hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高精度CPT検証のための反水素原子を使ったレーザー分光実験

反水素原子を一旦安定に閉じ込めれば多くの応用実験が可能となる。反水素原生成装置に八重局磁石を組み合わせ、八重局磁石が形成する磁場の勾配と原子の磁気モーメントとの相互作用を利用して反水素原子の閉じ込めを試みる。特別研究員は閉じ込め実験の核の1つとなる装置の制御システムの開発を昨年度に引き続き行った。ハード面ではコンピュータと親和性が良くまた高い拡張性を維持しながらコンパクトにまとめることのできるPXIと呼ばれる最新規格の機器を採用、リアルタイムOSを搭載した組み込み式コンピュータとコンピュータ言語LabVIEWで構築されたソフトウェアとでPXI規格のFPGAを操作する。FPGAが処理する50ナノ秒の精度の時間分解能を持ったデジタル信号を各装置の同期に使用することで柔軟かつ時間に精密なシステム制御が可能となる。このシステムで反水素の部品である荷電粒子の数千段からなる制御パターンを、マイクロ秒の精度で数時間に渡って安定提供することに成功した。2006年ADの稼働時期にはこれら新規装置を用いて実験を開始し重要な成果を挙げることが出来た。近年中性原子の閉じ込め用の八重局磁石の磁場の荷電粒子閉じ込め用の磁場への干渉を理由に上記閉じ込め手法自体に疑問を呈する論文が発表されていたが、八重局磁石の磁場下でも反粒子の長時間の閉じ込めに成功しこの問題を払拭した。特別研究員は特に開発した制御システムを駆使して様々な荷電粒子の取り扱いを実現し、反水素原子閉じ込めに向けた最初の一歩に貢献した。
転写因子ETS-1による血管新生制御に関する研究

1.臨床検討大腸癌および食道癌を用いた臨床例の検討で,癌細胞のVEGF発現や内皮細胞の受容体KDR発現は血管新生と関連し,予後規定因子であることが示された.また,血管内皮細胞に発現するETS-1は腫瘍組織のVEGFやPyNPaseと関連することやETS-1発現が独立した予後因子になることが明らかとなり,ETS-1は腫瘍血管新生における重要な分子であること,さらに抗血管新生療法における標的分子となる可能性が臨床レベルで確認された.2.ETS-1により血管内皮細胞に誘導される血管新生関連遺伝子の解析血管内皮細胞(HOMEC)をbFGFで刺激するとETS-1 mRNAおよび蛋白が発現した.ets-1アンチセンスオリゴヌクレオシドによりその発現はほぼ抑制された.differential display(DD)の結果,ETS-1発現細胞には非発現細胞にみられない数種類のPCR産物が認められ,クローニング後の塩基配列よりu-PA, MMP-1,さらに熱ショック蛋白gp96遺伝子と確認された.ウェスタンブロットによりbFGFで刺激したHOMECではこれら蛋白の産生増強が確認された.血管新生因子bFGFは血管内皮細胞に対し転写因子ETS-1を介してu-PAやMMPなど血管新生関連分子を産生誘導することが示唆された.(結語)腫瘍血管内皮細胞に発現するETS-1は抗血管新生療法における分子標的となる可能性がしさされた.ETS-1により誘導されるストレス蛋白gp96の血管内皮細胞における意義,とくに血管新生との関連については今後の課題である.1.臨床検討大腸癌および食道癌を用いた臨床例の検討で,癌細胞のVEGF発現や内皮細胞の受容体KDR発現は血管新生と関連し,予後規定因子であることが示された.また,血管内皮細胞に発現するETS-1は腫瘍組織のVEGFやPyNPaseと関連することやETS-1発現が独立した予後因子になることが明らかとなり,ETS-1は腫瘍血管新生における重要な分子であること,さらに抗血管新生療法における標的分子となる可能性が臨床レベルで確認された.2.ETS-1により血管内皮細胞に誘導される血管新生関連遺伝子の解析血管内皮細胞(HOMEC)をbFGFで刺激するとETS-1 mRNAおよび蛋白が発現した.ets-1アンチセンスオリゴヌクレオシドによりその発現はほぼ抑制された.differential display(DD)の結果,ETS-1発現細胞には非発現細胞にみられない数種類のPCR産物が認められ,クローニング後の塩基配列よりu-PA, MMP-1,さらに熱ショック蛋白gp96遺伝子と確認された.ウェスタンブロットによりbFGFで刺激したHOMECではこれら蛋白の産生増強が確認された.血管新生因子bFGFは血管内皮細胞に対し転写因子ETS-1を介してu-PAやMMPなど血管新生関連分子を産生誘導することが示唆された.(結語)腫瘍血管内皮細胞に発現するETS-1は抗血管新生療法における分子標的となる可能性がしさされた.ETS-1により誘導されるストレス蛋白gp96の血管内皮細胞における意義,とくに血管新生との関連については今後の課題である.1. ETS-1により血管内皮細胞に誘導される血管新生関連遺伝子の解析血管内皮細胞におけるETS-1非発現と強発現下の遺伝子発現の相異をdifferential display(DD)法を用いて解析するためには,内皮細胞におけるETS-1の発現の検討が不可欠である.1)ヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)におけるETS-1発現の検討各濃度の血管新生因VEGFおよびbFGFでHUVECを刺激し,ETS-1 mRNAの発現をnorthern blotにて検討した結果,明らかなETS-1 mRNAの発現増強を確認することができなかった.現在,使用した血管新生因子の生理活性をHUVECの細胞増殖能により確認し,ETS-1mRNA発現をRT-PCRにより検討中である,さらに,この結果によっては他の血管内皮細胞系について検討予定である.2.腫瘍組織血管内皮細胞におけるETS-1発現と血管新生能の検討1)食道癌,胃癌および大腸癌細胞株におけるETS-1mRNAの発現腫瘍組織では血管内皮細胞に発現することを予測しているが,腫瘍細胞をはじめ他の細胞における産生発現することも考えられる.そこで,培養腫瘍細胞における発現を検討した結果,RT.PCRにてETS-1mRNAは腫瘍細胞6株中2株に認められた.2)大腸癌腫瘍組織におけるETS-1mRNAの発現ETS-1mRNAは大腸癌組織では12例中5例,42%と比較的高率に発現した.ETS-1の免疫染色を行ったが,明らかな発現細胞は同定することができなかった.今後,発現細胞の同定,微小血管密度との関連について症例を重ね検討予定である.1.ETS-1により血管内皮細胞に誘導される血管新生関連遺伝子の解析ヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)におけるETS-1発現の検討非刺激時のHUVECにおけるets-1 mRNAの発現がRT-PCRにて確認された.また,血管新生因子VEGFおよびbFGFによるHUVEC刺激後のets-1 mRNAの発現増強も確認された.しかし,本研究では理想的には非刺激時のETS-1発現は認めず,血管新生因子の刺激に反応する細胞が好ましい.現在,ヒト大網から内皮細胞(HOMEC)を単離培養しets-1 mRNAの発現を検討中である.

