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特別職公務員制度の構造と動態に関する研究-戦後日本の政治行政関係の一側面-

この改正の結果、一部の特別職給与の引き下げと格付けの簡素化が行われたが、この改正法案の国会審議の過程では、与野党を問わず、政治的任命職の範囲と位置づけを規定する制度を政治主導で改革するという意図が確認された。これは、特別職給与法が、行政組織・人事に対する政治的統制のための制度的手段であるという日本の行政制度上の特徴を反映していると考えられる。この第3点目の研究成果をも踏まえ、上記の学会報告を修正した論文は、平成17年5月刊行予定の『年報行政研究第40号』に掲載される予定である。研究期間の最終年度となる来年度は、上記3点の研究成果を踏まえ、日本の特別職公務員制度の比較政治学上の特徴を明らかにすることで、研究成果の最終的なとりまとめを行うことを目指したい。昨年度の実績報告書に記載した日本行政学会における報告(平成16年5月23日、於・早稲田大学)は、その後の情勢変化を踏まえて同報告を加筆・修正した論文「日本の合議制組織制度と特別職公務員制度-政権による組織統制・人事統制の制度的基盤に関する一考察-」(『年報行政研究』第40号、2005年5月、所収)として公表した。研究期間の最終年度となる平成17年度においては、平成15年度・16年度の研究成果を踏まえつつ、目本の特別職公務員制度の特質を比較の視座から明らかにすることに研究の主眼を置いた。そのため、平成17年度においては、比較政治学・比較行政学・政治学方法論等の業績に学びながら、政治行政の制度分析の意義をあらためて検討する作業を中心に、研究を進めることになった。その検討結果の一部については、日本政治学会分科会17(政策史と制度史の射程)において報告する機会を得た(伊藤正次「『新しい制度史』の視座と可能性-日本の政治行政研究へのインプリケーション-」平成17年10月2日、於・明治大学)。同報告は、近年の政治学方法論の展開を踏まえ、制度の形成・変容過程の歴史分析を通じて政治・行政の構造的理解を行うための研究戦略を「新しい制度史」と名づけ、日本の政治行政研究の近業を再検討することを目的としたものである。検討対象とした近業には、研究代表者による平成15・16年度の本研究の成果も含まれている。したがって、この報告は、本研究を制度分析・歴史分析というより広い文脈に位置づけ、その理論的意義を比較の視座から「自己評価」するという意味をも有していたということができる。ただし、この「自己評価」を行った結果、本研究は、とくに歴史分析・動態分析としては資料面等で問題を抱えていることが明らかとなった。これは、戦後政治行政史における資料に対する接近可能性と利用可能性という困難な問題に由来する面も大きい。なお、本年度の主たる研究成果である政治学会報告については、目下、理論的検討をさらに充実させ、公表に向けた作業を進めているところである。
病原体の認識と応答における分子機構の解明～デュアルR-遺伝子モデルの検証

シロイヌナズナの2つの異なる抵抗性蛋白質(RRS1およびRPS4)が協調的に働き、複数の病原体に対する抵抗反応に関与している"デュアル抵抗性蛋白質システム"を発見した。この2つの抵抗性蛋白質について、シロイヌナズナの20種の生態型におけるアミノ酸配列を比較した結果、RPS4は生態型間で高い相同性を示したのに対して、RRS1にはロイシンリッチリピート(LRR)配列やC末端領域において生態型間の高い多様性が存在した。そこで、RRS1およびRPS4の構造と機能を解明するためにRRS1およびRPS4に部位特異的に変異を導入し、病害抵抗性に関するアミノ酸配列を特定した。植物による病原体の認識と応答反応における新仮説"デュアルR-遺伝子モデル"を検証することを目的として研究を行った。3種の病原菌に対して抵抗性を示す生態型であるWs-0を用いて解析を行った。Ws-0のタグラインをスクリーニングして得た変異体であるRPS4に変異を有するrps4-21および、RRS1に変異を有するrrsl-1、rrsl-2変異体は、アブラナ科野菜類炭疽病菌(Colletotrichum higginsianum)に対して感受性となった。本現象はRPS4とRRS1-R遺伝子による変異体への相補実験により実証された。以上により、炭疽病菌に対する抵抗性誘導には両遺伝子がR-遺伝子として機能していることが明らかとなった。また、これら変異体を用いた解析により、トマト斑葉細菌病菌(pseudomonas syringae pv.tomato strain DC3000 expressing avrRps4)と青枯病菌(Ralstonia solanacearum)に対しても、RRS1-RとRPS4の両者が抵抗性誘導に必須であることが明らかになった。さらに、rps4-21とrrsl-1の交配によって得た2重変異体rps4-21/rrsl-1を用いた解析により、RRS1-RとRPS4蛋白質は相加ではなく、協調的に相互作用していることが示唆された。炭疽病菌に抵抗性と感受性め20種類のシロイヌナズナ生態型のnatural variatibn解析により、RPS4蛋白質の950番目のチロシンが抵抗性発現に重要であることが示唆された。一方、RRS1-R蛋白質においては、C末端側のアミノ酸配列が重要であることが示唆された。植物において複数の抵抗性蛋白質が同時に病原体を認識し防御応答を誘起する現象に関わっていることを証明するために研究を行った。3種の病原菌:アブラナ科野菜類炭疽病菌(Colletotrichum higginsianum)、トマト斑葉細菌病菌(Pseudomonas syringae pv.tomato strain DC3000expressingavrRps4)および青枯病菌(Ralstonia solanacearum)に対して、感受性および抵抗性シロイヌナズナ生態型のRRS1とRPS4蛋白質のアミノ酸配列の比較解析(ナチュラルバリエーション解析)により、抵抗性発現に必須なアミノ酸配列を検証した。その結果、炭疽病菌と青枯病菌に対する抵抗性発現には、RRS1蛋白質のC末端領域のアミノ酸配列が重要だが、斑葉細菌病菌に対しては必ずしも必要ではないことが明らかとなった。以上から、2つの抵抗性蛋白質による各病原菌(エフェクター)の認識のための作用機序が異なることが示唆された。3種の病原菌に対して抵抗性を示す生態型であるWs-0のタグラインをスクリーニングして得た変異体(RPS4に変異を有するrps4-21、RRS1に変異を有するrrs1-1)と、これらを交配して得たダブル変異体を用いたマイクロアレイ解析により、炭疽病菌に対する防御応答を解析した。その結果、炭疽病菌の感染に対して特異的に発現(抑制)する遺伝子群が明らかになった。今後は、これら遺伝子の機能について詳細に解析し、病原菌の感染に対する植物の防御シグナル伝達機構を明らかにする。デュアル抵抗性蛋白質システムを構成する2つの抵抗性蛋白質RPS4およびRRS1について、シロイヌナズナの20種の生態型における各抵抗性蛋白質のアミノ酸配列を比較した結果、RPS4は生態型間で高い相同性を示したのに対して、RRS1にはロイシンリッチリピート(LRR)配列やC末端領域において生態型間の高い多様性が存在した。LRR配列は特定の蛋白質や分子と特異的に相互作用していると考えられていることから、RRS1が多様な蛋白質を認識するための強い選択圧を受けていることを示唆している。そこで、RRS1およびRPS4の構造と機能を解明するために抵抗性蛋白質RRS1およびRPS4に部位特異的に変異を導入し、病害抵抗性に関する表現型が変化した変異体を複数個得た。

