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金属中のトリチウム吸放出挙動に及ぼす金属表面に偏析(吸着)したトリチウムの影響

放射性トリチウムによって汚染された金属材料の保管・廃棄にかかるハンドリングや除染時において、外部被爆や経口摂取による内部被爆を防止する観点から、金属表面および内部のトリチウム挙動を理解することは極めて重要である。金属材料表面には極めて高密度にトリチウムが偏在することが知られているが、この表面に偏在したトリチウムが及ぼす材料内部からのトリチウム放出に及ぼす影響は必ずしも明らかになっていない。本研究ではトリチウムトレーサー技術を利用し、金属中のトリチウム吸・放出挙動に及ぼす表面に偏在したトリチウムの影響を解明することを目的としている。水素溶解度や拡散係数が既知である各種金属にトレーサーレベルのトリチウムを含有した水素を高温気体吸収法(400°C,4kPa)により溶解し、これら金属の表面水素濃度をトリチウムイメージングプレート(IP)法により、また材料からの水素放出速度を液体シンチレーション計測法により測定し、両者の関係を調べた。この結果、表面に偏在した水素と内部に溶解した水素との存在量比によって、金属からの水素放出挙動が整理されることがわかった。ニッケル(Ni)のようなFCC金属では、内部に溶解した水素量が表面に偏在した水素量よりも多いため、金属からの水素放出は、見かけ上、内部に溶解した水素の拡散によるものである。表面に偏在した水素は、金属表面酸化膜に-OH基や吸着水として存在しており、深い捕獲サイトに捕獲されたものであると考えられる。このような表面捕獲水素の室温付近における脱捕獲速度は小さい。このため、内部に溶解した水素が放出されてしまえば、相対的に存在量が多くなった表面に偏在した水素の脱離が見えるようになる。同様に、表面酸化膜が水素を捕獲しやすい銅(Cu)やBCC金属からの水素放出は、内部に溶解した水素量が表面に偏在した水素量よりも少ないため、表面に偏在した水素の脱離によるものであるといえる。本研究の目的は、トリチウムトレーサー技術により、さまざまな金属材料のトリチウム吸・放出挙動と材料表面に偏析したトリチウムの挙動とを調べ、これらの関連を明らかにすることである。銅(Cu)、ニッケル(Ni)、鉄(Fe)およびモリブデン(Mo)の純金属材料にトリチウム含有水素を吸収させ、表面トリチウム濃度およびトリチウム放出速度をトリチウムルミノグラフィおよび液体シンチレーション計測法により、それぞれ定量する実験を実施した。いずれの材料表面にも高密度にトリチウムが偏析しており、特にCuの表面トリチウム濃度が最も高いことがわかった。これは金属中の水素溶解度のみからでは予期できないことであり、表面トリチウム汚染による被爆防止のために極めて重要な知見である。本研究では、金属表面(表面酸化膜)のトリチウム濃度は材料内部からの供給速度である金属中の水素拡散係数に強く依存することを見いだした。すなわち、水素(トリチウム)は表面に捕獲されたままではなく、内部に溶解した水素が表面に供給され、表面から外部へと脱離・放出されることにより表面に残されたものであることを明らかにすることができた。トリチウム透過実験装置を作製し、室温において金属膜の水素(トリチウム)透過係数および拡散係数を測定した。また、透過実験終了後に透過膜を取り外し、トリチウムルミノグラフィによって表面のトリチウム濃度を計測した。Ni膜を用いた実験では、水素透過係数および拡散係数共に実験データと過去の文献データが良く一致していた。これにより、Moやタングステン(W)について、これまでデータがなかった室温付近の水素透過係数および水素拡散係数データを補完または拡充することに成功した。
パラノーダルジャンクションによる神経軸索機能調節機構の解明

有髄神経軸索のランビエ絞輪部両隣には、活動電位発生を担っているチャネル分子の局在化に必須の構造、髄鞘-軸索間結合paranodal axo-glialjunction (AGJ)が存在する。このAGJが軸索表面分子の局在だけではなく、ミトコンドリアの分布など軸索内動向に積極的に関与していることが解明されつつある。本研究では、特にカルシウム調節に関与している分子IP3R1やERの軸索内局在に着目し、軸索恒常性維持におけるAGJを中心とした髄鞘の新たな役割を明らかにした。髄鞘(ミエリン)が軸索機能をどのように制御しているのか明らかにする目的で、特にミエリンと軸索が直接結合しパラノーダルaxo-glialジャンクション(PJ)を形成するパラノード部分が、軸索機能調節にどのように重要であるのか、焦点を絞り研究を行っている。PJは中枢神経系ではオリゴデンドロサイトが末梢神経系ではシュワン細胞の突起が直接軸索に接することにより、軸索表面の分子局在を変化させている。平成25年度はPJが形成されないマウスであるCST欠損マウスの小脳および座骨神経を用い、発達期つまりミエリン形成時期の変化を中心に研究を行った。電子顕微鏡解析の結果、生後18日目CST欠損マウス小脳プルキンエ細胞軸索において、軸索内ニューロフィラメントや微小管の分布が不均一で偏りのあること、すでに軽度の軸索変性が認められることが分かった。また11日齢では小胞体の過剰層構造という興味深い所見が観察された。この所見はIP3R1が軸索局所で過剰に発現していることを示唆しており、すなわちPJ形成不全により局所の軸索内カルシウム濃度が高くなっている可能性が考えられる。一方、生後14日齢座骨神経ではランビエ絞輪部にミトコンドリア・小胞体が多く集まり、PJ形成が幼弱期から軸索機能調節に関与していることが示唆された。軸索パラノード部位PJは多数の膜タンパクおよび膜の裏打ちタンパク質が複合体を形成している場所である。幼弱期CST欠損マウス中枢および末梢神経に認められた極めて局所の変化は、PJ形成が、軸索骨格タンパク質、および軸索内小器官の正常な分布に関わっていることが強く示唆された。このようなPJの変化は、様々な病態下および加齢性変化で起こりうる可能性が高く、PJ形成と軸索変化を詳細に調べることは病態を理解する上でも意義があると考える。ミエリンが軸索の機能調節に積極的に貢献している可能性を考え、特に軸索とミエリンが直接結合するパラノード部位が、軸索機能調節にどのように重要であるのか明らかにするために研究を行っている。主要ミエリン糖脂質の一つであるスルファチドが欠損しているcerebroside sulfotransferase (CST)欠損マウスはパラノード形成異常を呈する。このマウスを使用し、平成26年度は以下のことを明らかにした。1.CST欠損マウス小脳プルキンエ細胞軸索に多数の腫脹が認められ、この軸索の膨らみは週齢を経るに伴い数が増加し、個々の腫脹も大きくなること。2.幼弱期の軸索変化は単純なaxoplasmのみの腫脹であるが、次第にミトコンドリアなど軸索内小器官やニューロフィラメント等骨格タンパク質が集積すること。3.軸索腫脹の最も初期の変化としてIP3誘導性カルシウムチャネルであるIP3R1が腫脹部に集積すること。そして、4.軸索腫脹はつねにミエリンに覆われているインターノード部分に認められることを明らかにし、論文に投稿した(JNR 93:19-27,2015)。これらの結果は軸索内カルシウム恒常性にミエリンが関与している可能性を示唆するものである。IP3R1は小胞体(ER)に局在するカルシウムチャネルである。ミエリンの存在が軸索内IP3R1の局在に影響をおよぼしているのか、あるいはERの分布に関与しているのか今後明らかにして行く必要がある。CST欠損マウスは生後6週齢頃から四肢の対麻痺など神経症状が認められるが、上記の結果から神経症状が現れるより前の早い段階で、パラノード形成不全による軸索の変化が生じていることが明らかとなった。軸索とミエリンが直接接しているパラノードの構造は、正常な軸索機能維持に極めて重要であることが考えられた。有髄神経軸索ランビエ絞輪部両隣パラノード部位では、軸索と髄鞘が直接接してパラノーダルジャンクション(AGJ)を形成する。AGJは軸索表面のチャネルの局在変化・維持に必須な障壁として働いているが、本研究では、細胞内小器官の分布など軸索内動向にも関与している可能性を考え研究を行った。今年度はAGJ形成不全マウスを用いて、軸索輸送に関与している分子の変化と、in vitro髄鞘培養の培養条件の確立を行った。モータータンパク質と軸索内で運搬される分子や細胞小器官の結合は、局所のリン酸化シグナル調節を受けることが知られている。特に、ニューロン内のキネシンによる輸送はcyclin-dependent kinase 5 (CDK5)によるglycogen synthase kinase 3 (GSK3)の活性調節が関与する。マウス発達期座骨神経では、軸索全体にび漫性に局在していたCDK5の局在は、髄鞘形成に伴いパラノード部分に集積していた。

