hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
音声の方言的特徴の抽出と方言音声の判別に関する研究

音声の基本周波数の変化に基づいて方言音声の識別を行う方法を提案した。アクセントやイントネーションの情報を表す音声の基本周波数の時間的変化パターンを折れ線で近似し、その傾斜、開始周波数、持続時間に関する方言の特徴を抽出する。音声資料としてはNHKアナウンサーの他に全国5種の方言群の中から14種の方言(男声)を用いた。発声内容は童話「桃太郎」である。まず音声の基本周波数を求めて、一定値以上の強さの音声区間を取り出し、それについて基本周波数の時間的変化パターンを、動的計画法(DP)により折れ線で最良近似する。折れ線の傾き、開始周波数等関連するパラメータ21種を求め、これらの主成分分析を行う。第6主成分までの累積寄与率は80%に達し、これによって14種の方言が分類できることを示した。また、上記のパラメータを用いて判別分析を行ったところ、14種に分類する場合、学習データについては99%の識別率が得られたが、それ以外のデータについては62%となった。また、6方言グループに分類する場合はそれぞれ79%、74%となった。さらに、上記データのクラスター分析を試みた。特徴パラメータとしては判別分析の結果が最も良かった5種を用いた。階層的クラスター分析により樹状図を作成したところ、14地点の方言が通常の方言区画図に比較的近い形で分類できることが分かった。また、以上の手法は言語識別にもそのまま応用できる。そこで、日本語、韓国語、中国語、英語、ドイツ語、フランス語の各5名の男性話者が発声した各々約40秒の音声について、判別分析を行ったところ、6言語について96%の識別率が得られた。音声の基本周波数を用いた、方言音声の識別法の基礎的検討を行った。基本周波数の時間的変化パタ-ンを複数の折れ線で最良近似し、この折れ線の傾斜や開始周波数によって方言の特徴を抽出する。NHKアナウンサ-および、特徴のある4地方の計5種の音声(男性)を用いた。分析方法は、平均振幅差関数(AMDF)法により基本周波数を求め、ある一定値以上の音声パワ-を持った(有声音)部分を取り出す。音声の基本周波数の時間的変化パタ-ンをDP法により複数の折れ線で最良近似する。その折れ線の傾き・開始周波数・持続時間等の、平均値・分散・時間重み付け平均値等を求める。NHKアナウンサ-の音声の分析結果では、傾きの平均値の絶対値が比較的小さく、標準偏差も小さい。青森県五所川原市の話者の音声では、他の方言と違って、正の傾きが多い。また、全体の時間重み付け平均値が正の値を示している。傾きが正と負両方とも傾きの絶対値が大きくなっており、負の傾きの標準偏差が大きくなっている。大阪市の話者の音声では、傾き全体の平均がNHKよりも低くなっている。これは、傾きの小さい折れ線の持続時間が大きいことを示す。鹿児島市の話者では、傾き全体の平均値の絶対値が大きく、標準偏差もかなり大きい。傾きが正の場合は、特徴が大阪市のそれとほとんど同じで、負の部分では五所川原市のそれとほとんど同じになっている。那覇市の話者の方言は、傾き全体では、平均値が小さい割に、標準偏差は大きくなっている。以上の結果から、折れ線の開始周波数と傾きの値により、これらの方言を識別できることが分かった。音声の基本周波数を用いて、方言音声の識別を行うことを試みた。声の高さの情報に関連する音声の基本周波数の時間的変化パターンを折れ線で近似し、その傾斜と開始周波数によって方言の特徴を抽出する。このための資料として茨城県水戸市の男女各1名の話者について方言音声を収録した。方言音声としては、その他にNHKアナウンサーおよび特徴のある5種の方言群の中から計8種の音声(男性)を用いた。内容は童話の「桃太郎」の一部を読み上げたものである。

分析方法は平均振幅差関数(AMDF)法により基本周波数を求め、ある一定値以上の音声パワーを持つ部分を取り出す。その区間について、音声の基本周波数の時間的変化パターンを動的計画法(DP)により折れ線で最小2乗誤差近似する。折れ線の傾き、開始周波数、持続時間等の平均値・分散等を求める。折れ線の開始周波数については、話者の個人差の影響を受けるので、折れ線で近似した全区間の基本周波数の平均値で割って正規化した相対開始周波数を特徴パラメータとして用いる。近似折れ線の数は各方言にについて約165本であり、その傾斜は1フレーム(10ms)当たり±10HZの範囲を変動している。相対開始周波数は0.4から2.0の範囲にあること等が分かった。これに基づいて、相対開始周波数と折れ線の傾きの平均値により、5種の方言群を分類できることに示した。音声の基本周波数の変化に基づいて方言音声の識別を行う方法を提案した。アクセントやイントネーションの情報を表す音声の基本周波数の時間的変化パターンを折れ線で近似し、その傾斜、開始周波数、持続時間に関する方言の特徴を抽出する。音声資料としてはNHKアナウンサーの他に全国5種の方言群の中から14種の方言(男声)を用いた。発声内容は童話「桃太郎」である。まず音声の基本周波数を求めて、一定値以上の強さの音声区間を取り出し、それについて基本周波数の時間的変化パターンを、動的計画法(DP)により折れ線で最良近似する。折れ線の傾き、開始周波数等関連するパラメータ21種を求め、これらの主成分分析を行う。第6主成分までの累積寄与率は80%に達し、これによって14種の方言が分類できることを示した。また、上記のパラメータを用いて判別分析を行ったところ、14種に分類する場合、学習データについては99%の識別率が得られたが、それ以外のデータについては62%となった。また、6方言グループに分類する場合はそれぞれ79%、74%となった。さらに、上記データのクラスター分析を試みた。特徴パラメータとしては判別分析の結果が最も良かった5種を用いた。階層的クラスター分析により樹状図を作成したところ、14地点の方言が通常の方言区画図に比較的近い形で分類できることが分かった。
染色体ドメインの機能構造

