hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
家と自己：ゴシックと犯罪小説研究

これは研究の基盤となる部分であり、個々の小説を分析するよりも、さまざまな思想・研究を講読・精査し、まとめていくことが主な研究内容となる。本研究が対象とする作家はEdgar Allan PoeやJohn Dickson Carr、Anna Katharine Green、Mary Robert Rinehartらであり、これらの作家が家をどのような語り手または主人公、探偵、犠牲者との関係にあると描いているかを分析する。ここに挙げたように本研究はアメリカの作家を中心に据えた研究として構想したものであるが、犯罪小説におけるイングリッシュカントリーハウスの重要性はジャンルそのものの特徴でもあることから、それをより深く考察するために、20世紀転換期の(犯罪小説ではない)イギリス小説についても研究を進めることも考えている。具体的な活動内容としては、6月に予定されているInternational Crime Fiction Associationの学会において、この課題の基礎部分となる研究を発表し、そこから得られるフィードバックやヒントを元にして、欠けていた視野や作品を補うことを行っていく予定である。また、International Gothic Association, Popular Culture Associationでの発表も予定に入れており、スケジュールの許す限り国際学会での発表を行うつもりである。次年度は前年度と同様にInternational Crime Fiction Associationの国際学会において、「家と自己」に関する重要な研究の一部となる論文を発表する予定である。テッィチボーン事件に基づいた作品を取り上げ、アイデンティティを確認する手続きとその背後にある概念がどのように家、また国家と絡み合っているかを検証する予定である。この発表で取り上げるJosephine Teyは当初の研究予定にはなかった作家であるが、テーマの共通性から取り上げることになった。のちには彼女により焦点を当てた研究をする必要があるかもしれないと考えている。学会後、その発表論文を発展させて、紙面発表論文にする予定である。また次年度の後期にはPoeに関する研究を進めていきたい。前年度に学会で発表した考えを発展させ、より深く、具体的にPoeのゴシックと犯罪小説のつながりを明らかにする研究としたい。Poeと同様に研究を進める必要がRobert Louis Stevensonにあるかもしれないと考えてもいる。続けてその後には女性作家(特にAnna Katharine Green)についての研究を進める予定である。研究遂行が遅れたため、また特に健康上の理由により、国際学会への参加が臨めなかったこともあり、次年度使用額が生じた。
同位体分析用フーリエ変換イオンサイクロトロン質量分析計の開発

1.開発試作の目標は同位体比測定精度の評価が簡便に実施できる装置を得ることにある.予算上の制約のもとに以下に示す構成の試作装置を完成した.(1)磁場発生装置は永久磁石とし磁束密度0.3T程度の均一磁場をできるだけ広い空間にわたって得られるよう磁石の設計を行った.その結果,共鳴セルを配置すべき磁場空隙長は4.0cmとなった.(2)排気容量の大きな油拡散ポンプで真空排気系を構成し10^<-7>Pa以下の到達真空度を得た.(3)既往の研究で広くFT-ICR実験への適合性が実証されている市販の直接合成方式周波数シンセサイザを中心に励起電源を構成した.(4)系内に定常分圧で存在すると想定される残留ガスのうち^<12>CO(m/eはそれぞれ28,29)を対象に実験的検討をすすめることとし,本試作装置の試料ガス導入部は可変リーク弁のみにとどめた.(5)共鳴信号の高周波増幅には文献で実績が認められている市販の増幅器を採用したが,ミキサー回路以降は新たに集積回路素子で基礎を構成した.別途コンピュータへの差周波数のとりこみにはA/D変換ボードを,励起高周波の印加をはじめとする測定シークエンス制御用パルス列発生にはパルスジェネレータボードをそれぞれパーソナルコンピュータ用市販増設ボードの中から選定利用した.(6)フーリエ変換演算についてもパーソナルコンピュータをFFTアナライザとして利用するための市販のソフトウェアを利用することができた.2.以上で述べたようにパーソナルコンピュータ用に市販品が入手可能な増設ボード類,ソフトウェアを活用することで,比較的安価で開発期間も短く,実験用試作装置を完成することが可能であった.1.開発試作の目標は同位体比測定精度の評価が簡便に実施できる装置を得ることにある.予算上の制約のもとに以下に示す構成の試作装置を完成した.(1)磁場発生装置は永久磁石とし磁束密度0.3T程度の均一磁場をできるだけ広い空間にわたって得られるよう磁石の設計を行った.その結果,共鳴セルを配置すべき磁場空隙長は4.0cmとなった.(2)排気容量の大きな油拡散ポンプで真空排気系を構成し10^<-7>Pa以下の到達真空度を得た.(3)既往の研究で広くFT-ICR実験への適合性が実証されている市販の直接合成方式周波数シンセサイザを中心に励起電源を構成した.(4)系内に定常分圧で存在すると想定される残留ガスのうち^<12>CO(m/eはそれぞれ28,29)を対象に実験的検討をすすめることとし,本試作装置の試料ガス導入部は可変リーク弁のみにとどめた.(5)共鳴信号の高周波増幅には文献で実績が認められている市販の増幅器を採用したが,ミキサー回路以降は新たに集積回路素子で基礎を構成した.別途コンピュータへの差周波数のとりこみにはA/D変換ボードを,励起高周波の印加をはじめとする測定シークエンス制御用パルス列発生にはパルスジェネレータボードをそれぞれパーソナルコンピュータ用市販増設ボードの中から選定利用した.(6)フーリエ変換演算についてもパーソナルコンピュータをFFTアナライザとして利用するための市販のソフトウェアを利用することができた.2.以上で述べたようにパーソナルコンピュータ用に市販品が入手可能な増設ボード類,ソフトウェアを活用することで,比較的安価で開発期間も短く,実験用試作装置を完成することが可能であった.フーリエ変換イオンサイクロトロン質量分析計の基本設計を実施した。イオンサイクロトロン共鳴を起こすための最小実用磁場強度として3000ガウスを設定し、磁場発生装置として永久磁石を選択した。この際に考慮した条件は、(1)本試作研究の目標の一つが使い勝手の良い小形の装置を実際に製作することで野外使用を前提とした可搬型質量分析計の原型を示すことにあること、(2)3000ガウス程度の磁場強度では価格・操作性の面で永久磁石が手軽であること、(3)磁場の均一度の観点からは、ソレノイドが有効であるが、今回の試作装置では、均一な磁場の得られる比較的せまい空間でのみイオンサイクロトロン共鳴を起こす設計とし、従って空間電荷の影響による感度の限界によって対象とする同位体種が限られてしまってもそれはやむを得ないことであると判断したこと、などであった。分析セルは、本体排気装置の磁場間隙(40mm巾)内に取り付けられるが、12個までの電極端子を装備できる構造となっており、同位体比分析時に外側コレクタ極を設けることでダイナミックレンジを向上させることが可能であるかどうかを実際に検討するための機能拡張に対応できるようになっている。装置の信号処理に関わる部分については磁場強度3000ガウスに適合した周波数のフーリエ変換のハードウェアならびにソフトウェアについて検討を加えたところ、パーソナルコンピュータ用として市販されている計測用組み込み基盤ならびに、付属のソフトウェアにより十分対応可能であることが判明した。周波数シンセサイザーとの接続については検討を開始したところである。分析セル自体は設計作業中であるが、上記の基本設計に関わる部分(真空排気装置・永久磁石・パーソナルコンピュータ・周波数シンセサイザ等)は設置を完了し、作動を確認中である。
PLLカオスを利用した機密性に優れた新しい通信方式の開発

