hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
人工筋肉を用いた心補助装置の開発

骨格筋を使用した心補助手術はCardiomyoplastyと呼ばれ1990年代にCarpentierらにより提唱され種々の臨床的検討が行われたが、骨格筋の疲労の問題、長期の臨床効果が満足なものではなかったことなどから現在ではあまり行われなくなった。一方、人工筋肉の開発が進み収縮力、操作量など本物の筋肉と比べて遜色ないものが出現してきている。また最近のものは少ない消費電力で有効な収縮を得られるようになり、種々のものへの応用が期待されている。この人工筋肉を用いて骨格筋の変わりに心臓補助デバイスが作成可能であれば疲労の問題も解決され、血液と直接接触しないことから抗凝固の必要も無い。本年は人工心肺回路を使用したシミュレーション回路(ソフトバックを含む)を作成、ソフトバックに巻きつける心臓補助デバイス(人工筋肉使用)、駆動電源装置を作成した。回路内は水で満たし、心補助デバイスを駆動させソフトバック内の圧力を測定、その動作を確認した。回路内圧は心補助デバイスによりソフトバックが絞り込まれることにより約10mmHgの収縮期圧を発生し、収縮から弛緩までのサイクルは1.5秒間であった。実際の心臓は成人の場合収縮から弛緩までのサイクルは1秒でデバイスの1サイクルの短縮化が必要で、収縮期の時間の短縮は難しいが拡張期を短縮することは可能であると考えられ改良の余地があると考えられた。収縮力に対してどの程度の力が必要かは動物などの実際の心臓で測定する必要があるが、人工筋肉のファイバーの本数を増やすことにより対応可能であり、デバイスの改良が必要である。1.本年度は人工筋肉の動作を確認することと、シミュレーション回路の作成を行った。大操作量対応金属系人工筋肉(バイオメタル・ヘリックス「BMX」:TOKI Co)を12本使用した板状の補助装置のプロトタイプを作成した。(BMXは直径0.6mmのファイバーで1.5V、200mAの電流で30gの重りを持ち上げることができ最大800万回繰り返し動作が可能である。)このプロトタイプの補助装置の動作に関しては研究分担者、弘前大学理工学部佐川が人工筋肉に通電する回路を作成した。この回路は発生する電圧と通電時間の調節が可能なもので、プロトタイプに周期的に通電することにより心補助装置が収縮する動作を確認した。これにより9V、1Aの電流通電で人工筋肉は充分に収縮することを確認した。2.続いて、体循環を想定したシミュレーション回路を作成した。これは人工筋肉によるデバイスを巻付ける心臓部分(ソフトバッグ)と貯水槽とをチューブで連結している。貯水槽の水面の高さを変えることでソフトバッグの張り具合を調節することと、ソフトバックの出入り口に逆流防止弁を付けてあり、ソフトバックを絞ることで実際の心臓が収縮するのと同様な体循環のモデルとなる。チューブの途中、ソフトバックに内圧を測定するための装置がついており人工筋肉によりどのくらいの圧の発生があるかを測定することが可能である。3.現在このソフトバックに巻付ける人工筋肉デバイスを現在作成中で、このデバイスに適応した通電回路も併せて作成中で、完成した時点で実際に回路を使用してデバイスを駆動させ、発生する圧力を測定し、貯水槽の水位を変えることでどのようなパフォーマンスを示すのかデータを集める予定でいる。1.体循環を想定したシミュレーション回路を作成した。チューブの途中、ソフトバックに内圧を測定するための側枝がついており人工筋肉によりどのくらいの圧の発生があるかを測定することが可能である。前回作成したシミュレーション回路では、逆流防止弁の反応が遅く、手術で使用する人工弁に変え、またソフトバックが大きかったため小さいものへの改良を行った。2.このソフトバックに巻付ける人工筋肉デバイスを作成し、このデバイスに適応した通電回路も併せて作成、実際に回路を使用してデバイスを駆動させ、発生する圧力を測定し、貯水槽の水位を変えることでどのようなパフォーマンスを示すのかデータを現在データを集積している。初期のデータでは発生する圧力が少ない傾向にあり、今後収縮力の強いデバイスの作成が必要となるかもしれない。また、収縮動作は比較的速いが、伸展動作が遅い傾向にあり、通電回路の修正や、デバイス自体の改良も必要となるかもしれない。

回路内圧は心補助デバイスによりソフトバックが絞り込まれることにより約10mmHgの収縮期圧を発生し、収縮から弛緩までのサイクルは1.5秒間であった。実際の心臓は成人の場合収縮から弛緩までのサイクルは1秒でデバイスの1サイクルの短縮化が必要で、収縮期の時間の短縮は難しいが拡張期を短縮することは可能であると考えられ改良の余地があると考えられた。収縮力に対してどの程度の力が必要かは動物などの実際の心臓で測定する必要があるが、人工筋肉のファイバーの本数を増やすことにより対応可能であり、デバイスの改良が必要である。
芳香族スピロオルトカーボナートを鍵とする新規有機薄膜太陽電池ドナーポリマーの開発

