hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アミド系モノマーを用いた歯質接着システムの構築

その結果,エナメル質および象牙質と強く相互作用を起こすNMwAほど高い接着強さを与えた.しかし,メチレン鎖長が2のNMβAlaはエナメル質と相互作用を起こしているにも拘わらず,エナメル質にはほとんど接着しなかった.本研究では,脱灰象牙質のプライミング材として実績のあるN-メタクリロイル-ω-アミノ酸(NMωA)とN-メタクリロイル-アミノアルキル-ホスホン酸(NMωP)からなる新規セルフエッチングプライマーシステムを開発することを目的としている.本年度は,N-メタクリロイルグリシン(NMGly)およびN-メタクリロイル-アミノエチル-ホスホン酸(NMEP)を合成して,調整したNMGly-NMEP水溶液をセルフエッチングプライマーとしてエナメル質および象牙質に作用させた場合の歯質に対するコンポジットレジンの接着強さを調べるとともに,NMGly-NMEP水溶液中にヒドロキシアパタイト(エナメル質のモデル)または象牙質を共存させ,NMR法を用いて両者の相互作用の詳細について明らかにし,NMGly-NMEP水溶液のセルフエッチングプライマーとしての有用性を検討した.NMGly-NMEP水溶液で処理した歯質に対するコンポジットレジンの接着強さを測定した結果,5mol%NMGly水溶液にNMEPを添加すると,エナメル質へのレジンの接着強さは添加量の増加に伴い増大したが,象牙質の場合レジンの接着強さは低下する傾向を示した.エナメル質および象牙質に20MPa以上の接着強さを得るためには,5mol%NMGly水溶液1gに対するNMEPの最適添加量は0.7mmolであることがわかった.NMGly-NMEP水溶液中にヒドロキシアパタイトまたは象牙質を共存させ,両者の相互作用の詳細についてNMR法を用いて検討した結果,NMEP分子内ホスホン基およびNMGly分子内カルボキシル基は,ヒドロキシアパタイトおよび象牙質に含まれるCaと反応し,相互作用を起こすことがわかった.また,NMEP分子内ホスホン基の方がNMGly分子内カルボキシル基より歯質Caと優先的に相互作用を起こすことがわかった.これは,NMEP分子内ホスホン基のpKaはNMGly分子内カルボキシル基のpKaより低いためと考えられた.申請者は、先にN-メタクリロイルグリシン(NMGly)をセルエッチングプライマーの酸性モノマーとして歯質に作用させた場合のコンポジットレジンの接着強さおよびNMGlyのカルボキシル基と歯質との相互作用の詳細について、^<13>C NMR法で検討してきた。その結果、NMGly水溶液を歯質に作用させると、象牙質には20MPa以上のレジンの接着強さが得られたが、NMGly分子内カルボキシル基によるエナメル質の脱灰には限界があるため、エナメル質には16MPaであった。本研究では、エナメル質に対するレジンの接着強さを向上させることを目的として、N-メタクリロイル-アミノエチルホスホン酸(NMEP)を新規に合成し、NMEPをNMGly水溶液に添加したセルフエッチングブライマーを歯質に作用させ、NMEPの添加量が歯質への接着強さにおよぼす影響および歯質とNMGlyまたはNMEPの相互作用の詳細について検討した。その結果、エナメル質に対するレジンの接着強さはNMGly水溶液に対するNMEPの添加量が0.7mmol以上では約16MPaから約24MPaに上昇した。しかし、象牙質に対するレジンの接着強さはNMEPの添加量が1.4mmolと高くなると、約23MPaから16MPaと大きく低下することがわかった。
液体内蔵回転体の自励振動の解明

研究成果報告書は7章より構成されている。第1章は研究の目的で、内部に冷却用の液体ヘリウムを内蔵して回転する超電導発電機、封入した液体によって翼の冷却を行なうことを目的としたタービン軸やビールス、リポゾーム、ミトコンドリアやタンパク質などの細胞内物質を密度の違いを利用して密度勾配分離を行なうための超遠心分離器などのような液体を内蔵して高速回転する回転体で発生する自励振動についての概略、本報告の位置づけと本研究で行なっ項目の概略が述べられている。第2章は従来の研究で、従来行われてきた、気液界面の自由表面波に起因する自励振動に関する主要な論文の紹介を行なっている。ただし本研究のように、混ざり合わない密度の異なる2種類の液体の界面に発生する界面波に起因する自励振動の発生機構に関する研究はほとんど行なわれていない。第3章は液体の運動に関する解析で、非粘性を仮定して、回転軸が直線的にふれまわり運動する場合の液体の運動について定式化を行ない、界面振動の固有振動数と固有モードについて解析を行なっている。第4章は、回転軸系の安定性で、第3章の結果から液体が回転軸に及ぼす流体力を解析的に求め、回転軸の運動方程式にリンクさせて、付加質量をも含んだ系の固有振動数と自励振動の発生領域を求める手続きについて記述している。第5章は、実験で、実験装置の概略、実験条件、実験方法および測定法について記述している。第6章は、計算結果と実験結果の比較で、第4章で得られた実験値を比較し考察を加えている。第7章は結論で、本研究で得られた成果をまとめている。本研究の結果、混ざり合わない密度の異なる2種類の液体で完全に満たされた中空回転体で発生する自励振動の不安定領域は、密度比に強く依存し、密度比が小さくなれば不安定領域は上方に移動し、その幅も大きくなることが明らかになった。内部に冷却用の液体ヘリウムを内蔵して回転する超電導発電機に代表される液体内蔵回転体の自励振動の発生機構について研究を続けている.本研究は,従来ほとんど研究対象とされていなかった,回転体内部が完全に液体で満たされている場合と,回転体内部が部分的に液体で満たされている場合でしかも液体の液膜厚さが非常に薄い場合について,理論と実験の両面から現象解明を目指したものである.昭和62年度の研究では,回転体内部が完全に液体で満たされている場合についての基礎理論の構築と実験装置の作成,実験を行った.3次元境界層理論をもとに理論を構築し,回転体内部が完全に液体で満たされている場合でも,回転体内部が完全に液体で満たされていない場合と同様に,境界層の存在による内部減衰に起因する自励振動が発生する可能性があることを示すことができた.しかし実験結果からは, 1種類の液体で完全に満たされた液体内蔵回転体では平行モードの自励振動は発生しないことが明らかになり,現在,この違いについて検討している.つぎに,ビールス,リボゾーム,ミトコンドリアやタンパク質などの細胞内物質を密度の違いを利用して密度勾配分離を行なうための超遠心分離器で自励振動が発生していて,対策が求められているとの報告を受け,水と油のように互いに混ざり合わない密度の異なる2種類の液体で回転体内部を完全に満たして実験を行なったところ,界面波の存在により自励振動が発生することが観察された.界面波に起因する液体内蔵回転体の自励振動に関する研究はこれまでに例がなく,興味深い実験データが得られた.現在,この現象について,理論解析を行なっているところである.

