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強磁性絶縁体における磁壁の電場駆動

電場で磁化反転可能な弱強磁性強誘電体Dy0.7Tb0.3FeO3において、強誘電履歴曲線が磁場によって電場軸方向に変位させられ、その極性や大きさが磁場の向きや大きさで制御できるという、電気分極と磁化が強く結びついている場合には普遍的に起こると期待される新しい現象を見出した。加えて、電場で磁化制御できる可能性がある磁性体材料として、強磁性強誘電体の六方晶Lu0.5Sc0.5FeO3、室温らせん磁性体Y型ヘキサフェライトBa2Co2Fe11AlO22の浮遊帯溶融法による単結晶試料の合成と、その物性の評価に成功した。特にLu0.5Sc0.5Fe3については中性子回折による磁気構造の決定にも成功した。本年度は、早い電場掃引に対しては電気分極反転に際して磁化が反転する強誘電強磁性体Dy0.7Tb0.3FeO3について、磁場中での強誘電履歴曲線の周波数依存性を詳細に調べることで、電場掃引が早い場合には磁場印加に伴い、強誘電履歴曲線が電場軸方向へと変位するという、新奇な現象を見出した。その変位の大きさは磁場の大きさに比例し、またその符号は磁場の符号を反転したり、あるいは電気分極と磁化の結合の符号を変えたりすることで反転できる。加えてこの現象が、電気分極と磁化の方向が強く結合している場合には、磁場中では正負の分極状態の間にゼーマン項によるエネルギー差が生じることに起因しており、電気分極と磁化の符号が結合した系に特有であることを突き止めた。強磁性履歴曲線の磁場軸方向への変位はしばしば強磁性/反強磁性二層膜で観察されており、磁気トンネル接合などへ応用されているよく知られた現象であるが、強誘電履歴曲線の電場軸方向への変化はほとんど報告がない。今回見出された現象は、電気分極と磁気モーメントの符号が結合した系においてはごく一般的に起こることが期待され、なおかつ強誘電履歴曲線の電場軸方向への変位量や符号を磁場で自在に制御できることから、新しい応用への道が見つかる可能性がある。この現象はまた単磁区状態から出発して、強磁性磁壁を電場により核生成・駆動するための閾値電場を、磁場により制御したことに相当しており、強磁性強誘電体における磁壁の電場駆動に関しても新たな知見を与えるものである。本年度は、六方晶Lu0.5Sc0.5FeO3やY型ヘキサフェライトBa2Co2Fe11AlO22など、電場による磁化制御できる可能性のある物質群の単結晶試料を、浮遊帯溶融法によって合成することに初めてに成功し、その物性を評価することができた。1六方晶RFeO3(Rは希土類イオン)は、強誘電反強磁性体として知られる六方晶RFeO3と同一の結晶構造をとるが、強誘電性に加えて弱強磁性を持つことが報告されており、理論的には強磁性磁壁と強誘電分域壁が結合することで、電場によって磁壁が駆動できる可能性が指摘されている。ところがRFeO3は通常斜方晶ペロフスカイト構造をとり、六方晶構造は準安定であるため、これまでは薄膜や多結晶体でしか合成の報告がなかった。今回、Lu0.5Sc0.5FeO3の単結晶の合成に初めて成功し、磁化測定によりこの物質がc軸に弱強磁性モーメントを持つことを確かめた。加えて、中性子回折実験により、この物質の磁気構造を解明することに成功した。また、ピエゾ応答力顕微鏡による予備的な強誘電分域観察にも成功した。これらの成果はこの物質における電場による磁壁駆動に向けて重要な知見を与えるものであると期待される。2Ba2Co2Fe11AlO22は室温らせん磁性体であり、室温において磁場による分極反転が報告されているものの、単結晶については合成報告がなかったが、今年度初めてレーザーFZ炉を用いて単結晶化に成功した。これまでのところ試料の絶縁性が十分でなく、電気磁気効果の検出は低温に限られているが、今後高酸素圧下でのアニールにより、絶縁性を改善することで単結晶試料でも室温で電気磁気効果を検出できる可能性があり、室温における電場による磁化制御の舞台として有望である。26年度が最終年度であるため、記入しない。固体物性26年度が最終年度であるため、記入しない。電場で磁壁を駆動するための候補物質の良質単結晶の合成は比較的順調に進んでいるが、25年度中に完成するはずだった低温・電場印加下で磁壁をその場観察するための実験系の構築が遅れているため。

26年度が最終年度であるため、記入しない。引き続き電場で磁壁を駆動できる可能性を持つ材料の単結晶合成を進めるとともに、磁壁を低温でその場観察するための実験系を速やかに構築し、電場による磁壁およびマルチフェロイックドメイン壁の電場駆動とその場観察を目指す。2台購入予定だった1500°C電気炉を設置スペースなどの問題から本年度は1台しか購入しなかった。また、Heフロークライオスタットの業者選定を見直し、購入価格が予定より安くなった。さらに、フラックス法による合成を検討していた試料のいくつかが浮遊帯溶融法により合成できたため、当初購入予定だった複数個のプラチナるつぼを今年度は購入しなかった。加えて、低温で磁壁のその場観察を行うための実験系構築が遅れたことから、当初購入予定だった電磁石マグネット電源やHeフロークライオスタットの支持台などを本年度は購入しなかったなどしたため。平成25年度に購入したフロー型クライオスタットの支持台、試料に磁場を印加するための電磁石の電源、電気磁気効果の測定に用いるマルチファンクションプローブ、電源アンプの購入など比較的高額な物品をはじめとして、研究遂行に必要な試薬や消耗品の購入、また国内および海外の学会に参加し、成果を公表するのに必要な旅費などに充てる。
変形した不安定核におけるソフトな集団励起状態の微視的理論に基づく研究

