hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
異担子菌酵母を宿主とする担子菌キノコ由来リグニン分解酵素の大量生産系の確立

得られた形質転換株を種々の条件で培養して、菌体内および菌体外のラッカーゼ活性を測定したが、どの形質転換株においてもラッカーゼ活性は認められなかった。次に、宿主をメタノール酵母Pichia pastorisに変えて、La1 cDNAの発現を試みた。その結果、ラッカーゼを高生産する形質転換株が取得できた。生産されたrLac1はLac1よりも熱安定性に優れていることが明らかとなった。rLac1には、より高度に糖鎖付加が起こったことがその要因であると推測された。また、rLac1はLac1と同様に種々の合成色素の脱色活性を有することが明らかとなり、rLac1の有用性が認められた。現在までに、宿主として用いる異担子菌酵母Rhodosporidium toruloidesの形質転換ベクターの構築と形質転換法の条件設定を完了している。また、対象と定めたリグニン分解酵素であるGrifola frondosaのラッカーゼに関しては、その諸性質の解析、cDNAのクローニングと解析を行った。従って、次年度に予定している、R.toruloidesを宿主とするリグニン分解酵素の大量生産のために必要な準備は全て完了しているものと考えられる。24年度が最終年度であるため、記入しない。最終年度となる平成24年度においては、当初の研究計画に基づいて、R.toruloidesを宿主とするG.frondosa由来ラッカーゼcDNAの発現について検討し、ラッカーゼの大量生産、並びに、組換えラッカーゼの検定・諸性質の解析を行う。本菌のグリセルアルデヒド3-リン酸脱水素酵素遺伝子のプロモーター領域を利用して、G.frondosa由来ラッカーゼの高発現ベクターを構築する。得られた発現ベクターをR.toruloidesに導入して形質転換株を取得する。さらに、形質転換株の培養条件を種々検討し、ラッカーゼの大量分泌生産のための諸条件を確立する。また、組換えラッカーゼの諸性質や特性について、ネイティブ酵素との比較を念頭に置いて明らかにして、組換えラッカーゼの有用性を確認する予定である。
不公正是正行動における心の理論の役割:発達研究とシミュレーション研究

2010年度は6月に京都市内にある私立小学校にて、小学生を対象とした分配ゲーム(独裁者ゲーム)を実施し、他者が見ている状況と他者が見ていない状況という2つの状況における分配行動を比較するという実験を行った。参加者は2年生から6年生までの児童約210名であり、自身とお友達の間で10枚のコインチョコレートをどのように分けるかという課題を行った。その結果、他者から見られている状況では、男女ともに学年が上がるにつれて友達への分配個数が増加するというパタンを見せた。特に、小学校低学年では、他者が見ている状況でも友達にお菓子を渡さない傾向が見られたが、小学校中学年以降では、友達にお菓子を渡す傾向が見られた。しかし、他者が見ていない状況では、女児は他者が見ている状況と同様のパタンを示したが、男児はいずれの学年においても友達に対してお菓子を渡さない傾向を示した。これらの結果は、他者が見ている状況では、小学校中学年以降になると他者の目を意識するようになるために、友達に対して利他的になること、そして、少なくとも男児においては他者が見ていない状況では、友達に対して利他的にはならないことが明らかになった。この結果を踏まえて、現在、何故、利他行動における他者の監視の効果に性差が見られたのかを調べる実験、そして、利他行動における他者の監視の効果を支える認知発達的な基盤(例えば心の理論の発達)を調べる追加実験を計画している。平成20年度は,関西女子短期大学付属幼稚園にて幼稚園児を対象とした行動実験を二度行った.一度目は,5月6月に実施し,56名の5歳児のデータを得た.課題として,行動ゲーム理論で頻繁に用いられている最後通告ゲームと心の理論の有無を判定する誤信念課題(サリー・アン課題)を用い,心の理論の有無が,最後通告ゲームでの分配行動にどのような影響を与えるかを検討した.その結果,心の理論を獲得している子供は,そうでない子供に比べて資源分配状況において資源をより公平に分けることが明らかになった.この結果は,心の理論を有している子供は,資源を独り占めしてしまうと他者からネガティブな評価を受ける,また,他者はネガティブな感情を喚起するだろうと推測することで公平な分配をしたと解釈することができる.第二実験として3月に32名の3歳児を対象とし,第一実験の追加実験を行った.その結果は,第一実験の結果を支持するものであった.また第二実験では,不公平な分配をされた他者がどのような感情を喚起するかを子供に尋ねる課題を行った.その結果,心の理論を有している子供は,不公平な分配をされた他者は怒るだろうと推測する傾向があることが示唆された.人間社会は,他の生物と比較して非常に協力的である.本研究の結果は,協力的な社会の維持に,心の理論という人間において高度に発達している認知能力が重要な役割を果たしていることを示唆している.本年度の実験では,他者の感情状態を推測する能力(感情的な心の理論)と他者の信念を推測する能力(認知的な心の理論)が資源分配状況における行動,そして不公平な分配に直面した際の行動にどのような影響を与えるかを調べることを目的とした.資源分配状況における分配行動の測定には,ultimatum gameと呼ばれる経済ゲームを用いた.ultimatum gameは分配者と受け手の二名一組で行う.はじめに,分配者は実験者からお金を受け取り自身と受け手との間でどのように分けるかを決める.その後,受け手は分配者が決めた分け方を受け入れるか拒否するかを決める.受け手が受け入れた場合,両者は分配者が決めた通りのお金を受け取ることができるが,受け手が拒否した場合,両者は何も受け取ることはできない.このようなゲームをペアで1度だけ行った.感情的な心の理論の測定にはDenhamによる感情的他者視点テスト(affective perspective-taking test),認知的な心の理論の測定には誤信念課題(Sally-Anne test)を用いた.実験の結果,認知的な心の理論は分配者による分配行動を促進していたが.感情的な心の理論は分配行動に影響を与えていなかった.また受け手の行動に関しては,認知的な心の理論は受け手による不公平な提案の拒否を抑制していたが,感情的な心の理論は拒否行動に影響を与えていなかった.本研究は,他者の信念を推測する認知能力は,公平分配行動において重要な働きを持つこと,そして,他者の感情状態の理解は重要ではないことを示している.2010年度は6月に京都市内にある私立小学校にて、小学生を対象とした分配ゲーム(独裁者ゲーム)を実施し、他者が見ている状況と他者が見ていない状況という2つの状況における分配行動を比較するという実験を行った。

