hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
miRNAの膠原病性肺動脈性肺高血圧症のバイオマーカとしての有用性と役割の解明

膠原病性肺動脈性肺高血圧症(CTD-PAH)の血中濃度で高く、肺循環で上昇し、かつ、正常症例での肺循環では上昇していないMicroRNA(miRNA)16種類を選定した。この16種類のmiRNAの中でmiR-4674は、膠原病性(CTD)患者、コントロール患者と比較してCTD-PAH患者で有意に高値であった。さらに、このmiRNAは平均肺動脈圧と相関し、また、肺循環での増加率とmPAPとが相関していた。次に、miR-4674のメカニズムを解明するため、肺動脈平滑筋細胞(PASMC)にmiRNA-4674を導入した。miRNA-4674を導入されたPASMCでは増殖能、抗アポトーシス能が上昇していた。miRNA-4674の標的遺伝子の探索を行った。Target Scanなどのソフトを用いて候補となるmessenger RNA(mRNA)をpick upし、また、miRNA-A導入群とNegative control導入群の平滑筋細胞からmRNAを採取しarrayを用いて、発現量を比較した。その結果、標的となるmRNAとして、アポトーシス促進タンパク質であるBAK-1がその一つであることが示唆された。miR-4674を導入されたPASMCではBAK-1の発現がメッセンジャーRNA、蛋白質レベルで低下しており、ルシフェラーゼアッセイを用いmiRNA-4674がBAK-1の3`UTRを直接に阻害し、mRNAの発現を抑えていることを確認した。また、miR-4674は低酸素下で培養したPASMCで上昇が認められ、メカニズムに低酸素が係わっている事を確認した。このことは、2018年11月シカゴで行われたアメリカ心臓病学会(AHA2018)で報告した。現在、論文作成中である。H28年度では、膠原病性肺動脈肺高血圧症(CTD-PAH)の血中で高く、肺循環で上昇したmiRNA-Aついて検討した。(CTD-PAH症例の肺組織で上昇し、血液中に分泌されたmiRNA)b)次に、miRNA-Aの標的遺伝子の探索を行った。Target Scanなどソフトを用い候補となるmessenger RNA(mRNA)をpick upし、また、miRNA-A導入群とNegative control導入群の平滑筋細胞からmRNAを採取しarrayをもちいて、発現量を比較した。その結果、標的となるmRNAとして、アポトーシス促進するタンパク質であるBAK-1がその一つであることが示唆された。実際、miRNA-A導入群ではBAK-1のmRNAの発現量、タンパク質の発現量が低下していた。現在、miRNA-AがBAK-1の3`UTRを直接阻害しているか、ルシフェラーゼアッセイにて、確認中である。c) miRNA-Aを平滑筋細胞に導入し、生物学的活性(増殖能、抗アポトーシス能)を評価した。miRNA-Aは平滑筋細胞の増殖能を上昇させ、抗アポトーシス能を高め、平滑筋細胞の増殖に関与し、PAHを増悪している可能性が示唆された。d) miRNAの治療薬としての有用性を検討するため、PAHモデルマウス(マウスを10%の低酸素下で飼育しPAHモデル低酸素モデル)を作成した。1ヶ月後、右心室圧測定、心臓、肺を採取し、病理学的な評価を行い、肺動脈の肥厚があり、PAHの病態を呈していることを確認した。H28年度の方針としては(I)CTD-PAHのバイオマーカとしての有用性について以下の項目を検討する予定としていた。a)バイオマーカとしての有用性の確立。b)miRNA-Aの標的遺伝子の探索。c)miRNA-Aを平滑筋細胞に導入し、生物学的活性(増殖能、遊走能)を評価する。現在の所a)c)までは進めることができた。CTD-PAHの血清で高く、体循環で増加するmiRNA-Bについて検討(CTD-PAH症例の体循環で上昇し肺組織に取り込まれPAHに影響を及ぼしたmiRNA)。これまでのmicro arrayの結果、約10個の候補となるmiRNAを検出した。こちらのmiRNAについては十分な検討が出来ていない。H29年度の研究予定であった、d)miRNAの治療薬としての有用性について以下の項目を検討する。PAHモデルマウス(低酸素モデル)を作成した。H28年度では、膠原病性肺動脈性肺高血圧症(CTD-PAH)の血中濃度で高く、肺循環で上昇したMicroRNA-Aについて検討、miRNA-Aは膠原病(CTD)患者、コントロール患者と比較して膠原病性肺高血圧(CTD-PAH)症例で高値であった。さらにmiRNA-Aは平均肺動脈圧(mPAP)と相関し、また、肺循環での増加率とmPAPとが相関していた。次に、miRNA-Aの標的遺伝子の探索を行った。その結果、標的となるmRNAとして、アポトーシス促進タンパク質である。BAK-1がその一つであることが示唆された。H29年度は、ルシフェラーゼアッセイを用い、miRNA-AがBAK-1の3`UTRを直接に阻害し、mRNAの発現を抑えていることを確認した。さらに、miRNA-Aが上昇するメカニズムを検討した。

肺動脈性肺高血圧の増悪因子である、TGF-b、PDGFなどで、肺動脈平滑筋細胞を刺激しても、miRAN-Aの上昇はほとんど認められなかった。しかし、低酸素下に肺動脈平滑筋を培養したところ、miRNA-Aの上昇が明らかに認められ、低酸素の抗アポトーシス作用にmiRNA-Aが関与している事が分かった。miRNA-Aが上昇するメカニズムに低酸素が係わっている事が示唆された。現在、論文作成中である。H29年度、miRNA-Aについては、CTD-PAHのバイオマーカーのとしての可能性を示し、そのメカニズムもある程度解明することが出来た。今後、論文化し報告予定である。miRNA-Bについては、CTD-PAHで高値であり、体循環で上昇するmiRNAを10個までは候補は絞ったが、有意な差が認められるものはなかった。膠原病性肺動脈性肺高血圧症(CTD-PAH)の血中濃度で高く、肺循環で上昇し、かつ、正常症例での肺循環では上昇していないMicroRNA(miRNA)16種類を選定した。この16種類のmiRNAの中でmiR-4674は、膠原病性(CTD)患者、コントロール患者と比較してCTD-PAH患者で有意に高値であった。さらに、このmiRNAは平均肺動脈圧と相関し、また、肺循環での増加率とmPAPとが相関していた。次に、miR-4674のメカニズムを解明するため、肺動脈平滑筋細胞(PASMC)にmiRNA-4674を導入した。miRNA-4674を導入されたPASMCでは増殖能、抗アポトーシス能が上昇していた。miRNA-4674の標的遺伝子の探索を行った。Target Scanなどのソフトを用いて候補となるmessenger RNA(mRNA)をpick upし、また、miRNA-A導入群とNegative control導入群の平滑筋細胞からmRNAを採取しarrayを用いて、発現量を比較した。その結果、標的となるmRNAとして、アポトーシス促進タンパク質であるBAK-1がその一つであることが示唆された。miR-4674を導入されたPASMCではBAK-1の発現がメッセンジャーRNA、蛋白質レベルで低下しており、ルシフェラーゼアッセイを用いmiRNA-4674がBAK-1の3`UTRを直接に阻害し、mRNAの発現を抑えていることを確認した。また、miR-4674は低酸素下で培養したPASMCで上昇が認められ、メカニズムに低酸素が係わっている事を確認した。このことは、2018年11月シカゴで行われたアメリカ心臓病学会(AHA2018)で報告した。今後の課題としては予定どおり、(I)継続して症例数を増やしていく(II)miRNAの治療薬としての有用性を検討する。PAHモデルマウス作成し、a)PAHモデルマウスでの肺組織、血液中のmiRNA-Aの発現状況を検討する。肺組織、血液中で増加するのであれば、増加時期を検討する。b)実際にmiRNAが上昇してくる早期に従来のPAH治療薬を使用して良いアウトカムが得られるのか動物モデルを用いて検討して行く。c)miRNA-AあるいはBを強制発現させたマウス(mimicRNA投与など)を低酸素に暴露し、PAHの増悪効果を検討する。
環境調和型極低温気体絶縁送変電機器の実用化に向けての基礎研究

