hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
二次元配列触媒を利用する機能性高分子の精密重合

二分子膜キャストフィルムは、数万層にも及ぶ多重層構造を有し、その層間に様々な金属錯体を規則的に配列することができる。本研究では、銅ハライド錯体等の酸化還元活性な錯体をキャストフィルム層間に導入し、これらを二次元配列触媒として機能性高分子の精密重合を検討した。様々な二分子膜のキャストフィルム中で、ピロール、ジメチルフェノールの固相重合を検討した結果、CuCl_4^<2->錯体を取り込んだ四級アンモニウム型二分子膜が高い酸化触媒特性を示すことが明らかとなった。キャストフィルムをピロール蒸気に数時間曝す(室温、約20mmHg)ことでポリピロールの合成が可能であった。元素分析、DSC測定、反射X線回析、SEM観察から、膜層間へのピロールの導入量はマトリックスである二分子膜によって厳密に制御されており、ポリピロール形成後も二分子膜の分子配列構造は全く乱されないことが示された。さらにESR測定から、重合後もCuCl_4^<2->錯体が規則的に配向していることが示された。鋳型である二分子膜はクロロホルムを用いて容易に取り除くことが可能であり、分子厚みのポリピロール超薄膜が数万層積層した薄膜が得られた。同様に、ジメチルフェノール蒸気を減圧下、50°Cで導入すると、ポリジメチルフェノールが合成された。二分子膜成分をメタノール抽出すると、ディスク状のポリマーが積み重なった構造を有する高分子薄膜が得られた。これらの結果から、二分子膜キャストフィルム中での酸化重合により、機能性高分子の精密な高次構造制御が可能なことが明らかとなった。
胸腺髄質上皮細胞分化機構の解明

胸腺髄質上皮細胞(mTEC)の分化プロセスにおけるAireのはたらきを明らかにする目的で、Aireのプロモーター下にCre recombinaseとエストロゲン受容体リガンド結合領域変異体との融合タンパク質(CreER)を挿入したノックインマウス(Aire/CreER-KI)を樹立した。次いで、GFPあるいはRFPレポーターマウスと交配後の成体に、4-水酸化タモキシフェン(tamoxifen: TMX)を投与することでAire発現細胞をマーキングする、いわゆる時期特異的fate-mappingを行った。それによって、以下の事実が明らかとなった。1)mTECの成熟化に伴うAireの発現時期から、最終的にAire+ mTECが胸腺から消失するまでの期間は約3週間で、半減期は7#12316;8日であった。まず、1)の知見より、Aire+ mTECの寿命が、抗Aire抗体を用いて行われた従来の実験結果のおよそ倍であることが判明した。それは、Aire+ mTECがAireの発現とともに死滅するのではなく、Aire発現消失後の、より成熟した時期(post-Aire stage)が存在するという、私どものモデルを支持する結果である。また、Aireが成熟mTECにおいてTRA遺伝子を正に制御するとともに、apoptosisを誘導することでcross presentationを促進するというモデルがあるが、2)の結果は、そうしたAireのproapoptotic活性を否定するものであった。異常の知見は、AireがmTECの分化プロセスに重要な役割を担うことを示唆している。24年度が最終年度であるため、記入しない。Aire発現細胞の系譜を解析できるfate-mappingの実験系め構築を進めたところ、意外にもAireが初期胚にも発現していることを見出した。すなわち、Aireは発隼初期と胸腺髄質上皮細胞という二相性発現を示すことが明らかになった。そこで、Cre recombinaseに代わりCre recombinaseとヒトエストロゲン受容体リガンド結合領域の変異体との融合タンパク質(Cre-ER)を挿入したノックインマウスを作製した。Cre-ERは内在性めエストラジオールでは核内移行せず、合成エストロゲン製剤である4-水酸化タモキシフェン(tamoxifen)の投与によって核内移行しCre recombinase活性を発揮する。そのため、Aire/Cre-ERノックインマウスをGFPレポーターマウスと交配後の成体マウスにタモキシフェンを投与することでAire発現胸腺髄質上皮細胞を特異的に可視化できる。タモキシフェン投与後に異なるタイミングでGFP陽性細胞を検出することによって、Aire発現胸腺髄質上皮細胞が胸腺内に存在する時間を計測することが可能である。実際にこの実験系を用いてAire発現胸腺髄質上皮細胞のAire発現以降の胸腺内滞在時間を測定したところ、約10日間であることが判明した。さらに、この実験をAire欠損状態(Aire欠損マウスとの交配によって樹立)で行うことによって、Aire欠損にともなうAire発現胸腺髄質上皮細胞の動態変化を調べる実験にも着手している。このようなイメージング解析の結果をもとに、Aireを発現した後、Aire発現胸腺髄質上皮細胞がただちに死滅するか、あるいはAire発現が停止した時期を経て最終的に胸腺から消え去るのかを調べ、Aireにproapoptotic活性があるか否かを検証したい。時期特異的fate-mappingマウスをAire欠損マウスと交配し、Aire欠損状態で行う実験も併行して開始している。複数の遺伝子導入マウスの複雑な交雑になるので、効率良くマウスを維持・管理する必要がある。
マイクセンサを用いた高精度屋内位置検出と環境音による行動推定手法およびその検証