特に、RRS1のWRKYドメインや、ロイシンジッパーにアミノ酸置換を導入した変異体は、形状が綾性化するとともに防御応答遺伝子が常時活性化された表現型を示した。このことから、RPS4は防御応答を活性化し、RRS1はRPS4を介した防御応答を負に制御する因子であることが示唆された。酵母Two-hybridおよびスプリットユビキチンシヌテムにより、2つの抵抗性蛋白質RPS4およびRRSIと相互作用する因子の探索を試み、数十個のクローンを得た。現在、これらクローンの解析を進めている。アブラナ科野菜類炭疽病菌から得たエフェクター分子と2つの抵抗性蛋白質RPS4およびRRS1との相互作用を解析した。その結果、RPS4またはRRS1と特異的に作用するエフェクター分子の発見には至らなかったが、植物に過敏感細胞死を誘導する新規エフェクター分子を発見した。今後、炭疽病菌の感染戦略における本因子の機能を解析する予定である。
ライフコース移動と男女の階層的不平等

教育達成、職業達成、所得達成というライフコースにともなう移動における男女の階層的不平等を検討した。その結果、第1に、男性内よりも女性内での進学格差と所得格差が大きかった。第2に、女性にくらべて男性の世代間職業移動格差が大きかったが、その主要因は農業の世代間継承であった。第3に、男性にくらべて女性の世帯所得水準が同居する家族形態の影響を受けやすく、特に若い世代で貧富の格差が大きかった。連続変数をもちいた既存の地位達成分析と、カテゴリー変数をもちいるクロス表分析とを統合する分析手法として、条件付き多項ロジットを社会移動データに応用する方法について研究を進めた。これによって、既存の地位達成分析が社会移動における階級・階層間の質的に異なる機会格差を分析できないという批判を克服し、他方でカテゴリー変数をもちいながら多変量の分析を可能にした。この新たな分析方法によって、現代日本の地位達成についての分析を進めた。第一に、教育達成、初期職業、現職達成にかんする基本的変数だけを扱った地位達成の基本モデルについて検討した。その結果、(1)教育達成は親の地位から影響をうけるが、その後の職業的地位達成にたいしては本人の教育達成が強く影響しており、既存の知見を裏付けるものであった。しかし、(2)職業的地位達成では、既存の地位達成分析で扱われなかった世代間非移動が比較的に強い影響をしめし、また年齢的に変化していた。(3)女性の地位達成における機会格差は男性より大きく推定されたが、出生コーホート間の相違が大きく、女性の地位達成そのものが大きく変動したことを示唆した。第二に、教育達成の過程について、多変量を投入することによって、文化資本論、相対的リスク回避説、ウィスコンシン・モデルによる理論的説明を比較した。その結果、学業成績と進学意欲(教育アスピレーション)が親の地位からの影響を媒介しながら、教育達成にきわめて強く影響していることを確認した。この知見は、文化資本論と相対的リスク回避説が指摘する媒介メカニズムを全否定するものではないが、ウィスコンシン・モデルによる説明にもっとも適合していた。本年度は、Shu-Ling Tsai(Research Fellow,Academia Sinica,台湾)氏と共同研究で、(1)マクロ社会構造の変化と教育拡大の関係、そして(2)教育拡大と出身階層格差の関係について日本と台湾の比較研究を進めた。その成果は、前者については国際学会で発表し、後者については学会誌に投稿した(掲載決定済み)。(1)マクロ社会構造の変化と教育拡大については、独立変数間の相関関係を統制したうえで影響関係を分析する共和分分析によって検討した。その結果は、男女とも、そして日本と台湾の両国とも、サービス部門の雇用機会増大が高学歴化の主要因であったことをしめした。また、女性の労働市場参加の増大は、台湾女性の進学増大をもたらしていたが、日本ではそうした関係がみられなかった。(2)教育拡大と教育達成格差の関係の検討では、教育拡大が飽和状態に近づくことによって出身階層格差が減少するというMMI(Maximally Maintained Inequality)仮説が両国で適合的だった。しかし、教育拡大が飽和状態に近づくと同じレベル内での教育の種類にかんする出身階層格差が出現し始めるというEMI(Effectively Maintained Inequality)仮説については、そうした格差出現が両国にみられたが飽和との関係は不明確だった。平成23年度は、教育達成と所得格差にかんする研究成果がえられた。教育達成については、日本と台湾の比較によって、高校教育進学と大学進学にたいする親の階層による進学機会格差を検討した。その結果、両国とも、親の階層による進学格差は、高校教育進学ではその高校教育が飽和することによって進学格差が解消に向かっていた。他方の短大進学と対比した大学進学への親の階層による進学格差の出現は、日本と台湾で大学の飽和時点と異なる関係をしめした。これは、教育の飽和によって、親の階層による進学格差が高校から高等教育の質的相違に移転すると単純にはいえず、各国の高等教育のもつコンテキストによって進学格差に相違が生まれることをしめすものだった。また、日本の教育達成格差をもたらすメカニズムについて分析を進め、近年注目されている文化資本論や想定的リスク回避説による説明より、地位達成研究の根幹にあったウィスコンシン・モデルが適合的であることを確かめた。具体的には、親の階層による影響をほとんど媒介しない進学意欲(教育アスピレーション)と学力が各人の教育達成を直接的により説明することを確認した。他方で、所得格差については、とくに貧困リスクと家族ライフステージの関連を検討した。その結果、年齢とともに変化する家族形態つまり家族ライフステージが貧困リスクに強い影響を与えることを確認した。貧困リスクは男女で異なり、とくに若年女性はどの家族形態に属するかによってリスクの大小が違っていることが特徴的だった。具体的には、若年女性で親と同居する二世代世帯で貧困リスクがきわめて小さく、自分が親世代の一人親世帯で貧困リスクがきわめて大きかった。
脳組織温熱療法効果における細胞障害と興奮性アミノ酸の関与

