hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ニトログリセリンの虚血肢に対する経皮的・直接投与の意義

慢性動脈閉塞症において虚血肢へのニトログリセリン(NTG)経皮的直接投与の意義を明らかにするために,以下の検討を行った.対象・方法:1)15例にNTGテープ剤5mgを下腿に投与し,経皮O2・CO2分圧を同側下腿,または足背で測定した.2)9例に対し一側足部にNTG軟膏12mgを投与し,レーザードップラー血流計を用い両側足背で皮膚血流と温度を測定した.3)分圧測定と同時に,投与後30分,120分の投与側大腿静脈血,上肢静脈血のNTG濃度を測定した.4)皮膚血流測定と同時に,投与後120分の投与側大腿静脈血,上肢静脈血のNTG濃度を測定した.5)25例にNTGテープ5mgを下腿に投与し,トレッドミル歩行負荷を行い近赤外分光法によりoxyHbの変化を測定した.結果:1)O2分圧は投与前24.3±19.6mmHgから後41.1士22.0mmHgと上昇し(p<0.0001),CO2分圧は,50.1±8.54mmHgから44.5±5.53mmHgと低下した(p<0.001).2)投与側で皮膚血流は前100.87±66.03BPUから後196.48±115.87BPU(p<0.01),皮膚温は30.54士1.87°Cから34.97±1.49°C(p<0.001)に上昇した.対側で皮膚温度31.95±0.98°Cから34.18±1.23°C(p<0.05)と上昇を認めたが,血流は前79.24±50.74BPU,後89.71土44.78BPUで有意な変化は見られなかった。3)大腿静脈血NTG濃度は,30分1.69±1.67ng/ml,120分9.99±7.06ng/mlであったが,上肢静脈血では全て測定感度未満であった.4)大腿静脈血23.55±27.46ng/ml,上肢静脈血0.399±0.224ng/mlで,両者に有意差を認めた(P<0.05).5)回復時間は前4.26±2.60分,測定側投与3.65±2.06分,対側投与3.84±2.20分で,投与前に比べ測定側,対側投与で短縮を認めた(P<0.05).測定側投与と対傾投与の回復時問の間には,有意差は認められなかった.結論:NTGの経皮的投与は,1)慢性動脈閉塞症に対する有効な治療法である.2)虚血肢への直接投与がより有効である.慢性動脈閉塞症において虚血肢へのニトログリセリン(NTG)経皮的直接投与の意義を明らかにするために,以下の検討を行った.対象・方法:1)15例にNTGテープ剤5mgを下腿に投与し,経皮O2・CO2分圧を同側下腿,または足背で測定した.2)9例に対し一側足部にNTG軟膏12mgを投与し,レーザードップラー血流計を用い両側足背で皮膚血流と温度を測定した.3)分圧測定と同時に,投与後30分,120分の投与側大腿静脈血,上肢静脈血のNTG濃度を測定した.4)皮膚血流測定と同時に,投与後120分の投与側大腿静脈血,上肢静脈血のNTG濃度を測定した.5)25例にNTGテープ5mgを下腿に投与し,トレッドミル歩行負荷を行い近赤外分光法によりoxyHbの変化を測定した.結果:1)O2分圧は投与前24.3±19.6mmHgから後41.1士22.0mmHgと上昇し(p<0.0001),CO2分圧は,50.1±8.54mmHgから44.5±5.53mmHgと低下した(p<0.001).2)投与側で皮膚血流は前100.87±66.03BPUから後196.48±115.87BPU(p<0.01),皮膚温は30.54士1.87°Cから34.97±1.49°C(p<0.001)に上昇した.対側で皮膚温度31.95±0.98°Cから34.18±1.23°C(p<0.05)と上昇を認めたが,血流は前79.24±50.74BPU,後89.71土44.78BPUで有意な変化は見られなかった。3)大腿静脈血NTG濃度は,30分1.69±1.67ng/ml,120分9.99±7.06ng/mlであったが,上肢静脈血では全て測定感度未満であった.4)大腿静脈血23.55±27.46

ng/ml,上肢静脈血0.399±0.224ng/mlで,両者に有意差を認めた(P<0.05).5)回復時間は前4.26±2.60分,測定側投与3.65±2.06分,対側投与3.84±2.20分で,投与前に比べ測定側,対側投与で短縮を認めた(P<0.05).測定側投与と対傾投与の回復時問の間には,有意差は認められなかった.結論:NTGの経皮的投与は,1)慢性動脈閉塞症に対する有効な治療法である.2)虚血肢への直接投与がより有効である.対象,方法:1)経皮酸素,二酸化炭素分圧測定は下肢慢性動脈閉塞症例15例で虚血肢にprobeを装着,NTGテープ(5mg)を下腿後面遠位部に添付,90分間記録を行った.2)血流速度の測定は,7例で分圧測定と同時にNTG投与前,投与後120分後に足関節部動脈で行った.3)大腿静脈血ガス分析は6例でNTG投与前,投与後120分後に行った.4)血漿中NTG濃度測定は6例でNTG投与前,投与後120分後に投与側の大腿静脈血,上肢静脈血を採取し測定した.結果:1)経皮酸素分圧は投与前24.3±19.6mmHg,投与後41.1±22.0mmHgと有意な上昇がみられた.二酸化炭素分圧は投与前50.1±8.5mmHg,投与後44.5±5.5mmHgと有意な下降がみられた.2)動脈血流速度測定では,投与側で+73.6±46.4%,対側で+39.6±48.6%と前値に比べ有為な増加がみられた.経皮酸素分圧の変化と投与側平均最大流速の増加率を比較すると,分圧の上昇が大きい例ほど平均最大流速の増加が大きい結果であった.3)大腿静脈血酸素飽和度は,投与前62.6±11.5%,投与後57.6±7.34%で有意差はみられなかったが,4例で約10%の低下がみられた.4)NTG5mg経皮投与時の血漿中NTG濃度は,上肢静脈血ではすべて測定感度以下であったが,投与側大腿静脈血では30分で1.69±1,67ng/ml,120分で9.99±7.06ng/mlと著明な高値であった.虚血肢にNTGが高濃度で分布することが組織O2,CO2分圧の変化をもたらすと考えられる.経皮O2分圧の上昇に対し,大腿静脈血O2飽和度は下降したことから,NTGは血管拡張作用のほか,Hb-O2親和性に影響を与えている可能性がある.レーザー血流計による評価,NO関連物質の定量,運動負荷時の検討を行う予定である.慢性動脈閉塞症による虚血下肢に対するニトログリセリン(NTG)の経皮的・直接投与の意義を明らかにするために,以下の検討を行った.対象・方法:1)9例に対し,レーザードップラー血流計プローブを両側足背に装着,一側にNTG軟膏(12mg)を投与し,120分間の皮膚血流,温度変化を記録した.2)皮膚血流の測定と同時に,投与開始後120分に投与下肢の大腿静脈血,上肢静脈血を採血し,NTG濃度を測定した.3)25例に対しNTGテープ(5mg)を下腿に投与し,トレッドミル歩行負荷(時速2.4km,距離100m,傾斜12%)を行い近赤外分光法により回復時間を測定し,下腿筋の酸素代謝を評価した.測定は各症例でNTG非投与,測定側投与,対側投与時に行った.結果:1)投与側で皮膚血流は投与前100.87±66.03BPUから後196.48±115.87BPU(P<0.01),皮膚温は30.54±1.87°Cから34.97±1.49°C(P<0.001)と有意な上昇を見とめた.対側では皮膚温度31.95±0.98°Cから34.18±1.23°C(P<0.05)と上昇を見とめたが,血流は前79.24±50.74BPU,後89.71±44.78BPUで有意な変化は見られなかった.2)NTG血中濃度は,投与側大腿静脈血中で23.55±27.46ng/ml,上肢静脈血中濃度は,0.399±0.224ng/mlで,両者に有意差を認めた(P<0.05).3)回復時間は投与前(4.26±2.60分)に比べ,測定側投与(3.65±2.06分)で,回復時間の短縮を認めた(P<0.05).また,対側投与(3.84±2.20分)でも,投与前に比べて,回復時間の短縮を認めた(P<0.05).測定側投与と,対側投与の回復時間の間には,有意差は認められなかった.

