hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
地域所得不均衡推移より考察する経済成長メカニズム:アジア経済圏のケース

(a)平成12年度は主に韓国、マレーシア、タイ、インドネシア、フィリピン、日本について公表データの収集を行い、データ・ベースを作成した。また、当該テーマに関する既存研究のサーベイも行った。このサーベイの結果は"A Brief Survey on Regional Convergence in East Asian Economies, "Musashi University Working Paper Series.No.5, June 2001として発表された。平成12年度の研究実績は以下のとおりである。(1)アジア経済における地域所得推移に関する既存研究の収集および読解収集した既存研究は40本。3月30日現在で30本読了。(2)アジア経済における地域データの収集およびデータベース作成中国、マレーシア、日本、についてデータベースは90%完成。(3)他の研究者との意見交換全体の研究枠組みについてはYale大学Ranis教授、浜田宏一教授と意見交換を行った。中国のデータについては国務院発展研究センター研究員侯永志研究員と意見交換を行った。(4)分析上記目的のため、平成12年度予算より米国、中国へ出張を行った。米国出張は2000年9月に行われ、その目的は上記(1)の既存研究収集および上記(3)のYale大学Ranis教授、浜田宏一教授との意見交換のためである。中国出張は2001年3月に行われ、その目的は上記(2)のデータ収集および上記(3)の国務院発展研究センター研究員侯永志研究員との意見交換のためである。更に2000年11月には、大蔵省委託研究にてマレーシア、タイ、フィリピンに出張した際に上記(1)の既存研究収集および上記(2)のデータ収集も行った。他に上記(1)の既存研究収集および上記(2)のデータ収集のため千葉県のアジア経済研究所へ国内出張を5回行った。平成13年度の実績は以下のとおりである。(1)アジア経済における地域所得推移に関する既存研究の収集及び読解(2)アジア経済における地域データの収集およびデータベース作成マレーシア、タイ、インドネシア、フィリピン、台湾について公表データの収集は90%終了。(3)他の研究者との意見交換研究の途中経過をもとに、Yale大学Ranis教授と意見交換を行った。マレーシア地域経済について、マラヤ大学Kim教授と意見交換を行った。(4)分析作成したデータをもとに現在分析中。(5)研究発表上記目的のため、平成13年度予算より米国、マレーシア、タイへ出張を行った。米国出張は2001年8月に行われ、その目的は上記(1)の既存研究収集及び(3)のYale大学Ranis教授と意見交換のためである。マレ-シア、タイへの出張は2002年3月に行われ、その目的は上記(2)のデ-タ収集および(3)のマラヤ大学Kim教授と意見交換のためである。更に2001年10月には東亜科学技術協力協会の総会に出席するため台湾に出張した際に、上記(2)のデ-タ収集も行った。平成14年度の実績は以下のとおりである。(1)アジア経済における地域データの収集およびデータベース作成韓国、マレーシア、タイ、インドネシア、フィリピン、日本について公表データの収集を終了。(2)地域所得収束仮説の検証収集したデータをもとにMarkov Transition Matrixを使い、地域所得収束仮説を検証した結果、上記全ての国で地域所得収束仮説は否定された。(3)地域所得の拡大メカニズムを更に詳しく検証するために、個別産業(具体的にはマレーシアのプラスチック産業)を題材にフィールド調査を2回行った。これは地域所得の拡大メカニズムを産業レベルで検証するためのものである。(4)研究成果発表(c)上記アジア5カ国の地域所得格差に関する論文は現在投稿中。(d)マレーシアのフィールド調査を基にした論文も現在投稿中。
コンダクタンス低下をもたらすグルタミン酸作動性シナプス

視細胞は光刺激に対し過分極応答を示すが、双極細胞には脱分極する細胞(ON型)と過分極する細胞(OFF型)がある。視細胞の伝達物質L-グルタミン酸(glu)は暗時に放出されており光が放出が減少する。ON型双極細胞は光に対しコンダクタンス増加を伴う脱分極応答を示す。従ってgluはON型双極細胞のコンダクタンスを低下させ過分極を引き起こすはずである。本研究ではこの点を検討するためにネコ網膜からパパイン処理で双極細胞を単離しパッチクランプ法(whole cell clamp)で記録した。1mM cGMPと1mMGTPを含む液を詰めたパッチ電極を用いて-40mVに電圧固定すると、約90%の細胞(N=159)では内向き電流が発生し、数分で最大(約50pA)となり持続した。このように細胞にglu(100μM)を投与するとコンダクタンス減少を伴って内向き電流は減少し見かけ上外向き電流が記録された(逆転電位は0mV)。少数(<10%)の細胞では持続性内向き電流は観察されず、gluの投与ではコンダクタンス増加を伴う内向き電流が発生した(逆転電位は0mV)。杆体から入力を受ける双極細胞(ON型)は抗プロテインキナーゼC抗体(抗PKC抗体)に対し陽性の免疫反応を示すことが報告されている。そこでコンダクタンス減少を伴うglu応答を示す細胞がPKC免疫反応陽性であるかどうかを調べた。多くは陽性であったが陰性でもコンダクタンス減少を伴うglu応答を示す細胞が観察された。従ってコンダクタンス減少を伴う応答の発生にPKCが直接関与しているとは考えられない。ON型双極細胞のglu応答発生にはcGMP、GTPが必須で、phosphodiesterase阻害剤投与で応答が変化するという報告もある。従ってON型双極細胞の応答発生はGタンパクと共役した機構によると考えられ、視細胞の機構と酷似しているといえる。今後分子的機構を含め詳細に解析を進めたい。
ミネラルバランスと水構造の解析に基づいたおいしい水指標の提案