本研究では、電力機器の絶縁に対する高いパフォーマンスを保ちつつ、環境への負荷も少ない極低温窒素ないし空気の極限的な活用をめざした。大型実験容器を用いて、直系1m、高さ1m、室温から-180°Cで温度制御可能な実験空間を作り、その中に各種形状を有する電極を配置して、実用機器で問題となる10cm級の長ギャップ火花電圧や各種放電過程の測定を行った。さらに絶縁特性を支配する放電機構を解明するために、従来不可能とされてきた非接触で電界の測定ができる気体カー効果を利用した新しい測定システムの構築に挑戦をした。成果を以下に示す。1.平等電界中の絶縁特性を球-球電極を用いて測定した。交流及び直流電圧を印加した場合の窒素及び合成空気の火花電圧は、極低温においてもパッシェンの法則に従うことを見出した。2.不平等電界の絶縁特性を、棒-平板電極を用いて測定を行った。気体については、窒素と合成空気、温度については室温と極低温を対象として絶縁特性を検討した。合成空気の室温雰囲気中のみ、他の条件に比べ二倍程度火花電圧が高く、ギャップ長が20cmを超える付近からギャップ長に対して飽和する傾向があるという、開放空間の空気では見られない現象を見出した。コロナ放電を観測した結果、電極表面に密着するような膜状コロナが発生する場合に火花電圧が高くなることを見出した。この原因として放電によるNOの生成の可能性が考えられる。3.気体カー効果の大きさは、変圧器油の1000分の1以下であることから、往復反射によって光路を長くするとともに、入射レーザ光の偏波間位相差を50kHzで変調し、検出信号を同期検波する方法を採用した。窒素、炭酸ガス、SF6の各気体中においてh、50kV/cmの直流電界測定に成功した4.平等電界及び不平等電界の絶縁特性から、同じ圧力下では極低温ほど高気体密度が実現でき、高い絶縁特性が得られるという極低温気体の有効性が確認された。また、窒素および空気という環境に優しい気体によってそれが実現できる意義は大きい。成果を以下に示す。本研究では,電力機器の絶縁に対する高いパフォーマンスを保ちつつ、環境への負荷も少ない極低温窒素ないし空気の極限的な活用を目指している。また、極低温窒素・空気の絶縁特性を明らかにして、それらを極限まで利用するガス絶縁方式を提案したいと考えている。大型実験容器を用いて、直径1m、高さ1m、室温から-180°Cで温度制御可能な実験空間を作り、その中に各種形状を有する電極を配置して、実用機機で問題となる数10cm級の長ギャップ火花電圧や各種放電過程の測定を行った。また、絶縁特性を支配する放電機構を解明するために、非接触で電解分布の測定ができる気体カー効果測定システムの構築に取り組んだ。成果を以下に示す。すなわち、温度によらず気体密度とギャップ長の積だけで絶縁破壊強度を評価できることが確認された。2.不平等電界の絶縁特性を棒-平板電極を用いて測定した。窒素の室温及び極低温雰囲気中と、合成空気の極低温雰囲気中では、いずれもギャップ長の増大と共に火花電圧がほぼ比例的に増加する。

一方、合成空気の室温雰囲気中のみ、他の条件に比べて火花電圧が高く、更にギャップ長が20cmを越える付近からギャップ長に対して飽和する傾向がある。コロナ放電を観測した結果、電極表面に密着するような膜状コロナが発生する場合に、火花電圧が高くなることを見出した。3.気体カー効果による放電空間の非接触電界測定法について、それを可能にする光学系の理論解析を行った。現在、その解析結果に基づき光学系の設計を行い、必要機材の選定、組み上げを行っている。本研究では、電力機器の絶縁に対する高いパフォーマンスを保ちつつ、環境への負荷も少ない極低温窒素ないし空気の極限的な活用を目指した。大型実験容器を用いて、直径1m、高さ1m、室温から-180°Cで温度制御可能な実験空間を作り、その中に各種形状を有する電極を配置して、実用機器で問題となる数10cm級の長ギャップ火花電圧や各種放電過程の測定を行った。また、従来、不可能とされてきた非接触で電界の測定ができる気体カー効果を利用した新しい測定システムの構築に挑戦をした。成果を以下に示す。1.昨年度、平等電界中の絶縁特性について検討を行ったので、本年度は、不平等電界の絶縁特性について、棒-平板電極を用い測定を行った。気体については窒素と合成空気、温度については室温と極低温を対象として絶縁特性を検討した。合成空気の室温雰囲気中のみ、他の条件に比べ2倍程度火花電圧が高く、ギャップ長が20cmを越える付近からギャップ長に対して飽和する傾向があるという、開放空間の空気では見られない現象を見い出した。コロナ放電の形態としては、電極表面に密着するような膜状コロナが発生し、また、原因として放電によるNOの生成が挙げられること、について考察を行った。2.気体カー効果の大きさは、変圧器油の10000分の1以下であることから、往復反射によって光路を長くすると共に、入射レーザ光の偏波間位相差を50kHzで変調し、検出信号を同期検波する方法を採用した。窒素、炭酸ガス、SF6の各気体中において、50kV/cmの直流電界測定に成功した。3.平等電界および不平等電界の絶縁特性から、同じ圧力下では極低温ほど高気体密度が実現でき、高い絶縁特性が得られるという極低温気体の有効性が確認された。また、窒素および空気という環境に優しい気体によって、それが実現できる意義は大きい。
細胞変形運動から解明する原腸陥入のしくみ

