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メカノケミカル処理と酸浸出による自動車用廃触媒からの貴金属回収

自動車のマフラーに使用される触媒は,自動車が寿命になると,白金などの貴金属を回収するために,積極的に回収される.しかしながら,その中から貴金属のみを効率的に回収する方法は,いまだ確立しておらず,その効率的な回収法の開発が望まれている.マフラーの中にはアルミナに白金などの貴金属が担持されており,そのアルミナから貴金属のみを分離するのが回収の重要な鍵を握る.そこで本研究では,メカノケミカル法を利用して自動車廃触媒からの貴金属を分離し,回収技術の開発を行う.すなわち,メカノケミカル法により,自動車廃触媒を微粉化し,活性化状態にし,その後,抽出処理により,貴金属のみを回収する.メカノケミカル法では,転動ボールミルあるいは遊星ボールミルを使用し,自動車触媒を粉砕し、得られた粉砕産物に対し王水を用いて抽出処理を行った。王水に溶解した貴金属をICPで濃度を測定し,評価した。自動車廃触媒中の白金などの貴金属はメカノケミカル法を適用しなくてもある程度は王水により抽出できる.ただその回収率は極めて低い.そこで、貴金属の回収率を向上するために抽出処理を行う前に転動ミルを用いて粉砕処理を行い、粉砕産物をいくつかの粒径ごとに分級処理を行った。その結果,粒径の小さなグループほど貴金属の回収率が高まることが確認された。このことを利用すれば、白金族金属の回収がより効果的に行えると考えられる。また、他の粒子サイズのグループにも貴金属が含まれているので,そのグループからも金属を回収する技術が今後の課題である.本研究は、メカノケミカル(MC)硫化というこれまでにない全く新しい手法を開発し、それをリサイクルに応用する新しい試みを目指した研究である。本研究は、二つの部分から構成される。すなわち、第1は、非鉄金属酸化物の硫化であり、第2は、貴金属の硫化である。第1の研究の対象金属は、銅、亜鉛、鈴など非鉄金属であるが、これらの資源(鉱石)は日本では産出されていないが、大量に使用・廃棄されている。中でも意外と焼却灰中に酸化物として含まれ、その割合は低いながらも灰量が膨大であることから、その回収法の確立が望まれ、それを目指すことにした。硫化の方法は、廃棄物(モデル試料は酸化物、実際の試料は溶融飛灰)と硫黄のMC処理であり、結果として、このMC硫化によりモデル試料(非鉄金属酸化物)は、一定の処理条件下で硫化されることが確認できた。一旦硫化されると、鉱物処理法(浮遊選鉱法)により非鉄金属硫化物は回収可能であり、その濃縮にもある程度成功し、製錬原料となりうることがわかり、この可否は熱力学的検討の結果、統一的に整理できた。それらの基礎研究の結果を踏まえ、実際の溶融飛灰(廃棄物)への応用も検討した結果、亜鉛は17%まで濃縮できた。なお、この溶融飛灰のMC硫化産物については、浮遊選鉱処理を継続して実施し、詳細な検討を含め、研究を推進している。一方、貴金属を対象としたMC硫化については、廃棄物からイリジウム(Ir)の回収を想定し、検討を行った。Ir回収プロセスとしては、従来より恒温アルカリ溶融処理とその後の酸液によるIr侵出が知られているが、大量の不純物の共存がこの処理プロセスの高コスト化、難処理の要因となっており、新規回収法が望まれている。そこで、イリジウム含有廃棄物と硫黄との混合粉砕(MC硫化法)により、Ir硫化物を得ることと、その酸による侵出を行った。その結果、一定の条件下ではMC硫化が達成でき、また、粉砕産物の酸侵出では、高い収率(99%以上)でIrが侵出されることが判明した。これによって、新しいIr回収プロセスが開発できた。なお、貴金属が容易に硫化物となることから、MC硫化における硫化剤は、硫黄の他に硫化物も使えることが判明した。更に、MC処理のもう一つのメリットは、非加熱で、二次有害物が生じないことであり、この点も今後発展的に工学利用法を見出していく予定である。また、他の粒子サイズのグループにも貴金属が含まれているので,そのグループからも金属を回収する技術が今後の課題である.
パラオの親族集団に見られる教育・職業機会を求める女性の相互支援の役割と機能の解明

本研究の目的は、母系社会パラオの親族集団内の女性グループに教育と職業機会に関するヒアリング調査を行い、女性同士による相互支援の仕組及びそれが必要とされた社会的背景を明らかにすることである。当初の計画通り、以下のことを行った。1)関係機関へのヒアリングから、母系社会に特徴的な制度や規則の有無、それらと教育や職業、家事や育児と伝統的慣習との関係性を洗い出す。2)親族集団のメンバーに対するヒアリングから相互支援の方法や内容、メンバー内での役割の違い、伝統に属する知識や理解度の違い、集団間の格差の状況を明らかにする。その結果、近代セクターでは、教育や職業機会に関して母系社会の女性を特別支援するプログラムはないことが分かった。しかし、親族集団に所属するメンバーの社会保障の一環として、助け合いが行われており、特に女性は進学や職業機会を得るために情報交換や経済的な協力を行っている様子が見られた。一方で、学歴エリートと呼ばれる者たちに中には、親族集団への貢献をあまりせずに、自己中心的な利益の獲得に走り、伝統的な助け合いの仕組にフリーライドしていると見做される者も見られた。小さなコミュニティで、ひとりが複数の集団に所属し、秘密も多い社会においてヒアリング調査だけではメカニズムの解明が難しいと判断したため、実験社会科学の手法を取り入れ、幸福度尺度、ジェネラティビティ尺度、現金を用いた向社会性尺度の実験を組み合わせて、助け合い、次世代への協力、利他的行動を測かり、統計的に分析することにした。分析の途中であるが、助け合いを基調とするパラオでは協力的でない学歴エリートは収入が高くても幸福度が低い傾向が見られ、助け合いを基調とする社会においては、教育や就業機会を得るという実利的な理由だけでなく、幸福度にも影響している可能性がある。今後、幸福度と文化、教育の関係についての研究を進める必要性を感じる。本研究は、パラオの女性と教育機会及び就業機会の関係に注目して、親族集団の女性グループ内の協力メカニズムを解明することを目的としている。本研究では、当該グループのメンバーにヒアリング調査を行い、女性同士の相互支援の仕組及びそれが必要とされた社会的背景を明らかにしていく。平成28年度の計画は、1パラオ政府等から収集・分析し、2パラオの官民から教育と伝統的価値についてヒアリングを行う、3調査対象の女性グループを絞り、4ヒアリング項目を作成する、ことである。初めに、文献及びパラオ現地調査で、関連するデータを確認し、基礎データの更新を行った。そして、現地で聞き取りした情報と教育基本計画を参考にして、パラオの教育制度全般、女性と教育について概要をまとめた。この内容については、『小島嶼国家の内発的発展と人材育成(1)ーパラオ共和国の教育基本計画を参考にー』(廣瀬、2016a)で報告している。次に、近代教育における伝統の位置づけ、女性のキャリア形成についてヒアリングを行い、次年度のヒアリング調査を進める上で注意する点などを検討した。この内容については、『小島嶼国家の内発的発展と人材育成(2)ーパラオにおけるアイデンティティと教育ー』(廣瀬2016b)で報告している。これらの基本調査では、概ね仮説のとおりの現象が確認できたが、経年的にその状況が変化している様子がうかがえ、ヒアリングを行う年齢層によってその結果が大きく変わることも予想できた。これらの知見を参考に、調査計画をブラッシュアップした。ヒアリング項目、調査の決定には、実験経済学の研究者から助言を受けて、実験的に親族間のつながりを確認する手法や社会的価値観を検証するSVO等の知見を反映させた調査項目を検討した。1については、ほぼ予定通りにパラオ現地調査及び文献収集を実施し、基礎データの更新を行う事が出来た。2については、近代教育における伝統の位置づけ、女性のキャリア形成についてヒアリングを行った。3については、現地協力者の支援で、対象グループを概ね絞ることができたが、親族グループの女性たちへのヒアリングは、グループごとの規模を同じくすることが物理的に難しかったことから、本調査に向けて新たな工夫をする必要性を感じた。4については、ヒアリング項目の作成に当たり、実験経済学の研究者の知見と現地協力者の所見を聞きながら、案を作成した。現在も引き続き調整中である。調査に基づき、パラオの教育制度全般、女性と教育について概要を『小島嶼国家の内発的発展と人材育成(1)ーパラオ共和国の教育基本計画を参考にー』(廣瀬、2016a)で報告した。近代教育における伝統の位置づけ、女性のキャリア形成についてヒアリングを行い、次年度のヒアリング調査を進める上で注意する点などを検討した。この内容については、『小島嶼国家の内発的発展と人材育成(2)ーパラオにおけるアイデンティティと教育ー』(廣瀬2016b)で報告した。また、パラオ社会の持続的発展と社会に関して、国際開発学会第27回全国大会(広島大学)で報告した。これらの知見を参考に、調査計画をブラッシュアップできた。母系社会のパラオは、アメリカの資本主義的な価値観の影響を受けながらも、伝統的な価値観や儀礼を残しながら、双方のバランスを取った発展の道を歩んでいる。

