hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非線形フィードバック系の最適性に関する統一理論の構築と進化論的設計

制御工学非可微分な関数を対象とする際に,可微分な関数を利用することを考えている.HJB方程式を基軸とした非可微分関数(可微分関数で近似)と進化型計算との融合に関しては全くの未開拓分野であるため進化型計算のプログラム作成が進んでいないのが現状である.特になし(4)非可微分HJB方程式に対する進化論的設計法(その2)(c)数値実験による検証:非可微分関数を可微分関数で近似する新たな手法を2種類創出した.この成果に基づけば進化型計算のプログラム作成が急速に進むと予想される.実モデルも含めて実用的な観点からの検証を行う予定である.(1)非可微分HJB方程式に対する進化論的設計法(その1):制御区間が有限である場合を対象とし,第一歩として可微分HJB方程式の進化論的設計法を検討する.次に,進化型計算との相性を考慮しつつ,非可微分関数の検討を行う.その相性が適切なレベルに到達するまで検討を続行する.(2)非可微分HJB方程式に対する進化論的設計法(その2):数値実験による制御系設計手法の検証は実用的な観点からの更なる検証が重要である.研究計画の最終段階として,比較的規模の大きな現実システムを幾つか選定し,本設計手法が実用的に耐えうるものであることを検証する.なお,実用的な観点から設計上の問題が生じた場合は上記の(1)の検討結果を設計論の立場から再考し,さらに必要な場合は平成24年度の検討結果を再考する.非可微分関数と可微分関数の関係の解明が遅れる傾向にあった.そのためその解明に集中する結果となり,成果発表のための会議出席または研究討論などが比較的少なくなったためである.集中の甲斐あって討論可能なアイデアが生まれており今後に期待している.上述の理由にも記したが,非可微分関数と可微分関数を結びつける有効なアイデアが2種類創出することができた.今後は,このアイデアを基に,多くの研究者および現場の従事者などと深く討論し,実用的な観点から設計手法の内容を磨いていく予定である.したがって,旅費,謝金,物品費などに全般的に配分する.もちろん,非可微分対応の新たなアイデアも同時に模索する.初年度の平成24年度は情報収集を考慮して旅費を中心に予算計上した.平成25年度交付予定額の物品費35万円,旅費70万円,人件費・謝金5万円,その他20万円に対し,情報収集をさらに充実させるために次年度使用額(BーA)の約17万円を旅費として計上する.
ラフカディオ・ハーンの英語添削乾板の判読、復元

本研究は平成16年(2004)6月に熊本県立図書館で新たに発見されたラフカディオ・ハーン(小泉八雲)による松江時代の二人の学生(大谷正信、田辺勝太郎)の英作文の添削95枚のガラス乾板の正確な判読と復元を行い、さらにこれに日本語訳を付記することによって教育者ハーンの実像に迫るための基礎資料を作成することであった。このことは我が国のハーン研究のみならず比較文化論における異文化コミュニケーションの領域に新たな一石を投ずるものと思われる。本研究の目的は以下の二つであった。1.松江時代にハーンが学生に書かせた英作文のガラス乾板94枚が熊本県立図書館において発見されたものを読み進め、判読復元と翻訳作業を行うこと。2.その際ハーンは学生にどのようなテーマを与え、どのような異文化理解のスタンスをもっていたか新たに検証してみること。これに基き今年度の研究実績は以下のようなものであった。(1)作業を円滑にするために二人の院生による研究補助員を選定して週一回のカンファランスをもち、資料収集と分析を行い、研究の深化と充実を図った。(2)生徒の英作文の生資料とハーンによる添削のハンド・ライティングの判読復元を行い、英文の約7割の下判読を行い、同時にその下和訳に取りかかった。(3)出版物としては大阪大学英文学叢書『<異界>を創造する』(英宝社)、島根大学附属図書館発行の『教育者ラフカディオ・ハーンの世界』(ワンライン社)、さらに八雲会(松江)の全国機関誌『へるん』(平成18年6月発行)に研究成果の論文が掲載された。本研究の目的はラフカデイオ・ハーンの松江時代の教え子の英作文添削のガラス乾板95枚の判読、復元を果たし、できればこれら全てに適切な日本語訳を施すことであった。この目標を達成するために、昨年度は作業の正確さを期すべくnative speakerの協力を得、大学院生の補助協力を得て判読、復元作業を継続した。これを受けて平成19年の6月24日(日)に日本英語史学会(九州支部大会)において中間発表を行い、内容を整備したところで10月3日(水)に熊本大学とガラス乾板所蔵の県立図書館/近代文学館の合同記者会見を行った。きらに12月3日(月)には熊本大学付属図書館学術資料研究資料室の研究成果の発表を兼ねた講演会において研究成果を発表した。さらに松江八雲会の機関誌『へるん』44号に研究の一端を論文にして投稿し、受理された。本研究の本年度の目的は(1)松江時代にハーンが英語の授業で学生に書かせた英作文のガラス乾板95枚が熊本県立図書館において発見されたものを読み進め、ページ番号を整え、各ページの英文(大谷正信と田辺勝太郎の二人の学生とハーン先生自身による手書きの分)の判読、復元を進めることであった。そしてこのことは達成できだ。この内容は英語教育者ハーンのスタンスの実像にせまる貴重な学術調査研究であると言える。さらに現在英語原文テキストの判読、復元に加えて日本語訳を付けて整備し、科学研究費補助金(研究成果公開促進費)の申請をしているところである。もう一つの目的は(2)英作文の授業でハーンが学生に与えたテーマを分類し、添削の実例を整理し、ハーンの英語教師としての実像を検証することであった。これについて筆者はハーン作品の原文テキストに基づき、彼自身異文化を生きた経歴やニューオーリンズ時代でのクレオール体験を加味して(1)ジャーナリスト・ハーン、(2)教育者ハーン、(3)民俗学者ハーン、(4)翻訳者ハーン、(5)作家・文学者ハーン、そして(6)科学ジャーナリストハーンといった彼の多面性を明らかにする目的で学術硬究書『ハーン曼茶羅』(北星堂)を編著者として出版した。ここでは英語教師ハーンのスタンスとハーンの言語観について具体的資料に基づいて明らかにした。さらにハーンのガラス乾板について触れられている新資料「木下順二が丸山学に送った書簡」の日付について論考を加え、これを世に紹介した。
自己免疫性脳脊髄炎における新規治療薬の開発