結論:本法は,下肢慢性動脈閉塞症に対する有効な治療法である.レーザードップラー血流計による検討で,NTG投与側の皮膚血流に改善を認め,対側の皮膚血流には変化を認めず,NTGの患肢に対する直接的投与の意義が示された.
海産魚類の概潮汐性生体リズムの脳内分子基盤

本年度は、昨年に引き続きミナミトビハゼの生体リズムの形成機構の解明に取り組んだ。また、本種の生息環境・塩分濃度は潮汐に応じて大きく変化していることから、環境浸透圧の変化が潮汐情報因子の1つとして働いている可能性が考えられた。そこで、本種の浸透圧調節機構についても調べた。1生体リズムの解明本種の時計遺伝子(Period1(Per1)、Per2、Cryptochrome2(Cry2)およびCry3)は脳および網膜において日周リズムを示した。恒暗条件下におくと、脳において調べた全ての時計遺伝子の発現量が明暗条件下に比べ大幅に下がり、一方、網膜においてはPer1およびPer2の発現量が明暗条件下に比べ減少した。また脳ではPer1およびCry2のみが概日変動を示した。一方、網膜において調べた全ての時計遺伝子の発現が概日リズムを示した。これらの結果から、本種において網膜が概日時計のペースメーカーの器官の1つであることが示唆された。2浸透圧調節機構の解明本種を淡水または海水へ移行したときの血漿ナトリウムイオン濃度を調べたところ、約160 mM前後でほぼ一定で変化が見られなかった。鰓と皮膚においてNa+/K+ATPaseα1の発現は淡水で上昇し、一方、Na+/K+ATPaseα3の発現は海水で上がった。さらに脳-下垂体ではプロラクチン(PRL)の発現は淡水で高く、一方イソトシン(IT)の発現は海水で高くなった。これらの結果から、PRLおよびITが環境浸透圧に応じて鰓や皮膚のNa+/K+ATPaseの働きを調節することで、血漿ナトリウムイオン濃度を一定に保てることが示唆された。以上より、本種の潮汐性生体リズムの形成には時計遺伝子は関わっておらず、浸透圧調節ホルモンなどが関わっている可能性が示唆された。26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、潮汐性自発行動リズムの形成において環境因子である潮汐が行動リズムに与える影響と内因性リズムの調節系の働きに焦点を当て、1)潮汐がキンギョとミナミトビハゼの自発行動量に与える影響と、2)ミナミトビハゼの自発行動リズムにおける体内時計とメラトニンの関与について調べた。1)潮汐がミナミトビハゼとキンギョの自発行動量に与える影響潮位の変化がキンギョとトビハゼの自発行動量に与える影響を調べた。キンギョは、干潮から満潮にすると、行動量が有意に上昇した。一方、トビハゼは満潮から干潮にすると、行動量が有意に上昇した。さらにトビハゼは潮位の変化に合わせた移動行動を示した。2)ミナミトビハゼの自発行動リズムにおける体内時計とメラトニンの関与1)の解析により、水槽内においてトビハゼが潮汐に合わせて移動行動と自発行動リズムを示すことが明らかになったことから、つづいてこの行動が外因性(潮汐)または内因性のリズム調節機構(体内時計、メラトニン)によって形成されるのかを明らかにするため、まず潮位一定条件下にし、光条件を明暗(LDI2:12)、恒暗(DD)、暗明(DL12:12)、恒明(LL)にし、そのときのトビハゼの自発行動リズムについて赤外線センサーシステムを用いて調べた。さらにLD、DD、LL条件下におけるトビハゼのメラトニンリズムを調べるため、松果体を静置培養し、培養液中に分泌されるメラトニン量を時間分解蛍光免疫測定法により測定した。潮位一定条件下では、どの光条件においても自発行動は周期性を示さなかった。一方、メラトニンは、LD条件下では、暗期に合成される日周リズムを示したが、DDおよびLL条件下では、リズム性を示さなかった。これにより、ミナミトビハゼの潮汐性の自発行動リズムは、体内時計およびメラトニンによる制御は受けておらず、潮汐の影響によることが明らかになった。本年度は、ミナミトビハゼの生体リズムおよび産卵リズムの形成機構について取り組んだ。1.ミナミトビハゼの生体リズム形成機構の解明本年は、まず生体リズムの調節因子であるメラトニン受容体遺伝子および時計遺伝子(Cryptochrome)のクローニングを行った。メラトニン受容体遺伝子の発現組織を調べたところ、中枢神経系から末梢組織までに発現していた。つづいて、特に発現壁の高かった視蓋・間脳、網膜および肝臓における発現リズムを調べたところ、メラトニン受容体遺伝子の発現は視蓋・間脳および網膜において日周変動していた。一方、肝臓では変動していなかった。昨年の研究より、松果体から分泌されるメラトニンも日周変動していることから、メラトニンの機能はリガンドに加え、受容体側による制御も受けていることが示唆された。2.ミナミトビハゼの産卵リズムの形成機構の解明まず本種の産卵時期および産卵期における産卵周期について調べた。その結果、産卵期は6月から7月であることが明らかになった。6-7月は一年で最も日が長くなる季節であることから、日長が生殖腺の発達に影響を与えることが予想された。冬季に温度一定で長日条件と短日条件で本種を1ヶ月間飼育したところ、長日条件下においてオスの精巣が短日条件下に比べ、有意に発達した。これにより、日長が生殖腺の発達に影響を与えることが明らかになった。