これらの結果は、他者が見ている状況では、小学校中学年以降になると他者の目を意識するようになるために、友達に対して利他的になること、そして、少なくとも男児においては他者が見ていない状況では、友達に対して利他的にはならないことが明らかになった。この結果を踏まえて、現在、何故、利他行動における他者の監視の効果に性差が見られたのかを調べる実験、そして、利他行動における他者の監視の効果を支える認知発達的な基盤(例えば心の理論の発達)を調べる追加実験を計画している。
重水素交換によるプロトカドヘリンCNR-EC1とインテグリンとの相互作用の解析

CNRは、よく知られた細胞接着分子である古典的カドヘリンとは異なり、脳神経系において特異的に発現し、免疫系と同様に体細胞突然変異を通して、多様化組織化の機能をもつ多様化膜分子群として注目されている。そのCNRのEC1ドメインをNMRで解析した。低濃度、高pHというNMR測定にとっては不利な条件であったため、距離情報や角度情報だけでなく、残余双極子相互作用から得た方向情報も加えて立体構造の精密化を行った。古典的キドヘリンの立体構造と比較してみると、全体の構造については似ていたが、機能に関わる重要な部位でかなりの相違が見られた。例えば、古典的カドヘリンにおいて相手方分子のN末端領域を収容するための疎水性ポケットが存在しないこと、また、インテグリンと相互作用すると予想されるRGD配刻を含むループ部分が存在することなどが挙げられる。上記の相違点は、古典的カドヘリンとプロトカドヘリンの機能の違いに関わる部位と予想されたので、それを追求するための機能実験を行った。N-cadherinのEC1ドメインをCNRのEC1に置換した蛋白賛は凝集活性を示さなかった。このことから、CNR-EC1はN-cadherinのEC1とは異なり、同種親和性がないことが明らかとなった。これは、上記のCNR-EC1には疎水性ポケットが存在しないことをよく説明している。また、インテグリンを生やした動物細胞はCNR-EC1と接着した。以上より、CNR-EC1は古典的カドヘリンとは異なり、同種親和性ではなく、そのRGD配列でのインテグリンとの異種親和性を通して、脳神経系の形成に寄与していることが示唆された。細胞接着分子である古典的カドヘリンとは異なり、CNRは脳神経系において特異的に発現し、免疫系と同様に体細胞突然変異を通して、多様化組織化の機能をもつ多様化膜分子群として注目されている。まず、EC1ドメインの立体構造を解析した。低濃度、高pHというNMR測定にとっては不利な条件であったため、構造の質は必ずしも良くなかった。そこで、残余双極子相互作用やさらなるNOEの情報も加えて立体構造の精密化を行った結果、かなりの向上が見られた。古典的カドヘリンの立体構造と比較してみると、全体のフォールドについては似ていたが、機能に関わる重要な部位でかなりの相違が見られた。例えば、古典的カドヘリンにおいて相手方分子のN末端領域を収容するための疎水性ポケットが存在しないこと、インテグリンと相互作用すると予想されるRGD配列を含むループ部分が存在することなどが挙げられる。N-cadherinのEC1ドメインをCNRのEC1に置換した蛋白質は凝集活性を示さなかった。以上より、CNR-EC1は、このRGD配列を通してインテグリンと相互作用していることが示唆された。現在、各種インテグリンの細胞外ドメインとCNR-EC1との直接の分子間相互作用を観測している。実際にこの相互作用が観測されれば、CNR-EC1は古典的カドヘリンとは異なり、同種親和性ではなく、インテグリンとの異種親和性を通して、脳神経系の形成に寄与していると考えられる。
色素上皮由来因子による血管内狭窄抑制効果の検討

我々が以前から注目している色素上皮由来因子(pigment epithelium derived factor、以下PEDF)は、1989年にヒト網膜色素上皮細胞から単離された因子で、神経細胞の分化や発生を即す作用がある事が知られている。さらに我々は、血管内皮細胞において、PEDFが抗酸化活性を有しており、糖尿病状態で促進的に生成される終末糖化産物やサイトカインによる酸化ストレスを抑制し、細胞障害において保護的に働く事を見出した。そこで我々は平成18年度に、バルーンによる血管傷害モデルを作製し、同モデルの傷害部位にPEDF発現アデノウィルスを感染させ、PEDFの血管内狭窄抑制効果を検討した。PEDF感染モデルでは、血管狭窄が80%抑制されていた。さらにPEDF感染群では、血管傷害後の酸化ストレスやそのコンポーネントであるp22、gp91も有意に抑制されており、PEDFが血管内狭窄を抑制することが明らかとした。近年、酸化ストレス産出、細胞周期には、長寿遺伝子とよばれるsilent information regulator-1 (以下; SIRT-1)や細胞増殖シグナルであるextracellular signal kinase(以下ERK)などの関与が報告されている。そこで我々は、血管平滑筋細胞を用いた細胞増殖、遊走実験、western blot法による検討を行った。PEDFは、血管平滑筋細胞の血小板由来増速因子による細胞増殖、遊走、ERKの活性化、酸化ストレス産出を抑制し、血管狭窄を抑制する機序を明らかとした。PEDFは、血管狭窄抑制のための新しい治療法に応用できるかもしれない。近年、糖尿病などの生活習慣病が急増するにつれ、糖尿病性下肢壊疽、閉塞性動脈硬化症などの患者の生活の質を著しく低下させる疾患も増加している。これらの疾患は、感染や下肢切断を余儀なくされる結果が多く、また治療、治癒困難な症例も多い。また、観血的手術は患者への侵襲も強く、患者への負担の軽い、効果的な新規治療法の開発が急務である。一方、我々が以前から注目している色素上皮由来因子(pigment epithelium derived factor、以下PEDF)は、1989年にヒト網膜色素上皮細胞から単離された因子で、神経細胞の分化や発生を即す作用がある事が知られている。そこで我々は、バルーンによる血管傷害モデルを作製し、同モデルの傷害部位にPEDF発現アデノウィルスを感染させ、PEDFの血管内狭窄抑制効果を検討した。さらにPEDF感染群では、血管障害後の酸化ストレスやそのコンポーネントであるp22、gp91も有意に抑制されており、PEDFが血管内狭窄を抑制することが明らかとなった。近年、酸化ストレス産出、細胞周期には、長寿遺伝子とよばれるsilent information regulator-1(以下;SIRT-1)が関与している事が注目されており、今後は血管内狭窄におけるSIRT-1とPEDFとの関連について検討をすすめていく予定である。
トリプトファン・ナイアシン代謝の鍵酵素(ACMS脱炭酸酵素)の精製と性質