本研究の基本的な目標は、音の新たな利用領域を開拓し、その有用性を実証することである。その中で本研究のこれまでの実績は、以下の4点にまとめられる。(1)高精度な測位機能とデータ伝送機能の共存技術:音を用いた測位機能と計算機シミュレーションで検証した音の変調によるデータ伝送機能を同一ハードウェア構成で実現した。これは、GPS/GNSSにおいて電波で行われている測位とデータ伝送を音波で実施するものである.2つの機能が要求される場合でのシステム構成を容易にした。(2)測位用音源の拡張:上記(1)の測位では、測位に特化したスぺクトル拡散を適用した音源を用いている。しかし、室内環境には多様な音源があり、その音源の位置が分かれば、新たな応用が期待できる。H30年度は各種室内音源による測位に拡張した。従来の相関法からCSP法と呼ばれる手法を適用し、その評価を行った。CSP法により測位精度が確保できることを確認したが、一部の音源では十分な測位精度が得られなく、検討を継続する。(3)音の識別技術:マイクセンサは,測位音源を含めた全ての環境音を検出している.これを積極的に利用することにより,測位機能と音の識別機能が同一構成で実現できることになる.H30年度においては、室内の8種の各種アラーム音の識別方法を検討し、ニューラルネットワークを用いて90%程度の精度で識別ができることを確認した。(4)音による測位・音の識別機能の実証プラットフォームの構成:実際の室内空間と同じ広さと環境で評価することを目的に、研究室内の4m×5mの範囲の天井に30個のマイクセンサを取り付けるとともに、これらの信号をPCに取り組み、評価や実証のための基盤を実現した。平成30年度は、従来は超音波やスペクトル拡散を行った音源を用いていた測位のための音を室内環境に存在する多様な音源に広く適用できるように、技術の拡張に取り組んだ。その結果、従来の相関計算による手法から、音の強弱の影響を受けづらいCSP法を用いて室内の音源の位置の検出に寄り組んだ。概ね良好な測位精度が得られたものの、音源によっては精度の確保ができておらず、この高精度化が課題として残っている。一方、行動推定のベースとなる室内環境音に対する識別法について、新たに取り組んだ。聴覚障がい者の方から、室内アラーム音を何らかの形で知らせるシステムの希望があり、識別技術をこのシステムに応用した。8種類のアラーム音の識別が90%程度の精度で識別できることを確認した。今後は、環境雑音がある環境下での識別精度の確保やアラーム音以外の音の識別とそれに基づく行動推定に取り組む予定である。室内音源の位置検出法を実際の室内環境に適用する。音環境の把握として、この技術で得られる位置情報と音源の識別技術で得られる結果から、音源の位置、識別を高精度に実現する手法としての確立を目指す。これまでは、電子情報通信学会、情報処理学会から情報を得てきたが、音響学会からの情報収集を行い、より多様な手法を適用するとともに、検討対象の深化を進める。室内環境における音源の位置検出、識別、そしてそれらの情報による環境推定、人の行動推定に適用し、音環境の把握とそれに基づいた推定に適用し、その有効性を実証する。このために、音響関係の研究者との人脈を確保し、その意見を積極的に検討に取り組む。従来より音を用いた屋内位置検出法の研究開発と実証に取り組んできた。これまでに明らかにしてきた高精度位置検出法に加えて、音の位置検出以外の新たな有用な機能を実現するための技術、手法の確立とその有用性の実証を目的にしている。その中で、本研究の初年度(H29年度)の実績は、以下の2点にまとめられる。(1)測位機能とデータ伝送機能の共存の実現:数年来に渡って行ってきた測位機能とH28年度に検討を開始した音の変調によるデータ伝送機能(測位音源に受信タイミング検出のためのスペクトル拡散を施す前に,0,1からなるデータ系列を用いて1次変調を行い,受信側で逆拡散,復調する方式である.)を同一ハードウェア構成で実現した.これは,GPS/GNSSにおいて電波で行われている測位とデータ伝送を音波で実現するものであり,申請者の知る限り他では見られないものである.ここで,データ伝送のために,送信機を新たに開発した.受信側は,逆拡散,相関処理,復調処理(これらはPC内のソフトウェアで実現)によって,測位計算のための音源の受信時間差算出とセンサデータの取り出しを行う.まず,上記手法をMATLABシミュレーションによってその妥当性を確認後,2つの機能を統合し,その動作を確認,評価した.(2)音の識別・認識機能の実現のための構成:測位用の音を検出しているマイクセンサは,測位音源を含めた全ての環境音を検出している.これを積極的に利用することにより,測位機能と音の識別・認識機能を同一構成で実現できることになる.H29年度においては,マイクセンサが受信する信号を測位用信号と音源の識別・認識用に分岐する基板回路を試作した.当面の課題として,音源の識別・認識として簡単な対象を取り上げ,両者が同一ハード構成でソフトウェアによって共存できることを確認する作業が残っている.今年度は、従来から検討してきた音による位置検出(測位)システムに、センサデータを送信する機能を追加し、実験によって評価することができた。これは、位置情報に加えてセンサデータを送信できることを意味している。

従来は高精度な測位は音を用いて、データ伝送はBluetoothやWi-Fiなどの無線システムを用いる、いわゆる二つのシステムを用いて実現せざるを得なかった。この新たな機能追加により、音を用いた一つのハード構成で、位置検出とセンサデータ送信が可能となり、システムとしての価値は高まり、適用範囲の拡大も可能となると思われる。一方、環境音による行動推定に関しては、測位用音源と音源の識別・認識用に分岐する基板回路を試作した。これによって両機能実現のための準備は完了し、これからソフトウェア実装によってアイデアの検証と評価を行う環境が整った。具体的な音源の識別・認識対象の優先順位を明確にして、2年度である今年度にリソースを集中して取り組む予定である。本研究の基本的な目標は、音の新たな利用領域を開拓し、その有用性を実証することである。その中で本研究のこれまでの実績は、以下の4点にまとめられる。(1)高精度な測位機能とデータ伝送機能の共存技術:音を用いた測位機能と計算機シミュレーションで検証した音の変調によるデータ伝送機能を同一ハードウェア構成で実現した。これは、GPS/GNSSにおいて電波で行われている測位とデータ伝送を音波で実施するものである.2つの機能が要求される場合でのシステム構成を容易にした。(2)測位用音源の拡張:上記(1)の測位では、測位に特化したスぺクトル拡散を適用した音源を用いている。しかし、室内環境には多様な音源があり、その音源の位置が分かれば、新たな応用が期待できる。H30年度は各種室内音源による測位に拡張した。従来の相関法からCSP法と呼ばれる手法を適用し、その評価を行った。CSP法により測位精度が確保できることを確認したが、一部の音源では十分な測位精度が得られなく、検討を継続する。(3)音の識別技術:マイクセンサは,測位音源を含めた全ての環境音を検出している.これを積極的に利用することにより,測位機能と音の識別機能が同一構成で実現できることになる.H30年度においては、室内の8種の各種アラーム音の識別方法を検討し、ニューラルネットワークを用いて90%程度の精度で識別ができることを確認した。(4)音による測位・音の識別機能の実証プラットフォームの構成:実際の室内空間と同じ広さと環境で評価することを目的に、研究室内の4m×5mの範囲の天井に30個のマイクセンサを取り付けるとともに、これらの信号をPCに取り組み、評価や実証のための基盤を実現した。平成30年度は、従来は超音波やスペクトル拡散を行った音源を用いていた測位のための音を室内環境に存在する多様な音源に広く適用できるように、技術の拡張に取り組んだ。その結果、従来の相関計算による手法から、音の強弱の影響を受けづらいCSP法を用いて室内の音源の位置の検出に寄り組んだ。概ね良好な測位精度が得られたものの、音源によっては精度の確保ができておらず、この高精度化が課題として残っている。一方、行動推定のベースとなる室内環境音に対する識別法について、新たに取り組んだ。聴覚障がい者の方から、室内アラーム音を何らかの形で知らせるシステムの希望があり、識別技術をこのシステムに応用した。8種類のアラーム音の識別が90%程度の精度で識別できることを確認した。
倭玉篇の諸本収集及び分類とその諸本間に於ける内容の歴史的変遷に就いての研究

