧の低下を認めたが、静脈内投与時の低下と有意差を認めなかった。血圧低下は脳室内に注入した場合、25分後に始まり、脳室から静脈内にリ-クしたBNPによる降圧である可能性が大きいと考えられた。0.11.0μg/kgのBNPを第三脳室に注入したが血圧に有意の変化はみられず、BNPの中枢投与が動脈圧の低下をきたすとは考えにくい。また、0.12.0μg/kgのBNP投与後に0.6MNaClを投与したところNaClによる血圧上昇の抑制はみられず、BNPの投与がNaClの中枢内投与による血圧上昇を抑えるとは結論できなかった。次に2.0μg/kgのBNPを第三脳室に投与し、その後0.6MNaClを投与した場合の血中vasopressin、ACTH濃度の変化に及ぼす影響を検討したところNaClによるvasopressinの上昇は有意に抑制され、ACTHの上昇は抑制を受けなかった。血圧に影響を与えない用量すなわち0.6μg/kgのBNPを第三脳室に注入しその後静脈内にフェニレフリンを投与して圧の上昇に伴う心拍数の低下を検討したが、有意の変化はみられなかった。循環調節において視床下部、延髄は重要な役割を担っている。最近脳における心房性ナトリウム利尿ペプチドの循環調節上の役割が注目されており、脳性ナトリウム利尿ペプチド(BNP)の発見により、本ペプチドの脳での働きの解明が期待されている。我々は平成元年、2年度にブタ、ラットBNPの動脈血圧、血中バゾプレッシン濃度、圧受容体反射に及ぼす影響について検討し、BNPは正常ラットでは降圧作用に関し特異的な影響を与えないことを報告した。今年度は高食塩食餌育により血圧が上昇するDahlラットを用い、食塩感受性ラットにおけるラットBNP脳室内投与の血圧、バゾプレッシン濃度に及ぼす影響を調べた。
治療応用を目指した海産物由来の硫酸化グリコサミノグリカンの構造と活性の研究

1)サメ皮から海馬ニューロンの突起伸長促進活性をもつコンドロイチン硫酸/デルマタン硫酸ハイブリッド鎖を調製し、プレイオトロフィンとの結合を介して活性を発揮することを示した。さらに、酵素で糖鎖を断片化後、プレイオトロフィン固定化カラムを用いて、機能ドメインである硫酸化六糖を単離し、一次構造を決定した(論文作成中)。2)旺盛な再生能力を有するプラナリアがコンドロイチン硫酸/デルマタン硫酸をもつことを始めて証明した。さらに、プラナリアの個体を切断し、その再生時にコンドロイチン硫酸/デルマタン硫酸の組成と量を分析し、平常時の結果と比較することによって、量も組成も変動するという予備的結果を得たので、今後さらにその結果の再現性を検討する予定である。3)培養Lewis肺ガン細胞からクローン化された高転移性細胞株と低転移性細胞株からグリコサミノグリカン画分を調製し、コンドロイチン硫酸/デルマタン硫酸を見いだした。高転移性細胞株由来の標品の方が量的に少ないが、ジ硫酸化二糖単位を含むことが判明した。コンドロイチナーゼで高転移性株を処理すると、転移性は減少した。また、抗コンドロイチン硫酸抗体を作用させることによってもその転移性は減少し、転移性とコンドロイチン硫酸とに相関関係があることが判明した。コンドロイチン硫酸(CS)/デルマタン硫酸(DS)のハイブリット鎖を、サメの皮(SS-CS/DS)、マグロの皮、サメの肝臓、テラピアやタラの皮などの粗グリコサミノグリカン画分から単離した。これら海洋生物由来CS/DSによる細胞増殖因子への結合活性や神経突起の伸長活性について研究した。1)サメの皮由来のCS/DSとプライオトロフィンとの相互作用分析SS-CS/DSをプライオトロフィン(PTN)アフィニティークロマトグラフィーで、異なった親和性を有する四つの画分に分画した。これら四画分の二糖組成分析より、親和性の増加と共にΔHexUA-GalNAc(4S)とΔHexUA(2S)-GalNAc(4S)が増加することが示された。さらにSS-DS由来のオリゴ糖を用いたアフィニティークロマトグラフィー及び阻害実験より、12-merのオリゴ糖がPTNに対し高い親和性を示す最小サイズであることや、PTN高親和性の12-merオリゴ糖画分はコンドロイチナーゼ(CSase)AC-1では殆ど分解されないが、CSaseBでは分解されることが分かった。これらの結果より、SS-DSのPTN結合配列はDSまたはDS/CSハイブリット領域を含むことが推測された。また、神経突起伸長実験の結果より、中程度の親和性を有する画分で最も強い神経突起伸長促進活性がみられ、SS-DSは神経細胞より放出されるPTNのような成長因子に結合することで神経突起伸長促進活性を発揮するかもしれないと示唆された。2)上記の他の五つの海洋生物由来CS/DS標品の生物活性の比較研究有用な生物活性を有するDS/CSをスクリーニングするため、上記の他の五つの海洋生物由来CS/DS標品を生物活性の比較実験に用いた。これらのCS/DSは、PTNや肝細胞増殖因子に対する結合特性においても非常に異なったパターンを示した。
理科学習における地域再生教材の開発

