hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新規低分子ハイドロゲル化剤の開発と細胞培養基材への応用

低分子ゲル化剤のバイオマテリアルへの応用の一つとして、細胞培養基材としての有用性について検討した。当研究室で合成されたL-アミノ酸型低分子ゲル化剤について、アミノ酸の種類、電荷、濃度等の条件を変えて、マウス線維芽細胞の細胞培養の基礎研究を行った。合成したほとんどのゲル化剤が、ハイドロゲル化剤として機能できることがわかった。さらに、マウス線維芽細胞を使って細胞培養基材としての性能を調査したところ、負電荷をもつL-リシン型ハイドロゲル化剤が細胞培養に有効であることがわかった。さらに、骨芽細胞について同様な検討を行ったところ、ゲルへの細胞の接着が弱く、培養基材としては有効ではないことがわかった。本研究では、低分子ゲル化剤のバイオマテリアルへの応用の一つとして、細胞培養基材としての有用性について検討した。当研究室で合成された多くのL-アミノ酸型低分子ハイドロゲル化剤について、アミノ酸の種類、電荷および濃度などの条件を変えて、マウス線維芽細胞の細胞培養の基礎研究を行った。L-アミノ酸型の低分子ゲル化剤として、L-リシン、L-バリン、L-イソロイシン、L-アラニン、L-フェニルアラニン、L-セリン、L-スレオニン、L-ヒスチジン誘導体を利用した。ここで、末端に負電荷を有するL-アミノ酸誘導体と末端に両性イオンを有するL-アミノ酸誘導体、特に末端に負電荷あるような両性イオンの2種類の低分子ゲル化剤を合成した。まず、水溶液、特にリン酸緩衝生理食塩水や生理食塩水へのゲル化テストを行ったところ、ほとんどのゲル化剤が、ハイドロゲル化剤として機能できることがわかった。種々の条件を変えて検討し、L-リシンハイドロゲル化剤に関して、繊維芽細胞培養に関する最適化ができた。平成24年度は、L-リシン、L-バリン、L-イソロイシン、L-フェニルアラニン、L-アラニンを基盤とした負電荷を持つ新規ハイドロゲル化剤の合成、培養液およびPBS緩衝溶液に対するゲル化能、ナノ構造の観測、ディッシュ上でのナノ繊維の形成、滅菌方法の確立、細胞培養基材としての有効性評価(表面培養およびゲル内培養を含む)について検討した。合成方法は、ほぼ確立されているが、合成溶媒の検討などにより、今まで以上に収率が向上することが見いだされた。ベタイン系の両性イオンを有するゲル化剤の合成法は、まだ完全に確立しておらず収率が50%程度ど低いものであった。これらの合成法の最適化は25年度の課題の一つとなった。また、合成したL-アミノ酸誘導体のゲル化能を調査したところ、非常に良いハイドロゲル化剤であることが分かった。加えて、一部の化合物は、水溶液だけでなく有機溶媒もゲル化できる両親媒性のゲル化剤であることも見出した。さらに、電子顕微鏡によるナノ構造の観察により、生体内の細胞外マトリックスに類似したナノ構造を有していることが分かった。一方で、細胞培養基材としての様々な検討を行った。まず、ディッシュ上でのゲルの作製方法、滅菌方法を重点的に調査した。その結果、ディッシュ基板上でのゲル作製の最低濃度条件がわかった。また、滅菌法はUVを使う方法あるいはエタノール滅菌ができることがわかった。最後に、マウスの線維芽細胞を使って細胞培養を試みたところ、十分に細胞培養基材として使用できることが示唆された。ゲル化剤の合成や同定、ゲルの特性調査は概ね順調に遂行されたが、両性イオンを持つ化合物の収率が比較的低いため、収率向上の必要性を感じた。また、細胞培養実験においても、詳細な検討はできなかったが、ゲルの作製方法や滅菌方法が確立でき、さらに細胞培養もうまくいくことが示唆された。平成25年度は、前年度に合成したゲル化剤を使って細胞培養実験をおもに行う予定である。特に、(1)顕微鏡による細胞形態観察、(2)細胞増殖率の測定、(3)ALP活性の測定、(4)石灰化評価について、Ca沈着量の測定、等について、ゲル化剤濃度やゲル化剤の種類などの影響について検討する。一方で、新規L-アミノ酸系ゲル化剤(L-バリン、L-イソロイシン、L-フェニルアラニン、L-アラニン)、ここでは、双頭型の新規低分子ゲル化剤の合成を試みる。さらに、複数のアミノ酸系ゲル化剤を混合したゲルを用いて有効性の評価を行う。当初の計画通り、研究を遂行する。

24年度研究資金の25年度繰り越し分を含めて、ゲル化剤の合成・同定、細胞培養試験、成果発表(国内学会、国際会議等)に係る旅費に研究費を使用する。H24年度は、ゲル化剤の合成や細胞培養基材としての特性評価等が主な研究になったので、研究資金の繰り越しとなった。H25年度は、細胞培養実験について詳細な検討や研究成果の公表を含め、各種学会で精力的に発表する予定である。
無機ナノシートの精密集積による高次メタマテリアルの創製

