hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
嵩高いルイスペア、イオンペアを元素ブロックとした光機能性材料の開発

一般的に希薄溶液中で強く発光を示す機能性色素であっても、凝集状態(粉末、結晶、フィルム等)では、その優れた発光特性が失われることがしばしばである。我々は結晶工学の観点から、固体中で分子を整然と並べること(結晶化)が、そのような問題点の一つの解決策であると考えている。昨年度までに嵩高い置換基を導入したπ共役分子(ホスト分子)と様々な芳香族分子(ゲスト分子)から構成される包接結晶を調製した。結晶中で生じるホスト分子とゲスト分子との電荷移動相互作用を上手く利用することにより、結晶化を用いた有機固体発光材料の創製を報告してきた。特にピリジンとトリス(ペンタフルオロフェニル)ボランに働く、窒素原子とホウ素原子との間で生じるルイスペア(ルイス塩基とルイス酸)の結合力を元素ブロックとした材料開発をおこなった。今年度は、嵩高い置換基の導入が鍵であることに着目し、嵩高い置換基の修飾法として、共有結合を用いた発光性包接結晶の調製を検討した。具体的には、ナフタレン1,4,5,8-テトラカルボン酸無水物と2アミノベンゾフェノンとの反応により得たホスト化合物が、トルエンやパラキシレンを効率良く取り込むことで包接結晶を生成し、得られた結晶が紫外光照射下にてユニークな発光特性を示すことを見出した。また加熱によりゲストを取り除いたゲストフリー結晶を調製し、それが気体状の芳香族分子溶媒を取り込み発光するセンサーとして機能することを見出した。28年度が最終年度であるため、記入しない。揮発性有機化合物(VOCs)や小分子化合物の高感度かつ高選択的な検出法の開発が広く求められている。中でも吸収特性や発光特性の変化により、ガス状物質を検出可能な材料の開発が盛んに行なわれている。例えば、担体上への有機色素の配列・共役高分子・Metal Organic Framework/Porous Coordination Polymers・多孔性有機結晶等を利用した有機化合物センサーが報告されている。共通の分子設計としては、(i)固相のホスト骨格と気相(ガス状)のゲスト分子との接触表面積を増やすこと、(ii)ホスト骨格とゲスト分子との適切な分子間相互作用の活用(水素結合、π-πスタッキング、電荷移動相互作用等)が挙げられる。本研究では、ナフタレンジイミド誘導体(NDI)とトリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン(TPFB)から構成されるルイスペア超分子複合体をホスト(1)とすることにより、芳香族炭化水素の蒸気に応答して光る蛍光センサーの開発を行った。具体的には1の粉末を芳香族炭化水素の蒸気に1日晒すことによって、ベンゼンでは青、トルエンでは水色、メタキシレンでは緑色、1,3,5-トリメチルベンゼンでは黄緑色に蛍光発光する材料の創製を達成した。発光スペクトルの極大波長(cm-1)と芳香族炭化水素のイオン化ポテンシャル(eV)との関係をプロットしたところ、直線関係が得られたことから、この発光はNDIと芳香族炭化水素との間で形成される電荷移動相互作用に由来するものだと考えられる。また発光強度を比較すると、トルエンでは76倍、ベンゼンでは46倍、mキシレンでは37倍に発光強度が増大した。一方で、一般的な有機溶媒であるヘキサン、シクロヘキサン、メタノール、エタノール、アセトン、クロロホルム、ジクロロメタンの蒸気を晒しても蛍光強度はほとんど増大しなかった。以上の結果は、今回調製した1の粉末が、芳香族炭化水素を選択的に応答し光るセンサーであることを意味している。分子の嵩高さをキーワードに有機化合物を用いた光機能性材料の創製を目的としたが、当初の目的通りルイス酸とルイス塩基との超分子複合体を利用することにより、芳香族炭化水素の蒸気に応答して光る蛍光センサーの開発を達成した。そのため、順調に研究が進展していると評価できる。

光機能性分子の開発を目的として、これまでナフタレンジイミド誘導体(NDI)に注力して研究を進めてきたが、新たな骨格としてピロメリト酸ジイミド誘導体(PMDI)や、ペリレンジイミド誘導体(PDI)の利用による発光材料の創製を進めたい。前年度はセンサー材料の開発を進めてきたが、今年度は、結晶材料の利点を生かした固体発光材料の創製を精力的に進めていきたい。28年度が最終年度であるため、記入しない。
自己診断・修復材料と制御機構を用いた損傷制御構造の機能創生

従来の建築システムに組み込みやすく、視覚的損傷検知が可能であり、エネルギ吸収能力が設計可能な繊維補強材料を用いた損傷検知・ダンパ機構を持つ多段階破壊機構を有するエネルギ吸収壁、並びに損傷進展に伴う靭性向上と最大ひずみ記憶性を有し、自己治癒力と損傷検知機能を持つ高性能合金TRIP鋼を用いた損傷検知・修復機構を組み合せた自律的な多段階制御機構の構築と、ヘルスモニタリングシステムにより確実に制御する構造システムの開発に関する以下の研究を達成した。1.セメント系複合材料を用いたエネルギ吸収部材とそれを複数並列させることにより剛性制御を目指した多段階破壊機構を有するエネルギ吸収壁を発展させ、損傷制御構造に対して多段階制御する手法を構築し、その実現性を実験的に検証し、セメント系材料の損傷レベルを定量化した。2.多段階破壊機構を有するエネルギ吸収壁の材料・構造レベルでの損傷進展メカニズムに関しては、その理論的解明と構成則モデルの構築を行い、実験的及び理論的アプローチにより復元力特性をモデル化し、その信頼性を検証した。3.ダンパ機構の実建築物への適用領域を明らかにするため、自己診断・修復機能を有する損傷制御構造の架構全体の構造性能を数値解析により評価した。4.自己診断・修復機構の性能評価として、材料構造の変態と力学特性の変化を明らかにするために、材料レベルの実験を行ない、TRIP鋼の力学特性と最大ひずみ記憶特性を定量化した。5.モニタリングシステムを組み込んだ構造レベルの実験を行い、その自己診断特性を定量化し検証するとともに、TRIP鋼を利用した構造システムの開発と実用化に関する解析的検討を行った。従来の建築システムに組み込みやすく、低コストで視覚的損傷検知が可能であり、またエネルギ吸収能力が設計可能なセメント系複合材料であるコンクリートや繊維補強材料などを組み合せた損傷検知・ダンパ機構、並びに損傷進展に伴う靭性向上と最大ひずみ記憶性を有し、自己治癒力と損傷検知機能を持つ高性能合金TRIP鋼などを用いた損傷検知・修復機構を組み合せた自律的な多段階制御機構を構築し、ヘルスモニタリングシステムにより確実に制御する構造システムを開発するため、以下の研究を行った。1セメント系複合材料を用いたエネルギ吸収柱とそれを複数並列させることにより剛性制御を目指した多段階破壊機構を有するエネルギ吸収壁を発展させ、損傷制御構造に対して多段階制御する手法を構築し、その実現性を実験的に検証し、セメント系材料の損傷レベルを定量化した。2損傷レベルに応じた最大ひずみ記憶性をセンサとして活用した自己損傷検知機構、及び自己修復して向上する靭性を活用した自己修復機構を制御する手法を構築し、その実現性を検討した。3自己診断・修復機構の性能評価として、材料構造の変態と力学特性の変化を明らかにするために、材料レベルの実験を行ない、高性能合金の力学特性と最大ひずみ記憶特性を定量化した。4種々の損傷レベルに応じた構造性能を、ヘルスモニタリングシステムにより確実に制御する手法に関する検討を行った。5損傷検知用ヘルスモニタリングシステムに関する文献調査を行い、検証手法と損傷モデル選定に関する検討を行った。従来の建築システムに組み込みやすく、低コストて視覚的損傷検知が可能であり、またエネルギ吸収能力が設計可能なセメント系複合材料であるコンクリートや繊維補強材料などを組み合せた損傷検知・ダンパ機構を持つ多段階破壊機構を有するエネルギ吸収壁、並びに損傷進展に伴う靭性向上最大ひずみ記憶性を有し、自己冶癒力と損傷検知機能を持つ高性能合金TRIP鋼などを用いた損傷検知・修復機構を組み合せた自律的な多段階制御機構を構築し、ヘルスモニタリングシステムにより確実に制御する構造システムを開発するため、前年度の研究成果に基づき、継続して自己診断・修復機構を用いた損傷制御構造に関する以下の研究を行った。1建築物が遭遇する外乱を想定した載荷履歴における、高性能合金TRIP鋼の材料構造の変態と力学特性の変化を定量化するために、材料及び構造レベルでの正負交番繰返し載荷実験を行った。2多段階破壊機構を有するエネルギ吸収壁の材料・構造レベルでの損傷進展

