hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
モノクローナル抗体法による有機溶剤の代謝機構および影響因子の解明

2.トルエン.P450IIB1/2,P450IIC11/6,P450IIE1はトルエンからベンジルアルコ-ルの代謝に、それぞれmediumーKm,highーKm,lowーKm酵素として関与する。P450IA1/2,P450IIB1/2,P450IIC11/6はトルエンからoークレゾ-ルの代謝に関与し、Km値はP450IIB1/2の方がP450IA1/2より大きい。P450IA1/2.P450IIB1/2,P450IIC11/6およびP450IIB1はトルエンからpークレゾ-ルの代謝に関与する。P450IIB1/2とP450IIC11/6のKm値はほぼ等しく、P450IIE1のKm値より大きい。いずれのアイソザイムにおいてもトルエンからベンジルアルコ-ルに対するKm値の方がoーやpクレゾ-ル生成に対するKm値より小さく、ベンジルアルコ-ルの生成がトルエンの主な代謝経路であることが示唆された。3.トリクロロエチレン.P450IA1/2,P450IIB1/2,P450IIC11/6およびP450IIE1はいずれもトリクロロエチレンの代謝に関与する。P450IA1/2,P450IIB1/2,P450IIC11/6はhighーKm酵素として、P450IIE1はlowーKm酵素として作用する。4.妊娠、年齢、性のP450アイソザイムへの影響.P450IIE1とP450IIC11/6は末処理ラット肝に存在する。前者はエタノ-ル、絶食、低糖質食によって誘導されるが、妊娠や加齢に伴い減少する。後者は雄優位で、加齢に伴い増加するが、妊娠によって減少する。これらのアイソザイムはエタノ-ルの影響を受けないが、フェノバルビタ-ル投与により減少する。ラット、マウスおよび人間の肝ムクロソ-ムにおける有機溶剤の代謝速度を測定し、同時にモノクロ-ナル抗体による阻害実験を行って、有機溶剤代謝とcytochrome P450(以下P450)分子種の種差を検討した。1.ミクロソ-ム蛋白およびP450の含有量にはラットとマウスの間に種差は認められなかった。ヒト肝のP450含有量は0.09ー0.26nmol/mg proteinと大きく変動していた。2.低濃度(0.2mM)において、べンゼン、トルエンおよびトリクロロエチレンの代謝速度はマウスの方がラットより大きかった。高濃度(5ー6mM)において、ベンゼンとトリクロロエチレンの代謝速度は依然としてマウスの方がラットより大きいが、トルエンの代謝速度はラットの方がマウスより大きかった。ヒトの肝におけるベンゼンの代謝速度はラット肝における代謝速度に類似していた。3.ラットとマウスの肝におけるベンゼンの代謝はantiーP450IIE1によって阻害され、その程度はマウスの方がラットより大きかった。antiーP450IICI1/6はラットにおけるベルゼン代謝を阻害したが、マウスにおけるベンゼンの代謝を阻害しなかった。antiーP450IA1/2とantiーP450IIB1/2はラットとマウス両者の肝におけるベルゼンの代謝が阻害しなかった。4.antiーP450IIE1とantiーP450IIC11/6によってトルエンの代謝が阻害された。antiーP450IIE1による阻害の程度はマウスの方がラットより大きく、antiーP450IICI1/6による阻害はラットの方がマウスより大きかった。antiーP450IA1/2とantiーP450IIB1/2はトルエンの代謝を阻害しなかった。5.antiーP450IA1/2以外のモノクロ-ナル抗体はベンゼルと同様のパタ-ンでトリクロロエチレンの代謝を阻害した。
葉の光合成光順化と光阻害・光障害耐性との関係

光は植物にとって欠くことのできない資源である一方、そのエネルギー故に光合成器官に損傷を与え、光阻害と呼ばれる光合成活性の低下を引き起こす。森林などの群落では群落上部から下部にかけて光強度の勾配が見られるが、一枚の葉の内部でも光強度の勾配が見られる。これは群落で葉が光を吸収することで光強度が減衰していくのと同様に、葉の内部では葉緑体が光を吸収することで葉の表側から裏側にかけて光強度が減衰していくためである。光阻害は光エネルギーによって引き起こされるため、光強度が強いほどより光阻害が強く起こる。このため、葉内での光強度の勾配は、葉内での光阻害の程度にも勾配をもたらすものと考えられる。また、光はその波長・色によって葉緑体による吸光度が異なることが知られている。葉や葉緑体が緑色をしていることからも解るように、赤や青色の波長の光に比べると緑色の波長の光は、葉緑体に吸収されにくく、葉内でより深くまで光が届いている。このような波長・色による葉内での光強度の勾配の差は、葉内での光阻害の程度の勾配にも差をもたらすものと考えられる。これらの仮説を確かめるために、光ファイバーを用いたクロロフィル蛍光測定装置を立ち上げた。光ファイバー1本の先端をバーナーで熱して引き延ばし、先端の細さを直径30um程に細くすることで、ファイバーが葉内に刺さるようにした。これをマニュピレーターを用いてマイクロメーターのオーダーで差し込んでいくことで、葉内の各深さでの光阻害の程度、光化学系IIの活性の測定が行えるようにした。これにより、葉内での光阻害の程度の勾配の検出が可能になった。これにより、葉内での光阻害の程度の勾配を測定したところ、予測通り、赤や青色の波長の光に比べて緑色の波長の光の方が葉内での光阻害の程度の勾配が弱いことが示された。光阻害のメカニズムは、対立する諸説がある。これには使用する材料が多様であるうえに、実験を行う状況も単離チラコイド膜、リーフディスク、切り葉を用いたりと多様なことが一因となっている。本研究では自然状態での光阻害メカニズムを明らかにするために、植物個体から葉を切り離さずに実験を行う。植物は壊れた光化学系(PS)を修復する機能を備えているため、光阻害のメカニズムを明らかにするためには修復系を阻害剤で停止する必要がある。本研究では葉を切り離さずに阻害剤を与えるために、葉を阻害剤でパッキングして阻害剤を浸透させる方法と水耕栽培の根から阻害剤を与える方法を試み、どちらの方法でも修復系を停止させることが可能であった。光阻害の程度を正確に調べるためには、酸素電極を用いる必要があるが、これにはリーフディスクを用いる必要があるため、葉を切り離さずに光阻害の程度を測定する方法を確立する必要があった。そのため酸素電極でのPSIIの活性の測定と、葉を切り離さずに測定が可能なPSIIの蛍光を用いる測定、PSIの吸収波長変化を用いる測定との相関を調べた。PSIIの蛍光を用いる測定では測定光が葉の奥深くまで入り込まないために、光を受ける側である葉の表側の活性だけが低下しているような場合に測定に差が出た。これを補正するには葉の裏側からも測定を行う必要がある。一方、PSIの吸収波長変化を用いる方法では、葉全体の吸収波長の変化を見ているために、上記のような差は見られなかった。これらの研究は渡航先であるオーストラリア国立大学のChow教授の下でChow教授とLosciale氏との共同研究という形で行った。研究結果は彼らとの共著として近く投稿できると考えている。自然条件での光阻害の測定方法が確立できたので、光阻害のメカニズムについての研究をこの測定方法で行うことにした。実験は今現在進行中である。以下の2点を工夫した実験系を考案し実験を行った。1.過剰なエネルギーが生じない30μmolm-2 s-1ほどの弱半ではexcess energyメカニズムによる光阻害は起きないのに対しtwo-stepメカニズムによる光阻害は起きるため、この光環境での光阻害を測定することでtwo-stepメカニズムによる光阻害の大きさを推定できる。また、過剰エネルギーが高まる強光環境での光阻害強度と比較することで、excess energyメカニズムによる光阻害への寄与の推定も可能である。2.excess energyメカニズムではクロロフィルによる吸光が光阻害の原因となるのに対しtwo-stepメカニズムではマンガンによる吸光が光阻害の原因であるが、クロロフィルとマンガンでは吸収スペクトルが大きく異なる。クロロフィルは青色と赤色域に極大吸収波長があるため、excess energyメカニズムでは青色と赤色で緑色に比べて光阻害が大きくなるはずであるが、マンガンは紫外線域に極大吸収波長があり、青色から赤色にかけて吸光度が低下していくためtwo-stepメカニズムでは青色、緑色、赤色の順に光阻害が大きくなると考えられている。よって、異なる色のLED光源を用いた光阻害実験により、各メカニズムの影響の大きさを推定することができる。光阻害処理は、白色.青色、緑色、赤色LEDを用いて、弱光、中光、強光環境で行った。受光量あたりの光阻害の強度は、弱光や中光よりも強光で有意に高くexcess energyメカニズムによる貢献を示した。一方で、過剰エネルギーがほとんどない弱光や中光でも光阻害は起きており、光阻害の強度が青色、白色、緑色、赤色の順で高かったことはtwo-stepメカニズムによる貢献を意味する。これらの結果から、excess energyメカニズムとtwo-stepメカニズムの両方が同時に起きていることが支持された。

