hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
糸球体疾患における糸球体上皮細胞の形質転換と各種転写因子発現についての研究

各種糸球体疾患の管外病変における、上皮細胞の形質転換を免疫組織学的に検討し、あわせて糸球体破壊の過程との関連を検討した。この目的で、巣状糸球体硬化症(FSGS)36例および半月体性腎炎(CrGN)45例を対象に、腎生検標本の連続切片を用いた酵素抗体法により、各種cytokeratin(以下CK)及び各種転写因子(WT1、Pax2)の発現を免疫組織学的に検討した。正常対照(CTRL)群として、腎生検上異常の見られない顕微鏡的血尿患者10例についても同様の検討を行った。CTRL群糸球体上皮細胞の骨格蛋白発現に関しては、壁側上皮(Bowman嚢上皮(以下B上皮))の一部に各種CK発現が見られた。CK polypeptide別にその発現を見ると、B上皮に発現しているCKはCK8、CK18、CK19のみであった。また、各種転写因子発現に関しては、臓側上皮(足細胞(以下P上皮))にWT1の発現が、またB上皮にはWT1、Pax2の発現が観察された。FSGS 36例の検討では、正常係蹄の殆どではP上皮、B上皮のCK発現様式および転写因子発現様式はCTRL群と同様であった。FSGS初期の管外増殖巣に一致してCK8、CK18、CK19の発現とPax2の細胞核発現が見られたが、一部(6例)では、光顕上正常構造を呈する係蹄P細胞に異所性のCK8、CK18、CK19およびPax2発現が見られた。これらの病変で観察されたCKおよびPax2発現は、いずれもWT1の減弱を伴っていた。以上より、FSGSの発症過程で、糸球体P上皮は、Pax2発現とCK発現及びWT1現弱を伴う形質転換をきたし、管外増殖に到る過程で重要な役割を果たしているものと思われた。CrGNの管外病変では、主に細胞性半月体に一致して、Vim、CK8、CK18、CK19の発現と核におけるPax2の発現、WT1の弱発現が認められ、病期の進行と共に急速に減弱・消失した。本症の半月体構成細胞の由来は明らかでないが半月体形成には、上皮細胞の形質転換を伴う増殖能獲得が関与しており、病期の進行と共に更に形質を変化させていることが示された。巣状糸球体硬化症の管外病変における、上皮細胞の形質転換を免疫組織学的に検討し、あわせて糸球体破壊の過程との関連を検討した。この目的で、巣状糸球体硬化症(FSGS)36例を対象に、腎生検標本の連続切片を用いた酵素抗体法により、各種cytokeratin(以下CK)及び各種転写因子(WT1、Pax2)と細胞周期調節蛋白(p21、p27)の発現を免疫組織学的に検討した。正常対照群として、腎生検上異常の見られない顕微鏡的血尿患者10例についても同様の検討を行った。正常群糸球体上皮細胞の骨格蛋白発現に関しては、壁側上皮(Bowman嚢上皮(以下B上皮))の一部に各種CK発現が見られた。

CK polypeptide別にその発現を見ると、B上皮に発現しているCKはCK8、CK18、CK19のみであった。また、各種転写因子発現に関しては、臓側上皮(足細胞(以下P上皮))にWT1、p27及びp21の発現が、またB上皮にはWT1、Pax2の発現が観察された。FSGS 36例の検討では、正常係蹄の殆どではP上皮、B上皮のCK発現様式および転写因子発現様式は正常腎と同様であった。17例で、管外増殖巣が観察されたが、これに一致してCK8、CK18、CK19の発現とPax2の細胞核発現が見られた。また他の6例では、光顕上正常構造を呈する係蹄P細胞の一部にCK8、CK18、CK19の発現とPax2発現が見られた。これら合計23例で観察された異所性のCKおよびPax2発現は、いずれもWT1の減弱およびp27の消失を伴っていた。Pax2発現は、FSGS発症後の経過期間と負の相関を、また、尿蛋白量と正の相関を示した。以上より、FSGSの発症過程で、糸球体P上皮は、Pax2発現とCK発現及びWT1消失を伴う形質転換をきたし、糸球体硬化の先行病変として重要な管外増殖に到る過程で重要な役割を果たしているものと思われた。本年度は、半月体性腎炎の管外病変における、上皮細胞の形質転換を免疫組織学的に検討し、あわせて糸球体破壊の過程との関連を検討した。この目的で、半月体性腎炎45例を対象に、腎生検標本の連続切辺を用いた酵素抗体法により、上皮性細胞骨格蛋白(vimenntin(以下Vim)、各種cytokeratin(以下CK))の発現および各種転写因子(WT1、Pax2)と細胞周期調節蛋白(p21、p27)の発現を免疫組織学的に検討した。昨年度報告した如く、正常群糸球体上皮細胞の骨格蛋白発現に関しては、臓側上皮(足細胞(以下P上皮))および壁側上皮(Bowman嚢上皮(以下B上皮))にVim発現が、また一部のB上皮のみに各種CK(CK8、CK18、CK19)発現が見られた。また、各種転写因子発現に関しては、P上皮にはWT1、P27及びP21の発現が、またB上皮にはWT1、Pax2の発現が観察された。半月体性腎炎45例での検討でも、構造の保たれた係蹄では、P上皮、B上皮のCK発現様式および転写因子発現様式は正常腎と同様であった。管外病変では、主に細胞性半月体に一致して、Vim、CK8、CK18、CK19のみが発現しており、他のCK発現は見られなかった。各種転写因子の発現に関しては、細胞性半月体に一致して、WT1、Pax2、p21の核発現が認められたが、p27は消失していた。以上のように、CK発現様式と転写因子発現様式から、細胞性半月体を構成する細胞はB上皮に極めて近い形質を有していると考えられたが、同時にP21の発現も見られ、細胞増殖に伴う何らかの転写調節の変化が示唆された。さらに、半月体性腎炎の管外病変の進行時期を分類するため、各糸球体の半月体を細胞性、線維細胞性、線維性の3群に分け、CK、VimおよびPCNA発現と進行時期との関連を検討した。CK発現とPCNA発現は細胞性半月体で最も強く、以後は減弱した。Vim発現は線維細胞性半月体で最も強く認められた。本症の半月体形成には、上皮細胞の形質転換を伴う増殖能獲得が関与しており、病期の進行と共に更に形質を変化させていることが示唆された。これらの結果は、それぞれ第44回日本腎臓学会学術総会及び第34回アメリカ腎臓学会で発表した。本年度は、各種増殖性糸球体腎炎における、糸球体上皮細胞の形質転換を免疫組織学的に検討した。この目的で、膜性増殖性糸球体腎炎(MPGN)13例、IgA腎症(IgAN)10例、紫斑病性腎炎(HSPN)4例及び対照として糸球体病変を認めない血尿単独例(CTRL)6例を対象に、糸球体における転写制御因子(WT1、Pax2)の発現を免疫組織学的に検討した。
地下式横穴墓から出土した人骨および人骨関連遺物に関する骨考古学的研究