メカニズムに関しては、その理論的解明と構成則モデルの構築を行い、自己診断・修復機能を有する損傷制御構造の構造性能を数値解析により評価した。3ヘルスモニタリングシステムを組み込んた構造レベルの実験を行い、その特性を定量化し検証した。4振動センサの計測手法と振動センサの計測結果を活用したシステム同定手法などを、材料レベルと構造レベルの性能実験に適用するための手法を研究した。従来の建築システムに組み込みやすく、視覚的損傷検知が可能であり、エネルギー吸収能力が設計可能なセメント系複合材料であるコンクリートや繊維補強材料を組み合せた損傷検知・ダンパ機構を持つ多段階破壊機構を有するエネルギー吸収壁、並びに損傷進展に伴う靭性向上と最大ひずみ記憶性を有し、自己治癒力と損傷検知機能を持つ高性能合金TRIP鋼を用いだ損傷検知・修復機構を組み合せた自律的な多段階制御機構を構築し、ヘルスモニタリングシステムにより確実に制御する構造システムを開発するため、過去2年間の研究成果に基づき、最終年度として自己診断・修復機構を用いた損傷制御構造に関する研究を行った。1ダンパ機構の材料レベルの損傷進展メカニズムに関して、その理論的解明研究として、これまで構築した材料構成則モデルの検証実験を行い、その妥当性を明らかにした。2ダンパ機構の構造レベルの損傷進展メカニズムに関して、その実用化研究として、復元力特性を実験的かつ理論的という複数のアプローチにより構築し、その妥当性を検証した。3ダンパ機構の実建築物への適用領域を明らかにするため、自己診断・修復機能を有する損傷制御構造の架構全体の構造性能を数値解析により評価した。4長寿命建築物が遭遇する外乱を想定した載荷履歴における、高性能合金の材料構造の変態と力学特性の変化を定量化するために、正負交番繰返し載荷実験を行った。5モニタリングシステムを組み込んだ構造レベルの実験を行い、その自己診断特性を定量化し検証するとともに、高性能合金を利用した構造システムの開発と実用化に関する解析的検討を行った。
高齢者における社会的支援ネットワークの実態と心理的適応に及ぼす効果

宮城県の農村部のTJ町における地域調査によって明らかになった高齢者のグループには、ゲートボールやパークゴルフといった軽運動を共に行うもの、「御詠歌」を詠う集まりなどが認められた。これらのグループは強い地縁的な結びつきを基に形成されており、日常的な「お茶のみ」行為等によって強化され、また社会的支援を提供する有力な源になっていると考えられる。一方、高齢者における抑鬱・精神的な健康に関わる要因を探り、また特に社会的支援ネットワークがどのような役割を果しているかを明らかにすることを目的として、留置法による質問紙調査をTJ町に在住する高齢者を対象に実施した。従属変数は、(1)SDS(鬱状態自己評定尺度)、(2)TMI1(精神状態の尺度)、(3)TMI2(身体化症状の尺度)の3変数で、独立変数は、SOCIODEMOGRAPHIC、健康状態、コミュニケーション能力、家族との関り、ADL、日常生活、社会的支援ネットワークなどである。分析はx^2検定および数量化理論I類によって行った。全ての従属変数に「“既往"」など健康に関わる変数は多く強い影響力を持っている事がまず注目される。また、「会話力」「理解力」などのコミュニケーションの能力、「地域行事への参加度」、「社会奉仕(の有無)」といった地域社会とのつながり、さらに「社会的支援」に示される他者から支えられているという認識といった、他者や社会との関わりに関する要因が強い影響力をもっていることが認められた。これらの中での「社会的支援」は、周囲からの働きかけにより操作可能な側面を多く有すると考えることができ、老人の精神的健康について介入を考えるとき、有効な視点となるであろう。
水稲の点滴かんがい栽培によるメタンガス排出削減および玄米ヒ素含有量低減技術開発

