hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新たな視点によるALSの進行パターンの電気生理学的探索

1.発症肢における複合筋活動電位の低下速度(local progression time; LPT)と発症肢から他身体領域への症状進展速度(regional spread time; RST)に基づく定量的な疾患進行パターンと、針筋電図による下位運動ニューロン障害の分布パターン(連続型、不連続型、びまん型)との関係について検討するため、症例の蓄積を続けている。解析に必要な全ての筋について針筋電図検査を完遂できた筋萎縮性側索硬化症患者は22例。このうち、LPT-RSTによる定量的疾患進行パターンとの関係をみることのできる症例は、上肢発症4例(本研究課題以前にデータベースに登録済の症例7例を合わせると計11例)、下肢発症4例であった。この全15例の針筋電図による下位運動ニューロン障害の分布パターンは、連続型4例、不連続型4例、びまん型7例で、LPT-RSTによる疾患進行パターン定量値は3群で有意な差を認めなかった(ANOVA, p=0.26)。このうち、連続型のみLPTとRSTの間に、統計学的には有意でないものの、正相関の傾向を認めた(R2=0.73, p=0.15)。連続型4例中3例の臨床病型はflail arm型であった。少数例での解析結果のため確定的なことを述べるにはかなり不十分ではあるが、連続型の疾患進行は、LPTとRSTの関係からみても、細胞間での病因タンパク質のプリオン様伝播による疾患進行仮説に矛盾しない可能性が示唆された。1.筋萎縮性側索硬化症の受診患者数が予想より少なかった。2.研究代表者が診療業務などで多忙のため、triple stimulation techniqueによる経頭蓋磁気刺激検査の正常値作成が進んでいない。2.Triple stimulation techniqueを用いた経頭蓋磁気刺激検査については、症例の蓄積をさらに継続するとともに、当初の計画どおり、健常コントロールによる正常値作成を図る。筋萎縮性側索硬化症の患者48名について、初発部位における複合筋活動電位の低下速度(local progression time)と初発部位から他身体領域への症状進展速度(regional spread time)との関係に基づく定量的な疾患進行パターンを検討し、それと臨床的な上位運動ニューロン徴候の有無との関係について、統計学的な解析を行った。初発領域における上位運動ニューロン徴候の有無によりlocal progression timeおよびregional spread timeはいずれも有意な差を認めなかった。また、初発から2番目に症状が進展した領域における上位運動ニューロン徴候の有無によっても、local progression timeおよびregional spread timeに有意な差は認められなかった。上位運動ニューロン障害と下位運動ニューロン障害の病変進展について一様ではない機序が存在しているようであることがわかった。Tripple stimulation techniqueを用いた経頭蓋磁気刺激による上位運動ニューロン障害の定量的な評価については、まず技術的な点についての予備的な検討を行ったところ、上肢領域に関しては検査に大きな問題のないことを確認できたが、下肢領域に関して克服すべき問題が判明し、検討中である。針筋電図による下位運動ニューロン障害の分布パターンと疾患進行パターンとの関係についても、目下のところ明らかな関連は見出せていない。1.上肢に初発した筋萎縮性側索硬化症患者28名において、発症肢における複合筋活動電位の低下速度(local progression time)と上肢から他身体領域への症状進展速度(regional spread time)との関係に基づく定量的な疾患進行パターンと、針筋電図による下位運動ニューロン障害の分布パターン(連続型、不連続型、びまん型)との関係について検討した。Local progression timeとregional spread timeとの間に、28名の全例解析では有意な相関関係を認めなかった。28名のうち、針筋電図による障害分布パターンを決める上で必要な全ての筋についての検査を完遂できた患者は8名で、連続型が3名、不連続型が2名、びまん型が3名であった。このうち、連続型のみlocal progression timeとregional spread timeとの間に正の相関がみられ、かつ連続型3名の臨床病型は全例Flail arm typeであった。少数例での解析であるため、確定的なことを述べるにはまだかなり不十分ではあるが、flail arm typeのこれら疾患進行・障害パターンは、病因タンパク質のプリオン様伝播による疾患進行仮説に矛盾しない可能性が示唆された。2.上位運動ニューロン障害を定量化するためのtripplestimulation techniqueによる経頭蓋磁気刺激検査は、技術上克服すべき問題点のあった下肢領域の検査について、予備的実験を繰り返した結果、一応の解決をみた。Tripple stimulation techniqueを用いた経頭蓋磁気刺激検査による上位運動ニューロン機能の評価に関して、下肢領域における技術的な問題点の克服に時間を要したため。この全15例の針筋電図による下位運動

ニューロン障害の分布パターンは、連続型4例、不連続型4例、びまん型7例で、LPT-RSTによる疾患進行パターン定量値は3群で有意な差を認めなかった(ANOVA, p=0.26)。このうち、連続型のみLPTとRSTの間に、統計学的には有意でないものの、正相関の傾向を認めた(R2=0.73, p=0.15)。連続型4例中3例の臨床病型はflail arm型であった。少数例での解析結果のため確定的なことを述べるにはかなり不十分ではあるが、連続型の疾患進行は、LPTとRSTの関係からみても、細胞間での病因タンパク質のプリオン様伝播による疾患進行仮説に矛盾しない可能性が示唆された。1.筋萎縮性側索硬化症の受診患者数が予想より少なかった。筋萎縮性側索硬化症患者のデータ集積は継続して行っていく。Tripple stimulation techniqueを用いた経頭蓋磁気刺激による上位運動ニューロン機能の評価に関する技術的問題については解決策の検討を続けるが、上位運動ニューロン障害の定量的評価法については、必要に応じて電気生理学的手法にこだわらず、画像など他の手法についても考える。1.Tripple stimulation techniqueを用いた経頭蓋磁気刺激検査について下肢領域における技術的な問題点が解決されたため、今後、当初の計画どおり、当検査の健常コントロールによる正常値作成とともに、患者での検査を行っていく。2.Triple stimulation techniqueを用いた経頭蓋磁気刺激検査については、症例の蓄積をさらに継続するとともに、当初の計画どおり、健常コントロールによる正常値作成を図る。Tripple stimulation techniqueを用いた経頭蓋磁気刺激による上位運動ニューロン機能の評価法において技術的な問題が判明し、健常人を対象とした正常値の作成計画の実施を延期したため。(理由)Tripple stimulation techniqueを用いた経頭蓋磁気刺激による上位運動ニューロン機能の評価法において技術的な問題点が判明し、その解決に時間を要したため、健常人を対象とした正常値の作成を延期していた。(使用計画)技術的問題点が解決したため、当初計画していた健常人における正常値の作成を進める。理由)研究代表者が診療業務などで多忙のため、triple stimulation techniqueによる経頭蓋磁気刺激検査の正常値作成が進んでいない。使用計画)研究の実施を補助してくれる者を確保し、triple stimulation techniqueによる経頭蓋磁気刺激検査の正常値作成を進める。
移植用臓器高圧乾燥保存法の確立およびその機序の解明に関する研究

