hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
薬理学的熱ショック蛋白誘導による心筋保護効果の発現

GGAがHSF1を活性化することを,gel mobility shift assayを用いて証明した。また,GGAによるPKCの活性化がPKCδのtranslocationであることを既に見出していたが,PKCδの選択的阻害薬であるrottlerinで前処置すると,HSF1の活性化およびHSP70の発現が生じないことを明らかにし,GGA→HSP72発現に至る過程におけるPKCδの活性化の重要性を再確認した。また,このGGAによって血管内皮にもHSP72の発現が誘導されることを免疫電顕染色法によって明らかにし,GGA投与ラットでは虚血再灌流時にもNOの産生が保持され内皮機能が温存されることを明らかにした。2.糖尿病およびインスリン抵抗性モデルにおけるHSP72の発現1型糖尿用モデル動物としてストレプトゾトシン(STZ)誘発糖尿病ラツトを,インスリン抵抗性モデル動物として,高脂肪食によるラット(HFラット)を作成し,HSPの発現を検討した。STZラットでは熱ストレスによるHSP72発現が抑制され,しかもこの抑制は雌の方が雄より顕著であった。この性差による違いはエストラジオールでは説明できず,雌における血中のTNF-αは雄より有意に高値であったことから,TNF-αが熱ストレスによるHSP72発現の低下の機序として関与していると考えている。一方,HFラットでは,基礎レベルで既にHSP72の発現が低下していた。現在,イシスリン抵抗性モデルにおけるHSP発現誘導とアディポネクチンをはじめとしたアディポサイトカインとの関連を検討中である。Geranylgeranylacetone(GGA)の経口単回投与が心筋のprotein kinase C(PKC)の活性を高め,これはPKCδの核内から細胞膜成分へのtlamslocationによることが判明した。PKCの特異的阻害薬であるChelerythrineを用いた薬理学的実験から,このPKCの活性化がheat shock factor 1(HSF1)のリン酸化をきたし,HSF1が心筋細胞の核内へと移動し,heat shock elementに結合することによってHSP70の遺伝子発現が冗進することがものと考えられる。またHSP70誘導から心筋保護効果発現に至るend effectorとしてミトコンドリアKATPチャネルが少なくとも一部関与することを確認した。これはLangendorff法による摘出心灌流実験で,ミトコンドリアKATPチャネルの特異的阻害薬である5-HDを灌流液に加えると,GGA投与による左室拡張末期圧の上昇の抑制が有意に阻害されることで証明した。一方,GGAによるHSP70発現の局在についても検討を進めている。まず内皮機能について,GGAで前処置した心臓においては,冠動脈の内皮機能が良好であることを確認した。またGGAの心筋保護効果がL-NAMEの灌流により阻害されたことからも,GGAの心筋保護作用に血管内皮機能が少なくとも一部関与していることは間違いないと考えられる。現在,電子顕微鏡レベルの免疫染色によって,GGAによるHSP70の発現の組織内(心筋細胞と血管内皮のどちらが優位であるか)および細胞内の局在を詳細に検討中である。
組織立体再構築を用いた直腸肛門奇形発生のエピゲノム解析

研究代表者らはレチノイン酸(RA)を過剰投与して直腸肛門奇形(ARM)マウスを作成し細胞の発現や分化を制御するSonic hedgehog(Shh)やBone Morphogenetic Protein 4(BMP4)といった遺伝子蛋白の直腸肛門領域での発現について検討してきた。一方で正常肝細胞および肝芽腫腫瘍検体のDNAメチル化プロフィールに基づく解析と発現アレイ解析で得られた遺伝子を照らし合わせることによってがん抑制遺伝子を抽出する研究方法を確立してきた。今回ARMマウスでARM発生過程の基盤となる排泄腔形成から正常な後腸分化誘導の阻害過程および骨盤内臓器群が協調発生するメカニズムについて、Shhを受容した細胞が遠位尿道上皮に特異的に発現するCre遺伝子を取り込み移動し分化・増殖していく過程を組織立体再構築の手法を用いてエピゲノム解析による分子生物学的発生機構の解明を行うことにある。本年度はマウスに催奇形性物質であるレチノイン酸(RA)を過剰投与し直腸肛門奇形(ARM)マウスを作成と、RA receptor antagonistであるLE135を投与し胎仔において直腸肛門奇形や尾の形態異常誘導の可否につき検討する予定であった。研究代表者は2018年4月より北海道大学から旭川医科大学へ異動となり、場所、機材の調達などから開始している。さらに、旭川医科大学動物実験施設が全面工事中であり、代表者は2018年10月よりようやく仮の実験施設でマウスを飼育することが可能となった。早速、ICRマウスを購入し交配による鎖肛モデルマウス作製の確認作業を行っているが、現時点でLE135投与には至っていない。早速、マウスを購入して、準備段階の実験を開始しているが、2019年度は遅延分を修正し、作業効率を上げてすすめていきたい。なお、今年度の期間を利用して国際学会を含めたいくつかの学会で、自らも発表しつつ情報交換を行った。2019年度は、遅延していた、RA receptor antagonistであるLE135を投与し胎仔において直腸肛門奇形や尾の形態異常誘導の可否につき検討し、当初の予定通り、組織立体再構築の手法を用いて遠位尿道上皮近傍の上皮に特異的に発現するCre遺伝子を取り込んだShh受容細胞の位置をin vivoで追跡することに着手する。遅延に対する策としては、当院含めた病理部のスタッフの協力を得て作業の効率化を図りたい。2020年度は予定通り、採取された直腸尿道瘻検体パラフィン包埋(FFPE)切片からARM組織、ARM rescue組織よりそれぞれmicrodissectionによって核酸(DNA,RNA)を分別回収し、メチル化ビーズアレイ解析およびmRNA発現アレイ解析を行う。直腸肛門領域のみならず泌尿生殖系器官も含めどのようにして細胞移動・増殖を経て性質の異なる複数の器官に分化していくかを検討する。

