hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヘモグロビン小胞体(ナノ粒子)の酸素放出過程解析と虚血部位酸素の機序解明

低酸素状態の組織に対し、Hb小胞体(HbV)により効率的に酸素供給するための機序解明が目的である。Hl6年度はハムスターにHbVを投与し、顕微鏡下に細動脈血流を停止させ、血中HbVの酸素放出の特徴を検討した。高酸素親和度(P_<50>=8mmHg, HbV_8)の投与は、低酸素親和度(P_<50>=29mmHg, HbV_<29>)に比較して酸素分圧の低下を僅かに遅延させた。酸素分圧10mmHg以下では、赤血球とHbV_<29>の酸素飽和度は10%以下になるが、HbV_8は60%を維持し、より多くの酸素を保持しながら酸素を徐放した。従って、投与量が僅かでも、低酸素領域では赤血球上回る酸素供給源として作動する。H17年度は、貧血状態におけるHbVの投与効果を検討した。アルブミン溶液で血液希釈をした後、HbV_8,HbV_<29>を投与した。HbV_8がHbV_<29>よりも組織酸素分圧が高く、血圧、心拍出量も高値を維持し、血流を増大させた。高酸素親和度HbV_8は必要部位にまで酸素を確実に運搬する、また血漿層に均一に分散し、酸素を均等に供給できる利点を有する。また、有茎皮弁モデルでの検討では、高酸素親和度HbV_8(P_<50>=9mmHg)をHES溶液に分散させて高粘度とし、血液交換を行った。HbVは血漿粘度を増大させ、血管壁の勢断応力を生じ、側副経路を経由した血行動態の改善、血管壁透過性充進の抑制、組織酸素分圧の回復、および壊死細胞数の低減が確認された。血液粘度が虚血性領域の酸素化に重要なので、H18年度はHbVと各種代用血漿剤を組合わせ特徴ある粘弾性挙動を明らかにした。虚血領域の酸素化に重要な因子として酸素親和度の制御のみならず、レオロジー制御の可能性が明らかになった。Hb小胞体の物性値が容易に調節できるので、今後テーラーメード人工赤血球として様々な臨床応用が期待できる。ヘモグロビン(Hb)小胞体が有茎皮弁の虚血領域の酸素化に有効であることが最近明らかにされたことを受け、H16年度は、低酸素領域に効率的に酸素を供給するための条件を検討することを目的とし、Univ.California, San Diegoとの共同研究として、Hb小胞体投与後に、細動脈の血流停止後の酸素分圧の変動から、Hb小胞体の酸素放出の特徴を明らかにすることを目的とした。Hamster dorsal skinfold window modelを利用し、皮下微小循環を観測部位とした。血管内酸素分圧の測定には、Pd-coproporphyrin/アルブミン複合体を予め投与し、その燐光寿命から算出した。Hb小胞体を7mL/kg投与した。顕微鏡下に細動脈(直径約50μm)を硝子製微細ピペットで30秒間経皮的に圧迫して血流を停止させ、その100μm下流域の血管内酸素分圧の変化を追跡。

Hb小胞体の酸素結合平衡曲線より酸素飽和度の推移を算出した。Hb小胞体は、高酸素親和度(P50=8mmHg, HbV8)、および低酸素親和度(P50=29mmHg, HbV29)の二種類について検討した。細動脈内の酸素分圧は平常約50mmHgであるが、血流停止させると直ちに酸素分圧は低下し、最終的に5mmHgに到達した。しかしHbV8を投与した場合は、HbV28の投与に比較して僅かに遅延された。また、酸素飽和度の推移から、血管内酸素分圧が10mmHg以下になると、赤血球とHbV29の酸素飽和度は10%以下に低下するが、HbV8の酸素飽和度は60%近い値を維持し、より多くの酸素を保持しながら酸素を徐放した。投与量が全血液量の10%と僅かであるにも拘らず、低酸素領域では赤血球上回る酸素供給源として作用していることが明らかとなった。(1)脳硬塞や心筋梗塞など、血管障害により低酸素状態に陥った組織の細胞壊死の回避は、酸素供給の回復が先決である。この際、虚血領域への酸素供給は側副経路からの血流に依存せざるを得ないが、血流中に人工赤血球が存在すれば、酸素供給の向上が期待できる。そこで、有茎皮弁モデル(ハムスター)を用い、Hb小胞体の投与効果を検討した。酸素親和度の高いHb小胞体(P50=9mmHg)を6%-HES溶液に分散させた。粘度は11.5cPと高粘度であった。また、Hbを含有しない空小胞体も調製した。脱血と投与を同時に行い、循環血液量の約33%を交換した。HbV、および小胞体の存在は、血漿層の粘度の増大を招来し、これが血管壁での剪断応力を生じ、血管機能の恒常性、皮弁組織内の血行動態の改善、血管壁透過性亢進の抑制をもたらした。しかし組織酸素分圧の回復および壊死細胞数の低減には、高粘度、高酸素親和度HbVが不可欠であった。(2)極度の血液希釈をした貧血状態でのHb小胞体の投与効果を、ハムスター皮下微小循環動態観測モデルを用いて明らかにした。アルブミン溶液で循環血液量の40%、次いで35%の血液希釈の二段階を行い、その後、酸素親和度の異なる(P50=8または29mmHg)二種類のHbV8,HbV29で35%の血液希釈を行った。HbV8の方がHbV29よりも皮下組織酸素分圧が高かった。血圧、心拍出量も高い値を維持し、これが皮下組織血流を増大させ、更に酸素供給量の向上と代謝産物のwashing out促進に寄与した。心臓など酸素消費量の多い臓器は組織酸素分圧が著しく低下するが、HbV8は酸素を途中で放出せずにより確実に必要とされる場所にまで酸素を運搬する。また小粒子径のため血漿層に均一に分散しているので酸素を組織に均等に供給できたことも、心機能の保持に寄与したと考えられる。血管性障害による虚血のため低酸素状態に陥った組織において、細胞壊死を回避するには、酸素供給の回復が先決である。これまでに有茎皮弁モデルを用い、人工赤血球(Hb小胞体)をヒドロキシエチルスターチに分散させた溶液で血液交換を行い、酸素親和度が高く(P50値が低く)、粘度が高いととが虚血領域の血流改善と酸素分圧の向上に有効である事が明らかになってきた。本年度は、Hb小胞体(P50=9mmHg)をそのまま負荷投与した場合の効果を検討したところ、血漿粘度の増大がみられ、これが血管壁での剪断応力を生じ、血管機能の恒常性、血行動態の改善、血管壁透過性亢進の抑制、虚血性炎症の抑制をもたらした。このように血液粘度が虚血性領域の酸素化に重要なファクターであることが明らかになってきたので、Hb小胞体と各種代用血漿剤を組み合わせた場合の粘弾性挙動を解析したところ、アルブミンに分散させた場合にはほぼニュートン性流体を示し、粘度は血液と同等であったが、高分子量ヒドロキシエチルスターチ溶液やゼラチン溶液ではHb小胞体がflocculationを形成し、粘度上昇が見られた。
簡便かつ安価なDual-Energy CT用電子密度校正ファントムの開発