本研究ではそれを実現するための重要な機能として、親族集団内の女性グループの「助け合い」に注目し、そのメカニズムの理解を目指した。当該年度は、前年度の聞き取り調査の分析の結果、女性グループの相互協力の形は厳格なルールは認められなかった。しかし、自分が所属するグループ及び親族集団の力を増す努力が結果的に自分や自分の家族に有利な立場に置くという考え方は共通して見られた。性別を問わず、ある特徴の対象者は、その他の対象者とは対照的な行動様式や価値観を持つと直感を得た。そこで、当該年度はパラオの典型的な価値や行動とともに「主観的幸福度」の指標をとりいれたアンケート調査を追加的に行い、統計ソフト(STATA)で分析した。その結果、初級公務員程の収入を得て、伝統的な儀礼への参加度が高い男女は主観的幸福度が高く、外国で学位を取得し、民間会社の専門職として高収入を得ている人の中には主観的幸福度が低くでる傾向が認められた。また、氏族集団(クラン)における伝統的タイトルを継承(または見込がある)行動に違いがあり、タイトル継承がなくかつ奨学金などで進学した学歴エリートのなかには伝統的価値や相互協力に無関心又は否定的な考えのものが多い傾向が認められた。人口2万人に満たない小島嶼国であるパラオに住む限り人間関係から得られる幸福度の存在は無視できない。パラオの発展のためには学歴エリートの貢献が必要で、そのためにも彼らの主観的幸福度を高める政策も重要である。そのためには、これまで当たり前すぎて意識されなかった伝統的な仕組の特徴やメカニズムを伝統に疎かった学歴エリートにも理解できる様式で共有し、各種政策に反映させていく道を探す必要がある。氏族(クラン)及び親族集団の女性たちの相互協力の形について、親族集団内の地位による協力の内容や協力の対象についてヒアリングを行ったが、役割やルールが明確に決まっているわけではなく、あるいはルールがあるにしても余所者である調査者のアプローチでは形式的な解答しか得られずに、もう一歩踏み込んだ情報が得られなかった。また、対象者が言葉として表せる形では価値の伝承が行われてない可能性もあり、ヒアリングやアンケート調査に加えて幸福度インデックスを用いたプレ調査(40名弱を対象)を行ったところ、興味深い傾向が見て取れたため、本調査の企画を立てた。しかし、本調査には幸福度など住民の行動や性格に関する情報を収集することからパラオ調査倫理委員会の審査が必要になった。現地コーディネータの協力を得て既に申請しているが、審査会の開催が幾たびか延期になっており、本調査の実施が滞っている。その間、調査研究の順番を変更し、作業を進めているものの調査実施が遅れている分m全体的な進捗もやや遅れている。調査の許可が下りれば、その後の分析や作業は順調に進むはずであるので、念入りに準備を進めているところである。本研究の目的は、母系社会パラオの親族集団内の女性グループに教育と職業機会に関するヒアリング調査を行い、女性同士による相互支援の仕組及びそれが必要とされた社会的背景を明らかにすることである。当初の計画通り、以下のことを行った。
色素上皮由来因子の機能的修飾ペプチドによる糖尿病腎症の新しい治療手段の開発

