hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
伝統モンゴルにおける法の存在形態

本研究の目的は、内モンゴルと西モンゴル、ハルハ(北)モンゴルを含めた伝統モンゴル全地域における法の存在形態を、国家レベル(法と裁判)と民間レベル(秩序観念と紛争処理)の両側面から明らかにし、ひいては、伝統モンゴルにおける法秩序の理論的構築を試みることにある。具体的には、(1)地方社会つまり旗内に置ける紛争処理や裁判の実態解明と旗より上のレベルにおける裁判の実態を明らかにすることを通して、伝統モンゴルにおける法秩序の一側面である裁判制度の全体構造について解明し、(2)遊牧民の自然の領有と家畜所有の観念を焦点にして民間レベルで形成された規範形成原理を探究し、(3)これをベースに、以上の国家一民間系図で形成された法規範の相互関係を論じ、伝統モンゴルにとって法とは一体どのようなものであったかについて検討する。この中、平成24年度における研究目的は、(1)家畜預託慣行の法的性格について明らかにし、(2)研究全体(テーマ:伝統モンゴルにおける法の存在形態)の総括検討を行うことにあった。まず(1)については平成24年度の前半において実施した。具体的には、まず先行研究で明らかになった知見を整理、検討し、ついで申請者が2005年と2006年のフィールドワークの際に聞き取り調査によって蒐集しだ家畜預託慣行の実例と、2010年2012年における史料調査によって入手した1820世紀の文書史料に見られる事例の考察を行った。ただ、家畜預託慣行はモンゴル遊牧社会における契約形態の一種類に過ぎないため、遊牧社会における契約の性格をより広い視点から考える必要があった。そこで史料が比較的豊富に存在する婚約についても考察を加えてみた。これらの研究成果については今後学術論文として公刊する予定である。ついで(2)については主に平成24年度の後半に行い、その成果の大半を博士論文に収めた。即ち本研究で扱う三つの項目(法と裁判、土地所有、家畜預託慣行)のうち、博士論文では法と裁判に関する検討を行った。博士論文作成のため、2012年8月29日9月18日に中国の内モンゴル自治区梢案館とオルドス市梢案館、モンゴル国の国立科学アカデミー歴史研究所と中央古文書館において短期間の史料調査を行った。その際、新しく発見したオトグ旗の裁判史料を蒐集し、よって清代モンゴルのアラシャ旗、ハラチン右翼旗、オトグ旗という三つの地域の裁判制度の比較検討が可能になった。本年度は清代モンゴルにおける裁判の実態解明に取り組み、具体的には以下の作業を行った。(1)中国・内モンゴル自治区にある内蒙古自治区档案館と阿拉善左旗档案館においてハラチン三旗およびアラシャ旗、トゥメド旗など清代モンゴルの諸旗の裁判関係史料を調査、蒐集した。(2)清代ハルハ・モンゴルの裁判制度に関する編纂史料の蒐集および講読を行った。(3)論文「清代モンゴルの裁判-裁判の構造に着目して-」(2万8千字)、「清代ハラチン・モンゴルの右翼旗における裁判」(4万1千字)、「清代モンゴルのアラシャ旗における裁判」(5万字)を執筆した。以上の作業を通じて次のことが明らかになった。(1)伝統モンゴルにおける「裁判」とは、支配者が被治者の非行や紛争に対して行う一方的な裁断行為である。(2)旗内の裁判権は究極的には旗長たるザサグに属したが、事案の審理は印務処官員や地方担当官が行うのが通例であった。(3)地方で発生した事案の処理方法について、ハラチン右翼旗ではかかる事案はまずザサグ衙門またはチョールガン(集会)に提起すべきものとされ、またそのうちの軽微な事案はザサグ衙門が地方の有力者に命じて処理した。これに対しアラシャ旗では、地方で起きた事案はまず地方担当官が現地で審理し、彼らが処理できないものはザサグ衙門に移送した。(4)判決はザサグの命令という形式を採ったが、判決内容は無限に流動的かつ個別的なものではく、むしろ比較的安定したものであった。裁判では成文法である蒙古例の規定が調査されたり援引されたりすることがあったが、その様な場合でも蒙古例の規定が判決にそのまま適用されたわけではなかった。平成23年度における研究の目的は、(1)清代モンゴル全般における法と裁判の全体構造と、(2)遊牧モンゴルの土地秩序について解明することであった。この二つのテーマは同年度の前半と後半に分けて実施した。(1)については拙稿「清代モンゴルの地域社会と法秩序」においてまとめたうえで、その主要内容に関しては日本法制史学会第63回総会にて口頭発表を行った。同拙稿は前年度中に明らかにしてきた清代モンゴルのアラシャ旗とハラチン右翼旗の両地域における裁判の実態を基礎に、清代モンゴル全体における裁判の様子を論じたものであり、博士論文の重要な部分になると考えている。(2)に関する研究はオーストラリア国立大学滞在中に行い、その結果を拙稿"Public Land and Private Use: A Historical Overview of Land Tenure in Mongolia"において総括し、また同大学のアジア・太平洋研究科の公的なセミナーにて口頭発表をした。同研究では、これまでに公開されていない19世紀のモンゴル遊牧社会における牧地紛争と土地の私的所有に関する史料を用い、遊牧モンゴルにおける自然領有の歴史像を明らかにした。

