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教職課程および現職研修における英語発音教育プログラムの開発

教職課程に関連するカリキュラムやシラバスの調査により、教員養成の問題点および教員研修について、重層的に検討することで、英語発音教育の改善についての提言を行った。即ち、小中高の各学校教育において「英語音声指導」を適切に扱えるカリキュラム、モデルプログラムとして、1)英語教職課程の実態調査と科目内容の分析を行い、発音指導を実現する為のプログラムを提言し、2)現職教員の英語音声指導に対する意識調査と発音能力調査を行い、改善すべき発音項目を精選し、発音矯正指導プログラムを開発した。完成した2つのプログラムは、1)は大学の授業で実践し、2)は公開で研修会を開催し普及に努めた。本研究は、英語発音教育の現状を教職課程および現職教員研修の二つの側面から分析し、改善についての提言を行うことを目的としている。その為に、1教職課程に関連するカリキュラムおよびシラバス調査により、教員養成の問題点を探る、2教員研修については、質問紙調査および発音能力調査を行い、現職教員に必要な英語音声に関する要素を探る、その結果として、3英語発音教育の改善についての提言を行うことを計画した。平成24年度の計画は、1を終了させ、2に着手することであった。1については予定通りに終了し、以下の結果を得た。教職課程を設置している大学(204大学239学部)に対して、カリキュラム調査(教科または教職に関する必修科目のみ)、シラバス調査(1,084科目)を実施した。教員が発音指導をする「発音指導力」には、発音に関する知識、自身の発音能力、導入・矯正指導力法の3つの要素が必要になることを示した。調査の結果、カリキュラム(科目)では3つの要素をまったく含んでいない科目が75.2%、逆にすべてを含む科目は0.2%に留まった。いうれか1つを含む科目は16.4%、2つを含む科目が8.3%であった。シラバスからは、学部別では3要素なしが40.2%、1要素のみ23.7%、2要素で32.0%、3要素すべてが4.1%であった。いずれかの要素を扱っている144学部の内訳では、知識のみ26.4%、知識+能力で43.1%、3要素すべてが6.9%であった。これらの事実から、中高で英語授業で発音指導ができない教師が生み出され、その授業を受けた生徒も発音は得意でない場合が多いという悪循環が発生していることが判明した。これを外国語教育メディア学会第52回全国研究大会で研究発表を行い、同機関誌に論文を投稿し受理された。2013年6月に発刊の予定である。2については、着手しているが、協力者を集めている途中である。平成25年度は、既に調査を終えた教職課程におけるカリキュラムとシラバス調査を踏まえ、教職課程において必要な発音指導法のプログラム(案)を作成し、検証作業に着手した。しかし、授業での受講者数が少なかったことから、次年度に再度2大学で検証を実施するという計画変更を決断した。一方、現職教員の発音指導研修プログラムについても、アンケート調査結果を用いて検討と議論を重ね、研修プログラム(案)の作成までを行った。このプログラムの検証は、中高教員を対象に次年度初旬の実施を計画している。以上の研究内容に対応する当該年度の研究成果では、第39回全国英語教育学会において「現職教員の英語発音に関するパイロットスタディ」として学会発表を行った(共同発表)。学術論文では、「教職課程における英語発音指導の位置付け」を外国語教育メディア学会紀要Language Education & Technology 50号に査読付き論文として掲載された。また、「現職教員の発音力強化に必要な要素の分析および教員研修用の発音指導プログラム」を関西国際大学コミュニケーション研究所が発行する叢書第12号に掲載した(いずれも共著)。1.事前調査に関する研究発表:「中高教職課程における英語発音指導の扱いー近畿地方のシラバス調ー」2011(平成23)年8月8日外国語教育メディア学会第51回全国研究大会(名古屋学院大学)2.同上の論文:「中高教職課程における英語発音指導の扱いー近畿地方のシラバス調査ー」2012(平成24)年3月31日『関西国際大学コミュニケーション研究叢書』第10号, pp. 11-233.全国の大学で英語の教職課程を設置する大学(397学部)へのアンケート調査実施: 2011(平成23)年12月2012(平成24)年1月、2月から集計作業、2012(平成24)年度に研究発表を予定本科研の事前準備としてまとめた論文「小中学校教員の発音指導に対する意識ーアンケート調査による考察ー」(『外国語教育メディア学会関西支部研究集録』13, pp. 57-78に掲載)、に加えて上記1・2により、パイロットスタディのまとめを行い、1)中学校の授業で発音指導が積極的に行われていないこと、2)学生時代に履修した教職課程に於いて発音指導を十分に学んだと捉えていない現職教員が多いこと、3)近畿地方で教職課程を設置している大学の英語科教育法シラバス上の記述では、発音に関する項目が他の指導項目と比べて少なくはないこと(170シラバス中、約1/3に記載されている)、しかし、4)指導法に該当する項目の比率が低いこと、の4点が明らかになった。そこで英語科教育法以外の教職専門科目の調査を行う必要性があることが判明し、3の全国規模のアンケート調査を実施(回収率59.6%)し、カリキュラムとシラバスの詳細をまとめる作業を開始した。

現職教員に対する発音指導プログラムを検証する為に、研修会を5月(京都)と12月(大阪)で実施し、約100名の参加を得た。研修後のアンケート等のデータを処理し、最終的にプログラムを完成させた。もう1つの教職課程における発音指導プログラムについては、2つの大学で秋学期実施の科目の中で実施し、受講学生から得たデータおよびアンケートの処理を通して完成した。両プログラムに関連する学会発表は、外国語教育メディア学会第54回全国研究大会および第40回全国英語教育学会で行い、研究論文は関西国際大学コミュニケーション研究叢書第13号に掲載された。本研究は、英語発音教育の現状を教職課程および現職教員研修の二つの側面から分析し、改善についての提言を行う事を目的とした。コミュニケーション重視の英語教育が展開されつつある現在においても、学校教育現場では音声を媒体としたコミュニケーションが、依然として軽く扱われてきた。その要因として、教員自身が教職課程在籍時や現職教員研修受講時に得た英語音声に関する知識・発音能力・指導経験が、十分ではないということが考えられる。そこで、本研究では教職課程に関連するカリキュラムやシラバスを調査することにより、教員養成の問題点を探った。教員研修については、質問紙調査および発音能力調査を行い、現職教員に必要な英語音声に関する要素も探った。また、小学校における外国語活動も視野に入れ、小中高の教員を対象とし、教職課程と教員研修を重層的に検討することで、英語発音教育の改善についての提言を行う事が、本科研の主な目的であった。小中高の各学校教育において「英語音声指導」を適切に扱えるカリキュラム、モデルプログラムを提言することであった。1)将来、教員となる学生の為に、中学校・高等学校の英語教職課程の実態調査と科目内容の分析を行い、効果的な発音指導を実現する為のプログラムを提言した。2)小学校・中学校・高等学校における現職教員の英語音声指導に対する意識調査と同時に、発音能力調査を行い、優先的に改善すべき発音項目を精選し、それらを反映した発音矯正指導プログラムを開発した。完成した2つのプログラムは、1)は大学の授業で実践し、2)は公開で研修会を開催し普及に努めた。研究成果は、学会での研究発表、研究論文・研究ノート、および教員を対象とした研修会の開催、そして報告書を出版し無償配付している。教職課程に関連するカリキュラムやシラバスの調査により、教員養成の問題点および教員研修について、重層的に検討することで、英語発音教育の改善についての提言を行った。即ち、小中高の各学校教育において「英語音声指導」を適切に扱えるカリキュラム、モデルプログラムとして、1)英語教職課程の実態調査と科目内容の分析を行い、発音指導を実現する為のプログラムを提言し、2)現職教員の英語音声指導に対する意識調査と発音能力調査を行い、改善すべき発音項目を精選し、発音矯正指導プログラムを開発した。2つのプログラムは予定通り完成したが、音声データの評価が年度内に実施できなかったこともあり、翌年度への期間延長を申請し、5月末で報告書原稿を完成させるという計画の変更を行った。
人工湿地を利用した内分泌撹乱化学物質の高度処理

