hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
毛髪を用いた飲酒履歴モニタリング手法の確立

本研究は、正確な飲酒量および飲酒頻度の把握のため、毛髪内エチル脂肪酸を用いたモニタリングシステムの確立を目指した。その成果として、毛髪内エチル脂肪酸が飲酒量および飲酒頻度を反映していることを示すことができた。さらに、毛髪内エチル脂肪酸の中でEthyl palmitateが最も有用な指標であることが示され、正確な飲酒量または飲酒頻度の把握のため、毛髪内Ethyl palmitateを用いたモニタリングシステムの可能性を示唆した。この指標を使うことで、アルコール依存症の患者や妊産婦への健康支援に役立てることができるため、大変意義深い研究となった。ライフスタイルの変化により正確は飲酒量の把握が難しくなってきている。そこで本研究では、正確は飲酒量の把握のため毛髪内エチル脂肪酸を用いたモニタリングシステムの確立を目指している。本年度は、健康集団における対象者から得た毛髪内のエチル脂肪酸の測定、および質問紙票データの集計を行った。これらの結果を下記に示す。1.各エチル脂肪酸の測定結果(平均値±標準偏差)2.質問紙票データの集計結果(度数または平均値±標準偏差)全対象者:393人(男性143人、女性250人)、年齢:54.45±16.26、BMI:22.5±3.3、就学状況:中学校まで70人、高等学校まで156人、大学以上167人、配偶関係:同居280人、別居42人、独身69人、仕事:している221人、していない171人、産業分類:専門職37人、事務職(White-collar)120人、技術職(Blue-collar)58人、その他5人、無職171人、年収:0円55人、0-200万円141人、200-400万円85人、400-600万円47人、600万以上25人、無回答40人、飲酒量:多量飲酒90人、適量飲酒197人、飲まない106人、飲酒頻度:多い88人、普通92人、少ない107人、飲まない106人、健康度自己評価:良い289人、悪い104人、健康満足度:満足している247人、満足していない146人、喫煙:喫煙者75人、禁煙者72人、非喫煙者246人、受動喫煙:あり271人、なし122人、睡眠の質:良い302人、悪い91人、平均睡眠時間:6時間未満157人、6-8時間213人、8時間以上23人、精神的健康:良い341人、悪い52人本年度は測定および単純集計を行った。来年度は、これら研究結果を解析し、国内外への発表を通して社会に発信していく。ライフスタイルの変化により正確な飲酒量の把握が難しくなってきている。そこで本研究では、正確な飲酒量の把握のため毛髪内エチル脂肪酸を用いたモニタリングシステムの確立を目指している。本年度は毛髪内エチル脂肪酸を用いた簡便な測定方法を確立するため以下の3項目を検討した。1.温度条件の検討:毛髪内エチル脂肪酸の測定に用いるGC/MSの温度条件を検討した。先行研究を参考に適当なエチル脂肪酸混合標準液を用いて実施した。結果、当該GC/MSにおける最適温度条件は、初期温度150°C、昇温25°C/min、最終温度300°Cとした。2.最適エチル脂肪酸の検討:モニタリングに適したエチル脂肪酸の選定として、多くの文献でEthyl laurate、Ethyl myristate、Ethylpalmitate、Ethyl oleate、Ethyl stearateの5種類がアルコールと関連すると報告されている。実際の毛髪を用いて測定したところ、中でもEthyl myristate、Ethyl palmitateが精度よく検出可能であった。3.簡便な前処理の検討:(1)毛髪粉砕:従来は毛髪を溶解させ毛髪内成分を抽出するものが多いが、本研究では粉砕機器を用いて前処理の時間短縮を試みた。粉砕条件を検討したところ、バッファーあり、粉砕用ビーズはステンレス3.2mm径×8個、回転条件は4800rpm、5minが最適であった。(2)エチル脂肪酸抽出:先行研究では抽出にHS-SPMEを用いた報告が多い。我々は他に、固相抽出法、MonoTrapという捕集ツールを使って抽出を行い3種類の方法を比較した。結果、時間の短縮、抽出精度の良さから固相抽出法が最適であった。本年度において、毛髪内エチル脂肪酸を用いて飲酒量を簡便に測定することを可能にした。来年度以降、この測定法を実際の健康集団を対象とした疫学研究に適用する。本年度は最終年度のため、最終年度に実施した研究の成果及び研究期間全体を通じて実施した研究の成果について以下に記述する。

一連の研究を通じて、毛髪内エチル脂肪酸を簡便に測定することを可能にし、さらに毛髪内エチル脂肪酸が飲酒量および飲酒頻度、特に飲酒頻度に対して強く関連していることを示すことができた。さらに、毛髪内エチル脂肪酸の中でEthyl palmitateが最も有用な指標であることが示され、正確な飲酒量または飲酒頻度の把握のため、毛髪内Ethyl palmitateを用いたモニタリングシステムの可能性を示唆した。この指標を使うことで、質問紙票での問題を解決することができ、さらに、アルコール依存症の患者や妊産婦への健康支援にも役立ち、また飲酒運転の事故に関して過去の飲酒の常習性などの把握にも役立てることができるため、大変意義深い研究となった。衛生学・公衆衛生学平成25年度の達成目標であった「健康集団における対象者からの質問紙票と毛髪の獲得」および平成24年度に確立した毛髪内エチル脂肪酸の測定方法により「対象者の毛髪内エチル脂肪酸の測定」をおおむね達成できたため。平成24年度の達成目標であった、「飲酒量のモニタリングに適しているエチル脂肪酸の選定」および「毛髪内エチル脂肪酸の簡便な測定方法の確立」をおおむね達成できたため。飲酒量のモニタリングに適しているエチル脂肪酸は、Ethyl myristate、Ethyl palmitateが精度よく検出可能であった。一方、毛髪内エチル脂肪酸の簡便な測定方法として、前処理に粉砕機器を用いること、エチル脂肪酸抽出の際に固相抽出法を用いることで、前処理時間の大幅な短縮に成功した。今後の研究の推進方策として、平成26年度の初旬は研究結果の解析にあてる。それ以降は、研究成果を国内外の学会にて発表を行うこと、さらに学術雑誌に投稿することで、社会・国民に発信していく予定である。今後の推進方策として、本年度に確立した測定方法を使用して、健康集団を対象としてフィールドにおいて検証する。申請者が所属する講座では、全国調査で飲酒と喫煙に関するいくつかのフィールドを確立している。平成25年度は、まず同意を得た健康成人ボランティアに直近1ヶ月の毛髪と飲酒量の記録を提供してもらい、その毛髪内エチル脂肪酸と飲酒量の相関を検討する。本調査として、調査地の住民台帳から無作為に一般成人350人(年齢20歳から65歳、男:女= 1:1)を抽出し同意を得る予定である。第一の過誤:両側α= 0.05、第二の過誤: β= 0.05とした場合、相関係数を分析に用いるときに必要な対象者数の合計は期待される効果量を0.20とした場合319人である。本研究は相関係数分析に必要なサンプルサイズを十分に満たす人数である。対象者には飲酒量を把握するための質問紙票記載と毛髪の提供をしてもらう。その毛髪を根元から1cmごとに切断し、本年度に確立した方法を用いエチル脂肪酸を測定し飲酒履歴を把握することを目指す。この測定結果と質問紙票を比較して、現行の調査方法の信頼性も検証する予定である。該当なし
衝突径数を規定した化学反応