カルド構造を導入した、芳香族スピロオルトカーボナート構造を持つ新規耐熱性透明高分子を合成した。カルド構造を有するビスカテコールと、テトラクロロベンゾビスベンゾオキソールをクロロベンゼン中で重縮合することによって、ポリスピロオルトカーボナートを合成した。得られたポリマーは芳香族スピロオルトカーボナート構造により耐熱性と透明性が高く、さらにカルド構造により有機溶媒に対して高い溶解性を示した。有機薄膜太陽電池に用いる新規ドナー性ポリマーを合成するため、ポリスピロオルトカーボナートの合成を行った。昨年度に引き続き、さらに溶解性が高く、分子量の大きなポリスピロオルトカーボナートの合成を目的として、主鎖骨格構造の検討を行った。昨年度の研究成果から、主鎖骨格が直線状のポリスピロオルトカーボナートに比べ、主鎖骨格にカルド構造を導入したポリスピロオルトカーボナートの溶解性が高いことから、今年度は主鎖に様々なカルド構造を導入することでポリスピロオルトカーボナートの分子量および溶解性の向上を試みた。カルド構造を有するモノマーとして、昨年度のフルオレン構造に加え、今年度はスピロビスインダン構造およびスピロビスクロマン構造の導入を試みた。これらの構造をもつ二官能カテコールと2,2,6,6-テトラクロロベンゾ[1,2-d4,5-d']ビス[1,3]ベンゾジオキソールをクロロベンゼン中で130 °C、12時間加熱することによって重合を行った。反応終了後、メタノールに再沈殿することで、白色粉末のポリスピロオルトカーボナートをそれぞれ高収率で得た。得られたポリマーの赤外分光スペクトルからスピロオルトカーボナートに由来する1100cm-1の吸収が見られ、重合の進行を確認した。ポリマーの熱物性をDSC、TGAを用いて測定したところ、全てのポリマーにおいて50300 °Cにはガラス転移点は観察されず、10%重量減少温度は400 °C以上で極めて高い熱安定性を示すことがわかった。スピロビスインダン構造を有するポリマーは溶媒に不溶であったが、スピロビスクロマン構造を有するポリマーは有機溶媒に可溶であり、フルオレン構造を有するポリマーに比べて分子量が高く、スピンコートなどで成膜することが可能であった。本年度の研究により、溶媒に可溶な高分子量の新規ポリスピロオルトカーボナートの合成ができた。まず、ポリスピロオルトカーボナートの溶解性を検討するため、テトラヒドロキシベンゼンとテトラクロロベンゾビスベンゾジオキソールをクロロベンゼン中130度に加熱することによって重縮合を行い、直線状のポリスピロオルトカーボナートを合成した。しかしながら、得られたポリマーは主鎖にカルド構造を含んでいるが、著しく溶解性が悪く、NMP等の高極性溶媒に加熱時に一部溶解するのみであった。そこで、溶解性を改善するべく、主鎖とは垂直方向にカルド構造を導入し、主鎖に柔軟性を持たせる事によって溶解性を向上させることを試みた。テトラヒドロキシベンゼンを、フルオレン骨格を含むビスカテコールフルオレンに変換し、同様にテトラクロロベンゾビスベンゾジオキソールとの重縮合を行った。対応するポリマーは収率92%と言う高収率で得られ、その構造はNMR及びIRから確認した。また、得られたポリマーはニトロベンゼン、クロロホルム、THF、1,4-ジオキサン、DMF、DMAc、NMP、シクロヘキサノン等の有機溶媒に可溶であることがわかった。GPCによる分子量測定では数平均分子量4,500、重量平均分子量11,000と高分子量体ではなかったが、ポリマーのシクロヘキサノン溶液を用いてスピンコートでガラス基板上に膜厚が約200 nmのフィルムを成膜することも可能であった。さらに、熱物性を測定したところ、5%重量減少温度は424度と比較的高い分解温度をもち、ガラス転移点は観察されなかったことから、非常に耐熱性に優れたポリマーであることがわかった。フルオレン骨格はフラーレンとの相溶性が確認されているため、今回合成したフラーレン含有ポリスピロオルトカーボナートは新規ドナー性ポリマーの主要骨格として利用することが期待できる。ポリマー及びモノマーの有機溶媒に対する溶解性が著しく低いために当初計画していた分子設計では高分子量のポリマーが得られなかった。そのため、溶解性を向上させるべく分子設計を改良していたために当初の計画から大幅に進行が遅延してしまった。当初の研究計画にあったスピロオルトカーボナート構造に固執していたため分子設計に制約があり、そのために溶解性が向上しないモノマーばかりを探索することとなり、計画からの逸脱が生じてしまった。スピロオルトカーボナート構造が重要なのではなく、それを含むカルド構造が重要であるので、カルド構造に範囲を広げて分子設計を行ったところ、主鎖にフルオレン骨格を導入することによって溶解性の高いポリマーが得られた。

さらに、フルオレン骨格は有機溶媒に対する溶解性が高いだけではなく、計画当初の目標であるアクセプター化合物のフラーレンとも相溶性が高いことから、当初の分子設計からの大きな逸脱は解消できたと考えている。計画当初から溶解性は不安材料であったので、ポリマーの溶解性の問題が解決できた点は、評価できると考えている。しかしながら、ドナー性ポリマーの重要な部分である導電性の測定などはまだ行っておらず、また、溶解性に重点を置いたため導電性を考えた分子設計をしていないため、そちらの目標は達成されていない。当初の計画では溶解性が高く、熱物性、導電性に優れたドナー性ポリマーを設計、合成することを目標としていたので、目標の多くがいまだに達成されていない状態である。様々な化合物を試みた結果、ポリマーの溶解性に関する知見が得られ、その知見を基に、有機溶媒に対する溶解性の高いポリマーが得られたことから、今後はアクセプター化合物であるフラーレン誘導体との相溶性試験を行う予定である。また、ドナー性ポリマーとして重要な導電性の試験及び導電性の向上を検討する。スピロオルトカーボナート構造を含むカルド構造と、ポリマーの有機溶媒に対する溶解性の関係がわかったことから、今後は溶解性の高い構造を維持しつつ導電性などの必要な項目を検討していく。基本的には前年度と同様に、設計、合成、評価の繰り返しになるが、評価するポイントを溶解性から相溶性へ、相溶性から導電性へとシフトさせていく予定である。また、得られた知見を積極的に内外の発信するべく、学術論文への投稿も行っていく予定である。初年度の研究費で実験設備及び実験器具をそろえることができ、実験手順も確立されたことから、次年度の研究費は主に試薬購入に充てる予定である。また、研究成果を内外に公表するべく、学会参加登録費、学会参加交通費に加え、学術論文雑誌への投稿費としても研究費を使用する予定である。次年度はフラーレン誘導体との相溶性を評価するべく、フラーレン誘導体の購入を行う必要がある。また、導電性の向上を試みるため、様々な化合物を検討する必要があり、それらの化合物の原料を購入する必要がある。さらに、合成、分子量測定に必要な溶媒などその他の試薬購入にも研究費を使用する予定である。
インフラ強靭化のためのマルチフィジックス・マルチスケール構造材料最適化法の構築

