hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
肺高血圧症患者及びそのモデル動物の病態生理における内因性エンドセリンの役割

Monocrotaline(MCT)1回皮下注によって肺高血圧モデルラットを作成した。対照ラットには生食を皮下注した。MCT投与後、ラットの肺動脈圧(右室圧)は2週間後から有意な上昇をはじめ、その後1週間以内に急激に上昇した。肺動脈圧の上昇にほぼ平行して右室重量も増大した。血中ET濃度も進行性に上昇し、その上昇は肺高血圧症の進展よりも先行した。ノーザンブロット分析法により各組織におけるETのmRNAの発現様式を詳細に調べたところ、肺(組織前体)では、10日目以降有意に減少し、さらにその後徐々に減少した。これに対し、腎臓におけるETのmRNAの発現は1週間後からすでに有意に増大し、その後も徐々に増大した。一方、心臓においには、2週後までは変化は見られなかったが、18日以降急速に増加した。ゆえに、血中のET濃度上昇には初期には腎臓が、そして後半には心臓などの組織が関与しているものと考えられる。また、ETの血中からの消失は肺への吸着がかなり重要な役割を果たしており、肺に著明な炎症様所見が見られることより、血中からのET除去機構に障害が生じていることもその一因の可能性が考えられる。肺高血圧期のラットの摘出肺動脈及び大動脈にてETに対する収縮反応を調べたところ、MCT群の肺動脈では対照群に比べETに対する反応は著明に減弱していたが、大動脈では両群間に違いは無かった。浸透圧ミニポンプ法にて、ET受容体の特異的拮抗薬であるBQ-123を持続的に18日間投与すると、MCT群の肺高血圧の進展及び右室肥大の進展が著明に抑制された。また、肺動脈の血管平滑筋の肥厚も著明に抑制された。肺動脈に比較的特異的にETに対する反応生が低下しているところから、肺動脈平滑筋にはかなりのET刺激が生じていて、ET受容体の脱感作現症がおこっていることが推察される。ET受容体拮抗薬にて肺高血圧進展が著明に抑制されることより、MCTによる肺高血圧の発症に内因性ETが関与していることが示唆された。
有機フィルム型光二次電池素子の開発

軽量で柔軟性を有し大面積化の可能な有機フィルム型の光二次電池は、最も優れた電池として実現が期待される。本研究は、新しい設計概念に基づき、光二次電池機能を有する素子を開発することを目的としている。トリプチルスズハライドとテトラブチルアンモニウムハライドを含むアニオン伝導性ポリエチルメタクリレート膜に、光還元性を有するジオクチルビオロゲンおよび光酸化性を有するジブチルフェロセンを溶かした二種類の膜を作製し、透明導電ガラス板間で圧着して二層膜を作成した。この二層膜に紫外線を照射すると0.48Vの電位を発生し、暗下に放置してもこの電位はすぐには消失せず、電極間を短絡させると約40μAの電流を発生し、1日後でも約半分の電位および電流が観測された。また、充電、貯蔵、放電を数回繰り返すことができた。有機スズ化合物はビオロゲンおよびフェロセンの光酸化還元反応を促進するのみならず、膜に電子伝導性を付与し、光充電の際二層膜間でアニオンの移動のみならず電子移動も促進することが明らかとなった。また、系内のハライドイオンの種類によって充放電特性に大きな差が認められ、臭化物イオンが適することがわかった。第四級アンモニウム塩ポリマーを用いるとビオロゲンの溶解度が増大し、さらに1Vの補助電圧をかけると光照射によって発生する電流が大幅に増大することもわかった。以上より、光レドックス活性化合物を含む二層膜によりフィルム型光二次電池素子の開発を行うことができた。光還元性を有するジオクチルビオロゲンおよびアニオン伝導性を付与するブロモトリブチルスタナンを含むポリエチルメタクリレート膜と、光酸化性を有するジブチルフェロセンとブロモトリブチルスタナンおよび臭化テトラブチルアンモニウムを含むポリエチルメタクリレート膜を透明導電ガラス板間で圧着し、光レドックス性イオン伝導二層膜を作成した。この二層膜に紫外線を照射すると、0.45Vの電位を発生し、暗下に放置してもこの電位はすぐには消失せず、1日後でも約半分の電位を保持した。電極間を短絡させると、約40μAの電流を発生し、電流値はすぐに減少するもののしばらく流れ続けた。また、放電後、光照射によって再び電位が発生し、充電、貯蔵、放電を繰り返すことが可能であり、光二次電池素子としての機能を有することがわかった。イオン伝導向上のため有機ケイ素化合物を用いた場合、光二次電池機能は現れず、有機スズ化合物とビオロゲンおよびフェロセンとの相互作用が重要であることがわかった。有機スズ化合物の構造を変えたり、ハロトリブチルスズおよびビオロゲン対アニオンを塩化物イオンまたはヨウ化物イオンに変えても、電位発生速度の改善はあっても光エネルギーの貯蔵性能は低下してしまい、ブロモトリブチルスズが最適であることがわかった。放電電流の経時変化測定により、両層の界面付近の部分自己放電層が電子移動の抵抗層となって、全体の自己放電を防ぐため、薄膜であっても電荷分離状態を保持し光エネルギーを貯蔵できることが示唆された。以上より、有機スズ化合物で構築されたアニオン伝導膜を用い、光レドックス活性化合物を含む二層膜とすることにより、フィルム型二次電池の作成が可能であることが明らかとなり、今後、レドックス物質の高活性化と高濃度化、レドックス物質との相互作用を持つより効果的イオン伝導体の探索によって、より高性能の光二次電池素子の開発を期待できることが示された。なお、本結果については現在投稿準備中である。

トリブチルスズハライドとテトラブチルアンモニウムハライドを含むアニオン伝導性ポリエチルメタクリレート膜に、光還元性を有するジオクチルビオロゲンおよび光酸化性を有するジブチルフェロセンを溶かした二種類の膜を作製し、透明導電ガラス板間で圧着して二層膜を作成した。この二層膜に紫外線を照射すると0.48Vの電位を発生し、暗下に放置してもこの電位はすぐには消失せず、電極間を短絡させると約40μAの電流を発生し、1日後でも約半分の電位および電流が観測された。また、充電、貯蔵、放電を数回繰り返すことができた。有機スズ化合物はビオロゲンおよびフェロセンの光酸化還元反応を促進するのみならず、膜に電子伝導性を付与し、光充電の際二層膜間でアニオンの移動のみならず電子移動も促進することが明らかとなった。また、系内のハライドイオンの種類によって充放電特性に大きな差が認められ、臭化物イオンが適することがわかった。第四級アンモニウム塩ポリマーを用いるとビオロゲンの溶解度が増大し、さらにIVの補助電圧をかけると光照射によって発生する電流が大幅に増大することもわかった。以上より、光レドックス活性化合物を含む二層膜によりフィルム型光二次電池素子の開発を行うことができた。
生体適合性形状記憶合金を用いた新たな骨造成法の開発

