hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
シングルエレクトロン・トランジスタの開発

これにより、従来プロセス途中で大気暴露した金属表面には極薄酸化層が存在し、Al成長が不安定になっていた問題点を解決できた。シングルエレクトロン・ボックスを縦続接続した従来形のシングルエレクトロン・トランジスタは充分な増幅率を持たないので、抵抗負荷形や容量負荷形インバータでは、デジタル論理回路用インバータとして充分な「レベル回復機能と増幅率」の確保が困難である。デジタル論理回路動作に必要な「レベル回復機能と増幅率」を持った回路形式、デバイス構造について、検討を開始した。研究計画に沿って研究は進展しており、最終年度においてシングルエレクトロン倫理回路を実現するためのプロセス、デバイス、回路技術を確立できる見通しは立っている。トンネル絶縁膜を介して形成された極微小容量におけるSingle Electron Tunneling現象は、究極の「1電子スイッチ」への可能性を秘めている。従来、この現象は30KmKの極低温で観測されていたが、平面寸法10nmオーダーの極微小容量を再現良く形成できるならば、室温動作シングルエレクトロン・トランジスタの実現が可能である。本研究では、デジタル演算素子を目指したシングルエレクトロン・トランジスタを開発する。具体的には、申請者らが極微細加工技術として開発してきた「アトミックレジストプロセス」、「単結晶Al選択成長技術」を基礎として、(1)寄生容量を極力低減した300K77Kで動作するシングルエレクトロン・ボックス及びトランジスタ、(2)デジタル論理回路の構成要素であるインバータ回路を開発する。研究計画に沿って研究は進展し、最終年度においては、インバータ回路形式について検討を行った。デジタル論理回路動作に必要不可欠な「レベル回復機能と増幅率」を持った回路形式として、新しく回路的にフィードバック(帰還)のかかるフリップフロップ形のインバータ回路構成を提案した。この新しい帰還形インバータ回路の動作について計算機によるモンテカルロシミュレーションを用いて検討した結果、従来形インバータに比較し安定な動作を確認した。以上最終年度において、シングルエレクトロン論理回路を実現するための基本的なプロセス、デバイス、回路技術を確立した。
生物起源珪藻土からの高純度シリカ精製方法の開発

高純度シリカ資源の低コスト・安定供給を目的として,埋蔵量が豊富であるが,これまであまり注目されていない生物起源珪藻土を利用し,太陽電池用シリコンなどの高機能材料に適した高純度シリカの精製を化学プロセスにより行う方法を検討した。また,高機能材料に利用するために重要となる精製するシリカの形状制御についても検討した。はじめに,珪藻土から苛性アルカリ溶液を用いてシリカ成分を抽出する際のシリカ溶解および微量元素の溶出傾向を調べる実験を行った。その結果,温度,水溶液濃度,溶出時間等の条件を適切に調整することで,微量元素の溶出をある程度抑制しながら,シリカを溶出できることが明らかとなった。つぎに,珪藻土より作製した過飽和シリカ溶液からのシリカおよび不純物元素の析出挙動を検討した。その結果,珪藻土に含まれるシリカは,pHが約11以下の領域において析出し,酸性領域とアルカリ領域で異なる析出挙動が確認された。また,アルカリ性側では,溶液温度がシリカの析出時間に大きく影響しないのに対し,酸性側では溶液温度が高いほど,シリカの析出時間が短いことが明らかとなった。そこで,溶液温度を50°Cに設定し,pHを種々調整したところ,pH2付近でシリカを析出させると,鉄の少ないシリカを効率的に回収できることが確認された。さらに,珪藻土より抽出したシリカを酸洗浄によって高純度化する手法を検討した結果,濃塩酸を用いて短時間で行うと効果的であることが分かった。これらの結果から,適切な条件の操作を組み合わせ,酸洗浄を繰り返すことで,珪藻土から化学プロセスを用いて純度99.999%以上のシリカ精製の可能性が示唆された。また,珪藻土から精製した高純度シリカ溶液から,高分子凝集剤ポリアクリルアミドを用いて,アルカリ性領域でシリカを析出させると,直径5μm程度の球状のシリカを生成することが確認された。
肺線維化におけるDNA メチル化の制御解析

肺線維化におけるDNAメチル化をはじめとしたエピジェネティックな変化を明らかにする目的で、シリカ投与による肺線維化モデルマウスを作成し、肺組織中のDNAメチル化の変化を検討した。DNAメチル化の量は正常マウスでも比較的高く、線維化肺での変化が認められなかった。しかし、DNAメチル化酵素の1つDNMT3Bが線維化肺で増加していた。同様のDNAメチル化酵素が線維化に重要な筋線維芽細胞でも増加していたことから、線維化においてDNMT3Bを介したメチル化が関与している可能性が示唆された。本研究は肺線維化におけるDNAのメチル化の関わりを明らかにすることを目的としている。本年度はin vitro研究を中心に行う計画であったが、in vivo研究も同時に実施した。in vitroでは、TGF-betaのプロモーター領域にメチル基を付加したオリゴDNAを用いてプロモーター活性を測定したところ、付加していないものに比べてその活性が増加することが分かった。現在はこの領域に結合する転写因子の同定を行っているところである。また、筋線維芽細胞でのDNAメチル化酵素の1つで癌組織などで増加していることが報告されているDNMT3Bの発現を解析した結果、筋線維芽細胞を不活化させると本酵素のタンパク質レベルが低下する事が分かった。このことから、筋線維芽細胞の活性状態にDNAメチル化が関わっている可能性が示唆された。in vivoでは、マウスにブレオマイシンを経気道的に投与し、2週間後に線維化肺を回収した。組織からライセートを調整し、DNMT3Bのタンパク質レベルをウェスタンブロット法によって測定した。その結果、ブレオマイシン非投与群との間に差が認められなかった。慢性炎症や癌などでDNAメチル化が起きている事から、DNAのメチル化は生体内においては比較的長期間かけて起こる現象であることが考えられた。このため、ブレオマイシン投与後2週間での肺には差が認められなかったと考えられた。そこで新たなモデルとして定期的なシリカ投与によって肺に慢性炎症を誘起させたマウスを作成し、実験に用いることとした。実際に本マウスの肺で炎症性の細胞が持続的に増加していることが確認できた。今後は本モデルでの肺のメチル化動態を解析していく計画である。本年度は2種のモデルマウスの作成を中心に研究を進めた。線維化のモデルとしてシリカを週に一度、6ヶ月間点鼻投与したマウスを作成した。投与によって肺の各所で炎症性の細胞が多数集積しており、弱い線維化が起きていた。このマウスから肺組織のライセートを調整し、DNAメチル化酵素DNMT3A、3B各々をウェスタンブロットにて測定した。その結果、DNMT3Aは検出されなかったが、3Bはシリカ投与群で増加していた。このことから、長期の炎症とそれに伴う組織の線維化にはDNAのメチル化が関連していることが示唆された。詳細はDNAのメチル化部位に関しては今後検討していく予定である。もう1つのモデルとしてDNA-高メチル化マウスを作成した。既報(The FASEB Journal 2007, 21, 3380-3385)に基づき餌にコリン、ベタイン、亜鉛、L-メチオニン、葉酸、ビタミンB12を混和し、交配前から授乳終了まで母マウスに与え、産まれてきたマウスを実験に用いた。本実験はマウスの遺伝子が完全に同じである必要があったため近交系であるc57BLK/6Nマウスを用いた。肺のゲノムDNAを回収し、メチル化レベルをELISA法によって測定した。コントロールマウスも比較的高値を示し、高メチル化食投与による有意な増加は検出できなかった。線維化において重要であるTGF-βやコラーゲンなど個々の遺伝子のプロモーターにおけるメチル化レベルの解析が今後の課題である。DNA-高メチル化マウスの線維化レベルを正常マウスと比較する目的でブレオマイシンを投与した。しかし、これまで使用していたCD1マウスに比べc57BLK/6Nマウスはブレオマイシン感受性が非常に低かったため通常のブレオマイシン濃度では全マウスで線維化が起こらなかった。このため、ブレオマイシン投与の条件検討を実施した。今後は決定した条件を用いて再度線維化作成と解析を行う予定である。本年度は線維化におけるエピジェネティックな変化をヒストン修飾を中心に調べた。前年度までの研究でDNAメチル化酵素であるDNMTの増加が線維化肺において認められたものの、そのレベルはわずかであった。ヒストン修飾は遺伝子発現に大きく関わっており、特にそのメチル化が重要であることが知られている。そこで、正常肺及びブレオマイシンによるマウス線維化肺それぞれから回収したライセートを用いてELISAにてメチル化ヒストンを測定した。しかしながら、バラツキが多く両群に差は認められなかった。肺組織には多種類の細胞が含まれていることに加え、線維化