最終年度にあたる本年度では,昨年度までに構築・検証を重ねた理論・プログラムを元に,最適設計法を詳細に定式化した。特に新規性を有するアプローチとして,非線形トポロジー最適化における陽的感度解析法を,マルチフィジックスおよびマルチスケール解析を包括した最適化問題に拡張した。マルチスケール解析について,陽的感度解析法を分離型マルチスケール解析と組み合わせて、新しい弾塑性マルチスケールトポロジー最適化手法を構築した。マルチスケール最適化問題は、マクロ構造の性能を最大化するように最適なミクロ構造を求める問題である。このマルチスケール解析で大きなボトルネックとなるのは膨大な計算コストであるが、開発手法はそれを大幅に低減することに成功している。また、いくつかの計算例に基づいて、陽的感度解析法を応用した本開発手法の妥当性と信頼性を確認している。これらの成果は論文で発表されている。また,陽的感度解析手法を有限ひずみ弾塑性理論に拡張した。扱っている材料モデルは乗算分解をもとに非線形移動硬化を再現する複合硬化弾塑性材料モデルであり、他の熱力学的な構成モデルと共通する重要な基礎構造を含んでおり,マルチフィジックス解析への発展を見据えた試みとなっている。材料挙動が強い非線形性を示す際には数値解と解析解が若干の乖離を示すという課題を残しているが、いくつかの検証結果は有限ひずみ弾塑性トポロジー最適化の実用化に向けて有効な手法となり得ることを示している。これらの成果は,学会で口頭発表済みであり,論文にて発表予定である。以上のように本研究は,現段階でインフラ構造物の性能改善策を具体的に提案するまでには至っていない。しかし,工学的に有用な最適設計手法の発展に大きく貢献し,学術的にも十分に有意義な成果を得たと考えている。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究はインフラ構造物の強靭化・長寿命化に向けて,基盤材料の性能を改善するための次世代型材料設計法の構築を目的とする.この目的のため,現実的で厳しい条件に適用しうるマルチフィジックス・マルチスケール解析をもってトポロジー最適化手法を拡張する.第一に,マルチスケール手法および最適化手法に適合するようなマルチフィジックス解析手法を選択し,整理する必要がある.本研究で標榜するマルチフィジックス解析としては,以下の点を同時に考慮することを目標としている.1.大変形(有限ひずみ)2.弾塑性変形に伴う移動硬化現象3.弾塑性変形に伴う熱散逸および固有散逸4.動的問題現在,1と2の複合解析モデルおよび適合するトポロジー最適化理論の構築を完了し,その検証を行う段階にある.このマルチフィジックストポロジー最適化は当該研究分野において過去に例のないものであり,また,自身の既往研究を拡張して得られた定式化であるため,極めて新規性の高い試みである.この進展より,同じ枠組みを用いて3,4へさらに拡張できることが見込まれている.なお,マルチスケール解析への適用についてはいくつか懸念される問題が挙げられるが,所属研究室においてこれらの問題を解決するための研究が別途進行中である.当初の計画では,新たにトポロジー最適化理論を構築する下準備として,マルチフィジックス解析モデルの選定・構築を完了する予定であった.すなわち,上記に示した研究実績の概要において,(3)および(4)に挙げた熱・エントロピーの影響および動的問題についての検討を終えることができなかった.また,マルチスケール解析との兼ね合いについては,設計変数の設定および感度解析手法,ミクロ-マクロ構成則の同定方法,計算コストについてそれぞれ懸念があり,今後検証を行う必要がある.本研究は,マルチスケール解析およびマルチフィジックス解析を組み込むことで,複雑な設計問題に適用可能な次世代のトポロジー最適化手法の枠組みを構築するものである.今年度は,昨年度までに構築した理論をプログラムに実装し,さらなる拡張を見据えての数値的検証を行った.この際,最適化収束計算の過程で,大変形と弾塑性材料に由来する複雑な非線形性によって,予想を超える著しい計算不安定性が確認された.この結果を受けて,本研究は土木分野での実用に耐えうる手法の開発を標榜していることもあり,上記の問題を回避するために必要な検証,あるいは理論の構築に主眼が置かれることとなった.これは非線形トポロジー最適化という領分において,未知かつクリティカルな研究課題である.以上の問題に対処すべく,昨年度構築した理論に加えて検討した内容は以下の通りである.1.母材部の挙動安定化のための構成則の採用2.トポロジー最適化理論に即した安定化のための特殊要素の検討3.非凸最適化問題に有効とされる最適化アルゴリズムの検討これらの成果は,構造最適化分野の現状において十分な新規性を有するものであり,その理論および結果については,2017年度および2018年度の学会で発表済みまたは予定である.また,対象を熱問題へ拡張するにあたって,その基礎的検討のため,ドイツ・ドレスデンへ短期間(8.68.31)の研究留学を行った.

そこでは,自由エネルギーを定義する熱弾性ベースの熱-力学連成解析手法について学び,現地の研究者との議論を経てトポロジー最適化との整合性・拡張性についてなど有用な知見を得た.昨年度までに構築した理論をプログラムに実装し,さらなる拡張を見据えての数値的検証を行った結果,解の振動,不整合な剛性マトリックスや要素のつぶれなど,予想を上回る激しい数値不安定性が見られた.これは,厳しい大変形のもと,実際的な硬化挙動を含む弾塑性材料モデルを用いたことにより生じた最適化問題の非凸性,あるいは空隙ー固体間を連続的に補完するトポロジー最適化の根本的な原理に由来するものと考えられる.また一方で,マルチスケール化を試みるためには,マクロ・ミクロそれぞれのスケールで異なる大変形弾塑性モデルを定義し,数値的手法でパラメータフィッティングを行う必要があるが,異方性弾塑性モデルの許容する有効なパラメータの制約下ではフィッティングの精度が得られにくいことが指摘されている.ゆえに,当初の計画通りマルチスケール化・マルチフィジックス化を推し進めていく上で,現時点で以上の課題を解決し,一定レベルの計算の安定性・精度を担保することは不可欠である.以上の理由で,本来予定していたマルチスケール化およびそのパフォーマンスの検証に先立って,数値計算上の安定性の確保のための対策を優先せざるを得ない状況となった.しかし,この新しい研究目的をもってしても当該研究分野に置いては十分な新規性を有しており,ここで得られたいくつかの結果は評価すべき進捗であると考えている.最終年度にあたる本年度では,昨年度までに構築・検証を重ねた理論・プログラムを元に,最適設計法を詳細に定式化した。特に新規性を有するアプローチとして,非線形トポロジー最適化における陽的感度解析法を,マルチフィジックスおよびマルチスケール解析を包括した最適化問題に拡張した。マルチスケール解析について,陽的感度解析法を分離型マルチスケール解析と組み合わせて、新しい弾塑性マルチスケールトポロジー最適化手法を構築した。マルチスケール最適化問題は、マクロ構造の性能を最大化するように最適なミクロ構造を求める問題である。このマルチスケール解析で大きなボトルネックとなるのは膨大な計算コストであるが、開発手法はそれを大幅に低減することに成功している。また、いくつかの計算例に基づいて、陽的感度解析法を応用した本開発手法の妥当性と信頼性を確認している。これらの成果は論文で発表されている。また,陽的感度解析手法を有限ひずみ弾塑性理論に拡張した。扱っている材料モデルは乗算分解をもとに非線形移動硬化を再現する複合硬化弾塑性材料モデルであり、他の熱力学的な構成モデルと共通する重要な基礎構造を含んでおり,マルチフィジックス解析への発展を見据えた試みとなっている。材料挙動が強い非線形性を示す際には数値解と解析解が若干の乖離を示すという課題を残しているが、いくつかの検証結果は有限ひずみ弾塑性トポロジー最適化の実用化に向けて有効な手法となり得ることを示している。これらの成果は,学会で口頭発表済みであり,論文にて発表予定である。以上のように本研究は,現段階でインフラ構造物の性能改善策を具体的に提案するまでには至っていない。しかし,工学的に有用な最適設計手法の発展に大きく貢献し,学術的にも十分に有意義な成果を得たと考えている。現在まで構築した理論に加えて,弾塑性変形に伴う熱散逸および固有散逸,動的問題を考慮し,新たにトポロジー最適化手法を構築する.その成果は,具体的なアルゴリズムの記述と実際の数値計算例をもって対外的に発表する.
高血圧症における血管平滑筋ミオシン軽鎖リン酸化反応の分子薬理学的研究

