hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
弾性・流れとの連成を考慮した伝熱場の形状最適化の検証

弾性体,熱伝導場あるいは流れ場などの連続体領域形状を設計対象にした形状最適化問題は,機械構造物を設計する上で重要な問題である.本研究では,伝熱と弾性変形を連成させた熱弾性場,および伝熱と流れを連成させた熱対流場において,性能改善を目的としたいくつかの形状設計問題を取り上げ,その問題に対する実用的な解法を提案した.二次元あるいは三次元問題の数値解析例によって,提示した解法の妥当性が検証された.弾性体,熱伝導場あるいは流れ場などの連続体領域形状を設計対象にした形状最適化問題は,機械構造物を設計する上で重要な問題である.本研究では,伝熱と弾性変形を連成させた熱弾性場,および伝熱と流れを連成させた熱対流場において,性能改善を目的としたいくつかの形状設計問題を取り上げ,その問題に対する実用的な解法を提案した.二次元あるいは三次元問題の数値解析例によって,提示した解法の妥当性が検証された.弾性体、熱伝導場あるいは流れ場などの連続体形状を設計対象にした形状最適化問題は、機械構造物を設計する上で重要な問題である。これまでに申請者は、弾性場、熱伝導場、粘性流れ場などの形状決定問題に対して、数値解析法を提案しその手法の有効性を示してきた。これまでの研究対象は、いずれも弾性・伝熱・流れ場が連成しない基本的な問題に対する検討であった。しかしながら、実際の設計現場においては、連成を考慮した複雑な問題に対して形状設計を行う場合が多く、設計業務に直結した形状最適化法の確立が強く望まれている。本研究の目的は、実用化に向けた連成場の形状設計システムを開発することである。本年度は、次の伝熱と弾性を連成させた熱弾性場、粘性流れ場と熱伝達場を連成させた強制熱対流場、非定常問題への拡張に対して検討した。(1)定常熱弾性場の形状最適化熱弾性場の部分境界における熱変形制約を満たしながら、体積を最小化する形状最適化問題の解法を提案した。はじめに問題を定式化し、随伴変数法を用いて形状修正の感度となる形状勾配関数を理論的に導出した。その形状勾配関数を評価するための解析アルゴリズムを提案してプログラム開発を行い、解析例から提示した解法の妥当性を確認した。(2)定常強制熱対流場の形状最適化強制熱対流場の部分境界において放熱量を最大化する形状最適化問題の解法を提案した。上述の(1)の問題と同様に、問題を定式化して、形状修正の感度となる形状勾配関数を理論的に導出した。さらに解析アルゴリズムを提案してプログラム開発を行い、解析例から提示した解法の妥当性を確認した。(3)非定常問題への拡張当該研究に関するこれまでの研究は定常場に限られてきた。本研究を非定常場問題への拡張を計画しているため、基本的な問題として非定常熱伝導場の部分境界において放熱量を最大化する形状最適化問題の解法について検討した。弾性体,熱伝導場あるいは流れ場などの連続体形状を設計対象にした形状最適化問題は,機械構造物を設計する上で重要な問題である.筆者らが行ってきたこれまでの研究対象は、いずれも弾性・伝熱・流れ場が連成しない基本的な問題に対する検討であった.本研究の目的は,実用化に向けた連成場の形状設計システムを開発することである.本年度は,主に,次の1.熱伝導場および熱弾性場において熱伝導率の温度依存性を考慮した形状最適化解析,2.流体・構造連成問題への予備研究を行った.1.熱伝導率の温度依存性を考慮した熱伝導場および熱弾性場の形状最適化熱伝導場の部分境界において放熱量を最大化する,あるいは熱伝導場の部分境界における温度分布が目標の温度分布になるような形状を同定する形状決定問題に対して,熱伝導率の温度依存性を考慮した形状最適化問題の解法を提案した.はじめに問題を定式化し,随伴変数法を用いて形状修正の感度となる形状勾配関数を理論的に導出した.その形状勾配関数を評価するための解析アルゴリズムを提案してプログラム開発を行い,解析例から提示した解法の妥当性を確認した.この結果を踏まえて,熱伝導場と弾性場を連成させた熱弾性場の部分境界において,熱変位分布が目標の温度分布になるような形状を形状同定問題に対して,熱伝導率の温度依存性を考慮した問題の定式化,形状修正のための感度関数の理論的導出,数値解析により手法の妥当性を検討した.2.流体・構造連成問題への予備研究今後,流体と構造を連成させた形状最適化問題に取り組むための予備的研究として,一様粘性流体中に置かれた孤立剛体に対して,抵抗力を最小化,あるいは揚力を最大化する剛体形状最適化について,問題の定式化、形状修正のための感度関数の理論的導出,数値解析により手法の妥当性を検討した.弾性体,熱伝導場あるいは流れ場などの連続体形状を設計対象にした形状最適化問題は,機械構造物を設計する上で重要な問題である.筆者らが行ってきたこれまでの研究対象は,いずれも弾性・伝熱・流れ場が連成しない基本的な問題に対する検討であった.本研究の目的は,実用化に向けた連成場の形状設計システムを開発することである.

本年度は,主に,次の3項目に関する検討を行い,また定常熱対流場の形状最適化に関する研究成果を国際会議にて発表した.1.定常常熱弾性場における三次元形状最適化:伝熱場と弾性場を連成させた熱弾性場の部分境界における熱変形分布が,目標とする熱変形分布に一致するように(熱変形をコントロールするように)形状を決定する問題に対して,三次元問題に対するプログラム開発を行い,解析した数値例から解法の妥当性を示した.2.多目的最適問題への予備研究:予備的な研究として,連成場でない粘性流れ場問題を取り上げ,一様粘性流体中に置かれた孤立剛体に対して,抗力最小化および揚力最大化を同時に満たす多目的形状最適化の解法について検討した.基本的な二次元問題に対するプログラムを開発して,解析例から提案した手法の妥当性を示した.3.非定常問題への拡張:当該研究に関するこれまでの多くの研究は定常場に限られてきた.本研究を非定常場問題への拡張を計画しているため,基本的な問題として非定常粘性流れ場において圧力損失を最小化する形状最適化問題の解法について検討した.二次元プロクラムを開発して,解析例から解法の妥当性を示した.
移動無線の普及に付随した基礎的研究