2019年度は、遅延していた、RA receptor antagonistであるLE135を投与し胎仔において直腸肛門奇形や尾の形態異常誘導の可否につき検討し、当初の予定通り、組織立体再構築の手法を用いて遠位尿道上皮近傍の上皮に特異的に発現するCre遺伝子を取り込んだShh受容細胞の位置をin vivoで追跡することに着手する。遅延に対する策としては、当院含めた病理部のスタッフの協力を得て作業の効率化を図りたい。2020年度は予定通り、採取された直腸尿道瘻検体パラフィン包埋(FFPE)切片からARM組織、ARM rescue組織よりそれぞれmicrodissectionによって核酸(DNA,RNA)を分別回収し、メチル化ビーズアレイ解析およびmRNA発現アレイ解析を行う。直腸肛門領域のみならず泌尿生殖系器官も含めどのようにして細胞移動・増殖を経て性質の異なる複数の器官に分化していくかを検討する。研究代表者は2018年4月より北海道大学から旭川医科大学へ異動となり、場所、機材の調達などから開始している。さらに、旭川医科大学動物実験施設が全面工事中であり、代表者は2018年10月よりようやく仮の実験施設でマウスを飼育することが可能となった。2019年度は組織切片スライドの作成およびスライドスキャンの機器の購入を予定しており、遅延分を取り戻す方針である。
ヒト消化管粘膜DNAに結合していることがわかった発癌物質の化学構造の同定

大腸発癌において食物中に存在する発癌物質や胆汁酸が重要な役割を果たしていると考えられている。そこで、ヒトの総胆管あるいは胆嚢から得られた胆汁を試験管内で2重鎖DNAと反応させ、DNA付加体が生成されているかどうかを^<32>P-ポストラベル法により検討したところ3種類のDNA付加体が検出された。その内のふたつは、我々が以前の研究においてヒト大腸や胃の粘膜で見つけた発癌物質-DNA付加体と薄層クロマトグラフィー上、完全に一致することが判った。現在、胆汁から、このDNA付加体を形成する物質の精製法をブルーレーヨンやXAD-2カラムを用いて検討中である。また、逆相カラム-HPLCを用いて粗精製した胆汁成分をさらに分画し精製する方法を検討している。一方、我々は生体に内在する多種の胆汁酸や副腎皮質ホルモンがDNAとin vivoで非酵素的にレセプター蛋白を介さず結合しうることを見いだしたが、これらが形成するDNA付加体のいくつかは胃や大腸で認められるDNA付加体である可能性が高い。その結合様式は副腎皮質ホルモンではC20位のカルボニル基が塩基と共有結合すると考えられるのに対し、胆汁酸では芳香環のC1-7の部位が塩基と結合すると考えられる。生体内で2番目に豊富なコルチコステロン(CC)を高分子物質であるDNAと反応させると3種類のDNA付加体が生成されが、これらはいずれもグアニン塩基が標的であることを見いだした。また、CCの低分子物質であるグアニンへの反応性は高分子物質である二重鎖DNAのグアニンへの反応性のおよそ200倍であった。また、結合は温度依存性、時間依存性であった。そこで、NMRや質量分析法で化学結合構造を解析するための充分な量の試料をHPLCで精製することを試みている。現在のところ、最適の反応条件下、約0.1-1%の収率で結合体が得られることが判った。
脳血管障害治療に有効な新しい作用機序を有する脳保護薬の開発

私達はこれまでに2種の新しい作用機序を有する神経保護薬を開発してきた。カルモデュリン阻害剤DY-9760eとプロテインキナーゼB活性化薬VO(OPT)は脳虚血に伴う神経細胞死を抑制した。しかし、これらの化合物の神経血管保護作用のメカニズムは不明である。私達はDY-9760eとその活性代謝物DY-9836がカルシウム/カルモデュリン依存性一酸化窒素合成酵素(NOS)を阻害することを見出した。本研究ではフェニレフリン誘導肥大心筋細胞を用いて、eNOSによる障害性スーパーオキシド産生機構と、DY-9836によるスーパーオキシド産生抑制の機序について検討した。フェニレフリン誘導肥大心筋細胞におけるスーパーオキシドの産生はeNOSのアンカップリングにより起こることが明らかとなった。eNOSのアンカップリングによる持続的なスーパーオキシドの産生は心筋細胞のアポトーシスを誘導した。DY-9836の心筋保護効果はeNOSによるスーパーオキシドの産生抑制と相関した。さらにeNOSの足場蛋白質として機能しているcaveolin-3/dystrophinの分解もDY-9836は抑制した。脳においても同様に、脳虚血後の血管内皮細胞におけるスーパーオキシドの産生をDY-9836は抑制した。従って、DY-9760e/DY9836によるスーパーオキシド産生抑制作用は神経血管保護作用において極めて重要である。海馬顆粒細胞下層(SGZ)における神経新生は学習や記憶形成に重要である。私達はPI3キナーゼ/AktとERKの活性化薬[VO(OPT)]が虚血後の神経新生を促進できるのか検討した。VO(OPT)の腹腔内投与は脳虚血後のSGZにおける神経新生を促進した。PI3キナーゼ/AktとERKの阻害剤であるwortmanninとU-0126は各々の活性を抑制する濃度で、VO(OPT)によるSGZにおける神経新生を完全に抑制した。さらに、VO(OPT)による神経新生促進効果は脳虚血に伴う認知機能障害の改善効果と良く相関した。本研究によりVO(OPT)はPI3キナーゼ/AktとERKの活性化反応を介して神経新生を促進すること、AktとERKによる神経新生促進は脳虚血に伴う認知機能障害の改善に重要であることが明らかとなった。新規カルモデュリン阻害剤DY-9836の脳血管保護作用のメカニズムについて追究した。マイクロスフェア脳塞栓モデルラットでは脳虚血後、脳毛細血管内皮細胞において内皮型一酸化窒素合成酵素(eNOS)の誘導が起こり、慢性期においてはべータアミロイド蛋白質の毛細血管での蓄積が見られた。特に、誘導されたeNOSはアンカップリング状態に陥っており、一酸化窒素に代って障害性スーパーオキサイドが産生されることを見いだした。DY-9836はeNOSによるスーパーオキサイドの産生を阻害することから、脳血管保護作用の新しい作用機序と考えられる。次に新規バナジウム化合物であるVO(OPT)の循環動態に対する影響をラットを用いて検討した。最大の脳保護効果を示す1mg/kg腹腔内投与では平均血圧、心機能には影響せず重篤な副作用も見られなかった。

