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微水系バイオリアクターシステムの速度論

微水系バイオリアクターシステムの速度論を追及するため、酵素を含んだ微水有機溶媒中での水の存在形態、および2つの異なるタイプの反応について定量的に研究し、次のような諸点を明らかにした。1.酵素蛋白質と結合した水(結合水)および遊離状態で有機溶媒中に溶解している自由水を区別して分別定量する実験方法を確立した。蛋白質吸着水と自由水との間の平衡関係は、水と混和しない有機溶媒では、通常のラングミャー型の吸着平衡を示したが、水と混和しない有機溶媒では単調に増大するような異常な吸着平衡関係を示した。また、粗酵素の場合は、夾雑物質にも水は結合し、従って、平衡関係は酵素の純度にも依存することが判明した。2.グリセリンと油脂の2液相系でリパーゼによるグリセロリシス反応を回分式および連続式で実施した。トリグリセリド減少の初速度は、グリセリン中の水分の1.7乗にほぼ比例し、また遊離脂肪酸の生成は、グリセリン中の水分が約4%以下では無視小であり、4%以上では、(水分ー4.0)の1.5乗に比例した。微孔性薄膜型バニオリアクターを用いた連続反応の半減期は40°Cで約21日であった。副反応(加水分解)が起こり始める水分は酵素の純度によって異なり、これは上記1の知見で説明できた。また、油脂中の過酸化脂質により、反応が阻害され、かつ失活が促進されることが判明した。3.ベンゼン中で、リパーゼの粗酵素粉末を分散懸濁させて、15ーヒドロキシペンタデカン酸の分子内エステル化反応の初速度および収率に及ぼす水分(結合水および自由水)の影響を定量的に調べた。低水分量領域では、酵素蛋白質への不十分な水和が反応を律速し、高水分領域では、可逆反応律速で説明できた。微水系バイオリアクターシステムの一例として、リパーゼによる油脂のグリセロリシス反応を取り上げ、小型攪拌槽を用いて、この反応を回分式の実施して、次の諸点を明らかにした。1.反応生成物(1-モノグリセリド、2-モノグリセリド、1,2-ジグリセリド、1,3-ジグリセリド、遊離脂肪酸)の分別定量法を検討し、TLC/FID法が簡便かつ正確であることを認めた。2.市販の13種類のリパーゼのグリセロリシス触媒活性を調べ、高活性で入手しやすいPseudomonas fluorescensのリパーゼを選んだ。3.反応の経時変化を追跡したところ、反応の初期では、1,2-ジグリセリドの生産量が、1,3-ジグリセリドより多いが、数十分後には逆転した。このことより、アシル基の分子間移転は、β位よりもα位が優先し、β位のアシル基は、α位に非酵素的に分子内移転することがわかった。4.トリグリセリド減少の初速度はグリセリン中の水分の1.7乗にほぼ比例した。また、遊離脂肪酸の生成は、グリセリン中の水分が4%以下では無視小であり、4%以上では、(水分-4・0)の1.5乗に比例した。したがって、この反応では、水分は最も重要な影響因子であることがわかった。5・反応の初速度(トリグリセリドの減少速度)は酵素濃度に比例し、微水系酵素反応の速度も酵素濃度に比例することがわかった。6.反応の初速度(トリグリセリドの減少速度)に及ぼす温度の影響は、アレニウスの式で表わすことができ、活性化エネルギーは6.13kcal/molであった。また化学平衡時の組成は2560°Cの範囲ではほぼ不変であった。

以上の結果より、遊離脂肪酸が生成しないように、可能な限り高い反応速度を維持するためには、微水分を最適に制御する必要があることがわかった。今後は連続反応を実施する予定である。微水系バイオリアクターシステムの1例として,リパーゼによる油脂のグリセロリシス反応を取り上げ,微孔性疎水性薄膜型バイオリアクターを用いた実験を実施して,次の諸点を明らかにした.1. 2枚膜を用いた実験により,使用したPseudomonas fluorescensリパーゼの操作安定性を調べた.半減期は40°Cで約21日であった.2.副反応(加水分解)が起こり始める水分は酵素の純度によって異なった.すなわち,粗製酵素では約4.0%であるが,高純度酵素では, 3.0%であった.この現象は,水の存在形態(酵素蛋白質結合水,爽雑蛋白質結合水,自由水)を区別して考える必要性を示唆している.3.膜の種類として,微孔性プロピレン膜(厚さ20μm)と微孔性テフロン膜を比較したところ,後者の方が前者より優れていたが,後者の方が機械的強度の点では前者より劣っていた.4.グリセリン中の微水分を連続的にモニターする方法を検討した.グリセリン供給ライン中に電気伝導度測定用電極を挿入することにより,電気伝導度の出力を測定し,この値から間接的に微水分が推定できた.ただし,グリセリン中の電気伝導度は,温度や酵素の存在・非存在により変化した.これらのことを考慮して,検量線を作成せねばならなかった.5.カルシウムイオンの添加効果を調べた.非反応時では,カルシウムは酵素の安定化にきわめて効果があったが,連続反応時では,カルシウムはむしろ酵素の失活を促進した.6.微孔性疎水性薄膜型バイオリアクター(平膜モジュール)のスケールアップを実施し,単位膜面積当りの油脂の供給流量がスケールアップの指標となることを明らかにした.微水系バイオリアクターシステムの一般的速度論を確立するため、酵素を含んだ微水有機溶媒(微量の水を含んだ有機溶媒という意味)中での水に存在形態およびそれらと触媒活性との関係を詳しく研究した。1.酵素蛋白質と結合した水(結合水)および遊離状態で有機溶媒中に溶解している自由水を区別して分別定量する実験方法を確立した。この方法を用いて、各種有機溶媒中に、各種蛋白質(酵素蛋白質も含まれる)の粉末を分散懸濁させて、結合水と自由水とを測定し、これら二者の間の平衡関係を調べた。その結果、エタノールやアセトンのように水と混和する有機溶媒では、通常のラングミヤー型の吸着平衡が成立したが、ベンゼンや酢酸エチルのような水と混和しない有機溶媒では、単調に増大するような異常な吸着平衡関係を示した。これらの知見により、自由水量を適切に制御すれば、触媒活性に必要な結合水量を保障することが可能であることがわかった。また、粗製酵素粉末と精製酵素粉末とについてこの平衡関係を調べたところ、同一自由水量では精製酵素の方が低い結合水量を示した。従って、粗酵素の場合は、夾雑物質にも水は結合し、また平衡関係は酵素の純度にも依存することが判明した。2.ベンゼン中で、リパーゼの粗酵素粉末を分散させて、15ーヒドロキシベンタデカン酸の分子内エステル化(ラクトン化)反応の初速度および収率に及ぼす水分(結合水および自由水)の影響を定量的に調べた。水分量が非常に少ないところでは反応速度は低下し、また高水分でも反応速度は低下し、従ってある水分濃度で反応速度は最大となった。結合水量対初速度の関係も同様の傾向を示した。低水分領域では、酵素蛋白質への不十分な水和が反応を律速し、高水分領域では、可逆反応律速で説明できた。実際に観測される反応速度は、水和度と可逆反応速度の積として得られ、ある水分量で最大値を示すことになると考えられる。
概日リズムの同調に関わる網膜神経節細胞の光受容メカニズム