目的:脳腫瘍治療域の4345°Cの温熱による正常脳組織障害の機序の解明のため、本研究では、温熱による脳損傷時の興奮性アミノ酸、脳血流、グルコース代謝およびセカンド・メッセンジャーシステムの変化について検討することを目的とした。方法:成長雄ラットを使用して実験を行った(1)温熱の誘導をフラッドランプによる脳表面加温により行い、加温時の脳内興奮性アミノ酸濃度の経時的変動を微小透析法により測定した。(2)ラジオフリークエンシー(RF)装置による温熱誘導を行い、レーザー血流計を用いて加温前後の脳血流の測定を行った。(3)RF装置による温熱誘導を行い、ラジオイアイソトープ標識デオキシグルコースを用いたアートラジオグラフィーにより脳局所グルコース代謝の測定を行った。(4)^3H標識フォーボルジブチレート(^3H-PDBu)を用いたオートラジオグラフィーによりプロテインキナーゼCの脳内分布を測定した。結果:温熱の誘導により細胞外液中のグルタミン酸濃度は、41°C加温では変化なく、43°C、45°C加温により著明に上昇した。組織学的に、43°C、45°C加温により脳虚血に類似した変化が観察された。脳血流は、41°Cの領域では加温開始後に上昇しその後前値に復した。43°Cの領域では一過性の上昇後減少した。45°Cの領域で加温同定他断ちに著明に減少した。グルコース代謝は45°Cの領域で著明に低下し、43°Cの領域でグルコース代謝の著明な亢進を示した。対側脳でも代謝亢進がみられた。プロテインキナーゼC活性は、電極刺入側の種々の部位で低値を示し、対側脳でも変化がみられた。考察:本研究の結果ら、温熱による脳組織障害の機序において脳虚血が関与することが明らかとなり、興奮性アミノ酸、ぐるこ-す代謝、プロテインキナーゼCの変化などの脳虚血と類似した所見が得られた。一連の成果は温熱療法の臨床応用の際の重要な情報となる。温熱による脳組織障害の機序は未知の部分が多い。虚血性脳損傷における興奮性アミノ酸の神経毒性は既に確立された概念となっているが、温熱による脳損傷時にも虚血性変化が観察される。本研究では、温熱による脳損傷時の興奮性アミノ酸、脳血流、グルコース代謝およびセカンド・メッセンジャーシステムの変化について検討することを目的とした。本年度の実験計画はほぼ達成できたと考える。実験は成長雄ラットを使用した。温熱の誘導はまずフラッドランプによる脳表面加熱により行った。加温時の脳内アミノ酸濃度の変動は微小透析法により行った。細胞外液中のグルタミン酸濃度は、41°C加温では変化がなかったが、43°C加温では加温終了直後より上昇し、加温終了後60分には前値に戻った。45°C加温では加温中よりグルタミン酸濃度は前値の300%まで上昇し、この上昇は加温終了後も続いた。組織学的には、45°C群では著明な凝固壊死巣、43°C群では脳虚血に見られるような神経細胞、星状膠細胞の変化が観察された。

次いで、ラット用に開発したラジオフリークエンシー(RF)装置による温熱誘導を行い、レーザー血流計を用いて加温前後の脳血流の測定を行った。41°Cに加温された領域では脳血流は加温開始20分後に前値の2倍に達しその後前値に復した。43°Cの領域では脳血流は加温直後に一旦前値の134%まで上昇したがその後減少し始め最終的に前値の30%となった。45°Cの領域では脳血流は加温後直ちに著明に減少した(前値の13%)。本研究の結果から、温熱による細胞障害にグルタミン酸の神経毒性が関与する可能性が示唆され、また温熱による脳組織障害の機序において脳虚血が関与することが明らかとなった。今後は計画通り脳代謝の変化を検討する予定である。温熱による脳組織障害の機序については不明の点が多い。温熱による脳損傷時にも虚血性変化が観察される。本研究では、温熱による脳損傷時の興奮性アミノ酸、脳血流、グルコース代謝およびセカンド・メセンジャーシステムの変化について検討することを目的とした。温熱による脳組織障害に脳虚血が関与していることを前年度の研究において確認した。本年度は温熱による脳損傷時のグリコース代謝の変化について検討した。本年度の実験計画はほぼ達成できたと考える。実験は成長雄ラットを使用した。温熱の誘導はラット用に開発したラジオフリークエンシー(RF)装置によって行い、グルコース代謝の測定はラジオアイソトープ標識デオキシグルコースを用いたアートラジオグラフィーにより行った。脳温を37°Cに保ったコントロール群では、RF電極刺入部分でグルコース代謝の低下がみられるのみであった。45°Cの領域ではグルコース代謝は著明に低下した。このグルコース代謝が低下した領域の周囲で、脳温が43°Cに当たる領域でグルコース代謝の著明な亢進を示すバンドがみられた。また、RF電極刺入とは対側の海馬において、グルコース代謝は有意に亢進していた。これらの変化は脳虚血実験に見られる変化と類似し、前年度の脳血流の研究結果と合致した。温熱による脳組織障害における脳虚血の関与が一層明らかとなった点で興味深い。今後は計画通りセカンド・メセンジャーシステムの変化につき検討する予定である。本年度は温熱による脳損傷時のプロテインキナーゼCの変化について検討した。温熱の誘導はラット用に開発したラジオフリークエンシー(RF)装置によって行った。プロテインキナーゼCの脳内分布は、オートラジオグラフィーの手法により^3H標識フォーボルジブチレート(^3H-PDBu)の結合により測定した。フォーボルエステル(phorbol ester)のレセプターはプロテインキナーゼCと同一とされ、このフォーボルエステル・レセプターのligandである^3H-PDBuの結合を見ることでプロテインキナーゼCの脳内分布を知ることが出来る。RF電極刺入側の^3H-PDBu結合は帯状回、前頭葉皮質ではsham群、hyperthermia群で同程度であり、頭頂葉皮質、尾状核、視床、海馬においてhyperthermia群ではsham群に比べて低値であった(頭頂葉皮質での脳温は40°C、その他の部位の脳温は4344°C)。電極刺入と対側の脳(脳温37°C)では、前頭葉皮質、頭頂葉皮質、視床および海馬CA1後部とCA3後部でhyperthermia群の^3H-PDBu結合はsham群に比べて低値を示した。脳虚血におけるエネルギー供給の破綻は、グルタミン酸レセプターを介するイオン・チャンネルや代謝向性レセプター、電位依存性チャンネルなどにより細胞内カルシウム濃度を増加させ、各種の有害な化学反応が生じ神経細胞死につながる。
アストロサイト膨潤の分子基盤に基づいた新規脳浮腫治療薬の開発