光は植物にとって欠くことのできない資源である一方、そのエネルギー故に光合成器官に損傷を与え、光阻害と呼ばれる光合成活性の低下を引き起こす。森林などの群落では群落上部から下部にかけて光強度の勾配が見られるが、一枚の葉の内部でも光強度の勾配が見られる。これは群落で葉が光を吸収することで光強度が減衰していくのと同様に、葉の内部では葉緑体が光を吸収することで葉の表側から裏側にかけて光強度が減衰していくためである。光阻害は光エネルギーによって引き起こされるため、光強度が強いほどより光阻害が強く起こる。このため、葉内での光強度の勾配は、葉内での光阻害の程度にも勾配をもたらすものと考えられる。また、光はその波長・色によって葉緑体による吸光度が異なることが知られている。葉や葉緑体が緑色をしていることからも解るように、赤や青色の波長の光に比べると緑色の波長の光は、葉緑体に吸収されにくく、葉内でより深くまで光が届いている。このような波長・色による葉内での光強度の勾配の差は、葉内での光阻害の程度の勾配にも差をもたらすものと考えられる。これらの仮説を確かめるために、光ファイバーを用いたクロロフィル蛍光測定装置を立ち上げた。光ファイバー1本の先端をバーナーで熱して引き延ばし、先端の細さを直径30um程に細くすることで、ファイバーが葉内に刺さるようにした。これをマニュピレーターを用いてマイクロメーターのオーダーで差し込んでいくことで、葉内の各深さでの光阻害の程度、光化学系IIの活性の測定が行えるようにした。これにより、葉内での光阻害の程度の勾配の検出が可能になった。これにより、葉内での光阻害の程度の勾配を測定したところ、予測通り、赤や青色の波長の光に比べて緑色の波長の光の方が葉内での光阻害の程度の勾配が弱いことが示された。
ファミリービジネスの競争優位性の国際比較研究