健康な生活にとって、概日リズムの光同調は最も基本的なものの一つである。この光同調を支える光受容は、網膜内で内因性光感受性網膜神経節細胞が行っていることが、申請者らの研究によって2001年に最初に発表された。本研究は、内因性光感受性網膜神経節細胞の光受容メカニズム、特に、同細胞と錐体視細胞の光受容の相互作用について研究した。その結果、内因性光感受性網膜神経節細胞には、錐体視細胞からのシナプス入力が存在し、内因性光感受性網膜神経節細胞の分光感度特性を高めていることが明らかとなった。本年度は光感受性網膜神経節細胞における双極細胞からのシナプス入力の組織学的検索および光感受性網膜神経節細胞の分光波長感度特性について生理学的検討を行った。その結果、従来報告されている杆体双極細胞に加えて錐体双極細胞からもシナプス入力が存在することを免疫組織化学的に明らかにした。また、光感受性網膜神経節細胞の分光波長感度特性に関して、転写因子c-Fosの発現を指標にして実験的に求めた。その結果、500nm付近の波長をピークとして、比較的短波長側に限局した狭いバンド幅を有していることが明らかとなった。この分光波長感度特性と太陽光の分光波長特性を比較したところ、相当部分の波長をカバーしていたことから、光感受性網膜神経節細胞が太陽光を効率的に感受し、効率的に概日リズムの光同調に寄与していることがわかった。一方、外側膝状体背側核に軸索を投射する非光感受性網膜神経節細胞の分光波長感度特性は短波長から長波長帯域にかけて広いバンド幅を有していることを見出した。この結果は、外側膝状体背側核-視覚皮質系の視覚情報処理に関わる網膜神経節細胞は、外界の視対象の形態・運動を効率よく認識するためにできる限り幅広い色情報を中枢に伝えるよう機能していると考えられた。光感受性網膜神経節細胞の光受容メカニズムについて詳細な研究を行うべく、パッチクランプおよびカルシウムイメージングを記録指標としたコンピュータ制御微細画像提示装置の作製を行った。本装置はステージ固定型の顕微鏡の光路を利用して、網膜組織片に直接画像を提示し、心理物理学的計測を行えるよう工夫したものである。なお、現在、目下ソフトウエアの開発を行っているところである。次年度以降本装置を利用して、光感受性網膜神経節細胞における光受容特性に関わる薬理学的実験を実施する予定である。本年度の研究実施計画に基づき、マウスを用いて、光感受性網膜神経節細胞の生理学的特性について研究を行った。パッチクランプ法による光感受性網膜神経節細胞のphototransductionのメカニズムとその受容野特性について現在解析中であり、次年度も引き続き研究を行う。また、光感受性網膜神経節細胞の分光感度特性について、主に明順応下で機能する錐体との機能的な神経回路を明らかにする目的で、光感受性網膜神経節細胞のマーカーである抗メラノプシン抗体および錐体双極細胞の各種マーカー抗体による多重染色を行った。現在、神経回路網が形成されているらしいことがわかったが、両細胞の間におけるシナプスの存在については技術的問題から、現在のところ明らかにすることは出来ていない。次年度の課題である。また、分光波長感度特性の観点から、網膜内における光感受性網膜神経節細胞と錐体系神経回路網の相互作用について、c-Fos抗体を用いた機能解剖学的研究を行った。明順応下で、光感受性網膜神経節細胞が軸索を投射する最も主要な神経核である視交叉上核とその他の網膜神経節細胞が投射する外側膝状体背側核における分光感度特性を調べたところ、外側膝状体背側核に比べ視交叉上核は有意にUV領域を含む短波長側にシフトしていることを定量的に示した。これは、光感受性網膜神経節細胞がUV錐体からのシナプス入力をもっぱら受けていることの間接的な証拠になると考えられた。また、視交叉上核と密接な関連を有することが知られ、脳においてモノアミン神経系を介して広汎な覚醒水準の調節を行う青斑核で、同様の分光波長感度特性に関する研究を行った。その結果、青斑核は視交叉上核より長波長域を含む幅広い分光波長感度特性を有することから、覚醒水準の調整には光感受性網膜神経節細胞以外の網膜神経節細胞も大きな役割を果たしていることがわかった。マウス網膜の錐体視細胞は二色性であることから、色覚の神経科学的基盤を研究する上で、非常に有用な実験動物である。本年度は、マウスを用いて、電気生理学および免疫組織化学的手法により、光感受性網膜神経節細胞における分光感度特性について詳細な解析を中心に行った。その結果、同細胞は、最大分光感度であることがわかっている狭帯域単波長の光刺激よりむしろ、低い分光感度特性しか有さない狭帯域多波長混色光の光刺激のほうが、より強い光反応を惹起可能なことがわかった。

また、このような混色光による増強効果は、光感受性網膜神経節細胞の光受容特性のみならず、同細胞に錐体双極細胞を介してシナプス入力する錐体視細胞による光受容が関わっていることが示唆された。また、概日リズムの光同調に関わり、かつ光感受性網膜神経節細胞が主として直接投射する脳の神経核である視交叉上核におけるニューロンの活動を、転写因子c-Fosの発現を指標にして調べたところ、同様に混色光による光反応性の増強効果が見られた。これらの結果から次のように考えられる。1)概日リズムの光同調において、光感受性網膜神経節細胞による光受容のみならず、同細胞と錐体視細胞による光受容との相互作用に着目することにより、概日リズムの光同調メカニズムの詳細な理解につながる。2)ヒトにおいて、概日リズムの光同調において、混色光に対する感受性を詳細に明らかにすることは、季節性うつ病、睡眠相遅延症候群といった概日リズム障害の光治療の指針を策定するにあたって、新しい視点になると期待される。
ガス機関における燃焼後半の自着火を利用した高熱効率燃焼のメカニズム解明