1.変形した中性子過剰核において特徴的に発現する「ソフト0^+モード」の微視的メカニズムについて、昨年に引き続き分析を進めた。複数のオービタルがフェルミ面付近に集まると、ペア場の揺らぎが大きくなる。特に、変形領域では、空間的性質の相反するオービタル(波動関数が、変形の対称軸方向に広がっているもの、及び対称軸に垂直な方向に広がっているもの)がフェルミ面付近に存在する。このような状況では、四重極遷移行列要素が大きくなると同時に、中性子の四重極ペア遷移行列要素も大きくなることを明らかにした。中性子過剰核において特徴的な点は、フェルミ面が浅いために、中性子のー(準)粒子波動関数が原子核の外側にまで広がっていることである。したがって、ペア場の揺らぎに誘起された0^+モードの遷移強度は安定核に比べて非常に大きくなる。具体例として、中性子過剰Mg同位体のみならず、Cr及びFe同位体において遷移強度の極めて大きな「ソフト0^+モード」が現れることを示した。2.平均場理論に基づき広い質量数領域にある不安定原子核の量子構造を微視的に記述するため、有効相互作用から出発して自己無撞着に基底状態及び励起状態を同時に記述する"統一理論"構築へ向けての次の段階として、Skyrme有効相互作用を用いた変形核に対する座標表示Hartree-Fock-Bogoliubov計算を行い、Skyrmeカの運動量依存性をフェルミ運動量で近似するLandau-Migdal近似によって得られた残留相互作用を用い、準粒子RPA方程式を解く新しい枠組みを構築した。球形核に対しては、この近似は良く調べられており、定性的には完全自己無撞着な計算と大きな違いがないことが知られている。この新しい方法を、理化学研究所で最近発見された中性子過剰Ne同位体(変形していると考えられている)におけるPygmy共鳴に適用し、その微視的構造を明らかにした。理化学研究所などで進められている次世代不安定核ビーム実験施設の稼動によって、中性子過剰核の実験的研究は軽い領域から、中間質量・重い領域へと拡がる。また、核分光により励起スペクトルに対するデータも得られるようになると期待されている。この状況に鑑み、連続状態との結合を陽に考慮に入れた静的及び動的平均場理論の構築とその有効な解法の開発が本研究の大きな目標である。中重質量の不安定核における低励起集団モードの記述には、連続状態との結合・対相関・原子核の変形の三要素を考慮に入れることが重要なポイントである。先行する研究では、特に変形に関する取り扱いが遅れており、本研究では変形した中性子過剰核における特徴的な低励起モードの記述に重点を置いた。中性子過剰領域から中性子ドリップ線領域にあるMg同位体は、最近の実験や他の理論計算によると変形していると考えられている不安定核である。上の三要素を考慮に入れて世界に先駆けて構築した計算コードを用いて、今年度はまず、Mg同位体における低励起振動モードの性質を調べた。その結果、フェルミ面近傍にある準粒子波動関数が空間的に広がっていることを反映して遷移強度が大きくなる点、動的な対相関が集団性を生むのに本質的な役割を果たしている点を明らかにした。この振動モードは、中性子過剰核に特有な中性子スキンの四重極振動とペア場の揺らぎモードが結合して現れた、変形した中性子過剰核におけるユニークな励起モードであると考えることが出来る。さらに、中性子ドリップ線近傍を含め、一般の変形した中性子過剰核におけるソフト振動モードが出現する可能性とその微視的メカニズムを研究した。特に、ペア場の変形に伴う四重極対振動の役割の重要性を明らかにした。
スイッチングサーバーを有する電子メールシステムの試作研究

学内ネットワークに小型ワークステーションを付加することにより,電子メールシステムの構築実験を行った.1.方式検討:機能分散型電子メールの具備条件を設定・検討した.伝送際しては,信頼性を確保するため,誤り検出/再送方式により誤り制御を行うプロトコルを採用した.またデータ伝送の際にはコードの自動変換/再変換を行なうことにより透過性確保を行なった.なおアドレス方式の決定にあたっては外部ネットワークとの接続も考慮した.2.設計試作実験:上の方式の実現のため,システムの設計・試作を行なった.この際には,移植性・保守性を考慮しPAD(Problem Analysis Diagram)を用い,プログラムの構造化を図った.また,プログラムの記述にあたっても,移植性・可読性の高い記法を心がけた.さらに,このシステムにより,学内ネットワークを用いた実験を行い,誤り検出/再送方式により高い信頼性が確保出来ることを確認した.3.性能解析:機能分散型システムの性能を検討するためトラヒック解析を行なった.その結果,従来型システムでは実用困難な「小型サーバ,多ユーザ」環境においても,機能分散型システムは良好な特性を示し得ることが明らかになった.4.残された課題:今後の課題として以下のような事柄が挙げられる.(1)国際標準システムMHSとの整合性の確保また,それへの機能分散の導入(2)電子会議等の高度な情報交換システムへの発展(3)伝送誤り制御方式の更なる検討学内ネットワークに小型ワークステーションを付加することにより,電子メールシステムの構築実験を行った.1.方式検討:機能分散型電子メールの具備条件を設定・検討した.伝送際しては,信頼性を確保するため,誤り検出/再送方式により誤り制御を行うプロトコルを採用した.またデータ伝送の際にはコードの自動変換/再変換を行なうことにより透過性確保を行なった.なおアドレス方式の決定にあたっては外部ネットワークとの接続も考慮した.2.設計試作実験:上の方式の実現のため,システムの設計・試作を行なった.この際には,移植性・保守性を考慮しPAD(Problem Analysis Diagram)を用い,プログラムの構造化を図った.また,プログラムの記述にあたっても,移植性・可読性の高い記法を心がけた.さらに,このシステムにより,学内ネットワークを用いた実験を行い,誤り検出/再送方式により高い信頼性が確保出来ることを確認した.3.性能解析:機能分散型システムの性能を検討するためトラヒック解析を行なった.その結果,従来型システムでは実用困難な「小型サーバ,多ユーザ」環境においても,機能分散型システムは良好な特性を示し得ることが明らかになった.4.残された課題:今後の課題として以下のような事柄が挙げられる.(1)国際標準システムMHSとの整合性の確保また,それへの機能分散の導入(2)電子会議等の高度な情報交換システムへの発展(3)伝送誤り制御方式の更なる検討ディジタル・データ交換機,ホスト計算機,端末機よりなる学内ネットワークにスィッチング・サーバとしてデスクトップタイプの小型エンジニアリングワークステーション(シャープi×5:OSはUNIX)を付加することにより、電子メールシステムの構築実験を行った。なお、端末としては、MS-DOSをOSとする16bitパソコンを対象とし、本年度はNECのPC9801シリーズ上でプログラムの開発を行った。本システムでは、端末のスィッチングサーバ占有時間を最小化するためにデータを一括転送する方式を採用した。そのため、端末側とサーバ側のプログラムが有機的に一体となって動作するよう機能分散を行った。その結果、データ転送を行っている時以外、実際にはサーバと端末とは接続されていないにも関わらず、ユーザには常にサーバと交信している様に感じられる。またデータの一括転送を行う際に要求される高い信頼性を確保する為に、いくつかのキャラクタ毎にデータをパケット化し誤り検出/再送方式により誤り制御を行うプロトコルを採用した。このプロトコルは、ファイル転送プログラムKermitを基にしたものであり、OSIモデルのデータリンク層にあたる。これにより、信頼性の向上のみならずデータの透過性も確保でき、漢字を含む文書はもとよりバイナリーデータを含むファイルも電子メールとして交換が可能となった。またアドレス方式の決定にあたっては外部ネットワークとの接続も考慮した。来年度は、プログラム中に未だ残存する不具合を除き、学内で運用実験を開始する予定である。またプログラムの一部変更を行い、学内既設の各種パソコンも端末機として使用出来るようにする。更にju-netの様な学外ネットとの接続実験も行う予定である。
末梢性T細胞リンパ腫の新規分子標的遺伝子探索 ~初発・再発例の全エクソーム解析~