本研究はファミリービジネスが競争優位を獲得し,持続的な成長を可能とするようなビジネス・システムはいかにして形成されるかを明らかにしようとしたものである。ファミリービジネスは,地域社会と連携し,同業者間のネットワークを作ることで生き残りを図っていた。特にヨーロッパでは経営者を外部から招聘することで,次世代のファミリー経営者を育成するシステムが形成されていた。また,地域ブランドも積極的に活用するなど,社会との関係構築が進められている。ファミリービジネスを発展させるためには新事業開発を成功させることも重要であり,そのためには,経営者が論理的思考力とネットワークを持つことが必要である。文献・資料の収集、整理を行うと同時に、スイスで開催されたファミリービジネスの国際学会IFERAに参加し、多くの研究者とファミリービジネスの優位性、問題点、課題についての意見交換を行い、ファミリービジネスの事業承継についての国際比較に関する情報を収集した。また日本で開催されたファミリービジネス学会にも参加し、ファミリー企業の長寿性に関する定量的実証分析を実施している研究者や伝統産地(陶磁器産地)の協働と企業者活動についての研究を実施している研究者らと意見交換を行い、ファミリービジネス、ならびに伝統産業の両方の観点から研究上のアイデアを蓄積することができた。日英企業の国際比較研究において、組織形態と多角化戦略は日本と英国でそれぞれ固定的であること、それに対して日英企業の差は大きく、日本は多角化が限定的で、それに応じて職能別組織構造が多いのに対し、イギリスは多角化を積極的に行い、それに応じて事業部制が多くなっていること、しかしながら企業内部の事業部に対する管理システムをみると、日英企業ともに大きくその組織構造を変化させ、集権化へと舵を切っていたことが明らかとなった。また中小企業のファミリービジネスで事業承継を行い、新事業開発に積極的に取り組んでいる企業の事例について研究を行い、その結果を日本ベンチャー学会において発表し、日本企業のファミリービジネスの競争優位性の一端を示し、論文にまとめた。論文では電子部品販売業を経営する企業家が、新事業開発を行うことを目指し、大学院に入学し、修士論文を作成することにより新事業開発が促進された事例を紹介し、新事業開発における論理的思考力とネットワークの重要性を示すことができた。また関西における機械工具商のビジネスシステムについての研究成果を公表した。この発表においてもファミリービジネスにおけるネットワークの重要性を確認した。今年度は資料収集とその整理,これまでに行ってきたファミリー企業へのインタビューの要点整理,日本企業,韓国企業,ヨーロッパ企業への調査研究を中心に実施した。ファミリービジネスに関する資料としてはCritical Perspectives on Business and ManagementシリーズのFamily Bussiness全集など論文集の収集と整理を行い,関連文献・資料の整理を行った。また,これまでに行ってきたファミリー企業へのインタビュー記録を整理し,論点の整理を行った。特に刃物産業についてインタビュー調査をまとめ,「伝統的事業システムの競争優位と課題ー堺・関・燕の刃物産業の比較よりー」という論文にまとめ,公表した。そこでは伝統を維持するための事業システムが問屋を中心となって形成されていることが明らかにされた。また事業承継がうまく行われている日本のファミリー企業へのインタビュー調査を行い,ファミリー企業における新規事業創出の仕組みやネットワークの構築状況を明らかにした。また韓国のファミリー企業であるサムスン電子へのインタビュー調査を実施し,日本との比較研究を行った。サムスン・グループは多角化企業であり,単独のオーナー経営であるが,サムスン・グループが発展出来たのは,本社のスタッフ部門がオーナーを補佐する仕組みを作り上げているからである事が明らかになった。一方,スウェーデン企業へのインタビューにより,企業と地域社会とのつながりが長期的な発展をもたらすことが示された。スウェーデン企業はその国土の小ささから,もともとグローバルな市場を目指して発展を遂げてきた。その過程で人材のグローバル化,多様化が進展したが,地域社会とのつながりを維持することにより,安定的な発展を可能としてきた。今年度は主にこれまでの研究成果の公表を中心にしながら,さらに研究の発展を見据えたネットワークの構築に努めた。2014年6月にはファミリービジネスの代表的な国際学会であるThe International Family Enterprise Research Academy (IFERA)に参加して,ファミリービジネスに関する情報交換を行うと同時に,各国の研究者と協力し,アジアにおいてファミリービジネスに関する学会を開催することについて協議した。2014年9月には第9回アジア経営管理学術大会において,ファミリービジネスのネットワーク組織である機械工具商の事例について,「ネットワーク組織の持続的成長ー機械器具卸商協同組合の事例ー」というタイトルで報告を行った。2014年11月には東京大学で開催された日本ベンチャー学会において,日本のファミリービジネスの新事業開発についての研究発表を行った。ファミリービジネスの特徴を生かし,2代目経営者が先代が起こした事業を引き継ぎ,自己のネットワークを活用した新事業開発を行うことにより,継続発展させている事例を報告し,ファミリービジネスにおけるネットワークの重要性を明らかにすることができた。2015年2月には,IFERAで交流を深めたインドの研究者の依頼により,インド・ハイデラバードにおいて開催された第5回アジア・ファミリービジネス・招待学会(Fifth Asian Invitational Conference on Family Business)において日本のファミリービジネスの永続性に関する招待講演「Family Business in Japan」を行った。そこでは日本の長寿ファミリー企業が,明確な経営理念のもと,様々な利害関係者の利害を調整することにより,長期の存続・成長・発展を図っていることが明らかにされた。今年度は昨年度予定していながら、訪問調査企業との日程調整のために今年度に延期になっていた企業への訪問調査を実施した。

ファミリー・ビジネスの代表的なネットワーク組織であるエノキアン協会に属するオランダ企業を訪問調査し、CEOへのインタビューを実施し、ファミリービジネスの永続性、コーポレートガバナンス、事業承継、経営戦略についてのデータを収集した。当該企業では、ファミリービジネスを維持しながら、外部から経営者を招聘し、事業承継のための基盤つくりに勤めていると同時に、エノキアン協会などのネットワークを積極的に活用し、経営基盤を強化している現状が把握できた。あわせて研究成果の公表として、Strategic Management Societyのスペシャルカンファレンスで、International Comparisons of Corporate Strategy,Strcture, and Role of Corporate Headquatersのタイトルで研究報告を行った。その場で、多くのコメントを得て、研究内容を洗練させていくことができた。本研究はファミリービジネスが競争優位を獲得し,持続的な成長を可能とするようなビジネス・システムはいかにして形成されるかを明らかにしようとしたものである。ファミリービジネスは,地域社会と連携し,同業者間のネットワークを作ることで生き残りを図っていた。特にヨーロッパでは経営者を外部から招聘することで,次世代のファミリー経営者を育成するシステムが形成されていた。また,地域ブランドも積極的に活用するなど,社会との関係構築が進められている。ファミリービジネスを発展させるためには新事業開発を成功させることも重要であり,そのためには,経営者が論理的思考力とネットワークを持つことが必要である。日本のファミリービジネスの実態を伝統産業,中小企業,ネットワーク,事業承継,新事業開発といった観点から明らかにすると同時に,そのようなファミリービジネスを韓国,イギリス,スウェーデン,ドイツの企業と比較することにより,日本のファミリービジネスの競争優位性をある程度明らかにすることができた。しかしながら,ヨーロッパの他の国々の長寿ファミリー企業の調査が不十分であり,今後,更なる調査が必要である。経営学今後はオランダやスイスなど,長寿ファミリー企業が多く存在するヨーロッパの国々における調査を継続し,本研究で得られた仮説を検証し,発見事実の普遍性を高めていく。また本研究で得られた研究成果を国際学会等で公表し,広く議論を展開すると同時に,論文や書籍の形にまとめることで成果を公表し,さらに研究を進めていく予定である。
ナノ臨界場制御による超高速・異方性選択エッチングに関する研究

