hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
1978年宮城県沖地震における仙台地域の地震動分布再現の高精度化と被害分布の評価

本研究は、仙台地域における地域の地震環境と地盤環境に関する最新の知見に基づき観測と解析の両面から1978年の宮城県沖地震における高精度な地震動分布の評価、この地震時おける建物被害状況と地震動特性の関係について検討、および、地震動特性に応じた最適な耐震設計、耐震補強、地域の地震防災対策に関する検討を行ったものである。平成15年度には、地域の地震動分布や地盤条件の異なる地点における建物の地震応答特性を観測的に評価を行うための観測体制として、簡易地震計を25点(国土交通省の建設技術開発研究助成金による18点を含む)に配置し、新規高密度強震観測網を構築した。また、地震動のスペクトル特性の地域内格差を考慮した建築構造物の最適耐震設計法の検討や耐震改修の優先度評価法の検討などを行った。平成16年度と平成17年度には、仙台地域の地盤構造に関する最新の調査について整理を行なうとともに、平成15年度に設置した地震計により得られた2005年8月17日の宮城県沖地震の観測記録など記録を用いた地盤構造モデルの検証、最新の深部地下構造モデルを用いた8月16日の地震観測記録のシミュレーション解析の実施、および1978年6月12日の宮城県沖地震におけるにより仙台地域の地震動分布の再評価を行った。また、再評価した仙台地域の地震動分布に基づき、1978年の地震においてRC造の全戸調査を行った長町地区、卸町地区、上杉地区について被害状況の再検討を行なったところ、これまで十分に説明できなかった3地区の被害ランクの違いが地震動特性の再評価により説明できるようになった。さらに、構造物の耐震設計・耐震診断補強に関して、地域の地盤環境を考慮した高精度の地震ハザード評価に基づく公共建築物の耐震改修支援システムの開発や木造建物物群の耐震改修支援手法の検討を行った。仙台地域は発生確率が極めて高い(地震調査研究推進本部の発表で今後20年における発生確率が80%)宮城県沖地震の襲来を受ける地域であり、構造物の耐震設計や耐震改修、さらには構造物群を対象とした地震被害予測においては地域の地震環境と地盤環境を適切に考慮し、目的に応じた最適な耐震設計、耐贋補強、地域の地震防災対策を追求することが大切である。しかし、その前段階として、地域の地盤構造(表層地盤構造ばかりでなく深部地盤構造も)を考慮した地震動分布を精度よく解明し、地域における過去の地震被害分布の解釈をより適切に行うことは、将来の地震被害予測の高精度化において不可欠である。平成15年度の研究として、以下の検討を行った。1.1978年の地震における観測記録を用いた逆応答解析による基盤入力波の推定と地震動分布の評価を行う。これまで、仙台地域で蓄積されてきた地盤情報に基づき250mメッシュのデータベースを用いた仙台市街地中心部(仙台駅前の地震観測点:住友生命ビル)に対する沖積平野部と丘陵地の地震動の増幅特性に着目した評価を行うとともに、これらの地震動の地域内格差を考慮した建築構造物の最適耐震設計法の検討や耐震改修の優先度などの検討を行った.2.1978年の地震においてRC造の全戸調査を行った長町地区、卸町地区、上杉地区、および木造被害の大きかった六郷地区など沖積平野部と丘陵地域に既存強震観測網の観測点との位置を考慮しながら主要設備としての簡易地震計を7点配置した。3.断層モデルの微視的パラメータの違いによる地震基盤への入力波の違いに対する地震動分布の影響について考察した。

仙台地域は発生確率が極めて高い(地震調査研究推進本部の発表で今後20年における発生確率が90%以上)宮城県沖地震の襲来を受ける地域であり、構造物の耐震設計や耐震改修、さらには構造物群を対象とした地震被害予測においては地域の地震環境と地盤環境を適切に考慮し、目的に応じた最適な耐震設計、耐震補強、地域の地震防災対策を追求することが大切である。しかし、その前段階として、地域の地盤構造(表層地盤構造ばかりでなく深部地盤構造も)を考慮した地震動分布を精度よく解明し、地域における過去の地震被害分布の解釈をより適切に行うことは、将来の地震被害予測の高精度化において不可欠である。平成16年度の研究として、以下の検討を行った。1.平成15年度に設置した地震計により得られる地震記録を用い、同一の地震における仙台駅前の記録と比較して、宮城県沖地震の際の沖積地盤丘陵地における建物被害地の地震動特性を推定すると共に、洪積台地の仙台駅前に対する地震動増幅特性の定量化の検討を行った。2.推定した地震動分布に基づき、地震動の大きさ、スペクトル形状の違い(逆応答による基盤入力波をもちいた洪積台地の上杉、沖積平野の卸町、魔が待ちの擬似速度応答スペクトルなどから、木造建物を対象とした地震動の破壊力特性とRC造建物を対象とした破壊力特性を解析的に検討し、被害状況の解釈を行った。この場合、建設年代のこえ成否および建物階数の構成比のデータに対し、被害ランクが説明できるような被害予測法を検討した。木造建物群の被害立についても地震動と被害の関係を考察した。3.仙台地域の3次元地盤構造に関する文献調査とウェーヴレット変換を用いた新しい3次元不整形・不均質地盤の波動伝播解析手法の検討を行った。仙台地域は発生確率が極めて高い(地震調査研究推進本部の発表で今後20年における発生確率が80%)宮城県沖地震の襲来を受ける地域であり、構造物の耐震設計や耐震改修、さらには構造物群を対象とした地震被害予測においては地域の地震環境と地盤環境を適切に考慮し、目的に応じた最適な耐震設計、耐震補強、地域の地震防災対策を追求することが大切である。平成17年度の研究として、以下の検討を行った。1.仙台市南部地下構造調査の情報、および、既存の強震観測網と平成15年度に設置した地震観測網に基づく地震観測記録を用い、仙台地域の地下構造を再評価した。2005年8月16日の宮城県沖地震による観測記録など記録を用いて観測と解析による卓越周期の検討により地盤構造モデルの検証を行なった。最新の深部地下構造モデルを用いた3次元差分法による8月16日の地震観測記録の3次元波動伝播シミュレーション解析を行なうとともに1978年6月12日の宮城県沖地震における仙台地域の地震動分布の再評価を行なった。2.再評価した仙台地域の地震動分布に基づき、まず、1978年の地震においてRC造の全戸調査を行った長町地区、卸町地区、上杉地区について被害状況の再検討を行なった。これまで十分に説明できなかった3地区の被害ランクの違いが地震動特性の再評価により説明できるようになった。次に、構造物の耐震設計・耐震診断補強に関して、地域の地盤環境を考慮した公共建築物の耐震改修支援システムの検討を行った。さらに、地盤による地震動の違いを考慮した木造建物の耐震改修効果の評価法や、行政担当者向けの木造建物群の耐震改修支援手法に関する検討も行なった。
都市代謝システム構築のためのハイブリッド資源回収プロセス