本研究の目的は、がんの放射線治療計画における線量分布計算に必要な『電子密度校正用ファントム』を、Dual-energy CTの使用を前提として簡便な構成かつ安価な材料を使い開発することである。本目的達成のため研究期間内に、「簡便かつ安価な電子密度ファントム」を構築し、電子密度が既知の標準物質や人体ファントムの電子密度校正を通して、本ファントムの基本的性能を調べるとともに、放射線治療計画における線量分布計算の精度を検証する。最終年度の研究計画項目は、1撮影条件の最適化、23年間の研究結果に基づき,『簡便かつ安価な電子密度ファントム』の臨床上の適用性について総括する、の2点である。1に関して、より確かに放射線治療計画を実行するためのDual-energy CT装置の撮影条件(管電圧,管電流)や電子密度ファントムのサイズやロッド配置などを最適化を試みた。3年間の研究結果から、X線管への付加フィルタ(スズ)の有無による「電子密度校正」の精度・安定性を調べた結果、サイズ変化や不可フィルタの有無に関係なく、エネルギー差分CT値と電子密度の間に直線関係が成立することを実証した。また、得られた電子密度校正直線を他の組織等価ロッドに適用した場合、誤差約12%以内で電子密度を校正でき、IPEM (Institute of Physics and Engineering in Medicine)Report 81の誤差許容基準内にほぼ収まることが確かめられた。本年度の研究計画項目は、1安価な材料を用いた電子密度ファントムの構築、2電子密度が既知の被写体の電子密度校正を通した本ファントムの基本的性能の検証、である。1に関して、電子密度校正用のファントムとして入手が容易な「空気」、「水」、「アルミニウム」を選択し、この3種類の物質のみを用いて「エネルギー差分CT値ー電子密度変換」の実験を行った。2に関して、空気、水、アルミニウムのエネルギー差分CT値と電子密度の間に直線関係が成立し、また、得られた電子密度校正直線を他の組織等価ロッドに適用した場合、誤差約1%以内で電子密度を校正できることが確かめられた。IPEM(Institute of Physics and Engineering in Medicine)Report 81によれば、放射線治療計画における電子密度校正の許容誤差を、水で±1%以内、肺および骨組織では±2%以内とすることが推奨されているが、本研究の結果は、この誤差許容基準内にほぼ収まることが確かめられた。当初計画していた「安価な材料(空気、水、アルミニウム等)を用いた電子密度ファントムの構築」と「電子密度が既知の被写体の電子密度校正との精度比較」の2点を実施し、「簡便かつ安価な電子密度ファントム」の基本性能をある程度検証できている。本年度の研究計画項目は、1電子密度ファントムのサイズ変化について、2付加フィルタの影響について、である。1に関して、電子密度ファントムのサイズ変化(直径18cmおよび33cm)によって生ずるビームハードニング効果の「電子密度校正」への影響を調べた。2に関して、X線管への付加フィルタ(スズ)の有無による「電子密度校正」の精度・安定性を調べた結果、サイズ変化や不可フィルタの有無に関係なく、エネルギー差分CT値と電子密度の間に良好な直線関係が成立することが分かった。また、得られた電子密度校正直線を他の10種類の異なる組織等価ロッドに適用した場合、誤差が約12%以内で電子密度を校正できることが判明し、IPEM (Institute of Physics and Engineering in Medicine)Report 81の誤差許容基準内にほぼ収まることが確かめられた。当初計画していた「電子密度ファントムのサイズ変化の影響」と「付加フィルタの影響」の2点を実施し、「簡便かつ安価な電子密度ファントム」の基本性能を検証できている。3年間の研究結果から、X線管への付加フィルタ(スズ)の有無による「電子密度校正」の精度・安定性を調べた結果、サイズ変化や不可

フィルタの有無に関係なく、エネルギー差分CT値と電子密度の間に直線関係が成立することを実証した。また、得られた電子密度校正直線を他の組織等価ロッドに適用した場合、誤差約12%以内で電子密度を校正でき、IPEM (Institute of Physics and Engineering in Medicine)Report 81の誤差許容基準内にほぼ収まることが確かめられた。今後、以下の3点に重点を置き推進する。1電子密度ファントムのサイズ変化について:試作する電子密度ファントムのサイズ変化(直径20cm50cm)によって生ずるビームハードニング効果の「電子密度校正」への影響を調べる。2CT値読み取りの関心領域の位置変化について:電子密度ファントムにおけるCT値読み取りのための関心領域の位置を変化させ、その「電子密度校正」への影響を調べる。3付加フィルタの影響について:X線管への付加フィルタ(スズなど)の有無による「電子密度校正」の精度・安定性を明らかにする。今後、以下に重点を置き推進する。1撮影条件の最適化より確かに放射線治療計画を実行するためのDual-energy CT装置の撮影条件(管電圧,管電流)や電子密度ファントムのサイズやロッド配置などを最適化する。2総括3年間の研究結果に基づき,『簡便かつ安価な電子密度ファントム』の臨床上の適用性について総括する.研究成果公表のための論文投稿に関わる出版社からの費用請求が遅れているため。○理由:昨年度はほぼ計画通り使用し、残額は端数のみである。○使用計画:端数残額は次年度使用する予定である。投稿費用の請求があり次第、使用する。他、当初予定通り、ファントム構築のための物品費、成果公表のための旅費などで使用する予定である。
ネパール・ヒマラヤ地域における中国主導の経済開発と「仏教の政治」