ところが、AGJ形成不全マウス座骨神経ではCDK5のパラノードへの集積は消失し、主要軸索骨格タンパク質であるニューロフィラメント(NF)のリン酸化の程度も減少していた。パラノード部位におけるリン酸化をCDK5が担っている可能性が考えられたが、CDK5の活性化分子であるp35の局在やタンパク量に変化はなかった。すなわち、CDK5はパラノード部位で軸索の成熟に伴いNFなどのリン酸化に関与していることが示唆されたが、p35以外の分子がCDK5の活性化に関与している可能性が考えられた。申請者が着目しているAGJは有髄軸索の限局した場所である。本年度はマウス後根神経節ニューロン(DRG)と初代オリゴデンドロサイト前駆細胞(OPCs)を共培養することによりin vitroで髄鞘形成を再現できる培養系、および小脳分散培養の条件を確立することができ、今後この系を用いてパラノード部分における軸索機能調節機構を明らかにしていくことが可能になると考えられる。有髄神経軸索のランビエ絞輪部両隣には、活動電位発生を担っているチャネル分子の局在化に必須の構造、髄鞘-軸索間結合paranodal axo-glialjunction (AGJ)が存在する。このAGJが軸索表面分子の局在だけではなく、ミトコンドリアの分布など軸索内動向に積極的に関与していることが解明されつつある。本研究では、特にカルシウム調節に関与している分子IP3R1やERの軸索内局在に着目し、軸索恒常性維持におけるAGJを中心とした髄鞘の新たな役割を明らかにした。平成26年度は小脳のプルキンエ細胞軸索の変化を詳細に解析し、論文を一報投稿することが出来た。しかしながら、in vitroで薬理実験を行うため小脳スライスを用いた実験を計画し実行したが、スライス作成時に軸索のアーチファクトが生じてしまうためスライス培養法は不適切であることが分かった。小脳スライス培養法はミエリン形成もパラノード形成も容易に観察できたため、良い系であると考えていたが軸索腫脹のような人口産物が生じてしまい、薬理実験を行っても結果を判定できないと判断した。したがって、別の系を考慮する必要があり平成27年度は小脳プルキンエ細胞の分散培養を用いて検討して行く予定である。またパラノード形成不全マウスの、末梢神経軸索の微細構造の変化も電子顕微鏡で観察し新たな知見を得ることができ、軸索内小胞体の形態とミエリンの関係性について今後詳細に調べて行く予定である。神経生物学軸索周囲にミエリンが巻かれパラノーダルジャンクションが形成されることにより、軸索上のIP3R1の局在がどのように変化するのか明らかにする。具体的には発達期正常マウス小脳プルキンエ細胞軸索上のIP3R1の局在を免疫電子顕微鏡により詳細に調べることにより、ミエリン形成に伴う軸索IP3R1の局在変化を明らかにする。免疫電子顕微鏡の条件を決定後、CST欠損マウス小脳でも同様に実験を行う。IP3R1はERに存在するカルシウムチャネルであり数多くの研究がなされているタンパク質であるが、神経軸索内のIP3R1がどのように発現制御され、移動しているのか、軸索内ERの分布がどのように決定されるのかこれまでほとんど明らかにされていない。したがって、小胞体の分布も電子顕微鏡で詳細に観察し、ミエリン形成と軸索ERの分布にどのような関係があるのか調べる。CST欠損マウス小脳の軸索腫脹の変化の最も初期の所見として、腫脹部へのIP3R1集積があることを昨年見出している。
アプリケーションコンテキストを考慮したインタークラウドマイグレーションの実現