肺ではコラーゲンなどの線維タンパク質が多く存在するためにバラツキが大きくなったと考えた。そこで、肺線維芽細胞株MRC-5をTGF-βで刺激することによって活性な筋線維芽細胞へと形態変化したものと筋線維芽細胞への形態変化を阻害させるフォルスコリンを作用させたもの各々からタンパク質を回収し、メチル化ヒストンを測定した。その結果、いずれの場合でもメチル化のレベルが低く、差が認められなかった。次に、活性な筋線維芽細胞で発現レベルの高いタンパク質を調べたところ、あるタンパク質(以下Xタンパク質とする)の顕著な増加が認められた。そこで、このXタンパク質がMRC-5細胞においてどういった働きをしているのかを詳細に調べた。siRNAを用いた実験の結果、Xタンパク質のノックダウンでは細胞の移動能が完全に消失することや、細胞のサイクルが止まることなどが分かった。これらの変化は肺癌上皮細胞株A549では認められなかったことから筋線維芽細胞において重要であることが分かった。Xタンパク質はマウスへのブレオマイシン投与による線維化肺においても有意に増加することが分かった。この増加は特にαSMA陽性-筋線維芽細胞で強いことが蛍光二重染色により明らかとなった。線維化モデルの改良に時間がかかったため、予定よりもやや遅れた状態になっている。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、平成23年度に確立した条件に基づいてモデルマウスを用いた研究を計画通り進めていく予定である。DNAのメチル化部位やレベルの測定に関しては、新しいよりよいキットなどの使用も考慮に入れ、効率的に実験を進めていく予定である。
種々のサイトカインのレクチン様活性とその生理的意義に関する研究

種々のサイトカインのレクチン様活性は、生体内におけるサイトカインと標的細胞の間の認識機構およびそれぞれのサイトカインのクリアランス機構を考える上で重要である。我々はTNF-α、リンホトキシン(LT)、IL-1βが類似したレクチン様活性を持っており、これら三者がGPIアンカーのグリカン部分を認識していることを示唆するデータを得ていた。本年度は[^<35>S]メチオニンでラベルしたrecombinant IL-1βを調製し、詳細な糖結合特異性を調べた。1.[^<35>S]メチオニンラベルしたIL-1βの調整法ヒトIL-1βのcDNAをpET3プラスミドのT7RNAポリメラーゼプロモーター下流に導入したものをテンプレートにしてTNT Coupled Reticulocyte Lysate Systemsの系に従い、[^<35>S]メチオニン存在下においてin vitroの転写翻訳を行わせた。4μgのDNAプラスミドテンプレートから500fmoleの[^<35>S]IL-1βが得られた。2.固定化糖蛋白質への[^<35>S]IL-1βの結合プレート及びカラムに固定化した各種糖蛋白質のうち、C-末端にGPIアンカーのグリカン部を有するヒト胎盤アルカリホスファターゼ、ウロモジュリン、トリパノゾームVSG、癌胎児性抗原が[^<35>S]IL-1βと結合した。これらの結合はGPIアンカーの部分構造を担うマンノース-6ーリン酸やAc・NH・CH_2・CH_2・O-HPO_3→6Man-propylやAc・NH・CH_2・CH_2・O-HPO_3→6Manα1→2Man-propylで阻害されることから、IL-1βと糖蛋白質の結合はGPIアンカー部糖鎖を介していることが示唆された。生体の各種臓器の上皮細胞は極性化しており、頂端部側にGPIアンカーした糖蛋白質が配列していることが知られている。MDCK細胞(イヌの遠位尿細管部の上皮細胞)をフィルター上で極性化して培養し、頂端部側と基底部への[^<35>S]IL-1β結合活性を測定した。その結果、頂端部側のみIL-1βが結合する事から、IL-1βはGPIアンカーのグリカン部を介して細胞に結合することが判明し、その生理的意義を解析中である。
ネットワーク上におけるデータ統合問題に関する数理的解法

