hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
混合凝縮性ガスを導入する光ナノインプリント技術の開発

光ナノインプリントは最先端リソグラフィへの応用が検討されており、更なるプロセスの高速化や低欠陥化が求められている。ハイドロフルオロカーボン(HFC)系凝縮性ガスを導入するナノインプリント手法は、バブル欠陥の完全除去以外にも樹脂の高速充填やモールドの低離型力といった大きな利点がある一方で、ガスをナノインプリント用の樹脂が吸収してしまうのに起因したパターンの品質の低下が課題とされていた。そこで本研究では、これまでと飽和蒸気圧の異なるハイドロフルオロオレフィン(HFO)系の凝縮性ガスを導入する手法の検討を行い、ガスの吸収量の調査とパターン品質の評価を行った。HFO系凝縮性ガス吸収量の評価として、ガス置換したグローブボックス内でガスに暴露した24種類の溶剤の重量変化量を測定した。ガスはトランス-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン[(CTFP)飽和蒸気圧0.13MPa]とトランス-1,3,3,3-テトラフルオロプロペン[(TFP)飽和蒸気圧0.5MPa]を使用した。得られた重量変化量に対して、ハンセンの溶解度パラメータを用いて解析を行い、凝縮性ガスと溶剤の相溶性のデータを採集した。また、市販のアクリル系UV硬化樹脂液を用いて、CTFPとTFPの混合凝縮性ガスを導入する光ナノインプリントにおける、パターン品質の評価を行った。そして、ラインパターン幅16nmが良好にパターニング可能なTFP/CTFPの混合凝縮性ガスの比率条件を見出した。HFC系凝縮性ガスを導入するナノインプリント手法は、バブル欠陥の完全除去以外にも樹脂の高速充填やモールドの低離型力といった大きな利点がある一方で、ガスをナノインプリント用の樹脂が吸収してしまうのに起因したパターンの品質の低下が課題とされていた。そこで本研究では、これまでと飽和蒸気圧の異なるハイドロフルオロオレフィン(HFO)系の凝縮性ガスを導入する手法の検討を行い、ガスの吸収量の調査とパターン品質の評価を行う。今年度は真空グローブボックスを用いて、HFC系凝縮性ガス[1,1,1,3,3,-ペンタフルオロプロパン(PFP)飽和蒸気圧0.15MPa]とHFO系凝縮性ガス[トランス-1,3,3,3-テトラフルオロプロペン(TFP)飽和蒸気圧0.5MPa]の雰囲気下において、25種類の溶剤の溶解量を測定し、ガスの吸収量の傾向の調査を行った。小型容器に3mgの各溶剤を封入し、グローブボックス内をガス雰囲気に置換した後に、10分間ガスに暴露し、その時の吸収量の変化を、電子天秤を使用して質量分析した。PFP、TFPのどちらのガスも14種類への溶剤の吸収を確認し、その中でもAceton, Dimethyl formamide, Tetrahydrofuranの3種類の溶剤に対しての吸収量が多いことがわかった。溶解する溶剤の種類はPFPとTFPで同じ傾向を示していたが、PFPガスの溶解量はTFPガスに比べて約5倍多かった。このことは、PFPガスとTFPガスの飽和蒸気圧の違いが溶解量の違いに起因していると考えられ、TFPガスを用いた場合にはどのような樹脂を用いた場合にもPFPに比べて高品質なパターンが得られることができると推察される。溶剤や樹脂へのガス吸収量に関する評価システムを確立し、高品質なパターンを得るためのUVナノインプリント用の樹脂の評価を進める準備が整った。このことから研究は概ね順調に進展している。20nm幅のラインパターンのモールドを用いて、ガス吸収量の評価において高品質なパターンが得られると想定される樹脂に対してUVナノインプリントを行う。パターンの評価には原子間力顕微鏡(AFM)、と電子顕微鏡(FE-SEM)を使用し、表面粗さとラインプロファイルを評価する。また、ナノインプリントの性能評価として、装置に搭載されたロードセルを用いて離型力を、モールド上面からの顕微鏡システムを用いて樹脂の充填挙動・時間を評価する。

当初は樹脂に対するガスの吸収量の評価はFTIRを使用する予定であったが、より実効的に評価ができる真空グローブボックスと電子天秤による質量分析によって行うことにより、費用が抑えられた。しかし、来年度はナノインプリント全般の評価を行うため、離型力や樹脂の充填評価を行う上で、評価システムの構築に当初よりも多くの経費が必要となると考えられる。
ペプチド鎖モデルクラスター負イオンにおける水素結合を介した長距離電子移動の探索

