hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
舌癌に対する制御性T細胞除去療法の研究

制御性T細胞regulatory Tcell (Treg)は胸腺および抗原に暴露した末梢で産生されeffector T cellの抗腫瘍作用を抑制します。近年分子標的治療薬セツキシマブが頭頸部癌領域で使用されるようになりましたが、セツキシマブ投与によって血中・組織中のTregが増加し、その後に投与される免疫チェックポイント阻害薬ニボルマブの効果が減弱する可能性があることがわかり、当領域におけるTregへの関心は高まっています。我々はこれまでに4-nitroquinoline-1-oxide (4NQO)誘発性舌癌モデルマウスを用いた研究の中で、Tregは前癌病変初期癌において最大量となり癌の進行とともに減少することをつきとめました。今回の実験は、ジフテリアトキシン誘導性にTregを排除することが可能なDEREG(Depletion of regulatory T cell)マウス(Foxp3陽性制御性T細胞特異的ジフテリアトキシンレセプタートランスジェニックマウス)に同様の手法で発癌させ、癌治療におけるTreg排除の有効性とタイミングを検討するのが目的です。4NQO投与開始から15ー20週でsevere dysplasiaが、25週目には100%のマウスにおいて扁平上皮癌が発症することが以前の実験で判明していますが、今回、以前用いた野性型マウスの代わりにDEREGマウスを用いても同様の経過をたどり舌癌が発症することがわかりました。さらに、15週目でジフテリアトキシンを投与しTregを排除したところ、25週目になっても舌癌が発症しないという驚くべき結果が得られました。DEREGマウスの繁殖がなかなか進まないため、まだ15週目でのTreg排除しか試していない状況ですが、引き続き20週や、もう癌が発症した後の25週目でも同様にTregを排除しその効果を検討していく予定です。DEREGマウスは高価であるために、当初2ペアしか購入できませんでした。そこから繁殖させ必要個体数を確保する予定でしたが、産まれてくる個体がDEREGマウスである確率が必ずしも高くなく、また、代を重ねるにつれ繁殖力が著しく衰え、必要個体数確保に難渋している状態です。近々新たなDEREGマウスを購入し、繁殖力を回復させる予定です。個体数確保後にさらなる検討を進め、舌癌発生過程におけるTreg排除の至適時期を検討する予定です。結果がクリアに出る様であれば、例えば前癌病変の段階で舌癌を予防することが可能となる可能性があり、癌予防医学、治療費削減、等につながっていくと考えられます。近年多くの癌種において制御性T細胞regulatory Tcell (Treg)の浸潤が予後不良因子として報告されています。Tregは胸腺・抗原に暴露した末梢で産生されeffector T cellの抗腫瘍作用を抑制します。我々は舌癌モデルマウスにて癌の発生・進行とTregの浸潤の関係を観察し、前癌病変初期癌にTreg、IL-10等が増加し、癌進行とともにそれらは減少することをつきとめました。今回はジフテリアトキシン誘導性にTregを減らすことが可能なDEREG(Depletion of regulatory T cell)マウス(Foxp3陽性制御性T細胞特異的ジフテリアトキシンレセプタートランスジェニックマウス)に発癌させ種々のタイミングでTregを抑制しその効果を観察し、舌癌に対するTreg抑制療法の有効性及び至適抑制時期を検討するのが目的です。我々はこれまでに4-nitroquinoline-1-oxide (4NQO)誘発性舌癌モデルマウスを確立しており、今回はDEREGマウスに同様に4NQOを用いて発癌させ、種々のタイミングでジフテリアトキシンを投与することによってTregを抑制する実験を進行中です。DEREGマウスをJaxon Lab.より2ペア購入し、生まれた胎児でDEREGマウスとPCRで明らかになったものを育成し、6週齢から4NQOを用いて発癌させ、種々のタイミングでジフテリアトキシン投与を行っていますが、DEREGマウス同士からでもDEREGマウスが産まれる確率はばらつきがあり、また、当初は高くてもだんだん下がりwild typeが多く生まれてくる傾向にあり、個体数の確保に難渋しているところです。現在新たなペアを発注し、系統維持をメインに行っています。十分数の個体を確保するため、個体数増加を担うセンターへの依頼も検討中です。DEREGマウスを2ペア購入することにより順調に個体数を増やし、舌癌を発症させ検討していく予定であったが、産まれてくる個体のうちDEREGマウスである確率が必ずしも高くなく、個体数の確保に予想外に難渋しているところです。個体数を増加させるセンターへの依頼も考慮しましたが、コスト的な問題もあり現在検討中です。とりあえず新しい個体を発注し、個体数維持に努める所存です。

我々はこれまでに4-nitroquinoline-1-oxide (4NQO)誘発性舌癌モデルマウスを用いた研究の中で、Tregは前癌病変初期癌において最大量となり癌の進行とともに減少することをつきとめました。今回の実験は、ジフテリアトキシン誘導性にTregを排除することが可能なDEREG(Depletion of regulatory T cell)マウス(Foxp3陽性制御性T細胞特異的ジフテリアトキシンレセプタートランスジェニックマウス)に同様の手法で発癌させ、癌治療におけるTreg排除の有効性とタイミングを検討するのが目的です。4NQO投与開始から15ー20週でsevere dysplasiaが、25週目には100%のマウスにおいて扁平上皮癌が発症することが以前の実験で判明していますが、今回、以前用いた野性型マウスの代わりにDEREGマウスを用いても同様の経過をたどり舌癌が発症することがわかりました。さらに、15週目でジフテリアトキシンを投与しTregを排除したところ、25週目になっても舌癌が発症しないという驚くべき結果が得られました。DEREGマウスの繁殖がなかなか進まないため、まだ15週目でのTreg排除しか試していない状況ですが、引き続き20週や、もう癌が発症した後の25週目でも同様にTregを排除しその効果を検討していく予定です。DEREGマウスは高価であるために、当初2ペアしか購入できませんでした。そこから繁殖させ必要個体数を確保する予定でしたが、産まれてくる個体がDEREGマウスである確率が必ずしも高くなく、また、代を重ねるにつれ繁殖力が著しく衰え、必要個体数確保に難渋している状態です。近々新たなDEREGマウスを購入し、繁殖力を回復させる予定です。現在新たな個体を発注し、個体数確保に努めています。個体数さえ確保できれば、発癌手技は確立しているので実験の進行は困難ではないと思われます。どうしても個体数の確保が困難な場合は予算等も考慮しながらセンターへの依頼も含めて検討します。標本をある程度収集し、数が集まったところで一気にPCR等での解析を行う予定です。個体数確保後にさらなる検討を進め、舌癌発生過程におけるTreg排除の至適時期を検討する予定です。結果がクリアに出る様であれば、例えば前癌病変の段階で舌癌を予防することが可能となる可能性があり、癌予防医学、治療費削減、等につながっていくと考えられます。当初の予想より実験進行具合が遅く、まだ本格的にマウス腫瘍内の制御性T細胞やサイトカインを定量する段階に至っていないため、まだ抗体や試薬を購入していません。そのため次年度使用額が生じました。実験の進捗状況が当初の予想より遅れており、そのため、次年度使用額が生じました。
非線形音響エバネッセンス波によるナノ・マイクロバブル計測技術開発の基礎研究