交感神経伝達物質のノルエピネフリン(NE)はその効果器である血管平滑筋細胞においてαアドレナリン受容体に作用して収縮反応を、又βアドレナリン受容体に作用して弛緩反応をひきおこす。αアドレナリン受容体を介する収縮反応はカルシウム・カルデュリン依存性酵素のミオシン軽鎖キナーゼによるミオシン軽鎖のリン酸化反応にもとづくものであり、又βアドレナリン受容体は促進性GTP結合蛋白(Gs)、アデニル酸シクラーゼと連関してサイクリックAMPを生成させ、サイクリックAMP依存性蛋白キナーゼを活性化してミオシン軽鎖キナーゼをリン酸化することによりミオシン軽鎖リン酸化反応を抑制することが知られている。本研究では血圧がほぼ最高となる13週令の高血圧自然発症ラット(SHR)と正常血圧ウイスターキョウトラット(WKY)より摘出した腸間膜動脈および大腿動脈のラセン状条片標本を用い、高血圧症における血管平滑筋ミオシン軽鎖リン酸化反応の役割を分子薬理学的に検討し、以下の新しい知見、成果を得た。1.腸間膜動脈におけるNEのαアドレナリン受容体を介する最大収縮反応はSHRで有意に増加していたが、これはミオシン軽鎖リン酸化のレベルでおきているのではなく、細胞膜におけるカルシウム流入の亢進によると示唆された。2.ミオシン軽鎖リン酸化反応は収縮反応より先行しており収縮のピーク時にはすでに脱リン酸化がおきていた。3.大腿動脈におけるNEのβアドレナリン受容体を介する弛緩反応はSHRで有意に減弱していたが、これもリン酸化のレベルでおきているのではなく、Gsの機能低下によると示唆された。4.Gsの機能低下は大腿動脈に限らず動脈全般に普遍的に存在していた。5.心血管系においてGsを介して情報伝達を行なうHzヒスタミン、A_2アデノシン、D_1ドーパミン受容体の弛緩反応はβアドレナリン受容体反応と同様にSHRで減弱していた。血圧がほぼ最高となる13週令の高血圧自然発症ラッド(SHR)と同週令の正常血圧ウイスターキョウトラット(WKY)より大腿動脈,腸間膜動脈などを摘出してラセン状条片標本とし,収縮反応とその標本におけるミオシン軽鎖リン酸化との関連を検討して以下の結果を得た.(1)大腿動脈標本におけるノルエピネフリン(NE)10^<-5>Mによる収縮反応のタイムコースはSHRとWKYとで差がなかった.デイスクゲル電気泳動・等電点電気泳動併用法により測定したミオシン軽鎖リン酸化反応は収縮反応より先行しておきており,このリン酸化反応はSHRとWKYとで差がなかった.収縮反応のピーク時にはすでに脱リン酸化がおきていた.(2)腸間膜動脈標本におけるNE10^<-5>Mによる収縮反応はSHRで有意に大きく,この反応に対応したミオシン軽鎖リン酸化の程度を現在測定中である.(3)大腿動脈標本におけるNE収縮の用量反応曲線はSHRとWKYとで差がなく,ミオシン軽鎖リン酸化の用量反応曲線にも差がなかった.(4)KClによる収縮反応の感受性(ED_<50>)は大腿動脈においてはSHRで亢進しており,腸間膜動脈においては両ラットで差がなかった.(5)SHR大腿動脈はWKYに比べ静止時においてすでに高いトーヌスを維持していた.(6)上記(4)および(5)に対応したミオシン軽鎖リン酸化の程度を現在測定中である.

(7)カルシウム拮抗薬のnifedipine, verapamil, diltiazemのNE収縮に対する効果を検討したところ, NE収縮が大きかったSHR腸間膜動脈ではこれらのカルシウム拮抗薬による抑制作用が強くあらわれた.(8)腸間膜動脈におけるKCl収縮に対するカルシウム拮抗薬の抑制作用はSGRとWKYとで差がなかった.(9)カルモデュリン拮抗薬W-7のNE収縮に対する抑制作用を腸間膜動脈標本で検討したところSHRとWKYとで差がなかった. (10)上記(7)(9)に対応したミオシン軽鎖リン酸化の程度と現在測定中である.高血圧自然発症ラット(SHR)において生理的に最も重要な血管拡張機構であるβアドレナリン受容体を介する弛緩反応(β反応)が正常血圧ウイスターキョウトラット(WKY)に比べ著しく減弱しており、この減弱が末梢血管抵抗増加に結びつくと考えられている。βアドレナリン受容体は促進性GTP結合蛋白(Gs)と連関し、アデニル酸シクラーゼを活性化してサイクリックAMPを生成させ、生成されたサイクリックAMPは蛋白リン酸化酵素を活性化し、更に活性化された酵素はカルシウム・カルモデュリン依存性ミオシン軽鎖リン酸化酵素をリン酸化することにより抑制し、最終的には弛緩反応をひきおこすと考えられている。本研究では血圧がほぼ最高となる13週令のSHRとWKYより摘出した大腿動脈のラセン状条片標本を用い、β反応の異常がこの情報伝達系のどのプロセスでおこっているのかを、それぞれのプロセスに作用する薬物の効果、サイクリックAMPの定量、βアドレナリン受容体の結合実験などで検討したところ、異常はサイクリックAMP依存性蛋白リン酸化酵素やミオシン軽鎖リン酸化酵素などが関与しているミオシン軽鎖リン酸化のプロセスでおきているのではなく、Gsの機能低下によることが示唆された。更にGsの機能低下は大腿動脈に限らず腸間膜動脈、頚動脈、腎動脈においても共通して認められ動脈全般に普遍的に存在していた。Gsに機能低下があるとすれば心血管系においてGsを介して情報伝達を行なうH_2ヒスタミン、A_2アデノシン、D_1ドーパミン受容体の弛緩反応はβ反応と同様に減弱している可能性が予想されるので、これを検討したところ、これらの受容体を介する弛緩反応は全てSHRで減弱しており、SHRにおけるGsの機能低下という仮説が支持された。
有限体上の符号の被覆半径と格子群の被覆半径の決定問題

今年度の研究課題は、有限体上の符号の被覆半径と格子群の被覆半径の決定問題であった。研究代表者小関が発案した符号のヤコビ多項式(環)の研究はこの1,2年のうちに目覚ましい進展を遂げつつある。ヤコビ多項式環は符号の同値性に対する不変量を統括することを意図して考え出された概念であるが、他の分野との関連も見いだされ始めている。それらの関連分野のうちで最もつながりが深く、また重要と思われるものとして、有限ユニタリ鏡映群の同時不変式環、ジーゲル・ヤコビ形式の理論への構成と構造の研究、アソシエーションスキーム理論、符号の被覆半径と格子群の被覆半径の決定問題等が挙げられる。符号のヤコビ多項式環の構造理論は符号の重み枚挙多項式を不変にする変換群が有限ユニタリ鏡映群のうちのいくつかの重要なものになる場合、坂内英一、坂内悦子(共に九州大)寺西鎮男(名古屋大)諸氏の共同研究の結果、基本的課題を達成し得て目下共同論文を準備中である。ジーゲル・ヤコビ形式の理論への構成と構造の研究との関連については坂内英一との共著のレジュメが学士院の紀要に出たばかりであるが、これも細部を完成して共同論文として発表する予定。符号の被覆半径の決定問題への応用についてはアイデアが簡単に証明できる定理に基づいているが、膨大な計算も必要なのでこの方面の仕事は論文を準備中の段階である。本研究と関係して主催したシンポジウム1.研究集会「代数学と計算」、東京都立大学理学部、1995 11月13日11月16日参加者56名今年度の研究課題は、有限体上の符号の被覆半径と格子群の被覆半径の決定問題であった。本研究と関係して主催したシンポジウム1.研究集会「代数学と計算」、東京都立大学理学部、1995 11月13日11月16日参加者56名
廃木材を再利用した循環型建材の開発

