hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
肝細胞癌の化学療法におけるP蛋白の発現及び耐性克服についての基礎的・臨床的研究

6人の正常肝実質、及び21人の慢性肝障害(肝硬変及び慢性肝炎)に原発性肝癌を合併した患者の切除標本にてP糖蛋白の発現率を検討した。なおP糖蛋白の発現率は抗P糖蛋白モノクローナル抗体を用いたABC法にて免疫染色を施行後P糖蛋白抗原陽性部分の面積の半定量化を検出した。P糖蛋白の局在は正常肝実質及び慢性肝障害肝実質では肝細胞と接合部やグリソン鞘内胆管及び毛細胆管細胞膜上で類洞側の肝細胞膜上には認められなかった。また癌組織でも同様の局在が観察されたが不規則な分布を示しまた偽胆管形成時にはその管腔側細胞膜上にも認められた。P糖蛋白の発現率は慢性肝障害肝組織、正常肝実質、原発性肝癌組織の順に高く原発性肝癌組織と正常肝実質、原発性肝実質と慢性肝障害肝組織の間に有意差を認めた。また原発性肝実質の中では分化度の高い順にP糖蛋白の発現は高かったが明らかな有意差は認めなかった。針生検は18Gのtrue cutting typeの生検針を使用し抗癌剤動注前後で数例行い切除標本と同様にP糖蛋白の免疫染色を行ったがいずれの症例でも染色できなかった。針生検後パラフィン固定までの間の操作に不備があるのかあるいは更に染色の増強作用を持つ物質などを検討する必要があると思われた。また免疫組織学的には証明はされなかったが臨床的に耐性を獲得したと思われる原発性肝癌の症例(リピオドールと抗癌剤を混ぜた薬剤を動注後CTにて早期にリピオドールが腫瘍より消失した例など)にP糖蛋白耐性克服薬とされるカルシウム拮抗剤併用の抗癌剤動注療法の施行についてもカルシウム拮抗薬の血圧低下などの副作用のため行えなかった。肝細胞癌の動注化学療法において薬剤耐性の原因の1つと考えられているP糖蛋白についてH8年度は家兎を用い基礎的検討を行った。P糖蛋白の免疫組織化学的染色は以下のようにおこなった。正常家兎、肝硬変及び肝癌家兎を用いそれぞれ正常肝実質、肝硬変組織及び肝癌組織を経皮的針生検にて採取した。これらをホルマリン固定、パラフィン包埋後薄切切片を作成した。1次抗体としてP糖蛋白モノクローナル抗体を反応させその後免疫染色をおこなった。対比染色にはファストグリーンもしくはマイヤーのヘマトキシリンを用いた。CAS200Imaging Analyzerを用い全体の細胞質の面積に対するP糖蛋白陽性部分からP蛋白の陽性率を求めた。次に肝癌家兎に対し大腿動脈より経皮的にカテーテルを肝動脈に挿入しアドリアマイシンとリピオドールを用いて動注をおこなった。動注直後撮像したCTでは腫瘍部に一致してリピオドールの集積が認められたが3ヶ月後撮像したCT画像ではリピオドールの消失が見られ耐性獲得と判断した。その病巣を経皮的針生検にて摘出し上記のようにP蛋白の定量化をおこなった。P蛋白は動注前に比べ増加していた。この病巣に対しまず肝動脈より薬剤耐性克服薬とした。この病巣に対しまず肝動脈より薬剤耐性克服薬としてカルシウム拮抗剤Verapamil HCl動注し30分後にアドリアマイシンとリピオドールを動注した。動注後3ヶ月であるがリピオドールの消失はなく耐性克服した可能性があると思われる。
超高精度での反電子ニュートリノ観測を可能にする有機液体TPCの開発

本研究では、超高精度での反ニュートリノ測定を可能にする有機液体TPCの開発を目指し、その原理検証試験を行うことを計画している。実現すれば、数MeVから数10MeVの反電子ニュートリノ反応に対し、高い位置分解能による高効率の背景事象除去や、イオン化電子の測定による1%レベルの高いエネルギー分解能での測定が可能になると期待される。これにより、将来において、従来の測定器の性能を超える精度での原子炉ニュートリノや超新星背景ニュートリノの観測を提案することを目指している。このような測定器に用いる有機液体には(1)媒質内を電子がドリフトしやすいこと、(2)ドリフトした電子の液相から気相への抽出が可能であること、(3)シンチレーション発光すること、が求められるが、ここれらを全て満たす液体は現在のところ知られていない。そこで本研究では、候補となる有機液体に対し、上記の有機液体TPCを実現するために必要な基礎特性の評価を行い、検出器原理の検証を行う。初年度である2018年度は、この基礎特性の測定測定のための、イオンチェンバーの設計および製作を行った。2018年度末までに、直径4cmの並行平板電極を備えたチェンバー、およびその電荷読み出しのための回路が完成した。これを用い、最初の候補である2,2,4-トリメチルペンタンを用いた測定を開始した。これまでの試験の現状について、「日本物理学会第74回年次大会」および「アクティブTPC開発座談会」において口頭発表による報告を行った。実験のためのイオンチェンバーの設計・製作においては、既製品を可能な限り使用することによりコストの削減およびチェンバー容器の製作期間短縮を実現したが、一方で容器サイズの制約が生じ、内部の電極等の構造物の設計・サイズ調整に時間を要した。最終的には、ほぼ計画通りに2018年度内にイオンチェンバーが完成し、実験を開始することが出来た。まず、2,2,4-トリメチルペンタン等、電子のドリフト性能が先行研究により知られている液体を用い、製作したイオンチェンバーの電荷測定性能を中心に、測定器応答の理解を進める。発光や電子の抽出性能についても評価を進める。その後、イオンチェンバー内の液体を入れ替え、様々な有機液体に対し同様の評価を行うことで、有機液体TPCとして用いるのに適した液体の調査・開発を行う。当初2018年度内に購入予定だった光電子増倍管を、納期の関係により2019年度に購入することにしたのでその予算(約20万円)が次年度使用額に含まれている。また、測定器の容器に製作に可能な限り既製品を活用することによりコストを削減したため、2018年度の使用額は少なかったが、一方でより高精度の実験のためには、配管や電極の改善が必要な状況である。2019年度は、次年度使用額および2019年度分の助成金を用い、光電子増倍管の購入、測定器の改良を行い、本研究を進める。
幼児から小学生における走運動および投運動の学習指導に関する研究

幼児期は走・跳・投などの基本的な運動発達が顕著にみられる時期であり,多様な運動が習得されるとともに,それらの動きが加齢にともなって急速に洗練されることが知られている.1985年以降子どもの体力・運動能力の低下が指摘されており,その長期的な低下の特徴は4ー6歳児にも同様に認められる.本研究では,基礎的な運動技能である走運動と投運動を取り上げ,過去(1980年代)と現在(2000年代)の幼児を対象に走動作と投動作を比較することによって、その能力の低下となっている動作の要因を明らかにすることである.幼児期は走・跳・投などの基本的な運動発達が顕著にみられる時期であり,多様な運動が習得されるとともに,それらの動きが加齢にともなって急速に洗練されることが知られている.1985年以降子どもの体力・運動能力の低下が指摘されており,その長期的な低下の特徴は4ー6歳児にも同様に認められる.本研究では,基礎的な運動技能である走運動と投運動を取り上げ,過去(1980年代)と現在(2000年代)の幼児を対象に走動作と投動作を比較することによって、その能力の低下となっている動作の要因を明らかにすることである.
