hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
原爆被爆者白血病及び類縁疾患の臨床的特性に基づいた発症リスク評価

信頼区間,1.6-9.5;P<0.001)であった。性・到達年齢・誕生年を調整した解析において、MDS発生リスクは若年被爆者(被爆時年齢20歳以下)で有意に高値であった。さらに、白血病に移行しやすい高リスクのMDS (RAEB/RAEB-t)のほうが、白血病に移行しにくい低リスクMDS (RA/RARS)よりも近距離での発症リスクが高かった。2)FAB分類、WHO分類に基づいた被爆者白血病の発症リスク:腫瘍登録より確定した312例の被爆者白血病症例を見直し、そのうち74例について、正しいFAB分類コード、WHO分類コードへの修正を行った。今後、病型別の発症率と被曝線量との関連を解析する予定である。3)被爆者MDSの白血病進展と放射線曝露の関連:被爆距離2.5km以内の被爆者のほうが、被爆距離2.5km以遠の被爆者より、白血病進展率が高い傾向にあった(P=0.08)。症例収集が不十分なため、さらなる調査が必要である。4)被爆者MDSの染色体異常の特性:被爆者MDSのうち染色体検査結果が得られた107例について、複雑型染色体異常の発生頻度と被爆距離との関連を調べた。被爆距離<1.5kmの高リスクMDS症例は、複雑な染色体異常を呈する頻度が高かった(P=0.06)。
安定同位体比による農薬類の危機管理体制の確立

近年問題視される農薬疑義資材中に含まれるシペルメトリンの起源推定を試みた。シペルメトリン中の炭素安定同位体比(δ13C)(‰)を測定したところ,4種の農薬疑義資材はほぼ同じ値となり,これらは同一の起源であることが疑われた。近年の無農薬食品の推進から,農薬嫌疑資材は今後,さらに大きな問題になる可能性もある。さらに,最近開発されたLC/IRMSを用いて,5種の農薬類,6種の糖,10種のアミノ酸,2種のカフェインのδ13Cを分析した。窒素が含有していない成分においては,高精度・高確度に分析が可能であることがわかった。しかし,窒素を含有している場合,何らかの理由で高精度分析は難しいことがわかった。本研究は,従来行われてきた不純物を利用した薬物指紋法ではなく,農薬を構成している水素,炭素,窒素安定同位体比を測定することで,国内外の産地の推定や商品ごとの識別を目指している。安定同位体比は石油,石炭,食品などの生産地や生成過程により特徴を有すことが既に証明されており,農薬類の識別にはまたとない指標となり得ることが予想される。具体的には,近年開発された個別化合物安定同位体比質量分析計(GC/C/IRMS及びLC/IRMS)を利用し,農薬を構成している炭素及び水素安定同位体比を高精度分析し,国内産か海外産,また商品ごとの識別を目指す。平成24年度はGC/C/IRMSに液体窒素を用いたクライオフォーカスの融合した装置を用いて,近年中国産冷凍鮫子問題でも話題になったメタミドボスと農薬疑義資材(夢草,健草源等)に含まれるシペルメトリンの高精度分析法の開発及び異同識別を行った。その結果,クライオフォーカスを用いることでさらに低濃度域においても高精度分析法を確立することが出来,また異同識別も可能になった(これらの結果は既に国際学術雑誌に提出済みである)。また熱安定性の低い農薬類や,水溶解性の高い農薬類の測定のためにLC/IRMSの導入も図った。本学が保有する英国製のIsoprime(安定同位体比質量分析計)に融合するためにLiquifaceを購入した。本装置は国内1号機であったために,設置等に時間が要した。これらは来年以降に本格的に実施する予定である。平成25年度はGC/C/IRMSに液体窒素を用いたクライオフォーカスの融合した装置を用いて,秋田県内で使用している農薬類12種の高精度分析法の開発及び異同識別を行った。また熱安定性の低い農薬類や,水溶解性の高い農薬類数種をLC/IRMSにて分析することが出来た。平成24年度は,GC/C/IRMSに液体窒素を用いたクライオフォーカスの融合した装置を用いて,近年中国産冷凍餃子問題でも話題になったメタミドホスと農薬疑義資材(夢草,健草源等)に含まれるシペルメトリンの高精度分析法の開発及び異同識別を行った。その結果,クライオフォーカスを用いることでさらに低濃度域においても高精度分析法を確立することが出来,また異同識別も可能になった。平成25年度は,秋田県内で使用している農薬類12種の高精度分析法の開発及び異同識別を行った。

平成26年度は,農薬中の水素安定同位体比の測定を行い,また熱安定性の低い農薬類や,水溶解性の高い農薬類の測定のためにLC/IRMSを用いて,数成分の農薬の高精度分析を行うことができた。また,イオンクロマトグラフとLC/IRMSとの融合も電気信号も含めて実施することが出来た。26年度が最終年度であるため、記入しない。環境鑑識学26年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は,液体窒素を用いたクライオフォーカスシステムとGC/C/IRMS(7890,アジレントテクノロジー社製,Isoprime,アイソプライム社製)の融合とLC/IRMSの購入を目指したが,どちらも順調に実施することが出来た。具体的には前者は近年中国産冷凍鮫子問題でも話題になったメタミドボスと農薬疑義資材(夢草,健草源等)に含まれるシペルメトリンの高精度分析法の開発及び異同識別を行ったが,クライオフォーカスを用いることでさらに低濃度域においても高精度分析法を確立することが出来,また異同識別も可能になった。また高確度を維持するための農薬類の分析手順も決定することが出来た。これらの結果は既に国際学術雑誌に提出済みである。またLC/IRMSの購入に関しては,既に購入済みであり,おおむね順調に進展していると考えている。平成25年度は,多成分の農薬類の高精度分析に加え,各種分解試験等を実施し,またLC/IRMSでは数種の農薬の分析を実施することが出来た。また分析装置は多機能オートサンプラー(MPS2-xt,ゲステル社製)とGC/C/IRMS(7890,アジレントテクノロジー社製,Isoprime,アイソプライム社製)の融合を目指したが,どれも順調に実施することが出来た。おおむね順調に進展していると考えている。平成25年度は,LC/IRMSの立ち上げを実施すると共に,様々な過程(環境中に放出された農薬は生物分解,光分解,加水分解等を経て消失していく)による分別係数推定実験を行う予定である。具体的には,農薬の系(有機リン系,カーバメート系等)ごとに安定同位体比分別量を実験・算出し,レイリー式個位体分別モデル)を用い一般化することを目的とする。生物分解では,秋田県内の土壌(黒ボク土,灰色低地土等)をバイアル内に入れ,対象農薬の商品を混入し時間の経過と共に採取・分析し,安定同位体比の分別量を調べる。また光分解では,水中に溶解させた農薬に人工光源(キセノンランプ,蛍光ケミカルランプ等)を光強度を変化させ照射し,安定同位体比の分別量を調べる。また相変化では,液体・固体から気化等の相変化における安定同位体比の分別量を調べる予定である。平成26年度は,農薬中の水素安定同位体比の高精度分析法の確立を行い,またLC/IRMSのさらなる改良を目指し,詳細な分解実験も行い分別係数を推定していく予定である。具体的には,農薬の系(有機リン系,カーバメート系等)ごとに安定同位体比分別量を実験・算出し,レイリー式(同位体分別モデル)を用い一般化することを目的とする。平成25年度の使用計画としては,分解に関するバイアル,ランプ等の消耗品に使用予定であり,また食品中に残留したことを考慮すると,さらに不純物を分離する必要性も生じるため,大学保有のガスクロマトグラフを2次元化する予定である。2次元化することで,多数の不純物と測定したい農薬の分離が可能になる。また,安定同位体比質量分析計は価格が非常に高いため,それに比して,消耗品量(ヘリウムガス,酸化炉等)も比較的高額になってしまっている。また前年度に旅費を安く抑えることが出来たので,その分も今年度に使用したいと考えている。
光ー光合成曲線と樹冠コンダクタンス指標を導入した総生産量推定アルゴリズムの開発

