hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
乳幼児の食行動の社会性に関する行動発達研究

また、摂食そのものとは無関係に、スプーンに触れたり握ったりする行動が見られるようになり、食器を使うことが出来るようになる前に食器に関心を持つ時期のあることが明らかとなった。また、運動能力の発達の早い児は食行動が早く進行するような傾向が見られたが、この点については今後の検討課題として残された。
小規模臨床試験についての統計的デザインの開発

(1)PSSDに安全性モニタリングを加えた新規デザインを提案し、論文として公表した(Teramukai S, et al. Stat Med、2015)。(2)ベイズ流臨床試験デザインの具体的方法を著書で解説した(手良向聡.金芳堂、2017)。(3)バスケット試験デザインに関する論文をレビューした上で、新規デザインを提案し、学会で発表した(手良向聡ほか.日本臨床試験学会第9回学術集会総会、2018)。(4)JCCG (Japan Children's Cancer Group)横紋筋肉腫委員会が実施する「横紋筋肉腫高リスク群患者に対する第II相臨床試験」において、PSSDを適用した。近年、医療分野では遺伝子診断の普及、分子標的治療の開発などにより、疾患概念の細分化が進んでいる。これにより、臨床試験を実施する際に、対象となる被験者数が限られるために、統計学的評価が困難になるという状況が生まれ、今後その傾向はますます高まると推察される。ベイズ流統計学(Bayesian Statistics)は、様々な分野において利用されているが、臨床試験分野での普及はそれほど進んでいない。特に近年、個別化医療の時代を迎え、患者が遺伝子情報などで選別され小規模な臨床試験が増加する傾向にある中で、臨床試験の計画・解析・解釈に頻度流統計学に代わるベイズ流統計学を一貫して適用していくことは、医療分野における意思決定方式にも影響を与える重要な研究と考える。本研究の目的は、ベイズ流統計学の利点を生かして、疾患データベース等を活用しながら、対象数の限られた疾患に対する小規模臨床試験の新規統計的デザインを開発することである。平成26年度は、がんの第II相試験でよく用いられる安全性モニタリングを伴う単群試験(2値評価項目)について、PSSD(Predictive Sample size Selection Design)ー計画段階で2つの標本サイズを設定し、臨床試験の中間段階で、ベイズ流予測確率に基づいて、その後の標本サイズを選択する適応的デザイン(adaptive design)ーを拡張したデザインを考案し、医学統計学の専門誌に投稿した。平成27年度は、がんの第II相試験でよく用いられる有効性と安全性をモニタリングする単群試験について、我々が提案したPSSD(Predictive Sample size Selection Design)ー計画段階で2つの標本サイズを設定し、試験の中間段階で、ベイズ流予測確率に基づいて、その後の標本サイズを選択する適応的デザイン(adaptive design)ーを拡張した新しい試験デザインを考案し、医学統計学の専門誌に掲載された。また、いくつかの臨床試験への適用も行った。平成27年度に目標どおり、PSSDの安全性モニタリングへの拡張に関する論文を公表することができた。また、いくつかの臨床試験(食道癌に対する治験、横紋筋肉腫に対する臨床試験)への適用も行った。本研究では、がんの第II相試験でよく用いられる有効性と安全性をモニタリングする単群試験について、中間モニタリング時にベイズ流の予測確率を用いて判断を行う新規デザイン、PSSD(Predictive Sample Size Selection Design)を提案し、医学統計学の専門誌に掲載した。また、バスケット試験(いくつかの層からなる単群試験で抗がん剤の開発に用いられる)のデザインについてのレビュー、医師・研究者向けのベイズ流臨床試験デザインの入門書の執筆(発売は平成29年中頃の予定)、実際の臨床試験への適用(小児がん臨床試験)を行ってきた。さらに、共同研究者によるCTD(Clinical Trial Design)研究会を立ち上げ4回開催した(京都、横浜、東京、京都)。平成29年3月(第4回)の研究会には、香港大学からGuosheng Yin教授を招聘した。平成2627年度には、PSSDの安全性モニタリングへの拡張に関する論文を公表し、ベイズ流デザインを実際の臨床試験にも適用した(小児がんの臨床試験など)。

平成28年度は、医師・研究者向けのベイズ流臨床試験デザインの入門書を執筆し、今年発売予定である。近年、医療分野では診断技術の進歩、標的治療の開発により、疾患概念の細分化が進んでいる。これにより、臨床試験の被験者数が限られるために、統計学的評価が困難になるという状況が生まれ、今後その傾向はますます高まると推察される。このような状況において、特に探索的臨床試験(主に第I相、第II相)で効率よく医療技術を評価することは大きな意義がある。このような制約のある臨床試験においても何らかの意思決定を行うためには、古典的な方法(主に頻度流の方法)を超えたアプローチが必要である。平成29年度は、ベイズ流臨床試験デザインの入門書(「なぜベイズを使わないのか!?臨床試験デザインのために」、金芳堂、2017年7月)の発刊を行い、臨床家、統計家、および臨床試験に携わる多くの方にベイズ流の方法を広く知ってもらう機会を与えた。がんの分子標的薬の第II相単群試験において、がん腫/サブタイプを層とした頻度流/ベイズ流デザインがいくつか提案されている。それらを参考に、より簡便、柔軟かつ効率的なベイズ流の新規試験デザインを提案した(日本臨床試験学会、2018年1月)。また、共同研究者らによるCTD(Clinical Trial Design)研究会を開催し(2017年6月)、2017年7月には、第15回日本臨床腫瘍学会学術集会において、ベイズ流臨床試験に関するシンポジウムをオーガナイズした。2017年度統計関連学会連合大会(2017年9月)では、ベイズ統計学の企画セッションでベイズ流臨床試験いついて発表を行った。(1)PSSDに安全性モニタリングを加えた新規デザインを提案し、論文として公表した(Teramukai S, et al. Stat Med、2015)。(2)ベイズ流臨床試験デザインの具体的方法を著書で解説した(手良向聡.金芳堂、2017)。(3)バスケット試験デザインに関する論文をレビューした上で、新規デザインを提案し、学会で発表した(手良向聡ほか.日本臨床試験学会第9回学術集会総会、2018)。(4)JCCG (Japan Children's Cancer Group)横紋筋肉腫委員会が実施する「横紋筋肉腫高リスク群患者に対する第II相臨床試験」において、PSSDを適用した。平成26年度の計画の1つ(PSSDの安全性モニタリングを伴う単群試験(2値評価項目)への拡張)は達成したが、もう1つ(PSSDのランダム化多群試験(2値評価項目)への拡張)は未着手であり、平成27年度に持ち越すこととなった。平成28年度は、PSSDの層別化デザイン(2値評価項目、単群試験)への拡張、およびランダム化試験(2値評価項目)への拡張に着手する。また、臨床試験へのベイズ流アプローチの適用についても引き続き検討する。
生物分解促進のためのケミカルエアレーション技術の開発

