hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
都市住空間の震災予測と耐震化システムに関する研究

本年度に行った都市住空間の震災予測手法の開発と事例解析による精度評価に関する研究の概要は次の通りである。1.都市住空間における震災の連関・波及構造を解明するため、構造モデリングの発展手法であるFQSM法を用い、効外の木造戸建住宅と都心のRC造マンションについて、被災項目の連関行列を研究分担者全員へのアンケートにより定め、これを基に被害の波及構造図を作成し、被災過程の特徴、相異等を検討した。2.都市住空間の震災予測と耐震化に関する研究上の問題点と今後の課題について、研究分担者全員による討議を行い、その結果を整理して取りまとめた。とくに、震災予測と耐震対策に関する検討は、破壊的な大地震とともに、比較的頻繁におこる中地震に対しても十分行っておく必要があること、及び震災予測の成果を提示する場合、数量型予測とともにシナリオ型予測を重視すべきことが指摘された。3.都市構造物の耐震性能評価については、RC造建築物の耐震性能の確率分布モデル、橋の耐震性能評価のエキスパートシステムと地震時機能の重要性、偏心弾塑性構造物ー地盤系の水平入射地動に対する応答性状、ならびに被災度判定のためのRC構造物の損傷度評価法に関する研究が提示された。4.都市域の被災度予測については、小田原における地震動評価と建築物被害の予測、大阪府における震災データベースの構築と地震危険度評価、及び不整形地盤における地震動特性に関する研究が行われた。5.都市の2次的被災の評価については、室内・屋外空間の耐震安全性評価の方法と地震危険度判定システムの提案、上海市における建築物被害と火災、交通障害の予測、ならびに日常生活水準の被災・復旧過程のモデル化の提案が行われた。
細胞膜PIP_2による心筋緩徐活性型遅延整流性K^+チャネルの調節の分子基盤

本研究課題では,細胞膜PIP_2(ホスファチジルイノシトール-4,5-2リン酸)による心筋緩徐活性型遅延整流性K^+チャネル(I_<Ks>)の調節の分子基盤を検討する目的で,モルモット心房筋細胞やI_<Ks>の発現をコードするKCNQ1,KCNE1遺伝子を導入した培養細胞にパッチクランプ法を適用して実験を行い,以下の結果を得た.1.α_1-受容体刺激剤であるphenylephrine(30μM)によるI_<Ks>の増大作用はプロテインキナーゼC(PKC)阻害薬であるbisindolylmaleimide I(BIS-I,200nM)によって約60%抑制され,さらに細胞内にPIP_2(100μM)を負荷することによりほぼ完全に抑制された.2.ATP(30μM)によるP2Y-受容体刺激もI_<Ks>を増大させ,その反応はBIS-Iによってはほとんど影響を受けなかったが,細胞内にPIP_2を負荷することによりほぼ完全に消失した.3.モルモット心房筋細胞を70%低浸透圧溶液(約206mOsm)で灌流するとI_<Ks>は著明に増大したが,パッチ電極を介して抗PIP2抗体を負荷した条件下では低浸透圧溶液によるI_<Ks>の増加率はコントロール時の約40%に減少した.4.KCNQ1,KCNE1と共にGq-PLC連関型受容体であるM_1-ムスカリン性受容体を導入したCOS7細胞において,低濃度(1および10nM)のアセチルコリン投与によりKCNQ1/KCNE1電流は増加した.これらの実験結果は,Gq-PLC連関型受容体刺激や細胞膜伸展によるI_<Ks>の増大反応に,細胞膜PIP_2の減少が関わっていることを示しており,細胞膜PIP_2はI_<Ks>の調節を介して心筋電気活動(特に活動電位再分極過程)に影響を与えている可能性が示唆された.また,I_<Ks>の調節における細胞膜PIP_2の定量的役割は受容体間(α_1-受容体やP2Y-受容体)や細胞刺激の種類によって異なっていると考えられた.本研究課題では,細胞膜PIP_2(ホスファチジルイノシトール-4,5-2リン酸)による心筋緩徐活性型遅延整流性K^+チャネル(I_<Ks>)の調節の分子基盤を検討する目的で,モルモット心房筋細胞やI_<Ks>の発現をコードするKCNQ1,KCNE1遺伝子を導入した培養細胞にパッチクランプ法を適用して実験を行い,以下の結果を得た.1.α_1-受容体刺激剤であるphenylephrine(30μM)によるI_<Ks>の増大作用はプロテインキナーゼC(PKC)阻害薬であるbisindolylmaleimide I(BIS-I,200nM)によって約60%抑制され,さらに細胞内にPIP_2(100μM)を負荷することによりほぼ完全に抑制された.2.ATP(30μM)によるP2Y-受容体刺激もI_<Ks>を増大させ,その反応はBIS-Iによってはほとんど影響を受けなかったが,細胞内にPIP_2を負荷することによりほぼ完全に消失した.3.モルモット心房筋細胞を70%低浸透圧溶液(約206mOsm)で灌流するとI_<Ks>は著明に増大したが,パッチ電極を介して抗PIP2抗体を負荷した条件下では低浸透圧溶液によるI_<Ks>の増加率はコントロール時の約40%に減少した.4.KCNQ1,KCNE1と共にGq-PLC連関型受容体であるM_1-ムスカリン性受容体を導入したCOS7細胞において,低濃度(1および10nM)のアセチルコリン投与によりKCNQ1/KCNE1電流は増加した.これらの実験結果は,Gq-PLC連関型受容体刺激や細胞膜伸展によるI_<Ks>の増大反応に,細胞膜PIP_2の減少が関わっていることを示しており,細胞膜PIP_2はI_<Ks>の調節を介して心筋電気活動(特に活動電位再分極過程)に影響を与えている可能性が示唆された.また,I_<Ks>の調節における細胞膜PIP_2の定量的役割は受容体間(α_1-受容体やP2Y-受容体)や細胞刺激の種類によって異なっていると考えられた.ヒトを含む多くのほ乳類の心筋細胞において,緩徐活性型遅延整流性K^+チャネル(I_<Ks>)は活動電位再分極過程に必須の電流系であり,加えて,I_<Ks>はβ-受容体やα_1-受容体の刺激によっても増大し,交感神経による心臓電気活動の調節にも重要なはたらきをなしている.本年度(平成17年度)の研究では,α_1-受容体刺激によるI_<Ks>の増大反応に関わる細胞内機構について,酵素処理により単離したモルモット心房筋細胞にパッチクランプ法を適用して実験を行い,以下の結果を得た.1.α_1-受容体刺激剤であるphenylephrineはI_<Ks>を濃度依存性に増大作用させ,最大反応は30μMにおいて得られた(97.0±12.0%,n=16).