一方、産卵期では、メスにおいては生殖腺指数が新月にピークをもつ月周変動していた。実際、卵巣の形態を顕微鏡観察したところ、卵巣は新月では完熟期の卵母細胞が多く存在し、一方満月では未成熟な周辺仁期の卵母細胞などを含んでいた。これにより、産卵期ではメスにおいて月周性の卵形成リズムがあることが明らかとなった。また現在、生殖関連遺伝子のクローニングをしている。本年度は、昨年に引き続きミナミトビハゼの生体リズムの形成機構の解明に取り組んだ。また、本種の生息環境・塩分濃度は潮汐に応じて大きく変化していることから、環境浸透圧の変化が潮汐情報因子の1つとして働いている可能性が考えられた。そこで、本種の浸透圧調節機構についても調べた。1生体リズムの解明本種の時計遺伝子(Period1(Per1)、Per2、Cryptochrome2(Cry2)およびCry3)は脳および網膜において日周リズムを示した。恒暗条件下におくと、脳において調べた全ての時計遺伝子の発現量が明暗条件下に比べ大幅に下がり、一方、網膜においてはPer1およびPer2の発現量が明暗条件下に比べ減少した。また脳ではPer1およびCry2のみが概日変動を示した。一方、網膜において調べた全ての時計遺伝子の発現が概日リズムを示した。これらの結果から、本種において網膜が概日時計のペースメーカーの器官の1つであることが示唆された。2浸透圧調節機構の解明本種を淡水または海水へ移行したときの血漿ナトリウムイオン濃度を調べたところ、約160 mM前後でほぼ一定で変化が見られなかった。鰓と皮膚においてNa+/K+ATPaseα1の発現は淡水で上昇し、一方、Na+/K+ATPaseα3の発現は海水で上がった。さらに脳-下垂体ではプロラクチン(PRL)の発現は淡水で高く、一方イソトシン(IT)の発現は海水で高くなった。これらの結果から、PRLおよびITが環境浸透圧に応じて鰓や皮膚のNa+/K+ATPaseの働きを調節することで、血漿ナトリウムイオン濃度を一定に保てることが示唆された。以上より、本種の潮汐性生体リズムの形成には時計遺伝子は関わっておらず、浸透圧調節ホルモンなどが関わっている可能性が示唆された。26年度が最終年度であるため、記入しない。研究開始時にはトビハゼの採集方法、飼育条件などに時間が取られてしまったが、その後は当初の計画通り、トビハゼの潮汐性自発行動リズムの解析が進んでいる。時計遺伝子のクローニングに時間がかかった。しかし、ミナミトビハゼの産卵時期および産卵リズムを明らかにすることができた,さらに季節性産卵リズムに光が電要であることまで突き止めることができた。さらに生殖関連遺伝子のクローニングが順調に進んだため。本研究により、トビハゼが潮汐性リズム解析の優れたモデル生物であることが明らかとなった。自発行動に関しては、潮汐にのみ調節されていたが、脳内では内因性の潮汐リズムを持っていることが予想される。今後は、脳内の時計遺伝子の発現リズムを調べることで、明らかにできると予想される。潮汐により、ミナミトビハゼの生息地の環境浸透圧は周期的に変化している。すなわち、ミナミトビハゼの生体リズムの形成には環境浸透圧の影響についても考慮する必要がある。
多変数保型形式

本プロジェクトは代表者、分担者間での連絡を密にとりつつ、平成8年度において以下のような活動を行い実績を挙げた。平成8年4月には、学術振興会短期招へい教授(受け入れ教授=志賀)として、バトヴァ大学Francesco BALDASSARRI氏を迎え、連続講演"p進微分方程式の幾何学的方法"が行われ、本プロジェクトのメンバーと活発な討議が交された。志賀は、K3曲面の数論についての考察を進め、大学院生の成宮との共同研究によって高次元合同数問題に取り組み、この問題とK3曲面との関係を記述した。さらに、K3曲面のMirror Symmetry現象と多変数保型形式との関連に興味を持ち、いくつかの実験結果を得た。松田は、p進微分方程式の代数幾何学的研究を継続し、分岐理論的考察から、Swan conductorについての著しい結果を得た。杉山は、70年代のHirzebruch-ZagierによるHilbert保型形式の交点理論からの構成に着想を得て、抽象的ベクトル空間へのヘッケ環の作用を、モジュラー曲線の簡約が良好性を失うような素点での交点理論を用いて構成し、その作用を保型形式の空間に表現することによって構成される母関数としてモジュラー形式を捉えることに成功した。これは、Gross-ZagierによるBirch and Swinnerton-Dyer予想の部分的解決(現在得られている、この予想についての最良の結果)をさらに踏み込んで考察するための手段となることが期待される前進である。その他、北詰はコード頂点作用素代数の自己同型群についての研究を進めて、研究発表を行っている。
エネルギ消費モデルを用いたサービス生産システムの生産性向上と価値創出に関する研究

