hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
前方後円墳体制東縁地域における国家形成過程の研究:常陸の場合

本研究では、東国第2位の規模を誇る国史跡、石岡市舟塚山古墳(5世紀前葉)とかすみがうら市折越十日塚古墳(7世紀初頭)を精密に測量調査した。その結果、舟塚山古墳は葺石は葺かれていないものの、左右対称の周濠を有する、全長186mの非常に畿内的な墳丘であること判明した。折越十日塚の現存墳丘長は64mであるが、畿内で前方後円墳築造が廃れた時期に二重周濠を有する本格的な前方後円墳であることがわかった。古墳時代に王権が所在した畿内地方から遠く離れた常陸の在地首長・豪族が、王権に如何に対応したかを探るため、茨城県かすみがうら市折越十日塚古墳の墳丘を測量、横穴式石室を実測調査した。その結果、現存する墳丘の規模は全長64.0m、後円部径33.0m、同高さ6.0m、前方部長27.0m、同高さ4.5m、クビレ部幅17.0mと判明した。しかし、裾が後世に大きく削られていることもわかり、全長は70m以上、後円部径も35m以上、クビレ部幅も20m以上と想定する。また周濠が2重に回る豪壮な古墳であることもわかった。さらに横穴式石室も実測した結果、以前から知られている通り複室構造で、全長5.45m、玄室長2.58m、玄室幅2.09m(奥壁)2.03m(玄門部)、前室長2.67m、前室幅1.70m(玄門部)1.64m(門前部)であった。また装飾(赤彩)されていたことは既知の通りであり、7世紀前葉築造という従来の見解を補強することとなった。実は、近隣に坂稲荷山古墳という同じように周濠(ただし1重)を伴う一回り小さい前方後円墳が存在し、築造時期も近接していると考えている。霞ヶ浦の出島半島に7世紀前葉、2基の前方後円墳が相次いで築造された意味を考えさせる成果となった。古墳文化の中心である畿内ではすでに前方後円墳の築造が終了し、仏教寺院が権力のシンボルとして建立されている時期である。また、これら2基の前方後円墳は、周濠を有し、地域のシンボルとしての役割を十分果たしていたようである。当該年度は、国史跡であり、東日本第2位の規模を誇る前方後円墳である茨城県石岡市舟塚山古墳の測量調査を実施した。巨大な前方後円墳であり、素人の測量で誤差が大きくなる恐れがあったので、測量会社に委託し、閉合トラバースを組んでもらい、正確に基準点を設置してもらったうえで、平板測量を行った。測量調査には明治大学のほか、茨城大学、東京学芸大学の院生・学部生が参加した。また合宿予算の関係で、2週間のあいだに、周濠部分と墳丘の一段目斜面のみを測量し終えた。測量の結果、墳丘の全長は186m、後円部直径約80m(裾が未確定なところがあるため)、括れ部幅約60m(裾の未確定部分あり)、前方部幅96m、前方部長102mと判明した。また周濠幅は後円部端、前方部端では3035mであるが、後円部北側の周濠幅は、現在の堤状地形を築造当時の堤とすると、50m以上に達する可能性がある。新年度は、墳丘の1段目テラスとそれ以上の部分、および周濠と陪塚とのスペースを測量予定である。舟塚山古墳は常陸最大の古墳であり、前方後円墳築造規格を周辺地域のより下位の地方首長に配布した可能性があり、2カ年にわたる測量であるが、その成果の意義は大きい。本研究では、古墳時代の周縁地域である常陸(茨城県)南部にある、かすみがうら市折越十日塚古墳と国史跡の石岡市舟塚山古墳の、2基の前方後円墳を等高線間隔25cmで測量した。また横穴式石室の盗掘壙が開口している折越十日塚古墳では石室の実測も行った。測量の結果、折越十日塚古墳の現存墳丘長は64.0m、後円部径33.0m、後円部高さ6.0m、前方部長27.0m、前方部高さ4.5m、くびれ部幅17.0mという数値を得られたが、墳丘、特に前方部は大きく削られており、墳長は70m以上、前方部長は35m前後に復元できそうである。また二重に周濠を伴う可能性がきわめて高い。羨道(遺骸を安置する玄室への通路)が埋没した状態の横穴式石室は複室構造(玄室の前に前室を有する)で、全長(羨道除く)5.45m、最大幅2.09mであることがわかった。石室の構造から、7世紀初頭の築造と考えてよい。7世紀初頭という、古墳文化の中心地である近畿地方では前方後円墳築造が終焉を迎えている時期に、二重周濠を伴う本格的な前方後円墳が築造されていた事実を明らかにした意義は大きい。

それに対して、舟塚山古墳は5世紀前葉の築造が想定される東日本第2位の規模を誇る大前方後円墳である。測量の結果、全長186m、後円部径88m、前方部幅99m、くびれ部幅60m(想定される造出を除く)、後円部周辺と前方部前端での周濠幅40mと判明した。この数値は、1960年代、1970年代の等高線間隔1m、50cmの測量調査の結果とあまり変わらないが、我々の調査の結果、従来周濠の存在が否定されてきた墳丘北側にも周濠がめぐる可能性が高くなった。またくびれ部の造出も左右対称に付設されていた可能性も高くなった。葺石はないのに、畿内的な前方後円墳であることが改めて認識できた。合宿費に予想以上のお金がかかり、十分な調査時間がとれなかったことによる。24年度が最終年度であるため、記入しない。まず、舟塚山古墳の墳丘および隣接するところの測量を終わらせる。
胃腸障害性の少ない非ステロイド系抗炎症薬(NSAID)の開発-COX-2選択的および一酸化窒素遊離型NSAIDを中心として-