本研究は「細胞折り紙」という新しい研究分野の推進を目的としている.細胞折り紙とは,薄いマイクロサイズのプレートを配置し,その上に細胞をばらまき,育成することで,細胞の引きよせる力によってプレートを立体化させるというものである.例えば幹細胞では,細胞の形状から機能が決まったり機能分化が起こることが知られている.つまり細胞の形状を人間が制御できれば,細胞の分化を制御し狙った臓器を組織可能になると考えられる.一方,細胞を狙った形状に立体化するには,コストや技術の面で困難な点が多い.そこで平坦な面の上に適切にプレートを配置し,それを細胞に折らせることで,細胞が自発的に立体化することを目指すのが細胞折り紙である.本研究では,意図した形状のミクロサイズの立体を,細胞を用いて効率良く折るための技法を確立することを目標としている.そのためには,立体をうまく展開して展開図を作り,そこから折り紙の要領で,目指す立体を形成するように細胞をうまく誘導・制御する必要がある.そこで本研究では「細胞にとって折りやすい展開図」の定式化と評価を行う.例えば立方体には11種類の展開図が存在することが知られているが,その中のどの展開図が細胞にとって折りやすいかという問題は未解決である.この研究では理論面でのモデル化・定式化と,実験による確認とがどちらも重要である.当該年度,理論面では,展開図の「細胞にとっての折りやすさ」を物理面,数理面から検討し,いくつかのモデルの絞り込みを行った.一般の立体に関して言える性質と,立方体に特有の性質とがあるため,これらを考慮したモデル化を行った.実験面では,さまざまな展開図を実際に細胞に折らせて,動画や各種のデータを取得した.ただし実験の途中で北海道地震が発生し,実験中の細胞の多くが死滅してしまった.この災害による実験の遅れは,今後の巻き返す予定である.本研究の遅れの最大の原因は,2018年9月の北海道の地震である.ちょうど地震が起こったとき,当該研究グループのメンバーはイギリスで7OSMEと呼ばれる国際会議に出席していた.この会議はInternational Meeting on Origami in Science, Mathematics, and Educationという会議であり,4年に1度程度開催される,折り紙関連の最重要会議である.なお会議そのものは,参加者も300名を上回る盛況な会議であり,サイエンスとしての折り紙の広がりを強く感じさせられるものであった.それはともかく,研究グループの一人は,この会議に出席するにあたり,北海道大学でいくつかの実験を仕込んでから会議に参加していた.まさにそのときに,地震が北海道を襲って,全土が一時停電するに至った.停電期間そのものは1日程度であったが,冷蔵庫やコンピュータ,すべての電子機器が停電の影響を受け,そのとき仕込んでいた実験用の細胞は,すべて死滅した.イギリスから帰国後,新たに実験を立ち上げたが,すべてリセットされてしまったため,大きな影響が出たことは否めない.当初のスケジュールよりは少し遅れ気味ではあるが,いくつかの展開図について,実際に細胞に折らせることに成功し,動画や各種データを得ることができた.これに基づいて理論研究を進めると同時に,実験面でもさらにいくつかの展開図について実験を進める予定である.理論面では,より精緻なモデルの構築と,その評価を実施する予定である.まず当初の数理モデルでは,問題を単純化し,隣接するプレート間の影響だけを考えていたが,実際に細胞にプレートを折らせてみると,必ずしも隣接しないプレート間にも腕を伸ばして引きよせる様子が観察できた.こうした「遠くに腕を伸ばす」ことも考慮したモデルの構築が必要である.また,現在は立方体に対する展開図を実験の対象としているが,これだと格子状のプレートしか考えることができない.理論的なモデルを作る上では利点もあるが,モデルそのものが制限のあるものしか扱えない恐れがある.そこで,もっと一般性のあるモデルを考えるために,立方体以外の立体も研究対象にする必要がある.現在検討しているのは立方8面体である.これは正多面体ではないが,空間を充填する基本的な立体であり,ある制約を考えると,展開図の数も劇的に絞り込むことができるため,有望な立体であると考えられる.今年度は,立方8面体の展開図に対する実験にも着手する予定である.本研究は「細胞折り紙」という新しい研究分野の推進を目的としている.細胞折り紙とは,薄いマイクロサイズのプレートを配置し,その上に細胞をばらまき,育成することで,細胞の引きよせる力によってプレートを立体化させるというものである.例えば幹細胞では,細胞の形状から機能が決まったり機能分化が起こることが知られている.つまり細胞の形状を人間が制御できれば,細胞の分化を制御し狙った臓器を組織可能になると考えられる.一方,細胞を狙った形状に立体化するには,コストや技術の面で困難な点が多い.そこで平坦な面の上に適切にプレートを配置し,それを細胞に折らせることで,細胞が自発的に立体化することを目指すのが細胞折り紙である.本研究では,意図した形状のミクロサイズの立体を,細胞を用いて効率良く折るための技法を確立することを目標としている.そのためには,立体をうまく展開して展開図を作り,そこから折り紙の要領で,目指す立体を形成するように細胞をうまく誘導・制御する必要がある.そこで本研究では「細胞にとって折りやすい展開図」の定式化と評価を行う.例えば立方体には11種類の展開図が存在することが知られているが,その中のどの展開図が細胞にとって折りやすいかという問題は未解決である.この研究では理論面でのモデル化・定式化と,実験による確認とがどちらも重要である.