研究期間中に発掘調査に参加し、地下式横穴墓から出土した古墳時代人骨を得た。これらの人骨の復元を行い、計測と観察を行った結果、これまで明確でなかった大隅半島の古墳時代人の形質に縄文人的要素が強いことが、分析の結果、明らかになった。これまでに地下式横穴分布域では、上顎の前歯部の舌側部に過度の摩耗痕のある人骨が報告されてきた。今回の研究でも、新資料1例に上顎前歯部唇側面の程度のひどい摩耗痕が認められた。地下式横穴墓から出土した人骨からDNA採取を試みたが、採取が困難なものもあり、親族関係の解明などの成果は得られなかった。本年度は立小野堀遺跡(鹿児島県鹿屋市)、町田堀遺跡(鹿児島県鹿屋市)および島内地下式横穴墓群(宮崎県えびの市)の地下式横穴墓から出土した古墳時代人骨を新資料として得た。これらの人骨について、計測および観察を行った。これまでに明確でなかった大隅半島の古墳時代人の形質に縄文人的要素が強いことが分析の結果、明らかになった。その他、地下式横穴墓の考古学的情報収集、DNA分析や同位体分析も分析中である。地下式横穴墓は古墳時代の南九州を特徴づける墓制の一つであり、在地民の墓制である。この墓は霧島山麓周辺の内陸部から宮崎平野部、大隅半島にかけての地域で造営されたが、出土した人骨の数には地域的な偏りがあり、大隅半島や宮崎平野での出土数が少なかった。2010年から発掘調査が始まった鹿児島県鹿屋市立小野堀遺跡からはこれまでに150基を超える地下式横穴墓が検出されている。現在までに出土した人骨は7体と少ないが、大隅半島の古墳時代人の形質や文化等を解明する上で貴重な資料であり、今年度は、立小野堀遺跡から出土した人骨について計測および観察を行った。立小野堀遺跡地下式横穴墓群から出土した古墳時代人骨の特徴は低顔、低眼窩、広鼻であり、これまでに大隅半島の地下式横穴墓から出土した古墳時代人骨と大きな違いは現在の所ない。同時代の種子島の広田人とは異なる特徴を示ことがわかった。その他、人骨の整理・復元、地下式横穴墓に関する考古学的情報収集およびDNA分析や同位体分析に必要な人骨の資料整備に取り組んだ。本年度は島内地下式横穴墓群(宮崎県えびの市)、旭台地下式横穴墓群(宮崎県高原町)、塚崎古墳群19号地下式横穴墓(鹿児島県肝付町)の発掘調査に参加し、地下式横穴墓から出土した古墳時代人骨の新資料を得た。人骨に関連する新たな人体関連物は得られていない。また、DNA分析や同位体分析も進行中である。これまでに地下式横穴墓分布域では、上顎の前歯部の舌側部に程度のひどい摩耗痕が認められる人骨が報告されてきた。今年度得られた新資料1例に、上顎前歯部唇側面のひどい摩耗痕が確認できた。地下式横穴に埋葬された人々に、上記の前歯部のひどい摩耗痕が散見されることから、植物等を上顎前歯と口蓋や舌を使って引きしごく作業が行われ、この作業を専ら行った人々がいたことが明らかになった。宮崎県西都市常心原地下式横穴墓群の発掘調査報告書刊行(2015年度)に向け、人骨や遺物の整理を行った。本年度は島内地下式横穴墓群(宮崎県えびの市)、飯隈古墳鷲塚地区地下式横穴墓群(鹿児島県大崎町)の発掘調査に参加し、古墳時代人骨の新資料を得た。人骨に関連する新たな関連遺物は得られていない。また、DNA分析も行ったが、保存がよくなく、DNAを抽出できなかった。宮崎県西都市常心原地下式横穴墓群の発掘調査報告書の刊行に向けた人骨や出土遺物、図面や写真の整理を行った。地下式横穴墓から出土した人骨の形質、生活や習慣などの解明に向け、研究は進んでいる。来年度の宮崎県西都市常心原地下式横穴墓群の発掘調査報告書刊行の目途も立ったことから、おおむね順調に研究が進展していると評価した。骨考古学地下式横穴墓から出土した人骨の整理、分析、人骨関連遺物の研究のまとめを行う。宮崎県西都市常心原地下式横穴墓群の発掘調査報告書を刊行する。研究者相互に、できるだけ情報を共有しながら、研究を進める。南九州の古墳時代人骨を研究対象とし、生活や風習、形質などの解明に取り組んでいる。

研究着手は進んでおり、おおむね順調に進展していると評価した。地下式横穴墓から出土した南九州の古墳時代人骨を研究対象とし、生活や風習、栄養状態、葬送儀礼や習俗、人口などの骨考古学的研究に、総合的に取り組んでいる。形態だけではなく、遺伝子、食性、考古学や文化財科学など様々な分野や手法による研究に着手しており、本研究はおおむね順調に進展していると評価した。常心原地下式横穴墓群(宮崎県西都市)の発掘調査報告書の刊行を2014年度に予定していたが、これが2015年度に延びたことによる。人骨の整理、調査、分析(骨と歯の形態、抜歯、mtDNA、年代測定、安定同位体、考古学的)、人骨関連関連遺物(糞石、ハエ蛹殻、櫛)の研究を進める。研究者間で相互に、できるだけ情報を共有し合いながら、研究を進める。研究目的達成のため、平成25年度もそれぞれの分担に従って、人骨の整理・調査・分析(骨と歯の形態、抜歯、mtDNA、年代測定、安定同位体、考古学的分析)、人骨関連遺物(糞石、ハエ蛹殻、櫛)の研究を進める。常心原地下式横穴墓群(宮崎県西都市)の発掘調査報告書の刊行を行う。発掘調査を行う予定が行えなかったことによる。平成26年度は発掘調査を行い、地下式横穴墓から出土した人骨および人骨関連遺物の研究を進める。平成24年度研究費の中で次年度使用の研究費が生じた。これは、鹿児島・宮崎県下の人骨資料からのデータ収集が完全に終了しなかったことと、赤色顔料の付着過程の実験が季節の都合で行えなかったことによる。平成25年度は、24年度に完全に終了しなかった鹿児島・宮崎県下の古墳時代人骨資料からのデータ収集および、赤色顔料の付着過程の実験を行う。加えて次の研究に取り組む。1.遺跡ごとの墓の数、それぞれの墓に埋葬された人数および考古学的情報から、南九州の地下式横穴分布域における人口や人口増加率の検討。2.mtDNAの分析のための資料の採取を引き続き行い、分析を続行。3.安定同位体についても分析を続行する。4.地下式横穴墓から出土した人骨や歯について、形態学的調査・分析を引き続き行う。骨形態、歯の形態、骨格のストレスマーカー、う蝕(虫歯)、歯周病、歯の咬耗状況、抜歯型式、他の生活習慣や作業習慣、加齢による骨形態の変形、骨格に残る病気や外傷痕、歯を作業に使用した痕跡に関するデータ収集を行う。5.糞石に関する情報交換を行い、肉眼的およびDNA、同位体分析を開始する。6.ハエ蛹殻からハエの種別同定、蛹殻の日齢を判定し、遺体を墓に納めるまでの期間を明らかにする。7.南九州の古墳時代に関する考古学的側面からの調査と分析を進める。
網膜剥離に対するαBクリスタリンの視細胞保護効果