水道水に含まれるミネラル成分の種類やバランスがどのように味に貢献しているかを分析した。国内14地域で供給される水道水を対象に、「順位法」と「基準比較法」の2種類の官能試験を行い、ICP-MSで分析した微量ミネラル成分濃度との相関を遺伝的アルゴリズム解析と部分最小二乗法にて解析した結果、元素Li、Fe、Cu、Mo、Pbの味への関与が示唆された。また、主成分解析でも同様の結果が得られた。FeとLi濃度と、味の評価値の関係をクロス集計にて調べたところ、高濃度のFeに低評価を示し、高濃度のLiに高評価を示す割合が多いことが明らかとなった。市販のミネラルウォーターの人気が高まるなか、諸外国と比較して安価で良質なわが国の水道水を再評価し、新しい「水のおいしさ指標」を提案するとともに、水道水の成分調整により味覚満足度を向上させる手法開発に必要な基礎的情報を提供することを主眼として、平成21年度は(1)国内各地の水道水サンプルの収集(2)水サンプルの微量含有ミネラル等の分析(3)水サンプルの味覚官能試験(4)統計解析を行った。国内各地の自治体水道局が市販・配布しているボトル詰め水道水14サンプルを収集し、公表されている水質データより、採取水源情報やNa,K,Ca,Mg等のミネラル含有量を調査した。サンプルはさまざまなミネラルバランスを示したが、総硬度は2086mg/Lを示し、いずれも軟水に属することが分かった。さらに微量の成分を含めた約80種類のミネラル分析をICP-MSにて行った。次に14種類の水道水を、内部標準とする2種類を含んだ2グループに分けて、50数人の大学生をパネラーとしておいしさの順位をつける方法で味覚官能試験を行い、その結果より14種類を3段階の味覚レベルに分類することができた。さらに、水質分析結果と味覚レベルのデータを遺伝的アルゴリズム解析および重回帰分析により統計解析し、味覚レベルに深く関与するミネラル成分を探したが、今回の解析からは該当するものは得られなかった。その理由として、今回の味覚官能試験の手法が適正でなく、試飲パネラーの状態や試飲方法が一定でなく、順位をつける評価方法にもバラツキの原因があり、そのため、味覚レベルの結果の信頼性を低くしていると推察された。今年度は、国内の水道水がいずれも軟水に属しながら様々なミネラルバランスを示し、官能試験の結果より味覚の上でも大いに多様性を示すことを明らかにしたことは意義深い。次年度はパネラーの事前飲食などの状態や飲み方の統一、評価項目の細分化を行い、再度官能試験を行う予定である。H22年度は、H21年度の反省課題であった統計解析の信頼度向上の為に、一度に8種類の水道水を飲み比べて順位づけをし、3段階にレベル分けする順位法に加え、それぞれの水道水を基準となる特定の水と比較して評価する基準比較法という新たな味覚官能試験方法を試みた。基準比較法では「美味しさ」だけでなく、「爽快感」、「喉越し」、「軟らかさ」、「後味」、「飲みやすさ」の項目を設け、それぞれに対して評価した。また、味覚官能試験の試飲時に匂いなどの影響を極力なくす為に、コップや冷却容器にも配慮した。ミネラル成分の再分析も行い、pH、総硬度の分析値も加え、統計解析を再度試みた結果、精度の高い味覚官能試験結果が得られ、統計解析により味覚に寄与する要因を抽出することができた。順位法および基準比較法の結果と、ミネラル成分分析値を基に、遺伝的アルゴリズム解析で重要因子を抽出し、部分最小二乗法(PLS)で解析したところ、異なる官能試験方法で共通して、Li,Fe,Cu,Mo,Pbが水の美味しさに寄与している可能性が示された。また、「爽快感」などの細かい項目のPLS解析から抽出されたミネラル成分結果より、美味しさとは単にひとつの感覚からではなく、飲用時の様々な感覚が絡み合うことで構成されているものと推察できた。共分散構造分析結果からも複数の要素が美味しさに寄与していることが示された。さらに、基準比較法のなかの「爽快感」などの項目と「美味しさ」の関係を、共分散構造分析を用いて評価したところ、「爽快感」、「喉越し」、「軟らかさ」を含む飲料時の感覚が美味しさに対しての寄与が大きいということが示唆された。また同様に、ミネラル成分やpH、硬度などの物性と「美味しさ」の関係についても共分散構造解析を行ったところ、美味しさには硬度が最も寄与していること、ミネラル成分では軽元素のNa,Mg,Ca、重金属ではFe,Co,Moの寄与が示されたがこの結果は、PLS解析の結果を裏付けるものであった。水道水の飲み水としての質、イメージ向上を主眼として、ミネラルバランスに焦点を当て、国内外の市販ミネラルウォーターおよび水道水の特性を解析した。

カルシウム、マグネシウム、カリウムなどの主要ミネラル元素に加え、極微量に含まれている多種類のカチオン濃度を精査するとともに、味覚官能試験調査を行って水質分析値との相関を求め、飲み水のおいしさに強く影響する要件を抽出した。【「美味しさ」の要因となる項目】平成22年度までに、水道水の「美味しさ」評価の要因として「爽快感」「喉越し」「後味」「軟らかさ」「飲みやすさ」の5項目を評価する官能試験を行い、そのうち「爽快感」、「喉越し」、「軟らかさ」が、「美味しさ」に対しての寄与が大きいことを共分散構造解析で明らかにしている。平成23年度は、さらに重回帰分析を用いて解析し、「爽快感」「喉越し」と「美味しさ」に、下式の関係があることを明らかにした。美味しさ=0.324×爽快感+0.571×喉越し(r=0.84)【FeとLiの貢献特性】平成22年度までに水道水の味覚評価に寄与するミネラル成分としてLi,Fe,Cu,Mo,Pbを抽出している。この結果は共分散構造解析や、主成分分析でも裏付けられた。平成23年度は、このうちFeとLiについて、味覚評価を左右する特性を明らかにするため、クロス集計による評価を行った。その結果、一般に水道水に含まれるFe濃度域では、Feが高濃度なほど味の評価が下がり、Feは美味しさにとってマイナスに影響することが示唆された。一方、Liについては、高濃度のLiを含む水道水に高評価を示す被験者の割合が多いことが示された。
微生物燃料電池を利用した水田からの電気回収と水田からのメタン放出の抑制