マイクロ波励起大気圧非平衡プラズマを開発し、ウェットとドライプロセスを融合したナノ臨界場を形成し、シリコン酸化膜の超高速、異方性加工を行い、下記の成果を得た。1)マイクロ波励起大気圧非平衡プラズマ中にNF_3ガスとH_2Oを導入して、SiO_2膜の超高速加工(14μm/min)を実現した。さらに、プラズマと基板との距離をミリメーターオーダーで制御することによって、SiO_2/Siのエッチング選択比(200以上)を達成した。プラズマと基板の距離は、エッチング特性を決める極めて重要な因子であることを見出した。距離が短い場合は、SiO_2およびSiともに高速加工が可能である。一方、距離を5mm以上離すことによって、上記選択比加工が実現できることが分かった。2)上記選択比加工の機構を解明するためにICCDによる発光の空間分布を計測した。その結果、フッ素原子はプラズマと基板間の距離が5mmにおいて消滅し、基板上においてはHFが多量に存在していることが分かった。HFは、H_2Oの存在下では、HF^<2->となり、SiO_2のエッチング種として作用するため、SiO_2/Siの大きな選択比が得られると推測される。一方、プラズマと基板距離が短い場合は、フッ素原子が基板上に多量に存在しているために、SiO_2とともにSiも高速にエッチングされ、両者の選択比が得られないと考えられる。3)同プラズマプロセスを有機薄膜のエッチングに適応した結果、酸素ガスにH2Oを添加したドライ・ウェット融合プロセスによって、有機薄膜の高速加工を実現することにも成功した。4)気相および表面での反応ダイナミックスをモニタリングするために波長可変フェムト秒レーザを用いて近赤外領域の吸収分光を試みた。水分子の吸収スペクトルが得られ、同計測システムが大気圧プラズマのモニタリングツールとして有望であることを明らかにした。5)ウェット・ドライの融合プロセスによって生じるナノ臨界場の制御は、今後の新しいプロセスを拓くものであり、本研究成果はこれらのプロセスを独自に提案し、その有効性を示した。本プロセスの産業界への導入を進めて行く予定である。マイクロ波励起非平衡大気圧プラズマを用いて大気圧雰囲気下において酸化シリコン薄膜のシリコン基板に対する超高速・異方性選択エッチングを試み、下記の成果を得た。1)マイクロ波励起非衡大気圧プラズマ中にNF_3ガスをベースとして導入し、プラズマ源と基板間の距離依存性を調べた。その結果、基板間距離5mm以上では、急速にエッチング速度が減衰することが分かった。基板間距離5mm程度で高速エッチング(14μm/min)が実現できることを見出した。さらに、酸化シリコン薄膜とシリコン基板との選択比は200以上であり、同プラズマプロセスにより、超高速・超選択比エッチングが安定して得られることが分かった。2)超高速エッチング中に少量の添加ガスを導入することにより、レジストマスクに対して、酸化シリコン膜を大気圧下において異方性エッチングできることを世界で初めて実現した。また、レジストとの選択比は、ほぼ無限大であり、当初の研究目的を実現することができた。3)反応機構を解明するために、フーリエ変換赤外吸収分光法によってプラズマ下流の気相反応を計測した結果、気相中でHFが生成されていることが分かった。このHFが酸化シリコン膜表面に吸着した水と反応し、表面にモノレイヤーの液層(ナノ臨界場)が生成され、この液層の中での電気化学的反応によって超高速エッチングが実現されていることを解明した。これらのナノメーターの液層の高精度制御が高精度のエッチングプロセスを構築する上で必要不可欠であると考えられる。

5)ウェット・ドライの融合プロセスによって生じるナノ臨界場の制御は、今後の新しいプロセスを拓くものであり、本研究成果はこれらのプロセスを独自に提案し、その有効性を示した。本プロセスの産業界への導入を進めて行く予定である。
余剰汚泥ゼロエミッションで水を浄化できる磁化活性汚泥法の実証研究

活性汚泥は強磁性粉であるFe_3O_4との親和性が高く、両者を混合するだけで、強固に吸着し、活性汚泥は磁石に引き寄せられるようになる。この活性汚泥を磁化活性汚泥と呼んでいる。磁化活性汚泥は磁気分離でき、高濃度の微生物を曝気槽に保持し、低SS負荷運転を行なうことで余剰汚泥の発生(微生物の見かけ上の増殖)をゼロにすることが可能になる。本研究では、磁化活性汚泥の実用化の可能性を示すため、磁化活性汚泥法による都市下水処理の実証試験を行なった。実証試験には約8m^3の曝気槽、初期沈殿槽、最終沈殿槽から構成される活性汚泥プラントに汚泥の磁気分離装置を組み込んだ磁気分離/沈降分離ハイブリッド磁化活性汚泥プラントを用いた。約50人分の下水に相当する一日16m^3の都市下水を連続500日間処理し、約90%のCOD_<cr>を分解除去することができた。この間、余剰汚泥の引き抜きは必要なかった。余剰汚泥ゼロでの水処理は従来の活性汚泥法では期待できないことであり、本方式の最大の特徴の一つが実証された。さらに、間欠曝気を導入することでアンモニア成分の硝化と脱窒を曝気槽で交互に行なわせ、窒素成分の70%近くを除去することができた。曝気制御だけで簡単に窒素除去できる点は従来法に勝る結果といえる。懸濁状態のマグネタイト粒子やマグネタイトが溶解した場合に発生する鉄イオンの流出は認められず、マグネタイト粒子を曝気槽に閉じ込めたクローズドシステム化が可能であることが示された。実証試験により、有機物に加え、窒素成分の除去も行なえ、余剰汚泥も発生せず、汚泥の管理が不要で、運転上の負担も軽減できることが確かめられた。ベンチスケール実験では、活性汚泥法の適用が困難とされる有機排水であるフェノールやポリビルアルコール、環境ホルモンも余剰汚泥を発生することなく磁化活性汚泥法により分解できることが確かめられた。1)宇都宮市下水処理場に設置した実証実験装置を用いて、長期連続運転を行ない、磁化活性汚泥法により余剰汚泥の引き抜きを行なうことなく年間を通じた下水処理が行なえることを実証した。処理水の性状は一般の活性汚泥法と比較して同等のレベルにあった。また、曝気槽中の汚泥が高濃度であること、汚泥滞留時間が無限大であるため、硝化菌の増殖に有利となり、間欠曝気を行なうのみで70%の脱窒処理も行なうことができた。追加の施設や複雑なフローを必要とせず、曝気制御のみで下水の三次処理も可能であることが実証できた。実験期間中の下水処理量は約8000m3で、この間の余剰汚泥ゼロエミッションを確認した。処理水中に磁性粉は認められず、溶解成分の鉄としても流入水と同じ濃度であり、磁性粉がクローズドシステムで利用できることも実証された。2)高濃度汚泥の効率的な曝気プロセスについて、表面曝気を中心に基礎的検討が行なわれた。20,000mg/Lを越えるMLSS濃度の汚泥では、通常のディフューザによる散気曝気方式では効率が著しく低下する。表面曝気法では高濃度の汚泥でも高速で酸素を溶解させることができることが示された。