次年度には,回転体内部が部分的に液体で満たされている場合でしかも液体の液膜厚さが非常に薄い場合について,理論と実験の両面から現象解明を目指す.内部に冷却用の液体ヘリウムを内蔵して回転する超電導発電機や、ビールス、リボゾーム、ミトコンドリアやタンパク質などの細胞内物質を密度の違いを利用して密度勾配分離を行うための超遠心分離器に代表される液体内蔵回転体で発生する自励振動の発生機構について研究を続けている。昭和63年度は前年度の研究を継続して、回転体内部が1種類の液体で完全に満たされている場合についての実験を行った。理論では自励振動の発生が予測されていたにもかかわらず、実験では自励振動は発生しなかった。さらに、水の中に食塩や蔗糖を溶かし込んで内部波による自励振動の発生を期待したが、この場合にも自励振動は発生しなかった。つぎに、水と油のように互いに混ざり合わない密度の異なる2種類の液体で回転体内部を完全に満たして実験を行ったところ、界面波の存在により自励振動が発生することが観察された。密度比と粘性の異なる6種類の組合せ(水+タービン油、フロン+水、水+スピンドル油、クリセリン+スピンドル油、水+灯油、グリセリン+灯油)で実験を行ったところ、自励振動の発生領域は、密度比と密度の大きい方の液体の粘性に依存していることが明らかになった。また、この現象について、非粘性を仮定して理論解析を行った。その結果からは、密度比の影響に関しては実験値と一致する傾向が得られた。ただし粘性の影響を考慮していないため自励振動の発生領域の幅については定量的な一致を見ていない。しかし研究期間の終わりになって、中空軸の壁面近傍に存在する境界層の影響を考慮にいれて不安定領域を計算することができるようになり現在計算を進めている。しかし本研究の成果報告書では非粘性を仮定して得られた知見の範囲にとどめた。
直接哺乳が困難な子どもとその親への看護介入プログラムの実用化に向けた開発

直接哺乳が困難な子どもとその親への看護介入プログラムの実用化にむけて、研究1は看護実践の実際について9名の熟練助産師の協力を得て半構成面接を行った。結果、7つのカテゴリーが見出され、原因を母子の状況から捉えるだけでなく親子の個別性を踏まえて看護実践を継続しようと努める様相が明らかになった。研究2は、Late Preterm Infantの哺乳状況や母親の母乳哺育経験について生後6ヶ月迄の質問紙調査や半構成面接を通して縦断的に明らかにした。結果、子どもの行動の安定、母親の自信を得る迄に2ヶ月は要しており、母親の心身の疲弊が危惧された。以上より、実用化に際して教授・強化すべき課題が見出された。平成25年度は、直接哺乳が困難な子どもとその親に対する看護介入プログラムの実用化に向けて、【研究1】直接哺乳が困難な子どもとその親への看護実践を行った。ネットワークサンプリングを用いた参加者の募集、データ収集と質的・帰納的分析を行った。地域で新生児訪問や乳幼児健診を行う者や病院の産科病棟や外来にて活動する者等、助産師として10年以上の経験があり様々な場所での就労経験を持つ助産師8名に対してインタビューや質問紙を用いたデータ収集を行うことができた。今後は、参加の同意はすでに得ているNICUや産科にて就労経験のある看護師や母子保健領域で働く保健師等からもデータを収集していく予定である。看護介入プログラムの実用化にむけた研究成果の一部は、平成25年7月に開催された第15回日本母性看護学会学術集会(仙台)にて口演発表し、国内の実践者や研究者から建設的な意見を得た。発表した論文は、平成25年3月に日本母性看護学会学術誌第14巻第1号へ原著として掲載された。また、2014年6月に開催されるICM 30th Triennial Congress(プラハ)において示説発表、14th World WAIMHCongress(エジンバラ)のPre-Congressと本大会においてて看護介入プログラムの一部にも取り入れている新生児行動観察法を用いた親子への早期介入を実践する各国の研究者らとグループ示説発表と討議を予定している。平成25年度は、これら次年度の発表に向けて国外の研究者や実践者と本プログラムの実用化に向けた討議を行えるよう準備を行った。平成26年度は、看護介入プログラムの実用化に向けて、【研究1】直接哺乳が困難な子どもとその親への看護実践に関するデータ収集と分析を行った。今年度も多様な場所で就労経験のある経験10年以上の熟練助産師5名から研究参加同意を得てインタビューや質問紙を用いたデータ収集を行い、地域で母乳哺育支援活動をする専門家と討議をしながら段階的に質的分析を進めている。現時点の結果では、助産師らは、直接哺乳が困難となっている原因を細やかに観察して多側面から捉えるも問題解決は焦らず、まずは精神的に追い詰められ自信をなくしている母親の心情に寄り添っていた。理想論や過去の経験ではなく目の前の母親にとってよりよい方法を支持していた。また、早産児への看護経験の有無や育児期の母親へ母乳哺育支援経験の有無という助産師自身の経験値により、その子どもの哺乳行動や能力の特性や獲得の見込みへの捉え方、母親の心理や家族の支援に関する考え方や実践について特徴が認められた。概ね、困難事例に対する熟練した助産師の実践知が多く見出されている。引き続き分析を重ねる予定である。また、プログラムの一部を成すNBOの日本への導入に関しても国内外の専門家らと検討した。平成26年6月にICM(プラハ)、7月に14th WAIMH(エジンバラ)へ参加し、新生児行動学の専門家らと意見交換をした。欧米をはじめとする多くの国では、すでに医師・看護職者や臨床心理士が新生児行動学的な視点から親子介入ができるNBOを導入しており、母親の心理学的な指標の改善、親子間の相互作用の促進等、改めてその効果を確認するとともに、様々な国での導入・実用例について知ることができ、多くの示唆を得た。【研究2】Late Preterm infantの出生後3ヵ月間の哺乳状況や母親の母乳哺育経験は文献収集・整理を行った。平成27年度は、【研究1】と【研究2】、プログラムの実用化にむけた検討を平行して進めた。【研究1】直接哺乳が困難な子どもとその親への看護実践は、分析を進めた。研究補助者である地域で母乳哺育支援活動を行う専門家と討議しながら、コーディング等を行い、質的分析を進めている。また、昨年度データ収集を延期していた2名にもデータ収集を行った。随時、データ分析を進めている。【研究2】Late Preterm Infantの出生後3ヵ月間の哺乳状況や母親の母乳哺育経験は、春所属機関の倫理審査、夏に近隣の総合病院1施設の倫理審査を経て、12月研究協力施設において参加者募集を開始した。3月は近隣地域の有床クリニックにも協力を依頼し、同時に参加者募集を開始している。プログラムの一部を成すNBO(新生児行動観察)の日本への導入に向けて、今年度も国内外の専門家らと検討した。11月にはBoston(U.S.A)で開催されたNBAS & NBOのInternational Meetingへ参加し、21か国から参加した新生児行動学の専門家らと各国へのNBOの導入・NBO講習会の開催、臨床における実践、継続教育支援、NBOの効果に関する検証研究について意見交換をした。

