hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
T細胞亜集団による免疫制御の分子機構

本研究の目的はマウスT細胞亜集団Th1、Th2の活性化に要する刺激とその伝達経路の相違をあきらかにし、これら亜集団を選択的に活性化させる方策を探ると共に、これら亜集団の分化の機構を探ることにある。本研究によって活性化シグナル伝達経路について次のことが明らかになった:1.Th1細胞の活性化には抗原受容体の下流にあるsrcカイネースFyn、ZAP-70に始まる経路が働いているが、Th2細胞ではこの経路は関与していない、2.細胞外カルシウムの流入は共通の経路である、3.この経路についてもTh1とTh2ではチロシンキナーゼの関与がまったく異なっている。以上の様に、両亜集団は活性化シグナル伝達経路を全く異にすることが始めて明らかになった。次に、活性化に要する副刺激の種類については次のことが明らかになった:1.Th1細胞は副刺激分子としてIL-12を必要とするが、Th2にはIL-1が液性副刺激分子として作用する、3.これら副刺激分子の作用はいずれもIL-2受容体発現を起こさせる。次に、生体内のT細胞について、IL-12の作用を検討した結果、次のことが明らかになった。1.抗原刺激記憶細胞はTCR刺激と共にIL-12またはB7-2による副刺激によって活性化される、2.ナイーブT細胞ではIL-12とB7-2両方の副刺激が必須である。以上の所見はIL-12はナイーブT細胞からTh1細胞に至る細胞系列の副刺激として作用し、T細胞バランスをTh1優位にする働きをもっていることを示している。次に、IL-12産生制御の手がかりを得るために、p35,p40からなるIL-12の遺伝子をクローニングしその配列を決定した。p35はハウスキーピング様構造をもっていること、p40の発現調節をしている因子の推定をおこない、現在さらに検討中である。以上の所見に基ついて、現在単細胞培養系をもちいてT細胞亜集団分化の機構を検討している。
クロマチンリモデリングの構造生物学

構造学的立場からゲノム修復・複製に関わる酵素の働きを調べる上で、これまでの裸のDNAではなくクロマチンレベルでのDNAやこれまでは経験的に扱っていた水素原子の位置を考慮すること、酵素の働く過程を原子レベルで追跡することは新しい視点で他に波及効果が大きい研究課題である。本研究では、ゲノム修復・複製に関わる酵素が働くためにクロマチン構造を変換するクロマチンリモデリング因子のサブユニットのX線結晶構造解析の結果に基づき、物理化学的、生化学的、分子生物学的手法を駆使し、全体像モデルを構築した。また、UV損傷を修復し、皮膚がんを抑えるDNAポリメラーゼの反応過程全体を初めて原子レベルで可視化した。構造生物学は生命現象の各場面を原子レベルの化学の言葉で記述することに成功し、生命科学の発展に貢献してきた。本研究ではゲノム修復、複製、転写のカップリングと普遍的なクロマチンリモデリング機構の原子レベルでの解明を目的に、ゲノムメンテナンスとクロマチンリモデリングに関わるタンパク質群の構造生物学的研究を行う。平成22年度は、対象としているタンパク質でまだ大量調製法が確立していなかったmDppa3/PGC7とAPNX、ISWIファミリーのタンパク質複合体の中のCHRAC15/17、ACF1について、大腸菌での発現系の構築と高純度精製法を検討した。mDppa3/PGC7とAPNX、CHRAC15/17についてはほぼ高純度精製法が確立でき、かなりの数の結晶化条件の検討を行ったが、それらの結晶化に成功していないので、立体構造レベルでの単一性を重視したタンパク質試料の調製を検討している。ACF1については、いろいろな鎖長のN末領域フラグメントをもつプラスミドを調製し、大腸菌での発現検討を行っているが、現在のところ可溶画分に移行するものが少ないので、発現条件の更なる検討とともに、リフォールディングを検討している。水素原子の位置のレベルでの働く仕組みの解明の課題では、特にゲノムの酸化損傷を防ぐヒトMTH1の中性子構造解析と超高分解能X線構造解析を合わせて行うために、JAXAが行っている宇宙での結晶化実験に参加し、基質2-oxo-dATPとの複合体について、地上での結晶化よりも高分解能の結晶を得ることが出来た。また、pHを変化させたヒトMTH1-基質複合体結晶のX線結晶構造解析を行い、pHに依存したプロトネーション状態に関する知見を得ることが出来た。本研究ではゲノム修復、複製、転写のカップリングと普遍的なクロマチンリモデリング機構の原子レベルでの解明を目的に、ゲノムメンテナンスとクロマチンリモデリングに関わる重要なタンパク質の構造生物学的研究を行っている。平成23年度は前年度にほぼ高純度大量調製法を確立したDNAメチル化保護に関わるヒストンメチル化結合タンパク質、新規AP-エンドヌクレアーゼ、ISWIファミリーのタンパク質複合体の中の2サブユニット、さらに以前からほぼ精製法が確立していたRad18/6複合体、MUTYH等についてより結晶生成の確率が向上するように、タグの変更やタグの切除、タンパク質の一部を欠損させたり、置換体を用いたり、Rad6のように2箇所から転写開始が始まる可能性のある配列を改変したり、複合体形成させ結晶化を有利にさせる等、結晶化試料調製に様々な工夫を加え、結晶化を試みた。現在のところ構造解析可能な結晶は得られていないが、微小結晶が得られる確率は増えており、結晶化に適した高純度タンパク質の大量調製に関して随分改善が見られた。さらにISWIファミリタンパク質超分子複合体調製に向けての構成タンパク質フラグメントの大量調製も昆虫細胞を用いたものも加え、進みつつある。その構成タンパク質間の一部について親和性に関する知見についてSPR法により得ることができた。水素原子の位置のレベルでの働く仕組みの解明の課題では、特にゲノムの酸化損傷を防ぐヒトMTH1の中性子構造解析と超高分解能X線構造解析を合わせて行うために、JAXAが行っている宇宙での結晶化実験に参加、地上での結晶化よりも高分解能の結晶を得ることが出来た。中性子構造解析のために必要な大型結晶についても一辺が1mm程度の結晶が調製できるようになった。本研究では、ゲノム修復、複製、転写のカップリングと普遍的なクロマチンリモデリング機構の分野におけるさらに新しい視点で、他に波及効果の大きい点として、1)裸のDNAではなくクロマチンレベルでのDNAを考慮する構造生物学として、クロマチンリモデリングに関わるタンパク質複合体のX線結晶構造解析、2)ゲノム修復、複製に関わる酵素に関して時間軸も加えた4次元構造(反応過程の追跡)レベルの機能解明と3)これまでの構造生物学ではほとんど考慮されて来なかった水素原子の位置(超高分解能X線結晶構造解析と中性子結晶構造解析を合わせた精密構造解析)のレベルでの働く仕組みの解明、以上を目的としている。