全長のPEDFを当初に予定していた位置で3分割した結果、得られたフラグメントをさらに分割したペプチドには、in vitro(腎メサンギウム細胞)における、終末糖化産物(AGEs)により惹起した酸化ストレスレベル及び、MCP-1、VCAM-1、PAI-1遺伝子の発現を抑制する効果が得られなかった。そこで、新たにPEDFを分割する位置を変更した。また新たなフラグメントの発現プラスミド作製に際して、Hisタグに加えてGST融合型に変更した。各フラグメントについて、in vitroにおける機能解析をおこなった。その結果、全長PEDFと同様の酸化ストレス抑制作用を有するフラグメントが得られたため、該当フラグメントを6分割したペプチドを作成した。各ペプチドについて、in vitroにおける酸化ストレスアッセイとqPCRによる各種遺伝子の発現を定量したところ、これらを有意に抑制しうる効果はみられなかった。そこで、ペプチドの分割位置を再検討し、4分割したペプチド(P1P4)を作製した。その結果、全長PEDFと同様に酸化ストレス抑制効果を示すペプチドが得られた。該当ペプチドについて、プロテアーゼ耐性を付与するため、N末端にメチル化を施し、in vitroアッセイを検討した結果、酸化ストレス抑制効果が確認できなかった。そこで、N末端のアルキル化、アセチル化、D体化した修飾ペプチドをそれぞれ作製した。修飾にともない、溶解度の低下がみられたため、溶解bufferの変更により対応した。いずれの修飾ペプチドについても、酸化ストレス抑制効果が確認できなかったことから、現在糖鎖の付加及びポリエチレングリコール鎖の付加を引き続き検討している。全長のPEDFを3分割し, Hisタグを付加した組み換えフラグメントの発現プラスミドを作製し、大腸菌にて発現・精製をおこなった。各フラグメント存在下で腎メサンギウム細胞をAGEで刺激した際の酸化ストレスレベル(細胞内活性酸素種)をROS検出試薬(Carboxy-H2DFFDA)により測定し, MCP-1,VCAM-1, PAI-1遺伝子の発現をreal-time PCR法により定量した。得られたフラグメントをさらに分割したペプチドを作製したところ、ROS産生、遺伝子発現について効果が確認できなかった。そこで、合成したペプチドの溶解条件と修飾方法について現在検討をおこなっている。全長PEDFから7-15残基程度のペプチドに絞り込むところを、得られたペプチドに全長PEDFの作用を有するものが得られなかったため。各フラグメント存在下で腎メサンギウム細胞をAGEで刺激した際の酸化ストレスレベル(細胞内活性酸素種)をROS検出試薬(Carboxy-H2DFF DA)により測定し, MCP-1,VCAM-1, PAI-1遺伝子の発現をreal-time PCR法により定量した。そこで、全長のPEDFを分割する位置を変更し、再度組み換えフラグメントの発現プラスミドを作製し、フラグメントの発現・精製をおこなった。フラグメントについて、in vitroにおける機能解析をおこなった。当初の計画予定で得たフラグメントから得たペプチドにPEDFの機能を有するものが得られなかったため、フラグメントの作製から再度施行したため。ペプチドについて溶解条件と修飾方法の変更をおこない、in vitroにおける効果の確認実験に移行する。再度作製したフラグメントを分割したペプチドを作製し、in vitroの解析を進める。今年度の研究内容である、ペプチドを用いたin vitroアッセイにおいて、有効なペプチドが得られなかったため、予定していたin vitroアッセイを全ておこなう必要がなくなったため、一部の試薬等を購入しなかったため。(理由)今年度の研究内容である、ペプチドを用いたin vitroアッセイにおいて、有効なペプチドが得られなかったため、続いて予定していたin vivoアッセイをおこなう必要がなくなり、再度作製したフラグメントは既に購入済みの試薬等を用いたため、一部の試薬等を購入しなかったため。(使用計画)

新しく作製したフラグメント、ペプチドを用いてin vitroのアッセイをおこなう分として使用する。新しく作製したペプチドを用いてin vitroのアッセイをおこなう分として使用する。
海洋細菌がもつプロテオドプシンの光受容による地球規模炭素循環の支配

本研究では、2000年に海洋細菌から見つかった光駆動型プロトンポンプであるプロテオロドプシン(以下PR)の生物機能を、分離培養株を用いて詳細に解析し、PRのプロトン排出速度および利用波長領域を明らかにすることに成功した。従来、PR遺伝子を持つ細菌は難培養性であると考えられてきたが、本研究で多数の分離培養に成功した。プロテオロドプシン(以下PR)は2000年に海水をターゲットとしたメタゲノム解析から発見された、光駆動型プロトンポンプである。その後の研究から、外洋表層域の細菌の数十%がPRを持つことが明らかとなり、これらの細菌の炭素循環への寄与率は世界的に注目されている。しかし、PR遺伝子を持つ細菌は"極めて難培養性であり"、これまでに分離株は9株しかなく、PRが生態系のエネルギー流や炭素循環において果たす役割はほとんど分かっていない。本研究では新規に設計したPR検出用プライマーおよび培養技術を用いて、複数の海域から"難培養性"であるPR保持細菌の分離に挑戦した。これまでに、西部北太平洋、相模湾の水柱から、そして冬季サロマ湖の海氷中から、合わせて50株以上の分離に成功した。またそれらの株を用いて、実際に光をエネルギーに変換しているのかを詳細に解析した。その結果、PRが光を吸収すると、細胞内からプロトンを汲みだすことを世界で初めて実証した。さらに、分光学的手法を駆使し細胞内にPRタンパク質が存在することも確認した。これまでPRの光駆動型プロトンポンプ機能の解析は、遺伝子組み換え大腸菌を用いてしか解析された事がなく、その機能はまだ推定の域を出ておらず、本研究により初めてその機能が直接された。これらのデータから、PRを通して海洋微生物生態系に流れ込む太陽エネルギー量および炭素循環に与える影響の推定が今後可能になると考えられる。本研究は海洋細菌がもつプロテオロドプシン(以下PR)が地球規模炭素循環にどの程度寄与しているのかを解明する事を目的としている。平成22年度は難培養性であるPR保持細菌の多数の分離培養に成功し、それらの株を用いてPRの生物機能を野生株で測定する事に世界で初めて成功した。平成23年度はPRが受け取る太陽光エネルギー量を推定する為に、PRのプロトン排出スピードの定量化を行った。具体的な測定内容を以下に示す。1.培養細胞株のプロトンポンプ活性をバルクで測定する。2.細胞内に含まれるPRタンパク質量を、吸光度法およびタンパク質抽出法の検討をおこない算出する。3.バルク内に含まれる細胞数を蛍光顕微鏡を用いて算出する。これらのデータを統合し、1PRタンパク質あたりのプロトン排出数を見積もり、さらに1細胞あたりのプロトン排出数を計算する。平成23年度中に一株でこれらの値の測定に成功した。わずか1株でではあるが、本研究でPRが受け取る光エネルギー量の定量化に成功したことは、今後地球規模炭素循環に対するPRの寄与率を解明する大きな成果であると考える。仮に本研究で算出した値を元にPRの外洋表層海水中での炭素循環への寄与率を算出すると、呼吸によって得られるエネルギーの約0.3-15%に相当するエネルギーをPRは太陽光から受け取っている事になる。今後、PRの機能解析を複数の株、複数の培養条件で解析することで、これまでクロロフィル型の光合成のみを考慮して作り上げられてきた物質循環モデルに大きな修正を迫る事は間違いないと考えられる。
有機分子被覆法による走査トンネル分光

