hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
セビーリャ、サンタ・カリダード聖堂研究

本年度は、平成2324年度の2年にわたる課題研究期間の後半にあたる。その研究課題は、バロック期スペインの宗教画家ファン・デ・バルデス・レアル作のヴァニタス画《束の間の命》と《この世の栄光の終わり》について、その複雑な図像の解釈を試みることにあった。この大型の対作品は1672年にサンタ・カリダード聖堂(セビーリャ)の内部装飾の一環として描かれ、現在でも当初のままに、入口付近の南北両壁に相対して掛けられている。これらのバルデス・レアル作品の図像解釈は先行研究でも断続的に試みられてきたものの、一部の暗示的モティーフについては、いまだ統一的な見解に至っていない。それに対して報告者は、画中の謎めくモティーフ三つについて、対抗宗教改革期スペインの神学や美術の情勢を手がかりに解読を試みた。そしてそれらの分析をもとに、カリダード聖堂のヴァニタス画が「死」や「審判」の教理を一般論として掲げるに止まらず、観者一人ひとりに対し、自己の死を省察するように促していた可能性を新たに指摘した。一方で報告者の推測によれば、観者を自己省察へと導くための工夫は2点のバルデス・レアル作品のみならず、堂内のバルトロメ・エステバン・ムリーリョ作の聖人画2点、そして最奥の主祭壇衝立へと継承されている。聖堂入口の対作品に端を発した「死の自己省察」は、祭壇衝立内の群像彫刻《キリストの埋葬》や《慈愛》像においていかに帰結したのであろうか。報告者は、最後に2点のヴァニタス画を聖堂装飾プログラムの枠内に戻すことで、バルデス・レアル作品の「死の勝利」から主祭壇衝立の「慈愛の勝利」へと繰り広げられたダイナミックな宗教的メッセージの解読を試みた。なお、以上の研究成果は美術史学会の会誌『美術史』(第174号)への投稿論文「バルデス・レアルの二大ヴァニタス画-死の勝利から慈愛の勝利へ-」として現在、査読を受けている。本年度は平成2324年度の2年間における課題研究の前半期に位置づけられ、その当初の目的は、セビーリャ(スペイン)のサンタ・カリダード聖堂の美術装飾中、最も著名な絵画であるバルデス・レアル作《束の間の命》、《この世の栄光の終わり》(いずれも1672年)について、それらの表現内容におけるイエズス会からの思想的な影響を論証することにあった。しかし、その準備を進めるなかで報告者は、同時代の「エンブレム・ブック(エンブレム集成)」をめぐる長期の調査が必要であることを新たに認識したため、それに並行し、来年度の課題として予定していたムリーリョ作《ハンガリーの聖エリザベート》の考察を進めた。その成果は、地中海学会の会誌『地中海学研究』(第35号、2012年5月刊行予定)への投稿論文「ムリーリョ作《ハンガリーの聖エリザベート》(1672年)とカリダード施療院の創設理念」としてまとめられ、査読の結果、採択を受けた(2012年1月)。同論文では、バルデス・レアル作品同様にカリダード聖堂の美術装飾の一環である同聖人画の悲痛な表現内容について、同作のイメージ・ソースとなった版画やムリーリョの他作品との比較を通して把握し、その思想的な背景をカリダード兄弟会(信心会)が同時期に創設した施療院の理念に求めている。また、カリダード聖堂、あるいはムリーリョやバルデス・レアルのみに視野を狭めることなく、スペイン美術史全体に対する広範な見識を身につけるために、「プラド美術館所蔵ゴヤ光と影」展(国立西洋美術館、2011年10月2012年1月)の図録の制作などにも携わった。なかでも同展の「スライド・トーク」(全4回)を担当し、近代スペインの画家ゴヤの画業について100人超の来場者を前に講演したことは、特定の学術研究の成果と課題を社会に対して明快に伝えるための貴重な訓練となった。

報告者は、最後に2点のヴァニタス画を聖堂装飾プログラムの枠内に戻すことで、バルデス・レアル作品の「死の勝利」から主祭壇衝立の「慈愛の勝利」へと繰り広げられたダイナミックな宗教的メッセージの解読を試みた。なお、以上の研究成果は美術史学会の会誌『美術史』(第174号)への投稿論文「バルデス・レアルの二大ヴァニタス画-死の勝利から慈愛の勝利へ-」として現在、査読を受けている。上述のようにバルデス・レアルの2点の絵画については、いまだ「エンブレム・ブック」をめぐる基礎的な調査の段階を抜け出せていないが、ムリーリョの2点の聖人画については《ハンガリーの聖エリザベート》を中心に、その制作の思想的な背景を特定できたように思われる。来年度の最大の目的は、バルデス・レアルのヴァニタス画《束の間の命》、《この世の栄光め終わり》について、同時代のエンブレムとの形式的な類似を指摘し、それを手がかりに当時、「エンブレム・ブック」を教化の手段として重視していたイエズス会からの思想的な影響を追究することにある。その成果は、同年度中に学会発表や雑誌論文としてまとめられる予定である。
造血幹細胞移植後のヒトヘルペスウイルス6脳炎に対する適切な診断方法の確立