平成28年度には、日本でNBOの講習会を開催できるよう交渉し、NBOの開発者と国際的に活躍しているNBOのトレーナーを招聘して、9月に東京と名古屋で講習会を開催することが決定した。【研究1】は、インタビューを延期していた2名に対するデータ収集を終えて、専門家と討議しながら質的分析を進めている。【研究2】は、所属機関と総合病院の2施設での倫理審査等を経て、現在、協力者のご協力を得て、2施設で参加者を募集している。平成28年度は【研究1】と【研究2】をまとめ、今後のプログラムの実用化を検討した。【研究1】直接哺乳が困難な子どもとその親への看護実践は参加者9名のデータを研究補助者1名の協力を得て質的帰納的に分析した。参加者は周産期病棟、NICU、有床診療所、地域母子保健活動等を複数経験した助産師で、就労期間は平均11年10ヶ月(幅79306ヶ月)であった。結果、得られた474コードを段階的に分析して7つのカテゴリーへ分類・集約された。助産師は原因を多側面から捉え、妊娠期から育児期までの継続支援経験から母子にとってよりよい方法を思案し、心身疲弊・自信喪失している母親の心情に寄り添い、子どもの哺乳能力の特性や獲得の見込みや家族からの支援状況を詳細に捉え、支援を繋げようと試行錯誤していた。しかし、子どもの行動や反応の読み取り、母乳哺育を諦めた母親への対応、家族支援、継続支援に関しては困難感を抱いていた。【研究2】は、平成28年5月29年3月に初産婦3名とLate Pretermで出生し健康状態が良好であったその子どもの3組に対して生後2週6ヶ月迄の期間、計4回縦断的に質的量的データを収集分析した。結果、生後2ヶ月頃まで哺乳行動は不安定であり、母親が捉える子どもの行動は生後2週2ヶ月頃まで【興奮性】【不安定不規則】が高く、この高まりに【自信不足】も連動していた。また、母親は3名とも2ヶ月頃から腰痛・肩痛等に悩み、EPDSでは2名が2ヶ月目が最も高値であった。子どもの行動の安定、母親の自信を獲得するまでに1-2ヶ月は要しており、2ヶ月以降も母親の心身の疲弊が危惧された。プログラムの実用化に際して、直接哺乳が困難な子どもとその親には生後1ヶ月以降も専門家からの継続支援を要しており、子どもの行動の読み取り・親子関係構築支援・母親の心理的な推移の特徴を教授・強化する必要性が見出された。直接哺乳が困難な子どもとその親への看護介入プログラムの実用化にむけて、研究1は看護実践の実際について9名の熟練助産師の協力を得て半構成面接を行った。結果、7つのカテゴリーが見出され、原因を母子の状況から捉えるだけでなく親子の個別性を踏まえて看護実践を継続しようと努める様相が明らかになった。研究2は、Late Preterm Infantの哺乳状況や母親の母乳哺育経験について生後6ヶ月迄の質問紙調査や半構成面接を通して縦断的に明らかにした。結果、子どもの行動の安定、母親の自信を得る迄に2ヶ月は要しており、母親の心身の疲弊が危惧された。以上より、実用化に際して教授・強化すべき課題が見出された。【研究1】は、現在、地域で母乳哺育支援活動をする専門家と討議をしながら段階的に質的分析を進めている。データの飽和化が認められはじめており、参加同意は得られたが出産、家庭の事情等によりインタビューを延期している3名(夏にはデータ収集予定)でデータ収集を終える予定である。
メタンの同位体分子温度指標を用いた海底下地殻内環境の調査

熊野海盆海底泥火山および、下北八戸沖石炭層の掘削によって得られた堆積物試料からメタンを抽出し、メタンの生成温度の指標となるクランプトアイソトープを測定した。この結果、熊野海盆泥火山では断層を通じた水の供給により活性化した微生物によるメタン生成の寄与が非常に大きいことが明らかになった。八戸沖石炭層では海底下の微生物の生息限界に近い海底下深部(2500m)でもメタン生成が行われていることが明らかとなった。メタンの生成温度の指標となるクランプトアイソトープと呼ばれる特殊な同位体分子(一つのメタンの分子中に重い同位体13CとD両方を含むメタン分子:13CH3D)の定量のためのレーザーユニットを選定し購入した。レーザーは、メタンの13CH3D, 12CH3D及び12CH4定量用(1169cm-1)と13CH4の定量用(1331cm-1)の二つのユニットから構成される。当初の予定では、このレーザーユニットを二酸化炭素のクランプトアイソトープ測定用検出器に取り付ける予定であったが、調整なしでは充分な感度を得ることができないことが明らかとなった。また、マサチューセッツ工科大学との共同研究として、国際統合掘削計画(IODP)第337次航海において下北八戸沖の海底下2kmの石炭(褐炭)層より採取したメタンのクランプトアイソトープの測定を依頼した。測定が行われたガス試料は、掘削孔内に下ろした現場型採水器によって圧力を保持したまま採取した地層水試料から抽出したものであり、炭素・水素同位体比とメタン/エタン濃度比から、メタンが水素酸化型メタン生成によって生成したことが示唆されていた。クランプトアイソトープの測定結果は、メタンの生成温度が約70°Cであることを示した。石炭層の深度での温度は約55°Cであり、70°Cという生成温度は、石炭層中のメタンが石炭の埋没の過程で微生物によって生成され蓄積されていったものではなく、現場付近の深度で微生物により生成された可能性が高いことが明らかとなった。この結果はメタンのクランプトアイソトープが、メタンの生成過程や生成環境を知る上で重要な手がかりとなることを示す。マサチューセッツ工科大学との共同研究として、地球深部探査船「ちきゅう」によって熊野海盆の海底泥火山の掘削試料から得られたメタンについて、メタンの生成温度の指標となるクランプトアイソトープの測定を依頼した。紀伊半島沖熊野前弧海盆に位置する海底泥火山の山頂付近の堆積物中にはメタンハイドレートが多く含まれ、メタンが海底下から泥火山を通じて大量に供給されてきた可能性が示唆される。掘削によって得られた試料中のメタンの炭素・水素同位体比および、メタン/エタン濃度比から熊野海盆海底泥火山のメタンの90パーセント以上が微生物起源であることが示唆されていた。このことから、泥火山の存在する熊野海盆の海底下の地層中、もしくは泥火山の噴出泥内部で、メタンハイドレートを形成するほど大量のメタンを生成する活発な微生物活動があることが示唆されるが、堆積物中のどこでメタンが生成されているはわからなかった。測定が行われたガス試料は、圧力を保持したまま地層試料を採取した保圧コアから抽出しており、掘削試料の回収中におけるメタンのコンタミや脱ガスの影響がない試料である。クランプトアイソトープの値はメタンの生成温度が約30°Cであることを示し、低温下での微生物によるメタン生成という推定と整合的な結果が得られた。メタンの90パーセント以上が微生物起源である場合、微生物起源メタンの生成温度は17°C30°Cであり、泥火山周辺の地温勾配からメタンが生成した深度は海底下4001000mと推定される。この深度は泥火山の噴出泥の起源と考えられる高間隙圧層の深度(400m700m)と整合的であり、泥火山を噴出させた「泥だまり」の中で微生物によるメタン生成が活発であったことを示す。平成27年度の予定は、購入したレーザーユニットを検出器と組み合わせて、メタンのクランプトアイソトープの測定システムを確立することであったが、検出器の調達が間に合わず、システムの確立には至らなかった。その一方で平成28年度以後に予定していた熊野海盆海底泥火山で採取されたメタンのクランプトアイソトープの測定を、マサチューセッツ工科大学に依頼し良好な結果が得られ、クランプトアイソトープの有効性を確かめることができたため、予定よりも遅れた部分と予定以上に進展している部分があることを考慮して、おおむね順調に進展している。メタンの生成温度の指標となるクランプトアイソトープと呼ばれる特殊な同位体分子の定量のために、平成26年度に購入済みのレーザーユニットを取り付ける検出器プラットフォームを導入し、自動開閉バルブ、可変ボリューム調整ベローズを組み合わせたガス試料導入部を自作して分析システムを確立した。また、メタンクランプトアイソトープの分析のために、ガスクロマトグラフと真空ライン、自動切り替えバルブで構成されるメタンの自動精製・濃縮ラインを作成し、ヘッドスペースガス、ガラス容器に保存したガスなど様々なタイプの試料からメタンの抽出を行えるシステムを確立した。平成27年度までは、クランプトアイソトープの測定をマサチューセッツ工科大学に依頼していたが、ようやく自前の分析システムを確立することができた。平成27年度までに測定された熊野海盆海底泥火山中のメタンのクランプトアイソトープの分析結果をまとめ投稿(改訂後査読中)。平成28年9月11月に行われた国際統合掘削計画(IODP)第370次航海

