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軟骨伝導を用いた新しい補聴器の開発

停止困難な耳漏を認める症例や外耳道閉鎖症では既存の補聴器が使用できない。このような症例でも軟骨伝導を補聴器に用いることで効果が期待できる。今回の研究では、軟骨伝導を用いた補聴器の開発、伝導メカニズムの解明、外耳道閉鎖症における伝導経路の解明を行った。その結果軟骨伝導は既存の補聴器が装用できない症例でも有用であることが分かった。音の伝導経路は気導、骨導とは異なる新しい経路であることが明らかとなった。外耳道閉鎖耳では正常時とはことなる軟組織経路が存在する例を認めた。この伝導経路がある症例では特に音の伝導が優れていることが分かった。補聴器を実用化するための大きな問題点の1つとして振動子の出力および消費電力の問題がある。さらにどの程度の出力を出すか、周波数特性をどのように設定するかなどの補聴器の調整についての問題がある。振動子についてはこれまで圧電振動子を用いてきたが消費電力が大きく電池の減りが早く実用化が難しかった。そこで本年度は消費電力で優れている電磁型振動子の開発を行った。複数の試作補聴器を作成し、それぞれの出力、消費電力、大きさを比較することで、実用化に耐えうる振動子を決定した。補聴器の調整については、調整するソフトを作成する上で最も問題となるのが、軟骨伝導閾値の正常値がわからないことである。このためどの程度の難聴であるのか、利得をどうすればよいのかといったことが決定できなかった。そこで聴力正常者を対象に軟骨伝導閾値を求め、それを基準値とし軟骨伝導閾値を評価した。さらに得られたデータを基に軟骨伝導補聴器を調整するソフトを作成した。これらの成果により、臨床の場で軟骨伝導補聴器をフィッティングしその効果を評価できる環境を整えることができた。前年度までの結果から軟骨伝導補聴器は高音域の利得が不足する傾向が明らかとなっている。この問題を解決するため、補聴器の特性調整ソフトのプログラムを変更することで信号処理により高音域の出力を上げ、さらに振動子自体の改良を行い共振周波数がより高い周波数となるように調整した。さらに補聴器の出力以外にも実際に外耳道閉鎖症の方で試聴していただくと、ハウリングの問題も明らかとなった。ハウリングについては通常の気導補聴器とは異なる音が入力されたときに一瞬だけ生じる現象が確認された。このため通常の補聴器で用いるハウリング抑制方法だけでなく軟骨伝導補聴器用の何らかの抑制方法が必要になってくることがわかった。この問題については現時点では出力を抑制するなどの方法を行うことで対応しているが今後さらに出力アップが必要な症例に対応するためにも改良していくことが必要である。補聴器の効果としてはこれまでの検討で軟組織による閉鎖症では効果が高く、骨性閉鎖では効果が低いと考えられた。しかし調整ソフト、信号処理、振動子の改良を行うことで高音域の出力の増大を行いその結果昨年度よりも装用閾値の改善が得られ、骨導補聴器と同程度の利得が得られるようになった。装用方法については、耳型を採取し外耳道口に固定する方法が、圧痛などの骨導でみられる欠点もなく、安定性、音の伝導性に優れており、審美性も通常の耳かけ型の補聴器とほぼ同じであり優れていると考えられた。語音明瞭度検査では昨年度の試作補聴器よりも改善し、骨導補聴器、埋め込み型骨導補聴器を使用している例ではそれらの補聴器での結果とほぼ同程度の語音聴取能が得られることが分かった。外観上、補聴効果については十分製品化することが可能なレベルまで改良できたと考えられた。今後は耐久性の向上を図り、さらなる改良を行っていくことで可能な限り早急に実用化を目指したいと考えている。軟骨伝導補聴器の試作器を難聴者に適合し、その効果を評価した。その結果難聴の種類によって音の伝導効果、語音明瞭度に与える影響がことなることが分かった。各難聴者の難聴の原因に応じた調整が必要であることが分かった。軟骨伝導の解明についての聴覚実験では、振動子の呈示位置、固定方法の違いによる閾値への影響を測定した。その結果軟骨を振動させることが重要であり、固定圧については影響が少ないことがわかった。耳栓をすることでの閾値への影響を気導、骨導と比較すると、低い周波数では骨導と、高い周波数では気導と近いことがわかった。周波数により伝導の特徴が異なり、気導、骨導とはことなる伝導経路で伝わっていることも分かった。軟骨伝導で語音を呈示したときの語音明瞭度を測定すると、気導、骨導とは差を認めなかった。このことから補聴器からの音の呈示手段として軟骨伝導が有効なことが分かった。耳栓をした状態でも比較したが、高い周波数の伝導効率が悪くなり、低音強調となるため、語音弁別能が低下することが分かった。

耳栓をした状態は外耳道閉鎖症の症例の状態と近いと考えられるため、このような症例に補聴器を適合する場合は、周波数特性に注意が必要であることがわかった。軟骨伝導のラウドネスについての検討では、骨導と比較して、呈示音圧の変化に伴うラウドネスの変化に差がないことがわかった。今回測定した音圧の範囲では、軟骨伝導に与えた音圧が骨導でどの程度になるか換算することが可能となり補聴器の調整に役立つことが期待される。以上今年度の研究成果は、伝導経路の解明および軟骨伝導を用いた補聴器の開発に大いに役立つと考えられた。昨年度の目標として軟骨伝導補聴器を実用化するための問題点である振動子と調整方法について改良することを上げていた。研究成果の概要でも示したように、振動子の問題については様々な試作振動子を作製し検討した結果、実用に耐えうる性能をもつ振動子の開発ができたと考えている。さらに調整方法については、調整するための前提となる軟骨伝導閾値の正常値の設定を行った。それを基に軟骨伝導補聴器の調整に用いるフィッティングソフトの作成を行った。このことから昨年度の研究目標についてはおおむね実施することができたと考えられ、当初の予定通りに進行しているといえる。昨年度の目標として試作補聴器を実際の難聴者に対して行うこと、軟骨伝導解明のための聴取実験を行うこと、軟骨伝導で呈示した場合の語音聴取能について評価することなどを挙げていた。実際の研究の進捗の程度については以下のようである。試作補聴器の評価については数名の難聴者に対して実施し評価することができた。軟骨伝導の解明のための聴取実験、語音聴力検査についても実施し、軟骨伝導の伝導メカニズムおよび軟骨伝導で与えた語音聴取能について検討することができた。また軟骨伝導のラウドネスについても骨導と比較することで評価できた。このことから昨年度の研究目標についてはおおむね実施することが可能であり、当初の予定通りに進行しているといえる。これまでの研究で作製した軟骨伝導補聴器がどの程度効果があるのか、実用化するために今後修正をしなければいけない部分は何かを明らかにする。臨床試験として試作補聴器を協力していただける難聴者にフィッティングし、その時の効果を評価する。評価は聴力検査やアンケートを用いて行う。試作補聴器は実際に貸し出し、日常生活でも使用していただきその効果を見極める。補聴器の効果が既存の補聴器と比べて優れているのか劣っているのかを明らかにするため、気導あるいは骨導補聴器のフィッティングも行い、その効果についても評価する。その結果から軟骨伝導補聴器の効果の評価や適応について検討する。このような臨床試験を行うことで現時点では明らかでない問題点、例えば調整作業、補聴器の装着、耐久性についてなどが明らかになってくる可能性がある。それらのデータを蓄積することで、将来的な補聴器の実用化につながる結果を得る。昨年得られた結果を基に、新しい振動子および補聴器の作製を行っており、それらの開発を進めていく。試作した振動子および補聴器は物理特性の測定、聴力正常者を用いた聴取実験を行い評価する。その結果十分な効果が得られると考えれる試作振動子、補聴器を作成する。そして完成した補聴器は再度難聴者で評価を行う予定である。また軟骨伝導の伝導メカニズムの解明のための聴覚実験を進めていく。
可溶性縮環型ポリアセン/ヘテロアセンの合成と機能物性開拓