課題研究では、PLLカオスを用いた秘匿通信の開発の第一段階として、結合PLLシステムに発生するカオスの基本特性に関する研究が行われた。研究は主にブレッドボード実験によって遂行され、数値シミュレーションは実験結果の確認のために行われた。結合PLLシステムとしては、1)相互結合型、2)格子状結合型、3)大域結合型の3種類が検討された。ここで、相互結合型システムは最も基本的な通信システム、格子状結合型システムは環状通信システム、大域結合型システムは星状通信システムをモデル化したものである。相互結合型PLLシステムでは、従来の間欠性カオスに分類されない"オンオフ間欠性カオズ"と全く新しい間欠性カオスを発見した。格子状結合型、大域結合型の両PLLシステムでは、サブシステム同士がクラスタを生成し、その挙動をコントロールパラメータによって制御できることを確認した。これらの結果は、結合PLLシステムによって生成するカオス的現象が通信システムへ応用することが可能であることを示唆している。現在、これらの結果を受けて、PLL結合システムICの設計を行っている。今後、より実用化に向けた検討を行う予定である。また、課題研究で発見された間欠カオスのニューラルネットワークへの応用を目指し、論理指向ニューラルネットワークシステムの開発も行った。ニューラルネットワークの研究は、課題研究から派生したものであるが、興味深い研究結果が得られている。今後、この方向の研究を発展させたいと考えている。平成9年度は、1)相互結合型PLLシステムのカオス特性の解析、2)多段縦続接続型PLLのカオスの発生条件の特定、3)その他力学的な間欠性カオスを発生させるシステムの電子回路化を行った。以下に各研究の成果の概要を記す。1)相互結合型PLLシステムのカオスの特性の解析:この研究では、主に相互結合型PLLシステムの発生するカオス信号の解析を行った。その結果、評価システムはオンオフ間欠性カオスを含む数種類の間欠性カオスを発生することが明らかとなった。PLLシステムにおけるオンオフ間欠性カオスの発見は初めてのケースである。現在、オンオフ間欠性カオスを利用した新デバイスの開発の最初のステップとして、電気学会主催のプロジェクトを利用したオンオフ間欠性カオスPLL一ICを製作中である。2)多段縦続接続型PLLのカオスの発生条件の特定:この研究では、オンオフ間欠性カオスPLLシステムをネットワーク接続した際のカオス特性を測定した。このシステムに於いても、オンオフ間欠性カオスは観測されたが、その発生条件は厳しくなっている。また、他のネットワーク通信には見られない独特の特性も観測している。この研究は、平成10年度の主テーマとして引き継がれる。3)の他力学的な間欠性カオスを発生させるシステムの電子回路化:この研究では、マルチプリカティブノイズモデルの特性方程式の電子回路化を行った。現在のところ、興味深い研究成果は得られていない。
原産地遺跡と利用遺跡からみた隠岐産黒曜石の採取・採掘活動、物流の通史的研究

本年度は、研究13を中心に実施した。研究1隠岐黒曜石原産地調査については、土地所有者の都合と研究代表者の体調不良とにより、当初計画していた調査予定日程での発掘調査が困難な状況の発生等、諸事情によって本年度は現地調査を断念した。研究2中国地方を中心とした隠岐産黒曜石利用遺跡の資料調査、隠岐産黒曜石利用状況についてのデータ収集を行った。この作業は主に広島大学大学院生によって実施されたが、その結果、隠岐を中心に同心円状に石材の大きさが減少し、石器自体も小型化の傾向を示す等、興味深いあり方が確認された。現在、この成果の論文化を推進している。研究3帝釈峡遺跡群の発掘調査による隠岐産黒曜石の搬入・利用状況の調査広島県帝釈峡遺跡群について、神石高原町帝釈大風呂洞窟遺跡において、8月を中心に約1月間、発掘調査を実施した。昨年度同様に縄文時代後期を初めとした土器、石器類が出土し、隠岐産と推定される黒曜石製石器剥片類も認められた。調査データ、出土遺物の整理と分析を行い、この調査成果は現在、広島大学の帝釈峡遺跡群発掘調査室の年報で公表する作業を進めている。まず第1点に、研究1の「隠岐黒曜石原産地の調査」について、本年度は諸事情の発生で発掘調査を実施することができず、原産地における石材の利用状況が全く明らかにできなかったことがある。さらに、第2点として、研究協力者等の多くの協力で、研究2が大きく進展して、石器原材としての黒曜石の流通のあり方や石器生産技術等がかなり把握できて来たにも係わらず、その成果を論文としての公表化につなげられなかったことがあげられる。今後の推進方策本研究は、5年度にわたる研究計画であり、全体計画としては平成25年度から本年度の2カ年にかけて研究実績の概要欄に示した研究1「岐黒曜石原産地の調査」、研究2「中国地方を中心とした隠岐産黒曜石利用遺跡の資料調査」、研究3「帝釈峡遺跡群の発掘調査による隠岐原産黒曜石の搬入・利用状況の調査」を実施し、平成27年度以降は、研究13に加え、研究4「隠岐黒曜石原産地遺跡および利用遺跡で収集資料の分析・比較検討」も実施し、最終年度の平成29年度に以上の研究をもとに研究成果のとりまとめを行う計画であり、こうした方針に沿って、次年度以降も研究を推進していきたい。しかし、本年度までに隠岐における現地での発掘調査活動に支障が生じ、研究1の推進に大きな遅延が生じている。平成27年度には隠岐現地での調査活動を推進して、これまでの遅れを取り戻す必要を強く感じており、優先的にこの作業に努めたい。次年度以降に優先的に隠岐黒曜石原産地の巡検並びに分布調査、発掘調査の諸活動を計画することで、費用消化したい。本年度は、研究1.3.を中心に実施した。<研究1.>隠岐黒曜石原産地遺跡の調査島根県隠岐の島町の久見黒曜石原産地の踏査を実施し、原産地遺跡の調査方法について検討した。また、加茂黒曜石原産地の加茂サスカ遺跡出土の縦長剥片剥離技術関連資料の整理・分析を行った。資料には、縦長剥片石核、縦長剥片、そして製品であるナイフ形石器が認められ、原産地における原石採取から、縦長剥片生産、そして製品製作へといたる一貫した製作を示す原産地での活動状況を鮮明にできたことに意義、重要性がある。また、時期的には、本土側の層位的出土資料との比較検討から、加茂サスカ遺跡の活動時期の少なくとも一時期がナイフ形石器文化期後半の岡山県恩原2遺跡S文化層段階に対応する可能性が高いことが推定でき、以上の研究成果は本学考古学研究室紀要にまとめ公表を行った。<研究2.>中国地方を中心とした隠岐産黒曜石利用遺跡の資料調査隠岐産黒曜石利用状況についてのデータ収集を行った。<研究3.>帝釈峡遺跡群の発掘調査による隠岐産黒曜石の搬入・利用状況の調査広島県帝釈峡遺跡群について、神石高原町帝釈大風呂洞窟遺跡において、8月を中心に約1月間、発掘調査を実施した。縄文時代後期をはじめとした土器、石器類が出土し、隠岐産と推定される黒曜石製石器剥片類も認められた。調査データ、出土遺物の整理・分析を行い、調査成果は本学帝釈峡遺跡群発掘調査室年報にまとめ公表を行った。昨年度同様に縄文時代後期を初めとした土器、石器類が出土し、隠岐産と推定される黒曜石製石器