生体内長距離電子移動反応における中間状態のモデル系として、モノペプチド(N-アルキルアミド類)分子のクラスター負イオンが有功であるという着想の下に、その生成法と、構造及び反応過程を調べるための分光法の確立を念頭においた開発的研究を行った。N-メチルアセトアミド2量体負イオンの光電子脱離効率の波長依存性を測定した結果、余剰電子の空間的分布が数nmの半径に広がって緩く束縛されている双極子束縛型負イオンであることが明らかになった。以前フランスのグループにより、大きなサイズのクラスターは生成されないと報告されていたが、これは、3量体以上の中性クラスターが環状構造をとり、双極子モーメントの総和を消失させてしまうことが原因と考えられる。そこで、衝突により分子間結合の成長・再配向が促進される高密度条件で電子付着を行ったところ、アルキル基の長さの異なる種々のペプチド分子について3050量体までのクラスター負イオンの形成が確認された。アルキル基が長いものほど3量体の生成功率が高く、これは置換基の立体障害により環形成が疎外されることに起因している。46量体の強度は、やはり弱いが、概ね7量体を境に急激にイオン強度が増大し、ここで新奇な電子束縛の様式が発現することがわかった。更に、大きなサイズの分布には710分子程度の周期のうねり構造が観測され、そのうねりの周期がアルキル基の長さが長いほど大きくなる傾向が見い出された。分子クラスターの質量スペクトルにおいて、このようなうねり構造が観測されたことは初めてであり、余剰電子の付加が分子集団に対して特異な組織化現象を誘起したことを示唆している。静電的相互作用に基づいた解析では、らせん状、または円環を単位としたブロック状の分子配列をとっていることが推定された。ペプチドの集団と伝導電子との相互作用を明らかにする研究の第一段階として,種々のモノペプチド分子(N-メチルアセトアミド,N-エチルアセトアミド,N-メチルプロピオンアミド,N-メチルホルムアミド等)のクラスター負イオンの形成反応をレーザー誘起低速電子付着と高分解飛行時間質量分析との併用により観測した.その結果,(1)共通して2量体イオンが強く現れ,3-5量体は弱い,(2)6量体以上で再び強度が増し,側鎖の種類により異なる魔法数が現れる,(3)水分子の付着によりペプチド分子の魔法数が少数シフトする,などが明らかになった.また,N-メチルアセトアミド2量体負イオンについては,中赤外-可視光領域における電子脱離効率の測定を行なった結果,余剰電子の空間的分布半径が10オングストローム程度まで広がった双極子束縛型の負イオンであることが明らかになった.そのため3-5量体のイオン強度が弱いのが,中性状態において双極子モーメントが大きい鎖状構造をとらず,それが相殺する環状構造をとるためであることが示唆された.更に,質量スペクトルのパターンが水クラスター負イオンのものと類似していることから,6量体以上の大きなクラスターにおいては,溶媒和電子と同様の相互作用により余剰電子が束縛されていることが,強く示唆されている.それを明らかにするために,高質量負イオンの光吸収スペクトルの観測に適した脱離電子検出装置を導入し,現在調整中である.また,余剰電子の束縛エネルギーを測定する目的で,光電子分光装置も開発段階にある.生体内長距離電子移動反応における中間状態のモデル系として、モノペプチド(N-アルキルアミド類)分子のクラスター負イオンが有功であるという着想の下に、その生成法と、構造及び反応過程を調べるための分光法の確立を念頭においた開発的研究を行った。
ワイル群多重ディリクレ級数に対する可解格子模型表示

一方,半単純代数群のIwahori部分群に対して不変となる主系列表現の基底であるCasselman基底の明示公式の解明に取り組み, Hecke環の特殊化に関係するYang-Baxter基底を用いた表示を与えることに成功した.ワイル群多重ディリクレ級数の解明を目的とした研究において,研究代表者の従来研究では,半単純代数群のIwahori部分群に対して不変となる主系列表現の基底(Casselman基底)をKazhdan-Lusztig多項式を用いて分類した明示公式の予想(Bump-Nakasuji予想)を与えた.その後のBump氏との共同研究により,A型ワイル群については,これがシューベルト多様体の特異点に関する問題と関係することを予想したが未解決のままであった.そこで本研究では,成瀬弘氏の協力を得て,Bump-Nakasuji予想(以下BN予想とする)に対し,同変K理論を用いることによって幾何学的な解釈を与える取り組み,およびシューベルトカリキュラスの観点から予想の解明への取り組みを行った.