hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
声帯-声道-声道壁振動を考慮した音声生成モデルに基づく音声分析

音声の本来持っている個人差や人の声らしさをよく表現できる音声分析を行うには、現実の発声機構と放射機構を従来よりも精密に近似した音声生成モデルを構築し、それに基づく分析技法を確立する必要がある。本研究はそのようなモデルとして、基本的な声帯振動モデルと声道の音響管モデルに対して声道壁振動による音響放射と声門下部構造とを組み込んだ音声合成の計算機シミュレ-ションを行うと共に、実際の音声の音響と振動を観測して、分析と合成の両面からの検討を行う。本研究課題は3年計画で昭和62年度に開始され、本年度で一応完了する。これまでの成果を含め、主に平成元年度に得られた結果を次に列記する。1.声道壁インピ-ダンスを測定し、その結果生ずる声道壁振動のモデル構築の基礎を固めた。2.声帯振動の2質量モデルおよび声道の音響管モデルを基礎にして、これに声道壁振動による声道壁からの音響放射と声門下部構造を考えに入れた音声合成の計算機プログラムを開発した。3.口腔と鼻腔の隔壁の振動によって一般には鼻音化していないと考えられている母音や子音の発声の際にもある程度の鼻音化が生ずる現象を定式化した。4.上記の現象に関して実際の発声における音響と振動の実測デ-タを収集し、各種の音素について定量的な考察をした。5.声帯の不完全閉鎖の現象をモデル化した音声合成のシミュレ-ションを行い、声門下部構造の影響によって声門流が変化することや零無しの声道でも伝達関数やスペクトルに零点が出現する現象を示した。6.本研究により音声波形の中の声門閉鎖区間と声門開口区間を分離抽出して新しい分析情報の得られる可能性が示唆されたが、それを発展させるのは今後の課題としたい。
高齢者自殺剖検例の神経病理学的解析

高齢者に特徴的な事例の1つとしてうつ状態を始めとした気分障害を背景とした自殺が挙げられるが,自殺例を対象とした神経病理学的検討は世界的に非常に少ない.本研究は高齢者自殺剖検例から神経変性疾患を背景とする症例の存在,頻度を明らかにし,神経変性疾患が統計学的に自殺の危険因子となることを証明することを主題とする.具体的には50才以上の自殺死亡数に対する神経変性疾患の罹患率を算出し,年齢をマッチさせた神経病理学的に疾病診断基準を満たさない自殺剖検例数と比較して,神経疾患罹患自体が高齢者の自殺の発生について有意性な危険因子であることを証明し,個々の疾患別で,病変強度と自殺の関連を示し,頻度の高い一部疾患では病変強度,進行度と自殺率の関連についても検証し,その有無を明らかにするものである.剖検例は年齢、性別、死因、死亡の原因(病死、事故死、自殺、他殺または不詳)の分類を行い、神経病理学的解析が可能であった例につき、前頭葉,後頭葉、側坐核,中心前回,扁桃体,乳頭体,視床,視床下核,前方海馬、後方海馬,側頭葉,小脳歯状核,小脳虫部,中脳,橋,延髄を含むブロックを作成する。作成したブロックのうち,後方海馬を含む切片,基底核,乳頭体,中脳を含む切片について,Gallyas-Braak染色,抗β-amyloidとリン酸化tau,TDP-43抗体,中脳,延髄に関しては抗リン酸化a-synuclein抗体を用いた免疫染色を施行する。その後、アルツハイマー病、パーキンソン病、嗜銀顆粒症、進行性核上性麻痺、大脳皮質基底核変性症、多系統萎縮症などの神経変性疾患罹患例を抽出する。統計学的にこれら神経変性疾患が自殺の危険因子となっているか、検証する。平成30年度中に、平成19年度から29年度までに施行された剖検例に対する神経病理学的解析、背景因子の探索は終了し、平成30年度剖検例の75%の検索も終了した。平成31年度は、平成30年度剖検例の未終了分と平成31年度前半に施行した剖検例までの神経病理学的解析を施行し、自殺剖検例における神経変性疾患の病理学的罹患率を算出し、神経変性疾患全体、および神経変性疾患(特にアルツハイマー病、パーキンソン病)が自殺の危険因子になっているか、統計学的に検証する。高齢者に特徴的な事例の1つとしてうつ状態を始めとした気分障害を背景とした自殺が挙げられるが,自殺例を対象とした神経病理学的検討は世界的に非常に少ない.本研究は高齢者自殺剖検例から神経変性疾患を背景とする症例の存在,頻度を明らかにし,神経変性疾患が統計学的に自殺の危険因子となることを証明することを主題とする.具体的には50才以上の自殺死亡数に対する神経変性疾患の罹患率を算出し,年齢をマッチさせた神経病理学的に疾病診断基準を満たさない自殺剖検例数と比較して,神経疾患罹患自体が高齢者の自殺の発生について有意性な危険因子であることを証明し,個々の疾患別で,病変強度と自殺の関連を示し,頻度の高い一部疾患では病変強度,進行度と自殺率の関連についても検証し,その有無を明らかにするものである.平成29年度は平成19年から28年までに申請者研究室で解剖された1619例中、中枢神経の検索が可能であった1282例と平成29年度に剖検され、かつ中枢神経の検索が可能であった145例を加えた1427例を対象として神経病理学的検索を行った。前頭葉,後頭葉、側坐核,中心前回,扁桃体,乳頭体,視床,視床下核,前方海馬、後方海馬,側頭葉,小脳歯状核,小脳虫部,中脳,橋,延髄を含むブロックを作成した。作成したブロックのうち,後方海馬を含む切片,基底核,乳頭体,中脳を含む切片について,Gallyas-Braak染色,抗β-amyloidとリン酸化tau,TDP-43抗体,中脳,延髄に関しては抗リン酸化a-synuclein抗体を用いた免疫染色を施行した.平成29年度施行予定の内容はすべて行い、さらに本年度に標本作成、染色施行予定であった平成29年度後半の症例もほぼすべて終了し、剖検数も想定通りであった.高齢者に特徴的な事例の1つとしてうつ状態を始めとした気分障害を背景とした自殺が挙げられるが,自殺例を対象とした神経病理学的検討は世界的に非常に少ない.本研究は高齢者自殺剖検例から神経変性疾患を背景とする症例の存在,頻度を明らかにし,神経変性疾患が統計学的に自殺の危険因子となることを証明することを主題とする.