2.プロテインキナーゼC(PKC)の阻害薬であるBisindolylmaleimide I(Bis I, 100nM)の存在下においても,phenylephrine(30μM)はI_<Ks>を38.1±12.1%(n=6)増大させた.これらの実験結果は,α_1-受容体刺激によるI_<Ks>の増大反応にPKCεアイソフォームの活性化に加えて,他の機構も関わっていることを示唆する.今後,α_1-受容体刺激に伴う細胞膜ホスファチジルイノシトール4,5-二リン酸(PIP_2)の減少が,I_<Ks>の増大反応に関わっている可能性について,電極内にPIP_2を負荷した実験等で検討を進めていく予定である.ヒトをはじめ多くのほ乳類の心筋細胞に存在する緩徐活性型遅延整流性K^+チャネル(I_<Ks>)は活動電位持続時間を規定する重要なイオンチャネルである.I_<Ks>はα_<1->アドレナリン受容体(α_<1->受容体)やP2Y-ATP受容体(P2Y-受容体)の刺激,さらには細胞膜伸展により増大することが知られており,本研究課題ではこれらの受容体刺激や細胞膜伸展によるI_<Ks>の増大反応における細胞膜PIP_2の役割をモルモット心房筋細胞にパッチクランプ法を適用して検討した.その実験結果の要約は次の通りである.1.α_<1->受容体刺激剤であるphenylephrineによるI_<Ks>の増大作用はプロテインキナーゼC (PKC)阻害薬であるbisindolylmaleimide Iによって部分的に抑制され,さらに細胞内にPIP_2を負荷することによりほぼ完全に抑制された.2.同様にATPによるP2Y-受容体刺激もI_<Ks>を増大させたが,その反応はbisindolylmaleimide Iによってはほとんど影響を受けなかったが,細胞内にPIP_2を負荷することにより大きく減弱した.3.細胞を低浸透圧溶液(約200mOsm)で灌流するとI_<Ks>は著明に増大したが,パッチ電極を介して抗PIP_2抗体を負荷した条件下では低浸透圧溶液によるI_<Ks>の増加率は有意に減少した.これらの実験結果は,α_<1->受容体やP2Y-受容体の刺激ならびに細胞膜伸展によるI_<Ks>の増大反応には細胞膜PIP_2の減少が関わっていることを示唆しており,細胞膜PIP_2はI_<Ks>の調節を介して心筋電気活動(特に活動電位再分極過程)に大きな影響を与えている可能性を示す.
複合型分子状金属酸化物の相乗的機能に基づく触媒開発

分子状金属酸化物と金属多核構造や有機分子等の相乗的機能を基盤として、可視光応答性や電子・プロトン貯蔵特性をあわせ持つ高機能分子触媒を開発した。これらの分子触媒は可視光応答性の分子内電荷移動特性を有し、酸素を酸化剤としたアミンやスルフィドの酸化反応や、アルコールを還元剤としたスルホキシドやピリジンN-オキシドドの還元的脱酸素反応に高い選択性と活性を示すことを見出した。本研究では、分子状金属酸化物と金属クラスター等からなる複合材料の相乗機能を基盤とした高機能分子触媒を開発することを目的としている。特に、可視光応答性や電子/プロトン貯蔵特性を併せ持つ環境調和型分子触媒の開発を行う。本年度は、可視光応答型分子触媒の開発を目指し、セリウム四核クラスターを内包した分子状タングステン酸化物触媒を設計した。紫外可視吸収スペクトルおよび量子化学計算より、可視光に応答してセリウムからタングステンへの電荷移動が進行することが示唆された。また、本触媒が可視光照射による分子内電荷移動特性を示し、酸化還元触媒として機能することを見出した。可視光を照射することで、1気圧の酸素を酸化剤として使用した第一級アミン及び第二級アミンの酸化反応に高い活性を示すことを明らかにした。触媒は容易に回収可能であり、活性の顕著な低下なく少なくとも3回の再使用が可能であった。また、本触媒は第三級アミンの酸化的α-シアノ化反応にも高い活性を示した。シアノ基が2つまたは3つ導入された生成物は観測されず、様々なトリアルキルアミンから対応するα-アミノニトリルが位置選択的に得られた。また、欠損型分子状タングステン酸化物の欠損部位にアルコールが配位することにより、多電子貯蔵が可能な可視光応答型の酸化還元触媒作用を示すことを見出した。特に、アルコールとニトロアレーンからN-アルキルイミンをワンポットで合成することにも成功した。本研究では、分子状金属酸化物と金属クラスターや有機分子等からなる複合材料の相乗機能を基盤とした高機能分子触媒を開発することを目的としている。特に、これらの触媒の可視光応答性や電子/プロトン貯蔵特性を活用した環境調和型触媒システムを開発する。本年度は、分子状金属酸化物からなる複合体の可視光応答型触媒システムを利用したスルフィドの酸化反応およびスルホキシドの還元反応を行った。セリウム四核クラスターを内包した分子状タングステン酸化物触媒が、可視光を駆動力として一気圧の酸素を酸化剤としたスルフィドの選択酸化反応に高い活性を示すことを見出した。また、欠損型分子状タングステン酸化物にセリウムアセチルアセトナトを加えて反応を行った場合にも同様に反応が進行した。これは、反応系中で先述の触媒構造が形成されることにより触媒活性を示したと考えられる。本触媒系は、芳香環に様々な置換基を有するスルフィドの酸化反応に高い活性を示し、対応するスルホキシドが高収率、高選択的に得られた。電子供与性基、電子求引性基を有するスルフィドや、反応性の低い脂肪族スルフィドにも活性を示した。また、欠損型分子状タングステン酸化物が、可視光を駆動力としたスルホキシドの選択還元反応に高い活性を示すことも見出した。欠損型分子状タングステン酸化物にアルコールを添加して可視光を照射することにより、メチルフェニルスルホキシドからチオアニソールが生成した。質量分析および電気化学測定より、スルホキシドがタングステン酸化物の欠損部位に配位することで効率的な還元反応が進行したことが示唆された。脂肪族スルホキシドや還元性官能基を有するスルホキシドについても選択的な還元反応が進行し、対応するスルフィドを高収率、高選択的に得ることができた。複合型分子状金属酸化物の相乗機能を利用した分子触媒の合成および触媒反応に関して、分子状タングステン酸化物とセリウムやアルコールとの複合体からなる可視光応答型触媒システムを利用して、スルフィドの酸化反応やスルホキシドの還元反応の開発に成功するなど、おおむね計画通りに進展している。昨年度までに、欠損型タングステン酸化物にセリウムイオンやアルコールが配位することにより、可視光応答型酸化還元触媒として機能することを見出している。本年度は新たな可視光応答型触媒を開発するため、スズ多核構造を導入したタングステン酸化物クラスターを合成した。欠損型タングステン酸化物と酢酸スズを反応させることにより、Sn(II)六核構造を有するタングステン酸化物クラスターが生成した。さらに、この構造のSn(II)の一部を選択的に酸化することにより、混合原子価Sn(II)/Sn(IV)酸化物クラスターを合成することにも成功した。量子化学計算より、これらの構造体ではSn(II)による新たなHOMOが形成され、主にW(VI)の軌道からなるLUMOとのHOMO-LUMO間のエネルギー差が顕著に小さくなることを見出した。Sn(II)からW(VI)への分子内電荷移動遷移に由来する吸収帯を可視光領域に有しており、可視光応答型光触媒として機能することを明らかにした。また、この他にも様々な金属多核構造の合成に成功した。