1;核内レセプター機能の転写調節機能に必須であるヒストン脱アセチル化酵素(以下HDAC)の阻害剤、その代表であるトリコスタチンA(以下TSA)が近年全身性エリテマトーデス等の臓器特異性自己免疫疾患での治療薬の一つとしての可能性が模索されており、中枢神経系自己免疫疾患の多発性硬化症の治療薬として、実験的自己免疫性脳脊髄炎(以下EAE)の臨床症状の軽減を確認し、同薬剤の免疫修飾作用について継続検討した。2;MOG_<35-55>感作25日目のマウスを灌流固定し、第3腰椎位の脊髄組織切片(6μm)をヘマトキシリン-エオジンにて染色した。脊髄横断面1切片内における炎症浸潤細胞数を計測、両群の脊髄病変の炎症細胞浸潤数を比較評価した。第三腰椎位の腰髄病理切片を作成、TSA未治療のマウスに比してTSA治療群での炎症細胞の軟膜下浸潤細胞数の減少を病理学的に確認した。(未治療マウス1078±71.1対TSA治療マウス666±41.6、P<0.05)4;HDAC阻害剤の加療で、EAEの導入期及び効果期共に治療効果を認め、IFNγの産生抑制と共に、そのromoter領域への用が確認された事は、再発緩解型のみならず、慢性もしくは二次性進行型の多発性硬化症患者への治療効果が期待される。またHDACのclass I属に対する阻害効果を保持するバルプロ酸でも、同様の傾向を確認した事は、抗てんかん薬として汎用される薬剤の新たな治療薬としての可能性を示唆するものであり、治療薬の選択として期待される。1,核内レセプター機能の転写調節機能に必須であるヒストン脱アセチル化酵素(以下HDAC)の阻害剤が近年全身性エリテマトーデス等の臓器特異性自己免疫疾患での治療薬の一つとしての可能性が模索されており、中枢神経系自己免疫疾患の多発性硬化症の治療薬としての可能性を検討した。2,HDAC阻害剤の代表であるトリコスタチンA(以下TSA)をEAEモデルに皮下投与し、その臨床像の推移を検討した。C57B6マウスを使用したMOG感作誘導性のEAEモデルにおいて、TSA治療に伴う臨床経過を観察し、同薬剤の治療期間はEAEの導入期、及び効果期からの検討を平行とした。両検討共にD|MSO投与の対照群との比較検討とし、平均最大スコアは、DAY0から治療した群(導入期)では、対照のDMSO治療では臨床スコアが3.9±0.3、TSA投与では2.4±0.4の結果(p<0.05)であり臨床像の軽快が確認された。また更にDAY15からの(効果期)TSA治療開始でも、DMSO治療で3±0.3、TSA治療で2.3±0.2の結果(p<0.05)を確認した。3,抗てんかん薬の1種であるバルプロ酸(以下VPA)は、HDACの阻害剤として機能を保持するとの報告がある事から、既知の薬剤であるバルプロ酸による同様の系での臨床経過の推移を検討した。VPA300ngの皮下投与を隔日施行、平均最大臨床スコアがDMSO:2.7±0.2、VPA:2.2±0.4の結果であり、TSAほどの優位な差は確認されなかった。4,TSA治療に伴う、抗原特異的リンパ球増殖反応の変化、及びサイトカイン産出能を評価した。MOG_<35-55>25μg/mlの抗原刺激ではTSA治療群でリンパ球増殖能を呈したが、更に高容量のMOG_<35-55>100μg/mlの刺激では、リンパ球増殖能に若干抑制効果がある事を確認した。5,同細胞を用いたサイトカイン産出能の評価は、特にMOG_<35-55>50μg/ml以上の刺激でTSA治療群ではIFN-γの産出抑制効果を確認した。逆にIL-4の産出増強効果は、抗原の容量依存的変化は確認されなかった。今回HDAC阻害剤の加療にてEAEの導入期及び効果期共に治療効果を認められた事は、再発緩解型のみならず、慢性もしくは二次性神鋼型の多発性硬化症治療効果が期待されるものである。(未治療マウス1078±71.1対TSA治療

マウス666±41.6、P<0.05)4;HDAC阻害剤の加療で、EAEの導入期及び効果期共に治療効果を認め、IFNγの産生抑制と共に、そのromoter領域への用が確認された事は、再発緩解型のみならず、慢性もしくは二次性進行型の多発性硬化症患者への治療効果が期待される。またHDACのclass I属に対する阻害効果を保持するバルプロ酸でも、同様の傾向を確認した事は、抗てんかん薬として汎用される薬剤の新たな治療薬としての可能性を示唆するものであり、治療薬の選択として期待される。
100年間の小学校図画作品の軌跡と表現分析

本研究は、富山県高岡市にある公立小学校に保存されていた100年問の児童の図画作品15000枚に、卒業年度毎の番号をつけ分類し、図録に納めたものである。それらの作品は、博労小学校の児童が六年間の学校生活を終え卒業するころに、残す目的で描かれたものや、六年生の作品中いいものを残したと思われ、明治41年から現在までの分が集められている。言い換えるとその収蔵は、博労小学校の伝統として100年間永々と引き継がれ、結果として、親・子・孫の作品がつながりを持つことになり、学校が地域の連帯感に一役買うという創設当時の願いにも結びついたこととなった。さらに重要なことは、この収蔵は日本の教育の実像であるという点である。それは博労小学校に在籍した全ての児童の学習成果であり、指導者により抽出された作品群では無いという点に、特記される価値がある。100年間の地域的・社会的・経済的・教育制度的変遷を経た教育成果の記録であり、児童の目や心を通した学校教育の生の歴史であることを考えると、非常に価値のある作品群である。基盤研究(B)(2)の研究初年度にあたり、富山県高岡市にある博労小学校の卒業図画作品を2度にわたり現地調査し、表現研究の資料作成としてスライド撮影を行う。卒業作品は明治37年度入学生から現在まで収集されており、今後も毎年6年生の卒業作品が継続的に収集される予定である。収集図画作品は25000枚以上が予想されるが、はっきりとした数は、今後の調査を待たなければ、ならない。今年度の調査実績は、明治41年度入学生の卒業年度である明治44年より平成10年度までの作品撮影を完了した。平成12年度秋よりコンピュータによる画像処理を行い、JPEG保存,PICT保存の2通りの保存を行っている。全作品撮影終了後、JPEG保存においては、検索項目によるデータ検索並びに作品のデータベース管理による表現研究と分析を行う計画である。画像データは、文字情報と比べて重く、児童画1枚に付き15,6キロバイトを必要とし、多くのハードディスクを用いて保存を行いつつある。コンピュータの環境がめざましく変化し、年度当初より、ハードディスクの容量やアクセス速度も速くなり、画像データ保存の環境もかなり改善が成されてきた。研究実績としては、今年度は撮影が主なものであり、下記に撮影年代と児童画数を列記する明治45年データの個数110大正2年から大正14年データの個数1943昭和8年から昭和16年データの個数138昭和29年から昭和62年データの個数2377平成元年から平成10年データの個数1056年代不明データの個数635計6259枚以上の通りであるが、資料撮影の折り、年代不明が生じ、現在のところ未整理の部分が多々あるため、635枚不明が生じた。撮影手順の関係から年代の欠落した撮影もかなりあり、来年度の課題として残る。基盤研究(B)(2)の研究2年度にあたり、富山県高岡市にある博労小学校の卒業図画作品の現地調査を行い、表現研究の資料作成としてのスライド撮影を行う。博労小学校での卒業作品は明治37年度入学生から現在まで収集されており、今後も毎年に収集されている。先に予想した25000枚は、作文や習字を含むものであり、全ての作品数は、大凡35000点である。現在までの収集図画作品は、おおよそ15000枚弱であった。研究当初の図画作晶の15000点の図画作品と限定した。今年度の調査実績は、大正6、7年度の再撮影と昭和8年より昭和28年度、昭和41年度から平成10年度までの資料の撮影を行った。昨年秋よりコンピュータによるjpg, photoshop 2通りの画像処理と保存を行った。東京学芸大学芸術館に於いて、本年1月8日より14日まで収集作品のデジタル資料を基に、ヒストグラム形式の年譜の発表と時代ごとの比較展示を行い、多くの参加者を得た。今後JPG保存の資料を基に、検索項目策定とすべての作品のデータベース管理による表現研究や分析を行う計画である。