本研究では,複数の仮想サーバから構成される分散システムに対してしなやかさを提供することを目的として,ハードウェアやハイパーバイザの資源利用状況だけでなく,その上で動く仮想サーバ群のアプリケーションの内部状態やサーバ間のトラフィックの推移を考慮したクラウド間のシステムマイグレーションを実現する。マイグレーションの判断に必要な指標をコンテキストとして体系的に管理することで,アプリケーション特性に応じたマイグレーションを行う。平成30年度は,前年度に実装および評価を行ったエッジコンピューティングプラットフォーム上でのVMマイグレーションの性能評価およびアプリケーション展開についての検討結果を取りまとめた。これらの成果を国際会議等で発表を行い,提案手法の有効性について示した。本研究期間を通じて,グルーピングした複数クライアント群に対してアプリケーションサービスを提供する,VMのライブマイグレーションを実現するためのオーケストレーション手法の設計と実装を行った。これにより,クライアントデバイスの移動に伴って変化するフローのレイテンシ情報をトリガーにライブマイグレーションを行い,サーバ間のトラフィックの推移を考慮したクラウド間のシステムマイグレーションを実現することができた。これらの成果をもとに,エッジコンピューティングプラットフォームを想定したアプリケーション展開について検討し,アプリケーションのQoS要件やユーザ要求等のコンテキストを考慮したマイグレーションが実現可能であることを示した。マイグレーションの判断に必要な指標をコンテキストとして体系的に管理することで,アプリケーション特性に応じたマイグレーション手法を提案する。平成27年度は,コンテキストの一例として仮想サーバで扱うアプリケーションのフロー特性をマイグレーション指標とし,体系的に管理するための手法について検討した。ストリーム系アプリケーションを対象として,データの発生源(クライアント端末)から処理対象サーバまでの経路やレイテンシを考慮したマイグレーションを可能にする。フロー特性をコンテキストとして表現して,マイグレーション指標とすることで,アプリケーションのネットワーク要求に応じた処理ポイントに仮想サーバを移動することができると考えられる。また,クラウド上のリソース監視情報の収集およびその情報を利用したサーバ配置のモデル化についての検討も行った。アプリケーションの品質要求を満たしつつ,クラウドリソースの管理情報が欠損する場合でもできるだけ効率的なサーバ配置を実現するためのモデルを考え,指標としてネットワークRTTとCPU使用率を想定したシミュレーションを実施した。研究代表者らがこれまで提案してきた,OpenFlowを用いた移動透過な広域ライブマイグレーションシステムを発展させ,OpenFlowで取得できるフロー特性をマイグレーション指標のコンテキストとして表現するための手法について検討を進めている。OpenFlowではフローのマッチに指定できる条件として多種多様な情報が定義されており,送信元/送信先のIPアドレスやポート番号,DSCPフィールドをフローの識別に活用することを考えている。本研究ではこの点を生かしたフロー特性の把握と管理を行う。OpenFlowコントローラと連携するマイグレーション管理システムについて設計を進めており,概ね順調に進展していると判断している。平成28年度は,フロー特性をアプリケーションコンテキストとして表現したライブマイグレーション手法の実装と評価を行った。OpenFlow技術を利用して、OpenFlowスイッチ間のフローごとのレイテンシを取得し、それをライブマイグレーションの指標とすることが可能になった。評価実験から、クライアント端末から処理対象サーバまでの経路やレイテンシを考慮したグローバルマイグレーションが効果的に機能することを示した。また、デモンストレーションとして仮想デスクトップサービスを想定し、ユーザ端末から近い位置に動的にライブマイグレーションし、レスポンス低下を抑制できることを確認した。また,複数VMから構成される広域分散サービスを表現するための構成記述を検討し,記述された分散サービスをオープンソースソフトウェアによるサービス監視と自動復旧システムを行う支援システムについて実装し,基本評価を行った。フロー特性をアプリケーションコンテキストとして表現したライブマイグレーション手法について研究開発を進めた。モバイル端末の処理をクラウド上の仮想マシン(VM)へオフロードするMobile Cloud Computing(MCC)を想定し、ユーザに対するレスポンスをし指標としたグローバルライブマイグレーション支援システムを開発した。OpenFlowを技術を利用し、アドレス変換機構とスイッチ間レイテンシ計測機能を実装し、ネットワーク上に分散配置させることで、スイッチ間を透過的にVMがライブマイグレーションすることができ、かつマイグレーション先をレイテンシ情報を用いて動的に決定することが可能になった。評価実験では、ライブマイグレーション前後の通信継続性や端末とVM間でのスループットの評価を行い、有用性を明らかにした。また、複数VMから構成される広域分散サービス(例えばウェブ+DBサービス)を表現するための構成記述について検討した。JSONを用いた形式言語でVM間の連携(起動順序等)を表現し、これをもとにVMの制御ができることを示すために、障害時に該当VMと関連があるVM群を適切な順序で復旧することができる自動復旧システムのプロトタイプを作成した。以上の成果から、「複数のVMで構成される分散サービスを形式言語で表現し、これを元にしたVM制御手法の実現」と「フロー特性を考慮したグローバルライブマイグレーションの実現」が達成できた。

本研究では,複数の仮想サーバから構成される分散システムに対してしなやかさを提供することを目的として,ハードウェアやハイパーバイザの資源利用状況だけでなく,その上で動く仮想サーバ群のアプリケーションの状態や,クライアントーサーバ間のレイテンシやトラフィックなどの通信特性を考慮したクラウド間のシステムマイグレーションを実現する。マイグレーションの判断に必要な指標をコンテキストとして体系的に管理することで,アプリケーション特性に応じたマイグレーションを行う。平成29年度は,本提案手法によるインタークラウドライブマイグレーションの適用先としてエッジコンピューティングプラットフォームを想定し,複数の仮想サーバ(VM)から構成される広域分散アプリケーションサービスのライブマイグレーション手法について実装・評価を行い,アプリケーションスループットの観点から提案手法の有効性を示した。エッジデバイスが移動しながら,複数のネットワークを渡り歩く環境において,処理をオフロードするエッジサーバをライブマイグレーションさせることで,クライアントーサーバ間の通信状態を維持しつつ透過的に処理が継続できることを実験から示した。当初の計画通り、フロー特性を考慮したグローバルライブマイグレーションの適用先としてエッジコンピューティングプラットフォームを想定し,複数クライアントをグルーピングして,そのグループに対してアプリケーションサービスを提供するVMのライブマイグレーションを実現するために,オーケストレーション手法の設計と実装を行った。本手法は,VMとクライアントデバイス間のネットワークに依存しない相互接続性を確保することができ,クライアントデバイスの移動に伴って変化するフローのレイテンシ情報をトリガーにライブマイグレーションすることができる。広域実験環境を想定した高遅延環境を意図的に作成し,クライアントデバイスの移動に対してVMが自動的に追従することで,スループットの低下を一時的なものに抑制できることを定量的に示した。これらの成果を,学会および国際会議で研究発表を行っており,さらに追加実験等により得られた内容を取りまとめているところである。
自己抗体を通した精神疾患のディメンジョナルアプローチ

精神疾患の病態仮説は、グルタミン酸、ドパミン、GABA仮説があり、各受容体への自己抗体が存在する。精神疾患と診断された患者の中に、抗NMDA受容体抗体の陽性例が増えているが、他の受容体抗体の検討はない。精神疾患の発症の原因として神経発達障害仮説があるが、我々は自己抗体が神経発達や精神疾患の発症脆弱性に与える影響の検討を世界で初めて行ってきた。本研究では、抗NMDA受容体抗体を含む神経伝達物質受容体自己抗体の、動物実験を用いた基礎的検討、患者髄液を用いた臨床的検討を行い、神経発達、臨床症状、治療効果の違いを検討し、精神疾患を神経伝達物質障害別に新分類するディメンジョナルアプローチに寄与する。
東アジア儀礼文化の比較史的研究―「物品目録」からの復原的考察―