ヒトではナイアシン欠乏になると,ペラグラなどさまざまな疾病をひきおこすため,トリプトファンからナイアシンへの転換率は栄養学上重要である。この転換率は,栄養素やホルモンによって変動する。本年度の計画では,トリプトファンからナイアシン生合成経路の鍵酵素であるα-amino-β-carboxymuconate-ε-semialdehyde decarboxylase(ACMSD)の精製を試みた。精製は,比較的材料の得やすい豚の腎臓で行った。その結果,SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS-PAGE)で均一になるまで精製できた。方法は,豚の腎臓の可溶性画分を硫安分画後,疎水クロマトグラフィー,吸着クロマトグラフィー,イオン交換クロマトグラフィー,ゲル濾過処理(ブチルトヨパール,ヒドロキシアパタイト,DEAE-Sephadex,トヨパールHW55,Superdex,TSK-gel 3000SWカラムクロマトグラフィー)により行った。さらに精製された酵素の分子量,至適pH,基質α-amino-β-carboxymuconate-ε-semialdehydeに対するKm値を求め,化学修飾試薬を用い,本酵素の活性中心の情報検索を行った。その結果,分子量41KDa(SDS-PAGE),至適pH7.5,Km値1.61X10^<-5>Mで,活性中心にSH基の存在が示唆された。現在,論文を投稿中である。今後,この精製された酵素のモノクローナル抗体を作製し,それをもとにcDNAのクローニングを行い,トリプトファンからナイアシンへの転換率の栄養素,ホルモンによる変動のメカニズムを分子レベルで調べる予定である。
教員養成大学大学院の開発途上国設置実現に向けての学術調査研究

教員養成大学大学院修士課程のラオスへの設置に向けての学術研究調査を行った。その結果、次のことがらが明らかになった。(1)ラオス教育省は、ラオスと日本の大学の共同運営による大学院修士課程の設置を希望している。(2)ラオス教育省は、教員養成大学大学院の設置に向けて、2010年に小・中・高・大学の学校制度を、5-3-3-3年制(計14年間)から5-4-3-4年制(計16年間)に変更した。(3)ラオスの教員養成学校の施設・設備、特に実験装置、実験器具・薬品類は皆無に近く、大学院修士課程を設置する際には、それらの充実が必要である。(4)大学院修士課程設置に向けた理数科コースのカリキュラム案を作成した。本研究は,教員養成大学大学院の開発途上国への設置実現に向けての学術調査研究を行うことを目的とする。この目的を遂行するため,平成20年度は,次の活動を行った。1平成20年8月から12月にかけて,3回にわたり,ラオス教育省教員養成局長他と大学院修士課程設置について研究打ち合わせを行った。ラオス教育省から大学院設置について,鳴門教育大学への強い協力要請があった。2平成20年8月から12月にかけて,教員養成学校の施設・設備,特に実験装置,実験器具・薬品類の状況について調査を行うとともに,大学院修士課程設置に向けて必要な設備・装置,実験器具・薬品類等を検討した。3ラオス教員養成学校及びラオス国立大学教育学部のカリキュラム・授業科目の内容を調査し,それらをもとにラオスに適する大学院修士課程理数科コースのカリキュラム案及び履修方法案を検討した。4平成20年8月及び12月に,タイのコンケン大学総長,教育学部学長他と研究打ち合わせを行い,大学院修士課程のラオス設置に向けて,相互協力による大学院設置構想について検討した。なお,ラオス設置に先がけて,アジア諸国の発展途上国の現職教員を対象として,コンケン大学と鳴門教育大学のジョイント大学院を設置し,修了者にダブルディグリーを橿与する制度の構想について互いに検討することとした。5上の4のコンケン大学の協議にもとづき,コンケン大学に大学院修士課程の海外分校を設置した場合のモデル案を作成した。なお,コンケン大学の意向及びこのモデル案を本学学長に説明し,実現に向けての協力を要請した。この目的を遂行するため,平成21年度は,次の活動を行った。1平成21年8月から平成22年1月にかけて,2回にわたり,ラオス教育省教員養成局長他と大学院修士課程設置について研究打ち合わせを行った。2平成21年8月から平成22年1月にかけて,ラオス教員養成学校の施設・設備,特に実験装置,実験器具・薬品類の状況について調査を行うとともに,大学院修士課程設置に向けて必要な設備・装置,実験器具・薬品類等を調査した。3ラオス教員養成学校及びラオス国立大学教育学部のカリキュラム・授業科目の内容を調査し,それらをもとにラオスに適する大学院修士課程理数科コースのカリキュラム案及び履修方法案を策定した。4平成21年8月及び12月に,タイのコンケン大学総長,教育学部学長他と研究打ち合わせを行い,大学院修士課程設置に向けて,相互協力による大学院設置構想について検討した。そこでは,アジア諸国の開発途上国の現職教員を対象として,コンケン大学と鳴門教育大学のジョイント大学院を設置し,修了者にダブルディグリーを授与する制度の構想について検討した。本研究は、教員養成大学大学院の開発途上国への設置実現に向けての学術調査研究を行うことを目的とする。この目的を遂行するため、平成22年度は、次の活動を行った。1平成22年8月から9月にかけて、ラオス教育省教員養成局長他と大学院修士課程設置について研究打ち合わせを行った。ラオス教育省から大学院設置について強い協力要請があった。2平成22年8月から9月にかけて、ラオス教員養成学校の施設・設備、特に実験装置、実験器具・薬品類の状況について調査を行うとともに、大学院修士課程設置に向けて必要な設備・装置、実験器具・薬品類等を調査した。3ラオス教員養成学校及びラオス国立大学教育学部のカリキュラム・授業科目の内容を調査し、それらをもとにラオスに適する大学院修士課程理数科コースのカリキュラム案及び履修方法案を策定した。4平成22年6月に,タイのコンケン大学教育学部教員と研究打ち合わせを行い、大学院修士課程設置に向けて、相互協力による大学院設置構想について検討した。

そこでは、アジア諸国の開発途上国の現職教員を対象として、コンケン大学と鳴門教育大学のジョイント大学院を設置し、修了者にダブルディグリーを授与する制度の構想について検討した。5上の4のコンケン大学の協議にもとづき、コンケン大学に大学院修士課程の海外分校を設置した場合のモデル案を作成した。
VIII-von Willebrand 因子、IX因子の分子生物学的研究

本研究班は、血液凝固や血小板粘着に関与して血栓形成や止血に重要な役割を果たすVIII因子、IX因子、von Wille brand因子、ビトロネクチンの構造と機能とを蛋白レベル及び遺伝子レベルで追求している。本年度の成果としては、日本人における血友病Aおよび血友病Bの保因者の制限酵素断片ポリモルフィズム(RFLP)による保因者診断法の確立、血友病Bのインヒビター陽性例におけるIX因子遺伝子の欠損の同定、異常IX因子(Factor IX Kawachinagano、Factor IX Niigata)のアミノ酸置換部位の同定、正常血漿中に存在するvon Wille brand因子の(vWF)ペプチド断片の生成機構、血栓性疾患(血栓性血小板減少性紫斑病、慢性骨髄増殖性疾患)におけるvWFマルチマーの構造異常の同定、ビトロネクチンの新しい精製法および微量測定法の開発があげられる。我々は、臨床医学と分子生物学の分野の研究者の緊密な協力のもとに研究を進めており、その成果は血栓形成、止血機構の解明に重要であると思われる。
衝撃波の伝播・回折・反射