また、これまでの学界の一般的な知見であった「モンゴルには土地の私有はなかった」との見方は不適切であることを本研究で指摘した。本研究の目的は、内モンゴルと西モンゴル、ハルハ(北)モンゴルを含めた伝統モンゴル全地域における法の存在形態を、国家レベル(法と裁判)と民間レベル(秩序観念と紛争処理)の両側面から明らかにし、ひいては、伝統モンゴルにおける法秩序の理論的構築を試みることにある。具体的には、(1)地方社会つまり旗内に置ける紛争処理や裁判の実態解明と旗より上のレベルにおける裁判の実態を明らかにすることを通して、伝統モンゴルにおける法秩序の一側面である裁判制度の全体構造について解明し、(2)遊牧民の自然の領有と家畜所有の観念を焦点にして民間レベルで形成された規範形成原理を探究し、(3)これをベースに、以上の国家一民間系図で形成された法規範の相互関係を論じ、伝統モンゴルにとって法とは一体どのようなものであったかについて検討する。この中、平成24年度における研究目的は、(1)家畜預託慣行の法的性格について明らかにし、(2)研究全体(テーマ:伝統モンゴルにおける法の存在形態)の総括検討を行うことにあった。まず(1)については平成24年度の前半において実施した。具体的には、まず先行研究で明らかになった知見を整理、検討し、ついで申請者が2005年と2006年のフィールドワークの際に聞き取り調査によって蒐集しだ家畜預託慣行の実例と、2010年2012年における史料調査によって入手した1820世紀の文書史料に見られる事例の考察を行った。ただ、家畜預託慣行はモンゴル遊牧社会における契約形態の一種類に過ぎないため、遊牧社会における契約の性格をより広い視点から考える必要があった。そこで史料が比較的豊富に存在する婚約についても考察を加えてみた。これらの研究成果については今後学術論文として公刊する予定である。ついで(2)については主に平成24年度の後半に行い、その成果の大半を博士論文に収めた。即ち本研究で扱う三つの項目(法と裁判、土地所有、家畜預託慣行)のうち、博士論文では法と裁判に関する検討を行った。博士論文作成のため、2012年8月29日9月18日に中国の内モンゴル自治区梢案館とオルドス市梢案館、モンゴル国の国立科学アカデミー歴史研究所と中央古文書館において短期間の史料調査を行った。その際、新しく発見したオトグ旗の裁判史料を蒐集し、よって清代モンゴルのアラシャ旗、ハラチン右翼旗、オトグ旗という三つの地域の裁判制度の比較検討が可能になった。平成24年度中は、研究を総括して博士論文を執筆し、同時に研究成果の国際的発信に努める。後者に関しては、既に香港での国際会議の招待を受けており、清代モンゴルの裁判についての口頭発表を行う予定である。最近では、清代モンゴルのオトグ地域の裁判関係史料が発見されたので、今後はこのオトグ地域における裁判の実態を解明することが可能となった。この地域の裁判の事情は、既に明らかになっているアラシャとハラチンの両地域のそれと恰好の比較対象になることが予想できる。
一般健常人の舌診所見についてのデータベースの構築

漢方医学において舌の色や形などの情報は体質判断や治療薬選択などに際し重要な評価要素である。しかし、一般診療では評価条件が一定せず、主観が判定に入り込む余地もあり、信頼性のある評価法は確立されていない。そこで、高い色再現性と画像解析アルゴリズムを有する舌撮影解析システムを新たに開発し、臨床上重要な舌診所見の定量化を可能とした。また、データベース構築に向け臨床研究を進め、舌画像情報と特定の臨床指標の間に相関があることを見出し、論文や学会で報告した。また、関連要素技術の国際標準化を図り、将来的な社会実装を想定した土台作りも行った。舌撮影解析システムを用いた健常人データ取得開始に際し、臨床情報と舌所見の相関の評価を適正に行うため、自覚症状質問項目ならびに他覚所見の抽出作業を行い、当研究用の問診票を完成させた。また、データ採取に際し、ある一定数の協力者の参加が不可欠であることから、漢方医学的所見の客観化研究を共同で進めている富士通株式会社にデータ取得の協力を依頼し、臨床研究協力の同意が得られ、当学において倫理委員会に研究計画を申請し認可が得られた。データ採取へ向けた各種準備を行い、平成27年3月より22名の富士通株式会社の勤務者を対象に臨床研究を開始した。今後は約2年間をかけて健常人のデータ集積を順次行っていく予定である。また、適正な臨床データ評価のため、舌撮影解析システムの光源を含む撮影環境の性能評価を行い、適正な舌画像を得る上で最低限満たされるべき必須要件を再検討し、撮影された画像の解析手法も並行して検討した。本研究費で購入した画像解析ソフト(MATLAB)を使用して、適切な舌画像の抽出や色形態の定量化を目的とした分析アルゴリズムの開発に着手し、試験的に撮影した画像を用いた検証作業を進めた。今後約1年間をかけて過去の研究報告との比較検討も踏まえ、舌画像の定量化の解析手法を確立する予定である。上記研究活動の結果をもとに、本年度以降は学会報告や研究論文の作成を順次行い、今後の改良型舌撮影評価システム開発へ向けた臨床データベース構築を行っていく予定である。また、得られた成果を基に、光源や色補正、視環境など舌診関連医療機器の根幹をなす各要素の性能や安全性に関する国際規格の成立へ向けて、ISO TC249での取り組みを進めていく予定である。昨年度開始した健常人対象のデータ集積の過程で、舌撮影解析システムの性能の一段の改良がデータ集積上不可欠であると判明し、健常人対象のデータ集積を中止し、富士通研究所とのプロトタイプ開発に注力した。また、撮影画像から臨床上必要となる舌色および舌形態を定量化するための分析アルゴリズムに関して、一部有用な手法が開発できたため、成果をまとめて論文投稿を行った。来年度以降に健常人および外来患者対象のデータ集積を再開し、臨床データベースの構築に取り組む予定である。また、得られた成果をもとにISO TC249での国際規格成立へ向けた取り組みを進め、光源環境、カラーチャート、視環境に関する標準化原案に関してそれぞれ順調にステージ進展が図れた。舌撮影解析システムの開発にあたり、解決すべき課題が多く、プロトタイプ完成に時間を要しているため、臨床データ収集の再開が遅れている。また、撮影された画像の解析アルゴリズムも改良を要する状況であり、臨床データ解析開始に向け重点的に開発の取り組みを進めている。一方で、2本の研究論文を完成させ国際誌に投稿し、いずれも査読を経て受理される見込みである。また、本年度の研究成果を、日本東洋医学会総会とIWPR2016にて発表予定である。昨年までの舌診機器要素技術検討の結果から、改良が必要なハードウェア要件の技術的課題(光源環境、色再現性)を克服した改良型舌撮影システムを完成させ、データベース構築に向けた新たな臨床研究を開始した。具体的には、非常に高い照射環境を実現するための構造を有し、かつ臨床運用も可能な2種類のプロトタイプを開発した。また、色再現性に重要となる舌専用カラーチャートも開発し、標準的なカラーチャートと比べて、大幅に色再現精度を向上させた。一方で、撮影された舌画像から臨床的に有用な情報を抽出するための画像解析技術の改良も進め、舌色情報以外に舌形態情報についても定量化手法の構築を進めた。具体的には、舌周辺や舌中心部の凹凸に関する情報のスコア化について、人工知能学習を応用した手法の構築を進めた。これらの開発技術をベースとして、定量化された舌画像情報と臨床情報との相関に関して検証を行い、舌画像情報が特定の疾病リスクと関連した臨床情報の推測に有用であることを見出した。上記の成果をもとに、新規に3件の特許申請に向けて現在準備を進めており、検証結果に関する論文投稿も予定している。また、並行して進めている、ISO/TC249における舌診関連機器に関する国際標準化(光源環境、カラーチャート、視環境)についても、いずれの案件も着実にステージ進展が図れており、早期の国際標準規格の成立を目指して引き続き活動を継続する予定である。ハードウェア要件については検証が終わり、2種類のプロトタイプを製作した。さらに、精度の高い舌画像解析アルゴリズムを実装させた改良型舌撮影システムを完成させ、臨床舌画像データの集積および解析を当初の予定よりも前倒して進めることができた。これらの結果を踏まえ、データベースのひな型の構築へ向けた進捗を図っている。