申請者らは,過去に天然ガスを利用するガスエンジンの熱効率向上策の一方法として,高負荷運転において燃焼後半に発生する自着火を適切に制御して,ノックに至らず,圧力振動のない燃焼で終了させる方法がよいことを見出した.本研究では一回だけ燃焼が可能な圧縮・膨張機関を利用して,初期条件を変化させて,その燃焼過程を調査することが目的である.2018年度は,PREMIER燃焼を実現するとともに,エンジンのシリンダヘッド上部のエンドガス部に相当する箇所に小さめの光学窓を設け,燃焼室の下部からと同時に高速度撮影をして,ちょうど上部の窓の位置で自着火させることが可能になった.この制御は試行錯誤が必要であった.画像処理によって,時刻ごとに増加する燃焼部分の面積を算出することが可能になり,平均的ではあるが,自着火燃焼部分の拡がり速度を算出することができた.シュリーレン光学系を構築するところまでは実施できたが,実際に撮影するには至らなかったので,これは2019年度(別課題)以降の課題とする.3次元数値シミュレーションでは,計算の簡単化のために,軽油および天然ガスの代わりとして,C14H28およびCH4として計算を行った.すなわち,Golovitchevらが提案した軽油模擬燃料(C14H28)の詳細化学反応機構(71species,291reactions)を簡略化したもの(47species, 86 reactions)を使用した.素反応スキームの特性を崩さないままCH4の層流燃焼速度を最適化するために,C14H28簡略化素反応スキーム由来の反応群から対象反応を絞って,遺伝的アルゴリズムによる最適化に取り組んだところ,C14H28, CH4の着火遅れに対する影響を抑えつつ,CH4の層流燃焼速度が希薄条件において実験値に近い値を再現する結果が得られた.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。(1)単一燃焼が可能な圧縮膨張機関における燃料噴射および上部からの可視化今まで,火花点火機関の燃焼模擬用として圧縮膨張装置を利用してきた.この装置は,装置の横に設けられた混合気タンクとパイプで接続されている.弁が1つだけあり,最初,弁を開けたまま,シリンダ内と混合気タンクに,予め作成しておいた天然ガスと空気の完全予混合気を所定の圧力まで入れる.その後,弁を開けた状態で,電動モータによって,圧縮膨張装置を駆動し,一定回転になったとき,下死点で弁を閉じて,予混合気を圧縮する.圧縮上死点前のある時期で少量の軽油を噴射して自着火させ,火炎伝播を行わせる.燃焼室の壁面温度は,何箇所かに制御付きヒーターを取り付けることによってほぼ一定の温度にする.具体的には,燃料噴射弁および可視化窓付きシリンダヘッドの設計および製作,燃料噴射システムの設置などの準備であった.実際に上部あるいは下部から可視化をすることはできた.また,軽油の噴射に関しても微量噴射に対応することができた.しかし,PREMIER燃焼を実現するには至っていない.シリンダ内圧力がまだ低い状態であることなどが課題であると考えており,今後,解決に向けて実験を進める予定である.(2)エンドガス部における自着火過程の簡略化素反応シミュレーションワークステーションを用いて,3次元CFD解析を熱機関に応用して,ガス流動および燃焼過程のシミュレーションに関する研究を実施している.これに化学反応を組み込んで計算する.簡略化モデルがいくつか提唱されているが,最初の軽油による自着火の後,火炎伝播をして最後の自着火モデルまで扱った研究は少ない.エンドガス部における自着火を簡略化素反応モデルで表現することができるようになった.ただし,まだ数値的にはまだ実験値と異なることが多く,今後,精度を高めていく予定である.単一燃焼が可能な圧縮膨張機関における燃料噴射および上部からの可視化は可能になった.今までは,燃焼の初期は火花点火であり,燃焼室中央に軽油のパイロット噴射が可能なディーゼル燃料噴射弁を設置することができるように,燃焼室のヘッドの再設計,再製作を行った.また,圧縮比の変更も行い,かなりの改造になった.これからPREMIER燃焼の生じる実験条件を探索し始めることになる.また,シミュレーションに関しては,ワークステーションを用いて,3次元CFDによって,燃焼のシミュレーションを行っている.燃焼後半での圧力および未燃ガス温度が高くなってきたあたりのエンドガス部における自着火が可能になり,化学反応計算がきちんと行えていることが確認できた.今後,計算精度を向上させていくことになる.二酸化炭素の排出および有害排出物質を低減するための一つの方法が,熱機関を石油系燃料ではなく,天然ガスで運転することである.天然ガスを利用する熱機関の熱効率を向上させるための一つの方法として,申請者らは,燃焼後半に発生する自着火を適切に制御して,ノックに至らず,圧力振動のない燃焼で終了させる方法が良いことを見出した.熱機関における自着火には酸素濃度,未燃ガス温度と圧力の履歴が影響を与えると云われている.本研究では,1回だけ燃焼が可能な圧縮・膨張装置を利用して,初期条件をいろいろと変化させる.どのような酸素濃度,未燃ガス温度および圧力の履歴において,自着火が発生し,そのあとの燃焼が圧力波を発生させるか否かを,燃焼室内の熱発生,自着火部の超高速度撮影,分光計測,簡略化素反応モデルによるシミュレーションを通して検討することが目的である.

平成29年度は,単一燃焼が可能な圧縮膨張機関における燃料噴射および吸気管からの予混合気吸入が可能になり,初期圧を上昇させること,また,燃焼室内温度を上昇させることによって,PREMIER燃焼の実現を可能にすることができた.また,別途,シュリーレン光学系を構築し,ピストンにミラーを設置して圧縮膨張機関内で撮影が可能なように準備するができた.平成30年度は,この光学系を圧縮膨張機関に適用する.一方,数値シミュレーションのほうは,エンドガス部における自着火過程の簡略化素反応モデルを用いてワークステーションにより,3次元解析を継続して実施している.(理由)実験の方は,圧縮膨張機関において,軽油パイロット着火による天然ガスの燃焼は可能であったが,PREMIER燃焼の実現ができなかった.しかし,初期圧力および初期温度を上昇させることによって,燃焼室中央部をピストンの下から観察する方法で,PREMIER燃焼を確認することが可能となった.また,シュリーレン光学系のほうは別途,構築済みである.平成30年度からは,シュリーレン光学系によって超高速度でのエンドガス部の撮影を開始することができる予定である.分光計測に関しては,今までの経験があり,平成30年度に,可視化と同時に実施する予定である.一方,3次元CFD数値シミュレーションによる二元燃料の燃焼過程の解析の方は,詳細に計算をするには,まだまだ課題があることが判明し,検討中である.もう少し時間がかかりそうである.しかし,全体としてみると,おおむね順調に進展していると判断することができる.申請者らは,過去に天然ガスを利用するガスエンジンの熱効率向上策の一方法として,高負荷運転において燃焼後半に発生する自着火を適切に制御して,ノックに至らず,圧力振動のない燃焼で終了させる方法がよいことを見出した.本研究では一回だけ燃焼が可能な圧縮・膨張機関を利用して,初期条件を変化させて,その燃焼過程を調査することが目的である.2018年度は,PREMIER燃焼を実現するとともに,エンジンのシリンダヘッド上部のエンドガス部に相当する箇所に小さめの光学窓を設け,燃焼室の下部からと同時に高速度撮影をして,ちょうど上部の窓の位置で自着火させることが可能になった.この制御は試行錯誤が必要であった.画像処理によって,時刻ごとに増加する燃焼部分の面積を算出することが可能になり,平均的ではあるが,自着火燃焼部分の拡がり速度を算出することができた.シュリーレン光学系を構築するところまでは実施できたが,実際に撮影するには至らなかったので,これは2019年度(別課題)以降の課題とする.3次元数値シミュレーションでは,計算の簡単化のために,軽油および天然ガスの代わりとして,C14H28およびCH4として計算を行った.すなわち,Golovitchevらが提案した軽油模擬燃料(C14H28)の詳細化学反応機構(71species,291reactions)を簡略化したもの(47species, 86 reactions)を使用した.素反応スキームの特性を崩さないままCH4の層流燃焼速度を最適化するために,C14H28簡略化素反応スキーム由来の反応群から対象反応を絞って,遺伝的アルゴリズムによる最適化に取り組んだところ,C14H28, CH4の着火遅れに対する影響を抑えつつ,CH4の層流燃焼速度が希薄条件において実験値に近い値を再現する結果が得られた.
在宅生活でのシーティング浸透のための研修と介入効果に関する実証研究