近年、汚染土壌・地下水浄化のためのbioremediation技術が注目されているが、汚染位置では酸素が不足する場合が多く、十分な浄化を行うためには数年もかかるとされている。そこで本研究では浄化時間を短縮するための過酸化水素による酸素供給方法、すなわちケミカルエアレーション方法の開発を目的とした。過酸化水素による酸素添加方法の経済性、過酸化の分析方法と自己分解速度について検討する共に、過酸化水素の添加による土壌微生物相への影響を解析するための混合培養系微生物群動態解析手法について検討を行った。過酸化水素は汚染土壌・地下水に添加されると自己分解して酸素となり、酸素を供給できる。酸素添加コストは1kg酸素当たり600円程度と割高であるが、設備投資とエネルギー消費がほとんどないため、経済性は十分成り立つと考えられる。過酸化水素の分析には、従来の過マンガン酸カリウムによる滴定方法に代わって、チタン(IV)を呈色剤とした分光光度法を導入し、分析時間を大幅に短縮できた。土壌中における過酸化水素の運命を予測するための基礎実験として、過酸化水素の分解に対する土壌の触媒効果について検討を行った。実験に用いた土壌は施肥管理をされている慣行区、無肥料区および厩肥区の土壌であり、最終濃度が30g/lとなるように、過酸化水素溶液に懸濁させた。過酸化水素の分解速度は、一次速度式で表示できると示され、半減期は慣行区および無肥料区では3.6時間、厩肥区土壌ではわずか0.6時間であった。土壌の触媒効果によって過酸化水素がすぐ分解してしまうので、過酸化水素の分解を抑制し、エアレーション効果を長期間維持するための技術開発は今後の主な課題となる。土壌微生物相変化の解析にはキノンプロファイル法が適用できることが確認されたが、土壌微生物相に対する過酸化水素の影響の解析には至っておらず、今後の課題として残されている。
北海道北部の白亜系から得られた日本最古の珪藻化石群集の研究

珪藻は地球表層の物質循環において,もっとも主要な一次生産者のひとつとして,極めて重要であるため,その進化的適応放散過程への理解は,地史の復元にあたり必要不可欠ともいえる.ところが,化石は一般に古いほど保存が悪く,珪藻化石についても例外ではない.日本列島では特に,古第三紀や白亜紀など古期の珪藻の化石記録は,極めて少なかったが,本研究では,古期のさまざまな時代(中期白亜紀,暁新世,漸新世)の珪藻化石群集を発見し,報告した.本研究における主目的は,北海道北部に分布する白亜系海成堆積物より珪藻化石群集を記録し,報告することである.平成26年度はまず,前年度より執筆を進めていた白亜紀珪藻に関する総説論文を学術雑誌「化石」に投稿し,受理・掲載された.この論文を作成することにより,白亜紀珪藻化石研究の現状や問題点,課題を整理することができ,今後の活動に非常にプラスになった.白亜紀珪藻化石群集は,前期白亜紀(アプチアンアルビアン)および後期白亜紀の中後期(カンパニアンマーストリヒチアン)の2つの期間の堆積物からは豊富に見つかっているが,白亜紀の中頃(セノマニアンコニアシアン)の個体群については極めて報告が少ないうえ,あっても保存が悪く,特にアジア環太平洋地域においては皆無である.本研究では,主たるフィールドである北海道北部中川町に分布するこの時代(後期白亜紀最初期)の佐久川層(セノマニアン)・佐久層(チューロニアン)より珪藻化石群集を見出した.この珪藻群集は黄鉄鉱や石英に置換することなく生物源オパール相を維持し,珪藻研究に耐える個体群であり,前期および後期白亜紀の代表的な優占種をそれぞれ含んでいる.この群集についての報告は,現在投稿準備中である.また,珪藻の進化史においては,白亜紀末期の生物大絶滅は群集組成にさほど大きな影響を及ぼさず,むしろ漸新世において劇的なターンオーバーが見られることがわかっている.本研究では,白亜紀古第三紀に優勢ないわゆる「旧世界型」群集が北海道でも実際分布していたのかを確認するため,北海道東部浦幌町に赴き,中部漸新統縫別層を調査したところ,極めて保存の良い「旧世界型」珪藻群集を発見することができた.そもそも日本列島から古第三紀の珪藻を写真を添えて報告した例は現在までに2例しかなく,意義深いため,本年6月末の日本古生物学会で発表予定である.北海道から産出する白亜紀珪藻化石群集の記載を目的とした研究課題である.本研究課題の研究の動機としても述べたように,白亜紀の珪藻化石の産出記録は非常に限られており,日本列島において得られる珪藻研究に耐える化石群集は,代表者らが北海道北部天塩中川地域から認めた群集のみ(嶋田ほか, 2013)といってよいのが現状である.実際のところ,こうした現状は白亜紀珪藻化石だけではなく,古第三紀珪藻化石においても同様であり,柳沢・鈴木(1986)が常磐炭田で,Saito et al. (1988)およびMorita et al. (1996)が白糠丘陵でそれぞれ漸新世の化石群集を報告したにすぎなかった.代表者らの研究(嶋田ほか, 2013)によれば,天塩中川地域で白亜紀珪藻化石群集を産出したのは,メタン冷湧水性石灰岩である.経験的に石灰質コンクリーションは珪質微化石を良く産出することから,我々はメタン冷湧水性石灰岩でも同様に保存の良い古期の珪藻化石群集を得られるのではないかと推定している.こうした状況に鑑み,平成27年度は本研究課題に深く関連する古第三紀の,メタン冷湧水性石灰岩の分布が知られる北海道東部浦幌地域に赴き,下部漸新統縫別(ぬいべつ)層に挟在する当該石灰岩を採取した.そして,実際に保存の良い珪藻化石群集を発見し,報告することができた(嶋田ほか, 2016;地質学雑誌).最終年度は,中期白亜紀の珪藻化石記録について国際学術雑誌に公表することを目標としたい.白亜紀だけではなく,古第三紀の試料を検討することは当初予定しておらず,本来行うべき白亜紀珪藻化石の分析が若干遅れたと言わざるを得ないが,古第三紀試料について想定外に良い結果を得られることができ,満足している.最終年度にあたり,新たに認めた北海道産の古期(白亜紀および古第三紀)珪藻化石の産出報告を行った.当初から検討している,北部の中川町産の後期白亜紀カンパニアン期の群集のほか,同セノマニアンチューロニアン期の珪藻化石群集を得,分類群組成を得た.セノマニアンチューロニアン期の珪藻化石群集を報告した例はそもそも世界的に極めて少ないが,編年の精度が低いか,保存が悪いかであり,事実上この時代の珪藻化石記録は皆無といってよい.しかし北海道においてはアンモナイト化石層序が確立しており,編年が非常に確かであるため,本研究の結果は極めて意義深いといえる.珪藻化石群集は,セノマニアン期とチューロニアン期の間で,非常に異なっていた.つまり,セノマニアン期の古い群集が絶滅し,顕著なターンオーバーが起っていた.この時期には海洋において異常な無酸素事件が生じたとされており,微細藻生物圏の変化との関連が疑われ興味深いが,さらなるデータの集積が必要である.