昨年度までに、漢方医学における舌診所見を客観化するための要素技術(光源環境、色再現性、画像解析手法)の課題を克服した2種類の舌撮影システムのプロトタイプを完成させたが、今年度はハードウェアおよびソフトウェアそれぞれの要素の追加改良を行い、実証実験に向けた取り組みを進めた。ハードウェアに関しては、衛生上の問題を克服するために、抗菌加工や排気機構の実装が必要となったことから、抗菌材質への変更および排気ファンの増設を行った。また、舌専用に開発したカラーチャートにも改良を加え、より高い色再現を実現した。ソフトウェアに関しては、撮影された舌画像から舌領域を抽出するアルゴリズムの精度を高め、より正確な舌色・舌形態の定量化に向けた修正作業を行った。また、舌周辺や舌中心部の凹凸(歯痕・皺裂)などの形態変化に関する情報のスコア化についても、人工知能学習の手法を見直し、より臨床診断に近い判断を可能とするため修正作業を行った。これらの開発技術をベースとして、定量化された舌画像情報と臨床情報との相関を検証し、舌画像から抽出された色情報が特定の臨床情報と有意に相関することを見出し、論文を作成し投稿した。また、並行して進めている、ISO/TC249における舌診関連機器に関する国際標準化活動では、光源環境に関する国際規格を成立させ、舌専用カラーチャートおよび視環境に関する国際規格に関しても、規格原案の改定作業を進めた。漢方医学において舌の色や形などの情報は体質判断や治療薬選択などに際し重要な評価要素である。しかし、一般診療では評価条件が一定せず、主観が判定に入り込む余地もあり、信頼性のある評価法は確立されていない。そこで、高い色再現性と画像解析アルゴリズムを有する舌撮影解析システムを新たに開発し、臨床上重要な舌診所見の定量化を可能とした。また、データベース構築に向け臨床研究を進め、舌画像情報と特定の臨床指標の間に相関があることを見出し、論文や学会で報告した。また、関連要素技術の国際標準化を図り、将来的な社会実装を想定した土台作りも行った。各種手続きを経て、平成27年3月11日より22名の富士通株式会社の勤務者を対象に臨床研究を開始した。現在結果の解析作業を行っており、結果の妥当性が確認できれば、今年度さらにデータ収集を進め、約2年間をかけて目標人数をめざして健常人のデータ集積を順次行っていく予定である。撮影機器ハードウェアに関しても問題点の洗い出しが出来ており、より信頼性の高い臨床研究へ向けた取り組みも並行して進められている。本年度中に舌撮影解析システムプロトタイプと画像分析アルゴリズムの両方を完成させ、臨床データの集積を再開する。その上で、健常人データベースの構築に向けた取り組みと合わせて、統合医療の観点から、舌色と特定の病態との関連の評価も行うことを目標とし、それぞれ新たな研究論文の作成を目指す。また、研究成果を基にしたISO TC249での国際標準の早期確立に向け着実な取り組みを進める。今までの研究成果をヘルスケア・未病制御の観点から社会へ還元させることを目的に、舌画像情報から疾病予防・予測に繋がる情報の抽出が可能となるように研究を進める必要があり、新たな臨床研究も含む取り組みの在り方を検討中である。
C60含有薄膜の製作とその放射線検出器への応用

貴金属薄膜上にC60分子を付着させると,下地貴金属からC60へと電子移動が起こる.これは貴金属薄膜上に伝導性C60単分子層が形成されたことによる.この貴金属薄膜上に製作した伝導性C60単分子層について,その抵抗値とそれに影響を与える諸要素についてAu,Cu,Agと仕事関数の異なる金属を用いて調べた.相対的に電子移動量を表す伝導電子の吸着子による散乱断面積は,Au,Cu,Agについて,それぞれ100,150,150A^2と求めることができた.電子移動数が下地金属の仕事関数に対して単純な依存性を示さないのは,C60のLUMOと下地金属のspバンドとの混成度合いの違いによる.さらに,下地金属のモーフォロジーをAFMを用いて調べた.その結果,下地金属薄膜中で,Cuにおいて結晶粒のサイズが最も小さいことが分かった.つまり,Cu薄膜においてはステップエッジが多数存在するため,ステップエッジに付着するC60の散乱断面積が小さく,C60が下地金属から十分な数の電子をもらっていないことが分かる.C60分子付着に伴う抵抗率の変化を測定することで,伝導性C60単分子層の抵抗値だけでなく,C60分子の摩擦現象についても調べることができる.多結晶貴金属薄膜中に付着したC60分子について,抵抗率の変化からその緩和時間を調べ,その逆数として定義できる摩擦係数をC60/Au,C60/Cu,C60/Ag界面に対して,それぞれ1.1x10^<10>,2.8x10^<10>,1.7x10^<10>sec^<-1>と求めた.これらの値は,C60/貴金属界面における電荷移動量と同じ大小関係を持っており,摩擦係数が電荷移動に深く関係していることが分かった.C60含有薄膜を製作する前に,これまでに行ってきた貴金属薄膜上へC60を蒸着しながら貴金属膜の抵抗値の測定を銀膜について行った.クオーツガラスの上に抵抗値測定用の四本の金電極を作成しておき,この上に,様々の厚さを持つ銀膜を製膜する.つぎに,抵抗値をモニタしながら,C60を銀膜の上に蒸着し,C60の厚さと抵抗値の関係を求める.これまでに行ってきた金膜,銅膜の上にC60を蒸着した場合と比較すると,貴金属の仕事関数だけからでは説明できないことがわかった.次に,貴金属膜のX線回折を行い,貴金属の結晶性を観測した.金の結晶性が最も良く,次に銀であり,銅の結晶性が一番悪いことが分かった.この結果から,貴金属上のC60の結晶性は,下地である貴金属の結晶性に依存すると結論できた.C60含有薄膜を製作するに当たって,当初は,真空チェンバ内部の二つの蒸着源からSiO2とC60とを同時に蒸発させ,上方においた基板上に製膜する予定であった.しかし,この方法では,SiO2膜の中にC60が均一に混合できるか,不明なところがあった.この状況において,液体状のガラスが手に入り,この液体ガラスにC60を直接混ぜ込むこととし,まず液体ガラスの性質を調べた.現在は,この液体ガラスをスピンコーターを用いて薄膜にする方法を試しているところである.スピンコーターの回転数,回転時間と膜厚の関係を求めている.また,製作した薄膜に含まれるC60の量を測定するため,TEMの使用を考え,その試料作成法を試みている.貴金属薄膜上にC60分子を付着させると,下地貴金属からC60へと電子移動が起こる.これは貴金属薄膜上に伝導性C60単分子層が形成されたことによる.この貴金属薄膜上に製作した伝導性C60単分子層について,その抵抗値とそれに影響を与える諸要素についてAu,Cu,Agと仕事関数の異なる金属を用いて調べた.相対的に電子移動量を表す伝導電子の吸着子による散乱断面積は,Au,Cu,Agについて,それぞれ100,150,150A^2と求めることができた.電子移動数が下地金属の仕事関数に対して単純な依存性を示さないのは,C60のLUMOと下地金属のspバンドとの混成度合いの違いによる.さらに,下地金属のモーフォロジーをAFMを用いて調べた.その結果,下地金属薄膜中で,Cuにおいて結晶粒のサイズが最も小さいことが分かった.つまり,Cu薄膜においてはステップエッジが多数存在するため,ステップエッジに付着するC60の散乱断面積が小さく,C60が下地金属から十分な数の電子をもらっていないことが分かる.C60分子付着に伴う抵抗率の変化を測定することで,伝導性C60単分子層の抵抗値だけでなく,C60分子の摩擦現象についても調べることができる.多結晶貴金属薄膜中に付着したC60分子について,抵抗率の変化からその緩和時間を調べ,その逆数として定義できる摩擦係数をC60/Au,C60/Cu,C60/Ag界面に対して,それぞれ1.1x10^<10>,2.8x10^<10>,1.7x10^<10>sec^<-1>と求めた.これらの値は,C60/貴金属界面における電荷移動量と同じ大小関係を持っており,摩擦係数が電荷移動に深く関係していることが分かった.
分泌型及び非分泌型ヒト組織でのABO式血液型H type1-4糖鎖抗原の分布

