hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
消化器固形癌に対するキメラ型細胞融解性ウイルスとそのキャリアー細胞による治療

進行した消化器固形癌の治療は難しく、とりわけ化学療法が無効となった症例等に対して、有効な治療手段がないのが現状である。そこで、アデノウイルスの増殖を腫瘍特異的に惹起し、その抗腫瘍効果を検討した。また腫瘍への標的性を増強させるために、当該ウイルスの受容体結合領域を改変し、抗腫瘍効果をより強化する工夫を行った。また、これらのウイルス導入細胞そのものを用いても、抗腫瘍効果が誘導されることを確認している。膵がんをはじめとする消化器固形腫瘍はしばしば抗がん剤耐性であり、当該疾患の予後の改善はがん医療における重要な課題である。そこで生体防御反応である免疫応答を阻害せず局所の腫瘍を破壊するために、腫瘍に特異性を有して増殖するアデノウイルスを開発し、当該遺伝子医薬の有用性を確認しようとした。SV40 T抗原の転写活性化よりも高い活性化能を有する転写調節領域を用いて、アデノウイルスの初期遺伝子で同ウイルスの増殖、および感染細胞をS期に移行させる遺伝子群の発現を制御できる組換え型アデノウイルスを作製した。これらのウイルスは各種ヒト膵がん細胞の細胞死を誘導し、コントロールのウイルスと比較して殺細胞効果を有していた。さらに、受容体結合領域のみを従来のタイプ5型から35型へと改良したウイルスも作製した。そこで、改良型と従来のタイプ5型の細胞傷害活性を比較すると、膵がん細胞では用いた転写調節領域によらず、すべての種類のウイルスで35型と改良したウイルスの方が、同等が多くの場合より高い細胞傷害活性を有していた。そこで抗がん剤との併用によって、抗腫瘍効果が増強するかどうかを検討した。その結果、塩酸ゲムシタビン、ペメトレキセドとの抗がん剤との併用では、相加効果がなかったが、熱ショック蛋白90の阻害剤であるゲラダラマイシンgeldanamycin(GA)との併用によって相加効果が得られた。しかし、同薬剤の誘導体である膵がんをはじめとする消化器固形腫瘍は、進行がんとなった場合しばしば適切な化学療法剤が少なく、予後不良であることが多い。したがって、これに対する新規医薬の開発は当該疾患の医療にとって重要な課題である。本研究では、従来の枠組みとは異なりウイルス製剤を医薬品として利用するという発想で、その基盤研究を行っている。すなわち、発がん性がないものの細胞障害活性が比較的高いアデノウイルスの増殖を、腫瘍細胞に特異的に起こさせて腫瘍を破壊しようとするものである。そのために、膵がん等で高発現である遺伝子の転写調節領域を用いて、同ウイルスの初期転写産物であるEl領域遺伝子の発現を制御する組換えウイルスを作成した。当該ウイルスは4種類のヒト膵がん細胞のすべてを障害し細胞死を誘導することが可能であった。ウイルス感染によって、細胞増殖の停止、クラスター形成などcytopathic effectsが観察されたが、このとき細胞周期を検討すると、sub-G1分画が増加しておらず、G2/M分画がむしろ増加していた。また、細胞死の経路を検討するため、内因性および外因性経路をカスペース分子およびPARP分子のcleavageで検討したが、当該分子の活性化は低いレベルに留まっていた。このG2/M期における細胞周期の停止と非アポトーシス経路の関係は今後の解析が必要である。またウイルスの腫瘍への感染効率を上昇させるため、タイプ5型のファイバー・ノブ領域をタイプ35型のものと入れ替えたウイルスを作成した。このウイルスは従来のタイプ5型と異なり、線維芽細胞においても感染が良好であった。すなわち、正常細胞にも感染が可能である同キメラ型ウイルスを非腫瘍細胞に感染させれば、当該細胞はウイルスのキャリアー担体としての応用することが可能であると考えられる。消化器固形腫瘍のなかでも膵がんは早期診断が難しく、多くの場合進行がんとなっていることが多く、しかも有効な化学療法剤が少なく、かつ第一選択薬が無効となった場合の予後は不良である。したがって、進行がんに対する新規医薬の開発は、当該疾患の医療にとって重要な課題である。本研究では、増殖性のウイルス製剤を医薬品として利用するもので、このウイルスによる細胞死は、抗がん剤による細胞死とその機序が異なっていると考えられ、同医薬品と従来の抗がん剤とは併用も可能であると想定される。発がん性がなく細胞障害活性が比較的高いアデノウイルスの増殖を、腫瘍細胞に特異的に誘導し、かつウイルスの標的細胞への感染効率を向上させた組換え型ウイルスを作製し、膵がんを対象に抗腫瘍効果を検討した。アデノウイルスに感染した膵がん細胞は、細胞周期におけるsubG1分画の増加をおこし、トリパンブルーでの染色法によって検出される細胞膜の傷害がおこり、実際に細胞死が誘導されていた。しかし、この過程の時間的経過は緩徐であり、一方この細胞死においてはCaspase-8,Caspase-9,Caspase-3,PARPのcleavageは弱かった。そこでオートファジーによる細胞死の可能性が考えられたが、Beclin-1,Atg5の発現上昇、LC3A/Bの移行も全く検出されなかった。

したがって、現時点においてウイルス増殖による細胞死の機構は不明である。また、多くの膵がんではがん抑制遺伝子p53が変異あるいは欠失しているが、p53を発現させる非増殖性アデノウイルスを当該細胞に感染させると、細胞傷害活性が生じる。そこで、p53発現アデノウイルスと上記増殖性アデノウイルスを併用すると、さらに細胞傷害活性が増強した。p53経路の活性化とウイルスの増殖との関係についてはさらに検討を要すると考えられる。
メカニカルアロイングによる金属間化合物の新しい成形法の確立とその機械的特性の評価

(1)実験的研究本研究の目的は、高温耐熱合金として注目れているTi-Al系の金属間化合物を取り上げ、メカニカルアロイング(MA)を行い、反応焼結させたものと溶製材との機械的性質を測定することにより比較し、評価することである。具体的にはTi_X-Al_<100-X>(X=15,25,35,50,75,85at%)の種々の混合比で500時間までボールミルによりMA処理し、MA後の粉末につき形状の変化、結晶構造の変化および熱分析を走査型電子顕微鏡、X線回折および示差走査熱量計を用いて解析した。その結果Ti_<50>Al_<50>組成ではアモルファス単相、Ti_<253>Al_<75>ではアモルファス相、Ti、TiAlを含むAl固溶体そしてTi_<75>Al_<25>では少量のアモルファス相を含むTiの固溶体が認められた。固化成形実験では5年度の科学研究費補助金により管状炉および温度制御装置を購入し、既存のアムスラ-型試験機に取り付け押し出し装置を試作し、所定時間MA処理した粉末につき熱間押し出し実験を行った。その結果、加熱中に粉末がダイスの中で酸化したため、得られた試料は金属間化合物相のほかTiおよびAlの酸化物が混在した組織となることが判明した。長時間MAした焼結体の機械的性質はTi_X-Al_<100-X>(X=25,50,75at%)の3組成において理論密度の99%以上の値を示し、硬さは溶製材のそれより1.5-2.5倍程度高くなった。ただしTi_<25>Al_<75>組成では200時間から500時間のMAにおいて硬さおよび密度の低下が見られた。これはアモルファス相の減少に対応することが判明した。(2)理論的研究透過型電子顕微鏡観察より良好に焼結した試料の結晶粒径は0.05から0.2となっており大変微細で均一な組織となていることが判明した。以上のことより金属間化合物の新しい成形法としてMA法が有効であることを確認した。
c軸相関ピンとランダムピンの競合した磁束状態に関する研究

