hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
医療における患者と家族の意思決定への関与と看護師・医師の効果的対応能力

全病床数500床以上の2ヶ所の総合病院において、両生命倫理審査委員会より承認を受け、調査を実施した。約23割の看護師と医師が、患者の家族から病名未告知や予後未告知の依頼を受けたことがあると回答した。大半の患者が、治療などが決定される討論の場にいる、意見が自由にいえる機会がある、意見は医療者に聴かれている、治療に対する同意が求められている、意思が医療者に尊重されている、医療者との関係は良いと回答した。約四割の患者と約六割の看護師と医師が、患者さんに判断する能力があり、重要な治療法などの医学的な決定を患者さんに代わって家族が行ってもよいと思うときがあると回答した。また、患者とその家族の今患者に行われている治療に関する認識では、意見は医療者に聴かれている、意思が医療者に尊重されている、重要な治療法などの医学的な決定を医師と共にしている、自分で重要な治療法などの医学的な決定をしていると、患者の方が家族より有意に高得点を示した。しかし、病気が悪化すればするほど、病気について詳しく説明してほしい、たとえどのように悪いことでも、詳しく知らせてほしい、病気に関する情報は治療と同じくらい重要であるでは、患者より家族の方が有意に高得点を示した。患者に判断する能力があり重要な治療法などの医学的な決定を行うときに、最も望む患者の意思を決める方法は、約3割の患者、約5割の家族、約7割の看護師と医師が、医師や家族とともに十分に相談した後に患者さんが最終的に決める方法を回答した。意思決定の判断能力がある患者の重要な治療法などの医学的な決定の際の意思決定方法の好みは、患者と家族は様々な決定方法を選択した。看護師と医師、患者やその家族は、意思決定能力のある患者だとしても、患者の家族は医療における意思決定に重要な役割を持っていると認識していることが明らかとなった。本研究の目的は、医療に対して行う意思決定において、実際に家族がどのように関与しているのか、また、医師や看護師と患者や家族の意思決定様式に関する認識を明らかにすることである。そして、医療現場に携わる医師や看護師のコミュニケーション能力と批判的思考能力の実態を明らかにすることである。調査の内容は、年齢・性別・婚姻状況・最終学歴などの基本情報、医療における意思決定への認識と好み、家族の医学的決定への関与であり、批判的思考能力を測定するためにCalifornia Critical Thinking Disposition Inventory(日本語版)を、コミュニケーション能力を測定するためにSwets P.によって作成された"How Well Do You Communicate"の翻訳版を使用している。全病床数500床以上の2ヶ所の総合病院において、生命倫理審査委員会に倫理審査申請書並びに研究計画書を提出し、両生命倫理審査委員会より承認を受けた。また、各総合病院において、病院長、各診療科長、及び看護部長に対して、研究計画書に基づいて研究の依頼を行い、承諾を得た後に調査を開始している。質問紙の配布の際には、研究の目的や方法、返送方法、返送された質問紙の取り扱いや研究参加者の自由意思と無記名記入、研究者の連絡先等を明記したお願い文書を添付している。質問紙は、無記名で研究参加者の自由意思によって記入され、返信用封筒を用いて返送される。看護師に対しては、看護部長から各看護師長を通して、各看護師の手元に質問紙を配布し、両施設において計803部の質問紙を配布し、280部が返送され(回収率35%)、現在、結果を検討中である。

医師・患者及びそのご家族に対しては、今も調査を依頼中であり、現時点で医師には250部、患者には300部、そのご家族には100部の質問紙を配布している。本研究の目的は、医療に対して行う意思決定において、実際に家族がどのように関与しているのか、また、医師や看護師と患者や家族の意思決定様式に関する認識を明らかにすることである。そして、医療現場に携わる医師や看護師のコミュニケーション能力と批判的思考能力の実態を明らかにすることである。調査の内容は、年齢・性別・婚姻状況・最終学歴などの基本情報、医療における意思決定への認識と好み、家族の医学的決定への関与であり、批判的思考能力を測定するためにCalifornia Critical Thinking Disposition Inventory(日本語版)を、コミュニケーション能力を測定するためにSwets P.によって作成された"How Well Do You Communicate"の翻訳版を使用している。全病床数500床以上の2ヶ所の総合病院において調査を実施し、現時点で看護師から280部が返送され、医師から58部が返送され、患者から122部が返送され、患者の家族から27部が返送されている。現在、結果を解析中である。看護師からの調査結果から、回答された看護師の内、患者の家族から病名を告げないでほしいと依頼を受けたことがあると回答したものの割合は約三分の一で、患者の家族から予後を告げないでほしいと依頼を受けたことがあると回答したものの割合は、約四分の一であった。大半の看護師が、患者が意思決定できる能力があったとしても、患者の家族は医療における意思決定に重要な役割を持っていると認識していることが明らかとなっている。全病床数500床以上の2ヶ所の総合病院における結果を解析し、発表を行った。患者からの調査結果より、患者の59%が「自分の治療などが決定される討論の場にいる」と回答し、75.4%が「自分の意見が自由にいえる機会がある」と、66.4%が「私の意見は医療者に聴かれていると思う」と、72.1%が「治療に対する私の同意が求められている」と、70.5%が「私の意思が医療者に尊重されていると思う」と、80.3%が「医療者との関係は良いと思う」と回答した。患者の40.1%と看護師の58.1%が、患者さんに判断する能力があり、重要な治療法などの医学的な決定を患者さんに代わって家族が行ってもよいと思うときがある程度あると回答した。また、患者とその家族に対して、今患者に行われている治療に関する認識を比較すると、「私の意見は医療者に聴かれていると思う」、「私の意思が医療者に尊重されていると思う」、「重要な治療法などの医学的な決定を医師と共にしている」、「自分で重要な治療法などの医学的な決定をしている」の項目は、患者の方が有意に高得点を示した。しかし、「病気が悪化すればするほど、病気について詳しく説明してほしい」、「たとえどのように悪いことでも、詳しく知らせてほしい」、「病気に関する情報は治療と同じくらい重要である」の項目は、患者より家族の方が有意に高得点を示した。患者に判断する能力があり重要な治療法などの医学的な決定を行うときに、最も望む患者の意思を決める方法は、約三分の一の患者と約四分の三の看護師、約二分の一の家族が、医師や家族とともに十分に相談した後に患者さんが最終的に決める方法を回答した。意思決定の判断能力がある患者の重要な治療法などの医学的な決定の際の意思決定方法の好みは、患者と家族は様々な決定方法を回答していた。
パルス超音波を用いた軽水炉用ハイブリッド型給水流量計の開発

