hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
橋梁デザインにおける構造形態と視覚的印象の評価手法の体系化

本研究では中スパンの鋼アーチ橋で、建設年代が比較的古く部材構成が複雑なものと、近年設計された部材構成が単純なものとを対象として、以下の2種類の実験を行った。(1)橋梁への視距離と視認可能な部材および形態の印象を、現地において被験者に回答してもらう。(2)対象橋梁の異なる視距離からの写真を画像処理し、背景を消去するとともに画面上での見えの大きさを一定にしたサンプルを用いて、大きさの印象と距離感の印象を被験者に回答してもらう。以上の実験データを分析した結果、以下の点が明らかとなった。実験(1)から、全体の印象はおおよそアーチスパン比と関連性があり、アーチスパンの2.53.5倍の視距離で立体的に見え始め、1.52,5倍で部材の構成がわかり始める、それ以下で汚れなどがわかり始めるという傾向が見受けられた。また部材の視認性はアーチスパン比よりも、実距離に関係があり、特に細部の形状や汚れなどが視認可能な距離は約100m程度であった。実験(2)から、同一橋梁の視距離の判別は、部材構成が複雑な橋梁のほうが単純なものより容易であり、大きさの印象は、背景を消去して橋梁形態だけから判別する場合には部材構成が複雑な橋のほうが大きく見え、単純な橋は実際には規模が大きくても小さく見られる傾向があった。背景がある場合にはほほ正しく大きさの比較がなされた。以上の結果より、橋梁形態の印象と視距離および形態特性との関係を明らかにすることができた。1.ほぼ同程度の規模(中央スパン100m程度)の鋼アーチ橋を対象として、戦前に建設されたものおよび近年建設され、デザイン的な評価がある程度高いものを選定して、図面などの関連資料を収集した。2.選定した橋梁の現地調査を行った。永代橋、忠節橋、豊田大橋、久澄橋、平成記念橋、辰巳新橋などである。現地調査では、アーチスパンの水平見込角が、5度、10度、15度、20度となる距離からの見え方の確認と写真撮影を行った。さらに距離による対象橋梁の部材の視認性を被験者数名によって、確認した。つまり、全体がシルエットで見えるといった状態から、構造部材の主要な形が見える、さらに接続部のディテール、汚れの状況などが見える、といった項目を設けて、それが確認できた距離を採取した。その結果、橋梁が立体的に見え始める距離や、細部への注目が集まり始める距離にある目処があることが把握された。3.写真撮影した橋梁の画像をコンピュータグラフィクスによって処理し、形態のシミュレーションを行った。例として、トラス部材斜材を消去したものや、接合部のプレートを消去したものなどの画像を作成し、その見え方の印象の相違を比較するとともに、評価実験に用いるサンプルの一部を作成した。4.以上本年度に得られたデータと材料をもとに、来年度は分析と評価実験を行い、その結果によって対象橋梁の補足を行いながら、構造形態と視覚的印象の評価手法を確立する。
リアルタイムin vivoイメージングシステムを用いた新しい膵癌実験モデル

1.ハムスター膵癌細胞にルシフェラーゼを導入した細胞(PGHAM-1-Luc)のin vitro特性の検討PGHAM-1細胞にルシフェラーゼ遺伝子を導入したPGHAM-1-Luc細胞は長期継代により生物学的特性が変化し、クローニングにより5つのサブクローンがえられた。この5つの細胞をIVIS Imaging Systemを用いて、生体反応を観察したところ、PGHAM-1-Luc-1が一番強い蛍光を発した。PGHAM-1-Luc-1の増殖能は、倍加時間で18.2時間とPGHAM-1細胞の14.4時間に比しやや低下した。膵内移植実験:同細胞を5x10^6個をハムスター膵脾葉に移植し発生する膵腫瘍および肝転移を経時的に観察した。移植後14日の観察ではルシフェリン腹腔内投与による蛍光が100%確認された。移植後21日の剖検直前のイメージングでは、14日に比べて減弱しているものが見られた。イメージングと剖検時の大きさはほぼ同一であった。脾内移植実験:同細胞を1x10^6個をハムスター脾臓内に移植しイメージングを行なった。全例に脾臓部位に蛍光が認められ、経時的にその存在が確認された。しかし、21日目の屠殺剖検時には脾臓から肝臓への直接浸潤は認められるも、PGHAM-1のような多発性肝転移は認められなかった。腹膜移植:同細胞を5x10^6個をハムスター腹腔内に移植し、経時的にイメージングを行なったところ、蛍光は7日目には微弱に認められるも、21日にはほとんど消失しており、剖検時にも腹壁の一部に結節を認めるのみであった。全体として、PGHAM-1細胞に比し、転移能が劣る可能性が示唆された。1.ハムスター膵癌細胞にルシフェラーゼを導入した細胞(PGHAM-1-Luc)のin vitro特性の検討PGHAM-1細胞にAdeno-Associated Vectorにてルシフェラーゼ遺伝子を導入したPGHAM-1-Luc細胞は長期継代により生物学的特性が変化し、多様性を示すことが明らかとなった。そのため、厳密なクローニングが必要とされ、PGHAM-1-Luc-1からPGHAM-1-Luc-5の5つのサブクローンがえられた。この5つの細胞をルシフェラーゼの遺伝子から発する微弱な光を超高感度CCDカメラで捉えるIVISImaging System(IVIS 100 System, Xenogen社製)を用いて、in vitroでリアルタイムに生体反応を観察したところ、PGHAM-1-Luc-1が一番強い蛍光を発することが明らかとなり、今後の実験ではPGHAM-1-Luc-1を使用することを確認した。PGHAM-1-Luc-1の増殖能は、倍加時間で18.2時間とPGHAM-1細胞の14.4時間に比しやや低下していた。膵内移植実験:同細胞を5x10^6個を4週齢雌性ハムスター膵脾葉に移植し、発生する膵腫瘍、転移を観察した。移植後14日の観察で全例に膵腫瘍がIVISImaging Systemで確認され、そのうち1例で膵腫瘍のほかに転移が見られ、剖検時所見と一致した。病理組織学的には中分化から低分化腺癌で、PGHAM-1細胞に比し、分化度がやや低下したのが確認された。次年度にて、詳細な経時的観察とともに、脾内移植、腹腔内移植と比較し、本モデルの有用性を検討する。