パーソナルコンピュータによる画像データ検索は、ソフトが限定され、100年間を時代ごとに纏めることで、文字情報と比べて大きなデータになる児童画の検索能力を高めることを検討している。基盤研究(B)(2)の研究の最終年度にあたり、富山県高岡市にある博労小学校の卒業図画作品の現地調査を行い、氏名の確認と資料漏れなどの確認作業を行った。新たに確認したものを資料作成の基本整理としてスライド撮影及び画像処理を行う。今年度は過去に収録したデジタル資料を、卒業名簿と照合し、その卒業年度の確定を行い、今まで漠然とした資料であったものを、適正な年度に配置した。その折り戦時中の作品も不明中にあり、資料の充実化にも貢献できた。また表現研究の一環として、100年間を通して、臨画・模写写生考案・構成記憶・物語の領域別に資料をまとめ、その表現研究を試み、報告書中に7論文を掲載した。報告書では、博労小学校図画作品の表現形式の分類、100年間における表現分野の数全体の年度毎の比較明治34年度.明治44年における表現分野数の比較、大正1年度、大正14年度における表現分野数の比較、昭和1年度.昭和20年度における表現分野数の比較、昭和21年度.昭和50年度における表現分野数の比較、昭和51年度.平成12年度における表現分野数の比較と100年を通しての表現分野の割合を明らかにした。これによって過去100年間に写生を中心とした図画の教材が重要な位置を占めていたことが、明らかになる。また各年度毎の作品をp105からp594までに掲載し、時代毎の作品の内容が分かるように、35mm平方の大きさに資料を一括掲載し、今後の表現研究の基礎的な資料とした。
DNA修復におけるRad51とP53遺伝子の役割

本研究の目的は、放射線や化学物質によるDNA損傷がもたらす発がん過程において、p53タンパクとDNA二重鎖切断の修復をおこなうRAD51タンパクや減数分裂特異的組換えタンパクDMC1タンパクがどのように細胞周期を停止させDNAを修復するか、あるいはアポートシスを導き、がんの発生を抑制しているかを明らかにすることである。我々は、DMC1タンパクが、がん抑制タンパクp53と結合していることを明らかにした。さらにp53タンパクのDNA結合部位に対してDMC1タンパクのC末端が結合することを示した。この結合はゲルシフトアッセイにより、DMC1タンパクのDNA結合性を阻害しないことから、DMC1の対合や組換え活性へのネガティブな影響は少ないと考えられる。また、p53タンパクとDMC1タンパクの相互作用がin vivoにおいて、どのような機能をもつか明らかにするためにDmc1-p53ダブルノックアウトマウスを作製した。その結果、Dmc1遺伝子欠損による対合,減数分裂停止とアポトーシスに顕著な変化はみられなかった。このことから、対合不全に伴う減数分裂停止細胞のアポトーシスには別の経路が存在すると考えられる。しかし、アポトーシス過程で、核は凝集しているがTUNEL法でネガティブな核も多く、アポトーシスが遅延していると考えられる細胞が観察されたことからp53タンパクがアポトーシスの進行の促進に関与している可能性が示唆され、今後の詳細な検討が必要である。
Fatカドヘリン分子の機能解析

Fatカドヘリンは、細胞間相互作用を担う分子群であるカドヘリンスーパーファミリーに属する分子群であり、哺乳類ではFat14まで知られている。我々は、そのなかで、Fat1がEna/VASP分子群を介してアクチン骨格系を制御し、かつ、細胞間相互作用を制御する分子であることを明らかとし、以前に論文として発表した(Tanoue and Takeichi, J.C.B.2004)。我々は、さらにその詳細な機構を解明すべく、当研究期間に、Fat1カドヘリン分子の細胞内結合分子の探索を行った。その結果、hDLG1/SAP97とsyntrophinを同定した。両者とも、上皮細胞においては基底部に局在する足場タンパク質である。Fat1はその両者と細胞内で結合し、それらの足場タンパク質複合体の局在を制御していることを示した。さらに、Fat1の機能の一部が、それらの複合体との相互作用によって説明できることを示した。現在、論文にまとめつつあるところである。さらに、Fat1の類縁分子である、Fat3の機能解析の一環として、Fat3分子の生体内での発現パターンを詳細に検討した。その結果、Fat3は、発生段階の中枢神経系に発現が観察された。特に、臭球と網膜において高い発現が認められた。いずれの部位においても、神経細胞の軸策と樹状突起に局在が観察され、それらの発生過程において機能している分子であることが考えられる。Fat3の発現パターンに関しては論文としてまとめ、発表した(業績欄参照)。細胞間接着分子であるカドヘリン分子群は、classic cadherinとnon-classic cadherinに大別できる。前者は、細胞内でカテニン系を介してアクチン骨格系と相互作用することが良く知られている。Classic cadherinは、adherence junctionを形成する細胞間接着分子として良く知られており、広く研究されているが、non-classic cadherinの研究はあまり進んでいないのが現状である。当研究は、non-classic cadherin分子群のうち、Fatカドヘリンと呼ばれる分子群に関して研究を進めることを目的とする。当年度は、Fat1の機能をさらに正確に理解することを目的として、classic cadherin系が弱い細胞を使用して、Fat1のRNAiによる表現型を検討した。Classic cadherin系が弱い細胞として、R2/7細胞株がある。これは、大腸上皮がん細胞であるDLD-1細胞株の、α-catenin(classic cadherinとアクチン骨格系をつなぐ分子)欠損株である。DLD-1においては、Fat 1はclassic cadherinとは異なり、主にbaso-lateral面に局在する。これまでの研究結果から、Fat1のknockdown細胞ではactinのorganizationと細胞間接着に影響が出ることが予測されるので、この2点に関して重点的に検討を加えた。その結果、Fat1はR2/7細胞におけるdynamicな細胞間接着を制御しており、かつ、filopodia状の細胞間接着構造の形成に関与していることがわかった。また、細胞内の結合分子の候補として、Srcファミリー分子のAbl,Hck,LckのSH3 domainがFat1と結合することを見出した。
東京オリンピックがもたらした遺産と都市空間の変容に関する社会学的研究