車いすを利用する療養者は、長時間座位で過ごすことが多い。体格や体型に合った椅子に座ることは、正しい姿勢を保持でき、褥瘡や側弯症等の二次障害の予防が可能となるとともに、生活の質が上がる。車いすやクッション等を用いて車いす療養者に合わせて最適な座位姿勢にすることを「シーティング」という。在宅療養を支える多職種が正しい知識を持ち、生活の質を上げるために看護師が教育や実践等の介入を実施しながら「シーティング」を多職種に広めていくことで、医療者だけでなく車いす療養者双方の意識の変化を検証する研究である。
歴史的町並みにおける災害弱者の自助・共助に向けた減災支援システムの構築

本研究は、高齢化が急速に進展している我が国において、いわゆる要介護高齢者などの災害弱者の自助・共助のための具体的対策としての減災まちづくりのあり方を検討することを全体構想とするものである。本研究では、介護保険施設などが比較的災害に弱い地域に存在していること、自宅で介護を受けている要援護高齢者に対する災害時の避難支援体制が不十分である問題を踏まえ、特にそうした要援護高齢者が多く火災にも弱い歴史的町並みに焦点をあて、そうした住民がどのように避難を考えているのか、また、その中で特に延焼抑止の減災支援システムをどのように構築したらよいのかについて、研究を行った。ここで、減災支援システムとは、対象とする町のなかで災害に弱いところを明らかにし、それに対してどのように対処するのかを検討するベースとなるもののことである。具体的な対象地は、佐賀県鹿島市肥前浜宿の「浜庄津町浜金屋町」重要伝統的建造物群保存地区である。研究の方法は、住民に対する避難経路ヒアリングと延焼抑止策のシミュレーション、そして住民との避難訓練ワークショップである。避難経路ヒアリングとシミュレーションの分析の結果、茅葺き町家を有する保存地区における延焼抑止策として、茅葺き町家が群で存在するところに空地を確保すること、あるいは伝統的建造物の存在を消さないような耐火建築物を建てること、が有効であることが明らかになった。また、避難訓練ワークショップで住民に延焼がどのように広がるかを説明し、減災のための体制について意識を共有することができた。本研究は、災害弱者の自助・共助による減災対策の確立に向けて、歴史的町並みにおける減災支援システムのあり方とその適用の可能性を明らかにすることを目的としている。本年度は、大きく以下の3つのことを行った。これらは、目的とする減災支援システムを構築する上での基礎的データとなるものである。(1)歴史的町並み災害危険度評価手法の基礎的考え方の構築:外壁・屋根や狭隘な道路などの歴史的町並みの特質を考慮し、災害危険度評価手法の基本的考え方を構築した上で、鹿島市肥前浜宿を対象としてデータを収集し、その適用可能性について検証を試みた。良好な結果を得ることができ、手法としての可能性および課題を明らかにすることができた。(2)水害避難経路分析:水路と道路を流路とした数値解析により、浜町における洪水氾濫水の挙動を調べ、氾濫時における避難上の安全性の基礎的知見を得るとともに排水上の課題を明らかにした。(3)災害弱者の実態調査の実施:対象地である鹿島市肥前浜宿において、どのような災害弱者が分布しているのか、その実態を明らかにすることができた。特に本研究では、歴史的町並みは防火対策が一般市街地に比べると弱いため、まずは火災に焦点を当てる。本年度は、伝統的建造物群保存地区「浜庄津町浜金屋町地区」を対象地として、火災時における自助・共助・公助がうまく機能するような支援システムを構築する上での基本的判断材料を得るために、大きく以下の2つのことを行った。(1)自助による避難経路の調査:被災者となる人たちがどのように避難経路を考えているか、その実態は明らかになっていない。そこで、対象地の住民全70世帯に対してヒアリングを行い、2方向以上の避難経路の実態とその課題について調査・分析を行った。その結果、1方向は概ね確保できるが、2方向目以上については、通常では考えられない経路しかないことなどが分かった。その改善策についても検討を行った。(2)共助・公助における避難経路の調査:共助者(被災者周辺の住民)や公助者(消防団員等)は、避難に対して被災者とは異なる考え方を持っていると考えられる。そこで、(1)と同様に、共助者および公助者になると考えられる人たちに避難経路に関するヒアリングを行い、その課題に関する分析を行った。

(1)と合わせて、今後の対策について検討を行った。(3)延焼抑止策の検討・提案とその予測評価:対象地は茅葺き町家と桟瓦葺き町家が軒を連ねるところに特徴がある。それらの歴史的建造物があることによってどのように延焼が広がるのか、重伝建地区選定後の防火対策(スプリンクラーの設置)などによってどのように効果があるのかなどは十分に分かっていないことが多い。そこで、東京消防庁の延焼速度式を地区の特質を考慮に入れて改善し、延焼抑止策の検討・提案およびその予測評価を行った。減災支援システムについて検鏡するために、避難訓練ワークショップを行った。肥前浜宿自主防災組織、鹿島市、佐賀大学で計画し、鹿島消防署、鹿島消防団に協力を得て実施した。庄金地区の住民23戸47人(全44戸133人中)を対象に、ある特定の家屋からの出火と大規模延焼を想定し平成23年2月13日に避難訓練を実施した。今回は、火災通報から消火栓・防火用散水設備での初期消火、避難、避難確認までを訓練内容とした。実行メンバーで避難訓練の大筋を決定した後、住民を交え地区の現状を加味しながら詳細な訓練内容(避難地、災害弱者の誘導や救助方法)を設定し、打合せ参加住民の中から当日の役割決めを行った。さらに、住民には避難訓練前にミーティングを行い、出火場所・出火時刻・避難地を指定し伝えた。資料として、訓練中の記録(写真撮影・避難地の定点撮影)と避難時間の測定を行い、訓練後に参加住民にアンケート調査(全23世帯)と佐賀大学実施協力者(全14人)にヒアリング調査を行った。避難訓練ワークショップを通して、歴史的町並み肥前浜宿における防災まちづくりの課題を明らかにすることができた。課題は(1)住民の火災に対する意識不足(2)防災まちづくりの体制がないこと(3)情報伝達の手段があげられる。防災まちづくりを行う前提として教育活動等を通して火災の恐ろしさや重伝建地区が如何に火災に弱い町かを伝え、防災活動に住民の意識を向けさせる必要がある。現在、避難確認を行うための住民名簿はプライバシー保護の観点から作成することができないのだが、この町独自の体制をつくり名簿作成等を行う必要がある。また、防災まちづくりにおける役割を住民に広く持たせることにより意識付けを行う必要がある。そして、火災発生をいち早く認知できるよう防災無線の整備と火災発生の呼びかけ、避難確認を徹底することを役割の中に組み込む必要がある。
西欧モダニズムの形成における日本の伝統的建築の影響に関する研究