非ステロイド系抗炎症薬(NSAID)の一つであるインドメタシンを用い、関節炎モデル動物における胃損傷発生の変化、ならびに正常ラットにおける小腸傷害性の基礎的検討を行い、以下の成績を得た。1.インドメタシンの胃粘膜傷害性は関節炎モデルラットにおいて著明に増悪した。インドメタシン胃損傷の増悪は、NO合成阻害剤であるL-NAME、アミノグアニジンあるいはiNOS転写抑制作用を有するデキサメサゾンによって有意に抑制された。また、関節炎動物では、胃管腔内NO代謝物量ならびにプロスタグランジン(PG)の遊離量の増大が認められた。2.インドメタシン誘起小腸損傷は抗菌物質であるアンピシリン、iNOS阻害薬であるアミノグアニジンおよびiNOS転写抑制薬のデキサメサゾンで防止されたことにより、その発生機序に腸内細菌およびiNOS/NOの関与が示唆された。インドメタシン投与の3時間目以降の腸粘膜ではiNOS-mRNAの発現も観察され、同時に多量のNO産生も認められた。しかし、インドメタシン小腸損傷に対する非選択的NO合成阻害薬であるL-NAMEの作用は複雑であり、前処置による損傷の増悪と後処置による抑制が認められた。L-NAMEの前処置では、腸粘液や水分泌の低下、および腸内細菌の粘膜内浸潤の増加も観察された。NOは本損傷発生において二面的な役割を果たしており、cNOS/NOは粘膜恒常性の維持に貢献しており、またiNOS/NOは本損傷の増悪・進展に寄与するものと推察された。iNOS/NOの増悪作用の詳細については、今後の検討が必要である。3.NO遊離型インドメタシン(NCX-530)は、インドメタシンと同等のCOX阻害および抗炎症作用を示すにも拘わらず、胃腸傷害性を殆ど示さず、また既存の胃潰瘍に対しても治癒遅延作用を示さなかった。非ステロイド系抗炎症薬(NSAID)の一つであるアスピリンに一酸化窒素(NO)遊離基であるニトロベンジル基を導入した新規NO遊離型アスピリンの胃粘膜傷害性について、非選択的COX阻害薬であるインドメタシンおよびアスピリン、並びにCOX-2選択的阻害薬であるNS398と比較検討し、以下の成績を得た。1.インドメタシンおよびアスピリンは経口投与により、単独で胃粘膜損傷を誘起したが、NO-アスピリンあるいはNS398の投与では胃粘膜上に損傷発生は認められなかった。2.低体温ストレスにより惹起される胃損傷はインドメタシンおよびアスピリンにより著明に増悪したが、NO-アスピリンあるいはNS398ではストレス胃損傷の発生は影響を受けなかった。3.焼灼潰瘍の治癒はインドメタシンおよびアスピリンの連続投与により著しく遅延したが、NO-アスピリンでは影響を受けなかった。COX-2選択的阻害薬であるNS398も胃潰瘍の治癒を有意に遅延させた。4.アスピリンは胃内適用によって粘膜電位差(PD)を低下させ、特に酸の存在下では重篤な出血性損傷を誘起したが、NO-アスピリンの胃内適用はP.Dに影響を与えず、酸の存在下においても傷害発生は観察されなかった。また、NO-アスピリンの胃内適用では著明な粘膜血流の増大が認められた。5. NO-アスピリンはインドメタシンやアスピリンと同様に、正常胃粘膜および潰瘍胃のPGE_2含量を有意に低下させたが、NS398は潰瘍胃粘膜のPGE_2含量に対してのみ有意な低下作用を示した。

なお、潰瘍胃におけるPGE_2含量は正常胃の値と比較して有意な高値を示した。6.アスピリンの経口あるいは皮下投与後、ほぼ1時間で血中サリシレートは最大に達し、以後4時間後まで漸時減少した。NO-アスピリンの場合も、30分遅れが観られたものの、同程度の最大値を有する血中サリシレートレベルの時間経過が観察された。7.今回使用したNSAIDはすべて、カラゲニン誘発ラット足浮腫の程度を有意に抑制した。非ステロイド系抗炎症薬(NSAID)の一つであるインドメタシンを用い、関節炎モデル動物における胃損傷発生の変化、ならびに正常ラットにおける小腸傷害性の基礎的検討を行い、以下の成績を得た。1.インドメタシンの胃粘膜傷害性は関節炎モデルラットにおいて著明に増悪した。インドメタシン胃損傷の増悪は、NO合成阻害剤であるL-NAME、アミノグアニジンあるいはiNOS転写抑制作用を有するデキサメサゾンによって有意に抑制された。また、関節炎動物では、胃管腔内NO代謝物量ならびにプロスタグランジン(PG)の遊離量の増大が認められた。2.インドメタシン誘起小腸損傷は抗菌物質であるアンピシリン、iNOS阻害薬であるアミノグアニジンおよびiNOS転写抑制薬のデキサメサゾンで防止されたことより、その発生機序に腸内細菌およびiNOS/NOの関与が示唆された。インドメタシン投与の3時間目以降の腸粘膜ではiNOS-mRNAの発現も観察され、同時に多量のNO産生も認められた。しかし、インドメタシン小腸損傷に対する非選択的NO合成阻害薬であるL-NAMEの作用は複雑であり、前処置による損傷の増悪と後処置による抑制が認められた。L-NAMEの前処置では、腸粘液や水分泌の低下、および腸内細菌の粘膜内浸潤の増加も観察された。NOは本損傷発生において二面的な役割を果たしており、cNOS/NOは粘膜恒常性の維持に貢献しており、またiNOS/NOは本損傷の増悪・進展に寄与するものと推察された。iNOS/NOの増悪作用に詳細については、今後の検討が必要である。3.NO遊離型インドメタシン(NCX-530)は、インドメタシンと同等のCOX阻害および抗炎症作用を示すにも拘わらず、胃腸傷害性を殆ど示さず、また既存の胃潰瘍に対しても治癒遅延作用を示さなかった。
蓚酸カルシウム結石の発生に関わる蓚酸代謝に関する実験的並びに臨床的研究

