hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
一般相対論的宇宙現象の研究

1.初期宇宙:宇宙初期の時空構造としての多次元世界(ブレーンワールド)に埋められた4次元時空の研究が盛んに行われ,フリードマン宇宙の再現、ニュートン力からのずれの問題など、多くの成果が得られた。また、ストリング理論、超重力理論にもとずくインフレーション宇宙のモデルや密度揺らぎの生成についても研究された。さらに、これらの時空の特異点(裸の特異点も含む)の研究も多くなされた。2.重力波、ブラックホール:中性子星、ブラックホール等のコンパクト星のバイナリ(二重星)の運動の一般相対論的取り扱い、および、重力波放出の研究が精力的に行われた。また、ブラックホール周辺の電磁現象、ブラックホールとスカラー場との相互作用などの研究がなされた。とくに、銀河中心に見つかった中質量のブラックホールの観測的、理論的研究が注目された。ガンマ線バーストの発生機構も調べられた。3.非一様性、大規模構造と重力レンズ現象:Ia型超新星の加速現象の観測データを再現する宇宙モデルとして、宇宙定数または、未知の物質(クインテッセンス)を含むものが考えられ、その物質の状態方程式の研究が行われた。また、ボイド(低密度)領域が宇宙定数の働きをする宇宙モデルも研究された。重力レンズ現象に関しては、弱レンズ効果による大規模構造の研究が注目された。また、銀河形成における再加熱と光電離効果がもたらす影響について、および、非線型バイアスの大規模構造における意義についても研究された。以上の研究成果の多くは、平成14年4月に京都大学にて開催した「宇宙論と、重力理論の最前線」研究会および平成14年1月に早稲田大学にて開催した「一般相対論および重力」研究会において発表され、議論された。平成14年度の研究は、次の3項目の対象に対して行われたので、それぞれについて述べる。また、ストリング理論、超重力理論にもとずくインフレ-ション宇宙のモデルや密度揺らぎの生成についても研究された。2.重力波、ブラックホール:中性子星、ブラックホール等のコンパクト星のバイナリ-(二重星)の運動の一般相対論的取り扱い、および、重力波放出の研究が精力的に行われた。また、銀河中心に見つかった中質量のブラックホールの観測的、理論的研究がなされた。ガンマ線バーストの発生機構との関連において、quark starやhypernovaの観測と理論的モデルが注目され研究された。さらに、日本および欧米の重力波検出装置(TAMA300、LIGO等)の稼働に対応して、検出のための解析が熱心になされた。
N-ヒドロキシフタルイミド(NHPI)を触媒とする新酸素酸化反応の開拓

N-ヒドロキシフタルイミド(NHPI)が種々のアルカン類の酸素酸化反応を良好に促進する触媒となり、シクロヘキサンやアダマンタンのような環状炭化水素を担当するアルコール、ケトンやカルボン酸のような含酸素化合物に収率よく変換させることが可能となった。また、トルエンやキシレンに代表されるアルキルベンゼン類の選択的な酸素酸化反応を常温・常圧のもとで世界に先駆けて初めて達成することができた。すなわち、トルエンを触媒量のNHPI(10mol%)と極微量の酢酸コバルト(II)塩の存在下で常圧の酸素雰囲気のもと酢酸溶媒中室温で20時間攪拌させると、トルエンの転化率(84%)、安息香酸への選択率(81%)で達成された。これまで、本酸化反応は150°C程度の高温で加圧(5-10気圧)下のもとで行われていることから、今回初めて本反応を穏やかな反応条件のもとで行える酸化技術の開発に成功した。さらに、種々のアルキルベンゼン類を同様な反応条件のもと酸素酸化できることを見いだしている。また、イソブタンの酸素酸化反応を空気を酸化剤としてNHPI触媒と少量のコバルト塩の存在下70°Cでアセトニトリル中で反応させるとt-ブチルアルコールが収率よく得られることがわかった。これらの結果はこれまでに行われてきた酸素酸化に比べて反応条件や反応の選択性など大幅に凌駕し、新しい酸素酸化法として注目されるものである。分子状酸素を酸化剤とする有機基質への直接的な酸素導入反応は、合成化学上極めて重要な反応であり、これまでにも多くの研究がなされている。申請者らは、N-ヒドロキシフタルイミド(NHPI)がこれまでにない極めてユニークな酸素酸化触媒として働き、種々の有機基質の酸素化を促進することを発見した。本研究では、シクロヘキサンやアダマンタンのような環状アルカンを10mol%のNHPI触媒と0.5mol%程度のマンガンまたはコバルト塩の存在下常圧酸素雰囲気のもとで反応させると、良い収率で相当する酸素化生成物が得られることを見出した。例えば、シクロヘキサンを70-100°Cで酢酸マンガン共存下で反応させるとアジピン酸が転化率70%、選択率75%前後で得られることがわかった。また、アダマンタンをコバルト塩の存在下70°Cで酸化するとアダマンタノールとアダマンタンジオールが、これまでの酸素酸化反応では達成できなかった高い収率で生成することがわかった。特に、アダマンタンジオールは従来の酸素酸化反応で合成された例がないが、本触媒系を用いるとジオールが50%以上の収率が得られ合成化学的にも極めて興味深い結果であると考えられる。さらに、アダマンタンジオールを基質に用いるとアダマンタントリオールが良い収率で生成することを見出した。さらに、アルキルベンゼン類の酸化反応を本系を用いて行うと、常温常圧のもとで酸素化が達成できることがわかった。例えば、トルエンはこれまで100°C以上の温度で酸素化が行われていたが、本触媒系により室温でほぼ定量的に安息香酸に変換できることがわかった。N-ヒドロキシフタルイミド(NHPI)が種々のアルカン類の酸素酸化反応を良好に促進する触媒となり、シクロヘキサンやアダマンタンのような環状炭化水素を相当するアルコール、ケトンやカルボン酸のような含酸素化合物に収率よく変換させることが可能となった。すなわち、トルエンを触媒量のNHPI(10mol%)と極微量の酢酸コバルト(II)塩の存在下で常圧の酸素雰囲気のもと酢酸溶媒中室温で20時間撹拌反応させると、トルエンの転化率(84%)、安息香酸への選択率(81%)で達成された。これまで、本酸化反応は150°C程度の高温で加圧(5-10気圧)