c軸相関ピンとランダムピンが競合した複雑なREBa_2Cu_3O_y高温超伝導薄膜における磁束ピンニング状態を理解するため,ピンカの弱い刃状転位,ピン力の強い柱状欠陥,およびピン力が強くその相関方向に分布を持つナノロッドのそれぞれのc軸相関ピンを導入した3種類の薄膜を用い,臨界電流密度(J_c)を強磁場中で定量的に評価した.c軸相関ピンにより,J_cの角度依存性のB//cにピークが現れ,全薄膜でこのJ_cピークが磁場の増加で一旦減少し,高磁場側で再び増加する磁場依存性を示した.柱状欠陥導入は,刃状転位に比べて全磁場領域でJ_cピークを増加させ,特にマッチング磁場(c軸相関ピンの密度と磁束密度が一致する磁場)近傍で大きく上昇した.ナノロッド導入は,柱状欠陥導入と異なり高磁場側のJ_cピークが刃状転位に比べて減少した.以上の異なるc軸相関ピンを導入した薄膜で非常に複雑なJ_cピークの磁場依存性を示すことが分かった.磁束状態に関連した臨界指数を導出した結果,ランダムピンが支配的であると考えられたが,c軸相関ピンによるJ_cピークの存在から,c軸相関ピンとランダムピンの両方の特性を合わせ持つ,ランダム-ボーズグラス状態と呼ぶべき新たな磁束状態が実現している可能性があることを明らかにした.ランダム-ボーズグラス状態における巨視的なピン力密度が,ランダムピンとc軸相関ピンのそれぞれのピン力密度の二乗平均により与えられるという新たな磁束ピンニングモデルを構築した.このモデルの適用で,非常に複雑なJcピークの磁場依存性をそれぞれのピン力密度の相対的な比とマッチング磁場で理解できた.このモデルにより複雑な「材料」のピンニング状態が理解でき,応用で重要なピン力密度の磁場依存性も予想することができる.特に,相関方向に分布を持つナノロッドの導入は,c軸方向だけでなく,その周りのJ_cも向上させることから,今後の超伝導材料開発において非常に重要である.高温超伝導薄膜におけるランダムピン・相関ピンが競合した複雑な状態を調べ,超伝導「材料」の磁束ピンニング状態を明らかにするため,相関ピンとしてナノロッド,及び重イオン照射による柱状欠陥を導入した薄膜に関し,幅広い温度・磁場領域の電気抵抗率,不可逆磁場,臨界電流密度を系統的に評価した.BaZrO3(BZO),BaSnO3(BSO)析出物が超伝導体内で柱状に成長したナノロッドの組織観察をTEMにより行い,BZO,BSO添加量の増加に伴うロッド密度の増加,及びBZO,BSOの種類によりロッド径が違うことを明らかにした.さらに,ナノロッド導入による超伝導転移温度の減少は,超伝導体とナノロッドの界面の密度が関連することを初めて明らかにした.磁束ピンニング状態に直接関連した臨界電流密度の磁場印加角度依存性の評価より,磁束と柱状欠陥の密度が一致する磁場(マッチング磁場,数T)以下の磁場領域はBZO,BSOナノロッドの密度が磁束ピンニング状態に重要であることが分かった.一方で,マッチング磁場以上の高磁場領域はナノロッド密度と種類,さらにはナノロッドの傾きに依存する多様性に富んだ磁束ピンニング状態が存在することを明らかにした.加えて,素性の良く分かった柱状欠陥を導入した重イオン照射薄膜の評価より,柱状欠陥がマッチング磁場の100倍以上高い磁場においても相関ピンとして有効に働くことを明らかにした.これらの結果は新たな磁束ピンニング状態の存在を初めて実験から示したものである.新たなピンニング状態の理解は,今後の応用超伝導体の高磁場における臨界電流密度の大幅な向上をもたらすものであると期待できる.c軸相関ピンとランダムピンが競合した複雑なREBa_2Cu_3O_y高温超伝導薄膜における磁束ピンニング状態を理解するため,ピンカの弱い刃状転位,ピン力の強い柱状欠陥,およびピン力が強くその相関方向に分布を持つナノロッドのそれぞれのc軸相関ピンを導入した3種類の薄膜を用い,臨界電流密度(J_c)を強磁場中で定量的に評価した.c軸相関ピンにより,J_cの角度依存性のB//cにピークが現れ,全薄膜でこのJ_cピークが磁場の増加で一旦減少し,高磁場側で再び増加する磁場依存性を示した.柱状欠陥導入は,刃状転位に比べて全磁場領域でJ_cピークを増加させ,特にマッチング磁場(c軸相関ピンの密度と磁束密度が一致する磁場)近傍で大きく上昇した.ナノロッド導入は,柱状欠陥導入と異なり高磁場側のJ_cピークが刃状転位に比べて減少した.以上の異なるc軸相関ピンを導入した薄膜で非常に複雑なJ_cピークの磁場依存性を示すことが分かった.磁束状態に関連した臨界指数を導出した結果,ランダムピンが支配的であると考えられたが,c軸相関ピンによるJ_cピークの存在から,c軸相関ピンとランダムピンの両方の特性を合わせ持つ,ランダム-ボーズグラス状態と呼ぶべき新たな磁束状態が実現している可能性があることを明らかにした.ランダム-ボーズグラス状態における巨視的なピン力密度が,ランダムピンとc軸相関ピンのそれぞれのピン力密度の二乗平均により与えられるという新たな磁束ピンニングモデルを構築した.このモデルの適用で,非常に複雑なJcピークの磁場依存性をそれぞれのピン力密度の相対的な比とマッチング磁場で理解できた.このモデルにより複雑な「材料」のピンニング状態が理解でき,応用で重要なピン力密度の磁場依存性も予想することができる.
近赤外分光法を用いた薬理脳画像研究：論理的思考とストレス制御の精神薬理学