一酸化炭素(CO)と酸素(O2)を用いた保存法において、臓器を保存液に浸漬せずにガスに直接曝露することがガスの保存効果を最も引き出すことを明らかにした。この結果は、COとO2の混合ガスを用いた高圧保存法が臨床応用へ発展する上で、重要な学術的基盤になると考えられる。また、同様の方法で、ラット切断後肢が1週間保存できることを明らかにした。心臓に限らず、四肢においても高圧保存法が有効であったことは、この保存法の汎用性を示している。近年、COはミトコンドリアに作用して代謝を抑制し、抗炎症や抗アポトーシスの効果を持つことが明らかとなり、メディカルガスとして注目されている。そこで今回、COとO2の混合ガスを用いて高圧乾燥保存法にてラット心臓を保存し、移植蘇生させ、条件を検討した。ドナーラットの心臓を摘出後、高圧用チェンバーに入れ、COとO2の混合ガスを各圧力(7000、5000、3500、2500hPa)と各分圧比の条件で充填させ、4°Cにて24、48時間保存した。Controlには摘出直後の心臓を用いた。それぞれの心臓をレシピエントラットの頚部に異所性心移植を実施し、一週間後の生存率を検討した。条件決定後、移植直後と1週間後に、fluorodeoxyglucosを用いたpositronemission tomography(FDG-PET)により、それぞれの心臓を機能的に評価した。7000hPa(PCO=4000hPa+PO2=3000hPa)では、蘇生率は100%(11/11)だったが、1週間後の生存率は72%(8/11)だった。3500hPa(PCO=2000hPa+PO2=1500hPa)の蘇生率は100%(7/7)だったが、1週間後の生存率は28%(2/7)だった。3500hPa(PCO=1500hPa+PO2=2000hPa)では、蘇生率、1週間後の生存率ともに100%(8/8)であった。これらの結果から、COとO2混合ガスを用いた高圧保存法におけるラット心臓保存では、3500hPa(PCO=1500hPa+PO2=2000hPa)が適していることが示唆された。FDG-PET解析により、48時間保存群の心臓ではFDGの集積は低かったが、Controlと24時間保群には有意差が認められなかった。これらの結果から、COとO2混合ガスを用いた高圧乾燥保存法において、48時間保存後では心臓にダメージが残るものの、24時間保存後では、Contorol群と比較しても機能が温存することが明らかになった。本実験で、COとO2を用いた高圧乾燥保存法は、ラット心臓に対して、より適した圧力と分圧比がわかった。また、皮膚の上から拍動を確認する生存率による評価だけではなく、PETによる機能的評価をしたことで、より厳密なエンドポイントがわかり、24時間保存では機能温存が示唆され、高乾燥保存法の確立に近づいたと考えられる平成23年度は、COとO_2の混合ガスによる高圧保存法で保存したラット心臓を、頸部異所性心移植し、(1)心臓の機能評価、(2)マイクロアレイによる遺伝子発現解析を行った。また、同様の方法で(3)ラットの四肢保存を試みた。具体的内容;(1):移植から30日60日100日というポイントでそれぞれ心臓の拍動、重量を測定し、HE染色により組織学的評価を行った。移植後30日では、Control、24時間、48時間保存群に明らかな差は見られなかったが、60日後には48時間保存群の心臓重量、心拍数が減少し、一部に線維化が認められた。移植後100日では、48時間保存群の心臓重量、心拍数が明らかに減少したが、24時間保存群はControl群と比べて優位な差はなかった。(2):発現解析ソフトGene Springを用い、発現データの二次元クラスター網羅的遺伝子発現解析を行った。Control群、CO保存群、そしてN_2保存群(陰性対照群)それぞれの群を比較してCO保存に特異的な候補遺伝子を100数十個見つけた。そのうちControl群と比較した発現増強遺伝子が107個、発現減弱遺伝子が50個であった。(3):心臓と同様の方法でラット後肢を1週間保存し、再接着(移植)を行った。現在、機能評価を進行中である。意義・重要性;(1):COとO2の混合ガスによる高圧保存法によって24時間保存した心臓が機能的にControlに劣らないことを示した。(2):今回明らかとなった特異的な発現遺伝子の機能を調べることで、我々の保存法のメカニズムの一端を解明することができる。(3):心臓と同様の方法で四肢の保存が可能であることを明らかにし、我々の保存法の適応を広げていきたい。

平成24年度は、移植用臓器高圧乾燥保存法の確立およびその機序の解明のために、1ラット心臓を用いてCOとO2の混合ガスによる高圧保存法の条件検討を行った。また同様の保存法にて保存した2ラット後肢の機能的評価を行った。具体的内容;1保存条件を3つの項目「(a)湿度の保持が必要かどうか、(b)保存ガスに圧力が必要かどうか、(c)保存液に浸漬する必要があるかどうか」に振り分け、ラットの心臓を48時間保存後、頸部異所性心移植にて評価した。その結果、COとO2の混合ガスによる保存においては、湿度を保持し、保存ガスに圧力を加えて、保存液からガス中に臓器を曝露することが重要であることを見出した。2COとO2を用いた高圧保存法を用いて1週間保存したラット後肢を他家移植し、生着に成功した。移植から90日後のラット後肢を画像診断的、電気生理学的、組織学的/評価をそれぞれ行った。Control(保存せずに離断後即移植)と比較したところ、1週間保存群では筋の委縮は見られたが、神経伝達速度による評価では、遠心性・求心性ともに有意差はなかった。意義・重要性;1COとO2の混合ガスを用いた保存法においては、臓器を保存液に浸漬せずにガスに直接曝露することがガスの保存効果を最も引き出すことが示唆された。この結果は、COとO2の混合ガスを用いた保存法が臨床応用へ発展する上で、重要な学術的基盤になると考えられる。2現在、動物実験や臨床における切断指の保存限界時間は24時間、前腕部など筋を多く含む肢においては6時間が一般的である。COとO2を用いた高圧保存法を用いてラット後肢を1週間保存できたことは、非常に大きな進歩であると思われる。また、心臓だけでなく、四肢においてもCOとO2を用いた高圧保存法が有効であったことは、この保存法の汎用性を示している。高圧保存法におけるラット心臓の保存・機能評価、メカニズムの検討のデータは概ね順調に進んでおり、ラット四肢保存移植の結果も踏まえ、高圧保存法の確立・機序解明についておおむね順調に進展していると考える。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は、i:マイクロアレイを用いた網羅的遺伝子発現解析で、今回明らかとなった特異的な発現プロファイルと保存効果との関係性を検証するため、real time RT-PCRによる検討を行う。さらにmRNAの発現プロファイルを整理、比較検討し、病理学的変化および生化学マーカーの変化との関連性について解析を行い、メカニズムの一端を解明する。ii:ラットの四肢保存では、さらに検討を踏まえ、保存肢の組織的・分子的な評価、移植後の機能的な評価を検討し、高圧乾燥保存法の適応を広げ、この保存法の更なる確立・機序の解明へと繋げたい。また最後の年である平成24年度は、前半に不足しているデータをしっかり揃え、後半はそれぞれのデータをまとめ論文に投稿していく。
前周期遷移金属錯体のレドックス機能を用いた触媒的高度分子変換