本研究では、酸化物ナノシートをベースに高次メタマテリアルの開発を行った。計算科学の援用により、ナノシート超周期構造体の電磁場応答を検討し、メタマテリアルの最適構造の設計を進めた。この知見に基づき、室温・溶液プロセスを用いた積層集積により、誘電率、透磁率の人工的変調構造を構築した。特異な応答は、金属/誘電体/金属ナノシート超格子(RuO2/Ca2Nb3O10/RuO2)で確認され、近赤外光領域で負の屈折率を示すメタマテリアルとして機能することを見出した。メタマテリアルは、電磁波の波長よりも十分小さな要素を並べた人工物質で、負の屈折や電磁波の迂回など、自然界ではあり得ない特殊な電磁波応答とその人工的な制御を可能とする夢の技術である。本研究では、分子レベルの薄さの2次元ナノ物質「無機ナノシート」をベースに、金属ー誘電体ー強磁性体の超周期構造を自在に設計・構築し、高次メタマテリアルの創製を目指すものである。本年度は、これまで開発した伝導性、高誘電性、強磁性ナノシートをベースに、従来技術で作製が困難であったナノからマイクロスケールで誘電率、透磁率を人工的に変調させた超周期構造体を構築し、新規メタマテリアルとしての可能性について検討した。強磁性ナノシート(Ti1-xFexO2, Ti1-xCoxO2)、高誘電性ナノシート(Ti1-dO2、LaNb2O7、(Ca,Sr)2Nb3O10)を融合させた超周期構造体を作製し、隣接するナノシートの種類と積層数を変化させることにより、誘電率や層間の磁気的相互作用を人工的に制御した超格子膜を形成した。これらの超周期構造体の電磁場応答について検討したところ、特異な応答は、伝導性RuO2、高誘電性Ca2Nb3O10ナノシートから作製した人工超格子で確認され、赤外光領域で負の屈折率を示すメタマテリアルとして機能することを見出した。また、誘電体ナノシートをベースに超周期構造体を新たに作製したところ、THz域で非磁性の誘電体が磁気双極子のような振舞い、全体構造の実効透磁率の値を正の値だけでなく0もしくは負の値に制御できることを確認した。光学波長域での応答については現在検討中であるが、従来の銀、金の金属共振器を利用しないAll誘電体積層型メタマテリアルの開発に向けて新たな設計指針を与えると同時に、誘電体の低光損失という特徴を利用したソーラコレクタ、平面ハイパーレンズなどへの応用が期待される。本年度は、メタマテリアル開発に向けた基礎研究から開始し、ナノシート単体での電磁場応答の検討と共に、電磁場解析による最適構造の設計を行った。この知見に基づき、メタマテリアル特性が示唆される超格子構造を作製し、赤外光領域で負の屈折率を確認した。All誘電体積層型メタマテリアルの開発など、当初予定していない進展もあり、概ね順調に進展している。メタマテリアルは、電磁波の波長よりも十分小さな要素を並べた人工物質で、負の屈折や電磁波の迂回など、自然界ではあり得ない特異な電磁波応答とその人工的な制御を可能とする夢の技術である。本研究では、無機ナノシートをベースに金属ー誘電体ー強磁性体の超周期構造を自在に設計・構築するアーキテクトニクス研究を展開し、高次メタマテリアルの創製を目指した研究を進めた。金属/誘電体/金属ナノシートからなる薄膜キャパシタ構造を設計・作製し、薄膜メタマテリアルの開発を行った。金属、誘電体層の膜厚を変化させた薄膜キャパシタ構造に対して電磁界シミュレーションを行い、薄膜メタマテリアルの最適素子構造を設計した。この知見に基づき、極薄ガラス上に薄膜キャパシタ構造および2次元パターン素子を作製し、特性評価を行ったところ、金属/誘電体/金属ナノシートキャパシタ構造(RuO2/Ca2Nb3O10/RuO2)では、可視近赤外域において透磁率共鳴による負の屈折率が発現すること、誘電体層の膜厚、パターンサイズにより応答波長の制御が可能であることを確認した。さらに、予備的な研究からTHz領域でのメタマテリアル特性が示唆されている誘電体ナノシート(LaNb2O7、(Ca,Sr)2Nb3O10)超格子構造に対して、有限要素法によるシミュレーションを行い、可視光テラヘルツ波領域における光学応答、屈折率の制御機能などについて検討を行った。その結果、LaNb2O7/Ca,2Nb3O10超周期構造体では、THz領域で非磁性の誘電体が磁気双極子のような振舞い、実効透磁率の値を正の値だけでなく0もしくは負の値に制御できることを確認した。現在は、プラスチック基板上に薄膜メタマテリアル構造を構築し、広帯域応答とフレキシブル性を有する透明薄膜メタマテリアルや光学メタマテリアルの屈折率制御によるクローキング技術の開発を進めている。

本年度開発したメタマテリアルについて、微細加工により高次ナノ構造体を作製し、光学特性、磁気光学特性、電磁場吸収特性の評価を行う。FDTD法、有限要素法などを利用した電磁場シミュレーションや各種特性評価を通じ、表面プラズモン・ポラリトンによる光学特性変調や可視光テラヘルツ波制御機能の可能性を検討し、特定の光周波数にのみ応答する磁気光学材料(表面プラズモン磁場センサ、電磁場シールド膜)、屈折率がゼロ、負、もしくは何百万といった巨大屈折率材料など、自然界ではあり得ないメタマテリアルの創製を目指す。ナノ材料科学
IT野にある顔認識ニューロンの個体識別ダイナミクスを解明のための連想記憶モデル

IT野にはヒトやサルの顔認識ニューロンが存在し,これは次のような挙動をすることが生理学者によって発見された.まずサルに,複数のヒトやサルの顔を学習させる.続いて,このサルに既に学習したAさんの顔を見せる.すると最初に,ヒトをコードしている全ニューロンが発火し,その後,Aさんの顔をコードしているニューロンだけが発火を持続し,それ以外は発火しなくなる.このとき,サルをコードしているニューロンの発火は殆ど見られない.つまり,まず物体の大まかな認識(ヒトかサルかのグループ認識)が行われ,続いて,それが誰なのかという詳細な認識が時問を追って行われるということが分かってきたのである.本研究者は,この想起ダイナミクスが連想記憶モデルを用いて説明できるのではないかと考えた.そこで,サルが学習した顔の特徴を取り入れた学習パターンを作成し,これを連想記憶モデルに学習させて想起安定性を統計力学によって解析した.顔の特徴を取り入れるために,同一グループに属する顔パターンは互いに似ているため相関が強いものと仮定し,学習パターン同士にも相関の違い取り入れてグループ化したものを作成した.これを学習させた連想記憶モデルで,想起完了後の平衡状態を調べた結果,学習パターンが想起できることは勿論であるが,同一グループの学習パターン全てをOR処理した混合状態も安定に想起できることを確認した.この混合状態は,生理学実験で観測されている大まかな認識を行っている過程の発火状態と類似している.次に,学習パターンに雑音を入れて連想記憶モデルに与えて,学習パターンが想起されるまでのダイナミクスを調べた.その結果,混合状態に近い発火状態を経由して,学習パターンが想起されることが分かった.以上より,連想記憶モデルに特別な修正を加えなくともIT野の挙動を模擬できることが分かった.IT野にはヒトやサルの顔認識ニューロンが存在し,これは次のような挙動をすることが生理学者によって発見された.まずサルに,複数のヒトやサルの顔を学習させる.続いて,このサルに既に学習したAさんの顔を見せる.するとまず最初に,ヒトをコードしている全ニューロンが発火し,その後,Aさんの顔をコードしているニューロンだけが発火を持続し,それ以外は発火しなくなる.このとき,サルをコードしているニューロンの発火は殆ど見られない.つまり,まず物体の大まかな認識(ヒトかサルかのグループ認識)が行われ,続いて,それが誰なのかという詳細な認識が時間を追って行われるということが分かってきたのである.本研究では,連想記憶モデルでこの想起ダイナミクスが再現できないか研究している.現在の所,サルが学習した顔の特徴を取り入れた学習パターンを作成し,これを連想記憶モデルに学習させて想起安定性の確認が終了した.顔の特徴を取り入れるために,同一グループに属する顔パターンは互いに似ているため相関が強いもの仮定し,学習パターン同士にも相関の違い取り入れてグループ化したものを作成した.これを学習させた連想記憶モデルで,想起完了後の平衡状態を調べた結果,学習パターンが想起できることは勿論であるが,同一グループの学習パターン全ての混合状態も安定に想起できることを確認した.また,同一グループに属する学習パターンの相関が強くなるほど,それらから作られる混合状態の安定性も強くなり,より想起しやすくなることが分かった.これは,相関の強いパターン同士は同時に発火しやすくなることを意味するものと考えている.なお,この想起安定性は,統計力学的理論計算と計算機シミュレーションで裏づけを行った.今後は,想起に至るまでのダイナミクスについて,生理学実験で得られた挙動が再現できるか調べる.IT野にはヒトやサルの顔認識ニューロンが存在し,これは次のような挙動をすることが生理学者によって発見された.まずサルに,複数のヒトやサルの顔を学習させる.続いて,このサルに既に学習したAさんの顔を見せる.すると最初に,ヒトをコードしている全ニューロンが発火し,その後,Aさんの顔をコードしているニューロンだけが発火を持続し,それ以外は発火しなくなる.このとき,サルをコードしているニューロンの発火は殆ど見られない.つまり,まず物体の大まかな認識(ヒトかサルかのグループ認識)が行われ,続いて,それが誰なのかという詳細な認識が時問を追って行われるということが分かってきたのである.本研究者は,この想起ダイナミクスが連想記憶モデルを用いて説明できるのではないかと考えた.そこで,サルが学習した顔の特徴を取り入れた学習パターンを作成し,これを連想記憶モデルに学習させて想起安定性を統計力学によって解析した.顔の特徴を取り入れるために,同一グループに属する顔パターンは互いに似ているため相関が強いものと仮定し,学習パターン同士にも相関の違い取り入れてグループ化したものを作成した.これを学習させた連想記憶モデルで,想起完了後の平衡状態を調べた結果,学習パターンが想起できることは勿論であるが,同一グループの学習パターン全てをOR処理した混合状態も安定に想起できることを確認した.この混合状態は,生理学実験で観測されている大まかな認識を行っている過程の発火状態と類似している.次に,学習パターンに雑音を入れて連想記憶モデルに与えて,学習パターンが想起されるまでのダイナミクスを調べた.その結果,混合状態に近い発火状態を経由して,学習パターンが想起されることが分かった.以上より,連想記憶モデルに特別な修正を加えなくともIT野の挙動を模擬できることが分かった.
日独比較による環境負荷の少ない循環型社会構築に関する研究