1メタン排出量削減効果試験:香川大学農学部附属農場の湛水した水田に,ヒノヒカリを機械移植した.除草剤を効かせるため湛水を1週間維持した後,あぜ板で2区画に分割した.一方は湛水区として収穫1週間前までできるだけ湛水状態を維持した.もう一方は点滴区として,排水し点滴チューブを設置して点滴区とした.ガスは週に1回,両処理区3箇所ずつ,イネ2株をカバーするよう設置した透明チャンバーから10分間隔で5回,真空バイアルに採取し,後日ガスクロマトグラフィーでメタンガスと亜酸化窒素ガスの濃度を分析した.湛水区では移植後に多量のメタンガスが排出されたが,7月末から急激に下がり,8月上旬以降はほとんど排出されなくなった.一方,点滴区では湛水時を除いてほとんど排出されなかった.最終的な積算排出量は,湛水区で250g/m2,点滴区で30g/m2であり,畑地での点滴潅がい栽培下でのメタンガスの排出量は水田に比べて88%抑制されていた.2玄米ヒ素含有量低減効果試験:香川大学農学部の網室内試験水田(約5.8m×2.2m)を3区画用いて,それぞれの区画で湛水栽培と点滴潅がい栽培を行った.湛水栽培は86×66×深さ34cmのタライに土壌を入れて湛水状態とした.20ppmヒ素汚染土壌を作成し,各区画の各栽培区でヒ素処理区と対照区をそれぞれ設けた.点滴潅がい処理として1日1回(1:1区),1日2回(1:2区),2日に1回(2:1区)を設定した.土壌水分は1:2区で上下幅が小さい高頻度の,2:1区では上下幅が大きい低頻度の上下を繰り返し,計画どおり潅水が制御されたことを確認した.玄米中のヒ素含有量は湛水区,点滴区ともヒ素処理区で有意に高く,湛水区の対照区よりも点滴区のヒ素処理区の方がヒ素含有量は少なかった.点滴潅がいによる畑地での水稲栽培が玄米中のヒ素含有量を低減することを明らかとした.1メタン排出量削減効果試験では,ガスの採取を真空バイアルとシリンジを用いる方法に改良したことでメタンガスを正しく測定することができた.2玄米ヒ素含有量低減効果試験については,香川大学農学部に水素化物発生装置付属の原子吸光分光光度計が導入されたことにより多数のサンプルを自由に測定できる環境が整ったことが試験の遂行に大いに役だった.1メタン排出量削減効果試験については,昨年,附属農場で実施した試験と同じ試験を実施し,2年分のデータを用いて論文を作成する.その他に農学部内の試験水田と畑地圃場でも湛水栽培と畑地状態の点滴かんがい栽培を行う試験を追加して実施し,それぞれでメタンと亜酸化窒素ガスを栽培期間全体を通じて測定する.これにより点滴かんがいを用いることで削減される水田から発生するメタンと,逆に畑地での点滴かんがい下で発生する亜酸化窒素の排出の実体を総合して温室効果ガス削減への効果を考察する.2玄米ヒ素含有量低減効果試験に関しては,昨年度と同様に栽培試験を実施する.昨年度は施肥の遅れと病害により点滴区の生育、収量が湛水区より低下したため,両区の生育が同水準となるように施肥や病害により注意しながら試験を実施する.また,成分分析はヒ素に加えてカドミウムについても,また玄米だけでなく土壌についても実施し,土壌の酸化・還元とヒ素・カドミウム含有量との関係を総合して考察する.平成29年度は,1メタン排出量削減効果試験:水稲を水田で通常の湛水栽培を行う場合と水田および畑地圃場で点滴かんがい栽培を行う場合のメタン発生量を比較し,点滴かんがいによるメタン排出量削減効果を明らかにすること,および2玄米ヒ素含有量低減効果試験:網室内試験水田で人為的にヒ素汚染土壌を作成し,水稲を湛水状態および点滴かんがいによる酸化的状態で栽培し,収穫した玄米中のヒ素含有量を測定して点滴かんがいによるヒ素含有量低減効果を明らかにすること,の2点を実施する計画であった.1メタン排出量削減効果試験については,香川大学農学部附属農場の水田10aを波板で2分割し,水稲2品種(おいでまい,ヒノヒカリ)を通常の湛水栽培と畑地状態の点滴かんがい栽培を行う試験を実施し,生育および収量,かん水量,土壌の酸化還元電位おおび土壌水分のデータを得たが,メタンガスの排出量は測定できなかった.2玄米ヒ素含有量低減効果試験については,試験の実施を予定していた網室内試験水田の底面コンクリートのひび割れによる漏水があったため, 1/2000ワグナーポットによるポット試験に変更した.10ppmのヒ素汚染土壌に水稲を湛水状態および点滴かんがいによる酸化的状態で栽培し,生育,収量と収穫した玄米中のヒ素含有量を調査した.湛水区はヒ素を混入していない土壌とヒ素汚染土壌を常時湛水し,点滴区はヒ素汚染土壌を用いてかん水量の多・中・少の3段階に設定した.水稲の生育と収量は,湛水区同士の比較では非汚染土壌よりもヒ素汚染土壌が低く,点滴区はかん水量が少なかったために生育,収量ともに湛水区よりも低かった.

玄米ヒ素濃度は湛水区のヒ素汚染土壌が全処理区の中で最も高く,非汚染土壌の湛水区でもヒ素が検出されたが,点滴区ではごく微量かあるいは検出されない濃度であった.1メタン排出量削減効果試験でメタンガスの測定結果が得られなかった理由は,メタンガス収集チャンバーの設計と製作の遅れによりガスのサンプリングが1回に制限されたこと,さらに採取方法とサンプル瓶の扱いに人為的ミスがあったためである.2玄米ヒ素含有量低減効果試験については,試験の実施を予定していた網室内試験水田の底面コンクリートのひび割れによる漏水があったため,1/2000ワグナーポットによるポット試験に変更した.生育,収量および玄米ヒ素含有量の結果は得られたが,3段階に設定した点滴区のかん水量がいずれも少なすぎたために,生育や収量が湛水区よりも大幅に低下した.このため,点滴かんがいによる玄米ヒ素濃度の低減効果については結果が得られたが,水稲の生育と収量を湛水区と比較しうるレベルが得られるよう点滴かんがいのかん水量を設定して試験を行う必要がある.1メタン排出量削減効果試験:香川大学農学部附属農場の湛水した水田に,ヒノヒカリを機械移植した.除草剤を効かせるため湛水を1週間維持した後,あぜ板で2区画に分割した.一方は湛水区として収穫1週間前までできるだけ湛水状態を維持した.もう一方は点滴区として,排水し点滴チューブを設置して点滴区とした.ガスは週に1回,両処理区3箇所ずつ,イネ2株をカバーするよう設置した透明チャンバーから10分間隔で5回,真空バイアルに採取し,後日ガスクロマトグラフィーでメタンガスと亜酸化窒素ガスの濃度を分析した.湛水区では移植後に多量のメタンガスが排出されたが,7月末から急激に下がり,8月上旬以降はほとんど排出されなくなった.一方,点滴区では湛水時を除いてほとんど排出されなかった.最終的な積算排出量は,湛水区で250g/m2,点滴区で30g/m2であり,畑地での点滴潅がい栽培下でのメタンガスの排出量は水田に比べて88%抑制されていた.2玄米ヒ素含有量低減効果試験:香川大学農学部の網室内試験水田(約5.8m×2.2m)を3区画用いて,それぞれの区画で湛水栽培と点滴潅がい栽培を行った.湛水栽培は86×66×深さ34cmのタライに土壌を入れて湛水状態とした.20ppmヒ素汚染土壌を作成し,各区画の各栽培区でヒ素処理区と対照区をそれぞれ設けた.点滴潅がい処理として1日1回(1:1区),1日2回(1:2区),2日に1回(2:1区)を設定した.土壌水分は1:2区で上下幅が小さい高頻度の,2:1区では上下幅が大きい低頻度の上下を繰り返し,計画どおり潅水が制御されたことを確認した.玄米中のヒ素含有量は湛水区,点滴区ともヒ素処理区で有意に高く,湛水区の対照区よりも点滴区のヒ素処理区の方がヒ素含有量は少なかった.点滴潅がいによる畑地での水稲栽培が玄米中のヒ素含有量を低減することを明らかとした.1メタン排出量削減効果試験では,ガスの採取を真空バイアルとシリンジを用いる方法に改良したことでメタンガスを正しく測定することができた.2玄米ヒ素含有量低減効果試験については,香川大学農学部に水素化物発生装置付属の原子吸光分光光度計が導入されたことにより多数のサンプルを自由に測定できる環境が整ったことが試験の遂行に大いに役だった.平成30年度は平成29年度に実施した試験方法と結果を検討し,必要に応じて改善・改良したうえで,基本的には29年度と同じ内容の試験を実施する予定である.1メタン排出量削減効果試験については,昨年,附属農場で実施した試験と同じ試験を実施する.水田10aを波板で2分割し,水稲2品種(おいでまい,ヒノヒカリ)を通常の湛水栽培と畑地状態の点滴かんがい栽培を行う試験を実施し,生育および収量,かん水量,土壌の酸化還元電位おおび土壌水分の調査とメタンガスの排出量を測定する.メタンガスの採取と分析手法は確立しているので水稲の移植後からできる限り毎週の採取を目標とする.2玄米ヒ素含有量低減効果試験に関しては,漏水の可能性がある網室内試験
前破骨細胞の精製