研究結果として,以下の結果を得る事ができた.[1]先行研究をコンピュータ(数式処理ソフト,SAGE)を用いてプログラム化し,シューベルトカリキュラスにおいて報告されている成瀬氏のHook定理の拡張に関する結果との類似を発見した.この結果,BN予想をシューベルト多様体の特異点に対する条件で分類することで,すべての型のワイル群に一様に予想が成り立つことを示唆することができた.[2]Hecke理論を用いることにより,Casselman基底とYang-Baxter基底を関係づけることができた.[3]組合せ論的対象であるalcove path modelに現れる$\lambda$-chainを用いてBN予想を記述することにより,より精密な予想式を得ることができた.一方,半単純代数群のIwahori部分群に対して不変となる主系列表現の基底であるCasselman基底の明示公式の解明に取り組み, Hecke環の特殊化に関係するYang-Baxter基底を用いた表示を与えることに成功した.保型表現論の分野で定義されるワイル群多重ディリクレ級数の性質を解明することを目的として,本研究では,可解格子模型理論を[1]解析数論や[2]シューベルトカリキュラスにおいて報告された結果との対応に取り組んだ.[1]可解格子模型の特長であるYang-Baxter方程式を,ワイル群多重ディリクレ級数のp-partに用いるために,新たに構築しなおした.さらに,この再構築されたYang-Baxter方程式を,数論や表現論と関係する対称関数の1つであるFactorial Schur関数に応用し,いくつかの従来の結果に別証明を与えた.結果自身は,既知の事柄であるが,証明に可解格子模型,すなわちSix-vertex modelを用いた新手法を用いた.特に,Schur関数に関する数論および表現論における古典的な結果として知られるCauchy identityについて,Schur関数をFactorial Schur関数に拡張した(dual) Cauchy identityを示した.本結果では,他の結果で用いたYang-Baxter方程式とは異なる別のYang-Baxter方程式を新たに再構築した.[2]半単純代数群のIwahori部分に対して不変となる主系列表現の基底であるCasselman基底の明示公式について,先行研究においてKazudan-Lusztig多項式に関連する条件で分類した予想を得た.これをシューベルトカリキュラスに対応させるため,先行研究をプログラム化した.今後,これを活用して,シューベルトカリキュラスにおいて報告されている結果や理論と対応させていく.[1]可解格子模型と数論との対応については,ワイル指標の具体的表示が必要であることが明らかになった.[2]半単純代数群のIwahori部分に対して不変となる主系列表現の基底であるCasselman基底の明示公式について,先行研究において得た予想をシューベルトカリキュラスに対応させる研究について,具体的な方針が定まった.[1]および[2]のどちらにおいても,問題点が明らかになり,今後の方針が明確に定まったことから,研究は順調に進展していると評価できる.研究計画に沿って今後の研究を進めていく予定である.特に,[1]可解格子模型と数論との対応については,ワイル指標公式と可解格子模型の関係に絞り,研究を進めて行く.[2]可解格子模型とシューベルトカリキュラスとの対応については,今年度の研究で得たプログラムを活用して,研究を進めていく.特に本研究が,シューベルトカリキュラスのHook公式と関係がある可能性について助言をいただいた岡山大学の成瀬弘教授と研究打ち合わせを行うことで研究を進めていく.[旅費]平成25年6月1日に早稲田大学において研究集会「数論女性の集まり」を開催する.世話人として本研究集会を開き,自分の研究結果を発表するとともに,研究内容の情報交換および今後の研究方針について議論を行うため,国内の若手女性研究者を招聘する.平成25年10月にカナダ国Banffにて,国際研究集会が開かれる.本研究集会において研究成果を発表し,その結果をもとにスタンフォード大学のBump教授およびMIT大学のBrubaker教授と研究打ち合わせを行う.[消耗品]本研究は,解析数論,表現論,組合せ論,統計物理,シューベルトカリキュラスといった分野間のつながりを明確にするものであるため,それぞれの分野における専門書を必要とする.研究の遂行上,研究計画に沿った各段階において必要となる書物の購入および文献取り寄せを行う.