嗅球摘出マウスでは中隔野のアセチルコリン神経が変性することからアルツハイマー病モデルとして有用である。このアセチルコリン神経変性は海馬において顕著であり、嗅球摘出マウスにおける認知機能低下に関与すると考えられる。VO(OPT)(1mg/kg)の慢性投与は中隔野アセチルコリン神経変性を抑制して、同時に認知機能低下を有意に改善した。最後に、脳虚血マウスを用いて、海馬歯状回の顆粒細胞下層(SGZ)における神経新生に対する効果を検討した。VO(OPT)(1mg/kg)の慢性投与は神経新生を促進して、同時に脳虚血による認知機能低下も改善した。特に、顆粒細胞下層から顆粒細胞層へのニューロブラストの移動を顕著に促進することを明らかにした。今後は新生神経細胞が神経ネットワークに組み込まれ、記憶回路として機能するかどうかを電気生理学的に検証する。虚血性神経細胞死の抑制と脳血管保護を目的として開発したカルモデュリン阻害剤DY-9836の作用機序について検討した。マイクロスフェア脳塞栓マウスから微小血管を密度勾配遠心法で分離精製して、dihydroethidiumを基質としてスーパーオキシド産生を調べた。摘出した微小血管では脳塞栓によりeNOSが誘導され、スーパーオキジド産生は約2倍に上昇した。eNOSの阻害作用を有するDY-9836により用量依存性にスーパーオキシド産生は抑制され、1 microMにより最大50%の抑制効果が認められた。また、NADPHオキシダーゼ阻害剤, apocininの同時添加により完全にスーパーオキシド産生が阻害された。脳塞栓による微小血管障害にはeNOSとNADPHオキシダーゼによるスーパーオキシドの産生が関与することが示された。次に、バナジウム錯体化合物VO(OPT)の海馬歯状回における神経新生促進効果のメカニズムについて検討した。脳虚血施行後にVO(OPT)を慢性投与した。VO(OPT)は歯状回顆粒細胞層の新生細胞においてAktとERKを活性化し、さらにこれらのプロテインキナーゼの阻害剤の投与はVO(OPT)による神経新生を完全に抑制した。アセチルコリンエステラーゼ阻害剤とは異なり、アセチルコリン遊離を促進する新規アルツハイマー治療薬ST101が海馬歯状回において神経新生促進作用を有することを見いだした。VO(OPT)と同様にST101の神経新生促進作用にもAktとERKの活性化反応が関与していた。これらの神経新生促進効果はアルツハイマー病患者の認知機能、うつ症状の改善に貢献すると考えられる。脳梗塞再発予防のための臨床応用を目指して、バナジウム有機錯体[VO(OPT)]による脳虚血耐性形成機構に着目した。げっ歯類の脳虚血耐性現象では、神経細胞死を起こさない短時間の虚血負荷を致死的な虚血前の3日前に負荷すると、虚血による細胞死は完全に抑制される。私達は以前に非致死的な短時間の虚血はプロテインキナーゼB(Akt)を海馬で活性化すること、Aktの活性化が虚血耐性形成に必須であることを明らかにした。本研究ではAktを活性化するVO(OPT)投与が、虚血耐性の形成に対する効果とそのメカニズムを追究した。VO(OPT)2.5mg/kgを虚血3日前に投与すると、虚血による海馬CAl領域における神経細胞死を50%抑制した。
マイクロ波分光法による生体関連分子ミクロ水和クラスターの構造と内部運動の研究

生体分子のモデル分子とみなされるペプチド分子類および乳酸メチルに、一つ以上の水分子が水素結合したミクロ水和クラスターの純回転スペクトルを観測し、その解析から分子構造や分子内運動の性質に関する情報を導き出した。種々の1:1、1:2クラスターのアイソマーを測定し、その構造や性質の変化を比較調査することにより、水素結合の形成が溶質分子を柔軟にしたり逆に硬くしたりするということを実験的に明らかにした。ペプチド分子ミクロ水和クラスターである、N-tert-ブチルフォルムアミド(NtBF)およびN, N-ジメチルアセトアミド(NNDMA)の水錯体を中心に研究を進めた。NtBF-水錯体では、1:1錯体のアイソマー2種と、1:2錯体1種を観測した。同位体置換水分子錯体の測定も行い、決定した回転定数を用いて配位構造を求めた。1:2錯体は、水ダイマーがNtBFのCHO部分に結合して環状の水素結合ネットワークを形成していることがわかった。また、1:1錯体では、メタノール錯体の測定も行い、水錯体と同様の構造が安定であることを確認した。ペプチド分子内のN原子の核四重極子結合定数の変化から、水素結合形成によるC-N結合の二重結合性の増加が期待される。NtBF-フォルムアミド錯体の観測にも成功し、現在研究を進めている。NNDMAでも、CHO部分に結合した1:1水錯体を測定できた。NNDMAは分子内の3つのメチル基が内部回転運動による分裂を起こしている。解析から、水分子が配位することにより、全てのメチル基で内部回転障壁が若干低くなるということが判明した。このことは、ペプチド鎖からなるタンパク質の高次構造形成において、水分子が糊の役割だけではなくペプチド鎖の柔軟さを助長していることを意味していると考えられる。この分子の場合も核四重極子結合定数の変化からC-N結合の二重結合性の増加が予想され、内部回転障壁の低下と関係していると思われる。また、やはり生体関連分子である乳酸メチルとその水錯体の観測も行い、分子内水素結合と水和における水分子の水素結合の競争・協調に関して興味深い知見を得た。以上の成果の一部を下記の学会において発表し、現在学術論文として投稿する準備を進めている。1.本江、藤竹分子構造総合討論会(2006)4PO91.2.尾本、本江、大橋、藤竹分子構造総合討論会(2006)4PO92,ペプチド分子ミクロ水和クラスターである,N,N-ジメチルアセトアミド-水錯体の純回転スペクトルの解析をさらに進め,水分子が配位することによりN,N-ジメチルアセトアミドの3つのメチル基全てで内部回転障壁が低くなるということを実験的に明らかにした。このことは,ペプチド鎖からなるタンパク質の高次構造形成において,水分子が糊の役割だけではなくペプチド鎖の柔軟さを助長していることを意味している。また,やはり生体分子のモデルとされる乳酸メチルの水錯体の観測を行い,3種類の1:1錯体の帰属と解析を行った。乳酸メチルの構造は,ねじれに対しする柔軟性を持っているが,分子内水素結合を形成することで安定化する。観測した錯体のうち,二つは,その分子内水素結合の間に入り込んで環状の水素結合ネットワークを形成し,乳酸メチル自体の構造を大きく変化させるものであった。この二つの挿入型錯体は,乳酸メチルが分子キラリティを持つために生じる異性体であり,分子キラル認識のメカニズムの理解につながる。残りの一つは乳酸メチルの分子内水素結合を保持したまま水分子が単純に付加するタイプであることがわかった。観測された各錯体の強度比と量子化学計算によるエネルギーの考察により,挿入型錯体の形成には,活性化エネルギーが必要であることがわかった。更に本研究で目指す重要な生体関連分子のひとつである,アミノ酸類のミクロ水和クラスターのスペクトル観測を可能にするために必要とされる,新たなタイプのノズルを開発するための予備実験を行った。超音速ノズルジェット・フーリエ変換マイクロ波分光法により、生体関連分子のミクロ水和クラスターの純回転スペクトルを観測し、その配位構造や水素結合力、更に内部回転などの分子内大振幅振動運動の性質を調査した。先ず、N-メチルアセトアミドー水錯体の観測を行い、配位構造を特定するとともに、メチル基内部回転ポテンシャルの決定を行った。その結果、分子内の二つのメチル基の内部回転障壁V_3は、水分子の配位によりどちらも1割程度高くなることが解った。これは、類似分子のN,N-ジメチルアセトアミドとは逆の傾向であり意外な結果であった。更に、全内部回転ポテンシャル関数のメチル基-メチル基相互作用項も水錯体では顕著な値となり、二つのメチル基の運動が相互に影響し合っていることが明らかになった。このことは、ペプチド鎖の構造変化の情報伝達が水和により促進されるという可能性を示唆しており、極めて興味深い発見であった。また、乳酸メチル-水錯体について、3種類の1:1錯体と2種類の1:2錯体の帰属と解析を行った。

