hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
パワーデバイス基板のVUV/Vapor-Assisted低温大気圧接合

GaNとSi(SiC)について,150°C以下かつ大気圧雰囲気で実行可能な一括接合技術を開発した.水分子など異種材に汎用性のある架橋性物質を含有する窒素雰囲気で真空紫外光(VUV)を照射することで生成するラジカル種を利用し,材料表面の清浄化と極薄架橋層の形成を同時に行い,試料表面を接触させた後の低温加熱で脱水縮合反応などを促進して強固な結合を獲得した.これにより無機,有機を問わないハイブリッド接合が実現されたほか,架橋構造が簡易なパラメタで制御可能で,界面での特性劣化が少ないことを実証した.また,従来手法で製作されたものと同様構造のデバイスを接合手法で形成可能であることが示された.本年度は,薄型大面積の環境対応光源や大出力デバイスを構築するのに不可欠なワイドバンドギャップ半導体と従来の電子回路材料の混載のために必要なGaN, SiC, Siの低温大気圧接合を目的として,これらの材料に150°C以下・大気圧雰囲気で一括して適用可能な架橋分子層を,加湿雰囲気における真空紫外光(Vacuum Ultraviolet: VUV)照射を用いて創製した(Vapor-combined VUV手法).この手法では,大気圧窒素雰囲気に霧化した純水蒸気を導入してVUV照射を行うことによりOH, Hラジカルを生成することで,材料初期表面上の有機汚染物質分子層の除去と,昨年度まで行っていた手法(VUV/vapor-assisted手法)では困難であった酸化物の一部還元効果,ならびに水和物架橋層の生成効果を獲得した.また,本手法を用いて各材料間で部分的に接合が達成された.去年までの検討では,材料表面に水分子が吸着することで形成される水和物を利用した.すなわち,配位された水分子間の水素結合と,150°C以下での低温加熱による脱水縮合反応により,安定した界面を形成することを目指した.このために,大気圧窒素雰囲気でのVUV(波長172 nm)照射により材料初期表面の吸着汚染物質分子層を除去し,その後,体積湿度(g/m3)を調整して純水蒸気を導入することで,一定量の水和物架橋層を形成した.しかし,この手法では酸化物の還元効果を期待できないという課題が残った.そのため,本年度は,水分子がVUV照射により解離して生じるラジカルに着目し,初期表面に対する洗浄・酸化物の還元・架橋形成効果の一括獲得を企図した.本手法を用いて企図した材料の接合が達成され,関連成果が国際学会で論文賞を受賞した.本年度は,薄型大面積の環境対応光源材料であるGaNと車載パワーエレクトロニクスに用いられるワイドバンドギャップ半導体であるSiCを中心に,電子基板を構成する材料との混載接合を150度の低温かつ大気圧雰囲気で実現する手法をほぼ確立した.本手法では,大気圧の高純度窒素雰囲気内にあらかじめ純水蒸気(やアンモニア)を一定量導入し,その中で波長200nm以下の真空紫外光(VUV)を照射することでHならびにOHラジカル種を発生させ,フォトンエネルギーによる試料表面の有機汚染物質分子の除去と同時に,半導体ならびに金属表面に対しては酸化物の還元効果が得られる.その後OHラジカル種の寄与により水和物架橋が形成され,架橋層間の水素結合(常温)ならびに脱水縮合(150度程度)で安定した接合界面が材料の種類を問わず得られる.この手法を用い,GaN,SiCの他に,半導体基板材料であるSiや可撓性基板材として有用なポリジメチルシロキサン(PDMS),耐環境性有機基板であるポリエーテルエーテルケトン(PEEK),ならびに各種金属材料(配線材料)の混載接合が達成された.これにより,次年度に行う信頼性評価用の実働試料形成が可能になったと考えられる.これらの結果の一部は国際会議にて論文賞を受賞した.接合プロセス最適化のために,VUV照射雰囲気中に導入した水分子の体積湿度と照射時間の積,すなわちs x (g/m3)を露出量と定め,露出量をパラメータとして水和物架橋層厚の成長挙動を観察した.その結果,一定の範囲内で,層厚が露出量に比例して増加することが判明した.また,最適化された露出量条件下で接合された試料界面では,水和物の界面形成エネルギーに匹敵する結合強度が得られ,構造材料など他方面への応用も検討され始めた.本年度の研究進捗は概ね計画書の内容と同等である.SiCならびにGaNのみならず,実働基板を構成するその他材料についても接合性を発現させ,表面改質条件の最適化手法(露出量をパラメータとして用いる)を明確にした.その結果,有機・無機問わず同一条件で低温大気圧接合が可能であることが示されている.これらの結果は各種国際会議などで紹介され,構造材料分野における複合材料形成手法への応用が検討されるなど,分野横断的な連携が始まっている.また,異種材接合界面での破断進展挙動は,材料自体の結合エネルギーや対向材料との機械的接触状況に影響されて複雑なため,破断面積に依存しない界面での真実結合エネルギーを見積もるための計算モデルを構築した.計算の結果得られた破断エネルギーは水和物架橋材料の破断に要するエネルギーと同等であり,破断進展挙動の実測結果と合致することがわかった.このことから,異種材接合界面の接合性可否を判断する目安を与えることができたと考えられる.このように,様々な材料の接合検討を先に行い,十分な接合性を発現させる手法を確立したため,実働試料形成は次年度に行う予定である.さらに,産業応用を視野におき,非破壊で材料内部の微小欠陥を経時観察するための装置も構築した.