気体中放電における電極からの放出電子の役割に関する研究

放電現象は,空間に存在する偶存電子もしくは陰極からの放出電子が,電界からエネルギーを得て,気体分子との衝突によって新たな電子を生みだすことによって開始する現象である.この現象は,きっかけとなる初期電子の発生が,放電雰囲気や陰極表面状態に大きく左右されるため,一般には再現性の悪い現象として知られている.従って,放電の発生・進展機構を考える場合,初期電子となる陰極放出電子の発生機構を知ることが非常に重要となる.本研究では,陰極からの放出電子量を二次電子増倍管の一種であるマイクロチャンネルプレート(MCP)により測定し,陰極放出電子の気体中放電における役割について検討することを目的とした.まず, MCPを用いた陰極放出電子の測定と従来の電流計による測定との大きな違いは,電流計では困難であった10^<-19>10^<-13>A領域の電子放出量の測定がMCPの採用により可能となったことである.これにより,陰極放出電子数個程度から計測ができることになる.そこで,電極材料や電極表面状態の異なる陰極からの電子放出を10^<-13>A以下の電流領域で測定した.その結果陰極からの電子放出は,電極材料や表面状態によらず電界放出によることが明らかとなった.また,これら陰極からの電子放出は,電極表面の微小突起に左右されることなど放電機構解明上有益な情報が得られた.さらに,陰極放出電子の放電開始に及ぼす影響について考察した結果,電子放出の発生の難易が気中破壊電圧の大小を決定していると考えられた.これらの結果から,放電現象の不整についても,電極ごとの電子放出性を正しく把握することによって取り除くことが可能になると考えられ,今後の放電研究に大きな示唆を与えてくれるものと思われる.放電現象は,空間に存在する偶存電子もしくは陰極からの放出電子が,電界からエネルギーを得て,気体分子との衝突によって新たな電子を生みだすことによって開始する現象である.この現象は,きっかけとなる初期電子の発生が,放電雰囲気や陰極表面状態に大きく左右されるため,一般には再現性の悪い現象として知られている.従って,放電の発生・進展機構を考える場合,初期電子となる陰極放出電子の発生機構を知ることが非常に重要となる.本研究では,陰極からの放出電子量を二次電子増倍管の一種であるマイクロチャンネルプレート(MCP)により測定し,陰極放出電子の気体中放電における役割について検討することを目的とした.まず, MCPを用いた陰極放出電子の測定と従来の電流計による測定との大きな違いは,電流計では困難であった10^<-19>10^<-13>A領域の電子放出量の測定がMCPの採用により可能となったことである.これにより,陰極放出電子数個程度から計測ができることになる.そこで,電極材料や電極表面状態の異なる陰極からの電子放出を10^<-13>A以下の電流領域で測定した.その結果陰極からの電子放出は,電極材料や表面状態によらず電界放出によることが明らかとなった.また,これら陰極からの電子放出は,電極表面の微小突起に左右されることなど放電機構解明上有益な情報が得られた.さらに,陰極放出電子の放電開始に及ぼす影響について考察した結果,電子放出の発生の難易が気中破壊電圧の大小を決定していると考えられた.これらの結果から,放電現象の不整についても,電極ごとの電子放出性を正しく把握することによって取り除くことが可能になると考えられ,今後の放電研究に大きな示唆を与えてくれるものと思われる.61年度に予定していた研究計画は次の通りであり、各々の実績について以下に述べる。1.高真空放電チャンバーの設計と製作:46月に設計を行い、7月に理学電機にチャンバーの製作依頼を行った。装置の納期は9月を予定していたが、1か月遅れで10月に納品された。その後装置の調整や手直しが生じ、最終的な納品は11月中旬となった。2.チャンバー内への二次電子増倍管の設置と電極の設計製作:二次電子増倍管は、浜松ホトニクス社のマイクロ・チャンネル・プレート(MCP)を購入し、装置納品後(11月)に設置した。