hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
核磁気共鳴によるアスパラギン酸アミノ基転移酵素の構造と機能の研究

ピリオドキサ-ル酵素は補酵素としてピリドキサ-ル燐酸(PLP)を要求し、アミノ酸を基質としてラセミ化、アミノ基転移、脱酸など生体内での重要な反応に広く関与している。これらの酵素群のなかでアスパラギン酸アミノ基転移酵素(AspAT)は活性域の構造と機能について最も良く研究されている。本研究は核磁気共鳴(NMT)法により本酵素の触媒機能の鍵を握る酵素・PLPシッフ塩基及び基質・PLPシッフ塩基の活性域におけるミクロ環境を明らかにすることを目的としている。ブタ心筋より単離した細胞質局在AspATをアポ化し、補酵素の4 ́位を^<13>Cでエンリッチした〔4 ́-^<13>C〕PLPにより再構成した。この試料を用いて^<13>CNMR測定実験を行い、〔4 ́-^<13>C〕に由来するシグナルを163ppm(pH6)に観察し、本研究の推進にNMR法の適用が可能であることを確認し、以下の結果を得た。(1)基質が存在しない状態でpH滴定実験を行い、pKは6.3と算出され、^1HNMRで得られない情報を得た。(2)本酵素の競争阻害剤であるコハク酸の影響を知るために飽和濃度でのコハク酸の添加実験を行い、pH7.5で補酵素の4 ́Cはおよそ4ppm低磁場シフトするのを観察した。その滴定曲線はpK7.7を与え、その値は分光学的に得られた結果に近いことを示した。(3)本酵素はシステインスルフィン酸(CS)との反応によってピリドキサ-ル型からピリドキサミン型に変わる。pH5.15でCSを加えると165ppmの4 ́Cのシグナルは消失しaliphatic領域の40ppmに新しいシグナルを現した。また、4 ́C線幅は125±10Hzから75±10Hzに変化し、運動の自由度の増加を示した。(4)本酵素は基質類似体である2-メチルアスパラギン酸(2-MeAsp)と反応して安全なexternal aldimine複合体を形成する。飽和濃度の2-MeAsp存在下で4 ́CのシグナルはpH5-9で化学シフト変化を示さない興味深い結果を得た。ピリドキサール酵素は補酵素としてピリドキサール燐酸(PLP)を要求して、アミノ酸を基質としてラセミ化,アミノ基転移、脱炭酸など生体内での重要な反応に広く関与している。これらの酵素群のなかでアスパラギン酸アミノ基転移酵素は活性域の構造と機能について最も良く研究されている。本研究は核磁気共鳴(NMR)法により本酵素の触媒機能の鍵を握る酵素・PLPシッフ塩基及び基質・PLPシッフ塩基の活性域におけるミクロ環境を明らかにすることを目的としている。ブタ心筋より単離した細胞質局在アスパラギン酸アミノ基転移酵素をアポ化し、補酵素の4′位を^<13>Cでエンリッチした〔4′-^<13

>C〕PLPにより再構成した。この試料を用いて^<13>CNMR測定実験を行い、〔4′-^<13>C〕に由来するシグナルを163ppm(pH6)に観察し、本研究の推進にNMR法の適用が可能であることを確認し、以下の結果を得た。(1)基質が存在しない状態下でpH滴定実験を行い、pKは6.3と算出され、^1HNMRで得られない情報を得た。(2)本酵素の競争阻害剤であるコハク酸の影響を知るために飽和濃度でのコハク酸の添加実験を行い、pH7.5で補酵素の4′Cはおよそ4ppm低磁場シフトするのを観察した。その滴定曲線はpK7.7を与え、その値は分光学的に得られた結果に近いことを示した。(3)本酵素はシステインスルフィン酸(CS)との反応によってピリドキサール型からピリドキサミン型に変わる。pH5.15でCSを加えると165ppmの4′Cのシグナルは消失しaliphatic領域の40ppmに新しいシグナルを現した。また4′Cの線幅は125±10Hzから75±10Hzに変化し、運動の自由度の増加を示した。これらの結果は第27回NMR討論会(1988、札幌)及び国際ワークショップ(Molecular Approaches to the Elucidation of Biological Function by Stable Isotopes Aided NMR Spectroscopy,1989,大磯)で報告を行った。ピリドキサ-ル酵素は補酵素としてピリドキサ-ル燐酸(PLP)を要求し、アミノ酸を基質としてラセミ化、アミノ基転移、脱炭酸など生体内での重要な反応に広く関与している。これらの酵素群のなかでアスパラギン酸アミノ基転移酵素(AspAT)は活性域の構造と機能について最も良く研究されている。本研究は核磁気共鳴(NMR)法により本酵素の触媒機能の鍵を握る酵素・PLPシッフ塩基及び基質・PLPシッフ塩基の活性域におけるミクロ環境を明らかにすることを目的としている。ブタ心筋より単離した細胞質局在AspATをアポ化し、補酵素の4'位を^<13>Cでエンリッチした[4'-^<13>C]PLPにより再構成し、2-メチルアスパラギン酸(2-MeAsp)との複合体の4'Cの挙動を^<13>CNMRにより観察した。2-MeAspはASpATと安定なexternal aldimineを作るので反応中間体のよいモデルとなる。pH5.6でinternal aldimineの化学シフト値(164.7ppm)を示した4'Cは、50mMの2-MeAsp添加により162.7ppmへと高磁場シフトした。internalaldimine4'Cはイミノ基プロトンの解離状を反映しpHの増加に伴って165.5から160.1ppmまで約5ppmシフトするが、複合体を形成した4'CはpH滴定されなかった。2-MeAsp-AspAT複合体は360及び430nmに吸収帯を有し、それらがexternal aldimineのprotonationの状態を反映していることは分光学的観察の結果から知られている。これらのことから2-MeAsp存在下で観察されたpH不感の化学シフト値162.7ppmはexternal aldimineのprotonated,ketoenamine,deprotonated型混在状態を示していると考えられる。
大麦分級粉中アミノペプチダーゼの利用に向けての諸性質の解明