剥片類も認められた。調査データ、出土遺物の整理と分析を行い、この調査成果は現在、広島大学の帝釈峡遺跡群発掘調査室の年報で公表する作業を進めている。まず第1点に、研究1の「隠岐黒曜石原産地の調査」について、本年度は諸事情の発生で発掘調査を実施することができず、原産地における石材の利用状況が全く明らかにできなかったことがある。さらに、第2点として、研究協力者等の多くの協力で、研究2が大きく進展して、石器原材としての黒曜石の流通のあり方や石器生産技術等がかなり把握できて来たにも係わらず、その成果を論文としての公表化につなげられなかったことがあげられる。今後の推進方策本研究は、5年度にわたる研究計画であり、全体計画としては平成25年度から本年度の2カ年にかけて研究実績の概要欄に示した研究1「岐黒曜石原産地の調査」、研究2「中国地方を中心とした隠岐産黒曜石利用遺跡の資料調査」、研究3「帝釈峡遺跡群の発掘調査による隠岐原産黒曜石の搬入・利用状況の調査」を実施し、平成27年度以降は、研究13に加え、研究4「隠岐黒曜石原産地遺跡および利用遺跡で収集資料の分析・比較検討」も実施し、最終年度の平成29年度に以上の研究をもとに研究成果のとりまとめを行う計画であり、こうした方針に沿って、次年度以降も研究を推進していきたい。しかし、本年度までに隠岐における現地での発掘調査活動に支障が生じ、研究1の推進に大きな遅延が生じている。平成27年度には隠岐現地での調査活動を推進して、これまでの遅れを取り戻す必要を強く感じており、優先的にこの作業に努めたい。研究1「隠岐黒曜石原産地の調査」について、当初久見での発掘調査を計画していた。調査準備のための踏査も行ったが、検討の結果や諸事情により発掘調査の実施が困難と判断され、実施にいたらなかった。その分、当初の計画で想定していた達成度からは遅れが生じた。しかし、久見での発掘調査を実施しなかった分、時間的余裕ができたため、隠岐黒曜石原産地の一つ加茂原産地の加茂サスカ遺跡出土資料についての整理・分析を実施し、研究実績の概要欄で記したような研究成果が得られ、研究1について一定の成果を達成することができた。本年度、島根県隠岐の島町において10日間程度の発掘調査を実施する予定であったが、諸事情の発生で当初計画通りの予算消化が実施できなかったことにより、次年度使用額が発生した。本研究は、5か年の研究計画であり、全体計画としては、本年度および平成26年度は、研究実績の概要欄に示した研究1「隠岐黒曜石原産地の調査」、研究2「中国地方を中心とした隠岐産黒曜石利用遺跡の資料調査」、研究3「帝釈峡遺跡群の発掘調査による隠岐産黒曜石の搬入・利用状況の調査」を実施し、平成27年度以降は、研究13に加え、研究4「隠岐黒曜石原産地遺跡および利用遺跡で収集した資料の分析・比較検討」も実施し、最終年度の平成29年度に以上の研究をもとに研究成果のとりまとめを行う計画であり、こうした方針に沿って、次年度以降も研究を推進していきたい。次年度以降に優先的に隠岐黒曜石原産地の巡検並びに分布調査、発掘調査の諸活動を計画することで、費用消化したい。隠岐黒曜石原産地の調査で予定していた10日間程度の発掘調査が諸事情により実施できなかったため、次年度使用額が生じた。
アンビエントセンサ情報とAIを活用した安全・快適療養環境デザイン

病室内やベッドなどに設置したセンサー、IoT技術、AIを組み合わせて、医療事故を未然に防ぐ「安全」、治療に伴う苦痛を軽減する「快適」療養空間をデザインするために、1)病室やベッドへの組み込みセンサーにより、患者の動作・行動、苦痛・快適性を推定するアンビエントセンサーネットワークの構築、2)せん妄などの病状急変の予兆情報の医療従事者への伝達システムの構築、3)化学療法など長時間治療中に、センサー情報との対話的な映像提示制御や刺激提示による苦痛低減システムの試作を行う。
教師活動支援のためのコミュニケーショントレーニング-スーパービジョンの開発研究

