hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ＨＯ－１と転写抑制因子Ｂａｃｈ１による破骨細胞分化制御の解明とその治療応用

破骨細胞分化や炎症性骨破壊における誘導型ヘム分解酵素HO-1と転写抑制因子Bach1の関わりについて,恒常的にHO-1が高発現したBach1欠損マウスを用いて解析した.破骨細胞分化早期のHO-1発現低下が分化に必要であり,そのHO-1発現は転写抑制により制御され,Bach1の他にp38alphaリン酸化も関与していることを明らかにした.また,TNFalpha刺激炎症性骨破壊モデル及び抗コラーゲン抗体誘導関節炎モデルにおいて,Bach1欠損マウスで,破骨細胞数の減少,骨破壊の抑制,関節炎の軽減が得られた.HO-1発現制御を介した新規治療法は関節リウマチの炎症や骨破壊を抑制し得る可能性がある.【目的】抗酸化,抗炎症など細胞保護作用を有する誘導型ヘム分解酵素Heme oxygenase (HO)-1の誘導が,関節リウマチの治療として有効である可能性がある.HO-1発現制御は主に転写抑制因子Bach1による.本研究は,破骨細胞分化や関節炎に伴う関節破壊へのHO-1とBach1の関わりについて解析した.【結果】HO-1を恒常的に高発現するBach1欠損マウス,同種野生型マウスの骨髄由来マクロファージにRANKL刺激を加え破骨細胞分化を誘導し,分化の程度と分化に関わる因子の発現・機能を比較した.以前に破骨細胞分化段階の早期にHO-1の発現が抑制されること,HO-1高発現で破骨細胞分化が抑制されること,HO-1発現抑制はBach1を介した転写抑制以外にBach1非依存性の制御もあることを明らかにした.今回,p38alpha阻害剤の添加でRANKL刺激後のHO-1発現は低下せず,破骨細胞分化が濃度依存性に抑制されることから,p38alphaのリン酸化がHO-1転写抑制に関与していることを確かめた.また,通常飼育環境下のBach1欠損,野生型マウスの骨形態,破骨細胞数に差異はないが,TNFalpha刺激による炎症性骨破壊モデル及び,抗コラーゲン抗体誘導関節炎モデルで,Bach1欠損マウスで有意に破骨細胞数が少なく骨破壊が抑制され,また関節炎・関節破壊が軽減される傾向にあった.【成果】HO-1高発現が破骨細胞分化や関節炎,炎症性関節破壊を抑制すること,破骨細胞分化開始にHO-1発現抑制が必要であることを示した.Bach1-HO-1系が骨髄単核細胞から単球/マクロファージへの分化に関わるとの報告もあり,Bach1-HO-1系は単球系細胞の関わる病態形成に深く関わっていると考えられ,HO-1発現制御機構の解析が他の病態の解析,新規治療法の開発にもつながることが期待される.破骨細胞分化や炎症性骨破壊における誘導型ヘム分解酵素HO-1と転写抑制因子Bach1の関わりについて,恒常的にHO-1が高発現したBach1欠損マウスを用いて解析した.破骨細胞分化早期のHO-1発現低下が分化に必要であり,そのHO-1発現は転写抑制により制御され,Bach1の他にp38alphaリン酸化も関与していることを明らかにした.また,TNFalpha刺激炎症性骨破壊モデル及び抗コラーゲン抗体誘導関節炎モデルにおいて,Bach1欠損マウスで,破骨細胞数の減少,骨破壊の抑制,関節炎の軽減が得られた.HO-1発現制御を介した新規治療法は関節リウマチの炎症や骨破壊を抑制し得る可能性がある.これまでに我々は,Bach1欠損マウスを用いたin vitroの解析から,骨髄マクロファージから破骨細胞への分化段階の早期にHO-1の発現抑制が起こること,HO-1高発現で破骨細胞分化が抑制されること,HO-1発現抑制はBach1を介した転写抑制以外にBach1非依存性の制御もあることを明らかにした.これらの結果をもとに,平成24年度は以下の検討を行った.1.RANKL刺激後のHO-1転写抑制におけるBach1以外の候補因子の検討:1) Bach1と相同性の高い転写因子Bach2が,B細胞においてHO-1発現調節に関わるという報告(Watanabe-Matsui M, et al. Blood 2011)があり,Bach2の関与について検討した.Bach2欠損マウス由来骨髄マクロファージでは野生型と同程度,Bach1/Bach2ダブル欠損マウス骨髄マクロファージではBach1欠損と同程度にRANKL刺激後のHO-1転写が抑制されることから,Bach2はHO-1発現に影響しないと判断した.2)p38alpha阻害剤SB203580を添加すると,RANKL刺激後のHO-1発現低下が起こらず,破骨細胞分化が濃度依存性に阻害されることから,p38alphaのリン酸化がHO-1転写抑制に関与していることを確かめた.2.炎症性骨破壊モデルマウスの解析:1)通常飼育環境下のBach1欠損,野生型マウスの骨形態,破骨細胞数などは,マイクロCTや組織学的検討で差異を認めなかった.2) TNFalpha投与後の頭蓋骨を組織学的に評価したところ,Bach1欠損では破骨細胞数が少なく,骨破壊が抑制された.3)抗コラーゲン抗体により関節炎を誘導すると,Bach1欠損マウスで関節炎の程度が軽減され,関節破壊も抑制される傾向にあった.炎症性骨破壊のマウスモデルでのin vivoでの解析はほぼ予定通り行っており,今後は関節炎誘導マウスでより詳細な解析を行う予定である.

一方,破骨細胞分化段階で関わりうる種々の因子のin vitroの解析は,転写因子のDNA結合の有無を確認するクロマチン免疫沈降法の手技の確立に難渋しており,解析が遅れている.基本的には,平成24年度に行った研究を継続する.1. Bach1欠損と野生型マウスの抗コラーゲン抗体誘導関節炎モデルの検討;本研究で明らかにしたHO-1の破骨細胞分化への関与以外に,Bach1-HO-1系が骨髄単核細胞から単球/マクロファージへの分化に関わるとの報告が出された.また,IL-10を産生し免疫抑制性に機能するM2マクロファージに,HO-1はCD163とともに高発現すると言われている.Bach1欠損関節炎マウスでは,破骨細胞分化抑制による骨破壊の抑制とともに,マクロファージのタイプがM2優位となることによる関節炎抑制が予想される.本モデルの検討で,関節炎や骨軟骨破壊を臨床・画像・病理学的に比較するとともに,炎症性サイトカインの発現レベルや,組織学的検討でHO-1やCD163の免疫染色を行い,Bach1欠損による関節炎抑制の機序を検討する.2.ヒト関節リウマチにおけるHO-1および関連転写因子の発現解析;膝関節置換術で得られた関節リウマチ滑膜組織のHO-1と転写因子Nrf2,Bach1の発現を免疫染色法,免疫ブロッティング法,real-time PCR法などを用いて解析する.変形性関節症の手術検体をコントロールとする.以上の解析を通じて,関節リウマチの病態におけるHO-1,Bach1の役割を明らかにし,関節リウマチの新規治療標的となりうるか検討する.該当なし
水等価電離箱の開発