PGHAM-1-Lucより得られた5つのサブクローンより一番強い蛍光を発するPGHAM-1-Luc-1を用いたin vivo移植実験を行った。(1)膵内移植実験:同細胞を5×10^6個を4週齢雌性ハムスター膵脾葉に移植し、発生する膵腫瘍および肝転移を観察した。移植後14日の観察ではルシフェリン腹腔内投与によるの蛍光がIVIS imaging System(IVIS 100 System, Xenogen社製)によって100%確認された。移植後21日の剖検直前のイメージングでは、14日に比べて減弱しているものが見られた。イメージングと剖検時の大きさはほぼ同一であった。(2)脾内移植実験:同細胞を1×10^6個を4週齢雌性ハムスター脾臓内に移植し、移植後7日目、14日目、21日目に同様のイメージングを行なった。全例に脾臓部位に蛍光が認められ、経時的にその存在が確認された。しかし、21日目の屠殺剖検時には脾臓から肝臓への直接浸潤は認められるも、PGHAM-1のような多発性肝転移は認められなかった。(3)腹膜移植:同細胞を5×10^6個を4週齢雌性ハムスター腹腔内に移植し、移植後7日目、14日目、21日目にイメージングを行なったところ、蛍光は7日目には微弱に認められるも、21日にはほとんど消失しており、剖検時にも腹壁の一部に結節を認めるのみであった。全体として、PGHAM-1細胞に比し、転移能が劣る可能性が示唆された。2.PGHAM-1-Luc-1腫瘍の病理学的特性すべての腫瘍は増大とともに中心壊死をおこす傾向が強く、高い増殖能を反映していると思われた。病理学的には低分化腺癌であり、遺伝子導入によりin vivoでの腫瘍形成における生物学的特性の変化が示された。
環境ストレスに対する樹木の根の代謝制御

土壌に起因する環境ストレスが荒廃地の造林を行う上で問題になりやすい。荒廃地造林技術の開発のために環境ストレスに対する樹木根の代謝応答の機構を明らかにする必要がある。本研究では、樹木根の炭素代謝の応答を解析する手法を確立し、実際にいくつかのストレスに対する応答を解析した。その結果、低酸素ストレスやアルミニウム過剰ストレスには解糖系を阻害する作用があることが明らかになり、耐性樹種はその作用を回避する機構を持つことが示唆された。Melaleuca cajuputiを材料として、有機酸とアミノ酸の抽出・精製法とガスクロマトグラフによる定量法、解糖系の微量な代謝中間体の抽出・精製法と定量法(酵素サイクル法)、TCA回路の主要な酵素の抽出・精製法と活性の測定法を確立した。さらに低酸素ストレスに対する根の代謝制御を解析した。まず根圏への窒素通気により低酸素ストレスを負荷する栽培実験系を確立し、M.cajuputiの成長が阻害されないことを確かめた。同栽培系で成長が阻害されたEucalyptus cmaldulensisを比較種として用いた。E.cmaldulensisでは、低酸素ストレスによって根のエネルギー状態が悪化したが、M.cajuputiでは良好に保たれた。E.cmaldulensisの根では、悪化したエネルギー状態が培地へのグルコース添加によって回復したことや、スクロース(Suc)蓄積を伴うSuc分解酵素の活性の低下があったことなどから、基質供給の減少によりエネルギー代謝が制限されたことが示唆された。一方、M.cajuputiでは低酸素ストレス下でSuc分解酵素の活性を維持し、Suc蓄積がなかったことから、エネルギー代謝への基質供給が十分であったと考えられる。^<13>CO_2パルスラベルにより根への光合成産物の転流を解析したところ、E.cmaldulensisでは阻害されたが、M.cajuputiでは阻害されなかった。この種間差は根にSucが蓄積することによる葉からの転流のフィードバック阻害を回避できるかどうかの違いによると考えられる。解糖系の主要な酵素は両樹種で低酸素ストレスにより阻害されず、M.cajuputiではいくつかの酵素の活性がむしろ誘導された。今後、このような変化を伴った代謝制御の詳細を解析するために、一次代謝関連の代謝物の定量と酵素活性の測定を進める。Melaleucacajuputi,Melaleucabracteata,Eucalyptuscamaldulensisを材料として,糖,有機酸の抽出・精製・定量法の改良を行った。また,M,cajuputiを材料として解糖系,TCA回路について,昨年度に確立したものに加え,さらにいくっかの酵素活性の測定法を確立した。低酸素ストレスに対する根の代謝制御について昨年度に確立した栽培系を用いて解析した。湛水耐性種M,cajuputiでは5種類の解糖系酵素の活性が低酸素ストレスによって誘導された。低酸素ストレスによって解糖系が賦活化されたと考えられ,これと低酸素ストレス耐性との関連を今後明らかにしていく。アルミニウム(Al)ストレスに対する根の代謝制御の解析のための栽培系を確立した。1mM,24時間のAl処理は,耐性種のM,cajuputi,E,cam:aldulensis,感受性種のM,bracteata(1mMAI,24時間で根の伸長が阻害される)について,どの種でも光合成産物の根への転流に影響を与えないことが^<13>CO_2パルスラベル実験により確認された。この時M,bracteataでは可溶性糖画分とデンプン画分への光合成産物の分配割合が増え,構造性多糖画分への分配割合が減少したが,M,cajuputiとE,camaldulevrsisではそれらの分配割合に変化がなかった。また,M,bracteataでは根のフルクトース濃度が減少したが,耐性種のM,cajuputiとE,camaldulensisではスクロースまたはフルクトース,グルコースなどの濃度が増加した。今後,AIによる根の糖代謝の変化と耐性との関連を明らかにしていく。Melaleuca cajuputi、Melaleucabracteata、Eucalyptus camaldu lensisを材料として、解糖系中間代謝物の抽出・精製・定量法の改良を行った。また、M.cajuputiとM.bracteataを材料として解糖系、TCA回路について、これまでに確立したものに加え、さらにいくつかの代謝物量と酵素活性の測定法を確立した。これらを含め、これまでに確立した手法を用いてアルミニウムストレスに対する耐性種艦M.cajuputiと感受性種M.bracteataの根の代謝制御の解析を行った。1mM、24時間のアルミニウム処理による両種の解糖系の応答が異なることがわかった。最も顕著な違いとして、感受性種のM.bracteataは、解糖系のフラックスがアルミニウムストレスにより低下し、根のエネルギー状態が悪化したが、耐性種のM.cajuputiは、少なくともホスホグリセリン酸までの解糖系のフラックスが低下していたにもかかわらず、エネルギーとして利用される最下流のアセチルCoA量は維持され、エネルギー状態が悪化しなかった。

また、スクロース分解や解糖系最上流部の代謝で両種に違いが見られたので、これらに関連する代謝経路の詳細な解析を行うことにより、M.cajuputiのA1ストレス耐性機構が解明される可能性を示すことができた。また、確立した手法は他の環境ストレスへのこれら樹木の代謝応答の解析に適用できるので、特にM.cajuputiの持つ強力な低酸素ストレス耐性の機構解明に向けてさらに詳細な解析を行いたい。
唾液中のメタロプロテアーゼによる歯周疾患と心臓血管疾患のリスクファクターの評価