移動無線の普及にともなって生じてきた諸問題の中で、トンネル、地上街、ビルの谷間などに置ける電波伝搬の問題を取り上げ、これまで他の研究者によって余り議論されていない分岐折れ曲がりのある場合に限定して理論的及び実験的両側面から研究を進めてきた。研究内容は、上に述べた各種の伝搬路をコンクリートで代表される損失誘電体囲まれた中空導波路と見なすことに依って、その伝搬特性を理論的に明らかにすると共に、コンクリートで作られたトンネルのモデルを用いたマイクロ波シミュレーションによって数多くの実測データを得ることにより、その理論解析結果の実用的な応用範囲を拡張しようとするものである。特に、折れ曲がりのあるトンネル内伝搬問題の解決に主眼をおき、複雑化した電磁環境下においても信頼性の高い無線通信システムが確保できるための基礎資料を得た。トンネル構造をなす空間における電波伝搬に関するこれまでの研究は、一様トンネル内における伝搬特性の解明すなわち伝送モードの減衰特性に関するものが主流である。本研究では、実際問題と深く関連した分岐・折れ曲がりのある構造を取り上げ、励振問題として実用的な観点から解析と実験を進めようとするものであり、従来の研究からの大きな前進を得たと考えている。我々は、インピーダンス近似理論を導入することにより、一様トンネルについては極めて有効であるとの知見を既に得ていた。今回は、より複雑な構造をしたトンネルについて、理論計算とマイクロ波シミュレーションによる実験とを平行して実施し、種々の構造をしたトンネルについてインピーダンス近似法を適用できることを実証した。これらの研究成果については、学術論文および学会講演等に公表した。
地球表層のバイオミネラリゼーションの実験的研究

地球表層の変化は、単なる風化だけでなく微生物の関与するバイオミネラリゼーションによっても起こる。バイオミネラリゼーションは数種類の微生物の協調作用によって起こることが示唆されている。たとえば、硫化鉄(のうちのパイライト)を比較的多く含む地方で住宅の被害をもたらしている盤膨れは、硫酸還元菌が生成した硫化水素を硫黄酸化細菌が酸化して硫酸を生じ、その結果土壌のpHが低下して好酸性鉄酸化細菌の活動を引き起こして硫酸イオンが大量に生産され、結果として、硫酸カルシウムやジャロサイトが生じて引き起こされることが予想されている。本研究は、この予想を実験的に証明するために行った。まず、地盤膨れのある地方の土壌を硫化ナトリウム(硫化水素の代り)を加えた硫黄酸化細菌用の培地に入れて振とう培養してpHの低下することでその土壌中に硫黄酸化細菌が生息していることを確認した。次に、好酸性鉄酸化細菌を培養する培地に上記の土壌を加えて振とう培養して2価鉄が3価鉄に酸化されることでこの土壌中にこの細菌が生息することを確認した。さらに、硫黄酸化細菌用培地(pH7)にパイライトと硫化ナトリウムを加え、これにこの土壌を加えて培養すると、鉄イオンがどんどん増加して(ということは硫酸イオンも増加して)pHが低下しパイラトが酸化されていることが分かった。つまり、盤膨れを起こすところの土壌中には、硫黄酸化細菌と好酸性鉄酸化細菌が生息していて、pH中性の培地に硫化物とパイライトを加えてやればpHが低下して硫酸イオンが増加することがわかった。実験では硫化ナトリウムを加えたが、自然界では硫酸還元菌の生成する硫化水素が供給されるので、本研究により、硫化水素の供給があれば、好酸性鉄酸化細菌の作用で硫酸イオンの増加が起こるということが証明されたことになる。
疎水性リガンド結合能をもつ細胞質低分子蛋白群の分子種の化学構造と生理機能

動物細胞に存在する疎水性リガンド結合蛋白群について構造と機能相関の解析・細胞、組織内分布の検討による生理機能の解析を行った。1.ラット肝FABP(Z-protein)について、イソアスパラギン酸105をもつ新しい分子種を同定し、その生物活性との関連を考察した。2.光化学反応を利用した親和性標識試薬を用い、脂肪酸結合蛋白における疎水性のリガンド結合部位を決定し、この種の蛋白における機能ドメインを同定した。またオレオイルイミダゾリドが脂肪酸結合部位を同定するのに有力な試薬である結果を得た。3.疎水性の発ガン物質であるアミノアゾ色素の結合部位を同定し、疎水性リガンド結合蛋白の細胞内スカベンジャーとしての役割を示すと共に、ミクロソームの低張処理画分などに、従来、知られていないアゾ色素結合蛋白を2種見いだした。4.外来の物質との接触の最前線にあると考えられる小腸の上皮より、新規の疎水性リガンド結合蛋白を単離し、その全構造を明らかにした。5.体液の濾過、再吸収の機能をもつ腎臓より、2種の脂肪酸結合蛋白を単離構造解析し、一つがリポカリンと呼ばれる、疎水性物質結合蛋白の一群に属するα2-u-ミクログロブリンであることを明らかにすると共に、心筋に存在する脂肪酸結合蛋白と同一の蛋白が腎においても機能していることを示した。また、この二つが腎臓においてことなった組織分布をしていることを示した。動物の各種組織の細胞質に存在し、疎水性分子を特異的に結合する一群の低分子タンパクは内因性の脂肪酸、アシルCoAなどの他、外来の薬物やアゾ色素等の変異原性物質を結合することにより、代謝過程と生体防御の両面において機能しているものと考えられる。本研究においては、ラット各種組織にみられるこの種のタンパクについて構造と機能の相関を検討した。ラットの小腸に従来知られていないタンパクを見出し、その全構造を明らかにした。外来の物質との接触の最前線ともいえる小腸上皮に、この種のタンパクが存在することは、その生体防御の機能を強く示唆している。一方ラット腎では、心筋にみられるタンパクと全く同一のものが分布することを、タンパク質レベルでは初めて明らかにした。一方、同じ組織でも雄に特異的に、全く別種のリポカリンファミリに属するタンパクが存在していることを見出し、フェロモン結合等の新しい機能が示唆された。構造と機能相関の解析については、脂肪酸結合部位の同定のため、まずオレイン酸イミダゾリドのDCC縮合による化学合成を行い、親和性標識試薬とした。またBSP(ブロモスルフォフタレイン)等の反応性誘導体の合成をも検討中である。機能解明の手掛りと考えられる同一タンパクにみられる多数の分子種の分離と構造解析については、肝細胞Zタンパクについて進めた。その結果、主要なる成分の他に、ミクロソ-ムと挙動を一にするもの、硫安70%飽和沈殿に分画されるものなどを見出し、更に検討している。以上の実験においては高純度の超純水が必要となり、その製造装置を設備、活用した。

4.外来の物質との接触の最前線にあると考えられる小腸の上皮より、新規の疎水性リガンド結合蛋白を単離し、その全構造を明らかにした。5.体液の濾過、再吸収の機能をもつ腎臓より、2種の脂肪酸結合蛋白を単離構造解析し、一つがリポカリンと呼ばれる、疎水性物質結合蛋白の一群に属するα2-u-ミクログロブリンであることを明かにするとともに、心筋に存在する脂肪酸結合蛋白と同一の蛋白が腎においても機能していることを示した。また、この二つが腎臓においてことなった組織分布をしていることを示した。
テクストにおける「論証の仕方」と日本語学習者の文章理解・作成の相関の解明