1、本年度は産休・育休のため研究を中断した(2018年2月6日2019年3月31日)。しかし昨年度までの成果を論文や口頭報告として公表する機会を得たので、以下に概略しておく。2、礼制・儀礼文化に関する基礎的研究の成果として、論文「小右記」(佐藤信・小口雅史編『古代史料を読む下平安王朝篇』同成社、6月)、「死亡報告と弔使派遣の展開」(古瀬奈津子編『律令国家の理想と現実』竹林舎、9月)、および「古代王権と遺詔」(小口雅史編『律令制と日本古代国家』同成社、10月)を発表した。3、本研究課題に関連の深い中国語論文(劉安志「中古衣物疏の起源と変化」)を、榊佳子氏に翻訳してもらい、これに解説を附して学術誌に掲載(『法史学研究会会報』22、3月)することで、成果の公開に努めた。4、東アジア儀礼文化の比較研究の一環として取り組んだ武寧王陵誌石をめぐる問題について、「日本古代墓誌と韓国、そして武寧王陵誌石」と題して韓国で研究報告をおこない(武寧王陵誌石学術シンポジウム「武寧王陵誌石の新しい解釈」7月、於韓国国立公州博物館)、同題で韓国の研究誌に論文として発表した(『百済学報』26、11月)。5、国内外における史跡・史料調査については、多くを断念せざるを得なかったが、奈良国立博物館での正倉院展参観、奈良女子大学での正倉院文書研究会への参加、また来日中の韓国人研究者との研究交流などをおこなうことができた。本年度は研究を中断したが、前年度までの成果を発表する機会を得ることができた。「物品目録」史料の収集・整理を継続するとともに、韓国における金石文調査、中国における史跡・史料調査、国内博物館における拓本・模写資料の調査など、本研究課題に関わる諸資料の調査を順次おこなっていく。特に昨年度・一昨年度に予定しながら実現できなかった中国・韓国における調査を早期に実現する予定である。1、礼制・儀礼文化に関する基礎的研究としては、日本古代喪葬儀礼研究の成果をふまえて韓国所在遺跡の性格について再検討し、「殯宮の立地と葬地ー艇止山遺跡の評価をめぐってー」と題して口頭報告および論文発表をおこなった。また同遺跡に関する韓国語論文(李漢祥「発掘から解釈までー艇止山遺跡の事例ー」)の日本語訳を作成・発表した。本研究の課題に関連する研究会(東アジア后位比較史研究会・歴博共同研究他)への参加・報告、書評の執筆、また一般市民を対象とした研究成果報告なども積極的におこなった。2、「物品目録」史料の収集・整理としては、トゥルファン出土の随葬衣物疏、約70点を中心に取り組んだ。本資料群については、調査担当者による正式報告書が出されていない場合がほとんどで、情報収集自体が困難な状況にあるが、先行研究の成果に導かれつつ、また当該分野の研究者の助言を受けつつ作業を進めた。その際、特に参考となる中国語論文(劉安志「中古の衣物疏の起源と変化」)について、専門的知識をもつ研究者に日本語訳の作成を依頼した。収集・整理した史料を用いた随葬衣物疏に関する研究成果、および作成した劉論文の日本語訳については、次年度中に口頭報告および論文発表の予定である。3、関連史跡・遺物について、国内外での調査を実施した。国内では奈良国立博物館・大阪府立近つ飛鳥博物館・京都御所・陽明文庫・宮内庁正倉院事務所など、国外では韓国の国立弥勒寺址展示館・ソウル大学校奎章閣・国立中央博物館・国立故宮博物館・国立慶州博物館・ソウル歴史博物館・韓国学中央研究院などで調査・踏査を実施した。本研究課題の中心的課題のひとつであった随葬衣物疏について、一定の調査作業とそれにもとづく論文作成をおこなうことができた。本年度に実施予定であった国外での史跡・史料調査の一部は、先方担当者の異動などの事情により、次年度に延期せざるを得なかったが、計画の順序を変更して対応した。次年度中に実現し、補足の調査や論文補訂をおこなう予定である。数年をかけて取り組んできた韓国の艇止山遺跡に関する研究成果をまとめ、口頭報告・論文発表をおこなうことができた。すでに韓国の研究者からの反応も得ており、韓国での口頭報告も予定されている。一方で、殯宮に関する研究が同時期に複数の研究者から提出され、新たな研究の可能性が様々に議論されている状況でもあり、それらを踏まえた更なる検討の必要を感じている。1、昨年度のうちに史料の収集・整理をおこなったトゥルファン出土の随葬衣物疏、約70点を中心に、「物品目録」から儀礼を復原する研究に取り組んだ。その過程で口頭報告「納棺・埋葬儀礼の復原的考察ー劉安志「中古衣物疏の起源と変化」をてがかりにー」(法史学研究会)をおこない、当該分野の専門研究者の助言を得ることができた。研究成果は論文「納棺・埋葬儀礼の復原的考察ートゥルファン出土随葬衣物疏を中心にー」として発表した。2、礼制・儀礼文化に関する基礎的研究としては、日本古代の皇后をめぐる礼制と儀礼について、新たに取り組んだ。近年ふたたび注目を集めている当該分野の研究史を整理した上で、中国の皇后の在り方との比較を中心に、令規定や皇后儀礼(立后・受賀・先蚕)について検討をおこなった。