最近,大気仕様のSTM探針として一般的に用いられている白金合金探針の先端をC_<60>分子で被覆するとグラファイト表面のSTM像の解像度が飛躍的に向上することが報告された[Resh et al.1994].これは金属探針の先端に付着したC_<60>分子が曲率半径の小さい探針の役割を担うためだとされている.また,このときトンネルスペクトルはC_<60>分子の電子状態密度を反映したものになることが確かめられている.本研究ではC_<60>分子以外の多環状芳香族分子などの有機分子を被覆した場合の効果を実験的に調べることを目的とした.研究の初めの段階として,十分に尖鋭な探針を得るために白金-イリジウム合金製のワイヤの端を電気化学的なエッチングにより尖鋭化してその曲率半径を評価するための方法論を確立することを試みた.既に報告されているエッチング法を参考にして,ファンクションジェネレータを用いて正弦波およびパルス波により電気化学的なエッチングをおこなうシステムの製作をおこなった.またエッチング後の探針先端の形状を姫路工業大学理学部の共同利用機器である透過型電子顕微鏡により観察するために,電子顕微鏡の試料ホールダ部を新規製作した.電子顕微鏡観察の結果,エッチングの際に適当な手順を踏むことにより先端の曲率半径が10nm以下の探針が得られる場合があることを確認した.これはReshらが用いた不規則な先端形状をもった探針と比較して非常に尖鋭なものであるといえる.現時点ではC_<60>分子を探針に付着して高配向グラファイトの原子像観察をする予備的な実験をおこなっているが,顕著な解像度の向上などの効果は認めておらず,さらに研究を継続する必要があると思われる.最近,大気仕様のSTM探針として一般的に用いられている白金合金探針の先端をC_<60>分子で被覆するとグラファイト表面のSTM像の解像度が飛躍的に向上することが報告された[Resh et al.1994].これは金属探針の先端に付着したC_<60>分子が曲率半径の小さい探針の役割を担うためだとされている.また,このときトンネルスペクトルはC_<60>分子の電子状態密度を反映したものになることが確かめられている.本研究ではC_<60>分子以外の多環状芳香族分子などの有機分子を被覆した場合の効果を実験的に調べることを目的とした.研究の初めの段階として,十分に尖鋭な探針を得るために白金-イリジウム合金製のワイヤの端を電気化学的なエッチングにより尖鋭化してその曲率半径を評価するための方法論を確立することを試みた.既に報告されているエッチング法を参考にして,ファンクションジェネレータを用いて正弦波およびパルス波により電気化学的なエッチングをおこなうシステムの製作をおこなった.またエッチング後の探針先端の形状を姫路工業大学理学部の共同利用機器である透過型電子顕微鏡により観察するために,電子顕微鏡の試料ホールダ部を新規製作した.電子顕微鏡観察の結果,エッチングの際に適当な手順を踏むことにより先端の曲率半径が10nm以下の探針が得られる場合があることを確認した.これはReshらが用いた不規則な先端形状をもった探針と比較して非常に尖鋭なものであるといえる.現時点ではC_<60>分子を探針に付着して高配向グラファイトの原子像観察をする予備的な実験をおこなっているが,顕著な解像度の向上などの効果は認めておらず,さらに研究を継続する必要があると思われる.
核内非核子自由度の核物質密度依存性

偏極した不安定原子核の生成法確立、核スピンのコントロール技術の開発、不安定核の核磁気、電気四重極モーメントの決定、鏡映核ベータ崩壊における弱核子流の誘導テンソル項と擬ベクトル流の時間成分(アキシャルチャージ)の決定、反応断面積の決定を行った。これらの成果から、原子核内での核子密度分布を明らかにするとともに、核内での核子、メソンやクォークのダイナミクスの解明を計った。成果を以下のようにまとめる。1高エネルギー入射核破砕過程および低エネルギー核子移行反応における、^<8,12>B,^9C,^<12,16>N,^<13,19>O,^<20,21>F,^<23>Mg,^<27>Si,^<35>Ar,^<39>Ca等の核偏極度を系統的に観測。核スピン偏極機構を明らかにし、偏極不安定核ビーム技術を確立した。2 ^<12,16>N,^<13,19>O,^<21>F,^<23>Mg,^<27>Si,^<39>Ca,^<41>Scの電気四重極モーメントを決定し、これらの核の核子密度分布を明らかにした。必要な結晶中の電場勾配(EFG)を得るため、KKR法による電子バンド計算を系統的に行うとともに、合成Ti^<17>O_2中^<17>O等のFT-NMRから結晶内電場勾配を実験的に決定した。3極端な陽子過剰核^9Cおよび^<13>Oの核モーメントの精密値から、^9Cのスピン期待値が異常に大きい事を明らかにし、クォークの閉じこめ機構に関わるg-因子の再規格化が核内で起こっている可能性を示した。4ドリップライン核^8B,^<12>N,^9C,^<13>O,^<17>Neの反応断面積、破砕片の運動量分布を精密測定し、核子密度分布を明らかにした。5新しいスピンコントロール法を開発。核整列相関項の精密測定を行った。質量数12体系(^<12>B,^<12>N)ベータ崩壊におけるG-Parity異常誘導テンソル項の精密上限値を決定。また、巨大なアキシャルチャージを観測し、核子質量が核内で軽くなる再規格化を証明した。原子核の磁気モーメント、弱核子流の誘導項結合定数と擬ベクトル流の時間成分を決定し、原子核内での核子、メソン、クォークの力学の解明を計った。観測量は、磁気モーメントの精密値、擬ベクトル流の時間成分、誘導テンソル項で、さらに、核子密度との関係を調べるために、中間エネルギー短寿命核ビームの相互作用断面積、電気四重極モーメント等を精密測定した。研究が進んだ項目は以下の通り。1)高エネルギー入射核破砕過程に反跳核選別を組み合わせ、偏極不安定核を生成する最適条件を、^8B,^9C,^<12>N,^<13>0,^<20,21>F,^<27>Si,

^<39>Caに関する実験または過去の実験の再解析から系統的に探った。2)非対称β崩壊を指標とする新核四重共鳴法を実用化し、^<13,19>O,^<21>F,^<27>Si,^<39>Caの四重極モーメントを測定した。このために必要なAl_2O_3やTO_2等の結晶内電場勾配の理論的予言はKKR法による電子バンド計算により行った。TiO_2結晶内電場勾配については、TiO_2中^<17>OのFT-NMRから実験的に決定した。3)陽子過剰で分離エネルギーの小さな核^9C,^<13>Oの核モーメントを決定し、核構造解明を計った。特に^9Cの磁気モーメントから導出される大きなスピン期待値がこれまでの原子核モデルでは説明できず、クォークの閉じこめ機構に関わるg-因子の再規格化が示唆された。この時必要になる2次の芯偏極の効果は精密理論計算を行って求めた。4)質量数12体系(^<12>B,^<12>N)ベータ崩壊の弱核子流の構造をベータ線角度分布の整列相関項から解明した。理論的補正の精密化により弱核子流誘導テンソル項を導出し、G-パリティーの破れの可能性を示唆した。原子核の磁気モーメント、弱核子流の誘導テンソル項結合定数と擬ベクトル流の時間成分を精密に決定し、原子核内での核子、メソン、クオークの力学を解明した。さらに、核子密度との関係を調べるために、中間エネルギー短寿命核ビームの相互作用断面積、電気四重極モーメント等を精密測定した。研究が進んだ項目は以下の通り。1)質量数12体系(^<12>B,^<12>N)ベータ崩壊のベータ線角度分布整列相関項から弱核子流誘導テンソル項を決定し、荷電空間でのG-パリティーの破れの可能性を示唆した。2) 12体系ベータ線角度分布整列相関項から擬ベクトル流時間成分を精密に決定し、メソン交換流の核物質効果を定量した。これからハドロンの核内質量スケーリングを解明した。3) ^8B,^9Cの相互作用断面積を精密に決定し、これらの原子核の核子密度分布を導出した。6)陽子過剰で分離エネルギーの小さな核^9C,^<13>Oの核モーメントを精密に決定し、核構造を解明した。特に^9Cの磁気モーメントから導出される大きなスピン期待値がこれまでの原子核モデルでは説明できず、クオークの閉じこめ機構に関わるg-因子の再規格化が示唆された。不安定原子核の核スピン偏極法やスピンアンサンブルのコントロール技術を開発し、偏極不安定核ビーム技術を確立した。この技術を活用して、不安定核の核磁気モーメントや電気四重極モーメント、鏡映核ベータ崩壊における弱核子流の誘導テンソル項と擬ベクトル流の時間成分(アキシャルチャージ)を決定し、原子核内での核子、メソンやクォークのダイナミクスの解明を計った。また、これらのダイナミクスと核子密度との関係を調べるため、相互作用断面積や電気四重極モーメントを精密測定した。成果は以下のようにまとめられる。1)偏極不安定核ビーム技術確率のために、高エネルギー入射核破砕過程や低エネルギー核子移行反応における、^<8,12>B,^9C,^<12,16>N,^<13,19>O,^<20,21>F,^<27>Si,^<39>Caの核偏極度の実験と系統的な解析から核スピン偏極機構が明らかになった。2)新核四重極共鳴法を用いて、^<12,16>N,^<13,19>O,^<21>F,^<27>Si,^<39>Caの電気四重極モーメントを測定した。その結果、これらの核の核子密度分布が明らかになった。実験に必要な結晶中の電場勾配(EFG)をKKR法による電子バンド計算により系統的に研究し、またTi^<17>O_2を合成し、^<17>OのFT-NMRから結晶内電場勾配を実験的に決定した。
分泌細胞の生体機能における容裏性カルシウム流入と非選択的カチオンチャネルの役割