本研究は,極微細気泡を多数含む水中に超音波を照射し,非線形散乱波の振幅と周波数を計測することによって,気泡径と数密度分布を測定する新技術の開発をめざして,そのための基礎理論を創成することを目的とする.とくに,音響エバネッセンス周波数帯域(遮断周波数帯域)を利用して気泡振動の非線形効果と音波伝播の非線形効果を誘起し,非線形特性から気泡径と数密度を同定するという斬新な着想により,ナノバブルの存在問題とその動的特性解明に突破口を拓くことが狙いである.この目的達成のために,気泡流の2流体モデル方程式に対して特異摂動展開法に基づく非線形波動理論を適用し,さまざまな非線形音響波の支配方程式の導出を可能とする一般理論の構築を行った.この理論の構築によって,気泡流中の多様な波動現象を記述する多様な非線形方程式群が導かれた.それらは,(i)気泡固有振動数に比較して十分に低周波数の圧力変動の非線形平面進行波としての伝播を記述するKdV-Burgers方程式,(ii)気泡固有振動数と同程度の周波数の圧力変動の非線形変調の伝播を記述する非線形Schrodinger方程式,(iii)気泡固有振動数に比較して十分に低周波数の圧力変動の回折をともなう非線形伝播を記述するKZK方程式などである.このような多様な非線形方程式群を系統的に導出することが可能な理論を構築したことは,困難な数々の気泡流問題の解決のための確固とした理論的基礎が得られたことを意味する本研究は,極微細気泡を多数含む水中に超音波を照射し,非線形散乱波の振幅と周波数を計測することによって,気泡径と数密度分布を測定する新技術の開発をめざして,そのための基礎理論を創成することを目的とする.とくに,音響エバネッセンス周波数帯域(遮断周波数帯域)を利用して気泡振動の非線形効果と音波伝播の非線形効果を誘起し,非線形特性から気泡径と数密度を同定するという斬新な着想により,ナノバブルの存在問題とその動的特性解明に突破口を拓くことが狙いである.この目的達成のために,気泡流の2流体モデル方程式に対して特異摂動展開法に基づく非線形波動理論を適用し,さまざまな非線形音響波の支配方程式の導出を可能とする一般理論の構築を行った.この理論の構築によって,気泡流中の多様な波動現象を記述する多様な非線形方程式群が導かれた.それらは,(i)気泡固有振動数に比較して十分に低周波数の圧力変動の非線形平面進行波としての伝播を記述するKdV-Burgers方程式,(ii)気泡固有振動数と同程度の周波数の圧力変動の非線形変調の伝播を記述する非線形Schrodinger方程式,(iii)気泡固有振動数に比較して十分に低周波数の圧力変動の回折をともなう非線形伝播を記述するKZK方程式などである.このような多様な非線形方程式群を系統的に導出することが可能な理論を構築したことは,困難な数々の気泡流問題の解決のための確固とした理論的基礎が得られたことを意味する
閉鎖性海域の統合型水環境管理システムの開発:大阪湾研究の中国・渤海への展開

渤海において赤潮が頻繁に広範囲で発生している。それは、わが国が経験した1960年代の急激な経済成長に伴う自然生態系の崩壊,赤潮や無酸素水塊の発生等々と類似している。渤海の表面積は大阪湾の約100倍の規模であり,現地観測は困難である.大阪湾研究で得た知識や実験・観測経験を渤海の流動や生態系の研究に学術移転・技術移転するとともに,沿岸域の水環境を保全するための沿岸域統合管理システムを考案した。主要な研究成果を以下に示す。1.環境情報を統合的に一元管理することを目的に開発した大阪湾環境情報管理システムOBEISの設計思想を示した。また、環境基準の概念の安易さを批判するとともに,自然現象のあいまい性を考慮できるファジィ理論を導入した環境の総合的評価法を提案した。2.1960年代に始まるわが国の急激な経済成長と沿岸海域での加速的な水質汚濁、対策として政府が採用した総量規制施策の効果を科学的に評価するために、1950年から70年間の数値シミュレーションを実施した。その結果、CODに加えて窒素とリンを規制対象とする富栄養化対策の重要性を明らかにした。3.海峡から流入する窒素・リン輸送量の直接観測を行い、外洋から大阪湾への流入量は陸起源の負荷量と同程度であることがわかった。また、輸送機構には黒潮の離接岸が関与しているという興味深い結果を得た。4.湾奥部の尼崎・西宮・芦屋港において週に1回の頻度で2年間水質調査を実施した。貧酸素水塊が611月の期間に発生し、それは成層化と直接に関係があること、風の方向や持続時間によっては青潮が発生することが分かった。5.中国の研究者との研究会を4回開催し、渤海の流動構造と密度場を3次元バロクリニック流れモデルを用いて検討した。水平規模は480km×350kmに対して、平均水深は18mと浅いのが特徴である。物質輸送の基礎となる流動特性は明らかにした。中国・渤海では,大量の未処理汚水が海域に流入し赤潮が多発しており,水質汚濁が深刻な状況である.しかし,渤海は大阪湾の約10倍の空間規模であり現地観測は極めて困難であるため,その現状が十分に把握されていない.そこで,本研究では,中国の研究者との共同研究を実施することによって,渤海および大阪湾における現況の水環境特性を明らかにするとともに,大阪湾研究で得た知識,経験を渤海の流動や生態系の研究に役立てることにより,沿岸域の水環境を保全するための統合型水管理システムの構築を目指すことを目的としている.(1)渤海の気象・海象データを収集・解析するとともに,3次元バロクリニック数値モデルによる流動計算を行った.その結果,渤海の流動・密度構造には気象擾乱が大きな影響を及ぼしていることがわかった.(3)大阪湾湾奥部における貧酸素水塊の動態特性を検討するために現地調査を行い,底層における貧酸素水塊の拡大化が水温躍層によって制限されていることを示した.(4)大阪湾への栄養塩の輸送量を解明することを目的に,紀淡海峡において流動・水質の現地観測を行った.観測結果から,全窒素を除く水質の1潮汐平均断面フラックス構造は,流動構造と同様,湾外への流出が卓越していたことが明らかとなった.