本研究では、かつて西欧と日本を問わず、内外の建築家によって指摘されてきた西欧モダニズムの成立に果たした日本の建築的伝統の影響について再度注目し、生成期のモダニズムについての再考を目的とした。そのために、まず西欧における日本の伝統的な建築の紹介を歴史的に辿ることから始めた。すなわち、西欧における日本の建築についての理解と視点がどのようなものであったかということを歴史的、客観的に評価しなおすために、欧文図書として出版されていた日本関連の図書を詳しく調査し、順次、当時の西欧のモダニズムの建築家の言説を照査する事とした。ただし、前者の調査が予想以上に膨大であったために、後者については作業がの途上にある。また、対象とする期間についても、世紀転換期のいわゆるジャポニスム等の予備的な研究も必要としたため、両者を隔絶した傾向として捉える従来の視点を変えて、一連の相互干渉、文化的影響関係として捉え直し、特に図版情報の分析を行い、当時の西欧の建築家が得られる日本の伝統的建築の範囲とその内容について明らかになったと考えられる。1.当研究の対象とするモダニズムに先行するアール・ヌーヴォーについて、すでに概略として得られていた知見を補完するために、各地の資料を再精査し、資料の再検討を行った。資料複写や旅費が特に充当され、成果は別紙の通り発表されている2.西欧への日本の建築文化の影響を具体的に解明するために、当時西欧で公刊されていた書籍、雑誌を照査し、整理を行った。本年は資料の入手と解明に努めたため、具体的成果は来年度となる。稀覯図書購入、資料複写・整理に設備備品費、消耗費が充当された。
大規模パターン解析と比較ゲノムで探る動物体表模様の局所的・大域的多様性と進化

動物の体表には多彩な模様パターンが見られます。本研究では、近縁の動物たちの間に見られるようなパターンの多様性(局所的多様性)や、遠縁の動物たちの間にグループをまたいで見られるようなパターンの多様性(大域的多様性)に注目します。これら2つの多様性や、それらに関わるパターン形成メカニズムの違いをふまえながら、模様パターンの多様性が「なぜ、どのように」生み出されてきたのかを明らかにすることを目指します。
Donor ageに伴う骨芽細胞のIGF-Iとその結合蛋白の産生の変動および調節

骨芽細胞から産生・分泌される成長因子のうちautocrine/paracrine作用を発現する最も重要な因子はインスリン様成長因子(IGF-I)であるといわれている。そこで本研究においてdonor ageに伴う骨芽細胞のIGF-I産生量の変動を調べた。またIGF-Iによって合成が促進されるといわれている基質蛋白のコラーゲン産生についても調べた。加齢と伴に骨折が多発する大腿骨で、しかも手術時に得られやすい骨膜から樹立したヒト骨芽細胞を使った。10-12PDLの細胞を活性型ビタミンD_3(1,25(OH)_2D_3)およびα-グリセロ燐酸存在下で、10日または20日間培養し、次のことを明らかにした。1.培養液中に遊離されたIGF-I量を、単位DNA量あたりで比較する未処理の細胞においては、61才以上の高齢者の細胞では比較的高値を示した。2.このIGF-I産生量は、1,25(OH)_2D_3に処理によって、高齢者の細胞では増加は見られずむしろ抑制的であったが、10才および52才の患者の細胞では有意に増加した。3.1,25(OH)_2D_3による反応性の違いが考えられたが、donor ageに伴う1,25(OH)_2D_3レセプターのmRNAレベルに著しい変化は見られなかった。4.IGF-IのmRNAレベルは、88才の高齢者では減少していた。現在のところではIGF-ImRNAの発現量が低いのか、安定性が悪いのかは不明である。5.コラーゲン蓄積量はdonor ageとともに増加した。これは、加齢に伴ってmRNAの発現が増加するのではなく、分解抑制活性が増加することによることが判明した。骨芽細胞から産生・分泌される成長因子のうちautocrine/paracrineの作用を発現する最も重要な因子はインスリン様成長因子(IGF-I)であるといわれている。そこでdonor ageにともなうIGF-I産生量の変動を調べた。加令とともに骨折が多発する大腿骨でしかも手術時に得られやすい骨膜からすでに樹立してあるヒト骨芽細胞を培養し、10PDLの細胞を使って今年度は、次のことを明らかにした。細胞がコンフルエントに増殖してからalpha-グリセロ燐酸および1、25(OH)_2vitaminD_3(1,25(OH)D_3)で20日間処理して石灰化を誘導し、最終日の24時間に産成されるIGF-1量をRIAで測定した。DNAあたりのIGF-I産生量はdonor ageとともにわずかに増加する傾向が見られた。1、25(OH)D_2D_3によってこの産生は必ずしも促進されず、一つを除いてほとんどの細胞株で明らかな影響は見られず、むしろ抑制される細胞株もあった。1、25(OH)_2D_3による作用の違いは、この処理によっておこる石灰化の程度と相関していなかった。細胞株の特性ではないかと考えて現在レセプターの量を測定している。またIGF-Iの作用はIGF-I結合蛋白で調節されているので、この結合蛋白のdonor ageによる変動を調べる予定である。さらに骨芽細胞の石灰化はdonor ageにともなって増加することをすでに確認しており、骨芽細胞の石灰化においてIGF-IおよびIGF-I結合蛋白がどのような役割をしているか検討する予定である。骨芽細胞から産生・分泌される成長因子のうちautocrine/

paracrine作用を発現する最も重要な因子はインスリン様成長因子(IGF-I)であるといわれている。これまでに私達は、donor ageに伴う骨芽細胞のIGF-I産生量の変動を調べた。その結果活性型ビタミンD_3(1,25(OH)_2D_3)によって石灰化を誘導した細胞では、DNAあたりのIGF-I産生量はdonor ageとともに、減少したが、未処理の細胞ではわずかに増加する傾向がみられた。IGF-Iの活性は、1,25(OH)_2D_3によって調節されているといわれているので、1,25(OH)_2D_3で10日間処理した後RNAを抽出して、1,25(OH)_2D_3レセプターのmRMAレベルを調べた。その結果、1,25(OH)_2D_3処理および未処理でそのレベルに著しい変化は見られず、またdonor ageでの顕著な変化も見られなかった。さらにIGF-Iの産生量は、mRNAレベルの変化を反映しているかをIGF-IのcDNAを調整して調べた。高齢者(88才)では、IGF-IのmRNAレベルが減少しており、若齢者の約1/2であった。またIGF-Iの作用機序から考えるにIGF-Iレセプターが存在するはずである。そこで、このレセプターのmRNAをノーザンブロットハイブリダイゼイション法で調べたが検出できなかった。cDNAプローブの調整に不備がないか、またはこの骨芽細胞はIGF-Iレセプターを実際に発現していないのかについて、今後再検討する予定である。
多様化するエッジコンピューティングのための高効率コア及び形状自在ＳｉＰの研究