ヒトヘルペスウイルス6(HHV-6)は造血幹細胞移植後など宿主の免疫低下により再活性化し、脳炎などの各種感染症を引き起こす。しかしHHV-6は遺伝的に宿主細胞の染色体に組み込まれて存在する様式があることが知られている。そこでウイルスDNAを検出することでHHV-6感染症を診断するにあたっては、一般のHHV-6再活性化による感染症と明確に区別される必要がある。本研究では、HHV-6の染色体への組み込み機序を中心に検討した。HHV-6の組み込みは染色体末端のテロメア領域に限局することが示唆された。組み込みHHV-6を持つ個体では、通常のHHV-6潜伏感染と比較すると、高コピー数のHHV-6が検出されることから、造血幹細胞移植後早期に高コピー数のHHV-6が検出される場合は、染色体に組み込まれたHHV-6血症である可能性を考える必要がある。ヒトヘルペスウイルス6(HHV-6)はサイトメガロウイルスと同様に同種造血幹細胞移植後の再活性化により各種感染症をひき起こす。特にHHV-6脳炎は診断が遅れれば短期記憶障害など重大な後遺症残す。このためHHV-6感染メカニズムの解明が望まれる。当該研究機関において、HHV-6は感染細胞の染色体に組み込まれて存在し得ること、そしてそれが遺伝的伝播を受けることを世界に先駆けて発見した。したがって、HHV-6脳炎をPCRで診断する場合、「通常のHHV-6潜伏感染」からの再活性化なのかあるいは「染色体に組み込まれたHHV-6感染」からのDNAを検出しているのかを明確に判別する必要がある。本年度は、このHHV-6の染色体への組み込み機序について解析した。これまでの報告で、HHV-6の染色体への組み込みはテロメア領域に限局することが示唆されている。FISH法により、HHV-6ゲノムが22番染色体q13のテロメア側に組み込まれていることが証明されている細胞株Katataを解析系に用いた。Katata細胞におけるHHV-6組み込み様式をさらに詳細に解析するため、Katata DNAをPstI制限酵素で消化後、self ligationを行いHHV-6ゲノム末端のDR領域に設定したプライマーによりinverse PCRを行なった。このPCR産物のTAクローニングをして、DNA配列をBLASTサーチにて解析した。今回のinverse PCR法を用いた解析においても、22番染色体q13のDNA配列が結果として得られた。また22番染色体q13のみならず、21番染色体q22のテロメア側のDNA配列も一部得られ、同部位にもHHV-6ゲノム部分が組み込まれている可能性が示唆された。このように、「染色体に組み込まれたHHV-6感染」ではHHV-6は感染細胞のテロメア部位に組み込まれることが確証された。ヒトヘルペスウイルス6(HHV-6)は同種造血幹細胞移植後に再活性化により各種感染症をひき起こすことが知られている。特にHHV-6脳炎は診断が遅れれば短期記憶障害など重大な後遺症残すため、早期診断・治療が望まれる。一方、HHV-6の急性感染および再活性化とは異なり、当該研究機関においてHHV-6は感染細胞の染色体に組み込まれて存在し、そしてそれが遺伝的伝播を受ける感染形態があることを世界に先駆けて発見した。したがって、HHV-6脳炎を診断する場合、「通常のHHV-6潜伏感染」からの再活性化なのかあるいは「染色体に組み込まれたHHV-6感染(chromosomally integrated HHV-6 : CIHHV-6)」からのHHV-6を検出しているのかを明確に判別する必要がある。HHV-6の染色体への組み込みはテロメア領域に限局することが示されているが、その詳細は不明である。これまでの報告では、組み込まれる染色体のテロメア領域は、1q44、9q34、17p13、18q23、1913、22q13であるが、今回本研究課題の遂行過程において、HHV-6がXp22のテロメア領域に組み込まれている症例を見出した。この細胞にHerpesvirussai磁iriを感染させることにより、CIHHV-6陽性細胞株の樹立に成功した。このことより、CIHHV-6の解析に役立つ新たなin vitroの系を確立できた。

CIHHV-6を持つ個体では、「通常のHHV-6潜伏感染」と比較すると、高コピー数のHHV-6が検出されることから、造血幹細胞移植後早期に高コピー数のHHV-6が検出される場合は、CIHHV-6である可能性が考えられる。
抗癌薬のテーラーメイド治療:マルチジェノタイピングによる癌患者代謝能の予測

外科手術で得られる肝癌患者肝臓組織で薬物代謝酵素の遺伝子多型を網羅的に解析して遺伝子多型と代謝能の関係を当該患者個人で明らかにして、抗癌薬代謝に関連する酵素の代謝能を予想し抗癌薬のテーラーメイド治療を行うことを目的とした。肝切除が必要な患者において摘出された肝組織のうち病理検査に用いない非癌部組織を用いた。遺伝子多型はCYP1A2^*F,CYP2C8^*2,^*3,CYP2C19^*2,^*3,CYP2D6^*3,^*4,^*5,^*10,CYP3A4^*4,^*17,^*18,Dihydropyrimidine dehydrogenase(DPD)^*5,^*6,multidrug resistans-1(MDR-1)A-41G,T-129C,C1236T,G2677T,G2677A,C3435T,A4036Gについて解析した。CYPの遺伝子多型ではCYP1A2^*1F、CYP2C19^*2、^*3、CYP2D6^*4、^*5、^*6、^*10、CYP3A4^*4、^*16がそれぞれ同定された。MDR1では-41A/G、-129T/C、1236T/C、2677G/A,T、3435C/T、4036A/Gがそれぞれ同定された。さらに肝細胞癌、胆道系腫瘍、転移性直腸・大腸癌、その他の転移性腫瘍、良性腫瘍と原疾患別に分類すると遺伝子多型の頻度に差のあることが明らかとなった。この結果、将来肝癌治療のために手術を受けた患者が術後薬物治療を受ける際、その患者の薬物動態、薬効を予測する上で貴重なデーターとなることが示唆された。本研究では抗癌薬の代謝に関係する複数の薬物代謝酵素遺伝子の遺伝子多系をハプロタイプを含めて検討し、ヒトにおいて複数の遺伝子多型と抗癌薬代謝活性との関係を総体的に評価した。本年度は本研究を本学生命倫理委員会で審査・承認を受け、治療のため外科手術により肝臓組織の切除を受ける患者を対象として説明、患者本人より文書による同意を得た。肝組織の一部からgenomic DNAを抽出してCYP1A2,2C8,2C9,2C19,2D6,3A4,dihydropyrimidine dehydrogenase(DPD),multidrug resistance protein 1(MDR-1)のマルチジェノタイピングをそれぞれに特異的なプライマーを作成し、RT-PCRを行った後、制限酵素を用いたRFLPおよびダイレクトシークエンスにより行った。これらの結果、将来これらの患者が薬物治療を受ける際、投与量や副作用に注意を払う必要性が示された。また、DPDでは^

*5が23%、^*6が1.5%のアリル頻度で見つかり、これらの患者では抗癌薬である5-fluorouracilの代謝能が低い可能性が考えられ、今後抗癌薬治療を行う際に注意する必要性が示唆された。抗癌薬の吸収や代謝に関係する代謝酵素やトランスポーターの遺伝子多型についてハプロタイプも含めて検討し、将来の抗癌薬治療におけるテーラーメード医療の可能性について調べた。治療のため手術により肝臓の切除を受ける患者に説明、患者本人より文書による同意を得た。摘出された肝組織のうち、病理診断に用いない部分の一部からgenomic DNAを抽出してCYP1A2,2C8,2C9,2C19,2D6,3A4,multidrug resistance protein 1(MDR-1)のマルチジェノタイピングを行った。CYPの遺伝子多型ではCYP1A2*1F、CYP2C19*2、*3、CYP2D6*4、*5、*6、*10、CYP3A4*4、*16がそれぞれ同定された。MDR1では-41A/G、-129T/C、1236T/C、2677G/A,T、3435C/T、4036A/Gがそれぞれ同定された。変異のアリル頻度はそれぞれCYP1A2*1F(69.4%)CYP2C19*2,*3(41.7%),CYP2D6*4,*5,*6,*10(42.6%),CYP3A4*4,*16(2.9%),MDR1では-41A/G(16.7%)、-129T/C(9.4%)、1236T/C(24.2%)、2677G/A,T(64.6%)、3435C/T(40.9%)、4036A/G(27.3%)であった。CYP1A2、CYP2C19、CYP2D6、MDR1の12677G/A,Tと3435C/Tでは変異のアリル頻度も高く、これらの薬物代謝酵素で代謝される薬物、MDR1で輸送される薬物を治療に使用する際、注意が必要であることが明らかになった。さらにMDR1は各種抗癌薬の耐性にも関わることから、これらの患者では今回の結果が抗癌薬治療における治療戦略上、重要であることが示唆された。
外水氾濫を考慮した農業地域における浸水災害ストレステストモデルの開発