形状記憶合金(SMA)メッシュを用い、SMAの有する形態回復力を応用した骨膜伸展法による骨形成法の開発を行った。今回はNi含有のNi-Ti SMAメッシュをウサギの頭蓋骨の骨膜下に設置し、骨膜を伸展させ同部の骨形成状態を評価した。その結果5, 8週で伸展部の骨形成をマイクロCTおよび組織学的評価を行った。その結果SMAの形態回復力を応用した骨膜伸展は同部に著明な骨形成を促進することが示された。本研究成果は内外の学会で報告し、高い評価を得た。またその成果は、国際雑誌に掲載された。本研究は骨移植を行わない、画期的な骨造成法と考えられ、臨床応用が期待される。本年度は形状記憶合金(SMA)メッシュを作成し、SMAメッシュを用いた骨膜伸展骨形成法について、実験動物として日本白色種ウサギの頭頂骨を用いた研究を行った。実験動物を4群にわけ、ニッケル含有のNi-Ti SMAメッシュを頭頂骨に合わせた形態に調整し、全身麻酔下に骨膜下に設置した。待機期間2週の後、形態回復力による骨膜伸展刺激を与え、術後5週、8週での伸展部の骨形成の評価をマイクロCTおよび組織学的評価を行った。MAメッシュにactivationをかけずに設置した群をコントロール群とした。その結果、コントロール群に比較して、SMAメッシュをactivationをかけた群においてはマイクロCTと組織学的評価において、術後5週で新生骨の形成が確認された。本研究は形状記憶合金で骨膜を伸展させて形成されたGapに骨形成を誘導することができることを証明した初めての研究である。以上のことより、骨膜伸展骨形成法は従来の骨移植などと比較し、ドナーサイトの外科的侵襲を軽減することのできる新機軸の骨造成法であることを証明した。本研究成果は複数の国内学会、国際学会で報告し、2011年の日本口腔インプラント学会のデンツプライ賞を受賞した。さらに国際学会においても大韓口腔外科学会の最優秀研究発表賞も受賞した。研究成果の一部は国際誌である、J Biomed Mater Res B Appl Biomaterにacceptされた。このように本年度は臨床的にも国内外で注目され、今後更なる研究の発展が期待できることを示した。本研究の目的は、形状記憶合金の有する形態回復力を応用した骨膜伸展による骨形成法の開発である。形状記憶合金(SMA)メッシュを用い、実験動物として日本白色種ウサギの頭頂骨を用いた実験を行い、実験動物を4群にわけ、Ni含有のNi-Ti SMAメッシュを頭頂骨の骨膜下に設置、待機期間後に形態回復力による骨膜伸展刺激を加えた。5週、8週での伸展部の骨形成の評価をマイクロCTおよび組織学的評価を行い、術後5週で実験群で新生骨の形成が確認され、形状記憶合金での骨膜伸展による骨形成の新機軸を開き、J Biomed Mater Res B Appl Biomaterに掲載され、さらに内外の国際学会でも様々な賞を受賞し、国内外にも注目された。今年度はさらに本研究を発展させ、骨膜伸展時に、頭頂骨の表面に皮質骨穿孔(decortication)を行い、骨髄側からの血液供給を可能にして、同様に骨膜伸展を行った。その結果、皮質骨穿孔を行うことで、穿孔を行わない場合に比較して著明に骨形成が進み、大量の骨が形成されることがわかった。本研究の成果は現在内外の学会で報告し、また現在Clin Oral Implant Resにacceptされた。本研究により、形状記憶合金の形態回復力を応用した骨膜伸展による骨形成法はさらに臨床応用に迫ったものと自負している。一点Niを含有しているため、金属アレルギーの患者には使用できない欠点があり、現在協同研究者の金高らとNiを含有しない形状記憶合金(SMA)メッシュの開発を急いでいる。いずれにしても本研究の目的は十分に到達したと考えられる。本研究の科研費(基盤研究C)の採択通知をもって、研究分担者である東北大学の金高弘恭准教授との協議のもと、形状記憶合金(SMA)メッシュの設計を行い、そのプロトタイプなる装置をニッケル含有のNi-Ti SMAメッシュを作製した。SMAメッシュを用いた骨膜伸展骨形成法に類する研究はほとんど報告がないため、骨膜伸展により効率的な新生骨獲得がはかれるメッシュの強度、デザイン、形状回復力をはじめに測定・検討し、その後に生体安定性であるNi非含有SMAメッシュを作製していく計画とした。日本白色種ウサギの頭頂骨を用いた研究を行い、Ni-Ti SAMメッシュによる骨膜伸展骨形成法を検討した。待機期間

2週の後に、形態回復力による骨膜伸展刺激を与え、術後5週と8週での伸展部の骨評価を行ったところ、母骨である頭頂骨側から骨の新生を確認した。評価はマイクロCTおよび組織学的評価により行ったが、経時的な新生骨量の増加を認め、SMAメッシュによる骨膜伸展刺激での新生骨の誘導を証明することができた。Ni-Ti SMA装置の骨膜伸展に伴う、母骨側からの新生骨の獲得については初めての報告であり、本研究結果のpreliminary reportを日本口腔インプラント学会で研究分担者(平成23年度は研究協力者)である山内健介が発表し、デンツプライ賞を獲得した。本研究が臨床的に注目される内容であることが示唆された。本年度は骨膜伸展骨形成法が臨床的に有用な方法である可能性を証明できた。またその成果を国内外の学会で報告するとともに、国際誌に投稿しacceptされた。研究計画で形状記憶合金の指摘形態回復力の設定と形状の決定が目標であったが、今回の研究成果は十分にその目的を遂行し得たと考えられる。また研究協力者である山内健介助教は留学先のオランダ・マーストリヒト大学頭蓋学顔面外科学骨膜伸展研究について討論し、今後の研究に関しての大いなる示唆が得られた。研究計画では初年度は動物実験における初期結果を得ることが一つの到達点であり、初年度において骨膜伸展による間隙内の新生骨の獲得を確認できたことは満足いく結果といえる。しかしながら、最終的な段階としては、Ni非含有である生体安定性形状記憶合金の応用であり、その研究に臨む上では、Ni含有の形状記憶合金での至適形態回復力の設定と形状の決定が必須となる。今回の初期研究での進展は、今後の生体安定性形状記憶合金の応用への大きなステップを踏むことができたと考えられる。また、研究分担者である東北大学歯学イノベーションリエゾンセンターの金高弘恭准教授との研究協力体制を確立することができ、材料的な協議・検討をはかる事ができ、またマイクロCTによる微細構造評価についての検討もはかられたことは大きな進展といえる。今年度は海外への留学のために研究分担者としては参加できなかった山内健介助教についても、留学先であるオランダ・マーストリヒト大学頭蓋顎顔面外科学講座との類似の骨膜伸展研究について討論を行うことができ、今後の研究に関して新たね視点での研究計画または評価が期待できるものである。ウサギを用いた実験において、一定の研究成果を得た。今後は次の点に焦点を当てて研究を遂行していきたい。まずは材料についてである。現在SMAメッシュについてはNiが含有されている。しかし臨床応用においてはNiのアレルギーが懸念されるところである。したがってNi非含有の生体安定性SMA装置の作製とそれを用いた実験の実施である。材料については研究分担者である金高弘恭が他の研究において開発中であり、できるだけ本科研費年度内での実験の実施を目指す。もう一つは大型動物による実験である。ウサギで証明できた骨膜伸展骨形成法をさらに大型の成犬を用いて行い、臨床応用の際の至適形態回復力の設定、形状の決定、さらには伸展期間などについての最適条件を検討していき、臨床応用の実施にむけて更なるステップを進めていく予定である。
人工格子のミュオンスピン緩和法によるスピンダイナミクスの研究