国立社会保障・人口問題研究所の将来人口推計では、福井県では2010年から2040年にかけて人口が17万3千人もの人口が減少するとの推計が出されている。本年度、中学校から小学校への異動があり、将来の福井に関する意識調査を小学校(H29.5月実施現任校46年77人)で実施し、中学校(H28.5月実施前任校中学校2・3年235人)と比較分析を行った。「人口が多く、人や企業の活動が活発である。」との問いに対して「そう思う」「まあそう思う」の肯定的意見が小89%、中36%、「国際交流や地域間交流が活発で県外からの多くの人が訪れている。」小63%、中38%、「産業が盛んで、働く場に恵まれている。」小95%、中50%、「商業施設が充実し、欲しいものがいつでも手に入れることができる。」小85%、中17%との結果を得た。小学生では将来の福井に関して肯定的な意見が多いが、中学生では減少しており、発達段階、経験の変化に伴うことが理由と考えられる。福井県の企業が開発した科学技術を活用し企業再生を果たしたり地域全体で取り組み地域再生につなげたりしている実例もある。これらの実例を教材化し、小学校での学習内容と関連させ理科学習における地域再生教材を開発した。1第5学年理科「植物のつくりとはたらき」で県内有数の米作地帯にして地域再生につなげたプロジェクトの教材化2第3学年理科「電気のはたらき」で電子部品制作で世界有数のトップシェアを持つ企業との連携による地域再生の教材化3第4学年理科「季節と生物」で福井県農業試験場が10年かけて育種に取り組んだブランド米で地域再生を目指す実例の教材化4第4学年理科「電流のはたらき」で太陽光発電を市民発電所として開発している市民団体の取り組みとIoTを推進している企業の取り組みを教材化した。実践後の調査では、地域への愛着、地域活性化への期待、科学技術の発展への理解、地域貢献への意識で積極的に貢献すべきと考える意識が上昇した。また、実践を重ねることで、小学生も中学生も地域再生実現への意識が向上し定着していくことが確認された。
がん関連遺伝子による癌診断

(a)cーrasおよびcーmyc遺伝子はいくつかの人癌の発癌との関わりが示唆されている。両遺伝子産物の胃癌,大腸癌,膀胱癌における発現のプロフィルを多数の癌症例より得られた組識片での免疫組識化学により検討した。得られた結果と症例の組識型,転移,浸達度,生存期間等との関連につき検討し,これらの遺伝子発現の癌診療における意義につき考察した。(b)Smg P21A(kーrevl)はcーkーras遺伝子に対する抑制遺伝子である可能性が示唆されている。Smg P21Aに対するモノクロ-ナル抗体を作製し,Smg P21AとKーras P21の各種人癌および正常組識における発現様式を免疫組識化学的に検討した。(c)より多数のがん関連遺伝子の組識における発現をin situ hybridization法により検討した。我々はこれ迄にビオチンDNAプロ-ベを用いたin situ hybridization法を用いて特定遺伝子mRNAの組識内発現を特異的に検出できることを明らかにして来た。多数の非ホジキン悪性リン腫および非悪性リンパ節組識における6種のカイネ-スグル-プ癌原遺伝子(cーsrc,cーabl,cーerbB,cーmos,cーfps,cーyes)の発現のプロフィルを詳細に検討した。(d)cーras遺伝子の点突然変異の胃癌,大腸癌,膵臓癌,膀胱癌,腎臓癌における頻度と,関与するcーras遺伝子の種類,変異の仕方につき検討した。
C,Nージアニオン中間体を経由するインド-ル側鎖への新規官能基導入反応の開発

まず、多環性インド-ル誘導体のモデルとして2、3ージメチルインド-ルを選び反応を検討した。その結果、エ-テル溶媒中、ブチルリチウム・カリウムtーブトキシドを引続き作用させることでジアニオン種を高収率で得た。低温で求電子剤をくわえ後処理すると炭素上でのみ官能基化された生成物のみが得られた。この際、求電子剤はインド-ルの2位のメチル基上でのみ反応し、3位のメチル基とは全く反応しないという位置選択性が得られた。そこで、飽和炭素環の縮合した種々のインド-ル誘導体を用い反応したところ、同様に対応する生成物が高収率で得られた。置換基の導入は2位に相当する部位のみで起きることを見いだした。これは、従来法のFischer法で合成しようとするとインド-ル/インドレニンの混合物となり、その分離が困難であるのに比べ、非常に簡位置選択的に置換基を導入できる簡便な方法である。また、ピロ-ル誘導体についても同反応条件で脱プロトン化が進行し、ジアニオン中間体が得られた。今までのところ求電子剤として重水を用いた重水素化しか、高収率で生成物が得られていない。しかし、反応条件を更に検討することで広く応用可能な方法となるだろう。最後に現在、これらの反応のアルカロイド合成への応用を試みている。