hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
虚血モデルマウスにおける血管新生や酸化ストレスから見た運動やビタミンC摂取の影響

本研究は右大腿動脈結紮(結紮)により、運動やビタミンC(VC)が血管新生因子などにおよぼす影響を検討した。対象は野生型とVCノックアウトマウスを用い、無作為に区分した(結紮と運動の有無など)。結果、酸化ストレス度は1 week(1W)と3 weeks(3W)で結紮+運動有群がSham群と比較して有意な高値を認めた。PGC-1αとIL-6は結紮+運動有群がSham群と比較して有意な高値、endostatimでは有意な低値を認めた。このことから、酸化ストレス度の変化は1Wより認められ、HIF-1αでは3Wにおいて高値になることが示された。また促進因子と抑制因子とのバランスが明らかになった。【諸言】生体には虚血に応答して血管を新生させる反応が内在し、運動や酸化ストレスなどの関与が考えられる。本研究はこの生理的反応を増強させうる運動について明らかする。【目的】右大腿動脈結紮(結紮)後の運動により血管新生因子などの経時的な変化について検討する。【対象と方法】対象は野生型マウス(C57BL/6NCrSlc)82匹を用い、無作為に9群に区分した(結紮と運動の有無、運動期間の違いにより区分)。全群は12週齢から開始し、と殺を運動期間1week(1W):13週齢、3week(3W):15週齢、6week(6W):18週齢で実施した。運動は外科的処置(処置)2日後より開始した。皮膚温はサーモグラフィーを用い、処置後1週間毎に測定した。血管新生因子はリアルタイムPCR法によりmRNA発現量(VEGF-aやHIF-1αなど)の分析を行った。酸化ストレス度(d-ROMs test)や8-OHdGなどは、フリーラジカル自動分析装置などにより分析を行った。【結果】(1)運動期間の違いによる影響皮膚温は結紮により継時的に有意な低下を認めた。HIF-1αは3Wで結紮+運動有群、結紮+運動無群がSham群と比較して有意な高値を認めたが、VEGF-aなどは有意差を認めなかった。酸化ストレス度は1Wと3Wで結紮+運動有群がSham群と比較して有意な高値を認めたが、8-OHdGでは有意差を認めなかった。(2)6Wにおける血管新生の検討促進因子のPGC-1αとIL-6は、結紮+運動有群がSham群と比較して有意な高値に対して、抑制因子のendostatimでは有意な低値を認めた。【結論】マウス下肢虚血モデルにおいては、酸化ストレス度の変化が1Wより認められ、HIF-1αでは3Wにおいて高値になることが示された。また、6Wの運動により毛細血管の促進因子と抑制因子とのバランスが明らかになった。【目的】虚血下肢モデルマウスを用い、運動やビタミンC(VC)摂取が血管新生におよぼす影響について検討した。【対象と方法】対象は野生型マウス(C57BL6,10週齢)21匹を用い、無作為に運動有無により3群に区分した。またVC合成不全マウス(SMP30/GNL,10週齢)23匹を用い、無作為に運動やVC摂取有無により5群に区分した。全群は12週齢の時点で外科的処置(右大腿動脈2箇所結紮:結紮)または切開のみ(Sham群)を実施した。運動は処置2日後より開始し(期間6週間,5回/週)、と殺は18週齢の時点で行い腓腹筋外側頭内側を採取した。血管新生はリアルタイムPCR法によりmRNA発現量(VEGF,HIF1α,PGC1α,IL6,FGF,kdr,TSP1,endostatin)を分析した。統計に際しては、GAPDH mRNA発現量で除した相対値で、Kruskal Wallis検定と多重比較を用いて検討を行った。研究は所属する動物実験委員会の承認を得て実施した。【結果】(1)野生型結紮+運動有群はSham群と比較してPGC1αとIL6が有意な高値を示した。(2)VC合成不全結紮+運動有+VC摂取有群はSham群と比較してIL6とHIF1αが有意な低値を示した。同様に、結紮+運動無+VC摂取無群と比較してFGFが有意な低値を示した。【結論】今回、野生型は先行研究と同様、PGC1αなどを介した血管新生に関するシグナル伝達の賦活化が示された。またVC合成不全はVC摂取により、PGC1αやFGFなどの促進因子に影響をおよぼした可能性が明らかとなった。血管新生因子の発現を明確にするためには、組織切片を調整し免疫組織化学染色法によって検出する必要がある。また、毛細血管や酸化系酵素、筋線維形態の変化を明確にするためには、AP染色やSDH染色を検討する必要がある。今回、免疫組織化学染色法の分析に時間を要してしまい、当初の計画よりデータの取得が若干遅れている。【諸言】

生体には虚血に応答して血管を新生させる反応が内在し、運動や酸化ストレスなどの関与が考えられる。本研究はこの生理的反応を増強させうる運動について明らかする。【目的】末梢動脈疾患は血管新生などへの影響を引き起こす。本研究は虚血下肢モデルマウスを用い、運動が血管新生やミトコンドリアにおよぼす影響について検討した。【方法】対象は野生型マウス52匹を用い、運動有無と期間の違いにより7群に区分した。全群は12週齢の時点で外科的処置(右大腿動脈結紮)または切開のみ(Sham群)を実施し、と殺を処置後1 week(1W)、3 week(3W)、6week(6W)で行い、腓腹筋と血漿を採取した。運動は処置2日後より開始し、血管新生などはリアルタイムPCR法によりmRNA発現量(PGC1&alphaなど18因子)を分析した。酸化ストレス度や血漿ビタミンC(VC)値などを分析した。【結果】PGCは6W結紮+運動有群がSham群と比較し、IL6では3W結紮+運動有群がSham群と比較して有意な高値を認めた(遺伝子発現は2.6倍、4.3倍)。VC値は3W結紮+運動有群と6W結紮+運動有群がSham群と比較して有意な高値を認めた。Fis1等のミトコンドリアのfusionやfissionなどの因子は有意差を認めなかった。【結論】一般的に運動はPGCやIL6などの血管新生促進に影響することが報告されており、虚血モデルマウスにおいても同様な結果となった。また、運動によりVC値に高値を認めたが、PGCを介したミトコンドリアに関するpathwayなどに影響をおよぼさないことが示された。本研究は右大腿動脈結紮(結紮)により、運動やビタミンC(VC)が血管新生因子などにおよぼす影響を検討した。対象は野生型とVCノックアウトマウスを用い、無作為に区分した(結紮と運動の有無など)。結果、酸化ストレス度は1 week(1W)と3 weeks(3W)で結紮+運動有群がSham群と比較して有意な高値を認めた。PGC-1αとIL-6は結紮+運動有群がSham群と比較して有意な高値、endostatimでは有意な低値を認めた。このことから、酸化ストレス度の変化は1Wより認められ、HIF-1αでは3Wにおいて高値になることが示された。また促進因子と抑制因子とのバランスが明らかになった。血管新生因子の発現を明確にするためには、組織切片を調整し免疫組織化学染色法によって検出する必要がある。今回、免疫組織化学染色法の分析に時間を要してしまい、当初の計画よりデータの取得が若干遅れている。今後の推進方策:組織切片による免疫組織化学染色法などにより、運動により誘導されるanti-VEGFやCD31の検出と分布動態、および酸化系酵素、筋線維形態の変化について検討する予定である。次年度の研究費の使用計画:当該年度は、実験試薬等の購入済みのため、ほぼ残額を生じていない。また、平成28年度は交付申請書の計画に沿った使用を予定している。理学療法学今後の推進方策組織切片による免疫組織化学染色法により、運動により誘導されるanti-VEGFやCD31の検出と分布動態について検討する予定である。次年度の研究費の使用計画当該年度は、備品や実験試薬等の購入済みのため、残額を生じていない。また、平成27年度は交付申請書の計画に沿った使用を予定している。次年度使用額が少額であるため、物品等の購入ができなかった。次年度使用額では、必要な試薬の購入が不可能であったため。
強放射能温泉の泉水の教材化