MnSb/Sb人工格子合金は、互いに結晶構造の異なる非固溶性の積層膜であるため、層間インタ-フェ-スがシャ-プに分離され、理想的なMnSb単原子層が形成される。膜厚0.362MLのMnSbは、5Kではバルクの60100%の飽和磁化を持つ一軸異方性(磁化容易軸は蒸着膜に垂直)の強磁性体で、飽和磁化および残留磁化の温度変化から、起常磁性的スピンのゆらぎの存在が示唆されている。我々は、2次元系に特徴的な磁化のゆらぎをミクロに調べるために、カプトン基板に蒸着したSb(500A)上に成長させた40層の[Mn(1.67A)/Sb(49A)]人工格子膜(MnSbの2MLに相当)にミュオンスピン回転法(μSR)を適用した。人工格子合金にμSR法を適用するには、試料の薄さという困難がある。蒸着でエピタキシ-成長が保証される膜厚は高々1000Aのオ-ダ-であり、40層の[Mn(1.67A/Sb(49A)]に止まるミュオンの割合は僅か1%、さらにMnSb単原子膜に止まる確率は1桁低い。我々は、基板材料としてカプトン(ポリイミド)を用いた場合には、停止ミュオンの約83%が磁気回転比の小さいミュオニウム状態になることに着目して、横磁場回転法により、S/N比を数倍向上させることに成功した。横回転の振幅は200230Kの間で急速に変化し、磁気秩序の形成が確認された。低磁場(20G)で回転しない成分は、秩序化したMnSb層(2ML)の磁気モ-メントによって作られた大きな局所磁場中にあるミュオンからの信号に相当する。この成分の縦緩和率は、100K付近にブロ-ドなピ-クを作り、磁気秩序相での大きなスピンのゆらぎの存在を裏付けている。これらの事実によって、このような薄膜に対してもμSR法が有効な研究手段となることが示された。いろいろな膜厚の試料のスピン搖動の比較を含む、詳細な研究が今後の課題である。
反応性プラズマ中の電界分布測定法の開発

本研究は反応性プラズマ中の電界分布測定にプローブ法とレーザ法の両者を適用し、標準的な測定法として確立することを目的としている。本年度のプローブ法は、まず被膜汚染と振動雑音に抗して、正確なプローブ特性が得られるための技術の開発及び独特なレーザ加熱エミツシブプローブによる空間電位の直接測定を目指している。レーザ法は、リュードベリ法とシュタルクミキシング法による電界測定の可能性及びその測定精度、測定下限の研究を内容としている。現在までに、1.プローブ法に関しては、回路的にイオンボンバーメント及びサンプリングの手法を工夫することによって、シランプラズマ中で長時間の安定した測定と、変動するArプラズマ中での精密測定が可能となった。また、レーザ加熱エミツシブプローブが動作することを確認し、空間電位の直接測定を可能とした。2.レーザ法に関しては、リュードベリ法によりHe直流放電のカソード電極近傍の電界を±1V/mmの高精度、0.2mm以下の高分解能で計測できることを明らかにした。また、スペクトル幅で制限される測定下限は、n=19の高準位へ励起することによって、14.5V/mmまでを達成することができた。今後は、これまでに達成された成果を用いて、プローブによるRF放電の時分解測定を行い、時間平均的な測定結果と比較し、その差を明らかにする。また、実際の反応性プラズマに適用し、シース中を含めて、空間電位分布の正確な測定を行い、それらから最終的に電界分布の値を求める。レーザ法は、リュードベリ法を反応性プラズマに適用し、その測定下限及び精度を明確にするほか、より一般性があり、局所測定が可能なシュタルクミキシング法の実験を行い、Bclプラズマ中などにおける測定精度、検出限界などの検討を行う。更にはプローブ法とレーザ法の結果を比較し、測定法としての有用性を検討する予定である。
トリチウムシミュレータを用いた生物照射実験とトリチウム生物影響の評価

生体内にとりこまれたトリチウムが、生物学的半減期による減衰を模擬できるガンマ線照射装置を作成した。線源はCs-137の20Ciと1Ciを使用した。2つの線源のいずれを用いた場合でも、線源からの距離に対する線量率は直線性を示した。照射場における散乱線の寄与を求めるために、IONEX線量計の600ccプローブを用いて測定を行った。散乱線のエネルギースペクトルは約300KeVの成分で、散乱線の割合は10.4%であった。このような性能のトリチウムシミュレーターを用いて、ガンマ線の低線量領域において不連続な線量率照射により、ヒト末梢血リンパ球の染色体構造異常に対する線量率の効果をトリチウムβ線と比較した。ガンマ線誘発の交換型異常の頻度は、線量率を低下させるに従って有意に減少した。トリチウム水ベータ線の場合にも同様な傾向が観察されたが、異常頻度の低下はガンマ線の場合ほど顕著ではなく、ガンマ線に対するトリチウム水ベータ線のRBEは、低線量率領域において顕著な上昇を示した。とくに、トリチウム処理および連続照射でのカタラーゼ処理は、RBEをより上昇させた。線量率を連続的に変化させる実験では、マウスの腸上皮細胞におけるクリプトの生存率を指標として照射を行った。ガンマ線照射,各種薬剤投与後のクリプトの回復過程の研究から4日間のガンマ線連続照射を行うことにして、シュミレーターで線量率を、設定した半減期で減衰させた。また、トリチウム水投与の実験と同一の条件下でガンマ線の照射を行った。半減期を1.5,2,2.5,3日と変えて実験をおこなった。マウスを入れたケージの線源からの距離の変化に伴う線量率の変化は指数関数的減少で、最初に設定した半減期による線量率の予想値とほぼ完全に一致した。4日間の照射終了後に小腸を摘出して切片標本の作成を行い、クリプトの生存率を解析した。
高肺転移性ヒト腺様嚢胞癌培養細胞株の樹立と肺転移機序の解析