真核生物の染色体が各種の異なった機能ドメインから成り立つという観点に立ち、この様なドメインの構造を分子レベルで解析することを目的として研究を進めた。<水野>___ーは染色体の凝縮ドメインの構造をニワトリのW染色体が形成するヘテロクロマチンをモデルとして研究し、同染色体DNAの7090%が約21bp基本単位が縦列重複した構造からなり、高度にメチル化修飾を受け、高度に湾曲したDNA構造をとることを示し、この様な特徴を示すDNAに高親和性結合する非ヒストタンパク質をニワトリMSBー1細胞および肝臓の核内から部分精製した。<岡崎>___ーはヒト染色体の動原体領域に局在するアルフォイド反復DNAとセントロメア抗原タンパク質の一種であるCENPーBが相互作用することに着目し、アルフフォイドDNA中の17塩基の配列が結合に関与することを明らかにした。さらにCENPーBタンパク質中のDNA結合部位がN末端側にあることを示した。<米田>___ーは核内で染色体の構築等に働くタンパク質が細胞質から核内に移内する機構を調べているが、本研究では分子量69Kのタンパク質を核膜孔複合体画分から部分精製し、このタンパク質が核移行シグナルに結合する性質を持つことを示した。<瀬野>___ーはマウス培養細胞からチミン飢餓条件下でも染色体DNAの特異的切断を生じない高温感受性致死変異株を分離し、この変異がユビキチン活性化酵素のcDNA導入により相補されることを示した。<広瀬>___ーは染色体DNAの超らせん形成の分子機構を調べ、核骨格結合領域(SAR)を含むDNAがDNAトポイソメラ-ゼIIと超らせん化因子の存在下で効率よく超らせん化することを示した。<柴田>___ーは染色体換えの開始反応に働くと予想される、塩基配列特異的2重鎖切断を行う酵素Scelを酵母から精製し、75Kと50Kのサブユニットのヘテロダイマ-であること、75Kの遺伝子は核に、50Kの遺伝子はミトコンドリア中に存在することを示した。
古墳時代中期・畿内外縁地域における埴輪生産組織の内部構造および変遷過程の研究

平成30年度に実施した調査研究は以下の通り(14)である。1久津川古墳群(京都府城陽市所在)出土埴輪の調査研究を行った。同古墳群に所在する梶塚古墳出土円筒埴輪については、所蔵機関である城陽市教育委員会によって実測図が作成されているものはごく一部にとどまっていたが、今回、城陽市教育委員会の協力を得て、全ての円筒埴輪(125個体)について、本科研費で雇用したアルバイトによる実測図作成を行った。実際の実測作業においては、研究代表者が指導を行い、逐一、実物埴輪と照合しながら全ての実測図のチェックを行った。その結果、梶塚古墳において原位置で検出された円筒埴輪125個体については、平成30年度中に全ての実測図作成が終了した。また、各個体の全体写真撮影、細部写真撮影、観察・計測作業についても、平成30年度中に終了した。2久津川古墳群に所在する芭蕉塚古墳出土円筒埴輪の資料調査を行い、原位置で検出された円筒埴輪13個体については、平成30年度中に全ての全体写真撮影、細部写真撮影、観察・計測作業が終了した。また、同古墳群に隣接する梅の子塚1号墳・2号墳出土埴輪の資料調査を行い、平成30年度中に全ての写真撮影・観察・計測作業が終了した。3京都府立山城郷土資料館に所蔵されている金比羅山古墳(京都府宇治市所在)出土円筒埴輪および同円筒棺の資料調査を行った。円筒棺については概要報告を執筆し、2019年度刊行の『山城郷土資料館報』第26号に掲載予定である。4日本考古学協会総会、埴輪研究会研究大会に参加して、本研究課題に関連する研究動向の把握と情報収集に努めた。当該年度に行った調査研究の中心は、久津川古墳群に所在する梶塚古墳出土埴輪の実測図作成作業および資料調査(実測図作成、全体写真撮影、細部写真撮影、観察・計測)であった。125個体という膨大な資料であったが、上記作業を全て終了することができた。以上から、本研究課題については、おおむね順調に進展していると判断できる。2019年度には、下記のような調査研究活動を行う。1京都府城陽市教育委員会が所蔵する久津川古墳群出土埴輪のうち、芭蕉塚古墳出土形象埴輪の資料調査(全体写真撮影、細部写真撮影、観察・計測)および車塚古墳出土円筒埴輪の資料調査(全体写真撮影、細部写真撮影、観察・計測)を行う予定である。2京都府立山城郷土資料館が所蔵する金比羅山古墳出土円筒埴輪の資料調査(全体写真撮影、細部写真撮影、観察・計測)を継続する予定である。3その他の機関が所蔵する関連資料の調査(写真撮影、観察・計測)も行う予定である。2京都府立山城郷土資料館が所蔵する金比羅山古墳出土

円筒埴輪の資料調査(全体写真撮影、細部写真撮影、観察・計測)を継続する予定である。3その他の機関が所蔵する関連資料の調査(写真撮影、観察・計測)も行う予定である。遠隔地に所蔵されている関連資料の調査に必要な旅費の使用額が予定より少なかったため、次年度使用額が生じることとなった。物品費についても当初の予定より少ない支出となった。いずれも翌年度分として請求した助成金と合わせて、物品費や旅費として適正に使用していきたい。
革新的同位体分析システムの開発による”絶対水温計”の確立と応用研究への挑戦

本研究は、絶対水温計として注目されているΔ47炭酸凝集同位体比分析について、様々な炭酸塩試料で活用可能な同位体比分析手法の検討と応用研究の進展を目的とする。本研究課題は萌芽的同位体分析技術の汎用化を目指した基礎研究であり、Δ47同位体比分析システムの実用化により、絶対水温という新たな古環境指標の活用が可能になる。Δ47同位体比分析を生物源炭酸塩や地質試料へ応用し、古環境学・地質学・古生物学・生態学など幅広い研究分野への貢献を目指す。本年度は以下の成果が得られた。炭酸塩前処理装置で、生物源炭酸塩(貝類・サンゴ・鳥類の卵)や大理石試料、標準試料の二酸化炭素ガス精製を行い、同位体質量分析計Isoprime100によるΔ47分析を実施し、分析値の安定性評価、バックグラウンド補正や国際標準試料(ETH1-4, NBS19)による同位体補正方法の検討を行った。また、スイス工科大学チューリッヒ校との共同研究を開始し、不純ガス捕集方法や、同位体補正計算方法について情報交換を行った。さらに、茨城高専で用いているラボスタンダード試料の分析をスイス工科大学チューリッヒ校にて行い、ラボ間での分析値の比較を実施した。最終年度は、分析システムや手順を確立し、炭酸凝集同位体分析システムの確立を目指す。本年度は、炭酸凝集同位体の分析技術開発で国際的に中心的な役割をされているスイス工科大学チューリッヒ校ステファノ・ベルナスコーニ教授と共同研究を開始することが出来、分析作業の見学や標準化など、最新の情報を得て、本研究の分析システムのさらなる改良に取り組むことが出来た。進捗状況としては順調に推移している。本年度は、(1)前処理装置への加熱/冷却部を備えた不純ガスのトラップシステムの設置、(2)質量分析計のキャピラリー部の比較検討、(3)Isoprime質量分析計を用いた同位体分析値の標準化手法の確立、を目指して開発を行い、古生物試料をはじめとする生物源炭酸塩試料の分析に着手する。本研究は、絶対水温計として注目されているΔ47同位体比分析について、様々な炭酸塩試料で活用可能なΔ47同位体比分析手法の検討と応用研究の進展を目的とする。炭酸塩前処理装置を改良し、Δ47同位体分析用にガス精製・捕集ができるシステムを構築した。炭酸塩試料から効率的に、高純度に二酸化炭素を得られるシステムの検討を行った。また、同位体質量分析計Isoprime100によるΔ47分析の分析値の安定性評価、調整作業を行った。以上、平成29年度は、炭酸塩試料から得られた二酸化炭素ガスを質量分析計に導入するまでの一連の作業ができる環境を整備した。今後はこれらシステムの改良と分析値の補正計算を行うことで、システムの確立を目指す。本年度は、開発に用いている同位体質量分析計の故障に見舞われ、3か月ほど修理で装置が活用できなかった。しかしながら、平成29年度は炭酸塩の前処理装置の検討を行い、炭酸塩試料を質量分析計に導入するまでの開発を達成でき、進捗状況としては順調に推移している。平成30年度は、炭酸塩前処理装置について、さまざまな炭酸塩試料の前処理を行いながら、分析法の改良、高度化を目指す。