間質細胞株PA6とマウス骨髄細胞を10^<-8>M副甲状腺ホルモンの存在下で7日間共培養したところ、酒石酸耐性酸性フォスファターゼ陽性で単核の細胞が多数出現したが、多核の破骨細胞はほとんど出現せず、ほとんどの細胞は前破骨細胞の段階に留まっていると考えられた。これらの細胞のほとんどはMac-2陽性で、約50%がMac-1陽性であったが、F4/80,MOMA-2,およびBM8は陰性であった。この結果は我々がin vivoの研究によって得られたものと一致し、前破骨細胞がマクロファージから分化するという考えを否定すると考えられる。この共培養系ではマクロファージも多数出現するために、前破骨細胞を精製するためには、まずPA6細胞とマクロファージを除去する必要があった。そこで、コラゲナーゼ処理によって細胞を分散し、プラスティックデイシュへの接着性による分離を試みたが、前破骨細胞も壁着性であるために不可能であった。そこで、コラゲナーゼで分散した細胞をFITCでラベルしたMac-2抗体とphycoerythrinでラベルしたF4/80抗体で染色し、FACSを用いてMac-2陽性、F4/80陰性の分画の細胞を分離した。得られた細胞のほとんどは酒石酸耐性酸性フォスファターゼ陽性で、前破骨細胞をほぼ純粋に精製出来たと考えられる。Mac-2陽性、F4/80陰性の分画の細胞を100個ずつPA6細胞と共培養したところ、24時間後には約半数の細胞が融合して多核になり、破骨細胞が形成された。この際、副甲状腺ホルモンや活性型ビタミンD_3等のホルモン類は必要ではなく、むしろ阻害的であった。
ケミカルゲノミクスに基づく創薬インフォマティクスの開拓

本研究は、ケミカルゲノミクス情報として集積された大量の化合物-タンパク質相互作用情報から相互作用パターンを包括的に抽出し、それらに基づく化学構造-標的タンパク質-活性値の多次元構造活性相関モデルの構築を目指すものである。そこで当該年度では、これまで研究開発してきた相互作用予測の拡張として、定量性パラメータを導入するために、活性値が判明しているペアを学習サンプルとしてリグレッサーを構築し、活性未知のペアについて活性値を予測するモデルを構築した。予測モデルの性能評価をするために、ここでは、シトクロムP450(CYP)の阻害活性データへの適用を試みた。予測性能は、すべての属性を用いる場合と、徐々に属性数を削減した場合について、リグレッサーとして、サポートベクトル回帰(SVR)を用いて評価した。これらはカーネルに基づくリグレッサーとして代表的なものであり、諸問題において高い予測性能が報告されていることから、本問題においても有用であると考えられる。なお、属性選択の効率的な計算が可能となるのは、化合物のカーネルが線形カーネルの場合に限定されるが、属性選択とリグレッサーによる予測は独立したプロセスであるので、予測には線形カーネルに加えてRBFカーネルも用いた。予測性能の指標としては、r2値を用いた。検証試験は、n=798のサンプルを、学習サンプルとテストサンプルにランダムに6:1に分割し、学習サンプルのみを用いて属性選択およびリグレッサーの構築をおこない、テストサンプルに適用した。このプロセスを20回繰り返し、r2値の平均、標準偏差を算出した。その結果、タンパク質カーネルによって、性能に多少の違いはあるが、r2値の平均値としては、線形カーネルでは最大0.48、RBFカーネルでは最大0.60程度の比較的高い値が得られた。
住宅・商業地域における交通施設整備便益の資産価値法による評価の妥当性に関する研究

本研究では、資産価値法による交通施設整備の便益評価の妥当性を理論と実証の2つの側面から検証を進めている。理論面では、(1)多中心都市の枠組み(各商業地の中心を固定)に、住宅・非住宅用途間の用地配分が内生化されたモデルの開発を行った。商業地域における直接便益は、住宅地域のような通勤費低下として現れないため、通勤費低下による消費者余剰を計測する直接便益の定義は、商業地域での実際の便益を過小評価するものである。商業地での便益の性質を明らかにするためには、非住宅用途を内生化が必要である。本研究では世帯の効用関数に、財の多様性選好を商業地規模を代理指標として導入し、住宅・非住宅用途間の用地配分を内生化している。一方実証面では、(2)福岡市の地下鉄建設を例に、時間短縮効果に起因する直接便益が、地価にどの程度帰属しているかに関する実証分析を通じて、Open性の評価を試みた。その結果、対象地域のOpen性は、地域によって異なっているが、西区や前原市周辺で高いことが分かった。事業効果を地価上昇額で計測する資産価値法の前提となる対象地域のSmall Openの仮定は、今回対象とした福岡都市圏では部分的には成り立つが、全体では成立しないと言うことができる。本方法の便益計測は住宅都市モデルに依拠しているため、商業・業務地域においては妥当な帰属率を得ることは困難であって、先述の非住宅用途を取り入れたモデルによる商業便益の計測方法に関する研究の継続が必要とされる。
給排水ライフラインの機能維持と災害レジリエンス向上に関する研究