PTCL-NOSの分子病態に関与している可能性の高い181の変異遺伝子を同定した。2症例以上において変異が見られた遺伝子は、既知のTET2を含め4遺伝子であった。同時に得られたアレル変異頻度の情報から、前述の4遺伝子のうち2遺伝子の変異がアレル変異頻度に関与している可能性が考えられ、サンプル数を12症例まで増やし全エクソンシークエンス及びアレイCGHによるアレル変異頻度解析を施行したが、アレル変異頻度と遺伝子変異との相関は傾向が認められるにとどまった。当初の解析で2症例以上において見られた遺伝子変異は、追加症例の解析では見いだされなかった。一方で、キナーゼなどPTCL-NOSの病態に関与している可能性の高い変異遺伝子が新たに複数抽出された。キナーゼ変異遺伝子の一部については抗体を入手し蛋白発現解析を施行したが、条件設定が困難であったこともあり、リン酸化の亢進や細胞内局在異常などは見いだすことができなかった。引き続いて計画されたターゲットシークエンスは、当初20-30サンプルの入手が見込まれていたはずの長崎大学からのサンプル数が3サンプルにとどまったこともあり予定より大幅に遅延した。サンプル収集については、急遽他の近隣医療機関に協力を依頼し準備中であったが、研究代表者の退職に伴い、研究を中止せざるを得なくなった。病理組織学的に診断が確定し、かつDNA抽出のための正常組織サンプリングを含む本研究への参加に同意を得た末梢性T細胞リンパ腫症例のうち、生検残余検体から解析に十分量の腫瘍組織DNAおよび末梢血単核球DNAが抽出可能である4例を選定した。次に最適化されたDNA抽出キット(QIAamp DNA Mini Kit(キアゲン)等)を用いて5 μgを目標にゲノムDNAを抽出した。末梢血単核球DNAは当院バイオバンクより分与された。蛋白質コード領域の変異検出のため、ゲノムDNAよりターゲットキャプチャー法によって全エクソン領域を濃縮し、Illumina HiSeq2000等を用いて平均50以上のカバレッジを目標に超並列シークエンスを行った。全エクソンシーケンスで明らかになった体細胞突然変異(一塩基置換、挿入・欠失変異)、遺伝子増幅、LOH(Loss of Heterozygosity)について、種々の解析ソフトやWebデータベースを駆使し、既知の細胞内シグナル経路へのマッピングや遺伝子産物のもつ機能ドメインによる分類を行った。最終的に、末梢性T細胞リンパ腫の分子病態に関与している可能性の高い変異遺伝子、合計181遺伝子を同定した。なお、この中には既知の変異遺伝子も含まれることから、解析方法として妥当であることが示された。181遺伝子の中で2症例以上において変異が見られた遺伝子は、既知のTET2を含め合計で4遺伝子であった。末梢性T細胞リンパ腫ー非特異型症例のうち、政権残余検体から解析に十分量の腫瘍組織DNAおよび末梢血単核球DNAが抽出可能である4例を選定、ゲノムDNAを抽出した。ゲノムDNAよりターゲットキャプチャー法によって全エクソン領域を濃縮し、Illumina HiSeq2000等を用いて平均50以上のカバレッジを目標に超並列シークエンスを行った。全エクソンシークエンスによって最終的に、末梢性T細胞リンパ腫ー非特異型の分子病態に関与している可能性の高い変異遺伝子、合計181遺伝子を同定した。全エクソンシークエンスで得られたアレル変異頻度の情報から、前述の4遺伝子のうち2遺伝子の変異がアレル変異頻度に直接あるいは間接的に関与している可能性が考えられた。そこで、サンプル数を12症例まで増やし、全エクソンシークエンスならびにアレイCGHによるアレル変異頻度解析を施行した。アレル変異頻度と遺伝子変異との相関は現在データ解析中であるが、全エクソンシークエンスにより、チロシンキナーゼなど末梢性T細胞リンパ腫ー非特異型の分子病態に関与している可能性の高い変異遺伝子が新たに複数抽出された。以上の変異遺伝子の一部については抗体を入手し、蛋白発現解析を現在施行中である。

当初見込まれていた臨床検体サンプルが期待通り収集できていないため、変異遺伝子解析の開始が予定より遅延している。臨床検体サンプルを現在収集中であり、必要数に到達した時点で変異遺伝子解析を開始する。申請時の研究計画書の1年目の計画内容にほぼ沿って進捗している。当初見込まれていた臨床検体サンプルが期待通り収集できていないため、変異遺伝子解析の開始が予定より遅延しているおおむね申請時の研究計画書の2年目の計画内容に沿って研究を更に進めていく予定である。解析対象疾患を一病型にしぼったため、全エクソーム解析数が合計8サンプルとなった。そのため、物品費が予定額より減じることととなった。疾患原因候補遺伝子について多数例での変異解析を行う際、その遺伝子に生物学的に深く関係すると思われる遺伝子を多く対象とするために、キャプチャーシークエンス法をもちいた解析を計画している。繰越金は多くはこの経費に充てる予定である。
過積載を伴う交通荷重計測と社会資本の劣化予測・環境影響モニタリング手法の開発

