hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
次世代銅生産技術としての鉱石中銅・金・銀の同時リーチング

従来の銅鉱石のリーチングでは,鉱石に含まれる金・銀は溶出されず,その回収法が確立していない。本研究では,チオ硫酸イオンとアンモニウムを含む浸出液を用いて銅(II)アンミン錯体を酸化剤として鉱石中の銅・金・銀を同時に酸化浸出する方法(チオ硫酸アンモニウム浸出)を検討した。鉱石試料として5種類の黄銅鉱浮選精鉱を,浸出液として所定濃度のアンモニア,硫酸アンモニア,チオ硫酸ナトリウムを含む水溶液を用いてフラスコ振盪浸出実験を行ない,銅,金,銀の溶出に及ぼす時間(0144h),温度(2570°C),pH(513),試薬濃度(チオ硫酸濃度;01M,アンモニア濃;04M,硫酸アンモニウム濃度02M)の影響を調べた。銅の溶出量は時間の経過に伴い多くなるが,金と銀の溶出は24h程度で停止した。銅,金,銀いずれの溶出に関しても最適温度は40°C,最適pHは1213であった。高濃度のチオ硫酸ナトリウムは金と銀の溶出を促進するが,銅の溶出を妨げた。全アンモニア濃度(硫酸アンモニウムとして添加したアンモニウムイオンと分子態アンモニアの総和)の増加は金,銀,銅いずれの溶出も促進した。銅浮選精鉱のチオ硫酸アンモニウム浸出の貴液からの金属の回収法として直接電解法を試みた。カソード電極に電圧を印加するとチオ硫酸イオンが還元されて硫化物イオンが発生し,浸出液中の銅,銀が硫化物としてほぼ完全に沈殿した。金も銅,銀と共に沈殿したが一部は溶液中に液中に残留した。対象鉱物としては最も一般的な銅供給源である黄銅鉱を選んだ。硫酸溶液中での黄銅鉱浸出に関する既往の研究は,液組成や電位が黄銅鉱のアノード溶解速度に顕著な影響を及ぼすと報告している。そこで,所定濃度の銅(II)イオン,チオ硫酸イオンを含むアンモニア緩衝溶液中で黄銅鉱電極のアノード分極測定を行い,アノード溶解反応の液組成依存性,電位依存性を調べた。銅(II)イオンとチオ硫酸イオンの双方が存在しない場合やいずれか一方しか存在しない場合,アノード電流は電位の上昇に伴って単調に増加したが,両イオンが共存する場合にはアノード分極線図に活性態-不働態挙動が現われた。すなわち,電流は電位の上昇に伴って増加する(活性態域)が,ある電位に達すると急激に減少し,それ以降は電位にあまり依存しなくなる(不働態域)。低電位の活性態域におけるアノード電流は,銅(II)イオンとチオ硫酸イオンが共存しない場合に比べて著しく大きかった。このことから,黄銅鉱のチオ硫酸アンモニウム浸出においては,電位を適切に制御することにより高い浸出効率が得られるものと推察される。金の溶解に及ぼす諸要因の影響について浸出実験と電気化学測定により検討した。種々の組成の溶液を用いて行った浸出実験の結果と金電極のサイクリックボルタンメトリーを比較したところ,チオ硫酸イオンとアンモニアが共存する場合には,これらのイオンの協同作用により金アノード溶解反応が促進され,金溶出が高効率で進むことが明らかとなった。
ヒト脳オルガノイドの成熟化誘導技術と自動解析技術の開発

ES・iPS細胞などの多能性幹細胞からの生体組織の作製は、移植等の再生医療のみならず、疾患の病態解明、創薬のスクリーニング系開発のための根幹ともなる技術である。本課題では、ヒト多能性幹細胞から自己組織的に脳の組織を分化誘導する3D培養技術(脳オルガノイド技術)を改良し、イメージング・画像解析技術を融合させることで、成熟したヒト脳組織を作製して構造と機能を計測・解析するに至るまでの一連の技術を開発することを目的とする。ヒト脳の実証研究のための標準プラットフォームを構築し、ヒト脳の科学的理解と神経疾患・損傷への応用研究を加速させることを目指す。
移植片対宿主病におけるDNAM-1を介した制御性T細胞の活性化制御機構の解明

移植片対宿主病(GVHD)は造血幹細胞移植後の重篤な合併症である。GVHDの原因は移植片に含まれるドナーT細胞の過剰な活性化であるが、現行のステロイド治療だけでは不十分な場合もあり、新たな治療法の開発が急務である。制御性T細胞(Treg)は多様な免疫寛容の機構を有しており、有用な治療標的となり得るが、その活性化制御機構は十分に解明されていない。本研究の目的は、活性化受容体DNAM-1が、GVHDモデルマウスにおけるTreg細胞の機能をどのように調節しているか明らかにすることである。
自治体の財・サービス提供事務・事業の「外部化」後における行政統制のあり方

「自治体の財・サービス提供事務・事業の「外部化」後における行政統制のあり方」をテーマとした本研究では、当該事務・事業のいわば典型である、公の施設の利用サービスと、福祉サービスに関する事務・事業の「外部化」の仕組みと、「外部化」後における地方公共団体が果たすべき法的責任の内容について考察を行ってきた。公の施設の利用サービスについては、指定管理者制度に移行した後は、サービスを提供する「履行責任」については、指定管理者に対して規制監督権限を行使することをつうじて、これを果たさせるものであることが前提とされているが、管理業務の委託契約から指定という行政処分への法形式の変化にかかわらず、管理業務の委託関係が前提とされざるを得ず、その意味で、法改正前の管理委託制度との連続性が認められる。つまり、管理業務の委託者としての法的地位に立つ地方公共団体の「履行責任」を依然として否定できず、個々の住民は、訴訟をつうじて公の施設によるサービスを求めて給付義務の履行を追求する途がなお残されていることが明らかとなった。福祉サービスの提供に関しては、地方公共団体は、個々の住民が民間事業者と福祉サービス利用契約の締結過程を含む利用関係に即して、助言・誘導・指導等のソフトな手法を用いることで、サービス提供・利用の公平を図るという「保証責任」を果たす。個々の住民は、地方公共団体に対して自己に福祉サービスを提供するよう求めることは理論上困難であるものの、職権に基づく福祉の措置が、介護保険や支援費を補完する「受け皿」となり、地方公共団体は福祉サービスを給付する義務を負い、当該住民は福祉サービスを受給する権利を有するという余地があることが明らかとなった。これは、憲法25条に基づく「健康で文化的な最低限度の生活を営む権利」のサービス給付面での具体化としても観念されるところに、理論的な意義が見出される。本年度は、公共施設・福祉サービス・資金助成等にかかる事務・事業の「外部化」の実態について、「外部化」された具体的な事務・事業(施設の設置・管理、サービスの提供、助成の配分決定権限など)、「外部化」の形態(委託、市場化、PFIなど)、実施主体となる民間事業者の種類・性格(営利・非営利、法人の種別、住民参加型、専門性の有無など)、実施過程に関与している私的専門機関・専門資格者の種類・性質とその果たしている役割、これを保証する行政の関与のありよう(規制監督、助成、誘導)、「外部化」後の事務・事業実施状況、住民のニーズ充足度について、社会福祉分野を中心に、いくつかの地方自治体の実態を調べた。ここで得られた結果を、民営化・市場化に関連する昨今の諸文献に著された知見と比較検討することをつうじて、系統立てて整理し、法的統制のあり方を考察した。その成果の一部は今年度出版した共著書に盛り込んだ。来年度は、ドイツにおける同様の課題にも視野を広げつつ、財・サービスを利用する住民の権利利益の保障、地方自治体の供給責任という観点から、当該事務・事業の性格に照らして、これに関する政策・制度の中に私的専門機関・専門家がどのような形で組み入れられているか、あるいは「外部化」に伴い新たにどのような専門機関・専門資格が創出されたのか、これらにはどのような専門的な役割が要請されているのか、さらに、どのような点に制度上の限界が見出されるかに焦点を当てつつ、分析する。本年度は、自治体の財・サービス提供事務・事業の「外部化」に関する日本とドイツとの比較研究に重点を置いた。ドイツにおいて伝統的に地方自治体が実施責任を担ってきた財・サービスの給付事務のうち、目下「外部化」をドラスティックに推し進める法制度改革が進行している公的扶助・社会福祉に焦点を当てることとした。