本研究は、大麦の付加価値を高め、その利用拡大を最終目的としている。そのために、大麦から得られたアミノペプチダーゼの応用に向けての情報の蓄積を意図している。本年度は、以下の知見を得た。1.咋年度に引き続き、大麦分級粉から得られたアミノペプチダーゼの諸性質を明らかにした。1)大麦分級粉からのアミノペプチダーゼの精製大麦アミノペプチダーゼの諸性質を明らかにするため、その前段階である精製を迅速に行い、且つ実験に必要な量を十分確保することが必要となる。科研費により購入したカラムおよびグラジェンターによって効率的な精製および大量調製が可能となり、本装置が以下の実験の効率的な遂行に寄与した。本酵素は精製後、以下の実験に供した。2)天然基質における本酵素の分解活性の検討昨年度実施した合成基質での結果を基に、天然基質に対する分解活性を調べた。基質として、ウシ血清アルブミン、β-ラクトグロブリン、インスリン等のタンパク質、オリゴペプチド、環状ペプチドホルモン等を用いた。本酵素はタンパク質を分解しなかったが、環状ペプチドホルモンおよびアミノ酸35個で構成されるペプチドをN末端側より分解した。例外的に、Leu-Pro-Phe-Phe-Aspについてはオリゴペプチダーゼとして働くことが示唆され、本酵素はカテプシンHに似た性質を持つ可能性が示された。3)本酵素に対する阻害剤の影響アミノペプチダーゼ阻害剤であるアマスタチンおよびベスタチンを用い、その影響を検討した。本酵素は235μMアマスタチンによる阻害を受けなかった。ベスタチンにより若干の阻害を受け、その阻害形式は拮抗型阻害であった。2.以上の結果を、研究成果として2002年度農芸化学会大会および日本栄養・食糧学会大会で報告した。栄・食学会大会については科研費による出張とし、発表の概要については出張報告書を作成し、提出した。また、報文としてJournal of Food Biochemistryに投稿し、現在印刷中である。1.大麦分級粉から得られたアミノペプチダーゼの諸性質を明らかにした。本酵素は精製後、以下の実験に供した2)各種合成基質における本酵素の至適pHおよび基質親和性(Km)の検討合成基質としてアミノアシル-p-ニトロアニリド、アミノアシル-β-ナフチルアミド計15種類を用い、本酵素の至適pHおよび基質親和性(Km)を求めた。その結果、本酵素はPhe-β-ナフチルアミドに対し最も強い親和性を示し、Km=0.084mMであった。Arg-およびLeu-p-ニトロアニリドに対しても強い親和性を示した(Km=0.10mM,0.18mM)。至適pHはGly-p-ニトロアニリドを除きいずれの基質でも6.5-7.5の範囲にあった。3)本酵素に対する阻害剤の影響ロイペプチン(チオール酵素阻害剤)、ペプスタチンA(アスパラギン酸プロテアーゼ阻害剤)、キモスタチン(キモトリプシン阻害剤)を用い、その影響を検討した。本酵素は230μMロイペプチン、ペプスタチンAによる阻害を受けず,キモスタチンにより阻害を受けた。

ベスタチンにより若干の阻害を受け、その阻害形式は拮抗型阻害であった。2.以上の結果を、研究成果として2002年度農芸化学会大会および日本栄養・食糧学会大会で報告した。栄・食学会大会については科研費による出張とし、発表の概要については出張報告書を作成し、提出した。また、報文としてJournal of Food Biochemistryに投稿し、現在印刷中である。
細胞内プチテアーゼと内在性インヒビターの生理的先割とその病態

本研究班は1988年5月に日本で開催されるInternational Committee on Proteolysis (蛋白質分解に関する国際委員合:ICOPと略称)の第7回国際会議を目標に,我国がリードしている分野の研究群の機能的組織化と萌芽的研究の育成に中心的役割を果すことを目的に組織された.日本が主導的立場にある3つの分野, 1)リソゾームをはじめとする細胞内顆粒局在のプロテアーゼの生理機能, 2)Ca依存性プロテアーゼ系の調節, 3)細胞の増殖や癌に関与する膜プロテアーゼで各研究分担者はそれぞれユニークな新しい業積を挙げているが,その間プロテアーゼ,インヒビター,抗体等と相互供給して技術の交換を行った.又,班員間の共同研究もさかんに行なわれ,(例ー研究発表2), 3つの分野の研究者の相互協力態勢を作った.タンパク分解の関与する生理現象,病態は非常に広範囲であり,臨床医学や畜産・発酵・農芸化学の良域でタンパク分解の関与する機構について重要な発見,又萠芽的な研究がとくに若手研究者の間に散在的にみられる.これらをICOP会議で取上げるよう働きかけた.もう一つ最近急速に蛋白分解の分野への遺伝子工学的手法の導入が広まってきた.プロテアーゼ,インヒビターの構造決定や活性発現の機構さらに細胞内蛋白分解機構の解析に応用されつつあり,本組織のメンバーも積極的に取り組んでいるが,国内に広く会合への参集を呼びかけ,推薦もした.その結果,会合でこの領域の成果だけをRound Table Disccessionとして討議することになった.本組織からの上記要望を踏まえて, ICOP会議の準備は順調に進んでおり,海外より70名,国内より130名の参加申込みがあり,口頭発表54題,ポスター発表約60題が行なわれる予定となっている.ICOP会議の内容は国際的単行本として出版すべく,執筆依頼者の人選,内容の選択などについて討論し,最終的結論を出す段階にきている.本研究班は1988年5月に日本で開催されるInternational Committee on Proteolysis (蛋白質分解に関する国際委員合:ICOPと略称)の第7回国際会議を目標に,我国がリードしている分野の研究群の機能的組織化と萌芽的研究の育成に中心的役割を果すことを目的に組織された.日本が主導的立場にある3つの分野, 1)リソゾームをはじめとする細胞内顆粒局在のプロテアーゼの生理機能, 2)Ca依存性プロテアーゼ系の調節, 3)細胞の増殖や癌に関与する膜プロテアーゼで各研究分担者はそれぞれユニークな新しい業積を挙げているが,その間プロテアーゼ,インヒビター,抗体等と相互供給して技術の交換を行った.又,班員間の共同研究もさかんに行なわれ,(例ー研究発表2), 3つの分野の研究者の相互協力態勢を作った.タンパク分解の関与する生理現象,病態は非常に広範囲であり,臨床医学や畜産・発酵・農芸化学の良域でタンパク分解の関与する機構について重要な発見,又萠芽的な研究がとくに若手研究者の間に散在的にみられる.これらをICOP会議で取上げるよう働きかけた.もう一つ最近急速に蛋白分解の分野への遺伝子工学的手法の導入が広まってきた.プロテアーゼ,インヒビターの構造決定や活性発現の機構さらに細胞内蛋白分解機構の解析に応用されつつあり,本組織のメンバーも積極的に取り組んでいるが,国内に広く会合への参集を呼びかけ,推薦もした.その結果,会合でこの領域の成果だけをRound Table Disccessionとして討議することになった.本組織からの上記要望を踏まえて, ICOP会議の準備は順調に進んでおり,海外より70名,国内より130名の参加申込みがあり,口頭発表54題,ポスター発表約60題が行なわれる予定となっている.ICOP会議の内容は国際的単行本として出版すべく,執筆依頼者の人選,内容の選択などについて討論し,最終的結論を出す段階にきている.
細胞膜損傷を引き金とする細胞運命決定の分子基盤解明

