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インド石窟美術史のための調査研究－西インド古代後期～中世前期石窟寺院を中心に－

2018年度は本課題の最終年度に当たるが、前年度に「推進方策」で報告したように様々な理由から5年間で研究実施計画通りに現地調査および研究を実施するのが困難との認識の上に立ち、南インドの関連遺跡の研究を将来的な課題として延期することとし、現地調査を見合わせた。他方、デカン高原の石窟寺院に関連して、アッラーハーバード州立博物館やグワリオール考古博物館といった中インド・北インドの古代末期中世ヒンドゥー教美術の収蔵品が豊富な博物館の調査・資料収集を進めることができた。デカン高原の石窟寺院に関しては、調査計画の遅れで前年度に遂行できなかったエローラ・ジャイナ教石窟寺院グループの調査に取り組むことができた。ただし第34窟の一部でA.S.I.(インド考古局)による保存修復作業が行われていたため、写真収集は再度試みる必要が生じた。また悪路によりアクセスが困難であったガトートカッチャ石窟寺1984年の調査以来の再訪がかないスムーズに調査を行うことができ、前回に確認できなかった本堂の特徴を把握し得た。またアジャンター第8窟は、40年以上も倉庫としてA.S.Iに利用され閉鎖されていたが、5年間にわたる研究代表者の嘆願が実り今年に入って現地スタッフにより本格的な清掃が行われた(窟内の物品は全て貸倉庫へと移動された)。昨年度の調査時にはとりあえず窟内に入場する許可が得られたものの収蔵された物品のため概観を把握することができなかった。しかし今回はようやく窟構造の全貌が知られ、古代初期後期に至る過渡的様相を示す重要な遺例である証拠を確認することができた。をれは今後のアジャンター石窟研究に貴重な情報となるであろう。2014年度から2017年度にかけて行われた3度のインドにおける現地調査は夏期休暇を利用したためインドの雨期と重なっていたが、降雨の影響を受けにくいデカン地方にあって珍しく降雨量が多く、雨天の影響を強く受けた。そのため残された調査研究課題が累積的に増加する一方となったが、昨年度の「推進方策」にも記したように、そもそも申請時の研究課題に対して研究計画を欲張った内容にしたことにも原因があり、特にわが国で研究の少ないヒンドゥー教美術を含めて5年間で計画通りの成果を上げることが非常に困難だという見通しからエローラ石窟と関連付けて南インド(タミル州、アーンドラプラデーシュ州、カルナータカ州)の諸石窟寺院の遺跡調査を遂行することを本課題から除外し、将来の課題と捉え直すことにした。そのため最終年度は研究調査のノルマが軽減された。あくまでも申請時当初の研究計画ではなく、昨年度の方策に立った上では、現地調査の方は概ね順調に進めることができた。しかしながら前年度後半には予期せず家庭内の問題が生じ、現地調査によって得られた情報資料の整理がまったくできない状態となり、また年度内に予定されていた最終的な現地調査も遂行できなかった。従って、本課題の延長申請を余儀なくされ、本課題に基づく現地調査および研究の取りまとめは2019年度に持ち越されることとなった。上述したように本研究課題は2019年度に持ち越された。現地調査は2019年9月を予定しているが、その折に、研究概要に記したように保存修復中で前回調査できなかったエローラジャイナ教石窟の一部、インド考古局の許可がなかなか下りずに先延ばしとなっていたエレファンタ島ヒンドゥー教石窟の調査申請にも再度挑戦する必要がある。また長らく関わってきたムンバイのCSMVS(チャトラパティシヴァジ・マハラジ・ヴァーストゥ・サングラハーラヤ、旧プリンス・オブ・ウェールズ博)においてもスタッフとの親交を深めることでようやく収蔵庫の調査許可が下りる段階まで辿り着き、今年度9月に向けて調整を進める予定である。また、6年にわたり継続してきた調査に基づき、インド・デカン地方石窟寺院の建築・彫刻を主体とした基礎資料集成を制作する所存であるが、まずは仏教石窟寺院を中心とした基礎資料集を刊行する準備を出版社と進めている。ヒンドゥー教美術に関しては基礎的な研究資料の収集を含めて大きな課題を残しているが、将来的に別課題として研究計画を提出する予定である。交付申請時に記した研究実施計画に基づき、エローラ仏教石窟およびその周辺の西インド(マハーラーシュトラ州)の後期仏教石窟寺院を主として学術調査を行った。インド考古局からの撮影許可は概ね円滑に発行された。ムンバイを中心とするコーンカン地方(西インドのアラビア海沿岸)周辺では展示室をリニューアルしたCSMVS(Chattrapati Sivaji Maharaji Vastu Sangrahalaya,旧プリンス・オブ・ウェールズ博物館)の所蔵品、カーンヘーリー仏教石窟寺院、カールラー仏教石窟寺院、などを調査した。またデカン地方ではアジャンター後期仏教石窟、アウランガーバード後期仏教石窟、ナーシク後期仏教石窟、エローラ後期仏教石窟を調査した。加えて主たる前期仏教石窟の造営されたサータヴァーハナ朝の遺跡として重要な中インドのサーンチーのストゥーパ美術を比較研究の為、現地調査を実施した。また来年度の課題に関連するがPune市内のパタレーシュワル・ヒンドゥー教石窟寺院においても学術調査を行った。ただしこの年は異常気象で悪天候が多く、アジャンター、アウランガーバード、カーンヘーリーなど一部の遺跡では全ての遺品を調査する事ができず、2015年度に継続する事にした。それでも多くの現地調査を遂行できたのは助成金により専用車をチャーターできた為である。現地では1ファサードの浮彫彫刻2石窟内列柱の形式