下のもとで行われていることから、今回初めて本反応を穏やかな反応条件のもとで行える酸化技術の開発に成功した。さらに、種々のアルキルベンゼン類を同様な反応条件のもと酸素酸化できることを見いだしている。また、イソブタンの酸素酸化反応を空気を酸化剤としてNHPI触媒と少量のコバルト塩の存在下70°Cでアセトニトリル中で反応させるとt-ブチルアルコールが収率よく得られることがわかった。これらの結果はこれまで行われてきた酸素酸化に比べ反応条件や反応の選択性など大幅に凌駕し、新しい酸素酸化法として注目されるものである。
中国の陳情活動と集合行動に関する政治社会学的な実証研究

「異議申立て」活動に関する現地調査で次の知見を得た:1集団陳情が暴動へ拡大した甕安事件の現地調査から、そのメカニズム、中国的秩序回復の図式2陳情行動を含む社会意識に関するアンケートから792票(無作為抽出)及び陳情経験者56票(有意抽出)の有効回答を入手し、社会主義的温情主義、運動性の欠落等を析出3鉱山経営に伴う環境公害に焦点を当て、環境NPOや“癌村"の基層行政組織への聴き取りを通じ、活動実態と汚染防止対策に対する末端行政府の消極性、訴訟救済の困難さを分析;4三峡ダム移民調査から立退き10年後の移民層の分化や陳情の鎮静化、陳情行動の「哀訴嘆願」の視点から日中の陳情活動の類似性を検証した。「研究目的」は「中国における陳情活動や集合行動(デモ、暴動や各種の社会運動など)に関する実証的データの収集と分析である。本年度は日中関係の悪化に伴い現地調査日程に少し支障が出たぶん、理論研究や資料収集と分析、論文や著書の執筆・刊行を行った。研究の初年度でもあり、現地の研究協力者やコーディネーターのサポートを受けて初歩的な調査を含む研究の立ち上げにはこぎ着けた。松戸班に関しては研究方法には2種ある。(1)「陳情を含む意識(農村と都市)に関するアンケート調査」の実施に向けて華南の大学教員(社会学者)との協力体制の基礎が構築できた。日中双方で設問の検討を重ねて調査票の完成段階に到達した。本年度中のアンケートの一部の実施予定が、昨年秋の尖閣問題の影響を受けて、アンケートは第2年度(平成25年度)晩期へ延期となった。しかし、もう一つの研究方法である(2)インテンシヴな面談調査に関しては北京で「座談会」形式で10名の陳情者との接触ができ、調査方法の整備のための基礎ができた。本格的なヒアリング調査に向けて、所属大学の「人を対象とする研究」倫理審査の許可を得る手続きを行って、本格的なヒアリング調査の実施の素地ができた。アンケート及びヒアリング調査とも、テーマと方法の点で日本はもとより現地中国でも実施が皆無に近く意義は大きい。また星野班の研究テーマは「少数民族地域における社会的不安」の分析である、やはり尖閣問題の影響と現地の政情不安のせいで本格的調査は実現できていないが、新彊ウイグル地域、中国東部の朝鮮族地域で予備調査を行い、さらに「在外支援組織」の一つである米国の組織による資料収集などを実施した。浜本班では地域開発という広い視点から、日中のダム建設に伴う移転問題とコミュニティの再編の研究を目指している。本年度は主に現地中国の三峡学院(重慶市万州)や河海大学(南京市)の研究協力者との問で調査体制の基礎づくりや資料収集と次年度のヒアリング調査に向けて「ダム移民」の移転先の選定などの作業を行った。日本に関しては、授業の合間を縫って御母衣ダム(岐阜県)などで予備調査を行った.また理論研究の一環で「海外などでの異文化研究における調査方法論1についても論考を刊行した。今年度は3班のうち1つの班の入替えが生じたため、実際上は2つの班が研究を進めた。まず松戸班は華南の某市でのアンケート調査(テーマは「信訪を含む政治意識調査」でサンプリングを通じた農村392票、都市400票の有効回答を入手)を年度末になってようやく入手し、10年前との比較可能な貴重なデータ(10年前の調査は中国人研究者が独自に実施したもの)を確保した。データ解析は松戸武彦が主として実行しており、公開した2本の論文では主に10年前のデータの分析をして、このたび、年度末に入手したデータとの比較のためのいくつかの視点を洗い出す作業を行った。また同班は定性データも入手するために、本研究テーマである「異議申し立て」に属する集合行動の一種である甕安事件に関する現地調査を実施し、集団抗議事件と呼ばれるその事件のマクロ、ミクロな背景や事件の収拾における中国的特質、およびその危うさの分析を進めた。さらに北京では複数の信訪人や思想犯の被疑者(行政拘禁後に釈放)への聞き取り調査を実施し、そのデータの整理を行った(現在継続中)。いま一つの研究班である浜本班は、発電ダムとしての御母衣ダム建設に対する住民運動に関するヒアリングの記録を公刊(著書欄参照のこと)したほか、「開発事業に伴う陳情行動の日中比較」の観点から、今年度は特に銅山開発に伴う煙害に対する住民の陳情行動に視点を当て、足尾銅山、別所銅山に関して現地調査と史資料収集を行った。