初年度となる本年度では、ヒマラヤ国境地域におけるインフラ開発と、そこにおける「文化的近縁性」を利用した宗教表象の動員状況について、ネパール・ヒマラヤ地域での実地調査を行う前の地固めとして、1中国側の南アジア研究体制の中でのヒマラヤ地域研究の動静を把握するための調査活動、2南アジアのネパール周辺国における仏教と社会の関係、の2つのテーマについて精力的に研究を進めた。1については、2018年12月と翌年2月の2回、中国領チベットへ渡航し、「一帯一路」の円滑な推進と辺境ガバナンス能力の向上を念頭に研究活動を行っている現地学術機関を訪問した。そこでは、当該機関に所属する複数のネイティブ研究者と意見交換を行うと共に、同機関が所蔵するヒマラヤ関連研究資料や、近年行われているネパールとその周辺地域を主な対象とする現地調査報告資料を入手し、閲覧した。2については、2019年3月に北インドのビハール州・ブッダガヤ、ならびにブータン王国へ渡航し、グローバル化のもとで仏教徒の信仰環境が変化する中、特に近年顕著になっている中国本土からの人的・物的資本の流入が現地社会にどのような影響を及ぼしているのかを調査するため、ブッダガヤの中国系僧院、ならびに華人系信徒によるサポートを受けているブータンの僧院組織について基礎的な情報を収集した。以上の調査・研究活動の遂行により、1中国籍研究者によるヒマラヤ仏教徒社会研究の趨勢を把握できたと共に、2南アジアのネパール周辺国において仏教を取り巻く政治・経済環境がいかに構成されているのかを大まかに把握することができた。これにより、次年度以降推進する計画であるネパール・ヒマラヤ国境地域の仏教徒社会の動静を多角的に照射する上で不可欠な現地調査資料を確保することができた。本研究は、中国政府の新世界戦略である「一帯一路」が、周辺国との間の「文化的近縁性」を誇示するソフトパワー戦略(パブリック・ディプロマシー)を伴っていることに着目し、特に南アジア向けのインフラ開発で中国政府が採用する「アジア仏教の復興と繁栄」という開発レジームを「仏教の政治」と位置づけた上で、これに対するネパール国内仏教徒の反応を統合的に突き合わせて検討することを最終目標としている。このため、本研究では次の三段階からなる研究目標を各年次において達成していくことを掲げている。1まず、国家的政治主体(中国の政府機関、学術機関など)におけるチベット・ヒマラヤ系民族集団の位置づけを把握する。2次に、ネパール国内の仏教をめぐる世論形成を都市部での現地調査から把握する。3その上で、開発の最前線となる国境地域の動静を、チベット系住民と中国人入境者のミクロな交渉の現場から紐解く。本研究は、以上のプロセスにより、開発に関わる人々の「仏教の語り方」をめぐる意識の相違を包括的に明らかにすることで、中国主導の開発レジームのアジア・アフリカ規模での成否を文化外交の側面から洞察する世界的なプラットフォーム形成の一端に寄与する。以上の目的を達するために、本年度では、A)中国籍研究者によるヒマラヤ仏教徒社会研究の動静把握、ならびにB)南アジアのネパール周辺国における中国の人的・物的なプレゼンスの向上と、それが現地仏教徒社会にもたらしている政治・経済的変動の概況把握、という2つの前提課題をクリアすることができた。特に、A)においては中国籍のネイティブ研究者が持つ「文化的近縁性」にまつわる彼ら自身の意識のあり方を、B)では、ネパール国内の仏教勢力と地続きで密接につながっているインド・ブータンの現状、の2点について把握できたことで、次年度の課題達成に向けて重要な基礎固めを行うことができた。上述したように、次年度においては、中国の経済進出に対応する形で進むネパール国内の伝統仏教をめぐる再編について、ネパールの知識人層がどのような世論形成を意図しているのかについて、現地調査と文献資料の2つの経路を通じて明らかにする。2008年に王制を廃絶したネパールでは、「包摂民主制」のスローガンのもとで近代国家としての国家再編が進められており、国内人口の1割に過ぎない仏教徒にとって、中国による「アジア仏教の復興と繁栄」を旗印とした開発資本の行方は彼らのアイデンティティ形成の問題と密接にかかわっている。このような動静を背景として、王制崩壊以降、ネパール国内には20を超える仏教系権益団体が形成され、その一部は亡命系チベット人の僧院組織と基層的なつながりを有する状態で活動を活性化させている。次年度においては、中国側の開発主体にとって政治的に敏感な問題を含む上記仏教系諸団体のうち、ヒマラヤ各地のチベット仏教徒が集住する都市部(ボダナート地区およびルンビニ開発区を予定)を対象として、そこで活動するネパール仏教協会、仏教僧院連合、ルンビニ開発委員会などの関連諸団体、ならびに仏教系マスメディアなどへの聞き取りと実際の社会運動に対する参与観察を行い、彼らが多層的に形成していく「ネパール仏教徒意識」とそれに伴う世論形成について分析を進める。なお次年度は、7月に国際チベット学会(フランス・パリ)が予定されており、そこで関連報告を行うと共に、日本宗教学会(9月)、日本チベット学会(11月)など、日本国内の関連学会において最新の研究進捗状況の共有を行う。これにより、所定の課題の推進を円滑に進めると共に、関連領域の研究者との意見交換の機会を増やし、次年度以降の研究活動の進展につなげていく所存である。

初年度となる本年度では、ヒマラヤ国境地域におけるインフラ開発と、そこにおける「文化的近縁性」を利用した宗教表象の動員状況について、ネパール・ヒマラヤ地域での実地調査を行う前の地固めとして、1中国側の南アジア研究体制の中でのヒマラヤ地域研究の動静を把握するための調査活動、2南アジアのネパール周辺国における仏教と社会の関係、の2つのテーマについて精力的に研究を進めた。1については、2018年12月と翌年2月の2回、中国領チベットへ渡航し、「一帯一路」の円滑な推進と辺境ガバナンス能力の向上を念頭に研究活動を行っている現地学術機関を訪問した。そこでは、当該機関に所属する複数のネイティブ研究者と意見交換を行うと共に、同機関が所蔵するヒマラヤ関連研究資料や、近年行われているネパールとその周辺地域を主な対象とする現地調査報告資料を入手し、閲覧した。2については、2019年3月に北インドのビハール州・ブッダガヤ、ならびにブータン王国へ渡航し、グローバル化のもとで仏教徒の信仰環境が変化する中、特に近年顕著になっている中国本土からの人的・物的資本の流入が現地社会にどのような影響を及ぼしているのかを調査するため、ブッダガヤの中国系僧院、ならびに華人系信徒によるサポートを受けているブータンの僧院組織について基礎的な情報を収集した。以上の調査・研究活動の遂行により、1中国籍研究者によるヒマラヤ仏教徒社会研究の趨勢を把握できたと共に、2南アジアのネパール周辺国において仏教を取り巻く政治・経済環境がいかに構成されているのかを大まかに把握することができた。これにより、次年度以降推進する計画であるネパール・ヒマラヤ国境地域の仏教徒社会の動静を多角的に照射する上で不可欠な現地調査資料を確保することができた。本研究は、中国政府の新世界戦略である「一帯一路」が、周辺国との間の「文化的近縁性」を誇示するソフトパワー戦略(パブリック・ディプロマシー)を伴っていることに着目し、特に南アジア向けのインフラ開発で中国政府が採用する「アジア仏教の復興と繁栄」という開発レジームを「仏教の政治」と位置づけた上で、これに対するネパール国内仏教徒の反応を統合的に突き合わせて検討することを最終目標としている。このため、本研究では次の三段階からなる研究目標を各年次において達成していくことを掲げている。1まず、国家的政治主体(中国の政府機関、学術機関など)におけるチベット・ヒマラヤ系民族集団の位置づけを把握する。2次に、ネパール国内の仏教をめぐる世論形成を都市部での現地調査から把握する。3その上で、開発の最前線となる国境地域の動静を、チベット系住民と中国人入境者のミクロな交渉の現場から紐解く。本研究は、以上のプロセスにより、開発に関わる人々の「仏教の語り方」をめぐる意識の相違を包括的に明らかにすることで、中国主導の開発レジームのアジア・アフリカ規模での成否を文化外交の側面から洞察する世界的なプラットフォーム形成の一端に寄与する。以上の目的を達するために、本年度では、A)中国籍研究者によるヒマラヤ仏教徒社会研究の動静把握、ならびにB)南アジアのネパール周辺国における中国の人的・物的なプレゼンスの向上と、それが現地仏教徒社会にもたらしている政治・経済的変動の概況把握、という2つの前提課題をクリアすることができた。特に、A)においては中国籍のネイティブ研究者が持つ「文化的近縁性」にまつわる彼ら自身の意識のあり方を、B)では、ネパール国内の仏教勢力と地続きで密接につながっているインド・ブータンの現状、の2点について把握できたことで、次年度の課題達成に向けて重要な基礎固めを行うことができた。
α１－Ｓｙｎｔｒｏｐｈｉｎ欠損マウスを用いた視神経脊髄炎の病態解析

