hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
砂型プレスキャスティングにおけるプレス工程のモデリングと最適デザインに関する研究

プレスキャスティング技術は,鋳物産業における周知の従来鋳鉄鋳造法に比べ,超高歩留まり・エネルギーコスト削減などの多くの利点をもつ期待がある.本研究では,この手法の特徴を利用し,飛躍的な生産性向上・高付加価値を生む,多種・複雑・薄肉形状の高品質鋳物成形手法の確立を目指している.砂鋳型内における溶融金属のプレス時流動挙動について,圧力計測と温度解析を実施し,品質向上のためのプレス速度制御システムに用いる制御モデル構築を行った,透明アクリル鋳型を用いた水プレス実験機を製作し,上鋳型の上部に設置したロードセルから得られる反力データによって,液体圧力推定が可能であることを確認した.さらに,ベルヌーイ式から導出した数理モデルは,液体接触型の圧力センサ(高温の溶融金属では使用困難)での計測データとよく一致し,プレス速度の制御設計に有効であることが確認された。また,CFDモデルを用いた温度挙動解析により,鋳型への熱伝達により温度が低下することで流体粘度が増加し,制御対象の圧力値が増大することが確認された.品質評価の対象として溶解金属・砂粒子間の差込み現象に着目し,この界面現象に関する物理モデルに基づいた,砂鋳型と溶解金属を用いた実験的解析から差込み現象の発生メカニズム,および発生境界条件を明らかにしている.プレス中の液体流動について,計算流体力学(CFD)モデルを援用した溶湯プレス解析,および,水実験による直接観察での解析・評価を行い,その流動特性を確認している.これらの解析結果をもとに,過去に提案したプレス中の簡易数理圧力モデリングの評価を行っている.提案アルゴリズムによる圧力制御システムについて,CFDモデル解析および溶湯プレス実験における有用性を確認している.ここで,溶湯実験においては,実用製品形状の成形での高速・高品質化を実現することが確認された.プレスキャスティング技術は,鋳物産業における周知の従来鋳鉄鋳造法に比べ,超高歩留まり・エネルギーコスト削減などの多くの利点をもつ期待がある.本研究では,この手法の特徴を利用し,飛躍的な生産性向上・高付加価値を生む,多種・複雑・薄肉形状の高品質鋳物成形手法の確立を目指している.本年度,砂鋳型内における溶融金属のプレス時流動挙動について,圧力計測と温度解析を実施し,品質向上のためのプレス速度制御システムに用いる制御モデル構築を行った.透明アクリル鋳型を用いた水プレス実験機を製作し,上鋳型の上部に設置したロードセルから得られる反力データによって,液体圧力推定が可能であることを確認した.さらに,ベルヌーイ式から導出した数理モデルは,液体接触型の圧力センサ(高温の溶融金属では使用困難)での計測データとよく一致し,プレス速度の制御設計に有効であることが確認された.また,CFDモデルを用いた温度挙動解析により,鋳型への熱伝達により温度が低下することで流体粘度が増加し,制御対象の圧力値が増大することが確認された.CFDモデルは,流体挙動をよく再現するが,計算に多くの時間を必要とすることから,プレス工程の制御設計には不向きである.そのため,温度変化による圧力損失を表現する簡易数理モデルを構築し,制御システムへの導入を検討した.これらは,溶湯と鋳型との境界面の差込み現象解析から得られる圧力制約モデルと統合することにより,プレスキャスティングにおけるプレス工程の最適設計法を確立するのに重要な数理モデルとなる.成形製品の形状,溶湯物性,注湯温度,充填量などの既知・計測情報から,最適なプレス速度パターンを生成するプレス制御システム実現を期待できる成果を得ている.プレスキャスティング技術は,鋳物産業における周知の従来鋳鉄鋳造法に比べ,超高歩留まり・エネルギーコスト削減などの多くの利点をもつ期待がある.本研究では,この手法の特徴を利用し,飛躍的な生産性向上・高付加価値を生む,多種・複雑・薄肉形状の高品質鋳物成形手法の確立を目指している.砂鋳型内における溶融金属のプレス時流動挙動について,圧力計測と温度解析を実施し,品質向上のためのプレス速度制御システムに用いる制御モデル構築を行った,透明アクリル鋳型を用いた水プレス実験機を製作し,上鋳型の上部に設置したロードセルから得られる反力データによって,液体圧力推定が可能であることを確認した.さらに,ベルヌーイ式から導出した数理モデルは,液体接触型の圧力センサ(高温の溶融金属では使用困難)での計測データとよく一致し,プレス速度の制御設計に有効であることが確認された。また,CFDモデルを用いた温度挙動解析により,鋳型への熱伝達により温度が低下することで流体粘度が増加し,制御対象の圧力値が増大することが確認された.品質評価の対象として溶解金属・砂粒子間の差込み現象に着目し,この界面現象に関する物理モデルに基づいた,砂鋳型と溶解金属を用いた実験的解析から差込み現象の発生メカニズム,および発生境界条件を明らかにしている.プレス中の液体流動について,計算流体力学(CFD)モデルを援用した溶湯プレス解析,および,水実験による直接観察での解析・評価を行い,その流動特性を確認している.これらの解析結果をもとに,過去に提案したプレス中の簡易数理圧力モデリングの評価を行っている.提案アルゴリズムによる圧力制御システムについて,CFDモデル解析および溶湯プレス実験における有用性を確認している.ここで,溶湯実験においては,実用製品形状の成形での高速・高品質化を実現することが確認された.
オーラルフレイル回避を目指した筋機能訓練の有効性検討と新規個別スキームの開発

要介護高齢者の増加への対策が社会的に求められている。また,摂食機能の低下に伴う低栄養が全身の筋力低下につながる。そこで,摂食機能の低下を抑制することにより,要介護状態への転落を遅延できるかもしれないと考えた。近年,四肢や体幹の筋機能訓練と栄養療法の併用で,加齢で低下した口腔機能が回復することが報告され,フレイル予防として国策として取り組まれている。本研究では,筋機能訓練は健常高齢者の摂食機能維持に有効なのか,という問いをランダム化比較試験により答える。この際,口腔内状態の差異,栄養状態,食事時の筋活動量を併せて検討し,口腔機能の低下を抑制する新たな個別予防プログラム開発への足がかりとする。
糖尿病患者の運動トレーニングによる腎機能および腎の病理形態学的研究 -NIDOMモデルZucker ralを用いた研究-