さらに、昨年度までに開発した欠損型タングステン酸化物とアルコールからなる可視光応答型光触媒系を利用して、エタノールを還元剤とした温和な反応条件でのピリジンN-オキシドの選択脱酸素反応を開発した。欠損型タングステン酸化物の存在下で可視光を照射すると、エタノールを還元剤としてピリジンN-オキシドの脱酸素反応が進行し、ピリジンが高収率で生成した。また、種々の還元性官能基(アルケン、ハロゲンなど)を有する基質を用いた場合にも、ピリジンN-オキシドの脱酸素反応が選択的に進行し、対応するピリジンが高収率で生成した。分子状金属酸化物と金属多核構造や有機分子等の相乗的機能を基盤として、可視光応答性や電子・プロトン貯蔵特性をあわせ持つ高機能分子触媒を開発した。これらの分子触媒は可視光応答性の分子内電荷移動特性を有し、酸素を酸化剤としたアミンやスルフィドの酸化反応や、アルコールを還元剤としたスルホキシドやピリジンN-オキシドドの還元的脱酸素反応に高い選択性と活性を示すことを見出した。複合型分子状金属酸化物の相乗機能を利用した分子触媒の設計および合成に関してはおおむね計画通りに研究が進展した。さらに、研究計画にない触媒作用の開拓にも成功した。これらの結果は、当初の研究計画以上に大きな展開を期待できるものであり、予想以上の進展があったと考えている。最終年度は、今年度までの触媒開発で得られた知見や量子化学計算の結果に基づいて触媒活性の向上を検討するとともに、新たな複合型金属酸化物触媒の開発も行う。特に、様々な金属種や核数のクラスターと分子状タングステン酸化物から構成される複合型分子触媒を合成する。触媒の組成や構造と酸化還元電位、可視光応答性、触媒特性等との相関を調べる。また、選択的高難度反応をターゲットした触媒開発も検討する。28年度が最終年度であるため、記入しない。錯体化学、触媒化学初年度に開発した分子触媒に関してさらなる発展を目指すとともに、当初の計画にあるような高難度反応もターゲットとして触媒開発を進める。反応で得られた知見を触媒設計に随時フィードバックし、クラスターの核数や配列、分子状金属酸化物の構造や構成元素などを再設計することで、酸化還元電位、可視光応答性、貯蔵電子数などを制御し、さらなる高機能触媒の開発につなげる。
2次元角度走査型高分解電子エネルギー損失分光による表面構造相転移の研究

HREELS装置は表面フォノン分散や表面プラズモン分散の測定に威力を発揮するが、従来の装置では角度走査は1次元走査に限られ、また角度分解能も1-2゚程度であった。また、MBE中や試料加熱中または光照射中における測定は難しく、相転移の研究には極めて不向きであった。我々が新たに開発した2次元角度走査型HREELS装置は分光器-試料間の距離が従来の装置に比べて大きく、さらに試料通電加熱時における電子軌道補正用の磁場レンズを内蔵するなどの工夫がなされているため温度変化測定及び蒸着中の測定が可能である。従って相転移の前駆状態としてのフォノン構造やプラズモン周波数の変化を高い角度分解能でin situに測定できる。またこの装置の高い角度分解能(<0.05゚)と広いダイナミックレンジ(0-10^6cps)を生かし、構造相転移における臨界散乱の秩序変数や相関距離等の高精度測定が可能である。このように本研究は振動状態-電子状態-臨界散乱をお互いに密接に関連付けた上で相転移現象を包括的に研究するため構造相転移の研究に多くの知見をもたらし新しい可能性を拓くものと期待できる。本年度はシリコン表面に金属を単原子層程度蒸着し、蒸着膜内に存在する2次元プラズモンの波数-エネルギー関係を測定した。乱雑位相近似を用いた解析の結果、蒸着膜内の電子は自由電子的な振る舞いをしていることが明らかになった。本年度は2次元角度走査型電子エネルギー損失分光装置を用いて、Si(111)-√<3>×√<3>-Ag表面上の2次元電子バンド中の2次元プラズモンのエネルギー分散関係を測定した。このプラズモンの分散関係に理論式をフィットさせることで、表面1.2原子層の2次元電子密度が正確に評価できることを見出した.また、同じ表面上に銀原子を追加蒸着することで、2次元電子系の面密度を変化させると、それに応じて2次元プラズモンのプラズマ周波数も顕著に変化することがわかった。これは、2次元電子系に起こる一種の相転移現象ともとることができる。この研究の結果、表面1、2原子層中の電荷密度を非接触に評価でき、2次元プラズモン測定が表面電子物性や相転移の有効なプローブとなることがあきらかとなった。引き続き異方性の非常に高い擬1次元構造を持つSi(111)-4×1-In表面構造に対して同様な測定を行い、1次元プラズモンが観測可能かどうかを実験的に確認した。その結果、2次元プラズモンと同様のエネルギー領域に2次元プラズモンと似た分散関係を持つモードを観測した。また、予想されたように、Si(111)-√<3>×√<3>-Ag表面とは異なり、分散に方位角依存性が存在することが明らかとなり、1次元性の高いプラズモンであることも明らかとなった。

このように本研究は振動状態-電子状態-臨界散乱をお互いに密接に関連付けた上で相転移現象を包括的に研究するため構造相転移の研究に多くの知見をもたらし新しい可能性を拓くものと期待できる。本年度はシリコン表面に金属を単原子層程度蒸着し、蒸着膜内に存在する2次元プラズモンの波数-エネルギー関係を測定した。乱雑位相近似を用いた解析の結果、蒸着膜内の電子は自由電子的な振る舞いをしていることが明らかになった。
生命科学辞書とオントロジーの自動構築法の開発