4つの柱(テーマ(I)(IV)により形成された本研究の最終年度における研究実績の概要は以下の通りである。(I)給排水ライフラインの災害リスクと雨水利活用に関する調査・評価:自然災害による水のライフライン途絶時の雨水利活用に関して、長崎県五島列島赤島における生活用使用水量と降水特性・水質の調査を行った。これら一連の研究調査の結果は、日本建築学会環境基準雨水活用建築ガイドライン(AIJES-W0002-2019)の改定にも貢献した。(II)給排水設備ライフラインの災害回復性評価および(III)設備機器・器具、配管等の開発と実験:テーマ(II)とテーマ(III)のまとめとして、スプリンクラー巻き出し管の振動台実験の結果を活用して、実験装置では再現できない配管システムを数値解析でモデル化し、脆弱箇所の特定とその耐震対策について提案を行った。この研究成果は、日本建築学会技術報告集にて、「建築の非構造部材・建築設備の耐震補強と改修に関する研究(その2)」として投稿した。(IV)確率論的破壊力学に基づく給排水設備の災害リスク評価:工学院大学新宿キャンパスを中心とした西新宿エリアを対象に、広域での水需要の動向と非常時の水自給の自立性を時刻別の動的シミュレーションにより予測・評価した。今年度における研究成果の外部発信の概要としては、著書が1件、審査付き論文が1件(日本建築学会技術報告集)、学術雑誌の報文・解説が2件、国際学会投稿論文(CIBW062国際シンポジウム)が6件、国内学会口頭発表論文が12件(日本建築学会大会6件、空気調和衛生工学会学術講演会3件、日本雨水資源化システム学会研究発表会3件)、シンポジウム開催が1件であった。4つの柱(テーマ(I)(IV)により形成された本研究の現在までの進捗状況は以下の通りである。(I)給排水ライフラインの災害リスクと雨水利活用に関する調査・評価:自治体が発行するハザードマップや気象データに基づき、自然災害と建築設備被害の因果関係に関して資料収集や現地調査を実施した。(II)給排水設備ライフラインの災害回復性評価:建物内に配置されている消火設備を含む給排水設備系統を電算機上でモデル化し、数値計算により地震動に対する配管システムの脆弱箇所をスクリーニングした。(III)設備機器・器具、配管等の開発と実験:過去の設備被害調査結果や熊本地震の被害状況を調査し、数値計算において物理現象の再現が困難な機器破損のメカニズムとして、スプリンクラー末端部配管(巻き出し管)、置き基礎に支持された横引き配管、U字バンドの拘束条件に特定することができた。(IV)確率論的破壊力学に基づく給排水設備の災害リスク評価:工学院大学新宿キャンパスを対象に、給排水設備の施工状況を踏まえた数値計算のためのモデル化を行った(追記:この評価結果の成果物の一部がベントレー・システムズBe Inspired Awards2016ノミネート作品となった。)。今年度における研究成果の外部発信の概要としては、審査付き論文が2件(空気調和・衛生工学会論文集)、国際学会投稿論文(CIBW062国際シンポジウム:査読無)が3件、国内学会口頭発表論文(査読無)が15件(日本建築学会大会6件、空気調和衛生工学会学術講演会1件、日本雨水資源化システム学会研究発表会8件)であった。(I)給排水ライフラインの災害リスクと雨水利活用に関する調査・評価については、主に日本建築学会環境工学委員会水環境運営委員会傘下に設置されている小委員会(給排水設備の災害レジリエンス検討小委員会)での活動と連動しており、自然災害(東日本大震災、広島土砂災害、熊本地震)においてのライフライン被害や復旧状況の文献調査、現地調査、企業の取り組み事例として森ビルのBCP対策の概況を情報共有、地方中核都市である静岡県浜松市、神奈川県厚木市、広島県広島市他のBCP、LCP対策の現状について情報収集した。(II)給排水設備ライフラインの災害回復性評価については、大災害時に逃げ込むことの出来る建築として、東京都西新宿に立地する工学院大学新宿キャンパスを評価対象に給排水設備を実際の施工状況を踏まえて電算機上でモデル化し、数値計算により地震動に耐震性を評価した。(III)設備機器・器具、配管等の開発と実験については、(II)で抽出された脆弱箇所の実物大(評価対象機器によっては縮小)実験の計画立案を行っており2年度以降に実施する予定である。(IV)確率論的破壊力学に基づく給排水設備の災害リスク評価については、工学院大学新宿キャンパスを対象とした既存の給排水ライフラインにかかわる巨大地震においての被害予測は概ね実施され、2年度に実施予定のテーマ(II)の実験結果を踏まえ、3年度において総合的な災害リスク評価として総括する予定である。また、この研究に関連して、建築物の水使用の現状や雨水利活用建築の環境評価を並行して実施しており、テーマ(I)の研究成果と連携させることも検討中である。以上から、現在までの進捗状況は、おおむね順調に進展しているが、2016年4月の熊本地震において、屋上の配管用置き基礎の転倒に起因する設備被害が予期しない課題となっており、2年度に計画している実験計画への対応が必要と考えている。(I)給排水ライフラインの災害リスクと雨水利活用に関する調査・評価:自治体が発行するハザードマップや気象データに基づき、自然災害と建築設備被害の因果関係に関して資料収集、長崎県五島列島赤島における雨水利活用に関する現地調査を実施した。(II)

給排水設備ライフラインの災害回復性評価:建物内に配置されている消火設備を含む給排水設備に加え、空調用配管設備を電算機上でモデル化し、数値計算により地震動に対する配管システムの損傷確立を算定した。(III)設備機器・器具、配管等の開発と実験:(II)の数値計算結果や過去の設備被害調査結果に基づき、ライフライン系統の耐震性を向上させるための対策を立案し、実験計画の検討を行った。(IV)確率論的破壊力学に基づく給排水設備の災害リスク評価:工学院大学新宿キャンパスを中心とした西新宿エリアを対象に、広域での水需要の動向と非常時の水自給の水準を予測した。今年度における研究成果の外部発信の概要としては、審査付き論文が1件(空気調和・衛生工学会論文集)、雑誌投稿1件、国際学会投稿論文(CIBW062国際シンポジウム:査読無)が3件、国内学会口頭発表論文(査読無)が11件(日本建築学会大会4件、空気調和衛生工学会学術講演会3件、日本雨水資源化システム学会研究発表会4件)、招待講演1件であった。(I)給排水ライフラインの災害リスクと雨水利活用に関する調査・評価:今年度は、国内3か所の事務所ビルの水使用量の実態調査を行った。ここで得られた水需要の特性と降水データから、建物施設として最適な雨水貯留槽容量を割り出し、設計の最適化に資する基礎情報として取りまとめた。また、水源を雨水に大きく依存する長崎県五島列島赤島においてのフィールド調査では、水質の状況や雨水利用の生活用水への適用性を評価した。(II)給排水設備ライフラインの災害回復性評価:工学院大学新宿キャンパスを評価対象に給排水設備を実際の施工状況を踏まえてのモデル化を行い、数値計算により地震動に耐震性を評価した。特に今年度は、給排水設備、空調設備の配管モデルを構築し、ブレース設置などの耐震対策の有効性を定量的に評価した。(III)設備機器・器具、配管等の開発と実験:超高層建築で想定される長周期地震に加え、天井材などの非構造材に甚大な影響を与えると想定される地震波を再現する実大振動台実験装置の整備を行った。(II)で得られた脆弱箇所の実大実験を立案し、数値計算で再現が困難な部材について実施する予定である。(IV)確率論的破壊力学に基づく給排水設備の災害リスク評価:西新宿エリアを対象とした広域での水需要と災害時の水自給の予測を行うための基礎データと情報の収集を行った。これらのデータを元は、次年度において都市部の高度利用地区の水需要と災害時のリスクを定量的な評価に活用する予定である。以上から、現在までの進捗状況は、おおむね順調に進展している。極端気候にともなう集中豪雨や長雨など、研究立案時では想定せぬ喫緊の研究課題も生じているが、当初計画の研究履行はもとより、これらについても柔軟に対応していく予定である。4つの柱(テーマ(I)(IV)により形成された本研究の最終年度における研究実績の概要は以下の通りである。(I)給排水ライフラインの災害リスクと雨水利活用に関する調査・評価:自然災害による水のライフライン途絶時の雨水利活用に関して、長崎県五島列島赤島における生活用使用水量と降水特性・水質の調査を行った。
プッシュプルパラメトリック変圧器を高調波電力除去に関する研究