この装置では熱抵抗ならびに熱画像解析を利用して微小欠陥の位置特定ならびに温湿度などの故障要因印加ができ,微小欠陥がマクロなクラック進展に至るまでのマルチスケール解析が可能になると期待される.本研究では,パワーエレクトロニクスデバイスの構築に不可欠な“ワイドバンドギャップ半導体基板と金属薄膜,可撓性透明基板の混載構造"を低温大気圧接合手法で実現した.材料としてGaN, SiC,ポリジメチルシロキサン(PDMS),ポリイミド(PI), Cu, Tiを選定し,これらの間の組み合わせを問わない接合を可能にした.具体的には,1)架橋性を発現する水やアルコールなどの分子を含有する高純度窒素雰囲気で真空紫外光(VUV)を照射し,2) VUV光が有するフォトンエネルギならびに架橋物質がVUVによって解離するラジカル種の作用による表面清浄化,酸化物還元,架橋層形成効果を一括獲得し,3) 150°C程度の低温加熱により化学反応を促進することで強固な結合を得た.本接合手法のプロセス条件を最適化するために,X線光電子分光計(XPS)などを用いて表面改質条件と各材料表面化学結合状態の関連を調査した.その結果,架橋層の厚さは導入した架橋性物質の分子数(体積湿度から換算)とVUV照射時間の積で記述できることが明らかになり,パラメタ制御が容易であることが示された.導入物質が水分子の場合は各材料の水和物または親水性官能基が架橋となり,加熱時の脱水縮合反応により強固な結合が得られる.水和物架橋による接合は各種金属,半導体,ガラス系材料の界面に有用である.その他有機材料についてはアルコールによる架橋形成が特に有効で,接合界面でのベンゼン環数の増加による強靭化が見込める.また,本手法の実用可能性を検討するために,当初はGaNとSiCの接合体を利用した発光素子を試作する予定であったが,検討の過程においてより産業応用性の高いGaNとSi基板の接合性が確認されたため,GaN - Si構造による試作に方針を変更した.これについては1年間の研究期間延長が承認されている.本研究は,1)架橋性物質含有雰囲気VUV照射手法(Vapor-Assisted手法)が各材料の表面化学結合状態に及ぼす影響の調査,2)接合界面微細構造解析,3)実働性評価,の3つの主要項目から成る.このうち1と2については,各材料についての適正なプロセスウィンドウが明らかになり,その結果として材料の組み合わせを問わない強固な結合が得られている,したがって,当初計画どおりに検討が終了したと言える.また,研究計画時に想定していたSiCよりも産業応用性の高いSi基板への接合積層可能性が示されたことから,表界面解析に関する項目については当初の計画以上の進展が得られている.3の応用可能性検討については,前項に記述した通り,Si基板を用いた実働デバイス製作に計画を変更したのでまだ完遂されていないが,設計に大きな変更はないため,遅延無く実行可能であると考える.これらを総合して,おおむね順調に進行していると判断した.本研究では,“ワイドバンドギャップ半導体薄膜と金属薄膜,可撓性透明基板が混載された構造"の実現を目的とし,GaN, SiC,有機/無機透明基板,金属薄膜を150°C以下・大気圧で一括接合する技術を開発した.具体的には,1)架橋性を発現する物質を含む雰囲気中で真空紫外光を照射して初期表面の洗浄と架橋層の形成を同時に行い,2)低温加熱により架橋層内での脱水縮合反応などを進行させて界面微細構造を安定化させるプロセスを確立した.また,実用性検証のための発光素子構造を製作した.
5SrRNA遺伝子の存在様式から見た黄色植物の進化系統

5SrRNA遺伝子がそのほかのrRNA遺伝子とどのような位置的関係を持って存在しているかという観点から,黄色植物を中心とするクロミスタ生物群の系統を再検討した.そのためクロミスタの各綱をなるべく網羅するよう調査する種を選定し,抽出されたDNAにつきPCR法により18SrDNAと25SrDNAに挟まれた部分を増幅し,その産物につき再びPCR法で5SrDNAを含む断片(18S-5S, 25S-5S, 5S-5S)を増幅し,その有無を解析するとともに,増幅産物については塩基配列を決定した.以上の解析の結果,褐藻,黄金色藻,黄緑色藻,ラフィド藻,真眼点藻,ハプト藻,渦鞭毛藻,繊毛藻,ミドリムシ藻等で5SrDNAが他のrDNAとリンクして存在していることが確認された.一方,珪藻,シラヌ藻では陸上植物の場合と同様に5SrDNAだけが他のrDNAとは異なるサイトに反復して存在していることが明らかになった.これらのうちミドリムシ藻や,すでにリンクした5Sの存在が報告されている粘菌類は真核生物の進化の早い時期に分岐していることが知られており,逆にこれまでに5Sのみが反復していると報告されているグループは進化の上ではむしろ新しいグループに限られる.これらの結果から他のrDNAとリンクした5SrDNAの存在は,一部に例外は見られるがクロミスタ生物群では一般に見られる特徴であり,原始的な真核生物では原核生物同様リンクした配列を持っており,その後5S部分が離れて反復した可能性を示唆している.5SrRNA遺伝子がそのほかのrRNA遺伝子とどのような位置的関係を持って存在しているかという観点から,黄色植物を中心とするクロミスタ生物群の系統を再検討した.そのためクロミスタの各綱をなるべく網羅するよう調査する種を選定し,抽出されたDNAにつきPCR法により18SrDNAと25SrDNAに挟まれた部分を増幅し,その産物につき再びPCR法で5SrDNAを含む断片(18S-5S, 25S-5S, 5S-5S)を増幅し,その有無を解析するとともに,増幅産物については塩基配列を決定した.以上の解析の結果,褐藻,黄金色藻,黄緑色藻,ラフィド藻,真眼点藻,ハプト藻,渦鞭毛藻,繊毛藻,ミドリムシ藻等で5SrDNAが他のrDNAとリンクして存在していることが確認された.一方,珪藻,シラヌ藻では陸上植物の場合と同様に5SrDNAだけが他のrDNAとは異なるサイトに反復して存在していることが明らかになった.これらのうちミドリムシ藻や,すでにリンクした5Sの存在が報告されている粘菌類は真核生物の進化の早い時期に分岐していることが知られており,逆にこれまでに5Sのみが反復していると報告されているグループは進化の上ではむしろ新しいグループに限られる.これらの結果から他のrDNAとリンクした5SrDNAの存在は,一部に例外は見られるがクロミスタ生物群では一般に見られる特徴であり,原始的な真核生物では原核生物同様リンクした配列を持っており,その後5S部分が離れて反復した可能性を示唆している.
ジーンチップを用いたC型肝炎、肝癌特異的遺伝子発現プロファイルによる遺伝子診断