燃焼連鎖において重要な反応HtO_2→OH+Oに対して衝突径数を規定した反応の観測を試みた。即ち、超音速ジェット中にクラスターO_2・H_2Sを生成し、193nm光照射によって反応対H・O_2へ変換し、その反応対から生成するOHの振動・回転状態の分布を測定した。反応対は、HがO_2の重心へ向う衝突、つまり衝突径数のOに近い反応性衝突のみを観測する条件を与えている可能性が高い。OHの回転状態は、通常の2分子反応により生成するものが回転励起しているのに対して、クラスターからのものは、低い回転準位の分布が多くなっている。これは(1)H_2Sの光解離の際近くにいるO_2の効果があり、H原子の衝突エネルギーが低くなっているため、(2)衝突径数がOに近いために全角運動量が低く、回転量子数も低くなっているためであると考えられる。またOH(X^2Π)の2つのスピン-軌道状態、ラムダ二重項状態の分布は通常の条件とほぼ同様の結果が得られた。OHの吸収線幅は多少ブロードニングが見られ、熱平衡条件よりもOHが速く運動していることが見出された。
『切韻』系韻書総合データベースの構築

今回の課題では、とくに『切韻』残巻のデータ化に重点を置いて作業を行っている。三年目(平成30年度)に予定していたタスクは昨年度に引き続きc)データ入力、d)データチェック、e)公開方法の検討、f)公開作業、の4項目であった。c)のデータ入力については、昨年度までに王三(完本王韻)、王一(P.2011)、切三(S.2071)、唐韻残巻などの大物資料の入力がほぼ終了しており、今年度は王二(裴務齊本王韻)の残りと各種小断片の入力を行い、これら全てを終了させることができた。また、昨年度から開始しているd)データチェックの作業であるが、当初より予想されてはいたものの、一次入力時のエラーや異体字の処理に手間取り、なかなか難航している。目下、作業は熟練者を中心に担当をお願いし、少しずつではあるが前に進めている。残るe)公開方法の検討、およびf)公開作業については、すでに公開している検索システムについて、当初の予定どおりに注文の全文検索を実装し、利便性を大幅に向上させた。今後は、原巻の所在情報を表示、韻目・小韻のタブを陸本の並びで表示、韻目毎・小韻毎に諸本の残存状況を表示、推定陸本のテキストを表示すること、などを計画しており、来年度での完成を目指す。ここまでの進捗状況を以下にて発表し、今後の計画遂行について有益な助言を得ることができた。鈴木慎吾,『切韻』諸本テキスト一覧システムの構築について,じんもんこん2018論文集, 2018, pp. 117-122.c)データ入力:計画通りd)データチェック:やや遅れているe)公開方法の検討:計画通りf)公開作業:やや遅れている具体的には「研究実績の概要」に記したとおり。残る作業はd)データチェックとf)公開作業である。データチェックにまだ時間が掛かりそうだが、経費に余裕が出ているので計画を一年延長して来年度末の完成を目指す。初年度(平成28年度)に予定していたタスクはa)原資料の調査、確定、b)データフォーマットの検討、c)データ入力、の3項目であった。そのうちa)の原資料調査については、以前から収集していた資料に加え、現在ではネットで精細な画像が得られるものが多くなっているので、それらについて調査を行い、今後作業していく上での基礎を定めた。b)のデータフォーマットについては、テストデータを作成しつつ検討を重ねた結果、安定した入力が行え、かつ後のデータ処理に適したフォーマットを策定するに至ったが、今後の作業の進行状況によってはとくに異体字についてより精密なデータを追求することも考えており、その場合にはフォーマットについても大幅にアップデートを行う可能性が高い。c)のデータ入力については、本命の『切韻』に取りかかる前に『広韻』のデータを整理しておいた方がよいと判断し、予定外ではあったがまずは澤存堂本と四部叢刊本についてデータ整理を行い、ほぼ完了した。その後、『切韻』の残巻に取りかかり、最初に着手した王三(宋濂跋全本王仁煦切韻)のデータ化はほぼ終了し、現在は切三(S.2071)および切一(S.2683)のデータ化を進めているところである。作業が完了したデータはウェブサイトで順次公開している。このデータ入力作業は最終年度まで継続して行う。a)原資料の調査、確定:計画通りb)データフォーマットの検討:計画通りc)データ入力:計画通り今回の課題では、とくに『切韻』残巻のデータ化に重点を置いて作業を行っている。二年目(平成29年度)に予定していたタスクはc)データ入力、d)データチェック、e)公開方法の検討、f)公開作業の4項目であった。c)のデータ入力については、今年度は王三(完本王韻)、切三(S.2071)、唐韻残巻などの大物の資料のほか、小断片(P.3693など)の入力も予定以上のペースで進み、残るは王一(P.2011)と王二(裴務齊本)の一部のみとなった。これらは残り半年程度での完成を見込んでいる。上記データ入力と平行して、d)データチェックの作業も開始している。同時に、異体字処理などの作業も行っている。今後は主にこのチェック作業にシフトしていくことになる。これは最終年度まで続け、データの精度を高める。e)公開方法の検討については、さしあたり韻目→小韻をディレクトリ式に表示するインターフェースを作成し、さらに廣韻の韻字を検索する仕組みを作成した。すでにあるWeb韻図とのリレーションも実現した。今後は注文検索のほか、残巻の残存状況をグラフィカルに示すなど、さらに工夫を加えて使いやすいものにしていく予定である。f)公開作業については、今回はデータがある程度出来た段階で随時アップロードする方針としており、これまでに8割方のデータを掲載している(下記URL)。最終年度までに完成を目指す。c)データ入力:計画通りd)データチェック:計画通りe)公開方法の検討:計画通りf)公開作業:計画通り今回の課題では、とくに『切韻』残巻のデータ化に重点を置いて作業を行っている。