2.大腸癌組織におけるETS-1発現の意義に関する検討(免疫組織学的検討)ETS-1は大腸癌組織では95例中85例,89.5%と高率に発現した.細胞別の発現は癌細胞42例(44%),血管内皮細胞63例(66%),間質細胞27例(28%)であった.内皮細胞におけるETS-1発現例の微小血管密度(MVD)37.4±18.8は非発現例の23.2±12.8に比べ有意に高値を示した.臨床病理学的には,内皮細胞のETS-1発現例は壁深達度が深く,肝転移が多く,治癒切除例の生存率は高率であった.また,内皮細胞のETS-1発現例は癌組織のVEGF高発現例が多く,PyNPase活性のT/N比は高値を示したことから,癌組織の血管新生因子によって内皮細胞に発現誘導されるETS-1は腫瘍の血管新生を促進することにより癌の進展に関わることが示唆された.1.ETS-1により血管内皮細胞に誘導される血管新生関連遺伝子の解析1)ヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)およびヒト大網由来内皮細胞(HOMEC)におけるETS-1発現の検討HUVECにおけるets-1 mRNAの発現がRT-PCRにて確認された.HUVECに対する血管新生因子VEGFおよびbFGFの濃度・時間依存的なets-1 mRNA発現増強作用が確認された.また,ヒト大網組織から内皮細胞(HOMEC)の単離培養に成功し,ets-1 mRNAの発現を検討した.非刺激時にはets-1 mRNAの発現は認めなかったが,VEGFおよびbFGF刺激による濃度・時間依存的なets-1 mRNA発現増強がみられた.1.ETS-1により血管内皮細胞に誘導される血管新生関連遺伝子の解析(方法)ヒト大網から培養した血管内皮細胞(HOMEC)を血管新生因子bFGFで刺激し,ETS-1mRNAおよび蛋白の発現を確認後,ets-1アンチセンスオリゴヌクレオシドtreatmentによりbFGFにて誘導されたETS-1の発現を抑制する.これらETS-1発現細胞と発現抑制細胞のmRNA差異をdifferential display(DD)法にて検討した.ETS-1発現細胞に特異的に認められるPCR産物をクローニングし,ホモロジー検索により同定した.(結果)HOMECをbFGFで刺激するとETS-1 mRNAおよび蛋白が発現した.ets-1アンチセンスオリゴヌクレオシドによりその発現はほぼ抑制された.DDの結果,ETS-1発現細胞には非発現細胞にみられない数種類のPCR産物が認められ,クローニング後の塩基配列よりu-PA, MMP-1,さらに熱ショック蛋白gp96遺伝子と確認された.ウェスタンブロットによりbFGFで刺激したHOMECではこれら蛋白の産生増強が確認された.(結語)血管新生因子bFGFは血管内皮細胞に対し転写因子ETS-1を介してu-PAやMMPなど血管新生関連分子を産生誘導することが示唆された.同様に誘導されたストレス蛋白gp96の血管内皮細胞における意義,とくに血管新生との関連については今後の課題である.
蛇行プルームの断面可視化による拡散物質濃度測定と拡散モデルの構築に関する研究

蛇行運動を伴う粒子の乱流拡散現象が小型風洞に装着されたアクティブ・グリッド(動的乱流発生装置)により形成された近似大気乱流場で調べられた.蛇行拡散現象についてデジタルカメラを用い瞬間可視化画像の解析を行った.乱流拡散は多数の瞬間可視化画像から輝度値を抽出し,統計処理することで評価された.乱流場の規模を表す指標である乱流レイノルズ数に対して,全拡散における相対拡散と蛇行拡散の割合が求められた.これらの拡散パラメータはLee&Stoneのモデルと良い一致を示す.蛇行運動を伴う粒子の乱流拡散現象が小型風洞に装着されたアクティブ・グリッド(動的乱流発生装置)により形成された近似大気乱流場で調べられた.蛇行拡散現象についてデジタルカメラを用い瞬間可視化画像の解析を行った.乱流拡散は多数の瞬間可視化画像から輝度値を抽出し,統計処理することで評価された.乱流場の規模を表す指標である乱流レイノルズ数に対して,全拡散における相対拡散と蛇行拡散の割合が求められた.これらの拡散パラメータはLee&Stoneのモデルと良い一致を示す.大気汚染の予測技術を確立することは,公害を引き起こす様々な化学物質の環境リスクを評価する上で必要である.本研究では,乱流渦により大きく蛇行しながら拡散するプルーム(汚染雲)の瞬間的な濃度特性を可視化画像計測から明らかにすることを目的としている.平成22年度に実施した研究内容は次の通りである.1.速度成層形成装置の設計と製作:風洞内に様々なせん断流れを形成するための風洞付属設備の製作を行い設置した.その後,熱線風速計による流れ場の基本評価を行い,本研究で目的としている一様せん断流れ場における拡散実験に有効に利用できることを確認した.なお,この研究結果は日本機械学会北海道支部第49回講演会において学会発表を行った.2.可視化計測における濃度計測の較正方法の検討:可視化計測には,一般撮影用のデジタルカメラとストロボを流用したスリット光照射ユニットを使用する.カメラに記録されるプルームの輝度値と実際に風洞内に放出される煙の濃度値は非直線的な関係にあるため,事前にこの関係を求め,演算により較正する必要がある.また可視化照明であるストロボ光についても,複数台のストロボ光を流れ方向に並べて実験を行う場合,可視化画像の位置によって可視化照明の強度が異なり,正確な濃度情報を得ることができない.これら濃度計測における較正方法について提案を行い,較正方法の確認実験を行った.いずれの場合も予備実験を行い,そこから得られるデータから演算により正確な濃度情報が抽出できると考えられ,次年度当初にこの方法の有効性を確認する予定である.また,この成果については日本機械学会などで学会発表を行っていく.H23年度に実施した研究内容は次の通りである.(1)可視化計測における濃度計測の較正方法の確立;一般撮影用のデジタルカメラは,人間の視覚特性に合わせられており,煙の濃度と画像から得られる輝度には直線性がない.このため暗室内でLEDヴューワを用いてカメラの感度特性を求め,その逆関数を可視化画像の輝度に乗じることで濃度補正が行えることを確認した.また,プルーム断面の可視化には複数台のストロボからなるシート状光源用いるが,照明度は測定領域内で変化する.このためストロボ光の強さを簡易的な可視化実験から取得し,演算によってカメラの画素一つ一つの補正を行えるようにした.なお,以上の結果については,日本機械学会北海道支部第50回講演会において学会発表を行った.(2)一様乱流場における可視化実験:風洞に設置している動的な乱流発生装置を作動させ,その装置の撹拝翼の振れ具合を制御することで,同じ主流流速のもと,乱流レイノルズ数を46445まで5通りで変化させた一様乱流場において,プルームの断面可視化計測を行った.取得した画像を解析した結果,問題点と重要な事実が判明した.問題点としてはトレーサ発煙ノズルからの吹き出し量の設定が正確に行えず,乱流場の規模と濃度場の関係に一部整合性が得られない結果が見られ今後再実験の必要がある.また,瞬間プルームの平均濃度分布は,乱流場の規模が大きくなるほど,すなわち蛇行による拡散作用が強いほど,正規分布からはずれ,尖ったような分布形状となった.これは蛇行プルームが乱流渦の作用でこま切れ状態になり,局所的に高濃度のトレーサが点状に出現するためだと考えられ,これまでの拡散研究では報告例を見ない.観測時間の問題や画像の平均枚数による問題も考えられるが,今後さらに,既存の拡散モデルとの比較や検討,またはデータ解析における手法の検討などからこの現象の正確性と妥当性について更なる実験を行う.大気中に放出される物質の拡散予測は,最近のPM2.5の飛来など問題おいてその重要性が指摘されている.

