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DT法を用いた岩盤の超長期強度評価に関する研究

本研究の主目的は極めて長い期間の地下構造物周辺岩盤の安定性や遮蔽性を支配すると考えられる,極めて遅いきれつの伸長領域を明らかにすることである.まず以前の類似の科学研究費で得られた成果から,日較差ほぼ2°C以内に調整された実験室環境内で【.+-。】0.5°C内に調整したチャンバー内でさえも載荷系の僅かな伸び縮みに伴い,きれつ先端の応力拡大係数が僅かに変動し,ごくきれつがわずか伸びることがあり得ること,また一度きれつが僅かでも伸びるときれつ面の凹凸によるロッキングが発生し,完全に元に戻ることがないため,結果として,数ヶ月というオーダーで初めて検出できるような載荷点の移動が発生することが分かっている.このような載荷点の移動はリラクゼーション法では大きな誤差をもたらすので,本研究では,空調された室内に温度制御したチャンバーを設置した以前のシステムを改良し,チャンバー内にさらに小さなチャンバーをもうけ,載荷系の温度を0.1°C以内となるよう制御した.その結果,試験開始後ほぼ2年間にわたり,変形量の変動は小さく抑えることができた.きれつは依然として伸び続けているが,おそらく用いた花崗岩の不均質にもとづく数週間にわたる荷重変動が認められており,遅い領域のきれつの速度を正確に求めるのは現時点では困難である.現在のきれつ速度はおおよそ1000億分の1m/sのオーダーである.1年間に1ミリメートル程度である.1万年でも10m程度と極めて小さいが,実際には引張応力場のきれつの速度は伸長に伴い加速するので,一様な引張応力下のきれつの伸長距離の時間変化を求めると,高レベル放射性廃棄物の地層処分で考慮するべきオーダーとなりうることが分かった.本研究の主目的は極めて長い期間の地下構造物周辺岩盤の安定性や遮蔽性を支配すると考えられる,極めて遅いきれつの伸長領域を明らかにすることである.まず以前の類似の科学研究費で得られた成果から,日較差ほぼ2°C以内に調整された実験室環境内で【.+-。】0.5°C内に調整したチャンバー内でさえも載荷系の僅かな伸び縮みに伴い,きれつ先端の応力拡大係数が僅かに変動し,ごくきれつがわずか伸びることがあり得ること,また一度きれつが僅かでも伸びるときれつ面の凹凸によるロッキングが発生し,完全に元に戻ることがないため,結果として,数ヶ月というオーダーで初めて検出できるような載荷点の移動が発生することが分かっている.このような載荷点の移動はリラクゼーション法では大きな誤差をもたらすので,本研究では,空調された室内に温度制御したチャンバーを設置した以前のシステムを改良し,チャンバー内にさらに小さなチャンバーをもうけ,載荷系の温度を0.1°C以内となるよう制御した.その結果,試験開始後ほぼ2年間にわたり,変形量の変動は小さく抑えることができた.きれつは依然として伸び続けているが,おそらく用いた花崗岩の不均質にもとづく数週間にわたる荷重変動が認められており,遅い領域のきれつの速度を正確に求めるのは現時点では困難である.現在のきれつ速度はおおよそ1000億分の1m/sのオーダーである.1年間に1ミリメートル程度である.1万年でも10m程度と極めて小さいが,実際には引張応力場のきれつの速度は伸長に伴い加速するので,一様な引張応力下のきれつの伸長距離の時間変化を求めると,高レベル放射性廃棄物の地層処分で考慮するべきオーダーとなりうることが分かった.実験室内の温度変化に対応して載荷装置が伸び縮みする結果,着力点変動が生じる.これまでの研究によると,僅かな温度変化でもきれつ面の凹凸の不整合に依存する着力点移動の蓄積の原因となり,2年以上にわたる載荷試験,および温度変化を10倍にした負荷試験により,1日あたり着力点が0.04μm増加し続けることが分った.一定に保つべき変形量が150μm程度であることを考慮すれば,この量は数10日間程度の実験では無視できるが,1年以上の実験では得られるきれつ速度評価結果に大きな誤差をもたらすことが分る.そこでこれまでの科学研究費で作製したチャンバーに改良を加え,試験環境を±0.1%以内に保つことが可能な環境で試験を続行しており,試験開始後ほぼ1年を経過しているが,依然として荷重が低下し続けており,きれつが伸び続けていることを示している.また実体顕微鏡を用いてプロセスゾーン形成に関する研究を行っている.これまでの研究経過は概ね初期の目的を達成している.チャンバー内部にセットされた供試体内のきれつはほぼ1年後の現在,依然として伸び続けていると考えられる.ただし巨視的きれつ近傍のプロセスゾーン内のマイクロクラックの発達によっても荷重が変化するので,本年度の科学研究費の一部を用いてプロセスゾーン評価を検討中である.本研究の主目的は極めて長い期間の地下構造物周辺岩盤の安定性や遮蔽性を支配すると考えられる,極めて遅いきれつの伸長領域を明らかにすることである.まず以前の類似の科学研究費で得られた成果から,日較差ほぼ2°C以内に調整された実験室環境内で±0.5°C内に調整したチャンバー内でさえも載荷系の僅かな伸び縮みに伴い,きれつ先端の応力拡大係数が僅かに変動し,ごくきれつがわずか伸びることがあり得ること,また一度きれつが僅かでも伸びるときれつ面の凹凸によるロッキングが発生し,完全に元に戻ることがないため,結果として,数ヶ月というオーダーで初めて検出できるような載荷点の移動が発生することが分かっている.

このような載荷点の移動はリラクゼーション法では大きな誤差をもたらすので,本研究では,空調された室内に温度制御したチャンバーを設置した以前のシステムを改良し,チャンバー内にさらに小さなチャンバーをもうけ,載荷系の温度を0.1°C以内となるよう制御した.その結果,試験開始後ほぼ2年間にわたり,変形量の変動は小さく抑えることができた.きれつは依然として伸び続けているが,おそらく用いた花崗岩の不均質にもとづく数週間にわたる荷重変動が認められており,遅い領域のきれつの速度を正確に求めるのは現時点では困難である.現在のきれつ速度はおおよそ1000億分の1m/sのオーダーである.1年間に1ミリメートル程度である.1万年でも10m程度と極めて小さいが,実際には引張応力場のきれつの速度は伸長に伴い加速するので,一様な引張応力下のきれつの伸長距離の時間変化を求めると,高レベル放射性廃棄物の地層処分で考慮すべきオーダーとなりうることが分かった.
地域環境解析におけるリモ-トセンシングデ-タの応用手法に関する研究