本課題では、カーボンニュトラルな発電システムである水田に微生物燃料電池(MFC)を設置することで、稲作と同時に発電しつつ、温室効果ガスであるメタンの水田からの放出を抑制する技術を開発することを目指して研究を行なった。また、本研究を通して、水田に設置したMFC(水田MFC)が水田土壌微生物生態系に与える影響を明らかにするとともに、多様な新規電流発生微生物の取得を目指した。平成30年度においては、1)水田の管理方法が水田MFCの起電力に与える影響についての総合考察、2)メタン生成、硫酸還元および電流発生の間の関係の解析についての総合考察、3)水田MFCの設置が土壌微生物群集に与える影響、4)植物の違いが水田MFCの発電と負極微生物群集に与える影響、5)MFCから分離した微生物の起電力について研究を行なった。栽培期間中に一旦水を抜く中干しは、MFCの発電を著しく阻害すると結論された。メタン生成、硫酸還元および電流発生の間の関係については、メタン生成と発電の間には競合関係がある一方で、硫酸還元は発電に関係しており、硫酸還元を阻害すると発電量が低下することが分かった。水田MFCを設置すると、閉回路か開回路かにかかわらず、電極上には土壌と異なる原核生物群集が発達した。また、閉回路ではGeobacter属細菌の比率が土壌や開回路の負極上よりも高くなっていた。栽植する植物の違いは発電に大きく影響した。電極から分離した電流発生細菌の起電力は、菌株によって様々であった。このように、本研究により水田MFCに関する様々な情報が得られた。本研究では、カーボンニュトラルな発電システムである水田に微生物燃料電池(MFC)を設置することで、稲作と同時に発電しつつ、温室効果ガスであるメタンの水田からの放出を抑制する技術を開発することを目指す。また、本研究を通して、水田に設置したMFC(水田MFC)が水田土壌微生物生態系に与える影響を明らかにするとともに、多様な新規電流発生微生物の取得を目指す。平成28年度においては、1)水田の管理方法が水田MFCの起電力に与える影響、2)水田MFCの設置が土壌微生物群集に与える影響、3)メタン生成、硫酸還元および電流発生の間の関係の解析について研究を行った。水管理(中干しの有無)の異なる試験区で発電実験を行い、電圧の変化を比較した。中干しを行わなかった試験区では旺盛な発電が認められた。一方、中干しを行った試験区では急激に電圧が低下したが、中干しの終了後に再び湛水すると、電圧は徐々に回復した。以上の結果から、水管理は水田MFCの起電力に大きく影響し、中干しは発電に負の影響を与え、中干期間中は発電量が大幅に低下することが確認された。水田MFCが土壌微生物群集の活性に与える影響については、メディウム瓶で作成した無栽植のMFCで調べた。MFCを設置した試験区と設置しなかった試験区で揮発性脂肪酸の蓄積濃度を調べたところ、MFC設置区で蓄積濃度が高く、MFCの設置により有機物分解が促進されたことが示唆された。また、このように微生物活性に違いが認められたことから、微生物群集構造にも違いがあるものと推定された。メタン生成、硫酸還元および電流発生の間の関係についても、メディウム瓶で作成した無栽植のMFCで調べた。これまでに阻害剤を使ってメタン生成を阻害すると発電量が増大し、硫酸還元を阻害すると発電量が低下することが分かってきている。さらなる阻害剤実験を行い、この結果について確証した。平成28年度においては、1)水田の管理方法が水田MFCの起電力に与える影響、2)水田MFCの設置が土壌微生物群集に与える影響、3)メタン生成、硫酸還元および電流発生の間の関係の解析について実施する予定であった。1)については、中干しの発電への影響を明らかにすることができた。また、3)についてもメタン生成と発電との間に競合関係があること、硫酸還元が発電に関与していることを確証することができた。このように、1)と3)の課題については順調に進展した。一方、2)については、MFCを設置した試験区と設置しなかった試験区で微生物群集構造がどのように異なるか(あるいは異ならないか)を16S rRNA遺伝子配列に基づいた微生物群集構造解析により明らかにする予定があったが、そこまで到達しなかった。しかし、MFCの設置が水田土壌中の微生物の活性に影響し、有機物の分解が促進されることを示唆する結果が得られた。一般に、16S rRNA遺伝子配列を調べることで、既知の種の情報からその活性を推定することができるが、それはあくまでも推定であり、今年度の研究で実際に活性の知見が得られたことは大きな収穫であった。以上のことから、総合的には概ね順調に研究が進展していると判断した。今年度はその再現性を確認した。

栽培期間中に一旦水を抜く中干しを行う試験区と行わない試験区にMFCを設置して発電実験を行い、水管理の違いが水田MFCの起電力に大きく影響し、中干しは発電に負の影響を与ることが確認された。水田MFCが土壌微生物群集の活性に与える影響については、メディウム瓶で作成した無栽植のMFCで調べた。MFCを設置した試験区と設置しなかった試験区で揮発性脂肪酸の蓄積濃度を調べたところ、MFC設置区で蓄積濃度が高くなる傾向があり、MFCの設置により有機物分解が促進されたことが示唆された。また、このように微生物活性に違いが認められたことから、微生物群集構造にも違いがあるものと推定された。メタン生成、硫酸還元および電流発生の間の関係についても、メディウム瓶で作成した無栽植のMFCで調べた。その結果、メタン生成と発電の間には競合関係があり、メタン生成を阻害することで発電量が増大する一方で、硫酸還元は発電に関係しており、硫酸還元を阻害すると発電量が低下することが分かった。以上の結果は、前年度の結果と矛盾しなかった。平成29年度には、1)水田の水管理方法の違い(中干しの有無)が水田MFCの起電力に与る影響、2)水田MFCの設置が土壌微生物群集に与える影響、3)メタン生成、処理還元および電流発生の間の関係の解析について実施する予定であった。1)については、水管理の違い(中干しの有無)が発電に大きく影響することを明らかにすることができた。また、3)についてもメタン生成と発電との間に競合関係がある一方で、硫酸還元は発電に関与していることを示すことができた。このように、1)と3)の課題については順調に研究をすすめることができた。一方、2)については、MFCを設置した試験区と設置しなかった試験区で微生物群集構造がどのように異なっているか(あるいは異ならないか)を16S rRNA遺伝子配列に基づいた微生物群集構造解析により明らかにする予定であったが、詳細を明らかにするには至らなかった。しかし、MFCの設置が水田土壌中の微生物の活性に影響し、有機物の分解が促進されることを示唆する結果が得られた。また、PCR-DGGE解析による予備実験では、MFC設置により微生物群集構造に違いが生ずることを示唆する結果が得られている。一般的に、16S rRNA遺伝子配列を調べることにより、近縁な既知の種の情報からその活性を推定できるが、あくまで推定であり、今年度の研究で実際に微生物の活性についての知見が得られたことは重要なことと考えている。また、MFCの負極から分離した微生物の一部について、系統解析と発電実験(実験試験)を行ったところ、これまで発電すると認識されていない系統の微生物に起電力があることを示す結果が得られている。この点についてさらに研究をすすめることで、土壌中の微生物群集と発電の関係についてさらに詳細に解明できるものと考えている。以上のことから、総合的には概ね順調に研究が進展していると判断した。本課題では、カーボンニュトラルな発電システムである水田に微生物燃料電池(MFC)を設置することで、稲作と同時に発電しつつ、温室効果ガスであるメタンの水田からの放出を抑制する技術を開発することを目指して研究を行なった。
多重ゼータ値の関係式および関連するモジュラー形式の研究