この結果については,国際学術雑誌に投稿中(現在in revision)である.また,この件について,2017年1月に早稲田大学で行われた日本古生物学会において,口頭発表した.その他,東部の浦幌町に分布する古第三紀暁新統活平層から得られた含貝化石石灰質団塊から,北西太平洋において初めて暁新世珪藻化石群集を得た.この結果は現在,邦文誌に論文を執筆中であり,6月頃には投稿する予定である.珪藻は地球表層の物質循環において,もっとも主要な一次生産者のひとつとして,極めて重要であるため,その進化的適応放散過程への理解は,地史の復元にあたり必要不可欠ともいえる.ところが,化石は一般に古いほど保存が悪く,珪藻化石についても例外ではない.日本列島では特に,古第三紀や白亜紀など古期の珪藻の化石記録は,極めて少なかったが,本研究では,古期のさまざまな時代(中期白亜紀,暁新世,漸新世)の珪藻化石群集を発見し,報告した.現在のところ,白亜紀および関連する(古第三紀)の珪藻化石群集を順調に発見できている.特に古第三紀珪藻化石を発見できたのは,実際のところは予想外であり,次に展開し得る大きな成果を得られたと思っている.そして成果も学会発表できているが,もう少し早いペースで論文を作成したい.白亜紀の中期の珪藻化石記録は,前期(アプチアンーアルビアン期)および後期(カンパニアンーマーストリヒチアン期)に比べると特に少ない.代表者らは,北海道北部天塩中川地域から産出する含アンモナイト化石石灰質コンクリーションから,保存の良い珪藻化石群集を認め,現在鋭意検討中である.この群集の研究について,今年度は,当初予定していた学会発表よりも国際学術雑誌に公表することに注力したい.そして,次年度以降の新たな申請につなげたい.微古生物学今後の小テーマとして,(1)白亜紀の中期(セノマニアンチューロニアン)から得られた珪藻化石群集を学会および論文で報告する,(2)中川町の大曲層(サントニアン最後期カンパニアン前期)から得られた珪藻化石群集について原著論文として国際学術雑誌で公表する,(3)北海道東部の古第三紀珪藻化石群集について記載と分類を進める,の3点を予定している.また,中川町に分布する白亜系試料のほか,暁新統(浦幌町)・(北海道中央部三笠市)始新統の各試料の入手も順次進め,北海道における「旧世界型」珪藻群集の系譜を鳥瞰しうるデータベースを構築していきたい.平成27年度の国内学会発表をキャンセルした.平成27年度の終わり頃に掲載された論文(嶋田ほか, 2016)の別刷り代の請求書等がまだ届いておらず,支払いが28年度に回った.一部の項目を,別途得ることができた民間の研究助成金から支出した.当初予定していた国際学会の発表よりも,国際学術雑誌への掲載に注力することにした.掲載された場合の諸費用(掲載料や別刷り代)を押さえておく必要がある.試料収集のための旅費として充当する.
高密度生活空間における環境質計測法の開発

都市における高密度生活空間を評価するための多面的な情報を取得する方法(広義の環境質計測法)の開発を、自然科学的因子に関する高機能計測法の開発と、社会科学的因子に関する生活空間評価法の二面から研究した。I.環境質高機能計測法の開発:(1)都市大気の総合指標物質に関しては、〈1〉化石燃料指標物質としてのバナジウムの計測法に関し、その高感度化と高選択性化をピリジルアゾレソルシノールを用いるHPLC法によって達成した。これを用いて、仙台市域の大気評価を行ない、燃焼起原性バナジウムとタイヤ粉塵起源のバナジウムをその粒径分布に基づいて識別できることを初めて明らかにした。〈2〉都市大気の垂直分布情報に関し、タイヤトレッド中のベンゾチアゾール(加硫促進剤)を指標として計測(FPD検出器を装備した熱分解ガスクロ法)し、その経時変化特性(毎日12時ころに極大を示す)を明らかにした。(2)高機能簡易計測法としては、〈1〉化学修飾電極一交流センサシステムを開発し、湿度およびアンモニアに対する計測機能を明らかにした。〈2〉PVCフィルを用いるアルミニウム検出システムの高信頼化を達成し、実用化の目途をつけた(飲料水と腎透析症関係)。(3)屋内空間計測法としては、〈1〉発ガン性物質の多成分同時計測システム(マルチカラムHPLC-蛍光法)を開発し、6人の被検者の1週間平均被曝量(1ng/m^3レベル)を評価することに成功した。〈2〉マイクロ波センサを開発したが、その精度を差分信号積算法と位相差積算法により向上させた。II.生活空間評価法としては、(1)混合土地利用指標としてエントロビー指標が有用であること、さらに景観からの評価指標を風景画を利用して検討した。(2)大都市域の保健福祉のネットワーク的環境を助けあいの効果から評価する方法を検討した。(3)高密度生活空間と集合住宅建て替え問題について、具体例を対象として検討した。
膵癌微小環境に着目したウイルス治療の新展開－間質におけるウイルス拡散と導入効率－