本年度は、ATP依存的リモデリング複合体ファミリーの中で安井らが損傷認識とカップルして働くと発見したISWIファミリー複合体の構成タンパク質を対象に、4元(ACF1ΔC1、SNF2HC-1、CHRAC15/17)複合体、3元(ACF1ΔC1、CHRAC15/17)複合体、2元(ACF1ΔC1/SNF2HC-1並びにCHRAC15/17)複合体とSNF2HC-1のX線結晶構造解析を目指した高純度精製について、それぞれを最も取扱い易い大腸菌の系で共発現、単独発現が確立し、結晶化スクリーニングを行った。昨年度結晶化できたSNF2HC-1についてX線結晶構造解析を行い、その立体構造に基づき、SPRやGST-Pull downアッセイ、トリシプシン限定分解などの結果を参考にhCHRACモデルを提案した。他の複合体についても微小であるが結晶が出来る確率が増えてきた。MutTとhMTH1の時分割X線解析は、Mg2+を用いて結晶内反応の追跡条件の検討を行った。hMTH1の精密構造解析については、宇宙実験でこれまでの最高分解能結晶が得られ、結晶の大型化も進んだ。本研究では、ゲノム修復、複製、転写のカップリングと普遍的なクロマチンリモデリング機構の分野におけるさらに新しい視点で、他に波及効果の大きい点として、1)裸のDNAではなくクロマチンレベルでのDNAを考慮する構造生物学として、クロマチンリモデリングに関わるタンパク質複合体のX線結晶構造解析、2)ゲノム修復、複製に関わる酵素に関して時間軸も加えた4次元構造(反応過程の追跡)レベルの機能解明と3)これまでの構造生物学ではほとんど考慮されて来なかった水素原子の位置(超高分解能X線結晶構造解析と中性子結晶構造解析を合わせた精密構造解析)のレベルでの働く仕組みの解明、以上を目的とする。本研究では、ATP依存的リモデリング複合体ファミリーの中で安井らが損傷認識とカップルして働くと発見したISWIファミリー複合体のhCHRACを対象に、4元(ACF1ΔC1、SNF2HC-1、CHRAC15/17)複合体、3元(ACF1ΔC1、CHRAC15/17)複合体、2元(ACF1ΔC1/SNF2HC-1並びにCHRAC15/17)複合体とSNF2HC-1のX線結晶構造解析を目指し、大腸菌もしくは昆虫細胞の系で共発現、単独発現を確立し、高純度精製を行い、結晶化スクリーニングを進めた。いくつかの複合体について微結晶を得た。昨年度X線結晶構造解析したSNF2HC-1の立体構造に基づき、変異型の相互作用実験を行い、それらのデータが昨年提案のhCHRACモデルを満足することを確認した。時分割X線解析についてはhMTH1の結晶内反応の追跡条件の検討を行い、MutT同様、3個の金属(II)イオンが反応に関わることを明らかにした。hMTH1の精密構造解析については、結晶の大型化の成功で、現在中性子データ収集を行っており、水素の同定が可能となるところまで進展した。
ピアノ・レッスンに関する質的研究：ゴールドベルク山根美代子の音楽的語彙を例に

ピアノ・レッスンでは音や身ぶりなどの非言語コミュニケーションが多用され、言葉を用いたとしても、感覚を共有する者との間で通じる特殊な言い回しが使用されるケースが多い。その上、多くの場合レッスンはマンツーマンで行われており、そこでの内容が客観的な分析対象となることは困難であった。本研究は、高度に専門的なピアノ・レッスンにおいて、どのような音楽的なやりとりが行われ、弟子の音楽理解へとつながっているのかを、実際のレッスンや、弟子たちへの聞き取り調査の結果を質的に分析することで明らかにするものである。本研究は、演奏家養成を目的とした高度に専門的なピアノ・レッスンにおいて、どのような音楽的やり取りが行われ、弟子の音楽理解へとつながっているのかを、社会調査の手法を用いて明らかにするものである。ピアノ・レッスンでは「わざ言語」とも言うべき、感覚を共有するもの同士でないと通じない特殊な言い回しが多用されている。特に、本研究で注目するゴールドベルク山根美代子(19392006、以下山根)は、自らの演奏解釈を言語化し相手に伝えることに心血を注いだピアノ教育者であり、「音楽的語彙」を研究する上でふさわしい指導者であると判断した。初年度となる平成30年度は、山根の音楽的バックグラウンドおよび指導歴を整理し、分析材料となるレッスンの録音資料の収集を行った。そして、レッスン内容を逐語化し、質的分析ソフトウェア(MaxQDA)を使って内容分析を進めている。その結果、「指導言語」というタームを用いながら、山根の指導者としての個性や指導の観点を説明することに成功した。山根の発する指導言語は、楽譜に印刷された音の羅列の裏にある、作曲家の特徴を見出さそうとした結果生まれた言葉であり、それは和声やフレーズの構造、時代の様式といった自然な音楽的欲求に裏打ちされた演奏解釈である。そして弟子たちは、山根の指導言語の根底にある意味を読み解く作業を通して、本来言語化できない音楽の本質を認識し、それを理解しようと自らに問い直すことで音楽的な成長を遂げていた。この成果は、次年度はじめに論文(『東京音楽大学大学院博士後期課程2018年度博士共同研究A報告書《モデルと変容》』)および国内学会(日本音楽表現学会第17回大会)で発表が確定している。産後休暇の取得により今年度の研究は11月半ばからのスタートとなり、実質4か月半しかなかった。また録音資料の多くは録音状態が悪く、逐語化の作業も難航している。しかし、その中で得られた逐語録は、山根の指導観や音楽的語彙の意味を探る上で非常に有益な情報を多く含んでおり、今後はテープ専門業者への委託もしつつ、さらに多くの資料の逐語化を行い、分析を進めていきたいと考えている。また、逐語化作業の遅れを取り戻すべく、当初は次年度に予定していた聞き取り調査を一部前倒しして今年度行った。学内の制度で研究支援員の雇用が認められたため、次年度は逐語化作業をさらに効率的に進めたいと考えている。また、山根の弟子たちへのインタビューも数件予定している。初年度は、山根のレッスン内容はどのようなものだったのか、そしてその中で山根の音楽的語彙がどのように作用していたのか、という山根の発信したものの意味を探る研究が主だったが、次年度はそれに加えて弟子たちへの聞き取り調査を行うことで、山根が発した言葉を弟子たちがどのように受け止め音楽理解へとつなげていたのか、という弟子の側から見た山根の音楽的語彙の意味付けも行っていく予定である。

