hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ナノポーラス構造を用いた焼結型高耐熱接合技術の深堀

(3)表面活性化技術を利用した低温・低加圧での接合部形成:表面活性化技術として、真空紫外光照射(VUV)による表面処理法について、VUV光と酸素を組み合わせた手法を検討している。今年度は、酸素濃度を変えて金属表面の状態の様子を評価した。その結果、VUV光の表面への到達度と酸素濃度の関連性について、高真空の雰囲気化になるとVUV光の影響が強くなり、反対に低真空化になると活性酸素の影響が強くなることが明らかにした。接合メカニズムの解明や接合信頼性評価、めっき法を用いたナノポーラス構造の形成、表面活性化技術について、当初の計画通りに実験・評価を行うことができた。特にめっき法を用いたナノポーラス構造の形成ではCNT層上へのナノポーラス構造形成も検討するなど、当初の計画以上の進展もみられた。課題としていた内容に関しすべて着手し、実験計画以上の進展や成果が得られた課題もあることから、「当初の計画以上に進展している」と判断した。本研究では、これまでの研究成果をより発展させて実用的な検討を行うとともに、ナノポーラス材料とバルク金属(被接合材)との界面反応や接合メカニズムなどの基礎現象論の深掘りを進め、基礎と応用の両面で研究を推進した。本年度は最終年度として、具体的には次の3項目について研究を行った。(1)ナノポーラス材料とパルク金属の接合メカニズムの解明と接合信頼性の評価:ナノポーラス材料として、Auナノポーラス材料とCuナノポーラス材料、バルク金属(被接合材)としてCuバルク材とAuめっき材を準備し、ナノポーラス材料とバルク金属材料の組み合わせを入れ替えながら、接合部界面や接合強度を評価することで、ナノポーラス構造の効果や接合メカニズムの解明をおこなった。その結果、界面にボイドが形成されにくい組み合わせを見出し、長期信頼性に優れた接合部形成が可能となった。(2)めっき法を用いたナノポーラス構造の形成メカニズムの解明と接合特性評価:Au-Ag合金めっき膜からナノポーラス構造を形成し、そのナノポーラス構造を利用した接合も可能であることを明らかにしており、本年度、接合強度向上に向け初期めっき液中のAgイオンとAuイオンの濃度比が、形成される合金めっき膜や熱処理後のめっき膜、最終的なナノポーラス構造に与える影響や最終的な接合強度に与える影響を評価した。(3)表面活性化技術を利用した低温・低加圧での接合部形成:これまでに得られた表面活性化及び表面修飾の技術を応用し、表面にナノ構造を作製する新しいプロセスの検討を行った。接合信頼性評価については温度サイクル試験を実施し、接合メカニズムの解明と合わせて、ナノポーラス材料を用いた接合部の詳細な解析と評価をおこなう。めっき法については、低温接合に用いる基材の表面あらさ低減と異なる電気特性を有する電極に作製したナノポーラス構造の特性評価表面活性化技術については、接合部形成の低温化については検討が進んでいることから、低圧化についての検討より進めていく。これまで当初の計画以上に進展しているが、来年度は最終年度であり、研究代表者と研究分担者が密に連絡を取りながら、残されているそれぞれの課題を明確にし、研究を遂行する。また得られた成果については、積極的に学会発表や論文発表をおこなう。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
医－獣医連携による未来型EX VIVO医療技術トレーニングシステムの構築

ブタを用いた外科手術トレーニングを行った研修医12名に対し、トレーニング前後にWKS-2を用いた縫合手技トレーニング評価を行った。トレーニングの評価項目は縫合に関する評価で、トレーニング施行前に1時間2張力3結紮力4間隔5均等性6創部離開を評価した。ブタを用いたウエットラボトレーニングの詳細は、受講者最大5名を2チームに分け、前後半で、胸部外科手術(気管内挿管、気管切開、開胸、血管処理、閉胸、胸腔ドレーン留置)及び腹部外科手術(開腹、脾摘、血管処理、腸管切離、腸管吻合、閉腹)のトレーニングを交互に行う。ウエットラボトレーニング終了後WKS-2を用いた縫合手技トレーニング評価を再度行い、トレーニング前後の個々の項目(1時間2張力3結紮力4間隔5均等性6創部離開)における変化について比較検討した。(結果)トレーニング前後で、縫合時間は有意に短縮した。縫合の均等性、間隔、創部離開に大きな変化はなかった。一方で張力は増大傾向を示し、結紮力は低下傾向を示した。さらに測定不能項目を除したトレーニング前後での比較検討を行うと、結紮力がトレーニング前後で有意に低下していたp<0.042。(結語)研修医は縫合に関し、まずは緩まずきつく縛ることに主眼が置かれる。ブタを用いた手術トレーニングを行うことで、縫合時間の短縮に加え、適度な力で緩まない縫合を習熟することが可能と思われる。ブタを用いたトレーニングはより臨床手技に近い技術習熟効果が得られる。本年度はシステムの構築とウエットラボトレーニング前後の技術評価を行い、縫合手技評価システムを用いて、客観的に技術評価を行うことができた。今後は摘出臓器とシミュレータを合体させた試作品を作成し、研修医の技術評価を行う。
裁判過程から見るギリシア・ローマ法の実践的再構成