c)のデータ入力については、昨年度までに王三(完本王韻)、王一(P.2011)、切三(S.2071)、唐韻残巻などの大物資料の入力がほぼ終了しており、今年度は王二(裴務齊本王韻)の残りと各種小断片の入力を行い、これら全てを終了させることができた。また、昨年度から開始しているd)データチェックの作業であるが、当初より予想されてはいたものの、一次入力時のエラーや異体字の処理に手間取り、なかなか難航している。目下、作業は熟練者を中心に担当をお願いし、少しずつではあるが前に進めている。残るe)公開方法の検討、およびf)公開作業については、すでに公開している検索システムについて、当初の予定どおりに注文の全文検索を実装し、利便性を大幅に向上させた。今後は、原巻の所在情報を表示、韻目・小韻のタブを陸本の並びで表示、韻目毎・小韻毎に諸本の残存状況を表示、推定陸本のテキストを表示すること、などを計画しており、来年度での完成を目指す。ここまでの進捗状況を以下にて発表し、今後の計画遂行について有益な助言を得ることができた。鈴木慎吾,『切韻』諸本テキスト一覧システムの構築について,じんもんこん2018論文集, 2018, pp. 117-122.c)データ入力:計画通りd)データチェック:やや遅れているe)公開方法の検討:計画通りf)公開作業:やや遅れている具体的には「研究実績の概要」に記したとおり。全体的に順調に進んでいるので、次年度は当初の計画通り、c)データ入力、に加えて、d)データチェック、e)公開方法の検討に着手する。全体的に順調に進んでいるので、次年度は当初の計画通り、c)データ入力、d)データチェック、f)公開作業を継続し、完成を目指す。残る作業はd)データチェックとf)公開作業である。データチェックにまだ時間が掛かりそうだが、経費に余裕が出ているので計画を一年延長して来年度末の完成を目指す。雇用しているアルバイトのはたらきがよく、作業が比較的短時間で済んでいる。(理由)雇用しているアルバイトの働きがよく、作業が比較的短時間で済んでいる。(使用計画)作業者の時間を追加して、データの精度を高めることを検討する。また、フォーマットの見直しを検討し、より情報量の多いデータを追求する。(理由)作業が終盤にさしかかり、人海戦術がやや難しくなってきており、作業者を絞って進行せざるを得なくなっているため。(使用計画)作業者の時間を追加して、作業スピードを上げることを検討する。作業者の時間を追加して、データの精度を高めることを検討する。またデータフォーマットの見直しを検討し、より情報量の多いデータを追求する。
中性子を用いたセメント硬化体中の水分測定と体積変化に関する研究

セメント硬化体は、乾燥や湿潤等の水分移動に伴い収縮や膨張などの体積変化が生じる。この繰返しは、長期的な耐久性に影響を与えることになるため、セメント硬化体内の水分分布を調べることは重要な課題である。本研究では中性子ラジオグラフィ用いて,セメント硬化体の含有水分量の測定に影響する要因を取り除くための補正式を提案し、その補正式を用いてセメント硬化体の含有水分量を定量的に算出した。さらに、水分の移動と体積変化との関連についても調べた。平成24年度の研究では、前年度までの成果を踏まえ、引き続き時々刻々変化する試験体内部の含水量を定量評価を行うと共に、画像解析上で問題となる試験体周辺部画像がボケる現象を非並行線の影響にまとめその詳細を検討した。その結果、ボケの補正には表面近傍の画像を幾何学的に補正することで取り除くことが出来ることを見出した。次に、中性子散乱による中心部分で透過強度が弱まる現象を、一様に起こる散乱現象として捉え、解析的にその影響を考察・評価し補正方法を検討した。また、カメラのレンズによる空間的歪みについても、格子状試験体を作製してその補正方法の検討を行い、レンズの歪曲補正式にまとめ提案した。これらの結果から、ボケや散乱・歪曲の影響を総合的に考察し、コンバータからの距離を8cm程度とすることで、十分な精度を持つ画像として取り込むことを見出した。更に、水分逸散に伴う乾燥収縮の影響を実験的に行い、水分移動と体積変化の関係を実験的に捉え、その関係を定量的に評価し、内部応力の生成とひび割れ発生のメカニズムに間するデータを得ることが出来た。以上の24年度の研究成果は、本研究の目的である、「セメント硬化体内部の水分移動に係わる諸係数をより精度良く追求すると共に、含有湿度と体積変化の関係を明らかにし、ひび割れ抑制と制御技術の確立、及び劣化診断への展開を図る」ための研究手法を確立できたことを示している。これらの成果により、中性子ラジオグラフィ法によって、重量測定を行うこと無く、セメント硬化体内部の水分量を精度良く定量評価できる事になり、クリープなど含有水分量に係わる他の様々な現象に応用できるなど、重要な成果を得ることができた。平成25年度の研究では、前年度までの成果を踏まえ、幾何学補正と中性子散乱の影響補正、およびカメラのレンズによる空間的歪みに対する歪曲補正式について、再現性とパラメータの確定を目的として追加実験を行う予定であった。しかし、使用を予定していた京都大学原子炉実験所の研究炉が、原子炉保安新基準へ適合させるためのライフラインの整備工事や、更なる追加工事の発生などのため、H25年8月より運転停止となった状態が続き、当初に予定していた実験の実施ができず、結果の確認が取れなかった。しかし、前年度までの結果を用いて、透過画像に及ぼす影響要因を整理すると共に、X線CT画像でも見られる、中性子散乱による中心部分で透過強度が弱まる現象(ビームハードニング効果)について考察を進め、より精度良い画像解析のための手法やその補正の可能性を見出した。以上の結果は、本研究の目的である、「セメント硬化体内部の水分移動に係わる諸係数をより精度良く追求すると共に、含有湿度と体積変化の関係を明らかにし、ひび割れ抑制と制御技術の確立、及び劣化診断への展開を図る」ための研究手法の確立に対し補完する成果を示しており、中性子ラジオグラフィ法にるセメント硬化体内部の水分量をより精度良く定量評価できる事になり、クリープなど含有水分量に係わる他の様々な現象に応用できる、重要な成果を得ることができた。平成23年度の研究では、まず、中性子ラジオグラフィ法により、従来の重量法では正確に捉えることのできないセメント硬化体内部の含有湿度分布を、測定した中性子透過画像値を用いて、供試体内部の含有水量を定量化する手法の検討を行った。その結果、現在まで明確に報告がなされていない水分を含むセメント硬化体特有の質量減衰係数を求めた上で、中性子ラジオグラフィ画像の解析結果と従来の重量法の測定結果との比較により、時々刻々変化する試験体内部の含水量を精度良く定量評価できる事を見出した。次に、画像解析上で問題となる、試験体周辺部画像のボケの影響範囲を推定し、たとえ1mm厚の円筒供試体であっても試験体表面近傍の含有水分の急激な変化を求めることが可能であるとの結果を得た。また、本科学研究費で購入した「精密空気発生装置」を用いて、中性子照射炉内外のチャンバー内を一定の温度・湿度に保てる環境を実現できたことにより、これら水分変化測定と体積変化実験を同時並行に実施し、水分変化に伴う体積変化現象を総合的に評価できた。更に、CT画像解析において問題となる、水分が多く存在する試験体内部において、中性子拡散の影響による含有水分値が相対的に低く解析される問題について検討を行い、この影響の補正手法の評価を行った。