口腔癌では、多数の培養細胞株が確立され、浸潤・転移のメカニズムの解明が進められている。しかしながら、腺様嚢胞癌培養細胞は細胞増殖が緩慢なため、細胞株として樹立された系は非常に少ない。そこで本研究では、ヌードマウス皮下腫瘍を口底に同所性移植し、数回繰り返すことでヌードマウス肺転移モデルを作成し、さらに肺転移病巣より高転移性細胞株を培養系で樹立し、クローニングすることが目的である。また、親株と高転移株を比較することで腺様嚢胞癌における肺転移のメカニズムを解明したい。本研究は、1)ヌードマウス皮下移植腫瘍の同所性移植によるin vivo肺転移モデルの作成、2)in vitroにおける高肺転移株の樹立、3)細胞外基質分解酵素の発現に関する解析を明らかにすることを目的とする。1.ヌードマウスの口底に同所性移植を行ったが、移植後4ヶ月では肉眼でも病理組織学的にも口底と肺への腫瘍が確認されなかった。そこで、移植後の期間を4ヶ月後から1ヶ月ごとの順に屠殺し口底腫瘍を確認しているが、現在のところ移植1年後で微小な口底腫瘍を確認した。肺転移はみられていないが、初期の転移は肉眼的には確認できないため同肺組織をヌードマウス皮下へ移植し腫瘍が増大してくるのを観察している。また、継代により自然頸部転移腫瘍を認め、同腫瘍を継代することにより肺転移が認められたが、両腫瘍とも病理組織学的に未分化癌であっため分化誘導剤などにより腺様嚢胞癌に分化するか観察している。2.上記のように肺転移株が作成中であるため、培養細胞株の樹立ができていない。しかしながら自然頸部転移腫瘍の肺転移が腺様嚢胞癌であることが確定されれば同腫瘍の培養細胞株の樹立を試みる予定である。3.細胞外基質分解酵素に関しても上記モデルが確定していないため解析できていない。以上の結果より、今回の実験では同所性移植腫瘍の増大が予想以上に緩慢なことと肺転移が現在のところみられていないため、結果を出すには、さらに数年単位の研究の継続が必要である。しかしながら、自然頸部転移腫瘍の継代による肺転移が認められていることから、同両腫瘍が腺様嚢胞癌と診断できれば可及的早期に研究の成果がみられるかもしれない。腺様嚢胞癌は増殖が緩慢であるにもかかわらず,神経や脈管に浸潤しやすく,局所再発や肺転移の頻度が非常に高い.しかし同腫瘍で移植継代株として樹立された系は非常に少ない.現在,われわれは口底部原発の腺様嚢胞癌患者の摘出片をヌードマウス皮下に移植し継代を続けており,これを使用して浸潤,転移のメカニズムを解明しようと試みている.BALB/cヌードマウス皮下にて継代中の口底由来腺様嚢胞癌の腫瘍組織を採取し,同系のヌードマウスの口底に同所性移植を行い,移植後5ヶ月で屠殺し,微小肺転移の有無を病理組織学的に検討している.また,同時にヌードマウス皮下へ肺組織を移植し,転移腫瘍組織の増大を確認した後,再び口底に移植針にて同所性移植を行う.これを繰り返し行い,in vivoセレクション法による高肺転移腫瘍巣の獲得を行っている.さらに,移植継代皮下腫瘍の培養細胞を用いて,ヌードマウスの口底への移植,または尾静脈への注入を行い,同様の実験を検討している.現時点では,どの方法においても肉眼的および病理組織学的に屠殺時での肺の微小転移腫瘍は確認できていないが,同肺をヌードマウス皮下へ移植し腫瘍が増大してくるのを観察している.口腔癌では、多数の培養細胞株が確立され、浸潤・転移のメカニズムの解明が進められている。

以上の結果より、今回の実験では同所性移植腫瘍の増大が予想以上に緩慢なことと肺転移が現在のところみられていないため、結果を出すには、さらに数年単位の研究の継続が必要である。しかしながら、自然頸部転移腫瘍の継代による肺転移が認められていることから、同両腫瘍が腺様嚢胞癌と診断できれば可及的早期に研究の成果がみられるかもしれない。腺様嚢胞癌は増殖が緩慢であるにもかかわらず、神経や脈管に浸潤しやすく、局所再発や肺転移の頻度が非常に高い.しかし同腫瘍で移植継代株として樹立された系は非常に少ない.現在、われわれは口底部原発の腺様嚢胞癌患者の摘出片をヌードマウス皮下に移植し継代を続けており、これを使用して浸潤、転移のメカニズムを解明しようと試みている.BALB/cヌードマウス皮下にて継代中の口底由来腺様嚢胞癌の腫瘍組織を採取し、同系のヌードマウスの口底に同所性移植を行い、移植後5ヶ月で屠殺し、微小肺転移の有無を病理組織学的に検討している.また、同時にヌードマウス皮下へ肺組織を移植し、転移腫瘍組織の増大を確認した後、再び口底に移植針にて同所性移植を行う.これを繰り返し行い、in vivoセレクション法による高肺転移腫瘍巣の獲得を行っている.さらに、移植継代皮下腫瘍の培養細胞を用いて、ヌードマウスの口底への移植、または尾静脈への注入を行い、同様の実験を検討している.現時点では昨年と同様に、どの方法においても肉眼的および病理組織学的に屠殺時での肺の微小転移腫瘍は確認できていないが、同肺をヌードマウス皮下へ移植し腫瘍が増大してくるのを観察している。腺様嚢胞癌は増殖が緩慢であるにもかかわらず、神経や脈管に浸潤しやすく、局所再発や肺転移の頻度が非常に高い.しかし同腫瘍で移植継代として樹立された系は非常に少ない.現在、われわれは口底部原発の腺様嚢胞癌患者の摘出片をヌードマウス皮下に移植し継代を続けており、これを使用して浸潤、転移のメカニズムを解明しようと試みている.BALB/cヌードマウス皮下にて継代中の口底由来腺様嚢胞癌の腫瘍組織を採取し、同系のヌードマウスの口底に同所性移植を行い、移植後5ヶ月で屠殺し、微小肺転移の有無を病理組織学的に検討している.また、同時にヌードマウス皮下へ肺組織を移植し、転移腫瘍組織の増大を確認した後、再び口底に移植針にて同所性移植を行う.これを繰り返し行い、in vivoセレクション法による高肺転移腫瘍巣の獲得を行っている.さらに、移植継代皮下腫瘍の培養細胞を用いて、ヌードマウスの口底への移植、または尾静脈への注入を行い、同様の実験を検討している.現時点ではこれまでと同様に、どの方法においても同所性移植腫瘍の増大も乏しく、肉眼的および病理組織学的に屠殺時での肺の微小転移腫瘍を確認できていないが、同肺をヌードマウス皮下へ移植し腫瘍が増大してくるのを引き続き観察している.
大型放射光を用いた低次元金属錯体のX線散漫散乱の測定と原子価秩序配列の解析

