hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
動きの制御における主観的・感覚的情報と力学的変数との関連性の検討

本研究では,多様な力学的変数を測定することによって,符号化された主観的・感覚的情報が動きの調節にどのように関連しているのかを検討した.また,言語的情報および視覚的情報による動きの調節の違いを検討した.その結果,空間的調節に関することばと力動的調節に関することばを区別することは困難であった.また,時間的調節に関することばは必ずしも時間的変数に反映されていなかったが,力動的調節に関することばは力学的変数に反映されていることが示された.視覚的情報に対しては,空間的変数と時間的変数において,モデルの動きを区別して表現することが難しいことが示された.本研究の目的は、時間的・空間的物理情報に加え、床反力、重心変位などの多様な力学的変数を測定することによって、主観的・感覚的情報が動きの制御に果たす役割を明らかにすることであった。そこで、本年度は、20名の大学生を対象に、動きを調整するための主観的・感覚的情報を言語的コードとして抽出するための実験1を行った。実験参加者は、1軸ストレインプレート上に立ち、前方のモニターに表示された18のことばをイメージして垂直方向への跳躍動作を行った。用いたことばは、動きの空間的調節に関することば(「ちいさく」「しっかり」「すこし」「おおきく」「かるく」「たかく」)、時間的調節に関することば(「ゆっくり」「はやく」「なめらかに」「すばやく」「ゆるやかに」「さっと」)、力動的調節に関することば(「やわらかく」「かろやかに」「いきおいよく」「やさしく」「ちからづよく」「しずかに」)とした。また、それぞれのことばによる動きの調節の難易度について、6段階評定で回答を求めた。計測項目は、空間的変数の「跳躍高」、時間的変数の「接地時間」「離床時の速度」、力動的変数の「最大床反力」「最下点時の床反力」とした。動きを調節することばと力学的変数との関連性を検討したところ、跳躍高において、空間的なことば、力動的なことばによる差異がみられが、時間的なことばでは差異がみられなかった。また、ばらつきが大きくことばと小さいことばが存在した。接地時間の違いから時間的・力動的なことばは、動きの時間的調節に関わっていることを示したが、空間的なことばには同様の傾向はみられず、ことばによるイメージ形成の特徴が明らかとなった。なお、難易度の評価は、空間的なことばで低く、「ゆるやかに」「なめらかに」などの円滑さを表すことばで高くなる傾向がみられた。今後は、実験1の結果を参考に、実験2で用いる言語教示を検討する。今年度は、動きを調節するための主観的・感覚的情報を言語的コードとして抽出するための実験を行い、その結果を参考に視覚イメージを形成するための動画を作成する計画であった。まず、20名の大学生を対象に、動きを調節するためのことばを呈示したのち1軸ストレインプレート上で跳躍動作を行わせ、跳躍高、接地時間、床反力などの力学的変数を計測した。呈示したことばと力学的変数とを関連性を分析した結果、空間的調節、時間的調節、力動的調節に関わることばの特徴が明らかになった。次に、実験の結果に基づいて、視覚イメージを形成するための動画を作成する計画であったが、ビデオ撮影した実験参加者の動作分析がまだ終了していない。研究は、予定よりもやや遅れているが、速やかに動作分析を終え、動画の作成に取りかかる予定である。本研究の目的は、時間的・空間的物理情報に加え、床反力、重心変位などの多様な力学的変数を測定することによって、主観的・感覚的情報が動きの制御に果たす役割を明らかにすることであった。そこで、本年度は、昨年年に引き続き、大学生を実験参加者とし、符号化された主観的・感覚的情報が動きの調節にどのように関連しているのかを検討するための実験を行った。実験参加者は、ディスプレイに表示されたことばをイメージし、正面のLEDが点灯したら、その場で1回、垂直方向に跳躍動作を行った。呈示することばは、「しっかり」、「かるく」、「たかく」、「ゆっくり」、「なめらかに」、「やわらかく」、「しずかに」などの18のことばとした。実験参加者の右側方にビデオカメラを設置し、跳躍動作を30コマ/秒で撮影した。計測点は、右大転子、右膝、右足首、右つま先とし、デジタイズを行ったのち、解析プログラム(DKH社:Frame-DIAS V)を用いて動作分析を行った。時間経過に伴う膝関節角度の変化を求めたところ、「ちいさく」「すこし」「かるく」「さっと」では、個人差が大きくなる傾向が認められた。さらに、大転子の位置の変化からは、離床前の動作に違いが現れることが明らかになった。これらの結果から、符号化された主観的・感覚的情報の受け取られ方は、多様であり、言語的な情報における伝達の困難さが示唆された。なお、難易度の評価は、空間的調節に関することばで低く、「ゆるやかに」「なめらかに」「かろやかに」「やわらかく」などの動きの円滑さを表すことばで高くなる傾向がみられた。これらの結果から、主観的・感覚的情報と客観的な力学的変数、すなわち心理的事実と物理的事実の関係を分析することの重要性が示唆された。

まず、20名の大学生を対象に、動きを調節するためのことばを呈示したのち1軸ストレインプレート上で跳躍動作を行わせ、跳躍高、接地時間、床反力などの力学的変数を計測した。呈示したことばと力学的変数とを関連性を分析した結果、空間的調節、時間的調節、力動的調節に関わることばの特徴が明らかになった。次に、実験の結果に基づいて、視覚イメージを形成するための動画を作成する計画であったが、ビデオ撮影した実験参加者の動作分析がまだ終了していない。研究は、予定よりもやや遅れているが、速やかに動作分析を終え、実験で使用する動画の作成に取りかかる予定である。本研究の目的は、時間的・空間的物理情報に加え、床反力、重心変位などの多様な力学的変数を測定することによって、主観的・感覚的情報が動きの制御に果たす役割を明らかにすることであった。そこで、本年度は、大学生を実験参加者とし、言語的情報および視覚的情報による動きの調節を検討するための実験を行った。モデルに対し、8つの言語教示(「たかく」「ひくく」「おおきく」「ちいさく」「ゆっくり」「はやく」「つよく」「よわく」)を行い、ジャンプ動作を右側方から撮影した。実験参加者は、ディスプレイに表示された8つのことば(言語的情報)、およびモデルの8つの動き(視覚的情報)に基づいて、ジャンプ動作を行い、エクスジャンパーシステム(DKH社)を用いて、跳躍高、離床時速度、床反力等の力学的変数を測定した。言語的情報に対しては、空間的調節に関することば(「たかくーひくく」)と力動的調節に関することば(「つよくーよわく」)を区別して動きとして表現することが困難であった。また、「ひくく」「ちいさく」「はやく」「よわく」では、空間的変数における個人差が大きくなることが示された。なお、「ゆっくり」が「はやく」よりも離床時速度が速くなるなど、必ずしも言語的情報が時間的変数に反映されていないことが明らかとなった。一方、「つよくーよわく」は、ことばのイメージが力学的変数に反映されていることが明らかとなった。視覚的情報に対しては、8つの異なる動きを呈示したにも関わらず、跳躍高(空間的変数)と離床時速度(時間的変数)は、2つの群(モデルへの言語教示が「たかく」「おおきく」「ゆっくり」「つよく」と「ひくく」「ちいさく」「はやく」「よわく」)に明確に区分された。このことから、視覚的情報に基づいてモデルのイメージの違い(例えば、「たかく」と「つよく」、「ちいさく」と「よわく」)を動きとして表すことは難しいことが明らかとなった。本研究では,多様な力学的変数を測定することによって,符号化された主観的・感覚的情報が動きの調節にどのように関連しているのかを検討した.また,言語的情報および視覚的情報による動きの調節の違いを検討した.その結果,空間的調節に関することばと力動的調節に関することばを区別することは困難であった.また,時間的調節に関することばは必ずしも時間的変数に反映されていなかったが,力動的調節に関することばは力学的変数に反映されていることが示された.視覚的情報に対しては,空間的変数と時間的変数において,モデルの動きを区別して表現することが難しいことが示された.次年度は、動きを制御する主観的・感覚的情報と力学的変数との関連性を検討するための実験を行う。大学生を実験参加者とし、2つの条件(条件1:言語教示を受けたのち、課題の動きを行う、条件2:今年度の実験で作成した動画を観察したのち、課題の動きを行う)で課題を行い、力学的変数の計測と主観的・感覚的情報の調査を行う。
有機磁性体による温熱による抗がん作用の分子メカニズムの検討