本研究では全地球観測衛星データを用いて,全地球スケールでの二酸化炭素固定量(総生産量)を推定するアルゴリズムに植生の生理的情報を組み込み,総生産量推定精度向上をめざす。人工衛星による総生産量推定には,ある期間の光量と総生産量との線形関係が仮定されることが多い。一方,光合成速度の光依存は非線形であることはよく知られている。本研究で開発するアルゴリズムの特徴は,総生産キャパシティー推定に光ー光合成曲線を導入すること,植生の気孔閉鎖による光合成速度の日中低下をリモートセンシング技術で推定する方法を開発し,衛星データ解析に適用する点である。光ー光合成曲線を用いた総生産キャパシティー推定に関しては,植生タイプ毎,いくつかの気候帯でパラメータを同様に扱えることが明らかとなった。総生産キャパシティーから光合成の低下量を推定するアルゴリズムに関しては,樹冠を一枚の大きな葉と考えるモデルで計算した結果,光合成速度が日中低下する時間帯では飽差(乾燥度)の寄与が高かった。衛星観測の地表面温度と飽差との関係を調べたところ,乾燥域では衛星観測の11時と13時の地表面温度から飽差が推定できる可能性があることが明らかとなった。以上より,衛星の地表面温度から計算した樹冠コンダクタンスの時間変化を,樹冠コンダクタンス指標と定義し,衛星データに適用し,総生産量の再現性を調べた。その結果,全地球観測衛星で地表面温度の観測結果は11時と13時にしか得られないため,日中低下の開始時間が11時より早い場合は過小に,11時より遅い場合は過大評価することが明らかとなった。衛星での地表面温度の観測頻度が上がれば,日中低下の推定精度は向上し,総生産量推定精度の向上が期待できる。近年,1時間毎に観測する気象衛星の空間分解能は高くなっており陸面過程への利用可能性がある。気象衛星データの利用可能性を調べていく予定である。本年度は,以下の課題に取り組んだ。課題1)これまで,樹冠スケールでの低ストレス下の光合成量を光合成キャパシティーと定義し,いくつかの植生タイプで光ー光合成曲線のパラメータをクロロフィルインデックスより推定する式の係数を決定した。全球での推定に向けて,同じ植生タイプでも生育地域の異なる大陸での本アルゴリズムの適用性に関して解析を行ない,現在論文を作成中である。また,農地はこれまで水田のみ解析してきたが,他の作物(ダイズ,コーン)についても解析を行った。Open shrub, closed shrubに関する投稿中の論文は,修正作業を行ない受理された。アマゾンの熱帯林に関する解析には一部問題があったため,今後さらに解析を行う必要があった。課題2)フラックスで観測された総生産量(GPP)と本アルゴリズムで定義される総生産キャパシティーがどの程度異なるかについて調べた。これは気孔開閉による光合成抑制量に対応する。これまで,乾燥によるストレスが高い疎な灌木サイトに対して調べた。本年度はストレスが比較的低いと考えられる灌漑されている水田の6年間のデータを用いて解析した。その結果,総生産量は総生産キャパシティの91%であり,ストレスが低い場合は,第一近似で総生産キャパシティーが総生産量とみなせることが明らかとなった。本研究結果は学術雑誌に投稿し受理された。課題3)気孔開閉による光合成の抑制量をモデルに組み込むためには,日変化の気象データが必要になる。フラックスサイトの場所に対応した気候モデルの気象要素データを入手し,そのデータの利用可能性について調べた。その結果,植生が乾燥によるストレスを受けやすい疎な灌木サイトでは,モデルからの気象要素の出力と観測値の8日間の平均時間変化値は,多少の差異はあるものの,ほぼ一対一の関係にあり,総生産キャパシティー推定に利用できると考えた。おおむね順調に進んでいるが,アマゾンの熱帯林での解析については,反射率データにうす雲などの影響が含まれている可能性があることが明らかとなり,再度,長期観測された反射率データを詳細に解析する必要がある。そのため,アマゾンの熱帯林のデータ解析結果の論文での発表には時間を要する。平成29年度は課題1)課題4)にとりくんだ。課題1)総生産キャパシティー推定式に関しては,ヨーロッパのフラックスサイト,オーストラリアのフラックスサイト,アマゾンのサイト(常緑樹)に関して解析を進めた。ヨーロッパのフラックスサイトのデータを用いた解析結果は,現在論文作成中である。課題2)フラックスで観測された総生産量と本アルゴリズムで定義される総生産キャパシティーがどの程度異なるかについて,植生タイプ毎に調べた。これは気孔開閉による光合成の抑制量であり,課題3)での推定量と対応する。アマゾンの常緑樹では,年間平均値で,総生産量は総生産キャパシティの91%,針葉樹林では,カラマツ林で95%,アカマツ林で99%であった。昨年度,ストレスが比較的低いと考えられる灌漑されている水田では91%であったが,この結果とほぼ同様に,ストレスが比較的低い場合は,第一近似で総生産キャパシティーが総生産量とみなせることが明らかとなった。課題3)樹冠コンダクタンスの日変化を衛星観測時間である11時で規格化したものを樹冠コンダクタンス係数と名付け,樹冠コンダクタンス係数の時間に対する傾きが,樹冠コンダクタンス指標の一候補と考えた。MODISの午前(11時),午後(13時)観測の地表面温度データより,時間に対する樹冠コンダクタンス係数の傾きを求めた。