以上の23年度の研究成果は、本研究の目的である、「セメント硬化体内部の水分移動に係わる諸係数をより精度良く追求すると共に、含有湿度と体積変化の関係を明らかにし、ひび割れ抑制と制御技術の確立、及び劣化診断への展開を図る」ための研究手法を確立できたことを示している。これらの成果により、中性子ラジオグラフィ法によって、重量測定を行うこと無く、セメント硬化体内部の水分量を定量評価できる事になり、クリープなど含有水分量に係わる他の様々な現象に応用できるなど、重要な成果を得ることができた。本研究では、時々刻々変化する試験体内部の含水量を定量評価を行うと共に、画像解析上で問題となる試験体周辺部画像がボケる現象を非並行線の影響にまとめその詳細を検討した。その結果、ボケの補正には表面近傍の画像を幾何学的補正を行うことで、一定程度取り除くことが出来ることを見出した。次に、中性子散乱による中心部分で透過強度が弱まる現象を、一様に起こる散乱現象として捉え、解析的にその影響を考察・評価し補正方法を検討した。また、カメラのレンズによる空間的歪みについても、格子状試験体を作製してその補正方法の検討を行い、レンズの歪曲補正式にまとめ提案した。これらの結果から、ボケや散乱・歪曲の影響を総合的に考察し、コンバータからの距離を8cm程度とすることで、十分な精度を持つ画像として取り込むことを見出した。更に、水分逸散に伴う乾燥収縮の影響を実験的に行い、水分移動と体積変化の関係を実験的に捉え、その関係を定量的に評価し、内部応力の生成とひび割れ発生のメカニズムに間するデータを得ることが出来た。H26年度はこれまでの結果を用いて、透過画像に及ぼす影響要因を整理すると共に、X線CT画像でも見られる、中性子散乱による中心部分で透過強度が弱まる現象(ビームハードニング効果)について考察を進め、より精度良い画像解析のための手法やその補正の可能性を見出した。以上の結果は、本研究の目的である、「セメント硬化体内部の水分移動に係わる諸係数をより精度良く追求すると共に、含有湿度と体積変化の関係を明らかにし、ひび割れ抑制と制御技術の確立、及び劣化診断への展開を図る」ための研究手法の確立に対する重要な成果であり、中性子ラジオグラフィ法にるセメント硬化体内部の水分量をより精度良く定量評価できる事になり、クリープなど含有水分量に係わる他の様々な現象に応用できる、重要な成果を得ることができた。コンクリート工学研究計画調書に記載した実験計画どおりに研究内容を全て実施し、当初の予定通りの成果を得ることができた。更に、今まで議論になっていない実験装置毎に存在する撮影画像の特徴(クセ)を評価しその補正方法を見出した。この成果は、他の研究における中性子ラジオグラフィ利用にとっても有用な成果となっている。平成25年度の研究計画調書に記載した実験計画は、実施を予定した研究炉が平成25年8月より運転停止となった状態が続き、当初に予定していた実験の実施ができなかったために、進捗が遅れている。しかし、これまで得られた画像データの解析を進め、より精度良い画像解析のための手法やその補正の可能性を見出した。研究計画調書に記載した実験計画どおりに研究内容を全て実施し、当初の予定通りの成果を得ることができた。更に、今まで議論になっていない実験装置毎に存在する撮影画像の特徴(クセ)を評価しその補正方法まで検討できた。
膜タンパク質の構造・機能予測

生命は多重な階層構造を作りそのシステムを成り立たせている。配列情報はその根源であり、ゲノム情報から生物を理解するためには配列情報に含まれるシグナルを理解することが重要である。本研究ではこの生物科学の大きな問題、アミノ酸配列に含まれるシグナルの理解について、アミノ酸配列の物理化学的な性質を解析することで解決することを目的とした。具体的には膜タンパク質・ミトコンドリアタンパク質のアミノ酸配列からシグナルを抽出することを目的とした。膜タンパク質の膜貫通ヘリックス付近のアミノ酸配列の物理的性質を解析した。従来から膜貫通ヘリックスは疎水的であることがわかっていたが、加えて両親媒性のアミノ酸が疎水性領域の両端にクラスタを形成しており、このピークが非対称であることが明らかにした。この情報はアミノ酸配列からの膜タンパク質予測の精度向上に大きく貢献するものであった。実際に原核生物の膜タンパク質判別では、水溶性タンパク質が膜タンパク質と予測される擬陽性が改善されていた。真核生物でも同様の改善が見られたが、オルガネラへ移行する膜タンパク質の予測精度が良くないことが判明した。なかでもミトコンドリアタンパク質は数も多く、精度低下の主因と考えられるため、ミトコンドリアタンパク質の予測を試みた。ミトコンドリアタンパク質をアミノ酸配列情報から分類する方法を考案した。本研究では典型的なアミノ末端に存在するミトコンドリア局在化シグナルのアミノ酸配列解析を行った。結果、最もアミノ末端側にある負電荷アミノ酸のクラスタまでの領域に物理化学的な特徴を見いだした。膜タンパク質と同様の方法で物理化学的性質分布が似ているアミノ末端を検索したところ、約80%のミトコンドリアタンパク質に関して擬陽性の少ない予測が可能であった。本研究で明らかになったことはゲノム規模のアミノ酸配列の解析に十分耐えられる高精度の予測に繋がっている。研究計画書にも書いたように,ミトコンドリアに局在する膜タンパク質は生体膜内という疎水的な環境に存在するにもかかわらず比較的親水的な性質を持っており,SOSUIによるこれまでの判別アルゴリズムでは膜タンパク質であると判別することが困難であった.そこで,本年度はこのミトコンドリア膜タンパク質の性質を念頭に置き,新たに膜タンパク質と水溶性タンパク質の判別に関して重点的に研究を行った.判別では,タンパク質中で最も疎水的な領域(最大疎水性領域)に着目し,この領域の疎水性・両親媒性の大きさと,その性質が領域内でどのように分布しているかという点を評価することで膜タンパク質であるか否かを判別した.判別精度は非常に高く,膜タンパク質,水溶性タンパク質ともに95%以上正しく判別できた.しかし,この判別アルゴリズムをミトコンドリアに局在する膜タンパク質に適用すると,判別精度が約50%に著しく低下してしまうことが解った.この原因を知るために,膜タンパク質の最大疎水性領域の疎水性に関して解析した.小胞体経由で細胞膜などに移行するもの,核・葉緑体に移行するもの(小胞体経由膜タンパク質グループ)では疎水性が強く,ミトコンドリア・ペルオキシソームに移行するもの(ミトコンドリア膜タンパク質グループ)では疎水性が弱いことがわかった.ここに水溶性タンパク質を加えると,最大疎水性領域の疎水性は,「小胞体経由膜タンパク質グループ>ミトコンドリア膜タンパク質グループ>水溶性タンパク質」となっていることが明らかになった.本年度の研究については,日本生物物理学会第41回年会,CBI学会で発表した.現在,以上の成果をまとめた論文を執筆中である.生命は多重な階層構造を作りそのシステムを成り立たせている。
PNHの多能性幹細胞における補体防御膜蛋白の形質発現とPIG-Aの遺伝子異常