特に,汚染源から比較的近傍ではプルーム(汚染物質の粒子雲)が,大気乱流場の渦の作用を受け,蛇行運動しながら拡散し,高濃度の汚染物質が局所的に生じることなどが予測される.本研究では,従来困難であったプルームの蛇行を伴う拡散現象を再現できるアクティブグリッドを装着した特集風洞を用い,プルーム流れ方向断面の可視化画像から蛇行プルームの瞬間的な濃度特性を明らかにすることを目的としている.実験は主流流速を5m/sの一様準等方性乱流場においてアクティブグリッドの撹拌翼の振れ角を±0,15,45,60,90°の5通りで行い,乱流場の規模を表す指標である乱流レイノルズ数Rλを43325の間で変化させた.トレーサには固形微粒子(活性白土)を空気と混合し用いた.プルーム断面の可視化には,冷却型CCDカメラを用い,Rλが大きな場合,感度の関係で鮮明に記録できないため一般撮影用のデジタルカメラを利用しリニアリティ補正を行い正確な濃度情報を得た.解析はX/d=10250(d:トレーサ放出ノズル径=5mm)の範囲でx/d=10おきの25断面について行い,プルームの長時間拡散に相当する全拡散,瞬間プルームを重心で合わせて平均化した相対拡散,およびプルームの重心の大きさを求めた.解析されたデータはTaylor,Gifford,Lee & Stoneらの拡散モデルと比較し,良い一致を示すことが確認された(研究結果の一部はIWMST 2012にて学会発表).本研究では,平均的な濃度特性の他に,プルーム内部に着目した濃度変動特性やせん断流れについても実験を行う予定であったが,現在まだ準備段階である,今後得られた成果は順次学会などで発表していく実験条件の設定ミスおよび,可視化画像の較正手法の一部に不備が見つかったため,データ取得と解析が当初の予定より大幅に遅れている.また,可視化のトレーサとしてミスト(油滴)を用いているが,気化の影響が無視できない可能性があり,トレーサの発生方法の検討を行っていることが研究遅延の大きな理由である.24年度が最終年度であるため、記入しない。実験的な基礎技術はある程度確立しているので,現在不備が見つかっている,較正方法とトレーサについて予備実験を行い問題点をクリアする技術を確立したのち,一様乱流および一様せん断乱流場において,乱流場の規模とせん断の割合を変化させ蛇行プルームの濃度特性の変化について可視が実験から明らかにしていく.トレーサーについてはレーザ計測で用いている,固形粒子(活性白土)を用いてもある程度,画像が取得できることを確かめているが,ミストに比べ薄いため当初予定していた乱流場の規模の変化を小さく抑えなければならない可能性もあるが,可視化照明の工夫などをおこない,可能な限り当初予定されていた条件で実験を行う予定である.24年度が最終年度であるため、記入しない。
拒食症の改善に伴う脳内糖代謝とデフォルトモードネットワークの変化：PETとMRI

本研究は浜松医科大学臨床研究倫理委員会にて承認を受けたのちに行われた。浜松医科大学附属病院に入院患者で、DSM-5で神経性やせ症と診断される1840歳の女性、健常対照群として1840歳のBMI 18.0以上25.0未満の女性をそれぞれ20名リクルートする。診断には精神科診断面接マニュアル[第2版](SCID)をDSM-5用に改編したものを使用した。頭部MRIにて頭蓋内占拠性病変や脳梗塞などの血管病変を有する者、てんかんなどの神経疾患をもつ者は除外する。患者は入院直後より当施設で行なっている『身体管理マニュアル』および『行動制限療法マニュアル』に従ってBMI 16となるまで入院で治療を行う。全ての患者に対し厳密な身体管理、動機づけ面接、疾病教育、栄養指導等を行う。患者に対しては症状評価および心理検査として、入院後2週間以内(T0)に血液検査、および以下の症状評価、心理検査、脳画像の撮像を行う。精神症状評価:(1)EDI-2、(2)BITE、(3)BDI、(4)STAI、知能検査:(5)WAIS-III、画像検査:(1)構造画像structural MRI、(2)安静時fMRI、18F-FDG PET撮像。BMI 16を超えた体重回復期(T1)に再度同様の検査を施行する。健常者には12週の期間をおいて同様の評価および検査を2度施行する。2018年度は当院への入院患者で未成年の患者が多く、研究開始当初予定していた18歳以上の患者および健常者10名ずつのリクルートが十分に進んでおらず、健常者のリクルートから進めている状況である。浜松医科大学附属病院に入院患者で、DSM-5で神経性やせ症と診断される1840歳の女性5名をリクルートした。頭部MRIにて頭蓋内占拠性病変や脳梗塞などの血管病変を有する者、てんかんなどの神経疾患をもつ者は除外した。全ての患者に対し厳密な身体管理、動機づけ面接、疾病教育、栄養指導等が行われた。今後、BMI 16を超えた体重回復期(T1)に再度同様の検査を施行するとともに、健常者にも同様の評価および検査を行う。以上の検査を患者合計10名、健常者10名を目標に引き続きリクルートを行う。入院患者のうち児童・思春期および高齢の患者が例年に比べて多く、研究の対象となる年齢の患者のリクルートが少なくなった。平成30年度も平成29年度と同様のペースでの患者のリクルートを見込んでおり、最終的に患者は合計10名程度のリクルートを予定している。健常者もこれに合わせて10名程度のリクルートを見込んでいる。患者のリクルートが予定よりも少なくなったため、検査費用および検査技師・心理士への人件費・謝金のための支出が予定より少なくなり、次年度使用額が生じた。
がん特別調査に関する総括研究