今回用いた電子増倍管(MCP)は、入力電流に対し【10^6】程度の増幅率を持つものである。また、電極は従来から使用していた物を用いた。3.作製装置の立ち上げならびに電子増倍管を用いた電子放出量の測定の予備実験:まず、電極設置用のフランジ等を取り付けた後、作製装置の真空度のチェックを行い、【10^(-7)】Torrの到達真空度を得た。その後、二次電子増倍管(MCP)による電子放出量の測定を銅,アルミニウム,鉄電極について行い、【10^(-18)】【10^(-13)】A程度の電流が測定可能であることがわかった。4.予備実験結果の解析:前述の予備実験より得られた電流値から電子放出量を算出すると数10個程度となり、この程度の電子放出量は本実験により初めて測定可能となった。この結果は、昭和62年電気学会全国大会において発表する。以上の様に、電子増倍管による電子放出量(数10個程度の電子放出量)の測定が可能になり、これら微小電流領域について電界放出の確認ができた。従って、今後は陰極表面からの電子放出の気体放電に及ぼす役割を詳細に検討していくことになる。
発作時のみ効果を発揮する抗不整脈薬の開発:イオンチャネル結合様式を考慮した創薬へ

[目的]本研究においては不整脈を引き起こすような副作用はなく、また一旦発生した不整脈に対しては効果が大きい理想的抗不整脈薬の開発を行うことを目的とした。[結果](1)Naチャネルの性質を基に理想的抗不整脈薬の基準を作成。Naチャネルブロック作用が適切なタイミングで作用することが理想的抗不整脈治療であることを基本概念とし、抗不整脈薬のNaチャネルブロックのキネティクスと抗不整脈薬の関係を見直すこととした。その結果2.解離速度が速い。3.ブロック効果が心拍数200以上で強く出ること。という性質を同時に備えることが望ましいと考えられた。(2)理想的抗不整脈薬基準に基づいた既存の抗不整脈薬の評価(3)薬剤開発のストラテジー脂溶性が高くなると解離速度が速くなる傾向が見られることから,塩基性と脂溶性のバランスが薬剤の開発に重要と考えられる。したがってこれらの薬剤が共通して持っている骨格であるベンゼン環と塩基性アミンのうち、塩基性アミン側について修飾を加え、第一世代の合成候補とした。
石綿作業者の肺がん-石綿の種別および石綿肺との関係

石綿が肺がんの原因になることは良く知られているが、それは石綿の中でも青石綿などアンフィボール系と呼ばれる種類に限られるのか、クリソタイル(白石綿)も含まれるのかは未だ合意が無く、国際的にも激しい議論が続いている。現在クリソタイルが石綿の生産と使用の大部分を占めるため、実際的な労働者保護の上でもこのことは重要な意味を持つ。そこで、クリソタイルだけを用いてきた中国重慶の石綿工場で、過去25年間に及ぶ従業員の勤務記録と医療記録、退職者の状況と死亡者の死因調査を用いた疫学調査を行った。この工場では四川省内のふたつの石綿鉱山のクリソタイルのみが用いられており、その石綿に混入しているトレモライトは0.001%以下である。観察解析した石綿作業者は男性515人で、非粉塵曝露製造工場の男性650人を対照群とした。前者では22人の肺癌を含む132人(25.6%)の死亡が、後者では3人の肺癌を含む42人(6.5%)の死亡が観察された。1999年6月に行った作業環境調査で、石綿原料工場の繊維濃度は7.6繊維/ml、紡織工場では4.5/mlと非常に高かったが、スレート工場では0.1繊維/mlであった。Coxの比例ハザードモデルを用いた計算で、年齢分布、喫煙率について調整した石綿ばく露による総死亡、総がん死亡、肺癌死亡の相対危険度(RR)と95%信頼区間はそれぞれ2.9(2.0-4.1),4.3(2.2-8.5),6.6(1.9-23)であった。診断の誤りを避けるためがんについては病理診断がある者のみで再解析を行うと、総がん死亡と肺癌死亡のRRはそれぞれ3.3(1.4-7.9),1.9(0.5-7.8)であった。対照工場との違いによる交絡を避けるため、石綿工場内で事務とスレート工場に対して原料工場と紡織工場を比較してみると、肺癌の相対危険度はやはり8.1(1.8-36.1)と高かった。加えて、胸膜中皮腫と腹膜中皮腫が1例ずつ認められたほか、本研究コホートとは別に子供時代の家庭内紡織アルバイトが原因と考えられる胸膜中皮腫症例も発見され、トレモライトの混入の少ないクリソタイルにおいても、肺癌の増加や胸膜中皮腫が見られることが確認された。