近年,ネットワーク上でのデータ交換は膨大な量となっている.そうしたなかで,各サーバー間でのデータ交換技術というのは重要である.特に,数多く存在するサーバーがそれぞれ保持するデータをある一箇所のサーバーにすべて統合する機会も多く,そうしたデータ統合を効率的に行う技術の開発が迫られている.ネットワークの構成,サーバーの特徴などにより,データ統合には様々な条件が必要となるが,ここでは以下のような条件のもと,サーバー上に分散されているデータをあるひとつのサーバーに統合するデータ統合問題について考えた.条件1.データ統合を行うサーバーは,データを送信するサーバーが送ってくるデータを同時に統合可能条件2.データ統合を行うサーバーは,データ統合時にデータ送信は不可能本研究では,上記のデータ統合問題がグラフ・ネットワーク理論を用いることにより最小節点ランキング全域木問題として形式化可能であることを示し,問題の解明を行った.結果として以下の二つの研究成果を得た.・結果1.置換グラフ上における効率の良いアルゴリズムを開発した.一般のグラフにおいては,最小節点ランキング全域木問題はNP困難であることを既に我々は証明した.そこで,どのようなグラフのクラスであるならば,効率のよいアルゴリズムが存在するか興味があり調査した.その結果,置換グラフというクラス上では,置換グラフの構造を上手く利用することにより,効率の良いアルゴリズムが存在することを示した.・結果2.一般のグラフ上における最小節点ランキング全域木問題の近似アルゴリズムを開発した.先に述べた条件におけるデータ統合問題はNP困難であることを証明したので,一般のグラフ上では効率の良いアルゴリズムは存在しないと思われる.そこで,一般のグラフ上における近似解を求めるアルゴリズムを開発した.近年,ネットワーク上でのデータ交換は膨大な量となっている.そうしたなかで,各サーバー間でのデータ交換技術というのは重要である.特に,数多く存在するサーバーがそれぞれ保持するデータをある一箇所のサーバーにすべて統合する機会も多く,そうしたデータ統合を効率的に行う技術の開発が迫られている.ネットワークの構成,サーバーの特徴などにより,データ統合には様々な条件が必要となるが,ここでは以下のような条件のもと,サーバー上に分散されているデータをあるひとつのサーバーに統合するデータ統合問題について考えた.条件1.データ統合を行うサーバーは,データを送信するサーバーが送ってくるデータを同時に統合可能条件2.データ統合を行うサーバーは,データ統合時にデータ送信は不可能この条件では,データ統合するサーバーが分散されていれば,同時間に複数のサーバーがデータ統合可能となる.つまり,ひとつの平行・並列処理問題である.本研究では,上記のデータ統合問題がグラフ・ネットワーク理論を用いることにより最小節点ランキング全域木問題として形式化可能であることを示し,問題の解明を行った.結果として以下の二つを得た.・結果1.最小節点ランキング全域木問題がNP困難であることを証明した先に述べた条件におけるデータ統合問題は,グラフ・ネットワーク理論を用いれば最小節点ランキング全域木問題として定式化可能であることを示し,この間題がNP困難であることを証明した.・結果2.置換グラフ上における多項式時間アルゴリズムを開発した.一般的グラフでは,最小節点ランキング全域木問題はNP困難であることが証明されたので,グラフをどのようなクラスに制限すれば多項式時間アルゴリズムが存在か探求した.本研究では,グラフのクラスを置換グラフに限れば多項式時間アルゴリズムが存在することを証明した.近年,ネットワーク上でのデータ交換は膨大な量となっている.そうしたなかで,各サーバー間でのデータ交換技術というのは重要である.特に,数多く存在するサーバーがそれぞれ保持するデータをある一箇所のサーバーにすべて統合する機会も多く,そうしたデータ統合を効率的に行う技術の開発が迫られている.ネットワークの構成,サーバーの特徴などにより,データ統合には様々な条件が必要となるが,ここでは以下のような条件のもと,サーバー上に分散されているデータをあるひとつのサーバーに統合するデータ統合問題について考えた.条件1.データ統合を行うサーバーは,データを送信するサーバーが送ってくるデータを同時に統合可能条件2.データ統合を行うサーバーは,データ統合時にデータ送信は不可能本研究では,上記のデータ統合問題がグラフ・ネットワーク理論を用いることにより最小節点ランキング全域木問題として形式化可能であることを示し,問題の解明を行った.結果として以下の二つの研究成果を得た.・結果1.置換グラフ上における効率の良いアルゴリズムを開発した.一般のグラフにおいては,最小節点ランキング全域木問題はNP困難であることを既に我々は証明した.そこで,どのようなグラフのクラスであるならば,効率のよいアルゴリズムが存在するか興味があり調査した.その結果,置換グラフというクラス上では,置換グラフの構造を上手く利用することにより,効率の良いアルゴリズムが存在することを示した.・結果2.一般のグラフ上における最小節点ランキング全域木問題の近似アルゴリズムを開発した.先に述べた条件におけるデータ統合問題はNP困難であることを証明したので,一般のグラフ上では効率の良いアルゴリズムは存在しないと思われる.そこで,一般のグラフ上における近似解を求めるアルゴリズムを開発した.
３テスラＭＲＩを用いた心筋血流定量および梗塞病変の定量検出

3テスラMRIを用いて非侵襲的に心筋血流を定量測定する方法を開発し、虚血性心疾患に臨床応用した。酸素15標識H2O心筋PET画像とMRI画像を重ね合わせて心筋血流量を比較し定量値の妥当性を評価した。酸素15標識水心筋PET検査を元にMRIでMBFを算出する補正式を導入した画像解析アルゴリズムを開発し、虚血性心疾患患者と健常者の値の比較により今回提案したアルゴリズムから得られる心筋血流量は妥当と考えられた。【背景・目的】近年、MR perfusionから心筋血流量(MBF)を定量する試みが多く報告されている。我々は酸素15標識水PETから得られたMBFとMR perfusionのみから得られる指標である速度定数K1の補正式をRenkin-Croneの式を用いて算出し、MR perfusionのみからMBFを算出する方法を開発した。そこで、これまでの方法を応用し血流予備能(CFR)の算出及び局所病変への応用を試みた。【方法】対象は正常男性10例(28.3±9.0歳)、冠動脈疾患患者10例(60.1±16.3歳)。患者群には心臓カテーテル検査を実施し、狭窄の有無、狭窄度を評価した。使用機器は、Philips Achieva 3.0T、MR perfusionは安静時及びATP負荷時の検査を行った。負荷時と安静時のMBFの比を求めることによりCFRの算出を行った。CFRは心筋全体、左前下行枝(LAD)、左回旋枝(LCX)、右冠動脈(RCA)に関してそれぞれ算出を行った。【結論】今回の研究では、MR perfusionを用いて血流予備能の局所解析を試みた。患者群との検討の結果、今回の方法の妥当性を確認した。【目的】MRIを用いた心筋血流量(MRI)を推定する研究が注目されている。しかし、心臓の動きにより関心領域内(ROI)を正確に取ることが難しい。そこで、シングルコンパートメントモデルに関心領域内成分抽出アルゴリズムを追加し、定量性の確立されている15O標識H2O心筋PETを用いて、その有用性の評価を行った。【方法】正常男性20人(28.4±0.19歳)を対象とした。MRI装置はPhilips社製Achiva 3.0T、PET装置はSiemens社製のECAT HR+を用いた。心臓MRI perfusionと酸素15標識H2O PETを施行し、安静時検査、アデノシン三リン酸(ATP)による負荷検査を行った。関心領域内成分抽出アルゴリズムを用いた場合と用いない場合において、MRIの時間-信号曲線より得られたK1値をRenkin-Croneモデルに当てはめK1値からMBFを算出した。【結果】心筋PETでのMBFは安静時0.92±0.17 ml/min/g、負荷時3.04±0.84 ml/min/gであった。関心領域内成分抽出アルゴリズムを用いない場合、MRIでのMBFは安静時0.41±2.43ml/min/g、負荷時2.43±0.88 ml/min/gとなり、PETとの相関はr=0.66となった。また、関心領域内成分抽出アルゴリズムを用いた場合MBFは安静時1.05±0.67 ml/min/g、負荷時3.19±1.15ml/min/gであり、PETとの相関はr=0.90となった。関心領域内成分抽出アルゴリズムを用いた場合は相関が優位に改善した(p<0.05)。【結論】3.0T MRIを用いた心筋血流定量法として関心領域内アルゴリズムを考案し、酸素15標識H2O PETによる定量値と比較し、そのアルゴリズムの有用性を確認した。ダイナミックMRIによる心筋血流定量法を確立し、学会および英文論文にて発表した。2014年11月6日に第54回日本核医学会学術総会にて演題発表。「MRI perfusionによる虚血性心筋血流定量解析は15O-H2O心筋PETと良好に相関する:富山勇輝、真鍋修、真鍋徳子、納谷昌直、菊池穏香、加藤千恵次、玉木長良」ダイナミックMRI心筋画像から心筋血流を定量測定するコンパートメントモデル解析法を開発した。その妥当性を確認するために、心筋血流の定量法として既に確立されている15O-H2Oによる心筋PET検査の測定値と比較検討し、適切な定量評価が可能であることを検証する研究を行い、論文発表した。放射線医学平成25年度の研究では、健常例データに冠動脈疾患患者10例を加えたデータにて、3.0T MRIによる心臓MR perfusionを用いて心筋血流の定量値を算出した。虚血心筋領域の血流を、シングルコンパートメントモデルの解析から得られる速度定数K1を用いて算出を試みた。

