hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
居住環境が育児期の女性の健康状態に与える影響要因についての研究

また、研究以外の業務が多く、データ収集後も分析に取り掛かれない状態にある。先行研究より居住環境が育児期の女性の身体的・精神的健康状態に影響を与えていることは示唆されている。しかし、影響を与える要因にまで踏み込んだ研究は少なく、また客観的健康状態との関連性に留まっている。1次調査では、部屋数など空間の広さが健康状態に影響を与えている結果となった。特に部屋数は多くなるほど精神的健康状態に悪い影響を与えていた。家事や子育てに起因した動線の長さが影響を与えていると仮設し、家庭内での活動量を測定し、育児期の女性の自覚的健康状態や居住環境との関連性を検証する目的で本研究を実施した。産後1か月の女性に活動量計を3日間装着、GHQ28精神健康調査票の記入、生活活動表記入(一日の活動内容を記載)、居住環境に対するアンケート記入を依頼し、100名よりデータを得た。その結果、居住空間の広さは健康状態を悪化させ、住まいの満足度、特に同居者との人間関係(夫婦関係)や利便性の良さは健康に良い影響を与えており、1次調査を指示する結果となった。また、居住空間の広い持ち家戸建、持家集合住宅の活動量は多く、住居面積に比例して活動量が多くなった。しかし、空間の広さに関連した生活活動量が精神健康状態には影響を与えておらず、活動量の多さが精神的ストレスにはなっていない結果となった。空間の広さは一般的認識において人を健康に導くと考えられているが本研究においても否定的な結果となった。女性特有の人に対する親和性が関連しているとも考えられ、次回の研究につなげていく必要があると考える。先行研究より、居住環境が育児期の女性の健康状態に影響を与えていることが明らかになっている。1次調査の結果、居住空間の広さが精神健康状態を悪化させる傾向となり、部屋数が多くなるほど健康状態が悪化する結果となった。その要因として育児・家事に伴う生活活動量が関連していると仮説を立て、居住内の生活活動量に着目し、2次調査を実施した。その結果、居住空間の広さは健康状態を悪化させ、住まいの満足度、特に同居者との人間関係(夫婦関係)や利便性の良さは健康に良い影響を与えており、1次調査を支持する結果となった。また空間の広い持家戸建、持家集合住宅の活動量は多かったが、精神健康状態には影響を与えない結果となった。27年4月に所属機関が変わり研究環境がかわるため研究計画の変更について遂行する必要が出たため。調査協力施設の再検討・選定基準などを見直す必要があったため。活動量計の追加購入を行う。また、調査協力施設を増やし迅速にデータ収取を行う。調査対象者数の多い施設をリクルート済みである。7月末までにデータ収取を終え、28年度中に結果の公開を行う予定である。29年度は最終年となるため、解析を進め学会発表、論文執筆を行う予定である。29年度中に論文投稿を2本行う予定である。母性看護学・助産学建築計画学27年度は第1回目の調査年度であるため調査票を完成させ、研究協力施設の再選定・依頼、承諾を得て、9月10月に調査を実施する計画である。その後、データの集計・解析を行い年度内に学会発表に向けての投稿を行うことを目標とする。調査の着手が遅れたため調査に必要な物品購入がまだ終了していないため。研究計画が予定通り実施できず、遅れたため学会発表での旅費の支出がなかった。
水中衝撃波によるマイクロスケールの生体組織細胞の変形挙動および損傷機構の解明

水中衝撃波による生体細胞の動的変形挙動の解析を行い,これとともに損傷機構を解明することを目的とし,本年度は.昨年度に引き続き数理モデルを用いて基本的な変形挙動および損傷機構を調べるために,実験系の培養液中の細胞を流体・弾性体の連成振動問題としてとらえ関数解析をもとにした数理解析を行い,数ナノ秒の圧力変化に対する細胞のマイクロバイオダイナミクスを変形の観測実験と比較することによって変形挙動の予測を行った.具体的には以下のことに関して研究を遂行し本年度の成果を得た.(i)数理モデルの構築ならびに衝撃波作用時の細胞変形挙動の解析(継続)昨年に引き続き,衝撃波が1個ならびに2個の生体組織細胞に作用したときの細胞変形のモデルとして,水中に浮遊している内部が液体(水)で充填された弾性球殻モデルを考え,これに変面衝撃波が作用したときの流体の圧力ならびに球殻(細胞)の変形を力学的物性値が既知の細胞のものを用いて動的に解析した.また,このときに細胞間の力学的相互作用や球殻の弾性率の生体組織細胞の変形挙動に及ぼす影響を予測する.解析を行うにあたり,細胞内骨格構造などの内部構造の変化を非線形バネによって表現し,その影響を調べた結果,骨格筋構造を伴うことによりパラメータによる違いはあるものの,変形しにくくなることがわかった.さらに,分散粒子濃度の影響を細胞間距離を考慮して解くことにより,濃度が高い場合細胞損傷が低くなるという実験結果を説明する事ができた.これらの結果に加え,細胞内部に気泡がある時の変形挙動解析を行い,その共振周波数が変化することを確認した.この結果を利用して,流体場の圧力やその立ち上がり時間等の細胞損傷に対するしきい値を予測した.(ii)水中衝撃波の球状ゼラチンに入射する場での衝撃波の波面伝播挙動の数値解析とその観察実験マイクロスケールでの生体細胞の弾性壁面による波面挙動の数値解析を行い,波面伝播におよぼす音響インピーダンスなどの影響を調べた.水中衝撃波による生体細胞の動的変形挙動の解析を行い,これとともに損傷機構を解明することを目的とし,本年度は.数理モデルを用いて基本的な変形挙動および損傷機構を調べるために,実験系の培養液中の細胞を流体・弾性体の連成振動問題としてとらえ関数解析をもとにした数理解析を行い,数ナノ秒の圧力変化に対する細胞のマイクロバイオダイナミクスを変形の観測実験と比較することによって変形挙動の予測を行った.具体的には以下のことに関して研究を遂行し,本年度の成果を得た.数理モデルの構築ならびに衝撃波作用時の細胞変形挙動の解析(数値計算)衝撃波が1個ならびに2個の生体組織細胞に作用したときの細胞変形のモデルとして,水中に浮遊している内部が液体(水)で充填された弾性球殻モデルを考え,これに平面衝撃波が作用したときの流体の圧力ならびに球殻(細胞)の変形を力学的物性値が既知の細胞のものを用いて動的に解析した.また,このときに細胞間の力学的相互作用や球殻の弾性率の生体組織細胞の変形挙動に及ぼす影響を予測する.この結果を利用して,流体場の圧力やその立ち上がり時間等の細胞損傷に対するしきい値を予測した.解析を行うにあたり,細胞内骨格構造などの内部構造の変化を非線形バネによって表現し,その影響を調べた結果,骨格筋構造を伴うことによりパラメータによる違いはあるものの,変形しにくくなることがわかった.さらに,分散粒子濃度の影響を細胞間距離を考慮して解くことにより,濃度が高い場合細胞損傷が低くなるという実験結果を説明する事ができた.水中衝撃波による生体細胞の動的変形挙動の解析を行い,これとともに損傷機構を解明することを目的とし,本年度は.昨年度に引き続き数理モデルを用いて基本的な変形挙動および損傷機構を調べるために,実験系の培養液中の細胞を流体・弾性体の連成振動問題としてとらえ関数解析をもとにした数理解析を行い,数ナノ秒の圧力変化に対する細胞のマイクロバイオダイナミクスを変形の観測実験と比較することによって変形挙動の予測を行った.具体的には以下のことに関して研究を遂行し本年度の成果を得た.(i)数理モデルの構築ならびに衝撃波作用時の細胞変形挙動の解析(継続)昨年に引き続き,衝撃波が1個ならびに2個の生体組織細胞に作用したときの細胞変形のモデルとして,水中に浮遊している内部が液体(水)で充填された弾性球殻モデルを考え,これに変面衝撃波が作用したときの流体の圧力ならびに球殻(細胞)の変形を力学的物性値が既知の細胞のものを用いて動的に解析した.また,このときに細胞間の力学的相互作用や球殻の弾性率の生体組織細胞の変形挙動に及ぼす影響を予測する.解析を行うにあたり,細胞内骨格構造などの内部構造の変化を非線形バネによって表現し,その影響を調べた結果,骨格筋構造を伴うことによりパラメータによる違いはあるものの,変形しにくくなることがわかった.さらに,分散粒子濃度の影響を細胞間距離を考慮して解くことにより,濃度が高い場合細胞損傷が低くなるという実験結果を説明する事ができた.これらの結果に加え,細胞内部に気泡がある時の変形挙動解析を行い,その共振周波数が変化することを確認した.この結果を利用して,流体場の圧力やその立ち上がり時間等の細胞損傷に対するしきい値を予測した.(ii)水中衝撃波の球状ゼラチンに入射する場での衝撃波の波面伝播挙動の数値解析とその観察実験マイクロスケールでの生体細胞の弾性壁面による波面挙動の数値解析を行い,波面伝播におよぼす音響インピーダンスなどの影響を調べた.
ポリアミンによる非アルコール性脂肪性肝炎の抑制効果と治療戦略