平成30年度は、網膜剥離モデルでの網膜障害の機序について、ひきつづき検討を行った。平成28年度に確立されたBrown-Norwayラットによる実験的網膜剥離から、後眼部の組織ブロックを作成し、凍結切片を用いて実験を行った。免疫組織学的手法を用いて、Caspaseを介したapoptosis経路、AIFシグナル経路、RIPを介したnecrosisの関与を検討した。また網膜循環と剥離網膜の細胞死との関係をみるために、CD31およびvWFといった血管内細胞のマーカーを用いて免疫染色を行った。平成31年度はクリスタリンαBによる視細胞保護作用を網膜剥離モデルを用いて研究する。Brown-Norwayラットにて実験的網膜剥離をヒアルロン酸ナトリウムを用いて作成する。直接的に網膜下で作用できるように、ヒアルロン酸ナトリウムに濃度勾配をつけてクリスタリンαBを添加したもので実験的網膜剥離を作成する。3日目の網膜組織を用いて、TUNEL染色を行い、クリスタリンαBの網膜保護効果を確認する。もし細胞死抑制効果が見られれば、次は硝子体内投与を行う。ヒアルロン酸ナトリウム単独で実験的網膜剥離を作成したのち、眼底を観察しながら硝子体中にクリスタリンαBを投与する。可能であれば、基材に染色を行い、薬剤が確実に硝子体中に投与されたことを確認する。3日目の網膜を用いてTUNEL染色を行い、視細胞の保護効果がみられるか検討する。もしTUNEL染色で細胞死が抑制されることが確認できれば、AIFやRIPのマーカーを用いて評価し、他の細胞障害経路でのクリスタリンαBの視細胞保護効果を検索する。さらに網膜血管と視細胞障害の関係も検討し、網膜虚血が実験的網膜剥離での網膜障害に関係するか検索する。3年目にあたる平成30年度は、年度中に実験設備の故障がありやや組織学的研究の進行に支障があった。平成31年度は、リコンビナントのクリスタリンαBを用いて、視細胞保護作用がみられるかの検討を行う。網膜下へのヒアルロン酸注入時にクリスタリンαBをヒアルロン酸に加えることにより、視細胞のアポトーシスを抑制するかをTUNEL染色を用いて検討する。クリスタリンαBは濃度勾配をつけて投与し、濃度依存性に視細胞保護効果がみられるか検討する。この方法で視細胞保護が得られるのであれば、次は硝子体内へクリスタリンαBを投与し、視細胞のアポトーシスが減少するかを確認する。硝子体から網膜下へはバリアがありどの程度網膜の外層に存在する視細胞へ作用するかは不明であるが、実際の症例で治療を行うとなると、最も現在一般的に使用されている経路が硝子体内投与であることから、本検討は行う必要がある。また理想的には最も簡便な投与経路である点眼でも、実験的網膜剥離に対する視細胞保護が得られれば良いが、組織移行性の問題もあり、クリアする壁は高いかもしれない。TUNEL染色でアポトーシスの抑制が見られれば、網膜血管障害との関係を検討する。剥離網膜で網膜血管障害が見られれば、その領域の視細胞障害が血管障害がない部分と比較を行う。ここに差が見られれば、網膜循環保護といった、違う側面からのアプローチの可能性が出てくると思われる。平成28年度は、ラットにおける実験的網膜剥離の作成のテクニックの習得と、網膜剥離モデルの解析手法の確立を行った。実験的網膜剥離はBrown-Norwayラットを用いて、腹腔内麻酔および点眼麻酔を行った後に、結膜、強膜、脈絡膜および網膜色素上皮切開を行い、ヒアルロン酸ナトリウムを網膜下へ30G鈍針にて注入し、眼底半分に広がる網膜剥離を作成した。この網膜剥離は、作成後1日、3日、7日、14日、および28日にわたり存在していた。前眼部組織を除去後、網膜剥離が存在する部分と、存在しない部分を含むように眼球を2分割し凍結切片を作成した。TUNEL染色による視細胞死の割合は、剥離1日(0.8-2.7%)、剥離3日(2.4-3.6%)、剥離7日(0.8-2.3%)、剥離14日(0.2%)、剥離28日(0.5%)であった。このことから、この網膜剥離モデルでは剥離3-7日が視細胞死のピークとなることがわかった。今後、αBクリスタリンの網膜保護効果を見るタイミングとしては、網膜剥離作成後3日を採用することとした。特に初年度として研究の進捗状況に影響を及ぼすようなことは生じていない。平成28年度は網膜剥離実験モデルの確立と、網膜障害の検出方法についてTUNEL染色を用いて検討した。網膜剥離実験モデルはBrown-Norwayラットを使用して、眼外からのアプローチ方法で安定して網膜剥離を作成することができるようになった。手技的問題も大きなものはみられていない。網膜障害の評価方法の一つであるTUNEL染色も問題なく結果が得られており、概ね同様の実験系を用いた過去の報告とも矛盾しない。平成29年度は、網膜剥離モデルでの網膜障害の機序について、検討を行った。