さらにダム開発に伴う陳情行動について、小河内ダム、御母衣ダムについては史資料を収集し、中国のダムについては三峡ダム建設に伴う移転住民について現地調査を実施し、資料を整理した。本研究の最大の意義は、現地研究者も敬遠する政治的なテーマに関する現地調査を実施して一次資料を入手し分析した点である。研究組織は3班から構成されていた。松戸班は中国華南地方の某市と某県で実施した「陳情を含む社会意識調査」で得た農村住民392票、都市住民400票(いずれも無作為抽出)と陳情経験者56票(有意抽出)の結果を、主に松戸武彦が中心となって分析し、速報的に論文として発表している。他方、未解決陳情問題の充積が大規模暴動へと発展した例としての甕安事件について現地調査を行い松戸庸子が成果を学会発表と論文で発表した。アンケート調査はテーマの政治性の点から中国現地でも実施が難しく成果は稀少かつ貴重である。また事件から8年も経た甕安事件に注目する研究者は少なく、事件の分析から提起した「中国的秩序形成」「信訪から集合行動へ」という視角は中国社会構造研究に対して新しい理論面視角を提起した。浜本班は「再開発の社会学」の観点からダム建設に伴う立ち退きの社会的影響の研究を進めてきた。今年度は夏に「三峡ダム移民の10年後」の生活実態を現地調査し、成果の得られないままに陳情活動が長期化している点、移転先の社会状況が陳情者を分断している点を確認した。御母衣ダムや三峡ダム調査の成果は各種図書や学会発表で公表している。櫻井班は公害問題を中心としてその被害者救済を推進する環境NGO等に聴き取り調査を行った。8月には長沙市曙光環保公益発展センターで、2015年3月には広東省韶関県の某鉱山周辺の通称“癌村"での調査を通じて、被害者が陳情と司法(訴訟)の二つのチャネルを利用している実態を把握し、特に司法救済の阻害要因に関する論文を発表した。櫻井は今年度のみの参加で、櫻井の研究成果はチーム全員と数名の中国側研究者の論考も交えた論文集『中国社会と異議申し立て(仮称)』(2017年刊行予定)にて公表される。26年度が最終年度であるため、記入しない。社会学26年度が最終年度であるため、記入しない。中国でのアンケート調査や現地調査(特に新彊ウイグル自治区)は尖閣問題という外交問題のしわ寄せ等の理由で、必ずしも当初の予定をすべてクリアできたとは言えない。この点は日中関係という不可抗力の影響下にあるが、中国側の研究協力者やコーディネーターとの信頼関係が維持できているために、政情の好転によりすぐに調査に着手できる。したがって、総体としては初年度でもあり大きな遅れが出ているとは判断していない。本年度の補助金の大半を支出した松戸班の最重要課題は、中国現地でのアンケート調査の実施とデータ入手であった。社会主義国での調査という特殊事情により相当程度の困難はあったものの、中国側研究協力者への委託調査という形でアンケート調査を実施し、委託費を支払い、その成果物(USBに入力された792サンプルの有効回答)も入手することができた。統計解析を担当する松戸武彦が中心となってデータ分析を進めている。また、分担研究者が1名離脱するという予期しない事態が発生したが、平成26年度より本格的に始動する別の分担研究者を補充することができた。上記の離脱者の発生によってうまれた研究費約100万円は、アンケート調査費用の高騰(急激な円安)で吸収することができた。松戸班では約14万円の繰越金は発生したが、3月末の中国での現地調査でほぼ支出済みである。また浜本班にもほぼ同額の残金が発生したが、来年度十分に支出可能である。
NC工作機械を用いたバニシングと仕上げ切削による金属曲面処理法の開発

本研究では,滑らかで耐摩耗性と疲労強度を有する金属表面を簡便かつ高効率で創成するために,高硬度の工具を加工対象面に擦り付けるバニシング加工と微量の切込みによる仕上げ切削加工を組み合わせた加工法の開発と評価を行った.本研究により,力制御が可能な5自由度加工機を用い,良好な表面性状のダイヤモンドチップをバニシング工具とすることで,切削工程を省略しても良好な仕上げ面が得られることを確認した.本研究では,滑らかで耐摩耗性と疲労強度を有する金属表面を簡便かつ高効率で創成するために,高硬度の工具を加工対象面に擦り付けるバニシング加工と微量の切込みによる仕上げ切削加工を組み合わせた加工法の開発と評価を行った.本研究により,力制御が可能な5自由度加工機を用い,良好な表面性状のダイヤモンドチップをバニシング工具とすることで,切削工程を省略しても良好な仕上げ面が得られることを確認した.今年度は年度当初の研究実施計画の通り,球頭形状のダイヤモンドチップをバニシング工具として用いた.工作物には加工後の表面層の金属組織の変化を容易に観察可能ためにステンレス鋼SUS316を用いた.加工機には,空間5自由度を有するパラレルメカニズムロボットを用いた.第一に基礎的な加工特性を把握するために,平面に対するバニシング加工を行い,加工中の加工力ならびに加工後の表面特性について検討した.その結果,ダイヤモンドチップによるバニシング加工では非常に平滑な仕上げ面(本実験ではRaで0.1ミクロン以下)が得られた.また,加工後表面層の金属組織は数十ミクロンの領域で微細化されており,表面層の断面硬度を測定したところ,表面層から材料内部に向かうに伴い,硬さが母材硬さに徐々に減少する傾向が得られた.このことから,バニシング加工で良好な仕上げ面粗さと表面の改質効果が同時に期待できることが判明した.次に,曲面への応用として一定曲率の凹面を対象としたバニシング加工について検討した.工具,工作物等の実験条件は前述の平面への加工の場合と同一とした.曲面への加工の際は,加工点の接線方向に対し法線方向の加工力成分が常に一定になるように工具経路を制御した.その結果,凹曲面においても平面の場合と同様に良好な表面性状の仕上げ面が得られることを明らかにした.これらのことから,本加工法はNC工作機械で実現可能な曲面処理法として期待できるといえる.さらに,より良好な表面粗さならびに改質層特性を実現すべく,ダイヤモンドチップを回転させる機構をパラレルメカニズムロボットに付加した.回転機構にはエアスピンドルを用いた.現在は工具を対象面に対し傾斜させ回転させながらの加工が可能な状態にまで至っている.しかしながら,工具振れ回りによる表面粗さへの悪影響が認められ,この対策を検討しているところである.最終年度である今年度は,工具回転による工作物の仕上げ面粗さ,仕上げ面表面層の硬さ分布と金属組織形態を明らかにするとともに,これまで対象としていたステンレス鋼に加え,より高硬度な焼き入れ鋼に対する効果についても検討した.加えて,工具走査に伴い定力制御すべき方向成分が変化する曲面に対して,本加工法を適用した.今年度得られた成果を下記する.工具を回転させながらバニシング加工することで,回転させていない場合に比べ,同一条件下でも,より高い対象表面層の材料流動を生じさせることが可能なことを明らかにした.また,金属組織形態に大きな違いは認められないものの,表面に極近い部分で,明確な材料硬さの増加が認められた.加えて,より表面性状の改善が困難となる高硬度焼き入れ鋼を対象とした実験において,工具回転により得られた仕上げ面の表面形状は,工具を回転させない場合のそれより,平滑な形状を呈することを明らかにした.このことから,工具回転により,より効率的で効果的なバニシング加工が可能となることを明らかにした.加工機にパラレルメカニズムを用いて,自由曲面に対しても工具押付力の加工点法線方向成分を一定とできる制御システムを構築した.曲面の実加工により,平面加工と同様に表面性状が改善することを確認し,対象面形状に関わらず,本加工法が有用であることを明らかにした.本研究計画では,表面改質を目的とするバニシング加工と表面性状の改善を目的とする仕上げ切削加工を別工程とする計画から始めたが,良好な表面性状を有するダイヤ工具を用いることで,その両者の目的をバニシング加工のみで得られることが判明し,バニシング加工のみの加工特性に焦点を当てた.定力制御が可能なパラレルメカニズムを加工機として用い,回転工具により定力制御下でバニシング加工を施すことで,曲面においても良好な仕上げ面性状が得られることを明らかにした.切削加工,塑性加工本研究ではバニシング加工と仕上げ切削加工により,自由曲面を有する加工対象物に対し,良好な表面性状と表面改質層の両者の獲得が可能な加工法の開発を目的としている.研究実績の概要で述べたように現時点までに,対象形状が平面ならびに曲面にかかわらずダイヤモンドバニシング工具を用いることで,仕上げ切削工程の省略が期待できる程度の表面粗さが実現できることを明らかにした.加えて,それらの加工表面層の金属組織は微細化されており硬度の上昇も認められ,改質層も得られていることも明らかにできた.これらのことから,当初の計画以上に進展していると自己評価した.本研究の当初の予定では,バニシング加工は加工対象の表面層に改質層を生成することに特化した工程として位置付けており,良好な表面性状を得るために,バニシング加工後の対象面に追加工として仕上げ切削を施す計画であった.

