ごっとさんのブログ

病気を治すのは薬ではなく自分自身
  
   薬と猫と時々時事

ほぼ「接着剤」で組み立てられているクルマがある

2024-03-19 10:34:47 | 化学
このブログでも書いたことがありますが、私は接着剤に興味を持っていました。

残念ながらこの研究はできませんでしたが、カップ麺のようにぺりぺりはがすと簡単にはがれる物や、ウエットティッシュのように何回でもくっつくものなど本当に多彩です。しかしこの接着剤がなぜくっつくのかはいまだに謎になっているという話しもあります。

磁石がくっつくのが不思議なのと同様に、接着剤が物と物をくっつけるのは当たり前ではないようです。どうも「接着」という現象の根本的な仕組みは、まだ完全に解明されてはいないらしいです。

こういった接着の仕組みを調べている研究グループが、「接着剤が引きはがされるプロセスの電子顕微鏡によるリアルタイム観察」に成功しました。この産総研のグループによると、ここ10年くらいで接着剤に対する社会の期待が変わってきたそうです。

自動車、飛行機、建築物などの大きなものをくっつけることを「構造接着」と呼ぶそうです。それも含めて産業界には単に「くっつけばよい」では済まされない課題が山ほどあります。

最も大きなニーズがあるのは自動車業界で、電気自動車に置き換わる流れの中で、車体を軽量化するために鉄以外の軽い素材を使おうとしています。しかし鉄と違ってアルミや樹脂などの材料は、溶接で組み立てることができず、現実的な接合の方法は接着剤を使うことです。

市販されている瞬間接着剤などは、日常レベルでは強力ですが単なる仮止めみたいなもののようです。自動車分野で強力な接着剤の開発が進んでいるのはドイツをはじめとする欧州です。BMW社が製造した「i3」という車は、この分野の研究者や技術者に強い衝撃を与えました。

車体を丸ごとCFRP(炭素繊維強化プラスチック)でつくり、接合にはほぼウレタン系接着剤が使われています。ここで自然と求められたのが、はがれてしまう理由とさらには接着するメカニズムの解明です。

接着剤がくっつく基本的なメカニズムについては、昔から3つのモデルが考えられており、アンカー効果、分子間力、化学結合となっています。

アンカー効果は、いわば「機械的」な接着で、くっつけたいものの表面がざらざらしていると、その凸凹に接着剤が入って固まり、相互に絡み合うようにしてくっつきます。分子間力は、静電気のプラスとマイナスがくっつくような静電的な相互作用です。

化学結合は、基材表面の物質と接着剤の物質が、共有結合や水素結合などによってくっつくとされています。しかし瞬間接着剤がこの3つのどの作用でくっついているのかも、まだはっきり分かっていないとしています。

まだまだ謎だらけの接着材ですので、何とか研究してみたい気持ちが強くなりました。

食道ガンの放射線治療法と化学療法

2024-03-18 10:36:55 | 健康・医療
少し前に食道ガンを取り上げましたが、やはり基本的な治療法は手術療法です。ここでは色々な理由で手術ができない時の、放射線療法と化学療法について紹介します。

手術療法と並ぶガン治療の大きな柱となるのが、抗ガン剤を使う化学療法と、放射線療法です。食道ガンの場合化学療法または放射線療法を単独で行うより、2つを同時に受ける方が効果的で、両者を組み合わせる療法を化学放射線療法と呼んでいます。

こういった方法は、根治が望めないほど進行している場合に、次善の策として取られる治療法というイメージがあるかもしれません。しかしこの2つを組み合わせた化学放射線療法は、病期によっては手術に匹敵する効果も期待できます。

化学放射線療法を選ぶ理由として、手術に耐えられる体力が無い場合です。病巣は限られた範囲に留まっていても、全身の状態から手術は負担が大きすぎると判断された場合、根治を目指して化学放射線療法を選択することが多いようです。

声帯や気管まで切除するのは避けたいなどと言う希望が強い場合、病期がⅠ期であれば、化学放射線療法だけでも手術療法に匹敵する生存率が見込めます。

またガンが深く広く進行していて、現段階では手術は無理と判断されて場合でも、化学放射線療法を受けることでガンが縮小し、手術が可能になることもあります。食道ガンの化学療法は、主に食道以外の臓器にも転移していたり、転移している可能性が高かったりするときに行われます。