心筋血流量を算出するために、核医学検査における心筋血流の定量化が確立されている酸素15標識水PETによる解析値及びRenkin-Croneの式を利用した補正式を算出することにより実際の定量値を得るという工夫を行った。この補正を行うことにより従来法では過小評価していた高血流領域の心筋血流量を求めることができるため正確に血流予備能の算出が可能となった。また、この方法にて局所領域の解析を行ったことも新しい試みであると考えられる。ここまでの成果を論文(Journal of MRI : Quantification of Myocardial Blood Flow with Dynamic Perfusion 3.0 Tesla MRI: Validation with 15O-water PET.)に投稿した。査読審査後の再提出を行った段階である。25年度に実施すべき虚血性心疾患症例のダイナミックMRIデータと冠血管造影検査データの0収集が完了しており、24年度に作成した健常人の心筋血流定量プログラムに数か所の集積を施すことで虚血性心疾患の定量評価が可能と推定する。25年秋期開催の日本核医学総会への演題提出、26年6月開催予定の米国核医学会に間に合うと考えています。冠動脈疾患患者の3.0T MRI心臓MR perfusionデータを50例程度収集する予定である。これらに対して、25年度の研究で確立した虚血心筋領域のダイナミックデータ解析プログラムを使用して、3コンパートメントモデル解析および、その他の動態解析方法にて、虚血病変に特徴的な造影剤の排泄遅延を定量評価可能なパラメータの算出方法の開発を試みる。虚血性心疾患症例のダイナミックMRIデータによる虚血性心疾患の定量評価プログラムを、北海道大学の産学連携本部を介して北海道大学職務発明をめざし、可能であれば今後もMRIおよびCTによる各臓器の機能定量評価プログラムを核医学の手法を用いて開発を継続する。心筋梗塞症例での3コンパートメントモデル解析を試みる。このプログラムは上記の健常者データ解析用の2コンパートメントモデルプログラムに少しの変更と修正を加えれば実現可能と考える。病変部の血流量はK1から上記の数式を利用した算出値が妥当か、さらに虚血および梗塞心筋への集積速度定数k3が上昇しているか検討する。さらに梗塞病変を定量的に評価するk3も自動算出するプログラムを完成させる。平成24年度は学会が札幌で開催されたため、学会出張旅費を使用しませんでした。平成25年度に、その学会出張旅費を使用予定です。
第四胃変位牛における第四胃内ガス蓄積のメカニズムに関する研究

本研究では第四胃変位牛における第四胃内ガス蓄積のメカニズムを明らかにする目的で、1)第四胃変位罹患牛における第四胃および一胃内ガス組成,2)健常乳牛と第四胃変位罹患牛における血清NO濃度,3)健常牛並びに第四胃変位罹患牛の第四胃壁在神経の免疫組織化学的検索,そして4)迷走神経切断子牛におけるX線並びに免疫組織化学的検索を行った。その結果、健康乳牛と第四胃変位罹患牛の血清NO濃度はそれぞれ10.3±7.2、23.5±9.0μmol/Lで、後者で有意に高値を示し、第四胃変位例では胃収縮運動が抑制されていたことが示唆された。また、健常牛の第四胃壁在神経の特徴所見は、胃収縮運動を促進する胃壁筋層のVAT、SP、MENが外筋層で豊富で、単胃動物とは異なる反芻動物の食性を反映しているためであること考えられた。一方、第四胃変位罹患牛では胃運動抑制ニューロンであるTH、NOS、VIP、GALを含めて全てのニューロンが減少し、とくに、第四胃体部と幽門洞での減少が顕著であった。これらの所見は、第四胃変位罹患牛では第四胃壁在神経の減少に基づく第四胃収縮運動低下と同時に運動制御機構にアンバランスが生じ、とくに、蠕動運動のペースメーカーである第四胃体部での第四胃壁在神経の減少は、第四胃内ガスの過剰蓄積の直接関与していることが推察された。さらに、迷走神経切断子牛におけるX線並びに免疫組織化学的検索では、術後1日目に第四胃tonus像および術後4・7日目の第四胃弛緩・拡張像、免疫組織化学的所見では術後4日目に第二胃溝および第四胃で顕著な壁在神経要素の減少が認められ、迷走神経全切断による影響は術後早期に発現することが明らかとなり、また、迷走神経障害が第四胃変位発生の必要前提条件である第四胃アトニーの発生と第四胃内ガスの過剰蓄積に直接関与していることが明らかにされた。1.第四胃変位自然発生例における第四胃および第一胃内ガス組成:第四胃変位自然発生例(n=26)の第四胃内のH_2、CH_4濃度は、それぞれ、78.0±40.6ppm、6,742.6±2,395.8ppm、第一胃内のH_2、CH_4濃度は、それぞれ、60.7±18.5ppm、6,615,3±2,198,5ppmで、第一胃と第四胃内H_2およびCH_4濃度に差異は認められなかった。2.第四胃変位自然発生例における呼気ガス組成:第四胃変位自然発生例(n=26)における呼気中のH_2、CH_4濃度は、それぞれ、18±16ppm、202.6±113.4ppmで、健康牛(n=26)の呼気中のそれ(H_2;15.3±6.5ppm、CH_4;721.5±48.5ppm)に比べて有意(P<0.05)に低値を示した。