Pt_2(EtCS_2)_4Iは、輸送特性から204Kで2次のM-I転移を起こすこと、X線散漫散乱から一次元鎖上で白金原子価が-{Pt-Pt-I-Pt-Pt-I}-を周期として秩序配列していることが示唆された。白金原子価の秩序配列の温度依存性を明らかにするため、散漫散乱の測定をSping-8において399-90Kの温度領域で行った。この結果、室温付近ではa^*方向に線状に伸びた散漫散乱であるが、200K付近ではb^*に垂直な面状に広がった散漫散乱に変化し、さらに低温の133Kではブラッグ点に変化に変化することが明らかになった。これは、一次元鎖上での白金原子価秩序配列が、室温では2次元、200K付近では1次元、さらに低温では三次元秩序配列していることを示唆している。また、Pt_2(RCS_2)_4I(R=n-Pr,n-Bu)の合成と結晶化に成功し、結晶構造解析より複核白金ユニットがヨウ素イオンを架橋子として直鎖状構造をとっていることが明らかになった。Pt_2(n-BuCS_2)_4IのDSC測定から204212Kと318323K付近で一次相転移が観測された。低温相、中間相、高温相で結晶構造解析を行ったところ、複核白金ユニットの直鎖状構造はいずれの場合も結晶学的な4回回転軸上にあるが、一次元鎖方向の周期は低温相では-Pt-Pt-I-の2倍、中間相では3倍、高温相では1倍と変化することが分かった。低温相での白金一白金、白金一ヨウ素問距離から一次元鎖上の白金原子価の秩序配列を推定すると-Pt^<II>-Pt^<III>-I-Pt^<III>-Pt^<II>-Iと思われる。抵抗率の温度依存性の測定から、低温相と中間相では半導体であるが、高温相では金属的であることが明かとなった。
大動脈浸潤食道癌における大動脈血管内ステントの有用性に関する実験的・臨床的研究

1.8or10 Bentsの直径15mm、長径2cm、Z-stent作成し、2or3個をナイロンで接続した。グラフトはUBE woven polyester, porosity150cc/mm3厚さ0.15mmを犬の体重により直径12mmと14mmを使用し、長さ4cmと5cmのステントグラフとを作成した。2.雑種成犬を全身麻酔下に開腹し、腹部大動脈を露出し、これにテープをかけ穿刺し、ガイドワイヤーを挿入、続いてシースを挿入する。シースの内筒を抜き小さく折りたたんだステントグラフとを挿入し内筒で押し、レントゲン透視下に胸部大動脈でステントグラフとをリリースし留置した。3.挿入後1,2,3,4W後に肉眼的組織学的検索をしたところ、3Wよりフィブリンによる内膜の進展があり、ステントが固定された。4.挿入後1,2,3,4W後に大動脈壁の1/4周切除を施行したが、切除は可能であり出血も壁からの少量のみであった。挿入してからの期間が長いほど、剥離層が不明で中膜と内膜の間の炎症性変化が強かった。5.挿入後1Wでは1/2周切除も可能であった。挿入3日後、直後にも壁の切除を施行したが可能であった。6.切除後の筋膜補強した群と切除の後そのままの群で変化はなく、動脈へ気切所誤の補強は必要ないと考えられた。7.大動脈浸潤食道癌症例で大動脈血管ステントを挿入することで大動脈の遮断をせずに血管壁の一部を合併切除できることが示唆された。本年度には,動物実験として次の2つを行った.(1)実験用血管ステントの作成と挿入,それによる血管の変化の検討径0.35mmのステンレスワイヤーを用い自家製のZ-ステントを作成、その周囲に有孔度150cc直径12mmと14mmのウーブングラフト人工血管を6-0ナイロンで縫合固定し、長径5cmのステントグラフトを作成した。全身麻酔下に腹部大動脈より16Frシースを使用して胸部下行大動脈にステントグラフトを内挿留置した。ステントグラフト留置後1、2、3、4週後に犠死させ、胸部下行大動脈を摘出して組織学的検索を行った。【結果】ステントグラフト留置に伴う合併症は認めなかった。ステントグラフト留置部大動脈は弾力性が欠如し、同部壁側胸膜の血管拡張と易刺激性のうっ血を認めた。グラフトは大動脈壁と比較的密に接合していた。(2)血管ステント留置下における血管壁切除の検討ステントグラフト留置後3日、1、2、3、4週後に開胸を行い、それぞれステントグラフト留置部大動脈壁を長径1cm,1/4周、中膜まで切除し、切除部大動脈壁を腹直筋筋膜で被覆する群と被覆しない群を作成した。大動脈壁切除後4週後に犠死せしめ、胸部下行大動脈を摘出して組織学的検索を行った。【結果】ステント留置後の大動脈壁切除は容易に施行でき、大動脈壁切除面からの出血は圧迫にて止血可能であった。ステントグラフトが血管内腔に十分密着していれば内挿術後3日でも大動脈壁切除は可能であった。大動脈壁切除に伴うステントグラフトの損傷やmigrationは認めなかった。組織学的には、2群間には明らかな差異は認めず、いずれもステントグラフト内面は薄いフィブリン膜で覆われており、一部には血栓の形成もみられたが、内腔は十分に保たれていた。ステントグラフト部の中膜には菲薄化を認めた。径0.35mmのステンレスワイヤーを用いZ-