(5)低泥における有機物の分解,海水からの粒子態窒素・リンの沈降・堆積,底泥からの栄養塩の溶出機構を考慮した水質・底質モデルを構築した.中国・渤海では,大量の未処理汚水が海域に流入し赤潮が多発しており,水質汚濁が深刻な状況である.しかし,渤海は大阪湾の約10倍の空間規模であり現地観測は極めて困難であるため,その現状が十分に把握されていない.そこで,本研究では、中国の研究者との共同研究を実施することによって,渤海および大阪湾における現況の水環境特性を明らかにするとともに,大阪湾研究で得た知識,経験を渤海の流動や生態系の研究に役立てることにより,沿岸域の水環境を保全するための統合型水管理システムの構築を目指すことを目的としている.(1)大阪湾湾奥部において溶存酸素に着目した現地観測を実施し,精度の高い流動・水質・底質モデルを構築するとともに,強い閉鎖性海域における貧酸素水塊の動態特性を明らかにした.(2)大阪湾の湾口に位置する紀淡海峡において流況と水質に関する現地観測を実施し,海峡部における物質交換の実態を明らかにした.その結果、海峡部における物質循環には、粒子態物質や溶存態有機物が大きな役割を果たしていることがわかった。(3)衛星データを用いて、渤海における河川水の拡散状況の解析を行った.(4)渤海の気象・水象データを収集・解析するとともに,黄河の流入を考慮した3次元バロクリニック数値モデルを用いた流動計算を行い,渤海の流動・密度構造を明らかにした.(5)沿岸域の水環境管理評価法の一つである統合的水質管理システムの構築に向けて,モジュールの開発と大阪湾,渤海への適用性の検討を行った.本年度の研究実施計画においては,昨年度までの現地観測を基礎とし,必要な現地観測を追加的に実施するとともに,環境管理システムの根幹となる適切な水質予測のための数値シミュレーション技術の向上とその運用についての最適化をはかった.(1)大阪湾奥部において流動と水質の関連性に着目した現地観測を実施し,閉鎖性海域における水質構造,特に貧酸素水塊の挙動について明らかにした.貧酸素水塊の形成は海水交換の影響を受け,空間に依存することが明らかになった.(2)昨年度に構築した流動・水質・底質モデルを大阪湾に適用し,その適用性について検討し,モデルの問題点を抽出した.このなかで,湾奥部閉鎖性水域において,その流動を概ね再現できるものの,開口部においては精度が十分得られていなかったので,その原因を追及した.また,強い閉鎖性海域における貧酸素水塊の動態についての数値シミュレーションを行い,その形成過程のシミュレーションについて,良い再現性が得られた.(3)大阪湾の湾口に位置する紀淡海峡における水交換機構と栄養塩の動態を明らかにし,紀淡海峡以南の海水が大阪湾の水質に対しどのような影響を与えているかについて解明した.(4)衛星データを用いて、黄河から渤海へ流入する河川水の拡がりについて解析を行い,黄河河川水の出水状況を明らかにした.(5)3次元バロクリニック数値モデルを用いた流動計算を行い,黄河の流出負荷が渤海の水質にどのような影響を及ぼしているかについて解明した.(6)統合的水質管理システムの構築に向けて,沿岸域における仮想的環境施策,仮想的環境アセスメントの効果を検討するためのモジュールの開発と大阪湾,渤海においての適用を行った.(7)天津において,研究の総括会議を開催した.また,これまでの研究をとりまとめ,報告書を作成した.
物語としての自己のとらえ方に関する研究

本研究は、アイデンティティが自己物語という物語形式で保持されているという自己物語の心理学が視点(榎本,1999;2004他)から開発した自己物語法(榎本,2002)を用いて、自己のアイデンティティを自己物語の文脈としてとらえようとの試みである。具体的には、第1に自己物語法の方法論的な検討、第2に様々な年代の人々の自己物語データの蓄積、第3に自己物語法の実践の前提となる自己を物語ることの意味づけについての理論的枠組みの検討を目的としている。青年期、成人期、老年期の3つの年代の人々に対して、半構造化面接である自己物語法面接(榎本,2002;2004)を年4回(高齢者には2年で計8回)にわたって継続的に行った。面接の初回と最終回には、自己のアイデンティティに関連した質問紙調査をあわせて実施し(「人生への態度尺度」(榎本,2004)、「過去への態度尺度」(榎本・横井,2000)、「自尊感情尺度」(山本・松井・山成,1982)「多次元自我同一性尺度」(谷,2001))、自己関連尺度により量的にとらえられた個人の自己のアイデンティティの特徴との比較によって、自己物語法による自己のアイデンティティへの質的なアプローチの特質を明らかにしようと試みた。自己物語法による語りデータをもとに、個人の自己のアイデンティティに迫るものとしての自己物語法の方法論的な検討が行われた。第1に、いくつかの方法を試行した結果、最初の記憶から、幼児期、児童期というように時系列に沿って現在に至るまで想起される主なエピソードをたどっていく方法によって個人の自己のアイデンティティの特徴に迫ることができるということが確認された。第2に、自己物語化(榎本、2004)のプロセスを検討することにより、いくつかの典型的な自己物語化のパターンが抽出された。第3に、そうした自己物語化のパターンをもとに語られた個々の自己物語を分析し、個人の自己のアイデンティティの特徴をとらえることを試みた。第4に、アイデンティティに関する量的データと比較検討することで、質問紙では捉えられない自己のアイデンティティの複雑な側面が、ときに量的データ同士の間にみられる矛盾の意味が、自己物語法により得られた語りデータの分析により把握することが可能であることが示された。本研究により、自己物語法の妥当性が示されると同時に、想起されるエピソードを意味づけながら時系列に沿って配列する自己物語の文脈の抽出こそが自己のアイデンティティの抽出であるという自己物語の心理学の視点そのものの妥当性も改めて支持されたといえる。本研究により得られた様々な年代の人々の自己物語を比較検討することによって、自己物語化のプロセスや自己のアイデンティティの変容に関するさらなる知見が得られることが期待されるが、そのあたりは今後の課題である。