視神経脊髄炎の病態解明のため、α1-syntrophin欠損マウスの解析を行った。野生型およびα1-syntrophin欠損マウスから視神経を摘出し、形態学的に明らかな差異は見られなかった。抗AQP4抗体、抗Neurofilament抗体、抗MBP抗体による染色で野生型と欠損マウスで染色に差異を認めなかった。野生型と欠損マウスにEAONの惹起を試みた。これまでの報告に準じた方法で臨床的なEAE発症マウスが得られなかった。感作14日後に視神経を摘出し病理学的解析を行ったが、摘出後の視神経に炎症所見は認めず、また野生型と欠損マウスで差異を認めなかった。野生型とα1-syntrophin欠損マウスに対しミエリンオリゴデンドロサイト糖蛋白の合成ペプチドを使用して実験的自己免疫性脳脊髄炎(experimental autoimmune encephalomyelitis: EAE)を惹起させ,主にこれを免疫組織学的に解析するための実験を開始した。野生型の眼球を摘出し、酢酸/メタノール固定または組織用迅速固定液スーパーフィックス(KURABO)を用いて固定後パラフィン包埋し、マイクロトームで薄切し6ミクロンの切片を作成する。HE染色を行い病理組織学的観察を行った。摘出した眼球のうち一部はOCTコンパウンドに包埋しクライオトームにて6ミクロンの新鮮凍結切片を作成した。作成した切片をアセトンにて固定後、1次抗体と反応させた。用いた抗体は抗α1-syntrophin抗体、抗AQP4抗体、抗MBP抗体、抗neurofilament抗体(SMI31)等である。抗α1-syntrophin抗体(RA-16)を用いた解析では、α1-syntrophin欠損マウスで筋組織および視神経において発現減弱が認められた。抗AQP4抗体(H-80)、抗MBP抗体、抗neurofilament抗体(SMI31)での染色では野生型とα1-syn-KOで発現に差異が認められなかった。抗α1-syntrophin抗体による染色像と抗AQP4抗体(H-80)での染色像が異なるためこれらの共局在については確認できなかった。MOG35-55ペプチドによる野生型マウスへのEAEのおよびEAONの惹起を開始した。しかし現在のところ臨床的なEAEの発症マウスは得られていない。視神経脊髄炎の病態解明のため、aquaporin-4(AQP4)と直接結合する分子であるα1-syntrophinを欠損させたマウスである、α1-syntrophin欠損マウスの解析を行った。実験的自己免疫性脳脊髄炎(EAE)を惹起させていないマウスで視神経に病理学的に異常があるかを解析した。野生型およびα1-syntrophin欠損マウスから視神経を摘出し、形態学的に両者に明らかな差異は見られなかった。未固定凍結切片を作成し免疫組織学的解析を行った。抗AQP4抗体を使用した免疫染色では視神経の髄鞘に染色を認め、抗Neurofilament抗体を使用した染色像とほぼ一致していた。抗AQP4抗体、抗Neurofilament抗体、抗MBP抗体による染色で野生型とα1-syntrophin欠損マウスで染色に差異を認めなかった。野生型とα1-syntrophin欠損マウスにEAONの惹起を試みた。惹起にはミエリンオリゴデンドロサイト糖蛋白(MOG)の合成ペプチドを使用した。週齢を一致させた野生型マウスとα1-syntrophin欠損マウスの両群にMOG;35-55感作でEAEを誘導した。IFAに100μg/mlのMOG;35-55および500μgのM. tuberculosisを加え、乳化の後に尾背部皮下に感作を行った。初回感作時および48時間後にPTXを100ngずつ腹腔内投与した。これまでの報告に準じた上記方法で臨床的なEAE発症マウスが得られなかったため、ペプチドにDMSOを加えて免疫を行った。しかし、臨床的なEAEの発症マウスは得られなかった。感作14日後に視神経を摘出し病理学的解析を行ったが、摘出後の視神経に炎症所見は認めず、また野生型とα1-syntrophin欠損マウスで差異を認めなかった。野生型とα1-syntrophin欠損マウスに対しミエリンオリゴデンドロサイト糖蛋白の合成ペプチドを使用して実験的自己免疫性脳脊髄炎(experimental autoimmune encephalomyelitis: EAE)を惹起させ,主にこれを免疫組織学的に解析するための準備を行なっている。