平成28年台風10号等による北海道帯広地域を中心に発生した大規模浸水災害で見られた畑地帯の侵食被害を再現できる数値モデルを構築した。浸水被害の評価は、これまで水田地域を中心に研究が行われており、浸水に伴う侵食・土砂の堆積は考慮されてこなかった。本研究では、河川の河床変動解析で用いられる層流砂モデルと浮遊砂モデルを基礎方程式として採用し、これを研究代表者らが開発してきた「農業地域の浸水解析モデル」に組み込めるよう、有限要素法で定式化し、解析コードを開発した。ここで、有限要素法は、複雑な地形形状の農業地域のモデル化には適しているものの、流体解析で一般に用いられる差分法と比べて計算時間の面で不利となるため、並列計算を導入することで現実的な計算負荷で解析を実行できることを確認した。構築した解析モデルは、一般に用いられるベンチマーク問題との比較により動作検証を行いつつ、改良を図った。数値解析モデルの検証等に利用する大型平面水理模型実験では、岡山県の児島湾干拓地の水理模型を製作するとともに、締切堤防の破堤を模型上で再現するための自動ゲートシステムを構築し、南海トラフ巨大地震を想定した浸水現象を再現できるシステムが完成した。また、岡山県が想定した南海トラフ巨大地震の際の津波波形データをもとに平面津波水槽で模型サイズに縮小させた津波が発生できるよう、ポンプの入力データを作成した。以上のことから、本研究では、農地における土壌の侵食・堆積を再現できる浸水解析モデルが構築されるとともに、広く浸水解析モデルの検証を行うためのデータ収集基盤が整備された。本研究で開発する「浸水災害ストレステストモデル」構築に向けて、(1)外水氾濫の再現性向上、(2)土砂移動モデルの結合、(3)平面水理実験、の各項目を以下のとおり実施した。(1)外水氾濫の再現性向上では、これまでに開発してきた「沿岸部農地の浸水解析モデル」をベースに、有限要素法の定式化を見直すとともに、気泡関数要素にCIP法を適用したモデルを構築し常流と射流が混在するような条件の厳しい現象でも安定して解析できることを検証した。また、洪水時に発生する波状跳水の解析ができるよう、Boussinesq近似の定式化を行い、解析コードを作成した。(2)土砂移動モデルの結合では、農地のように地表面からの浸透や涌出の影響が強い場所への適用を考慮して、底質表面の間隙水圧の影響を考慮した漂砂モデルに関する文献を整理して、モデルを選定した。また、選定したモデルの有限要素定式化を行い、解析コードを作成した。(3)平面水理実験では、高知県のA地区を対象に、南海トラフ巨大地震津波を想定した津波波形を作成し、外水氾濫過程を把握するための実験を行った。実験では、水位変動を容量式波高計、底面流速を電磁流速計で計測し、データを整理した。A地区の水理模型では、浸水した津波による被害を軽減するための施設を一部に設けており、流向流速の時間変化から全体の流動状況と浸水被害軽減策の効果を評価した。(1)外水氾濫の再現性向上では、CIP法の適用により洪水時の激しい状況を解析できるモデルが構築されているほか、Boussinesqモデルの定式化、コード化も行われており、計画どおり進捗している。(2)土砂移動モデルの結合では、畑地帯を想定した土砂移動モデルを選定し、解析コードが作成されているため、モデルの検証に向けて順調に進展していると考えられる。(3)平面水理実験では、南海トラフの巨大地震津波の再現を行うとともに、水位、流向・流速のデータが収集されている。今後、データセットの構築に向けて、データの異常値等のスクリーニングなどが残されているが研究計画を変更を伴うほどの遅れではないと考えている。以上のことから、本研究は概ね順調に進展していると判断している。本研究は順調に進捗しており、当初計画に沿って実施する。

購入した圧力計の納入価格が想定より低価格で納品されたため、6,344円の残額が生じた。29年度の残額は、30年度に追加で購入予定の圧力計の購入に充てたい。
bcc相のサブミクロングレイン化による超マグネシウム合金の実現

本研究では、Mg-Sc合金について、結晶粒径制御を用いることで、更なる高強度・高延性の達成と室温超弾性を実現し従来軽量合金を凌駕する超マグネシウム合金開発を目的としている。平成30年度は、結晶粒径制御のための知見を得るため、hcp, bcc各相について、様々な強加工を施した際の加工条件と結晶粒径について調査した。その結果の概要を以下に記す。強加工は、冷間圧延,高圧ねじり(HPT)加工,溝ロール圧延,押出加工の4種類を試した。まず、冷間圧延においては、hcp+bcc二相状態にて冷間圧延し微細二相組織を得た後、bcc単相温度域で熱処理後、急冷することでbcc単相試料を得ようと試みた。しかしながら、高温熱処理により急速に粒成長し、微細粒を有するbcc単相試料は得られなかった。そこで、bcc単相域で冷間加工を施し、焼鈍時間を調節した。その結果、数μm程度の微細粒が得られたが、焼鈍時間を短くすることによるこの手法では、安定して微細組織を得ることが難しいということが分かった。次に、HPT加工については、hcp, bcc各単相試料について、加える回転数を変えて加工を施した。しかしながら、bcc相においてはいずれの回転数でも応力誘起変態が生じ、微細組織は得られなかった。hcp相においても大きな微細化効果はなかった。また、bcc単相化後、低温下での溝ロール圧延を試みたが、数パス後に脆性破壊した。最後に、hcp相に対して押出加工を施したところ、混粒ではあるものの数μm程度の微細粒が確認された。以上より、今後は押出加工において、加工温度と結晶粒径の関係を重点的に調査するとともに加工後の再結晶温度を詳細に調査し、適切な熱処理条件を探索することで微細粒の獲得を目指す。本研究では、Mg-Sc合金について、結晶粒径制御を用いることで、更なる高強度・高延性の達成と室温超弾性の実現を目的としており、平成30年度は、hcp, bcc各相について、4種の強加工を施した際の加工条件と結晶粒径について調査した。複数の強加工を試すことができた一方、特にbcc相において微細粒を得ることが難しく、想定していたサブミクロンオーダーまでの微細化が達成できていないため、「やや遅れている」と自己評価した。以下に、各強加工法毎の具体的な研究状況を述べる。冷間圧延: hcp+bcc二相状態にて冷間圧延後、二相域で5分間焼鈍した試料の結晶粒径を光学顕微鏡にて観察したところ、再結晶直後の組織であり、非常に微細であった。しかしながら、bcc単相を得るため、この試料を690°Cで熱処理後急冷すると100 μm程度の当軸粒が得られ、急速に粒成長することが分かった。粒径は熱処理時間を1分まで短縮しても粗大であった。そこで、bcc単相域で冷間加工を施した。その際、焼鈍時間を調節したところ、数μm程度の微細粒が得られた。一方、再現性が悪く、安定して微細組織を得られなかった。これは、焼鈍時間を30秒程度まで短縮することで加熱時間に誤差が生じるためと考えられる。HPT加工: hcp, bcc各単相試料について、加える回転数を変えてHPT加工を施した。しかしながら、bcc相においては微細化せず、いずれの回転数でも応力誘起変態が生じその量は回転数と比例していた。hcp相においても大きな微細化効果は得られなかった。溝ロール圧延: bcc単相化後、150°Cの低温で溝ロール圧延を施したが、数パス後に脆性破壊した。押出加工: bcc相は変形抵抗が高く、所属機関に設置されている装置では加工が困難なため、hcp相についてのみ行った。350°Cにて押出加工を施すと、数μm程度の微細粒と粗大粒の混粒が得られた。平成30年度の研究成果から、hcpについては、押出加工が粒径微細化に有効であることが明らかとなった。このため、押出加工において、加工温度と結晶粒径の関係を調査するとともに加工後の再結晶温度を詳細に調査し、適切な熱処理条件を探索することで微細粒の獲得を目指す。一方、bcc相の押出加工は、温度の上限値や最大押出応力との兼ね合いにより、所属機関での実行が困難であることが判明した。従って、bcc相の微細化については、別の加工法を試すとともに高温での押出加工が可能な業者を探索し委託するなどして解決を目指す。この上で、実際に様々な結晶粒径を有するhcp、bcc各相を有する試料に引張試験を施し、機械的特性の結晶粒径依存性を評価する。また、異なる結晶粒径を有する試料に対し、様々な温度下で負荷ー除荷引張サイクル試験を行い、マルテンサイト変態が起こる温度域やその超弾性特性と結晶粒径の関係を調査する。加えて、加工条件によりその集合組織も変化すると考えられ、集合組織は変態ひずみといった超弾性特性に大きく影響する。よって、様々な集合組織を有する合金を作製し超弾性特性への影響も併せて調査する。具体的には、Mg-Sc合金におけるマルテンサイト変態時の変態歪の方位依存性はこれまでの研究により明らかになっており、011方向で高い値をとる。