この世に最初の細胞が生まれた時、そこには遺伝情報を司る核酸と、それを包み込み環境変化から守る膜が存在した。そうであれば細胞膜の傷を修復する「細胞創傷治癒」の仕組みは、生命誕生の瞬間から必要とされただろう。細胞膜損傷はデュシェンヌ型筋ジストロフィー症を始めとする様々な疾患に関与するが、その分子機構の全貌を俯瞰するには至っていない。申請者は細胞膜損傷はその程度に応じて細胞周期を一時停止するチェックポイント、細胞周期を恒久的に停止する細胞老化、細胞死(アポトーシス)という異なる細胞の運命を導くことを見出している。細胞膜損傷が軽微である場合、出芽酵母において報告されている分子機構と同様に、DNA複製を行うマシナリーの分解が認められ、さらに細胞周期を停止させるタンパク質群が安定化されていた。細胞膜損傷が重篤になると転写プロファイルが変化し細胞周期の不可逆的停止に必要なタンパク質群の発現誘導が認められ、さらに重篤になるとアポトーシス様の死が誘導された。今年度は細胞膜損傷による細胞周期停止機構の詳細を検討した。その結果、細胞膜損傷に応答したチェックポイントは、当初予想していたG1期のみならず、G2/M期やM期途中にも存在することが見出され、p53がその鍵を握る分子であることが明らかになった。さらにがん細胞と正常細胞とで膜損傷による細胞運命決定に違いがあり、がん細胞は細胞老化を回避して増殖を続ける独自の分子機構を持っていることが示唆された。本研究成果は将来的に新たながん治療法の開発につながる可能性がある。当初予想していなかった分子機構が見出されたほか、最終年度に計画していた結果の一部が既に得られているため。おおむね計画通りに研究は進行しており、研究方針に変更はない。研究計画に従い研究を遂行する予定である。細胞膜損傷はデュシェンヌ型筋ジストロフィー症を始めとする様々な疾患に関与することが明らかになっているが、その分子機構の全貌を俯瞰するには至っていない。申請者は細胞創傷治癒機構の解明を目指す過程で、細胞膜損傷がその程度に応じて可逆的及び不可逆的な細胞の増殖停止を誘導することを見出している。ヒト正常細胞がDNA損傷によるがん化を防ぐメカニズムは少なくとも三つある。一つ目は細胞周期を一時停止するチェックポイント、二つ目は細胞周期を恒久的に停止する細胞老化、三つ目は細胞死を導くアポトーシスである。軽微な損傷はチェックポイントを活性化し、重篤な損傷は細胞老化やアポトーシスを誘導する。そこで本研究では、このスキームが細胞膜損傷の場合にも当てはまるかどうかを検討した。その結果、細胞膜損傷も損傷の程度に応じて細胞に異なる運命をもたらすことを見出した。さらに、出芽酵母においてこれらの応答に必要であることが分かっているキナーゼ群は、ヒト培養細胞に膜損傷を与えた場合にも活性化することが明らかになった。提案した研究計画通りに実験が進行しているため。今後は「細胞膜損傷の重篤度」という連続的な変化が異なる三つの運命を細胞にもたらす分子機構を解明することを目指す。具体的には、連続的なシグナルをall-or-noneのシグナルに変換することが分かっているモジュールがこの仕組みに関与するかどうかを検討する。

さらに、このようにして明らかにしたメカニズムが実際にがん細胞内でどのように変化しているかを検討し、新たながん治療法の開発につながるアイデアを提案することを目指す。おおむね計画通りに研究は進行しており、研究方針に変更はない。研究計画に従い研究を遂行する予定である。
神経栄養因子による骨形成因子CCN経路活性化を通したヒトiPS細胞の神経分化研究

申請者の研究室では、植物由来の低分子化合物であるジアジフェノライドが、ヒトiPS細胞由来の神経細胞に対して突起伸展させる活性を有し、さらにシナプス後部マーカーを増加させるという神経栄養因子様の活性を有することを見いだしている。ジアジフェノライドの作用メカニズムを調べる目的で、ヒトiPS細胞由来の神経細胞に対する遺伝子発現の変化を、次世代シークエンサーなどを用いて包括的に検索した。その結果、ジアジフェノライドの処理によりヒトiPS細胞由来神経細胞にてtransgelin, annexin A2, CCN,インシュリン様増殖因子などの遺伝子発現が増大し、TP53などの遺伝子発現が減少していることを見いだした。また遺伝子発現のネットワーク解析により、骨や軟骨の形成に関わるCCNファミリーが遺伝子発現全体に影響を及ぼしていることが示唆された。定量PCRアッセイにより、定量的にもCCNファミリーの遺伝子発現がジアジフェノライド処理により亢進していることを発見した。CCNタンパク質のヒトiPS細胞由来神経細胞への作用を検討した結果、神経分化などの効果についても見いだした。またCCNタンパク質の作用によりヒトiPS細胞由来の神経細胞はMAPKのリン酸化がわずかに亢進した。その時、MAP2とPSD95のリン酸化は差は見られなかった。CCNタンパク質がヒト神経細胞の分化や成熟過程に関わるという報告は未だなく、その関連性から骨形成と神経分化・成熟を結びつける新しい接点を示唆する研究であると考える。骨形成と神経分化・成熟を結びつける結果を得つつあるため。CCN2タンパク質のiPS細胞への効果を遺伝子発現の解析をさらに進める。徳島文理大学より支給された研究費を利用することで、本科学研究費については当初より少ない額で支出することができた。次年度は、遺伝子発現の解析のための試薬類と論文出版の費用、旅費などに支出する予定である。
明治期国語教育における国語意識の形成の実態と文法指導との関連についての歴史的研究