本研究班は文部省国際学術研究がん特別調査関係の研究を効果的に、且つ円滑に実施するために、以下の研究及び活動を行った。1)計画研究課題の企画と選定「計画研究」は特に重要で、成果が期待できる骨格的な研究課題とし、総括班を除いて、平成6年度に11課題、平成7年度に新規4課題のを含めて10課題、平成8年度に新規3課題を含めて10課題を企画、選定した。平成6-8年度を通じて延べ35件、実15件の計画研究が行われた。なお、新規の計画研究を企画、実施する前に、必要に応じて予備調査を実施していたので、計画調査はいずれも順調に進み、優れた研究成果をおさめた。ちなみに、3年間の全研究課題、延べ76件に占める計画研究は延べ35件であった。2)予備調査の企画、選定、実施本研究班においては計画研究の企画、選定に先立ち、相手国の受け入れ体制、研究の実施可能性、期待される成果、基礎的情報の収集のために予備調査を実施した。「予備調査」は通常2年度にわたって行っている。第1年目には相手国の受け入れ体制、研究の実施可能性及び基礎的情報を収集し、研究の実施が可能であり、且つ研究成果が期待できることがわかれば、2年目に本調査の研究計画の申請をすると共に、再度予備調査を行い、研究方法などについてさらに具体的な打ち合わせ、準備を行っている。平成6-8年度には下記の5件の予備調査を行った。(1)胃・食道がんの比較疫学的研究(中国)(2)栄養と口腔がんに関する疫学的研究(マレーシア)(3)皮膚がんの発症要因に関する研究(インドネシア)(4)アジア地域におけるEBウイルス感染と胃がんの関係についての疫学的研究(ホンコン、タイ、マレーシア)(5)地中海沿岸諸国の食生活(特に、脂肪摂取)とがんの関係に関する疫学的研究(ギリシャ、フランス)平成6年度に1年目の予備調査を行い、平成7年度に2年目の予備調査を終了した2件の予備調査((1)と(2))は、いずれも平成8年度から本調査に入った。平成8年度に予備調査を終了した他の1件の予備調査((3))も平成9年度から本調査に入る予定である。3)班長会議の開催毎年1回、年度末頃(3月中旬)に班長会議を開催し、研究の進歩状況及び成果の発表、研究実施上の問題点の討議、情報交換などを行った。平成7年度には研究者が外国で事故にあって負傷を負ったり、病気のために研究の遂行に支障が生じたなどの健康上の問題があったが、その他の研究はいずれも予定通り円滑に行われ、研究成果をおさめることができた。4)公開研究報告会の開催毎年1回、年度末頃(3月中旬)に班長会議の開催に併せて公開研究報告会を開催し、がん特別調査で得られた重要な成果を順次発表した。平成6年度の第10回研究報告会は平成5年度までの10年間の研究を総括するために、国際的な公開研究報告会を開催し、外国の共同研究者8名を含めて22名の研究者が主要研究成果を報告した。平成7年度の第11回研究報告会では6人、平成8年度の第12回研究報告会では7人の研究者が研究成果を報告した。5)がん特別調査ニュースレターの発刊がん特別調査関係の研究班及びその他の関連研究グループ(文部省がん重点領域研究、国際学術研究総括班など)との情報交換を密にするために、平成2年度からがん特別調査ニュースレターを発刊しいる。平成6年度から平成8年度までに毎年3号、延べ9号(No.12-No.20)を発刊し、関係者に配布した。6)がん特別調査10年間の研究成果のまとめ平成6年度には昭和59年度から平成5年度までの10年間のがん特別調査の研究成果を冊子にまとめた。(1)胃・食道がんの比較疫学的研究(中国)(2)栄養と口腔がんに関する疫学的研究(マレーシア)(3)皮膚がんの発症要因に関する研究(インドネシア)

(4)アジア地域におけるEBウイルス感染と胃がんの関係についての疫学的研究(ホンコン、タイ、マレーシア)(5)地中海沿岸諸国の食生活(特に、脂肪摂取)とがんの関係に関する疫学的研究(ギリシャ、フランス)平成6年度に1年目の予備調査を行い、平成7年度に2年目の予備調査を終了した2件の予備調査((1)と(2))は、いずれも平成8年度から本調査に入った。平成8年度に予備調査を終了した他の1件の予備調査((3))も平成9年度から本調査に入る予定である。3)班長会議の開催毎年1回、年度末頃(3月中旬)に班長会議を開催し、研究の進歩状況及び成果の発表、研究実施上の問題点の討議、情報交換などを行った。平成7年度には研究者が外国で事故にあって負傷を負ったり、病気のために研究の遂行に支障が生じたなどの健康上の問題があったが、その他の研究はいずれも予定通り円滑に行われ、研究成果をおさめることができた。4)公開研究報告会の開催毎年1回、年度末頃(3月中旬)に班長会議の開催に併せて公開研究報告会を開催し、がん特別調査で得られた重要な成果を順次発表した。平成6年度の第10回研究報告会は平成5年度までの10年間の研究を総括するために、国際的な公開研究報告会を開催し、外国の共同研究者8名を含めて22名の研究者が主要研究成果を報告した。平成7年度の第11回研究報告会では6人、平成8年度の第12回研究報告会では7人の研究者が研究成果を報告した。5)がん特別調査ニュースレターの発刊がん特別調査関係の研究班及びその他の関連研究グループ(文部省がん重点領域研究、国際学術研究総括班など)との情報交換を密にするために、平成2年度からがん特別調査ニュースレターを発刊しいる。平成6年度から平成8年度までに毎年3号、延べ9号(No.12-No.20)を発刊し、関係者に配布した。6)がん特別調査10年間の研究成果のまとめ平成6年度には昭和59年度から平成5年度までの10年間のがん特別調査の研究成果を冊子にまとめた。本研究班は文部省国際学術研究がん特別調査関係の研究を効果的に、且つ円滑に実施するために、以下の研究及び活動を行った。1)計画研究課題の企画と選定:「計画研究」は特に重要で、成果が期待できる骨格的な研究課題とし、総括班が企画選定した。計画研究は平成6年度は21課題の内12課題(総括班を含む)となり、平成7年度の計画研究としては新規課題1件を含めて11課題を推薦した。2)予備調査の企画、選定、実施:本研究班においては計画研究の企画、選定に先立つ、相手国の受け入れ体制、研究の実施可能性、期待される成果、基礎的情報の収集のために必要に応じて予備調査を実施した。平成6年度には3件の予備調査(マレーシアの栄養と口腔がん、中国の胃がん・食道がんの多発、ハワイの太平洋諸国におけるがん疫学調査の実施可能性)を実施した。平成7年度にも3件の予備調査(2年目2件、新規1件)を計画している。3)班長会議の開催:平成7年3月3日に名古屋において班長会議を開催し、研究実施上の問題点の討議、情報交換などを行った。4)研究報告会の開催:平成7年3月2-3日に愛知県がんセンター国際医学交流センターにおいて第10回研究報告会を開催し、外国の共同研究者8名を含めて22名の研究者が過去10年間の主要研究成果について報告した。5)がん特別調査ニュースレターの発刊:がん特別調査の各研究班及びその他の関連研究グループとの情報交換を密にするために、がん特別調査ニュースレターを3号(No.12-14)発刊した。
任意形状の弾性体を入力装置とすることが可能な知的3次元形状操作インタフェース