1.ヒト組織におけるH type1、H type2、H type3/4の組織内分布を免疫組織化学的に調べた。肺では分泌型の気管支腺の粘液細胞はH type1抗体に強く染色され、気管支粘膜表面の先端はH type1、H type3/4抗体に強く染色されたが、非分泌型でばいずれも染色されなかった。気管支上皮の基底細胞は分泌型非分泌型にかかわらずH type2抗体で染色された。腎臓の遠位曲尿細管は分泌非分泌型共にH type2、H type3/4抗体で染色され、集合管では主に分泌型がH type1抗体で染色され、非分泌型ではあまり染色されなかった。また、H type3/4抗体では分泌型のみが染色された。2.ノザンブロシト解析手法、及びin situハイブリダイゼーション手法を用い、α1,2フコース転移酵素遺伝子(FUT1及びFUT2)の発現をmRNAのレベルで解析した。対象とした上皮腺癌由来細胞株(MCAS、PC-3、CCK-81、CoCM-1、・WiDr及びSW837)と扁平上皮癌由来細胞株(HeLa及びHEp-2)のうち、ヒト癌由来細胞株の全てでFUT1が、HeLa、HEp-2及びPC-3以外の細胞でFUT2の発現が見られた。結果より、上皮腺癌由来細胞ではFUT1、FUT2の両方、扁平上皮癌由来細胞ではFUT1mRNAのみが発現する傾向が見られた。また、横行結腸から直腸にかけての上皮腺癌由来細胞株(上記のCCK-81からSW837)ではFUT1mRNAの発現量が直線的に増加していた。FUT mRNA発現と、過去に報告されている癌組織でのフコース転移酵素発現の有無には相関性がみられ、癌組織でのフコース転移酵素の発現異常はmRNAのレベルで調節されていると考えられた。人の肺,腎におけるH type 1,H type 2,H type 3/4の組織内分布を免疫組織化学的に調べた.その結果分泌型の気管支腺の粘液細胞はH type 1抗体に強く染色され,気管支粘膜表面の尖端はH type1,Htype 3/4抗体に強く染色された.非分泌型ではいずれも染色されなかった.これらはFUT2により産生されるSe酵素に調節されていると考えられた.気管支上皮の基底細胞は分泌型非分泌型にかかわらずH type 2抗体で染色されたことから,おそらくFUT1により産生されるH酵素に調節されていると考えられた.遠位曲尿細管は分泌型,非分泌型ともH type 2,H type 3/4抗体で染色され,H酵素により調節されていると考えられた.集合管では主に分泌型がH type 1抗体で染色され,非分泌型ではあまり染色されなかった.またH type 3/4抗体では分泌型のみが染色された.従って集合管でのH type 1,Htype 3/4の発現はSe酵素により調節されていると考えられた.ヒト癌細胞株,MCAS(卵巣癌),WiDr(結腸上皮腺癌),HeLa(子宮頸部扁平上皮癌),PC-3(前立腺癌),Hep-2(喉頭扁平上皮癌),COS-1細胞(サバナモンキー腎臓)からAGPC法を用いてRNAを単離し,ジゴキシゲニン標識FUT1あるいはFUT2RNAプローブを用いてノザンプロット解析を行った.その結果,FUT2の単一バンドはMCASとWiDr細胞に検出され,その他の細胞株では検出されなかった.

FUT1の単一バンドはMCAS, WiDr, HeLa, PC-3,Hep-2細胞に検出され,COS-1細胞にはいずれも検出されなかった.従ってMCASおよびWiDr細胞ではFUT1, FUT2の両遺伝子により調節されており,HeLa,PC-3,Hep-2細胞はFUT1のみに調節されていると考えられた.扁平上皮癌由来細胞株(HeLa及びHEp-2)と上皮腺癌由来細胞株(MCAS、WiDr及びPC-3)を対象に、α1,2フコース転移酵素遺伝子(FUT1、FUT2)mRNAの遺伝子解析をおこない、各細胞株でのFUT発現を明らかにした。その結果、上皮腺癌由来細胞においてはFUT1、FUT2の両方、扁平上皮癌由来細胞においてはFuT1 mRNAのみが発現する傾向が見られ、PC-3でのFUT2非発現は悪性変異による発現量の減少を示していると考えられた。更に、HeLaにおけるFUT1 mRNAの発現強度はその他の細胞と比較して明らかに強く、これはFUT mRNAの異常発現の程度が特に強いためであると考えられた。今回の結果におけるFUT1 mRNAの発現量と、過去に報告されている癌組織でのフコース転移酵素の発現の性状には相関性がみられ、癌での発現異常がmRNAの異常発現に起因していることが示唆された。また、横行結腸から直腸までの上皮腺癌由来細胞株(CCK-81、CoCM-1、WiDr、SW837)を対象に同解析をおこなった。FUT1 mRNAの解析により、横行結腸から直腸にかけてFUT発現量が増加する「発現量グラジエント」の存在が示唆された。また、FUT2 mRNAの解析においては、上皮腺ガン由来細胞の全てにおいてFUT2発現が認められた。これらの結果は、これまでに報告されているα1,2フコース転移酵素の発現、あるいは各FUT1 mRNA発現に関する研究結果とほぼ一致する。また、我々は結腸ガン組織にH type 3/4抗原が発現することを初めて明らかにしたが、今回のFUT1 mRNA発現に関する結果と、癌組織におけるH type 3/4の発現量変化の性状には相関性が見られた。このことから、結腸上皮腺ガンでのH type 3/4の異常発現がmRNAのレベルでFUT1に調節されている可能性が示唆された。
有機π電子系分子の凝縮と機能開発