1.放射能温泉の調査三朝温泉(鳥取県)、池田鉱泉(島根県)、恵那鉱泉(岐阜県)、増富鉱泉(山梨県)で泉水をサンプリングし、半導体式検出器を用いて各泉水の放射能を測定するとともに、既報(化学と教育、42巻4号、p.286(1994))の学生実験に、これらの泉水を実験教材として用いることが可能であるかどうかを検証した。その結果、採取時期や採取方法などによって放射能濃度が変化することが考えられるものの、いずれの泉水も1000Bq/L程度以上のラドン222を含み、トリウム系列に属する核種をほとんど含まないことが分かった。また、既報の実験法の内、鉛214とビスマス214の2つの核種を共沈法によって泉水から分離する実験はいずれの泉水でも良好な結果を得ることができたが、ビスマス214のみを分離する実験は、恵那鉱泉の泉水では不可能であった。その原因は泉水中に共存する何らかのイオンによる影響と考えられるが、その詳細は不明である。2.実験法の立案鉛214のみを泉水から分離することができれば、ビスマス214が鉛214から生まれ、やがて崩壊していく様子を観察することができる。そこで、ビスマスを液相に残したまま鉛214を硫酸鉛の形で泉水から分離する方法を開発した(詳細は化学と教育、45巻1号、p.33(1997)に報告済み)。また、既報の実験法が適用できない恵那鉱泉の泉水にこの方法を用いることで、初めに鉛214のみを泉水から取り除き、その上でビスマス214のみを含む沈殿を作ることができた。3.安価な放射線検出器の開発固体飛跡検出器(CR39)を用いた実験法についても検討中である。
数理的解析モデルによる乾癬組織構築の定量化の研究

昨年までの研究により、顆粒層マイナス群とプラス群の各々につき、乾癬組織の構築モデルが決定された(Iizuka et al.J Invest Dermatol 109:806-810,1997)。顆粒層のマイナスの乾癬は、成長しつつある乾癬であり、顆粒層プラスの乾癬は、定常状態ないし縮小しつつある乾癬である。この2つの状態が確定したことから両者の相互移行の機構が計算上導き出される。その結果,顆粒層マイナスの乾癬は真皮乳頭高(H)が360ミクロンまでは、Hがより小さい顆粒層プラス乾癬と相互移行すること、一方、Hが360ミクロン以上では、真皮乳頭高Hがより大きい顆粒層プラス乾癬と移行することが示された。後者は乳頭腫構築をもたらすことになるが、現実の乾癬はHが比較的小さく、360ミクロン以上になることは例外的なため、いわゆる乾癬様組織構築が維持されるものと推定される(Iizuka et al.J Dermatol Sci21:105-112,1999)。また顆粒層マイナス乾癬の組織構築の維持においては、表皮細胞の急速な死が関与していること、またそこにはインターフェロンγの関与が想定されることが示された。(Ishida-Yamamoto,Iizuka et al.J Invest Dermatol Symp Proc 4:145-149,1999;Tahakashi,Iizuka et al.Biochem J 344:797-802,1999)1)組織構築パラメーターにもとづく乾癬組織構築モデルの立案乾癬組織の組織構築を各種パラメーターを用いて定量解析し、モデルを決定した。顆粒層マイナス、プラスの各々の乾癬につき決定し、ついで両者の相互移行の機構を調べた。計測は真皮乳頭間距離(D)、真皮乳頭幅(W)、真皮乳頭高(H)、真皮乳頭上方表皮厚(B)等のパラメーターである。これらは2次元垂直切片で類推可能であるが、水平切片のもとで確認された。コンピューター計算はMathematica softversion2.2を用いて行い、モデルが確定した段階で、各種増殖パラメーター(増殖率、ターンオーバー時間)を逆算し、現実のデータと比較検討した。その結果、両者の合致は極めて良好であることが示された。2)モデルに基づく乾癬表皮の角化様式の整合性の検討顆粒層プラス、マイナスを評価する場合、角化様式の定量的評価が決定的な意味を持つため、パラメーターとして増殖率(ならびに細胞死率)と各種角化マーカー(インボルクリン、SPRR、ロリクリン、フィラグリン)を用いた終末角化までの時間を検討した。顆粒層プラスの乾癬では、マイナスの乾癬と比べ1.28倍以上、表皮交代時間が長く、その時間を利用して、顆粒層マーカーが出現することが示された。(Ishida-Yamamoto,Iizuka et al.J Invest Dermatol Symp Proc 4:145-149,1999;Tahakashi,Iizuka et al.Biochem J 344:797-802,1999)
自然免疫応答は人工呼吸器関連肺炎の予後を左右するか？