脳浮腫は肝性脳症や頭部外傷時にみられ、アストロサイトが膨潤することにより生じる。我々はアストロサイト内への水の流入に関わるイオントランスポーターに着目し、その活性化阻害薬の効果について検討した。浮腫誘発要因である細胞外高アンモニア時にはMAPキナーゼ活性が増加し、Na+-K+-2Cl-共輸送体1(NKCC1)活性が上昇してアストロサイトが膨潤する。MAPキナーゼ阻害薬や抗酸化剤の同時添加はNKCC1活性化を阻害しアストロサイトの膨潤を抑制したことから、これら薬物が新規脳浮腫治療薬として有用であることを示唆する結果が得られた。平成24年度は前年度に得られたin vitro実験の結果がin vivoでも当てはまるかどうか検討した。すなわち、肝性脳症モデルラットを作成し、生じる脳浮腫に対して各種阻害剤や抗酸化剤が抑制効果をもつか検討した。雄Wistarラット(adult)にチオアセトアミド(TAA)を投与し、急性肝障害ラットを作出した。TAAラットは高アンモニア血症と神経症状を呈し、肝性脳症モデルとして広く認められている。TAAラット脳の浮腫の程度をgravity methodを用いて調べたところ、増大が認められ、このとき大脳皮質のNa+-K+-2Clーcotransporter 1 (NKCC1)タンパク発現および活性は、どちらも増加していた。これらの変化は、MAPキナーゼの阻害剤、抗酸化剤であるカタラーゼ、NO合成阻害剤であるL-NAMEやパーオキシナイトライト除去剤である尿酸の前投与により抑制され、これらの薬物処置はTAAによる脳浮腫も抑制した。今回得られた結果から、in vitro実験から得られた結果より想定される細胞膨潤の発生機序がin vivoでも同様に当てはまることが明らかとなった。したがって、in vivo動物においても細胞ボリューム調節タンパクの変化を是正することにより、肝性脳症時に見られる脳浮腫を抑制しうる可能性が示唆された。実験計画の最終年度である平成25年度は、前年度まで検討してきたcytotoxic edema modelではなく、他の浮腫形成要因であるvasogenic edema modelについて検討を加えた。脳挫傷モデル作成装置を新規に購入することにより、vasogenic edema modelであるfluid percussion (trauma刺激)を細胞に与えることが可能となった。この装置を用いてグリア細胞の1種であるアストロサイトにtrauma刺激を加えたところ、細胞ボリューム調節タンパク質であるNa+-K+-2Clーcotransporter 1 (NKCC1)の発現および活性の増加に伴って細胞の膨潤が認められた。このとき細胞膨潤に至る情報伝達系の一つであるMAP kinase(p38-MAPKおよびJNK)の活性化も同時に認められた。NKCC1活性化の阻害剤やp38-MAPKおよびJNK阻害剤の添加により細胞膨潤が抑制出来たことからvasogenic edema modelにおいても細胞ボリューム調節タンパクの変化を是正することにより、脳浮腫を抑制しうる可能性が示唆された。平成23年度は培養アストロサイトを用いたin vitro実験を行った。Cytotoxic edemaである細胞外高アンモニアモデルを用いて、アストロサイト膨潤時のボリューム調節タンパクの活性および発現の変化を検討した。アンモニア添加によるアストロサイト膨潤時にはイオントランスポーターであるNa+-K+-2Cl-cotransporter 1 (NKCC1)活性が増加し、この変化にはタンパクの発現増加が伴っていた。タンパクの活性増加のメカニズムとして、アンモニアにより生じたoxidative/nitrosative stressによりタンパクが修飾を受け、タンパク発現が増加することが明らかとなった。これらの変化は、MAPキナーゼ(ERK, JNK, p38MAPK)の各種阻害剤、抗酸化剤であるカタラーゼ、NO合成阻害剤であるL-NAMEやパーオキシナイトライト除去剤である尿酸の処置により抑制され、これらの薬物処置はアンモニアによる細胞膨潤も抑制した。これらの結果から、cytotoxic edemaによる細胞膨潤時には、ボリューム調節タンパクであるNKCC1が活性化すること、さらに、MAPキナーゼ阻害剤や抗酸化剤、NO合成阻害剤、パーオキシナイトライト除去剤の処置によりタンパクの活性化を抑制すると細胞膨潤も抑制しうることが明らかとなり、細胞ボリューム調節タンパクの変化を是正することにより細胞膨潤を抑制しうる可能性が示唆された。ほぼ当初の計画通りだから。実験計画の最終年度である今年度は、前年度まで検討してきたcytotoxic edema modelではなく、もう一つの浮腫であるvasogenic edema modelにまで検討を広げる。Vasogenic edema modelであるfluid percussionを細胞に施すため、脳挫傷モデル作成装置を新規に購入する。この装置を用いて、アストロサイトにtraumaを加え、細胞ボリューム調節タンパク質の変化を解析する。具体的には、NKCC1の変化に注目し、タンパク発現および活性変化を測定する。また、各種阻害剤添加による影響も同時に検討する。

さらに、本課題で得られたすべて結果をまとめ、cytotoxicおよびvasogenic edemaの発生機序について比較、検討を行う予定である。今年度は、前年度に得られたin vitroの結果がin vivoでも当てはまるかどうか検討する。すなわち、肝性脳症モデルラットを作成し、生じる脳浮腫に対して各種阻害剤や抗酸化剤が抑制効果をもつか検討する。雄Wistarラット(adult)にチオアセトアミド(TAA)を投与し、急性肝障害ラットを作出する。TAAラットは高アンモニア血症と神経症状を呈し、肝性脳症モデルとして広く認められている。このラットの大脳皮質のNKCC活性およびタンパク発現を解析する。TAAと同時に抗酸化剤やNO合成阻害剤、パーオキシナイトライト除去剤、NKCC阻害剤を投与したラット脳の浮腫の程度を測定する。これらの検討により、前年度に得られた結果から想定される細胞膨潤の発生機序がin vivoでも同様に当てはまるか否かを明らかにすることができる。新たな購入物品は脳挫傷モデル作成装置である。その他、培養アストロサイト作成のための妊娠ラットの購入およびタンパク質の活性測定や発現解析のための試薬の購入などの消耗品費に用いる。Adultラットの購入費とタンパク質の活性測定および発現解析に必要な消耗品費に用いる。
慢性腎臓病における運動療法評価マーカー作成への試み