本研究では、唾液中に含まれるMMPsの発現について歯周病患者と心臓疾患関連患者との間で量的相関関係を検索した。唾液中のMMP-8の発現は、健常者と歯周病患者とで有為に発現量が変化していることが示された。しかしながら、心臓疾患関連患者と歯周病単独の患者の間では発現量の間に変化は認められなかった。また、それ以外のMMP-2,-9についても発現量に有為な変化は認められなかった。本研究は今まで廃棄されていた唾液を採取し、それを検体とした患者の全身的なスクリーニングを行えるようにする為の基礎的な研究である。近年、全身疾患と歯周疾患の関連性が指摘され、全身疾患の増悪を防ぐため口腔ケアの重要性が言われている。しかしながら、全身疾患への口腔ケアの効果に対する生化学的評価が皆無であった。本年21年度の実施計画では、健常男性のコントロール群における唾液採取法の検討と解析法の確立であった。特に、心臓血管疾患と歯周疾患の両疾患の増悪に関連性が言われているMMPsについて、唾液をサンプルとして検出を行うためのシステムの確立を行っている。当初は、純唾液をサンプルとして行う予定にしていたが、心臓血管患者の手術前のサンプルの採取にあたって、身体的負担の軽減のため刺激性の混合唾液について解析を行うためのシステム構築を自指している。本年の研究では、健常者20代の歯周疾患に罹患していない男性9名からサンプルの取得を行い、-20°Cで保存したサンプルと、採取直後のサンプルについて、プロテインアッセイを行ったところ、両サンプルよりウェスタンブロクツトとELISAアッセイを行うための十分なタンパク質を得た。また、ウェスタンブロットにて唾液中のMMP-8の発現を確認している。現在、心臓血管疾患患者からの混合唾液サンプルを、口腔ケア介入前と介入後一ヶ月後で採取しており、-20°Cにて保存を行っている。本研究は今まで廃棄きれていた唾液を採取し、それを検体とした患者の全身的なスクリーニングを行えるようにする為の基礎的な研究である。本年21年度の実施計画では、健常男性のコントロール群における唾液採取法の検討と解析法の確立であったが、。22年度では特に、心臓血管疾患と歯周疾患の両疾患の増悪に関連性が言われているMMPsについて、唾液をサンプルとして検出を行うためのシステムの確立を行っている。当初は、純唾液をサンプルとして行う予定にしていたが、心臓血管患者の手術前のサンプルの採取にあたって、身体的負担の軽減のため刺激性の混合唾液について解析を行うためのシステム構築を目指している。本年の研究では、健常者20代の歯周疾患に罹患していない男性9名からサンプルの取得を行い、-20°Cで保存したサンプルと、採取直後のサンプルについて、プロテインアッセイを行ったところ、両サンプルよりウェスタンブロッットとELISAアッセイを行うための十分なタンパク質を得た。現在、心臓血管疾患患者からの混合唾液サンプルを、口腔ケア介入前と介入後一ケ月後で採取しており、-20°Cにて保存を行った。
手術侵襲後の生体反応におけるアディポサイトカンの役割に関する研究

手術侵襲後の生体には恒常性を維持するべく炎症性サイトカイン産生を中心とした生体防御反応が起こるが,その反応が過剰であると感染症などの術後合併症が引き起こされる。われわれは,消化器癌手術症例を対象として,脂肪細胞特異的に産生され,抗炎症性作用を有するアディポネクチンが術後炎症性生体反応に関与し,その侵襲後の変動が手術侵襲度に依存していること,さらに,大腸癌症例を対象とした検討において,術後感染症発生群では非発生群に比べ,術前から血清アディポネクチン値が有意に低値であること,術前アディポネクチン値の低下が術後感染症発生の独立した危険因子であること,その機序として,アディポネクチン産生の低下は抗炎症性作用の抑制から術後の過剰な炎症反応を惹起し,易感染性が誘導されることを明らかにした。手術侵襲後の生体には恒常性を維持するために生体防御反応が起こるが,その反応が過剰であると術後合併症の要因となる。手術侵襲後の生体防御反応の解明およびその制御は術後合併症の予防や治療の点から重要である。代表的なadipocytokineであるadiponectinは脂肪細胞特異的に産生されるペプチドホルモンであり抗炎症作用を有することが報告されている。今回,adiponectinの手術侵襲後の生体防御反応および術後合併症発生への関与を検討した。食道癌,大腸癌手術症例を対象とし,術前,術後1,3,5,7病日の血中adiponectin濃度をELISA法にて測定した。adiponectinは,食道癌症例では術後第3病日まで低値が持続した後に回復するのに対して,大腸癌症例では術後第1病日に最低値を示し第3病日には術前値に回復した。次に,大腸癌症例のみを対象とし術後合併症発生群と非発生群で検討したところ,adiponectinは,両群とも術後一過性の低下した後に回復するが,合併症発生群では非発生群に比し術前から第7病日まで有意に低値であった。多変量解析にて術前adiponectin値の低下は術後合併症発生の独立した危険因子であった。以上の結果から,手術侵襲の程度により術後の脂肪細胞からのadiponectin産生能に違いが生じること,術後のadiponectin産生の低下は,その抗炎症性作用の抑制から過剰な炎症性反応を引き起こし術後合併症発生に関与する可能性があることなどを示唆された。脂肪細胞機能に着目した手術侵襲後の生体防御反応の解明とその制御は,術後合併症の予防に有力なアプローチになると思われる。われわれは,これまで脂肪細胞特異的に産生され,抗炎症性作用を有するadiponectin産生が術後炎症性生体反応の制御に関与し,その侵襲後の変動が手術侵襲度に依存していること(成人病と生活習慣病2008),さらに,大腸癌症例を対象とした検討において,術後感染症発生群では非発生群に比べ,術前から術後7病日まで血清adiponectin値が有意に低値であること,術前adiponectin値の低下が術後感染症発生の独立した危険因子であること,その機序としてadiponectin産生の低下は抗炎症性作用の抑制から術後の過剰な炎症反応を惹起し,易感染性が誘導されることを報告してきた(J Surg Res(in press))。平成20年度は,研究実施計画書に基づき,ω-3系脂肪酸を強化した免疫賦活経腸栄養剤の術前投与によるアディネクチン濃度へのmodulation効果,術後の炎症性メディエーター産生の制御効果を検討した。大腸癌症例を対象とし,栄養剤投与群には,IMPACT[○!R](味の素ファルマ)を術前5目間,1日750mlを通常の食事摂取の上に経口摂取させた。非投与群は,通常食のみとした。投与前,術前(投与後),術後1,3,5,7病目の血清adiponectin,leptin値をELISA法にて測定した。しかし,術前(投与後),術後において,両群間に血清adiponectin,leptin値の有意な差は認めなかった。また,術後のWBC,CRP値に有意差を認めなかった。これらの結果から,これまで報告されている免疫賦活経腸栄養剤の術後合併症抑制効果は,今回検討した脂肪細胞機能の制御より,われわれが報告してきた免疫系への賦活作用に寄与しているところが大きいと考えられた(Dis Colon Rectum2006)。
ゴルジ装置細胞質側に局在する高分子蛋白質ファミリーの解析