人間が何を重視するか、何を好むかといった問題は、それぞれの国の文化や自然的な条件、歴史によるものである。日独のライフスタイルを比較した結果、日本では便利さを追いかけることが目立つ。例えば、日本にある自動販売機の総数は世界一であり、自動販売機による消費電力は、出力110万キロワットの原発1基の年間発電量の8割に相当する。日独が比較される場合に必ず引き合いに出される例が容器包装ごみの問題である。ドイツでは、デュアルシステムという民間が主体となって行う容器包装ゴミのリサイクルシステムを整備したため、ゴミ問題は解決できたということが非難されている。しかし、日本では、家庭の主婦は夕食のために毎日のように買い物に行き、主食以外に何種類もの料理を準備する。内容も和食、洋食、中華など様々なものが取り入れられる。食材の調達方法も街の市場、スーパーマーケット、24時間営業のコンビニエンスストアから通信販売まで多様である。おまけに翌日配達の宅配便の普及や冷凍技術、真空包装の急速な進展のおかげで、日本のすみずみから産地直送の食材を手に入れることもできる。したがって、日々の消耗品に関わるごみが多く排出され、そのことが日本の環境問題を特徴づけている。ドイツでは消耗品が大量に排出されるようなライフスタイルを受け入れておらず、そのことがドイツの環境との接し方を特徴づけている。故に、日本とドイツとの決定的な違いは「出口」ではなく、「入口」である。しかし、一度獲得した便利さを失った時の不自由さは耐えがたい。ドイツから学ぶことは、「出口」対策としてのリサイクル方法や法律より、「入口」で一人一人が自分にとって必要かどうかを冷静に判断し、不必要なことを拒否できる主体性である。これは、日本での循環型社会形成推進基本法で明確にされたリデュースを最も優先する基本的考え方と非常にマッチすることが、この研究で明らかになった。環境を配慮する循環型社会を構築していくためには、技術的効率の向上、新法制度の確立および経済的整合性以外に、今までのライフスタイルや価値観を見直す必要があると指摘されている。最近はドイツが「環境先進国」として日本に広く知られ常に「お手本」とされている。しかし、ドイツ人のライフスタイルを反映しているドイツの環境対策を模範にしてよい結果を生み出すことは保証できない。まず、平地の多いドイツと比べ、日本は過密な状況であり、多雨国でもある。ドイツでは、夏は日本と同様暑くなる地域もあるが、気温は日本の平均より低く、北海道ぐらいである。したがって、デパート、スーパーや公共ビルなどを除いて、エアコンは一般の家庭に設置していない。これは、夏場の気温は日本と同じぐらい高くなることはあっても、湿度が低いため、蒸し暑い感じはしない。湿度の違いは洗濯の習慣に現れる。日本ほど晴天の日が少ないため殺菌に対する感覚が異なり、紫外線の変わりに高温を使うのが普通の考えである。一般に洗濯に4060度ぐらいのお湯が使われるが、95度の高温で洗うこともある。現にドイツの洗濯機は95度まで設定することができ、新生児の衣類や布巾などはこのような温度で洗うことが多い。冬の気温がかなり下がるドイツでは、夏の冷房用のエアコンがいらない代わりに冬の暖房は欠かせない。ドイツの各住宅の地下などにあるボイラー室で燃料油や天然ガスを使って集中的に温水を作る際の排気と煙の排出のため屋根には必ず煙突が付いている。集中暖房機は24時間運転されており、基本的には全館暖房で、各部屋に暖房器具を置く習慣はなくなった。しかし、その代わりに住宅断熱法はより厳しくなり、暖房熱をなるべく無駄にしないように省エネルギー対策をとることとなった。