当該年度,理論面では,展開図の「細胞にとっての折りやすさ」を物理面,数理面から検討し,いくつかのモデルの絞り込みを行った.一般の立体に関して言える性質と,立方体に特有の性質とがあるため,これらを考慮したモデル化を行った.実験面では,さまざまな展開図を実際に細胞に折らせて,動画や各種のデータを取得した.ただし実験の途中で北海道地震が発生し,実験中の細胞の多くが死滅してしまった.この災害による実験の遅れは,今後の巻き返す予定である.本研究の遅れの最大の原因は,2018年9月の北海道の地震である.ちょうど地震が起こったとき,当該研究グループのメンバーはイギリスで7OSMEと呼ばれる国際会議に出席していた.この会議はInternational Meeting on Origami in Science, Mathematics, and Educationという会議であり,4年に1度程度開催される,折り紙関連の最重要会議である.なお会議そのものは,参加者も300名を上回る盛況な会議であり,サイエンスとしての折り紙の広がりを強く感じさせられるものであった.それはともかく,研究グループの一人は,この会議に出席するにあたり,北海道大学でいくつかの実験を仕込んでから会議に参加していた.まさにそのときに,地震が北海道を襲って,全土が一時停電するに至った.停電期間そのものは1日程度であったが,冷蔵庫やコンピュータ,すべての電子機器が停電の影響を受け,そのとき仕込んでいた実験用の細胞は,すべて死滅した.イギリスから帰国後,新たに実験を立ち上げたが,すべてリセットされてしまったため,大きな影響が出たことは否めない.本研究は「細胞折り紙」という新しい研究分野の推進を目的としている.細胞折り紙とは,薄いマイクロサイズのプレートを配置し,その上に細胞をばらまき,育成することで,細胞の引きよせる力によってプレートを立体化させるというものである.例えば幹細胞では,細胞の形状から機能が決まったり機能分化が起こることが知られている.つまり細胞の形状を人間が制御できれば,細胞の分化を制御し狙った臓器を組織可能になると考えられる.一方,細胞を狙った形状に立体化するには,コストや技術の面で困難な点が多い.そこで平坦な面の上に適切にプレートを配置し,それを細胞に折らせることで,細胞が自発的に立体化することを目指すのが細胞折り紙である.本研究では,意図した形状のミクロサイズの立体を,細胞を用いて効率良く折るための技法を確立することを目標としている.そのためには,立体をうまく展開して展開図を作り,そこから折り紙の要領で,目指す立体を形成するように細胞をうまく誘導・制御する必要がある.そこで本研究では「細胞にとって折りやすい展開図」の定式化と評価を行う.例えば立方体には11種類の展開図が存在することが知られているが,その中のどの展開図が細胞にとって折りやすいかという問題は未解決である.この研究では理論面でのモデル化・定式化と,実験による確認とがどちらも重要である.当該年度,理論面では,展開図の「細胞にとっての折りやすさ」を物理面,数理面から検討した.
大学のガバナンス及びリーダーシップの在り方についての国際比較研究

本研究2年目の2018年度は、主として文献読解、国内外の訪問調査、国内でのアンケート調査の準備を進めた。文献読解については、前年度に引き続いて、文献等の収集・読解は、日本語・英語・仏語の文献について行った。大学の管理運営に関する研究は、他の組織とも比較しながら進めることが求められるとの観点から、経営学や組織論等の関連文献を含めて幅広く読解を進めた。訪問調査については、国内では優れた改革を行っているとみなされている大学を対象として、ガバナンスやリーダーシップの実態についての調査を行った。また、国外についてはフランスの大学を中心に行った。同国では大学の連携・統合が進められ、規模拡大等に伴ってその運営の在り方の見直しが重要な課題となっており、ガバナンスやリーダーシップについて生じている諸問題についてインタビュー等を通じての調査を行った。アンケート調査については、学内のガバナンスに関連して、私立大学を対象として意思決定の所在、学長リーダーシップの影響、それらが経営状態にもたらす効果等についてアンケート調査するための準備を進めた。具体的には、調査票の検討を行うとともに、調査票送付先の抽出を行い、調査票が出来次第発送可能となっている。これらの活動を行うため、国内外の研究協力者と適宜打ち合わせを行った。特に国外の研究協力者とは共同出版の検討を進めた。また、日本高等教育学会、日本教育学会、フランス教育学会、日仏教育学会の研究大会で成果報告を行った。先行研究では、大学ガバナンスは多様であり、リーダーシップの在り方も大学の組織文化に応じたものでなければならないとされる。1990年代以降の規制緩和(設置基準大綱化等)や国立大学法人化等によって大学の自律性が拡大する中で、ガバナンスやリーダーシップの重要性が政策文書等で指摘されているが、先行研究では当該重要性は大学自治が前提となっている。しかしながら、最近の大学改革では大学ガバナンス改革法を始めとして全ての大学に同じようなガバナンスの在り方を求めるものであって、これまでの先行研究の知見とは乖離している状況が伺える。上記のような認識の下で、訪問調査においては、大学の自律性を前提としたガバナンスやリーダーシップの在り方を、当該大学の組織文化と照らし合わせて明らかにすることに配慮した。特に、政策文書ではいわゆる学長を中心としたトップ・マネジメントが強調されているが、大学ガバナンスの多様性に鑑みて、成功事例がかならずしも政策文書に沿った改革を進めていないといった仮説の下で、ガバナンスやリーダーシップ等の在り方の分析を試みている。現在準備中のアンケート調査もそのような仮説に基づいて設計し、計量分析を行うこととしている。特定の学部に限定されるものの、私立大学教員を対象としてガバナンスやリーダーシップについて調査票はほぼ完成している。また、市販されている大学データを活用してDEAを用いた効果分析を行っており、アンケート調査結果と総合して分析することとしている。なお、私立大学を対象とするのは、国公立大学が政府の統制や強い誘導の下で大学運営が行われ、自律性が十分に担保されていないと考えられることから、ガバナンスやリーダーシップの研究対象としては不適切あるいは統制すべき事項が過大になると考えられるためである。引き続いて文献講読を進めるとともに、訪問調査・アンケート調査を行う。訪問調査は、国内では引き続いて一般に改革が成功とされる大学を対象とするほか、前述のDEA分析で高い効果を上げている大学(特に不利な条件にある中で高い効果を示した大学)を訪問調査する。国外では、フランスやその他の欧州諸国を対象として訪問調査を行う。また2019年秋に仏ロレーヌ大学から研究者を招聘する計画があり、その際には統合を行った同大学の経験等やその他の知見に基づいて、日本の連携枠組について示唆を得るとともに、日仏共同研究を模索する。