具体的には50才以上の自殺死亡数に対する神経変性疾患の罹患率を算出し,年齢をマッチさせた神経病理学的に疾病診断基準を満たさない自殺剖検例数と比較して,神経疾患罹患自体が高齢者の自殺の発生について有意性な危険因子であることを証明し,個々の疾患別で,病変強度と自殺の関連を示し,頻度の高い一部疾患では病変強度,進行度と自殺率の関連についても検証し,その有無を明らかにするものである.剖検例は年齢、性別、死因、死亡の原因(病死、事故死、自殺、他殺または不詳)の分類を行い、神経病理学的解析が可能であった例につき、前頭葉,後頭葉、側坐核,中心前回,扁桃体,乳頭体,視床,視床下核,前方海馬、後方海馬,側頭葉,小脳歯状核,小脳虫部,中脳,橋,延髄を含むブロックを作成する。作成したブロックのうち,後方海馬を含む切片,基底核,乳頭体,中脳を含む切片について,Gallyas-Braak染色,抗β-amyloidとリン酸化tau,TDP-43抗体,中脳,延髄に関しては抗リン酸化a-synuclein抗体を用いた免疫染色を施行する。その後、アルツハイマー病、パーキンソン病、嗜銀顆粒症、進行性核上性麻痺、大脳皮質基底核変性症、多系統萎縮症などの神経変性疾患罹患例を抽出する。統計学的にこれら神経変性疾患が自殺の危険因子となっているか、検証する。平成30年度中に、平成19年度から29年度までに施行された剖検例に対する神経病理学的解析、背景因子の探索は終了し、平成30年度剖検例の75%の検索も終了した。平成30年度施行予定の内容を計画通りに施行する。標本作製、染色は想定よりやや早く進行できているので、十分な検索数が確保された場合には、本年度中に平成31年度施行予定内容に着手し、論文作成を施行する可能性がある。平成31年度は、平成30年度剖検例の未終了分と平成31年度前半に施行した剖検例までの神経病理学的解析を施行し、自殺剖検例における神経変性疾患の病理学的罹患率を算出し、神経変性疾患全体、および神経変性疾患(特にアルツハイマー病、パーキンソン病)が自殺の危険因子になっているか、統計学的に検証する。
電子カルテおよび遠隔読影における汎用液晶モニタによる画像読影の安全性に関する研究

高精細モニタ,汎用モニタ,ノートブックPCの輝度特性を比較した.高精細モニタは視野角±15°以内でほぼ不変であったが,それ以外は角度をつけるとコントラストが低下した.頭部CTの脳実質と脳梗塞は高精細よりも汎用モニタのコントラストが高かった.脳実質の輝度レベルを背景として標的を検出する読影実験では,ノートブックPC,汎用モニタ,高精細の順で正答率が高く,汎用モニタによる頭部CT読影は許容できることが示唆された.高精細モニタ,汎用モニタ,ノートブックPCの輝度特性を比較した.高精細モニタは視野角±15°以内でほぼ不変であったが,それ以外は角度をつけるとコントラストが低下した.頭部CTの脳実質と脳梗塞は高精細よりも汎用モニタのコントラストが高かった.脳実質の輝度レベルを背景として標的を検出する読影実験では,ノートブックPC,汎用モニタ,高精細の順で正答率が高く,汎用モニタによる頭部CT読影は許容できることが示唆された.汎用液晶モニタを画像診断で使用することの可否を検討するために,電子カルテシステムで使用されている医用画像観察用高精細モニタ(1,600×1,200,最大輝度250cd/m^2)、電子カルテ用汎用液晶モニタ(1,280×1,024,最大輝度250cd/m^2),ノートパソコン(1,024 ×768,最大輝度200cd/m^2)の輝度特性を256階調全てについて望遠型輝度計で実測した。高精細モニタはDICOMのGSDFに準拠した輝度特性を示し,JESRA-X0093の「医用画像表示用モニタの品質管理に関するガイドライン」にある管理グレード2を満たしていたが、他2種の輝度特性はガンマ2.2に準拠し,管理グレード2を満たさなかった。モニタの視野角特性について,水平方向±45°内でモニタ中心の輝度特性を15°ずつ実測したところ、高精細は±15°以内でほぼ不変であるに対し、汎用モニタの2機種は角度をつけるとコントラストが著しく低下した。汎用モニタで画像観察を行うには,角度をつけずモニタ正面から観察することが必須と考えられた。一方,臨床画像では,頭部CT100症例(健常者50例,脳梗塞50例)について,DICOMビューワーソフトであるOshirixを利用してモニタに表示し、健常者の脳実質および脳梗塞のCT値を実測値した。実測したCT値が,Osirixの頭部CT用のウィンドウ条件で表示した際にモニタ上で256階調のどの輝度レベルに相当するか,JND Indexを含め算出し,脳の白質・灰白質および病変部のコントラスト比をシミュレーションにより求めた。頭部CTを表示する輝度領域では,汎用モニタの方が高精細モニタよりも高いコントラストが得られ,汎用モニタでも十分読影に耐えられることが示唆された。平成19年度で明らかにした頭部CT画像のモニタ上の輝度レベルから脳実質内の軽微なdensityの差を標的とするファントム画像を作成した。256階調中の脳実質の平均的輝度レベル(75)を背景とする450×450ピクセルの方形画像を電子的に作成し,その領域を4分割したもののうちの1つに背景と入力値の異なる円形の標的を埋め込み,どこに標的が存在するか,モニタの違いで正答率に有意差が出るか,11名の読影者による読影実験を実施した。モニタはすべてカラーモニタで,ノートブックPC,1K高精細モニタ,汎用モニタ(GSDF),汎用モニタ(ガンマ2.2)を比較した。各モニタについて1,600画像を判定したところ,ノートブックPCの正答率が96.0%と最も正答率が高く,次いで汎用モニタ(GSDF)91.7%,汎用モニタ(ガンマ2.2)91.4%で,1K高精細モニタが83.0%と有意に低い正答率を示した(p<0.05)。また,応答時間の平均もノートブックPCが1,198msと最も早く,汎用モニタ(ガンマ2.2)が1,360ms,汎用モニタ(GSDF)1,499msで,1K高精細モニタが1,922msと有意に遅かった(p<0.05)。高精細か汎用モニタかの相違よりも,階調特性がガンマ2.2か,GSDFかの相違が,正答率,応答時間に影響することが示唆された。また,疲労度の客観的指標として酸素飽和度の連続測定を行ったが,読影実験の前後の酸素飽和度でモニタ間の有意差は認めなかった。頭部CTの読影では,高精細モニタよりもむしろ汎用モニタの方が病変を識別しやすい可能性が示された。電子カルテシステムの汎用モニタを用いて頭部CTを読影することが原因となって誤診が増えるとはいえないことが示唆されたことは,電子カルテシステムのコストを削減することにつながる点で臨床的意義がある。
有機チタン活性種を利用する基本炭素骨格の効率的構築法の開発