9月に実施したドイツでのヒアリング調査を節目として、法制度改革の概要を理解する事前の準備、および事後の調査結果の整理分析、その後の改革の進展や改正法の施行の状況をフォローしつつ、まとめの作業をもっぱら行った。同時に、これを敷衍して、地方自治体の責任に関する理論を形成するうえで有益であると思われる、他の給付事務・事業にも普遍化可能な論点の抽出・検討等を行った。とりわけ、公的扶助も含めた財・サービスの給付決定権限、さらには不服申立の審理決定権限も、地方自治体の行政機関から、民間の有限会社形態の事業者に「委任」することを可能とする法制度改革が行われた点、および給付事務の「委託」を、伝統的な民間福祉事業団体から、市場原理を取り入れるべく営利企業も含む「入札」方式に切り替え、そこでの個々受給者に対する給付の効果を決定にフィードバックさせることとした点は、従来の行政組織法、行政手続法、および行政争訟法上の理論に看過できない影響をもたらすものである。来年度はこの調査結果を踏まえつつ、研究のまとめを行うこととしたい。本年度は、本研究のテーマである「外部化」に関連する行政運営の実態および政策論議を視野に入れつつも、とくに地方自治体が広義の福祉サービスの提供を保証する責任のあり方に焦点を当てて、研究を行った。地方自治体は、「外部化」した事業が、監督、誘導、補助等の手法をつうじて、民間事業者によって公平かつ適正に実施されることを保証する責任を負う。とりわけ、住民の権利利益を保護するという観点から、これと給付提供事業者との間の法関係を調整する役割を果たすが、同時に、地方自治体は住民との法関係の変容に即した(事後手続を含む広義の)行政手続を整備しなければならず、そこでは自治体のかかる役割を踏まえる必要がある。たとえば、住民がある給付を受けるために申請を行うに際して、民間事業者が、当該給付の内容について事前に助言・説明を行うことで、自治体の広報・周知、および要援護者の発見という責務を肩代わりしている場合がある。また、給付決定自体は自治体が行うにせよ、受給要件の調査、給付の提供はいまや民間事業者が担っている場合がほとんどである。これは、社会福祉サービスのみならず生活保護行政でも進行している。つまり、被保護者の自立助長を図ることが生活保護法1条の目的であり、自治体はこれを実現するためケースワークその他の援助を行う任務を遂行するが、そのための人的リソースやノウハウをもはや有していない。そのため、ホームレスの自立支援等で実績を重ねてきたNPO等に任務の遂行を委託せざるを得ない状況となっている。そこで、このような状況にかんがみると、自治体は、行政手続において、住民に関係事業者から入手した情報を開示するとともに、当該給付について助言・調査を行った事業者、給付その他のサービスを提供した事業者等を、代理人、補佐人、参考人、あるいは利害関係のある参加人といった形で関与することを認めることが必要となるのである。
小腸においては吸収細胞間を通る吸収路が実在するのか

小腸の吸収細胞間を腸内容物が通って吸収されるかどうかは、これまでに賛否両論がある。しかし、in situでのラットにおける研究では、HRP(西洋ワサビペルオキシダ-ゼ)腸管腔内投与で、吸収細胞間は、微絨毛基部の高さにある密着帯部でHRPの侵入を阻止する。したがって、HRPのような高分子のタンパク質などは、細胞間を通って吸収されることは、通常の生理的條件下ではないと云える。これを裏付けるものとして、細胞間接着部の細胞膜の凍結割断レプリカ像を観察すると、密着帯部に一致して、比較的複雑な網眼様膜内粒子の線条配列を認める。すなわち、密着帯部は隣接細胞間に網状を呈する複雑な接着がなされており、これらの接着のために、高分子物質に対する吸収路としては機能していない。これらの接着部が離開するような状態になれば、腸内容物は吸収上皮細胞内を経由されることなく、細胞間を通り吸収され得ることが考えられる。このことを検索するために、10%エタノ-ルから20%、40%エタノ-ルを経口投与し、空腸上皮を走査型電顕で観察すると、20%以上のエタノ-ルで、腸絨毛上皮のうち、絨毛先端部の細胞間接着部に離開が認められ、濃度が高くなると、上皮は脱落し、粘膜固有層が露出することがわかった。次に、胆汁酸塩を経口投与し、空腸絨毛を同様の走査型電顕で検索した結果、濃度と胆汁酸の種類により、細胞間接合部の離開の程度に差が見られた。タウロコ-ル酸塩、タウロウルソデオキシコ-ル酸塩では、200mMでも離開は見られず、コ-ル酸、デオキシコ-ル酸、ウルソデオキシコ-ル酸の各塩では50mMで離開が認められる。以上の結果から、食事の條件によっては、細胞間吸収路が存在し得る可能性が示唆されるが、今後の詳細な検討が必要である。
表面単分子層修飾による酸化物ナノ粒子の2,3次元ビルドアップ