本研究は平成15年度16年度の2年間にわたる研究である。平成15年度は、授業におけるコミュニケーションの理論的研究をノンバーバールコミュニケーションに焦点化し、すでに研究成果を挙げているバーバルコミュニケーションを含めて授業におけるコミュニケーション理論を整理した。それをふまえて、授業におけるコミュニケーション状況を調査した。平成16年度は、15年度の研究成果をもとに、コミュニケーショントレーニングプログラムを開発・整理し、教育学的スーパービジョン研究に着手した。報告書では研究成果として、次の四点を重点的に叙述している。1.授業におけるコミュニケーション活動を、バーバルコミュニケーションとノンバーバルコミュニケーションの観点から研究し、その関連性を整理するとともに、授業におけるコミュニケーション活動の全体性を理論的に明らかにした。2.授業の調査をふまえて、教師のコミュニケーショントレーニングの意義と課題を明示した。特に、初期に開発されたマイクロティーチングプログラムの欠陥の克服を意図した、トレーナーとトレーニーの対等性に基づく新たなトレーニングの意義と課題を明示した。3、教師のノンバーバルコミュニケーショントレーニングプログラムを開発した。そして平成8・9年度の科学研究費補助金研究(課題番号08680288)において開発したバーバルコミュニケーショントレーニングプランと関連付けて整理した。4.開発したトレーニングプログラムを教師の継続教育に位置づけるために、教育学的スーパービジョンの開発に着手し、教師のコミュニケーション行動の観察とトレーニングに関するワークシートを一部実施し、その有効性を確証した。平成15年度は、提出した研究計画にもとづき次のことを実施し、一定の成果をえた。(1)授業におけるノンバーバルコミュニケーションについての文献研究をすすめ、バーバルコミュニケーションと関連づけた。その結果、教授内容と教授方法の過程的構成と人間関係形成において、バーバルコミュニケーションとノンバーバルコミュニケーションの共演がみられ、特に人間関係形成についてノンバーバルコミュニケーションが多大な役割を果たしていることが明らかになった。この理論的研究の成果は、「大阪教育大学教科教育学論集第3号」に投稿した(現在印刷中)。(2)授業観察を実施した成果として、児童・生徒が能動的に参加している授業では、クラスの人間関係および教師と児童・生徒との関係が良好であることが明らかになった。(3)教師と児童・生徒の関係が良好でない授業においては、教師のコミュニケーション活動に矛盾がみられること、特にバーバルコミュニケーションとノンバーバルコミュニケーションの間に矛盾が見られることが明らかになった。例えば、教師は「みんな同じように接しています」といいながら、教師が質問し児童・生徒の回答を待つ時間は、教師が肯定的に評価している児童・生徒ほどそうでない生徒よりも長い、などである。(4)児童・生徒は、教師のノンバーバルメッセージに敏感に反応していることが明らかになった。児童・生徒は教師のことばよりもノンバーバルメッセージのなかに教師の真意を読み取っている。(5)以上の成果から、ノンバーバルコミュニケーションのトレーニングプログラムの作成に着手することができた。平成16年度は、提出した研究計面にもとづき次のことを実施し、成果をえた。(1)ノンバーバルコミュニケーションを意識化するトレーニングプログラムを開発した。開発したノンバーバルコミュニケーションを意識化するトレーニングプログラムを学生に実施した。そして実施結果をふまえて、プログラムの一部修正を試みた。(2)修正したノンバーバノレコミュニケーションを意識化するトレーニングプログラムを教員研修で実施し、本プログラムがノンバーバルコミュニケーションの意識化にとって有効であることを実証した。(3)平成15年度に開発したトレーニングプログラムを教員対象に実施し、その有効性を確認した。(4)教員研修の実態調査をした。その結果から、教員研修の異なった形態が必要であることを確認した。(5)(4)の結果から、教員研修のオールタナティブとして、スーパービジョンに関する研究に着手した。スーパービジョンに関する先行研究の調査から、ドイツのキール大学で開発されたコミュニケーションモデルが、参考に値するという結論をえた。(6)スーパービジョンのキールモデルの分析に着手した。以上の研究成果として、コミュニケーショントレーニングは教員養成でこそ必要であること、教員研修のためには、スーパービジョンにコミュニケーショントレーニングを統合することが必要であることを理論的・実証的に明らかにできた。
腎・代謝・免疫調節因子としてのＮＧＡＬの病態生理的意義の解明

NGAL欠損(KO)マウスはアデニン腎症において早期の腎機能悪化を示した。血中NGALの80%は白血球由来で、尿中NGALは主に腎臓で産生されていた。慢性腎臓病で尿中NGALは一部polyIg receptorやa2-macroglobulinと結合し、腎病変の重症度と相関した。高脂肪食下でKOマウスは褐色脂肪での熱産生亢進により肥満抵抗性を示した。血液透析患者では血中NGAL低値例は、栄養状態が悪く、重症感染症を起こしやすい傾向を示した。LPS投与時にKOマウスでは脳内炎症、活動性低下、認知機能低下などが軽度であった。特発性肺線維症患者の肺胞洗浄液、肺生検組織内でNGAL発現は亢進していた。雄Ngal(-/-)及び(+/+)マウスにアデニン含有食を与えると(-/-)のほうが有意に悪い腎機能を示し、この慢性腎臓病モデルにおけるNgalの腎保護作用が明らかとなった。また尿中Ngal濃度による慢性腎臓病患者の腎機能悪化の予測能力は、蛋白尿よりも優れていた。またNgal(-/-)マウスに高脂肪食を与えると、(+/+)マウスに比べて、摂食量が多いにも関わらず体重増加が抑制されており、耐糖能・インスリン感受性が良好であり、Ngalには脂肪蓄積促進作用があることが示された。骨髄移植を受けた症例あるいは転写因子C/EBPe(-/-)マウスを用いた検討から、血中Ngalの約80%は好中球由来であることを明らかにした。一方、尿中Ngalについては、健常人では主成分がNgal monomerであるのに対して、慢性腎臓病では分子量250kDa以上の複合体も尿中に検出されることが明らかとなり、生体内におけるNgalの存在様式の複雑性が解明された。また尿中Ngal monomerは慢性腎臓病において糸球体濾過量と負の相関、腎生検で評価した尿細管萎縮・間質線維化とは正の相関を示した。さらに培養神経細胞を用いた検討により、Ngalは鉄キレート作用により、神経細胞の細胞死・遊走・突起形成を促進した。またNgalはastrocytesやmicrogliaからケモカインCXCL10の分泌を増加させることにより神経細胞などの中枢神経系細胞の遊走を促進した。以上の成績より、腎障害と代謝・免疫・神経系の連関に関する新しい知見が得られた。血液および尿中NGALの由来および分子量に関する検討を行った。造血系悪性腫瘍に対する骨髄移植に伴い末梢血好中球数がゼロになった症例あるいは、C/EBPe欠損のために好中球数ゼロのマウスにおいては、血中NGALは正常の30%まで減少したが尿中NGALは不変であった。好中球ゼロであっても急性腎障害を発症した際には血中・尿中NGALは著しく増加し、腎臓由来であると考えられた。血中NGALの主成分は100 kDa以上の大型分子、尿中NGALの主成分は100 kDa以下、とくに25kDa monomerの小型分子であり、血中NGALの半減期が長く、尿中NGALの半減期が短いことの原因が明らかとなった。以上より正常では血中NGALは主に好中球由来で、急性腎障害時には主に腎臓由来であると考えられた。肺疾患とNGALの関係について更に検討を行った。重症の睡眠時無呼吸症候群(SAS)患者では有意に血中NGALが上昇していたが、CPAPによる治療を行ってもNGAL値には変化を認めず、SASにおいて低酸素状態が血中NGALを増加させている訳ではないと考えられた。特発性肺線維症の患者においては蜂の巣状のう胞性病変を取り囲む変性肺胞上皮細胞にNGALおよびMMP9が豊富に発現し、肺線維症患者の肺胞洗浄液(BALF)ではNGAL濃度が上昇しておりBALF好中球数および肺活量低下と連関していた。NGALはMMP9の分解を抑制することによりMMP9のプロテアーゼ活性を亢進させることが報告されている。以上より特発性肺線維症においてはNGALが重症度に応じて発現誘導され、プロテアーゼによる肺胞構造の破壊を促進する可能性が考えられた。脳内の炎症におけるNGALの役割をミクログリアのサブタイプの視点から解析した。活性化マクロファージには炎症を惹起するM1および炎症を抑制するM2サブタイプが存在し、脳内ミクログリアにも同様のサブタイプが存在することが想定されている。ミクログリアにNGALを添加するとM1マーカーの発現が亢進しNGALの分泌も増加した。