人工湿地における内分泌撹乱化学物質の除去機構を明らかにするために,異なる滞水層厚の湿地条件と異なる植栽基盤深さを組み合わせ,合計6系列の人工湿地を作製した.人工湿地は砂基盤で構成される0.18m^2のベンチスケールの湿地であり,それぞれ下水二次処理水が間欠的に等量流入する仕組みを施し,2年間継続して実際の下水二次処理水を流入させている.そして,これら6系列のベンチスケールの人工湿地からの流出水中に残存するエストロゲン活性をエストロン,17-β-エストラジオール,エストリオールおよびエチニルエストラジオールの各濃度により評価した.その結果,滞水層厚に関係なく植栽基盤が浅い人工湿地でよりエストロゲン活性が低減化されることが明らかとなった.一方,植栽基盤が深い人工湿地では滞水層厚が薄い方がエストロゲン活性が低減化されることが明らかとなった.これらの結果から基盤が浅く,滞水層厚が薄い好気的な環境になり易いと考えられる湿地基盤において,エストロゲン活性の低減化がより期待できることが示された.また,エストロン,17-β-エストラジオールおよびエチニルエストラジオールの各エストロゲンの分解性には大きな差異がないことが明らかとなり,基盤が浅く滞水層厚が薄い好気的な環境になり易いと考えられる湿地基盤においては,70パーセント以上の除去率が期待できることが明らかとなった.このように人工湿地における植栽基盤条件と各種天然エストロゲンの除去性との関係を明らかにすることに成功し,ナノグラムレベルで水中に存在するエストロゲンの高度処理に適した人工湿地の設計に必要な基礎的知見を蓄積することができた.初年度である本年度は,糸状性藻類,ヨシの茎の付着藻類と生物膜,およびヨシ根圏の内分泌攪乱化学物質低減機能を検討するための実験系を確立し,次いでその定量的な検討を開始した.その内容を以下にまとめた.1.糸状性藻類や付着藻類中に蓄積されたエストロゲンの分析に必要な生体からのエストロゲンの抽出方法について検討し,回収率は約40%に過ぎないが,常に安定して同じレベルの回収率が得られる手法を確立した.2.確立した生体からのエストロゲンの抽出方法により,糸状性藻類中でのエストロゲンの濃縮率が曝露濃度に比例する可能性を示すデータを得た.これを詳細に明らかにしていくことで,糸状性藻類によるエストロゲン除去のモデルが構築できると考えられる.3.人工湿地によるエストロゲンの除去処理について検討を行うためのフィールドを仙台市内の浄化センターに確保し,ヨシを植栽した水路を設置し,センターからの放流水を流入させた.設置した人工湿地がCODおよびアンモニア除去性能に優れていることが植栽後3ヶ月の調査により明らかとなっており,次年度以降に人工湿地におけるエストロゲンの挙動とヨシの茎の付着藻類・生物膜やヨシ根圏の活性との関係および栄養塩の高度処理性能とエストロゲンの除去性能との関係等を検討するための良好な現場を準備することに成功した.4.未知の内分泌攪乱化学物質の存在とそれに対する除去性能を把握するために,エストゲン様総活性を酵母Two-Hybrid法で評価することを計画している.本年度は,そのために必要な機器を購入し使用方法が取得できたことで,酵母Two-Hybrid法を本研究室内で実施する体制を整えることができた.人工湿地による内分泌撹乱化学物質の除去における機構を明らかにするために,ヨシ植栽の有無,湿地における水面が地上のものと地下のもの(水面が地上にあると藻類が発生するため藻類の有無の比較となる),太陽光の入射の制限の有無,植栽基盤深さの大小の組み合わせにより,合計6系列の人工湿地を作成した.人工湿地は砂基盤で構成される0.18m^2のベンチスケールの湿地であり,それぞれ下水二次処理水が間欠的に等量流入する仕組みを施し,約1年間継続して実際の下水二次処理水を流入させている.そして,これら6系列のベンチスケールの人工湿地からの流出水中に残存するエストロゲン活性を酵母Two-Hybrid法により評価した.その結果,水面が地下にある場合には,植栽基盤が浅い人工湿地でよりエストロゲン活性が低減化されることが明らかとなった.一方,水面が地上にある場合では,太陽光の入射を制限して藻類の発生を抑制した系においてエストロゲン活性が高く残存する傾向が得られた.また植栽がない場合では,太陽光の入射の制限がなければ,水面の位置が地上であっても地下であってもエストロゲンの低減化は可能であった.これらの結果から,植栽由来の有機物の供給がないことや基盤が浅いことからより好気的な環境であったと考えられる湿地基盤において,エストロゲン活性の低減化がより期待できることが示された.さらに昨年度の成果との関連により,湿地に発生する藻類による吸着現象によるエストロゲンの低減化が実際の湿地でも起きることが明らかとなった.これらの現象が把握できたことにより,次年度は人工湿地におけるエストロゲン活性の低減化の定量化により,その性能の評価を行う予定である.人工湿地における内分泌撹乱化学物質の除去機構を明らかにするために,異なる滞水層厚の湿地条件と異なる植栽基盤深さを組み合わせ,合計6系列の人工湿地を作製した.