この成果は、次年度はじめに論文(『東京音楽大学大学院博士後期課程2018年度博士共同研究A報告書《モデルと変容》』)および国内学会(日本音楽表現学会第17回大会)で発表が確定している。産後休暇の取得により今年度の研究は11月半ばからのスタートとなり、実質4か月半しかなかった。また録音資料の多くは録音状態が悪く、逐語化の作業も難航している。しかし、その中で得られた逐語録は、山根の指導観や音楽的語彙の意味を探る上で非常に有益な情報を多く含んでおり、今後はテープ専門業者への委託もしつつ、さらに多くの資料の逐語化を行い、分析を進めていきたいと考えている。また、逐語化作業の遅れを取り戻すべく、当初は次年度に予定していた聞き取り調査を一部前倒しして今年度行った。学内の制度で研究支援員の雇用が認められたため、次年度は逐語化作業をさらに効率的に進めたいと考えている。また、山根の弟子たちへのインタビューも数件予定している。初年度は、山根のレッスン内容はどのようなものだったのか、そしてその中で山根の音楽的語彙がどのように作用していたのか、という山根の発信したものの意味を探る研究が主だったが、次年度はそれに加えて弟子たちへの聞き取り調査を行うことで、山根が発した言葉を弟子たちがどのように受け止め音楽理解へとつなげていたのか、という弟子の側から見た山根の音楽的語彙の意味付けも行っていく予定である。
子どもの推論的活動を支援する算数指導法の開発

本研究の目的は、小学校1年生を対象とした3年間の縦断的研究法によって子どもの推論的活動を支援する算数指導法を開発することである。研究結果から次の代表的結論が得られた。(1)子どもの推論的活動についての発達調査から、数量に関する推論では、低学年で上位水準に到達しそれを保持するタイプの多くが見られた。図形に関する推論では、低学年から漸進的に水準を上昇させるタイプが多く見られた。(2)子どもの推論的活動を支援する算数指導法の開発では、教授法の枠組みを「推論を確認する段階」「推論の発展を生み出す段階」「推論規則を明確にする段階」の3つの段階によって構成し、教授実験によって教授法の有用性を確認した。本研究の目的は、小学校13年生を対象とした縦断的研究法によって、子どもの推論的活動を支援する算数指導法を開発することである。本研究は3年間の継続研究であり、各年度を通じて子どもの推論的活動についての発達調査を実施するとともに、子どもの推論的活動を支援する算数指導法の理論的研究とその実証のための教授実験を行う。平成24年度は研究の2年次であり、前年度に引き続き、子どもの推論的活動の発達特性を明らかにするためにピアジェの『意味の論理学』(1987)、子どもの推論の根源を探るためにピアジェの『可能性と必然性』(1981,1983)、ピアジェの後継者アンリケスの『理由の形成』(2004)等を考察した。調査問題の作成ではピアジェの実験問題を参照し、「全体と部分の関係」「長さに関する推論の合成」「面積に関する推論の合成」等を含む5題で構成した。この問題を用いて、1つの小学校で2年生と3年生(前年度から継続)を対象として発達調査を実施した。調査結果から、学年進行とともに、子どもの推論的活動が視覚的影響から解放されること、推論的連鎖が生み出され徐々に推論の合成が可能になることが明らかになった。子どもの推論的活動を支援する算数指導法の開発では、ジュネーブ学派の「学習実験」(1974,1986)、カミイの「算数教授理論」(1973)等を手掛かりとして教授法の枠組みを構成した。教授実験は、2つの小学校で2年生(前年度から継続)を対象とし、単元「はこの形」(第3時直方体の面の構成と組み立て)および単元「分数」第2時(図形の分割と分数表現)において実施された。実験結果から、統制群に対し実験群では推論的活動が活発化し、予想に基づく推論、理由に基づく推論等が生まれ教授法の有用性が確認された。本研究の目的は、小学校1年生を対象とした3年間の縦断的研究法によって、子どもの推論的活動を支援する算数指導法を開発することである。本研究は3年間の縦断的研究であり、各学年を通じて子どもの推論的活動についての発達調査を実施するとともに、子どもの推論的活動を支援する算数指導法の理論的研究とその実証のための教授実験を行う。平成25年度は、研究の3年次であり、前年度に引き続き、子どもの推論的活動の発達特性を明らかにするために、ピアジェの『意味の論理学』(1987)、子どもの推論の根源を探るためにピアジェの『可能性と必然性』(1981,1983)、ピアジェの後継者アンリケスの『理由の形成』(2004)等を考察した。調査問題の作成では、ピアジェの実験問題を参照し、「全体と部分の関係」「長さに関する推論の合成」「面積に関する推論の合成」等を含む問題で構成した。この問題を用いて、2つの小学校で3年生(前年度から継続)を対象として発達調査を実施した。調査結果から次の結論を得た。1具体物に基づく推論では、全体と部分の関係、推論の合成の認識は学年進行とともに発達する。2図形に基づく推論では、視覚的影響を受け論理的認識の発達が困難である。3調査対象の約5%の子どもは具体物および図形に基づく推論において認識の低い水準に留まっている。子どもの推論的活動を支援する算数指導法の開発では、ジュネーブ学派の「学習実験」1974,1986)、カミイの「算数教授理論」(1973)等を手掛かりとして教授法の枠組みを構成した。教授実験は、2つの小学校で3年生(前年度から継続)を対象とし、単元「三角形」(第12時:三角形のしきつめ)において実施された。実験結果から、統制群に対して実験群では、推論的活動が活発化し、推論の連鎖、推論の無限性の意識化等が生まれ、教授法の有用性が確認された。