横浜市立大学と(株)IHI(旧石川島播磨重工業株式会社)の基盤技術研究所との共同研究から、抗がん作用を有する有機磁性体化合物が開発された。本化合物は、有機化合物でありながら、磁性を持つ性質を有する。このために磁石によって、抗がん作用の誘導が可能である。すでに培養細胞およびマウスにおいて、磁石によるドラッグデリバリーが実証された。また磁性体の性質を利用して、交流磁場印加において発熱作用を持つことも示された。これは、抗がん作用と発熱作用の両方を有する新しい抗がん剤化合物の開発を意味する。これまでに、このような性質を併せ持つ抗がん剤は存在していない。本申請では、新規抗がん剤化合物が、どのような分子メカニズムによってがん細胞殺傷効果を示すかを検討した。薬理学的な抗がん作用は、様々な培養がん細胞を用いた実験から、既存のシスプラチンやMTXに匹敵することがわかった。さらに交流磁場印加によって強い発熱作用が証明された。化合物は細胞に取り込まれ、一般的な抗腫瘍効果を引き起こすだけでなく、細胞内における発熱作用によって、さらに強い抗腫瘍効果を示すと考えられた。具体的には、培養がん細胞を用いて、同化合物を添加することにより細胞死の誘発が起こると考えられたが、この細胞死を起すメカニズムが、既存のシスプラチンなどの抗がん剤とどのように異なるかの分子メカニズムの検討をおこなったところ、活性酸素の発生に伴う細胞死の亢進が観察された。さらにこの効果は抗酸化剤によって抑制されたことから、活性酸素の産生によるDNA障害がメカニズムとして考えられた。今後は時間依存的、および容量依存的な変化を検討することにより、詳細な細胞殺傷効果の検討が可能になっていくと考えられた。
中枢神経系発生における分化抑制転写因子Id4の機能解析

<研究目的>中枢神経系のグリア細胞の1つオリゴデンドロサイトは神経細胞の機能維持に必須であるだけでなく,多発性硬化症やある種のグリオーマ及びグリオブラストーマの発生に関与するなど、生理的・病理的に重要であるが、その発生については未知の点が多い。加えて、オリゴデンドロサイト前駆細胞は特定の培養条件下で多分化能を有する神経幹細胞に脱分化するなどその発生・脱分化の機構の解明は中枢神経系の再生治療法の新規開発の糸口になることが期待される。本課題ではオリゴデンドロサイトの発生および脱分化の過程で発現が調節されているHLH因子Id4とオリゴデンドロサイトの発生を誘導するbHLH転写因子olig2の機能について検討した。<研究成果>(1)Id4の生体内での機能を検討するためId4欠損マウスを作製し検討した結果、Id4欠損マウス脳は野生型に比べ有意に縮小していることが明らかとなった。神経発生について詳しい解析を行うためId4欠損神経幹細胞(Id4(-/-)NSC)を単離・培養し、神経分化について検討した結果はId4(-/-)NSCは甲状腺ホルモンおよびBMPに対し高い感受性を示し、野生型にくらべ早期にオリゴデンドロサイトおよびアストロサイトへと分化した。この結果はId4がオリゴデンドロサイトの分化のみならずアストロサイトの分化のタイミングも制御していることを示唆している。(2)神経発生におけるolig2の機能解析を行った結果、神経幹細胞からアストロサイトへの発生過程でolig2が消失することを見い出した。加えてolig2がアストロサイト分化の中枢機構であるSTAT3/p300の結合を阻害することでアストロサイトの分化を抑制することを突き止めた。この結果はolig2がオリゴデンドロサイトの分化誘導因子およびアストロサイトの分化抑制因子として2つの機能を有していることを示している。
気管支喘息の発症機序における好酸球・好中球の役割についての検討