π電子系炭素分子の分子変換は、創薬や有機材料の設計・合成における最重要な基盤技術の一つである。高酸化状態の前周期遷移金属は、その金属中心の電子状態を制御することにより一電子あるいは多電子酸化を効率的に引き起こすことができる。本研究では、前周期遷移金属のレドックス機能を活用し、「実用性」、「高原子効率」、「環境調和」を考慮した新規なπ電子系炭素分子の変換法の開発を目指す。とりわけπ電子系炭素分子の分子変換の中でも最も重要な素反応の一つと考えられる「ヘテロビアリールカップリング」および「芳香族のハロゲン化」に関して、酸化的電子移動反応に基づく合成法の開発に取り組んだ。本年度は、一電子酸化過程に基づく触媒的な酸化的クロスカップリング反応の開発を目指し、ボレートの酸化的リガンドカップリングを検討した。バナジウム(V)触媒により、酸素雰囲気下、テトラアリールボレートの酸化的リガンドカップリングが進行し、対応するビアリールを与えることを見出した。非対称なテトラアリールボレートの官能基選択的なリガンドカップリングにより、対応するヘテロビアリールが得られることも明らかにした。本反応は、従来の求電子種と求核種のカップリング反応と相補的な反応として位置づけられ重要である。芳香族ハロゲン化物は、π電子系化合物の変換において最も重要なビルディングブロックである。ハロペルオキシダーゼ酵素の活性部位では、高酸化状態のバナジウムを触媒としてハロゲン化物アニオンから酸化的にハロゲン化を行っている点に着眼し、この機能部位を抽出することで環境調和型触媒の開発に取り組んだ。バナジウム(V)を触媒、臭化カリウムを臭化物イオン源として、種々の芳香族の臭素化反応を水中で行ったところ、高収率で臭素化生成物が得られることを見出した。安価で毒性の低いバナジウムと臭化物イオン源を用いた酸化的臭素化反応法として有用である。
トレリス符号化多次元干渉キャンセラの実験的基礎検討

我々が提案しているトレリス符号化同一チヤネル干渉波キャンセラ(TCC)は、極めて優れた対同一チャネル干渉波特性と対遅延波特性をあわせ持ち、同一周波数の同一セルでの再利用さえ可能とするものである。本研究ではこのTCCをプログラマブルゲートアレイで実現すべく、基礎となる適応等化器の論理回路設計とターゲットとなるプログラマブルゲートアレイへのフィッティングを行なった。また、適応等化器の設計を拡張し、TCCの論理設計に取り組んだ。以下に今年度得られた主要な研究成果をまとめる。●プログラマブルゲートアレイとしてアルテラ社のFLEXシリーズを選定し、入手可能な最大ゲート数のチップの利用を前提に論理回路の設計を行なった。設計には専用のCADであるMAX+PLVSIIを用いた。設計のエントリ-手法としては、回路図入力と言語入力を併用して行なった。その結果、2ブランチダイバーシチ構成をとる場合で9チップ、ダイバーシチ構成をとらない場合は5チップで適応等化器が実現できることが分かった。●適応等化器やTCCの計算機シミュレーションでは、信号は倍精度実数で表現され、演算されている。しかし、この演算精度を実際のハードウェア回路で実現することは難しく、また、無駄が多い。そこで、演算に必要な精度(ビット数)について計算機シミュレーションを用いて検討を加えた。その結果、各部におおむね8ビットの精度があれば劣化の少ない特性が得られることが分かった。●実際に設計した回路をターゲットとなるフィールドプログラマブルゲートアレイにフィッティングを行ない、プログラム可能なデータを作成した。このデータの機能を調べるために、CAD上において動作シミュレーションを行なった。その結果、計算機シミュレーションから予想される動作と完全に一致し、設計が正しいことが証明された。以上、遅延波に対しても優れた特性が得られるトレリス符号化多次元干渉キャンセラの試作に向けて、第1段階の設計を終了した。
シオカワコハナバチにおける真社会性巣の出現割合にアリによる捕食圧が与える影響

(1)地域間における捕食圧の変化と、単メス果・複メス巣の比率の関係北海道内各地のシオカワコハナバチ集団に対するトビイロシワアリの捕食圧と、シオカワロハナバチ集団内の単メス巣と複メス巣の比率の関係について調査した。北海道内23箇所のコハナバチ営巣集団について、系統による複メス巣比率べの影響を考慮して、系統的に最も近い集団間で、捕食圧が増加したときに複メス巣の比率が上昇するか検証した。各調査地の間の系統関係はマイクロサテライトDNAの対立遺伝子頻度を元に推定した。(2)シオカワコハナバチの複メス巣における協同行動の調査シオカワコハナバチは地中性のため、その行動生態については観察例が少ない。今回は、シオカワコハナバチの複メス巣が単なる「同居」なのか、集団形成によつて生じるシナジー効果を含む「協同」なのかを調べるため、シオカワコハナバチの野外集団について、採餌活動による出巣について、行動観察を行った。営巣集団内の単メス巣と複メス巣にビデオカメラを設置して巣入口を撮影し、それぞれの巣における個体の出巣周期がどのよう、になっているか分析を行った。調査は複メス巣が出現する、夏の育児活動期に実施した。午前5時から午後5時までの12時間、巣の入口を目視及びビデオカメラによる録画を用いて観察し、出巣した個体とその出巣時刻および帰巣した個体とその帰巣時刻を記録し、巣が空になる(捕食者に対し無防備となる)時間を計算した。さらに巣内成虫がランダムなタイミングで出巣・帰巣を行っていた場合、巣が空になっていた時間を計算した。この推定値と実際の値を比較することで、複メス巣において協同が存在するか検証した。(1)(2)の研究結果は、平成25年度に開かれる日本動物行動学会や日本生態学会で発表する他、論文として投稿する予定である。(抄録なし)研究の目的は「シオカワコハナバチにおける複メス化が捕食圧に対する効果をもつという仮説の検証である。この仮説はシオカワコハナバチにおいて、不妊のワーカーによる複メス化の進化と、単メス巣と複メス巣の同時期における共存とが両立している要因を明らかにするうえで必要であり、進化生物学の重要なテーマである、協同の進化を考える上で重要なものである。平成24年度の調査では、(1)「単メス巣と複メス巣における、アリ捕食圧を変化させた際の適応度変化」を検証するための野外実験、および(2)「北海道各所におけるシオカワコハナバチの単メス巣と複メス巣の比率、および各所におけるアリの捕食圧」の野外計測を行った。このうち、(1)の実験では、同じ場所の営巣集団を二つに区切り、アリの捕食圧を変化させる実験を行った。このとき巣内メス成虫を捕獲することで、自然状態ではあまり高頻度に出現しない単メス巣を人工的に作り、アリの捕食圧が変化することの影響が単メス巣と複メス巣でどう変化するかを定量的に解析することを試みた。しかし巣内成虫の間引きによってその年の営巣をやめて解散する巣が多く、今年度の実験はうまくいかなかった。(2)の調査では、巣内成虫を「一頭のみ」捕獲し、巣口を塞ぐ操作によって単メス巣と複メス巣の区別をつけ、北海道内各地域個体群における単メス巣率と複メス巣率を算出し、同時に各営巣地における捕食圧としてのアリ採餌活性の計測を行った。単メス巣・複メス巣の割合には営巣地間で変異が見られ、緯度との相関性が見られた。ただしこれは各営巣地間の系統関係を考慮していないため、系統解析を行うべく、マイクロサテライト遺伝子座の抽出実験を急いでいる。さらに、各地域間だけでなく、単メス巣と複メス巣の系統関係についても解析を行い、単メス・複メスの共存について違う角度からのアプローチも予定している。