アンケート調査については、本年度前半に質問紙を取りまとめて発送し、データを回収し、年度内を目途に分析を行う。回収率が低い場合は、回答の催促を行う。そして、以前に行った副学長調査結果や大学データを用いた計量分析を活用しつつ、総合的な分析を行う。研究成果については、途中経過を含めて学会等で適宜報告する。また、日仏共同研究においては、フランスでの研究成果発表も予定する。出版については、内外の雑誌への投稿、書籍の分担執筆等によって行う。平成29年度は、大学のガバナンスやリーダーシップ、管理運営等についての基礎的文献や先行調査結果等の収集・読解、訪問調査(国外)、アンケート調査(国内)の構想等を行うことを計画していた。文献等の収集・読解は、日本語・英語・仏語の文献について行った。訪問調査については、国外についてはフランスの大学を中心に行った。これらについては執行部あるいは部局長への調査だけでは明らかにすることは困難であるので、一般の教職員を対象にサンプリングを行なって調査を行うこととしている。これらの活動を行うため、連携研究者や研究協力者、あるいは国外の共同研究者と適宜打ち合わせを行った。国外の共同研究者とは共同出版の検討を進めた。また、日本高等教育学会研究大会等で研究報告を行った。

訪問調査(フランス)は、統合が行われたロレーヌ大学やボルドー大学、あるいは統合には向かわずに連携を進めている大学・高等教育機関共同体(COMUE)トゥルーズ連合大学の訪問を行って、課題を浮き彫りにすることができた。また、大学連合団体である大学長会議(CPU)や研究者に全般的な状況や今後の見通しなどについても聞き取りを行った。アンケート調査については、年度内に意思決定主体の効率性を相対的に評価する手法である包絡分析法(Data Envelopment Analysis: DEA)等を用いつつ調査の構想をまとめ、質問紙の作成を勧めている。また、調査対象となる教職員のリスト(メールアドレス収集)等を行った。本研究2年目の2018年度は、主として文献読解、国内外の訪問調査、国内でのアンケート調査の準備を進めた。文献読解については、前年度に引き続いて、文献等の収集・読解は、日本語・英語・仏語の文献について行った。大学の管理運営に関する研究は、他の組織とも比較しながら進めることが求められるとの観点から、経営学や組織論等の関連文献を含めて幅広く読解を進めた。訪問調査については、国内では優れた改革を行っているとみなされている大学を対象として、ガバナンスやリーダーシップの実態についての調査を行った。また、国外についてはフランスの大学を中心に行った。同国では大学の連携・統合が進められ、規模拡大等に伴ってその運営の在り方の見直しが重要な課題となっており、ガバナンスやリーダーシップについて生じている諸問題についてインタビュー等を通じての調査を行った。アンケート調査については、学内のガバナンスに関連して、私立大学を対象として意思決定の所在、学長リーダーシップの影響、それらが経営状態にもたらす効果等についてアンケート調査するための準備を進めた。具体的には、調査票の検討を行うとともに、調査票送付先の抽出を行い、調査票が出来次第発送可能となっている。これらの活動を行うため、国内外の研究協力者と適宜打ち合わせを行った。特に国外の研究協力者とは共同出版の検討を進めた。また、日本高等教育学会、日本教育学会、フランス教育学会、日仏教育学会の研究大会で成果報告を行った。先行研究では、大学ガバナンスは多様であり、リーダーシップの在り方も大学の組織文化に応じたものでなければならないとされる。1990年代以降の規制緩和(設置基準大綱化等)や国立大学法人化等によって大学の自律性が拡大する中で、ガバナンスやリーダーシップの重要性が政策文書等で指摘されているが、先行研究では当該重要性は大学自治が前提となっている。しかしながら、最近の大学改革では大学ガバナンス改革法を始めとして全ての大学に同じようなガバナンスの在り方を求めるものであって、これまでの先行研究の知見とは乖離している状況が伺える。
琉球海溝南西部の歪場を海底地殻変動観測から解明する

波照間島南50km沖での海底地殻変動の観測、解析を行った。本年度はデータ解析手法の大幅な改善が行われた。海中の音速構造の水平方向の変化に対し、船の移動による音波速度の変化から、音速構造の空間勾配を予測して効果的に解く手法を開発した。この手法の導入により、1エポック毎の海底局の位置推定誤差が±7cmから±5cm程度と、従来より大幅に向上させることができた。この手法をこれまでのデータに適用し、5年間にわたる海底局位置の変化を高精度に得ることができた。結果、石垣島、西表島、波照間島などの琉球弧と波照間島南沖の前弧海盆の間は、±12mm/yrの精度で伸びも縮みもしていないことが明らかになった。このことは、波照間島直下のプレート境界に固着が無いことを示している。これを波照間島直下で超長周期地震が頻発していること、その背後の西表島直下で繰り返しスロースリップ地震が起きていることと合わせると、海底局直下にはスロースリップや超長周期地震のみを起こせるような弱い固着が孤立して存在しており、その周辺に大きな地震を起こせるような強い固着が無いことが示された。また陸上GNSSで西表島と波照間島間にみられる若干の伸び(南北に1mm/yr程度)が、前弧ウェッジの海底地殻変動観測点まで続いており、前弧自体が伸張が支配的な場であることがわかった。仮に前弧ウェッジの、海底局よりさらに海溝側でプレート間の固着があったとしても、ごく浅く限られた領域であり、強震動を発生するような地震すべりよりは、津波地震に近いものになるだろうことが示唆された。現在まで計画していた観測を無事終え、予定通りの高品質な音響・GPS・船の姿勢データを得ることができた。昨年度までの結果に加えて、新たに1エポックの海底変動データを得られた。また今年度は過去のデータを合わせ、新たにデータの解析手法の改良を行った。これにより波照間島南沖の海底の南進速度を、±10mm/yr程度の高精度に求めることができている。次年度は夏場に1回の海底地殻変動観測を予定している。ただし前年まで用船していた船が改修で使用できないため、別の船を用立てし、新たに船上の観測機器の設計設置を行う。このため2度の石垣島訪問を予定している。得られたデータに改善を行った解析手法を適用し、この6年間の観測から得られる前弧の移動ベクトルから、さらに精度よく、プレート間の固着、前弧の伸張の状態を見積もる予定である。本研究は、先行科研費研究(平成14ー16年)に引き続き実施されたものである。琉球海溝南部では、フィリピン海プレートとユーラシアプレートとの相対収束率は12.5cm /yに達する。プレート間結合は弱いと推測されているものの、1771年には、石垣、宮古、周辺に大きな津波被害を与える大地震を引き起こした。本研究の目的は、この一見相反する観測事実を解明するため、深海3300mの琉球前弧盆地に、海底ベンチマークを設置し(一辺2,100mの三角形の頂点に)、地殻変動の観測を通し、琉球前弧の下にプレート間カップリング状態を明らかにすることにある。