気管支喘息の主たる病態生理異常である気道過敏性の発症に与る好中球・好酸球の役割について検討する目的で以下の実験を行った.1.イヌ,モルモットにECF-Aを吸入させても気道過敏性は生じなかった.また,気管支肺胞洗浄液(BALF)にも好酸球の増加は認められなかった.この実験からは気道過敏性の発症に好酸球が関与している可能性は分からなかった.2.イヌ,モルモットにオゾンを暴露し気道過敏性モデルを作成し,その時のBALFの好中球・好酸球の変動を観察した.イヌではBALFの好中球の増加がみられたが,好酸球の増加は認められなかった.これに対し,モルモットでは好中球・好酸球ともに増加がみられた.この結果より,気道過敏性とともに気道に浸潤してくる炎症細胞には種差があると考えられた.しかし,これらの細胞が気道過敏性の原因として作用しているのか,気道過敏性の結果として遊走してくるのかは不明であった.好中球・好酸球の役割をより明確にするためには,摘出気道平滑筋にこれらの細胞を加えた時,平滑筋の反応がどの様に変化するかを確かめることが必要と考え,新たにin vitroの実験systemを組み立てた.現在までに,このsystemを用い, 1.摘出ヒト気管支平滑筋では無処置の状態において緩やかな収縮が発生し,この緩やかな収縮は, leukotrienes,prostaglandins(PGs),ocetylcholine(ACh)によって生じているものと考えられた. 2.ヒト気管支平滑筋では,迷走神経末端からのACh放出をPGE_2が抑制している.3.モルモットではsubstance Pが迷走神経末端からのACh放出を促進する.4.イヌ気道平滑筋においてthromboxaneは迷走神経末端からのACh放出を促進している可能性が考えられる.等の結果を得ている.今後は,ヒト血液より好中球・好酸球を分離しin vitroの平滑筋標本に加え,平滑筋の収縮特性および迷走神経末端からのACh放出がどのような変化を受けるかを検討する予定である.気管支喘息の主たる病態生理異常である気道過敏性の発症に与る好中球・好酸球の役割について検討する目的で以下の実験を行った.1.イヌ,モルモットにECF-Aを吸入させても気道過敏性は生じなかった.また,気管支肺胞洗浄液(BALF)にも好酸球の増加は認められなかった.この実験からは気道過敏性の発症に好酸球が関与している可能性は分からなかった.2.イヌ,モルモットにオゾンを暴露し気道過敏性モデルを作成し,その時のBALFの好中球・好酸球の変動を観察した.イヌではBALFの好中球の増加がみられたが,好酸球の増加は認められなかった.これに対し,モルモットでは好中球・好酸球ともに増加がみられた.この結果より,気道過敏性とともに気道に浸潤してくる炎症細胞には種差があると考えられた.しかし,これらの細胞が気道過敏性の原因として作用しているのか,気道過敏性の結果として遊走してくるのかは不明であった.好中球・好酸球の役割をより明確にするためには,摘出気道平滑筋にこれらの細胞を加えた時,平滑筋の反応がどの様に変化するかを確かめることが必要と考え,新たにin vitroの実験systemを組み立てた.現在までに,このsystemを用い, 1.摘出ヒト気管支平滑筋では無処置の状態において緩やかな収縮が発生し,この緩やかな収縮は, leukotrienes,prostaglandins(PGs),ocetylcholine(ACh)によって生じているものと考えられた. 2.ヒト気管支平滑筋では,迷走神経末端からのACh放出をPGE_2が抑制している.3.モルモットではsubstance Pが迷走神経末端からのACh放出を促進する.4.イヌ気道平滑筋においてthromboxaneは迷走神経末端からのACh放出を促進している可能性が考えられる.等の結果を得ている.今後は,ヒト血液より好中球・好酸球を分離しin vitroの平滑筋標本に加え,平滑筋の収縮特性および迷走神経末端からのACh放出がどのような変化を受けるかを検討する予定である.
地下遺構探査法の考古学的活用の実践

宮城県西都市西都原古墳群で、特殊な構造の横穴墓の探査と、発掘調査を2次にわたって行った。第1次調査は夏に、地形測量・電気探査・レーダー探査・地中温度探査の各種を行った。探査はまず、遺構の存在が確認されている場所で行い、得られた異常応答パターンと、考古学的に予測される遺構を照合して、墓道、羨道、空洞(玄室)をみきわめた。レーダーなどの探査の結果は考古学的予測とよく合致することが判明したので、新たに地区を設定して探査を行った。この結果、レーダー探査では、空洞と判断される異常応答地点2箇所を発見し、それらが1つの墓道を共有することも知られた。また、電気探査では径1m以内の縄文時代集石炉か、と推定される異常反応地点などを見いだした。また、地中温度調査で空洞推定地点の地表温度が、午前中は他の地点より低いことが明らかになった。その他、地表下、0,3-1,5mの土壌サンプルを持ち帰り、含水率を調査したところ、0,3mでは20%、0,6m以下では50%前後であることが知られている。第2次調査は冬に行った。この時期に調査を行ったのは、探査が夏季と冬季で同じ結果が得られるかどうかということと、探査結果を発掘調査で検証することにあった。探査は夏季の結果と同じであり、温度調査では冬季には空洞推定地点が、他の地点より24時間を通じて低いことを確認した。発掘は遺構の保存を考慮して、最小限ことどめた。発掘調査は空洞入り口(羨門)まで掘り進み、小型カメラを挿入し内部を覗く方法とし、直ちに空洞にはいることを避けた。この結果、空洞内には人骨と土器が埋葬されたままの状態で保存されていることを確認した。結果として、含水率50%前後でもレーダは地下の様子をよく反映すること、地中温度調査から遺構を推定する基礎データーを得た。地上に構築物を持たない特殊な横穴墓を、地中探査で見いだし、本調査のため、空洞内の情報を得た成果が大きい。
府立香里丘高等学校グランド横斜面のアカマツ林の整備とマツタケ栽培の試み

研究目的校内のアカマツ林内にコドラート(9m*18m)を作り,林分を整備して,培養したマツタケ菌を接種して菌類と樹木の共生関係を形成させることを目指して,マツタケの栽培化を試みる.さらに,菌類と樹木の共生の概念を生徒達に理解させる.研究方法(1)アカマツ林に永久ゴドラートを設置し,その中の樹木の樹種を調べ,樹高を測定した.(2)樹木の発生位置をマップに落とした.(3)林内の土壌成分等を調べた.(4)マツタケ栽培に不要な樹木を伐採した.(5)土壌改良を行った.(6)マツタケ菌め培養および林内へ接種.(7)土壌水分・温度計(DIK-360B)を用いて林内の土壌水分・温度の継続的な測定.(8)感染菌接種前に採取した菌根からDNAを抽出して,PCR法で増幅した後,リボソームDNAのITS領域および28S領域の塩基配列を決定した.(9)生物の授業でこの林の観察を用い,さらに生物部活動の一環とした.研究成果1.斜面の全数調査とアカマツの多い場所での毎木調査(1)全数調査:斜面の林に樹高1m以上の木が総数(株立ちを含む)1300本あった.(2)毎木調査(マツタケ栽培の試み):枠内には134本の樹木があり,アカマツは52本あり,全胸高断面積合計の83.6%を占めていた.(3)林内の土壌調査:夏の乾燥の強い里山の土壌であった.(4)アカマツの菌根からDNAを抽出してシークエンスした結果,ベニタケ属のチシオハツの菌根であることが分かった.(5)枠内の43本の樹木を伐採し,土壌整備の後,マツタケ菌を接種した.2.斜面林の教材化(1)生物IIの生態分野の授業に用いた:授業で林内の樹木を見せ,アカマツ林における遷移段階を視覚的に理解させた.(2)生物部の研究対象として:伐採したアカマツの年輪を数え,年輪と高さ太さとの関係をまとめ2007年11月の大阪府高等学校生物教育研究会第59回生徒生物研究発表大会で「校内アカマツ林の伐採した樹木の年輪について」発表した.研究目的校内のアカマツ林内にコドラート(9m*18m)を作り,林分を整備して,培養したマツタケ菌を接種して菌類と樹木の共生関係を形成させることを目指して,マツタケの栽培化を試みる.さらに,菌類と樹木の共生の概念を生徒達に理解させる.研究方法(1)アカマツ林に永久ゴドラートを設置し,その中の樹木の樹種を調べ,樹高を測定した.(2)樹木の発生位置をマップに落とした.(3)林内の土壌成分等を調べた.(4)マツタケ栽培に不要な樹木を伐採した.(5)土壌改良を行った.(6)マツタケ菌め培養および林内へ接種.(7)土壌水分・温度計(DIK-360B)を用いて林内の土壌水分・温度の継続的な測定.(8)感染菌接種前に採取した菌根からDNAを抽出して,PCR法で増幅した後,リボソームDNAのITS領域および28S領域の塩基配列を決定した.(9)生物の授業でこの林の観察を用い,さらに生物部活動の一環とした.研究成果1.斜面の全数調査とアカマツの多い場所での毎木調査(1)全数調査:斜面の林に樹高1m以上の木が総数(株立ちを含む)1300本あった.(2)毎木調査(マツタケ栽培の試み):枠内には134本の樹木があり,アカマツは52本あり,全胸高断面積合計の83.6%を占めていた.(3)林内の土壌調査:夏の乾燥の強い里山の土壌であった.(4)アカマツの菌根からDNAを抽出してシークエンスした結果,ベニタケ属のチシオハツの菌根であることが分かった.(5)枠内の43本の樹木を伐採し,土壌整備の後,マツタケ菌を接種した.2.斜面林の教材化(1)生物IIの生態分野の授業に用いた:授業で林内の樹木を見せ,アカマツ林における遷移段階を視覚的に理解させた.(2)生物部の研究対象として:伐採したアカマツの年輪を数え,年輪と高さ太さとの関係をまとめ2007年11月の大阪府高等学校生物教育研究会第59回生徒生物研究発表大会で「校内アカマツ林の伐採した樹木の年輪について」発表した.
歯周疾患における線維芽細胞と免疫担当細胞間相互作用に関する研究