さらに、ラボごとに作成の必要な同位体分析値の補正計算のためのΔ47ー温度関係式を作成を行う。この温度関係式の作成には、平衡法により複数温度区で水と平衡にさせた二酸化炭素ガスの精製が必要なため、この分析技術の確立を目指す。また、国内外の研究機関と分析技術に関して情報交換を行い、分析技術や補正計算等の改良を行いながら、システムの高度化を目指す。本年度は、(1)前処理装置への加熱/冷却部を備えた不純ガスのトラップシステムの設置、(2)質量分析計のキャピラリー部の比較検討、(3)Isoprime質量分析計を用いた同位体分析値の標準化手法の確立、を目指して開発を行い、古生物試料をはじめとする生物源炭酸塩試料の分析に着手する。物品の発注に時間がかかり、次年度に繰り越した物品があったため。装置故障により、来年度に繰り越した開発作業があるため、その分の消耗品代等を次年度に使用予定である。本年度は平成30年度学術振興会若手研究者交流事業(スイス枠)にて1月よりスイスへ派遣のため、次年度へ使用額の繰り越しを行った。令和1年度は、ガス精製装置の改良やフィールドワーク、研究成果の学会発表などに支出を予定している。
ヒト下垂体腺腫におけるPACAP・PVRmRNA発現とアポトーシス調節機構

今回、申請者は新しく発見された視床下部ホルモンであるPACAP及びその受容体であるPVR-1、PVR-2、PVR-3、がヒト下垂体腺腫の成長およびアポトーシスの調節にどのように関わっているかを検討した。その結果、ヒト下垂体腺腫細胞株であるHP75細胞および手術時に得られたヒト下垂体腺腫から、PACAPがTGF-βで誘導されたアポトーシスを抑制することが明らかとなった。また、このアポトーシスは受容体であるPVR-1、PVR-2、PVR-3を介して起こるものと推察され、これらの発現のうち、最も強いものはPVR-1 mRNA、次いで、PVR-2、PVR-3であった。次にヒト下垂体腺腫において、その細胞周期に関係するP16、P21、P27、P53の発現について、real time RT-PCRを使用し遺伝子発現を、免疫組織化学を用いてタンパク発現を検討した。その結果、遺伝子レベルではP27の高発現し、P21及びP53は同程度、P16は比較的低レベルでの発現が確認された。一方、タンパクレベルでは、P27の高発現はmRNAと同様であったが、P16、P21及びP53の発現は殆ど認められなかった。つまり、遺伝子情報としてはP27、p53、P21、P16の順でmRNAは発現しても通常P53に調節されている。P21はP53がタンパクとして誘導されないかぎり、その発現が誘導されない可能性が考えられた。また、今回の検討ではCDKの発現が認められなかったのが、その理由として下垂体腺腫の細胞周期の調節にはP27の発現が重要で、これの抑制効果によりCDK1、CDK4、CDK7の発現が認めらなかった可能性が考えられた。一方、下垂体腺腫においてp16、p21およびp53は下垂体腺腫のアポトーシスの調節には直接的には関与していない可能性が考えられた。また、Cyclin D3の高発現はoncogeneとして下垂体腺腫の増殖に関与している可能性が考えられた。HP75培養細胞の生着に時間を要したが現在培養細胞を24時間培養後サイトスピンで細胞をプレパラートに付着させ、両群のapoptosis indexを検討した結果、TGFでは有意にapoptosisを発現した群がPACAP-38を同時添加する事によりapoptosisが抑制された。このapoptosisの調節に関連する因子の検討を現在行っている。申請者は平成13年度にヒト非機能性下垂体腺腫(HP-75)を用いTGF-を添加しapoptosisを誘導した群とTGF-βとPACAP-38を同時に添加しapoptosisを抑制した群に分類し、それぞれを24時問培養後サイトスピンで培養細胞をプレパラートに付着させ4%PFAで固定後TUNEL法を用いapoptosisに陥った細胞をカウントした。その結果、TGF-βでapoptosisを誘導した群に比しTGF-βにPACAP-38を添加した群では有意にapoptosisは抑制された。一方、細胞増殖に関わるcyclin-D, E, HおよびDDK-2,4,7の抗体を用い発現細胞のカウントを行った結果、両群間には有意な差は認められなかった。

平成14年度では手術時に摘出されたヒト下垂体腺腫組織の凍結切片を用い、TUNEL法でapoptosis indexを算出し、同様の組織を使用しPACAPおよびその受容体遺伝子であるPVR-1,2,3mRNAを検出した。まず、TUNEL法によるapoptosis indexは24検体の下垂体腺腫(非機能性下垂体腺腫19例、成長ホルモン産生下垂体腺腫5例)では非機能性腺腫では2.5%、成長ホルモン産生腺腫では2.7%と腫瘍型による差は見られなかった。また、PVRmRNAsの発現はRT-PCR法により両腫瘍型でもPVR-1,PVR-2,PVR-3mRNAの発現を認め、特にPVR-2mRNAの発現が強いことが示唆された。現在in situ hybridization法による検討を行っているがmRNAの発現が低いため通常のin situ hybridization法では検出が困難なことが判明しcatalyzed reporterdeposition in situ hybridization法での検討準備に入った。申請者は下垂体腺腫においてPACAPおよびその受容体mRNA発現を検討し、腺腫型によりそれらの発現が異なり下垂体腺腫の機能上PACAPが選択的調節を行っていることを報告した(Am J Pathol 153:1787-1796,1998)。今回の申請では下垂体腺腫組織においてapoptosisの調節にcyclin,cyclin dependent kinase(CDK)およびそれらの調節因子であるp16,p21,p27,p53の発現を検討している。また、PVR mRNAsの発現はRT-PCR法により両腫瘍型でもPVR-1,PVR-2,PVR-3 mRNAの発現を認め、特にPVR-2 mRNAの発現が強いことが示唆された。平成15年度ではPACAPおよびPVR13mRNAsの検出を通常のin situ hybridization等で試みたが発現量の問題から検出感度が低いことが想定され、現在最近当施設に入ったreal time PCRを用い検討している。その結果、PACAPは下垂体腺腫内にはほとんど存在せず、PVRは種々の頻度で下垂体腺腫内に認めた。p16,p21,27の発現は下垂体腺腫に認められるがp53の発現ではほとんど観察されなかった。
MOS構造を有する単一電子デバイスの作成とそのCMOSチップへの集積化の研究