多重ゼータ値の研究に於いて、モジュラー形式との関係を明確にすることは、多重ゼータ値の未解決問題の一つであるBroadhurst-Kreimer予想の解決において大変重要である。今年度は主に、近年Francis Brown氏により提唱されたBroadhurst-Kreimer予想において重要な部分である純奇多重ゼータ値予想に取り組み、モジュラー形式に対応する多重ゼータ値の線形関係式があることを間接的に示唆するBaumard-Schnepsの結果の拡張に対応する新しい結果を得た。この仕事により、純奇多重ゼータ値予想の未解決であった深さ4の場合を満足いく形で解決する事が出来た(論文にまとめて投稿中)。多重アイゼンシュタイン級数の研究にも取り組んだ。これに対し、モチビック多重ゼータ値の研究で重要な伊原作用から得られるある整数と、多重アイゼンシュタイン級数のフーリエ展開の係数との対応を明示的に与えた。これは2重3重の場合に金子昌信氏により示唆されていたことである。この結果は多重アイゼンシュタイン級数が伊原作用と深く関わっていることを示唆しており、興味深い対応である。また、Hamburg大学のHenrik Bachmann氏を九州大学に10日ほど招聘し、多重アイゼンシュタイン級数の絶対収束域外での定義等について共同で研究を行った。レベル付きの多重ゼータ値、及び多重L値の研究にも着手した。Zhao氏により、Deligne-Goncharovが与えた多重L値の張るベクトル空間の次元の上限公式は最良ではない場合があることが知られている。主に、既知の関係式(2重シャッフル関係式や分配関係式等)を用いた多重L値の張るベクトル空間の次元評価を、数学ソフトウェアMathematicaを用いて行い、一定の知見を得た(抄録なし)今年度、主に研究に取り組んだのは(1)レベル2の2重ゼータ値の次元、3重ゼータ値の関係式(2)多重アイゼンシュタイン級数の2つである。(1)では、重さが奇数のレベル2の2重ゼータ値が張るベクトル空間の生成元(予想では基底となる)を決定した。レベルが1の場合に同様のことが知られており、より詳しく、具体的なモジュラー形式と2重ゼータ値の関係式との関係も知られる。今回の結果から、この具体的な関係もレベル2の場合に存在することが示唆された(次元の比較による)。また、今年度のF.Brown氏のプレプリントで、多重ゼータ値の新たな代数構造に関する予想が出された。これは多重ゼータ値に関わる重要な予想を大方含むような大変興味深い予想である。私は周期多項式と3重ゼータ値の2重シャッフル関係式とのある関係性を数値実験から予想した。これは、深さ2における周期多項式と2重シャッフル関係式の間の具体的な関係の拡張を与えるものだと考えられ、Brown氏による予想解決の第一段階となると思われる。(2)多重ゼータ値とモジュラー形式の間を結びつける一つの道具である、多重アイゼンシュタイン級数の計算を行った。多重アイゼンシュタイン級数とは、その空間の次元、また無限遠点で0になるような多重アイゼンシュタイン級数の空間の部分空間の構造がわかれば、多重ゼータ値の代数構造も見えてくるような対象となっており、またこれまでとは違ったアプローチによる多重ゼータ値の研究を与え、大変意義深い。これはHamburg大学のBachmann氏と共同で計算を始めたもので、現在のところ一般に多重アイゼンシュタイン級数をどのように定義するのかを実験的に探し、今までできていなかった最初のインデックスが2の場合の多重アイゼンシュタイン級数の定義について、一定の知見を得た。また、重さが7までの多重アイゼンシュタイン級数が張るベクトル空間の次元を具体的に求めることにより、多重ゼータ値の次元や代数構造とは少し異なる状況になるということがわかってきた。

主に、既知の関係式(2重シャッフル関係式や分配関係式等)を用いた多重L値の張るベクトル空間の次元評価を、数学ソフトウェアMathematicaを用いて行い、一定の知見を得たレベル付きの多重ゼータ値を数値実験するプログラムを作りたかったが、あまりうまくいっていない。これにより、レペル付きの多重ゼータ値の間の線形関係式を類推する課題が捗っていない。しかし、多重アイゼンシュタイン級数の研究は、協力者のおかげもあって、'多少進展してきている。数値実験によるレベル付き多重ゼータ値の関係式の推察という面ははかどっていないが、古典的な楕円関数の加法公式などを応用して、レベル付きの2重ゼータ値の関係式が得られる。これはレベル1の場合に、本質的に深さ2の2重シャッフル関係式に関係しているものであるので、数値実験によらない新しい関係式探しを試みることが可能と思われる。そこからレベル付きの2重アイゼンシュタイン級数との関係を見出していきたい。(抄録なし)
3D-Printerで容易に成形できるリン酸カルシウムセメントの創製

リン酸カルシウムセメント(CPC)は骨補填材として広く用いられている。しかし、強度が十分でないため、その用途は限定されている。CPCの強度を向上させるために、多くの種類の強化材を含むプロトタイプのCPCが試作され評価されきた。今回、生体親和性に優れたジルコニア繊維とナノジルコニアをジルコニアジャーでアモルファス化したCPCの強さ向上のために含有させ、その効果を比較、検討した。ジルコニアジャーでアモルファス化した試料の間接引張り強さはジルコニア含有量1%から含有量の増加に従い、増加したが、4%を超えると逆に減少した。ジルコニア繊維含有試料の間接引張強さは、ジルコニア繊維の含有量の増加によって、増加しなかった。ジルコニア含有試料とナノジルコニア含有試料の間接引張り強さは、含有率4%で7.8MPa、含有率3%で7.5MPaと最高値を示し、ジルコニア繊維含有率4%試料の5.4MPaよりも有意に高い値を示した。破断面のSEM観察では、ジルコニア繊維含有試料とジルコニア含有試料では、小さな白い結晶が観察され、大きな細孔が多く観察された。一方、ナノジルコニア含有試料では、角粒状構造が観察され、粒状粒子間の細孔は減少していたCPCへのジルコニア繊維の添加は、粒子状のジルコニアよりも間接引張り強さに対する効果が小さいことが示された。高注入性と高強度を両立させ,短時間で硬化するβ-TCPセメントを開発し,セメントの粉液比を変化させて,セメントの特性をさらに向上させることをめざした。3D-printerでの利用をめざすために,セメントペースト注入性を検討した。市販のβ型3リン酸カルシウム粉末(コントロール:cβ-TCP)をボールミリング法によりメカノケミカル的に改質した粉末(改質β-TCP:mβ-TCP)を作製した.β-TCP粉末はまず塩化カルシウム(CaCl2)溶液(1液),次いでリン酸2水素ナトリウム(NaH2PO4)溶液(2液)で練和した.粉(g)と液(ml)の混合比(P/L)は従来の粉末:1液:2液=1 : 0.25 : 0.25(以下,P/L=2.0)から1 : 0.2 : 0.2(2.5)および1 : 0.18 : 0.18(2.78)に増加させた.注入性は,cβ-TCP(2.0)は充填後5分で注入できなくなったが,mβ-TCP(2.0)は7時間まで注入可能で, P/Lを増加させたmβ-TCP(2.5)は20分まで注入可能だった.しかしP/Lをさらに増加させたmβ-TCP(2.78)では5分で注入できなくなった.P/Lを増加させると注入性は低下するが,P/L=2.5では実用的な注入性を示すと考えられた.硬化体の強度は,mβ-TCPセメントはP/L=2.0の時はCS,DTS共に初期強度は低かったが,P/L=2.5ではCS,DTS共に練和後1時間で高い強度を示した.P/L=2.78と2.5では同等であった.また,mβ-TCP(2.5)の強度は練和後3日目で飽和したが,mβ-TCP(2.0)およびmβ-TCP(2.78)よりも高かった.P/L=2.0から2.5に増加させると注入性は低下するが,臨床的に利用可能な注入性は維持し,強度は向上することがわかった.練和したペーストを成形可能な3D-Printerの選定に時間がかかった。開発中のβ-TCPの材料特性の設計にも大きく影響するため,3D-Printerの方式を十分検討し,購入した。開発中のβ-TCPの注入性を検討し,粉液比との関連を明らかにし,本年度へ研究が繋がる結果が得られた。また,強度においては擬似体液中でも測定した。3Dプリンターによる成型性と形態保持性の検討がまだ行っておらず,やや遅れていると判断した。3Dプリンターを用いてリン酸カルシウムセメント(CPC)ペーストを成形する際の問題の1つは,硬化前のペーストの流動性と,セメント硬化体の強度が相反する点にある。すなわち,成形性を高めるためにはペーストの流動性を上げ,細い射出口からの射出を可能とする必要があるが,流動性を上げるためにセメント粉末に対する練和液の比率(粉液比)を低下させると,硬化体の強度が低下する。さらに,硬化時間が長いCPCペーストの積層においては,下層のペーストの硬化前に上層が積まれるため,下層が潰れて形状を維持できないという問題も生じる。本研究では,CPC粉末を微粉化することで,ペーストの流動性と硬化体の強度の両立が可能となる3Dプリント用CPCペーストの開発を進めてきた。一方,硬化が遅く,積層が困難である点は未解決であった。そこでゲル化剤を添加してぺーストの強度を向上させることで,積層が可能となるか検討した。ゲル化剤には逆温度ゲルであるポロキサマーを用いた。CPCは高温で速く硬化するため,射出可能時間を伸ばすためにはペーストを低温に保持することが望ましい。そこで,低温で軟化する逆温度ゲルを用いることで,射出時には冷却してペーストの流動性を確保し,射出後は直ちにペーストを加熱することで積層中のペーストの強度を維持し,CPCの硬化を加速することを狙った。粉液比とゲル化