平成3年度の第2班の研究目的で各分担者に共通した研究題目は種々の擬似衝撃波現象の解明である。1)断面積が一定の直管路内に発生する擬似衝撃波については流れの可視化と圧力測定を中心に実験を行い、擬似衝撃波の3次元構造と第2衝撃波の発生機構を明らかにした。本年度は特に二重露光のレ-ザホログラフィ干渉法やレ-ザ-ドップラ流速計を用いて定量的な計測を行った。管路の2次元断面内では、可視化の方向によりX形またはλ形の擬似衝撃波が観測されることが明らかになった。2)非対称ノズル内の擬似衝撃波の振動現象についても直管路内の実験と同様にレ-ザ-干渉写真やカラ-シュリ-レン写真を撮影する事によりノズル流に関する擬似衝撃波の発生機構を明らかにした。振動周波数がノズルの形状に依存すること、また、超音速の膨張流領域の流れは非常に安定しており層流境界層が形成されるのでその内部では理想流体流れの近似が成り立つことが明らかになった。3)二平行平板間の旋回を伴う放射状超音速流中に発生する同心円状の擬似衝撃波について解析した結果、平板に平行な断面内では衝撃波の形状が円形であっても旋回流の影響により半径が小さくなり流れに垂直な面内ではX形またはλ形になっていることが分かった。また、スペクトル解析により高次モ-ドの振動が強くなることが分かった。擬似衝撃波に共通な振動現象は壁面境界層と衝撃波との干渉により起こるが膨張流の加速流領域では衝撃波が発生し難く減速流領域の境界層と超音速主流との干渉により擬似衝撃波が発生するものと思われる。これらの研究の他に各研究分担者はディフュ-ザ内や後ろ向きステップを過ぎる超音速流中に発生する衝撃波と境界層の干渉、トンネル内に発生する弱い圧縮波の伝播と減衰および弱い爆風の反射に関するフォン・ノイマンのパラドックスの研究などを個別的に行い、研究発表を行った。
脳腫瘍に対する音響化学療法に関する基礎的検討

脳腫瘍に対する音響化学療法の臨床応用を目的として、ラット正常脳組織に及ぼす集束超音波照射による血液脳関門の開放作用と音響活性物質による血液脳関門の開放増強作用の検索を行った。血液脳関門の変化を検討するため2%エバンスブルー溶液(2ml/Kg)を超音波照射前に静脈注射し、強度25,100W/cm^2の条件にて5分間の超音波照射を行なった。ローズベンガル50mg/Kgを照射5分前に静脈注射し、対照群は同量の生理食塩水を投与した。照射1時間後に断頭し、大脳を摘出してエバンスブルーの染色範囲を観察した。1)強度25W/cm^2、5分間の単独照射およびローズベンガル併用群ともにエバンスブルーの漏出はなかった。2)強度100W/cm^2、5分間の単独照射にて、左基底核から視床下部にエバンスブルーの淡い漏出があった。ローズベンガル併用群では、単独照射群と比較してエバンスブルーの漏出の範囲、程度ともに増強されていた。これはキャビテーション作用だけでなく、音響化学的に血液脳関門の開放効果もあると考えた。つぎにラットC6グリオーマ細胞株とU105MGおよびU251MGの2種類のヒトグリオーマ細胞株の浮游液を用いて、Hematoporphyrin(Hp)誘導体であるPorfimer sodium(photofrin;Pf)を増感物質として、平行波超音波照射による音響化学療法の効果を照射前後のトリパンブルー色素排除試験による生細胞率で検討した。ラットC6グリオーマ細胞では、超音波強度および照射時間が増加するにつれて、超音波単独照射群、Pf併用群ともに生細胞率の低下がみられ、特に超音波強度0.3W/cm^2において、また照射時間では15秒、30秒間照射において2群間に有意の差がみられた。添加したPf濃度間では、生細胞率の有意差はなかった。平行超音波を用いる音響化学療法の臨床応用の可能性が示された。脳腫瘍に対する音響化学療法の臨床応用を目的として、ラット正常脳組織に及ぼす集束超音波照射による血液脳関門の開放作用の検索と音響活性物質による血液脳関門の開放増強作用の検索を行った。音響化学物質としてキサンテン色素であるローズベンガルを用いた。音響化学反応に伴う血液脳関門の変化を検討するために、2%エバンスブルー溶液(2ml/kg)を超音波照射前に静脈注射し、強度25,100W/cm^2の条件にて5分間の超音波照射を行なった。またローズベンガル50mg/kgを照射5分前に静脈注射し、対照群は同量の生理食塩水を投与した。1)強度25W/cm^2、5分間の単独照射およびローズベンガル併用群ともに明らかなエバンスブルーの漏出はみられなかった。2)強度100W/cm^2、5分間の単独照射群にて、左基底核から視床下部にエバンスブルーの淡い漏出があった。これはキャビテーション作用による破壊巣拡大に伴うものだけでなく、音響化学的に血液脳関門の開放効果もあるものと考えた。そこで超音波照射による腫瘍への直接(機械的、熱的)作用にくわえて、血液脳関門の開放による化学療法の強化を併用させた治療法の開発のために、つぎに実験脳腫瘍モデルを用い基礎的検討を行う。

本研究では音響化学療法の臨床応用を目的とし、ラットC6グリオーマ細胞株とU105MGおよびU251MGの2種類のヒトグリオーマ細胞株の浮游液を用いて、Hematoporphyrin(Hp)誘導体であるPorfimer sodium(photofrin;Pf)を増感物質として、平行波超音波照射による音響化学療法の効果を照射前後のトリパンブルー色素排除試験による生細胞率で検討した。ラットC6グリオーマ細胞では、超音波強度および照射時間が増加するにつれて、超音波単独照射群、Pf併用群ともに生細胞率の低下がみられ、特に超音波強度0.3W/cm2において、また照射時間では15秒、30秒間照射において2群間に有意の差がみられた。Pfの効果については、単独照射群とPf併用群間には有意差はみられたが、添加したPf濃度(25,75,150μg/ml)間では、生細胞率の有意差はなかった。超音波照射による細胞形態の走査型電顕上の変化は、microvilliの脱落、bleb、gap形成であるが、U251Mg細胞は、単独照射群に比べ、Pf照射群で細胞破壊像が強く、U105MG細胞ではその変化の差は強くなかった。平行超音波を用いる音響化学療法のヒトグリオーマに対する臨床応用の可能性が示された。今後さらに音響化学療法耐性脳腫瘍の存在とその機序を明らかにするため、ヒトグリオーマ株化腫瘍細胞について2MR/LRPの発現の差、RAP(Receptor-associated protein)によるPfとの結合阻害が音響化学療法に及ぼす影響について検討する。
小規模テストのための汎用型コンピュータ適応型テストシステムの開発