このような要因の違いにより究者や技術者の目が異なる問題に向き、国々独特の製品が生まれてくる。人間が何を重視するか、何を好むかといった問題は、それぞれの国の文化や自然的な条件、歴史によるものである。日独のライフスタイルを比較した結果、日本では便利さを追いかけることが目立つ。例えば、日本にある自動販売機の総数は世界一であり、自動販売機による消費電力は、出力110万キロワットの原発1基の年間発電量の8割に相当する。日独が比較される場合に必ず引き合いに出される例が容器包装ごみの問題である。ドイツでは、デュアルシステムという民間が主体となって行う容器包装ゴミのリサイクルシステムを整備したため、ゴミ問題は解決できたということが非難されている。しかし、日本では、家庭の主婦は夕食のために毎日のように買い物に行き、主食以外に何種類もの料理を準備する。内容も和食、洋食、中華など様々なものが取り入れられる。食材の調達方法も街の市場、スーパーマーケット、24時間営業のコンビニエンスストアから通信販売まで多様である。おまけに翌日配達の宅配便の普及や冷凍技術、真空包装の急速な進展のおかげで、日本のすみずみから産地直送の食材を手に入れることもできる。したがって、日々の消耗品に関わるごみが多く排出され、そのことが日本の環境問題を特徴づけている。ドイツでは消耗品が大量に排出されるようなライフスタイルを受け入れておらず、そのことがドイツの環境との接し方を特徴づけている。故に、日本とドイツとの決定的な違いは「出口」ではなく、「入口」である。しかし、一度獲得した便利さを失った時の不自由さは耐えがたい。ドイツから学ぶことは、「出口」対策としてのリサイクル方法や法律より、「入口」で一人一人が自分にとって必要かどうかを冷静に判断し、不必要なことを拒否できる主体性である。これは、日本での循環型社会形成推進基本法で明確にされたリデュースを最も優先する基本的考え方と非常にマッチすることが、この研究で明らかになった。
河口に設置された人工リーフの土砂制御に関する研究

海岸の砂浜は、主に河川から供給された土砂と波浪等による土砂の流出が釣り合う場合には動的平衡となり海浜が維持される。しかし、河川流の減少、土砂の減少などの理由により海岸侵食が進むと大量のコンクリートブロックを汀線付近に設置して海岸を守らざるを得ない。また、土砂供給が断たれて侵食が進む場合、消波工前面の水深は深くなり、次々と沈下・散乱し、その維持に多くの経費を要する事になる。本研究は人工リーフを河口付近に設置する事によって少なくなる河川からの土砂をより有効に捕獲する為に、2箇所での現地測量結果を整理した。まず、日本海側のある河口付近の海岸に設置された離岸等の海岸保全施設の撤去に伴う汀線測量結果を用いて汀線変化量を整理した。またエネルギー平衡方程式と移動限界水深を考慮して波高と波向の変化量と汀線変化量との相関を求めた。その結果、波高変化率との汀線変化には相関が見られた。次に、人工リーフの設置により生じる海浜流を考慮して適切な設置場所や方法等の為に周辺の流況や土砂移動について河口からの排出土砂の捕砂効果を明らかにする事を目的とした。人工リーフ周辺の流況は、リーフ上の岸向き流れと開口部の沖向き流れが見られ、汀線の前進傾向も緩やかである事等が観測されている。そこで、日本海側のある海岸に設置されている人工リーフ群周辺の地形変化特性を整理すると供に、近年の計算機の性能向上により可能である拡張型Boussinesqモデルを適用して開口部周辺の波浪場を時系列的に求め、底面流速と各種漂砂量算定式を用いた地形変化量と現地変化量との比較により、汀線付近を含めた人工リーフ群周辺の流れ場と地形変化計算により、河川からの排出土砂量の約1割を捕らえている事が判った。海岸保全を主目的とし、入射波エネルギーの減勢や砂浜の保全及び前進効果を期待して「離岸堤」や「人工リーフ」等の保全施設が利用されている。構造物設置後には、背後にトンボロが形成され、背後の堆砂効果が確認される一方、開口部付近では局所洗掘現象が発生する事が知られている。保全施設設置後の汀線位置の予測には確定した方法が無く、設置後の汀線データが乏しいために堆砂効果を定量的に評価するのは難しい。そこで本年度は、2箇所での現地測量結果を整理した。またエネルギー平衡方程式を用いて構造物周辺の波高と波向分布を算出した。そして、移動限界水深を考慮して波高と波向の変化量と汀線変化量との相関を求めた。その結果、波高変化率との汀線変化には相関が見られ、さらに、構造物撤去に伴う堤長と開口比によって2種類に分類される事が示された。また、別の海岸には、河口付近に海岸侵食を防ぐ為に人工リーフが設置され、深浅測量が継続的に実施されていた。その結果、構造物周辺では数m程度の侵食と堆積が交互に生じていた。また、河口付近に設置された構造物周辺で「動的平衡」を維持している事が判った。引き続き、河川からの流出土砂量と構造物周辺の漂砂量を算出して、捕砂効果を定量的に評価する予定である。

しかし、河川流の減少、土砂の減少などの理由により海岸侵食が進むと大量のコンクリートブロックを汀線付近に設置して海岸を守らざるを得ない。また、土砂供給が断たれて侵食が進む場合、消波工前面の水深は深くなり、次々と沈下・散乱し、その維持に多くの経費を要する事になる。本研究は人工リーフを河口付近に設置する事によって少なくなる河川からの土砂をより有効に捕獲する為に、人工リーフの設置により生じる海浜流を考慮して適切な設置場所や方法等、人工リーフの河口付近への応用のために周辺の流況や土砂移動について河口からの排出土砂の捕砂効果を明らかにする事を目的とした。人工リーフ周辺の流況は、リーフ上の岸向き流れと開口部の沖向き流れが見られ、汀線の前進傾向も緩やかである事等が観測されている。そこで、日本海側のある海岸に設置されている人工リーフ群周辺の地形変化特性を整理すると供に、近年の計算機の性能向上により可能である拡張型Boussinesqモデルを適用して開口部周辺の波浪場を時系列的に求め、底面流速と各種漂砂量算定式を用いた地形変化量と現地変化量との比較により、汀線付近を含めた人工リーフ群周辺の流れ場と地形変化計算により、河川からの排出土砂量の約1割を捕らえている事が判った。
総合的感性教育の可能性の探求およびイメージ創造を支援する教育システムの開発