3.フローサイトメトリーによるone-color分析によれば健常者の骨髄血CD34陽性細胞におけるCD59の形質発現は単一の陽性細胞群からなり、PNHでは陰性陽性までの連続的なpopulationからなっていた。PNH症例のCD34陽性細胞におけるPIG-A遺伝子の異常は同一症例の末梢血顆粒球の異常と一致していた。今後、PNHのCD34陽性細胞において複数のPIG-A遺伝子の異常がないかどうかを慎重に評価する必要があると考えられた。平成6年においてはPNH症例のCD34陽性細胞の分離および前駆細胞レベルのGlycosylphosphatidylinositol(GPI)アンカー膜蛋白の形質発現の検討を目的とした。イムノビーズ法により、抹消血液100mlから約1×10^4個のCD34陽性細胞が得られることが判明した。また、健常者のCD34陽性細胞を対象としてフローサイトメトリーによる検討を行うと、GPIアンカー膜蛋白(CD55,CD59)の単一populationから成る形質発現が認められた。平成7年度に予定しているPhosphatidylinositol glycan-classA(PIG-A)遺伝子の検討を考慮して、少量の末梢血液から多数の細胞が得られる顆粒球を対象とした遺伝子学的方法の予備実験および各種血液細胞(赤血球、血小板、顆粒球、赤芽球、Tリンパ球およびBリンパ球)のGPIアンカー蛋白の形質発現の検討を行うための条件設定(フローサイトメトリー)の実験も追加した。その結果、1.PNH症例(n=8)の各種血液細胞におけるCD55およびCD59の形質発現は各血球間でdiscordantであった。この事実はPNHが多能性幹細胞レベルのPIG-A遺伝子の異常により発症するとしても、膜蛋白の形質発現までには種々の因子の修飾を受ける可能性を示唆するものと考えられ、PNHのCD34陽性細胞でのGPIアンカー膜蛋白の形質発現の結果が待たれる。2.PNH顆粒球からRNAを抽出し、RT-PCRを施行しPIG-A遺伝子を増幅した後、大腸菌に植え込みコロニーの培養を行う。このコロニーをpick upしてDNAシークエンスを行うことにより、mRNAレベルでのPIG-A遺伝子の異常性と顆粒球膜でのGPIアンカー膜蛋白の形質発現との比較検討が可能となった。このことから、平成7年度に予定しているCD34陽性細胞でのPIG-A遺伝子の検討が可能となる見通しがついた。以上、本年度は、次年度の予備実験が中心であったが、平成7年度には興味ある結果が出るものと推定される。本年度はPNHの造血幹細胞(CD34陽性細胞)におけるPIG-Aの異常性に関する検討には至らなかったが、骨髄系幹細胞より分化した代表として多核好中球又、リンパ系幹細胞の代表としてTリンパ球を抽出し、各々の細胞についてのPIG-Aの異常性を検討した。1.対象および方法:PNH4例の多核好中球およびTリンパ球を対象とした。多核好中球の分離には高分子デキストランを用い又、Tリンパ球の分離にはイムノビーズ法を用いた。各症例の各々の血球におけるGlycosylphosphatidylinositol(以下GPI)アンカー膜蛋白の形質発現は、CD55およびCD59モノクローナル抗体を用いたフローサイトメトリーによるTwo-color analysisにより判定した。さらに、各症例の多核好中球より得られたRNAおよびDNAを各症例に適したPIG-Aのプライマーを用いてPCRを行い、アガロースゲル電気泳動後ナイロンメンブレンにトランスファーした。次にDIGラベルPIG-A cDNAプローブを用いてSouthern blotを行うとともに、PCR産物をpBluescriptベクターに入れてクローニングを行った。最後に各症例の様々なプライマーにより増幅されたPIG-A cDNAのクローンの各々20個ずつにおいて、DNAシークエンスを行った。但し、以上の遺伝子学的検索はTリンパ球においてはDNAについてのみ施行した。又、コントロールとしては健常者の多核好中球およびTリンパ球とを用いた(PNH3例に関しては完全に施行されたが、1例は現在実験中である)。2.結果:1)健常者多核好中球のCD55およびCD59の発現はSingle double-positive populationを示したのに対し、PNH症例では全症例において欠損した細胞群が観察された。一方、PNH症例のTリンパ球においては4例中1例にのみGPIアンカー膜蛋白の欠損がみられた。2)PNH症例のPCR産物のSouthernblotによる分析では健常者が3本のバンドを示したのに対し、3例中2例が5本、1例が3本のバンドであった。3)その異常性についてPT-PCR産物においてDNAシークエンスにより解析すると、Exon 5(GTTG→TATG)、Exon 3(TAGG→GTGG)およびExon 2(T→C)であり、前2者の場合にはExon 5の207 bpおよびExon 3の133 bpの塩基欠損が観察された。

4)DNAのPCR産物について同様のシークエンスを施行した所、同様の異常が確認された。5)異常クローンの割合と多核好中球のdouble-negative populationとの割合は必ずしも一致するものでなかったが、GPIアンカー膜蛋白の欠損もみられないTリンパ球においてはPIG-Aの異常も観察されなかった。3.今後の研究方針:上述した研究内容を論文として現在投稿準備中である。又、上述した方法を用いる事により当初の目的であったCD34陽性細胞におけるPIG-Aの異常性についての検討は可能であり、この結果が出れば今後PNHに対する遺伝子治療の道が開かれてくる可能性があると考えられる。
Krabbe病における脳内巨大多核細胞産生メカニズム