人工呼吸器関連肺炎(ventilator associated pneumonia: VAP)は院内肺炎のうち、とくに死亡率が高く予後不良な疾患である。今回の研究成果から、VAPの予後不良となる因子として、1人工呼吸器装着後5日以上経過した遅発性のVAPであること、2成人呼吸促迫症候群:Adult Respiratory DistressSyndrome(ARDS)の合併があること、3グラム陰性菌による肺炎であること、が抽出された。グラム陰性菌による肺免疫細胞の過剰サイトカイン産生によるARDSが肺傷害の原因となり、それらを保護調節する肺上皮細胞選択的産生物質が必要であることが示唆された。当院のVAP後ろ向き調査:本研究を開始するに先立って、過去3年間に当院にて発生したVAPの後ろ向き調査を行った。2010年12月2013年11月に当院のICUに入院し、48時間以上の人工呼吸器管理を施行された444名の患者のうち、VAPを発生したのは134名(30.1%)であった。当院のVAPの特徴としては、早期VAP(人工呼吸器管理が開始され5日以内に発症)が多く、原因微生物MRSA以外ではグラム陰性菌(S.maltophilia,緑膿菌、クレブシエラ桿菌など)が主であることが挙げられた。多変量解析にて予後因子(28日以内の死亡)として有意であったのはARDSの合併(p=0.0001)のみ抽出され、またARDSは患者背景に慢性肺疾患があり、VAP原因菌としてS.maltophiliaが検出された場合と関連が深いことが明らかになった。この結果より、VAP患者の予後に自然免疫応答が影響するかという我々の仮説の重要性がより強くなった。これら後ろ向き調査については、第88回日本感染症学会総会にて発表し、第68回国立病院総合医学会(横浜)にて最優秀演題賞を受賞した。論文としては、現在Journal of Infection and Chemotherapyに投稿中である。本研究に関するその他の業績:英文原著論文を3報受理された。倫理委員会:平成27年2月2日に当院の倫理審査委員会にて可決された。VAP患者の登録:平成27年3月1日より前向きの登録を開始した。現在VAP疑い例を含めて、19例の検体(BAL液、血液)を集積した段階である。来年度の見通し:目標例が50例であるため、25例の集積に至った段階で、VAP患者の肺胞洗浄液・血清中の肺上皮サイトカイン、マクロファージ由来サイトカインのELISAによる測定を行う予定である。1.当院のVAP後ろ向き調査:過去3年間に当院にて発生したVAPの後ろ向き調査を行った。2010年12月2013年11月当院のICUに入院し、48時間以上の人工呼吸器管理を行った444名の患者のうち、134名(30.1%)がVAPを発生した。当院のVAPの特徴として、早期VAP(5日以内に発症)が多く、MRSA以外の原因微生物としてグラム陰性桿菌が主体であった。多変量解析にて予後因子(28日以内の死亡)としてARDSの合併(p=0.0001)が抽出された。ARDSは背景として慢性肺疾患の存在が有意に多く、また慢性肺疾患患者のVAP原因菌としてS.maltophiliaが有意に検出された(第88回日本感染症学会総会、第68回国立病院総合医学会(最優秀発表賞)、2015年American Thoracic Societyにて発表。現在論文投稿中)。2.VAP患者の前向き登録:平成27年2月に当院の倫理委員会に受理され、3月より登録を開始した。また本研究検体保存専用に研究センターにて-80°C冷凍庫を設置した。現在VAP疑い例を含めて、30検体(BAL液、血液)を集積した。ELISAプレートのコストを考慮し、50例の集積に至った段階で肺上皮サイトカイン、マクロファージ由来サイトカインの測定を行う予定である。3.論文、学会発表、受賞について:本研究に関連して、申請者は平成27年度以降に計4本の原著論文(下記)を受理された。国際学会では5演題、国内学会でのシンポジウム2演題、一般演題12演題を発表した。また、申請者は「肺炎における自然免疫細胞の役割を解明する」という研究総合テーマで、平成27年6月に角尾学術賞を受賞した。申請者の仮説の重要性について、当院のVAP後ろ向き調査で明らかにし、その成果について学会発表および論文作成に至ったこと。平成27年度に本研究の関連分野で複数の英文原著論文発表に至ったことや、国内学会のシンポジウムでその知見を広めることができたこと。本研究の登録目標症例数の5/3に至ったこと。1.VAP患者の肺胞洗浄液検体を用いた肺胞上皮サイトカインの測定:肺胞洗浄液検体で肺胞上皮サイトカインの測定が実際に可能か評価するために、VAP確定例15検体を用いて、サイトカインをELISA法にて測定した。気管支肺胞洗浄液(BALF)中のTNF-α,IL-1β,CCL20,CXCL5はELISA法により測定可能であったが,IL-1α,GM-CSFは14検体が測定限界値以下であった。さらに感度の高い手法が必要と考えられるため、現在immunoPCR法による測定を検討しているため、本研究の延長を申請した。

ELISAの結果から、BALFの好中球数とTNF-α,IL-1β,CCL20の相関の可能性が示唆されたものの、微生物類や予後と肺胞上皮サイトカイン値の関連は現時点では明らかではなかった。さらに症例を蓄積し、肺胞上皮サイトカイン値と肺炎の予後に関して検討を行いたい。当初は肺上皮サイトカインがELISAで測定可能と考えていたが、一部より高い感度の必要なサイトカインを認めた。よってELISA法よりも高感度で信頼性の高い測定法として、現在immunoPCR法による測定を検討しているため、本研究の延長を申請している。集積した人工呼吸器関連肺炎の気管支肺胞洗浄液サンプルで、平成28年11月/12月にELISA測定したサイトカインGM-CSFとIL-1αに関して、大部分の検体において測定感度以下であったため、より測定感度の高いimmuno PCRを用いて測定を行った。検体数は当初の目標である50検体に達し、CXCL5, GM-CSF, CCL20, IL-1α, IL-1β, TNF-α, IL-6, IL-8の測定を行った。現在患者背景因子と予後項目(60日以内死亡、ICU入院期間、全入院期間、人工呼吸器装着期間)に対する各種サイトカインの関連性と、サイトカインの組み合わせによる予後項目との関連性について解析中である。2.本研究に関連して、以下の原著論文を報告した。3.本研究に関連して、以下の学会発表を行った。人工呼吸器関連肺炎(ventilator associated pneumonia: VAP)は院内肺炎のうち、とくに死亡率が高く予後不良な疾患である。今回の研究成果から、VAPの予後不良となる因子として、1人工呼吸器装着後5日以上経過した遅発性のVAPであること、2成人呼吸促迫症候群:Adult Respiratory DistressSyndrome(ARDS)の合併があること、3グラム陰性菌による肺炎であること、が抽出された。グラム陰性菌による肺免疫細胞の過剰サイトカイン産生によるARDSが肺傷害の原因となり、それらを保護調節する肺上皮細胞選択的産生物質が必要であることが示唆された。申請者の仮説の重要性を当院のVAP後ろ向き調査にて明らかにし、その成果について学会発表および論文作成に至ったこと。本研究の関連分野にて多数の学会発表および3報の英文原著論文受理に至ったこと。また、本研究について倫理委員会にて承認を得て、前向きに研究を開始し、既に目標症例数の1/3に達成したこと。ELISAプレートが高価であるため、ELISAプレートのコストを考慮し、50例の集積に至った段階で肺上皮サイトカイン、マクロファージ由来サイトカインの測定を行う予定である。本研究の遂行には、当院ICUとの連携が不可欠であり、今後も密に進捗状況を確認していく必要がある。VAP症例の肺胞洗浄液は現在も収集中である。高感度測定法を確立させ、当初の目標を達成したい。呼吸器内科学、感染症学目標例が50例であるため、25例の集積に至った段階で、VAP患者の肺胞洗浄液・血清中の肺上皮サイトカイン、マクロファージ由来サイトカインのELISAによる測定を行う予定である。本研究の遂行には当院ICUとの連携が不可欠であり、今後も密に進歩状況を確認していく必要がある。次年度には検体数が目標検体(50検体)に達し次第、患者肺胞洗浄液および血清サイトカイン測定を行う予定である。、計画に準じてELISAのキットをはじめとした測定用の試薬や、測定結果の解釈について共同研究者であるボストン大学
組織学習に着目した地域組織活動支援ガイドの作成