抗ガン剤は血流に乗って全身を巡ります。目には見えなくても全身に散らばっているかもしれないガン細胞を死滅させる効果が期待できる反面、全身の健康な細胞をも攻撃し、副作用が出やすいという欠点もあります。

これまでの研究によって、転移しやすいリンパ節の範囲は大体わかっているため、放射線の照射範囲は計画的に決められます。できるだけ照射範囲を絞ったり、放射線量を最小限に抑えたりといった工夫で、健康な組織への影響を減らしていきます。

現在はこの放射線療法も進歩し、1回の照射時間は1〜5分程度となっているようです。こういった化学放射線療法によって、食道ガンの治療は格段に進歩していると言えるようです。

手術も広い範囲を確実に除去することから、限定的なガン細胞のみを切除するという方法に変わってきています。

従来患者の体に大きな負担がかかる治療法から、少しでも負担が少ない方法に変わっていますので、食道ガン治療法も大きな進展があると言えるのかもしれません。

「中年太り」の原因、加齢で神経細胞に変化

2024-03-17 10:31:29 | 健康・医療
このブログでもよく書いていますが、私はこの歳になるまで痩せ型体形で、中年太りという経験はありません。

むしろ60代ぐらいから下腹がぷっくりしてきたのですが、服を着ていれば全く目立つことはなく、若干気にしているという程度です。しかし肥満体形の人にとっては、中年太りは切実な問題となっているようです。

名古屋大学などの研究チームは、この中年太りに関してラットを使った実験で、代謝や摂食をつかさどる脳の視床下部にある神経細胞の「一次繊毛」という部位が加齢などで短くなることが原因と突き止めました。

ヒトにも同様の仕組みがあるとみられ、肥満が引き起こす疾患(肥満症)の根本治療につながると期待されています。中年太りの原因として、加齢による全身の代謝低下が挙げられていましたが、詳しい仕組みはよく分かっていませんでした。

名古屋大学の研究チームは、視床下部の神経細胞に存在し、栄養過剰を検知して代謝を促す受容体(MC4R)に着目しました。

MC4Rを可視化する抗体を開発してラットで調べたところ、視床下部の一部にある神経細胞からアンテナ状に伸びた一次繊毛という部位にだけ集まっていることが分かりました。さまざまな年齢のラットで比較すると、加齢に伴って一次繊毛が徐々に短くなっていることが判明しました。

遺伝子操作で強制的に一次繊毛を短くすると、若年でも代謝が減る一方、摂餌量が増えて「中年太り」の状態となりました。また高脂肪食で飼育すると早く短くなり、食事制限をすると短くなるペースが落ちたり、繊毛が再生したりすることも分かりました。

研究グループは、食べ過ぎていると、抗肥満の仕組みが摩耗していくため、控えめの食生活、カロリーを摂取しすぎないことを継続することで、抗肥満作用を維持したまま加齢していくことができるのではないかとしています。

今回の研究結果が中年太り対策にどうかかわってくるのかは難しい問題と言えます。脳を直接何かすることはできませんので、いわば当たり前のカロリーを摂取しすぎないようにするとか控えめの食生活という当然の対応しかできないようです。

しかし実際は脳の繊毛の退縮とは無関係に、食事量が増えたりしているのではないでしょうか。結局なかなか面白い研究成果とはいえますが、実際の中年太り対策には全く役に立たないと言えそうな気がします。

乳がん治療で「乳房を広い範囲で切除」が減少

2024-03-16 10:35:59 | 健康・医療
ガンに罹る人は増加しているものの、死亡率は下がり続けています。これは「ガン治療」の進化が著しいことが要因のひとつです。

日本乳ガン学会の「乳ガン診療ガイドライン」に示すように、現在でも手術は乳ガン治療の重要な手段です。しかしその位置付けや方法は、臨床試験のエビデンスや技術の進歩、社会状況によって大きく変化してきました。

20世紀後半まで広く行われていたのは、ハルステッド手術と呼ばれる根治的な乳房切除術でした。ガン病巣のある乳房はもちろん、大胸筋、小胸筋から鎖骨下のリンパ節を切除し、ガンに侵された部位周辺の広い領域を徹底的に取り除く大手術です。

加えて鎖骨上リンパ節や胸骨傍リンパ節、時には鎖骨そのものまで切除する拡大乳房切除術も行われました。こうした手術が普及した結果、乳ガンの局所再発率は低下したことは確かです。ところが大手術を受けた後の患者には、多くの場合様々な身体的不都合が残りました。