そこで、クリソタイルだけを用いてきた中国重慶の石綿工場で、過去25年間に及ぶ従業員の勤務記録と医療記録、退職者の状況と死亡者の死因調査を用いた疫学調査を行った。この工場では四川省内のふたつの石綿鉱山のクリソタイルのみが用いられており、その石綿に混入しているトレモライトは0.01%以下である。観察解析した石綿作業者は男性515人で、非粉塵曝露製造工場の男性650人を対照群とした。前者では22人の肺癌を含む132人(25.6%)の死亡が、後者では3人の肺癌を含む42人(6.5%)の死亡が観察された。1999年6月に行った作業環境調査で、石綿原料工場の繊維濃度は7.6繊維/ml、紡織工場では4.5/mlと非常に高かったが、スレート工場では0.1繊維/mlであった。Coxの比例ハザードモデルを用いた計算で、石綿工場の全死因、全がん死、肺癌死の相対危険度とその95%信頼区間はそれぞれ、3.8(2.7-5.4)、5.9(3.1-11.4)、9.9(2.9-33.1)であった。年齢と喫煙で補正したところ肺癌死の相対危険度は6.6(1.9-23.0)となった。対照工場との違いによる交絡を避けるため、石綿工場内で事務とスレート工場に対して原料工場と紡織工場を比較してみると、肺癌の相対危険度はやはり8.1(1.8-36.1)と高かった。が、スレート工場や間接作業では相対危険度の増加は見られなかった。加えて、胸膜中皮腫と腹膜中皮腫が1例ずつ認められたほか、本研究コホートとは別に子供時代の家庭内紡織アルバイトが原因と考えられる胸膜中皮腫症例も発見され、トレモライトの混入の少ないクリソタイルにおいても、肺癌の増加や胸膜中皮腫が見られることが確認された。石綿にはセルペンチン系とアンフィボール系のものがあり、後者の石綿は肺癌や悪性中皮腫の原因になることが広く認識されているが、前者のクリソタイルにもアンフィボール系と同様の発がん性があるのか否かについて、合意が得られていない。そこでこの問題に解答を与えるために、昨年度クリソタイルのみを用いてきた中国の石綿工場において、1977年に開始されたコホート調査の結果を解析し、環境測定を追加して肺癌や中皮腫による過剰死亡があるか否かを調べ、クリソタイルの発がん性について調査を行った。その結果は、クリソタイル石綿のみでも肺癌と中皮腫が非常に高い相対危険度(RR)で発生することを示していた。しかもここで得られたRR値は生涯曝露量から考え、既に報告されたクリソタイルはもちろんクロシドライトばく露作業者での値より高かった。しかし、現在の石綿曝露量も非常に高いとはいえ、以前ははるかに作業環境が劣悪で現在以上に高濃度の石綿に曝露していたと思われる。従って、今日の測定値で生涯曝露量を推定すると石綿の影響を過剰評価している可能性はある。現在この結果をAm J Epidemiology誌に発表準備中であり、さらに本研究の過程で発見された悪性中皮腫について症例報告として別にとりまとめを準備している。すなわち、研究対象コホートの中に胸膜中皮腫と腹膜中皮腫が各一例あり、特にその一例は作業者としてのばく露期間が僅か4年間であった。当該工場では労働者の住宅は工場敷地内にあり、特に以前は作業者が石綿を家に持ち帰り、子供が手で紡績をして家計を助けていた。上記症例はこうした子供時代からのばく露が関与していると考えられたものである。今後、ベトナム等他の石綿ばく露集団でこの結果を確認する計画のもとに、ベトナムから研究協力者を招き現地の状況と予備的な調査状況の報告を受け、またホーチミン近郊とハノイ近郊の工場の予備調査を行った。
マイクロスケール多孔体内相変化素過程の解明とループヒートパイプ高熱流束化への応用