本年度は次の研究を行った。第1に、従来、『円乗本』の『倭玉篇』と呼ばれてきたものが、天理図書館所蔵の『日柔筆本』と同一であることが、記載内容から明らかとなった。この『円乗本』は、今まで『倭玉篇』諸本の系譜の中で、『第四類本』以降の基礎であったと考えられていたが、部首排列や掲出字排列、記載注といった内容を対照させ、原点の確認を行った結果、もともと、『第四類本』のひとつとして書写されたそのものを改編し、料紙を追加し、内容を増補した、後の成立のものであることを証明した。つまり、これまでは『倭玉篇』諸本の系譜の中でも、起点に近い重要な資料と考えられていたのであるが、本研究によって、位置付けを全く逆転させるべきであることが明らかとなったのである。第2に、本受給者は、既に『新編訓点略玉篇』の諸本に就いて成果を発表していたが、京都女子大学図書館吉沢文庫にも、『新編訓点略玉篇』が1点所蔵されていることを明らかにした。本資料は、日本大学や天理図書館に所蔵の『新編訓点略玉篇』とは、また異なった巻構成であるが、『倭玉篇』諸本との部首排列や掲出字排列、記載注を対照させた結果、やはり『新編訓点略玉篇』系統の1本であることを証明した。つまり、本受給者はこれまで、『新編訓点略玉篇』の諸本は、限られた範囲で享受されていたと想定していたのであるが、ここで、この系統の資料が思いの外多く流布していた可能性を秘めていることを知り得たのである。第3に、『慶長版倭玉篇』の増補依拠資料に就いての口頭発表を行った。この内容に就いては、現在、学術雑誌への投稿準備中である。以上のように、今年度は、本研究課、題の最終段階として、従来取り上げられなかった諸本を対象として、『倭玉篇』の歴史的変遷を考察した。3カ年にわたる本研究課題の初年度は、下記の調査を行った。第1に、諸本の収集作業として、天理大学附属天理図書館を中心に、原典を調査した。調査対象資料は『倭玉篇』諸本のうち、『第四類本』と『古活字版』の諸本を中心として、書誌の調査を進めた。又、京都大学図書館蔵本の『倭玉篇』も『第四類本』に属するものである事が明らかとなった。第2に、諸本の原本調査の方法は、日本大学総合学術情報センター所蔵資料調査の調査カードによる方法を応用した。もとのカードは古典文学作品の調査に対応させた方法であったので、本調査では、漢籍の性格を併せ持っ『倭玉篇』の書誌調査に対応させるべく改良を加えて使用した。第3に、諸本の内容研究は、『古活字版』諸本の先学による三分類の再検討を中心に進めた。これは、既に先行研究により関連性が明らかにされている漢籍の『龍龕手鑑』や『倭玉篇』の一種である『篇目次第』との対照を通して考察を加えた。その結果、先行研究では『古活字版』諸本を前後関係の順に示すと一行の掲出字が五段組となっているものを『第一種本(イ)版』と『第一種本(ロ)版』、一行が四段組となっているものを『第二種本』として把握していたのであるが、全く逆の前後関係で捉える事が妥当である事が明らかとなった。その考察結果について、現在学術雑誌への投稿準備中である。又、『第四類本』の諸本に就いて、先学による分類の再検討を現在進めている。第一に、昨年度調査を進めた『古活字版倭玉篇』諸本調査結果から、『古活字版』の部首排列を、漢籍『龍龕手鑑』の部首排列と対照し、又、掲出字排列や字注の内容を『篇目次第』と対照し、『古活字版』諸本の系譜を明らかにした。この『龍龕手鑑』・『篇目次第』との対照により導き出された結論としての『古活字版』諸本の系譜は、従来指摘されていたものとは正反対のものであり、本補助金による諸本調査によって初めて明らかとなった重要なものだと考えている。第二に、現存最古の『延徳本倭玉篇』に就いて、その掲出字排列は従来指摘よりされている『大広益会玉篇』の中でも、内閣文庫蔵『十二行本』に依拠している事、字注は殆どを『音訓篇立』・『第四類本』に依拠している事、巻末に排列されている独自の九部首のうち、典拠不明とされていた「曽」部は、掲出字排列と字注の点で『第四類本倭玉篇』と関連性が見られる事を明らかにした。本補助金による原本調査や諸本の紙焼収集によって、従来の研究結果より、更に解明出来た点が多いと言える。第三に、流布本と考えられている『第四類本』に就いて、各種特殊文庫等に於いて原本調査を行った。その結果は、現在整理し、発表の準備を進めている。第四に、『倭玉篇』と関連性の指摘されている漢籍『大広益会玉篇』・『龍龕手鑑』に就いて、各種特殊文庫等に於いて原本調査を行った。

この結果は、上記『倭玉篇』諸本の研究上での基礎情報として有効に機能している。本年度は次の研究を行った。第1に、従来、『円乗本』の『倭玉篇』と呼ばれてきたものが、天理図書館所蔵の『日柔筆本』と同一であることが、記載内容から明らかとなった。この『円乗本』は、今まで『倭玉篇』諸本の系譜の中で、『第四類本』以降の基礎であったと考えられていたが、部首排列や掲出字排列、記載注といった内容を対照させ、原点の確認を行った結果、もともと、『第四類本』のひとつとして書写されたそのものを改編し、料紙を追加し、内容を増補した、後の成立のものであることを証明した。つまり、これまでは『倭玉篇』諸本の系譜の中でも、起点に近い重要な資料と考えられていたのであるが、本研究によって、位置付けを全く逆転させるべきであることが明らかとなったのである。第2に、本受給者は、既に『新編訓点略玉篇』の諸本に就いて成果を発表していたが、京都女子大学図書館吉沢文庫にも、『新編訓点略玉篇』が1点所蔵されていることを明らかにした。本資料は、日本大学や天理図書館に所蔵の『新編訓点略玉篇』とは、また異なった巻構成であるが、『倭玉篇』諸本との部首排列や掲出字排列、記載注を対照させた結果、やはり『新編訓点略玉篇』系統の1本であることを証明した。つまり、本受給者はこれまで、『新編訓点略玉篇』の諸本は、限られた範囲で享受されていたと想定していたのであるが、ここで、この系統の資料が思いの外多く流布していた可能性を秘めていることを知り得たのである。第3に、『慶長版倭玉篇』の増補依拠資料に就いての口頭発表を行った。この内容に就いては、現在、学術雑誌への投稿準備中である。以上のように、今年度は、本研究課、題の最終段階として、従来取り上げられなかった諸本を対象として、『倭玉篇』の歴史的変遷を考察した。
代数スタッフの変形理論