本研究は3年間の継続研究であり、各年度を通じて子どもの推論的活動についての発達調査を実施するとともに、子どもの推論的活動を支援する算数指導法の理論的研究とその実証のために教授実験を行う。平成23年度は研究の1年次であり、子どもの推論的活動の発達特性を明確にするために、ピアジェの『意味の論理学』(1987)、子どもの推論の根源を探るために、ピアジェの後継者アンリケスの『理由の形成』(2004)等を考察した。調査問題は、ピアジェの実験問題を参照し、「全体と部分の関係」「長さに関する推論の合成」「面積に関する推論の合成」等を含む5題で構成した。1つの小学校で、この問題によって1年生、2年生、3年生を対象として発達調査を実施した。調査結果から1年次における推論的活動では、視覚的影響が強く、推論が散発的であることに対し、3年次では推論の連鎖が生み出され、推論の合成が可能になることが明らかになった。子どもの推論的活動を支援する算数指導法の開発では、ジュネーブ学派の「学習実験」(1974,1986)、ブロッソーの『教授学的場の理論』(1997)等を手掛かりとして教授法の理論的枠組みを構成した。教授実験は、他の2つの小学校で1年生を対象とし、単元「ひろさくらべ」および「かたちづくり」において実施された。実験結果から統制群に対し実験群では推論的活動が活発化し推論の合成が生み出され、教授法の有用性が確認された。本研究の目的は、小学校1年生を対象とした3年間の縦断的研究法によって、子どもの推論的活動を支援する算数指導法を開発することである。本研究では、各学年を通じて子どもの推論的活動についての発達調査を実施するとともに、子どもの推論的活動を支援する算数指導法の理論的研究とその実証のための教授実験を行った。本研究は平成23年から開始され、平成25年度で推論的活動についての発達調査および算数指導法の開発のための教授実験を終了した。平成26年度では、とくに縦断的調査結果の集計と分析、3年間の継続的な教授実験結果の集計と分析を行った。研究期間を通じての研究結果から、次の結論が得られた。子どもの推論的活動の発達調査の結果から、1数量に関する推論では、低学年で上位水準に到達し、それを保持するタイプが多く見られた。2図形に関する推論では、低学年から順次水準を上昇させるタイプが多く見られた一方で、図形の視覚的影響を受け、低い水準に留まるタイプも見られた。子どもの推論的活動を支援する教授法の開発では、ジュネーブ学派の「学習実験」、ブロッソーの「教授学的場の理論」等を参照して、教授法の枠組みを1推論を確認する段階、2推論の発展を生み出す段階、3推論規則を明確にする段階によって構成した。子どもの認知発達水準を考慮した教授実験によって、推論的活動が活発化し、推論の連鎖、推論の無限性の意識化等が生まれ、教授法の有用性が確認された。数学教育平成24年度は研究の2年次であり、前年度に引き続き、理論的研究を実施するとともに、3つの公立小学校の研究協力によって調査と教授実験を実施した。1つの小学校では、子どもの推論的活動の発達特性を明確にするために2年生を対象として縦断的発達調査を実施した。他の2つに小学校では、子ども推論的活動を支援する算数指導法の開発のために2年生を対象として教授実験を行った。順調に研究成果が得られている。本研究は、平成23年度から25年度まで3つの公立小学校の研究協力を受けて研究を継続することができた。本研究は小学校1年生を対象とした3年間の縦断的研究であり、25年度で推論的活動についての認知発達調査と教授実験が終了した。
環境会計の研究-環境コストの明確化と環境会計のフレームワークの確立-

企業が経済活動を行うことによって環境問題が生じてしまう原因は、われわれ自身が作り上げてきた経済システムが、経済活動の基盤である環境を捨象し、その価値を適切に認識し得なかったことによるものであった。この部分を認識するにあたって、会計こそがこの失われた環境価値を既存の枠内に取り入れることによって、環境コストを内部化し、環境に配慮した経済活動を促進することに貢献することができると考えた。また会計学は特に経済学の影響下に研究が進められてきたこと、また、経済学を基礎にもつ研究方法が会計学で認められるようになってきていることをふまえて、経済学の基礎的思考を改めて検討し、環境会計を考えるにあたっての1つの手がかりを得ることを試みた。その上で環境会計を考察する場合には、既存の財務会計と、それに縛られない環境報告書という場において、それぞれにふさわしい環境会計を論じ、また、相互の関連を明らかにした上で、それぞれが役割を果たすことで、全体として様々なレベルの環境コストやその他の情報を包含した環境会計の1つの体系を示すことができるのではないかと考えた。財務会計領域における環境会計では、財務会計領域における環境会計の役割と位置づけを明らかにした上で、具体的に会計処理、開示するにあたっての論点と課題を示し、また、実際の会計処理、開示の実態について検討した。環境報告書における環境会計では、財務会計の枠組みにとらわれない環境会計の開示手段として注目されている環境報告書において環境会計をどのように位置づけるのかに関して、環境報告書のフレームワークを明らかにした上で、その中の情報としての環境会計のあり方、対象とする環境コストの範囲、環境コストの評価、環境コストとベネフィットの考え方について検討し、さらに、実際に企業の環境報告書で開示されている環境会計の事例を研究した。
住民と行政が協力して災害時要援護者を守るシステムの開発

本研究では、行政と住民が協力して災害時の情報を収集、処理、提供するとともに、災害時要援護者の安否確認を迅速に行い、救助活動を支援するシステムの開発を行った。入力情報には、気象庁の情報のほか、地震計と3次元雨量計を設置して、独自でも入力できるシステムとした。広く住民に情報を提供するためには、デジタルサイネージを用いて、安否確認システムの要援護者が持つ端末はスマートフォンを用いて、サーバはクラウドシステムを用いてシステム構築を行った。宇部市をモデル地域として、市の防災や福祉に関連する部署、高齢者、聴覚障碍者の協力を得て、プロトタイプシステムを構築、その機能検証を行った。1地震計の設置を工学部構内の8階建ての総合研究棟の地下一階と屋上に設置し、観測体制を整えた。折しも、3月14日未明に周防灘で地震が発生し、本学で最初に記録することができた。現在その解析を進めている。今後は本地震計で観測された計測震度と気象庁発表の宇部市における計測震度とを比較し、計測震度の地域特性も明らかにしていく。2総合研究棟屋上および宇部市役所屋上に3次元雨量計を設置した。宇部市役所屋上には通常の転倒マス式雨量計が設置してあるので、通常の雨量計と3次元雨量計の比較検討ができる体制が整った。今後は降雨強度や風向・風速との関連で比較検討を行っていく。3携帯電話端末を使った安否確認情報提供、情報伝達ソフトの開発を行った。開発したソフトの使用性を学生を使って検討した。実際に使用するのは、高齢者や災害時要援護者なので、その人たちにも使いやすいデザインを検討している。4デジタルサイネージの表示する文字や画像の切り替え速度、移動速度の追随性に関する基本調査を開始した。まずは学生を対象の調査を開始したが、地域住民、特に高齢者が対象になることから、動体視力との関連で調査する方法を検討中である。5衛星データを用いて、地震や洪水による斜面崩壊や、洪水や津波による浸水領域の抽出に関する研究を開始した。まずは光学センサーによる衛星画像を処理して被災領域の抽出から始め、合成開口レーダーを用いたマイクロ波センサーによる解析も開始した。平成25年度は、以上のように各サブシステムの開発、基本項目の研究を行うことによって、これらを一つのシステムとして統合するための準備を整えることができた。本研究の目的は、災害情報を地域住民自らが取得、処理、伝達することによって、安全で安心して暮らせる社会を実現するための情報システムを構築することである。本システムは、地震情報や気象情報を自ら入手するとともに、インターネットなどからも情報を取得する「インプット系」と取得した情報を行政と住民に内容を選別して提供する「処理ーサーバ系」、およびこれらを伝達・表示する「アウトプット系」とからなるサーバ・クライアントシステムである。住民への情報提供は、災害時要援護者と一般住民がその対象(クライアント)となる。災害時には要援護者の安否確認を早急にとる必要があり、本システムでは最小限の情報量で一斉に安否確認を可能とする。要援護者の端末には、日ごろから使用している携帯電話を改良して用いる。また一般市民へは携帯電話のほか、デジタルサイネージで情報を提供する。サーバはクラウドシステム上に設置する。本研究の初年度である今年度はシステムの基本設計を行い、サブシステムの開発を開始した。具体的には、1全体システムの基本設計、2インプット系の構築、3サーバシステムの構築、4要援護者の持つ端末の開発、5サーバと端末の間の通信の構築、6デジタルサイネージによる情報システムの構築、である。あわせて、申請当初には明確な目的としていなかった衛星リモートセンシングを用いた災害情報収集についても、非常に有効な手法であることが明らかになったので検討を行った。本研究の3年目である本年度は以下のことを実施した。1昨年度設置した「インプット系」の地震計、3次元雨量計の観測が確実に行われていることを確認した。平成26年3月14日に起こった地震に対しても貴重な地震記録(山口大学にとって最初の)を取得できた。雨量についても3次元雨量計と従来の転倒マス雨量計の比較を開始した。その結果、3次元雨量計のほうが雨量は多く、場合によっては従来の雨量計ではほとんど計測されていない雨量も計測されていた。2携帯電話を使った要援護者用の一斉安否確認の端末については、同時に多くの人が一斉に使うことを念頭に、複数同時に送信ができ、複数からの返信も確実に行えることを確認した。今後は同時に送受信する人数とそれに要する時間を確認する必要がある。3一般市民への情報提供を行うデジタルサイネージに対して、同時に3台のディスプレイに同じ内容を表示、あるいは異なる内容の表示が遠隔地にあるサーバからできることを確認した。これによって行政から必要な情報を必要な地区へ提供することの見通しが立った。4衛星リモートセンシング技術を使って、河川氾濫か所の抽出、斜面崩壊地の抽出を試みた。光学センサーに対しては、その見通しを立てることができた。しかしながら光学センサーは雲を移すので、悪天候時には迅速に使えない。雲を透過する合成開口レーダーについては、画像データの入力が可能になったので、その可能性の検討を今後行う。5以上の各サブシステムが全体として機能することを確認することができた。最終年度の次年度は各サブシステムを統合する必要があるが、その基礎をクリヤーすることができた。