またNGALはIL-4で刺激したミクログリアにおけるSTAT6のリン酸化を抑制したのでM2シグナル経路を抑制すると考えられた。NGAL欠損マウスから採取したミクログリア細胞ではM1の性質が減弱しM2の性質が増強していた。さらにLPSにより神経炎症を惹起した際に、NGAL欠損マウスでは野生型マウスに比べて運動能低下、認知機能低下が抑制されていた。以上より、NGALは脳内ミクログリア細胞においてM1シグナルを増幅し、脳の炎症および機能障害を悪化させることが明らかとなった。(理由)上述のように、当研究内の複数のプロジェクトについて計画通りの成果を得て、一部は投稿に至っているため。25年度が最終年度であるため、記入しない。計画通りに研究を遂行し、成果を論文発表することができた。1Ngalの腎保護作用に関する新たな分子機構の解明:腎虚血再潅流障害、腎亜全摘後の代償性肥大性の慢性腎障害におけるNgalの意義を報告してきた。次に第三のモデルとしてマウスにアデニンを長期投与して慢性腎臓病モデルを作成することにより、Ngal欠損マウスでは野生型マウスよりも腎機能の悪化が早いことを見出した。今後、マイクロアレイ及びPCRアレイにより、Ngalの新しいシグナル経路の同定を目指す。2ミクログリア・ニューロンにおけるNgalの意義の解明:マウスにLPSを投与し、脳内ミクログリアにてNgal発現が強く誘導されることを確認する。野生型及びNgal欠損マウスからミクログリアの初代培養株を樹立して、刺激に対するM1/M2反応の強度を検討する。ニューロンに対するNgalの作用を明らかにするために大脳皮質ニューロンの培養細胞にNgalを添加し、NOあるいはTNFaによって惹起される細胞死への影響を検討する。3肥満・エネルギー代謝におけるNgalの意義と作用機序の解析:肥満者ではやせた者に比べて血中Ngalが1.5倍に増加している。さらにNgal欠損マウス及び野生型マウスに高脂肪食をあたえたところ、欠損マウスのほうが体重増加、脂肪蓄積、インスリン抵抗性発現が有意に抑制されていた。今後、摂食量、熱産生量、褐色脂肪における熱産生調節因子の発現に対するNgal欠損の影響と作用機序を検討する。今後は、骨髄移植、間質性肺炎などの臨床症例におけるNGALの意義およびNGAL欠損マウスのエネルギー代謝におけるNGALの意義を引き続き明らかにしていく予定である。
土壌環境のヒ素汚染に関与する微生物要因の解明と汚染リスク評価への応用

猛毒のヒ素は、世界でもっとも深刻な化学汚染物質の一つであるが、ヒ素汚染の原因の中でも微生物の関与については不明な点が多く、汚染リスクを把握する際の障害となっている。そこで本研究では、汚染土壌のヒ素汚染リスクを適切に予測し安全性の評価につなげるため、ヒ素溶出に関与する微生物要因の定量的な検出手法を開発し、環境要因の変化が引き起こすヒ素汚染プロセスの解明を目的としている。当該年度は、環境中ヒ素挙動に影響を及ぼす微生物要因を同定するため、酸化還元代謝に関与する酵素を標的とした定性定量的手法を検討した。特に、近年同定された嫌気的ヒ素酸化酵素(Arx)は、主にアルカリ塩湖や温泉などの極限環境から検出された経緯もあり検出手法も限られていたが、本研究で確立したプライマーを用いることで、ヒ素汚染土壌中にも分布していることが確認された。これら嫌気的ヒ素代謝経路も含め、汚染土壌におけるヒ素挙動への関与を調べるため、土壌カラムを用いてヒ素添加後に酸素供給量を変化させた状況下でのヒ素挙動および微生物群集への影響をモニタリングした。その結果、ヒ素酸化活性の検出とともにヒ素酸化酵素遺伝子型の推移が確認され、また、実験に用いた土壌カラムからは多系統に分布するヒ素酸化細菌群を分離培養しており、これら細菌群が土壌ヒ素挙動に関与していると考えられる。本結果は、酸素供給量などの環境要因変動への応答として、異なるヒ素代謝遺伝子型に反映される生理生態特性の異なるニッチに適応した細菌群が優占化していることを示唆しており、汚染土壌環境における潜在的な環境適応能力を評価する上で重要な知見である。土壌中のヒ素挙動に影響を及ぼすヒ素代謝微生物群の検出および同定については実施済みであり、また環境要因の変化に伴う微生物ヒ素代謝変動についても検討済みである。今後さらに定性定量データと比較検討し、汚染土壌におけるヒ素溶出リスクの検討を試みる。今後は、多系統に分布しているヒ素代謝分離株の特異的なヒ素代謝活性データを取得するとともに、代謝遺伝子発現の定性定量的な変動解析結果に基づき、ヒ素挙動変動への影響を明らかにしていく。そこで本研究では、汚染土壌のヒ素汚染リスクを適切に予測し安全性の評価につなげるため、ヒ素溶出に関与する微生物要因の定量的な検出手法を開発し、環境要因の変化が引き起こすヒ素汚染プロセスを明らかにする。当該年度は、ヒ素溶出に関与する微生物要因を定量的に検出する手法を確立するため、ヒ素汚染土壌のカラム実験系を用いて、ヒ素代謝活性と代謝遺伝子発現レベルの変動を明らかにすることを目的とした。土壌カラムの作成には鉱山跡地汚染土壌を用い、酸素供給量の変化および複合汚染暴露条件下における、土壌微生物のヒ素代謝活性と群集構造の推移におよぼす影響を調べた。酸化的条件下では継続的な3価から5価へのヒ素酸化活性が見られ、活性速度の増加にともなってヒ素酸化遺伝子の発現量およびヒ素酸化酵素の遺伝子型の多様性の増加が確認された。本実験系では、冠水時を想定した条件下においてヒ素の酸化還元反応や微生物群集構造に顕著な推移は検出されず、継続したヒ素酸化が通性嫌気性菌または嫌気的ヒ素酸化細菌群によって行われていた可能性も示唆された。これらの結果より、ヒ素挙動に及ぼす微生物要因の同定には、酸化還元反応に寄与する代謝遺伝子発現の定量的な検出とともに、代謝機構や特異的活性速度推定に繋がる定性的な情報の必要性が示された。当該年度は、ヒ素汚染土壌のカラム実験系を用いて、ヒ素代謝活性と代謝遺伝子発現レベルの変動解析を実施した点で、計画通りの進展が見られている。酸化的状態からより嫌気的状態へと移行した土壌カラム実験の結果は、想定していたヒ素酸化還元反応の顕著な変動が検出されなかった。これは、近年の報告からAio型のヒ素酸化酵素も嫌気的環境で活性を示すこと、また新たに同定された嫌気的ヒ素酸化酵素であるArxも汚染土壌環境に分布している可能性があることから、嫌気的環境でもヒ素酸化細菌が優占的に存在する可能性が考えられる。当初の目的である環境中ヒ素挙動に及ぼす微生物要因の検出に関して当該年度に予定していた、ヒ素代謝遺伝子の定性定量的な検出方法の確立と活性挙動の測定はすでに実施できていることから、概ね順調に進展していると判断できる。