それぞれのマーカーを用いて、網膜剥離作成後3日目の組織でシグナルを検出することができ、実験的網膜剥離においては、apoptosis経路のみでなく、AIFシグナル、RIPを介したnecrosisも同時に進行していることが推察された。今後はクリスタリンαBによる視細胞保護作用を網膜剥離モデルを用いて研究する。Brown-Norwayラットにて実験的網膜剥離をヒアルロン酸ナトリウムを用いて作成したのち、クリスタリンαBを網膜下、硝子体内に投与し、3日後の組織を用いてTUNEL染色でapoptosisの抑制が見られるか検討する。もしTUNEL染色で細胞死が抑制されることが確認できれば、本年度この実験的網膜剥離モデルでも働いていたAIFシグナル経路やnecrosisをAIFやRIPのマーカーを用いて評価し、他の細胞障害経路でのクリスタリンαBの視細胞保護効果を検索する。もしアポトーシス以外の経路も複数抑制するのであれば、網膜剥離によって生じる障害を多方面から抑制する効果が期待できると考えられる。二年目にあたる平成29年度は、研究の進捗状況に影響を及ぼすようなことは特に生じていない。caspase-3、-8、-9、AIF、RIPに対する抗体を用いた免疫組織染色により、剥離網膜での複数の細胞死システムが同時に進行していることが推測された。平成30年度は、網膜剥離モデルでの網膜障害の機序について、ひきつづき検討を行った。平成28年度に確立されたBrown-Norwayラットによる実験的網膜剥離から、後眼部の組織ブロックを作成し、凍結切片を用いて実験を行った。免疫組織学的手法を用いて、Caspaseを介したapoptosis経路、AIFシグナル経路、RIPを介したnecrosisの関与を検討した。また網膜循環と剥離網膜の細胞死との関係をみるために、CD31およびvWFといった血管内細胞のマーカーを用いて免疫染色を行った。平成31年度はクリスタリンαBによる視細胞保護作用を網膜剥離モデルを用いて研究する。Brown-Norwayラットにて実験的網膜剥離をヒアルロン酸ナトリウムを用いて作成する。直接的に網膜下で作用できるように、ヒアルロン酸ナトリウムに濃度勾配をつけてクリスタリンαBを添加したもので実験的網膜剥離を作成する。3日目の網膜組織を用いて、TUNEL染色を行い、クリスタリンαBの網膜保護効果を確認する。もし細胞死抑制効果が見られれば、次は硝子体内投与を行う。ヒアルロン酸ナトリウム単独で実験的網膜剥離を作成したのち、眼底を観察しながら硝子体中にクリスタリンαBを投与する。可能であれば、基材に染色を行い、薬剤が確実に硝子体中に投与されたことを確認する。3日目の網膜を用いてTUNEL染色を行い、視細胞の保護効果がみられるか検討する。もしTUNEL染色で細胞死が抑制されることが確認できれば、AIFやRIPのマーカーを用いて評価し、他の細胞障害経路でのクリスタリンαBの視細胞保護効果を検索する。さらに網膜血管と視細胞障害の関係も検討し、網膜虚血が実験的網膜剥離での網膜障害に関係するか検索する。3年目にあたる平成30年度は、年度中に実験設備の故障がありやや組織学的研究の進行に支障があった。平成29年度以降は予定通り、クリスタリンαBが剥離網膜に対して視細胞保護効果を持つかどうかの検討を進めていく。
スンクス口蓋扁桃における粘膜免疫応答と扁桃性病巣感染症の発生機序に関する研究

本研究は食虫目実験動物スンクスが保有する扁桃組織を抗原刺激することでIgA産生を伴う局所粘膜免疫応答を誘導し、IgA腎症などの扁桃性病巣感染症の病態モデルを確立することを目的として遂行された。平成12年度は主に形態学的および免疫組織化学的手法を用いてスンクス扁桃の免疫組織としての生状を検索し、同組織が粘膜免疫応答に重要なIgA成分の高い産生能を保有することが明らかにされた。また、スンクス消化管からIgA成分の分離抽出を試みたが、精製分画のタンパク濃度は低くドットプロット解析でも十分な反応は認められなかった。平成13年度はタンパク抗原の免疫により扁桃局所に誘導した特異抗体産生と遠隔臓器としての腎臓への影響について病理組織学的ならびに免疫組織化学的検索を行った。その結果、扁桃に抗体産生応答を認めた個体の腎臓において巣状に特異抗体陽性の穎粒状沈着を示す腎糸球体が認められた。メサンギウムの増殖や半月体形成などの病変像は認められなかった。酵素抗原法による免疫電顕的検索では、抗体陽性反応は肥厚した内皮基底膜下に瘤状の沈着やメサンギウム領域での顆粒状沈着に一致して観察された。しかしながら抗原抗体複合物の形成に関与する免疫グロブリン成分についてはIgAよりもむしろIgGへの反応性が高く検出される場合があり、扁桃局所での抗体産生と得られた腎糸球体病変形成機序との相関には未解明の点が残され、スンクスを用いたIgA腎症モデル確立について今後の検討課題が提示された。本研究は食虫目実験動物スンクスが保有する扁桃組織を抗原刺激することでIgA産生を伴う局所粘膜免疫応答を惹起し、IgA腎症などの扁桃性病巣感染症の病態モデルを確立することを目的として遂行されている。今年度は扁桃における粘膜免疫応答に重要な役割を果たすスンクスIgAの性状の解析、また、IgA産生の誘導および実効組織として機能すると考えられている扁桃の役割を特異抗体産生能の側面から免疫組織化学的に解析した。まず、コレラトキシンの反復経口投与で賦活化されたスンクス消化管から粘膜上皮を剥離してlysateを抽出し、抗マウスIgA抗体を吸着させたアフィニティー精製カラムを作製してスンクスIgA分画を単離した。同分画中に含まれるスンクスIgA含量についてはドットブロットにて解析中であり、定量後のスンクスIgAをアジュバントと共にマウスに免疫し、IgA動態の免疫組織化学的解析プローブに使用する抗スンクスIgA抗体の作製を計画している。また、コレラトキシン-OVAを抗原とした片側耳管扁桃の感作実験から特異抗体産生が感作側のみならず反対側にも出現することが確かめられ、現在、血清中の特異抗体価の解析が進行中であり、次年度、扁桃局所特異抗体産生と腎臓を含む遠隔臓器への影響について検索する予定である。本研究は食虫目実験動物スンクスが保有する扁桃組織を抗原刺激することでIgA産生を伴う局所粘膜免疫応答を惹起し、IgA腎症などの扁桃性病巣感染症の病態モデルを確立することを目的として遂行された。今年度はまず、扁桃における粘膜免疫応答解析プローブとしての抗スンクスIgA抗体作製に取り組んだ。粘膜アジュバントであるコレラトキシンの反復経口投与で賦活化されたスンクス消化管粘膜上皮のlysateを抽出し、スンクスIgAと交差反応を示す抗マウスIgA抗体を吸着させたアフィニティー精製カラムにより免疫抗原とするスンクスIgA分画の単離を試みたが、精製分画のタンパク濃度は低くドットブロット解析でも十分な反応は得られなかった。

一方、扁桃局所に誘導巣した特異抗体産生と遠隔臓器としての腎臓への影響について病理組織学的ならびに免疫組織化学的検索では、扁桃に抗体産生応答を認めた個体の腎臓において巣状に特異抗体陽性の顆粒状沈着を示す腎糸球体が認められた。メサンギウムの増殖や半月体形成などの病変像は認められなかった。酵素抗原法による免疫電顕的検索では、抗体陽性反応は肥厚した内皮基底膜下に瘤状の沈着やメサンギウム領域での顆粒状沈着に一致して観察された。しかしながら抗原抗体複合物の形成に関与する免疫グロブリン成分についてはIgAよりもむしろIgGへの反応性が高く検出される場合があり、得られた腎糸球体病変の形成機序とIgA腎症モデル確立については、今後の検討課題が示された。
脳内血腫における外傷性・内因性の鑑別診断に関する免疫組織化学的研究