人工湿地は砂基盤で構成される0.18m^2のベンチスケールの湿地であり,それぞれ下水二次処理水が間欠的に等量流入する仕組みを施し,2年間継続して実際の下水二次処理水を流入させている.そして,これら6系列のベンチスケールの人工湿地からの流出水中に残存するエストロゲン活性をエストロン,17-β-エストラジオール,エストリオールおよびエチニルエストラジオールの各濃度により評価した.その結果,滞水層厚に関係なく植栽基盤が浅い人工湿地でよりエストロゲン活性が低減化されることが明らかとなった.一方,植栽基盤が深い人工湿地では滞水層厚が薄い方がエストロゲン活性が低減化されることが明らかとなった.これらの結果から基盤が浅く,滞水層厚が薄い好気的な環境になり易いと考えられる湿地基盤において,エストロゲン活性の低減化がより期待できることが示された.また,エストロン,17-β-エストラジオールおよびエチニルエストラジオールの各エストロゲンの分解性には大きな差異がないことが明らかとなり,基盤が浅く滞水層厚が薄い好気的な環境になり易いと考えられる湿地基盤においては,70パーセント以上の除去率が期待できることが明らかとなった.このように人工湿地における植栽基盤条件と各種天然エストロゲンの除去性との関係を明らかにすることに成功し,ナノグラムレベルで水中に存在するエストロゲンの高度処理に適した人工湿地の設計に必要な基礎的知見を蓄積することができた.
確率的マルチフィジックス・マルチスケールモデリング法の提案と各種応用・妥当性確認

(1)ミクロ損傷進展を考慮した確率的非線形解析:確率的非線形マルチスケール手法の開発にとどまらず、実用性を重視して、EBE-SCG法による解法において前ステップの解を初期値に用いることによる高速化の効果を確認した。(2)平織物複合材料の確率的モデリング:成形中の繊維束の大変形により繊維体積含有率が変化し、剛性が変化する影響を考慮した非線形解析手法を実用性も加味して実現し、成形時の平織布の積層ずれの影響について考察した。(3)短繊維強化複合材料の確率的モデリング:過年度に実測した繊維長分布の入力方法を工夫し、繊維配向分布も考慮してミクロ構造モデル生成を行う手法を開発し、物理的パラメータのばらつきも考慮した確率的マルチスケール解析を行った。(4) 3D積層造形における確率的モデリング:3D積層造形されたチタン合金(Ti-6Al-4V)の引張試験結果から、ばらつきを考慮した弾塑性材料モデルを構築し、歯科補綴物の確率的非線形解析を実施した。サポート構造内アーキテクチャに注目し、確率的非弾性マルチスケールモデリングおよび熱伝導・熱変形を考慮したマルチフィジックス解析を行った。PA2200(Nylon-12)を用いた3D積層造形においても、積層角度による円孔形状の造形不良を整理し、事前予測できる手法論を開発した。(5)応用・発展探索:鋼材の相変態を考慮した焼入れプロセスのマルチフィジックスシミュレーションにおいて、鋼材成分のばらつきによる感度解析手法の開発、ならびに熱伝導・熱変形解析を行った。(6)情報発信:HPを刷新した(http://www.takano-lab.jp)。日本計算工学会の産学官による不確かさに関する研究会の運営、同学会計算工学講演会での不確かさに関するOSと日本機械学会計算力学講演会での3D積層造形に関するOSを開催した。研究実施計画通り、(1)から(5)の各研究項目において順調に成果を生むことができた。確率的マルチスケール解析においては非線形解析への発展が見込める状況となり、確率的マルチフィジックス解析においても相変態を考慮した感度の定量的評価を行う基盤が構築でき、ともに複雑現象における不確かさの伝播を議論する手法論を確立できた。妥当性確認のための実験の準備も別途行った。情報発信も計画通り積極的に行った。成果の(1),(3)をあわせて、短繊維強化プラスチック複合材料の確率的非線形マルチスケール解析を実施し、不確かさの伝播の議論を行う。成果の(4)は発展させて、実験との比較による妥当性確認も行い、歯科補綴物の患者別テイラーメイド・ロバスト設計法、品質保証の手法論についても検討する。成果の(5)は定量的な感度解析を実施し、過年度に作成したPIRTの拡充を図る。情報発信については、国内では産業界との連携、土木分野での不確かさのモデリングに関する情報交換を行い、さらに国際会議におけるMSを提案、実施する。1.基盤となる計算手法の開発:(1)FRPのハンドレイアップ成形、RTM成形における樹脂流れと繊維束の変形のマルチフィジックスモデルの記述を行った。(2)裾野分布に注目した独自のサンプリング法を改良し、高効率・高精度なRTMプロセスのモンテカルロシミュレーションを完成させた。(3)多数の物理的ランダムパラメータを用いた確率均質化法の一般化された定式化を完成させ、プロトタイププログラムの開発と検証を行った。2.基礎データ取得:(1)FRPのハンドレイアップ成形において生じるミクロ構造に関するパラメータ化と統計データ取得を行った。また2Dモデル生成が可能であることも確認した。(2)マイクロドロップレット試験による樹脂-繊維界面の破壊試験方法を確立した。(3)金属3Dプリンティングによるセル構造体造形品に対し、マイクロCT撮像、密度計測、圧縮強度の取得を行い、造形不良の統計データ取得、および計測値と造形パラメータとの相関を考察し、新たな知見を得ることができた。3.テキスタイルFRPの確率的マルチフィジックス・マルチスケールモデリング: FRPのハンドレイアップ成形中に生じる繊維束変形の予測結果が、実験結果とよく一致することを確認した。さらに、繊維束変形により繊維含有率の分布の予測手法も確立することができた。4.骨スキャフォールド(セル構造体)の金属3Dプリンティング:マルエージング鋼およびアルミ合金による造形を行い、マルエージング鋼の場合に造形不良に基づく確率均質化解析結果と圧縮剛性の計測値との比較を行い、定性的ではあるがよい一致が得られた。5.応用・発展探索:焼入れなどの金属熱処理シミュレーションにおける不確かさの評価にPIRTを活用するアイディアを得て、研究計画を策定した。6.情報発信:計画通り、成果は計算工学講演会、WCCMなどで発表を行った。交付申請書の本年度の研究実施計画の6項目について、前記の9.研究実績の概要の通り、すべての研究項目について順調に進展した。特に、多数の物理的ランダムパラメータの考慮ができた点、焼入れなどの金属熱処理シミュレーションという具体的な応用分野の策定が行えた点は、予定以上の進展があったといえる。後述の研究発表も十二分な数の発表ができた。1.基盤となる計算手法の開発:確率均質化法によりマクロ特性のみならずミクロひずみを計算する理論とプログラム開発を行うとともに、損傷予測、損傷進展解析のアルゴリズムを開発した。後述の3にて実用的問題の解析に成功した。2.基礎データ取得: GFRPの射出成形品の繊維長分布の実測、ならびにマイクロドロップレット試験による界面強度の実測データを取得した。