本研究では、酸化物ナノ粒子を単分子層修飾して相互作用能を付与することで、酸化物ナノ粒子の2,3次元複合を行うことを目的としている。本年度は、1)有機単分子層修飾酸化物ナノ粒子の連続大量合成2)液体・固体分散媒へのナノ粒子均一分散3)表面修飾ナノ粒子の3次元複合化について研究を行った。1)有機単分子層修飾酸化物ナノ粒子の連続大量合成前年までに開発した有機単分子層修飾酸化物ナノ粒子の合成を流通式装置において行うことにより、表面修飾ナノ粒子の大量合成を実現した。流通式装置を用いることにより、粒子径分散の小さな表面修飾酸化物ナノ粒子を高速に合成することに成功した。さらに、制御因子として合成温度、反応時間、金属塩濃度、修飾剤濃度を変えつつ修飾ナノ粒子を合成することで、表面修飾反応の速度評価、修飾反応によるナノ粒子の形状制御機構の解明を行った。2)液体・固体分散媒へのナノ粒子均一分散上記で開発した手法を用いることにより、ナノ粒子と溶媒との親和性を制御することが可能となる。本研究では、一端にナノ粒子表面と結合可能な官能基を、もう一端に親水性ないし疎水性の官能基を有する直鎖状の有機分子を用いて表面修飾を行うことにより、様々な溶煤中へのナノ粒子の分散を実現した。3)表面修飾ナノ粒子の3次元複合化酸化物ナノ粒子をジカルボン酸で修飾することにより、互いに親和性を有する酸化物ナノ粒子同士を調製したところ、正八面体ナノ粒子が互いに向きを揃えて整列し、立方体を形成することが明らかとなった。これは、正八面体ナノ粒子の3次元整列複合化により、立方体の形状を有する二次粒子が形成されたことを意味する。ナノ粒子表面に官能基を導入することによる3次元複合化が可能であることが示された。本研究は、酸化物ナノ粒子表面に有機分子を複合化し、有機分子間の相互作用を利用して酸化物ナノ粒子を2ないし3次元で配列、構造形成することを目的としている。本年度は酸化セリウムナノ粒子表面上に様々な有機分子の複合化を試み、これを実現した。酸化セリウムナノ粒子は、硝酸セリウム水溶液と熱水とを流通式反応装置の中で混合することにより合成した。合成された粒子は50nm程度の粒子径を有していた。ここで、ヘキサン酸を原料水溶液に混合し、ヘキサン酸存在下で酸化セリウムナノ粒子を合成することにより、34nm程度の粒子径を持つ酸化セリウムナノ粒子が生成された。この粒子の赤外線吸収スペクトルから、粒子表面にヘキサン酸が複合化されていることが明らかとなった。粒子径の減少は、ヘキサン酸が表面に複合化されたことにより、粒子の成長が抑制されたためであると考えられる。このようにして、ヘキサン酸を酸化セリウムナノ粒子の合成場に共存させることにより、ヘキサン酸を表面に複合化させることに成功した。同様に、アジピン酸や6アミノヘキサン酸などを用いることにより、カルボキシル基やアミノ基を呈示した酸化セリウムナノ粒子を合成することに成功した。上記の手法で合成された酸化セリウムナノ粒子は、表面に呈示されている官能基に応じて、親水性/疎水性を示すほか、アルカリ、酸溶液中での分散安定性を示しており、ナノ粒子表面に固定した有機分子によって表面特性を制御することにも成功した。
核局在の細胞骨格タンパク質(MAP190)の細胞分裂や分化における機能解析

私は、動植物を通じ機能未知のアクチン-微小管結合タンパク質MAP190に注目して解析を行ってきた。タバコBY2細胞において、核と分裂期の細胞骨格に局在していたことから分裂期の細胞骨格の構築や核の構築に関わっていると考えられた(Igarashi ,et. al.2000)。しかし、BY-2細胞においてMAP190の機能を欠損させても分裂期細胞骨格構造に異常は見られず、核の構造異常やDNA量の増加がみられた。組織における機能解析をシロイヌナズナで行ったところ、胚発生と主根の発達が阻害されひげ根化することが分かった。しかし興味深いことに、BY-2細胞やシロイヌナズナのMAP190欠損体において、微小管などの細胞骨格の構造を観察したところ大きな変化は見られなかった。したがってMAP190は分裂や分化の過程において、細胞骨格の構造維持とは異なる役割を果たしているものと考えられた。また、シロイヌナズナMAP190欠損体においてオーキシンの極性輸送との関わりが報告されているPINタンパク質の局在を調べたところ、大きく乱れていることが分かった。シロイヌナズナにおいてMAP190は核と細胞質にドット状に分布していることから、核内外を移動することによりオーキシン極性輸送に必須のシグナル伝達を制御している可能性が考えられた。微小管関連タンパク質とオーキシンシグナルとの関連についてこれまでにほとんど報告がなく非常に興味深い。私は細胞の核に局在する新規の細胞骨格結合タンパク質(MAP190:Microtubule Associated Protein 190)をタバコ培養細胞BY-2より生化学的に同定しました。このタンパク質は間期の核と分裂期の細胞骨格に局在していたことから、核の構築や分裂期の細胞骨格の構築に関与していると考えられました。その後のタバコ培養細胞BY-2やシロイヌナズナ組織を用いた機能解析から、MAP190が分裂期の細胞骨格の構築ではなく、分裂のタイミング調節や根の分化制御を行っている可能性を見いだしました。近年、核内にアクチンやチューブリンなどの細胞骨格が局在していることや、アクチンに関しては遺伝子発現過程で重要な役割を果たしていることが報告されています。このようなことからMAP190は核に局在する細胞骨格と相互作用し、分裂や分化時の遺伝子発現を制御している可能性が考えられます。そこで現在は、MAP190と核内で複合体を形成する分子の検索を行っています。これまでに、Yeast two hybrid法を用いることにより、MAP190がスプライシング関連因子などを含む複数の核局在型タンパク質と結合する可能性を見いだしました。細胞骨格系タンパク質とスプライシング関連因子との結合は、これまでに示された例がなく非常に興味深いと考えています。今後、特異抗体を用いYeast内でみられた相互作用を植物体や培養細胞を用い検証する予定です。
脊柱靭帯骨化症の原因としてのメカニカルストレスの関与を究明する研究