その結果、乳酸メチル分子の分子内水素結合に水分子が入り込み新たな水素結合ネットワークを形成する挿入型アイソマーでは、構造変化も大きくOMe基のV_3の値も高くなるが、単純付加型アイソマーではどちらも殆ど変化しないことを明らかにした。また、挿入型錯体の生成には若干の活性化エネルギーが必要であることがわかった。一方1:2錯体では、観測されたものは挿入型であったが、どちらのスペクトルにも水分子内のプロトン交換運動の存在を示唆する分裂が観測された。更に、気・液パルス混合ノズルを新たに開発し、そのノズルが、重水素置換水分子やメタノール錯体の観測に応用しできることを、幾つかの錯体の研究に応用して有効であることを示し、錯体構造の特定に役立てた。
血液適合性高分子材料における癌細胞の認識性と運動能の制御メカニズムの解析

本研究では、高い血液適合性・生体親和性を有する合成高分子ポリ(2-メトキシエチルアクリレート)(PMEA)およびその類似体の基板表面において、どのようにして癌細胞のみが選択的に接着し細胞運動が制御されるのか、その分子機構の解明を目的とする。手法として、物性の異なる各種高分子基板における癌細胞の認識性、運動性の変化を計測・解析し高分子の表面物性との相関性について詳細に検証する。本研究成果により、血液適合性、癌細胞の認識性・運動制御能を有する高分子材料の設計手法を確立し、癌細胞や抗癌剤の効果的なスクリーニングシステムや癌の超早期診断法、生体内に埋入可能な制癌デバイスを創出して医療への応用を目指す。
半導体素子に対する宇宙線起因シングルイベント効果のマルチスケールシミュレーション

本研究の目的は宇宙線による半導体素子のシングルイベント効果(Single-Event Effects : SEEs)に関するシミュレーションの高精度化である。SEEsとは放射線が電子機器内の半導体素子へ入射した際に起こる現象で、これにより機器に一時的な誤動作(ソフトエラー)が生じる。以下、平成25年度の研究で実施した三項目について成果をまとめる。(1) SER概算手法の構築迅速なSER概算手法の一つとして多重有感領域(MSV : Multiple Sensitive Volume)モデルがある。本研究ではデバイスシミュレータHyENExssを用いて電荷収集効率の位置依存性を調査し、MSYモデルを用いて二次宇宙線中性子起因SERを算出した。その結果、過去の共同研究で構築したマルチスケールモンテカルロシミュレーションコードPHYSERDによる詳細解析結果と比較して概ね良い一致を示したことより、SER概算手法構築の見通しを得た。(2) SOIデバイスへのアルファ線照射実験に関する解析大阪大学の共同研究グループにより実施された設計ルール65nmのSOTB (Silicon on Thin Buried Oxidc)デバイスへのアルファ線照射実験について、PHITSと単純有感領域モデルを用いたSER解析を行った。その結果、実験ではアルファ粒子による付与電荷量を超える電荷収集イベントが発生していることを明らかにした。SOTBデバイスへのアルファ粒子入射についてHyENEXSSを用いた過渡解析を実施した結果、寄生バイポーラ効果などによって付与電荷量を超える電荷が記憶ノードへ収集されることが判明した。この結果より、SOTBデバイスに関するSER解析を行うにはデバイスシミュレーションを実施する必要があると結論付けた。(3)物理モデルの精度検証核反応モデルの精度検証を行うとともに異なる核反応モデルを用いてPHYSERDによるSER解析を実施した。その結果、特に低臨界電荷量デバイスにおいて、二次生成陽子の放出角度・放出エネルギーの記述の精度がSER解析結果へ大きく影響を及ぼすことを明らかにした。また精度検証結果よりソフトエラー解析に推奨される核反応モデルを提案した。(抄録なし)本研究の目的は、宇宙線による半導体素子のシングルイベント効果(Single-Event Effects:SEEs)に関するシミュレーションの高精度化である。SEEsとは放射線が電子機器内の半導体素子へ入射した際に起こる現象で、これにより電子機器に一時的な誤動作(ソフトエラー)が生じる。以下、平成24年度の研究で実施した三項目について成果をまとめる。(1)各物理過程に関するモデルの高精度化過去の共同研究で新規構築したPHITS-HyENEXSSを用いて設計ルール25nmのデバイスに関する詳細なソフトエラー解析を実施した。また異なる核反応モデルを用いて同解析を実施・比較することで、核反応モデルの生成二次粒子の放出角度・放出エネルギーの記述の精度がSER解析結果へ大きく影響を及ぼすことを明らかにした。更に核反応モデルの精度検証を行うことでソフトエラー解析において推奨される核反応モデルの組み合わせを示した。(2)SER概算法の提案迅速なSER概算法としては有感領域モデル(SVモデル)が一般的に用いられており、本研究でもSVモデルに着目して研究を実施した。初めにSimple-SVモデルを用いてSER解析を行いPHITS-HyENEXSSによる詳細解析結果と比較した結果、Simple-SVモデルでは収集電荷量を再現できないイベントが少なからず存在することが判明した。原因として電荷収集効率の位置依存性が考慮されていないことが考えられるため、現在はMultiple-SVモデルに基づいたSER概算手法について研究を進めている。大阪大学の共同研究グループにより実施された設計ルール65nmのデバイスへの中性子照射MCU測定実験についてPHITSを用いた解析を行った結果、HeイオンがMCU発生の主因であることを特定した。また実験において中性子入射仰角を傾けた際にMCUが増加する傾向が観測されたが、解析結果より重イオン起因MCUが増加したことが原因であることを明らかにした。この結果よりMCU解析においてはHeイオンおよび重イオン生成に関する核反応モデルの記述精度が重要であることがわかった。