乾燥地で高ストレス時の疎な灌木において,樹冠コンダクタンス指標の本候補について実際にデータに適用した。その結果,11時から13時でのGPPの日中低下の傾きの傾向は計算できた。しかしながら,日中低下が衛星観測時の11時より早い時間で起こっている場合には,日中低下の推定量は過小評価であった。課題4)課題1),課題2)の結果より,本研究で必要な植生タイプのグループ分けについての考察を進めている。解析はおおむね順調に進んでいる。解析結果の論文作成時に,データの再解析が必要になったため,論文の投稿は30年度となる。本研究では全地球観測衛星データを用いて,全地球スケールでの二酸化炭素固定量(総生産量)を推定するアルゴリズムに植生の生理的情報を組み込み,総生産量推定精度向上をめざす。人工衛星による総生産量推定には,ある期間の光量と総生産量との線形関係が仮定されることが多い。一方,光合成速度の光依存は非線形であることはよく知られている。本研究で開発するアルゴリズムの特徴は,総生産キャパシティー推定に光ー光合成曲線を導入すること,植生の気孔閉鎖による光合成速度の日中低下をリモートセンシング技術で推定する方法を開発し,衛星データ解析に適用する点である。光ー光合成曲線を用いた総生産キャパシティー推定に関しては,植生タイプ毎,いくつかの気候帯でパラメータを同様に扱えることが明らかとなった。総生産キャパシティーから光合成の低下量を推定するアルゴリズムに関しては,樹冠を一枚の大きな葉と考えるモデルで計算した結果,光合成速度が日中低下する時間帯では飽差(乾燥度)の寄与が高かった。衛星観測の地表面温度と飽差との関係を調べたところ,乾燥域では衛星観測の11時と13時の地表面温度から飽差が推定できる可能性があることが明らかとなった。以上より,衛星の地表面温度から計算した樹冠コンダクタンスの時間変化を,樹冠コンダクタンス指標と定義し,衛星データに適用し,総生産量の再現性を調べた。その結果,全地球観測衛星で地表面温度の観測結果は11時と13時にしか得られないため,日中低下の開始時間が11時より早い場合は過小に,11時より遅い場合は過大評価することが明らかとなった。衛星での地表面温度の観測頻度が上がれば,日中低下の推定精度は向上し,総生産量推定精度の向上が期待できる。近年,1時間毎に観測する気象衛星の空間分解能は高くなっており陸面過程への利用可能性がある。気象衛星データの利用可能性を調べていく予定である。平成29年度は課題1)課題3)および課題5)にとりくむ。課題1)総生産キャパシティー推定式に関しては,これまで1年間のデータのみを用いて解析を行ってきたが,近年データの蓄積と公開が進み,数年間のデータをまとめて解析することが可能となったため,数年間のデータの解析を行う。また,衛星観測の反射率データにもうす雲やノイズなどが含まれていることがあり,衛星データ提供元のフラグを用いても除けない場合があった。そこで,解析サイトの長期間の反射率データの季節変化の特徴を調べ,うす雲やノイズデータを除去した上で,総生産キャパシティー推定式の係数を決め,推定式の精度向上を行う。
超低q(ULQ)プラズマ閉じ込め高性能化

超低q(ULQ)プラズマの閉じ込め特性に関する基礎実験及び理論的検討を行ない、高トロイダル磁場化によってプラズマ閉じ込めが改善されることを実証した。昭和63年度はREPUTE-1による基礎実験及びトロイダル電流系プラズマ実験装置REPUTE-IQの設計、製作を行なった。REPUTE-IQは、高トロイダル磁場(最大0.7T)、高プラズマ電流密度(最大3MA/m^2)を特徴とし、高トロイダル磁場下での低q放電によってULQプラズマの高性能閉じ込めを目指した設計となっている。平成元年度は本計画の最終年度に当り、当初の目的プラズマパラメータを実証するとともに、そのプラズマ加熱・閉じ込めの原理を明らかにして、今後の当分野での研究発展の方向付けを行なった。先ず高トロイダル磁場化によってプラズマの実効電気抵抗が小さくなる事を示した。ULQプラズマでの実効電気抵抗はプラズマ境界近傍のエネルギー閉じ込め特性を反映することが示されており、抵抗値が小さくなることは閉じ込めの改善を示す。旧来REPUTE-1に於いて得られていた.ULQプラズマの最小抵抗値約6ΜΩmを約半分の3ΜΩmまで改善し、世界的に最小値を更新した。又プラズマの密度-電流パラメータ特性を示すHugiIIダイヤグラム上で空白となっていた低密度、低q領域のプラズマを生成し、旧来のULQが占めた高密度、低q領域、一般のトカマクが占める低密度、高q領域に対して、新たなパラメータ領域でのプラズマ特性を研究したことになる。これによってトロイダル電流系に閉して、広パラメータ領域で一般的・基礎的なプラズマの挙動を研究しようとする本研究の目的が果たされ、且つULQとして最も高い閉じ込め性能を達成することができた。本研究は昭和63年から計2年度に亙り、プラズマ実験装置を新設し、超低q(ULQ)放電によるプラズマ発生、閉じ込めの特性を研究しようとするものである。本年度は特に以下の点に特徴を持つ新装置を設計製作した。ULQ放電は当研究グループによって昭和60年、REPUTE-1に於いて発見された閉じ込め方式であり、以来内外の6つのトロイダルプラズマ実験装置によって研究が進められている。これ等各装置各々の特徴に対する本研究の位置付けを、種々のパラメータに対するプラズマ特性のスケーリングに立脚して検討を進めた結果、本装置に於いては(1)トロイダル磁場強度を最大1Tまで高める事、(2)プラズマの体積を可能な限り(磁場発生電源の容量内で)大きくすること、(3)誤差磁場を小さくする為にライナーにトロイダルギャップを設けること、(4)不純物の低減の為にライナーを200°Cベーキングすることに特徴を持たせた。超低q(ULQ)プラズマの閉じ込め特性に閉する基礎実験を行ない、高トロイダル磁場化によってプラズマ閉じ込めが改善されることを実証した。実験は昭和63年度に本研究貴補助金によって設計・製作した、トロイダル電流系プラズマ実験装置REPUTEー1Qを用いて行なった。本装置は、高トロイダル磁塲(最大0.7T)、高プラズマ電流密度(最大3MA/m^2)を特徴とし、高トロイダル磁場下での低q放電によってULQプラズマの高性能閉じ込めを目指した設計となっている。本年度は本計画の最終年度に当り、当初の目的プラズマパラメ-タを実証するとともに、そのプラズマ加熱・閉じ込めの原理を明らかにして、今後の当分野での研究発展の方向付けを行なった。ULQプラズマでの実効電気抵抗はプラズマ境界近傍のエネルギ-閉じ込め特性を反影することが示されており、抵抗値が小さくなることは閉じ込めの改善を示す。旧来REPUTEー1に於いて得られていた、ULQプラズマの最小抵抗値約6μΩmを約半分の3μΩmまで改善し、世界的に最小値を更新した。

又プラズマの密度ー電流パラメ-タ特性を示すHugi11ダイヤグラム上で空白となっていた低密度、低q領域のプラズマを生成し、旧来のULQが占めた高密度、低q領域、一般のトカマクが占める低密度、高q領域に対して、新たなパラメ-タ領域でのプラズマ特性を研究したことになる。これによってトロイダル電流系に閉して、広パラメ-タ領域で一般的・基礎的なプラズマの挙動を研究しようとする本研究の目的は果たされ、且つULQとして最も高い閉じ込め性能を達成することができた。
静止画像および動画像のColorization符号化法に関する研究