本研究では、自然発症2型糖尿病腎症モデルマウスであるKK-A^yマウスを用いて、運動療法が糖尿病腎症に与える影響について検討した。その結果、運動療法は、酸化ストレスを是正することにより、糸球体上皮細胞数の減少の抑制、蛋白尿を改善させることが示唆された。中等度の運動においては腎虚血所見を認めたが、軽度な運動では明らかな腎虚血はみられず、糖尿病腎症患者において長期的な腎機能改善に有用であると考えられた。適度な運度療法は、一般に患者の体力やQOLの向上だけでなく、肥満、糖尿病、高血圧などの多くの生活習慣病において、基礎代謝の向上やインスリン抵抗性を改善することにより効果的であると考えられている。しかし、慢性腎臓病(chronic kidney disease : CKD)に関しては、運動療法は運動中に腎血流を低下させることにより、更に腎機能低下を招く可能性が示唆されている。現在の糖尿病、高齢者の人口増加などによる腎機能低下により引き起こされるCKD患者の増加に対する予防医学において、オーダーメイド型運動プログラムの開発は社会的急務である。今回、自然発症2型糖尿病腎症モデルマウスであるKK-A^y/Taマウスを用いて、運動療法が糖尿病腎症に与える影響について検討をした。KK-A^y/Taマウスを(1)強度運動療法群、(2)軽度運動療法群、(3)非運動療法群(対照)に分類し、12・16・20週齢の尿中アルブミン/尿中クレアチニン比(ACR)、HbAlc、尿中Beta-N-acetyl-D-glucosaminidase(NAG)を測定し、20週齢において血清クレアチニン、血清Superoxide dismutase(SOD)を測定した。その結果、20週齢のACRは、軽度運動療法群と対照群において有意な差が認められた(P<0.05)。体重、HbAlc、空腹時血糖、血清クレアチニンには、いずれの群においても有意な差は認められなかった。20週齢の尿中NAG/尿中クレアチニン比(u-NAG/u-Cre)を測定したところ、軽度運動療法群において改善傾向を認めた。20週齢時の血清SOD活性は、運動療法群で対照群と比べて有意な上昇が認められた。また、20週齢における腎組織学的変化をPAS染色で、腎虚血をPimonidazole染色、HIF-1α染色にて、現在評価中である。また、これらの実験結果の-部は、第44回日本成人病(生活習慣病)学会学術集会にて、報告した。適度な運度療法は、肥満、糖尿病、高血圧など多くの生活習慣病において、体力やQOLの向上のみならず、基礎代謝の向上やインスリン抵抗性を改善することにより効果的であると考えられている。しかし、運動中には腎血流が一時的に低下することより、慢性腎臓病(chronic kidney disease : CKD)患者においては、更なる腎機能低下を招く可能性が示唆されている。現在、加速的に増加している糖尿病を合併するCKD患者において、オーダーメイド型運動プログラムの開発は社会的急務である。KK-A^y/Taマウスを(1)強度運動療法群、(2)軽度運動療法群、(3)非運動療法群(対照)に分類し、12・16・20週齢の尿中アルブミン/尿中クレアチニン比(ACR)、HbAlc、尿中Beta-N-acetyl-D-glucosaminidase(NAG)を測定し、20週齢において血清クレアチニン、血清Superoxide dismutase(SOD)、尿中8-Hydroxydeoxyguanosine(8-OHdG)を測定した。その結果、12週齢時と20週齢時のACR変化率は、軽度運動療法群では対照群と比較して有意な改善を認めた(P<0.05)。一方、体重、HbAlc、空腹時血糖、血清クレアチニンには、3群間に有意な差を認めなかった。また、20週齢の尿中NAG/尿中クレアチニン比は、対照群と比較して軽度運動療法群では改善傾向を認めるも有意差はなかった。さらに、20週齢の血清SOD活性、尿中8-OHdG/尿中クレアチニン比は、各運動療法群で対照群と比較して各々有意な上昇、減少を認めた。PAS染色では3群間に腎の組織的変化は認めなかったが、HIF-1α染色では各運動療法群で対照群と比較して、尿細管を中心にその発現の増加を認めた。(これらの結果の一部は、第44回日本成人病(生活習慣病)学会学術集会(東京)にて報告した。)適度な運度療法は、肥満、糖尿病、高血圧などの多くの生活習慣病において、患者の体力やQOLの向上だけでなく、基礎代謝の向上やインスリン抵抗性を改善し効果的である。

しかし、慢性腎臓病に関しては、運動療法は運動中に腎血流を低下させることより、腎機能低下を招く可能性が示唆されている。現在、腎機能障害の揃標の1つとして蛋白尿が広く用いられている。蛋白尿が出現する機序には、糸球体上皮細胞の障害や虚血、酸化ストレスなどの関与が知られている。今回、自然発症2型糖尿病腎症モデルマウスであるKK-Aγマウスを用い、運動療法が糖尿病腎症に与える影響について検討した。12週齢から20週齢時のACR変化率は、軽度運動群では対照群と比較して有意な改善が認められた。一方、HbAlc、血清クレアチニンには、3群間で有意な差はみられなかった。また、尿中NAGは、軽度運動群において対照群と比較して有意な改善を認めた。さらに、血清SOD活性、尿中8-OHdGは、各運動群で対照群と比較して各々有意な上昇・減少を認めた。HIF-1α染色では中等度運動群で対照群と比較して、尿細管を中心にその発現の増加を認めた。WT-1染色では両運動群は対照群と比較して、糸球体上皮細胞数減少の抑制が認められた。運動療法は酸化ストレスを是正することにより、糸球体上皮細胞数の減少の抑制・尿中ACRを改善させることが示めされた。中等度の運動においては腎虚血所見を認めたが、軽度な運動では明らかな腎虚血はみられず、糖尿病腎症患者において長期的な腎機能改善に有用であると考えられた。
新科目「公共」における公共政策を倫理学的に分析する教材作成についての研究

2022年度から新設される「公共」についての学習指導要領解説では、功利主義や義務論などの倫理学的な思考のツールを用いて、法・政治・経済に関する持続可能な社会づくりにつながる公共政策的な問題を生徒が考え、討議することが要請されている。生命倫理や環境倫理などの応用倫理学の書籍はいくつも出版されているが、そこで取り上げられる事例はいずれも特殊で現実味がないものであったりして、高校の社会の講義に用いるにはかなり慎重な扱いが求められるものが多い。高校生が倫理学的な思考ツールを用いて、法・政治・経済などの身近な公共政策的なテーマを討議し、学習することができる実践的な教材の作成を本研究は意図している。
津波の引き波による堆積作用の解明と古津波検出法の確立