1.研究目的:インスリン非依存型糖尿病(NIDDM)は運動療法の適用と考えられ,多くの糖・脂質代謝改善症例が報告されている。一方,DM患者には網膜や腎糸球体等の細動脈血管系病変が合併し易く,糖尿病性腎症増悪により透析療法を導入した者は,1994年には全透析患者数の31.9%にも及んでいる。糖尿病は運動療法の適用とは言え,運動時には腎機能が抑制され,腎症を合併したDM患者の運動療法に際しては運動による腎障害発症の回避が必須となる。そこで,本研究ではヒトのNIDDMモデルであるラットに対し運動療法を施行し腎臓への影響を調べることにした。2.研究方法:被検動物としてヒトNIDDMモデル雄性ラット30匹(ZuckerまたはOLETFラット;Ex群15匹,Cont群15匹)および正常対照安静ラット15匹(NC群)を用いた。10週齢から実験室で飼育し,2130週齢まで尿検体採取装置付き回転ケージ(シナノ製作所)を用い自由運動を課し,回転数(運動量)を記録した。また,飲料および粉末飼料(CE-2;日本クレア)を自由摂取させ,残量を秤量し一日あたり摂食量を求めた。尚,実験期間中は朝6時から夕方6時までの12時間を明期,他を暗期とし,飼育室温は23.0±2.0°C(湿度5570%)に維持した。体重,血圧(SoftronBP98)測定および採尿は,10,15,20,23,26,29,30週齢時に行い,糖負荷試験はトレーニング終了後に行った。ブドウ糖1g/kgを胃ゾンデを介して経口投与(OGTT)し,眼静脈から投与前,30,60,120分後に採血しIRIおよびBS濃度を測定した。糖負荷試験終了1週間後にネンブタール麻酔下で放血,屠殺し各臓器重量測定後ホルマリン固定し,病理標本を作製した。ヘパリン採血した検体を用い,血液学的成分(RBC,WBC,PLT,Hct)および生化学的成分(TC,TG,HDL,-C,クレアチニン(Cr),尿酸)を測定した。尿成分は,電解質類,アルブミン(uAlb),β_2ミクログロブリン(β_2M),Crおよびカテコールアミン濃度を測定した。3.研究結果および結論:10,15,20週齢時の体重は,NIDDMモデル群398.6±15.5,496,9±41.2,527.9±22.3g,正常対照ラット群は305.4±21.7,391.6±27.4,423.8±38.0gで,いずれの週齢時でもNIDDMモデル群が有意な高値を示した。10週齢時の収縮期/拡張期血圧および心拍数は,NIDDMモデルラット群では135.6±3.1/113.7±4.5mmHg,400.1±32.1拍/分で,2群間に有意差はなかった。しかし,NIDDMモデルラット群の20週齢時の血圧,心拍数はそれぞれ146.9±9.1/120.4±10.1mmHg,398.5±41.0拍/分であり,血圧が有意に上昇した。しかし,対照ラット群では10週齢時と20週齢時の血圧,心拍数にはまったく差がなかった。NIDDMモデルラット群の尿中アルブミン(uAlb)排泄量は,対照ラットと比較し15,20週齢時には有意な排泄高値を示した。21週齢から30週齢で10週間におよぶトレーニング期間中のEx群の体重増加はCont群に比較し僅少であり,uAlb排泄量も減少傾向にあった。しかし,血圧変化には明確な差異はみられなかった。一方,10週間のトレーニング終了後に行ったOGTTの結果は,Ex群の方が正常対照ラット群のそれに近似していた。また,腎臓の病理標本を観察した結果では,Ex群とCont群の間に明確な差異は認められなかった。以上のことから,運動トレーニングによって糖代謝の増悪が抑制され,尿中アルブミン排泄が僅少になったものと解釈される。

尚,実験期間中は朝6時から夕方6時までの12時間を明期,他を暗期とし,飼育室温は23.0±2.0°C(湿度5570%)に維持した。体重,血圧(SoftronBP98)測定および採尿は,10,15,20,23,26,29,30週齢時に行い,糖負荷試験はトレーニング終了後に行った。ブドウ糖1g/kgを胃ゾンデを介して経口投与(OGTT)し,眼静脈から投与前,30,60,120分後に採血しIRIおよびBS濃度を測定した。糖負荷試験終了1週間後にネンブタール麻酔下で放血,屠殺し各臓器重量測定後ホルマリン固定し,病理標本を作製した。ヘパリン採血した検体を用い,血液学的成分(RBC,WBC,PLT,Hct)および生化学的成分(TC,TG,HDL,-C,クレアチニン(Cr),尿酸)を測定した。尿成分は,電解質類,アルブミン(uAlb),β_2ミクログロブリン(β_2M),Crおよびカテコールアミン濃度を測定した。3.研究結果および結論:10,15,20週齢時の体重は,NIDDMモデル群398.6±15.5,496,9±41.2,527.9±22.3g,正常対照ラット群は305.4±21.7,391.6±27.4,423.8±38.0gで,いずれの週齢時でもNIDDMモデル群が有意な高値を示した。10週齢時の収縮期/拡張期血圧および心拍数は,NIDDMモデルラット群では135.6±3.1/113.7±4.5mmHg,400.1±32.1拍/分で,2群間に有意差はなかった。しかし,NIDDMモデルラット群の20週齢時の血圧,心拍数はそれぞれ146.9±9.1/120.4±10.1mmHg,398.5±41.0拍/分であり,血圧が有意に上昇した。しかし,対照ラット群では10週齢時と20週齢時の血圧,心拍数にはまったく差がなかった。NIDDMモデルラット群の尿中アルブミン(uAlb)排泄量は,対照ラットと比較し15,20週齢時には有意な排泄高値を示した。21週齢から30週齢で10週間におよぶトレーニング期間中のEx群の体重増加はCont群に比較し僅少であり,uAlb排泄量も減少傾向にあった。しかし,血圧変化には明確な差異はみられなかった。一方,10週間のトレーニング終了後に行ったOGTTの結果は,Ex群の方が正常対照ラット群のそれに近似していた。また,腎臓の病理標本を観察した結果では,Ex群とCont群の間に明確な差異は認められなかった。以上のことから,運動トレーニングによって糖代謝の増悪が抑制され,尿中アルブミン排泄が僅少になったものと解釈される。
ケラチン中間繊維の再構成と生体材料としての力学的,生物化学的研究