本研究は地域環境情報の収集、解析、評価におけるリモ-トセンシングデ-タの有用性の検証と手法の開発を目的としている。本研究で得られた結果をまとめると以下の通りである。1.航空機MSSデ-タについて、大気の吸収・散乱の影響による走査方向でのノイズ成分の除去手法及び解析対象エリアが飛行方向に広い場合や複数シ-ンにまたがる場合の新たな幾何補正手法を提案した。2.リモ-トセンシングデ-タによる土の水分量の肥握を目的として、土の種類、植物の種類、植物の活性度、植物と土壌の被覆物率等の地盤表面の状況と分光反射特性の関係について多変量解析法による検討を行った。3.重回帰分析を利用した森山らの方法を階層的に使用することによりランドサットTMデ-タによるピクセル内の土地被覆物の混合比の推定精度を高めた。4.航空機MSSデ-タをもとに熊本市の植生及び人工被覆物の被覆率と地表面温度の分布図を作成し、気温分布との関係について検討を行った。5.市街地形態(建物の大きさ、高さ、建坪率等)の調査結果と、ランドサットTMデ-タのテクスチャの関係について調べ、熊本市全域の建坪率、容積率、建物棟数、建物平均階数等を250mメッシュ毎に推定した。6.4シ-ンにまたがるランドサットTMデ-タをもとに熊本県全域を含む画像を作成し、県境・行政区域デ-タから各行政区域毎の土地被覆率を求め、熊本市で実施された航空写真による調査結果との比較を行った。本研究は地域環境情報の収集・解析・評価におけるリモートセンシングデータの有用性の検証と手法の開発を目的としている。昭和63年度における研究実績をまとめると以下の通りである。1.熊本市と周辺地域の航空機MSS画像とランドサットTM画像についてアフィン変換による幾何補正を施した。その結果、ランドサットTM画像については1ピクセル内の誤差での補正が可能であるが、航空機MSSデータの場合、単一シーンでは良好な補正結果となるものの複数シーンの接合法に未だ問題を残しており検討中である。2.地表面土地被覆率を目的変換、TMデータを説明変換とした重回帰分析によりピクセル内の土地被覆物の混合比の推定を行い、10月、1月、5月における熊本市と周辺地域の詳細土地被覆図を作成した。その結果、土地被覆状況の季節変化も含めて現状とよく一致しており、本手法による詳細土地被覆情報の推定の有効性が検証できた。3.土の種類、植物の種類、植物の活性度、土の含水比、植物と土壌の含水比を変化させた時、それらが分光反射率にどのような影響を与えるのかを実験的に研究した。また、分光反射率を用いて土の含水比を予測する重回帰モデルの作成について検討した。4.熊本市を対象として市街地形態(建物の大きさ、建物密度、建物高さ等)に関する実測調査(100エリア)を行い、TMデータとの関係について調べた。また、いくつかのエリアのTM画像のテクスチャを抽出し市街地形態との比較検討を行った。5.150×150m程度の樹木に覆われた小規模緑地を対象として気温・湿度等の実測調査を行い、航空機MSSデータから求めた土地被覆分類結果及び地表面温度分布図をもとに夏季の都市熱循環形成における緑地の冷却効果について検討を行った。2.リモ-トセンシングデ-タによる土の水分量の把握を目的として、土の種類、植物の種類、植物の活性度、植物と土壌の被覆率等の地盤表面の状況と分光反射特性の関係について多変量解析法による検討を行った。

3.重回帰分析を利用した森山らの方法を階層的に使用することによりランドサットTMデ-タによるピクセル内の土地被覆物の混合比の推定精度を高めた。4.航空機MSSデ-タをもとに熊本市の植生及び人工被覆物の被覆率と地表面温度の分布図を作成し、気温分布との関係について検討を行った。5.市街地形態(建物の大きさ、高さ、建坪率等)の調査結果と、ランドサットTMデ-タのテクスチャの関係について調べ、熊本市全域の建坪率、容積率建物棟数、建物平均階数等を250mメッシュ毎に推定した。6.4シ-ンにまたがるランドサットTMデ-タをもとに熊本県全域を含む画像を作成し、県境・行政区域デ-タから各行政区域毎の土地被覆率を求め、熊本市で実施された航空写真による調査結果との比較を行った。
科学技術の統制と人権理論

1.科学技術の急速な発展によって生じた生命・健康・環境への重大な危険をどのように統制べきかを憲法の人権理論の観点から考えることが、本研究の目的であった。とくに問題となるのは、一方では、科学技術の研究の自由の限界であり、他方で、科学技術の発展によって脅かされる生命・健康、環境、人格等の保護である。2.外国との比較では、科学技術の統制に関する法律問題が活発に論じられているドイツが参考になる。遺伝子技術法の制定に際しては、議会の調査委員会が長年にかけて検討し、1990年に遺伝子技術法が制定されている。そこでは、危険防止のために遺伝子技術関連施設の設置の許可制が定められ、実験レベルに応じた規制や営業施設と研究施設との扱いの相違などが規定された。なお、遺伝子技術法は、他国との競争やEC指令との関係で1994年に改正されている。3.学問の自由(憲法23条)は、大学の大衆化などのために現代では大きく変貌しているが、とりわけ先端技術の研究の自由は、遺伝子工学にせよ医療技術にせよ、生態系や遺伝環境、生活環境に不可逆的な危険をもたらしかねないために、法的に規制されざるをえない。しかし、規制が過剰になり、自由な研究を阻害することは避けられなければならない。その規制は、合理的な根拠に基づき、科学技術の水準の確定などの専門的見地を加味して、総合的に決すべきである。限界の確定には、法律によることが妥当であろう。4.科学技術の研究の自由を抑制する根拠は、生命・健康や環境権の保護に求められるが、その根底には人権の基本原理としての「個人の尊厳」がある。個人の尊厳は、人間尊重の思想に基づく具体的な措置を国家に要求する具体的権利と考えることができる。そこでは、個人の尊厳の原理から、個人の自由な自己決定、個人の人格の保護などが導き出され、個人のアイデンティティの確保が要求される。人間の存在を否定し、人間の尊厳を傷つけることを目的とし、またはそのような結果をもたらす科学技術研究は制約される。本年度は、研究テーマにかかる基礎研究を行った。人権理論の基礎に関して、個人の尊厳の意義、および、それに由来する幸福追求権ないし自己決定権について、ドイツおよび日本の議論を検討した。憲法の保障する自己決定権は、個人の一般的行為を広く保護しているとの結論に達し、この観点からの論文をいくつか発表した。研究の自由については、ドイツおよび日本の基礎理論を調査し、それに基づく研究論文でにおいて、科学技術の発達が研究の自由に基づくこと、科学技術の無制約の発展は人間の生命・健康・生活、自然環境や生態系に害悪を及ぼすおそれがあり、研究の自由も法的に規制される必要があること、研究の自由の制限は人権制限との関係で慎重であるべきであるので、法律による規制が必要なこと、などを論じた。科学技術の無秩序な発展は、科学技術の進展そのものを阻害するばかりでなく、個人の生存さえも脅かすことになるので、有効な統制が必要であるが、統制のためには、問題とされる科学技術の内容を、遺伝子組み換え、遺伝子治療、原子力技術などに類別し、それぞれの統制の方法を個別的に検討することが大切である。来年度は、科学技術の類型ごとに個別的な研究を行い、具体的な成果を挙げることに努める所存である。