bcc単相に冷間圧延を施した後、その集合組織を確認したところ比較的011面が上を向いた配向を有していたことから、冷間圧延にて集合組織を制御した試料の引張サイクル試験を行い、その超弾性特性を調査する。本研究では、Mg-Sc合金について、結晶粒径制御を用いることで、更なる高強度・高延性の達成と室温超弾性を実現し従来軽量合金を凌駕する超マグネシウム合金開発を目的としている。平成30年度は、結晶粒径制御のための知見を得るため、hcp, bcc各相について、様々な強加工を施した際の加工条件と結晶粒径について調査した。その結果の概要を以下に記す。強加工は、冷間圧延,高圧ねじり(HPT)加工,溝ロール圧延,押出加工の4種類を試した。まず、冷間圧延においては、hcp+bcc二相状態にて冷間圧延し微細二相組織を得た後、bcc単相温度域で熱処理後、急冷することでbcc単相試料を得ようと試みた。しかしながら、高温熱処理により急速に粒成長し、微細粒を有するbcc単相試料は得られなかった。そこで、bcc単相域で冷間加工を施し、焼鈍時間を調節した。その結果、数μm程度の微細粒が得られたが、焼鈍時間を短くすることによるこの手法では、安定して微細組織を得ることが難しいということが分かった。次に、HPT加工については、hcp, bcc各単相試料について、加える回転数を変えて加工を施した。しかしながら、bcc相においてはいずれの回転数でも応力誘起変態が生じ、微細組織は得られなかった。hcp相においても大きな微細化効果はなかった。また、bcc単相化後、低温下での溝ロール圧延を試みたが、数パス後に脆性破壊した。最後に、hcp相に対して押出加工を施したところ、混粒ではあるものの数μm程度の微細粒が確認された。以上より、今後は押出加工において、加工温度と結晶粒径の関係を重点的に調査するとともに加工後の再結晶温度を詳細に調査し、適切な熱処理条件を探索することで微細粒の獲得を目指す。本研究では、Mg-Sc合金について、結晶粒径制御を用いることで、更なる高強度・高延性の達成と室温超弾性の実現を目的としており、平成30年度は、hcp, bcc各相について、4種の強加工を施した際の加工条件と結晶粒径について調査した。複数の強加工を試すことができた一方、特にbcc相において微細粒を得ることが難しく、想定していたサブミクロンオーダーまでの微細化が達成できていないため、「やや遅れている」と自己評価した。以下に、各強加工法毎の具体的な研究状況を述べる。冷間圧延: hcp+bcc二相状態にて冷間圧延後、二相域で5分間焼鈍した試料の結晶粒径を光学顕微鏡にて観察したところ、再結晶直後の組織であり、非常に微細であった。しかしながら、bcc単相を得るため、この試料を690°Cで熱処理後急冷すると100 μm程度の当軸粒が得られ、急速に粒成長することが分かった。粒径は熱処理時間を1分まで短縮しても粗大であった。そこで、bcc単相域で冷間加工を施した。その際、焼鈍時間を調節したところ、数μm程度の微細粒が得られた。一方、再現性が悪く、安定して微細組織を得られなかった。これは、焼鈍時間を30秒程度まで短縮することで加熱時間に誤差が生じるためと考えられる。HPT加工: hcp, bcc各単相試料について、加える回転数を変えてHPT加工を施した。しかしながら、bcc相においては微細化せず、いずれの回転数でも応力誘起変態が生じその量は回転数と比例していた。hcp相においても大きな微細化効果は得られなかった。溝ロール圧延: bcc単相化後、150°Cの低温で溝ロール圧延を施したが、数パス後に脆性破壊した。
アメリカにおける労働組合の発言効果の男女・人種・年齢間格差