しかしながら,バニシング工具としてダイヤモンドチップを用いることで,仕上げ切削で期待できる表面粗さよりも良好な粗さが得られることが明らかとなった.そのため,バニシング加工のみで良好な表面性状と加工変質層の獲得が可能であるかの検討を中心に行っていく.今後は,ダイヤモンド工具を回転させて加工対象面との摺動距離を増加させることで,より良好な表面性状と改質層の生成を目指した加工法について検討する.現時点で,工具回転による振れ回りの影響が認められるため,これを抑制可能な工具の芯出し方法を検討する.最終的に回転工具によるバニシング加工を自由曲面に適用し,基本的な加工特性ならびに良好な加工結果が期待できる加工条件の提示を目指す.
地球型惑星のマントル進化：３次元球殻モデルを用いた系統的数値シミュレーション

本研究では、まず二次元モデルを用いた数値シミュレーションにより、火成活動やマントル対流の結果、地球など様々なサイズの惑星においてマントルは45億年の歴史を通じてどのように進化するかを探求した。さらに、この研究で明らかになったマントル対流と火成活動の相互作用やプレートテクトニクスによるマントルの不均質構造形成などの進化の主要な特徴が、三次元球殻マントルにおいても同様に発現するかを解明するため、三次元数値モデルを開発し、将来の惑星進化のリアリスティックなモデリングへの展望を開いた。本年度は、まず地球と金星について2次元火成活動マントル対流結合系モデルを用いてマントル進化のシミュレーションを行い、どちらの惑星についても、マントルは2段階で進化する事を示した。すなわち、初期のマントルに放射性元素が豊富にあり内部加熱が強かった時期には、ポストスピネル転移とガーネットペロフスカイト転移の効果によりマントル対流は脈動しそのピーク時には激しい火成活動が起こりマントルは強く撹拌されるが、放射性元素が壊変し内部加熱が弱まる後期には、マントル対流はより定常的になり火成活動も連続的になる事を見いだした。特に地球の場合、初期にはカオティックだったプレート運動が後期には定常的になり海嶺火山活動により生成される地殻がコアマントル境界に蓄積し、マントルはグローバルなスケールで不均質になる事を示した。この結果は、地球のテクトニクス史や地震波トモグラフィーの観察結果をよく説明するものである。次に、地球の10倍の質量を持つスーパー地球のマントルに期待される2次元モデルを用いた熱対流の数値シミュレーションを行った。これにより、スーパー地球では断熱圧縮の効果のためマントル対流は弱められ、特にコアマントル境界から浮上してくる高温プルームは断熱膨張による冷却のため途中で浮力を失い、地表面まで上がって来られないという結果を得た。これは、スーパー地球ではホットスポット型の火成活動が起きない事を示唆しており、そのテクトニクスを理解する上で重要な意味を持つ。さらに、月のマントル対流を視野に入れて、3次元球殻モデルを用いた熱対流の数値シミュレーションを開始し、一部結果を得始めている。特に、現時点で既に、粘性率の温度依存性のある流体の対流のシミュレーションが十分実行可能であるということを確かめた。本年度は、月や水星などの小型惑星のマントル進化の二次元および三次元数値シミュレーションと地球の10倍の質量を持つスーパー地球のマントル対流の二次元数値シミュレーションを行った。まず惑星進化一般の二次元シミュレーションにより、(1)ある程度サイズの大きな惑星ではマントル湧昇流と火成活動の間にポジティブフィードバックがかかりマントルは強く撹拌均質化され火成活動は間欠的に起こるが、(2)月のような小さな惑星ではこのフィードバックがかからないためマントルは化学成層しており、またそのマントル進化はより大きな火星や地球とは本質的に異なるものとなる事を示した。さらにこの結果に基づき、月ではマグマオーシャンにより生成されたであろうマントルの不均質構造がその後も長く生き残るが、火星や地球などの大型の惑星ではマグマオーシャンの影響は惑星進化の初期にマントル対流の強い撹拌のため消されたであろう事を予測した。また、マントル対流の三次元球殻モデルを開発し、小さなコアを持つマントル中の熱対流の性質を調べ、月ではコアやマントル深部にいくら熱源を入れてもマントルの平均温度はほとんど上昇せず、熱は煙突のような働きをするプルームを伝って外へ放出されることを見いだした。さらにスーパー地球については、広範囲のパラメーター空間でシミュレーション行い、断熱圧縮の効果により厚いリソスフェアが発達し、また地球でホットスポットの火山活動などの原因となっている高温プルームは無視できる程度の微小なものしか形成されないことを明らかにした。本年度は、3次元球殻に於けるマントル熱対流の線形安定性解析と数値シミュレーションを行い、水星のマントル進化の二次元モデルを構築した。さらに、スーパー地球におけるマントル対流の様式の惑星サイズ依存性や、対流しつつある3次元マントルに於ける流体(マグマ)の浸透流による移動の数値シミュレーションに着手した。(1)3次元球殻の熱対流での解析では、粘性率の強い温度依存性を考慮して、様々なサイズのコアからの加熱により対流が起こるための条件である臨界レイリー数を求めた。この結果、月や水星のマントルのレイリー数はこの臨界値以下、火星では臨界値と同程度、金星と地球では臨界値を超えている事を示し、さらに臨界値より上でリソスフェアが発達する条件を数値シミュレーションにより明らかにした。(2)水星のマントル進化の二次元モデリングにおいては、その観測された火山活動史と整合的なモデルを開発する事に成功した。ただし、このモデルの特徴としてマントル対流による水星のコアの冷却率が大きく、観測された水星の熱収縮から推定される水星内部の熱史とモデルを合わせる事が困難である事がわかった。(3)マグマの移動を含むマントル3次元対流の数値モデリングでは、浸透流によるマグマの移動を数値不安定を起こす事なく計算する事に成功した。(4)スーパー地球のマントル対流の数値シミュレーションでは、これまでの研究で地球の10倍の質量を持つ惑星で断熱圧縮の効果がマントル対流を顕著に弱める事を示したが、今回この断熱圧縮の効果は地球の6倍以上の質量を持つスーパー地球で顕著である事を見いだした。