本研究は次の3段階で行う。研究1は地域組織を支援する上での課題と組織学習に関連した内容の実践状況について行政保健師に対して質問紙調査を行う。研究2は研究1で得られた結果に基づき,モデルを活用する上で必要なプログラムとガイドブックを作成し,地域組織を支援した経験のある保健師にインタビューを実施し,さらに先行研究等を参考に修正し,内的妥当性を高める。研究3は研究2で得られた結果を基にプログラムを実施し,プログラムとガイドブックの実用可能性についての評価を行う。
粘弾性積層タイヤの時間変動複雑応力場評価と損失エネルギー低減法の構築

粘弾性体の応力・ひずみ解析手法を構築することが可能になれば,タイヤの走行抵抗低減に資する有用な力学解析手法とタイヤ構造設計への指針を提供できるものと期待される.このような背景から,本研究では,粘弾性体の変形計測手法としてデジタルホログラフィー法とデジタル画像相関法を適用すべく,これら2つの計測手法を粘弾性体の実験変位・ひずみ解析手法として開発してきた.デジタルホログラフィー法による粘弾性材料の変位計測においては,デジタルホログラフィー法を変位計測に適用する際に問題であった視野の拡大を,イメージプレーン光学系を用いることにより解決し,広い視野において3次元変形を測定する手法を構築した.また,測定対象物体の再生においては,フレネル積分を高速・高精度で計算可能なアルゴリズムを構築し,変位計測において標準偏差30nm,ひずみ計測において標準偏差7.5×10^<-6>の精度で計測が可能になった.これにより,粘弾性体の微小変形時において十分な測定精度で変位を計測できる手法を構築した.一方,粘弾性体の応力・ひずみを実験変位計測のみで,精確に求めるのは困難であることから,本研究では,実験計測と数値計算を組み合わせた実験-数値ハイブリッド法を開発し,それを用いて粘弾性応力・ひずみ解析を行った.本研究で開発したハイブリッド法は,解析対象となる粘弾性構造物の有限要素モデルを構築し,その有限要素モデルの外周境界に実験変位計測で得られた変位を境界条件として入力し,有限要素モデル内部の応力・ひずみを求めるものである.この手法を用いることにより,非比例負荷下における粘弾性体の応力・ひずみを定量的に求めることに成功し,粘弾性ゴムタイヤの走行低減に向けた応力・ひずみ解析手法を確立した.粘弾性体の応力・ひずみ解析手法を構築することが可能になれば,タイヤの走行抵抗低減に資する有用な力学解析手法とタイヤ構造設計への指針を提供できるものと期待される.このような背景から,本研究では,粘弾性体の変形計測手法としてデジタルホログラフィー法とデジタル画像相関法を適用すべく,これら2つの計測手法を粘弾性体の実験変位・ひずみ解析手法として開発してきた.デジタルホログラフィー法による粘弾性材料の変位計測においては,デジタルホログラフィー法を変位計測に適用する際に問題であった視野の拡大を,イメージプレーン光学系を用いることにより解決し,広い視野において3次元変形を測定する手法を構築した.また,測定対象物体の再生においては,フレネル積分を高速・高精度で計算可能なアルゴリズムを構築し,変位計測において標準偏差30nm,ひずみ計測において標準偏差7.5×10^<-6>の精度で計測が可能になった.これにより,粘弾性体の微小変形時において十分な測定精度で変位を計測できる手法を構築した.一方,粘弾性体の応力・ひずみを実験変位計測のみで,精確に求めるのは困難であることから,本研究では,実験計測と数値計算を組み合わせた実験-数値ハイブリッド法を開発し,それを用いて粘弾性応力・ひずみ解析を行った.本研究で開発したハイブリッド法は,解析対象となる粘弾性構造物の有限要素モデルを構築し,その有限要素モデルの外周境界に実験変位計測で得られた変位を境界条件として入力し,有限要素モデル内部の応力・ひずみを求めるものである.この手法を用いることにより,非比例負荷下における粘弾性体の応力・ひずみを定量的に求めることに成功し,粘弾性ゴムタイヤの走行低減に向けた応力・ひずみ解析手法を確立した.自動車タイヤは,高加速度,急停車,低温,高温度などの過度な条件で用いられ,さらに近年深刻化する環境問題から,タイヤの転がり抵抗の低減が求められるようになっている.企業では様々なゴム材料(粘弾性材料)により,タイヤを複合構造とすることで,転がり抵抗の低減や乗り心地,ブレーキ性能の向上への取り組みが行なわれている.しかしこうしたタイヤの性能は一方を向上させると他方が悪化するという二律相反の関係がある.現状では求める性能に対し適した構造を決定する際に,多種多様なタイヤモデルをFEM解析を通じて比較することで経験的に行なわれているが,未だ粘弾性特性や異種材料間の境界面および境界付近の残留応力などを考慮した力学的な立証が為されていない.本年度は上述の諸問題を念頭に置きながら,タイヤの転がり抵抗を低減するための第一アプローチとしてタイヤのような複合構造における高分子材料の時間および温度に依存する力学的・熱的挙動の基礎研究を行った.まず,白色楕円偏光を用いた光粘弾性法を積層ソリッドタイヤの回転接触負荷問題に適用するため,青の光を吸収せず,異なる力学的特性で積層構造を形成出来る光粘弾性用の樹脂を選定した.その樹脂により積層ブロックを形成し,垂直荷重下と垂直せん断合成荷重下における主応力差および主応力方向を光弾性実験により決定し定量的に比較した.ソリッドタイヤの回転接触負荷試験では,白色楕円偏光を用いた光粘弾性法の適用を試み,ソリッドタイヤ構造,回転速度,実験温度の相違による光粘弾性実験を行い,しま分布の違いを定性的に、しま次数の時間変動を定量的に評価した.また,ソリッドタイヤの回転を持続させ繰り返し負荷を与え発生する熱分布を構造ごとに比較をした.これらの取り組みは,積層構造各部の時間・温度依存性の力学挙動が,積層構造や構造を形成する材料の種類により異なるということを明確にし,タイヤの転がり抵抗低減の粘弾性力学の観点からの実験的第一アプローチとして,今後の研究の布石を敷いたと言える.時間変動する粘弾性積層タイヤの応力場を評価するためには,粘弾性材料の力学特性関数を高精度に測定すること,測定された特性関数を用いて応力場を正確に評価できる手法を構築することが不可欠である.