室戸沖限界生命圏掘削調査に陸上研究者として参加し、クランプトアイソトープ分析のために、掘削航海で得られた堆積物試料からメタンの抽出を行った。また種子島沖海底泥火山群の潜航調査および採泥・採水調査で得られたガス・間隙水試料について分析、解析を行い、メタンの炭素・水素同位体比分析および炭化水素ガス組成の分析の結果などから、深部起源流体が海底面近くまで供給されている活発な泥火山では、熱分解起源メタンが直接供給されていること、深部流体の供給が少ない活動が止まっている泥火山では微生物によるメタン生成が活発であることを明らかにした。熊野海盆海底泥火山および、下北八戸沖石炭層の掘削によって得られた堆積物試料からメタンを抽出し、メタンの生成温度の指標となるクランプトアイソトープを測定した。この結果、熊野海盆泥火山では断層を通じた水の供給により活性化した微生物によるメタン生成の寄与が非常に大きいことが明らかになった。八戸沖石炭層では海底下の微生物の生息限界に近い海底下深部(2500m)でもメタン生成が行われていることが明らかとなった。平成26年度の予定は、購入したレーザーユニットを検出器と組み合わせて、メタンのクランプトアイソトープの測定システムを確立することであったが、検出器の調整が必要ということがわかりシステムの確立には至らなかった。その一方で、平成27年度以後に予定していたIODP第337次航海で採取された海底下石炭層中のメタンのクランプトアイソトープの測定を、マサチューセッツ工科大学に依頼し良好な結果が得られ、クランプトアイソトープの有効性を確かめることができたため、予定より遅れた部分と予定以上に進展している部分があることを考慮して、おおむね順調に進展している。平成28年度は、熊野海盆海底泥火山で得られた結果をまとめて投稿するとともに、クランプトアイソトープの分析システムを確立する。28年度が最終年度であるため、記入しない。地球化学平成26年度に購入したレーザーユニットと組み合わせる検出器の調整を行い、試料ガスの前処理導入系とあわせたレーザー同位体分光システムの確立を急ぐ。またケーススタディーとして、熊野海盆海底泥火山のメタンのクランプトアイソトープの測定を行うと同時に、平成27年度に実施予定の種子島沖海底泥火山調査航海にて、クランプトアイソトープ測定のためのガス試料の大量採取を行う。紀伊半島沖熊野前弧海盆に位置する海底泥火山の山頂付近の堆積物中にはメタンハイドレートが多く含まれ、メタンが海底下から泥火山を通じて大量に供給してきた可能性が示唆される。掘削によって得られた試料中のメタンの炭素・水素同位体比とメタン/エタン濃度比、二酸化炭素の炭素同位体比から、メタンの大部分が水素酸化型メタン生成代謝によって生成されたことが明らかとなっている。このメタンのクランプトアイソトープの測定によってメタンの生成温度を見積もることで、メタンハイドレートを形成するほどの大量のメタンを生成する活発な微生物活動がどこで行われていたかを明らかにしたい。人件費の見積もりが年度末ぎりぎりまで確定しなかったため、未使用額(2269円)が生じた。平成26年度末に代表者の在勤地である高知県から所属機関本部のある横須賀市へ赴き、研究分担者の坂井氏と打ち合わせを行う予定であったが、研究遂行のために優先して実施すべき計画が生じ、打ち合わせを次年度に見送ったため。
航空宇宙機のための形状記憶合金ワイヤーを用いた 耐衝撃スマート構造CFRPの創製