本研究は,サービスの生産性をエネルギ消費の観点から捉え,サービス提供者および設備の仕事単位のエネルギ消費パターンをエネルギブロックとしてモデル化し,それらの組み合わせを考慮したエネルギ最適化モデルを構築した.特性解析より価値・生産性・消費エネルギの関係を明らかにし,価値を下げずに生産性を向上し(短期的改善),生産性を下げずに付加価値を創出する(中長期的改善)ためのエネルギ管理手法を提案した.今後の課題として,生産性と創出される付加価値に人の観点をさらに加え,従業員の状態や気持ちを考慮した人の情報を起点とした生産システム設計・管理手法への拡張が挙げられる.本研究では,サービスの生産性をエネルギ消費の観点から捉え,単位エネルギ消費あたりに生産する価値最大化問題と定義する.サービス提供者および設備の仕事単位のエネルギ消費パターンをエネルギブロックとしてモデル化し,それらの組み合わせを考慮したエネルギ最適化モデルを構築する.特性解析により価値・生産性・消費エネルギの関係を明らかにし,ある条件下におけるエネルギ生産性目標値を導く.価値を下げずに生産性を向上し(短期的改善),生産性を下げずに付加価値を創出する(中長期的改善)のためのエネルギ管理手法を提案する.さらに環境変動に柔軟な生産システムについて,計算機シミュレーションを用いた構成論的アプローチによって明らかにすることを目指す.本年度は,サービス生産における価値とエネルギ消費のモデル化およびエネルギ最適化モデルの構築を行った.比較的規模の小さな生産プロセスを対象に計算機実験を行い,提案手法の基礎的な特性評価を行った.1.サービス生産におけるエネルギ消費モデルの構築:設備やサービス提供者ごとに異なる仕事単位のエネルギ消費傾向をエネルギブロックとしてモデル化するエネルギ消費モデルを構築した.2.サービス生産における価値モデルの構築:一例として,レストランサービスを対象に,各担当ポジションにおけるサービス生産プロセスを分析し,サービス生産におけるサービス価値と従業員満足および顧客満足度構造のモデルを構築し,アンケート調査から得られたデータによりモデルの有効性を検証した.3.エネルギ最適化モデルの構築と検証:サービス提供者や設備のエネルギ消費傾向の違いと仕事開始タイミングを組み合わせるエネルギブロックモデルを用いた環境配慮型スケジューリングモデルを構築し,小規模な計算機実験により有効性を検証した.本研究では,サービスの生産性をエネルギ消費の観点から捉え,単位エネルギ消費あたりに生産する価値最大化問題と定義する.サービス提供者および設備の仕事単位のエネルギ消費パターンをエネルギブロックとしてモデル化し,それらの組み合わせを考慮したエネルギ最適化モデルを構築する.特性解析により価値・生産性・消費エネルギの関係を明らかにし,ある条件下におけるエネルギ生産性目標値を導く.価値を下げずに生産性を向上し(短期的改善),生産性を下げずに付加価値を創出する(中長期的改善)のためのエネルギ管理手法を提案する.さらに,環境変動に柔軟な生産システムについて,計算機シミュレーションを用いた構成論的アプローチによって明らかにすることを目指す.本年度は,昨年度構築したサービス生産におけるエネルギ最適化モデルの計算機実験による特性解析を行った.また,昨年度研究計画を拡張した部分である,人を介するサービスシステムにおける従業員満足度と顧客満足度の観点を加えたモデルの構築を行い,サービス現場でのアンケートデータによるモデルの検証を進めモデルを改善した.1.エネルギ最適化モデルの特性解析:計算機上に諸条件を考慮したシステムの適応性や柔軟性を評価するモデルを構築し,特性解析を行った.また,需要変動など環境変動が大きいサービスと小さいサービスでのエネルギ消費や生産性の違いについて検証した.2.従業員満足度と顧客満足度を考慮したモデルの拡張および改善:昨年度実施したモデルの拡張およびアンケートデータを用いた検証をさらに進め,モデルを改善した.当初の予定であった計算機実験によるモデルの検証をほぼ終えている.昨年度モデルを拡張した,従業員満足度および顧客満足度を考慮した生産性と付加価値に関するモデルの検証に重きを置いたため,当初計画していた中規模モデルにおける検証に関しては最終年度に一部計画を入れ替えて実施する予定である.本研究は,サービスの生産性をエネルギ消費の観点から捉え,サービス提供者および設備の仕事単位のエネルギ消費パターンをエネルギブロックとしてモデル化し,それらの組み合わせを考慮したエネルギ最適化モデルを構築した.特性解析より価値・生産性・消費エネルギの関係を明らかにし,価値を下げずに生産性を向上し(短期的改善),生産性を下げずに付加価値を創出する(中長期的改善)ためのエネルギ管理手法を提案した.今後の課題として,生産性と創出される付加価値に人の観点をさらに加え,従業員の状態や気持ちを考慮した人の情報を起点とした生産システム設計・管理手法への拡張が挙げられる.本研究では,サービスの生産性をエネルギ消費の観点から捉え,単位エネルギ消費あたりに生産する価値最大化問題と定義する.サービス提供者および設備の仕事単位のエネルギ消費パターンをエネルギブロックとしてモデル化し,それらの組み合わせを考慮したエネルギ最適化モデルを構築する.特性解析により価値・生産性・消費エネルギの関係を明らかにし,ある条件下におけるエネルギ生産性目標値を導く.価値を下げずに生産性を向上し(短期的改善),生産性を下げずに付加価値を創出する(中長期的改善)のためのエネルギ管理手法を提案する.さらに,環境変動に柔軟な生産システムについて,計算機シミュレーションを用いた構成論的アプローチによって明らかにすることを目指す.

本年度は,昨年度に継続し計算機実験によるモデルの検証を進めた.また,昨年度モデルを拡張した人を介するサービスシステムにおける従業員満足と顧客満足の観点を加えたモデルの改善・拡張,さらに被験者実験アプローチによるモデルの検証を行った.研究協力者の協力を得て,サービス提供現場従業員および管理者,経営者と議論を行い,提案手法の実用化と,サービス提供現場における生産プロセス改善支援ツールや教育支援ツールとして提案手法を用いることの可能性検討,有効性確認,および課題の抽出を行った.研究の総括を行うとともに,残された問題点の洗い出しとその解決方法の模索,研究成果の公表を行った.当初の予定であったエネルギ消費モデル,価値モデルおよびエネルギ最適化モデルの構築を予定通りに終えている.さらに価値モデルに関しては,研究計画に従業員満足度と顧客満足度の観点を加え,サービス現場でのアンケートデータによるモデルの検証を行った.これは予定には含まれていなかった拡張である.最終年度である平成28年度は,計算機実験によるモデルの検証をさらに進め,サービス生産で課題となる需要変動や環境変化に対する柔軟性について,提案手法の有効性を評価する.また,研究協力者の協力を得て,サービス提供現場における生産プロセス改善支援ツールとして提案手法を用いることの可能性を議論し,有効性の確認を行う.研究の総括を行うとともに,残された問題点の洗い出しとその解決方法の模索を行う.研究成果の公表も行う.生産システム工学,サービス工学2年目である本年度は,サービス現場での実データ収集および実データを用いたモデルの検証に重点を置く.需要変動や環境変動の大きなサービス現場でのデータ収集および検証は,サービス生産システムのみならず,従来研究されてきた製造フロアを対象としたエネルギ管理手法の構築への知見も多く得られることが期待できる.研究代表者は,すでに研究協力者らとデータ収集に向けた準備を進めており順調に進んでいる.加えて,前年度構築したモデルの規模を拡張し計算機実験による検証を行う.計測用機器など一部物品費の使用が最終年度に変更になったため.計測機器などの物品について,平成28年度の始めに購入予定である.
ポリカルコゲニドが架橋した多核白金錯体の合成