これら嫌気的ヒ素代謝経路も含め、汚染土壌におけるヒ素挙動への関与を調べるため、土壌カラムを用いてヒ素添加後に酸素供給量を変化させた状況下でのヒ素挙動および微生物群集への影響をモニタリングした。その結果、ヒ素酸化活性の検出とともにヒ素酸化酵素遺伝子型の推移が確認され、また、実験に用いた土壌カラムからは多系統に分布するヒ素酸化細菌群を分離培養しており、これら細菌群が土壌ヒ素挙動に関与していると考えられる。本結果は、酸素供給量などの環境要因変動への応答として、異なるヒ素代謝遺伝子型に反映される生理生態特性の異なるニッチに適応した細菌群が優占化していることを示唆しており、汚染土壌環境における潜在的な環境適応能力を評価する上で重要な知見である。土壌中のヒ素挙動に影響を及ぼすヒ素代謝微生物群の検出および同定については実施済みであり、また環境要因の変化に伴う微生物ヒ素代謝変動についても検討済みである。今後さらに定性定量データと比較検討し、汚染土壌におけるヒ素溶出リスクの検討を試みる。平成28年度は、土壌カラム実験で検出された主要なヒ素代謝遺伝子型を有する分離菌を取得し、遺伝子タイピングによる代謝活性特性の同定を実施する。分離株の取得後は、16S rRNA及びヒ素代謝遺伝子配列の同定による系統解析を行い、液体培養後の細胞懸濁液を用いてヒ素代謝活性速度を測定する。また、実際の環境中では、当初予定していた好気的ヒ素酸化酵素(Aio)とヒ素還元酵素(Arr)に加えて、新規の嫌気的ヒ素酸化酵素Arx群も挙動に影響していると考えられることから、嫌気的ヒ素代謝遺伝子にも対象を拡げて手法を開発する。今後は、多系統に分布しているヒ素代謝分離株の特異的なヒ素代謝活性データを取得するとともに、代謝遺伝子発現の定性定量的な変動解析結果に基づき、ヒ素挙動変動への影響を明らかにしていく。
一酸化窒素とスーパーオキシドを同時に発生する化合物の合成と機能解析

芳香族N-ニトロソ化合物群は室温で速やかに分解し、その結果、一酸化窒素が遊離することを我々は既に明らかにしている。そこで、一酸化窒素とスーパーオキシドを発生する化合物を3-モルホリノシドノニミンの構造をモデルにし合成した。3-モルホリノシドノニミンは、その開環体であるN-ニトロソ中間体を経て一酸化窒素と相当するアミニジルラジカルに分解し、さらに、このラジカル種が酸素分子に一電子与える結果としてスーパーオキシドを生成すると考えられる。そこで、N-モルホリノ基、N-ピペリジノ基、N-フェニル基を有するN-シアノメチルニトロソアミンおよびそれらのN-シアノ誘導体とN-カルボキシメチル誘導体の計7種の構造と一酸化窒素脱離後に生成するアミニジルラジカルの構造をAM1、PM3法で最適化し、イオン化ポテンシャルを計算した。その結果、モルホリノ環がボ-ト型の場合を除外すれば、N-フェニル-N-カルボキシメチルニトロソアミンが一酸化窒素とスーパーオキシドを発生する化合物として有望であると推定された。なお、本化合物の合成収率は85%以上であり、N-フェニルグリシンを塩酸酸性下で亜硝酸ナトリウムでニトロソ化して得た。また、本化合物の一酸化窒素の発生量はモルホリノ誘導体と同程度で、固体状態で熱的に安定であり、熱的に不安定なモルホリノ誘導体より扱いやすかった。一酸化窒素とスーパーオキシドからはパーオキシナイトライトが生成することが知られており、本化合物は、これらの活性種が共存し、生体に対する影響を調べるための有効な試薬として期待できる。
アクティブエレメント集合体の数理と実現

この研究は、2つの部分からなる。その第一は、運動性を持った素子集団のモデルによる集団運動の数理的解析と考察。第二は、運動性素子にタスク処理を行なわせ、並列、非同期的な協調により処理が加速されるための条件をモデルとロボットによる実験で明らかにした結果である。運動性素子の集団運動に関しては、素子の内部自由度として、向きの自由度を付け加え、自己加速力を付与した。外部ノイズなしの決定論的システムにおいて、数値シミュレーションの結果、パラメーターにより規則、不規則、様々な集団パターンを形成する。それらを分類すると、(1) Marching(編隊を組んで直線運動),(2) Oscillation(群れの重心が振動運動または、旋回運動),(3) Wandering(群れの重心が不規則に迷走する)、(4) Swarming(蚊柱状態)などに分けられる。リアプノフスペクトラムの解析から(1), (2)は、規則運動、(3), (4)はカオス運動であることが分かった。理論的解析の結果、群れのorder-disorder転移は、新しく定義された無次元量でコントロールされることが明らかになり、実際の動物の群れと比較して一定程度の対応が取れることを確認した。第二のテーマとして、運動性素子に並列、非同期的な協調を導入し、タスク処理(一種の計算)を行なわせる研究を行なった。最初に群機能と呼ぶ条件を定義した。また、社会性昆虫の餌集めにヒントを得て、資源の探索収集問題をタスクとして設定し、非同期げ、探索、相互作用、運搬、回収などの一連の動作を行なう運動素子群をモデル化し、数値シミュレーションを行なうとともに、ロボットを製作して実験を行なった。その結果、協調の有効性は環境中の資源の分布状態に依存し、最適な相互作用条件では、個体数の2乗に比例して作業効率が上昇することを示した。また、一見複雑な協調行動が簡単な相互作用により実現できることを示した。
ベトナム産食品素材からの発ガン予防物質の分離とその活性評価

ベトナムには様々な植物性食品素材が存在し、それらは食品として消費されるだけでな民間薬としても広く利用されている。そこで本研究では、ベトナム産食品素材より発がん予防活性を有する物質を得ることを目的に、まず発がん予防活性と抗酸化活性に相関性を有する点に着目して、抗酸化活性を指標としてベトナム産食品素材中から抗酸化成分を検索することとした。試料としてベトナム産ショウガ科植物であるAlpinia officinarum Hance(ガランガル)、Amomum tsao-ko、Curcuma zedoaria Rosc.を使用した。それぞれの植物試料は、メタノールを加えて加熱還流抽出しメタノール抽出物を得た。各メタノール抽出物は、リノール酸メチルの自動酸化に対する抑制作用から抗酸化活性を評価した。その結果、得られたメタノール抽出物はいずれもリノール酸メチルの自動酸化に対して強い抑制作用を示した。そこで、まずガランガルから得た抽出物中の抗酸化物質を単離することとした。ガランガルメタノール抽出物はAmberlite XAD-2に吸着させ、水洗後メタノールで抗酸化画分を溶出させた。さらに、この溶出画分は各種クロマトグラフィーを使用して単一の成分となるまで分離操作を繰り返した。最終的にHPLCで単離した抗酸化物質は、各種機器分析や化学分析によって、それらの化学構造を詳細に解析し、数種の新規フェニルプロパノイド化合物であると決定した。Amomum tsao-koとCurcumazedoaria Rosc.のメタノール抽出物中の抗酸化成分については、今後、化合物の分離・構造決定を進めていく予定である。
インテグリンとそのリガンドによる細胞機能制御の分子機構