分野の知識骨格を代表的な教科書が持つ用語およびトピックが作る構造で代表させることで、1)用語間の意味関係および2)文書内容の意味関係を統計的に求めまた理解しやすい形で表現する方法を開発しました。算出された用語の意味関係が全体として表現する知識は(1)生命科学のwebページ、電子文書やデータベースレコード等の並べ替え(2)記述的分析データを用いて行う探索的研究での専門知識を動員した解釈の補助などで利用することを想定しています。応用例として任意の文書の整理や遺伝子特徴のデータの解釈を実行するテストwebサーバーを開発しました。課題として(1)遺伝子発現データの統合および(2)マイクロアレイデータの自動解釈(3)PubMed abstractの自動分類の3つを平行して行っている。(1)解剖名称自動分類機によって動物種をまたいだ遺伝子発現データの統合はほぼ完成した。特に自動分類で一番問題になる「正当性の表現」をKIWIC表示によって分類のプロセスをトラックバックできるようにすることで乗り越えることができた。(2)教科書から作成した用語のリストおよび相互の関係を余弦で表現した用語ベクトル集合(構造化用語)を使って、遺伝子の機能解説をこのベクトル集合が張る空間(教科書空間)のひとつのベクトルとして表現することで遺伝子相互の関係や遺伝子と用語の関係が直感的に正しく表現できることは証明できた。さらに空間の遺伝子機能の表現として教科書の章立てに対する余弦プロフィールは雄弁であることが確認できた。一方で遺伝子機能の言語表現として利用した分子データベースのサイテーションの内容が意味のない繰り返しや無関係な話題が多く全体の感度精度に大きく影響していることがわかった。ベクトル化に際してのいわゆるローカルファクターやグローバルファクターのチューニングだけで乗り切れる課題ではないかもしれない。いったい人間はこのサイテーションからどのように遺伝子機能を理解しているのかについての再考が必要かもしれない。(3)PubMed Abstractの内容も教科書から作成した構造化用語をマップすることで、それらの重みつきのベクトルの和として表現可能であることを確認した。教科書は(1)特定の体系知識の表現であり、限られた量の中に当該領域の全基礎知識が記憶しやすい形で配置された書物である。加えて(2)局所的な情報への案内の為に付与された目次と索引というメタデータは、教科書内容の用語分布と話題分布による空間的表現を与えている。また(3)教科書の話題構成は構造として記憶され、専門家の当該領域の情報に対する理解の枠組みを作っていると考えられる。本研究はこのような教科書の特徴に着目し、文書内容を教科書ページへの関係の強さで"索引付け"することで、形式表現でありながら人間にも理解しやすい索引が作れるという独自のアイデアに基づいている。索引データと目次データを唯一の出発材料に、外部から全く知識を導入せずに作成した用語リスト、用語関係、話題リスト、話題用語関係などの計算データを使って任意の文書内容を全目次項目との関係パタンとして人に理解できる形式的索引付けを行う方法をこれまでに確立してきた。これまでに(1)基礎医学の主要な教科書からのメタデータの読み取りとデータベース化(2)索引情報を用いた専門用語関係のベクトルデータ化(3)質問文書の上記ベクトル空間中へのLSIによる投影を行う計算システムの構築を行ってきた。本年度は本技術の試験的利用の環境を作ることで、索引付けの重み調整や教科書データの誤り、複数の教科書中に存在する同義語のマージなどの修正を行い、さらに本システムの能力の客観的な評価を行うことを目標に研究開発を行った。

本年度の成果は1000程度のPubMedアブストラクトや遺伝子機能(参考文献要旨)などのマッピングを行う計算系と、その1000程度の専門文書をマッピング結果に基づいて自動的にクラスター化し教科書目次への類似パターンとして表現する内容表現系の2つの機能を持つWEBサーバーを構築し、WEBブラウザを通じて利用できるテスト版の限定公開である。用語の重み付けについて遺伝子の機能の表現を例に研究を続けた。使用する遺伝子列として前年まではマイクロアレイデータやゲノムデータにより序列化された遺伝子を使用していたが今回はより確実な検定のために「同じファミリーに属する遺伝子群がいかに機能表現を受けているか」に注目した。すなわち個々の遺伝子の機能はフアミリーに共通な部分(generic function)とメンバー間で違う(specific function)が知られているはずであるが、前者と後者に区別してそれぞれがどの程度強く正しく表現されているかに注目し目視検定を行った。ヒト遺伝子機能を新たにEntrez Geneの参照文献の要旨の連結文およびサマリー記述に含まれるBOB辞書用語で用語ベクトル化し、25冊の平均評価書空間に投射し、各ページとの余弦パタンによってそれぞれの遺伝子機能を表現した。一方で検定を容易にするためにInterProを用いヒト遺伝子の約半数を何十にも重複を許すファミリーの組にまとめ、それぞれから前年度までに作成していたBOB教科書マップ表示へ直接移行できるインターフェイスを作成した。そもそも遺伝子の機能記述については多くの教科書ではファミリーの存在を意識せずに書かれている場合も多く、総説でも明確な区別なくさらには別の生物由来のものも混在している。将来、両方の機能を別々に明確に表現する方法を確立することを遺伝子機能の定式表現においては一つの目標にするべきであると確信した。データの解釈と情報抽出の二つのアプリケーションを想定し辞書やオントロジーの自動構築法を開発してきました。1)ドメインを限定した解剖パタン辞書の作成:ESTのライブラリ記述を集め臓器組織単位に分類するパターン辞書は非常に原始的なサンプルの一部を手作業で分類しバターン辞書を作る原始的な方法で作成しましたがヒトサンプルに対し80%の分類感度を持ちます。同じ分類機は練習サンプルとは独立のデータセットであるほかの哺乳類のデータおよびマイクロアレイデータのサンプル記述に対しても同程度に有効であることが明らかになりました。対象ドメインを限定すればオントロジーや辞書の完全性を求めるばかりでなく対象課題を限定して概念の粒度や概念の分布を生かす方法も実用上選択枝とすべきであると思われます。
先端的分子生物学的手法によるサンゴ白化に及ぼす高水温と化学物質の複合影響の解明