さらに巣内成虫がランダムなタイミングで出巣・帰巣を行っていた場合、巣が空になっていた時間を計算した。この推定値と実際の値を比較することで、複メス巣において協同が存在するか検証した。(1)(2)の研究結果は、平成25年度に開かれる日本動物行動学会や日本生態学会で発表する他、論文として投稿する予定である。アリ捕食圧とコハナバチの適応度の関係については、実験操作により営巣が終了してしまうなどにより、満足のいく結果は得られなかった。一方、単メス巣と複メス巣の比率調査では、予定した値より少ないが最低限必要な数の営巣地でサンプルを得ることができた。今年度の調査で追加できる見込みは十分あり、分析は問題なく行うことが可能である。コハナバチに対する実験的処理(成虫の間引きなど)は、営巣を終了させるリスクが高いことが判明し、労力の割に満足な結果が得られない見込みが高い。さらに大学側の規定によってレンタカーを使用する長期調査が困難な状況にあり、作業効率が落ちることが懸念されるため、今後はすでに一定数のサンプルが集まっており、より確実にサンプル数を得ることが可能な単メス・複メスの比率調査を優先して行う予定である。(抄録なし)
漂着物多様性情報の解読と漂着物を活用した体験型環境教育プログラム

海岸に打ち寄せられる漂着物は、当該地域における自然の豊饒さを反映しており、漂着物多様性(driftological diversity/driftodiversity)と定義される。本研究では、この漂着物多様性に注目し、打ち上げ貝類の調査研究に基づいて、暖流系貝類の顕著な出現が、海面水温上昇と地球温暖化によることを明らかにした。また、漂着物を解説したリーフレットを作成し、体験型環境教育のプログラムの基礎資料として活用した。平成21年度は、中央北海道石狩湾沿岸5地点を定点として、毎月1回海岸漂着物の調査や採集を行った。継続的な調査検討の結果、トリガイ、サクラガイ、イボニシなどの暖流系貝類の打ち上げを相次いで確認した。また、北海道の日本海側でアオイガイ、エチゼンクラゲ、コウイカなどの暖流系生物の漂着状況を調査した。日本海沿岸の対馬暖流域における野外調査では、島根県隠岐島後及び韓国済州島の海岸で、貝類を中心とする漂着物の調査や採集を試みた。これら離島での調査は対馬暖流域での貝類の漂着物多様性を見積もるための貴重なデータと考えられる。一連の研究成果は学会で公表し、順次学会誌に公表した。特に北海道沿岸における暖流系生物の継続的な漂着は、海水温上昇を示唆する地球温暖化の一例としても注目された。さらに身近な海岸漂着物を環境教育や自然体験学習に生かすための基礎データの収集を、博物館学芸員らと共同して行った。これらの研究成果は漂着物教材として、学生の野外調査指導や教員の10年研修の資料として活用した。今年度は、長年にわたり採集してきた石狩湾沿岸の漂着物から代表的なものを選択し、簡潔な解説をつけて、カラー印刷による6頁立てリーフレット(石狩のビーチコーミング)を500部作成した。来年度は、学生の野外調査実習、教員の免許更新講習、学校現場における環境教育教材として、今回作成のリーフレットを十分に活用し、その内容を加筆修正し、よりわかりやすく更新する予定である。平成22年度は、中央北海道石狩湾沿岸の3地点を定点として、毎月1回海岸漂着物の調査や採集を行った。継続的な調査研究の結果、トリガイ、サクラガイ、レイシガイなどの暖流系貝類の打ち上げを記録した。また、北海道の日本海側では5年ぶりにアオイガイの大量漂着の状況を確認した。これらの暖流系生物の顕著な出現は、海面水温の上昇と相関していた。一方、日本海沿岸の対馬暖流域における野外調査では、北海道利尻島、礼文島及び長崎県対馬の海岸で、貝類を中心とする漂着物の調査や採集を試みた。これらの離島での調査は対馬暖流域での貝類の漂着物多様性を見積もるための貴重なデータと考えられる。特に北海道沿岸におけるタカラガイの漂着は、海水温上昇を示唆する地球温暖化の一例としても注目された。昨年度、石狩湾沿岸の漂着物から代表的なものを選択し、簡潔な解説をつけて、カラー印刷による6頁立てリーフレット(石狩のビーチコーミング)を500部作成した。今年度は、このリーフレットを漂着物教材の実践例として、学生の野外調査指導や教員の10年研修の資料として活用した。その際リーフレットの内容に関するアンケートを実施し、改訂版作成時の参考資料とする。平成23年度は、北海道積丹半島の余市町浜中海岸を定点として、毎月1回打ち上げ貝類をはじめ海岸漂着物の調査や採集を行った。また、今年度は積丹半島沿岸の22地点の海岸において、春と秋に広域的な野外調査を試みた。継続的な調査研究の結果、クロヅケガイ、レイシガイ、チリボタン、イチゴキクザル、トリガイなどの暖流系貝類の打ち上げを確認した。これらの暖流系貝類の顕著な出現は、日本海北部の海面水温の上昇と相関しており、近年の地球温暖化の影響が示唆された。積丹半島における暖流系貝類の出現については、速報を投稿中である。一方、日本海沿岸の対馬暖流域における野外調査では、北海道利尻島、礼文島及び松前半島の海岸で、貝類を中心とする漂着物の調査や採集を試みた。これら離島での調査研究は、日本海対馬暖流域での貝類の漂着物多様性を見積もるための貴重な基礎データと考えられる。一連の研究成果は漂着物学会はじめ各種学会で公表し、順次学会誌等で公表した。特に西南北海道松前半島におけるメダカラガイの大量漂着は、海面水温の上昇を示唆する地球温暖化の一例として注目された。今年度は、一昨年に作成したリーフレット「石狩のビーチコーミング」を漂着物の体験型環境教育の教材とし、学生の野外調査指導や教員の免許更新講習の資料として活用した。また、これらの行事では体験型プログラム(小冊子)も合わせて利用した。さらにリーフレットの内容に関するアンケートを実施し、アンケート結果については集計後に報告の予定である。
看護師の短期離島派遣制度「アイランドナース事業」の効果と応用に関する研究