剤濃度を様々に組み合わせて試作した結果,高さ約5mmまで形状を維持した積層が可能となった。また,ペースト容器を大きくして連続射出量を増やすことができれば,さらに積層は可能と期待できた。その一方,射出口が細いとペーストがらせん状に射出され,形状再現性に問題があった。その原因は未解明だが,ゲル化剤濃度により射出されたペーストの形状が異なることから,射出口のサイズと形状の最適化が必要と考えられた。1.射出口が細いとペーストがらせん状に射出され,形状再現性に問題があった。射出部の新たな設計が必要であり、射出口の直径、射出圧の検討を行う必要がある。2.リン酸カルシウムセメント流動性を高くするとともに、形状保持ができる適切な流動性の評価に時間がかった。現在もセメント流動性を検討しており、最適な流動性を本年度中に決定する。3.セメント硬化体の生体吸収性,生体親和性及び骨伝導性の評価を細胞培養試験(RT・PCR法)は実施できているが、3Dプリンタで試料作成が進まないため、硬組織および軟組織埋入試験(家兎)により骨伝導性,生体親和性および生体吸収性などの評価が進んでいない。3Dプリンターで試料を作製と平行して実験を進める予定である。リン酸カルシウムセメント(CPC)は骨補填材として広く用いられている。しかし、強度が十分でないため、その用途は限定されている。CPCの強度を向上させるために、多くの種類の強化材を含むプロトタイプのCPCが試作され評価されきた。今回、生体親和性に優れたジルコニア繊維とナノジルコニアをジルコニアジャーでアモルファス化したCPCの強さ向上のために含有させ、その効果を比較、検討した。ジルコニアジャーでアモルファス化した試料の間接引張り強さはジルコニア含有量1%から含有量の増加に従い、増加したが、4%を超えると逆に減少した。ジルコニア繊維含有試料の間接引張強さは、ジルコニア繊維の含有量の増加によって、増加しなかった。ジルコニア含有試料とナノジルコニア含有試料の間接引張り強さは、含有率4%で7.8MPa、含有率3%で7.5MPaと最高値を示し、ジルコニア繊維含有率4%試料の5.4MPaよりも有意に高い値を示した。破断面のSEM観察では、ジルコニア繊維含有試料とジルコニア含有試料では、小さな白い結晶が観察され、大きな細孔が多く観察された。一方、ナノジルコニア含有試料では、角粒状構造が観察され、粒状粒子間の細孔は減少していたCPCへのジルコニア繊維の添加は、粒子状のジルコニアよりも間接引張り強さに対する効果が小さいことが示された。1.生成実験の再検討と3Dプリンターで作製するScaffoldの構造の検討リン酸カルシウムセメント硬化体の溶解性および諸性質の詳細な検討をもとに,強度があり,骨形成能に優れるScaffoldの構造について検討する。表面は多孔質構造で,中心に行くほど充実体になるような構造を考えている。これら試作し,形状を付与した材料の力学特性を検討し,材料特性の最適化を試みる。2.セメント硬化体の生体吸収性,生体親和性及び骨伝導性の評価上記項目で行う細胞培養試験(RT・PCR法)の結果から,スクリーニングされたセメント硬化体について,硬組織および軟組織埋入試験(家兎)により骨伝導性,生体親和性および生体吸収性などを評価する。1.射出部の改良現在、射出口の形状(大きさ、長さ)射出圧を検討している。2.リン酸カルシウムセメント流動性の検討射出が可能で形状保持ができる適切な最適な流動性を本年度中に決定する。
アルカリ土類系ホウ酸ガラスの局所構造:特異なガラス形成物性の解明

本研究課題ではまず、ネットワーク構造の基本単位の挙動を明らかにする目的で、アルカリ土類系ホウ酸塩ガラスMO-B_2O_3(M : Mg, Ca, Sr, Ba)のパルス中性子回折による高分解能な構造解析を実施して、Bの周りのO配位構造である局所構造変化の解明を行った。また、超軟X線XAFS法を用いてバリウムホウ酸塩ガラスBaO-B_20_3,バリウムアルミノホウ酸塩ガラスBaO-Al_2O_3-B_2O_3、更にリチウムホウ酸塩ガラスLi_2O-B_2O_3を基準ガラスとして、Bの周りのO配位構造を解明すると同時にBaとAlの周りの局所構造を明らかにした。さらに、分子動力学シミュレーションを実施して、得られた構造モデルと構造解析の実験結果を比較することにより、アルカリ土類ホウ酸塩ガラスの短距離から中・長距離構造と、修飾酸化物であるアルカリ土類金属酸化物添加に伴うネットワーク構造の基本単位の挙動を検討した。以上の結果、中性子回折実験によって得られた金属酸化物の組成に対するN_4の挙動は、NMR実験から求められた結果よりも赤外分光実験による結果を支持することを明らかにした。この結果は分子動力学計算およびB K-edge XANES実験においても支持され、アルカリ酸化物の添加の場合は金属イオン半径に対するN_4の挙動がアルカリ土類酸化物の場合とは逆になることが確定的になった。一方、アルカリ金属ホウ酸ガラスにAl_2O_3を添加したガラス系について分子動力学計算とパルス中性子実験を行った結果から、Al_2O_3の添加によって3配位ホウ素から4配位ホウ素への転換が抑制されることが明らかになった。同様に、バリウムホウ酸塩ガラスとAl_2O_3を添加したバリウムアルミノホウ酸塩ガラスに対して行ったBおよびAl K-edge XAFS実験の結果からもAl_2O_3の添加により3配位ホウ素の4配位ホウ素への転換抑制が確認された。これらのこととAl_2O_3の添加によるガラス構造の安定化を併せて考えると、4配位ホウ素の生成を抑制することが結果的に4配位ホウ素から非架橋性3配位ホウ素へのさらなる転換を抑制し、安定なガラス形成領域の存在に大きく関わっていると結論できた。ホウ酸ガラスB_2O_3は、種々の機能性ガラス材料の主要なガラス形成物質として、幅広く利用されている。B_2O_3はBの周りのOは3配位平面型構造をとるが、金属酸化物の添加に伴い一部のBは4配位四面体型に変化する。この基本構造単位の変化がガラス形成や物性値の変化の基礎と考えられている。いま修飾金属酸化物の組成をxで表し、加えた酸化物イオンがすべて4配位型構造の形成に寄与すると仮定すると、4配位型Bの割合N_4は、x/(1-x)で表される。実験から決められたN_4は、x組成の小さい領域でこの式によく合うが、xが大きくなるにつれて下方に大きく偏差することが知られている。赤外分光実験によると、アルカリ酸化物の添加の場合は金属イオンの半径が大きくなるにつれて偏差が大きくなるのに対し、アルカリ土類酸化物の場合は逆になる結果が得られている。一方、NMR実験から求められたN_4の挙動は、より複雑で上記とは一致せず対立している。