本研究により得られた様々な年代の人々の自己物語を比較検討することによって、自己物語化のプロセスや自己のアイデンティティの変容に関するさらなる知見が得られることが期待されるが、そのあたりは今後の課題である。個人の自己は物語形式で保持されているとする自己物語の心理学の立場から、本年度は、物語としての自己を捉える面接手法としての自己物語法の方法論を精緻化することを目的として、事例データの収集および個々の事例データに関する個人の自己物語の文脈の抽出という観点からの分析を行った。すなわち、面接によって本人の自己のアイデンティティを質的に捉えるとともに、質問紙においても量的に捉えることを試み、両者を照らし合わせることで、自己物語法の確立に向けてのヒントを得ることを主要な目的とした調査研究を行った。事例データの収集は、2ヶ所の老人保健施設において、約50名の調査協力者の高齢者に対して、自己物語法による半構造化面接をそれぞれ計4回にわたって継続的に行った。面接は、老人保健施設において、1対1の場面で行われた。聴取内容は、人生の各時期の想起される主要なエピソードと意味づけ、人生の各時期の評価とその根拠となるエピソード、自己のアイデンティティにより直接的に言及する質問内容などであった。計4回の個人面接に加え、第1回目および第4回目においては、個人のアイデンティティに関する量的データとして、人生への態度尺度、過去への態度尺度、自尊感情尺度およびアイデンティティ尺度を実施した。このようにして得られた個人のアイデンティティに関する質的および量的データをもとに、自己物語法による自己のとらえ方についての理論的検討を行った。本研究は、個人の自己を自伝的記憶に基づく物語形式で捉え、「物語としての自己」という視点からアイデンティティを捉える面接手法である自己物語法の確立を目的とするものである。本年度は、老年期に加え、青年期、中年期の人々に対しても面接調査を行い、人生の物語を貫く自己物語の文脈を抽出する分析を行った。また、青年および成人に関しては、質問紙調査も並行して行い、アイデンティティを量的にも捉えようとした。それぞれの年代についての調査内容は以下の通りであった。1.老年の自己物語の抽出関東地方の軽費老人ホーム入居者に対して、自己物語法による半構造化面接を、継続的に計4回行った。面接は高齢者の居室で主に行われた。聴取内容は、個人のアイデンティティに影響を与えた重要な他者や出来事等を尋ねるものであった。2.青年の自己物語の抽出中部地方の大学生を対象に、自己物語法による半構造化面接を、継続的に計4回行った。聴取内容は、青年期のアイデンティティを形成する際に影響を与えた出来事等のテーマに関するものであった。また、初回(第1回)と最終回(第4回)において質問紙調査により量的データを収集した。3.成人の自己物語の抽出中部地方在住の成人を対象に、青年に対する調査と同様の手続きで、半構造化面接および質問紙調査を行い、質的データと量的データを収集した。本研究は、これらの調査で得られた質的データと量的データを分析して比較検討し、自己物語法によって自己のアイデンティティを捉えることの有効性と限界について検証したものである。
金属/セラミックス接合界面の測定応力によるせん断強度の定量的評価

金属とセラミックスが接合したコーティング材料、電子デバイスなどでは、材料内の残留応力および外部負荷によるせん断応力による界面剥離が問題となっている。本研究では熱遮蔽コーティング材料をモデル化した材料を作製し、材料中のAl_2O_3のせん断応力の状態およびモードIIでの界面剥離エネルギー開放率を求めた。応力成分はEBSD法を用いて得られるAl_2O_3の結晶方位の情報とレーザーを用いた蛍光分光法により得られるピークの位置情報より算出し、応力成分を変換することで、せん断応力成分を求めた。多結晶Al_2O_3のせん断応力下での応力状態を実験的に決定する手法を確立した。また、Ni(Pt)Al/Al_2O_3およびCu/Al_2O_3接合体を作製、さらに、作製した接合体を対象に界面剥離進展条件を力学試験と解析により検討した。1.せん断応力成分算出手法の確立:結晶方位が既知のAl_2O_3単結晶試料に無負荷状態からせん断負荷を加え、せん断負荷が加わる領域を蛍光分光法で応力を測定し、結晶座標系の応力成分から試料座標系を基準としたせん断応力成分に変換し、実験的に算出できることを確認した。2.せん応力手法のAl_2O_3への適用:多結晶Al_2O_3に力学的負荷を加え、せん断負荷が加わる領域の結晶方位が未知の領域について、EBSD法による結晶方位測定手法と(1)のせん断応力成分算出手法を適用し、多結晶Al_2O_3に対して、それぞれの結晶粒におけるせん断応力成分を算出できることを確認した。3.試験片作製、せん断応力下での剥離進展条件の決定:Ni(Pt)Al/単結晶Al_2O_3およびNi(Pt)Al/多結晶Al_2O_3接合体をホットプレスにより作製した。作製した予き裂を導入したNi(Pt)AlおよびCu/単結晶Al_2O_3試験片に無負荷状態から力学的負荷を加え、剥離進展挙動を観察した。接合体を試験片に加工後、分光装置下での精密な力学試験および解析を行った。また、接合体界面に複相酸化物が形成し、強度が著しく低下してしまったことから、熱遮蔽コーティングを模擬した材料を新たに作製し、大気熱暴露することでNi(Pt)Al/多結晶Al_2O_3界面を形成させ、この界面に負荷が加わった場合の界面強度を測定した。(1)試験片作製方法:小型力学試験機の使用と試験片の有効利用のため、Barb試験片ではなく、小型のPushout試験片を用いて力学試験を行った。界面への予き裂導入は、負荷方向に繰り返し負荷を加えることで行った。試験片の小型化により予き裂の視認が難しく、試験片を急速に破壊させないだめアコースティックエミッション(AE)も同時に測定しながら行った。(2)溶射による試験片の作製:21年度の接合体作製法においては、界面にNiAl_2O_4等の複相酸化物が形成してしまい、上記試験において界面の強度が著しく低下してしまったことから、遮熱コーティングを模擬した材料を作製した。Ni(Pt)Al合金上に大気プラズマ溶射法によりZrO_2をコーティングし、さらに大気熱暴露を行うことにより、Ni(Pt)Al/多結晶Al_2O_3界面を得た。(3)試験片のせん断応力状態の決定:作製した試験片について小型力学試験機を用いて、無負荷状態から力学的負荷を加え、せん断応力成分算出手法を適用し、界面近傍での応力状態、分布を明らかにした。また、予き裂未導入および導入したNi(Pt)Al/多結晶Al_2O_3界面についても各結晶粒の結晶方位を測定後、同様な手法で界面近傍での応力状態、分布を明らかにした。(4)結果のまとめ:最大せん断応力値や応力状態から結晶方位の違いが接合界面強度に及ぼす影響や剥離発生に最も関係のある応力成分、進展に必要な界面剥離ひずみエネルギー解放率を明らかにした。
単結晶チタニア複合ナノチューブの創製と特性化の研究