(1)活性ケラチン水溶液の調製:髪,羊毛の可溶化操作必要とする細胞毒性の低い界面活性剤を探したところ,長鎖脂肪酸ナトリウムやポリオキシエチレンドデシル硫酸ナトリウム(POEDSNa)なども有効であることを知った.(2)ケラチン蛋白質のrefoldingによる中間繊維,それらの集合体としての繊維,布,フィルムの再構成:再構成繊維をは主に塩析剤濃度と温度を変化させて,ケラチンの再構成条件について研究した.すなわち,一般に蛋白質は当初は変則的な3次元構造であっても,無機塩添加による溶液イオン濃度の変化などの変化にともない,集合・脱集合を繰り返し最適な空間構造の中間繊維(IF)またはその束に再構成されるとの推定のもとづいて実験したところ,可溶化ケラチンは繊維状に再構成が可能なことがわかった.繊維の直径は約1-5ミクロンで光学顕微鏡で直視できるほど太い.ただし,再構成繊維のケラチンタンパク成分は原料ケラチン水溶液に含まれる8種以上のタンパク質の内,比較的にシステイン残基の少ない8%程度で分子量は4-6万の成分が必要であることを認めた.(3)生化学的研究:ケラチンから再構成したフィルムにはL929繊維芽細胞が,コラーゲンフィルムに比べて,接着しやすく,増殖もよく進むことがわかった.ケラチンタンパク質が極性に富むこと,およびRGDアミノ酸配列に原因すると説明した.(1)活性ケラチン水溶液の調製:髪,羊毛の可溶化操作必要とする細胞毒性の低い界面活性剤を探したところ,長鎖脂肪酸ナトリウムやポリオキシエチレンドデシル硫酸ナトリウム(POEDSNa)なども有効であることを知った.(2)ケラチン蛋白質のrefoldingによる中間繊維,それらの集合体としての繊維,布,フィルムの再構成:再構成繊維をは主に塩析剤濃度と温度を変化させて,ケラチンの再構成条件について研究した.すなわち,一般に蛋白質は当初は変則的な3次元構造であっても,無機塩添加による溶液イオン濃度の変化などの変化にともない,集合・脱集合を繰り返し最適な空間構造の中間繊維(IF)またはその束に再構成されるとの推定のもとづいて実験したところ,可溶化ケラチンは繊維状に再構成が可能なことがわかった.繊維の直径は約1-5ミクロンで光学顕微鏡で直視できるほど太い.ただし,再構成繊維のケラチンタンパク成分は原料ケラチン水溶液に含まれる8種以上のタンパク質の内,比較的にシステイン残基の少ない8%程度で分子量は4-6万の成分が必要であることを認めた.(3)生化学的研究:ケラチンから再構成したフィルムにはL929繊維芽細胞が,コラーゲンフィルムに比べて,接着しやすく,増殖もよく進むことがわかった.ケラチンタンパク質が極性に富むこと,およびRGDアミノ酸配列に原因すると説明した.結果(1)活性ケラチン水溶液の調製:髪,羊毛の可溶化操作必要とする細胞毒性の低い界面活性剤を探したところ,長鎖脂肪酸ナトリウムやポリオキシエチレンドデシル硫酸ナトリウム(POEDSNa)なども有効であることを知った.POEDSNaにより抽出された可溶化ケラチンを以下に述べる再構成実験に使用した.(2)ケラチン蛋白質のrefoldingによる中間繊維,それらの集合体としての繊維,布,フィルムの再構成:再構成繊維をは主に塩析剤濃度と温度を変化させて,ケラチンの再構成条件について研究した.すなわち,一般に蛋白質は当初は変則的な3次元構造であっても,無機塩添加による溶液イオン濃度の変化などの変化にともない,集合・脱集合を繰り返し最適な空間構造の中間繊維(IF)またはその束に再構成されると推定された.考察可溶化ケラチンは繊維状に再構成が可能なことがわかった.繊維の直径は約1-5ミクロンで光学顕微鏡で直視できるほど太い.ただし,再構成繊維と観察像の出来具合は温度,塩濃度,および観察に使う染色法に依存するようなので,最適化条件を見いだす実験を進めている.再構成繊維のケラチンタンパク成分は原料ケラチン水溶液に含まれる8種以上のタンパク質の内,比較的にシステイン残基の少ない8%程度で分子量は4-6万の成分が必要であることが推定された.(1)活性ケラチン水溶液の調製:髪,羊毛の可溶化操作必要とする細胞毒性の低い界面活性剤を探したところ,長鎖脂肪酸ナトリウムやポリオキシエチレンドデシル硫酸ナトリウム(POEDSNa)なども有効であることを知った.(2)ケラチン蛋白質のrefoldingによる中間繊維,それらの集合体としての繊維,布,フィルムの再構成:再構成繊維をは主に塩析剤濃度と温度を変化させて,ケラチンの再構成条件について研究した.すなわち,一般に蛋白質は当初は変則的な3次元構造であっても,無機塩添加による溶液イオン濃度の変化などの変化にともない,集合・脱集合を繰り返し最適な空間構造の中間繊維(IF)またはその束に再構成されるとの推定のもとづいて実験したところ,可溶化ケラチンは繊維状に再構成が可能なことがわかった.繊維の直径は約1-5ミクロンで光学顕微鏡で直視できるほど太い.ただし,再構成繊維のケラチンタンパク成分は原料ケラチン水溶液に含まれる8種以上のタンパク質の内,比較的にシステイン残基の少ない8%程度で分子量は4-6万の成分が必要であることを認めた.(3)生化学的研究:ケラチンから再構成したフィルムにはL929繊維芽細胞が,コラーゲンフィルムに比べて,接着しやすく,増殖もよく進むことがわかった.
一党優位制下の投票行動：マクロ・ミクロ分析