本研究の目的は,近赤外分光法(NIRS)を中心とした脳画像研究の手法を,精神薬理学の分野に応用し,薬理脳画像研究(functional neuropharmacology)という新しい研究分野の確立を目指すことである。本研究の遂行を通じて,薬理脳画像研究が進めば,神経薬理学の神経基盤に関する研究が飛躍的に進歩することが予想される。本年度の研究では,まず抗ヒスタミン薬の服用が小児の脳活動に及ぼす影響を調べるため,小児NIRS薬理試験として,46歳の小児を対象に実施した。次に,アルコール摂取が脳活動に及ぼす影響を調べるため,呼気中アルコール濃度を厳密に測定・記録できるアルコール濃度測定器を購入し,NIRSを用いて検討する実験に向けての測定環境を整備した。本研究では,中枢神経活動だけではなく自立神経活動も測定する必要があることから,自律神経解析システムを新たに導入したことで,心拍データから交感神経活動と副交感神経活動をリアルタイムに計測・解析することが可能となり,研究の効率化を図った。また本年度は,論理的思考に関する世界第一線の研究者が集まる国際学会(International Conference of Thinking)に参加して,論理的思考の神経基盤とその薬理効果についてディスカッションした。アルコール依存症に関する国際会議においては,シンポジウムでNIRS薬理試験の結果を発表し,海外の研究者たちと今後の研究の方向性について討論した。
立憲君主制の比較研究(日・独・英)

本年度の研究は、王室儀礼という点から、日・独・英三国の君主制の比較をおこなった。一九世紀後半から第一次世界大戦勃発までの時期は、各国において王室儀礼が著しく発達した時期にあたっている。通例、この現象は次のように解説される。王室儀式は、古い歴史を持つと考えられているが、実は選挙権の拡大に起因する大衆民主主義に対する恐怖と産業化の進展に由来する社会的な不安定に対処するために、一九世紀後半政治エリートによって新たに「発明」されたものであると。しかし、この時期の王室儀礼発達を、このようなエリートの支配意図にのみ還元するのは単純にすぎる。王室儀礼の発達は、政治エリートによる国民の馴化だけでなく、王室が大衆民主化の時代に積極的に適応し変貌していく過程でもあった。それゆえ儀礼の発達には、政治エリートの意図とともに、儀礼を受け取る国民の意向が敏感に反映し、王室儀礼は国民の自画像といった一面をも持っている。また、各国とも儀礼の発達は共通に見られるが、当時その国が置かれた国際的地位、君主の個性、君主と政府との権力関係などが複雑に絡み合って、各国の儀礼の発達の仕方に特徴を与えている。こうした観点から、日・独・英の三国を比較してみると、大変興味深い。英国の場合は、王室が最終的に政治権力を失い、政府が権力を掌握していく過程と貴族を中心とした議会政が大衆民主政へ転換していく過程に連動している。日本とドイツの場合は、英国と比べると国際的劣位に置かれていたため、対外的要因がより大きく、国威発揚を図るナショナリズムの要素が王室儀礼の形成に大きな影響を与えている。しかし、日本とドイツとの間にも相違があり、ドイツの場合、ヴィルヘルム二世の特異な性格が、発展し自信をもったドイツの自己表現を望む国民の意向と同様、色濃く反映し、日本の場合は、当初から君主としての天皇の個人的な影響力は小さく、かつ大衆化が早い事が指摘できる。今年度の研究は、日本の天皇制を念頭に置きながら、ドイツの「立憲君主化」について考察した。通常、近代国家の形成において、日本とドイツは似ているといわれる。しかし、君主権力の制度化の誠治過程は、むしろ正反対でさえある。明治国家が紆余曲折をたどりながらも立憲君主として天皇を制度化していくのに対して、ドイツにおいては君主権力の強大化がその特徴をなし、国王の親政を制度化する方向に動いていく。すなわち、あらゆる君主制が、近代という時代に入るとともに、立憲主義の圧力の下に、立憲君主制への道を歩み始めるわけではないのである。ドイツの君主制を考える場合、強大な君主権力を思い浮かべるが、19世紀半ばまでは、ドイツは分裂国家であい、中心となる宮廷も存在せず、プロイセン王室も他国を凌駕するほどの軍事的、財政的力を持っていたわけではなかった。また、プロイセン国内でも、貴族や官僚に制約されて、国王権力が絶対的な力をふるったわけではない。君主権力が増大していくのは、1871年の統一以後、プロイセンがドイツ帝国の盟主となってからのことであるが、そこでも当初はビスマルクに君主権力は抑制されていた。強大な君主権力の確立にとって決定的だったのは、ヴィルヘルム2世が即位語の10年間の権力闘争において勝利したことであった。ヴィルヘルムの勝利には、ドイツの政治的統一の問題や、君主に対抗した政治家たちのリーダーシップ、財源や人事権を含めた宮廷の構造などが、複雑に絡んでいる。しかし、日本においてまさに天皇が立憲君主化されつつあったほぼ同時期に、ドイツではヴィルヘウムが君臨もすれば統治もする君主としての地位を築きつつあったのである。

本年度の研究は、王室儀礼という点から、日・独・英三国の君主制の比較をおこなった。一九世紀後半から第一次世界大戦勃発までの時期は、各国において王室儀礼が著しく発達した時期にあたっている。通例、この現象は次のように解説される。王室儀式は、古い歴史を持つと考えられているが、実は選挙権の拡大に起因する大衆民主主義に対する恐怖と産業化の進展に由来する社会的な不安定に対処するために、一九世紀後半政治エリートによって新たに「発明」されたものであると。しかし、この時期の王室儀礼の発達を、このようなエリートの支配意図にのみ還元するのは単純にすぎる。王室儀礼の発達は、政治エリートによる国民の馴化だけでなく、王室が大衆民主化の時代に積極的に適応し変貌していく過程でもあった。それゆえ儀礼の発達には、政治エリートの意図とともに、儀礼を受け取る国民の意向が敏感に反映し、王室儀礼は国民の自画像といった一面を持っている。また、各国とも儀礼の発達は共通に見られるが、当時その国が置かれた国際的地位、君主の個性、君主と政府との権力関係などが複雑に絡み合って、各国の儀礼の発達の仕方に特徴を与えている。こうした観点から、日・独・英の三国を比較してみると、大変興味深い。英国の場合は、王室が最終的に政治権力を失い、政府が権力を掌握していく過程と貴族を中心とした議会政が大衆民主政へ転換していく過程に連動している。日本とドイツの場合は、英国と比べると国際的劣位に置かれていたため、対外的要因がより大きく、国威発揚を図るナショナリズムの要素が王室儀礼の形成に大きな影響を与えている。しかし、日本とドイツとの間にも相違があり、ドイツの場合、ヴィルヘルム二世の特異な性格が、発展し自信をもったドイツの自己表現を望む国民の意向と同様、色濃く反映し、日本の場合は、当初から君主としての天皇の個人的な影響力は小さく、かつ大衆化が早い事が指摘できる。
血中遊離インスリン受容体αサブユニットの存在意義と遊離メカニズムの解明