本研究は、我が国の国語教育において「国語」という概念がどのように位置づけられ、それが学習者の国語意識の形成にどう寄与したのかという点を明らかにすることを目的としている。そこで、まずは明治期における国語科教育の実態に注目し、なかでも特に高い規範性を有しながら「唯一正しいもの」として提示されてきたと思われる「文法」の指導内容が、、学習者の国語意識の形成に対してどのような役割を果たしていたのかを、実際に使用されていた文法教科書の検討などを通して明らかにしようとするものである。本年度は、昨年度に収集した明治期編纂の文法教科書の具体的な検討を中心に、教科書記述における国語意識の反映状況について考察を加えた。研究成果は以下の通りである。1明治期編纂の文法教科書における「国語」という用語の出現状況の把握・文法教科書の「総論」などの中で「文法」を定義する際、あわせて「国語」の定義を試みているものを整理・抽出した。2文法教科書における異なるレベルの「国語」概念の整理・文法教科書の中で説明されている「国語」が、当時における文法教育の二つの目的に対応する形で異なる概念を含み持っていたことを確認した(語学研究の対象としての「国語」・学ばなければ誤ってしまう存在としての「国語」)。3文法教育の担った作文指導的役割と国語意識の涵養との関係の指摘・明治期における文法教育は作文指導(文章を誤りなく書き表すこと)と密接な関係を有していたが、「誤りなく書き表すもの」が「国語」として意識されるようになったことが、極めて規範性の高い国語意識の涵養につながっていった点を明らかにした。そこで、まずは明治期における国語科教育の実態に注目し、なかでも特に高い規範性を有しながら「唯一正しいもの」として提示されてきたと思われる「文法」の指導内容が、学習者の国語意識の形成に対してどのような役割を果たしていたのかを、実際に使用されていた文法教科書の検討などを通して明らかにしようとするものである。本年度は、「国語意識」形成に関する文献収集を行うとともに、文法教育と「国語意識」形成との関連を明らかにするために、文法教科書の収集を行い、それらの整理し内容分析を行うことを中心に研究を進める。具体的には以下の通りである。1明治期に刊行された文法教科書の収集明治期文法教育の指導内容と「国語意識」形成との関連を明らかにするために、文法教科書の収集を行い、そこに示されている「序」「凡例」に考察を加える。文法教科書の検討を通して「国語」が「文法」と結びつけられて指導されるようになった時期をほぼ定位することができたと思われる。2明治期の国語学研究と文法教育との交渉の実態について明治期に活躍した国語学者である大槻文彦・山田孝雄・松下大三郎が当時の国語教育に対してどのような問題意識を有していたのかを明らかにするために、それぞれが所蔵していたと考えられる赴き国語教育関係の蔵書について検討を行った。3「国語意識」の国語教育的な意味づけ本研究での中心概念である「国語意識」の研究上の位置づけを明確にするために、「国語」が用いられるにあたっての言語運用的な観点を視野に入れ、「目的意識」「相手意識」と関連付け検討を行った。
イギリスにおける実効的で効率的な「行政的正義」実現に向けた構造転換に関する研究

イギリスにおける行政的正義は、広義では、司法審査、他の行政救済手段と第一次決定を含む。従来、司法審査と他の行政的正義の関係は、「監視モデル」であったが、それは、「管轄重複モデル」へと移行してきている。司法審査の請求は、ロンドンのみならず、他の地域においても可能となり、アクセス向上の反面、裁判所や弁護士(ソリシタ)側の専門性の欠如に関心が集まっている。司法審査自体も、判決前の調停や裁判以外での解決が増えている。また、2007年法によって、統一的な二層制の審判所制度が誕生し、特に第二層の上級審判所は、裁判所がその専門性を尊重して介入を限定してきている。審判所の手続は、当事者主義的なものからより職権主義的なものとなり、裁判所よりもオンブズマンの手続により類似したものとなっている。さらに、行政的正義及び審判所審議会の廃止が決定され、行政的正義の将来の監視のあり方が議論されてきた。行政的正義のあり方として、「比例的紛争解決」の考えが、第一次決定への関心を集めている。メールでイギリス調査希望確認後、6月に研究分担者2名がイギリスで資料収集とヒアリング調査を行った。その後、8月1日の行政法研究フォーラムの前日に簡単に打合せを行い、今後の研究会や調査等の日程を調整した。9月の研究会では、イギリス調査の結果について質疑応答を行い、分担者の研究内容について意見交換した。また、10月の公法学会の際には、イギリス憲法研究会と合同で研究会を行い、1998年人権法について討論を行った。年度末の3月の研究会では、イギリスの医療行政・環境行政領域における情報や参加にかかわる問題、また、わが国やイギリスにおける地方議会や住民参加の新しい手法に関する現状を確認し、議論を行った。以上の調査や研究会を通して、わが国との比較でイギリスの「行政的正義」の現状を確認した。まず、司法制度改革としての最高裁や審判所の改革は、現在も進行中であり、また、1998年の人権法により、不適合宣言がなされない場合のヨーロッパ人権条約に適合した判断も積極的意義を有しており、行政に大きな影響を与えている。行政救済(司法審査)においても、裁量統制についての判例が蓄積し、活発な議論が継続してなされている。さらに、情報公開について、2000年に成立した情報公開法のみならず、環境行政領域における個別法は、極めて重要な役割を果たしてきている。他方、保守党と自由民主党の連立政権により、行政的正義にかかわる幾つかの政策の見直しが提案されており、その見直し提案の内容や実現の程度について今後フォローすることの重要性を確認した。例えば、わが国においては「議会内閣制」として注目を集めている地方統治構造改革は、イギリスの文脈では、行政統制のための議会改革に焦点が当てられているが、この制度にも一定の修正がなされようとしており、わが国の改革を考える上でも、制度改革を含めた検討が必要となっている。本年度もほぼ計画通りの研究会開催やイギリス調査を行った。例年、夏合宿の研究会を開催していたが、科研費の支給が明確ではなかったため、結果として研究会開催を見送ることになったことが計画とは異なる点である。ただし、8月の行政法研究フォーラムの開催にあわせて、研究会と打ち合わせを行った。また、10月の公法学会開催にあわせて、イギリス憲法研究会と合同で研究会を開催し、英米諸国における「市民陪審」という参加制度を中心に議論を行った。秋から3月はじめにかけては、代表者・分担者の5名がそれぞれ一週間程度のイギリス調査を行い、コミュニティ・地方政府省等へのヒアリング、オンブズマンに関する会議や市民団体であるパブリック・ロー・プロジェクトの行政救済に関する会議などに参加し、意見交換を行った。さらに、最高裁、高等法院、審判所、地方政府(自治体)の計画委員会などにおいて実際の審理を傍聴し、わが国との審理方式の相違、イギリスの司法改革前後における審理方式の相違等を確認した。年度末の3月には、まとめの研究会を行い、イギリスでの調査や文献研究において得た成果をそれぞれが報告し、情報を共有した。例えば、司法審査に関して、イギリスやオーストラリアなどにおいて、官僚の行動への影響に焦点を当てた「規制的アプローチ」に関心が集まり、また、そのようなアプローチに関連して、上述したパブリック・ロー・プロジェクトにより、司法審査と同時に活用される裁判外紛争処理に関する実態調査が行われ、今後判決の影響力に関する実態調査が行われようとしていることを確認した。