粘弾性材料の力学特性関数の測定においては,マスター曲線の数式化が必要であり,数式化の一つの方法としてプロニー級数近似法が用いられてきた.しかし,この手法は数式化が煩雑なことから,実用上十分な精度で材料の力学特性を表現することが困難であった.そこで,従来手法の欠点を補完し,かつ汎用的な手法としてコロケーション法を基にしたプロニー級数近似法を開発した.この手法を用いることにより,動的粘弾性物性計測試験および定ひずみ速度試験において得られた力学特性関数を正確にプロニー級数近似できることを確認した.粘弾性材料の応力場評価手法の構築においては,変位・ひずみ計測手法の一つであるデジタル画像相関法と有限要素解析法とを組み合わせた実験-数値ハイブリッド解析法を開発した.本手法は,応力場の測定領域全体において,実験誤差を最小化することができ,解析精度を向上させることができる.この手法を用いた応力場解析に際し,前述のプロニー級数近似法を用いて粘弾性材料の円孔周辺における応力場,接触部近傍の応力場を解析し,既存の粘弾性応力解析手法に比べて高い解析精度を有していることを確認した.さらに,解析精度を向上させることを目的として,位相シフトデジタルホログラフィ法による変位計測法を発展させた.これにより,より解析精度の高い実験-数値ハイブリッド解析法が構築できる.一方,損失ひずみエネルギーの低減に関しては,数値解析,実験解析の2つの試みにより研究を行い,一軸加振条件で,損失ひずみエネルギーに起因する温度上昇を示すことができた.これにより,損失ひずみエネルギーが発生メカニズムの把握およびその低減手法の基礎を構築した.時間変動する粘弾性積層タイヤの応力場,損失エネルギーの定量的評価を行うには,粘弾性材料の応力・ひずみ場,温度分布を正確に評価できる手法を構築することが不可欠である.粘弾性材料の応力場評価手法の構築においては,変位・ひずみ計測手法の一つであるデジタル画像相関法と有限要素解析法とを組み合わせた実験-数値ハイブリッド解析法を開発した.本手法は,応力場の測定領域全体において,実験誤差を最小化し,極めて高い精度で応力・ひずみ場を計測することができる.この手法を用いた応力場解析に際し,開発した手法の有効性を弾性体の応力集中部の評価に適用し,測定精度が十分であることを実証している.この手法を,粘弾性体の応力・ひずみ解析に用い,応力・ひずみの時間履歴に関する詳細な解析結果を取得し,損失エネルギー評価のための応力場変動に関する知見を得た.さらに,上記手法を粘弾性物性計測試験に適用し,従来手法では測定が困難であった2つの独立な粘弾性特性係数関数の計測に有効であることを示した.一方,損失ひずみエネルギーの低減に関しては,数値解析,実験解析の2つの試みにより研究を行った.実験解析においては,一軸加振条件で,損失ひずみエネルギーに起因する温度上昇の計測と変位場の同時計測を行い,損失エネルギー消費過程の詳細なデータを取得している.数値解析においては,応力・ひずみ履歴のヒステリシスから得た損失エネルギーを基に,温度上昇を数値計算した結果,定性的な一致を得た.これにより,粘弾性体の損失エネルギーに起因する発熱を考慮した粘弾性解析の基礎を構築した.
プレターゲティング法による211Atのα線治療への応用

テトラジンとtrans-シクロオクテンによる逆電子要請型Diels-Alder反応を利用したプレターゲティングシステムは近年、様々な検討が実施されており、ある程度確立した手法である。しかし、本プレターゲティングシステムを211Atに展開する場合には、211Atを安定に結合し、かつプレターゲティング用薬剤の動態を損なわない211At標識法がないことが問題となる。前年度までにアミノ酸を母体とする211At標識部位を有する候補薬剤を作製したが、本年度は211Atを安定に結合可能な標識部位として新たにネオペンチル構造の評価を行った。本標識部位を有する低分子モデル化合物として、125I標識体、及び211At標識体をそれぞれ作製し、検討に用いた。本化合物は一般的なアルキルハライド型ハロゲン標識化合物の脱ハロゲンの原因の一つである求核置換反応に対して高い安定性を示した。また分子内に導入したジオール基により、CYPによる脱ハロゲンにも高い安定性を示し、正常マウス投与後、脱ハロゲンの指標となる首(甲状腺)や胃への集積が低かった。125I標識体については、尿中に排泄された放射活性を分析し、ヨウ化物イオンの割合が2%以下であることを認めた。そこで、本標識部位を用いて新たにプレターゲティング用候補薬剤として、テトラジン誘導体を設計、合成し、評価を行った。本薬剤の血液クリアランスは既存のプレターゲティング用薬剤と比較して同程度であり、リンカーを導入せずに薬剤として応用できる可能性を認めた。本研究では211Atを用いるプレターゲティングの問題点を克服し、二つの候補薬剤を導出することに成功した。候補薬剤の導出に時間がかかり、プレターゲティングを実施できていないが、既存の報告に基づくプレターゲティングシステムに応用することで十分に211Atを用いるプレターゲティングが実施可能であると考えられる。本研究の目的は、アスタチン-211(211At)によるα線治療に適したプレターゲティング用薬剤の開発である。プレターゲティング用薬剤は、抗体に導入した標的分子と選択的かつ速やかに結合可能な構造を分子内にもち、正常組織に集積せず、生体内から速やかにクリアランスされる必要がある。そこで本年度は、211At標識プレターゲティング用薬剤開発に向けて、211Atと同族元素であるヨウ素-125(125I)を用いてプレターゲティング用候補薬剤を合成し、その体内動態の基礎的評価を行った。当初の計画では、プレターゲティング用薬剤の母体としてビオチンの利用を計画していたが、免疫原性を低減できる等の理由からテトラジン誘導体を母体構造として合成を行った。125I標識部位のアミノ基からコハク酸リンカーを介してテトラジンを結合させた薬剤をマウスに投与したところ、投与後早期から肝臓、および腸管に高い集積を示した。一方で、水溶性リンカーとしてトリグルタミン酸を導入した薬剤は肝臓や腸管への集積を低減した。非特異的な正常組織への集積を低減できたことから、本薬剤はプレターゲティング用薬剤としての応用が期待できる。水溶性リンカーとしてPEG6を導入した候補薬剤もすでに合成を終えている。今後、その体内動態をトリグルタミン酸リンカーを導入した薬剤と比較検討することで最終的な候補薬剤を決定する予定である。また、コハク酸リンカーを有する薬剤を用いて211At標識を行い、125Iと同様の手法により211At標識が可能であることを確認した。より良い候補薬剤の導出に向けて検討予定の候補薬剤はあるものの、当初の予定通り、プレターゲティング用薬剤として適した体内動態を示す候補薬剤を導出できている。