東京オリンピックは競技場のみならず、道路や新幹線の建設を強力に後押しし、都市空間を劇的に変容させたばかりか、交通渋滞や人口密集と言った都市問題解決の糸口として期待されていた。また、それまで慎重に回避されてきた国家のスポーツ政策への関与を復帰・強化し、オリンピック至上主義と呼ばれる日本のスポーツ政策の根幹をなしていくのである。このように、東京オリンピックの開催は都市空間とスポーツ空間の変容をともないつつ、現在にまで続くオリンピックの遺産となっているのである。東京都は1964年に続くオリンピック開催を目指して2016年大会の招致に名乗りを上げた。仮に招致が成功すれば、アジアでは初の2度目の開催となる。東京都が示す開催の意義とは、東京がこれまで成熟を遂げてきた証を世界に示すことであり、大都市が様々な難問を克服してきた姿を範として示すことにあるという。2016年の大会招致に込められた東京都の期待はオリンピックを梃子とした都市開発と都市問題の解消にある。そこに位置付く正負の遺産こそが1964年大会によって作られたものである。そこで本研究は、1964年の東京大会によって都市空間の変容がどのように行われたのかを明らかにするために、まずは高度成長期の時代背景にオリンピックを位置づける作業かちスタートした。高度成長期に実施された東京大会の招致計画は、経済成長が予期できない戦後復興の宣言として行われた。東京都の整備・拡張が国の政策である首都圏整備計画に位置づけられながらも予算難にあえぐ中、オリンピック開催の決定は新幹線、首都高速道路をはじめとするオリンピック関連事業を劇的に推進する。それは交通渋滞、人口密集が極度に懸念されていた都市問題解決の糸口として期待された。しかしながら、短期集中的に準備されたオリンピック施設と関連道路はそれら都市問題を解決できなかったばかりか、さらなる交通渋滞と都市の拡張を生み、公害問題という新たな都市問題を生み出していった。このように東京オリンピックは都市開発の錦の御旗として位置付き、都市空間を劇的に変容させるにいたる。また、これら一連の動きの中で国家の指導力は東京都のみならず、スポーツ組織にも及び、戦後慎重に回避されてきたスポーツと国家の関係性を強化することにつながるのである。2016年夏季オリンピック大会招致に失敗したものの、東京都は2020年の招致を目指す意向であると言われる。仮に招致が決定すれば、1964年大会以来、アジアでは初の2回目の開催となる。2016年の大会招致に込められた東京都の期待はオリンピックを挺子とした都市開発と都市問題の解消にある。本年度は、1964年大会の開催前史にあたる1940年の、いわゆる「幻の東京オリンピック」に照準を合わせて考察した。この大会は、実現されなかったとは言え、スポーツ空間と都市空間の変容に確かな痕跡を残している。オリンピック開催に向けた競技場や道路の建設が中止に追い込まれる中、美化運動など、住民の主体的取り組みは戦時下における国家的動員・組織化の動きと重なり合っていった。また、オリンピックを開催することが都市に活力を与え、大規模開発を可能にするという現在では当たり前になった、都市開発への気づきが見いだされていくのである。さらに、選手強化や大会運営の組織化は、次第に国家に依存していきながら、スポーツ空間を構成していった。これら都市空間とスポーツ空間は、一見異なる異相にありながら、オリンピックという個別具体的な事例の中で連関しているのである。オリンピックの前史、開催、そして開催後の動向をこれら空間の変容から把握するのが残された課題である。本年度は、東京オリンピック開催によってスポーツ空間がどのように変容していったのかについて、日本体育協会をはじめとするスポーツ組織の変容と国家との共存関係について明らかにした。オリンピックの開催はそれまで慎重に回避されてきた国家のスポーツ政策への関与を復帰・強化し、1961年のスポーツ振興法の成立にみられるように、日本のスポーツ政策の根幹を決定づけていく。

後にオリンピック至上主義と呼ばれる選手強化策の確立とスポーツ団体への財政的支援はこの時期に確定していった。また、寄付金を原資とした「オリンピック東京大会記念施設建設計画」は全国各地に競技施設を作り出し、オリンピックの遺産となっていった。これまで明らかにしてきたように、戦前の「幻の東京オリンピック」に連なる東京大会は、都市空間とスポーツ空間の変容を相補的になしとげながら実施され、日本のスポーツと都市の関係を規定してきたのである。
分子病態から見たわが国の赤血球膜異常症の研究

本年度にあげ得た研究業績は次のごとくである。1.わが国の赤血球膜異常症の疫学的特徴:自験610症例について検索し、遺伝性球状赤血球症(HS)が最多で、遺伝性楕円赤血球症、遺伝性有口赤血球症がつぎ、赤血球膜脂質異常症は数%であった(Int J Hemato 60:23-38,1994)。
新規プロトン伝導液体の探索とそのプロトン伝導機構

プロトン性イオン液体PILは、酸HAと塩基Bの共役イオンからなるイオン液体であり、高いプロトン伝導性から無加湿中温型燃料電池電解質として期待されている。Angellは、溶液のモルイオン伝導率が粘性率の逆数に比例するというWalden則に基づき、プロトン移動が起きにくい液体をイオン伝導性に乏しいpoorionicとした。われわれは、N-メチルイミダゾールー酢酸混合液体が、殆どイオン解離しないにもかかわらず、高いモルイオン伝導性を示すことを明らかにした。われわれは、Angellの分類やアレニウスの電離説に反する、新しいイオン伝導、いわば超Arrhenius的イオン伝導を見出し、このような液体を擬プロトン性イオン液体と呼ぶことを提案している。擬PILは、従来の電解質溶液論の原点であるアレニウス電離説を覆すような全く未知の物質群であり、本研究は意義深いと言える。一方、超Arrhenius的イオン伝導では、液体中におけるイオンの回転が重要な鍵であるにもかかわらず、擬PILに関する基礎科学は、未だ確立できていない。本課題は、新たな擬PILを探索するとともに、擬PILに関する基礎科学を確立することを目的としている点で、本課題は非常に重要性が高いと言える。具体的には、生体中の協同的プロトン移動が期待できるイミダゾール類縁体などを系統的に調査しプロトン伝導特性を明らかにする。また、プロトン伝導キャリアおよびプロトン伝導機構も明らかにする。その結果、イミダゾール類縁体と酢酸からなる液体が室温で液体であり、広い温度範囲で液体であることを見出した。これにより、分子・イオンの拡散(並進)や回転運動を系統的に調査可能となった。さらには、分子シミュレーションとX線散乱実験を組み合わせる液体構造解析により、N-メチルイミダゾールと種々の酢酸について、水素結合ネットワーク構造の解明に成功した。27年度が最終年度であるため、記入しない。一方、超Arrhenius的イオン伝導では、液体中におけるイオンもしくは分子の回転が重要な鍵を握っているにもかかわらず、擬PILに関する基礎科学は、未だ確立できていない。具体的には、生体中の協同的プロトン移動が期待できるイミダゾール類縁体やジカルボン酸、トリカルボン酸などを系統的に調査し燃料電池特性を明らかにする。また、プロトン伝導キャリアおよび水素結合ネットワーク液体構造を明らかにし、プロトン伝導機構を明らかにする。プロトン伝導キャリアは、プロトン溶媒和クラスターとして振る舞い、その集団的ダイナミクスがプロトン伝導の鍵を握るため、プロトン伝導キャリアの集団的ダイナミクスの解明を目指す。本課題では、超Arrhenius的イオン伝導を示すような