3)間欠曝気による脱窒プロセスでは、流出水を汚染する可能性がある水素源の追加を避けて、流入する廃水中の有機物を有効利用すべきである。しかしC/N比が2に近い高窒素含有廃水では有機物が不足する。そこで、曝気/非曝気のタイミングにあわせて、廃水を流入させる回分式磁化活性汚泥法の基礎的検討を行い、低C/Nの廃水を水素源の追加を行なわずに三次処理まで行なえることを確認した。磁性粉の回収法についての検討も行なった。これらの研究成果は2004年5月の低温工学学会、8月の磁気分離夏の学校、11月の栃木県学生発表会、2005年3月の水環境学会で発表された。栃木県学生発表会では知事賞を受けた。宇都宮市川田下水処理揚に8m^3の曝気槽を有する磁化活性汚泥プラントを建設し、一日50人分の実下水を500日間連続水処理を行う実証試験を行った。実験期間中、余剰汚泥(増殖汚泥)の引抜きをしなかったが、微生物の増殖と自己消化がバランスし、良好な水処理が1年中行えることが実証された。本実験は磁気分離と後段の沈降分離を併用したハイブリッド磁化活性汚泥プロセスになっているが、沈殿池からの磁性粉の流出は通常運転においては認められなかった。パイロットプラントに適用可能な活性汚泥の磁気分離装置についても磁石ドラムや円板など6組のパイロットプラント用磁気分離装置が試され、円板を多数ならべた多円板式磁気分離装置が現状ではもっとも良い性能を示した。また、群馬県の養豚場に5m^3、50m^3の回分式磁化活性汚泥プラントを設置し、高有機物・高窒素濃度の畜産排水への適用について実証研究を行った。その結果、余剰汚泥引き抜きなしで水処理ができることが示された。水処理性能については、高濃度有機排水であることもあり、生物処理1段では浄化が十分でなく、他の処理も併用する必要があった。さらに、磁化活性汚泥法に関する磁気分離の選択分離特性などの基礎研究から各種排水への対応など、幅広い研究を平行して行った。これらの研究成果から、17年度は低温工学会(東京)で11件、磁気分離夏の学校(宇都宮)で11件、化学工学会(岡山)で2件、PACIFICHEM2005(ホノルル)で8件、農畜産業エリア水環境再生コンソーシアムシンポジウム(帯広)で2件、水環境学会(仙台)で11件の学会発表を行った。PACIFICHEM2005では、アメリカ化学会の取材を受け、Chemical & Engineering News(冊子体・電子版の両方)で世界に報道された。低温工学では優秀発表賞、夏の学校では、2件のベストポスター賞を受賞した。
単一遺伝子異常による免疫学的寛容破綻の分子機構に関する研究

原発性免疫不全症(PID)を背景とした自己免疫疾患の病態を探るため、多パラメータFACSやB細胞・T細胞新生能を解析し、200名以上の分類不能免疫不全症を含むPIDにおいて、亜群分類を行い、データベースを構築した。高速遺伝子塩基配列決定法(NGS)を用いてB細胞、T細胞のレパートリーを解析する手法を確立し、10名においてその偏りについて検討を開始した。NGSを用いて40名以上の患者検体にて全エキソン解析を行い、5名で責任遺伝子を明らかにし、5名で1-6候補遺伝子を得た。(1)CVID、非CVID疾患における免疫学的寛容破綻機の解析:1)非CVID疾患:WAS.V(D)J再構成異常症,ALPS,IPEX症候群:明らかに自己免疫疾患を呈したWAS,ALPS,Artemis欠損症については、10パラメータFACS解析で、詳細な免疫細胞亜群を測定した。さらにTh subsetを解析したところ、WASや一部のALPS like疾患においてTh17の減少を認めた。また次世代シークセンサーによる1g遺伝子のCDR3領域の塩基配列解析体制を確立した。2)CVID:本年度は90名のCVID患者において、T,B,DCサブセットやThサブセットについて詳細な免疫学的解析情報を集積し、データベースを構築した。(2)自己免疫疾患を呈するCVIDのクラスター分析と候補遺伝子予測:B細胞新生能を反映するsjKRECs、T細胞新生能を反映するsjTRECs解析から、sjKRECs陰性、sjTRECs正常あるいはsjKRECs正常、sjTRECs陰性群に自己免疫疾患が多いことを明らかにした。また自己免疫疾患を呈するCVIDにつき、免疫細胞サブセット、身体所見、合併症、検査データなどから特徴的な群が存在することを明らかにした。記憶B細胞が減少する症例では、naive Bをsortingし、健常人のそれとmRNA発現の差異を比較した。さらに、これらの患者では既知の報告から抽出・展開された候補遺伝子データベースと照合して候補遺伝子として2,476遺伝子を抽出した。(3)Targeted re-sequencing、全エキソン解析による体系的遺伝子解析:家族歴のある8名の患者のDNAを用い、454シークエンサーにより上記2,476遺伝子の全エキソン解析を行った。SNPを排除した上で、複合ヘテロ接合体あるいは優性阻害変異を抽出し、候補遺伝子はSanger法で確認した。その結果1名では候補遺伝子を絞り込み、機能解析の準備が整った。また5名の患者では、Illuminaを用いて全遺伝子エキソン塩基配列決定を行った。SNP排除の上、まずホモ接合体あるいは複合ヘテロ接合体の候補を探索し、それぞれに30-40遺伝子に絞り込んだ。1.自己免疫症状を呈するCVIDの責任遺伝子同定:平成25年度の検討により自己免疫疾患を初発症状とし、10歳前後で低γグロブリン血症を呈した兄弟例においてLRBA異常を同定した(本邦初)。またIgG2欠損症(+IgM高値)、リンパ節腫大、反復性肺炎の患者5名においてPIK3CD(PI3Kinase delta鎖)のgain of function(GOF)異常を同定した。新たな責任遺伝子候補として、神経関連遺伝子の変異を認めたが、本遺伝子はT細胞亜群にも発現することを明らかにした。その他各家系において16個の責任遺伝子候補を得た。2.変異遺伝子産物の機能解析:新規遺伝子変異に関してはCVIDデータベースに登録された検体を用い遺伝子変異解析を行った。LRBAやPIK3CD異常ではTh subset解析を行うと共に3に記載するBCRレパートア解析を実施した。モデル細胞構築のためEBV形質転換B細胞株や増幅T細胞を作成すると共に、GOF異常を呈する免疫不全症では変異タンパクをCPPに連結した組換えタンパクとして用意した。3.中枢性寛容・末梢性寛容破綻の分子機構解明:IgH領域のspectratyping法を確立し健常人にて検証した。VH領域での体細胞超変異の頻度は精製したB細胞あるいは記憶B細胞を用い、5'RACE→遺伝子特異的プライマー(IgM, IgG, IgA,TCRβ)でPCRを行い、次世代シークエンサにて塩基配列を決定した。健常人において手技を確立し、CDR3領域の長さ、VHの変異頻度を明らかに、一方10名以上の患者においてサンプルを調整し、解析に入った。4.単一遺伝子異常疾患の治療法の模索:PIK3CD異常症では特異的キナーゼ阻害薬及びラパマイシンを用いて機能回復についての検討を開始し、AKTリン酸化などでの検証系を確立した(1)CVID、非CVID疾患における免疫学的寛容破綻機構の解析:1)T細胞受容体遺伝子の使用の偏りについてはVbetaレパートア解析とCDR領域のspectra typingを確立した。またIgGの体細胞超変異についてはVH23領域のサンガーシークエンスによりその偏りについて検討する手法を確立した。