また、科学技術の進展状況を実際に見聞することも重要であるので、来年度は研究所・病院などを実施に見学し、科学技術の現状を把握し、それとの関係で具体的な統制手段のあり方についても研究を深めたいと考えている。本年度は、科学技術の現状についてさまざまの調査を行うとともに、その人権理論の基礎としての「個人の尊厳」および「学問研究の自由」の意義に関する研究に力を注いだ。そして、外国の理論および実務の状況の調査・分析として、ドイツの学説・実務を選び、とくに遺伝子技術法を中心に、先端技術とその法的統制、人権論からみた統制の課題について研究した。研究をまとめた主要な業績として、後掲の樋口陽一編『講座憲法学4』所収の「学問・科学研究の自由」がある。先端技術の研究の自由とその限界という従来研究のないテーマについて、暗中模索のなかで草稿をまとめたが、主要な憲法問題について詳細に検討できたのではないかと考えている。また、関連する業績として、法学セミナー479号「学問研究の自由の限界」を発表したほか、ドイツ遺伝子技術法の実施のうえでの問題点を検討した。R.Wahl教授(フライブルク大)「ドイツ遺伝子技術法の改正」を翻訳した。さらに、人権の基礎理論との関係で、名誉・人格権に関する論稿をまとめ、人権保障のあり方として違憲審査制の問題について論じた草稿をいくつか発表することができた。その他に、憲法全体にわたる体系書『憲法』をまとめることもできた。本年度は、本科研費にかかる研究を一層深め、主要な問題を検討した論文をまとめることができたほか、その派生物として多くの論稿を執筆することができ、きわめて充実した研究の年となった。
ALMAガス観測で探る銀河団環境下での実は多様な銀河星形成抑制機構

近傍宇宙において、高密度環境にある銀河ほど星形成活動性が低い。理論的に予想されている銀河団における星形成抑制機構は「重力相互作用」と「ホットハローガスとの相互作用」に大別される。観測的には、後者の中でも特に、ラム圧による銀河星間ガスの剥ぎ取りや、銀河ハローガスの剥ぎ取り・加熱に伴う銀河へのガス供給の枯渇("strangulation")を支持するものが多い。本研究では、ラム圧とstrangulationに着目し、どちらの方が卓越しているかを、異なる質量・力学状態・赤方偏移の銀河団の分子ガスデータを用いて調査し、銀河団銀河に働く星形成抑制機構と母銀河団の性質との関係を世界で初めて明らかにする。
コバルト化合物の電子相関と超伝導

本研究では,主としてコバルトなどの3d遷移金属を含む化合物の純良単結晶育成,磁性および電子輸送特性とフェルミ面の性質を明らかにすることを目的として研究を行っている.本年度は,これまで行ってきたパイライト化合物CuS2およびCuSe2の超伝導とフェルミ面について研究をつづけ,またFeSnとFeSn2および関連物質のCoSnについても純良単結晶育成をおこない,電気抵抗率,磁化率および磁化測定を行いその物性を明らかにしてきた.また,ドハース・ファンアルフェン効果の測定を行いそれらのフェルミ面がバンド計算結果でよく説明されることを報告した.さらに希土類金属化合物EuT2Ge(Si)2,EuTGe(Si)3化合物およびウルマナイト化合物であるEuPtSiについても,純良単結晶育成を行いその電気抵抗率,磁化率,磁化,比熱等の測定を行いそれらの化合物の物性を明らかにしてきた.その結果,EuCu2Ge中のGeのSi置換にともない反強磁性秩序温度(ネール点)が減少し,ある臨界濃度で消失することが明らかにした.また,この効果がEuCu2Ge2に圧力を加えることと同じであること報告し,ネール点の連続的な減少消失が格子の変化によるものであることを報告した.加えて他の化合物についても,量子臨界点近傍の物性を明らかにすることを目的にピストンシリンダーおよびキュービックアンビルセルを用いて高圧力下の電気抵抗測定を行った.これらの成果は,以下で示すように学会発表を行い論文としてまとめて報告した.前年度に引き続き研究を行ったパイライト化合物CuS2およびCuSe2についてその成果を学会発表を行いまた論文としてまとめて報告した.また,FeSnおよびCoSnについても電気抵抗,磁化率,比熱,およびドハース・ファンアルフェン効果の測定を行いその物性を明らかにし論文発表を行った.さらに,3d遷移金属化合物であるMnPおよびMn2PとFe2Pについても単結晶試料の育成を行い学会発表を行ったところである.さらに,こらから詳細を明らかする予定である.これまで研究を行ってきたパイライト化合物などに加え,反転対称性を持たないFeSi型結晶構造の遷移金属化合物のフェルミ面を明らかにするため純良単結晶を育成し,ドハース・ファンアルフェン効果の測定からそのフェルミ面の性質を明らかにする.また,現在研究を行っているMnPおよびMn2Pについてこれらの遷移金属化合物について強磁場中あるいは高圧力中の輸送特性の測定を行い,量子臨界点近傍の電子状態を明らかにしたい.さらに,関連する3d遷移金属化合物についても純良単結晶育成を試みる.本研究では,3d遷移金属にうち主としてコバルト(Co)の化合物について,純良単結晶の育成,磁性,輸送特性およびフェルミ面の特性を明らかにすることを目的としている.格子定数と磁化の測定結果から,原子の仕込量と置換量の関係を見積もりを行った.さらに,X線光電子分光測定で実際の置換量を同定を行い,比熱,磁化率(磁化)および電気抵抗率等の測定も行いその物性を明らかにする.パイライト化合物では,他にNiS2およびNiSe2の単結晶試料も気相成長法で育成した.また,超伝導体CuS2の単結晶の高圧合成を行い純良な単結晶試料を得ている.CuS2については,電気抵抗率の測定から,1.5 Kでの超伝導転移を確認しており,今後ドハース・ファンアルフェン効果を測定しその電子状態を明らかにする.また,RCo2P2系やパイライト系化合物についても圧力中の輸送特性の測定を行い磁気転移点がゼロの量子臨界点における電子状態を明らかにする.加えて他の化合物についても先行して研究に着手する.パイライト化合物の混晶系Co(S1-xSex)2については先行して単結晶育成を行った.CoS2はキュリー温度が122 Kの強磁性体で,CoSe2は交換増強されたパウリ常磁性体である.これまでにCo(S1-xSex)2について,X線回折,電気抵抗率,磁化率(磁化),比熱の測定を行った.格子定数と磁化の測定から,原子の仕込量と置換量の見積もりを行った結果,仕込量よりも1-2 %多くSeに置換されていることがわかった.さらにX線光電子分光測定で実際の置換量を同定を行う.磁場誘起のメタ磁性転移が消失する置換量近傍の電子状態に興味あり,その電子状態を明らかにするために臨界組成近傍の純良単結晶を目指したい.本研究では,主としてコバルトの3d遷移金属化合物について純良単結晶の育成,磁性および輸送特性とフェルミ面の特性を明らかにすることを目的としている.これまで報告してきたパイライト化合物CoS2, NiS2および混晶系Co(S,Se)2に加え,本年度はパイライト型構造のCuS2およびCuSe2について純良単結晶を高圧力下で育成し,そのドハース・ファンアルフェン効果を測定した.これらの化合物は転移温度がそれぞれ1.5Kおよび2.5Kの超伝導体であることが知られている.得られた結果はバンド計算と翌一致することがわかった.また,鉄の化合物FeSnおよびFeSn2の純良単結晶を育成した.FeSnとFeSn2はネール点がそれぞれ370Kと378Kの反強磁性体である.これらの化合物について,電気抵抗およびドハース・ファンアルフェン効果等を測定し,その物性とフェルミ面の特性を明らかにした.