歯周疾患の発症と症状の進行における線維芽細胞の役割を明らかにすることを目的として、ヒト歯肉より線維芽細胞をline化し、In vitroにおけるMHC class II抗原の発現能及びアロ抗原の提示能について検索を行い、歯周疾患の病巣形成における線維芽細胞の免疫学的機能を明らかにしようとした。1.歯肉整形時に採取した健常な歯肉を細切して、これを10%FCS添加αMEMにて培養し、増殖する線維芽細胞をトリプシンーEDTAにて遊離させ継代を繰り返した。この方法により線維芽細胞をline化することに成功した。2.In vitroにおける線維芽細胞のHLAーDR抗原発現能についてアビシンービオチンシステムを用いた酵素抗体法による解析を行った。線維芽細胞をIFNγ存在下で培養を行うと、IFNγ非存在下の培養では認められなかったHLAーDR抗原が検出された。線維芽細胞のHLAーDR抗原陽性率は、IFNγの濃度依存性にまた培養期間の延長と共に増加し、IFNγ非存在下の培養で減少した。3.In vitroにおいてIFNγ処理によりHLAーDR抗原を発現することが明かとなった線維芽細胞の機能的な解析を行い次のような結果を得た。HLAーDR抗原を発現した線維芽細胞は、アロresting T細胞を刺激することはできなかった。線維芽細胞は、線維芽細胞と同じ人由来の単核球であらかじめPrimingをかけておいたアロT細胞(primedT細胞)を刺激、増殖させることができた。しかし刺激細胞である線維芽細胞のIFNγ処理の有無による差は著名ではなく、またこの反応は抗HLAーDR抗体によっても一部分しか抑制できなかった。以上の結果より、線維芽細胞はIFNγ処理によりHLAーDR抗原を発現するが、抗原提示能については弱く、抗原提示を行うには他のシグナルの必要性が考えられる。
X線医学検査による成人と小児の医療被ばくの人体ファントム内部線量計測に基づく解明

X線医学検査による患者の被ばく線量を,多様なX線医学検査の各々について,日本人標準体型を有する成人と小児(6歳児)の人体等価ファントムの種々の組織・臓器位置に小型で直読可能なフォトダイオード線量計素子を埋め込んだ人体ファントム臓器線量計測体系を使用して,成人と小児で別々に,且つ,がんを発症することが知られている組織・臓器ごとに精密に測定・調査し,我が国におけるX線医学検査による医療被ばくの実態を総合的に解明したX線医学検査による患者の被ばく線量を,多様なX線医学検査の各々について,日本人標準体型を有する成人と小児(6歳児)の人体等価ファントムの種々の組織・臓器位置に小型で直読可能なフォトダイオード線量計素子を埋め込んだ人体ファントム臓器線量計測体系を使用して,成人と小児で別々に,且つ,がんを発症することが知られている組織・臓器ごとに精密に測定・調査し,我が国におけるX線医学検査による医療被ばくの実態を総合的に解明した本研究は,X線医学検査による患者の被ばく線量を,多様なX線検査の各々について,先の科学研究費補助金により開発した成人並びに小児の人体ファントム腺器線量計測システムを使用して,成人と小児で別々に,且つ,がんを発症することが知られている臓器ごとに精密に測定・調査し,我が国におけるX線医学検査による医療被ばくの実態を総合的に解明することを目的としている。本年度は,これまで体幹部のみで頭部が無かった成人ファントム線量計測システムに,新たに頭部ファントム線量計測系を製作して組み込み,成人の頭部X線検査における被ばく線量測定を実施した。1,頭部ファントムの,脳,唾液腺,水晶体,頚椎の各位置に組み込む小型の線量計素子として,市販の板状シリコンフォトダイオードを感度のX線入射方向依存性を打ち消すため2個1対とし,これに生体等価なカーボンファイバーケーブルを取り付けた素子を16個製作した。2,16個の各線量計素子から線量に比例した電圧を読み取る16チャンネルの電子回路を製作した。各線量計素子についてエネルギーの異なる種々のX線に対し照射線量基準電離箱を用いて線量校正し,この校正値を用いて,電子回路からAD変換器を通してパーソナルコンピュータに取り込んだ各素子の電圧信号を吸収線量に変換するコンピュータプログラムを作成した。3,新規に購入した京都科学製の成人頭部ファントムに,線量計素子を装着するための組織・臓器位置を指定し,各位置の穴あけ機械加工を行って,線量計素子を装着した。4,線量計素子を組み込んだ頭部ファントムに診断X線を照射して,システム全体の動作試験および調整を行うとともに,頭部単純撮影における被ばく線量を測定した。また,名古屋市内および周辺の病院でX線CTスキャナによる頭部ルーチンおよび3b-CT,さらに頭部血管撮影における被ばく線量測定を行い,臓器線量および実効線量の評価を行った。本研究は,X線医学検査による患者の被ばく線量を,多様なX線検査の各々について,先の科学研究費補助金により開発した成人並びに小児用人体ファントム臓器線量計測システムを使用して,成人と小児で別々に,且つ,がんを発症することが知られている臓器ごとに精密に測定・調査し,我が国におけるX線医学検査による医療被ばくの実態を総合的に解明することを目的としている。本年度は,主に以下の2点について,被ばく線量を測定・調査した。1.X線CT検査における成人並びに小児患者の被ばく線量の測定・調査:成人並びに小児用臓器線量計測システムを名古屋大学医学部附属病院,愛知医科大学付属病院および名古屋第二赤十字病院に持ち込んで,診療に使われている種々のメーカーの種々の型式のCT装置(特に最新の64列CT装置),および装置ごとのルーチン撮影条件で,頭部,胸部(心臓を含む),腹部のCT検査における成人並びに小児患者の各組織・臓器の被ばく線量測定を行い,臓器線量,並びに実効線量データを取得した。また,最新の64列CT装置について撮影条件と実効線量との関係を求め,各メーカーのCT装置について,被ばく線量が最も少ない撮影条件を決定した。2.X線一般(単純)撮影における小児患者の被ばく線量の測定・調査:小児用臓器線量計測システムを名古屋大学医学部附属病院,愛知医科大学付属病院および神奈川県立こども医療センターに持ち込んで,特に最新のディジタル型X線一般撮影装置(ポータブル装置を含む)を使用した頭部,胸部,腹部,骨盤・股関節検査,さらに頚椎,胸椎,腰椎を含む全脊柱検査における小児患者の各組織・臓器の被ばく線量を各施設のルーチン撮影条件で測定し,臓器線量,並びに実効線量データを取得した。これら各検査の小児に対する被ばく線量を既存の成人に対するそれと比較検討し,X線一般撮影における小児患者の被ばくの特徴を分析した。本研究は,X線医学検査による患者の被ばく線量を,多様なX線検査の各々について,日本人標準体型を有する成人と小児(6歳児)の人体等価ファントムの種々の組織・臓器位置に小型で直読可能なフォトダイオード線量計を埋設した人体ファントム臓器線量計測体系を使用して,成人と小児で別々に測定・調査し,我が国におけるX線医学検査による医療被ばくの実態を総合的に解明することを目的としている。本年度は,主に以下の3点について研究を実施した。1,我が国で普及が著しい世界4大メーカーの新型64スライスCT装置について,頭部,胸部,腹部の一般的CT検査における成人並びに小児の被ばく線量測定を行い,それぞれの検査における臓器線量,並びに実効線量を明らかにするとともに,これまでに調査した従来型CT装置による被ばく線量や被ばく様式との相違点を解明した。