平成30年度は、下記の1.3.の実験等を実施した。1.ミドリイシ属サンゴの毒性実験方法の開発ミドリイシ属サンゴ等の枝状サンゴに適した毒性実験方法の開発等を行った。すなわち、ミドリイシ属サンゴの同一の箇所へのクロロフィル蛍光測定装置による光合成活性の測定方法を専用のホルダー等を用いて確立したほか、紫外線(UV)硬化性樹脂やUVライト等を使用したサンゴのポリカーボネート製ボルトへの新たな接着方法を開発した。2.ミドリイシ属サンゴ主要種の温度耐性の解明沖縄県瀬底島周辺の沿岸域からミドリイシ属サンゴを採集し、琉球大学熱帯生物圏研究センター瀬底研究施設の陸上水槽にて馴致飼育後、愛媛県松山市の愛媛大学大学院農学研究科の実験室に輸送し、実験に供した。インキュベータ、LEDライト、小型シャーレ等を用い29から32°Cの間で4温度区を設定し、1週間の飼育実験を実施し、その間のサンゴの体色や光合成活性を測定した。その結果、コユビミドリイシ等は、32°C区では白化するものの、29°C30°Cでは体色および光合成収率は変動しないこと等が明らかになった。3.サンゴと共生藻の熱ショックタンパク質遺伝子の塩基配列の決定ウスエダミドリイシからtotal RNAおよびmRNA試料を抽出・精製し、逆転写酵素によりcDNAを合成後、各生物種のHSP cDNA配列の保存領域から設計・合成したプライマーとポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によりDNA増幅およびシーケンスを行った。その結果、ウスエダミドリイシのHSP70 cDNAの部分配列を得ることができた。共生藻については、既報と同じHSP90およびHSP70 cDNAの配列があることが確認された。また、これらHSP遺伝子に特異的なプライマーとSYBRGreenを用いた定量的リアルタイムPCR測定系を構築した。平成30年度は、当初、1.ミドリイシ属サンゴの実験方法の開発、2.ミドリイシ属サンゴ主要種の温度耐性の解明、3、サンゴと共生藻の熱ショックタンパク質遺伝子の塩基配列の決定を計画していた。そのうちの、「1.ミドリイシ属サンゴの実験方法の開発」と「2.ミドリイシ属サンゴ主要種の温度耐性の解明」は、ほぼ、予定通りの成果を挙げることができた。また、「3、サンゴと共生藻の熱ショックタンパク質遺伝子の塩基配列の決定」に関しては、ウスエダミドリイシのHSP70 cDNAの部分配列を得ることができたほか、共生藻の既報のHSP90およびHSP70 cDNAの配列を確認し、HSP遺伝子に特異的なプライマーとSYBRGreenを用いた定量的リアルタイムPCR測定系を構築することができた。「現在までの進歩状況」に記載したように、本研究はおおむね順調に進展している。今後の2年間は、当初の研究計画に記載した、1)ミドリイシ属サンゴの熱ショックタンパク質遺伝子の塩基配列の決定、2)ミドリイシ属サンゴ主要種の高水温曝露によるサンゴ白化過程の解明、3)ミドリイシ属サンゴ主要種の化学物質曝露によるサンゴ白化過程の解明、4)高水温と化学物質のサンゴ白化に対する複合影響の解明等の研究を実施する予定である。また、研究成果の社会・国民への早急な還元をめざし、学会発表や海洋環境科学関連の国際誌への論文投稿を早急に行う他、本研究成果の関する公開シンポジウムの開催を予定している。平成30年度は、当初、1.ミドリイシ属サンゴの実験方法の開発、2.ミドリイシ属サンゴ主要種の温度耐性の解明、3、サンゴと共生藻の熱

ショックタンパク質遺伝子の塩基配列の決定を計画していた。そのうちの、「1.ミドリイシ属サンゴの実験方法の開発」と「2.ミドリイシ属サンゴ主要種の温度耐性の解明」は、ほぼ、予定通りの成果を挙げることができた。また、「3、サンゴと共生藻の熱ショックタンパク質遺伝子の塩基配列の決定」に関しては、ウスエダミドリイシのHSP70 cDNAの部分配列を得ることができたほか、共生藻の既報のHSP90およびHSP70 cDNAの配列を確認し、HSP遺伝子に特異的なプライマーとSYBRGreenを用いた定量的リアルタイムPCR測定系を構築することができた。「現在までの進歩状況」に記載したように、本研究はおおむね順調に進展している。今後の2年間は、当初の研究計画に記載した、1)ミドリイシ属サンゴの熱ショックタンパク質遺伝子の塩基配列の決定、2)ミドリイシ属サンゴ主要種の高水温曝露によるサンゴ白化過程の解明、3)ミドリイシ属サンゴ主要種の化学物質曝露によるサンゴ白化過程の解明、4)高水温と化学物質のサンゴ白化に対する複合影響の解明等の研究を実施する予定である。また、研究成果の社会・国民への早急な還元をめざし、学会発表や海洋環境科学関連の国際誌への論文投稿を早急に行う他、本研究成果の関する公開シンポジウムの開催を予定している。
単純パターンを用いた複雑パターン生成アルゴリズムとその計算複雑さ