ポリヘテロアセン類は主鎖骨格が縮環した剛直な構造を有しており、単結合でモノマーユニットが結ばれた従来型の共役系高分子よりも、再配向エネルギーが小さくなることや、励起子拡散長が長くなること、ならびに分子内での電荷輸送が長くなることなどが期待される新しいπ-電子系材料群である。しかし、分子の繰り返しユニット数の増加にともない、バンドギャップが急激に狭くなることで、大気安定性の低下や溶媒への不溶化がおこるため、ポリヘテロアセン類の研究はいまだに限定的である。そこで本研究では縮環系ポリヘテロアセン類を合成するための新手法の開発、ならびにポリヘテロアセンの基礎科学の確立とOFETへの応用を目的とした。対応する側鎖を有するモノマー(1a,1b)を合成したのちに、ジスタニルモノマーとのMigita-Kosugi-Stilleクロスカップリング重縮合によりprepoly1a,bを合成した。prepoly1a,bに対して塩化鉄(III)を作用させるScholl反応によりpoly1a,bを得た。得られたポリマーはTHFやクロロホルム、トルエンなどの汎用溶媒に高い溶解性を示し大気中でも安定であった。次に、poly1a,bをそれぞれ活性層として有するボトムゲート-トップコンタクト(BGTC)型デバイスを組み、有機TFT性能の評価を行った。その結果、poly1aの場合は1.0 ×10-5 cm/Vs、poly1bは3.0 ×10-6 cm/Vsのホール移動度を示したことから、合成したポリヘテロアセンがTFTとして応用可能であることがわかった。芳香環が単結合で結ばれたポリマーや芳香環が縮環したオリゴアセン/ヘテロアセンといったπ-共役系高分子/低分子は、有機薄膜太陽電池や電界効果型トランジスタ、有機EL材料へ応用される分子群であり、これまで有機エレクトロニクス分野の発展に大きく貢献してきた。近年ではグラフェンやグランフェンナノリボン1)、ラダー型共役系高分子2)などの二次元状にπ-電子が広がった共役系高分子が注目されている。中でもオリゴアセン/ヘテロアセン類の繰り返し単位を増加させることで得られるポリアセン/ヘテロアセン類は高い半導体特性を示すと期待されるが、繰り返しユニット数の増加による大気安定性の低下や、有機溶媒への不溶化が大きな障壁となる。本研究では、側鎖に長鎖アルコキシ基を導入することで有機溶媒への溶解性を高くした縮環型ポリヘテロアセン類を合成し、電界効果型トランジスタや有機薄膜太陽電池へ応用すること目的としている。平成29年度はモノマー合成、ポリマー合成、ならびに高分子反応によるポリヘテロアセンの合成を行った。分子量の増加による急激なバンドギャップの狭小化を抑制するために、ポリマー鎖がジグザグに伸長し、硫黄原子が導入され、芳香環が縮環したポリヘテロアセンを合成した。得られたポリマーはTHFやハロゲン系溶媒などに高い溶解性を示すことが分かった。得られたポリヘテロアセンを溶媒に溶かしたのちに、スピンコーターを用いて基盤に塗布することで有機薄膜を作成することも可能であった。光延反応と宮浦ホウ素化反応、ならびに鈴木-宮浦クロスカップリング反応によりジブロモモノマーを得た。購入可能なジスタニルモノマーと合成したジブロモモノマーとの右田-小杉-Stilleクロスカップリング反応によるA2+B2型重縮合により共役系ユニットが単結合で結ばれたポリマーを合成した。得られたポリマーの分子内酸化的カップリング反応(Scholl反応)により、ポリヘテロアセンを得た。得られたポリヘテロアセンは汎用溶媒に可溶であり、薄膜を作成することも可能であった。平成30年度は平成29年度と引き続きポリヘテロアセン類の合成を行う。得られた新規ポリヘテロアセン類に関しては電界効果型トランジスタ素子を作成し産業応用への可能性も探索する。また、ポリヘテロアセン類の主骨格のみならず側鎖や高分子の末端が分子配向や移動度などに及ぼす影響も調べる。所属機関のホームページです。
周作人の北京生活と東京の記憶-周作人の文化観念の形成について