我々が開発した新規有機π電子系1-アリール-2,5-ジチエニルピロールにトリシアノエテニル基を導入した化合物(1)は、安定な金色光沢結晶を与える。これは、有機π電子系が分子間で強く相互作用することによるものであるが、本研究では、この特異な現象を「有機π電子系凝縮化学」として捉え、基礎から応用まで研究を展開した結果、以下の成果を挙げることができた。1)金属光沢発現の基礎的・理論的探求平成14年度に得た知見を基盤にして、基本となる化合物1-アリール-2-(2-チエニル)-5-(5-トリシアノエテニル-2-チエニル)ピロール(1)および1-アリール-2,5-ビス(5-トリシアノエテニル-2-チエニル)ピロール(2)から展開して、チオフェン環やピロール環に代わりうるπ電子系を有する化合物を合成し、それらの結晶で金属光沢が発現できるか、また金属光沢発現する場合の結晶構造と金属色との関係を明らかにした。2)ナノテクノロジー材料としての活用金属色発現を「有機π電子系分子の凝縮」で実現できるが、この凝縮を保ちつつ、化合物(1)のアリール基に長鎖アルキル基などを導入することによって結晶内の金属色発現部分を自在に配列させることができた。3)電気伝導性材料への展開と光機能付与の検討これまでに、化合物群(1)は電子受容体ドープにより電気伝導性を示すことを明らかにしたが、末端チオフェン環に電子供与性基であるメトキシ基やジフェニルアミノ基を導入すると、電気伝導性が向上することを明らかにした。新規有機π電子系1-アリール-2,5-ジチエニルピロールにトリシアノエテニル基を導入した化合物が安定な金色光沢結晶を与える特異な現象を「有機π電子系凝縮化学」として展開し、新しい機能を開発することを目的として研究を行なっている。本年度は、これまでの基礎的な研究をさらに推進しつつ、実用的な機能材料開発に展開し、以下の成果を挙げた。金属光沢発現の基礎的・理論的探求と分子設計:これまで研究してきた化合物は、1-アリール-2-(2-チエニル)-5-(5-トリシアノエテニル-2-チエニル)ピロール(1)である。この末端チオフェン環のアリール基への置換、さらにトリシアノエテニル基を導入した1-アリール-2,5-ジ(5-トリシアノエテニル-2-チエニル)ピロール(2)の置換基の変化による分子配列制御と金属光沢色との関係を明らかにした。金属色顔料としての展開:これまで研究してきた化合物群(2)は、分子間相互作用が強く、有機溶媒に対して難溶性になる。さらに展開し、金属色を損なうことなく、より密なパッキングを達成できる置換基を探索し、メチル基、塩素、臭素など比較的小さな基が置換したフェニル基がアリール基として有効で、特にシアノ基置換体で難溶性、高融点を達成し、顔料としての用途の途を拓いた。電気伝導性材料への展開:化合物群(1)はヨウ素ドープにより電気伝導性が現れ、半導体としての機能を示す。末端チオフェン環にメトキシ基などの置換基を導入することにより、DDQやヨウ素ドープにより持続的導電性を達成できることを見出した。さらに、分子をより接近、凝縮させるために、ポリマー主鎖にペンダント型に配列させた化合物を合成したところ、金属色薄膜を得られることを明らかにした。これは、有機π電子系が分子間で強く相互作用することによるものであるが、本年度の研究では、この特異な現象を「有機π電子系凝縮化学」として捉え、基礎から応用まで研究を展開した結果、以下の成果を挙げることができた。

1)金属光沢発現の基礎的・理論的探求平成14年度に得た知見を基盤にして、基本となる化合物1-アリール-2-(2-チエニル)-5-(5-トリシアノエテニル-2-チエニル)ピロール(1)および1-アリール-2,5-ビス(5-トリシアノエテニル-2-チエニル)ピロール(2)から展開して、チオフェン環やピロール環に代わりうるπ電子系を有する化合物を合成し、それらの結晶で金属光沢が発現できるか、また金属光沢発現する場合の結晶構造と金属色との関係を明らかにした。2)ナノテクノロジー材料としての活用金属色発現を「有機π電子系分子の凝縮」で実現できるが、この凝縮を保ちつつ、化合物(1)のアリール基に長鎖アルキル基などを導入することによって結晶内の金属色発現部分を自在に配列させることができた。3)電気伝導性材料への展開と光機能付与の検討これまでに、化合物群(1)は電子受容体ドープにより電気伝導性を示すことを明らかにしたが、末端チオフェン環に電子供与性基であるメトキシ基やジフェニルアミノ基を導入すると、電気伝導性が向上することを明らかにした。
自然起源炭化水素からの強酸化性物質の生成とその酸化能力の評価

1.研究目的:郊外の森林地帯では膨大な量の自然起源炭化水素が放出されており,それらの多くは光化学反応性やエアロゾル生成能力が高いものが多い。したがって,都市大気汚染物質が森林地域へ輸送されればそこで供給される炭化水素を含む光化学反応が起こり,オゾンやエアロゾルの生成量が増大すると考えられる。ここでは,テルペンやイソプレン等の自然起源炭化水素と低濃度窒素酸化物との共存による光化学とオゾンとの暗反応を行い,オゾンやエアロゾル生成等の全体的な様相の把握と主要酸化性物質の同定を目的として研究を行った。2.光化学反応によるオゾンやエアロゾルの生成:森林(針葉樹)から多く放出されるα-ピネンに自然起源のイソプレンが加わると炭化水素-窒素酸化物-空気系の光化学反応が著しく促進され,短時間にオゾンやエアロゾルが生成することがわかった。この反応促進の原因はα-ピネンとイソプレンのOHラジカルやオゾンに対する反応性の違いにあり,後述の自然起源炭化水素とオゾンとの反応で生成する強酸化性ヒドロペルオキシドの生成もα-ピネン系へのイソプレンの共存により促進されるものと推定された。3.オゾンとの暗反応によるヒドロペルオキシドの生成:イソプレンとα-ピネンのモデル化合物,1-メチルシクロヘキセン,β-ピネンのモデル化合物であるメチレンシクロヘキセンとオゾンを反応させ,生成するヒドロペルオキシドを化学発光法検出器付き高速液体フロマトグラフにより分析した。その結果,強酸化性物質として2種の有機ヒドロペルオシドの生成を明らかにした。これらのヒドロペルオキシドの酸化能力について,亜硫酸水溶液中のイオンの硫酸イオンへの酸化率を測定する方法で評価するべく研究を継続している。
ショウジョウバエ化学感覚受容機構の神経遺伝学的研究