本研究で得られた成果は以下のとおりである。(1)低酸素環境下の膵星細胞が膵癌細胞の浸潤能を増強する。(2)低酸素環境下における膵癌細胞の浸潤能は膵星細胞から分泌されるconnective tissuegrowthfactor(CTGF)によって促進される。(3)膵癌間質におけるCD90の低発現は膵癌切除患者の予後良好因子である。(4)CD146の発現を抑制した膵星細胞と膵癌細胞との共培養によって、膵癌細胞の遊走能・浸潤能が増強する。膵癌は低酸素微小環境にさらされており、このことが膵癌のウイルス治療の抵抗性をきたす要因となっていると考えられている。我々はこれまでにも低酸素環境間質を構成する線維芽細胞がウイルスの導入効率を低下させることや、癌間質相互作用を担うHGF/MET経路を阻害することでアデノウイルスの導入効率が改善することを発見・報告してきた。また、低酸素下での癌細胞、線維芽細胞の生物学的動態についても研究・報告してきた。本年度は膵癌微小環境下におけるエンドサイトーシスおよび拡散効率について検討するために、膵癌の間質増生においてもっとも重要とされる膵星細胞に関して、そのphenotypingを行うことで膵癌へのウイルス導入の障壁となる膵星細胞の亜細胞集団を同定することを主なテーマとして研究を実行した。まず様々な細胞表面マーカーによる膵星細胞のphenotypingを行った。その結果、膵癌切除組織の免疫組織化学染色では、膵癌間質におけるCD90低発現かつSMA低発現の群が、その他のものと比べて予後が良好であることが分かった。また、SMA低発現の中でみても、CD90低発現の方がCD90高発現よりも予後がよいことが分かった。さらに、膵癌関連線維芽細胞のCD146をノックダウンすると、癌細胞との共培養により膵癌細胞の遊走能・浸潤能が増強されることも明らかにした。また、膵星細胞が産生する細胞外基質を制御することで膵癌へのウイルス到達効率の改善を図るという観点からは、抗線維化薬であるピルフェニドンが膵癌同所移植マウスにおいて膵癌間質を減少させ、ゲムシタビンの抗腫瘍効果を増強させることを明らかにした。今回、我々はまず、低酸素環境下の微小環境におけるウイルス治療抵抗性に影響を及ぼすと考えられ癌間質相互作用のさらなる解明のため、膵星細胞と膵癌細胞の低酸素環境下における相互作用について検討した。低酸素環境におかれた膵星細胞と膵癌細胞株との共培養や低酸素環境下で培養した膵星細胞中の培養上清により膵癌細胞株を培養することで、膵癌細胞株の浸潤能が増強することが判明した。癌の浸潤能に関わる因子の発現をnormoxiaおよび低酸素環境下で比較検討すると、いくつかの可溶性因子が低酸素環境下で培養した膵星細胞に高発現していた。特にCTGFは低酸素環境下の膵星細胞およびその培養上清中の発現がRNA・タンパクレベルで増強しており、その発現をsiRNAの導入によりノックダウンすると膵癌細胞株との共培養による膵癌細胞株の浸潤能を抑制することができた。このことは、CTGFが低酸素環境のけ癌間質相互作用の重要な因子であることを示唆するものであり、ウイルス治療抵抗性を克服するためのターゲットの1つになりうる重要な発見と考えられた。本年度においては膵癌のウイルス治療抵抗性の要因となりうる膵癌微小環境、とくに低酸素環境下における膵癌および膵癌間質細胞とくに膵星細胞との関係を検討した。その結果、CTGFが治療抵抗性に関与している可能性を解明することができた。しかしながら、このCTGFがアデノウイルス治療におけるどの段階にどの程度関与しているかについてはまだ検討できていない。また、低酸素環境だけでなく膵癌微小環境の特徴であるアシドーシス環境が遺伝子導入に与える影響についても検討する予定あったが、低酸素環境下での研究に一定の成果がみられたため低酸素環境の局面からの検討を重視したことで、アシドーシス環境における検討までは至らなかった。同様に抗癌剤・放射線併用療法がウイルス導入効果増強効果へ与える影響についても検討予定であったが、これについても同様の理由で実施できていない。よって、進捗状況は当初の予定よりはやや遅れていると考えられるが、本年度に得られた研究成果は当初予想していたものよりも重要なものであり、来年度以降につながるものと考えられる。

当初本年度に予定していた研究であるアシドーシス環境および抗癌剤・放射線併用療法がウイルス治療に与える影響についての研究を進めると同時に、本年度の研究で解明したCTGFが遺伝子導入に与える影響についてその詳細なメカニズムを明らかにする。低酸素微小環境がウイルスのエンドサイトーシスや拡散効率に与える影響とその機序についても検討する。ウイルス感染後の細胞内でのウイルスの動きを経時的に観察することで、抗癌剤やアシドーシスがウイルスのエンドサイトーシスや拡散効率に及ぼす影響を観察する。また、抗癌剤やアシドーシスに暴露された膵癌細胞に対して、薬剤・ウイルスのエンドサイトーシスや拡散効率に関わる分子の発現変化をMicroarrayで網羅的に検索する。さらに発現増加があるものではsiRNAを用いてそれぞれを抑制し、逆に発現が低下しているものではplasmidを用いて強制発現させ、その影響を評価する。PCR用試薬、遺伝子導入用試薬、competent cell、qRT-PCR試薬(1-2年目計30万)、ソート用モノクローナル抗体(3万×10本/1-2年目;計70万), Nucleofector用導入試薬(5万×5名/1年目25万)、siRNA(5-7万×5本/名×5名/1年目30万)、shRNA/レトロウイルス作成キット(10万×1箱/名×5名)、マウス等(5千×20匹×2グループ×2セット/1-2年目40万)などの消耗品を経費として予定している。
Ｐｄ触媒による環化反応を用いた顕著な生物活性を有する天然有機化合物の合成研究

THP環は生理活性を有する種々の天然物に含まれる骨格で、天然物合成研究においては、様々な立体化学の制御方法が報告されている。申請者の研究室ではバンレイシ科アセトゲニン類の合成研究の過程で、2価Pd触媒とアリールアリルエステルによるジアステレオ選択的なTHP環の構築法を見出し、ミトコンドリアcomplex Iを強力に阻害するpyranicinの全合成を達成した。環化反応の収率及び立体選択性について現在までに更なる最適条件を見いだした事から、2,6-cis-二置換THP環の構築のターゲットとして多くのグループが合成を行ってきたdecytospolide A, Bの合成に応用する事とした。(S)-グリシドールを出発物質として、位置選択的なGrignardアルキル化反応、水酸基の保護基の変換とDess-Matin酸化、続くジアステレオ選択的なGrignardアルキル化反応とクロスメタセシス反応によるアリールアリルエステルの導入により環化前駆体を合成した。オキシパラデーションによる環化体はヒドロホウ素化を含む数段階の反応を経た後、最終工程での水酸基の光延反転を試みたが、一般的な試薬での条件では反応は進まなかった。類似した基質での光延反応の適用の制限についてはこれまでに報告例が無いためその解明が望まれる。立体反転を環化前に行い、同様の工程を経てdecytospolide A, Bの全合成を完了した。各種スペクトルは文献値との良い一致を示した。2価Pd触媒とアリールアリルエステルによるジアステレオ選択的なTHP環の構築反応を分子軌道法及び密度汎関数法の計算化学により、各種脱離基での遷移状態を計算した結果、脱離基の共鳴構造の安定化だけでなく、立体的な嵩高さよりも平面的な方が選択性が向上することが示唆された。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
高濃度水素ガス吸蔵ナノポーラス材料の理論設計