また、審判所に関しては、手続の司法化が進み、裁判所と同様に審判所における法律扶助が議論になり、裁判所事務組織と審判所事務組織が統合され、審判所や行政的正義を監視するための審議会を廃止する法案が可決され、その後の監視のあり方に関心が向けられている状況を議論した。さらに、苦情処理にかかわって、法改革委員会が行政的正義の改革をテーマにして、特にオンブズマン制度の改革を提案していることから、それ以前のオンブズマン改革やわが国の自治体におけるオンブズマンと比較しつつ、現在のイギリスにおける改革の力点を合析した。本年度は、4月に、ロンドン大学のユーイング教授を迎えて、イギリス憲法研究会が中心になって開催した日英の憲法に関する研究会に協力し、その機会に、本科研独自で、わが国の憲法・政治学の研究者に報告を依頼した研究会を行った。また、7月末の行政法研究フォーラムの開催にあわせて研究会と打ち合わせを行い、10月の公法学会開催にあわせてイギリス憲法研究会と合同で研究会を開催した。秋以降は、やや遅れていた研究を進めるため、イギリス調査に力点を置いた。10月のパブリック・ロー・プロジェクトによる司法審査に関する会議に、研究代表者と研究分担者3名の計4名が出席すると同時に、市民団体等にヒアリング調査を行った。その後も、研究分担者が個別に、ヒアリング調査や文献調査を行った。さらに、本年度が本科研の最終年度であることから、12月には、最終的な研究会として、合宿でまとめの研究会を行い、研究成果をそれぞれが報告し、各自が分担したテーマに関する原稿を年度末までに提出することを決め、各自提出した。内容的には、まず、行政裁判所がロンドン以外にも設置されたことが司法審査に影響を与え、2012年末には司法審査制度に関して改革提案がなされ、外部からの意見聴取が進められていることから、これらの内容を確認し、検討を行った。また、2007年法による審判所改革以降、統一的審判所制度の管轄や権限が拡大する一方で、同法により審判所審議会が改組され設置された審判所・行政的正義審議会の廃止が、政令草案(draft Order)の段階にまで達しており、継続している行政的正義の監視のあり方に注目した。さらに、国会オンブズマンに関しては、従来から問題となってきた間接アクセスに関する議論をフォローした。環境領域では、行政的正義と同様に環境的正義が語られ、環境領域や都市計画領域における情報公開や市民参加の新たな展開状況を分析した。本年度は、本科研に先行する科研の業績をまとめ、榊原秀訓編『行政サービス提供主体の多様化と行政法-イギリスモデルの構造と展開』(2012年、日本評論社)として出版したが、執筆者の多くは、本科研の代表者・分担者であり、出版準備に一定の時間を費やしたため、本科研の研究としての研究発表が予定よりもやや遅れることになった。出版にかかわる一時的な遅れであり、調査などは計画通り行っているので、研究発表がやや遅れた分は来年度に取り戻すことができると考えている。24年度が最終年度であるため、記入しない。来年度は、まず、過去二年と同様に、学会の際や独自に国内で数回の研究会を行う。代表者や分担者の報告だけではなく、国内外の研究者に報告を依頼し、専門的な情報を得る。
講義映像からの静止画切り出し及び受講者の注目箇所の提示を実現する遠隔講義システム

本研究課題では,個別にPC等を用いて多数の地点で講義を受講するような状況での講義映像配信を対象として,教授者や黒板・資料等の全体像を低解像度の映像で配信し,小サイズの画面上では判読が難しい部分については,各受講者が指定した範囲の高解像度の静止画を切り出し,配信することによって確認することができるシステムを開発した.また,このシステムでは対面で講義を受講する場合に講師や他の受講者との間に生じる言語的および非言語的なやりとり(インタラクション)についても,その一部を補完する機能を提供する.平成25年度は本研究課題の研究計画における最終年度となり,前年度に引き続きプロトタイプシステムの開発を行うとともに,システムの評価を行うための実験を実施した.プロトタイプシステムの開発においては,前年度に検討を開始したタブレット端末上でのシステム実装に関する検討を行ったが,今回導入したストリーミングサーバでは適切な映像配信を行うことが困難であったため,実装を断念した.一方,PC上での実装については,教授者・受講者間で共有される言語情報・非言語情報についての前年度における検討の結果に基づいて,通常講義時・対話時における画面表示の変更に関する機能をはじめとする機能の追加および,配信データの最適化を行った.以上のように開発したシステムについて,模擬授業において評価実験を行った.この評価実験ではシステムの動作についての確認を行うとともに,講義映像等のデータを配信する際に用いられるネットワークの帯域幅や,システムが提供する機能が適切なものであったかについての評価を行った.その結果,ネットワークの使用帯域や,システムの機能に関する課題が一部明らかになったものの,おおむね意図した効果を得られることが示唆された.また,これらの成果の一部については学術論文にまとめ,国際的に公表した.今後は,これらの成果に基づいてシステムの改善を行うとともに,当初本研究課題で計画していた,遠隔講義およびセミナーへの導入実験を行い,実際の使用環境におけるシステムの評価を行う必要がある.また,これらの成果についてまとめ,学術論文誌や学会において継続的に報告することを計画している.本研究課題では,個別にPC等を用いて多数の地点で講義を受講するような状況での講義映像配信を対象として,教授者や黒板・資料等の全体像を低解像度の映像で配信し,小サイズの画面上では判読が難しい部分については,各受講者が指定した範囲の高解像度の静止画を切り出し,配信することによって確認することができるシステムを開発した.また,このシステムでは対面で講義を受講する場合に講師や他の受講者との間に生じる言語的および非言語的なやりとり(インタラクション)についても,その一部を補完する機能を提供する.平成24年度には本研究課題で開発するシステムの主たる機能を持つプロトタイプシステムを開発した.プロトタイプシステムは,低解像度の講義映像のストリーミング配信,各受講者の要求に応じた高解像度静止画の切り出しと配信,各受講者が切り出した静止画の保存・メモの付加・共有,受講者が切り出しを要求した箇所の教授者への各機能を有する.このシステムの開発にさきがけて,配信映像のエンコーディング・ストリーミング,高解像度静止画の切り出しに要する処理能力,教授者と黒板・資料等の全体像を大まかに把握するために必要十分な映像の解像度,教授者への切り出し箇所の提示方法,受講者間で共有する静止画の絞り込み手法について,調査・検討を行った.また,各受講者が切り出した静止画に対して,メモの付加・共有機能を開発したが,PC上でキーボードによるメモの入力を行うユーザインタフェースには実用上の問題があるため,タブレット端末上でのシステムの実装についても,検討を行った.さらに,教授者・受講者の間で共有される言語情報・非言語情報について検討を行い,本システムで補完することのできる非言語情報について精査を行った.この結果,メモの入力を行うことにより生じる非言語情報を活用し,遠隔地の学習者に対して他の学習者の学習状況を暗黙的に与える機能の検討を行った.これらの点について,既に開発したプロトタイプシステムへの機能拡張として開発を進めた.当初の計画における,機能に関する調査・検討,およびプロトタイプシステムの開発についてはおおむね順調に進展している.また,機能の検討を行う上での予備実験や調査についても順調に進展している.一方で,プロトタイプシステムを用いた模擬講義については実施しておらず,この点においてはやや計画から遅れている.これはシステムで提供すべき言語情報・非言語情報についての精査による機能拡張が生じたためである.一部に計画の遅れはあるものの,全体としてはおおむね順調に進展しているものと考える.今後の研究推進方策としては,以下のように考えている.(1)システムの改善について平成24年度に実施した模擬授業におけるシステム機能評価の結果を受け,システムの改善を行う.また,評価の結果さらに機能が必要であると認められた場合には,新機能の検討・開発についても併せて行う.さらに,改善したシステムについて模擬講義等を通じた機能評価を行い,必要に応じてさらなる改善および新機能の開発を行う.(2)導入実験前項の通り改善したシステムについて,模擬講義等へ導入することにより,その有効性を確認する.また,研究代表者が現在所属している大学においては,定常的にキャンパス間を結んだ遠隔講義が多数実施されているため,本システムをこれらの遠隔講義・セミナーに導入することを検討している.平成24年度に引き続き,国内・海外で遠隔講義システムに関する研究者に対して調査を行うとともに,論文・資料等の購読を行う.また,システムの評価実験時に必要となる,アンケート等の結果集計をはじめとした研究補助作業のために,協力者(大学院修士課程学生1名程度を予定)に対して,謝金を支払う.さらに,これらの研究によって得た成果については,国内・海外の学会・論文誌等において,随時成果発表を行う.
磁性流体を用いた新しい原理に基づく消化管運動測定法の開発