本研究では、以下のようなサブテーマを設定し、ポリアミンの非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)に対する抑制効果を検討する予定であった。13種類の代表的ポリアミンのNASHモデルマウスに対する抑制効果を調べる研究:ポリアミンがNASH抑制効果を有するか、また最も有効なポリアミンは何かを調べるため、NASHモデルマウス(高脂肪食負荷db/dbマウス)に代表的なポリアミン(スペルミン、スペルミジン、プトレッシン)を投与する実験を行う。2TSODマウスの肝病変に対する低・中・高用量ポリアミンの効果を調べる研究:実験1で最も有効性が高かったポリアミンの最適な投与量を確定し、またポリアミンがNASH発癌に対しても抑制効果を発揮するかを調べるため、肝発癌まで生じるNASHモデル動物(TSODマウス)に低・中・高用量ポリアミンを投与する実験を行う。しかし、国際医療福祉大学医学部は新設の医学部であるため、動物実験施設などの研究環境がなかなか整わず、動物実験の倫理審査に長時間を要し、また研究をサポートする人員の確保も進まず、本年度は実験を開始することが出来なかった。以上のような状況であるため、動物実験を行える施設を探し、動物繁殖研究所との共同研究という形で、動物繁殖研究所の実験施設を用いて研究を行う約束をとりつけた。2019年5月に実験を開始する予定であり、必要なマウスや飼料、試薬の購入手続きを開始したところである。今後はこれまでの遅れを取り戻すべく、急いで実験を行う。国際医療福祉大学医学部は新設の医学部であるため、動物実験施設などの研究環境がなかなか整わず、動物実験の倫理審査に長時間を要し、また研究をサポートする人員の確保も進まず、本年度は実験を開始することが出来なかった。動物繁殖研究所との共同研究という形で、動物繁殖研究所の実験施設を用いて研究を行う約束をとりつけた。2019年5月に実験を開始出来る目途がたっている。まず適切なポリアミンの投与量を確定するための予備実験を行い、その後3種類のポリアミンのNASHモデルマウスに対する効果を調べる研究、さらに最も効果の高いポリアミンの用量・反応関係を調べる研究を行う予定である。上記のように、研究環境の不備から、本年度は動物実験を開始することが出来なかった。2019年5月から実験を開始出来る目途がたっており、今後はこれまでの遅れを取り戻すべく急いで実験を行う。
機能性天然鉱物微粉末の電気泳動堆積と固定-投入型環境浄化モジュール作製技術の検討-

環境中の有害物質を回収除去する問題に対して,一部の天然鉱物が有効利用できる可能性が以前より示唆されているが,ここで問題になるのが,それらを「どのように利用するか」という点である。広い接触面積をもってそれらを水,空気等と接触させることができ,なおかつ取り扱いを容易にする一つの手段として「大口径の貫通孔を有する骨格構造表面への,鉱物粉末のコーティング」が考えられ,これができれば,環境中に投入するだけで有害物質を除去できる「投入型環境浄化モジュール」が実現できる可能性がある。こうした背景を踏まえ,本研究では高機能天然鉱物を利用した電気泳動堆積による環境浄化モジュールの作製を最終目標とし,その作製プロセスを最適化するための種々の機能性天然鉱物微粉末(ゼオライト,オパール状シリカ,等)の電気泳動堆積特性,さらには固定化手法について検討することを目的とした。研究は(1)天然ゼオライト(秋田県産・クリノプチロライト)微粉末の固液反応による固定化の可能性の検討,(2)(1)の固液反応における反応物質(天然ゼオライトと反応させる物質)の組成の影響,(3)新規な吸着材としての可能性を有するオパールCT微粉末の電気泳動堆積の検討,の3つに分かれる。その結果,主に(1)NaO-Al_2O_3-SiO_2-H_2O系の反応物質を用いた個液反応によって,天然ゼオライト微粒子集合体の粒成長と,結合組織の発達を促進させることができること,(2)固液反応に用いる反応物質の組成を変えることで,天然ゼオライト(クリノプチロライト)から様々な種類のゼオライトを生成できること,(3)通常の電気泳動堆積では堆積させることが困難なオパールCT微粉末を,他の堆積し易い粉末(並質ガラス粉末)と共に堆積させることで,基板上に堆積させることが可能であること,等が明らかとなり,研究目的の遂行に対して有意義な結果を得ることができた。イオン交換能や吸着能を有する機能性天然鉱物微粉末を多数の貫通孔を有する形態に成形することで,環境中に投入するだけで迅速に有害物質を吸着・回収することができる「環境浄化モジュール」を作製することを目標として,天然ゼオライト等の微粉末の金属基材上への電気泳動堆積ならびに固定化について検討するのが本研究の目的である。本年度は特に,秋田県産天然ゼオライト(クリノプチロライト)微粉末成形体中の粒子の,化学的手法による固定化について検討を行った。天然ゼオライト粉末を遊星回転ボールミルによって平均粒径約0.7μmまで微粉砕し,一軸加圧成形ならびに静水圧成形(CIP)によって直径20mm,重さ1gのペレット状試料を作製した。これを,蒸留水450cm^3を用いて調製したX型合成ゼオライト出発原料(Na_2O:Al_2O_3:SiO_2:H_2O=1.0:0.18:0.71:40)中に投入,90°Cで672時間保持することによって,粒子間でのX型ゼオライトの析出による天然ゼオライト粒子間の結合を試みた。微構造観察によると,時間の経過につれて粒子の成長と粒子同士の結合の発達が見られたが,結晶相がクリノプチロライトからP型ゼオライトへ変化したことが分かった。即ち,当初の目標とは異なり,ゼオライト結晶相そのものが変化するという結果となったが,比較的低温域の化学的処理におけるゼオライト粒子固定化の可能性が示された。ゼオライト結晶相の変化