繊維長分布の実測値から対数正規分布で近似し、短繊維強化FRPのマクロ特性の確率的予測シミュレーションに成功した。3.テキスタイルFRPの確率的マルチフィジックス・マルチスケールモデリング: 3次元織物複合材料における損傷発生予測、賦形を考慮したミクロ構造モデリング手法を開発し、実用的問題の確率的シミュレーションに成功した。また、成形時の樹脂流動による変形問題(マルチフィジックス問題)を解く際のモデリング法・アルゴリズム上の問題点の解決策を検討した。4.金属3Dプリンティングの確率的マルチフィジックス・マルチスケールモデリング:材料特性に関し、FEM解析のための非線形材料モデルをばらつきを考慮しつつ構築した。また、マイクロCTイメージベースFEM解析も行い、造形品の強度低下要因に関する新たな知見を得ることができた。サポート構造内のミクロ構造も寸法計測とマイクロCT撮像を行い、熱伝導・熱変形解析用の基礎データを取得した。5.応用・発展探索:金属熱処理シミュレーションにおけるPIRTを完成させ、特に重要な熱伝達率に注目し、金属組織の変態も考慮した冷却シミュレーション(熱伝導解析)を行い、要因分析を実施し、新たな知見を得た。6.情報発信:論文発表、国内外の講演会発表を行った。特に、講演会ではOSを実施したほか、研究会活動も継続し、年度内に4回の会合を開催し、産業界に向けた情報発信を行った。計画通り、基盤となる計算手法の開発、基礎データ取得を行うことができ、テキスタイル複合材料、金属3Dプリンティングへの適用、ならびに金属熱処理シミュレーションという発展課題ともに順調に研究を遂行することができた。情報発信についても、多数の論文、国内外講演会での発表を行った。(1)ミクロ損傷進展を考慮した確率的非線形解析:確率的非線形マルチスケール手法の開発にとどまらず、実用性を重視して、EBE-SCG法による解法において前ステップの解を初期値に用いることによる高速化の効果を確認した。(2)平織物複合材料の確率的モデリング:成形中の繊維束の大変形により繊維体積含有率が変化し、剛性が変化する影響を考慮した非線形解析手法を実用性も加味して実現し、成形時の平織布の積層ずれの影響について考察した。(3)短繊維強化複合材料の確率的モデリング:過年度に実測した繊維長分布の入力方法を工夫し、繊維配向分布も考慮してミクロ構造モデル生成を行う手法を開発し、物理的パラメータのばらつきも考慮した確率的マルチスケール解析を行った。(4) 3D積層造形における確率的モデリング:3D積層造形されたチタン合金(Ti-6Al-4V)の引張試験結果から、ばらつきを考慮した弾塑性材料モデルを構築し、歯科補綴物の確率的非線形解析を実施した。サポート構造内アーキテクチャに注目し、確率的非弾性マルチスケールモデリングおよび熱伝導・熱変形を考慮したマルチフィジックス解析を行った。PA2200(Nylon-12)を用いた3D積層造形においても、積層角度による円孔形状の造形不良を整理し、事前予測できる手法論を開発した。
T細胞関連樹状細胞のサイトカイン依存性成熟分化経路をin vivoの系で確認する.

Tリンパ球関連樹状細胞(以下、樹状細胞)の一次増殖因子はGM-CSFであるとin vitroの実験から証明されているが、これからの臨床応用を考えれば、この分化がin vivoでも同じ様に働いていることの確認は極めて重要である。そこで我々はマウスGM-CSFを発現しているメラノーマ細胞の移植実験系でこれに解析を加えてみた。その結果、この胆癌マウスの白脾髄にGM-CSFだけの刺激で誘導される成熟段階までの樹状細胞が確かに増生、集合しているのが観察され、GM-CSFの分化誘導はin vivoでも同様に作用することが証明され、このプロジェクトの目的の半分は達成された(Hanada,Tsunoda,Hamada,J.Leuk.Biol.,60,181,1996)。樹状細胞のその後の成熟は、ランゲルハンス細胞に分化する亜型はTNF-αが、Interdigitating cellsに分化する亜型はIL-4が二次分化誘導因子として作用すると考えられているので、またさらに同じ実験系でin vivoの証明を試みた。IL-4の相乗効果はGM-CSFで誘導された樹状細胞の白脾髄の集合を分散させそれを全身の各末梢組織へと遊走させたが、TNF-αの相乗効果は我々のTNF-αを発現させた今回のメラノーマ細胞の培養での脱分化が予想以上に早く進み、in vivoの実験系にもっていけなかった。しかし、我々の実験系がin vivoでの樹状細胞のサイトカイン依存性分化を証明するのに優れていることを十分知り得たので、さらに来年度も研究を継続して実験を重ね、確実な成績を国際会議で発表し、内外の批判や助言を仰ぎ論文にまとめる計画である。
変異原性物質の新たな作用機構:活性酸素ストレスと抗酸化酵素の核移行について

本研究は、生体の酸化ストレス防御と、活性酸素によるシグナル伝達に重要な役割を示す細胞外型スーパーオキシドジスムターゼ(EC-SOD)の様々な役割を明らかにすることを目的としておこなわれた。また、このとき、生検により採取した骨格筋でストレス応答遺伝子の発現について検討し、HSP70などに発現増加を認めた。(Res.Commun.Mol.Pathol.Pharmacol.,111,41-54,2002)本研究は、生体の酸化ストレス防御と、活性酸素によるシグナル伝達に重要な役割を示す細胞外型スーパーオキシドジスムターゼ(EC-SOD)の様々な役割を明らかにすることを目的としておこなわれた。(Res.Commun.Mol.Pathol.Pharmacol.,111,41-54,2002)1.恒常的EC-SOD発現細胞株の樹立(1)既にクローニング済みのマウスEC-SOD遺伝子を用いて、野生型マウスEC-SOD遺伝子(WT)および、N末端を切りつめた核移行型ミュータント(SK)をの発現ベクター、および各々のヘパリン結合ドメインに変異を導入したもの(WT241、SK241)、およびEC-SOD活性中心に変異を導入した不活性型EC-SODの動物細胞発現ベクター(ネオマイシン耐性因子を含む)の構築を行った。(2)CHO-K1細胞を用いて遺伝子導入を行い、一過性に発現したリコンビナントタンパクの細胞内局在を抗EC-SOD抗体を用いた免疫細胞染色で検討したところ、SKミュータントで著名な核への蓄積を認めたが、SK241では細胞質に局在した。WT、およびWT241ではリコンビナントタンパクの大部分は細胞質と培地中存在する。(3)遺伝子導入したCHO-K1細胞をネオマイシン(G-418)で選択し、恒常的EC-SOD(野生型および変異導入型)発現細胞株をの樹立を試みた。WT、およびWT241については、良好な発現を示す細胞株を得ることが出来たが、SKについては恒常的発現細胞株をクローニングするに至っていない。EC-SODが核に大量に蓄積することが細胞にとって負荷になる可能性がある。2.EC-SODの細胞への結合、および核移行に関する実験(1)いくつかのマウス由来細胞株を用いて、EC-SOD発現を検索したところ、脂肪前駆細胞3T3-L1、および、繊維芽細胞NIH-3T3に比較的高いEC-SOD発現を見いだした。(3)3T3-L1細胞はリコンビナントEC-SODと結合するが、細胞画分によるウエスタンブロットによりその一部は3T3-L1細胞の核に見いだされ、取り込まれたEC-SODが核に移行することが示唆された。(Res.Commun.Mol.Pathol.Pharmacol.,111,41-54,2002)
平安時代における天皇の食事とその変化の社会的背景