人類が将来にわたり持続可能な発展を遂げていくためには,限りある資源を有効に活用し,環境と調和した生活や生産活動を営むことができる資源循環型社会を築くことが不可欠となる。都市における資源循環型システム,即ち都市代謝システムを構築するうえで,量的に多い焼却灰を含めた資源回収プロセスを確立する必要がある。本研究の目的は,廃OA機器および焼却灰を主な対象として適切な資源回収プロセスを検討し,将来の都市代謝システム構築に向けた基礎的知見を得ることにある。本年度は,昨年度までの研究成果に基づき,廃コピー機リサイクルプラントの基本設計について検討した。また,都市ゴミ焼却飛灰中の重金属を各種リーチング法で除去・回収することを試みた。得られた主な知見は,以下のようである。1)廃コピー機中の有価物を回収し,リサイクルするための適正なプロセスとして,次のようなものが提案される。a)初めにプリント基板を手選別して製錬プロセスに送り,そこで有価物を回収する。b)残りの部分は,圧縮,切断,衝撃作用を適切に組み合わせた解体・破砕プロセスで処理し,金属とプラスチックを剥離する。c)上記の剥離した金属から,磁選機を用いて鉄を,水力分級機を用いて非鉄を回収する。d)プラスチックについては,ジグ選別により成分別に分離,回収する。2)都市ゴミ焼却飛灰については,次のようなことを明らかにした。a)硫酸アンモニウム溶液で処理すると,銅,亜鉛,カドミウムは選択的に溶出し,鉛は残渣中に安定な形で残る。b)チオ硫酸アンモニウム溶液で処理すると,銅,亜鉛,カドミウムとともに鉛も溶出する。c)これらの溶出金属は,沈殿として回収できる。人類が将来にわたり持続可能な発展を遂げていくためには、限りある資源を有効に活用し、環境と調和した生活や生産活動を営むことができる資源循環型社会を築くことが不可欠となる。都市における資源循環型システム、即ち都市代謝システムを構築するうえで、量的に多い焼却灰を含めた資源回収プロセスを確立する必要があり、そのプロセスには物理的、化学的、生物学的な方法を適切に組み合わせた、いわばハイブリッドな資源回収プロセスが適している。本研究の目的は、焼却灰および廃OA機器を主な対象として、このようなハイブリッド資源回収プロセスを検討し、将来の都市代謝システム構築に向けた基礎的知見を得ることにある。本年度は、札幌市内および近郊の都市ゴミ焼却場から焼却灰を採取し、その性状の把握と物理的選別による焼却灰中有価物の濃縮・回収について検討した。また、ジグザグ風力選別機の高能率化についても検討した。主な成果は、以下のようである。1)3焼却施設の焼却灰について弱磁界型および強磁界型磁選機を用いて選別した結果、いずれの試料に対しても弱磁界型磁選機の磁着物にFe_2O_3を高品位で濃縮することができた。2)上記の3試料について比重2.97で重液選別をすると、沈下産物のFe_2O_3およびCuOの重量割合はフィードのそれに比べ15倍以上および10倍以上になった。ジグ選別によってもFe_2O_3、CuOを下層産物にある程度濃縮できた。3)粒子衝突音を利用したジグザグ風力選別機のオンラインモニタリング法を開発し、これにより下部産物の歩留りおよび品位のオンラインモニタリングが可能になった。本研究の目的は,焼却灰および廃OA機器を主な対象として適切な資源回収プロセスを検討し,将来の都市代謝システム構築に向けた基礎的知見を得ることにある。本年度は,廃OA機器リサイクルプラントの建設に関連して,廃コピー機の解体・破砕とプラスチック相互の分離について検討した。また,都市ゴミ焼却飛灰中の重金属をアンモニアリーチングで除去・回収することを試みた。1)廃コピー機中のプリント基板を手選別した後に,圧縮,切断,衝撃作用を適切に組み合わせた解体・破砕プロセスを通すことで,金属とプラスチックの剥離が効率的に行えることを見出した。2)コピー機に使用されている5種類のプラスチックは比重が異なるため,ジグ選別機を用いることにより極めて高い分離精度で選別できた。3)都市ゴミ焼却飛灰を硫酸アンモニウム溶液で処理すると,銅,亜鉛,カドミウムは選択的に溶出・除去され,鉛は残渣中に安定な形で残った。

a)初めにプリント基板を手選別して製錬プロセスに送り,そこで有価物を回収する。b)残りの部分は,圧縮,切断,衝撃作用を適切に組み合わせた解体・破砕プロセスで処理し,金属とプラスチックを剥離する。c)上記の剥離した金属から,磁選機を用いて鉄を,水力分級機を用いて非鉄を回収する。d)プラスチックについては,ジグ選別により成分別に分離,回収する。2)都市ゴミ焼却飛灰については,次のようなことを明らかにした。a)硫酸アンモニウム溶液で処理すると,銅,亜鉛,カドミウムは選択的に溶出し,鉛は残渣中に安定な形で残る。b)チオ硫酸アンモニウム溶液で処理すると,銅,亜鉛,カドミウムとともに鉛も溶出する。c)これらの溶出金属は,沈殿として回収できる。
海洋混合過程における二重拡散対流の役割

東大海洋研白鳳丸に平成16、17年度に連続で乗船し、三陸沖合混合水域、西部太平洋海域でCTD、ADCP、LADCP、本研究費で購入したTurboMap、XCTDを用い、水温、塩分、溶存酸素、速度場、乱流構造(エネルギー逸散率など)の観測を行った。その結果、顕著な貫入現象が観測され、上下境界面で大きなエネルギー逸散率が観測され、二重拡散対流に伴うものと推測された。シンプルな水温、塩分一次元拡散モデルに、密度比によって変化するという現実に即したソルトフィンガー鉛直フラックス則を導入することにより、大西洋における典型的な水温塩分鉛直プロファイルの時間発展を調べ、その結果、フラックスの収束に伴う密度不安定を再現することに成功し、顕著な水温塩分階段構造が発達する現象世界で初めて捉えた。この階段構造は当初鉛直スケールは小さいものの、時間と共に鉛直的に融合し、スケールが大きくなり、最終的には解消し、密度比が2に至ると言う現場海洋に即した実験結果が得られた。WOCEデータセットを用いた全球レベルでの水温・塩分拡散係数のマッピングを引き続き行い、大西洋全域、南極周極流付近で10^<-4>m^2/s(1Munk)に近い値が得られたが、太平洋では10^<-6>m^2/s10^<-5>m^2/s程度であった。これらの値は躍層を維持するには不十分な値であるが、二重拡散対流の役割を無視できない量であると考えられる。東大海洋研白鳳丸に乗船し、西部太平洋海域でCTD、ADCP、LADCP、本研究費で購入したTurboMapを用い、水温、塩分、溶存酸素、速度場、乱流構造(エネルギー逸散率など)の観測を行った。その結果は現在解析中であるがNPIW(北太平洋中層水)の下部付近で二重拡散対流が活発である様子が捉えられた。乱流パラメータに関しては測器のデータ伝送等に問題があり、良好なデータが得られなかったこの点については改良を加え次年度の観測に備える予定である。気象庁凌風丸1967年1989年までの東経137度線に沿う各層観測データ、1990年2002年までのCTDデータを用い、二重拡散対流の指標となる密度比の平均分布、並びにその経年変動を調べた。その結果密度比のモードは4程度であり、この測線に沿う西部気体太平洋海域では二重拡散対流の形態の一つであるソルトフィンガー対流は比較的静穏であることがわかった。一方、NPIW、並びに回帰線水下部では密度比の値は小さく、ソルトフィンガーが活発に生起している可能性が示された。経年変動に関してはENSOイベントとの関連を中心に調べ、σ_θ=2526の比較的浅い層で、日本沿岸付近の高緯度域と赤道域で、ソルトフィンガーは不活発となる一方、中緯度域では大きな変化は見られなかった。CTDデータによるより詳細な解析から、NPIWの中心部コアが分裂する現象が見いだされた。その頻度は13年間で3回程度であったが、その場合にソルトフィンガーの活発度が増加する傾向が見いだされた。東大海洋研白鳳丸に乗船し、三陸沖合混合水域、西部太平洋海域でCTD、ADCP、LADCP、本研究費で購入したTurboMap、XCTDを用い、水温、塩分、溶存酸素、速度場、乱流構造(エネルギー逸散率など)の観測を行った。