2)CVIDについては前年度に引き続き、約30名の患者においてT, B, DCサブセットやThサブセットについて詳細な免疫学的解析情報を集積し、データベースの拡充を行った。(2)自己免疫症状を呈するCVIDの責任遺伝子同定:平成24年度には32名のCVID患者を選定して、全エクソン解析を行った。患者は主に小児期発症、悪性腫瘍合併なし、自己免疫疾患を含む特徴的症状所見あり、の条件を満たすものとした。加えてできるだけTRECs, KRECs正常の症例とした。解析の結果、既知遺伝子異常による稀な表現型を呈する3疾患が明らかになった。前年度の2476遺伝子解析からの候補とあわせ、現在常染色体劣性遺伝子候補として50近くがあがり、また常染色体優性遺伝を呈する有力な候補遺伝子が数個抽出され、サンガー法での検証や、他患者での同遺伝子変異解析に着手している。さらに家族歴を有する患者からの検体の収集にも着手した。少なくとも両親とのトリオ解析に向けてデータと良質の材料の確保に当たった。(3)変異遺伝子産物の機能解析:上記解析の中でFANCA, BTK, STAT1などが既知遺伝子として同定されたが、表現型としては稀であり、血球減少や腸管異常、自己免疫などの症状を呈していた。それぞれの遺伝子については機能解析を実施し、(1)の体細胞超変異などを含め、CVIDの病態との関連について掘り下げた検討を行った。非CVID患者における免疫学的寛容破綻については多角的免疫パラメータ解析データが集積した。CVID患者については90名の患者で免疫学的情報データベースが構築され、さらに予定よりも早く候補遺伝子探索アルゴリズムが決定した。その結果8名でdeep sequendngが、また5名で全エキソン塩基配列決定が行われた。CVIDにおける自己免疫寛容破綻の分子異常解明に一歩近づいたと考えている。25年度が最終年度であるため、記入しない。免疫学的情報データベースは拡充し、約120名の詳細なデータが蓄積した。免疫学的寛容破綻については、特にB細胞レセプター、T細胞レセプターのレパートアの偏りに注目したデータが集まりつつあり、サブセット異常やKRECs, TRECs値とあわせて自己免疫との関連に迫りつつ亜ある。候補遺伝子探索では32名で全エクソン解析が行われ、既知遺伝子の稀な表現型や、候補遺伝子が集積しつつある。今後その機能解析から免疫不全や自己免疫疾患との関連性にアプローチ可能になっている。次年度には責任遺伝子の同定にまで至ることを目的として検討を続け、責任遺伝子産物の機能について、適切な免疫担当細胞において、遺伝子発現抑制、変異遺伝子導入などの手法により、検討を進める。また正常および変異組換え遺伝子産物の作成などにより、機能解析を深める。CVIDおよび非CVIDで明らかになった免疫学的寛容の破綻は、鍵となる免疫担当細胞にタンパク導入を行い、機能が回復するかを検討する。
口腔癌の発癌過程におけるテロメラーゼ活性の制御機構とその役割

(1)テロメラーゼ検出法の標準であるTRAP法の定量性を再検討し改良を加えた結果、定量性が大幅に改善され、活性の微小な差が検出可能となった。本研究では、化学誘発舌癌の形成過程におけるテロメラーゼ活性を測定し、in vivo発癌過程において、テロメラーゼがどの時期に活性化されるかについて検討した。テロメラーゼ活性の検出方法は従来のTRAP法を基に、RIを用いないでかつ高感度な方法を開発した。すなわちTRAP法のRIによるプライマーの標識法をビオチン-CDP StarRによる化学発光法へ改変することでRIと同等以上の検出感度を得ることが可能となった。さらにTRAP法のプライマーの改変、各ステップの至適化により、PCR産物の短小化、増幅効率の差、定量性が改善された。(2)発癌実験:4-Nitroquinoline-N-oxide(4NQO)をラットに低濃度で投与(飲水中に濃度10ppmで混入し経口投与)し、化学誘発舌癌を発生させた。5ヶ月目までを観察期間とした。発癌剤投与後1、2、3週、1、2、3、4、5か月目に経時的にラットを屠殺、舌組織の肉眼的変化および病理組織学的変化の観察を行った。結果(i)4-NQO投与のラットにおいて、標的臓器の舌に3か月目から表面の白色化、粗造化が認められ、一部の検体ではhyperplasia様の病理組織変化が認められたが、テロメラーゼ活性の上昇は認められなかった。(ii)舌では投与4か月目から腫瘍の形成が認められた。また、腫瘍形成を認めた組織でテロメラーゼ活性の上昇が認められた。(iii)テロメラーゼ活性は、健常舌と上皮過形成の間に統計学的有意さが認められた(p<0.05)。また、健常舌や上皮過形成に比較して、癌組織のテロメラーゼ活性は、有意に高値であった(p<0.01)。(iv)浸潤様式、腫瘍径とテロメラーゼ活性との相関は見られなかった。1.TRAP法の改変とテロメラーゼ活性の検出方法TRAP法のRIによるプライマーの標識法をビオチン-CDP StarRによる化学発光法へ改変することでRIと同等以上の検出感度を得ることが可能となった。2.発癌実験4-Nitroquinoline-N-oxide(4NQO)をラットに低濃度で投与(飲水中に濃度10ppmで混入し経口投与)し、化学誘発舌癌を発生させた。3.結果(1)4-NQO投与のラットにおいて、標的臓器の舌に3か月目から表面の白色化、粗造化が認められ、一部の検体ではhyperplasia様の病理組織変化が認められたが、テロメラーゼ活性の上昇は認められなかった。