今年度は、まず昨年度までの研究に引き続き代数スタックの間の1-morphismをパラメータ付ける代数スタック(Homスタック)、および代数スタック上の直線側をパラメータ付ける代数スタック(Picardスタック)の存在について研究した。この研究にはArtinの判定条件を用いていたが、条件のうち完備化との可換性(Grothendieckの存在定理)の証明を改良したほか、対象となる代数スタックに仮定する条件を弱めることに成功した。今年度後半はこれまでの代数スタックの変形理論およびHomスタックの理論の応用について次のような研究を行った。・ある種のモジュライスタックをHomスタックの一例としてとらえること・「群スタック」の例の構成これらは将来より大きな理論の出発点となることが期待されるものである。上記のHomスタックに関する研究内容をまとめた論文"Hom stacks"がmanuscripta mathematica誌に掲載された。また代数スタックの理論の入門からHomスタックの理論までに関する講演を鹿児島大学における研究集会などで講演した。また、日本数学会秋季総合分科会において、昨年度研究した代数スタック上のコホモロジーの上半連続性について講演した。今年度は、修士論文「代数スタックの変形理論」で述べた代数スタックの変形理論を次の方向で発展させた。1.以前の研究では代数スタックの変形を1-categoryの対象として定義していたが、これを2-categoryの概念を使ったより自然な定義に改めた。また新たな定義による変形のなす2-categoryをcotangent complexのExt groupを使って記述した。2.Faltingsらによるfiniteness theoremの代数スタックへの拡張を用いて、versal deformationの存在をより弱い仮定の元で証明した。3.代数スタックの変形の例として、滑らかな群スキームの分類空間の変形を計算し、それが群スキームの変形と一致する事を証明した。また、今年度後半はAmsterdam大学Korteweg-de Vries Instituteを訪問して研究を行なった。滞在中Amsterdam大学代数幾何セミナーおよびUtrecht大学代数・数論セミナーで上記研究の口頭発表を行なったほか、Kontsevichのstable mapのmoduli stackへの変形理論の応用に着手した。今年度は,まず代数スタックの間の1-morphismの変形理論を研究した.これはIllusieらによるスキームの場合の一般化であり,昨年までに研究した代数スタックの変形理論の手法を拡張することで示された.次にその応用として,与えられた2つの代数スタックの間の1-morphismをパラメータ付けるスタック(Homスタック)が一定の条件の元に存在することを証明した.証明にはArtinの判定条件を用いた.その最も重要な部分は上記の代数スタックの1-morphismの変形理論である.これの特別な場合として,代数スタック上の直線束をパラメータ付けるスタック(Picardスタック)の存在も証明した.また,この研究の過程で必要になった,コホモロジーの上半連続性定理を代数スタックへの拡張を,Mumfordの手法を拡張することで証明した.以上の内容をプレプリント"Hom stacks"にまとめた他,代数幾何学城崎シンポジウムにおいて"Deformation theory of algebraic stacks and its applications"の題で発表した.今年度は、まず昨年度までの研究に引き続き代数スタックの間の1-morphismをパラメータ付ける代数スタック(Homスタック)、および代数スタック上の直線側をパラメータ付ける代数スタック(Picardスタック)の存在について研究した。
シンクロトロン放射光による(鋼/環境)反応のナノスケールその場観実

21世紀に入り社会資本の充実が叫ばれる一方,鋼構造物などの保守管理は困難になりつつある.社会資本を構築する鉄鋼材料の長期耐久性を確保することが,戦略的に構造改革を進めている我が国の国家的使命であると言っても過言ではない.そのために,水,酸素,腐食性物質,汚染物質等と鉄鋼の相互作用により進行する腐食を基礎的に理解し対応策を検討しなければならない.本研究では,環境と鉄鋼材料の反応を,ナノスケールでその場観察することにより,鉄鋼の腐食劣化機構の解明を行うことを目的とする.具体的には,水溶液に覆われた鉄鋼材料表面におけるFeイオンと鋼中に添加されているその他の金属イオンおよび腐食環境から供給される塩化物イオン等との反応,さらには各腐食段階における反応生成物の構造を,白色光やイメージングプレートなどを用いた精密なXRD(X線回折)およびXAFS(X線吸収微細構造)解析等によりその場でリアルタイム評価する.平成19年度には,添加元素として腐食抑制効果が顕著に認められたAlに注目し,塩化物イオンとの反応および腐食生成物構造を調査した.その結果,水溶液膜下で生成する腐食生成物には,腐食初期にAl系の酸化物が認められるが,腐食が進行するとAlはオキシ水酸化鉄中に取り込まれることが明らかとなった.Alを取り込むことで腐食生成物の還元抵抗性が高まるために腐食抑制効果が発現すると予測し、今年度は放射光を用いた還元過程のその場XRD観察を実施した.その結果,現在までにオキシ水酸化鉄の還元過程に添加元素が影響することを確認し,腐食抑制メカニズムの解明に目処を得た.21世紀に入り社会資本の充実が叫ばれる一方,急速に進む高齢化・財政の逼迫により,鋼構造物などの保守管理は困難になりつつある.しかし,我が国の腐食対策費は約4兆円もの巨額に相当する.社会資本を構築する鉄鋼材料の長期耐久性を確保することが,戦略的に構造改革を進めている我が国の国家的使命であると言っても過言ではない.そのために,水,酸素,腐食性物質,汚染物質等と鉄鋼の相互作用により進行する腐食を基礎的に理解し対応策を検討しなければならない.本研究では,環境(水,酸素,腐食性物質,汚染物質等)と鉄鋼材料の反応を、ナノスケール(原子配列レベル)でその場観察することにより、鉄鋼の腐食劣化機構の解明を行うことを目的とする.そのために,SPring-8およびPhoton Factoryなどの大型放射光施設を用いた.具体的には,水溶液に覆われた(あるいは水溶液中の)鉄鋼材料表面におけるFeイオンと鋼中に添加されているその他の金属(Cr,Ni,Al,Si等)イオンおよび腐食環境から供給される亜硫酸ガスや窒素酸化物,塩化物イオンとの反応,さらには各腐食段階における反応生成物の構造を,白色光やイメージングプレートなどを用いた精密なXRD(X線回折)およびXAFS(X線吸収微細構造)解析によりその場でリアルタイム評価する.平成18年度には,鋼への添加元素としてAlに注目し、塩化物イオンとの反応を主として調査した。その結果,水溶液膜下で生成する腐食生成物は,初期にはAl複合Fe酸化物であるが,反応が進むにつれて構造がオキシ水酸化鉄に変化することが明らかとなった.このことから,初期にAlを中心とした酸化物が生成し,その後Al含有オキシ水酸化鉄が形成されることにより腐食環境遮断効果を発現するものと思われる.また,腐食因子としての塩化物イオンはオキシ水酸化鉄の構造をβ相にする効果を有し,Alの複合によりβ相の保護性が向上すると予測している.次年度からの研究継続により,その他の金属イオンおよび環境由来の腐食因子の影響を検討する予定である.21世紀に入り社会資本の充実が叫ばれる一方,鋼構造物などの保守管理は困難になりつつある.社会資本を構築する鉄鋼材料の長期耐久性を確保することが,戦略的に構造改革を進めている我が国の国家的使命であると言っても過言ではない.そのために,水,酸素,腐食性物質,汚染物質等と鉄鋼の相互作用により進行する腐食を基礎的に理解し対応策を検討しなければならない.本研究では,環境と鉄鋼材料の反応を,ナノスケールでその場観察することにより,鉄鋼の腐食劣化機構の解明を行うことを目的とする.具体的には,水溶液に覆われた鉄鋼材料表面におけるFeイオンと鋼中に添加されているその他の金属イオンおよび腐食環境から供給される塩化物イオン等との反応,さらには各腐食段階における反応生成物の構造を,白色光やイメージングプレートなどを用いた精密なXRD(X線回折)およびXAFS(X線吸収微細構造)解析等によりその場でリアルタイム評価する.平成19年度には,添加元素として腐食抑制効果が顕著に認められたAlに注目し,塩化物イオンとの反応および腐食生成物構造を調査した.その結果,水溶液膜下で生成する腐食生成物には,腐食初期にAl系の酸化物が認められるが,腐食が進行するとAlはオキシ水酸化鉄中に取り込まれることが明らかとなった.一方,Al周辺のXANESスペクトルおよびXPSスペクトルから,腐食生成物中のAlには水酸化物イオンが過剰に配位し,α-(Fe,Al)00Hを構成していることがわかった.水酸化物イオンの過剰配位により,イオン選択透過性が発現し,腐食性アニオンの透過を抑制する効果により,腐食が抑制されることが判明した.21世紀に入り社会資本の充実が叫ばれる一方,鋼構造物などの保守管理は困難になりつつある.社会資本を構築する鉄鋼材料の長期耐久性を確保することが,戦略的に構造改革を進めている我が国の国家的使命であると言っても過言ではない.