放射線によるがん治療において患者に投与される水吸収線量は、病院において空気式の電離箱を使って測定される。しかし、空気と水との違いが大きいため正確な線量の決定が難しい。この困難さを克服するため、水に近い材料で電離箱の吸収体になりえる絶縁材を実験的に調べた。そして、可能性のある材料で指頭型と平行平板型の電離箱を試作した。電離箱に放射線を当てて出力を測定しているが、いまだ出力は得られていない。現状では出力が得られない原因を探っている状態あり、これに平行して、電離箱の電極間距離を小さくし、印加電圧をさらに大きくすることで、電荷収集のための電界をさらに強くできるように改良を試みている。本研究の目的は、水等価な電離箱を開発することである。これにより、放射線の線質が異なる場合でも同じ感度で電離箱の出力が得られ、ひとつの線質で校正をしておけば、それとは異なる線質であっても、水吸収線量計測ができるようになることを目指している。今年度は電離箱の試作品を作ることを目標に、平行平板型の電離箱の試作を試みた。電離箱の安定動作に欠かせないのは電離箱の空洞材と電極の密着具合であり、10種類の接着剤を用意して、電極の空洞材への固着を試みた。残念ながら、電極材と空洞材の両方に有効な接着剤はなく、この試作は失敗している。現在別の方式による電極形成をテストしている。試作と平行して、次の二点を進めた。1:本設計電離箱の応答を放射線のエネルギーごとに計算し、適切な空洞厚さがあるかを検討した。電子の阻止能比はほとんど放射線のエネルギーに依存しないが、吸収係数比は数MeV以上のエネルギーで無視できない変化を示すため、光子の減弱が無視できる程度に厚みの小さい空洞にする必要があることが分かった。現在はモンテカルロ計算で実際の形状と同じものを仮定したときの応答について開発中である。2:本研究による電離箱の電流出力は非常に大きくなると予想され、従来の電荷測定法は使えない可能性が高い。通常より電流出力の大きいダイアモンド検出器を使い、コンデンサーを使った従来の電荷蓄積法と直接電流測定法による電荷測定の違いをテストし、直接測定法でも十分な精度で測定できることを確認した。現在パルス線源での直接測定の適応について検討を行っている。前年度に問題であった吸収体への電極の取り付けについては接着剤を用いない別の方式を採用することで吸収体へ電極を取り付けられるようになった。その上でまず平行平板式の電離箱を試作し、放射線を照射した。その結果照射に応じた電流が取り出せることを確認した。その後、既製品を流用して、指頭型電離箱についても試作し、照射テストを行った。こちらでは照射に応じた電流は得られなかった。二つの計測結果の違いを調べる過程で、平行平板式の電離箱では信号線のガードがなされておらず、大気中にできた電荷が流れ込んでいることが判明した。流れ込む部分を完全に塞いで、再度照射を行ったところ、平行平板式でも電流が取り出せないことがわかった。現状では5 mm厚さ程度の吸収体に数100 Vの電圧をかけているが、液体電離箱などでは生成電荷を取り出すためには1000 V/mm以上の電圧が必要とされている。現在電場強度を大幅に上げるため吸収体の幅を狭くした上で、大きな電圧が印加できるように改良を検討している。電離箱の試作については、平行平板型と指頭型についてでできるようになり、正しく電流を取り出すのに必要な信号の配線構造についてもおおむね理解した。適切な配線にして照射実験をした結果電流が取り出せなかった。これが単に絶縁物である吸収体に電流がなれないためなのか、電荷を取り出すための電場勾配が足りないのかはまだはっきりしないので、今年度はさらに高い電場勾配を掛けられるように改良してテストしてみる予定である。これにより、放射線の線質が異なる場合でも同じ感度で電離箱の出力が得られ、ひとつの線質で校正をしておけば、それとは異なる線質であっても、水吸収線量計測ができるようになることを目指した。電離箱の吸収体の候補になりえるのは、高い絶縁性の物質で、しかし放射線により生じる電荷は移動しなくてはならない。一般的なプラスティックを光子線で照射した結果、大半では表面に電荷が蓄積し吸収体の候補にはなりえないが、デルリンとテフロンでは電荷が蓄積しないことが分かった。前年度、これらの材料を使い、いくつかの電離箱を試作し放射線を照射した結果、出力らしきものがみられたが、その後の調査の結果、電離箱の吸収体で発生した電荷を測定しているのではなく、信号を取り出している配線への電荷の流れ込みが問題になっていることが分かった。また、空気式の電離箱と同じような電場の強度では信号が取り出せないことも判明した。

そのため、本年度は完全に信号線が電離箱外部で発生した電荷からガードされる構造の電離箱を設計し、さらに、吸収体の厚みを十分小さくし収集電場の強さを10倍程度高くできる電離箱の設計を行い部品の調達を行った。また固体検出器として確立されているダイアモンド式の電離箱も調達した。今後順次電離箱を組み立て照射試験を行いたいと考えている。これに平行して吸収体の抵抗と電荷移動について、ダイアモンド電離箱との比較も行予定である。放射線によるがん治療において患者に投与される水吸収線量は、病院において空気式の電離箱を使って測定される。しかし、空気と水との違いが大きいため正確な線量の決定が難しい。この困難さを克服するため、水に近い材料で電離箱の吸収体になりえる絶縁材を実験的に調べた。そして、可能性のある材料で指頭型と平行平板型の電離箱を試作した。電離箱に放射線を当てて出力を測定しているが、いまだ出力は得られていない。現状では出力が得られない原因を探っている状態あり、これに平行して、電離箱の電極間距離を小さくし、印加電圧をさらに大きくすることで、電荷収集のための電界をさらに強くできるように改良を試みている。本年度中に試作を終えて、実際の放射線で電離箱の出力を観測する予定であったが、電極の接着がうまくいかず試作は遅れぎみである。大電流を測定するための測定系の整備や、モンテカルロ計算で検出器の線質依存性を明らかにするためのプログラム開発は順調に進んでいる。現状では印加できる収集電場は100V/mmが最大であるのに対して、液体電離箱などでは1000V/mm以上の電場を掛けるのが通常となっている。本電離箱でも同程度の強力な電場が必要なのかもしれない。非常に高い電圧は電離箱の信号の引き回し上好ましくはないので、吸収体の厚みを薄くして、数100V程度の電圧でも十分電場が掛かるような電離箱を試作する予定である。放射線量計測現在電極の取り付け方を変えて試作に取り掛かリはじめたところである。今年度の早い段階で実証のところまでやって、特許申請を優先しようと考えている。その後電離箱製作の実績のある企業技術者等に助力してもらって更なる開発を進めたいと考えている。試作品はCo-60ガンマ線場で印加電圧特性や、線量率特性を測定する予定であり、最終的にはLinacX線場で水等価性まで確認できればと考えている。これらに平行して、モンテカルロ計算による応答特性についても計算を進める予定である。電離箱の試作を、既成の電離箱で使わなくなったものを譲り受けて行っていること、および、組み立てなどを独力で行っているため、費用は大幅に圧縮されている。電離箱の試作を、既成の電離箱を使わずに行っているため費用が圧縮された。既製品が使えなかったのは接着に問題が生じているためである。本研究では大半が電離箱の試作のための部品を加工する工賃に費やされており、余剰金は試作用に使う予定である。現在試作を急いでいるが、どの電極形成方法がもっとも安定しているかはトライアンドエラーを繰り返すほかなく、余剰金はこの試作費として使う予定である。
ミシン縫い糸の新しい試験方法と可縫性評価