ゴルジ装置の特異的な構造、機能に係わる蛋白質とその働きについての解析は最近までほとんどおこなわれていなかった。最近ゴルジ装置細胞質側に存在する蛋白質の発見が次々と報告されている。我々はヒト自己抗体を用いて新しいゴルジ装置細胞質側局在蛋白質、GCP372,GCP230,GCP170,GCP112及びGCP372のホモログであるラットGCP360の存在を明らかにした。これらは全てゴルジ装置に局在しているが、膜蛋白質であるGCP372(GCP360)以外はペリフェラルな膜結合様式をとっている。GCP230以外はcDNAにより一次構造が明らかになっているが、全て巨大なcoiled-coi構造を持っていた。GCP170はBFAに高い感受性を示す分子量170kDaの蛋白質であるが、既知のBFA感受性蛋白質とは異なっていた。GCP170は400アミノ酸からなる球状のhead domain,それに続く2つのcoiled-coil domainそして約130アミノ酸からなるtail domainの4domainから成っている高りん酸化蛋白質である。GCP170のアミノ酸配列には多くのりん酸化のコンセンサス配列が見いだされるが、実際のりん酸化部位を同定するため各domainを欠失させたコンストラクトを発現ベクターに組み込みCOS-1細胞で発現りん酸の取り込みを免疫沈降、SDS-PAGEで解析した。head domainを含むコンストラクトは全てりん酸化がみられた。一方head domainを含まないコンストラクトはりん酸化されなかった。GCP170のりん酸化はhead domainにおこることが示された。前述のコンストラクトを同様にCOS-1細胞で発現ゴルジ装置を単離して各蛋白質のゴルジ装置局在能を蛍光抗体法を用いて検討した。head domainを欠いたコンストラクトはゴルジ装置局在がみとめられず。またhead domainとcoiled-coil domain両者がゴルジ装置への局在に必要であった。これらの結果から高りん酸化部位であるhead domainがGCP170のゴルジ装置局在に重要な役割をはたしていることが推測される。最近巨大なcoiled-coil domainを持つゴルジ装置局在蛋白質golgin245/p230のcDNAが単離され、一次構造が報告された。我々が解析しているGCP230と分子量がほぼ同じであるので、本蛋白質がgolgin245/p230と同一か否かを検討するために以下の実験をおこなった。golgin245/p230のアミノ酸配列を用いて大腸菌で発現をおこない、golgin245/p230に対するポリクローナル抗体を作製した。この抗体は我々が単離した部分的GCP230cDNAと反応せず、さらに抗GCP230抗体はgolgin245/p230と反応せず、抗golgin245/p230抗体はGCP230と反応しなかった。この結果からGCP230は未知のゴルジ装置局在蛋白質あることが確認された。現在GCP230一次構造の解析を継続している。

我々が解析しているGCP230と分子量がほぼ同じであるので、本蛋白質がgolgin245/p230と同一か否かを検討するために以下の実験をおこなった。golgin245/p230のアミノ酸配列を用いて大腸菌で発現をおこない、golgin245/p230に対するポリクローナル抗体を作製した。この抗体は我々が単離した部分的GCP230cDNAと反応せず、さらに抗GCP230抗体はgolgin245/p230と反応せず、抗golgin245/p230抗体はGCP230と反応しなかった。この結果からGCP230は未知のゴルジ装置局在蛋白質あることが確認された。現在GCP230一次構造の解析を継続している。
C-ヌクレオシド類の精密合成の開発とその構造活性相関

ショウドマイシンで代表されるC-ヌクレオシドとノジリマイシンで代表されるアザ糖の両方の類似骨格を有するC-アザヌクレオシド類の合成の例は、その合成方法の難しさから非常に少ない。従って、その性質はほとんど知られていない。我々は保護されたフラノシルリボースに塩基部分の複素環の金属塩を反応させることにより、相当するジオール誘導体に、次に酸化によりジケトン誘導体に変換後、還元的アミノ環化反応により相当する、C-アザヌクレオシドをグラム単位で合成した。この化合物を脱保護後塩酸塩としてX-線構造解析を行い、L-リキソース型のC-アザヌクレオシドであることを決定した。更にこの方法を保護されたデオキシフラノシルリボースに適用すると、同様にL-リキソース型のC-アザデオキシヌクレオシドのα-アノマー、βアノマーを1:1で与えることが分った。これらは、液体クロマトグラフィーで分割することが出来た。この研究で得られたC-アザヌクレオシドの抗ウィールス活性を見るために、抗HIV-1活性を調べたが、その活性は認められなかった。核酸は生体物質の根源をなす化学物質である。この核酸の働きは大まかには判って来ているが、詳細は未だブラックボックスと考えられる。我々は天然に存在するシヨウドマイシンで代表されるC-ヌクレオシドの化学者が、グラム単位で容易に合成出来る方法の開発を目的としている。これまでに、我々はC-リボスクレオシド並びにC-デオキシリボヌクレオシド類の一般合成法は、精密度の点でや々難点はあるもの々一応完成を見た。現在、精度を上げる研究を続けているが一方において、合成されたC-ヌクレオシドの化学的な分離方法の確立及び生理活性試験の進行中である。更に、新しい型のC-ヌクレオシドとして、C-アザヌクレオシドの一般合成法を完成した。このヌクレオシドは生理活性の点で世界的レベルで注目されるであらう。現在、これらの抗エイズ剤としての活性を検討中である。更に新しい型の糖を有するC-ヌクレオシドの合成を検討しており、これが完成すると、今までに知られていないC-ヘテロ原子-ヌクレオシドの出現となり生物活性の点、更には生体反応の解明において大きな貢献が出来るものと思われる。ショウドマイシンで代表されるC-ヌクレオシドとノジリマイシンで代表されるアザ糖の両方の類似骨格を有するC-アザヌクレオシド類の合成例は、その合成方法の難かしさから非常に少く、従って、その性質はあまり知られていない。我々は、保護されたフラノシルリボースに塩基の金属塩を反応させることにより、ジオール誘導体とし、酸化によりジケトン誘導体に変換後、還元的アミノ環化反応によりグラム単位で目的とするC-アザヌクレオシドをβ-選択的に合成する方法を確立した。この反応の拡張として、保護されたデオキシフラノシルリボースを出発物質として、C-アザオキシヌクレオシドを合成することが出来た。この場合は、α,β-アノマーが1:1で合成されるが、液体クロマトグラフィーで分割することが出来た。この方法により合成されたC-ヌクレオシドの生物活性試験として、抗HIV活性を調べたところ、現在、抗エイズ剤として知られているAZT,ddI,DS程の活性は認められなかった。この化合物を脱保護後塩酘塩としてX-線構造解析を行い、L-リキソース型のC-アザヌクレオシドであることを決定した。更にこの方法を保護されたデオキシフラノシルリボースに適用すると、同様にL-リキソース型のC-アザデオキシヌクレオシドのα-アノマー,β-アノマーを1:1で与えることが分った。この研究で得られたC-
Belle実験におけるBとBs中間子の稀崩壊の研究