2,長時間のX線透視により高線量被ばくする,心臓のカテーテル電気焼灼術の患者の皮膚および各組織・臓器の線量を測定し,最大皮膚線量や各臓器線量を明らかにすると共に,患者に対する被ばく影響を評価した。また,非常な高線量が問題となっている心臓CT検査において,従来の64スライス以下のCT装置と64スライスを越える最新型128スライスや320スライスCT装置による被ばく線量測定を行い,最新型CT装置による顕著な被ばく低減効果を実証した。3,上下部消化管X線造影検査,大腸CT検査のような,一般健常人を対象とし,複雑な検査手順を要する消化管X線検査における被検者の被ばく線量を,実際の臨床手順に基づいて正確に測定し,従来不明であった線量レベルを明らかにすると共に,被検者に対する被ばく影響を評価した。
術中鎮痛法が術後の生活の質に及ぼす影響に関する研究

本研究は、侵襲度の異なる手術において、鎮痛方法の違いが術後経過に及ぼす影響を調べることである。高侵襲の開腹肝切除術において、術中鎮痛を超短時間作用型麻薬のレミフェンタニルおよび硬膜外麻酔の2群に分け、肝酵素や炎症の指標、術後の生活の質を調査した。この結果、両群に大きな差は認めなかった。また低侵襲の腹腔鏡下腎および尿管手術では、術中鎮痛をレミフェンタニルおよびフェンタニルの2群に分け、術中ストレスホルモンや炎症の指標、術後の麻酔からの回復の質および生活の質を調査した。その結果、フェンタニル群の方が回復および生活の質が良い傾向を認めた。本研究の目的は、高侵襲手術である開腹肝臓切除と低侵襲手術である腹腔鏡下付属器切除術において、鎮痛方法を従来の硬膜外麻酔および近年主流となりつつある超短時間作用性麻薬のレミフェンタニルを使用した際、麻酔からの回復の質や手術数ヶ月後の生活の質を含めた術後経過に及ぼす影響を調べ、レミフェンタニルの適正使用の範囲を明らかにすると同時に、手術数ヶ月後の生活の質と関連する周術期バイオマーカーを同定することである。開腹肝臓切除術は、術中鎮痛を硬膜外麻酔およびレミフェンタニルの二群に分け、手術一ヶ月後の生活の質やPringle法後の肝酵素の上昇の差を評価した。ここ一、二年で、門脈塞栓術後に行う肝切除術や当初から二期的に行う肝切除術、また腹腔鏡下肝臓切除といった術式が増加しているため、対象症例が大幅に減少してしまい、本年度は症例を確保することに難渋し、昨年度と併せて計25症例研究を行った。腹腔鏡下付属器切除術は対象者の多くが若年女性ということから、臨床研究を断られる症例が多かった。このため昨年度に対象症例を腹腔鏡下腎手術に変更し、諸手続き後研究を開始した。術中鎮痛をレミフェンタニルおよびフェンタニルの二群に分け、術中ストレスホルモンや炎症の指標を測定し、術後翌日の麻酔からの回復の質および一、三ヶ月目の生活の質を30症例で調査した。この研究成果に関してはスウェーデンのストックホルムで開催されるヨーロッパ麻酔学会において2014年6月1日予定である。本研究の目的は、侵襲度の異なる3種類の手術(肝臓切除、開腹子宮全摘術、腹腔鏡下付属器切除術)でレミフェンタニルが術後合併症や生活の質を含めた術後経過に及ぼす影響を調べ、レミフェンタニルの適正使用の範囲を明らかにすると同時に、手術数ヶ月後の生活の質と関連する周術期バイオマーカーを同定することである。本年度は、開腹肝臓切除術については20例研究を行った。この手術では、術中鎮痛をレミフェンタニルで行うか硬膜外麻酔で行うかで2群に分け、術後鎮痛はいずれも硬膜外麻酔で行い、術後1ヶ月目の生活の質を調査した。またレミフェンタニルに肝臓虚血に対するプレコンディショニング効果があるという動物実験結果があることから、プリングル法後の肝酵素の上昇も評価した。腹腔鏡下付属器切除術では、患者層が若い女性ということが大きく影響し、研究の協力をお願いしても同意を得られない事例が複数例続いた。そのため、対象症例を腹腔鏡下腎手術(腹腔鏡下もしくは後腹膜鏡下の腎摘出術、腎部分切除術、腎盂形成術)に変更することとし、倫理委員会に変更届を提出した。対象診療科および病棟に説明後、臨床研究を開始し、現在までに計11症例行った。この群では、術中鎮痛をレミフェンタニルまたはフェンタニルで行う2群にわけ、術後鎮痛はフェンタニルによる経静脈的PCA(Patient-Controlled Analgesia)にて行い、術翌日の回復の質を調査している。本研究の目的は、侵襲度の異なる3種類の手術(肝臓切除、開腹子宮全摘術、腹腔鏡下付属器切除術)でレミフェンタニルが術後合併症や生活の質を含めた術後経過に及ぼす影響を調べることであった。肝臓切除術は年度当初から開始することができたが、腹腔鏡下付属器切除術は前述のように対象術式の変更を余儀なくされ、開腹子宮全摘術についてはいまだ開始されていないため、「やや遅れている」という評価とした。これらの研究の開始が遅れた最大の理由は、平成24年度、本学附属病院において、経営的理由から、手術件数の大幅増が経営陣より義務付けられ、麻酔科がそれに追われて研究に割くエフォート率を想定より大幅に落としたことによる。平成25年度は、教員が研究に割くエフォート率を回復させるための人事を行ったので、平成24年度より時間を割くことが可能となると予想される。従って、当初の予定通り、肝臓切除術および腹腔鏡下腎摘についての研究を進め、開腹子宮全摘術についての研究も平成25年度には開始する予定である。