球殻における固体マントルの熱対流および固体マントル中のマグマの浸透流による移動の三次元数値シミュレーションに成功した点では研究は順調に進展しているが、プレートテクトニクスの三次元モデル化が、数値計算上の困難(数値不安定の発生)のため思うように進展していない。本年度は、火成活動のモデルの3次元化に成功し、また、プレートテクトニクスのモデルの3次元化に目処をつけた。(1)火成活動の3次元モデル:火成活動はマントル湧昇流によるマグマの生成と、生成したマグマの浸透流による分離と移動という二つの要素から成り立つ。そこでまず、対流しつつあるマントル中の浸透流によるマグマの分離と移動の数値シミュレーションを行った。大まかには、2次元空間でも3次元空間でもマグマの分離は対流速度と比べて浸透流によるマグマの移動速度の方が大きいとき起こるが、さらに細かく見ると、3次元空間での対流の方が対流のパターンの時間依存性がつよく、この時間依存性のため効率よくマグマが分離することがわかった。さらに、このマグマの分離と移動のモデルに湧昇流によるマグマ生成のモデルを加え、2次元数値シミュレーションでその存在が確認された火成活動マントル湧昇流フィードバックが3次元空間でも働くことを確認した。(2)3次元熱対流の数値シミュレーションを実行し、プレートテクトニクスのモデル化に目処をつけた。地球上ではプレートは剛体の板のように振る舞い、自重で割れて沈み込み帯が新たに発生するといったことは起こらない。筆者らのこれまでの研究から、これは粘性率が応力履歴に依存するために現れる特徴であることが示唆されてきたが、同様の粘性率の応力履歴依存性を持つ流体の3次元熱対流の数値シミュレーションを実行し、これまでに剛体の板としてのプレートが現れるレジーム(強いプレートのレジーム)での計算に成功した。本来は強いプレートのレジームで火成活動も含めた3次元数値シミュレーションを行うはずであったが、未だに火成活動とプレートテクトニクスのシミュレーションを別々の計算として行っている。本年度は、対流しつつある三次元部分球殻マントルにおける火成活動と三次元矩形領域に於けるプレートテクトニクスの数値モデリングでこれまでに遭遇してきた数値計算上の技術的困難を解消し、地球シミュレーターや「京」コンピューター上でシミュレーションを実行することに成功した。火成活動のモデリングに関しては前年度までに、三次元矩形マントル全体が液相(流体)を含んでいる場合に、この流体がその浮力により駆動される浸透流によって対流しつつある固体マントル全域から分離していく様子をシミュレートすることに成功した。しかし実際の惑星のマントルでは、往々にして火成活動は海嶺やホットスポットの火山活動に見られるように局在化している。このため火山活動が誘起する固体マントルの流れも、マントル全体では大したことはないにもかかわらず、局所的には非常に強いものになりがちである。このような局在化した流れを効率よく計算するために、ヘルムホルツ分解という手法を適用した。これは、火成活動が誘起する局在化した流れをマントル全体の流れとは別にあらかじめ効率のよい手法を用いて計算しておくというもので、本年度はこの手法を用いて、固体マントルの対流によるマグマ生成と生成されたマグマの浸透流による移動を効率よくシミュレートすることに成功した。
セルピンにおけるループ挿入中間状態の解析:アミロイド形成抑制へのアプローチ

血清中などに見出されるセリンプロテアーゼインヒビター(セルピン)において、組織への沈着や重篤な遺伝的分子異常の原因となるコンフォメーション変化;ループ挿入を制御抑制することを目的とし、その中間状態の解析を試みた。研究対象として、セルピン・スーパーファミリーに分類されるものの、阻害活性を持たない卵白タンパク質;オボアルブミンに着目し、そのループ挿入を検出する実験系を探索した。従来はベイト・リージョンを切断するターゲット・プロテアーゼの他にループ挿入に関与する部分で切断するプロテアーゼを用いて、ループ挿入前後のコンフォメーションの違いを、限定加水分解により解析していたが、操作が煩雑で、定量誤差も大きかったため、より簡便で高精度の実験法が必要であった。本研究において、ループ挿入に伴うコンフォメーション変化により、イオン交換クロマトグラフィーにおける溶出位置が変化することを見出し、これを指標にループ挿入の定量的解析が可能となった。本法を用いて、ループ挿入型オボアルブミン変異体R339T/A352Rのループ挿入を解析したところ、限定加水分解を用いた解析法に比べ、著しく誤差は小さく、得られた一次反応速度定数は、従来法と同等であった。更にR339T/A352Rに付加的に部位特異的置換を加えた変異体について、pH、温度を変えてループ挿入速度を解析した結果、各変異体とも、pH依存性を示し、その変曲点はpH4.6付近であった。中性付近でのループ挿入速度を向上させる目的でpH依存性を解消する変異体の作成を試みたが、1残基づつの置換導入では、pH依存性を解消するには至らなかった。今後の展開として、本タンパク質が酸性領域でモルテングロビュール構造を取ることを考慮し、分子の構造安定性とループ挿入の相関関係を解析することで、ループ挿入の中間状態と分子重合機構の連関を見出すことができると考えている。血清中などに見出されるセリンプロテアーゼインヒビター(セルピン)において、組織への沈着や重篤な遺伝的分子異常の原因となるコンフォメーション変化;ループ挿入を制御抑制することを目的とし、その中間状態を解析する方法を開発した。従来はベイト・リージョンを切断するターゲット・プロテアーゼの他にループ挿入に関与する部分で切断するプロテアーゼ;サチライシンを用いて、ループ挿入前後のコンフォメーションの違いを、サチライシン感受性の変化を指標に解析していたが、操作が煩雑で、定量誤差も大きいため、より簡便で高精度の実験法が必要であった。本研究の端緒において、ループ挿入に伴うコンフォメーション変化により、イオン交換クロマトグラフィーにおける溶出位置が変化することを見出し、これを指標にループ挿入を定量的に解析することが可能となった。本法を用いて、ループ挿入型オボアルブミン変異体R339T/A352Rのループ挿入を解析したところ、サチライシンを用いた解析法に比べ、著しく誤差は小さく、得られた一次反応速度定数は、従来法と同等であった。更にR339T/A352Rに付加的に部位特異的置換を加えた変異体について、pH、温度を変えてループ挿入速度を解析した。その結果、各変異体とも、pH依存性を示し、その変曲点はpH4.6付近であった。ループ挿入の過程に酸性アミノ酸残基の関与が示唆された。ループ挿入の速度は中性付近で遅く、酸性側で速いことから、オボアルブミン変異体におけるループ挿入のpH依存性の原因を探求することにより、セルピンにおけるループ挿入の制御抑制が可能であることが示された。