1.ミシン縫製という観点から,縫糸を定荷重の繰返し引張・緩和条件下で試験評価する装置の製作を行った。縫糸への変位はミシンの針棒の動きを利用し,高速度で不等速な変位付与が可能である。定荷重試験を実現するために,つかみの間にトラップを設け,縫糸の残留伸びの一部を吸収するようになっている。トラップの移動にはサ-ボモ-タが用いられ,パソコンからバッファメモリ-へ制御情報を読み込んでおき,割込み信号によって順にモ-タを回す。本研究の方法は,いくらかの試行錯誤を必要とするが,ある程度の高速試験が可能である。2.上記の試験機からの縫糸張力および変位信号はAD変換後,パソコンで処理される。実際にトラップ位置制御して試験を行った結果,良好に縫糸の定荷重の繰返し試験が実現できた。3.縫糸の試験デ-タから,残留ひずみ,仕事量が各反復ごとに計算された。残留ひずみは繰返しによりやがて一定値となるが,付与ひずみが大きくなると一定値に達するまでの反復数は増加する。仕事量は伸長時のものは初期に反復とともにいくらか減少するものが多かった。緩和時の仕事量は縫糸や試験条件にかかわらず,反復してもほぼ一定値を保つ。4.試験において保持される張力に対して緩和時の仕事量をプロットすると,いずれの縫糸の場合も直線関係が見い出された。5.ミシンの針糸張力を測定しながらサンプル布を縫製し,縫縮み率を測定した。この結果からシ-ムパッカリングは,試験から算出された縫糸の回復時の仕事量と深い関係にあることがわかった。また縫製における糸取りバネの動きをストロボを用いて観察し,縫糸試験のひずみの情報と対応させるとある程度説明できることを示した。目飛びと関係する縫糸ル-プの形成(大きさ)は,縫糸の伸長・緩和挙動と必ずしも大きな関係を持っていない。1.ミシン縫糸を定荷重の繰り返し引張条件下で特性評価する装置の製作を行った。縫糸にひずみを与える方法としては,往復スライダ・クランク機構を採用した。装置の縫糸につかみの一方は張力検出部に,他方のつかみはスライダ部に固定され,ミシンの場合と同様に高速度で不等速なひずみを試料に付与することができる。しかしそのままでは繰り返しに伴う残留ひずみのため縫糸の最大張力は漸次減少し,定荷重の繰り返し試験はできない。このため本研究では試験機のつかみの途中にトラップを設けてある。このトラップ部はパルスモ-タによって位置制御され,残留ひずみの一部を吸収して,定荷重の繰り返し荷重・緩和試験を可能にする。トラップの制御情報はパ-ソナルコンピュ-タからのパルス信号によって与えられ,この情報は縫糸の残留ひずみの発生傾向を考慮してプログラムしておく。縫糸張力をフィ-ドバックし,トラップの位置を制御しようとすると,高速試験に対応できないが,本研究の方法はいくらかの試行錯誤を必要とはするものの,高速試験が可能となる。現在装置は完成段階にあるが,まだ微調整を必要としている。2.上記の試験機からの縫糸の張力および変位信号は,AD変換器を通してパ-ソナルコンピュ-タに入力し,デ-タを直接処理する。具体的には、縫糸の繰り返し引張緩和条件下におけるヤング率,残留ひずみ率,仕事量などの特性値を算出する。このプログラムは現在開発が完了している。今後,試料としては実用性の高い各種素材の縫糸を選択し,それらの試験結果と縫製における可縫性に関わる各種の現象したとえば

シ-ムパッカリング他)との対応を明らかにしていく予定である。1.ミシン縫製という観点から、縫糸を定荷重の繰返し引張・緩和条件下で試験評価する装置の製作を行った。縫糸への変位はミシンの針棒の動きを利用し、高速度で不等速な変位付与が可能である。定荷重試験を実現するために、つかみの間にトラップを設け、縫糸の残留伸びの一部を吸収するようになっている。トラップの移動にはサ-ボモ-タが用いられ、パソコンからバッファメモリ-へ制御情報を読み込んでおき、割込み信号によって順にモ-タを回す。本研究に方法は、いくらかの試行錯誤を必要とするが、ある程度の高速試験が可能である。2.上記の試験機からの縫糸張力および変位信号はAD変換後、パソコンで処理される。実際にトラップ位置制御して試験を行った結果、良好に縫糸の定荷重の繰返し試験が実現できた。3.縫糸の試験デ-タから、残留ひずみ、仕事量が各反復ごとに計算された。残留ひずみは繰返しによりやがて一定値となるが、付与ひずみが大きくなると一定値に達するまでの反復数は増加する。仕事量は伸長時のものは初期に反復とともにいくらか減少するものが多かった。緩和時の仕事量は縫糸や試験条件にかかわらず、反復してもほぼ一定値を保つ。4.試験において保持される張力に対して緩和時の仕事量をプロットすると、いずれの縫糸の場合も直線関係が見い出された。5.ミシンの針糸張力を測定しながらサンプル布を縫製し、縫縮み率を測定した。この結果からシ-ムパッカリングは、試験から算出された縫糸の回復時の仕事量と深い関係にあることがわかった。また縫製における糸取りバネの動きをストロボを用いて観察し、縫糸試験のひずみの情報と対応させるとある程度説明できることを示した。目飛びと関係する縫糸ル-プの形成(大きさ)は、縫糸の伸長・緩和挙動と必ずしも大きな関係を持っていない。
超越論の可能性という観点からのアドルノとデリダの芸術論の比較