イサイオスの法廷弁論11番及びデモステネスの法廷弁論43番、キケローの法廷弁論「カェキーナ弁護論」を素材として法廷演劇を行うことを構想し、その問題点を検討した。裁判過程全体の再構成を通して、「法」が証人や証拠と同様に位置づけられるという「事実としての」「物としての」法という仮説を提出した。裁判から古代法を見直すことが法の理解を根本から問うことになるという新しい方法論の可能性を示した。第一に、平成19年6月メンバー全員による研究会を開催し以下の点を確認した。1、本研究は最終年度に研究成果として古代ギリシア・ローマの法廷演劇を上演することを目的とする。2、本年度は上演作品候補をギリシア、ローマから各数編選定することを目指す。3、年度末に、オーストリアよりギリシア法のThuer教授、およびハンガリーよりローマ法のJakab教授の招聘計画があるので、その際本研究についての示唆を得る。4、上演計画の遂行にあわせて、関連著作や論文の収集を行う。第二に、平成20年3月、Gerhard Thuer教授,Eva Jakab教授が約20日間来日した。その際に、本研究のメンバーと共同研究を実施した。テーマは以下の通りである。1、「法廷に立たされたソクラテス」をテーマとする研究会では、プラトンの作品『ソクラテスの弁明』におけるソクラテスの弁論を実際の弁論として解釈することの可能性と問題点について活発に意見を交換した。同時に、テュール教授がこの『ソクラテスの弁明』を実際にグラーツ大学で上演したDVDを全員で艦賞し、本研究において法廷演劇を上演する際の示唆を得た。2、「ギリシア手続法にけるfairnessについて」の研究会では、通常ギリシアの法廷は民衆法廷における弁論家の自由なスピーチと多数決によって判決が下されるというイメージが流布しているが、テュール教授によれば、極めて周到に用意された様々な事前手続や証拠提出に関する規則の中で形式的に訴訟は遂行されている。この指摘は今後法廷弁論を上演する際に大変重要な示唆となった。第三に、上演作品の候補として現時点では下記のものが挙がっている。1、キケロ『ウェッレース弾劾』の一場面、または『カエキリーナ』2、ヒュペレイデースの断片作品とメナドロスの作品を組み合わせたもの3、『ソクラテスの弁明』4、デモステネスとイサイオスの作品を組み合わせたもの本基盤研究の目的は、古代ギリシア・ローマ世界における種々な「裁判過程」を現存資料に基づいて法制史的観点から総合的に分析し、さらに著名な事件を実際のパフォーマンスによって再現することを通じて、ギリシア・ローマ法を「実践的」に再構成することである。平成20年度は、19年度末に日本学術振興会招聘短期プログラムで来日されたグラーツ大学教授、現代におけるギリシア法研究の第一人者、ゲーアハルト・チュール先生が持参された「ソクラテスの弁明」の法廷演劇を参考にして、具体的にギリシアおよびローマの訴訟事件を選定する作業に入った。その結果、ギリシアでは、デモステネス43番弁論「マカルタトス」とイサイオス第11番弁論「ハグニアス」を取り上げ、ローマではキケロー「カエキーナ」を選定することに決定した。前者は、古代の弁論の中では、非常に珍しく、原告・被告双方の弁論が残存し、再構成に便利である。但し、事実関係の確定は非常に困難である。後者は、同様に事実関係の確定は困難であるに加えて、訴訟手続上の問題、いわゆる「特示命令」というローマ法上の難問が横たわっている。以上の点を研究分担者・連携研究者で合意した上で、平成20年末には、合同研究会を実施した。その結果、法廷演劇上演のための、第一段階であるシナリオ作成に関して、分担関係を明確にした。そして、ギリシアに関しては、事実関係の確定を巡る原告被告両当事者の主張を、資料に依拠しつつ、しかも仮説を加えて、スピーチ原稿として試作することを開始した。一方、ローロについては、まず、訴訟手続の確定をめぐる当事者の主張から再構成することに着手した。最終年度にあたる平成21年度の研究実績の概要は以下の通りである。第一に、上演対象の法廷弁論事件として、古代ローマでは「カエキーナ事件(紀元前69年)」、古代ギリシアでは「バグニアス相続事件(紀元前360-40年頃)」を選定した。前者はキケロー作『カエキーナ(Caecina)弁護論』、後者はイサイオス作弁論11『バグニアス(Hagnias)相続財産について』およびデモステネス弁論43(偽作説あり)『マカルタトス(Macartatos)論駁弁論』から再構成するものである。第二に、本科学研究費の当初計画には実験的上演も含まれていた。しかし予算の制約から今回は断念し、その準備としてシナリオ作成に着手した。シナリオ作成上の主な問題点として、「カエキーナ事件」については、当該土地の占有をめぐる状態を両当事者がどのように対立的にスピーチで描写するか(証人の宣誓や証言も含む)という「事実問題」、それと密接に絡んで「特示命令」法文の再構成という「法律問題」に取り組んだ。

一方、「バグニアス相続事件」でも、「カエキーナ事件」を考慮して、相続財産の占有(利用)問題および相続順位法文等の再構成に焦点を絞ってシナリオ作成を試みることにした。特に、残存する法廷弁論作品は当事者にとって有利に「粉飾された事実(即ちウソ)」を記述しているという仮説を極限まで詰めてシナリオを構成するものである。これらのシナリオと問題点については平成22年5月末開催の法制史学会(於東北大学)で報告する。第三に、古代ギリシア・ローマ法の専門家以外の研究メンバーは、各人の専門分野で同種の問題点に注目し、例えば、日本中世法制史では、「訴状」と「陳状」の再構成、フランス近世法制史では、一種のローレポートである「アレティスト(arretist)資料」による裁判の再構成に着手した。
食細胞による高分子微小球の貧食に及ぼす諸因子の研究

高分子微小球としてポリスチレンラテックス粒子を用い、その表面にグルコース、マンノース、グルクロン酸及びN-アセチルニューラミン酸を化学的に結合し、モルモット多形核白血球によるこれらのラテックス粒子の貧食の程度を白血球による酸素消費とケミルミネッセンス強度を測定することにより評価し、単糖類の化学構造の差が貧食にいかなる影響を及ぼすかを検討した。用いたラテックス径は貧食のもっとも起こりやすい500nm付近に固定し、またその表面電位はできるだけ狭い範囲に納まるように調整した。グルコースあるいはマンノースを結合したラテックス粒子の貧食の程度は裸のラテックス粒子のそれととほぼ同じであったが、ライムノース、グルクロン酸、N-アセチルニューラミン酸を結合したラテックス粒子は貧食されにくかった。この結果を糖の化学構造とともに、ラテックス粒子表面への糖の結合量及びラテックス粒子の表面電位を考慮しながら解釈した。グルコースとマンノースのラテックス粒子表面への結合量はほぼ同じで、表面電位も約30mVで大きな差はなかった。したがって、この場合は糖の化学構造の違いはラテックス粒子の貧食に影響していないと考えて良い。ラムノースの結合量はグルコースとマンノースの約2倍であり、表面電位は28mVであったから、この場合の貧食の低さは糖の結合量が大きいためラテックス粒子表面の親水性の増加によるものであろう。これに対し、グルクロン酸及びN-アセチルニューラミン酸を結合したラテックス粒子表面の親水性は、糖の水酸基と負電荷のためかなり増大するので、白血球により貧食されにくくなると結論された。
船舶の自動避航システムに関する研究

ファジィ推論及びファジィ制御を用いて船舶との衝突を回避するためのエキスパートシステムを開発した。本システムの主な構成は次のとおりである。1)ファジィオートパイロット変針及び保針をスムーズに行うためのオートパイロットであり、ファジィ制御を用いることにより人間の操船に近い動きが模擬できる。2)変針指令部狭水路や航路内を航行中変針点があるとどの地点で操舵すると航路をはみ出さずに航行できるかをファジィ推論し、ファジィオートパイロットに針路指令をする部分である。3)避航指令部他船等の障害物を避けるため、衝突危険度を判断したり、その避け方や復帰時機・方法等をファジィ推論する部分である。4)複数船避航エキスパートシステム以上の1)3)の判断、行動を複数船に対して行うためにエキスパートシステムを使用した。これにより、どのような複雑な見合い関係においてもそのつど適切な行動を、しかも同時にすべての船がとることができる。5)グラフィック表示部時々刻々の全船舶の位置や航跡を平面的に表示するとともに、任意の視点からその海域をながめることができる。さらに、航路の境界線との衝突や他船とのニアミス回数やその場所を平面図上にプロットすることにより視界的に状況判断ができるように工夫してある。以上が、本システムの概要であると同時に本研究の成果の概要でもある。
カルシウム受容体搭載型シグナル小胞の研究