白黒画像に対して色の付加を行うために開発されたColorizationを復号に用いることにより,従来の標準化符号化法で利用されていなかった輝度と色差の関係を利用する新しい符号化,Colorization符号化法を提案した.本研究により,Colorization符号化法における最適な圧縮データの生成法や,画像内に含まれるテクスチャなどの繰り返し要素の圧縮にもColorizationが応用可能であることが示された.白黒画像に対して色の付加を行うために開発されたColorizationを復号に用いることにより,従来の標準化符号化法で利用されていなかった輝度と色差の関係を利用する新しい符号化,Colorization符号化法を提案した.本研究により,Colorization符号化法における最適な圧縮データの生成法や,画像内に含まれるテクスチャなどの繰り返し要素の圧縮にもColorizationが応用可能であることが示された.輝度画像に対して人間が手で与えた少数の色指定情報に基づき,自然なカラー画像を再現するColorizationを復号時に利用する画像圧縮符号化法について検討を行った.人間が手で与えるものに近い,「線分の集合」で表現された色指定情報の抽出法を提案した.これにより,特に色差平坦領域において.わずかな情報量で大量の代表画素に同時に色差を与えることが可能となり,既存の手法と比較して,同程度の主観品質の復号画像を得るために必要な情報量を大幅に削減することに成功した.また,本年度はこれに加え,提案手法による復号画像の客観品質尺度についても検討を行った.提案手法による復号画像は,従来の画像圧縮と比較して,色情報の主観品質を高ゆることができるが,主観評価値を得るためには非常に高コストな実験が必要となる.一方で,客観品質尺度として従来用いられているPSNR(Peak Signal to Noise Ratio)は主観品質との相関が非常に低いことが指摘されており,提案手法による復号画像の品質評価には適当ではない。そこで本年度は,近年多方面で利用されている画質の客観品質尺度であるSSIM(Structural SIMilarity)を新たに導入し,提案手法による復号画像のSSIM値と主観品質が高い相関を示すことを明らかにした。SSIMを用いることにより,従来検討が難しかった提案手法のレート/品質制御における大きな前進が期待される.Colorizationを復号に用いる画像符号化法について,本年度ではまず,Colorization符号化法における色指定情報を,符号化効率の観点からより最適なものに近付けるために,格子状に与えた色指定情報点から得られる復号画像の属する部分空間に着目することにより,不要な色指定情報の削除と,復号品質を向上させるために必要な色指定情報点を発見するアルゴリズムを構築した.これらの研究によって得られた色指定情報は,従来の研究によって得られたものより少ない情報量で,高い符号化品質を実現できることが実験により示されている.また,既存のColorization符号化法の問題であった,輝度成分と比較して,極端に平滑化された色差成分が復号結果として得られるという点に関しては,輝度と色差の局所的な線形関係に着目し,この関係を表す係数をColorizationと類似した手法で伝搬させることにより,大幅な客観品質の改善が可能であることを示した.さらに,Total Variationに基づく非線形分離手法によって輝度画像から分離したテクスチャ画像に対しても,やはりColorizationによるテクスチャ特性の伝搬とパッチベースのテクスチャ合成を用いることで圧縮符号化を行える可能性を示した.これらに加えて,近年注目を集めているCompressive Samplingについても,疑似乱数基底によって観測された色成分と,輝度画像から,Colorizationによる復号が可能となることを示した.
パーキンソン病治療を目的とした脳細胞へのチロシンヒドロキシラーゼ遺伝子の導入

1.膜融合リポソームを用い、FITCラベル化したデキストランおよびオリゴヌクレオチド等の高分子を、培養マウス脳毛細血管内皮細胞に導入できることが示された。2.膜融合リポソームを用いβガラクトシダーゼ遺伝子を培養マウス脳毛細血管内皮細胞に導入し、βガラクトシダーゼを発現させることができた。3.βガラクトシダーゼ遺伝子発現ベクターを封入した膜融合リポソームをラットに外頸動脈から投与することにより、脳毛細血管にβガラクトシダーゼ遺伝子を導入することができた。βガラクトシダーゼを発現した脳毛細血管は脳全体に渡り確認された。4.2.3.より、膜融合リポソームは、in vitroのみならずin vivoにおいても、脳毛細血管内皮細胞への遺伝子の導入に有用であることが示された。本年度は膜融合リポソームによる細胞への遺伝子導入を試みるために、遺伝子としてβガラクトシダーゼ遺伝子(β-gal)を用い、マウス脳毛細血管内皮細胞(MBEC4細胞)およびin vivoにおける発現について検討を行った。・β-gal封入膜融合リポソームの調製:ホスファチジルコリン、ホスファチジルセリン、コレステロールを基材とし、薄膜法によりβ-gal封入リポソームを調整した。さらに、紫外線照射により不活性化したセンダイウイルス(HVJ)と反応された後、ショ糖密度勾配により未反応のHVJを除去し、β-gal封入膜融合リポソーム(β-gal-HL)を調製した。β-galの封入率は約10%だった。・in vivo実験:ラットの外頚動脈よりβ-gal-HL、β-galとCLとの併用あるいはβ-galのみを投与した。投与4日後にラットの脳より脳毛細血管を単離し、β-galの発現についてウェスタンブロッティングおよび染色により検討した。その結果、in vitro実験と同様に、β-gal-HL投与群においてのみβ-galの発現が認められた。以上の結果より、膜融合リポソームはin vitroのみならずin vivoにおいても遺伝子ベクターとして有用であることが示唆された。パーキンソン病治療を目的とした脳由来細胞への導入遺伝子として、既にドパミン神経細胞に対して保護作用を有することが報告されているGlial-Derived Neurotrophic Factor(GDNF)を選択した。これまでに、脳実質にウイルスベクターを直接投与し、GDNFを神経細胞に発現させた報告はあるが、脳毛細血管内皮細胞へ導入し脳側へGDNFを分泌させ、神経細胞保護作用を検討した報告はなされていない。そこで、今年度は、脳毛細血管内皮細胞において、GDNFを脳側へ分泌発現させることができるか否かについて、in vitro実験により検討を行った。マウス培養脳毛細血管内皮細胞(MBEC4細胞)を透過性膜上に単層培養し、これにmouse GDNFcDNAを組み込んだ哺乳類細胞外来遺伝子発現ベクターをリポフェクション法により導入した。細胞内に発現されたGDNFおよび培養メディウム中に分泌されたGDNFはELISA及びウエスタンブロットにより検出した。トランスフェクション後3日目から4日目における分泌量をELISAで定量した結果、luminal側(血液側)培養液中、abluminal側(脳側)培養液中にそれぞれ、0.85ng/mg protein/day、5.78ng/mg protein/dayのGDNFが検出され、脳側に優位に分泌されることが示された。分泌されたGDNFの分子量は約40kDであり、糖鎖付加が行われていること、二量体を形成していることが示唆された。
地域農業支援と関係機関のワンフロアー化に関する研究