砂の堆積現象が最も広範囲に現われた869年貞観仙台沖地震津波による堆積物運搬の様式を粒度組成及び堆積相から類推し,津波による流れの水理学的実体を理解するための初期条件を求める堆積学的検討を行った。砂層の明瞭な陸側細粒化現象が検出され、この現象は堆積物の移動と集積を試行する水槽実験装置の再現結果と調和しており,溯上津波のエネルギー散逸を反映する重要な基準として扱い得る可能性が明らかとなった。津波堆積物による古津波の検出は、地域の津波災害を評価する上で、現在では一般的な試みとなっている。津波による堆積作用は、物質の運搬過程からみると、押し波と引き波で大きく異なっている。押し波の堆積作用は近年の津波観測により理解が進んでいるが、引き波に関しては、観察が大きく制約され、また運搬過程が多岐に亘るが故に、多くが不明である。津波の発生を堆積記録に見いだす場合には、海側での地質試料を用いるのが堆積学的な観点で優れている。そこで、本研究では、海浜から沖浜にかけての水域での引き波による堆積作用の解明を目指した。2004年インド洋津波による引き波の堆積学的現象を、タイのプーケット沖を例に、堆積物を採取し、底生動物の移送と定着から引き波による物質の運搬過程を検証した。併せて,869年貞観津波に伴う堆積物運搬を仙台平野で掘削により検討した。2004年インド洋津波に伴う引き波による物質運搬現象については、底生有孔虫の生態復元の古生物学的手法により、その解明することに成功した。結果は、「Foraminiferal evidence of submarine sediment transport and deposition by backwash during the 2004 Indian Ocean tsunami」と題して、Island Arc誌に掲載の予定である。結果は、「Foraminiferal evidence of submarine sediment transport and deposition by backwash during the 2004 Indian Ocean tsunami」と題して、Island Arc誌に掲載(2009,vol.18,p.513-525)された。平成21年度後半では津波石の移動過程に着いて観測と数値予測の両面で解析を進め、「Distribution of boulders at Miyara Bay of Ishigaki Island, Japan : A flow characteristic indicator of the tsunamis and storm waves.」と題して、Island Arc誌に掲載予定(2010,vol.18)である。津波堆積物の検出により,世界各地の海岸域において,過去の津波襲来時期やその規模が明らかにされてきた.しかし,津波堆積物の形成は,津波自体の流体力学的特性はもとより,堆積物供給源と運搬経路に依存している.その結果,津波堆積物の分布様式は局所性が非常に強く,その分布範囲から津波の浸水域を明らかにすることには困難が伴う.また,近年発生した津波の現地観測によれば,津波の浸水範囲は津波堆積物の分布限界よりも内陸に広がる場合があることが報告されている。海水の侵入域が明らかに特定できれば、津波発生モデルの精度が向上し、津波の発生周期の確定により、津波災害の予知・回避に向けて大きく貢献でするものと期待される。海水溯上限界の高精度検出法の確立が真に求められる所以である。本研究では、海水-湖沼水急激混合による特殊な化学反応の機能を解明し、その結果に基づき津波痕跡を検出する手法を開発してフィールド適用を試みた。陸水と会合しない場合には、溯上海水は蒸発や浸透の過程で堆積物と相互作用し、特有の物質が残されると予測される。この化学的なメカニズムを明らかにし、津波による真の海水侵入域特定の方法論的考察を行った。津波の溯上現象を化学量論的に解明する試みはこれまで皆無であり、浸水域を正確に評価する常套的技術の確立が達成されると期待される。これまでの予察的な結果では、海水と陸水の混合により炭酸塩が晶出する機能が判明し、炭酸塩量はおおよそ海水流入量を反映する事実が明らかとなった。

平成23年度は、蒸発作用に伴う塩類沈澱の様式を解明し、浸水域評価の新基準を構築する。なお、22年度の研究成果の一部を、平成22年9月開催の国際堆積学会(メンドーサ)で公表した。
学生実験への教材化を目指したトマトの有用成分抽出と成分分析

○研究目的トマト(Solanum lycopersicum)はナス科ナス族の多年生植物であり、熊本県はトマトの生産量日本一を誇るが、その1%前後は廃棄されている現状がある。また、輸送中にトマトの香りが飛んでしまうという相談もあり、今回、トマトの有用成分抽出を目指して、トマトの色素と香りの抽出を行った。○研究方法トマトの色素の抽出法は、トマトをミキサーで粉砕し、ろ過したものにヘキサン:t-ブチルメチルエーテル:エタノール:ジクロロメタン=3:1:1:3を加えて、70°Cで1時間撹拌した。これをろ過し、冷却した。抽出した色素はHPLCで簡易同定を行った。また、香りの抽出は固相抽出法と有機溶媒抽出法、ヘッドスペース法で行い、GC-MS分析により、簡易同定を行った。○研究成果トマト5.2gからβカロテン0.04mg、リコピン0.2mgを抽出することができた。抽出溶媒は極性溶媒と非極性溶媒を混合したもので行うと抽出率がよいので、上記の溶媒組成は今回抽出率が良かった組成である。さらに、酸化防止剤の添加とアルミナカラムによる精製を行って、再度分析する予定である。トマトの香り抽出はポラパックQカラムによる固相抽出法の方法がもっとも良かった。香気成分をGC-MSで簡易分析した結果、3-ヒドロキシ=2-ブタノン(アセトイン)54.9%、3-ヘキセン-1-オール(青葉アルコール)8.8%、2-ヘキセノール(青葉アルコール異性体)8.4%、1-ウンデカノール1.8%、2-メトキシ=4-ビニルフェノール9。6%であった。これは既に報告されている香気成分と違う成分があるので、さらに検討を進める必要がある。今回の分析でBHTが高濃度で検出されたが、これは抽出溶媒のジエチルエーテルに添加された安定剤成分であり、この濃度が高いものが香気成分の変性を抑制している傾向がある。今回はうまくいかなかった有機溶媒抽出法もBHTを添加することで香気成分が分解せずに得られる可能性がある。6%であった。
超高速度流しホログラム撮影システムの試作とその応用