本研究では、リグニンやAJ1などの自然素材を硬化剤とした建材を開発し、廃木材の有効利用法を確立し、環境負荷を低減することが大きな目的である。今までの研究成果を踏まえ、実用化の可能性が大きい緑化パネルと断熱・遮音パネルの開発及び各性能(構造及び環境特性)の検証を目的とした。主な成果は、1)廃木材のみではなく廃瓦、廃石膏などの建築廃材も再利用できるパネルを提案した、2)建材パネル工法の開発:低エネルギー化と単純作業を前提とし、授産施設を活用する建材パネル工法を開発した。3)建材パネルの化学物質含有量・放散量の証:開発した建材パネルを用いてモデル室を構成し、室内の化学物質含有量・放散量との関係を明らかにした。4)建材パネルの断熱性能の検証:(2)と同様の試験体を対象に、現有設備の各試験器を用いて、断熱性能実験を行い室内の断熱性能を明らかにした。5)建材パネルの植生・構造特性の検証:緑化パネルに要求される2つの性能(植生と強度)を満足するために、パネルを2層化し、第1層には、植生に適したパネルを、第2層には運搬・設置に必要な強度を有するパネルを提案し、植生試験と強度試験を行い、それらの性能を明らかにした。の5項目である。の5項目である。1.調合比と材料特性の関係:建材の材料として、廃木材、古紙、廃繊維、リグニンあるいはAJ1を用いて調合した建材パネルを開発するが、各材料の調合比と養生方法(天然乾燥と人工乾燥)をパラメータに、試験体を作成し、現有設備の各試験器を用いて材料特性(材料強度、フロー値、硬化性)を測定し、調合比と材料特性とについて、各材料の調合比をパラメータに材料実験を実施し、材料特性を明らかにした。2.調合比と化学物質含有量・放散量の関係:各材料の調合比と養生方法(天然乾燥と人工乾燥)をパラメータに、試験体を作成し、現有設備の各試験器を用いて材料の調合比と化学物質含有量・放散量との関係を明らかにすることを目的に、2005年度研究では、2004年度の研究で硬化剤として使用された柿渋やリグニンに代わり新たな硬化材(AJ-2)を使用して建材を作成し、吸放湿性能、VOC放散量、断熱性能の把握を行った。さらにこれを実験家屋に施工して実測した。その結果、吸放湿性能は昨年度より向上し、これを施工した実験棟ではセルロースファイバーなどの断熱材に比べて改善が見られる、施工した実験棟内のVOC濃度は厚生労働省基準値以下であることがわかった。建材単体の熱伝導率は、実験条件によるバラツキが現れ、一般木製品よりもやや劣る値となった。そのため、施工した実験棟内の温度変化もセルロースファイバー製品よりも断熱性能が劣ることがわかった。3.緑化パネルの試作:廃瓦、廃石膏、AJ2、古紙を材料とした屋上緑化パネルの開発を目的として、各材料の調合比をパラメータとして、緑化パネルを試作し、そのパネルに芝を植生させて、状況を観察し、芝の生育には問題ないことを確認した。3)建材パネルの化学物質含有量・放散量の検証:開発した建材パネルを用いてモデル室を構成し、室内の化学物質含有量・放散量との関係を明らかにした。

5)建材パネルの植生・構造特性の検証:緑化パネルに要求される2つの性能(植生と強度)を満足するために、パネルを2層化し、第1層には、植生に適したパネルを、第2層には運搬・設置に必要な強度を有するパネルを提案し、植生試験と強度試験を行い、それらの性能を明らかにした。の5項目である。
知識創造における不確実性：社会インパクトを高めるための多様性とは

注目すべき研究テーマ(ライフイノベーション領域、先端マテリアルサイエンス領域、ロボティクス領域など)については昨年度の予備的分析を基に詳細分析を行い、特に近年社会実装の機運が高まっている分野として、高温構造材料としてのセラミックス基複合材料を選定した。当該分野で研究開発を先導する研究者10名程度に対して詳細な文献調査を行うため、各種データベース(特許データベース、論文データベース)から対象領域を抽出するための手法(クエリ開発および関連文献抽出のためのルール)を作製し、研究開発データの収集を行った。特許データに関しては、世界の特許情報については欧州特許庁(EPO)が編纂を行っているPATSTATを用い、特に日本の特許データについてはPATOLISやIPDLを基に分析対象データの取得を行った。特許データにおいて、大学研究者は単なる個人名のみで記載されているケースが多いことから、JDreamIII(論文データベース)、J-Global(研究者データベース)などのデータベースを補足的に利用して名寄せ・突合を行った。論文データに関しては、Web of Scienceを用いて研究領域の特定を行った後、手作業で論文データベースからダウンロードした書誌データを基に、データベースを構築した。また、最終的に論文を読み込み、目視による関連文献の選別を行った。これらの結果から、セラミックス基複合材料を対象として、研究開発の成熟化プロセスと、近年の研究開発状況の分析が進展した。研究計画において予定されていた内容(テーマ選択、ヒアリング、文献調査、データ収集)が完了しているということと、社会的重要性が高く、これまで計量書誌学的分析が全く行われていなかった分野(セラミックス基複合材料)を対象とした分析を開始することができたため。2019年度は最終年度となるため、既に行われた分析を統合し、社会実装を高めるための方策と科学技術政策に対する要請について考察を進める。本研究を開始するにあたり、注目すべき研究テーマ(ライフイノベーション領域、先端マテリアルサイエンス領域、ロボティクス領域など)を特定し、その各々について研究開発を先導する研究者10名程度に対してヒアリングを行った。ヒアリングの結果と文献調査を総合し、各種データベース(特許データベース、論文データベース)から対象領域を抽出するための手法を考案し、研究開発データの収集を行った。特許データに関しては、世界の特許情報については欧州特許庁(EPO)が編纂を行っているPATSTATを用い、特に日本の特許データについてはPATOLISやIPDLを基に分析対象データの取得を行う。特許データにおいて大学研究者は単なる個人名のみで記載されているケースが多いことから、JDreamIII(論文データベース)、J-Global(研究者データベース)を利用して名寄せ・突合を行った。ファンディングデータについては、JSTが構築するファンディングデータベース(FMDB)や科研費データベース(NII)などのデータを取得し、上述の特許データや論文データとの突合(同一人名や同一研究課題の異なるデータベース間での同一性の担保)を行うためデータ整理を行った。分析のために必要となる書誌情報の収集は順調に進んでいるものの、次のステップに相当する「科学知識生成プロセスの把握」を開始するには至っておらず、若干進捗が遅れている。だが、論文サーベイは進んでおり、データ基盤が整備された後には、速やかに分析を開始できる見込みであるため、次年度以降に遅延が累積することはないと予想される。今後、計量書誌分析手法を活用することにより、組織の研究開発戦略の推移について解析を行う。また、その解析の結果、社会的要請の変化に応じて、組織の研究開発戦略が変化しているかどうかを調べ、最終的には社会インパクトを考慮した研究開発戦略の在り方について含意を得る予定である。分析の対象となる書誌データの調達を外部調査機関に委託するのではなく、自ら手作業で行った結果、情報取集にかかる役務費が大幅に削減されている。