3石窟内列柱の柱頭彫刻4本尊の仏像彫刻もしくはストゥーパ5壁面の仏教尊像6壁面の装飾(浮彫、壁画)7壁面に穿たれた銘文などの幾つかの重要なテーマに沿って写真撮影・情報収集を行った。インド考古局の三脚を使用した撮影許可によって、申請者がこれまでに収集できなかった多くの写真資料が新たに加えられ、仏教石窟寺院における様式変遷および編年研究再構築の為の手がかりを多く得る事ができた。2015年度には申請時の研究計画に加え、スリランカの仏教遺跡調査を加える事ができた。これは研究代表者がスリランカ・キャンディ地区のダルマ・アショーカ寺院管長および長老方の知遇を得る機会があり、各遺跡や寺院の案内および特別拝観の便宜を図って頂く事が可能となったためである。スリランカ美術は古代のアヌラーダプラ時代、中世のポロンナールワ時代を通じてインドの同時代美術との関係性が強い。特にアヌラーダプラ時代のシーギリヤ石窟壁画は、様式や技法について常に西インドのアジャンター壁画に比して論じられる。またスリランカの諸時代に遺された磨崖仏も、インド石窟の浮彫彫像と興味深い関連性を有している。従ってスリランカ調査を加える事でインド石窟研究の視野をさらに広げ、比較対象となる遺跡・作品のデータ収集をより多く収集する事が可能となった。遺跡の調査面では、まず研究計画に従いムンバイ周辺の、Jogeshwari、Mandapeshwar、Parel(磨崖彫刻)といった初期ヒンドゥー教石窟の調和を行った。続いてエローラヒンドゥー教石窟のうち早期の開窟と考えられている第14,15窟そして昨年完了できなかったエローラ仏教石窟の細部(第2,6,8窟を中心として)の撮影に取り組んだ。ただし、昨年大雨で調査を延期したアジャンター、カーンヘーリー、アウランガーバード仏教石窟は調査を完了できなかった。これは冒頭で触れたようにスリランカ調査を新たに加えたためである。これらはまた2016年度の調査時に継続的に調査を進める予定である。初年度に比べ、2年目は申請者が調査に必要な様々な手続きが円滑に遂行できた。たとえば、インド考古局ムンバイ支部、アウランガーバード支部の局長とそれぞれ対談することができ、申請者の研究調査に多いに理解を得る事ができ撮影許可もスムーズに取得できた。また2015年度には西インドにおいて、石窟研究に関わる現地の研究者と昨年以上に多くの交流を持つ機会に恵まれた。具体的にはムンバイ大学、ソーメイヤ大学、デッカンカレッジ考古学科、旧プリンス・オブ・ウェールズ博物館に所属する研究者方との交流と意見交換を通じ本遺跡調査への協力や情報提供を得る事ができた(インド考古局やデリー国立博物館、デリー大学に所属する研究者との交流も昨年度より継続)。また昨年度のように大雨による計画の中止に見舞われる事がなかったため、概ね申請者の希望する形で調査を進める事ができた。ただし先述したように急きょスリランカ遺跡の調査という好機を得たため、その反面、インド石窟の調査対象が限定される事となった。しかしその分は先に述べた調査手順の円滑化に伴い、2016年度の遺跡調査における挽回が十分に期待できる。
新しい触覚バイオセンサーを応用した眼圧計の開発

今年度の当初予定では摘出豚眼の実験を終了し,人眼の計測に入る予定であったが,装置の改良によるサンプリングデータの増加に伴い,更なる基礎的検討が必要と考えられたので,今年度も引き続き摘出眼球による検討を行なった.1.プローブとハードウェアー・ソフトウェアの改良昨年まで使用していたプローブは,プローブが角膜に接触した極早期の微妙な変化を捉えることができないことが判明したため,プロープならびにハードとソフトウェアの両面にわたる改良を行なった.先端平坦型,直径6.0mmの新型プローブをデザインし,センサーのサンプリング速度を市販機の10倍に増加させた(1秒あたり200回から2000回へ).また,計測時間短縮を目的として,コンピュータとの通信速度を上昇させる新しいプログラムを作成した.2.改良型触覚センサーによる豚眼眼圧測定豚眼硝子体中に23G注射針を刺入し,他端を生理食塩水の入ったボトルに接続した.電動点滴台を用いてボトルを上下させ,眼圧を1060mmHgの範囲で10mmHg刻みに変化させた.角膜上に垂直に固定したプローブを角膜接触後0.5mm押し込み,得られた周波数変化を評価した.その結果,周波数変化量と眼圧の間により強い相関が認められ,改良型触覚センサーによる眼圧測定が可能であった.3.角膜硬性の影響の検討先の実験ではプローブが接触する角膜性状が触覚センサーの周波数変化に及ぼす影響に関して明らかではなかった。そのため,全眼球の摘出豚眼角膜のみをホルマリンで30分間固定し,角膜硬性を意図的に変えた眼球を作成し,眼圧を20mmHg,50mmHgの2段階に設定した上で先の実験と同様な触覚センサーによる計測を行った.得られた結果を比較したところ,触覚センサーにより捉えられた周波数変化には眼圧のみならず角膜硬性も反映されていることが明らかになった.4.角膜硬性成分と眼圧成分の分離の試みプローブの圧センサーをバネ式から圧電式に変更することで接触圧の感度を向上させ,角膜接触早期の圧-硬度ヒステレーシスカーブの検討ならびに往路と復路の差から,角膜硬性成分と眼圧成分の分離を試みた.その結果,一定の法則を見出すことができたが,両者を完全に分離するには至らなかった.1.眼科用至適プローブの開発・調整触覚バイオセンサーの先端部,プローブは対象臓器によって大きさ・周波数感度・モーターの駆動機構などを調整する必要がある.実際に豚眼を対象としたパイロットスタディにより強角膜測定に至適な周波数特性・大きさのプローブデザインを検討した結果、直径3.0mm平坦型プローブが最適であった.2.摘出豚眼による測定条件の検討硝子体中に2本の注射針を刺入し,一方を生食ボトル、他方を圧力感知計に接続、ボトルを上下させて眼内圧を変化させ,圧力感知計で実際の眼内圧をモニターした.角膜上に垂直に固定した触覚センサーのプローブを角膜に接触してから0.5mm押し込み,触覚・圧力・変位の個別時系列グラフを書くとともに,圧力・変位,触覚・変位,触覚・圧力のそれぞれのヒステレーシスカーブを作成し,プローブの移動に伴う圧力,触覚の変化を定量化した.(1)ヒステレーシスカーブの再現性の検討豚眼の眼内圧を20mmHgに固定、短時間連続10回測定(全測定時間5分以内)および長時間連続測定(5分間隔7回)を施行し,本機器の再現性を検討した.その結果,短時間測定でのヒステレーシスカーブは10回ともほぼ一致しており,再現性が証明された.また,長時間連続測定では最初の10分間のヒステレーシスカーブは一致していたが,10分を越えるとグラフ波形に変化が生じた.時間経過に伴う角膜の乾燥が結果に影響を及ぼしたものと考えられた.(2)眼内圧変化に対するヒステレーシスカーブ変化の解析眼内圧を10-60mnHgの範囲で6段階に調節、内圧を安定させるために約1分間放置してから以下の測定を行った。眼内圧のモニターとともに,バイオセンサーシステムを用いて角膜に振動子を接触させ,周波数変化からヒステレーシスカーブを作成した.その結果,全ての眼球において眼内圧を上昇させるにしたがって,ヒステレーシスカーブは硬度上昇波形を描いた.以上より本試作機は眼内圧変化を確実に捉えられることが明らかとなった.今年度の当初予定では摘出豚眼の実験を終了し,人眼の計測に入る予定であったが,装置の改良によるサンプリングデータの増加に伴い,更なる基礎的検討が必要と考えられたので,今年度も引き続き摘出眼球による検討を行なった.1.プローブとハードウェアー・ソフトウェアの改良昨年まで使用していたプローブは,プローブが角膜に接触した極早期の微妙な変化を捉えることができないことが判明したため,プロープならびにハードとソフトウェアの両面にわたる改良を行なった.先端平坦型,直径6.0mmの新型プローブをデザインし,センサーのサンプリング速度を市販機の10倍に増加させた(1秒あたり200回から2000回へ).また,計測時間短縮を目的として,コンピュータとの通信速度を上昇させる新しいプログラムを作成した.2.改良型触覚センサーによる豚眼眼圧測定豚眼硝子体中に23G注射針を刺入し,他端を生理食塩水の入ったボトルに接続した.電動点滴台を用いてボトルを上下させ,眼圧を1060mmHgの範囲で10mmHg刻みに変化させた.