「労働組合は、労働者の不満を雇用者に伝え(Voice)、問題解決に貢献することにより、辞職(Exit)を減らす」という労働組合の発言効果(Freeman and Medoff 1979,Freeman 1980,Brown and Medoff 1978,Medoff 1979,Leigh 1979,Long and Link 1983)は、米国の男性については、実証的に支持されている。この研究では、労働者個人の利害を組合が代表している程度によって、組合員個人の辞職率が、影響を受けるか否かを探るために、労働者個人のジェンダーが労働者個人の産業×職業の組合員全体の中で占める割合が過半数であることを示すシェア・ダミー変数を構築した。組合ダミー変数、シェア・ダミー変数(×組合ダミー変数)、個人、ジョブ、経済的環境の属性を示す時間と共に変化する多数の説明変数を含み、また、ジョブマッチの観察不可能な属性とその労働組合関連の説明変数との相関関係を明示的に考慮したセミ・パラメトリック競合リスク・モデルを用い、辞職ハザードレートを推定した。推定には、National Longitudinal Survey of Youth 1979-1994から構築したジョブの存続期間データを用いた。その結果、(1)組合の発言効果があるのは、男女共に、労働者のジェンダー・グループが組合構成員の過半数である場合に限られること、また、(2)女性が組合員の過半数を占める場合の方が、男性が組合員の半数を占める場合よりも組合の発言効果が強いことが判明した。「労働組合は、労働者の不満を雇用者に伝え(Voice)、問題解決に貢献することにより、辞職(Exit)を減らす」という労働組合の発言効果仮説(Freeman and Medoff 1979,1984)は、米国の熟年男性については、実証的に支持されている。しかし、発言効果の男女差の実証研究は、未だ無い。この研究は、この文献上のギャップを埋めようとするものである。この研究の独創的な点の1つは、組合の男女構成比が組合間で異なることに着目し、これから発言効果を識別しようということにある。この研究では、発言効果仮説を「ある労働者にとっての組合の発言効果は、彼(彼女)のジェンダー・グループが、彼(彼女)の属する組合の中で占めるシェアが高くなるほど強くなる」とし、これを検証した。ジョブの持続時間、離職の原因、時間を追って変化し得る労働者、ジョブ、環境の属性、組合ダミー変数に関するデータをNational Longitudinal Survey or Youth(NLSY)から構築した。シェア・ダミー(労働者iの働く産業・職業における組合員の中で、iのジェンダー・グループが過半数を占めるか否かを示すダミー変数を定義し、これに組合ダミーを交差させたもの)をPanel Study of Income Dynamics(PSID)とCurrent Population Survey(CPS)とから構築した。記述統計分析からは、男性の間の発言効果が女性の間のそれよりも強いことが観察された。しかし、諸要因と組合ダミーとシェア・ダミーの内数変数問題を考慮した,辞職のハザードモデルをセミ・パラメトリック最大尤度法により推定し、仮設検定を行った結果、女性の間でのみ発言効条が存在することが明らかになった。新たな知見を米国東部経済学会で発表し、数々の有益なコメントを得た。特に、組合組織率の公共部門での上昇と民間部門での下落といった、不可思議、かつ、重要な現象が、この研究のアプローチにより解明できる可能性を指摘された。公的部門の組合組織率の上昇と民間部門の組合組織率の下落現象が、組合の発言効果の部門間格差で説明されるかを探究するために、部門ダミー変数(公的部門を示すダミー変数×組合ダミー×シェア・ダミー)をCurrent Population Survey(CPS)から新たに構築し、これを説明変数に加え、離職の競合リスク・モデルを男女ごとにセミ・パラメトリック最大尤度法により再推定してみた。しかし、統計的に有意な部門間格差は、見出されなかった。

また、組合の発言効果に男女間だけでなく、男女×人種、男女×年齢グループ、男女×人種×年齢グループ間でも格差があるか否かを探究するために、産業×職業の組合員の各セルの中で各グループが過半数を占めることを示すシェア・ダミーをCPSから新たに構築してみた。しかし、各セルを上記のグループ別に分けたサブ・サンプルのサイズが予想以上に小さく、信頼性の高いシェア・ダミーを構築することさえできなかった。このシェア・ダミーの信頼性の問題は、昨年度行った組合の発言効果の男女差の推定にも該当すると判断し、CPSの産業×職業の組合員の各セルのサンプル・サイズが500未満である場合には、シェア・ダミーを欠損値として扱い、男女ごとに離職の競合リスク・モデルを再推定してみた。その結果、昨年度の結果とは異なり、(1)組合の発言効果があるのは、男女共に、労働者のジェンダー・グループが組合構成員の過半数である場合に限られること、また、(2)女性が組合員の過半数を占める場合の方が、男性が組合員の半数を占める場合よりも組合の発言効果が強いことが新たに判明した。最後に、米国から招聘した研究者による研究成果の詳細なレビュー、論文執筆指導、今後の研究の展開についてのアドバイスを受けることができた。
α-Galエピトープによる超急性拒絶反応を利用した新規抗がん療法の開発

3糖構造α-Galエピトープは,多くの哺乳類で広く発現しているものの,ヒトはこの糖鎖構造を持たない.その代わりに,ヒトは大量の抗Gal抗体を持つ.本研究では,化学合成したα-Galエピトープとがん抗体を複合化させることで,がん細胞を特異的にα-Gal標識し,超急性拒絶反応を引き起こすことにより,がん細胞を排除する全く新しいがん免疫療法の開発を目指した.まず,α-Galの効率的な化学合成を行った.さらに,合成したα-Galをリンパ腫細胞に発現するCD20に対する抗体と複合化し,全く新しい抗体薬物複合体の調製に成功した.また,α-Galのアジュバント(抗原性補強剤)としての利用も検討した.α-Galエピトープは,多くの動物が持つ3糖鎖構造であるものの,ヒトはこの糖鎖を持っておらず,代わりにその抗体を大量に保持している.そのため,α-Galは激しい免疫反応を引き起こす.例えば,ヒトにブタの臓器を異種移植した際に起こる急性拒絶反応は,移植片上のα-Galが原因であることが知られている.本研究では,がん細胞をα-Galエピトープで標識し,がんに対してこの急性拒絶反応を誘導するという新たながん免疫療法の開発に挑んでいる.本年は,α-Galの効率合成に注力した.まずα-Galの原料となる3つの単糖のフラグメントをカラムフリーで合成するルートを確立した.その結果,これらの単糖フラグメントを5グラム以上のスケールで合成することに成功し,以降のグリコシル化を検討するうえでの基盤を築いた.続いて,非還元末端の2糖のグリコシル化を検討した.この際,合成ルートの短縮のために,非還元末端の2糖にはチオ糖を用いており,このグリコシル化では,反応性の高いチオ糖のみを選択的に活性化することが鍵となる.種々反応条件を検討した結果,良好な収率で目的物を得られる条件を見出した.しかし,本反応はスケールアップに伴い収率が低下した.そこでマイクロフロー系で本反応を検討した.その結果,フロー系でも良好な収率で目的物が得られる条件を見出し,スケールアップも可能となった.得られた2糖は非還元末端の糖とグリコシル化することで,α-Gal骨格を構築し,これを脱保護することで目的の糖鎖の合成に至った.また,この合成糖鎖が天然のものと同様にヒトの自然抗体に認識されることを示した.さらに,がん細胞の細胞培養系も構築した.リンパ腫細胞であるRaji細胞を用いることとし,この細胞を培養し,現在,この細胞に過剰発現しているCD20の抗体を用いて実験を進めている.3糖構造α-Galエピトープは,多くの哺乳類で広く発現しているものの,ヒトはその合成酵素が変異を受け,この糖鎖構造を持たない.その代わりに,ヒトはα-Galに対する抗体(抗Gal抗体)を持ち,その量はヒトの自然抗体の中で最も多い.ブタなどの異種臓器にはα-Galエピトープが発現しており,ブタ-ヒト間の異種臓器移植において,抗Gal抗体とα-Galエピトープの免疫反応に起因する超急性拒絶反応を引き起こす.本研究では,化学合成したα-Galエピトープとがん抗体を複合化させることで,がん細胞を特異的にα-Gal標識し,超急性拒絶反応を引き起こすことにより,がん細胞を排除する全く新しいがん免疫療法の開発を目指した.まず,α-Galの化学合成を行った.ルイス酸のみで活性化できるイミデート糖と酸化剤とルイス酸を組み合わせることで活性化できるチオ糖を用いることで,一挙に3糖を構築するワンポットグリコシル化により,効率的にα-Galを合成した.また,反応性の高いチオ糖と反応性の低いチオ糖を組み合わせ他ワンポットグリコシル化も行い,この際,大量合成を思考してマイクロフロー系の利用も検討した.このようにして合成したα-Galをリンパ腫細胞に発現するCD20に対する抗体と複合化し,全く新しい抗体薬物複合体の調製に成功した.この抗体薬物複合体の細胞障害活性は現在検討中である.また,α-Galでがんワクチンを標識することで,体内に大量に存在する自然抗体を介して免疫細胞に効率的に取り込まれ,標識したがんワクチンに対する抗体産生が誘導されることに注目し,α-Galのアジュバント(抗原性補強剤)としての利用も検討した.その結果,化学合成したα-Galがアジュバントとして機能することを初めて示した.3糖構造α-Galエピトープは,多くの哺乳類で広く発現しているものの,ヒトはこの糖鎖構造を持たない.その代わりに,ヒトは大量の抗Gal抗体を持つ.本研究では,化学合成したα-Galエピトープとがん抗体を複合化させることで,がん細胞を特異的にα-Gal標識し,超急性拒絶反応を引き起こすことにより,がん細胞を排除する全く新しいがん免疫療法の開発を目指した.まず,α-Galの効率的な化学合成を行った.さらに,合成したα-Galをリンパ腫細胞に発現するCD20に対する抗体と複合化し,全く新しい抗体薬物複合体の調製に成功した.