水素貯蔵材料として水素ハイドレートが注目を集めている。ハイドレートを水素貯蔵材料として使うために、広範囲の圧力、温度領域でこれらの相の安定性と水素貯蔵量の情報を求める計算手法を開発した。有機金属構造体MOFに関してはFe, Cu, Co, Ni, Znを含むMOFにLiを付加した系の安定構造と水素分子吸着エネルギーを評価し、ZnのMOF-5系が水素貯蔵材料として好ましい物性を持つことを明らかにした。ミクロ孔金属錯体物質MOM:1)Cu_2(pzdc)_2(pyz)へのガス(N_2,O_2,Ar)吸着の第一原理計算を行った。ゲスト分子-ホスト間の相互作用が小さいにも関わらず、ホストの構造変形はゲスト分子の種類に依存していることが示された。さらにC_2H_2/Cu_2(pzdc)_2(pyz)の中間状態(吸着率70%)ではスーパーセルを用いた計算で実験と良い一致を示した。2)水素吸蔵のための高効率MOM構造設計を行った。フレームワークの密度を減らし、水素の吸蔵量を増やすためにAlコネクター基の分子ビルディングブロックを計算対象にした。例えば、Al_nH_<3n>環状ポリマーから得られる3次元ポア構造を第一原理計算により調べた。理想的なケージ構造は熱力学的に安定ではなかったが、一部を酸素で置き換えてAl-O-Alのフレームワークを作り、安定性を向上させることができた。このことにより水素量は下がるが、内部のケージに水素分子を取り込むことにより埋め合わせることができる。水素ハイドレート:van der WaalsとPlatteeuwの固溶体理論に、複数の占有状態、ホスト構造緩和、キャビティ内の水素の量子力学的記述などいくつかの変更を加えたクラスレートの熱力学理論を使い、CS-II構造中の水素ハイドレートの相図(P,T)を計算し、APLに掲載された実験結果の相図と良い一致を示した。実験のレポートによると、加えたゲスト分子(プロパン、テトラハイドロフラン(THF))はヘルプガスと呼ばれ、水素ハイドレートが安定に存在する。H_2-THF-H_2とH_2-プロパン-H_2Oの系(ハイドレートCS-II構造)を様々なTHF、プロパン、H_2濃度において調べた。計算結果からTHFおよびプロパンはヘルプガスとして機能し、水素ハイドレートの形成圧力を下げる働きをすることがわかった。水素ハイドレート:van der WaalsとPlatteeuwの理論に複数のゲスト分子、格子緩和の扱いを取り入れ、キャビティー内の水素の振る舞いを量子力学に基づいて記述した新しい理論を確立し、立方格子の水素クラスレート構造(CS-II)の相図を得た。さらに、我々のグループで開発した第一原理計算プログラムTOMBOを用いて水素間の斥力を計算し、それから得られた結果は実験結果を再現することを確認した。本研究で開発したプログラムを六方晶(sH)、立方晶(CS-I)にも適用し、最大5個のゲスト分子を含む異なるキャビティー内の化学ポテンシャルを求めた。低温では高圧になるに従い、挿入される水素分子が1個から5個へ徐々に変化する様子を得ることができた。メタンおよびアルゴンのハイドレート:メタンハイドレートではCS-IよりもCS-IIのハイドレート構造においてメタンの影響が強く、アルゴンハイドレートでは逆になっていた。これは良く知られている法則「ゲスト分子はvan der Waals半径にもっとも一致する大きさのキャビティーをもつ構造を形成する」が成り立たないことを示している。273Kにおけるメタンとアルゴンのハイドレート(CS-I)の広範囲の圧力依存性をその化学ポテンシャルから調べた。メタンハイドレートのCS-II相はCS-Iに比べて準安定相であり、アルゴンでは逆であることが明らかになった。自己保存効果:自己保存効果はメタンハイドレートが分解する平衡温度よりも高温で分解を避けることに利用でき、この現象の起源解明が期待されている。本研究では分子動力学と格子力学シミュレーションを用い、ガスハイドレートが異常に安定な状態での氷の遮蔽の効果・役割を調べた。ハイドレートCS-II構造が220MPa, 234Kで約4.96wt%の水素を吸蔵する実験結果を端に発して、水素貯蔵材料として水素ハイドレートが注目を集めている。ハイドレートを水素貯蔵材料として使うためには、広範囲の圧力、温度領域でこれらの相の安定性と水素貯蔵量の情報が重要である。我々はvander WaalsとPlatteeuwの固溶体理論に複数ゲストの挿入、ホスト格子の緩和、ケージ内での水素の量子力学的振る舞いを取り入れた計算手法を開発した。ハイドレート構造はCS-I, CS-II, sHの3種類、相を安定化させるヘルプガスとしてはメタン分子を計算対象にした。この包接化合物の形成には、水分子とゲスト分子間の相互作用とエントロピー効果の競合する2つの要因が重要であることが明らかになった。メタン-水素を含むハイドレートは水素を5wt%貯蔵する能力を有することが示された。本研究で開発した計算手法は、非調和型の格子力学と第一原理計算により水素ハイドレートの自由エネルギー、状態方程式、化学ポテンシャルを求めることができる。

この計算手法は、シリコンクラスレート、ゼオライト、半導体元素から構成される包接化合物などにも適用できる。さらに、常圧・高温でハイドレートの安定性を保つために必要なガスハイドレートの自己保存効果の研究も行った。水素分子が氷分子の壁を通る拡散を防ぐために、通常の六方晶氷ではなく、アモルファス氷を使うことを提案した。本研究では、高密度、低密度の2種類のアモルファス氷の動的性質の計算を行った。これらの氷の水分子は水素結合で繋がっているが、そのネットワークは熱的性質が全く異なっていた。高密度氷では10nmより厚い水の2次元の層で低い振動数モードが見られ、低密度氷では多くの空間を持つ多孔質構造に似たモードであった。
網膜神経節細胞の組織培養とミエリン形成に関する研究

本研究で用いた細胞分離法は1)密度勾配遠心法、2)Panning法、3)Filter Paper法などであるが、網膜神経節細胞をこれらの方法にて分離し、各々の分離法の特徴を明らかにした。網膜での細胞分化が十分でないと、密度勾配遠心法は応用できないので、胎生20日以降の網膜を用いた。Percollの非直線状密度勾配法が一番有用で、分画IIIIに分離でき、分画Iには大型網膜神経細胞で網膜神経節細胞と考えれ、分画IIには中型網膜神経細胞で、分画IIIは小型網膜神経細胞で主に視細胞であった。大型や中型細胞は数日間確認できたが、小型細胞は維持できず、Muller細胞のみとなったが、その後はどの分画でもMuller細胞がまだ多く混入してきた。したがって網膜神経節細胞の純度はなお低くかった。ついで、Panning法、すなわちantiーthy1を用いた抗原抗体反応で網膜神経節細胞を得る方法である。しかしPanningを重ねる毎に細胞数が減少し、細胞数の収納は極めて悪い。したがって電気生理学的研究などための方法としては有用であるが、本研究の目的にはそぐわないず、かつ高価格で経済的にも問題があった。そして、ShiosakaらのFilter Paperで網膜の各々の層ごとに採取する方法も検討したが、細胞の採取率が悪かった。このように網膜神経節細胞の分離培養は密度勾配遠心法では細胞純度に、Panning法では得られる細胞数に問題があることが明らかになった。ミエリン形成に関しては網膜組織片と稀突起膠細胞のcoーcultureを行い検討したが神経突起と稀突起膠細胞が絡み合っているように培養され、神経突起の成長には稀突起膠細胞が何らかの役割を果たしていることが示唆された。しかし銀染色や抗ミエリン抗体などの免疫組織化学染色や電子顕微鏡観察を行なっているが、現段階では未だミエリンの形成を確認できなかった。網膜神経節細胞の純粋分離培養法の開発を行なうと同時に網膜組織片培養も行ない、最適な実験動物がなにかを検討した。現段階ではラットのE1418が最も適していた。コラ-ゲン上に組織片を置くKim&Takahasi方法(Invest Ophthalmol Vis Sci 29:1372ー1379,1988)を用いなくても、PolylysineとLaminineを使用することで組織片培養が可能となった。組織片からでる神経節細胞やその軸索をNeurofilamentやThyー1抗体にて免疫組織化学的に染色し同定した。細胞分離培養法としてPercollの密度勾配遠心法を用い、網膜神経細胞は大中少の3グル-プに分かれた。これらに対しneurofilament,Thyー1,glial fibrillary acidic protein,rhodopsin,acethyl choline,dopaminなどの網膜細胞マ-カ-を用い、神経節細胞の純度を検討したがそれは低く、満足できる分離条件を得ることはできていない。したがってPercollの条件をされに検討し、metrizamideなどの他の密度勾配遠心法に変更する必要があるかもしれない。またBarresらの抗体を使用したPanning法も検討に値する(Neuron 1:791ー803,1988)。網膜組織片培養を用いた稀突起膠細胞とのcoーculture(コラ-ゲンゲルの3次元培養法)では網膜神経節細胞の神経突起に稀突起膠細胞が絡みあっているように培養され、神経突起の成長には稀突起膠細胞が何らかの役割を果たしていることが示唆された。polylysineとLaminine上の組織片からでる神経節細胞やその軸索と稀突起膠細胞とのcoーcultureをも行っている。