前年度に引き続いて、ラット近位尿細管刷子縁膜(BBM)を使って蓚酸輸送機構の特性を検討した。陰イオン系を介した蓚酸:水酸基交換系によりBBMから尿細管腔への蓚酸分泌の存在を報告したが、その他に蟻酸:塩素、蓚酸:塩素の輸送系を陰イオン輸送阻害剤を使うことより分別できることが判明し、第2の輸送系として、蓚酸:塩素(蟻酸)交換系の存在を見つけた。さらに、ナトリウム:硫酸共輸送系において、硫酸に代わって蓚酸が輸送されることも確認した。蓚酸は生体にとってと有毒物質なので、これら3つの輸送系を使って、血管側膜よりくみ上げられた蓚酸は腎上皮細胞内に長くとどまることなく、刷子縁膜より尿細管間腔内へくみ出されて、尿中に排泄されるものと考えられる。このような腎上皮細胞内における蓚酸輸送は腸管上皮のそれに類似性が求められて興味深い。次に、生体膜のひとつとして赤血球膜をとり上げて、その蓚酸透過性につき検討した。赤血球膜における蓚酸流入速度(透過性)は、蓚酸カルシウム結石群では0.9±0.1(x10^<-2>/分)、対照群では0.7±0.01(x10^<-2>/分)と両群間で有意差はみられなかったが、結石群では膜透過性の亢進している症例の分布が目立っていた。この蓚酸に対する赤血球膜透過性の亢進状態から先に述べた腎上皮細胞における蓚酸分泌機構の異常を類推することは、少し飛躍した仮定と言わねばならないが、今後、生体膜異常の概念にたって、腸管上皮(膜)での吸収亢進、腎上皮(膜)での排泄亢進の観点から蓚酸代謝異常の検討が必要であると思われた。1.蓚酸カルシウム(CaOx)結石の生成に低クエン酸尿の関与が注目されていることから, in vitroでCaOx結晶形成に及ぼすクエン酸の影響を検討したところ,クエン酸やマグネシウムの存在は明らかに結晶形成を抑制した.しかし, CaCx結石患者尿を使ってCaCx結晶形成抑制能をしらべたが,対照尿と比べて有意な抑制能は認められなかった.これは1%,10%の希釈尿を使ったためと考えられる.2.腎における蓚酸(Ox)転送メカニズムを検討するために,ラット腎より近位尿細管の間腔側の刷子縁小胞(BBMV)を取り出して,種々の条件下でBBMV内外へのOxの動きを検討した.1)BBMV内外のpH包配(pH8.5内,6.5外)でBBMVへのOx取込みは典型的over shootが認められ,この変化はanion輸送阻害剤(DIDS)あるいは内外pH包配のない条件下で消失した.2)BBMV内外pH6.5で, Cl濃度をBBMV内〉外としたCl勾配をつけるとover shootがみられ,これはDIDSかcl勾配のない条件で消失した.このことからBBMV内のOH^-,Cl^-がBBMV外のOx^-と交換されることが示され,腎尿細管上皮では従来から言われている単純拡散のほかに陰イオン変換性の輸送系の存在することが示唆された.3.肝における最終段階でのOx生成にかかわる酵素系について検討した.ラット肝ではグリコール酸→グリオキシル酸→Oxの経路を媒介する酵素系(GOD,XOD,LDH)は認められたがグリコール酸→Oxへの媒介するに価する酵素(GDH)をみつけることはできなかった.今年度はコールターカウンターの据え付けが遅れ,患者尿の結晶量や結晶形成能の測定は次年度以降になった.また,腎上皮にも腸管上皮と同様の蓚酸転送系の存在がみつかったことは注目に価する.本研究の2次年度(昭和63年)における研究は次の2点にまとめられる。1.近位尿細管刷子縁膜における蓚酸輸送系に存在BiberらのMg/EGTA沈降法の変法にてラット賢近位尿細管より刷子縁膜小胞を分離し、これを用いて刷子縁膜(BBM)上でのOxalate:OH交換について検討した。1)内側アルカリpH勾配では蓚酸取込みが刺戟され、overshootが認められた。2)この刺戟はDIDSにより阻害された。3)Cis-inhibitionおよびTrans-stimulationを認めた。4)温度依存性を認めた。5)飽和性を示した。6)蓚酸は滲透圧力的に活性のある膜内部の取込まれた。7)Oxalate:OH交換は膜電位に関係せず、電気的中和状態において起ると考えられた。これらより、BBM上では陰イオン交換系を介したOxalate:OH交換が行われる可能性が強く示唆された。2.ラット肝における蓚酸生成酵素の研究ラット肝において、最終的な蓚酸生成過程はグリコール酸→グリオキシル酸→蓚酸を介する経路(乳酸脱水素酵素LDH、キサンチン酸化酵素XOD、グリコール酸酸化酵素GODが関与)が主流で、グリコール酸脱水素酵素GDHが触媒するグリコール酸より蓚酸への直接経路は証明されなかった。さらに、グリオキシル酸→蓚酸の転換にはXOD、GODよりもLDHが優位に働いていた。

この点について、ヒトで先天性LDH-M型あるいはH型欠損症の患者尿について蓚酸排泄量をしらべたが、正常範囲内であった。これら2項について、第6回尿路結石国際シンポジウム(1988年7月24日28日、バンクーバー・カナダ)にて発表した。前年度に引き続いて、ラット近位尿細管刷子縁膜(BBM)を使って蓚酸輸送機構の特性を検討した。陰イオン系を介した蓚酸:水酸基交換系によりBBMから尿細管腔への蓚酸分泌の存在を報告したが、その他に蟻酸:塩素、蓚酸:塩素の輸送系を陰イオン輸送阻害剤を使うことより分別できることが判明し、第2の輸送系として、蓚酸:塩素(蟻酸)交換系の存在を見つけた。さらに、ナトリウム:硫酸共輸送系において、硫酸に代わって蓚酸が輸送されることも確認した。蓚酸は生体にとってと有毒物質なので、これら3つの輸送系を使って、血管側膜よりくみ上げられた蓚酸は腎上皮細胞内に長くとどまることなく、刷子縁膜より尿細管間腔内へくみ出されて、尿中に排泄されるものと考えられる。このような腎上皮細胞内における蓚酸輸送は腸管上皮のそれに類似性が求められて興味深い。次に、生体膜のひとつとして赤血球膜をとり上げて、その蓚酸透過性につき検討した。赤血球膜における蓚酸流入速度(透過性)は、蓚酸カルシウム結石群では0.9±0.1(x10^<-2>/分)、対照群では0.7±0.01(x10^<-2>/分)と両群間で有意差はみられなかったが、結石群では膜透過性の亢進している症例の分布が目立っていた。この蓚酸に対する赤血球膜透過性の亢進状態から先に述べた腎上皮細胞における蓚酸分泌機構の異常を類推することは、少し飛躍した仮定と言わねばならないが、今後、生体膜異常の概念にたって、腸管上皮(膜)での吸収亢進、腎上皮(膜)での排泄亢進の観点から蓚酸代謝異常の検討が必要であると思われた。
青年期薬物依存症者への臨床評価質問紙の開発

青年期の薬物乱用・依存の病体に対する、適切な診断評価スケールの標準化を企図して本研究を開始している。平成17年度は、青年期版の依存症質問紙開発の研究として、最も汎用されているDSM-IVの診断基準が、未成年の薬物依存症者でどの程度の妥当性を有するか、半構造化面接を用いて検証した。その結果、(1)薬物の薬理効果に由来する回答、(2)薬物を減らそうとする行動、(3)薬物使用の結果の精神症状の3つの問題領域を抽出することが出来た。今後の課題としては、使用した薬物毎の細かな質問項目の改変、多剤乱用者への設問の工夫、青年期の中でもより慢性使用の場合の後遺症の評価など、洗練すべき課題である。本研究課題の遂行で入手した海外で汎用される青年期版質問紙を参照しつつ、最終的に日本に相応しい標準化質問紙を完成する。平成17年度は、青年期版の依存症質問紙開発の前提となる予備的研究として、最も汎用されているDSM-IVの診断基準が、未成年の薬物依存症者でどの程度の妥当性を有するか、半構造化面接を用いて検証した。対象は国立の児童自立支援施設に在籍する少年(実体的には非行少年)100名で、そのうち入所前に何らかの薬物使用歴のある者50名を解析対象とした。薬物使用者を全体として「機械的使用群(単に知人から譲り受けて2-3回使用したのみ)」と「乱用・依存群」の2群に分別して、なおかつ使用対象薬剤別に、それぞれ診断基準項目の該当率を検証した。その結果、「薬物の使用をコントロールできなくなっている」への該当は、機械的使用群ではあてはまらず、乱用依存群では半数以上が該当している。これに対して「薬物使用に関連して心配していることがある」「薬物を止められたらいいと思う」の質問では、機械的使用群で半数近くが該当し、乱用依存群では半数近くが該当しない事態となっている。以上の予備的調査の検討を踏まえて、DSM-IVの診断基準に準拠した診断学では、妥当性に疑問があり、次年度の本格調査に先立って、独自の青年期用診断項目の検討を行うこととした。平成18年度は、前年度に試行版を開発した青年期版の依存症質紙を用いて、成人向けのDSM-IVの診断基準が、未成年の薬物依存症者でどの程度の妥当性を有するか、少数のサンプルを用いて信頼性、妥当性を検証した。青年期の薬物使用者を全体として「機械的使用群(単に知人から譲り受けて2-3回使用したのみ)」と「乱用・依存群」の2群に分別して、なおかつ使用対象薬剤別に、それぞれ診断基準項目の該当率を検証した。これと併せて、青年期薬物乱用者に対する多面的評価尺度としての妥当性や汎用性を、共同研究者と合同討議を行った。その結果、最終年度で大規模にフィールドトライアルするための準備作業をほぼ完了した。
自己ゲル化核酸を基盤とする自然免疫活性化アジュバントの開発