脊椎動物の「形づくり」において「原腸胚形成」は極めて重要な過程であるが、そのしくみはほとんど解明されていない。本研究では、この時期の両生類胚から胚細胞を単離すると自律的かつ胚葉特異的な細胞運動を行うこと、および、この運動が細胞内カルシウムイオン動員機構の発達とアクチン線維を主とした細胞骨格の再構築により制御されていることを明らかにした。さらに、細胞内カルシウムイオン動員機構の発達は原腸胚形成運動の開始と維持において重要な役割を果たしていることが示唆された。多細胞生物の「形づくり」において、「原腸陥入」を中心に進行する「原腸胚形成」は極めて重要な過程であるが、そのしくみについてはほとんど明らかにされていない。この時期の両生類胚から胚細胞を単離すると胚葉特異的かつ自律的な細胞運動がみられるが、その制御機構や原腸陥入に果たす役割は解明されていない。そこで本研究では、原腸胚形成のしくみの一端を明らかにする目的で、アカハライモリの単離原腸胚細胞にみられる自律的な細胞運動のしくみについて、カルシウムイオンシグナリングの面から解析を行った。その結果、(1)単離予定外胚葉細胞では、自律的なブレッブの形成とその周転運動がみられたとともに、(2)ブレッブ領域で局所的な細胞内カルシウムイオン濃度の上昇が認められた。一方、(3)フラスコ細胞を含め単離予定内胚葉細胞および単離予定中胚葉細胞では、細胞表面の収縮波を伴ってシリンダー状に細長く伸長する自律的な細胞運動がみられたとともに、(4)伸長端部分および細胞表面の収縮部位において局所的な細胞内カルシウムイオン濃度の上昇が認められた。さらに、(5)いずれの細胞運動も細胞外からカルシウムイオンを除去した条件下でも阻害されなかったが、(6)小胞体カルシウムイオンポンプの阻害薬であるタプシガルジン、および、カルシウムイオンチャネルの一種であるリアノジン受容体の阻害薬のダントロレンを投与することで阻害された。また、(7)蛍光標識リアノジンにより原腸胚内でのリアノジン受容体の局在を調べたところ、予定外胚葉、予定中胚葉および予定内胚葉のいずれの細胞においても局在が認められた。以上の結果から、初年度の研究において、単離された予定外胚葉細胞、予定中胚葉細胞および予定内胚葉細胞にみられる自律的な細胞運動は、リアノジン受容体を介して細胞内部の小胞体から放出されるカルシウムイオンによって制御されていることが明らかとなった。この時期の両生類胚から胚細胞を単離すると、予定外胚葉細胞では自律的なブレッブ形成および周回運動がみられ、予定中胚葉および予定内胚葉細胞の多くは自律的にシリンダー状に細長く伸長する。本研究では、原腸胚細胞にみられる自律的な細胞運動のしくみとそれが原腸陥入に果たす役割について解明を目指した。平成21年度の研究結果をふまえ、自律的な細胞運動に関わる細胞内カルシウムイオン動員機構の発達および細胞骨格の構築について解析を進めた。その結果、予定外胚葉細胞では、ブレッブ領域で細胞内カルシウムイオン濃度の上昇、および、細胞膜直下に豊富なアクチン線維の存在が認められた。予定外胚葉細胞にみられる細胞運動は、カルシウムイオンチャネルであるリアノジン受容体およびジヒドロピリジン受容体の阻害剤投与により阻害された。予定中胚葉および予定内胚葉細胞では、伸長端領域と細胞表面の収縮部位で細胞内カルシウムイオン濃度の上昇、および、収縮部位の細胞膜直下にアクチン線維が細胞の長軸と直交する向きで細胞を取り囲んでいることが確認された。予定中胚葉および予定内胚葉細胞にみられる細胞運動は、カルシウムイオンチャネルであるリアノジン受容体およびイノシトール3リン酸受容体の阻害剤投与により阻害された。さらに、これら原腸胚細胞にみられる自律的な細胞運動は、いずれもアクチン重合阻害剤により阻害され、微小管重合阻害剤では阻害されなかった。これらの結果から、原腸胚期における胚葉特異的なカルシウムイオン動員機構の発達が、アクトミオシン系の再構築を介して細胞運動および原腸陥入の開始と維持に重要な役割を果たしていることが明らかとなった。
米国の舞踊教育基準書に見られるソマティクスの反映

前年度の成果論文に対する査読者から指摘を受け、本研究の当初の問題意識にある領域「体ほぐしの運動」(旧学習指導要領)の「気づき、調整」の方法論の一般化が難しいとされるに至った要因を探る作業を行った。同時にソマティクスという語の曖昧さという問題がどのように生じ、どのような語義の広がりがあるかを整理する試みを行った。前者の作業は、領域「体ほぐしの運動」が定められた前後の時期(1990-2004年)の国内の文献資料を対象に考察した。結果、導入時期に指導心得として求められた「非操作性」という方針に対する現場指導者らの理解不足が、「気づき・調整」を招く指導法の混乱につながり、NDEO基準書に見られるソマティクスの成分すなわち「気づきのフォーカシング」を支える学習内容(解剖学的知識、運動学的知識)が日本では明示されない現状につながっていると考察された。後者の作業は、米国の舞踊教育研究者らが依拠するソマティクス理論及び彼らの指導哲学を明らかにすることを通して行った。結果、T. Hannaの定義と同領域発展の方針を提唱したD.H. Johnsonの問題意識の幅が、語義の多様性と曖昧さを生じさせていると考察された。Johnsonらの論に依拠する研究者は、その学習経験が民主主義的社会の構築を根本から支えることにつながる学習として展開することを主張する。一方で内的な気づきを促すだけでソマティックな学びとする例も見られる。しかし米国舞踊教育研究者間に語義を整理統合しようとする学際的な動向は見られず、その理由としては、この領域におけるポストモダニズム的、フェミニズム的価値観が根底にあると考察された。後者の作業よりソマティクスは西洋生まれのボディワークに限るという主張が確認されたため、野口整体をその影響を受けたとされる米国のBMCと比較し論文にまとめた。本研究は「体ほぐしの運動」の理論的背景と指摘されるソマティクスを、その教育基準書に反映させた米国舞踊教育学会(NDEO)の試みを日米の舞踊教育との位置づけの相違を踏まえつつ明らかにすることを目的としている。当該年度は本研究の初年度で、2007年に改訂されたNDEO基準書の構造と内容を把握するとともに、NDEOが2012年に再検討した際の報告書の序文の読解と整理に取り組んだ。その結果次のことが明らかとなった。NDEO基準書(2007年版)は、K-12の各時期(4年生、8年生、12年生)における学習者の達成基準を上演、創作、応答、領域間結合の各項目において示している。中でも上演の項目にソマティクスの反映が色濃く見られ、呼吸、アライメント、動きの容易さ、ボディ・パターニング等のソマティクス用語を用いて動きのスキルや身体への気づきに関する達成基準が記されている。またソマティクスという語が、特定のボディワーク及び「楽に動くための原理」を意味する内容で用いられていることが確認された。再検討の報告書(2012)には、現状が既成ダンス作品の反復練習と上演に偏っていることが問題として提示され、芸術教育としての意義を達成する上で創造的即興ダンスの経験の重要性が強調されていることが注目された。同基準書にはラバン/バーテニエフ法の用語が頻出していることから、同ワークの短期研修への参与観察を作業に加えた。この参与観察とNDEO学会大会を通して、同ワークは現職教員を対象に実地研修が開催されておりソマティック教育のみならず、即興ツールとしてもその理論が用られていることを確認できた。NDEO基準書を読解する作業と並行して、わが国の学習指導要領や舞踊教育関連の先行研究等に表れた身体へのまなざしについて整理した。この成果は、NDEO学会大会及び韓国舞踊学会の2つの学会のシンポジウムで報告する機会に恵まれた。当初の計画では想定していなかった国際学会シンポジウムでの成果報告が加わることで、日本の舞踊教育の流れがコミュニケーションの媒体として身体を捉える研究から、身体をコミュニケーションの主題・主体へと捉えるまなざしへと変化してきている様子を捉えることができた。また米国アリゾナ州で開催されたNDEO学会大会では、次年度以降に予定している実地調査協力者との打ち合わせを進め、また現地3つの高校のダンス授業を視察することができた。一方で国際学会シンポジウムでの成果報告の機会と所属大学の変更に伴う諸業務により、当初の作業計画にあったNDEO基準書の内容を国内の学会において報告することはできなかった。しかし同基準書を取り巻く米国の現場の状況について理解を深めつつ、頻出するラバン/バーテニエフ法の用語についての理解も進めることができた。以上のことから、目標の達成度として上記の評価区分が妥当と考える。本研究は「体ほぐしの運動」の理論的背景と言われているソマティクスをいかに学校教育に適用し得るかを検討するもので、具体的には米国の舞踊教育学会(NDEO)が制定した舞踊学習教育基準書(NDEO基準書、2005, 2007)の中でソマティクスの理論がどのように反映されているかを読み取り示唆を得ようとするものである。当該年度は3年計画のうちの2年目にあたる。当該年度の研究実績としては、前年度作業の成果の一部を「米国の舞踊教育におけるソマティック・ムーヴメント教育の動き」としてまとめ、舞踊学会ニューズレターのボディワーク特集号で発表した。また10月にNDEO全国大会(ワシントンDC)に参加し、ナショナル・スタンダード(2014)とNDEO基準書の関係性や、ソマティクスについての情報収集を行った。