この階段構造は当初鉛直スケールは小さいものの、時間と共に鉛直的に融合し、スケールが大きくなり、最終的には解消し、密度比が2に至ると言う現場海洋に即した実験結果が得られた。WOCEデータセットを用いた全球レベルでの水温・塩分拡散係数のマッピングを引き続き行い、大西洋全域、南極周極流付近で10^<-4>m^2/s(1Munk)に近い値が得られたが、太平洋では10^<-6>m^2/s10^<-5>m^2/s程度であった。これらの値は躍層を維持するには不十分な値であるが、二重拡散対流の役割を無視できない量であると考えられる。
神経細胞におけるアミロイドβ蛋白標的因子の同定と細胞傷害機序の解明

アミロイドβ(Aβ)蛋白は,アルツハイマー病患者の脳に多く認められる老人斑の主構成成分であるが,老人斑形成が神経障害の原因であるか神経障害の結果から生じた産物なのかについてはいまだ不明である.本研究において,Aβ蛋白と結合する神経細胞内蛋白のスクリーニングでニューロフィラメントL蛋白を同定した.また,L蛋白は神経細胞傷害作用の最も強いAβ42蛋白と結合するが,比較的細胞傷害性の弱いAβ40蛋白やAβ28蛋白とは結合性をもたないことを証明した.神経細胞内に発現するニューロフィラメント蛋白には,L蛋白(68kDa)のほかに,M蛋白(160kDa),H蛋白(200kDa)があり,神経細胞骨格の主幹を構成するL蛋白の発現量が最も多いとされている.L蛋白の構造あるいは機能傷害は,神経細胞の形態保持や突起伸長に重大な影響を与えるため,L蛋白はAβ蛋白の神経細胞傷害作用の有力なターゲットと推定される.本研究からさらに,Aβ42蛋白は,M蛋白あるいはH蛋白とは結合性をもたないことが証明されたため,それらとは共通しないL蛋白に特異的なドメインと結合していると推定された.そこで,L蛋白のN端から半長の欠失リコンビナント蛋白を作成したが,Aβ42蛋白とは結合性が証明されなかった.L蛋白のC端から半長の間に結合部位があるのか,あるいは半長に短縮したことによる立体構造の変化が結合性を喪失させた可能性が考えられる.アミロイドβ蛋白はアルツハイマー病の病因に深く関与しているとされ、その神経細胞への傷害機序を解明することが治療の進展に結びつくと考えた.二次元電気泳動法およびウェスタンブロット法にて検出された脳内可溶性蛋白において,アミロイドβ42蛋白と結合性を有するスポットのうち二つは,MALDI-TOFを用いた質量分析データをもとにしたペプチドマスフィンガープリンティング法によりニューロフィラメントL蛋白とピルビン酸キナーゼと同定された.ニューロフィラメントL蛋白は神経細胞の主要な細胞骨格蛋白のひとつであり,この蛋白の障害は神経細胞の機能維持に強い影響を与える可能性が示唆される.またアルツハイマー病の主要な病理学的診断マーカーである老人斑中にはアミロイドβ蛋白の沈着とともに変性した神経線維が多数認められ,免疫組織化学的にもこれらの中にはニューロフィラメントL蛋白の凝集が証明され、老人斑形成過程において何らかの役割を担っている可能性が示唆される.現在,ニューロフィラメントL蛋白の欠失蛋白を作成し、ニューロフィラメントL蛋白におけるアミロイドβ蛋白との結合部位を同定するための検索を進めている.ピルビン酸キナーゼについては,神経細胞においては神経伝達物質であるアセチルコリン合成にかかわっていることから,その障害がアルツハイマー病の病態に深く関与することが推測された.しかし,アミロイドβ42蛋白によるピルビン酸酵素活性の変化は証明されなかった.アミロイドβ蛋白(Aβ)との結合性をもつ脳内可溶性蛋白の一つとして同定されたピルビン酸キナーゼについて,Aβがその酵素活性に与える影響について検討を行った。基質であるホスホエノールピルビン酸とADP溶液にピルビン酸キナーゼを加えることによりピルビン酸とATPが生成されるが、この時に生じるATPをルシフェラーゼアッセイ系で測定した.基質であるADP濃度の変化に対するルシフェリンの発光量から基質反応曲線を求めた.それぞれアミノ酸残基数の異なるAβ28,Aβ40,Aβ42をこの反応系に加えることによる反応曲線の変化を,それぞれアミノ酸配列を不規則にしたスクランブルAβを対照として観察したが,有意差は認められなかった。Aβのピルビン酸キナーゼへの結合は,その活性に影響を与えないと考えられる.新たなAβとの結合性をもつ脳内可溶性蛋白候補を二次元電気泳動ゲルから抽出し,MALDI-TOFデータを用いたペプチドマスフィンガープリンティング法から,熱ショック蛋白の一つであるHSP60と同定した.HSP60精製品を用いたAβとの結合性もウェストウェスタンブロッティング法から確認された.哺乳動物では,HSP60はミトコンドリア内での蛋白品質管理に関与しており,その機能に影響を与えることは異常構造蛋白の蓄積を招くと推測され,神経細胞変性につながる可能性を示唆している.アミロイドβ(Aβ)蛋白は,アルツハイマー病患者の脳に多く認められる老人斑の主構成成分であるが,老人斑形成が神経障害の原因であるか神経障害の結果から生じた産物なのかについてはいまだ不明である.本研究において,Aβ蛋白と結合する神経細胞内蛋白のスクリーニングでニューロフィラメントL蛋白を同定した.また,L蛋白は神経細胞傷害作用の最も強いAβ42蛋白と結合するが,比較的細胞傷害性の弱いAβ40蛋白やAβ28蛋白とは結合性をもたないことを証明した.神経細胞内に発現するニューロフィラメント蛋白には,L蛋白(68kDa)のほかに,M蛋白(160kDa),H蛋白(200kDa)があり,神経細胞骨格の主幹を構成するL蛋白の発現量が最も多いとされている.L蛋白の構造あるいは機能傷害は,神経細胞の形態保持や突起伸長に重大な影響を与えるため,L蛋白はAβ蛋白の神経細胞傷害作用の有力なターゲットと推定される.本研究からさらに,Aβ42蛋白は,M蛋白あるいはH蛋白とは結合性をもたないことが証明されたため,それらとは共通しないL蛋白に特異的なドメインと結合していると推定された.