この効率化によって生じた余剰は、今後の分析作業の強化に用いる。特に、文献調査・海外調査を増強することで、当該領域の研究および実務の趨勢について把握する。分析対象となるデータベースについて、機関保有のデータを活用することにより、取得費用が大幅に低減されたことによる。残額と2019年度配分予算を用いて、海外学会での研究発表、論文投稿にかかる英文校閲・APCなどに用いる。
HIV陽性者に関する神経機能画像研究

ヒト免疫不全ウイルス(human immunodeficiency virus : HIV)は初感染から数年を経過して、免疫系に破綻を来たした後天性免疫不全症候群(acquired immunodeficiency syndrome,;AIDS)の原因となるウイルスである。また、HIVが脳疾患をもたらす機序は不明であるが、中枢神経系を標的として、他の日和見感染症とは異なった神経学的症状を伴うことがある。HIV原発性中枢神経障害は、行動・運動・認知などの障害が不可逆的な進行を来たし、HIV脳症(HIV認知症)とも称せられる。通常は、AIDS関連疾患が診断された後のHIV感染末期に発症することが多いが、ときにHIV脳症の症状が他のAIDS指標疾患に先行することもある。本研究課題では、明らかな精神症状及び神経症状が出現していないHIV陽性者と年齢や教育歴をマッチングさせた健常者に対して頭部MRIを施行して、得られた画像から全脳の容積を計測し、HIV感染による大脳における影響を検討する。さらに性格・神経心理検査を施行して、性格傾向と脳の形態や機能の相関・関連についても併せて検討する。HIV陽性者に関する神経学的な機能画像研究は、これまで本邦ではなく、向後の医療の発展に寄与できるものと考えられる。本課題は、HIVに関連した疾患研究では本邦での基幹的な医療機関である国立国際医療研究センター病院で行っている。同院の新病院が稼働となり、新規MRI機器導入や施行体制が整わず、予定していた研究の開始が遅延することになったため、各倫理委員会の承認も得て被験者への検査は開始しているが、現在の時点では有意なデータ解析に必要な被験者数に達していない。既に検査施行体制は正常化しており、次年度以降、当初の研究計画通りに成果を報告できると思われる。ヒト免疫不全ウイルス(human immunodeficiency virus:HIV)は初感染から数年を経過して、免疫系に破綻を来たした後天性免疫不全症候群(acquired immunodeficiency syndrome;AIDS)の原因となるウイルスである。通常は、AIDS関連疾患が診断された後のHIV感染末期に発症すること多いが、ときにHIV脳症の症状が他のAIDS指標疾患に先行することもある。本課題は、HIVに関連した疾患研究では本邦での基幹的な医療機関である国立国際医療研究センター病院で行っており、明らかな精神症状及び神経症状が出現していないHIV陽性者と年齢や教育歴をマッチングさせた健常者に対して頭部MRIを施行して、得られた画像から全脳の容積を計測し、HIV感染による大脳における影響を検討している。さらに性格・神経心理検査を施行して、性格傾向と脳の形態や機能の相関・関連についても併せて議論したい。現在の時点では有意なデータ解析に必要な被験者に達していないが、HIV陽性者に関する神経学的な機能画像研究は、これまで本邦ではなく、向後の医学の発展に寄与できるものと考えられる。本課題を施行している国立国際医療研究センターの新病院への移転があり、新規MRI機器導入や施行体制が整わず、予定していた研究課題の開始が遅延することになった。そのため繰り越し申請を行った。24年度が最終年度であるため、記入しない。各倫理委員会の承認も得て被験者への検査施行は開始している。既に検査施行体制は正常化しており、被験者である健常者・HIV陽性者の確保及び検査施行・結果の検討に努めたい。
フェノーム解析を用いた子宮内膜幹細胞マーカーの探索