味覚受容に関わる遺伝子を同定するためにショウジョウバエを用いて以下の2つの研究を行った。1)ハエの味覚器にはそれぞれ糖、塩、水に応答する味細胞が存在する。一方、苦味物質キニ-ネは糖受容細胞の神経応答を抑制すると考えられている。ショ糖を用いた2者選択行動実験によって、実験室系統間にキニ-ネのショ糖に対する抑制効果について遺伝的多型が存在することを明らかにした。遺伝解析の結果、キニ-ネの抑制効果を支配する単一遺伝子がX染色体上に存在することを明らかにし、その遺伝子座を決定した。さらに、吻伸展反射による行動実験にから、キニ-ネを感知する感覚子がフ節に存在することを支持する結果を得た。2)味覚受容細胞で特異的に発現している遺伝子を同定するために、化学感覚子特異的遺伝子を多く含むcDNAライブラリーの作製法を開発した。化学感覚子が機械感覚子に変換するか化学感覚子を欠失するpoxn突然変異体の感覚器から得たcDNAと、野生型の感覚器からcDNAを得てPCR法によってDNAを増幅した。両者の間でサブトラクションを行い、その後differential screeningを行い、複数個の化学感覚子特異的なcDNAクローンを得ることに成功した。唾腺染色体のin situ hybridizationによってこれらの遺伝子の染色体上でのマッピングを行ない、部分塩基配列の決定を行った。これらの展開によって、化学受容体同定まであと一歩という状況に至った。味覚受容突然変異体の行動レベルでのスクリーニングと、分子生物学的研究を平行して行った。スクリーニングはエンハンサートラップ法によるP因子挿入系統と、化学変異誘起剤で処理された染色体をホモにもつ系統を確立して行った。何種類かの糖のほかに、糖受容を抑制することがわかっているNaClとキニ-ネを刺激物質とし、食用色素を用いたアッセイ法により味覚異常系統をスクリーニングした。その結果、両者のスクリーニングにより、糖受容に何らかの異常を示す複数の味覚突然変異体候補系統を得ることができた。しかし、エンハンサートラップ法のベクター内のマーカー遺伝子、β-ガラクトシダーゼ(lacZ)の酵素活性によって挿入部位近傍の遺伝子の発現部位を組織学的に調べるスクリーニングでは興味ある系統は見つかっていない。分子生物学アプローチでは、味覚感覚子が存在する唇弁を集めて、そこから得られたmRNAからcDNAライブラリーを作製を行った。また、P因子挿入味覚異常系統については、in situ hybridizationにより遺伝子座を決定し、PCR法により挿入部位近傍のDNA断片を得ることができた。今後、このDNA断片をプローブとしてcDNAライブラリからのスクリーニングを行う予定である。また、化学変異誘起剤処理により得られた系統については遺伝子のマッピングを行う予定である。さらに、吻伸展反射による行動実験から、キニ-ネを感知する感覚子がフ節に存在することを支持する結果を得た。形態学的な解析から、ショウジョウバエの翅に化学感覚子が存在することを明らかにした。翅の化学感覚子を欠失するpoxn突然変異体から得たcDNAと、機械感覚子を欠失し化学感覚子をもつcDNAを得てPCR法によってDNAを増幅した。両者の間でサブトラクションを行い、その後differential screeningを行い、22個の化学感覚子特異的なcDNAクローンを得ることに成功した。唾腺染色体のin situ hybridizationによってこれらの遺伝子の染色体上でのマッピングを行った。

味覚受容に関わる遺伝子を同定するためにショウジョウバエを用いて以下の2つの研究を行った。1)ハエの味覚器にはそれぞれ糖、塩、水に応答する味細胞が存在する。一方、苦味物質キニ-ネは糖受容細胞の神経応答を抑制すると考えられている。ショ糖を用いた2者選択行動実験によって、実験室系統間にキニ-ネのショ糖に対する抑制効果について遺伝的多型が存在することを明らかにした。遺伝解析の結果、キニ-ネの抑制効果を支配する単一遺伝子がX染色体上に存在することを明らかにし、その遺伝子座を決定した。さらに、吻伸展反射による行動実験から、キニ-ネを感知する感覚子がフ節に存在することを支持する結果を得た。2)味覚受容細胞で特異的に発現している遺伝子を同定するために、化学感覚子特異的遺伝子を多く含むcDNAライブラリーの作製法を開発した.化学感覚子が機械感覚子に変換するか化学感覚子を欠失するpoxn突然変異体の感覚器から得たcDNAと、野生型の感覚器からcDNAを得てPCR法によってDNAを増幅した。両者の間でサブトラクションを行い、その後differential screeningを行い、複数個の化学感覚子特異的なcDNAクローンを得ることに成功した。唾腺染色体のin situ hybridizationによってこれらの遺伝子の染色体上でのマッピングを行ない、部分塩基配列の決定を行った。これらの展開によって、化学受容体同定まであと一歩という状況に至った。
ＤＮＡレギュレータの制御性能解析とＤＮＡ組合せ回路の設計・応用