本研究では、これまでに開発した「自己ゲル化核酸」技術を基盤として、自然免疫を活性化する核酸ハイドロゲルを新たに創出する。平成25年度には、DNAハイドロゲルを構成する多足型構造核酸の最適化検討を行い、接着末端塩基数が8の6本足構造DNA(hexapodna)で作製したDNAハイドロゲルが、、最も優れた粘弾性を示すことを明らかにした。また、CpGモチーフを含むhexapodnaおよびCpG DNAハイドロゲルを用いた検討から、CpG DNAハイドロゲルが自然免疫を効率よく活性化することを見出した。平成26年度には、CpG DNAハイドロゲルによる抗腫瘍効果について検討した。卵白アルブミン(OVA)をモデル抗原として選択し、これを各種DNAと共にマウスに免疫したところ、OVA/CpG DNAハイドロゲル投与群で最も高いOVA特異的免疫応答が誘導され、OVAを発現するEG7-OVA細胞の増殖が有意に抑制された。CG配列をGCに変更したGpC DNAハイドロゲル、あるいはハイドロゲルを形成しないCpG hexapodnaを用いた場合には免疫応答が減弱したことから、OVA特異的免疫誘導にはCpG DNAによる自然免疫の活性化とハイドロゲルとしての機能の両方の重要性が示唆された。26年度が最終年度であるため、記入しない。平成25年度は、核酸ハイドロゲル構造の最適化を目的に、種々のpolypodnaを設計し、ハイドロゲルの物性に及ぼす影響について評価した。その結果、DNA濃度が等しい場合には、tetrapodnaで作製したハイドロゲルよりも、hexapodnaで作製したハイドロゲルのほうが貯蔵弾性率が高いことが明らかとなった。一方、走査型電子顕微鏡によるハイドロゲルの内部構造の観察からは、polypodnaの違いによる内部構造への影響は認められなかった。次に、免疫細胞との相互作用について評価した。マウスから単離培養した骨髄由来樹状細胞に、CpGモチーフを含むpolypodnaを添加したところ、これまでの結果と同様、pod数の増大に伴い産生されるサイトカイン量が増加する傾向が認められた。その一方で、TLR9ノックアウトマウスから調製した骨髄由来樹状細胞を用いた場合には、いずれの場合にも全くサイトカイン産生が認められなかった。このことより、polypodnaおよびpolypodnaを基本ユニットとするDNAハイドロゲルによる免疫細胞からのサイトカイン産生は、ほぼ完全にCpG DNAとTLR9との相互作用に起因することが強く示唆された。また、32P標識した各種DNAをマウス背部皮下に投与したところ、ゲル化しないpolypodnaや1本鎖DNAと比較して、DNAハイドロゲルは投与部位に長期間残存し、その後徐々に所属リンパ節に移行することが示され、この体内動態と対応する時空間においてIL-6のmRNA発現の上昇が観察された。以上より、CpG DNAを含むDNAハイドロゲルは、局所において自然免疫を持続的に活性化できる優れたアジュバントである可能性が示された。計画していた内容をほぼ予定通りに遂行した。最終年度となる平成26年度は、前年度のDNAハイドロゲルに関する検討から明らかとなった種々の最適化条件をもとに、RNAを構成成分に含む核酸ハイドロゲルを設計・開発する。TLR3/7/8を介する免疫活性化が期待できるUCA、AUUAUU、GUUGUU等の免疫刺激性RNA配列を含むpolypodnaを用いてハイドロゲルを構築する。ここで、一部のODNをRNAにしたDNA/RNAハイブリッド型と全てをRNAにしたRNAハイドロゲルを開発する。DNAハイドロゲルと同様の方法でpolypodna形成を確認するとともに、ハイドロゲルの物性を評価する。得られたハイドロゲルに関して、免疫細胞との相互作用、マウス投与後の体内動態、個体レベルでの免疫応答について評価する。さらに、核酸ハイドロゲルを担癌マウスに種々の経路から投与し、腫瘍サイズおよび生存日数を指標に、核酸ハイドロゲルの抗腫瘍効果を判定する。
柔道事故防止に資する「片手打ち後ろ受身」の検証

受身に関する先行研究は少なく、それも頭部重心の加速度を計測し、衝撃力を推定する研究が多く、未然に防ぐ指導法に関する研究は皆無に近い。本研究は「片手打ち」と「両手打ち」による受身姿勢の違いが頭部の変位(重心移動距離と速度変化)に及ぼす影響を定量・比較し、頚頭部の安定性(後頭部強打の可能性の有無)について言及する。既存の指導教本は「両手打ち後ろ受身」のみの解説で完了しており、「片手打ち後ろ受身」に関する詳細な解説書は存在しない。本研究において「片手打ち後ろ受身」の安全性に対する優位性が明らかになれば、既存の「両手打ち後ろ受身」に加え、新たに、より安全な受身法に関する解説を加えることができる。
鹿角芝キノコ(Ganoderma lucidum)の光スイッチィング機能解析