また持統天皇の事例をとりあげて、日本における皇后制度の成立過程について論じた。その成果は「日本古代皇后制度的形成與中國禮制」と題して国際学会(2017年「世界史中的中華婦女」國際學術研討會)で口頭報告し、投稿した論文は掲載が確定している。また喪葬儀礼に関する個別課題についての検討に取り組んだ。その成果は次年度中に公表予定である。3、本研究課題とも密接に関わる金石文史料について、関連する学会(韓国木簡学会)への参加や、論文の翻訳(尹善泰「新羅中代末下代初の地方社会と仏教信仰結社」)をおこなった。また奈良国立博物館・奈良県立美術館・九州国立博物館・宮内庁正倉院事務所・台湾中央研究院などで史料調査をおこなった。本研究課題の中心的課題のひとつである随葬衣物疏について、昨年度までの作業をふまえて検討を深め、口頭報告および論文発表をおこない、一定の成果をあげることができた。また今年度新たに取り組んだ皇后をめぐる礼制・儀礼に関する研究についても、国際学会での口頭報告および論文投稿を実現することができた。金石文に関する研究について、論文翻訳などの形で取り組みを開始することができた。またその他にも礼制・儀礼に関する基礎研究の一環として、喪葬儀礼についての個別的な課題への取り組みを始めたところであり、その成果は次年度中に公表する予定である。一方で、本年度後半に実施予定であった国内外での史跡・史料調査の一部は、体調不良により実施を延期せざるを得なかった。これらは研究再開後にすみやかに実施する予定である。1、本年度は産休・育休のため研究を中断した(2018年2月6日2019年3月31日)。しかし昨年度までの成果を論文や口頭報告として公表する機会を得たので、以下に概略しておく。2、礼制・儀礼文化に関する基礎的研究の成果として、論文「小右記」(佐藤信・小口雅史編『古代史料を読む下平安王朝篇』同成社、6月)、「死亡報告と弔使派遣の展開」(古瀬奈津子編『律令国家の理想と現実』竹林舎、9月)、および「古代王権と遺詔」(小口雅史編『律令制と日本古代国家』同成社、10月)を発表した。3、本研究課題に関連の深い中国語論文(劉安志「中古衣物疏の起源と変化」)を、榊佳子氏に翻訳してもらい、これに解説を附して学術誌に掲載(『法史学研究会会報』22、3月)することで、成果の公開に努めた。4、東アジア儀礼文化の比較研究の一環として取り組んだ武寧王陵誌石をめぐる問題について、「日本古代墓誌と韓国、そして武寧王陵誌石」と題して韓国で研究報告をおこない(武寧王陵誌石学術シンポジウム「武寧王陵誌石の新しい解釈」7月、於韓国国立公州博物館)、同題で韓国の研究誌に論文として発表した(『百済学報』26、11月)。5、国内外における史跡・史料調査については、多くを断念せざるを得なかったが、奈良国立博物館での正倉院展参観、奈良女子大学での正倉院文書研究会への参加、また来日中の韓国人研究者との研究交流などをおこなうことができた。本年度は研究を中断したが、前年度までの成果を発表する機会を得ることができた。まずは今年度の成果をもとに、随葬衣物疏に関する研究成果、および作成した翻訳論文について、口頭報告をおこなった上で、論文として公表する予定である。そのため、補足の調査などの準備作業が必要となる。また艇止山遺跡に関する研究成果について、韓国での報告準備をおこなう必要がある。今後も計画的に「物品目録」史料の収集・整理を継続する。
リカレント教育のためのテレビ会議システムを利用した遠隔教育方法の開発

「高度で専門的かつ体系的な社会人再教育」としてのリカレント教育に、テレビ会議システムを利用した遠隔教育を適用していくための具体的方法の開発を進めようとする本研究においては、実際のリカレント教育に遠隔教育手法を導入する実践例を積み上げていくことが重要である。岐阜大学においては、平成8年度以降、免許法認定遠隔公開講座、夜間遠隔大学院等の実践を行ってきたが、本研究が組織的に進められてきたことで、平成16年度には岐阜大学社会教育主事講習にテレビ会議システムを利用した遠隔教育手法を導入し、さらに平成16・17年度には総合情報メディアセンターが開催を担当する公開講座にテレビ会議システムを利用した遠隔教育手法を導入することができた。この平成16・17年度に実践されたリカレント教育への遠隔教育の適用例の中から、遠隔教育方法として留意すべき諸課題を整理・検討することが、本研究の眼目となった。とりわけ、情報流通の様式として、同時性、双方向性が確保され、しかも集団学習を組織することが可能なテレビ会議システムを利用した遠隔教育についても、対面式の学習・教育機会と比べ遠隔教育が劣位にあるとする固定的な見方が根強く、それが遠隔教育の普及の障壁になっているという課題について、は検討を行った。そして、岐阜大学社会教育主事講習受講者を対象とした遠隔教育についての意識調査の結果から、生涯学習あるいはリカレント教育の機会を提供する側の人々、つまり学習者の学習を指導・支援する人々に根強い、遠隔教育についての固定的な見方に適切に対応していくことが重要であることを見いだした。テレビ会議システムの特性としての同時性、双方向性、集団学習が可能である点などを十分配慮した上で遠隔教育手法が適用されていることについて、リカレント教育の機会を提供する立場の人々の認識をいかに深めていくのかが重要なのである。本年度については、リカレント教育にテレビ会議システムによる遠隔教育手法を適用した地方自治体・大学等の事例の収集に努めるとともに、遠隔教育手法を実践してきた岐阜大学関係の講座の事例について、調査研究を進めてきた。すなわち、新潟大学・香川大学等と岐阜大学が連携して実施している免許法認定大学院公開講座、さらには一般市民向けに開催されている岐阜大学県民教育講座等の事例について、テレビ会議システムによる遠隔教育の効果分析、及びより一層の情報メディアの活用の可能性の検討、さらには遠隔教育におけるコミュニケーション効率を向上させるための教育手法の検討等を行った。他方、リカレント教育に遠隔教育手法を適用するためには、リカレント教育機会を組織化する立場にある生涯学習・社会教育関係者が、遠隔教育について理解を深めることが重要である。そうした観点から、岐阜大学で開催されている社会教育主事講習受講者(東海三県から受講者があり、宿泊しつつ講習を受講する者が1/3程度ある)を対象に、遠隔教育手法を主事講習に導入することについての意識調査を実施した。その結果、広い範域から集合して受講していることで遠隔教育のメリットを実感しやすいと推測される対象者であったにもかかわらず、遠隔教育手法の導入に消極的な意識があることが明らかとなった。それは遠隔教育が生涯学習・社会教育の分野にいまだ浸透していないことを反映したものと思われる。とするならば、今後は、生涯学習・社会教育の分野に実際に遠隔教育手法を導入することで、遠隔教育についての関係者の意識を変えていくことが急務となる。次年度については、岐阜大学社会教育主事講習を主要な事例として、遠隔教育の効果、情報メディア活用の可能性、教育手法の開発を進める。遠隔教育手法とリカレント教育に適用していくためには,リカレント教育の機会を組織化する立場にある生涯学習・社会教育関係者の遠隔教育についての理解が重要である.