報告者は副甲状腺の組織学的検討により、CaRが凝縮されている小胞様構造物を発見し、その主要構成成分であるTspan8に着目し、副甲状腺細胞特異的にノックアウトしたところ、血清Ca濃度が1.5倍以上に上昇することが判明した。このマウスではCaイオンの感受能力が低下したと考えられる。従ってこの結果は、CaRが正確に機能するためには、特殊なTspan小胞が必要であることを示す。今回作成したTsp-KOMは極度の高Ca血症にも関わらず一見健康で、繁殖性が保たれている。この事実は、CaRとTspanの生理的役割が異なることに加え、Caイオン値の異常はただちに健康に悪影響を及ぼさないことも示している。報告者は副甲状腺の組織学的検討により、カルシウム受容体分子が凝縮されている小胞様構造物を発見し、その主要構成成分であるテトラスパニン8に着目し、副甲状腺ホルモンプロモーターCreマウスとの掛け合わせにおいて副甲状腺細胞特異的にノックアウトしたところ、血清カルシウム濃度が1.5倍以上に上昇することが判明した。このマウスではカルシウムイオンの感受能力が低下したと考えられる。従ってこの結果は、カルシウム受容体が正確に機能するためには、特殊なテトラスパニン構成小胞が必要であることを示す。今回作成したテトラスパニン8副甲状腺細胞特異的ノックアウトマウスは極度の高Ca血症にも関わらず一見健康で、繁殖性が保たれている。では、どうして血清カルシウムが上昇してしまうのだろうか?この問題に答えるため、副甲状腺の形態を電子顕微鏡で解析した所、巨大な空胞が生じており、細胞膜も波打っていた。このような形態は野生型マウスでは見られなかった。小胞の構成要因から推測すると、テトラスパニンが欠損しているために、エンドサイトーシス小胞の生成が不完全となり、空胞化するのではないかと考えられる。カルシウム受容体分子はテトラスパニン小胞に密集して機能するのであれば、小胞が不完全であるならば、ミネラル感知が上手く行かないと類推できる。このマウスではカルシウム値上昇のみならず、リン酸値が著名に低下しており、リン酸感知の異常とカルシウム感知の異常の因果関係の序列は不明である。現在このマウスを用いて、因果関係を追求している段階である。生理学、分子生物学
角運動量に関する弾性定数を従属変数化した３次元質点ばね変形解析法の開発

斜面やトンネルの安定性に対して,本解析法は進行的および突発的な大変形を伴う破壊現象の表現が可能な手順として,特に既往の理論解との照合を進めるとともに,解析手順,使用性の向上を推進した.これを推進する理由は,この方法による解析を単に理論解析とせず,「突発的な大変形」の予兆ともいえる現象を如何につかむか?そのためには,(地盤の変形を主対象として)何を,どこを計測すればいいのか?これらに答えならずとも,ヒントを得ることにある.斜面の数値解析では,極限平衡解析とは異なり,斜面の安定性を安全率という数値で示すことは難しい.本研究では,重力加速度を段階的に大きくする手順により斜面全体に載荷する手順を考案した.斜面内の破壊面の逐次進展と不安定化に関する解析例を示した.(国際会議で発表予定)トンネルに関する解析では,地下浅所トンネルの上部地盤の安定性に関する解析を実施した.この解析は,切羽の進行をトンネル内空面上での応力解放で表現している.地盤内部の塑性域の進展そして大変形に至る過程を表現している.大変形に至る直前の応力解放率の数値は,別途実施した有限要素解析結果と良好な対応を示していた.この結果は,国内学会で報告している.今年度の成果を列記する.(1)破壊モードの表現を念頭にThree Point Bending TestとThree-Point End NotchedFracture Testの実験と解析の計画し,実施した,(2)斜面安定解析,地下浅所トンネル安定解析を実施した.これらについて,地下浅所トンネルの掘削解析に適用し結果については,後出の雑誌論文欄に記載する通り,国内学会に公表した(トンネル工学報告集,第28巻).また.斜面の解析については,2019年5月に開催予定の国際会議(Rock Dynamics Summit in Okinawa)にて発表予定である(原稿採択済).以上のように,学会への投稿も進めており,概ね順調に研究計画を遂行していると判断している.2年間の研究により,次の4項目,(1)格子系の変形について「ひずみ」と「剛体回転」を分離する方法の提案,(2)静的荷重による変形・破壊解析と既知理論解への精度評価,(3)モードI強度の解析による再現,(4)実構造物の安定解析への適用性の検証,など基本式の誘導そして解析例の提示は実施できている.応力の算出に際して,<体積ひずみによる応力>+<ひずみ対称成分による応力>+<反対称成分による応力>とすれば,第3項を考慮することでせん断応力の対称性は保証されていないことになる.つまり,モーメントのつり合いも成立していないことになる.このことが,運動方程式の差分解法に与える影響そして物体の変形解析に与える影響を,斜面やトンネルに関する結果の例示そしてFEM解析などとの比較を通じてまとめる.岩質材料を主対象として,質点の運動方程式の差分解法を利用する新たな変形解析手法の開発を目指す研究である.これは,地盤・岩盤の準静的な破壊のみならず,脆性破壊に代表される急激な破壊進展の表現ができる解析法の提案を目指している.このために(角運動量を除去した)局所的なひずみに基づき弾性定数ーばね係数関係式を誘導している.今年度の成果を列記する.(1)格子系の変形について「ひずみ」と「剛体回転」を分離する方法を定式化した(2)角運動量に関する弾性定数の従属化とばね係数と弾性定数の関係式の誘導した.(3)静的荷重による変形・破壊解析と既知理論解への精度評価を実施した.一軸圧縮解析モデルの解析において,入力した弾性定数が解析結果に再現されることを確認した.片持ちばりの解析において,はり理論によるたわみ量を再現することを確認した.圧裂試験解析において圧裂強度算定式による応力値が再現できることを確認した.単純引張を受ける板の解析によりき裂先端の応力拡大係数(モードI)を再現することを確認し,これに引張強度を仮定することにより破壊進展解析を模擬した(RocDyn3で発表予定).その際,減衰に関する定数により破壊進展速度がことなることが判明した.これらの理論的考察とは別に,弾塑性構成式を導入したプログラムも開発した.これを地下浅所トンネルの掘削解析に適用して,地盤内の急激な破壊進展にとともにトンネル空洞が原形を留めないような大変形に至る様子を模擬した(トンネル工学研究発表会発表予定).本法の実用面への適用を図ることも意識し研究を進めた.初年度研究項目(1)弾性理論に基づくばね係数と弾性定数の関係式を誘導(2)増分変形解析における剛体回転量の除去と曲げ,圧縮変形の実験と再現解析について計画通りに研究項目を遂行している.静的載荷に対する応答時の減衰性については,質点の運動を速やかに定常(静的つり合い状態を含む)に導く手順・手法と適正値は求めている.一方,減衰に関する定数の数値の大きさは,破壊の進展速度にも影響を与えるため,これを解析例より示した.(3)これらの理論的考察とは別に,弾塑性構成式を導入したプログラムも開発した.これを地下浅所トンネルの掘削解析に適用して,地盤内の急激な破壊進展とともにトンネル空洞が原形を留めないような大変形に至る様子を模擬した(トンネル工学研究発表会発表予定).本法の実用面への適用を図ることも意識し研究を進めた.