近年、コンピュータの普及によりテストの分野でも、コンピュータ適応型テストが実用化の段階に入った。コンピュータ適応型テストの長所は、通常のテストと比較して、少ない問題数で高い測定精度が得られることである。また、従来のテストでは、広い範囲の学力を持った学生に受けさせることを考えると、レベルに合わせたテスト用紙を何種類も用意しなければならなかった。しかし、コンピュータ適応型テストでは、一つのシステムで受験が可能である。本研究では、教育効果を測るためのテストや心理テストなどの小規模テストに、より適したコンピュータ適応型テストのためのシステムの開発を行いたいと考えている。その際には、単にテストを行うというだけではなく、従来の紙と鉛筆で行ってきたテストのコンピュータ化を支援するための機能の開発も行う予定である。なお、共同研究者の許可を得て、開発を行ったシステムの評価のために、実際の受験者を使った実験を行い、有用性などの検証も行いたいと考えている。平成19年度には、18年度に引き続き、コンピュータ適応型テストシステムの開発を行った。このシステムには、17年度から開発を行っている項目反応理論の分析を行うためのソフトウェアの組み込みも行った。また、共同研究者の協力を得て、実験として、実際にテストの実施も行った。これにより、システムの完成度を高めることができたと考えている。平成17年度は、まず、教育を行った効果を測るためのテストや心理テストに適したシステムとするために、どのような機能が必要なのかの洗い出しを行った。そのため、教育現場などで実際にテストを行っている教育者や研究者と共同研究を行い、ヒアリングも行った。そして、単なるヒアリングだけではなく、これまでに開発を行っているシステムをプロトタイプとして用いて、実際のテストをコンピュータ化する実験も開始した。この実験は、来年度以降にわたり、継続して行っていく予定である。現在のところ、何件かのプロジェクト(テスト)を並行して開発中である。いくつかのテストを同時に開発することにより、より広範にわたる分野に適用できるシステムの開発を目指していく。また、同時に、従来の紙と鉛筆を用いたテストのコンピュータ化を支援するソフトウェアの開発も行っている。項目反応理論に基づく分析を行うためのソフトウェアは、まだ普及していない。こういった分析を行うために良く用いられているソフトウェアとして、BILOGがある。しかし、これは多機能で、テスト理論の専門家でないと使いこなすのは困難である。そこで、テスト理論の専門家ではない、現場の教育者や研究者が、容易に項目反応理論に基づく分析を行うことができるソフトウェアを作成中である。具体的には、高機能なものにはあえてせず、基本的な部分だけに機能を絞り込み、必要な分析だけを容易に行うことができるような、インターフェースを考える必要がある。なお、17年度までの研究成果は、国内外の学会で発表を行った。しかし、コンピュータ適応型テストでは、一っのシステムで受験が可能である。平成18年度には、17年度に洗い出した機能要件に基づいて、コンピュータ適応型テストシステムの開発を行った。また、項目反応理論の分析ソフトウェアについても、継続して開発を行っていく。18年度中に行った実験では、教育効果を測るためのテストや心理テストなど、特に、今回の研究開発における特徴となるようなテストへの対応に的を絞って実験を行った。実験として一つは、うつ病を診断するためのテストを行った。また、小中学校向けの英語、数学、算数に関するテストも行った。

このシステムには、17年度から開発を行っている項目反応理論の分析を行うためのソフトウェアの組み込みも行った。また、共同研究者の協力を得て、実験として、実際にテストの実施も行った。これにより、システムの完成度を高めることができたと考えている。
自然資源管理を生み出す地域再編のあり方に関する環境社会学的研究

本研究は、沖縄・奄美の社会における自然資源管理にかかわる取り組みを事例に、地域社会の再編と、自然資源管理の再構築との関係性を分析し、自然環境の持続的な管理に資する地域再編のあり方を検討することを目的とする。具体的には、沖縄県国頭村と奄美大島でのフィールドワークを軸に、聞き取りや参与観察、文献資料調査を実施し、そこから以下の3つに焦点を当てて研究を進める。最終的には、自然環境を持続的に利用していくための地域再編のあり方のモデルを構築することを目標としている。1.地域社会と自然環境との関係がどういう歴史的な経緯を経て今に至っているか、その地域環境史を明らかにする。2.地域社会がどう変動し、それに伴い「里山」や「里海」の管理がどう再構築されつつあるかを分析する。3.自然環境の持続的な管理に資する地域再編のあり方を検討し、それをモデル化する。2018年度は、とくに上記(2)地域社会の変動と自然資源管理の再構築過程の分析・解明に関する研究を中心に進め、8月、12月、2月に沖縄、3月に沖縄および奄美大島の現地調査を実施した。沖縄では、聞き取り調査を軸に、参与観察を行い、あわせて文献・資料収集を行った。奄美大島では、調査地において、個別の聞き取りとグループ・インタビューを組み合わせた聞き取り調査を実施し、ほかにも、文献・資料収集などを行った。こうした現地調査のデータの整理・分析を着実に進めており、次年度には、その結果をまとめた冊子を出版する予定である。ほぼ予定通り順調に進んでいる。2018年度は、4回の現地調査を実施し、地域社会の変動と自然資源管理の再構築過程の分析・解明に資するデータを収集し、また、文献や各種資料も読み込んでいる。そうして蓄積されたデータの整理・分析も進められ、それらのデータをもとにした実践報告を住民や研究者、行政向けに行うことで、これからの研究を展開するうえで有意義な議論を行うことができた。現在は、調査研究の成果を出すべく、現地調査で得られたデータを見直しながら、さらに整理・分析を進め、学会報告や論文、冊子としてまとめる準備を進めている。研究はおおむね順調に進んでいると言ってよい。今後は、前年度に引き続き、現地調査と資料収集を続ける。沖縄と奄美での現地調査を積極的に進め、同時に、関連する資料や文献を読み込む。現場からのデータと理論を往復することで知見を蓄積し、すでに収集したデータと今後得られるであろうデータを整理・分析し、その結果をまとめるかたちで、積極的に学会発表および論文執筆を進めていくつもりである。また、学会発表や論文執筆に加えて、調査地における地域環境史を記述した出版物を作成する予定である。本研究は、沖縄・奄美の社会における自然資源管理にかかわる取り組みを事例に、地域社会の再編と自然資源管理の再構築との関係性を分析し、自然環境の持続的な管理に資する地域再編のあり方を検討することを目的とする。具体的には、沖縄県国頭村宜名真集落と鹿児島県奄美市打田原集落でのフィールドワークを軸に、聞き取りや参与観察、文献資料調査を実施し、そこから以下の3つに焦点を当てて研究を進める。2017年度は、とくに上記(1)地域社会と自然環境との通時的な関係性(地域環境史)に関する研究を中心に進め、8月に沖縄県国頭村、10月と3月に鹿児島県奄美市の現地調査を実施した。沖縄では、聞き取り調査を軸に参与観察を行い、あわせて文献・資料収集を行った。奄美大島でも同様に、聞き取り調査を軸にした調査を進め、文献・資料の収集・分析を行った。また、林業経済学会&コモンズ研究会共催の研究会にて、奄美大島の自然資源管理と地域再編に関する調査結果を報告し、その際、参加者と活発な意見交換を行い、本研究を進展させるうえで有意義な議論を交わすことができた。2017年度は、3回の現地調査を実施し、地域社会と自然環境との通時的な関係性を明らかにするデータを収集し、また、文献・資料も読み込んでいる。そうして蓄積されたデータの整理・分析も進められ、それらのデータをもとにした研究報告を行うことで、これからの研究を展開するうえで有意義な議論を行うことができた。現在は、調査研究の成果を出すべく、現地調査で得られたデータを見直しながらさらに整理・分析を進め、書籍や論文としてまとめる準備を進めている。