測定方法と解析方法は以下の通り:GPSアンテナの3D座標は、長距離基線測定に適したソフトウェアIT(干渉計軌道)を用い、音速プロファイルは、各キャンペーンで1回測定し、観測船の姿勢追跡にはジャイロコンパス(精度0.35deg)を用いた。測距は、キャンペーン観測ごとに2,800から9600回実施した。音速構造が時間的に滑らかに変化すると仮定して、最小二乗法により3つのトランスポンダの位置を決定した。解析方法は、Ikuta et al.(2008)の改良法による。2014年10月から2017年3月までの3年間4回の観測データの解析結果により、トランスポンダーの三角形の中心の速度は、11.2±2.4cm / yr(ユーラシアプレート基準)と推定された。これは、波照間島南側の動き(5.0cm / yr)よりもはるかに速く、海底ベンチマーク周辺の前弧海盆がトレンチ方向に伸びていることを示している。海底ベンチマークの真下のプレート境界には、プレート間カップリングがない、または非常に弱いことを示唆している。しかし、観測データのエラーは大きく不確実性があり、推定速度ベクトルの精度を向上させるために観測を続ける必要がある。2014年10月から2017年3月までの3年半4回の観測データを用いて解析した結果、トランスポンダーの三角形の中心の速度は、11.2±2.4cm / yrと求められ、観測点直下のプレート境界には、プレート間カップリングがゼロ、ないし弱いと推定された。ただし、観測データのエラーは未だ大きく信頼性は低い。さらに、推定速度ベクトルの精度を向上させるために、精度をあげて測定を続ける必要がある。このため、おおむね順調に進行としたが、計画以上の成果とは判断しなかった。

この手法の導入により、1エポック毎の海底局の位置推定誤差が±7cmから±5cm程度と、従来より大幅に向上させることができた。この手法をこれまでのデータに適用し、5年間にわたる海底局位置の変化を高精度に得ることができた。結果、石垣島、西表島、波照間島などの琉球弧と波照間島南沖の前弧海盆の間は、±12mm/yrの精度で伸びも縮みもしていないことが明らかになった。このことは、波照間島直下のプレート境界に固着が無いことを示している。これを波照間島直下で超長周期地震が頻発していること、その背後の西表島直下で繰り返しスロースリップ地震が起きていることと合わせると、海底局直下にはスロースリップや超長周期地震のみを起こせるような弱い固着が孤立して存在しており、その周辺に大きな地震を起こせるような強い固着が無いことが示された。また陸上GNSSで西表島と波照間島間にみられる若干の伸び(南北に1mm/yr程度)が、前弧ウェッジの海底地殻変動観測点まで続いており、前弧自体が伸張が支配的な場であることがわかった。仮に前弧ウェッジの、海底局よりさらに海溝側でプレート間の固着があったとしても、ごく浅く限られた領域であり、強震動を発生するような地震すべりよりは、津波地震に近いものになるだろうことが示唆された。現在まで計画していた観測を無事終え、予定通りの高品質な音響・GPS・船の姿勢データを得ることができた。昨年度までの結果に加えて、新たに1エポックの海底変動データを得られた。また今年度は過去のデータを合わせ、新たにデータの解析手法の改良を行った。これにより波照間島南沖の海底の南進速度を、±10mm/yr程度の高精度に求めることができている。本年度も前年度に引き続き、波照間沖で観測船を用いて観測を実施し、その後解析を行う。観測手法とデータ解析方法は前年度に用いた方法と同じである。GPSアンテナの3D座標は、長距離基線測定に適したソフトウェアIT(干渉計軌道)を用いて決定、音速プロファイルは観測当初と終了前に各1回測定しその時点での音速構造とする。観測船の姿勢は、ジャイロコンパスにより決定する。測距は、キャンペーンごとに5000回以上実施する。音速構造が時間的に滑らかに変化すると仮定して、最小二乗法により3つのトランスポンダの位置を決定する。解析方法は、Ikuta et al。(2008)の改良型を用いる。本年度は、観測エラーをできるだけ小さく抑えるため、GPSアンテナ・ポールおよびトランスデューサ・ポールの固定方法の改善を行い、観測誤差を減らすよう努力する。本年度で、観測成果が十分に信頼できるものが得られるものと思われる。次年度は夏場に1回の海底地殻変動観測を予定している。ただし前年まで用船していた船が改修で使用できないため、別の船を用立てし、新たに船上の観測機器の設計設置を行う。このため2度の石垣島訪問を予定している。得られたデータに改善を行った解析手法を適用し、この6年間の観測から得られる前弧の移動ベクトルから、さらに精度よく、プレート間の固着、前弧の伸張の状態を見積もる予定である。旅費の節約をして支出の削減ができたため、次年度合算をして図書・消耗品の購入に充当する予定である。
レベルセット法に基づくボクセル接触解析手法の開発－筋骨格系生体力学解析に向けて

これまでの研究ではレベルセット法に基づく接触解析手法及び柔軟体・剛体連成解析手法の定式化とプログラム開発を行い、テスト解析により開発した手法の有効性を確認した。プログラムのデバックやシミュレーションモデルの作成に時間がかかり、また研究代表者の学内業務負荷により、研究計画に遅延を生じ、研究を1年間延長した。平成30年度の研究では、開発した手法の臨床における有効性を検証するため、上腕の生体力学シミュレーションを予定していたが、上腕の運動自由度が多く、解析が不安定となるなどの問題点を確認した。これらの問題点の解決は本研究の範囲を超えているため、解析対象を下肢に変更し、大腿骨、脛骨及び膝関節の生体力学シミュレーションを行った。シミュレーションモデルの構築では、大腿骨と脛骨はCT画像を用いて形状を抽出し、また軟骨に関してはMRIを用いて形状モデルを構築した。さらにMRI画像より軟骨層のモデルを作成した。CTに基づく骨格モデルとMRIに基づく軟骨モデルを融合することにより下肢のシミュレーションモデルを構築した。また、モーションキャプチャーにより歩行の動作データを取得し、動作解析により、大腿骨、脛骨及び膝関節の速度と加速度などを求めた。これらのデータを基に、本研究で開発した手法による生体力学シミュレーションを行い、歩行過程における膝関節軟骨における接触状態、応力分布などを調べた。医学研究者の協力により、シミュレーション結果と臨床現象が一致していることを確認した。生体力学シミュレーションでは,複雑な形状を持つ生体組織の解析モデル作成に莫大な時間と労力を要するため,医用画像の情報を直接用いたボクセル解析法が注目される.しかし,ボクセルモデルでは境界形状が不連続となるため,生体組織間の力学的相互作用を扱う接触解析はできない.そこで,本研究の主な目的は、レベルセット法を導入することにより,境界の陽的定義を不要にし,医用画像からのボクセル情報を直接利用できる高精度ボクセル接触解析手法を開発することである.