本研究の目的は,Si単一電子デバイスを将来の超低消費電力デバイスととらえ,従来のVLSl M0Sデバイスと単一電子デバイスが将来同一チップ上に集積する技術を確立することてある.単一電子デバイスは,電子1個で動作する究極のデバイスであり,従来,金属や化合物半導体で研究が行われてきた.本研究では,既存のVLSIとの融合と共存を考慮して,シリコンで単一電子デバイスの試作評価を行った.本年度の成果は以下の通りである.(1)VLSIプロセスと互換性のあるプロセスを用いて,リソグラフィ限界を越えたポイントコンタクト構造を作製する技術を開発した.狭窄された部分の最小線幅は10nm以下,長さは約10nmである.(2)このプロセスを用いて極微細MOSFETを作製し,室温において単一電子トンネルによるクーロンブロッケード振動を観測すること成功した.(3)本デバイスを詳細に評価した結果,チャネルは1個のドットからなることを明らかにした.また,単一電子現象に加え,共鳴トンネル現象などの量子効果も起こっていることを明らかにし,ドット中の量子レベルと測定結果から求めることに成功した.(4)求めた充電エネルギーは約60meV,量子エネルギーは約30meV,ドットサイズは約6nmであった.(5)シリコン微結晶と用いた単一電子メモリの試作にも成功した.これらのデバイスとメモリは集積化に適していることを明らかにし,単一電子デバイスをVLSIチップに集積するための基礎検討を行った.本研究の目的は,Si単一電子デバイスを将来の超低消費電力デバイスととらえ,従来のVLSl M0Sデバイスと単一電子デバイスが将来同一チップ上に集積する技術を確立することてある.単一電子デバイスは,電子1個で動作する究極のデバイスであり,従来,金属や化合物半導体で研究が行われてきた.本研究では,既存のVLSIとの融合と共存を考慮して,シリコンで単一電子デバイスの試作評価を行った.本年度の成果は以下の通りである.(1)VLSIプロセスと互換性のあるプロセスを用いて,リソグラフィ限界を越えたポイントコンタクト構造を作製する技術を開発した.狭窄された部分の最小線幅は10nm以下,長さは約10nmである.(2)このプロセスを用いて極微細MOSFETを作製し,室温において単一電子トンネルによるクーロンブロッケード振動を観測すること成功した.(3)本デバイスを詳細に評価した結果,チャネルは1個のドットからなることを明らかにした.また,単一電子現象に加え,共鳴トンネル現象などの量子効果も起こっていることを明らかにし,ドット中の量子レベルと測定結果から求めることに成功した.(4)求めた充電エネルギーは約60meV,量子エネルギーは約30meV,ドットサイズは約6nmであった.(5)シリコン微結晶と用いた単一電子メモリの試作にも成功した.これらのデバイスとメモリは集積化に適していることを明らかにし,単一電子デバイスをVLSIチップに集積するための基礎検討を行った.
クローン病長期寛解維持のための薬剤反応性予測マーカーの解明

目的:クローン病の術後再発の抑制に、抗TNF-α抗体製剤が有用であることが知られているが、一部にこれに抵抗し、再発・再手術を余儀なくされる症例が存在する。手術時の臨床病理学的因子と腸管粘膜内におけるサイトカイン等の発現との関連から、術後の抗TNF抗体製剤抵抗性の因子を同定することを目的とした。方法: 114例の腸管切除症例から腸管病変部、非病変部の組織が採取された。RNA抽出、cDNA化を行った。この中のサイトカインおよびケモカイン(IL-6、-12、-23、TNF-α、HSP47、CXCL16)を測定した。それらの発現量をquantitative real-time PCRにて測定した。また同じ組織標本からmRNAおよびmiRNAを抽出後、miR137および124の発現を検討した。手術的再発を予後と規定し、これらとの関連を検討した。結果:15例(13.2%)の手術的再発例が認められた(複数手術歴あり9/30例vs複数手術歴なし6/84例; p=0.003)。臨床病理学的因子では、複数回の手術歴が手術的再発との間に有意な関連が認められた。手術的再発群で病変部のIL-23有意な低発現が認められた(0.12 ±0.16 vs 0.70 ±2.3; p=0.018)。一方で、miR124は病変部位において再発例で非再発例に比して低発現の傾向が認められた(8.35 ±2.35 vs 10.00 ±3.56; p=0.058)。結論:クローン病腸管病変部のIL-23発現量が術後の抗TNF-α抗体製剤抵抗性と関連しており、治療薬選択の一助となる可能性が示唆された。これによって、手術後の再発率がさらに抑制され、クローン病の予後改善につながると期待している。また、このことは手術を受ける前の病変にも応用できる可能性があり、通常の内科的治療選択の際の指標となるかもしれない。クローン病術後長期寛解維持非再発例と手術的再発例(初回および再手術)の腸管切除標本における正常腸管粘膜および非病変部腸管粘膜の新鮮凍結切片を対象とし、切除術後寛解維持症例、切除術後手術的再発例、それぞれ3例から、新鮮凍結標本から壊死のないクローン病変腸管粘膜および非病変部腸管粘膜を、非再発例、再発例(初回および再手術)計6部位から4mmコアで摘出し保存した。コントロールとして他の良性外科疾患手術例の組織3例(=正常腸組織)を採取し保存した。mRNAおよびmiRNAを抽出後、mRNAおよびmiRNA arrayを施行し、網羅的に再発関連性mRNAおよびmiRNA(発現上昇群、発現低下群)を検索する準備を行った。今後、抽出されたmiRNAおよびmRNAで高発現、もしく低発現となる候補遺伝子群を既存のmiRNAデータベース(Traget scan, miRbaseなど)を用いて絞り込む予定である。また、homogenisationおよびsonicationを行いBCA assayを用いタンパク濃度を測定計6種類の検体をA.プロテオミクス、B. microRNA、T細胞受容体レパトアを応用し、それぞれの解析結果から再発および薬剤反応性予測マーカーの候補を抽出する準備を行っている。また、それぞれの病態の血清サンプルにおけるタンパクおよびmRNA/microRNAの発現を確認することで、マーカーの信頼性を検証する予定である。研究組織の変更により、検体採取後の解析実験開始が遅れている。mRNAおよびmiRNAを抽出後、mRNAおよびmiRNA arrayを施行し、網羅的に再発関連性mRNAおよびmiRNA(発現上昇群、発現低下群)を検索を行った。今後、抽出されたmiRNAおよびmRNAで高発現、もしく低発現となる候補遺伝子群を既存のmiRNAデータベース(Tragetscan, miRbaseなど)を用いて絞り込む予定である。研究組織の再編成により、検体採取後の解析実験開始されている。