本研究ではハイブリッド型超音波流速法を,軽水炉の給水流量計として開発することを目的として,信号処理の改良と実機適用性を検討しながらシステムを構築することを目的とし,以下の知見を得た.2.超音波の金属壁透過では最適周波数は壁の材質,厚さおよびセンサの設置角度などに依存するため,超音波透過の基礎実験装置を構築して超音波透過特性を調べた.これに伴い液体および固体壁内の音速測定,超音波透過率測定,混入粒子の選定,測定線屈折の測定および最適入射角の選定を行った.3.本実験必要な試験流路および測定部を製作した.試験流路は直径50mmのアクリル製・直円管を用いた上昇流および下降流の垂直円管流路である.4.現行の超音波流速分布流速計と現有の超音波パルサ・レシーバを用いて,伝播時間差型超音波流量計のプロファイルファクタを決定するシステムを構築した.5.ハイブリッド用の超音波センサの仕様を検討し,音響インピーダンスや入射角を考慮して有限要素法による音場解析を行った上で,高温高圧実機対応型超音波センサを検討・開発し,高温条件下での実機適応性を検討した.6.パルス超音波信号処理装置と高速デジタル信号処理装置を用いてハイブリッド型超音波流速計のシステム設計を行った.7.実験および解析結果を総合的に検討し,パルス超音波を用いた軽水炉用ハイブリッド型給水流量計を確立した.本研究ではハイブリッド型超音波流速法を,軽水炉の給水流量計として開発することを目的として,信号処理の改良と実機適用性を検討しながらシステムを構築することを目的とし,以下の知見を得た.2.超音波の金属壁透過では最適周波数は壁の材質,厚さおよびセンサの設置角度などに依存するため,超音波透過の基礎実験装置を構築して超音波透過特性を調べた.これに伴い液体および固体壁内の音速測定,超音波透過率測定,混入粒子の選定,測定線屈折の測定および最適入射角の選定を行った.3.本実験必要な試験流路および測定部を製作した.試験流路は直径50mmのアクリル製・直円管を用いた上昇流および下降流の垂直円管流路である.4.現行の超音波流速分布流速計と現有の超音波パルサ・レシーバを用いて,伝播時間差型超音波流量計のプロファイルファクタを決定するシステムを構築した.5.ハイブリッド用の超音波センサの仕様を検討し,音響インピーダンスや入射角を考慮して有限要素法による音場解析を行った上で,高温高圧実機対応型超音波センサを検討・開発し,高温条件下での実機適応性を検討した.6.パルス超音波信号処理装置と高速デジタル信号処理装置を用いてハイブリッド型超音波流速計のシステム設計を行った.7.実験および解析結果を総合的に検討し,パルス超音波を用いた軽水炉用ハイブリッド型給水流量計を確立した.本研究ではハイブリッド型超音波流速法を軽水炉の給水流量計として開発することを目的として,信号処理の改良と実機適用性を検討しながらシステムを構築することを目的とし,以下の知見を得た。2.超音波の金属壁透過を考慮する場合,壁厚さに対する超音波の最適周波数の選択が必要である.最適周波数は壁の材質,厚さおよびセンサの設置角度などに依存するため,超音波透過の基礎実験を行った.これに伴い液体および固体壁内の音速測定,超音波透過率測定,混入粒子の選定,測定線屈折の測定および最適入射角の選定を行った.3.本実験には試験流路および測定部を製作した.ポンプ,リザーバ・タンク,整流器を含む流路は既に完成しており,測定部の設計および製作を行った.試験流路は直径50mmのアクリル製・直円管を用いた上昇流および下降流の垂直円管流路である.4.多測定線流速分布を用いた過渡流量計測に先立ち,単一超音波センサを用いた過渡流量計測を行い,固体壁の材質の違いによる実験結果と従来の超音波計測,レーザ計測および数値解析結果との比較検討を行った.5.現行の超音波流速分布流速計と現有の超音波パルサ・レシーバを用いて,伝播時間差型超音波流量計のプロファイルファクタを決定するシステムを構築した.6.ハイブリッド用の超音波センサの仕様を検討し,音響インピーダンスや入射角を考慮して有限要素法による音場解析を行った上で,センサの開発を行った.7.パルス超音波信号処理装置と高速デジタル信号処理装置を用いてハイブリッド型超音波流速計のシステム設計を行った.本研究ではハイブリッド型超音波流速法を軽水炉の給水流量計として開発することを目的として,信号処理の改良と実機適用性を検討しながらシステムを構築することを目的とし,以下の知見を得た.(1)流体および流場に適切な反射体を選定した.反射体の選定には,幾つかの材質および粒径の異なる粒子を流場に混入する方法と,強力低周波数超音波を利用した超音波キャビテーションを利用する方法を用いた.(2)複数の超音波センサーを取り付けた複測定線積分法を確立するため,ポンプ,リザーバ・タンク,整流器を含む現有の水循環装置にアクリル製円管流路の試験流路および測定部を製作し,上昇・下降流の実験を行った.流速分布測定は現有のUVPの瞬時流速分布の計測データからオンラインで流量を求めるソフトなど流量計測システムとして必要なソフトを整備した.(3)高速デジタル信号処理装置を用いたパルス超音波ドップラー信号高速解析システムを開発した.

パルス超音波信号処理装置と高速デジタル信号処理装置を用いてハイブリッド型超音波流速計のシステム構築し,これを用いた予備実験を(2)の装置を用いて行った.(4)高精度測定には測定システムの時間・空間分解能を上げるため,デジタル・アナライザーを用いた単一パルス解析システムの開発を行い,高周波数用の超音波センサーを用いた.前年度の検討結果を踏まえ,高周波数用センサー3本を用いて多測定線流速分布計測より高精度過渡流量計測実験を行った.(5)東京電力・原子力研究所所有の小型実験流露を用いるための予備調査をおこなった.本研究ではハイブリッド型超音波流速法を軽水炉の給水流量計として開発することを目的として,信号処理の改良と実機適用性を検討しながらシステムを構築することを目的とし,以下の知見を得た.(1)前年度の伝播時間差型超音波流量計(TOF)と超音波流速分布計測法(UVP)を用いたハイブリッド型高精度超音波流量計測手法の実験結果をもとに,偏流や壁面粗さによるTOFの流量補正係数に対するUVPによる補正手法の有効性を調べた.また,このための実験流路を改良した.(2)流速分布型計測手法として超音波時間領域相関法を用いて,TOFとのハイブリッド計測の有効性を確かめた.ここで,超音波時間領域相関法に必要なボード型超音波パルサ/レシーバを用いて流速分布型超音波計測システムを構築すると共に,システムの実証試験を行った.(3)パーソナルコンピュータと高速デジタル信号処理装置を用いてシステムの小型化を図るとともに,上述の実証試験結果を総合的に検討し,ハイブリッド型高精度超音波流速計の製品化のためのシステムデザインを行った.(4)高温高圧実機対応型超音波センサを開発し,高温条件下での実機適応性を検討した.(5)汎用型システム構築のため,パーソナルコンピュータと高速演算デジタル・ボードを用いてシステムの小型化を行い,東京電力(株)技術研究所の高温高圧実験装置にて実験を行い,本システムの有効性を確かめた.(6)高温,高圧,高レイノルズ数の実機条件下に近い流れにおける,曲がり管流れやスワール流れなどを含む乱流計測システムとしての有効性を確かめるとともに,多次元流れの物理現象を調べた.(7)実験および解析結果を総合的に検討し,パルス超音波を用いた軽水炉用ハイブリッド型給水流量計を確立した.
DPC情報を用いた脳卒中大規模データベースによるベンチマーキングに関する研究