これらの作業に基づき論文「NDEO舞踊教育基準書の概要とソマティクスの成分抽出の試み」をまとめ舞踊学会大会(宮崎)で発表した。そこではNDEOという団体の位置づけ、基準書の構成、及びソマティクスの成分を示し基準書より該当する記述を抽出し整理した。そうすることでソマティクスの原理と言われる「awareness」とは振り返りの活動のみならず学習前の身体部位へのフォーカシングとしても反映されていると指摘した。これらと並行してダンス授業の視察の調整を図り、3月に米国内2州2都市4つの学校教育現場でのダンス授業を視察し関係者4名へのインタビューを行った。10月と3月、2度の米国における情報収集を通して「somatics」や「awareness」という語が、基準書執筆者や研究者の間でさえ異なる理解であることが確認された。また現場の教育者の中には学区及びNDEO基準書を元に、指導法のレベルで「身体の内側から感じることを重視する」ソマティックな指導姿勢を適用する様子が確認された。当該年度は対象とするNDEO基準書の概要を国内の学会において報告するとともに、そこに反映されたソマティック成分の抽出を試みた上で、米国の学校現場においてダンス授業の視察を行うことを予定していた。結果としてこれらの作業段階はほぼ順調に進めることができた。前年度に懸案となっていた実地調査は二度の米国訪問を通して現地指導者の協力と理解を得ることができ、授業視察につながった。またNDEO基準書概要の報告や、そこにソマティクスがどのように反映しているかを分析考察することは、国内の学会発表のレベルではあるが論文にまとめて発表し先行研究者らより一定の評価を得ることができた。一方、本研究に含まれるソマティクスの成分の同定という作業は、ソマティクスという概念の曖昧さゆえに難しい状況に直面した。この問題は学会発表後の米国出張の際に現地の教育者や研究者の協力を得て抽出作業を対面方式で行った結果、ソマティクス理論への期待の度合いや指導者イメージの違いによって成分の同定が異なることが浮かび上がった。またNDEO学会への参加と現地調査を通して、国家基準書(2014)執筆者からの情報収集が予想以上に進みその制定に際して検討されたNDEO基準書の特性についての説明を受け、理解を深めることができた。3月に行った現地のダンス授業の視察を通しては、ダンス授業におけるソマティクスの反映の実際のみならず、「Learning through dance」(他科目の学習内容をダンスで学ぶ授業)の視察の機会にも恵まれ、米国におけるダンス授業の現在を幅広く知る重要な経験となった。以上のことより、本研究は概ね順調に進展していると判断する。本研究は「体ほぐしの運動」の背景と言われているソマティクス理論をいかに学校教育に適用し得るかを検討するもので、具体的には米国の舞踊教育団体(NDEO)が制定した舞踊教育基準書(NDEO基準書)に、ソマティクスの理論や実際がどのように反映されているかを読み取り示唆を得ようとするものである。当該年度は、ソマティクス適用の具体例を確認すべく、米国ノースキャロライナ州内の高校1校の舞踊授業の視察および教員へのインタビューを行った。
食虫目スンクスを用いた新規な遺伝子改変モデル動物の開発