そのために,水,酸素,腐食性物質,汚染物質等と鉄鋼の相互作用により進行する腐食を基礎的に理解し対応策を検討しなければならない.本研究では,環境と鉄鋼材料の反応を,ナノスケールでその場観察することにより,鉄鋼の腐食劣化機構の解明を行うことを目的とする.具体的には,水溶液に覆われた鉄鋼材料表面におけるFeイオンと鋼中に添加されているその他の金属イオンおよび腐食環境から供給される塩化物イオン等との反応,さらには各腐食段階における反応生成物の構造を,白色光やイメージングプレートなどを用いた精密なXRD(X線回折)およびXAFS(X線吸収微細構造)解析等によりその場でリアルタイム評価する.平成19年度には,添加元素として腐食抑制効果が顕著に認められたAlに注目し,塩化物イオンとの反応および腐食生成物構造を調査した.その結果,水溶液膜下で生成する腐食生成物には,腐食初期にAl系の酸化物が認められるが,腐食が進行するとAlはオキシ水酸化鉄中に取り込まれることが明らかとなった.Alを取り込むことで腐食生成物の還元抵抗性が高まるために腐食抑制効果が発現すると予測し、今年度は放射光を用いた還元過程のその場XRD観察を実施した.その結果,現在までにオキシ水酸化鉄の還元過程に添加元素が影響することを確認し,腐食抑制メカニズムの解明に目処を得た.
植物遺存体分析からみたトランスコーカサスにおける農耕導入と定着のプロセス

アゼルバイジャン西部のギョイテペ遺跡、ハッジ・エラムハンル・テペ遺跡出土の植物遺存体分析の結果、新石器時代における当地の農作物の変遷と、籾殻の集中的利用が明らかになった。時期的に先行するハッジ・エラムハンル・テペでは、オオムギと皮性コムギが多くを占めたのに対し、ギョイテペ遺跡からはオオムギ、皮性コムギに加え、裸性コムギが多数出土した。南コーカサスでは裸性コムギが早くから栽培されていたことは分かっていたが、アゼルバイジャンでは、農耕開始当初から裸性コムギへの傾倒があったわけではないことが示唆された。また、プラントオパールや糞球体などの微細化石の分析や、地学的分析と合わせ、ギョイテペ遺跡ではムギの籾殻を、円形貯蔵施設の中に貯蔵していたと推定された。これまで西アジア各地で多くの貯蔵施設が発見されてはいるが、実際に何を貯蔵していたのか分かる例はごく稀である。しかしギョイテペの円形貯蔵施設の一つからは、大量の白色化した籾殻の堆積が見つかった。堆積の仕方から原位置と見られ、実体顕微鏡で観察すると、ムギの穎や芒などが、一部は炭化物として、一部は結晶化して保存されていることが分かった。プラントオパールの分析結果からも、イネ科の花序の部分が堆積していたという結果が出ており、この遺構に穀物の籾殻(もしくは籾?)が入れられていたことが明らかになった。同じ遺構からは、キク科Artemisia属の種子も大量に見つかっており、この植物が防腐剤や虫よけとして使われていた可能性がある。籾がらを保存していたとすると、家畜のエサや混和材など、籾殻の多用な用途への利用が考えられる。主な建材である日干しレンガには、籾殻が大量に混和されており、裸性のムギを選択する背景に、籾殻の集中的利用があった可能性も指摘できる。
イネ環境応答突然変異体の遺伝子解析