血清中などに見出されるセリンプロテアーゼインヒビター(セルピン)において、組織への沈着や重篤な遺伝的分子異常の原因となるコンフォメーション変化;ループ挿入を制御抑制することを目的とし、その中間状態を解析する方法を開発し、これを利用してループ挿入の分子機構の解明に向けてタンパク質工学的アプローチを行った。研究対象として、セルピン・スーパーファミリーに分類されるものの、阻害活性を持たない卵白タンパク質;オボアルブミンに着目し、昨年度開発した定量的解析法を用いて、タンパク質工学的に作成した変異体タンパク質について、ループ挿入速度の解析を行った。いずれの変異体についても、酸性でループ挿入が速く、生理的な条件に近い中性付近で遅い傾向が見られた。酸性付近でのループ挿入速度が、本タンパク質が潜在的に持っているループ挿入能であり、酸性残基のカルボキシル基が中性付近で解離することにより、ループ挿入を妨げるようになるとの仮説の元に、pH依存性を解消させる目的で、3種のオボアルブミン変異体を作成した。これらの変異体について、ループ挿入速度のpH依存性を調べたところ、いずれもpH依存性は解消されておらず、今回調べた酸性残基単独では、ループ挿入のpH依存性を解消できないことが示された。今後の展開として、本タンパク質が酸性領域でモルテングロビュール構造を取ることを考慮し、分子の構造安定性とループ挿入の相関関係を解析することで、ループ挿入の中間状態と分子重合抑制の機構を見出すことができるものと考えられた。
プラスミドR64の接合伝達起点における組換え機構の解析

本研究は、プラスミドR64の接合伝達起点(oriT)において見い出された組換え現象の機構を解明することを目的として行われ、以下の成果を得た。・oriT配列の機能領域の同定:接合伝達の際にはoriT配列中に部位特異的ニックが導入され、ニックの導入されたDNA鎖が伝達される。クローン化したR64のoriT配列を用いてDNA伝達の開始と終結に必要な領域を調べた。その結果、DNA伝達の開始には、oriT特異的ニッケースであるNikABタンパクの認識配列と考えられる、ニック部位を含む約30bpの領域が必要とされたのに対して、DNA伝達の集結には、その上流も含んだ約90bpの領域が必要であることが明らかとなった。この配列中には、逆向き反復配列が存在しており、伝達終結の際には、この領域が一本鎖状態となり、特異的な高次構造が形成されると予想された。・組換えに必要な配列の同定:pUC系ベクタープラスミドにR64のoriT配列を2個、順向きにクローン化し、nikAB遺伝子を発現する大腸菌に導入すると、2個のoriT配列間で部位特異的組換えが起こり、oriT配列にはさまれた間の部分が欠失する。様々な変異を導入したoriT配列を用いて組換えの有無を調べた結果、2個のoriT配列のうち、前側と後ろ側のoriTで必要な領域が異なっており、それぞれの必要領域が、DNA伝達の開始と終結に必要な領域と一致していた。従って、この場合のoriT配列は、ローリングサークル型のDNA複製の起点として機能しており、前側のoriTで複製の開始が起こり、後ろ側のoriTで複製の終結が起こったために間の領域が欠失したと考えられた。
磁場を利用した成長因子・細胞局所注入法と超音波照射を応用した骨膜伸展骨形成法開発

骨膜伸展骨形成法において、その骨増生効果を低侵襲かつ最大限に引き出すための研究を行った。磁場を応用して局所注入した成長因子や細胞を定着させることが最大限の目的だが、これまでに骨増生効果が確実とされてきた超音波照射も併用した。イヌの実験に先んじて、ウサギでの超音波照射の実験系の確立から開始した。ウサギの鼻骨に骨欠損部を形成し、そこに2種類のチタンメッシュと、吸収性のメンブレンを留置し、骨形成能が最も高い組み合わせを検証した。今後、イヌでの予備実験を開始し、成長因子と細胞の局所注入を開始する予定である。骨延長法は、手術侵襲が小さいにも関わらず、確実に骨形成が期待できる骨増生法であり、顎顔面領域における骨の欠損や変形部の再建、デンタルインプラント埋入のための前処置に際しての確実、かつ新しい治療法として確立されつつある。しかし、本手術法においては母床骨の骨切りが必須となるため、母床骨が貧弱である場合は手術の適応外となることや期待する骨増生効果が十分に得られないこともある。本研究では母床骨が貧弱であっても、骨延長法を確実に実施することができるように、骨延長術を実施する前に、骨膜伸展骨形成法を施行し母床骨のボリュームを増加させ、前述のような手術適応が困難な症例を減少させることが目的である。この骨膜伸展骨形成法において、より確実な骨増生効果を低侵襲で得るために、生理活性物質を、磁場を利用したDrug and Cell Delivery Systemにて局所注入し、これを磁力で定着させることは最終目的である。昨年度はウサギの顎骨を利用し、様々な実験系を模索してきたが、今年度はウサギの上顎骨および鼻骨部を利用し実験系の完成を図ってきた。より確実な骨形成効果を得るために、すでに広く実績のある超音波照射療法も併用し、実験を行った。実験に際しては、ウサギの上顎骨と鼻骨に10mm大の欠損部を人工的に4か所形成し、これをチタンメッシュトレー、吸収性の医療用メンブレン、何も被覆しないコントロール群に分類した。チタンメッシュトレーは目の数が多いものと少ないものの2種に分類し、最終的に4群で、1、2、8週の比較検討を行った。1、2週では超音波照射群が高い骨形成能を示す傾向にあるが、8週では大差がない傾向が観察されるが、免疫染色に加えて分子レベルでの骨形成能を比較する方法を検討している。骨延長法は、手術侵襲が低いにも関わらず、確実に骨形成が期待できる骨増生法であり、顎顔面領域における骨の変形の修正や骨欠損部の再建、デンタルインプラント埋入のための前処置に際して新しい治療法として確立されつつある。しかし、母床骨の骨切りが必須であり、その母床骨が貧弱な場合には満足のいく骨増生は得られない。本研究では、母床骨が貧弱な場合であっても骨の増生が期待できる骨膜伸展骨形成法において、骨の増生を促進させる生理活性物質を、磁場を利用したDrug and Cell Delivery Systemにて定着させるとともに、骨形成をより促進させる手法として従来から導入されている超音波照射による治癒促進能を応用し、最も効果的な骨増生効果を得るための条件や手法を検討し、骨膜伸展骨形成法をより確実な骨増生法として確立させることを目的とした。骨延長法においてトランスポートセグメントに代わるものは無く、母床骨が細い・薄いなどの不利な条件の場合の骨増生が懸案事項となっていた。骨切りを要さず、骨延長と同様に骨膜下スペースを徐々に拡張してそのスペースに骨を形成させる骨膜伸展骨形成法を応用することで骨延長法の適応拡大を目指しているが、より確実な骨増生効果を得るために、骨膜下のスペースに骨形成因子などの成長因子を注入・移植し、骨形成効果を高めることを計画した。この際、注入した成長因子を作用させたい部分に停滞させるために、磁場を利用したDrug and Cell Delivery Systemを応用するとともに、定着した成長因子による骨形成効果を最大限に向上させるために、すでに広く実績のある超音波照射療法をも応用する実験である。現在、ウサギの顎骨を利用し、上記の実験系の確立を図って、試行錯誤を重ねている状況である。ウサギの顎骨を利用し、骨膜伸展骨形成法の実践を開始しているが、延長装置の設置位置の検討や再現性の問題を解決しきれておらず、実験系の確立のために、試行錯誤を重ねている状況である。磁場を利用したDrug and Cell Delivery Systemを応用しているが、磁力の設定や磁場発生装置の設置位置等も再現性を高めていく必要がある。再現性、客観性を常に意識しながら最終的な実験系の確立を目指すことが第一であるが、次の段階としては、超音波の照射条件や成長因子自体の選択。磁場の条件等の組み合わせを変更し、骨形成能がもっとも高く得られる条件を検索していく。該当なし
胃癌関連遺伝子メチル化を指標とした遺伝子診断