1.Heme oxigenase-1(HO-1)の検討:Heatshock proteinfamilyの一種であるHO-1の頭部外傷に基づく発現を明らかにするため,頭部外傷例,対照例の大脳皮質を免疫染色して検討したところ,頭部外傷例の神経細胞並びにアストロサイト(AC)にHO-1の発現を認め,頭部外傷のマーカーとして有用である可能性が示唆された。2.Angiotensin converting enzyme (ACE)の基礎的検討:ACEを脳血管変化の検索に応用するための基礎的検討として,虚血性心疾患例の冠状動脈における染色性について検討したところ,急性心筋梗塞例の全例において陽性像を示し,脳動脈硬化の不安定性プラークの検索にも有用である可能性が示唆された。3.脳内血腫における外傷性・内因性の鑑別診断:外傷性5例,内因性5例,不明1例の脳内血腫例について,各染色を施した標本を検討した。(1)ビクトリア青染色による血管変化の検討:陳旧小出血を外傷性2例,内因性2例,不明1例に認めた一方,血管壊死の所見は内因性2例のみに認められ,血管壊死の検討が両者の鑑別に有用であることが示唆された。(2)Amyloid precursor蛋白(APP),neuron-sepcific enalose (HSE)免疫染色の検討:外傷性軸索損傷の検出に有用とされ外傷性3例に陽性像が観察されたが,内因性1例の脳ヘルニア近傍にも同様の像が観察された。(3)Angiotensin converting enzyme (ACE)免疫染色の検討:血管変性の検出に有用という報告があり,内因性2例に陽性像を認めたが,高齢者外傷例1例も陽性を示した。(4)Excitatory amino acidtransporter 2 (EAAT2), glial fibrillary acidic蛋白(GFAP)免疫染色の検討:EAAT2は受傷後数時間1日生存例でAC強陽性像を認めたものの,外傷性・内因性の間に差を認めず,同様にGFAPもACの経時的形態変化は認めたものの,外傷性・内因性の間に差を認めなかった。1.Heme oxigenase-1(HO-1)の検討:Heat shock proteinfamilyの一種であるHO-1の頭部外傷に基づく発現を明らかにするため,頭部外傷例,対照例の大脳皮質を免疫染色して検討したところ,頭部外傷例の神経細胞並びにアストロサイト(AC)にHO-1の発現を認め,頭部外傷のマーカーとして有用である可能性が示唆された。本年度の研究実績1.Heme oxigenase-1(HO-1)の検討:Heat shock proteinfamilyの一種であるHO-1の頭部外傷に基づく発現を明らかにするため,頭部外傷33例,対照例12例の大脳皮質を免疫染色して検討したところ,神経細胞では受傷後7時間7日生存例,アストロサイト(AC)では7時間5月以上までの生存例においてHO-1の発現を認め,頭部外傷の診断マーカーとして有用である可能性が示唆された。2.脳内血腫における外傷性・内因性の鑑別診断:外傷性5例,内因性5例,不明1例の脳内血腫例について,大脳皮質,脳梁,中脳,橋,レンズ核,小脳等の切片に以下の各染色を施した標本を検討した。(2)Amyloid precursor蛋白(APP),neuron-specific enolase (NSE)免疫染色の検討:

外傷性軸索損傷の検出に有用とされ外傷性3例に陽性像が観察されたが,内因性1例の脳ヘルニア近傍にも同様の像が観察された。(3)Angiotensin converting enzyme (ACE)免疫染色の検討:血管変性の検出に有用という報告があり,内因性2例に陽性像を認めたが,高齢者外傷例1例も陽性を示した。本年度の研究実績1.Angiotensin converting enzyme (ACE)の基礎的検討:動脈硬化部のうち不安定プラーク内の血管平滑筋細胞等に検出されるACEを脳血管変化の検索に応用するための基礎的検討として,虚血性心疾患例の冠状動脈における染色性について検討した。早期心筋虚血マーカーである補体系膜攻撃複合体C9の染色性と併せて検討したところ,急性心筋梗塞7例は全例においてACE, C9の両者ともに陽性を示した。急性心臓死5例中2例,溺死5例中2例もACE, C9の両者が陽性であり,その他の死因9例はいずれもACE陰性であった。したがってACEは,完全に特異的とはいえないものの,不安定プラークの検出のために有用であり,脳動脈硬化の不安定性プラークの検索にも有用である可能性が示唆された。2.脳内血腫における外傷性・内因性の鑑別診断に関する総合的検討:昨年度の研究実績と併せて検討したところ,外傷性・内因性に特異的なマーカーは見いだし得なかったものの,各染色法を組み合わせて検討することによって両者の鑑別が可能であることが示唆された。外傷性に比較的陽性像が多くみられるものとして,amyloid precursor蛋白,neuron-specific enolase, heme oxigeoase-1の各免疫染色,内因性に比較的特異的なものとして,ビクトリア青染色による血管壊死像の検出,ACE免疫染色陽性像が挙げられる。なお,両者の鑑別には有用ではないものの,発病(受傷)から死亡までの経過時間の推定に有用なものとして,excitatory amino acid transporter 2, glial fibrillary acidic蛋白の各免疫染色が挙げられる。今後,例数を増やし,さらに新しい血管構造物の免疫染色を加えることによって,さらに正確な鑑別が可能になるものと考える。
分散プロトコルと並列プロセッサによる高度エネルギー制御ネットワークの研究