学会への投稿も進めており,概ね順調に研究計画を遂行している.斜面やトンネルの安定性に対して,本解析法は進行的および突発的な大変形を伴う破壊現象の表現が可能な手順として,特に既往の理論解との照合を進めるとともに,解析手順,使用性の向上を推進した.これを推進する理由は,この方法による解析を単に理論解析とせず,「突発的な大変形」の予兆ともいえる現象を如何につかむか?そのためには,(地盤の変形を主対象として)何を,どこを計測すればいいのか?これらに答えならずとも,ヒントを得ることにある.斜面の数値解析では,極限平衡解析とは異なり,斜面の安定性を安全率という数値で示すことは難しい.本研究では,重力加速度を段階的に大きくする手順により斜面全体に載荷する手順を考案した.斜面内の破壊面の逐次進展と不安定化に関する解析例を示した.(国際会議で発表予定)トンネルに関する解析では,地下浅所トンネルの上部地盤の安定性に関する解析を実施した.この解析は,切羽の進行をトンネル内空面上での応力解放で表現している.地盤内部の塑性域の進展そして大変形に至る過程を表現している.大変形に至る直前の応力解放率の数値は,別途実施した有限要素解析結果と良好な対応を示していた.この結果は,国内学会で報告している.今年度の成果を列記する.(1)破壊モードの表現を念頭にThree Point Bending TestとThree-Point End NotchedFracture Testの実験と解析の計画し,実施した,(2)斜面安定解析,地下浅所トンネル安定解析を実施した.これらについて,地下浅所トンネルの掘削解析に適用し結果については,後出の雑誌論文欄に記載する通り,国内学会に公表した(トンネル工学報告集,第28巻).また.斜面の解析については,2019年5月に開催予定の国際会議(Rock Dynamics Summit in Okinawa)にて発表予定である(原稿採択済).以上のように,学会への投稿も進めており,概ね順調に研究計画を遂行していると判断している.今後,取り組む課題は,(1)せん断破壊モードの表現:ここでは,モードIIの表現を念頭にThree-Point End NotchedFracture供試体の解析と模型実験を試みること.(2)斜面安定・トンネル切羽安定問題の解析を実施すること.である.後者では,斜面やトンネル切羽の安定性と,進行的および突発的な大変形を伴う破壊現象の解析的表現が可能な手順として,特に既往の理論解との照合を進めるとともに,解析手順,使用性の向上を推進する.これを推進する理由は,この方法による解析を単に理論解析とせず,「突発的な大変形」の予兆ともいえる現象を如何につかむか?そのためには,(地盤の変形を主対象として)何を,どこを計測すればいいのか?これらに答えならずとも,ヒントを得ることである.2年間の研究により,次の4項目,(1)格子系の変形について「ひずみ」と「剛体回転」を分離する方法の提案,(2)静的荷重による変形・破壊解析と既知理論解への精度評価,(3)モードI強度の解析による再現,(4)実構造物の安定解析への適用性の検証,など基本式の誘導そして解析例の提示は実施できている.応力の算出に際して,<体積ひずみによる応力>+<ひずみ対称成分による応力>+<反対称成分による応力>とすれば,
全方位診断及び治療可能なスマートカテーテル基盤技術の研究開発

生体内管部病変部への全方位にわたる断層画像診断とともに、カテーテル先端部で、病変部治療〔削除〕も可能な、"全方位検診・治療一体型を特徴とする先進的医療用カテーテル・システム"開発への基盤的技術を研究開発し、以下に主な成果をまとめた。(a)カテーテル診断・治療部の小型多機能化開発・生体内適応可能な感温および磁気駆動型形状記憶合金の創製、外径8mmの感温型および磁気駆動型形状記億合金複合把持具モデルを試作、動作確認した。(b)機構電子制御システム開発と治療適用実験・高精度小型センターホール式の3次元抗力センサを設計・試作を実施した。・ユーザーインターフェース用ソフトの試作:センサ出力をもとに接触力・進行方向への角度・接触角度をリアルタイムで提示するためのユーザーインターフェース用ソフトの試作を行い、表示に成功した。(c)マイクロファイバを用いた治療用高エネルギー弾性波伝送システム開発・ファイバー伝送路:カーボンコート、アルミコート石英ファイバー伝送路を用いた高エネルギー伝送システムを構築し、ファイバーのバンドル化を行い、音響ファイバーによる高エネルギー伝送の成功。これにより生体組織(in vitro)でのタンパク質凝固を確認、高エネルギ弾性波メスへ実現への基盤技術を得た。(d)デジタル化パルス圧縮映像技術開発による高精細画像化開発・デジタルパルス圧縮技術:対象が変位する場合に高精細な画像化が可能な分離圧縮方式、サイドローブの影響のない離散画像化手法を提案し、シミュレーションにより有効性を確認した。・画像化実験:画像信号を得るための音響ミラーの回転機構として小型DCマイクロモータ(ブラシレス)や超音波モータを試みて、超音波伝送における技術課題を明らかにした。(e)システム統合化と治療試験・評価・3年間の研究期間最後に、上述の各要素技術をカテーテル先端でシステム統合化させた。・生体(動物)組織でマイクロファイバを用いた加熱治療実験を行い、たんぱく質表皮のみの局所変性を確認し、本提案メスの安全性評価が出来た。・カテーテル先端のセンサ・アクチュエータ機構の基本組み立てにめどがつき、提案したスマートカテーテル基盤枝術の研究成果を達成できた。今年度(平成13年度)の大きな目標であった、スマートカテーテル開発での基盤技術となる、(1)石英伝送線路を介した高エネルギー弾性波の伝送実験、(2)画像化診断技術、および(3)カテーテル先端でのセンサ・アクチュエータ小型化設計・試作に関しては、ほぼ目処をつけることが出来た。具体的成果は以下を列記する。(a)マイクロファイバを用いた治療用高エネルギー弾性波伝送システム:当該技術関連の研究開発計画に対しては、ニッケルコート、アルミコート石英ファイバ伝達路を用いた実験で高エネルギーを伝送できるシステムを構築した。(b)デジタル化パルス圧縮映像技術開発による高速画像化診断:当該技術開発における20MHz帯におけるデジタルパルス圧縮技術に対しては、擬似乱数系列圧縮方式がサイドローブを大幅に低減することが確認できた。また、超音波内視鏡用信号伝送システムにおいては、超音波受信信号のデジタル化で期待できるS/N特性が得られた。(c)カテーテル診断・治療部の小型多機能化:アクチュエータの小型化関連の研究開発計画に対しては、生体内で使用できる温度、電力で作動できる、感温型および磁気駆動型合金の開発や結晶方位制御圧電素子の作成に成功した。