速度ならびに粒子形態の変化速度はX型ゼオライト出発原料の濃度に依存し,例えば結晶相の変化が検知されるまでに,原濃度では6時間かかるものが,原濃度から1/10になると48時間を要することが分かった。今後は,P型ゼオライトの吸着能の検証や,成形体の強度の見積りが必要になると考えられる。吸着能を有する天然鉱物の「モジュール化(多孔状基材表面へのコーティング)」によって「投入型環境浄化モジュール」を実現させることを最終目標とし,その電気泳動堆積による作製プロセスを最適化するために,種々の天然原料微粉末の電気泳動堆積特性,さらには固定化手法について検討することを研究の目的とした。本年度は主として,(1)固液反応を用いた天然ゼオライト(クリノプチロライト,秋田県産)微粉末堆積物の固定化に及ぼす反応物質の組成の影響,ならびに(2)オパールCT(秋田県産)微粉末の電気泳動堆積挙動について検討を行った。(1)については,電気泳動堆積によって支持体表面に堆積したゼオライト微粉末の固液反応による固定化において,ゼオライト堆積物と反応させる物質の組成を,ゼオライトX原料を基準に様々に変化させて影響を調べた。その結果,組成の変化に対応して,堆積した天然ゼオライトがハイドロキシソーダライト,P型ゼオライト,Y型ゼオライト等の様々な種類のゼオライトに変化することが分かった。このことは,反応条件を調整することで,様々な吸着物質に対応する環境浄化モジュールが作製可能であることを意味する。ただし,得られた膜の強度は不十分で,今後の検討が必要と考えられる。(2)については,非常に高い比表面積を持ち,表面への有機物などの吸着が期待できるため,環境浄化用途に有望視されているオパールCT微粉末の電気泳動堆積を試みた所,一次粒子が非常に微細で凝集しやすく,安定した堆積膜を得るのが困難なことが分かった。そこで,堆積が容易に起こるガラス粉末と同時に堆積させることで,安定な堆積膜を得られることが明らかになった。この手法は,他の電気泳動堆積が困難な微粉末についても,応用が可能と考えられる。以上の様に,本研究の結果,機能性天然鉱物の環境浄化目的での高度利用について,いくつかの新たな知見を得ることができた。
脳卒中片麻痺患者の歩行機能回復訓練支援システムとその治療効果の評価

本研究の目的は、脳卒中片麻痺患者を対象として、異常歩行を適切にフィードバックしながらの歩行訓練を頻回に実施できる歩行機能回復訓練支援システムを開発することである。1.歩行訓練支援システムを開発するにあたって、麻痺肢遊脚期を判別するための下肢の動きを検討するため、健常者の歩行中下肢の三次元解析を行った。この結果、両側肢の足首の鉛直変位が各側肢の接地期-遊脚期を表す変数となっていることがわかった。2.リアルタイム位置計測装置から得られる情報は1台のカメラによる二次元座標値である。足の動きの二次元座標値だけで遊脚期を判別できるか、健常者および脳卒中麻痺患者について、実際のカメラ撮影を行い検討したところ、可能であることがわかった。3.リアルタイム位置計測装置を応用した歩行訓練支援システムを開発した。歩行中麻痺肢遊脚期に小型振動モータの振動刺激をフィードバックすることにより脳卒中片麻痺患者の下肢麻痺動作の改善を目指すシステムとした。フィードバックに振動刺激を用いることにより、患者の能動的な脚の動きを促すことを目指した。麻痺歩行の改善のためのフィードバックシステムに、直接、患者の歩行足の運動情報を用いていること、およぴフィードバック刺激として振動刺激を用いていることが本訓練システムの特徴である。4.鹿児島大学医学部附属病院霧島リハビリテーションセンターに設置して、臨床面応用のためのテストを行った。片麻痺患者の歩行に関して、本研究で開発した歩行機能回復訓練支援システムを適用したところ、患側肢に、フィードバック振動刺激を与えた歩行では、両側肢のステップ時間が均一化し、また、遊脚期麻痺側の足の持ち上げ高さが上がることがわかり、本システムの効果が認められた。本研究の目的は,脳卒中片麻痺患者に対して,歩行中の麻痺肢内転をフィードバックして,歩行訓練の効果を促進する歩行機能回復訓練支援システムを開発することにある.本年度は,特にシステム設計のための基礎資料として,患者の歩行を想定した歩行動作の収集,およびシステムの足位置データを計算機に取り込むための入力ボードのプログラミングを行った.1歩行動作中の脚軌道の計測システム入力として,歩行動作中の痙性の程度をどのように評価するか検討するために,健常者に麻痺歩行を模擬させて2台のカメラで撮影し,脚の歩行3次元軌跡を検討した.実際のシステムでは,1台のカメラで2次元のリアルタイム位置情報を使う予定である.撮影点数は2点である.麻痺模擬動作の軌跡を検討した結果,歩行中前頭断面内の左足に麻痺歩行の特徴が見いだせた.従って,実際のシステムでは,カメラを歩行前方向に設置し,位置マークを両足首部につけ,健常足首に相対的な麻痺足首位置を入力信号に使うのがよいことが判明した.2運動中の筋電図の収集と筋力発揮パターンデータへの変換筋電図波形を,ローパスフィルターと全波整流の組み合わせで筋力発揮パターンを表せることを確認した.脚軌道との組み合わせで,システム入力として使うことが可能であることがわかった.3訓練支援システム入力部ソフトウェアの検討上記データのシステムへの入力をデジタル入出力ボードを介して行う.このボードを使用するための基本ソフトを作成した.これを元に次年度以降システムの構築を行っていく予定である.本研究の目的は、脳卒中片麻痩患者に対して、歩行時麻輝肢の遊脚動作をフィードバックして、歩行訓練の効果を促進する歩行機能回復訓練支援システムを開発することにある。本年度は、特に、システムのうち動作フィードバック部のソフトウェア開発を重点的に行った。その成果を以下にまとめる。1前年度に行った健常者による麻痩模擬歩行動作の三次元解析の結果、麻癖肢の接地と離地の区別は、足部の動きにあらわれることがわかった。歩行訓練支援システムで用いるリアルタイム位置座標による片麻癖患者の歩行二次元解析の結果、足部の鉛直変位の上昇が、特徴的に足の離地遊脚をあらわすことがわかった。