外見が損なわれるだけでなく、リンパ浮腫が出るなど術後後遺症に苦しむことが多かったのです。こうした根治的乳房切除術は患者の生存期間を延ばしたのかという点を、科学的に検証する大規模なランダム化比較試験が米国とカナダで実施されました。

乳がん手術に関するこの比較試験では、リンパ節転移のない乳がんの患者1000人あまりを、「根治的乳房切除術」、「リンパ節郭清なしの単純乳房切除術」、「単純乳房切除術+放射線照射」の3群に分けて長期間経過観察した後、生存率を比較しました。

その結果、転移がない症例の25年無病生存率はどの治療法でもほぼ50%で、有意差は認められませんでした。ランダム化比較試験の結果を踏まえて、乳ガンの外科手術の様相は大きく変わりました。

ハルステッド手術の件数は年々減少し、日本では1990年代以降ほとんど行われていません。増えているのが乳房温存手術で、乳房全体を切除せずに病巣を切除する手術で、2011年には乳房温存手術の割合が58.6%に達しました。

乳房温存手術は現在、乳ガンの標準治療のひとつになっています。また乳ガンではかなり初期の段階からガン細胞の一部が全身に広がることが分かってきました。

そのため広い領域を切除する手術は行わず、患者の状態に応じた温存的な手術に加えて、薬物療法や放射線療法で適切にガン細胞を死滅させる集学的治療が行われるようになっています。

この様に乳ガンだけではなく、他の部位のガンも大きく切除する方法からガン細胞だけを切除する方向に変わってきたようです。これは患者の負担などを考えれば、良い方向と言えるのかもしれません。

顔と目と舌の写真だけで「老化度」を判定

2024-03-15 10:33:35 | その他
中国の研究者が、個人の顔と舌と網膜の画像を人工知能(AI)を使って分析し、「生物学的年齢」を判定するツールを開発したという記事がありました。

ある人の実年齢(暦年齢)は、運転免許証などを見れば知ることができます。これに対して、生物学的年齢を知るのは難しく、実年齢とは違い広く合意された測定方法がありません。

生物学的年齢は環境や生活様式や遺伝の影響を受ける可能性があります。例えば喫煙者は実年齢よりも老けて見えることがあり、フィットネスに熱中している人ははるかに若く見えることがあります。この2つの年齢の差は、見た目だけの問題ではないようです。

生物学的年齢が実年齢よりも高い人は、慢性疾患があったり、平均よりも早く認知機能が低下したりしているかもしれません。一般に生物学的年齢を測定するモデルは「老化時計」と呼ばれています。

初期の老化時計は、遺伝子の働きを抑制する「DNAメチル化」のパターンを様々な組織で調べることで、生物学的年齢を見積もっていました。別の老化時計では、健康診断で検査する血糖値などの代謝マーカーの量を測定していました。

これらはいずれも、皮膚に刻まれたしわや加齢に関連する疾患(例えば糖尿病)のリスクなど、年齢とともに変化するものに注目しています。しかし老化は複雑なプロセスであり、複数の臓器系に無数の影響を及ぼします。

中国マカオ科技大学のグループは、顔、舌、網膜の画像から相応の年齢を判定するAIモデルを使って、生物学的年齢の「全体像」を捉えようとしました。

グループはこのような手法は、膨大な量のデータを調べ、眼に見えないつながりを発見しているため、人間よりも厳密に生物学的年齢を判定することができるとしています。

生物学的年齢の判定ツールを作成するために、研究グループは中国北部の健康な1万1223人の顔、舌、網膜の画像を使ってモデルを訓練しました。顔と舌と網膜の画像に含まれる情報は、老化を多面的とらえています。

顔のしわは日焼けや汚染などの環境要因を反映しています。中枢神経の一部である網膜の薄さや血管の損傷は、脳や循環器系の健康状態を反映しています。舌の形や舌苔は、細菌叢や腸の健康状態を知る手掛かりとなります。

今回の研究の一環として、参加者は5年間血液検査や尿検査、生活習慣に関するアンケート、診察などによる定期的な健康診断を受けました。

このような生物学的年齢の測定が実用化されるかは分かりませんが、試験者の負担が少ないことは確かですので、面白い方法と言えるようです。