本研究はループヒートパイプ(Loop Heat Pipe,以降LHP)の蒸発器多孔体内相変化素過程の解明および、基礎学理の理解に基づく高熱流束LHP設計理論の確立を目的とする。昨年度までにマイクロスケール赤外・可視観察によって多孔体熱流動に3種の動作状態が存在することを明らかにした。今年度は(1)高熱伝達多孔体構造の提案および実証、(2)三相界線領域最適化による高性能化のLHPシステムレベル実証に取り組んだ。(1)について、昨年度に理論的に明らかにした、蒸発器と作動流体の濡れ性向上による高熱伝達性能化を要素レベルで実験的に検証した。具体的には(a)表面化学修飾の一つであるSAM膜付加試料、(b)サンドブラスト処理試料、(c)マイクロ溝加工試料を用いて熱伝達性能を評価した。それぞれ高熱流束条件における性能向上が明らかとなった。また各試料の性能向上メカニズムは蒸発器と作動流体間の接触角減少に因る液架橋熱抵抗低減であることを明らかにした。本手法はLHPシステムに適用することで飛躍的性能向上が期待できる。(2)について、昨年度に要素レベルで実証した三相界線増大による高性能化をLHPシステムに適用し、実証試験に取り組んだ。三相界線長さとLHP性能はトレードオフの関係にあるためLHPシステム設計モデルを構築し、三相界線長の最適化を行った。構築したLHPシステムの熱輸送性能評価の結果、熱輸送距離550 mm級で世界最高熱流束の18.2 W/cm2を達成した。基礎学理の理解に基づいたLHP高熱流束化を試みた本研究ならではの成果であるといえる。以上のようにマイクロスケール赤外・可視観察および理論モデル構築によって明らかにした多孔体相変化素過程の現象理解を高熱流束LHPに応用し、システムレベルで動作実証することに成功した。今後は新構造適用によるLHPシステムの飛躍的性能向上が期待できる。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究はループヒートパイプ(Loop Heat Pipe,以降LHP)の蒸発器多孔体における相変化素過程の解明および基礎学理の理解に基づいた高熱流束型LHP技術の確立を研究目的とする。研究手法は(1)マイクロスケール赤外・可視観察による多孔体熱流動現象の可視化、(3)熱流動現象の物理モデル構築、(3)高性能多孔体構造の提案および実証、(4)高熱流束LHPシステム実証試験である。これまでに(1)および(2)を実施し、今年度は(3)に取り組んだ。さらに(2)のモデル構築を通して得た知見を基に海外研究機関(英国、ブライトン大学)での研究に取り組んだ。物理モデルに基づき、熱伝達性能を向上させる設計指針として(a)蒸気溝幅を小さくし、溝本数を増加させること、(b)多孔体と作動流体の濡れ性向上が有効であることを明らかにした。これらの設計手法はマイクロスケール赤外・可視観察装置を用いて、小型試料で実際に熱伝達性能が向上することを実証することに成功した。(b)の成果は従来のLHP蒸発器性能向上手法としては考えられていなかった新規性の高い手法である。またモデル構築を通して得た薄液膜における相変化挙動に関する知識を基に、英国ブライトン大学で動的な液膜相変化の熱伝達性能予測モデルに関する研究に取り組んだ。本滞在で得られたモデル構築に関する知見は本研究へフィードバックし、今後熱流動モデルおよびLHPモデルの改良に取り組む予定である。今後はこれまでの成果に基づいて高熱流束LHPシステムの構築および実証を目指す。また実験結果と物理モデルを総合し、最終的に高熱流束LHP最適設計理論を確立することを目指す。これまでマイクロスケール赤外・可視観察装置を用いた多孔体熱流動現象の可視化および物理数学モデル構築を実施し、さらに物理モデルに基づいた高性能化形状の提案および実証に成功した。来年度実施予定の高熱流束LHPシステム実証試験および最適設計理論構築の準備は概ねできていると考えるため、予定通りに研究進展していると言える。