本研究は、慢性肝炎から肝硬変あるいは肝細胞癌に進展する要因を、遺伝子発現プロファイルの違いから解き明かし、治療や病態進行抑制に役立つ分子を見つけだすことを目的とする。本研究進行中、遺伝子プロファイルの違いを正確に捉えるためには、材料の採取を厳密に行う必要がある、ことが明らかとなった。そこで解析対象の材料を、HE染色組織像をもとに顕微鏡下でマイクロダイセクションにて採取する方法をとることにした。まずmRNA発現解析に利用できるRNAを、どのような薄切処理材料からマイクロダイセクションして抽出すべきか、またT7-based amplificationの利用とその限界について、VEGF mRNAの半定量RT-PCRにて検討した。その結果、1凍結切片を作製後、エタノール固定/HE染色を行ったものが、最も安定したRNAが抽出できた。染色後、室温にて1日以上保存したものでも、RNAは壊れていなかった。2凍結切片:染色後:マイクロダイセクション後で、RNAの回収を半定量したところ、5:1:1であった。染色後では、新鮮凍結切片に比べ1/5の回収となるが、染色後は、マイクロダイセクションによるRNAのロスは観察されなかった。3 T7-based amplificationを3ラウンド行うと、amplified RNA(aRNA)は短い鎖長に偏る。4 1000shotsのマイクロダイセクションサンプルから、T7-based amplificationを1ラウンド行うと、解析可能なaRNAが回収できた。5マイクロダイセクションによる、スライドガラスからの組織回収率が不安定であり、検討が必要である。6肝細胞癌特異的に発現増強するといわれるgankirinと発現抑制がかかるといわれるLPTSについて、RT-PCRを行った結果、新鮮凍結切片同様、HE染色後のマイクロダイセクションサンプルでも定量解析可能であった。
イオン会合ミセル分配-キャピラリー電気泳動法に適合する高感度検出試薬の開発

本研究は,"水溶液内でのイオン会合反応"と"非イオン界面活性剤ミセルへの分配反応"を組み合わせ,電気泳動分析の新しい分離モードである"イオン会合ミセル分配-キャピラリー電気泳動法"の開発を目的としたものである.イオン会合試薬と非イオン界面活性剤が泳動液中にともに存在する場合,水溶液内のイオン会合反応,非イオン界面活性剤へのイオンの結合反応に加えて,イオン会合体のミセル結合反応が関与する.本年度は,プロトンを対イオンとするイオン会合ミセル分配-キャピラリー電気移動法について詳細な検討を行った.電気泳動移動度を用いる平衡反応解析により,フェノール等の酸性物質の非イオン界面活性剤ミセルへの結合反応の解析と,結合反応に対する酸性物質の疎水性の寄与・選択性の解明に成功を収めた.電気泳動移動度を用いる溶液内反応の解析では,水溶性カリックスアレーンのアルカリ金属イオンに対する選択性,ポリオキシエチレン部位を有する界面活性剤への結合反応と陰イオンの分離分析への適用など,幅広い反応系において成功を収めた.また,疎水性媒体が関与する二相間分配系として,アルカリ金属-クラウンエーテルの反応をモデルとして,逆相分配HPLCのリテンションファクターを平衡反応の解析に利用するとともに,移動相内の反応がカラム保持と密接に関連することを解明した.さらに,キャピラリー電気泳動法による分離分析法として,水溶性芳香族アルデヒドを用いるシッフ塩基への誘導体化法を開発し,アルキルアミンの高感度分析に成功した.本年度は,イオン会合ミセル分配-キャピラリー電気泳動法に関する基礎研究を行った.以前の研究で有機陰イオンのミセル分配現象を明らかにしたので,本研究では有機陽イオン-有機陰イオン間で生成するイオン会合体の非イオン界面活性剤ミセルへの分配現象を克明に解析した.それら生成するイオン会合体は,反応による電荷の減少,疎水性の増加のために,有機陰イオンと比較して10100倍ミセルとの結合性が高いことが分かった.また,イオン会合体の分配反応は疎水性イオン会合反応よりも高い反応性を示すことを見いだした.一方,非イオン界面活性剤の種類による比較では,界面活性剤の親水性-親油性バランスとは大きな相関は認められなかった.この結果は,有機陰イオンのミセルへの結合反応で得られた結果に準じるものであった.対陽イオンの種類による比較でも対陽イオンの疎水性などの特性はあまり反映されず,イオン会合反応により生成するイオン会合体の疎水性評価を評価する必要性が生じ,今後の検討課題となった.この研究と平行して,陰イオン界面活性剤を用いるミセル導電クロマトグラフ法により,薬物中のハロペリドールの分析法を開発した.ハロペリドールから分解生成するパラベン等との分離性能が高く,分析時間も1試料あたり約15分であり,優れた分析法となった.水溶液内で生成するイオン会合体の反応をクラウンエーテル錯体-ピクリン酸系で解析し,今後のミセル分配を検討する上での貴重な成果となった.本研究で用いる電気泳動移動度測定法と平衡反応解析法のバリディティー立証を目的として,水溶液内で不安定な化合物であるフェノールフタレインをとりあげ,よく知られていなかった酸解離反応の詳細を明らかにすることに成功した.以上の結果から,本解析法が優れた方法であることを示した.本研究は,"水溶液内でのイオン会合反応"と"非イオン界面活性剤ミセルへの分配反応"を組み合わせ,電気泳動分析の新しい分離モードである"イオン会合ミセル分配-キャピラリー電気泳動法"の開発を目的としたものである.イオン会合試薬と非イオン界面活性剤が泳動液中にともに存在する場合,水溶液内のイオン会合反応,非イオン界面活性剤へのイオンの結合反応に加えて,イオン会合体のミセル結合反応が関与する.本年度は,プロトンを対イオンとするイオン会合ミセル分配-キャピラリー電気移動法について詳細な検討を行った.電気泳動移動度を用いる平衡反応解析により,フェノール等の酸性物質の非イオン界面活性剤ミセルへの結合反応の解析と,結合反応に対する酸性物質の疎水性の寄与・選択性の解明に成功を収めた.電気泳動移動度を用いる溶液内反応の解析では,水溶性カリックスアレーンのアルカリ金属イオンに対する選択性,ポリオキシエチレン部位を有する界面活性剤への結合反応と陰イオンの分離分析への適用など,幅広い反応系において成功を収めた.また,疎水性媒体が関与する二相間分配系として,アルカリ金属-クラウンエーテルの反応をモデルとして,逆相分配HPLCのリテンションファクターを平衡反応の解析に利用するとともに,移動相内の反応がカラム保持と密接に関連することを解明した.さらに,キャピラリー電気泳動法による分離分析法として,水溶性芳香族アルデヒドを用いるシッフ塩基への誘導体化法を開発し,アルキルアミンの高感度分析に成功した.
ｍＲＮＡ投与による脊髄損傷治療