学会報告24年10月へき地離島救急医療研究会(金沢)2件1、長崎県の「アイランドナースネットワーク」事業ー派遣者を受け入れた離島の看護職員の思い-語りの質的分析からー:竹末加奈、本村ひづる他2、離島で働くメリット、デメリットー長崎県の離島で働く看護師の自由記述アンケートよりー:澤田萌、竹末加奈他本研究では、長崎県における都市部の病院から離島の病院への看護師の短期派遣制度「アイランドナースネットワーク事業」の体験者や受け入れた側のインタビュー調査を通じて、この事業の効果を明確にした。また、同時に、主要な離島に勤務する看護師のほぼ全数(1800名)を対象にして、アンケート調査を行い、職務満足、QOLなどの項目について、都市部の看護師との比較を行った。質データと量データ両側面から、離島看護の特徴を明らかにするものである。インタビュー調査で取得したデータは合計15名、データ数は28件。グラウンデッドセオリーアプローチによる解析を行った。2件の学会報告を終え、論文を執筆中であり、今年度前期のうちに完成させる予定である。アンケート調査で取得したデータは、約1500件。基礎的な記述統計を終え、推論的な解析を行っている。現在は共分散構造解析の途中であり、適合するモデルを探っている。終了次第、論文作成に取り掛かる予定である。研究目的:看護師の短期離島派遣制度「アイランドナース事業」の効果を質的解析、および量的解析により明らかにする。データ収集状況:2012年度予定していた派遣者へのインタビューおよび、派遣を受け入れた側へのインタビュー調査終了。2013年度に予定していた、離島および都市部のナースへの質問紙調査も2012年8月に前倒しで終了した。配布数約1800、有効回答数約1000。データの解析状況:インタビューの粗解析終了。2012年10月の学会で報告を行った。2013年5月現在、詳細解析と論文の作成を行ってる。質問紙の入力も2013年3月に終了。2013年5月現在、粗解析および結果表などの作成中。業績:学会発表2題2012年度に行う予定であって派遣者へのインタビューと粗解析、派遣を受け入れた側へのインタビューと粗解析、それぞれの学会発表が終了した。2013年度に実施する予定であった大規模質問紙調査も2012年8月に終了、解析のための入力も終了した。解析をさらに進め、論文作成と報告書の作成を行う。研究ミーティング費用300000事務補助作業人件費400000論文投稿費50000学会参加費50000合計800000
歯性感染症における異種細胞相互作用ならびに細胞極性調節因子と感染防御能の関連解析

歯牙の発生には,外胚葉(口腔粘膜上皮)と神経堤由来の中胚葉(外胚葉性間葉)との相互作用(上皮間葉相互作用)を通して,時間的・空間的に正確な細胞の増殖と細胞死の調節が行われ形態形成・細胞分化が進行すると言われている.従って歯性感染症発症時における上皮増殖・形成機構には,発生学的に性質の異なる歯原性上皮細胞と間葉系細胞が,互いに助け合いながら,2次バリアとしての裏装上皮形成の一役を担っている可能性が示唆される.歯根嚢胞や歯根肉芽腫は歯原性上皮(残存上皮)が増殖する疾患の中で比較的発症頻度の高い疾患である.その発生は歯原性残存上皮であるマラッセ残存上皮の増殖に由来すると考えられているが,その発症機序,増殖機構に関しては未だ不明な点が多い.また,根管治療を施しても治療困難な程増大した歯根嚢胞に関しては歯根端切除術あるいは抜歯が余儀なくされ,近代に至っても歯牙の予後に多大な影響を与えている.そこで,歯根嚢胞上皮ならびに株化歯原性細胞から,細胞増殖や細胞極性に関連する物質の発現を確認し,それらの発現と嚢胞上皮形成との関連を検討することとし,歯根嚢胞摘出切片から,初代培養細胞を抽出し,細菌刺激による同細胞の動態変化を観察した.まず,今回抽出された細胞は,間葉系の性質を有した線維芽細胞様細胞であり,LPS刺激によって細胞免疫染色では間葉系マーカーの減弱が観察された.歯牙の発生には,外胚葉(口腔粘膜上皮)と神経堤由来の中胚葉(外胚葉性間葉)との相互作用(上皮間葉相互作用)を通して,時間的・空間的に正確な細胞の増殖と細胞死の調節が行われ形態形成・細胞分化が進行すると言われている.従って歯性感染症発症時における上皮増殖・形成機構には,発生学的に性質の異なる歯原性上皮細胞と間葉系細胞が,互いに助け合いながら,2次バリアとしての裏装上皮形成の一役を担っている可能性が示唆される.歯根嚢胞や歯根肉芽腫は歯原性上皮(残存上皮)が増殖する疾患の中で比較的発症頻度の高い疾患である.その発生は歯原性残存上皮であるマラッセ残存上皮の増殖に由来すると考えられているが,その発症機序,増殖機構に関しては未だ不明な点が多い.また,根管治療を施しても治療困難な程増大した歯根嚢胞に関しては歯根端切除術あるいは抜歯が余儀なくされ,近代に至っても歯牙の予後に多大な影響を与えている.そこで,歯根嚢胞上皮ならびに株化歯原性細胞から,細胞増殖や細胞極性に関連する物質の発現を確認し,それらの発現と嚢胞上皮形成との関連を検討することとし,歯根嚢胞摘出切片から,初代培養細胞を抽出し,細菌刺激による同細胞の動態変化を観察した.まず,今回抽出された細胞は,間葉系の性質を有した線維芽細胞様細胞であり,LPS刺激によって細胞免疫染色では間葉系マーカーの減弱が観察された.今後,PCRによる遺伝子解析,ウエスタンブロットによるタンパク発現解析を行う予定である.摘出切片からの間葉系細胞の抽出については概ね計画通りに進行でき,複数回の実験遂行ができている.上皮系細胞の抽出には培地の検討を重ねて,現在進行中である.歯牙の発生には,外胚葉(口腔粘膜上皮)と神経堤由来の中胚葉(外胚葉性間葉)との相互作用(上皮間葉相互作用)を通して,時間的・空間的に正確な細胞の増殖と細胞死の調節が行われ形態形成・細胞分化が進行すると言われている.従って歯性感染症発症時における上皮増殖・形成機構には,発生学的に性質の異なる歯原性上皮細胞と間葉系細胞が,互いに助け合いながら,2次バリアとしての裏装上皮形成の一役を担っている可能性が示唆される.歯根嚢胞や歯根肉芽腫は歯原性上皮(残存上皮)が増殖する疾患の中で比較的発症頻度の高い疾患である.その発生は歯原性残存上皮であるマラッセ残存上皮の増殖に由来すると考えられているが,その発症機序,増殖機構に関しては未だ不明な点が多い.また,根管治療を施しても治療困難な程増大した歯根嚢胞に関しては歯根端切除術あるいは抜歯が余儀なくされ,近代に至っても歯牙の予後に多大な影響を与えている.そこで,歯根嚢胞上皮ならびに株化歯原性細胞から,細胞増殖や細胞極性に関連する物質の発現を確認し,それらの発現と嚢胞上皮形成との関連を検討することとし,歯根嚢胞摘出切片から,初代培養細胞を抽出し,細菌刺激による同細胞の動態変化を観察した.まず,今回抽出された細胞は,間葉系の性質を有した線維芽細胞様細胞であり,LPS刺激によって細胞免疫染色では間葉系マーカーの減弱が観察された.また,PCRによる遺伝子解析を行ったところ,上皮系マーカーの増加が確認された.今後,検証実験を重ね,タンパク発現についても観察していく予定である.摘出切片からの間葉系細胞の抽出については概ね計画通りに進行でき,複数回の実験遂行ができている.