本研究は,用途に応じたさまざまな形状の入力装置に,素手で曲げる,ねじる等の直観的な変形操作を加えることにより,コンピュータ中の3次元形状モデルが連動して変形する,受動的力覚インタフェースの実現を目的として研究を行ない,次の成果を得た。(1)変形により電気抵抗値が変化する導電性弾性体の連続体を,3次元変形センサとして利用する変形入力インタフェースを考案した。(2)連続体各部の変形と電気抵抗値の変化の関係を,ニューラル・ネットワークに学習させることにより,多様な形状の入力装置に対応可能な変形計測,計算手法を実現した。(3)本来は矩形格子状の制御立体について提案された自由形状変形(free form deformation)計算について,矩形以外の複雑な形状に適用可能とするために,複数の直方体で近似した単純化制御立体を用いる手法を考案した。(4)ニューラル・ネットワークにおいて,中間層ユニット数の最適化による学習能力の最適化に加え,学習の過程で必要度の低い端子に対応する入力層ユニットを削除することにより,複雑な形状の入力装置の変形を測定するための最適な端子の数および配置を求める手法を考案した。(5)CADやCGにおける3次元形状操作を想定,分析し,曲げやねじりなどの形状変形入力のほか,変形の固定/解放などの切替,スケーリング,位置姿勢/視線方向の変更など,必要となる操作をリストアップした。そして,変形を入力する発泡ゴム部,それ以外の操作を行なうボタン,スイッチ,スライドボリュームで構成される,複数の3次元形状操作を統合した直観的入力ツールを提案した。(6)いくつかの3次元形状操作に関して,本研究の入力インタフェースと,従来のマウス・キーボードによるインタフェースによる,所要操作手数や所要時間に関する定量的な評価を行ない,本研究の有効性を検証した。本研究の目的は,弾性体の入力装置に,素手で曲げる,ねじる等の直観的な変形操作を加えることにより,コンピュータ中の3次元形状モデルが連動して変形する,新しい3次元形状操作インタフェースを実現することである。本年度の研究成果は,次のとおりである。(1)変形を電気的に計測できる材料として,可変抵抗発泡ゴムの連続体で構成される入力装置を設計,実装した。(2)入力装置の各部に設定した計測点間の電気抵抗値を,順次走査するハードウェア/ソフトウエアを設計,実装した。(3)入力装置が電気的連続体であるため,各部の電気抵抗値と入力装置の3次元的変形の関係は複雑となる。計測値と変形の関係を学習することにより,各部の抵抗値から入力装置に加えられた3次元的変形操作を識別する,ニューラル・ネットワークを用いたソフトウェアを設計,実装した。(4)ニューラル・ネットワークにおいては,中間層ユニット数が多いと汎化能力が低下し,少ないと与えられた入出力間係を学習できないため,問題ごとに最適あるいはそれに近い中間層ユニット数を用いることが重要である。そのため,学習結果に対する各ユニットの寄与度に基づき,不要なユニットを削減することにより,適切な中間層ユニット数を自動的に決定する手法を導入した。(5) 8頂点に端子をもつ立方体状の入力装置を製作し,各端子間の合計18ヶ所の電気抵抗値とそのときの立方体の変形の関係を学習させることにより,立方体のX,Y,Z各軸方向の圧縮および各軸回りのねじり操作を正しく識別できることを確認した。(6)同様に,板状.棒状の入力装置について,ハードウェア/ソフトウェアを大きく変更することなく.学習およびそれに基づく変形の識別が可能であることを確認した。本研究の目的は,用途に応じたさまざまな形状の入力装置に,素手で曲げる,ねじる等の直観的な変形操作を加えることにより,コンピュータ中の3次元形状モデルが連動して変形する,3次元形状操作のための受動的力覚インタフェースを実現することである。

本年度は,入力装置および制御立体の形状について,直方体以外のさまざまな形状に対応するために,以下の研究成果を得た。(1)さまざまな形状で製作された,入力装置となる可変抵抗発泡ゴムの塊に対し,3次元形状測定機を用いた形状読み取りを行ない,対応する制御立体形状データを自動的にコンピュータ内に生成する手法を考案した。(2)3次元形状測定機で物体の形状および表面の色や模様(テクスチャ)を読み取ることにより,テクスチャを有するさまざまな形状を操作対象とすることができるようになった。(3)本来は矩形格子状の制御立体について提案された自由形状変形(free form deformation)計算について,直方体以外の複雑な形状の制御立体に適用可能とするために,複数の直方体で近似した単純化制御立体を介して写像する手法を考案した。また,基底関数をBezier関数からB-Spline関数に置き換えることによって,より操作と結果の対応が直観的な変形を実現した。(4)直方体とは異なり,複雑な形状の入力装置を用いる場合,変形を測定するための最適な端子の数および配置の決定は困難である。そこで,昨年度の成果である,ニューラル・ネットワークの中間層ユニット数の最適化による学習能力の最適化に加え,学習の過程で必要度の低い端子に対応する入力層ユニットを削除することにより,端子の数および配置の最適化を行う手法を考案した。(5)以上の手法をハードウェア,ソフトウェアとして実装し,考案した手法の有効性,可能性を検証した。本研究の目的は,用途に応じたさまざまな形状の入力装置に,素手で曲げる,ねじる等の直観的な変形操作を加えることにより,コンピュータ中の3次元形状モデルが連動して変形する,3次元形状操作のための受動的力覚インタフェースを実現することである。昨年度までの成果として,可変抵抗発泡ゴムの塊をさまざまな形状に加工し,それを3次元形状測定機で読み取ることにより,目的に応じたさまざまな形状の入力装置を構成することが可能となった。本年度は,さらに以下の研究成果を得た。(1)CADやCGなどコンピュータで3次元形状を操作する作業を想定,分析し,曲げやねじりなどの形状変形入力のほか,変形の固定/解放などの切替,スケーリング,位置姿勢/視線方向の変更など,必要となる操作をリストアップした。(2)昨年度までのシステムでは,変形入力は入力装置に対して行なうが,それ以外の操作は入力装置から手を離し,マウスやキーボードで行なう必要があり,操作の効率や直観性の点で問題があることが分かった。そこで,前述の分析に基づき,変形入力およびさまざまな切替,調整,変更など3次元形状の操作を,一つの入力装置に統合することを考案した。(3)それに基づき,変形を入力する発泡ゴム部,それ以外の操作を行なうボタン,スイッチ,スライドボリュームにより構成される入力装置を設計,製作し,複数の3次元形状操作を統合した直観的入力ツールを試作した。
界面活性剤を利用した生分解性多孔質膜の内部・表面構造制御とバイオプロセスへの応用