この中のサイトカインおよびケモカイン(IL-6、-12、-23、TNF-α、HSP47、CXCL16)を測定した。それらの発現量をquantitative real-time PCRにて測定した。また同じ組織標本からmRNAおよびmiRNAを抽出後、miR137および124の発現を検討した。手術的再発を予後と規定し、これらとの関連を検討した。結果:15例(13.2%)の手術的再発例が認められた(複数手術歴あり9/30例vs複数手術歴なし6/84例; p=0.003)。臨床病理学的因子では、複数回の手術歴が手術的再発との間に有意な関連が認められた。手術的再発群で病変部のIL-23有意な低発現が認められた(0.12 ±0.16 vs 0.70 ±2.3; p=0.018)。一方で、miR124は病変部位において再発例で非再発例に比して低発現の傾向が認められた(8.35 ±2.35 vs 10.00 ±3.56; p=0.058)。結論:クローン病腸管病変部のIL-23発現量が術後の抗TNF-α抗体製剤抵抗性と関連しており、治療薬選択の一助となる可能性が示唆された。これによって、手術後の再発率がさらに抑制され、クローン病の予後改善につながると期待している。また、このことは手術を受ける前の病変にも応用できる可能性があり、通常の内科的治療選択の際の指標となるかもしれない。研究組織の再構成が完了し、速やかに遂行できると考えている。miRNAarraやBCA assayなど実験実施が当初の計画より遅れ、使用する必要数が少なく済んだため。
岡山藩の支配方法と社会構造

本年度の研究の成果は,以下の如くである。1,岡山大学図書館,岡山市立図書館,岡山県立図書館で史料調査を行い,地方史料を撮影により収集した.2,前年度に引き続き,岡山藩政成立過程の検討から,池田氏・宇喜多氏・小早川氏の関連文書を収集し,合わせてその史料目録を作成した(報告書掲載).3,また,江戸.上方(京・大阪)の各拠点の相互関係や国元との関連を分析し,藩の意思決定のあり様を多極的・動態的に捉え,藩政の構造の解明を行った。具体的には,(1),キリシタン,不受不施派に対する藩と幕府の禁圧政策の分析を通して幕藩関係の考察,(2),朝鮮通信使通行の応接準備等の対応を通して,岡山藩と他藩,幕府との関係,また,これに伴う領内民衆の異国認識の考察,(3),明君論を素材として公儀(上位国家)に対して大名権力(藩)を下位国家-藩屏国家とする自意識の形成の解明,(4),大阪における岡山藩と他藩,幕府,および鴻池家をはじめとする大阪商業資本との関係の検討を通して藩政上における大阪の位置の考察,(5),池田網政の少将昇進運動から当時の岡山藩の,家格と同族藩(鳥取藩)への意識の考察,(6),禁裏普請御用の史料を素材に藩の朝延意識と京都留守居の役割の検討,などである.1994・95年度の2年間の研究で,岡山藩と幕府・朝廷・他藩などの集団との関係を相互に形成される意識を重視して解明することが,藩の機構がどのように機能していくかというように,藩を動態的に検討していく上で極めて有効であることが明らかとなった.今後の課題としては,これらの成果に基づき,さらに農民や町人,職人,寺社および信仰集団など,領内の諸集団との関係をも取り上げ,意識の問題を軸にして藩のあり様を考察したい。岡山藩政の成立過程を考察するための基礎史料となる宇喜多秀家の発給文書および池田輝政発給文書の収集作業を行なった。すでに刊行されている史料集等から収集し,さらに鳥取県立博物館所蔵の鳥取藩池田家の史料(鳥取藩政資料)中に含まれる家譜類から写真撮影等により収集した。全部で宇喜多氏関係文書約700点,池田輝政の発給文書を約360点収集した。岡山藩政における江戸藩邸・上方屋敷(京・大坂)の機能を考察するため,『池田家文庫藩政史料マイクロ版集成』に含まれる江戸藩邸史料,および大坂留守居関係史料を系統的に収集した。江戸藩邸史料は約100点,大坂留守居関係史料は約50点を確認することができた。いづれも150頁から200頁におよぶ分厚い簿冊である。また,岡山大学附属図書館の所蔵史料を調査し,『池田屋文庫藩政史料マイクロ版集成』に含まれていない「絵図」や文書類について写真撮影等により多数収集した。さらに,岡山市立中央図書館の所蔵史料を調査し,岡山の町方に関する貴重な史料である国富家文書の存在を確認するとともに,岡山藩歴代藩主の墓所である和井谷をはじめとしてフイールドワークを行なった。17世紀から18世紀の幕藩制国家支配を明らかにするために,池田光政の言行録を素材に,当該期の明君像のあり様と藩屏国家意識の形成について研究を行い,グループ間で報告を行なうとともに,論文として発表した。1,岡山大学図書館,岡山市立図書館,岡山県立図書館で史料調査を行い,地方史料を撮影により収集した。2,前年度に引き続き,岡山藩政成立過程の検討から,池田氏・宇喜多氏・小早川氏の関連文書を収集し,合わせてその史料目録を作成した(報告書掲載)。

3,また,江戸・上方(京・大阪)の各拠点の相互関係や国元との関連を分析し,藩の意思決定のあり様を多極的・動態的に捉え,藩政の構造の解析を行った。具体的には,(1),キリシタン,不受不施派に対する藩と幕府の禁圧政策の分析を通しての幕藩関係の考察,(2),朝鮮通信使通行の応接準備等の対応を通して,岡山藩と他藩,幕府との関係,また,これに伴う領内民衆の異国認識の考察,(3),名君論を素材として公儀(上位国家)に対して大名権力(藩)を下位国家-藩屏国家とする自意識の形成の解明,(4),大阪における岡山藩と他藩,幕府,および鴻池家をはじめとする大坂商業資本との関係の検討を通しての藩政上における大坂の位置の考察,(5),池田綱政の少将昇進運動から当時の岡山藩の,家格と同族藩(鳥取藩)への意識の考察,(6),禁裏普請御用の史料を素材に藩の朝廷意識と京都留守居の役割の検討,などである。1994・95年度の2年間の研究で,岡山藩と幕府・朝廷・他藩などの集団との関係を相互に形成される意識を重視して解明することが,藩の機構がどのように機能していくかというように,藩を動態的に検討していく上で極めて有効であることが明らかとなった。今後の課題としては,これらの成果に基づき,さらに農民や町人,職人,寺社および信仰集団など,領内の諸集団との関係をも取り上げ,意識の問題を軸にして藩のあり様を考察したい。
仏教石窟壁画と題記銘文の比較検討によるウイグル仏教のトレンドの分析