また,α-Galのアジュバント(抗原性補強剤)としての利用も検討した.1年目は,α-Galの効率合成の合成ルートの確立および,生物実験のための系の構築を行い,以降の生物実験を行うための基盤を築くことを計画しており,ほぼ計画通りの進捗状況である.α-Galの合成において,グリコシル化でスケールアップの際に問題が生じることは,当初から懸念されており,これにマイクロフロー系での反応を適用することで解決した.スケールアップにともなる収率低下は大量合成における大きな問題点であり,マイクロフロー系の適用がその解決につながることを示した.また,合成したα-Galのタンパク質へ導入についてもその基本的な方法論は確立した.BSAをモデルタンパク質として用いて,リジン残基にα-Galを導入できることを示した.本手法は水溶媒中,1時間程度で完了する温和な条件であることから,抗体の標識化にも問題なく適用可能であると考えている.さらに,α-Galとタンパク質の間にリンカーを導入することにも成功し,リジン残基ではなく,しステインを標識することにも成功した.そのため,α-Gal標識分子の合成法はほぼ確立したといえる.加えて,合成α-Galがヒトの自然抗体に認識されることもELISAで示した.この際,α-Galの還元末端のグリコシド結合の立体化学がα体でも問題ないことも確認した.また,細胞実験のための準備も進めており,リンパ腫細胞であるRaji細胞の培養系を構築した.今後,Raji細胞に特異的に発現している膜タンパク質CD20に対する抗体を利用して実験を行う予定であるが,培養したRaji細胞にCD20が問題なく発現していることもFACSにより確認した.ケミカルバイオロジーリンパ腫細胞であるRaji細胞をα-Galで標識し,細胞死を誘導できることを示す.Raji細胞には膜タンパク質CD20が発現している.そこで,抗CD20抗体をα-Galで標識し,この分子を用いてCD20特異的細胞死を誘導できることを示す.さらに,この手法をin vivoに適用する.がん細胞としてRaji細胞を移植したマウスに対して,α-Gal標識抗CD20抗体を投与し,がんのサイズの変化,マウスの生存率を見る.この際,通常のマウスは抗α-Gal抗体を持たないため,抗α-Gal抗体を持つヒト化したマウスを用いる必要があるが,これは共同研究者が既に系を確立済みである.また,α-Galは激しい免疫反応を引き起こすため,その副作用が懸念される.そこで,抗α-Gal抗体のエピトープであることが報告されている非還元末端のガラクトースの末端をマスクした化合物を合成する.この際,がん細胞で過剰に発現している酵素であるマトリックスメタロプロテアーゼ切断されるペプチドでマスクすることで,がん細胞上でα-Galが露出するように設計する.この戦略を用いることで,“抗体によるターゲティング"と“がん細胞上での特異的活性化"という2段階の選択を行うことが可能となり,格段の選択性の向上が期待できる.一方,抗CD20抗体以外のがんターゲティング分子についても検討する.他のがん抗体を利用するのはもちろんとして,新たながんターゲティング分子の探索も検討する.具体的には,がん細胞特異的に発現する糖鎖を認識する分子を探索する.難治性のがんである膵がんを標的とする予定で,糖鎖認識分子を用いたがんターゲティングはこれまでに例が無く,興味深い結果が得られることが期待できる.得られた分子と上記のα-Galを用いた免疫療法を組み合わせ,膵がんの革新的療法の開発を目指す.
高温度環境における液体金属中の流速分布計測技術の研究