(1)新規プロトン伝導液体の探索として、さまざまな酸と塩基について、系統的に調査を行なった。その結果、N-エチルイミダゾールと、種々の超強酸や弱酸からなる混合液体は、室温で液体であり、さらに、広い温度範囲で液体であることが明らかとなった。したがって、われわれは、溶媒和により、液体の酸塩基性を制御、すなわち、プロトン移動平衡を制御することが可能であるという見通しを立てることが出来、基礎科学の確立に向けた道筋が立てられた。さらに、擬PIL中における(2)プロトン伝導機構の解明については、N-メチルイミダゾールと酢酸混合液体について、擬PILの自己拡散係数をパルス磁場勾配NMR実験により決定し、超Arrheniusプロトン伝導を実験的に証明することが出来た。以上の点から、当初の計画以上に進展していると評価した。27年度が最終年度であるため、記入しない。原則として前年度に引き続き、探索と機構解明を進める。(1)新規プロトン伝導液体の探索は、ピラゾールや、トリアゾールなど種々の類縁体塩基を系統的に調査する。イミダゾール同様、シュウ酸などジカルボン酸やトリカルボン酸も協同的プロトン伝導が期待でき、これらを中心に探索を進め、擬PILの協同的プロトン伝導に関する基礎科学を確たるものとする。(2)プロトン伝導機構の解明については、引き続き新規プロトン伝導液体の機構解明を目指す。集団的ダイナミクスの解明については、国際学会(34th ICSC, Praha, Czech RepublicおよびEMLG/JMLG Meeting 2015, Rostock, Germany)への参加の機会を利用し、今年度も継続してBuchner研への渡航を予定しており、擬PIL中のプロトン伝導キャリアの集団的ダイナミクスの解明を目指す。
ヒト剖検例を用いた粥状動脈硬化病変部の不均質性が損傷・破裂に及ぼす影響の解明

粥状動脈硬化斑の存在する胸大動脈の標本について,マイクロCTによる石灰化領域の同定,動脈壁内部の染色画像観察,画像相関法による内皮面のひずみ解析を行った結果,表面近傍の線維性被膜が石灰化すると,動脈壁伸展時に内皮面のひずみが局所的にほぼ零となった.頸動脈内膜を厚さ50ミクロンに薄切して作製した線維性被膜と脂質コアからなる試験片では,正常な場合の伸展挙動と異なり,小さなひずみで損傷が容易に発生した.有限要素解析より,プラーク内出血を伴う破裂が起こると脂質コアの圧力が血圧に等しくなり,線維性被膜の形状を変化させると言える.拡張したバルーンが硬いものに当たると,バルーンの非接触領域が拡張した.ヒト胸部大動脈の剖検例を採取して,粥状動脈硬化の生じたプラーク内皮面の変形に対して,プラーク内部に生じた石化化が及ぼす影響を実験的に調べた.その際,X線CTスキャナーを用いてプラークの石灰化像を可視化して体積を調べた.また,プラークを中心に配置した長方形状の標本を円周方向に伸展しながら内皮面上の粒子の運動をカメラで撮影し,デジタル画像相関法を用いて内皮面のひずみ分布を調べた.その結果,プラーク内の石灰化領域が成長して大きくなると,プラーク表面のひずみが顕著に低下する傾向が見られた.特に,石灰化領域が線維性被膜にまで達しているように見受けられる場合には,内皮面のひずみは非常に小さな値を示した.一方,石灰化のないプラークの場合には,大きな石灰化がある場合のように小さなひずみが内皮面に生じることはなかった.さらに,標本を脱灰化して作製した切断面を観察した結果,CT画像で見られた大きな石灰化領域では,その領域が欠落した様子であった.本実験結果は,プラーク領域の変形の直接測定と石灰化領域の3次元的可視化を実現しており,その相関は医用画像を用いた診断の基礎的知見を与える.薄膜状試験片の伸展試験に関しては,まず,クリオスタットで薄膜作製条件を調べた結果,数十ミクロンの厚さの試験片を作製すると扱いやすいことがわかった.また,実体顕微鏡下での水平方向の伸展装置を用意して,薄膜試験片の取り付けを行った結果,試験片の乾燥が進行するために,空気中での伸展試験は不向きであると判断した.そこで,鉛直方向の伸展試験ができる治具を設計することにした.また,高速度カメラについては,CCDカメラおよび顕微鏡筒への取り付けを行って,どちらの場合でも測定可能であることを確認した.剖検例から採取したヒト胸部大動脈に対して昨年度に実施した実験6例について,粥状動脈硬化の生じたプラークの内皮面の変形に石灰化が及ぼす影響を分析して定量的に評価した.長方形状の対象領域へのひずみ5%の伸展に対して,内皮面でのひずみ最小値は,プラークのない場合に2.3%(一例),プラークがあって石灰化のなかった場合に0.4%から0.8%(二例),プラークがあって石灰化が脂質コアのみに見られた場合に0.6%(一例),プラークがあって石灰化が線維性被膜に見られた場合に0.0%(二例)であった.ひずみ零と評価された内皮表面の領域は石灰化して硬くなったか,内皮下に存在する硬い石灰化領域の影響が現れたものと考えられ,脂質コアのみで石灰化が見られた場合には,その影響が内皮面にある程度及ぶと考えられる.また,ソフトウェアを用いてCT画像から3次元の石灰化領域を抽出した.薄膜状試験片の伸展試験については,厚さ数十ミクロンの薄膜状試験片をクリオスタットで用意した後,生理食塩水で満たした水槽に入れ,鉛直方向に伸展した.また,染色画像を光学顕微鏡により観察した.伸展試験では非線形性の弱い荷重ー変位関係が得られたものの,伸展に伴う荷重の出力が不安定だった.線維性被膜が破裂した頸動脈に内膜剥離術を施した臨床例について,超音波画像,組織標本,染色標本の光学顕微鏡像を利用して有限要素解析を実施し,未破裂のプラークの場合と比較して,プラークの力学的状態が線維性被膜の形態に及ぼす影響を調べた.解析によれば,未破裂プラークの内皮面は外側に凸の形状で,脂質コア内の圧力は血圧に比べて著しく小さい.一方,破裂してプラーク内出血が顕著な場合,脂質コア内は血圧と同程度の圧力となり,線維性被膜が内腔側に押されて移動した.このように破裂したプラークの場合,線維性被膜の膜としての変形が狭窄の程度にも関わるものと推察される.薄膜状試験片の伸展試験について,荷重の出力が不安定なため,測定装置の更なる改良が必要である.バルーンカテーテルを用いた研究については,予備実験によると解析に適した精度を得る実験の工夫が必要である.粥状動脈硬化に石灰化を伴う胸部大動脈の剖検例に対してマイクロX線CT装置を用いて撮像し伸展試験を行ったケース(2016年に論文発表済)のうち,石灰化の顕著な標本1例を選び,このCT画像を3次元可視化ソフトウェアで読み込んでSTL形式で出力し,それを基に3次元形状作成