インスリン受容体はインスリン結合部位であるαサブユニットとチロシンキナーゼドメインを持つβサブユニットからなり、S-S結合でα_2β_2となり、1つのレセプターを形成する。いくつかのホルモン受容体の細胞外ドメインが血清中に遊離し存在することが報告されている。しかしヒト血清中におけるインスリン受容体αサブユニットの存在と定量法およびその病態との関連に関しては報告はない。以上の背景の上に"ヒト血清中には微量の遊離インスリン受容体αサブユニットが存在し、その量がある種の疾患と関連する可能性がある。"と申請者らは仮説をたてた。そこで血清中遊離インスリン受容体αサブユニットを定量するELISA系をMBL社と共同で確立した。1,2型糖尿病患者において、血糖値に関連して血中IRα値が上昇していることを見出した(論文投稿中)。またヒトインスリン受容体を発現したトランスジェニックマウスを作製し、ストレプトゾトシン投与で糖尿病にすると、血中IRα値が上昇した。IRαの半減期は約6時間であった。何らかの引き金で細胞表面上で活性化されたプロテアーゼによりレセプターが切断され、αサブユニットが遊離し、血中に放出されている可能性がある。今後、その分子メカニズムを明らかにすると、糖尿病発症予防薬の発見に結びつく可能性がある。なぜ糖尿病患者の血中αサブユニット値が増加するのか、その引き金は何か、どのようなタンパク分解酵素が関与しているのかその分子メカニズムを明らかにしていきたい。そこで血清中遊離インスリン受容体αサブユニットを定量するELISA系をMBL社と共同で確立した(特許申請中)。インスリン受容体αサブユニットはインスリンと結合するので、血中の実質的なインスリン濃度を下げ、血中グルコース濃度が高くなる(BBRC,2003,Obata et al.)。従って、血中遊離インスリン受容体αサブユニットの増加は、糖尿病発症の増悪因子となる可能性がある。今年度は次の結果を得ている。(1)2型糖尿病患者636名と正常人243名の血中遊離αサブユニットを測定したところ、2型糖尿病患者では有意にその値が上昇していた。(2)さらに、正常人と1型糖尿病患者53名を比較したところ、1型糖尿病患者でも有意に血中αサブユニット値が上昇していた。(3)1型糖尿病患者5例においても、発症入院時には全例で血中αサブユニット値の上昇が見られ、インスリン治療による退院時(610日後)には低下し、入院から1ヶ月後にはほぼ正常のレベルまで戻っていた。この事実は従来の糖尿病臨床検査HbA1cやGlycoalbuminに比較し、血中IRαはより早く変動する事が明らかになった。(4)STZ投与1型糖尿病モデルマウスでも血中IRα値が上昇している事が明らかになった。

以上の背景の上に"ヒト血清中には微量の遊離インスリン受容体αサブユニットが存在し、その量がある種の疾患と関連する可能性がある。"と申請者らは仮説をたてた。そこで血清中遊離インスリン受容体αサブユニットを定量するELISA系をMBL社と共同で確立した。1,2型糖尿病患者において、血糖値に関連して血中IRα値が上昇していることを見出した(論文投稿中)。インスリン受容体αサブユニットはインスリンと結合するので、血中の実質的なインスリン濃度を下げ、血中グルコース濃度が高くなる(高血糖)(BBRC,2003,Kanezaki, Obata et al.)。従って、血中遊離インスリン受容体αサブユニットの増加は、糖尿病発症の増悪因子となる可能性がある。何らかの引き金で細胞表面上で活性化されたプロテアーゼによりレセプターが切断され、αサブユニットが遊離し、血中に放出されている可能性がある。今後、その分子メカニズムを明らかにすると、糖尿病発症予防薬の発見に結びつく可能性がある。なぜ糖尿病患者の血中αサブユニット値が増加するのか、その引き金は何か、どのようなタンパク分解酵素が関与しているのかその分子メカニズムを明らかにしていきたい。
超精密切削用ダイヤモンドバイトのイオンビ-ム加工に関する研究

イオンビ-ム加工によってダイヤモンドバイトの表面に薄い(5nm以下)照射損傷層が生じ、これが切削特性に悪い影響を及ぼすことも考えられる。そこで、まずミクロト-ムを用いてイオンビ-ム加工で鋭くしたダイヤモンドナイフでエポキシ樹脂で胞理した肝臓を切削し、その切削特性について検討した。続いて水素プラズマ処理でこの照射損傷層を除去したり、低エネルギ(200eVくらい)のArイオンを用いたイオンビ-ム加工あるいはイオンビ-ム加工にダイヤモンドを加熱しこの照射損傷層を薄くすることなどについても検討した。また、ネガティブランドの形成に関連して、イオンビ-ム加工の進行に伴う加工物の形状変化の計算機シミュレ-ションについても検討した。これらから次の結論を得た。(1)800°Cでダイヤモンドバイトを水素プラズマ処理することで、イオンビ-ム加工により生じたダイヤモンドバイトの表面の結晶性を回復することが出来る。また、この処理によりその微小強度も向上することが出来る。(2)イオンビ-ム加工時にダイヤモンドを400800°Cに加熱することにより損傷層の発生を防止できる。(3)1.0keVと0.2keVのArイオンを用いたイオンビ-ム加工でダイヤモンドナイフの切刃の丸み半径を10nm程度まで鋭くできた。また、これを用いてエポキシ樹脂で胞埋した肝臓を薄く切削することができる。(4)計算機シミュレ-ションにより、ネガティブランドの角度や切刃を鋭くする条件を検討できる。(5)プラズマ処理したダイヤモンドバイトを用いてアルミニウムの超精密切削を行ったが、ダイヤモンドチップのシャンクへの取り付け処理が悪かったため満足のいく結果は得られなかった。今後は水素プラズマ処理をしたダイヤモンドチップのシャンクへの取り付け処理などを検討する必要がある。Arイオンを用いたイオンビーム加工で超精密切削用ダイヤモンドバイトの切れ刃稜の丸みを半径2030mmと鋭くできることと並びに切れ刃にサブミクロンオーダのnegative landを形成できること等を示したきたが、この実用化に関しては、イオンビーム加工したダイヤモンドバイトのすくい面に被削材が凝着しやすい。ダイヤモンドバイトの表面に100A^^0以下ではあるが照射損傷層ができるあるいはダイヤモンド表面の硬度が低下するなどの問題がある。そこで、本年度は水素プラズマあるいは水素イオンビームを用いてArイオンビーム加工で生じたダイヤモンド表面の損傷層を取り除くこと、Arイオンビーム加工時にダイヤモンドを400800°Cに加熱して損傷層が生じなくすることあるいは低エネルギーのArイオン(200ev)を用いて生じる損傷層をできるだけ薄くすることを試み以下のような結論を得た。(1)水素プラズマ処理によりArイオンビーム加工で生じた損傷層を取り除くことができた。この処理によりダイヤモンド表面の結晶性も回復しかつ微小破壊郷土も向上した。(2)イオンビーム加工時にダイヤモンドを400800°Cに加熱することにより損傷層の発生を防止できる。低エネルギーのイオンビーム加工を用いて加工した場合のダイヤモンドの照射損傷層は浅くなる。以上の処理方法で実際にダイヤモンドバイトを作り、アルミニウムの切削を行ったが、ダイヤモンドをシヤンクに取り付ける際にダイヤモンドの表面が汚れ良い結果は得られなかった。来年度はこの解決をはかりたいと思っている。そこで、まずミクロト-ムを用いてイオンビ-ム加工で鋭くしたダイヤモンドナイフでエポキシ樹脂で胞埋した肝臓を切削し、その切削特性について検討した。