本研究の目標は、放射線を用いず、簡便で広く普及できる胃排出機能検査法を開発することで、本法の原理は非吸収性の磁性流体を飲用し、一様磁場中においた際の磁界頻度、および磁界強度を計測して磁性流体の分布状態に関する情報を得ることである。その原理に基づき、胃の形状および磁性流体の胃内残存量を評価して胃の形態および胃排出動態をリアルタイムで観察することが可能となるシステムの開発をめざした。そのため、(1)生体にとって適正な磁性流体の開発、(2)計測システムの開発および精度の研究を行ってきた。検討の結果、生体にとって適正な胃排出機能測定用磁性流体の条件として、毒性がないこと、消化管から吸収されず、凝集などを起こさないことをみたすものとしてマグネタイト粒子の表面を第2界面活性剤としてモノパルミチン酸ポリオキシエチレンソルビタンで被覆したものが適当であることが判明した。一方、計測システムの改良としては、データのサンプリングに長時間を要していたことが実用化上の問題点となっていたが、測定センサーであるホール素子の感度不足、およびデータの周期性によるところが大きかった。この問題を解決するために新たにフラックスゲートの原理に基づくセンサを用いることにより、測定時間を実用レベルまで短縮する事ができた。さらに、形状の描出については2次元写像を導出し、それらを再構成することによって3次元形状を得ていたが、その導出精度をより向上させることに成功した。また、胃排出の量的評価法を確立するため磁性流体濃度と磁東密度の実測値、理論値の対比を行い、これらの良好な相関性が確認され、胃排出能の量的評価も実用可能であることが示された。今年度の目標は大きく2つあり、1つは消化管運動の測定に最も適した磁性流体の開発で、もう1つは3次元形状胃モデルの形態を描出できる計測システムの開発である。胃内のpHが常に酸性で空腹期には12まで低下するため、用いる磁性流体は酸に安定であることが必要で、さらには消化管粘膜から吸収されないことを確認する必要がある。われわれはそれに最も適した磁性流体として、マグネタイト粒子の表面を界面活性剤で二重にコーティングし、新水性の磁性流体を作製した。界面活性剤の種類を変えることにより2種類の磁性流体を作製することができた。これらをラットに飲用させ、一定時間毎に脱血・屠殺して検討したところ、消化管内で肉眼的には分離することなく安定していることが確認できた。しかし、飲用後60分で血清鉄濃度が約2倍に上昇するため、小腸で磁性流体の一部が分解・吸収されていると推測された。この点についてはさらなる改良を要する。屠殺したイヌから摘出した胃を用いて3次元形状胃モデルを作製し、中に磁性流体を充満させた場合に胃の形状を正確に描出できる計測システムの開発も行った。半径425mm、厚さ30mmの木製ドラムに直径1.6mmの銅線を巻きつけた円型コイルで発生させた磁場内に上記モデルをおき、一定角度毎に回転させて2次元的形状を描出させたところ、実際のモデルの形状とほぼ同じ型を描出できた。これらを重ね合わせることにより3次元的形状の評価が可能と思われた。この試みは,経口的に投与した磁性流体の胃内での形状と量を体外から計測するシステムを開発し,ヒトの胃排出測定に臨床応用しようとするものである.平成6年度は,1)磁性流体計測装置の開発と,2)生体投与に最も適した磁性流体(消化管内で安定で吸収されない)の開発,を進めて来た.計測装置は,一様磁場中に磁性流体を置いた際の磁束密度変化から磁性流体の形状を描出できることを応用して開発した.