初年度の2017年度はマウス脊髄損傷モデル確立、および歩行機能解析についての評価系確立を行った。1.マウス脊髄損傷モデル:脊髄損傷はマウス胸腰椎部を椎弓切除し脊髄を露出させたあと、脊髄損傷作成装置を用いて脊髄に圧挫を加えることによって作成するが、その椎体高位、圧挫圧、時間等によって、その後の神経機能の予後は大きく変化する。本研究の条件設定として、脊髄損傷誘導後の自然経過を観察する予備実験を行い、約2週間でBMS scoreとして正常の約50%の改善が得られる程度の条件を設定した。2.歩行機能解析:Noldus CatWalk Automated Gait Analysis systemsを用いた歩行解析を行うにあたり、そのデータ解析手法を検討した。本システムでは脚接地面積、圧、swing speedなど種々のパラメーターを個々に用いてデータを得ることが普通だが、神経機能障害のタイプや実験の目的によって、そのパラメーター選択はやや恣意的となるきらいがあった。より客観性の高いデータを得るために、システムで計測可能な計104のパラメーターから得られるデータを直線回帰モデルを用いて統合し、単一のスコア化する手法を新しく考案した(Combined Catwalk Index)。従来のBMS scoreともよく相関する結果が得られ、脊髄損傷モデル動物の運動機能評価法として有用であることが明らかとなった。2.についてはBMC Res Notes誌にて論文発表を行った(2018年4月)。これらの成果を踏まえ、脊髄損傷モデル動物に対するBDNF mRNA投与による治療実験を既に開始している。動物実験における諸条件の検討は順調に進み、本実験である治療用mRNA投与による治療実験を既に開始している。また運動機能評価法に関わる新しく考案した手法を既に査読付き論文発表(BMC Res Notes誌:2018年4月)しており、研究は順調に進展している。脊髄損傷モデル動物に対する治療用mRNA投与による治療実験を進め、効果に関するPOCを取得し、今後の大動物等を用いた実験および臨床応用へ向けた検討を進める。
標的化リポソームによる肝レドックスの非侵襲的測定法の開発

生体内の酸化還元(レドックス)変化は様々な疾患との関係が示唆されており、生体計測用ESRを用いた生体内レドックスのより正確な測定法の開発は重要である。そこで、レドックス測定用プローブの組織標的化および体内貯留性を高めるために、プローブのリポソーム化を目指してレドックス測定用プローブで標識したリン脂質を合成した。このリン脂質を用いてレドックスプローブで標識されたリポソームを作成し、本リポソームが活性酸素に応答することを示した。本研究は、生体内の酸化還元(レドックス)変化を非侵襲的に測定し、病態とレドックス変化の関係をより詳細且つ正確に明らかにするために、レドックス測定用プローブで標識した肝実質細胞指向性リポソームの合成を目指している。25年度は、24年度に検討した肝実質細胞指向性を持たせる為のガラクトース修飾リン脂質の合成法を引き続き検討するとともに、24年度に合成に成功したレドックス測定のためのリン脂質結合型ニトロキシルラジカルの測定感度などを検討した。合成したリン脂質結合型ニトロキシルラジカルはリポソームの状態で3本線のESRシグナルが得られた。このとき、シグナルの形状からリポソーム懸濁液中のニトロキシルラジカルはほぼすべて脂質に結合していることが確認された。また、リポソーム懸濁液を調整し数時間室温に放置後、遠心して得られた上清をESR測定したところ、遊離のニトロキシルラジカルはほとんど存在せず、リン脂質とニトロキシルラジカルの結合が緩衝液中で安定であることも確認できた。リン脂質結合型ニトロキシルラジカルはリポソームの状態でもヒドロキシルラジカルとの反応性を保持していた。本研究で合成したリポソームを用いた生体内レドックス測定用の病態モデルの1つとして敗血症モデルマウスを考えている。そこで、本研究の対照として、ニトロキシルラジカル前駆体を用いた生体計測用ESR法による敗血症モデルマウスのレドックス測定を行い、論文にまとめた(S. Okazaki et al., Free Rad. Biol. Med. 68, 2014)。本研究は生体内酸化還元(レドックス)変化を非侵襲的に測定し、病態との関係をより詳細且つ正確に明らかにする目的で、レドックス測定用プローブで標識した肝実質細胞指向性リポソームの合成を目指している。24年度はレドックス測定のためのリン脂質結合型ニトロキシルラジカル及び肝実質細胞指向性を持たせる為のガラクトース修飾リン脂質の合成法の確立を行った。リン脂質結合型ニトロキシルラジカルは当初計画していた合成方法では反応効率が非常に悪く且つニトロキシルラジカルのESRスペクトルがかなり変形し、感度が著しく落ちていた。そこで、hydroxymethyl-PROXYLを合成し、ホスファチジン酸と結合させる方法から、Carboxy-PROXYLとホスファチジルエタノールアミンを直接結合させる方法に変更した。これにより反応過程の短縮と反応効率の改善が達成された。また、ESR感度も改善した。ガラクトース修飾リン脂質の合成では、ガラクトースペンタアセテートを3-メルカプトプロピオン酸で活性化した後のヒドロキシスクシニイミドとの反応及びその後のホスファチジルエタノールアミンとの反応の効率が非常に悪かった。そこで、3-メルカプトプロピオン酸で活性化後、ニトロキシルラジカルと同様にホスファチジルエタノールアミンと直接結合させる方法に変更した。反応の進行は薄層クロマトグラフィーにより確認できており、反応効率も改善できたと考えられる。現在は目的化合物の精製を行っている。本研究は、生体内酸化還元(レドックス)変化の非侵襲的な測定により、様々な病態とレドックス変化の関係をより詳細且つ正確に明らかにするために、レドックス測定用プローブで標識した肝実質細胞指向性リポソームの合成を目指している。26年度は25年度に引き続き肝実質細胞指向性を持たせる為のガラクトース修飾リン脂質の合成法を検討するとともに、24年度に合成に成功したレドックス測定のためのリン脂質結合型ニトロキシルラジカル(DMPE-PROXYL)の還元反応に対する反応性などを検討した。合成したDMPE-PROXYLを含むリポソームを調製し、DMPE-PROXYLがリポソーム中に存在することを動物用MRIを用いて確認した。DMPE-PROXYLを含むリポソーム懸濁液では懸濁液全体の輝度が高く、PROXYLが懸濁液全体に広がっていることが判明した。その後、遠心操作によりリポソームを沈殿させたところ、上清に比べて沈殿の輝度が著しく高くなった。これらのことから、遠心後にDMPE-PROXYLがリポソームと共に沈殿しており、リポソーム膜中に安定して存在することが示された。