地域農業支援を効的に行うための関係機関のワンフロアー化(より密接な協力体制の構築による一体的かつ効率的な支援活動の実施体制)に関して,米国の小規模農場支援の実態調査に基づく比較検討から,取り組むべき課題と対応策を明らかにした.主には次の5つの課題を導出し検討を行った.第一に予算規模と支援対象の絞り込み,第二に支援活動としての経済事業,第三に専門的人材の雇用による登用,第四に支援対象組織の事業構造デザイン,第五に農商工連携の場としてのNPO組織の運営,である.地域農業支援を効的に行うための関係機関のワンフロアー化(より密接な協力体制の構築による一体的かつ効率的な支援活動の実施体制)に関して,米国の小規模農場支援の実態調査に基づく比較検討から,取り組むべき課題と対応策を明らかにした.主には次の5つの課題を導出し検討を行った.第一に予算規模と支援対象の絞り込み,第二に支援活動としての経済事業,第三に専門的人材の雇用による登用,第四に支援対象組織の事業構造デザイン,第五に農商工連携の場としてのNPO組織の運営,である.これらの調査の結果から、日米間での地域農業・農場に対する助成金の内容や性質、また支援主体の性格と機能に関する違いを明らかにするとともに、その違いが農業構造だけでなく、社会的・文化的背景に起因することを明らかにした。とくに、米国において競争的助成金が小規模農場支援に高い効果をあげるためには支援主体であるNPO組織が有効に機能することが必要となるが、このための前提条件としてNPO組織および同組織員としてのキャリアが労働市場で高く評価されるという社会的背景が機能している。このことは、同様の社会的背景を有しない日本において関係機関のワンフロアー化の受け皿としてのNPO組織を想定する場合の制約条件を意味する。すなわち、NPO組織の機能を担保するための組織構造や財務構造を構築した上で、日本型の支援システムを再編することが必要となる。本年度の研究成果は、大きくは次の二点である。第一に、前年度および今年度の調査成果から、米国における小規模農場に対する支援システムの構造と論理を明らかにした。米国では、公的部門と民間の非営利部門とが供給する競争的助成金を含む資金を活用し、NPOおよび大学エクステンションが相互に協力しながら支援主体として小規模農場こ対する支援を行っている。このような支援システムが形成されているのは、米国の混合福祉経済社会としての社会的背景がある。第二に、このような米国の支援システムとの比較から、日本において地域農業支援のワンフロアーに向けて取り組むべき事項として次の三点を指摘した。第一は、財務状態と支援活動の規模のバランスをとることの必要性である。予算則模に照らしながら、支援対象間の平等性の確保と特定の支援対象への重点的な活動とのバランスを再検討し、支援活動に充当される資金・人員の規模に照らして支援対象の絞り込み等が必要となる。第二は、支援活動の一環として経済事業を行う場合、固定費の大小により事業が非採算化した時の撒退の可否が規定されることである。このことは、大規模な固定費を派生するような助成金による経済事業の危険性を意味する。第三は、より多くの人材を組織員として誘引する組織デザインについて、支援対象である生産者組織での取り組みが望まれることである。すなわち、生産者農家の世帯主だけが組織員として活動するのではなく、非農家や農村女性、高齢者がそれぞれに活動できる場を提供し、さらに、関連する企業との積極的な協力関係の形成が効果し的である。ただし、そのためには何らかのメリットを提供できる仕組みが必要となる。この点で、NPOという組織形態をとり、一定の信用度を確保しつつ、経済事業を合わせ行うことが有効となる。以上の成果については、国内外の学会等での発表および学会誌等での公表を行っている。
塩害による鋼材腐食を受けたコンクリート構造物の疲労劣化度診断方法に関する研究

現存するコンクリート構造物は様々な原因により劣化しているが、特に沿岸地帯に設けられた橋梁などでは、海からの塩分による鋼材腐食と、設計当初に比べはるかに多量となった交通量のため、著しい複合劣化が生じている。このようなコンクリート構造物を維持するためには、早期に構造物の腐食程度を考慮に入れた疲労劣化度を判定し、その診断結果に基づいた補修、補強を実施することが必要となる。本研究では、このような塩害による鋼材腐食を受けたコンクリート構造物の疲労劣化度を、非破壊的に判定する方法を確立することを目的として実施したものである。以下に本研究で明らかになったことをまとめて示す。(1)定電流法により腐食程度を変え、鉄筋を強制腐食させた鉄筋コンクリート梁を用い、静的載荷試験および疲労載荷試験を実施し、耐力,変形,AE計測を行った結果、鉄筋の腐食がある限界値を越えると、梁の静的および疲労特性は著しく変化することが明らかとなった。即ち、腐食の生じていない場合には設計通りの破壊性状を示すが、鉄筋腐食が生じている場合には、より胞性的な破壊となり、疲労耐力も著しく減少する。(2)鉄筋の腐食量は電位計測でほぼ判別できること、腐食に伴うコンクリートのひび割れはAE計測でその発生の有無が判別できるばかりでなく、位置についても精度良く求めることができること、またAE計測を連続的または定期的に行えば劣化度を判定することができることなど、非破壊検査によってコンクリート構造物の劣化度を診断することができることが明らかとなった。(3)AE計測および電位測定を定期的に行って、コンクリート構造物の劣化度を診断するシステムを考察した。
凝縮系の光励起電子-原子核ダイナミクスに対する時間依存密度汎関数計算手法の確立