スマートネットワークをキーワードに、分散処理のICT技術を活用した仮想電力会社(EVNO:Virtual Network Operator)を提案し、電力の需給調整と平滑化手法、自然エネルギー発電量の予測、電力削減要請時の公平な電力削減手法について研究した。具体的には、電力価格は需要が多い時は高価格となる価格変動制へ移行する事を考慮して、電力需給マッチング方式、電力需要のピーク低減手法、太陽光発電量の予測手法、地産地消を目指す電力源の分散/並列協調型探索手法、ユーザの満足度を考慮した電力削減手法、HGW間でユーザの意向に従って自律的に電力の需給調整を行うM2Mプラットフォームについて研究した。本研究の目的は、高度に発達した通信ネットワークとその技術を利用して、電力エネルギーの最適化、及び通信網(インターネット)等のエネルギーの最適化を図り、エネルギーに関係する問題の解決を図ることにある。本年度は、ゾーン(複数家庭)内でのローカル電力需給最適化方式、電力会社の発電量削減に向けた各家庭での太陽光発電量の広域予測手法、及び通信ネットワークの電力最適化方式について研究を行った。ゾーン内でのローカル電力需給最適化方式については、ゾーンを柱上トランスで配電する範囲(約10軒:各家庭をスマートハウスと定義)と定義し、各スマートハウスを構成する機器を定義(発電/蓄電源:太陽光発電、家庭用燃料電池、蓄電池、消費源:冷蔵庫、空調等)して、スマートハウスを構成する発電/蓄電源機器と消費源機器の構成をパラメーターとしてシナリオ(50シナリオ)を作成して、提案電力スケジューリング方式により電力料金を平均で約15%削減できる見通しをシミュレーションで検証し、提案方式の有効性を確認した。広域での太陽光発電量の予測については、地域をセグメント(250,000=500×500)に区切り太陽光発電を保有する256家庭の太陽光発電量から各セグメントの雲の量・動きを予測し、直近時間での各家庭の太陽光発電量を予測するリズムについてシミュレーションにより検証し、有効性を確認した。通信ネットワークの電力最適化方式については、通信トラピック量が少ない時はトラヒックを特定リンクに集約して通信に使用しない空きリンクの電源を落とす、逆に通信トラヒックが増えた時はリンクを追加して電源を入れるアルゴリズムについてシミュレーション等により検証し、提案アルゴリズムの有効性を確認した。本研究の目的は、高度に発達した通信ネットワークとその技術を活用して、電力エネルギーの需給調整と平滑化、及び自然エネルギーの利用拡大を図り、電力エネルギー問題の解決を図ることにある。本年度はゾーン(複数家庭)内での電力需給最適化方式、送電ロスが最少となる発電源の選択法、及び電力会社の発電量平滑化に向けた各家庭での太陽光発電量の広域予測手法について研究を行った。更に、ゾーン内(数軒程度)での電力需給のマッチングを検証する実験システムを構築し、提案電力需給最適化アルゴリズムについての有効性を検証した。実験システムは、小型PC7台とセンタサーバ間をIPネットワークで接続した構成をとり、各小型PCはスマートハウス内の電力需要/供給制御をエミュレーションして制御するスマートメータ機能を模擬し、センタサーバより周期的に電力需要情報を収集し、各スマートハウスの電力の需給調整をリアルタイムに制御できるものである。従来の電力スケジューリングはリアルタイムで実施されておらず、需要調整の遅延によるインセンティブも未考慮であったが、提案電力需給最適化アルゴリズムは、電力網の負荷に応じて双極関数的に電力価格が増加する電力単価を用い、各家庭に料金メリットがある形で電力需給調整をリアルタイム(15分周期)で実施できることから、予測精度のズレに対するロバスト性が高く、有効な電力需給最適化方式であることを検証した。電力の地産地消を実現するため、物理デバイス(発電・蓄電・送電設備)を保有せずに、需要家側のデバイスを制御する権利を有するEVNO(Energy Virtual operator)という新たな電力ネットワークアーキテクチャを提案し、仮想送電による送電ロス最小化に向けた提案を実施した。広域での太陽光発電量の予測については、セグメント分割粒度の細分化(マップ生成範囲は1.0km^2,セグメント1.0m^2)と過去のサンプリングデータを活用するバーチャルサンプリング手法により、昨年提案した方式に比べて数%の予測誤差の向上(64ノード、深さ3:誤差13%→8%)が図れることを確認した。本研究の目的は、高度に発達した通信ネットワークとその技術を活用して、電力エネルギーの需給調整と平滑化、及び自然エレルギーの利用拡大を図り、電力エネルギー問題の解決を図ることにある。最終年度の今年度は、研究成果のアピールを優先した。具体的には、パソコン上に各家庭のHEMSの情報を電力需給制御アルゴリズムに従ってM2M通信により相互に情報交換するEVNOエミュレーション環境(1000家庭を想定)を構築し、3社のEVNO環境で電力需給制御を2秒周期で行う実験に成功したので5月22日に広報し、その一部を「スマートコミュニティJapan2013(東京ビッグサイト開催:5/2931)」に動態展示した。

更に、模擬スマートハウスでのEVNO実証実験結果の一部のネガワット機能を追加し、慶應テクノモール2013(東京国際フォーラム開催:12/13)にて動態展示した。分散制御の電力の需給マッチングは、以下の3アルゴリズムに注力して研究した。(1)目標電力負荷曲線(Objective load curve:24時間)による需給マッチングでは、今まで1つであった負荷曲線を複数の特徴のあるグルーブに分割する方式を提案し、シミュレーションにより、ピークカットと電気料金の低減への有効性を検証した。(2)トークンリング方式によるMicro-CHPの需給マッチングについては、CHP保有家庭でリングを作り、トークンリング方式により一日(24時間)の電力価格変動に対するCHPの発電制御についてシミュレーションし、廃棄エネルギーとエネルギーコストの大幅削減が図れることを確認した。(3)EVのバッテリ仮想化による需給マッチングについては、電力需要のピーク時を避けた遺伝アルゴリズムを用いた仮想充放電制御方式を提案し、シミュレーションにより、電力需要の平滑化,電気料金の低減に有効であることを検証した。本研究の目的は、高度に発達した通信ネットワークとその技術を活用して、電力エネルギーの需給調整と平滑化、及び自然エナルギーの利用拡大を図り、電力エネルギー問題の解決を図ることにある。本年度は電力需給の時間軸上での調整にはバッテリーが有望であることから、電気自動車(EV)とプラグインハイブリッド車(PHEV)のバッテリーに着目して研究を行った。電気自動車(EV)のバッテリー容量は家庭用バッテリーの約4倍(約2日)あることから、EVのバッテリーの活用範囲を拡大する(充放電の地理的制限を解決する)HGW(Home Gateway)の制御範囲をEVの移動先まで延長した仮想充放電方式を提案して有効性を確認した。また、プラグインハイブリッド車(PHEV)の普及に伴い充電時間が重なることから電力需要のピークが発生することが懸念されるため、電力需要のピークを下げる遺伝アルゴリズムを用いたPHEVの充電時間を制御するアルゴリズムを提案し、有効性(電力需要のピーク低減、電力料金の削減)をシミュレーションで検証した。また、ゾーン内の各家庭間での電力の需給調アルゴリズムを評価する評価環境を構築した。具体的には、家庭がHGWに設定した各家庭のポリシーに従って各家庭の電力の需給調整を分散的に制御するアルゴリズムの評価環境を完成させた。更に、ゾーン内の1家庭を模擬するスマートルーム(スマートハウス相当)を作り、家電製品の消費電力の計測と給電制御ができる環境を一部構築した。また、研究成果を、慶應テクノモール2012(2012/12/7)、川崎国際環境技術展2013(2013/2/1,2)等でのデモ展示によりアピールした。そして、提案しているEVNOの理解者を増やすべく、「スマートネットワークの未来」ーEVNOが作る新エネルギービジネスーの本を出版した。
球状トカマクにおける低域混成波を用いた電流立ち上げシナリオの実証

球状トカマク(ST)における低域混成波(LHW)を用いたプラズマ電流立ち上げシナリオを実証するために、誘電体を充填した導波管列アンテナ(グリルアンテナ)を用いた実験を行った。このアンテナでは数kWを超えるパワーを入射する時に60%程度まで反射率が増加することが観測されていた。そこで、グリルアンテナのプライベートリミター内側のプラズマ密度を直接計測するための静電プローブ列を導入したところ、反射率の増加と同時にアンテナ前面のプラズマ密度が減少していることが明らかとなった。この現象を説明するために、三次元有限要素法に基づいてRF電場を計算し、アンテナの反射率を計算するシミュレーションコードに、ポンデロモーティブ力によるプラズマ密度の変化の効果を取り入れた、非線形シミュレーションコードを構築した。その結果、実験で観測された電子温度の周辺プラズマを仮定したとき、実験と同程度の入射パワーから反射率が増加するという結果が得られた。以上のことから、グリルアンテナの高パワー入射時の反射率の増加は、ポンデロモーティブ力の効果によることが確かめられた。続いて、励起するLHWの磁場に沿った方向の位相速度を調整することで加熱、電流駆動の効率を変化させられるというグリルアンテナの特徴を生かし、TST-2のプラズマ電流立ち上げに最適な位相速度を探査する実験を行った。LHW電流駆動実験では位相速度の指標としてn_<ll>=ck_<ll>/ωが広く用いられているが、同程度のパワーを入射したときのプラズマ電流値の違い、そしてその時の硬X線放射のエネルギースペクトルの違いから、TST-2では1<n_<ll><6程度が最適であることが明らかになった。また、パワー変調実験の結果からはLHWに加速された電子の大部分がイオンとの衝突による減速を受ける時間スケールに比べ非常に短い時間で失われていることが明らかになった。これは電子の閉じ込め軌道が直接真空容器壁にぶつかり損失してしまうこと(軌道損失)によると考えられる。(抄録なし)球状トカマク(ST)における低域混成波(LHW)を用いたプラズマ電流立ち上げシナリオを実証するために、誘電体を充填した導波管列アンテナ(グリルアンテナ)を用いた実験を行った。(抄録なし)
形鋼と乾式接合を利用した耐震補強用靭性方杖部材の開発