鹿角芝(Ganoderma lucidum)はサルノコシカケ科のキノコである。このキノコは光の有り無しで著しく形態変化する。この形態変化の機構を菌糸体培養により、分子レベルで研究することを目的とした。菌糸体培養に於ける基本的な事項を検討した後、菌糸体増殖と菌糸体成分に及ぼす光照射の影響を検討し以下の成果を得た。2)固体培地での菌糸体培養に於いて増殖速度をコロニー直径で計測した場合、暗培養の増殖速度は明培養時(光照射)の増殖速度の3.5培であった。また、明培養の菌糸の直径が2.57μmであるのに対し、暗培養では7.99μmとなり3.1倍であった。更に暗培養では菌糸は直線的な特徴ある増殖を示した。3)菌糸の増殖速度は光スイッチィング(明、暗培養の切り替え)に応答して変化することが分かった。4)菌糸体の光感受性は100lux以下で発現した。5)ブラックライト(351nm)及び発光ダイオード(470,630,730nm)を光源に用いて、菌糸体増殖に及ぼす光波長の影響を検討した。その結果、ブラックライト(351nm)及び発光ダイオード(470nm)の光照射により増殖が著しく阻害された。赤色光と近赤外光,(630,730nm)は増殖速度に影響しなかった。6)明培養、暗培養において、菌糸体に含まれるβ-1,3-グルカンの含有量は増殖が活発な時期には低く、増殖速度の低下と共に含有量は増加することが分かった。7)菌糸体を液体窒素で凍結後、破砕し蛋白質を抽出した。蛋白質抽出液をSDS-PAGEで解析したところ、明培養と暗培養では泳動パターンに明らかな差異が認められた。明培養では分子量26kD,50kD付近に濃く染色されるバンドが確認された。鹿角芝(Ganoderrma lucidum)はサルノコシカケ科のキノコである。このキノコは光照射下で生育すると、扇形のいわゆる「サルノコシカケ」の形態となるが、暗所で生育すると、傘を形成せず鹿の角状に分岐する。このように光の有無で全く異なった形態を示す。このように形態形成に関わる生体分子反応が光制御を受ける現象は極めて興味深く、光制御機構の応用が期待される。平成14年度の研究では、このキノコの光スイッチング機構を明らかにすることを目的として、鹿角芝の菌糸体培養を行い、菌糸体増殖とタンパク合成に及ぼす光の影響を検討した。1)菌糸体の培養条件の検討鹿角芝の菌糸体培養に適する培地の組成は、Malt extract 1%, Yeast extract 0.4%, Sucrose 1%が適していた。菌糸体の生育は、寒天固体培養及び液体培養のいずれにおいても良好であった。培養温度は25°Cが適していた。2)菌糸体の増殖に及ぼす光の影響寒天固体培地を直径10cmのシャーレに作製し、中央にコルクボーラーでくり抜いた鹿角芝菌糸をおき、暗培養と明培養を行った。明培養は20W蛍光灯(×2)で40cm離れたところから、光を照射した。培養の結果、増殖に明確な差異が現れた。光を照射すると、菌糸体の増殖は顕著に抑制された。培養の途中で明培養から暗培養に切り替えると、暗培養になったときを境に増殖速度が速まった。

液体培養においては、光の影響は明確に現れなかった。3)光応答性発現タンパク質の解析寒天固体培地上で、鹿角芝菌糸を明条件及び暗条件で培養した。得られた菌体を回収、破砕し、タンパク質を抽出した。タンパク抽出液をSDS-ポリアクリルアミド電気泳動法で解析したところ、分子量45,000付近に明条件において明瞭に現れるタンパクバンドが確認された。鹿角芝(Ganoderma lucidum)はサルノコシカケ科のキノコである。このキノコは光の有り無しで著しく形態変化する。この形態変化の機構を菌糸体培養により、分子レベルで研究することを目的とした。菌糸体培養に於ける基本的な事項を検討した後、菌糸体増殖と菌糸体成分に及ぼす光照射の影響を検討し以下の成果を得た。2)固体培地での菌糸体培養に於いて増殖速度をコロニー直径で計測した場合、暗培養の増殖速度は明培養時(光照射)の増殖速度の3.5培であった。また、明培養の菌糸の直径が2.57μmであるのに対し、暗培養では7.99μmとなり3.1倍であった。更に暗培養では菌糸は直線的な特徴ある増殖を示した。3)菌糸の増殖速度は光スイッチィング(明、暗培養の切り替え)に応答して変化することが分かった。4)菌糸体の光感受性は100lux以下であった。5)ブラックライト(351nm)及び発光ダイオード(470,630,730nm)を光源に用いて、菌糸体増殖に及ぼす光波長の影響を検討した。その結果、ブラックライト(351nm)及び発光ダイオード(470nm)の光照射により増殖が著しく阻害された。赤色光と近赤外光(630,730nm)は増殖速度に影響しなかった。6)明培養、暗培養において、菌糸体に含まれるβ-1,3-グルカンの含有量は増殖が活発な時期には低く、増殖速度の低下と共に含有量は増加することが分かった。7)菌糸体を液体窒素で凍結後、破砕し蛋白質を抽出した。蛋白質抽出液をSDS-PAGEで解析したところ、明培養と暗培養では泳動パターンに明らかな差異が認められた、明培養では分子量26kD,50kD付近に濃く染色されるバンドが確認された。
多重極ソースモデルを用いた磁場源推定逆問題の直接解法と応用