我々は,金属間結合を持つランタン型錯体と金属硫化物イオンとの反応に興味を持ち研究を進めており,ピリジンチオール類が架橋したランタン型二核白金錯体,[Pt^<III>_22Cl_2(5-mpyt)]と金属硫化物イオン(WS_4^<2->)とのクロロホルム中の反応から,直鎖状のS_4^<2->イオンが2つのランタン型ユニットを架橋した4核錯体,[(Cl-Pt_2(5-mpyt)_4)-S_4-(Pt_2(5-mpyt)_4Cl)]が生成することを見出している.本研究では,l)S_4架橋錯体の反応性,2)2価錯体を用いる合成ルートの検討,3)活性化アセチレンとの反応の3点に焦点を絞って研究を行った.(1)S_4架橋錯体[{ClPt_2(5-mpyt)_4}_2S_4]のクロロホルム溶液は光に対して極めて不安定で,S_4架橋錯体が分解して[Pt_2Cl_2(5-mpyt)_4]を与える.S_4架橋錯体のジクロロメタン溶液やアセトニトリル溶液は,光に対してそれほど不安定ではないが,アセトニトリル溶液を還流するとS_4架橋は開裂し[Pt_2Cl_2(5-mPyt)_4],[Pt_2(5-mPyt)_4],S_8に不均化する.末端の軸位に塩化物イオンが配位したS_4架橋錯体に過剰の臭化物イオンを作用させると,塩化物イオンのみが臭化物イオンに置換され,架橋しているS_4^<2->は置換されない.しかし,SeCN^-イオンを過剰に作用させると,末端の塩化物イオンの他に架橋S_4^<2->も置換され[Pt_2(SeCN)_2(5-mpyt)_4]が生成する.(2)ピリジンチオール架橋二核白金(II)錯体は,クロロホルムからは遮光下でも容易に塩素原子を引き抜き3価錯体を与えるが,ジクロロメタンからの塩素原子の引き抜き反応は遮光しない場合でも極めて遅い.ところが,この2価錯体[Pt_2(5-mpyt)_4]のジクロロメタン懸濁液に遮光せずにS_8と塩化物イオンを共存させて12日撹拌すると,選択的にS_4架橋錯体[{ClPt_2(5-mPyt)_4}_2S_4]が生成することがわかった.遮光下ではこの反応は進行しない.(3)diethyl acetylencdicarboxylate(EtO_2CC≡CCO_2Et)の共存下,アセトニトリル中で[Pt_<II>_2Cl_2(5-mpyt)]とWS_4^<2->との反応を行なったところ,ジチオレンの配位した二核タングステン(V)錯体が生成することを見出した.我々は,金属間結合を持つランタン型錯体と金属硫化物イオンとの反応に興味を持ち研究を進めており,ピリジンチオール類が架橋したランタン型二核白金錯体,[Pt^<III>_22Cl_2(5-mpyt)]と金属硫化物イオン(WS_4^<2->)とのクロロホルム中の反応から,直鎖状のS_4^<2->イオンが2つのランタン型ユニットを架橋した4核錯体,[(Cl-Pt_2(5-mpyt)_4)-S_4-(Pt_2(5-mpyt)_4Cl)]が生成することを見出している.本研究では,l)S_4架橋錯体の反応性,2)2価錯体を用いる合成ルートの検討,3)活性化アセチレンとの反応の3点に焦点を絞って研究を行った.(1)S_4架橋錯体[{ClPt_2(5-mpyt)_4}_2S_4]のクロロホルム溶液は光に対して極めて不安定で,S_4架橋錯体が分解して[Pt_2Cl_2(5-mpyt)_4]を与える.S_4架橋錯体のジクロロメタン溶液やアセトニトリル溶液は,光に対してそれほど不安定ではないが,アセトニトリル溶液を還流するとS_4架橋は開裂し[Pt_2Cl_2(5-mPyt)_4],[Pt_2(5-mPyt)_4],S_8に不均化する.末端の軸位に塩化物イオンが配位したS_4架橋錯体に過剰の臭化物イオンを作用させると,塩化物イオンのみが臭化物イオンに置換され,架橋しているS_4^<2->は置換されない.しかし,SeCN^-イオンを過剰に作用させると,末端の塩化物イオンの他に架橋S_4^<2->も置換され[Pt_2(SeCN)_2(5-mpyt)_4]が生成する.(2)ピリジンチオール架橋二核白金(II)錯体は,クロロホルムからは遮光下でも容易に塩素原子を引き抜き3価錯体を与えるが,ジクロロメタンからの塩素原子の引き抜き反応は遮光しない場合でも極めて遅い.ところが,この2価錯体[Pt_2(5-mpyt)_4]のジクロロメタン懸濁液に遮光せずにS_8と塩化物イオンを共存させて12日撹拌すると,選択的にS_4架橋錯体[{ClPt_2(5-mPyt)_4}_2S_4]が生成することがわかった.

遮光下ではこの反応は進行しない.(3)diethyl acetylencdicarboxylate(EtO_2CC≡CCO_2Et)の共存下,アセトニトリル中で[Pt_<II>_2Cl_2(5-mpyt)]とWS_4^<2->との反応を行なったところ,ジチオレンの配位した二核タングステン(V)錯体が生成することを見出した.
神経特異的HuD蛋白質の細胞内シャトリングシグナルの解析

本研究では、神経組織に特異的に発現する一群のRNA結合蛋白質(Hu蛋白質)の細胞内シャトリングシグナルを解明するとともに、この蛋白質の機能発現調節に細胞内情報伝達系がどのように結びついているのかを明らかにしていくことを目的とした。申請者が既にマウスから分離した3種類のRNA結合蛋白質(mHuC,mHuD,Mel-N1)を神経様細胞に分化誘導可能な培養細胞であるラットPC12細胞に導入し、それぞれの細胞内局在、生理学的機能などを解析した。mHuC,mHuD,Mel-N1のそれぞれの蛋白質をPC12培養細胞において過剰発現させると、神経成長因子(NGF)による刺激が無い状態にもかかわらず、Hu蛋白質を過剰発現したPC12細胞が神経突起を伸長した分化形態を示すことを前年度までに明らかにしていたが、その機構の詳細を解析した結果、2番目と3番目のRNA結合ドメインの間に存在するリンカー領域内に、核外移行シグナル配列が存在することが示唆された。さらに、レポーター遺伝子を用いた解析によって、核外移行シグナル配列を同定するとともに、その性質を検討した。その結果、既知のものとは異なる新しいグループに属する核外移行シグナル配列であること、また、このHu蛋白質の核・細胞質間のシャトル機能がHu蛋白質の神経突起伸長の誘導に必須な役割を果たしていることが示唆された。加えて、Hu蛋白質の抑制型変異体を用いた解析から、マウスP19細胞のレチノイン酸による神経分化がHu蛋白質の機能に依存したものであることが明らかになった。
核酸と蛋白質の特異的認識反応に関する量子化学および分子動力学による研究

生体におけるいろいろな反応が誤りなく進行するために、生体高分子は特異的な高次構造をとっている。蛋白質の高次構造は、主鎖や側鎖間の水素結合や荷電側鎖間のイオン結合によって主に構築されている。核酸と蛋白質の間の特異的認識作用もまた、主に水素結合によって担われている。核酸と蛋白質の系の認識反応をシミュレートする際には、用いるポテンシャルがこのような水素結合による系の安定化を表現できることがまず第一に重要である。そこで、これまでに生体高分子の構成分子間の非経験的分子軌道法による量子化学計算だけに基づいて導出したabinitio potentialが、蛋白質主鎖間の水素結合エネルギーをどの程度良く再現できるのかについての検討をおこなった。蛋白質の主鎖と同じ水素結合系を持つモデル分子間のいろいろな配置における相互作用エネルギーを非経験的分子軌道法計算で求め、そのエネルギー値と、ab initio potentialを使用して計算したエネルギー値とを比較した結果、その再現性はかなり良いことが分かった。すなわち、ab initio potentialによる計算は、蛋白質の主鎖の構造を良く表現することができる。これは、実際の生体系にこのポテンシャルを用いて分子動力学法による計算を適用する際の、得られる結果の信頼性を示している。非経験的分子軌道法計算を核酸と蛋白質の相互作用系の動的な性質を得るためにそのまま適用することは計算時間が非常に掛かりすぎるために事実上できないが、その代わりにこのab initio potentialを用いて、系の動的な性質の解析を信頼出来る精度でできることを示すものである。
中堅助産師が熟練者として成長する助産外来教育プログラムの開発