ヒトのモデルとして有用な実験動物であるスンクスでは、これまで初期胚操作技術が確立されていなかった。本研究において、スンクスの受精卵採取、偽妊娠誘起ならびに胚移植の確立に成功し、マイクロインジェクション法によりVenus遺伝子をスンクス前核期胚に導入したところ産子を得ることに成功した。Venus遺伝子を発現する個体は未だ得られていないが、今後例数を重ねることにより遺伝子改変スンクスの作出が期待できる。また哺乳類では、霊長類とスンクスでのみ存在が確認されているGnRH2遺伝子を標的とした遺伝子改変スンクスの作出を目指し、スンクスGnRH2遺伝子のプロモーター領域を同定した。本研究では、食虫目であるスンクスを用いて詳細な生理学的解析を可能にすることを目標に、1.全身性に蛍光物質Venusを発現した遺伝子改変動物の作出、2.GnRH2遺伝子特異的にVenusを発現する遺伝子改変スンクスを作出することを目的としている。1.全身性Venus遺伝子を発現するスンクスの作出スンクス受精卵移植法の検討を行い、偽妊娠誘起法および胚移植法を確立することができた。そこで、サイトメガロウィルス由来のCMVエンハンサーに、chicken beta actinプロモーター、Venus遺伝子をつなげたコンストラクトをスンクス前核期胚に注入し、偽妊娠雌に移植を行ったが、現在のところ未だ産子は得られていない。前核期胚へ遺伝子導入するよりも効率良く遺伝子改変スンクスを作製するため、スンクスiPS細胞による遺伝子改変動物の作製を試みた。樹立したiPS細胞をスンクス胚盤胞に注入後、偽妊娠雌に移植し、キメラ形成能を検討したところ、胚の吸収痕は確認できたがキメラ胚は得られなかった。現在引き続き検討を行っている。2.GnRH2遺伝子特異的にVenusを発現する遺伝子改変スンクスの作出本年度は、Genome Walking法によりスンクスGnRH2遺伝子のクローニングを進め、転写開始点より約5kbp上流のプロモーター領域を取得できた。現在ルシフェラーゼアッセイによるプロモーター解析を行っており、ターゲティングベクターの作製を進めている。本研究は、食虫目であるスンクスを用いて詳細な生理学的解析を可能にすることを目標に、1.全身性に蛍光物質Venusを発現した遺伝子改変動物の作出、2.GnRH2遺伝子特異的にVenusを発現する遺伝子改変スンクスを作出することを目的とした。1.全身性Venus遺伝子を発現するスンクスの作出サイトメガロウィルス由来のCMVエンハンサーに、chicken beta actinプロモーター、Venus遺伝子をつなげたコンストラクトをスンクス前核期胚に注入し、偽妊娠雌に移植を行ったところ産子を得ることに成功した。しかしながら、Venus遺伝子を発現する個体は現在まで得られておらず、今後例数を重ねることにより、全身性にVenus遺伝子を発現するスンクスの作出が期待できる。また、前核期胚注入よりも効率よく遺伝子改変動物を作出できる技術を確立するため、スンクスiPS細胞による遺伝子改変動物の作出を試みたが、キメラ個体形成能を有するiPS細胞は樹立できなかった。2.GnRH2遺伝子特異的にVenusを発現する遺伝子改変スンクスの作出GnRH2遺伝子の転写開始点からGnRH2遺伝子の隣に位置するスンクスPTPRA遺伝子までのスンクスGnRH2遺伝子上流領域ゲノムDNA配列4767bpを同定し、これらの領域に、TATAボックスならびにCAATボックスが存在することを確認した。現在、得られたスンクスGnRH2プロモーターにVenus遺伝子をつなげたコンストラクトを作製しており、今後スンクス前核期胚に注入することにより、GnRH2遺伝子特異的にVenusを発現する遺伝子改変スンクスの作出が期待できる。食虫目のスンクスにおける生殖工学技術は未開発であり、生理学的解析は進んでいない。本研究では、食虫目であるスンクスを用いて詳細な生理学的解析を可能にすることを目標に、1.全身性に蛍光物質Venusを発現した遺伝子改変スンクスの作出、2.GnRH2遺伝子特異的にVenusを発現する遺伝子改変スンクスを作出することを目的としている。1.全身性Venus遺伝子を発現するスンクスの作出サイトメガロウィルス由来のCMVエンハンサーに、chicken beta-actinプロモーター、Venus遺伝子をつなげたコンストラクトを卵細胞質内精子注入法(ICSI)と前核形成卵精子注入法(PNMI)にてスンクス卵子に注入し、偽妊娠スンクスに移植したが、いずれも産子は得られなかった。これらの理由を検討すべく、スンクスの初期胚発生の解析を行った。これまでスンクスの初期胚に関する詳細な研究は全く行われていないため、マウスやラットで使用されている数種類の培養液を用い、受精卵の初期胚の体外培養を行ったが、胚盤胞まで発生させることができず、現在偽妊娠スンクスへの受精卵の胚移植法とあわせて、再検討中である。2.GnRH2遺伝子

特異的にVenusを発現する遺伝子改変スンクスの作出本年度は、Genome Walking法によりスンクスGnRH2遺伝子のクローニングを行った。転写開始点より約1kbp上流域のTATAボックスとCAATボックスを含む部分配列を取得できた。今後さらに上流のプロモーター領域を取得し、解析を進めていく予定である。スンクスの胚移植法は確立できたが、過排卵誘起法が未だ確立できていないため、1匹の雌から数個の受精卵しか得られない。また、胚の体外培養に適した培地の検討を行っているが、いずれも胚発生が途中で停止してしまい、体外受精により受精卵を得ることもでず、十分な数の受精卵を実験に使用できないことが研究の進行の遅れにつながっていると考えられる。スンクスは自家繁殖で維持している。最大限の飼育スペースを使って繁殖を行っているが、1頭あたりの産子数が34匹と少ないため実験に使用できる雌の数が不足しており、研究の進行の遅れにつながっている。マウスで報告されている遺伝子改変動物の作出法をもとに、スンクスにおいて卵細胞質内精子注入法(ICSI)と前核形成卵精子注入法(PNMI)にて遺伝子導入を行った卵子を偽妊娠スンクスに胚移植したが、いずれも産子を得られなかった。ICSIによる遺伝子導入後、体外培養にて胚発生を行ったところ、4細胞期まで発生が継続することが確認できたが、胚盤胞までは確認できなかった。胚の体外培養法や胚移植法について、これまでマウス、ラット、ウサギなど他の動物で報告されている方法をもとに、受精卵を用いて検討を行ったが、現在のところまだ産子が得られておらず、胚の体外培養法や偽妊娠スンクスへの受精卵の胚移植法の確立ができていない。スンクスでは、胚発生や胚移植に関する報告がこれまで一切なく、新たに検討する必要があり、研究の進行が遅れている。スンクスは実験動物であるが、自家繁殖で維持しており、1頭あたりの産子数が34匹と少ないため供試動物の数が不足している。また過剰排卵させた個体からの採卵数が1個体あたり10個程度と少なく、研究の進行の遅れにつながっていると考えられる。今後は、引き続き前核期胚への遺伝子導入を行い、全身性Venus遺伝子を発現するスンクスの作製を試みる。また、iPS細胞による遺伝子改変動物の作出を検討するとともに、testis-mediated gene transfer(TMGT)法を用い、スンクス雄の精巣へ遺伝子導入を行い、全身性Venus遺伝子を発現する遺伝子改変動物の作出を試みる。スンクスGnRH2遺伝子については、ルシフェラーゼアッセイによりプロモーター解析をすすめ、ターゲティングベクターの作製を行い、スンクス胚に導入してGnRH2特異的にVenus遺伝子が発現する遺伝子改変スンクスの作出を試みる。今後はまず、胚の体外培養法や偽妊娠スンクスへの受精卵の胚移植法の確立を行う。その後、引き続き卵細胞質内精子注入法(ICSI)と前核形成卵精子注入法(PNMI)にて遺伝子導入を行い、全身性Venus遺伝子を発現するスンクスの作製を試みる。
救急重症患者の「食」のニーズの変化過程と看護の展開