所期の課題にこたえるため、天皇の食事の実相とその食材の集め方を検討した。その結果、次のような事実が明らかとなった。九世紀末期まで、天皇は律令国家の君主として、日々、隋唐様式の性格な食法を実践していた。すなわち内膳司(進物所)が調理し、銀器・銀箸・銀匙に大床子・御大盤を用いるものである。しかし天皇独自の食材(贄)は、七世紀以来の収取構造に依拠して調達されていた。いわば七世紀以来の国制構造のうえに成り立った隋唐様式の食事であった。全国を一律に支配するという理念をかかげた律令制下の天皇は、全国からの貢進物を食べるかたちで、その支配理念を日々体現していたということができる。そうした中、九世紀末に変化がはじまる。新しい調備機関(御厨子所)が生まれ、従来の御膳(朝夕御膳)の腋に新しい御膳(御厨子所御膳)が付加されるようになる。十世紀初頭には朝夕御膳が形骸化し、代わって全く新しい朝干飯御膳が生まれる。これは平敷の畳にすわり土器・木箸で食するものであった。これらは非隋唐的な御厨子所御膳への志向がその原因となっていた。これにともない贄の調達方法にも変化が生じる。御厨子所独自の食材収取ルートが成立し、またそれとは別に新しい一般収取ルートが制定される。これらはともに畿内におかれ、天皇の食材に主に畿内から集めるものになった。畿内に収斂した理由は、当時の畿内の政治・経済的背景があった、ここに至り天皇は、全国から集められた食材を隋唐風に食べる存在ではなくなった。支配理念は明らかに変質した。ただ重要なのは、そうした変化を生み出した動因が、いわゆる下部構造に単純に求められない点にある。非隋唐的な御厨子所御膳への志向が根本にあった。日常生活のなかで広く起こっていた文化変容が食事にもおよび、それが国制をも変化させることになったのである。1本年度は「研究実施計画」に従い、関係資料の網羅的収集を中心に作業を進めた。その一環として、「蔵人式」から「延喜蔵人式」と「天暦蔵人式」とを別々に抜き取ってくる方法を錬磨、一つの法制史料のなかから時代の違う法令を抜き取ることに成功した。また「源氏物語絵巻」の図像と文献史料とのつきあわせから、10世紀末における清涼殿のしつらいを具体的に復原することができた。中心となる古記録の悉皆調査は現在進行中で、3月現在、その調査結果のカード化を進めているところである。2上記の作業と並行して、9世紀から10世紀初頭にかけての天皇御膳の変化について分析を行った。その成果は以下の通り。(1)この時期、天皇御膳の場が昼御座から朝干飯間に変化することを仮説として掲げていたが、「蔵人式」理解の進展にともない、その変化の時期が900年から922年までの間に限定できることが明らかとなった。(2)朝干飯間が、いわゆる「和風」の平敷であることを証明するため、10世紀前半における清涼殿の復原に取り組んだ。この作業は現在進行中だが、これまで建築史の分野でも十分に行われていなかった分野でもあり、もし復原に成功すれば一定の価値をもつものになると思う。その過程で、装束史の専家である高田倭男氏のご指導をうけることもできた。(3)そうした御膳の変化の背景を考える材料として、和歌の成立過程についての文化史的再検討も行った。その結果、朝廷内における和歌の浮上と御膳の変化との間に少なくない関係があることが判明し、その意味について考えることが来年度への課題として残された。畿内に収斂した理由は、当時の畿内の政治・経済的背景があった、

ここに至り天皇は、全国から集められた食材を隋唐風に食べる存在ではなくなった。支配理念は明らかに変質した。ただ重要なのは、そうした変化を生み出した動因が、いわゆる下部構造に単純に求められない点にある。非隋唐的な御厨子所御膳への志向が根本にあった。日常生活のなかで広く起こっていた文化変容が食事にもおよび、それが国制をも変化させることになったのである。
ゲージ理論からの無限次元力学系とホモトピー論による低次元多様体の不変量

本研究は3次元多様体、4次元多様体と呼ばれる図形の分類や性質を調べることを目的としている。その方法として、ゲージ理論とよばれる理論に由来する偏微分方程式を用いる。その偏微分方程式からうまく3次元、4次元多様体の情報を取り出すことが重要である。本研究では、Floer理論やホモトピー論というものを用いて情報を取り出す。
海上浮体施設の動揺抑制と水産資源生産力向上技術の開発