周作人の日本体験が如何に彼の意識の根底に影響したのだろうか。本研究では周作人の論考「生活の藝術」(1924)を軸に北京生活を調査し、彼の体験が作品へどのように影響したか、その関係を明らかにすることを目的とする。周作人(1885-1967)は、中国新文学の創始者であり小品文の名手と称される作家である。彼は近代中国に関する国家と個人の概念、文字、文学、教育などに大きな影響を与えた魯迅と並ぶ知識人である。周作人は戦後「漢奸文人(反民族学者)」と定義づけられたため、日中の近代観を紐解く有効な手掛かりとなり得る彼の思想、特に文化藝術についての研究は未だ進んでいない。周作人は自身の中国北京の生活において、如何なる<文化>を彼の藝術の頂点に据えていたのか。本研究は彼のテクスト、日記、回想録等をもとに、現地調査・文献資料の収集を行い、従来不明であった谷崎潤一郎の周作人に纏わる文章の初出出所を発見した(方紀生『周作人先生のこと』1944参照)。また、周作人は五四新文化運動(1919)の旗手の一人であるが、従来、周作人「兩個掃雪的人」(1919)は、五四時期を象徴する階級論の系譜を汲む作品として読まれてきた。しかし、自身が住む現実の都市、北京を風景の一つと認め、それを'白話詩'(「兩個掃雪人」)で表現した点は従来指摘されていなかった。この点を都市・足跡・実生活をキーワードに本研究で指摘した。中国現代文学史において、周作人が'白話詩'を藝術作品の一つとしてその地位を確立させようとしたことは興味深い。彼自身、藝術的表現の手段としての'白話詩'の限界を早くに感じ、20年代には'散文詩'を書くも、1923年からは'白話詩'を殆ど書かなくなる(小川2002参照)。そして、1924年から'小品文'を書くようになる。周作人の早期の文学観、文化観の一連の流れを明らかにすることができた。以上が、当初の研究の目的、研究実施計画に基づき得られた研究成果である。周作人は、北京や日本を「第二の故郷」と呼び、北京が動乱の時期においても離れる事無く、そこに住み続けた。1924年前後からは、都市の日常に取材した小品文を多く執筆している。なかでも、飲食文化を主として描いた「故郷の野菜」、「北京の茶食」、「喫茶」(共に1924年発表)は、珠玉の作品として名高い。そこで、この三作品を中心に分析を施し、周作人の文化や趣味、そして、彼にとっての日本の記憶といったものが、「生活の芸術」という独自の思想形成に影響したことを明らかにした。周作人が日本の飲食文化、なかでも茶道の中に存在する「苦中作楽」といった精神的な境地に、関心と共感を覚え、それを規準に北京文化批判を行い、自身の趣味的な生活を追い求めていたのである。本研究の過程において、谷崎潤一郎が周作人を評価した文章の初出を発見することができたことは幸いである。周作人の「都市」への眼差しの中に、独自の理想とする趣味的な生活の一側面を解明することができた。具体的には、周作人がなぜ明末文人の張岱を「都会詩人」と当時においては現代的な言葉を用いて名づけ、評したのか、張岱の小品文集『陶庵夢憶』を中心とした周作人の記述に分析を施した。従来の論考では、周作人と張岱を主とする明末文学との関わりが、彼の文学史観や気質によるものである、としたものばかりであったが、本研究では、次のような結論を得るに至った。それは、一つに、周作人が五四以来の中国の「近代」崇拝に対して疑問を抱いていたから、もう一つには、都市生活を徹底的に楽しみ、また、その風景と人間を描いた明末文人張岱の感性に、自分と重なる点を見出していたから、である。以上の研究は、当初計画していた本年度の研究目的、研究実施内容に基づいて実施し、得られた成果である。本年度は、過去日中双方で発表した論文内でとりあげた周作人のテキストに再度検討を加えることで、拙論の補遺とした。併せて、彼の文学創作における思想の機軸を、諸研究者の先行研究、そして本人もたびたび使用し、彼の文体選択のキーワードと推測される`趣味(原文)'に置き、その内実を明らかにした。作人における趣味の内実の概要は次のようであった。一、作人がH.エリスの全面的受容により書いた評論「生活之芸術」(1924)からは、彼が芸術的な生活の実践を目指していたことが顕著に見られた。その姿勢の一つが彼の趣味の内実の一側面を形成しており、これが日本文化からの影響を大きく受けていたことは注目に値する。一、文章表現面においても彼独自の芸術性を追求し、「美文」であるための条件を、20年代から具体的に語る。彼が「美文」を語るのは、芸術的生活の実践、即ちそれが`趣味'の系譜上に位置することは明らかである。彼は`閑的文人

'のように称されることが多いが、実は、多分に中国近代知識人としての使命感を堅持していたことが窺えた。併せて、作人がなぜ「小品文」を選択してそれを描き続けたのか、上記結論の裏づけとなり得る評言を確認することができた。それは、次の文章である。「小品文はすなわちまた個人文学の尖端に存す。言志の散文であり、それは叙事や道理、抒情との集合であり、すべてが自己の天性や性質に滲みこんでいる」(「冰雪小品文・序」1930.9.21作)。この周作人の評言から、「小品文」が彼の`趣味'の内実の表現方法として、理に適った文体であったことが考えられるのである。ほかに、周作人が読んだとされる日本語書籍を発見することができた。従来、周作人「北京的茶食」(1924)に引用されている、五十嵐力の『我が書簡』についての書誌情報は判明していなかった。しかし、国会図書館内のマイクロフィッシュを綿密に調査することで、それが「文展と空也」(五十嵐『我が書簡』至文堂書店、1916年)であることを発見した。周作人研究者の重鎮、銭理群(中国)も『書簡』の書誌情報を探求できずにいた事実があることから、新資料を提供することができたと言えるだろう。周作人の日本体験が如何に彼の意識の根底に影響したのだろうか。本研究では周作人の論考「生活の藝術」(1924)を軸に北京生活を調査し、彼の体験が作品へどのように影響したか、その関係を明らかにすることを目的とする。周作人(1885-1967)は、中国新文学の創始者であり小品文の名手と称される作家である。彼は近代中国に関する国家と個人の概念、文字、文学、教育などに大きな影響を与えた魯迅と並ぶ知識人である。周作人は戦後「漢奸文人(反民族学者)」と定義づけられたため、日中の近代観を紐解く有効な手掛かりとなり得る彼の思想、特に文化藝術についての研究は未だ進んでいない。周作人は自身の中国北京の生活において、如何なる<文化>を彼の藝術の頂点に据えていたのか。本研究は彼のテクスト、日記、回想録等をもとに、現地調査・文献資料の収集を行い、従来不明であった谷崎潤一郎の周作人に纏わる文章の初出出所を発見した(方紀生『周作人先生のこと』1944参照)。また、周作人は五四新文化運動(1919)の旗手の一人であるが、従来、周作人「兩個掃雪的人」(1919)は、五四時期を象徴する階級論の系譜を汲む作品として読まれてきた。しかし、自身が住む現実の都市、北京を風景の一つと認め、それを'白話詩'(「兩個掃雪人」)で表現した点は従来指摘されていなかった。この点を都市・足跡・実生活をキーワードに本研究で指摘した。中国現代文学史において、周作人が'白話詩'を藝術作品の一つとしてその地位を確立させようとしたことは興味深い。彼自身、藝術的表現の手段としての'白話詩'の限界を早くに感じ、20年代には'散文詩'を書くも、1923年からは'白話詩'を殆ど書かなくなる(小川2002参照)。そして、1924年から'小品文'を書くようになる。周作人の早期の文学観、文化観の一連の流れを明らかにすることができた。以上が、当初の研究の目的、研究実施計画に基づき得られた研究成果である。
1GeV陽子準弾性散乱と原子核場による媒質効果