歩行分析以前は、患者麻癖歩行の遊脚期著地直前の痙性に伴う下肢の内転動作をモニタリングし、これをスイッチとして患側肢外側の刺激を開始するシステムを設計する予定であった。しかし、歩行分析の結果、患者の痙性や下肢内転の程度は、麻庫症状の程度に依存することがわかった。したがって、実際の歩行訓練システムでは、遊脚期の足部鉛直上昇を刺激装置のトリガとすることにした。2以上の結果にもとづき、設計したシステムは、次のようなものであった。CCDカラーカメラで撮影した映像を、リアルタイム二次元位置計測装置で処理し、患側足首の座標値を得る。この座標値をRS-232C経由で計算機に取り込み、足首の鉛直上昇をモニ=タリングする。足首の鉛直上昇が見られると、ディジタル信号を出力し、リレースイッチをオンにする。この信号により、麻痺肢を振動刺激する予定であるが、この刺激装置については、現在、検討中である。3上記の歩行動作入力部の動作チェックのため、歩行中の患側足部遊脚期に、モニター画面の背景色が変化するプログラムを作成した。鹿児島大学医学部付属病院霧島リハビリテーションセンターにおける片麻輝患者によるテスト実験の結果、これらの機能は設計通りに動作した。本研究は、起立姿勢維持可能な脳卒中片麻痺患者が自立的に歩行機能の回復を行うための歩行機能回復訓練システムの実現を目指している。このため、患者の歩行時の足の動きをリアルタイム位置計測システムで抽出し、患側肢の遊脚期を刺激としてフィードバックするシステムを作成した。本年度は、本研究プロジェクトの最終年度として、システムの改善と装置の評価をおこなった。1刺激装置の導入患者に患側肢遊脚期をフィードバックするための刺激として振動刺激を用いることとした。これには、携帯電話用の小型で薄型の円筒形モータを採用することとした。患者に対する装着実験の結果、知覚が得られることを確認した。2歩行遊脚期フィードバックのタイミングの変更医師によるテスト実験により、足の動きのタイミングに対してフィードバック刺激を与えるタイミングを変更する要求があった。これは、刺激が遊脚期前半だけで行われていたものを遊脚期後半および着地までを含むというものであった。支持に従い、プログラムの改変を行った。3使用言語の変更プログラムを、昨年までのMS-DOS系C言語からWindows系のC++言語へ改変した。このことにより、RS-232Cの通信速度がMS-DOS系では9600bpsが最大であったが、Windows系を用いた現プログラムでは、115200bpsでの通信が可能となり、画像のサンプリングレートが1/10秒から1/60秒に上げることができ、位置計測システムの機能を最大限利用することが可能となった。4装着実験上記の刺激装置を含む歩行機能回復訓練システムの動作を確認するため、鹿児島大学医学部附属病院霧島リハビリテーションセンターにおける片麻痺患者によるフィージビリティーテストの結果、システムは設計通りに動作した。
TAC IIを使用した知的障害児の視力評価で用いる補助ツールの作成と活用

本研究では,(1)TAC II(テラーアキュイティカードII)の取扱説明書「検査するときのヒント」を参考にして視力評価で使用する補助ツールを試作する,(2)補助ツールを使用して知的障害養護学校に在籍する児童を対象にTAC IIによる視力評価を試みることの2点を目的とする。補助ツールは(1)児童が好むキャラクター人形(市販品,幅7cm高さ10cm,音がでる)(2)さし棒(フェルト製,赤,太さ2cm,長さ40cm)(3)さし棒(ビニル製,緑,太さ3cm,長さ45cm)を準備,作成した。知的障害養護学校に在籍する児童A,B,C(いずれも小学部1学年)3名を対象としてTAC IIを使用して視力評価を行った。1回目の視力評価では,補助ツールを使用せずに実施した結果,児童Aは0.83(視距離55cm,視標26cycles/cm),児童B,Cはともに0.32(視距離55cm,視標3.2cycles/cm)の換算視力値を得ることができた。児童B,Cについて,太い縞の視標では明確に注視することができていたが,縞が細くなると縞に対する反応を得られず,評価自体を嫌がる様子がみられた。2回目の視力評価は児童B,Cを対象に補助ツールを使用して実施した。さし棒を用いて検査者(筆者)が縞をたたいて見せたり,児童に棒を持たせて縞をたたかせたりしながら,児童が間接的に縞に触れることを促したが,児童は棒をなめたり遊んだりして,縞に対する反応を得ることができなかった。差し棒の素材を変えても同じで結果であった。しかし児童Bについては,縞に目を向けながら視標に手を伸ばす様子が見られたため,「児童Bが縞を見ながら視標に手を伸ばしたときに『ペロン』と言いながら視標を裏返す」という遊び的要素を検査手順に取り入た結果,児童Bが縞に目を向けるようになり,0.83(視距離55cm,視標26cycles/cm)の換算視力値を得ることができた。
旋毛虫由来転写関連因子Rcd1が筋肉細胞分化誘導に及ぼす影響の分子生物学的解析