候補薬剤の導出に時間がかかり、プレターゲティングを実施できていないが、既存の報告に基づくプレターゲティングシステムに応用することで十分に211Atを用いるプレターゲティングが実施可能であると考えられる。候補薬剤を用いて、実際にプレターゲティングを実施する。その際には、125I標識体による事前検討を行った後、211Atへ展開する。
収束電子回折法によるナノスケール点欠陥解析法の開発と点欠陥誘起物性への応用

本研究では,収束電子回折法を用いて,点欠陥の原子構造とその分布および周辺の歪みをナノスケールの空間分解能で定量的に解析する方法の開発を目指した.点欠陥を含む試料として不純物ドープSiを用いた.この系では収束電子回折図形の低次反射のロッキングカーブで異常な強度の上昇が見出されている.この異常と点欠陥による歪みとの関係を明らかにするため,エネルギーフィルター透過電子顕微鏡を用いて,ドープ量を変えた試料で精密なロッキングカーブの強度分布を測定した.その際,種々の電子顕微鏡用薄片試料作製法について検討し,ロッキングカーブへの影響のない試料作製法を確立した.またSiイオン打ち込みした不純物のない試料について同様の実験を行い,イオン打ち込みにより誘起される格子間原子や微小Siクラスターなどのロッキングカーブ異常への寄与を見出した.また,統計的動力学回折理論,multislice法,Howie-Whelan法に基づく計算プログラムを開発し,種々の歪み分布モデルを用いて動力学回折理論に基づくロッキングカーブのシミュレーションを行い,実験データと比較を行った.その結果,不純物およびイオン打ち込みで発生する格子間Si原子・微小クラスターなどの点欠陥により生成する歪みに電子顕微鏡用薄膜試料の歪み緩和を入れた歪み分布モデルで,ロッキングカーブの異常な強度上昇を定量的に説明することに成功した.このことは,本方法が,点欠陥による歪み分布をナノスケールの空間分解能で定量解析できる新しい手法であることを示している.本研究で開発した手法は,半導体デバイスの歪み分布解析に有効である.半導体の歪み分布解析には,高次反射に起因する細線からなる図形(HOLZ図形)が従来用いられてきたが,今回の方法により,これまで扱えなかった界面近傍の比較的歪みの大きい領域の解析が可能となった.本研究では,収束電子回折法を用いて,点欠陥の原子構造とその分布および周辺の歪みをナノスケールの空間分解能で定量的に解析する方法の開発を目指した.点欠陥を含む試料として不純物ドープSiを用いた.この系では収束電子回折図形の低次反射のロッキングカーブで異常な強度の上昇が見出されている.この異常と点欠陥による歪みとの関係を明らかにするため,エネルギーフィルター透過電子顕微鏡を用いて,ドープ量を変えた試料で精密なロッキングカーブの強度分布を測定した.その際,種々の電子顕微鏡用薄片試料作製法について検討し,ロッキングカーブへの影響のない試料作製法を確立した.またSiイオン打ち込みした不純物のない試料について同様の実験を行い,イオン打ち込みにより誘起される格子間原子や微小Siクラスターなどのロッキングカーブ異常への寄与を見出した.また,統計的動力学回折理論,multislice法,Howie-Whelan法に基づく計算プログラムを開発し,種々の歪み分布モデルを用いて動力学回折理論に基づくロッキングカーブのシミュレーションを行い,実験データと比較を行った.その結果,不純物およびイオン打ち込みで発生する格子間Si原子・微小クラスターなどの点欠陥により生成する歪みに電子顕微鏡用薄膜試料の歪み緩和を入れた歪み分布モデルで,ロッキングカーブの異常な強度上昇を定量的に説明することに成功した.このことは,本方法が,点欠陥による歪み分布をナノスケールの空間分解能で定量解析できる新しい手法であることを示している.本研究で開発した手法は,半導体デバイスの歪み分布解析に有効である.半導体の歪み分布解析には,高次反射に起因する細線からなる図形(HOLZ図形)が従来用いられてきたが,今回の方法により,これまで扱えなかった界面近傍の比較的歪みの大きい領域の解析が可能となった.本研究では,収束電子回折法を用いて,点欠陥の原子構造とその分布および周辺の歪みをナノスケールの空間分解能で定量的に解析する方法の開発を目指している.本年度は,点欠陥を含む試料として不純物ドープSiを用いた.この系では収束電子回折図形のロッキングカーブで異常な強度が見出されている.このロッキングカーブの異常と不純物ドープとの関係を明らかにするため,以下の実験を行った.・種々の電子顕微鏡用薄片試料作製法について検討し,ロッキングカーブへの影響のない試料作製法を確立した.・イオン打ち込み法により作成したAsおよびB原子ドープSi試料について,不純物原子濃度とロッキングカーブに現れる異常な強度の相関を明らかにした.・Si原子をイオン打ち込みした不純物のない試料について同様の実験を行い,イオン打ち込み時に生じる格子間原子や微小なSiクラスターなどが作る格子乱れのロッキングカーブ異常への寄与を見出した.また,統計的動力学回折理論,multislice法,Howie-Whelan法の3種の計算プログラムを開発し,ロッキングカーブのシミュレーションを行って実験と比較した.その結果,不純物やイオン打ち込みで発生する格子間原子・微小クラスターなどによる局所歪みと,それら欠陥により発生するマクロな歪みの両方が,ロッキングカーブの異常な強度の原因であることを見出した.これらにより,収束電子回折図形のロッキングカーブを定量的に解析することで,点欠陥に起因する微小歪みを検出できることを示した.本研究では,収束電子回折法を用いて,点欠陥の原子構造とその分布および周辺の歪みをナノスケールの空間分解能で定量的に解析する方法の開発を目指した.前年度に,低次反射の収束電子回折図形に現れるロッキングカーブの異常な強度上昇が,点欠陥により生成する歪みにより説明できることを見出し,報告した.本年度は,さらに踏み込んで,低次反射の収束電子回折図形の異常なロッキングカーブを定量的に解析する方法について検討した.種々の歪み分布モデルを用いて動力学回折理論に基づくロッキングカーブのシミュレーションを行い,実験データと比較を行った.