本研究は、ペテルスブルグ原子核研究所(ロシア)での1GeV陽子準弾性散乱に関する国際共同実験を中心に、これと相補的になる阪大核物理研究センターでの400MeVでの実験とシュテルンボッシュ大学(南ア)のHillhouse博士との理論面での共同研究とを並行して行う形で遂行された。(Hillhouse博士は2004年度にはこの科研費によって、2005年度には日本学術振興会の長期招聘研究者として、それぞれ2-4か月日本に滞在)研究の大きな狙いは、原子核内のハドロンレベルでの媒質効果のひとつであるDirac相対論的効果の検証である。ロシアでの実験は2度に分けられて実施し、主としてp殻核である160と、sd閉殻核である40Caを標的とした。前者においては実験装置準備の都合上、微分断面積のみの測定を行い、後者では微分断面積に加えて反応放出陽子の偏極量(P)の測定をも行った。中間エネルギーでの陽子準弾性散乱の偏極分解能(Ay)が減少する事実は以前より知られていたが、我々のグループでは、1GeVのデータと400MeVの高精度データを取得し、初めて広いエネルギー範囲にわたる定量的比較を行った。その結果、AyやPは両エネルギーにおいて定量的にも同程度の減少率を示し、多段階過程の寄与等、複雑な核反応過程の混入によるものではないことを明らかにした。また、多種の原子核を標的としたデータから、この減少は反応のQ値と単調関数の関係になっていることも実験的に明らかにした。また、この現象は今のところ非相対論的枠組みでは説明できず、何らかの媒質効果の存在を強く示唆するものとされているが、Dirac相対論的効果のみではこの減少の度合いの50%程度しか説明できず、更に交換中間子に対する媒質効果の存在等を考慮に入れる必要性が出てきている。本年度は、来年度のロシアでの加速器実験実施に向けた準備研究を行った。標的近辺に設置して標的上の散乱点測定に用いる位置検出器として、直径0.3mmのシンチレータを最小限の本数並べた検出器を試作し、13MeVの加速陽子を用いたビームテストを行った。その結果、S/N比・粒子検出効率・クロストークなどの点でいずれも実用可能レベルなものであることがわかり、本実験で用いることのできるものを製作中である。データ収集系に関しては、東陽テクニカ社で開発されたCPU搭載のCAMACクレートコントローラの性能評価を行い、想定した仕様を満足していることを確認した。物理の面では、大阪大学核物理研究センターのサイクロトロンからの400MeV陽子ビームを用いて関連研究が並行して進められている。過去の1GeVでのデータと400MeVでの結果との比較検討によって、大きくことなるふたつのエネルギーで同様なメカニズムによる観測量の核内変化が見られ、何らかの媒質効果が観測されていることが示唆されている。また、理論的側面では、国外共同研究者である南アフリカのHillhouse博士を中心として検討が進められ、相対論的効果に関する理論的枠組みの構築が行われている。1GeVのビームを用い行うべき実験の具体的検討を進め、^<16>Oを標的とした(p,2p)反応によって相対論的効果が抽出できる可能性があることを見出した。1GeVのビームを用いた実験では、反応の移行運動量を大きくとれる。一方、相対論的効果は核子の4成分波動関数(Dirac Spinor)の下成分の増大として現れる。(p,2p)反応の微分断面積にはその下成分の運動量方向と移行運動量とのスカラー積に依存する項があり、測定条件を調節することによって微分断面積の角分布に非対称性が現れるという訳である。

1GeVでの実験として従来は^<40>Caを標的とするものを考えていたが、このアイデアを活かすために急遽^<16>O標的の実験も行うことにし、本年度後半はその実験のための^<16>O標的として氷ターゲットの開発を行った。その結果、標的の冷却にペルチェ素子を利用した、コンパクトで真空窓が充分に薄いものの製作に成功した。更に、ロシアでの使用環境に合わせて、真空中での設定角度の設定を超音波振動モーターで行う駆動装置も取り付けている。また、ロシアにおいては海外共同研究者であるMiklukhoを中心として、主としてデータ収集系の改造と整備が進められている。これらの開発・準備研究の結果を基に、この3月にはロシアのペテルスブルグ原子核研究所で実際の実験を実施する予定である。これら実験面での準備に加え、10月から2ヶ月間、海外共同研究者のひとりであるHillhouse博士を招聘し、理論面からの検討を加えた。この日本滞在間に行った共同研究の結果は、論文として投稿中である。本研究の目的は、ペテルスブルグ原子核研究所(ロシア)の1GeV陽子ビームを用い、核子準弾性によって原子核場による媒質効果ならびにDirac相対論的効果を調べることにある。2004年度末には、1p_<1/2>軌道と1p_<3/2>軌道との波動関数の差として特徴的に現れる相対論的効果を見るために^<16>O(p,2p)反応の微分断面積の実験データを得た。本年度は、先ずそのデータ解析を行い、かつ今年度に行う実験のデータ処理に供えるために、ペテルスブルグ原子核研究所での実験条件に合わせたデータ解析ソフトウエアの整備を行った。この整備に当たっては、これまでソフトウエアの動作環境が特定の計算機に限られていたのを改善し、一般的なパソコンで用いることのできるLinuxでの動作を可能とした。このことによって最新のパソコン利用によるデータ処理能力の向上が果たせたのと共に、ロシアでの実験のオンライン・データ解析ソフトとしても利用可能となった。理論解析面では、本研究の海外協力研究員でもあるHillhouse氏が日本学術振興会の長期招聘事業によって来日されたため、当グループと共同して相対論的取り扱いによる具体的計算を進めた。昨年度取得の実験データは、本テーマの研究の範囲を超えたより発展的な理論的検討に供せる段階となっている。また、今年度は^<40>Caを標的とした当該反応の偏極測定を行った。(ペテルスブルグ原子核研究所の年間スケジュールの都合上、年度末に近い時期に実験を実施せざるを得なかったため、データ取得と併行して解析を行った。)
高分解能X線CTを用いたコンクリート空隙構造の三次元幾何学形状解析とその応用