本研究ではチオアセタールから誘導されるSchrock型カルベン錯体を利用する炭素-炭素結合生成反応について検討し、以下に述べる炭素基本骨格の構築法を開発した。1.カルボニルオレフィフィン化反応の拡張;チオールエステルのオレフィン化について検討し、ビニルスルフィドが収率良く得られることを見い出した。またビス(フェニルチオ)メタンのシリルメチル化で得られるチオアセタールを用いることによりアリルシランを合成することができた。チオアセタールの代わりにオルトチオエステルを用いるとカルボニル化合物はビニルエーテル・ビニルスルフィドに変換された。2.gem-ジハロゲン化物を用いるオレフィン化;ケトンから誘導されるgem-ジバライドと低原字価チタンを用いるオレフィン化反応について検討したところ、好収率で多置換オレフィンが合成できることが判った。3.ビニルシクロプロパン合成の改良;低原子価チタノセンを用いることによりオレフィンと不飽和チオアセタール類からビニルシクロプロパンを簡便に合成する方法を確立した。4.アリルシランとのメタセシス反応;飽和チオアセタールから誘導されるカルベン錯体とアリルシランとの反応ではγ-置換アリルシランを与えることが判った。この反応では約90%の立体選択性でZ体が優先的に生成することが明らかとなった。5.カルベン錯体とアルキンの反応;カルベン錯体にアルキンを作用させた場合にはチタナシクロブテン中間体の形成の後、β-ヒドリド脱離と還元的脱離が順次進行し、共役ジエンが高立体選択的に生成した。
映像情報データベースの開発

(1)データベース構築のアルゴリズムに関する研究前年度までに、ファジィ理論を応用して、あいまいなキーワードからでも検索の可能なデータベース構築に関する基礎的研究を行ってきたが、本年度はそれをさらに発展させ、一例として音楽の聴取印象から曲名、作曲家などの検索が可能なデータベースを構築した。このアルゴリズム(ファジィ演算・推論のプロセス)は映像情報へも応用することが可能である。また、社会調査結果の映像化データベースとしては、グラフィックス機能の充実した統計(数式)処理にパッケージ(SAS、Mathematica)を用いて、システムを構築する方法を検討した。また似顔絵による表情データベースに関しては、検索用語の拡大化を図った。(2)教育場面における映像データベースの応用に関する研究「大学での教材となるハイパーテキスト型映像データベースの開発と評価」については、金沢市内の小学校と滋賀大学附属中学校の教育実践を記録したビデオ映像を整理し、ビデオディスク化を完成させ、また実践に伴う記録、研究物等を整理し、ビデオディスクと連動させてハイパーカードのスタックを作成し、さらに、それらを大学教育学部の学生に視聴させ、そこからの学習を評価した研究をまとめた。次いで、「海外学術調査成果の統合的映像データベース化」については、当該調査に含まれる、学生・チューター対象の質問紙調査および面接調査、ならびに、特定プロジェクトの現地調査および文献・先行研究調査等の結果を整理し、ハイパーカード上のスタックとして開発する作業を進行させた。また、これらをすでに作成したパキスタンの遠隔教育に関するものと統合し、インタラクティブな映像データベースとして開発中である。これまでの成果については、「National Educational Computing Conference;NECC'93」において発表した。さらに、小学校一年生の生活科において利用するため、子どもたちが入力する映像をそのままデータベースとして保存し、授業で活用するシステムを構築した。すなわち、自己表現を支援するために映像を活用するシステムを準備し、教育実践の場に応用した。
心血管リモデリングにおけるプロスタノイドの役割解明とその予防・治療への応用

本研究の目的は、心不全の原因となる心臓の肥大化(心肥大)を抑制する薬物を、心肥大をおこした動物(マウス)を用いて明らかにすることである。まず、心肥大はプロスタグランジン(PG)という生理活性物質の産生を抑制するアスピリンを投与することによって増強した。しかし、アスピリンとPGの一種であるPGI_2の類似薬を併用して投与すると、心肥大の増強はみられなかった。また、PGI_2類似薬は細胞レベルでも肥大を抑制することが認められた。これらの結果、PGI_2製剤が心肥大の予防・治療に有用である可能性が示唆された。プロスタグランジンI_2(PGI_2)は、その固有の受容体であるIPを介して多彩な生理作用を発揮する。先に我々は、in vivoにおいて内因性PGI_2は圧負荷による心筋細胞肥大と心線維化を抑制することにより、心肥大形成を防御する役割を演じていることを認めた。本研究では、PGI_2の心肥大抑制作用の機序をより詳細に知る目的で、in vitroにおける心筋細胞肥大および非心筋細胞増殖に対するcicaprost(選択的IPアゴニスト)の作用を検討した。心筋細胞肥大の指標として[^<14>C]leucineの取り込みを測定し、非心筋細胞増殖の指標として[^3H]thymidineの取り込みを測定した。野生型マウスから得た非心筋細胞に血小板由来成長因子(PDGF)(5ng/ml)、腫瘍壊死因子α(TNF-α)(20ng/ml)または血清(0.5%)を作用させると、いずれも非心筋細胞は著しく増殖した。Cicaprost(10^<-5>M)は、PDGFとTNF-αによる非心筋細胞増殖を著明に抑制したが、血清による増殖を抑制しなかった。これは血清による増殖の分子機構が、PDGFやTNF-αとは異なることによると考えられる。また、cicaprost(10^<-5>M)は主要な心筋肥大因子であるcardiotrophin-1(10^<-10>M)による野生型マウスの心筋細胞肥大を抑制しなかった。一方、IP mRNAの発現およびcicaprostによるcAMPレベルの増加は、野生型マウスの心筋細胞より非心筋細胞において顕著であった。非心筋細胞におけるcicaprostの作用は、いずれもIP欠損マウスから得た細胞で消失した。これらの結果、PGI_2は主として非心筋細胞の増殖を抑制することが明らかとなった。先に我々は、in vivoにおいて内因性プロスタグランジンI_2(PGI_2)は圧負荷による心筋細胞肥大と心線維化を抑制することにより、心肥大形成を防御する役割を演じていることを報告した。今回、PGI_2の心肥大抑制作用の機序をより詳細に知る目的で、in vitroにおける心筋細胞肥大および非心筋細胞増殖に対するcicaprost(選択的IPアゴニスト)の作用を検討した。実験はマウス胎仔から得た心筋細胞および非心筋細胞を培養して行った。非心筋細胞に血小板由来増殖因子(PDGF)を作用させると、非心筋細胞は著しく増殖した。Cicaprostは、この増殖を著明に抑制したが、cardiotrophin-1による心筋細胞肥大を抑制しなかった。次に、心筋細胞と非心筋細胞とのクロストークに対するcicaprostの作用を検討した。非心筋細胞の無血清培養液を心筋細胞に添加すると、心筋細胞の肥大化が認められた。非心筋細胞にPDGFを作用させた後、その培養液を添加した場合は、心筋細胞肥大がさらに顕著となった。しかし、cicaprostとPDGFを併用して非心筋細胞に処理した場合、PDGFによる心筋細胞の肥大化が抑制された。一方、IP mRNAの発現およびcicaprostによるcAMPレベルの増加は、心筋細胞より非心筋細胞において顕著であった。これらの結果、PGI_2は主として非心筋細胞に作用し、その増殖抑制を介して、心筋細胞の肥大化を抑制することが明らかとなった。先に我々は、内因性プロスタグランジン(PG)I_2が圧負荷による心肥大形成を抑制することを明らかにした。逆にPGF_2αは心肥大形成を促進することが報告されており、一連のプロスタノイド産生を抑制する非ステロイド性抗炎症薬(NSAIDs)の心肥大に対する作用については、不明な点が多い。そこで、寒冷ストレスにより惹起される心肥大に対し、NSAIDsの一種であるアスピリンがいかなる影響を及ぼすかを検討した。実験は、雄性マウスを2群に分け、Cold群は5°Cで、Warm群は25°Cで、それぞれ14週間飼育した。アスピリンは飲料水に溶解し、400mg/kg/dayの用量で毎日経口投与した。寒冷負荷開始1、2および4週間後に、血圧と心拍数をtail-cuff法により無麻酔下で測定した後、心筋の湿重量を測定し心重量/体重を算出した。