道路橋を着目対象として,大型車両走行により生じる疲労現象などの劣化現象,振動・騒音などの環境影響に関する研究を行なった.1)照明柱・標識柱といった橋梁付属物の交通振動による疲労に着目し,疲労き裂が発生した構造物で一般供用下における連続ひずみ測定を行ない,大型車交通量と基部の疲労損傷度の関係を求めた.また疲労損傷を未然に防止するための手法として基部固定度の緩和,振動特性の変化方法を検証した.2)鋼構造物の耐荷力および疲労耐久性に与える腐食に着目し,腐食性状をステレオグラフィーにより簡易に測定する手法を開発,腐食鋼材試験片を用いて測定精度の検証を行ない,実橋梁部材における今後の課題について検討した.3)疲労耐久性が現在問題となっている各種溶接ディテールの疲労強度や疲労向上法を検証した。カバープレートの端部形状や鋼管アタッチメントが溶接された試験体について疲労試験と破壊力学の手法を用いた疲労き裂進展解析を行い,疲労強度推定法について検討した.また,鋼床版デッキプレートと垂直補剛材上端の溶接を模した疲労試験を行い,き裂進展挙動の観測や,実構造物の疲労き裂との比較を行なった.4)橋梁から生じる構造物音と大型車両の速度・荷重状態に着目し,荷重と騒音の同期モニタリング手法を検討した.実際の鋼道路橋において長期間の騒音・荷重の同期モニタリングを実施し,モニタリングデータから車両が一台だけ走行する単独載荷事象を抽出し,荷重と橋梁を発生源とする環境騒音の因果関係について調査した.5)コンクリート構造内部の鉄筋,PCケーブル,鋼製伸縮継手の損傷を打音により非破壊的に発見することを目的として,プレスレス量の異なる鋼棒による基礎的実験を実施し,実現可能性を検証した.鋼製伸縮継手について実験供試体を作製して実験計画を立案し,コンクリート構造について今後の方針を検討した.道路橋を着目対象として,大型車両走行により生じる疲労現象などの劣化現象,振動・騒音などの環境影響に関する研究を行なった.1)照明柱・標識柱といった橋梁付属物の交通振動による疲労に着目し,疲労き裂が発生した構造物で一般供用下における連続ひずみ測定を行ない,大型車交通量と基部の疲労損傷度の関係を求めた.また疲労損傷を未然に防止するための手法として基部固定度の緩和,振動特性の変化方法を検証した.2)鋼構造物の耐荷力および疲労耐久性に与える腐食に着目し,腐食性状をステレオグラフィーにより簡易に測定する手法を開発,腐食鋼材試験片を用いて測定精度の検証を行ない,実橋梁部材における今後の課題について検討した.3)疲労耐久性が現在問題となっている各種溶接ディテールの疲労強度や疲労向上法を検証した。カバープレートの端部形状や鋼管アタッチメントが溶接された試験体について疲労試験と破壊力学の手法を用いた疲労き裂進展解析を行い,疲労強度推定法について検討した.また,鋼床版デッキプレートと垂直補剛材上端の溶接を模した疲労試験を行い,き裂進展挙動の観測や,実構造物の疲労き裂との比較を行なった.4)橋梁から生じる構造物音と大型車両の速度・荷重状態に着目し,荷重と騒音の同期モニタリング手法を検討した.実際の鋼道路橋において長期間の騒音・荷重の同期モニタリングを実施し,モニタリングデータから車両が一台だけ走行する単独載荷事象を抽出し,荷重と橋梁を発生源とする環境騒音の因果関係について調査した.5)コンクリート構造内部の鉄筋,PCケーブル,鋼製伸縮継手の損傷を打音により非破壊的に発見することを目的として,プレスレス量の異なる鋼棒による基礎的実験を実施し,実現可能性を検証した.鋼製伸縮継手について実験供試体を作製して実験計画を立案し,コンクリート構造について今後の方針を検討した.本研究の目的は、交通荷重の実態をより簡便に長期的に把握する荷重モニタリング手法を開発し、それと同期させた道路橋の耐久性・道路周辺環境のモニタリングシステムを構築することにある。平成16年度は以下のような検討を行った。1.過積載を伴う交通荷重の実態調査の長期的な計測手法の開発では、これまで開発してきた支点反力を用いたBridge Weigh-in-Motion(BWIM)システム(橋を「はかり」代わりに用いて,実走行荷重を逆算して推定する方法)を発展させ,国道19号、国道1号などの道路橋で交通荷重の実態を長期モニタリングした。この過程で、一般の国道では、かなりな数の過積載トラックが存在することがわかった。また、この方法を用いて、騒音あるいは振動と同期モニタリングするための準備をおこない、国道1号の計測では、予備的に騒音と交通荷重の同時計測をおこなった。2.き裂の画像モニタリングの研究では、実験室で疲労き裂を近距離からモニタリングする実験をおこなった。この結果では、低サイクル疲労による鋼材の疲労き裂を確認できることが分かった。また、この方法を用いて、早い繰り返し速度のき裂のモニタリング、あるいは実構造物に発生した疲労き裂のモニタリングをおこなうための検討を行った。3.構造物の疲労耐久性評価には、基本となる溶接継手の疲労強度曲線(S-N線図)が必要になる。鋼の引張部材や曲げ部材に付加物が溶接された試験体のFEM解析から、S-N線図を求める方法を検討し、さらに試験体を製作して疲労試験を行う準備をおこなった。道路橋を着目対象として,大型車両走行により生じる疲労現象などの劣化現象,振動・騒音などの環境影響に関する研究を行なった.1)照明柱・標識柱といった橋梁付属物の交通振動による疲労に着目し,疲労き裂が発生した構造物で一般供用下における連続ひずみ測定を行ない,大型車交通量と基部の疲労損傷度の関係を求めた.

また疲労損傷を未然に防止するための手法として基部固定度の緩和,振動特性の変化方法を検証した.2)鋼構造物の耐荷力および疲労耐久性に与える腐食に着目し,腐食性状をステレオグラフィーにより簡易に測定する手法を開発,腐食鋼材試験片を用いて測定精度の検証を行ない,実橋梁部材における今後の課題について検討した.3)疲労耐久性が現在問題となっている各種溶接ディテールの疲労強度や疲労向上法を検証した.カバープレートやアタッチメントが溶接された継手について疲労試験と破壊力学の手法を用いた疲労き裂進展解析を行い,疲労強度を向上効果を検証した.また,鋼床版デッキプレートと垂直補剛材上端の溶接を模した疲労試験を行い,き裂進展挙動の観測や,実構造物の疲労き裂との比較を行なった.4)橋梁から生じる構造物音と大型車両の速度・荷重状態に着目し,荷重と騒音の同期モニタリング手法を検討した.実際の鋼道路橋において長期間の騒音・荷重の同期モニタリングを実施し,モニタリングデータから車両が一台だけ走行する単独載荷事象を抽出し,荷重と橋梁を発生源とする環境騒音の因果関係について調査した.5)コンクリート構造内部の鉄筋,PCケーブル,鋼製伸縮継手の損傷を打音により非破壊的に発見することを目的として,プレスレス量の異なる鋼棒による基礎的実験を実施し,実現可能性を検証した,鋼製伸縮継手について実験供試体を作製して実験計画を立案し,コンクリート構造について今後の方針を検討した.
β-パイロクロア酸化物におけるアルカリ金属元素の振動の電子状態への影響の解明