ステントを作成,その周囲に有孔度150cc直径12mmと14mmのウーブングラフト人工血管を6-0ナイロンで縫合固定し長径5cmのステントグラフトを作成した.体重約1527Kgの雑種成犬を用い,全身麻酔下に腹部大動脈より16Frシースを使用して胸部下行大動脈にステントグラフトを内挿留置した.実験(1)ステントグラフト留置3日,1,2,3,4週後に開胸を行い,それぞれ留置部大動脈壁を長径1cm,1/4周,中膜まで切除し切除部大動脈壁を腹直筋筋膜で被覆する群と被覆しない群を作成した.4週後,6ヵ月,1年後に動脈造影と開胸下エコーを行った.切除1年後に犠死させ胸部下行大動脈を摘出し組織学的検索を行った.実験(2)ステントグラフト留置1週後に開胸を行い,留置部大動脈壁を長径1cm,1/2周,中膜まで切除した.切除部の被覆はせず,4週後,6ヵ月,1年後に動脈造影と開胸下エコーを行い,切除1年後に犠死させ,組織学的検索を行った.実験(3)ステントグラフト留置直後に大動脈壁を長径1cm,1/4周,全層切除し腹直筋筋膜にて切除部を被覆した.4週後,6ヵ月,1年後に動脈造影と開胸下エコーを行い,切除1年後に犠死させ組織学的検索を行った.【結果】(1)大動脈壁部分切除は容易に施行でき,大動脈壁切除面からの出血は認めなかった.切除に伴うステントグラフトの損傷やmigrationは認めなかった.部分切除後に出血,migration等の合併症はみられなかった.組織学的には2群間に治癒の差異は認めなかった.(2)1/2周切除は容易に行えたが,経過観察6ヶ月からグラフト留置大動脈の中枢側の拡張が認められた.(3)ステント留置直後であっても切除は可能であった.動脈血流はグラフトによって遮断されていた.経過観察期間に合併症はみられなかった.【目的】平成13年度までの実験にて大動脈ステント挿入3日後に大動脈の遮断なしに大動脈壁の切除が可能であることが確認できたため、本年度は挿入直後に大動脈の遮断なしに大動脈壁の切除がどこまで可能か実験した。【実験方法】径0.35mmのステンレスワイヤーを用いZ-ステントを作成,ウーブングラフト人工血管を6-0ナイロンで縫合固定し長径5cmのステントグラフトを作成した。体重約2027Kgの雑種成犬を用い,全身麻酔下に腹部大動脈より16Frシースを使用して胸部下行大動脈にステントグラフトを内挿留置した。ステントグラフト留置直後に開胸を行い,留置部大動脈壁を長径1cm,まず1/4周切除,更に出血の有無により、1/2まで追加切除した。【結果】大動脈壁部分切除はステント挿入直後でも可能であった。しかも切除面からの出血は認めず、出血は切除断端の大動脈壁(外膜)からのものであった。また挿入後1または2週後の例より層の剥離は容易であった。切除に伴うステントグラフトの損傷やmigrationは認めなかった.切除範囲は1/4までは何ら問題はなかった.1/3周まで切除したがそれ以上の切除ではステントのずれが懸念され1/2周切除は施行しなかった。【臨床研究と今後の展望】動物実験結果を踏まえ、大動脈浸潤食道癌における大動脈ステントの有効性を確診したが、現在のところ大動脈合併切除予定の食道癌手術適応患者は認めていない。しかし高度進行(大動脈浸潤を含め)食道癌患者の化学放射線療法中に大動脈穿孔による出血死亡例を経験し、これらの症例には緊急的に大動脈ステント挿入が救命のための唯一の方法と考え、その体制作りに着手している。
X線位置敏感検出器の高感度化

1.a-Siリニヤイメ-ジセンサの応用ファクシミリ用a-SiリニヤセンサとGd_2O_2S蛍光シ-トを組合わせると長尺のX線位置敏感検出器が作れる。しかし、8kev程度の回折用X線に使用するには、このままでは感度が悪く、高感度化が必要である。ここで採用した方法は、イメ-ジインテンシファイヤ用いて蛍光を増倍するもので、1次元位置検出器ではプラスチック光ファイバ-を用いて1次元-2次元変換を行ない、その光出力を増倍、2次元-1次元変換し、リニヤセンサで検出する。この場合の問題点の一つにイメ-ジインテンシファイヤの増倍率の不安定性がある。これを解決するために、DAC制御LEDの発光を光ファイバでイメ-ジインテンシファイヤに入れてその出力を光電素子で検出、ADCに入れるシステムを製作した。これを使用し、インテンシファイヤの高圧電圧を計算機制御する増倍率安定化システムのテストを行ない、その実用性を確かめた。インテンシファイヤの増倍率は実測で5%/hであったが、これを自動制御で0.1%/h程度に安定化できた。位置検出器にするためには、さらに、インテンシファイヤでのクロスト-クの軽減、ダイナミックレンジの拡大を行なわなければならないので、現在、作業を行なっている。2.PIPE用PSPCシステムの製作イオン加速器によるPIXE測定用に、10μmAlコ-テドマイラ-フィルムを窓材として使用した真空容器内使用可能のPSPC(カ-ボンファイバアノ-ド方式)を試作した。これにより、数kev X線を高感度で測定でき、モノクロメ-タと組合せて、高分解能PIXE(SiKα1.7kevが4evの分解能で測定可能)が行なえるようになった。この数年a-SiリニヤセンサのX線位置検出器への応用を研究して来た。このセンサは高分解能であるが、8KeV程度のX線を検出するには感度が悪すぎて、Gd_2O_2Sのような蛍光体シートで光変換を行っても、X線フィルム程度の感度しか得られない。応用範囲を広げるためにこの研究では、センサ感度を上げる試みを行う。高感度化のためには電子増倍機構を利用するのが現在のところ最も可能性が高い。この研究では、イメージインテンシファイヤチューブを用いて、長尺の一次元位置検出器を高感度化することを最初のステップとする。Gd_2O_2Sシートに一次元光ファイバアレイを付けその光出力をイメージインテンシファイヤに入れる。これで増倍したのをさらに光ファイバーで一次元化し、a-S_1リニヤセンサで電気信号に変換する。本年度は、このシステムの内、インテンシファイヤの印加電圧を計算機で制御するシステムの製作を行った。RS232CのI/Oを製作し、計算機からの信号でDACを制御し、高電圧を設定する。また、このI/Oで、リニヤセンサからの信号の読み出し、制御を行うシステム製作、ソフトウェアの整備を行っているが、来年度はこのシステムを用い、高感度化の実験と、測定の計算機コントロールによって、検出システム自体が判断を下して、測定増倍率を設定する最高化計測システム実現のためのソフトウェア製作、実験も行う予定にしている。現在の問題点は、インテンシファイヤでのチャンネルのクロストークでそれに対しても計算機による補正方法を考える必要がある。また、精度のよい感度の較正法も必要で、これにより一様性のよい検出システムができるかどうかが決まる。来年度さらに時間的予算的に許されれば、他の増倍機能実現の可能性についても研究したい。
先端的脳機能計測によるヒューマンネイチャー解明