開腹子宮全摘術における調査・研究を進められなかったことにより、それらにかかるべき費用が繰越金として生じた。平成24年度の交付申請で記載したとおり、開腹子宮全摘術における調査・研究の費用とともに、バイオマーカー測定費(物品費)を使用し、学会発表のための旅費と論文にまとめるための謝金を使用する予定である。
有機金属錯体の特性を利用した超微粒子の合成と応用

遷移金属超微粒子は、触媒、磁気・電子材料、光学材料、抗菌材料や金属薄膜などの多様な応用が検討されており、今後その需要が急速に高まると考えられている。しかし、その調整方法は、バルク金属の粉砕やスパッタリングによる方法、レーザーや紫外線による金属酸化物の還元、金属塩の化学的還元などに限られているため、大量かつ安価に合成可能な真に実用的な合成方法が求められている。また、高度な物性制御を行うためには、二次粒子などの形成がない温和な条件下で均一粒系の超微粒子を作成する必要がある。本研究では新規なシロキソ白金ム錯体Pt(Me)(OSiPh_3)(cod)(1)が、室温以下、1atmの水素との反応により容易に水素化分解されることを利用して、ポリ塩化ビニルやポリメチルメタクリレートなどのポリマー担体に分散し、水素化分解することにより金属超微粒子を作成し、超微粒子の評価とその粒径制御を行う目的とした。錯体1とポリ塩化ビニルに混合溶液をカバーガラスまたはテフロンシートに塗布し、真空乾燥した後に水素化分解することでポリマー中に白金超微粒子が高分散したフィルムを作成することに成功した。この白金超微粒子高分散フィルムは、TEMおよびESCA分析により、0価の白金超微粒子であることが明かとなった。白金超微粒子の粒径は、担持率が低くなるにつれて小さくなり、0.51wt%の白金・ポリ塩化ビニルフィルムでは平均粒径が2.0(5)nmであった。さらに、粒径は温度および水素圧が低くなるにつれて小さくなることが明らかになった。金属超微粒子は、触媒のみならず電子デバイスや電磁シール材などの材料への応用が期待されている。しかし粒径のそろった金属超微粒子の合成は比較的困難である。我々は新規な白金およびパラジウムシロキソ錯体(cod)M(OSiph_3)Me[M=Pt,Pd]が0°C、1気圧の水素の反応により容易に金属超微粒子を与えることを見いだしている。本研究では石油改質触媒として用いられている白金-レニウム-硫黄系触媒、および水素化脱硫触媒として用いられているニッケル-コバルト-硫黄系触媒をそれぞれ対応する二核錯体からヘテロバイメタリック超微粒子として合成しその触媒反応を検討した。(1)白金-レニウム-硫黄系超微粒子触媒シクロオクタジエン(以下codと省略する)を配位子にもつ白金錯体(cod)PtMeClと[MeSnSRe(CO)_4]_2とのメタセシス反応により新規な白金-レニウム-硫黄クラスター[(cod)MePt(Me)(μ^4-S)(Re(CO)_3)_2(μ^2-Cl)(PtMe(CO))(μ^4-S)PtMe(cod)]を合成し、その分子構造をX線結晶構造解析により解明した。この錯体をアルミナに坦持し、水素1atm、温度400°Cにおいてヘプタンの改質反応をおこない、実際にクラッキング反応、異性化反応、脱水素環化反応が進行することが明らかになった。反応条件の最適化などは現在ひきつづき検討中である。(2)ニッケル-コバルト-硫黄系超微粒子触媒これまでに、均一粒径をもつ超微粒子を調製する試みが数多く行われているが、一般に従来の調製方法では、高温・高圧などの過酷な反応条件が必要とされるため、超微粒子間のシンタリングや二次粒子の形成などの抑制が問題となっていた。本研究課題では、容易に水素化分解される有機金属錯体を分子設計・合成し、室温および1気圧の水素雰囲気下といった従来法によりはるかに温和な条件下で、遷移金属超微粒子を調製し、触媒や電磁気材料などへ応用することを目的とした。

これまでに我々の研究グループでは、新規なM(Me)(OSiPh_3)(cod)錯体[M=Pt,Pd,cod=1,5-cyclooctadiene]が、室温および1気圧の水素雰囲気下という非常な温和な条件で金属超微粒子を生成することを報告してきた(Chem.Lett.,1994,1641)。本年度は、容易に水素化分解すると考えられるルテニウム錯体Ru(cod)(cot)[cot=1,3,5-cyclooctatriene]を用いて担特ルテニウム触媒を室温で合成し、最近我々が報告したアクリロニトリルのtail-to-tail型二量化反応(Bull.Chem.Soc.Jpn.,71,1409(1998))について検討を行った。シリカ、アルミナおよびチタニアなどの担体のうち、チタニア担特ルテニウム触媒のみが高活性を示し、反応温度150°C、水素圧25atm、反応時間3時間で、最大転化率87%、tail-to-tail型二量体選択率67%、触媒回転数3000以上を実現した。これは、従来報告されたいるアクリロニトリルの触媒的二量化反応において最も高い活性・選択性である。なお本研究における研究成果は、第76日本化学会春季年会で発表予定である。(講演番号4F535)。遷移金属超微粒子は、触媒、磁気・電子材料、光学材料、抗菌材料や金属薄膜などの多様な応用が検討されており、今後その需要が急速に高まると考えられている。しかし、その調製方法は、バルク金属の粉砕やスパッタリングによる方法、レーザーや紫外線による金属酸化物の還元、金属塩の化学的還元などに限られているため、大量かつ安価に合成可能な真に実用的な合成方法が求められている。また、高度な物性制御を行うためには、二次粒子などの形成がない温和な条件下で均一粒系の超微粒子を作成する必要がある。本研究では新規なシロキソ白金ム錯体Pt(Me)(OSiPh_3)(cod)(1)が、室温以下、1atmの水素との反応により容易に水素化分解されることを利用して、ポリ塩化ビニルやポリメチルメタクリレートなどのポリマー担体に分散し、水素化分解することにより金属超微粒子を作成し、超微粒子の評価とその粒径制御を行う目的とした。錯体1とポリ塩化ビニルに混合溶液をカバーガラスまたはテフロンシートに塗布し、真空乾燥した後に水素化分解することでポリマー中に白金超微粒子が高分散したフィルムを作成することに成功した。この白金超微粒子高分散フィルムは、TEMおよびESCA分析により、0価の白金超微粒子であることが明かとなった。白金超微粒子の粒径は、担持率が低くなるにつれて小さくなり、0.51wt%の白金・ポリ塩化ビニルフィルムでは平均粒径が2.0(5)nmであった。ざらに、粒径は温度および水素圧が低くなるにつれて小さくなることが明らかになった。
超高感度プロテオーム解析を用いた新規ＤＮＡ損傷応答シグナルの解明