パルスレ-ザを用いる瞬間ホログラムの持つ形状、座標情報と、従来の流しカメラでの時間的に連続な測定という両者の利点を取り入れたホログラム情報の連続測定システムを確立することが本研究の目的である。特に高速現象の観測の場合に、このような記録がきわめて有用である。ここでは従来の流しカメラのように回転鏡を用いず、円輪状に切り出したフィルムを円板状ホルダに張り付け、直接回転させる方式を採用した。このことにより流しカメラとしては非常に明るいリレ-レンズ系を用いることができ、ホログラム情報の正確な記録を可能とした。直径10cmの円輪状フィルムをエアタ-ビンスピンドルで回転させ、周速での流し速度300m/sを得た。この測定システムの光源として、ロンダパルス色素レ-ザを自作した。ロダミン6Gを用いたフラッシュランプ励起型のものである。現在、強度約500W、発振時間30μsを達成している。これらの撮影システム製作後、性能試験ならびにいくつかの過渡現象を選んで撮影試験をおこなった。撮影対象としてまず100μm径の導線の爆発現象を取り上げた。得られる流しホログラムは爆発直後の1マイクロ秒以下の時間でフリンジが消えてしまうことがわかった。この現象は、導線の非常に激しい膨張によるものと考えられ、実際、主要な数本のフリンジは非常に速く収束していることがわかった。次に1W級のアルゴンイオンレ-ザを光源として、比較的低速の過渡現象について撮影した。100μm径の導線による単振り子、同じ導線および光ファイバの強制振動、さらには数十μm径のガラスビ-ズの自由落下過程の撮影をおこなった。前3者は細線のインラインホログラムであり、極めて鮮明でビジビリティの高い写真が得られた。また後者はホログラム図形から微粒子個々の速度、方向を容易に決定できることを示せた。これらの結果は本流しホログラム撮影システムの有効性をよくあらわすものである。今年度はまず、流しホログラム法の光源となるロングパルスレ-ザ光源を完成させた。フラッシュランプ励起型で、双楕円型のランプキャビティを持ち、ロダミン6Gを用いた色素レ-ザである。現在のところ発振時間約20μ秒、20mJのパルスを得ている。入力エネルギ-はまだ余裕があるので今後も改良を続け、発振時間50μ秒以上を目指す予定である。ただし、強度については、現状でも流しホログラム撮影に充分な強度であることを実験で確認した。それと平行して、カメラ本体部の設計、製作を行った。撮影用フィルムとしては超高解像度ホログラム用フィルム、アグファ10E75(4×5インチ)をリング状(直径約100mm)に切り出して用いることにし、それを装着するためのジュラルミン製円盤を設計した。フィルム保持円盤は直接エア駆動のタ-ビンスピンドルに取り付けられてハウジングに収められ、カメラ本体部を構成する。リレ-光学系は、フィルム直接回転式の利点を生かして、F1、焦点距離50mmの単レンズ2枚で構成した。スリットは現在のところ10μm×3mmの開口のものを使用しているが着脱可能である。製作後、カメラの試験をおこなった。まず、流し速度はスピンドル回転軸からの光反射を利用して計測した。現在のところ、3万回転/分程度(流し速度で約150m/sに相当)まで困難なくフィルム保持円盤の高速回転が可能であることを確認した。

次に、製作した長パルスレ-ザの発光履歴そのものを、さらに、静止した金属線の流し撮影試験を行った。前者の実験は時間履歴の測定試験、後者は、ホログラム撮影の可否を試すためである。光電素子による発光測定、および静止細線のホログラム撮影を別に行って、流し写真と結果を比較した。発光履歴、ホログラムのフリンジパタ-ン共、両者はよく一致した。また、操作上の不便など数点、次年度以降に改良すべき点も明らかになった。前年度に、流しカメラおよびその光源としてのロングパルスレ-ザを製作したが、今年度はそれらを改良しつついくつかの過渡現象を選んで流しホログラムの撮影試験をおこなった。パルス色素レ-ザについては充電電源部を改造し、2本の励起用フラッシュランプを別々に点灯することにより発振時間を30μsまで延ばすことができた。撮影対象として、まず100μm径の導線爆発現象を取り上げた。導線爆発現象は導線自身が発光源でもあり、その発光を抑えるために適切なカラ-フィルタ-を用いてはじめて撮影可能であった。得られた流しホログラムは、爆発直後の1マイクロ秒以下の時間でフリンジ情報が消えていた。これは、急速な導線の膨張によるものであると考えられる。実際、爆発直後に数本の主要なフリンジが非常に速く集束しているのがわかった。これが導線の激しい膨張を表している。ただし、同じ写真にはレ-ザ発光の強度が時間的に一定でないための強度変化も重畳して撮影されている。この強度変化は流しホログラム記録をおこなう上で有害なものである。そこで、流しホログラムの性質、有効性などを改めて見直すために、あえて比較的低速の現象について、連続発振の1W級アルゴンイオンレ-ザを光源とした実験をおこなった。レ-ザの出力から計算して、100μm径の導線による単振り子の運動、同じ導線および光ファイバの強制振動さらには数十ミクロンのガラスビ-ズの落下運動の撮影をおこなった。前3者は、細線のインラインホログラムであり、撮影条件は容易に設定でき、きわめて鮮明でビジビリティの高い写真がえられる。また後者は落下微粒子個々の速度と方向を容易に推定できることを示した。これらの結果は、本流しホログラム撮影システムの有効性をよく現わすものである。
水分移動センシング機能を付与した建築材料の開発