その結果,不純物およびイオン打ち込みで発生する格子間Si原子・微小クラスターなどの点欠陥により生成する歪みに,電子顕微鏡用薄膜試料における歪み緩和を取り入れた歪み分布モデルで,ロッキングカーブの異常な強度の上昇を定量的に説明することに成功した.これにより本方法を,点欠陥により生成する歪みをナノスケールの空間分解能で定量的に解析できる手法として確立することができた.また,今回の低次反射のロッキングカーブを用いる手法は,半導体界面近傍の比較的大きな歪みをもつ領域の歪み解析に応用できる新しい手法であることも示した.これまで半導体の歪み解析には,高次反射に起因して現れる細線からなる収束電子回折図形が用いられてきたが,今回の方法を用いると,界面近傍のこれまで取り扱えなかった歪みの大きい領域まで解析可能となる.また低散乱角の低次反射を用いるため散乱に寄与する試料の領域が小さくなり,空間分解能が向上する利点もある.
分子モデリングによるorphan受容体のリガンドデザインのための基礎的研究

オピオイド受容体における受容体-リガンド認識機構を分子レベルで解析した。オピオイド受容体μタイプに選択的なリガンドであるDAMGOのμ/δ受容体間識別に、第1細胞外ループと第2膜貫通部位の境界領域に存在するμ受容体127番目のアスパラギン残基とδ受容体の対応する位置に存在する108番目のリジン残基の違いが重要であることを明らかにした。また、DAMGOのμ/κ受容体間識別には、第3細胞外ループと第6膜貫通部位の境界領域に存在するμ受容体303番目のリジン残基とκ受容体の対応する位置に存在する297番目のグルタミン酸残基の違い、および、第3細胞外ループと第7膜貫通部位の境界領域に存在するμ受容体316番目のバリン、318番目のトリプトファン、319番目のヒスチジンとκ受容体の対応する位置に存在する310番目のセリン、312番目のチロシン、313番目のチロシンの違いが重要であることを明らかにした。さらに、オピオイド受容体と非常に高い相同性を有するにもかかわらず、オピオイドリガンドが結合しないことが知られているOrphaninFQ受容体の非ペプチド性リガンドを合理的にデザインするための基礎的知見を得ることを目的として、オピオイドリガンドがOrphaninFQ受容体に結合できない原因となっている受容体構造の解明を試みた結果、OrphaninFQ受容体の第2細胞外ループと第5膜貫通部位の境界領域に存在するアラニン残基および第6膜貫通部位に存在するバリン、グルタミン、バリンの3つの残基とオピオイド受容体の対応する位置に存在するリジンおよびイソロイシン、ヒスチジン、イソロイシン残基の違いが重要であることが明らかとなった。以上の実験において、野生型あるいは変異型受容体発現細胞の培養のため本研究費で購入したCO_2インキュベータ-を用いた。
内発的な地域社会の発展と観光開発の関連に関する社会学的研究

この研究では,この国の地方都市や農山村の生きるよすがを探して,観光産業の可能性を考えることになった。農林漁業,伝統的な1.5次産業,時間の経過の中で地域的に形成されてきた諸産業,誘致した企業群による地域経済の循環維持,こういったことに加えて,観光産業が如何なる機能を果たしうるのか,具体的な地域を想定しながら検討した。付加価値を地域に付与する産業である観光は,基礎になる産業の展開無しには発展のよすがを得られない。地域社会の内発的な発展との関連で観光の意味を考えるというのは,地域の基礎産業の発展を観光の視点からも考えることに他ならない。対象地は,歴史的遺構が多く所在し伝統的諸産業あるいは現代的電機産業の発展した米沢市と農林業で生きてきた高畠町が織りなす地域であり,その諸産業のさらなる持続的発展を考慮しつつ,観光への視野を如何に広げられるかが課題となってきた。それは観光への視点こそが,それらの諸産業の高次の発展を支えるという判断の故である。米沢は,歴史的遺構と伝統産業を要素に,まちづくりにそれらを取り込み,複合化されたより厚みのある観光地への展開を計画し,高畠は有機農業とグリーンツーリズムを併せて農村滞在型の観光領域を開発しようとしている。いずれにしても,日常的な時間と空間からの離脱,あるいは時間と空間に関わる異文化体験,別の表現をすれば,都市型生活者たちの自然志向,時間的なゆとり志向を満たそうとする現代的な観光のありかたを示しているが,その観光を支える基礎産業発展の課題がそれぞれに消えたわけではなく,この国の地域構造に規定されたより大きな課題が見えてきているというべきである。近年,農村地域の新たな振興策として「グリーンツーリズム」が注目され,これまでのリゾート地形成への動きに新たな側面を加えつつある。また,わが国観光産業の国際化が課題とされるなかで,観光・リゾート産業の社会形成上の新たな意義,地域産業としての大きな役割が,多くの地域で認識されるようになってきた。研究対象地域の一つである米沢市では,工業化が一定進行し,また新幹線や高速道の整備によって東京ほか他地域との連絡も格段に改善され,都市としての魅力が増している。ただ,旧市街地の空洞化が急速に進んでおり,洗練された観光地としての整備とあわせ,その再編が課題となっている。他方,高畠町は,JR駅名称を高畠駅と改称し,温泉またグリーンツーリズムに対応する滞在施設を付設し,ここを拠点とする町内観光ネットワークを整備した。さらに町内有機農業実践者の活動や豊富な農産加工品の開発は,高畠町の新たな魅力を創り出している。この米沢高畠地域は,繊維,食品加工などの伝統的工業部門の実績を背景に,電子産業など新たな部門の付加・転換に成功し,先端的な工業地域として再編された。一方で、高畠町には農業を土台にした都市農村交流への積極的な取り組みがあり,米沢のもつ伝統的な観光資源とあわせ,工業地域でありながら,観光・リゾート資源をも豊かに有する個性的な地域になっている。この地域では,観光産業を,地域内諸産業を方向づける重要な産業部門と位置づけており,地域社会の内発的な発展を考える上で,今後の観光戦略には関心が高い。今年度の作業をふまえ,来年度以降,この地域の観光産業を構成する各業界の構造・実態を,経営,雇用両面からより具体的に把握するとともに,地域経済や自治体政策の中での位置づけのされかた,その課題を検討し,あわせて,今年は十分に取り組めなかった海外の研究動向の整理と検討をさらに進めたい。本年度は、昨年度に引き続き、山形県米沢市、高畠町を研究対象に、主題に沿って、第一に、主要な関連団体等の代表、担当者と面談し、事実経過を確認し、状況把握、今後の構想などについて、お話を伺い整理した。