本研究は、超越論から離反したアドルノとデリダの芸術論を手がかりに超越論と芸術との関係について研究したものである。本研究を導く三つの問いは、「超越論からの離反したデリダが晩年の芸術論において超越論の重要性を指摘したのはなぜか」、「超越論から離反し音楽論に向かったアドルノと、超越論から離反し絵画論に向かったデリダとの芸術論は超越論からの離反といかなる関係にあるか」、「芸術論によって超越論の限界を超えようとしたデリダが示した芸術論的超越論とでもいうべき準-超越論は芸術以外の諸事象に対していかなる新しい視点を与えるか」である。これら三つの問いに基づき、本研究は以下の四つの局面をその研究対象とした。まず第一部は、ハイデガーを含めフッサールの超越論から離反した20世紀の哲学者の多くが芸術論に向かったことは偶然ではなく、超越論の限界を乗り越えるために芸術を重要な手がかりとしたことを論じた。特に、『イデーン』においてフッサールが触れているテニールスの絵画についてアドルノもデリダも批判していることは偶然ではない。第二部はデリダの絵画論における超越について、美学・芸術学と具体的な作品論とを手がかりについて論じた。デリダにとって芸術的超越とは、知覚を傷つけ、場なき場としての深淵を切り開くという不可能性の経験にほかならない。第三部にはアドルノの音楽論における超越について、ベートーヴェン以降におけるソナタ形式とその崩壊の分析として論じた。第四部は芸術的超越を通して獲得された可能的条件のみならず不可能性の条件をも含む準-超越論という考えは、社会的諸問題や生をめぐる倫理に対して不可能性という新しい視点から考え直すことを迫るものであることを論じた。1研究の目的本研究は、フッサール現象学に対して批判的な距離を取りつつ自らの哲学を確立したアドルノとデリダを比較し、超越論の可能性という観点から彼らの芸術論を検討することを目的とするものである。2今年度の研究実績I今年度達成された研究実績の一つは、アドルノの『認識論のメタクリティーク』における超越論への批判と、デリダの『声と現象』における超越論への批判の比較である。アドルノは超越論的主観性が同一性哲学としてのフッサール現象学を支えていると批判し、『アルバン・ベルク』においてベルクの作曲は主観の力によって主観を越えたものへと主観を投げ返す行為であるとする。デリダもまた、意味の回復を求めるフッサール現象学は、非表現的なもの思考できないと批判する。つまり、両者ともに、超越論的ではない超越(アドルノは非同一性、デリダは痕跡)について思考する。3今年度の研究実績IIフッサール現象学における超越論に対する以上のような哲学上の立場を踏まえた上で、アドルノとデリダの芸術論において、「超越論的ではない超越」が芸術作品の分析において具体的にどのように語られているかについて検討するのが、今年度の後半における研究の主要課題である。アドルノの音楽論の検討の準備段階として、音楽を単に作曲的・楽理的立場からではなく、同時に演奏者における「呼吸する身体」という視点から捉え直すことを試み、アジア音楽や日本の芸能などを手掛かりとしながら、作曲による時間的経験を統一する形式的構築を、音楽における「呼吸する身体」における「肉体的呼吸から音楽的・文化的呼吸への移行」として捉えることの可能性について検討した。4以上から得た暫定的結論作曲における超越論的なものとしての形式的構築性は、超越論的なものではない感性的なものによって充実しているのではなく、逆に感性的なものからなされる構築行為によって形成されるものであり、生成的かつ表現的なものであると考えられる。

本研究を導く三つの問いは、「超越論からの離反したデリダが晩年の芸術論において超越論の重要性を指摘したのはなぜか」、「超越論から離反し音楽論に向かったアドルノと、超越論から離反し絵画論に向かったデリダとの芸術論は超越論からの離反といかなる関係にあるか」、「芸術論によって超越論の限界を超えようとしたデリダが示した芸術論的超越論とでもいうべき準・超越論は芸術以外の諸事象に対していかなる新しい視点を与えるか」である。これら三つの問いに基づき、本研究は以下の四つの局面をその研究対象とした。まず第一部は、ハイデガーを含めフッサールの超越論から離反した20世紀の哲学者の多くが芸術論に向かったことは偶然ではなく、超越論の限界を乗り越えるために芸術を重要な手がかりとしたことを論じた。特に、『イデーン』においてフッサールが触れているテニールスの絵画についてアドルノもデリダも批判していることは偶然ではない。第二部はデリダの絵画論における超越について、美学・芸術学と具体的な作品論とを手がかりについて論じた。デリダにとって芸術的超越とは、知覚を傷っけ、場なき場としての深淵を切り開くという不可能性の経験にほかならない。第三部にはアドルノの音楽論における超越について、ベートーヴェン以降におけるソナタ形式とその崩壊の分析として論じた。第四部は芸術的超越を通して獲得された可能的条件のみならず不可能性の条件をも含む準・超越論という考えは、社会的諸問題や生をめぐる倫理に対して不可能性という新しい視点から考え直すことを迫るものであることを論じた。
メタロプロテアーゼ13の喘息発症に及ぼす影響

ヒト気道上皮細胞におけるマトリックスメタロプロテアーゼ13(MMP13)の発現、分泌はPAMPs (pathogen associated molecular patterns)やインターフェロン(IFN)によって増加した。MMP13siRNAは、MCP-1とRANTESなど複数のサイトカインの分泌を抑制した。以上の結果から、MMP13は、気道上皮への微生物の侵襲や感染による気道上皮の炎症性サイトカイン分泌の制御に関係していることが示唆された。MMP13遺伝子の発現量は喘息における急性感染症時の気道炎症増悪の程度に関連する可能性があると考えられた。1.MMP13遺伝子内の遺伝子多型の探索日本人における本遺伝子多型の検索のため,遺伝子の10個のエクソンとその近傍のイントロンに加え,プロモーター領域約3kbpと下流4kbの範囲について48名のDNA配列を決定した。この範囲には37個の遺伝子多型が見つかった。見出された連鎖不平衡(LD)地図を作成した所,LDの強いSNPがモザイク状に存在し,LDブロックとしては,2つに大きく分けられた。2.日本人成人喘息,小児喘息との相関解析小児喘息患者(340名),成人喘息患者(514名),成人対照者(637名),小児対照者(340名)から得たDNAについて,6個のSNPの遺伝子型を決定した。小児喘息と小児対照の比較においても,成人喘息と成人対照の比較においても共通して,プロモーター部に存在するSNP2と遺伝子の3'側下流に存在するSNP5が有意の相関を示していた。このSNP同士はr2乗が0.92と強いLDを示していた。3.MMP13遺伝子多型のプロモーターアッセイ喘息と関連するSNP2,SNP5,それらとLDの強いSNPがMP13遺伝子の発現に影響を与えているかどうかを確認するため,気道上皮細胞株BEAS-2Bを用いたプロモーターアッセイを行った。7種類の遺伝子断片を含む14種類のベクターについてプロモーター活性を調べたところ,喘息と相関を示したSNP2を含むプロモーター部断片を組み込んだベクターの発現が2種類のアレル間で差を示すことが示された。エクソン10の非翻訳領域に存在する遺伝子多型も発現に影響を与えていることも分かったが,この多型と喘息との相関は認められなかった。マトリックスメタロプロテアーゼ13(MMP13)の気道組織における役割を明らかにするため、ヒト由来のSAEC(Small airway epithelial cell)、NHLF(Nomal human lung fibroblast)、BSMC(Bronchial smooth muscle cell)を用いて、PAMPs(pathogen associated molecular patterns)やインターフェロン(IFN)などで刺激した際のそれぞれの細胞でのmRNA発現、細胞から培養上清への分泌を検討した。SAECでは、MMP13の発現量がpoly(I:C)、FSL-1、IFN-β、IFN-λの刺激によりそれぞれ4000倍、2.7倍、1300倍、140倍に増加することがわかった。Poly(I:C)刺激によって、SAECからは、IL-1β、IL-1receptorα、IL-6、IL-8、G-CSF、IP-10、MCP-1、MIP-1α、MlP-1β、RANTES、TNF-αの分泌が数十倍から数千倍に増えていた。IFN-βとIFN-λの刺激でもMIP-1αとTNF-αをのぞく上記のサイトカイン類の分泌が増えることがわかった。MMP13の分泌も数千倍に上昇していた。MMP13の発現が、他のサイトカイン分泌にとって必須であるのか単に平行して増加しているのかを明らかにするために、MMP13に対するsiRNA分子を3種類合成し、細胞刺激前にトランスフェクションして、MMP13の機能抑制がIFNβ刺激によるサイトカイン分泌にどう影響するのかを検討した。3種類のMMP13 siRNAは90%以上MMP13mRNAの発現と蛋白の分泌を抑制した。その際、IL-6、IP-10、MCP-1、MIP-1β、RANTESの分泌を70%から95%阻害することがわかった。特に、MCP-1とRANTESへの抑制効果は著明であった。以上の結果から、MMP13は、気道上皮への微生物の侵襲や感染によるIFNに反応して気道上皮が各種炎症性サイトカイン分泌の制御に関連することが示唆された、MMP13遺伝子の発現量の多少が喘息における急性感染症時の気道炎症増悪に関連する可能性があると考えられた。
高校教育改革の可能性とその条件の解明-北海道の工業高等学校の存立基盤と公共性