本研究は,筆者の考案によるプッシュプル方式のパラメトリック変圧器を利用した簡易高性能な電源装置の開発を目的として行なったものである。以下に本研究で得られた成果を記述する。先ず,500W程度のプッシュプルパラメトリック変圧器を構成し,その動作機構の理論的解明ならびに実験を行なった。負荷として通常の線形負荷のほかに,ダイオ-ドやサイリスタ整流回路など種々の非線形負荷に対する動作特性について詳細な検討を行なった。その結果,線形あるいは非線負荷にかかららず本変圧器の入力電流は大略正弦波であり,入力力率も95%以上と高い値を示すこと,したがって本変圧器を用いれば,歪負荷電流の補償機能を有し,更にパラメトリック変圧器が本来有する線間電圧調整,過負荷保護,ノイズフィルタ特性を具備する高機能電源が実現可能であることが明らかになった。ついで,このような電源の設計手法について検討を行なった。すなわち,プッシュプルパラメトリック変圧器は基本的には直交磁心とダイオ-ドで構成されるため,設計においては,磁気デバイスと半導体デバイス双方の非線形特性を考慮した精度の高い解析を要求される。本研究においては,汎用の回路シミュレ-ションプログラムであるSPICEに適用するための直交磁心の数値計算モデルを考案し,プッシュプルパラメトリック変圧器の非線形負荷時の特性算定を行なった。算定結果と実測結果は極めて良好な一致を示し,本算定手法の妥当性を明らかにすることができた。以上より,プッシュプルパラメトリック変圧器は,種々の非線形負荷から発生する高調波電力の除去機能を有する電源装置として有用であることが実証されるとともに,最適設計のための基礎的手法が確立され,本研究の所期の目的が一応達成されたものと考えられる。以上の成果は日本応用磁気学会誌に掲載予定である。
KM_2O-ランジュヴァン方程式論に基づく定常性・因果律の研究

時系列を解析する伝統的方法は,統計物理学的方法を真似て,天下り的にモデルを立てそれを統計的に分析する.因果関係は,時系列の内部構造と密接に関連するので,天下り的にモデルを立て,それに基づいた因果関係を論じても何の説得力を持たない.申請者と協同研究者は,今までに,多次元弱定常過程の局所理論であるKM_2O-ランジュバン方程式の数学理論を建設し,時系列の解析への応用として,気象データ・経済データに定常解析と因果解析を行ってきた.因果解析の一般論はNagoya.Math.J.に投稿中である.気象・経済等に於ける具体的なデータに対する実証分析の仕事は現在論文としてまとめている.今年度,申請者は,WienerとMasaniによる非線型予測問題の研究以後,確率論で長年懸案であった強定常過程の非線形予測問題をアルゴリズムを求める形で解決し,日本数学会のジャーナルに投稿中である.その理論を実際の複雑系に於けるデータに応用して,その背後にある非線形性を調べて,複雑系のダイナミックスを探り,将来を予測する方法を呈示する事ができた.これにより,多次元弱定常過程の局所理論としてのKM_2O-ランジュバン方程式の理論は定常解析・因果解析・予測解析の三つの部分から成り立つようになり,非線形現象・複雑系の研究にも有効な様相をみせてきた.具体的には,与えられたデータに対して,非線形予測問題の解決によるアルゴリズムを用いて,いかなる非線形変換を取ったときに,その見本エントロピーが最小となるかを調べることと見本因果関数を描くことによって,データの奥に潜むダイナミックスをランジュヴァン方程式の立場から探り,その将来を予測する.d次元の確率過程X_1=(X_1(n);n∈Z)が原因で、一次元の確率過程X_2=(-X_2(n);n∈Z)が結果であることを判別することを目的とした。d+1次元確率過程( ^t(X_2(n),X_1(n);n∈Z)が弱定常性をもつ場所を扱い、「X_1がX_2に対して線型の意味で因果関係があること」を「X_2(o)がX_1(n)(n≦o)の張る線型部分空間の閉包に入ること」で定議した。このことは、X_1からX_2への因果関数Cn(X_2/X_1)がn→∞のとき、1に増加することと同値となるので、因果関数Cn(X_2/X_1)を具体的に求めるアルゴリズムを用いて、因果テスト(CS)を提案した。具体的なデ-タとして、太陽の黒点をカナダのMackenzie河での山猫(リンクス)の間の因果関係の有無方向を調べた。黒点と山猫は共に約11年の周期をもっていること等から、因果関係の存在が予想されていたが、今では否定的な結論が、誰もが納得する客観的な説明もなく、出されていた。この研究においては、黒点から山猫への因果関数をみると、線型の意味では因果関係があることを示す情報は得られなかった。しかし、黒点のデ-タの多項式を変換と遅れてとる変換を混合した非線型変換をとったデ-タを新たにX_1とおくと、X_1から山猫のデ-タX_2への因果関数はすこし増加する様相を見せた。黒点から山猫への非線型の意味では因果関係がある可能性がでてきた。このことをさらに追求するためには、「因果関数がiに近づくこと」を有限個のデ-タに対して、いかに判定するかを示す根拠が必要であり、統計学のシミュレ-ションをとるという検定の方法を導入した。それに従うと上述のことはますます可能性がでてきた。このことの最終的な結論を客観的に出すためには、確率論の分野での広義定常過程の非線型予測問題をとく必要があることになったが、KM_2Oーランジュヴァン方程式論を用いて解決される可能性がでてきた。時系列を解析する伝統的方法は,統計物理学的方法を真似て,天下り的にモデルを立てそれを統計的に分析する.因果関係は,時系列の内部構造と密接に関連するので,天下り的にモデルを立て,それに基づいた因果関係を論じても何の説得力を持たない.申請者と協同研究者は,今までに,多次元弱定常過程の局所理論であるKM_2O-ランジュバン方程式の数学理論を建設し,時系列の解析への応用として,気象データ・経済データに定常解析と因果解析を行ってきた.因果解析の一般論はNagoya.Math.J.に投稿中である.気象・経済等に於ける具体的なデータに対する実証分析の仕事は現在論文としてまとめている.今年度,申請者は,WienerとMasaniによる非線型予測問題の研究以後,確率論で長年懸案であった強定常過程の非線形予測問題をアルゴリズムを求める形で解決し,日本数学会のジャーナルに投稿中である.その理論を実際の複雑系に於けるデータに応用して,その背後にある非線形性を調べて,複雑系のダイナミックスを探り,将来を予測する方法を呈示する事ができた.これにより,多次元弱定常過程の局所理論としてのKM_2O-ランジュバン方程式の理論は定常解析・因果解析・予測解析の三つの部分から成り立つようになり,非線形現象・複雑系の研究にも有効な様相をみせてきた.