研究協力施設において、助産師外来担当者を対象とした教育プログラムの方法に関するレクチャーを全体研修として実施した。その後、研究参加の承諾が得られた助産師を対象に、教育プログラムを2か月ごとに3回実施した。教育プログラムの内容は、助産師外来用ルーブリックを活用した自己評価とGibbsのサイクルを用いたリフレクションを組み合わせ開発したものである。Gibbsのサイクルは、記述・描写、感覚、推論、分析、評価、アクション・プランの6段階であり、これらを振り返りながら循環する。手順は、助産師外来後に気になった事例を取り上げ、助産師外来用ルーブリックの記載および、研究者と振り返りながらリフレクションワークシートの記述を行った。分析は、助産師ごとにルーブリックの評価点と記述内容、ワークシート記述内容を整理し、変化を検討した。研究参加者は、10名で年齢は27歳38歳、助産師経験は5年2か月9年2か月、助産師外来経験は6か月3年6か月であった。ルーブリックでは、診断技術において妊娠経過の診断、妊娠生活の診断に向上がみられた。アウトカム評価では、初回調査と介入後調査を対応のあるt検定で比較した結果、介入後の評価得点が介入前より有意に高く示された(t=3.01, df=18, p= .004)。リフレクションで取り上げた場面は、コミュニケーションに関わる事例が多く見られた。プログラムを重ねるごとに、自己の分析から次へのアクション・プランの記述が具体的になってきていた。ルーブリックを用いた自己評価とリフレクションを組み合わせた教育プログラムは、助産師が自己の実践を振り返り、次への目標を確認する機会になり成長につながっていた。今回開発した助産師外来担当者向け教育プログラムは、自己の実践を振り返り、実践力向上に有効であると考えられた。今後は助産外来担当者向けe-ラーニングを開発する予定である。助産外来を担当する中堅助産師を対象に教育に関する実態とニーズを明らかにする目的で、調査を実施した。調査方法は、公益社団法人日本産科婦人科学会のウエブサイトに掲載されている「周産期医療の広場」から、分娩取扱い施設2427施設を確認した。そして、それぞれの施設のホームページから、助産外来の実施を標榜していた646施設を抽出し、調査を依頼した。各施設で助産外来を担当している助産師3名に、無記名式調査票の記入を依頼し、個別の返信用の封筒を用い郵送にて回収した。1932部を配布し、回収は665部(回収率34.4%)であった。回答者の45.6%は、助産師の経験年数が11年目20年目であった。助産外来にて妊婦健康診査を実施していたのは、468人(70.4%)であった。そのうち、医師との連携方法を規定しているのは、375人(80.1%)、助産外来を担当する助産師の基準があるのは、262人(56.0%)、助産外来用の教育プログラムがあるのは、51人(10.9%)、助産外来用評価指標を作成しているのは、58人(12.4%)であった。教育プログラムの主な内容は助産師ラダーを活用したチェックリストで、助産師の教育ニーズは、診断技術、保健指導技術の向上に関することであった。助産外来の約3割では助産師が妊婦健康診査を実施せず、助産外来の普及には課題があった。助産外来用教育プログラムがあるとしたのは約1割であるが、診断・保健指導技術の向上を求めていることから、院内助産に関わる中堅助産師に対する教育システムの必要性が示唆された。これまでの研究で開発した助産外来用ルーブリックの運用の課題の検討を進めている。同時に今回の中堅助産師を対象とした調査結果を踏まえて、教育プログラムの開発に取り掛かっている。28年度の計画としていた助産外来の運営実態に関する調査を、全国規模(646施設)で実施し、運営に関する課題の分析に入っている。助産師の助産外来実施にあたっての教育ニーズには、診断技術・保健指導技術の向上があり、助産師は妊婦の力を引き出し成長を図りたいを考えていた。今回の調査の詳細な分析とともに、開発した助産外来用ルーブリックの課題の検討を行っている。昨年度実施した助産外来の実施を標榜していた施設への調査の分析をさらに詳細に行った。助産外来実施施設646施設で、一施設3名の助産師に調査用紙を配布し、1932人に依頼し、回収は666部(回収率34.5%)であった。今回は質的な記述内容を分析した。質的分析はテキストマイニングを使用した。その結果、現在実施している助産外来教育プログラムは、超音波画像診断、先輩とともに実施、助産師ラダーの活用などであり、助産師としてさらに成長するために望む研修は、超音波画像診断、緊急時の対応、助産外来技術向上、コミュニケーション・カウンセリング、メンタルヘルスなどであった。自由記述の頻出キーワードでは、妊婦との関わりで心がけていることは「妊婦」「話」「傾聴」、助産外来実施で心がけていることは「話」「聞く」「妊婦」、助産外来担当助産師の課題は「超音波」技術」「指導」、さらに成長するために望む研修は「超音波」「研修」「ケア」であり、加えて「母乳」「対応」「緊急時」「コミュニケーション」「カウンセリング」であった。母子を取り巻く環境の変化から、妊婦褥婦の社会的背景を踏まえた対応に苦慮していることが推察された。

助産外来の普及には課題があり、助産外来用教育プログラムがあるとしたのは約1割であり、心理社会的側面をも含めて対象に関わる能力を育成する教育プログラムの必要性が示唆された。これらのニーズ調査をふまえ、これまでの研究で開発した助産外来用ルーブリックとリフレクションを活用した助産外来用教育プログラムを作成し、実施に入っている。全国調査からの助産外来を担当する助産師の教育の実態とニーズの把握、分析を終えた。現在はこれまでの研究で開発した助産外来用ルーブリックおよび今回調査した教育ニーズの分析から、リフレクションを取り入れた教育プログラムの作成をした。リフレクションは、Gibbsのリフレクティブ・サイクルを用い、教育プログラムの構成の検討を終了した。教育プログラムの試行に関する倫理審査委員会の承認を得て、施設側の了解も得ており、調査を実施する段階に来ている。研究協力施設において、助産師外来担当者を対象とした教育プログラムの方法に関するレクチャーを全体研修として実施した。その後、研究参加の承諾が得られた助産師を対象に、教育プログラムを2か月ごとに3回実施した。教育プログラムの内容は、助産師外来用ルーブリックを活用した自己評価とGibbsのサイクルを用いたリフレクションを組み合わせ開発したものである。Gibbsのサイクルは、記述・描写、感覚、推論、分析、評価、アクション・プランの6段階であり、これらを振り返りながら循環する。手順は、助産師外来後に気になった事例を取り上げ、助産師外来用ルーブリックの記載および、研究者と振り返りながらリフレクションワークシートの記述を行った。分析は、助産師ごとにルーブリックの評価点と記述内容、ワークシート記述内容を整理し、変化を検討した。研究参加者は、10名で年齢は27歳38歳、助産師経験は5年2か月9年2か月、助産師外来経験は6か月3年6か月であった。ルーブリックでは、診断技術において妊娠経過の診断、妊娠生活の診断に向上がみられた。アウトカム評価では、初回調査と介入後調査を対応のあるt検定で比較した結果、介入後の評価得点が介入前より有意に高く示された(t=3.01, df=18, p= .004)。リフレクションで取り上げた場面は、コミュニケーションに関わる事例が多く見られた。プログラムを重ねるごとに、自己の分析から次へのアクション・プランの記述が具体的になってきていた。ルーブリックを用いた自己評価とリフレクションを組み合わせた教育プログラムは、助産師が自己の実践を振り返り、次への目標を確認する機会になり成長につながっていた。今回開発した助産師外来担当者向け教育プログラムは、自己の実践を振り返り、実践力向上に有効であると考えられた。今後は助産外来担当者向けe-ラーニングを開発する予定である。28年度に実施した助産外来の運営実態に関する調査の詳細な分析を行う。分析には、テキストマイニングを用い、実態とともにニーズ分析を実施する。具体的には、地域、施設の設置主体、施設の機能、助産師の経験年数、助産外来での実施内容等とニーズの関連を検討する。施設に勤務する中堅助産師を対象とした教育プログラムの開発に着手する。平成28年度、29年度の研究計画に基づき、実施しており、今年度は助産外来用教育プログラムの試行とその評価、分析を実施する。評価は、アウトカム評価、プログラム評価から行う予定である。
架橋鎖の構造特性を活かした面不斉ピリジンの反応制御とその応用