特にアルカリ土類系ホウ酸ガラスの系統的な構造情報が絶対的に不足しているため、アルカリ系とアルカリ土類系ホウ酸ガラスの局所構造の差異は未確定であり、物性を支配する因子も不明である。特に、アルカリ土類系ホウ酸ガラスの構造解明に関しては、殆ど実験がなされていない。このために、その差異と支配因子を解明する。平成16年度では、以下の研究項目を実施し、成果が得られた。1)アルカリ土類系ホウ酸ガラスを基本とするガラス試料を試作して、ガラス形成が可能な組成領域を探索した。2)アルカリ土類系ホウ酸ガラスならびにAl_2O_3を添加したガラス系について、パルス中性子回折実験を行い、4配位型Bの割合N_4の挙動を中心としたBの周囲の局所構造の変化を精密に解析し、金属イオンの半径が小さくなるにつれて偏差が大きくなる結果が得られた。3)アルカリ土類系ホウ酸ガラスならびにAl_2O_3を添加したガラス系について、パルス中性子の構造解析と並行して分子動力学計算を行い、4配位型Bの割合N_4の挙動を中心としたBの周囲の局所構造の変化を調べた。4)アルカリ土類系ホウ酸ガラスならびにAl_2O_3を添加したガラス系について、軟X線XAFS測定とXANESの第一原理計算から、Bの周りのO配位構造やアルカリ土類元素から成るガラス修飾カチオンの局所構造を調べた。ホウ酸ガラスB_2O_3は、種々の機能性ガラス材料の主要なガラス形成物質として、幅広く利用されている。B_2O_3はBの周りのOは3配位平面型構造をとるが、金属酸化物の添加に伴い一部のBは4配位四面体型に変化する。この基本構造単位の変化がガラス形成や物性値の変化の基礎と考えられている。いま修飾金属酸化物の組成をxで表し、加えた酸化物イオンがすべて4配位型構造の形成に寄与すると仮定すると、4配位型Bの割合N_4は、x/(1-x)で表される。実験から決められたN_4は、x組成の小さい領域でこの式によく合うが、xが大きくなるにつれて下方に大きく偏差することが知られている。赤外分光実験によると、アルカリ酸化物の添加の場合は金属イオンの半径が大きくなるにつれて偏差が大きくなるのに対し、アルカリ土類酸化物の場合は逆になる結果が得られている。一方、NMR実験から求められたN_4の挙動は、より複雑で上記とは一致せず対立している。平成17年度では、以下の研究項目を実施し、成果が得られた。1)アルカリならびにアルカリ土類系ホウ酸ガラスを基本とするガラス試料を試作して、ガラス形成が可能な組成領域を探索した。2)アルカリならびにアルカリ土類系ホウ酸ガラスについて、パルス中性子回折実験を行い、4配位型Bの割合N_4の挙動を中心としたBの周囲の局所構造の変化を精密に解析し、金属イオンの半径が小さくなるにつれてx/(1-x)からの偏差が大きくなる結果が得られた。3)アルカリ土類系ホウ酸ガラスについて、分子動力学計算を行い、パルス中性子回折実験結果と同様の結果が得られた。
咽頭発生におけるＳｈｈの役割

Shh遺伝子とその発現制御領域MFCS4の複合ヘテロ欠失マウスを口蓋裂モデルとし、MFCS4の制御下でShhが舌筋の腱の発達に貢献することを明らかにした。腱は筋の運動に必須だが、舌の運動不全や不足が口蓋発生における舌の貢献不足に至り、口蓋裂になることを明らかにした。また、舌筋の腱に限らず、鰓弓由来の神経堤細胞が集簇してできる器官である軟口蓋、喉頭蓋、被蓋、甲状軟骨、頭蓋底の一部を形成する骨や軟骨、外耳骨の発生にもShhが必要であることを明らかにした。これにより、遺伝子発現制御領域における多型が口蓋裂に関連する可能性を指摘できた。Shhとそのエンハンサーの遺伝子改変を併せ持つマウスで軟口蓋と喉頭蓋が短くなることが知られているので、これらの形態・組織学的な変化とソニック・ヘッジホッグ(Shh)およびそのシグナリングに参画する遺伝子群の発現について発生段階ごとの変化を整理している。組織学的な観察では、鼻咽腔閉鎖機能を担う軟口蓋と喉頭蓋について重点的な観察を行い、粘膜上皮、間葉細胞、軟骨、軟口蓋はさらに筋からなる組織であることを確認した。軟口蓋はマウスで胎齢11.5日ごろ上顎突起から発生する硬・軟口蓋原基が、胎齢13.5日まで伸長し、14.0日までに水平転移し、15日までに左右癒合する順序で発生する。喉頭蓋は胎齢11日からその原基を組織学的に認めるが、その中に軟骨が形成されるのは胎齢15日以降である。Shhの発現と、発生期の咽頭部に特異的なShhエンハンサーの活性は、互いに重なるようにして、軟口蓋の先端部上皮medial edge epitheliumと喉頭蓋上皮と咽頭後壁上皮に発現があり、そのシグナル関連遺伝子はこれら上皮直下の間葉で発現していた。上皮・間葉・軟骨各々の発生に重要な役割を持つ既知の遺伝子群の発現をin situ hybridization法(ISH)で評価するための準備段階として、各遺伝子のクローニングを行った。予定する100遺伝子程度のうち約80遺伝子について完成している。これらを用いて硬・軟口蓋および喉頭蓋に発現し、Shhおよびそのエンハンサーの影響を受ける遺伝子について役割を詳細に調べる予定なので、その際必要な咽頭部の器官培養系の樹立を試みている。困難な場合は各組織由来の初代培養細胞か器官再構成法を代替候補と目している。上記をもとに、硬・軟口蓋・喉頭蓋の発生過程を、形態変化、組織変化、遺伝子発現変化の3者を対応させるよう情報整理し、今後解析する遺伝子改変マウスや、変異を再現する器官培養系における遺伝子発現変化と形態異常の評価の基準をほぼ得た。ShhEGFP;MFCS4delマウスはSonic hedgehog(Shh)がヘテロ欠失、さらにShhの遠位エンハンサーのひとつMFCS4がヘテロ欠失している遺伝子改変マウスである。このマウスにおいては咽頭諸器官形成期にSonic hedgehog(Shh)の発現が低下し、口蓋裂および舌の低形成を呈することから、このマウスをモデルマウスとして解析を行っている。モデルマウスにおける口蓋裂は口蓋突起が挙上に失敗するために起こること、口蓋突起は舌から自由にした器官培養系では挙上できること、舌や下顎の運動が口蓋突起の挙上に貢献すると示唆する既報があることから、舌の低形成、ひいては機能不全が口蓋裂の主たる原因と目して研究を進めた。その結果、組織学的観察から、内舌筋およびオトガイ舌筋の配列に異常があること、これらの配列に必要と考えられる舌中隔や舌粘膜下固有層が低形成であることが明らかになった。舌中隔は腱のひとつであることから、腱の発生に関与する分子の遺伝子発現をin situ hybridizationで調べたところ、Sox9とScxの舌中隔での発現が低下していた。Sox9は間葉系細胞が凝集し腱を含む種々の組織へと分化してゆく際に、凝集直後に発現する転写因子であることから、凝集の細胞数または密度が低く、細胞間のシグナル伝達が低いために発現の低下として観察されたと考えられる。その結果、腱の発生の主たる転写因子であるScxも遺伝子レベルでの発現が低下したと考えられる。粘膜下固有層は明らかな腱ではないが、内舌筋の停止として機能すると考えられており、Scxの発現は粘膜下固有層と内舌筋の移行部でも低下していた。これらのことから、Shhは、舌中隔におけるSox9やScxの正常発現と、粘膜下固有層におけるScxの正常発現に必要であることが示唆された。Sonic hedgehog(以下Shh)は、分泌タンパクで、歯などの形態形成において、中心的な役割を果たすことが知られているmorphogenである。このShhを欠失させたマウスでは、胎生期に、脳・歯・口蓋・肺・消化管・気管軟骨などが低形成となることがこれまでに報告されてきた。また、Shhの発現には、部位・時期特異的なエンハンサー配列が活性化することが必要であることも判ってきている。エンハンサーと目される配列であるMFCS4について、発生期におけるその活性領域は舌から咽頭にかけての消化管上皮であった。また、MFCS4配列を欠失させたマウスでは、Shhの発現が、上記活性領域においてのみ低下していたことから、MFCS4は咽頭におけるShhのエンハンサーであることが示された。