その結果、特に低臨界電荷量デバイスにおいて、二次生成陽子の放出角度・放出エネルギーの記述の精度がSER解析結果へ大きく影響を及ぼすことを明らかにした。また精度検証結果よりソフトエラー解析に推奨される核反応モデルを提案した。現在までのところ提出した交付申請書に記載した「研究実施計画」に沿って研究を順調に進めており、平成24年度に実施を予定していた二つの課題について前述した研究成果が得られた。また平成25年度に実施予定だったMCUに関する研究も前倒しして実施しており、実験で得られた結果をシミュレーションにより裏付けることが出来た。以上の理由より、本研究はおおむね順調に進展していると自己評価した。今後はSER概算手法の提案に重点を置いて研究を進める計画であり、現在のところMultiple-SVモデルを用いた概算手法について研究を行っている段階にある。近年、intra-cell効果という知見に基づき、重イオン照射実験結果を用いて収集電荷効率の位置依存性を考慮するという手法が研究されている。本研究では同手法を用いた解析を行うと共に更に発展させた解析手法を提案し、PHITS-HyENEXSSによる詳細解析との比較を行うことで提案手法の精度検証を行う。また平成25年度には大阪大学の共同研究グループによるSOIデバイスへの中性子照射実験が予定されているため、実験の前段階としての予備解析や実験後の解析などを並行して進めていく予定である。(抄録なし)
線虫を用いた新規Ras標的蛋白質の解析と全標的蛋白質の遺伝子破壊

1,新規Ras標的蛋白質の解析:Two-Hybrid法を用いて線虫Ras込結合蛋白質を検索し,哺乳動物で知られていたRaf,RalGDS,AF6に加え新規標的候補としてphospholipase C (Ce-PLC210)とGDP/GTP交換因子(Ce-Cdc25)を見い出した。これらは野生型RasとRap1A(Rasホモログ)には結合したが,エフェクター領域変異体やRal,Rho,Rac,Cdc42には結合しなかった。後二者についてはヒトホモログ(Hu-PLC210,-Cdc25)をも単離した。Hu-PLC210はCe-PLC210と同様にRas,Rap1AにGTP依存性に結合し,PIP2を加水分解した。Hu-Cdc25はRap1AにのみGTP依存性に結合し,Rap1Aに対して強いGDP/GTP交換活性を示したが,Rasに対しても弱い活性を持っていた(Ce-Cdc25はRas,Rap1A両方に対し同等の活性を示した)。Hu-Cdc25は,細胞外シグナルにより活性化された(GTP型)Rap1Aに結合することで膜にリクルートされ,近傍のGDP型Rap1Aを活性化するのではないかと考えている。2,全標的遺伝子の破壊,3,表現型の解析と,4,遺伝学的解析:Raf以外の全標的遺伝子につきトランスポゾン挿入変異体を単離し,Ce-Cdc25以外は遺伝子欠損変異体も単離した。PLC210遺伝子破壊変異体は不妊(EGF受容体変異体の表現型の一つに類似)と産卵障害(Rasの変異体の表現型の一つに類似)を示し,これらの表現型は,同遺伝子のトランスジェニック発現により相補された。一方,Rafにより制御される陰門形成は,どの変異体でも正常であった。また,Rafの不活性型変異はRasの活性型変異による陰門過形成を抑制するが,PLC210,RalGDS,AF6のどの変異もこれを抑制しなかった。5, Ce-FLI-1の解析:出芽酵母のRas標的(アデニル酸シクラーゼ)のRas結合ドメインに酷似したドメインを持つ線虫蛋白質Ce-FLI-1について,そのRas結合活性,アクチン結合・切断活性を証明した。線虫C.エレガンスでは、RasがRaf、MEK、MAPキナーゼのカスケードを介して陰門形成を制御する。一方、哺乳動物RasにはRaf以外にもRalGDS、AF6等の標的蛋白質が存在するが、線虫では不明であった。2,全標的蛋白質の遺伝子破壊:PCRを用いたスクリーニングにより、標的蛋白質遺伝子にトランスポゾンTc1が挿入された変異個体をCe-RalGDS、Ce-AF6、PLC210、Ce-Cdc25について分離し、次に、Tc1の移転に伴ってその遺伝子に欠損が生じた個体を前三者について分離した。3,遺伝子破壊による新規表現型の解析と、4,各標的蛋白質下流の遺伝学的解析:PLC210遺伝子欠損変異体はMAPキナーゼカスケードの変異体と一部共通する表現型(産卵障害、不妊)を示し、これらの表現型は、同遺伝子のトランスジェニック発現により相補された。

PLC210からのシグナルがその下流で同カスケードと合流している可能性がある。一方、陰門形成は同カスケードが単独で制御しているらしく、Ce-RalGDS、Ce-AF6、PLC210のどの変異体でも陰門は正常であった。また、Rafの不活性型変異はRasの活性型変異による陰門過形成を抑制するが、上記三者のどの変異もこれを抑制しなかった。1,新規Ras標的蛋白質の解析:平成9年度に新規Ras標的候補として線虫から見い出したphospholipase C(Ce-PLC210)とGDP/GTP交換因子(Ce-Cdc25)〈いずれも新規分子種)についてそのヒトホモログ(Hu-PLC210、Hu-Cdc210、Hu-Cdc25)を単離し解析した。Hu-PLC210、Hu-Cdc25いずれにも100アミノ酸のRas-associating(RA)ドメインが存在した。Hu-PLC210のRAドメインはRasとRap1AにGTP依存性に結合し、PLCドメイン(X、Y、C2ドメイン)はホスファチジルイノシトール4,5-二リン酸(PIP2)を加水分解した。現在Ras依存性の活性制御機構を解析している。一方、Hu-Cdc25のRAドメインはRap1AにのみGTP依存性に結合し、GDP/GTP交換因子ドメイン(Cdc25ドメイン)はRap1Aに対して強いGDP/GTP交換活性を示したが、Rasに対しても弱い活性が認められた。これに対し、Ce-Cdc25はRasとRap1Aの両方に対し同等の活性を示した。Hu-Cdc25のように標的GTP結合蛋白質にGTP依存性に結合するGDP/GTP交換因子は前例が無い。しかし、細胞外シグナルによって活性化された(GTP型)Rap1AにRAドメインが結合することでHu-Cdc25が膜にリクルートされ、そのCdc25ドメインが他のGDP型Rap1Aを活性化することでシグナルが増幅されるのではないかと考えている。2,全標的蛋白質の遺伝子破壊、3,破壊による新規表現型の解析と、4,各標的蛋白質下流の遺伝学的解析:線虫での全Ras標的/標的候補遺伝子(Raf以外)についてトランスポゾン挿入変異体を単離し、Ce-Cdc25以外は遺伝子欠損変異体も単離してその表現型を解析している。出芽酵母でのRas標的(アデニル酸シクラーゼ)のRas結合ドメインに酷似したドメインを持つ線虫蛋白質Ce-FLI-1について解析し、そのRas結合活性、アクチン結合・切断活性を証明した。
人工無能を実装したマンモグラフィ用ポジショニングドールによるアクティブラーニング