具体的には,与えられたデータに対して,非線形予測問題の解決によるアルゴリズムを用いて,いかなる非線形変換を取ったときに,その見本エントロピーが最小となるかを調べることと見本因果関数を描くことによって,データの奥に潜むダイナミックスをランジュヴァン方程式の立場から探り,その将来を予測する.2種類の不規則な現象を表現する時系列の間に,どちらが原因でどちらが結果であるかといういわゆる因果関係は,時系列の内部構造と密接に関連するので,天下り的にモデルを立て,それに基づいた因果関係を論じても何の説得力をもたない。多次元弱定常過程の局所理論として、定常解析・因果解析の二つの部分から成り立つKM_2Oランジュバン方程式の理論を展開してきた。今年度,WienerとMasaniによる非線型予測問題の研究以後、確率論で末解決であった強定常過程の非線型予測問題をアルゴリズムを求めるという実践的に解決したために,データ間の非線型性を取り込んだ非線形な因果解析をおこなえる理論ができ,KM_2O-ランジュバン方程式の理論は三つ目の部分として予測解析をもつことができた。これは因果解析を徹底させたい応用的研究の要請から,純粋理論的研究である非線型予測問題が解決できたは望外の喜びである。数学の研究は応用畑の研究領域と積極的に接触する必要を感じた。これは自分に対する反省と同時に今後の研究への原動力となる。これこそ本研究の精神的柱である「揺動散逸原理」そのものである。太陽の黒点とカナダのMackenzie河での山猫(リンクス),太陽の黒点,札幌の年平均気温と札幌の年平均雨量間,マネーサプライと卸物価指数等の経済系列間の因果関係の有無・方向にたいして実験を行った。今後の計画としてKM_2O-ランジュヴァン方程式論を用いることによって,カオス等の複雑系のダイナミックスを探る研究を行い,「数学は実証科学であること」を示したい。
フランスの道徳・公民教育に関する総合的研究

フランス教育学会の企画により発足した当総合研究は、21世紀を展望する教育改革で力点のおかれている徳育の教育に関し、フランスに焦点をあてた研究である。従来フランスの徳育については、部分的・単発的な考察にとどまり、多角的な研究が待たれていた。当研究は、その要請に応えると同時に、今後における徳育のありかたをさぐる基礎研究としての役割を果たした。ここでは、史的変遷にならう縱割り的な研究を揃えると同時に、横割り的な現実態解明の研究にも力点がおかれている。第一の研究成果は、研究分担者による論稿である。まず縱割りの史的、思想史考察であるが、その範囲は、フランス革命前から第三共和制までを覆っている。現実態の考究としては、1985年以前の教育課程編成の論拠となった発達心理学の理論分析、青少年問題から徳育の拠点をさぐる社会学的考究、新しい教育課程と教育内容に関する教育行政的角度からの分析、新教育課程後の私立学校における徳育の理念と実践、公民教育ねらいである「市民性」をめぐる哲学的分析の成果があがった。第二の研究成果としては、フランスの道徳・公民教育に関する資料集(別冊)の刊行である。このテ-マに関する年表、関係文献一覧などは、はじめての試みであり、今後において第三者の参考にもなろう。第三に、初年度の作業であったが、1985年以降に出版された新編の教科書、指導書、人権教育用のポスタ-をスライド化した。これは、今後、大学、教育現場、社会教育の機会において活用されるであろう。当総合研究は、1990年916日立命館大学で行われた第8回フランス教育学会大会の課題研究としてとりあげられ、尾上、原、中嶋、古沢の研究分担者が中間研究報告を行い、参加者の認識を新たにした。当研究で覆いきれなかった課題、残された課題は多いが、人権教育などは、改めてとりあげるべき緊急テ-マである。当研究の初年度の研究実績としては、以下のような成果を得た。まず、平成元年の7月15日と11月25日の2回、研究会議が開催されたが、研究分担者による研究計画・進展過程の発表のほかに、第1回会議では、尾上雅信氏により「第3回共和制確立期における学校教育の世俗化」の題意で特別発表が行われ、世俗的道徳教育の確立時における史的・理論的課題が論述された点、第2回会議では、1985年以来フランスの学校教育に再興された現行の「公民教育」の原理と実践について、現場のフランス人教師の意見をさぐるべく、リセ・フランコ-ジャポネの校長LABAT氏と、GRANIER教諭に参会を願い、フランス語での発表を受け、日本では貴重な実態的成果を得た点、を記したい。第2に、研究代表者の石堂が、期を同じくして、日本学術振興会の派遣でフランスに出張し、「公民教育」の実態調査をしてきたために、具体的で実証的な研究の推進を可能ならしめた。またその際に、フランスで直接求めた関連文献は200点を越え、本研究の新展開のみならず、参考文献一覧の作成作業に大きなはずみをつけた。第4に、半数にあたる5名の研究者(石堂、小川、尾上、田崎、中嶋)が、第1年度の研究報告としてまとめた論文を基に『中間研究報告書』を刊行、どう報告書に、わが国では初めての「フランスの道徳・公民教育に関する関係文献一覧」を掲載した。第5に、1985年以降出版されている新編の「公民教育」教科書のスライドの一部を完了した。

新傾向は、第三者にも明白となろう。最後に、今次のフランスの「公民教育」を理解するには、漠然とした道徳教育の振興としてではなく、世界にひらかれた新しい国民としての市民の育成を、画期的な方針で推進している背景の追求が求められるほか、「人権教育」「歴史教育」「価値教育」の研究、かつ、「市民」citoyenという概念の研究の必要が急がれることが、確認された。フランス教育学会の企画により発足した当総合研究は、21世紀を展望する教育改革で力点のおかれている徳育の教育に関し、フランスに焦点をあてた研究である。従来フランスの徳育については、部分的・単発的な考察にとどまり、多角的な研究が待たれていた。当研究は、その要請に応えると同時に、今後における徳育のありかたをさぐる基礎研究としての役割を果たした。ここでは、史的変遷にならう縦割り的な研究を揃えると同時に、横割り的な現実態解明の研究にも力点がおかれている。第一の研究成果は、研究分担者による論稿である。まず縦割りの史的、思想史考察であるが、その範囲は、フランス革命前から第三共和制までを覆っている。現実態の考究としては、1985年以前の教育課程編成の論拠となった発達心理学の理論分析、青少年問題から徳育の拠点をさぐる社会学的考究、新しい教育課程と教育内容に関する教育行政的角度からの分析、新教育課程後の私立学校における徳育の理念と実践、公民教育のねらいである「市民性」をめぐる哲学的分析の成果があがった。第二の研究成果としては、フランスの道徳・公民教育に関する資料集(別冊)の刊行である。このテ-マに関する年表、関係文献一覧などは、はじめての試みであり、今後において第三者の参考にもなろう。第三に、初年度の作業であったが、1985年以降に出版された新編の教科書、指導書、人権教育用のポスタ-をスライド化した。これは、今後、大学、教育現場、社会教育の機会において活用されるであろう。当総合研究は、1990年916日立命館大学で行われた第8回フランス教育学会大会の課題研究としてとりあげられ、尾上、原、中嶋、古沢の研究分担者が中間研究報告を行い、参加者の認識を新たにした。当研究で覆いきれなかった課題、残された課題は多いが、人権教育などは、改めてとりあげるべき緊急テ-マである。
置換ポリアセチレンの高気体透過性機構の究明および新規高気体透過性ポリマーの設計と合成