そこで,本年度岐阜大学で開催された社会教育主事講習に遠隔教育手法を導入して,受講者にそれを体験してもらった上で,遠隔教育をどのように評価するのかを調査した.その結果,学校教員を含めた生涯学習・社会教育関係者の間で,遠隔教育のメリット(学習・教育機会の拡大と各種コストの軽減等)を十分認めつつも.そのデメリット(学習・教育方法としての効率の低さ.講師と受講者及び受講者相互間の人間的交流の困難等)が強く認識される傾向がみられ,そこから生涯学習・社会教育の分野に遠隔教育手法を適用することに慎重となる意識があることが明らかとなった.学習・教育機会を組織する立場にある教育関係者には,学習・教育は人間的交流・つながりの中でこそ実現されるとする基本的認識があり,遠隔教育が学習・教育の方法として効率が悪いとする評価もそこに起因している.そうであるとすれば,遠隔教育手法のリカレント教育への適用を拡大していくためには,テレビ会議システムによる遠隔教育の技術面での改善(映像・音声等の鮮明化)にとどまらず,講師・指導者と学習者及び学習は相互の人間的交流・つながりを学習者が実感できるような方法面での改善(発問・応答形式による講義進行,学習者によるグループ討議の組織化,提示課題による学習者の作業遂行等)が重要となる,テレビ会議システムによる遠隔教育においては,講師・指導者と学習者の間あるいは学習者相互間のコミュニケーションは保証されており,方法面での改善により遠隔教育のデメリットの克服は可能である.遠隔教育であればこそ求められる教育方法を具体的に開発し,それを学習・教育機会を組織する立場にある関係者に範例的に提示していくことが必要である.「高度で専門的かつ体系的な社会人再教育」としてのリカレント教育に、テレビ会議システムを利用した遠隔教育を適用していくための具体的方法の開発を進めようとする本研究においては、実際のリカレント教育に遠隔教育手法を導入する実践例を積み上げていくことが重要である。岐阜大学においては、平成8年度以降、免許法認定遠隔公開講座、夜間遠隔大学院等の実践を行ってきたが、本研究が組織的に進められてきたことで、平成16年度には岐阜大学社会教育主事講習にテレビ会議システムを利用した遠隔教育手法を導入し、さらに平成16・17年度には総合情報メディアセンターが開催を担当する公開講座にテレビ会議システムを利用した遠隔教育手法を導入することができた。この平成16・17年度に実践されたリカレント教育への遠隔教育の適用例の中から、遠隔教育方法として留意すべき諸課題を整理・検討することが、平成17年度の本研究の眼目となった。とりわけ、情報流通の様式として、同時性、双方向性が確保され、しかも集団学習を組織することが可能なテレビ会議システムを利用した遠隔教育についても、対面式の学習・教育機会と比べ遠隔教育が劣位にあるとする固定的な見方が根強く、それが遠隔教育の普及の障壁になっているという課題について、本年度は検討を行ってきた。そして、岐阜大学社会教育主事講習受講者を対象とした遠隔教育についての意識調査の結果から、生涯学習あるいはリカレント教育の機会を提供する側の人々、つまり学習者の学習を指導・支援する人々に根強い、遠隔教育についての固定的な見方に適切に対応していくことが重要であることを見いだした。
高温高圧メルトの局所構造と密度及び粘性の相関

液体ゲルマン酸塩の短距離構造を放射光を用いた高温高圧下でのX線吸収法およびX線回折法によって調べた。X線吸収法により10GPa、1500Kまでの温度圧力領域における第一近接Ge-0結合距離の圧力変化を調べた。Li_2Ge_4O_9組成とSrGeO_3組成のどちらの液体においても4GPa以上で6配位構造が安定となった。これらの液体ゲルマン酸塩のネットワーク構造は常圧下で異なる重合度をもつが、6配位構造が安定となる圧力領域はどちらの液体でも同じ4GPaであったことからGe原子周りの圧力誘起局所構造変化に共存する陽イオンが及ぼす影響は小さい可能性が考えられる。ゲルマン酸塩において液相中における異なる局所構造の存在が実験的に明らかになったことから、液相中での構造変化は緩やかに(連続的に)起こるとする従来の認識は再考する必要がある。特に、Li_2Ge_4O_9組成液体では約1GPaの圧力範囲内で構造変化が完了していることから実験における温度分布、圧力分布を考慮すると一次の構造相転移の可能性も考えられる。一方、高温高圧液体の密度や粘性といった物性測定を行うためのX線ラジオグラフィー実験技術の開発も行った。HIPによる反応合成を利用することで、大型のDiamond/SiCアンビルを作製し、これを用いた高温高圧発生実験を行った。放射光実験を用いたX線回折実験を行った。ラジオグラフィー実験等の可能性も踏まえ、ダイヤモンド/SiC4個とWC4個を試料部がアンビルを通して見えるように組み合わせた構成を用いた。20GPa・1500°C程度までの条件でX線回折実験がルーチン化できた。この程度の条件であれば、ブローアウトがなければ、アンビルを繰り返し使えることも確認された。さらに、26mm角の超大型アンビルのHIP合成にも成功しており、今後の放射光実験での利用が期待される。SrGeO_3組成のジャーマネート試料について高圧XAFS実験を行った。室温での加圧では、5GPa以上でXANESスペクトルに変化が見られ、EXAFS解析からGe-0距離の不連続な増加が確認された。これはペロブスカイト型相への相転移に対応する。次に高温高圧下でメルト試料のXAFS測定を行った。3から5GPaの領域で、Geの配位数が4から6に変化し、高密度メルトが生成されることを見出した。今後、測定圧力領域の拡大及びCaGeO_3試料での同様の測定を計画している。X線ラジオグラフィー実験のためのDiamond/SiCアンビルのHIP合成と高温高圧発生実験を行った。今年度は15mm角立方体を19個製作した。ダイヤモンド/SiCアンビルは絶縁体であり、高温発生にはヒーター電極用のリードを必要とする。そこで本研究では、電極用のWCアンビルと組み合わせる、いわゆるハイブリッドシステムを使用した。放射光実験としてKEK-PFのMAX-IIIを用いたX線回折実験を行った。縦型ゴニオを持つこの装置の場合、回折実験では最低1個のアンビルがX線に対して透明であればよいが、ラジオグラフィー実験等の可能性も踏まえ、ダイヤモンド/SiC4個とWC4個を試料部がアンビルを通して見えるように組み合わせた構成を用いた。試料には、NaCl:金(10:1重量比)を使用した。圧力媒体は主にLaCrO_3、またX線の"窓"部分にはMgO、ヒーターにはReを用いた。ガスケットにはパイロフィライトを用いた。圧力は、NaClと金の状態方程式により決定した。

温度はW-Re熱電対を用いて測定した。20GPa・1500°C程度までの条件でX線回折実験がルーチン化できた。この程度の条件であれば、ブローアウトがなければ、アンビルを繰り返し使えることも確認された。今後、このアンビルのX線透過率が高いという特徴を生かして、X線ラジオグラフィー実験に使用していきたいと考えている。SrGeO_3及びCaGeO_3組成のジャーマネート試料について高圧XAFS実験を行った。室温での加圧では、5GPa以上でXANESスペクトルに変化が見られ、EXAFS解析からGe-0距離の不連続な増加が確認された。これはペロブスカイト型相への相転移に対応する。次に高温高圧下でメルト試料のXAFS測定を行つた。5GPa以上の領域で、Geの配位数が4から6に変化し、高密度メルトが生成されることを見出した。これらの実験では、試料を比較的低温で融解させるためにフラックスとしてB_2O_3を用いていたが、この添加物の影響を調べるため、フラックスにH_2O_2を用いた測定を行った。その結果、圧力誘起局所構造変化の起きる圧力には化学組成の影響があまりないことがわかった。X線ラジオグラフィー実験のためのDiamond/SiCアンビルのHIP合成と高温高圧発生実験を行った。今年度は15mmおよび14mm角立方体を製作した。ダイヤモンド/SiCアンビルは絶縁体であり、高温発生にはヒーター電極用のリードを必要とする。そこで本研究では、電極用のWCアンビルと組み合わせる、いわゆるハイブリッドシステムを使用した。放射光実験としてKEK-PFのMAX-IIIを用いたX線回折実験を行った。縦型ゴニオを持つこの装置の場合、回折実験では最低1個のアンビルがX線に対して透明であればよいが、ラジオグラフィー実験等の可能性も踏まえ、ダイヤモンド/SiC4個とWC4個を試料部がアンビルを通して見えるように組み合わせた構成を用いた。試料には、NaCl:金(10:1重量比)を使用した。圧力媒体は主にLaCrO_3、またX線の"窓"部分にはMgO、ヒーターにはReを用いた。ガスケットにはパイロフィライトを用いた。圧力は、NaClと金の状態方程式により決定した。さらに、このアンビルのX線透過率が高いという特徴を生かして、X線ラジオグラフィー実験を開始した。SPring-8のBLO481において、玉落とし法を用いた高温高圧下での液体の粘性測定をおこなった。まだ、予備実験の段階であるが、アンビルを通して試料部分をCCDカメラにより観察できることがわかった。液体ゲルマン酸塩の短距離構造を放射光を用いた高温高圧下でのX線吸収法およびX線回折法によって調べた。X線吸収法により10 GPa、1500 Kまでの温度圧力領域における第一近接Ge-O結合距離の圧力変化を調べた。Li_2Ge_4O_9組成とSrGeO_3組成のどちらの液体においても4GPa以上で6配位構造が安定となった。
衣服分野のユニバーサルデザインに関する基礎的研究