チタニア単独並びに酸化ジルコニウム等との複合酸化物系について、鋳型利用ゾルゲル法によるナノ材料創製及びその形成過程の解明を行った。0.1M LAHC水溶液とACAで修飾したチタンアルコキシドを混合して得られる沈殿及び上澄み液の組成、SAXS、XRD測定により沈殿の結晶性状、分子集合組織の有無などを調べた。また鎖長或いは級数の異なるアミンを活性剤とし、40°Cで攪拌して透明な液を得た段階から80°Cで反応を開始後ゲル化に至る過程において、組成、SAXS、XRDを測定し、反応前および反応過程における分子集合組織の形状・サイズの変化、結晶の有無並びに結晶性状変化のデータを得た。またSAXSから試料のフラクタル次元を得た。複合酸化物の結晶諸特性は、5%まではアナターゼ構造が支配的であり、他の構造は観察されなかった。これより、複合化は原子レベルで起こっている可能性が高い。また、アルキル鎖のフラクタル次元に及ぼす効果は、長いほど低下することが観測され、表面積の傾向と一致している。このことから、メソポーラスな材料創製には、低いアルキル鎖を有するアミンが有利であるといえる。また、TEM像での格子像より、単結晶か多結晶か、試料全体が結晶なのかアモルファスとの混合なのかを調べ、FE-SEM像より得られた試料の形状・サイズを得た。さらにXRDから結晶の性状を、また、窒素吸着等温線の測定により、試料のミクロ孔及びメソ孔の存在並びに孔径分布を得、複合ナノチューブ材料の構造解析及びキャラクタリゼーションを行った。さらに、得られたナノチューブの光触媒活性並びに、部分酸化触媒活性を測定するとともに、色素増感太陽電池を作成し光電変換機能の評価を行った。単離精製したチタニア複合ナノチューブ試料のアルコール溶液を、フッ素ドープの酸化スズよりなる透明導電膜上にスキージ法により塗布し、乾燥後450°Cで30分焼成した。その後、Greatzelらのルテニウム色素N3を吸着によりチタニア膜に導入し、白金を対極として、0.03MI_2を含む0.3Mヨウ化リチウムのアセトニトリル溶液を電解質として擬似太陽光を照射して電圧-電流特性を測定した。特に、開放電圧及びフィルファクターに与える各種元素の影響について物理化学諸特性との比較検討を行った結果、チタニアナノチューブをニオベイト、セリア、ジルコニアなどの混合酸化物とした系では、少量のジルコニアとの複合系で、3.5ミクロンの薄い膜厚で、16mA/cm^2という非常に高い短絡電流密度を得ており、光電変換効率も5%がでていることから、今後の改良により厚膜では日本最高の10%も可能と考えられた。Ti(OR)nと他の金属アルコキシドMe(OR)n(Me=Zn, Sn, Zr, Hf, n=2,4)を各種組成比で混合させ、アセチルアセトン(ACA)を(Me1+Me2)/ACA=1となるように調製した。その後この溶液を、ラウリルアミン塩酸塩(LAHC)水溶液にモル比で(Me1+Me2)/LAHC=4となるように混合した。353Kでゾルゲル反応させ複合セラミックス材料を合成し、353Kで乾燥後、773Kで4時間焼成することにより目的の試料を得た。焼成後の複合セラミックス材料は、電子顕微鏡(TE M)、電子線回折、X線回折(XRD,CuKa)、77Kにおける窒素吸着等温線測定によりキャラクタリゼーションを行った。結果は、各種金属で異なるが、以下に、Snとの複合体形成について述べる。焼成したTiO_2-SnO_2試料のXRDパターンの解析結果は、これらの試料が単に2種類のセラミックスがマクロに混合したものでないことを示した。TiO_2、SnO_2単独で合成された試料は、それぞれanatase結晶構造と、tetragonal結晶構造に起因するピークが確認された。しかし50:50の混合試料では、anatase構造を示すピークは現れず、SnO_2単独で確認されたtetragonal構造を示すピークのみが現れていることが分かつた。これはこれらの混合試料が、SnO_2のtetragonal結晶構造をベースにして、原子レベルでTiが組み込まれている混晶半導体の形成を示唆している。Ti:Sn=95:5の試料では、逆にanatase結晶構造にSn原子が組み込まれていることを示している。また、それぞれの結晶構造から異なる結晶構造へと変化する際には、Ti:Sn=80:20試料に見られるようにどちらの結晶構造も示さないアモルファス状の構造を示した。Ti:Sn=90:10混合試料では、どちらの結晶構造にも起因しないピークが確認でき、新しい結晶構造の形成が示唆され複合晶の存在が確認された。モルフォロジー、結晶構造など今後解明を進める計画である。各複合試料の組成比と光触媒活性の相関性の解析より、光触媒活性は、Sn5%を加えた複合試料においてもっとも高い値を示した。今回の測定には365nm UV-lumpを用いており、酸化スズのバンドギャップはこの365nmの光エネルギーよりも大きいため、光触媒能は存在しない。しかし、Ti=25,50%試料では酸化スズのtetragonal構造を保持しながら、光触媒活性の増加が確認できる。

これはXRDの解析からも示唆されているように、Ti原子が組み込まれることにより、tetragonal構造SnO_2のパンドギャップが変化するためであると推論される。Ti=95%試料では最大の光触媒活性を示し、単に比表面積に依存した値でないことを確認している。チタニア単独並びに酸化ジルコニウム等との複合酸化物系について、鋳型利用ゾルゲル法によるナノ材料創製及びその形成過程の解明を行った。0.1M LAHC水溶液とACAで修飾したチタンアルコキシドを混合して得られる沈殿及び上澄み液の組成、SAXS、XRD測定により沈殿の結晶性状、分子集合組織の有無などを調べた。また鎖長或いは級数の異なるアミンを活性剤とし、40°Cで攪拌して透明な液を得た段階から80°Cで反応を開始後ゲル化に至る過程において、組成、SAXS、XRDを測定し、反応前および反応過程における分子集合組織の形状・サイズの変化、結晶の有無並びに結晶性状変化のデータを得た。またSAXSから試料のフラクタル次元を得た。複合酸化物の結晶諸特性は、5%まではアナターゼ構造が支配的であり、他の構造は観察されなかった。これより、複合化は原子レベルで起こっている可能性が高い。また、アルキル鎖のフラクタル次元に及ぼす効果は、長いほど低下することが観測され、表面積の傾向と一致している。このことから、メソポーラスな材料創製には、低いアルキル鎖を有するアミンが有利であるといえる。また、TEM像での格子像より、単結晶か多結晶か、試料全体が結晶なのかアモルファスとの混合なのかを調べ、FE-SEM像より得られた試料の形状・サイズを得た。さらにXRDから結晶の性状を、また、窒素吸着等温線の測定により、試料のミクロ孔及びメソ孔の存在並びに孔径分布を得、複合ナノチューブ材料の構造解析及びキャラクタリゼーションを行った。さらに、得られたナノチューブの光触媒活性並びに、部分酸化触媒活性を測定するとともに、色素増感太陽電池を作成し光電変換機能の評価を行った。単離精製したチタニア複合ナノチューブ試料のアルコール溶液を、フッ素ドープの酸化スズよりなる透明導電膜上にスキージ法により塗布し、乾燥後450°Cで30分焼成した。その後、Greatzelらのルテニウム色素N3を吸着によりチタニア膜に導入し、白金を対極として、0.03MI_2を含む0.3Mヨウ化リチウムのアセトニトリル溶液を電解質として擬似太陽光を照射して電圧-電流特性を測定した。特に、開放電圧及びフィルファクターに与える各種元素の影響について物理化学諸特性との比較検討を行った結果、チタニアナノチューブをニオベイト、セリア、ジルコニアなどの混合酸化物とした系では、少量のジルコニアとの複合系で、3.5ミクロンの薄い膜厚で、16mA/cm^2という非常に高い短絡電流密度を得ており、光電変換効率も5%がでていることから、今後の改良により厚膜では日本最高の10%も可能と考えられた。
鼻腔NK/T細胞リンパ腫の分子病理学的・疫学的研究