本研究は(i)置換ポリアセチレンの高気体透過性の原因の究明とその透過機構を明らかにすること、(ii)得られる知見に基づき高気体透過性ポリアセチレンを設計するための指針を提唱すること、などを目的とする。以下に本年度の研究成果の要旨を述べる。1)準弾性中性子散乱法によるポリ(ジフェニルアセチレン)誘導体[ポリ(DPA)]のダイナミックスの測定-10種類以上のポリ(DPA)の気体透過性と高分子の局所運動性との相関関係を準弾性散乱中性子法により調べた。中性子散乱実験は東海村改3号炉の飛行時間型の準弾性散乱分光器AGNESにより室温(25°C)で行なった。測定したすべてのポリ(DPA)においてスペクトルに準弾性散乱成分が観測され、ガラス状態においても局所的には運動していることが明かとなった。観測されたスペクトルをδ-関数とローレンツ関数の和で近似し、動いていない成分(弾性散乱成分)と動いている成分(準弾性散乱成分)に分離し、運動の緩和時間と動いている成分の分率を評価した。その結果、動いている成分の緩和速度(緩和時間の逆数)と分率の積がポリ(DPA)の酸素透過係数と非常によく相関しており、気体の透過性が分子運動と密接に関係していることが明かとなった。2)ポリ(DPA)膜中の酸素の拡散および溶解度係数の決定-上記ポリ(DPA)のダイナミックスと気体の透過挙動との関係を明らかにするために、これらポリマー中の酸素の拡散係数(D)(25°C)を遅れ時間法を用いて決定した。さらに、これまでに求めた透過係数と拡散係数の商より溶解度係数(S)を算出した。その結果、DとSは並行的に変化することが明らかになった。(1),(2)の結果より、気体の拡散性がポリマーの分子運動と密接に関係していることが明かとなった。1)準弾性中性子散乱法による置換ポリアセチレンのダイナミックスの測定嵩高い球状の置換基であるトリメチルシリル基を有する3種の置換ポリアセチレンを合成し、中性子散乱法によるダイナミックスの測定を行い、ポリマー分子の運動性を検討した。これらのデータを基にポリアセチレン類の高気体透過性の原因について考察した。準弾性中性子散乱の手法により3種の置換ポリアセチレンの局所運動性を調べた。緩和速度(Γ)と運動性分率(fm)の積として定義される局所流束が気体透過係数とともに増大することがわかった。これらの結果から局所流束が気体透過性を制御する重要な要因であることが示唆された。2)スピンプローブ法による高気体透過性ポリマーの運動性の解析スピンプローブ法を用いて幾つかの置換ポリアセチレンの自由体積および自由体積分布について考察した。ガラス状ポリマーである置換ポリアセチレン中のTEMPOのESR測定を行い、その回転相関時間(τ_C)および回転振動数(ν=1/τ_C)を測定した。高い気体透過性を有するポリアセチレン中では大きな回転運動性を示し、大きな自由体積の存在が裏付けられた。一般的に回転振動数(ν)と気体透過性および拡散係数の間に合理的な相関が観測された。
抗かゆみ薬の探索を目的とする新規アッセイ法の開発と応用

アトピー性皮膚炎などの治療に不可欠な抗かゆみ薬の開発を目的に、かゆみ誘発後のマウスの引っ掻き動作(かゆみへの回避行動)回数を指標にしたアッセイ法の確立と、それを用いたかゆみの発症および増悪化メカニズムの解明と天然資源からの新規かゆみ抑制物質の探索を行った。1.アトピー性皮膚炎モデルであるNCマウスの慢性的かゆみには中枢性の起痒メカニズムが存在ることを明らかにした。さらに、ストレスによるかゆみ増悪化や引っ掻き動作の嗜癖化現象の解明のために、ストレス負荷によるかゆみ増悪の病態モデル作製を試みた、ストレスホルモンの一つであるコルチコステロンの血中濃度の定量条件の確立、ストレス負荷方法などを検討し、本申請の設備費で購入したコミニュケーションボックを用いて、ランダムな直接床電撃刺激をマウスに負荷することで、短期間に、かつ再現性良く、ストレスを負荷する条件を確立した。また、ストレス強度と引っ掻き動作の相関を検討し、ストレスによるかゆみ悪化モデルを確立し、現在、その病態モデルを用いたかゆみの難治化メカニズムの解析やかゆみ抑制物質を探索中である。2.脱顆粒惹起剤のcompound48/80、かゆみ関連物質のセロトニンや血小板活性化因子、炎症部位で特異的に増加するプロテアーゼで誘導したかゆみへのマウスの引っ掻き動作回数を指標とした数種のアッセイ法を用いて、天然資源からかゆみ抑制効果を有するシーズを探索した。その結果、中薬で皮膚疾患のかゆみ止めに臨床利用されている生薬木槿花の起原植物であるムクゲの白色蕾の活性を科学的に証明するとともに、中薬で用いられる白系以外に紅色系の蕾みにもアレルギー性のかゆみに対する抑制活性があることを見出した。さらに、その活性成分であるフラボノール誘導体とアントシアン誘導体の構造解析と活性メカニズムを検討した。アトピー性皮膚炎などの治療に不可欠な抗かゆみ薬を開発する目的で、数種のかゆみモデルマウスを用いて、かゆみの発症及び増悪化因子の解明と天然資源からの新規かゆみ抑制物質の探索研究を以下の様に行った。1.アトピー性皮膚炎モデルであるNCマウスでは、一過性の痒みモデルでは観察されない中枢性の起痒メカニズムが存在すること、ヒトと同様に「ストレスによる掻動作の増加現象」が観察されたことから、NCマウスを用いてストレス負荷によるかゆみ増悪の病態モデルの作製を目指した。まず、マウスが受けたストレスの度合いの数値化のため、ストレスホルモンの一つであるコルチコステロンの血中濃度の生化学的定量法条件を検討した。さらに、本申請の設備費で購入したコミニュケーションボックを用いて、ランダムな直接床電撃刺激により、短期間で、再現性良く、マウスにストレスを負荷する条件を確立した。現在、それを用いて、ストレス強度とかゆみへのマウスの回避反応(掻動作)の相関を検討中である。2.脱顆粒惹起剤のcompound 48/80、かゆみ関連物質のセロトニン、血小板活性化因子、炎症部位で特異的に増加するプロテアーゼで惹起するかゆみへのマウスの掻動作回数を指標とした数種のアッセイ法を用いて、天然資源からかゆみ抑制効果を有するシーズを探索し、中薬で水虫のかゆみ抑制に利用されている木槿花の起原植物である白色系ムクゲの蕾みの活性を見出した。一方、ムクゲの花色の違いによる抗かゆみ活性を検討し、中薬で用いられる白系よりも、紅色系の蕾みの方が、アレルギー性のかゆみに対する抑制活性が強いことを新たに見出した。現在、紅色系の蕾みに特異的に含有される数種のアントシアン類の構造解析および活性を評価中である。アトピー性皮膚炎などの治療に不可欠な抗かゆみ薬を開発する目的で、数種のかゆみモデルマウスを用いて、かゆみの発症および増悪化因子の解明と天然資源からの新規かゆみ抑制物質の探索研究を以下の様に行った。