本研究は,X線CT法をコンクリートの耐久性問題へ応用するために実施した.つまり,コンクリートの空隙構造と劣化現象の関係を調べるために,先ず高分解能X線CT撮影による直接観察を実施することで三次元空間における空隙径分布や空隙の連続性を定量化した.また,コンクリート構造物における劣化要因としては凍害およびカルシウムの溶出を対象とした.凍害については,AE減水剤やAE剤を添加したAEモルタルの空隙構造を定量的に調べ,空隙構造と凍結融解作用の繰り返しによるスケーリングやひび割れ発生との関係を調べた.X線CTはマイクロフォーカスX線源を有する装置を用いた.その結果,AEモルタル中には,空隙径が4050μmをピークとして300μmに及ぶ空隙構造であることを明らかにした.また,三次元空間における気泡間隔係数を,ASTM法の計算式を準用して算出した.AEモルタルでは200μm以下となり,平面解析から得られた値とほぼ対応した.さらに凍結融解作用によって生じたひび割れの長さや分布状態を視覚化した.溶出に伴うセメントペーストの空隙構造の変化について,大型放射光施設(SPring-8)を利用して既に所得しているデータを詳細に分析することで,EPMAによるカルシウム-シリカ比と空隙の粗大化の関係を明らかにした.SPring-8は,サブミクロンレベルの空隙構造を把握するのに適しており,本研究ではピクセルサイズが0.5μmの場合の関係を示している.本研究は、セメント硬化体に対して、高分解能X線CT撮影による空隙構造の直接観察を実施して、コンクリートの耐久性との関連を研究することを目的としている。CT画像は、膨大な数値データから成り、これらを再構成、画像処理などの高度な数値演算処理を通じて立体を図化する。したがって、そのための数値演算処理方法を研究開発することが研究目的のひとつである。また、空隙構造の解明にあたって、Random WalkSimulationの応用も含めた解析手法の研究開発も実施する。硬化したセメント系水和物組織の画像データは、大型放射光施設(SPring-8)を利用して既に所得しているデータおよびマイクロフォーカス型CT装置を用いてそれぞれ取得した。解像度が、前者で0.5μm、後者は10μmである。このこと利用して、同一試験体をそれぞれ異なる解像度でその空隙構造を調べるために、AE剤の添加量を調整してAEモルタルを作製し、気泡分布を観察した。その結果、気泡分布を調べるには、マイクロフォーカス型CT装置で十分な気泡形状の把握が可能であることを明らかにした。また、気泡の特性を気泡の等価直径を定義することで、気泡径分布により定量化するための解析手法を開発した。SPring-8は、サブミクロンレベルの空隙構造を把握するのに適しているが、撮影試料の大きさが制限されることから、目的に応じて装置を使いこなすことが必要であることを確認した。本研究は,X線CT法をコンクリートの耐久性問題へ応用するために実施した.つまり,コンクリートの空隙構造と劣化現象の関係を調べるために,先ず高分解能X線CT撮影による直接観察を実施することで三次元空間における空隙径分布や空隙の連続性を定量化した.また,コンクリート構造物における劣化要因としては凍害およびカルシウムの溶出を対象とした.凍害については,AE減水剤やAE剤を添加したAEモルタルの空隙構造を定量的に調べ,空隙構造と凍結融解作用の繰り返しによるスケーリングやひび割れ発生との関係を調べた.X線CTはマイクロフォーカスX線源を有する装置を用いた.その結果,AEモルタル中には,空隙径が4050μmをピークとして300μmに及ぶ空隙構造であることを明らかにした.また,三次元空間における気泡間隔係数を,ASTM法の計算式を準用して算出した.AEモルタルでは200μm以下となり,平面解析から得られた値とほぼ対応した.さらに凍結融解作用によって生じたひび割れの長さや分布状態を視覚化した.溶出に伴うセメントペーストの空隙構造の変化について,大型放射光施設(SPring-8)を利用して既に所得しているデータを詳細に分析することで,EPMAによるカルシウム-シリカ比と空隙の粗大化の関係を明らかにした.SPring-8は,サブミクロンレベルの空隙構造を把握するのに適しており,本研究ではピクセルサイズが0.5μmの場合の関係を示している.
高等脊椎動物のエイジングと泌尿生殖内分泌系

神経内分泌系を含む広義の泌尿生殖内分泌系の経時的変化とそれらの変化を誘起する機構について、形態学的、内分泌学的、生理学的、薬理学的および分子生物学的手法を用いて解析し、以下の成果を得た。1.ニュ-ロンの細胞培養系における老化指標であるリポフスチンの定量法を確立し、その蓄積に対するビタミンEの抑制効果を確認した。2.生殖内分泌機能を司る視束前野-視床下部および大脳辺縁系の発生に対するステロイドホルモンと神経成長因子の作用を調べ、それらが脳の機能を調節する重要な因子であることを確めた。3.老齢ラット血中のプロラクチン増加に着目し、老若ラット下垂体細胞の培養条件下でのド-パミンやド-パミン前駆物質に対する反応性を調べ、明瞭な齢差の存在することを証明した。4.単一細胞におけるホルモン分泌能を解析するために逆転溶血斑法を確立し、この系でド-パミンによるプロラクチン分泌抑制作用を発現させることができた。5.老齢ラットにおけるプロラクチン産生下垂体腫瘍は、エストロゲン誘発若齢下垂体腫瘍に比べ、プロラクチンmRNA量は明らかに低かった。また、老齢ラットにおける成長ホルモン分泌の低下が、成長ホルモンmRNAの低下と密接な関連のあることも明らかになった。6.中年で多飲多尿を示すウイスタ/TW系ラットにおいて、エンジングに伴う水代謝、クレアチニン代謝、オキシトシン、バソプレシンの変化を調べ、明瞭な指標を多数確立した。この多飲多尿現象はアンドロゲンの促進作用によって雄が雌よりも早期に発現することもわかった。以上の2年間の成果と業績を研究成果報告書にまとめたが、エンジング研究に関する新しい問題が提起され、展開が期待される。本総合研究は一旦終結するが、分担者間の協力を継続する予定である。機能発現の時期は生殖内分泌系よりも泌尿系が早く、老化は前者が後者よりも早いが、多かれ少なかれ神経内分泌学的支配を受けている点で共通性がある。従来の研究から、これらの系の形態学的・内分泌学的変化の知見はかなり蓄積しているが、機構解析および老化制御の探求は未開拓である。内分泌学、生理学、薬理学の新しい手法を用い、各分野の専門家の協力により総合的検討を加えることを目的とした初年度の研究において得られた成果の概要は以下の通りである。1.ニューロンの細胞培養系における老化指標であるリポフスチンの定量法を確立し、その蓄積に対するピタミンEの抑制効果を確認した。2.中枢神経系のアミン・ペプチドニューロンの生存と成長に対する成長因子の作用を解析するため、神経組織の脳内移植を行い、成長因子のドーパミンニューロンに対する成長促進効果を確かめた。3.老ラットにおけるプロラクチン分泌上昇は、分泌促進物質に対する前葉細胞の感受性増加である可能性が示された。しかし、プロラクチン細胞の増加がその原因である可能性は否定できない。4.ホルモン分泌を単一細胞で測定する逆転溶血斑法を確立した。5.老ラットにおける自然発症下垂体腺腫は、実験的誘発腺腫と比べ、プロラクチンmRNA量において明らかな相違を認めた。6.ラットはエイジングに伴いバソブレシンだけでなく、オキシトシンの血中レベル、下垂体含有量が変化することを確かめた。8.プロラクチン分泌の経時的変化を成長ホルモンの関係で調べた。9.鳥類下垂体のLHのプロホルモンのアミノ酸配列を推定した。この方法は、今後のエイジングとホルモン合成能の関係を調べる第一歩である。10.マウス子宮のエイジングとプラロクチンに深い関係があった。