1.日本、韓国の鼻腔NK/T細胞リンパ腫100症例のパラフィン包埋材料から抽出したDNAを用いてPCR-SSCP法とダイレクトシークエンスにより、P53, c-kit, K-ras, βcatenin遺伝子変異を検討したところ、日本と韓国例には以下の相異がみられた。(1)P53変異の頻度は日本62%、韓国例31%(P<0.05),(2)P53のエクソン4の変異頻度は日本31%、韓国例7%(P<0.01)、(3)有意差はないもののK-ras, C-kit, β-catenin変異の頻度は日本の方が韓国より高かった。以上の結果は鼻腔リンパ腫の遺伝子変異頻度に地域差があることを示している。以前、本研究者は中国東北部の鼻腔リンパ腫についての同様の調査を行ったが、韓国と極めて類似したデータを得ている(Cancer Sci 2003)。これらのことから、鼻腔NK/T細胞リンパ腫の発生要因として生活環境や遺伝学的な要因などの地域的な要因が考えられる。2.そこで、農薬を含む生活環境要因と鼻腔NK/T細胞リンパ腫発生の関連を調べるための疫学調査を日本、韓国、中国東北部において行った。88例と対照305例について自記式アンケート調査を行った結果、農業従事者、穀物栽培者、農薬使用者に発生危険率が有意に高いことが判明した。又、穀物栽培に際して手袋や眼鏡を使用する人や風上から風下へ撒布するなど農薬曝露を防御する人に発生危険率が低い結果がでた。以上のことは鼻腔NK/T細胞リンパ腫発生要因としての農薬の重要性を示している。3.現在、培養NK/T細胞リンパ腫細胞におけるEBV活性化への農薬の影響を調べるべく準備中である。4.インドネシアの鼻腔リンパ腫35例について調査したところ57%はNK/T細胞性43%はB細胞性であった。In situ法によるEBウィルスの検索を行ったところ、NK/T細胞性の90%はEBウィルス陽性であったがB細胞性は全て陰性であった。研究目的これまでの研究から本疾患の発生にはEBウイルスが関与すること、又、生活・環境要因も重要であることが示唆される。これに加えて、大量の農薬使用者の父子に本疾患の発生がみられたことから、農薬を含む生活・環境要因と鼻腔NK/T細胞リンパ腫との因果関係を明らかにすることを目的とする。研究実績(1)「日常生活習慣・環境と健康に関するアンケート」を本邦および韓国の鼻腔NK/T細胞リンパ腫患者症例および慢性副鼻炎などの非腫瘍性耳鼻科疾患(対照)患者に施行した。これまでに約70症例と約200対象のアンケートを完了した。目標の100症例に徐々に近付きつつある。尚昨年末より調査地域を中国東北部に拡大し、本年夏よりインドネシアでの調査も開始すべく準備中である。(2)中国東北部の鼻腔NK/T細胞リンパ腫の遺伝子(p53,k-ras,c-kit,β-カテニン)変異解析をパラフィン包理材料を用いて行った。PCR-SSCP法、直接シークエンス法を行い変異の確認を行った。症例の診断時の年齢は中間値で40才と本邦例に比べて10才以上若年の発症であった。P53変異は40%の症例に認められたが、これは本邦例(約60%)より低かった。

中国東北地区の鼻腔NK/T細胞リンパ腫の特性は韓国のものに近く、本邦例とは異なることが判明した。今後の展望鼻腔NK/T細胞リンパ腫は発症年齢、遺伝子変異の頻度に地域差がみられることが判明した。このため、この点の調査をインドネシア、ペルーに拡大することとした。現在、両国の症例について検討中である。又、農薬との関連について疫学調査は現在、約70症例について終了しており、目標の100例に近付きつつある。研究代表者の青笹は昨年秋より中国医科大学の客員教授をつとめていることから、一層進行することが大いに期待できる状況にある。又、インドネシア大学より2名の研究者が研究打合せのために5月、8月に大阪大学を訪問の予定である。又、中国医科大学のJia教授が6月に大阪大学を訪問予定である。1.日本、韓国の鼻腔NK/T細胞リンパ腫100症例のパラフィン包埋材料から抽出したDNAを用いてPCR-SSCP法とダイレクトシークエンスにより、P53、c-kit,K-ras,β-catenin遺伝子変異を検討したところ、日本と韓国例には以下の相異がみられた。(1)P53変異の頻度は日本62%、韓国例31%(P<0.05)、(2)P53のエクソン4の変異頻度は日本31%、韓国例7%(P<0.01)、(3)有意差はないもののK-ras,C-kit,β-catenin変異の頻度は日本の方が韓国より高かった。以上の結果は鼻腔リンパ腫の遺伝子変異頻度に地域差があることを示している。以前、本研究者は中国東北部の鼻腔リンパ腫についての同様の調査を行ったが、韓国と極めて類似したデータを得ている(Cancer Sci 2003)。これらのことから、鼻腔NK/T細胞リンパ腫の発生要因として生活環境や遺伝学的な要因などの地域的な要因が考えられる。2.1で得られた知見も参考にして、preliminaryをデータであるが、インドネシアの編桃リンパ腫のうちB細胞性のもの20例について調べるとEBウィルス陽性例はなかった(0%)。本研究者は以前に本邦(大阪、沖縄)の扁桃リンパ腫の調査を行ったが、B細胞性のもののうちEBウィルス陽性率は20-40%であった(Mod Pathol 1997)。以上の点は扁桃リンパ腫の発生要因にも地域差があることを示唆している。今後の検討対象となる。中国、韓国、日本の鼻腔NK/T細胞リンパ腫症例について、リンパ腫発生と農薬を中心とした生活、環境要因との関連についてのアンケート調査を実施してきた。現在80例をこえる症例の登録があることから、2005年3月末をもって打切りとし、春以降にデータの解析に入る予定。3.インドネシアの鼻腔リンパ腫35例について調査したところ、57%はNK/T細胞性、43%はB細胞性であった。in situ法によるEBウィルスの検索を行ったところ、NK/T細胞性の90%はEBウィルス陽性であったが、B細胞性は全て陰性であった。1.日本、韓国の鼻腔NK/T細胞リンパ腫100症例のパラフィン包埋材料から抽出したDNAを用いてPCR-SSCP法とダイレクトシークエンスにより、P53,C-kit, K-ras,β-catenin遺伝子変異を検討したところ、日本と韓国例には以下の相異がみられた。(1)P53変異の頻度は日本62%、韓国例31%(P<0.05)、(2)P53のエクソン4の変異頻度は日本31%、韓国例7%(P<0,01)、(3)有意差はないものの
表面改質によるプラークフリーインプラントアバットメントの開発