Wistarratの第7、10尾椎に麻酔下にK-wireを挿入し、独自に開発した反復刺激装置にて刺激を加えた。20N、1Hz、1200 cycle/日で3-4週間刺激を加えた結果、micro CTにて第8-9尾椎に脊柱靱帯骨化の誘導が確認された。組織学的に脊柱靱帯の椎骨付着部に軟骨化生と内軟骨性骨化が認められ伸展ストレスが脊柱靱帯骨化を誘導することが示唆された。第8-9尾椎は椎弓、椎体、脊柱管などの区別がないため、より体幹の脊椎構造に近い頭側の尾椎で実験を行った。即ち第8尾椎にK-wireを刺入し、頭側は骨盤を特殊なブロックにて固定した上伸展刺激を加え、第2-5尾椎の変化を観察した。その結果10N、1800 cycle/日、2日間の刺激でmicro CT上明らかな骨化は認められなかったが、組織学的には後縦靱帯の脊椎付着部において、軟骨化生と内軟骨骨化が認められた。刺激の強さを様々に変化させて検討した結果、この組織学的変化の程度は刺激の強さに比例しており、伸展刺激が靱帯骨化に強く関連していることが示された。異所性軟骨組織はSafranin O染色とS-100 protein、Sox-9による免疫染色にて確認され、さらに異所性軟骨組織に隣接する細胞内にBMP-2の発現が認められた。これは実際の靱帯骨化症の患者より採取された組織にて報告された結果と同様であり、BMP-2が軟骨化生や靱帯骨化に関わっていることが判明した。さらに、BMP-2と靱帯骨化との関わりは、人為的にBMP-2をrat黄色靱帯に投与すると著明な黄色靱帯骨化が生じることでも確認された。脊柱靭帯骨化を自然発症するZucker Fatty ratにても同様の尾椎刺激実験を行ったが、現時点ではWistar ratとの明らかな相違は得られていない。今後ratの週齢や刺激条件を変え検討する必要があると思われた。1.<刺激装置の作成>ラット尾椎に伸張刺激を与えるための刺激装置を作成した。コンピュータによるフィードバック制御により2つの固定治具間に一定の反復伸張力(約1Hz周期)を負荷することができた。生体ラット尾椎にステンレスワイヤを刺入して治具に固定することで尾椎への直達的な反復伸張ストレス刺激がin vivoで可能になった。2.<プロトコールの決定および刺激実験>(1)まず中間部尾椎を対象とした。第7,10番尾椎にワイヤを刺入し第8,9番尾椎を観察対象とした。20ニュートン(20N)の牽引力,120サイクル/日,週5日刺激,34週間継続のプロトコールにて刺激を行なった。実験後,X線,マイクロCT撮影上では観察対象尾椎において椎間部分付近の椎体周囲に,異所性骨化様陰影が観察された。組織学上では異所性骨組織の形成に加え,軟骨様細胞が旺盛に増殖している様子が観察された。免疫染色により,BMP-2の発現が軟骨様組織周囲に観察された。しかしながら,8,9番尾椎は単純な柱状の構造であるため前縦靭帯や後縦靭帯は判別しにくく,はたして脊柱靭帯自身の応答なのかは判断しづらかった。(2)そのため第2の実験として,椎体と椎弓構造を伴い体幹の脊椎と構造が類似した近位側尾椎に対象を変更した。観察対象は第35尾椎とした。10N,600サイクル/日,週5日,2週間のプロトコールにて刺激を行なった。ここではX線上では明らかな骨化様陰影は観察されなかったが,組織学的には前縦靭帯,後縦靭帯の構造がはっきりと確認され,靭帯付着部近傍における軟骨様細胞の発生・増殖が観察された。3.<今後の課題>ラット尾椎への反復伸張ストレス負荷により,尾椎周辺組織に異所性の骨・軟骨様組織が形成されることがわかった。今後は刺激条件の違いによる靭帯の応答の変化や,BMP-2以外の種々のサイトカインの発現を検証してゆきたい。

刺激の強さを様々に変化させて検討した結果、この組織学的変化の程度は刺激の強さに比例しており、伸展刺激が靱帯骨化に強く関連していることが示された。異所性軟骨組織はSafranin O染色とS-100 protein、Sox-9による免疫染色にて確認され、さらに異所性軟骨組織に隣接する細胞内にBMP-2の発現が認められた。これは実際の靱帯骨化症の患者より採取された組織にて報告された結果と同様であり、BMP-2が軟骨化生や靱帯骨化に関わっていることが判明した。さらに、BMP-2と靱帯骨化との関わりは、人為的にBMP-2をrat黄色靱帯に投与すると著明な黄色靱帯骨化が生じることでも確認された。脊柱靭帯骨化を自然発症するZucker Fatty ratにても同様の尾椎刺激実験を行ったが、現時点ではWistar ratとの明らかな相違は得られていない。今後ratの週齢や刺激条件を変え検討する必要があると思われた。
RSウイルス感染に対する生体防御機構の解析

Respiratory syncytial (RS)ウイルスは乳幼児の細気管支炎や肺炎の主要起因ウイルスであるが、近年、高齢者の疾病率や死亡率との関連も注目されている。さらに乳幼児期のRSウイルス感染がその後の気管支喘息発症に大きく関係するという仮説が立てられている。しかしRSウイルスによる下気道感染症や気管支喘息の発症メカニズムについては不明な点が多い。本研究では下記の研究課題についてマウス感染実験を実施した。研究課題1:老化促進モデルマウスのRSウイルス感染に対する気道粘膜局所免疫応答老化促進モデルSAM-P1マウスにRSウイルスを感染させると肺内に多量のウイルス増殖が認められ、肺組織に炎症性細胞の浸潤(主にCD16/32細胞)が著しく、著明な体重減少が観察された。ウイルス排除も遅延した。感染局所におけるウイルス特異的IgA抗体価、CTL活性、NK活性がいずれも極めて低いことが判明した。C3H/HeJマウスの正常脾臓細胞を移植するとウイルス感染抵抗性は正常に回復した。高齢に伴う免疫低下、特に細胞性免疫応答の低下が高齢者のRSウイルス感染重症化を引き起こすものと示唆された。研究課題2:RSウイルス感染によるスギ花粉アレルギー反応の修飾BALB/cマウスをスギ花粉(JCP)抗原で経鼻感作すると肺実質細胞によるTh2サイトカイン(IL-4,IL-5)産生が亢進し、血清中に抗JCP特異的IgE抗体が出現した。予めRSウイルスを感染させたマウスではJCP抗原によるアレルギー反応誘導が抑制された。これはRSウイルス感染によってマウス体内の免疫系がTh1反応性優位に変化しており、この優位性がJCP抗原によるTh2アレルギー反応誘導を阻止したためである。次に、JCP抗原感作の後にRSウイルスを感染させるとRSウイルスによるTh1反応誘導は逆に阻害され依然としてTh2反応優位を示した。RSウイルス感染とJCP抗原感作の時間的順序がアレルギー発症に大きく関与することが明らかとなった。高齢者と小児におけるRSウイルス感染症の発症機序を解明しその予防対策を構築するために、2系統のマウス感染実験を実施した。(1)高齢者のRSウイルス感染症モデルとして老化促進モデルマウスSAM-P1マウスを、それに対するコントロールとして同月令のSAM-R1マウスを使用した。3ヶ月令(ヒトの高齢者相当)のSAM-P1マウスに2x10^6 PFUのRSウイルスを経鼻接種し、経日的にマウス体重増減、肺内ウイルス増殖、及び血中ウイルス特異的抗体産生を測定した。SAM-P1マウスはウイルス感染後15日まで体重減少が続き、その後回復に向かった。一方、対照SAM-R1マウスでは体重減少は認められなかった。肺内ウイルス増殖はSAM-P1マウスではウイルス感染3日後にピーク(10^5PFU)となり9日目には消失した。SAM-R1ではウイルス増殖が抑制され(最高値10^4PFU)、7日目には完全に排除された。ウイルス接種3週間後のウイルス特異的抗体価のIgG2aクラスとIgG1クラスの比を調べるとSAM-P1マウスにおいて顕著なTh2シフトを認めた。SAM-P1マウスはRSウイルス感染に対してより高い感受性をしめした。(2)6週令のBALB/Cマウスに2x10^6PFUのRSウイルスを経鼻接種した後、スギ花粉で連続3回感作し、その1週間後に血清と肺を採取した。肺細胞を培養し、さらにRSウイルス、あるいはスギ花粉で抗原刺激すると細胞数が増加し培養液中にトータルIgE産生の増強を検出した。この場合スギ花粉によるIN VITRO刺激の方がより強く反応した。スギ花粉に対する即時型過敏症がRSウイルス感染によって増強することが示唆された。