ソフトウェアで有限要素解析で読み込めるように形状モデルを作成し,非圧縮等方超弾性体の血管壁と等方線形弾性体の石灰化領域からなるモデルに伸展試験条件を与えて有限要素解析を実行したところ,伸展試験での画像相関法によるひずみ解析結果と同様の非一様な変形挙動が再現された(日本機械学会2016年度年次大会で発表).粥状動脈硬化病変部に破裂の見られた頸動脈の臨床例について,内膜剥離術で摘出した組織標本と超音波画像に基づいて有限要素解析を詳細に実施した結果,超音波画像に見られる特徴的形状は短軸断面の位置やプラーク内出血の修復によって変化するものと推察された(第12回計算力学世界会議で発表).頸動脈内膜領域の厚さ数十ミクロンの薄膜化試験片の伸展試験と染色画像の光学顕微鏡観察の結果,病変のない場合には損傷なしに大きな伸展性が見られたのに対し,粥腫が発達した場合には伸展途中で損傷が発生して破断に至った(日本機械学会第29回バイオエンジニアリング講演会,第40回日本バイオレオロジー学会年会で発表).バルーンカテーテルの変形挙動と動脈硬化の発達した狭窄部位との関係を検討するため,石灰化などによりバルーンの変形が妨げられる場合を想定して,大動脈弁に用いられるバルーンの中央部分外周にフッ素樹脂製の円環を配置してバルーンを膨らませる実験を行った.その結果,バルーンは円環で変形が拘束されていない領域で外径が増加し,生体組織の側の変形拘束の程度によってバルーンの変形が異なることが見込まれた(第40回日本バイオレオロジー学会年会で発表).粥状動脈硬化斑の存在する胸大動脈の標本について,マイクロCTによる石灰化領域の同定,動脈壁内部の染色画像観察,画像相関法による内皮面のひずみ解析を行った結果,表面近傍の線維性被膜が石灰化すると,動脈壁伸展時に内皮面のひずみが局所的にほぼ零となった.頸動脈内膜を厚さ50ミクロンに薄切して作製した線維性被膜と脂質コアからなる試験片では,正常な場合の伸展挙動と異なり,小さなひずみで損傷が容易に発生した.有限要素解析より,プラーク内出血を伴う破裂が起こると脂質コアの圧力が血圧に等しくなり,線維性被膜の形状を変化させると言える.拡張したバルーンが硬いものに当たると,バルーンの非接触領域が拡張した.今年度実施を予定していた線維性被膜の伸展試験について,伸展装置の試作・検証の段階にとどまっている.一方,来年度に本格的に実施する予定のプラークとその周辺領域の伸展試験は概ね完了した.バルーンカテーテルを用いた研究については,他の二つの課題(線維性被膜の研究と石灰化の研究)を解決してから取り組むことにする.生体力学薄膜試験片の伸展については生理食塩水内で鉛直方向に伸展することにして,乾燥による力学特性の変化の問題を回避する.石灰化領域に対しては,マクロレベルの3次元形状を取り込んで,有限要素解析を実施する.また,バルーンによる血管壁拡張の実験については,カメラと運動解析ソフトウェアに組み合わせによる解析精度を十分に調べたうえで,測定の有効性を判断する.薄膜状の線維性被膜の伸展試験に更なる改良が必要なことがわかり,組織標本の染色例が少なくなっているなどしたためである.線維性被膜の伸展試験の実施が遅れているため,予算を来年度に繰り越すことになった.薄膜状の線維性被膜の伸展試験装置の改良や組織標本の染色費用などに用いる計画である.線維性被膜の伸展試験装置の製作・実施や組織観察の実施に予算を利用する.
生体組織－電子・機械工学系を融合した生体融合化新世代人工心臓システムの開発研究