全国沿岸海域で展開されている海面養殖漁業や栽培漁業で多く用いられる生簀は,海上浮体構造物であるため,波浪によって動揺する.この生簀の動揺に伴い,生簀内で飼育されている有用魚種が網と接触した損傷に伴う商品価値の低下,魚がストレスを感じて死に至ることによる水産資源生産力の低下が問題となっている.本研究では,実海域の不規則波に対応すべく,固有周期の異なる複数の振動水柱を有する波浪エネルギー吸収型動揺抑制装置の開発を行い,その有効性を検証した.本装置を既存の海上魚類養殖生簀(浮体施設)に装着し,波浪による生簀の動揺を抑制することができ,有用稚魚の生産効率を向上させた.平成25年度は,振動水柱の動きを計算するための基礎理論の妥当性を検証するとともに,対象海域の海象観測および海上浮体施設である実機養殖生簀に装着するための基本設計を行い,可変式開水路を用いた水理実験による不規則波中の波浪エネルギー吸収効率の検討を行った.本年度に購入した波浪観測装置を用いて,魚類養殖生簀が設置してある実海域の波浪データの観測および既存データを収集し,研究対象海域の波浪条件を決定した.波浪条件を決定した後,固有周期に対応した動揺抑制装置に組み込むべき振動水柱の仕様を決定した.また,実際に魚類養殖で使用されている生簀のサイズを考慮して,実機実験装置の大きさ,生簀への装着方法等の基本設計を行った.実海域を想定した幅広い周波数帯を持つ不規則波中の波浪エネルギー吸収効率については,対象海域における有義波のデータからエネルギースペクトルを算定し,装置の有無による波浪エネルギー吸収効率を定量的に評価した.これにより,複数の振動水柱を同一装置内に設けることが可能であることを確認するとともに,単一の水柱では対応できなかった波浪エネルギーの吸収帯が広がることが分かった.有用魚類稚魚の生残率を向上させるために,波浪による生簀の動揺を抑制する必要があり,このための技術を検討した.具体的には,造波装置付きの大型水槽を用いて,生簀の動揺の有無による稚魚の生残率に関する基礎実験を実施し,実海域における実機への稚魚放流実験のための基礎データを蓄積した.以上の各検討項目の結果を取りまとめるとともに,次年度に向けた研究の改善点,計画・方法について検討を行った.魚類養殖生簀の設置してある実海域(香川県高松市屋島湾)において,生簀に取り付けるための実機実験用の複数の振動水柱を有する動揺抑制装置を製作した後,波浪データおよび振動水柱内の水位変化を観測した.また,資源生産力の向上が求められている有用魚種であるキジハタの稚魚を生簀内に放流し,一定期間畜養した後,動揺抑制装置の有無による生残率を測定した.昨年度までに装置模型を用いて実施してきた水理実験と同様に,実海域の波浪観測データを統計解析し,入射波および生簀内におけるエネルギースペクトルを算定した.装置の有無による生簀の動揺量およびエネルギースペクトルを比較することにより,装置により吸収され波浪エネルギーを定量的に評価した結果,水理模型実験と同様に,実海域においても振動水柱による波浪エネルギーを吸収可能であることを検証した.有用魚種であるキジハタ稚魚を生簀内に放流し,一定期間畜養した後,装置の有無による稚魚の生残率を検討した.装置を装着した実験区の生簀と対照区の装置の無い生簀において投入前後の全長(mm),体長(mm),体重(mm),肥満度の各項目について測定を行った結果,動揺抑制装置を装着した養殖生簀内の稚魚は,生簀の動揺による損傷や体色の変化も見られず,生残率が向上し,肥満度も高くなることが確認された.生簀での稚魚の生残率に関する実験結果を基に,放流サイズに生長した稚魚を実海域に放流した後,大型魚からの捕食圧を低減させ,稚魚の歩留まりを向上させるための技術開発が求められるため,稚魚の餌場および保護・育成場を同時に提供かつ実海域放流後の生残率向上のための施設(保護シェルター)の設計も行った.本研究では,応募者がこれまで検討してきた振動水柱の固有周期の存在と波の振動エネルギーを空気エネルギーに変換する原理を利用した動揺抑制装置を実際の養殖生簀に取り付け,生簀の動揺を抑制する機能および稚魚を用いた飼育実験による生残率の検証を経て,水産資源生産力向上技術の開発と実用化を目指した.開発した振動水柱型装置は,簡易的かつ機械制御を不要とした装置としているため,実用可能な振動水柱の運動を空気エネルギーに変換する方法を採用することにより,防波堤,消波ブロック等などではなく,海上浮体施設の養殖生簀に直接取り付ける方式を採用した波浪エネルギー吸収型動揺抑制装置の開発し,各種機能の検証を行った.稚魚を海上養殖生簀内に放流し,一定期間畜養した後,装置の生残率を測定した.このとき,波浪条件によっては,死亡数に差が出ない場合もあることが予想されたため,その場合には,実験区の生簀と対照区の生簀において投入前後の全長(mm),体長(mm),体重(mm),肥満度の各項目について測定を行うことにより,動揺抑制装置の効果を定量的に評価した.実験の結果,装置の有無による有用稚魚の生残率に大きな差が生じたことから,装置による生簀の動揺抑制が稚魚の生息環境を改善していることが確認された.

対象海域での波浪観測,稚魚の生残率に関するデータ等を基に,内湾域における動揺速成装置の仕様を決定した.また,カサゴ,メバル,キジハタ等の岩礁性魚種は瀬戸内海地域でブランド化が推進されている有用魚種でもあることから,特にこれらの魚種に応じた装置の仕様および生簀と装置が一体化された新たな養殖施設開発についても検討を行った.対象海域の海象条件に応じて,不規則波のエネルギースペクトルを算定し,動揺抑制装置の規模,振動水柱長さ,最適本数,管口幅等が決定できる波浪エネルギー吸収システムを構築した.全国沿岸海域で展開されている海面養殖漁業や栽培漁業で多く用いられる生簀は,海上浮体構造物であるため,波浪によって動揺する.この生簀の動揺に伴い,生簀内で飼育されている有用魚種が網と接触した損傷に伴う商品価値の低下,魚がストレスを感じて死に至ることによる水産資源生産力の低下が問題となっている.本研究では,実海域の不規則波に対応すべく,固有周期の異なる複数の振動水柱を有する波浪エネルギー吸収型動揺抑制装置の開発を行い,その有効性を検証した.本装置を既存の海上魚類養殖生簀(浮体施設)に装着し,波浪による生簀の動揺を抑制することができ,有用稚魚の生産効率を向上させた.現地実験については,初年度の成果を基に,当初計画通りに実際に養殖生簀の設置してある実海域(計画した場所:香川県高松市屋島湾)において,生簀に取り付けるための実機実験用の複数の振動水柱を有する動揺抑制装置を製作し,計画した現地実験を行った.実海域における波浪エネルギー吸収効率に関する定量的評価については,模型を用いて実施してきた水理実験と同様に,実海域の波浪観測データを統計解析し,入射波および生簀内におけるエネルギースペクトルを算定した.装置の有無による生簀の動揺量およびエネルギースペクトルを比較することにより,装置により吸収され波浪エネルギーを定量的に評価し,実海域においても波浪エネルギー吸収が可能であることが検証され,計画通りの研究が遂行された.実海域(高松市屋島湾,観音寺市伊吹島地先海域)における稚魚生残率に関する定量的評価については,有用魚種であるキジハタの稚魚を生簀内に放流し,一定期間畜養した後,装置の有無による稚魚の生残率および肥満度を測定し,動揺抑制装置による稚魚の生残率向上効果を定量的に評価した.その結果,想定された成果が得られ,計画とおりの目標値を達成した.生簀を用いた稚魚の生残率向上に関する実験結果を基に,稚魚を実海域へ放流した後に問題となっている大型魚からの捕食による歩留まりの低下を抑制するための技術(餌場・保護・育成施設)の開発に資するデータを収集できたことは,計画以上の成果となったと考える.水圏環境工学今後は,対象海域での波浪観測,稚魚の生残率に関するデータ等を基に,内湾域における動揺速成装置の仕様を決定する.また,カサゴ,メバル,キジハタ等の岩礁性魚種は瀬戸内海地域でブランド化が推進されている有用魚種でもあることから,特にこれらの魚種に応じた装置の仕様および生簀と装置が一体化された新たな養殖施設開発についても検討を行う.また,対象海域の海象条件に応じて,エネルギースペクトルを算定し,動揺抑制装置の規模,振動水柱長さ,最適本数,管口幅等が決定できる波浪エネルギー吸収システムを構築する.本年度は,対象海域の海象観測,実機生簀に振動水柱を装着するための基本設計,水理実験による不規則波中の波浪エネルギー吸収効率の検討および稚魚の生残率に関する基礎的実験を中心に研究を遂行し,それぞれの検討項目において,申請時の計画通りの成果を得ることができた.以上により,研究は,実施計画通りに遂行できたと判断する.
シノメニンのTh1およびTh2免疫応答に対する効果