次に、JCP抗原感作の後にRSウイルスを感染させるとRSウイルスによるTh1反応誘導は逆に阻害され依然としてTh2反応優位を示した。RSウイルス感染とJCP抗原感作の時間的順序がアレルギー発症に大きく関与することが明らかとなった。
ポリオキソメタレート複合体の創製と分離・不均一触媒反応への応用

脂質などの両親媒性の生体分子は水中で集合し、その特殊な集合構造に基づき高選択的な物質輸送等の機能を発現する。同様に、ブロック共重合体等の両親媒性分子も水や有機溶媒中で集合体を形成する。本研究ではカチオン性のブロック共重合体ポリ(スチレン-b-4-ビニルピリジン)の対アニオンとして存在するヨウ素イオンをアニオン性無機金属酸化物クラスターであるポリオキソメタレート(POM)に交換することによる複合体(SVP-n)の系統的な構造制御を試みた。SVP-1のTEM像は、直径約30nmの球状粒子がハニカム状に配列しており、隣接する粒子の中心間距離は約55nmであった。一方AFM像は、直径約60nmの粒子が隙間なくハニカム状に配列していた。また、EDX測定の結果、タングステンは球状粒子には含まれるが、粒子と粒子の間の領域には含まれないことが明らかとなった。以上より、TEM像では電子密度の高いPOMを含む部分が観察されていると考えられ、SVP-1は球状ミセル構造をとり、内側がPOMとポリ4-ビニルピリジンユニットから構成される親水部、外側がポリスチレンユニットから構成される疎水部であると考えられる。SVP-5のTEM像は、直径30-40nm程度、厚さが10nm程度のリング状粒子が観察された。試料面を傾斜させて測定を行っても粒子形状に変化は見られなかった。従って、SVP-5は二重層ベシクル構造をとり、内側が親水部、外側が疎水部であると考えられる。以上の結果より、カチオン性ブロック共重合体の対アニオンとしてPOMを導入した複合体SVP-nは、球状ミセルあるいは二重層ベシクル構造をとることが明らかとなった。SVP-1からSVP-5への形態の変化は、POM交換量が共重合体1分子あたり5分子から18分子へと増加することにより、疎水部に対して親水部の体積が相対的に増加したためと考えられる。本研究は、カチオン性ブロック共重合体にサイズの大きなアニオン性クラスター分子をイオン交換により導入し、集合体の形態を制御した初めての例である。脂質やたんぱく質のような両親媒性生体分子は水中で集合し、その特殊な集合構造に基づき、高選択的な物質輸送等の機能を発現することが知られている。同様に、界面活性剤やブロック共重合体等の両親媒性分子も水や有機溶媒中で集合体を形成する。両親媒性分子集合体の形態制御に関する研究は、生体系の機能解明につながるのみならず、集合体を反応場や材料合成の鋳型として利用できるため、活発に行われている。集合体の形態は、主に、両親媒性分子の疎水部の臨界鎖長、疎水部あるいは親水部の体積をパラメーターとして制御される。例えば、ポリ(スチレン-アクリル酸)集合体の形態は、親水部であるポリアクリル酸の鎖長を短くする、すなわち親水部の体積を小さくするにつれて、球状ミセル、ロット状ミセル、二重層ベシクルへと変化することが明らかとなっている。ポリオキソメタレート(POM)は、親水的なナノサイズのアニオン性無機金属酸化物クラスターであり、触媒材料や分子磁性材料として研究されている。我々は、カチオン性のブロック共重合体ポリ(スチレン-b-4-ビニルピリジン)の対アニオンとして存在するヨウ素イオンをPOMに交換することにより親水部の体積が制御され、得られた有機-無機複合体の構造が系統的に変化するのではないかと考えた。カチオン性ブロック共重合体(ポリ(スチレン-b-4-ビニルピリジン))とアニオン性無機金属酸化物クラスター(ポリオキソメタレート)により構成される有機-無機複合体(SV-BW、SV-PW)の合成を行った。水中でSVとBWのカリウム塩あるいはPWのナトリウム塩を攪拌すると、ヨウ素イオンがPOMに交換され、有機-無機複合体(SV-BW、SV-PW)が得られた。蛍光X線分析によりPOM交換量を算出した結果、SV-BW、SV-PWは、ブロック共重合体1分子あたりそれぞれ4分子、18分子のPOMを含むことが明らかとなった。TEM観察用の試料調製は、複合体をトルエン溶媒中に分散させ、カーボン補強銅グリッドに塗布することにより行った。試料をトルエンに分散させカーボン補強銅グリッドに塗布して観察した結果、複合体は内側が親水部(ポリオキソメタレートとポリ4-ビニルピリジンユニット)外側が疎水部(ポリスチレンユニット)のミセルを形成すること、ポリオキソメタレート導入量の増加に伴い球状ミセルから二重層ベシクルへと形態が変化すること、が明らかとなった。以上の内容について、現在論文を執筆中である。平成21年度は、カチオン性ブロック共重合体と触媒活性の高い金属二置換ポリオキソメタレートとの複合化により生成したミセルやベシクルの不均一系触媒能を検討する予定である。

SVP-1のTEM像は、直径約30nmの球状粒子がハニカム状に配列しており、隣接する粒子の中心間距離は約55nmであった。一方AFM像は、直径約60nmの粒子が隙間なくハニカム状に配列していた。また、EDX測定の結果、タングステンは球状粒子には含まれるが、粒子と粒子の間の領域には含まれないことが明らかとなった。以上より、TEM像では電子密度の高いPOMを含む部分が観察されていると考えられ、SVP-1は球状ミセル構造をとり、内側がPOMとポリ4-ビニルピリジンユニットから構成される親水部、外側がポリスチレンユニットから構成される疎水部であると考えられる。SVP-5のTEM像は、直径30-40nm程度、厚さが10nm程度のリング状粒子が観察された。試料面を傾斜させて測定を行っても粒子形状に変化は見られなかった。従って、SVP-5は二重層ベシクル構造をとり、内側が親水部、外側が疎水部であると考えられる。以上の結果より、カチオン性ブロック共重合体の対アニオンとしてPOMを導入した複合体SVP-nは、球状ミセルあるいは二重層ベシクル構造をとることが明らかとなった。SVP-1からSVP-5への形態の変化は、POM交換量が共重合体1分子あたり5分子から18分子へと増加することにより、疎水部に対して親水部の体積が相対的に増加したためと考えられる。本研究は、カチオン性ブロック共重合体にサイズの大きなアニオン性クラスター分子をイオン交換により導入し、集合体の形態を制御した初めての例である。
意思決定のパラダイムを用いたNIRSによる抑うつ状態の鑑別診断法の開発