本研究では,大動脈弁位置埋込みを目的としたインペラ後部設置式軸流型補助人工心臓の開発と,唯一の金属製細胞外マトリックスであるチタンメッシュの新しい人工心臓の材料としての可能性を検討する研究を行っている.インペラ後部設置式軸流型補助人工心臓は,インペラがモータ前面にある通常の軸流型補助人工心臓と異なりインペラへの血液流入経路が複雑でポンプ性能が劣るのではないかという指摘に対し,in vitro実験によるポンプ特性の測定後に規格化されたポンプ性能数値を用い,Cordier図を作成し他の高性能ポンプと相対的性能比較を行ったところ,インペラを前面にもつ通常の軸流型血液ポンプと性能がほぼ同じであることが分かった.この結果を受け,さらなる小型化を進めるためモータ設計より研究を開始した.その結果,ネオジウムロータ磁石の技術的製作可能な厚み最小値が2mmであることより,ロータ外径4mm×長さ20mm,ステータ外径10.2mm×長さ20mmで,理論上12600rpmで9Wの出力を持つモータを開発した.次にこのモータを用いた第二世代ポンプ最小のインペラ後部設置式軸流型補助人工心臓の設計・開発を行った.その結果,ポンプ外径12mm,長さ63mmの小型化したインペラ後部設置式軸流型補助人工心臓の基本設計を行った.インペラの最適設計を含めた実際のデバイス製遺作と性能評価に係わる部分に関しては今後の課題である.チタンメッシュの人工心臓への応用に関する研究では,人体通信を応用した経皮的情報通信システムへのチタンメッシュ電極の応用を想定し,ラット皮下にチタンメッシュ電極を埋込み実際の通信電流を3ヶ月間,1000mAh相当を印加した.現在に2回目の実験を行っている途上で,今後に結果をまとめ報告予定である.本研究では,大動脈弁位置埋め込みを目的として2種類の新しい軸流型補助人工心臓の開発と,新しい人工心臓材料としてのチタンメッシュの応用に関する研究開発を行った.大動脈弁位置埋め込み軸流型補助人工心臓では,インペラをモータ前に設置するFront-Impeller式とモータ後部に設置するRear-Impeller式の研究開発を行った.Front-Impeller式は,大動脈弁を切除し人工弁埋植術と同様の手技で埋込みを行う人工心臓で,モータ部は外径19mm×長さ26mm,インペラ部は外径25mm×長さ12.5mm,重さは27gである.一方,Rear-Impeller式は,モータを左心室内に設置しインペラをモータ後部に配置し,大動脈弁を貫通するように設置するもので,全体の体積は13ml,重さ18gと超小型である.この開発した両軸流型補助人工心臓を33%グリセリン溶液を用いin vitro実験を行った.その結果,両ポンプともpump Head 60mmHgで3L/minのポンプ拍出量を得ることができ,部分補助を目的とする補助人工心臓として十分なポンプ性能を有している.人工心臓材料としてのチタンメッシュの性能評価は,人工心臓の一部としての使用を想定し,線径50μm,平均空隙の大きさ200μm,空隙率86%のチタンメッシュの一面をシリコーンゴムで塞ぎ,ラット皮下に12週間埋植し,その組織誘導特性について検討した.その結果,全面を開けたチタンメッシュはその内部に一様に毛細血管が分布していたが,片面を閉じたチタンメッシュの毛細血管分布は周辺部に限定された.その結果,片面を閉じたチタンメッシュ内部に酸素が行き渡らない部分が生じた.今後は,一面が塞がれたチタンメッシュの毛細血管分布が抑制される現象の解明とともに,チタンメッ周辺部に分布する毛細血管から拡散される酸素範囲について研究を進める.本年度の大動脈弁位置埋め込み式軸流型補助人工心臓の開発では,大動脈弁位置設置式軸流型補助人工心臓の開発を行うことになっており,実際に当該の軸流型補助人工心臓(Front-impeller方式)の開発を行いin vitro実験による性能評価を行った.その結果,部分補助を達成するに十分はポンプ拍出量を得ることができた.しかし,臨床側より,大動脈基部にはモータを設置するスペースが十分でないため,モータ部を左心室に設置しインペラを後部に設置するRear-Impeller方式の方が現実的であるという助言を受け,Rear-impeller方式の軸流型補助人工心臓の開発を進めることにした.Rear-impeller方式の軸流型補助人工心臓は小型でありながら部分補助に必要なポンプ拍出流量を得ることができており,若干の方針転換があったが,順調に開発が進んでいるものと思われる.チタンメッシュの組織誘導特性に関する研究は,一回の実験に12週間かかり,なおかつ,複数回の検証実験が必要である.動物実験施設のキャパシタンスの関係で複数実験を並列に実施できない制限がある中で,ほぼ計画通りのデータ取得はできたものと考えている.本研究では,大動脈弁位置埋め込みを目的として大動脈弁位置埋め込みを目的としたインペラ後部設置式軸流型補助人工心臓の開発と,新しい人工心臓材料としてのチタンメッシュの応用に関する研究開発を行った.インペラ後部設置式軸流型補助人工心臓は,最大出力10Wの小型モータ後部に外径17.3mmのインペラを装着し血液を駆出するポンプで,外形19.3mm×長さ55mmである.

そこで,インペラ外径を17.3mmと一定にし,運動量理論と翼理論を元に,入口角,出口角,ハブ比を変えた24種類のインペラを製作してポンプに実装し,3%グリセリン溶液を用いたin vitro実験を行い,インペラ効率を算出して最適インペラの選択を行った.その結果,羽根枚数4枚,入口角14度,出口角17度,ハブ比0.58,ハブ長さ3.5mmのインペラの流体効率が最大値28%と最も優れていることがわかり,インペラ回転速度12000rpm,ポンプ差圧100mmHgで,最大8.5L/minの血液拍出量を得た.また,擬死後に取り出したヤギ心臓に本ポンプを装着し,大動脈弁位置に装着可能であることを確認した.チタンメッシュの人工心臓の応用では,昨年度の研究で一面を閉じたチタンメッシュの組織誘導に制限を受けることを確認した.本年はその原因を究明するとともに,拡散方程式を用い一面が閉じたチタンメッシュ内に生体組織が健常に存在できる範囲を推定した.その結果,組織誘導の制限は線維芽細胞の侵入抑制ではなく,その後の血管形成の抑制に原因があること,拡散方程式を解くことより,末梢血から酸素を供給される部位で一面を閉じたチタンメッシュ内誘導組織が健常に存在できるのはチタンメッシュ周辺から510μm以内,動脈血から酸素を供給される組織中で800μm以内であることが判明した.昨年度は前部インペラ設置方式と後部インペラ設置方式の二つの大動脈弁位置埋込み軸流型補助人工心臓を開発していたが,医学側立場の助言を受け,本年度は後部インペラ設置式軸流型補助人工心臓の開発に絞り研究を進めた.特に後部インペラ設置方式軸流型補助人工心臓のポンプ性能の向上のためインペラ設計に重きを置き研究開発を進めた.インペラ性能の向上は溶血の低下と直接的に関係するため最適インペラの研究は必須である.本研究の軸流型補助人工心臓のようにインペラとモータを分離する方式は,CFDを使わずとも流体機械分野で一般的な運動量理論と翼理論でインペラ設計が可能であることが特徴である.その研究の結果,in vitro実験の結果,回転速度12000rpmでポンプ差圧100mmHgで最大流量8.5L/分の血液拍出量を得た.この後部インペラ設置式軸流型補助人工心臓の大きさは欧米で臨床使用されているJarvik Pediatricと比較し,長さはほぼ同じで外径はJarvik Pediatoricより4.3mm大きいが,Jarvik Pediatricの2倍以上のポンプ拍出流量を得ることができ,当初の予想以上に非常に優れた軸流型補助人工心臓を開発できたと評価している.細胞足場材料のチタンメッシュを人工心臓に応用する場合,通常の細胞足場材料を応用した組織工学的治療と異なり,チタンメッシュの一面が塞がれた状態で用いることになる.そこで本研究では一面を塞いだチタンメッシュの組織誘導特性を実験的に解明すると同時に拡散方程式による理論的裏付けも行った.その結果,一面を塞いだチタンメッシュを用いる場合,チタンメッシュ内誘導組織が健常に生存できるチタンメッシュ厚みを一般化し説明することができたことは,今後のチタンメッシュの人工心臓への応用に関する重要な指針を提示できたものと考え,順調な研究の進捗と判断している.本研究では,大動脈弁位置埋込みを目的としたインペラ後部設置式軸流型補助人工心臓の開発と,唯一の金属製細胞外マトリックスであるチタンメッシュの新しい人工心臓の材料としての可能性を検討する研究を行っている.インペラ後部設置式軸流型補助
東アジアにおける古代ガラスの材質変遷からみた交流・流通システム