近年、医療の質の向上の重要性が急速に認識されるようになったが、本邦は欧米諸国に比較して、その整備が大きく立ち遅れている。今回の研究では、1)DPCデータを用いた過去最大(約25万件)の脳卒中大規模データベースの構築し、2)死亡率、退院時転帰、在院日数などのアウトカムの正確で公正な分析、3)アウトカムに影響する患者要因(年齢、性別、原疾患、重症度、併存疾患)、施設要因(脳卒中センタースコア)のhierarchical logistic modelによるモデル化、4)リスク調整アウトカムの結果を研究参加施設にフィードバックし、ベンチマーキングの効果の検証を行った。本研究では、平成25年度に日本脳神経外科学会、神経学会、脳卒中学会の研修教育施設を対象に、脳卒中センターの推奨要件に関する調査を施行し、DPC参加病院を対象にした「脳卒中患者の退院調査」に協力を要請、前年度に加療した急性期脳卒中症例を悉皆的に抽出した大規模データベースを構築する。平成26-27年度には2)入院死亡率、退院時転帰、在院日数などのアウトカムの分析、3)アウトカムに影響する患者要因、施設要因のhierarchical logistic modelによる検討、4)リスク調整アウトカムの評価、5)地理情報システム(GIS)を用いた急性期脳卒中の収容時間がアウトカムに与える影響を脳卒中の病型別、二次医療圏別に検証する。本年度は、初年度に調査した急性期脳卒中症例約5万3千件のデータ解析を行い、本研究班で作成した、「包括的脳卒中センタースコア」が脳卒中の入院死亡率に与える影響を解析し、脳梗塞、脳内出血、くも膜下出血のいずれの病型および全病型において、「包括的脳卒中センタースコア」が有意に脳卒中の死亡率に影響を与えることを証明した。本研究成果を、オープンアクセス・ジャーナルであるPLOS ONEに投稿し、受理された。この結果を研究班ホームページ、プレスリリース、学会、講演会での発表を通して、参加施設にフィードバックし、平成26年5月にベンチマーキングを行う。意義:本研究成果は、脳卒中の救急医療の提供体制を再考する上で貴重な情報であり、エビデンスに基づく救急医療体制の構築に資する。平成26年度には2)入院死亡率、退院時転帰、在院日数などのアウトカムの分析、3)アウトカムに影響する患者要因、施設要因のhierarchical logistic modelによる検討、4)リスク調整アウトカムの評価、5)地理情報システム(GIS)を用いた急性期脳卒中の収容時間がアウトカムに与える影響を脳卒中の病型別、二次医療圏別に検証する。この結果を研究班ホームページ、プレスリリース、学会、講演会での発表を通して、参加施設にフィードバックし、ベンチマーキングを行った。本年度には、4年ぶりに脳卒中診療施設調査を行い、ベンチマーキングの効果を検証中である。本研究成果は、脳卒中の救急医療の提供体制を再考する上で貴重な情報であり、エビデンスに基づく救急医療体制の構築に資する。本年度は、4年ぶりに日本脳神経外科学会、神経学会、脳卒中学会の研修教育施設を対象に、脳卒中センターの推奨要件に関する調査(第2回脳卒中の診療施設調査)を施行し、本研究班が作成した「包括的脳卒中センタースコア」の経時推移を検討した。その結果、全体スコアの改善と主に脳血管内治療の施行体制に関する項目の改善を認めた。また、DPC参加病院を対象にした「脳卒中患者の退院調査」に協力を要請、1)平成22ー25年に加療した急性期脳卒中症例を悉皆的に抽出した、約22万件の大規模データベースを構築し、2)入院死亡率、退院時転帰、在院日数などのアウトカムの分析、3)アウトカムに影響する患者要因、施設要因のhierarchical logistic modelによる検討、4)リスク調整アウトカムの評価、5)地理情報システム(GIS)を用いた急性期脳卒中の収容時間がアウトカムに与える影響を脳卒中の病型別、二次医療圏別に検証した。初年度の約5万件の症例で報告した、「包括的脳卒中センタースコア」が有意に脳卒中の死亡率に影響を与えることを再度証明し、再現性を確認した。また、この結果を研究班ホームページ、プレスリリース、学会、講演会での発表を通して、参加施設にフィードバックし、ベンチマーキングを行った。当初予定していた研究計画どおり進展している。本研究では、1)平成25年度-28年度に、日本脳神経外科学会、神経学会、脳卒中学会の研修教育施設を対象に、脳卒中センターの推奨要件に関する調査を施行し、DPC参加病院を対象にした「脳卒中患者の退院調査」に協力を要請、前年度に加療した急性期脳卒中症例を悉皆的に抽出した大規模データベースを構築した。

本研究期間(集計済みの3年間)における参加施設は、350-388施設であり、21,3166件の急性期脳卒中データベースを構築した。2)入院死亡率、退院時転帰、在院日数などのアウトカムの分析、3)アウトカムに影響する患者要因、施設要因のhierarchical logistic modelによる検討を行った。本研究班で作成した「包括的脳卒中センタースコア」が脳卒中の入院死亡率に与える影響を解析し、脳梗塞、脳内出血、くも膜下出血のいずれの病型および全病型において、「包括的脳卒中センタースコア」が有意に脳卒中の死亡率に影響を与えることを証明した。急性期脳梗塞の死亡率は徐々に低下傾向にあったが、出血性脳卒中では死亡率の改善を認めなかった。参加施設には、毎年、研究班ホームページ上で、自施設の脳卒中診療のアウトカムをフィードバックし、自発的改善を促した。診療施設調査では、脳血管内治療に関する指標の改善を認めた。最終年度には、米国におけるQIを参考に、Primary Stroke Centerを念頭においた基本的な脳卒中医療(急性期脳梗塞に対するrtPAなど)に関する「脳卒中・診療の質指標」と、Comprehensive Stroke Centerを念頭においたより高度な脳卒中医療(急性期脳梗塞に対する血栓回収療法や出血性脳卒中に対する外科治療など)に関する「包括的脳卒中センターに関する脳卒中・診療の質指標」を策定した。近年、医療の質の向上の重要性が急速に認識されるようになったが、本邦は欧米諸国に比較して、その整備が大きく立ち遅れている。今回の研究では、1)DPCデータを用いた過去最大(約25万件)の脳卒中大規模データベースの構築し、2)死亡率、退院時転帰、在院日数などのアウトカムの正確で公正な分析、3)アウトカムに影響する患者要因(年齢、性別、原疾患、重症度、併存疾患)、施設要因(脳卒中センタースコア)のhierarchical logistic modelによるモデル化、4)リスク調整アウトカムの結果を研究参加施設にフィードバックし、ベンチマーキングの効果の検証を行った。当初予定していた研究計画どおり進展している平成28年度は、さらに既に収集が完了しつつある5年目、およびこの秋に計画している6年度の急性期脳卒中データベースの収集を行う。包括的脳卒中センターの機能の改善について、さらに地域格差の関与を検討する。包括的脳卒中センターの機能が改善している施設と改善していない施設との間での、アウトカムの経時推移の比較を行う。研究班ホームページを一新し、自施設の脳卒中診療の臨床指標について、ベンチマーキングを施行し、その効果を報告する。28年度が最終年度であるため、記入しない。脳神経外科研究参加施設へのフィードバック方法の改善などをはかり、ベンチマーキング効果の増大につなげる当初予定していた研究計画どおり進展している。研究計画通り症例登録は順調に進んでいるが、当初の予定より解析等に時間を要したため、結果公表が遅れたため。研究計画通り症例登録は順調に進んでいるが、当初の予定より解析等に時間を要したため、結果公表が遅れ使用予定としている予算が未使用となった。結果公表サイト更新等に係る費用として、使用予定。
オタマジャクシをモデルにした子宮内ストレスが脳のゲノム構造に与える影響