光トポグラフィー(NIRS)検査は2014年に「抑うつ状態の鑑別診断の補助」として初めて保険適用となった。語流暢性課題(VFT)を用いてNIRSで測定される脳血流変化がうつ病、双極性障害、統合失調症で異なることを鑑別に用いている。この事は精神医学におけるバイオマーカーによる補助診断を前進させたが、VFTは三疾患で共通する認知機能低下を測定するものであり、それぞれ特徴的な病態と直接関与していないため、鑑別精度が低い。本研究は、報酬に基づいた意思決定のパラダイムを用いて、三疾患それぞれの特徴的な病態を捉える課題を作成・評価することで、より感度・特異度の高いNIRS検査法を開発することを目的とする。
民族連邦制国家エチオピアにおける宗教の共同体のもつ公共性に関する人類学的研究

本研究は、民族連邦制国家エチオピアにおいて、広義の宗教(設立宗教のみならず呪術など民間信仰含む)がさまざまな次元でいかに人々の私的・公的領域で役割を演じ、現政権が分割統治しようとしている民族の境界をこえて人々のネットワーク作りの契機となっているかについて、とくにエチオピア南部の諸社会での文化人類学的調査を通じて明らかにするものであった。同国の主要二大宗教(キリスト教とイスラーム)は、グローバル化の影響で新たな流派が導入され、新たな宗教共同体を形成するだけでなくその内外で対立をも生んでいる。土着の民間信仰や精霊崇拝も宗教・民族の境界を越えて拡大している。今年度は、研究代表者・研究分担者および研究協力者(以下、代表者・分担者・協力者と略す)が、エチオピアにおけるそれぞれの調査地において現地調査を実施した。石原(代表者)は、首都アジスアベバ市・ジンマ市(南西部)および聖地ファラカサ(南東部アルシ地方)におけるイスラーム関連の施設や機関を回り、インタビューを実施したり印刷物を入手したりするなどの調査を行った。協力者の松波康男(一橋大院生)は、エチオピア南東部の東ショア地方における農村で3か月間滞在し、そこで行われているオロモの宗教的活動について現地調査を行った。協力者の垣見窓佳(名古屋大院生)は、同じく東ショア地方に6か月間滞在し、近年復活してきているオロモの年齢階梯制にもとづくガダや伝統儀礼イレッチャに焦点をあてて調査を実施した。この2名の協力者の成果は、現政権が推進する民族連邦制のもとでますます政治色を帯びる「オロモ」への回帰、もしくは「再オロモ化」の直近の動向を伝える業績となることが期待される。また田川・藤本・増田(すべて分担者)は、それぞれ20年来調査を続けているボラナ・オロモ(南部)・マロ(南西部)とバンナ(南西部)を再訪し、近年ますます勢いを増しているプロテスタント系ミッションの活動の影響、およびそうした外来の宗教の影響力の増大にもかかわらず依然として人々の精神世界を形作っている土着の信仰・呪術や儀礼との関係性について、調査を行った。以上のように、今年度は本研究は現地調査に重きを置いて実施してきた。エチオピア南部において20年来調査研究に従事してきた本研究のメンバーは、相互の情報交換を通した地域横断的な比較ができるのみならず、ここ20年間の変化を検証することができる。今年度の調査を通して、とくに現政権下で民族を隔てる境界線が政治化するなかで、民族や地域の境界線を越えて人と人とのつながりをもたらす宗教の影響力が強くなってきていることが実証された。本研究は、現EPRDF政権下のエチオピアにおける「宗教復興」現象を、さまざまな民族・地域の現地調査をもとに検証するものである。3年間の本研究の成果は『せめぎあう宗教と国家:エチオピア神々の相克と共生』(風響社)として刊行された。平成25年度に関しては、まず石原(代表者)が、2回にわたりオロミア州ジンマ県で調査を実施した。ジンマ県のムスリム・オロモ社会はティジャーニーヤとよばれるスーフィー教団(イスラーム神秘主義教団)の影響力が大きいが、本年度の調査においては、ティジャーニーヤの組織や活動、およびジンマ県でティジャーニーヤが中心的役割を演じている「スーフィーヤ」の活動について調査を行った。また名古屋大学大学院生垣見窓佳(研究協力者)は、オロミア州東ショワ県内で著名なオロモの霊媒師のもとで調査を行い、オロモ文化の復興運動の中にそれを位置づけた修士論文を完成させた。さらに日本学術振興会特別研究員吉田早悠里(研究協力者)は、オロミア州ジンマ県ゲラ郡にあるオロモ集落に暮らすマンジョが、被差別民として扱われるカファ社会から、ムスリム・オロモの間に移り住みイスラームに改宗することで差別を克服しようとしている状況について調査した。そして一橋大学大学院生松波康男(研究協力者)は、オロミア州東ショワ郡ボセト郡に赴き、霊媒師のもとに集まるキリスト教徒のオロモ支持者たちが吐露する悩みに着目して調査を行った。藤本武(分担者)は、南部諸民族州のマロ社会において根強く存在する呪術信仰とそれを否定しながら拡がりをみせているプロテスタント諸派について成果発表している。平成24年度は、研究会を2回開催したほか、分担者と協力者によるエチオピアにおける現地調査が行われた。南山大学で開催した研究会においては、現地調査の報告やエチオピア国内情勢についての情報交換のほか、エチオピアの宗教に関し公刊予定の論文集について検討が行われた。エチオピアにおける現地調査は、分担者の藤本武(富山大)が南西部の少数民族マロの調査に赴いたほか、協力者の吉田早悠里(日本学術振興会・特別研究員)が南西部のカファおよびジンマ県で、さらに同じく協力者の垣見窓佳(名古屋大・院生)が中部の東ショワ県で実施した。

藤本は、マロ社会にみられる呪術・妖術、および近年活発に宣教活動を展開しているプロテスタント系教会の活動について調査を行った。吉田はキリスト教徒のカファが主としてすむカファ県とムスリム・オロモが主としてすむジンマ県の境界域において調査を行い、カファ社会のなかの被差別民マンジョがイスラームに改宗する傾向があることに関する興味深い事実を発見した。また垣見は東ショワ県においてオロモの文化復興が起きていることに着目し、その渦中にいる男性霊媒師の活動と影響力を主たる対象として現地調査を実施した。本研究は、初年度および2年目は、主として海外(エチオピア)での調査および学会等での成果発表を計画していたが、本年度は計画通り、代表者・分担者および協力者によるエチオピアでの現地調査が順調に行われた。25年度が最終年度であるため、記入しない。エチオピアが民族連邦制を導入してから20年がたち、これまで政治的に顧みられることのなかった少数民族の権利が一定程度認められるなど評価すべき点がみられる一方、長期政権特有の強権的傾向が強まっており、インフレによる物価上昇もあって国民の不満は高まっている。そうした中で国民は宗教というチャンネルを通して問題解決をはかったり、生活向上や幸福の追求をめざしたりすることが増えている。平成23・24年度において、宗教をキーワードにして、エチオピア各地で現地調査を実施したり、情報交換を実施してきたが、昨今ますます多種多様な宗教共同体が形成されており、人々の多様なニーズに対応していることがわかってきた。人々が宗教共同体に求めるニーズとは、個人の病治しや精神的な悩みの解決にとどまらず、教育や就業機会、食糧援助、紛争解決などに及ぶ。だが、宗教への依存度が高まるにしたがい、異なる宗教もしくは宗教的立場や傾向をもつ人々同士が衝突する事件が多発している。本研究は、宗教を切り口として現代エチオピアの情勢分析を行うことを目的としているので、こうしたローカルな現状に関する資料や報告が蓄積されてきている点において、研究が「おおむね順調に進展している」と評価することができる。本研究は、初年度および2年目を現地調査にあてているが、エチオピア国内情勢も調査の遂行にさしさわる状況や事件は起きておらず、また代表者・分担者他の研究環境も大きく変化した者もいないので、当初の計画通り、平成24年度においてもエチオピアでの現地調査を中心に置きながら、国内外での学会に参加しながらその成果発表につとめ、さらには出版物の形にまとめる準備をしていくこととする。平成25年度は最終年度なので、一方で現地調査も進めながら、他方で出版物の公刊に向けて前進したい。エチオピアの宗教について包括的に検討した論文集は、国内はもちろんのこと、海外においても珍しく、その価値は高い。すでに論文集の原稿は大方集まっており、研究会で何度も練り直しを行い、代表者を編著者とし、分担者・協力者を著者とする論文集は完成に近づいている。ただ平成24年に現政権を率いてきたメレス首相が死去した後、国内情勢の変化と宗教への影響が予測できない状況が続いており、引き続き、現状分析のための情報収集と現地調査を行う必要がある。
バイオマスを燃料とした単シリンダ型農用スターリング機関の試作研究