1.調査し得た対象校は、北海道で13工業高校中10校、東京地区で9工業高校、東北地区で5校であり、そのほか工業高等専門学校、ポリテクカレッジ、職業訓練校、都立科学技術大学、教育行政諸機関なども訪ねた。さらにアメリ力との比較研究のためオレゴン州の高校および関連諸施設・機関を調査した。2.研究成果については折に触れ論文等にしたが、それらについては別紙を参照してほしい。成果の発表の場は、日本教育学会第57大会のほか、文部省主催の全国フォーラム、北大教育学部創設50周年記念国際シンポ、北海道工薬高校校長会などの場で報告発表しれた。そのほか『調査報告・資料集』を3分冊(No.13)にして刊行し、関連機関に配布した。また研究代表者の小出は、この間文部省産業教育審議会や北海道教委教育計画推進会議の委員を果たし、その点でも研究成果を社会に還元できた。3.工業高校の改革を推進する上での二つの仮説はほぼ論証し得た。仮説は、(1)地域連携の強化、(2)高等教育機関との接続の強化、の二つであるが、いずれも不可避の課題として自覚化されつつあるし、また実現の条件もできつつある。とはいえ日本の場合は遅れており、オレゴンの高校改革ほどには進展していない。4.今後は、本調査研究で得た諸事実を理論化することが課題となるが、その際本研究の理論的シューマである、平等性、差異性、責任性の4改革原理を中心にまとめることになる。(1)研究・調査の経過前年度までは同一テーマで農業高校を対象に研究してきた。そこでは活性化した農業高校における「公共性の活動空間」の存在を抽出できた。工業高校でも同じ仮説が成立すると考えた。しかしこれは間違いであり、工業高校において公共的ネットワークを見いだすことは困難であった。この事実は工業高校の改革の困難さがその「公共性の希薄さ」に求められるという逆の仮説を予想させた。その結果、研究調査の対象を工業高校に限定することなく、類似の教育機関(職業訓練校、職訓短大、工業高専)や北海道以外の地域に拡大し、工業高校においても「公共性の活動空間」を見いだす潜在的可能性があることを実証し、それが工業高校の改革可能性と結び付くことを検証する方向に研究の重点をおくに至っている。以下に掲げる調査対象校・機関をみるとわかるように、調査の対象は地域的にも教育機関の種類からいっても相当に拡大できた。また同時に受けている国際学術共同研究(文部省科研費)によるアメリカの高校改革の調査からも工業高校の改革が「公共性の活動空間」のひろがりを不可避的な条件としていることが明らかになってきている。(2)調査対象校・機関(1996・7年度)(北海道)札幌工業高校、札幌琴似工業高校、札幌国際情報高校、小樽工業高校、名寄工業高校、旭川工業高校、美唄工業高校、室蘭工業高校、北海道職業能力開発短期大学校(東京・神奈川)中野工業高校、蔵前工業高校、羽田工業高校、本所工業高校、墨田工業高校、神奈川工業高校、神奈川県立総合高校、川崎市立総合科学高校、都立大田技術専門学校、都立科学技術大学、都立工業高等専門学校、神奈川職業訓練短期大学校、東京都教委、都立総合技術教育センター、全国工業高校長協会、大田区産業振興協会、葛飾区地域振興協会、東京都中小企業家同友会(3)ヒアリング調査の記録と資料集の作成『高校教育の可能性とその条件の解明-北海道の工業高校の存立基盤と公共性(調査報告・資料集)』第1集第5集、平成10年・3月刊行(1)研究・調査の経過の概要同上の研究課題名による2年度目の調査研究である。第1年度目の調査結果を学会報告し、調査報告・資料集をまとめつつ、新たに研究対象を広げ(東北地方、オレゴン州)、実証研究を深めた。実証研究の焦点は、昨年に引き続き、工業高校の改革がなかなか進展しないのはなぜか、また改革を指導する原理と条件は何か、の究明にある。