製膜時に界面活性剤を利用して生分解性プラスチック製多孔質膜の内部・表面構造を制御することにより,生分解性の分離膜と細胞の足場材料の開発を行った。ポリ乳酸の1,4-ジオキサン溶液にTween 80などの親水性親油性バランス(HLB)値が15.3-16.7の界面活性剤を添加すると0.1 μmオーダーの孔を有する非対称性多孔質分離膜を作製できた。粗い面を利用して骨芽細胞様細胞を培養することによって,500 μmの厚みの生分解性多孔質膜の内部にまで細胞を培養できることを示した。本研究課題は界面活性剤(Tween 80など)を用いて生分解性プラスチック(ポリ乳酸など)を多孔質化することにより,分離膜および組織再生用足場材料の開発を目指す研究である。本年度は下記の検討を行った。<1.ポリ乳酸製分離膜の安定性・分解特性>ポリ乳酸-1,4-ジオキサン-Tween 80-水-系溶液から非溶媒誘起相分離法を用いて作製したポリ乳酸製濾過膜の安定性・分解特性を検討した。卓上試験機を用いた引張試験により,応力-歪曲線を求め,主として破断伸びを用いて膜の力学的特性を評価した。室温25 °Cにおいては湿潤条件下で28日間経過後も,80%の破断伸びを保持していたが,コンポスト化に用いられる湿潤かつ温度60 °Cの条件においては7日間後には破断伸びは20%以下に低下した。この実験結果から,使用中には強度が保持できるが,目詰まり後にはコンポスト化処理により分解できることが明らかとなった。分離膜としての研究成果は平成25年度の結果と併せて,第9回世界化学工学会議にて研究発表を行った。<2.細胞培養用足場材料への応用を目指した製膜条件の最適化>ポリ乳酸-1,4-ジオキサン-Tween 80-水-系溶液から非溶媒誘起相分離法を用いて作製したポリ乳酸製多孔質を用いて骨芽細胞様細胞の培養を行った。非対称膜の粗い面側に細胞を播種して培養を行ったところ,20日間にわたり,細胞が増殖することが確認できた。本研究課題は界面活性剤を用いて生分解性プラスチック(ポリ乳酸など)を多孔質化することにより,分離膜および組織再生用足場材料を開発する研究である。本度は研究実施計画に従って,下記の検討を行った。<1.相分離特性>相分離法を用いてポリ乳酸製多孔質膜を作製するために,高分子-溶媒-界面活性剤-非溶媒-4成分系の溶液の相分離特性を実験的に検討した。検討した数種類の界面活性剤の中で多孔質膜の作製が比較的優れていたTween 80を用い,ポリ乳酸-1,4-ジオキサン-Tween 80-水-系の相分離特性を検討した。<2.相分離法による製膜と内部・表面構造の制御> 1.で得られた相分離特性を元に,初期組成を調節してガラス製の型に溶液をキャストし,非溶媒に浸漬することによって製膜した(非溶媒誘起相分離法)。作製した膜を液体窒素中で割断し,走査型電子顕微鏡にて内部・表面構造を観察した。界面活性剤の種類・濃度,高分子濃度などが膜の内部構造・表面構造に及ぼす影響について示した。<3.生分解性プラスチック製分離膜への応用を目指した製膜条件の最適化>生分解性プラスチック製分離膜(濾過膜)として用いることを目的として,水および微生物懸濁液を用いた濾過実験により評価・最適化する<4.細胞培養用足場材料への応用を目指した製膜条件の最適化>今年度は主として熱誘起相分離法を用いて作製したポリ乳酸膜およびポリ乳酸/ポリカプロラクトン-ポリマーブレンド膜にて牛骨膜培養を行い,内部・表面多孔質構造が骨膜組織の定着と骨膜細胞の増殖のために有効なことを示し,Materials Letters誌に発表している。<1.ポリ乳酸製分離膜の内部構造形成機構>ポリ乳酸-1,4-ジオキサン-Tween 80-系溶液から水を非溶媒とする非溶媒誘起相分離法を用いて作製したポリ乳酸製濾過膜の内部構造の形成機構について検討した。ポリ乳酸-1,4-ジオキサン-溶液の水の滴下による相分離は,高分子溶液の温度を変化させて得られた相図から推算した少ない水分濃度にて生じることが示された。本研究で用いたポリ乳酸は光学純度(98.5%)が高く,その高い結晶性により,局所的な水分濃度の上昇により生じたゲルが攪拌しても再溶解しないためであると考えられる。キャストしたポリ乳酸溶液の水槽への浸漬時にも同様な現象が生じており,ポリ乳酸多孔質膜の構造形成には熱力学的な相分離挙動に加えて速度論的な現象が関与していると考えられた。溶媒へのTween 80を添加効果も速度論的な現象が関与していることを示した。これらの分離膜としての研究成果はJournal of Membrane Science誌に発表した。