平成21年度は、現在高エネルギー加速器研究機構で行われているBelle実験においてで蓄積された大量のB中間子事象のうち、光子を終状態に含む輻射稀崩壊の研究に取り組むとともに、Belle実験で蓄積された大量の事象データを最大限に活かすために再整備された事象再構成プログラムを全データを適用しなおす取り組みに中心的役割を果たした。輻射稀崩壊に関しては、平成21年度にはインクルーシブb→sγの測定とB→K*1+1-崩壊の前後非対称性の測定という新物理に感度の高い測定を学術誌に発表することができた。また、学術誌には未発表だが、インクルーシブb→s1+1-の精度良い測定にも成功し、国際会議等における報告で高い反響を得ている。b→sγ過程の結果からは、例えば新物理で登場する荷電ヒッグス粒子の質量は300GeV以上であるという制限をつけることができる。B→K*1+1-に関しては標準理論とあまり良く合わないので新物理の影響の可能性が議論されているが、b→s1+1-では逆に標準理論と良く合うため、今後の進展が期待されている。事象再構成に関しては、全データのさらに610倍のモンテカルロ・シミュレーション事象の生成を統括した。これらのモンテカルロ事象はデータ解析におけるバックグラウンド事象の除去アルゴリズム等の研究に不可欠である。ただでさえ莫大なデータをさらに一桁上回る量のデータを生成し取り扱うためにBelle実験に参加する各国の計算機資源をすべて活用し、最終的に高エネ機構でまとめられた。このようにBelle実験データ解析環境の大幅な整備が進められた上で、課題であるB中間子の稀崩壊の重要な研究を進めることができた。平成20年度は、現在高エネルギー加速器研究機構で行われているBelle実験においてで蓄積された大量のB中間子事象のうち、光子を終状態に含む輻射稀崩壊の研究に取り組んだ。輻射稀崩壊の素過程には、b→sγとb→dγがある。前者は分岐比が1万分の3程度で、素粒子の標準理論を越える物理現象に感度があり、また小林益川行列要素Vubの測定に重要な情報を引き出せる。後者の分岐比は10万分の1程度であり、前者からの粒子誤識別によるバックグラウンドの影響が大きく難しい測定であるが、小林益川行列要素Vtdの測定を行うことができる。これらの素過程をインクルーシブに測定するために、本研究では多数の終状態の重ね合わせとして測定を行う。データ解析にあたっては、これまでの比較的類似した解析での手法を改善するために、さまざまな新しい試みを取り入れた。まず、粒子の崩壊過程を効率よく再構成する解析手法を導入した。このことにより、b→sγとb→dγの2種類の解析を効率良く同時に進めることができている。次に、これもBelle実験の解析ではほとんど使用されてこなかったニューラルネットワークを用いた事象選別の手法を取り入れ、解析効率の向上を実現した。また、バックグラウンドの見積りに重要なモンテカルロ事象の生成に関して、大量のB中間子事象データのさらに610倍の事象を生成の統括を行った。これはBelle実験全体で共有できる貴重なデータとなる。Belle実験におけるデータ解析では、モンテカルロ事象ですべての確認を終えたことを実験グループ内の第三者が確認し終えるまで実際のデータの解析を行わない「ブラインド解析」の手法をとっているため測定結果はまだ得られてはいないが、ほぼ予定通りデータ解析手法の構築が進められている。
上肢支持運動における着手技術評価および即時フィードバックシステムの開発

下肢の着地運動に比べ、上肢着手はその技術や力学的負荷に関する科学的知見が圧倒的に不足している。本研究は、上肢支持運動における着手技術にをバイオメカニクス的に分析し、運動実践現場において活用できる着手技術の即時診断評価フィードバックシステムを開発することで、より安全で効果的な運動実践環境の構築および身体運動科学研究の発展に寄与することを目的とする。手押し車といった支持の基本運動から体操のあん馬に見られるような高度な支持運動までを対象に、着手技術と上肢への負荷を分析評価する。そして運動実践者と指導者がより直感的に客観的データを活用しながら日常的にデータ蓄積が可能なシステムを開発し、社会に貢献する。
分子疫学コホート研究実施のための適切なマニュアル構築

分子疫学コホート研究では、多数の健康者を対象に長期にわたり追跡を行い、開始時点でのさまざまな生活習慣の違いや生体試料(血清ならびにDNA)測定結果がその後の疾病発生/死亡にどのように複合的に影響を及ぼすかを検討する。科学技術・IT技術の発展により、このような研究が可能になってきたが、人を対象とし、健康に関わるさまざまな情報を収集、長期にわたり保管し、追跡により疾病発生/死亡を把握するためには、適切な情報の管理ならびに対象者を含む社会への説明を必要とする。そこで、中国の研究者を訪問し、隣国の研究実態を把握した。さらに、現在日本で行われている分子疫学コホート研究8箇所を訪問(1箇所は質問項目を送付し、研究者が回答)し、実態を調査した。その結果、1.社会・対象者の理解を得るための努力はされつつある、2.研究の規模や期間が研究資金に左右されるため、合理的かつ長期的な計画を立てることが困難である、3.研究開始後のモニタリングシステムがない、4.運営組織事務局、広報窓口、審査機関、試料管理組織、監視機関などを備えているところは少ない、ことが明らかとなった。質の高い成果を得るための研究を実施するには、(1)合理的な研究計画の立案、(2)それを実現するための資源(研究資金、組織プログラム)の確保、(3)実施中のモニタリングシステムの確立が必要と考えられた。別にがん特定の疫学領域で行われている市民シンポジウムに参加した一般市民を対象に研究に対する意識調査を行った。これら知見を総合すうることで、分子疫学研究プロトコール作成のための手順書、倫理審査申請時に必要な項目のチェックリスト、個人情報保護対策方法をまとめたマニュアル案を作成することが可能となった。
半導体検出器ＰＥＴによる心電図同期ダイナミック心筋ＰＥＴ検査の開発