シノメニンは、中国産バーブから抽出され、単離されたアルカロイドであるが、最近我々は本アルカロイドが免疫系、すなわちTh1およびTh2免疫応答に対し影響を与えるのではないかという知見を得た。本研究では、シノメニンのTh2免疫系に対する効果をより詳細に検討するため、マウスにおけるアレルギー性足浮腫に対するシノメニンの影響について調べた。実験動物としてDBA/1あるいはBALB/Cマウスを用いた。抗原として卵白アルブミン(OVA)を用い、本アレルゲンでマウスを免疫した。シノメニンは、種々の用量で一定期間1日1回免疫前および免疫後に経口的に投与した。免疫後21日にOVAを足裏皮下に注射し、アレルギー反応を誘導し、シノメニンの足浮腫に対する効果について検討した。また同動物の脾臓やリンパ節等の免疫組織におけるTh1サイトカイン(IFN-gamma、IL-2)およびTh2サイトカイン(IL-4、IL-5、IL6、IL-10,IL-13)のmRNA発現を調べるとともに、実際に分泌されているこれらサイトカインを免疫組織学的に染色・同定し、Th1およびTh2サイトカイン発現・分泌に対するシノメニンの効果について検討した。さらにこれら免疫組織のT細胞を分離後、OVAとともに培養し、産生される上記のTh1・Th2サイトカインをELISAならびにフローサイトメトリーを用いて定量化した。その結果、シノメニンによるアレルギー性足浮腫の有意な抑制がみられ、Th2サイトカインのレベルも本アルカロイド処理によって低下した。Th1サイトカイン産生もシノメニンによって抑制される傾向がみられた。以上から、シノメニンはアレルギー反応に対し抑制的に作用することが明らかになった。シノメニンは、中国産植物、なかでもハーブから抽出、単離したアルカロイドであるが、最近、本アルカロイドは、サイトカイン発現に重要な役割を果たしているJAK/STATシグナル伝達系を強く抑制することが明らかにされた。一方、サイトカインは免疫系において重要な役割を果たしていることが明らかにされてきた。したがって、本研究においては、自己免疫疾患に関与していると思われるTh1免疫反応およびアレルギーに役割を果たしているTh2免疫反応に対するシノメニンの効果について検討した。実験動物としてはDBA/1Jマウスを用い、抗原には卵白アルブミン(OVA)を用いた。シノメニンのTh1およびTh2免疫系に与える影響を調べるため、マウスにOVAをフロインド完全アジュバントと混和したものを皮下注射することによって免疫した。シノメニンは、用量を変え(1,3,10mg/kg)、免疫時から21日間1日1回経口的に投与した。免疫後21日に血清中の抗OVA抗体IgG2(Th1細胞依存性)およびIgG1(Th2細胞依存性)をELISA法によって測定した。また、同様に脾臓細胞をOVAとともにin vitroで培養し、細胞外に分泌されるTh1サイトカイン(IL-2、IFN-gamma)ならびにTh2サイトカイン(IL-4、IL-10)をELISAにて測定した。その結果、シノメニンによって抗OVA IgG2aおよびIgG1抗体は用量依存的に抑制された。しかし、その抑制の程度はIgG2a産生においてより著明であった。また、IL-2、IFN-gamma、IL-4、IL-10産生はシノメニンによって抑制、あるいは抑制傾向がみられた。この際、IFN-gamma産生抑制はIL-4およびIL-10産生抑制と比較し、より大きかった。以上の結果から、シノメニンはTh1およびTh2免疫系に対し抑制的に働くと思われるが、本アルカロイドはTh2よりもTh1免疫応答をより強く抑制すると思われる。
C型肝炎ウイルスコア抗原特異的細胞障害性T細胞株の樹立と解析

本研究は、C型肝炎の免疫学的機序を解析するため、C型肝炎ウイルス(HCV)core抗原特異的細胞障害性T細胞株を樹立することを目的とした。C型肝炎ウイルスの81より100のアミノ酸を認識するHLA B-44拘束性のC型肝炎ウイルスcore抗原特異的細胞障害性T細胞株(CTL clone)を樹立した。樹立細胞株は、樹立の元となった細胞障害性T細胞ラインと同じくHLA B-44拘束性であり、C型肝炎ウイルスの81より100のアミノ酸を認識した。また、組換えHCV cioneワクシニアウイルス感染の細胞を認識し、内因性のHCV coreを認識することも確認された。このCTL coreを使用し、C型肝炎ウイルスの81より100のアミノ酸の内、どのアミノ酸を最小単位として認識するかの実験を行った。それぞれ、アミノ末端、カルボキシル末端より、次第に短くしたペプチドを合成し、これをHLA B-44をもつEB virus transformed B cellにパルスし、細胞障害活性を見た。その結果、C型肝炎ウイルスの88より96のアミノ酸を最小単位のエピトープとして認識することが判明した。この最小単位のエピトープはもとの81より100のアミノ酸より、より強く認識され、今後のより強いエピトープ部位として、細胞障害性Y細胞の誘導等に有用であった。この最小エピトープを様々な患者にて、そのシークエンスを解析したところ、1つの突然変異が見つかった。この変異ペプチドを合成し、それを標的とする細胞障害活性を見たところ、その細胞障害活性はもとのペプチドに対するものより、低下していることが観察された。従って、この変異は、細胞性免疫に対するウイルス側のエスケープ変異と考えられた。
超プロトン電導性ガラスの創製と酸水素燃料電池への応用

本研究ではBaO-SrO-La_2O_3-WO_3-Al_2O_3-P_2O_5系リン酸塩ガラスについて中温度領域用固体電解質としての使用に耐えうる材料として確立するための検討を行い、その特性について検討した。実験方法は原料となるリン酸、酸化バリウム、酸化ストロンチウム、酸化ランタン、酸化タングステンおよびアルミナを所定量秤量し混合後、ボールミルを用いて1時間撹拌後、ペーストを得た。これをアルミナルツボにいれ、あらかじめ600900°Cに設定した電気炉に入れ加熱した。挿入後の加熱時間を30minとした。ルツボを電気炉から取り出し、溶融液を型に流し除歪するために300°Cの除冷炉にいれ、室温まで放置した。作製したガラス中の水分量測定、ガラス内でネットワークを形成していると考えられるリンの結合状態の観察には^<31>P MAS NMR測定、導電率に寄与すると考えられるモバイルとインモバイルなプロトンの決定には^1H MAS NMR測定、導電率測定のための抵抗測定には交流四端子法を用いた。^<31>P MAS NMR測定より高いP_2O_5含量と高い金属成分量を用いた場合、焼成温度600°CのガラスではQ_0、Q_1ピークが確認されるが焼成温度が800°Cを超えるとQ_1が確認されなくなった。これは焼成温度の上昇とともに、リン酸塩ガラスの縮重合が進行し、それによって、中間PO_4の量が増え、単離及び末端PO_4の量が減少することに基づいているものと考えられる。これらの結果から、ガラス作成における適切なP_2O_5リン酸モル濃度75であると考えられる。合成時間700°Cで10分、30分、60分保持した15BaO-10PbO-5SrO-70P_2O_5系ガラスの含水率はそれぞれ、6.1,4.2,3.7wt%の含水率であった。また、15BaO-10PbO-5SrO-70P_2O_5-10WO_3系ガラスの含水率はそれぞれ4.3,2.7,1.6%であった。この2つの系での電導度は、先の含水率のデータが示すように電導度も15BaO-10PbO-5SrO-70P_2O_5系ガラスでは10^<-3>S/cmオーダーの高いものであった。しかし、その試料は試料内に多くの水分を含有しているため、200°C→150°C→100°C→150°C→200°Cと温度を変化させて、測定を行うと経時変化が確認された。これは測定中の加湿雰囲気による状態変化やオルトPO_4基の溶出によるものではないかと考えられる。そこで、経年変化のない試料を合成するため15BaO-10PbO-5SrO-70P_2O_5系ガラスにタングステン酸を添加した15BaO-10PbO-5SrO-70P_2O_5-10WO_3系ガラスを用いて電導度測定を行った。その結果この試料の電導度は10^<-4>S/cmオーダーであるが、温度変化に伴う、電導度変化を示さないガラスであった。しかも測定後の状態も変化がなかった。熱安定性の評価のための^<31>P固体MASNMRによる測定結果では、通常、リン酸塩にはQ0,Q1,Q2ピークが観測されるが本研究で創製したガラスも3種類のピークが観測された。