「目的」先端的脳機能計測によるヒューマンネーチャーの解明である。これを達成するために、1)認知と非侵襲的脳刺激による神経揺らぎの生理学的意義の解明、2)高次脳機能の広域ネットワーク解明、の2つのテーマにおいて実験系を組み研究を行う。「研究方法・計画」用いた手法は、脳磁図(MEG)、事象関連電位(ERP)、経頭蓋脳磁気・電流刺激などである。プロジェクトの4年目であるため、最終年度に向けて複数のプロジェクトの実行から成果取りまとめの時期となった。課題負荷中の神経ゆらぎをネットワーク解析し、機能的結合度から高次脳機能との関連を検討している。また、安静時・課題負荷時の神経揺らぎの生理学的意義と磁気(TMS)・電気刺激(tACS)による脳機能の振動調節の介入を行った。「今年度の主な研究成果」1)内側側頭葉てんかん(mTLE)の海馬硬化側では、聴覚入力の調節機能が低下していることが分かった(2016年)。海馬-聴覚連関の概念から、mTLEの病変側と聴覚脳磁場反応との関連を追及した。その結果、単耳刺激による聴覚脳磁場反応および聴覚定常状態反応の神経振動の位相同期度の異常と病変側との対応(側方性の指標)を初めて示した。2)軽度認知障害(MCI)において、時間、場所、人とのオリエンテーションとMRIの容積との関連を検討したところ、右の下頭頂小葉の容積と認知機能の重症度が相関することを報告した。3)他班とのコラボでは、B03班と「回転する蛇錯視時の脳磁図計測データ」について共同研究を開始した。これは、刺激に時間的に同期しない内因性振動を隠れマルコフ理論を使って見える化する研究であり、H30年度以降も継続して研究する。九大にあるMEGは、H27年度においてオーバーホール並びにシステムのアップグレードを行った。しかしながら、コンピュータ・システム内のボードをすべて交換しなかったため、経年劣化した分の交換が必要となった。そのため、当初計画していたプロジェクトの進行に少し遅れが生じ、2年間は研究費を繰り越しした。しかし、本年はトラブルもさほどなく、概ね順調に研究をすることが出来た。共同研究体制は十分に構築されており、研究論文も一流国際誌に掲載されたので、概ね順調に進展していると判断している。今年度は、以下の3つの成果が得られた。1)海馬-聴覚連関の概念から、mTLEの病変側と聴覚脳磁場反応との関連を追及した。まだ論文化できていないが、ドライ電極を使って、簡便に脳波を測定できるウェアラブル脳波計を開発して、その意匠登録を行った(意匠登録出願手続2018-024408)。今後は、認知症における神経振動(α波)をこの脳波計で計測して、認知症診断の一助となれるよう研究を進めて行く。実験は概ね順調に進行している。MEGのボードの問題はあるが、交換すれば問題なく稼働するので、研究の大きな支障とはならない。本プロジェクト研究を通じて、派生的に捉えられたいくつかの結果を基に、H31年度も実験を継続する。特に、安静時・課題負荷時の神経揺らぎの生理学的意義と磁気(TMS)・電気刺激(tACS)による脳機能の振動調節の介入に焦点を当てる。また、新しい脳の可塑性誘導のプロトコルを開発したので、現在、論文投稿中である。脳の領域には固有のリズムがあるので、内因性のリズムと外的振動との因果関係をさらに研究する。残り、1年となったので、最終年度の成果取りまとめに全力を尽くす予定である。認知症、てんかん、自閉症など広域ネットワークの障害が予想される疾患を主な対象としながら、「ヒューマンネーチャーとは何か」という命題の本質を突き詰めて行く。脳機能の結合性をどのような指標でどう解析するかは未知の領域でもある。これらの点を踏まえて、共同研究者、連携協力者、大学院生と更なる連携を深めながら、研究を進めて行く。「研究方法・計画」用いた手法は、脳磁図(MEG)、機能的MRI、硬膜下電極による皮質脳波記録である。課題負荷中の神経ゆらぎをネットワーク解析し、機能的結合度から高次脳機能との関連を検討した。プロジェクトの初年度であるため、「ヒューマンネーチャーの解明」のための複数のプロジェクトを立ち上げた。

安静時・課題負荷時の神経揺らぎの生理学的意義と磁気(TMS)・電気刺激(tACS)による脳機能の振動調節の介入である。「今年度の研究成果」1)内側側頭葉てんかんの海馬硬化側では、聴覚入力の調節機能が低下していることが分かった。海馬は記憶との関連が深いが、聴覚入力の調節もしており、それが側方性と関連することを初めて示した。2)健常人において、作業記憶課題遂行時の神経揺らぎをMEGで記録し、MR spectroscopyによるGABA/Gluとの関連を検討した。神経揺らぎは、課題遂行の効率性を調節していることが分かった。3)硬膜下電極の直接電気刺激による前頭葉との機能結合度は睡眠ステージで調節を受け、ノンレム睡眠で亢進することが分かった。これは、ノンレム睡眠時でのてんかん発作増加と関連することが示唆された。4)他班とのコラボでは、B03班と「回転する蛇錯視時の脳磁図計測データ」について共同研究を開始した。これは、刺激に時間的に同期しない内因性振動を見える化する研究であり、H28年度以降も継続して研究する。九大及び京大にあるMEGは、当該年度においてオーバーホール並びにシステムのアップグレードをする必要があった。そのため、当初計画していたプロジェクトの進行には少し遅れが生じ、研究費を繰り越しした。しかし、共同研究体制は十分に構築されており、研究論文も一流国際誌に掲載されたので、概ね順調に進展していると判断している。以下の3つの重要な知見が得られたので、ヒューマンネーチャーの解明のためにさらなる研究を継続する。1)内側側頭葉てんかんの海馬硬化側では、聴覚入力の調節機能が低下しており、海馬は記憶だけでなく、聴覚入力も調節をしていることが分かった。また、それが側方性と関連することを初めて示した。GABA/Gluと神経揺らぎの関連から、GABA/Gluの変動が課題遂行時の効率を調節していることが分かった。これは、前頭葉てんかんの発作がノンレム睡眠時で増加するという臨床的所見と一致することが示唆された。他班とのコラボでは、B03班と「回転する蛇錯視時の脳磁図計測データ」について共同研究を開始した。これは、刺激に時間的に同期しない内因性振動を見える化する研究である。脳の内因性揺らぎと視覚認知との関連は、神経科学の領域では、ホットな話題であるので、成果が期待される。「目的」先端的脳機能計測によるヒューマンネーチャーの解明である。これを達成するために、1)認知と非侵襲的脳刺激による神経揺らぎの生理学的意義の解明、2)高次脳機能の広域ネットワーク解明、の2つのテーマにおいて実験系を組み研究を行う。「研究方法・計画」用いた手法は、脳磁図(MEG)、機能的MRI、硬膜下電極による皮質脳波記録である。プロジェクトの2年目であるため、初年度に立ち上げた複数のプロジェクトの実行に移った。課題負荷中の神経ゆらぎをネットワーク解析し、機能的結合度から高次脳機能との関連を検討した。
FRP補強材による新性能コンクリート構造部材の開発