スフィンゴ脂質による巨大多核細胞産生モデル系を用いて、globoid cell産生メカニズムを研究するなかで、スフィンゴ脂質が関与する生体シグナルを明らかにしていくことを目的とした。以下の点について検討を加えた。(1)スフィンゴ脂質の一種であるサイコシンの多核細胞産生機構種々の培養細胞を用いてその機構を検討した結果、細胞質分裂時の膜輸送系を阻害することで細胞質分裂を中止させ多核細胞を賛成することを明らかにした。(2)サイコシンによる細胞内顆粒の分布異常サイコシン添加により細胞内顆粒に変化が見られた。変化した顆粒としてはリソソーム、初期エンドゾームがあり、サイコシン処理により細胞内に拡散した(3)出芽酵母用いた遺伝子クローニング出芽酵母に於いてはPsychosine投与により、細胞周期進行阻害され最終的に酵母の増殖は停止する。そこで、これを利用しPsychosine投与による増殖阻害を回復させる遺伝子のクローニングをmulticopy libraryを酵母にトランスフェクションし、耐性を獲得した酵母から、導入された遺伝子を単離した。そのうちの一つはトリプトファンパーミアーゼをコードしていた。さらに詳細に検討したところ、サイコシンはトリプトファンパーミアーゼの分解を促進していた。スフィンゴ脂質による巨大多核細胞産生モデル系を用いて、globoid cell産生メカニズムを明らかにするなかで、スフィンゴ脂質が関与する生体シグナルを明らかにしていくために、以下の点について検討を加えた。(1)出芽酵母用いた遺伝子クローニング出芽酵母に於いてはPsychosine投与により、細胞周期進行阻害され最終的に酵母の増殖は停止する。こうして現在4個の遺伝子の単離に成功した。現在これらの遺伝子について現在その配列解析をほぼ終えたところである。使用したmulticopy libraryはgenomic由来のものを使用したため、それぞれの遺伝子断片には3から5個の0RFがコードされており、現在どの0RFが目的のPsychosine耐性に関与しているかを検討中である。また、関連する種々の変異株を収集しており、これらについてPsychosine耐性の程度を調べることによっても、Psychosine耐性遺伝子の特定を行っている。(2)免疫組織染色法による方法これに関しては現在進行中であるが、今のところアクチンフィラメント巨大隗と細胞膜の違いを明らかにするに至っていない。(1)サイコシンによって形成されるgloboid cellに関与するタンパク質の検索すでに述べてきたように、サイコシンによる細胞質分裂阻害により培養細胞系でもgloboid cell様の細胞が観察される。これまでmonocyte系の培養細胞株がサイコシンによってgloboid cell様の細胞に変化することを示したが、昨年、遺伝子導入が容易なCOS7細胞でも同様のことが起こることを見いだした。そこで関与が予想される種々の遺伝子を導入することでサイコシンの作用にどの様に影響があるのかを明らかにすることを試みた、その結果、サイコシンリセプターと考えられたTDAG8やその関連遺伝子ではサイコシンによる多核誘導作用への影響はほとんど見られなかった。(2)酵母用いたサイコシン耐性遺伝子クローニング酵母に於いても培養条件とサイコシン濃度を選ぶことにより細胞周期に異常が認められ、最終的に酵母の増殖は阻害される。そこで、これを利用しサイコシン投与による増殖阻害を回復させる遺伝子のクローニングを行った。方法はmulticopy遺伝子ライブラリーを用いて酵母トランスフェクションし、サイコシン含有プレートで増殖してくるクローンを単離し、そのクローンから遺伝子断片を回収し、遺伝子配列を決定した。その結果現在までに11個の遺伝子断片のクローニングを行った。それぞれの断片には平均して、遺伝子が5個程度はいっているので、順次、どの遺伝子がサィコシン耐性になるのかを明らかにしていく。(1)サイコシンによって形成されるgloboid cellに関与するタンパク質の検索遺伝子導入が容易なCOS7細胞を用いて、サイコシンによる多核細胞形成に関与するタンパク質について検討を加えた。可能性が考えられた、PI4P5Kについて。COS7に導入をしたところサイコシン処理した場合と同様に、細胞内に多数の液胞が見られたが、サイコシン処理によるPI4P5Kの活性には変化が見られなかった。(2)酵母のサイコシン耐性遺伝子の作用機構酵母のサイコシン

耐性遺伝子のうち、トリプトファントランスポーターに関してサイコシン耐性能獲得メカニズムについて検討を加えた。その結果サイコシンはトリプトファントランスポーターの細胞内分解に関与しており、その機構は従来知られているトリプトファントランスポーターの分解機構とは異なる新しいものであった。この分解には細胞内顆粒の液胞が関与するが、プロテアソームは関与しなかった。さらに、ゴルジ装置から液胞への輸送系も関与していた。(3)サイコシンによる細胞内顆粒の変化サイコシン添加により細胞内顆粒に変化が見られた。変化した顆粒としてはリソソーム、初期エンドゾームがあり、サイコシン処理により細胞内に拡散した。
高齢者を対象としたフェルト製敷ふとんの基礎的特性

高齢者を対象として床づれが生じにくく,又快適な睡眠が得られるような敷ふとんを開発するため,従来ふとん素材として使用されていなかったフェルトを用いて敷ふとんを試作し,その基本的特性や寝床圧,寝床内気候について他の敷ふとんと比較して測定した.フェルト製敷ふとんとして厚さの異なる2種類を試作し,従来から用いられている綿/ポリエステル混の敷ふとんと羊毛敷ふとんと比較した.敷ふとんの基本的特性の中で最も重要であると考えられる圧縮歪み特性については,フェルト製敷ふとんが良好な圧縮回復性を示した.1.寝床圧及び寝床圧分布の検討(1)一般に圧力が30mmHg以上になれば血流を阻害するといわれている.今回の実験では従来と異なり微小圧力センサーを用いたので局所的にこの値よりも大きな値を示すことがあったが,フェルト製敷ふとんは背中と臀部との寝床圧の差が小さく,全体的に幹部で寝床圧が平均化される傾向がある.(2)寝床圧分布については,綿/ポリエステル混の従来の敷ふとんは寝床圧は低いが柔らかく,またかさ高いため身体の沈み込み量が大きい.羊毛敷ふとんは寝床圧分布に偏りがみられ,また底づき感を生じる.フェルト製敷ふとんは背中と臀部で寝床圧のバランスがとれている.(3)フェルト製敷ふとんにマットを併用するとフェルト製敷ふとんの良好な寝床圧特性が損なわれる.2.寝床内気候の検討(1)フェルト製敷ふとんは他の敷ふとんと比べ比較的早く理想的な寝床内温度(3435°C)に達する.(2)寝床内湿度は外気環境温度の影響を大きく受け,またマットを併用すれば多湿となる.高齢者を対象として床づれが生じにくく,又快適な睡眠が得られるような敷ふとんを開発するため,従来ふとん素材として使用されていなかったフェルトを用いて敷ふとんを試作し,その基本的特性や寝床圧,寝床内気候について他の敷ふとんと比較して測定した.フェルト製敷ふとんとして厚さの異なる2種類を試作し,従来から用いられている綿/ポリエステル混の敷ふとんと羊毛敷ふとんと比較した.敷ふとんの基本的特性の中で最も重要であると考えられる圧縮歪み特性については,フェルト製敷ふとんが良好な圧縮回復性を示した.1.寝床圧及び寝床圧分布の検討(1)一般に圧力が30mmHg以上になれば血流を阻害するといわれている.今回の実験では従来と異なり微小圧力センサーを用いたので局所的にこの値よりも大きな値を示すことがあったが,フェルト製敷ふとんは背中と臀部との寝床圧の差が小さく,全体的に幹部で寝床圧が平均化される傾向がある.(2)寝床圧分布については,綿/ポリエステル混の従来の敷ふとんは寝床圧は低いが柔らかく,またかさ高いため身体の沈み込み量が大きい.羊毛敷ふとんは寝床圧分布に偏りがみられ,また底づき感を生じる.フェルト製敷ふとんは背中と臀部で寝床圧のバランスがとれている.(3)フェルト製敷ふとんにマットを併用するとフェルト製敷ふとんの良好な寝床圧特性が損なわれる.2.寝床内気候の検討(1)フェルト製敷ふとんは他の敷ふとんと比べ比較的早く理想的な寝床内温度(3435°C)に達する.(2)寝床内湿度は外気環境温度の影響を大きく受け,またマットを併用すれば多湿となる.
必要に応じてユーザと対話しながら認識・行動するロボットシステムの研究