対照マウスにおいて、寒冷負荷1、2、4週間後の心重量/体重は、Warm群のそれぞれ115、120、126%に増加した。それに対し、アスピリン投与マウスでは、寒冷負荷1週間後にWarm群の126%に至る著しい増加を認めた。しかし、アスピリン投与マウスの心重量/体重は、寒冷負荷2週間後に対照マウスと同程度となり、4週間後には逆に対照マウスよりも低い値を示した。拡張期血圧は、寒冷負荷により上昇したが、その程度は対照マウスとアスピリン投与マウスとの間に差を認めなかった。また、両マウスの収縮期血圧と心拍数に、寒冷負荷による変化はみられなかった。一方、Warm群の心重量/体重、収縮期・拡張期血圧および心拍数は、両マウス間で同程度であった。以上の結果、アスピリンは寒冷ストレスによる早期の心肥大形成を促進するが、長期ではむしろ抑制することが示唆された。アスピリンのこの作用は、血行動態の変化を介するものでないと考えられる。
高圧下の燃料分散系における混合液体燃料の燃焼開始過程の解明

高圧力下における混合燃料噴霧の蒸発・点火特性を燃料組成,雰囲気条件から予測するモデル構築に向けて,本研究の範囲ではその素過程として燃料液滴を対象とし,高温高圧空気中の正デカン/エタノール混合燃料液滴の自発点火実験を行った.燃料組成,空気温度,圧力を変じて,蒸発速度,点火遅れ,火炎温度,火炎径を取得し,データベースを作成した.概ね,揮発性が高く反応性の低いエタノール成分の増加に伴い,自発点火は抑制された.また,現象を数値計算により再現可能とした.高圧力下における混合燃料噴霧の蒸発・点火特性を燃料組成,雰囲気条件から予測するモデル構築に向けて,本研究の範囲ではその素過程として燃料液滴を対象とし,高温高圧空気中の正デカン/エタノール混合燃料液滴の自発点火実験を行った.燃料組成,空気温度,圧力を変じて,蒸発速度,点火遅れ,火炎温度,火炎径を取得し,データベースを作成した.概ね,揮発性が高く反応性の低いエタノール成分の増加に伴い,自発点火は抑制された.また,現象を数値計算により再現可能とした.本研究は「高圧」と「混合液体燃料」の二つのキーワードを持つが,まずは混合液体燃料の燃焼開始過程を調査するため,現有の実験装置を使用して,大気下において正デカン/エタノール混合燃料液滴が高温空気に曝された際の自発点火を観測した.空気の温度800K程度まで調査したところ,エタノールの割合の増加とともに点火遅れは単調に増加した.自発点火により燃料を燃焼させる燃焼器では,空気の温度は1000K程度までであるが,その条件では正デカンが主体である自発点火はエタノールによって阻害されると思われる.すなわち,性能・排気の清浄性の面で燃焼器の要求する点火遅れに適した燃料組成を調整することが可能であることを示唆する.また,二成分の沸点の違いから発生する液滴の内部沸騰が観測され,本混合燃料では微粒化が促進されることが確認された.次に,高温電気炉,燃料液滴生成・移動装置を内包する高圧容器を製作し,まずは正デカン純正分燃料液滴の高圧下での蒸発・自発点火実験を行った.大気圧下では,空気の温度800K程度以下においては,燃焼開始後も燃料は完全燃焼せずに部分的な酸化で留まる(すなわち,冷炎のみが発生)が,高圧下では燃焼開始後まずは第一段階の酸化(冷炎の発生)を経て,完全燃焼(熱炎の発生)することが確認された.さらに,高圧下における二成分燃料液滴の蒸発を模擬する数値計算モデルを開発し,正デカン/エタノール混合燃料液滴について計算を行った.蒸発初期においては揮発性の高いエタノールが主体的に蒸発することが確認され,エタノールの割合が大きいほど点火遅れが長くなる傾向が根拠づけられた.また,液滴内部の濃度分布と温度分布に着目することにより,実験で観測された内部沸騰が再現され,その発生条件が確認された.単一の燃料液滴が高温空気に曝されて燃焼を開始する過程について,昨年度は正デカン/エタノール混合燃料を用い大気圧下で実験を行った.また,高圧容器を製作し,正デカン純成分燃料を用いて高圧下での実験を開始した.今年度は同混合燃料を用い高圧下で同実験を行い,圧力,空気温度,燃料組成を広く変じ,蒸発速度,熱発生履歴,火炎径が収集され,複雑な噴霧燃焼の素過程としての系統的なデータベースを作成することに成功した.空気温度800K程度まで実験を行ったところ,大気圧下では燃料は完全燃焼せずに部分的な酸化で留まる(すなわち,冷炎のみが発生)が,高圧下では燃焼開始後まずは第一段階の酸化(冷炎の発生)を経て完全燃焼(熱炎の発生)した.燃料組成を変じたところ,エタノール成分の増加とともに冷炎の点火遅れは長くなった,これは,エタノール成分が冷炎を発生しない特性に由来すると思われる.一方,冷炎が発生してから熱炎が発生するまでの時間(第二誘導期間)については,燃料組成への依存性は大きくなかった.また,窒素雰囲気中での蒸発実験を行い,昨年度開発された液相の熱・物質輸送を考慮する数値計算モデルと比較し,内部沸騰特性によい一致がみられた.また,数値計算で単分散噴霧を模擬したところ,液滴の数密度が冷炎の点火遅れと第二誘導期間に逆の影響を与えることが判明した.二液滴を用いた実験でも同様の傾向が確認され,単一液滴と液滴群の自発点火挙動の違いが示された.なお,冷炎の点火遅れは液滴の加熱期間を含むため,液滴径への依存度が大きいが,第二誘導期間のそれは小さい.燃焼器の設計,もしくは燃焼器に合わせた燃料設計において,点火遅れは重要な指標であるが,粗大液滴を用いた本実験の知見を微小液滴によって構成される実用噴霧に適用する際には,数値計算を利用してスケールを適宜調整することになる.
糖脂質MPIase合成類縁体による膜挿入酵素様活性の機構解明