1.地域社会と自然環境との関係がどういう歴史的な経緯を経て今に至っているか、その地域環境史を明らかにする。2.地域社会がどう変動し、それに伴い「里山」や「里海」の管理がどう再構築されつつあるかを分析する。3.自然環境の持続的な管理に資する地域再編のあり方を検討し、それをモデル化する。2018年度は、とくに上記(2)地域社会の変動と自然資源管理の再構築過程の分析・解明に関する研究を中心に進め、8月、12月、2月に沖縄、3月に沖縄および奄美大島の現地調査を実施した。沖縄では、聞き取り調査を軸に、参与観察を行い、あわせて文献・資料収集を行った。奄美大島では、調査地において、個別の聞き取りとグループ・インタビューを組み合わせた聞き取り調査を実施し、ほかにも、文献・資料収集などを行った。こうした現地調査のデータの整理・分析を着実に進めており、次年度には、その結果をまとめた冊子を出版する予定である。ほぼ予定通り順調に進んでいる。2018年度は、4回の現地調査を実施し、地域社会の変動と自然資源管理の再構築過程の分析・解明に資するデータを収集し、また、文献や各種資料も読み込んでいる。そうして蓄積されたデータの整理・分析も進められ、それらのデータをもとにした実践報告を住民や研究者、行政向けに行うことで、これからの研究を展開するうえで有意義な議論を行うことができた。現在は、調査研究の成果を出すべく、現地調査で得られたデータを見直しながら、さらに整理・分析を進め、学会報告や論文、冊子としてまとめる準備を進めている。研究はおおむね順調に進んでいると言ってよい。今後は、前年度に引き続き、現地調査と資料収集を続ける。沖縄と奄美での現地調査を積極的に進め、同時に、関連する資料や文献を読み込む。現場からのデータと理論を往復することで知見を蓄積し、すでに収集したデータと今後得られるであろうデータを整理・分析し、ある程度分析が進んだら、積極的に学会発表および論文執筆を進めていくつもりである。現場からのデータと理論を往復することで知見を蓄積し、すでに収集したデータと今後得られるであろうデータを整理・分析し、その結果をまとめるかたちで、積極的に学会発表および論文執筆を進めていくつもりである。また、学会発表や論文執筆に加えて、調査地における地域環境史を記述した出版物を作成する予定である。金城達也、里山への働きかけを取り戻すしくみづくりー奄美大島打田原集落事業によるソテツ林管理の再構築ー、林業経済学会&コモンズ研究会共催、2017年
眼鏡による矯正を必要としない近視・遠視・老視・乱視用ディスプレイ映像の生成法