高齢化社会の到来により,ロボットなどの機械システムによる介護・補助の必要性が増している.本研究では,ユーザと対話しながら食事の運搬など間接的な補助作業を行うパーソナルサービスロボットの構築を目指し,そのようなロボットに必要な以下の機能を研究した.離れた冷蔵庫から缶やペットボトルを持ってくる作業を対象とした.平易な作業教示:家庭で用いられるサービスロボットは,工場のロボットに比べはるかに多種多様な作業を行う必要があり,そのために必要な知識をすべて事前に与えておくことは困難である.そこで,必要なときに作業を順次教示できることが望ましい.ロボットを実際に使用するのは専門家でない一般ユーザであるので,平易な教示法が必要である.そのために,教示時に目標軌道とその許容範囲をユーザが与え,実際の軌道とロボットの移動を自動的に計算する手法を開発した.ユーザはロボットの構造を意識する必要がなく,直観的に教示を行うことができ,また一方でロボット自身の軌道計画の計算量も大きくはならない手法である.対話に基づく物体認識:基本的に冷蔵庫の中の物体を色情報を用いて認識する.認識に失敗したときや候補物体が複数見つかったときに,ユーザとの対話によりさらに情報を獲得する枠組を研究した.ユーザから情報を得やすいような質問を生成するシステムを研究した.ロバストな音声認識:実際にロボットが使用される環境には多くの音が存在し,かならずしも正しい認識が行われるとは限らない.そこで,誤認識によりユーザの発話がそのままでは理解できないときにでも,誤認識された単語の認識結果,その前後の認識できた単語,および会話の状態を考慮した,誤認識された単語の意味を推定する手法を研究した.上記の作業教示法を移動マニピュレータ上に実装し,離れた冷蔵庫から指定された缶飲料を取ってくる作業を実現した.今後は物体認識と対話機能を統合し,サービスロボットのプロトタイプを実現し,さまざまな検証実験を行う予定である.高齢化社会の到来により,ロボットなどの機械システムによる介護・補助の必要性が増している.本研究では,ユーザと対話しながら食事の運搬など間接的な補助作業を行うパーソナルサービスロボットの構築を目指し,そのようなロボットに必要な以下の機能を研究した.離れた冷蔵庫から缶やペットボトルを持ってくる作業を対象とした.平易な作業教示:家庭で用いられるサービスロボットは,工場のロボットに比べはるかに多種多様な作業を行う必要があり,そのために必要な知識をすべて事前に与えておくことは困難である.そこで,必要なときに作業を順次教示できることが望ましい.ロボットを実際に使用するのは専門家でない一般ユーザであるので,平易な教示法が必要である.そのために,教示時に目標軌道とその許容範囲をユーザが与え,実際の軌道とロボットの移動を自動的に計算する手法を開発した.ユーザはロボットの構造を意識する必要がなく,直観的に教示を行うことができ,また一方でロボット自身の軌道計画の計算量も大きくはならない手法である.対話に基づく物体認識:基本的に冷蔵庫の中の物体を色情報を用いて認識する.認識に失敗したときや候補物体が複数見つかったときに,ユーザとの対話によりさらに情報を獲得する枠組を研究した.ユーザから情報を得やすいような質問を生成するシステムを研究した.ロバストな音声認識:実際にロボットが使用される環境には多くの音が存在し,かならずしも正しい認識が行われるとは限らない.そこで,誤認識によりユーザの発話がそのままでは理解できないときにでも,誤認識された単語の認識結果,その前後の認識できた単語,および会話の状態を考慮した,誤認識された単語の意味を推定する手法を研究した.上記の作業教示法を移動マニピュレータ上に実装し,離れた冷蔵庫から指定された缶飲料を取ってくる作業を実現した.今後は物体認識と対話機能を統合し,サービスロボットのプロトタイプを実現し,さまざまな検証実験を行う予定である.本年度はまず,言語によって指定された物体の視覚認識に必要となる物体モデルの設計とその獲得方法を研究した.まず,物体の表面の模様を中心軸から物体に外接する仮想的な円筒に投影して長方形平面に展開して得られる画像を記録する.この展開画像の取得はマニピュレータを用いて自動的に行う.次に,あらゆる方向から物体を認識するために,その物体を多方向から見て,方向毎に特徴を抽出して登録する.物体の特徴は,物体の大きさ,代表色,及び2次的特徴(代表色以外の一様領域の色,場所,大きさ)である.このうち,物体の大きさと代表色は,物体の領域を切り出すのに必要な特徴であるので,いずれの物体についても登録しておくが,2次的特徴については物体同士の区別がつくような最小限度のものだけを登録しておく.よって,ある物体を登録するときに,同じ代表色を持つ物体が存在しないのであれば,大きさと代表色のみを登録しておき,そうでければ同じ代表色を持つ各物体に対して,区別可能な2次的特徴を登録する.次に,ロボットがユーザとの会話を通して辞書を拡張していくことにより,ユーザによる言い換え/言い直しなどの負担を軽減していく手法を研究した.具体的には,ユーザが発した単語がロボットの持つ辞書内に存在しなかった場合に,未登録語として,既知の単語(登録語)のどれと同義語であるかを判断し,辞書に登録する.