心電図同期ダイナミック心筋PETで虚血心筋の病態解析を行った研究は、心電図波形のRーR間隔を4分割して大雑把に心電図同期し、呼吸同期を伴わない不十分な同期画像で解析を行っていたが、半導体PET装置が導入されるため、その優れた性能により、従来のPETより正確な心電図同期ダイナミックデータ収集ができることを確かめる。従来のPETでは不可能な、呼吸同期も同時に可能であることも確認し、心電図同期と呼吸同期を同時に行うことで、心筋の動きによる不鮮明な心筋画像ではなく非常に輪郭が明瞭で定量解析を行いやすいダイナミック心筋画像が得られ、従来装置より正確な局所心筋定量検査が可能になることを検証する。
ダイナミックスによる耳音響放射発生機序の理論的解明

"耳から音が出てくる"という興味のある現象が発見された。耳音響放射(Otoacoustic emissions:OAE)と呼ばれているこの現象は、蝸牛内外有毛細胞のアクティブな機械微小振動の外耳道への放射とする説が、現在の所最も有力である。なぜなら、ヒトの場合、OAEは正常耳からほぼ100%の確率で検出され、薬害や高齢のため外有毛細胞に障害をきたした高度難聴者からは検出されないからである。従って、現在有用な検査法の少ない内耳機能を評価する手段として、臨床応用が期待されている。しかし、OAEについては不明な点が多い。そこで本研究では、まずOAE測定システムを構築し、トーンバースト刺激音に誘発される誘発耳音響放射の計測を行った。次に、外有毛細胞のアクティブな働きを組み込んだ、OAE計測装置の出力に対応する式を導出し、種々のパラメータを変えて数値計算を行い、計測結果と比較することにより、OAE発生機序の本質的な解明を試みた。その結果、以下のことが明らかとなった。1.OAEには潜時が短く入出力特性が線形に近いfirst componentと、潜時が長く非線形な入出力特性を有するslow componentが存在する。2.入力音周波数に対応する特徴周波数部位と、その周波数より数百Hz高い特徴周波数を有する部位の間で、外有毛細胞の能動的な働きが他の部位より強い場合に、first componentが現れる。3.外有毛細胞の能動的な働きが前述2よりさらに強くなると、slow componentが現れる。
酸化物半導体/金属酸化物界面を利用した酸素センサに関する研究

高周波マグネトロンスパッタリング装置により、n-Siウェーハ(111)基坂上へLaNiO_3、LaCoO_3およびLaMnO_<3.15>ペロブスカイト型酸化物薄膜の作製を試みた。さらに、これらのペロブスカイト型酸化物薄膜および関連複合酸化物薄膜を利用した新しいタイプのダイオード型酸素センサ{n-Si/ペロブスカイト型酸化物薄膜OR関連複合酸化物薄膜/Pt-Pd}を試作し、その基礎特性を調べた。Ar中でのスパッタにより、通常ではペロブスカイト型酸化物の還元によってしか生成しないLa_2Ni_2O_5、La_2Co_2O_5およびLa_8Mn_8O_<23>薄膜が生成した。これらの膜を酸素ガス中または空気中で熱処理することにより、LaNiO_3、LaCoO_3およびLaMnO_<3.15>ペロブスカイト型酸化物薄膜が得られた。また、ArとO_2混合ガス中で反応性スパッタリングを行うことにより、LaCoO_3およびLaMno_<3.15>ペロブスカイト型酸化物薄膜が得られた。このようにして得られたペロブスカイト型酸化物薄膜および関連複合酸化物薄膜を利用したダイオード型酸素センサの窒素ガス中および酸素ガス中における電流-電圧特性を測定したところ、全ての複合酸化物薄膜において、窒素ガス雰囲気中と酸素ガス雰囲気中で電流値変化が見られ、酸素ガス応答性があることが分かった。中でも、LaMnO_<3.15>ペロブスカイト型酸化物薄膜を利用したダイオード型酸素センサは、窒素ガス雰囲気中と酸素ガス雰囲気中で非常に大きな電流値変化が見られた。また、順方向固定バイアス下における電流応答測定においても最も大きい応答速度を示し、低温作動型酸素センサとして非常に有望であることが分かった。
普遍性と多様性を考慮した漢文教材の開発

新しい漢文教材の例の1つとして、黄梅調映画『梁山伯与祝英台』を取り上げた。1963年に国泰により製作された黄梅調映画『梁山伯与祝英台』は、中国四大民間伝説の一つである「梁山伯と祝英台」を映像化したものである。その歌はわかりやすい文語調になっているため、漢文教材に適している。研究成果は、論文「映画『梁山伯与祝英台』を漢文教材にする」(『大東文化大学紀要(人文科学)』57号、2019年3月)において公表した。現代の漢文教育の参考とすべく江戸時代の漢文教育の実例を研究した。具体的には、懐徳堂における復文(書き下し文を漢文に直す練習)や漢作文の様子を調査した。研究成果は、論文「懐徳堂における漢作文実習」(『中国研究集刊』64号、2018年6月)および論文「懐徳堂末期の漢文教育ー並河寒泉『課蒙復文原文』、並河蜑街『復文草稿』を中心に」(『大東史学』1号、2019年3月)で公表した。論文「懐徳堂における漢作文実習」では、並河寒泉『文通』に見える漢作文に対する考えを確認した上で、和文の史談を漢文に直す練習がされていた様子を具体例を挙げて紹介した。論文「懐徳堂末期の漢文教育ー並河寒泉『課蒙復文原文』、並河蜑街『復文草稿』を中心に」では、並河寒泉『課蒙復文原文』、並河蜑街(たんがい)『復文草稿』(共に大阪大学懐徳堂文庫蔵)を中心に、懐徳堂終末期における復文練習および漢作文練習の様子を紹介した。復文については、教材は類書の『淵鑑類函』から多く取られていること、その内容には懐徳堂および寒泉の特徴が見られること、原文の完全な復原を目指すものではなかった点を明らかにした。漢作文については、教材は、すでに指摘されていた『常山紀談』などの軍記以外に、『窓のすさみ(追加)』などの随筆や懐徳堂の逸話なども使われていたことを明らかにした。漢文教材の発掘のための調査を行った。国内においては、大阪大学附属図書館、大阪府立中之島図書館、国会図書館などにおいて調査を行った。国外においては、中国国家図書館において資料調査を行った(『擬怕婆經』、『書経串釈』、『新出民国笑話談』など)。中国国家図書館においては、登録を行い、日本国内においてもコンピュータである程度の資料閲覧が行える環境を整えた。成果の一部は、湯城吉信「『滑稽叢話』に見る辛亥革命前後の中国」(『懐徳』85号、pp.60-71、2017年1月)として発表した。要旨は以下のようである。大阪大学懐徳堂文庫には、いわゆる懐徳堂関係資料以外に、明治、大正期に収集された書物が多く所蔵されている。それらの中には、中国の同時代資料も見える。これらの資料も、懐徳堂文庫の魅力の一つである。本稿では、その一例として『滑稽叢話』という書物を紹介した。『滑稽叢話』は辛亥革命の年(一九一一年)に上海で出版された小咄集である。いわゆる通俗的な本なので、調査したところ大学図書館などでは普通所蔵されていない。ただ、通俗的である故に当時の社会情勢を如実に反映している。本稿では、官吏の腐敗、アヘンの悲劇、台湾割譲、留学生の様子、保皇党と革命党、未来の予測、辮髪、学制改革に関する記述を紹介した。変革を余儀なくされる中、人々がその変化に対応しきれなかった様子も窺える。また、通俗的とは言っても作者は文人であり、新しい事物を描写する際にも中国古典に束縛されているあたり、中国の文人の性を見ることができる。『滑稽叢話』は、当時の社会の様子を知る上でも、中国文化の特質を知る上でも、貴重な資料であると言える。資料収集は、国内、国外ともに実地調査を行い順調に進行している。また、一部ではあるが、収集した資料を基に論考をまとめることもできた。江戸時代の懐徳堂の漢文学習について調査し、学会発表を行った他、論考にまとめた。一つは、復文の教材である。懐徳堂の並河寒泉は、『課蒙復文原文』という書物を残している。これは、復文の題材を集めたものである。この書を見ると、寒泉が様々な文章を教材に使っていたことがわかる。だが、その文章を詳細に調べてみると、『淵鑑類函』から引用していることがわかる。もう一つは、漢作文の実例である。これは、並河寒泉の息子の蜑街がまとまった記録を残しているほか、三村崑山など懐徳堂関係者の筆記に分散して残されている。題材は、中国の故事もあるが、『常山紀談』『武辺咄聞書』『武将感状記』など日本の軍記を多く用いていたことがわかる。これは、客観描写をする「記事」の練習として使っていたのであるが、当時の儒者が、日本のことを漢文で表現することも大きな役割の一つとして持っていたことが関係している。懐徳堂の漢文教育についてはほぼ調査を終えることができた。