前年度の成果を基盤として、神経内分泌系を含む広義の泌尿生殖内分泌系の経時的変化とそれらの変化を誘起する機構について、形態学的、内分泌学的、生理学的、薬理学的および分子生物学的手法を用いて解析し、以下に箇条書きする成果を挙げた。1.生殖内分秘機能を司る視束前野-視床下部および大脳辺縁系の発生に対するステロイドホルモンと神経成長因子の作用を調べ、それらが脳の機能を調節する重要な因子であることを確めた。2.神経内分泌調節は、液性のフィ-ドバック機構だけでなく、生殖腺と脳との間の神経連絡が重要であることも明らかになった。3.エイジングに伴うラット血中のプロラクチン増加に注目し、老若ラットの下垂体細胞の培養下でのド-パミンやド-パミン前駆物質に対する反応性を調べ、明瞭なエイジ差の存在を証明した。4.下垂体プロラクチンの単一細胞レベルでの分泌能の解析に逆転溶血斑法を確立し、ド-パミンの御制作用を発現させることができた。なお、ド-パミン機能が老齢ラットで低下することがプロラクチン分泌増加の主要な原因の1つであることはすでに知られている。5.老齢ラットにおけるプロラクチン産生下垂体腫瘍はエストロゲン誘発若齢下垂体腫瘍に比べ、プロラクチンmRNA量は明らかに低かった。6.中年で多飲多尿を示すウイスタ/TW系ラットにおいてエイジングに伴う水代謝、クレアチニン代謝、オキシトシン、バソプレシンの変化を調べ、明瞭な指標を多数確立した。7.ラットのエイジングに伴う成長ホルモンの低下が、成長ホルモンmRNAの低下と密接な関連のあることも明らかになった。本年度はこの総合研究の最終年にあたるので、2年間の成果をまとめた研究成果報告書を作成した。
計画経済システムの作動メカニズムと市場経済への移行過程の制度・進化経済学的分析

本年度は4月と9月にモスクワに出張し,住宅市場調査,住宅ローン制度の実態調査,資料収集,研究者および不動産専門家から情報,データ収集等を行った。その収集成果の一部を元にして,1992年2005年までの13年間のロシア市場経済下でのGDPに占める住宅投資シェアの計測および住宅投資シェアの決定要因を分析した。住宅投資シェアの時系列計測によって,Burns & Grebler (1976)が示した住宅投資シェアと経済発展水準との相関を示す逆U字型放物線を,現在のロシアを題材に描き,ロシア市場経済の進化度合いを明らかにし,論文「ロシアの住宅投資」として結実させた。ロシアの住宅問題が,ソ連時代から続く世帯数に対する住宅戸数の絶対的不足という成り立ち方から,既存の住宅の改善を求める相対的不足という意味での問題の成り立ち方へと進化させてきていることを示した点も,この論文の特徴である。この成果は,栖原学(1982)が行ったソ連計画経済下の住宅投資分析と連続的に観察可能なものとして利用できる効果をもっており,研究者の研究課題である「計画経済の作動メカニズムと市場経済への移行過程の制度・進化経済学的分析」の住宅制度からみた分析成果の一つとして提示することができる。さらに現在,ロシアで初めて現れた住宅価格決定要因について,初年度から蓄積してきた住宅金融の発展ともからめて,論文「モスクワ市住宅市場の発展:1992年-2006年」を投稿準備中,論文「金融市場の発達と住宅市場の発達の相関分析」を執筆中である。また今後の研究につながる足がかりとして,本年度のモスクワ出張の際に人口社会経済問題研究所V.グリシャノフ教授と「ロシア政府の住宅分配プログラムの成否」,「日ロ公営住宅政策・実態比較」という研究課題で共同研究プロジェクトを築くことができ,近々成果の一部を発表する予定である。本研究課題を遂行するため、2004年6月15日から2005年6月30日までの期間でロシア連邦国立モスクワ大学経済学部にて在外研究を行っている。本年度は特に、移行過程の分析を中心に研究を進展させた。ロシア経済学界で制度経済学をリードするV.L.タンボフツェフ教授に師事し、講座での研究報告や議論を行った。ロシアの制度経済学・進化経済学の発展について調査するとともに、以下の研究課題について研究を進展させた。まず初めに、研究者のこれまでの仮説である、「ロシア金融制度の未整備が、移行期における現物経済化を招いた」について賛同を得たとともに、この仮説を裏付ける資料・情報収集を行った。この成果は現在学術論文として作成中である。次に「移行後の都市再開発過程における土地・住宅公共制度改革の実状とその役割」という研究課題で、その実証分析、資料・情報収集にも取り組んだ。具体的には、都市の未曾有の住宅建設ラッシュと都市への労働移入に対する受け皿としての住宅供給との間にはミスマッチが発生していること、移行後の社会保障改革と住宅金融改革との関連、公共住宅機構改革の困難、都市部における中間所得者層の勃興と建設・不動産産業の発展との関連性およびそれらの市場経済化への影響、土地法制度の改正の影響、といった問題について分析中である。この研究成果の一部として、極東地域からの労働移入の実態とその影響、視野を広げロシア以外の周辺諸国(CIS諸国、中国、朝鮮等)からの国際労働移入の実態と影響について、翻訳論文が発表されることが決定している(別途記載)。以上の研究に際して、モスクワ以外の地方都市との比較が不可欠と考え、サンクト・ペテルブルグ市、ノボシビルスク市にも出張し、資料・情報収集、研究者との議論を行った。本年度は、現在ロシアの土地、住宅制度に着目し、その制度のソ連時代の遺産と市場移行による変化、進化についての実証分析を行った。ロシア、モスクワ大学にての長期在外研究を平成17年6月30日に終了し、収集資料の整理、分析を深める過程でさらに在外調査を行う必要が生じたため、平成18年1月26日から同年2月13日までロシア、モスクワ市およびモスクワ州において聞き取り調査、研究者交流、情報収集、資料収集を行った。以上の調査および研究の中間報告を、学会誌への発表および「労働市場研究会」での研究報告に結実させた。ここ3年でモスクワでは建設ブームによる住宅価格高騰と、公共料金の急激な引上げが発生している。この背景には、「市場経済化進展による中間所得者層の発生」と、「固定資産税の導入による土地市場の流動化促進」という研究者の推測があった。研究の結果、中間所得者層は全体のほぼ半分を占めるほどであること、また住宅価格急騰の原因が単純な住宅需要によるものだけではなく、投機需要が影響していることが分かった。一方で、住宅公共セクター(ЖКХ)の改革の遅れがこの分野で重要な課題となっている。支払力のない弱者層による抗議運動も散発し、公共料金の回収率を低水準にとどめ、設備更新の遅れは依然として改善されていない。他方、固定資産税については、保有コストを高めるほどの負担税率が課されていないこと、さらに都市部の土地の所有のほぼ9割が自治体所有のままであるため、固定資産税導入による土地の流動化という論理がロシアにおいては意味を成さないという結論が導出された。企業、住民は土地ではなく住宅、建物の所有権を所有し、その売買が行われているが、所有権について不慣れであるため、資産保護、資産評価の未発達が、ロシアの資本市場および金融市場の未成熟さに影響しているという知見が聞き取り調査などの結果によって得られた。