<2.細胞培養用足場材料への応用を目指した製膜条件の最適化>ポリ乳酸-1,4-ジオキサン-Tween 80-水-系溶液から非溶媒誘起相分離法を用いて作製したポリ乳酸製多孔質膜を用いた骨芽細胞様細胞の培養を継続して行っている。非対称膜の粗い面側に細胞を播種して培養を行うと,指状の多孔質構造を利用して膜内部にまで細胞が増殖可能なことを示し,The 10th International Congress on Membranes and Membrane Processesにて発表した。本研究課題は界面活性剤(Tween 80など)を用いて生分解性プラスチック(ポリ乳酸など)を多孔質化することにより,分離膜および組織再生用足場材料の開発を目指す研究である。本年度は下記の検討を行った。<1.ポリ乳酸製分離膜の濾過特性>ポリ乳酸-1,4-ジオキサン-Tween 80-系溶液から水を非溶媒とする非溶媒誘起相分離法を用いて作製したポリ乳酸製濾過膜の濾過特性について検討した。非対称性構造を有する多孔質膜の粗面側から濾過を行うとデプスフィルター(固液系深層濾過膜)として機能し,細菌懸濁液の濾過において高い濾過速度が得られた。ポリ乳酸製デプスフィルターはバイオマス由来かつ生分解性を有するため,今後バイオセパレーションで必要とされる環境に優しいシングルユースの高速濾過膜の候補となる。これらの結果は化学工学会第47回秋季大会にて発表した。化学工学会第47回秋季大会では分離プロセス部会関連のシンポジウム「SY-18.粒子・流体系分離プロセスの最前線」にて展望講演G108を,バイオ部会関連のシンポジウム「SE-4.次世代バイオ医薬品精製技術:シングルユーステクノロジー」で依頼講演T121を行った。<2.細胞培養用足場材料への応用を目指した製膜条件の最適化>ポリ乳酸-1,4-ジオキサン-Tween 80-水-系溶液から非溶媒誘起相分離法を用いて作製したポリ乳酸製多孔質膜を用いた骨芽細胞様細胞の培養を継続して行った。非対称膜の粗い面側に細胞を播種して培養を行うと,指状の多孔質構造を利用して膜内部にまで細胞が増殖可能なことを示し,関連研究と併せて膜誌(日本膜学会誌)に発表した。製膜時に界面活性剤を利用して生分解性プラスチック製多孔質膜の内部・表面構造を制御することにより,生分解性の分離膜と細胞の足場材料の開発を行った。ポリ乳酸の1,4-ジオキサン溶液にTween 80などの親水性親油性バランス(HLB)値が15.3-16.7の界面活性剤を添加すると0.1 μmオーダーの孔を有する非対称性多孔質分離膜を作製できた。粗い面を利用して骨芽細胞様細胞を培養することによって,500 μmの厚みの生分解性多孔質膜の内部にまで細胞を培養できることを示した。ポリ乳酸膜の多孔質構造の制御と分離膜への応用については,Journal of Membrane Science誌に発表したが,その際の査読対応に長期の実験が求められたため,足場材料への応用実験が遅れた。生物化学工学界面活性剤を用いて構造を制御したポリ乳酸製多孔質膜を用いた骨芽細胞様細胞の培養および分析方法の検討を進めている。ポリ乳酸膜の多孔質構造の制御と分離膜への応用については,各種界面活性剤の影響に加えてコンポスト化温度における分解挙動の傾向を明らかにし,第9回世界化学工学会議にて研究発表を行った。界面活性剤を用いて構造を制御したポリ乳酸製多孔質膜を用いて骨芽細胞様細胞の増殖を検討中である。
幼若期運動による情動形成への影響とその脳内メカニズムの解明

本研究では、幼若期ストレスである早期離乳を受けた動物は、幼少期・成熟後における新奇環境下におけるlocomotor activityが増加するが、早期離乳直後から自発運動をしていた動物では成熟後のhyper locomotor activityが改善されることを明らかにした。また、早期離乳によって前頭前野モノアミン神経の発達異常と前頭前野錐体細胞の形態変化が起きるが、自発運動をすることでそれらが阻止されることも明らかとなった。以上より、幼若期運動の効果と重要性を示すことができた。本研究では、幼若期ストレスによる前頭前野の発達障害と情動異常は、幼若期に運動をすることで阻止できるという仮説を形態学的、機能的、行動学的に証明し、さらに、そのメカニズムにおけるセロトニンの関与を検証する。本実験では雄性Sprague-Dawleyラットにおける早期離乳(生後14日齢)を幼若期ストレスとして用い、正常離乳群、早期離乳群、早期離乳直後から自発運動をさせた群(運動群)の3群で比較検討を行った。生後28日齢における免疫染色では、早期離乳群の前頭前野における抗serotonin transporter抗体、抗dopamine beta-hydroxylase抗体、抗tyrosine hydroxylase抗体免疫陽性神経線維密度の減少が認められたが、運動には改善効果があった。また、早期離乳群には生後28日齢と9週齢の両時期でオープンフィールドでの活動量増加が認められた。一方、運動群は28日齢における活動量は増加していたものの、9週齢では改善されていた。赤外線モニターを用いて計測したホームケージ内での活動量や、高架式十字迷路試験で評価した不安行動は、3群間に差はなかった。前頭前野の発達を形態学的に評価するための実験は、現在遂行中である。本年度の研究結果から、早期離乳はセロトニンのみならず、ノルアドレナリンやドーパミンの神経線維にも影響を及ぼしていることが示唆された。モノアミンは脳機能の発達に重要な役割を担っているため、その異常は前頭前野の機能発達に影響することが推測される。また、前頭前野は行動制御機能に関わっており、注意欠損多動症などの疾患との関連が注目されている。早期離乳によるモノアミン神経線維減少や活動量の増加、さらに、それらに対する幼若期運動の改善効果はこれまでに報告がなく、これらのメカニズム検証は行動制御の機能発達を解明する糸口となることが予想される。本研究では、幼若期ストレスによる前頭前野の発達障害と情動異常は、幼若期に運動をすることで阻止できるという仮説を証明する。前年度までの研究で、幼少期ストレスである早期離乳によって、脳発達に重要な役割を担うモノアミンの神経線維の発達異常が前頭前野で起きるが、幼少期に運動をすることでそれが阻止されることを確認した。本年度は、前頭前野の発達を形態学的に評価するため、ニッスル染色とGolgi染色を施し、前頭前野の層構造と錐体細胞の形態を解析した。早期離乳による層構造の変化は検出されなかったが、錐体細胞の突起の全長と分岐数の減少が確認された。この変化は幼少期.に運動をした動物には認められなかった。また、前年度までの実験で、早期離乳を受けた動物は新奇環境下での活動量が増加するが、早期離乳を受けても幼少期に運動した動物では、新奇環境下活動量の増加が成熟後に改善されることを確認した。そこで、本年度は、早期離乳をされた動物が「多動症」モデルになる可能性を検討した。多動症の治療薬として使1用されているmethylphenidate hydrochlorideでは、早期離乳による新奇環境での活動量増加は改善されなかった。また、多動症で頻繁に認められる「衝動性」を調べるために、報酬獲得のためのレバー押しタスク試行中における無意味なレバー押しとレバー押しの失敗回数を評価したが、現行タスクでは早期離乳による明らかな衝動性は確認されなかった。今後、早期離乳を受けた動物がどのような疾患モデルとなるのかをさらに追及し、幼少期運動の効果を検証していく。本研究成果から、早期離乳による(1)前頭前野におけるモノアミン神経線維の発達異常、(2)錐体細胞の形態変化、(3)新奇環境における過活動が、幼少期に運動をすることで阻止・改善されることが明らかとなり、幼少期運動の効果が示された。
マイクログリアを介するストレスと脳発達の新展開