カエル幼生を用いて恐怖ストレスが脳ゲノム構造に与える影響に関して研究を行ってきた。主な実験項目としては,近交系Xenopus tropicalisを用いた捕食者誘導実験,捕食者添加による恐怖刺激で誘導されるXenopus levis幼生の脳で発現する遺伝子のシグナル伝達解析,形態変化を起こすエゾアカガエルの脳の大規模シークエンス,イメージングMSによるXenopus幼生の代謝物解析や1匹のエゾアカガエル成体からのゲノム抽出と全ゲノム解析等を行った。その結果、恐怖刺激でXenopus levis幼生の脳でHIPPO, ILK,やRhoGDIなど脳内シグナル伝達は大きく変化した。オタマジャクシを用いて恐怖ストレスがどのような影響をその個体や次世代に与えるのかを調べることを目的とした研究である。H26年度はエゾアカガエル幼生を用いた実験に関してはある程度の成果を出すことができた。エゾアカガエル(R. pirica)幼生は捕食者であるサンショウウオとヤゴに対して尾部を高くする戦略を取り、被捕食率を低下させる。しかし、R. piricaはサンショウウオやヤゴに対して高くした尾部で発現している遺伝子は全く異なることが明らかになった。驚くことに、判別分析を用いて解析したところ、たった9つの遺伝子(ELAV-like 1, methyltransferase like 7A, dolichyl-phosphate mannosyltransferase, laminin subunit beta-1-like, and gremlin 1、その他3つのunknown遺伝子)がヤゴ添加、サンショウウオ添加、ヤゴを途中で抜く、サンショウウオを途中で抜く、コントロールの5群に対してしっかり分けることが出来る遺伝子である事が明らかになった。また、これらの遺伝子は通常、脳神経系で発現している遺伝子であることも示された。その他の解析として、15000個の遺伝子の解析から捕食者としてヤゴを添加したことで発現が増加、又は抑制するが、ヤゴを抜くとコントロールと同じ状態に戻る遺伝子、つまりヤゴに特異的に発現する遺伝子を選抜した。また、同様の方法でサンショウウオに特異的に発現する遺伝子を選抜した。これらの解析で、オタマジャクシは捕食者に応じて、ヤゴに対しては尾部の筋肉や結合組織を強くし、サンショウウオに対しては逆に組織や筋肉を緩め膨満化する事で最適な捕食者適応戦略をしている事が明らかになった。オタマジャクシを用いて恐怖が脳に与える影響をRNAseqを用いて解析した。研究にはモデル生物であるアフリカツメガエル(Xenopus laevis)幼生を用いた。このX. laevisはサンショウウオ幼生と同所的に飼育すると尾部を伸長し、遊泳速度を速めた。そのため、このX.laevisは被捕食ストレスを認識して表現型の可塑性を示したことを意味する。そのため、この被捕食ストレスによりX.laevisの脳はどのような遺伝子発現をしているのかを解析することを目的にした。実験方法は2L水槽に50匹のX. laevis幼生(ST51)を入れ、10日間飼育したものをコントロールとした。収穫後、頭部を切断しRNAlaterに脳を浸漬してRNAを固定した。また、収穫6時間前に1匹のサンショウウオ幼生を添加し、全飼育期間を10日で収穫したものをEx6hrとした。同様に収穫24時間前に1匹のサンショウウオ幼生を添加し、脳のRNAを固定したものをEx24hrとした。また、10日間の飼育期間中、1匹のサンショウウオ幼生を添加して飼育し、その後脳を固定したものをEx10daysとした。更に、初期の5日間にサンショウウオ幼生を添加して飼育し、その後、サンショウウオ幼生を取り除いて5日間飼育した群を5dayOutとした。実験はすべて3群で行い、脳からのRNAでRNAseqを行い、被捕食ストレスを受けたX.laevisの脳で発現する2千万個の発現遺伝子をBlastX解析した。しかし、個々の遺伝子から脳内を鳥瞰することは困難なため、発現遺伝子からのシグナル伝達を調べるために、IPA解析を行った。その結果、多くのシグナル伝達が短時間で変化する事が明らかになり、ストレスを抜いてもPTSDの反応の遺伝子群が検出された。そのため、カエル幼生を用いた恐怖ストレスが哺乳類にも利用の可能性が示唆された。初期に検討していた実験項目には現技術では困難な点が有る為、すこし視点を変えて、直接脳内の遺伝子プロファイルを調べる事にした。それも、遺伝子データーが揃い、かつヒトの病気の遺伝子の79%を持つXenopus属を用いることで、恐怖刺激における基本データーを得ることが出来る。今回は様々な実験条件を策定して脳内遺伝子の発現プロフィールを得ることが出来た。更に、エゾアカガエル幼生は捕食者に応じて、その適応戦略を変えることが明らかになっている。そのため、サンショウウオやヤゴなど異なった捕食者に対して脳内遺伝子の発現パターンの変化の有無を明らかにするために、両捕食者に暴露されたエゾアカガエル幼生の脳からRNA抽出し、RNAseqを行った。現在、解析中です。捕食者を加えることにより形態変化を起こしたエゾアカガエルの脳の大規模シークエンスをイルミナ解析により行った。更に、この解析に加え、Rana pirica幼生の脳で発現している遺伝子のシグナル伝達の解析を行った。捕食者誘導を行った各実験群において3,000万個のタグを解析した。得られた遺伝子はXenopusのデーターベースと照合し、約20,000種の遺伝子を同定している。