また、DMPE-PROXYLを含むリポソームは肝ホモジネートと混和後もPROXYLのESRシグナルを保持しており、還元反応に対して耐性を示した。同様にアスコルビン酸による還元に対しても耐性を示したことから、生体への投与後、標的組織まで安定して運ばれることが期待される。生物物理ガラクトース修飾リン脂質の合成において、24年度より反応効率はあがったものの精製が難航したため計画に遅れが生じた。ガラクトース修飾リン脂質、リン脂質結合型ニトロキシルラジカル共に当初計画していた合成方法では効率が悪く、時間もかかることが判明したため、再度合成方法を練り直した。このため、本来合成方法が確立し、次のステップに移行しているべき時期に新たに合成方法を検討し始めることになり、計画に遅れが生じた。本年度に引き続き、合成した脂質結合型ニトロキシルラジカルのスーパーオキシドなどの活性酸素による酸化反応速度やアスコルビン酸などの還元剤による還元反応速度を従来のニトロキシルプローブと比較し、レドックス反応に対する反応性を評価する。脂質結合型ニトロキシルラジカルを含むリポソームを動物に投与し、体内動態を調べるとともに、非侵襲的測定に適切な投与量の検討を行う。脂質結合型ニトロキシルラジカルとガラクトース修飾リン脂質を用いて調製したリポソームの肝臓への取り込み効率を評価する。健常マウスと病態モデルマウスでリポソームの体内動態などを比較するとともに生体計測用ESRを用いてレドックス評価を行う。合成した脂質結合型ニトロキシルラジカルのスーパーオキシドなどの活性酸素による酸化反応速度やアスコルビン酸などの還元剤による還元反応速度を従来のニトロキシルプローブと比較し、レドックス反応に対する反応性を評価する。緩衝液中や血清中で離脱するプローブ量を調べ、動物への投与を念頭に安定性を評価する。脂質結合型ニトロキシルラジカルとガラクトース修飾リン脂質を用いて調製したリポソームの肝細胞への取り込み効率を培養細胞を用いて評価する。これらのin vitroにおける検討後、健常マウスへ本リポソームを投与し、各臓器中のプローブ量から本リポソームの肝臓への集積性を検討するとともにプローブの体内動態(肝臓への集積に要する時間等)を確認する。ガラクトース修飾リン脂質の合成において生じた実験計画の遅れと資金の節約から未使用の直接経費が生じた。25年度に達成できなかった実験を行うための試薬や、本年度予定している動物における体内動態の検討に必要な物品などを購入する。また、得られた研究成果の発表のための旅費として使用する。脂質結合型ニトロキシルラジカルとガラクトース修飾リン脂質の合成において生じた実験計画の遅れから24年度の助成金から未使用の直接経費が生じた。25年度において24年度に未達成であった実験も行うため、繰り越し金はレドックス反応性の検討やプローブ安定性の検討に使用する。また、25年度請求分は当初の予定通り、細胞や動物における検討を行う為に使用する。
血中コレステロール低下作用物質squalestatins及び関連物質の合成研究

Squalestatin類は、真菌Phoma sp.(Coelomycetes)から見出された2,8-オキサビシクロ[3.2.1]オクタン環を有する一連の天然物で、スクアレン合成酵素阻害活性を示し、新しいタイプの高コレステロール血症治療薬の有力な候補の一つとなっている。著者は、研究計画書に示したように、L-(+)-酒石酸ジエチルのアセトニド(2)と側鎖部とを結合することによりsqualestatin類が効果的に合成できると考え本合成研究を行った。鍵ステップである2のエノラートとD-(+)-酒石酸ジエチルより誘導した側鎖部アルデヒドとの反応について反応条件を種々検討したが、収率が低く且つ立体選択性も乏しかった。極最近、D.A.EvansらはL-(+)-酒石酸ジエステルのアセトニドのシリルエノールエーテルを用い側鎖部に相当するアルデヒドと立体選択的に結合させ、さらにその付加体よりsqualestatin類を合成することに成功した(J.Am.Chem.Soc.,1994,116,12112)。この成功は、著者の計画が基本的に正しいかったことを意味するが、さらに、独自の方法を開発すべく検討を重ねた結果、D-mannitolより誘導したラクトン3のエノラートがアルデヒドと円滑に反応し化合物4を与えることを見出した。さらに、これはOsO4酸化によりtrans-ジオール5に導けることがわかった。現在、5より6への変換及びこの方法の利用によるsqualestatin類の合成を検討している。また、ビシクロ[3.2.1]オクタン環部の酸素が炭素に置換された関連化合物の合成研究では、トリシクロ環化合物のフラグメンテーション反応を機軸とした方法で重要中間体と成り得る7の合成できることを見出した。
コンクリート構造物の動的最終変形に関する研究

鉄筋コンクリート構造物の地震による最終破壊現象は、柱あるいは、橋脚のコンクリート部分の剥落劣化、引き続いて起こる鉄筋の座屈、柱断面中心軸のくい違いによるものが多い。すなわち、地震時のRC構造物の終局破壊は、RC部材の局部座屈、全体的な不安定化として、とらえる事ができる。この為に、まず、RC構造物解析に有限変形理論を適用し、梁柱構造物に対して大変形解析を可能とするFEM解析プログラムの開発を行った。この中には、当然の事ながら、幾何学的な非線形性と材料的な非線形性の両要因がふくまれている。つぎに、柱に軸方向荷重をかけながら、水平方向に変位させる静的実験および震動実験を行った、いずれも正負繰り返し載荷を与えて、終局破壊に至らせたのである。これらの実験をさきに開発した有限変形解析手法に基づく理論解析結果と比較し、解析手法の妥当性を検証した。そして、いままで、実験的にのみ求められていた、RC構造物の終局変位(時々、靱性とよばれている)を、解析的に求める見通しを得た。すなわち、地震作用を受けるコンクリート構造物のエネルギー吸収能を解析的に求める手法を明らかにするとともに、実際に、腹鉄筋の効果、軸方向力の効果、せん断剛性の影響等を計算によって求めた。そして、実験式が提案されているパラメータについては、それらをその実験式の値と比較して、ほぼ良好な一致をみた。最後に、先に述べた計算方法により、静的な繰り返し荷重変位曲線を求めた後、それを動的解析に応用して、動的破壊がいつ生じるか計算を行った。これは、動的な破壊現象を明らかにするためである。この結果、動的な破壊は、構造物の接線剛性マトリックスの行列式が零になる点と密接な関係があり、この零点を明らかにする事により、RC構造物の動的最終破壊点を推定しうる見通しを得た。コンクリート構造物の動的最終変形を明らかにする目的で以下に述べる研究を行った.まず,実施計画書でも述べたように,本問題は極めて複雑な現象であってRC構造解析の従来の理論のみでは致底扱えないと考えられ,新たに,有限変形理論を用いて,まず柱部材のみの不安定現象を数値的にとられることを試みた.その際,問題を単純化するために,まず静的に柱が不安定になる場合をとりあげ,曲げ剛性の劣化及びせん断剛性の劣化を考慮に入れた有限変形数値解析を行った.その結果,柱が短い場合には,特にせん断剛性の影響が大きく,劣化の法則をより厳密にかつ正確にモデル化する必要のある事が認められた.次に,フレームモデルに数値的研究を拡大し,フレームがどの様な変形経路をたどって最終的に破壊に到るか,数値解析的な検討を行った.この数値解析は,荷重のピークポイントを経過した後の収れんの問題など,困難な障害があったが,最終的に,フレームがメカニズムに達する以前にフレーム自身が不安定となる場合のある事,また,この場合にも,部材のせん断剛性劣化の影響が大きい事,破壊時のフレームのエネルギー吸収は,従来から靭性率が同じであれば,ほぼ同じであると考えられていたが,必ずしも,あてはまらない場合のある事などが判明した.フレームの剛性劣化は,実は最終的に柱の鉄筋の座屈によって定まる場合が多い.このため,特殊な仮想空間を考慮するラグランジュ未定定数法を用いた座屈解析のプログラムを開発しつつあり, 90%の作業を終えている.また,実験的研究を平行して行っており,本年度は,柱座屈モデルの実験の準備を完了した.本研究は、研究の最終年度であり、次の目標を設けて研究を遂行した。