β-パイロクロア酸化物に含まれるアルカリ金属は、通常の原子振動と比べて異常に大きな振動をしており、この大振幅振動が超伝導に重要な寄与をしていると考えられている。本研究では大振幅振動を特徴付ける非調和性の評価に初めて行い、超伝導転移温度の最も高いKの化合物で非調和性が特異的に強い事を明らかにした。また、複数の化合物に対する系統的な研究から非調和性の変化を決める因子を求めることに成功し、非調和性の強い大振幅振動を実現するための指針を明らかにした。本年度はβ-パイロクロア酸化物AOs_2O_6 (A=K, Rb, Cs)におけるゲスト原子Aの大振幅振動の振る舞いについて明らかにするために、以下のとおり実施した。まず、RbOs_2O_6並びにCsOs_2O_6のラマンスペクトルを4Kから室温までの温度範囲で測定した。これにより、以前に行ったKOs_2O_6の結果と合わせて、ゲスト原子としてK、Rh、Csと3種類のアルカリ金属イオンに対して振動エネルギーの詳細な温度変化を得ることができた。本年度の研究ではCsでのエネルギー変化が小さいため、分光器を可分散モードで用いてより高精度で振動エネルギーを決定している。その結果、測定した温度範囲でいずれのエネルギーも温度に比例して変化することを明らかにした。これは非常に特異な結果であり、極低エネルギーにゲスト原子振動と結合した揺らぎが存在することを示唆している。次に、これら測定結果と、これまでに報告された中性子非弾性散乱の結果を合わせて原子間相互作用を見積もり、調和項と非調和項に分けて解析した。この見積もりのためにはラマン散乱実験によるゲスト原子振動の帰属が不可欠である。現在のところゲスト原子振動の分散関係は分かっていないため詳細な解析はできないものの、ラマン散乱と中性子散乱の実験結果をともに満足する相互作用を見積もった。その結果、3つのβ-パイロクロア酸化物で系統的な結果が得られ、特にKOs_2O_6では調和項が非常に小さく、振動エネルギーが非調和項で決定されていることを見いだした。これまでこの系では非調和項が重要であることが言われてきた。本研究により、KOs_2O_6においてゲスト原子振動は実際に非調和相互作用に支配されていることを、初めて実験から実証することができた。前年度の研究により、アルカリ金属原子の非調和振動ではイオン半径の変化により大きく変化するのは調和項であって非調和項は余り変化しないことが分かった。本年度はこれをふまえて非調和振動の分散関係、他の化合物の非調和振動について研究を行い、主な成果として以下の2つを得た。1.β-パイロクロア酸化物AOs_2O_6(A=K,Rb,Cs)のアルカリ金属原子の振動の調和項と非調和項について、平均場近似を用いてその見積もりをより正確にし、分散関係を評価した。その結果、調和項がほぼ0であるKでだけ、数cm-1から60cm-1にわたる非常に大きな分散が現れることが分かった。低エネルギー振動では非調和項が支配しているため、大きな温度変化が期待される。これは中性子非弾性散乱スペクトルの大きな温度変化を説明しうる。分散関係の温度変化を評価することは今後の課題である。2.当初の計画にはない研究だが、大振幅振動の存在する他の化合物(クラスレート・スクッテルダイト等)について、第一原理計算を用いて大振幅振動の調和項のイオン半径依存性を求めた。調和項が僅かに負にイオン半径で振動の振幅は最大になり、物性に大きな影響が現れると予想される。スクッテルダイト化合物R^<3+>Os_4Sb_<12>では大振幅振動による異常物性はPr^<3+>、Sm^<3+>で議論されているが、調和項が負になるのはPr^<3+>とNd^<3+>の間であることを示した。クラスレート化合物における計算結果は、クラスレート化合物における大振幅振動と熱伝導度の関係の議論に用いられた。
協調能動型データベースシステム技術の研究

これまでのデータベースシステムには備わっていなかった,協調作業を支援きる次世代のデータベースシステムを構築することを目的に理論とシステムの開発を行った.より具体的には,仮想的協調作業空間の研究,協調作業ための高レベルビュー機能の研究,そして分散協調統合メディア環境の研究に重点を置き,更に具体的な協調作業例を幾つか取り上げて研究を遂行した.その結果,次に挙げるような知見を得た:(1)バーチャルリアリティシステムとオブジェクト指向データベースシステムをシステム統合することにより,データベース機能を有する高度な仮想作業環境が構築できることをプロトタイプシステム構築を通して明らかにすることができたこと.(2)従来のビューサポート機能を高度に拡張することにより,協調作業支援を行うVIEWMediaシステムが構築できたこと.関連して協調作業支援のための並行制御法を明らかにできたこと.(3)画像処理システムや協調学習支援システム構築という具体的な応用システム開発事例に則して,データベースでの協調作業支援機能を明らかにできたこと.(4)構造化文書とWebとリレーショナルデータベースの統合研究や,モーバイルWeb検索ロボットの研究を行い,分散協調統合メディア環境の実現技術を明らかにすることができたこと.(5)コンピュータと利用者の高度な協調作業環境を実現するために,具体的に地理データベースに対する高次の質問インタフェースとそれを可能とする高速質問処理技法を開発できたこと,など.これまでのデータベースシステムには備わっていなかった,協調作業を支援きる次世代のデータベースシステムを構築することを目的に理論とシステムの開発を行った.より具体的には,仮想的協調作業空間の研究,協調作業ための高レベルビュー機能の研究,そして分散協調統合メディア環境の研究に重点を置き,更に具体的な協調作業例を幾つか取り上げて研究を遂行した.その結果,次に挙げるような知見を得た:(1)バーチャルリアリティシステムとオブジェクト指向データベースシステムをシステム統合することにより,データベース機能を有する高度な仮想作業環境が構築できることをプロトタイプシステム構築を通して明らかにすることができたこと.(2)従来のビューサポート機能を高度に拡張することにより,協調作業支援を行うVIEWMediaシステムが構築できたこと.関連して協調作業支援のための並行制御法を明らかにできたこと.(3)画像処理システムや協調学習支援システム構築という具体的な応用システム開発事例に則して,データベースでの協調作業支援機能を明らかにできたこと.(4)構造化文書とWebとリレーショナルデータベースの統合研究や,モーバイルWeb検索ロボットの研究を行い,分散協調統合メディア環境の実現技術を明らかにすることができたこと.(5)コンピュータと利用者の高度な協調作業環境を実現するために,具体的に地理データベースに対する高次の質問インタフェースとそれを可能とする高速質問処理技法を開発できたこと,など.データベースシステム技術の発展と共に,データベースがカバーする応用分野はビジネス応用からCADやマルチメディアといった非ビジネス応用へと発展してきた.特に,最近はデータベースの黒板機能に着目した協調作業支援機能の実現が求められてる.そのような背景から,本研究では協調能動型データベースシステム技術を研究した.特に,協調能動型データベースシステムの基礎研究,協調能動型データベースのための利用者インタフェースの研究,そして仮想実験室環境実現のためのデータベースシステムの研究に重点をおいて研究を展開した.その結果,4次元次空間データベースシステムの構築研究(増永良文・図書館情報大学),協調作業のためのデータベースの階層ビュー機能の研究(古川哲也・九州大学),分散協調モ-バイルオブジェクト・システムPLANETにおける永続オブジェクト名前空間の多重化方式(加藤和彦・筑波大学),協調能動型データベースのための利用者インタフェースの研究(上林弥彦・京都大学)・協調能動型地理データベースにおける高度利用作業インタフェースと高次質問処理の研究(今井浩・東京大学),高水準データベースにおける並行処理制御の新しい基準:独立化可能性の研究(徐海燕・福岡工業大学),仮想実験室環境実現のためのデータベースシステムの研究(金森吉成・群馬大学),多様な情報資源の管理・統合のためのデータベース技術の研究(北川博之・筑波大学),症例データベースに基づく先天異常診断支援システムCOBRAの開発(田中博・東京医科歯科大学),オブジェクト指向に基づくメディアの構造記述実験(布川博士・宮城教育大学)において研究成果をあげることができた.従来型のデータベースシステムにはメタデータ管理機能、質問処理機能、トランザクション処理機能(障害時回復機能と同時実行制御機能)が備わっている。また、最新のオブジェクト指向データベースシステムにはこれら3大機能に加えて、版(version)管理機能、チェックイン・チェックアウト機能、スキーマ進化サポート機能などが備えられている。しかし、多数の利用者が協調して一つの作業を行なっていくことを支援する協調作業支援機構はこれまで如何なるデータベース管理システムでも実現されていない。また、協調作業をデータベースシステムが効果的に支援するにはデータベースシステムが能動的(active)である必要がある。本研究ではこのようなグループウエア機能をデータベースシステムの基本機能として備える次世代データベースシステムを理論的・実践的に研究・開発している。このような研究目的を達成するために平成9年度は、大別すると次に掲げる3つの研究を計画班と公募班の計13名の研究者が分担して遂行し、所望の成果をあげた。:(1)仮想的協調作業空間の研究:増永良文(図書館情報大学)、金森吉成(群馬大学)、田中博(東京医科大学)、矢野米雄(徳島大)(2)高レベルビュー機能の研究:上林弥彦(京都大学)、今井浩(東京大学)、古川哲也(九州大学)、高倉弘喜(京大)(3)分散協調統合メディア環境の研究:北川博之(筑波大学)、吉川正俊(奈良先端大)、徐海燕(福岡工業大学)、加藤和彦(筑波大学)、布川博士(宮城教育大学)次世代のデータベースは協調作業を支援できるべきであるという観点から研究を行ない,次の結果を得た.