現在も解析は行われており、完全解析の結果は今後得られる予定である。次にイメージングMSによる捕食者誘導によるXenopus幼生の代謝物解析を行った。5日間の被捕食ストレスを受けた個体でも多くの代謝物の量が異なっている事が予備実験で明らかになった。しかし、これらの代謝産物の解析は組織切片上で行われるため、代謝産物が異なる組織が何処なのかを正確に特定する必要があった。特に、組織切片では切断部位の形状の変化により、組織の同定が極めて難しい場合が多い。そのため、本実験では今後実験に用いる事が多い、Xenopus幼生を用いて、幼生から組織を取り出し、各臓器から代謝産物を抽出し、それらの同定を行った。次に、各臓器を正確に同定できる切片を作製し、その切片を用いてMS解析を行った。これにより、組織像と代謝産物の対応が可能となり、組織画像が不明な場合でも代謝産物から組織の同定が可能となった。その結果、動脈ではHydrocoritisone、心臓ではHeme鉄、菱脳ではL-DOPA、筋肉ではイノシン酸、目ではタウリン、神経ではドーパミン、鰓ではコルチコステロン、咽頭では1-palmitoyl-2-arachidonoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamineが主な代謝産物である事が明らかになった。これにより、脳を含んだ体全体での代謝産物と組織の関係が明らかになった。カエル幼生を用いて恐怖ストレスが脳ゲノム構造に与える影響に関して研究を行ってきた。主な実験項目としては,近交系Xenopus tropicalisを用いた捕食者誘導実験,捕食者添加による恐怖刺激で誘導されるXenopus levis幼生の脳で発現する遺伝子のシグナル伝達解析,形態変化を起こすエゾアカガエルの脳の大規模シークエンス,イメージングMSによるXenopus幼生の代謝物解析や1匹のエゾアカガエル成体からのゲノム抽出と全ゲノム解析等を行った。その結果、恐怖刺激でXenopus levis幼生の脳でHIPPO, ILK,やRhoGDIなど脳内シグナル伝達は大きく変化した。本年度は熱帯ツメガエルの飼育実験を行い、それぞれの飼育実験区から得られたサンプリングを用いて大規模遺伝子解析を行うはずであった。しかし、我々が今迄用いていきた飼育水槽はポリプロピレン製水槽であるのだが、長期間飼育に使ってきたためなのか、ツメガエル幼生の大量斃死が起きて、熱帯ツメガエル実験は満足のいく結果が得られなかった。そのため、昨年度に大量の飼育水槽を購入し、今年度の飼育実験に備えている。ただ、エゾアカガエル幼生に関しては、この水槽で飼育しても問題が無い為、遺伝子解析などを行った。上述した通り、エゾアカガエル幼生の脳からのRNAを用いてサンショウウオやヤゴなど異なった捕食者に対して脳内遺伝子の発現パターンの変化の有無を明らかにするために、両捕食者に暴露されたエゾアカガエル幼生の脳内遺伝子のRNAseqを行っているため、今年度はこの遺伝子の発現プロファイリングから脳内に何が起きているのかを組織学的な手法も用いて、それらを明らかにする予定である。生理生化学平成27年度は熱帯ツメガエルやエゾアカガエルを用いた飼育実験実験も行い、捕食者誘導の恐怖
HBウィルス感染細胞における細胞障害の機序の検討

研究実績の概要B型肝炎ウイルス(HBV)の持続感染状態は、大別して、肝細胞障害を全く起こさない無症候性キャリアーといずれ肝硬変や肝細胞を発生母地となりうる慢性肝炎患者群に区分できる。同じウイルス感染により、このような全く異なった病態が発現するその詳細な機構については良く分かっていない。今回の研究は、HBV持続感染状態から慢性肝炎発病の機構を解析することを目的におこなった。HLA-A24の表現型を持つB型慢性肝炎患者におけるHBVの特徴を解析したところ、Pre-S2領域に特定の変異の認められるHBVを持つ患者が多く存在する事があきらかになった。我々は、この特徴的なPre-S2領域変異を持つHBVをI型pre-S2HBVとなずけた。このI型pre-S2HBVは、肝炎鎮静化に伴いこの領域の突然変異がみられ、他のpre-S2の核酸配列を持つウイルスへと変異することより、この領域の遺伝子により支配されるペプチドを認識するキラーT細胞(CTL)の存在が、慢性肝炎発病に重要な役割を担っている事が推測された。この仮説に基ずき、われわれは、HLA-A24を持つB型慢性肝炎患者の末梢血リンパ球を用いて、pre-S2ペプチドを認識するCTLの存在について検討するため、CTLクローン細胞の作製を試みた。その結果、pre-S2ペプチドを認識するCTLクローンを確立でき、その性状を検討したところ、いずれもγIFNを産生するクローンである事を証明できた。以上の結果から、わが国で、最も多く認められるHLA-A24を持つB型慢性肝炎患者においては、HBVのpre-S2領域の変異と、その変異したウイルス由来の抗原を認識するCTLが重要な役割を担っている事を明かにできた。前年度までに、我々は、pre-S2領域の開始より39塩基にわたる部分は変化に富む領域で、これらの変異のパターンをHBS抗原のサブタイプ別のpre-S2配列との類似性より大きくtype I,II,III,の3型に分類できる事を明らかにしてきた。これらのpre S2型の重要性は、感染宿主のHLA型との関連にあり、トランスアミナーゼが高値でType I pre S2ウイルス感染患者の34例中29例がHLA-A24保持者であるのに対し、トランスアミナーゼが半年以上正常な患者では上記のような相関は見られなかった。さらに、HLA-A24陽性患者における、Type I pre-S2 HBV感染の重要性は、臨床経過を追えた10例の患者においても確かめる事ができた。つまり、血清ALT高値時期に認められたTypeI pre-S2 HBVは、消失又は他のpre-S2型への変換が認められた。さらに、このようなHLA-A24とType I pre-S2型の関連を、さらにHBVの無症候性キャリアー(ASC)において検討してみた。その結果、今回検討した、7例ASC全例においてI型pre-S2 HBV感染が認められた。これらの事実は、HLA-A24陽性者において、肝細胞障害が発現するためには、免疫寛容状態誘導時に感染した他のpre-S2型HBVからType I pre-S2を持つHBVへの変換(突然変異)が必要である事を示唆している。現在は、このHLA-A24とType I pre-S2との関連の機序を解析するため、A24を表出するB細胞株に合成ペプチドを結合させたものをターゲットとして用い、慢性肝炎患者の末梢血リンパ球のCTL活性を検討している。