HE染色を行い病理組織学的観察を行った。摘出した眼球のうち一部はOCTコンパウンドに包埋しクライオトームにて6ミクロンの新鮮凍結切片を作成した。作成した切片をアセトンにて固定後、1次抗体と反応させた。用いた抗体は抗AQP4抗体、抗α1-syntrophin抗体、抗MBP抗体、抗CD3抗体、抗CD20抗体、抗CD45抗体等である。抗AQP4抗体を使用した免疫染色では視神経の髄鞘に染色を認めた。抗α1-syntrophin抗体を用いた解析では、視神経の髄鞘及び視神経内に染色を認めた。野生型マウスでAQP4とα1-syntrophinは髄鞘に共局在している可能性が示された。上記研究実績の概要で示したような、野生型マウスとα1-syntrophin欠損マウスでの免疫組織学的な解析がEAEを惹起させる前の事前解析準備として可能であることを確認する必要があった。野生型とα1-syntrophin欠損マウスに対しミエリンオリゴデンドロサイト糖蛋白の合成ペプチドを使用して実験的自己免疫性脳脊髄炎を起こした個体で確実に免疫染色の結果を評価できる技術レベルは確保できた。これらの準備は整ったので、現在実験的自己免疫性脳脊髄炎を惹起させる実験を開始した。しかし、これまでの論文による結果においても、MOGペプチドの投与によって必ずしも、全個体にEAEが惹起されているわけではないことが報告されているが、我々の施設での結果では今のところEAEを発症した個体は得られていない。上記研究実績の概要で示したような、野生型マウスでの免疫組織学的な解析が可能であることを確認する必要があった。野生型マウスで視神経を損傷せずに必要十分な長さで摘出し、これを用いて免疫組織学的解析が可能な状態を確認せずに、α1-syntrophin欠損マウスの解析を行うと、貴重なノックアウトマウスの個体を無駄に消費することになるためである。また、野生型とα1-syntrophin欠損マウスに対しミエリンオリゴデンドロサイト糖蛋白の合成ペプチドを使用して実験的自己免疫性脳脊髄炎を起こした個体で確実に免疫染色の結果を評価できる技術レベルを確保するための準備でもあった。これらの準備は整ったので、現在実験的自己免疫性脳脊髄炎を惹起させる実験を開始している。実験的自己免疫性脳脊髄炎の惹起にはミエリンオリゴデンドロサイト糖蛋白の合成ペプチドを使用している。不完全フロインドアジュバンドおよび加熱ヒト型結核菌はDifco(Detroit, MI)より、百日咳毒素はリスト生物学研究所より入手した。週齢を一致させた野生型マウスとα1-syntrophin欠損マウスの両群にMOG;35-55感作でEAEを誘導を開始している。IFAに100μg/mlのMOG;35-55および500μgのM. tuberculosisを加え、乳化の後に尾背部皮下に感作を行った。初回感作時および48時間後にPTを100ngずつ腹腔内投与した。今後はMOG感作の際にDMSOを加えるなどの追加処置を加える予定である。EAE惹起個体が得られたら、野生型とα1-syntrophin欠損マウスでのseverityの比較検討をEAE臨床症状評価を用いて行う。臨床症状評価に関しては以下のスコアを用いて感作後2-3ヶ月間評価し、観察中は同時に体重測定も行う。
路車間・車車間連携OFDMAサブキャリア制御による周波数共用技術の研究

本研究課題ではITSの路車間通信(RVC)と車車間通信(IVC)の間でOFDMAを用いた周波数共用技術に関する検討を行った。このような周波数共用システムでは、同期の不完全性によりOFDMAのサブキャリアの直交性が崩れ,RVCの特性が劣化する問題がある。そこで本研究では、OFDMAにおけるタイムスロットとサブキャリアをRVCとIVCに割り当てる際に、適応的にサブキャリア選択および電力制御を行うことで,相互干渉を抑えることが可能な周波数共用スケジューリングを提案した。本研究では高度交通システム(ITS)において、集中制御型の路車間通信(RVC : Road to Vehicle Communication)と自律分散制御型の車車間通信(IVC : Inter Vehicle Communication)をOFDMA(直交周波数多元接続)のサブキャリア制御を用いた周波数共用により一体で運用する技術の確立を目的とする。本研究では集中制御が可能な1次ユーザとしてRVCを、自律的な運用を行う2次ユーザをIVCとして、RVCとIVCとの間での周波数共用システムを想定し、その間でOFDMAによる周波数共用手法の検討と、その効果についての研究を行う。本研究成果はITSにおける応用だけでなく、コグニティブ無線の現実的な運用として集中制御型1次システムと自律分散型2次システムの協調型周波数共用が可能な技術としても期待することができ、集中制御型・自律分散型無線システム混在環境下での周波数共存手法として今後幅広く応用が可能な技術を目指す。平成20年度は本研究課題1年目として「OFDMA無線アクセスプロトコル技術の確立」「複数信号同時受信技術の確立」を行った。前者の課題では集中制御型のRVCと自律分散型IVCを同一周波数で共存させる際に、自律分散システムとなるIVCで外部の状況を把握した上、自身で利用サブキャリアを選択するOFDMAアクセスプロトコルの検討を行った。一方、後者の課題では、RVC, IVCそれぞれの周波数オフセットおよび時間オフセット補償法を提案し、さらに車両に設置したGPSによる相対位置情報を基準としてフレーム分割を行うことで、通信あて先エリアを推定し、その通信エリアに適した送信電力制御を組み合わせることにより、複数信号が同時に受信された場合でも受信機のダイナミックレンジが飽和しないような手法の確立を行った。平成21年度は平成20年度に確立した<OFDMA無線アクセスプロトコル技術>および<複数信号同時受信技術>という2つの基礎要素技術を元にして、その展開として本システムで共用するRVCとIVCの周波数共用による効果をさらに高める技術である<集中制御・自律分散制御混在OFDMAスケジューリング手法の確立>の検討を行った。ここでは、平成20年度までに検討してきた周波数共用手法をより効率的に運用するための、パケットスケジューリングに関する検討を行った。スケジューリングはOFDMAにおける時間フレームとサブキャリアを周波数資源と考え、これらの資源をRVCとIVCそれぞれの複数の送受信ペア間での通信に割り当て、効率的な通信を目指すものである。通常、スケジューリングは集中制御型を用いる多くの提案がなされている。一方、自律分散環境でスケジューリングを行う手法も検討が進められており、集中型に比べて効率の低下が発生するものの、いくつかの手法が提案されている。本研究では、さらに集中制御型と自律分散型が混在する環境でのOFDMAスケジューリング手法の検討を行った。ここでは、集中制御・自律分散ハイブリッド型の制御手法としてRVCを集中型で、IVCを分散型でスケジューリングした。結果として、自律分散型IVCには集中型のRVCより最低限の情報提供を行うことで、自律分散型の問題である効率劣化を最低限に抑えたスケジューリング制御手法が実現できることを確認した。平成22年度の研究は平成20年度に確立した<OFDMA無線アクセスプロトコル技術>および<複数信号同時受信技術>の2つの基礎要素技術と、平成21年度に展開した<集中制御・自律分散制御混在OFDMAスケジューリング手法の検討>を元にして本研究課題の最終年度としての総括に向けて、以下のような総合的な評価を行った。平成22年度は平成21年度に提案をした<集中制御・自律分散制御混在OFDMAスケジューリング手法>を元にして、平成20年度の検討を加えた総合評価を行う。ITS環境では車両がそれぞれ交通ルールに基づいて移動し、それを元に相互の位置関係が変化する。このような位置関係が変化した環境において、OFDMAによる周波数共用型路車間・車車間混在型無線システムにおいて、路車間通信の通信特性をダイバーシチ効果により最大化した上で、車車間通信システムを相互の干渉が無いようにスケジューリングし効率的な無線通信が可能となるかどうかの確認を行った。本手法では、車車間通信の送信車両と路車間通信の受信車両との相対位置と、車車間通信の通信距離をもとにして干渉が最小化されるようなスケジューリング手法を提案した。計算機シミュレーションにより、複数車両の位置をモデル化し、ランダムに配置された車両の位置に応じて、周波数共存特性がどのように変化するのかを検討した。また、その時の電力制御を取り入れることで、周波数共存特性が改善することを確認した。検討成果は国内1件、国際会議1件として公開した。
形式名詞の文法化に関わる日本語の構文構造史的研究