炎症性腸疾患患者22名の食事・栄養摂取状況,心理状態を2ヶ月間調査し,クローン病患者と潰瘍性大腸炎患者で比較し身体状態,心理状態の特徴を踏まえた食生活について検討した。クローン病患者の1日栄養摂取量は脂肪酸量,一価・多価不飽和脂肪酸酸,n-6・n-3多価不飽和脂肪酸が有意に低値であった。また,魚介類摂取量も低値であり,煮付け等で摂取していた。心理状態は「生活に満足している」「つらい(逆転項目)」等9項目が有意に低値なことから,特にクローン病患者は心理状態が低値,魚などn-3多価不飽和脂肪酸を含む食品の摂取量が低値であるため,管理栄養士と相談し,心のゆとりを踏まえた摂取方法の指導が必要である。IBDは性格特性上ストレスを抱えやすい。根本的な治療法はなく消化・吸収能に準じた食事摂取が必要であり食事療法は治療の一端を担うが,再燃による苦痛体験から食べることへの恐怖を感じる等精神的苦痛が大きく食生活も乱れやすいとされる。ストレスと再燃の関連も報告されているため今回ストレスと密接な関連のある心のゆとりに着目し心のゆとりが食生活,身体状態に及ぼす影響について調査を計画した。心のゆとり感尺度開発者に使用許可を得た後,大学医学部倫理委員会の承認を得て調査を開始した。調査プロトコール(計3回)のうち,1回目終了患者は計26名(CD13名,UC13名)である。対象者の心のゆとり感尺度α係数は.955,各下位尺度(「心の充足・開放性」「切迫・疲労感のなさ」「対他的ゆとり」)のα係数は.885.926であった。stress response scale-18にて構成概念妥当性の確認を行った。CD群は「充実感を感じる」「生活に満足している」等がUC患者より有意に低値を示した。食生活は, 24時間思いだし法を用い調査した。CD群の1日脂質摂取量, PUFA摂取量,n-6PUFA摂取量,n-3PUFA摂取量がUC群より有意に低値であった。CD群のn-6/n-3PUFA比は6.0±2.6,UC群は6.2±2.9であった。身体状態ではCD群のPUFA, n-6PUFA, n-3PUFA, DHAがUC群より有意に低値であった。CD患者のn-6/n-3PUFA摂取量と血中n-6/n-3PUFAに正相関(r=.586,p<0.05),UC患者の脂質摂取量,MUFA摂取量と血中MUFAに正相関(r=.614,r=.641,p<0.05)があった。1回目調査終了時点では,CD患者のn-3PUFA摂取量が低値, n-6/n-3PUFA量が高値のため,n-3PUFA摂取が課題であることが明らかになった。本研究の構想は,重症患者の食のニーズの変化過程を明らかにすることであったが,文献検討やフィールドで再検討した結果,重症患者は一時的な絶食に対し「身体回復が優先」,「短期間であれば我慢できる」との報告や,主観的評価と客観的評価をタイムリーに照らし合わせた評価が困難であること,倫理的側面から調査協力同意を得られにくい状況であること等から研究導入が困難であると判断し,対象者をより食と密接な関連があり病状によって食事形態・摂取方法が変化する外来通院中の炎症性腸疾患患者(以下,IBD患者:クローン病患者〈CD〉・潰瘍性大腸炎患者〈UC〉)に変更し調査を実施した。IBDはストレスと再燃の関連も報告されているためストレスと密接な関連のある心のゆとりにも着目し食生活,身体状態との関連も探った。調査プロトコール(2ヶ月間で計3回調査を実施)終了患者は22名(CD11名,UC11名)であった。栄養状態の指標としてAlbを用い,Alb低値群(3回ともAlb≦3.7g/dl)6名,Alb安定群(低値群以外の患者)16名の2群で分析を行った。低値群は,心のゆとりでは「心が落ち着いている」のみ有意に高値であったが,他の項目では有意差がなかった。血液生化学検査では,血中脂質(HDL-cho, PUFA,n-3PUFA)が有意に低値であり,栄養素摂取状況においても脂質,脂肪酸総量,n-3PUFA,n-6/n-3比が低い特徴があった。自覚症状と血液生化学検査の関係では腹痛とCRP,血便と血中脂質(TG,HDL-cho,PUFA)有意な正相関があった。自覚症状と栄養素摂取量の関係では,血便と食物繊維総量に正相関,排便回数とn-6/n-3PUFAに負相関がみられ,安定群は血便と脂質,脂肪酸(SFA・MUFAなど)と正相関があった。心理状態は「生活に満足している」

「つらい(逆転項目)」等9項目が有意に低値なことから,特にクローン病患者は心理状態が低値,魚などn-3多価不飽和脂肪酸を含む食品の摂取量が低値であるため,管理栄養士と相談し,心のゆとりを踏まえた摂取方法の指導が必要である。本研究の構想は,重症患者の食のニーズを客観的評価と主観的評価の側面で捉え,縦断的に調査を実施し患者の食のニーズの変化過程を明らかにすること,患者の食のニーズを充足し栄養状態改善に向けた看護師の役割を示唆することであった。文献や研究フィールドにおける対象患者の特徴を検討した結果,患者は一時的な絶食に対し「身体回復が優先」,「短期間であれば我慢できる」との報告や,主観的・客観的評価をタイムリーに照らし合わせた評価が困難であること,倫理的側面から調査協力者の同意を得られにくい状況であること等から研究導入が困難であると判断し,対象者をより食と密接な関係があり,病状によって食事形態・摂取方法が変化する炎症性腸疾患患者に変更することとした。炎症性腸疾患患者は再燃・寛解を繰り返し,症状に応じた食事形態・栄養療法が必要であり,QOL維持・改善のためにも治療と食生活のバランスが非常に重要となる。対象者変更に伴い,今年度は炎症性腸疾患患者の食の特徴・課題について国内外の文献検討を実施した。その結果,再燃への恐怖による食欲低下,または食事を制限し焦りや挫折感を感じやすく,食事療法の継続に支障をきたしていた。また食事満足度とQOLには強い関連があった。食事摂取実態調査では,エネルギー,蛋白質摂取量は国民摂取基準値と差は少ないが,栄養素漏出,消化・吸収能の低下,発熱・炎症による代謝亢進・需要量増大により体重減少や低アルブミン血症の患者が多く,葉酸,水溶性ビタミンであるビタミンC・E摂取量の低下が報告されており,自覚症状と食事との関連が確認できた。ニーズ(欲求)は心理的安定・安寧と関連があることより,ニーズの主観的評価を心理的に安定し心のゆとりがある状態で捉えることにした。平成24年度はIBD患者26名(調査予定対象者50名)を対象に調査を実施したが,縦断調査が終了した患者の人数が予定人数に達していない現状である。また,全脂肪中脂肪酸分画を外注しているため,データ分析にタイムラグが生じ分析も予定よりも多少遅れている。調査項目の精選に関しては,心のゆとり感尺度は既存尺度のまま35項目とすることとしたが,身体状態,食生活の項目精選について多少遅れている。本年度は,文献等で調査項目の妥当性検証し,プレテイストを実施・内容修正を行う予定であったが,文献・研究フィールドの対象患者の特徴を検討し吟味した結果,患者は一時的な絶食に対し「身体回復が優先」,「短期間であれば我慢できる」との報告や,主観的評価と客観的評価をタイムリーに照らし合わせた評価が困難であること,倫理的側面から調査協力同意を得られにくい状況であること等から研究導入が困難であると判断し,調査対象者を食と密接に関係する炎症性腸疾患患者に変更し,文献検討に時間を要したことより当初の計画より遅れている状況である。心のゆとりと栄養素・食品群別摂取量,身体状態の関係を分析し,2回目以降の調査項目の精選を検討する予定である。CD群では,経口摂取単独とED併用患者が含まれているため分析方法を検討すると同時に対象者を増やし,縦断調査を引き続き実施していく予定である。また今後は,収集したデータの分析を進めるとともに考察を深めていき,研究論文としてまとめる段階へと進めていく。平成24年度は,調査対象者を炎症性腸疾患患者に変更したことに伴い,先行研究(文献)を参考に,調査項目の精選,調査方法の見直しを実施する。ニーズ(欲求)を心のゆとりとして調査するため,尺度開発者に「心のゆとり感尺度」の使用許可を得る。対象者は,患者会参加者・病院外来患者を予定しているため,選定と承諾を得て所属する大学倫理委員会へ書類を提出する予定である。
新しい日本文化論と日本語教育のためのWEBコンテンツの開発研究