同じウイルス感染により、このような全く異なった病態が発現するその詳細な機構については全く分かっていない。今回の研究は、HBV持続感染状態から慢性肝炎発病の機構を解析することを目的におこなった。HLA-A24の表現型を持つB型慢性肝炎患者におけるHBVの特徴を解析したところ、Pre-S2領域に特定の変異の認められるHBVを持つ患者が多く存在する事があきらかになった。我々は、この特徴的なPre-S2領域変異を持つHBVをI型pre-S2HBVとなずけた。このI型pre-S2HBVは、肝炎鎮静化に伴いこの領域の突然変異がみられ、他のpre-S2の核酸配列を持つウイルスへと変異することより、この領域の遺伝子により支配されるペプチドを認識するキラーT細胞(CTL)の存在が、慢性肝炎発病に重要な役割を担っている事が推測された。この仮説に基づき、われわれは、HLA-A24を持つB型慢性肝炎患者の末梢血リンパ球を用いて、pre-S2ペプチドを認識するCTLの存在について検討するため、CTLクローン細胞の作製を試みた。その結果、pre-S2ペプチドを認識するCTLクローンを確立でき、その性状を検討したところ、いずれもγIFNを産生するクローンである事を証明できた。以上の結果から、わが国で、最も多く認められるHLA-A24を持つB型慢性肝炎患者においては、HBVのpre-S2領域の変異と、その変異したウイルス由来の抗原を認識するCTLが重要な役割を担っている事を明かにできた。
ソニア・ドローネーのイメージ戦略―1920年代フランスにおけるギャルソンヌの表象

本研究は、1920年代にパリのモード界で活躍した画家のソニア・ドローネーが企てたイメージ戦略を、同時代に典型的な女性像「ギャルソンヌ」との関連から解明しようと試みるものである。本年度はまず、フランス国立図書館のアーカイブに保管されているメゾンの宣伝用の写真や広告文の分析を行い、彼女が1920年代初頭にモード界に進出する際、どのような手法で他のデザイナーとの差別化を図ったのかを考察した。その中で、ソニアが当時、パリのモードに現れたばかりの新しい女性像、すなわち活動的で媚びないギャルソンヌのイメージをいち早く取り入れると同時に、写真の背景に自分や夫で同じく画家のロベール・ドローネーの絵画作品を設置したり、広告文中で繰り返し「キュビスムの画家」という言葉を用いたり、さらには彼女自身がモデルとして自作の衣服や装飾品を身に纏い宣伝用の写真に登場することで、自らの画家という出自や、同時代の前衛芸術との結びつきを意図的に強調していたことが明らかとなった。また本年度は、ソニア・ドローネーとの比較検討を行うため、同時代に活躍していたクチュリエ、ジャンヌ・ランバンの仕事にも注目し、パリの装飾美術館所蔵のランバンの写真資料の分析も併せて行った。その結果、ソニアの芸術家という立ち位置を改めて確認すると同時に、これまで保守的と評価されてきたランバンのデザインが、実際には懐古的でロマンティックなものから、ギャルソンヌにふさわしい現代的な感覚に溢れるものまで、実に幅広くユニークなものであったことを突き止めた。以上のように、「ギャルソンヌ」の女性表象という視点を得ることで、本研究は服飾史や美術史、ジェンダー論など、諸分野においてこれまで見落とされてきた問題に新たな視座を提示することができたものと思われる。当初の予定では、今年度、これまでの研究の集大成として出版を予定していたが、昨年度中に実現できたため、今年度は、そこからさらに踏み込んでソニア・ドローネーと同時代のクチュリエの仕事との比較検討を行い、その成果の一部を専門誌で発表することができた。今後はさらに視点を拡大し、ファッションにとどまらず、絵画や映画、室内装飾など、分野横断的に幅広い影響を及ぼした女性像「ギャルソンヌ」を、アール・デコ期のモダンデザインの文脈、及びその背景にある1920年代の社会変容との関係において捉え直すことを試みたい。またそこから、20世紀を迎え第一次世界大戦を経た時代に、新しい女性像が登場した意義を解明していきたい。本研究は1920年代にパリのモード界に進出した画家のソニア・ドローネーのイメージ戦略を、同時代に典型的な女性像「ギャルソンヌ」との関連から解明しようと企てるものである。本年度は、この時代の女性像を論じる大前提として、「ギャルソンヌ」という呼称を生む直接の要因となったヴィクトール・マルグリットの同名の小説『ラ・ギャルソンヌ』(1922年)の精読にまず着手した。その中で、第一次世界大戦という経験が、女性たちの生活習慣や行動様式に余儀なく変化を迫り、そうした社会背景が経済的にも精神的にも自立した女性たちの登場を促したということ、また、短い髪にシンプルなひざ丈のドレスを合わせる文字通り「少年のような」装いが、まさに戦後、登場したそのような女性たちの精神性を映し出したものであったことが明らかになった。それと並行して本年度は、1925年にパリで開催されたアール・デコ展のファッション展示について、博覧会タイトルに掲げられた「モデルヌ」という概念に着目し、分析を行った。その中で、当時、パリのモード界で活躍していたデザイナーたちの多くが、豪華な調度品で整えた室内に、その頃、現れたばかりの新しいタイプのマネキンを配置して、「現代女性」の日常生活を示す展示を行っていたのに対し、ソニアがマネキンを用いず、その代わりに生身の生きたモデルを使い、戸外で街を闊歩する活動的な女性たちのイメージをプレゼンテーションで示していたことを指摘した。ここに、「伝統」と「革新」、「豪華さ」と「合理性」、あるいは「静」と「動」という相対する価値概念が浮かび上がり、ソニアがパリのモードに現れたばかりの「ギャルソンヌ」のイメージを有効に用いることで、他のデザイナーとの差別化を実現していたことを明らかにした。アール・デコ展を事例に取り上げた女性表象に関する研究はいまだ希少であるため、既存の研究に新たな視座を提示することができたものと思われる。本年度はまず、1920年代のモード雑誌の通読を行い、ギャルソンヌという女性像の形成過程を明らかにすることを試みた。その中で、192425年頃からイラストや写真、マネキンなど、さまざまな表現媒体において、戦前まで理想とされたふくよかで成熟した女性像に代わり、ほっそりと中性的な女性像が見られるようになったこと、さらにそのイメージがモードに浸透していく中、戦後登場した自由で活動的な女性たちの精神性も付与されていったことが判明した。そして、当初は革新的な「新しい女」として現れたギャルソンヌの女性像が、1920年代末までに、この時代の典型的な女性像として定着していく経緯を明らかにした。続いて本研究では、ソニアのメゾンを紹介する雑誌・新聞記事や商業広告に見出される女性像を抽出し、それらをギャルソンヌの女性像と比較することで、この画家の意図を浮き彫りにすることを試みた。