課題A)特異摂動理論を用いたDNAフィードバックレギュレータ(DFR)の達成条件,制御性能評価手法の構築今年度までに,課題Aが設定しているDFRの達成条件,制御性能評価手法についての理論と手法を構築することができた.DFRは制御器としては,積分制御器と類似した性質を持つことが分かっている.しかし,メカトロニクスの分野において,マイコン上,あるいは,電子回路上に実装されるフィードバック制御系と異なり,DFRの積分制御器としての性質は,ある限られた有限時間内にのみ出現する.特異摂動理論を基礎におく提案手法は,準定常状態を理論的に取り扱うことができるため,準定常状態(フィードバック制御系が正常に動作し,出力が目標値付近に存在する状態)に突入する時刻・離脱する時刻とDFRを構成する物理パラメータの関係を解析的に表すことができる.具体例として,DFRのクラスに属する鎖置換反応系で設計された積分制御系に対して,手法を適用し,その妥当性と有効性を数値シミュレーションレベルで検証することに成功した.実際にDNA塩基配列設計を行い,ウェット実験も実施している.実験は,出力DNA鎖を蛍光修飾し,蛍光分光光度計でその時系列変化を観測する手法を用いている.一般に,DNA回路設計は数回の再設計が必要となるが,3回の再設計を経て,改良を続けている.本手法を他のDNA回路にも適用すべく,DNA鎖置換を利用した比例制御器も検討しており,途中経過を国際会議において報告した.また,DNA回路は分子反応系であるため,本質的には,細胞内シグナル伝達系の数理モデルにも適用できる可能性がある.このような発展は課題Aの発展課題であるが,まずは基礎的な検討を開始している.課題B)遡及性理論を用いた多段のDNA組合せ回路の設計と実システムへの応用今年度は,8,16入力XOR回路の設計を終えており,現在,論文を執筆中である.課題Aに関して:特異摂動理論を基礎とした提案手法は前年度までに確立していたため,実用的なDNA鎖置換反応を組み合わせたDNAフィードバック回路への適用が今年度の重要な課題であった.手法は,準定常状態の解析的な計算を要求しているが,DFRの数理モデルは非線形高次元系であるため,適切に数理モデルを分割し,各モジュールごとにMathematicaを用いて解析解を求め,結果を統合する手法が功を奏し,解析解を求めることができた.現在,ここまでの理論および数値シミュレーション結果をまとめて論文を執筆準備中である.また,昨年度から進めてきたC言語を用いて高速に生体分子反応系のナイキスト安定判別を行うソフトウェアが概ね完成し,ベンチマークモデルに対して適用した結果を国内学会において発表した.研究実績の概要でも述べた他のDFRへの適用,発展課題としてのシステム生物学解析手法への模索についても,途中経過を国際会議(査読付き,および,査読なしポスター発表)において報告している.課題Bに関して:昨年度までに,2入力XOR回路のウェット実験レベルでの検証は完了していたため,今年度は,8入力,および,16入力XOR回路の原理設計に着手した.数値シミュレーションレベルでは,いずれの他入力XOR回路の動作検証は終えることができた.現在,論文を執筆中であり,2019年度前半に投稿を目指している.一方,他入力XOR回路のウェット実験についても検討しているが,多くのDNA鎖置換反応が多段階的に組み合わさるため,回路中を伝搬するシグナルの減衰が問題となっている.解決策として,増幅ゲートを楔のように挿入する方法を検討しているが,XOR回路を構成するDNA鎖の種類が非常に多くなるため,DNA塩基配列設計が困難となっている.現在,解決法を模索している.以上,課題AとBの進捗度合いを勘案し,(2)おおむね順調とした.課題Aに関して:今年度まで得られた数値シミュレーションによる検証という段階から,ウェット実験レベルでの検証を推進していく.現在までの状況で述べたように,すでにDFR回路のDNA塩基配列設計に対して,3回の再設計を行なっている.しかし,一般に,DNA回路設計は,リーク反応や望まない副反応への対策(対策自体もDNA塩基配列の長さや並びを工夫するしかない)が必要であり,数回の再設計が必要となることが多い.本研究課題で製作しているDFRに関しても,まずは正常に動作するDFRを設計する必要があるが,まだ,制御性能評価に耐えうる品質のDFRは完成していない.引き続き,試作を続けていく.また,他のDFRへの手法の適用,DFR以外の一般のDNA回路への手法の適用も視野に入れて,検討を続けていく.課題Bに関して:他入力XOR回路に関して,2019年度前期中に論文を投稿することを目指す.一方で,現在までの進捗で述べたように,ウェット実験での他入力XOR回路の実証においては,DNAコンピューティングが抱えるリーク反応と副反応の問題が立ちはだかっている.現在,DNAコンピューティング分野では,大規模DNA回路設計をどのように実現するかが大きな命題となっているが,多段階組み合わせ回路の実現を目指す本研究課題の目的とも方向性は一致する.ただし,本研究課題は,モジュール性の中でも,遡及性に着目しているが,DNAコンピューティングにおける大規模回路設計の問題は,モジュール性の中でも,リークとクロストークが問題となるため,対処すべき対象は本質的には異なる.従って,他入力XOR回路のウェットレベルのでの実証のためには,後者の問題もセットで解決する手法が必要となるため,検討が必要である.課題A)特異摂動理論を用いたDNAフィードバックレギュレータ(DFR)の達成条件,制御性能評価手法の構築DNA鎖置換反応の連鎖反応で作られる人工分子反応回路(以下,DNA回路)は,反応速度論を用いて微分方程式で記述することができる。

この微分方程式は非線形系となるが,その非線形性はDNA鎖同士の結合反応に由来するため,状態変数の積の形式で表され,非負2次系のクラスに属する。申請者は,DNA回路の微分方程式を特異摂動形式に変換する手法を提案している。本課題で解析対象とするDFRは,DNA回路の一種であるため,この手法を応用してDFRを特異摂動形式に変換し,過渡特性と制御性能の解析手法の構築を目指している。一方,DNA回路を含む一般の生体分子反応系の安定性解析として,ナイキスト安定判別法を利用した手法の開発を進めた。手法の原理は,申請者によってすでに確立していたが,今年度新たにC言語を用いて高速に生体分子反応系に対するナイキスト線図を描画するソフトウェアを設計した。また,本課題では実験による検証を行うが,実験の際には,DNA鎖の塩基配列を設計する必要がある。DNA塩基配列設計は,単純作業ではあるが,試行錯誤が要求されるため,時間のかかる作業となっている。今後,ウェット実験のための塩基配列設計を効率的に進めるため,塩基配列を自動で設計するソフトウェアの開発も進めている。課題B)遡及性理論を用いた多段のDNA組合せ回路の設計と実システムへの応用。本課題は,H30年度後半から検討を開始する予定であるが,H29年度から多段のDNA組合せ回路の一例として,XOR回路の検討を先行して進めている。すでに,2入力XOR回路の設計はウェット実験レベルで成功している(現在,学術論文の執筆中)。H30年度以降は,XOR回路を多段に組合せた4,8入力XOR回路について理論と実験の両面から検討を続ける。課題Aに関して:申請者は一般のDNA回路を特異摂動形式に変換する手法とその条件を明らかにしており、この手法は本課題の解析対象であるDNAフィードバックレギュレータに対しても適用可能である。特異摂動形式へ変換後は、回路を構成するDNA鎖が2つのグループに分類される。1つは、濃度変化が遅いDNA鎖であり、もう1つは濃度変化が速いDNA鎖である。後者のグループはフィードバック制御回路の過渡特性と制御性能を支配するDNA鎖と考えられる。特異摂動理論を適用することで、過渡特性と制御性能を解析する道筋は見えているため、概ね順調とした。また、その他の理由として、本課題を進める上で必要となる周辺技術として、ナイキスト安定判別法を用いた安定性評価手法のプログラム、ウェット実験に必要なDNA塩基配列自動設計ツールの開発も進めており、査読付き国際会議論文として発表している点が挙げられる。課題Bに関して:本課題はH30年度後半から着手予定であるが、H29年度から先行的に検討を進めた。具体的には、DNA組合せ回路の1つとして2入力XOR回路の設計を達成し、ウェット実験レベルで検証を終えている(現在、学術論文を執筆中)。今後は、2入力XORを多段階に繋いで、4入力XOR、8入力XOR回路の設計に挑戦し、その検討の中から普遍的な設計理論を確立することを目指す。課題A)
下限界近傍疲労き裂進展メゾモデルの拡張-高真空下の挙動解明