新しい漢文教材の例の1つとして、黄梅調映画『梁山伯与祝英台』を取り上げた。1963年に国泰により製作された黄梅調映画『梁山伯与祝英台』は、中国四大民間伝説の一つである「梁山伯と祝英台」を映像化したものである。その歌はわかりやすい文語調になっているため、漢文教材に適している。研究成果は、論文「映画『梁山伯与祝英台』を漢文教材にする」(『大東文化大学紀要(人文科学)』57号、2019年3月)において公表した。現代の漢文教育の参考とすべく江戸時代の漢文教育の実例を研究した。具体的には、懐徳堂における復文(書き下し文を漢文に直す練習)や漢作文の様子を調査した。研究成果は、論文「懐徳堂における漢作文実習」(『中国研究集刊』64号、2018年6月)および論文「懐徳堂末期の漢文教育ー並河寒泉『課蒙復文原文』、並河蜑街『復文草稿』を中心に」(『大東史学』1号、2019年3月)で公表した。論文「懐徳堂における漢作文実習」では、並河寒泉『文通』に見える漢作文に対する考えを確認した上で、和文の史談を漢文に直す練習がされていた様子を具体例を挙げて紹介した。論文「懐徳堂末期の漢文教育ー並河寒泉『課蒙復文原文』、並河蜑街『復文草稿』を中心に」では、並河寒泉『課蒙復文原文』、並河蜑街(たんがい)『復文草稿』(共に大阪大学懐徳堂文庫蔵)を中心に、懐徳堂終末期における復文練習および漢作文練習の様子を紹介した。復文については、教材は類書の『淵鑑類函』から多く取られていること、その内容には懐徳堂および寒泉の特徴が見られること、原文の完全な復原を目指すものではなかった点を明らかにした。漢作文については、教材は、すでに指摘されていた『常山紀談』などの軍記以外に、『窓のすさみ(追加)』などの随筆や懐徳堂の逸話なども使われていたことを明らかにした。引き続き、新しい漢文教材の発掘のための調査を行う。国内においては内閣文庫、国会図書館、大阪大学、大阪府立中之島図書館、国外においては、中国国家図書館などの資料収集を行う。また、収集した資料を教材化する方法についても考察し、論考にまとめたい。漢文教材になりそうな文章を蒐集する。一つは、中国の伝説である梁祝故事を考えている。資料購入が選定に手間取り次年度に持ち越すものが生じた。資料収集のための出張が校務多忙により行うことができなかった。来年度、調査旅行を行う予定である。資料購入および複写費用に充てる。
難加工層あるいは弱い接合界面を持つ金属積層板の成形性とその改善