予ひずみをもつ形状記憶合金(SMA)特有の形状記憶効果を利用することによって、炭素繊維複合材料(CFRP)の層間靭性値を効率よく向上できることを示した。SMAワイヤーの体積含有率がわずか0.09%でもSMAワイヤーで縫合した試験片のモードI層間破壊靭性値は約30%向上した。SMAワイヤーのネットワークを用いて損傷同定するために、損傷発生によるSMAワイヤーの電気特性変化に関する基礎研究を進めた。他方、層間破壊挙動の統計的特性を理解するための基礎研究として、CFRP継手構造の確率論的強度解析を行った。また、SMAワイヤーで縫合したCFRP試験片の製作に用いているVaRTM法の成形初期不整と積層板の力学特性の関係や、モードIとモードIIの混合モード層間破壊靭性試験、強化材と母材間の界面特性評価に関する研究も進め、SMAワイヤーを用いた耐衝撃スマート構造CFRPの創製に必要な基盤研究の蓄積も行った。炭素繊維ドライファブリックに形状記憶合金(Shape Memory Alloy, SMA)ワイヤーを板厚方向に挿入し、このプリフォームにVaRTM (Vacuum-assisted Resin Transfer Molding,真空樹脂含浸・硬化成形)法で樹脂を含浸させ、硬化成形することによって製作した試験片のDCB (Double Cantilever Beam)試験を行い、SMAワイヤーで強化した炭素繊維強化プラスチック(Carbon Fiber Reinforced Plastics, CFRP)一方向材のモードI層間破壊靭性値を求めた。今年度は特に、S撚ワイヤーの形状回復力(形状記憶効果)がCFRP一方向材の板厚方向圧縮応力として十分に伝達するようSMAワイヤーの表面処理を行った。SMAワイヤーの回復力の効果を板厚方向引張試験によって求めたところ、SMAワイヤーを4本挿入した場合、板厚方向引き抜き荷重が約50%向上することが分かった。しかしながら、SMAワイヤーを挿入したモードI層間破壊靭性試験では、破壊面に大量の炭素繊維架橋が発生し、SMA回復力の効果がはっきりとは確認できなかった。さらに、板厚方向引張試験から得られたSMA回復力の寄与を考慮に入れた簡易解析モデルを用いてモードI層間破壊靭性値を算出したところ、一般に使用される板厚方向強化材の体積含有率0.5%では靭性値は約4%の向上に留まることが明らかになった。他方、CFRP層間破壊靭性値の統計的特性を理解するための基礎研究として、CFRP継手構造の確率論的強度解析を行った。また、CFRP補強パネルに適用する精細な非破壊検査手法の確立を目指し、CFRP補強パネルにおけるLamb波伝播特性の解明に関する研究も進め、SMAワイヤーを用いた耐衝撃スマート構造CFRPの創製に必要な基盤研究を進めた。航空宇宙機の機体構造への適用が進められている炭素繊維複合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastics, CFRP)の層間靭性値を向上させることを目的として、前年度は、形状記憶合金(Shape Memory Alloy, SMA)ワイヤーを短く切ったものを板厚方向に打ち込んだ試験片のDCB(Double Cantilever Beam)試験を行い、モードI層間破壊靭性値を求めた。SMAワイヤーの体積含有率が0.05%では、SMAワイヤーの形状回復効果による破壊靭性値の向上は約0.05kJ/m2で約1%の増加に留まった。SMAワイヤーの形状回復力による層間高靭化機構を解析する力学モデルを構築し、SMAワイヤー体積含有率を実験の10倍である0.5%とした場合の破壊靭性値を解析的に求めたところ約4%向上することがわかった。今年度は、形状回復力の効果を十分に利用するため、SMAワイヤー(体積含有率0.09%)で縫合した試験片のDCB試験を行ったところ、形状回復効果による破壊靭性値の向上は約9%となった。また、縫合SMAワイヤーのネットワークを用いて損傷同定するために、損傷発生によるSMAワイヤーの電気特性変化に関する基礎的研究を進めるとともに、損傷部にあるSMAワイヤーを加熱することによってSMA縫合糸に形状回復力を誘起させ、剥離損傷の修復として剥離を閉口させる研究を行い、航空宇宙機構造へ適用可能な耐衝撃スマート構造複合材料の工学的妥当性を検証した。他方、CFRP層間破壊靭性値の統計的特性を理解するための基礎研究として、CFRP継手構造の確率論的強度解析を行うとともに、強化材と母材の界面特性評価法や、CFRP積層板の衝撃後圧縮特性やCFRPサンドイッチ板の修復に関する研究も進め、SMAワイヤーを用いた耐衝撃スマート構造CFRPの創製に必要な基盤研究を進めた。SMAワイヤーの形状回復力が、CFRP層間破壊靭性の向上に寄与する効果を明らかにするために、SMAワイヤー縫合糸は試験片成形後に試験片表面で切り揃えたが、層間破壊靭性測定試験やSMAワイヤーが備えるべき粂件の解析的研究は進めた。SMAワイヤーを用いた損傷同定手法に関する基礎研究も行った。24年度が最終年度であるため、記入しない。

SMAワイヤーの形状回復力をCFRP一方向材の層間破壊靭性向上に利用するためには、SMAワイヤーの表面処理に更なる工夫が必要である。今年度まではSMAワイヤーを縫合糸として用いた場合の縫合方向や縫合糸たるみの影響を除去するために、SMAワイヤーは試験片成形後に試験片表面で切り揃えたが、次年度は縫合したままの状態で層間破壊靭性試験を実施する。CFRP中の損傷同定においても、縫合したSMAワイヤーを用いる方が検知能は高くなることが期待できる。24年度が最終年度であるため、記入しない。
複数トレーサー解析による混合水域中層の起源水成分の分布と変動の解明

親潮域混合水域中層で観測された水を構成する起源水(オホーツク海水,東カムチャツカ海流水,黒潮水)の混合割合を推定する方法を開発し,調査船とフロートの水温,塩分,溶存酸素観測資料等に適用した後,流速観測資料も用いて起源水流量も調べた.その結果,亜寒帯域から混合水域には,相対的に中層上部(26.7-27.0σ_θ)ではオホーツク海起源の水が多く流入し,中層下部(27.0-27.3σ_θ)では北太平洋の西部亜寒帯循環起源の水が多く流入していることなどが定量的に明らかとなった.(1)本研究課題に至った背景:三陸常磐沖合には亜寒帯循環と亜熱帯循環に挟まれた混合水域と呼ばれる海域が広がる。混合水域は親潮系の冷水と黒潮系の暖水が複雑に入り混じり、その混合水が両循環に戻されるため、北太平洋の亜熱帯-亜寒帯循環間の水・熱・物質交換に重要な役割を果たしている。混合水域の形成と循環には、オホーツク海から親潮を通じて流入してくるオホーツク海中層水が力学的に強く関与していることが数値モデルを用いた過去の研究で明らかにされている。(2)目的:本研究課題では、観測資料に基づいて、オホーツク海中層水の北太平洋への流出量と変動、広がり方を定量的に調べつつ、混合水域の海洋構造と循環、変動を明らかにする。そのために、温度・塩分・溶存酸素値を用いて、混合水域中層の3つの起源水であるオホーツク海水、東カムチャツカ海流水、黒潮水の各成分(混合比)を求める新しい手法(複数トレーサー解析による混合比推定法)を実用化し、周辺域の観測資料に適用することで、これら3成分の時空間分布と変動を定量的に把握する。特に解析には、調査船の観測資料のほか、溶存酸素センサーを取り付けた中層フロートを複数台、親潮域に投入して、親潮混合水域を漂流中に得られる観測資料を用いる。(3)研究計画:2007年度には過去の資料整理と中層フロートの仕様と投入計画の決定、購入を行い、2008年度末までに中層フロートを投入、2009年度に中層フロートおよび調査船による水温、塩分、溶存酸素の観測、2010年度にはこれらの資料を解析し、得られた成果を公表する。親潮域混合水域中層で観測された水を構成する起源水(オホーツク海水,東カムチャツカ海流水,黒潮水)の混合割合を推定する方法を開発し,調査船とフロートの水温,塩分,溶存酸素観測資料等に適用した後,流速観測資料も用いて起源水流量も調べた.その結果,亜寒帯域から混合水域には,相対的に中層上部(26.7-27.0σ_θ)ではオホーツク海起源の水が多く流入し,中層下部(27.0-27.3σ_θ)では北太平洋の西部亜寒帯循環起源の水が多く流入していることなどが定量的に明らかとなった.東北沖に広がり,親潮前線(亜寒帯前線)と黒潮続流(亜熱帯前線)に挟まれた海域である混合水域の中層の起源水(オホーツク海水・東カムチャツカ海流水・黒潮水)の成分分布と流量の時空間変動を解明するため,平成19年度においては,水温,塩分,溶存酸素の観測値からこれら起源水の等密度面混合比を計算する「複数トレーサー解析による混合比推定法」の実用化試験を行い,より科学的信頼性が高くかっ実用的なものに改良した。その上で,この手法を北海道襟裳沖親潮集中観測定線OICEの20002002年の観測資料に適用し,中層26.727.3σθの密度範囲において,これらの起源水成分の時空間分布および流量の変動を調べた。その結果,(1)親潮域・混合水域ともに,オホーツク海水・東カムチャツカ海流水の両亜寒帯成分の空間分布には,顕著な密度依存性があり,密度とともにオホーツク成分は減少し東カムチャツカ成分は増加すること,また,黒潮成分の空間分布には密度依存性はあまりみられず,暖水塊など水塊の水平分布に依存すること,(2)親潮貫入(親潮域から混合水域への親潮水流入現象)の流量は,冬春季に比較的大きくなる傾向が見られること,などを明らかにした。また,研究実施計画に従って,オプトード(光学式酸素センサー)付き等密度追従型フロート4台を購入し,観測データを陸上に送るためにフランスの人工衛星ARGOS社との契約や無線局設置のための申請など,フロート観測の準備を整えた。上記の解析結果から,親潮域から混合水域にかけて流下方向に亜寒帯水の変質を見るためには,フロートの投入を冬季春季にかけて行なうのが効果的であると判断されたため,2008年3月の航海において,フロートを親潮域に投入して観測を開始した。平成20年3月に親潮域に投入したオプトード(光化学式酸素センサー)付き等密度追従型フロート4台のうち3台は予想通り三陸沿岸の親潮貫入から混合水域黒潮続流域に南下した.残り1台は釧路周辺に漂着したため回収したが,点検・整備して9月に親潮域で再投入し,その後,沖合の親潮貫入から混合水域に南下した.これら4台は混合水域黒潮続流域に適度に分散しながら東に進み,平成21年3月末には東経150164度に達した.これら4台のフロート観測によって,今後の研究実施に必要不可欠な水温・塩分・溶存酸素資料が順調に得られ続けている.