本研究の目標は,単純パターンの集合を用いて複雑パターンを生成するプロセスを計算問題として形式的に定義し,アルゴリズム論及び計算量理論的な観点から議論を行い,本問題が本質的に有する計算時間限界の解明と品質・性能保証された近似アルゴリズムの開発を行うことである.多くの場合に感覚的に議論されていた図形描画を,数学的・情報学的に議論することにより作業効率を計る尺度を明確にし,効率の良いアルゴリズム開発を目指す.本年度の検討事項とその研究成果は以下である.1.線画図形における複雑パターンを単純パターンにより生成する問題は,与えられた単純パターンを1つの頂点として,隣接する単純パターン間の関係を辺として無向グラフで表し,どの順番で生成するかという関係を辺の方向付けで表すことにより,グラフ有向化の問題として形式化できる.本年度は,最大出次数を最小化するグラフ有向化最適化問題について,入力グラフがカクタスの場合Pであること,カクタスの最小スーパークラスである外部平面グラフの場合弱NP困難であること,別のカクタスの最小スーパークラスであるP_42部グラフの場合弱NP困難であること,ダイヤモンドフリーグラフ,ハウスフリーグラフ,直並列グラフ,2部グラフ,平面グラフの場合にはいずれもNP困難となることを示した.2.2次元n×nメッシュ上に複雑パターンとして水平・垂直の黒線分が与えられ,単純パターンとして1×1タイルの4辺の白・黒線分の組み合わせが与えられた時の単純パターンによる複雑パターンの線画描画問題について,任意の複雑パターンを実現するための単純パターン集合の必要十分条件を示した.また,線画描画を最適化問題として定式化し,O((logn)^<1/2>)の近似精度を持つ多項式時間アルゴリズムを示した.本研究の目標は,単純パターンの集合を用いて複雑パターンを生成するプロセスを計算問題として形式的に定義し,アルゴリズム論及び計算量理論的な観点から議論を行い,本問題が本質的に有する計算時間限界の解明と品質・性能保証された近似アルゴリズムの開発を行うことである.多くの場合に感覚的に議論されていた図形描画を,数学的・情報学的に議論することにより作業効率を計る尺度を明確にし,効率の良いアルゴリズム開発を目指す.本年度の検討事項とその研究成果は以下である.1.線画図形における複雑パターンを単純パターンにより生成する問題は,与えられた単純パターンを1つの頂点として,隣接する単純パターン間の関係を辺として無向グラフで表し,どの順番で生成するかという関係を辺の方向付けで表すことにより,グラフ有向化の問題として形式化できる.また,平面線画図形を考えており,隣接する単純パターンの数はグラフの出次数(または入次数)の制約となる.本年度は,最大出次数を最小化するグラフ有向化問題として定式化し,本問題が一般の場合にはNP困難となることを示した.また,複雑パターンが木グラフとして表される場合には多項式時間アルゴリズムが存在することを示した.これらの結果は,コンピュテーション研究会及びCATS2006において公表を行った.2.単位長垂直線分と単位長水平線分が連結したL型の単純パターンにより,水平線分と垂直線分からなる線画複雑パターンを生成する際の手間数を最小化する問題を考えた.実現可能性(または不可能性)の判定は多項式時間で可能であるが,手間数を最小化する問題を考えるとNP困難となることを示した.ただし,本研究成果については未公表であり,来年度の課題である.本研究の目標は,単純パターンの集合を用いて複雑パターンを生成するプロセスを計算問題として形式的に定義し,アルゴリズム論及び計算量理論的な観点から議論を行い,本問題が本質的に有する計算時間限界の解明と品質・性能保証された近似アルゴリズムの開発を行うことである.多くの場合に感覚的に議論されていた図形描画を,数学的・情報学的に議論することにより作業効率を計る尺度を明確にし,効率の良いアルゴリズム開発を目指す.本年度の検討事項とその研究成果は以下である.1.線画図形における複雑パターンを単純パターンにより生成する問題は,与えられた単純パターンを1つの頂点として,隣接する単純パターン間の関係を辺として無向グラフで表し,どの順番で生成するかという関係を辺の方向付けで表すことにより,グラフ有向化の問題として形式化できる.本年度は,最大出次数を最小化するグラフ有向化問題の計算困難性を示し,近似精度保証付きアルゴリズム設計を行った.また,近似精度の下限を示した.これらの研究成果の一部はJournal of Foundation of Computer Scienceに採録されることがきまっている.また,他の結果に関しては,平成19年6月に開催予定のAAIM2007での発表が採択されている.2.2次元n×nメッシュ上に複雑パターンとして水平・垂直の黒線分が与えられ,単純パターンとして1×1タイルの4辺の白・黒線分の組み合わせが与えられた時の単純パターンによる複雑パターンの線画描画問題に関する検討を行った.任意の複雑パターンを実現するための単純パターン集合の必要十分条件を示した.また,それぞれの単純パターン部分集合の違いと,複雑パターンの実現時間の違いを調べた.得られた研究成果を平成19年6月に開催予定のFUN2007で発表することが決まっている.本研究の目標は,単純パターンの集合を用いて複雑パターンを生成するプロセスを計算問題として形式的に定義し,アルゴリズム論及び計算量理論的な観点から議論を行い,本問題が本質的に有する計算時間限界の解明と品質・性能保証された近似アルゴリズムの開発を行うことである.多くの場合に感覚的に議論されていた図形描画を,数学的・情報学的に議論することにより作業効率を計る尺度を明確にし,効率の良いアルゴリズム開発を目指す.本年度の検討事項とその研究成果は以下である.

1.線画図形における複雑パターンを単純パターンにより生成する問題は,与えられた単純パターンを1つの頂点として,隣接する単純パターン間の関係を辺として無向グラフで表し,どの順番で生成するかという関係を辺の方向付けで表すことにより,グラフ有向化の問題として形式化できる.本年度は,最大出次数を最小化するグラフ有向化最適化問題について,入力グラフがカクタスの場合Pであること,カクタスの最小スーパークラスである外部平面グラフの場合弱NP困難であること,別のカクタスの最小スーパークラスであるP_42部グラフの場合弱NP困難であること,ダイヤモンドフリーグラフ,ハウスフリーグラフ,直並列グラフ,2部グラフ,平面グラフの場合にはいずれもNP困難となることを示した.2.2次元n×nメッシュ上に複雑パターンとして水平・垂直の黒線分が与えられ,単純パターンとして1×1タイルの4辺の白・黒線分の組み合わせが与えられた時の単純パターンによる複雑パターンの線画描画問題について,任意の複雑パターンを実現するための単純パターン集合の必要十分条件を示した.また,線画描画を最適化問題として定式化し,O((logn)^<1/2>)の近似精度を持つ多項式時間アルゴリズムを示した.
ニーチェ『悲劇の誕生』の総合的研究

当該年度の研究によって明らかになった、『悲劇の誕生(Die Geburt der Tragodie)』(以下、GTと略記)の成立過程の概要は、以下のようなものである。まず、ソクラテスに代表される合理主義的精神によって悲劇は滅んだとする、GT第8節から第15節までの原形をなす主張が、二つ公開講演『ギリシアの楽劇』(1870年1月18日)、『ソクラテスと悲劇』(同年2月1日)を通じて表明される。次に、「アポロン的」、「ディオニュソス的」という対概念を中心とする、GT第1節から第4節までの原形が、遺稿『ディオニュソス的世界観』(1870年6月7月)、および、遺稿『悲劇的思想の誕生』(同年12月)において呈示される。そして、『ギリシア的明朗性』(1871年の遺稿に見られる題名)、『悲劇の起源と目的:美学論考』(1871年初め、所謂「ルガ-ノ草稿」の題名)、および、『音楽と悲劇:一連の美学的考察』(1871年4月20日付の書簡に見られる、出版者エンゲルマンに送られ、後に返却された原稿の題名)等の題名の下に、ヴァグナ-宛の序文(第1稿、所謂「ルガ-ノ序文」、1871年2月22日付)を含む、GT第1節から第6節まで、および、第8節(後半)から第15節までの内容の著作の公刊が試みられた。しかし、それは実現せず、結局、1872年の初頭に、第7節、第8節(前半)、および、第16節から第25節を付加した、全25節の本文、および、新たなヴァグナ-宛の序文[バ-ゼル序文](決定稿、1871年末)から成る著作『音楽の精神からの悲劇の誕生』が、出版者フリッチュを通じて公刊された。さらに、1886年には、自著GTに対する7節から成る批判的序文「自己批判の試み」を付し、題名を『悲劇の誕生、あるいはギリシア精神とペシミズム』と改めた第3版が出版された。その際、全25節の本文、および、上記のヴァグナ-宛序文[決定稿]には、ほとんど変更は行われなかった。以上の成立過程と著作の内容とを連関づけた研究の詳細は、紀要等を通じて公表する予定である。
血球細胞の活性酸素産生における多階層制御：分子構造変化からホメオスタシスへ