日本語史上の特徴的な変化として、形式名詞の機能語(助詞・助動詞類)への体系的参与が挙げられる。本研究では、名詞由来の多機能語「ほか」「だけ」「はず」「わけ」等の地理的・歴史的・共時的様相を記述分析し、その結果、日本語の名詞の形式化・文法化においては、個々の名詞の語彙的意味や指示性の制約条件、存在文を含む叙述文の構造、非存在文における再分析などがその変化や多様性の構造的基盤となっている可能性を指摘した。現代日本語のとりたて助詞(ダケ・クライ...)や文末のモダリティ形式(ハズ(ダ)・モノ(ダ)...)に見られる形式名詞類の機能語への体系的参与を「形式名詞の文法化」ととらえて考察する。形式名詞がいかに「名詞」の範疇を脱し(あるいは脱せずに)文法的機能を獲得するのか。また日本語の構造のいかなる側面がこの変化を支えるのか。名詞に関わる構造的条件に加え、再分析・類推をもたらす意味的条件に、言語外的条件・語用論的条件を統合した理論的説明を目指す。本研究課題は、現代日本語のとりたて助詞(ダケ・ホド...)、助動詞(ハズ(ダ)・モノ(ダ)...)に見られる形式名詞類の機能語への幅広い参与-形式名詞に関わる文法化-を扱う。形式名詞や日本語の構造のいかなる側面がこの変化をもたらしたのか、形式名詞がいかに「名詞」の範疇を脱しあるいは脱せずに現代語での文法機能を獲得するのか。名詞の性質と連体構造の相互関係、存在文・非存在文、コピュラ文の構造的関連性に加え、否定・数量詞のスコープの広狭にかかわる再分析・類推の作用、言語外的条件・語用論的条件の統合的に理論による説明を目指す。初年度の成果として、まずは特に相対名詞の性質について未解明の点が多いことを本研究の問題意識の前提として確認し、名詞研究の重要性を改めて示した(青木博史編論集掲載論文)。先行の研究課題(若手研究(B)16720105)を引き継ぎ本研究の仮説を支える成果として、「ハズ(ダ)」の形式化・文法化、「デス・マス」の諸用法発現に関する論考が公刊された。「筈ハズ」の文法化には、連体修飾節の個別具体から抽象一般への拡張が関与しており、その拡張は否定文や条件節といった環境や「指示詞+形式名詞」句の指示性の幅(曖昧性)がその原動力といえる(名古屋大学文学研究科シンポジウム報告書)。「デス・マス」の諸用法の発現のメカニズムは、発話場面(対話か文章か)や聞き手の条件(特定/不特定・個別/多数)等の語用論的条件に加え、その条件を制限としつつ行われる話者の操作性によって説明できる(「自然言語処理」掲載論文)。ハズから得た仮説はホカの文法化現象に援用可能であり(日本言語学会ワークショップ)、「デス・マス」の共時的な諸用法発現を説明する枠組みは、歴史的な機能変化をも説明するものと考えられる。次年度以降、この観点を他の形式名詞類(キリ・カギリ・ホド...)に援用しながら理論的枠組みを検証していく。今年度は、助詞化した形式名詞類を中心にデータの収集整理を進めるとともに、どのような構文環境が、いかに語用論的プロセスと関わりを持ちつつ文法化の推進力・抑制力となりうるか、その可能性について考察を行った。ホカについては、非存在文付加句としての環境から形式化を果たし、その後、累加・列挙用法を分化させたプロセスを、名詞として範囲「外」の全要素・個別の要素のいずれをも指しうる性質と、その性質に起因する非存在文との親和性のもとに提示した(第1回日本語文法史研究会)。カギリ・ダケ等についても、名詞句個々のもつ指示の特性が名詞の形式化・用法の多様化に関わると言える。また「指示詞+形式名詞」、非存在文という環境を、多くの形式名詞の文法化を促進する言語内的条件として指摘できる見込みである。ただし文法化の説明としては抑制力となる制約を見いだすことも重要な検討課題であり考察中である。語用論的プロセスと文法化現象の関わりについては、関連の深い研究課題を擁する科学研究費補助金※によるワークショップで発表し、活発な議論、意見交換の機会を得た。言語形式の諸用法発現を説明する枠組みは、歴史的な機能変化をも説明しうるという立場から、モダリティ形式の文法化を、発話場面の話し手・聞き手条件といったミクロの語用論的条件との関わりの中で捉える試みを提示するとともに、社会や文化と結びついたマクロの条件との関係を整理していくことの重要性を確認した。研究計画の後半となる次年度以降は、成果発表を中心に行い理論的枠組みを検証する材料を可能な限り提示する。※平成20年度科学研究費補助金【基盤(C)一般】研究代表者:滝浦真人「<距離>を軸としたモダリティーとポライトネスの包括的語用論」課題番号

20520362前年度に続き、形式名詞の助詞化を中心にデータの収集整理を進めるとともに、文法化の推進力・抑止力となる条件・制約について考察した。ダケ・ホカの分析からは、歴史地理的に多様な諸用法は名詞句の多様性として把握することができ、ダケ・ホカともに「指示詞+形式名詞」という指示の曖昧性の生じる環境の重要性や、叙述名詞化、値名詞化といった名詞句としての機能拡大が文法化のプロセスそのものであることが認められた。このような変化の過程は、名詞句の文法的意味機能の多様性を前提とした、名詞にとって類型的な変化といえる一方、例えばダケの場合、人間の背丈や髪などの長さの尺度のみ表すという制限の解除に「ありたけ」の段階が重要な役割を果たすなど固有の側面も認められる。また変化の様相が一般的な現象か個別的な現象かの見極めにおいては、中央語と地方語の言語接触や、対立する語彙項目の影響が捨象できないことも明らかとなった。構造的側面に関しては、助詞化した形式名詞の多くが構成する「とりたて句」について「叙述」の主語位置とみる分析を提示した。日本語の基盤的構造の一つとして、主語句と述語句が構造的に姉妹関係をなす叙述構造を提案することは、名詞句の付加句から主語句への再分析による文法化の構造的根拠の仮説的提示となる。叙述の一つとしての(非)存在文が文法化の環境となる蓋然性も指摘できる。以上の知見は、前年度までに得た仮説や把握に基づいた構造史的研究の可能性を確認する一方、新たな方針のもと問題を設定する必要性も示した。すなわち形式名詞の文法化は、名詞の形式化・文法化としてとらえ直し、形式化以前の語彙項目として持つ個別の要因と、類型的一般的要因の両面を峻別しながらの分析の必要である。最終年度前年度申請により基盤研究(C)の研究課題「名詞の形式化・文法化にみる日本語の構文構造史」として継続して取り組んでいく。
証明の複雑さにおけるグラフ理論的手法の構築