また,EuCo2P2やEuCo2Ge2などの関連する希土類化合物についても,純良単結晶試料を育成し,電気抵抗,熱電能,比熱,磁化率,磁化およびドハース・ファンアルフェン効果等を測定してその物性を明らかにした.さらに,これらの化合物の量子臨界点近傍の物性を明らかにするためピストンシリンダーを用いて圧力中の電気抵抗測定および熱電能測定も行った.電気抵抗についてはキュービックアンビル高圧力装置で8GPaまでの高圧力中での測定も行った.これらの成果は,研究発表で示したとおり論文としてまとめ報告しまた学会で発表を行った.RCo2P2化合物(R=La, Sr, Ca, Eu)についてNMR測定を行いその結果を論文および学会等で発表した.また,LaCo2P2およびCaCo2P2については圧力中のNMR測定が行われた.パイライト化合物については,CuS2とCuSe2のドハース・ファンアルフェン効果の測定を行いその結果を学会発表した.また,3d遷移金属Feの化合物でネール点が370 Kの反強磁性体のFeSnおよび非常に大きな磁気抵抗を示すFnSn2について純良単結晶の育成を行った.また,これらの化合物についてドハース・ファンアルフェン効果の測定も行い,フェルミ面の性質についても報告を行った.本研究では,主としてコバルトなどの3d遷移金属を含む化合物の純良単結晶育成,磁性および電子輸送特性とフェルミ面の性質を明らかにすることを目的として研究を行っている.本年度は,これまで行ってきたパイライト化合物CuS2およびCuSe2の超伝導とフェルミ面について研究をつづけ,またFeSnとFeSn2および関連物質のCoSnについても純良単結晶育成をおこない,電気抵抗率,磁化率および磁化測定を行いその物性を明らかにしてきた.また,ドハース・ファンアルフェン効果の測定を行いそれらのフェルミ面がバンド計算結果でよく説明されることを報告した.さらに希土類金属化合物EuT2Ge(Si)2,EuTGe(Si)3化合物およびウルマナイト化合物であるEuPtSiについても,純良単結晶育成を行いその電気抵抗率,磁化率,磁化,比熱等の測定を行いそれらの化合物の物性を明らかにしてきた.その結果,EuCu2Ge中のGeのSi置換にともない反強磁性秩序温度(ネール点)が減少し,ある臨界濃度で消失することが明らかにした.また,この効果がEuCu2Ge2に圧力を加えることと同じであること報告し,ネール点の連続的な減少消失が格子の変化によるものであることを報告した.加えて他の化合物についても,量子臨界点近傍の物性を明らかにすることを目的にピストンシリンダーおよびキュービックアンビルセルを用いて高圧力下の電気抵抗測定を行った.これらの成果は,以下で示すように学会発表を行い論文としてまとめて報告した.前年度に引き続き研究を行ったパイライト化合物CuS2およびCuSe2についてその成果を学会発表を行いまた論文としてまとめて報告した.また,FeSnおよびCoSnについても電気抵抗,磁化率,比熱,およびドハース・ファンアルフェン効果の測定を行いその物性を明らかにし論文発表を行った.さらに,3d遷移金属化合物であるMnPおよびMn2PとFe2Pについても単結晶試料の育成を行い学会発表を行ったところである.さらに,こらから詳細を明らかする予定である.本年度に引き続き,パイライト化合物Co(S1-xSex)2およびCuS2の純良単結晶育成を行う.得られた試料について比熱,磁化率,磁化,電気抵抗率等の測定を行い,高純良な試料についてはドハース・ファンアルフェン効果の実験を行い,フェルミ面の特性を明らかにする.
実際の配筋を考慮した地震被害を説明しうるＲＣ造柱の変形能の評価法の検討

2007年中越沖地震では、柱のせん断破壊により中破となったRC造学校建物があった。ところが、これらの柱は現在の評価式を用いると曲げ破壊と評価されてしまう。RC造柱部材では、上階の柱部材の主筋が上階の柱部材まで延長されることがある。これらの鉄筋端部で降伏する場合で、曲げひび割れが斜め50度程度に進展した部材で変形能が低下すること、定着延長筋の端部が降伏位置の場合、又は腰壁を有する場合曲げ強度が低下することがわかった。被災した建物を対象として定着延長筋の有無による柱の性能の違いを考慮した地震応答解析を実施した。定着延長筋を考慮したものが最も実被災度に近くなることがわかった。鉄筋コンクリート造柱部材では、上階の柱部材の主筋が上階の柱部材まで延長されている部材がある。この定着延長筋の現象は土木分野の橋脚などによく見られる軸方向鉄筋の段落とし部の破壊と同じ現象である。本研究で対象としているのは「そもそもその鉄筋がその部材では必要ではない鉄筋である」部材である。必要ではない鉄筋なので、定着は十分とられないが、ある程度働いてしまい、その結果その部材に悪影響を及ぼしていると考えられる。これまでこの被害を再現する実験を行った。試験体計画は、定着延長筋の長さと腰壁の有無を実験パラメータとした。定着延長筋端部で降伏する場合で、曲げひび割れが斜め45度程度に進展した部材で変形能が低下すること、定着延長筋のカットオフ点が降伏位置の場合、あるいは柱脚が降伏位置でも腰壁を有する場合曲げ強度が低下することがわかった。新潟県中越沖地震で被災した学校建物の2階の柱は、定着延長筋端部からの斜めひび割れにより変形能が決定したと考えられる。概ね被害を再現することが出来た。新潟県中越沖地震で被災した学校建物の2階の柱は、定着延長筋端部からの斜めひび割れにより変形能が決定したと考えられ、それらを概ね被害を再現することが出来た。この被災した学校建物を対象として定着延長筋の有無による柱の性能の違いを考慮した複数の解析モデルを作成し、地震応答解析による応答変形から推測した被災度と実際の被災度を比較し、定着延長筋を考慮したものがもっとも実被災度に近くなることを確認した。H23年度はこれを再現する実験を行った。試験体計画であるが、定着延長筋の長さと腰壁の有無を実験パラメータとした。定着延長筋端部で降伏する場合で、曲げひび割れが斜め45度程度に進展した部材で変形能が低下することが確認された。