また、ネガティブランドの形成に関連して、イオンビ-ム加工の進行に伴う加工物の形状変化の計算機シュミレ-ションについても検討した。これらから次の結論を得た。(1)800°Cでダイヤモンドバイトを水素プラズマ処理することで、イオンビ-ム加工により生じたダイヤモンドバイトの表面の結晶性を回復することが出来る。また、この処理によりその微小強度も向上することが出来る。(2)イオンビ-ム加工時にダイヤモンドを400800°Cに加熱することにより損傷層の発生を防止できる。(3)1.0keVと0.2keVのArイオンを用いたイオンビ-ム加工でダイヤモンドナイフの切刃の丸み半径を10nm程度まで鋭くできた。また、これを用いてエポキシ樹脂で胞埋した肝臓を薄く切削することができる。(4)計算機シュミレ-ションにより、ネガティブランドの角度や切刃を鋭くする条件を検討できる。(5)プラズマ処理したダイヤモンドバイトを用いてアルミニウムの超精密切削を行ったが、ダイヤモンドチップのシャンクへの取り付け処理が悪かったため満足のいく結果は得られなかった。今後は水素プラズマ処理をしたダイヤモンドチップのシャンクへの取り付け処理などを検討する必要がある。
ピッチ認識を支える脳内神経基盤の解明

大脳において、音のピッチを認知処理する「ピッチ処理センター」は、聴覚皮質のヘシュル回(Heschl's gyrus)および側頭平面(planum temporale)に存在することが報告されている。しかし、ピッチ処理が、大脳半球の左右どちらで優位に行われているのかは、諸説あり、いまだに明らかになっていない。心理音声学の研究では、健常人は、音を認知する際に、音のファンダメンタルの認知能力が強い被験者、ハーモニクス成分の認知能力が強い被験者、あるいはどちらにも属さない者に分類できるとしている。すなわち、音の聞き取り能力が異なる二つのタイプと、どちらにも属さないタイプでは、異なったピッチ処理センターを持っている可能性が示唆される。本研究では、ファンダメンタルの認知能力を有する群とハーモニクス成分の認知能力を有する群について、ピッチ処理に関わる聴覚誘発反応N100mの脳活動を、脳磁図(magnetoencephalography, MEG)により計測をした。結果としては、ファンダメンタルの認知能力が強い被験者は、左大脳半球と比較し、右大脳半球のN100m信号強度が大きく(p < 0.0001; ANOVA)、ハーモニクス成分の認知能力が強い被験者は、右大脳半球と比較し左大脳半球のN100m信号強度が大きい(p < 0.0001)ことを発見した。また、N100mの脳活動の起源はヘシュル回もしくは側頭平面に推定された。以上より、ピッチ認知処理センターは右大脳半球のヘシュル回と側頭平面に存在し、左大脳半球のヘシュル回と側頭平面はハーモニクス成分の認知処理センターであることを明らかにした。27年度が最終年度であるため、記入しない。ピッチ処理は、大脳半球の左右どちらで優位であるか明らかではない。本研究では、ピッチ処理に関わる聴覚誘発反応N100mを脳磁図により計測した。はじめに心理実験として健康な右利き日本語母語話者169名を対象とし、ミッシングファンダメンタルの音を聞かせピッチ認識ができているかを評価した。ピッチ認識可群とハーモニクス認識可群として各9名の被験者を抜粋した。脳磁図計測において刺激音は、心理実験の結果、弁別が最も良い組み合わせである931Hz, 798Hz, 665Hzの混合音を用いた。ピッチ認識可群は左半球のN100m信号強度33.21±12.73 nAm(平均±標準偏差)、右半球N100mの活動強度64.80±23.70nAmと統計的に有意に右が大きく(F1,17 = 40.96, P < 0.0001)、一方、ハーモニクス認識可群は右半球N100mの活動強度32.43±7.50nAm、左半球48.83±8.76nAmと左が大きかった(F1,17 = 11.89, P < 0.005)。群間比較として左半球では、ピッチ認識可群よりハーモニクス認識可群大きく(F1,17 = 4.37, P < 0.05)、一方、右半球では、ピッチ認識可群が大きかった(F1,17 = 21.47, P < 0.0001)。群内と群間の交互作用の結果は、二つの群のタイプと左右半球の活動強度の交互作用に有意差を示した(F1,17 = 48.50, P < 0.0001)。過去の研究より、音の複雑な変化を分析するのは左半球優位であり、音の周波数成分の分析に対するのは右半球優位であると言われている。ピッチ認識可群は、ミッシングファンダメンタルの音の中に存在しないピッチの周波数を計算してピッチを認知し、ハーモニクス認識可群は、周波数成分を音色としてそのまま認識するといった認知過程の違いが示唆される。

また、N100mの脳活動の起源はヘシュル回もしくは側頭平面に推定された。以上より、ピッチ認知処理センターは右大脳半球のヘシュル回と側頭平面に存在し、左大脳半球のヘシュル回と側頭平面はハーモニクス成分の認知処理センターであることを明らかにした。本年度の学業成績も優秀で、脳研究も活発に遂行した。研究実施だけではなく、技術の学習と革新も進んでいた。理学部数学専攻で勉強した数理知識に基づき、音を作る必要な音声工学の活用や、精確的時間制御系統の開発などに精通していて、それらを解決する為のアドバイスができるスキルも持っていたことより、順調に実験を実施する必要な技術を全部解決した。また、世界最先端技術である脳磁図の解析技術を勉強していた時に、自分の新しい発想を提案し、本研究室の脳磁図装置の製造元横河電機株式会社へ技術提供していた。これらのことより、基礎科学者としてだけではなく、最先端の技術開発領域での活躍にも進んでいた。アウトリーチ活動にも積極的に参加し、中国語・英語・日本語の多言語で自分が勉強した科学技術を後進に伝授していた。上記のことより、脳科学基礎研究では、169人の心理実験と32人の脳磁図実験を全部順調に完了した。結果は、ファンダメンタルの認知能力が強い被験者とハーモニクス成分の認知能力が強い被験者では、ピッチ認知に関連するN100mの聴覚誘発反応が異なることを世界で初めて明らかにした。また、世界的に知られたPMOD社PMODソフトウエアに私が開発したソフトウエアが取り込まれる予定であることより、産学連携の経験を頂いた。27年度が最終年度であるため、記入しない。今回の研究結果より、音を聞いている時に、二つの種類のピッチ認知脳活動の基盤を明らかにしたことによって、今後の研究の推進方策は、言語・音楽の音調の処理、言語・音楽認知及び今まであまり研究してない音質の認知に関する神経基盤を明らかにする予定である。昔の全ての先行研究は、被験者を分類していないままで、言語及び音楽の研究を無理矢理にやった。本研究で明らかにした結果より、昔に解明した神経基盤は信用できていないと分かった。そこで、未知の扉を開くために、今後の研究では、被験者を分離したうえで、言語と音楽の認知基盤をより一層解明する予定である。国際・国内ビデオ
酸化還元サイクルにおいて固体酸化物形燃料電池燃料極のNi焼結挙動の解明