理論計算機科学分野における大きな未解決問題の1つに, NP対coNP問題があげられる.この問題に対する重要なアプローチ法に証明の複雑さの研究がある.本研究では,既存の論理式に対する証明系に焦点をあてた研究ではなく,グラフに対するグラフ計算論法を用いた研究を行い,証明系とグラフ計算論法の計算能力における関係を得ることに成功した.また,対象としたグラフ計算論法をシミュレートする列挙アルゴリズムを実装し実際に実験を行った.理論計算機科学分野における大きな未解決問題の1つに, NP対coNP問題があげられる.この問題に対する重要なアプローチ法に証明の複雑さの研究がある.本研究では,既存の論理式に対する証明系に焦点をあてた研究ではなく,グラフに対するグラフ計算論法を用いた研究を行い,証明系とグラフ計算論法の計算能力における関係を得ることに成功した.また,対象としたグラフ計算論法をシミュレートする列挙アルゴリズムを実装し実際に実験を行った.理論計算機科学分野における大きな未解決問題の1つに,NP対coNP問題があげられる.この問題に対する重要なアプローチ法に証明の複雑さの研究がある.証明の複雑さとは,与えられた論理式が恒真式であることを,公理から始め,推論規則を用いることで証明するときに(このような公理と規則をもつ機構を証明系とよぶ),必要とされる証明のサイズを,入力される式のサイズの関数として求める研究である.証明系の中でも非常に強力であるExtended Frege Systemに対する超多項式下界を求めることは,現存の手法のみでは非常に困難である.本研究では,Extended Fregeと等価な能力をもつ,Hajos Calculusというグラフ計算論法を用いることで,従来の論理式を用いた手法とは異なる,グラフ理論的アプローチによる下限証明の研究を行う.Hajos Calculusとは,3彩色不能なグラフを4頂点の完全グラフから始め,3つのルールの1つを非決定的に適用していくことで,新たな3彩色不能なグラフを生成していくグラフ計算論法である.Hajos Calculusにおいて多項式ステップで構成困難なグラフを発見することは長年に渡る非常に重要な未解決問題である.本研究ではHajos Calculusを平面に限定したグラフ計算論法であるPHCに,さらに生成されるグラフ列の最大次数を制限したPHC(d)を提案し,その能力を解析することでPHC(d)の計算限界を示した.また前年度までに完成していた3彩色不能なグラフの列挙アルゴリズムの高速化にも成功した理論計算機科字分野における大きな未解決問題の1つに,NP対coNP問題があげられる.この問題に対する重要なアプローチ法に証明の複雑さの研究がある.証明の複雑さとは,与えられた論理式が恒真式であることを,公理から始め,推論規則を用いることで証明するときに(このような公理と規則をもつ機構を証明系とよぶ),必要とされる証明のサイズを,入力される式のサイズの関数として求める研究である.証明系の中でも非常に強力であるExtended FregeSystemに対する超多項式下界を求めることは,現存の手法のみでは非常に困難である.本研究では,Extended Fregeと等価な能力をもつ,Hajos Calculusというグラフ計算論法を用いることで,従来の論理式を用いた手法とは異なる,グラフ理論的アプローチによる下限証明の研究を行う.HajosCalculusとは,3彩色不能なグラフを4頂点の完全グラフから始め,3つのルールの1つを非決定的に適用していくことで,新たな3彩色不能なグラフを生成していくグラフ計算論法である.Hajos Calculusにおいて多項式ステップで構成困難なグラフを発見することは長年に渡る非常に重要な未解決問題である.本年度は,前年度までにアルゴリズムの考案とプログラムによる実装を行っていた3彩色不能な平面グラフを列挙することが可能な列挙アルゴリズムの改良と高速化を中心に研究を行った.この列挙アルゴリズムはHajos Calculusを部分的にシミュレートする列挙アルゴリズムであり,下界証明の手がかりとして有用であると考えている.このアルゴリズムを列挙アルゴリズムで用いられる様々な技法を用いて改良し,列挙の高速化をさせることに成功した.
廃棄物処分場で利用されるシートはため池の遮水材となり得るのか？

近年,ため池改修で必要なコア土の採取が困難になり,ベントナイト系遮水シートを使用する事例が増えている.しかしながら,遮水シートを用いたため池の設計手法は構築されていない.そこで,本研究では,ため池特有の環境条件下での遮水シートの基本挙動ならびに遮水シートを敷設した堤体の動的挙動を解明するため,圧密試験,土との境界面での一面せん断試験,シートを敷設した堤体を対象とした振動実験を実施した.その結果,ため池で使用される低拘束圧下では,必要な遮水性能とせん断強度を有することが明らかとなった.一方,遮水シートによる堤体の補強効果は期待できず,敷設方法により破壊メカニズムが異なることが明らかとなった.ため池堤体の改修において,堤体上流側に遮水材料としてベントナイト系遮水シートを用いた場合の力学特性を検討するため,遮水膨潤性シートの圧密試験ならびに一面せん断試験を実施した。各試験では,遮水シート敷設中の降雨で覆土前にシートが浸潤することが考えられるため,浸潤課程を変えた2種類の条件で実施した。圧密試験の結果から,載荷圧の増加、すなわち覆土厚の増加にともない,透水係数が低下し,遮水性能が向上することが明らかになった。また,覆土前にシートが浸潤した場合,遮水性能が低下することが明らかになった。さらに,6・7号混合硅砂と膨潤性遮水シートとの一面せん断試験から,浸潤状態でのシートと砂のせん断強さは乾燥状態でのそれよりも小さいことが分かった。また,試験後のシート表面の観察結果から,浸潤状態のシートにおいて表面からのベントナイトの滲み出しが明らかになった。さらに,実際のため池覆土相当の低応力条件下では,浸潤による強度低下の影響は極めて小さいことがわかった。また,上記の要素試験に加え,小型振動台を用いた振動実験に関して,堤体材料の選定や堤体の作製方法の検討ならびに均一型堤体を対象とした予備実験を実施した。堤体材料として,カオリンと6・7混合硅砂の質量比1:4の混合土を作製し,締固め試験ならびに透水試験を実施した。さらに予備震動実験結果を基に,均一型堤体の動的挙動を検討し,今後の震動実験における各種実験条件について検討を行った。平成28年度の当初計画で掲げた遮水シートの膨潤特性ならびに力学特性を検討するための要素試験については,平成28年度中に概ね実施することができた。また,平成29年度に当初計画で掲げていた小型振動実験については,準備ならびに予備実験を平成28年度中に実施した。したがって,現在の状況は概ね順調に進展していると考えられる。ため池特有の環境条件下における遮水シートの力学特性を検討するために,遮水シートと土の境界面を対象に一面せん断試験を行った.平成28年度には1種類の遮水シートを対象に試験を実施したが,平成29年度は異なったタイプの遮水シートも使用した.また,施工上生じる遮水シート重ね合わせ部のせん断強度特性を検討するため,重ね合わせ部およびその内側ベントナイト層を模擬した一面せん断試験を実施した.さらに,地震時における土と遮水シート境界面でのせん断特性を検討するため,繰り返し一面せん断試験を実施した.これらの試験結果より,重ね合わせ部のベントナイト層のせん断強度は土とシート境界面よりも小さく,弱部になる可能性が示された.さらに,土とシート間で比較的大きな相対変位が繰り返し生じた場合,せん断強度ならびにせん断剛性が低下することが明らかとなった.上記に加え,遮水シートを敷設した堤体の動的挙動ならびにその敷設方法が動的挙動に及ぼす影響を検討するために,遮水シートの敷設方法と摩擦特性,堤体上流側の貯水の有無を変えた条件にて,堤高300mm,天端幅100mmの小型堤体模型を対象に振動実験を実施した.振動実験の結果,遮水シートに補強材としての効果は認められなかった.また,シートを堤体法面平行に直線状に敷設した場合,シートに沿って滑りが生じ,シートの敷設方法によって,堤体の破壊メカニズムが変化することが明らかとなった.近年,ため池改修で必要なコア土の採取が困難になり,ベントナイト系遮水シートを使用する事例が増えている.しかしながら,遮水シートを用いたため池の設計手法は構築されていない.そこで,本研究では,ため池特有の環境条件下での遮水シートの基本挙動ならびに遮水シートを敷設した堤体の動的挙動を解明するため,圧密試験,土との境界面での一面せん断試験,シートを敷設した堤体を対象とした振動実験を実施した.その結果,ため池で使用される低拘束圧下では,必要な遮水性能とせん断強度を有することが明らかとなった.一方,遮水シートによる堤体の補強効果は期待できず,敷設方法により破壊メカニズムが異なることが明らかとなった.平成28年度に得られた膨潤試験など新規性の高い新たな知見を多く含む要素試験結果をとりまとめ,学会発表ならびに学術雑誌へ投稿する予定である。なお,要素試験は1種類のベントナイト系遮水シートを対象に実施したが,H29年度は構造特性に異なる他の膨潤性シートについても検討を行う予定である。また,小型振動実験に関しては,シートの敷設パターンやシートの摩擦特性などを変更した各種条件で実施し,これらの基本的な条件が堤体の耐震性に与える影響について検討する計画である。農業農村工学