そこで,L蛋白のN端から半長の欠失リコンビナント蛋白を作成したが,Aβ42蛋白とは結合性が証明されなかった.L蛋白のC端から半長の間に結合部位があるのか,あるいは半長に短縮したことによる立体構造の変化が結合性を喪失させた可能性が考えられる.
高齢者の効率的歯科介入ニーズ評価法を用いた歯科と多職種連携栄養サポートプログラム

歯科介入ニーズのある高齢者のスクリーニングは重要課題である。歯科受診歴、歯磨きの回数、自己評価に基づく咀嚼能力などの簡便な問診項目を適切に組み合わせることで、歯科専門職以外の者でも、歯科介入ニーズ対象者をスクリーニングできる可能性が示唆された。管理栄養士と協力し栄養摂取状況を調査した結果、咀嚼能力低下者では、野菜、肉類、種実類などの摂取頻度が低下し摂取食材種類数が少なく、女性では肥満傾向にあった。歯科治療対象者に受診勧奨を行った結果、口腔衛生状態は改善したが、咀嚼能力や食事摂取状況には十分な改善が得られなかった。咀嚼能力の低下した高齢者では、歯科的介入に加え栄養指導も考慮する必要がある。本年度は、地域高齢者において、多職種で活用可能な歯科的介入のニーズ評価方法の開発が第一目標であった。そこで、統計学的重みを考慮したスコアリングシステムによるスクリーニングツールの作成を試みた。271名の地域自立高齢者を対象として、問診により基本属性、社会背景、生活習慣、口腔の保健行動および自己評価咀嚼能力について調べ、口腔内診査により歯数、OHI、CPIを調べた。口腔衛生状態不良者をCPIコード3以上かつOHIスコアー3以上の者とし、これを従属変数して他の因子を独立変数として、ステップワイズ法による多重ロジスティック解析を行った。有意な関連を示した因子の回帰係数を統計学的重み指標と考え、対象者ごとに選択した因子の回帰係数の合算により点数化し、口腔衛生状態不良者予測スコア(PPOH: Predictive score of Poor Oral hygiene)とした。さらに、各点数をカットオフ値と仮定し、それぞれにおいて感度・特異度を算出した。結果と考察271名中107名(39.5%)の者が口腔衛生状態不良者と判定された。有意な関連を示したのは、年齢75歳以上、男性、1年以上歯科未受診、歯磨き回数1日1回以下、自己評価咀嚼能力概良・不良であった。ROC下面積は0.76で、予測スコア1.5以上あるいは1.6以上を口腔衛生状態不良の陽性者と判定した場合、それぞれ感度78.5%・特異度56.7%あるいは、感度72.9%・特異度64.4%であった。歯周病が進行しかつ口腔衛生状態の不良な者を8割近い感度でスクリーニングできることから、歯科専門職以外の者が実施する一次スクリーニング法としては、有用であると考えられた。地域高齢者331名において、咀嚼能力(自己評価咀嚼能力、咀嚼力判定試験:咀嚼力判定ガム)と口腔内状況との関連性、さらに、これらの指標と管理栄養士が評価分析した連続しない二日間の習慣的摂取状況を調べる食事記録法による食事摂取状況調査結果(欠食の状況、料理の状況:主食、主菜、副菜の摂取状況、摂取する食材の種類数、食品群別摂取状況)との関連を明らかにした。自己評価咀嚼能力と歯数、咬合支持(歯および義歯)との相関関係はそれぞれ相関係数(ρ)=0.29(p<0.001)、ρ=0.32(p<0.001)であり、咀嚼力判定試験ではρ=0.56(p<0.001)、ρ=0.58(p<0.001)であった。また、残存による咬合支持を喪失している者では、義歯の客観的な適合度(歯科医師により維持・安定を10点のスコアで評価)は、自己評価咀嚼能力とは相関しなかったが、咀嚼力判定試験とは有意な相関関係ρ=0.33(p<0.001)がみられた。これらより、歯科専門職以外でも使用可能な咀嚼力判定ガムによる咀嚼力判定試験結果は、機能面で重要となる残存歯、咬合支持、義歯適合度の損なわれた者を、スクリーニングするための有用なツールになる可能性が示唆された。咀嚼力判定試験と食事記録法による食事摂取状況との関連性をみると、一日の平均食材種類数は、咀嚼力判定試験が良好である者15.3、概良14.0、不良10.2(p<0.001)で、さら緑黄色野菜、それ以外の野菜、肉類の摂取頻度と正の相関がみられた。自己評価咀嚼能力においても、同様の結果がみられた。また、咀嚼能力の低下した者では、欠食や主食・主菜・副菜を揃えている者の割合が低下する傾向がみられた。以上より、口腔内状況が損なわれ咀嚼能力が低下することは、摂取する食材種類数の低下、中でも野菜や肉類の摂取頻度の低下の一つの要因になることが明らかとなった。地域高齢者では、歯科治療ニーズについて口腔保健行動や生活習慣の状況から一次スクリーニング可能であることが示された。さらに、歯科治療ニーズのある者では、管理栄養士により評価した栄養摂取状況(料理の状況、食材種類数、食品群別摂取状況)が損なわれていた。