研究分担ごとに成果を記す。1)温度感受性葉緑素変異体:SABRE法を用いて原因遺伝子の単離を試みたが、目的とする遺伝子の単離はできなかった。そこで、より効率的に遺伝子単離を行うために、原因遺伝子のCAPSマーカーを用いたマッピングを行った。その結果、本遺伝子は第1染色体の長腕側に座乗していることが明らかとなった。さらにマッピングの精度を高め、ファインマッピングを行う予定である。2)根の発生分化と形態形成に関わる突然変異体:これまで供試してきたrt変異体とは異なる短根性突然変異体(BRX180)を用いて形質発現の詳細を明らかにした。この変異体は機械的刺激を受けると極端に根の伸長が抑制されるものである。そこで、原品種との比較により、形質発現の様相を調査したところ、この短根性は分裂活性が著しく抑制されるために引き起こされていこることが明らかとなり、細胞の伸長性に関しては原品種との間に有意な差異は認められなかった。このような変異体を利用することによって、細胞の分裂と伸長機構を区別して理解するための有効な材料であることが分かった。3)恒常的ジベレリン感受型長稈突然変異体slender rice(slr1):slender riceがGAによるシグナル伝達系を常に'ON'にしている恒常的GA反応性突然変異体として位置づけられたが、このような変異体を解析することによって、GAを媒介とするシグナル伝達系の機構解明に向けての絶好の手がかりを得られるものと思われる。4)FISH法による効率的マッピング法の開発:FISH法を用いて、単離された遺伝子およびその変異体における遺伝子機能の解析が可能であることが明らかとなった。今後、変異遺伝子の簡便な検出および遺伝子発現の核内制御について解析する予定である。以下研究課題ごとに成果を記す。1)温度感受性葉緑素突然変異体:イネの温度感受性葉緑素突然変異体の形質発現を明らかにする目的で、ファイトトロンを利用し、温度の効果を再確認した。すなわち最低気温に反応して白色部が発現すること、処理期間が3-4日間で発現を始め、処理が長くなるに従って、白色部が大きくなることが確かめられた。また、処理温度が19から14°Cで徐々にはっきりした白色になることが確かめられた。2)根の発生分化と形態形成に関わる突然変異体:これまでに得られている根の発生分化と形態形成に関わる多数の突然変異体を用いて遺伝解析を行い、遺伝子座の同定とアレリズム及び変異体遺伝子間の相互作用性の有無を明らかにした。これらのうち数種の変異体に着目して変異体xカサラスのF2集団を作成し、原因遺伝子のファインマップ作成のため分子マーカーによる連鎖解析を進めた。また、根の物理刺激応答性変異体BRX180を同定し、ホルモン反応の側面から特性解析を行った。3)恒常的ジベレリン感受型長稈突然変異体:この変異体がジベレリンのシグナル伝達の異常であることを実験的に証明した。また、原因遺伝子のクローニングにほぼ成功した。今後この遺伝子の構造・機能の解析を進める予定である。4) FISHによる効率的マッピング法の開発:各変異体の原因遺伝子の物理地図作成に用いる、RFLPマーカー、CAPSマーカーおよびRAPDマーカーをプローブとした蛍光in situ hybridization法の効率化について、技術上の検討を行っている。特に、原因遺伝子の密接連鎖マーカーの効率的オーダリングのために、検出するクローンのサイズおよびコピー数の調整を行っているところである。1)温度感受性葉緑素変異体:本変異体の形質発現を明らかにするために、以下の実験を行った。

変異体および原品種を低温暗黒条件から、高温明条件に移したところ、原品種では正常な緑葉に転位したが、変異体では白色葉のままであった。また、高温暗黒条件から、低温明条件に移したところ、両系統とも正常な緑葉に転移した。これは原因遺伝子がエチオプラストの形成の前に働いていることを示唆している。2)根の発生分化と形態形成に関わる突然変異体:短根性遺伝子rtのマッピングを行った結果、第4染色体上に座乗することが判明した。現在本遺伝子の単離に向けて分子マーカーによるファインマップの作成を進めている。3)恒常的ジベレリン感受型長稈突然変異体slender rice(slrl):長稈となるslrlのpositional cloningに成功した。この遺伝子SLR1は、ジベレリンのシグナル伝達の負の制御因子であり、ArabidopsisのGAI/RGA、コムギのRht、トウモロコシのD8とオルソローグであることを明らかにした。野生型のSLR1を導入したslr1は正常の草丈に復帰し、ジベレリンに対する感受性を回復することを明らかにした。4)FISH法による効率的マッピング法の開発:突然変異体の原因遺伝子をマッピングするためには、原因遺伝子あるいは密接に連鎖する分子マーカーDNAを染色体標本上で直接検出することが最も効率的である。しかし、植物染色体の構造的特性により、単一コピーのDNA配列の検出は困難な状況である。そこで、単一コピー配列の検出を効率化するために、特異性の高い抗体を用いてシグナルの増幅をはかるものである。研究分担ごとに成果を記す。1)温度感受性葉緑素変異体:SABRE法を用いて原因遺伝子の単離を試みたが、目的とする遺伝子の単離はできなかった。そこで、より効率的に遺伝子単離を行うために、原因遺伝子のCAPSマーカーを用いたマッピングを行った。その結果、本遺伝子は第1染色体の長腕側に座乗していることが明らかとなった。さらにマッピングの精度を高め、ファインマッピングを行う予定である。2)根の発生分化と形態形成に関わる突然変異体:これまで供試してきたrt変異体とは異なる短根性突然変異体(BRX180)を用いて形質発現の詳細を明らかにした。この変異体は機械的刺激を受けると極端に根の伸長が抑制されるものである。そこで、原品種との比較により、形質発現の様相を調査したところ、この短根性は分裂活性が著しく抑制されるために引き起こされていこることが明らかとなり、細胞の伸長性に関しては原品種との間に有意な差異は認められなかった。このような変異体を利用することによって、細胞の分裂と伸長機構を区別して理解するための有効な材料であることが分かった。3)恒常的ジベレリン感受型長稈突然変異体slender rice (slr1):slender riceがGAによるシグナル伝達系を常に'ON'にしている恒常的GA反応性突然変異体として位置づけられたが、このような変異体を解析することによって、GAを媒介とするシグナル伝達系の機構解明に向けての絶好の手がかりを得られるものと思われる。4)FISH法による効率的マッピング法の開発:FISH
事前復興論に基づく災害時要援護者の避難・復興支援計画の市民参画型立案手法の開発