外国人の日本語習得過程における読解過程の解明,特に,異なる言語間,文化間,さらには日本語習熟度の違いにおける読解ストラテジーの解明を行った。異なる言語間,日本語習熟度の違いにおける読解ストラテジーの差と自然な文章構造としての「日本語らしさ」を求めた文章作成との相関を得た。各学習者が好み,または理解しやすいテクストのパターンを明らかにし,日本語特有の論理構造の習得,そして読解や作文をより容易にする学習方法への応用を図った。文章における論理構造の違いが既有の情報や信念にどのように影響するか,そして,異なる言語間においてどのような論理構造が好まれ,効果的コミュニケーションに繋がっているのか,どのような日本語の論理構造が理解や学習が容易であるかについて明らかにしてきた。人々が持つ先行信念や論争的な問題に対する態度が,新たな情報に対する反応にどのように影響するかを,理解,再生,証拠の評価,事後の信念の変化を用いて甲田(2006)で実証した。論争的問題に対する様々な証拠の解釈は,認知的処理に対する個人の信念や特性によってどのように影響を受けるのか,さらに,論証方法,伝えるための効果的な文章構造,論理構造を信念の変更のデータをもとに提示した。認識論的信念や認知欲求度の個人差が情報の獲得とどう関連するか,というテーマは,単に言語理解者を静的で不変のものとして扱うのではなく,知識の獲得過程が個人によって異なり,学習やコミュニケーション活動をよりダイナミックな過程として捉えた点で,評価できるものである。読解過程や知識の獲得過程をこのように,認識論的信念や認知欲求度,さらには論理的思考の個人差が相互に影響し合った動的プロセスとして捉え、英語、韓国語、中国語、アラビア語等の多言語の比較研究を進めた。日本語、中国語、アラビア語の調査は2006年度中にデータを収集することが出来た。日本語については、甲田(2006)で発表し、アラビア語については2007年度開催予定の国際シンポジウムでの発表が採択された。平成19年度は、昨年度に引き続き、異なる言語間における論理構造と理解の相関についてデータを採取した。日本語、中国語、アラビア語の調査について全国学会、国際シンポジウムで研究発表を行った。異なる言語間において、どのような論理構造が好まれ、効果的コミュニケーションに繋がっているのかを、人々が持つ先行信念や論争的な問題に対する態度、事後の信念の評価の値を用いて実証的に研究を進めた。特定の論証パターンへの嗜好には文化差が指摘されている(Nisbett, 2003をはじめとする文化社会心理学研究)が,多くの研究では文化差を東洋対西洋の二極対立図式として捉えており,アジア地域を一様に捉えている。しかし,甲田(2003)では,アジア圏からの留学生を対象に日本語の説明文の読解過程を調べたところ,議論の構造のとらえ方は同じアジア圏でも異なっていた。多言語間における論証パターンと信念の変化との相関,理解スタイルの特徴を知るための一環として,中国語母語話者のデータを採取した。データの結果としては、参加者の特性と信念の変更の相関を調べたところ,日本人で有意だった両存特性(判断を下す際に,意見が,たとえ排反するような場合でも複数存在することを容認する特性)と文章読解前後の信念差との間に相関関係はみられなかった。日本語の母語話者特有の読解の特徴として両存特性が指摘できた。多言語間における、認識論的な信念と論理的思考、言語理解の動的プロセスを求める文化横断的研究として成果を公表した。単に言語と言語を比較するだけではなく、各個人の理解・学習スタイルのデータも採取し、どのような思考スタイルが文章理解と関わっているか分析した。本研究課題は、外国人の日本語習得過程における読解過程の解明、特に、異なる言語間、文化間、さらには日本語習熟度の違いにおける読解ストラテジーの解明を行うものである。そして、文章読解において得られた知見を、文章構造としての「日本語らしさ」を求めた文章作成に活かそうとするものである。今年度は、本研究課題の最終年度であったので、文章読解および作成についての全体的見通しを得ること、そして、それを出来るだけ多くの人(研究者および学習者)に向けて公開することを図った。そこで、書籍として出版することにし、原稿は既に入稿済みである。その書籍の中で、文章読解の仕組み、文章読解のモデル、文章読解に影響する認知のしくみ、文章読解と教育、文章読解の個人差および文化差について分かりやすく解説した。文章読解には、文章要因、読み手要因、そして文章と読み手の相互作用の三者が関わっている(文章理解の三要因,甲田2008)ため、文章読解プロセスの解明のためには、これら相互の要因について全体的見通しを得つつ、研究を進める必要がある。この読解に影響する要因の見通しを甲田(2008)としてまとめ、文章研究の見通しを示した。

また、文章作成については、文章読解と比べ、研究の蓄積が学界においてもまだ少ないが、文章読解研究の知見から、学習オーガナイザーや概念図、階層マップ、知識構成方略等が文章作成に用いることができることを甲田(印刷中)でまとめた。これらの手法は、学習者の既有知識の活性化を助け、概念図や表、階層マップは文章を理解する際に、文章の全体的見通しを得やすくさせる効果があるとして開発されたものだが、文章を読解するためだけではなく、作文教育においても有効であることを示した。高度な文章作成能力のためには、読解能力と作文能力を対比させながら教育は進められるべきであり、読解教育の手法を、作文教育に活かす可能性を検討した。
明清考証学と徂徠学及びそれ以降の儒学に関する思想史的研究