磁場を観測し,それを生み出すソースを推定する逆問題は,広範な応用を有する工学の基礎的課題である.本研究では,ソースを双極子,四重極子からなる多重極子でモデル化した上で,その位置とモーメントを観測データから直接再構成する手法を導出した.これを脳磁場逆問題に適用し,近接した逆向き電流源を従来法より高精度に推定できることを示した.また二次元平面上でRFIDタグの位置を高精度に推定でき,ロケーションアウェアなユーザインタフェースに応用可能であることを示した.本研究は,磁場源を多重極で表現し,その位置,モーメントを観測データから直接推定する解法を導出し,そのための適切な計測構造を開発することを目的としている.本年度は,第一に,昨年度提案した双極子・四重極子ソースモデルを用いた脳磁場逆問題の直接解法の検証として,四重極子ファントムデータの解析を行った.双極子2個を仮定する従来法では安定な定位ができないが,提案法では安定に四重極位置を推定できることを示した.また補足運動野や視覚野の鳥距溝など,接近した逆向き双極子が生じるうる部位に電流源を仮定したシミュレーションにより,提案手法の有効性を確認した.第二に,磁気双極子ソースを囲まない部分境界上の観測データを用いた直接定位法の基礎となるオイラー方程式に関して,磁場の空間微分から形成される係数行列が特異となるのは,観測点から見た双極子位置とモーメントが直交する時に限ることを明らかにした上で,その場合でもMoore-Penroseの一般化逆行列を用いれば双極子位置が一意に再構成できることを示した.第三に,RFIDタグの位置推定の応用として,2m四方の面の法線方向磁束および面内方向磁束を計測するコイルを18個組み合わせた部屋型センサを開発し,三次元領域内でも磁気双極子ソースの位置を代数的に再構成可能であることを示した.また,作業用机上程度の三次元領域内でのRFIDタグ定位のため,6個の平板状センサで3軸の磁気双極子ソース位置を直接推定する手法も開発した.第四に,磁気双極子の直接定位法を漏洩磁束探傷に適用し,配管中の漏洩磁束の1次フーリエ係数の振幅と位相から,配管上の傷位置が推定できることを示した.またフーリエ係数を直接計測するためのセンサとして,円周上にパーマロイを配置し,巻き数で正弦,余弦の荷重を表現するコイルを作成し,探傷可能なことを実験的に示した.磁場を観測し,それを生み出すソースを推定する逆問題は,広範な応用を有する工学の基礎的課題である.本研究では,ソースを双極子,四重極子からなる多重極子でモデル化した上で,その位置とモーメントを観測データから直接再構成する手法を導出した.これを脳磁場逆問題に適用し,近接した逆向き電流源を従来法より高精度に推定できることを示した.また二次元平面上でRFIDタグの位置を高精度に推定でき,ロケーションアウェアなユーザインタフェースに応用可能であることを示した.磁場源推定逆問題には,脳磁場計測に基づく脳内活動源推定や, RFIDタグ定位など広範な応用がある.磁場源を複数の双極子で表現し,非線形最適化により双極子個数,位置,モーメントを求めるのが通常の方法であるが,初期値に依存して局所最適解に陥る,分布した磁場源の広がりは表現できない,という課題があった.これに対し本研究の目的は,磁場源を双極子のみならず,四重極子,八重極子...といった多重極子で表現した上で,その位置,モーメントをパラメトリックに推定する代数解法を開発することを目的としている.本年度は,脳磁場逆問題において,脳回に神経電流源が分布した場合を念頭に,双極子・四重極子モデルを用いた直接代数解法の開発を行った.また単一の磁気双極子位置を線形方程式の解とし定位する手法を応用し,RFIDタグの2次元定位システムを開発した.具体的内容は以下の通りである.三次元空間中にN個の双極子・四重極子があるモデルを考え,N個の双極子・四重極子位置をxy平面に射影した位置をN次方程式の解として推定する手法を導出した.その係数は連立二次方程式の解として定められる.さらにこの連立二次方程式は,ハンケル行列を係数行列とする二次形式で表現されることを示し,消去法により連立一次方程式に帰着させるアルゴリズムを提案した.また脳回にある磁場源を想定し,半円筒上に分布した電流ソースの推定を数値実験により行った.この場合,逆向きの電流源を推定することになるため,従来の双極子モデルでは定位が不安定となるのに対し,提案法では安定して半円筒中心に位置推定可能であることを示した.また二次元平面上に磁気双極子がある場合,その磁場が満たす2つの偏微分方程式の荷重積分から2本の直交した直線が得られることを示し,その際必要な荷重積分量を計測する6個のコイルを開発し,RFIDタグの二次元定位システムを開発した.本年度は,磁気双極子が生成する磁場を局部的に観測し,磁気双極子位置を推定する手法に関して,1)磁気双極子位置を係数にもつ磁場に関する新たな偏微分方程式を導出すること,2)これを荷重積分し,線上/面上観測領域の積分量により定位する手法を構築すること,3)上記2)をスマートフォントラッキングに応用すること,4)上記2)を雪崩ビーコン探索手法に応用すること,以上4点を行った.

1)前年度までで,オイラーの同次方程式をdiv演算子を用いて書き直した偏微分方程式を定位に用いる手法を提案した.しかしながらこれを荷重積分するときは体積積分が必要なため,観測領域は三次元領域が必要であった.そこで本年度は,オイラーの同次方程式にマックスウェルの方程式を組み込むことで,grad演算子,およびrot演算子を用いた偏微分方程式を導出した.2)次にこれらを線上,もしくは面上で荷重積分することで,双極子位置に関する線形方程式を導出した.このとき必要な観測量は,線上もしくは面上での磁場の荷重積分であり,前年度までの手法に比べ,観測領域をコンパクトにできるという大きな利点を有する.3)第一の応用として,スマートフォン内にあるスピーカーの磁石を磁気双極子ソースとしてその位置と姿勢を推定するため,16個のMagnetic Impedance(MI)素子を直線状にならべたセンサを用い,grad型拘束式の荷重積分による定位を行った.提案手法による解を初期解とし非線形最適化を施すことで,80x80mmの領域内で平均誤差3.4mmで定位した.三次元マウスへの応用が可能と考えられる.4)第二の応用として,雪崩ビーコンを磁気双極子とみなし,円周上センサアレイを用い,grad型およびrot型拘束式を用いた位置推定手法を開発した.深さ1m,半径0.4mの円周上でビーコンを動かし,定位誤差は0.16mで定位した.逆問題本研究では,以下の4点を目的としている:1)複数領域に存在する電流ソースを多重極モデルで表現し,領域中心位置,サイズ,および領域数を,観測磁場データから直接推定する逆問題手法を構築する,2)上記1)の手法を脳磁場逆問題に適用し,活動源中心およびサイズをパラメトリックに推定する手法を開発する,3)電流ソースを囲まない部分境界上の観測データを用いた直接解法を構築する,4)上記3)で必要な磁場の面/線積分量を直接計測するセンサを開発し,磁気双極子のリアルタイム定位システムを構築する.昨年までに開発した複数多重極子の直接推定法を今年度,脳磁場逆問題に適用し,ファントムデータで実証したことで,交付申請書に記載した4つの目的のうち1)と2)の前半が達成されたといえる.ソース領域サイズ推定法の確立はH26年度の課題である.目的3)の電流ソースを囲まない観測データを用いた直接解法に関しては,双極子が平面上に存在する場合,もしくは,双極子を囲まない領域の境界全体で磁場を計測する場合に関する理論を導くことができ,それを応用することで,目的4)の荷重積分センサの開発,およびRFIDタグ定位,漏洩磁束探傷への応用が実現できた.特にRFIDタグの位置推定に関しては,ソースを3軸の磁気双極子とすることで,センサは四角形境界上のコイルのみを用いる手法が開発できた.線上あるいは面上の観測領域を仮定した場合のより一般的な直接解法の開発は,H26年度の課題である.本研究では,以下の4つを具体的目的としている:1)複数領域に存在する電流ソースを多重極モデルで表現し,領域中心位置,サイズ,および領域数を,観測磁場データから直接推定する逆問題手法を構築する,2)上記1)の手法を脳磁場逆問題に適用し,活動源中心およびサイズをパラメトリックに推定する手法を開発する,3)電流ソースを囲まない部分境界上の観測データを用いた直接解法を構築する,4)上記3)で必要な磁場の面/線積分量を直接計測するセンサを開発し,磁気双極子のリアルタイム定位システムを構築する.
二枚貝類のミトコンドリア両性遺伝と精子ミトコンドリアに関連した性決定機構の解明