一党優位制の典型のトルコを事例として、世論調査データを用いて、(1)長期的および短期的な経済業績、汚職認識、社会的亀裂が政権支持に影響を与えているのか、(2)一党優位制の定着から衰退の過程においてこれらの変数の相対的な重要性はどのように変化するのか、を統計的に検証するという研究目的に従い、2017年度に続いて2018年度も、投票行動規定要因を焦点にした調査票を、先行研究調査をもとにして作成した。そしてその調査票にもとづく質問項目を含むデータセットが、トルコを代表する世論調査会社であるMetropoll社が毎月実施する世論調査の一環として作成された。同社は、2018年7月第1週にトルコのNUTS2(欧州統計局が定めた地域統計区分単位[全3階層]の第2階層)の全26地域を代表する28県(全県数は81)で層化抽出法と重み付け補正を用いて1999名と対面世論調査を実施した。これは、トルコの大統領制移行後の最初の大統領・国会同日選挙が予定より1年半繰り上がり6月24日に実施された直後に当たる。このデータセットを用いて、大統領選挙・国会選挙での投票先、各種政策評価、各種経済業績評価、政治的帰属意識、宗教・宗派属性、民族的属性などの設問を設けて、投票行動を規定する要因を分析した。特に、有権者が与党への支持を決める上での、各種政策評価、各種経済業績評価、政治的帰属意識、宗教・宗派属性、民族的属性の重要性の違いを検証した。また8月に実施したアンカラとイスタンブルでの現地調査では、(1)国内で発表された投票行動と政党制度に関する研究の収集、(2)世論調査会社や大学、研究機関で実施された調査データの発掘、(3)7月以降の通貨危機の経済及び政治的影響に関する最新の情報収集、(4)および専門家との意見交換を行った。2年度目に予定していた世論調査と予備的分析を完了した。第3年度も、前年同様に世論調査とその分析を行う。大統領制移行後の最初の大統領・国会同日選挙の分析を完了し、国際比較へ移行する。一党優位制の典型のトルコを事例として、世論調査データを用いて、(1)長期的および短期的な経済業績、汚職認識、社会的亀裂が政権支持に影響を与えているのか、(2)一党優位制の定着から衰退の過程においてこれらの変数の相対的な重要性はどのように変化するのか、を統計的に検証するという研究目的に従い、2017年度はまず、投票行動規定要因を焦点にした調査票を、先行研究調査をもとにして作成した。そしてその調査票にもとづく世論調査を、トルコを代表する世論調査会社であるMetropoll社に依頼した。同社は、2017年9月にトルコのNUTS2(欧州統計局が定めた地域統計区分単位[全3階層]の第2階層)の全26地域を代表する28県(全県数は81)で層化抽出法と重み付け補正を用いて1770名と対面世論調査を実施した。この調査においては、大統領選挙・国会選挙での投票先、各種経済業績評価、政治的帰属意識、宗教・宗派属性、民族的属性などの設問を設けて、投票行動を規定する要因を調査した。その結果得られたデータセットの予備的分析では、有権者は与党への支持を決める上での各種経済業績評価、政治的帰属意識、宗教・宗派属性、民族的属性の重要性の違いを検証した。また7月に実施したアンカラとイスタンブルでの現地調査では、(1)国内で発表された投票行動と政党制度に関する研究の収集、(2)世論調査会社や大学、研究機関で実施された調査データの発掘、(3)2019年予定の大統領・国会当時選挙に関する最新の情報収集、(4)および専門家との意見交換を行った。初年度に予定していた世論調査と予備的分析を完了した。

また8月に実施したアンカラとイスタンブルでの現地調査では、(1)国内で発表された投票行動と政党制度に関する研究の収集、(2)世論調査会社や大学、研究機関で実施された調査データの発掘、(3)7月以降の通貨危機の経済及び政治的影響に関する最新の情報収集、(4)および専門家との意見交換を行った。2年度目に予定していた世論調査と予備的分析を完了した。第2年度も、世論調査とその分析を行う。ただし大統領制移行後の最初の大統領・国会同日選挙が予定より1年半繰り上がり6月に実施されるため、世論調査計画を早急に進める必要がある。第3年度も、前年同様に世論調査とその分析を行う。大統領制移行後の最初の大統領・国会同日選挙の分析を完了し、国際比較へ移行する。現地調査を別予算で実施することができたため。前倒し請求額が実際に追加的に必要となった金額よりも多かったため。次年度のデータベース購入申請に充てる。
多施設共同弁膜症データベース構築および日欧米間の弁膜症疾患の特徴の比較解析

大動脈弁および僧帽弁疾患を中心としたレジストリーの構築が本研究の目的であるが、初年度にTokai Valve Registryを立ち上げ、現在、患者登録が進んでいる。特に昨年度(2018年度)は81名の患者に経カテーテル大動脈弁留置術(TAVI)を実施しており、治療成績も良好で、今年度更なる症例数の増加が見込まれている。一方、手術リスクの高い重症僧帽弁閉鎖不全症に対する経カテーテル僧帽弁形成術であるMitraClip治療も平成30年4月についに保険償還となり、一般日常診療で開始されるに至った。当院でも2018年9月よりMitraClip治療の開始し、これまでに14名の患者の治療を終えている。高齢者心不全増加に伴い大動脈弁疾患のみならず、僧帽弁疾患の患者も今後増加すると考えられる。平成30年度の研究成果として、Tokai Valve Registryから我々独自の取り組みについて検証、解析を進めてきた。具体的には、当院にてTAVIを行う際、治療をガイドするイメージングツールとして、経内頚静脈アプローチの心腔内超音波を使用しており、その低侵襲性(局所麻酔で施行可能)および有用性につき、注目されており、EuroEcho Imaging 2018(ヨーロッパ最大の心臓画像に特化した学会)および日本循環器学会にて報告を行った。現在、論文投稿中である。研究期間において、一番の目的であったTokai Valve Registryの構築を行うことができた一方で、日米欧の弁膜症疾患ならびに治療の特徴の比較解析については今後の課題としている。本邦においては、大動脈弁および僧帽弁疾患を系統的に網羅したレジストリーはほとんど存在せず、日本における弁膜症の傾向および手術リスクが高く外科的手術が困難な患者の同定は、大動脈弁および僧帽弁領域いずれにおいても経カテーテル弁膜症治療による介入を検討する上で、極めて重要な急務である。初年度の予定の一つであった、Tokai Valve Registryの立ち上げを行い、患者登録を進めている状況である。また、国際学会に参加し、今後、日米欧における弁膜症患者の疫学、解剖、治療の比較検討・解析を行っていく研究協力者とも直接議論を行った。実際のデータベースの入力およびフォローアップデータの収集に関しては、現場の医師が中心に行っているが、医師のみではデータ入力ならびにフォローアップデータの完全な収集は困難であり、リサーチナースと共に協力していく体制を構築中である。昨年度、当院においても、症候性重症大動脈弁狭窄症に対する経カテーテル大動脈弁留置術(TAVI)が立ち上がり、その初期成績は極めて良好なものとなっている。治療開始に伴い、関連病院や近医からの紹介患者も増加しており、さらなる患者登録が期待される。一方、重症僧帽弁閉鎖不全症に対する経カテーテル僧帽弁形成デバイスであるMitraClipを使用した30例の国内臨床試験が昨年良好な成績で無事に終了となり、今年度中に保険償還下での使用開始となる可能性が高く、特に僧帽弁閉鎖不全症の患者のスクリーニングはますます重要となっている。レジストリーを構築するにあたり、倫理委員会による承認を受ける必要があり、その手続に時間を要したことが一因とかんがえられる。また、データの登録およびフォローアップデータについては、リサーチナースによる協力体制が必要と考えられるが、まだそのシステム構築には至っていない。特に昨年度は約60名の患者に経カテーテル大動脈弁留置術(TAVI)を実施しており、治療成績も良好で、今年度更なる症例数の増加が見込まれている。当院でも今年度中にMitraClip治療の開始を予定しており、大動脈弁疾患のみならず、僧帽弁疾患の患者も今後増加すると考えられる。平成29年度に関しては、5月にEuroPCR、9月にPCR London Valvesという国際学会に参加し、最新の知見を得ると共に、日米欧における弁膜症の疫学、解剖および治療の比較に関する国際共同研究のより具体的な計画を協議した。また、Tokai Valve Registryを基盤として、国内の多施設協同研究(The OCEAN-TAVI registry[UMIN000020423])にも参加が決まり、今後は国内多施設協同研究も展開予定である。平成30年度においては、まずは、Tokai Valve Registryから我々独自の取り組みについて論文発表を行いたいと考えている。具体的には、当院にてTAVIを行う際、治療をガイドするイメージングツールとして、経内頚静脈アプローチの心腔内超音波を使用しており、その低侵襲性(局所麻酔で施行可能)および有用性につき、注目されており、報告を行う予定である。データ登録およびフォローアップについては、医師で分担して行っているのが現状である。専門の看護師やアシスタントなどによる入力が望ましいと考えられるが、予算の関係で現状では困難となっている。