平成26年度までの成果に基づき、最終年度の平成27年度に予定していた以下の項目を実施することによって当初の目的であるシステムのプロトタイプを開発することができた。1.地震計、3次元雨量計の計測システムが確実に稼働していることを確認した。地震については、本研究の実施期間中の平成26年3月14に周防灘を震央とする地震が観測され、その解析結果を現在論文に取りまとめ中である。山大工学部内および宇部市役所屋上に設置した3次元雨量計については、従来の転倒マス型雨量計との比較検討ができた。このデータも解析中でまとまり次第論文として発表の予定である。2.携帯電話(スマートフォン)を用いた端末、クラウドサーバシステムを用いた安否確認システムも聴覚障害者、高齢者を対象に開発終了した。宇部市社会福祉協議会、宇部市高齢福祉課、聴覚障害者、高齢者の協力のもとに、動作実験を工学部と社会福祉協議会の離れた場所で同時に実施した。その結果、当初目的とした機能を確認することができた。3.一般市民への情報提供のためのデジタルサイネージに関しては、宇部市防災危機管理課、情報政策課と協議のうえ、市役所一階入り口のホールに設置することとし、動作確認を行った。表示内容、表示方法についてはすでに昨年度確認を終了している。4.平成26年度の広島土砂災害、平成27年度の関東・東北豪雨災害による被害状況を衛星リモートセンシングデータを用いて解析し、それらをデジタルサイネージに掲示できることを確認した。これによって、行政だけでなく市民へも衛星情報を提供できる道を開くことができた。5.以上の各システムがシステム全体として稼働することを確認し、本研究の目的をほぼ達成することができた。今後に残された課題としては、視覚障害者用の端末ソフトの開発、このシステムを市役所に実装した時に発生するであろうさまざまな問題の解決が考えられる。本研究では、行政と住民が協力して災害時の情報を収集、処理、提供するとともに、災害時要援護者の安否確認を迅速に行い、救助活動を支援するシステムの開発を行った。入力情報には、気象庁の情報のほか、地震計と3次元雨量計を設置して、独自でも入力できるシステムとした。広く住民に情報を提供するためには、デジタルサイネージを用いて、安否確認システムの要援護者が持つ端末はスマートフォンを用いて、サーバはクラウドシステムを用いてシステム構築を行った。宇部市をモデル地域として、市の防災や福祉に関連する部署、高齢者、聴覚障碍者の協力を得て、プロトタイプシステムを構築、その機能検証を行った。本研究の最終目的は地域住民が自ら災害情報を取得、処理、伝達できるシステムの開発であるが、研究実績の概要でも述べたとおり、全体システムのサブシステムはほぼ完成し、機能していることが確認できた。あとは予定通り最終年度にサブシステムを統合し、プロトタイプシステムの開発が残っているだけである。それについてもほぼ見通しが立っている。27年度が最終年度であるため、記入しない。防災工学次年度は最終年度になるので、今年度の成果を用いてシステムを統合し、さまざまな状況に対して実際に稼働するかどうかを確認する。また宇部市に導入することを前提に、宇根氏でも稼働の試行を試みる。
核融合プラズマ輸送理論における新手法開発のための研究