子宮内膜幹細胞特性に重要であるとされるWnt7aの受容体およびside population細胞に発現するCD93について検討したが、いずれも幹細胞特性との関連は認められなかった。In vivoでの幹細胞特性の検討のために、マウス腹腔内移植モデルを作成した。その際に用いる細胞としては、ヒト内膜初代培養細胞ではなくその癌細胞株および不死化細胞がより適切であった。子宮内膜幹細胞の候補マーカーとして、これまでWnt7aおよびCD93に着目してin silico、in vitro、in vivoでの解析を行ってきたが、先行研究の出現やマーカーとしての要件を満たさないなどの理由から、解析対象から除外した。そこで、以前のDNAマイクロアレイのデータで抽出されたホメオボックス遺伝子であるHEXを解析対象候補としたが、RT-PCRにより必ずしも一定の発現が得られないことから、戦略を変更した。すなわち、子宮内膜症および子宮内膜癌モデルマウスの作成をまず行い、その構築組織における幹細胞の振る舞いとマーカーとの挙動を関連付けて解析することを目指した。内膜症モデルとして、内膜症の起源細胞と考えられるヒト正所性子宮内膜を細胞レベルまで分散して免疫不全マウスの腹腔内に注入した。しかし、十分に腹腔内に生着しないため、磁性体を用いて腹腔内の任意の場所に内膜細胞を集積し局在させることで、生着を促す戦略を考案した。磁性体で釣り上げるマーカーとして非機能膜型受容体(membrane X receptor, mXR)を選択し、このmXR、発光蛋白CBR、および蛍光蛋白GFPの3つを同時に発現することが可能なレンチウイルスをヒト子宮内膜細胞に感染させた。ところが、内膜の初代培養細胞は感染効率(遺伝子導入率)が低いうえに、手術検体からの入手や取扱いが容易でなく、この戦略の妥当性と実行性に関する十分な検証が出来なかった。そこで、それらに代えて、内膜由来の不死化細胞株および癌細胞を用いて、同様の手法により、先ず上記3つの蛋白を同時に且つ安定的に発現する細胞集団を得た。これを腹腔内に投与した後、磁性体でin vivoでの細胞集積を行ったところ、腹腔内に一定の生着が認められた。本研究では、ヒト子宮内膜幹細胞を効率的に得るための有用なマーカーの探索・開発を目的として、フェノーム解析に基づきその候補としてWnt7aを選出し、Wnt7aとその関連分子を幹細胞特性に関連付けて解析を行う予定であった。しかしながら、本研究の開始前後より、子宮内膜の再生などにおけるWnt7aの役割に関する論文が複数発表され(Fan, et al., Endocrinology, 2012; Santamaria, et al., Endocrinology, 2012)、その先行研究があるなかでの研究継続は困難と判断した。そこで、Wnt7aではなく別の候補分子に着目して、研究計画で提案した解析を行うこととした。既にわれわれは、内膜幹細胞の最有力候補集団である内膜sidepopulation(SP)細胞のmRNA発現プロファイルのデータを有しているので、その中でSP細胞に強く発現している表面抗原マーカーCD93を候補分子とした。まず、正常子宮内膜におけるCD93の発現・分布を検討したところ、幹細胞が存在すると考えられている基底層付近に比較的豊富に発現していた。詳細に検討すると、CD93陽性細胞は主に子宮内膜血管の内皮あるいはその近傍に存在していた。この分布は内膜SP細胞とほぼオーバーラップしていると考えられるABCG2陽性細胞の分布と一致していた。そこで、CD93を指標にヒト子宮内膜から前方視的にセルソーターを用いて、ヒト子宮内膜CD93細胞を分取して、コロニー形成能および脂肪や骨への多分化能を検出するアッセイに供した。そのなかで、CD93細胞が非CD93細胞に比べて、コロニー形成能および多分化能が顕著な内膜検体も存在したが、安定した結果は得られず、CD93の内膜幹細胞特性における役割についての結論は得られなかった。前年度に引き続き、ヒト子宮内膜の幹細胞マーカーの探索ツールとして、磁性体を用いたヒト内膜再構成系の開発とその検証を行った。ただし、ヒト内膜の初代培養細胞および幹細胞は、感染効率(遺伝子導入率)が低いうえに、手術検体からの入手や取扱いが容易でないため、それらに代えて、内膜由来の不死化細胞株および癌細胞を用いた。さらに、磁性体を用いて目的とする細胞を選別し集積させる至適条件を設定するためには、標識蛋白を安定的に発現する細胞株が必要となる。そこで、上記の2種類の細胞株それぞれに、非機能膜型受容体(membrane X receptor, mXR)、発光蛋白CBR、および蛍光蛋白GFPの3つを同時に発現することが可能なレンチウイルスを感染させた。その後に、GFPを高発現する細胞をセルソーターで2回選別し、GFP高発現細胞を分取してフローサイトメーターで解析したところ、標識蛋白全てを安定的に発現することが判明し、これらを大量に培養して細胞株のストックを確保した。

これらをそれぞれ免疫不全マウスの腹腔内に注入するとともに、「ネオジム磁石丸型」などの複数個のミニ磁石を体外あるいは体内に留置させることにより、任意の場所に標識細胞を集積させて、異所性病変の作成を試みた。長期間に亘る移植細胞の振る舞いを発光イメージングを用いて非侵襲的且つリアルタイムに観察したが、内膜癌細胞株は増殖速度が速く長期の観察では予定期間内に移植マウスが癌死してしまった。一方、内膜不死化細胞株では、通常移植だけでは生着しないが、このシステムを用いると、磁石留置場所の近傍に集中して生着した病変が確認された。また、内膜不死化間質細胞も入手し、上記の不死化内膜腺上皮細胞と混合移植することで、より内膜に類似した組織の再構築を図った。産婦人科、生殖内分泌、不妊医療、腹腔鏡、子宮内膜幹細胞当初目標とした幹細胞マーカーの同定には至らず、研究計画の後半で行う予定であった内膜組織再構成と内膜由来疾患モデルマウスの作成に着手している点で、「(4)遅れている」とした。解析対象候補分子をWnt7aからCD93へと方向転換したため、時間的制約からもCD93については十分な検討が出来ていない。ただし、CD93陽性細胞が幹細胞であるならば、少なくとも我々が行ったin vitro幹細胞アッセイ系のいずれかでは安定的にポジティブな結果が得られると考えられるので、その点でCD93は最優先に解析すべき候補分子ではないと思われる。従って、われわれのマイクロアレイのデータベースから、また新たに候補分子を抽出する段階から開始しなければならない点で、「遅れている」とした。また、平成24年4月7月にかけて研究室が移転したことも研究が当初の予定から遅れた一要因となった。子宮内膜症および子宮内膜癌の腹膜播種モデルを作成するうえで、磁性体を用いる戦略の妥当性と実行可能性を支持する基盤知見と基盤技術が得られたので、さらに改良を重ねてより安定的で再現性の高いシステムの構築を目指す。その研究の進展と併せて、幹細胞候補集団にレンチウイルスを用いてCBRとは別の種類の発光蛋白を発現するような仕掛けをすることで、そのモデルのなかで、幹細胞の振る舞いを追跡できる系を確立する。その振る舞いと、以前のアレイデータで候補となっているCD93やHEX以外の残りの幹細胞マーカーとの挙動を照らし合わせながら、内膜・内膜症・内膜癌のそれぞれの幹細胞のマーカーを同定していく。現在、われわれのアレイデータベースのなかで、ホメオボックス遺伝子であるHEXが内膜SPで強く発現していることが分かっており、RT-PCRによる検証でも確かめられている。今後は、これに着目して、免疫染色により子宮内膜組織での発現・分布を確認する。その発現が幹細胞を示唆するものであれば、機能的な解析へと展開することで、今後の研究を推進していく。戦略の変更を余儀なくされたため、予定していた研究費を全て使用できなかった。新しい研究戦略のもと、次年度の研究費と併せて、消耗品購入などに充てる予定である。Wnt7aからCD93に候補分子を変更したために、その時間的ロスにより、十分な解析まで踏み込めず、繰越が生じた。上述した通り、HEXの解析、さらにはCD93およびHEX以外の他の候補分子の探索・解析に繰越金と今年度研究費を併せて使用する。
Va族金属の格子欠陥の挙動に関する研究