膜タンパク質が正常な機能を発現するには、細胞内のリボソームで合成されたタンパク質が正しい三次元構造と配向性をもって細胞膜へ挿入される必要がある。大腸菌内膜における膜タンパク質挿入では、生理的濃度のジアシルグリセロール(DAG)が挿入を抑制し、糖脂質MPIase (Membrane Protein Integrase)が挿入を回復させる。MPIaseは、3種のアミノ糖から成るユニットが10回程度繰り返した糖鎖部とDAGがピロリン酸を介して結合した糖脂質である。酵素処理で得られたMPIase糖鎖部は、膜タンパク質の凝集を抑制するシャペロン様の効果をもつが、膜タンパク質挿入を引き起こすことはできず、脂質部で膜にアンカリングされていることが挿入活性に必須であることが分かった。一方、MPIaseの最小単位である3糖ピロリン脂質[mini-MPIase-3]を化学合成したところ、天然MPIaseよりも弱いものの、膜挿入活性を示した。合成類縁体を用いた構造活性相関研究および膜物性解析の結果、次のような活性機構を推定した。1リボソームで作られた膜タンパク質は疎水性が高く、そのままでは凝集する2MPIaseの糖鎖部が膜上でタンパク質を捕捉し、凝集を抑制する3MPIaseは周辺の膜の運動性を上げ、疎水面を露出させる4MPIaseから膜へとタンパク質が受け渡され、膜挿入が進行する。現時点では、膜上でのMPIaseの会合状態やタンパク質との複合体の構造は不明である。これらを明らかにするために、mini-MPIase-3の機能化を試みている。Fuc4NAcの末端水酸基にリンカーを介して、蛍光基やスピン標識基を導入することに成功したが、活性低下が見られるため、活性を維持した機能性類縁体の合成に取り組む必要がある。合成したmini-MPIase-3に活性があったことから、構造活性相関研究を実施し、活性機構を推定することができた。また、合成品を用いて膜物性を解析し、糖脂質が膜物性を変化させていることを明らかにすることができた。推定生合成中間体を合成し、大腸菌から中間体を検出することで、生合成に関与する酵素を特定できた。天然物と合成品との比較により、糖鎖長は活性の強さに寄与していることが明らかになったので、糖鎖伸長を目指す。糖鎖ユニットの立体選択的な連結のためには、各単糖の保護基を変更する必要があり、それに合わせた合成経路を最適化する。単純に伸長するだけでなく、人工的にリンカーを導入したり、ポリマーに付加するなどして、簡単に活性向上させる方策を検討する。この位置に蛍光基やスピン標識を導入するが、リンカーや蛍光基を工夫して、活性を維持した機能性類縁体を合成する。合成した類縁体を使って、糖鎖-糖鎖相互作用、糖鎖-タンパク質相互作用を評価する方法を確立する。できるだけ定量的に評価できる系を検討し、膜挿入に必要な官能基の寄与を見積もる。

単純に伸長するだけでなく、人工的にリンカーを導入したり、ポリマーに付加するなどして、簡単に活性向上させる方策を検討する。この位置に蛍光基やスピン標識を導入するが、リンカーや蛍光基を工夫して、活性を維持した機能性類縁体を合成する。合成した類縁体を使って、糖鎖-糖鎖相互作用、糖鎖-タンパク質相互作用を評価する方法を確立する。できるだけ定量的に評価できる系を検討し、膜挿入に必要な官能基の寄与を見積もる。
IL-13Rα2陽性進行膵臓癌に対するポリフェノール群の治療効果

前回の科研費のテーマとして膵臓癌におけるIL-13Ra2の発現と予後との関連性を検討しており、得られた知見を現在、消化器病関連の国際雑誌に投稿中である。また研究開始当初は予想されなかったIL-13Ra2の発現と腫瘍における神経発達、浸潤に関する知見も得られたため、今回の研究テーマにIL-13Ra2と神経発達、浸潤との関係の検討を含めて、詳しく精査していくこととする。膵臓癌は発見された時点で癌が進行している可能性が高く、手術可能な症例は全体の約20%程度であり、残りの80%は手術困難である。そのため化学療法を行う際も手術検体での悪性の評価を得ることが難しく、超音波内視鏡下針穿刺吸引術(EUS-FNA)にたよらざるを得ない。しかしFNAで採取できる腫瘍検体には量や場所に限りがあり、腫瘍の局所的な評価に留まらざるを得ない。そのため今回の研究を進めるにあたり、FNAで得られた検体におけるIL-13Ra2の評価と同患者における手術検体におけるIL-13Ra2発現を比較して、FNA検体での評価が手術検体での評価をどのように反映するかを検討した。手術検体におけるIL-13Ra2は病変によって違いはあるものの、同腫瘍内において発現は比較的homogeneousであり、FNA検体におけるIL-13Ra2発現は腫瘍全体のIL-13Ra2の状態を反映することが確認できた。このことにより腫瘍全体のIL-13Ra2の状態をFNAにて便宜的に評価できることができるようになった。臨床試験に向かうにあたりAnimal modelで薬剤の調整、投与経路を慎重に検討している状態である。研究室の移転により引っ越し、セットアップ等に時間を要したため遅延が生じている。得られている結果は当初の予想と大きな差異はなく順調と思われる。超音波内視鏡下で膵臓癌の組織を採取し、生検検体におけるIL-13Ra2の発現を測定し、条件を確定しており、臨床的な準備は順調である。動物実験に関しては研究室の移転等によりやや遅延気味であり、今後は動物実験に注力して研究を進める。動物実験の遅延が生じたため、動物実験に必要な物品の経費が含まれているため。次年度の動物購入や飼育費に充当する。
1949年中国革命前後の政治変動と地方行財政に関する史的研究