胃粘膜におけるDNAメチル化の生理的変化およびメチル化DNA検出の臨床的意義について:非胃癌剖検例36例(31才以下11例、45才以上25例)の胃上部、中部、下部から、胃粘膜組織を採取してDNAを抽出、methylation-specific PCR(MSP)法で,APC, E-cadherin, DAP-kinase, p16,RUX3,RASSF1A, hMLH1,GSTP1の各遺伝子プロモーター領域のメチル化の状態を検索した.さらに、胃癌症例の癌部、非癌部でのメチル化の状態と比較し、メチル化DNA検出の臨床的意義について考察した。若年者剖検例ではAPC以外にはメチル化は検出されなかったが、高齢者には種々の頻度でメチル化が出現していた(APC>E-cadherin>DAP-kinase>p16>RUNX3>RASSF1A>hMLH1>GSTP1=0)。高齢者非胃癌剖検例胃粘膜、胃癌症例の癌部、非癌部でのメチル化の状態を比較すると、RUNX3が最も癌特異性が高く(P<0.01)、hMLH1とp16のメチル化胃癌症例の非癌部粘膜で、非胃癌症例の胃粘膜に比較して高率にメチル化が検出された(P<0.01)。これらのメチル化DNAの検出は胃癌の診断あるいは発生予測のマーカーとして有用である可能性が示唆された。種々の組織型を示す胃癌細胞株10株、原発胃癌40例およびその背景粘膜について、APCの2つのプロモーター領域(promoter 1A & promoter 1B)のメチル化を検索した。promoter 1Aのメチル化は、細胞株10株全て、原発胃癌の82.5%(33/40),背景粘膜の97.5%(39/49)に検出されたが、promoter 1Bにはメチル化は全く生じていなかった。APCmRNAの発現はプロモーターのメチル化の状態と良く相関しており、細胞株における検索では、ほとんどの株でAPCはexon 1Bから発現していた。MSIを示す多発胃癌と単発胃癌、およびそれらの背景粘膜(非癌粘膜)についてhMLH1遺伝子プロモーター領域のメチル化を検索した。MSI-Hの多発、単発すべての病変にhMLH1プロモーターのメチル化を検出し、背景粘膜では、MSI-Hの多発病変部周囲の62.5%(5/8),単発病変部周囲の53.8%(7/13)にメチル化が検出された。MSI-H胃癌ではhMLH1プロモーターのメチル化が背景粘膜に拡大しており、MSI-H多発胃癌の発生母地と推測される。原発胃癌53例についてE-cadherinプロモーター領域のメチル化を検索した。メチル化は未分化型癌(びまん浸潤型)の83%(15/18)、その他の組織型では34%(12/35)に認められた(p=0.0011)。E-cadherinプロモーターメチル化はbisulfite-sequencingによっても確認された。MSPによるメチル化の検出結果とWestern blottingの結果は良く相関した。プロモーター領域のメチル化によるE-cadherinの不活化は未分化型癌の発生に重要な変化と考えられた。1.胃粘膜におけるメチル化DNA検出の意義について:胃癌症例と剖検例の比較胃癌94例の癌および非癌部胃粘膜と剖検例

14例の胃粘膜からDNAを抽出し,hMLH1,E-cadherin,p16各遺伝子プロモーター領域のメチル化をMSPを用いて検索した.剖検例ではhMLH1のメチル化は検出されなかったが,p16のメチル化は1例(78歳)に,E-cadherinのメチル化は55歳以降の症例では8例中7例に検出された.胃癌症例の癌部および非癌部でのメチル化検出率はそれぞれhMLH1 31.9%,24.5%;p16 22.3%,43.6%;E-cadherin46.8%,67%であったhMLH1のメチル化は癌部,非癌部ともに女性で高率に認められ(P<0.05),癌部では加齢とともに検出率が上昇した.E-cadherinのメチル化は癌部では分化型癌と比較して未分化型癌に高率に検出された(P<0.05)胃粘膜におけるメチル化DNAの検出は胃癌発生の予測因子として有用である可能性が示唆された.2.胃癌におけるTSLC1遺伝子プロモーター領域のメチル化について新規癌抑制遺伝子TSLC1は11q23に位置し,肺非小細胞癌においてプロモーター領域のメチル化とLOHによって不活化されている.胃癌細胞株10株および原発胃癌97例(早期分化型24例,早期未分化型26例,進行分化型17例,進行未分化型30例)を対象として,bisulfite-SSCPおよびsequencingによってTSLC1プロモーター領域のメチル化を検索した.また,マイクロサテライトマーカーを用いて11q23のLOHを解析したTSLC1のメチル化は細胞株の20%(2/10),原発癌の16%(15/97)に検出された.非癌部胃粘膜にはメチル化は認めなかったLOHは18%(12/68)に認められたがメチル化と同時に認められる症例はなかった.TSLC1のメチル化は癌特異的変化であり,胃癌の約2割に認められる.胃粘膜におけるDNAメチル化の生理的変化およびメチル化DNA検出の臨床的意義について:非胃癌剖検例36例(31才以下11例、45才以上25例)の胃上部、中部、下部から、胃粘膜組織を採取してDNAを抽出、methylation-specific PCR(MSP)法で,APC, E-cadherin, DAP-kinase, p16, RUNX3, RASSF1A, hMLH1,GSTP1の各遺伝子プロモーター領域のメチル化の状態を検索した.さらに胃癌症例の癌部・非癌部でのメチル化の状態と比較し、メチル化DNA検出の臨床的意義について考察した。若年者剖検例ではAPC以外にはメチル化は検出されなかったが,高齢者には種々の頻度でメチル化が出現していた(APC>E-cadherin>DAP-kinase>p16>RUNX3>RASSF1A>hMLH1>GSTP1=0)。高齢者非胃癌剖検例胃粘膜、胃癌症例の癌部、非癌部でのメチル化の状態を比較すると、RUNX3が最も癌特異性が高く(P<0.01)、hMLH1とp16のメチル化胃癌症例の非癌部粘膜で、非胃癌症例の胃粘膜に比較して高率にメチル化が検出された(P<0.01)。これらのメチル化DNAの検出は胃癌の診断あるいは発生予測のマーカーとして有用である可能性が示唆された。
高い接着耐久性を有する歯質と補綴装置との接着術式の確立