3.第四胃変位自然発生例における頸静脈・第四胃静脈血中のNO濃度:第四胃変位自然発生例(n=26)における第四胃静脈血および頸静脈血のNO濃度は、それぞれ、9.7±3.3μmol/L、11.7±:4.5μmol/Lで、両者間に危険率1%で高い正の相関が認められた。また、健康牛(n=26)における頸静脈血中のNO濃度は4.4±15μmol/Lで、自然発生例に比べて有意(P<0.05)低値を示した。4.第四胃変位自然発生例における第四胃壁在NO神経の免疫組織化学的検索:第四胃変位自然発生例(n=19)における第四胃壁在NO神経の分布状態は、量的に健康例とほぼ同程度で、変化は認められなかった。これらの成績から、第四胃変位発生の必要前提条件のひとつである第四胃内ガスの過剰蓄積は、第一胃ガスの第四胃への直接流入に基づくことが推察された。17年度は、これらの成績に至る過程を検索する目的で、迷走神経幹全切除子牛における第一・第四胃内ガス・血清NO濃度・第四胃壁在NO神経の分布状態の変化を経時的に観察する。1.健常牛の頸静脈血と第四胃変位罹患牛の頸静脈血・第四胃静脈血の血清NO濃度:健常牛(n=99)と第四胃変位罹患牛(罹患牛;n=60)の頸静脈血の血清NO濃度は、それぞれ、10.3±7.2、23.5±9.0μmol/L、罹患牛で有意(P<0.01)に高値を示し、罹患牛の第四胃静脈血(n=19)で19.4±6.7μmol/Lで、健常牛の頸静脈血に比べて有意に高値を示した。これらの成績から、血清NO濃度の上昇に基づく胃平滑筋収縮運動抑制が第四胃内ガスの過剰蓄積のひとつの要因であると推察した。2.健常牛と第四胃変位罹患牛の第四胃体部筋層の免疫組織化学的検索:健常牛の第四胃体部筋層の胃壁在神経(PGP、VAT, TH, SP, MENK, VIP, GAL, NO)は、筋層で密に分布していた。一方、罹患牛の同部の胃壁在神経は、健常牛に比べて全ての神経要素が明らかに減少していた。これらの成績から、第四胃内ガスの過剰蓄積は、第四胃蠕動運動の低下がひとつの要因であると推察され、本症の予防・治療にNO合成阻害剤の応用の可能性を示唆した。3.迷走神経切断子牛のX線学的並びに胃壁在神経の免疫組織化学的検索:迷走神経切断子牛(切断子牛)のX線撮影所見で実験直後に第二胃溝反射の消失と第四胃トーヌス、7日目以降に第四胃アトニーあるいは第四胃食滞が発現した。これら切断子牛の第二胃溝と第四胃体部、幽門洞の筋層に術後4日目からPGPをはじめとする全ての神経要素が減少した。これらの成績から、迷走神経切断によって第四胃アトニー、第四胃食滞が発現し、これは胃体部および幽門洞筋層壁在神経の減少に基づくことが明らかにされた。また、第四胃内ガスの過剰蓄積は、第二胃溝と第四胃の運動低下による第一胃・第四胃間の胃内食び・ガスの移送異常が要因であることが強く示唆された。
複合アニオン化合物、K(Nb1-xMgx)O3-xFxの相転移と誘電性の評価

当研究グループでは、BaTiO3にフッ化物イオンのドープをドープするとリラクサー型強誘電体となることを見出した。そこで、BaTiO3と類似構造を持つKNbO3にフッ化物イオンをドープした固溶体、K(Nb1-xMgx)O3-xFx固溶体を合成し、非鉛系リラクサー型誘電体の開発に取り組んだ。その結果、リラクサー強誘電体とすることはできなかったが、5%程度フッ化物イオンを固溶させたK(Nb0.95Mg0.05)O2.95F0.05では、400K付近で比誘電率が2200に達し、固溶前にくらべ2倍程度増加させることに成功した。申請者は複合アニオン化合物の一つである(1-x)KNbO3-xKMgF3固溶体(組成式で表すとK(Nb1-xMgx)O3-xFx)において、5mol%程度のフッ化物イオンのドープによって3点の相転移温度が1点に近づき、その誘電率が室温で40000もの巨大な値となることを見出した。この結果は複合アニオン化合物であるペロフスカイト型酸フッ化物が誘電体として応用できる可能性を示唆しており興味深い。そこで本研究では(1-x)KNbO3-xKMgF3の相転移挙動、誘電性についてさらに詳細な研究を進めた。(1-x)KNbO3-xKMgF3固溶体は、xの増加に伴い構造のorthogonalityが小さくなり、立方晶構造に近づいていくため、研究室レベルの粉末X線回折では結晶構造、相転移挙動を明らかにすることができなかった。そこで、本研究では高輝度放射光を用いた高温粉末X線回折を行い、その相転移挙動を調べた。その結果、x=0.03付近までは急激に相転移温度が変化しているものの、x>=0.04では相転移温度がほとんど変化せず一定の温度となった。このことから、0.95KNbO3-0.05KMgF3は擬立方晶だと思われていたが、菱面体晶であることが明らかとなった。また、0.95KNbO3-0.05KMgF3について、長時間酸素アニールを施すことで絶縁性を高め、誘電率の温度依存性について再測定を行い、電気機械結合定数、DEヒステリシスループについても測定した。その結果、0.95KNbO3-0.05KMgF3は、誘電率2000程度であり、400K付近に極大が見られること、電気機械結合定数、d33は約40程度であること、また室温で明確なDEヒステリシスループが見られたことから強誘電体である事等が明らかとなった。平成26年度に行った放射光を用いた構造解析の結果から、x>0.04から相転移温度が一定となり、K(Nb1-xMgx)O3-xFxでは固溶限界がx=0.04程度であること明らかとなった。このことから、昨年度、平成27年度の計画として、A.高絶縁性試料を用いた誘電率の測定、B.組成分析手法の確立を計画したが、計画Aについては、x=0.04までの誘電性の測定は終了しており、またx>0.05の組成での高絶縁性試料を用いた物性測定は意味がないと判断し、研究を終了した。また、計画Bについても、x=0.04までではF含有量が少なく、組成決定できるだけの精度を持った分析結果が得られなかったため、計画の遂行を断念した。一方、K(Nb1-xMgx)O3-xFx固溶系では固溶限界がx=0.04と小さかったため、より固溶域の広いKNbO3を母体とした酸フッ化物固溶体の合成が必要だと考え、端成分となるペロフスカイト型酸フッ化物の検討を行った。その結果、B-siteオーダー型ペロフスカイト酸フッ化物、K3TiOF5が有力であることが判明し、現在、K3TiOF5のキャラクタリゼーションを進めている。K3TiOF5は石英ガラス管に封入する方法で合成することができ、得られた試料を用いて結晶構造、相転移挙動、誘電性などについて調べた。その結果、室温では、中心対称性の無い単斜晶系の構造で、2√2ap×2√2ap×2ap(apはペロフスカイト単位格子)で示される超格子構造を有し、440 K、500 K付近で構造相転移し、500 K以上では立方晶となることが明らかとなった。このことは、K3TiOF5が室温で強誘電体である可能性を示唆しており大変興味深い。現在、室温での結晶構造を決定すべく、放射光を用いた粉末X線回折実験、X線全散乱測定実験を計画している。計画立案時には、平成27年度においてi)高絶縁体試料を用いた誘電率の測定ii)K(Nb1-xMgx)O3-xFx固溶体の局所構造解析iii)巨大誘電率発生のメカニズムの検討を計画していたが、i)については研究を終了し、ii)、iii)については、進捗が遅れている。i)については、放射光粉末X線回折実験を用いてK(Nb1-xMgx)O3-xFx固溶体の固溶限界が明確になり、また、固溶限界までの誘電性の測定は行ったので、研究を終了した。