平成27年度では,まず微小変形に対して,レベルセット法に基づく有限要素接触解析に関する基礎理論の構築と定式化を行った.固体力学におけるLagrange型ボクセル解析では,初期状態で医用画像のピクセルと一致したボクセルが変形に伴い元のピクセルから離れる.一方,レベルセット法では一般的に符号付距離関数がEuler表記,即ち空間格子に基づくため,レベルセット解析で得られる空間格子の符号付距離関数を変形後のボクセルへ写像する必要がある.このようなボクセルにおける符号付距離関数の更新アルゴリズムを構築した.さらに,ボクセル解析に基づく等価節点接触力及び接線剛性の導出を行った.平成27年度では,レベルセット法に基づく接触解析手法の理論構築とプログラムの開発を目標に設定したが,プログラムのデバッグに予想以上の時間がかかったため,プログラムの開発が完成できなかった.一方,理論構築と定式化が完了したため,来年度の研究で遅れを取り戻すことが可能である.平成27年度では、レベルセット法に基づく接触解析手法の理論構築とプログラムの開発を目標に設定したが、プログラムのデバッグに予想以上の時間がかかったため、プログラムの開発が完成できなかった。28年度ではまず引き続きプログラムのデバッグを行い、テスト解析によりプログラムの完成度を確認し、これによる遅れを取り戻した。さらに、開発した手法の有効性を確認したところ、ボクセルモデルの境界における法線方向の不連続性が接触応力に大きな誤差をもたらし、その改善が困難であることが確認された。このため、ボクセルモデルの接触境界における平滑化手法を導入することにより、接触応力解析の精度を向上させた。一方、これまでの剛体・柔軟体マルチボディー解析では、結合が比較的容易な構造要素(ビーム要素,シェル要素など)を対象にした解析が多い。また、柔軟体と剛体の結合にLagrange未定乗数法などを導入して、柔軟体の有限要素モデルに剛体の運動学的方程式を連成させる手法が一般的である。しかし、筋骨格系に関しては3次元連続体解析が必要であり、また、骨格に直接結合する腱や少数の筋肉以外は組織間の相互作用は滑りや解離を伴う接触によって実現している。このため、平成28年度では、レベルセット法に基づく接触解析手法を柔軟体と剛体の接触解析に拡張し、接触による拘束及び接触力を剛体運動方程式に導入することにより、柔軟体・剛体連成解析の定式化とプログラム開発を行った。平成27年度に設定しているレベルセットに基づく接触手法の開発と、平成28年度に設定している柔軟体・剛体連成解析手法の開発の目標は達成している。これまでの研究ではレベルセット法に基づく接触解析手法及び柔軟体・剛体連成解析手法の定式化とプログラム開発を行い、テスト解析による動作確認を行ったが、平成29年度では開発したプログラムを上腕運動シミュレーションに適用した際、複数の筋肉を含む複雑なシステムに対して、プログラムにバッグがあることがわかり、デバッグ作業を行った。また、開発した手法の有効性を検証するため、当初計画では股関節または膝関節のモデルを作成し、生体力学シミュレーションを行う予定であったが、より運動の大きい上腕の生体力学シミュレーションを行うことに変更した。これに伴い、医用画像から上腕筋骨格系モデルを作成した際、筋肉群から各筋肉を分別する作業が必要となり、これは手動による作業となるため、多くの労力を費やされていた。プログラムのデバッグ及び上腕モデルの作成により、上腕の基本動作となる屈曲運動のシミュレーションを実現できたが、まだプログラムのバッグを完全に除去するには至らず、上腕モデルの改良余地も残されている。

一方、別項に示す理由により、本研究の遂行に十分な時間を確保することができず、当初計画より遅れを生じたため、本研究を平成30年度までに延長することを申請し承認された。平成30年度では、これまでに開発したプログラムのデバッグを行い、より精密な上腕生体力学シミュレーションを実現させることにより、本研究で開発した手法の有効性を検証し、当初の目標を達成させたいと考えている。研究代表者は平成2829年度の間、学科就職担当教授となり、学部卒業生及び大学院修了生の就職支援に対応し、膨大な時間を費やされていたため、助成事業を遂行する時間が少なくなり、研究の遅延が余儀なくされた。これまでの研究ではレベルセット法に基づく接触解析手法及び柔軟体・剛体連成解析手法の定式化とプログラム開発を行い、テスト解析により開発した手法の有効性を確認した。プログラムのデバックやシミュレーションモデルの作成に時間がかかり、また研究代表者の学内業務負荷により、研究計画に遅延を生じ、研究を1年間延長した。平成30年度の研究では、開発した手法の臨床における有効性を検証するため、上腕の生体力学シミュレーションを予定していたが、上腕の運動自由度が多く、解析が不安定となるなどの問題点を確認した。これらの問題点の解決は本研究の範囲を超えているため、解析対象を下肢に変更し、大腿骨、脛骨及び膝関節の生体力学シミュレーションを行った。シミュレーションモデルの構築では、大腿骨と脛骨はCT画像を用いて形状を抽出し、また軟骨に関してはMRIを用いて形状モデルを構築した。さらにMRI画像より軟骨層のモデルを作成した。CTに基づく骨格モデルとMRIに基づく軟骨モデルを融合することにより下肢のシミュレーションモデルを構築した。また、モーションキャプチャーにより歩行の動作データを取得し、動作解析により、大腿骨、脛骨及び膝関節の速度と加速度などを求めた。これらのデータを基に、本研究で開発した手法による生体力学シミュレーションを行い、歩行過程における膝関節軟骨における接触状態、応力分布などを調べた。医学研究者の協力により、シミュレーション結果と臨床現象が一致していることを確認した。平成28年度では,まずプログラムの開発を加速する.開発したプログラムを用いて,医用画像を基にレベルセット法による接触解析を行い,開発した手法の有効性を確認する.さらに,剛体・柔軟体解析手法を開発する.平成29年度では,開発したレベルセット接触解析法と剛体・柔軟体解析手法を用いて,骨盤における生体力学シミュレーションを行い,開発した手法に関する臨床的検証を行う.平成29年度では、開発した解析手法の検証と改良を行いながら、股関節または膝関節の解析モデルを作成し、生体力学シミュレーションを行い、開発した手法に関する臨床的検証を行う.平成30年度では、これまでに開発したプログラムのデバッグ作業を完了させ、さらに精密な上腕モデルを作成し、上腕運動の生体力学シミュレーションを行う。研究協力者の医師による臨床指導の下、解析結果の臨床的検証を行い、開発した手法の有効性を確認する。
未詳歌集切の集成と研究