本研究は,事前復興の概念と参加型まちづくり技術を用いて,地域に暮らす災害時要援護者(特に障がい者)の避難・避難生活・復興という各フェーズの支援計画を事前に立案・策定するための,市民参画のプロセス・デザイン手法の開発を目ざした.そのなかでも,第一段階として,災害発生から避難所等の避難生活の期間について,神戸市兵庫区での実践研究を行った.災害時に住民による避難所の運営に関して,障がい者と地域コミュニティ・専門家・行政等が協働するイマジネーションスキルを向上させるためのトレーニングプログラムを企画・実践し,そのプログラムの効果と課題をCBRの戦略の考え方を用いた訓練のプログラムの試行と参加者の評価に関する調査を行い,それらをCBRの戦略のなかで重要とされる事項を参考にしながら分析した.本研究は,事前復興の概念と参加型まちづくり技術を用いて,地域に暮らす災害時要援護者(特に障がい者)の避難・避難生活・復興という各フェーズの支援計画を事前に立案・策定するための,市民参画のプロセス・デザイン手法の開発を目ざした.そのなかでも,第一段階として,災害発生から避難所等の避難生活の期間について,神戸市兵庫区での実践研究を行った.災害時に住民による避難所の運営に関して,障がい者と地域コミュニティ・専門家・行政等が協働するイマジネーションスキルを向上させるためのトレーニングプログラムを企画・実践し,そのプログラムの効果と課題をCBRの戦略の考え方を用いた訓練のプログラムの試行と参加者の評価に関する調査を行い,それらをCBRの戦略のなかで重要とされる事項を参考にしながら分析した.本年度は、2カ年研究の1年目として、大災害が発生した際に、実際に障がい者がどのような状態におかれ、どのような助け合いが行われたか、また改善すべきことはどんなことなのかを検討し、基本となる訓練プログラムを、実践を通して開発した。具体的には、阪神・淡路大震災で被災した神戸市兵庫区の障がい者の方々や、神戸市や兵庫区の行政担当組織と協働し、災害発生から復興までのイマジネーション形成訓練プログラムを開発した。プログラムは5回シリーズのワークショップ形式で行うもので、うち1回は、福祉避難所を運営する地域コミュニティ組織との共同開催とし、災害時の避難所として、障がい者が地域の一員として生活するための互いの助け合いやコミュニケーションの方法を、体験学習を通して学ぶものである。また、災害時の避難環境に関して今後改善していくべき事項を50テーマに集約し、「自分達で今後取り組んでいく必要があること」「行政や地域と連携して取り組んでいくこと」などに構造化し、当事者や地域の「気づき」からの活動を創発させるようなプログラムにするよう心がけた。また、首都直下地震が想定される東京都内の自治会を対象として、ユニバーサルデザインの考え方に基づく「誰にでも優しい復興まちづくり」を推進するための事前復興計画の立案・策定プロセスにおける市民参画手法の開発を行った。本研究は、事前復興の概念と参加型まちづくり技術を用いて、地域に暮らす災害時要援護者(特に障がい者)の避難・避難生活・復興という各フェーズの支援計画を事前に立案・策定するための、市民参画のプロセス・デザイン手法の開発を目ざした。そのなかでも、第一段階として、災害発生から避難所等の避難生活の期間について、神戸市兵庫区での実践研究を行った。災害時に住民による避難所の運営に関して,障がい者と地域コミュニティ・専門家・行政等が協働するイマジネーションスキルを向上させるためのトレーニングプログラムを企画・実践し,そのプログラムの効果と課題をCBRの戦略の考え方を用いた訓練のプログラムの試行と参加者の評価に関する調査を行い,それらをCBRの戦略のなかで重要とされる事項を参考にしながら分析した.その結果は次のとおりである.(1)当事者・支援者の学習効果1)障がい者の多次元的な役割を果たすことにより当事者のトレーニング効果やモチベーションの向上がみられた.2)障がい者のなかでも社会的なつながりが薄い層の参加を促進できた.(2)地域コミュニティにとっての効果1)日常的に障がい者と接しない地域コミュニティの人々が,障がい者への具体的な接し方や災害時の対応に関するイマジネーション力を向上させ身近な存在に感じることができるようになった.2)当事者や地域と行政の役割分担が具体化した.(3)行政にとっての効果1)被災した当事者の意見(経済的なコストが小さくても障がい者にとって効果的な設備整備,限られた人的資源や空間を有効活用するための利用者の優先順位のつけかた等)について議論し,具体的なアイディアを抽出することができた.2)多様な障がい種別の当事者と地域コミュニティ・専門家・行政が議論するための場のつくり方やコミュニケーションを支援するための技術や配慮すべき点について整理することができた.24年度が最終年度であるため、記入しない。24年度が最終年度であるため、記入しない。
高齢者の失禁関連皮膚炎に対する新たな予防法の開発―細菌による尿素分解に着目して