FRPロッドをプレテンション方式PCポールの緊張材として使用する場合について検討を行った。ひび割れ荷重、変形および破壊荷重については従来の鋼材を用いたプレストレストコンクリートの算定理論を用いることができ、補強材量およびプレストレス量を調節することによりFRPロッドの破断が生じない、靱性的な破壊形式とすることができる。また、クリープ、乾燥収縮によるプレストレスの減少はこれまでの理論によって対応でき、レラクセーションはFRPの種類によって相違するが、各々の数値を用いてこれまでの算定式に適用してほぼ算定が可能である。パラレルレイロープ(PLR)は連続繊維を平行に並べ、ポリエチレンシースで包んだフレキシブルなロープ状の材料である。アラミド繊維PLRを外ケーブル方式の緊張材として用いたPRC桁の耐力、変形挙動について検討を行った。ひび割れの生じたRC桁をアラミド繊維PLRを用いた外ケーブル方式で補強することによって変形剛性および耐力の向上を計ることができ、ケーブルの使用応力は桁の塑性能力に対応して求める算定式を用いることにより、鉄筋の降伏後コンクリートが圧壊する靱性的破壊にすることができる。低温下の静的挙動は、常温に対し体力が増加するものの終局変位は減少し、靱性が低下する。低温下の疲労強度については、破壊は鉄筋の破断で生じるがS-N曲線はほぼ直線になり、土木学会コンクリート標準示方書の示す疲労強度式を下回ることなどが判った。(1)FRPロッドによるプレストレストコンクリートの設計法:PCポールの設計の場合、補強材量、プレストレス量などによって、コンクリートによる圧壊とFRPロッドの破断の2つの破壊パターンがあるが、この境界で補強材量より大きくすることによって、靭性的な破壊にすることができる。勿論せん断破壊しないように曲げ耐力を算定してそれに対応して横方向鉄筋を入れることが必要である。またクリープ、乾燥収縮によるプレストレスの減少はこれまでの理論によって対応できること、レラクセーションはFRPの種類によって相違するが、各々の数値を用いてこれまでの算定式に用いてほぼ算定が可能であることがわかった。(2)プレストレスコンクリート部材の載荷実験および暴露実験:(1)によって試作したPCボールを用いて載荷実験を行った結果、ひびわれ発生荷重、変形、耐力とも算定値にほぼ対応していること、プレストレス寛、補強材量を選定することにより靭性的破壊にすることができることなどが判った。外ケーブル方式によってRC桁を補修した場合、変形剛性および耐力の向上を計ることができることが算定および実験によって明らかにされた。またPCポール暴露実験によって長期手変形挙動を測定している。(3)FRPマトリクスおよび接着材料の開発:不飽和ポリエステル樹脂より機械的物性や熱手物性に優れ、また2次加工が可能などの特徴を有するエポキシ樹脂(EP)による引抜き成形方法について検討した結果、引抜き成形が可能なGF(グラスファイバー)の充填率は7882wt%であること,引抜き速度は30cm/分以下が望ましいこと、EP引抜き材の再加熱による曲げ加工は不可能であること、非接触型加熱方式で得たEP/GF成形品は成形条件により2次加工が可能であることなどがわかった。(1)FRPロッドによるプレストレストコンクリートの設計法:アラミドケーブルを外ケーブルとして用いたPRC桁の設計の場合、鉄筋量、プレストレス量などによって、コンクリートによる圧壊と外ケーブルの破断の2つの破壊パターンがあるが、アラミドケーブルの使用応力を安全性を考慮して破壊荷重の60%程度に制御することにより、鉄筋の降伏によりコンクリートが圧壊する靭性的破壊にすることができる。曲げ耐力は、鉄筋コンクリート桁の塑性ヒンジを考慮した変形を求め、これに対応して外ケーブルの応力を増加させる解析によって求められる。また、せん断補強鉄筋の算定も可能となる。(2)プレストレストコンクリート部材の載荷実験および暴露実験:外ケーブル方式のPRC桁の載荷実験を行った結果、ひびわれ発生荷重、変形、耐力とも算定値にほぼ対応していること、外ケーブル方式によってRC桁を補修する場合、定着ブロックの設計が必要であるが、コーベルの設計に準じ、また、定着ブロックと桁との摩擦係数を考慮することによって、設計できることが判った。

(3)FRPマトリックスおよび接着材料の開発:FRPのマトリックスとして、エポキシ樹脂(EP)が機械的、熱的物性に優れていること、引き抜き成形が可能なファイバーの充填率が各条件下であること、引き抜き速度を各条件下で決めることが必要なこと、非接触型加熱方式によるEPとファイバーの成形品は、成形条件により2次加工ができることなどが判った。1.連続繊維を平行に並べ、ポリエチレンシースで包んだパラレル・レイ・ロープ(Parallel Lay Ropes)は高耐食性、高強度、軽量等の特長を持ったフレキシブルなロープ状の材料であるため、既存構造物の補強を行う際に施工の容易さ・維持管理の面からも有利と考えられる。そこで、アラミド繊維を用いたパラレル・レイ・ロープを緊張材として用いた外ケーブル方式のPRC部材について常温・低温下(-20°C)の静的曲げ変形挙動および低温下における疲労耐力について検討した。静的変形挙動については常温に比べ低温下では耐力が5%程度増加するが終局変位は約1/2となり、靱性が低下することが明らかになった。低温下の疲労強度については破壊は鉄筋の破断によって生じるがS-N曲線はほぼ直線になること、土木学会コンクリート標準示方書の示す疲労強度式を下回ること等が認められた。2.RC桁の曲げ・せん断補強方法としてアラミド繊維シートを緊張し、ウェブに接着する工法について検討した。シートを用いることにより耐力は増加し、通常の曲げ理論によって評価できることが示された。