一方、手術リスクの高い重症僧帽弁閉鎖不全症に対する経カテーテル僧帽弁形成術であるMitraClip治療も平成30年4月についに保険償還となり、一般日常診療で開始されるに至った。当院でも2018年9月よりMitraClip治療の開始し、これまでに14名の患者の治療を終えている。高齢者心不全増加に伴い大動脈弁疾患のみならず、僧帽弁疾患の患者も今後増加すると考えられる。平成30年度の研究成果として、Tokai Valve Registryから我々独自の取り組みについて検証、解析を進めてきた。具体的には、当院にてTAVIを行う際、治療をガイドするイメージングツールとして、経内頚静脈アプローチの心腔内超音波を使用しており、その低侵襲性(局所麻酔で施行可能)および有用性につき、注目されており、EuroEcho Imaging 2018(ヨーロッパ最大の心臓画像に特化した学会)および日本循環器学会にて報告を行った。現在、論文投稿中である。研究期間において、一番の目的であったTokai Valve Registryの構築を行うことができた一方で、日米欧の弁膜症疾患ならびに治療の特徴の比較解析については今後の課題としている。Tokai Valve Registryの立ち上げからまだ日が浅いため、まずは、しっかりと患者登録を進めていき、フォローアップデータをきちんと拾い上げられるシステム作りが今後継続的にデータベースをより質の高いものへとしていくために非常に重要であると考えられるため、効率よく、データの抜けが極力なくなるシステムの構築を目指していく。その上で、共同施設と連携をとり、日米欧の弁膜症の疫学、解剖、治療内容の違いにつき解析を進めていく。平成30年度においては、まずは、Tokai Valve Registryから我々独自の取り組みについて論文発表を行いたいと考えている。具体的には、当院にてTAVIを行う際、治療をガイドするイメージングツールとして、経内頚静脈アプローチの心腔内超音波を使用しており、その低侵襲性(局所麻酔で施行可能)および有用性につき、注目されており、報告を行う予定である。また、同時に、国内多施設協同研究、国際協同研究の成果も発表していきたい。当初、本弁膜症登録研究を軌道に乗せてから、Web入力システムへのアップグレードを考えており、そのためのネットワーク・セキュリティ管理費用などの資金として考えていたが、実際まだWeb運用とはなっていないため、次年度使用額が発生した。「次年度使用額が生じた理由」本来、弁膜症レジストリー登録に関して、Web入力システムの構築および、入力に携わる専門スタッフ(看護師やアシスタントなど)を検討していたが、予算の関係で困難となっており、その分費用がかからず、次年度使用額が発生した。「次年度の使用計画」弁膜症レジストリー登録のセキュリティー強化に一部あて、また、研究成果を国際学会および国際雑誌に発表するための費用として使用予定である。この次年度使用額を有効活用するためにも、もう一度Web入力システムへのアップグレードを見直し、また、研究成果を学会発表および論文発表する際にも活用していきたい。
聴覚における特徴検出過程に対する注意の働きに関する研究

耳に音が到達すると,人間の内部では,個々の音源に関わるいくつかの基本的な特徴が分析され,その結果が音の認識に利用されている.本研究ではこうした基本的な特徴の処理に対する注意の働きについて実験的に研究した.その結果,基本的な特徴のうち,音の振幅変化特徴の処理については注意が影響する一方,音の定位に関わる特徴の処理については注意が影響しないという結果を得た.これは聴覚の特徴検出過程における注意の役割が従来考えられてきたよりも多様であることを示している.耳に音が到達すると,人間の内部では,個々の音源に関わるいくつかの基本的な特徴が分析され,その結果が音の認識に利用されている.本研究ではこうした基本的な特徴の処理に対する注意の働きについて実験的に研究した.その結果,基本的な特徴のうち,音の振幅変化特徴の処理については注意が影響する一方,音の定位に関わる特徴の処理については注意が影響しないという結果を得た.これは聴覚の特徴検出過程における注意の役割が従来考えられてきたよりも多様であることを示している.聴覚が計算論的に不良設定問題である音源分離の問題を解決するためには,処理の最初の段階で音入力をいくつかの特徴の次元で分析し,次にその分析結果を適切に統合する必要がある。分析する特徴としてはトノトピックな周波数に加え,振幅変調,両耳間時間差などの音源位置手がかり,周波数変調などが有力な候補である。こうした特徴の分析は自動的,並列的に行なわれると仮定する場合が多いが,こうした過程がどの程度トップダウンな注意の影響を受けるかについては未だ明らかになっていない点が多い。今年度は特に振幅変調の検出過程がどの程度トップダウンな注意の影響を受けるかについて,振幅変調に対する順応の程度が順応音に注意を向けたときと向けないときでどのように変化するかを指標として研究した。その結果同じように順応音を提示しても,注意を向けないときには,注意を向けたときに比して残効量(順応の度合いを示す量)が減少した。これは聴覚系が音入力から振幅変調を分析する過程に注意が影響することを示しており,特徴を分析する段階が完全に自動的ではなくトップダウンな処理の影響を受け得ることを示唆している。この知見は音源分離過程の心理学的メカニズムがこれまで考えられてきたよりも状況に応じて柔軟に働いていることを示すと同時に,音源分離過程を正しく理解するためにはその初期的過程(特徴検出の過程)の様々な側面について,トップダウンな要因との関係を詳細に研究していく必要があることを示している。聴覚が計算論的に不良設定問題である音源分離の問題を解決するためには,処理の最初の段階で音入力をいくつかの特徴の次元で分析し,次にその分析結果を適切に統合する必要がある。今年度は,主に音源位置検出過程への注意の影響評価を行った。前年度より行っている振幅変調の検出過程に対して用いた手法を音源位置検出に対して適用したところ,注意をそらすためのディストラクタ音声の働きが両者の間では同一ではないことが判明した。この予期せぬ結果から前年度と同じ方法を用いることは結果の解釈を複雑にするため適切でないことが明らかになった。このため音声を用いず,複数の純音を同時に提示することで個々の音源に注意を向けにくい聴取状況を作り実験条件に含めた。これまでと同様知覚的な順応の強さが,順応音への注意の向けやすさによりどのように変化するかを研究したところ,残効の量は注意の向けやすさの影響を有意に受けなかった。この結果は聴覚系において定位情報の検出がある程度自動的に行われていることを示している。加えて主に前年度の成果(と今年度の統制実験の結果)に基づく振幅変調音に対する注意の影響について学会発表を行った。
新摂食ホルモン、オレキシンの生理機能および作用機序に関する研究