また、それら機能性素材の材料特性評価を行った。(d)機構電子制御システムと治療適用実験:安全性向上のためのシステム関連の研究開計画に対しては、感圧素子を用いた接触力、方向情報を得る小型センサとそのモニタリングシステムおよび外部磁気トルクを用いたカテーテル先端部能動機構を検討した。また、人体モデルにおける治療適用実験の検討もほぼ完了している。今年度〔平成14年度〕の大きな目標であった"石英伝送線路を介した高エネルギーの伝送実験"に成功、デジタル化パルス映像技術については、回転型プローブシステムは開発できたが、画像化には至らなかった。アクチュエータ用の新素材の開発や安全性向上のためのセンサシステムについても研究は順調に進行している。以下に各項目での成果をまとめた。(a)マイクロファイバを用いた治療用高エネルギー弾性波伝送システム・ファイバー伝送路:カーボンコート、アルミコート石英ファイバー伝送路を用いた高エネルギー伝送システムを構築した。・ファイバーのバンドル化:カーボンコートファイバーを用いた3本までの伝送実験を進めた。・1本の太径の音響ファイバーによる高エネルギー伝送の成功により生体組織(in vitro)でのタンパク質凝固の実績を得た。(b)デジタル化パルス圧縮映像技術開発による高精細画像化・デジタルパルス圧縮技術:対象が変位する場合に高精細な画像化が可能な分離圧縮方式、サイドローブの影響のない離散画像化手法を提案し、シミュレーションにより有効性を確認した。・画像化実験:常に安定した超音波伝送が可能な伝送系を開発した。そして、実際に対象物からの反射信号を受信可能であることを確認した。・ミラー回転機構の検討:画像信号を得るための音響ミラーの回転機構して最大直径2.4mmで全長10mmのDCマイクロモータ(ブラシレス)を採用した。(c)カテーテル診断・治療部の小型多機能化・生体内適応可能な感温型形状記憶合金の創製した。・生体内適応可能な磁気駆動型形状記憶合金の創製した。・感温型形状記憶合金複合デバイスの設計・試作:内視鏡先端部に装着することを想定した外径8mmの感温型および磁気駆動型形状記憶合金複合把持具モデルを試作、動作確認した。・圧電マイクロアクチュエータの開発:膜厚10μm以上の圧電体(PZT)厚膜の微細加工技術ならびに圧電特性評価技術の検討を実施した。(d)機構電子性システムと治療適用実験・高精度小型センターホール式の3次元抗力センサを設計・試作を実施した。・ユーザーインターフェース用ソフトの試作:センサ出力をもとに接触力・進行方向への角度・接触角度をリアルタイムで提示するためのユーザーインターフェース用ソフトの試作を行い、表示に成功した。・安定的測定のための検討を実施した。・3枚一体型ひずみゲージを設計した。
性行動の発現とそれを支配する視索前野核のシナプス形成、強化、固定のメカニズム

特定の表面マーカーをもつ神経細胞を特異的に破壊した結果、もし何らかの行動異常が見られれば、特定の神経細胞とその脳内での機能を関連付ける事ができる。特異的神経細胞破壊の結果おきるであろう行動異常を検出するためにゼブラフィッシュの行動自体を詳しく調べておく事は重要であるが、このためにビデオキャプチャーボードとパソコンを接続して30分の1秒ごとにリアルタイムで入力ができるような工夫をした。この結果、ゼブラフィッシュの行動を詳細に調べることが可能になった。このことにより、神経細胞の特異的破壊によりおきるであろう微細な行動異常を検出する基礎が整備された。ゼブラフィッシュ脳の細胞膜標品を抗原にして神経細胞の表面抗原を認識するモノクローナル抗体を多数作成した。これらの一部は神経細胞のみに特異的であろうと考えられるが、一部はほかの組織も染める。これらの抗体群の染色部位の決定、抗原の特定、発生における変化を順次調べている段階である。これらに加えて、現在作成中のモノクローナル抗体も多数ある。蛍光標識抗体を脳内に注入した後レーザー照射をすれば、実際に神経細胞が死ぬのかどうかをたしかめる準備のために、まず培養神経細胞を用いて細胞障害のテストをおこなった。脳でやるよりも培養細胞でやる方が条件設定がより容易になるからである。ゼブラフィッシュの神経細胞は一般に培養が困難であるが、短期間であれば安定に維持できる方法を開発した。稚魚の脳から無菌的に神経細胞を取り出し、10%のゼブラフィッシュの稚魚エクストラクトを含むL15培地で28.5°Cで培養する。これらの培養細胞に蛍光標識されたモノクローナル抗体を無菌的にくわえる。抗体が細胞表面に結合した後、レーザー光をあてると、神経細胞が障害を受けた。
小学校から中学校移行期における非行行動の縦断的検討