(1)昨年開発した有限変形のプログラムを更に高精度化し、数値解析的に靱性率を計算しうるようにする。(2)実構造物を模擬した柱の実験を行い、(1)の数値解析結果とん対応を検討する。(3)振動破壊実験の最終破壊点を、(1)の解析により求めた復元力特性により推定しうるか、検討する。まず(1)に関しては、はり一要素の中を軸方向および高さ方向に更に分割し、コンクリートの応力履丁挙動をより忠実に追えるように、改良した。また、この他に、鉄筋がコンクリート中で座屈する現象を数値的におえるように、Lagrangeの未定定数法を用いて局部座屈の解析プログラムを開発した。次に(2)に関しては、40mm×90mmのI型断面で高さが100mmのRC柱を作製し、水平方向に繰返し荷重を与えた。軸方向に常に400kgの荷重を載荷し、水平変位の増大にともなって軸力を支持し得ない点を求めた。そして、この一切の挙動を(1)で開発したプログラムにより解析した。その結果、実験結果と解析結果との対応は、大むね良好であったが、最終破壊点については、解析解の方がかなり早い時点で破壊する事を示した。これは、横方向鉄筋によるコンクリートへ対する側圧の影響が、解析では十分に取り入れられていない為と考えられた。最後に(3)については、滝本・田辺らあ行った振動破壊実験結果を(1)の解析プログラムにより解析した。振動破壊は、接戦剛性マトリックスのDet=0の点とよく対応していた。
ウシＬＡＯを発現するＴｇマウスの作出の試み　乳房炎抵抗性動物作出を目指して

マウスにおいてL型アミノ酸オキシダーゼ(LAO)は、ミルク中で過酸化水素を発生させ乳腺の抗菌維持に重要である。しかし、乳房炎の多発する乳牛において、その発現量は低く、ウシ型LAOタンパクが実際に抗菌性を持つが不明である。本研究において、カイコ系を用い作製したウシ型LAO組換えタンパクはマウス型と同様に過酸化水素発生能を有することが明らかとなり、また、ウシ型LAO発現Tgマウスの作出に成功した。今後、Tgマウスを用いることでウシ型LAOが生体内で抗菌的に機能するかの解析が可能となり、乳房炎抵抗性ウシ作出に向けた有用なモデル動物になることが期待できる。本研究の目的は、L型アミノ酸オキシダーゼ(LAO)を用いた乳房炎抵抗性ウシ作出の有用性について検討を行うために、ウシ型LAO組換えタンパクの作製とウシ型LAO発現Tgマウスを作製する事である。今年度の成果は以下の通りである。<ウシ型LAO組換えタンパクの作製>哺乳細胞、酵母およびカイコ発現系を用いて、ウシ型LAO組換えタンパクの作製を行い、カイコ発現系において最終的に2mgのウシ型LAO組換えタンパクを得た。得られたLAO組換えタンパクは必須アミノ酸存在下で過酸化水素を発生させることから、ウシ型LAOタンパクはマウス型と同様に抗菌性を示す可能性が高い。現在、ブドウ球菌に対する抗菌試験を行っている。<ウシLAO Tgマウスの作製>前年度に引き続き、乳腺特異的WAPプロモーター制御性ウシLAO発現Tgマウスの作製をおこなった。現在、ウシLAO遺伝子を持つTgマウスが得られ、LAO欠損マウスとの交配を行っている。マウスLAO欠損ウシ型LAO発現個体が得られ、数が揃った時点でin vivoブドウ球菌経乳頭感染実験を行う。<LAO発現解析>マウスにおいてLAOは泌乳中に高い発現が見られることから、LAO遺伝子は泌乳ホルモンにより制御されることが示唆されてきた、しかし、マウスおよびウシ乳腺上皮細胞に対して泌乳ホルモン処理を行ってもLAO発現の上昇は認められなかった。さらにマウス(B6マウス)およびウシ(ホルスタイン)のLAO上流約2kbの上流域解析を行った結果、泌乳ホルモン処理では転写活性の上昇は見られなかった。マウスの妊娠初期と泌乳期の乳腺組織におけるメチル化解析の結果、泌乳期においてヒストンH3K27のメチル化の減少が確認され、乳腺上皮細胞に対するTSA処理でLAO発現の上昇が確認された。ウシにおいても同様の結果が得られており、LAO発現にはクロマチン構造の変化が必要となる可能性が示唆された。<ウシ型LAO組換えタンパクの作製>マウス型とウシ型の遺伝子を哺乳細胞系と酵母系の発現プラスミドに組み込み、LAOタンパクの発現を確認した。その結果、哺乳細胞系においては培養上清と細胞内共に得られるタンパク発現量が少なく、LAO発現系には適さないと判断した。酵母系においては、タンパク量としては十分な発現が確認されたが、ほとんどが細胞内に存在した。これらと平行し、カイコ発現系の利用も検討すべく、マウスLAOの発現を外部業者に依頼した。その結果、やはり多くのタンパクが不溶化分画に存在するため、現在可溶化の検討を行っている。<ウシLAO Tgマウスの作製>乳腺特異的プロモーター(WAP)の下流にウシLAO遺伝子を繋いだコンストラクトを完成させ、マウスの受精卵に導入、現在までに約500個の受精卵を使用し30匹の子マウスを得た。PCRにてウシLAO遺伝子の挿入を確認したところ、1匹のマウスでポジティブの結果が得られている。<ウシ乳腺におけるLAO発現変化の解析>今年度に石川県の屠場において新鮮乳腺組織を得られる機会を得たため、本試験を繰り上げて行った。全20頭から乳腺組織を採取し、リアルタイムPCR法にてLAO発現量を測定した。カゼイン発現量を指標に乾乳期と泌乳期を、また屠場にて獣医師の診断で正常と乳房炎を区別した(乾乳期4頭、乳房炎5頭、正常泌乳期11頭)。全体としてはこれまでの結果と同様に、マウスに比べるとかなり低い結果であったが、その中でもLAOは乾乳期において泌乳期より高く、乳房炎牛において正常牛より高い傾向が得られた。現在の進捗はやや遅れていると言える。