研究代表者の松井太は,昨年度に刊行した「敦煌石窟ウイグル語・モンゴル語題記銘文集成」(松井太・荒川慎太郎(編)『敦煌石窟多言語資料集成』東京外国語大学アジア・アフリカ言語文化研究所,2017, pp. 1-161)に基づき,題記銘文に反映されるウイグル仏教徒の巡礼活動を検討した。その結果,1モンゴル時代敦煌地域のウイグル仏教徒とキリスト教徒との社会的関係,2さらに広範な河西地域におけるウイグル仏教巡礼の実態(巡礼期間や巡礼者の構成・宗教実践など),3ウイグル仏教への中国民間信仰の浸透,4ウイグル仏教の僧職制度に対するトカラ(クチャ)仏教の影響,などを解明した。その内容は2本の研究論文として刊行し,また国際学会で報告した。さらに関連する研究成果として,西暦1011世紀頃のウイグル仏教徒とマニ教徒との共存関係を示す古代ウイグル語文書を検討し,中文の研究論文として発表した。上記2では敦煌莫高窟第217窟のウイグル語題記銘文を主に扱った。この莫高窟第217窟については,研究協力者の菊地淑子が,造営の主体となった敦煌有力者をめぐる諸問題と,その造営年代に関する研究論文2本を発表した(菊地淑子「囲繞敦煌莫高窟第217窟的開鑿与重修之歴史」『形象史学』2018-2,社会科学文献出版社,印刷中;菊地淑子「敦煌莫高窟第217窟供養人題記再論」南京大学中華文化研究院・中国天楹文化研究院(編)『絲路文化研究』第3輯,商務印書館,2019,印刷中)。また,菊地は敦煌石窟の現地調査を実施し,漢文の供養者題記を観察し,当該窟の年代論に関する情報を収集するとともに,本石窟が反映する仏教信仰内容に関する発願文を検討した。昨年度を通じて,敦煌石窟美術を専攻する研究協力者に健康上の問題が生じた結果,両名が同道して行なう予定であった現地調査や,ウイグル語題記銘文資料と石窟美術の比較検討などの作業が不可能となったため。所期の目的を達成するため,研究期間を1年延長している。研究代表者は,敦煌現地とあわせて,欧州所蔵のウイグル仏教石窟壁画資料の調査を行なう予定である。中央アジア東部地域の仏教石窟遺跡に遺存する壁画の美術史的検討と,石窟に残された古ウイグル語銘文の文献学的解読とを比較・融合させる学際的なアプローチにより,主に西暦7ー10世紀頃の仏教壁画に表現される種々の仏教的思想が,後世(10ー14世紀)のトルコ系ウイグル族により如何に受容され「トレンド」となったか,という問題を解明することを目的とする。具体的には,中央アジア東部地域でも,研究条件の良好な敦煌石窟(中国甘粛省)を主要な対象とし,多数の古ウイグル語題記銘文が集中して記される特定の窟群を調査・検討する。それらの題記銘文を包括的に解読すると同時に,当該窟の仏教壁画の内容理解を進める。これらの成果を既知のウイグル語仏教典籍類と比較することで,ウイグル仏教徒の信仰上のトレンドを解明する。今年度,研究代表者は,これまでに集積してきたウイグル語題記銘文について,出版に向けてとりまとめ作業を行なうとともに,題記銘文の集中する特定窟(特に楡林窟第3窟・第4窟・第12窟)に関する仏教的・美術史的基礎情報を収集し,その他のウイグル語仏教典籍の研究成果とも勘案して,モンゴル時代のチベット仏教のウイグル仏教徒に対する影響を想定している。また,敦煌で開催された国際学会「2016敦煌論壇:交融与創新:紀年莫高窟創建1650年国際学術研討会」に研究協力者の菊地淑子を派遣し,莫高窟217窟の調査成果を報告させるとともに,短期間の現地調査を実施させた。研究対象とする敦煌の仏教石窟壁画の美術史的分析,およびウイグル仏教徒の信仰を反映する題記銘文資料の文献学的分析の双方とも,順調にデータを収集している。今年度,研究代表者の松井太は,本科研およびこれに先行・連動する各種研究プロジェクトによる敦煌石窟のウイグル語仏教巡礼題記銘文の現地調査成果をまとめた「敦煌石窟ウイグル語・モンゴル語題記銘文集成」(『敦煌石窟多言語資料集成』東京外国語大学アジア・アフリカ言語文化研究所,2017, pp. 1-161)を刊行した。これは,松井がこれまでに調査し得た莫高窟・楡林窟・五箇廟など約150窟に遺存する,合計283条のウイグル語題記銘文について,校訂テキスト・和訳・文献学的註解,さらには所在データや先行研究などの諸情報を提示したものである。これによって,今後の各石窟の壁画からうかがわる仏教教義・思想と,1014世紀のウイグル人仏教徒巡礼との関係を考察するための基礎的作業を整えることができた。ただし,敦煌石窟美術を専攻する研究協力者と同道しての敦煌石窟の実地調査は,諸般の事情から実施できなかったため,各種の敦煌石窟の仏教壁画に関する美術史的・仏教学的な研究成果のサーベイ,および各種の研究情報の交換に努めた。敦煌石窟美術を専攻する研究協力者に健康上の問題が生じた結果,両名が同道して行なう予定であった現地調査や,ウイグル語題記銘文資料と石窟美術の比較検討などの作業が,今年度いっぱいを通じてほぼ不可能となったため。