このテーマのまとめは第3年度に期するが、そのための基礎・予備調査はなんとか進んできている。また研究分担者の中での責任テーマもつめられてきている。次年度への飛躍を期している。(2)調査対象高校・機関(北海道) :歌志内高校、美唄工業高校、美唄南高校、美唄東高校、上士幌高校、有朋高校(単位制)、士幌高校(町立)、えりも高校(町立)、北海道農業高校フェア、北海道教委、名寄市教委、上ノ国町教委(東北地方) :岩手県盛岡工業高校、黒沢尻工業高校、山形県米沢工業高校、山形県基督教独立学園高校(アメリカ合衆国オレゴン州):Mcrlo Station HS(オルタナテイヴ高校)、Benson HS(工業高校)、David Douglas HS(総合高校)、Rooscvclt Hs(総合高校)、Sabin Carecr Center(専門高校、学校連携高校)、オレゴン州教育庁職業教育部、Northwest Regional Educational Laboratory(USA北西部5州の教育関係NPO研究サービス組織)(3)研究成果の公表(1)日本教育学会第57回大会(香川大学)ラウンドテーブル発表(1998・8)、「“School to-Work"-オレゴン州・オハイオ州における90年代高校改革の進展」(企画・小出達夫、提案・小出達夫、町井輝久、横井俊郎、佐藤浩章)(2)横井俊郎「日本における“基礎教育から職業生活への移行"に関するバックグラウンド・レポート」(文部省・OECDテーマ別レヴュー)、文部省部内資料、吉本圭一、小杉礼子、高部博子との共同執筆(1998・8)(3)調査報告・資料集『高校教育改革の可能性とその条件の解明-工業高校の存立基盤と公共性』の(No.2)と(NO.3)の刊行(1999・3)1、「研究目的」に示した工業高校改革の二つの仮説、(1)地域連携の強化、(2)高等教育機関との接続の強化、については、その意義を実証しえた。2、第2・3年度においては二つの仮説の正当性について、その根拠を現実の高校教育の進展の中に探った。(1)北海道においては「地域連携」を重視する工業高校は美唄、函館、苫小牧の各工業高校に見られたが、一般的な傾向にはなっていない。教師の研修の場、生徒の現場実習の場としての地域の意義は組織化されていない。生徒の就職の場としても依然大企業志向が強く、地場の中小企業と共同して高校改革の展望を見いだす努力は少ない。「高等教育機関との接続」についてはその展望も見いだされていない。(2)東京の都内、周辺地域の工業高校においても、同じことが言える。しかし、本所、蔵前、墨田の伝統的な工業高校において地域連携への志向が強まっており、大企業志向型の従来の在り方の克服が見られる。また江東地区の工業高校の再編プランや神奈川県の工業高校において高等教育機関への接続の意識的な取り組みがあり、そこでは専門科目を重視しつつ完成教育機関ではない工業高校の在り方が追求されている。(3)北海道・東京いずれの場合もまだ改革の方向性は部分的で明確ではない。そこで我々は、仮説の立証をアメリカの高校改革に求め、オレゴン州を対象に、実証調査に入った。
無線インターネットを利用した在宅医療支援システムの構築

戦後、我が国の平均寿命は、男が10年連続、女が11年連続世界一を記録し、世界の最長寿国となっている。また、我が国の普通世帯の総数は1990年には1955年の2.3倍に増加しているが、夫婦とその子どもからなる核家族世帯が2.4倍、単独世帯は13.2倍に著しく増加しているが、三世代世帯には増加がほとんど見られない。さらに、単独世帯の急激な増加により平均世帯人員が1994年には2.95人となっており、3人を切るに至っている。そこで本研究では、高齢化や世帯人員の減少が進み、さらに少子化へと進む社会で、『安心して、どこでもだれもが同じ医療サービスを受けられる、すなわち、地域格差のない医療サービスが受けられる』、在宅医療支援システムを構築する。すなわち高齢者が希望する家族や訪問看護者によって収集された健康情報をはじめとした在宅患者のデジタル画像・検査データなどの医療情報を病院内の主治医に電送し瞬時の対応を仰いだり、その逆方向の情報伝送で主治医が家族や訪問看護者の支持に出したりできる電送システムを構築すること、短距離通信には簡易型の無線イーサーネットを利用しての伝送も可能な最適システムを構築することを目的として行われた。大災害の際にも役立つ遠隔放射線診断のための経済的でコンパクトな医療情報の伝送システムを構築した。本構築システムでは有線LANや無線LANを用いて画像や診断レポートを電送できる。システムは有線伝送方式として従来のEthernetを利用した有線LANを、無線伝送方式として無線LAN(日本無線社製)やアップルリモートアクセス(Apple社製)を利用したPHS・携帯電話などの移動式電話回線を用いた。容量1MBのデータの転送時間は、有線伝送方式を利用した場合には5秒、無線伝送方式のうち、無線LANを利用した場合では13秒、携帯電話回線を利用した場合には625秒であった。容量3MBの1枚の画像を伝送した実験では、無線LANは有線LANに比べ、伝送時間が4倍となった。これは空中伝播状況が悪化するなどの伝送路の環境の変化があるために、情報伝送網にエラー訂正機能を持たせることに起因する。画像や診断レポートを鎖状に連結してもその電送速度は十分利用に耐え得る。しかし、犠牲者(あるいは被災者)の同定にプライバシィ、セキュリティなどの重要課題は、大地震などの災害環境を模した環境でのシミュレーションにより評価しなければならない。本研究ではシステムは通常時,非常時双方に対応できるようにするため,情報の伝送方式を有線・無線の2伝送方式を適宜,切り替えられるようにする。すなわち,通常時には,現在,院内LAN(Local Area Network)などが一般に用いられているため,本研究に於いてもイーサーネットを利用した既構築システムで医用画像や必要な情報を医用画像に付加し,病院等施設内の医療情報の伝送システムにより伝送する。一方,非常時や施設外では,通常時と同じ操作法にするが,モバイル機を用いた無線回線を利用した伝送方式に自動的に切り替わるようにシステムを構成する。したがって,操作者である放射線医療担当者はこれらの伝送方式を意識せずに,情報の伝送が行える。これらの医用情報のセキュリティは読影診断所見の有無で行う。

これらのシステムの構築を本研究の目的とした。これまでに我々は医療情報の有線・無線伝送を行うコンパクトで経済的なシステムを構築した。本システムでは診断所見に注目点マーカーを付加した読影画像を添付し,さらに参照画像なども含めて鎖状にした一つのファイルを,ファイルごとに扱うパケット通信方式を採用した。伝送方式には3.5インチ光磁気ディスクを用いたオフライン方式と,LANや電話回線を用いた有線方式,無線LANやPHS・携帯電話などの移動式電話回線を用いた無線方式などによるオンライン方式を採用してシステム構築した。1MBの情報伝送に必要な伝送時間はLANを利用した場合が5秒間,無線LANを利用した場合が13秒間,携帯電話回線を利用した場合が625秒間であった。無線伝送方式の場合に長い伝送時間を必要としたのは,情報伝送網にエラー訂正機能を持たせたことに起因する。今後,伝送時の情報の安全性の問題,セキュリィティ問題を解決する予定である。戦後、我が国の平均寿命は,男が10年連続,女が11年連続世界一を記録し,世界の最長寿国となっている。また、我が国の普通世帯の総数は1990年には1955年の2.3倍に増加しているが,夫婦とその子どもからなる核家族世帯が2.4倍,単独世帯は13.2倍に著しく増加しているが,三世代世帯には増加がほとんど見られない。さらに,単独世帯の急激な増加により平均世帯人員が1994年には2.95人となっており,3人を切るに至っている。そこで本研究では,高齢化や世帯人員の減少が進み,さらに少子化へと進む社会で,『安心して,どこでもだれでもが同じ医療サービスを受けられる,すなわち,地域格差のない医療サービスが受けられる』,在宅医療支援システムを構築する。すなわち,高齢者が希望する家庭や訪問看護者によって収集された健康情報をはじめとした在宅患者のデジタル画像・検査データなどの医療情報を病院内の主治医に伝送し瞬時の対応を仰いだり,その逆方向の情報伝送で主治医が家庭や訪問看護者に指示を出したりできる伝送システムを構築すること,短距離通信には簡易型の無線イーサーネットを利用しての伝送も可能な最適システムを構築することを目的として行われた。大災害の際にも役立つ遠隔放射線診断のための経済的でコンパクトな医療情報の伝送システムを構築した。本構築システムでは有線LANや無線LANを用いて画像や診断レポートを伝送できる。システムは有線伝送方式として従来のEthernetを利用した有線LANを,無線伝送方式として無線LAN(日本無線社製)やアップルリモートアクセス(Apple社製)を利用したPHS・携帯電話などの移動式電話回線を用いた。容量1MBのデータの伝送時間は,有線伝送方式を利用した場合には5秒,無線伝送方式のうち,無線LANを利用した場合には13秒,携帯電話回線を利用した場合には625秒であった。容量3MBの1枚の画像を伝送した実験では,無線LANは有線LANに比べ,伝送時間が4倍となった。これは空中伝幡状況が悪化するなどの伝送路の環境の変化があるために,情報伝送網にエラー訂正機能を持たせたことに起因する。画像や診断レポートを鎖状に連結してもその伝送速度は十分利用に耐え得る。
補綴的・栄養学的介入によるオーラル・フレイルの予防効果検証とバイオマーカーの検索