高温環境における液体重金属流動場は、熱流動挙動および材料腐食の問題と密接に関連する。この流動場を評価・計測する技術を実現するため、音響伝播管センサユニットの研究開発を行った。信号透過挙動の材質依存性、容器壁面が信号透過に与える影響、媒体中へ透過した後の信号強度に関して予測計算と実験計測の両面から調べ、アルミニウムとステンレス鋼、クロムモリブデン鋼製のセンサユニットを試作した。また、試作したセンサユニットを実際の溶融鉛ビスマス流動場計測へ適用し、非接触方式で300°C温度条件における流速分布計測に成功した。接触方式では800時間の間安定的な出力が得られ、長期計測へ適用できる見込みを得た。本研究課題では、500°C近傍の高温度条件における液体金属流動場計測を実現する技術の研究開発を実施する。課題項目としては、(A)音響伝播管を備えた高温対応型超音波センサーの開発、(B)実際の液体金属流動場への適用と、材料腐食と流れ場との関連性検討、の2項目を設定した。平成24年度に引き続き、平成25年度は本研究の実施課題として、項目(A)についての研究開発、および項目(B)を実施するための予備試験を行った。項目(A)超音波センサーの開発では、平成24年度に実施した予備解析、簡易的な信号透過試験の結果を基に、計測に用いる伝播管を試作、信号伝播挙動を計測する試験装置を製作し、流体中を伝播する信号強度分布の計測実験(常温)を実施した。計測の結果、予備解析結果と同様に伝播管前方に超音波ビームの形成を確認し、透過率についても同様な結果が得られた。介在物に接触させた状態での実験では、垂直入射条件では解析とほぼ同様の結果が得られた。これに対し、介在物に対して伝播管を5°傾斜させた条件(実計測を模擬した配置)では、介在物通過後の信号強度が予測値(2530%)の1/2以下(15%以下)に低下する現象が確認された。この原因として、傾斜させることによって伝播管と介在物間にできた隙間で、流体(本実験では水)と伝播管/介在物(SUS316等の金属材料)のような音響インピーダンスが大きく異なる材質に起因する強度の多重反射が発生したことによるものであると考える。対策として、現在伝播管の設置手段としての治具の設計検討を実施している。高温条件(100,200,300°C)の試験では、小型のSUSポット内を鉛ビスマス合金で満たし、信号透過経路上に設置した反射体(SUSプレート)からの反射信号により、計測位置の検出精度について評価し、信号長(約0.8mm)に対して1/10以下の検出精度が得られた。本研究課題では、平成2426年度の3年間をかけ、500°C近傍の高温度条件における液体金属流動場計測を実現する技術の研究開発を実施する。平成24年度は本課題の実施初年度として、項目(A)についての研究開発を実施した。超音波センサーの開発にあたり、信号の送受信系(センサーユニット)の設計に必要な予備解析、および今後の開発に使用する振動素子の調達と簡易的な信号送受信試験を実施した。波動方程式を用いた予備解析では、伝播管材質の検討と素子との接続条件の検討を実施した。伝播管材質の検討では、事前の解析で得られたAl(48%)の他に、Si(52%)が溶融鉛ビスマス(LBE)に対して優れた透過性を示した。装置外壁の存在を考慮した条件では、外壁(SUS316)と同様の材質を用いた際の透過率が28%であり、これに対してAl、Siは30%程度の透過率まで減少する予測結果が得られた。これは、伝播管材と外壁材との音響特性の違いが大きく影響したものであると考える。同様に、素子と伝播管の接続条件においても、既存のセンサーとの接続方式では素子前面被覆の影響が避けられないため、素子を直接接続する方式を採用した。振動素子には従来型のPZTを採用した。耐熱温度限界が約365°Cである点から、本課題で最終的な目標である500°C近傍の温度条件に直接適用することは不可能である。採用理由として、伝播管によって熱的な影響を回避する手法を採用しており、これによる信号強度低下を考慮して、信号送受信における感度を最優先したためである。簡易試験では実用(150°C以下)に問題がないことが確認され、次年度以降に伝播管と接続した状態での試験を実施する予定である。本研究課題では、500°C近傍の高温条件における液体金属流動場計測を実現する技術の研究開発を実施した。

課題項目として、(A)高温超音波センサの開発(B)実流動場への適用、の2項目を設定し、平成26年度は本課題の最終年度として、主に項目(B)の研究開発を実施した。平成25年度までに開発を進めてきた超音波センサを改良し、新たにセンサ固定治具と音響伝播管を製作した。高温条件における試験中において、センサ素子-音響伝播管の間の接触不良に起因した信号伝播の阻害事象が発生したため、該当箇所に銅製カプラント材を設置し、素子押しつけ圧を増すことで、この問題を解決した。本センサを用い、既存の溶融鉛ビスマス(LBE)ループを用い、温度条件150°Cでの速度場計測を実施した。試験時のトレーサ粒子としてArガスバブルを用いた。計測の結果、試験部配管の濡れ性が悪く、信号送信は可能であるが、反射波の受信が不可能な状態であり、温度条件を300°Cとした状態でも改善されなかったため、LBEと比較的良好な濡れ性が得られる高クロム鋼製の伝播管を試験部挿入し、送信側と受信側を分割した状態で計測を試みた。試験の結果、計測時間分解能50msecで試験部配管内の速度情報を得る事に成功した。得られた速度は、電磁流量計で確認された参照流量から導かれる平均速度と非常に良く一致し、最大流量時(30l/min)において、平均流速0.4m/secに対し、約±0.04m/secの偏差で計測することができた。温度条件による流れ場の変化は、試験部配管や挿入した伝播管の熱伸びの影響が大きく、これらを補正した状態ではほぼ変化が無いことが確認できた。問題としては、計測時に流れ場に混入するトレーサ粒子の供給手法が挙げられる。この点については、エロージョン発生機構の鍵となる壁面近傍の流れ場の状態の計測に重要な要素となるため、本研究課題終了後も引き続き研究開発を実施し、問題解決に取り組んでいく。流体工学、計測技術平成25年度における課題として、平成24年度に実施した予備解析を基に伝播管を製作し、常温条件(20°C)における伝播管通過後の信号強度評価実験を実施した。伝播管側面での信号多重反射を回避するため、素子径に対して3倍の直径を持つ伝播管を製作した。解析結果を基に、伝播管材料はSUS316,Alを採用した。1次元的な解析では、信号波長の整数倍が最適である結果が得られていたが、加工精度、表面処理状態などに厳しい条件が求められるため、一律の管長さ(80mm)を採用した。実験の結果、伝播管通過後の信号強度は解析結果とほぼ一致する結果が得られており、伝播管側面での多重反射を回避できたものと考える。一方、管内部構造をφ1mmの円柱を配置した伝播管を製作し、同様の評価試験を実施した結果、伝播管内の反射を低減できる見込みを得たが、管通過後のビーム形成が確認できなかった。実計測における流路配管を模擬した介在物を伝播管前方に配置した場合の実験では、垂直入射条件においては解析と一致する結果が得られたが、実際の速度場計測を模擬し、伝播管を数度傾斜させた条件における実験では、介在物通過直後の信号透過率が極端に低下することが確認された。これは、伝播管と介在物管にできた隙間において発生する信号の多重反射に起因するものであると考えられる。通常の計測では、この隙間にゲル状のカプラントなどを充填する対策を施すが、カプラントと伝播管、流路配管との音響インピーダンスが大きく異なる場合、計測を妨げる反射が定常的に発生する事態となる。
新概念による農業と工業部門間交易条件の定式化と経済発展過程の分析

工業では需要が弾力的であるため、供給曲線が技術進歩によりシフトしても価格の低下率は小さい。逆に需要数量の増加率は大きく、総収入は大幅に増大する。農業では需要が非弾力的であるため農産物供給曲線がシフトすると、農産物価格は著しく低下する。従来の農業工業間交易条件は生産物価格比として定義されていて、これは農産物価格政策、為替政策、貿易政策による影響を受ける。しかしこの交易条件の変化に最も重要な影響をおよぼす要因は、農業と工業の労働生産性成長率の差である。すなわち労働生産性成長率の大きい部門に対して交易条件は悪くなる。したがって交易条件がある部門に対して悪くなることと、その部門の経済的パ-フォマンスの良否とは一致しない。さらにこの交易条件は価格統制の強い経済では有効ではない。従来の交易条件に対して、ここでは農家所得と勤労者世帯所得の比率を交易条件として定義する。この概念は(1)両部門の労働生産性成長率および(2)農家による非農業活動を考慮に入れることができる点で、従来の概念よりある部門の経済的パ-フォマンスをより適格に表現している。農家経済活動は、農業生産だけでなく、多くの非農業経済活動をも含み、後者による所得は無視できない割合になっている。このように定義すると、経済発展が順調に達成できるためには交易条件が農業に対して、農業での過剰労働力がなくなるまで、わずかに悪くなることが望ましい。これにより工業資本形成の源泉である農業余剰は工業へ移動し、また農業での過剰労働力も工業へ移動し、産業間構造も順調に変化していく。なお今後、この概念による交易条件を多くの国との経済発展過程の分析に利用し、その有効性を確認する必要がある。
ゲル網目と溶質の相互作用による網目の機能化と薬物放出制御