これらの実験観察には購入したニコン社万能倒立顕微鏡ダイアフォトTMDを用いた。平成元年度と同様に本年度も網膜神経節細胞の純粋分離培養法の開発を主に行なった。ラットのE1419にて実験しているが、一般に密度匂配遠心法では十分な細胞数が必要とし、小動物では困難な場合がある。しかし、多数の胎児ラットを用い、大量の網膜を得た後、Percollの密度匂配遠心法にて細胞分離を試みた。まず、30%の直線状密度匂配遠心法を行ない、ついで、非直線状密度匂配法(50%=1.070、40%=1.058、30%=1.046、20%=1.034、10%=1.022、0%=1.010)を使用した。この方法で網膜神経細胞は密度1.0221.058の3グル-プに分離された。培養初期の数日間は各々のグル-プで大、中、小の網膜神経細胞が主に確認できたが、その後はどのグル-プにもMu^^̈ller細胞と考えられるflat cellがまだ多く混入してきた。したがって網膜神経節細胞の純度は低く、満足できる分離条件を得ることはできていない。また、metrizamideの密度匂配遠心法をも検討したが、同様に神経節細胞の純度は低くかった。このように密度匂配遠心法の条件をさらに検討していく必要がある。ついで、ミエリン形成に関する研究については昨年度の報告書にて述べたように、PolylysineとLaminineを使用することで網膜組織片培養が可能となった。その組織片と稀突起膠細胞とのcoーcultureでは網膜神経節細胞の神経突起に稀突起膠細胞が絡みあっているように培養され、神経突起の成長には稀突起膠細胞が何らかの役割を果たしていることが示唆された。しかし、銀染色や抗ミエリン抗体などの免疫組織化学的手法や電子顕微鏡を使用しているが、現段階では未だミエリンの形成を確認できていない。網膜神経節細胞純粋培養法を改良するために本年度もさらに実験を重ねた。まずPercollの密度勾配遠心法を改良を試みた。これまでは神経細胞の増殖旺盛なラット胎生1419日目の眼球を使用したが、網膜での細胞分化が完成していないと、密度勾配遠心法は応用できないので、20日以降の網膜を用いた。非直線状密度勾配(Percollで50%、40%、35%、30%)を使用し、分画IIIIに分離でき、分画Iには大型網膜神経細胞で網膜神経節細胞と考えれ、分画IIには中型網膜神経細胞で、分画IIIは小型網膜神経細胞で主に視細胞であった。大型や中型細胞は数日間確認できたが、小型細胞は維持できず、Muller細胞のみとなった。その後はどの分画でもMuller細胞がまだ多く混入してきた。したがって網膜神経節細胞の純度はなお低くかった。ついで、Panning法antiーthy1を用いた抗原抗体反応で網膜神経節細胞を得る方法である。しかしPanningを重ねる毎に細胞数が減少し、細胞数の収納は極めて悪い。したがって電気生理学的研究などための方法としては有用であるが、本研究の目的にはそぐわず、かつ高価格で経済的にも問題があった。
塩害・凍害複合環境における溶接構造物の腐食促進メカニズムの解明

【研究の目的】北海道東部沿岸地域の冬季は,塩化物を多く含んだ凍結防止剤や海霧に晒される塩害環境と昼夜間における寒暖の差により凍結融解が繰り返される凍害環境が複合化し,鉄鋼構造物にとって極めて厳しい環境となる.オーステナイト系ステンレス鋼に見られる応力腐食割れに関する研究が精力的に行われているが,塩害と凍害の複合環境の影響については明らかになっていない.そこで本研究では,この点に着目し,実験により,温度環境の違い,溶接の有無,腐食溶液の違いによる孔食への影響を検討した.【研究の方法】試験片はオーステナイト系ステンレスSUS304冷間圧延材を用い,溶接ロボットによりTIG溶接を施工した.また比較実験として未溶接材による実験を行った.温度環境として,CDF法(RILEM)に準拠した温度変動(最低温度-20°C,最高温度+20°C,12時間で1サイクル)により凍結融解環境を再現した.更に比較のため,実際の温度振幅の最高および最低温度(+20°Cと-13°C)に保持した恒温試験をそれぞれ並行して実施した.腐食溶液は様々な塩害,腐食環境を想定し,塩化ナトリウム,塩化カルシウム,塩化第二鉄,塩酸を用いた.各溶液による試験期間は,最長84日間(凍結融解168サイクル)で実験を行った.【研究の成果】本研究により次の結果が得られた.(1)孔食状況:凍結融解環境下で最も孔食が発生し,孔食促進に影響していることが明らかとなった.(2)凍結融解時の腐食環境:溶液の凍結直前と融解開始時における孔食に影響を及ぼす塩化物の局部的な濃縮がみられ,孔食促進に影響を及ぼしていると推察した.(3)孔食と残留応力分布との関係:溶接近傍に集中している大規模孔食の発生位置と溶接シミュレーションによる残留応力の最大位置が一致していることから,残留応力が孔食促進に影響を及ぼしていると推察した.以上のことから結論として,凍結融解環境下では,溶接近傍の引張残留応力が高い領域に激しい孔食が見られ,その原因として,腐食を誘発する溶媒の濃度が凍結によって局所的に高くなり,その箇所が溶接部近傍の残留応力と相互作用することにより腐食が促進することが考えられる.【研究の目的】北海道東部沿岸地域の冬季は,塩化物を多く含んだ凍結防止剤や海霧に晒される塩害環境と昼夜間における寒暖の差により凍結融解が繰り返される凍害環境が複合化し,鉄鋼構造物にとって極めて厳しい環境となる.オーステナイト系ステンレス鋼に見られる応力腐食割れに関する研究が精力的に行われているが,塩害と凍害の複合環境の影響については明らかになっていない.そこで本研究では,この点に着目し,実験により,温度環境の違い,溶接の有無,腐食溶液の違いによる孔食への影響を検討した.【研究の方法】試験片はオーステナイト系ステンレスSUS304冷間圧延材を用い,溶接ロボットによりTIG溶接を施工した.また比較実験として未溶接材による実験を行った.温度環境として,CDF法(RILEM)に準拠した温度変動(最低温度-20°C,最高温度+20°C,12時間で1サイクル)により凍結融解環境を再現した.更に比較のため,実際の温度振幅の最高および最低温度(+20°Cと-13°C)に保持した恒温試験をそれぞれ並行して実施した.腐食溶液は様々な塩害,腐食環境を想定し,塩化ナトリウム,塩化カルシウム,塩化第二鉄,塩酸を用いた.各溶液による試験期間は,最長84日間(凍結融解168サイクル)で実験を行った.【研究の成果】本研究により次の結果が得られた.(1)孔食状況:凍結融解環境下で最も孔食が発生し,孔食促進に影響していることが明らかとなった.(2)凍結融解時の腐食環境:溶液の凍結直前と融解開始時における孔食に影響を及ぼす塩化物の局部的な濃縮がみられ,孔食促進に影響を及ぼしていると推察した.(3)孔食と残留応力分布との関係:溶接近傍に集中している大規模孔食の発生位置と溶接シミュレーションによる残留応力の最大位置が一致していることから,残留応力が孔食促進に影響を及ぼしていると推察した.以上のことから結論として,凍結融解環境下では,溶接近傍の引張残留応力が高い領域に激しい孔食が見られ,その原因として,腐食を誘発する溶媒の濃度が凍結によって局所的に高くなり,その箇所が溶接部近傍の残留応力と相互作用することにより腐食が促進することが考えられる.
ジェンダー概念を分析道具とした国際化社会における家族と暴力の「日英中」比較研究