これまで、この被害を再現する実験を行ってきた結果、定着延長筋端部で降伏する場合で、曲げひび割れが斜め50度程度に進展した部材で変形能が低下すること、定着延長筋のカットオフ点が降伏位置の場合、あるいは柱脚が降伏位置でも腰壁を有する場合曲げ強度が低下することがわかった。新潟県中越沖地震で被災した学校建物の2階の柱は、定着延長筋端部からの斜めひび割れにより変形能が決定したと考えられる。この被災した学校建物を対象として定着延長筋の有無による柱の性能の違いを考慮した複数の解析モデルを作成した。部材の損傷度を地震応答解析によって求められる応答変形からと関連づけて、建物耐震性能残存率を推定した。これを実際の被災度を比較し、定着延長筋を考慮したものがもっとも実被災度に近くなることを示した。建築耐震構造当初より目標としていた、新潟県中越沖地震で被災した学校建物の柱部材被害について、被害再現のための実験を実施し、概ね再現することができた。定着延長筋の量と長さ、腰壁の有無をパラメータとした実験により、定着延長筋および腰壁のあるRC造柱について変形能と曲げ強度の低下を説明できた。今後は、定着延長筋を有する柱の荷重変形関係のモデル化などを進める予定である。おおむね達成当初より目標としていた、新潟県中越沖地震で被災した学校建物の柱部材被害について、被害再現のための実験を実施し、概ね再現することができた。被災した建物について、定着延長筋の有無による柱の性能を違いを考慮した地震応答解析を実施して、その応答と実際に調査で得られた耐震性能残存率との関係を考察した。当初より目標としていた、新潟県中越沖地震で被災した学校建物の柱部材被害について、被害再現のための実験を実施し、概ね再現することができた。この結果により、より一般化した結果を得てモデル化を進める為にパラメータの異なる部材の実験の実施の準備と荷重変形関係のモデル化などを予定通り進める事が出来る。今後は、実際の配筋を考慮した一般的な柱の部材実験を実施予定である。また、昨年度まで行われた定着延長筋の存在する柱部材の荷重-変形関係モデル、強度と変形能の定量的評価法の提案を行い、評価モデルを用いた建物全体の地震応答解析による被害状況の理解と定着延長筋の耐震性能へ影響を検討する予定である。本研究で得られた成果をH25年度中に発表予定であったが、一部再検討を加えたためかなわず、繰り越しをした。成果について現在投稿中であり、26年度中に発表したいと考えている。今後は、より一般的な定着延長筋を有する柱の部材実験を実施予定である。また、この定着延長筋の存在する柱部材の荷重-変形関係モデル、強度と変形能の定量的評価法の提案を行い、評価モデルを用いた建物全体の地震応答解析による被害状況の理解と定着延長筋の耐震性能へ影響を検討する予定である。柱の加力実験については新潟大学建築学コース所有の加力フレームで実施する。試験体は、申請者の所では試験体は配筋から型枠まで研究室で作成している。したがって、試験体作成の費用として材料費と試験体作成および実験補助費の学生への謝金を予定している。そのほか実験データ整理、モデル化の検討のためのPCや周辺機器などが必要である。旅費は、前年度までの研究成果発表および情報収集のため日本建築学会全国大会と日本コンクリート工学会年次大会に参加することを想定している。
微少球体の真球度測定システムの開発に関する研究

本研究の目的は超小型玉軸受に転動体として使用される小径球の真円度計測システムの開発である。そこで平成10年度は、計測システムの心臓部となる測定スピンドルの回転精度を高めるために能動制御機構を備えた空気静圧軸受を設計、製作した。空気静圧軸受に組み込まれる能動制御機構は「能動自成絞り」と呼ばれ,研究代表者らにより考案されたものである。測定スピンドルを支持する能動自成絞り付き空気静圧軸受はスラスト、ラジアルー体型のステンレス製で、最外径140mm、高さ86mmの縦型である。能動自成絞りユニットはラジアル、スラストのそれぞれの軸受面に8個ずつ、合計16個組み込まれている。能動自成絞りの本体は通気孔を持った圧電素子で、圧縮空気は圧電素子の通気孔を通過して軸受面に達する。この際のオリフィス断面積を圧電素子の伸縮により調節することで軸受面圧力を制御することができ、したがってスピンドルの変位をセンサで検出して適当な制御アルゴリズムにより圧電素子の伸縮を制御すれば、スピンドル変位を押さえ、回転精度を向上させることが可能となる.引き続き平成11年度は昨年度製作された測定スピンドルの特性解析を行い、能動制御による回転精度の向上を計った。まず、能動制御を行わない状態における回転振れを観測したところ、スラスト、ラジアル両方向ともに1回転あたり2つの極大点が生じるいわゆる"2山成分"の振れがかなり強く(振幅で0.2μm程度)現れることがわかった。これは主に軸、軸受の形状誤差、組立誤差に起因するものであることより、軸、軸受面の再調整と再組立を繰り返したが改善されなかった。時間的制約もあり、次の段階としてこの回転振れ状態での能動制御を試みた。振れの大きさは能動自成絞りユニットの制御範囲にかろうじて入るものであることより、低回転速度(10rpm程度)では能動制御による回転精度の向上が見られた。能動制御状態で観測された回転振れはスラスト、ラジアル方向とも振幅2030nmと改善された。一方、加振実験による周波数特性を求めたところ、能動制御の効果は20Hz程度の加振周波数まで見られることもわかった。しかしながら、能動制御状態を安定に長時間保つことが困難であり、また、回転精度も真円度測定器にはやや不充分なレベルである。そこで残された研究期間で回転精度の向上を計ることとし、再度、軸、軸受、そして能動システムの調整を行ったが、期待された結果を得ることができなかった。本年度は微少球の形状測定・評価システムの中心となる測定スピンドルの完成をめざす。そこで、回転基準となる測定スピンドルを支持する能動自成絞り付き空気静圧軸受を設計・製作した。