旋毛虫は、宿主に感染した後、筋肉細胞を変異させて寄生を続ける。我々はその筋肉細胞変異に重要と思われるRcd1と呼ばれる旋毛虫の分泌タンパク質をクローニングした。本研究では、Rcd1が、旋毛虫感染による筋肉細胞を脱分化・再分化する現象にどのように関与しているかを分子生物学的に解析した。Rcd1は筋芽細胞株であるC2C12細胞において、転写因子であるAP-1、NF-κBの活性を増強させることにより筋肉細胞分化に重要である筋肉細胞分化関連遺伝子であるmyogenin, MyoDの発現を抑制し、筋肉細胞を脱分化・再分化する現象に関与していることが確認された。旋毛虫は、宿主筋肉細胞に感染した後、筋肉細胞をnurse細胞に変異させて寄生を続ける。我々はその筋肉細胞変異に重要と思われるRcdlと呼ばれる旋毛虫の分泌蛋白をクローニングした。本研究では、Rcdlを含む分泌蛋白が、旋毛虫感染による筋肉細胞を脱分化・再分化する現象にどのように関与しているかを分子生物学的に解明する。1. Rcdlの生理学的活性哺乳類由来のRcdlは転写因子であるc-Mybと相互作用して、c-Myb特異的プロモーターであるmim-lの活性化を抑制する。しかし、旋毛虫Rcdlと哺乳類由来のRcdlのアミノ酸配列のホモロジーは約60%で決して高いとはいえず、その生理学的活性が異なる可能性がある。今年度は、c-Mybと旋毛虫Rcdlとの相互作用をルシフェラーゼアッセイにより検討した。すなわちRcdlとc-Myb遺伝子を同時にHEK293細胞に導入して、c-Mybのmim-lプロモーターを介する転写活性を測定した。その結果Rcdl遺伝子の導入量が増えるのに従い、mim-lの転写活性の抑制は段階的に増加した。2.新規蛋白のクローニング旋毛虫のcDNAライブラリーより新規の蛋白をクローニングした。この蛋白はホモロジー検索からTransgelinに近い分子と考えられたが、旋毛虫の新生幼虫で最も高く発現しており、筋肉細胞変異の初期段階においてに何らかの役割を担っている可能性が示唆された。3.旋毛虫感染による血糖値低下の分子メカニズムについての検討感染マウスではインスリン感受性が高くなったこと、insulin-signaling passwayに関連する遺伝子群がup-regulateされていること等から、感染細胞のインスリン感受性が増加することにより筋肉細胞へのグルコースの取り込み量が増えた結果、血糖値が低下したものと考えられた。1.蛋白の昆虫細胞での発現、精製旋毛虫が分泌するRcd1、43kDa蛋白および53kDa蛋白の昆虫細胞での発現・精製を行った。しかし、43kDa蛋白の発現のみ確認できなかった。発現させた蛋白は22年度の生理活性の解析実験に使用する予定である。2.RNAiによる解析Rcd1、43kDa蛋白および53kDa蛋白遺伝子に対応するdsRNAを作製して種々の方法により旋毛虫の新生幼虫、筋肉幼虫、成虫に導入を試みたが、それぞれの遺伝子のノックダウンは確認されなかった。3.細胞を用いた旋毛虫分泌蛋白の生理活性の解析前年度にRcd1とc-myb遺伝子を同時にHEK293細胞に導入し、c-mybのmim-1プロモーターを介する転写活性を検討し、Rcd1遺伝子の導入量が増えるのに従い、mim-1の転写活性は段階的に抑制されることを報告した。今年度においてc-myb量等の条件を変えて検討したところ、ある条件下ではmim-1の転写活性を増強する可能性が示唆された。転写因子であるAP-1、E2FおよびNF-κBは、炎症性刺激や発ガン、分化、アポトーシスなどにおいて重要な役割を果たしていることが知られている。旋毛虫Rcd1のAP-1、E2FおよびNF-κBの各特有な応答配列に対する転写活性に与える影響をルシフェラーゼアッセイによって解析した。その結果、Rcd1はAP-1、E2Fに対してはup-regulateに、NFκBに対してはdown-regulateに影響を及ぼしていることが明らかになった。4.旋毛虫感染におけるIGF因子群の発現動態IGFシグナル経路は、細胞の分化、細胞周期、アポトーシスなどを制御することによって、筋肉の発生、成長、再生に幅広くかかわる事が知られている。一方、旋毛虫のうち、T.spiralisとT.pseudospiralisでは、感染による筋肉の病理変化は大きく異なる。この二種類の旋毛虫の感染過程におけるIGF因子群の発現動態が筋肉の病理変化とどのように相関するかについて検討した。T.spiralis感染においでは、IGFおよびIGFBP2遺伝子の発現は感染後すぐに増加し始めるが、T.pseudospiralisでは、その発現は感染後期にピークを示す。

これらの結果から、IGF因子は筋肉の病理変化、また感染細胞のナース細胞への変異に関与する重要な遺伝子群であることが示唆された。5.種特異的組換え53kDa蛋白を用いたヒト旋毛虫症の血清学的診断法の検討53kDa蛋白はTrichinella属に特有な蛋白である。今回、組換え53kDa抗原によるELISAをヒト旋毛虫症に適用し、ヒトでの感染における血清診断の応用の可能性について検討を行った。その結果、組換え53kDa抗原を用いれば、感染の早期の診断および感染種の推定が可能であると思われた。1.旋毛虫が分泌するTransgelinの解析旋毛虫由来のTransgelinについてRT-PCRおよびウエスタンブロットによって発現解析を行った結果、当該蛋白質は新生幼虫で最も高く発現していた。また、Transgelinは旋毛虫の筋肉内で最も多く発現していた。一方、旋毛虫感染マウスのTransgelin抗体は感染後極めて早期に上昇することが明らかになった。2.細胞を用いた旋毛虫Rcd1の生理活性の解析(1)ルシフェラーゼアッセイによる解析転写因子であるAP-1およびNF-κBは、免疫、細胞分化、アポトーシスなどにおいて重要な役割を果たしていることが知られている。そこで旋毛虫Rcd1のAP-1およびNF-κBの各特有な応答配列に対する転写活性に与える影響をルシフェラーゼアッセイによって解析した。その結果、Rcd1遺伝子の導入量に比例してAP-1、NFκBに対する転写活性は低下し、これらの転写因子を抑制することにより細胞に何らかの影響を与えていることが示唆された。(2) Rcd1遺伝子のC2C12細胞導入による各遺伝子群の発現解析真核細胞発現ベクター(pcDNA3.1)に旋毛虫Rcd1遺伝子を組み込み、筋芽細胞株であるC2C12細胞へ導入して遺伝子の発現解析を行った。発現解析した遺伝子群は我々がすでに旋毛虫感染により発現変化を確認した細胞分化関連遺伝子(myogenin,MyoD,Myf5)、細胞成長関連遺伝子、細胞周期関連遺伝子、ガン遺伝子、アポトーシス関連遺伝子等である。これらの中で筋肉細胞分化に重要であり、かつスクリーニングでRcd1蛋白の強制発現により遺伝子発現変化が高かったmyogenin,MyoDの発現について詳細に検討した。C2C12細胞は未分化時は紡錘形を呈しているが、分化誘導により細長く伸張し、互いに融合し筋管を形成する。MyoDあるいはMyf5の発現は分化誘導前から認められ、分化誘導によってmyogeninが発現し始める。Rcd1を強制発現させたC2C12細胞においては、分化誘導前から分化誘導後のすべての段階において、myogenin,MyoDの発現が抑制されたが、Myf5では大きな影響を与えなかった。一方、筋細胞分化の方向づけを行う因子であるPax7の発現も、myogenin,MyoDと同様に発現の抑制が見られた。
体育の教育学的意味と教師の能力性に関する研究