本研究の目的は、都市と農村の行財政に焦点をすえ、1949年革命前後の中国の政治的変動を検証することにある。研究代表者の金子は、国民党政権から共産党政権に至る政治体制の変容について成果を公表するとともに、上海の商工業税制と同業団体の関係について精力的に史料を収集した。また、連携研究者の笹川は四川省を対象として49年前後の農村社会の変動について、同じく水羽はリベラリストに注目して都市の政治的変動について、それぞれ成果を公表した。地方行財政に視点をすえ、1949年前後の中国における政治的変動を地域・地方の実態から実証的に掘り下げていくことを主要な目的とする。研究計画を実施するに際して、とくに留意する方法的な見地は以下の2点である。(1)都市と農村の変容を総合的に把握することにより、49年革命前後の政治的変動を明らかにする。(2)地方行財政政策の目的や実施実態を当時の人々が如何に認識していたのか、という点に留意する。1,行財政政策に視点をすえながら、1949年革命前後の政治的変動の内実を地域・地方の実態から明らかにするという研究目的に即して、3人のメンバーは四川省档案館にて档案史料の調査を行い、それぞれが研究分担にそった史料を収集した。これらの史料は、すでに収集済みの档案・新聞・雑誌・公報各種史料を踏まえながら整理中であるが、その結果は第二年度以降の研究に活用していく。2.本研究計画にとって有益な政府档案のマイクロフィルム(戦後における国民党上海市政府の档案史料集:民国時期上海市政府全宗档案縮微巻行政活動(上))を購入した。3.研究打合会及び諸々の研究会・学会の機会、あるいはメール等の通信手段を利用して、史料や関連する研究状況について可能な限り情報交換を行った(正規の研究打合会は1回)。4.以上のような研究活動と並行しながら、研究代表者の金子は、1949年革命前後の中華民国から中華人民共和国に推移する統治体制について研究成果を公表するとともに、人民共和国成立初期の上海における税制検査・管理体制に関する基本的文献の整理・検討を進めつつある。また、研究分担者の笹川裕史は、49年革命前後の国民党政権と共産党政権との食糧徴発能力を比較検討し、政策課題・政策志向における両者の強い連続性を認めつつも、共産党政権が国民党政権より格段に強化された農村収奪能力を備えていたことを明らかにした。同じく研究分担者の水羽信男は、民主建国会を中小私営商工業者層の動向を反映した団体とみなし、三反五反運動をへて社会主義改造へと向かう共産党の都市商工業者政策に対する同会の認識と動静を跡づけた。1,行財政政策に視点をすえながら、1949年革命前後の政治的変動の内実を地域・地方の実態から明らかにするという研究目的に即して、3人のメンバーは上海史档案館において档案資料の調査を行い、それぞれが研究分担にそった史料を収集した。2,1949年前後の政治的変動に関わる史料として、上海の行財政政策分析に有用な歴史档案のマイクロフィルム(人民共和国成立後の中央と上海における税務関連档案)を購入した。3,今年度も、研究打合会及び3人のメンバーが参加する諸々の研究会・学会の機会、あるいはメール等の通信手段を利用して、研究目的に関わる史料・研究状況について情報交換を行った。今年度の正式な研究打合会は1回。4,研究代表者の金子は、本研究計画の対象時期から時代を遡る北京政府期の国家統合と中央・地方関係について専著を公刊し、49年革命前後の政治的変動を近代中国史の長期的なパースペクティヴのなかで捉える視点を獲得した。また、昨年度に引き続き、人民共和国成立初期の上海における商工業税制に関する文献(雑誌新聞・档案史料および先行研究)の整理・検討を進めつつある。研究分担者の笹川は、日中戦争期の総力戦体制の構築が農村に及ぼした政治的・社会的影響を分析し、それによる農村の政治的・社会的構造の変容が49年革命をこえて、如何に継承されたのかという観点から斬新な研究を公刊した。同じく研究分担者の水羽は、戦後内戦期におけるリベラリスト(知識人)の思想的営為と、彼ら・彼女らのリベラルな活動が共産党の49年革命に至るまで中国政治に与えた思想的インパクトについて専著を公刊した。1,行財政政策に視点をすえながら、1949年中国革命前後の政治変動の内実を地域・地方の実態から明らかにするという研究目的に即して、研究代表者の金子、及び連携研究者(平成19年度まで研究分担者)の笹川裕史(埼玉大学教養学部)・水羽信男(広島大学総合科学部)の3名は、今年も上海市档案館において档案史料(公文書史料)の調査を行い、それぞれが研究分担にそった史料を収集した。都市行財政政策に関する档案史料は極めて膨大であるため、最終年度に向けさらに関連史料の収集に当たるつもりである。

2,中華民国期の長期的なパースペクティヴから49年革命前後の政治変動を知る手掛かりとして、清末民国期の財政史史料を、また日本側の中国情勢に対する観察を知る手掛かりとして、戦前に公刊されていた支那年鑑を購入した。3,研究代表者の金子は、1949年前後の中華民国から中華人民共和国に至る統治体制の変容について、昨年に引き続き成果を公表し、また同様の問題意識に基づいて4回の学会発表を行った。さらに、それらの研究活動と並行して、人民共和国成立初期の上海における税制検査・管理態勢に関する档案史料の整理を進めつつある。4,連携研究者の笹川は、引き続き四川省を対象としながら、49年革命前夜の農村社会の変動を明らかにする論文を発表し、同じく水羽は、49年革命前後の中国において積極的な言論活動を展開した自由主義知識人施存統について、彼の東京留学時代の思想形成について研究報告を行った。1.行財政政策に視点をすえながら、1949年中国革命前後の政治変動の内実を地域・地方の実態から明らかにするという研究目的に即して、研究代表者の金子は、今年度も連携研究者の笹川裕史(埼玉大学教養学部)・水羽信男(広島大学総合科学部)とともに、上海市梢案館・上海市図書館において歴史档案(公文書)史料及び関連文献史料の調査と収集を行った。金子がめざす戦後・人民共和国成立時期の上海同業団体(各業工商同業公会)・商工業税制関連档案・文献の収集は、量的に膨大であるため、本研究計画の期間において調査には絶えず苦心したところだが、ほぼ計画当初に予定した主要な同業公会と行財政機構の档案には目を通すことができた。2.研究代表者の金子は、研究計画期間において収集した上海同業団体・商工業税制関連档案について、格案番号順の総目録、及び(1)貨物税(戦後時期)、(2)貨物税(人民共和国成立時期)、(3)同業秩序統制(戦後時期)、(4)工商業税民主評議関連(人民共和国成立時期)に分類した問題群別の目録を作成した。また、その収集史料の整理を踏まえ、広島・中国近代史研究会において「近代中国における国家、都市税制と同業団体-体系的把握に向けた序説-」というタイトルで発表し、本研究計画を中国近現代史全体のなかに体系的に位置づけようとする新たな研究の枠組みを提示した。さらに、以上の研究と並行して、中国近現代史全体を見通す視点を鍛えるため、昨年度に引き続き中華民国から中華人民共和国に至る統治体制の変容について成果を公表した。3.連携研究者の笹川は、引き続き四川省を対象としながら、農村における政治文化という視角から49年革命前後の農村社会の変動について新たな知見を獲得し、同じく水羽は中華民国期から人民共和国毛沢東時代に至る時代を、リベラリズムの視点から再検討する斬新な研究成果を明らかにした。
白血病治療の分子標的としてのAML1複合体