角膜上に垂直に固定したプローブを角膜接触後0.5mm押し込み,得られた周波数変化を評価した.その結果,周波数変化量と眼圧の間により強い相関が認められ,改良型触覚センサーによる眼圧測定が可能であった.3.角膜硬性の影響の検討先の実験ではプローブが接触する角膜性状が触覚センサーの周波数変化に及ぼす影響に関して明らかではなかった。そのため,全眼球の摘出豚眼角膜のみをホルマリンで30分間固定し,角膜硬性を意図的に変えた眼球を作成し,眼圧を20mmHg,50mmHgの2段階に設定した上で先の実験と同様な触覚センサーによる計測を行った.得られた結果を比較したところ,触覚センサーにより捉えられた周波数変化には眼圧のみならず角膜硬性も反映されていることが明らかになった.4.角膜硬性成分と眼圧成分の分離の試みプローブの圧センサーをバネ式から圧電式に変更することで接触圧の感度を向上させ,角膜接触早期の圧-硬度ヒステレーシスカーブの検討ならびに往路と復路の差から,角膜硬性成分と眼圧成分の分離を試みた.その結果,一定の法則を見出すことができたが,両者を完全に分離するには至らなかった.
斜面における地中水分移動検知システムの開発と適用

野外斜面における地中水分移動を捉えるために、テンシオ法による水分検知システム、差温式微流速計と温度センサーによる温度検知システム、測定データの収録と処理および実時間(リアルタイム)の水分移動状況のグラフ表示による可視化と予測・再現を行なう数値シミュレーションシステムを有機的に結び付けた地中水分移動検知システムを作り、室内および野外での適用を試みた。水分検知システムは、テンシオメータを自動化することによって適用範囲が広がり、その方法として静電容量式と圧力センサーによる電圧変換式が経費、取扱いの容易さ、精度の面から有効であることが分かった。差温式微流速計は2次元型のものを試作し、種々の試験の結果1地点で鉛直2次元の水分フラックスをベクトルとして測定することに成功した。熱電対等の温度センサーと2次元型差温式微流速計を組み合せた温度検知システムなら、今後野外において有効なシステムとなると考えられる。さらに野外での適用を試みる計画である。数値シミュレーションシステムの大きな成果は、従来の16ビットパーソナルコンピュータを用いて、大型コンピュータに劣らない位の地中水分移動の予測・再現の実行を可能にした点にある。プログラムは分かり易いBASICとC言語を用いて書かれ、入力はほぼ対話形式となっており、誰でも簡単に実時間の水分移動の予測・再現が行なえるようになっている。さらに鉛直水分移動用プログラムにはペンマン法による蒸発量計算が組み込まれることも可能になっている。これらのシステムによる地中水分移動検知システムは、今後さらに野外で適用される予定である。当年度の研究成果は以下の通りである。1.2次元型差温式微流速計の開発2.不飽和地中水分移動検知システムの数値シミュレーションソフトの開発3.地中水分移動検知システムの野外への適用まず、1の2次元型差温式微流速計は鉛直2次元場における水分フラックスを1地点で測定できるもので、ベクトルで水分移動を捉えることに成功した。2の数値シミュレーションソフトの開発は、測定結果を直ちにパーソナルコンピュータに取り込み、グラフ表示等による実時間の水分移動を素早く見るものであり、実時間測定値を基にパーソナルコンピュータによる地中水分移動の予測・再現を短時間に実行し、実時間の水分移動の実態を把握を可能にするものである。2については3にある様に野外へ適用され、有効であることが認められた。また数値シミュレーションのプログラムは平易なBASICとC言語を用いており、入力も対話形式となっている。
「リアリティTV」時代におけるドキュメンタリー表現の変容

擬似ドキュメンタリーとしてのモキュメンタリーの源流を歴史的に遡りつつ、今現在のモキュメンタリーがどのような形で展開されているかを幅広く概観することにより、モキュメンタリー表現の特質に迫ることを目指した。「リアリティTV」に代表される、今日の「セルフ・カメラ」を主体とした表現方式の流行、「モキュメンタリー」形式への注目により、実存主義的な問題を含む「メディア・リテラシー」に対する再検討を試みた。3年間の研究企画の1年目として、設備、資料の収集を行いながら、基礎資料の作成を目指すことを主眼とした。そして主要な作品や現象についての研究を開始した。具体的には「リアリティTVの歴史的展開と各国別比較」、「モキュメンタリー史」、「セルフ・カメラの導入がドキュメンタリー映像表現に与える影響について」、「リアリティTV時代におけるアイデンティティ探求/実存主義との関連性」などのテーマを掲げ、その成果の一端は主に平成21年度における国内外の各種学会にて発表を予定している。平成20年度の代表的な成果としては、杉田米行編『グローバリゼーションとアメリカ・アジア太平洋地域』(大学教育出版)において第4章「グローバリゼーション時代における文化交流の可能性ポピュラー・カルチャーは国家的/文化的特質を変容させうるのか?」を執筆・寄稿した。日本および日本表象の変遷過程をたどることで、文化浸透が及ぼす影響力への懸念と、その可能性について展望した。また、アメリカのアジア研究学会日本支部、The Twelfth Asian Studies Conference Japanおよび、ヨーロッパの日本研究学会、Internarional Conference of the European Association for Japanese Studiesにて、日本のポピュラー・カルチャーにまつわるパネル・セッションに参加し、研究発表を行った。近年、注目されつつある、「国際日本」研究の領域による成果であり、日米比較文化研究の伝統に位置づけられる。ヴィジュアル・アーツ(映画・コミック)を扱うポピュラー・カルチャー研究、メディア研究の方法論に基づく。この成果報告は平成21年度に予定されている、日米のメディア研究関連学会における、「ドキュメンタリーを取り巻く状況の日米比較・グローバル化」をめぐる比較分析研究に継続される。「モキュメンタリー」をめぐる動向に注目することにより、近年の虚構と非虚構との境界線に対する意識がドキュメンタリー表現に対してどのような形で表れているのかを具体例に即しつつ検討した。米国カリフォルニア大学バークレー校メディア・リソース・センター「モキュメンタリー・コレクション」のリストなどを参照し、モキュメンタリー表現の歴史を展望した。このリストは、「架空の人物や団体、虚構の事件や出来事に基づいて作られるドキュメンタリーの表現様式」を取り入れた、広い意味での「モキュメンタリー」映画を扱っている。近年の「モキュメンタリー」の試みについて分析する営みは、同時に映画史を「モキュメンタリー」の視点から再検討することにも繋がってくるのではないか。擬似ドキュメンタリーとしてのモキュメンタリーの源流を歴史的に遡りつつ、今現在のモキュメンタリーがどのような形で展開されているかを幅広く概観してみることにより、モキュメンタリー表現の特質に迫ることを目指した。当研究企画の最終年度となる平成22年度は、引き続き、「リアリティTVの歴史的展開と各国別比較」、「モキュメンタリー史」、「セルフ・カメラの導入がドキュメンタリー映像表現に与える影響について」、「リアリティTV時代におけるアイデンティティ探求/実存主義との関連性」について、各種学会の学術雑誌などに、論文の形で成果発表をすることに力点を置く。ドキュメンタリーが虚構性を帯びることに自覚的にならざるをえない状況とは逆に、「作り物の世界」である虚構作品における「作り物のリアリティ」を追究する上でどのような現象が現れているのだろうか。本研究では特に「モキュメンタリー」をめぐる動向に注目することにより、近年の虚構と非虚構との境界線に対する意識がドキュメンタリー表現に対してどのような形で表れているのかを具体例に即しつつ検討した。本研究では米国カリフォルニア大学バークレー校メディア・リソース・センター「モキュメンタリー・コレクション」のリストなどを参照し、モキュメンタリー表現の歴史を展望した。「リアリティTV」に代表される、今日の「セルフ・カメラ」を主体とした表現方式の流行、「モキュメンタリー」(擬似ドキュメンタリー)形式への注目により、「アイデンティティの探求」「文化を見る眼差し」という古くて新しい実存主義的な問い、「メディア・リテラシー」の問題、そしてそもそも「ドキュメンタリーとは何か」という根源的な問いに対する再検討の気運の高まりを改めて確認することができた。
外来がん化学療法を受ける患者の口腔粘膜炎に対するセルフケア支援プログラムの構築