軸受はスラスト、ラジアルー体型のステンレス製(SUS420使用)で、最外径140mm、高さ86mmの縦型である(スラスト軸受部の外径105mm、内径40mm、ラジアル軸受部の直径40mm、長さ40mm)。一方、圧電素子(2×3×10mm、150V印加時に8μm伸長))の中央に1mm程度の貫通穴を設け、この圧電素子を中央に自成絞りとなる0.3mmの給気孔を持ったダイヤフラムケースに納めて能動自成絞りユニットとした。そしてこのユニットを上記の空気静圧軸受のラジアル、スラストのそれぞれの軸受面に8個ずつ、合計16個埋め込んだ。スラスト軸受面には変位測定用の容量型変位針も埋め込んだ。その後、各軸受面をラップ加工により仕上げて表面あらさ、形状精度を改善した。軸受面の無負荷時隙間はラジアル方向で12μm、スラスト方向で10μmとした。軸受完成後、測定スピンドルを組み立てて固定台に搭載し、スピンドル下端にプーリを取り付けてベルト駆動により回転させた。駆動源としてはDCサーボモータを、回転精度の検出には容量型変位計、回転角の検出にはプーリの下に取り付けられたエンコーダを用いた。現時点で測定された回転精度は次の通りである。ラジアル方向(回転数30rpm)200nm (能動制御を行わない状態)70nm (能動制御時)スラスト方向(回転数30rpm)80nm (能動制御を行わない状態)30nm (能動制御時)これらの結果は目的とする真円度測定器の測定スピンドルとしては十分とはいえないので、今後さらに調整を直ね、制御時における両方向での回転精度を10nm以下にする。本年度は昨年度製作された測定スピンドルの完成をめざした。そのために測定スピンドルを支持する能動自成絞り付き空気静圧軸受(スラスト、ラジアル一体型のステンレス製で、最外径140mm、高さ86mmの縦型である。能動自成絞りユニットがラジアル、スラストのそれぞれの軸受面に8個ずつ、合計16個埋め込まれている。)の回転精度の向上を計った。まず、能動制御を行わない状態における回転振れを観測したところ、スラスト、ラジアル両方向ともに1回転あたり2つの極大点が生じるいわゆる"2山成分"の振れがかなり強く(振幅で0.2μm程度)現れることがわかった。これは主に軸、軸受の形状誤差、組立誤差に起因するものであることより、軸、軸受面の再調整と再組立を繰り返したが改善されなかった。時間的制約もあり、次の段階としてこの回転振れ状態での能動制御を試みた。振れの大きさは能動自成絞りユニットの制御範囲にかろうじて入るものであることより、低回転速度(10rpm程度)では能動制御による回転精度の向上が見られた。能動制御状態で観測された回転振れはスラスト、ラジアル方向とも振幅2030nmと改善された。一方、加振実験による周波数特性を求めたところ、能動制御の効果は20Hz程度の加振周波数まで見られることもわかった。しかしながら、能動制御状態を安定に長時間保つことが困難であり、また、回転精度も真円度測定器にはやや不充分なレベルである。そこで残された研究期間で回転精度の向上を計ることとし、再度、軸、軸受、そして能動システムの調整を行ったが、期待された結果を得ることができなかった。
安全性からみたナースステーションの標準化

本研究の目的は、筆者が進めてきたナースステーションの物品配置とセキュリティ問題に検討を加え、標準化の視点よりナースステーションのモデル化を試みることである。研究は(1)情報セキュリティから見た院内コンピュータ・ネットワークの安全性に関する実態調査、(2)ビデオカメラを用いたナースステーションの安全性の調査、(3)ナースステーションの環境と物品配置の3側面より検討を加えた。安全性からみたナースステーションの標準化に関して平成19年度は下記のように調査を行い一定の成果が得られた1.ナースステーション内で発生した事故・事件の実態調査(1)三大新聞紙のデータベース、医療関連データベース、並びにインターネットを元に過去5年間のナースステーションでの事故、事件の全容を表す分類表を作成中である。また、インターネット「2ちゃんねる」の病院に関するサイトを洗い出し、記載されている事項の内容分析を行った。(2)ナースステーションの安全性、利便性の観点より医療従事者300名を対象にファックスを用いた全国調査を行った。さらに同様の調査を一般市民(患者・家族・面会者)300名を対象に行い、安全性、利便性に関わる要因の検討を行った。2.情報セキュリティから見た院内コンピュータ・ネットワークの実態調査(1)大阪府看護協会と連携し大阪府内の医療施設等に勤務している看護職1000名程度を対象に情報セキュリティに関しての詳細な調査を行う準備を進めた。調査用紙の検討を終了した。次年度早々に調査を開始する予定である。上記1-(2)より情報セキュリティに関して数多くの問題が生じておいることが推察されており、安全性の確保に関しては課題が大きい。1,情報セキュリティから見た院内コンピュータ・ネットワークの実態調査の実施(1)大阪府看護協会と連携し大阪府内の医療施設等に勤務している看護職2735名を対象に情報セキュリティに関しての詳細な質問紙調査を行った。筆者らは2002年より同様の調査を既に4回実施しているが、前3回の調査結果に比して今回の特徴は、ずさんであったパスワードの取り扱いが著しく改善されたことである。また、代理入力を看護師が行うかどうかについては一定の看護部の方針が決められていることが伺われ、厚生労働省通達(2007年12月)以降の医師の代理入力は、看護師よりも医療秘書、クラークに影響を与えていた。(2)本調査の結果は、本年8月北京において行われる日中韓看護学会で発表予定である。2.ビデオカメラを用いたナースステーションの安全性の検討準備信頼関係の得られている地域密着型病院の了解の下、ナースステーションの注射準備台、受付カウンター、院内コンピュータ入力作業場所を中心としてビデオカメラを設置し、看護師の作業手順、動線、看護師等がナースステーションに存在しない時間等を撮影解析するための予備調査を行った。1.情報セキュリティから見た院内コンピュータ・ネットワークの実態調査の結果の発表(1)昨年度大阪府看護協会と連携し大阪府内の医療施設等に勤務している看護職2735名を対象に情報セキュリティに関しての詳細な質問紙調査を行った。本調査の結果は、平成21年8月北京において行われた日中韓看護学会で発表した。2.ビデオカメラを用いたナースステーションの安全性の調査を実施信頼関係の得られている地域密着型病院め了解の下、ナースステーションの注射準備台、受付カウンター、院内コンピュータ入力作業場所を中心としてビデオカメラを2台設置し、看護師の動線および看護師等がナースステーションに存在しない時間等を撮影解析するための調査を行い、得たデータを現在解析中である。3.ナースステーションの作業環境の詳細実態、ナースステーション内で発生した事故の文献調査および情報セキュリティからみた院内コンピューター・ネットワークの安全に関する実態調査等からナースステーションのモデル案を作成中である。
増殖トリチウムの回収・精製・貯蔵材としてのZr系合金ゲッター材の特性