本研究の目的は中級以上の日本語学習者が、マルチメディアとインターネットを通じて日本語と日本文化、自然な談話が学べるよう企図した開発を行うことにあった。教材制作の観点は、1.新旧の文化価値の創造から現代日本を考察する2.現代人の自然談話を通じて言語運用に関する学習を支援する3.地域社会東京の実態を紹介するの三つからなり、文化人へのインタビューや落語の高座、地域を紹介するビデオクリップなどを制作し、マルチメディアでまとめていくとともに、その内容を談話分析・文化論的見地から検討し、学習者に学習上必要な情報を与えるべく企図した。本研究は、現在の日本語教育の大きな課題である中上級者の日本語学習支援となるばかりでなく、現代日本における新しい文化的価値の考究や談話分析の教育利用により、日本人学生の教養教育への応用も可能なものになったと考えている。本研究は日本事情からより広く深い新しい日本学への展開として内外に波及する効果は大きく、「日本」を世界にプロモーションする意義も大きいと思われる。研究期間中、以下の素材の制作および整備を行い、順次WEBサイトでの公開(著作権の関係上、限定公開)を行ってきた。一部の素材については、内容をクイズ形式にカスタマイズし、利用者の回答に対する自動フィードバックを行うインターラクティブ・クイズとなっている。(1)超上級用マルチメディアコンテンツ1 a.「和紙と墨のアート高濱武周」b.「銀座」(2)超上級用マルチメデイアコンテンツ2落語a.『真田小僧』b.『芝浜』(3)中級用マルチメデイアコンテンツa.『テーマパーク(多摩市サンリオピューロランド)で働くダンサーへのインタビュー』b.『多摩センター地区の紹介』c.『「ものづくり文化」を担う若き技術者へのインタビュー』d.『「ものづくり文化」の発信地大田区の地域紹介』本研究の目的は中級以上の日本語学習者が、マルチメディアとインターネットを通じて日本語と日本文化、自然な談話が学べるよう企図した開発を行うことにあった。(1)超上級用マルチメディアコンテンツ1 a.「和紙と墨のアート高濱武周」b.「銀座」(2)超上級用マルチメデイアコンテンツ2落語a.『真田小僧』b.『芝浜』(3)中級用マルチメデイアコンテンツa.『テーマパーク(多摩市サンリオピューロランド)で働くダンサーへのインタビュー』b.『多摩センター地区の紹介』c.『「ものづくり文化」を担う若き技術者へのインタビュー』d.『「ものづくり文化」の発信地大田区の地域紹介』本研究では、CALL兼WBT教材「夢を紡ぐ街-東京-」の研究開発を行っている。制作に当たっては、日本語教育学・日本文化論・談話分析・教育メディア論などの知見を生かした内容となるように配慮した。内容は、東京で活躍する若手文化人へのインタビューが中心となっている。インタビューの内容は、日本文化論・日本語教育学的見地からの検討の上、対象者との打ち合わせを数度行って、どのような内容を語るかは事前に決めていた。ただ、厳密な台詞決めは行わず、ある程度は自然な言い回しと展開を認めて、収録を行った。インタビュー収録後、教育工学的な配慮のもとでマルチメディア編集を行ったが、その際、分析の観点として1.新しい文化価値の創造から現代日本を考察する2.現代人の自然談話を通じて言語運用に関する学習を支援する3.地域社会東京の実態を紹介するの三つを定め、学習者に必要な情報を動画およびスクリプトとヒントという形で提供することとなっている。ヒントについては、日本語版・中国語版・韓国語版が制作されている。目下のところ以下のようなユニットが収録されて、編集が行われている。<若手文化人へのインタビュー>1.メテオール:音楽とコンピューターグラフィックスの融合2.柳家小太郎:古典落語のホープ3.落合千春:アニメキャラクターの著作権管理4渡辺樹庵:ラーメンコンサルタント5.高濱武周:書道から墨のアートへ<東京の地域紹介>1.日暮里2.上野3.代々木4.高田馬場5.銀座<付録素材>1.メテオール作品集2.古典落語「芝浜」本研究の目的は中級以上の日本語学習者が、マルチメディアとインターネットを通じて日本語と日本文化、自然な談話が学べるよう企図した開発を行うことにあった。教材制作の観点は、1.新旧の文化価値の創造から現代日本を考察する2.現代人の自然談話を通じて言語運用に関する学習を支援する

3.地域社会東京の実態を紹介するの三つからなり、文化人へのインタビューや落語の高座、地域を紹介するビデオクリップなどを制作し、マルチメディアでまとめていくとともに、その内容を談話分析・文化論的見地から検討し、学習者に学習上必要な情報を与えるべく企図した。本研究は、現在の日本語教育の大きな課題である中上級者の日本語学習支援となるばかりでなく、現代日本における新しい文化的価値の考究や談話分析の教育利用により、日本人学生の教養教育への応用も可能なものになったと考えている。本研究は日本事情からより広く深い新しい日本学への展開として内外に波及する効果は大きく、「日本」を世界にプロモーションする意義も大きいと思われる。研究期間中、以下の素材の制作および整備を行い、順次WEBサイトでの公開(著作権の関係上、限定公開)を行ってきた。一部の素材については、内容をクイズ形式にカスタマイズし、利用者の回答に対する自動フィードバックを行うインターラクティブ・クイズとなっている。(1)超上級用マルチメディアコンテンツ1a.「和紙と墨のアート高濱武周」b.「銀座」(2)超上級用マルチメディアコンテンツ2落語a.『真田小僧』b.『芝浜』(3)中級用マルチメディアコンテンツa.『テーマパーク(多摩市サンリオピューロランド)で働くダンサーへのインタビュー』b.『多摩センター地区の紹介』c.『「ものづくり文化」を担う若き技術者へのインタビュー』d.『「ものづくり文化」の発信地大田区の地域紹介』
床暖房の熱的特性に関する数値予測による研究