(1)本研究では、日本・中国・英国における家族構成員間暴力(domestic violence)の歴史、実態、それに対する法制度の比較研究をしたものである。とくに、社会的性別役割(gender)という視点で、このような問題を検討するとどのように理解出来るかを議論してきた。(2)日本においては、DVは1990年代から社会が関心を示すまでは、法的保護もほとんどない状況であった。また、DVが発生する背景には、男女役割分業観念が家族および社会に日本社会に根強く残っている事実があった。DV法が制定されて救済制度の一歩が踏み出されたが、まだ、被害者救済から加害者「救済」まで全体を見通した、DV対応の仕組みが整備されているとは言い難い状況にある。また、DVへの対応を検討するに際して、対応原理や対応の具体的諸制度に社会的役割分業にとらわれた見解が見られることも指摘出来る。(3)中国では、依然として男女役割分業の発想が強く社会に残るだけでなく、現実の仕組みもDVの被害者救済に十分なものが整備されていない。さらに、被害者の多数を占める女性の社会における立場が極めて弱い部分もあり、DVを越えて社会における女性への攻撃や基本権侵害状況が生じており、ジェンダー・ニュートラルの視点からそのような状況をどのように打破していくかが緊急の課題であると言える。(4)英国では、すでに30年以上DVに対する社会の対応がなされ、被害者の身体や居住の保護を法的に図る仕組みも作られてきた。また、社会的役割分業の発想は、可能な限り排除されてきたと言えよう。しかし、実態はまだまだ男女の役割分業の色彩は強く、依然として被害者救済は十分とは言えず、新たな立法の必要が出てきている。ただ、英国の場合には、公権力だけでなく民間の機関や団体とが共同体制を維持しながら、当事者救済を図っているところに特色がある。(1)2002年度は、4月より家族に関する研究会を定期的にもち、家族をめぐる紛争を検討する上での視点を共有する作業を行った。(2)研究会の内訳は、(1)何燕侠「中国家族法改正の改正について-離婚における損害賠償制度の導入を中心に-」、(2)國谷知史「中国婚姻法における夫婦財産制の改正について」、(3)南方暁「現行家事調停制度の守備範囲」、(4)田巻帝子「現代日本における性同一性障害」、(5)王愛群「中国損害賠償法に関する一考察-生命侵害を中心に-」、(6)足立祐子「外国人定住家族におけるコミュニケーション問題」である。(3)現在中国で進められている婚姻法の改正問題をめぐって、ジェンダー・バイヤスなどの原理的問題や、婚姻生活における暴力への救済手続きの不備などが指摘された。また、中国では精神的損害賠償をめぐり十分な保障がないため、婚姻生活で暴力事件が生じた場合など、離婚時に金銭的救済が適切に行われない実情が指摘された。(4)日本における家族構成員間の暴力に対して、紛争処理手続きの一つである家事調停は、実務上で慎重な対応をしてきているが、家族における著しい暴力だけでなく暴力一般に対する適切な対応がなかなかしにくい実態にあることが指摘された。(5)家族における暴力は、異文化のもとで生活する家族にしばしば見られるが、日本に在住する外国人の中には、暴力事件があっても救済を求める手段を知らないために窮地のサイクルに落ち込む者がおり、現行制度のもとでは十分な救済を受けられない実態が報告された。(6)英国における家族の変化と暴力については、3月に実態調査がなされた。