活性酸素産生制御に関わる電位依存性H+チャネル(VSOP)をターゲットに多階層に渡る定量的解析を行った。(1)構造レベル:VSOPは2量体として機能する。VSOPの膜貫通領域にCys残基を導入し、酸化剤による架橋を生化学的に解析した。これにより、VSOPの2つのサブユニットが膜貫通領域で近接する部位を明らかにした。これにより、VSOPチャネルは2量体間で機能的連携を行なうことが可能となる。(2)構造機能レベル:VSOP細胞内コイルドコイルが酸化/還元に応答して会合/解離することを見いだし、酸化還元に応答するコイルドコイルの構造を、H2O2またはDTT存在化で、結晶構造解析を行った。得られた結晶構造を基に、酸化還元に応答するイオンチャネルの電気生理学的な解析を行なった。(3)分子レベル:VSOPの2量体化を担うコイルドコイルドメインと、膜貫通領域との分子内機能連携を解析するため、2つの部分をつなぐリンカーの変異体を網羅的に作成し、電気生理学的性質を解析した。リンカー部分のアミノ酸残基の数とVSOPチャネルの活性化キネティクスのスピードの相関はヘリックスの周期性を呈し、この二つの領域はヘリックスでリンクしていることを明らかにした。(4)細胞レベル:正常マウス、VSOPノックアウトマウスのそれぞれから好中球を単離し、O2-、H2O2、HOCl(好中球のみ)などの活性酸素のレベルを定量化する実験を行った。ノックアウトマウスでは活性酸素産生レベルが減弱し、さらに産生しすぎないようにするフィードバック機構の破綻も明らかにした。(5)個体レベル:ノックアウトマウスに対して感染実験を行ない、カンジダ真菌に対する抵抗力の減弱を明らかにした(連携研究者の大河内助教と連携)。24年度が最終年度であるため、記入しない。(1)構造レベル1:VSOP細胞内コイルドコイルの温度と酸化還元による安定性を蛋白質化学的に定量化した。VSOP細胞内コイルドコイルが酸化/還元に応答して会合/解離することを見いだした。さらに酸化還元に応答したコイルドコイルの構造を明らかにするため、H2O2またはDTT存在化で細胞内領域を結晶化し、高分解能でのX線結晶構造解析を行った。(2)構造レベル2:VSOPの細胞内コイルドコイルの酸化還元による制御をもとにシュミレーションを行っていくには、正確な定量化が必要となってくる。そこで、発現精製したコイルドコイル領域の蛋白質の酸化による結合定数を、H2O2存在下でのCDスペクトラムの熱安定性を指標に計算した。(3)構造機能レベル:VSOPの酸化還元、温度、pH変化、膜電位による修飾機構を解析する。VSOPチャネルを細胞に発現させ、H2O2/DTT投与による酸化還元、温度の上昇下降、pH変化、膜電位変化による機能的修飾をホールセルパッチクランプ法により電気生理学的に定量的に解析し、細胞内コイルドコイルが酸化還元、温度のセンサとして働いていることを見いだした。(4)分子レベル:NADPHオキシダーゼとVSOPの相互作用の分子基盤を明らかにするため、発現系細胞にNADPHオキシダーゼ各サブユニットとVSOPのcDNAを強制発現させ、免疫沈降を行い、VSOPとNADPHオキシダーゼとの膜上での結合を見いだした。(5)細胞レベル:正常マウス、VSOPノックアウトマウスのそれぞれから好中球を単離し、O2-、H2O2、HOCl(好中球のみ)などの活性酸素のレベルを定量化する実験系の確立を行った(連携研究者の大河内助教と連携)。

(5)個体レベル:ノックアウトマウスに対して感染実験を行ない、カンジダ真菌に対する抵抗力の減弱を明らかにした(連携研究者の大河内助教と連携)。24年度が最終年度であるため、記入しない。二年間の研究計画期間において、本年度は構造・分子レベルの階層での研究を中心に行い、当初の予定通りの結果を得ることが出来た。具体的には、VSOPチャネルの細胞内領域の結晶構造解析に成功し、酸化還元にセンサーとして機能すること、温度感知センサーとして機能していることを見いだした(投稿論文リバイス中)。本研究計画では活性酸素産生制御に関わる電位依存性H+チャネル(VSOP)をターゲットに多階層に渡る定量的解析を行うことを目標に掲げている。そのため、今後(次年度)では、より高次の階層(細胞、組織、臓器レベル)にて解析を行う。そのための、ノックアウトマウス作成、繁殖にすでに成功してあり、これを用いて解析を行う。具体的には、単離した血球細胞の活性酸素産生能とVSOP、NADPHオキシデースの相互作用を解析する。個体レベルでの侵襲に対する免疫応答を解析する。多階層での研究結果を統合できるかという問題点が生じてくることが予測されるが、コンピュータシミュレーションを使用し、結果の統合、活性酸素産生制御機構の包括的理解を目指す。
低炭素型寒中コンクリート技術の実証的研究