中学校で問題となる非行行動の発生と予測要因を小学校の変数から明らかにすることを目的として3年間の縦断調査を行った。小学校5年生から、中学校3年生までの5学年(小学生約1200名、中学生約2300名)を対象に質問紙調査を3度行った。小学校から中学校に移行期の問題行動の変化や、問題行動のリスク要因を明らかにした。非行のある子どもは、睡眠時間が短いなどの生活リズムの乱れが見られた。時間管理の困難さといった生活リズムの乱れは、問題行動の発展と関連していることが示唆された。本研究は、小学校5年生、6年生、中学校1年生、2年生、3年生の5学年を対象に、3年間の縦断調査行い、中学校で生徒指導上、特に問題となる非行行動の発生の予測要因を小学校の変数から明らかにすることを目的としている。平成19年度に、中学生6校約2300名、小学生6校約1000名を対象に、縦断調査の第1回目を行った。これは、平成20年、平成21年度に行う縦断調査のデータの基礎となるものである。平成19年度の調査をもとに、次年度以降の調査で問題行動が発生している子どもの予測要因を、明らかにする。調査の内容は、外面的な問題行動(非行傾向、学校での問題行動など)の有無と、内面的な問題(抑うつ)、身体の発達、生活リズム(起床、就寝時間、テレビ等の視聴時間、携帯電話の使用時間)、重要な他者(家族、友人、教師)との関係、個人の特性(共感性、セルフコントロール等)、学校適応である。平成19年度実施した横断調査では、非行や問題行動の経験のある子どもとない子どもで分類し、非行や問題行動と生活リズムや重要な他者との関係について明らかにした。その結果、非行や学校での問題行動の経験のある子どもの方が、睡眠時間が短いこと、起床時間が遅いこと、就寝時間が遅いことと、睡眠時間が遅いなどの生活リズムの乱れがあることが明らかになった。非行や問題行動と関連している要因が明らかになることで、リスクの高い子どもに対し、早い時期の介入が可能になり、また、生活指導面等の学校現場での実践に活かすことができるといえる。平成20年度は、中学校5校約2000名、小学校9校1300名を対象に縦断調査の第2回目を行った。調査内容は、問題行動(非行傾向行為、出会い系、学校での問題行動、生活面での問題行動、親への暴力)の有無と、抑うつ、身体の発達、生活リズム(起床、就寝時間、テレビ等の視聴時間、携帯電話の使用時間)、重要な他者(家族、友人、教師)との関係、個人の特性(共感性、セルフコントロール等)運学校適応である。縦断調査の結果から、問題行動が発生している子どもの予測要因を明らかにすることができる。今年度は、特に、生活リズムと問題行動との関連について分析を行った。結果、非行傾向行為、出会い系、親への暴力といった問題がより深化している行為の経験のある子どもは睡眠時間が短く、これらの行為と睡眠時間の関連が示された。学校や生活面での問題行動など、多くの子どもが経験している行為は睡眠時間は関連していなかった。また、非行傾向行為と親への暴力の経験と、夕食を毎日食べているかが関連しており、これらの経験のある子どもたちは、経験のない子どもたちより夕食を毎日食べないような生活パターンがあると考えられた。さらに、携帯電話の使用時間の長さやゲームの使用時間も非行傾向に影響しており、特に携帯電話の影響が強いという結果であった。非行や問題行動と関連している要因が明らかになることで、リスクの高い子どもに対し、早い時期の介入が可能になり、また生活指導面等の学校現場での実践に活かすことができるといえる。本研究は、小学校5年生、6年生、中学校1年生、2年生、3年生の5学年を対象に、質問紙調査を用いて3年間の縦断調査行い、中学校で生徒指導上、特に問題となる非行行動の発生の予測要因を小学校の変数から明らかにすることを目的としている。平成19年度に縦断調査を開始し、平成21年度は、中学生5校約2000名、小学生8校約1200名を対象に、縦断調査第3回目を行った。調査の内容は、外面的な問題行動(非行傾向、学校での問題行動など)の経験の有無と、内面的な問題(抑うつ)、身体の発達、生活リズム(起床、就寝時間、テレビ等の視聴時間、携帯電話の使用時間)、重要な他者(家族、友人、教師)との関係、個人の特性(共感性、セルフコントロール等)、学校適応である。

今年度で、小学校から中学校移行期を含む3年間の縦断データが揃い、小学校から中学校に移行期の問題行動の変化、小学校の要因から中学校での問題行動の予測要因を明らかにすることが出来る。今年度の分析結果からは以下のことが明らかになった。問題行動は、抑うつのように中学校段階で増加するもの、小学校段階でも問題がみられ一度減少し中学校段階で再び増加するもの、また中学校段階で減少するものがある。問題行動と生活リズムとの関連では、親への暴力は小学校段階においても睡眠時間の短さが関連していたが、中学校段階になると、小学校と比較して、問題行動の経験の有無によって睡眠時間の長さに差がみられるものがより多くなる。抑うつや、万引き、親への暴力といった問題の意味あいが強いものがある子どもの睡眠時間が短く、問題行動の深刻さと生活リズムの乱れの関連があること。非行や問題行動と関連している要因が明らかになることで、リスクの高い子どもに対し早期の介入が可能になる。また、生活指導面等の学校現場での実践に活かすことができるといえる。
高齢マウスの心血管機能に対する抗酸化物の役割

この一年間で得られた研究成果は具体的に下記のようなものである。1.血管内皮は一酸化窒素(NO)をはじめとする数種類の血管拡張因子を産生・遊離して、動脈効果の発生に対して抑制的に働く。以来、この作用は、血管内皮の内皮型NO合成酵素(eNOS)が主な働きをしていると考えられてきた。しかし、eNOS欠損マウスの冠循環においても刺激に応じてNOが産生されること、そしてその産生源として神経型NO合成酵素(nNOS)が重要な働きをしていることを始めて明らかにした。この新発見は、動脈硬化の進展に伴いeNOSの発現や活性が低下していく過程において、nNOSが極めて重要な代償性血管拡張を行っていることを初めて明らかにした点で重要である。2.またさらに、アンジオテンシン変換酵素(ACE)阻害薬の長期投与による血管内皮保護作用は、eNOS欠損マウスにおいても認められ、しかもその作用は高齢マウスの方が若年マウスよりも大であることもこの一年間の研究で初めて明らかにした。従来ACE阻害薬はeNOSを介する抗酸化作用により血管保護作用を惹起すると考えられていた。しかし、この発見によりACE阻害薬の新たな作用機序を明らかにし、さらに高齢マウスではその作用が大であることを明らかにした。これらの発見は大きな臨床的意義を持ち、極めて重要である。以上、NO合成酵素酵素を中心とした血管の抗酸化ストレス機構の解明において、この一年間で大きな研究成果が得られた。
ユビキタス超高速ブロードバンドアクセスを収容するフォトニックネットワークの設計方法に関する研究

ネットワークの設計は、1)トラヒックパターンに対してネットワークのスループットを最大化する、あるいはコストを最小にするという条件を満たすように個々のコネクションに対してパスを決定するルーチングと、2)決定されたパスに利用可能な波長を割り当てる波長割り当てからなる。本研究では、ネットワークのsurvivabilityを保持し、かつQoSを保証できるRWAの手法を確立することを目的とする。具体的には、以下の3つの課題に対して理論的な検討を行った。(1)ネットワーク設計方法の検討:与えられた初期トラフィックパターンに対して、フォトニックネットワークを構成する光ファイバ、波長分離多重装置、光クロスコネクトスイッチのコストを全体として最小化する手法を確立した。(2)トラフィックの増加に対するリソースの再割り当て:初期トラフィックパターンに対して最適化されたネットワークに対して、増加したトラフィックを収容するためのリソースの再割り当ての最適化を行なった。(3)ネットワークのsurvivabilityの維持方法の検討:障害に対して現用パスとバックアップパスを確保するルーチング方法と、このパスに波長を割り当てる方法を考案した。(4)数値シミュレーション:従来不可能であった大規模ネットワークに適用可能なルーチングと波長割り当てのための効果的な発見的アルゴリズムを確立した。(5)具体的な設計例として、NSFネットワークにおけるシミュレーション結果から本手法の有効性を確認した。
シュタルク局在状態を介したトンネリング電流に関する研究