昨年度、申請者は以下の新しい知見を得る事ができた。1精子形成過程に伴う精子ミトコンドリアの選択的増幅:エストロゲン添加により精原細胞の増殖を促進した精巣における精子mtDNA量の変化を定量する実験系を構築した。エストロゲン投与区の精巣組織では、コントロール区に比べて精原細胞分裂頻度が有意に増加していた。またエストロゲン投与区ではコントロール区に比べて精子mtDNA量が平均10.7倍増加していた。以上の結果からムラサキイガイでは精子形成過程に伴って精子mtDNAが選択的に増幅されることが明らかになった。今後はGnRHやエストロゲン以外のステロイドホルモンを添加した際の精原細胞増殖、精子mtDNA量の変化を調べ、精子mtDNAの選択的増幅が精子形成過程のどの段階で促進されるのかを詳細に検討する予定である。2 in situ hybridizationによるVasa遺伝子発現部位の決定と始原生殖細胞の特定:ムラサキイガイ初期胚における始原生殖細胞の位置を特定するために、in situ hybridizationを用いたVasa遺伝子発現部位の染色法を確立した。ムラサキイガイにおけるVasa遺伝子ホモログを他の動物種のVasa遺伝子配列と比較した結果、高い相同性が得られた。またvasa遺伝子特有の7個の保守的な領域も確認され、単離した遺伝子がVasaのホモログであることを確認した。特定された配列からプローブを設計し、生殖巣組織の切片でin situ hybridizationを行った結果、生殖細胞特異的なシグナルが得られた。本研究で用いたVasa遺伝子ホモログが、生殖細胞や始原生殖細胞のマーカーとして有用であることが示された。今後は初期胚をサンプルとしてwhole mount in situ hybridizationを行うことにより、各発生過程におけるvasa遺伝子の発現部位を決定する予定である。今年度はムラサキイガイにおける精子ミトコンドリア(M type)の伝達様式と性決定の関係について明らかにするため以下の研究を行った。(1)2種類のM typeの子供への伝達人工受精を行い、精子、未受精卵と、受精によって得られた幼生のM type塩基配列を、シーケンス解析、SNPs分析により決定した。子供には精子、未受精卵由来の2種類のM typeが伝達されることが証明された。また、子供に伝達されるM typeのほとんどは精子由来であった。成貝の生殖巣、閉殻筋におけるM type塩基配列をシーケンス解析によって決定した結果、成貝から卵ミトコンドリア(F type)と、2種類のM typeが検出された。以上の結果から、子供には卵ミトコンドリア(F type)と、精子由来M type、未受精卵由来M typeの、3種類のmtDNAが伝達することが明らかになった。(2)始原生殖細胞のマーカーとしてのVasa遺伝子の単離DUIでは精子ミトコンドリアは精巣に局在する。この事から、精子ミトコンドリアは初期発生中に始原生殖細胞(PGC)の分化部位に局在すると考えられる。二枚貝におけるPGCの位置は未だ特定されておらず、PGC特定のためのマーカーが必要である。Vasa遺伝子はPGCを特定するマーカーとして多くの種で用いられている。ムラサキイガイでもVasa遺伝子をPGCのマーカーとして用いるために、生殖巣から総RNAを抽出した。さらにRT-PCRによってVasa-like遺伝子約3kbpのcDNAを単離し、塩基配列を決定した。他の動物種のVasa遺伝子と比較したところ、高い相同性が確認された。また、Vasa遺伝子に特徴的に見られる8個のモチーフも確認された。現在得られたVasa遺伝子のcDNA配列を利用してプローブを作成しており、in situ hybridizationに用いる予定である。
夏季冷房時における断熱気密住宅の壁体内部結露に関する研究

初年度のアンケート調査をもとに、「在来戸建」3戸,「在来集合」4戸,「断熱戸建」4戸,「断熱集合」4戸,計15戸の住宅(いずれも福岡県内)を選定し,室内温湿度,冷房用電気消費量,結露発生の有無とその被害状況などについて考察した。また,これとは別に,福岡・山口両県内の戸建住宅6戸を対象に構法別および部位別の気密性能を実測した。これらの結果と初年度の実験結果をもとに計算モデルに改良を加え、数値シミュレーションにより季間蒸暑地域に適した壁体の断熱,気密,防湿指針について検討した。以下に,得られた知見を列記する。1.アンケート調査によれば,結露被害は「断熱集合」に多く,47戸中20戸(43%)でカビやシミなどが報告されている。とくに,「断熱」のダニ発生率は「在来」の2倍近くにのぼる。2.「断熱」の居住者は,日射遮蔽や通風促進に体する関心が低く,冷房環境への依存度が高い。結果的に「断熱」の夏季電力消費量は「在来」より大きくなる傾向がある。3.気密性能は外断熱構法が最も高く,次いでパネル構法,枠組み構法,軸組み構法の順となる。なかでも,枠組みおよび軸組み構法の気密性は施工レベルによるバラツキが大きい。4.全隙間に対する換気設備の隙間は546%,窓や出入口などの開口部の隙間は729%,それ以外の隙間は3574%であった。壁と床や壁と天井の接合部,さらに壁面自体に隙間が多く存在する。5.住宅の地域別断熱気密推奨値を暫定的に定めた。例えば,全日空調の場合,札幌の最適断熱材厚さ(グラスウ-ル10K)24cmと最適隙間相当面積2.1cm^2/m^2に対して,福岡では14cmと4cm^2/m^2,同じ福岡でも間欠空調の場合は3.5cmと7.8cm^2/m^2となる。6.季節蒸暑地域における外壁の防露指針を定めた。例えば,外装材裏面に通気層を確保し,通気層内側には透湿シートが必要,内装材裏面の防湿シートは不要(福岡では,外装材裏面透湿シートと内装材裏面部材の透湿抵抗比は1:2あるいは1:2以下が適当)である。断熱材としては発泡系が望ましいが,繊維系を用いる場合も北面への採用は避けたほうが無難である。住宅金融公庫の断熱割増融資資料をもとに,九州北部における住宅の断熱化の進行状況を調査し,在来住宅と断熱住宅の梅雨季および夏季の住まい方(とくに,窓の開閉状況や冷房機器の使用状況,内部結露発生の有無とその被害状況,など)についてアンケート調査した。また、在来戸建,在来集合,断熱戸建,断熱集合のそれぞれについて各4戸,計16戸の室内熱環境や冷房用電力消費量を実測し,住宅仕様と冷房使用状況および結露被害の発生について考察した。