本研究では,固体酸化物形燃料電池(SOFC)を対象とし,還元中燃料極でニッケル(Ni)の焼結挙動を解明する.フェーズフィールド法を用いて,ミクロンスケールの数値シミュレーション手法を開発した.従来のシミュレーション技術の課題を乗り越える。申請者がこれまで取り組んできた電極3次元構造およびNiの焼結挙動予測手法をSOFCに特化する形で一層高度化する.実際のSOFC燃料極構造データおよび実験結果を用いて,先駆けて開発する数値シミュレーション技術を駆使することで,SOFC燃料極の還元中Niの焼結挙動を詳細に解明する.Ni-YSZ界面構造と接着エネルギーに還元温度の影響を明らかにする。機械材料・材料力学使用額が生じた理由:物品費新世代のGPU K80の性能は不足ですから、購入なかった。計算機と実験設備の購入計算機の購入、1,100,888円物品費,旅費500,000円GPU(Graphics Processing Unit, tesla K80)プロセサ,イットリア安定化ジルコニアペレット,酸化ニッケル粉末,旅費、図書費
細菌の適応能力を逆手にとる：適合溶質の取込み機構を活用した安全・高品質な食品製造

細菌のストレス応答時の適合溶質の細胞質内への取り込みに注目して,細菌が誤って適合溶質として機能しない非適合溶質を取り込むことによって,代謝阻害を誘導し,結果として増殖を抑制する,との仮説のもとに種々のアミノ酸をはじめとする食品素材の細菌増殖抑制効果を明らかにした。アミノ酸のなかでも,D-トリプトファンが顕著な効果を示すことを明らかにするとともに,最適な作用条件を解明した。新たな非熱的な微生物制御手法として利用が期待できる。細菌のストレス応答機構を利用して,適合溶質として細胞内恒常性維持に寄与しない食品素材を細胞内に誤って取り込ませ,代謝阻害を誘導し,細菌の活性低下を誘発する。このように活性の低下した細菌に対して温和な加熱処理等を施すことで,相乗効果により従来よりも殺菌効率を大幅に向上させるとともに,食品の品質低下を最小限に抑えるのが本研究の狙いである。最終的にはこのような細菌活性低下を誘発する食品素材と加熱や高圧処理等の単位操作との組合せを最適化した,従来より優れた微生物学的な安全性を確保した高品質な食品の新規製造方法を開発することを目的とする。平成24年度はH23年度において見出した代謝阻害を誘導する候補物質2種類を用いて,グラム陰性菌としてEscherichia coliとSalmonellaを,グラム陽性菌としてListeria monocytogenesに対する効果を検討した。具体的には,加熱ストレス以外の浸透圧あるいはpHストレス負荷条件下での代謝阻害活性を明らかにし,最終的には広範な環境ストレス下で効果の高い物質を選抜し,それら候補物質の濃度依存性についても明らかにした。その結果,浸透圧ストレスとの組み合わせによって,候補物質の一つである必須アミノ酸が極めて強力な増殖阻害活性を示すことを明らかにした。特に,グラム陰性菌に対しての効果が顕著であり,低濃度(10 mM)の添加から効果を示し,濃度上昇に伴い効果も増大することを明らかにした。本年度の検討によって,グラム陽性/陰性に関わらず,極めて高い増殖阻害活性を有する物質(アミノ酸)を1種類見出すことに成功した。さらに,浸透圧ストレスとの組合せで効果を増大させることにも成功した。次年度以降には,モデル食品系での効果を検討することで,実用化に向けた研究を推進する。平成25年度はこれまでに見出した代謝阻害を誘導する候補物質1種類を用いて,グラム陰性菌としてEscherichia coliとSalmonellaを,グラム陽性菌としてListeria monocytogenesに対する効果を検討した。具体的には,加熱ストレス以外の浸透圧ストレス負荷条件下での代謝阻害活性を明らかにし,最終的には広範な環境ストレス下で効果の高い物質を選抜し,それら候補物質の濃度依存性についても明らかにした。さらに,固形培地上に当該物質を添加して増殖抑制効果を検討した結果,液体培地中と同様に増殖阻害を誘導することを見出した。平成23年度は微生物に対して代謝阻害を誘導する食品素材の網羅的な探索を行った。対象とする細菌にはグラム陰性菌としてEscherichia coliを,グラム陽性菌としてListeria monocytogenesを用いた。候補物質として食品素材として安全性の確認されているタンパク質の構成アミノ酸20種類,さらにタンパク質には含まれないアミノ酸,例えばオルニチン,クレアチンなどを含めた合計25種類程度のアミノ酸を対象として,それぞれの光学異性体も含めた総計約50種類の物質を対象として,細菌の増殖活性に与える影響を検討した。本年度の検討によって,グラム陽性/陰性に関わらず,高い増殖阻害活性を有する物質(アミノ酸)を2種類見出すことに成功した。これらはいずれも従来,細菌の増殖阻害活性が報告されていなかった物質であり,次年度以降の詳細な研究によって大きなブレークスルーをもたらす可能性が示唆された。

グリシンベタインやプロリンなどが適合溶質として取り込まれることから,各種のアミノ酸を対象として,3種類の食中毒細菌(Listeria monocytogenes, Salmonella enterica, Echerichia coli O157:H7)に対する増殖抑制効果を網羅的に検討した。食塩の添加による浸透圧ストレスを負荷することで,適合溶質あるいは非適合溶質の取込みを促進させることで,細菌の増殖抑制効果を明らかにした。その結果,全ての菌種に対して,D体のトリプトファンが顕著な増殖抑制効果を示すことを明らかにした。D-トリプトファン(40 mM)は食塩添加による浸透圧ストレスの負荷によって,いずれの細菌に対しても増殖抑制効果を示した。特に,グラム陰性菌であるE. coli O157:H7とSalmonellaに対しては,食塩濃度の上昇に伴い,増殖の遅れが認められるようになり,食塩濃度3%以上の条件下では,完全に増殖を抑制することが明らかとなった。一方,グラム陽性菌であるL. monocytogenesでは食塩濃度の増加に伴う,明らかな増殖の遅れは認められなかった。逆に食塩無添加(NaCl 0%)環境下で最も増殖が遅れることが示された。このように菌種によって,増殖抑制効果に違いが認められた原因は,グラム陽性/陰性の違い,すなわち細胞の膜構造の違いによって,適合溶質あるいは非適合溶質の取込み機構が異なることが原因であると考えられる。したがって,本研究結果から,D-トリプトファン添加による細菌増殖抑制は,主にグラム陰性菌に対して高い効果を発揮するものと考えられる。非熱的微生物制御概ね当初の計画通り,菌種菌株の差を超えて阻害活性の高い物質を12種類選抜することに成功した。さらに,その中でも特に増殖阻害活性の高い物質(必須アミノ酸)を一つにまで絞り込むことができた。また,温度や浸透圧のストレスを併用することで,探索した候補物質の効果を増強することが可能であること,さらには,候補物質の細菌増殖阻害活性の濃度依存性を明らかにすることができた。本年度は計画していた病原性細菌以外の腐敗細菌についての検討までは行えなかった。しかしながら,病原性細菌を効果的に制御する方法を明らかにすることができたことから,食品の安全性を確保するための制御手法としての利用価値は高い。以上のように,本研究は概ね順調に進捗している。25年度に、各種アミノ酸の細菌増殖抑制効果をについての分析を行い、その結果を細菌増殖抑制効果の数理モデル化を行うとともに国際学会において発表する予定であった。しかしながら,一部のアミノ酸の細菌増殖抑制効果が極めて顕著であったため、計画を変更して細菌増殖抑制効果の発現メカニズムの解析を行うこととしたため、当初の計画から遅れが生じた。当初の計画通り,菌種菌株の差を超えて阻害活性の高い物質を12種類選抜することに成功した。しかも見出したこれらの物質はいずれも従来,細菌の増殖阻害活性が報告されていなかった物質であり,次年度以降の詳細な研究によって大きなブレークスルーをもたらす可能性が示唆された。
クロロアルケン型ペプチドミメティックを活用したAβの凝集機構の解明と創薬展開