外来がん化学療法を受ける患者の口腔粘膜炎に対するセルフケア支援の実際、患者の口腔の状態とセルフケアの実施状況、家族の対処や困難について調査した。その結果、セルフケア支援プログラムの構成要素として、化学療法導入前からの初期教育の充実、視聴覚教材の活用など印象に残るアプローチ、病棟・外来間のシームレスな継続的支援、家族への支援が明らかとなった。本研究は、外来がん化学療法を受ける患者の口腔粘膜炎に焦点を当て、セルフケア支援プログラムを構築することを目的とする。平成25年度は外来がん化学療法を受ける患者の口腔の状態やセルフケアの実態、患者の療養生活を支える家族の対処や困難について半構成的面接調査ならびに質問紙調査を実施し、患者のセルフケアの実施や継続を促進する要因・困難にする要因について分析した。その結果、促進要因として「初期教育」「記憶に残る教育的アプローチ」「口腔ケアの効果の実感」、困難にする要因として「口腔内症状が無いこと」「口腔内の症状に対する安易な受け止め」が明らかとなった。また「口腔ケアの習慣」が患者のセルフケア行動に影響する一方、「家族の声かけや気遣い」は影響を及ぼさなかった。次に、がん診療連携拠点病院の血液内科ならびに消化器系の病棟に勤務する看護師を対象に、口腔粘膜炎に対するセルフケア支援・教育の実態および認識について質問紙調査を実施した。セルフケア支援・教育の対象は主に患者であり、介入時期は化学療法前が最も多かった。教育内容は、口腔ケアの重要性、うがいの方法、口腔粘膜炎が起こりやすい時期などであった。媒体はパンフレットが主であり、DVDなど視聴覚教材の活用はなく、介入はそれぞれ個々に実施されていた。看護師の認識として、口腔粘膜炎に対するセルフケア支援・教育の対象は患者が基本であるが、家族も対象とすべきと多くが回答していた。また、口腔粘膜炎に対する予防的関わりの重要性をほとんどの看護師が認識していた一方で、約4割の看護師は予防的関わりを困難と認識していた。これらの結果から、外来がん化学療法を受ける患者の口腔粘膜炎に対するセルフケア支援プログラムには、化学療法導入前からの初期教育の充実、視聴覚教材の活用などアプローチ方法の工夫、病棟・外来間のシームレスな継続的支援の必要性が示唆された。本研究の目的は、外来がん化学療法を受ける患者の口腔粘膜炎に焦点を当て、患者のセルフケアの実際や家族の対処および困難、看護師の支援・教育の現状と課題を明らかにし、セルフケア支援プログラムを構築することである。24年度は、がん化学療法による口腔粘膜炎とその支援に関する文献検討を行った。また、A県内のがん診療連携拠点病院の外来化学療法室に勤務する看護師8名に対しインタビューを実施し、外来がん化学療法を受ける患者の口腔粘膜炎に対するセルフケア支援・教育の内容を質的に分析した。その結果、歯磨き・含嗽のタイミングと根拠、含嗽薬の選択や口腔内の乾燥による影響、口腔粘膜炎が起こりやすい時期、口腔ケアならびに治療前の歯科受診の必要性、口腔ケア物品の選択方法などの知識の提供、口腔内の観察と保湿方法、歯磨き・含嗽方法、義歯の取り扱いなどの技術の提供、また、患者のセルフケアを見守る、出来ていることを認め称賛する、活用できる資源の紹介といった支援内容が明らかになった。これらの介入は、外来化学療法のオリエンテーション時や治療日、診察日に実施され、診察の待ち時間や治療中、治療後などの時間を活用して実施されていた。対象者は、全員に実施する施設もあったが、主に口腔粘膜炎の発生率が高いレジメンや関わりの中で気になった患者、要望などから意図的に選択していた。家族に対しては、患者の年齢や理解度、PSに応じて介入していた。教育手段はパンフレットが主であったが、対象に応じてデモストやその場で実践してもらうなどの方法も取り入れていた。また、自己管理ノートや患者手帳が一部の施設で活用されていた。看護師は、患者の生活習慣や普段の口腔ケアの方法を聞き出し、改善点やその人が出来る方法を見出す関わりを行っていた。現状の課題として、予防的介入の困難性、病棟との連携および化学療法前後の関わりの強化、家族支援などが明らかになった。24年度は、がん化学療法による口腔粘膜炎とその支援に関する文献検討を行い、がん診療連携拠点病院の外来化学療法室に勤務する看護師へのインタビュー調査を実施し、外来化学療法を受ける患者の口腔粘膜炎に対するセルフケア支援・教育の実際と現状の課題を明らかにすることができた。現在、患者・家族を対象としたインタビュー調査を進めている。今後は、これらの調査結果を基に、国内のがん診療連携拠点病院の看護師に対する質問紙を作成し調査を実施する予定である。現在までの達成度としてはおおむね順調に進んでいると考えている。25年度は、外来がん化学療法を受ける患者とその家族へのインタビュー調査の結果の分析を進めていく。また、これまでの分析結果を基に、国内のがん診療連携拠点病院の看護師を対象とした質問紙調査を実施する予定である。得られた結果より、外来がん化学療法を受ける患者の口腔粘膜炎に対する支援内容、支援時期、支援方法について、効果的な構成内容と方略を検討し、セルフケア支援プログラムを作成する予定である。次年度の質問