本研究は体育の授業場面における問題点から、体育の教育学的意味を再考し体育教師が必要とする能力を再確認するものである。体育は運動技能を習得させることに特徴があるが、「なぜ運動技能を習得させるのか」という疑問は簡単に解決しない。例えば、「健康体力づくりのために体育が必要である」とするならば、学校以外にジムやスポーツクラブでも体育は学べる。「生涯スポーツを楽しむ基礎として体育を学ぶ」とし、その基礎体力養成であれば運動技能習得は必要なくなる。「基礎体力ではなく基礎技能として運動技能を習得する」のであれば、生涯体育という広大なスポーツ種目領域を横断する基礎技能の体系化が必要となる。体育の教育学的意義はこのように怪しいのだが、その解決に向けての努力は見えない。そこで本研究は運動技能の習得を「人間の営みとしての運動発生」という視点から再考したが、それによって身体知の形成という根源的な人間の営みが体育の中心に据える必要性が明らかとなった。単に運動課題を習得したという結果ではなく、それに向かっての身体知の形成過程は人間にとって膨大な教育領域となる。それを中心に据えると、「人間が生きていくために必要な身体知の発生の基礎を学ぶ」のが体育の教育学的意味として捉えられることになる。それを体育教育の中心とするならば、課題習得の結果だけに関心を持っていた体育授業展開は、「どのようにしてできるようになったか」という生徒の主体の営みに関心が向くことになる。このことにより体育教師は「できるようにさせる」ことがその任となり、身体知の形成に戸惑っている生徒に積極的に関わらざるを得なくなる。そこでは授業管理や健康に関する知識量よりも動感の問題を見抜く力が要求される。つまり、体育教師が身につけなければならない重要な専門的能力は、「運動観察力」となる。音楽教師が音を聞き分けられるように、体育教師はできない生徒の身体知の問題を見抜けなければならない。「できれば教えられる」程度の体育の理解は、学校体育の運動課題を身につけ、あとは授業管理のマネジメントの知識を身につければ専門家を養成したと呑気に構える風潮を生み出してきた。しかし、体育の教育学的意味を身体知の形成に求めれば、体育教師養成課程で「運動観察力」の養成は必至となる。新しい体育の教育学的意義を身体知の形成に求め、促発指導者を養成するならば、体育指導者養成機関では運動観察力の養成法の授業が展開されなければならないが、それが今後の課題である。平成20年度は、体育の教育学的意味を発生運動学の立場から論考し、原著論文として「体育としての身体発生の意義(伝承8号)」を発表した。研究成果としては、従来の体育の目標は健康体力づくりと因果を強く結び、技能習得の問題は運動に親しむ態度としての基盤づくり程度であった。生涯にわたり運動に親しむ態度を養うとしても、その基礎となる技能はミニマムの運動課題の達成が目標である。

生涯いろいろなスポーツに関心を持ち充実した運動生活が送れるための基盤づくりであれば、その基礎技能は何かということが検討されなければならない。しかし、技能の基礎は、運動課題と自然科学的因果を結び要素化した身体条件へとすりかわってしまう。いまだ、要素化された身体条件を統合すれば運動技能が習得できるという誤った考え方は根強く残っている。長い間不問に付してきた体育の教育的意味は、このような機械論的因果を前提とする限り健康体力づくりから脱却できない。そこで、運動のための運動理論としての発生運動学の立場から、身体知の形成という「自己運動」の基本構造から体育の教育学的意味を再考した。その結果、我々が運動を行うこととは、動物が芸を覚えることと違いそこに能動的な身体知の関わりを持つことが浮き彫りになった。身体知に能動的に関わり運動形態(動感形態)を形成していくことこそ人間にとっての運動習得であるから、我々は運動を文化として伝承してきたのである。そのような自らの身体との対話もなく要素化した身体条件を受動的身体知で構成していくことは、我々の身体知の形成は動物が芸を覚えるレベルと同等になってしまう。身体発生という独自領域を排除した体育における技能習得は、はたして人間がおこなう教育として展開しているのだろうか。この基本問題に厳密に切り込まなければ、体育という教科は教育の世界から排除されてしまうのではないだろうか。平成21年度は、前年度の研究成果としての体育の教育学的意味を基礎に、実践場面における運動発生の問題を明らかにした(「動感形態の発生障碍に関する例証分析的研究」東京女子体育大学紀要45号2010年3月)。また、身体知発生の基柢をなす動感原点領野の解明も行った(「動感原点領野の存在論と実習への道」伝承9号2009年11月)。昨今の教育を巡る不祥事から教員の質の低下が懸念され、教員免許更新制度が発足し、各大学では今年度教員免許更新講習が行われた。一方、政権交代により教員免許更新制には疑問が投げられ教員養成6年制の案が浮上してきている。どちらにしても、教員の質の低下が教育問題を引き起こす原因と指摘される。しかし、教員に必要な知識は教員養成大学で教授され、その知識は教員採用試験によって評価されるから、適正教員を選び出す教員採用試験そのもののあり方の問題も浮き彫りとなる。特に体育においては、運動技能習得が中心課題となるが、加齢とともに衰え自らの技能を披露できない体育教師でも素晴らしい指導を行うこともある。一方、多くの運動技能を身につけている若い教師でも、その道の専門家からはサルまね程度の技能と揶揄される。結局、それらに共通する体育教師の能力とはいったい何かという問題が明るみに出されないから、採用試験のテスト方法を変えることもできない。従来の科学論では解明できない身体知の問題こそ今真剣に捉える必要に迫られる。体育の世界で「暗黙知」がようやく注目を浴びだしたが、科学的思考は暗黙知をブラックボックスに入れてしまう。今年度は、「したい-できない」というパトス知に障碍がおこる事例を厳密分析によって解明した。その根柢に流れる自己運動の基本問題への切り込みは、身体発生問題の解明に大きく貢献できる成果と考える。
最も先進的な計測と理論の協奏による革新的界面研究の推進