金属ゲッターは核融合炉におけるトリチウムの貯蔵-供給-分離濃縮-回収を基本とするプロセシング技術に極めて有用である。筆者らは従来より、Zr系合金をモデルとしてゲッター材の活性発現機構、水素同位体の吸蔵-脱離機構ならびに速度論的および平衡論的パラメータに対する合金化効果を調べると共に、同位体効果を検討してきた。本年度は、上記の基礎データを基に、(1)トリチウム取扱い専用のゲッター材を設計するための基本指針の検討、および(2)同位体効果を利用する水素同位体の分離濃縮技術の検討を行い、下記の成果を得た。(1)のトリチウム取扱い専用のゲッター材の開発に際しては、従来は候補ゲッター材各々について実験的に温度-圧力-組成を求めて水素化物生成熱(△H)を評価する必要があった。本研究では、100種類以上のゲッター材における水素化物生成熱の実測値と構成元素の電気陰性度との間に簡単な関係式が成り立つことを見い出し、望みの平衡圧を有する合金ゲッター材の組成を予測するための有力な指針を得ることが出来た。この関係式は、金属単体のみならず二元あるいはそれ以上の多元系の合金ゲッターに対しても適用できる従来にない特長を有しており、今後のゲッター材設計にとって極めて有用なものである。(2)については、水素同位体の吸蔵過程(吸蔵速度)に大きな同位体効果を示す合金ゲッター材を用いて実際に水素同位体混合ガスの分離・濃縮実験を行い、実用化の可能性を確認した。従来、多く見られる水素同位体の分離・濃縮方法では水素同位体あるいは水素同位体化合物間の平衡状態が分離・濃縮操作の性能の上限となるが、本法では合金ゲッターによる水素同位体の吸蔵速度差、即ち、速度論的パラメータにおける同位体効果を利用していると言う従来にはない新しい特長を有する。
漢字圏諸国における法律用語の国際的比較研究

平成元年度の研究は、大きく分けて、(1)相互の訪問による相手国およびわが国での学術研究、(2)比較対照された法律用語のデータベース化、および(3)これまでの共同研究で得られた知見、データ、資料を素材にしての研究報告書の作成、という三つの部分に分けられる。(1)については、まず、平成元年7月に、韓国釜山大学校法科大学より研究分担者である2名の教授ー専門は国際法と行政法ーを招聘し、相互の作業の進捗状況等について報告し疑問点等を討議するとともに、両教授の専門領域における韓国法および法学の現状と課題について研究会を重ねた。とくに、新たに地方自治制度が施行された行政法分野において、法律用語を含めた新しい動きがあることが注目された。10月には、日本側より4名の研究分担者が釜山大学校を訪れた。法科大学では、金均保学長をはじめ、これまで本研究にご協力いただいたスタッフと総括的な検討作業を行い、韓国側はこの検討作業を踏まえて報告書に掲載する論文を執筆することになった。さらに、われわれが先に送付した一覧表への対応語の記入作業も今年度末を目標に完了させることを確認した。10月末から11月初めにかけて、北京大学法律系より、王国枢教授(刑法・刑事訴訟法)と買俊玲副教授(労働法)が来日され、九州大学法学部の研究分担者の一人であった横山晃一郎教授の逝去によりこれまで比較的作業が遅れていた刑法・刑事訴訟法分野、そして労働法分野、とりわけ婦人保護法の制定作業に関して、広範囲にわたり意見の交換を行った。両教授が、福岡刑務所、福岡県婦人少年室、福岡県地方労働委員会、福岡地方裁判所、福岡市弁護士会等の実務の現場でも積極的に視察および調査活動を展開し、まさしく経験的に国際的比較研究を進めたことは特筆に値する。また、両教授が持参した刑事法、刑事・民事訴訟法、社会労働法関係の記入済み用語対照表をもって、中国側のデータ作成作業はほぼ完了した。そして、11月15日から同22日にかけて、九州大学より4名の調査団が北京大学を訪れた。天安門事件後ということもあり、北京大学での研究組織の動向が懸念されたものの、研究協力・支援態勢に変りはなく、これまでの総括を含め、活発な討論が交わされた。そして、次年度以降も、機会があれば、この種の共同研究を継続させていくことで合意を見た。(2)については、わが国で刊行されている各種学術資料から選択した法律用語をデータベースに入力し、そのファイルを基に憲法、経済法、労働法等、22の領域ごとに<日本語ー中国語>、<日本語ー韓国語>の対照一覧表を作成し、これを相手側研究機関に送付した。そして、昨年度同様、返送されてきた各領域の一覧表を基にしてデータの入力作業を進めた。この作業の成果は、PC98上で検索や選択が可能な「韓・中・日法律用語データベース」としてまとめられるはずである。そして、(3)については、これまでの訪問調査、相互討議、収集資料等に基づいて報告書の原稿を作成した。研究分担者の構成上専門分野に多少偏りがあるのは否めないが、韓国、中国、そして日本のそれぞれの立場から、比較法的分析を縦横に織り込みつつ、法発展の独自性と共通性が解明されるはずである。本研究計画は,漢字圏諸国間における法律用語の比較対象を通して,対象国相互の用語の対応関係を体系的に整理し,その異同をあきらかにしようとするものである.作業は,対象国の現行法令を基礎として,法律用語を専門分野ごとに比較対照し,用語の対応関係,用語概念の異同を確定し,データベース化を試みる.これは対象国の法発展過程での相互の影響,法文化比較研究のための基礎をつくるものである.本研究計画の課題とする法律用語の対照については,中国・韓国ともにその意義・必要性について認識を共通にし,計画推進に強い意欲をもっている.本年度の相互訪問調査・討議により,研究推進の体制を確立することができた.すなわち,日本における法律用語をベースにして対照事項目を選定し,中国・韓国における検討が開始された.中国・韓国における現地調査により,それぞれの基本的文献資料を入手し,比較対照のためのカード作成に着手し,各分野ごとの対照がおこなわれた.これにより,次年度以降の作業において相互の概念の異同を明確にすべき事項の抽出がおこなわれた.また,データベース化のための基本的技法を確立することに成功した.次年度においては,これにより対照項目のデータ入力をすすめることになる.中国・韓国ともに政治社会改革の九進展がみられ,これにともなう法制改革が進行中であること,そのなかで多くのあらたな問題が発生していることが確認された.これらは本計画の推進にも大きな影響を与えるものであり,次年度以降の現地調査および相互討論によって解明されるべき課題となる.平成元年度の研究は、大きく分けて、(1)相互の訪問による相手国およびわが国での学術研究、(2)比較対照された法律用語のデータベース化、および(3)これまでの共同研究で得られた知見、データ、資料を素材にしての研究報告書の作成、という三つの部分に分けられる。