本研究は、そもそも「マイクログリアが貪食能をもち、脳発達に影響する」との仮説検証を目的とする。その基礎的な現象を確認する過程で想定外の成果が得られた。すなわち、以前はマイクログリアは、いわゆる活性化状態で貪食作用を活発化させるとされていたが、実は活性化状態にも貪食能が大きく変わる二つのフェーズがあり、そのフェーズ移行にアルギニンメチル化酵素が関わる可能性を見いだした。本研究は、「マイクログリアはストレスホルモンの受け皿となり、大脳の成育に関わり、PTSDなどで見られる脳の器質的変化の責任細胞である」との仮説に基づき、その是非を検討することを目的とする。平成25年度は、引き続き平成26年度も実施する前提のもと、以下の実験を実施した。実験(1)正常動物において、マイクログリアの働きを抑制し、大脳皮質発達変化と脳の活性度を観察する。反対にマイクログリアを活性化し、大脳皮質発達変化と脳の活性度を観察する。マイクログリアには非活性化状態と貪食作用を活発に行う活性化状態が存在する。その活性度を変化させ、特に、マイクログリアがpruningと神経幹細胞数に影響があるとされることより、callosal axonの投射様式などを指標に大脳皮質発達への影響を検討する内容である。本年度は、これら実験の基礎実験、なかでも特にcallosal axonの投射様式が検討できうるかどうかについて詳細に検討し、十分に指標として用い得ることを確認した。実験(2)マイクログリアの動態を検討した。本研究ではストレスホルモン(ステロイドホルモン)を投与し、マイクログリアの動態を検討する予定であり、それに先立ち、Iba1などのマイクログリアに対する抗体を用いた免疫組織化学法にてマイクログリアの状況を観察した。特に、マイクログリアは活性化により形態が大きく変化するので、形態を指標とし、その様子が観察可能かについて検討を進め、観察可能であることを確認した。本研究は、「マイクログリアはストレスホルモンの受け皿となり、大脳の成育に関わり、PTSDなどで見られる脳の器質的変化の責任細胞である」との仮説に基づき、その是非を検討することを目的としている。平成26年度には、想定外の進展があった。そもそも、マイクログリアには非活性化状態と貪食作用を活発に行う活性化状態が存在するとされている。それ故、本研究では、PTSDの状況により、その活性度が大きくかつ局所的に変化することで、特に、マイクログリアがpruningと神経幹細胞数に影響があるとされることより、器質的変化が脳に生じると想定していた。しかしながら、研究を進めてみると、実はマイクログリアの活性化状況にも、貪食能が大きくことなる二つのフェーズ(いわゆるM1とM2)があり、このフェーズ間移行が重要であるとの結論に至った。そして、そのフェーズ移行の制御に関わる新たな分子基盤の解明に研究の重点をシフトさせた。なお、本研究は挑戦的萌芽研究であり、このような研究の方向転換は本助成金の主旨に反しないと考え、年度の後半はこの研究を集中して行い、その分子基盤をほぼ明らかとできた。現在、結果を確定するため、ゲノム編集技術を用い、該当分子を欠失させた場合の変化について検討を重ねていると同時に、論文投稿の準備を行っている。解剖学本来であれば、ストレス状況下でのマイクログリアの動態変化を観察・検討する予定であった。本年度は研究代表者が所属機関を移動した。それにあわせ移動元および移動先での研究室の再編、研究機器の移動、実験動物が使用に関する諸手続きの申請、認可待ちなどの想定外の事柄があり、数か月にわたり当初の予定したペースで実験ができなかった。それ故、当初の予定より実験が遅れた。現在、研究代表者の移動先において研究室の整備も終わり、研究環境が整い、円滑な実験実施が可能となっている。今後、研究計画に従い、実験を展開する。特に、マイクログリアの動態については、予備実験は終了しているため、精力的に研究を推進する。本年度は、年度半ばで研究代表者が所属研究機関を移動した。それ故、一時的に研究遂行が困難となり、その間に予定していた実験が遂行できず、次年度使用額が生じた。平成26年度は、実験環境の整備も終わったため、精力的に実験を進める。次年度使用額は平成26年度所要額とあわせ使用する。
抗菌剤デリバリーに最適なキャリア高分子と抗菌剤の網羅的検討

抗菌剤を歯の表面に運び,極微量でう蝕・歯周病抑制効果を発揮するキャリアの創製は,口腔ケア製品開発における究極の目標である。これまでに,独自に開発した多糖誘導体であるリン酸化プルランをキャリアとして用いた抗菌物質デリバリー型の口腔ケア製品を開発した。そこで,本研究ではキャリアの候補になりうる他の高分子について比較検討を行うことにより,最適なキャリアと抗菌剤の組み合わせの知見を集積した。歯に留まるキャリアの候補となりうる高分子として,リン酸基を持つ多糖などを検索し,入手あるいは合成可能なものを選択し,細菌を用いた実験にて性能を比較した。抗菌剤は,カチオン系の塩化セチルピリジニウム(CPC)を用い,歯面モデルとして鏡面研磨したアパタイト焼結体を用いた。キャリア候補の高分子とCPCを混合し調製した溶液にアパタイト焼結体を浸漬処理し,軽く水洗した後にう蝕原性細菌であるStreptcoccus mutansを播種して培養した。培養後の細菌の増殖状態を走査電子顕微鏡にて観察し,抗菌効果をみた。その結果,食品添加物として用いられているリン酸化多糖であるタピオカ由来の澱粉サナス514や馬鈴薯由来の澱粉トレコメックスAET4とCPCの組み合わせでは,アパタイト焼結体上に細菌が一面に増殖し,バイオフィルムを形成していた。リン酸化マンナンやリン酸化マルトデキストリンとCPCの組み合わせでは,アパタイト焼結体上に細菌がほとんど観察されなかった。つまり,リン酸化マンナンやリン酸化マルトデキストリンは歯面に対する抗菌エージェントとしての候補であることが示唆された。