地域高齢者331名をスクリーニングすると、100名に歯科治療ニーズがあり、内訳は歯周病60名(60.0%)、義歯52名(52.0%)、カリエス8名(8.0%)、冠橋7(7.0%)であった(重複有り)。この者に、歯科受診の必要性を説明し受診勧奨を行い、1年後に評価した結果、44名(44.0%)が歯科を受診した。受診者では清掃状態や歯周病は有意に改善したが、咀嚼能力では有意な変化はなかった。栄養摂取状況については、管理栄養士により料理の状況(主食・主菜・副菜の状況:0-6点)、一日の摂取平均食材種類数を評価した。体力については、握力、開眼片足立ち秒数を比較した。料理の状況は受診者で、受診前1.5、受診後1.7(p=0.559)と有意な変化はなかった。一日の摂取食材種類数は、受診前14.0、受診後15.3(p=0.058)と有意差はなかったが改善傾向がみられた。未受診者では、料理の状況、摂取食材数に改善傾向はなかった。握力、開眼片足立ち秒数の変化はなかった。歯周病の改善は有意だったが、咀嚼機能は十分に改善しなかった。新義歯を作製しても、違和感や痛みのため使用しない者が多くいたためと考えられた。また、天然歯による咬合支持を喪失し、咬合機能の回復が難しい症例が多く含まれていたためと考えられた。咀嚼能力が低下した者では、食事摂取状況に課題がある者が多いため、歯科的アプローチに加え栄養指導の併用が必要であると考えられた。地域高齢者において歯科介入ニーズ評価を行い、多職種協働による栄養サポート体制構築の重要性があらためて示唆された。歯科介入ニーズのある高齢者のスクリーニングは重要課題である。歯科受診歴、歯磨きの回数、自己評価に基づく咀嚼能力などの簡便な問診項目を適切に組み合わせることで、歯科専門職以外の者でも、歯科介入ニーズ対象者をスクリーニングできる可能性が示唆された。管理栄養士と協力し栄養摂取状況を調査した結果、咀嚼能力低下者では、野菜、肉類、種実類などの摂取頻度が低下し摂取食材種類数が少なく、女性では肥満傾向にあった。歯科治療対象者に受診勧奨を行った結果、口腔衛生状態は改善したが、咀嚼能力や食事摂取状況には十分な改善が得られなかった。咀嚼能力の低下した高齢者では、歯科的介入に加え栄養指導も考慮する必要がある。平成25年度に明らかにした歯周病の歯科的介入ニーズに加え、機能面でのニーズ評価指標についての調査研究を行った。その結果、いくつかの評価指標の中で、口腔内の咀嚼機能に関わる状況、すなわち歯数、歯や義歯による咬合支持、義歯適合度について、咀嚼力判定試験(咀嚼力判定ガム)が最も高い相関係数を示すことを明らかにした。さらに、この指標は管理栄養士が評価分析した食事摂取状況や食品群別摂取状況と密接な関連があることも示された。したがって、高齢者の地域歯科保健活動の実践において、咀嚼力判定試験を評価指標として用いることは食事・栄養状態の損なわれているハイリスクグループをスクリーニングする意義もあることを示した。以上より、研究計画を概ね達成したと判断した。高齢者歯科これまでの研究成果から明らかになった口腔内状況の介入ニーズの評価指標を用いて、地域自立高齢者から歯科的介入対象者をスクリーニングする。これらの者は、栄養障害のハイリスクグループでもあるため、さらに管理栄養士により詳しい食事・栄養状況の評価を実施する。食事・栄養状況は、食事記録法(連続しない2日間で習慣的摂取)により、欠食の状況、料理の状況(主食・主菜・副菜を揃えているかどうか)、摂取する食材の種類数、食品群別摂取頻度について評価を行う。これらの評価結果によりニーズに応じ、介入対象者をA群(歯科単独介入群)とB群(歯科的介入および栄養指導併用群)に振り分ける。A群には歯科受診勧奨を行い、B群には歯科受診勧奨と管理栄養士による栄養指導を実施し、介入前後で咀嚼能力、食事・栄養摂取状況を評価する予定である。初年度の調査
最適性理論に基づく格理論・リンキング理論の構築とそのニューラルネット上への実現

今年度は、昨年度にニューラルネット上に実現した対格型格組織・能格型格組織を実現する、学習アルゴリズムとして誤差逆伝播法を採用した多層パーセプトロンモデルを、大脳皮質の学習方式であるヘッブ学習則に移し替える基礎作業として、量子ニューラルネットワークの計算論的な吟味・検討を行った論文を発表した(Matsumoto, Okubo, and Nishino 2004)。量子コンピューターは、量子力学の世界における波動関数の重ね焼きを利用する(西野1999)ため、膨大な計算量の並列計算を要求する人間の言語活動のモデル化にも有用であると思われる。この論文は、量子コンピューターの強力な計算力を、言語獲得を実現するニューロイダル・ネットへ適用する可能性を検討したものである。また、目標として掲げた、言語獲得の「動詞-島(Verb-Island)」段階以降のシミュレーションについては今年度中の達成は残念ながら断念せざるを得ない状態である。成人の文法に見いだされる句構造(統語範疇に依存)を前提にした状態で、対格型のリンキング(他動詞文における文法関係の付与)を最適性理論に基づいて導く研究論文を目下書き進めている所である(中村印刷中も参照)。具体的には、Dowty(1995)やAckerman and Moore(2003)が展開したプロトロール理論に基づき、相対的な重みづけを受けた意味特徴の束として文法関係を導くことを構想している。最後に、今年度は、横山・内田・中村・川島他(2004)において、第一言語(母語)と第二言語の相違を踏まえて、文を理解するプロセスを脳機能画像法(fMRI)によって検証した。今年度は、研究計画に挙げた課題の中で、(1)リンキング(=動詞意味論から文の項の形態統語的な実現へ至る過程)のニューロイダルネット上への実現の準備、(2)リンキング理論の基礎としての文の句構造の研究、に主に取り組み、(3)運動能力と統語構造の習得の類縁性/同根性(Greenfield1991)は、(1)と(2)に関する研究の進捗状況を考慮して、来年度以降に研究を開始することにした。まず、(1)については、対格型格組織及び能格型格組織を例として、入力層(項の意味的素性と文内での情報構造上の地位)・隠れ層・出力層(格フレーム)から成る多層パーセプトロンに誤差逆伝播法を適用し、一応の成功を収めた。来年度以降、教師付き学習アルゴリズムを採用して得られた成果を、ヘッブ学習則に基盤を置くニューロイダルネット上に実現する予定である。なお、格理論に関する基礎研究として、従来、デフォルト格と呼ばれていた格には、汎用格とデフォルト格があることを論じた最近の研究を批判した中村(印刷中)を書き上げた。続いて、(2)については、言語習得過程の中で、一語文・二語文の段階から助動詞が出現するIP Stageと呼ばれる段階に到達する1歳半から2歳半までに焦点を絞り、幼児が耳にする発話を理解する過程を通じて、個々の句構造(例:VP, NP, AP, PP)、さらには、個々の句構造に共通する句構造(=X-bar式型)の獲得を目指したが、その結果、個別の語彙項目に縛られた発話を学習することができた。一般的な句構造を学習するために必要な、意味構造と統語構造の差分を同時に取る操作をニューロイダルネット上に実現する課題には、来年度取り組む予定である。最後に、ニューロイダルネットに関する基礎研究として、短期記憶の効果の一部(初頭効果と親近効果)を実現し、更に、単純回帰ネットワークを拡張すると、文脈自由言語を処理できる決定性プッシュダウンオートマトンと等価の処理能力を持つことが可能であることを証明することに成功した(守谷・西野2002、川本・西野2002)。