1.イメージ教育のためのテーブル型インタフェイス「センサテーブル」の開発本インタフェイスは「スマートボード」(スマートテクノロジー社・カナダ)を改造し、水平にテーブル状に設置したものであり、上からのコンピュータ画像の投影によるものである。センサテーブル、PC、液晶プロジェクタ、スピーカによって構成されたシステムに入力される情報(マウスポジションやマウスクリック)とシステムからアウトプットされる情報(テーブル面に投影された映像と映像の展開に伴って聞こえる音声)は、感圧センサーにより、イメージは操作者とインタラクティヴに関係を持ち得る。2.「センサテーブル/sensa-table」のコンテンツ開発「センシティブ・カオス・プロジェクト」と名付けた本コンテンツ開発は、根源的な物質を視覚イメージと身体行為によって、繊細で感応的且つ美的なイメージ体験を目指したものである。テーブル面に触れる行為は、映像コンテンツのバリエーションに応じて、撫でる、叩く、こする、掴む、投げる、打つ、持つなど、多様な行為と感覚を誘発する。3.メディアアートの視点からの新たな総合的芸術教育プロトタイプの提案メディアアートの特質を「環境性」「メディア性」「身体性」「論理性」の4点として把握し、センサテーブルを中心としたインスタレーション空間とそれに誘発される身振りや行為、視覚・聴覚・触覚にわたる複合的なメディア性、それらを支えるアルゴリズムとインタラクションのためのプログラムとしてモデルを実現化した。4.メディアアートのパラダイムから次世代の芸術教育を構想するための理論的探究ジャン=ルイ・ボワシエ氏(パリ第8大学教授)等の研究協力者群のレクチャーや知識供与によって、芸術教育における「知と感覚」、「身体とメディア」をめぐる課題を多面的に検討し、理論的探究はいくつかの研究論文、報告として発表した。本課題は3年次計画であり、その最初の年度である12年度の研究目的は、以下の1,2に大別される。各々について課題と実績を示す。1メディア環境における総合的感性教育の理論的探求この目的課題の下位に2つの目標を設定した。(1)基礎的理論研究(芸術教育分野)-感性・感覚教育の今日的意味を史的な問題意識から措定する。(2)基礎的理論研究(メディア・アート分野)-メディア・アートにおける感覚の浮上史とその意味を明らかにする。実績=ヨーロッパを先導しているメディア・アーティスト、J=L・ボワシエ氏(パリ第8大学)との共同研究を行い、メディア・アートの理論と実践との両面から、その教育的意味を探究した。また感覚とメディアに関する多様な領域の研究者・アーティストによる連続レクチャーを企画し、本課題の視野を形成した。(レクチャーの記録はウェブ・サイト上に公開し、社会への還元を行う)2教育パッケージのデザインに関する実践的研究下位に3つの目標を設定した。(1)教育内容と方法に関するメディア装置のモデル開発-比較的単純な感覚を対象とする感覚によるイメージ創造支援モデルの開発。(2)子どもの身体感覚とメディアとのインタフェイスの開発-その構想と基礎的技術の開発。(3)教材モデルの構想と開発-具体的教材として本研究を統合するためのモデル研究。実績=メディア・アートにおけるインタラクティヴな装置と感覚教育のあり方についての基礎研究を行う。コンピュータと身体感覚に関わる問題を抽出し、課題化するとともに、いくつかの視点から実験的実践を行った。(1)研究の基本的指針本研究は「総合的感性教育の探求」のために、美術教育においてメディアと身体感覚との統合的なコンテクストを構築し、それを教育実践へと移行可能なシステムのモデルを呈示しようとするものである。二年次の平成13年度は、基礎的理論の探究を踏まえて、具体的なインタフェイスとコンテンツ開発を進めた。(2)インタフェイス開発a.インタフェイス開発の指針本研究が求めるインタラクティヴなインタフェイスのモデルを以下の指針を策定して探究した。1)身振りが導かれる2)インタフェイスそのものが芸術表現の根源的な性質を持つ

3)音声・文字・イメージなどのマルチ・メディアに対応4)子どもにも操作可能5)学校教育に展開可能b.テーブル型インタフェイスの採用上の結果、インタフェイスに「テーブル」というメタファとフォルムを選ぶことになった。知と表現、そして教育に関わる近代の制度を濃厚に背後に持つ「テーブル」を、インタフェイスのメタファとフォルムに選ぶことによって、それらの制度を批判しつつ、継承しうる教育のビジョンを示すことを進めている。(3)ソフト/コンテンツ開発コンテンツについては、以下の三つの領域に分けてアプローチすることが決定され、1)と2)については、プロトモデル制作が進行中である。1)イメージ教育の革新を目指して=映像教育の基確モデル作成2)身体(感覚・身振り)と表現(イメージ・論理)の関係性の活性化3)知の方法としてのイメージ教育(2002年度に行う予定)(4)メディア環境における総合的感性教育の理論的探求の継続本年度において理論的探究は個人的研究として展開された。また小野康男氏(横浜国立大学助教授)による「ジル・ドゥルーズ『感覚の論理』をめぐって」のレクチャーを行った。1.イメージ教育のためのテーブル型インタフェイス「センサテーブル」の開発本インタフェイスは「スマートボード」(スマートテクノロジー社・カナダ)を改造し、水平にテーブル状に設置したものであり、上からのコンピュータ画像の投影によるものである。センサテーブル、PC、液晶プロジェクタ、スピーカによって構成されたシステムに入力される情報(マウスポジションやマウスクリック)とシステムからアウトプットされる情報(テーブル面に投影された映像と映像の展開に伴って聞こえる音声)は、感圧センサーにより、イメージは操作者とインタラクティヴに関係を持ち得る。2.「センサテーブル/sensa-table」のコンテンツ開発「センシティブ・カオス・プロジェクト」と名付けた本コンテンツ開発は、根源的な物質を視覚イメージと身体行為によって、繊細で感応的且つ美的なイメージ体験を目指したものである。テーブル面に触れる行為は、映像コンテンツのバリエーションに応じて、撫でる、叩く、こする、掴む、投げる、打つ、持つなど、多様な行為と感覚を誘発する。3.メディアアートの視点からの新たな総合的芸術教育プロトタイプの提案メディアアートの特質を「環境性」「メディア性」「身体性」「論理性」の4点として把握し、センサテーブルを中心としたインスタレーション空間とそれに誘発される身振りや行為、視覚・聴覚・触覚にわたる複合的なメデイア性、それらを支えるアルゴリズムとインタラクションのためのプログラムとしてモデルを実現化した。
バクテリオシンの環状化と抗菌性発現機構の解明