インテグリンリガンドとして同定されたポリドムのノックアウトマウスを作出し、以下のことを見いだした。1)ポリドムは間葉系細胞から分泌され、リンパ管周囲で線維状に組織化される。2)ノックアウトマウスではリンパ管叢が集合リンパ管へと成熟できず、リンパ管の排出機能不全を呈する。その結果、重度の浮腫を発症して、出生直後に死亡する。3)ノックアウトマウスでは、リンパ管の成熟を制御する転写因子Foxc2の発現が低下している。4)ポリドムはアンジオポエチン-2に結合する。以上の結果から、ポリドムはアンジオポエチン-2との結合を介して、リンパ管の成熟を制御するFoxc2の発現を正に制御すると考えられた。1インテグリンα9を発現するヒト横紋筋肉腫細胞RDを用い、polydom活性フラグメント(pol-C)上での細胞増殖応答を解析した。5xHisタグを付加したpol-C上ではRD細胞の増殖が抑制されたが、FLAGタグを付加して精製したpol-C上では増殖が抑制されず、軽微な亢進が認められた。異なるタグで精製したpol-Cの純度をSDSゲル電気泳動により確認したところ、5xHisタグで精製した標品にはpol-C以外のバンドが複数検出され、このpol-C上でのRD細胞の増殖抑制はこれら夾雑物による可能性が高いと判断された。インテグリンα9β1のリガンドであるEMILIN-1上では細胞増殖が抑制されるとの報告がある(Danussi et al JCB, 2011)。EMILIN-1のα9β1結合フラグメントを調製してRD細胞の増殖を検討した結果、予想に反して増殖阻害は観察されず、インテグリンα9β1リガンドが細胞増殖を抑制する可能性は低いと考えられた。2骨髄間葉系幹細胞がpolydomを発現していることに着目し、間葉系幹細胞の機能維持におけるpoldomの関与を検討した。野生型マウス胎児より分離した線維芽細胞は、コロニー形成能、脂肪細胞および骨細胞分化能をもち、間葉系幹細胞として性質を示す。一方、polydom欠失マウス胎児より分離した線維芽細胞では、これらの活性が有意に低下していることを見いだした。3polydom欠失マウスは重度の浮腫を呈し、出生直後に死亡する。当該マウスのリンパ管の発生過程を解析し、初期リンパ叢は形成されるものの、集合リンパ管への成熟がみられないことを見いだした。一方、インテグリンα9欠失マウスでは集合リンパ管が形成されており、polydom欠失マウスの表現型はインテグリンα9β1リガンドとしての活性では説明されないことがわかった。1polydomコンディショナルノックアウトマウスの骨髄から間葉系幹細胞を分離し、タモキシフェン処理によってpolydomの発現を抑制した細胞を作出し、その増殖能を検討した。具体的には、既に作製済みのpolydomfl/flマウスとCAG-CreERT2マウスを交配して、CreERT1; polydomfl/flマウスを作製し、このマウスの骨髄から間葉系幹細胞を分離した。この細胞にタモキシフェンを投与し、polydomの発現を欠失させると、細胞の増殖が著明に低下することがわかった。この点をさらに検証するため、polydomを高発現しているマウス間葉系細胞OP9を用いて、polydomが間葉系幹細胞の増殖に及ぼす影響を調べた。siRNAを用いてpolydomの発現を抑制すると、OP9細胞の増殖は有意に低下した。一方、培地の精製したpolydomを添加すると、OP9細胞の増殖の亢進が観察された。以上の結果は、polydomが間葉系幹細胞の増殖を正に制御することを強く示唆している。2これまでのpolydom欠失マウスの表現型の解析から、polydomは集合リンパ管の形成に関与することが推定されている。この原因を明らかにするため、リンパ管形成に関わる様々な転写因子の発現をpolydom欠失マウスと対照のマウスの間で比較検討した。その結果、polydom欠失マウスではFoxc2の発現が有意に低下していることがRT-PCRによる発現解析およびFoxc2抗体を用いた免疫組織染色から明らかとなった。Foxc2欠失マウスはpolydom欠失マウスと非常に類似したリンパ管形成不全を呈することが知られており、polydomはFoxc2の発現を介してリンパ管形成を制御していると考えられる。また、リンパ管形成におけるpolydomの役割をさらに検証するため、polydomの発現を欠失させたゼブラフィッシュを作製した。1polydomコンディショナルノックアウトマウスの骨髄から分離した間葉系幹細胞(MSCs)を用いて、MSCsの増殖および幹細胞性維持におけるpolydomの役割を検討した。具体的には、分離したMSCsをタモキシフェン処理してpolydomの発現を抑制し、MSCsの増殖および多分化能がどのように影響を受けるかを検討した。対照マウスから分離したMSCsでは、タモキシフェン処理により増殖が微増したが、polydomコンディショナルノックアウトマウスから分離したMSCsでは著明な増殖の遅延が観察された。MSCs様の性質を示すことが知られている胎児線維芽細胞を同コンディショナルノックアウトマウスから分離した場合にも同様の増殖遅延が観察されたことから、polydomはMSCsの増殖を正に制御すると考えられる。一方、MSCsの多分化能に関してはタモキシフェン処理による有意な変化は観察されなかった。2polydomはリンパ管周囲に局在することから、polydom発現細胞はリンパ管周囲に存在すると考えられる。