本研究では,水分移動センシング機能を有する建築材料の開発を目的とした.電子回路を内蔵するセンサでは寿命が短いなどの弱点があることを踏まえ,本提案研究では,センシング機能を建築材料自体に付与する技術開発により,この課題の解決を目指した.最終年度までに不具合事例分析に基づくセンシングの制約条件の分析(申請計画A-1)に基づいて,水分移動現象を再現する実験システム(計画A-2)を構築した。具体的には,表面の水膜・流下,ひびわれへの流入,含水率(乾燥・蒸発)などを再現する実験系を構築した。実験系の構築によって水分移動現象におけるいくつかの特徴な現象をとらえ,これを説明するモデルを構築した。さらに,これらの水分移動現象と浮遊静電容量を含む交流インピーダンスとの対応を実験的に把握することで,センシング機能付与を検討した(計画A-2)。その結果,材料の表面にある水膜の存在を浮遊静電容量の変化から検知できることを示した。さらに,これを定量的な検知とするための補正技術として,交流インピーダンス計測における含水率・温度と対応における交互作用モデル,水和進行と含水率の等価回路識別法などの成果・基礎知見を得た。また,センシング機能付与条件下における温冷繰返し等のデータの繰返再現性も分析した(計画A-3)。力学的な強度低下については,センシング付与材料の大スケール化の遅延のため分析に至らなかった。以上の分析を基に,維持管理の在り方について,特に既存実建築物への適用性を分析して,計測システムを提案した(計画B-1)上記A-2の成果に基づいて多点計測(流れの検知や大きなスケールでの計測)も実験した。浮遊静電容量による水膜の検知・流れの検知についてはうまくゆかなかった。(計画B-2,C-1,C-2)含水率分布については実建築物へ適用できるモデルを期間を延長して開発を終えたが適用にまで至らなかった。本研究では,水分移動センシング機能を有する建築材料の開発を目的とする。近年,電子回路を内蔵するセンサを建築部材に設置・埋設し,劣化を早期に検知することで建築物の維持管理を効率化しようとする研究開発が進んでいる。この技術の弱点は,建築部材に設置・埋設されるセンサの設置個所のみしか計測できない点,電子式センサの寿命が短い点にある。そこで,本提案研究では,センシング機能を建築材料自体に付与する技術開発により,この課題の解決を目指すこととしている.本年度は,水分の滴下・流下・乾燥・蒸発などの水分移動現象を再現し,導体を埋設した試作材料の設計パラメータと材料物性の相関分析を実施することとしていた.水分移動現象の再現については,滴下・流下・乾燥などの再現を可能とする試験装置を整備したが,材料物性計測装置の選定に遅れが生じている.本年度予定していた試験のうち,水分移動現象の再現については滴下・流下・乾燥などの再現を実現したが,材料物性計測装置の選定に遅れが生じている.そのため,設備機器購入のための予算を繰り越して,2016年度に遅れを取り戻すよう計画を修正した.本研究では,水分移動センシング機能を有する建築材料の開発を目的とする。そこで,本提案研究では,センシング機能を建築材料自体に付与する技術開発により,この課題の解決を目指している.申請書に記述した研究計画では,水分の滴下・流下などの水分移動現象を再現し,材料物性(特に電気的特性)について,相関分析を実施することとしていた.そこで本年度は,水分移動現象(特に滴下・流下・流入現象の)再現実験をおこなって,対応する建築物の不具合事例と対応付けながら,材料物性によって異なる移動現象の実験的解明をこころみた.以上のような知見は,部位別に材料設計をおこなうために不可欠の知見である.さらに,含水状況について電気的特性との対応を実験的に把握したた.以上のような知見は,水分移動センシング機能のための最も基盤的なデータベースとなるものである.本年度は,昨年度の遅れ(実験装置の選定の遅れ)をとりもどすべく装置を選定購入し,実験を進めた.しかし,依然として申請書に記述したスケジュールに追いつくに至っていない.本研究では,水分移動センシング機能を有する建築材料の開発を目的としている.近年,電子回路を内蔵するセンサを建築部材に設置・埋設し,劣化を早期に検知することで建築物の維持管理を効率化しようとする研究開発が進んでいるが,建築部材に設置・埋設されるセンサの設置個所のみしか計測できない点,電子式センサの寿命が短いなどの弱点がある.そこで,本提案研究では,センシング機能を建築材料自体に付与する技術開発により,この課題の解決を目指している.申請研究計画では,水分の滴下・流下などの水分移動現象を再現し,そのうえで,それらの現象をセンシングできる材料の開発に取り組むこととしていた.昨年度までに,水分移動現象(水滴の静止状態から流下,吸水・ひびわれへの浸入)などを再現する実験システムを構築し,材料物性(ぬれ性・吸水速度等)との基本的な相関を得るに至っていた.これを受けて本年度は,申請研究計画のうち「水分移動現象の再現」については,実験データに基づくモデル構築をおこなった.

特に,ひび割れへの浸入については,当初予期しない現象を発見して,センシングには至らないものの,そのモデル化に至っている.また,「センシング機能の付与」については,電極的な役割を担う金属を配置したコンクリート材料を各種設計し,インピーダンス分析によって,吸水・材料表面における水分の滴下などをセンシングできることを確認した.さらにモニタリングに基づく水分移動現象のセンシングについても実験的に検討し,センシングの見込みを得た.初年度に本研究の根幹をなす設備機器の選定に手間取り,そのために実験実施が大幅に遅れた.本研究の基本コンセプトである水分センシング機能の付与については達成したが,その大規模化・2次元化については,要素技術の確認にとどまり,進捗に遅れがある.そのため,研究費用を繰り越すこととした.本研究では,水分移動センシング機能を有する建築材料の開発を目的とした.電子回路を内蔵するセンサでは寿命が短いなどの弱点があることを踏まえ,本提案研究では,センシング機能を建築材料自体に付与する技術開発により,この課題の解決を目指した.最終年度までに不具合事例分析に基づくセンシングの制約条件の分析(申請計画A-1)に基づいて,水分移動現象を再現する実験システム(計画A-2)を構築した。具体的には,表面の水膜・流下,ひびわれへの流入,含水率(乾燥・蒸発)などを再現する実験系を構築した。実験系の構築によって水分移動現象におけるいくつかの特徴な現象をとらえ,これを説明するモデルを構築した。さらに,これらの水分移動現象と浮遊静電容量を含む交流インピーダンスとの対応を実験的に把握することで,センシング機能付与を検討した(計画A-2)。その結果,材料の表面にある水膜の存在を浮遊静電容量の変化から検知できることを示した。さらに,これを定量的な検知とするための補正技術として,交流インピーダンス計測における含水率・温度と対応における交互作用モデル,水和進行と含水率の等価回路識別法などの成果・基礎知見を得た。また,センシング機能付与条件下における温冷繰返し等のデータの繰返再現性も分析した(計画A-3)。力学的な強度低下については,センシング付与材料の大スケール化の遅延のため分析に至らなかった。以上の分析を基に,維持管理の在り方について,特に既存実建築物への適用性を分析して,計測システムを提案した(計画B-1)上記A-2の成果に基づいて多点計測(流れの検知や大きなスケールでの計測)も実験した。浮遊静電容量による水膜の検知・流れの検知についてはうまくゆかなかった。(計画B-2,C-1,C-2)含水率分布については実建築物へ適用できるモデルを期間を延長して開発を終えたが適用にまで至らなかった。設備機器購入のための予算を繰り越して,2016年度に遅れを取り戻すよう計画を修正した.試験装置の試用をおこなうことによって選定を早急に終える.研究協力者を増員するなど研究体制を整備して,遅れを取り戻すように努める.研究の遅れは,主として初年度の設備機器選定の遅れによるものであり,水分センシングのための要素技術は確認できている.研究期間を1年延長することにより遅れをとり戻す.試験装置の備品購入を予定していたが,試験装置の性能選定に手間取ったため,選定を終えることができず,購入予算を繰り越した.概ね予定通りに執行したが,数百円程度(294円)の残額が生じた.研究期間初年度に,機器選定が遅れた影響で,研究にやや遅れが生じているため.実験消耗品および研究成果発表旅費として使用する計画である。