古代ガラスの化学組成からガラスの種類をもとめて歴史的な変遷をたどると,時代の特性がよく現れている.紀元前2世紀頃に,中国に起源をもつPbO-BaO-SiO_2系ガラスが日本に伝えられ,さらに紀元前1世紀頃には高鉛含有のPbO-SiO_2系ガラスやK_2O-SiO_2系ガラスが伝えられた.なかでもK_2-SiO_2系ガラスは弥生時代後期には,多量に流通したものと思われる.PbO-BaO-SiO_2系ガラスは、翡翠の色調である緑色が大半であり、K_2O-SiO_2系ガラスは,青淡青色,青紺色紫紺色,緑青緑色などである.特にCoイオンによって着色された青紫紺色系のガラスにはMnO含有量が多く,中国で製造されたものが日本に伝えられたと推定されるものである.すなわち,弥生時代には中国で製造されたと推定される,まったく異なった二系統のガラスが日本に伝えられていた.3世紀の後半頃になると,従来とは異なった2種類のソーダ石灰ガラスが流通しはじめ,PbO-BaO-SiO_2系ガラス,PbO-SiO_2系ガラスは3世紀末頃には流通が途絶えた.古墳時代はソーダ石灰シリカガラスの全盛期で,多彩な色調のガラスは,インドに起源をもつと考えられているNa_2O-Al_2O_3-CaO-SiO_2系ガラスによって伝えられた.弥生時代に全盛をきわめたK_2O-SiO_2系ガラスは,古墳時代になっても存続するが,出土量の割合でみるとわずかであり,大きく衰退し6世紀中後半頃には途絶えた.いっぽう,6世紀中頃の遺跡から出土したCoイオンによって着色された青紺色のNa_2O-CaO-SiO_2系ガラスの一部に,従来の青紺色のNa_2O-CaO-SiO_2系ガラスとは異なる,中国の特徴を示すコバルト鉱石を原料としたと考えられるガラスが出現しており,この頃には中国でNa_2O-CaO-SiO_2系ガラスが製造された可能性を示している.古墳時代の終わり-ほぼ6世紀後半頃になると,高鉛含有のPbO-SiO_2系ガラスは再び流通を開始し,7世紀末ごろには日本で初めて高鉛含有のPbO-SiO_2系ガラスの国内製造が開始する.この頃からソーダ石灰シリガラスは大きく衰退して,奈良時代はPbO-SiO_2系ガラスの全盛期となる.古代ガラスの化学組成からガラスの種類をもとめて歴史的な変遷をたどると,時代の特性がよく現れている.紀元前2世紀頃に,中国に起源をもつPbO-BaO-SiO_2系ガラスが日本に伝えられ,さらに紀元前1世紀頃には高鉛含有のPbO-SiO_2系ガラスやK_2O-SiO_2系ガラスが伝えられた.なかでもK_2-SiO_2系ガラスは弥生時代後期には,多量に流通したものと思われる.PbO-BaO-SiO_2系ガラスは、翡翠の色調である緑色が大半であり、K_2O-SiO_2系ガラスは,青淡青色,青紺色紫紺色,緑青緑色などである.特にCoイオンによって着色された青紫紺色系のガラスにはMnO含有量が多く,中国で製造されたものが日本に伝えられたと推定されるものである.すなわち,弥生時代には中国で製造されたと推定される,まったく異なった二系統のガラスが日本に伝えられていた.3世紀の後半頃になると,従来とは異なった2種類のソーダ石灰ガラスが流通しはじめ,PbO-BaO-SiO_2系ガラス,PbO-SiO_2系ガラスは3世紀末頃には流通が途絶えた.古墳時代はソーダ石灰シリカガラスの全盛期で,多彩な色調のガラスは,インドに起源をもつと考えられているNa_2O-Al_2O_3-CaO-SiO_2系ガラスによって伝えられた.弥生時代に全盛をきわめたK_2O-SiO_2系ガラスは,古墳時代になっても存続するが,出土量の割合でみるとわずかであり,大きく衰退し6世紀中後半頃には途絶えた.いっぽう,6世紀中頃の遺跡から出土したCoイオンによって着色された青紺色のNa_2O-CaO-SiO_2系ガラスの一部に,従来の青紺色のNa_2O-CaO-SiO_2系ガラスとは異なる,中国の特徴を示すコバルト鉱石を原料としたと考えられるガラスが出現しており,この頃には中国でNa_2O-CaO-SiO_2系ガラスが製造された可能性を示している.古墳時代の終わり-ほぼ6世紀後半頃になると,高鉛含有のPbO-SiO_2系ガラスは再び流通を開始し,7世紀末ごろには日本で初めて高鉛含有のPbO-SiO_2系ガラスの国内製造が開始する.この頃からソーダ石灰シリガラスは大きく衰退して,奈良時代はPbO-SiO_2系ガラスの全盛期となる.1、非破壊分析法による材質同定の可能性について検討したところ、アルカリ珪酸塩ガラスの場合は、アルカリの溶出量が大きく、また鉛珪酸塩ガラスの場合は、二次的物質が再結晶することが多く、風化層を除去しないと材質の判定は不可能である事が明らかとなった。2、古代ガラスの材質は、3世紀後半と6世紀後半、7世紀末、1112世紀項に大きく変化する。弥生時代に全盛をきわめたカリガラスは化学組成同位体比(鉛)から判定すると、中国で製造されたものが日本で流通したことは明らかである。

3、古墳時代に多様な色調をもたらしたガラスは、アルミ含有量が多いソーダ石灰ガラス(Na_2O-Al_2O_3-CaO-SiO_2)系で、青紺色ソーダ石灰ガラス(Na_2O-CaO-SiO_2系)とは材質がまったく異なることが明らかとなった。これは、インドに起源をもつソーダ石灰ガラスと、西アジア、地中海周辺に起源を持つソーダ石灰ガラスが3世紀後半ころの日本に伝えられたことは明らかで、今後、日本に伝えられたガラスの製造地について検討する事が重要となった。弥生時代に流通したカリシリカガラスには,Cuイオンによって着色された青色のガラスがある.着色に使用した銅に関して,PbO,SnOが検出されることから青銅などの合金が使用された可能性がある.約300点におよぶ資料を分析した結果,Cu:Pb:Snの含有量比はほぼ5:3:2の比を示し,当時の一般的な青銅の組成には合わない.いっぽう,これらの鉛同位体比を測定したところ,日本産の鉛鉱石ではなく,中国産の鉛鉱石の可能性が大きい.今後,詳細な検討も必要と考えられた.いっぽうで,研究を続けてゆくなかで,従来にはない新しい知見が多く発見された.その一つに,カリウムガラスから勾玉や管玉が新たに発見され,また,それらはラジオグラフィーやX_CTにより明らかに穿孔されていることが判明し,当時におけるガラスの加工方法の再検討が必要となった.また,鉛シリカガラスについては,従来から古墳時代の前半には日本で鉛シリカガラスは発見されていないが,北部九州では,5世紀頃には鉛シリカガラスが流通している可能性も出てきた.これは,韓国において,5世紀頃には朝鮮半島で鉛珪酸塩ガラスが製造されたことが,最近の調査で明らかにされており,これらの鉛シリカガラスの流通の可能性が考えられ,今後の課題となる.