一方、固溶域の広い固溶系の探索、合成に研究計画を変更し、新規端成分の候補物質である、ペロフスカイト型酸フッ化物、K3TiOF5の合成、キャラクタリゼーションを進めている。ii)については、当初の計画より1年遅れているが、放射光を利用したX線全散乱測定による局所構造解析の計画を進めている。またiii)については、当初の予想よりK(Nb1-xMgx)O3-xFx固溶体の固溶域が狭かったためメカニズムの検討に十分なデータの収集が行えておらず、計画を遂行できていない。以上より、計画の進捗は全体的に遅れてはいるものの、固溶限界を明らかにしたこと、新規端成分の候補物質が見つかりキャラクタリゼーションを進めていること、X線全散乱を用いた局所構造解析の計画を進めていることから、遅れは軽微であると判断し、やや遅れているとした。複合陰イオン化合物の一種であるペロフスカイト型酸フッ化物は強誘電体としての応用が期待されており、これまでにもいくつかの研究が行われている。本研究ではK(Nb1-xMgx)O3-xFx固溶体に着目しi)K(Nb1-xMgx)O3-xFx固溶体の詳細な相図の決定ii)高絶縁性試料を用いた誘電率の測定ii)固溶体における局所構造の解析iv)固溶に伴う急激な相転移温度変化、巨大誘電率発現のメカニズムの解明の4点について研究を行った。K(Nb1-xMgx)O3-xFx固溶体は、石英管に酸素発生剤とともに封入する方法、高温・高圧装置を利用し合成する方法で合成した。合成した試料について高低温X線回折、放射光を用いた結晶構造解析から構造相転移温度を決定し、またx=0.05については高絶縁体試料を作成し、誘電性について調べた。x=0.02についてはX線全散乱測定を行い、局所構造の解析に取り組んだ。一方、他酸フッ化物端成分の探索として、K3TiOF5のキャラクタリゼーションに取り組んだ。その結果、K(Nb1-xMgx)O3-xFx固溶体はx=0.05程度で固溶限界であり、当初の予想より固溶量が少なく、相転移点が1点に集中する現象は見られなかった。しかし、構造相転移温度は、端成分であるKNbO3の263K、498K、708Kから330K、380K、500K (x=0.05)と大きく変化し、また一連の研究からK(Nb1-xMgx)O3-xFx固溶体の相図を作成することに成功した。また、x=0.05の高絶縁体試料では、400K付近での比誘電率2200と高密度KNbO3セラミックスでの比誘電率の2倍程度まで増加することが判明した。一方、抗電場は、KNbO3より小さくすることはできなかった。現在、x=0.02の局所構造解析、K3TiOF5の室温での結晶構造解析に取り組んでいる。当研究グループでは、BaTiO3にフッ化物イオンのドープをドープするとリラクサー型強誘電体となることを見出した。そこで、BaTiO3と類似構造を持つKNbO3にフッ化物イオンをドープした固溶体、K(Nb1-xMgx)O3-xFx固溶体を合成し、非鉛系リラクサー型誘電体の開発に取り組んだ。その結果、リラクサー強誘電体とすることはできなかったが、5%程度フッ化物イオンを固溶させたK(Nb0.95Mg0.05)O2.95F0.05では、400K付近で比誘電率が2200に達し、固溶前にくらべ2倍程度増加させることに成功した。平成26年度はi)高絶縁性試料の作成ii)作成した試料を用いた誘電特性の測定iii)相転移挙動の解明iv)フッ化物イオン分析手法の確立を目標としてしてきた。上記のうち、i)についてはアニール条件を最適化することで達成し、ii)については、作成した試料を用いた誘電率測定、室温でのDEヒステリシスループの測定、圧電係数の測定が完了している。。
ターゲティング・レジームに基づく頑健な金融政策の探究

今年度の研究では、ニューケインジアン・モデルをベースとして貸出金利の硬直性についての研究を引き続き行った。今年度の研究で明らかになったことは、個別の貸出金利に硬直性がある場合、平均貸出金利の変化は社会的損失となるため中央銀行は平均貸出金利のスムージングをすべきであるが、これが必ずしも政策金利のスムージングにはつながらないという点である。たとえば、何らかの理由で銀行の貸し出し態度に変化があり、これまでよりも高めの金利プレミアムを乗せて企業に貸し出すようになった場合、中央銀行はそのような貸出金利上昇圧力を取り除くために急激な政策金利の引下げを行う必要がる。なぜなら、個別の貸出金利が硬直的なため、ゆっくりと政策金利を引き下げるだけでは先のような貸出金利の上昇を許してしまうからである。このような政策インプリケーションは、従来のような貸出金利が柔軟に動くことが前提とされていた経済モデルでは得られない見地であり、非常に重要なポイントである。近年の金融市場への不安の高まりに対するFRBの対応を見ても、本研究によるモデルの含意と非常に整合的である。これまでのこの分野における研究では、金利スムージングが望ましい、つまり政策金利は急激に動かすものではないと考えられてきたが、今後の経済環境によってはそのような考え方を捨てなければならないといえる。本研究によると、金融市場に不安がある場合、または過度な楽観が蔓延している場合等には、中央銀行は貸出金利の動向に十分注意をはらう必要があることを強く示唆している。今年度の研究では、様々な環境設定の下で個人の効用関数に基づいた社会的厚生関数を明示的に導出することを目的としてきた。とくに、今年度はこれまでリテラチャーで比較的軽視されてきた金融政策の波及経路における金融市場の役割を重視したモデルを構築し、その上で最適金融政策を考察した。具体的には、通常のニュー・ケインジアン・モデルに民間銀行部門を追加し、その民間銀行が中央銀行によって設定される政策金利をベースにして企業への貸出し金利を決定するモデルを構築した。さらに、民間銀行はすべての貸出し金利を毎期柔軟に変更することができず、一部の金利のみを各期変更する可能性を許す環境を考えた。この設定の下では、これまでにない金利設定に関してのフォワード・ルッキング供給関数が導出され、その存在がインフレ率や生産量に大きく影響を与えることがわかった。また社会的厚生関数には通常のインフレ・生産量ギャップに加え、平均貸出し金利の成長率が加えられる。これらの結果に基づき、日本のデータを使ってGMM推定法でこの関数を推定したところ、金利のパススルーの程度を示すパラメータが0.7程度で優位に検出された。このパススルーの程度に関しては都市銀行で最も高く、地銀、第2地銀の順で程度が低くなることが判明した。この結果は比較的直観と合致するものであると考えられる。最後に、シミュレーションによって最適な政策金利の経路を考察したところ、金利のパススルーの程度に関わらず、最適政策金利経路にはほとんど変化がないという結果が得られた。インフレ率や生産量ギャップに関してはパススルーの程度に大きく左右されるものの、中央銀行が政策金利を設定する際にはそれほど重要視する必要がないといえる。今年度も、民間銀行の貸出金利設定が硬直的な場合における最適金融政策の研究を行った。民間銀行が中央銀行の政策金利に反応して貸出金利を設定する場合に、すべての貸出先の金利を変更するのではなく一部の貸出先の適用金利のみを改定すると、将来の期待金利を考慮したフォワード・ルッキングな金利設定が行われる。これは、財の生産企業が硬直的価格設定(Calvo pricing)の下で行うそれと同様にして考えられ、ニューケインジアン・フィリップス曲線と同形状の金利設定関数が導出される。また、何のフリクションもない経済の下でこの銀行が設定する金利は、債券市場における金利と等しいと考えられるため、このモデルではあらゆる期間の長期金利を内生的に得ることができる。このとき、硬直的金利設定下での最適貸出金利は様々な長期金利の加重平均として表現され、そのウェイトは硬直性パラメータによって決定される。つまり、このモデルにおいて金利がより強直的になるということは、民間銀行の貸出がより長期貸出に重きを置く状況として考えられる。これは、このモデルで扱う「金利硬直性」の解釈が、一時的な新規貸出金利の硬直性を扱うものにとどまらず、ストカスティックに満期を振り分けられる状況として解釈できることを意味しており、より広義の金利硬直性としてみることができるだろう。ただし、上のモデルでは硬直性パラメータを外生的に与えていたが、この金利硬直性がどのような要因で決定されるのかを併せて研究する必要がある。実際、アメリカでは94年を境にして金利のパス・スルーがほぼ完全になっているのに対し、イギリスではいまだにパス・スルーは不完全で、その程度は徐々に大きくなっていることが確認される。このような国ごとの差異あるいは時系列での差異はどんな要因で決まっているのかを考えることが重要である。この点は引き続き今年度の課題でもある。