研究実施計画において平成30年度に予定していた得られたデータの取り纏めと平成29年度に採取した唾液・血液の内、解析を行っていないものについて、MPO等の液性因子をELISA法を用いて行った。また追加研究として、愛知学院大学歯学部倫理委員会において審査・承認を再度受けた上で、大学病院歯科外来患者の口腔機能評価、唾液採取、唾液中のMPO等の液性因子をELISA法を用いて解析した。現時点での研究結果の要点として、・唾液中MPOタンパク量は歯周病の定量的評価マーカーとしての可能性が示唆された。・血漿中MPO活性の高値は高齢者のフレイルや心血管障害のリスクファクターである可能性が示唆された。・血漿・唾液それぞれのMPOタンパク量とMPO活性は正の相関が認められた。・唾液中MPOタンパク量と血漿中MPOタンパク量・MPO活性には負の相関が認められた。世界に先駆けて超高齢社会をむかえている日本において健康寿命延伸のカギを握る口腔機能が注目されており、口腔衛生管理および口腔機能管理を拡大・普及することは極めて重要である。また、健康寿命短縮の大きな要因でもある認知症や低栄養についても、歯科医師が早期発見における役割だけでなく、かかりつけ医と連携して、口腔機能をはじめ食生活の管理を適切に行うことが必要である。そこで本研究の目的は、口腔機能低下症、認知症、低栄養の相互関連性を考察すると共に、これらに対する口腔衛生管理および口腔機能管理(補綴的介入)と栄養学的介入による効果を検証し、客観的に評価できる唾液中のバイオマーカーを検索することである。先ずは研究を開始する前に、平成28年度第3回愛知学院大学歯学部倫理委員会(平成28年9月1日)において承認を受けた。研究の成果としては、研究実施計画において平成28年度に予定していた介入前の研究協力高齢者に対して口腔機能、認知機能、栄養状態を調査した。それらの調査結果はこれまでに論文等により報告されている傾向と同様な結果が得られているため、本研究で用いた評価方法等については今後も継続していく予定である。また、口腔機能等の調査とは別に研究協力高齢者から唾液を採取し、たんぱく定量やMPO濃度の計測等についても解析を行っている。研究を開始する前に、平成28年度第3回愛知学院大学歯学部倫理委員会(平成28年9月1日)において承認を受けている。研究実施計画において平成28年度に予定していた介入前の研究協力高齢者に対して口腔機能、認知機能、栄養状態について約40名を調査した。それらの調査結果については平成29年度に学会発表を予定している。また、口腔機能等を客観的に評価できる唾液中のバイオマーカーを検索するため、約20名の研究協力高齢者から唾液を採取し、唾液のたんぱく定量やMPO濃度の計測等の解析を行っている。研究実施計画において平成29年度に予定していた研究協力高齢者に対して口腔機能、認知機能、栄養状態を調査した。その調査結果から、認知症の要介護高齢者における口腔機能と栄養状態の関連性や要介護状態と認知機能が口腔機能に及ぼす影響について学会報告した。それらは、介護度の重度化に伴い口腔機能・嚥下機能が低下することが認められる等これまでに論文等により報告されている傾向と同様な結果が得られている。また、口腔機能等の調査とは別に研究協力高齢者から唾液・血液を採取し、MPO等の液性因子、そして酸化傷害をうけたタンパク質をELISA法及びMPO活性、およびこれらによる傷害産物測定を用いて解析している。平成29年度中に研究協力高齢者の調査を終える予定であったが、調査対象者を要介護高齢者のみではなく、大学附属病院に通院している高齢者も対象とすることに変更したため、平成30年度も研究協力高齢者に対して口腔機能、認知機能、栄養状態を調査する。平成29年度は、サンプル数を増やすことと既に調査した研究協力高齢者に対する介入後の調査・唾液採取を計画的に行っていく予定である。研究項目の追加として、研究協力施設において定期的に実施されている血液検査の結果を用いて、炎症マーカー、酸化修飾たんぱく質等について、唾液での解析結果との相関性についても検討していく予定である。また、学会発表、論文投稿については、研究結果が纏まり次第随時行っていく予定である。

平成30年度は、新たに追加した対象者(大学附属病院に通院している高齢者)に対して口腔機能、認知機能、栄養状態を調査する。追加された研究協力者から得られた唾液サンプルとこれまで採取したサンプルを用いてMPO等の液性因子、そして酸化傷害をうけたタンパク質をELISA法及びMPO活性、およびこれらによる傷害産物測定を用いて解析する予定である。平成28年度は、研究器具等の整備や実際の研究に充実を図ったため、研究の成果発表としての学会発表、論文発表などに使用した費用が少なかっことにより次年度使用額が生じた。理由:研究協力者の調査、解析を行っており、研究の成果発表としての学会発表、論文発表などに使用した費用が少なかっことにより次年度使用額が生じた。使用計画:次年度使用額については、翌年度分として請求した科研費と合わせて、追加で必要となった際の研究器具の購入、研究の成果発表として学会発表、論文発表などへの使用を予定している。次年度使用額については、翌年度分として請求した科研費と合わせて、追加で必要となった際の研究器具の購入、研究の成果発表として学会発表、論文発表などへの使用を予定している。
遷移金属化合物超微粒子の高効率生成