下限界応力拡大係数範囲ΔK_<th>(=K_<th,max>-K_<th,min>)についてはここ数年間に新展開があり,従来ΔK_<th>の影響因子と考えられていた「き裂閉口」「環境」が考えにくい状況下,K_<th,max>増によるΔK_<th>の漸減現象が特定の材料に対し報告されている.本研究では,K_<max>一定ΔK_<th>試験を実施することにより「き裂閉口」がない状態を,10^<-6>torr以下の高真空にて試験を行うことにより「環境」の影響を排除した状態を実現し,この下でK_<th,max>増によるΔK_<th>の漸減現象の発生有無を実験的に検証することにした.具体的には,大気中にてK_<th,max>増によるΔK_<th>の漸減現象が確認されているS55C材に対し,10^<-6>torr以下の高真空にてK_<max>一定ΔK_<th>試験を実施したところ,K_<th,max>増によるΔK_<th>の漸減現象が高真空下で発生しないことが確認できた.この結果と対応するが,破面観察を行ったところ,K_<th,max>増によるΔK_<th>の漸減現象の原因と考えられている,結晶粒サイズ大のへき開現象の痕跡を下限界近傍で見出すことができなかった.一方,大気中にてK_<max>一定として保持するSLC(Sustained Loading Cracking)試験を行ったところ,き裂進展は観察されなかった.また,S55C材のシャルピ試験結果より,S55C材は常温にて延性-脆性遷移温度域にあることも確認されている.以上より,K_<th,max>増によるΔK_<th>の漸減現象は高真空下で排除されうる,材料の脆性に起因していると結論づけられた.下限界応力拡大係数範囲ΔK_<th>(=K_<th,max>-K_<th,min>)についてはここ数年間に新展開があり,従来ΔK_<th>の影響因子と考えられていた「き裂閉口」「環境」が考えにくい状況下,K_<th,max>増によるΔK_<th>の漸減現象が特定の材料に対し報告されている.本研究では,K_<max>一定ΔK_<th>試験を実施することにより「き裂閉口」がない状態を,10^<-6>torr以下の高真空にて試験を行うことにより「環境」の影響を排除した状態を実現し,この下でK_<th,max>増によるΔK_<th>の漸減現象の発生有無を実験的に検証することにした.具体的には,大気中にてK_<th,max>増によるΔK_<th>の漸減現象が確認されているS55C材に対し,10^<-6>torr以下の高真空にてK_<max>一定ΔK_<th>試験を実施したところ,K_<th,max>増によるΔK_<th>の漸減現象が高真空下で発生しないことが確認できた.この結果と対応するが,破面観察を行ったところ,K_<th,max>増によるΔK_<th>の漸減現象の原因と考えられている,結晶粒サイズ大のへき開現象の痕跡を下限界近傍で見出すことができなかった.一方,大気中にてK_<max>一定として保持するSLC(Sustained Loading Cracking)試験を行ったところ,き裂進展は観察されなかった.また,S55C材のシャルピ試験結果より,S55C材は常温にて延性-脆性遷移温度域にあることも確認されている.以上より,K_<th,max>増によるΔK_<th>の漸減現象は高真空下で排除されうる,材料の脆性に起因していると結論づけられた.下限界応力拡大係数範囲ΔK_<th>(=K_<th,max>-K_<th,min>)についてはここ数年間に新展開があり,従来ΔK_<th>の影響因子と考えられていた「き裂閉口」「環境」が考えにくい状況下,K_<th,max>増によるΔK_<th>の漸減現象が特定の材料に対し報告されている.本研究では,K_<max>一定ΔK_<th>試験を実施することにより「き裂閉口」がない状態を,10^<-6h>torr以下の高真空にて試験を行うことにより「環境」の影響を排除した状態を実現し,この下でK_<th,max>増によるΔK_<th>の漸減現象の発生有無を実験的に検証するため,H18年度はまず既存のK_<max>一定ΔK_<th>試験システムの改造を行った.具体的には,既存の疲労試験機に取り付け可能な,高真空炉の基本設計を行い,製作が完了した.次に改造が完了した後,-真空炉の性能試験を行い,10^<-7>torrをほぼ達成できることを確認した.H19年度は,本研究の目的である,K_<th,max>増によるΔK_<th>の漸減現象について,次の二つの可能性のうち,いずれであるかを明らかにし,高真空下の下限界近傍におけるメゾスケールFCG機構を解明する.i)K_<th,max>増によるΔK_<th>の漸減現象は高真空下で発生しない→

static機構はParis領域,下限界近傍とで同じであり,static機構とは"材料科学的意味での環境型損傷である"ii)K_<th,max>増によるΔK_<th>の漸減現象は高真空下でも発生する→static機構はParis領域,下限界近傍とで異なり,下限界近傍の現象については"材料科学的意味でも,環境の影響は考えにくい.今後材料が延性-脆性遷移温度域にあることを軸として,下限界近傍のstatic機構を解明する必要がある"下限界応力拡大係数範囲ΔK_<th>(=K_<th,max>-K_<th,min>)についてはここ数年間に新展開があり,従来ΔK_<th>の影響因子と考えられていた「き裂閉口」「環境」が考えにくい状況下,K_<th,max>増によるΔK_<th>の漸減現象が特定の材料に対し報告されている.本研究では,K_<max>一定ΔK_<th>試験を実施することにより「き裂閉口」がない状態を,10^<-6>torr以下の高真空にて試験を行うことにより「環境」の影響を排除した状態を実現し,この下でK_<th,max>増によるΔK_<th>の漸減現象の発生有無を実験的に検証することにした.具体的には,大気中にてK_<th,max>増によるΔK_<th>の漸減現象が確認されているS55C材に対し,10^<-6>torr以下の高真空にてK_<max>一定ΔK_<th>試験を実施したところ,K_<th,max>増によるΔK_<th>の漸減現象が高真空下で発生しないことが確認できた.この結果と対応するが,破面観察を行ったところ,K_<th,max>増によるΔK_<th>の漸減現象の原因と考えられている,結晶粒サイズ大のへき開現象の痕跡を下限界近傍で見出すことができなかった.一方,大気中にてK_<max>一定として保持するSLC(Sustained Loading Cracking)試験を行ったところ,き裂進展は観察されなかった.また,S55C材のシャルピ試験結果より,S55C材は常温にて延性-脆性遷移温度域にあることも確認されている.以上より,K_<th,max>増によるΔK_<th>の漸減現象は高真空下で排除されうる,材料の脆性に起因していると結論づけられた.