多様なアプリケーションに対応可能な高電力効率汎用Out-of-Order CPUコアと、複数チップの自由な連携を可能とする三次元ワイヤレスバスインタフェース技術を開発する。テストチップの実測によりこれらの技術を検証しその実用性を示す。これらの研究開発を通して、今後のエッジコンピューティングを支える柔軟なヘテロジニアスマルチコアSiPの設計手法を示す。
細菌の原虫・哺乳動物宿主に対する寄生・共生の分子基盤

ヒトをはじめとする動物や植物などに代表される真核生物の誕生には、細菌が別の細胞内へはいりこんでミトコンドリアや葉緑体になるという、一次共生の成立が鍵となっています。しかしながら、細菌が真核細胞へ侵入するという現象自体は、細菌感染の現場で今日でも日常的に起こっています。本研究では、ヒト病原菌レジオネラ、アメーバ共生菌や病原性細胞内寄生菌とそれらの宿主である真核生物細胞との関わり方を解析することにより、生物が入れ子になって進化を駆動するというマトリョーシカ型進化の第一段階における進化原理の一端を明らかにすることができました。マトリョーシカ型進化につながる一次共生への第二歩は、細菌の真核細胞への侵入とそれに続く潜伏・増殖可能なニッチの形成である。この第一歩は今日においても何らめずらしい現象ではなく、細胞内寄生菌として知られる一部の病原菌による感染成立において日常的に見いだされる。本研究では、自由生活性アメーバをリザーバを宿主とする病原菌レジオネラと、宿主アメーバ(アカントアメーバ・細胞性粘菌)の共生・寄生関係の成立と破綻に着目する。細菌・アメーバの攻防を、双方の視点からのアプローチにより解析し、レジオネラのアメーバ中での生存戦略、およびアメーバの細菌感染に対する生存戦略を明らかにする。本年度は、細胞内寄生性細菌レジオネラの宿主内生存戦略の解明のため、レジオネラのアメーバ内増殖を効率的に検定する系を開発した。この系では、蛍光タンパク質を発現するレジオネラ株を利用し、アメーバ・細胞性粘菌中でのレジオネラ増殖を、レジオネラ由来の蛍光を計測することにより、ハイスループットで検討できる。この系を利用して、アメーバ中での生存戦略にかかわるレジオネラエフェクタータンパク質の同定(一部済)・解析を今後展開していく。一方、宿主アメーバのレジオネラ感染における生存戦略の解明のため、本年度は感染アメーバのリアルタイムイメージング系を構築した。予備的なデータから、哺乳類細胞感染時と比較して、アメーバに侵入したレジオネラのより多くの部分が増殖可能ニッチの成立に失敗しすみやかに分解されていることを示唆している。今後このイメージング系を活用して、宿主細胞中でのレジオネラ動態を明らかにしていく。マトリョーシカ型進化につながる一次共生への第一歩は、細菌の真核細胞への侵入とそれに続く潜伏・増殖可能なニッチの形成である。本研究では、自由生活性アメーバをリザーバー宿主とする病原菌レジオネラと、宿主アメーバ(アカントアメーバ・細胞性粘菌)の共生・寄生関係の成立と破綻に着目する。昨年度までに同定したアメーバ中での増殖が有意に減弱する候補エフェクター遺伝子群について、欠失株作製・相補性の確認などに加え、より確度の高い複数の方法により細胞内増殖能を検討した結果、少なくとも2つのアメーバ特異的エフェクタータンパク質を確定させた。得られたアメーバ特異的エフェクタータンパク質の機能を明らかにするため、その標的となる宿主タンパク質の探索を行い、現在その結果を別の方法で確認中である。一方、宿主アメーバのレジオネラ感染における生存戦略の解明のため、RNA-seq法によるアメーバのトランスクリプトーム解析法の確立に着手した。今後アメーバ寄生・共生菌による影響を解析することにより、宿主側の寄生・共生体に対する生存戦略の解析を進めていく。1.アメーバ中での増殖に特異的に必要なレジオネラエフェクタータンパク質の解析昨年度までに、自由生活性アカントアメーバおよび細胞性粘菌中での増殖に必要で、哺乳動物のマクロファージ中での増殖には必要ないアメーバ特異的エフェクタータンパク質を2種同定した。本年度はその作用機序を明らかにするべく、これらエフェクタータンパク質に相互作用する宿主側因子あるいはシグナル経路の探索を試みたが、同定には至っていない。2.アメーバ側の寄生・共生体に対する生存戦略の解析これまでにNeochlamydiaが共生する二株のアメーバ(Acanthamoeba)を土壌より株化している。興味深いことにNeochlamydia S13共生アメーバは天敵レジオネラの感染に対して抵抗性を示すが(除菌するとその抵抗性は喪失する)、Neochlamydia S40共生アメーバは容易にレジオネラに感染し破壊されてしまう。本年度は領域支援班(B02班黒田誠・国立感染症研究所センター長)と連携して、これらアメーバ共生菌の比較ゲノム解析を行うと同時に、アメーバ側のトランスクリプトーム・プロテオーム解析により発現変動遺伝子解析を行った。3.細胞内寄生・共生菌のゲノム進化の解析259株のA群レンサ球菌の比較ゲノム解析の結果、劇症型、非劇症型それぞれに特異的かつ新規の一塩基多型を同定することができた。さらに、病原因子の運び屋であるバクテリオファージ上に多数のメチル化酵素(病原性を含むゲノムレベルでの遺伝子発現に影響を与える)を見出すことが出来た。これらの過程で劇症型にはバクテリオファージが多く存在すること、これを規定するのが細菌の獲得免疫であるCRISPRがになっていること、そして、非劇症型株と異なりゲノム縮小が生じていることが明らかとなった。1.当初我々は、レジオネラの自然宿主であるアカントアメーバ中での生存・増殖に必要であるが、偶然の宿主であるヒト細胞中では必要ないアメーバ