白血病関連因子AML1は、成体型造血に必須な転写因子であり、CBFb(PEBP2b)と二量体を形成して特異的DNAに結合し標的遺伝子の転写を制御する。AML1複合体を精製し、CBFbの他にヒストンアセチル化酵素p300/CBPやMOZ、前骨髄性白血病タンパク質PML-I、リン酸化酵素HIPK2が複合体に含まれることを見いだした。MOZは、MYST型のヒストンアセチル化酵素で、急性骨髄性白血病でみられる染色体転座により分断され、融合遺伝子を形成する。我々はこれまでに、MOZが成体型造血に必須である転写因子AML1と直接結合し、AML1による転写を協調的に活性化することを明らかにしている。MOZの造血における役割を解析するため、MOZ欠損マウスを作製したところ、MOZホモ欠損マウスは胎生15.5日までに全ての胎仔が死亡し、胎仔肝臓における成体型造血に顕著な異常が見られることを見出した。胎生14.5日のMOZホモ欠損マウス胎仔肝臓では、造血幹細胞及び造血前駆細胞の広範な減少が見られ、赤血球の最終分化障害、Bリンパ球の減少、骨髄性細胞の増加も見られた。造血幹細胞及び造血前駆細胞の広範な減少はMOZヘテロ欠損マウスでも見られた。造血幹細胞でのMOZの機能を解析するために、MOZホモ欠損マウスの胎児肝細胞(Ly5.2)を野生型競合細胞(Ly5.1)と共に、放射線照射したマウス(Ly5.1/Ly5.2)に移植したところ、MOZホモ欠損マウス由来細胞は、移植後のマウスの末梢血及び胸腺、脾臓、骨髄のどの造血組織にも全く見られなかった。加えてMOZヘテロ欠損マウス由来細胞も、移植マウスにおける割合が野生型マウス由来細胞と比べて減少していた。これらの結果から、MOZは造血幹細胞の形成・維持に必須であることが示された。また、HIPK2はAML1をリン酸化するのに加えてMOZ及びp300のリン酸化もAML1依存的に促進し、転写を促進した。これら因子のリン酸化はそれぞれ特異的な役割があり、AML1のリン酸化はp300のリン酸化に必須であり、p300はリン酸化によりヒストンアセチル化活性が促進され、MOZのリン酸化はAML1複合体を安定化することが明らかになった。ヒト白血病では高頻度に特異的な染色体転座が見られ、その結果生じる融合遺伝子産物の発現や発現異常が白血病発症に関与すると考えられる。二次性MDS(骨髄異形成症候群)の患者で見られたt(2;8)染色体転座の解析により、ヒストンアセチル化酵素MOZがこの転座により分断されることを明らかにした。AML1遺伝子は、ヒト白血病において最も高頻度に染色体転座の標的となり、他の遺伝子と融合して異常な融合蛋白質を生じる。AML1の機能の解明を目的として、AML1複合体を精製することによりAML1と結合する因子を検索した。

これまでにヒストンアセチル化酵素p300/CBP及びMOZがAML1複合体に含まれることを報告しているが、新たに前骨髄性白血病タンパク質PMLがこれに含まれることを明らかにした。PMLのアイソフームの中でPML IのみがAML1bと結合し、この結合にはAML1bのC末端領域とPML IのC末端領域が必要であることが示された。PML IはAML1に依存した転写と骨髄性細胞の分化を促進し、これらの活性にはPML IのSUMO-1化が必要であった。PMLはnuclear bodyと呼ばれる核内の斑点状の領域に局在することが知られているが、PML IはAML1とp300をこのnuclear bodyに共局在させることが明らかとなった。これらの結果から、PML IはAML1とその転写共役因子であるp300/CBPをnuclear bodyに集積させることにより複合体形成を促進し、AML1を介した転写を活性化して分化を誘導すると考えられる。これまでに同定されたAML1複合体因子PEBP2β,MOZ,p300/CBPに加え、PMLもヒト白血病における染色体転座により異常な融合タンパク質を生じることから、AML1複合体が白血病における染色体転座の主要な標的であり、AML1複合体の機能異常が白血病発症の主要な原因であることが示唆された。AML1遺伝子は、ヒト白血病において最も高頻度に染色体転座の標的となり、他の遺伝子と融合して異常な融合蛋白質を生じる。また、AML1の機能を損なう点変異も多く報告されていて、AML1の機能異常が白血病発症に深く関与すると考えられる。AML1は、成体型造血に必須な転写因子であり、CBFb(PEBP2b)と二量体を形成して特異的DNAに結合し標的遺伝子の転写を制御する。AML1複合体を精製し、CBFbの他にヒストンアセチル化酵素p300/CBPやMOZ、前骨髄性白血病タンパク質PML-I、リン酸化酵素AML1Kが複合体に含まれることを見いだした。AML1は骨髄性細胞の分化に重要であるが、AML1とp300及びMOZとの複合体は骨髄性細胞M1のマクロファージへの分化に伴って増加し、逆にSIN3との複合体は消失することを見いだした。これらの変化に伴ってAML1及びMOZのリン酸化と、PMLの脱リン酸化及びSUMO-1化が促進されることから、これらの修飾がAML1複合体の制御に重要であることが示唆された。PMLのリン酸化部位とこれを制御するキナーゼを同定し、PMLのリン酸化とSUMO-1化が逆相関することが示された。また、AMLIKはAML1をリン酸化するのに加えてMOZ及びp300のリン酸化もAML1依存的に促進し、転写を促進した。これら因子のリン酸化はそれぞれ特異的な役割があり、AML1のリン酸化はp300のリン酸化に必須であり、p300はリン酸化によりヒストンアセチル化活性が促進され、MOZのリン酸化はAML1複合体を安定化することが明らかになった。ヒト白血病では高頻度に特異的な染色体転座が見られ、その結果生じる融合遺伝子産物の発現やがん遺伝子の発現異常が発症に関与する。AML1遺伝子は、最も高頻度に染色体転座の標的であり、造血幹細胞の形成に必須であることが示されている。MOZは、MYST型のヒストンアセチル化酵素で、急性骨髄性白血病でみられる染色体転座により分断され、融合遺伝子を形成する。我々はこれまでに、MOZが成体型造血に必須である転写因子AML1と直接結合し、AML1による転写を協調的に活性化することを明らかにしている。
鉄筋コンクリート構造物の爆裂現象を考慮した構造耐火性能設計法の研究