インプラント周囲炎の原因として、過度の咬合力、歯肉貫通部となるアバットメントの材料、プラークの付着による細菌感染、喫煙、マイクロギャップ等、様々な要因が挙げられるが、その中でもプラーク付着による細菌感染は天然歯と同様、インプラント周囲炎を起こす主要な原因であると考えられる.そこでインプラント体と上部構造を連結するアバットメントの表面性状を改良することで細菌の付着を減少させ、長期的に安定しやすい状態を維持させることが重要である。そのため、本研究と同様にインプラント周囲の骨結合および上皮封鎖の獲得、維持、安定を目指した研究が数多くなされるようになった。現在インプラント治療は高い成功率を示しているが、インプラント周囲炎に罹患するリスクも増加しており、その主な要因として咬合力が要因の一つと考えられるが、プラーク付着による周囲歯肉の炎症ももう一つの主な要素としてあげられる.よって主要因子を少しでも減らし、長期的に口腔内でインプラントを維持させるためにはプラークの付着しにくい表面性状を有するアバットメントを装着し、できるだけ粘膜貫通部周囲をメンテナンスしやすい状態にすることが重要であると考えられる.水熱処理はフィクスチャー部においては骨とのオッセオインテグレーションに有効であると報告されているが、逆に上皮細胞では付着しにくいことも報告されている。本研究ではインプラントアバットメント部で主に用いられる純チタンに水熱処理を施し細菌が付着しにくい超親水性の表面性状に変化させ、表面へのプラークの付着度合について解析するとともに、経時的な表面性状の変化を解析し、水熱処理による表面改質がプラーク付着の長期的な予防に有効であるか検討することを目的とした。過去の報告に従い温度と加熱時間を設定し、水熱処理を行ったところ、ぬれ性実験において超親水性の表面を獲得し、未処理のものと比べても接触閣が低いことを確認した。SEM像において未処理群と比べ、表面性状に変化がないことを確認した。また常温空気中で2日放置して改めて親水性の評価を行ったが多少変化があるのみで超親水性は多少維持されていることがわかった。現在インプラント治療は高い成功率を示しているが、インプラント周囲炎に罹患するリスクも増加しており、その主な要因としてプラーク付着による周囲歯肉の炎症があげられる.長期的に口腔内でインプラントを維持させるためにはプラークの付着しにくい表面性状を有するアバットメントを装着し、できるだけ粘膜貫通部周囲をメンテナンスしやすい状態にすることが重要であると考えられる.本研究ではインプラントアバットメント部で主に用いられる純チタンに水熱処理を施し細菌が付着しにくい超親水性の表面性状に変化させ、表面へのプラークの付着度合について解析するとともに、経時的な表面性状の変化を解析し、水熱処理による表面改質がプラーク付着の長期的な予防に有効であるか検討することを目的としている.研究の手技において水熱処理の時間などが思った通りに決定出来ず、一部条件を広げている。ただし昨年度後半には条件の絞り込みに成功し、現在は遅れを取り戻すべく急ピッチで研究を進めている間葉系幹細胞(MSC)は著しく高い増殖能と幅広い分化能を有する。そのため組織再生を促す切り札として急速に研究が進められてきた。その一方で近年南カリフォルニア大学Songtao Shi教授らの研究グループによってリュウマチや強皮症などの自己免疫疾患のような過剰な免疫作用(Yamaza 2010; Ruili 2011)、さらには癌のような過剰な細胞増殖を抑制出来ると報告している(Atsuta in press)。これこそが新たに明らかとなったMSCの細胞レベルでの制御能力=「正常化」作用である(Lei 2012)。それゆえにMSC投与は新規の細胞治療そのものであり、薬物治療のような副作用もなく継続した効果が期待できる万能に近い理想の治療法として注目されている。ところが近年になって免疫関連細胞に対する特筆した「制御能」が明らかとなり細胞治療を目指した新たな幹細胞研究が始まっている。しかし一方でMSCを用いた細胞治療の効果は疾患を時として悪化させるとの一部報告もある。本研究チームでは、疾患により「異常化」した局所または全身状態を元の環境へと戻そうとするMSCの働きを「正常化」作用と名付け、この「正常」に対するMSCの認識の違いが治療効果を左右すると考えた。本研究では歯科臨床的にドナーの選別を目的とし、どのようなMSCを採取することで治療へ応用可能であるかを明らかとした。これは歯科のみでなく間葉系幹細胞を用いたあらゆる再生・細胞治療の基盤になるものと期待する。水熱処理チタン表面のぬれ性の向上を促進したこと、およびSEMによる表面構造の変化に差がないことは確認したが、より長期間持続するか検討を行っておらず、また短期間での細胞、細菌の評価は行っていない。