さらに,人工気候室において,通気構法における通気層の換気量実験と熱・湿気拡散実験を行い,この結果をもとに,数値シミュレーションにより断熱気密壁体の内部結露の可能性について地域的に検討した。以下に,得られた知見を列記する。1.福岡では,断熱住宅の暖房負荷は在来住宅の40%減となること,断熱住宅の冷房負荷は在来住宅の14%減にとどまるが,日射遮蔽を併用すれば在来住宅の25%減,さらに通風も併用すれば在来住宅の45%減となり,温暖地では開放可能な閉鎖型住宅の省エネ効果が大きいことを明らかにした。2.水分ポンテシャルによる壁体湿気移動モデルを提案し,従来のモデルに比べて本モデルが優れていることを実験と計算により明らかにした。また、本モデルを用いて夏季冷房時の内部結露防止に有効な壁体仕様を検討した。3.平成5年度の断熱住宅竣工率は全国的に平成4年度より約4ポイント増加している。福岡県の断熱住宅竣工戸数は北海道に次いで第2位であり,西日本では圧倒的に多い。住まい方調査については,断熱戸建住宅では窓を閉めて冷房に頼る傾向が顕著であり,結露被害は在来住戸と断熱住戸で大差なく,いずれもカビやダニの発生が指摘されている。4.通気層に関する実験結果をもとに,通気層の幅が同じ場合には,換気量と温度差はほぼ比例すること,換気量は無次元数の関数として近似できること,通気層の熱・湿気拡散には水分ポテンシャルを用いたスペースモデルが適用できること,などを示した。5.集中換気システムをもつ高断熱高気密住宅(R-2000クラス)を対象に,夏季および冬季の実測調査および数値シミュレーションを行い,温暖地における断熱気密住宅の設計指針を明らかにした。初年度のアンケート調査をもとに,「在来戸建」3戸,「在来集合」4戸,「断熱戸建」4戸,「断熱集合」4戸,計15戸の住宅(いずれも福岡県内)を選定し,室内温湿度,冷房用電気消費量,結露発生の有無とその被害状況などについて考察した。また,これとは別に,福岡・山口両県内の戸建住宅6戸を対象に構法別および部位別の気密性能を実測した。これらの結果と初年度の実験結果をもとに計算モデルに改良を加え,数値シミュレーションにより季間蒸暑地域に適した壁体の断熱,気密,防湿指針について検討した。1.アンケート調査によれば,結露被害は「断熱集合」に多く,47戸中20戸(43%)でカビやシミなどが報告されている。とくに,「断熱」のダニ発生率は「在来」の2倍近くにのぼる。2.「断熱」の居住者は,日射遮蔽や通風促進に対する関心が低く,冷房環境への依存度が高い。結果的に「断熱」の夏季電力消費量は「在来」より大きくなる傾向がある。3.気密性能は外断熱構法が最も高く,次いでパネル構法,枠組み構法,軸組み構法の順となる。なかでも,枠組みおよび軸組み構法の気密性は施工レベルによるバラツキが大きい。4.全隙間に対する換気設備の隙間は546%,窓や出入口などの開口部の隙間は729%,それ以外の隙間は3574%であった。壁と床や壁と天井の接合部,さらに壁面自体に隙間が多く存在する。5.住宅の地域別断熱気密推奨値を暫定的に定めた。例えば,全日空調の場合,札幌の最適断熱材厚さ(グラスウ-ル10K)24cmと最適隙間相当面積2.1cm^2/m^2に対して,福岡では14cmと4cm^2/m^2,同じ福岡でも間欠空調の場合は3.5cmと7.8cm^2/m^2となる。6.季間蒸暑地域における外壁の防露指針を定めた。例えば,外装材裏面に通気層を確保し,通気層内側には透湿シートが必要,内装材裏面の防湿シートは不要(福岡では,外装材裏面透湿シートと内装材裏面部材の透湿抵抗比は1:2あるいは1:2以下が適当)である。断熱材としては発泡系が望ましいが,繊維系を用いる場合も北面への採用は避けたほうが無難である。
自己修復コンクリートによるコンクリート構造物の長寿命化

ここでは、コンクリート構造物の長寿命化を目的として、自己修復コンクリートの開発に関する検討を行った。これは、補修剤を内包したパイプをコンクリート内部に予め埋設し、発生したひび割れに自動的に補修剤を供給するものである。具体的には、母材となるコンクリート自体と、これに埋設するためのデバイス類についての検討を行った。前年度の研究成果から、コンクリートに生じるひび割れ幅の拡大の抑制が、効果的な自己修復に有効であることが確認されている。母材を繊維補強モルタルとした場合には、特に補修剤を外部から供給しない場合でも、ひび割れ後の水中養生によってひび割れ部に炭酸カルシウムの析出がみられ、ひび割れの自己修復が行われることが確認された。特にひび割れを架橋する繊維の本数と、ひび割れ部に析出する炭酸カルシウムの量に相関が見られることを確認した。また、埋設デバイスとしての補修剤保護パイプに前年度の成果であるフィルムパイプを用いる場合に、併せて発熱デバイスを埋設する手法について検討を行った。ひび割れ部に対して選択的に加熱を行うことのできる発熱デバイスを、補修剤保護パイプと併せてコンクリート中に埋設することで、ひび割れ発生箇所への選択的な補修剤の供給が可能となった。これらを埋設した供試体を複数作製して基礎的な実験を行ったところ、選択的な加熱と補修剤の供給が確認され、パイプの作製からモルタルへの埋設、ひび割れ後の自己修復機能の発現まで、一連のプロセスを確立することができた。また、この自己修復が行われた供試体では、水密性能の回復の回復に加ええ、引張強度の回復も確認することができた。デバイスの埋設間隔についても検討を行い、具体的な自己修復コンクリートの設計が可能となった。ここで得られた知見により、より現実の部材に近い形での自己修復コンクリートを作製に対して大きな足がかりを得ることができた。具体的には、適切な補修剤を内包した脆性パイプを、コンクリート中に埋設することにより、自己修復機能を発現させるものである。本年度は、この機能の重要な要素である、補修剤を保護するためのパイプについて重点的に検討を行った。このパイプには、施工時にはハンドリングが容易であることが求められるため、靭性的に振舞う必要があり、コンクリートの硬化後にはひび割れに敏感に反応できるように、脆性的な挙動が求められる。このように相反する要求性能を満たすため、ここでは低融点の有機フィルムと、金属製のばねを用いてパイプとすることを提案し、基礎的な実験によってその有効性を確認した。これは、パイプをコンクリート内部に恒久的に設置するものではないが、ここで提案する自己修復コンクリートに適用可能であると考えられる。また、より基礎的な段階として、コンクリートが本来的に有する自己修復機能についても検討を行った。適切な繊維を組み合わせによって補強されたセメント系複合材料(HFRCC)は、非常に優れた力学性能を持ち、特にひび割れ幅の進展を抑制する特徴を有する。ひび割れを生じさせた供試体を用いて、アクリル板等により自作した透水試験装置を用いて透水試験を行ったところ、ひび割れ幅の小さい場合に、遮水性能に関して高い自己修復効果を得られることが確認された。また、併せて力学性能についても検討を行ったところ、引張強度や延性能などの回復は必ずしも確認されなかった。ここで得られた知見を下敷きとして、平成19年度も引き続き自己修復コンクリートの開発に関する研究を行う。