本年度は以下の項目について検討した実験1)猫およびヤギのグレリンの構造決定新規成長ホルモン促進因子としてラットより発見されたグレリンについて、猫およびヤギのグレリンを同定し、比較検討した。ラットでは発見されていない、様々な脂肪酸側鎖の付いたグレリンがヤギ、ネコにおいて同定された。その中には、理論上想定されていなかった脂肪酸側鎖の炭素数が奇数個のグレリン、さらに分子量からは側差の構造が決定できないグレリンを発見した。また、細胞内Ca上昇を指標として、さまざまな側差を持つグレリンの比活性を検討したところ、最も量的に多い炭素数が8個のグレリンよりも1.5倍強い比活性を持つグレリンを発見し、臨床上、有用である可能性が示唆された。実験2)ニューロメディンU関連新規ペプチドの生理機能の検討ニューロメディンU(NMU)に関連する新規ペプチドが発見されたが、その生理機能に関しては全く未定だったため、種々の実験を行い、以下の結果を得た。ラットにおいて、摂食行動への関与を検討したところ、強力な摂食抑制効果を示した。これは、NMUよりも、有意に強い効果であった。その作用機序を解明するために、中和抗体による実験、免疫組織学的実験、電気生理学的実験を行った結果、摂食抑制ホルモンであるレプチンの下流で作用し、さらに室傍核でのCRFを介することにより、摂食抑制効果を示す可能性が示唆された。次に、発現分布を検討したところ、体内時計の中枢と考えられている視交叉上核に置いて強く発現していることから、時計機構への影響を検討したところ、ラットに置いて強力な位相前進作用を示した。同じく行動量を増加させるオレキシンには位相前進作用がないことから、より直接的に時計機構に関与している可能性が示された。以上の結果、この新規ペプチドは、様々な生理作用を有し、より微量で作用することから、生体にとって重要な物質である可能性が示唆された。本年度は以下の2項目について検討した実験1)胎児の成長におよぼすグレリンの影響ラット胎児の成長におよぼす影響を種々の面から検討し、以下の結果を得た。妊娠後期の胎児の胃粘膜では、ghrelinの免疫陽性細胞が既に存在した。Ghrelin陽性細胞数は、出生直後から徐々に増加した。Ghrelin陽性細胞は、1週齢のラットでは酸分泌腺の底部において豊富であり、35週齢では、胃腺の頚部から底部に広く分布した。アミノ末端に対する抗体を使用したRIAの結果、胃のghrelinレベルは、生後1週齢から5週齢まで直線的に増加し、その後一定になった。8時間のミルク制限によって胃のghrelin濃度は有意に減少した(P<0.05)、一方、血漿中のghrelinは逆に増加した。1週齢の新生児への1nmol ghrelinの単一の投与は、GH分泌の有意な増加を引き起こした。新生児に毎日ghrelinを連続投与すると、体重の著しい増加なしで、膣開口日を有意に促進した。さらに妊娠ラットに分娩前5日間ghrelinを連日投与すると、投与量依存的に出世時の新生児体重を増加させた。実験2)グレリンの乳汁分泌に対する効果泌乳ラットに朝、夕、毎日2回グレリンを投与した母親と、対照の生理食塩水投与の母親に泌乳させた場合を比較すると、乳児の体重は、グレリン投与群の方が明らかに大きいことが判明した。またミルクの生産量もグレリン投与群において有意に高い値が示された。乳腺のカゼインmRNAをノーザンブロットで調べると、グレリンの慢性投与により増加していることが示された。このようなミルク生産におけるグレリンの作用が乳腺への直接作用である可能性を調べるために、乳腺にグレリンの受容体が存在するか否かをRT-PCRで検討した結果、受容体mRNAを確認することができた。以上の結果、母親のグレリンが胎児や乳児の成長に重要である可能性が示唆された。

次に、発現分布を検討したところ、体内時計の中枢と考えられている視交叉上核に置いて強く発現していることから、時計機構への影響を検討したところ、ラットに置いて強力な位相前進作用を示した。同じく行動量を増加させるオレキシンには位相前進作用がないことから、より直接的に時計機構に関与している可能性が示された。以上の結果、この新規ペプチドは、様々な生理作用を有し、より微量で作用することから、生体にとって重要な物質である可能性が示唆された。
ゲノム複製プログラム制御におけるゲノムアダプテーションの分子機構

1出芽酵母を用いてDSB導入によりその近傍のdormant ori (休眠複製起点)が活性化されるメカニズムを検討する。1) DSB導入前と後でRif1およびKu複合体の結合部位は変動していなかった。しかし、DSB導入部位の近傍に強いRif1結合部位を同定した。2) ChIP-Seqにより、出芽酵母ゲノム全体におけるRif1の結合部位を決定した。2ゲノムワイドの複製プログラム制御に及ぼす因子の解析1) cohesion, condensing, CTCFなどのknockdownが複製タイミングに及ぼす影響を調べた。しかし、顕著の影響は観察されなかった。同じ条件下でRif1KDは複製タイミングをゲノムワイドに大きく変化させる。3チェックポイントによる局所的複製プログラム制御機構1)Mrc1はチェックポイント依存的と非依存的の二つの独立の経路で複製タイミングを制御することが明らかとなった。2)チェックポイント非依存的な複製開始抑制経路はMrc1上のHBSドメインに依存する。ここにはHsk1キナーゼが結合し、Mrc1をリン酸化することによりそのconformationを変化させ、活性型に変化させる。HSBが欠損すると、Mrc1は常に活性化型になるためにHsk1をバイパスできると考えられる。4 Rif1の染色体結合部位をChIP-Seqで解析するために免疫沈降可能な新規抗体を作製した。この抗体はChIPに使用可能であることが明らかになったので、マウスES細胞を用いて、まずRif1欠損により遺伝子発現が大きく変動する遺伝子領域の近傍にRif1が結合するかどうかをChIP-qPCRにより検討した。26年度が最終年度であるため、記入しない。Rif1の染色体結合部位をChIP-Seqで解析するために免疫沈降可能な新規抗体を作製した。さらに、ChIP-Seqも行った。ゲノム全域にわたり、結合部位が観察されたが、これらが真の結合部位をrepresentしているかどうかのvalidationを現在行っている。ChIP seqによるRif結合部位の解析は、抗体や、シグナルに問題がありやや予定よりおくれてしまった。ようやくよい抗体も得られたので、ヒト細胞およびマウスES細胞でゲノムワイドのRif1結合部位を決定し、その配列の特異性を明らかにする。研究成果の一部については東京都医学総合研究所ゲノム医科学研究分野ゲノム動態プロジェクトのホームページ(http://www.igakuken.or.jp/genome/)において紹介しております。
散乱偏光分析による生体組織の光学的特徴づけ