3つのサブテーマについて以下を推進した。1.液体界面の超高速振動ダイナミクスの解明:界面で水の振動ダイナミクスの全貌を解明するには我々がこれまでに開発した方法の分解能と検出感度を向上させる必要がある。そこで赤外励起光に広帯域のパルス対を用いた干渉型の二次元分光装置の製作を行い、これをほぼ完成させた。並行して狭帯域の赤外励起パルスの波長走査によって二次元スペクトルを得る従来法を用いて、正に帯電した単分子膜と水の界面の水素結合ダイナミクスを調べた。この界面では水分子は酸素側で単分子膜と水素結合しているが、水素側で水素結合する場合同様、水素結合の揺らぎが著しく抑制されていることがわかった。2.液体界面構造と界面分子の反応性の解明:大気化学上重要な、界面光化学反応を示す有機分子を選定し、紫外励起時間分解HD-VSFG分光を用いて水界面での光化学ダイナミクス観測を試みた。3.埋もれた界面への展開と現実界面の基礎分子過程の解明:最も基本的な埋もれた界面であるシリカ/水界面を、シリカ表面が負に帯電する塩基性条件下で、イオン強度を変えながらスペクトル測定を行い調べた。シリカ最近接層(Stern層)と拡散層(Gouy-Chapmans層)の水のスペクトルを分離することに成功し、水構造が大きく異なることを明らかにした。さらに電極界面測定のための電気セルを製作し、初めて電極/液体界面の2次複素感受率の測定に成功した。これと並行して、振動和周波スペクトルの解析に重要なフレネル係数がスペクトルに与える影響を理論的に検討した。C=O伸縮など強い吸収強度をもつ振動バンドの領域ではフレネル係数の複素分散が大きく、大きな影響を与えることが分かった。また分子動力学シミュレーションを用いてアクリレート系高分子/水界面での分子構造と振動スペクトルの検討を行い、その生体適合性と界面水構造との関係を議論した。干渉型の二次元分光装置を製作し、完成の目処がたったが、この方法では広いバンド幅の赤外光を励起に使うために時間分解能を限界まで高めることができ、また振動数分解能は干渉計のストローク長だけで決定されるため時間分解能とは独立に振動数分解能を向上できる。さらに励起赤外光の波長を走査する必要が無いため長時間積算によって高精度な2Dスペクトル測定を行え、ある意味で究極の振動ダイナミクス計測を界面で実現できる。これは本研究課題の根幹の一つをなす装置開発であるが、これに対しほぼ予定通り完成の目処がたった。また、世界でまだ報告例のない、水界面での光化学ダイナミクス研究をフェムト秒紫外励起時間分解HD-VSFG分光を用いて観測することを試みることができ、意味あるデータを得られる見込みがたった。さらに本研究課題を提案した際に計画していたように、電気化学条件下の電極界面を測定するための電気セルを製作し、世界で初めて電極/液体界面の2次の複素感受率の測定を実現することができた。また今年度、理論的に検討したフレネル係数のスペクトルの効果は、これまでの和周波分光の解釈で見逃されていたものと言える。今後の固液界面の研究で大きな意味をもち、界面分光の発展のための基礎の構築というインパクトのある成果となったと考えている。さらに、分子動力学(MD)シミュレーションの研究として高分子界面構造についての成果が挙がったのは、順調な進捗と言える。この高分子系では第一原理MDと古典MDを組み合わせて実効的な部分電荷を与え、計算コストを抑えた中で信頼性の高いシミュレーションが実行できたことは、今後のさらなる研究推進の基礎となる。装置開発をさらに進展させながら液体界面の計測実験を行うとともに整備した計算環境を駆使して以下のように研究を推進する。1.液体界面の超高速振動ダイナミクスの解明:広帯域赤外パルス対を用いた干渉型二次元分光装置を完成させる。装置の性能をガラス基板上のアルキル鎖分子の測定で評価するとともに、水界面の二次元スペクトル測定を開始する。同時に狭帯域赤外パルスを用いた時間分解測定によって、報告に混乱のある空気/水界面のOH伸縮振動の緩和時間(T1)について信頼性の高い値を決定する。2.液体界面構造と界面分子の反応性の解明:水界面での光化学反応ダイナミクスの研究を推進する。紫外光照射によって界面分子を光励起して反応を開始させ、界面での化学反応をフェムト秒の分解能で追跡する。同時に昨年度導入した計算機を活用し、理論グループが開発した先端的理論計算を大きな分子系へ適用可能にする。具体的には界面和周波分光の解析を有機分子について行うために分子モデリング手法を拡張する。界面構造の知見をもとに界面特有の反応や物質輸送の機構も微視的に明らかにすることを目指す。3.埋もれた界面への展開と現実界面の基礎分子過程の解明:我々の研究によって、埋もれた界面からの位相まで含めた振動和周波発生信号の測定が実現したが、高強度のレーザーパルスの入射によって窓材が発する非線形信号が測定の妨害になることが判明した。これを解決するために高繰返しレーザーを導入し、これを光源にした新しい装置を製作する。またデータが得られている電極界面の信号を分子シミュレーションと比較する。このために金属密度汎関数理論による電子状態計算に基づく力の計算と核の運動方程式を組み合わせて界面構造の理論計算を行うとともに、水系だけでなく有機溶媒や有機薄膜の分光信号解析へも発展させる。古典モデルでは計算が難しい金属表面での分子構造計算にも挑戦する。

1.液体界面の超高速振動ダイナミクスの解明:界面で水の振動ダイナミクスの全貌を解明するには我々がこれまでに開発した方法の分解能と検出感度を向上させる必要がある。そこで赤外励起光に広帯域のパルス対を用いた干渉型の二次元分光装置の製作を行い、これをほぼ完成させた。並行して狭帯域の赤外励起パルスの波長走査によって二次元スペクトルを得る従来法を用いて、正に帯電した単分子膜と水の界面の水素結合ダイナミクスを調べた。この界面では水分子は酸素側で単分子膜と水素結合しているが、水素側で水素結合する場合同様、水素結合の揺らぎが著しく抑制されていることがわかった。2.液体界面構造と界面分子の反応性の解明:大気化学上重要な、界面光化学反応を示す有機分子を選定し、紫外励起時間分解HD-VSFG分光を用いて水界面での光化学ダイナミクス観測を試みた。3.埋もれた界面への展開と現実界面の基礎分子過程の解明:最も基本的な埋もれた界面であるシリカ/水界面を、シリカ表面が負に帯電する塩基性条件下で、イオン強度を変えながらスペクトル測定を行い調べた。シリカ最近接層(Stern層)と拡散層(Gouy-Chapmans層)の水のスペクトルを分離することに成功し、水構造が大きく異なることを明らかにした。さらに電極界面測定のための電気セルを製作し、初めて電極/液体界面の2次複素感受率の測定に成功した。これと並行して、振動和周波スペクトルの解析に重要なフレネル係数がスペクトルに与える影響を理論的に検討した。C=O伸縮など強い吸収強度をもつ振動バンドの領域ではフレネル係数の複素分散が大きく、大きな影響を与えることが分かった。また分子動力学シミュレーションを用いてアクリレート系高分子/水界面での分子構造と振動スペクトルの検討を行い、その生体適合性と界面水構造との関係を議論した。干渉型の二次元分光装置を製作し、完成の目処がたったが、この方法では広いバンド幅の赤外光を励起に使うために時間分解能を限界まで高めることができ、また振動数分解能は干渉計のストローク長だけで決定されるため時間分解能とは独立に振動数分解能を向上できる。さらに励起赤外光の波長を走査する必要が無いため長時間積算によって高精度な2Dスペクトル測定を行え、ある意味で究極の振動ダイナミクス計測を界面で実現できる。これは本研究課題の根幹の一つをなす装置開発であるが、これに対しほぼ予定通り完成の目処がたった。また、世界でまだ報告例のない、水界面での光化学ダイナミクス研究をフェムト秒紫外励起時間分解HD-VSFG分光を用いて観測することを試みることができ、意味あるデータを得られる見込みがたった。さらに本研究課題を提案した際に計画していたように、電気化学条件下の電極界面を測定するための電気セルを製作し、世界で初めて電極/液体界面の2次の複素感受率の測定を実現することができた。また今年度、理論的に検討したフレネル係数のスペクトルの効果は、これまでの和周波分光の解釈で見逃されていたものと言える。今後の固液界面の研究で大きな意味をもち、界面分光の発展のための基礎の構築というインパクトのある成果となったと考えている。
新しい架橋法による新規な三次元網目構造を持つ高分子ゲルの創製とその性質の解明