細菌による尿素分解抑制効果を有する新規パッドのIAD予防効果の検証するために、臨床研究を実施する・研究デザイン:ランダム化比較試験・対象者:尿失禁/尿便失禁を有しおむつを使用している65歳以上の患者・研究方法:ベースラインにて皮膚状態を観察・測定後、介入群(細菌による尿素分解抑制効果を有するパッド)および対照群(従来パッド)に割り付け、それぞれパッドを継続して使用する。一定期間の介入の後、使用後パッドの状態および皮膚状態を観察・測定する。・アウトカム:IAD発生率、IAD重症度、使用後パッド内pH・におい・生菌数、皮膚pH、皮膚浸軟指標、皮膚バリア機能低下指標、掻痒感および潜在的炎症の評価【背景】尿便に曝露した皮膚では、便中細菌が尿中尿素を分解しアンモニアを発生させることで、pHが上昇し、失禁関連皮膚炎の発生原因(消化酵素・細菌)が影響を及ぼしやすい状態になる。細菌による尿素分解の抑制が失禁関連皮膚炎の発生予防につながると考えられ、そのコンセプトとして、抗菌剤とウレアーゼ(尿素分解酵素)阻害剤を併用することが効果的であると考えられる。平成29年度に実施したin vitro実験でのコンセプト検証の結果、抗菌剤およびウレアーゼ阻害剤の両者が存在することにより、細菌による尿素分解が抑制され、pH上昇要因であるアンモニア産生量が減少することが明らかとなった。この知見に基づき、抗菌剤およびウレアーゼ阻害剤の両者を含有する新規パッドがIAD予防に効果的であると考え、産学連携で開発中である。【本年度実施内容】細菌による尿素分解の抑制をコンセプトとした試作パッドのpH上昇抑制効果について予備検討を行った。1人尿に細菌を添加し(最終OD=0.1)、試作パッド(抗菌剤・ウレアーゼ阻害剤を両者含有)および従来パッド(抗菌剤・ウレアーゼ阻害剤をいずれも含まない)に滴下した後、37度でインキュベートしながらパッド表面pH、におい強度を経時的に測定した。2健常者1名を対象とし、試作パッドあるいは従来パッドを装着した状態で排尿した後の、皮膚pH、パッド表面pH、におい強度を経時的に測定した。結果、いずれの実験でも試作パッドのpH上昇抑制効果およびにおい抑制効果は認められなかった。パッド内に滴下された人尿が、抗菌剤・ウレアーゼ阻害剤と効果的に接触するよう、抗菌剤・ウレアーゼ阻害剤のパッド内の固定位置を改良する必要があると考えられ、パッド開発のための重要な示唆が得られた。今年度初めに予定していた試作パッドのpH上昇抑制効果の予備検討を、予定通り実施できたため。予備検討の結果、試作パッドの改良が必要となり、予備検討期間を延長することになったが、新規パッドの臨床評価に向けて、pH上昇抑制効果が期待されるパッドを開発することが求められるため、今回の予備検討期間の延長は有意義なことと考えられる。in vitro実験の知見に基づいて試作された、抗菌剤・ウレアーゼ阻害剤を含む新規パッドを用いて、健常人にてpH上昇抑制効果の予備検討を行ったうえで、そのIAD予防効果を評価するために臨床研究を実施する。臨床研究では、研究参加者を新規パッド使用群と従来パッド(細菌による尿素分解抑制効果を有しないパッド)使用群の2群にランダムに割り付け、各パッドを一定期間使用後、IAD発生率・重症度、皮膚生理機能変化を群間比較する。背景:尿便に曝露した皮膚では、便中細菌が尿中尿素を分解しアンモニアを発生させることで、pHが上昇し、失禁関連皮膚炎の発生原因(消化酵素・細菌)が影響を及ぼしやすい状態になる。細菌による尿素分解の抑制が失禁関連皮膚炎の発生予防につながると考えられ、そのコンセプトとして、抗菌剤と尿素分解酵素阻害剤の併用することが効果的であると考えられるが、これらが尿素分解抑制に及ぼす効果はこれまで検討されていない。目的:抗菌剤およびウレアーゼ阻害剤添加が細菌による尿素分解の抑制効果をin vitroにて検討する。方法:実験に用いる細菌種は、高いウレアーゼ活性を有するとの報告があるプロテウス属菌を選択した。プロテウス菌以外の細菌の影響を排除するためにフィルター滅菌した人工尿を溶媒として使用した。また、おむつ内における溶媒濃縮の影響を再現するために、吸水ポリマーを添加した。溶媒にプロテウス菌を添加し(最終OD=0.1)、抗菌剤(0-100 ppm,濃度5段階)およびウレアーゼ阻害剤(0-1000 ppm,濃度5段階)を添加し、経時的に菌密度、アンモニア濃度を測定した。結果:菌密度は、抗菌剤の添加濃度上昇に応じて減少した。アンモニア濃度は、抗菌剤とウレアーゼ阻害剤の両者添加群において、単独添加あるいは両者非添加よりも低値であった。さらに、抗菌剤とウレアーゼ阻害剤の添加濃度上昇に応じてアンモニア濃度は減少した。本研究結果より、抗菌剤とウレアーゼ阻害剤の両者を一定濃度以上パッドに添加することで、尿素分解によるアンモニア産生が抑制され、皮膚およびパッドpHの上昇抑制に貢献する可能性が示唆された。失禁関連皮膚炎予防を目的とした新規パッドの開発コンセプトにつながる重要な知見が得られた。今年度予定していた、細菌による尿素分解を抑制するコンセプト(抗菌剤およびウレアーゼ阻害剤の添加)の効果検証が終了し、年度末までの目標であった抗菌剤および尿素分解酵素阻害剤を含有する新規パッドの試作品作成に至ったためである。

今年度当初の実験計画に含まれていたin vivo実験(IADモデルラットにおける、細菌による尿素分解抑制介入のIAD予防効果の検証)は未実施となったが、細菌による尿素分解を抑制するコンセプトの検証は、in vitro実験でその効果が確認できれば製品化に向けての知見として十分であり、in vivo実験による検討は不要であると判断したためである。In vivo実験が未実施となった分、in vitro実験による検討に時間を費やした。主な検討事項として、1.溶媒中の細菌密度の影響、2.溶媒(尿素含有生理食塩水、尿素含有細菌培養液、人工尿、人尿)の影響、3.溶媒への吸水ポリマー添加の影響、4.抗菌剤およびウレアーゼ阻害剤の添加濃度の影響、が挙げられる。これらの複数の要因がpHおよびアンモニア濃度に及ぼす影響を検証・考察でき、いずれも意義のある検討であったと考えられる。細菌による尿素分解抑制効果を有する新規パッドのIAD予防効果の検証するために、臨床研究を実施する・研究デザイン:ランダム化比較試験・対象者:尿失禁/尿便失禁を有しおむつを使用している65歳以上の患者・研究方法:ベースラインにて皮膚状態を観察・測定後、介入群(細菌による尿素分解抑制効果を有するパッド)および対照群(従来パッド)に割り付け、それぞれパッドを継続して使用する。一定期間の介入の後、使用後パッドの状態および皮膚状態を観察・測定する。・アウトカム:IAD発生率、IAD重症度、使用後パッド内pH・におい・生菌数、皮膚pH、皮膚浸軟指標、皮膚バリア機能低下指標、掻痒感および潜在的炎症の評価【背景】尿便に曝露した皮膚では、便中細菌が尿中尿素を分解しアンモニアを発生させることで、pHが上昇し、失禁関連皮膚炎の発生原因(消化酵素・細菌)が影響を及ぼしやすい状態になる。細菌による尿素分解の抑制が失禁関連皮膚炎の発生予防につながると考えられ、そのコンセプトとして、抗菌剤とウレアーゼ(尿素分解酵素)阻害剤を併用することが効果的であると考えられる。平成29年度に実施したin vitro実験でのコンセプト検証の結果、抗菌剤およびウレアーゼ阻害剤の両者が存在することにより、細菌による尿素分解が抑制され、pH上昇要因であるアンモニア産生量が減少することが明らかとなった。この知見に基づき、抗菌剤およびウレアーゼ阻害剤の両者を含有する新規パッドがIAD予防に効果的であると考え、産学連携で開発中である。【本年度実施内容】細菌による尿素分解の抑制をコンセプトとした試作パッドのpH上昇抑制効果について予備検討を行った。1人尿に細菌を添加し(最終OD=0.1)、試作パッド(抗菌剤・ウレアーゼ阻害剤を両者含有)および従来パッド(抗菌剤・ウレアーゼ阻害剤をいずれも含まない)に滴下した後、37度でインキュベートしながらパッド表面pH、におい強度を経時的に測定した。2健常者1名を対象とし、試作パッドあるいは従来パッドを装着した状態で排尿した後の、皮膚pH、パッド表面pH、におい強度を経時的に測定した。結果、いずれの実験でも試作パッドのpH上昇抑制効果およびにおい抑制効果は認められなかった。パッド内に滴下された人尿が、抗菌剤・ウレアーゼ阻害剤と効果的に接触するよう、抗菌剤・ウレアーゼ阻害剤のパッド内の固定位置を改良する必要があると考えられ、パッド開発のための重要な示唆が得られた。今年度初めに予定していた試作パッドのpH上昇抑制効果の予備検討を、予定通り実施できたため。