主な研究成果の概要は以下のようである.1.プラズマにおける乱流やカオスの現象とそれに伴う異常輸送1)異常輸送係数に対する諸理論の相互比較を行い有益な知見を得た.散逸性交換型モード及びリップリングモードに対し,混合距離理論,スケール不変性を利用した手法,及びくり込み乱流理論の三種の方法を適用し,輸送係数のパラメーター依存性が一致することを示した.2)RFPに適用できるMHD乱流ダイナモモデルを開発した.有名なテイラーのベッセル関数モデルは簡単な原理で本質をついたものとして評価できるが,プラズマ境界で電流がゼロにならないことと,有限圧力勾配を持たないことなどの欠点を持つ.ここでは乱流統計理論に基いて新しいアルファダイナモ効果を導くことに成功し,これにより上記二つの欠点を解消した.2.プラズマ分岐現象とそれに伴う構造形成の解明静電的モードによる乱流の自己構造形成状態としての層状の流れが出現することを示し,シミュレーションとの良い一致を示した.これは粒子閉じ込めの対流損失を軽減する効果があり,興味ある点である.3.MHD系に対するセル・オートマトンモデルの開発MHD・セルオートマトンのアルゴリズム開発を進展させた.従来までの2D・MHD・セルオートマトンでは線状の「MHD粒子」を使用したが,それを拡張し,有限長で四つのパラメーターを持つ環状粒子を考え,てい減MHDのアルゴリズムを開発し,さらに完全三次元モデルも開発中である.4.その他の基礎研究磁力線に沿う方向の高エネルギー電子による非局所熱伝導を進展させ,計算機コードを作成した.実際にそのコードを使って,レーザー生成プラズマの解析を行った.主な研究成果の概要は以下のようである.1.プラズマにおける乱流やカオスの現象とそれに伴う異常輸送1)異常輸送係数に対する諸理論の相互比較を行い有益な知見を得た.散逸性交換型モード及びリップリングモードに対し,混合距離理論,スケール不変性を利用した手法,及びくり込み乱流理論の三種の方法を適用し,輸送係数のパラメーター依存性が一致することを示した.2)RFPに適用できるMHD乱流ダイナモモデルを開発した.有名なテイラーのベッセル関数モデルは簡単な原理で本質をついたものとして評価できるが,プラズマ境界で電流がゼロにならないことと,有限圧力勾配を持たないことなどの欠点を持つ.ここでは乱流統計理論に基いて新しいアルファダイナモ効果を導くことに成功し,これにより上記二つの欠点を解消した.2.プラズマ分岐現象とそれに伴う構造形成の解明静電的モードによる乱流の自己構造形成状態としての層状の流れが出現することを示し,シミュレーションとの良い一致を示した.これは粒子閉じ込めの対流損失を軽減する効果があり,興味ある点である.3.MHD系に対するセル・オートマトンモデルの開発MHD・セルオートマトンのアルゴリズム開発を進展させた.従来までの2D・MHD・セルオートマトンでは線状の「MHD粒子」を使用したが,それを拡張し,有限長で四つのパラメーターを持つ環状粒子を考え,てい減MHDのアルゴリズムを開発し,さらに完全三次元モデルも開発中である.4.その他の基礎研究磁力線に沿う方向の高エネルギー電子による非局所熱伝導を進展させ,計算機コードを作成した.実際にそのコードを使って,レーザー生成プラズマの解析を行った.
品質評価とモニタリングの不完備性が調達入札に与える影響

本プロジェクトは、調達における質の評価やモニタリングの不完備性が、総合評価方式の調達オークションの競争性、経済性および質確保にどのような影響を与えるかを、基課題である基盤研究(B)「調達の経済分析:理論と応用」で開発・整備している総合評価方式オークションの基礎理論に基づいて解明することを目的としている。また、この研究はスペインのポンペウ・ファブラ大学に所属する共同研究者とともに実施することとなっており、現地への渡航を2019年秋ごろに予定して準備を進めている。2018年度は基課題の研究期間にあたっており、本プロジェクトに関連して、研究代表者が基課題の分担者とともに、総合評価方式の調達オークションに関する基礎研究を進めた。とりわけ、一般的な総合評価ルールのもとで、入札者がどのような戦略を取ることが妥当な予測(ゲーム理論におけるベイジアンナッシュ均衡)となるかについての理解を深め、とくに多次元の私的情報を持つ供給者の競争モデルにおいて、均衡の評価値の分布の持つ性質がどのようなものかについての詳細を詰めるとともに、構造推定でパラメータの識別や推計のための基礎的な条件が満たされているかどうかについても検討し、一定の進展が得られた。研究代表者は渡航時の共同研究に向けて海外共同研究者と研究に関する連絡を取っており、2018年3月にも基課題のプロジェクトの一環としてポンペウ・ファブラ大学を訪問し面談を行い、今後の研究の方向性について具体的に議論した。基課題の進展があるとともに、共同研究に向けて共同研究者との連絡や議論も進んでいるため。2019年度秋ごろから渡航するので、それまでに研究の準備を進めるとともに、研究実施計画に従って研究を遂行する。具体的には、基課題で開発したモデルを土台にし、競争的な状況における入札行動をベンチマークとして、入札参加者が談合するケースや、参加者と発注者(または発注における仲介者や)に癒着が認められるケース、また予算超過が発生する要因を考慮したケースをそれぞれ分析する。不完備性の取り込み方は、既存研究の手法を参考・応用する。2019年度はGanuza教授とともにこれらの課題の中から取り掛かる意義の深い課題、あるいは比較的取り掛かりやすい課題を見極め、研究を進展させる。内定年度:2017本プロジェクトは、調達における質の評価やモニタリングの不完備性が、総合評価方式の調達オークションの競争性、経済性および質確保にどのような影響を与えるかを、基課題である基盤研究(B)「調達の経済分析:理論と応用」で開発・整備している総合評価方式オークションの基礎理論に基づいて解明することを目的としている。
生体活性材料と成長因子による骨形成能を持つ人工骨の作成

生体活性材料は人工骨として臨床に広く応用されているが、その骨形成能力は自家骨に劣る。今回の研究では、人工骨に成長因子を付加して、自家骨に匹敵するような骨形成能を持つ人工骨を作成することを目的とした。1:TAK-778による骨結合能の増強TAK-778は新しく合成された低分子化合物であり、ラット骨髄間質細胞培養系でアルカリフォスファターゼ活性を上げ、骨様組織形成を促進する。この新しい成長因子を生体活性セラミックの骨内埋入時、界面に投与し生体活性セラミックの骨結合を促進、増強する事を証明した。高い生体活性を持つアパタイト-ウォラストナイト含有ガラスセラミック(AW-GC)の成長因子キャリアーとしての適性を調べるため、AW-GCの70%多孔体を家兎大腿骨内に埋入し、その吸収過程を観察した。多孔体内には早期に材料表面に沿って骨形成が起こり、その後AW-GCは骨との結合を保ったまま、リモデリングを受けながら吸収されていった。その吸収率はほぼ一定で、12ヶ月で70%が吸収された。コントロールとした同気孔率、気孔径のハイドロキシアパタイトは、多孔体内の骨形成が有意にAW-GCに劣り、またほとんど吸収を受けなかった。AW-GCは成長因子キャリアーとして有望であると考えられた。上記2の結果を受けて、AW-GCと成長因子による骨再生実験を行った。AW-GCの多孔体(気孔率70%)の円柱にb-FGF水溶液を陰圧含浸させ、家兎大腿骨に埋入し、術後1、2、3、4週で脱灰標本、非脱灰標本、マイクロCTを用いて評価した。FGFを含浸しない群をコントロールとした。脱灰標本では、FGF群でコントロール群よりも多くの血管進入が見られたが、骨形成は両群間で差が無く、FGF投与が骨形成には反映されなかった。最初に計画したバイオミメティック法での表面層修飾は、擬似体液のpHが変化すること、薄い表面層内に適量の成長因子を組み込むためには、かなり大量の成長因子を擬似体液中に入れる必要があり不経済であること、予備実験にて多孔体の中に均一の厚さを持ったアパタイト層を形成することが困難であったこと、などより、計画通りに表面修飾層を形成することができなかった。その代わりに、b-FGF、TAK-778などを違った方法で材料上に作用させ、それら周囲での骨形成をin vivoで評価した。日本白色家兎の大腿骨内顆に孔を開け、b-FGF水溶液を含浸させたAW-GC多孔体円柱を埋め込んだ。コントロールとしb-FGFを含浸させないAW-GC多孔体円柱を用いた。術後1、2、3、4週で屠殺し、評価した。b-FGF投与群では、非投与群と比較して、1週目より多孔体孔内に多くの血管の形成がみられ、その後も継続した。しかし、血管の進入に伴って期待された骨の形成は見られなかった。日本白色家兎の脛骨に中村の方法に従ってAWガラスセラミック(AW-GC)のプレートを埋入した。この時、TAK-778/PLGA-MCを同時に骨髄内に充填し、術後4,8,16週で組織学的評価をすると共に、引き剥がし試験にて骨結合力を測定した。コントロールはPLGA-MGを用いた。組織学的にはTAKを作用させた群の方が、活発な骨形成を認めた。