たとえば、何らかの理由で銀行の貸し出し態度に変化があり、これまでよりも高めの金利プレミアムを乗せて企業に貸し出すようになった場合、中央銀行はそのような貸出金利上昇圧力を取り除くために急激な政策金利の引下げを行う必要がる。なぜなら、個別の貸出金利が硬直的なため、ゆっくりと政策金利を引き下げるだけでは先のような貸出金利の上昇を許してしまうからである。このような政策インプリケーションは、従来のような貸出金利が柔軟に動くことが前提とされていた経済モデルでは得られない見地であり、非常に重要なポイントである。近年の金融市場への不安の高まりに対するFRBの対応を見ても、本研究によるモデルの含意と非常に整合的である。これまでのこの分野における研究では、金利スムージングが望ましい、つまり政策金利は急激に動かすものではないと考えられてきたが、今後の経済環境によってはそのような考え方を捨てなければならないといえる。本研究によると、金融市場に不安がある場合、または過度な楽観が蔓延している場合等には、中央銀行は貸出金利の動向に十分注意をはらう必要があることを強く示唆している。
塩分・酸化還元環境の変遷が深層混合処理工法の品質管理諸量と地盤環境に及ぼす影響

塩分や酸化還元環境の変遷が深層混合処理工法の品質管理諸量や地盤環境に及ぼす影響を明らかにするために、同変遷が海成層の地盤環境・地盤工学的性質に及ぼす影響、海成層・滞水層間の地下水質・流向・流速・地下水流動、同変遷が改良柱体における水和反応生成物の発現・劣化に及ぼす影響、同変遷が改良柱体・周辺地盤間の地盤環境に及ぼす影響について検討した。本研究では、改良柱体打設後は周辺地盤にまで影響が及び、改良材の増加に伴い地盤環境に及ぼす影響の懸念も高まるとの定説を覆す結果を得た。このような知見は、今後の深層混合処理工法の調査・設計・施工の考え方に新たな方針をもたらす可能性がある。本研究のフィールドにおいてオールコアボーリング工、シンウォールサンプリング工および地下水観測井設置工の位置決めを行い、各ボーリングを実施した。この意義は、後述する各研究の試料および計測結果を得るために重要なものとなる。得られたオールコアを用い、地質学者による研究協力を得て土試料の塩分等に関する第四紀学的環境試験の実施と解釈を行った。この意義は、フィールドに保管されている深層混合処理工法による改良柱体打設前の初期物理化学的情報として位置付けられる。次に、シンウォールサンプリングによる粘性土の塩分・酸化還元・土質の各試験の実施と解釈を行った。また、同試料を用いてXRD分析、水銀圧入型ポロシメーターによる間隙径分布の測定および走査型電子顕微鏡観察を行った。同工法の適用に際しては、特に鋭敏性の高い粘性土地盤ほど撹拌しやすく、改良柱体の品質管理諸量が向上するとの知見(西田,1995)があり、これらの検討内容は改良柱体打設前の初期力学的情報として位置付けられる。以上の結果から、本研究のフィールドにおける深層混合処理工法打設前の地盤は強い2次的な地盤環境の変化が進み、土質特性が高鋭敏性・高圧縮性化している状況のもとで同工法が打設されていることがわかった。次に、深層混合処理工法適用層(軟弱粘土層)の直下の砂礫層における地下水の水質、水位および流向・流速の計測を行った。また、地下水流動に関する既往の研究成果の分析と問題点の抽出を行った。これらの意義は、同工法に用いられる固化材が地盤環境の汚染に繋がる際の基礎情報および解決技術となり、重要である。これらの結果から、同地下水は塩水化こそ進行しているが、塩分組成は海水に近くセメント系固化材による影響は認められないこと、さらに、問題が生じた際の解析的検討技術はあり、本研究に適用可能なこと、などの結果が得られた。以上の成果は種々の学会に公表し、第三者的評価を経た。これらの成果を次年度に繋げ、予定どおりの研究計画のもとで内容の深化を図る。平成24年度までの検討結果に基づいて、塩分や酸化還元環境の変遷が改良柱体と周辺地盤との間の地盤環境に及ぼす影響について検討した。改良柱体における塩分や酸化還元環境の変遷が水和反応生成物の発現や劣化に及ぼす影響の経時変化について、浸水試験や環境分析をはじめ、水銀圧入型ポロシメーターによる間隙径分布の測定および走査型電子顕微鏡観察を行い、理工融合的かつマイクロ・マクロメカニックス的視点に基づいて検討した。以上の検討から得られた結果を総合的に検討し、塩分や酸化還元環境の変遷が深層混合処理工法の品質管理諸量やこの周辺地盤との間の地盤環境に及ぼす影響について検討した。1)地盤環境の変遷を司る地下水流動メカニズムについて明らかにした。地盤改良の対象となる粘性土地盤の環境変遷は、初期は移流拡散現象による説明が可能であり、この過程で地下水揚水などの人為的要因が加わることにより変遷が加速する;2)当該研究における地盤環境の変遷を想定した改良柱体の浸水試験をはじめ、環境分析、間隙径分布計測、走査型電子顕微鏡観察および強度試験の結果、いずれも浸水前後の明瞭な変化は認められなかった。さらに、3)改良柱体打設後はその周辺地盤まで改良材による影響が及ぶことがこれまでの定説であったが、本研究では同様の傾向が認められなかったことが大きな発見の一つであった。本研究の対象とした改良柱体の諸元は250kg/m^3のセメント系固化材の配合条件からなるものであったが、一般的な土工の条件下では高品質のものに相当する。このような深層混合処理工法における改良材の多用は即座に地盤環境への影響の懸念に繋がるが、むしろ低配合条件こそが改良柱体の品質管理諸量やこの周辺地盤との間の地盤環境に及ぼす影響の懸念を高めることが考えられ、今後の深層混合処理工法の調査・設計・施工の考え方に新たな知見をもたらす可能性がある。