実際には,半径425mm,巻数240の円形コイルを用いて一様磁場を作成し,ホール素子により磁束密度の分布を計測した.この一様磁場中に試験管に入れた磁性流体を置くと試験管の形状が描出出来ることを確認した後に,実際の犬の胃を用いて作製した胃の3次元形状モデルに磁性流体を満たして胃の形状を描出できるかどうかについて検討した.その結果,このモデルを縦軸方向に回転させながら磁束密度の分布を計測することにより,胃の3次元形状と体積,量の同時解析が可能と判明した.現在まで数種類の磁性流体を開発し,これらを投与後に血清鉄値が上昇するかいなかについて犬を用いて検討中である.2種類については投与後に血清鉄値が上昇することを確認した.残りの3種類については現在検討中である.今年度の研究の内容の主なものは胃造影剤用磁性流体の改良、計測システムの改良、及び解析方法の高度化である。まず、胃造影剤用磁性流体の改良については生体への非吸収性を重点的に行った。これまでの磁性流体は第2界面活性剤にDKエステルSS(正式名、ショ糖脂肪酸モノエステル)を使ったものであったが、これは生体に吸収される傾向が、個体差はあるものの見られ、また低粘度時には胃液に対して若干の凝集沈澱が見られた。このようなことを踏まえて、磁性流体を改良した結果、毒性のない第2界面活性剤としてモノパルミチン酸ポリオキシエチレンソルピタンを用いたものが、耐消化性、及び非吸収性に優れた結果を示した。次に、計測システムの改良については計測時間の短縮、S/N比の向上に重点をおいた。これまでの計測方法では全てのデータをサンプリングするのに約140時間要していたが、これはこれまでの測定センサであるホール素子の感度不足、及びデータの周期性によるところが大きく、この問題を解決するために新たにフラックスゲートの原理に基づくセンサを用いた。これにより測定時間を実用的な時間に短縮することが可能になった。また、実験動物を用いた測定が可能な大きさのコイルを新たに制作した。最後に解析方法の高度化としては、これまでの解析方法は胃形態の2次元写像を導出しそれらを再構築することによって3次元形状を得ていたが、2次元者像の導出方法にいくらかの誤差がみられたためその高精度化を行った。また、胃排出能の評価法を確立するために磁性流体濃度と磁束密度の実測値、理論値の検討を行った。その結果、磁性流体濃度と磁束密度の関連性が確認され、磁性流体を用いた胃排出能評価が可能となり、実用化への見通しが明らかとなった。
サンショウウオ生殖腺の周年動態と内分泌調節機構

クロサンショウウオとエゾサンショウウオのメスの生殖器官の周年変化を調べた。両者にみられる大きい違いは前者では産卵期後、翌年の生殖に向けての生殖細胞の増殖・分化が始まるまでに4カ月の休止期間があるが、後者では直ちに始まることである。これはエゾサンショウウオでは冬眠期間が長く、摂食活動のできる期間が短いことへの適応であろう。精子形成は冬眠前に終了するが、卵の発達は冬眠中も続くという現象は両種に共通である。排卵は入水後に起り、その時の血中プロゲステロン濃度はきわめて高い。クロサンショウウオのオスの血中アンドロゲン濃度は排精時に著しいピークがあり、産卵期後は7月から9月にかけて上昇し、冬眠の後半でさらに上昇する。メスの血中エストラジオール濃度は7月から増加を始め、秋にピークがみられる。クロサンショウウオの脳下垂体前葉は年間を通してメスよりオスの方が大きい。特に産卵池に入っているオスの前葉は著しく大きく、これはこの時期に起る多量のプロラクチン産生との関係と思われる。免疫細胞化学的研究によると、生殖腺刺激ホルモン産生細胞の活性は生殖機能の周年の変動とよく一致していた。クロサンショウウオの生殖集団の年齢構成には地域差がみられ、もっとも若い成熟オスの年齢は地域によって3才、あるいは5才であった。メスはオスより2年ほどおくれて成熟する。高冷地では成熟がおそく、ライフ・スパンは長い。オスの最長年齢は14才であった。クロサンショウウオの卵嚢は水中に3時間放置してから注精しても全卵が発生する。また1匹のオスは連續して少くとも5匹のメスが産んだ卵をすべて受精させることができる。従って本種の産卵時にみられる、オスが卵嚢にむらがって放精するメイティングボールの形成には発生学的な意義はない。エゾサンショウウオの雄の生殖器官の周年変化を調べた。帯広地方では5月上旬,繁殖池に入る直前に排精が始まり,生殖活動を終って上陸した個体では精原細胞の増殖が始っていた。精子は8月に現われ,9月半ばではすべての精巣小葉で精子形成は終了していた。新潟産のクロサンショウウオの場合と比べて精子形成の期間が短いことは冬眼に入るまでの活動期間が短いことと関係があると思われる。精巣は6月に最小,8月に最大で,その重量比は1:25であった。繁殖池に入ったクロサンショウウオの陸生型の体型の雄は間もなく上陸し,さらにまた水に入り,この行動を何回か繰りかえし,やがてまったく水性型となる。この彷徨行動と呼ばれる行動はこれまで有尾類ではほとんど知られていなかったもので,陸生から水生への適応過程で必要な行動と考えられる。この間に血中プロラクチン量が次第に増加してくるのであって,繁殖池に向う衝動は従来いわれてきた「プロラクチンによる」ことを支持できない実験結果が得られた。陸生型の雄にプロラクチンを投与すると,脱皮し,粘液腺の分泌がおこり,尾長と尾高が増加する。これらは水に入らなくてもおこるが,水に入ればさらに著しくなる。繁殖池に入ることによってプロラクチンの分泌が増加すると考えられる。標高・緯度などの異なる地域に生息するサンショウウオでは雌の産卵数と卵の大きさに違いがあり,それには一定の傾向がみられる。この地域差が幼生期の卵巣の発達過程ですでにみられることをハコネサンショウウオで示した。

本種の性分化は発生段階67-68で起るが,その時点では生殖細胞数に性差はない。その直後に2次卵原細胞の増殖が起り,その一部が肥大を始めるが,この肥大卵母細胞の数と発達の程度に地域差が認められた。クロサンショウウオとエゾサンショウウオのメスの生殖器官の周年変化を調べた。前年に行なったオスの場合と同様に,両者の間には大きい違いがみられ,前者では産卵期のあと,翌年の生殖に向けての生殖細胞の形成は4カ月の休止期間後に始まったが,後者では直ちに始まった。これはエゾサンショウウオでは冬眠期間が長く,従って摂食活動のできる期間が短かくなることへの適応であろう。精子形成は冬眠前に終了するが,卵の発達は冬眠中も續くという現象は両種に共通であった。クロサンショウウオでは排卵は入水後に起り,その時に血中のプロゲステロン濃度はきわめて高くなっている。同種のオスの血中アンドロゲン濃度は排精時に著しいピークがあり,産卵期のあとは7月から9月にかけて上昇し,冬眠の後半でさらに上昇した。メスでは血中のエストラジオールは7月から増加を始めるのはオスの場合と似ているが,秋に最高のピークがみられる。クロサンショウウオの脳下垂体の前葉は年間を通じてメスよりオスの方が大きい。特に産卵池に入っているオスの前葉は著しく大きく,これはこの時期におこる多量のプロラクチンの産生との関係と思われる。免疫細胞化学的研究によると,生殖腺刺激ホルモン産生細胞の活性は生殖機能の変化とよく一致していた。クロサンショウウオの生殖集団の年齢構成にはかなりの地域差がみられ,もっとも若い成熟オスの年齢は地域によって,3才,4才,あるいは5才であった。メスはオスより2年ほどおくれて成熟する。高冷地では成熟がおそく,ライフ・スパンは長い。調査した範囲ではオスの最長年齢は14才と思われた。
ポリシラザンを利用したシリカ膜の創製と生体適合性の評価