(2)舌では投与4か月目から腫瘍の形成が認められた。また、腫瘍形成を認めた組織でテロメラーゼ活性の上昇が認められた。(3)テロメラーゼ活性は、健常舌と上皮過形成の間に統計学的有意さが認められた(p<0.05)。また、健常舌や上皮過形成に比較して、癌組織のテロメラーゼ活性は、有意に高値であった(p<0.01)。(4)浸潤様式、腫瘍径とテロメラーゼ活性との相関は見られなかった。(1)テロメラーゼ検出法の標準であるTRAP法の定量性を再検討し改良を加えた結果、定量性が大幅に改善され、活性の微小な差が検出可能となった。本研究では、化学誘発舌癌の形成過程におけるテロメラーゼ活性を測定し、in vivo発癌過程において、テロメラーゼがどの時期に活性化されるかについて検討した。テロメラーゼ活性の検出方法は従来のTRAP法を基に、RIを用いないでかつ高感度な方法を開発した。すなわちTRAP法のRIによるプラィマーの標識法をビオチン-CDP StarRによる化学発光法へ改変することでRIと同等以上の検出感度を得ることが可能となった。さらにTRAP法のプラィマーの改変・各ステップの至適化により、PCR産物の短小化、増幅効率の差、走量性が改善された。(2)発癌実験:4-Nitroquinoline-N-oxide (4NQO)をラットに低濃度で投与(飲水中に濃度10ppmで混入し経口投与)し、化学誘発舌癌を発生させた。5ヶ月目までを観察期間とした。発癌剤投与後1、2、3週、1、2、3、4、5か月目に経時的にラットを屠殺・舌組織の肉眼的変化および病理組織学的変化の観察を行った。結果(i)4-NQO投与のラットにおいて、標的臓器の舌に3か月目から表面の白色化、粗造化が認められ、一部の検体ではhyperplasia様の病理組織変化が認められたが、テロメラーゼ活性の上昇は認められなかった。(ii)舌では投与4か月目から腫瘍の形成が認められた。(iii)テロメラーゼ活性は、健常舌と上皮過形成の間に統計学的有意さが認められた(p<0.05)。また、健常舌や上皮過形成に比較して、癌組織のテロメラーゼ活性は、有意に高値であった(P<0.01)。(iv)浸潤様式、腫瘍径とテロメラーゼ活性との相関は見られなかった。
自然災害の復興プロセスにおける農学・生態学的な地域情報の活用実態と有効性の解明

本研究では2008年に起きたミャンマーのサイクロン災害を事例として期待通りに復興が進んでいない生業セクター(特に稲作農業)における被害把握や復興支援活動の一連のプロセスを農学や生態学の観点から検証し、復旧・復興が遅延したメカニズムの解明を試みた。被災地における現地調査や支援機関への聞き取り調査等を実施した。調査結果から、稲作の被害程度は必ずしも一般的な被害状況と一致せず、それが農業生態的な特徴の相違に起因すること、復興時の支援も通常時の農業開発の方向性に沿った内容となりがちであること、さらに農学・生態学的な地域情報の欠如が現地ニーズと支援との乖離の背景にある可能性があること等を明らかにした。本研究は、ミャンマーで2008年に発生したサイクロン災害を主な事例として、当初の期待通りに復興が進んでいない生業セクター(特に稲作農業)における被害把握や復興支援活動の一連のプロセスを農学や生態学の観点から検証し、復旧・復興が遅延したメカニズムを解明することを目的としている。具体的には、被災地域の住民の主生業であり復興支援の主な対象でもある稲作農業に焦点を絞り、(1)稲作農業の被害実態と分布特性、(2)稲作農業への復興支援の内容と分配メカニズム、(3)稲作における被害(支援ニーズ)と支援とのマッチング/ズレの実態、を明らかにすることを試みる。その上で、自然災害への緊急支援・復興支援の分野において、これまで有効利用されてこなかった農学・生態学的な地域特性情報の活用可能性を提示することを目指している。2012年度は、これまでに準備を完了した現地研究協力機関によるエーヤーワディー・デルタにおける農村現地調査を追加実施し、稲作回復状況などに関する農家レベルデータ収集とデータ整理をおこなった。これにより直近の作期でも稲作の収量回復が進んでいない地域とその減収程度が明確になった。また、ヤンゴンやネーピードーにおいて、復興支援活動に関する聞き取り調査と資料収集を実施し、関連する開発NGOや政府機関の復興支援活動の状況を把握した。それにより支援活動の内容や活動場所の選定のプロセスに関する情報が得られた。また、現時点までの研究成果を学会報告や学術論文として公表した。加えて、他地域における農村部の自然災害事例に関する資料収集をおこない、共通する課題と途上国災害の特性を分析する材料を整備した。2013年度(最終年度)は、計画通りミャンマーでの現地調査を実施した。まず被災地農村の復旧状況を確認し、これまでに得たデータを合わせて被害の復旧状況を把握した。次に現地で活動を続ける国際NGOや国内NGOへの聞き取り調査をおこない、復興支援に関する支援側の状況を明らかにした。また、東日本大震災(日本)とスマトラ沖地震(インドネシア)における復興支援に関する二次資料の収集をおこない、共通する課題と途上国災害の特性を分析する材料を整備した。さらに、ミャンマー全土の農学・生態学的な在来知に関する研究会を開催し、それらが維持されている背景や活用実態を整理し、開発における有効活用の方策を検討した。研究期間全体を通じて、一般的な被害(人的被害・家屋損壊)と稲作被害の程度が必ずしも一致しないこと、それが多様な生態的基盤に適応した稲作システムの相違に基づくこと、復興支援の対象地や支援内容の選択において反映されがちな援助側論理の農業分野における特性などを明らかにした。

その上で、自然災害への緊急支援・復興支援の分野において、これまで有効利用されてこなかった農学・生態学的な地域特性情報の活用可能性を提示することを目指している。2011年度は、被災地域の農業生態データと被災後3年間の稲作被害のデータについて分析をおこない、災害直後のコメ減収レベルとその回復状況をまとめた。その結果、政府統計からは読みとることができなかった被災直後のコメ減収を広範囲で具体的に把握した。政府公式統計を代替する意味でも、現地調査データの記録としての重要性が示された。また、被災翌年にはナルギス被災以前の収量水準まで回復している事例がある一方で、3年目でもなお平年収量水準の半分以下にとどまっている地域があるなど、回復プロセスにおいて地域性が認められた。今後の支援が必要であるとともに継続的な調査の重要性も示された。これらの知見を、農業開発に関連する学会と開発援助関係者向け研究会において報告した。また、ミャンマー出張を実施し、おもに政府による復興支援活動に関する情報収集と、被災後4年目となる2011年雨季稲作の実態調査の実施に向けた現地協力機関との協議をおこなった。研究目的のひとつである稲作農業の被害実態と分布特性の解明に向けたデータ分析は順調に進んでおり、現時点までに得られた情報に基づく考察結果を学会報告と学術論文のかたちで公表することができた。さらに追加調査によりデータの補足が完了したため、この目的が達成する見通しがたった。これと支援活動に対する調査結果を組み合わせることで、他の研究目的ー稲作農業への復興支援の内容と分配メカニズム、および稲作における被害(支援ニーズ)と支援とのマッチング/ズレの実態の解明ーを達成できると考えている。ミャンマー国の政治情勢の変化に応じて、データ取得手段における若干の計画変更をおこなったが、ミャンマー国農業灌漑省の継続的な協力もあり、研究遂行に大きな支障はない。以上からおおむね順調に進展していると判断した。目的のひとつである稲作農業の被害実態と分布特性の解明に向けたデータ分析は順調に進んでおり、現時点までに得られた情報に基づく考察結果を学会と研究会で公表することができた。さらにデータを補うことで、この目的は達成できると考えている。これにより、他の研究目的ー稲作農業への復興支援の内容と分配メカニズム、および稲作における被害(支援ニーズ)と支援とのマッチング/ズレの実態の解明ーの達成に向けた基盤が整うことが期待できる。一方、ミャンマー国の政治情勢の変化に応じて、データ取得手段における若干の計画変更をおこなったが、ミャンマー国農業灌漑省の継続的な協力もあり、研究遂行に大きな支障はない。追加収集した稲作回復状況についてのデータの分析とこれまでの成果との統合をすすめ、長期的な稲作の被害継続と回復の実態を明らかにする。加えて、復興支援に関する定性的データをさらに収集し、稲作農業への復興支援の内容と分配メカニズムを分析する。ミャンマー国の政治経済状況の近年の急激な変化がもたらす支援状況への影響がみとめられるため、この点については現地での情報収集が今後も重要かつ必要であると判断し、引き続きこの点の調査分析にも注力する。
鋼板とコンクリートからなる合成構造の合理的設計法の開発