本研究では,延性が乏しい,接合界面が比較的弱いなど材料面からみて塑性加工が難しい金属積層板の最適成形条件(積層材料,積層比,加工条件など)について,成形加工実験および弾塑性応力解析をもとに検討した.得られた主な結果は次のとおりである.(1)二軸平面応力下の成形限界をHillおよびM-K理論を基礎に明らかにした.積層板製造(圧接)時に発生する塑性予ひずみが加工性を著しく悪くするので,接合不良とならない範囲で圧接圧下率を下げることが重要である.(2)ステンレス鋼(SUS430)/アルミニウム積層板の引張り曲げ破断荷重(耐荷力)を調べたところ,ステンレス鋼が曲げの外側にある場合にはその逆の場合よりも破断荷重が小さい.これは,変形抵抗の大きな層を曲げの外側に配置すると,変形の進行にともなって高強度層の板厚が減少するため積層板全体としての耐荷力が小さくなるためである.(3)軟鋼/クロムの三点曲げではクロムが曲げの内側にくれば良好な曲げができるが,クロムが外側に位置すると脆性なクロムに割れが生じる.クロムを外側にしたアルミニウム/クロム積層板はクロムの単一板より良好な曲げが得られる.これは,曲げの中立軸がクロム層側に移動し,表面における曲げ応力が低減されるためである.(4)接合界面が弱い積層板では加工中に剥離する可能性がある.接合界面の強度評価方法としてスリット付きの積層板の曲げ試験法を提案した.本研究では,延性が乏しい,接合界面が比較的弱いなど材料面からみて塑性加工が難しい金属積層板の最適成形条件(積層材料,積層比,加工条件など)について,成形加工実験および弾塑性応力解析をもとに検討した.得られた主な結果は次のとおりである.(1)二軸平面応力下の成形限界をHillおよびM-K理論を基礎に明らかにした.積層板製造(圧接)時に発生する塑性予ひずみが加工性を著しく悪くするので,接合不良とならない範囲で圧接圧下率を下げることが重要である.(2)ステンレス鋼(SUS430)/アルミニウム積層板の引張り曲げ破断荷重(耐荷力)を調べたところ,ステンレス鋼が曲げの外側にある場合にはその逆の場合よりも破断荷重が小さい.これは,変形抵抗の大きな層を曲げの外側に配置すると,変形の進行にともなって高強度層の板厚が減少するため積層板全体としての耐荷力が小さくなるためである.(3)軟鋼/クロムの三点曲げではクロムが曲げの内側にくれば良好な曲げができるが,クロムが外側に位置すると脆性なクロムに割れが生じる.クロムを外側にしたアルミニウム/クロム積層板はクロムの単一板より良好な曲げが得られる.これは,曲げの中立軸がクロム層側に移動し,表面における曲げ応力が低減されるためである.(4)接合界面が弱い積層板では加工中に剥離する可能性がある.接合界面の強度評価方法としてスリット付きの積層板の曲げ試験法を提案した.本年度の研究は,次の二点を中心に行った.(1)金属積層板の引張り曲げ破断限界の理論的検討(2)難加工層を有する金属積層板の曲げ成形性以下ではそれぞれの研究成果の概要を述べる.(1)金属積層板の引張り曲げ破断限界の理論的検討ステンレス鋼/アルミニウム積層板を用い円弧ダイスに沿う引張り曲げ実験を行うことにより,破断荷重を調査した.破断荷重はダイズ肩半径が小さいほど小さくなることがわかった.変形抵抗の大きなステンレス鋼が曲げの外側にくるときにはその逆の場合よりも破断荷重が小さいことが明らかとなった.これは,曲げの外側に位置する材料ほど板厚減少が大きくなるためである.また,塑性解析により求めた最大荷重は実験における破断荷重と比較的良く一致していた.(2)難加工層を有する金属積層板の曲げ成形性クロムは室温では脆性を示し,DBTTがおよそ400Kである.クロム板をアルミニウム板あるいは鋼板と積層することにより,曲げ加工性の改善を試みた.クロムクラッド鋼板では鋼板が曲げの外側となるようにするとDBTTは室温付近まで下がり,クロムクラッドアルミニウム板ではアルミニウム板が曲げの内側となるようにすると320K程度まで下がった.このように難加工在も加工性の良い板と積層することによって成形性が向上することが確認できた.本研究では,延性が乏しい,接合界面が比較的弱いなど材料面からみて塑性加工が難しい金属積層板の最適成形条件(積層材料,積層比,加工条件など)について,成形加工実験および弾塑性応力解析をもとに検討した.得られた主な結果は次のとおりである.(1)二軸平面応力下の成形限界をHillおよびM-K理論を基礎に明らかにした.積層板製造(圧接)時に発生する塑性予ひずみが加工性を著しく悪くするので,接合不良とならない範囲で圧接圧下率を下げることが重要である.(2)ステンレス鋼(SUS430)/アルミニウム積層板の引張り曲げ破断荷重(耐荷力)を調べたところ,ステンレス鋼が曲げの外側にある場合にはその逆の場合よりも破断荷重が小さい.これは,変形抵抗の大きな層を曲げの外側に配置すると,変形の進行にともなって高強度層の板厚が減少するため積層板全体としての耐荷力が小さくなるためである.(3)軟鋼/クロムの三点曲げではクロムが曲げの内側にくれば良好な曲げができるが,クロムが外側に位置すると脆性なクロムに割れが生じる.クロムを外側にしたアルミニウム/クロム積層板はクロムの単一板より良好な曲げが得られる.

これは,曲げの中立軸がクロム層側に移動し,表面における曲げ応力が低減されるためである.(4)接合界面が弱い積層板では加工中に剥離する可能性がある.接合界面の強度評価方法としてスリット付きの積層板の曲げ試験法を提案した.
東海沖活断層の変位速度と巨大地震再来期間の研究

本研究の目的は深海活断層探査法(高精度水中測位+深海曳航式探査、高精度水中測位+ピンポイント採泥の併用)を構築し、その方法を用いて東海沖活断層の変移速度と巨大地震再来周期を求めることであった。最初の2年間は新しい調査法を確立するために費やした。実海域探査は熊野海盆に発達する遠州断層系を対象に白鳳丸を用いて2001年に実施した。遠州断層系は垂直ずれを有する右横ずれ断層であり、断層上に泥火山が分布しており、断層運動により泥火山地形に変位が認められている。調査はまず,遠州断層を横切る測線で海底測位システム+深海曳航式探査により、2m等高線の海底地形図、海底音響画像、さらに表層地層断面図を取得することが出来た。次に、断層による変位量が測定可能な2地点を選別し、レスポンダー付きピストン・コアラーでピンポイントの採泥を実施した。ピストン・コアラーは自航式の機能を有していないため、採泥予定点にピストン・コアラーを誘導することはかなり困難だったが、予定点での採泥を実施することができた。変移速度の見積もりについては、2本のピストン・コアの解析から同層準を認定することが出来ず、変移量を見積もることは出来なかった。一方、再来周期の見積もりは、断層上に分布する泥火山の噴出イベントが、断層の変移した時期、つまり地震発生時期と一致しているとの仮定で実施した。噴出物の年代は同位体年代から測定したが、その範囲は現在から2万数千年であり、再来周期を見積もることは出来なかった。また、遠州断層系の3次元マルチチャンネル音波探査データの解析を実施し、表層の活断層と深部のデコルマ面との構造的関係を解析した。その結果によれば、1)小台場断層系がデコルマンに収斂する近傍から陸側の数キロの区間ではデコルマンが極めて高反射強度(地震核との関連?)をもつこと、2)デコルマンは連続して認められることなく、断続していること、3)沈み込んだ古銭洲海嶺が認められたこと、等が判明した。本研究の目的は深海曳航式探査とピストン・コアラー採泥を高精度水中測位法と組合わせることにより、以下の2点を可能にする事である。1)陸上・浅海域と同様な精度を持つ深海活断層の探査法をはじめて構築する。2)新たに構築された方法を用い、近未来に巨大地震の発生が予測される東海沖において、活断層のキャラクタリゼーションを行う。本年度は、以下の2点の達成を目指した。1)深海曳航式探査とピストン・コアラー採泥を高精度水中測位法を組み合わせることにより、陸上・浅海域の活断層探査と同様な精度を持つ深海活断層探査法を構築する。2)深海曳航式探査システムを用いて遠州断層系の調査を実施し、超高解像の海底地形図、海底音響画像、および音響地殻断面を取得する。1)については研究船、深海曳航体/ピストン・コアラー、および海底に設置する複数のトランスポンダーの音波を用いた相互交信から深海曳航体/ピストン・コアラーの相対位置を1m内外の精度で決めるシステムを確立した。本システムは実時間で深海曳航体/ピストン・コアラーの位置を、海底地形図上でモニターすることが可能であり、運用上きわめて便利なものであることが判明した。