面不斉架橋ピリジニウムイリドを用いて電子不足系アルケンとの反応を検討し,極めて高立体選択的に不斉シクロプロパン化が進行することを見いだした.特にイリド架橋鎖の反対側に嵩高い置換基を導入することで,全く新しい遠隔立体効果を機能させることに成功し,不斉収率が飛躍的に向上することを突き止めた.一方, C2対称性を有する新規な面不斉ビピリジン・テルピリジンの合成法を確立し,銅触媒存在下,ジアゾ酢酸エチルとスチレンの反応による触媒的不斉シクロプロパン化反応を検討した.いずれも良好な立体選択性と触媒活性を示し,テルピリジン配位子においては顕著な遠隔立体効果が観測され,飛躍的に立体選択性が向上した.面不斉架橋ピリジニウムイリドを用いて電子不足系アルケンとの反応を検討し,極めて高立体選択的に不斉シクロプロパン化が進行することを見いだした.特にイリド架橋鎖の反対側に嵩高い置換基を導入することで,全く新しい遠隔立体効果を機能させることに成功し,不斉収率が飛躍的に向上することを突き止めた.一方, C2対称性を有する新規な面不斉ビピリジン・テルピリジンの合成法を確立し,銅触媒存在下,ジアゾ酢酸エチルとスチレンの反応による触媒的不斉シクロプロパン化反応を検討した.いずれも良好な立体選択性と触媒活性を示し,テルピリジン配位子においては顕著な遠隔立体効果が観測され,飛躍的に立体選択性が向上した.本年度は,架橋鎖の構造特性を活かした面不斉ピリジンの構造特性と不斉反応における立体選択性との相関関係を明らかにすべく,下記の項目に関する研究を行った。【面不斉ピリジンにおける架橋鎖の動的挙動に関する研究】様々な面不斉ピリジンとして,ピリジン環のC-3位に置換基を有する光学活性な[10](2,5)ピリジノファンを用い,ラセミ化の動力学的パラメータを測定した.C-3位に嵩高い置換基を導入すると活性化自由エネルギ三が減少することから,置換基による架橋鎖の押し出し効果がラセミ化の促進に影響していることを明らかにした.また,対応する面不斉ピリジンのピクリン酸塩についてX線結晶解析を行い,C-3位置換基の嵩高さによってピリジノファン架橋鎖炉ピリジン環の窒素原子側へ押し出される効果があることを見いだした.【面不斉ピリジンにおける遠隔立体効果と不斉シクロブ呈パン化反応】面不斉ピリジニウムイリドを用いて,ベンザロマロノニトリルとの反応を行った.その結果,反応点となるイリド炭素から見て架橋鎖の反対側に位置するC-3位に嵩高い置換基を導入すると,応学活性シクロプロパンの不斉収率を飛躍的に向上させるという,全く新しい知見を見いだした.このことから,不斉シクロプロパン化の立体選択性を支配する要因の一つとして,ピリジン環C-3位の遠隔立体効果が極めて重要であることを明らかとした.【面不斉ターピリジンの合成と触媒的不斉シクロプロパン化反応】C2対称性を有する面不斉ターピリジンの合成を行い,銅触媒存在下におけるジアゾ酢酸エチルとスチレンの反応による触媒的不斉シクロプロパン化反応を検討した.その結果,ターピリジンの両端に位置するピリジノファンのC-3位に嵩高い置換基を導入することで,シクロプロパン化合物の光学収率が大きく向上することを見いだした.本年度は[10]パラピリジノファン骨格を有するC2対称ビピリジノファン配位子の合成法,およびその不斉シクロプロパン化反応について検討した.2位にBrを導入したパラピリジノファン誘導体を用いてNi(ll)存在下にホモカップリング反応を行い,目的とする(s,s)-ビピリジノファンを収率78%で合成した.また,このビピリジノファンのX線結晶構造解析を行った結果,架橋鎖同士の反発のためビピリジン部位は平面とはならず,約60度の二面角を有するねじれた構造であることが明らかとなった.一方,(S,S)-ビピリジノファンを銅触媒配位子として用い,ジアゾ酢酸エチルとの不斉シクロプロパン化反応について検討した.ピリジン環3位に様々な置換基を有する複数のビピリジノファン誘導体を用いて反応を検討したところ,いずれの反応においてもトランス選択的なシクロプロパン化反応が進行し,トランス体では(1S,2S)体が78%eeで,シス体では(1S,2R)体が83%eeで得られ,良好なエナンチオ選択性で光学活性シクロプロパンを与えることを見いだした.この結果は,C2対称の面不斉を有するビピリジノファン骨格が高度な不斉誘導機能を有することを初めて示した例である.一方ジアゾ酢酸のt-ブチルエステルについても検討したところ,立体障害のため収率は低下したが,トランス体の不斉収率は83%eeに向上することが分かった.本反応では,ビピリジノファンの配位空間が比較的狭いため,ピリジノファン上の置換基による押し出し効果は不斉収率に影響を与えず,面不斉ターピリジンの場合とは対称的な結果となった.
吸水性高分子のゲルブロッキング・膨潤遅延性の評価と汚染地盤への基礎杭打設法