また,培地の変更等を重ね,上皮,間葉系の相互作用についても検証していく予定である.歯牙の発生には,外胚葉(口腔粘膜上皮)と神経堤由来の中胚葉(外胚葉性間葉)との相互作用(上皮間葉相互作用)を通して,時間的・空間的に正確な細胞の増殖と細胞死の調節が行われ形態形成・細胞分化が進行すると言われている.従って歯性感染症発症時における上皮増殖・形成機構には,発生学的に性質の異なる歯原性上皮細胞と間葉系細胞が,互いに助け合いながら,2次バリアとしての裏装上皮形成の一役を担っている可能性が示唆される.歯根嚢胞や歯根肉芽腫は歯原性上皮(残存上皮)が増殖する疾患の中で比較的発症頻度の高い疾患である.その発生は歯原性残存上皮であるマラッセ残存上皮の増殖に由来すると考えられているが,その発症機序,増殖機構に関しては未だ不明な点が多い.また,根管治療を施しても治療困難な程増大した歯根嚢胞に関しては歯根端切除術あるいは抜歯が余儀なくされ,近代に至っても歯牙の予後に多大な影響を与えている.そこで,歯根嚢胞上皮ならびに株化歯原性細胞から,細胞増殖や細胞極性に関連する物質の発現を確認し,それらの発現と嚢胞上皮形成との関連を検討することとし,歯根嚢胞摘出切片から,初代培養細胞を抽出し,細菌刺激による同細胞の動態変化を観察した.まず,今回抽出された細胞は,間葉系の性質を有した線維芽細胞様細胞であり,LPS刺激によって細胞免疫染色では間葉系マーカーの減弱が観察された.2)細菌感染環境下における歯原性上皮・間葉系細胞のRho分子ならびに細胞性質解析今回,請求予定であった蛍光顕微鏡の機器購入が設置場所の不具合により購入が遅れ,次年度に繰越の形となってしまった.研究遂行自体は,研究協力者の研究室において遂行できているために研究の遅延理由にはなっていない.(理由)今回,請求予定であった抗体試薬の購入が一部遅れ,次年度に繰越の形となってしまった.研究遂行自体は,研究協力者の研究室において遂行できているために研究の遅延理由にはなっていない.(使用計画)付属品,試薬品の購入の検討を行い,速やかに助成金の遂行に当てる予定である.H29年8月までに助成金遂行を計画している.実験機器の設置場所の整備,付属品の購入の検討を行い,速やかに助成金の遂行に当てる予定である.H29年8月までに助成金遂行を計画している.
透析患者の脳卒中における後天性von willebrand 症候群に関する研究

研究開始から2021年3月までの間に搬送された、発症24時間以内の急性期脳出血・脳梗塞症例のうち維持透析を施行例を対象とする。非透析例ならびに非脳卒中透析例を設定し、発症後の血中のvon willebrand factor (vWF)多量体を各群で測定し、前向きにvWF多量体の推移を観察する。さらに、病型ごとでのvWF多量体の群間比較を行い、特定の病型との関連性の有無を検討する。同時に、透析シャント部位のずり応力を測定し、ずり応力とvWF多量体の関連性の有無についても評価する。
食道静脈瘤に対する薬物療法の開発

雑種成犬にdiethylnifrosamine(2μl/kg)を連日投与し,肝硬変を作成することに成功した。種々の程度の食道静脈瘤の発達もみられた。食道静脈瘤を有す肝硬変犬を用いた肝血行動態の検討では正常犬に比し,肝硬変犬で,脾及び腸管への血流量が増加し,結果として門脈流入血流量の増加がおこることが明らかとなった。門脈本幹血流量は肝硬変犬を正常犬では差がないことより,門脈流入血流量の一部が側副血行路に流出していると考えられ,食道静脈瘤の発達に門脈流入血流量の増加が一因となっていることが明らかとなった。臨床例においても同様の結果が得られた。門脈圧亢進症の代表的疫患である肝硬変症,特発性門脈圧亢進症例で,脾動・静脈血流量,上腸間膜動・静脈血流量,内脈本幹血流量を測定し,正常人のそれと比較した所,脾動・静脈血流量,上腸間膜動・静脈血流量は著明に増加していた。しかるに肝硬変症の内脈本幹血流量は正常人のそれと差るし,特発性門脈左亢進症の門脈本幹血流量は正常人のそれを少しこえる程度であり,増加した門脈流入血流量の大半は門脈側副血行路へと流出していることが明らかとなった。門脈側副血行路の代表例が食道静脈瘤であり,食道静脈瘤の形成に脾及び腸管系への血流量の増加が密接に関与していることが明らかとなった。各種薬剤の脾,腸管系への血流量,門脈本幹血流量への影響を臨床例で検討した。カルシウム拮抗剤は門脈流入血流量,内脈本幹血流量を増加し,食道静脈瘤の治療には不適という結果が得られた。バソプレシンは脾・上腸間膜静脈血流量及び左胃静脈血流量を著明に減少せしめた。しかしながら経静脈投与を必要とする欠点があり,今後この点を解決するなら治療薬になりうる可能性が示唆された。他の薬剤についても検討する必要があり,今後の課題とした。本年度は基礎的実験として雑種成犬にdiethylnitrosamine(zul/kg)を連日投与し、肝硬変を作成することを試みた。現在進行中である。臨床的研究としては門脈圧亢進症の代表的疾患である肝硬変症、特発性門脈圧亢進症、バットキアリ-症候群の門脈血行動態を門脈圧、肝静脈圧測定と超音波血流計による脾動、静脈血流量、上腸間膜動、静脈血流量、門脈本幹血流量の測定にて調べ、門脈亢進の機序に差異があるか否かを検討した。門脈血管抵抗の増加及び門脈系への流入血流量の増加が共に特発性門脈圧亢進症及び肝硬変症の門脈圧亢進において重要な二大因子であることが明らかとなった。しかし門脈流入血流量の増加は、特発性門脈圧亢進症及び脾臓の大きさが500cm^3以上の巨脾性肝硬変症でより著名であることがわかった。