本年度は主に以下の面から研究を進めてきた。1.18世紀中期反徂徠学者と呼ばれる人々の生涯・学問・著作についての研究。関西大学図書館・東京都立図書館などの機関にて「反徂徠学者」と呼ばれる服部蘇門・高志泉溟など学者の相関史料を調査。中村幸彦・中野三敏・小島康敬らの先行研究を踏まえて、徂徠学・反徂徠学・明代学術の三者の関係性また相互作用を明らかにした。服部蘇門・高志泉溟など「反徂徠学者」と呼ばれる人々は、早年古学、とりわけ徂徠学に影響され、明代学問にも高い関心を払うことで、新たな視点と知識を得ることができていた。一方、それは後に彼らの「反徂徠」という立場への転向にも影響を与えた。明代学者及びその学説に対する理解の深化に伴い、彼らは徂徠学における明代学術の介在を「発見」し、徂徠学における誤読などの問題点を指摘し得るようになった。その成果を論文としてまとめて投稿し、五月刊行の論文集に掲載する予定。2.前年度に調査した伊藤蘭嵎など18世紀中期に活躍する学者の史料を整理し、各藩で活動するようになった彼らの経書解釈及び思想背景について考察した。そのなか、伊藤蘭嵎の『大学』解釈に関する論文は、『日本思想史研究会会報』35号に掲載。3.大庭脩などの先行研究を踏まえ、江戸前期における明代「尚書学」の書籍の流入状況及びそれが当該期儒者の『尚書』研究に与えた影響についての調査・研究を行った。その成果の一部を若手アジア史論壇関西部会や「通古今之変:中国思想史の理論と実践」国際シンポジウムなど国内外の学会で発表した。2018年度は、国内外の学会・研究会に多く参加し、研究成果を発表した。うち、国内学会2回、「近世日本における儒学の展開と明代書籍の受容」(〔京都〕若手アジア史論壇関西部会)、「古義堂における『尚書』研究に関する一考察」(〔京都〕日韓自国史研究交流シンポジウム「共時的時空間としての東アジア」);国際学会2回、「小論伊藤蘭嵎的経学思想」(〔中国・北京〕第24回世界哲学大会)、「試論明代士人思想於域外漢籍出版伝播語境中的体用」(〔中国・長沙〕「通古今之変:中国思想史の理論と実践」国際シンポジウム)。また論文「古義堂へのもう一つの眼差しー伊藤蘭嵎の『大学』解釈とその思想ー」(『日本思想史研究会会報』35号、2019年1月)を掲載した。以上のことから、研究の進捗状況は、おおむね順調に進展していると言える。2019年度は引き続き以下の面から研究を進める予定である。1.2018年度国内外で行われた近世の「書院」に関する調査・研究を引き続き行い、学者たちの活動する「場」とその思想の関係性を明らかにする予定。またその比較を通し、東アジア各地の「書院」の共通性と特徴を考察し、その成果を国内外の学会にて報告する予定。2.引き続き18世紀中後期の学者の著作・思想と明清考証学の関係について調査・研究を行う。前年度に実行できなかった皆川淇園また近世後期の考証学者たちを中心に行う予定。その成果を国内外の学会にて報告し、投稿する予定。3.三年間の研究内容と成果を博士論文としてまとめる予定。2017年度は、主に以下の面から研究を進めてきた。1.荻生徂徠の経学と明代学術との関係性についての研究。高山大毅・藍弘岳らの先行研究を踏まえて、荻生徂徠と明代学者、とりわけ楊慎との関係を示すことができた。また、徂徠のみならず、18世紀中期以降反徂徠学という立場の人々も同じく楊慎を重視する姿勢を有することを明らかにした。また彼らは共に古義堂とは関係していることが留意された。その成果は日本思想史学会などで発表した。2.徂徠学の周辺に位置する古義学派の学者に関する研究。徂徠学の形成・展開の時代背景及び学問環境を考察するため、天理大学古義堂文庫にて古義学派の人々についての関連史料の調査を集中的に行った。従来の研究では概ね徂徠と仁斎の関係性しか議論されてこなかった。この問題点を意識して、ほぼ同時期に活躍した徂徠と東涯の二人の比較研究を行い、その問題意識や方法論の相似を確認することができた。彼らは、共に「礼楽」研究に高い関心を払うほか、「声音之道」を唱え、言語研究の必要性を強調した。また経書解釈の目的は、「治人」にあることを同じく意識している。また仁斎・東涯に関する史料調査を行う際、従来問題視されなかった伊藤蘭嵎という人物及び関連史料を改めて取り上げることによって、18世紀中期以降の古義学の変容とその背景という新たな課題が提示された。この一連の研究の成果は、立命館史学大会などで発表した。伊藤仁斎・東涯に関する研究は論文としてまとめて学会誌に投稿し、夏に掲載することが決定された。

2017年度は、国内外の学会・研究会に多く参加し、研究成果を発表した。うち、国内学会2回、「荻生徂徠の「古文辞学」に関する再考ー明代儒学とのかかわりからみる」(〔東京〕日本思想史学会大会)、「「四書」から「五経」へー仁斎以降の古義堂の学問再考ー」(〔京都〕立命館史学会大会)、国際学会3回、「テキスト批判の方法からみる近世日中の経学研究の交渉」(〔中国・北京〕第9回東アジア文化交渉学会)、「『大学定本』諸版本から見る伊藤東涯の思想に関する一考察ー明代儒学との関係を踏まえて」(〔中国・延辺〕第五回中日韓朝言語文化比較研究国際シンポジウム)、「『大学』研究からみる十八世紀後期の江戸儒学の動向」(〔中国・広州〕東亜漢文圏における日本語教育・日本学研究国際シンポジウム)などから、研究の進捗状況は、おおむね順調に進展していると言える。本年度は主に以下の面から研究を進めてきた。1.18世紀中期反徂徠学者と呼ばれる人々の生涯・学問・著作についての研究。関西大学図書館・東京都立図書館などの機関にて「反徂徠学者」と呼ばれる服部蘇門・高志泉溟など学者の相関史料を調査。中村幸彦・中野三敏・小島康敬らの先行研究を踏まえて、徂徠学・反徂徠学・明代学術の三者の関係性また相互作用を明らかにした。服部蘇門・高志泉溟など「反徂徠学者」と呼ばれる人々は、早年古学、とりわけ徂徠学に影響され、明代学問にも高い関心を払うことで、新たな視点と知識を得ることができていた。一方、それは後に彼らの「反徂徠」という立場への転向にも影響を与えた。明代学者及びその学説に対する理解の深化に伴い、彼らは徂徠学における明代学術の介在を「発見」し、徂徠学における誤読などの問題点を指摘し得るようになった。その成果を論文としてまとめて投稿し、五月刊行の論文集に掲載する予定。2.前年度に調査した伊藤蘭嵎など18世紀中期に活躍する学者の史料を整理し、各藩で活動するようになった彼らの経書解釈及び思想背景について考察した。そのなか、伊藤蘭嵎の『大学』解釈に関する論文は、『日本思想史研究会会報』35号に掲載。3.大庭脩などの先行研究を踏まえ、江戸前期における明代「尚書学」の書籍の流入状況及びそれが当該期儒者の『尚書』研究に与えた影響についての調査・研究を行った。その成果の一部を若手アジア史論壇関西部会や「通古今之変:中国思想史の理論と実践」国際シンポジウムなど国内外の学会で発表した。2018年度は、国内外の学会・研究会に多く参加し、研究成果を発表した。うち、国内学会2回、「近世日本における儒学の展開と明代書籍の受容」(〔京都〕若手アジア史論壇関西部会)、「古義堂における『尚書』研究に関する一考察」(〔京都〕日韓自国史研究交流シンポジウム「共時的時空間としての東アジア」);国際学会2回、「小論伊藤蘭嵎的経学思想」(〔中国・北京〕第24回世界哲学大会)、「試論明代士人思想於域外漢籍出版伝播語境中的体用」(〔中国・長沙〕「通古今之変:中国思想史の理論と実践」国際シンポジウム)。また論文「古義堂へのもう一つの眼差しー伊藤蘭嵎の『大学』解釈とその思想ー」(『日本思想史研究会会報』35号、2019年1月)を掲載した。以上のことから、研究の進捗状況は、おおむね順調に進展していると言える。2018年度は、引き続き以下の面から研究を進める。1.楊慎をキーパーソンとして、江戸における明清考証学の受容という課題を引き続き行う。また、学会や研究会でいただいた助言を参考に、明末清初の学者、とりわけ顧炎武に対する古義堂側の認識について、史料の調査・分析を行い、その成果を国内外の学会にて報告する。
新しい自己集合性ペプチドハイドロゲルの腱癒着防止材としての有用性の研究