紙調査を進める上での印刷費や郵送費、通信費、国内外の文献や図書の購入を予定している。また、研究成果を発表するために必要な学会参加費及び旅費、論文投稿料や英語論文校正費等を予定している。
モーリシャス周辺海域のサンゴ礁の生物・化学的調査:白化現象の特異性の原因調査

19971998年の海水温の上昇により世界的規模で白化現象が起こった。レユニオン島周辺のサンゴ礁は10%より少ないダメージで、太平洋の50-90%に比べて極めて小さい。海水温の上昇は太平洋と同程度であるが、白化の規模は小さい。サンゴ礁に何か特徴があるのか。平成15年度18年度のレユニオン島で毎年南半球の夏季に数週間調査した。研究調査は海水および堆積物中の光合成細菌、微生物、共生藻類と有機物の生産量、分解量、栄養塩変動の関係、窒素固定、有機物循環とサンゴの餌過程と白化との関係を調査した。Saint-Denis周辺の人間活動の影響のない地点ではサンゴは67%(Acroporafomosa, Acropora digitate)、藻類が33%である。Planchalizeeでのサンゴは不健康であり,、白化が集中した場所でもある。窒素固定量はサンゴの白化の少ないところで低く(2.7-5.1mgN/m2,day)、白化の程度が大きいところで高い値(7.5-24.5mgN/m2,day)を示した。脂質およびアミノ酸の総量も白化の程度により異なる。白化の程度がひどい海域の溶存有機物量(主に粘液)は23倍高く、微生物群集の量も高い。海藻群落の近くのサンゴの白化の程度は極めて低く、海藻群落が白化防止に影響を与えている。藻場とサンゴが共存している場所ではアルカリ度と全炭酸濃度の変化が極めて小さい。海水中の栄養塩濃度は低く、硝酸塩の濃度は0.20.7μmol l^<-1>と極めて低い、アンモニア濃度も硝酸塩と同程度の濃度で0.5μmoll^<-1>以下である。沖縄のサンゴ礁における濃度の10分の1以下である。ピコプランクトンの存在量は極めて高く6X10^6セルl^<-1>である。レユニオン島の白化の特異的に少ない理由は栄養塩濃度が低く、微生物の増殖が低いこと、それによりサンゴ内の褐虫藻の死滅が低いことが考えられる。白化現象の要因とその回復過程を調査する目的で、インド洋のサンゴ礁群集の重要な場所であるマダガスカル周辺域、特にREUNIONとMAURITUS島を対象に調査を進める。モーリシャス周辺のサンゴ礁は10%より少ないダメージで、この数字は大平洋の5090%に比べて極めて小さい。海水温の上昇は大平洋と同程度であるにもかかわらずどうして白化が大規模に起こらなかったのか。この地域のサンゴ礁の生態系維持機構には向か特徴があるのか。その一つは窒素固定が他の海域のサンゴ礁より大きいという報告が有るが、まだ不明確である。白化現象のダメージの大きさは従来海水温の上昇程度とその高い水温の存続期間により影響されるとされてきた。しかしながら、沖縄あるいは大平洋の熱帯域での海水温と白化の程度の関係は必ずしも明確な相関関係を示していない。最近これらの白化現象に微生物等が関係しているという報告がされた。

研究の特色は海水および堆積物中の光合成細菌、微生物、共生藻類と有機物の生産量、分解量、栄養塩変動の関係、特に窒素固定が白化現象に重要な役割を果たしているかどうかが重要なポイントである。平成15年度は11月から12月(南半球の夏でサイクロンの少ない時期)にREUNION島で調査を行った。Saint-Denis周辺の人間活動の影響のない地点の調査ではほぼ生きているサンゴは67%(Acropora fomosa, Acropora digitate)、藻類が33%である。もう一つの調査地点は反対側にあるPlanchalizeeである。このサンゴは不健康であり、白化が集中した場所でもある。陸からの汚染物質の流入が見られる。栄養塩濃度、粒子態有機物濃度、窒素固定量および光合成細菌量等の観測を行った。窒素固定量は0.43.9mgN/m2,dayであった。白化現象の要因とその回復過程を調査する目的で、インド洋のサンゴ礁群集の重要な場所であるREUNIONとMAURITUS島を対象に調査を行っている。19971998年の海水温の上昇により世界的規模で白化現象が起こった。モーリシャス周辺のサンゴ礁は10%より少ないダメージで、太平洋の5090%に比べて極めて小さい。海水温の上昇は太平洋と同程度であるにもかかわらずどうして白化が大規模に起こらなかったのか。サンゴ礁の生態系維持機構には何か特徴があるのか。白化の回復が他の海域に比べて早い特徴がある。平成16年度も引き続いてLa Reunion島で同じ時期(11月12月:南半球の夏でサイクロンの少ない時期)に調査した。研究調査は海水および堆積物中の光合成細菌、微生物、共生藻類と有機物の生産量、分解量、栄養塩変動の関係、特に窒素固定、有機物循環がサンゴの餌過程に重要な役割を果たしているかどうかに注目した。それと白化との関係を調査した。Saint-Denis周辺の人間活動の影響のない地点では生きているサンゴは67%(Acropora fomosa, Acropora digitate)、藻類が33%である。もう一つの調査地点はPlanchalizeeで行った。サンゴ礁の底生および浮遊性光合成細菌を単離し、光合成量、有機物の生産量を測定した。窒素固定量は0.43.9mgN/m2,dayで、溶存有機物量は23倍の増加が見られた。C/N比は7に近く、窒素に富んでいた。他にも色素組成、アルカリ度、全炭酸、微生物、粒子状炭素、栄養塩についても調査した。これらの成果の一部は日本サンゴ鵜礁学会、ASLOの会議で発表した。モーリシャス周辺のサンゴ礁は10%より少ないダメージで、太平洋の5090%に比べて極めて低い。海水温の上昇の程度は太平洋と同程度であるにもかかわらず白化が大規模に何故起こらなかったのか。この海域のサンゴ礁の生態系維持・回復機構には何か特徴があるのか。REUNION島で11月と12月(南半球の夏でサイクロンの少ない時期)に試料採取・調査が行われた。研究調査はフランス側と共同で行われた。
高速度時系列噴霧画像処理と非定常数値解析の併用による噴霧燃焼モデルの構築