昨年度は、ヒト乳児糞便由来のLactobacillus gasseri LA39により生産される環状バクテリオシン(ガセリシンA)の構造遺伝子および関連遺伝子群の全塩基配列を解明し、自己免疫遺伝子(gaaI)を組み込んだ発現ベクターを構築後、L.gasseri基準株へのホモ発現に成功した。本年度は、ガセリシンAの最小発現領域の決定を試みた。ガセリシンAオペロン(約3.5kbp、7つのORFより構成されている、FO)と上流のORFを1つ(F1)もしくは2つ(F2)欠損させたオペロン領域の、計3遺伝子断片をPCRにより取得し、それぞれオランダ・フローニンゲン大学で作成された発現ベクター(pIL253-P32)に組み込み、乳酸球菌(Lactococcus lactis ssp.cremoris MG1363)にエレクトロポレーションした。次いで、得られた構築ベクターをL.gasseri基準株にエレクトロポレーションして、選抜株を取得した。その結果、F1発現ベクターはMG1363株へ、F2発現ベクターはMG1363株とL.gasseri基準株への導入に成功したが、いずれの培養上清中にも、バクテリオシン活性は見出されなかった。また、全オペロン(FO)を組み込んだ発現ベクターはMG1363株の時点で得られず、本領域は致死性である可能性が高く、バクテリオシン発現の最小領域と考えられた。現在、発現ベクターを変更して、FOについて再実験中である。今年度は、ヒト乳児糞便由来のLactobacillus gasseri LA39により生産される環状バクテリオシン(ガセリシンA)の構造遺伝子および関連遺伝子群の全塩基配列を解明し、最小発現領域決定のために発現ベクターを構築後、L.gasseri基準株へのホモ発現を行った。はじめに、構造遺伝子の周辺領域より上流および下流の領域をプライマーウォーキング法を用いて解読し、その全塩基配列(約9kbp)を決定後、ホモロージー解析を行ったところ、ガセリシンAオペロンは約3.5kbpの最大で7つのORFから構成されていることが判明した。次いで、全オペロンと上流のORFを欠損させたオペロン領域、および推定自己免疫遺伝子(gaaI)をそれぞれ、オランダフローニンゲン大学で作成された発現ベクター(pIL253-P32)に組み込み、L.gasseri基準株にエレクトロポレーションした。導入配列によっては不成功もあったが、L.gasseriが基準株にて、gaaIを発現させると、pIL253-P32のみを導入した対照の基準株よりおよそ8倍以上のガセリシンA抵抗性を示したことから、gaaIは自己免疫遺伝子であると同定された。なお、導入株からのバクテリオシン活性を通した活性発現最小領域については現在確認中である。
異種ゲノムの不適合性が引き起す雑種の不妊・発育不全現象の遺伝的制御機構

Phodopus属ハムスターの種間雑種とニワトリーウズラ間の属間雑種の発育不全に着目し、トランスクリプトーム解析、メチル化解析によって、その原因となる遺伝子の発現変動とゲノムDNAのメチル化変動を明らかにした。異質四倍体であるアフリカツメガエル(Xenopus laevis)の同祖染色体のゲノム構成の詳細を明らかにし、さらに二倍体種のネッタイツメガエル(X. tropicalis)のゲノム情報との比較によって、アフリカツメガエルのゲノム進化の過程を解明した。さらに、ニホンウズラのゲノムアセンブルデータをさらに高度化し、ゲノムブラウザを開設することによって、ウズラゲノム情報の提供にも貢献した。Phodopus属のキャンベルハムスターとジャンガリアンハムスターのF1雑種は雄が不妊となる。雑種個体の精巣における減数分裂の細胞遺伝学的解析を行い、この種間雑種に見られる雄特異的な不妊現象の主たる要因が、第一減数分裂におけるX-Y染色体間の対合異常によって引き起こされる第一精母細胞のアポトーシスであることを明らかにした。さらに、精原細胞の増殖と精母細胞への分化を抑制する雑種不妊遺伝子の存在や精子の形態形成に関わる遺伝子の不適合性も不妊の原因である可能性を見出した。また、これら2種間のF1雑種では、両親の雌雄の組合せによって、胎児と胎盤の表現型に大きな違いが見られる。キャンベルハムスター雌を交配に用いた場合、F1雑種の胎児と胎盤の成長は抑制されるのに対し、ジャンガリアンハムスターの雌から得られる雑種では、顕著な胎児の過成長と胎盤の肥大が観察された。そこで、胎児や胎盤の成長に関わるインプリント遺伝子であるPeg3とMeg1/Grb10遺伝子の発現を調べた結果、過成長した胎児と肥大した胎盤では、片親性発現ではなく両親性発現を示したことから、両親の雌雄の組合せによるF1胎児と胎盤の表現型の違いは、ゲノムインプリンティングによる遺伝子の発現制御の異常に起因することが示唆された。ウズラ卵とニワトリ精子の人工授精で得られた胚が致死となることに着目し、3,5,7日胚について形態観察を行った結果、受精率は31%であり、そのうち21%(全体の6.5%)が7日胚まで生存した。DNAを用いた性別判定を行った結果、生存胚の90%がZZ型性染色体構成をもつ雄であった。これらの結果から、ウズラーニワトリ間のF1雑種胚のほとんどが7日までに死亡し、そして雌が選択的に致死になることを明らかにした。Phodopus属のキャンベルハムスターとジャンガリアンムスターのF1雑種では、胎仔と胎盤に発育不全現象が見られ、その表現型は、両親の雌雄の組み合わせによって大きく異なる。この雑種の発育不全現象とゲノムインプリンティングの関わりを明らかにするため、雑種の胎仔と胎盤を用いてインプリント遺伝子の発現解析を行った。その結果、胎仔・胎盤の成長抑制が見られるキャンベルハムスター雌とジャンガリアンハムスター雄のF1雑種ではGatm、Peg3、Usp29で、顕著な胎仔の過成長と胎盤の肥大が見られる逆交配ではDlk1/Peg9、Gatm、Grb10/Meg1、Kcnq1ot1、Mest/Peg1で両親性発現が見られた。この結果より、雑種の発育不全と、両親の雌雄の組み合わせによる表現型の違いは、異種ゲノムの不適合性によるエピジェネティックな発現制御の異常に起因していることが明らかとなった。アヒルとバリケンのF1雑種(ドバン)の精巣の組織学的・細胞遺伝学的解析を行い、この属間雑種の不妊は、染色体の不適合性によって第一減数分裂の染色体対合が阻害され、パキテン期で減数分裂が停止することによって引き起こされることを明らかにした。ウズラとニワトリのF1雑種胚は、そのほとんどが胚発生期に死亡し、孵化する個体はごくわずかである。培養開始後7日までF1雑種胚の発生段階の経時観察を行なった結果、ニワトリと比較して、培養24時間から72時間までは数時間、培養97時間以降は約12時間の遅延が発生し、また、孵化に要する時間が1819日であることを明らかにした。胚性致死の原因を調べるため、胚盤葉細胞と初期胚の培養線維芽細胞の染色体解析を行なった結果、染色体の不分離は見られず、染色体異常がF1雑種の胚性致死の原因ではないことを明らかにした。さらに、致死胚の発生停止がステージ3で顕著にみられることから、この時期までの遺伝子発現の異常が致死の主要因と考えられた。(1)雑種発育不全のエピジェネティック制御機構の解析(2)雑種の胚性致死を引き起こす遺伝子発現制御機構の解析ニワトリーウズラ間の雑種胚における発生中止の時期とその性的特異性を明らかにするために、昨年度に引き続き多くの受精卵で胚発生の観察を行った。その結果、培養開始後7日の時点で雌選択的な致死、あるいは顕著な発生異常が起こることを明らかにした。また、培養7日以降の多くの死亡胚(雄を含む)で顕著な形態異常が観察された。特に初期発生に着目して観察を行ったところ、受精後間もないステージ1前後で発生の停止が高頻度に起こる(受精卵のうち約38%)ことを明らかにした。