本研究において、得られた知見を以下に示す。(1)港湾用ケ-ソンのバットレス部に関する載荷実験から、合成構造はRC構造に比べて耐力が若干大きくなること、鋼板の降伏を伴うコンクリートの圧壊およびせん断破壊が生じたこと、耐力は示方書におけるデイ-プビームのせん断耐力算定式による値より安全側となることが明らかとなった。(2)RC構造と合成構造に純ねじり静的載荷実験から、RC構造と合成構造では降伏ねじりモーメントに差異はないが、合成構造は降伏後ねじりモーメントが増加すること、Hsuの解析手法を拡張して評価することが可能であることを示した。(3)鋼コンクリートサンドイッチ部材のせん断耐力について実験と解析から、ダイヤフラムのみ存在する場合とフルウェブが混在する場合はトラスモデルあるいは不静定トラスモデルにより評価できることが示された。フルウェブのみ存在する場合は、コンクリートの圧縮域、斜めひび割れ域、せん断補強鋼板および引張・圧縮フランジの分担せん断力について詳細な検討が行われた。(4)形鋼シアコネクタの変形性状および突起付き鋼板の付着特性について実験結果から、前者は力学的なモデルの構築、後者はせん断伝達強度の算定式の提案が行われた。(5)RBSMを用いて、コンクリート中に埋め込まれた鋼アンカープレートの破壊に対する解析を行い、コンクリートのひび割れ性状を適切に表現できた。(6)鋼コンクリートオープンサンドイッチスラブの押抜きせん断実験から、同一の鉄筋比をもつRCスラブに比べて耐力が70%程度下回ることを明らかにした。(7)鋼板巻立て補強RC柱について交番載荷試験を行い、巻立て鋼板量による部材靱性への影響と分担せん断力の変化を明らかにした。(8)自己充填コンクリートに対して、モルタルの合理的な配合方法の提案、打設現場における全量試験方法の提案、フレッシュコンクリートの充填性における増粘剤の役割について明らかにされた。鋼板とコンクリートからなる合成構造は様々な形式のものがあり、実構造物への適用が行われている。しかしながら、それらの合成構造では、力学的な解明が不十分であり統一された合理的設計法が確立されていない。本研究では、オープンサンドイッチ構造および矩形充填コンクリート柱に着目し、せん断補強鋼材およびシアコネクタ等の差異による耐力や変形性状への影響を重点的に調べ、定量化を試みるものである。本年度の研究で得られた知見を以下に示す。1.鋼コンクリートサンドイッチ構造のせん断耐力について(鬼頭、古内、上田)せん断補強鋼板の配置を変数とした実験から、斜めひび割れ発生荷重およびせん断耐力に対して「鋼コンクリートサンドイッチ設計指針」(土木学会)の設計式による評価を行った。その結果、指針式で概ね安全側の評価となることを確認した。また、ウエブ鋼板を有するボックスサンドイッチはりとオープンサンドイッチはりの統一的なせん断耐力算定式を構築するため、FEM解析によってせん断破壊面の検討を行った。その結果、コンクリート圧縮部と斜めひび割れ領域を統一的に定義することができた。2.形鋼シアコネクタの耐荷力および変形モデルについて(清宮、古内、上田)大型の形鋼シアコネクタについて引き抜きせん断試験を行いずれ耐荷力について調査した。その結果、指針の耐力式より小さくなることが明らかとなり、新たな評価方法を示した。また、同時にシアコネクタ位置に未充填部がある場合について実験を行い、耐荷力が低下することが明らかとなった。別の実験では、形鋼シアコネクタの変形を調査した。実験変数はシアコネクタの高さおよびシアコネクタに作用するせん断伝達力と鉛直方向拘束力とした。実験結果を基に、シアコネクタの変形を表す力学モデルを構築した。

本年度の研究において、得られた知見を以下に示す。(1)鋼殻で囲まれた空間に打込む自己充填コングリニトに対して実験を行い、モルタルの配合方法として合理的な水/粉体比を求める方法の提案、フレッシュコンクリートの自己充填性における増粘剤の役割について明らかにされた。(2)フルウエブタイプ鋼コンクリートサンドイッチはり部材のせん断耐力について、種々のパラメータを変化させた非線形有限要素解析から、コンクリートの圧縮域、斜めひび割れ域、せん断補強鋼板および引張・圧縮フランジの分担せん断力について詳細な検討が行われた。(3)形鋼シアコネクタの変形性状についてコンクリート圧縮強度を変数として実験を行った。コンクリート強度は、提案されている力学モデルにおける初期剛性および弾性限界値に影響を与えることが明らかとなった。(4)鋼コンクリートオープンサンドイッチスラブの押抜きせん断実験から、その耐力について引張鋼板比の影響を調べた。同一の鉄筋比をもつRCスラブに比べて耐力が70%程度下回ることを明らかにした。(5)鋼板巻立て補強RC柱に対する交番載荷実験から、次のことが明らかとなった。巻立て鋼板量が増加するにつれて部材靭性が大きくなることが示された。初期降伏変位で載荷を繰り返した場合、コンクリートの分担せん断力の減少すること、ピーク荷車以降帯鉄筋と鋼板のひずみを比較すると全般的に帯鉄筋の方が大きいこと、鋼板は降伏後分担せん断力の低下が見られるが変位を増加させると再び増大することが示された。(6)突起付き鋼板について各種変数に対して付着せん断試験を行い、破壊形式およびずれ変形挙動の検討を行った。実験結果から、各変数がせん断伝達特性に及ぼす影響を定量的に評価し、せん断伝達強度算定式の提案を行った。