本研究では,実験的研究と解析的研究の両者が相互に密接に連携しあい,相互啓発とフィードバックを繰り返しながら,実際の物理現象に基づいた噴霧燃焼モデルを構築することを目的としている.そこで,噴霧特性量の時間変化を高速度時系列画像を用いて計測するとともに,実験と同一条件下で非定常数値シミュレーションを行い実験では得られない気相温度や化学種濃度等を見積もるとともに,実現象に基づいた噴霧モデルを構築するために,本年度は以下の内容を実行した.1)実験と同一条件の下で,気相の状態は,エネルギと化学種保存式とともにNavier-Stokes方程式を解くことでオイラー的に求め,油滴については,従来の油滴パーセルの概念を用いることなく,火炎中の全ての油滴を個々にラグランジュ的に追跡し,非定常計算を行える数値計算コードを開発する.上記の計測手法と数値計算コードを併用し下記の事項を実行する.2)油滴の存在によって生じる物理量の不均質性が,噴霧火炎の微細構造に与える影響を調べる.3)噴霧特性と油滴群燃焼形態の関連を調べる4)噴霧火炎中の流れ場と火炎構造の関連を調べる.5)実験で観測された実現象をシミュレート可能な噴霧燃焼モデルを構築し,計算コードに取り入れる.本研究では,実験的研究と解析的研究の両者が相互に密接に連携しあい,相互啓発とフィードバックを繰り返しながら,実際の物理現象に基づいた噴霧燃焼モデルを構築することを目的としている.そこで,噴霧特性量の時間変化を高速度時系列画像を用いて計測するとともに,実験と同一条件下で非定常数値シミュレーションを行い実験では得られない気相温度や化学種濃度等を見積もるとともに,実現象に基づいた噴霧モデルを構築するために,本年度は以下の内容を実行した.1)火炎中の燃料噴霧を平面レーザミー散乱光法により可視化し,その高速度時系列画像の撮影を行った.2)得られた画像に粒子画像相関法(PIV法)を適用し,粒径別の速度場ならびに数密度等の噴霧特性の変化に関する時系列情報を得るための計測技術とデータ解析手法を確立した.3)上記手法の誤差評価を行った.4)実験と同一条件の下で,可能な限り用いるモデルを噴霧に関するモデルに限定した数値シミュレーションを行った.具体的には,気相の状態はエネルギと化学種保存式とともにNavier-Stokes方程式を解くことでオイラー的に求め,油滴については従来の油滴パーセルの概念を用いることなく火炎中の全ての油滴を個々にラグランジュ的に追跡する非定常数値計算コードの開発を行った.相間干渉モデルとしてはPSI-Cellモデルを非定常計算用に変更して使用し,蒸発に関するモデルとしては飽和温度以下での油滴の蒸発を考慮するためにフィルム理論を用いた.本研究では,実験的研究と解析的研究の両者が相互に密接に連携しあい,相互啓発とフィードバックを繰り返しながら,実際の物理現象に基づいた噴霧燃焼モデルを構築することを目的としている.そこで,噴霧特性量の時間変化を高速度時系列画像を用いて計測するとともに,実験と同一条件下で非定常数値シミュレーションを行い実験では得られない気相温度や化学種濃度等を見積もるとともに,実現象に基づいた噴霧モデルを構築するために,本年度は以下の内容を実行した.1)実験と同一条件の下で,気相の状態は,エネルギと化学種保存式とともにNavier-Stokes方程式を解くことでオイラー的に求め,油滴については,従来の油滴パーセルの概念を用いることなく,火炎中の全ての油滴を個々にラグランジュ的に追跡し,非定常計算を行える数値計算コードを開発する.上記の計測手法と数値計算コードを併用し下記の事項を実行する.2)油滴の存在によって生じる物理量の不均質性が,噴霧火炎の微細構造に与える影響を調べる.3)噴霧特性と油滴群燃焼形態の関連を調べる4)噴霧火炎中の流れ場と火炎構造の関連を調べる.5)実験で観測された実現象をシミュレート可能な噴霧燃焼モデルを構築し,計算コードに取り入れる.
古細菌ゲノムの情報学的解析を基盤としたtRNA遺伝子の起源と進化の探求

近年、イントロンを介在するtRNAや、tRNAの右半分と左半分が二つのゲノム領域に分かれてコードされるtRNAなど(Split tRNA)、ゲノム上で断片化されたtRNA遺伝子が相次いで発見された。タンパク質合成系の中心をなすtRNAの起源や進化を解明する上で、この断片化の経緯や進化的な位置づけを明らかにすることに注目が集まっている。本研究では、海洋研究開発機構(JAMSTEC)との共同により、ある一種の古細菌集団が占有する環境中から採取・決定されたメタゲノム配列を、独自に開発したtRNA遺伝子予測ソフトウェアであるSPLITSにより解析した。この結果、新規tRNA遺伝子を多数発見したのみならず、ある一種の古細菌集団の個体間において特定のtRNA遺伝子にイントロン介在数の違いなどの異質性があることを明らかにした。さらに、これらの異質性が、外来DNAによる部位特異的組換え等により生じた可能性を示した。本成果は、tRNA遺伝子の分断化がなぜ、どのように起こるのかという問いに対する一つのモデルを示し、tRNA遺伝子進化の理解に新たな知見を加えるものである。Transfer RNA(tRNA)は,生物のタンパク質合成系においてmessenger RNAのコドンとアミノ酸を対応させる役割を担う小分子である.本分子は,遺伝暗号や遺伝子の起源と進化を考察する上で極めて重要な研究対象として認識されている.しかしながら,tRNA遺伝子の情報は現在,古細菌を中心に著しく不足している.これは既存のソフトウェアが,古細菌などで報告されている断片化されたtRNA遺伝子(イントロン介在型,Split型,Permuted型)をゲノム配列から正確に予測できなかったことに起因する.これにより,これまでtRNA遺伝子配列を用いて構築された進化系統樹およびそこから考察された結論は,真性細菌や真核生物のデータに大きく偏ったものであった.そこで本研究では,我々が過去に開発した断片化tRNA遺伝子予測ソフトウェアであるSPLITSを用いて,古細菌全ゲノム配列(合計58種)を対象にtRNA遺伝子の予測をおこなった.この結果,計2,607のtRNA遺伝子配列を取得した.また,これらのtRNA遺伝子情報を円滑に管理/公開し,必要な情報のみを取得可能なインターフェースとして,断片化tRNA遺伝子ウェブデータベース「SPLITSdb(http://splits.iab.keio.ac.jp/splitsdb/)」を開発した.さらに,上記tRNA遺伝子情報を進化系統的に解析し,tRNA遺伝子の断片化という事象が進化的に後天的に発生した可能性を示唆した.本研究成果は,これまで古細菌を中心に著しく不足していたtRNA遺伝子情報を補うものであると同時に,近年注目が集まっていた断片化tRNA遺伝子に関する起源と進化の様相の一端を明らかにしたものである.近年、イントロンを介在するtRNAや、tRNAの右半分と左半分が二つのゲノム領域に分かれてコードされるtRNAなど(Split tRNA)、ゲノム上で断片化されたtRNA遺伝子が相次いで発見された。
構成要素ナノ配列制御によるＣＮＴ／セラミックス複合材料の高度化と実用に向けた挑戦