本研究では,混合セメントを用いて無採暖で施工する寒中コンクリート技術を「低炭素型寒中コンクリート技術」と定義して,ー5°C程度までの低温環境での水和反応と強度増進が可能な汎用型混合セメントの材料設計と初期材齢時の凍結による被害の程度を定量的に評価できる品質管理手法を提案し,冬期の実環境での施工実験を通して低炭素型寒中コンクリート技術による初期凍害防止と品質向上の効果を実証することを目的としている。今年度は,これまで得られた知見を検証することを主たる目的として,上富良野町において実構造物を想定した住宅基礎模型試験体を用いた屋外実環境試験を行い,無採暖施工とトレント法および反発度法による品質管理手法の適用性を実証検討した。また,要素実験としては,初期凍害に及ぼす水セメント,養生条件の影響を定量的に評価し,初期凍害判定手法としてのトレント透気試験,反発度法に加えて骨材界面観察およびファイバースコープによる目視判定法を考案し,その適用性を検討した。その結果,以下の知見を得た。1)初期凍害を受けた範囲を明らかにするための診断手法として反発度法の適用可能性を実証した。ただし,本手法では面的な範囲の同定は可能であるが,深さ方向の診断については別途検討する必要がある。2)ファイバースコープを用いることで深さ方向の目視診断は可能であるが,ぬれ色で初期凍害を判定するには孔内部では乾燥速度の制御が必要である。3)W/Cと養生方法の違いは水和率や細孔径分布,全空隙率には影響を与えるが,強度増進停滞には影響を与えていないことを確認した。また,強度増進停滞は凝結前後の凍結による影響を受ける可能性を示した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。今年度は,高炉セメントの初期強度増進性状の改善と汎用化を目指したセメント組成,混和材料が強度増進性状に及ぼす影響の把握と初期材齢の凍結による被害レベルの定量的管理手法の開発のために初期材齢の凍結による透気性状,強度,耐久性の変化に関する検討を行い,以下の知見を得た。高炉セメントモルタルの強度発現と水和反応に及ぼす少量混合成分の影響について,ポルトランドセメントの混合材量を一定としてBFSおよびLSP量を変化させた際の圧縮強度は,BFSやLSPを単独で使用するよりも両者を併用した方が高強度を示し,普通ポルトランドセメントをベースセメントとした場合には,BFS混合率が1025 %の範囲で混合率が高いほど圧縮強度は低下する傾向にあった。また,CSの混和により材齢1日での圧縮強度は増大しOPC以上の強度を示し,その理由をCSの混和により材齢1日でのC3Sおよびスラグの水和反応の促進,エトリンガイト生成量の増大によることを明らかにした。初期材齢の凍結による透気性状,強度,耐久性の変化に関しては,圧縮強度比,トレント透気係数,反発度比が初期材齢の凍結による被害程度を定量的に評価可能な指標であることを確認するとともに,初期凍害レベルの各指標とスケーリング量および中性化速度係数は直線関係にあることから初期凍害の劣化指標から硬化後の耐久性が評価できる可能性があることが示唆された。当初計画していたとおり,ベースセメントと混和材,少量混合成分(石灰石微粉末および無水石こう)の混合比率,混和剤を変化させた場合の水和発熱特性,X線リートベルト法による反応解析,初期材齢から長期材齢までにわたる強度増進試験が順調に進行している。また,初期材齢の凍結による被害レベルの評価指標と硬化体の物性の関係が明らかになり,「初期凍害」という被害の再定義と実務的な管理方法を材料科学的に改めて見直し,高度化する基盤が確立されつつある。今年度は,汎用型早強混合セメントの最適条件の検討し,そのセメントを用いたコンクリートの各種性状試験を実施した。また,各種セメントを用いて凍結開始材齢,凍結温度,凍結時間,凍結深さを変えて初期凍害を与えたコンクリートについて,透気性状からダメージレベルを評価した上で,それとコンクリートの各種物性試験結果の関係を整理し,以下の知見を得た。1)汎用型早強高炉セメントとして,早強ポルトランドセメントをベースセメントとし,高炉スラグ微粉末を35%,無水石こうを2%,石灰石微粉末を4%混合した高炉B種相当のセメントが,初期強度発現,長期強度増進にも優れ,中性化抵抗性,凍結融解抵抗性,乾燥収縮の耐久性上の問題もなく,環境負荷を低減できるとして適していることを明らかにした。

2)初期材齢の凍結前後でセメントの水和反応性は変化しないことを確認した。また,凍結によるセメントマトリクスの被害程度および回復程度は水セメント比の影響を大きく受け,水セメント比が大きい場合には初期材齢時の凍結によってセメントペーストと骨材界面に剥離を生じ,その後の養生で界面の剥離は回復しないことを確認した。3)コンクリートの初期凍害機構は,セメントペーストマトリクスに生じるひび割れと骨材界面の遷移帯の剥離が被害レベルに大きく影響していることが考えられる。当初計画していたとおり,汎用型早強混合セメントの最適条件および基本物性の基礎データを得ることができた。また,寒中コンクリートのおける初期凍害の被害レベルをトレント透気試験,反発度法により定量的に評価する方法を既に確立している。さらに,初期材齢の凍結前後でセメントの水和反応性が変化しないことを確認し,セメントペーストマトリクスに生じるひび割れと骨材界面の遷移帯の剥離が被害レベルを決定し,セメントの自己修復性能が再養生による性能改善に影響すると考える新しいコンクリートの初期凍害機構を構築した。本研究では,混合セメントを用いて無採暖で施工する寒中コンクリート技術を「低炭素型寒中コンクリート技術」と定義して,ー5°C程度までの低温環境での水和反応と強度増進が可能な汎用型混合セメントの材料設計と初期材齢時の凍結による被害の程度を定量的に評価できる品質管理手法を提案し,冬期の実環境での施工実験を通して低炭素型寒中コンクリート技術による初期凍害防止と品質向上の効果を実証することを目的としている。今年度は,これまで得られた知見を検証することを主たる目的として,上富良野町において実構造物を想定した住宅基礎模型試験体を用いた屋外実環境試験を行い,無採暖施工とトレント法および反発度法による品質管理手法の適用性を実証検討した。また,要素実験としては,初期凍害に及ぼす水セメント,養生条件の影響を定量的に評価し,初期凍害判定手法としてのトレント透気試験,反発度法に加えて骨材界面観察およびファイバースコープによる目視判定法を考案し,その適用性を検討した。その結果,以下の知見を得た。1)初期凍害を受けた範囲を明らかにするための診断手法として反発度法の適用可能性を実証した。ただし,本手法では面的な範囲の同定は可能であるが,深さ方向の診断については別途検討する必要がある。2)ファイバースコープを用いることで深さ方向の目視診断は可能であるが,ぬれ色で初期凍害を判定するには孔内部では乾燥速度の制御が必要である。3)W/Cと養生方法の違いは水和率や細孔径分布,全空隙率には影響を与えるが,強度増進停滞には影響を与えていないことを確認した。また,強度増進停滞は凝結前後の凍結による影響を受ける可能性を示した。今後は,汎用型早強混合セメントの最適条件の検討し,そのセメントを用いたコンクリートの各種性状試験を実施する。また,各種セメントを用いて凍結開始材齢,凍結温度,凍結時間,凍結深さを変えて初期凍害を与えたコンクリートについて,透気性状からダメージレベルを評価した上で,それとコンクリートの各種物性試験結果の関係を整理し,「初期凍害」の再定義を行う。
真菌細胞のagingないしviabilityの判定に関する研究

本研究の目的は、病巣組織内に寄生している真菌細胞を生物学的観点から、成長・老化・死化の一連の過程の中でとらえ、寄生真菌細胞のagingあるいはviabilityの客観的判定法の確立を企画したものである。多数の内臓真菌症例のヘマトキシリン・エキシン染色、PAS染色、Gram染色、Grocott染色標本の観察により、病理組織学的に認められる病巣内真菌細胞のサイズの大小不同性の顕著化、形状の変形や通常では認められない異常型の出現、さらに真菌細胞の組織球内への取りこまれと、崩壊消失、真菌細胞のヘマトキシリン好性の減弱・消失、Gram陽性々の低下と消失、PAS染色性の低下などは何れも真菌細胞の変性、老化・死化過程を示すものと判断された。また、Congored、Blancophore、Rheoninなどによる蛍光染色標本の蛍光顕微鏡的観察により、病巣内に寄生している真菌細胞の2次蛍光は、viabilityの高いもので強く、viabilityの弱いものでは2次蛍光が弱いことを観察した。この成績は試験管内実験および動物実験による検討によって、妥当性が確められた。即ち、病巣組織内真菌細胞の2次蛍光の強さはviabilityの強さに平行する。本研究は、臨床的に使用される抗真菌剤の有効性の判定のみならず、抗真菌剤の開発にも有用な情報を提供するものと期待される。