光励起を利用するナノ及びエネルギー・環境技術(光スイッチ、太陽電池等)における電子・原子核の微視的ダイナミクスの理論的解析を行うために、時間依存密度汎関数理論(TDDFT)をベースにした以下のような計算技術の開発・実証に取り組んだ。(1)実時間発展形式へのスピン分極の導入。(2)線形応答形式による非断熱結合定数の計算手法開発。(3)電荷移動型励起に対する修正型線形応答形式の精度検証。(4)実時間発展形式への外場の導入。凝縮系の光励起ダイナミクスシミュレーションに向けて今年度は時間依存密度汎関数理論ベースの励起状態計算手法の妥当性検討を行い、以下のような成果を得た。1:光励起電子-原子核ダイナミクスに対して有効と考えられる平面波基底を採用した時間依存密度汎関数理論実時間発展形式の有効性・計算精度の実証を目的にアゾ分子系の光解離反応の一つであるジアゾメタンからのカルベン分子生成反応を題材にそのメカニズムを考察した。この結果第一励起状態を主とする反応経路の存在可能性を提案し、実験と整合する結果を得た。既に本計算手法が励起状態の分子振動数やポテンシャル面を精度よく記述することの実証も行っており、これらの結果は本計算手法の励起ダイナミクスへの有効性を示すものなっている。2:凝縮系の光吸収においては局在した電子状態(軌道)と広がった電子状態(軌道)の間の光励起を取り扱う必要がある。しかしこのようなタイプの励起エネルギーは多くの場合過小評価されることが多くその定量性向上が重要な問題となっている。この問題を解消すべく最近時間依存密度汎関数法の修正線形応答スキームが提案された。その有効性を確認すべく原子系のRydberg励起に対して解析を行った。その結果励起初期状態の準備に若干工夫が必要ではあるものの概ね局在-非局在状態間励起の記述がうまくできることを確認した。以上からダイナミクス、凝縮系への取り扱いに関する必要事項の有効な知見を得ることが出来た。凝縮系の光励起ダイナミクスシミュレーションに向けて今年度は時間依存密度汎関数理論(TDDFT)ベースの励起状態計算手法の妥当性検討を行い、以下のような成果を得た。(1)凝縮系においては電荷移動型の光励起はたびたび起こる。この電荷移動型の励起エネルギーをTDDFTを用いて精度よく計算する事は困難であることが指摘されてきた。我々は最近提案され電荷移動型励起エネルギーをより高精度に記述可能といわれるmodified線形応答スキームを用いて、それが凝縮系でどれだけ有効か検証を行った。具体的にはフラーレンとフェロセンで構成されるナノシートにおいて観測されている赤色シフトが本当に得られるかどうか検証を行った所、確かに赤色シフトを行うフェロセンからフラーレンへの電荷移動励起を求めることができた。この検証はmodified線形応答スキームの有用性を示す一方、実際の計算における幾つかの問題点も明らかになった。(2)光励起状態のダイナミクスを取り扱う上で、非断熱遷移をどのように扱うかということが大きな問題となっている。我々はTDDFT線形応答を用いたこの非断熱遷移を支配する非断熱結合係数の計算手法をさらに発展させた。今回は原子局在基底を用いることにより、これまで用いていた擬ポテンシャル法では取り扱えなかった、コア電子の変化をフルに考慮することを可能にし、当該係数計算の精度向上を図った。また原子局在基底を用いることで、ある種の和法則が厳密に満たされることがわかり、これが計算精度を確認するバロメーターと成ることを確認した。凝縮系(表面系・固液界面系・溶液系)の光励起ダイナミクスの定量的解析手法の確立に向けて、今年度も時間依存密度汎関数理論(TDDFT)ベースの励起状態計算手法の確立・拡張を行うと共に、光触媒・太陽電池・ナノテク系等の現実系に対する解析も行い、以下のような成果を得た。(1)光励起ダイナミクスの定量的記述に向けて励起状態のポテンシャル面の形状自体の精度及び、異なる断熱ポテンシャル面(例えば励起状態と基底状態)間の状態の遷移、すなわち非断熱遷移の取り扱いが重要となっている。この問題に対し、TDDFT線形応答法をベースに非断熱結合係数のより一般的な計算手法の開発を行った。本手法はこれまで問題があった擬ポテンシャルを用いた計算に対しても高精度を与えるものとなっており、凝縮系のシミュレーションに対して非常に有効なものとなっている。以上により凝縮系の光励起ダイナミクスシミュレーションがより現実的なものとなった。なおその実証計算は来年度以降取り組んで行く予定である。(2)本研究課題の最終目標である光触媒・太陽電池等の実在系の光励起挙動の解析に向けて、まずその基底状態探索および光吸収スペクトルの解析等、光励起ダイナミクスに向けた準備計算も実行した。光触媒系については代表的な二酸化チタン/水の固液界面を原子・電子レベルでフルに取り扱うことに挑戦し、光励起後の酸化還元反応の反応性に関する新しい知見を得るに至った。

また太陽電池系では表面吸着色素分子の構造を求めた後、TDDFT線形応答法ベースの光吸収スペクトル計算を実行し、これまで曖昧であった励起ダイナミクスの初期状態に関する知見を得た。これらの研究成果は、今後のエネルギー・環境系に対する凝縮系の光励起ダイナミクスシミュレーションを用いた理論的解析の実現に大きく貢献するものとなった。
常温作動パルス励起型MIセンサによる細胞内・細胞間伝導解析と薬効評価の新技術開発

磁性アモルファスワイヤ周囲をピックアップコイルで取り囲む磁気センサは、通称MIセンサと呼ばれる。この磁気センサペアをCMOSインバータ回路でパルス励起し、オペアンプ回路で差動増幅してグラジオセンサとして使用した。実験動物から単離した消化管筋層標本を細胞外液で表面灌流し、その組織が発生する自発性の活動磁界変動を計測することに成功した。いくつかの実験では、細胞外電極を用いて電気信号と磁界変動を同時計測した。物理法則としてもよく知られるように、電流に伴い磁界が発生する。これは生体でも同様であり、心臓など興奮性細胞組織の電気的活動によって磁気活動が誘起される。24年度は、常温作動パルス励起型MI (PMI)センサーを超高感度化するために、いろいろな工夫を試みた。本研究ではアモルファス素材とそれを取り巻くピックアップコイルで構成されるMIセンサー素子2つ(MI1, MI2)をペアとして用い、グラジオセンサー仕様とした。即ち、標本に近接するMI1によって細胞組織が発生する磁界活動を計測し、約500 mm離れた位置にあるMI2を環境磁界計測用とする。その差分を取ることにより、環境磁界変動の影響を低減して生体磁界の計測を行った。また、MIセンサー素子へ通電するCMOSインバータのパルスの繰り返し間隔は1-2 μs程度とし、その電圧の振幅および期間は、それぞれ5V及び10-100 ns程度と変動させ、検出感度の向上を図った。また、同じCMOSインバータをピックアップコイル電圧のサンプルホールド回路トリガーとして使用した。研究成果報告書に記載したように、実験動物(モルモット)から摘出した筋層標本を保温し、細胞外液で環流しながら自発性の活動磁界を検出した。モルモット胃平滑筋は規則正しい活動電位を発生することが知られている。この標本を使用して、電位活動と磁界活動の同時計測を行ったところ、両者が極めて同期して発生することを記録することができた。この結果は、計測される活動磁界が、自発性の興奮現象の根底にある細胞膜電流に起因することを示している。記録された磁界の振幅は800 pT程度だったので、そのときの組織を貫く方向性の電流量は4μA程度と推定された。23年度は、携帯電話磁気コンパスとしても使用される常温作動パルス励起型MI (PMI)センサーを、サブナノテスラにまで高感度化を行い安定的な生体磁気計測を試みた。このため、まず手巻きコイル(500ターン・1mm直径)で製作したPMIセンサーを用いて、実験動物(モルモット)から摘出する細胞組織の計測を行うと伴に、比較的磁界が大きいヒト胸部の磁界計測を行った。前者の実験では、PMIセンサー直上に計測用の非磁性体チャンバーを設置し、胃、盲腸縦層筋組織などの自発性活動磁界を計測した。一部の実験では、活動磁界と細胞外電位の同時記録も行い、磁気現象が電気現象と同期して発生することも確認した。また、自発性活動磁界の信号のヒストグラム解析から、このPMIセンサー計測の現在の検出限界は、0.251 μAの電流によって発生する磁界であると推定された。一方、ヒト胸部において胸部と垂直方向に発生する心臓磁界を計測したところ、胸部の位置に依存するいろいろな波形の活動磁界を検出した。これは心電図と同期していたので、心臓の電気活動に伴う磁界と結論できた。このような成果を国内学会で2回報告(東京、松本)するとともに、2編の英文論文を出版した(Nakayama et al. Biosensors and Bioelectronics 27, 34-39, 2011; Nakayama et al. PLoS ONE 6(10), e25834, 2011)。手巻きコイルとこれに適合した検出回路を使用することにより、摘出した生体標本(平滑筋組織)が発生する自発性の活動磁界を記録することができた。この実験結果をもとに発表した論文は、小さな生体組織での生体活動を世界で初めて報告したものである。また、一方、ヒト胸部の活動磁界も計測して論文報告しており、研究はおおむね順調に進行しているといえる。さらなる高精度の磁界検出のため、機械まきの高精密コイルを使用してMIエレメントを製作し作動増幅する。またインバータ回路の精密な調整によりアモルファスワイアへ供給するパルス電圧の均一化を行い、低ノイズ化を図る。このような調整を行いながら、実験動物から摘出するいろいろな電気興奮性組織(消化管筋層や泌尿生殖器筋層等)における組織依存性磁気活動の差異検出を行う。このとき振幅ヒストグラム解析や磁気・電気信号相関解析などを利用するとともに、ノイズ解析などの応用も試みる。