そこで、ShhとMFCS4の複合ヘテロ欠失マウスを作成し、解析を行った。表現型解析においては、舌の発生異常とそれに起因する口蓋裂、軟口蓋・喉頭蓋・披裂・頭蓋底骨の低形成を認めた。これらの器官を組織学的に観察したところ、舌においては舌中隔と舌腱膜の低形成が、軟口蓋・喉頭蓋・披裂・頭蓋底骨については軟骨の低形成がみられた。特に、軟骨形成の初期段階である間葉細胞の凝集が不明瞭ないし小さいことが特徴であった。一方、遺伝子発現解析においては、Shhとそのシグナリングの下流遺伝子であるPtch1の発現低下を認め、Shhの遺伝子欠失がShhシグナリングの低下に至っていることを確認した。舌中隔と舌腱膜は腱なので、腱の発生に中心的な役割を果たすScx遺伝子の発現を調べたところ、低下していた。また、軟骨形成に中心的な役割を果たすSox9遺伝子や、最終産物のひとつである2型コラーゲンの遺伝子発現を調べたところ、これらについては、発現低下と同時に、発現時期の遅延もみられた。Shh遺伝子とその発現制御領域MFCS4の複合ヘテロ欠失マウスを口蓋裂モデルとし、MFCS4の制御下でShhが舌筋の腱の発達に貢献することを明らかにした。腱は筋の運動に必須だが、舌の運動不全や不足が口蓋発生における舌の貢献不足に至り、口蓋裂になることを明らかにした。また、舌筋の腱に限らず、鰓弓由来の神経堤細胞が集簇してできる器官である軟口蓋、喉頭蓋、被蓋、甲状軟骨、頭蓋底の一部を形成する骨や軟骨、外耳骨の発生にもShhが必要であることを明らかにした。これにより、遺伝子発現制御領域における多型が口蓋裂に関連する可能性を指摘できた。当初の計画どおり、Shhシグナリングが舌、特に舌筋の配列に及ぼす影響について影響範囲を組織学的および遺伝子発現の観点から明らかにできた。この結果、Shhの遺伝子発現から舌の組織・器官形成を経て口蓋の発生に至るまでが、正常発生と口蓋裂発生の機序の両面において明らかにできた。特に予定外の付加的な知見を得ていないので、「(2)おおむね順調に進展している。」とする。発生生物学Shhシグナリングが舌中隔構成細胞や粘膜下固有層構成細胞にどのような影響を及ぼす結果Scxの発現が低下しているかを明らかにしたい。発生期のマウス舌由来の間葉系細胞および筋芽細胞を単離できる技術を習得したので、これらを単独ないし混合で培養した上でShhまたはその阻害剤を培養系に添加することで、分子シグナリングと細胞挙動に区別した影響を調べることを計画している。未だ詳細な報告のない軟口蓋や喉頭蓋の正常発生を形態・組織・遺伝子発現の3者を互いに対応させて記述する目標をほぼ達成した。これを基準に、すでに樹立されている遺伝子改変マウスや分子シグナルを操作した咽頭器官培養系における変化を評価することで、形態形成に必要な組織変化とそれを構成する細胞における遺伝子発現変化を対応させることができることから、おおむね順調に進展している。とした。軟口蓋と喉頭蓋について、形態、構成要素である上皮・間葉・軟骨・筋・腱などの組織、各組織を構成する細胞における増殖・移動・分化などの挙動、それら挙動を司る内在シグナリングとそれに影響を与える外来シグナリングまでを一覧で評価できる系はほぼ完成しているので、これを完了する。Shhシグナルの遺伝子改変マウスで上記評価項目を評価し、他に変化する遺伝子が上記評価項目のどれに貢献するか、器官培養系で確認する。申請時の予定にはないが喉頭蓋の低形成を示す遺伝子改変マウスを得られる可能性がある。
先端技術産業の都市地域に及ぼす社会経済的効果に関する研究-計量分析と日米比較