可視光から近赤外程度の波長は、μm程度の細胞・細胞内構造と大きさが近い。このため散乱はMie散乱となり光学特性のわずかな違いで大きくそのパターン(角度依存性)を変える。通常散乱の解析では前方散乱を利用する。しかし、前方散乱計測でMie散乱パターンを観測するためには単散乱に近づけるために組織を薄い切片に切り出す必要がある。臨床応用などを考えた場合、前方散乱計測では生体のin vivo測定は不可能であるが後方散乱計測では対象表面での後方散乱を捉えられれば、自由度の高い測定が可能である。さらに、後方散乱は偏光による違いも敏感に示すため、波長を変えて分光的に計測することによりin vivoで細胞内外構造に関する様々な情報が得られると考えられる。本研究は、生体の前方散乱ではなく後方散乱に注目し、2次元イメージセンサを用いて偏光の強度を2次元平面画像として計測する。われわれは散乱体中の光子の伝播と偏光特性について検討を行い、高濃度粒子分散系のMonte Carloシミュレーションプログラムを完成させた。本プログラムにより分散粒子と分散媒の光学特性、粒子濃度、および実験装置における開口を与えると実験に対応した2次元散乱パターンを描画できるようになった。2004年度に購入した大型の受光面を有する2次元CMOSセンサと既存のHe-Neレーザーを用いた実験装置をセットアップした。試料へ微小ミラーを通して入射光を照射する。試料としてポリスチレン粒子を水に分散させたものを用いたが表面張力による試料表面の曲面により照射ビームの強力な正反射が不安定となるため、石英板を試料表面に設置した。その石英板にはフォトマスク技術によってクロム膜による開口のパターンを設けた。本システムの改良を行い、後方散乱光パターンの散乱角が30度程度まで撮影できるようになった。これらの研究成果は第44回日本生体医工学会大会(2004)およびEuropean Medical and Biomedical Engineering Conference 2005(プラハ)にて発表した。しかしながら、研究の進行に伴い、シミュレーションと実験結果に矛盾点のあるところを発見し、現在その解明に取り組んでいる。可視光から近赤外程度の波長では、μm程度の細胞・細胞内構造の大きさの散乱体に対し、後方散乱はその光学特性のわずかな違いで大きくそのパターン(角度依存性)を変え、偏光方向による違いも大きく示すことが知られている。後方散乱測定では、前方散乱測定のように組織を切り出す必要がなく、測定対称に対する自由度が高い。それに加えて偏光による違いも敏感に示すため、後方散乱を波長を変えて分光的に計測することによりin vivoで細胞内外構造に関する様々な情報が得られると考えられる。本年度は、まずその手始めとして既存の冷却CCDカメラを用いて実験装置をセットアップしたが、広範囲の散乱角度を計測するためにレンズ系を通すと入射ビームの反射やレンズ表面での反射特性の入射角度依存性などの煩雑な問題が生じることが分かった。本研究の可能性およびこの時点までで検討された問題点などについては、2004年の5月に開催された第43回日本エム・イー学会大会にて発表した。引き続き上記の問題を解決するため、本年度研究費補助金によって広面積の2次元イメージセンサ(CMOSカメラ)を購入しレンズなしの構成の実験システムに変えた。ポリスチレン粒子を水に分散させた試料での実験を行い、散乱パターンが明瞭に観測できることを確認した。

平行して実験にあわせたシミュレーションを行った。この成果は2004年の12月に台北で行われた"The Second Asian and Pacific Rim Symposium on Biophotonics"にて発表した。可視光から近赤外程度の波長では、μm程度の細胞・細胞内構造の大きさの散乱体に対し、後方散乱はその光学特性のわずかな違いで大きくそのパターン(角度依存性)を変え、偏光方向による違いも大きく示すことが知られている。後方散乱測定では、前方散乱測定のように組織を切り出す必要がなく、測定対称に対する自由度が高い。それに加えて偏光による違いも敏感に示すため、後方散乱を波長を変えて分光的に計測することによりin vivoで細胞内外構造に関する様々な情報が得られると考えられる。本研究は、生体の前方散乱ではなく後方散乱に注目し、2次元イメージセンサを用いて偏光の強度を2次元平面画像として計測する。本年度は、昨年度購入した大型の受光面を有する2次元CMOSセンサと既存のHe-Neレーザーを用いた実験装置をセットアップした。試料へ微小ミラーを通して入射光を照射する。試料としてポリスチレン粒子を水に分散させたものを用いたが表面張力による試料表面の曲面により照射ビームの強力な正反射が不安定となるため、石英板を試料表面に設置した。その石英板にはフォトマスク技術によってクロム膜による開口(アイリス)のパターンを設けた。本システムの改良を行い、後方散乱光パターンの散乱角が30度程度まで撮影できるようになった。2005年の5月に開催された第44回日本エム・イー学会大会で後方散乱光パターンのシミュレーション結果と予備実験的な実験結果とを発表した。引き続き行ったシミュレーションと実験の結果を2005年の11月にチェコのプラハで行われた"European Medical and Biomedical Engineering Conference 2005"にて発表した。しかしながら、研究の進行に伴い、シミュレーションと実験結果に矛盾点のあるところを発見し、現在その解明に取り組んでいる。
SiC繊維強化型歯科用高分子複合材料の開発