本年度は昨年度に引き続き、胃酸分泌、血管内皮NO遊離、血管平滑筋細胞の増殖に関与する容量性カルシウム流入の存在について検討した。その成果を次の3点にまとめた。(1)マウス摘出胃標本における検討:カルシウムポンプ阻害薬タプシガルギン、ジブチルヒドロキノンにより細胞内カルシウムストアのカルシウムを枯渇させる処置を行うと、わずかながら胃酸分泌の亢進が認められた。この胃酸分泌亢進は外液カルシウム濃度依存的であり、カルシウム拮抗薬では抑制されなかった。前年度の結果と考え合わせると、胃壁細胞には酸分泌に関連する容量性カルシウム流入の存在が示され、これは電位依存性L型カルシウムチャネルを介していないことが明らかとなった。また、エンテロクロマフィン様細胞を介するコリン作動性酸分泌反応は外液カルシウム濃度の変化に大きく影響を受けることを見出したが、容量性カルシウム流入については明らかにできなかった。(2)培養血管平滑筋細胞を用いた検討:組織片培養法を用いて標本を作製し、細胞内カルシウムレベルに対するアンジオテンシン、セロトニン、ATP(細胞増殖を促進させる薬物)の作用を検討したところ、細胞外からのカルシウム流入に基づく細胞内カルシウムの上昇が観察された。このカルシウム流入は非選択的カチオンチャネルを介するものであった。これらの結果より、血管平滑筋細胞は収縮型から増殖型に形質変換する際に受容体に連動するカルシウム流入が非選択的カチオンチャネルを介する経路に変わることが示唆された。(3)摘出大動脈標本を用いた検討:タプシガルギンは血管内皮細胞に由来する容量性カルシウム流入を引き起こし、さらにNOを介する内皮依存性血管弛緩も惹起した。これらの結果より、血管内皮細胞にNO遊離に関連する容量性カルシウム流入の存在が示唆された。当該研究では容量性カルシウム流入経路として非選択的カチオンチャネルが関与しているかを検討し、さらにそれらの細胞機能における役割を明らかにすることを目的とした。本年度は胃酸分泌に関連する、および血管弛緩性一酸化窒素遊離に関与する容量性Ca^<2+>流入経路について解析し、その経路に作用する薬物の薬理作用を評価した。その成果を次の2点に要約した。(1)胃粘膜細胞における容量性カルシウム流入と胃酸分泌摘出胃標本において、タプシガージン、ジブチルヒドロキノンを用いて細胞内カルシウムストアの枯渇を起こさせた際の胃酸分泌を観察すると、わずかながら亢進が認められた。この酸分泌は細胞外液のカルシウムを除去すると消失した。さらに、胃粘膜細胞内カルシウム測定において、タプシガージン誘起のカルシウム流入が観察された。これらのことより、胃壁細胞における客量性カルシウム流入は胃酸分泌を引き起こす可能性が考えられた。2)血管弛緩を調節する一酸化窒素遊離に関与するカルシウム流入経路の解析:ラット大動脈標本を用いて、コリン作動性刺激による内皮依存性弛緩および内皮細胞カルシウム上昇に対して非選択的カチオンチャネル遮断薬は抑制を示した。また、漢薬附子の成分メサコニチンが血宮内皮細胞に作用して内皮依存性弛緩作用を示すこと、この反応が外液カルシウム依存性であることを見出した。唐辛子の辛味成分であるカプサイシンが非選択的カチオンチャネルであるバニロイド受容体に作用することが報告されたことから、血管内皮におけるカプサイシンの作用を検討した。その結果、カプサイシンも内皮依存性の血管弛緩作用を示すことが明らかとなった。これらのカルシウム流入経路については検討中である。
インテリア材料における表面性状の知覚エラーに関する研究

建築空間を構成する材料の表面性状に対する知覚を、視覚・触覚の視点から捉え、それぞれの知覚特性や相互作用を明らかにすることによって、人間が日常経験する知覚エラー(日常の場面で材料表面の知覚と行為等の間に不整合が生じ、実際の生活に何らかの不都合が生じる現象)の実態とその原因を把握することを目的とした調査を実施した。また、ここで明らかとなった知見に基づいて、知覚エラーの理論モデルに関して幾つかの検討を行った。1.知覚エラーの事例調査様々な場面において、はじめて体験する空間の知覚とそこにおける行為に関する生態学的調査を行った。実際の生活場面における知覚や行為の事例調査を収集した後、知覚と行為の乖離を特徴づける事例(例えば、床の滑り)の抽出を行った。2.視・触覚の相互作用に関する実験実際に空間を構成している各種インテリア材料を対象として、その視覚・触覚に関する手がかりを独立して或いは組み合わせて提示し、その知覚の特性や相互作用の一端を明らかにした。その結果、視覚と触覚による評価と実際の物性値の間には、高い相関がみられるものの、同時にそのギャップも認められた。特に、視覚による評価においては様々な要因が影響しており、現在その詳細についての実験を計画している。3.知覚エラーの理論モデルに関する基礎的検討知覚戸行為の適切なカップリングがなされないとき、知覚エラーは顕現化する。この現象を知覚情報の抽出と行為との関係を軸に説明する枠組みを構築するための基礎的な検討を行った。
ヴァーチャル・リアリティ上における視覚言語を応用したデザイン支援システムの開発