平成20年度末までのフロート観測資料を用い,(1)投入点で行ったCTDおよび採水による水温・塩分・溶存酸素値との比較から,フロートの各センサーが有効に機能し,本解析に十分な観測精度があること,(2)複数トレーサー解析による混合比推定法を適用した結果,東北沿岸の親潮貫入の中層(26.727.3σ_θ)には黒潮成分は少なく(概ね20%以下),中層上部(26.727σ_θ)ではオホーツク成分,中層下部(2727.3σ_θ)では東カムチャツカ成分が優勢に出現すること,(3)混合水域では黒潮成分が概ね約4060%出現するが,オホーツク成分や東カムチャツカ成分のように密度には顕著に依存しないこと,混合水域の東経150度以東の中層下部にはほとんどオホーツク成分が見られないこと(概ね10%以下)などが明らかとなった.(2)・(3)より,千島列島周辺の海底地形や鉛直的な水塊構造の違いなどによりオホーツク海から混合水域への海水流入は中層上部に限定されていることが示唆される.北海道釧路近海の親潮中に平成20年に投入したオプトード(光学式酸素センサー)付き等密度追従型フロート4台は、その南西向き流によって三陸常磐近海まで流された後、黒潮系水の影響を受けながら東方に向きを変え、2台が亜寒帯前線沿い、1台が亜寒帯境界沿い、1台が黒潮再循環域を漂流しながら日本のはるか東方へ流された。これらのフロートを通じて、水温・塩分・溶存酸素の観測資料を広範囲にわたって収集できた。また2009年9月には、フロート2台が流されていった亜寒帯前線周辺域において、(独)水産総合研究センター東北区水産研究所調査船若鷹丸により集中的な追跡観測を行った。まず中層フロートのオプトード観測と船舶観測の比較から、中層フロートに取り付けたオプトードの性能は、1年以上海中を漂流してもほとんど劣化せず、本研究の解析には十分な観測精度があることを示した。また、複数トレーサー解析による混合比推定法などを適用しながら中層フロートと若鷹丸の観測資料を解析した結果、北太平洋に流出したオホーツク海中層水が、(1)親潮沿岸貫入を通じて亜熱帯循環域中層に広がるだけでなく、(2)亜寒帯前線に沿いながら、無視できない流量を持って広がることを明らかした。上記(1)の結果は、課題代表者らの過去の研究によってすでに示されているが、上記(2)の結果は、本課題によって初めて明らかにされたものである。今後、地球温暖化によって、オホーツク海の海氷生成が顕著に弱まり、オホーツク海中層水が昇温・低酸素化、あるいは、その形成量が減少することが予想されているが、本研究結果に基づいて、オホーツク海の海洋変化が北西太平洋に及ぼす影響を推測できる。本課題最終年度の本年度では,これまでの研究成果の取りまとめと公表を中心に取り組んだ.また,北海道の厚岸沖から南東に延びる観測定線Aライン上で20062008年に行った12の調査航海で収集した船底型ADCP(超音波ドップラー流速計)と,3100dbarまでのCTD(水温,塩分計)の観測資料の整理が終わったため,ADCPの実測流速値を基準とする地衡流量(ADCP基準地衡流量)を求めることができるようになり,3100dbarに無流面を仮定した地衡流量(3100dbar基準地衡流量)との比較も可能となった,親潮域および混合水域へ親潮水を輸送する親潮貫入の流動構造と流量変動を明らかにするため,これらの資料を用いて,親潮,親潮反転流,親潮貫入のADCP基準・3100dbar基準の地衡流量の時間変動を,表層-26.7σ_θ,26.7-27.0σ_θ,27.0-27.3σ_θの密度層に分けて調べた.親潮前線を100m深塩分33.6で定義し,Aライン上で親潮前線以北の南西向き流を親潮,北東向き流を親潮反転流,両者の差を親潮貫入と定義し,地衡流量を計算した結果,表層-27,3σ_θの平均
宇宙論ズームインシミュレーションから探るUFDの形成進化史