この点を確認するため、polydomプロモーターの下流にβ-ガラクトシダーゼ遺伝子を導入したマウスを利用してpolydom発現細胞を可視化した。胎生15.5日のマウス胎児皮膚では真皮層にpolydom発現細胞が散在しており、特にリンパ管周囲に局在する傾向は認められなかった。一方、polydomプロモーター下でmCherryを発現するゼブラフィッシュを作製して、polydom発現細胞を可視化したところ、血管の周囲に局在する傾向が認められた。これらの結果は動物種によってpolydom発現細胞の存在部位に差異があるものの、polydomは間葉系細胞により分泌され、近傍のリンパ管の周囲で不溶化されると考えられる。1細胞増殖におけるpolydomの機能解明に関しては、当初の予想を超えた新たな進展が見られた。研究を開始した当初はpolydomが細胞増殖を負に制御すると想定していたが、これまでに得られた結果はpolydomが間葉系幹細胞(MSCs)の増殖を正に制御することを示している。この結果はMSCsを高発現するMSCsモデル細胞OP9およびpolydom欠失マウスの骨髄から分離したMSCsの両方で得られており、信ぴょう性が高い。MSCsがpolydomを高発現することを勘案すると、polydomはMSCsの増殖を正に制御するオートクライン因子である可能性が高い。MSCsは再生医療での利用が注目されており、polydomによるMSCsの増殖制御機構の解明は医療用MSCsの新たな培養法の開発につながることが期待される。2polydomノックアウトマウスの解析に関しても順調に表現型の解析が進んでいる。これまでの解析結果からpolydomがリンパ管の成熟過程に関わることが明らかとなっているが、polydomの発現を阻害したゼブラフィッシュの解析でもこれを支持する結果が得られている。また、マウスおよびゼブラフィッシュにおいてpolydom発現細胞を可視化することに成功し、間葉系細胞がpolydomを産生することが明らかとなった。現在、これらの結果をまとめた論文をAmerican Heart Associationが刊行するCirculation Research誌に投稿し、改訂作業が進行中である。1polydomを培地に添加するとマウス間葉系細胞OP9の増殖が亢進することに着目し、OP細胞の増殖促進に関わるpolydomの活性部位の探索を行った。具体的には、様々な領域を欠失させたpolydom欠失変異体をOP9細胞に導入・発現させ、OP9細胞の増殖を調べた。その結果、12番目のCCPドメインよりC末端側を欠失させると、polydomの増殖促進活性が観察されなくなり、この欠失領域にOP9細胞の増殖を制御する活性部位が存在すると考えられた。2リンパ管の成熟過程において、polydomの下流で転写因子Foxc2の発現を制御するシグナル因子を探索した。具体的には、angiopoietin-2のノックアウトマウスがpolydomノックアウトマウスと同様の表現形質を示すことに着目し、angiopoietin-2および関連因子とpolydomの結合を調べた。
Cu改良型アルミナ形成オーステナイト系耐熱合金

本研究は、製造性および加工性に優れ、高い耐高温酸化性を有するアルミナスケール形成オーステナイト系耐熱鋼の基本組成を提案すること、また銅添加による耐酸化性向上メカニズムを明らかにすることを目的とした。内部酸化法および拡散実験の結果から、アルミニウムを含有するオーステナイト鋼中への銅の添加は、1000°Cにおけるオーステナイト相の相安定性を向上させ、高アルミニウムの金属間化合物相の形成を抑制し、γ相中に十分なアルミニウムを残存させること、またアルミニウムの外方拡散流束を増加させる事により保護性アルミナ皮膜の形成を促進することが明らかになった。Fe-Ni-Cr-Al-Cu合金上に形成するアルミナスケールの形成におよぼすCuの影響を確認する目的で、Cu濃度の異なる合金を作成し、その初期酸化挙動をin-situ高温X線回折実験により検討した。実験室系のin-situ実験では、酸化のごく初期における酸化物の形成挙動を確認することが困難であったことから、SPring-8の放射光を用いた実験を行った。in-situ実験は、単純化を目的としてNi-Cr-Al-Cu系合金を用いて行った。アルミナスケールが形成した高Cu添加合金では、酸化の初期にCuOの形成が認められ、極めて微弱なNiOが形成した後に、Alを含むスピネル型酸化物が形成してその後アルミナスケールが形成する事が分かった。一方、アルミナスケールが形成しないCu無添加合金では、酸化の初期にはクロミアスケールが形成し、その後NiOが形成する事が分かった。これらの結果から、酸化初期のCuOの形成がアルミナスケールの形成に影響を与えていることが示唆された。Fe-Ni-Cr-Al-Cu系の相平衡領域に関する検討からは、1000°Cにおいて平均Al濃度が7.7at%までは高Al金属間化合物相は出現しないが、平均Al濃度がそれを超えるとNiAl相が形成することが明らかとなった。現状では7.7at%Al合金のアルミナスケール形成能は十分とは言えず、Cu添加の効果とあわせてH28年度にさらにアルミナスケールの形成手法を詳細に検討する予定である。H27年度に予定していた二次元検出器の導入が終わり、検出器のデータ測定に若干の問題はまだ残っているものの、十分なIn-situ測定が進められるようになった。酸化のごく初期における酸化物の構造変化は導入した検出器を用いても困難であることが分かったが、それは当初の想定内であり、SPring-8の放射光を用いた測定から、モデル合金として作成したNi-Cr-Al-Cu系の合金での測定を行い、酸化初期に形成するCuがアルミナスケールの形成と関係していることまでを明らかにした。今後はこの結果をFe-Ni-Cr-Al-Cu系へと展開する必要があるが、1年目の目的であった、初期酸化挙動に関する研究は順調に進展していると言える。五元系の平衡組成の検討については、全体像の解明までは現状で至っていないが、1%以下のAl濃度の増加が金属間化合物相の析出をもたらすことが明らになっており、この結果から、本研究で目的とする単相オーステナイト合金における耐酸化性確保のためには、合金中のアルミニウム濃度をより低減させる(増加させる事は出来ない)必要があることが分かった。この結果に基づき、H28年度以降において、より低Al濃度化を目的とした検討を進める必要があることが分かった。本年度の研究は、1)内部酸化実験によるCuのアルミナ皮膜形成におよぼす影響調査と、2)放射光を用いた酸化初期のアルミナ皮膜形成挙動におよぼすCuの影響についてを検討し、Cu添加がオーステナイト系耐熱鋼のアルミナ皮膜の形成を促進する効果を明らかにすることを試みた。1)に関しては、異なるNiまたはAl濃度を有するFe-Ni-Cu-AlおよびNi-Cu-Al合金を用いて異なる酸素分圧下における内部酸化挙動を調査した。Al濃度が高い合金では、Cuの添加量の増加に伴って内部酸化層の成長速度は低下した。一方、Al濃度が低い合金では、内部酸化層の成長速度はCu添加量の増加に伴って増加し、高Al合金とは逆の結果が得られた。一般にアルミナ皮膜の形成が促進される場合には、内部酸化速度は低下すると予想されることから、この低Al合金における内部酸化挙動は、Cuがアルミナ皮膜の形成を促進する実験結果の説明としては逆の傾向となった。この理由として、低Al合金中に形成した内部酸化物はロッド状形態であり、合金内部に向かって表面とは垂直に形成すること、また、その数密度はCu添加により増加したため、内部酸化物/合金界面の総面積が増大してこの界面を通る酸素の拡散が増加したためである。この結果は、Cu添加によりアルミニウムの外方拡散量は増大したことを示しているが、形成した酸化物の形状のため、内部酸化の成長動力学が正しく評価ができなかったためである。今後は、内部酸化物の形状制御が耐酸化性の向上に有効であることが示唆された。2)に関しては、放射光を用いた実験からは、これまでに確定的な知見が得られておらず、実験に用いる合金系をさらに最適化して継続して行う必要がある。本年度までの研究では、Cuによるアルミナ皮膜形成促進機構について、放射光を用いた検討からは、Cu添加合金においてアルミナ皮膜が形成する場合にのみ、CuOがアルミナ皮膜が形成する前に形成する事が明らかになっていた。初期にCuOが形成する事により、合金表面に脱Cu層が形成し、この合金表面近傍におけるのCuの濃度変化がアルミニウムの外方への拡散フラックスを増加させ、これがアルミナ皮膜の形成を促進したと予想していた。