その結果、ソニアが1924年にメゾンを設立した当初から、他のデザイナーに先駆け積極的にモードに現れたばかりのギャルソンヌのイメージを取り込み、自身のモデルの革新性を強調していたという結論を得た。それらの調査・分析と並行して、本年度は2008年にお茶の水女子大学に提出した博士論文「ソニア・ドローネーの服飾芸術一191020年代ヨーロッパ前衛芸術とモードの交流」に大幅な加筆・修正を加え、2010年9月に単著『ソニア・ドローネー服飾芸術の誕生』(ブリュッケ)を出版した。ソニア・ドローネーの衣服制作に焦点を当てた研究は未だ稀少であるため、既存の研究に新たな視座を提示することができたものと思われる。本研究は、1920年代にパリのモード界で活躍した画家のソニア・ドローネーが企てたイメージ戦略を、同時代に典型的な女性像「ギャルソンヌ」との関連から解明しようと試みるものである。本年度はまず、フランス国立図書館のアーカイブに保管されているメゾンの宣伝用の写真や広告文の分析を行い、彼女が1920年代初頭にモード界に進出する際、どのような手法で他のデザイナーとの差別化を図ったのかを考察した。その中で、ソニアが当時、パリのモードに現れたばかりの新しい女性像、すなわち活動的で媚びないギャルソンヌのイメージをいち早く取り入れると同時に、写真の背景に自分や夫で同じく画家のロベール・ドローネーの絵画作品を設置したり、広告文中で繰り返し「キュビスムの画家」という言葉を用いたり、さらには彼女自身がモデルとして自作の衣服や装飾品を身に纏い宣伝用の写真に登場することで、自らの画家という出自や、同時代の前衛芸術との結びつきを意図的に強調していたことが明らかとなった。また本年度は、ソニア・ドローネーとの比較検討を行うため、同時代に活躍していたクチュリエ、ジャンヌ・ランバンの仕事にも注目し、パリの装飾美術館所蔵のランバンの写真資料の分析も併せて行った。その結果、ソニアの芸術家という立ち位置を改めて確認すると同時に、これまで保守的と評価されてきたランバンのデザインが、実際には懐古的でロマンティックなものから、ギャルソンヌにふさわしい現代的な感覚に溢れるものまで、実に幅広くユニークなものであったことを突き止めた。以上のように、「ギャルソンヌ」の女性表象という視点を得ることで、本研究は服飾史や美術史、ジェンダー論など、諸分野においてこれまで見落とされてきた問題に新たな視座を提示することができたものと思われる。当初の予定では、今年度、これまでの研究の集大成として出版を予定していたが、昨年度中に実現できたため、今年度は、そこからさらに踏み込んでソニア・ドローネーと同時代のクチュリエの仕事との比較検討を行い、その成果の一部を専門誌で発表することができた。今後はさらに視点を拡大し、ファッションにとどまらず、絵画や映画、室内装飾など、分野横断的に幅広い影響を及ぼした女性像「ギャルソンヌ」を、アール・デコ期のモダンデザインの文脈、及びその背景にある1920年代の社会変容との関係において捉え直すことを試みたい。またそこから、20世紀を迎え第一次世界大戦を経た時代に、新しい女性像が登場した意義を解明していきたい。
脳寄生虫による宿主魚の行動操作メカニズム

海産魚の脳寄生虫病について、寄生虫による宿主の行動操作という観点で研究を行った。実態調査の結果、数種のKudoa属粘液胞子虫と吸虫性旋回病の原因となるGalactosomum sp.が検出された。脳内の特定部位への寄生により異常遊泳が起こることが病理組織検査と脳内へのビーズ移植実験により示唆された。また、早朝に旋回行動を誘発することにより終宿主である水鳥に捕食されやすくなることが推察された。近年、海産養殖魚に異常遊泳をもたらす脳寄生虫病が増加している。本研究では、寄生虫による宿主め行動操作という観点から、実験行動学と神経生理学的手法を用いて宿主操作の実態とメカニズムを解明することを目的とする。トラフグ等の養殖場において、吸虫Galactosomum sp.と粘液胞子虫Kudoay asunagaiの寄生状況を調査し、異常遊泳との関係を調べる。さらに、異常行動は寄生虫シストの物理的圧迫によるのか、寄生虫が脳内の神経伝達系をかく乱しているのかを実験病理学的に明らかにする。養殖漁場におけるフィールド調査:K.yasunagaiを検出するため、寄生虫のSSU rDNAに基づくPCRプライマーを設計し、種特異的で高感度のPCR診断法を開発した。前年度、発病が起きた海産魚(スズキ、マダイ、トラフグ)の種苗生産場で定期的にサンプリングして、脳内におけるK.yasunagai寄生の有無を顕微鏡検査とPCR法により調査した。その結果、K.yasunagaiは5月から10月の間に感染することが明らかとなったが、10月以降も新たな感染が起きている可能性も示された。Galactosomum sp.については8月にトラフグ養殖場で調査した結果、発症皿期(旋回遊泳を繰り返す)を示す魚と死亡魚の間脳からメタセルカリアのシストが高率で検出された。発病メカニズムの解析:K.yasunagaiによる発症スズキと未発症スズキの脳を病理組織学的に比較した結果、シストの数と脳内分布に違いが見られた。しかしサンプル数が少なかったため、病気との因果関係を特定するには至らなかった。また、病魚の脳内神経伝達物質との関連を調べるため、脳内アミン類を測定するHPLCシステムを準備した。近年、海産魚に異常遊泳をもたらす脳寄生虫病が増加している。本研究では、寄生虫による宿主の行動操作という観点から、宿主操作の実態とメカニズムを解明することを目的とする。1.吸虫Galactosomum sp.と粘液胞子虫Kudoa yasunagaiの実態調査:長崎県内のトラフグ種苗生産場において寄生状況を調査した結果、種苗生産場AではGalactosomum sp.の寄生率が6.2%で、8月中旬に旋回症状がみられた。種苗生産場BではK. yasunagaiが7月中旬より327%の率で検出された。長崎県内の養殖クロマグロ(0歳)からもK. yasunagaiか検出されたが、検出率が極めて低く病害性ははっきりしなかった。9月上旬、香川県海、域内のカタクチイワシに旋回症状が確認され、脳内からGalactosomum sp.が検出された。旋回行動は夜明け直後(午前6時前後)に集中して起こることが分かり、この現象は終宿主である水鳥の捕食時間と一致した。同海域で他の天然魚を調査した結果、マダイには3.8%の率で検出された(旋回行動は未確認)が、シマイサキ、マアジ、スズキからは検出されなかった。なお、これは瀬戸内海で初めての吸虫性旋回病発見例である。2.発病メカニズムの解析:Galactosomum sp.の寄生により旋回症状を呈したトラフグ稚魚の脳の病理組織学的検査を行った結果、メタセルカリアが間脳に寄生していることが確認された。そこでキンギョを実験魚として脳外科手術を行い、ガラスビーズを間脳に挿入したところ、旋回症状が再現された魚もあったが、手術の成否によって結果にばらつきがみられた。今後は脳外科手術の精度を高めることとともに、実際にメタセルカリアを海産魚に挿入する実験を試みる必要がある。近年、海面養殖魚に異常遊泳をもたらす脳寄生虫病が増加している。本研究では、寄生虫(吸虫Galactosomum sp.と粘液胞子虫Kudoa spp.)による宿主の行動操作という観点から、宿主操作の実態およびメカニズムの解明を目的とした。前年度、カタクチイワシに吸虫性旋回病が発生した香川県の海域で脳内吸虫の調査を行ったところ、2010年8月11月に採集されたカタクチイワシの5%、マダイの2.3%、ウマヅラハギの4.3%に吸虫の寄生が見られた。また、寄生虫の形態学的観察から、カタクチイワシの虫はGalactosomum sp.に同定されたが、他の魚種の虫は別種であることが示唆された。