本研究の目的は、GaAs/AlAs超格子においてStark局在状態が生じたときトンネル電流(ツェナ-電流)がどのような影響を受けるかを調べることである。ツェナ-電流は価電子帯と伝導帯の間を流れるので、Stark局在状態との電場による混成を正しく評価しなければならない。そこでまず電場によるバンド間の混成について理論的に調べた。その結果、短周期超格子では伝導帯においてAlAsのXバンドが低エネルギーとなるため電場を加えることによりGaAsのバンドとの混成を生じ、さらにその混成のために光学遷移確率が増大することを計算により導いた。この計算結果は(GaAs)_8/(AlAs)_8を試料として用いた変調分光測定の結果をうまく説明することができた。またp-i-n構造の試料を用いて行った測定では、1-2Vの印加電圧で、電流の周期的な振動を観測した。これはDi Carloらによって予言されていたWannier-Stark振動(ツェナ-電流がStark局在状態により強められることによる)と呼ばれる現象で、本研究で初めて観測された。
トリフロメチル基を有するヘテロ環化合物の合成

1.ビニルエーテル類と無水トリフルオロ酢酸との反応により、各種のβートリフルオロアセチルビニルエーテル類を合成した。2.α置換ビニルエーテル類やケテンアセタール類は非常に不安定なため、上法で相当するβートリフルオロアセチル体を合成し難い。そこでメチルケトン類のアセタールおよびオルト酢酸エステルを直接無水トリフルオロ酢酸と反応させることを試み、収率よく相当するトリフルオロアセチル体を得た。3.上記の1および2で合成したトリフルオロアセチル体をシリカゲル触媒存在下で各種のアリルアルコール類と反応させたところ、温和な条件下で収率よくオレフィン炭素上での求核的エーテル交換反応がおこり、βートリフルオロアセチルビニルアリルエーテル類をうることができた。このものをシリカゲル存在下でさらに加熱すると容易にクライゼン転位をおこし、収率よく3ーアリルー1,1,1ートリフルオロアセチルアセトンがえられた。これはヒドラジン類などの2官能性試薬との反応によりアリル基とトリフルオロメチル基を有するピラゾールなど、各種の他法では合成し難し含フッ素ヘテロ環化合物に効率よく変換できることがわかった。4.オレフィン炭素上での求核的N-N交換反応の延長として芳香族炭素上でのNーN交換反応を試みた。例えばN,N-ジメチルー2,4ービストリフルオロアセチルナフチルアミンのジメチルアミノ基は室温で極めて容易に各種のアミン類と交換されることを見出した。アミンとして各種アミノ酸も用いられ、例えばグリシンを用いるアミノ交換の後に環化がおこり含フッ素ベンツインドール類が容易にえられる。またアミンとしてヒドラジン類やヒドロキシルアミンを用いると含フッ素ナフトピラゾール類、含フッ素ナフトイソオキサゾール類へ変換できた。これら含フッ素ヘテロ環化合物の生理活性については現在検索中である。1.市販のエチルビニルエーテルと無水トリフルオロ酢酸との反応により,エチルβ-トリフルオロアセチルビニルエーテルを合成し,これとヒドラジン,メチルヒドラジン,フェニルヒドラジン,トシルヒドラジン,セミカルバジド,チオセミカルバジドなどの2官能性窒素求核試薬との反応により,オレフィン炭素上での求核置換反応に引き続いておこる環化反応を利用し,窒素原子上に各種の置換基を持つ多種類の5-トリフルオロメチルピラゾリンならびにピラゾール類を合成することができた.2.上の反応において2官能性試薬としてヒドロキシルアミンを用いることにより5-トリフルオロメチルイソオキサゾールを合成することができた.また,グアニジンを用いることにより各種の2-アミノー4-トリフルオロメチルピリミジン誘導体を合成することができた.3.β-トリフルオロアセチルビニルエーテルとアニリンとの反応により, N-フェニルーβ-トリフルオロアセチルエナミンを合成した.つぎにこれを五硫化リンで処理して脱水環化させることにより, 4-トリフルオロアセチルキノリンを合成することができた.4.オレフィン炭素上でのN-N交換反応の応用として,芳香族炭素上での求核的N-N交換反応を試みた.すなわちN, N-ジメチルー2, 4-ビストリフルアロアセチルー1-ナフチルアミンを合成し,これに室温でアンモニア,第1級アミン類,第2級アミン類を反応させると,極めて容易に,かつ定量的にN-N交換反応のおこることがわかった.各種アミノ酸類についてもこの反応は容易におこる.つぎに求核試薬としてヒドラミジン類,ヒドロキシルアミンなどを用いると, N-N交換の後に環化反応がおこり,これにより簡便に各種の含フッ素ナフトピラゾール類,ナフトイソオキサゾール類を合成することができた.

1.ビニルエーテル類と無水トリフルオロ酢酸との反応により、各種のβ-トリフルオロアセチルビニルエーテル類を合成した。2.α置換ビニルエーテル類やケテンアセタール類は非常に不安定なため、上法で相当するβ-トリフルオロアセチル体を合成し難しい。そこでメチルケトン類のアセタールおよびオルト酢酸エステルを直接無水トリフルオロ酢酸と反応させることを試み、収率よく相当するトリフルオロアセチル体を得た。3.上記の1および2で合成したトリフルオロアセチル体をシリカゲル触媒存在下で各種のアリルアルコール類と反応させたところ、温和な条件下で収率よくオレフィン炭素上での求核的エーテル交換反応がおこり、β-トリフルオロアセチルビニルアリルエーテル類をうることができた。このものをシリカゲル存在下でさらに加熱すると容易にクライゼン転位をおこし、収率よく3-アリル1、1、1-トリフルオロアセチルアセントンがえられた。これはヒドラジン類などの2官能性試薬との反応によりアリル基とトリフルオロメチル基を有するピラゾールなど、各種の他法では合成し難い含フッ素ヘテロ環化合物に効率よく変換できることがわかった。4.オレフィン炭素上での求核的N-N変換反応の延長として芳香族炭素上でのN-N交換反応を試みた。例えば、N、N-ジメチル-2、4-ビストリフルオロアセチルナフチルアミンのジメチルアミノ基は室温で極めて容易に各種のアミン類と交換されることを見出した。アミンとして各種アミノ酸も用いられ、例えば、グリシンを用いるとアミノ交換の後に環化がおこり含フッ素ベンツインドール類が容易にえられる。またアミンとしてヒドラジン類やヒドロキシルアミンを用いると含フッ素ナフトピラゾール類、含フッ素ナフトイソオキサゾール類へ変換できた。これら含フッ素ヘテロ環化合物の整理活性については現在検索中である。
シナプス形成・成熟過程における分子動態・微細構造の解析技術の開発