(3)異質倍数化後に生じたゲノム・染色体再編成の細胞遺伝学的検証cDNAクローンのFISHマッピングによって、異質四倍数体種のアフリカツメガエルと二倍体種のネッタイツメガエルの比較染色体地図を作成し、同祖染色体9組を全て同定した。さらに、2組の同祖染色体間に逆位が存在することを除けば、2種間ならびに同祖染色体間での相互転座は検出されず、異質四倍数体化後も遺伝連鎖群は高度に保存されていることを明らかにした。1)F1雑種の胎仔と胎盤の成長に抑制が見られるキャンベルハムスター雌とジャンガリアンハムスター雄間の交配、逆に著しい過成長が見られる逆交配によって得られた14.5日齢と17.5日齢の胎仔と胎盤を用いて、インプリント遺伝子の発現とメチル化可変領域(DMR)のメチル化状態を調べた。その結果、雑種の発育不全に強く関わる遺伝子(Dlk1/Peg9, Gatm, Kcnq1ot1, Mest/Peg1など)でDMRでメチル化の変化が検出された。2)ウズラとニワトリのF1雑種胚に見られる発育不全と雌特異的な選択的胚性致死の分子メカニズムを解明する目的で、放卵直後(stage X)のウズラ胚、ニワトリ胚、雑種胚を対象に、高速シーケンサーを用いたトランスクリプトーム解析を行い、雑種胚と親種胚との間で発現変動する遺伝子の検出を試みた。その結果、ニワトリと雑種のニワトリアレル間で雌雄に関係なく変動が見られる遺伝子が111遺伝子、ウズラと雑種のウズラアレル間では11遺伝子が検出された。3)異質四倍体であるアフリカツメガエル(Xenopus laevis)染色体に対し、起源の異なる二倍体種由来のレトロトランスボゾン配列のFISH解析を行い、同祖染色体の起源(AゲノムとBゲノム)の識別に成功した。その結果に基づき、同祖染色体を明確に区別した国際水準の分染染色体イディオグラムを作成した。平成26年度には、蛍光タンパクを発現する遺伝子導入(TG)-ウズラを米国から導入し、TG-ウズラの雌雄細胞間の胚盤葉キメラを作出して、キメラ性腺におけるZZ細胞とZW細胞の生殖細胞への分化について研究を行う予定であった。しかし、導入先の研究所が所在するカリフォルニア州で鳥インフルエンザが発生し、家禽の輸出が禁止となったため、TG-ウズラの種卵の導入が8か月遅れた。そのため、本研究は平成27年度に実施することとした。(1)雑種発育不全のエピジェネティック制御機構の解析F1雑種の胎仔と胎盤の成長に抑制が見られるキャンベルハムスター(Phodopus campbelli)雌とジャンガリアンハムスター(P. sungorus)雄間の交配(CS)と、逆に著しい過成長が見られる逆交配(SC)によって得られた14.5日齢胎仔と胎盤を対象として、RRBS法を用いた全ゲノムレベルでのメチル化DNA解析を行った。その結果、メチル化パターンの変動が見られた遺伝子として、CSで高くSCで低いものが胎仔で38、胎盤で172、CSで低くSCで高いものがそれぞれ21と34検出された。これらの遺伝子の中で、その突然変異体もしくはKOマウスにおいて発生、成長の異常が認められるものが数多く存在した。(2)異質倍数化後に生じたゲノム・染色体再編成の細胞遺伝学的検証アフリカツメガエル(Xenopus laevis)のBACクローン798個のFISHマッピングを完了し、X. laevisの高精度染色体地図を作製した。その結果、ネッタイツメガエル(X. tropicalis)とX. laevis間、そしてX. laevisの同祖染色体間ともに、異なる染色体間での相互転座は検出されず、多くの逆位と一つの染色体末端融合が検出された。
新規クローニング法を用いた核受容体選択的制御因子の単離

HIT-T15細胞株より作成したT7ファージディスプレイcDNAライブラリーを用いて、GST-RXR/PPARの固定ビーズにリガンド存在下に吸着し、GST-RXR/TRその他のビーズを素通りするようなクローンをカラム操作および宿主大腸菌での増幅を繰り返すことで選択的に増幅した。最終的に標識したPPARをプローブに用いてこの増幅されたライブラリーを蛋白蛋白相互作用を用いてスクリーニングした結果、PPARγと特異的に相互作用する因子を単離した。塩基配列を決定したところ、この相互作用因子はプロテインキナーゼC結合蛋白であることが判明した。相互作用はリガンド依存性でありPPARγのリガンド結合領域と相互作用していたが、これまでわかっている転写共役因子の結合とは違って受容体のヘリックス12の変異受容体にもリガンド依存性に結合した。またこの相互作用はin vitro pull down assayおよびin vivoにおける共沈実験で明らかであるが、酵母Two-hybrid法では検出できないことが判明した。PPARγは、プロテインキナーゼCの活性を制御していると考えられている上記の因子にリガンド依存性に結合し間接的にプロテインキナーゼCの活性を制御して、PPARγおよびそのリガンドであるチアゾリヂンヂオン系薬剤がインスリン抵抗性を解除する作用の分子機構に関与している可能性が高いと考え現在実験を遂行している。
腸管を介した歯周炎-メタボリックシンドローム病因論　―TRPチャネルの関与―