(a)カラム型膨潤・透水試験吸水性高分子摩擦低減剤(以下,FRC)の塗布厚(吸水距離)が大きい場合に表面のゲル化した層が内部への吸水を阻害(ゲルブロッキング)する場合を想定して,初期吸水距離hiの異なるFRCに対して,有効拘束圧p'=0400kPa,間隙水圧u=5kPaを載荷させた状態で24時間の吸水膨潤と引き続く透水試験を実施した.その結果,ゲルブロッキングの有無によりFRCの膨潤倍率Rx(mm/mm)は異なるが,いずれの場合も新たに提案したhiとp'のみを変数とした関数で評価できること,FRCの透水係数は,ゲルブロッキングの有無によらず,Ra(g/g)のみで評価できること,を明らかにした.(b)杭先端モデル実験汚染地盤を対象として杭先端付近を模擬したモデル実験装置の作製を開始した.さらに,FRCの塗布厚さおよび杭の載荷重を決定するために,以下の二つの実験を追加で実施した.(1)簡易流動性試験では,汚染地盤の間隙水中の化学物質に着目して,小型ガラス容器内で5種類の溶液(NaCl,Ca(OH)2,NaOH,HCl,H2SO4溶液)を吸水させたFRCを45度傾斜させた場合の状態変化について検討した.その結果,FRCは吸水する溶液によって,膨潤倍率が同じでも異なる流動性を示すこと,5種類の溶液における膨潤ゲルは,いずれも地盤中ではゲル化点以下の固体状であると推測されること,を明らかにした.(2)一面せん断試験では,複数のイオンを含むセメントミルクを濾過した溶液(セメント水)を吸水させたFRCを供試体とした.その結果,セメント水を吸水した場合でもFRCは摩擦性材料として評価できること,純水,人工海水を吸水させた場合と同様にセメント水を吸水したFRCの内部摩擦角φ'は,膨潤倍率Raのみに依存し,提案式によって評価できること,を明らかにした.(a)カラム型膨潤・透水試験:コート層を塗布していないFRCのみを対象とした膨潤・透水試験について,研究期間の2年目までの実施を予定していたものの,1年目に完了した.当初の計画以上に進展している.(b)杭先端モデル実験:杭先端付近を模擬したモデル実験装置の作製を学内の加工センターに依頼し,作製を開始した.装置の検定および無処理地盤に対する実験は,次年度に実施することとした.カラム型膨潤・透水試験および杭先端モデル実験を実施する.(a)カラム型膨潤・透水試験:1ゲルブロッキングが生じる塗布厚さと膨潤遅延層,2遮水性に及ぼすゲルブロッキングの影響平成30年度に引き続き,現有のカラム型膨潤・透水試験装置を用いる.吸水性高分子にコート層(高強度高分子)を塗布した試験を実施する.コート層の遅延効果について,異なる拘束圧における吸水遅延時間を求める.透水係数は,拘束圧,多価金属イオンによらず,膨潤倍率のみで評価できることを既往の研究により明らかにしており,コート層(高強度高分子)の透水性は膨潤層よりも大きいと考えられるので,その影響はないものと予想される.したがって,コート層を塗布した場合においても,薄層で均一に膨潤ゲル化した場合と同様に膨潤倍率のみで評価できることを検証する.(b)杭先端モデル実験:3基礎杭打設に伴う汚染地盤の下層への引き込み現象,41を応用した汚染物質の漏出防止法の効果杭先端付近を模擬したモデル実験装置の検定を行う.模型地盤(汚染地盤,遮水層,支持層を砂層と粘土層で模擬)に対する模型杭の貫入実験とその後引き続き透水試験を実施する.終了後に,土槽片面を取り外し,杭の貫入による上部砂層の引き込み量を測定する.拘束圧,粘土層厚,塗布厚をパラメータとして,(i)無処理における漏水量の定量評価と(ii)汚染地盤の引込み影響範囲,および(iii)吸水性高分子を塗布(膨潤遅延性・自己修復層の応用)した場合の引込み防止と(iv)遮水効果の検証を行う.(a)カラム型膨潤・透水試験吸水性高分子摩擦低減剤(以下,FRC)の塗布厚(吸水距離)が大きい場合に表面のゲル化した層が内部への吸水を阻害(ゲルブロッキング)する場合を想定して,初期吸水距離hiの異なるFRCに対して,有効拘束圧p'=0400kPa,間隙水圧u=5kPaを載荷させた状態で24時間の吸水膨潤と引き続く透水試験を実施した.その結果,ゲルブロッキングの有無によりFRCの膨潤倍率Rx(mm/mm)は異なるが,いずれの場合も新たに提案したhiとp'のみを変数とした関数で評価できること,FRCの透水係数は,ゲルブロッキングの有無によらず,Ra(g/g)のみで評価できること,を明らかにした.(b)杭先端モデル実験汚染地盤を対象として杭先端付近を模擬したモデル実験装置の作製を開始した.さらに,FRCの塗布厚さおよび杭の載荷重を決定するために,以下の二つの実験を追加で実施した.(1)簡易流動性試験では,汚染地盤の間隙水中の化学物質に着目して,小型ガラス容器内で5種類の溶液(NaCl,Ca(OH)2,NaOH,HCl,H2SO4溶液)を吸水させたFRCを45度傾斜させた場合の状態変化について検討した.その結果,FRCは吸水する溶液によって,膨潤倍率が同じでも異なる流動性を示すこと,5種類の溶液における膨潤ゲルは,いずれも地盤中ではゲル化点以下の固体状であると推測されること,を明らかにした.(2)一面せん断試験では,複数のイオンを含むセメントミルクを濾過した溶液(セメント水)を吸水させたFRCを供試体とした.

その結果,セメント水を吸水した場合でもFRCは摩擦性材料として評価できること,純水,人工海水を吸水させた場合と同様にセメント水を吸水したFRCの内部摩擦角φ'は,膨潤倍率Raのみに依存し,提案式によって評価できること,を明らかにした.(a)カラム型膨潤・透水試験:コート層を塗布していないFRCのみを対象とした膨潤・透水試験について,研究期間の2年目までの実施を予定していたものの,1年目に完了した.当初の計画以上に進展している.(b)杭先端モデル実験:杭先端付近を模擬したモデル実験装置の作製を学内の加工センターに依頼し,作製を開始した.装置の検定および無処理地盤に対する実験は,次年度に実施することとした.カラム型膨潤・透水試験および杭先端モデル実験を実施する.(a)カラム型膨潤・透水試験:1ゲルブロッキングが生じる塗布厚さと膨潤遅延層,2遮水性に及ぼすゲルブロッキングの影響平成30年度に引き続き,現有のカラム型膨潤・透水試験装置を用いる.吸水性高分子にコート層(高強度高分子)を塗布した試験を実施する.コート層の遅延効果について,異なる拘束圧における吸水遅延時間を求める.透水係数は,拘束圧,多価金属イオンによらず,膨潤倍率のみで評価できることを既往の研究により明らかにしており,コート層(高強度高分子)の透水性は膨潤層よりも大きいと考えられるので,その影響はないものと予想される.したがって,コート層を塗布した場合においても,薄層で均一に膨潤ゲル化した場合と同様に膨潤倍率のみで評価できることを検証する.(b)杭先端モデル実験:3基礎杭打設に伴う汚染地盤の下層への引き込み現象,41を応用した汚染物質の漏出防止法の効果杭先端付近を模擬したモデル実験装置の検定を行う.模型地盤(汚染地盤,遮水層,支持層を砂層と粘土層で模擬)に対する模型杭の貫入実験とその後引き続き透水試験を実施する.終了後に,土槽片面を取り外し,杭の貫入による上部砂層の引き込み量を測定する.拘束圧,粘土層厚,塗布厚をパラメータとして,(i)無処理における漏水量の定量評価と(ii)汚染地盤の引込み影響範囲,および(iii)吸水性高分子を塗布(膨潤遅延性・自己修復層の応用)した場合の引込み防止と(iv)遮水効果の検証を行う.(次年度使用額が生じた理由)杭先端モデル実験装置の納入が次年度となったため,H31年度にその分の予算を使用する.(使用計画)次年度使用額は,6月に納入予定の杭先端モデル実験装置の購入に使用する.H31年度請求額は当初の予定通り,物品費,旅費,人件費・謝金およびその他の経費として使用する予定である.