第一に,仮想的協調作業空間をどのようにデータベース上に実現するかを研究した.増永良文(お茶の水女子大学)はバーチャルリアリティシステムとオブジェクト指向データベースシステムの統合が提供する仮想的データベース空間が協調作業環境であると捉えて,ブロックワールドデータベースシステムを提案して,その理論と実践を研究した.上林弥彦(京都大学)は従来のビューサポート機能を高度に拡張して協調作業支援を行うVIEWMediaシステムを開発した.古川哲也(九州大学)もビューサポートの研究を遂行し,除海燕(福岡工業大学)は協調作業支援のための並行制御法を理論的に研究した.第二に,データベースでの協調作業支援機能をより具体的にアプリケーションをたてて研究した.金森吉成(群馬大学)は画像処理の立場から,矢野米雄(徳島大学)は協調学習支援システム構築の立場からそれぞれに知見を得た.第三に,分散協調統合メディア環境の実現技術の研究を行った.北川博之(筑波大学)は構造化文書とWebとリレーショナルデータベースの統合研究を,吉川正俊(奈良先端科学技術大学院大学)は統合型構造化文書データベースの研究を,加藤和彦(筑波大学)らはモーバイルWeb検索ロボットの研究を推進し結果を得た.第四に,協調をコンピュータとの利用者の協調という観点から捉えると,地図などの高度にマルチメディアな情報源と検索を含めてどのようにインタラクトして行くかが大きな研究課題となった.今井浩(東京大学)は地理データベースに対する高次の質問インタフェースとそれを可能とする高速質問処理技法を,高倉弘喜(京都大学)は同様な問題にオブジェクト指向アプローチを展開し研究成果を出した.
子どものロコモ予防―運動器チェック支援プログラム構築―

子どもの体力低下については多くの問題点が報告されている。子どもの体力低下が将来的に今以上に高齢者の体力低下の問題となり、運動器疾患による要支援・介護者増加に繋がることが危惧されている。将来のわが国を支える子どもの運動器問題に取り組むことは大切である。本研究の目的は子どもの運動器に関わる諸問題、また子どものロコモティブシンドロームの現状を把握し、予防に向けてプログラムを構築することにある。研究初年度に実施した予備実験、本実験を踏まえ、平成30年度は5-6歳健常幼児を対象に約100名の調査を行った。調査内容は昨年度、新たに加えたしゃがみこみ動作に関連し、小学生の健康診断で使用される運動器検診項目を追加した。小学生の健康診断ではスクリーニング調査として家庭で運動器チェックを事前に行うが、今回の研究では、理学療法士が運動器チェックを行い、信頼性を担保するよう努めた。現在データ分析を進めており、次年度に公表出来るよう準備をしている。また昨年度機器を準備した体組成評価について、今年度は予備研究を兼ねて成人を対象にデータを収集した。成人の運動器検診と体組成評価については結果を公表する段階まで研究を進めることが出来た。また幼児の体組成評価の手順について今年度は協力園にて確認を終えた。次年度は幼児・児童を対象に運動器検診と生活習慣のチェック、体組成評価を進めて行く。また低年齢化の進む競技スポーツ対象者について体組成評価も含め運動器検診のデータ収集を次年度は進めて行く予定である。健常幼児についてのデータ収集・分析は概ね研究計画通り調査が進んでいる。一方、競技スポーツ経験者の測定については予備実験が終了し、次年度データ収集予定である。当初予定になかった成人での予備実験を追加したため、若干本実験まで時間がかかった。健常幼児・児童については前年度までの2年間でデータ収集は終了し、今後は研究結果を公表する準備に入る。また今年度も健常幼児・児童についてはデータ収集を行える目処が立っており、追加測定項目を精査しながら研究を続ける予定である。一方、競技スポーツ経験者については予備実験を済ませ、今夏にデータを収集出来るよう対象者から承諾を得ている段階であり、今年度本格的なデータ収集に着手する。研究初年度にあたる、H29年度は、健常幼児のライフスタイルと体力・運動能力調査に加え、運動器に関する調査を実施した。調査は5-6歳児を対象に健常幼児約100名について実施することが出来た。調査方法は前年度まで予備実験で行ってきた幼児運動能力調査をベースに測定項目を組み立てた。特に学童児の運動器チェックとして使用されることが多い、しゃがみ込みを測定項目に加えた。しゃがみ込み動作は数種類を準備し、調査を行うことで幼児におけるしゃがみ込み動作チェックの意義や有用性について研究を実施した。調査結果をまとめ、年度末には論文として公表した。また運動器の質の調査として、大腿四頭筋筋厚測定を調査項目に含め実施した。大腿四頭筋筋厚についても調査結果を年度末には公表することが出来た。一方、当初の研究計画通り、小学生についてもデータを収集したが結果をまとめるには至っておらず、今後対象者を広げながら調査を続けて行く必要がある。また次年度の測定では、Inbodyを用いた体組成評価により運動器の質と運動器障害ならびに子どものロコモと体成分の関連について検討するため、本年度は機器の準備を整え、成人で予備実験を開始した。これらの結果を運動能力や運動器チェック項目と照らし合わせ子どものロコモの実態について研究を進める準備を行った。健常幼児について当初の研究計画通り調査が進んでいる。