15BaO-10PbO-5SrO-70P_2O_5系ガラスではQ0ピークの成分比が非常に多く、その結果高い電導度とオルトリン酸基による不安定性の原因になっていることがわかった。それと比較して15BaO-10PbO-5SrO-70P_2O_5-10WO_3系ガラスはQ1,Q2ピークの成分比が多く、電導度は比較的低くなるが、安定性に寄与することがわかった。従って、WO_3を添加することによりある程度Q0ピーク量をコントロールすることができ、電導度と化学安定性を両立させることができるのと考えることができる。また、発電性能試験により、15BaO-10PbO-5SrO-70P_2O_5-10WO_3系ガラスは2.4mW/cm^2の発電性能があった。燃料電池の開発の主流は、その作動温度が100°C以下の低温型と600°C以上の高温型の2種類であり、150400°Cの中温域の燃料電池は、その温度で安定に作動する電解質が無いために開発が遅れている。本研究では200°C付近以上で作動する固体電解質の開発を目指し研究を行った。原料としてSrO、MgO、P_2O_5を用い、組成が2SrO-MgO-70 P_2O_5となるように所定量秤量・混合後、オートミルを用いてペーストにし超音波により分散させた。これをあらかじめ600800°Cに設定した電気炉に入れ、加熱時間を30分及び60分として加熱した。溶融液をパイレックスガラス製の型に流し、除歪するために250°Cの除冷炉に入れ、室温まで放置した。試料を円盤状にカットし、表面研磨を行い、種々の測定用試料とした。元素分析には蛍光X線分析装置を用いた。ガラス中の水分の定量には、ZnO添加法適用した。導電率は四端子法によりインピーダンスメータを用いて測定を行った。仕込組成と生成ガラスとの組成変化はわずかであった。含水率については、600°Cで合成した試料は5.31%、800°Cでは1.02%と加熱温度の増加によって減少していた。導電率測定においては、合成温度600°C、700°C、800°Cの試料では200°Cでの測定で、それぞれ4.5×10^<-4>Scm^<-1>、3.5×10^<-5>Scm^<-1>、及び7.5×10^<-6>Scm^<-1>となった。600°Cで合成したガラスは熱安定性に乏しいため200°Cで溶け出すが、700°Cの試料では250°C、800°Cの試料では350°Cまで安定であることがわかった。また、作動温度領域を200°C以上にした場合、700°Cで作成した試料では250°Cでの導電率が3.07×10^<-4>Scm^<-1>、800°Cでの作成試料では350°Cでの導電率が1.15×10^<-4>Scm^<-1>となり、高温での導電率の向上が見られた。800°Cで合成した試料は350°C付近でも安定であることから、300°Cにおいて燃料電池としての発電特性試験を行ったところ、6.4mW/cm^2の発電に成功した。本年度は合成の改善の目的からボールミルによるミキシングを行ったところ、ガラスの均一性が格段に上昇し、安定なガラス合成ができるようになった。SrO-MgO-P_2O_5系ガラスでは、焼成温度700°C、焼成時間60分において240°C付近がガラス転移温度となり、380°C付近からガラスの溶融が始まっていることが分かった。これは一般的なガラスなどと同じ焼成温度のおよそ1/3であり安定性が良いことが分かる。含水率はこれまでに報告されているガラスより極めて高く、5wt%以上であった。100°Cでガラスに含まれている水分が気化するため、150°C以上ではガラス中でのプロトンの伝導機構がそれ以下の温度と異なることが分かった。これはTG-DTAでの100°C付近での質量減少が水分による減少であることを示しており、また、活性化エネルギーの相違からも同じことがいえる。本研究のリン酸塩ガラスは超イオン伝導領域であったが、10^<-4>
LC/MS/MSを用いた抗てんかん薬一斉分析法の臨床的有用性の評価

【背景・目的】血中濃度コントロールを中心とした円滑な薬物治療の実施のためには、薬物の血中濃度を迅速にかつ精度よく測定し、治療に役立てる必要がある。また、測定薬物ごとに検体を要する免疫法等の血中濃度測定では、採血量に制限のある患者(特に小児)の場合、身体への侵襲や負担が大きい。最近、ウォーターズ社の高速液体クロマトグラフ・タンデム質量分析(LC/MS/MS)法において、20種類以上の抗てんかん薬一斉同時分析という方法が開発された。本方法が日常診療に応用可能であれば、血中濃度測定のための経済的負担、使用検体量(採血量)の制限という諸問題の解決に大いに貢献することが期待される。そこで、LC/MS/MS法を中心とした「低コスト、迅速、高感度抗てんかん薬一斉分析法」の実地診療における有用性を評価することを目的とした。【研究方法】京都大学で抗てんかん薬による投薬を受けている患者を対象とし、本邦にて保険収載されている全ての抗てんかん薬を血中濃度測定対象薬物とした。評価は、測定に要する薬剤師の作業時間(前処理等)などを検討し、LC/MS/MS法の実地診療における有用性を評価した。【研究成果】前処理に要する時間は1検体あたり約15分であった。各薬物の保持時間は0.56.0分で、1検体の分析に10分を要した。また、保険算定料に占めるランニングコストの割合は、従来の免疫測定法の約半分であった。以上より、従来の免疫測定法と比べ、LC/MS/MS法では十分に利益をあげることができるが、作業効率がやや劣ることが明らかとなり、これらを改善することで実地診療への適応は十分にあり得ると推察される。