中性領域で安定して使用できる自己集合性ペプチドゲル(SPG-178)が術後の腱癒着防止作用を発揮するかどうかについての研究を行った。動物モデル実験ではラットのアキレス腱を露出し半周切開を加え周囲にSPG-178を散布した群と生理食塩水を散布したコントロール群との間で比較を行った。外見上の可動域に左右差を認めず、組織学的にも癒着状態の差はみられなかった。今回の結果の考察としてはSPG-178の粘性が低く周囲に拡散してしまったこと、動物モデルの再現性が一定でなかったことが一番の原因と考えられる。平成27年度は、Wister rat(メス)300gを用い、ratを全身麻酔(ペントバルビタール50mg/kgを腹腔内投与)し、両側アキレス腱を鋭利に切断して腱縫合モデルを作成した。アキレス腱断裂後縫合モデルの作成方法は以下のとおりである。ラットをうつ伏せにして、皮膚を横切開し、アキレス腱を鋭利に切断する。断裂したアキレス腱は6-0ナイロンでKessler縫合し、縫合部上層に8-0ナイロンで連続縫合を施す。アキレス腱断裂縫合モデルが作成された後、右アキレス腱周囲にはSPG-178を左アキレス腱周囲には生理食塩水を散布して皮膚を6-0ナイロンで閉創した。医原性の拘縮を予防するため特にcastでの固定は行わず、麻酔が覚めたあとから自由に運動させた。術後1・3・6週で癒着の状態を肉眼的に確認した。術後1週目で歩行状態を確認したところ、肉眼的には明らかな左右差を認めなかった。ペントバルビタール0.3ml/100gを腹腔内投与し安楽死させた後、他動的に足関節を可動させるとSPG-178群に比べ、コントロール群の方でより大きな抵抗を認めた。両脚に5gの重りをつけて可動域を確認したところSPG-180群の方がコントロール群と比較して可動域が大きく柔軟性がある印象であった。現在、再現性を得るため1週目・3週目・6週目で繰り返して同様の検査を行っている。また、それぞれの週の切片を集めHE染色で比較するところである。研究は当初の計画とくらべて遅れている。理由は腱縫合後に腱の離断を生じたため、評価が困難となったケースがあったことが挙げられる。新鮮腱損傷後の腱縫合では愛護的操作を行っても術後腱癒着による機能障害が残存する症例が少なくない。一方、未だ臨床応用され有用性が示された腱癒着防止剤はない。腱癒着防止剤が実用化されれば患者の日常生活動作の制限、精神的負担などが軽減され生活の質の改善に大きく寄与できるものと考える。そこで今回中性領域で安定して使用できる自己集合性ペプチドゲル(SPG-178)を術後の腱癒着防止剤として用いることを考案した。研究と方法:ラットのアキレス腱を半周切開しKessler縫合を行った。右脚の腱周囲にSPG-178を、対側には生理食塩水を散布した(コントロール群)。まず、術後1週目・3週目・6週目で手術部位のROMを確認しSPG-178群とコントロール群での相違を確認した。次に、癒着の程度と治癒の状況を確認するため、ラットを麻酔死させた後に切開創を再開創し肉眼的に癒着の程度を確認した。また、腱縫合部に周囲組織をつけて鋭利に切断し、HE染色とエラスチカワンギーソン染色を行い組織学的な癒着の程度を確認した。さらに、癒着防止のメカニズム検証するため、SPG-178の細胞遊走作用について正常ヒト繊維芽細胞(NB1RGB)を用いて評価した。結果:いずれの週数においてもROMおよび組織学的検討で相違は認められなかった。細胞遊走実験ではSPG-178chamberでは遊走が見られなかったのに対し、コラーゲンゲルchamber(コントロール群)では細胞遊走が認められた。考察:今回の研究ではSPG-178が細胞遊走阻害作用を持つことは確認できたものの、明らかなSPG-178の腱癒着防止作用を確認することはできなかった。原因として、SPG-178の粘性が低いために腱周囲に散布した後に周囲に拡散したと考えている。また技術的な問題として、腱縫合モデルの再現性が低く微細な効果を確認できなかった可能性も残る。今後のモデル作成では、腱縫合により強固なツゲのループ針を用い、6-0から5-0へと太さも大きくすることで、離断する症例を減らしていく予定である。創傷治癒・マイクロサージャリー・乳房再建・血管腫血管奇形当該助成金が生じた理由は、研究が遅れているためである。翌年度は、平成27年度に使用予定であった。
炎症性単球の遊走を促進する免疫受容体ＭＡＩＲ－ＩＩのリガンド同定とその機能解明

我々は、炎症性単球に発現する免疫受容体MAIR-IIが、血液中から末梢組織への炎症性単球の侵入に働き、細菌感染からの防御に重要な役割を果たすことを明らかにしたが、MAIR-IIのリガンドは未だ不明のままである。我々は最近、MAIR-IIリガンドの候補分子を一つ発見することができたので、それが本当に生理的な機能を果たしているかを検討した。まず、MAIR-IIリガンド候補分子が、MAIR-IIと結合するかをさらに確認するため、MAIR-IIの細胞外ドメインとIgGのFc部分を融合させたMAIR-II-Fcキメラ蛋白を用いてELISA法を行ったところ、コントロールのFcキメラ蛋白に比べ、高い結合能を検出することができた。しかしながら、MAIR-IIとそのアダプター分子であるDAP12やFcRgamma鎖を遺伝子導入したMAIR-II発現レポーター細胞(NFATの下流にGFPを連結させたレポーター遺伝子が導入されており、抗MAIR-II抗体で刺激を行うとGFP陽性細胞になる)を用いて、そのMAIR-II候補分子がシグナル伝達に働くかどうかを調べたところ、GFP陽性細胞は確認できなかった。これらの結果から、先行研究で得られたMAIR-IIリガンド候補分子は可能性としては残しておくが、他の候補分子の探索を試みることにした。in vivoで、MAIR-IIは、盲腸結紮穿孔法による腹膜炎モデルにおいて、炎症性単球の遊走の促進に働いているので、他のMAIR-IIリガンドが存在するかをMAIR-II-Fcキメラ蛋白をプローブとして解析したが、未だMAIR-IIリガンド候補分子は見つかっていない。最近、他の疾患モデルにおいても、MAIR-IIが重要な役割を果たすことが明らかになってきているので、MAIR-IIリガンドを同定することができれば、治療への応用に繋がると考えている。
スフェロイドを応用した共培養システムによる骨リモデリングの共役因子の解明