研究代表者の松井太は,昨年度に刊行した「敦煌石窟ウイグル語・モンゴル語題記銘文集成」(松井太・荒川慎太郎(編)『敦煌石窟多言語資料集成』東京外国語大学アジア・アフリカ言語文化研究所,2017, pp. 1-161)に基づき,題記銘文に反映されるウイグル仏教徒の巡礼活動を検討した。その結果,1モンゴル時代敦煌地域のウイグル仏教徒とキリスト教徒との社会的関係,2さらに広範な河西地域におけるウイグル仏教巡礼の実態(巡礼期間や巡礼者の構成・宗教実践など),3ウイグル仏教への中国民間信仰の浸透,4ウイグル仏教の僧職制度に対するトカラ(クチャ)仏教の影響,などを解明した。その内容は2本の研究論文として刊行し,また国際学会で報告した。さらに関連する研究成果として,西暦1011世紀頃のウイグル仏教徒とマニ教徒との共存関係を示す古代ウイグル語文書を検討し,中文の研究論文として発表した。上記2では敦煌莫高窟第217窟のウイグル語題記銘文を主に扱った。この莫高窟第217窟については,研究協力者の菊地淑子が,造営の主体となった敦煌有力者をめぐる諸問題と,その造営年代に関する研究論文2本を発表した(菊地淑子「囲繞敦煌莫高窟第217窟的開鑿与重修之歴史」『形象史学』2018-2,社会科学文献出版社,印刷中;菊地淑子「敦煌莫高窟第217窟供養人題記再論」南京大学中華文化研究院・中国天楹文化研究院(編)『絲路文化研究』第3輯,商務印書館,2019,印刷中)。また,菊地は敦煌石窟の現地調査を実施し,漢文の供養者題記を観察し,当該窟の年代論に関する情報を収集するとともに,本石窟が反映する仏教信仰内容に関する発願文を検討した。昨年度を通じて,敦煌石窟美術を専攻する研究協力者に健康上の問題が生じた結果,両名が同道して行なう予定であった現地調査や,ウイグル語題記銘文資料と石窟美術の比較検討などの作業が不可能となったため。所期の目的を達成するため,研究期間を1年延長している。研究代表者の集積してきた敦煌石窟のウイグル語題記銘文資料はまもなく刊行予定である。これを石窟壁画の仏教学・図像学的分析に供することで,研究が飛躍的に推進できることが予想される。本研究課題の主旨に照らして,専門的な知見を有する研究協力者との共同作用は必須であるので,来年度にも継続する必要がある。また研究協力者は,療養中にも可能な範囲で文献サーベイを行なってきたが,それらを石窟の現地調査により確認・検証がある。このような事情に鑑みて,本課題のタスクを着実に遂行するため,期間を1年延長する予定である。研究代表者は,敦煌現地とあわせて,欧州所蔵のウイグル仏教石窟壁画資料の調査を行なう予定である。2016年8月に敦煌研究員が開催した国際学会「2016敦煌論壇:交融創新:紀念莫高窟創建1650週年國際學術研討會」とあわせて,その前後に敦煌石窟の現地調査を予定していたが,研究代表者が本務校での業務により調査時間を確保することができないため,8月の現地調査を中止せざるを得なくなったため,その経費が残額となったものである。当初は,研究協力者と同道して敦煌石窟の現地調査を予定していたところ,研究協力者の健康上の問題から現地調査が不可能となったため,渡航旅費や通訳・車輌借上費が未使用となったものである。本課題においては現地調査が不可缺であり,他の支出に充てることは目的にてらして適当ではないので,平成30年度に延期して実施する予定である。また,当初は平成30年度に研究終了を予定していたが,上記の理由で研究協力者と共同で行う予定の各種検討作業も,現時点では遅延していることから,研究期間終了を1年間延長して平成31年度とし,十分な現地調査および分析検討を行なう予定である。平成29年度に研究協力者の健康上の理由から十分な研究活動ができなかったことから,研究期間を1年延長したため。
分子生物学的解析に基づく変形性膝関節症へのリハビリテーション治療の検討

変形性膝関節症(OA)において、膝関節内へのヒアルロン酸投与と運動療法の効果に関する解析を生化学的・組織学的に行った。これらの併用療法が膝関節滑液中の炎症性サイトカインやMMP13を減少させることがわかった。さらに、同併用療法の関節軟骨組織への影響を観察すると、膝関節内にヒアルロン酸を投与した場合、運動負荷のみを行ったものと比べて軟骨変性が著明に軽減していることがわかった。本研究より、ヒアルロン酸に軟骨の保護効果があることが証明された。変形性関節症(OA)の保存的治療では、高分子ヒアルロン酸(HA)の関節内投与とともに運動療法が行われている。近年、高分子HAの抗炎症効果は報告されており、運動療法の重要性も広く知られているが、両者を併用した場合の治療効果は明確ではない。そこで、我々は、高分子HAの関節内投与時における運動療法の有用性を運動学的解析と生化学的解析を合わせて判定することを着想した。OA患者を対象に、関節内HA投与の有無・運動療法の有無で治療効果を比較した。その結果、高分子HA投与後に一定の運動負荷を行った患者群においては、治療後の関節破壊マーカー(CTX-II)に有意な改善が見られた。次に、運動とヒアルロン酸投与併用療法の開始時と開始後1か月の時点でそれぞれ、膝関節滑液中の炎症性サイトカイン(IL-6、IL-8)、細胞外基質分解酵素(MMP13)活性の測定を行った。また、ヒト軟骨様細胞培養上清にIL-6および可溶性IL-6受容体、IL-8をそれぞれ添加し経時的にMMP13mRNA発現をreal time定量PCR法にて測定した。併用療法実施患者の治療開始1か月後、膝関節滑液中のIL-6、IL-8が減少した患者においては、MMP13活性の減少も確認された。しかし、IL-6、IL-8の減少が見られない患者では、MMP13活性に変化はなかった。更にin vitro試験系でヒト軟骨様細胞をIL-6、IL-8で刺激したところMMP13の発現が有意に上昇することを確認した。以上の結果、ヒアルロン酸投与と運動の併用療法により、IL-6, IL-8が減少し、細胞外基質分解酵素活性の低下が確認された。これらのことから、同治療法により関節内の炎症の軽減、細胞外基質分解酵素の抑制が期待できると考えられる。昨年度、ヒアルロン酸投与と運動の併用療法により、変形性膝関節症(OA)患者関節液中のIL-6や細胞外基質分解酵素活性が低下したことを報告した。そこで今年度は、患者で観察された併用療法の効果の詳細メカニズムを検討するために、ラットOAモデルを用いて組織学的な解析を行った。6週齢ラットの右膝関節の前十字靭帯、内側側副靭帯を切断、内側半月の前半部を除去し、術後7日目よりトレッドミルを用いて4週間の運動負荷を行いOAの状態を誘発し、モデルラットを作製した。OAの進行度別に解析を行うために、運動強度別に3群(速度15m/min,A群:5分、B群:30分、C群:60分)を設定した。また、3群をそれぞれヒアルロン酸非投与群と投与群(2回/1週)に分けて、両者の軟骨破壊度の比較検討を行った。組織学的解析には、サフラニンO染色を用いた。OAモデルラットに運動を行った結果、ヒアルロン酸非投与群では、運動負荷が大きくなるほど、組織破壊が著明であった。運動負荷の軽いA群では、関節軟骨の変性が表層にのみ観察されたのに対し、負荷の大きいC群では、軟骨細胞の変性が深層にまで達していた。さらに、これら同様の条件で、ヒアルロン酸を投与した場合については、非投与群と比べて変性の度合いが緩やかであった。以上の結果より、運動負荷のみを加え続けた状態だけでは軟骨破壊は助長されることがわかった。このことから、運動負荷とヒアルロン酸投与の併用療法の有用性が示唆され、患者の臨床データだけでは分かり得なかったヒアルロン酸投与による軟骨組織の保護が観察された。研究が順調に遂行できているため、当初の計画通りに進んでいる。変形性膝関節症(OA)において、ヒアルロン酸投与と運動の併用療法により、OA患者関節液中のIL-6や細胞外基質分解酵素活性が低下したことを昨年度報告している。そこで今年度、患者で観察された併用療法の効果の詳細メカニズムを検討するために、ラットOAモデルを用いて組織学的な解析をより詳細に行った結果、併用療法を行った群において軟骨細胞変性に良い効果がみられることがわかった。6週齢ラットの右膝関節のACL、MCLを切断、内側半月の前半部を除去し、術後7日目よりトレッドミルを用いて4週間の運動負荷を行い、OAの状態を誘発した。また、3群をそれぞれヒアルロン酸非投与群と投与群(1回/1週)に分けて、両者の軟骨破壊度の比較検討を行った。OAラットに運動のみを行った結果、運動負荷が大きくなるほど、組織破壊が著明であった。運動負荷の軽い群では、関節軟骨の変性が表層の軟骨膜のみ観察されたのに対し、負荷の大きい群では、変性が深層にまで達していた。さらに、これらの群の膝関節内にヒアルロン酸を投与した場合、運動負荷のみの群と比べて軟骨変性が著明に軽減していた。