シナプス異常を伴う神経発達障害の病因・病態の解明には、シナプスの形成過程および機能分子の動態、微細構造の変化の正確な理解が必須である。本研究ではSiN薄膜窓を備えた特殊培養ディッシュ表面をポリ-L-リジンとラミニンでコーティングすることで神経細胞の初代培養に成功し、溶液中の細胞を観察できる大気圧大気圧走査型電子顕微鏡(ASEM)で観察することに成功した。シナプス前終末を分化誘導する細胞接着分子(シナプスオーガナイザー)の細胞外領域を磁気ビーズにコートし、培養神経細胞に添加することでASEM dish上の任意の場所にシナプス前終末の構造を誘導し観察できることを示した。近年、統合失調症、知的障害、自閉症などの神経精神疾患の原因あるいは危険因子と考えられる遺伝子が次々と同定され、これらの疾患関連遺伝子の多くは脳シナプスの形成、機能調節に関与することが明らかになりつつある。本研究は、シナプス形成過程の微細構造変化とこれら機能分子の挙動を溶液中で大気圧走査型電子顕微鏡(ASEM)と光学顕微鏡で同時に解析する系を樹立し、機能分子とシナプス形成および微細構造変化との関わりを明らかにすることを目的としている。本年度はSiN薄膜窓を備えた特殊培養ディッシュ(ASEM dish)表面をポリ-L-リジンとラミニンとでコーティングすることで神経細胞の初代培養に成功し、その観察を行なった。また、シナプス前終末を分化誘導する細胞接着分子の細胞外領域を磁気ビーズにコートすることでASEM dish上の任意の場所にシナプス前終末の構造を誘導し観察できることを示した。さらに、シナプス前終末の分化誘導に伴うシナプスマーカーの発現を免疫電顕法により観察した。光学顕微鏡による観察でシナプス前部に存在するタンパク質が磁気ビーズの周辺に集積してくることが観察され、金増感した後、同一視野をASEMで観察すると、アクティブゾーンのタンパク質Bassoonを標識した金粒子と軸索が磁気ビーズの周辺を取り巻くよう存在していることが観察された。初代培養とASEM免疫電顕法の組み合わせは、神経細胞における機能分子の解析に極めて有効となると思われる。近年、神経発達障害の原因あるいは危険因子と考えられる遺伝子が次々と同定され、その一因としてシナプス形成、シナプスの成熟異常が強く示唆されるようになった。本研究はシナプス形成過程および成熟過程におけるシナプスの微細構造と疾患関連遺伝子の挙動を溶液中において大気圧走査型電子顕微鏡(ASEM)と光学顕微鏡で同時に解析する系を樹立し、神経発達障害の原因遺伝子欠損時におけるシナプス形成・成熟過程を詳細に解析することでシナプスレベルでの神経精神疾患の病態・病因を理解することを目的とした。研究期間全体を通じて、SiN薄膜窓を備えた特殊培養ディッシュ(ASEM dish)上で神経細胞の初代培養を行なう実験系を確立させた。さらに、シナプス前終末の分化誘導を引き起こす細胞接着分子(シナプスオーガナイザー)の細胞外領域を磁気ビースにコートし、それらをASEM dish上の培養神経細胞に添加し、ASEMで観察することに成功した。また、シナプス前終末アクティブソーンタンパク質Bassoonに対する抗体を用いて免疫染色を行い、同一視野を光学顕微鏡とASEMで観察した。光学顕微鏡による観察では、Bassoonが磁気ビーズ周辺に集積しているのが観察され、ASEMにより同一視野を観察すると、Bassoonを抗体標識した金粒子と軸索が磁気ビーズの周囲を取り巻くように存在していることが明らかとなった。最終年度には、特に染色法のさらなる改善を目指し、種々の抗体を用いて染色を試みた。また、幾つかのシナプスオーガナイザーを欠損またはノックダウンさせた培養神経細胞を作製し、シナプスマーカー分子に対する抗体を用いた免疫染色の条件検討および観察を通常のディッシュで行なった。本年度は当初の目的の一つである磁気ビーズを用いたシナプス前終末の分化誘導の観察系の樹立に成功している。また、初代培養神経細胞を用いた実験系において、光顕と電顕による相関観察が可能であることを示すことができ、本研究課題はおおむね順調に進展しているものと考える。分子神経生物学光顕と電顕による相関観察の際に、タンパク質を1次抗体により標識し、FluoroNanogold Fab'で2次標識を行なうが、2次標識の効率が当初想定したよりも高くなく、細胞膜をより透過できるように界面活性剤等の条件を検討する必要があると考えられる。また、ASEMによる初代培養神経細胞観察時にグリア細胞の混入が解像度を下げる要因の一つになっている。これについてはAra-Cを用いてグリア細胞の増殖をコントロールすることで改善させる予定である。今後は培養法および染色法を改善させつつ、シナプス形成の過程の大気圧走査型顕微鏡による解析を引き続き行なって行く予定である。染色法と初代培養神経細胞法の改善が必要であるため、本年度購入予定であった抗体および培養ディッシュの使用量が当初の予定より少なかった為。
難治性ぶどう膜炎の病態および治療に関する免疫学的研究

1.ベーチェット病(1)ベーチェット病の病因遺伝子の解明ベーチェット病の疾患感受性遺伝子としてHLA-B51が関わっていることは以前より知られているが、本年度はこのHLA-B51 subantigenであるHLA-B^*5101、HLA-B^*5102、HLA-B^*5103について検索し、対象としたベ-チッド病患者46例はすべてHLA-B^*5101であるとこを見いだした。HLA-B^*5101はHLA-B^*5102、HLA-B^*5103に比べ167番目、171番目のアミノ酸が異なるため、この相違が疾患感受性に関わっている可能性が明らかになった。(2)ぶどう膜炎の増悪にたいする細菌抗原の関与レンサ球菌のKTH-1株に熱刺激を加えてHSPを誘導したものを抗原として、末梢血CD4陽性細胞上の表面抗原をフローサイトメトリーにより検討し、熱刺激を加えなかったKTH-1株に比べCD25発現が増強することを確認した。(投稿中)(3)免疫抑制剤による治療ベーチェット病においてぶどう膜炎の活動期に上昇する末梢血単球のNHF-alpha産生能は、免疫抑制剤の効果が臨床的に認められた症例では有意に低下し、一方治療が無効であった例では低下の度合いが少なかった。即ちTNF-alpha産生能は炎症の活動性の指標であると同時に、免疫抑制剤の臨床効果の判定及び薬剤投与量の管理などにも有用であると考えられた。2.原田病病因および免疫病態に関する研究色素細胞の培養系を用いて活動期患者リンパ球・単球の抗原特異的増殖反応を幼若化反応および表面抗原の変化の推移より解析し、特定の培養細胞系において患者リンパ球の有意の増殖反応が認められた。(投稿中)現在この培養細胞系に特有の抗原を決定するために、抗原蛋白の分画を行っている。