人間は,眼球の水晶体(レンズ)を毛様体(筋肉)で調節し,網膜(スクリーン)上に映像を形成することにより,外界の視覚情報を得ている.様々な原因で屈折異常をおこし,網膜上に鮮明な映像を形成できない場合,近視・遠視・老視・乱視といった症状になる.本研究では,近視・遠視・老視・乱視に対してスマートフォン・携帯電話・デジカメなどのディスプレイにデフォーカス画像(ボケ画像)を表示することにより,眼鏡矯正をすることなく鮮明な映像を得る方法を開発するために,デフォーカス画像(ボケ画像)の生成法を開発した.人間は,眼球の水晶体(レンズ)を毛様体(筋肉)で調節し,網膜(スクリーン)上に映像を形成することにより,外界の視覚情報を得ている.様々な原因で屈折異常をおこし,網膜上に鮮明な映像を形成できない場合,近視・遠視・老視・乱視といった症状になる.本研究では,近視・遠視・老視・乱視に対してスマートフォン・携帯電話・デジカメなどのディスプレイにデフォーカス画像(ボケ画像)を表示することにより,眼鏡矯正をすることなく鮮明な映像を得る方法を開発するために,デフォーカス画像(ボケ画像)の生成法を開発した.本研究は,眼球の屈折異常(近視・遠視・老視・乱視)を眼鏡により矯正することなく鮮明な映像を網膜上に形成する手法を開発し,スマートフォン・携帯電話・デジカメのディスプレイに応用し,有効性を確認する.次の13の項目を実施し,目的を達成する.1眼球の屈折異常(近視・遠視・老視・乱視)により網膜上に形成される映像を,医学データを基に生成する正変換モデルを構築し,その妥当性を検証する.2個人個人で異なる正変換モデルの構築法を確立し,その逆変換モデルを導出して網膜上に鮮明な映像(目的とする映像)を形成したときに,対象ディスプレイに逆変換される映像(ボケ画像)を生成する.3上記2で生成されたボケ画像を対象ディスプレイに表示し,提案手法の検証を行う.平成25年度では,次の(a)(c)の手順で,屈折異常(近視・遠視・老視・乱視)によって網膜上に結像する映像を生成する正変換モデルを構築した.(a)近視・遠視・老視・乱視に関する焦点調節特性,空間周波数特性,水晶体分光特性,焦点調節速度特性の変換モデルを構築した.(b)近視・遠視・老視・乱視のそれぞれの焦点調節特性,空間周波数特性,水晶体分光特性,焦点調節速度特性の変換モデルを統合し,近視・遠視・老視・乱視に対応する正変換モデル構築し,その妥当性を検証した.(c)正変換モデルの評価として,屈折異常眼球被験者のインタビュー調査・アンケートを実施した.平成26年度では,平成25年度の成果を基礎として次の(a)(f)を実施した.(a)平成25年度に構築した正変換モデル式を基にその逆変換式を導出し,近視・遠視・老視のそれぞれの焦点調節特性,空間周波数特性,水晶体分光特性,焦点調節速度特性の逆変換モデルを構築した.(b)上記(a)の逆変換モデルの構築において,個人個人で異なる眼球特性を逆変換モデルに組み込むための簡易キャリブレーション手法を開発した.(簡易なパターンの表示とそのパターン位置の同定により行った.)(c)焦点調節特性,空間周波数特性,水晶体分光特性,焦点調節速度特性の逆変換モデルを統合し,近視・遠視・老視に対応する逆変換モデルを構築した.(d)網膜上に形成したい鮮明な映像に対して,逆変換モデルによりディスプレイに形成(逆写像)する映像(ボケ映像)を生成し,それをディスプレイに表示して屈折異常眼球をもつ被験者による評価実験を行い,提案手法の有効性を確認した. (e)逆変換モデルの評価において,屈折異常眼球被験者のインタビュー調査・アンケートを実施した.(f)矯正することなく,屈折異常眼球の網膜上に鮮明な映像を形成するためのディスプレイ映像を生成し,その効果を評価した.平成25年度,平成26年度の研究成果として,近視・遠視・老視に対してスマートフォン・携帯電話・デジカメなどのディスプレイにデフォーカス画像(ボケ画像)を表示することにより,眼鏡矯正をすることなく鮮明な映像を得る方法を開発するためのデフォーカス画像(ボケ画像)の生成法を開発した.CAD/CAM,デジタルデザイン,デジタルマニュファクチュアリング,感性工学,金型,生産システム当初の研究計画どおりに研究を遂行でき,また,期待どおりの成果が得られている.交付申請書に記載のとおり,研究を遂行する.平成26年度では,平成25年度の成果を基礎として,次の(a)(e)の手順により,矯正することなく,屈折異常眼球の網膜上に鮮明な映像を形成するためのディスプレイ映像を生成し,その効果を評価する.(a)平成25年度に構築した正変換モデル式を基にその逆変換式を導出し,近視・遠視・老視・乱視のそれぞれの焦点調節特性,空間周波数特性,水晶体分光特性,焦点調節速度特性の逆変換モデルを構築する.(b)上記(a)の逆変換モデルの構築において,個人個人で異なる眼球特性を逆変換モデルに組み込むための簡易キャリブレーション手法を開発する.(簡易なパターンの表示とそのパターン位置の同定により行う.)(c)焦点調節特性,空間周波数特性,水晶体分光特性,焦点調節速度特性の逆変換モデルを統合し,近視・遠視・老視・乱視に対応する逆変換モデル構築する.

(d)網膜上に形成したい鮮明な映像に対して,逆変換モデルによりディスプレイに形成(逆写像)する映像(ボケ映像)を生成し,それをディスプレイに表示して屈折異常眼球をもつ被験者による評価実験を行い,提案手法の有効性を確認する.(e)逆変換モデルの評価において,屈折異常眼球被験者のインタビュー調査・アンケートを実施する.次年度使用額が生じた大きな理由は,国際会議参加費が,予定していた額よりも低く抑えられたことによる.その理由は,本事業で参加した国際会議の開催国が韓国であったため,旅費が予定も少なくなったためである.次年度は,ヨーロッパ(チェコ)で開催される国際会議へ参加予定であり,その経費として使用する.
中国経済圏における社会経済の発展と日本政府・企業の果たす役割

この研究は,21世紀のアジアと日本の経済関係を展望する研究の出発点として中国経済圏に焦点をあてて分析し,中国経済の問題点と課題を明らかにすると共に,日本政府と日本企業の果たす役割を提言する目的をもつものである。中国経済が長い間,社会主義計画経済を指向していた時期に,中国東北地域(遼寧,吉林,黒龍江の三省)は多数の国有大中型企業を擁して,エネルギー,素材,機械など生産財を全国経済に供給し,工業化と経済発展の基地の役割を果たしてきた。計画経済から市場経済への移行にあたって,制度的固定化と規制的枠組みを濃厚に持つこれら地域は,弾力性と機動性と自由な空間により適合的な市場メカニズムの導入や,産業構造の転換の必要性に機敏に対応することができず,国有経済の基盤が相対的に弱かった広東,福建,浙江をはじめとする華南,華中地域に大きな遅れをとった。今回の研究では,中国の有力な研究パートナー(東北財経大学)を得て,こうした東北地域のもつ特殊性についてかなり深く分析することに成功した。東北地域では,国有企業を淘汰し,効率性を高めていくための国有企業改革と,その産業的基礎と人材をもとに外資との提携を強めていく開放政策の促進とは,他のどの地域よりも差し迫った課題となっている。そのためには,改革がもたらす転換期のさまざまな矛盾と摩擦を大きな社会的・政治的問題に転化する前に解決する政策的能力が要請される。また,そのためにも市場的環境を早期に整えなければならないが,その役割は実は私的セクターや中小企業の活力に負うところが大きい。大連に典型的なように起業的動きや企業家精神に富む新しい経営者も生まれている。しかし,国有経済の基盤が強ければ強いほど私的セクター発展の阻害要因(不合理な融資メカニズム等)も大きいわけで,ここでもまた政策の果たす役割が大きい。この研究は日中共同の研究となったが,パートナーが日本の中小企業,中小企業金融,中小企業政策の系統的な調査を実施できたことは,上に述べた課題解決に対して大きな役割を果たすことが期待される。今後,端緒をつかめた東北内陸部の研究を深化させていく予定である。なお,本報告書では以上に関していくつかの提言を行っている。▽第1年度は,国際科研から移行した基盤研究として,研究パートナーである東北財経大学(中国:大連)との共同調査を柱とした。計画経済期の中国経済を重工業基地として支えた中国東北部(遼寧,吉林,黒龍江三省)は,市場経済への移行期・産業構造の転換期にあって国有企業改革など大きな難題を抱えている。これは,元来,国有経済の基盤が相対的に弱く,移行期に目覚しい市場的発展を遂げている華南,華東地域と際立った対照をなす点である。本研究は,このような歴史的に形成された状況を正確に把握する中で,東北地域の市場的発展を促進するとともに国有企業改革をスムーズに進めるキーポイントが中小企業の発展にあると想定して進められている。▽東北財経大学のチームの訪日調査にあたっては,共同研究の基礎として,日本の中小企業政策・中小企業金融の実体を包括的,かつ正確に理解してもらうことを主眼とした。