本件の主な研究内容として,1ポジショニングドールの開発,2模擬患者・模擬技師の行動シナリオの構想,3人工無能(自動応答プログラム)作成およびカテゴリー別学習,4人工無能のポジショニングドールへの実装,5マンモグラフィ臨床技能予備演習,6行動シナリオおよび人工無能の改良,7評価項目・評価基準・課題の抽出,8学生を対象としたマンモグラフィ臨床技能評価への適応・評価,以上8項目を挙げる。本研究を通し,学生の臨床実践能力の向上を目指すアクティブラーニングシステムを確立する。
急性肺傷害に対する新規インフラマソームシグナル経路を介した傷害保護効果の検討

敗血症などの急性臓器障害では、組織の細胞間接着構造の異常が確認される。この異常を抑制することができれば、臓器障害を抑えることが可能となる。申請者は、低容量LPSの前処理によって敗血症モデルマウスの肝細胞の接着構造の異常を抑制できることを発見した。また、培地中のカルシウム除去によって起こる上皮細胞間接着構造の消失も同様に低容量LPSの前処理により抑制された。予備的な実験から、この効果は、インフラマソームの活性化を阻害するとキャンセルされた。本研究では、「新規インフラマソームシグナル経路の活性化は、急性肺傷害で惹起される上皮バリア機能の破綻を抑制できるか明らかとする」ことを目的とする。
会計情報が企業の投資活動に与える影響に関するモデル分析

本研究では、企業が開示する会計情報の特性と企業の投資活動との関連性について、株式市場を対象とした数理モデルを用いて検証した。会計情報の特性について(1)会計情報の質と、(2)調整の可能性という2つに注目している。会計情報の質は投資家による会計情報の解釈の容易さに大きく関わること、また会計情報の調整は企業における裁量的な投資選択を通して可能であることを踏まえ、これらの特性を表現するモデルの構築を行った。分析の結果、会計情報の解釈が容易でないケースでは、企業の投資活動が非効率になることを発見した。この結果は、社会における会計情報の役割に、新たな理論的解釈を与えるものである。本研究の目的は、企業が開示する会計情報と企業の投資活動との関連性について、株式市場を対象とした数理モデルを用いて明らかにすることである。会計情報の開示行為を通して企業の経済的パフォーマンスが悪化するような状況が生じるのは当然好ましくなく、会計情報と投資活動の関係を明確にすることは、どのような開示会計情報が社会的に有益かを考える上で重要である。会計情報の公的開示の主要な目的は、投資家と企業の間の情報非対称性を減少させ、投資家の適正な判断を導くことである。本研究では、会計情報の質、および会計情報の調整という、会計情報特有の2つの性質に注目している。最終年度では、1年目に行った会計情報の質に注目した研究を受け、会計情報の調整という2つ目の特徴に注目した研究を進めた。特に本研究は企業の投資活動に関心があるため、会計情報自体を歪めるような状況は考慮せず、企業経営者が投資活動を選択することで会計情報を調整する状況に着目した。会計情報の質により、企業の投資選択が会計情報を通して見えるケースと見えないケースが考えられる。そこで、株価に関心を持ち、投資量を裁量的に変化させるような経営者を想定した上で、数理モデルにより2つのケースを比較したところ、見えないケースは見えるケースに比して投資量が小さくなるという結果が得られた。この結果は、会計情報が企業の投資活動を伝えることで投資量が大きくなることを示しているが、これは投資量に対する株価の反応を企業経営者が期待することによる、過大投資の可能性がある。企業の効率的な投資活動を考察する上で、社会厚生を最大にする投資量との比較が必要であることから、モデルの分析を継続している。現在進めている分析で得られた結果は、会計情報の特性が企業の投資活動に与える影響としてまとめ、近日中に論文にて発表する予定である。本研究の目的は、企業が開示する会計情報と企業の投資活動との関連性について、株式市場を対象とした数理モデルを用いて検証することである。会計情報の開示行為を通して企業の経済的パフォーマンスが悪化するような状況が生じるのは当然好ましくなく、会計情報と投資活動の関係を明確にすることは、たとえばどのような開示会計情報が有益かを考える上で重要である。本研究では、会計情報特有の2つの性質に注目した分析を行う。1つは、会計情報には経営者が保有する情報のすべてが反映されるわけではない、という特徴である(会計情報の質)。もう1つは、経営者が開示会計情報を調整できる、という点である(会計情報の調整)。本年度は、特に会計情報の質に注目し研究を進めた。複数の投資家が、同じ開示会計情報を観察したとしても、その解釈が異なることが考えられる。たとえば経営者が保有する情報を詳細に開示すると、情報量が増加する一方で、投資家間の意見不一致が発生するかもしれない。会計情報の解釈が投資家によって異なることは、情報非対称性の解消という会計情報開示の目的にそぐわず、会計情報の質を落とす可能性がある。そこで、投資家間の意見不一致(difference of opinion)についての近年の研究をまとめ、公表した。先行研究は、同じ会計情報であっても投資家によって解釈が異なることで、投資家の投資戦略や資本コストが変化することを明らかにしたものであったが、開示情報に対する経営者の意思決定は検証されていない。経営者による会計情報の調整という、本研究で注目する会計情報のもう1つの特徴を考察するため、現在モデル拡張の検討を行なっている。これは会計情報と投資活動との関連性を検証する上でベースとなる理論モデルである。本研究は企業の開示する会計情報と企業行動との関連性を明らかにすることを目的としている。研究で注目する論点は順に、「会計情報の質」「企業の開示行動」「企業の投資活動」であり、本年度は会計情報に対する投資家の意見不一致という、会計情報の質に着目した研究を行った。