本研究では、両親媒性物質とゲルマトリックスとの相互作用による網目の変形と放出制御の関係を明らかにし、両親媒性薬物の新規の応答機能性薬物放出制御システムを開発を目指し、次の目的で研究を行った。(1)ゲルと両親媒性物質との相互作用による架橋間分子内ミセル形成とゲルの収縮機構を明らかにする。さらに、化学的あるいは物理的環境因子の変化による架橋間分子内ミセルの崩壊とゲルの膨潤、両親媒性物質の放出挙動を明らかにする。(2)両親媒性薬物の環境因子の変化による放出制御を明らかにし、新規DDS開発を行なう。本研究で、次のような成果が得られた。(1)新規ヒアルロン酸-ポリエチレンアクリレート(HA-PHEA)相互侵入型ゲルは乾燥-膨潤過程が可逆的であり、有用なリサイクルゲルであることが分かった。さらに、本調整法により、広範囲の含水率、弾性率特性を有するゲルの調整が可能になった。(2)界面活性剤、両親媒性薬物のHA-PHEAゲルとの相互作用およびそれに伴う放出制御、外部環境変化による放出制御の研究を行ない、陽イオン性溶質はイオン強度、イオン種、pH変化により放出制御できることが分かった。しかしながら、界面活性剤、両親媒性薬物はこれらの化学的因子の変化では放出制御が良好でないことが分かった。今後、静電的相互作用と疎水的相互作用が関与する薬物の放出制御因子を明確にする必要がある。両親媒性物質とゲルマトリックスとの相互作用による網目の変形と放出制御の関係を明らかにし、両親媒性薬物のon-off型新規薬物放出制御システムを開発を目指し研究を行い、つぎの結果を得た。1界面活性剤、両親媒性薬物とゲルの相互作用アルギン酸ゲルマトリックスと陽イオン性溶質、界面活性剤、両親媒性物質との平衡吸着、吸着速度とゲルの収縮度、収縮速度の関係を研究し、ゲルの顕著な収縮現象を明らかにした。2界面活性剤、両親媒性薬物のゲルからの放出制御界面活性剤、両親媒性薬物のアルギン酸ゲルマトリックスからの放出速度、外部環境変化による放出制御の研究を行ない、陽イオン性溶質はイオン強度、イオン種、pH変化により放出制御できることが分かった。しかしながら、界面活性剤、両親媒性薬物はこれらの化学的因子の変化では放出制御が良好でなく、疎水性相互作用を考慮する必要があることが分かった。3界面活性剤、両親媒性薬物と修飾HAゲルの相互作用およびゲルからの放出制御側鎖に電離基および疎水基を導入したHAゲル、側鎖に温度感応性ビニルメチルエーテルを導入したHAゲルの調製を行った。この透明ゲルの基本物性を検討した結果、乾燥-湿潤過程が可逆的であり、放出制御の素材として好適であることが分かった。1修飾ヒアルロン酸ゲルの調製法の確立と特性グリシジルメチル化ヒアルロン酸とハイドロキシエチレンアクリレート(HEA)から、光重合開始剤を用いヒアルロン酸-ポリエチレンアクリレート(HA-PHEA)相互侵入型ゲルを調製した。HA-PHEAゲルは乾燥-膨潤過程が可逆的であり、リサイクル可能なゲルであることが分かった。HEA含率の増加に伴い、弾性率が増加、含水率が減少し、透明度が減少した。2界面活性剤、両親媒性薬物のHA-PHEAゲルとの相互作用および放出制御界面活性剤、両親媒性薬物のHA-PHEAゲルマトリックスからの放出速度、外部環境変化による放出制御の研究を行ない、陽イオン性溶質はイオン強度、イオン種、pH変化により放出制御できることが分かった。
解像度の異なる中分解能衛星データが森林資源把握に与える影響

解像度の異なる中分解能衛星データ(LandsaザTM、ASTER、SPOT/HRG)を用いて林分構造(森林・非森林、林相区分、林分材積)を把握する際、どのように分類および推定精度が変化するかを解析した。求める森林情報が詳細になるほど精度は悪くなり、解像度が高くなるほど精度は良くなった。森林資源のモニタリングにおいて、広域を観測できる衛星リモートセンシングの果たす役割は大きい。国家レベルや地域レベルでのモニタリングでは数十kmから100km四方のエリアを観測できる中分解能衛星データの利用が考えられる。しかし、これまでの中分解能衛星データを利用した研究は事例的な研究が多く、幾種類もの衛星データを比較した事例はあまり見られない。解像度別に各森林資源情報をどの程度の精度で得られるかを提示することは今後衛星データを利用する上で有効は指針となりうる。本年度はまず、衛星データの前処理と森林資源モニタリング調査データの集計を行った。その後、福岡県を対象にLandsat/ETM+(解像度30m)とASTER(解像度15m)を利用して森林・非森林の分類とサンプルデータによる分類精度のばらつきを評価した。分類にはもっとも一般的な分類手法である最尤法を用い、画像間でのサンプルデータの影響を回避するためにブートストラップ法を適用した。分類精度を表すKappa係数はLandsat/ETM+(band 1)で0.73、ASTER(band 8)で0.66となり、どちらの画像も近赤外域のband以外ではKappa係数で0.6程度の精度であったが、近赤外域のbandではほとんど分類できなかった。この結果から解像度30mと15mの画像を用いた森林・非森林の分類はほとんど精度が変わらないことが示唆された。また、使用するサンプルデータによってかなりばらつきがあることが示され、分類を行う際には、単一のデータセットで分類や精度評価を行うのではなく、反復試行を伴った分類を行い、精度のばらつきを評価する必要性を示した。本研究ではLANDSAT/ETM+、ASTER、AVNIR2、SPOT/HRGを用いて森林・非森林の分類、林相区分、森林蓄積量の推定を行った。その結果、森林・非森林の分類ではKappa係数が0.60.9となり、林相区分では、Kappa係数が0.60.85で推移し、SPOT-HRG(解像度10m)がもっとも分類精度が高くなった。林分蓄積量の推定では、RMSEが150180m^3/ha、相対RMSEが6080%となった。これらの結果から、求める森林情報が詳細になるほど精度は悪くなり、解像度が高くなるほど精度は良くなった。しかしながら、実際に利用する場合には、観測範囲の制限に地上サンプルの不足や、使用画像の観測時期等に注意する必要があることがわかった。