今年度の研究計画に挙げた課題の中で、特に以下の4つの課題、1.伝統的なカテゴリカルな最適性理論と近年研究が進んでいる確率的最適性理論の接点、2.リンキング理論の基礎としての文の句構造の獲得の研究、3.ニューロイダルネットの脳機能画像法による検証、4.格組織・リンキングの習得過程の認知言語学的研究、の4点に重点をおいて研究を遂行した。まず、1.について、Shuger and Nakamura(2004)は、モンゴル人母語話者の日本語格助詞の習得過程を分析した。これは対格型格組織の第2言語習得研究であるが、格組職を習得する過程を普遍的な制約群への重みづけ(確率化)と重みづけの変動に基づいて説明する可能性を探ったものである。2.については、崎田・中村・西野(2003)が、母語習得の初期に現れる「動詞-島」段階をニューロイダルネット上に実現している。論文として発表はしていないが、現段階で、「動詞-島」段階から後に生じるローカル・ルールの段階のモデル化も終わっている。3.については、横山他(2004)が、ニューロイダルネットとの直接の関連はないものの、脳機能画像法を用いて、日本語能動文と受動文の処理負荷の相違を考察している。受動文処理時において、対応する能動文処理時より両側の特定の部位に有意な賦活が見られることを報告している。最後に、4.については、口頭発表で、坂本(2003)は、自動詞用法と他動詞用法を持つ状態変化動詞を取り上げ、認知言語学的観点から分析を加えている。今年度は、昨年度にニューラルネット上に実現した対格型格組織・能格型格組織を実現する、学習アルゴリズムとして誤差逆伝播法を採用した多層パーセプトロンモデルを、大脳皮質の学習方式であるヘッブ学習則に移し替える基礎作業として、量子ニューラルネットワークの計算論的な吟味・検討を行った論文を発表した(Matsumoto, Okubo, and Nishino 2004)。量子コンピューターは、量子力学の世界における波動関数の重ね焼きを利用する(西野1999)ため、膨大な計算量の並列計算を要求する人間の言語活動のモデル化にも有用であると思われる。この論文は、量子コンピューターの強力な計算力を、言語獲得を実現するニューロイダル・ネットヘ適用する可能性を検討したものである。また、目標として掲げた、言語獲得の「動詞-島(Verb-Island)」段階以降のシミュレーションについては今年度中の達成は残念ながら断念せざるを得ない状態である。成人の文法に見いだされる句構造(統語範疇に依存)を前提にした状態で、対格型のリンキング(他動詞文における文法関係の付与)を最適性理論に基づいて導く研究論文を目下書き進めている所である(中村印刷中も参照)。具体的には、Dowty(1995)やAckerman and Moore(2003)が展開したプロトロール理論に基づき、相対的な重みづけを受けた意味特徴の束として文法関係を導くことを構想している。最後に、今年度は、横山・内田・中村・川島他(2004a,2004b)において、第一言語(母語)と第二言語の相違を踏まえて、文を理解するプロセスを脳機能画像法(fMRI)によって検証した。
ヒト肝細胞増殖因子(hHGF)のin vivoにおける肝再生促進効果

肝細胞増殖因子(HGF)はin vitroで初代培養ラット肝細胞の増殖を促進させる。また、劇症肝炎患者の血清HGFレベルは、患者の病態と密接に関連して変動することから、HGFは生理的な肝再生因子であることが示唆される。本研究ではHGFの臨床応用を目的として、まずin vivoにおけるHGFの肝細胞増殖促進作用を実験的に検討した。血清HGFレベルをin vitroで最大活性を示す5ng/ml程度に上昇させるため、ラットに腹腔内や静脈投与など種々の投与方法を試みた。ラット経静脈的にレコンビナントHGFを一回投与した結果では、血中のHGFの半減期は数分と極めて短く、持続的に経静脈的に投与した場合のみ血清HGFレベルは数ng/mlに上昇した。Alzetの浸透圧ポンプを用いて、レコンビナントHGFを約1μg/時間、7日間にわたりラットに経静脈的に投与し、肝細胞増殖作用をプロモデオキシウリジン(BrdU)を用いた免疫組織化学的方法により検討した。抗BrdU抗体により染色される陽性細胞を数えて求めた肝組織のラベリングインデックス(LI)は、正常対照ラットでは0.2%であるのに対して、HGF投与ラットでは2.6%と上昇した。またHGF投与中の5日目に部分肝切除ラットのLIは3.3%であり、部分肝切除のみのLI1.8%よりも高値であった。これらの結果から、HGFはin vivoにおいても肝細胞の増殖を促進させることが明らかになった。
特別支援学校の修学旅行に必要な配慮や支援に関する研究

2017年2月,岐阜県の特別支援学校21校で修学旅行を担当する教師に対し質問紙調査を実施した。事前に十分な準備をしていても,特別支援学校の修学旅行では様々なトラブルがあったようである。そこで,特別支援学校の修学旅行中に実際に起こったトラブルの内容と,そのトラブルにどのように対応したかを分析した。その結果をもとに,特別支援学校の修学旅行ならではの困難さとその対応例を,(1)移動,(2)宿泊,(3)食事,(4)買い物,(5)見学・体験の場面別に整理した『特別支援学校の修学旅行を計画する際のポイント(試案)』を作成した。特別支援学校の修学旅行中に起きた様々なトラブルに対し,引率教師が臨機応変に対応して乗り切っている。確かにどれだけ用意周到に準備をしていてもトラブルは起きるかもしれない。しかし障害のある児童生徒にとって,同年代の友達と行く旅というのは人生のうちにそう回数があることではない。児童生徒にとって一生の思い出となる修学旅行である。避けられるものなら,できる限りトラブルを避けたい。特別支援学校の修学旅行で起きがちなトラブルやその対応について,予め旅行会社をはじめ交通機関,宿泊先,レストランなどの関係者に知ってもらえれば,修学旅行中の予期せぬトラブルは少なくなり,児童生徒にとってより安全・安心で楽しく充実した修学旅行になると思われる。また教師にとっても,修学旅行の企画・立案,そして当日の引率における負担が軽減されるであろう。そこで,作成した試案の内容について検証するために,2019年2月3月,岐阜県の特別支援学校のうち障害別に抽出した7校へ依頼し,学校長及び本人の了解を得て小学部・中学部・高等部の修学旅行担当者3名,合計21名を対象に聞き取り調査を実施した。当初の計画では,特別支援学校小学部・中学部・高等部の修学旅行に実際に同行し,特別支援学校の修学旅行に必要な配慮や支援内容・方法を検証する予定であった。特別支援学校小学部の修学旅行に同行調査をしたところ,修学旅行当日よりも事前の計画段階に必要な配慮や支援のポイントがあると考えられた。そこで,修学旅行への同行調査ではなく教師に対する聞き取り調査による検証へと,研究計画を変更したため。2019年2月3月に,修学旅行を担当する教師に対する聞き取り調査を実施した。その結果を分析し,『特別支援学校の修学旅行を計画する際のポイント(試案)』の内容を検証していく。そして,研究のまとめとして特別支援学校の修学旅行に必要な配慮や支援の内容を整理したリーフレットを作成する予定である。岐阜県の特別支援学校21校を対象として,2017年2月に質問紙調査を実施した。調査内容は日本修学旅行協会(2016)を参考にし,2016年度に実施した修学旅行の概要,活動内容,配慮事項であった。特別支援学校21校全てから回答が得られ,そのうち2016年度に修学旅行を実施した小学部18校,中学部19校,高等部20校を分析対象とした。実施した配慮や支援の内容を,(1)旅行会社を通して依頼したこと,(2)学校側が直接依頼したこと,(3)学校側で自主的に配慮したこと,(4)当日現地で依頼したことに分けて,1移動,2宿泊,3食事,4買い物,5見学・体験,6その他の観点から自由記述で回答を求めた。例として(1)旅行会社を通して依頼したことのうち,1移動,2宿泊,3食事について,多かった回答を挙げる。1移動車いす席や多目的室のある車両の利用(小学部5件,中学部11件,高等部4件),リフト付きバスや福祉タクシーの利用(小学部1件,中学部8件,高等部5件),休憩時間や頻度の配慮(小学部1件,中学部3件,高等部6件),航空機利用に関して(高等部5件)などであった。2宿泊車いす対応客室の利用(小学部3件,中学部7件,高等部5件),トイレと浴室が分かれている部屋の利用(小学部2件,中学部7件,高等部2件),浴場の貸切(小学部5件,高等部3件),不要物の撤去など安全対策(小学部2件,中学部5件,高等部4件),防水シートなどの夜尿対策(中学部5件)などであった。3食事アレルギーへの対応(小学部3件,中学部6件,高等部11件),二次調理への対応(小学部5件,中学部5件,高学部7件),個室の利用(小学部2件,中学部5件,高等部5件)などであった。調査結果から,通常の学級の修学旅行とは異なる特別支援学校の修学旅行ならではの配慮や支援について,具体的な内容の一端が明らかになった。1年目は,特別支援学校の修学旅行に実際に同行することができなかった。2017年2月に実施した,岐阜県の特別支援学校21校で修学旅行を担当する小学部・中学部・高等部の教師に対する質問紙調査について,その結果を分析した。特別支援学校の修学旅行で最も必要とされたのは,児童生徒の興味・関心や実態に応じた活動となるような配慮であった。仮に行き先は前年度と同じであっても,その年に参加する児童生徒に合わせて交通手段や行程,活動内容の再検討が必要となる。また,児童生徒の安全・安心に関する配慮は不可欠であり,そのため実際に行われた支援の内容は,修学旅行の主たる目的である見学や体験に関することよりも,移動、宿泊、食事に関することが多く挙げられた。移動に関しては,車いす席や多目的室のある車両の利用が多く挙げられた。しかし,車いすの児童生徒が多く在籍していると,新幹線を利用した修学旅行は計画できないのが現状である。