本研究課題では、鉄骨造建物の耐震改修に用いるためのせん断降伏型靭性方杖部材を開発した。同方杖部材は、H形鋼のウェブ部に複数の長孔を開けて櫛形に加工することで、同部を早期にせん断降伏させてエネルギー吸収を期待するものである。同方杖部材を組み込んだ部分鉄骨架構の繰り返し載荷実験を行い、同方杖部材が制震要素として機能することが確かめられた。併せて、同実験結果を分析することで靭性方杖部材の低サイクル疲労性能が鋼材の低サイクル疲労試験結果から推定できることが確かめられ、その結果に基づいて、繰り返し変形下での靭性方杖部材の低サイクル疲労性能検証法を提示した。1.せん断降伏型方杖部材の形状に応じた剛性・耐力評価法の提案申請者が提案する「せん断降伏型方杖部材」は、形鋼に切削加工して製作した方杖部材に(i)ウェブに複数の縦長孔を空け、(ii)方杖端上下ボルト接合部の一方を横長孔として摺動可能、とすることで、形鋼のウェブ部のせん断降伏による安定した塑性ひずみエネルギー吸収性能を利用する方杖部材である。この方杖部材の基本的な力学性能である部材剛性と耐力を、ウェブ縦長孔の間にあるせん断降伏想定部(ストラット)の詳細寸法(長さ,幅,縦長孔径)から算定するための簡易力学モデルを提案し、その妥当性を申請者自身の既往実験結果を用いて検証した。2.せん断降伏型方杖部材で補強された鉄骨架構の力学性能検証実験前項1.で部材単体としての力学性能を検証したせん断降伏型方杖補強部材の有効性を、鉄骨造ラーメン架構を想定したT字形部分骨組架構の繰り返し載荷実験を行って検証した。3.せん断降伏型方杖部材単体の単調引張載荷実験前項2.の実験で用いたものと同じ仕様の方杖部材について、方杖部材単体の単調引張実験を実施した。本実験の目的は、方杖部材単体の挙動と架構中に組み込まれた場合の方杖部材の挙動がどの程度対応しているのかを検証することである。1.せん断降伏型靭性方杖部材の力学モデルの構築申請者が提案する「せん断降伏型靭性方杖部材」の力学挙動について、昨年度までの繰り返し載荷実験結果を分析し、同方杖部材の力学的挙動を表現できる力学モデルを構築した。具体的には、せん断降伏するストラット部を曲げ変形する線材に、局所的な曲げ変形を示す方杖部材フランジ部を回転バネにモデル化し、それらを連結して方杖部材の全体的な軸力-軸方向変形関係を表現できる力学モデルを提案している。2.せん断降伏型靭性方杖部材の低サイクル疲労性能の検証同方杖部材の繰り返し載荷実験においては、最終的にはせん断降伏するウェブ内のストラット端部に延性き裂が発生して方杖部材が耐力を失うような終局状態を示した。このような終局状態に至るまでに、方杖部材がどの程度の塑性変形能力(エネルギー吸収能力)を発揮できるのかを解明しておくことが、今後の実用化に向けて必要である。そこで、鋼材レベルでの低サイクル疲労試験結果とストラット端部のひずみ履歴から靭性方杖部材の低サイクル疲労性能を推定できるのではないかを考え、昨年度実施した靭性方杖付き部分架構の繰り返し載荷実験で得られた靭性方杖ストラットのひずみデータを分析し、靭性方杖部材の破壊時までの累積損傷度を算定した。その結果、ストラット端部の2軸ひずみ状態から得られる相当ひずみと鋼材の低サイクル疲労曲線から靭性方杖部材の低サイクル疲労性能が精度よく推定できることが確かめられた。1.せん断降伏型靭性方杖部材の力学モデルの構築申請者が提案する「せん断降伏型靭性方杖部材」の力学挙動について、繰り返し載荷実験を実施してその結果を詳細に分析し、同方杖部材の力学的挙動を表現できる力学モデルを構築した。具体的には、せん断降伏するストラット部を曲げせん断変形する線材に、局所的な曲げ変形を示す方杖部材フランジ部を回転バネにモデル化し、それらを連結して方杖部材の全体的な軸力-軸方向変形関係を表現できる力学モデルを提案した。2.せん断降伏型靭性方杖部材の低サイクル疲労性能検証法の提案同方杖部材の繰り返し載荷実験においては、最終的にはせん断降伏するウェブ内のストラット端部にき裂が発生して方杖部材が耐力を失うような終局状態を示した。このような終局状態に至るまでに、方杖部材がどの程度の塑性変形能力(エネルギー吸収能力)を発揮できるのかを解明しておくことが、今後の実用化に向けて重要である。そこで、鋼材レベルでの低サイクル疲労試験結果を参照することで、ストラット端部のひずみ履歴から靭性方杖部材の低サイクル疲労性能を推定できるのではないかと考え、靭性方杖部材付き部分架構の繰り返し載荷実験で得られた靭性方杖ストラット部のひずみ実測値を分析し、靭性方杖部材の終局時までの累積損傷度を算定した。その結果、ストラット端部の2軸ひずみ状態から得られる相当ひずみと鋼材の低サイクル疲労曲線から靭性方杖部材の低サイクル疲労性能が精度良く推定できることが確かめられた。さらに、実用上はひずみ実測値を得ることが困難であることから、方杖部材または架構の変形から方杖部材内の局所的なひずみを推定する評価式を載荷実験結果に基づいて導出し、方杖部材・架構水平変形による低サイクル疲労性能検証法を提示した。