バイオマスを燃料として、その燃焼熱によって作動するスターリングエンジンを試作、実験を行った。単シリンダー型のエンジンは、ディスプレーサーとベローズを用いたパワーピストンから成り立ち、ディスプレーサーは2本のロッドによりクランクシャフトに接続されている。パワーピストンには、ステンレス製のベローズを用いており、摺動摩擦低減と作動ガスの漏れを防ぐことを図った。再生器の中にはステンレス製のスチールウールを詰め込み、この再生器を組み込んだディスプレーサは、2つの円筒ピストン構造となっている。再生器の材料として、4種類の材料を試験して、作動ガスによる流動損失抵抗を計測した。詰め込んだマトリックス材料の密度が大きくなるにつれて流動損失も増加したが、図示出力は増加することが判明した。したがって、マトリックスの密度上昇による流動損失増加よりも出力上昇効果が大きいことが明らかになった。さらに、機関を大型化してロッドシールならびにパワビストン部に、摺動損失の少ないベロフラムシリンダを用いて、作動ガスのシール性向上ならびに摺動摩擦力低減を図るスターリング機関を試作、試験を行った。本機関をクランク位相遅れ角90°、作動ガス圧力0.2(Kgf/cm^2)のもとで運転を試みた。しかし本機関は30分間の加熱で高温部シリンダ内作動ガスの温度が約210°Cにしかなっておらず、自立運転をできそうな現象がみられなかった。シュミット理論によるシミュレーションを行い、さらに、ビール数をもとに動力損失を考慮して計算すると、機関出力がPm=0.1(MPa)では、0に近く、またPm=0.5(MPa)でも数W以下であるため、機関の自律運転が困難であることが判明した。したがって、本エンジンにおいて、熱伝導状態を改善して、高温部の温度上昇を図り、動力損失低減を十分に試みる必要があることが判明した。機関に設計を行い、製作をすすめている。1.基本設計特徴(1)構造は、ディスプレ-サ式単動型スタ-リング機関である。パワ-アクチュエ-タにはステンレス素材の金属ベロ-ズを採用して作動流体の漏洩防止としゅう動摩擦抵抗低減を行う。(2)クロスロッドのシ-ル部には,ベロフラムを採用して,漏洩防止と摩擦低減を行う。(3)再生器は、ディスプレ-サ中に内蔵一体化して、流動抵抗と伝熱損失を抑える構造とする。(4)作動流体は、空気とヘリュウムガスの2種類を利用してそれぞれの性能と適応性を比較検討する。(5)再生器マトリクスとしては、SUS素材細線を十分な高密度に充填して再生効率向上をねらう。2.製作と各部性能評価(1)ディスプレ-サ,機関シリンダ,加熱器,冷却器およびクランク機構部を製作した。(2)クランク部は,串刺し型としたが,回転バランスとパワ-ロッドから発生力の作用線の振れにより,回転が不安定で振動が誘起されるため,現在機構部の再検討を行っている。(3)また,再生器内での流動抵抗による,圧力変動を測定し,マトリックス材質と充填量を変えて,動力損失に与える影響を調べた。機関の設計変更を行い、改良製作をすすめている。1.串刺し型クランク機関の試作と実験(1)串刺し型機関を製作した。(2)クランク部の製作精度が得られず回転時における不具合が生じ、大きな振動を生じた。回転バランスとパワ-ロッドから発生する力の作用線の振れにより、回転が不安定となり振動が誘起されたものと思われる。(3)串刺し構造上の空間的制限から、当初予定のベロフラムシ-ル機構の組み込みが困難であったため、ル-ロンリップシ-ルを採用せざるを得なくなり、作動ガスの漏れを生じ十分な動力の取り出しができなかった。2.問題点改良のための設計変更(1)2シリンダ型機関とした。(2)パワ-

ピストン部には、ステンレスベロ-ズに変えて安価なベロフラムビストンを採用した。これにより作動流体の漏洩防止としゅう動摩擦抵抗低減をねらった。(3)ディスプレ-サロッド部のシ-ル機構として、ベロフラムを組み込みシ-ル性向上をねらった。(4)再生器は、ディスプレ-サ中に内蔵一体化して、流動抵抗と伝熱損失を抑える構造とする。本年度は、ロッドシールならびにパワビストン部に、ベロフラムシリンダを用いて、作動ガスのシール性向上ならびに摺動摩擦力低減を図るスターリング機関を試作、試験を行った。ベロフラムシリンダというのは、摺動パッキンの代りに膜を用いたピストンで、作動膜部はきわめて薄く、膜は強力なポリエステル(テトロン)布などの上にゴムを被履したものである。今回スターリング機関の研究において、優れた性能を持つベロフラムシリンダをスターリング機関のパワーピストンおよびディスプレーサロットシールに利用して、スターリング機関の機密性を図るようにした。本機関をクランク位相遅れ角90°、作動ガス圧力0.2(kgf/cm^2)のもとで運転を試みた。しかし本機関は30分間の加熱で自立運転をできそうな現象がみられなかった。このとき高温部シリンダ内作動ガスの温度が約210°Cにしかなっておらず、そのあと高温部の温度が上昇しにくかった。本スターリング機関の動力損失原因を調べるため、モータリングテストを行い機関全体の損失動力を測定を試みた。その結果、損失としては、流動抵抗が最も大きく全体の60%を占めていることがわかった。スターリングエンジンの性能を予測するため、設計仕様であるTe=500°Cおよび実験時のTe=200°Cのときのシュミット理論によるシミュレーションを行った。さらに、ビール数をもとに動力損失を考慮して計算すると、機関出力がPm=0.1(MPa)では、0に近く、またPm=0.5(MPa)でも数W以下であるため、機関の自律運転が困難であることが判明した。したがって、本エンジンにおいて、熱伝導状態を改善して、高温部の温度上昇を図り、動力損失低減を十分に試みる必要がある。
ステンレス製鋼スラグを利用した環境保全型コンクリートであるジオポリマーの開発