アルツハイマー病の発症はアミロイドβペプチド(Aβ)の凝集に伴う神経毒性によるものが有力視されており、凝集阻害可能なペプチド性リード化合物も報告されているが、現在までにペプチドを起源とした機能性分子の創製には至っていない。この状況下、申請者はペプチドの構造解析、機能維持および向上を指向したペプチドミメティック(クロロアルケン型ジペプチドイソスター: CADI)を世界に先駆けて報告している。この研究成果を踏まえて、本研究ではAβに対して、CADIをケミカルツールとすることで、Aβの凝集機構の解明を試みる。また、ここで得られた知見を基盤にペプチドを起源とした新規のAβ凝集阻害剤の創製を目指す。
四国で発生するフライアッシュ及び銅スラグを多量用いたコンクリートの基礎的研究

高知県では南海トラフ巨大地震によって,日本最大規模の津波の到来が予測されるため,港湾部における津波対策の一環として消波ブロックが増設されている。また,耐波安定性を得るためには単位容積質量の寄与が大きいことから,消波ブロックの重量化が効果的である。従来の消波ブロックでは大型であっても,大きな波が来た際には転倒することもあり,今後予想される大津波に対する耐波安定性が十分でないことも考えられる。そのため,密度の大きい材料を使用した重量コンクリートを用いて消波ブロックの重量化を図ることで,大規模な津波に対しても十分な耐波安定性を確保する必要がある。四国では,銅やマンガン合金の製錬時に排出されるスラグを粒度調整し,コンクリート用骨材とした銅スラグ細骨材(以下,CUSと称す)およびマンガンスラグ骨材といった密度の大きい骨材が供給されている。したがって,これらのスラグ骨材の利用により重量なコンクリートを製造・供給しやすい環境にある。しかしながら,スラグ骨材はその密度やガラス質な表面を持つことから,使用によりブリーディングの増大が懸念される。ブリーディング抑制には,フライアッシュ(以下,FAと称す)の混和が効果的であり,四国では良質なフライアッシュが供給されている。またFAの混和は,ワーカビリティを損なうことなく単位水量の減少が可能と考えられ,単位水量の低下はコンクリートの重量化にも寄与する。以上を踏まえ本研究では,四国で供給される各種副産物由来のコンクリート材料を有効利用した重量コンクリートの開発を目的に,細骨材としてCUSおよび粗骨材としてマンガンスラグ粗骨材(以下,MNGと称す)を全量使用し,さらにフライアッシュを多量に混和した重量コンクリートの施工性能,強度特性および乾燥収縮特性について検討を行った。平成29年度は,フライアッシュを結合材や細骨材補充材として多量使用した場合のセメントの種類による影響について検討を行った。特に土木配合で用いられる高炉セメントを用いたコンクリートの強度特性,耐久性,疲労強度について,本校現有の試験機を使用して実験を行い,基礎データの蓄積をはかった。平成30年度は,フライアッシュと銅スラグそれぞれの特徴を活かし,高知県沿岸部の津波対策工事で使用するための重量コンクリートについて検討した。同様に,強度特性,耐久性,疲労強度,化学抵抗性及び断熱温度上昇について検討し,海洋コンクリートとして使用するための基本配合を設定した。しかし,長期暴露試験用の試験体を作製し,さらなる耐久性について検討する予定であったが,そこまでは至らなかった。本研究の成果を実用化するための方策を検討している。県内の建設会社や生コンクリート工場に積極的に本研究の成果をPRし,試験施工等で導入してもらえるようにしたい。困難な場合は,実験室レベルにはなるが可能な範囲で大型ブロックを製作する準備をし,施工面の問題点や硬化コンクリートの長期耐久性について検討を進める予定である。土木学会四国支部から平成28年3月に「四国版フライアッシュを結合材として用いたコンクリートの配合設計・施工指針」が発刊され、四国内においてはこれまで以上に積極的にフライアッシュを利用できるようになった。しかし、本指針では使用するセメントが普通セメントに限定されていることから、他種の高炉セメントや早強セメントを使用したデータの蓄積も必要と考える。さらに、四国ではフライアッシュとともに銅スラグ細骨材の発生量も相当多くあることから、フライアッシュ、銅スラグそれぞれの特徴を活かしながら設計されたコンクリートについての強度特性、耐久性について、本校現有の試験装置を駆使して研究を遂行する。平成29年度は、これまでに実施した研究結果を参考にし、フライアッシュを細骨材置換した場合、細骨材の1020%程度がフレッシュ性状や、硬化コンクリートの強度や耐久性において最適であったことから、これらの配合に対して、高炉セメントや早強セメントを用いたコンクリート試験体を作製し実験的に強度や各種耐久性試験を実施し検討を進めた。フライアッシュと高炉セメントを併用することにより、初期強度の低下が予想されるため、28日強度で普通セメントほぼ同等となるような配合を目指した。また、中性化の進行も予想されるため、促進中性化試験と気中暴露による中性化試験の結果も比較検討し、データの蓄積をはかった。また、フライアッシュと銅スラグ細骨材を併用したハイボリュームフライアッシュ重量コンクリートについても検討を実施した。フライアッシュを用いることで、銅スラグ骨材使用の際に懸念されるブリーディングの低減効果を確認できた。さらに、フライアッシュ、早強セメント及び人工軽量骨材を用いたPC床版用軽量コンクリートについても検討を行い、フライアッシュの有効性を確認した。フライアッシュや銅スラグ細骨材と、高炉セメントまたは早強セメントを組み合わせて完成したコンクリートの用途をいろいろ模索する中で、フライアッシュ+銅スラグ+高炉セメントは重量コンクリートとして消波ブロック(南海地震による津波被害軽減対策)に、またフライアッシュ+早強セメント+人工軽量骨材としてPC床版用軽量コンクリート(四国内の老朽化橋梁対策)への適用を考え、それらの性能を満たすための各種耐久性試験(中性化、塩分抵抗性、凍結融解等)及び疲労試験(水中)を実施しており、現在のところおおむね順調に研究を進展できている。