A)曲線(面),面構造に関する研究今日,ゲームやアニメ作品等で存在する2次元キャラクターを3次元CGや立体造形(フィギュアと呼ぶ)する傾向にある.人の顔を立体造形する技術の需要は増加傾向にあるが,その造形様式は漠然と存在している.そこで本研究では人の顔を表した造形物の中より日本人形,フィギュアおよびリカちゃん人形に着目し,これらを事例として取り上げ,3次元モデルと2次元画像の輪郭線の関係性を調査と事例に基づくキャラクターデザイン支援システムの作成を目的とした.まず,人形の顔の造形にはどのような相違があり,またどのように人の顔を抽象化しているかを明らかにした.次に,日本人形と浮世絵,フィギュアと2次元アニメキャラクターの顔の輪郭線の関係性を調査した.さらに,得られた人形の特徴を用いて,ある任意の人の顔の特徴を付加した人形の顔の断面線を出力するデザイン支援システムを作成した.B)システムの推論部に関する研究自動車の印象に対して,その設計において最も重要である最適なコンフィギュレーション項目を抽出する逆問題を解くことは,従来からいくつかの研究において行われてきた.このような感性に関する問題を扱うためには非線形問題を解く必要がある.しかし,非線形問題を扱うことができるラフ集合を用いた研究例は少ない.そこで,本研究ではこの逆問題を解くための手法としてラフ集合を適用した.また,本研究ではラフ集合を使用することにより非線形最適解の特徴の明確化と,実験計画法による線形最適解と非線形最適解の比較を目的とした.具体的には,C.I.値の高い決定ルール条件部と実験計画法による主効果の値の高い属性値を比較した.さらに,両方の解の特徴を考察し,それぞれの特徴を明らかにすることができた.最後に,両方の最適解の視覚化によりデザイン支援を行うシステムを開発した.A)曲線(面),面構造に関する研究今日,ゲームやアニメ作品等で存在する2次元キャラクターを3次元CGや立体造形(フィギュアと呼ぶ)する傾向にある.人の顔を立体造形する技術の需要は増加傾向にあるが,その造形様式は漠然と存在している.そこで本研究では人の顔を表した造形物の中より日本人形,フィギュアおよびリカちゃん人形に着目し,これらを事例として取り上げ,3次元モデルと2次元画像の輪郭線の関係性を調査と事例に基づくキャラクターデザイン支援システムの作成を目的とした.まず,人形の顔の造形にはどのような相違があり,またどのように人の顔を抽象化しているかを明らかにした.次に,日本人形と浮世絵,フィギュアと2次元アニメキャラクターの顔の輪郭線の関係性を調査した.さらに,得られた人形の特徴を用いて,ある任意の人の顔の特徴を付加した人形の顔の断面線を出力するデザイン支援システムを作成した.B)システムの推論部に関する研究自動車の印象に対して,その設計において最も重要である最適なコンフィギュレーション項目を抽出する逆問題を解くことは,従来からいくつかの研究において行われてきた.このような感性に関する問題を扱うためには非線形問題を解く必要がある.しかし,非線形問題を扱うことができるラフ集合を用いた研究例は少ない.そこで,本研究ではこの逆問題を解くための手法としてラフ集合を適用した.また,本研究ではラフ集合を使用することにより非線形最適解の特徴の明確化と,実験計画法による線形最適解と非線形最適解の比較を目的とした.具体的には,C.I.値の高い決定ルール条件部と実験計画法による主効果の値の高い属性値を比較した.さらに,両方の解の特徴を考察し,それぞれの特徴を明らかにすることができた.最後に,両方の最適解の視覚化によりデザイン支援を行うシステムを開発した.本年度は下記の2つについて研究を行った。A)曲線(面),面構造に関する研究本研究ではデザインのフィジービリティスタディへの利用のため,立体感,スケール感を再現できるVRシステムを用いてより精度の高いデザイン評価を行い、インスツルメントパネル(以下,インパネ)を構成する形態要素と印象との関係の明確化を目的とした。ここで,自動車インテリアは大きく分けて,インパネ,シート,ドアトリムの3つの部分から成り立っている。本研究では,乗車姿勢におけるドライバーの印象を左右すると考えられるインパネをケーススタディとした。本研究は,まずインパネを「プロポーション」,「面構造」,「曲線(面)」の造型段階に分け,それぞれに関してインパネ形状に影響を与えると考えられる形態要素項目を,既存車39車種のインパネ基本断面形状のデータを収集・分析することで抽出した。次に,各分析結果より抽出された,インパネ形状に影響を与える形態要素を用いて,実験計画法によるVRモデルの作成を行った。作成したVRモデルを,10語の評価用語を用いて被験者36名に対し評価実験し,その評価結果をもとに主効果を求め,分散分析,t検定を行うことで,各形態要素とドライバーに与える印象との関係を明らかにした。さらに,その結果から,形態要素の組み合わせによって,意図した印象を与えるインパネをデザインすることができるのではないかと考え,分析結果を基にCGによりインパネを作成することで,その可能性についても考察した。B)システムの推論部に関する研究推論部を開発する際,「原因(形態属性)と結果(イメージ)との関係」を知識として得ようという試みがよくなされる.本研究では自動車のフロントマスクデザインをケーススタディとし,ラフ集合を用いて形態要素とイメージとの関係を知識として得て,デザインコンセプト立案への応用を試みることを目的とした.まず,森(1997)による手法によりラフ集合システムの開発を行い、矛盾解抽出などのアルゴリズムを加えた.そのシステムによって得られる縮約と数量化

理論第II類との推論結果比較を行い,ラフ集合による推論結果の特徴を考察した.次に,縮約の併合アルゴリズムによって得られる知識の自動車フロントマスクデザインへの応用を試み,その有効性を検証した.さらに,多人数における縮約併合アルゴリズムの開発を行い,実際のデザインコンセプトに求められる多人数のクラスターにおける特徴の知識獲得への応用を考えた.本年度は下記の2つについて研究を行った。A)曲線(面),面構造に関する研究本年度は,まず自動車以外の曲線として,人形の顔の造形に用いられる曲線の分析を行った。具体的には,フィギア,日本人形,およびリカちゃん人形の顔の造形にはどのような相違があり,また人の顔と比較することによりどのように人の顔を抽象化しているかを明らかにした。まず,人や人形の顔の形状を3次元計測し,それらにおける曲率半径とその変化の仕方の分析結果と,高速フーリエ変換による曲率半径の周波数分析からそれぞれの顔の特徴分析を行った。その結果,それぞれの人形の特徴を作り分けることができ,その指針の有用性を確認した。さらに,自然造形物と工芸品における曲線を前年度以上に広く採取するとともに,それらを分析し,どのような性質であるのかを明らかにした。工業製品として自動車のインテリアを,自然造形物として蝶における曲線をそれぞれ50本以上抽出し,それらの性質の比較を行い,どのような特徴があるのかを分析した。その結果,蝶における曲線は,筆者らが体系化した曲線群の中の「発散型」と「定速型」が大半であった。また,自動車のインテリアにおける曲線には,「収束型」が多く存在し,人工物と自然造形物における曲線の違いが推察された。B)システムの推論部に関する研究自動車のフロントマスクデザインをケーススタディとし,ラフ集合を用いて形態要素とイメージとの関係を明らかにし,デザインコンセプト立案への応用を試みた。以下の3つに関して研究を行った。1)ラフ集合による縮約と数量化瑛論第II類との推論結果比較を行った。2)縮約併合アルゴリズムによるデザインシミュレーションを行った。3)多人数における縮約併合アルゴリズムの開発を行った。その結果,ラフ集合によって得られる縮約やそれら縮約の併合により,デザインコンセプトへ用いることができる知識の獲得が可能であることが考察された。自動車の印象に対して,その設計において最も重要である最適なコンフィギュレーション項目を抽出する逆問題を解くことは,従来からいくつかの研究において行われてきた.このような感性に関する問題を扱うためには非線形問題を解く必要がある.しかし,非線形問題を扱うことができるラフ集合を用いた研究例は少ない.そこで,本研究ではこの逆問題を解くための手法としてラフ集合を適用した.また,本研究ではラフ集合を使用することにより非線形最適解の特徴の明確化と,実験計画法による線形最適解と非線形最適解の比較を目的とした.具体的には,C.I.値の高い決定ルール条件部と実験計画法による主効果の値の高い属性値を比較した.さらに,両方の解の特徴を考察し,それぞれの特徴を明らかにすることができた.
ホルムアルデヒドによる国内雨水の汚染実態と汚染機構に関する研究