また、各地の公的図書館などで関係資料を収集した。地域発展の状況を把握するため、米沢、高畠の各集落の農業生産や就業の状況について、農業センサスを利用して、いくらかの整理検討を行った。観光客等の意識や行動について、現地の状況に合わせて把握する作業を今後ともさらに進めたい。海外文献も含め、地域の内発的な発展、観光産業、地域開発関連の文献をさらに収集し、昨年のものとあわせ、検討を加えている。一定の工業化水準を示す米沢市にあって、伝統的な文化遺産、郊外の保養リゾート地は、都市としての風格や市民の誇りに通ずる地域資源また観光資源であり、今後の都市発展において、その重要な役割が期待される。近年、米沢市においても都市商業機能の一定の衰退がみられるが、これらの存在は都心再生の貴重な素材となりうるものである。市では、都心街区において面的な景観整備を展開し、旧来の印象を一新しつつあるが、一方で郊外化の動きもとまっておらず、都心再生にはさらに工夫が要請される。高畠町は、有機農業の拠点として全国的な認知があり、農業体験、都市農村交流の場としても期待されている。町は、一定の工業化を進めながらも、農業をあらためて全町的な認識のもとに地域の基礎産業として位置づけ、新たな意義を付与し、観光産業との接点を確保し、農産物加工などの地域産業形成に結びつけつつある。豊かな自然環境と農村景観を観光資源として生かし、地域経済の発展につなげていくために、農業生産とその生産環境の維持が有効であることを示している。さらに、置賜地域の広域的な社会再形成をどう構想し連携するかが、両市町の今後を左右する課題である。地域社会の内発的な発展は,受け継がれてきた地域文化の持続と発展を中核とし目標とするものであり,それが可能となる経済的政治的環境を整えることが第一の課題となる。この国の地域政策の展開やその影響を受けつつ形成されてきた地域構造は,国全体の工業化・近代化が優先されてきた経過を示している。内発的な発展の大切な基礎の一つは経済的な発展,豊かさであり,それは,地域の諸産業が如何に編成されるかにかかっている。自給的循環ではなく,一定程度広がる社会分業の中で,各地域が位置づく発展を考えるとすれば,地域産業はその地域の対外的な機能と重みを決める。つまり発展の基礎となる。この国の多くの地域において,ものの生産ととともに,都市型生活者のもつ自然志向性の充足が,今後の重要な機能となるはずであり,それは,広義,観光機能といえる。自然志向性は,私たちの日常生活において重要な行動選択基準になると思われ、多くの地域、農山漁村地域にとって,看過し得ない産業の基礎を提供する。地域産業としての観光産業が基礎づけられる。対象地である米沢と高畠を含む山形県置賜地域は,周辺の大中都市との距離の点からも,上記のような観光産業展開には有望な地域である。高畠における,都市農村交流の持続的拡大,有機農業の地域的展開は,農村滞在型の観光を予想させるものであるし,米沢の伝統的な歴史遺産,産業遺産,伝統産業体験を核とした観光の展開は,保養リゾート地としての温泉もあわせ,置賜全体としての観光資源の潜在的豊かさを示す。近年のそれぞれのまちづくりは観光産業の可能性を前提にしている。観光産業は,農業を含む既存のものづくり産業の発展とその成果を直接の資源にするのであり,その意味では付加価値型の産業である。
炭素・窒素を利用した高強度オーステナイト系ステンレス鋼の水素適合性評価

本課題では、本質的に水素脆化特性が優れているオーステナイト系ステンレス鋼に対して炭素および窒素を添加することで高強度化し、そのときの耐水素脆性に及ぼす炭素および窒素の影響を評価することを目的としている。水素、炭素、窒素はいずれも侵入型元素であり、それらの鋼中の固溶位置、拡散経路も同じである。つまり、炭素、窒素を添加するだけで水素の鋼中への侵入が阻害され、水素脆化が抑制される可能性があると考えた。しかしながら、代表的なオーステナイト系ステンレス鋼であるFe-18%Cr-8%Ni合金に0.2mass%の炭素または窒素を添加した試料に対して、270°C-72時間の高圧水素チャージを行ったところ、飽和水素量に及ぼす炭素、窒素の影響の相違は見られなかった。そこで、固相窒素吸収法により窒素量をさらに高めた0.5mass%N含有オーステナイト系ステンレス鋼に対して同様の実験を行ったところ、窒素を含まない場合には約92wppmの水素が侵入していたのに対し、窒素含有鋼には約89wppmの水素が含有しており、わずかに窒素によって飽和水素量が減少したことが確認できた。また、冷間加工により転位を導入した試料に対して同様の試験を行った。転位は水素のトラップサイトとなるため、転位密度が高いほど飽和水素量が上昇する。しかしながら、窒素含有鋼ではその上昇が抑制される傾向が見られた。これは、転位上に窒素が存在することで、水素のトラップ能を低減させたためであると考えられる。さらに、水素の拡散速度に及ぼす窒素の影響についても検討したが、拡散速度に窒素の影響はほとんど現れなかった。当初、研究対象とした材料としては、オーステナイト系ステンレス鋼に(1)炭素および窒素を0.2mass%添加した試料と(2)固相窒素吸収法により窒素を0.5mass%まで高めた試料を挙げていた。それら試料の準備は完了し、それらに対して高圧水素チャージを行った試料で実験を進めることができている。これら試料に対して、(A)無加工材では八面体空隙に固溶した炭素・窒素が水素の固溶量・拡散速度に及ぼす影響、(B)圧延材では水素のトラップサイトかつ拡散経路である転位や変形双晶と水素の関係に及ぼす炭素・窒素の影響、(C)時効材では水素固溶量、拡散速度に及ぼす炭化物・窒化物の影響を調査し、炭素・窒素が水素脆化を抑制し得る元素であるかどうかを検討する予定としていた。(A)については実験はほぼ完了し、0.2mass%程度の炭素、窒素ではほとんど影響がないこと、0.5mass%まで窒素濃度を高めるとわずかに飽和水素量が減少することを明らかにした。また、拡散速度には窒素の影響はほとんど見られないという知見も得られた。(B)については、窒素を含有してる場合に転位の水素トラップ能が弱まるという新たな知見を得た。一方で、拡散速度は窒素や転位の有無にかかわらず、同一温度では一定値を示した。ここで、従来オーステナイト系ステンレス鋼では評価が難しかった転位密度をmodified Williamson-Hall/Warren-Averbach法というX線ラインプロファイル解析により定量評価することで、転位密度と飽和水素量、拡散速度の関係を定量化できたことが一つの大きな成果である。(C)については未検討であり、次年度に研究を行う予定としている。初年度は、高圧水素チャージを行った場合の飽和水素量および拡散速度に及ぼす炭素および窒素の影響について主に検討した。固溶した炭素および窒素はそれらにあまり影響を与えないことが示唆されたため、今後は析出させた炭化物および窒化物が飽和水素量や拡散速度に及ぼす影響を検討したいと考えている。また、本来の目的である水素適合性を評価するために、水素チャージした試料に対して引張試験を行うことで、水素脆化特性に及ぼす炭素および窒素の影響を明確化する。その際、電子線後方散乱回折(EBSD)法や走査型電子顕微鏡(SEM)、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いた詳細な加工組織の観察を平行して進め、水素脆化特性の議論を深める予定である。