遷移金属炭化物超微粒子は、従来、レーザーパイロリシスにより合成されてきた。レーザーパイロリシス法では、加熱領域が非常に小さく、反応空間の不均一性が問題となり単一相の超微粒子を得ることがかなり難しい。本研究では、このようなレーザーパイロリシス法の欠点を解消するため、広範囲にわたり均一に加熱できる低圧ガス中でのグロー放電を用いて遷移金属炭化物超微粒子を作成することを試みた。反応前駆体としては、Feカーボニル蒸気をエチレンガス流中に混合し、低圧アルゴンガス中で放電実験を行った。通常のグロー放電圧力領域(10^<-1>10^<-2>Torr)よりも高い圧力の領域(10^<1>10^2Torr)でも500Ω程度の保護抵抗を放電回路に直列につなぐことにより、アーク放電を防ぎ、グロー放電を安定に持続させることに成功した。微粒子の生成条件の最適化は、現在行っている。現在までに得られた微粒子の構造解析および組成分析は、透過型電子顕微鏡、光電子分光法を用いて定量的に行っている。現在までの結果として、レーザーパイロリシスより得られる微粒子と同じように、反応生成室の圧力を変化させることにより、いろいろな相の炭化鉄微粒子を作成することが可能であることがわかった。まだ当初の目的である単一相の微粒子を得るところまで至っていないが、実験条件を最適化することにより実現できる。粒子直径は、10nm程度以下であるが、反応生成室を満たすガスをヘリウム等に変えることにより小さな粒子直径を持つものを生成させることが可能である。装置自体は、レーザーパイロリシス法によるものに比べ安価であるため、実用性の面で期待するところが大きい。
気相/液相流動反応法によるサブミクロン微粒子の表面改質

表面複合型サブミクロン微粒子の大量生成プロセス開発のため,Si_3N_4のAlNによる気相反応法での被覆を例にとり,反応装置形式および生成条件を検討した。シ-ド微粒子は取扱いを容易にするため回転振動篩で数10から数100μmに転動自己造粒して用いた。流動層中央部にドラフトチューブを懸垂し筒内下方からAlCl_3を供給し含ませた造粒物を筒上端から横溢させ,環状部でNH_3と接触して造粒内にAlNを析出した。造粒物の層内循環により反応時間を制御した。その際,分散板に反応が析出するのを低減するため種々の構造を検討したが十分には避けられず,連続操作が困難であった。そこで,分散板の不要な連続気固接触装置として向流式の移動層を設計・製作した。高温の反応管内で上昇気流中を粒子が安定に重力流下し,滞留時間を調節するため反応管底部のオリフィス径を変化させた。従って,造粒径には自ずと上限がある。一回通過では析出濃度は低いが、加熱領域を大きくし,ガスの圧損を小さくする構造にして連続操作が可能になった。その結果,SEM観察により反応の前後で凝集体の形状変化が無く,XRDの組成分析でAlNの回折線が認められ,EPMA分析で凝集体内部にAlが析出していた。これらから,供給ガス濃度を上げ,高温で、長時間かけると、小造粒径ほど高率で被覆できることが分かった。しかし,造粒物内部に一様にAlNを分布させるには,反応温度を下げた方が良く,最適操作温度が存在する。これを,一次反応式を仮定した未反応核モデルにより物質収支を反応管軸方向での造粒物の見かけの被覆率変化をシミュレートし,さらに,詳細な多孔質内拡散律速モデルにより,造粒物内半径方向の析出濃度分布を解析して、実験結果を説明できた。サブミクロン微粒子の複合化のために、今年度は、流動層を用いた気相化学反応法により、窒化珪素と窒化アルミニュウムの複合微粒子の合成を試みた。そのため、窒化珪素微粒子をシ-ド粒子として、その表面に気相反応により窒化アルミニュウムを析出させることを目指した。しかし窒化珪素の微粒子は、一次粒子径が760nmで、凝集性が強いため、このままでは取扱いが極めて困難であった。そこで、その凝集性を利用して、回転振動式篩上で転動自己造粒し数10ないし数100μm粒子にして用いた。そうして、凝集粒内に反応により窒化アルミニュウムを析出させることにより、シ-ド粒子を表面被覆する事にした。これを中央部にドラフトチューブ付きの流動層で流動化し、中央部で塩化アルミニュウムを含んだ凝集粒を上部から環状部へ横溢しアンモニアと接触させて粒内に窒化アルミニュウムを析出させた。両ガス間には、層底部からチューブに合わせて窒素を供給して分離し、凝集粒を循環させ反応時間を制御した。その他、循環流動層や各種分散板構造を工夫して反応実験を行った。その結果、SEM観察により反応の前後で凝集体の形状変化はほとんど見られず、XRDによる組成分析ではAINの回折線が認められ、さらにEPMA分析で凝集体内部にAINが析出している事が分かった。これらの測定結果から、反応温度をできるだけ下げ、反応時間を長くし、小さな凝集粒を用いるほど、凝集粒内部での析出分布状態がより均一になる事が分かった。

これらは、温度による反応速度と拡散速度および凝集粒径による拡散距離の効果と考えられる。しかしながら本流動層装置では、いずれも長時間運転をすると分散板や供給管内部に反応物が析出し、使用が不可能になる。そこで、次年度は分散板を使用しない反応接触装置として、移動層形式の反応管を設計中である。表面被覆型複合サブミクロン微粒子の大量生成プロセスの開発のため、A1Nの気相化学反応法を例にとり、各種生成条件を検討した。前年度の流動層法での短所であった生成物の分散板への析出は、凝集粒子内への原料ガス供給を妨げるのみならず、分散板の閉塞により流動層の連続操作が致命的になる恐れがある。そこで、今年度は、分散板の不要な連続気固接触装置として、向流式の移動層を設計・製作した。高温の反応管内で上昇気流中を粒子が重力流下するため、微粒子を転動造粒することは昨年同様不可欠だが、滞留時間の増大のために、オリフィス径を小さくし排出流量を減少させる必要がある。これは、造粒径には自ずと上限があることになる。従って、反応時間を更に長くするには、排出物を再循環する必要がある。現在までのところ、一回通過だけで析出濃度は低いが、加熱反応領域をできるだけ大きくとり、ガスの圧損を小さくし、円環状反応管出口での析出がなく、連続操作は十分可能になった。その結果、供給ガス濃度を上げ、高温で、長時間かけ、小造粒径程、造粒物内部にも一様に高配合率でSi_3N_4の一次微粒子をA1Nで被覆できることが実験と機器分析でわかった。これを、一次反応式を仮定した未反応核モデルにより、物質収支をもとに反応管軸方向での造粒物の見掛けの被覆率変化をシミュレートした。さらに、未反応核モデルを、より詳細に発展させた多孔質内拡散律速モデルにより、造粒半径方向の析出濃度分布を解析し、実験結果を説明できた。以上、開発した向流式移動層接触装置を用い、気相化学反応法によりサブミクロン微粒子の表面複合化を行ない、均一被覆のための各種操作条件を実験と解析で見出すことが出来た。これらは、今後、各種微粒子系素材の複合化手法として、より一般的に適用できる可能性がある。