本年度は4月と9月にモスクワに出張し,住宅市場調査,住宅ローン制度の実態調査,資料収集,研究者および不動産専門家から情報,データ収集等を行った。その収集成果の一部を元にして,1992年2005年までの13年間のロシア市場経済下でのGDPに占める住宅投資シェアの計測および住宅投資シェアの決定要因を分析した。住宅投資シェアの時系列計測によって,Burns & Grebler (1976)が示した住宅投資シェアと経済発展水準との相関を示す逆U字型放物線を,現在のロシアを題材に描き,ロシア市場経済の進化度合いを明らかにし,論文「ロシアの住宅投資」として結実させた。ロシアの住宅問題が,ソ連時代から続く世帯数に対する住宅戸数の絶対的不足という成り立ち方から,既存の住宅の改善を求める相対的不足という意味での問題の成り立ち方へと進化させてきていることを示した点も,この論文の特徴である。この成果は,栖原学(1982)が行ったソ連計画経済下の住宅投資分析と連続的に観察可能なものとして利用できる効果をもっており,研究者の研究課題である「計画経済の作動メカニズムと市場経済への移行過程の制度・進化経済学的分析」の住宅制度からみた分析成果の一つとして提示することができる。さらに現在,ロシアで初めて現れた住宅価格決定要因について,初年度から蓄積してきた住宅金融の発展ともからめて,論文「モスクワ市住宅市場の発展:1992年-2006年」を投稿準備中,論文「金融市場の発達と住宅市場の発達の相関分析」を執筆中である。また今後の研究につながる足がかりとして,本年度のモスクワ出張の際に人口社会経済問題研究所V.グリシャノフ教授と「ロシア政府の住宅分配プログラムの成否」,「日ロ公営住宅政策・実態比較」という研究課題で共同研究プロジェクトを築くことができ,近々成果の一部を発表する予定である。
風力発電システムから発生する騒音の伝搬性状に及ぼす気象の影響

風車1基が設置されている場所において,騒音の長時間同時測定を実施し,主に水平および鉛直方向の音響放射特性に着目した研究を行った。その結果,ナセル側方での音圧レベルは,前方および後方に比べて5dB程度低く,風向きによって放射音のレベルが異なること,またロータ中心部から端部までのレベルは地上のそれと同程度であり,風車から200mまで離れた点までの音の減衰の様子は,円形面音源を想定して計算した値とほぼ一致することなどを明らかにした。現在,国内各地で風力発電の建設が推進されており,その基数は今後も増加すると考えられる。このような省エネルギー事業は,地球温暖化防止の面からは一定の評価が得られているものの,その反面,風車発電システムから発生する騒音によって地域住民が悩まされているとの報告例も少なくない。風力発電の開発事業に際しては,事前に予測および評価が行われるようになりつつあり,それに関する基本マニュアルがNEDOから発行されている。事業者はそれに基づいて騒音の伝搬計算を行い,周辺環境に及ぼす影響を評価している。しかしながら,その予測方法は,発生源である風車を無指向性点音源とみなし,受音点までの幾何学的拡散による距離減衰と空気の音響吸収による音の減衰のみであり,風による発生源および伝搬過程での騒音レベルの増減が考慮されていないのが現状である。したがって,現在の予測方法は十分であるとは言い難い。そこで本研究課題では,国内の某所にある風力発電施設にて,11月から3月にかけて計10日間程度の騒音と気象の測定を行った。その主な目的は,(1)風車から発生する騒音の水平・鉛直方向の放射特性と(2)気象による音響伝搬特性を把握することであり,風車を中心に50200mの範囲内に812点配置した受音点でデジタル録音すると共に,風車以外の騒音を聞き分けながら,1/3オクターブバンド音圧レベルの周波数分析を200msec間隔で行っている。現在,その分析を実施している段階ではあるが,入手した風車の諸データ(風向・風速,発電量)と騒音レベルの対応を検討している。今年度に得られた分析データは,本研究課題の大きな目的である予測計算を構築する上で,基本となる部分であり,その重要性は非常に大きいと考えている。地球温暖化防止や省エネルギー対策などの環境問題の面から,我が国においても風力発電をはじめとする再生可能エネルギーに関する技術開発や,その利用促進の動きが活発化しつつある。その一方で,風力発電施設については,そこから発生する騒音や低周波音によって地域住民が悩まされているとの報告例も少なくない。そのため,平成25年度から環境影響評価法の対象事業の一つとして追加されることもあり,国内の様々な施設にて低周波音成分を含む騒音の実態調査が実施されている。本研究課題では,今年度,研究初年度に実施した石川県内にある定格出力1500kWの大型な風力発電施設において実施した11月3月までの3カ月間(約10日間,約15地点の同時測定)にわたる膨大な測定データを基に,まず風車から発生する騒音の水平および鉛直方向の放射特性と,その風速依存性について検討を行った。分析方法は,風車からの騒音とその地域周辺の音を区別するため,実音をモニタしながら200ms間隔の1/3オクターブ音圧レベルを算出するとともに,それらとナセル上部で1s間隔に観測されている風速,風向,発電出力,回転数との対応関係を検討した。その結果,1)風車から発生する騒音の水平方向の放射特性は,風向に対して90°方向でレベルが低く,その傾向は主要な音の成分である250Hz500Hzの帯域で顕著であること,2)鉛直方向の騒音レベル分布は,ナセル中心からブレード下端までほぼ一様であること,3)発電出力の増加に伴って騒音レベルは上昇するが,ある程度の出力に達するとレベルは一定となること,4)またJISなどで規定されている風車騒音の測定では風速データを基に整理することになっているが,それよりも発電出力の方が機種によって異なる発生騒音の特徴を把握するのには良好であることなどを明らかにした。我が国においても,風力発電施設は,再生可能エネルギー利用推進の観点から年々増加傾向にあるが,それに伴う周辺環境への影響も一部で懸念されている。そのため,平成25年度より環境影響評価法の対象事業に追加されるに至った。風車から発生する騒音や低周波音は,ブレードの回転やそれが支柱を通過する時に発生する空力音,ナセル内部の発電機や増速機などの設備機器音が主とされており,これまでも様々な施設を対象にその実態調査が行われている。本研究では,風車周辺の多点で騒音の同時測定を3ヶ月にわけて実施し,ナセル上部で観測されている1秒ごとの風速や発電出力などのデータを用いて,風車騒音の水平方向および鉛直方向への音響放射特性や距離減衰特性に着目した検討を行った。その結果,次のことが示唆された。