当初予定になかった成人での予備実験を追加したため、若干本実験まで時間がかかった。健常幼児・児童についてはH30年度以降も調査項目を精査しながら進めて行く。小学生の競技スポーツ実施者については対象者の絞り込みや協力依頼を早急に進めH30年度よりデータ収集に取り組めるよう準備をする。健常幼児・児童については前年度までの2年間でデータ収集は終了し、今後は研究結果を公表する準備に入る。また今年度も健常幼児・児童についてはデータ収集を行える目処が立っており、追加測定項目を精査しながら研究を続ける予定である。一方、競技スポーツ経験者については予備実験を済ませ、今夏にデータを収集出来るよう対象者から承諾を得ている段階であり、今年度本格的なデータ収集に着手する。予定していた学会の参加を見送り、県内開催の学会に参加したため。また測定会場費を計画では計上していたが、すべて無料にて使用可能であったため。今年度はデータ収集が主な研究内容であり、分析に必要として購入予定であったデータ解析用PCとソフトを次年度購入とした。また25m走タイマーを購入予定であったが、所属大学所有のもので賄うことが出来た。物品費の使用額が予定より少なかった。物品残金については体力測定対象者数に対して台数が足りない機器について次年度補充する予定である。旅費については当初予定されていた地域と異なる場所で学会が開催され、宿泊費がかからなかった。旅費残金についても次年度学会参加費として使用する予定である。
siRNA導入神経細胞のバイオイメージングから探る麻酔薬の神経保護戦略

臨床濃度以下の麻酔薬の一過性投与は、虚血低酸素傷害に対して神経保護作用を増強するプレコンディショニング作用の可能性が示唆されているが、その作用機序は不明な点が多く完全には解明されていない。本研究では、正常組織由来の初代培養神経細胞にsiRNAを用いてRNAi実験を行い、ミトコンドリアダイナミクスを形態学的および免疫組織学的手法、さらにカルシウム動態による3種類の総合的解析方法を用いることにより、麻酔薬による神経毒性やプレコンディショニング作用による神経保護作用の機序を分子生物学的手法により明らかにし、臨床応用への架け橋となることを目的とする。
自己胸腺摘除・リンパ球除去後、全胸腺臓器移植による免疫寛容誘導の試み

これまでの研究から、血管吻合をともなう心臓・胸腺同時臓器移植は、血流再開を伴わない胸腺細胞移植とくらべ、GVHDをおこさず移植心臓の拒絶反応を抑えることがわかっている。術前ALS投与や術後FK506の短期間投与で生着延長効果が見られるが、まだ免疫寛容は得られていない。レシピエントの胸腺と脾臓の摘出とALS・抗CD3抗体の投与を組み合わせて施行後、ドナー胸腺臓器移植を実施し術後FK506を短期間投与して、レシピエントの免疫環境をドナータイプにし、免疫寛容が得られるのではないかと考え、ラットを使用して研究を計画した。high responder combinationであるDAからLewisへの移植で術前ALSと抗CD3抗体の同時投与の第3群では、同時移植心臓の平均生着期間は84.2日で生着延長効果が著明に見られたが免疫寛容は得られなかった。low responder combinationであるBNからLewisへの移植で術前ALSと抗CD3抗体の同時投与の第6群では、同時移植心臓の生着期間はすべて100日を越え、免疫寛容が得られたと考えられた。GVHDはおこらなかった。この免疫寛容がDonor-Specificであるかどうか、術前ALSと抗CD3抗体投与とレシピエントの胸腺と脾臓の摘出でTリンパ球がどのように変動するか今後検討したい。結論:low responder combinationで術前ALSと抗CD3抗体の同時投与後、レシピエントの胸腺と脾臓を摘出すると、胸腺臓器移植と移植後のFK506の短期間投与で安全に免疫寛容が得られるものと考えられた。研究施設の急遽移動があり、ゼロからの研究態勢作りとなった。ラット自己胸腺摘除プラス自己脾蔵摘除術と心臓胸腺同時移植を実施できる態勢を作った。手技的に安定したので早速実験群の作製に取りかかる。レシピエントの胸腺と脾臓の摘出とドナー胸腺移植にALS・FK506・抗CD3抗体の投与を組み合わせてレシピエントの免疫環境をドナータイプにし、免疫寛容が得られるのではないかと考え、実験を計画した。血管吻合をともなう胸腺臓器移植は、血流再開を伴わない胸腺細胞移植とくらべ、GVHDをおこさず移植心臓の拒絶反応を抑えている。自己胸腺と脾臓の摘出後ドナー胸腺合併移植で有意に同時移植心臓の生着延長が認められるが、、その差はわずかである。術前ALS投与によるドナー胸腺同時移植後の心臓の生着延長もごくわずかで、むしろ、FK506の投与で生着延長効果が著明に見られた。抗CD3抗体投与の効果は現在まだ観察中で、いずれの方法でも免疫寛容は今のところ得られていない。生着結果は、移植ラットの週齢でだいぶ違い、ばらつきが大きい。これは週齢で胸腺・脾臓重量がまちまちで、機能もだいぶ異なるためと考えられる。このために生着結果が偏ったものとなったと思われる。今後、幼若期に胸腺摘出し、これに幼若ドナー胸腺臓器移植を行うことで最大限の免疫寛容効果を引き出してみたい。
地域保健事業における生活習慣改善プログラムの開発

【目的】個人の行動変容を促すには、従来の知識提供型プログラムに比べて、行動科学にもとづく行動変容型プログラムがより有効であるかについて明らかにする。【方法】対象者は4070歳の男女100名であり、行動変容型プログラム群50名(行動変容群)と知識提供型プログラム群50名(知識提供群)とに無作為に割り付けた。行動変容型プログラムでは、目標設定やセルフモニタリングなどの行動変容技法が採用された。知識提供型プログラムでは、医師・健康運動指導士・栄養士が疾病予防や食事、身体活動についての講義と実習および体力測定を行った。両プログラムとも4カ月の集団教室であり、頻度(月1回、計4回)・時間(1回2時間)は同じであった。1次評価として身体活動量と栄養摂取量を、2次評価として肥満度・糖代謝・インスリン抵抗性・脂質代謝・血圧を介入前後(平成18年度実施)および介入終了から12カ月後(平成19年度実施)に測定した。【結果】歩数と余暇時身体活動量については、群×時期の交互作用が認められた。栄養摂取量については、総摂取エネルギー量・脂質摂取量・野菜摂取量において時期の主効果が認められたが、交互作用は認められなかった。肥満度・糖代謝・インスリン抵抗性・脂質代謝・血圧においては、いずれも交互作用は認められなかった。BMIが25kg/m^2以上の者について検討したところ、BMI、ウエスト周囲径、インスリン抵抗性指数(HOMA-IR)で、有意な交互作用が認められた。いずれも行動変容群で有意により減少し12カ月後も維持していた。脂質代謝と血圧の指標の変化量においては,有意な群間差は認められなかった。【結論】行動変容型プログラムは知識提供型と比較して、介入量(期間・時間・頻度)が同じでも、身体活動量を促進し、肥満者の肥満度とインスリン抵抗性を改善する。また、その効果は介入終了12カ月後まで維持される。【目的】行動科学に基づき食と運動の行動変容および生活習慣病危険因子を改善する「行動変容型プログラム(行動変容群)」を開発し、地域保健事業で従来実施されてきた「知識提供型プログラム(知識提供群)」との比較を行うことにより、プログラム内容の違いがプログラムの有効性の違いをもたらすかについて検証することを目的とした。【方法】対象者は横浜市磯子区在住の4070歳の男女で、インフォームドコンセントが得られた100名である。本研究は無作為化比較試験とし、対象者を行動変容群(50名)と知識提供群(50名)に割り付け々両プログラムの構成は介入量(1回/月、2時間/回、4ヶ月間)と介入方法(集団介入)を同じにして、その内容(行動変容型、知識提供型)のみを異なるものとした。【結果】介入によって歩数は行動変容群では増加したのに対して、知識提供群では低下し、有意な交互作用(群×時期)が認められた。余暇の身体活動量についても行動変容群では増加したが、知識提供群では低下した(交互作用P:0.09)。リスク因子については、全対象者ではインスリン抵抗性(HOMA-IR)は両群とも有意な変化は認められなかった。BMIとウェスト周囲径は両群とも有意に低下したが、共に交互作用は認められなかった。しかし、BMI24以上の者では、HOMA-IRとBMIは行動変容群では減少し、知識提供群では増加し、共に有意な交互作用が認められた。