研究課題2,3複合材料の微細組織観察を行い,母材の粒径や破壊形態,MWCNTの分散性,破面から突出したMWCNTの長さから算出した界面強度を定量的に評価した.供試体は,アニール温度の異なる4種類(1200,1800,2200,2600°C)のMWCNTを添加した複合材料ならびに2600°Cでアニール処理を行ったMWCNTに表面修飾を施したMWCNTを添加した複合材料である.いずれの複合材料においてもMWCNTの分散性はき裂進展に伴う界面剥離やMWCNTsの引抜け等の高靭化効果に比べて大きな影響を及ぼすことが明らかとなり,MWCNT添加量の増大に伴う分散性の低下は複合材料の機械的特性低下を引き起こすことがわかった.研究課題4 MWCNTの結晶構造と電気伝導性との関係を評価する目的で,アニール温度の異なる4種類のMWCNTsを添加した複合材料の電気伝導特性評価を行った.電気伝導特性評価は,四端子法を用いて行った.いずれの複合材料においても少量のMWCNTsの添加で導電性が発現し,最大で10 S/cm程度の電気伝導率であることがわかった.この値は世界トップレベルの高い値である.次に,2600°Cでアニール処理を行ったMWCNTを用いて構成要素ナノ配列制御法による複合材料の作製を行った.本法ではMWCNTを5 vol.%添加した複合材料においてMWCNT未添加のアルミナ焼結体に比べて高い曲げ強度と破壊靭性値を得ることに成功した.また,MWCNTを10 vol.%添加した複合材料においても,5 vol.%添加した複合材料に比べて値は小さいものの,アルミナ焼結体と同等もしくは高い機械的特性を有していることが認められた.また,電気伝導率は,MWCNT添加量の増加に伴い増大し,MWCNTを10 vol.%添加した複合材料では12 S/cm程度の高い電気伝導性を有することがわかった.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。研究課題1.MWCNTの破壊特性と結晶構造との関係を評価する目的で,SEM観察下においてMWCNT単味のin-situ単軸引張試験を行った.引張試験に供したMWCNTは,アニール温度の異なる4種類(1200,1800,2200,2600°C)のものを対象とした.MWCNTの結晶性はアニール温度の増大に伴い向上していることが認められた.一方,MWCNTの破断強度は1800ならびに2200°Cでアニール処理を行ったものが最も高く,MWCNTの力学的特性を向上させるための最適なアニール温度が存在することが明らかとなった.これらのMWCNTs添加材料として使用し複合体の作製を行うことで,複合体の機械的特性に及ぼすMWCNT単味の破壊特性の影響を評価することが可能であると予想され,MWCNTsの材料特性を活用した複合材料の設計において有益な知見を提供できるものと考えられる.研究課題2.MWCNTsの添加による複合体の高靭化メカニズムを同定し,き裂架橋効果の更なる発現を実現すること,ならびにMWCNTsの均質分散を目的としている.高靭化メカニズムの同定には,複合体の破面から突出したMWCNrの引張試験を行いMWCNr/セラミックス間の界面特性の評価を行うことで明らかにする.研究課題1で得られた高破断強度を有するMWCNTsを添加した複合体を用いて破面からのMWCNT引抜き試験を試みたものの,依然MWCNTsは引抜けずに破断することが明らかとなっており,現在は界面強度の評価のための薄片作製に取り組んでいる.これまでに機械加工ならびにイオンミリングにより薄片の作製に成功しており,今後MWCNT引抜き試験を通して界面強度の定量的な評価を行う予定である.また,MWCNTs均質分散複合体の作製のためのMWCNTs表面修飾も行っている.表面修飾にはMWCNTsへのダメージが小さい高分子電解質による方法を行っており,未処理のMWCNTsに比べ溶媒中での分散性が向上したMWCNTsの取得に成功した.研究課題2. MWCNTsを添加することによる複合体の高靭化メカニズムを同定することを目的として,界面強度の定量的評価を行った.本研究では, MWCNT-アルミナ間の界面特性を実験的かつ定量的に評価するための手段として,収束イオンビーム(FIB)加工と走査型電子顕微鏡(SEM)観察下でのMWCNTの引抜き試験を組合せた試験法である「埋込み長さ傾斜制御型引抜試験法」を提案し,複合材料の破面から突出したMWCNT単味の引抜試験を実施した,試験は,研究課題1.において最も破断強度の高いことがわかった2200°Cでアニール処理を行ったMWCNTを添加した複合材料を用いた.本研究で提案した試験法を用いることで界面強度を実験的かつ定量的に評価することに成功した.複合材料の破壊靭性値向上(MWCNT未添加のアルミナ焼結体に比べて45%向上)は, MWCNT-アルミナ間の界面剥離ならびにMWCNTの引抜けによる高靭化効果によることがわかり,さらに界面強度を小さくすることで更なる破壊靭性値の増大が期待されることが明らかとなった.研究課題3. MWCNTの高充填化を達成する目的で,構成要素ナノ配列制御法を用いた合成法の確立を目指している,アルミナ母材ならびにMWCNTのそれぞれを水溶媒中に分散させた際にpHを測定し,両者のpHの差が最大となるpH値を定めた.