本研究課題では、鉄骨造建物の耐震改修に用いるためのせん断降伏型靭性方杖部材を開発した。同方杖部材は、H形鋼のウェブ部に複数の長孔を開けて櫛形に加工することで、同部を早期にせん断降伏させてエネルギー吸収を期待するものである。同方杖部材を組み込んだ部分鉄骨架構の繰り返し載荷実験を行い、同方杖部材が制震要素として機能することが確かめられた。併せて、同実験結果を分析することで靭性方杖部材の低サイクル疲労性能が鋼材の低サイクル疲労試験結果から推定できることが確かめられ、その結果に基づいて、繰り返し変形下での靭性方杖部材の低サイクル疲労性能検証法を提示した。実績概要の「1.せん断降伏型靭性方杖部材の力学モデルの構築」については、具体的な力学モデルの構築ならびに力学モデルにより得られる軸力-軸変形関係の実験結果との照合作業が概ね済んでおり、同内容をまとめた論文を作成中である。「2.せん断降伏型靭性方杖部材の低サイクル疲労性能の検証」についても、昨年度実施の部分架構繰り返し載荷実験結果を用いた検証作業が済んでおり、同検証内容を含む本研究結果を既に国際会議論文として投稿して採択が決定している。建築鋼構造今後の研究においては、本研究で提案する制震方杖の実用性検証に重点を置くこととしたい。具体的には、近年出版された「鋼構造制振設計指針」を参照し、関連する鋼材系制震ダンパーの設計法などに適用可能な形で本研究をまとめたいと考えている。実績概要の「1.せん断降伏型方杖部材の形状に応じた剛性・耐力評価法の提案」においては、せん断降伏ストラットの曲げとせん断の相関を考慮した既往の全塑性耐力評価式が適用可能であることが確認できており、検討は順調に進捗している。「2.せん断降伏型方杖部材で補強された鉄骨架構の力学性能検証実験」については、方杖部材の存在が架構の全体的な挙動に大きな影響を与えず、方杖部材がエネルギー吸収性能を発揮していることを確認でき、予定していた成果を得られている。「3.せん断降伏型方杖部材単体の単調引張載荷実験」については、方杖部材単体の挙動が既往実験と概ね一致していることは確認できているものの、大変形域での大幅な耐力上昇の評価が今後の課題として残されている。ただし、この耐力上昇が横長孔摺動部ボルトによるウェブの支圧破壊によるものであることがこの単体実験で確認でき、今後の検討の方針は概ね固まっている。1.せん断降伏型方杖部材の終局時エネルギー吸収能力の定量化前年度に実施した方杖付き架構の繰り返し載荷実験ならびに既往の方杖部材単体の繰り返し載荷実験では、方杖部材としての終局状態(せん断降伏ストラットの全断面破断)ならびに方杖部材終局時の架構の挙動までを確認できている。既往の検討では方杖部材が健全性を保っている範囲までの検討に留まっていたが、建物の長期間供用の可能性を考えるとどのような条件下で耐震改修用方杖部材が終局状態に至るのかを解明することが不可欠である。そこで、方杖部材の終局時までの実験結果を分析して、ストラット形状や載荷履歴などから方杖部材の終局時エネルギー吸収能力を評価する方法を提案したい。2.せん断降伏型方杖部材の詳細設計のための力学モデルの精緻化前年度までにせん断降伏型方杖部材の部材剛性と耐力を評価するための簡易力学モデルの提案を行っているが、方杖部材単体実験で現れた横長孔摺動部ボルトの支圧による影響を考慮できていない。この影響については、これまでの試験体では形鋼フランジに添え板補強を行うことで排除しているものの、この添え板補強の必要性を判断する根拠は未だ明らかにできていない。
氷星間塵上での表面化学反応機構

暗黒星雲における氷微粒子表面での化学反応の研究を行うための実験装置,すなわち、氷・有機物の凝縮装置,イオン・紫外線照射部,および各種分析装置からなる複合装置を開発した.この実験装置を用いて以下の研究を行った.a.H_2O-CO_2,H_2O-CO等の氷を凝縮させ,赤外線吸収スペクトルを広い組成範囲で測定した.その結果,CO_2,COの分子吸光係数が組成に大きく依存することを見いだした.b.氷に紫外線を照射し有機物の生成を調べる実験を行った.その結果,有機物の生成量は氷の組成に依存せず,紫外線照射量に比例する事が明らかになった.c.生成した有機物にさらに紫外線・イオンを照射する実験を行い,有機物からO,N,Hが失われ炭素質に変化することを見いだした.d.アモルファス氷表面に水素原子を照射すると,表面での原子結合反応により,水素分子が形成されることが明らかになった.生成された水素分子の運動エネルギーやオルソ/パラ比は現在測定中である.暗黒星雲における氷微粒子表面での化学反応の研究を行うための実験装置,すなわち、氷・有機物の凝縮装置,イオン・紫外線照射部,および各種分析装置からなる複合装置を開発した.この実験装置を用いて以下の研究を行った.a.H_2O-CO_2,H_2O-CO等の氷を凝縮させ,赤外線吸収スペクトルを広い組成範囲で測定した.その結果,CO_2,COの分子吸光係数が組成に大きく依存することを見いだした.b.氷に紫外線を照射し有機物の生成を調べる実験を行った.その結果,有機物の生成量は氷の組成に依存せず,紫外線照射量に比例する事が明らかになった.c.生成した有機物にさらに紫外線・イオンを照射する実験を行い,有機物からO,N,Hが失われ炭素質に変化することを見いだした.d.アモルファス氷表面に水素原子を照射すると,表面での原子結合反応により,水素分子が形成されることが明らかになった.生成された水素分子の運動エネルギーやオルソ/パラ比は現在測定中である.アモルファス氷表面に暗黒星雲と同じ条件でH原子、O原子を吸着させ、どのような表面化学反応が起るかを種々の表面分析法(反射電子回折法、高感度表面赤外分光法、生成分子の昇温脱離法)で解析するのが本年度の目的であり、以下の研究を行った。1)現有のラジカルビームガンを改造し、超高真空チェンバー中の基板にH,O,Nの原子、ラジカルを照射できるようにした。設備備品費で購入した真空ポンプ、および消耗品費で購入した真空部品を用いてラジカルビームガンの差動排気系を作製した。2)現有の極低温超高真空装置に、1)で作製した原子・ラジカル源を取り付け、10Kのアモルファス氷表面にH,N,O原子を照射できるようにした。その際の表面構造、組成を反射電子回折法、高感度赤外分光法で調べる実験を行った。暗黒星雲における氷微粒子表面での化学反応の研究を行うための実験装置,すなわち,氷・有機物の凝縮装置,イオン・紫外線照射部,および各種分析装置からなる複合装置を開発した.この実験装置を用いて以下の研究を行った.a. H_2O-CO_2, H_2O-CO等の氷を凝縮させ,赤外線吸収スペクトルを広い組織範囲で測定した.その結果,CO_2,COの分子吸光係数が組成に大きく依存することを見いだした.b.氷に紫外線を照射し有機物の生成を調べる実験を行った.その結果,有機物の生成量は氷の組成に依存せず,紫外線照射量に比例する事が明らかになった.c.生成した有機物にさらに紫外線・イオンを照射する実験を行い,有機物から0, N, Hが失われ炭素質に変化することを見いだした.d.アモルファス氷表面に水素原子を照射すると,表面での原子結合反応により,水素分子が形成されることが明らかになった.生成された水素分子の運動エネルギーやオルソ/パラ比は現在測定中である.