また、本年及び将来的に、ES細胞から誘導する細胞組織の電気・磁気特性評価を行う機器の製作を行うため、まず、心筋や消化管への分化誘導を行った組織を使用して調べる。一方、ヒト生体表面の磁界変化をうまく計測できるような形状・特性のMIエレメントも試作する。直接経費120万円については、1)消耗品:60万円程度、2)国内旅費:10万円程度、3)外国旅費:25万円程度、4)謝金・その他:25万円程度の使用を予定している。研究の進行により、必要であれば、高精度アンプ(30万円程度)を備品として購入する可能性がある。消耗品としては、実験動物、試薬、プラスチック類(ピペットチップ等)、電機部品(高精密コイル、ケーブル、コネクタ類)等を予定している。国内旅費は、東京で開催される学会への参加・発表にあてる。外国旅費は、英国生理学会への参加・発表にあてる予定である。謝金・その他として、論文の英語校閲や電気基板の製作のための研究費使用を予定している。
コラーゲン線維化プロセスを制御する蛋白質の機能解明と新規制御法の確立

本研究は、I型コラーゲンの線維形態を制御するOsteomodulin(OMD)とコラーゲンの詳細な相互作用解析から、制御機構を記述することを目的とした。そしてその知見に基づき、生体内外における線維の人工制御法の確立を最終ゴールとした。当該年度においては計算科学(in silico)や生化学実験(in vitro)、動物実験(in vivo)を用いることで、OMDによる線維形態の制御機構を包括的に明らかにすることに成功した。[In silico & in vitro]計算化学を用いたドッキングシミュレーションにより、OMDに結合するコラーゲンの候補配列を抽出することに成功した。さらに、その領域に結合することが既知の蛋白質とOMDのコラーゲンに対する競合アッセイを行った結果、競合的にコラーゲンに結合することがわかり、シミュレーションの結果をin vitroの系から支持することに成功した。このことから、OMDは特定の領域のコラーゲンに結合することで線維形態を制御していることを示唆した。続いて、OMDを添加して形成されたコラーゲン線維に温度刺激を加え、その構造・物性を電子顕微鏡、円偏光二色性スペクトル、濁度計により解析した。その結果、OMD添加により安定な線維構造が形成されることがわかった。OMDは線維形態だけではなく、精密な線維構造の形成、つまり“質"の制御を行っていることが明らかとなった。[In vivo]マウスの骨コラーゲンで明瞭な結果を得ることに成功した。具体的には野生型とOMD欠損マウスの骨コラーゲンの線維幅を解析した結果、有意に異なることを示した。OMDは骨に発現する蛋白質であるため、本結果は生体内のOMDの機能を示していると考えられる。以上から、OMDはin vivo/vitroでコラーゲン線維を制御することを明らかにし、その制御機構の解明に大凡成功した。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
耐火被覆材の高含水化に関する研究

耐火性を要求される機器,機械構造物,建築構造物の耐火被覆材は,その含水率を高めると耐火性能が向上することがわかっている.この事実に基づいて,耐火被覆材として広く用いられているパーライトモルタルに,高吸水性樹脂に塩化カルシウム水溶液を吸水させたゲルを保水材として混合分散し高含水化させた耐火被覆材が優れた耐火性能を持つことが最近明らかになった.混入するゲルの割合を高めると含水率は高くなるが,パーライトモルタルが少なくなり熱抵抗は低下する.このため,耐火性能が最も高くなる最適な混合比があると予想される.本研究の目的は耐火性能が最も高くなるパーライトモルタルとゲルの最適な混合比を見出すことにある.パーライトモルタルとゲルの最適な混合比を見出すためには耐火試験の数値シミュレーションが有効な手段である.耐火試験の数値シミュレーションには耐火被覆材の熱モデル,すなわち耐火被覆材の含水率,有効熱伝導率,比熱等の熱物性値が必要である.そこで高吸水性樹脂(CN-80M)に塩化カルシウム水溶液(30wt%)を吸水(15g/g)させたゲルを保水材として混合分散し高含水化させたパーライトセメント耐火被覆材の含水率,有効熱伝導率を測定した.含水率,有効熱伝導率を測定した耐火被覆材はパーライト/セメント比(体積比)=1および3の2種類のパーライトモルタルにゲルをゲル/パーライトモルタル比(体積比)=0,1,2混合分散させたもので,全部で6種類である.測定した6種類の耐火被覆材の物性値を用いて耐火試験の数値シミュレーションを行い,その耐火特性を調べ,その結果,パーライト/セメント比=3,ゲル/パーライトモルタル比=2が調べた範囲内では最も耐火性能が良いことを明らかにした.耐火性を要求される機器,機械構造物,建築構造物の耐火被覆材は,その含水率を高めると耐火性能が向上することがわかっている.この事実に基づいて,耐火被覆材として広く用いられているパーライトモルタルに,高吸水性樹脂に塩化カルシウム水溶液を吸水させたゲルを保水材として混合分散し高含水化させた耐火被覆材が優れた耐火性能を持つことが最近明らかになった.混入するゲルの割合を高めると含水率は高くなるが,パーライトモルタルが少なくなり熱抵抗は低下する.このため,耐火性能が最も高くなる最適な混合比があると予想される.本研究の目的は耐火性能が最も高くなるパーライトモルタルとゲルの最適な混合比を見出すことにある.パーライトモルタルとゲルの最適な混合比を見出すためには耐火試験の数値シミュレーションが有効な手段である.耐火試験の数値シミュレーションには耐火被覆材の熱モデル,すなわち耐火被覆材の含水率,有効熱伝導率,比熱等の熱物性値が必要である.そこで高吸水性樹脂(CN-80M)に塩化カルシウム水溶液(30wt%)を吸水(15g/g)させたゲルを保水材として混合分散し高含水化させたパーライトセメント耐火被覆材の含水率,有効熱伝導率を測定した.含水率,有効熱伝導率を測定した耐火被覆材はパーライト/セメント比(体積比)=1および3の2種類のパーライトモルタルにゲルをゲル/パーライトモルタル比(体積比)=0,1,2混合分散させたもので,全部で6種類である.測定した6種類の耐火被覆材の物性値を用いて耐火試験の数値シミュレーションを行い,その耐火特性を調べ,その結果,パーライト/セメント比=3,ゲル/パーライトモルタル比=2が調べた範囲内では最も耐火性能が良いことを明らかにした.耐火性を要求される機器,機械構造物,建築構造物の耐火被覆材は,その含水率を高めると耐火性能が向上することがわかっている.この事実に基づいて,耐火被覆材として広く用いられているパーライトモルタルに,高吸水性樹脂に塩化カルシウム水溶液を吸水させたゲルを保水材として混合分散し高含水化させた耐火被覆材が優れた耐火性能を持つことが最近明らかになった.混入するゲルの割合を高めると含水率は高くなるが,パーライトモルタルが少なくなり熱抵抗は低下する.このため,耐火性能が最も高くなる最適な混合比があると予想される.本研究の目的は耐火性能が最も高くなるパーライトモルタルとゲルの最適な混合比を見出すことにある.パーライトモルタルとゲルの最適な混合比を見出すためには耐火試験の数値シミュレーションが有効な手段である.耐火試験の数値シミュレーションには耐火被覆材の熱モデル,すなわち耐火被覆材の含水率,有効熱伝導率,比熱等の熱物性値が必要である.そこで本年度は,高吸水性樹脂(CN-80M)に塩化カルシウム水溶液(30wt%)を吸水(15g/g)させたゲルを保水材として混合分散し高含水化されたパーライトセメント耐火被覆材の含水率,有効熱伝導率を測定した.含水率,有効熱伝導率を測定した耐火被覆材はパーライト/セメント比(体積比)=1および3の2種類のパーライトモルタルにゲルをゲル/パーライトモルタル比(体積比)=0,1,2,3混合分散させたもので,全部で8種類である.有効熱伝導率の測定は室温域と500800Kについておこなった.その結果,パーライト,ゲルの配合と含水率,有効熱伝導率の関係が明らかとなった.