(石椛義和,椎葉淳,2011,「会計情報に対する投資家間の意見の不一致が及ぼす影響について」,『産業経理』, Vol.71, No.2, pp.155-165.)現在経営者の情報開示行動を導入したモデルを検証中であり、これにより会計情報と企業の開示行動との関連性を明らかにできると考えられる。本研究の目的である会計情報と投資活動との関連性を検証する上で、土台となる研究を順調に進めている。本研究では、数理モデルのを構築し均衡を導出することで、その特徴を分析する。数理モデルの均衡の導出には、パソコンの数理計算ソフトも利用して行う。分析結果は段階ごとに研究会等で発表し、会計研究者より意見を収集し理論を洗練させていく。研究成果は最終的に論文を作成し、学会・研究会での報告及び学術雑誌に投稿する予定である。消耗品費100千円:パソコンを使用することから、関連する消耗品を購入する。文房具などの購入を含む。設備備品費150千円:計算結果の分析においては、先行研究や参考書籍を収集し、比較検討することが必要であることから、会計学・経済学関連の書籍を購入する。旧版のパソコンソフトは更新する必要がある。旅費等250千円:学会・研究会は遠方で開催されるものも多く、旅費等の研究経費が必要となる。学会誌投稿料、英文校正費等を含む。
セラミックスにおける相変態および人工界面の結晶学的研究

セラミックスならびに金属間化合物は、高温強度に優れている反面、脆いという欠点がある。そこで、微細組織形成予測に基づき材料組成制御を行うと同時に詳細な微細組織に関する結晶学的研究等を遂行し、機械的性質を初め各種物性に及ぼす微細組織の影響等を精力的に検討した。典型的な例として、メカニカルアロイング法により作製したMo-(HfC or TiC)複合材料中の炭化物等の粒界析出反応の解明、酸素ドープしたシリコン基板中の酸化物析出が及ぼす不純物挙動への効果および材料純化機構の解明、Ti-Al合金における相分離機構の解明ならびにこの結果を活用したTi-Al-X(X=Cr,Zr,Mo等)三元系合金のβ相安定化への第三元素添加の効果とその高温領域での相分離が及ぼす機械的性質への影響の検討、低炭素低合金鋼の耐溶接性改良のための粒内フェライト形成に及ぼす介在析出物形成機構の解明、高合金鋼中の相分離機構に及ぼす合金元素の効果の解明、Ti基抗菌・生体材料の相分離機構の解明、ならびにAl基合金中の相分離過程および各種化合物の形成機構に関する検討など、広範囲にわたって研究を進め、相分離機構等の検討を通じて、各種化合物等の挙動に関する基礎的知見を得た。以上の成果より、セラミックスを初めとする各種材料における相平衡および相変態に関する結晶学的研究を通じて、特に、異相界面(人工制御界面)構造が微細組織の分布、サイズおよび析出異方性に多大なる影響を及ぼすことが明確となり、各種物性制御に大いに貢献することが判明した。Si半導体におけるintrinsic gettering効果に及ぼす酸素析出物の析出過程を高分解能透過型電子顕微鏡法等を駆使して詳細に調べた結果、析出初期には、nmスケールの板状で存在するが、数100nmの大きさまで成長すると共に、非晶質から結晶質へと変化し、析出物周囲の弾性歪の増大傾向が明確になった。Intrinsic gettering効果を向上さすためにはこの弾性歪ならびに析出物密度の増大が必要である。現時点で、析出機構の解明と同時に析出物密度の増大を計るための熱処理条件を明確にしつつある。人工界面の熱力学的平衡状態までの変遷過程を結晶学的に検討している。一例として、核融合炉壁候補材料の1つであるMo-TiC系に着目して研究に取り組んでいる。Mechanical alloyingによる本系粉末にHIPを施した後、高温領域で等温保持し粒成長過程につれての構造変遷を解析した。その結果、Mo微粒子の顕著な回復・再結晶ならびにTiCのMo中への固溶とTi富化された第2相の顕著な粒界析出が生じ、粒界破壊による脆化防止に効果のあることを明かにしている。セラミックスや金属間化合物においては、高温領域での相分解が特徴であり、その速度も大きい場合がある。かつ、組成分配および格子不変変形を伴う相変態が生ずる場合がある。本研究では、これらの特異な現象の機構解明に努力する。実用的観点から延性に優れたβ相を含むTi-Al基金属間化合物の相分離機構解明に取り組んでおり、すでに、本機構(Shear-Assisted Diffusional Mechanism)が働いていることを明確にしている。この場合には、高温での異相界面の整合性が良いと考えられる結晶方位関係および晶癖面が形成され、今後、高温での界面構造の解析が望まれる。Si半導体におけるintrinsic gettering効果に酸素析出物の存在が大きく影響することが判明しているが、定量的解析に乏しい。そこで、最初に析出過程を詳細に調べた。その結果、光学顕微鏡観察ではその存在が確認できない微細な析出物がSi表面近傍に形成されていることが高分解能透過型電子顕微鏡法にて判明した。よって、Si表面からの深さの関数としてSi中の析出物密度を詳細に調べた。さらに、この析出物分布および析出物近傍の弾性応力場がintrinsic gettering効果にどのように影響するのかを理論的に解析している。

人工界面に関しては、Mechanical alloyingおよびHIP法により作製したMo-TiC系に加えてMo-HfC系にも着目している。現在、人工界面構造に関する結晶方位関係および晶癖面の解析に加え、TiあるいはHf基炭化物の粒内析出機構の解明にも取り組んでいる。さらに、Mo母相中のMo基炭化物の構造解析を初め、その粒界析出に伴う粒界の強化機構についても検討している。特に、Mo母相中のCの挙動に着目した詳細な解析が進行中である。セラミックスや金属間化合物においては、高温強度以外に低温での加工性にも注目される。そこで、本研究では、実用的観点から延性に優れたβ相を含むTi-Al基金属間化合物の相分離機構解明に取り組んでいる。具体的には、Ti-Al-Zr、Ti-Al-CrならびにTi-Al-Mo系に着目している。高温での相平衡および冷却中の相分離機構に関する検討がかなり進行している。本研究グループが初めて提案しているShear-Assisted Diffusional Mechanismがこれらの系において働いていることを結晶学的側面から明確にしている。また、高温での界面構造の解析も着実に進行している。セラミックスならびに金属間化合物は、高温強度に優れている反面、脆いという欠点がある。そこで、微細組織形成予測に基づき材料組成制御を行うと同時に詳細な微細組織に関する結晶学的研究等を遂行し、機械的性質を初め各種物性に及ぼす微細組織の影響等を精力的に検討した。典型的な例として、メカニカルアロイング法により作製したMo-(HfC or TiC)複合材料中の炭化物等の粒界析出反応の解明、酸素ドープしたシリコン基板中の酸化物析出が及ぼす不純物挙動への効果および材料純化機構の解明、Ti-Al合金における相分離機構の解明ならびにこの結果を活用したTi-Al-X(X=Cr,Zr,Mo等)三元系合金のβ相安定化への第三元素添加の効果とその高温領域での相分離が及ぼす機械的性質への影響の検討、低炭素低合金鋼の耐溶接性改良のための粒内フェライト形成に及ぼす介在析出物形成機構の解明、高合金鋼中の相分離機構に及ぼす合金元素の効果の解明、Ti基抗菌・生体材料の相分離機構の解明、ならびにAl基合金中の相分離過程および各種化合物の形成機構に関する検討など、広範囲にわたって研究を進め、相分離機構等の検討を通じて、各種化合物等の挙動に関する基礎的知見を得た。以上の成果より、セラミックスを初めとする各種材料における相平衡および相変態に関する結晶学的研究を通じて、特に、異相界面(人工制御界面)構造が微細組織の分布、サイズおよび析出異方性に多大なる影響を及ぼすことが明確となり、各種物性制御に大いに貢献することが判明した。
確率共鳴理論から開発した触覚が向上する内視鏡外科デバイスの臨床応用