1.床暖房模型の実験幅720mm,奥行720mm,高さ480mmのアクリル製(冷却面:アクリル,断熱面:アクリル+断熱材)の模型を製作し,加熱面が100°C、実験室内を約10°Cに保ったときの,可視化実験と測定実験を行った.(1),可視化実験:メタアルデヒドの昇華粒をトレーサとし,レーザーライトシートを用いて気流の可視化を行った.可視化写真は既存の研究より,フォーカス値をF2.8,シャッタースピードを1秒として撮影を行った。床暖房を対象とした数値解析のベンチマークテストとしての映像を得た.(2),測定実験:温度測定センサーとして空気温はT型CC熱電対(0.1mmφ)を,壁面温度はサーモカップルを用い,収録は多点温度収録装置とした.測定点は垂直平面に195点,模型内外壁面に21点設けた.垂直平面温度分布及び壁表面温度について数値解析結果と比較検討を行った.2.数値解析(1),模型実験と同様の床暖房計算対象モデルを設定して加熱床面,冷却面,断熱面などの熱コンダクタンス,各部位の対流熱伝達率は模型実験より与えた.(2),乱流モデルはViollet型のk-ε型2方程式モデルとし,運動方程式は定常方程式の移流項を疑似線形化し,連続式と連立として共役勾配法で解く定常解法とした.対象領域を26588の異形メッシュに分割して計算を行った.(3),壁体間相互放射は,Gebhaltの吸収係数で放射熱授受を扱い,放射熱授受を考慮した壁面温度計算を行い,室内の気流分布と温度分布の数値予測を行った.総壁面を69個の面素に分割して各面素の表面温度を算出した.1.大型計算機用として開発してきた数値解析コードを、EWSに移植し、計算を始めた。2.EWS上で大型計算機で行ったものと同一モデルの数値計算を行い、差分間隔などについて、比較・検討中である。3.乱流モデルとして、K-ε方程式モデルの他、応用方程式モデル〔DSM〕,代数応力モデル〔ASM〕を組み込んだ。計算に当たっては計算機容量不足のため、実用的計算については検討中である。4.一般座標系を用いた格子生成と解法コードは開発中である。5.模型実験については継続中である。1.床暖房,温風暖房と温風・床併用暖房についての数値予測を行い,継続中である.2.床暖房について,自然対流の模型実験を行い,レーザーライトシートによる流れの可視化を行い,この種の流れの特徴をよくとらえた可視化像を得られた.3.同上の床暖房室内模型における,温度測定を行い,温度場の実物大実験との比較検討を継続中である.模型測定結果は,床暖房室内の温度分布の特徴をよくとらえていた.4.模型実験と数値予測の比較検討継続中である.1.床暖房模型の実験幅720mm,奥行720mm,高さ480mmのアクリル製(冷却面:アクリル,断熱面:アクリル+断熱材)の模型を製作し,加熱面が100°C、実験室内を約10°Cに保ったときの,可視化実験と測定実験を行った.(1),可視化実験:メタアルデヒドの昇華粒をトレーサとし,レーザーライトシートを用いて気流の可視化を行った.可視化写真は既存の研究より,フォーカス値をF2.8,シャッタースピードを1秒として撮影を行った。床暖房を対象とした数値解析のベンチマークテストとしての映像を得た.(2),測定実験:温度測定センサーとして空気温はT型CC熱電対(0.1mmφ)を,壁面温度はサーモカップルを用い,収録は多点温度収録装置とした.測定点は垂直平面に195点,模型内外壁面に21点設けた.垂直平面温度分布及び壁表面温度について数値解析結果と比較検討を行った.2.数値解析(1),模型実験と同様の床暖房計算対象モデルを設定して加熱床面,冷却面,断熱面などの熱コンダクタンス,各部位の対流熱伝達率は模型実験より与えた.(2),乱流モデルはViollet型のk-ε型2方程式モデルとし,運動方程式は定常方程式の移流項を疑似線形化し,連続式と連立として共役勾配法で解く定常解法とした.対象領域を26588の異形メッシュに分割して計算を行った.(3),壁体間相互放射は,Gebhaltの吸収係数で放射熱授受を扱い,放射熱授受を考慮した壁面温度計算を行い,室内の気流分布と温度分布の数値予測を行った.総壁面を69個の面素に分割して各面素の表面温度を算出した.
鉛直浸透型ヨシフィルターによる小規模排水の高度名理に関する研究

鉛直型ヨシフィルターの持つ窒素除去能力を明らかにするため、鉛直型ヨシフィルターに人工排水を供給し、ヨシフィルターへの排水の流入方法の違い(連続流入方式と間欠流入方式)が窒素除去能力に及ぼす影響を評価すると共に、ヨシフィルター内での脱窒速度を実測し、ヨシフィルターの窒素除去能に対する脱窒の寄与を評価した。間欠流入方式において、ヨシ植生装置およびヨシ無し装置のT-N除去率はそれぞれ4797、759%であったのに対し、連続流入方式においてヨシ植生装置およびヨシなし装置のT-N除去率はそれぞれ495%、025%であった。また、間欠ヨシ植生装置では、冬期でもT-N除去率が50%を下回ることがなかったが、連続ヨシ植生装置では気温の下がる冬期に低下した。間欠流入は連続流入に比べると特に冬期に有効であった。このことは、間欠的に流入させることにより土壌内がより好気的に保たれ、冬期でも水質の浄化に適した状態となっていたためと思われた。また、ヨシ植生装置とヨシ無し装置の年間の平均脱窒速度はそれぞれ、2.27、1.48[g-N/m^2/day]で、ヨシの存在により脱窒がよく進むことが示唆された。ヨシフィルターは、ヨシが脱窒を促進する効果とヨシ自身の取り込みにより窒素を除去し、土壌のみよりも窒素除去において効果があることが確認できた。ヨシフィルターにおける脱窒速度は気温に対しよく回帰し、ヨシフィルターにおける脱窒能は温度に影響されることがわかった。また、ヨシが枯死する冬期でも、気温を高く保つことで脱窒能が維持できる可能性が示された。鉛直浸透型ヨシフィルターにおける窒素除去機構を明らかにするため、ラボスケールのヨシフィルターを対象として、アセチレン阻害法による脱窒ポテンシャルの評価及び安定同位体窒素をトレーサーとして、ヨシの取り込み、土壌への吸着、硝化、脱窒される割合を明らかにすることを本研究の目的としている。本年度は、ラボスケールの鉛直浸透型ヨシフィルターの育成と排水供給施設の設計、製作を行い、人工排水の供給を開始した。このヨシフィルターでは、ガスも含めた収支がとれるように工夫した実験装置である。このヨシフィルターでは、微量の定量ポンプとタイマーにより排水の供給パターンを設定できる。さらに、ヨシを植裁しない土壌のみの対照のフィルターも設定した。この鉛直浸透型のヨシフィルターに人工排水を供給して、排水負荷を10cm/日とした条件で排水の供給時間間隔を様々に変化させて、流出水中の窒素、有機物、リンを測定した。その際、ヨシフィルター内にポーラスカップを設置して、各深さにおけるこれらの濃度も計測した。一方、窒素源を硝酸に変えた人工排水にアセチレンを添加し、ヨシフィルターに連続的あるいは間欠的に流入させ、流出水濃度が一定になった段階で、地上部のヨシ全体を覆えるようなフタを固定し、フタ内の亜酸化窒素濃度の経時変化を求めるとともに、流出水中の亜酸化窒素濃度もヘッドスペース法で、冬季に測定した。今後は、こうした測定を各季節毎に行い、ヨシフィルター内で除去された窒素のうち、亜酸化窒素として回収された割合を脱窒ポテンシャルと定義して、その季節変化を把握する予定である。鉛直浸透型ヨシフィルターにおける窒素除去機構を明らかにするため、ラボスケールのヨシフィルターを制作し、15N安定同位体窒素をトレーサーとして、脱窒される場合を明らかにすることを本研究の目的としている。本年度は、昨年制作した鉛直浸透型ヨシフィルターに人工排水の供給をした。この鉛直浸透型ヨシフィルターに人工排水を供給して、排水負荷を10cm/日とした条件で排水の供給時間間隔を様々に変化させて、流出水中の窒素、有機物、リンを測定した。