昨年度に引き続き、全国各地に散在する美術品売立目録、公私立の各種機関や個人蔵の古筆手鑑・古筆切等の調査と、フィルムもしくはデジタル画像による収集とを行い、学界未知の文献資料の発掘に努めた。また、東京大学史料編纂所蔵の写真帳中には個人蔵手鑑数種・林家旧蔵古筆手鑑・所在未詳御物手鑑など、多くの未刊古筆資料が含まれているが、本年度、原本所蔵者のほとんどから複写許可をいただくことができたので、その収集・調査を優先的に実施した。一方で昨年度同様、未詳歌集切の集成・研究を容易にするべく、既刊複製手鑑類のデータをパソコンに入力し、古筆資料のデータベースを作成した。以上の作業によって、本年度あらたに50種前後の未詳歌集切を収集することができた。そこで、昨年度分と併せてその内容を考察していったところ、鎌倉末期の京極派和歌に関する意義深い資料を2点見出すことができた。それらはすでに論文にまとめた。ほかにも例えば、伝二条為道筆の西宮切など、従来内容未詳とされてきた数種の断簡について、その出典を明らかにし得ているので、これから順次発表していく所存である。また、伝冷泉為相筆結城切「伏見院宸筆判詞歌合」断簡・伝二条為宗筆『現存和歌六帖』断簡・伝二条為道筆『和漢兼作集』断簡など多数の新出の散佚歌集切をもすでに発掘している。それら以外の未詳歌集切に関しては、作品名の判明している散佚歌集切、及び平安室町期の伝称筆者を有する古写本群と併せ考えることが、その内容解明に有効であるという見通しを得ている。本研究を契機として、今後その総合的な調査・考察を進めていく予定である。全国各地に散在する美術品売立目録類や、また個人蔵の古筆資料、及び西本願寺蔵手鑑・大阪市立美術館蔵手鑑ほかの未刊手鑑類を調査し、学界未知の文学資料の発見に努めた。一方で未詳歌集切の集成・研究を容易にするべく、既刊複製手鑑類のデータをパソコンに入力し、古筆資料のデータベースを作成した。以上の作業は現在も継続中であるが、とりあえず本年度を終えた時点で、ほぼ百種近くの未詳歌集切を収集することができた。その具体的な内容については、来年度以降に検討していくつもりである。なお本年度の作業中に、従来散佚したと思われていた二作品の断簡を見出した。すなわち、伝鴨長明筆『伊勢滝原社十七番歌合』断簡、及び伝藤原清範筆『新撰風躰和歌抄』断簡である。前者はその内容から、西行最晩年の自歌合『諸社十二巻歌合』の一部かと推定されるもの。また後者は、『夫木抄』と『私所持和歌草子目録』のみに書名が残る、鎌倉末期の私撰集の、巻第四の巻頭部分の断簡である。その詳細についてはすでに論文にまとめた。論文は本年度中に公表される予定である。ちなみにそれら以外にも、例えば伝宗尊親王筆『如意宝集』断簡、伝西行筆五首切『右大臣家百首』断簡、伝寂蓮筆『伏見院三十首歌』断簡、伝兼空筆下田屋切『松花集』断簡などの新たなツレを発見し得た。いずれ「散佚歌書切集成稿」とでも銘打って、一括して紹介したいと思っている。
大強度中性子ビームを活用した中性子散乱によるナノ空間中の分子ダイナミクスの解明

本課題ではナノ空間中の分子ダイナミクスを大強度中性子ビームを利用した中性子準弾性散乱によって解明することを目的とした。そのために、中性子準弾性散乱実験用In-situ気体導入システムを開発した。本システムを用いて吸着条件を制御しながらNafion膜のIn-situ実験を行うことに成功した。今後は界面の性質が異なるメソポーラスシリカを用いてIn-situ中性子準弾性散乱実験を行う予定である。H25年度は主に環境の整備を行い、所属機関の実験室に本科研費で購入したターボ分子ポンプを利用した真空ラインの整備を行った。これによって、試料の乾燥・調整が容易かつ正確にできるようになった。また、In-situ水蒸気すステムについても、J-PARC・MLFの安全プロトコルに従うように必要な改善を行うと共に、水蒸気圧の時間変化を自動的にコンピューターへ記録できるように改良を行った。本システムを用いた予備実験として、Nafion膜に水を吸着させながら、In-situ中性子準弾性散乱測定を行った。導入する水蒸気圧を増加させると共に、吸着量の増加に伴う中性子散乱強度の変化を測定することができた。準弾性散乱も1時間程度の時間幅で解析可能な統計が得ることができ、J-PARC・MLFの大強度ビームを活かした結果となった。ビームタイムの関係上、各圧力で24時間程度の測定しかできなかった中、RH=100%では、2種類の局在モードが存在し、時間と共に両成分とも増えていくことが分かった。これまでの平衡状態に達したNafion試料の報告では、より拡散的な運動モードの存在が示されているが、そのような運動モードは見られなかった。これは、24時間では十分に平衡に到達しなかったためと考えられる。今回の結果は今回の測定が、圧力変化後の初期状態を観測したためと考えられる。このことから、J-PARC・MLFの大強度ビームを用いることで、ビームタイムさえ許されるなれば、初期状態から平衡状態に到達するまでをより詳細に測定できることを実証できた。これらの結果は所属機関が主催した研究会で発表した。また、H26年度の高分子年次大会で発表を行う。H26年度はH25年度に整備したターボ分子ポンプと真空ラインを用いて試料の乾燥・調整が容易にできるようになった。In-situ測定システムでは、水蒸気を発生させる水に凍結脱気した水を用いることで水蒸気圧力の精度を改善した。また、J-PARC・MLFに安全ルールに対応した安全対策を行い、温度変化測定を可能にした。しかしながら、In-situ測定を行いながら温度変化をさせるにはシステム全体の温度制御を検討する必要があり、更なる調整が必要である。実験では、NafionとメソポーラスシリカのIn-situ中性子準弾性散乱測定を高エネルギー分解能(3.5μeV)モードで行った。Nafionを用いた実験では、相対湿度が低い領域で準弾性散乱の増加が確認された。この準弾性散乱は高湿度時にはあまり変化がなかった。このことから、吸湿初期(低湿度時)にはNafionの親水基表面に水が吸着し、高湿度になると水ドメインが形成され、観察された準弾性散乱よりも早い準弾性散乱成分が増加していると考えられる。この結果については、更なる解析を行いH27年度5月に開催される高分子学会年次大会で発表を行う。メソポーラスシリカ試料は粉末試料であるため、レーザー加工によりメッシュ加工を施したアルミ箔に包んでIn-situ測定を行った。しかしながら、水蒸気圧を上げても準弾性散乱が確認されなかった。このことから、アルミ箔が試料によって目詰りを起こし、水蒸気が拡散できなかったと考察した。翌年度はこの結果を踏まえ、セルの形状を改良する予定である。H27年度は同じ細孔径で表面の親水性が異なる2種類のメソポーラスシリカを東北大学多元研の京谷グループから提供して頂いた。この試料を用いて2015年度中にJ-PARCで中性子準弾性散乱(QENS)測定を実施する予定であったが、施設トラブルにより実施することができなかった。しかしながら、その予備実験として細孔中の水の融解・結晶化温度を示差走査熱量計(DSC)を用いて測定した。試料は飽和塩水溶液により吸着水量を調整した。その結果、親水性の試料の方がより低湿度で水の融解・結晶化が見られた。融解温度は両試料でほぼ同じであったことからも細孔径が同一であることが確認された。湿度依存性が異なったことから、吸着した水は細孔表面の影響を受けていることが示唆された。本試料を用いて細孔表面の性質の違いを議論できることが期待される。キャンセルとなったQENS測定は2016年度中に実施予定である。この結果を解析し、細孔表面の性質が制限空間中の水のダイナミクスに与える影響を明らかにしたい。3年間の実施期間を通じてIn-situ気体導入システムの整備、試料調製用の真空ラインなど実験室環境の整備した。In-situ気体導入システムを用いたNafion膜のIn-situ QENS測定では吸着量が一定以上になると準弾性散乱となることが測定できた。このシステムは今後も継続的に改良を行い測定可能な温度・湿度の範囲を広げていく予定である。今後はメソポーラスシリカ粉末のIn-situ測定を行い、同一試料を用いて吸着量(湿度)を制御しながら測定し、界面が細孔中の水のダイナミクスに与える影響を分子動力学シュミレーションなどと組み合わせて明らかにしていきたい。