骨リモデリングに関与する骨芽細胞、間質細胞、軟骨細胞それぞれの細胞株のスフェロイドを作成し、その分化や機能に及ぼす影響について検討した。いずれの細胞株もマイクロウェル型スフェロイド形成・融合チップ上で、良好なスフェロイドの形成が観察された。また、形成されたスフェロイドは2次元培養群と比較して、分化能や破骨細胞指示能等の機能が有意に亢進していた。本研究の結果から、スフェロイドを用いた生体類似構造の構築化は、骨・軟骨のリモデリングに関わる新たな共役因子や、細胞間相互作用の解明に新たな知見をもたらし、それが破綻した炎症性骨破壊の機序解明に関して、有用なツールとなり得ることが示唆された。スフェロイドの作製に先立ち、マウス骨芽細胞様細胞株MC3T3-E1、マウス間質細胞株ST2、およびマウス前軟骨細胞株ATDC5の細胞凝集能について、Hanging drop法による解析を行ったところ、いずれの細胞もスフェロイド形成に十分な細胞凝集能が確認された。このうち、ATDC5細胞については、4 mm径のマイクロウェルチップを用いた培養で良好なスフェロイド形成が観察された。また、培養7日目、14日目で行ったLive/Dead assayの結果、スフェロイドを形成する細胞の多くが生存しており、死細胞の存在はわずかであることが証明された。また、軟骨分化誘導培地存在下で培養を行った単層培養群とスフェロイド群における軟骨分化マーカーの発現レベルについて、real-time RT-PCR法を用いて解析を行った。その結果、培養7日目、14日目いずれにおいても、軟骨の初期分化マーカーであるII型コラーゲン、Sox9、アグリカンの遺伝子発現は、単層培養群に比べ、スフェロイド群で有意に亢進していた。また、軟骨の後期分化マーカーであるX型コラーゲン、ヒアルロン酸合成酵素(HAS-2)に関しては、培養7日目では、相違はないものの、培養14日目において、スフェロイド群で有意な発現の亢進が確認された。以上のことから、マイクロウェルチップを用いた軟骨細胞スフェロイドは、細胞の生存を損ねることなく、従来の単層培養と比べて強い分化能を有することが示唆された。平成27年度の研究目標は、「骨芽細胞と破骨細胞それぞれのスフェロイドを作製し、phenotypeおよびgenotypeについて単層培養法」との比較を行うことであった。追加して行った前軟骨細胞株ATDC5については、マイクロウェルチップを用いて、良好なスフェロイドの作製に成功した。さらに、作製された軟骨細胞スフェロイドは、単層培養法と比較して、軟骨細胞への分化能が亢進しており、生体内に類似した細胞環境において、期待された遺伝子発現プロファイルが結果として得られた。今後は、軟骨分化に関する詳細な評価のために、アルシアンブルーやアリザリンレッドを用いた各種染色法による検討を追加していく。こうした観点から、研究の進捗状況については、おおむね順調に進展していると判断した。しかし、マウス骨芽細胞様細胞株MC3T3-E1、およびマウス間質細胞株ST2については、スフェロイド形成に必要な細胞凝集能は確認しているものの、マイクロウェルチップ上でのスフェロイド形成は現在進行中の状況である。今後、形成したスフェロイド中の細胞生存率の確認や、遺伝子系および表現系の評価などを行い、目的である共培養スフェロイド作製の実現に向けて研究を展開していく予定である。さらに、これに併行して、デバイスサイドの1)効率形成、2)操作性、3)汎用性、4)培養機材の化学修飾、5)ランニングコスト等の観点から、各細胞に対して、より効率的なスフェロイド形成が可能なマイクロウェルチッププレートを開発していく。昨年度の研究結果をベースに、マウス骨芽細胞様細胞株MC3T3-E1、およびマウス前軟骨細胞株ATDC5のスフェロイドの作製と評価を行なった。デバイスサイドの検討から、両細胞ともに、4 mm径のマイクロウェルチップで、良好なスフェロイド形成が観察された。形成されたスフェロイドは、低酸素プローブ陰性で、内部の死細胞の存在もわずかであったことから、central necrosisの誘導はほとんどないことが確認された。MC3T3-E1スフェロイドについては、real-time RT-PCRの結果において、単層培養群と比較して、アスコルビン酸により誘導されるアルカリホスファターゼ、オステオカルシン、オステオポンチンの遺伝子発現が有意に亢進しており、骨芽細胞の分化能の亢進が示唆された。一方で、ATDC5スフェロイドについても、単層培養群と比較して、インスリン及びアスコルビン酸により誘導される軟骨の初期分化マーカーであるII型コラーゲン、Sox9、アグリカンの遺伝子発現が増強していることが証明された。さらに、マウス間質細胞株であるST2も凝集能が強く、低接着培養面上で、スフェロイドを形成し、単層培養群と比較して、活性型ビタミンD3によるRANKLの発現誘導が有意に亢進しており、破骨細胞の分化支持能の増強が示唆された。これらの結果から、マイクロウェルチップを用いた骨芽細胞、間質細胞、および軟骨細胞スフェロイドは、細胞生存を損ねることなく、強い分化活性や分化支持活性を持ち、今後、3次元培養による生体環境に近いハイスループットな骨リモデリング解析モデルを始め、再生医療への応用に関しても有用なツールになると考えられた。

いずれの細胞株もマイクロウェル型スフェロイド形成・融合チップ上で、良好なスフェロイドの形成が観察された。また、形成されたスフェロイドは2次元培養群と比較して、分化能や破骨細胞指示能等の機能が有意に亢進していた。本研究の結果から、スフェロイドを用いた生体類似構造の構築化は、骨・軟骨のリモデリングに関わる新たな共役因子や、細胞間相互作用の解明に新たな知見をもたらし、それが破綻した炎症性骨破壊の機序解明に関して、有用なツールとなり得ることが示唆された。平成28年度は、マウス骨芽細胞様細胞株MC3T3-E1、およびマウス間質細胞株ST2のスフェロイド作製およびその評価を最優先し、作製したスフェロイドに関して、Live/Dead assayによる細胞生存の確認、real-time RT-PCR法による骨芽細胞分化マーカーや破骨細胞支持因子の遺伝子発現量の評価、さらに、アルカリホスファターゼ染色やアリザリンレッド染色による骨分化能や石灰化能の検討を単層培養系と比較しながら行っていく。上記の結果を踏まえて、種々の細胞比率や培養時間を設定して、MC3T3-E1細胞もしくはST2細胞と破骨細胞前駆細胞であるRAW264.7細胞共培養スフェロイドを作製する。作製されたスフェロイドについては、real-time RT-PCR法による破骨細胞関連遺伝子発現の定量、酒石酸耐性酸ホスファターゼ(TRAP)染色による破骨細胞分化能の評価、アクチンリング染色による破骨細胞成熟度の評価、リン酸カルシウム被覆プレート上における吸収窩形成数の定量を行い、破骨細胞分化および骨吸収能について、単層共培養系との比較を行う。骨リモデリングに関わる新規の共役因子を同定するため、共培養スフェロイド形成過程における種々のフェイズにおいて、スフェロイド構成細胞より、DNAを抽出し、次世代シーケンサーを用いて未知の遺伝子の発現量について網羅的に検証する。共役因子の候補として見出された遺伝子については、同様の培養を行った共培養スフェロイドより、RNAを抽出し、real-time RT-PCR法を用いて、遺伝子発現の有無および発現細胞の同定を行う。歯周病学
赤道大気レーダーの高機能化開発による熱帯対流圏界層の研究