本研究はVa族高融点金属のNb及びTa中の格子間原子の挙動を転位のピニング現象を利用して内耗・弾性率の精密測定により明らかにしようとしたものであり, 1水素を殆んど含まない試料の作製及び2低温照射実験について研究を進めた. 1ではまず超高真空中直接通電法により脱炭・脱ガスを行ない残留抵抗比約5000の試料を得たがこの状態では数数+ppmの水素が残留しており転位の低温域での運動が強く抑制されていた.また,この水素を含む試料の低温照射後の内耗・弾性率の変化は2で述べる水素を殆んど含まない試料でのそれとかなり異なっていた.一方,上記の脱炭・脱ガス処理後,試料表面にPdを蒸着し,空気中150°Cで長時間保持することにより水素を殆んど完全に除去できた(<1ppm)のでこの試料を用いて2を進めた.水素を除去した試料を加工するとらせん転位のキンク拡散及び非らせん転位のキンク対形成に起因する内耗ピークがそれぞれ40K(α1)及び60K(α2)に出現する.この試料を液体He温度で20MeVプロトン照射すると2-(1)Nb及びTa共に照射中に明瞭なピニング現象が観測された.2-(1)の結果は, Nb及びTa中の格子間原子は照射温度で既に長距離移動し得ること並びに格子間原子のピニングにより極低温域での転位運動が抑制されることを示唆している.一方,より高温域での格子間原子と転位との相互作用はNbとTaでかなり異なっていた.2-(2)Taでは,照射直後及びその後の昇温に伴うピニングによりα1及びα2ピークは共に強く抑えられ,この現象はMoやW等の他の高融点金属の場合にも共通して観測されている.2-(3)Nbでは,照射直後及びその後の昇温によりα1ピークはかなり抑制されるがその程度は2-(1)の場合より小さく, α2ピークは照射直後ではやや抑えられるがその後の昇温と共に成長傾向を示し,特に120K昇温後は大きく成長し, α1の抑制とほぼ相補的な関係にあることが分った.2-(3)は極めて特異な現象であり今後さらに調べる必要がある.本研究はVa族高融点金属のNb及びTa中の格子間原子の挙動を転位のピニング現象を利用して内耗・弾性率の精密測定により明らかにしようとしたものであり, 1水素を殆んど含まない試料の作製及び2低温照射実験について研究を進めた. 1ではまず超高真空中直接通電法により脱炭・脱ガスを行ない残留抵抗比約5000の試料を得たがこの状態では数数+ppmの水素が残留しており転位の低温域での運動が強く抑制されていた.また,この水素を含む試料の低温照射後の内耗・弾性率の変化は2で述べる水素を殆んど含まない試料でのそれとかなり異なっていた.一方,上記の脱炭・脱ガス処理後,試料表面にPdを蒸着し,空気中150°Cで長時間保持することにより水素を殆んど完全に除去できた(<1ppm)のでこの試料を用いて2を進めた.水素を除去した試料を加工するとらせん転位のキンク拡散及び非らせん転位のキンク対形成に起因する内耗ピークがそれぞれ40K(α1)及び60K(α2)に出現する.この試料を液体He温度で20MeVプロトン照射すると2-(1)Nb及びTa共に照射中に明瞭なピニング現象が観測された.2-(1)の結果は, Nb及びTa中の格子間原子は照射温度で既に長距離移動し得ること並びに格子間原子のピニングにより極低温域での転位運動が抑制されることを示唆している.一方,より高温域での格子間原子と転位との相互作用はNbとTaでかなり異なっていた.2-(2)Taでは,照射直後及びその後の昇温に伴うピニングによりα1及びα2ピークは共に強く抑えられ,この現象はMoやW等の他の高融点金属の場合にも共通して観測されている.2-(3)Nbでは,照射直後及びその後の昇温によりα1ピークはかなり抑制されるがその程度は2-(1)の場合より小さく, α2ピークは照射直後ではやや抑えられるがその後の昇温と共に成長傾向を示し,特に120K昇温後は大きく成長し, α1の抑制とほぼ相補的な関係にあることが分った.2-(3)は極めて特異な現象であり今後さらに調べる必要がある.
神社所蔵日本文学関係資料の所在に関する基礎的研究

本研究の四年間の基礎的研究の成果は、今後数年間にわたって、国文学研究資料館文献資料部の調査と、収集によって具体化して行く予定であるが、ここでは以下の六点に要約して、研究の概略を纒めておきたい。1.官幣小社以上を対象とした「神社所蔵日本文学関係資料所在調査目録」を完成した。これは、今後の国文学研究資料館文献資料部の調査収集の指針になるものである。2.重要な神社関係の図書文書目録については、購入または複写により、国文学研究資料館文献資料部に備えることができた。このような二次資料は今後とも丹念に収集を継続する予定である。3.未刊の神社関係の所蔵目録について、神社側の了解のもとに写真撮影を行うことができた。これは研究の後、積極的に公刊して行く予定である。4.資料採訪を許可された神社に行き、所蔵資料の概要を把握することができた。また、引き続いて、本調査を実施することができた調査箇所もあった。5.本研究を実施するために、神社庁・神宮皇学館大学・式内社研究会などの協力を要請すれば、もっと成果をあげることができたであろうと反省している。6.本研究を通じて、各地の研究者や所蔵者に、文化財としての重要性を再認識して貰うことができた。これは、国文学研究資料館の役割についての理解を深めることにもなり、今後の調査に役立つこととなった。1.調査対象神社台帳の作成は、全国市町村史の情報を中心に、「全国神社名鑑」との照合を行い、本年度ほぼ西日本地区の主要神社に関する日本文学関係資料の所在情報を製理することができた。次年度に引続き東日本地区の調査を行い、(仮称)「全国神社所蔵日本文学関係資料所在調査台帳」を完成することができる見通しである。2.既刊神社関係所蔵目録の調査収集については、稲荷大社・八坂神社文書目録・談山神社・熊野速玉神社等の主要神社の文書目録を購入することができた。また、現地の研究者の協力による情報提供や、実際の調査旅行に依って未刊の目録類を写真その他で入手することができた。とりわけ、当館の編集に成る「古典籍総合目録」の完成に依って、多くの重要な知見が得られた。3.各神社における日本文学関係資料の概要の把握としては、予備調査を実施できた神社は、梅宮・今宮・豊国・新日吉(以上京都)、丹生(和歌山)、真清田・猿投(以上愛知)、厳島・羽中山八幡(以上広島)、伊豆・三島(以上静岡)、藤島(福井)等であり、様々に貴重な資料の所在が確認された。この実地調査の成果として、平成二年度の国文学研究資料館文献資料部の調査計画に新日吉神社と羽中山神社を加えることができた。4.予備調査を実施できた神社については、調査概要をまとめるとともに、本格調査に向けての体制作りに入っている。初年次に引き続き、調査対象神社台帳の作成と神社関係所蔵目録の調査収集を行った。神社台帳は官幣・国幣・県社までの各神社の台帳を、全国にわたってほぼ完成することができた。所蔵目録の調査収集については、公刊されたものについてはほぼ購入、または複写による収集を終えたが、未刊の目録については調査収集が充分でない。引き続き収集して行かなければならない。各神社に於ける日本文学関係資料の所蔵状況の把握としては、調査対象の重点を関西に置きながら、ほぼ全国的に調査地を選び調査を行うことができた。1件あたりの所蔵点数は寺院に較べ、極めて少いのが難点で、期待していたほどの資料に出会わないことも多かった。そこで近年刊行されることの盛んな地方史誌によって、ある程度の所蔵資料の確認を行った上で、調査する方針に転換しつつある。幸いなことに、貴重な資料の発見があり、国文学研究資料館による本格的調査へ向けての神社当局の理解や協力約束を得られたこともしばしばであった。本年度のまとめとしては、上記、調査対象神社台帳の作成がほぼ計画通りに完成したことがあげられる。