食道静脈瘤は門脈圧亢進の結果として形成されるわけであるから、今回得られた成績は、特発性門脈圧亢進症及び巨脾性肝硬変症の食道静脈瘤に対して薬物療法が成立することを意味していると思われる。更に門脈流入血流量を減少させると、食道静脈瘤を形成している左胃静脈血流量が減少するか否かをバソプレシンを0.3単位/分で経静脈的に投与し検討した。バソプレシン投与15分後、脾、上腸間膜静脈血流量及び左胃静脈血流量は共に約50%減少した。この結果は、薬物にて門脈流入血流量を減少させることが食道静脈瘤の治療にありうることを示唆する。バッドキアリ-症候群の門脈血行動態については現在検討中である。本年度は雑種成犬にdiethylnitrosamine(2μl/kg)を連日投与し,肝硬変を作成することに成功した。しかるに食道静脈瘤の発達程度は種々であり,特に高度の食道静脈瘤はごくわずかの症例にのみ形成された。高度の食道静脈瘤を,高頻度の症例で確実に作成するかが今後の検討課題として残された。肝硬変犬を用いて肝血行動態の検討では正常犬に比し,肝硬変犬で,脾及び腸管への血流量が増加し,結果として内脈流入血流量が増加することが明らかとなった。臨床例においても同様の結果が得られた。即ち内脈左亢進症の代表的疾患である肝硬変症,特発性内脈左亢進症例で、脾動・静脈血流量,上腸間膜動・静脈血流量・内脈本幹血流量を測定し、それを正常人のそれと比較した所、脾動・静脈血流量,上腸間膜動・静脈血流量は著明に増加していた。しかるに肝硬変症の内脈本幹血流量は正常人のそれと差るし,特発性内脈左亢進症の本幹血流量は正常人のそれを少しこえる程度であり,増加した内脈流入血流量の大半は内脈側副血行路へと流出していることが明らかとなった。内脈側副血行路の代表例が食道静脈瘤であり,食道静脈瘤の形成に脾及び腸管系への血流量の増加が密接に関与していることが明らかとなった。次に各種薬剤の脾,腸管系への血流量,内脈本幹血流量への影響を臨床例で検討した。カルシウム拮抗剤は内脈流入血流量及び内脈本幹血流量を増加し,食道静脈瘤の治療には不適という結果が得られた。パソプレシンは脾,上腸間膜静脈血流量及び左胃静脈血流量を著明に減少せしめた。しかしながら作用時間が短かく、経静脈投与を必要とする欠点があり,今後この点を解決する必要があると考えられた。他の薬剤についても現在,検討中である。
関東における全第四紀テフラの層序解明

日本列島における第四紀地史を解明する研究の一部として,関東において第四紀に降下堆積した全テフラの層序確立を試みた.千葉県銚子の屏風ヶ浦にて調査し,90200万年前の全ての降下テフラをカタログ化した.東京都内では,八王子,立川,昭島のボーリングコアからテフラを採取し基礎的な岩石記載を行い,既知の前期更新世テフラとの対比を試み,Kd44-Nk,屏風ヶ浦Ob4b-1およびTmg-R4,SYGを認定した.また,中期更新世の塩原大田原テフラを福島県内で検出し,さらにそれと対比可能性をもつテフラを下北沖の海底堆積物より検出した.日本列島における第四紀地史を解明する研究の一部として,関東において第四紀に降下堆積した全テフラの層序確立を試みた.千葉県銚子の屏風ヶ浦にて調査し,90200万年前の全ての降下テフラをカタログ化した.東京都内では,八王子,立川,昭島のボーリングコアからテフラを採取し基礎的な岩石記載を行い,既知の前期更新世テフラとの対比を試み,Kd44-Nk,屏風ヶ浦Ob4b-1およびTmg-R4,SYGを認定した.また,中期更新世の塩原大田原テフラを福島県内で検出し,さらにそれと対比可能性をもつテフラを下北沖の海底堆積物より検出した.本研究は,日本列島における第四紀地史を解明する研究の一部として,関東において第四紀に降下堆積した全テフラの層序を構築することを目的とする.このため本研究では,未記載のテフラが多い前期更新世に着目し,房総半島,銚子地域,関東平野西縁丘陵に分布するテフラ,また,東京都内のボーリングコア中に保存されている地下テフラの記載岩石学的特性を明らかにする.平成22年度の計画としては,野外地質調査により試料採取対象とするテフラがOmn-Kd25テフラからTmg-R4テフラ層準のもの,同じく調査対象のボーリングコアは東京都土木技術センターにより東京都府中市,立川市で掘削されたものであった.これらの採取したテフラは,記載岩石学的特性を明らかにするための各種分析(火山ガラス,斑晶鉱物の屈折率測定,火山ガラスの主成分化学組成分析,ICP化学分析)を行なう予定であった.研究実績としては,多摩丘陵,狭山丘陵,加治丘陵,伊豆半島で前期更新世テフラの野外観察と試料採取を行なった.また同様に,東京都八王子市で採取された長さ約500mのボーリングコアの観察を行い,テフラ採取を実施した。一方,HM-Kd16からOmn-Kd25にかけてのテフラの記載岩石学的特性をカタログ化し,それらの噴出年代を134163万年と推定するとともに降下堆積当時の古環境を復元し、その成果を地質学雑誌(日本地質学会)に投稿し,年度内に受理され,平成23年度中に掲載されることが決定した,また,東京都内のボーリングコアのテフラについてもこれまで検出されているもののカタログ化し,産出深度から堆積物の変位を推定し,地殻変動様式を考察し国際誌に投稿した本研究は,日本列島における第四紀地史を解明する研究の一部として,関東において第四紀に降下堆積した全テフラの層序を構築することを目的とする.このため本研究では,未記載のテフラが多い前期更新世に着目し,房総半島,銚子地域,関東平野西縁丘陵に分布するテフラ,また,東京都内のボーリングコア中に保存されている地下テフラの記載岩石学的特性を明らかにする.平成23年度の計画としては,野外地質調査により試料採取対象とするテフラがTmg-R4テフラ(200万年前)テフラ層準以下のもの,同じく調査対象のボーリングコアは東京都土木技術センターにより東京都八王子市,昭島市で掘削されたものであった.これらの採取したテフラは,記載岩石学的特性を明らかにするための各種分析(火山ガラス,斑晶鉱物の屈折率測定,火山ガラスの主成分化学組成分析,ICP化学分析)を行なう予定であった.研究実績としては,多摩丘陵,房総半島で前期更新世テフラの野外観察と試料採取を行なった.また同様に,東京都八王子市で採取された長さ約700mのボーリングコアの観察を行い,テフラ採取を実施した.また,当初予定していなかったが,北関東の塩原カルデラを給源とする塩原大田原テフラを福島県内の数地点で検出し,またそれと対比可能性のあるテフラを東北地方下北沖の太平洋海底堆積物より検出した.一方,前期更新世のHM-Kd16から0mn-Kd25にかけてのテフラの記載岩石学的特性をカタログ化し,それらの噴出年代を134163万年と推定するとともに降下堆積当時の古環境を復元し,その成果を地質学雑誌(日本地質学会)に掲載した.また,東京都内のボーリングコアのテフラについてもこれまで検出されているものをカタログ化し,産出深度から堆積物の変位を推定し,地殻変動様式を考察した論文が国際誌(Quaternary International)に掲載された.本研究は,日本列島における第四紀地史を解明する研究の一部として,関東において第四紀に降下堆積した全テフラの層序を構築することを目的とする.このため本研究では,未記載のテフラが多い前期更新世に着目し,房総半島,銚子地域,関東平野西縁丘陵に分布するテフラ,また,東京都内のボーリングコア中に保存されている地下テフラの記載岩石学的特性を明らかにする.