さらに動物を用いた研究も行う必要性があるプロビジョナルとして用いたBABを回収し細菌付着性の評価および表面性状の解析、歯肉溝滲出液中に含まれるタンパク質の解析を行い、未処理のものと比較して評価を行うものであるが、昨年度までの「2次手術後の患者さんに対しヒーリングアバットメントが2mm縁上にくるようヒーリングアバットメントの長さを選択し、歯肉縁上部位を部分的に水熱処理したものを準備しておく.プロビジョナルのための印象採得時にヒーリングアバットメントを交換し、2週間後に回収し表面付着細菌の評価および表面性状、歯肉溝滲出液のタンパク質解析を行い、未処理のものと比較して評価を行う」という点で条件のやり直しがあるため、少し出遅れている。ただし最終年度でありきちんと終了する予定である。歯科補綴学より具体的にどれくらい超親水性が維持されるか、表面処理を行っていても、水熱処理により変化するか等の測定を行った後、細菌および細胞の接着に対する測定を行い、表面性状と細菌、細胞の付着の関連をもう少し詳細に検討する必要性がある。また動物実験を行い、実際の口腔内に装着されたインプラントアバットメント部に対する細菌の付着、超親水性の程度を行っていく。研究の一部で条件の絞り込みに失敗したため(遅延理由に詳細記載)、実験の進行が少し遅れてしまった。そのため今年度はその分を取り戻すため急ピッチで研究を進める予定研究が順調に進んだため、本年度に差額が生じた。上記の通り、昨年度からの繰り越しがあるものの研究全体としては計画にくるいはなく進行していく予定である。次年度も動物実験を主に進めていくため研究費用の使用状況は変化する可能性が高い。今後も十分に注意しして計画を遂行する。
核医学イメージングを用いたインプラント周囲骨の改造機転に関する研究

歯科補綴治療においては,インプラントへの負担過重を避けるため補綴装置を介してインプラントに加わる力をいかに制御し,生体機能と調和させるかが重要であるが,この視点から行なわれた基礎的研究は少ない.本研究では核医学イメージングを利用した手法(骨シンチグラフィ)を用いて,力学的負荷におけるインプラント周囲骨の改造機転を骨代謝から定量的に観察した.これより,インプラント上部構造へ力学的負荷が加えられた時のインプラント周囲骨組織の経時的変化を捉えた.まず,骨シンチグラフィを本実験に応用できるように,実験装置を開発し予備実験を行った.まず,決められた方向のガンマ線だけを検出器に入射させる直径2mmのピンホールコリメータを開発した.通常のものより直径を1/3に減少させることより,小動物への応用が可能となり分解能が優れたシンチグラムを得ることができた.また,骨シンチグラフィを用いてインプラント周囲骨の放射活性の経時的に観察したところ,埋入後7日から12日付近でピークを迎え,5週間で1日後の値とほぼ同等になった.すなわち,実験動物におけるインテグレーションの時期(5週間),すなわち骨代謝活性の変化を把握できた.クローズドコイルスプリングを装着し荷重を加えたことによるインプラント埋入付近の骨代謝の変化を観察したところ,放射活性は荷重の大きさによって異なっていた.また、インプラント周囲骨組織の相違にも影響されていた.歯科補綴治療においては,インプラントへの負担過重を避けるため補綴装置を介してインプラントに加わる力をいかに制御し,生体機能と調和させるかが重要であるが,この視点から行なわれた基礎的研究は少ない.本研究では核医学イメージングを利用した手法(骨シンチグラフィ)を用いて,力学的負荷におけるインプラント周囲骨の改造機転を骨代謝から定量的に観察した.これより,インプラント上部構造へ力学的負荷が加えられた時のインプラント周囲骨組織の経時的変化を捉えた.まず,骨シンチグラフィを本実験に応用できるように,実験装置を開発し予備実験を行った.まず,決められた方向のガンマ線だけを検出器に入射させる直径2mmのピンホールコリメータを開発した.通常のものより直径を1/3に減少させることより,小動物への応用が可能となり分解能が優れたシンチグラムを得ることができた.また,骨シンチグラフィを用いてインプラント周囲骨の放射活性の経時的に観察したところ,埋入後7日から12日付近でピークを迎え,5週間で1日後の値とほぼ同等になった.すなわち,実験動物におけるインテグレーションの時期(5週間),すなわち骨代謝活性の変化を把握できた.クローズドコイルスプリングを装着し荷重を加えたことによるインプラント埋入付近の骨代謝の変化を観察したところ,放射活性は荷重の大きさによって異なっていた.また、インプラント周囲骨組織の相違にも影響されていた.歯科補綴治療においては、インプラントへの負担過重を避けるため補綴装置を介してインプラントに加わる力をいかに制御し、生体機能と調和させるかが重要であるが、この視点から行なわれた基礎的研究は少ない。歯根膜が存在しないインプラントにおいては、オッセオインテグレートしたインプラント体の周囲の骨は骨芽細胞および破骨細胞によってバイオロジカルに制御されているのであろうか。また、力学的負荷時に、はたしてインプラントは骨内で全く移動しないのであろうか。本研究ではこの仮説を検証するために核医学イメージングを利用した2つの手法1)骨シンチグラフィ2)ラジオオートグラフィを用いて、力学的負荷におけるインプラント周囲骨の改造機転を骨代謝から定量的かつ組織学的観察するものである。本年度は、骨シンチグラフィを本実験に応用できるように、実験装置を開発し予備実験を行った。まず、決められた方向のガンマ線だけを検出器に入射させる直径2mmのピンホールコリメータを開発した。通常のものより直径を1/3に減少させることより、小動物への応用が可能となり分解能が優れたシンチグラムを得ることができた。また、骨シンチグラフィを用いて単独植立のインプラント周囲骨代謝活性の経時的に観察したところ、実験動物におけるインテグレーションの時期、すなわち骨代謝活性の変化を把握でき、本実験に応用可能であることが判明した。歯科補綴治療においては,インプラントへの負担過重を避けるため補綴装置を介してインプラントに加わる力をいかに制御し,生体機能と調和させるかが重要であるが,この視点から行なわれた基礎的研究は少ない.「歯根膜が存在しないインプラントにおいては,オッセオインテグレートしたインプラント体の周囲の骨は骨芽細胞および破骨細胞によってバイオロジカルに制御されている.」また,「力学的負荷時に,はたしてインプラントは骨内で全く移動する.」本研究ではこの仮説を検証するために核医学イメージングを利用した手法(骨シンチグラフィ)を用いて,力学的負荷におけるインプラント周囲骨の改造機転を骨代謝から定量的に観察した.これより,インプラント上部構造へ力学的負荷が加えられた時のインプラント周囲骨組織の経時的変化を捉えた.まず,骨シンチグラフィを本実験に応用できるように,実験装置を開発し予備実験を行った.まず,決められた方向のガンマ線だけを検出器に入射させる直径2mmのピンホールコリメータを開発した.通常のものより直径を1/3に減少させることにより,小動物への応用が可能となり分解能が優れたシンチグラムを得ることができた.

また,骨シンチグラフィを用いてインプラント周囲骨の放射活性の経時的に観察したところ,埋入後7日から12日付近でピークを迎え,5週間で1日後の値とほぼ同等になった.すなわち,実験動物におけるインテグレーションの時期(5週間),すなわち骨代謝活性の変化を把握できた.クローズドコイルスプリングを装着し荷重を加えたことによるインプラント埋入付近の骨代謝の変化を観察したところ,放射活性は荷重の大きさによって異なっていた.