ナノ液体クロマトグラフィータンデム質量分析器(nanoLC-MS/MS)を用いたプロテオーム解析によって、DNA損傷応答シグナルを解析する目的で、ガンマ線照射後のリン酸化修飾変動を定量した。その結果、25971リン酸化サイトを同定し、そのうち6555サイトが照射後1時間以内に変動していた。このリン酸化大規模データをインフォマティクス解析することによって、これまでDNA損傷応答との関連が知られていなかったキナーゼを見いだすことに成功した。さらにキナーゼの阻害によって、ATM、ATRを含むDNA損傷応答シグナルが活性化されること、コロニー形成能が抑制されることを明らかにした。本研究では、放射線によるDNA損傷直後のリン酸化・ユビキチン化修飾の経時変化を、高感度・高精度で、網羅的に定量することにより、翻訳後修飾を介した新規DNA損傷応答シグナルを解明することを目指している。本年度はリン酸化修飾データの集積、データ解析、新規因子候補の機能解析を行った。リン酸化修飾データについては、SILAC標識したHela-S3細胞にγ線を6Gy照射後、0分、5分、20分、60分後の細胞におけるリン酸化プロテオーム変動データを取得した。既知のDNA損傷応答タンパク質(ATM等)のリン酸化変動について、我々のデータが、既知データと相関することを確認した。続いて、パスウェイ解析を行うと、上皮成長因子受容体(EGFR)シグナルとユビキチン化シグナルが有意に活性化していることが分かった。さらにリン酸化部位近傍モチーフと蛋白-蛋白相互作用情報を基にした、リン酸化酵素活性化予測を行った結果、ATM、ATRなどの既知のリン酸化酵素に加えて、これまでDNA損傷シグナルとの関わりが知られていないリン酸化酵素の活性化が予測された。この酵素をノックダウンや阻害剤によって阻害すると、放射線照射時のコロニー形成能が阻害されることを見いだした。ユビキチン化シグナルについては、抗体を用いたユビキチン化修飾解析手法を構築した。来年度、DNA損傷時のユビキチン化修飾解析を行う予定である。リン酸化修飾データと比較することで、リン酸化とユビキチン化修飾のクロストークについての知見が得られることが期待される。本研究では質量分析計を用いた高感度な翻訳後修飾プロテオーム解析を行うことで、翻訳後修飾を介した新たなDNA損傷応答シグナルを明らかにすることを目指している。平成24年度までに、約27000リン酸化部位について放射線照射直後から1時間後までの変動データを取得し、リン酸化部位近傍モチーフと蛋白-蛋白相互作用情報を基にした、リン酸化酵素活性化予測を行った結果、これまでDNA損傷シグナルとの関わりが知られていないリン酸化酵素群の活性化が予測された。平成25年度はこれらの酵素のインターラクトーム解析を行った。Hela細胞にこれらの酵素のFLAG融合タンパクを発現させ、放射線照射、非照射の条件下で抗FLAG抗体で複合体を精製し、質量分析計を用いて、複合体因子を比較定量した。この放射線による複合体構成因子の動態解析によって、非照射時と照射時で変動しない複合体因子は少数であり、放射線照射によって、構成因子が大きく変わることがわかった。またこれらの因子には、リン酸化、ユビキチン化、アセチル化に関わる酵素群が含まれていたので、複合体因子の翻訳後修飾(リン酸化、ユビキチン化、アセチル化)についても解析を行い、これらの酵素自体も含めた複合体因子の翻訳後修飾情報を取得した。次年度は、これらの複合体構成因子がDNA損傷応答シグナルに及ぼす影響について機能解析を行い、DNA損傷応答への関与を調べる予定である。質量分析計を用いた高感度な翻訳後修飾プロテオーム解析を行うことで、翻訳後修飾を介した新たなDNA損傷応答シグナルを明らかにすることを目的に研究をおこなった。平成25年度までに、放射線照射時のリン酸化プロテオーム解析データから、これまでDNA損傷シグナルとの関わりが知られていないリン酸化酵素群の活性化が予測し、これらの酵素群がクロマチン画分に存在すること、インターラクトーム解析により、複合体因子の構成が放射線照射によってダイナミックに変わることを明らかにした。平成26年度はこれらの酵素群とDNA損傷応答シグナルの関係を明らかにする目的で、酵素群共通の阻害剤で酵素活性を抑えた時に変化するリン酸化基質をリン酸化プロテオーム解析を用いて調べた。リン酸化プロテオーム解析結果を用いてモチーフ解析を行うと、放射線照射の有無に関係なく、阻害剤で酵素活性を抑えた時にSQTQモチーフを有する基質のリン酸化が有意に昂進することがわかった。これらのSQTQモチーフ基質にはNBN、MDC1、CHEK1、H2AX、FANCD2などのDNA損傷応答シグナル因子も含まれていた。さらにSQTQモチーフをリン酸化することが知られているATM、ATRの活性化を示すリン酸化が、阻害剤もしくはノックダウンによって、昂進することを確認した。これらの知見はATM、ATRの活性化を引き起こす新たなシグナル経路の存在を示唆している。

また、これらの酵素群を阻害すると、放射線感受性や化学療法剤(シスプラチン・ドキソルビシン)感受性が上がることもコロニー形成能を指標にして確認されたため、新たな併用療法の開発にも貢献することが期待される。26年度が最終年度であるため、記入しない。プロテオーム解析26年度が最終年度であるため、記入しない。平成25年度予定の新規シグナル因子候補の機能解析の段階まで進んでいるため。リン酸化プロテオーム解析によって見いだしたDNA損傷関連キナーゼ群から、それらのインターラクトーム解析へと展開し、複合体因子の構成が放射線によって大きく変わること、また翻訳後修飾(これまで知られていなかった新規修飾部位を含む)も変化することを突き止めた。また当初の予定にはなかったアセチル化についても解析を行い、翻訳後修飾を介した新たなDNA損傷応答シグナルの解明という目標に沿って研究の幅を拡げている。新規DNA損傷シグナル因子候補のリン酸化キナーゼについて、引き続き機能解析を行う。具体的には、その上流、下流シグナルの解明を目指して、DNA損傷部位への集積の確認やインターラクトーム解析を行う。さらにユビキチン化修飾解析も遂行することで、新たなシグナル因子候補の探索も行う。これまで取得したデータを統合したDNA損傷シグナルデータベースを作成し、各データを詳細に比較し、既存データも活用することで、機能解析を行う複合体構成因子の絞り込みを行う。その重要性が示唆された複合体構成因子については、放射線感受性への影響やDNA損傷部位への集積への影響について機能解析を行い、DNA損傷応答への関与を調べる予定である。主にSILAC用試薬の価格が下がった影響により、当該助成金が生じた。平成25年度は機能解析のための消耗品ユビキチン修飾解析のための試薬類、質量分析に関わるカラム等の消耗品を中心として使用する計画である。
Ａβ異常化疾患簡易診断のための標識フリー集積チップ指向リポソーム物理センサ