衣服のユニバーサルデザインを考えるためには,幅広い年齢層の衣服に対する意識を知ることは重要である.女子の衣服などファッションに関わる意識の年齢による変化をアンケート調査により検討した.高齢者の服装意識や消費行動に,加齢による身体機能の衰えの影響が見られ,流行などの情報を得る方法についても年齢層の差がみられた.また,衣生活における基本動作分析として,ボタンの形状とボタンかけ動作を取り上げ,着用実験を行った.特別な衣服ではなく,「ふつうの服」を着用したい身体障害者や高齢者はボタンかけのしやすい服を望んでいる.ボタンの形状とボタンかけのしやすさ,ボタンかけ動作について着用実験を行い検討した.その結果,高齢者はつかみやすい安定した形のボタンを好み,使い慣れた一般的な形のボタンの評価が高かった.さらに,衣服素材の特性を要因としたジャケットの着用実験を行い,高齢者と若者の動作および動作適応性評価の違いを官能評価,筋電図(三角筋),動作時間から検討した.伸縮性の大きい素材では動きやすさの評価が高く,伸縮性の小さい素材では高齢者の着脱時間が長かった.各動作における筋活動の積分値を着衣条件間で比較した結果,素材の差によるものと考えられる3パターンが認められた.また,高齢者と若者の官能評価の違いが筋電図にも現れており,高齢者では衣服の構造やゆとりだけでなく素材も動作を変化させている可能性が示唆された.ユニバーサルデザインの既製服としては,サイズ許容幅の広いデザインや着用者に合わせてサイズを変更できるようなデザインの衣服,または選んだデザインを個人のサイズ・体つきに合わせて作る個人対応の既製服が考えられる.インクジェットプリンターを利用して,身体状況に合わせてCADパターンを変化させることにより,健康な若者,車椅子使用者,妊娠中の者を想定し,同じデザインの衣服を着用させることを試みた.衣服のユニバーサルデザインを考えるためには,幅広い年齢層の衣服に対する意識を知ることは重要である.女子の衣服などファッションに関わる意識の年齢による変化をアンケート調査により検討した.高齢者の服装意識や消費行動に,加齢による身体機能の衰えの影響が見られ,流行などの情報を得る方法についても年齢層の差がみられた.また,衣生活における基本動作分析として,ボタンの形状とボタンかけ動作を取り上げ,着用実験を行った.特別な衣服ではなく,「ふつうの服」を着用したい身体障害者や高齢者はボタンかけのしやすい服を望んでいる.ボタンの形状とボタンかけのしやすさ,ボタンかけ動作について着用実験を行い検討した.その結果,高齢者はつかみやすい安定した形のボタンを好み,使い慣れた一般的な形のボタンの評価が高かった.さらに,衣服素材の特性を要因としたジャケットの着用実験を行い,高齢者と若者の動作および動作適応性評価の違いを官能評価,筋電図(三角筋),動作時間から検討した.伸縮性の大きい素材では動きやすさの評価が高く,伸縮性の小さい素材では高齢者の着脱時間が長かった.各動作における筋活動の積分値を着衣条件間で比較した結果,素材の差によるものと考えられる3パターンが認められた.また,高齢者と若者の官能評価の違いが筋電図にも現れており,高齢者では衣服の構造やゆとりだけでなく素材も動作を変化させている可能性が示唆された.ユニバーサルデザインの既製服としては,サイズ許容幅の広いデザインや着用者に合わせてサイズを変更できるようなデザインの衣服,または選んだデザインを個人のサイズ・体つきに合わせて作る個人対応の既製服が考えられる.インクジェットプリンターを利用して,身体状況に合わせてCADパターンを変化させることにより,健康な若者,車椅子使用者,妊娠中の者を想定し,同じデザインの衣服を着用させることを試みた.A.衣生活における基本動作分析<ボタンの形状とボタンかけ動作>加齢や障害により身体機能が衰えた人にとってはボタンかけ動作は「めんどうな,やりにくい」動作である.しかし,特別な衣服ではなく,「ふつうの服」を着用したい身体障害者や高齢者はボタンかけのしやすい服を望んでいる.ユニバーサルデザインの視点から,高齢女子と若年女子を被験者として,ボタンの形状とボタンかけのしやすさ,ボタンかけ動作ついて着用実験を行い検討した.高齢女子では,ボタンホールがヨコ方向の場合にボタンがかけにくい傾向がみられた.これはボタンかけ動作の習熟期である幼児と同様である.また,指先の感覚が衰えた場合はボタンのつかみやすさに関係するボタンの形がボタンのかけやすさに深く関わり,手指や手くびの関節が不自由になった場合にはボタンホールの方向がボタンのかけやすさに関わっている事が認められた.(第56回日本家政学会大会において発表,2004.8)B.高齢者の衣生活調査女子の衣服,化粧や髪型などのファッションにかかわる意識の年齢による変化をアンケート調査により検討した.対象者の年齢は,18歳から93歳である.調査内容は,衣服,化粧や髪型に対する関心,選択,購入,身体意識などに関する45項目,衣服と化粧の購入条件など19項目である.その結果,衣服を購入する時に重視する項目は,大学生では1番目にデザイン43%,好み39%,2番目に値段37%,デザイン26%が選択された.高齢者では1番目が着心地41%,好み24%,2番目に素材29%,着心地25%が選択され,着心地が重視されていた.流行などの情報を得る方法にも年代差があり,大学生では雑誌55%,高齢者ではテレビ45%であった.<ファッションにかかわる意識の年齢による変化>衣服のユニバーサルデザインを考えるためには,幅広い年齢層の衣服に対する意識を知ることは重要である.女子の衣服などファッションに関わる意識の年齢による変化をアンケート調査により検討した.高齢者の服装意識や消費行動に,加齢による身体機能の衰えの影響が見られた.