最近の観測により天の川銀河周辺に非常に暗い矮小銀河(UFD)が数多く発見された。UFDは元素量が少なく、古い星を多く持ち、銀河の形成進化史・元素の起源解明の鍵となる天体である。しかし、その形成進化史は未だ明らかになっていない。本研究では、UFDの形成進化史を明らかにし、元素の起源を制限する。UFDに着目し、個々の星まで分解した高分解能な宇宙論的ズームインシミュレーションを行う。さらに、重力波観測に基づき重元素の起源として有力な連星中性子星合体をシミュレーションに導入し、UFDの星形成史・連星中性子星合体がUFD進化に与える影響を明らかにする。近年天の川銀河周囲の局所銀河群銀河群において非常に暗い矮小銀河(UFD)が数多く発見されている。これらの銀河中には、ストロンチウムやイットリウムなどの比較的軽い中性子捕獲元素がユーロピウムやバリウムなどの比較的重い中性子捕獲元素に比べて富んだ星があることが確認されている。しかし、このような元素組成がどのように生み出されたのかは未だ明らかになっていない。そこで本年度は、矮小銀河に着目した銀河の化学動力学進化計算に軽い親星由来の超新星爆発として、電子捕獲型超新星爆発のモデルを新たに導入し、銀河進化の観点から軽い中性子捕獲元素の起源天体を制限することを目的に研究を行った。電子捕獲型超新星爆発の質量範囲は恒星進化計算から取得した。初期条件としては、孤立した矮小銀河モデルを用いた。本研究の結果、鉄の量が太陽組成の千分の一より小さい星においては、ストロンチウムの化学進化に電子捕獲型超新星爆発が主に寄与していることが明らかになった。鉄の量が太陽の千分の一より大きい星においては、電子捕獲型超新星爆発に加えて連星中性子星合体も寄与していることが示唆された。局所銀河群銀河の観測結果と本研究によるシミュレーション結果から、ストロンチウムの総質量に対する電子捕獲型超新星爆発と連星中性子星合体の寄与の割合を見積もると、総質量の20%程度がこれらの天体由来であることが示唆された。さらに、電子捕獲型超新星爆発は、軽い中性子捕獲元素は多く合成するが、バリウムやユーロピウムのような重い中性子捕獲元素は合成しないため、一部のUFDに見られるような高いストロンチウム・バリウム比を持つ星の形成に寄与していることが明らかになった。本研究は、2019年度に実施予定の個々の星を分解するシミュレーションの基礎となるものである。2018年度は、銀河スケールから個々の星を分解するシミュレーションを行う第一歩として、矮小銀河において異なる種類の超新星爆発の影響を明らかにすることを目的に研究を行った。太陽の8から10倍程度の星が起こすと考えられている電子捕獲型超新星爆発のモデルをシミュレーションに導入し、軽い親星由来の超新星爆発がストロンチウムなどの軽い中性子捕獲元素の化学進化に寄与していることを示した。この結果は既に論文にまとめ、The Astrophysical Journalに投稿中である。これに加え、化学進化ライブラリ(Saitoh 2016 AJ, 153, 85)の改良を行った。これまでの化学進化ライブラリでは、個々の星まで分解できない銀河形成シミュレーション用に超新星爆発の際の元素合成イールドは、初期質量関数で重み付けした平均値になっていた。新たに実装したモデルでは、星形成の際、確率的に星質量を初期質量関数に従って星粒子に割り振る。さらに、超新星爆発の際は、それぞれの星質量に対応した元素合成イールドを放出できるようにした。これにより、2019年度に行う予定の個々の星まで分解したUFDのシミュレーションを行うことが可能となった。宇宙論的ズームインシミュレーション用の初期条件も作成した。宇宙論的構造形成シミュレーションを実施し、その中から天の川銀河サイズ及びUFDサイズのハローを切り出した。初期条件の作成には、本科研費を用いて購入した計算機を用いた。これらの初期条件を用いたテスト計算も既に開始している。以上から2019年度中に本科研費に関連した成果を複数の論文にまとめることが可能であり、本研究課題はおおむね順調に進展していると考える。2019年度は、非常に暗い矮小銀河(UFD)の形成進化史を高分解能な宇宙論的シミュレーションを用いて明らかにする。このために、次のシミュレーション(A)、(B)を実行する。(A)天の川銀河全体の銀河形成シミュレーション(B) UFD周囲のみの高分解能ズームインシミュレーションまず、シミュレーション(A)を実施し、天の川銀河周辺に形成されるUFD候補天体を選択する。続いてシミュレーション(B)を実施し、UFDの星形成史を解析する。これにより、UFDが形成された場所と天の川銀河中心との距離、UFDを持つダークマターハローの質量、密度、UFDが形成された時期が星形成史に与える影響を明らかにする。さらに、シミュレーション(A)、(B)のrプロセス元素分布を解析し、連星中性子星合体で、銀河系周囲にみられるようなrプロセス元素分布が説明できるかを明らかにする。シミュレーション(A)により、UFDでみられる低いrプロセス元素量の起源を明らかにする。ここでは、UFDと天の川銀河との距離に注目する。天の川銀河に近い環境で誕生したUFDでは、天の川銀河内でrプロセス元素に汚染されたガスにより、UFD内でrプロセス元素放出が起きなくても銀河全体が薄くrプロセス元素に汚染されている可能性がある。そこで、UFDと天の川銀河との距離とUFDの関係を調べ、UFDの低いrプロセス元素の起源を明らかにする。

続いて、高いrプロセス元素組成を持つUFDに関してシミュレーション(B)を実施し、UFD中で金属の不均一性が生じる条件と原因を明らかにする。さらに、重力波観測・連星進化計算から得られた頻度、遅延時間分布の不定性を考慮し、連星中性子星合体の性質がUFDのrプロセス元素分布に与える影響を明らかにする。得られたデータは、本科研費を用いて購入するストレージに保存する。最近の観測により天の川銀河周辺に非常に暗い矮小銀河(UFD)が数多く発見された。UFDは元素量が少なく、古い星を多く持ち、銀河の形成進化史・元素の起源解明の鍵となる天体である。しかし、その形成進化史は未だ明らかになっていない。本研究では、UFDの形成進化史を明らかにし、元素の起源を制限する。UFDに着目し、個々の星まで分解した高分解能な宇宙論的ズームインシミュレーションを行う。さらに、重力波観測に基づき重元素の起源として有力な連星中性子星合体をシミュレーションに導入し、UFDの星形成史・連星中性子星合体がUFD進化に与える影響を明らかにする。近年天の川銀河周囲の局所銀河群銀河群において非常に暗い矮小銀河(UFD)が数多く発見されている。これらの銀河中には、ストロンチウムやイットリウムなどの比較的軽い中性子捕獲元素がユーロピウムやバリウムなどの比較的重い中性子捕獲元素に比べて富んだ星があることが確認されている。しかし、このような元素組成がどのように生み出されたのかは未だ明らかになっていない。そこで本年度は、矮小銀河に着目した銀河の化学動力学進化計算に軽い親星由来の超新星爆発として、電子捕獲型超新星爆発のモデルを新たに導入し、銀河進化の観点から軽い中性子捕獲元素の起源天体を制限することを目的に研究を行った。電子捕獲型超新星爆発の質量範囲は恒星進化計算から取得した。初期条件としては、孤立した矮小銀河モデルを用いた。本研究の結果、鉄の量が太陽組成の千分の一より小さい星においては、ストロンチウムの化学進化に電子捕獲型超新星爆発が主に寄与していることが明らかになった。鉄の量が太陽の千分の一より大きい星においては、電子捕獲型超新星爆発に加えて連星中性子星合体も寄与していることが示唆された。局所銀河群銀河の観測結果と本研究によるシミュレーション結果から、ストロンチウムの総質量に対する電子捕獲型超新星爆発と連星中性子星合体の寄与の割合を見積もると、総質量の20%程度がこれらの天体由来であることが示唆された。さらに、電子捕獲型超新星爆発は、軽い中性子捕獲元素は多く合成するが、バリウムやユーロピウムのような重い中性子捕獲元素は合成しないため、一部のUFDに見られるような高いストロンチウム・バリウム比を持つ星の形成に寄与していることが明らかになった。本研究は、2019年度に実施予定の個々の星を分解するシミュレーションの基礎となるものである。2018年度は、銀河スケールから個々の星を分解するシミュレーションを行う第一歩として、矮小銀河において異なる種類の超新星爆発の影響を明らかにすることを目的に研究を行った。
CADCAMによるオールセラミッククラウンのカラーマネージメントシステムの構築