(1)人工歯根膜用有機-無機ハイブリッド材料の作製:無機溶媒であるポシリラザンに対して,軟質のシリコン樹脂粉末を混入させた溶液を,スピンコーターによりチタン合金の基材に被覆した.その際,両者の混合比は重量比で1:1とする.なお,必要に応じて混合比は系統的に変化させた.コーティングはスピンコーターを用いて行った.その際,回転数は2000rpmとし5mgを滴下した後20秒間回転させた.その後,湿度と温度をコントロールした環境中において,所定の時間暴露することによりシリカ膜を得た.浸漬実験用の基材にはチタン合金を用いたが,それとは別に膜に存在するOH基をフーリエ変換赤外分光光度計(FT-IR)で解析するために,赤外線を透過するシリコンウェにも同様な条件でコーティングした試料も準備した.これを利用して,FT-IRによる分析を行い,膜のSiへの転化状況を調査した.(2)人工体液中における浸漬試験:(1)で準備した試験片を人工体液(SBF)中に浸漬を所定の期間浸漬することにより,生体活性能を調査した.SBFは生体内とほぼ同様の組成であり,近年,生体活性能を評価するための溶液として利用されている.具体的には浸漬した試験片の表面にアパタイトが析出するか否かを詳細に調べた.浸漬期間は3,5,10および15日とし各条件について5枚の試料を浸漬した.なお,浸漬は37°Cに保持されたインキュベータ内で行った.また,アパタイトの析出の有無に関しては走査型電子顕微鏡とX線回折装置により確かめた.(3)表面分析による機能発現メカニズムの解明;詳細に表面分析を行い,とくに試料の表面に存在するOH:基の量とアパタイト析出量との関係を定量的に明らかにした.表面活性機能発現メカニズムに関して検討・考察を加える.必要に応じて,(1)の作製段階にフィードバックし,組成の異なる試料も準備した。(4)人工歯根膜の機械的性質調査:作製した膜の機械的性質が実際に歯根膜にどれくらい近い値かという点は,実用上,非常に重要な問題である.そこでナノインデンターを用いて,最表面の弾性率や硬さの調査を行った.生体活性材料とは,体液や擬似体液中で,その表面に骨類似アパタイトが自然析出する材料のことを呼んでいる.骨類似アパタイトは,ヒトの骨の主成分に似た組成と構造を持ち,骨と自然に結合・同化することから,優れた骨伝導性を持つ材料として実用化されている.しかしながらこれらは,基本的にはセラミックスや金属であるため,ヒトの骨よりも弾性率が高く,骨吸収を招くことが問題となっている.本研究ではポリシラザンに注目し,新しい生体活性材料の創製を試みた.材料が生体活性能を有するということは,(i)アパタイト誘起官能基を表面に有すること,(ii)体液中のCaイオンを過飽和にする機能を持つことなどが条件として挙げられる.ポリシラザンを低温で転化させることにより得られたSiO_2は,アパタイト誘起官能基であるSi-OHを含んだ物質となる.これに体液中のCaイオンを過飽和にする機能を付与することができれば,さらなる生体活性能の発現が期待できる.本研究ではまず,Caイオンを過飽和にする方法としてステアロイル乳酸カルシウムをポリシラザン溶液に添加した混合溶液でSiO_2膜を作製し,擬似体液における浸漬試験を行った.しかしながら,この膜はCa含有量が少なく,また擬似体液中で損失してしまうため生体活性能を得ることができなかった.そこで次にポリシラザンとポリメチルメタクリレートを複合化した複合材料を作製し,擬似体液における浸漬試験を行ったところ,その表面に骨類似アパタイトあるいは非晶質リン酸カルシウムを析出することが明らかとなった.この複合材料は,擬似体液に浸漬させるとポリシラザンが擬似体液中のH_2Oと化学反応を起こしてNH_3を発生し,この発生したNH_3がpHを上昇させ擬似体液中のCaイオンが過飽和となり生体活性能が得られていることがわかった.このようなメカニズムで生体活性能を付与しようとする試みは従来行われておらず,またその析出速度は従来の生体活性材料に匹敵するものであった.さらに,ポリシラザンの含有量を変化させることで,生体活性能および機械特性をコントロールできることが明らかとなった.(1)人工歯根膜用有機-無機ハイブリッド材料の作製:無機溶媒であるポシリラザンに対して,軟質のシリコン樹脂粉末を混入させた溶液を,スピンコーターによりチタン合金の基材に被覆した.その際,両者の混合比は重量比で1:1とする.なお,必要に応じて混合比は系統的に変化させた.コーティングはスピンコーターを用いて行った.その際,回転数は2000rpmとし5mgを滴下した後20秒間回転させた.その後,湿度と温度をコントロールした環境中において,所定の時間暴露することによりシリカ膜を得た.浸漬実験用の基材にはチタン合金を用いたが,それとは別に膜に存在するOH基をフーリエ変換赤外分光光度計(FT-IR)で解析するために,赤外線を透過するシリコンウェにも同様な条件でコーティングした試料も準備した.これを利用して,FT-IRによる分析を行い,膜のSiへの転化状況を調査した.(2)人工体液中における浸漬試験:

(1)で準備した試験片を人工体液(SBF)中に浸漬を所定の期間浸漬することにより,生体活性能を調査した.SBFは生体内とほぼ同様の組成であり,近年,生体活性能を評価するための溶液として利用されている.具体的には浸漬した試験片の表面にアパタイトが析出するか否かを詳細に調べた.浸漬期間は3,5,10および15日とし各条件について5枚の試料を浸漬した.なお,浸漬は37°Cに保持されたインキュベータ内で行った.また,アパタイトの析出の有無に関しては走査型電子顕微鏡とX線回折装置により確かめた.(3)表面分析による機能発現メカニズムの解明;詳細に表面分析を行い,とくに試料の表面に存在するOH:基の量とアパタイト析出量との関係を定量的に明らかにした.表面活性機能発現メカニズムに関して検討・考察を加える.必要に応じて,(1)の作製段階にフィードバックし,組成の異なる試料も準備した。(4)人工歯根膜の機械的性質調査:作製した膜の機械的性質が実際に歯根膜にどれくらい近い値かという点は,実用上,非常に重要な問題である.そこでナノインデンターを用いて,最表面の弾性率や硬さの調査を行った.