リポソーム物理センサのセンシング手法として検討する開口プローブ誘電分散解析にて、複数のセンシング分子としての脂質種を使用でき、かつ異なるターゲットバイオ分子種・条件を同時に計測するためのアレイ計測システムを構成し、基本動作が可能であることを確認するとともに、複数セルの利用、測定から、健常者ヒト血清中でもAβ(1-40)の脂質膜(生体模擬膜)上の線維伸長・凝集反応現象を同誘電分散スペクトルでの誘電緩和幅変化から検出できた。申請者の他のセンサ技術であるカンチレバーセンサの測定からも同様の現象を確認できた。異なる脂質膜間ではAβとの相互作用強度が異なることが明白になり、本センサ感度向上の知見を得た。生体細胞(脳細胞)上でのアミロイドベータ(Aβ)蛋白質の異常化凝集・線維伸長現象を、人工細胞膜(脂質膜リポソーム)上で模倣して同Aβを凝集、伸長させ検出するリポソームセンサのアルツハイマー病(AD)早期簡易診断への適用可能性を検討する。1)候補センサ技術(熱化学反応センサ、誘電分散解析センサ)を高感度化(目標Aβ濃度50-200 nM検出)し、Aβ検出時同出力の基本的スペクトル特性を詳細に解明:誘電分散解析センサにて、ヒト標準血清中Aβ濃度1000 nM検出まで確認できた。熱化学反応センサは高感度酸化物薄膜VOx作製用スパッタ装置構成を進めた。2)バイオ技術:Aβオリゴマー検出用リポソームの検討:検討中、3)上記1)、2)で高感度化されたセンサを用いて、各重症度のアルツハイマー病患者血液でのアルツハイマー病Aβマーカーとなるセンサ信号の抽出と選択を、従来の実績ある臨床医学研究結果と比較:1)の結果が出たため、アルツハイマー病患者生体液使用許可を得るべく研究分担者機関にて倫理委員会審議中。1)候補センサ技術(熱化学反応センサ、誘電分散解析センサ)を高感度化(目標Aβ濃度50-200 nM検出)し、Aβ検出時同出力の基本的スペクトル特性を詳細に解明:誘電分散解析センサにて、検出特性での脂質種依存性の存在が明白となり、その最適化選定を進めつつ、さらにヒト標準血清中Aβ濃度1000 nM検出の再現性を確認した。またプローブ開口面の改良のため新規材料微小プローブの作製とそれを用いた複数異条件対象溶液セルからなるアレイデバイスシステムを新たに構築した。2)バイオ技術:Aβオリゴマー検出用リポソームの検討:Aβ合成オリゴマーの構成化学物質と調製先を具体化できた、3)上記1)、2)で高感度化されたセンサを用いて、各重症度のアルツハイマー病患者血液でのアルツハイマー病Aβマーカーとなるセンサ信号の抽出と選択を、従来の実績ある臨床医学研究結果と比較:患者生体液使用許可申請の倫理委員会審議依頼の結果、各症状度患者血液製品の存在を指摘されその事前測定を依頼された。(今後の研究の展開に関する計画)1.リポソームセンサAβ検出高感度化の研究誘電分散解析センサについては、脂質種選定、あるいは同分子へのコレステロール添加で検出特性の改善したので、目標ヒト標準血清中200 nM以下検出へ感度向上させる。プローブ開口面改良のため化学耐性のある新規材料微小プローブを適用する。そして研究分担者入手Aβ合成オリゴマーでの測定を進める。2.AD患者血液を最終ターゲットとする臨床医学的研究大学病院倫理委員会審議結果として指示された各症状度患者血液製品を測定する。1.リポソームセンサAβ検出高感度化の研究A.熱化学反応センサ-マイクロボロメータ(MB:MicroBolometer):(目標)2桁感度向上、I.センシング原理面(野田、山下)・センサデバイス新構造化による感度向上1ボロメータ材料抵抗温度係数向上、同材料として非常に有望な酸化物材料VOx薄膜化のため、スパッタ製膜装置の製膜プロセス制御性向上設備導入を進めた。2熱絶縁性向上は未着手。3液滴保持強度向上は未着手。B.誘電分散解析センサ:(目標)1ー2桁感度向上、I.センシング原理面(野田、山下)、II.センサエレクトロニクス向上面(野田、山下)・センサ要素による感度向上:

1プローブ開口面の表面状態が検出特性に与える効果、影響、高周波測定時短絡校正特性の安定化を検討し、低ノイズ化が図れ、誘電スペクトル特性を検出安定化できた。その結果、ヒト標準血清中にてAβ濃度1000 nMまで低濃度検出性を確認できた。C.バイオ技術:Aβオリゴマー検出用リポソームの検討、・リポソームセンシング分子としての高感度化(島内、馬越、野田)は未着手。2.AD患者血液を最終ターゲットとして使用、評価する臨床医学的研究(松岡、成本、野田)は未着手。センサ工学H26年度から進めている各特性目標実現を図っていく。その中でも本研究期間内に実現性がより高く重要性が認識される事項を優先的、有機的に進める。1.リポソームセンサAβ検出高感度化の研究A.熱化学反応センサ-マイクロボロメータ(MB:MicroBolometer)については、目標の感度2桁向上の本質的技術になる検知材料薄膜特性を得て熱化学センサ特性を確認する。B.誘電分散解析センサについては、現状性能でヒト標準血清中にてAβ濃度1000 nMまで低濃度検出でき、目標の200 nM検出のため1桁感度向上を実現する。そのためのII.センサエレクトロニクス向上面(野田、山下)・センサ要素による感度向上:1プローブ開口面の表面状態が検出特性に与える効果、影響を優先的に検討、開発する。C.バイオ技術:Aβオリゴマー検出用リポソームの検討・リポソームセンシング分子としての高感度化(島内、馬越、野田)については、各脂質種リポソームでの測定データベースを増強し、それら相互の関係性から低濃度Aβ検出のマーカー可能性を検討、抽出を行う。ELISA測定結果との相関検討も行いたい。2.AD患者血液を最終ターゲットとして使用、評価する臨床医学的研究(松岡、成本、野田)については、現在倫理審査中の患者生体液での本センサ測定結果と研究分担者である医学研究者側の各臨床医学評価結果とで定量性相関性が得られるのかを調べ、本センサ技術の臨床医学適用性について考察を進める。各研究者とも主な必要消耗品の数量が年度内は足りたため。研究分担者は主に化学薬品関係の消耗品を購入する計画である。