CAD/CAMシステムを中心としたDigital dentistryにより歯科医療は大きく変化し,患者の持つ高い要求に応える歯科治療が可能となってきている.CAD/CAMシステムによるオールセラミッククラウンは,セラミックブロックを歯冠形態まで切削加工することにより効果的で迅速な治療を可能としている.CAD/CAM用セラミックは,幅広い色調を網羅していることが明らかとなっているが,天然歯の複雑な色調を再現することは未だ困難である.本研究では,生体に調和した審美的なオールセラミッククラウンを製作・装着するため,客観的なオールセラミッククラウンのカラーマネージメントシステムについて検討した。歯冠中央部に対して△E3.0以下を示すオールセラミッククラウンを有する天然歯は62%であった.天然歯の中央部を基準としたΔEは切縁,歯頚部方向に行くに従い増加し,歯冠色グラデーションを有するブロックにおいて同様の傾向が認められた.CAD/CAMにより製作されたオールセラミッククラウン中央部の色調は,天然歯の色調を幅広い範囲で網羅していた.また,部位により色調が大きく変化する天然歯に対しては歯冠色グラデーションを再現した層構造のセラミックブロックが有効であると推察された.口腔インプラントの上部構造としてCAD/CAMによるオールセラミッククラウンが広く応用されている.セラミックブロックをクラウン形態に切削・加工するシステムでは,技工操作に関する時間を短縮できる一方,歯冠色がセラミックブロックの色調に依存する.そのため,セラミックブロックが天然歯に近似した色調を有することと適切な色調選択がオールセラミッククラウンの再現精度に大きく影響するものと考えられる.そこで,CAD/CAMによるオールセラミッククラウンと天然歯の色調分布について比較検討するとともに切縁から歯頚部までの歯冠色グラデーションについて分析した.CAD/CAMシステムを中心としたDigital dentistryにより歯科医療は大きく変化し,患者の持つ高い要求に応える歯科治療が可能となってきている.CAD/CAMシステムによるオールセラミッククラウンは,セラミックブロックを歯冠形態まで切削加工することにより効果的で迅速な治療を可能としている.一方,CAD/CAM用セラミックブロックは,幅広い天然歯の色調を網羅していることが明らかとなっているが,より高い審美性の要求される部位においては色調構築が困難な場合がある.本研究では,より生体に調和した審美的なオールセラミッククラウンを製作・装着するため天然歯の色調を的確に評価しCAD/CAMによるオールセラミッククラウンを製作・装着を可能とするシェードマッチングシステムについて検討を行った。歯冠中央部に対して△E3.0以下を示すオールセラミッククラウンを有する天然歯は62%であった.天然歯の中央部を基準としたΔEは切縁,歯頚部方向に行くに従い増加し,歯冠色グラデーションを有するブロックにおいて同様の傾向が認められた.IV考察および結論: CAD/CAMにより製作されたオールセラミッククラウン中央部の色調は,天然歯の色調を幅広い範囲で網羅していた.また,部位により色調が大きく変化する天然歯に対しては歯冠色グラデーションを再現した層構造のセラミックブロックが有効であると推察された.歯科補綴学カラーマネージメントシステムの臨床評価CAD/CAMによるオールセラミッククラウンのカラーマネージメントシステムの臨床評価を行う。本実験の趣旨を十分に説明し,同意の得られた上顎前歯部にシングルクラウンを必要とする10名を対象に、カラーマネージメントシステムを用いたCAD/CAMによるオールセラミッククラウンを作製・装着する.目標色に対する色彩学的分析を行うとともに,被験者に対してクラウン装着に対する満足度をvisual analogue scale(VAS)による主観的評価と自由回答式アンケートへの記載をしてもらう.得られた結果を総合的に分析し,臨床評価を行う.研究成果の発表研究結果のまとめを行い、日本補綴歯科学会,日本歯科CAD/CAM学会,IADR等の国内外の学会での成果発表および学術誌への論文投稿を行う.齲蝕ならびに充填物が認められない前歯部を有する被験者の総数が平成25年中間期までに目標としていた100人に達し,過去のデータと合わせて400名まで達している.基礎的検討を行うことで天然歯の色調の傾向が明らかとなり,より臨床的に天然歯の色調に調和したセラミックブロック(特にジルコニア)の選択を考え,基本的な色調解析に関して必要なセラミック試料を次年度の臨床評価に際して導入することとしたため歯冠色グラデーションを基準に分類した天然歯各グループと歯冠形態を有するセラミックサンプルのデータベースの色差ΔEを算出する.得られた結果より色差ΔEを指標として歯冠色グラデーションによって変化する天然歯の色調を再現可能な範囲について分析し,CAD/CAMによるオールセラミッククラウンのカラーマネージメントシステムを検討する.AからDの天然歯4グループの中から本実験の趣旨に対し同意の得られた被験者

各1名の上顎中切歯から犬歯までの3歯を目標色とし,クラウン型オールセラミッククラウン,コーピング型オールセラミッククラウン(ガラスセラミックス,ジルコニアの2種)の3システムそれぞれから最適のクラウンをカラーマネージメントシステムにより選択・製作する.完成後,視感評価ならびに測色による客観評価を行いシステムの有用性について検討する.研究が予定通り進まない場合の対応データベースに用いる天然歯の分布とセラミックサンプルの色調分布が大きく異なり,マネージメントシステムの構築が困難な場合,セラミックサンプルのデータベースにCAD/CAM用セラミックブロックCEREC Blocs(SIRONA),VITABLOCS(VITA)の2種を追加し再評価する.ジルコニアを中心とした高強度のセラミックを導入する予定材料(セラミックブロック)を最小限のサンプル数でデータ採得することができたため.当初予定していたサンプルの種類を増やし,より幅広くセラミックブロックの色調を分析することに使用する.