また、興味深いことに、運動のみを行った群では、軟骨細胞の肥大化が目立っていたのに対し、ヒアルロン酸を加えた群では軟骨細胞層のカラムがきれいに保たれている様子が観察された。運動負荷のみを加え続けた状態では軟骨破壊は助長される。運動とヒアルロン酸投与の併用療法の有用性について、患者の臨床データだけでは分かり得なかった軟骨組織の変化に着目しつつ、組織学的観点から報告する。変形性膝関節症(OA)において、膝関節内へのヒアルロン酸投与と運動療法の効果に関する解析を生化学的・組織学的に行った。これらの併用療法が膝関節滑液中の炎症性サイトカインやMMP13を減少させることがわかった。さらに、同併用療法の関節軟骨組織への影響を観察すると、膝関節内にヒアルロン酸を投与した場合、運動負荷のみを行ったものと比べて軟骨変性が著明に軽減していることがわかった。本研究より、ヒアルロン酸に軟骨の保護効果があることが証明された。研究が順調に遂行できているため、当初の計画通りに進んでいる。今後当初の計画通りに進めていきたい。変形性膝関節症のモデルラットを用いて、関節軟骨の病理学的解析を進め、ヒアルロン酸投与の有用性を更に追求していきたい。変形性膝関節症今後当初の計画通りに進めたい。動物OAモデルを作製し、運動刺激やヒアルロン酸投与による関節軟骨の反応性の比較を行いたい。動物運動用トレッドミルを購入予定であったが、姫路獨協大学より拝借することができたため、次年度使用額が生じた。動物用トレッドミルを購入予定であったが、姫路獨協大学より拝借することができたため、次年度使用額が生じた。拝借しているトレッドミルのメンテナンス費用に充てたい。また、動物運動モデル解析のための試薬代、動物実験施設の使用料等にも充てたい。次年度、トレッドミルを用いた動物運動モデルを作成予定であり、そちらの作製費用に充てたい。また、拝しているトレッドミルのメンテナンス費用にも充てたい。
光重合型コンポジットレジンの重合挙動-特に光エネルギーの影響-

光重合型コンポジットレジンの重合挙動を解明する目的で市販品及び試作Bis-GMA系レジンについて特に光エネルギーとの関連性から検討を行ない、以下のような研究成果をえた。すなわち、1.市販光重合型コンポジットレジンの重合深さは、特定波長領域の放射エネルギーならびに照射時間との間に対数関数的関係が認められた。2.市販光照射器は、製品によって異なった波長特性を有し、その分布のピークが長波長側(530nm)にあるものでは、照度に対して放射エネルギーが小さく、逆にピークが短波長側(470nm)にあるものでは、照度に対して放射エネルギーが大きい傾向がみられた。4.試作プラスチックファイバーを経た可視光線は、従来のグラスファイバーのものよりも放射エネルギーが増大し、最も良好なものでは、その差が84.6mw/cm^2であった。またファイバーの直径が1.0^<mm>のものがエネルギー量が最大を示し、重合性に関しても、グラスファイバーより有効であった。以上の結果より、光重合型コンポジットレジンの重合性は、照射器の波長特性、殊にその放射エネルギーに大きく依存すると共に、還元剤の種類や光照射伝導系のコンダクターの材質などと密接な関連性のあることが判明した。
燃料電池反応法にるH2O2中性水溶液の直接合成

水素/酸素燃料電池反応を利用した過酸化水素の一段合成法による中性過酸化水素の合成を実現することを目標にしている。本反応法はカソード,アノード,2枚のガス拡散電極を隔膜としても機能させ,この電極間に電解質溶液を満たす特異的な構造を有している。電解質液側と反対の電極面は,酸素ガス(カソード),水素ガス(アノード)に露出しており,高分圧の酸素ガス,水素ガスが高濃度のまま直接反応サイトに供給できることが特徴である。平成16年度において電解質に1-2規定の炭酸ナトリウム水溶液,VGCF(気相成長カーボンファイバー)ガス拡散電極(カソード),白金/炭素ガス拡散電極(アノード)を用い,それぞれ1気圧の酸素,水素ガスを導入することにより,電極間を短絡するだけで0.05wt%過酸化水素が確かに合成できることを実証した。平成17年度は、平成16年度に得られた成果を元に、炭酸ナトリウム電解質を用いた時に高活性を示すカソードの開発を行いった。中性電解質を用いて効率よく過酸化水素が生成するためには、酸素が還元されるVGCFカソード中の三相界面反応場の局部的な酸性あるいは塩基性が影響を及ぼすのではないかと考え、VGCFを酸性または塩基性の酸化物を添加した電極を作製した。具体的には、塩基性酸化物:MgO, BaO, ZrO_2,Sm_2O_3、酸性酸化物:Al_2O_3,SiO_2,TiO_2,Cab-O-Silを検討した。これらの酸化物の中では、酸性酸化物が過酸化水素生活性を促進する作用があることが分かった。なかでもCab-O-Silが有効であり、過酸化水素濃度はCab-O-SilのVGCFへの添加により、0.05wt%から0.16wt%に増加することを見出した。水素/酸素燃料電池反応を利用した過酸化水素の一段合成法による中性過酸化水素の合成を実現するために,本反応法を支配する様々な因子を解明し,理論立て,基礎的化学現象を解明することを目標している。電解質に1-2規定の水酸化ナトリウム水溶液,VGCF(気相成長カーボンファイバー)ガス拡散電極(カソード),白金/炭素ガス拡散電極(アノード)を用い,それぞれ1気圧の酸素,水素ガスを導入することにより,電極間を短絡するだけで電流効率95%(水素基準選択率)で選択的かつ連続的に7重量%の過酸化水素水溶液を合成出来る。この反応系を用いて,水酸化ナトリウムなどのアルカリ性電解質を用いずに,各種中性電解質を用いて過酸化水素の合成を試みた。カソードはアルカリ性電解質で活性であったVGCFガス拡散電極を用いた。その結果,炭酸ナトリウム電解質が有効であり,過酸化水素濃度は0.5wt%とまだまだ低いものの確かに,水素と酸素から直接過酸化水素を合成できることが分かった。この知見を元に,炭酸ナトリウム電解質を用いて次年度は中性電解質中でも高活性を示すカソードの開発を行い,この電極触媒作用を解明する。