(1)2003年度は、5月より家族に関する研究会を定期的にもち、家族をめぐる紛争を検討する上での視点を共有する作業を行った。(2)研究会の内訳は、(1)家族の再定義と法の役割-英国(田巻帝子)、(2)中国農村の法律問題(國谷知史)、(3)人事訴訟手続法改正と家事調停(南方暁)、(4)身体・性・暴力とジェンダー-中国における女性への暴力の現状と法的対応-(何燕侠)、(5)歌謡曲の歌詞にみる家族関係について考察-結婚を例として(新井洋子)であり、英国、中国、日本の家族および家族関係観について新たな事項について検討した。(3)英国では、家族の定義をめぐって様々な論議が展開されており、従来の「男性」「女性」からなる集団を家族と看做すのではなく、他のそれぞれの組み合わせがあるとする新たな動きが見られる一方で、従来の男性女性に固執する現実もあり、そうした動揺が家族の中での暴力に影響を与えるのではないかとの指摘がなされた。(4)中国における家族の暴力は、専門家の関心を集めているが、社会的な理解と対応は遅れている状況にある。また、暴力も物理的なものだけでなく結婚強制なども深刻な「暴力」として報告されている。ただ、司法的救済は今後の課題となっている。(5)日本でも家族内での暴力事件報告事例は増加しており、その背後には、ジェンダー役割に強く影響される家族構成員イメージがあると指摘された。したがって、家族における暴力の処理に際しては、家庭裁判所で用いられている慎重な事件への対応が今後一層重要となると指摘された。(6)多文化社会化する日本では、「国際結婚」をめぐる暴力紛争が報告されており、こうした紛争への適切な対応機関が十分整備されていないことが指摘された。(1)本年度は最終年なのでそれぞれの担当地域における問題の整理を行った。(2)日本においては人事訴訟の改正および調停への影響があり、DVをめぐる紛争処理の手続に関して、その特色などについて整理した(南方)。(3)中国のDVに関しては、問題処理に対する実務や法意識などについて(何)、日本との比較について(南方)、婚姻をめぐる変容について(國谷)が、問題点などについて検討した。特に、近年の中国の法制度の変化が顕著なので、重点を置くことにした。(4)英国については近年の家族をめぐる法意識の変化について、家族をめぐる法規制の変容について検討した(田巻)。(5)各地域で、DVをめぐる議論や新たな法制度の創設がなされているが、DVの原因においても、DV紛争への対応においても、伝統的な男女役割分業観が根強く見られ、ジェンダー・ニュートラルの対応や視点が依然として確立していないことが推測された。(6)DVが生じている家族の実態は大きく変動しているにもかかわらず、DV被害(加害)への対応は、固定的な色彩を帯びていることが窺われた。こうした「変わらぬ」状況は、救済を積極的に主張する者の間にも見られている。(7)DV被害者に対応する法制度が新たに用意され始めたが、DV予防には必ずしも効果を上げていない現実が見られ、法の限界が露呈している。DVに関する紛争における法の役割あるいは射程を改めて検討する必要があることが明らかになった。
寒冷地の水利施設における劣化診断及び対策工法の一提案並びに理論的実験的検証

本研究では,寒冷地における開水路の劣化現象の解明,劣化診断方法の開発,および対策工法の開発の三項目を検討することを目的として試験を行っている.ここでは,平成25年度に行った研究の成果について記述する.平成25年度は,劣化診断方法の開発に重点を置いて研究を行った.寒冷地における劣化現象の最たるものとして凍害が挙げられる.凍害診断の際には,一般的に相対動弾性係数が評価指標として用いられる.相対動弾性係数は劣化前後の一次共鳴振動数の二乗比から求められるが,現段階では,一次共鳴振動数を非破壊試験によって現地で測定することができない.そこで,測定機器を組合わせて使用することで現地非破壊試験によって一次共鳴振動数の評価を行う「改良共鳴振動法」についての検討を行った.検討の際には,まず室内試験によって既存の試験方法に対する改良共鳴振動法の適応性の検討を行った.供試体としては,凍結融解試験に供した劣化度合いの異なる状態のものを用いた.結果として,改良共鳴振動法は,既存の試験方法と比較して大よそ同等の評価値が得られることが確認された.その後,凍害劣化の進行した実構造物を対象とした試験を行ったところ,現地で測定した一次共鳴振動数の評価値と,測定箇所で測定した超音波伝播速度から算出した一次共鳴振動数の間に高い相関があることが確認された.さらに,改良共鳴振動法を基として,電磁波レーダ法と超音波法の表面走査法を組合わせた,動弾性係数評価のためのフロー図を作成した.このフロー図は,薄肉の構造物の劣化診断に特化したものであり,劣化診断後の対策法を策定する際に構造計算で必要となる既存コンクリートの弾性係数を評価するためのものである.現地試験を行い,フローの適用範囲についての検討を行うと,凍害劣化の潜伏期・進展期までの範囲であれば,本フローによる動弾性係数の評価が可能であることが確認された.過去2カ年で,劣化現象のメカニズムについては解明することができている.それに加え,診断方法の開発として,改良共鳴振動法やフロー図の提案といった具体的な方策を示すことができた.また,それらの診断方法については,室内試験のみに留まらず,現地試験を重ねることができたため,適応性や適応可能範囲の検討まで行うことができた.以上のことより,本研究はおおむね順調に進展したと言える.本研究課題の研究期間は平成25年度をもって終了する.しかし,今後は目的の一つとして挙げられている対策工法の開発について,取組む必要があると言える.寒冷地のコンクリート製開水路では,劣化現象のメカニズムから,これまでの対策工法では対応できない事例が考えられる.また,既に補修を終えた区間においても,再び補修を行う必要となる箇所が出てくることも想像に難くない.そこで,実際の現場での試験施工を重ねながら,層状ひび割れに対応することができる工法を探ることが有効であると考えられる.本研究では,寒冷地における開水路の劣化現象の解明,劣化診断方法の開発,および対策工法の開発の三項目を同時に検討することを目的として試験を行っている。ここでは,平成23年度に行った研究の成果について記述する。まず,寒冷地における開水路の劣化現象の解明については,北海道内における複数の開水路で現地調査を行った。調査項目は表面変状の発生形態の分類であり,結果としてはスケーリングやひび割れの発生形態に応じて4種類の形態に分類を行った。また,実際に凍害劣化の進行したコンクリート側壁を高さ方向に切断して表面変状と内部変状の関係について考察を行った。表面変状として下に凸の形でひび割れが発生している箇所では,内部変状として発生している層状ひび割れも水路内面側から背面側に向かってより深い位置まで層状ひび割れが及んでいることが確認された。水路側壁における層状ひび割れについては,これまでコア採取による点のデータでのみ存在の確認が行われていたが,今回の試験によって面的に連続して発生していることが確認された。次に,劣化診断方法,対策工法の開発についての検討では,実際に凍害劣化の進行したコンクリート側壁を実験室内に運搬して試験を行った。試験は,注入工法を用いた表面走査法による超音波伝播速度の測定と,電磁波レーダ法による反射画像の分析の二項目について実施した。超音波伝播速度の測定では,注入材充填前後で伝播速度の変化の傾向が異なることが確認された。電磁波レーダ法による反射画像の分析では,鉄筋探査や内部空洞調査に用いる電磁波レーダによってコンクリートの内部変状の評価を試みた。内部変状として層状ひび割れを有している場合の反射画像は,内部が健全な状態の反射画像と比較して乱れが生じ鉄筋探査にも影響を与えることが確認された。本研究では,寒冷地における開水路の劣化現象の解明,劣化診断方法の開発,および対策工法の開発の三項目を同時に検討することを目的として試験を行っている。ここでは,平成24年度に行った研究の成果について記述する。24年度は,上記三項目について同時に検討するために,前年度に引続き実際に凍害劣化の進行したコンクリート側壁を実験室内に運搬して試験を行った。側壁には凍害による内部変状として層状ひび割れが生じており,試験では層状ひび割れに対して注入工法を用いることで検討を行った。試験の際には,超音波法の表面走査法による測定を行い,超音波伝播速度の示す傾向が注入材充填前後で異なることを確認した。本試験の結果からは,この現象を用いることで劣化診断を行うことが可能であると言える。注入工法実施後に採取したコア供試体からは,注入材が側壁表面に平行ではなく,水路上下方向で斜めに角度を持って充填されていることを確認した。