本研究の先行研究では1 vol.%を超えるMWCNTを添加すると複合材料の曲げ強度ならびに破壊靭性値は低下することが明らかとなっている.一方,本法ではMWCNTを5 vol.%添加した複合材料においてMWCNT未添加のアルミナ焼結体に比べて高い曲げ強度と破壊靭性値を得ることに成功した.また, MWCNTを10 vol.%添加した複合材料においても, 5 vol.%添加した複合材料に比べて値は小さいものの,アルミナ焼結体と同等もしくは高い機械的特性を有していることが認められた.しかしながら,破壊靭性値の絶対値は依然小さく(34 MPa m1/2),更なる改善が必要であると考えられる.研究課題2,3複合材料の微細組織観察を行い,母材の粒径や破壊形態,MWCNTの分散性,破面から突出したMWCNTの長さから算出した界面強度を定量的に評価した.供試体は,アニール温度の異なる4種類(1200,1800,2200,2600°C)のMWCNTを添加した複合材料ならびに2600°Cでアニール処理を行ったMWCNTに表面修飾を施したMWCNTを添加した複合材料である.いずれの複合材料においてもMWCNTの分散性はき裂進展に伴う界面剥離やMWCNTsの引抜け等の高靭化効果に比べて大きな影響を及ぼすことが明らかとなり,MWCNT添加量の増大に伴う分散性の低下は複合材料の機械的特性低下を引き起こすことがわかった.研究課題4 MWCNTの結晶構造と電気伝導性との関係を評価する目的で,アニール温度の異なる4種類のMWCNTsを添加した複合材料の電気伝導特性評価を行った.電気伝導特性評価は,四端子法を用いて行った.いずれの複合材料においても少量のMWCNTsの添加で導電性が発現し,最大で10 S/cm程度の電気伝導率であることがわかった.この値は世界トップレベルの高い値である.次に,2600°Cでアニール処理を行ったMWCNTを用いて構成要素ナノ配列制御法による複合材料の作製を行った.本法ではMWCNTを5 vol.%添加した複合材料においてMWCNT未添加のアルミナ焼結体に比べて高い曲げ強度と破壊靭性値を得ることに成功した.また,MWCNTを10 vol.%添加した複合材料においても,5 vol.%添加した複合材料に比べて値は小さいものの,アルミナ焼結体と同等もしくは高い機械的特性を有していることが認められた.また,電気伝導率は,MWCNT添加量の増加に伴い増大し,MWCNTを10 vol.%添加した複合材料では12 S/cm程度の高い電気伝導性を有することがわかった.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。カーボンナノチューブ(CNT)の破壊特性評価法の開発と破壊機構解明に関する研究を進め,ナノマニピュレータによるCNT単味の引張実験によりCNTの破断強度と結晶構造との関係を明らかにした.また,CNTと母材との界面特性を評価するためのCNT引抜き試験の試験片作製に成功しており,界面強度の実験的評価ならびにCNTの引抜け/破壊挙動の解明が期待される.これらの成果は,CNT/セラミックス複合材料の高靭化メカニズムの同定ならびに破壊靭性値改善のために重要な知見を提供するものである.また,CNT均質分散の方法論
マイクロ・ナノシステムを用いた生体分子の1分子機能解析と分子間相互作用解析

微小流路をチップ上に作製し、蛍光標識した生体試料を蛍光顕微鏡にて高感度に検出し、温度感受性ハイドロゲルをレーザー局所加熱にて制御し、生体試料溶液を高精度に流し分ける技術の開発を行った。その結果、1個の量子ドットに結合した生体分子を高感度に検出し、3msの時間分解能で分離することに成功した。また、石英ガラス基板に金属薄膜を約100nm蒸着し、これに100nmの開口を開けてエバネッセント場を発生させた。このナノ開口を用いてシャペロニンGroELとGroESの結合と解離を観察した。生体分子や超分子複合体などの微小な生体物質をガラスチップ内の微小流路(入り口が1つ、出口が2つの流路;流路幅30μm、深さ5μm)に流し、個々の標的分子を高感度に検出し、分離・回収することのできるマイクロソーターを開発している。このソーターによる分離では、キャリア溶液に、37°Cを境に高温でゲル、低温でゾルと可逆的な相転移を起こす熱感受性ハイドロゲル(メビオールゲル)を加え、生体試料とともに微小流路に流す。単離すべき生体物質をGFP(緑色蛍光タンパク質)などで蛍光標識しておき、それらが発する蛍光を1分子蛍光顕微鏡に取り付けた光電子増倍管によって検出する。赤外レーザーの局所加熱によって分岐した流路の一方にゲルによる栓(ゲルバルブ)を形成させ、その位置をスキャナーミラーを用いて切り替えることによりミリ秒の時間分解能で流れを制御し、蛍光標識した生体分子を分離する。今年度は、このソーターの性能を試すため、GFPとRFPを発現する大腸菌を流路に流し、GFPを発現する細胞のみを回収した。高速度カメラで解析した結果、ゲルの開閉時間は3ミリ秒であることが解った。レーザーによる流路の切り替えにより、120ミリ秒で細胞を分離・回収することができた。この方式では物理的なバルブを必要とせず光の切り替えだけで分離を行うので6時間以上の安定した運転が可能だった。1回の操作で4万個以上の細胞を分離・回収することができた。細胞内の生命活動を担う生体分子は、単一分子で機能を発揮するとは限らず、オルガネラなどの超分子複合体を構成して初めて機能を発揮する場合もある。このため、生体分子やオルガネラを物理的に高純度に単離・精製する技術の開発が必要とされている。本研究では、微小流路をチップ上に作製し、蛍光標識した生体試料を蛍光顕微鏡にて高感度に検出し、温度感受性ハイドロゲルをレーザー局所加熱にて制御し、生体試料溶液を高精度に流し分ける技術の開発を行った。まず、微細加工技術によりシリコン樹脂製のチップを作製し、この内部に幅10μm、深さ5μmの試料導入流路と、それを挟む2本のキャリア溶液用流路(幅20μm、深さ20μm)を作製した。3本の流路は合流した後、T型の2本の回収用と廃棄用流路に分岐する。試料溶液に昇温型温度感受性ハイドロゲルであるMebiol Gelを添加した。MGは、室温で流動性の高いゾル状態であるが、36°Cを境に粘弾性の高いゲル状態に可逆的に転移する性質を持っている。微小流路中を流れる試料の観察と蛍光検出、ならびに赤外レーザーの照射は倒立顕微鏡の同一の対物レンズを通して行った。水の吸収波長である1480nmの赤外レーザーを照射して溶液の局所加熱を行った。回収側の流路の断面積を小さくすることにより抵抗を高くしてあり、加熱しない状態では試料は廃棄流路に流れ込むように調整してある。流路分岐部の40μm上流における試料からの蛍光を光電子増倍管によって測定し、蛍光性試料を検出すると廃棄側流路を熱して流路抵抗を高くして試料を回収流路に取り込むようにした。検出領域において、試料はキャリア溶液によって幅6μm、深さ3μmに挟み込まれる。その結果、高開口数の対物レンズを用いた高感度検出が可能になり量子ドットで標識した生体分子を分離・回収することに成功した。1.マイクロシステムによる生体分子の分離,回収細胞内の生命活動を担う生体分子は,単一分子で機能を発揮するとは限らず,オルガネラなどの超分子複合体を構成して初めて機能を発揮する場合もある。このため,生体分子やオルガネラを物理的に高純度に単離,精製する技術の開発が必要とされている。本研究では,微小流路をチップ上に作製し,蛍光標識した生体試料を蛍光顕微鏡にて高感度に検出し,温度感受性ハイドロゲルをレーザー局所加熱にて制御し,生体試料溶液を高精度に流し分ける技術の開発を行った。今年度は,高速で高感度な分離を行うため,試料溶液を搬送流で挟み込んでシース流とした。その結果,試料が通過する範囲が幅2μm,深さ4μm以内になり,高開口数の対物レンズを用いて1個の量子ドットに結合した生体分子を検出し,3msの時間分解能で分離することに成功した。