【結論】行動変容型プログラムは知識提供型と比較して、介入量や介入方法を同じにしても、身体活動量を増やし、肥満者の肥満度とインスリン抵抗性を改善する。本研究は、生活習慣の改善に対して行動変容型が知識提供型よりも優れていることを日本人で実証したはじめての研究である。平成19年度は、両群を追跡して介入終了後における介入効果の持続性について検討を進める予定である。【目的】介入量(時間や頻度)を同じ条件にした2つの異なる生活習慣改善プログラム(行動変容型プログラム、知識提供型プログラム)を用い、4ヶ月間の介入を行い(平成18年度実施)、平成19年度は介入終了後の自己管理期における効果の縦続性について比較検討する。【方法】無作為割付の後、介入を終了した行動変容型プログラム群47名(行動変容群)と知識提供型プログラム群43名(知識提供群)を対象とした。評価項目は1日歩行数、余暇時身体活動量、総摂取エネルギー量、脂質摂取量、野菜摂取量、BMI、ウエスト周囲径、血糖、インスリン、インスリン抵抗性指数(HOMA-IR)、声性脂肪、総コレステロール、LDLコレステロール、HDLコレステロール、血圧(収縮期、拡張期)とした。介入終了後6ヶ月時点で身体活動量と栄養摂取量に関する調査を実施し、12ヵ月後には全ての項目について調査を実施した。【結果】歩行数と余暇時身体活動量については、群×時期の交互作用が認められた。総摂取エネルギー量、脂質摂取量、野菜摂取量においては時期の主効果が認められたが、交互作用は認められなかった。肥満度、糖代謝、脂質代謝、血圧の各指標においては、いずれも交互作用は認められなかった。BMIが25kg/m2以上の者について検討したところ、BMI、ウエスト周囲径、HOMA-IRで有意な交互作用が認められ、いずれも行動変容群でより大きく減少し、12カ月後も維持されていた。脂質代謝と血圧の各指標における変化量には有意な群間差は認められなかった。【結論】介入量を同じ条件にした知識提供型プログラムと比較して、行動変容型プログラムの身体活動量の増加および肥満度とインスリン抵抗性の改善といった介入期効果は介入終了後においても長期継続する。
複素五員環を連結させた酸化還元感応性分子の集積と機能化

・メトキシ基をもつジチエニルピロール(DTP)ユニットと、ジカチオンのジラジカル性を向上させる働きを持つベンゾジチオフェン(BDT)ユニットを組み合わせ、BDT部位での分子間の相互作用を抑制するために嵩高いフェニル基を導入した分子DTP-BDT-DTPおよびDTP-BDTーBDT-DTPを合成し、ジカチオン種のジラジカル性とπダイマー形成能を検討したところ、定性的に高いジラジカル性を有する化合物ほど優れたπダイマー形成能を有しているということを示唆する結果を得た。・π-ダイマー形成能を有し、安定なラジカルカチオンを与えるユニットの模索の一環として、ProDOT(P)と3,4-エチレンジオキシチオフェン(EDOT;E)からなる(混合)オリゴマーE2P2およびE2P3を合成し、これらのラジカルカチオンがジクロロメタン溶液中で3時間以上安定に存在し、かつ低温でπダイマー形成能を有することを明らかにした。・ニトロニルニトロキシド(NN)ラジカルを置換させたオリゴマーDTP-P-NNおよびE2P2-NNを合成し、ラジカルカチオンπダイマーを経由して、NNビラジカル間で強い交換相互作用を示すことをESRの結果より明らかにした。これは、π共役オリゴマーのラジカルカチオンが分子ワイヤーとしての機能を示すことを示唆している。28年度が最終年度であるため、記入しない。チオフェン(T)とN-メチルピロール(P)をα位で連結させ、メトキシ基の導入により高いラジカルカチオンの安定性とπダイマー形成能を示すTPT(OMe)ユニットとプロピレンジオキシチオフェン(P)を組合せ、片末端に安定中性ラジカルであるニトロニルニトロキシド(NN)を置換させたヘテロ五員環オリゴマーTPT(OMe)-P-NNを合成し、1価の銀イオンによる一電子酸化により生成したラジカルカチオンが、ジクロロメタン中低温でπダイマーを形成することを確認した。またπダイマー形成に伴い、特徴的にESRシグナルが変化することを明らかにした。一方、β位のフェニル基の嵩高さのためπダイマー形成を部分的に抑制するベンゾジチオフェンBDT(Ph)とTPT(OMe)との混合オリゴマーTPT(OMe)-BDT(Ph)-TPT(OMe)およびTPT(OMe)-BDT-BDT-TPT(OMe)を合成し、2当量の銀イオンによる2電子酸化によりジカチオンジラジカルが生成することを確認した。さらにジクロロメタン中、低温でπダイマーを形成することを明らかにし、超分子型の導電性ワイヤーの構築に向け基礎的な知見を得ることができた。今年度は、πダイマーの電子構造を詳細に解明することを目的とした安定ラジカル置換ラジカルカチオン塩の発生とπダイマー形成に伴う特徴的なESRシグナルの観測、およびジラジカルジカチオンのπダイマー形成が可能な分子を合成することができ、今後の進展の鍵となる結果を得ることができた。今年度得られた知見をもとに、安定ラジカル置換ラジカルカチオン塩の特徴的なESRシグナル変化を解釈し、πダイマーの電子構造について理解を深める。また、予備的に得られたジラジカルジカチオンのπダイマー形成が、超分子構造を形成しているかを導電性の異方性などを測定し確認する。