高靭性および高耐久性を歯科用高分子材料に付与するため、SiC繊維との複合材を創製した。臨床応用を目指し、昨年度の研究成果を元に、γ-MPTSを用いた適切なシランカップリング処理法(1 mass%γ-MPTSシランカップリング処理剤を用いた風乾法)で作製した試作SiC繊維強化型コンポジットレジンをコントロールとし、市販シランカップリング処理剤を用いて作製した試作SiC繊維強化型コンポジットレジンの機械的強度を比較した。実験に供するベースレジンとして、主成分がウレタンジメタクリレート(UDMA)、および希釈剤としてトリエチレングリコールジメタリレート(TEGDMA)を用い(UDMA : TEGDMA = 70 mass% : 30 mass%)、光増感剤としてカンファーキノン、重合促進剤としてN,N-ジメチルアミノエチルメタクリレートを添加した光重合型ベースレジンを調製した。評価にはシランカップリング処理後のSiC繊維表面へのFTIR分析、ISO4049に準拠した試作SiC繊維強化型コンポジットレジンへの3点曲げ試験およびSEMによる破断様相の観察を用いた。本実験より、メーカ指示に従って市販シランカップリング処理剤を用いる方法は、風乾法による最適なシランカップリング処理法に劣らない効果が得られることが判明した。最後に、市販床用アクリルレジンを用いたSiC繊維-アクリル複合体の作製および評価を行った。本実験では、ISO20795-1に準拠し、SiC繊維を単方向に並べたシートおよび繻子織SiC繊維シートを埋入した試験片に対し、シランカップリング処理の有無による評価を行い、シランカップリング処理を行うことにより高い曲げ強度を得られることが判明した。理由本研究で当初予定していた、γ-MPTSを用いた適切なシランカップリング処理法の検討を終え、成果を発表および論文投稿した。また、臨床応用を視野に入れたSiC繊維への市販シランカップリング処理剤の効果の検討もほぼ終え、現在、国際学会での発表および論文投稿の準備に入っている。さらには、市販床用アクリルレジンへSiC繊維シートを用いたSiC繊維-アクリル複合体の作製および評価・検討に関して、繻子織のシートを用いることによることにより、高強度を有する義歯作製といった臨床応用への可能性が見出され、この結果は、国際学会で発表を済ませており、現在論文投稿を行う準備に入っている。臨床応用を目標に、SiC繊維にオペーク材を用いた色差測定(審美性の検証)およびサーマルサイクル試験による劣化試験等を行う予定である。オペーク材を用いた色差測定(審美性の検証)はシランカップリング処理後のSiC繊維の表面に市販オペーク材を塗布し、色差測定を行う。色差計測には既存のShadeEye NCCを用いる。上記オペーク処理を行ったSiC繊維に1.0および2.0 mm厚のコンポジットレジン(VITAシェードA1A3.5)を張り付け、オペークを裏面に塗布もしくはなにも処理していないコンポジットレジンとの色差を比較する。劣化試験はサーマルサイクル試験で、5°Cおよび60°Cの蒸留水に交互に1分間ずつ浸漬し、0回をコントロールとし、1,000、5,000、10,000回行ったものを、前年度と同様に3点曲げ試験で評価を行う。得られた結果より、シランカップリング処理の検証を行う。検討する市販シランカップリング処理剤の種類を増やし、SiC繊維強化型コンポジットレジンの臨床応用の可能性を目指す。市販床用アクリルレジンおよびSiC繊維製繻子織シートを用いたSiC繊維-アクリル複合体の評価・検討を進める。SiC繊維含有量の増加に伴う、機械的性質および加工性に関する検討・評価を進める。初めに、試作SiC繊維強化型コンポジットレジンを作製し、γ-MPTSを用いた適切なシランカップリング処理法を検討した。SiC繊維へのシランカップリング処理は、メーカー指示に従ったものとシランカップリング処理後に2週間室温で風乾(風乾法)させたものとを比較した。本実験より、1 mass%γ-MPTSシランカップリング処理剤を用いた風乾法が最適であることが明らかとなった。次に、臨床応用を目指し、市販シランカップリング処理剤を用いて試作SiC繊維強化型コンポジットレジンを作製し、同様の評価を行った。本実験より、メーカ指示に従って市販シランカップリング処理剤を用いる方法は上記風乾法に劣らない効果が得られることが判明した。本実験では、ISO20795-1に準拠し、シランカップリング処理を行っていないSiC繊維を単方向に並べたシートおよび繻子織SiC繊維シートを埋入した試験片の評価を行い、前者の方が高い曲げ強度を得られることが判明した。

本研究で当初予定していた、γ-MPTSを用いた適切なシランカップリング処理法の検討のみならず、臨床応用を視野に入れたSiC繊維への市販シランカップリング処理剤の効果の検討および市販床用アクリルレジンへSiC繊維シートを用いたSiC繊維-アクリル複合体の作製および評価・検討を行うことができた。これらの結果は、国内学会および国際学会で発表を済ませており、現在論文投稿を行う準備に入っている。高靭性および高耐久性を歯科用高分子材料に付与するため、SiC繊維との複合材を創製した。臨床応用を目指し、昨年度の研究成果を元に、γ-MPTSを用いた適切なシランカップリング処理法(1 mass%γ-MPTSシランカップリング処理剤を用いた風乾法)で作製した試作SiC繊維強化型コンポジットレジンをコントロールとし、市販シランカップリング処理剤を用いて作製した試作SiC繊維強化型コンポジットレジンの機械的強度を比較した。実験に供するベースレジンとして、主成分がウレタンジメタクリレート(UDMA)、および希釈剤としてトリエチレングリコールジメタリレート(TEGDMA)を用い(UDMA : TEGDMA = 70 mass% : 30 mass%)、光増感剤としてカンファーキノン、重合促進剤としてN,N-ジメチルアミノエチルメタクリレートを添加した光重合型ベースレジンを調製した。評価にはシランカップリング処理後のSiC繊維表面へのFTIR分析、ISO4049に準拠した試作SiC繊維強化型コンポジットレジンへの3点曲げ試験およびSEMによる破断様相の観察を用いた。本実験より、メーカ指示に従って市販シランカップリング処理剤を用いる方法は、風乾法による最適なシランカップリング処理法に劣らない効果が得られることが判明した。最後に、市販床用アクリルレジンを用いたSiC繊維-アクリル複合体の作製および評価を行った。本実験では、ISO20795-1に準拠し、SiC繊維を単方向に並べたシートおよび繻子織SiC繊維シートを埋入した試験片に対し、シランカップリング処理の有無による評価を行い、シランカップリング処理を行うことにより高い曲げ強度を得られることが判明した。理由本研究で当初予定していた、γ-MPTSを用いた適切なシランカップリング処理法の検討を終え、成果を発表および論文投稿した。また、臨床応用を視野に入れたSiC繊維への市販シランカップリング処理剤の効果の検討もほぼ終え、現在、国際学会での発表および論文投稿の準備に入っている。さらには、市販床用アクリルレジンへSiC繊維シートを用いたSiC繊維-アクリル複合体の作製および評価・検討に関して、繻子織のシートを用いることによることにより、高強度を有する義歯作製といった臨床応用への可能性が見出され、この結果は、国際学会で発表を済ませており、現在論文投稿を行う準備に入っている。臨床応用を目標に、SiC繊維にオペーク材を用いた色差測定(審美性の検証)およびサーマルサイクル試験による劣化試験等を行う予定である。