平成24年度は,八王子市,昭島市をはじめとする東京多摩地区のコア調査,また銚子地域等でおもに140万78万年前に降下したテフラを調査し,最終年度として関東全域の標準的な第四紀テフラ層序をまとめることを計画した.研究成果として,八王子コアに含まれる全テフラの採取と基礎的な岩石記載,昭島コアの一部テフラの記載,また立川コアの約半数のテフラの採取と基礎的な岩石記載が完了し,それぞれのコアの一部テフラについて既存テフラとの対比ができた.具体的に対比できたテフラとして,Kd44-Nkkテフラ(八王子コア),SYGテフラ(昭島コア),屏風ヶ浦Ob4b-1テフラおよびTmg-R4テフラ(立川コア)がある.また,テフラ層序の高精度化をめざし,銚子地域において178200万年前の層準と90100年前の層準で肉眼により識別できる全てのテフラの採取と岩石記載を実施した.また前年度,北関東塩原カルデラを給源とする塩原大田原テフラが東北地方下北沖の太平洋海底堆積物より検出されたが,この成果を踏まえて塩原大田原テフラの分布を再検討し,新たに福島県内の数地点においても検出することができた.以上のデータと平成22・23年度に取得したデータ,ならびに既存研究の資料を元に関東全域の標準的な第四紀テフラ層序をまとめた.平成23年度はTmg-R4テフラ(200万年前)テフラ層準以下のテフラを調査するため,東京都八王子市,昭島市で掘削されたコアを観察する予定であったが,年度当初に東日本大震災による研究室被害の復旧および同震災に関わる野外調査・室内分析に時間をとられ,八王子市のコアの大部分を観察するにしか至らなかった.24年度が最終年度であるため、記入しない。平成23年度に完了できなかった八王子市のコアのわずかな残りと,新たなコアとして昭島市のコア調査と,当初予定していた140万78万年前に降下したテフラの調査を行なう.研究を遂行する上で大きな問題点はない.コア調査に余裕があれば,その他の東京多摩地区のコア調査も実施する予定である.とくに東京多摩地域のコア調査は立川断層の長期的な活動の評価に関わるので,それらコアに含まれるテフラの層序・岩石記載データの確立に重点をおきたい.24年度が最終年度であるため、記入しない。
カオス的マルテンサイトの変形挙動と変形によるマルテンサイトの再構築

チタン合金を人工骨等に用いる場合,人骨のヤング率相当まで引き下げることが望まれている。チタン合金の低ヤング率化には焼入れマルテンサイトが重要な組織であるが,圧延などによってその組織形態を失い,カオス的な組織となる。しかし引張等の変形を付与するとカオス組織の中に完全なマルテンサイトが再構築される現象について研究を行った。β型Ti合金において低ヤング率を発現するマルテンサイトの予変形に伴う弾性挙動変化の明確化を行う。また,圧延によるマルテンサイトのカオス的組織のキャラクタリゼーションを行うとともに,応力や熱的刺激によってカオス的組織から形成する粗大なマルテンサイトの再構築メカニズムを明らかにすることを目的とする。本年度行った主な研究内容は以下の通りである。・Ti-Mo系合金(5-9Mo)を作製し,自由共振式ヤング率測定器にて溶体化焼入れ材のヤング率を測定した。その結果,Ti-6mass%Moが最もヤング率が低いことが明らかとなった。・上記合金と14,20Mo合金焼入れ材の冷間圧延に伴うヤング率変化を測定した。その結果,8Moでは圧延によって,最初ヤング率は低下するが,その後の圧延では変化しなかった。また,14Moでは圧延に伴って10%程度の増加が認められた。その他の合金については圧延に伴う変化は観察されなかった。・8Mo合金の623K時効処理に伴うヤング率変化を測定した結果,166hまでで約18%のヤング率の増加が認められた。・8Mo焼入れ材を80%の強圧延を施し,室温にて引張破断したTEM組織観察を行った。その結果,引張によって再構築されたと思われる粗大なマルテンサイトが形成されていることが分かった。・8Mo合金焼入れ材を20%の冷間圧延後,673Kにて900s焼鈍を施し,TEM観察を行った。熱処理によっても粗大なマルテンサイトが回復していることが観察された。しかし,その成長方向がc軸方向とは異なり,b軸方向に成長しているものも観察された。このことより整然としたβ相から焼入れなどによって形成されるマルテンサイトと,圧延によってchaoticな組織から形成されるマルテンサイトとで周りから受ける拘束が異なるため,マルテンサイトの形態に違いが生じるものと考えられる。昨年度のTi-Mo合金系の低ヤング率特性と比較する目的で,今年度はTi-Nb系合金の焼き入れ材について,組成および加工に伴うヤング率変化を測定した。対象とした合金組成はTi-1530mass%Nbである。焼き入れ材の結晶構造はXRD測定の結果,15Nbでα'マルテンサイト,20Nb以上でα"マルテンサイトが形成されていることが分かった。また硬さ試験の結果,Ti-Mo系と同様にα"マルテンサイトが形成される20Nbでミニマムを示したことから,α"マルテンサイトは合金系にかかわらず軟らかい構造であることが明らかとなった。一方,自由共振法によるヤング率測定では15Nbが最も低い値を示し,Nbの増加に伴ってヤング率は上昇傾向を示した。さらに焼き入れ材を弱圧延すると20Nbでのみヤング率が低下し,他の組成では上昇した。しかしながらヤング率の絶対値をTi-Mo系と比較した場合,大きな差異は認められなかった。したがって,最も低ヤング率が発現するTi-6Moの比重が4.65であるのに対し,Ti-20Nbでは4.96となること,およびNbの価格がMoより高価であることからTi-Mo系の方がコストパフォーマンスに優れていることが分かった。低ヤング率を発現する合金組成はTi-MoおよびTi-Nbに共通してα'/α"の境界組成である。この原因をマルテンサイトの格子定数変化の観点から調査した結果,Tiにβ安定化元素を添加すると,α'が形成される組成範囲ではβ安定化元素の添加量に伴って格子定数は増加するが,更に添加量を増やしてα"が形成される範囲になると,逆に格子定数が減少することが明らかとなった。したがって,単位体積の変化率はα'/α"境界組成で最大となり,このことがヤング率の極小を発現させる原因と考えられた。焼入れによりα"マルテンサイトが形成されるTi-8mass%Mo母合金をアーク溶解により再溶解し,徐冷により粗大な旧β結晶粒を有するインゴットを作成した。インゴットをスライスし,その板材の粗大結晶粒の分布状態を確認するとともに測定対象とする結晶粒を5つ選出した。その後焼入れを行いα"マルテンサイトを形成させ,各結晶粒におけるEBSP測定を行った。EBSP解析ではβ相とα"の方位関係およびマルテンサイトバリアントの分布状况を調査した。引き綾き10%の冷間圧延後,EBSP測定を行いマルテンサイトの消失状態を取得した。特にマルテンサイトの特定のバリアントが圧延によって消失することが明らかとなった。また,圧延後の極点図形解析の結果,マルテンサイトよりもβ相の方が著しく変形していることが明らかとなった。