従来の消波ブロックでは大型であっても,大きな波が来た際には転倒することもあり,今後予想される大津波に対する耐波安定性が十分でないことも考えられる。そのため,密度の大きい材料を使用した重量コンクリートを用いて消波ブロックの重量化を図ることで,大規模な津波に対しても十分な耐波安定性を確保する必要がある。四国では,銅やマンガン合金の製錬時に排出されるスラグを粒度調整し,コンクリート用骨材とした銅スラグ細骨材(以下,CUSと称す)およびマンガンスラグ骨材といった密度の大きい骨材が供給されている。したがって,これらのスラグ骨材の利用により重量なコンクリートを製造・供給しやすい環境にある。しかしながら,スラグ骨材はその密度やガラス質な表面を持つことから,使用によりブリーディングの増大が懸念される。ブリーディング抑制には,フライアッシュ(以下,FAと称す)の混和が効果的であり,四国では良質なフライアッシュが供給されている。またFAの混和は,ワーカビリティを損なうことなく単位水量の減少が可能と考えられ,単位水量の低下はコンクリートの重量化にも寄与する。以上を踏まえ本研究では,四国で供給される各種副産物由来のコンクリート材料を有効利用した重量コンクリートの開発を目的に,細骨材としてCUSおよび粗骨材としてマンガンスラグ粗骨材(以下,MNGと称す)を全量使用し,さらにフライアッシュを多量に混和した重量コンクリートの施工性能,強度特性および乾燥収縮特性について検討を行った。平成29年度は,フライアッシュを結合材や細骨材補充材として多量使用した場合のセメントの種類による影響について検討を行った。特に土木配合で用いられる高炉セメントを用いたコンクリートの強度特性,耐久性,疲労強度について,本校現有の試験機を使用して実験を行い,基礎データの蓄積をはかった。平成30年度は,フライアッシュと銅スラグそれぞれの特徴を活かし,高知県沿岸部の津波対策工事で使用するための重量コンクリートについて検討した。同様に,強度特性,耐久性,疲労強度,化学抵抗性及び断熱温度上昇について検討し,海洋コンクリートとして使用するための基本配合を設定した。しかし,長期暴露試験用の試験体を作製し,さらなる耐久性について検討する予定であったが,そこまでは至らなかった。平成29年度中に、平成30年度に実施する予定であったフライアッシュと銅スラグを用いたコンクリート試験体を多数作製しており、屋外暴露も含めて耐久性試験を継続して実施する。また、疲労試験についても水中疲労試験だけでなく、今後は気中での試験も実施する予定である。これらの結果を考察し、さらなる性能の向上を目指して修正配合を行い、フライアッシュと銅スラグ骨材を有効利用したコンクリートの開発を進める予定である。本研究の成果を実用化するための方策を検討している。県内の建設会社や生コンクリート工場に積極的に本研究の成果をPRし,試験施工等で導入してもらえるようにしたい。困難な場合は,実験室レベルにはなるが可能な範囲で大型ブロックを製作する準備をし,施工面の問題点や硬化コンクリートの長期耐久性について検討を進める予定である。
「身体認識における教科構造再構築の研究」-美術教育と生命形態との関わり-

本研究は、明治期以降から現代までの絵画の教育制度と関わって、自己の身体にたいする認識の問題を提起したものである。美術科には「顔(自画像)」や「手」を描く、作るという主題があるが、それをこれまで身体認識と重ねあわせて真に捉えた研究は少ない。そこで現在の学校教育での身体の扱われ方を調査し、その背景を探るなかで、このような表現のもつ現況とその意義、可能性について再考察を行ってきた。二年間にわたって行われた調査の対象は以下の項目である。1、小、中、高等学校の生徒や大学生、一般人が「自己の身体」をいかに認識しているか意識調査2、筑波大学、東京芸術大学、国立大学教育学部、私立大学美術系大学などのカリキュラムにおける「身体」との関連性の現況3、上記の項目に関わって、とりわけ「裸体画」の歴史的背景や大学カリキュラムでの現況調査4、「身体」にかかわる教科書、教援書、人体表現に関する文献などの資料整理5、これまでの美術や美術教育とかかわってきた「裸体」や「人体」の史的研究6、医学に用いられる「人体解剖図譜」、献体解剖による人体構造などの歴史を、上記の3と重ね合わせることによる、「身体」認識の社会背景の関する考察絵画制作者の立場から行われた本研究は、現在措定されている研究領域間の連動性、新たな教科構造への展開の手掛かりを得ることも考えた。そのため狭義の「美術作品」のみならず、児童画や人体解剖図譜などの身体を表現した作品資料を多岐にわたって調査してきた。それは逆に研究計画での初期の提示状況以上に多くの時間と経費を要するものであったが、本研究によって明らかになった問題も多数ある。例えば現在の大学美術科の絵画や彫刻の講義では、全国的に通年の約半数を身体表現に費やし、しかもそれが限られた年齢、性別、授業内容のなかで展開されている点。また現在の子供たちが描いた「身体」が、言語構造や対象に対する「客観的」な見方によって扱われていることなどである。アンケートや作品資料から収集された多くの文献資料は、今後の研究にも大変に貴重なものとなった。そしてこのような内容は、学会誌、大学紀要などの論文を通じて発表したり、「身体」を表現した自己の作品を展示することで提起した。「身体」は、文化、芸術、教育とも密接に関わるものである。そのため本研究が、今後とも美術教科における「表現」と「鑑賞」の関係を再構築し、さらには美術を他領域と重ねあわせて連動性のある教科構造をつくっていく手掛かりとして、重要な意義を担うものになったと確信している。本課題は、身体認識の現況と重ねあわせて、文化、芸術、教育を社会的背景から連鎖的に再考するものである。本年度は以下の項目から調査がなされた。1、小、中、高等学校の生徒や大学生、一般人が「身体」をどのように認識しているかという意識調査2、筑波大学、東京芸術大学、国立大学教育学部、私立大学美術系大学のカリキュラムにおける「身体」との関連性の現況調査3、「身体」にかかわる教科書、教援書、人体表現に関する文献などの資料整理4、これまでの美術や美術教育とかかわってきた「裸体」や「人体」の史的研究5、医学で用いられる「人体解剖図譜」、献体解剖による人体構造などの歴史を、上記の3と重ね合わせることによる、「身体」認識の社会背景の関する考察これらの多岐にわたる調査は、研究計画での初期の提示状況以上に、多くの時間と経費が資料収集と整理に要するものであった。そのためデータベース化は現在も継続して行なっている状態である。しかしながら提示されたアンケートや作品資料、大学機関や書店から収集された多くの文献資料は、今後の研究に際して、大変に貴重なものとなった。また本研究に関しては、論文、大学紀要を通じて発表したり、「身体」を表現した自己の作品を展示することで提起した。本研究は、今後とも美術教科における「表現」と「鑑賞」の関係を再構築し、さらには美術を他の研究領域と重ねあわせて、現在措定されている研究領域間の連動性、新たな教科構造への展開の手掛かりを得るうえでも重要な意義を担うものになると確信している。