1.研究の目的,本研究は、火災時における高強度コンクリートの爆裂メカニズムを解明し、爆裂を抑止するための耐火設計法を提案することが目的である。そのため、爆裂メカニズムを解明するため、1年目には熱応力と空隙内圧力が爆裂形状に及ぼす影響を分析し、2年目は、爆裂に及ぼす各種要因の影響を分析すること、素材の物性値に基づいてメカニズムを説明することを研究の目的として設定した。2.研究の成果1)加熱実験II(2012年5月11日、2013年1月3日)加熱実験IIは100MPaの高強度コンクリート直方体試験体(100×100×400mm)の2面加熱実験を行った。加熱中には加熱面と非加熱面をVTR撮影することにより、加熱中に試験体に発生する爆裂とひび割れの発生順序を詳細観察によって求めることと、熱ひずみの測定を目的とした。その結果、ひび割れ、水流及び爆裂とは繰り返して発生した。すなわち、爆裂とひび割れには大きな関係が有ると考える。一方、非加熱面でのひび割れは含水状態と絶乾状態の差により、含水状態の試験体はひび割れの発生時間が早いし、発生したひび割れの数は多いし、ひび割れの長さは長くなった。その結果から、含水率はひび割れの発生に大きな影響を与えることを分かった。2)高強度コンクリートシリンダー試験体の加熱冷却後の圧縮実験(2012年11月26日12月17日)加熱実験Iと加熱実験IIでは、繊維混入有りの試験体は含水率に関わらず爆裂が起こらなかった。しかし、繊維混入有りの試験体でなぜ爆裂が起こらないのかは依然として分からない。従って、繊維混入有無と加熱温度が高強度コンクリートの圧縮強度、弾性係数とボアソン比に及ぼす影響から爆裂の要因を調べることを目的にし、加熱冷却後の圧縮実験を行った。その結果、繊維混入の有・無が圧縮強度と弾性係数に及ぼす影響はほぼなかったが、400°Cの加熱条件でのボアソン比は繊維混入有りが大きくなる結果になった。3)加熱冷却後の高強度コンクリートの細孔径分布の測定(2013年2月7日2月12日、現在は分析中)繊維混入有無が高強度コンクリートの細孔径分布に及ぼす影響や加熱温度により細孔径分布の変化に及ぼす影響を調べるため、ポロシメータ法(水銀圧入法)により細孔径分布を測定した。現在までの分析結果では、加熱温度が増加することにより積算細孔容積分布は増加する結果になった。繊維混入有・無による影響などを分析している。おおむね順調に推移しているが、平衡含水率と熱伝導率の測定に当初よりも長時間が必要となったこと、当初予定していなかった実験を追加したため、一部の測定が残っている。残課題の測定を取り急ぎ行い、とりまとめを急いでいる。1.研究の目的火災時における高強度コンクリートの爆裂メカニズムを解明し、爆裂を抑止するための耐火設計法を提案することが目的である。そのためには、第一に爆裂メカニズムの解明が必要である。この爆裂の主原因はは、熱応力によるものとする説と水分蒸発による空隙内圧力上昇によるものとする説があるが、どちらの説も爆裂現象の全てを説明するには至っていない。従って、熱応力と含水率が爆裂形状に及ぼす影響を分析するため、加熱実験IとIIを行った。更に、高強度コンクリートの熱および水分物性の測定も行っている。2.研究の成果(1)加熱実験I(韓国、2012年12月12日)100MPaの高強度コンクリート直方体試験体(100×100×400mm)を使って加熱実験を行った。熱応力の影響を調べるため、試験体側面の2面または4面加を加熱した。2面加熱試験体の場合、加熱面と非加熱面の温度差が4面加熱より大きいので、熱応力も大きいと考えられる。また、含水率の影響を調べるため、試験体の養生条件を水中養生と気中養生にしたものをそれぞれ作成した。その結果、爆裂およびひび割れ形状等から、加熱条件が爆裂に及ぼす影響が大きいという結果を得た。(実験は韓国の湖西大学と共同して行った。)(2)加熱実験II(2012年2月18日、現在は分析中)加熱実験Iでは、2面加熱した試験体には加熱面から非加熱面に方向に大きなひび割れが発生していた。また、非加熱面のひび割れから水流の痕跡があった。しかし、爆裂、ひび割れ、水流の発生順序が分からず、その物理的メカニズムを探る情報が得られなかった。そのために、加熱実験IIは加熱中に加熱面と非加熱面をVTR撮影し、熱ひずみを測定するため非加熱面に歪みゲージを貼り付けて加熱実験を行った。(3)熱および水分物性の測定(測定中)熱水分応力伝達解析を行い、爆裂機構を説明する準備のため、平衡含水率および熱伝導率の測定を行っている。試験体は全部で4種類の調合である。2.研究の成果

1)加熱実験II(2012年5月11日、2013年1月3日)加熱実験IIは100MPaの高強度コンクリート直方体試験体(100×100×400mm)の2面加熱実験を行った。加熱中には加熱面と非加熱面をVTR撮影することにより、加熱中に試験体に発生する爆裂とひび割れの発生順序を詳細観察によって求めることと、熱ひずみの測定を目的とした。その結果、ひび割れ、水流及び爆裂とは繰り返して発生した。すなわち、爆裂とひび割れには大きな関係が有ると考える。一方、非加熱面でのひび割れは含水状態と絶乾状態の差により、含水状態の試験体はひび割れの発生時間が早いし、発生したひび割れの数は多いし、ひび割れの長さは長くなった。その結果から、含水率はひび割れの発生に大きな影響を与えることを分かった。2)高強度コンクリートシリンダー試験体の加熱冷却後の圧縮実験(2012年11月26日12月17日)加熱実験Iと加熱実験IIでは、繊維混入有りの試験体は含水率に関わらず爆裂が起こらなかった。しかし、繊維混入有りの試験体でなぜ爆裂が起こらないのかは依然として分からない。従って、繊維混入有無と加熱温度が高強度コンクリートの圧縮強度、弾性係数とボアソン比に及ぼす影響から爆裂の要因を調べることを目的にし、加熱冷却後の圧縮実験を行った。その結果、繊維混入の有・無が圧縮強度と弾性係数に及ぼす影響はほぼなかったが、400°Cの加熱条件でのボアソン比は繊維混入有りが大きくなる結果になった。3)加熱冷却後の高強度コンクリートの細孔径分布の測定(2013年2月7日2月12日、現在は分析中)繊維混入有無が高強度コンクリートの細孔径分布に及ぼす影響や加熱温度により細孔径分布の変化に及ぼす影響を調べるため、ポロシメータ法(水銀圧入法)により細孔径分布を測定した。現在までの分析結果では、加熱温度が増加することにより積算細孔容積分布は増加する結果になった。繊維混入有・無による影響などを分析している。爆裂メカニズムの解明には、実験の全体計画、試験体の製作、加熱実験の実施、実験結果の考察まで、綿密な観察と分析が必要である。試行錯誤もあるが、方向性としてはほぼ計画に沿って進んでいる。熱・水分特性の測定では、平衡含水率の測定に予想以上の期間を要しているが、まもなく完了する予定である。そのため、1年目の研究成果物は少ないが、測定が完了次第で成果の取りまとめに移る予定である。おおむね順調に推移しているが、平衡含水率と熱伝導率の測定に当初よりも長時間が必要となったこと、当初予定していなかった実験を追加したため、一部の測定が残っている。残課題の測定を取り急ぎ行い、とりまとめを急いでいる。研究課題全体の実施状況に大きな問題はない。熱・水分物性の測定については、測定装置(デシケータ)を増設して対応する。