我が国の深層混合処理工法は海岸・河川堤防下を始め、構造物の基礎として多くの実績を有している。最近、深層混合処理工法による改良柱体が塩分や酸化還元環境の変遷によりごく短期間の内に劣化する懸念が生じている。これらのことが事実なら、地球温暖化に伴う海面上昇により臨海軟弱低平地域および地下水環境への影響が懸念される今日において、海岸・河川堤防下にある多くの改良柱体は地震頻発による影響以上の危険な状態にさらされることになり、大きな社会問題と化す。さらには、このような深層混合処理工法を取り巻く状態が再び地盤環境に及ぼす影響の懸念も生じることになる。打設直後および打設後5年経過した改良柱体の強度を比較検討した。当該改良柱体の品質は良好と考えられ、打設後5年が経過した改良柱体の一軸圧縮強さは約2倍以上に及んでいる、などのことがわかった。深層混合処理工法の対象となる完新統とこの下位の上部更新統の間隙水における塩濃度分布の状況、ならびにいくつかの観測点における地下水流向・流速の実測値も用い、移流拡散解析を加え、同地層群における堆積環境の変化、ならびに上部更新統の砂礫層における海水浸入の可能性について検討した。完新統における塩濃度の分布状況には2つのパターンがあり、1つは地表から三角形分布を示すもの、他の1つは地表から弓状分布を示すものを見出した。解析の結果から、深さ方向の一次元移流拡散により三角形分布は形成され、弓状分布の形成には上部更新統への淡水の供給と地下水の過剰汲み上げによる影響が及んでいる可能性が示唆された、などのことがわかってきた。マイクロ・マクロのメカニックスの視点に基づく種々の科学分析を実施した。なかでもEPMA分析については、今後の改良柱体の品質諸量の管理に際し有力な方法である可能性が示唆され、この簡便な技術化を図る必要がある、などのことがわかってきた。研究の開始当初に予算の使用制限がかかり、この動向を見極あてボーリング関係工事の発注に取りかかったため、研究計画が3ヶ月ほど後半にずれた。土質試験項目の中には長期間を要するものがあり、この学術成果としての公表が一部年度内に間に合わなかった。試験結果は既に得られていたので、研究全体の進捗に何ら影響はなかった。25年度が最終年度であるため、記入しない。シンウォールサンプリング(24年度分:未改良部および改良影響部の2箇所)による土試料の第四紀学的環境試験の実施と解釈に際し、平成25年に入り一部の環境試験のデータに誤りがあることが判明し、平成24年度中に再試験まで終えている。しかしながら、同結果の公表については翌年度にずれ込むことを余儀なくされ、このとりまとめを急いでる。全体的な研究の達成に向けての支障は一切生じない。今年度の研究成果に照らし、次年度も当初の計画どおり研究を進めることができるため、問題はない。次年度もボーリング費用が大きな費用として占めるが、予算面上の安全率も考慮し確実な研究計画を立てて実施に臨む。本研究の申請時点どおりの計画を平成25年度に進める。特に平成24年度までに得られている種々の知見について、審査付論文をはじめ積極的な公表に取り組む。
ビルハルツ住血吸虫症:感染者の疾病認識に沿った調査により明かになる多様な病害

本研究は、これまで詳しい研究が行なわれていないビルハルツ住血吸虫感染による排尿困難を、定性的、定量的に測定することと、排尿困難が治療によりどの程度改善されるか、を明らかにするために、ケニア共和国沿岸州クワレ地区で行なわれた。また、クワレ地区にNGOにより供与された簡便かつ安価な水道施設が、住血吸虫症の予防にどのような効果を発揮しているかも調査した。1.ビルハルツ住血吸虫感染に伴う排尿困難の定性的、定量的測定ビルハルツ住血吸虫症の流行地の3つの村と非流行地の1つの村の住民(男性のみ)に対して、尿流量計測定、International Prostate Symptoms Score(IPSS)を用いた排尿困難の測定等を行なった。流行地に住む学童も成人も、非流行地に住む住民の値より高いIPSS値を示した。尿流量計測定値の中で、流行地の学童のT.Delay値が大きいこと、成人では尿量で調整したQmaxとQave値が小さいことが明かとなった。以上の所見からは、流行地の住民が排尿困難に悩み、学童は尿意をもよおしてから排尿までの時間の延長が見られ、成人では排尿の勢いが弱い、という傾向が示されている。2.排尿困難の治療による改善文化人類学的調査をもとに作成した排尿困難の問診表を用いたアンケート調査と、尿流量計測定を学童に対して行なった。アンケートにより、排尿困難の特徴、痛みの性状等が明かとなった。しかし、排尿困難は、治療後6ヶ月たっても改善がみられなかった。3.簡便かつ安価な水道施設の住血吸虫感染予防効果NGOに供与された山の涌水を利用した水道施設の利用による住血吸虫感染予防効果が期待されたが、住民の虫卵検査、川との接触行動、当該水道施設の利用状況の観察を行なった結果、本水道施設には感染予防効果がないことが明かとなった。ビルハルツ住血吸虫感染による排尿困難の程度と特徴を明らかにするために、ケニア沿岸州クワレ地区(ビルハルツ住血吸虫症流行地)と中央州キアンブ地区(非流行地)に於いて学童(男子のみ)の排尿困難の調査を下記する3方法で行なった。1)排尿困難に関する自覚症状のアンケート2)尿流量計を用いた排尿パターンの測定携帯用尿流量計(長菱制御システムRMS-100)を用いて、多岐にわたる排尿機能を定量的に測定した。3)残尿量の測定超音波を用いて、上記尿流量計測定を終えた被験者の膀胱内残尿量を測定した。研究結果排尿困難の自覚症状を有すと判断される学童(I-PSSの総点8点以上)数は流行地で85名中45名で、非流行地で40名中4名であった。排尿困難の7質問についてすべてで流行地の学童が高い値を示した。2)尿流量計による排尿パターンの測定結果尿意をもよおしてから排尿までの時間(T.Delay)、排尿開始より尿流速が最高値に達すまでの時間(T to Qmax)など8項目について測定した。すべての項目で流行地と非流行地の値に有意の差は見られなかったが、流行地学童のT.Delayは非流行地の学童に比し短縮傾向がみられた。3)膀胱残尿量の測定結果流行地と非流行地の学童の残尿量は平均28.8mlと17.9mlで、両者に差はみられなかった。