組換えタンパク作製については、哺乳細胞系、酵母系およびカイコ系の3種について検討を行ったが、培養上清中(可溶化分画)に精製を行うに十分なLAOタンパク発現が得られなかった。しかし、酵母系とカイコ系においては細胞内(不溶化分画)に十分量の発現が確認できている。LAO活性を保持させたままの可溶化させる必要があり、現在、15種類の界面活性化剤を用いた検討を開始している。この検討分、進捗に遅れが出ていると言える。Tgマウスの作製については、約500個の受精卵を使用し、Tgマウスの可能性がある個体が1匹得られているが(約0.2%)、通常では受精卵数に対し510%の割合でTg個体が得られる報告があるため、その効率は低いと言える。今後の解析でその1個体が表現系解析に利用可能であれば良いが、バックアップとしてコンストラクトの再構築とBACクローンを用いたTgマウスの作製を行う必要がある。ウシ乳腺におけるLAO発現変化の解析については、良好な結果が得られた。次年度も機会を見つけ解析数を増やしていきたい。LAO上流域解析については、ウシ乳腺解析を繰り上げて開始させた事から、次年度に重点的に行う予定でいる。基本的には前年度に引き続き解析を行って行く。組換えタンパクの作製については、早急に可溶化の検討を終了させ組換えタンパクの精製と活性測定に移行したい。酵母系とカイコ系で得られたLAO不溶化分画は、同じ界面活性化剤で可溶化できると考えられるため、まずはカイコ系におけるマウスLAOの可溶化検討を15種類の界面活性化剤用いて行う(業者依頼)。候補界面活性化剤が得られたならば、酵母系におけるマウスおよびウシLAOの不溶化分画を用い可溶化を行う。その際に使用する界面活性化剤の最低濃度を求め、可能な限りLAOタンパク活性への影響を防ぐ。その後、LAOタンパクの精製を行い、活性測定の検討を開始する。一方、カイコ系においてマウスLAOの活性が認められたならば、ウシLAOの作製も依頼する予定でいる。以上、酵母系とカイコ系両方を走らせ、活性を保持したLAO組換えタンパクの作製を終了させたい。Tgマウスの作製については、得られた1匹の雌マウスとLAO KO雄マウスを交配させ子を得ると共に、母マウスのミルク中のウシLAOタンパクの存在をFLAGタグ抗体を用いて検出する。その後、マウスLAO(-)ウシLAO(+)の個体を作出し、表現系の解析を行う。バックアップとして、マウスBACクローンを購入しマウスLAOタンパクコード領域内にウシLAO cDNAを挿入したコンストラクトの作製を開始する。LAO上流域解析については、スタートコドンより上流3kbのクローニングを開始する。また、現在、マウスとウシの乳腺上皮細胞を用いたLAO発現解析を既に開始しており、LAO発現が誘導される条件を探索している(ホルモン処理や脱メチル化、および様々な栄養素添加など)。上流域解析と共に、今後如何にしてLAO発現量を高めていくかの基礎データとなる事が期待される。今年度の研究費の内、約30万円を次年度に繰り越した。理由としては、当初予定していたTgマウス作製費用を共同研究として執り行なう事で必要なくなったためである。その研究費分を、カイコ系を用いたLAO組換えタンパク作製を外部業者に次年度も依頼したいと考えている。
抗癌剤タキソールならびにタキソール類縁体の化学的不斉全合成

筆者らの研究室では従来の合成法とは全く異なる合成戦略によりタキソールの不斉全合成を最近達成した。本研究ではここで明らかにしたタキソール全合成法における全反応工程(約60工程)の短縮および全収率の向上を目的として検討を行った。これまでの全合成では天然アミノ酸であるL-セリンを出発原料として鍵化合物である光学活性な8員環状化合物を合成していたが、より大規模な合成に適した出発原料として安価に得られるD-パントラクトンを用いる8員環状化合物の大量供給法を確立した。この際、8員環状化合物の前駆体であるポリオキシ鎖状化合物を立体選択的に合成することも求められたが、ここではこれまでに我々が見い出しているアルドール反応に用いる求核剤の探索を行い、従来法に比べてさらに高収率かつ高いジアステレオ選択性で対応する鎖状ポリオキシ化合物を得ることができた。さらに、ここで得られた鎖状ポリオキシ化合物のエステル部位に直接二炭素求核剤を作用させることにより、一段階でα-ハロケトンを得る新しい方法を見い出した。また、8員環部閉環反応については、これまでヨウ化サマリウム(II)を用いるα-ブロモケトアルデヒドの分子内アルドール反応を利用して目的を達成してきたが、ここでは他の方法としてアンモニウムエノラートを用いる分子内アルドール型反応も併せて検討し、効率良く光学活性な8員環状化合物を供給することのできる手法を確立することができた。ここで得られた8員環状化合物を出発原料として用いることにより、タキソールおよびその類縁体を効率的に不斉合成することが可能となった。タキソ-ルは西洋イチイの樹皮から単離され、1971年に構造決定されたジテルペンであり、顕著な抗腫瘍作用を示すことが知られている。主な骨格であるパッカチンIIIはそれぞれA,B,CおよびD環部と呼ばれる炭素六員環,炭素八員環,炭素六員環およびオキセタンから構成される四環性化合物であり、分子全体にわたり複数の不斉炭素を含んでいる。複雑な構造を持つタキソ-ルの化学的全合成はこの十数年来世界中の多くの有機合成化学者によって興味ある課題として取り上げられてきたが、現在の高度な精密有機合成の見地からも非常に困難な問題とされている。これまでにアメリカの四つのグループからタキソ-ル合成法が発表されており、また最近東京工業大学の桑島らのグループからも合成法が報告されたが、現在でもより効率的かつ汎用性の高いタキソ-ルおよびその類縁体の全合成法の開発が強く望まれている。筆者らは、従来試みられている合成法と異なる新しい観点に立ち、まずタキソ-ルのB環に相当する光学活性な八員環状化合物(B環部)を合成し、これにC,AおよびD環を順次構築する合成戦略を考案し、このユニークな合成法によってタキソ-ルの不斉全合成を達成することを目的として検討を行った。一般には困難と考えられている炭素八員環骨格の構築はまず前駆体となる鎖状ポリオキシ化合物の閉環により収率良く目的を達成した。さらに種々の立体選択的かつ効率的な合成反応を考案してこれらを十分に駆使することによりC,AおよびD環部の環化反応を行い、タキソ-ルならびにその合成中間体である種々のタキサン系化合物の不斉全合成を行うことができた。この方法によればAおよびC環の構造変換が可能なので、類縁体を含めタキサンジテルペノイドの従来にみられない極めて効率的で一般性を持つ合成法が拓かれたことになる。
都市内高速道路における鋼製ラーメン橋脚の耐震性能評価に関する研究