そのために,登録語をあらかじめカテゴリに分けておき,文中におけるカテゴリ間の連鎖確率もあらかじめ求めておく.未登録語が入力されたら,前後の登録語との関係からカテゴリを決定し,そのカテゴリ内で対応する登録語を探す.音(この場合は母音配列)が似ているものがある場合にはその語に対応するとする.ない場合には,発生確率が最も高いものに対応するとする.これらの対応語推定は誤っている可能性があるので,ユーザに対応の推定結果を提示して確認を求め,ユーザが正しいとしたときに,初めて同義語として辞書に登録する.さらに,マニピュレータ,カメラ,PC,レーザレンジファインダ(LRF)を移動ロボットの上に設置し,パーソナルサービスロボットを試作し,冷蔵庫から指定されたジュースの缶を取ってくる作業を実現した.LRFによって冷蔵庫の位置を計測し,手先カメラと力センサで扉や缶の位置を認識して作業を行った.ユーザと対話しながら動作するパーソナルロボット実現のために必要な機能を以下の3つに大きく分け,それぞれ以下のような研究を行った.対話的物体認識:まず,認識対象のモデルをデータベースへ登録する研究を行った.物体をどの方向から見ても認識できること,後から他の物体が追加されても区別できること,という条件を満足するモデル生成手法を開発した.さらに,モデル登録時と認識時の照明条件の違いを補正するため,照明の変化による対象物の色の変化のモデルを構築し,実験によりその有効性を確認した.音声認識と会話プランニング:音声対話において,市販の音声認識装置の結果が正しくない場合や,あるいはあいまいである場合に,複数の可能な認識結果を取り出し,状況,文脈,および発音の類似性を考慮して,ユーザの意図した言葉を推定し,適切な質問を生成する手法を開発し,実験によりその有効性を確かめた.直観的作業教示法:サービスロボットが対象とするさまざまな作業に対し,簡便に作業を教示する方法を研究した.ある作業における手先の動きを対象物座標系で記述し,さらにその作業が遂行できるための手先位置・姿勢の範囲を与えることにより,ロボットが自己の構造の制約を考慮しながら,アームの軌道を計画し,また必要に応じてロボット自体の位置の移動を計画する手法を開発した.実際に,マニピュレータ,カメラ,PC,レーザレンジファインダ(LRF)を移動ロボットの上に設置し,パーソナルサービスロボットを用いて冷蔵庫から指定されたジュースの缶を取ってくる作業を実現した.
虚血性脳浮腫病巣における血管外漏出血骨蛋白質の分布と定量的画像化

本年度は虚血性脳浮腫の主体を占める血管源性脳浮腫の際の血管外漏出血清蛋白質の分布の定量的画像化を試みた.実験には成猫を用い、麻酔下・手術用顕微鏡下に頭頂部大脳皮質を露出し凍結性脳損傷を作成した.血清アルブミンを漏出血清蛋白の指標として用いEvans blue combined serum albumin濃度をPatlakらの持続注入法(1976 J Appl Physiol)により実験期間中一定に保ち、病変作成後6時間目に動物を屠殺した(黒岩).そして直ちに血管内トレ-サ-を生食の潅流でwash outした後、摘出脳を中大脳動脈支配領域で冠状断し一定照度下でEvans blue濃度のstandardと共に写真撮影しdensitometerにより定量化した.また血中Evans bluealbumin complexのspecific activityを求め大脳割面上各部位の血管外漏出アルブミン量(mg/g.brain)を定量的に画像表示した.そして画像に対応する残存した脳の鏡面ブロックより病単各部位の浮腫液量を組織比重法により求め、浮腫病単各部位における増過水分量、浮腫液アルブミン含量を求めた(黒岩、桶田).さらに血管外漏出アルブミン定量に用いたブロックはその後浸潤固定し、組織像との対比を行なった.以上の結果、病巣に於ける脳浮腫液の分布の定量的画像化は血管源性脳浮腫の際は可能であることが分かった.そして血管外漏出血清アルブミン量と浮腫に程度よく相関すること、凍結脳損傷の際の浮腫液の分布には一定のパタ-ンが有り、各脳回の直下の白質に比べて脳室周囲の白質(Centrum semiovale)の方に浮腫液はより多く貯留する傾向の有ることが判明した.本年度は虚血性脳浮腫の主体を占める血管源性脳浮腫の際の血管外漏出血清蛋白質の分布の定量的画像化を試みた.実験には成猫を用い、麻酔下・手術用顕微鏡下に頭頂部大脳皮質を露出し凍結性脳損傷を作成した.血清アルブミンを漏出血清蛋白の指標として用いEvans blue combined serum albumin濃度をPatlakらの持続注入法(1976 J Appl Physiol)により実験期間中一定に保ち、病変作成後6時間目に動物を屠殺した(黒岩).そして直ちに血管内トレ-サ-を生食の潅流でwash outした後、摘出脳を中大脳動脈支配領域で冠状断し一定照度下でEvans blue濃度のstandardと共に写真撮影しdensitometerにより定量化した.また血中Evans bluealbumin complexのspecific activityを求め大脳割面上各部位の血管外漏出アルブミン量(mg/g.brain)を定量的に画像表示した.そして画像に対応する残存した脳の鏡面ブロックより病単各部位の浮腫液量を組織比重法により求め、浮腫病単各部位における増過水分量、浮腫液アルブミン含量を求めた(黒岩、桶田).さらに血管外漏出アルブミン定量に用いたブロックはその後浸潤固定し、組織像との対比を行なった.以上の結果、病巣に於ける脳浮腫液の分布の定量的画像化は血管源性脳浮腫の際は可能であることが分かった.そして血管外漏出血清アルブミン量と浮腫に程度よく相関すること、凍結脳損傷の際の浮腫液の分布には一定のパタ-ンが有り、各脳回の直下の白質に比べて脳室周囲の白質(Centrum semiovale)の方に浮腫液はより多く貯留する傾向の有ることが判明した.
遷移金属酸化物のリチウム電池用活物質化手法に関する構造電気化学的研究

本研究は、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、の隣接5種の3d遷移金属元素のリチウム含有酸化物について、高機能正極活物質化手法を基礎的な立場より検討した。その成果の概要を以下に述べる。種々の合成手法を検討することによって、目的物質LimeO_2を合成することができ、X線回折法により構造解析を行った。その結果、LiFeO_2を除く全ての試料は、層構造あるいは、スピネル類縁構造であった。リチウム非水溶媒電池中で電解酸化することによって容易に活物質化され、このものは、3.54.2Vの作動電圧を示し、充放電容量は、150170mAh・g^<-1>であった。LiCoO_2およびLiNiO_2とが、同族結晶であるところから、これらを複合化させた結晶体を合成した。このものも電解酸化過程を経て容易に活物質化され、二次電位用正極材料として機能した。マンガナイトと水酸化リチウムから合成したLiMnO_2は、リチウム電池内で電解酸化することによって、高機能電極材料へと転移し、このものは、2.94.0Vの作動電圧で約190mAh・g^<-1>の充放電容量を示した。これらの材料は、電池内で活物質化過程を経て電池機能材料に転ずることから、負極材料に、黒鉛などの炭素材料と組み合せることによって金属リチウムを用いない新しい形式のリチウム二次電池とすることができた。本研究過程で得られた成果は、日本セラミックス協会学術論文誌、およびJ.Electrochem.Soc.誌に投稿済あるいは投稿予定である。