10月には、日本側より4名の研究分担者が釜山大学校を訪れた。法科大学では、金均保学長をはじめ、これまで本研究にご協力いただいたスタッフと総括的な検討作業を行い、韓国側はこの検討作業を踏まえて報告書に掲載する論文を執筆することになった。さらに、われわれが先に送付した一覧表への対応語の記入作業も今年度末を目標に完了させることを確認した。10月末から11月初めにかけて、北京大学法律系より、王国枢教授(刑法・刑事訴訟法)と買俊玲副教授(労働法)が来日され、九州大学法学部の研究分担者の一人であった横山晃一郎教授の逝去によりこれまで比較的作業が遅れていた刑法・刑事訴訟法分野、そして労働法分野、とりわけ婦人保護法の制定作業に関して、広範囲にわたり意見の交換を行った。両教授が、福岡刑務所、福岡県婦人少年室、福岡県地方労働委員会、福岡地方裁判所、福岡市弁護士会等の実務の現場でも積極的に視察および調査活動を展開し、まさしく経験的に国際的比較研究を進めたことは特筆に値する。また、両教授が持参した刑事法、刑事・民事訴訟法、社会労働法関係の記入済み用語対照表をもって、中国側のデータ作成作業はほぼ完了した。そして、11月15日から同22日にかけて、九州大学より4名の調査団が北京大学を訪れた。天安門事件後ということもあり、北京大学での研究組織の動向が懸念されたものの、研究協力・支援態勢に変りはなく、これまでの総括を含め、活発な討論が交わされた。そして、次年度以降も、機会があれば、この種の共同研究を継続させていくことで合意を見た。(2)については、わが国で刊行されている各種学術資料から選択した法律用語をデータベースに入力し、そのファイルを基に憲法、経済法、労働法等、22の領域ごとに<日本語ー中国語>、<日本語ー韓国語>の対照一覧表を作成し、これを相手側研究機関に送付した。そして、昨年度同様、返送されてきた各領域の一覧表を基にしてデータの入力作業を進めた。この作業の成果は、PC98上で検索や選択が可能な「韓・中・日法律用語データベース」としてまとめられるはずである。そして、(3)については、これまでの訪問調査、相互討議、収集資料等に基づいて報告書の原稿を作成した。研究分担者の構成上専門分野に多少偏りがあるのは否めないが、韓国、中国、そして日本のそれぞれの立場から、比較法的分析を縦横に織り込みつつ、法発展の独自性と共通性が解明されるはずである。
ファイブロサイト（ｆｉｂｒｏｃｙｔｅ）に注目した顎関節病変発症機構の解明

本研究は顎関節の線維性癒着の発症原因における線維細胞(fibrocyte)の関与について明らかにすることを目的とした。マウス生体内において線維細胞の顎関節病変部位への遊走過程をリアルタイムに観察するため、赤色蛍光強発現マウスから線維細胞の単離・培養とヨード酢酸ナトリウムのマウス顎関節部への投与による変形性顎関節炎発症モデルマウスの作製を試みた。さらに培養細胞実験を行い顎関節部位での炎症時周囲組織から産生される遊走因子によって線維細胞が患部に遊走される可能性を明らかにした。臓器の線維化は機能不全につながる大きな病態である。これらの線維化には組織固有の線維芽細胞(fibroblast)を含め様々な細胞が関わっていると考えられている。そのなかで近年肺や腎臓、心臓において血球系細胞と線維芽細胞の両方の性質をもつ線維細胞(fibrocyte)と呼ばれる細胞が線維化の発症に関与していることが報告されている。線維細胞は、末梢組織の線維化にも十分に関与している可能性があるが、それを確かめるモデル実験系が存在しなかった。そこで今回、蛍光色素強発現トランスジェニックマウスから細胞を採取し、顎関節部に炎症性病変を惹起させた非蛍光マウスに移植後、そのホーミングならびに炎症部位での動向をリアルタイム蛍光イメージングすることで顎関節における線維細胞の関与とその分子メカニズムについて明らかにすることを目的とする。平成25年度は「単離・培養したfibrocyteのアジュバンド誘導性リウマチ関節炎発症マウスへの移植と顎関節とその他の関節部位での動向観察」をテーマとした。初めに、最近ラットで報告された方法(Wang X et al. 2012, PLOSONE)を応用してマウスに顎関節炎を効果的に発症させる条件の検討を行った。非蛍光マウスの顎関節に試薬を投与し顎関節炎を惹起させた。投与量および投与後の顎関節部での経時的変化を各マウス顎関節部の病理組織切片を作製し炎症性細胞の分布や下顎頭の形態変化を詳細に観察した。また移植する蛍光色素強発現マウスから採取した細胞に関してはその精度を高めるため、fluorescence activated cell sorting (FACS)にて詳細な解析を行った。近年腎臓や肺において骨髄由来の細胞が線維化に関わると報告されるなか、末梢組織の線維化にも十分に関与している可能性があるが、それを確かめるモデル実験系が存在しなかった。そこで今回、非常に強い蛍光を発する赤色蛍光色素強発現トランスジェニックマウスから骨髄細胞を採取し、顎関節部に炎症性線維化病変を惹起させた非蛍光マウスに移植後、そのホーミングの様子をリアルタイム蛍光イメージングすることで顎関節における骨髄由来細胞の関与とその分子メカニズムについて明らかにすることを目的とする。近年、線維芽細胞と血球系細胞の両方の性質をもつ線維細胞(fibrocyte)と呼ばれる細胞の関与が肺や腎臓、心臓の線維化において報告されている。そこで本研究は顎関節部での線維性癒着および瘢痕化に対し、in vivoイメージングにおいてより正確にトレース可能なfibrocyteを蛍光色素強発現トランスジェニックマウスから採取し、顎関節部に炎症性病変を惹起させた非蛍光マウスの体内に移植後そのホーミング機構ならびに炎症部位での動向を観察することで顎関節におけるfibrocyteの関与とその分子メカニズムについて明らかにすることを目的とした。平成26年度は「顎関節部位でのfibrocyteの分化・活性化における分子メカニズム(ケモカイン/ケモカイン受容体の同定など)の解明」を目的とした。これまで精度の高いfibrocyteの単離・培養に取り組んできたが、in vivoイメージングに使用できるほどの精度および収量を獲得することが難しかった。また安定して顎関節炎を発症するモデルマウスの作製にも時間を要した。そのため平成26年度はfibrocyteと一部同じような性質をもつ単球/マクロファージ系細胞株とEGFP強発現マウスから顎関節周囲組織由来細胞(TMJSCs)を獲得しin vitroにおいて顎関節周囲組織由来細胞と血球系細胞が顎関節部での炎症時に及ぼす相互作用について解析した。その結果TMJSCsがIL-1betaで刺激されると単球/マクロファージ系細胞のTMJSCsへの接着性が促進され、さらにこの2種の細胞が直接的な接触関係をもつによって炎症性細胞を炎症部位に誘導するケモカインの産生量が増加した。このケモカインに対する受容体はfibrocyteも発現していることが報告されており、本研究成果から顎関節の線維性病変に関してfibrocyteが関与している可能性は十分に示唆される。口腔生化学細胞生物学平成25年度の目標である「単離・培養したfibrocyteのアジュバンド誘導性リウマチ関節炎発症マウスへの移植と顎関節とその他の関節部位での動向観察」についてはいくつかの点において計画を変更したがおおむね実施できた。研究を立案した当初は、リウマチ関節炎を顎関節に惹起することを計画していたが、最近より簡便に効果的に顎関節炎を惹起させる方法がラットで報告されたためそちらに変更した。