熱帯対流圏界層(TTL)は熱帯域特有の対流圏から成層圏への遷移領域であり、成層圏・対流圏間の物質交換に重要な役割を果たしている。フランスを中心とするグループによりスーパープレッシャー気球を用いたTTLの観測キャンペーンSTRATEOLE-2が実施予定である。本研究では、STRATEOLE-2キャンペーンに協同して、赤道大気レーダーを用いた大気不安定の高分解能観測、ラジオゾンデによる気温・乱流・オゾンの観測、ライダーによるオゾン・水蒸気・雲微物理量の観測から、TTLにおける、大気不安定の発生メカニズム、雲・エアロゾルとの相互作用、成層圏対流圏間物質交換(STE)を研究する。
真空紫外高輝度発光ダイオードを用いた画像計測システム

平成19年度は、新たに製作した真空紫外分光器と、同領域の画像計測システムを用いて、各種結晶成長手法で作製した結晶の光励起発光を観測した。測定には、マイクロ引下げ法で作製されたフッ化物結晶(Ce:LiCAF、Nd:LaBaFなど)や、水熱法で作製された大型Zn0結晶を用いた。1.マイクロ引下げ成長法で作製したフッ化物結晶の光学特性評価平成18年度に作製した真空紫外分光器を用いて、Nd:LaBaF、Nd:LaFの真空紫外領域における吸収・発光スペクトルを測定したところ、164nmまでの透過性と、175nm付近の広帯域な発光ピークが測定された。これらの測定から、フッ化物結晶が、真空紫外領域シンチレータ及び、波長可変レーザー材料として有望な光学特性をもつことが明らかになった。2.水熱成長法Zn0大型結晶のEUVシンチレータ特性銀イオンプラズマ軟X線レーザーを励起源(13.9nm)に用い、同領域におけるシンチレーション特性を測定した。その結果、紫外域波長に依存しない高速な発光特性を示すことが明らかとなり、この結果は、次世代リソグラフィ用シンチレータ材料として適した性質を示している。昨年度から2年間の研究を通して、本研究課題の目的であった、真空紫外領域の分光器及び画像計測システムの作製を完了した。さらに、これらの実験装置を用いて、真空紫外領域のシンチレータや波長可変レーザーの実現に向けて、新結晶の光学特性評価を行い、上述のような成果を得た。本研究では、真空紫外領域で発光するデバイスを開発し、これを用いたテーブルトップ画像計測システムを実現することにある。今年度は、真空紫外光源開発の第一段階として、理論計算によるデバイスのダブルヘテロ構造の設計を行った。デバイスの材料としては、毒性がなく、しかも化学的に安定な複合フッ化物を候補にあげていたが、今回は数多くあるフッ化物の中でも、3元のペロブスカイト型複合フッ化物をターゲットとした。計算を行う上で使用した複合フッ化のバンド構造やバンドギャップ、格子定数などのパラメータは局所密度近似に基づくab initio計算から求めた値を用いた。最終的に発光材料として選択した混晶複合フッ化物は、Li_<(1-x)>K_xBa_<(1-y)>Mg_yF_3であり、この材料の組成比の関数として記述されるバンドギャップ及び格子定数をLiBaF_3、LiMgF_3、KBaF_3、KMgF_3の4種類の複合フッ化物のバンド構造、バンドギャップ、格子定数から求めた。この材料をベースとしたダブルヘテロ構造発光素子を設計するには、発光素子として効率の高い直接遷移型(Γ領域)であり、さらに基板と格子整合する組成が必要である。この条件を満たす組成はLiBaF_3を基板に用いる場合には、Li_<0.875>K_<0.125>Ba_<0.876>Mg_<0.124>F_3であり、KMgF_3の場合には、Li_<0.870>K_<0.130>Ba_<0.847>Mg_<0.153>F_3となり、n-LiBaF_3/Li_<0.875>K_<0.125>Ba_<0.876>Mg_<0.124>F_3/p-LiBaF_3もしくはn-KMgF_3/Li_<0.870>K_<0.130>Ba_<0.847>Mg_<0.153>F_3/p-KMgF_3の構造を持つ発光素子を設計することが出来た。これら2つの発光素子の動作波長はともに198nmであると予測される。Ceをドープした光学結晶BaMgF_4,SrMgF_4の紫外(UV)-真空紫外(VUV)領域のけい光スペクトルを測定した。Ce:BaMgF_4およびCe:SrMgF_4は、紫外領域のレーザー材料の候補として考えられている。Ce:SrMgF_4では、5つのけい光バンド(280nm,300nm,340nm,400nm,470nm)が観測された。高エネルギー側の3つのけい光バンドは、SMF結晶中のCeの超格子構造に起因すると考えられ、低エネルギー側の2つのけい光バンドは、近接するF層の空孔に高エネルギーバンドに関与する電子が捕獲されたことに由来すると考えられる。Ce:BaMgF_4では、紫外光(266nm)照射によって発生する試料の変色によるけい光スペクトルの変化を議論した。

これらの測定から、フッ化物結晶が、真空紫外領域シンチレータ及び、波長可変レーザー材料として有望な光学特性をもつことが明らかになった。2.水熱成長法Zn0大型結晶のEUVシンチレータ特性銀イオンプラズマ軟X線レーザーを励起源(13.9nm)に用い、同領域におけるシンチレーション特性を測定した。その結果、紫外域波長に依存しない高速な発光特性を示すことが明らかとなり、この結果は、次世代リソグラフィ用シンチレータ材料として適した性質を示している。昨年度から2年間の研究を通して、本研究課題の目的であった、真空紫外領域の分光器及び画像計測システムの作製を完了した。さらに、これらの実験装置を用いて、真空紫外領域のシンチレータや波長可変レーザーの実現に向けて、新結晶の光学特性評価を行い、上述のような成果を得た。
プラズマ対向炭素壁への水素蓄積量評価とその除去法の開発