平成元年度に行なった研究は、以下の3点に要約できる。1.先端技術産業の定義と数量的基準の枠組み(池田):先端技術産業の概念の定義とその分類を行うための数量的な基準を開発すると共に、都市地域システムへのインパクトを計量化する枠組みを構築した。この数量分析の枠組み(研究開発費と研究技術者の相対的な割合と産業部門の規模、生産性、成長性に関する経済指標から構成されている)により分析対象のハイテク産業を電気・通信機器,半導体,医薬品,精密機械機器,などの産業小分類で18産業、細分類で54産業を特定し、各産業部門の地域的な特徴(都道府県単位)を抽出した。2.先端技術産業立地の地域経済への影響分析(池田):先端技術産業の立地活動の地域経済への影響を都市規模別に、特に、労働力需要と関連産業の集積機能に注目した多変量回帰モデルを各産業部門毎に誘導して比較分析を行なった。関連産業の集積(特にサ-ビス、情報、本社機能)に関する要因は共通に重要であったが、高速交通基盤、電力・水賦存量の生産基盤、地域アメニティに関する要因は産業別、都市規模別に異なった影響が見られた。3.先端技術産業の立地行動の日米比較(宮尾):先端技術産業の立地行動に関する理論的、実証的分析に基づき日米の比較を行い、高度産業社会における地域産業政策のあり方を探った。結論として、先端技術産業を育成し、支援して行くために地域レベルの産業振興策の重要性が認識されると共に、先端産業を担う新しい人材(知識指向型労働力)の育成と新規起業の立ち上がりを支援する様々なサ-ビスの利用可能性が大きな役割を果たすと考えられる。今後の課題として、人材育成のビジネス・スク-ルや大学院大学の設立や新規事業支援のインキュベ-タなど頭脳立地の普及を図る必要がある。昭和63年度に行なった研究は、以下の4点に要約できる。1.先端技術と産業の定義と分析の枠組み(池田):革新技術、産業、社会資本生活環境等の科学技術や統計情報を用いたシステム分析により先端技術産業のがいねんを定義し、都市地域システムのインパクトを計量化する枠組みを構築した。この分析の枠組みに沿って、分析対象の産業を工業統計表を利用できる電算機、電子応用装置、電気通信機械、半導体、医療機器、理化学機器、医薬品、精密機械機器、分析機器の各産業に特定した。2.論文レビュー(池田、田渕):従来の産業立地論のレビューをすることによって、先端技術産業の立地分析にどの程度の応用が可能であるか検討した。また先端産業立地に関する日米の実証研究のサーベイも行った。3.先端技術産業の産業連関分析(池田):上記2のレビューによって、企業の立地は関連企業間との取引に大きく依存しているという知見を得た。このことを実証するために、全国レベルの産業連関表(細分類)を用いて、先端技術産業と取引の多い産業を抽出し、それら相互の空間的分布を調べ、近接性の検証を行なった。4.先端技術産業の都市集積と地域間分業体制の実証分析(田渕):各地域各産業の特化係数を求めることによって、先端技術産業の大都市集積の状況を把握したが、産業によって立地動向の相違がかなり認められた。また、先端技術産業において地域間の分業がどの程度進行しているかを見るために、職業別就業人口の地域的分布を調査した。次年度は上記の研究成果をまとめつつ、更に、先端産業立地行動の動学的理論モデル(宮尾)、先端産業立地の費用便益分析(池田、宮尾)、先端産業立地の日米比較分析(池田、宮尾)の研究へと進む予定である。
効果的な在宅復帰のために計画された新しい回復期リハビリテーション病院の評価・検証

住宅にちかい環境設定を取り入れ、生活行動を促進させ、リハビリ効果を向上される、という新しい建築計画に基づき計画されたS病院を、同一医療法人運営による従来型の病棟H病院と比較し、患者の運動レベル(歩数、運動強度)の測定と、患者の居室内での過ごし方に関するアンケート調査の実施により検証した。その結果、両病棟の年齢がちかい患者同士のデータから、個室の導入やレストランの配置等が、歩数、運動強度の発生に有効であること、また、4人部屋よりも個室内において個人的な行為の高い発生状況が裏付けられた。効果的な在宅復帰を意図して、トイレ付個室の病室、病棟内リビング(12LDK)、和室の導入、食堂までの距離確保等の手法を取り入れて計画された新しい回復期リハビリテーション病院「千里リハビリテーション病院」(大阪府・箕面市)を対象に、効果の検証を意図して、患者同意書の取得のうえで、7時から19時まで12時間、調査員が患者にマンツーマンで行動調査、ライフコーダーEXの装着による歩数および運動強度の測定、ビデオ撮影を20名に実施した。その結果、1)個室内の歩数が12時間あたりの総歩数の約1040%を占めることから、生活行為の可能な個室の導入が一定の運動量を誘発すること、2)個人差はあるものの、廊下に設けられたセミプライベートスペースが、20名中4名において、一定時間利用されること、3)病棟内リビングは、運動よりも交流の場として利用されること、4)歩行可能な患者にとって、1日の3度の食堂までの移動が約3%40%の歩数を占め、運動効果をもたらすこと、特に5)食堂におけるテーブル位置により、日に最大600歩程度の運動効果に差を生じている実態、6)病室から食堂までの移動動線が12時間に占める歩数の約1030%を占めること等が明らかになった。以上の結果は、効果的な在宅復帰と生活動作の発生を意図した空間設計が一定のリハビリ効果を生む実態を示唆する結果であり、今後、他の一般的な病棟計画の為されたリハビリ病院と比較し、より客観的なデータの裏付けをもって実証する必要性を確認した。回復期リハビリテーション病院は、1999年に制度化され,この9年間で48,012床に増加したが,その建築計画研究に関する研究は多くない。これは従来の回復期リハ病棟にはリハビリ室程度の建築的特徴しかないため,主な課題は運営上の問題(ケアやリハビリ)として捉えられ,建築計画には焦点を当てにくかったことが挙げられる。こうした中で2007年10月,従来の病院とは全く異なるコンセプトとして,"生活環境の導入によるリハビリ促進"を掲げたリハビリテーション病院(S病院)が竣工した。本研究はこの新しい回復期リハビリテーション病院(大阪府・箕面市)が患者の滞在時間・行為に及ぼす効果を,同一法人が運営する4人部屋を中心とした従来型の回復期リハビリテーション病院(香川県・三豊市)と行動観察調査(全36名,のべ432時間)およびアンケート調査の方法により比較・検証した.その結果,両病棟の患者の行為の割合は1日の時間の概ね2割の時間がリハビリテーションに当てられ、会話等の社会行為については、ほぼ同じであり,生活基本行為と余暇行為の合計はおおむね65%であり、同一法人に属する両病院では同じような時間配分で入院生活やリハビリが行われていたが,その一方で,1)S病院よりもH病院のほうが調査時間中の患者の歩数が多く、よりリハビリ効果が得られていること、また、その違いが個室やレストランの位置など、病棟の空間構成の違いに起因すること,2)S病院における患者の歩数から,病院内のリハビリ時間と同等の歩数が,個室内およびレストランへの移動により確保できていること,3)居室内の運動強度は,個室を整備したS病院において高いこと,4)アンケート結果からも,個室の確保が多様な生活行動を促し,その結果,歩数や運動強度が向上すること,の大きく4点が明らかになった.以上から,回復期リハビリテーション病院においては,生活行動を促す環境設定の導入がリハビリの観点からも有効なことを示すことが出来た.