歯周炎は歯周病原細菌による感染症であるが、糖尿病、動脈硬化性疾患、非アルコール性脂肪性肝疾患などの全身疾患のリスクファクターであることが明らかにされている。Ca透過性の陽イオンチャネルの一種であるTRPチャネルは炎症応答やメタボリックシンドロームの発症や進行において重要性が注目されている分子である。本研究結果から、歯周病原細菌感染に際しTRPV1は肝臓において炎症応答及び脂質代謝機能を制御する働きを持つことが示された。すなわち、歯周炎から全身に波及する病態形成にTRPチャネルが関与している可能性が示唆された。歯周炎と全身性疾患の関連については過去に多くの報告がされてきたが、未だそのメカニズムについては不明な点が多い。これまでに歯周炎とメタボリックシンドロームとの関連、さらにはメタボリックシンドロームと腸内細菌叢の変化が関係していることが示された。本研究では、口腔から消化管へととりこまれた歯周病原細菌が腸内細菌叢を変化させ、それにより腸管免疫の活性化もしくは代謝組織の異常をもたらすことで、全身の臓器に炎症状態を惹起しているというメカニズムをTRPチャネルに着目して解明することを目的とする。本研究ではこれまでに、歯周病原細菌経口感染マウスモデルを作成し、各種臓器におけるTRPチャネルの発現について解析を行った。その結果、腸管や肝臓のTRPチャネルの発現が歯周病原細菌感染により変動することが示された。またこれに加え、感染時の腸内細菌叢の変化についても更に詳細な検討を進めている。続いて上記の実験結果をもとに、in vitroで特定のTRPチャネルに対するアゴニスト、アンタゴニストを使用し、細菌由来の刺激に対するTRPチャネルの炎症調節作用について遺伝子、タンパクレベルでの解析を行っている。TRPノックアウトマウスを用いた感染実験についても準備中であり、今後歯周病原細菌による全身への炎症の誘導にTRPチャネルが果たす役割をvivo, vitroの両面から明らかにしていく予定である。本研究の成果は、歯周炎のみならず関連する各種全身性疾患をも対象とする、TRPチャネルタンパクをターゲットした予防・治療の新規薬物の開発につながるポテンシャルをもつ。本研究では、歯周病原細菌の感染により肝臓や脂肪組織などの代謝組織の異常が生じ、全身の臓器に炎症状態を惹起しているというメカニズムにTRPチャネルが関与しているという仮説を立てた。歯周病原細菌経口感染マウスモデルを用いて、腸管、肝臓、脂肪組織など各臓器における各種TRPチャネルの発現について網羅的に解析を行った。その結果、歯周病原細菌感染により肝臓及び空腸におけるTRPV1の発現が有意に上昇した。次に、in vitroでヒト肝臓由来細胞株であるHepG2を用い、各種TLR刺激を加えた際のTRPチャネル発現の変動を検討した。その結果、TLR4リガンドであるLPSによってTRPV1発現が有意に上昇することが明らかとなった。さらに、このとき誘導される炎症性サイトカインであるTNFαの産生が、TPRV1の活性化により抑制されることが示された。ここから、肝細胞において、TRPV1は細菌由来の刺激に対する炎症応答についてネガティブフィードバックの働きを持つことが示唆された。また、肝臓においては歯周病原細菌感染により脂質代謝異常が引き起こされることが明らかとなっているが、これに関連して、HepG2における脂質代謝関連遺伝子発現にTRPV1が与える影響を検討した。その結果、LXRβやLDLRの発現がTRPV1アゴニストによって抑制されることが明らかとなった。すなわち、TRPV1は肝臓において炎症応答だけでなく脂質代謝機能も制御する働きをもち、歯周病原細菌感染時に全身に起こる炎症応答や脂質異常症の病態形成に関与している可能性が示唆された。26年度が最終年度であるため、記入しない。歯周病学26年度が最終年度であるため、記入しない。歯周病原細菌感染時に変化するTRPチャネルの発現変動についての解析はほぼ終了している。使用動物実験施設の改築工事に伴い、一時的に実験が行えない期間が生じたため予定よりも進行が遅れている部分があるが、その期間にはvitroの実験系を行うことで本研究の目的に沿った結果が得られている。昨年度に引き続き歯周病原細菌経口感染モデルを使用しTRPチャネルタンパクの機能解析を行っていく。具体的には、TRPチャネルノックアウトマウスへの感染実験を行い、腸管組織における細胞浸潤、サイトカイン産生について解析を行う。さらに肝臓においても脂質代謝機能、炎症応答について解析を行い、歯周病原細菌感染による全身の臓器の炎症応答にTRPチャネルが与える影響とそのメカニズムを明らかにする。
イラン・タブリーズ市における組積造歴史的建造物の耐震診断と補強法に関する調査研究

本研究では,タブリーズ市において歴史的価値が高い建造物として有名なタブリーズ城とキャブード寺院を対象として,アナトリア断層を想定地震断層と仮定した耐震診断を行うとともに,耐震補強法について現地の研究協力者と調査研究を行った。地盤の弾性波探査,建造物と周辺地盤の常時微動計測を行ない,建造物と周辺地盤の動特性把握を試みた。その結果,タブリーズ城の方がキャブード寺院よりも建物の1次固有振動数が地盤の卓越振動数に近く,地震時に地盤と建造物が共振する可能性があることを明らかにした。また,わが国における耐震補強法を紹介し,実現可能な対策について議論した。本研究では,タブリーズ市において歴史的価値が高い建造物として有名なタブリーズ城とキャブード寺院を対象として,アナトリア断層を想定地震断層と仮定した耐震診断を行うとともに,耐震補強法について現地の研究協力者と調査研究を行うことを目的としている。7月と8月にそれぞれ約1週間に亘り研究代表者,分担者,研究協力者で現地調査を実施した。7月には主として関係機関との全体調整を行い,現地で調達できる測定関係消耗品と日本から持参しなければならないものとを整理した。9月には,地盤・強震動評価グループと建造物評価グループの2グループからなる調査団を構成し,各グループに海外共同研究者1名,海外研究協力者である大学院生1名が加わり,現地調査を実施した。地盤・強震動評価グループはまず,対象建造物周辺の地形,地質図の入手を試みた。また,現地ではボーリングデータがほとんど公開されていないので,常時微動測定,屈折法弾性波探査によって地盤動特性を把握しようとした。その結果,両建物の建設位置は比較的堅固な地盤であり,わが国の耐震設計指針では1種地盤から2種地盤に相当することが明らかとなった。一方,建造物評価グループはまず,建設当時の資料が現存していないか,海外研究協力者の助けを借りて調査するとともに,関係機関へのヒアリングを行った。つぎに,外観調査により現状での建造物の損傷程度を建造物表面から調査を行った。さらに,建造物の直近と最上部,中間部に高感度速度センサーを設置し,常時微動計測を行ない,建造物の動特性把握を試みた。常時微動観測については次年度も継続して行い,振動特性をさらに詳細に把握する必要があると考えている。8月に約1週間に亘り研究代表者,分担者,研究協力者で現地調査を実施した。昨年に引き続き,建造物の直近と最上部,中間部に高感度速度センサーを設置し,常時微動計測を行ない,建造物の動特性把握を試みた。その結果,建造物の1次固有振動数,2次固有振動数を把握することができた。昨年実施した地盤の常時微動計測結果と比較すると,キャブード寺院の方がタブリーズ城よりも建物の1次固有振動数が地盤の卓越振動数に近いが,地震時に地盤と建造物が共振するほどその値は近くはないことが明らかとなった。また,多方向からのデジタル写真を合成して3次元映像を作成し,詳細測量を行う方法を試みたが,内部の光量や撮影上の障害物の制約から,よい結果が得られなかった。そこで,昨年に引き続き外観調査により現状での建造物の損傷程度の把握を建造物表面から調査を行った。以上の成果を総合的に判断して,何らかの耐震対策が必要であると考えられたので,わが国でこれまでに行われた組積造的建造物の耐震補強工事事例を調査し,取りまとめて現地の研究協力者に示すとともに,対象としている建造物への適用の可能性について現地の研究協力者と議論した。