日本国内の降雨のホルムアルデヒド等のアルデヒド類による汚染を北海道から九州に至る19地点において3年間継続して調査した。また,人間活動の異なる都市と地方の3地点(富山県,石川県,岐阜県)において,降雨中のこれらの成分の詳細な濃度変化を追跡し,比較した。それらの結果を総合すると,アルデヒド類による雨水汚染は全国規模で深刻な状況であり,それに人間活動を反映したレベルの汚染が加わっている実態が明らかになった。本研究は有害化学物質であるホルムアルデヒドによる国内雨水汚染の実態を調査し,その汚染機構を明らかにすることを目的としている。平成21年度の研究成果を以下にまとめる。(1)全国雨水汚染調査ネットワークの構築と汚染レベルの季節変化調査ネットワーク地点:富山市,新発田市,金沢市,郡上市,知多市,世田谷区(東京都),青森市,札幌市,釧路市,福岡市,久留米市,宇都宮市,京都市調査結果:釧路市以外のほとんどの地点で,年間を通して,水道水質基準値0.08ppmを超えるホルムアルデヒドが観察された。(2)高度差による汚染実態の調査富山県の富山市街(標高11m),立山山麓(標高1,180m),立山室堂平(標高2,450m)の3地点において,同日に雨水を採取して,ホルムアルデヒド濃度を測定した。その結果,標高が高いほどホルムアルデヒド濃度は減少の傾向が見られたが,その濃度はいずれも,0.08ppmを超えていた。ホルムアルデヒドによる雨汚染が高地にまで及んでいることが明らかになった。(3)1降雨イベント進行中における濃度の変化1降雨イベントについて1mmずつ降雨を採取し,ホルムアルデヒド及びそれ以外のアルデヒド類,無機イオン成分濃度を測定し,それらの濃度の変化と相関性を調べた。その結果,2mm以下の初期降雨ではアルデヒド類の中ではホルムアルデヒドとアセトアルデヒドが主成分であるが,降雨の進行と共に,ホルムアルデヒドが主になった。ホルムアルデヒドの濃度は,人為汚染成分である硝酸イオンとよい相関が見られた。次年度は降雨をもたらした気団の動きと汚染レベルの関係を調べ,汚染機構解明の手がかりをつかむことを計画している。【調査結果とデータ解析】昨年度に引き続き,国内(北海道から九州まで12地点)における雨水のホルムアルデヒドによる汚染実態調査を平成22年4月平成23年3月に渡って実施した。これまでの2年間分のデータをまとめ,考察した。その結果,(1)1降雨ごとにボトルに採取した試料について,場所や季節による汚染レベルの明瞭な傾向は見出せなかった。しかし,各降雨イベント時の降雨量に対して汚染レベルをプロットすると,ほぼ一本の曲線に収束することを見出した。降雨量が汚染レベルの測定値を大きさを決める最も大きな因子であることがわかった。降雨量を考慮して,汚染レベルの変動モデルを作成し,地点や季節による汚染レベルの違いを評価したところ,データのばらつきの範囲でほとんど差がないことがわかった。(2)1降雨イベント間に,1mmずつ降雨を採取し,より詳細に汚染レベルの変化を追跡した。その結果,3mm以下の初期降雨において汚染物質(ホルムアルデヒドやアセトアルデヒド)のほとんどが降下し,それ以降は,汚染レベルの低い降雨であることがわかり,先の汚染の変動モデルが正しいことが確認された。また,降雨の中断後に降り始めた雨には再び高い濃度のホルムアルデヒドが含まれることがわかり,降雨の様子によって汚染レベルが変動することも確かめた。【研究成果の公表と評価】分析化学討論会において依頼講演,また,日本化学会の中部地域の学会に招待講演の講師としてこれらの成果を発表した。また,日本分析化学会の年会において"展望とトッピクス"講演に選ばれ,さらに,その内容は新聞の全国誌(毎日9/17,朝日9/15)に報道され,インターネット(Yahoo!)のトップページ(9/17)にも掲載された。広域の環境汚染問題として社会の関心を集めている。1.調査結果とデータの解析平成21年度からの雨水のアルデヒド類汚染の全国調査を継続した。3年間の結果を解析した。また,全国調査に加え,富山県富山市(中規模都市),岐阜県高山市(中規模都市),石川県輪島市(小規模港町)の3地点において,1降雨イベント間に雨量1mmずつを採取して,アルデヒド類の濃度変化を調べた。それらを解析した結果,以下のことが明らかとなった。(1)全国調査において,調査地点,調査時期にかかわらず,アルデヒド類の濃度は雨量と以下の関係式で表されることが分かった。Cobs=m/v+Ceq(Cobs:測定濃度,m:降雨初期のアルデヒド類の沈積量,v:雨量,Ceq:バックグランド濃度)(2)地域別調査において,富山市と高山市においては雨の降り始め(初期降雨)に高濃度で,降雨の進行とともに濃度が減少し,やがてほぼ一定の濃度(Ceq=0.06ppm)に収束した。しかし,輪島市においては初期降雨の高濃度が観察されず,降雨の進行にかかわらずほぼ一定の濃度(Ceq)であった。以上の結果より,日本における降雨汚染のバックグランドは約0.06ppmであり,特に初期降雨では0。25ppmにも達することが分かった。

汚染機構は全国同様で,大気中の有機化学物質が光化学反応によってホルムアルデヒドに変換し,雨水に溶けるためと考えられる。人間活動の高い地域ほど初期降雨の汚染レベルが高いが,降雨の進行とともに地域差は観察されなくなる。2.研究成果の公表と評価
針穿刺と自己骨髄移植による新しい心筋梗塞治療の試み