宿泊に関しては,近年「バリアフリールーム」を設置している旅館やホテルも増えており,そうした車いす対応客室の利用が最も多く挙げられた。和室であること,ユニットバスでなくトイレと浴室が分かれていることなどが,宿泊先に求められるポイントと言える。食事に関しては,アレルギーへの対応は一般の小・中・高等学校の修学旅行でも行われるが,特別支援学校の修学旅行にはペースト食や刻み食といった二次調理への対応も不可欠である。対応を旅行会社に依頼した学校もあったが,その詳細がレストランに正しく伝わらないこともあるようで,学校から直接依頼したケースも多かった。これらの支援の内容を,旅行会社をはじめ交通機関,宿泊先,レストランなどの関係者に事前に知ってもらえれば,児童生徒にとってより安全・安心で楽しく充実した修学旅行になるであろう。また,教師にとっても,修学旅行の企画・立案,そして当日の引率における負担が軽減されると考えられる。当初の計画では,平成29年度は特別支援学校にご協力いただき,小学部・中学部・高等部の修学旅行に実際に同行することを通して,特別支援学校の修学旅行に必要な配慮や支援内容や方法を検証を試みる予定であった。特別支援学校小学部の修学旅行に同行調査をしたところ,特別支援学校の修学旅行に必要な支援や配慮のポイントは,修学旅行当日よりも事前の計画段階にあると考えられた。そこで,同行調査ではなく他の方法による検証へと,研究計画の変更を検討していたため。2017年2月,岐阜県の特別支援学校21校で修学旅行を担当する教師に対し質問紙調査を実施した。事前に十分な準備をしていても,特別支援学校の修学旅行では様々なトラブルがあったようである。そこで,特別支援学校の修学旅行中に実際に起こったトラブルの内容と,そのトラブルにどのように対応したかを分析した。その結果をもとに,特別支援学校の修学旅行ならではの困難さとその対応例を,(1)移動,(2)宿泊,(3)食事,(4)買い物,(5)見学・体験の場面別に整理した『特別支援学校の修学旅行を計画する際のポイント(試案)』を作成した。特別支援学校の修学旅行中に起きた様々なトラブルに対し,引率教師が臨機応変に対応して乗り切っている。確かにどれだけ用意周到に準備をしていてもトラブルは起きるかもしれない。しかし障害のある児童生徒にとって,同年代の友達と行く旅というのは人生のうちにそう回数があることではない。児童生徒にとって一生の思い出となる修学旅行である。避けられるものなら,できる限りトラブルを避けたい。特別支援学校の修学旅行で起きがちなトラブルやその対応について,予め旅行会社をはじめ交通機関,宿泊先,レストランなどの関係者に知ってもらえれば,修学旅行中の予期せぬトラブルは少なくなり,児童生徒にとってより安全・安心で楽しく充実した修学旅行になると思われる。また教師にとっても,修学旅行の企画・立案,そして当日の引率における負担が軽減されるであろう。そこで,作成した試案の内容について検証するために,2019年2月3月,岐阜県の特別支援学校のうち障害別に抽出した7校へ依頼し,学校長及び本人の了解を得て小学部・中学部・高等部の修学旅行担当者3名,合計21名を対象に聞き取り調査を実施した。
国書抄物の目録作成とその国語学的研究

抄物は中世日本語研究資料として価値が高いが、国書を注釈の対象とした抄物についての研究は、若干の仕事を除いて、ほとんど進んでいない。本研究は、国書抄物を、発堀し、整備して、日本語研究資料として利用するための基礎をかためようとしたものである。1.調査末調査の国書抄物と調査不十分のそれとを、東京・熊本・京都・天理などの図書館に現地調査した。特に、東洋文庫蔵『禅儀外文集鈔』、熊本大学蔵『和訓押韻』、天理図書館蔵円智日性抄『日本書紀神代巻鈔』などを精しく調査することができたのは、抄物のひろがりを考える上で有益であった。2.整備(1)国書抄物は、注釈の対象とした原典の種類によって言語資料としての性格を大きく異にするのが、特徴的である。原典の違いによって、漢詩文の抄物(中華若木詩抄・花上集抄・湯山聨句抄・聨句集抄・成句弁覧・芙蓉集・大仏鐘銘抄・自戒集など)神道書の抄物(日本書紀抄・中臣祓抄・麗気記聞書)法令官職関係書の抄物(貞永式目抄・職原抄聞書など)謡曲の抄物(謡抄(物語の抄物)源氏物語林逸抄・伊勢物語維清抄)に分けて、整備した。(2)この中では、漢詩文の抄物が、伝存する資料も多く、言語資料としても価値が高いと見られる。(3)国書抄物で注意すべきことは、それが、日蓮宗・浄土真宗・浄土宗・真言宗・天台宗など禅宗以外の宗派において作成された注釈書に連続しており、他方、和文の注釈書にも連続していることである。3.資料的性格従って、抄物の言語資料としての性格は、国書抄物について考究することによって明らかになる所が多い。
微電流による歯科用ユニット水ラインへの殺菌・消毒作用の基礎的研究