本課題ではナノ空間中の分子ダイナミクスを大強度中性子ビームを利用した中性子準弾性散乱によって解明することを目的とした。そのために、中性子準弾性散乱実験用In-situ気体導入システムを開発した。本システムを用いて吸着条件を制御しながらNafion膜のIn-situ実験を行うことに成功した。今後は界面の性質が異なるメソポーラスシリカを用いてIn-situ中性子準弾性散乱実験を行う予定である。Nafionを用いたIn-situ中性子準弾性散乱によって、In-situ測定システムを安定的に使えるようになった。一方で、メソポーラスシリカなどの粉末試料の測定にはメッシュ加工したアルミ箔い包んで測定するという簡単な方法では難しいことがわかった。これについては、本来予備測定を丁寧に行うべきところであったが、オフライン環境の整備遅延や申請代表者のビームライン担当者としての作業がかさなり、丁寧な予備測定が実施できなかった。翌年度に向けた予備測定を行う環境は真空ラインの整備やDSCの立ち上げなど徐々に改善しつつある。また、装置のコミッショニングも進みつつあり、申請代表者は今年度以上に充実した予備測定、試料準備ができる状態を整えている。解析についてはMDシュミレーションを組み合わせた解析が有効であると認識はしているが、これについてはほとんど進捗がない状態である。このため、翌年度には解析環境を整備し、実施できるようにしたい。中性子散乱、熱測定翌年度は細孔表面の親水性が異なる試料を共同研究者から入手できることになった。また、ビームタイムも申請が通り確保している。このビームタイムではまずはex-situで調整した試料の測定を行い、界面の親水性がダイナミクスに与える影響を明らかにする。その上で、翌年度後期のビームタイムでは、In-situ測定を行うことを計画し、界面の影響が現れやすい水蒸気量の検討を行う。また、実験室の予備測定の環境も整ってきたので、試料調整やDSC測定など行い、中性子準弾性散乱実験以外の試料のキャラクタリゼーションも積極的に行う。メソポーラスシリカは固い細孔壁を持つ物質であるが、リン脂質、Nafion、ミセル溶液などは柔らかい細孔壁を持つ物質である。翌年度は硬い細孔壁とこれらの柔らかい細孔壁により形成された空間中の水のダイナミクスとも比較することでも、ナノ空間内のダイナミクスを解明することつなげていきたい。これらのデータの解析にはMDシュミレーションなど計算機実験が有用なので、翌年度は計算機を用いた解析にも注力し、最終年度にふさわしい成果を創出できるようにしたい。H25年度はNafion膜でIn-Situ中性子準弾性散乱実験を行うことができたが、本来の目的であるメソポーラスシリカなど細孔性物質のIn-Situ中性子準弾性散乱測定は1度しか行うことができなかった。また、その結果も試料への水の吸着量がex-situ環境で準備したときに比べて少なく、十分な測定を行うことができなかった。これは、本科研費で改造を行い、H25年度中に行う予定だった、オフライン・常温での吸着等温線を測定する機構の整備・調整が十分に行えなかったことによる予備測定の不足によるものである。
ガス置換包装鮮魚における微生物の挙動

ガス置換包装は従来の冷蔵と併用することにより,大幅な貯蔵期間の延長が期待される貯蔵法であるが,魚介類の貯蔵性と安全性に関しての微生物面からの研究は殆んどない。本研究ではマイワシフィレ-を用いて,主に貯蔵中の細菌相変化と開封後の微生物の挙動を調べ,また,分離菌株と食品衛生細菌の増殖に及ぼすガス組成の影響について検討した。主な結果は以下の通りである。(1)新鮮なマイワシフィレ-を3種のCO_2・N_2混合ガス(CO_2:N_2=70:30,50:50,20:80)で充填包装し,5°C貯蔵した際のシェルフライフは,対照区(含気区)で11.5日,ガス置換区ではともに4日であった。生菌数は好気・嫌気菌ともガス置換区で抑制効果があった。細菌相は対照区ではPseudomonas(80%),Vibrio(20%)が優勢であったのに対し,ガス置換区ではAeromonas(7095%)が優勢であった。また,ガス置換試料のうち1試料区(CO_2:N_2=50:50)を貯蔵後4日目で開封し,含気包装し直した場合の生菌数変化は対照区の場合と類似した傾向を示し,その細菌相はPseudomonas(85%)およびAeromonasが優勢であった。(2)上記の貯蔵試料より分離した代表菌株21株の増殖に及ぼすガス組成の影響を調べた結果,貯蔵開始時および対照区から分離したPseudomonas,Vibrio,Moraxella,Acinetobacter等はCO_2を含む気相下で増殖が抑制され,一方ガス置換区14日目試料から分離したAeromonas,Lactobacillus等はCO_2の影響を殆んど受けなかった。(3)食品衛生細菌をコンポジット魚肉に接種し,その増殖に及ぼす各種組成の混合気の影響を調べた結果,腸炎ビブリオ,サルモネラ,ブドウ球菌,大腸菌はいずれもCO_2存在下では増殖抑制を受けたが,大腸菌とサルモネラはN_2によっては殆んど影響を受けなかった。小田原漁港で水揚げされた新鮮なマイワシをフィレ-に加工し,これをCO_2およびN_2ガスで種々の比率(80:20,60:40,20:80)でガス置換包装したガス置換区試料,含気包装した対照区試料,およびガス置換区試料(CO_2:N_2=60:40)を貯蔵4日目に開封・含気包装し直した開封区試料について,それぞれ5°C貯蔵中の官能的変化ならびに微生物・化学的変化(好気性菌・嫌気性菌・乳酸菌の生菌数,VBN,TMA,K値,pHの変化)を調べた。官能評価からみた鮮魚フィレ-のシェルフライフは,対照区で11.5日,ガス置換区では約4日であった。一方,K値,VBNの変化には試料間に大きな差異は認められなかった。開封区の変化は対照区のそれと同じ傾向を示した。また,生菌数の変化は,好気性菌(BPG培地),嫌気性菌(ABCM培地,ガスパックシステム)とも対照区では指数的に増加し,7日目には10^7/gに達したのに対し,ガス置換区では貯蔵14日目においても10^410^5/gであった。