内視鏡手術用デバイスを持ちながら施行したところ、振動していることを感じる最低値に対して50ー75%の振動を与えた場合に触覚が向上した。次にOSATS endoscopic suturing scoreで評価したところ、Total scoreで有意に高得点が得られ、なかでも針を把持するという最も触覚が反映される項目で有意に高得点であった。病理組織学的検討では組織損傷に関しては、同等であった。以上より、確立共鳴理論に基づいた微細振動を術者に伝えることで、内視鏡外科用デバイスを操作中の触覚向上が得られることがわかった。さらに手術パフォーマンスを向上させる可能性も示唆された。確率共鳴理論に基づき、手術中に術者に微細な振動を与えることで触覚の向上が得られる可能性があると仮説を立てた。それを確かめるため、昨年度の実験で以下に示す条件下で触覚の変化を確認した。1)素手に微細振動装置(PZTアクチュエータ)を装着、(2)手術用手袋に微細振動装置(PZTアクチュエータ)を装着、(3)微細振動装置(PZTアクチュエータ)を装着した内視鏡外科手術用デバイスを介して。この3条件下に触覚を測定したところ、いずれの条件下においても触覚が有意に向上した。次のステップとして平成25年度は、実臨床においてパフォーマンスの向上が得られる可能性があるかどうか確認することとした。確率共鳴理論が触覚の向上に寄与する可能性を確認するために、(1)素手に微細振動装置(PZTアクチュエータ)を装着、(2)手術用手袋に微細振動装置(PZTアクチュエータ)を装着、(3)微細振動装置(PZTアクチュエータ)を装着した内視鏡外科手術用デバイスを介して、という3条件下に触覚を測定した。触覚の測定方法は、被験者(目隠しをしてヘッドホンを装着)に微細な振動をアトランダムに与えながら、一定の高度を持つ物体(太さの異なるモノフィラメント)を接触させて、その硬度を感じるポイントを記録していった。(1)素手に微細振動装置(PZTアクチュエータ)を装着:被検者がはじめて感じる感じる振動の大きさを100%とした場合、50%、75%、100%、125%の振動の大きさを与えた場合に基準値より触覚が有意に向上した(p=0.018, p=0.017, p=0.011, p=0.017)。(2)手術用手袋に微細振動装置(PZTアクチュエータ)を装着:75%、100%、125%の振動の大きさを与えた場合に基準値より触覚が有意に向上した(p=0.031, p=0.031, p=0.034)。(3)微細振動装置(PZTアクチュエータ)を装着した内視鏡外科手術用デバイスを介して:50%、75%、100%、125%の振動の大きさを与えた場合に基準値より触覚が有意に向上した(p=0.046, p=0.042, p=0.012, p=0.011)。結果として、いずれの状況においても、有意な触覚向上が得られた。確立共鳴理論とは、ある最適な雑音が加わるとそれまで隠れていたリズムがむしろ顕在化して高感度で検知されるという現象を説明する理論である。この現象・理論を利用して、内視鏡外科手術の欠点である術者の触覚の低下を改善することができるのではないかと考えた。内視鏡外科手術用デバイスに微細な振動を与えることで触覚が向上するかをタッチテスト(一定の硬度を持つモノフィラメントを接触させて測定)で確認した。最低限振動を感じることができる振動数を100%としたところ50%-75%の間の振動数を与えた場合に有意に触覚の向上が得られた。より臨床的な評価として、内視鏡外科手術の実際(Suturing & knot tying)のタスクを課して、客観的な評価OSATSendoscopic suturing scoreで確認したところ、total scoreで有意差をもって良好な結果が得られた。その中で特に針を持つという最も触覚を要する操作において有意に良好な成績が得られた。病理組織学的な検討も行ったが、組織損傷に関してダメージは同等であった。素手やグローブを装着した手と違い、内視鏡外科手術において触覚が落ちていることは大きな問題点のひとつである。この問題が確立共鳴理論を利用して開発した手術器械により改善される可能性が出てきたことは非常に有意義である。より安全な腹腔鏡下手術を目指すうえで3D画像構築と触覚の改善とは大きなテーマであり、その一つを解決に向ける可能性が得られた。内視鏡外科手術

平成25年度は確率共鳴理論を応用することで、内視鏡外科手術用デバイスを介した状況下で、つかむという動作が向上する可能性があることを示すことができた。以上より、確立共鳴理論に基づき一定の振動を与えたところ触覚の向上が得られ、持つという動作が改善することでパフォーマンスの向上が得られる可能性を示すことができた。平成24年度は確率共鳴理論を応用することで、素手・手術用手袋装着時だけでなく、内視鏡外科手術用デバイスを介した状況下でも触覚向上が得られることを確認できた。しかしながら、パフォーマンスの向上が得られるまでには至らなかった。微細振動装置(PZTアクチュエータ)の装着個数や位置などの条件を変更する必要があることが考えられた。最適なセッティングを検証しながら決定する。その後は動物実験を経て臨床応用にむけて製品化を目指していく予定。内視鏡外科手術用デバイスに装着する微細振動装置の位置や個数を変えながら、最適なセッティングを決定する。その後のステップとして、ドライラボでのパフォーマンス向上を確認する。パフォーマンスの評価には、内視鏡外科手術を評価するために研究代表者らが開発した,Hiroshima University Endoscopic Surgical Assessment Device (HUESAD)を用いる予定。また、縫合結紮や基礎的なタスクを課して、Objective Structured Assessment of Technical Skills (OSATS) Scoreでも客観的評価を行う予定である。次年度の研究計画に組み込むため。研究に使用する器械の購入等。平成25年度は、検査用器具や消耗品(物品費に)800,000円、成果発表や情報収集(旅費)に400,000円使用する予定である。