本研究の目的は、デンタルユニット水に通電させた微弱電流が、水中に含まれる常在細菌の数と、供給ラインのチューブ内面に形成されるバイオフィルムに与える影響を明らかにすることである。現在までの研究で以下のことが明らかとなった。1.治療ユニットより採取した1000mlの水を、デンタルユニットの水ラインと同様の材質のチュープ内を、週5日917時の時間帯で循環されたところ、6週間経過した後も、循環水1ml中に含まれる細菌数は変化しなかった。一方、チューブ内面を走査型電子顕微鏡にて観察したところ、循環開始24時間後には細菌の存在を認め、1週間後にはバイオフィルムと思われる膜構造の形成を認めた。その後、6週間バイオフィルムは発達する傾向を示した。2.循環開始後4週間経過した後に、微弱電流の通電を開始したところ、循環水1ml中に含まれる細菌数は、一旦増加する傾向を示したが、通電開始2週間目より減少を示し、最終的にはほとんど認められなくなった。チューブ内面を走査型電子顕微鏡にて観察したところ、通電開始後、フィルムの形態変化を認めたが、フィルムそのものが消失することは無かった。3.ORP電極にて循環水の酸化還元電位の形成を行ったところ、通電前は、300mV前後のほぼ一定の値を示したが、通電後は300mVと-50mVの間を規則的に変化した。そのような電位の低下を認めるのは、循環開始した直後23時間で著しかった。以上の結果より、微弱電流がデンタルユニット水の殺菌に有効である可能性が示唆された。また、その作用には酸化還元電位との関係が推測されるが、詳細の解明にはさらなる研究が必要である。歯科用ユニット水中の細菌汚染対策は急を要している。私のこれまでの研究により、微電流をユニット水中に通電することにより人為的に電気分解を生じさせ、消耗した残留塩素を復活させることにより、水道水が本来有している消毒作用をホースの末端でも発揮できることが分かってきた。本研究の目的はこの殺菌・消毒作用発現のメカニズムを基礎的に解明することにあるが、本年度の目標として、水道水および生食水中に微電流を通電する前後での残留塩素濃度の測定を行い、どのような変化が生じるのかを詳細に検討することとした。なお、残留塩素はポータブル残留塩素計を用いて測定した。(1)電源装置を用いて、5、10,15,20mAの電流を水道水及び塩化ナトリウムを定量含ませた蒸留水(以下食塩液)に通電した。その結果、残留塩素濃度がほぼ0mg/Lであった水道水では15mA240分の通電で0.18mg/Lまで復活した。また、初期塩素イオン濃度がそれぞれ40ppm、200ppm存在している生食水では通電60分で、40ppmでは0.25mg/L、200ppmでは0.47mg/Lまで復活した。(2)水中に各種金属板あるいはゴム類など、歯科用ユニット水が触れる可能性のある物質を入れたときの残留塩素濃度(初期濃度:0.70.85mg/L)の消耗度について測定した。その結果、硬質ガラスと硬質塩ビは通電後240分で残留塩素の保持率が60%以上であったのに対し、フッ素ゴムは約50%、ウレタンゴムは約25%であり、亜鉛メッキ鋼、銅、真鍮などは消耗が激しくほぼゼロになっていた。以上のことより、残留塩素濃度が非常に低くなった水道水でも微量電流を通電することで復活することが分かった。また、デンタルユニット水中の残留塩素を消耗させる物質として様々なものが考えられ、歯科用ユニット内の金属配管材料やゴム・チューブなども原因の一つとして考えられることが分かった。
ダイヤモンドの高速エピタキシャル成長とレーザーフォトルミネセンスによる品質評価

本研究では燃焼炎法でダイヤモンドのホモエピタキシャル結晶を高速合成し、レーザーフォトルミネッセンス法でその結晶性を評価することを目的とする。C_2H_2-O_2系原料ガスより作製されたダイヤモンドエピタキシャル膜の成長速度は、基板温度1100°Cにおいて50nm/hとなり高速成長は十分可能であることがわかった。得られたダイヤモンド膜のラマン散乱スペクトルは1332cm^<-1>に典型的なダイヤモンドのラマン散乱を示した。散乱ピークの半値幅は3.9cm^<-1>で比較的結晶性のよい膜であることがわかった。しかしながら走査型電子顕微鏡観察によれば、膜の表面は必ずしも平坦ではなく島状成長したダイヤモンドがコアレッセンスして形成された膜であることがわかった。膜全体としては結晶性の向上にまだ改善の余地があると考えられる。次に、このようなダイヤモンドエピタキシャル成長結晶に対して193nmのArFエキシマレーザーを照射した。ダイヤモンドから得られたルミネッセンスを200nm-700nmの範囲で分光分析した結果、結晶性が悪いと強くなるバンドA発光(440nm付近のブロードな発光)をダイヤモンド膜はほとんど示さなかった。ただし、結晶性がよいと得られると言われる自由励起子発光(240nm)も分光器で検出できなかった。現有システムである分光器の性能が不十分であったことが検出できなかった第1理由と思われる。しかしながらダイヤモンドレーザーフォトルミネッセンス法の確立には成功したので、別に作製したp型半導体ダイヤモンドのバンドA発光を測定した。その結果バンドA発光の発光波長がレーザー照射繰返し周波数によって変化するという新しい知見を得た。これはp型ダイヤモンドの特性を評価する新しい手段となりうるため、平成7年度ダイヤモンドシンポジウムにて速報した。
細胞自殺防止遺伝子による細胞の長寿命化/細胞培養による物質生産の効率向上

研究計画書で述べた研究計画をほぼ全て実行し、期待どおりの成果を得た。1.ハイブリドーマ細胞長寿命化によるモノクローナル抗体生産性向上細胞自殺抑制遺伝子bcl-2をハイブリドーマ細胞に導入し、長寿命細胞を作成した。この細胞の培養では、有効生産期間が倍増し、培養当たりの抗体生産量が約4倍となった。また、この細胞の流加培養に於て、培養4日に2%の血清の追加により、細胞は更に増殖し、細胞寿命と抗体生産量が大幅に増大した。一方、野生型では、2%の血清追加はまったく効果がなかった。これらの結果は、学術雑誌に掲載され、新聞でも紹介された。この技術は広く動物細胞培養による有用物質生産の効率向上に応用できる。2.COS-1細胞長寿命化による異種タンパクの大量試作未発表のため詳細は省くが、SV40ベクターの大量複製に起因する細胞死を抑制し、野生株の45倍のタンパク生産が可能なCOS-1細胞株の創製に成功した。世界中のバイオテクノロジー関連の研究室で研究のためのタンパク質試作に利用されるであろう。アンチセンスc-junによる増殖制御デキサメタゾンで誘導可能なMMTVプロモーターの下流にアンチセンスc-jun遺伝子を組み込んだベクターを細胞に導入した。得られた細胞は通常の培地中では良く増殖し、微量のデキサメタゾン存在下で増殖停止するが、増殖停止に伴うアポトーシスの誘導は見られず、約14日間生存率85%以上で生細胞密度は一定であった。オーバーグロースに起因する細胞死を防ぎながら長期間有用タンパクを生産させるための細胞株として利用が期待される。