1)風車から発生する騒音は,通常,地上10mあるいはナセル高さでの風速を基に整理されているが,風車の稼働状態であるロータ回転速度や発電出力を用いることも有効である。2)騒音のレベル上昇は,定格出力となる風速ではなく,ロータ回転速度が最大となる風速で上限となる傾向が認められる。3)水平方向に対する騒音は,ナセル前方と後方に比べて側方では5dB程度低くなる傾向がある。すなわち,ナセルの方位(風向)によって観測時の音圧レベルに差異が生じる場合が起こりえることに注意する必要がある。4)ロータ中心部からロータ端部までにおける音圧レベルは,地上のそれと大差がない。5)騒音の主要な成分は,発電出力の大小によらずほぼ同様である。6)風車から200m離れた点までの距離減衰特性は,円形面音源を想定した計算結果とほぼ同様の傾向を示していた。なお,今回の実験からは伝搬に及ぼす風の影響は確認できなかったが,風車の音響放射特性は風速および風速によって大きく異なるため,その点も含めて予測する必要があることを明らかにできた。当初の計画では,今年度中に測定データをすべて分析する予定であったが,騒音発生源である風力発電施設からの騒音の放射特性を正確に把握すべきであると判断したため,測定地点数を計画段階よりも多く設置するとともに,長期間にわたり測定を実施しことで分析が順調には進まなかった。しかしながら,綿密な測定を行ったことにより,これまで不明確であった風車の水平方向および鉛直方向の音響放射特性の実態をかなりの精度で把握できたと考えている。また,風車から遠方での地点で測定したデータを基に,研究目的の一つでもある音の伝搬に及ぼす気象の影響についても検討可能であることから,全体計画に対してはおおむね順調であると判断した。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題の今後の推進方策としては,ます,膨大な音響データや風速等の気象データを有効的および効率的に活用できるようにデータベース化を図るとともに,可能であれば他の機種の風車においても実証実験も行いたいと考えている。
気象データロガーとGPSを用いた地域の大気環境教育に関する実践的研究

小型化されたGPSと気象センサー付きデータロガーを用い,徒歩・自転車による移動観測を可能にするシステムを開発することができた。気象要素としては,気温・湿度・気圧である。GPSによる地理情報をもとに「気温及び湿度の水平分布図」という可視化された情報を得ることができる。その結果,中学生自らが居住地域における大気環境を調査できる。また,地域を移動して観測することで,地域特有の様々な気象現象について発見学習することも可能となる。21年度の研究の成果1.リアルタイムのGPS位置情報を取り込んだ移動用気象観測システムの開発:既存のデータロガー付GPS測定装置と気象センサー付データロガーを購入し,1秒ごとの位置データ(緯度・経度・高度)と気象データ(気温・湿度・気圧)を取り込む観測装置を試行錯誤し,最終的に気象センサーとGPSともに表示ディスプレー付のものを利用したシステムを開発した.GPSデータから,観測者の移動した軌跡を示すことが可能になった.2.気象データと位置情報をリンクさせるシステム開発と3D作画ソフトの検討この観測装置を6セット用意し,SSH岩手県立水沢高校の生徒に,大学体験実習の一環として,学内外の大気環境を約1時間測定した.その結果を,時間軸を柱にして,表計算ソフトを利用して,リンクさせることに成功した.さらに,そのリンクしたデータセットを作画ソフトのグヌプロットによって,3D作画することが可能となった.このソフトを用い岩手大学周辺の熱環境及び水蒸気環境を3Dの画像として可視化して表現することも可能となった.生徒達は,この作画された水平気温分布と水平湿度分布から,大学敷地内外のヒートアイランド現象やクールアイランド現象を考察することが可能になった.22年度の研究の成果○移動気象観測の調査結果から,「地域の大気環境」を考えさせる教材の開発:学校から放射状に,生徒達の移動観測(最高気温出現時や最低気温出現時など)を実施し,時間補正(本学の自動気象観測装置「学校気象台」を利用)や高度補正(気象センサーの気圧データを利用)後,地形図上に等値線図を描く,その等値線図から,学校付近の地域の大気環境を生徒自らが発見できるような教材を開発した。その際,気象学,特に局地気象学の研究対象を慎重に検討した。新田(1991)による気象学者の立場から見た「局地気象現象」の成因による分類を参考に,理科教育の立場から精査した。共同観測を実施する上で対象とする現象を如何に決定するか検討した結果,日本は島国であり海岸線や山岳は,ほぼ全国に分布することから,海陸風や山谷風,都市化にともなうヒートアイランドやクールアイランドなども対象にしやすいと考えた。そこで,パイロット校として,岩手県洋野町立大野第二中学校で二年生の生徒による移動気象観測を実施をした。一方,理科教育学から考察すると,生徒達にとって移動気象観測による居住地域の環境調査により,どのような科学リテラシーが身に付いたのか評価しなければならない.その手法として,観測の事後にアンケート調査を実施し,各種統計手法によって身に付いたものが何であるかを検討した。
糖鎖生合成修飾による転移の抑制

糖鎖プロセッシングに関与する種々のグリコシダーゼ阻害物質およびがん遺伝子作用阻害物質を微生物、植物から探索し、転移抑制剤を開発することおよび阻害剤による細胞表面糖鎖の変化を解析することが目的である。α-グルコシダーゼ阻害剤、エピサイクロフェリトールはin vivoでマウスのメラノーマB16/F10及びルイス肺がん細胞の転移を強く抑制した。ルイス肺がんの実験ではがん細胞をfootpadに移植した後、7日目に足を切断し、薬剤は足切断時から5日間、iv連続投与した。18日目の観察では40mg/kgで肺転移巣数を80%以上減少させた。新たに60日まで観察したところ、延命効果を示し、生存マウス(2/5)には全く肺に転移巣が見られなかった。未処理群は60日目生存マウスは0/5であり、陽性コントロールのレンチナンは1/5であった。観察期間中に副作用はみられなかった。次に、マウスメラノーマB16/F10細胞をエピサイクロフェリトールと共に2日間培養するとコラーゲンI、IVとの接着能が低下することから、細胞表面の糖鎖構造の解析をレクチン結合法を用いて行った。その結果、エピサイクロフェリトール存在化で培養することにより、B16/F10細胞に約130KdのCon A結合蛋白が増加することが分かった。Con Aはマンノース及びα-グルコース残基等に結合することが知られている。転移抑制の報告されているカスタノスペルミンにも同様の効果が見られた。一方、エピサイクロフェリトールはGNA、MAA、WGA、PHA-Lの結合には変化を与えなかった。一方、最近、熱帯植物からα-グルコシダーゼ阻害剤バイカレインおよび抗Ras物質コノフィリンを単離した。バイカレインはB16/F10細胞のin vitro浸潤、in vivo肺転移を抑制した。一方、コノフィリンはras発現細胞およびB16/F10細胞のin vitro浸潤を阻害することを見出した。