本研究は、ジオポリマーの次世代コンクリートとしての普及を図るための基礎研究として、各種フィラー材料の適用性を化学組成の観点から学術的に明らかにすることを主目的とするものである。先ず、JISII種フライアッシュをベースとしたジオポリマー硬化体について、初期加熱の有無および硬化後の養生条件の違いが圧縮強度に及ぼす影響について実験的に検討を行った。初期加熱を行わない場合、僅かでも水分供給がある養生条件では材齢による強度増加は認められなかった。また、強度の発現が遅い欠点はあるが、恒温養生および気中養生が有効であった。初期加熱を行った場合、材齢7日の段階では恒温養生と水中養生が有効であった。一方で、この場合、気中養生では長期材齢で圧縮強度の低下がみられた。その理由として、気中養生においては水中養生および土中養生に比べて、温度や湿度変化などの負荷の影響が示唆された。次に、化学組成の異なる各種フィラー材料を使用したジオポリマーの硬化前の流動特性および硬化後の収縮特性について検討した。流動特性についてはスランプフロー試験による流動幅の直径により評価し、収縮特性については供試体の寸法(高さ)変化により評価した。ジオポリマーのアルカリシリカ溶液として数種類の珪酸ソーダを比較検討した結果、流動性および取り扱いの容易性から珪酸ソーダ3号溶液が最も適していることが明らかとなった。一方、ジオポリマーの収縮特性については、通常のJISII種フライアッシュであれば程度の差はあるが、何れも材齢経過により収縮することが明らかとなった。また、JIS規格外のPFBCフライアッシュおよびステンレス製綱スラグについても、同様の収縮特性を示した。これらの内、最も収縮量が小さかったのは九州電力松浦フライアッシュ(JISII種)であるが、そのメカニズムは明らかになっていないため今後検討していきたいと考えている。概要に記した通り、JISII種フライアッシュをベースとしたジオポリマー硬化体について、初期加熱を行わない場合、僅かでも水分供給がある養生条件では材齢による強度増加は認められなかったこと、および強度の発現が遅い欠点はあるが恒温養生および気中養生が有効であったことを明らかにした点においては進捗状況は良好である。一方、フライアッシュとは化学組成が大きく異なるステンレス製鋼スラグを使用したジオポリマー硬化体については、現在実験を行っている最中であり、練り混ぜに適したワーカビリティーとしての溶液粉体比は30%程度であり、フライアッシュと比較して15%程度少ないことまでは明らかにしている。しかし、今年度購入した主要備品であるミハエリス二重てこ型曲げ強度試験機を使用したジオポリマーの曲げ強度特性については、試験機の納品がやや遅れた事情があり、今年度は成果を出せる状況に到らなかった。ジオポリマーの配合条件等、実験の準備状況は概ね良好であるため、次年度以降に曲げ強度特性を把握する予定である。平成31年度は、先ずフライアッシュをベースとしたジオポリマー(フライアッシュ・ジオポリマー)とステンレス製綱スラグをベースとしたジオポリマー(スラグ・ジオポリマー)の強度特性の違いを明らかにする。すなわち、フライアッシュ・ジオポリマーおよびスラグ・ジオポリマーの両者について、練混ぜ後の養生条件の違いが強度特性に及ぼす影響を明らかにする。特に、CaOやSO3を多く含むフライアッシュやスラグをベースとしたジオポリマーの硬化過程においては単純な脱水縮重合反応であるとは言い切れず、一部にセメントと同様の水和反応も起こっているものと予想される。従って、最適な養生条件として、水分供給の有無や温度条件、乾燥条件等について検討する。なお、ジオポリマーの強度特性については圧縮試験だけでなく、割裂引張試験および曲げ試験も行い、セメントペーストやモルタルとの強度特性の比較を行う。特に、ジオポリマーの強度特性については申請者らのこれまでの研究成果から材齢28日以降に増加することが推測されるため、本研究計画では長期材齢(56日以降)での強度特性の把握にも努めることとする。研究成果については、農業農村工学会など関連の学会にて発表する予定である。

また、JIS規格外のPFBCフライアッシュおよびステンレス製綱スラグについても、同様の収縮特性を示した。これらの内、最も収縮量が小さかったのは九州電力松浦フライアッシュ(JISII種)であるが、そのメカニズムは明らかになっていないため今後検討していきたいと考えている。概要に記した通り、JISII種フライアッシュをベースとしたジオポリマー硬化体について、初期加熱を行わない場合、僅かでも水分供給がある養生条件では材齢による強度増加は認められなかったこと、および強度の発現が遅い欠点はあるが恒温養生および気中養生が有効であったことを明らかにした点においては進捗状況は良好である。一方、フライアッシュとは化学組成が大きく異なるステンレス製鋼スラグを使用したジオポリマー硬化体については、現在実験を行っている最中であり、練り混ぜに適したワーカビリティーとしての溶液粉体比は30%程度であり、フライアッシュと比較して15%程度少ないことまでは明らかにしている。しかし、今年度購入した主要備品であるミハエリス二重てこ型曲げ強度試験機を使用したジオポリマーの曲げ強度特性については、試験機の納品がやや遅れた事情があり、今年度は成果を出せる状況に到らなかった。ジオポリマーの配合条件等、実験の準備状況は概ね良好であるため、次年度以降に曲げ強度特性を把握する予定である。平成31年度は、先ずフライアッシュをベースとしたジオポリマー(フライアッシュ・ジオポリマー)とステンレス製綱スラグをベースとしたジオポリマー(スラグ・ジオポリマー)の強度特性の違いを明らかにする。すなわち、フライアッシュ・ジオポリマーおよびスラグ・ジオポリマーの両者について、練混ぜ後の養生条件の違いが強度特性に及ぼす影響を明らかにする。特に、CaOやSO3を多く含むフライアッシュやスラグをベースとしたジオポリマーの硬化過程においては単純な脱水縮重合反応であるとは言い切れず、一部にセメントと同様の水和反応も起こっているものと予想される。従って、最適な養生条件として、水分供給の有無や温度条件、乾燥条件等について検討する。なお、ジオポリマーの強度特性については圧縮試験だけでなく、割裂引張試験および曲げ試験も行い、セメントペーストやモルタルとの強度特性の比較を行う。特に、ジオポリマーの強度特性については申請者らのこれまでの研究成果から材齢28日以降に増加することが推測されるため、本研究計画では長期材齢(56日以降)での強度特性の把握にも努めることとする。研究成果については、農業農村工学会など関連の学会にて発表する予定である。当該年度は圧縮試験機の保守点検費が特に必要なかったこと、および50kN型荷重計(ロードセル)が本経費とは別に調達可能であったため購入しなかった。したがって、未使用額は次年度以降に必要となる同試験機の保守点検費等の経費に充てることとしたい。