1エナメル質の接着におけるリン酸エッチングと4-META含有プライマー処理との相互作用および接着耐久性に及ぼす影響エナメル質を被着体として,リン酸によるエッチングを行い,機能性モノマーとして4-METAが含有されているプライマーの併用がアクリル(MMA-TBB)レジンとの接着耐久性に及ぼす影響について比較検討を行った。その結果,4-METAがエナメル質に浸透し,脱灰されたエナメル質深部へのモノマーの浸透を促進し,エナメル質樹脂含浸層を形成することが示唆された。さらにプライマーに含まれるNa2SO3がレジンタグ末端やエナメル質に浸透したモノマーの重合を促進したことが示唆された。本研究の結果は,2019年にJournal of Prosthodontic Researchに掲載されている。2エナメル質の接着におけるリン酸エッチングとMDP含有アクリルレジンとの相互作用および接着耐久性に及ぼす影響エナメル質を被着体として,リン酸によるエッチングを行い,機能性モノマーとしてMDPが含有されている試作アクリル(MDP/MMA-TBB)レジンを使用した場合の接着耐久性に及ぼす影響について比較検討を行った。その結果,アクリルレジンに含まれるMDPが接着耐久性の向上に有効であることが示唆された。結果に関して論文の作成投稿を行う予定である。3エナメル質とアクリルレジンの接着における仮着材の影響前歯部の審美性を改善するポーセレンラミネートベニアによる修復において,修復物の形態確認のために,プロビジョナルレストレーションの仮着による確認が必須である。ポーセレンラミネートベニア装着において仮着材の残留が課題となるが,仮着材の種類の増加に伴い,適切な仮着材の選択に関して不明な点が多い。そのため,エナメル質の接着に有効な仮着材および除去法を明らかにすることを目的とし,現在実験を遂行中である。平成29年度の研究として,エナメル質の接着に有効なリン酸エッチングと機能性モノマー含有のプライマー処理に着目し,リン酸エッチングと機能性モノマー含有のプライマー処理との相互作用および接着耐久性に及ぼす影響について比較検討を行った。この研究の背景として,エナメル質の接着の研究で使用されているレジンは、レジン系装着材料の中でも界面の重合に劣るコンポジット系のレジンセメントに限られていることが挙げられる。コンポジット系のレジンセメントは光・化学重合型であることから,光透過性の低い補綴装置の装着において重合度の低下が懸念される。そこで,界面から重合し,化学重合型であるトリ-n-ブチルホウ素(TBB)重合開始型メタクリルレジンを使用することで高い接着耐久性が得られると考えられる。リン酸エッチングと併用する機能性モノマーとしては,申請者が過去の報告で無水トリメリト酸4-メタクリロイルオキシエチル(4-META)が有効であることは明らかにしている。しかし,エナメル質とTBB重合開始型メタクリルレジンとの接着におけるリン酸エッチングとリン酸二水素10-メタクリロイルオキシデシル(MDP)の併用による相互作用は明らかにされていないのが現状である。そこで,リン酸エッチングと4-META含有プライマー併用条件,およびMDP含有プライマー併用条件それぞれの相互作用について検討を行い,有効性が確認できている。今後の展望としては機能性モノマーをTBB重合開始型メタクリルレジンのモノマー内に含有させた試作レジンを使用し,リン酸エッチングとの併用による相互作用について検討する。また,メタクリルレジンはMMAのメタクリロイルオキシ基のC=Oの二重結合同士が反応することにより重合反応が進行することを利用して,フーリエ変換赤外分光光度計により時間経過ごとのC=O結合のピーク変化を追うことにより重合度を評価する。平成29年度の研究計画として,エナメル質とTBB重合開始型レジンとの接着における,リン酸エッチングと4-META含有プライマーとの併用,およびリン酸エッチングとMDP含有プライマーとの併用が及ぼす影響を明らかにすることを計画した。結果として,エナメル質に対してのリン酸エッチングとMDP含有プライマー処理との併用が及ぼす相互作用について新たな考察を得ることができた。

ポーセレンラミネートベニア装着において仮着材の残留が課題となるが,仮着材の種類の増加に伴い,適切な仮着材の選択に関して不明な点が多い。そのため,エナメル質の接着に有効な仮着材および除去法を明らかにすることを目的とし,現在実験を遂行中である。平成30年度の研究計画として,機能性モノマーをTBB重合開始型レジンのモノマーの中に含有させた試作のレジンと使用して,リン酸エッチングとの併用がエナメル質の接着耐久性に及ぼす影響を明らかにすることを計画した。この研究に関して計画通り遂行する予定であるが,接着の評価としては,フーリエ変換赤外分光光度計の他に,エネルギー分散型X線分析装置(EDS)を使用することも計画している。エナメル質に含まれない炭素がレジンとエナメル質の境界からどの程度エナメル質内に浸潤しているかを分析することで,接着界面におけるエッチングと機能性モノマーの影響が考察できると考えている。(理由)消耗品購入時に割引がされたことにより繰越金が発生したため。(使用計画)消耗品として購入予定であるプライマー,セメント,被着体試料等の購入費用として,次年度使用額と平成30年度助成金を合わせて使用する予定である。