【背景と研究目的】骨髄細胞は虚血環境下において新生血管増殖因子を産生する事が知られている。動脈硬化による虚血性心臓病や末梢血行不全に対して、虚血領域に自己骨髄細胞移植を行えば、血行再建ができる可能性がある。本実験では、末梢血管閉塞モデルを使い同種骨髄細胞を移植し血流改善の発達の効果を検討した。【実験方法】Wistar Rat(250-350g,Male)を用い、左大腿動脈を鼠径靭帯直下から膝窩まで結紮した。-実験1- A群:骨髄移植(n=6)B群:生食水注入(n=5)-実験2-モデルは実験1と同様。A群:骨髄移植(n=3)B群:生食水注入(n=2)1週間後、骨髄細胞が筋肉内にて生着しているか(コロニー形成)、新生血管の有無、等の検索のためHE染色、ALP染色、並びに免疫染色(抗bFGF抗体、抗VEGF抗体)を行った。【結果】実験1;A群では虚血作成時45.2±15.3%だったものが、4週後68.8±11.3%と著明に改善した。一方B群では39.6±18.3%から58.8±24.3%の血流改善にとどまった。2群間に有意差を認めた。(p=0.034)実験2;病理では骨髄細胞が、筋肉内にコロニーを形成しているものが1例に認めたが、他の5例ではそのような変化は認めなかった。免疫染色はいずれも染色されなかった。【考察及び今後の展開】元来この実験はDogの虚血心を用いて自己骨髄移植を用いた新生血管療法を研究するものであったが、心筋梗塞を作成時に2匹死亡したため、Ratの末梢血管モデルに変更して行った。虚血領域は骨髄を移植することで新生血管を増殖させ血流改善効果が認められるようである。抗bFGF抗体、抗VEGF抗体を用いての染色は、テクニカルエラーの可能性も否定できず今回の実験では評価出来なかった。今後メカニズムの解明を進めるとともに、心筋での実験を進めていきたいと考えている。本実験では、末梢血管閉塞モデルを用い同種骨髄細胞を移植し血流改善の効果を検討した。-実験群- A群:骨髄移植(n=3)B群:生食水注入(n=5)A群ではDonor骨髄(別のラットの大腿骨から採取)を0.3ccのheparinに溶解し左大腿筋に分注した。【結果】A群:虚血作成時36.2±12.3%だったものが、4週後76.8±15.3%と著明に改善したのに対し、B群:43.6±18.3%から56.8±22.3%の改善にとどまった。実験数が少いためまだ明確ではないが、骨髄を移植することで新生血管を増生させ血流改善効果が認められるようである。今後数を重ねると共に、血管造影、免疫病理染色、Western Blotting等を行い、メカニズムの解明を進める予定である。【考察及び今後の展開】

元来この実験はDogの虚血心を用いて自己骨髄移植を用いた新生血管療法を研究するものであったが、心筋梗塞を作成時に2匹死亡したため、Ratの末梢血管モデルに変更して行った。虚血領域は骨髄を移植することで新生血管を増殖させ血流改善効果が認められるようである。抗bFGF抗体、抗VEGF抗体を用いての染色は、テクニカルエラーの可能性も否定できず今回の実験では評価出来なかった。今後メカニズムの解明を進めるとともに、心筋での実験を進めていきたいと考えている。
免疫・アレルギーへ食からのアプローチ基礎研究

免疫・アレルギーを食の視点から解析するために動物モデルを用いて以下の研究をおこなった。1.肥満における腸管免疫機能の解析食餌誘導性肥満モデルマウス(C57BL/6Jマウスを高脂肪食にて飼育)を用いて、肥満による経口免疫寛容(トレランス)誘導時の免疫機能に与える影響を検討した。卵白アルブミンを特異抗原として経口トレランスを誘導した後、腹腔内に免疫し解析した。その結果、肥満により経口トレランス誘導による抗原特異的免疫反応の動態が変化した。肥満では腸管免疫機能の変化がおこり、炎症やアレルギーの病態を修飾する可能性がある。2.ストレスと肥満の免疫機能に与える影響肥満モデルマウスを用いて拘束ストレスと肥満による免疫機能の変化を検討した。実験食飼育期間中に12時間の拘束ストレスを2回負荷した。ストレス負荷直後に卵白アルブミンを免疫し免疫機能を評価した。その結果、抗原特異的抗体価は高脂肪食(肥満)のストレス負荷群で最も低下した。さらに、ストレス負荷した肥満群の免疫機能にはレプチンが影響を与える可能性が示された。ストレスと肥満は免疫機能に重大な影響を与え、その病態にアディポサイトカインが関わる可能性があることを明らかにした。3.蛋白エネルギー栄養障害(PEM)とエンドトキシンショックにおける免疫機能高齢者に多いPEMと感染症にともなうエンドトキシンショックの関連性を検討するために、PEMマウスモデルにおけるエンドトキシンショック誘導時の免疫機能を解析した。その結果、摂取蛋白質の量と質の違いによって、生体防御機能に与える影響が変化し、食の重要性が示された。高脂肪食誘導性肥満マウスにおける腸管免疫機能の解析【目的】食餌誘導性肥満マウスを用いて、肥満による経口免疫寛容誘導時の免疫機能への影響を検討した【方法】4週齢のC57BL/6Jマウスにラード添加の高脂肪食を5ヶ月間与え肥満を誘導した。肥満群及びコントロール群(正常体重群)の2群に分け、免疫寛容誘導群には1%-OVA(卵白アルブミン)溶液を3日間摂取させた。対照群には水を自由摂取させた。全てのマウスにOVAを2回腹腔内免疫した後に解剖し、血清抗体価、脾臓リンパ球のサイトカイン及びケモカイン産生能を解析した。また糞抽出液中の分泌型IgA抗体価を測定した。【結果及び考察】コントロール群では、OVAの経口摂取によって脾臓リンパ球のOVA特異的IL-2及びIL-10産生能が有意に低下し、経口免疫寛容の誘導が確認されたが、肥満群ではIL-10において抗原の経口摂取による影響が認められなかった。さらに血清中OVA特異的IgGlはコントロール群で抗原の経口摂取によって増加したが、肥満群ではむしろ低下した。血清中OVA特異的IgA、IgM抗体価については肥満群がコントロール群と比較して有意に低下していた。糞抽出液中の抗原(OVA)特異的分泌型IgAは、肥満群ではコントロール群よりも抗原の経口摂取による上昇が軽度であった。またコントロール群において、抗原の経口摂取によって脾臓リンパ球のMCP-1産生が増加する傾向が認められた。以上の結果から、肥満により経口免疫寛容誘導時の抗原特異的免疫反応の動態が変化する司能性が示唆された。即ち、肥満により腸管免疫機能が変化し炎症やアレルギーの病態を修飾する可能性がある。1.ストレスと肥満の免疫機能に与える影響食餌誘導性肥満モデルマウスを用いて拘束ストレスと肥満による免疫機能の変化を検討した。C57BL/6Jマウスを普通食および高脂肪食にて飼育し、その間に12時間の拘束ストレスを2回負荷した。