特異的レジオネラエフェクタータンパク質が多数存在すると予想していたが、これまでに2種しか同定できなかった。この原因を探るため、レジオネラ全遺伝子を対象とする網羅的遺伝的スクリーニングを行ったところ、当初の予想に反して、宿主内生存・増殖に対するレジオネラ遺伝子の要求性にはほとんど宿主の違いによる差がないことが明らかとなった。2. Neochlamydia S13共生アメーバ(Acanthamoeba)のレジオネラ撃退現象の普遍性とその分子基盤を探るために、GFP発現レジオネラを用いて検討を行った。その結果、1.既に株化していたNeochlamydia S40共生アメーバでは、レジオネラが容易に感染し、比較ゲノム解析からNeochlamydia S13株ドラフトゲノム中にのみに存在する70個の遺伝子が同定され、外膜に存在すると予想されるTon/Tol輸送システムが含まれていることを見つけた。2.レジオネラの暴露を受けたNeochlamydia S13共生アメーバは、他のアメーバに比べ容易にシスト化することも見いだした。3. A群レンサ球菌は株によって、細胞内侵入能をもつ、細胞内で宿主の免疫機構による分解を逃れるなど、多様な表現型をもつ。これらの表現型は、系統的に極めて近縁であっても大きく異なっている。この原因の一つにエピジェネティクな要因が関与しているとかんがえ、メチローム解析を実施した。その結果、新奇な種類を含むメチラーゼの種内多様性が高いこと、近縁株でもDNA修飾様式が個々の遺伝子・ゲノムレベルで多様であることが明らかとなった。ヒトをはじめとする動物や植物などに代表される真核生物の誕生には、細菌が別の細胞内へはいりこんでミトコンドリアや葉緑体になるという、一次共生の成立が鍵となっています。しかしながら、細菌が真核細胞へ侵入するという現象自体は、細菌感染の現場で今日でも日常的に起こっています。本研究では、ヒト病原菌レジオネラ、アメーバ共生菌や病原性細胞内寄生菌とそれらの宿主である真核生物細胞との関わり方を解析することにより、生物が入れ子になって進化を駆動するというマトリョーシカ型進化の第一段階における進化原理の一端を明らかにすることができました。マトリョーシカ型進化につながる一次共生への第一歩は、細菌の真核細胞への侵入とそれに続く潜伏・増殖可能なニッチの形成である。この第一歩は今日においても何らめずらしい現象ではなく、細胞内寄生菌として知られる一部の病原菌による感染成立において日常的に見いだされる。本研究では、自由生活性アメーバをリザーバー宿主とする病原菌レジオネラと、宿主アメーバ(アカントアメーバ・細胞性粘菌)の共生・寄生関係の成立と破綻に着目する。細菌・アメーバの攻防を、双方の視点からのアプローチにより解析し、レジオネラのアメーバ中での生存戦略、およびアメーバの細菌感染に対する生存戦略を明らかにする。
自動車産業における情報技術とスキルとの相補性に関する調査

自動車の設計・開発・生産の各工程、工程間における情報技術の積極的活用が、個人やチームに求められるスキルに変化をもたらすか検証を行い、特に蓄積された"知"の形態や活用法に如何様な変化が起きたのかに着目した。最終的には、新たな人的資源マネジメントのあるべき方向性を的確に把握することを試みた。企業関係者を招いたワークショップを定期的に開催しているため、それにより、企業に対しては人的資源形成施策における有意義な情報提供を行えたものと信ずる。本研究の目的本研究は、ミュンヘン大学日本経済研究所で堀口および共同研究者が研究を行った、日独両国の製造業における人的資源開発プロセス・活用の日独比較に関する調査研究の第二ステップにあたるものである。第一ステップでは、独自の研究活動だけではなく、他分野の有力研究者とも意見交換や協業を行った。例えば、東京大学大学院工学系研究科と我々が中心となって国際会議を共催し、Palgrave Macmillanから単行本を出版することができた。独自成果では、堀口と共同研究者が共著で日独両国の雇用システムを整理し、堀口がドイツ語による単著で、設計・開発・製造工程における情報技術の活用とそれに対応した人的資源マネジメントが直接投資に大きな影響を与えることを明らかにした。しかし、想定していた以上に情報技術が製造業の設計・開発・生産工程に浸透したことから、第二ステップに当たる本調査を行うこととした。意義および重要性本調査を実施することで、第一段階では必ずしも明らかにすることができなかった、個人やチームにおける"知"の形成プロセス・活用方法の変化を再把握し、より精緻な情報技術の発展と人的資本形成及び人的資源マネジメントの関連性を呈示することが可能になると考える。本調査は、既存の重要研究の補完的意味を持つと信ずる。具体的内容および成果堀口が中心となって研究協力者と共に企業に対して聞き取りを行った。調査対象はこれまでの調査で協力を仰いでいるA社(日本)、B社(日本)、C社(ドイツ)D社(ドイツ)である。聞き取りは、日本企業に対しては日本語で行い、ドイツ企業に対してはドイツ語で実施した。複数回の聞き取りを通じて、個人やチームにおける"知"の形成プロセス・活用方法の変化を再把握することができた。その成果は近日中に学術論文として発表する予定である。本研究の目的本研究は個人やチームにおける"知"の形成プロセス・活用方法の変化を再把握し、より精緻な情報技術の発展と人的資本形成及び人的資源マネジメントの関連性を呈示することを目的としている。本年度の研究活動海外における該当分野の研究を把握する為、大規模な文献調査を行った。エルゼビアのスコーパス、連邦図書館、各州の州立アーカイブなどを使い、資料をリストアップし、それらの資料の検証を行った。また、実態調査も上記の文献調査と並行して行い、本研究で協力を得ているドイツ企業において聞き取り調査を行った。デュアルシステム、従業員代表委員会と人事部との教育プログラムの共同決定など、ドイツ企業を特徴づける人的資本形成及び人的資源マネジメント制度の紹介は多くなされているが、その実態の紹介はそれほど多くはない。本年度の活動によりブラックボックスとなっていた部分を解明することができ、その成果を持って学会報告を行った。学会では多くの批評を得ることができたため、その批判をもって分析の質の向上を行った。日本及びドイツにおける調査は順調に進展しているにとどまらず、日本経営学会関西部会で発表・批判を受けるなどして分析内容の高度化が進んでいるため。24年度が最終年度であるため、記入しない。調査内容を取りまとめ論文として発表し、書籍化を目指す。
ランダム媒質中の遅い緩和の理論/計算機実験