平成28年度に実施したベントナイト系遮水シートの圧密試験および一面せん断試験から,シートの力学特性は浸潤条件に大きな影響を受けることが明らかとなった.そこで,当初予定していた平面ひずみ圧縮試験から含水状態を変えた一面せん断試験の実施に変更した.このことにより,平面ひずみ圧縮試験に関する費用分が減少した.平成29年度は神戸大学工学部で小型振動実験を実施する予定であったが,予算的に実験土槽を新規製作することができないため,さらに小型の香川高専所有の振動台を使用する予定である.平成28年度の未使用分については,当実験の出張旅費などに充当する予定である.
高温燃焼型都市ごみ焼却炉用クロムフリー耐火レンガの開発

本研究では,耐火レンガの耐スラグ侵食性の支配因子として,スラグとレンガの反応性に着目した。反応性の予測にはX線光電子分光(XPS)測定より求めたOls束縛エネルギー差が有効であることを明らかにした。XPS測定によりOls束縛エネルギー差が大きく反応性がある程度高い材料を探索した上で,スラグとの反応によって粘度を高める作用を有する材料を選択しレンガの材料に添加すればよいことを明らかにした。耐火物は粒子径の異なる種々の焼結粒子と空隙とのコンポジット材料であり,粒子の特性と気孔構造によって性能が大きく左右される。本研究では,焼結粒子自体の溶融スラグに対する耐侵食性を高め,これと同時に空隙の低減とミクロ化・密閉化によって溶融スラグの炉壁深部への浸透防止を図るとともに,熱応力の分散を同時に向上させ,耐食性に優れた新規クロムフリー耐火材料を開発する。本年度は,耐スラグ侵食性の高い材料の設計指針を得るために,物質の塩基性度が耐スラグ侵食性の指標として有効かどうか検討した。塩基性度については,物質の構成元素の電気陰性度から直接算出可能な光学的塩基度と,X線光電子分光測定より求めることができる0ls束縛エネルギーを用いた。既に侵食試験が行われている耐火物の中からMg0-Al_20_3系セラミックスと,さらにZr0_2を10 vol%添加した試料,10Cr_20_3・90Al_20_3を固相法で作製した。また,各試料を構成する単純酸化物についても,プラズマ放電焼結法により高密度で焼結させた。酸化物ガラスについては,0ls束縛エネルギーと光学塩基度の間にはほぼ直線的な相関が得られることが知られているが,今回作製した耐火物においてもガラスと同様の相関が確認できた。これより,耐火物についても0ls束縛エネルギーは塩基度の指標として利用できると言える。簡易的な浸食試験として,ペレット状の耐火物の上にスラグの粉末を乗せ,高温で保持する実験を行った。耐スラグ侵食性と塩基度の間には,概ね良好な相関関係が見られたが,Mg0を含む試料に相関関係からの逸脱が見られた。Mg0を含む試料では,ペレットの深部にまでスラグが侵入していたことから,スラグとの濡れ性を支配する因子の探索が必要と考える。平成19年度は,耐スラグ侵食性の高い材料の設計指針を得るために,物質の塩基性度が耐スラグ侵食性の指標として有効かどうか検討した。塩基性度については,物質の構成元素の電気陰性度から直接算出可能な光学的塩基度と,X線光電子分光測定より求めることができる01s束縛エネルギーを用いた。その結果,耐スラグ侵食性と塩基度の間には,概ね良好な相関関係が見られたが,MgOを含む試料に相関関係からの逸脱が見られた。MgOを含む試料では,ペレットの深部にまでスラグが侵入していたことから,スラグとの濡れ性を支配する因子の探索が必要と考える。そこで平成20年度においては,種々の単純酸化物をプラズマ焼結法により作製し,スラグによる侵食過程の解析を行うために,実体顕微鏡観察を行った。粒度依存性については確認できなかったが,スラグの01s束縛エネルギーに近い酸化物ほど浸潤深さが小さくなることが明らかとなった。また,種々の非酸化物(SiC, Si3N4,AlN)を分散させたMgoA-203耐火物について,スラグ侵食試験を行ったところ,還元雰囲気下ではSiCを添加した耐火物のスラグ侵食性が高いことが明らかとなった。非酸化物微粒子の滲出による保護膜形成の有無については確認できなかったが,平成21年度の課題としたい。