10月に招聘した東北財経大学チーム(中国から2名,日本滞在中の者2名)は,日中共同研究会で「東北経済論」をレクチュアし,日本側に理解を求めるとともに資料を提供した。また,中小企業統合事業団(日本の中小企業政策)中小企業国際センター(日本の中小企業金融),大阪府産業開発研究所(関西経済と中小企業)でレクチュアを受けるとともに,神奈川県金沢工業団地や大阪の大・中小企業を調査した。▽日本チーム(科研補助金使用2名,その他費用使用3名)は11月に大連の東北財経大学を訪問し,同大学邱学長を含む座談会など研究交流を深めるとともに,市政府経済研究センター,計画委員会,環境保護局など経済官庁,工商銀行で諸政策のレクチュアを受け,大連市と瓦房店市の国有企業,中小企業を実地調査した。とくに私営・個人企業が中核となる工商業聯合会との交流では,中国の中小企業実態研究の手がかりを得た。工商業聯合会は政府の支持予算のもとに中小企業振興のための環境整備,経営者・人材育成,融資促進,外資協力に努めており,その役割は大きい。この研究は,21世紀のアジアと日本の経済関係を展望する研究の出発点として中国経済圏に焦点をあてて分析し,中国経済の問題点と課題を明らかにすると共に,日本政府と日本企業の果たす役割を提言する目的をもつものである。中国経済が長い間,社会主義計画経済を指向していた時期に,中国東北地域(遼寧,吉林,黒龍江の三省)は多数の国有大中型企業を擁して,エネルギー,素材,機械など生産財を全国経済に供給し,工業化と経済発展の基地の役割を果たしてきた。計画経済から市場経済への移行にあたって,制度的固定化と規制的枠組みを濃厚に持つこれら地域は,弾力性と機動性と自由な空間により適合的な市場メカニズムの導入や,産業構造の転換の必要性に機敏に対応することができず,国有経済の基盤が相対的に弱かった広東,福建,浙江をはじめとする華南,華中地域に大きな遅れをとった。今回の研究では,中国の有力な研究パートナー(東北財経大学)を得て,こうした東北地域のもつ特殊性についてかなり深く分析することに成功した。東北地域では,国有企業を淘汰し,効率性を高めていくための国有企業改革と,その産業的基礎と人材をもとに外資との提携を強めていく開放政策の促進とは,他のどの地域よりも差し迫った課題となっている。そのためには,改革がもたらす転換期のさまざまな矛盾と摩擦を大きな社会的・政治的問題に転化する前に解決する政策的能力が要請される。また,そのためにも市場的環境を早期に整えなければならないが,その役割は実は私的セクターや中小企業の活力に負うところが大きい。大連に典型的なように起業的動きや企業家精神に富む新しい経営者も生まれている。しかし,国有経済の基盤が強ければ強いほど私的セクター発展の阻害要因(不合理な融資メカニズム等)も大きいわけで,ここでもまた政策の果たす役割が大きい。この研究は日中共同の研究となったが,パートナーが日本の中小企業,中小企業金融,中小企業政策の系統的な調査を実施できたことは,上に述べた課題解決に対して大きな役割を果たすことが期待される。今後,端緒をつかめた東北内陸部の研究を深化させていく予定である。
高速液体クロマトグラフィー/レーザースプレー質量分析計の法医学への応用

質量分析法(MS)は、薬毒物を検出・同定する極めて有力な方法であり、近年のインターフェースの改良により、従来接続が困難であった高速液体クロマトグラフィー(LC)との結合が容易となった。すなわち、LC/MSないしLC/タンデム質量分析計(MS/MS)として、これまでは分析が困難であった、高極性・高沸点化合物の同定や定量が可能となった。現在主流となっているイオン化法はエレクトロスプレー(ESI)法であるが、より効率の良い、ソフトなイオン化法が求められている。今回の研究では、レーザースプレー(LSI)法によるイオン化法を法医学領域に応用し、薬毒物の高感度分析を試みた。その前段階の研究として、飛行時間型質量分析法を用いた体液中アコニチンの測定法を確立し、平成17年度に国際誌に受理されている。今回、最も技術的に問題となったのが、レーザーをLCのキャピラリー先端に照射する方法であり、ZnSeレンズによる集光と、金ミラーによる光路の延長及びCCDカメラによるモニターにより、キャピラリー先へのレーザー照射が容易となった。この新しいシステムでは従来のシステムに比べ、イオン強度が安定した。この新システムを用いてコカイン、モルヒネ、覚醒剤等の乱用薬物の検出を試みた。ESI法と比べるとレーザースプレーによるイオン化では、イオン強度が5ないし10倍上昇し、S/N比も良好であった。現在、オンラインによる測定を試みており、最適条件の決定もほぼ完了しつつあり、セミミクロスケールでのレーザースプレー法はほぼ完成した。また、消炎鎮痛剤を負イオンモードで検出したが、20ないし30倍の感度の上昇が認められた。本研究を遂行して最終的に問題になったのは、不可視レーザーを使用する上での安全性の確保と、レーザー照射時のキャピラリーの劣化であった。この二点を解決するためには、レーザーパワーを更に縮小することが必要であり、そのためには、LCシステムをミクロ化することが将来の課題である。質量分析(MS)法は、薬毒物を検出・同定するための極めて有力な方法であり、近年のインターフェースの改良により、高速液体クロマトグラフイー(HPLC)との結合が容易になった。そのため、従来では分析が困難であった高極性・高沸点の化合物の同定や定量が可能となった。現在広くもちいられているHPLC-MSのイオン化法としては、エレクトロスプレー(ESI)法であるが、よりソフトでイオン化効率が良い方法が求められている。今回我々は、新しいHPLC-MSのイオン化法であるレーザースプレー法を応用し、法医学的に重要な薬毒物の検出・同定に活用することを考えた。まず、レーザーイオン化法に適当なHPLC-MS装置の検討を行った。最近開発されたESI-飛行時間型(TOF)質量分析計は、分析可能な質量電荷比の範囲が6から10,000と広く、ダイナミックレンジも大きいため、この装置を用いることにした。次に、レーザースプレー装置の開発の前段階として、このESI-TOF装置を使用して、キノコ毒の一種であるアマニチンの測定を試みた。正イオンモードでは、ナトリウム付加イオンがベースピークであったが、負イオンモードでは擬分子イオンがベースピークであった。次に同定・定量のためのin source CID(衝突誘起解離)によるフラグメンテーションを検討したが、アマニチンは分析器内ではかなり安定で、通常のin source CIDでは十分なフラグメントイオンは観察されなかった。今後、アマニチン検出に適したイオン化モードや、フラグメントイオン生成のための条件をさらに検討する予定である。