2次元、3次元ソフトコアモデルを用いて、過冷液体の分子動力学シミュレーションを行い、ダイナミックスを中心に考察した。これらの結果から粗視化された原子運動には異なる2種類のジャンプ運動が存在することおよび過冷液体中の原子配位およびケージ効果の特徴を反映してこれらのジャンプ運動の一方(平均のジャンプ率が小さい方)のジャンプ率は一定ではなくある分布をしていて通常のジャンプ拡散と質的に異なることなどを明らかにした。このような原子運動の特徴を取り入れて、1粒子拡散方程式(マスター方程式)を解くことから種々のダイナミックス(緩和関数など)の異常性について考察した。得られた主な結果は以下の通りである。(1)高過冷液体において準異常拡散が生じる。このことから中間時間帯での動的異常の振る舞い(α緩和、β緩和)の機構が明らかにされる。(2)ガラス転移温度以下で異常拡散が現われる。これより拡散運動は存在するが拡散係数はゼロとなる。これは長時間極限でも動的異常性が現われることを示すものである。液体-ガラス転移はガウシアン-ノンガウシアン転移として理解されるとの新しい概念の提案やまた新しい緩和(α')の存在も示唆される。(3)(1)の結果は分子動力学シミュレーションによる過冷液体(二成分ソフトコアモデル)の一般化された複素感受率の計算を行うことからもその妥当性を示すことができる。また近年の中性子回析実験の結果ともよく符号することが示される。この他、関連する問題として、荷電高分子鎖溶液の分子動力学シミュレーションによる考察からモノマー分子、対イオンのダイナミックスに関する研究も行った。過冷液体の構造緩和の特徴は、局所密度の自己相関関数G(r,t)の空間についてのフーリエ変換F(k,t),更に時間についてのフーリエ変換S(k,ω)あるいは一般化された感受率X(k,ω)の虚部などに典型的に見られる。これらの振る舞いは中性子回折実験や光散乱実験などによって示されているが緩和の機構に関してはほとんど何も得られていない。本研究は過冷液体の異常緩和(αとβ緩和)の分子論的機構を探ることに焦点を当て以下に述べる2つの方法から考察を行った。1)MD(分子動力学)シミュレーションによる考察:二成分ソフトコア模型を用いて2次元および3次元系の分子動力学シミュレーションを行い動的構造因子S(k,ω),一般化された感受率X(k,ω)を計算し、これらのω依存性と平均二乗変位の時間依存性および原子の運動の画像情報とからα緩和が原子の協調ジャンプ運動によること、またβ緩和は原子集団の協調変位運動によることなどを初めて明らかにした。2)TDM(トラッピング拡散理論)による考察:MDシミュレーションの結果を基に、ジャンプの待ち時間分布および協調変位運動を考慮した1粒子モデルのTDMをたて、これより過冷液体の種々の動的性質を求めた。これらの結果はMDの結果をよく再現しTDM理論の有効性を示すことに成功した。同時にTDMからはMDでは得られない時間相関関数の長時間の振る舞いに関する知見が得られ、これらから過冷液体およびガラス転移のダイナミックスに関する重要な知見が得られている。このモデルからは粘性係数の温度依存性に関する経験式Vogel-Fulcher則と良く似た結果も得られている。TDMはガラス転移点近傍で観測される様々なダイナミックスの異常を統一的に解釈する有用なモデルと結論される。過冷液体の分子動力学シミュレーションから粗視化された原子運動には異なる2種類のジャンプ運動が存在することおよび過冷液体中の原子配位およびゲージ効果の特徴を反映してこれらのジャンプ運動の一方(平均のジャンプ率が小さい方)のジャンプ率は一定ではなくある分布をしていて通常のジャンプ拡散と質的に異なることなどを明らかにした。これらの結果から(1)高過冷液体において準異常拡散が生じる。

このことから中間時間帯での動的異常の振る舞い(α緩和、β緩和)の機構が明らかにされる。(2)ガラス転移温度以下で異常拡散が現われる。これより拡散運動は存在するが拡散係数はゼロとなる。これは長時間極限でも動的異常性が現われることを示すものである。液体-ガラス転移はガウシアン-ノンガウシアン転移として理解されるとの新しい概念の提案やまた新しい緩和(α')の存在も示唆される。(3)(1)の結果は分子動力学シミュレーションによる過冷液体(二成分ソフトコアモデル)の一般化された複素感受率の計算を行うことからもその妥当性を示すことができる。また近年の中性子回折実験の結果ともよく符号することが示される。この他、関連する問題として、荷電高分子鎖溶液の分子動力学シミュレーションによる考察からモノマー分子、対イオンのダイナミックスに関する研究も行った。
犯罪被害からの「回復」に向かう要因の分析-多様で総合的な被害者施策構築に向けて-

前年度からの研究を継続し、犯罪被害者等への支援と、社会全体が被害者の視点を大切にして被害者等を総合的にサポートできる環境づくりを目的として活動するNPO法人のメンバーである被害者遺族2名および支援者3名に対し、インタビューを行った。この調査結果から、遺族が、被害体験や命の大切さを伝え、少しでも犯罪被害に苦しむ人を減らすことをめざして行っている講演活動を事例として取り上げ、遺族の講演活動に求められる支援について、ソーシャルサポートの概念から分析し、日本社会福祉学会第58回秋季大会にて口頭発表を行った。さらにこのインタビュー調査の結果を、犯罪被害者遺族のエンパワメントの過程をテーマとして、2007年に実施したインタビュー調査研究と合わせてまとめるため、エンパワメント、ソーシャルサポート、ソーシャルアクションの概念と理論について文献レビューを行った。またこれらの質的調査研究の方法についても文献をレビューし直し、主にデータ分析方法について検討した。また、わが国において、犯罪被害者・遺族のための法制度や支援体制が、犯罪被害を経験した当事者の力により急速に発展してきた歴史をまとめ、伊藤冨士江編著『司法福祉入門-非行・犯罪への対応と被害者支援』(上智大学出版)のコラムを執筆した。今後は、アクションリサーチや防災教育に関する研究についての文献・教材をもとに、犯罪被害者の当事者活動の支援に役立つ実践的研究(被害者・遺族による講演の前後に用いるワークショップ用の教材開発など)を進める。これまでほとんど研究されてこなかった殺人や傷害致死事件による犯罪被害者の遺族の体験、特に被害者運動への関わりを取り上げ、被害当事者団体における被害者遺族へのインタビュー調査をもとに、遺族が被害者運動に参加する過程について、エンパワメントの視点から、遺族のナラティブを質的に分析した。この調査結果について、日本社会福祉学会の学会誌『社会福祉学』50(4)に論文が掲載された。これとともに、このインタビュー調査のデータをもとに、日米の被害者運動における遺族の運動参加過程を比較し、世界被害者学会第13回国際被害者学シンポジウムで成果を発表した。また、2008年より開始された刑事裁判での被害者参加制度において、裁判への参加を希望する被害者・遺族への支援方法について、外国での調査研究に関する文献調査を行い、日本社会福祉学会第57回全国大会にて口頭発表を行った。さらに、犯罪により家族を喪った被害当事者を対象とした日本と北米・英国における調査研究を、ソーシャルサポートネットワークの視点からレビューした。この成果をもとに、地域で犯罪被害当事者が自らのソーシャルサポートネットワークを、支援者とともに形成し、それを基にソーシャルアクションを実践する過程を分析するため、先駆的な取り組みを行っている被害者支援団体の事例研究を開始した。今後は、この事例研究と、上記の被害当事者団体での被害者運動への参加過程についての研究の結果をあわせて、ソーシャルサポートネットワークの役割に注目して、犯罪被害当事者のソーシャルアクションの過程に関する研究を進める。
ヒト免疫細胞と再生組織を用いた自己免疫疾患モデルの樹立

本申請研究は、ヒトの免疫細胞を用いた自己免疫疾患発症モデルの樹立を目指す。健常人ドナー由来のiPS細胞から再生した各種組織を、免疫不全マウスに移植する。それらの組織が生着した事を確認した後に、健常人ドナーから採取した末梢血単核球を静脈注射により投与する。このようにしてヒト組織とヒト免疫系をマウスの中に共存する形で再構築する。このマウスにおいて免疫寛容のメカニズムを破綻させる処置を施す事によって、自己免疫反応の誘導を試みる。