流行などの情報を得る方法についても年齢層の差がみられた.<衣服の動作適応性-若年者と高齢者の評価>快適な衣服設計を目的として,若年女子と高齢女子を被験者に,素材の伸縮性を要因としたジャケットの動作適応性を検討した.伸縮性のある素材は多く用いられているが,素材の伸長率や剛軟度の範囲は広く,ジャケット素材として最適な条件は明らかではない.そこで,筋電図と官能検査・動作時間を用いて,素材の伸縮性を要因としたジャケットの動作適合性を検討した.伸縮性の大きい素材では動きやすさの評価が高く,素材の伸縮性の小さい素材では高齢者のジャケット着用時間が大きかった.若年者と高齢者の官能評価の違いが筋電図にも現れており,高齢者では剛軟度の低い素材の官能評価が低く,筋電図からは上肢動作が小さいことが推測できた.すなわち,高齢者では衣服の構造やゆとりだけでなく,素材が動作を変化させている可能性が示唆された.<既製服のユニバーサルデザイン>ユニバーサルデザインの既製服としては,サイズ許容幅の広いデザインや着用者に合わせてサイズを変更できるようなデザインの衣服,または選んだデザインを個人のサイズ・体つきに合わせて作る個人対応の既製服が考えられる.本研究では,選んだデザインを個人のサイズ,体つきに合わせてつくる個人対応の既製服を視野に入れて,インクジェットプリンターを利用して,身体状況に合わせてCADパターンを変化させることにより,健康な若者,車椅子使用者,妊娠中の者に同じデザインの衣服を着用させることができた.
高機能性スーパーファイン紙のようなバイオペーパー用ゲルの開発と再生医療への応用

本研究では3Dバイオプリンターに適したバイオインク及びバイオペーパー用ゲルの開発を行った。3Dバイオプリンターは細胞を含むゲル溶液を吐出し、細胞の配置と共に立体組織の形成を行うことが可能である。これまでに造形能に優れたアルギン酸を用いていたが、細胞増殖には適していないことが知られている。そこで、アルギン酸をコレステロールで疎水化し、ゼラチンや増殖因子でであるFGF、VEGFにシクロデキストリンを修飾することで、アルギン酸ゲルに物理的に強固に吸着させることに成功した。また、ゼラチンをスポット状に吸着させたゲル上で細胞を培養したところ、スポット状に接着していることが確認された。本年度は、昨年度に作製した疎水化アルギン酸に対して物理架橋点を有する生体由来分子の修飾を行った。疎水性基を包摂可能なα-シクロデキストリンをゼラチン分子に修飾したものを作製した。作製したシクロデキストリン修飾ゼラチンと未修飾ゼラチンの水溶液を作製し、それぞれにコレステロールを加えたところ、未修飾ゼラチン水溶液ではコレステロールが凝集していたのに対し、シクロデキストリン修飾ゼラチン水溶液ではコレステロールが水溶液中に分散することを確認した。これにより、シクロデキストリンの修飾が成功したと考えられる。また、細胞成長因子として線維芽細胞増殖因子(FGF)と上皮細胞増殖因子(EGF)に同様にシクロデキストリンを修飾したものを作製した。作製したシクロデキストリン修飾FGF及びEGFの生理活性をELISAを用いて評価した。未修飾の増殖因子に対して、シクロデキストリン修飾増殖因子はその活性をほぼ失うことなく有していることが確認された。疎水化したアルギン酸とシクロデキストリン修飾ゼラチンをそれぞれ所定濃度で水溶液にし、混合することでゲルができるかの検討を行った。様々な濃度での検討を行ったが、2種の溶液を混合するのみではゲルの作製は行われなかった。アルギン酸及びゼラチンへの修飾率が最適化されていないことが原因であると考えられる。本年度は、本研究に関連する内容にて大阪大学で開催された、第78回化学工学会にて研究発表をおこなった。本研究では、インクジェットプリンタを用いた組織工学に向けて、その中核をなすバイオインク及びバイオペーパー用材料を新規に合成し、機能性ゲルの開発を行った。吐出に最適なインクとして、瞬時にゲル化するアルギン酸をベースにし、コレステロールやアダマンタミンを修飾することで疎水化を行った。疎水化アルギン酸は水溶液中でナノ粒子を形成し、未修飾のアルギン酸と比較して粘度が低下した。また、疎水化したアルギン酸溶液に細胞を懸濁し、塩化カルシウム中にてゲル化したのちに培養を行ったところ、ゲル化直後で90%以上の生存率を確認した。また、培養日数ごとに細胞の生死判定を行ったが、培養4日目でも80%以上の細胞の生存が確認された。一方で、ゼラチンにα-シクロデキストリンの修飾を施した。初めに、シクロデキストリンをモノクロロ酢酸で処理し、カルボキシメチル化を行った。作製したカルボキシメチルシクロデキストランをゼラチンに修飾することで、シクロデキストラン修飾ゼラチンを作製した。このシクロデキストラン修飾ゼラチンを生理食塩水に溶解し、疎水化アルギン酸溶液と混合したところ、緩やかではあるがゲルが形成された。このことから、シクロデキストリンがアルギン酸の疎水基を包摂し、物理架橋が形成されたことが示唆された。次に、未修飾アルギン酸溶液及び疎水化アルギン酸溶液をスピンコートし、塩化カルシウム溶液に浸すことで、アルギン酸ゲル膜を作製した。作製したゲル膜上にFITCでラベル化したシクロデキストリン修飾ゼラチンをPDMSを用いてスタンプしたのちに、生理食塩水で洗浄し、顕微鏡で観察をした。さらに、そのゲル膜上で細胞培養を行った。その結果、未修飾アルギン酸上にはゼラチンがスタンプされず、また細胞も全く接着していなかったのに対し、疎水化アルギン酸ゲル膜上ではゼラチンがしっかりスタンプされており、細胞がパターン状に接着していることが確認された。本研究ではインクジェットプリンターで組織形成に必要なバイオインクとバイオペーパーを新規作製することを試みる。本年度は、バイオインクとして用いるアルギン酸に3種類の異なる疎水性基を導入することを試みた。インクジェットプリンターは粘性によって吐出が大きく左右されるため、バイオインクとして吐出可能な物質の粘度の制御が必要となってくる。本研究で使用しているインクジェットでは、おおむね30 mPa・s前後の粘性溶液が吐出可能である。一方、本研究で作製した疎水性化アルギン酸は水溶液中で疎水性部分が会合し、ナノ粒子の形成が期待できる。