新規な三次元網目構造を持つ高分子ゲルを得るために、新しい架橋法を開発した。更に、得られた新規な構造を持つゲルの性質を解明した。新しい架橋法とは、まず、架橋点となる反応性側鎖を持つ線状高分子を合成、次に、その反応性側鎖を利用し架橋してゲルを得る方法である。得られた新規な構造を持つゲルは、三次元網目鎖の連鎖分布等において、従来のジビニル化合物共存下共重合法で得られたゲルと比べて構造的に全く異なった。また、その性質においても、1架橋反応時の溶媒効果、2膨潤度の温度依存性、3架橋密度の制御性や官能基導入の容易性、4温度変化による膨潤度の変化速度などの点で従来にない特徴を有することが判明した。水溶性高分子を与えるモノマー(A)、水不溶性高分子を与えるモノマー(B)、感温性高分子を与えるモノマー(C)を用いて、共重合法および二段階調製法によって高分子ゲルを調製した。その結果、次のことが明らかとなった。(1) (A)と(B)を用いて、共重合して得た高分子ゲルは水中で温度を変化させると膨潤度が大きく変化し感温性を示したが、二段階調製法により得た高分子ゲルは感温性を示さなかった。(2) (A)と(C)を用いて、共重合して得た高分子ゲルは(A)の増加に伴い収縮温度が高温側へシフトした。一方、二段階調製法により得た高分子ゲルは(A)の増加に伴い膨潤度が増加したが、収縮温度は変化しなかった。(3) (B)と(C)を用いて、共重合して得た高分子ゲルは、(B)の増加に伴い収縮温度は低温側へシフトした。また、二段階調製法で得た高分子ゲルでは、収縮温度の変化は見られず、(B)の増加に伴い低温での膨潤度が減少した。(4) (A)と(C)から二段階調製法によって得た高分子ゲルは、共重合法によって得た高分子ゲルより、温度変化に対して高速に応答することが分かった。(5)架橋剤は多価アミンを用いているが、官能基を持つモノアミン化合物を多価アミンと一緒に用いると、高分子ゲル網目に官能基を導入できることが明らかとなった。本手法は、SMC(Simultaneous chain Modification during Crosslinking)法と呼ぶことする。本研究の目的は、従来の調製法では得られなかった構造を持つ高分子ゲルの新規な調製法を構築し、得られた新しい構造を持つ高分子ゲルの性質を明らかにすることである。新規な調製法とは、従来のジビニル化合物を用いるゲル化(「ジビニル架橋法」)とは異なり、第一段階で架橋点となる反応性側鎖を持つ線状高分子を合成し、第二段階で架橋を行い、三次元網目を得る方法である(「二段階調製法(後架橋法)」)。平成24年度は、「後架橋法」と「ジビニル架橋法」の2つを用いてポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)ゲルを合成し、得られたゲルの膨潤度の温度変化について調べることにより、両合成法によって得られるゲルの性質の違いを明らかにしようとした。「後架橋法」による合成ではまず、活性エステル基を有するモノマーであるアクリロイルオキシ-N-サクシンイミドとN-イソプロピルアクリルアミドをラジカル共重合することにより反応性側鎖を持つ感温性ポリマーを合成した。続いて、得られたポリマーに架橋剤としてエチレンジアミンを用い、種々の溶媒中で反応させて架橋を行い、高分子ゲルを合成した。この時、溶媒の極性が高いほどゲル化に長い時間を要した。しかし、得られたゲルの溶媒を水に置換し、膨潤度の温度依存性を調べたところ、調製時の溶媒に関わらずほぼ同じ挙動を示すことがわかり、三次元網目は同様の構造を形成していると考えられた。また、ポリマー中の架橋点となる活性エステル濃度を変化させることにより、膨潤度を制御でき、ゲルの網目構造は反応性側鎖を持つポリマーの構造のみによることが分かった。一方、「ジビニル架橋法」によって得られるポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)ゲルは、調製時の溶媒によって膨潤度に大きな差が見られ、「ジビニル架橋法」では調製条件によって架橋密度や網目鎖の濃度が大きく影響を受けることが明らかとなった。1.高分子ゲルの二段階調製法における後架橋工程において、昨年度その概念を確立したSMC (Simultaneous chain Modification during Crosslinking)法について詳細に検討を進めた。その結果、(1)種々の溶媒で後架橋が可能であり、得られるジアミン化合物とモノアミン化合物の組成比を変えて高分子ゲルを架橋させることによって、架橋密度の制御が可能であること、(2)ジアミン化合物に加えて、鎖長の異なるモノアミン化合物を加えることにより、高分子ゲルの感温性の制御が可能であることが明らかとなった。2.昨年度見出した、水溶性高分子と感温性高分子とから二段階調製法によって得た高分子ゲルが、水溶性高分子を与えるモノマー(A)と感温性高分子を与えるモノマー(C)とを共重合法して得た高分子ゲルより、温度変化に対して高速応答する現象について、今年度は詳細に検討を加え、その結果、(1)組成比が(A):(C) = 0:10, 1:9の二段階調製法で合成したゲルは等方的に収縮することができず、変形が見られること、(2)組成比が(A):(C) = 3:7, 5:5の二段階調製法で合成したゲルは変形することなく等方的に収縮した。