これは特に骨髄内に面する部分に多く見られ、このため骨-材料間の結合面積がコントロールに比べ多くなっていた。引き剥がしテストのfailure loadは全実験期間においてTAK作用群がコントロール群を有意差をもって上回っていた。これらの結果は、組織学的評価とも良く一致して、TAK-778が人工材料の骨結合を促進することを裏付けた。生体活性の高いアパタイト-ウォラストナイト含有ガラスセラミック(AW)の成長因子キャリアーとしての特性を見るために、その70%気孔率多孔体の骨内での吸収過程を観察した。直径4mm、高さ20mmのAW多孔体円柱を日本白色家兎の大腿骨に埋入、1、3、6、12ヵ月で脱灰、非脱灰標本を作成、観察した。同じ気孔率のハイドロキシアパタイト(HA)をコントロールとした。HAはほとんど吸収されなかったが、AWはほぼ直線的に吸収され、約18ヵ月でほとんど吸収されてしまうことがわかった。これは多孔体特有の性質と考えられ、気孔率などの条件を調節することによって吸収期間の調節も可能で、キャリアーとして有望であると推察できた。次に臨床応用を念頭に置き、生体活性セラミックと成長因子による骨再生実験を行った。当初バイオミメティック法により生体活性因子を含有させたアパタイトコーティング層を形成する予定であった。しかし、予備実験において多孔体の中に均一の厚さを持ったアパタイト層を形成することが困難であったため、FGF溶液を直接多孔体内に陰圧含浸させることとした。日本白色家兎の大腿骨内顆に直径4mm高さ6mmのAW多孔体円柱(気孔率70%)にb-FGF水溶液(円柱1個あたりb-FGF70μg)を含浸させたものを埋入し、骨形成を調べた。術後1、2、3、4週で屠殺し、脱灰及び非脱灰標本、マイクロCTを用いて評価した。b-FGF投与群では、非投与群と比較して、1週目より多孔体孔内に多くの血管の形成がみられ、その後も継続した。脱灰標本では、標本全域を温存したまま切片を作成することが不可能であるため、血管や骨量の定量はできなかった。しかし、マイクロCT像から多孔体内に形成される骨の量を測定してみると、期待されたようなb-FGF使用群と非使用群との間の骨形成量の差は見られなかった。
原子核の巨大共鳴状態

研究の目的は1.2重巨大共鳴状態の構造を明らかにすること、2.不安定核の巨大共鳴状態の研究、3.マイクロクラスターのミー・プラズモンの研究であった。1,3については大きな成果が得られたが、2については実験的研究が遅れており、期待された結果を得ていない。しかし、巨大共鳴に関する本研究により、予想外の成果も得られた。これらを含め以下にまとめる。1.2重巨大共鳴状態の発見は90年代の原子核物理最大の発見の一つであるが、我々はその励起強度に対する模型に依らない和則を求めることに成功した。これは、通常の巨大共鳴に対する有名なThomas-Reich-Kuhn和則に対応するものである。2.ミー・プラズモンの幅はクラスターのサイズに反比例するというのが長年の定説であった。我々はより厳密な計算を行い、サイズの平方根に反比例することを示した。実験的検証が待たれる。3.ガモフ・テラー巨大共鳴の励起強度が実験的に確定されたが、我々はその結果をもとに、長年不明であったスピンの自由度に依存する原子核のランダウ・ミグダルパラメータの値を確定した。その値は従来予想されていたものと大きく異なり、今後のスピンに依存する原子核や中性子星の研究の基盤となるであろう。4.原子核を相対論的多体系として理解すべきか、或いは従来通り非相対論的模型で十分であるかは、現在の原子核研究の大きな課題である。我々は、原子核の単極子巨大共鳴状態を相対論的模型で記述する場合、反核子の自由度が必要であることを解析的に示した。この結果によって相対論的模型と非相対論的模型の違いが見いだせる可能性がある。原子核の巨大共鳴状態は原子核の最も基本的な集団運動状態であるために、古くから研究されてきた。その結果、全ての原子核でどのような砺起エネルギーをもって存在するかは、理論的にほぼ理解されている。しかしながら、巨大共鳴状態の幅については、ランダウダンピングと衝突幅がどのように寄与しているか、未だ明確ではない。解き明かされていない理由は幅を議論する見通しの良い理論的な枠組みがないことと、核子間相互作用が良く分かっていないためである。一方、最近の実験技術の進歩により、新しい有限多体系であるマイクロクラスターの研究が盛んになってきた。その中で、原子核の双極子巨大共鳴状態と、集団運動状態として同じ古典的描像をもつミ-・プラズモンが発見されている。前者は陽子群と中性子群逆位相で振動する状態であるのに対して、後者は正の電荷をもつイオン群と電子群の振動である。ところが、構造を支配する相互作用は、原子核では良く分かっていない強い相互作用であるのに対して、マイクロクラスターでは良く知られた電気的な相互作用である。従って、ミ-・プラズモンの研究は、それ自身の研究だけではなく、原子核の巨大共鳴状態の幅の研究にとって、理論の枠組みの妥当性を調べる上で、非常に有意義なものとなる。以上の観点から、今年度は主にミ-・プラズモンの幅の研究を行った。その結果、朝永の集団運動理論が励起エネルギーと幅を統一的に矛盾なく議論する上で、非常に有効であることを示した。また、励起エネルギーや幅の電子数依存性、クラスターサイズ(R)依存性の解析的な表現を求めた。特に、励起エネルギーは従来色々な方法で求められた者に等しいが、これに矛盾なく求められた幅のサイズ依存性は今まで長い間、1/R一則として信じられてきたものと異なり、1/√Rであることを示した。最近、原子核に2重大共鳴状態が存在することが実験的に明らかにされた。