本研究では、国際熱核融合実験炉(ITER)、並びに次期炉を設計する上で重要な、1.精度の高いトリチウムの炉内蓄積の予測、および2.その除去法の開発を目的としている。1.JT-60Uを対象とし、そのダイバータ部だけでなく、第一壁およびバッフル板で使用された炭素タイルのプラズマ対向面およびタイル側面に蓄積した水素を定量し、各部での水素蓄積量および炉内水素蓄積分布を明らかにした。その際、異なる時間プラズマに曝されたタイルも同様に測定することで、水素蓄積量或いは蓄積速度の時間依存性も明らかにした。これによると、炉内全体を、プラズマによって対向面が損耗する領域(外側ダイバータ、第一壁およびバッフル板)、および損耗した炭素がプラズマによって輸送され、タイル表面に積層する領域(内側ダイバータおよびタイル側面)に大別すると、各領域の水素蓄積量および蓄積速度は明瞭に異なることが見出された。また、タイルの温度がそれらを決定する重要なパラメータであることも明らかとなった。本成果は、これまでダイバータ部のみに焦点を当てた局所的な知見と実験室レベルの結果を外挿させた既存の不確定要素の高いITER炉内蓄積予測よりも、さらに精度の高い予測を可能とするとともに、プラズマ対向壁としての使用を敬遠されてきた炭素材が、ITERあるいは次期炉での炉内条件下では十分使用できる可能性を示唆している。2.レーザー照射による水素脱離を応用する。現在、レーザー照射による水素の脱離挙動が測定できるような実験装置の開発をほぼ完了させ、試料へのレーザーパワーを変化させるためのレンズ位置、あるいは脱離挙動を探るための質量分析計や分光器の微調整を行い、実際に炭素タイル中に存在する水素が除去できることを確認した、今後レーザー書写による炭素材中の水素を除去するための適切な条件を探る予定である。1.JT-60Uを対象とし、そのダイバータ部だけでなく、第一壁およびバッフル板で使用された炭素タイルのプラズマ対向面に蓄積した水素を定量し、各部での水素蓄積量および炉内水素蓄積分布を明らかにした。これによると、炉内全体を、プラズマによって対向面が損耗する領域(外側ダイバータ、第一壁およびバッフル板)、および損耗した炭素がプラズマによって輸送され、タイル表面に積層する領域(内側ダイバータ)に大別すると、各領域の水素蓄積量および蓄積速度は明瞭に異なることが見出された。また、対向面の温度がそれらを決定する重要なパラメータであることも明らかとなった。現在、レーザー照射による水素の脱離挙動が測定できるような実験装置の開発をほぼ完了させ、試料へのレーザーパワーを変化させるためのレンズ位置、あるいは脱離挙動を探るための質量分析計や分光器の微調整を行っている。今後、研究実施計画に基づいてレーザー照射による炭素タイル中に存在する水素の適切な除去条件を探る予定である。
簡易型拍動流左心補助装置の研究開発

本研究は左心室に低侵襲的にアプローチでき拍動流で流量補助が出来る簡易な循環補助装置を開発すると共にその不全心に対する効果を解析し、最終的には臨床応用可能な装置に仕上げることを目的としている。具体的には先端に流入弁、途中に流出弁を組み込んだ1本のカニューレを腋下動脈あるいは大動脈経由で左心室内に挿入し、他端に空気圧で駆動する弁のないシングルポートの血液ポンプを接続し、左心室から血液をくみ出して大動脈に拍出することによって全身循環の維持と冠動脈血流量の増大を計り得る装置の研究開発である。本年度は、昨年度までの実験を繰り返し、血行動態を計測して補助効果を調べると共に、心不全の作成方法、カニューレ挿入時の出血の防止方法、カニューレの形状、弁の構造等に関しても詳細な検討を行った。この結果、最終的なデザインを確定でき本研究の最終目標をほぼ達成し得た。また、本装置の一つの応用として、オフポンプバイパス時にしばしば生ずる右心不全に対する流量補助が可能か否かについても検討した。流入、流出弁の位置を逆に取り付け、右房から右室を経て肺動脈へ挿入する方法、そのためのカニューレの形状等についてヤギを用いた予備的な実験を行った。この結果、カニューレの形状を工夫すれば、弁の変更のみで本システムが簡易な右心補助システムとして使用可能なことが明らかになり、今後の研究の新たな目標となった。本研究は左心室に低侵襲的にアプローチでき拍動流で流量補助が出きる簡易な循環補助装置を開発すると共にその不全心に対する効果を解析し、最終的には臨床応用可能な装置に仕上げることを目的としている。本年度は、1)長期の動物実験が可能な獅子システムの設計・試作を行った。2)本循環補助装置の下行大動脈からの挿入方法について、簡易挿入、出血防止などを考慮した改良を行った。3)ヤギにおける不全心の作成方法に関して、冠動脈前下降枝の結紮、僧帽弁の部分切断による弁閉鎖不全、僧帽弁にカフを挿入して逆流の作成などの検討を行った。4)左開胸下にヤギの下降大動脈からの挿入実験を行い、簡易挿入、出血、不全心作成などの点で改良点を見い出した。
日英語のモノリンガル児とバイリンガル児における動詞の項構造の発達

<日本語モノリンガル児と英語のモノリンガル児における動詞の項の出現と省略の言語比較対照研究>日英語モノリンガル児それぞれ6名について、21ヶ月と36ヶ月時点における自由遊び場面のビデオ録画に基づき作成された母と子の発話データを(1)項の情報の新旧,(2)表現のタイプ(語彙化、代名詞化、省略化)についてコーディングした。その結果、21ヶ月時点においては、日英語いずれのモノリンガル児においても旧情報を担う項は省略される傾向がみられたが、36ヶ月時点では、英語モノリンガル児は代名詞を使用し、日本語モノリンガル児は省略を続けるという傾向がみられ、それぞれの言語固有のルールを既に獲得していると解釈できる。一方、新情報を担う項については、英語モノリンガル児は36ヶ月時点で語彙化をするようになるのに対して、日本語モノリンガル児は36ヶ月になっても、省略する場合が多く、英語モノリンガル児の方が目本語モノリンガル児より、談話・語用論にもとづく動詞の項の使用の獲得が早いことがわかった。また、モノリンガル児の結果はいずれの言語においても母の言語入力の結果と非常に似ており、日本語モノリンガル児の獲得の遅れは親の入力が原因ではないかということが示唆された。<日英語バイリンガル児における動詞の項の出現と省略-日英語モノリンガル児との比較->バイリンガル児1名の動詞の項の出現と省略を調べるために、31、32ヶ月時点での発話データを上記と同じ方法で、分析した。その結果、バイリンガル児は、一般的な言語発達の水準はモノリンガル児にくらべ10ヶ月以上遅れているにもかかわらず、動詞の項の表現タイプに関しては同年齢の言語発達水準の高い各言語のモノリンガル児と同じような使用ができることがわかった。ただし、談話・語用論にもとづく動詞の項の表現タイプの獲得は上記のモノリンガル児の結果と同様に英語の方が日本語に比べて早かった。しかし、日本語と英語では項の表現タイプのパターンが全く異なり、しかも、それぞれのパターンは親の言語入力のパターンと酷似しており、この日本語の遅れは交差言語干渉よるものではなく、それぞれの言語入力から別々に同時獲得したためと解釈できる。<日本語モノリンガル児の初語前と後における母親の言語入力の変化と動詞の項構造の獲得>2名の日本語モノリンガル児のそれぞれ生後10か月時点と21か月時点での各児の母の発話データと32ヶ月時点の子どもの発話データを分析対象とした。上記のコーディング法に(3)自動詞・他動詞の区別とその項の格(主格・目的格)を加え分析した。その結果、子どもが初語を発話する以前は母2名とも,デュボアの「好みの項構造」が確認された。すなわち他動詞の主語は,談話においてすでに述べられた旧情報を担うことが多く語彙化されにくかったが,他動詞の目的語と自動詞の主語は,他動詞の主語にくらべ新情報を担うことが多く,語彙化される傾向が強かった.しかし、子どもの初語発話以降の言語入力には個人差が認められ、しかも、母によるこの言語入力のあり方と子どもの「好みの項構造」の獲得との間に対応が観察されたことから、子どもは養育者の言語入力から日本語固有の「好みの項構造」を獲得している可能性が示唆された。