Galactosomum sp.はカタクチイワシの遊泳行動を操作して(旋回遊泳させ)終宿主である水鳥による捕食を容易にすることから、カタクチイワシの資源量に少なからず影響を与えていると推測された。和歌山県内で養殖されるクロマグロの脳内粘液胞子虫を調査した結果、ある地域では既知種のK.yasunagaiが検出されたが、別の地域では新種Kudoa prunusiが優占しており、寄生率は100%に達した。K.prunusiはK.yasunagaiと形態的特徴のみならず、18S rDNAおよび28S rDNAの塩基配列によって明らかに区別された。病理組織学的には脳内にグリア結節などの病変が見られ、K.yasunagaiとは異なる(より強い)病害性を有することが示唆された。マグロの異常遊泳や衝突死との因果関係を証明するには至らなかったものの、魚体内における脳寄生Kudoaの経時的減少が宿主による殺虫作用であるとすると、宿主魚を行動操作して死に至らしめることは、魚体外に脱出する手段として有効なのかもしれない。
新しい無機物ー木材複合体の開発とトポケミストゥリ-に関する研究

木材の持つ長所を維持しながら欠点を改良するため、ゾル-ゲル法を応用して、無機質と木材の複合化を検討した。出発溶液として、シリコンアルコキシド・アルコ-ル・酢酸(モル比1:1:0.01)を用い、木材細胞壁中にある結合水を開始剤とした反応で、細胞壁中に選択的にSiO_2ゲルを生成させる調製条件を見い出した。また、SiO_2ゲルは細胞壁内に均一に分布し、結合水量の多いものほど生成ゲル量が多くなることが判明した。さらに、この複合化の過程に、超音波処理を施すことにより、SiO_2ゲルの取り込み量が、15ー30%増加し、複合化のための含浸処理時間を短縮することができた。得られたSiO_2無機質複合化木材は、SiO_2ゲル量が多いものほど寸法安定性・難燃性が向上し、トポ化学的には、細胞壁内に生成したSiO_2ゲルが、内腔のゲルより、これらの性能向上に効果的であることが明らかになった。さらに、無水条件下での木材とテトラエトキシシランとの反応機構の解明を試み、フェノ-ル性水酸基よりもアルコ-ル性水酸基のほうが、反応性が高いことを明らかにした。一方、木材と3ーイソシアネ-トプロピルトリエトキシシラン(3ーIPTEOS)との反応を試み、置換基末端にエトキシシランを有する化学修飾木材を調製した。引き続き、ゾル-ゲル法を応用しTiO_2ゲルによる化学修飾木材の無機質複合化を試みた結果、高い寸法安定性を有しかつ難燃性の高い複合材料が調製できることが明らかとなった。また、SEMーEDXA分析により、細胞壁内に3ーIPTEOSが、内腔にTiO_2ゲルが生成し、細胞壁界面ではく離が見られないことから、無機物が細胞壁と結合していることが推察された。木材は天然の優れた複合材料であるが,「燃える」「腐る」「寸法が狂う」といった欠点がある。そこで木材の持つ長所を残しつつ欠点を改良するために無機質と木材との複合化を検討した。まず、金属アルコキシド・アルコ-ルの組み合わせが(1)テトラメトキシシラン(TMOS)・メタノ-ル(2)テトラエトキシシラン(TEOS)・エタノ-ル(3)テトラnープロポキシシラン(TPOS)・nープロパノ-ルである3種の溶液(モル比1:1)と触媒である酢酸(モル比0.01)を混合した溶液を調製した。木材細胞壁中にある結合水を利用して、ゾル-ゲル法により壁中に選択的にSiO_2ゲルを生成させることで,多孔特性を維持した無機質複合化木材の開発を試みた。その結果、SiO_2ゲルは細胞壁内に均一かつ選択的に生成し,結合水量の多いものほど生成SiO_2ゲル量が多くなることが判明した。また、SiO_2ゲル生成量が多いものほど寸法安定性及び難燃性能が向上することが判明した。しかしながら,チタン酸イソプロピル(TPT)を用いた同様の実験では,TiO_2ゲルは細胞壁内には生成せず内腔のみであった。これは金属アルコキシドの加水分解速度の差によるもので,細胞壁内に無機物ゲルを生成させるには、加水分解速度が遅く、モル体積が小さくかつ膨潤能の大きいメタノ-ル・エタノ-ルを用いたTMOS,TEOSが適当であると結論付けられる。また,木材と3ーイソシアネ-トプロピルトリエトキシシラン(3ーIPTEOS)との反応を試み置換基末端にエトキシシランを有する化学修飾木材を調製した。

引き続き,ゾル-ゲル法を応用しTPTによる化学修飾木材の無機質複合化を試みた結果、高い寸法安定性を有しかつ難燃性の高い複合材料であることがわかった。また、SEMーEDXA観察により,細胞壁内に3ーIPTEOSが,内腔部にTiO_2ゲルが生成し、細胞壁界面ではく離がないことから、無機物が細胞壁と結合していることが推察された。木材は,天然の優れた複合材料であるが、「燃える」「腐る」「寸法が狂う」といった欠点がある。そこで,木材の持つ長所を残しつつ欠点を改良するため、ゾル-ゲル法を応用して、無機質と木材の複合化を検討してきた。本年度は.特に超音波処理を複合化過程に取り入れ,その効果について検討した。その結果、1.超音波処理により,無機質(SiO_2ゲル)の取り込み量が、15ー30%増加し.複合化のための含浸処理時間を短縮することができた。しかしながら,超音波の周波数(28,45,100KH_3)の違いによる取り込み量の差は認められなかった。2.超音波処理によるSil_2ゲルの取り込み量の増加に伴って,寸法安定性及び難燃性の向上がみられた。さらに.3.調湿試片より調製した無機質複合化木材と飽水試片より調製した無機質複合化木材でのSiO_2ゲルの分布を.SEMーEDXA分析した結果,前者は、SiO_2ゲルが細胞壁内に,後者は.主に細胞内腔に分布していた。これらの無機質複合化木材について,寸法安定性及び難燃性を評価した結果,細胞壁内に生成したSiO_2ゲルが.内腔に生成したゲルよりも寸法安定性・難燃性の向上により効果的であることが判明した。従って、本研究で用いた手法、特に、調湿試片より調製する無機質複合化法が、木材の長所でもある軽さ、多孔質特性を維持しながら,木材に寸法安定性・難燃性を効果的に付与できる可能性を示唆することができたといえる。今後は、生物劣化抵抗性についても,トポ化学的考察を加えていきたい。