本研究では、鋼製ラーメン橋脚の局部座屈による強度の劣化現象を、汎用FEMコードを用いて調べ、局部座屈が繰り返し挙動を受ける鋼製ラーメン橋脚の耐荷力特性に及ぼす影響を定量的に把握することを目的とした。さらに、箱形断面鋼製ラーメン橋脚についてPushover解析と交番載荷解析を実施し、単調載荷と繰り返し載荷の差異を明確にすることも目的としている。特に配慮した点は、鋼製ラーメン橋脚に局部座屈が生じた後の弾塑性挙動を正確に表現するために、できるだけ正確な鋼の応力-ひずみ曲線を設定した点である。また、補剛材付きの断面に対する局部座屈挙動のシミュレーションにあたっても、シェル要素の分割を工夫し、妥当な解が得られるようにした。妥当性を確認するために、事前に実験結果や既往の計算結果と比較した。局部座屈により劣化した鋼製ラーメン橋脚の挙動は、一般に鋼製ラーメン橋脚のPushover解析時の上部水平荷重-水平変位関係で代表される。このためシェル要素を用いたFEM解析により、まずラーメン橋脚を構成する部材のPushover解析時の塑性化の状況と変形性状を計算し、局部座屈が生じている部分の平均ひずみと平均応力の関係を求めた。次に、交番載荷解析を行い、Pushover解析のときと同じ項目で比較を行い、局部座屈が鋼製ラーメン橋脚の耐荷力特性に及ぼす影響を具体的に調べた。その結果、鋼製ラーメン橋脚の耐震性能は、隅角部を含めた構造系全体の変形性能と深く結びついていることが分かった。鋼製橋脚の地震時動的応答を評価することを目的として、実験的研究やFEM解析、1次元ばね-質点系等の簡易解析などが広く行われてきた。しかし、銅ラーメン橋脚の動的応答解析においては、強震後の残留変位に関する評価法が確立されていないのが現状であり、プッシュオーバー解析の結果を利用した非線形M-φ関係をもつ線材による方法や等価1自由度モデルによる方法においても、最大応答変位は再現されるものの、残留変位についてはさらなる検討が必要とされている。本研究では、銅ラーメン橋脚を局部座屈による劣化の影響を考慮した梁要素によりモデル化し、汎用FEMコードを用いて動的応答解析を行い、残留変位の評価に注目した。局部座屈により劣化した部材の挙動は、その部材のプッシュオーバー解析時の先端水平荷重-変位関係で代表されるものとした。解析手順の概要は次の通りである。(1)はじめにシェル要素を用いたFEM解析により、橋脚を構成する部材のプッシュオーバー解析時の水平荷重-変位関係を求め、(2)それを近似できるように調節したバイリニア応力-ひずみ関係を有する梁要素で部材モデル化し直し、(3)その梁要素モデルを用いて動的解析を行う。上述の手法を矩形断面鋼製橋脚2断面、加速度波形2種の計4ケースの動的応答解析に適用し、その有効性を確認した上で、鋼ラーメン橋脚の動的応答解析に応用した。解析には汎用FEMコードABAQUSを用いた。その結果、以下のことが分かった。(1)鋼ラーメン橋脚の地震時挙動は、各部材を単柱としてプッシュオーバー解析した場合の荷重-変位関係を近似するような応力-ひずみ関係を有する梁要素のモデルにより、精度良く再現できる。(2)この応力ーひずみ関係には、局部座屈による劣化の影響を含めることが可能である。(3)任意の形状を持つ鋼ラーメン橋脚であっても、同様のモデル化により動的解析を行うことができる。本研究は、都市内高速道路における鋼製ラーメン橋脚の耐震性能を評価する手法を確立することを目的とした研究である。昨年度は、鋼製橋脚の地震時動的応答を設計レベルで評価することを目的として、鋼製ラーメン橋脚の動的応答解析を実施し、地震後の残留変位に関する評価法について検討を加えた。

その結果、最大応答変位は再現されるものの、残留変位についてはさらなる検討が必要であることが分かった。現在、鋼製ラーメン橋脚を局部座屈による劣化の影響を考慮した梁要素によりモデル化し、動的応答解析を行い、残留変位の評価法について検討を加えているところである。以上の研究と平行して、今年度は、落橋防止構造の改良が、橋梁の耐震性向上の観点から積極的に行われている点に注目して、地震時の衝撃的な外力による落橋防止構造の破壊や橋桁同士の衝突に関する実験的検討を行った。すなわち、橋桁落下の原因の一つとして、桁間衝突を想定し、桁間衝突が共振現象と密接に結びついているとの判断の下に、兵庫県南部地震で実際に被災した高架橋を1/100に縮小した2径間の橋梁模型を用いて実験的な検討を行った。その際、衝撃現象を把握することにも配慮し、入力する波形の卓越周波数と模型の共振周波数がほぼ等しくなるように模型を製作した。2次元振動台を用いて、橋梁模型にサイン波および地震波を橋軸方向に入力した。入力した地震波は、兵庫県南部地震において神戸海洋気象台で実際に計測された波形をスケールダウンしたものであり、橋桁の両端には加速度計を、橋脚にはひずみゲージを貼り付け、端部の応答加速度および橋脚のひずみを測定した。桁間衝突が落橋に及ぼす影響の実験的検証の結果より、桁同士の衝突現象による落橋の可能性を明らかにすることができ、耐震性向上に果たす落橋防止構造の役割を明確にできた。