耐火性を要求される機器,機械構造物,建築構造物の耐火被覆材は,その含水率を高めると耐火性能が向上することがわかっている.この事実に基づいて,耐火被覆材として広く用いられているパーライトモルタルに,高吸水性樹脂に塩化カルシウム水溶液を吸水させたゲルを保水材として混合分散し高含水化させた耐火被覆材が優れた耐火性能を持つことが最近明らかになった.混入するゲルの割合を高めると含水率は高くなるが,パーライトモルタルが少なくなり熱抵抗は低下する.このため,耐火性能が最も高くなる最適な混合比があると予想される.本研究の目的は耐火性能が最も高くなるパーライトモルタルとゲルの最適な混合比を見出すことにある.パーライトモルタルとゲルの最適な混合比を見出すためには耐火試験の数値シミュレーションが有効な手段である.耐火試験の数値シミュレーションには耐火被覆材の熱モデル,すなわち耐火被覆材の含水率,有効熱伝導率,比熱等の熱物性値が必要である.そこで11年度に,高吸水性樹脂(CN-80M)に塩化カルシウム水溶液(30wt%)を吸水(15g/g)させたゲルを保水材として混合分散し高含水化させたパーライトセメント耐火被覆材の含水率,有効熱伝導率を測定した.含水率,有効熱伝導率を測定した耐火被覆材はパーライト/セメント比(体積比)=1および3の2種類のパーライトモルタルにゲルをゲル/パーライトモルタル比(体積比)=0,1,2混合分散させたもので,全部で6種類である.本年度は11年度に測定した6種類の耐火被覆材の物性値を用いて耐火試験の数値シミュレーションを行い,その耐火特性を調べ,その結果,パーライト/セメント比=3,ゲル/パーライトモルタル比=2が調べた範囲内では最も耐火性能が良いことが明らかになった
農薬の体内残留と胆嚢癌の関連性に関する基礎的研究

初年度と2年度にはMCPAとBOPの至適投与量に関する基礎的検討並びに農薬検出法の検討を行った。最終年度は、MCPAのBOP胆嚢発癌促進作用並びに胆石症患者胆汁中の農薬排泄の有無につき検討した。1. BOP長期投与によるハムスタ-胆道上皮の変化及びMCPA同時投与の影響:(1)BOP単独投与の効果;BOP20ppm含有水を摂取させ、20週で肝内に細胆管増生86.7%、異型上皮20.0%、肝外胆管に異型上皮6.7%、胆嚢に異型上皮6.7%の発生を認めた。(2)MCPA単独投与の効果:MCPA 4000ppm含有固形飼料摂取20週で肝内には細胆管増生を60.0%に認めたが、異型上皮の発現は認められなかった。(3)BOP,MCPA同時投与の効果:肝内には細胆管増生100%、異型上皮12.5%を認め、肝外胆管に上皮内癌6.3%、異型上皮31.3%を認めた。小括:MCPA単独では胆道に異型上皮を誘発しなかったが、BOPによる異型上皮の発生を有意に(P〈0.05)促進し、少数ながら胆管癌の発生を誘発した。今回の実験では、胆嚢に異型上皮は発生しなかった。2.人胆汁中農薬の検出について:人胆汁中にCNPが1pg/μ1、p,p'ーDDTO.8pg/μ1及びBHC(痕跡)が検出された。しかしMCPAは検出されなかった。〔結論〕MCPAは、BOPによる胆嚢の異型上皮の発生を促進しなかったが、胆管ではBOPによる異型上皮の発生を促進した。この結果より、MCPAは胆道上皮に対して発癌プロモ-タ-作用を持つ可能性が示唆された。人胆汁中では、MCPAは検出されなかった。今後、土中ならびに人体内でのMCPAの分解・代謝過程を明らかにし、MCPAならびにその代謝産物の胆汁中排泄の有無を確認したい。疫学上胆道癌死亡率と関連性有りとされたCNPが胆汁中に検出されたことより、その発癌作用についても検討する必要がある。使用禁止後長期経過した農薬が未だに人胆汁中に検出されたことから、体内残留農薬の発癌への影響についても検討が必要と考えられた。1.研究目的本研究の目的は新潟県における胆嚢癌多発の背景因子として新潟県内で使用量の多い農薬、特に除草剤MCPA、MCPBが何らかの役割を果たしているか否かを知るため、1)体内残留農薬の検出。及び2)実験動物におけるMCPA長期投与の胆嚢粘膜に及ぼす影響の観察。を行うことである。2.63年度研究成果63年度は実験条件を中心に検討を行った。1)体内残留農薬の検出法について皮下脂肪と胆汁を検体としジエチルエーテル抽出後