有限多体量子系の巨大共鳴の研究は原子核のみならず、実験技術の進歩により、原子、アトミック・クラスター、ボーズ・アインシュタイン凝縮系と広がっているが、2重巨大共鳴状態の存在が明らかにされたのは、原子核においてのみである。従って、今後の他の量子系での研究にとっても重要な研究対象であるが、理論と実験の間には大きな違いがあることが判明した。原子核の2重巨大共鳴状態は、相対論的高エネルギー重イオン反応によってクローン励起されるが、その励起強度に対する実験値は種々の模型による計算値の数倍に達していることが示された。原子核の基本的な集団運動状態に対する理論値と実験値の違いは、従来の原子核理論にとっても、深刻な問題である。我々はこの問題を解決するために模型に依らない理論計算をすることに成功した。我々は2重巨大共鳴状態の励起強度には模型に依らない和則が存在することを示し、その強度はよく知られている(1重)巨大共鳴状態の励起強度で決まってしまうことを明らかにした。その結果、理論と実験値の食い違いは、少なくとも原子核構造に関する理論によるものではないことが示され、現在、相対論的重イオン反応機構の再検討が望まれているところである。2重巨大共鳴状態の励起エネルギーと減衰幅についても、ほぼ模型に依らず理論値を求めることが出来、この二つの物理量については実験値と良く一致することを示した。原子核の巨大共鳴状態の研究における最近の最大のトピックスは2重巨大共鳴状態の発見とガモフ・テラー巨大共鳴状態の励起強度の確定である。前者はドイツのGSIにおいて、相対論的高エネルギー重イオン反応によるクーロン励起によって発見された。存在するとすれば原子核の状態密度の高い、高エネルギー領域(約30MeV)に現れるために、この発見は理論的には殆どの研究者が予想していなかったものである。従って、発見されると多くの研究者によってその理解が試みられたが、その励起強度は原子核の標準的な模型の2倍ほど大きいことが判明し、従来の原子核の集団運動の理解にとって深刻な問題となった。我々は昨年、模型に依らない和則による研究を行い、原子核構造の側面からは説明不可能であること、問題は核反応機構にあることを示した。今年度はさらに研究を進め、励起強度に対する中間子による交換流の寄与を計算し、依然実験値を説明することが不可能であることを明らかにした。2重巨大共鳴の励起強度は、現在も原子核理論にとって深刻な問題として残されている。もう一つの重要な実験は、ガモフ・テラー励起の和則値に関するものである。従来、和則値の50%の存在しか知られておらず、これまでその事実をもとにスピンに依存する原子核の応答関数やパイオン凝縮などが議論されてきた。また、一方では、有馬らの原子核の磁気能率の計算と矛盾するものであった。ところが、最近東大の酒井等の実験グループによって和則値の90%が存在することが確かめられた。我々はこの実験の結果、従来広く使われてきた原子核のLandau-Migdalパラメータが大きく書き変えられること、そのため原子核におけるパイオン凝縮の臨界密度が安定核の2倍程度になることを示した。現在、さらに有馬等の磁気能率の計算との整合性を東大の理論グループと検討中である。今年度明らかにされたことは、次の3点である。1.実験で観測された相対論的クーロン励起における2重双極子巨大共鳴状態の断面積は、今まで提唱された全ての原子核模型の2倍に達する。
子宮内膜脱落膜化におけるミトコンドリアダイナミクスの解明と病態への関与

子宮内膜にある間質細胞は、排卵後に生体内の様々な化学物質の刺激を受けて脱落膜化という細胞形態の変化を遂げる。また、この過程は妊娠の成立と維持に必須の過程であり、脱落膜化の異常と、妊娠に関連する様々な疾患との関連が報告されている。我々はこれまでの実験で、子宮内膜間質細胞を人工的に脱落膜化させると、細胞内のミトコンドリアの数が増加することを見出した。ミトコンドリアに関しては、生体内で多様な役割を果たすことが知られているが、子宮内膜の脱落膜化にどのように関連するかはよくわかっておらず、本研究でそれらの点に関して解明していきたいと考えている。
メカニカルアロイング法による非晶質相粒子分散合金の創製に関する研究

金属間化合物をカニカルアロイング(MA)処理すると、非晶質化することが知られている。この研究では、純アルミニウム粉末に金属間化合物粉末を添加してMA処理をし、非晶質化した微細な金属間化合物粒子のアルミニウム粉末中への分散を図った。さらに、非晶質相の結晶化温度以下の熱間押出しによってMA粉末を緻密化し、非晶質相粒子分散アルミニウム材料の創製を試みた。金属間化合物は遷移金属のアルミニウムに対する平衡相である、TiAl_3、ZrAl_3、FeAl_3、NiAl_3、MnAl_6、CrAl_7、Co_2Al_9、FeNiAl_9の8種類を選んだ。各化合物をアルミニウムに対して前の4種の化合物は10at%、後の4種は20at%の割合で添加した。MA処理によって、脆い金属間化合物は砕かれて、軟質のアルミニウム中に微細に分散した。MA処理を続けると金属間化合物からのX線回折強度は低下し、TiAl_3、ZrAl_3、FeAl_3、NiAl_3の回折線は、MA処理の目標時間である24時間経過すると消滅した。他の4種類の化合物の回折線強度も弱くなるが、目標時間の100時間経過後にもごく弱いピ-クが認められた。MA粉末の示差熱分析によると、金属間化合物の結晶化にともなう発熱が検出され、金属間化合物は非晶質相としてMA粉末中に微細に分散していることがわかった。熱間押出温度を非晶質相の結晶化温度以下として押出材を作製したが、非晶質相は再び結晶化した。非晶質相分散アルミニウム材料を得るためには、さらに低い温度の緻密化の技術を考えなければならない。押出材は金属間化合物粒子の微細分散組織と、細かい亜結晶粒からなる加工組織を呈した。添加量の少ない合金については、引張強度を評価し、AlーFeAl_3合金は470MPaと最も高い室温強度を示した。添加量が多く、延性の低い合金は圧縮強度をしらべ,AlーFeNiAl_9合金の0.2%耐力は605MPaを示した。メカニカルアロイング(MA)法によって、アルミニウム粉末中に非晶質化した金属間化合物粒子(TiAl_3、ZrAl_3、FeAl_3、NiAl_3)を微細かつ均一に分散させることを試みた。金属間化合物組成のアーク溶解ボタンを真空中で均質化処理した後、細かく砕いて粉末とした。純アルミニウム粉末に対して化合物粉末を10at%の割合で混合し、高エネルギーボールミル中で24時間のMA処理を行った。MA粉末中には細かく均一に化合物粒子が分散していた。MA粉末は、化合物粒子の分散および繰り返し変形による加工硬化によって硬化する。その硬化量は、MA処理時間の経過とともに少なくなり10時間以上では硬化量がほぼ飽和した。MA粉末中に分散している化合物粒子の非晶質化の確認は、X線回折測定によって行った。MA処理を続けると、いずれの金属間化合物の回折線強度も低くなり、24時間経過すると回折線が認められなくなることから、非晶質化が達成されたと判断した。非晶質相の結晶化挙動は、示差走査熱分析によってしらべた。