構築したLHPシステムの熱輸送性能評価の結果、熱輸送距離550 mm級で世界最高熱流束の18.2 W/cm2を達成した。基礎学理の理解に基づいたLHP高熱流束化を試みた本研究ならではの成果であるといえる。以上のようにマイクロスケール赤外・可視観察および理論モデル構築によって明らかにした多孔体相変化素過程の現象理解を高熱流束LHPに応用し、システムレベルで動作実証することに成功した。今後は新構造適用によるLHPシステムの飛躍的性能向上が期待できる。平成30年度はまず、これまでに考案した高性能型多孔体構造をLHPの蒸発器構造に適用し、システムレベルでの実証(高熱流束型LHPのシステム実証試験)に取り組む。具体的には(1)多孔体に加工する蒸気溝幅を0.2mmまで小さくした蒸発器を製作し、性能評価試験を行う。これは現在までの進捗状況で述べた高性能化手法(a)のシステムレベル実証の位置づけで行う。さらに(2)蒸発器内のステンレス多孔体に処理を施すことで作動流体との濡れ性を向上させた蒸発器も製作し、性能評価試験を実施する予定である。同様にこれは高性能化手法(b)のシステム実証の位置づけである。性能評価試験実施後は実験結果をまとめ、モデル計算結果との比較を行う。実験データとの比較を行いながらモデルの改善を行う予定である。最終的にはLHPシステム全体の熱輸送性能が予測可能なモデルに発展させる。このモデルを用いて蒸気溝形状、多孔体特性などの解析的パラメトリックスタディを実施し、最終的に高熱流束LHP設計理論を確立することを目指す。またシステムレベル実証試験実施に並行して、高熱流束型多孔体構造の考案および実証にも取り組む。本研究で構築したマイクロスケール赤外・可視観察プラットフォームの製作・評価・再設計のサイクルをより早く回せるという特長を活かしながら、より多くの独創的な多孔体構造を創出することを目指す。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
我が国における犬猫の生命表の作成と死因の解析

全国360カ所の動物病院において,平成2年9月1日から平成3年8月31日までの間,診療を受けた犬,猫のうち,死亡した個体について,死亡年齢,死因,宿主要因(種,性)および生活環境要因(地域,季節,飼育形態,飼料内容など)を指定した基準に従って,担当獣医師に所定の調査用紙に記入願った。記入済み調査用紙は3ケ月毎にまとめて研究室に郵送願った。これまでに,犬5081頭,猫3032頭のデ-タを回収し整理を終了したが,約15%の個体に欠損デ-タがみつかったため,現在これらについては,該当する動物病院に問い合せ中である。今回は取り敢えず,欠損デ-タを除いた犬4321頭,猫2368頭について生命表を作成し,算出した平均余命ならびに死因割合を求めた結果について以下の通り報告する。1.犬と猫の死亡デ-タから作成した生命表をもとに,算出した0歳の平均余命(平均寿命)は,犬8.0歳,猫5.0歳であった。2.品種別の平均寿命は,犬では雑種が8.1歳,純血種が7.9歳,猫では雑種が4.8歳,純血種が5.4歳,犬,猫とも純血種と雑種間に有意な差は見られなかった。3.性別の平均寿命は,犬では雄が7.8歳,雌が8.3歳,猫では雄が4.4歳,雌が6.1歳で,犬,猫とも雌は雄に比べ長い傾向がみられた。4.死因割合は,犬では感染症によるものの割合が15.8%であったのに対し,猫では37.3%を占めていた。感染症のうち,犬ではフィラリア,猫では汎白血球減少症によるものが最も多かった。本研究では,平成2年9月から平成3年8月までの1年間を調査期間とし,全国360カ所の動物病院でこの調査期間内に死亡した犬・猫について,これらについての死亡デ-タ(死亡年齢,死因,宿主要因[種,性]および環境要因[地域,季節,飼育形態,飼料内容など])を所定の用紙に記入してもらった後,3ケ月毎に計4回に分けて研究室に郵送する形で調査を実施した。今回,中間集計として,3ケ月分(平成2年9月1日11月31日分)の死亡デ-タ(犬1352頭,猫963頭)から,生命表を作成し平均余命を算出するとともに死因割合を算出し以下の結果を得た。1.犬1352頭・猫963頭の死亡デ-タから作成した生命表で,算出した0歳の平均余命(平均寿命)は犬7.2歳,猫3.9歳であった。2.品種別に平均寿命を比較すると,犬では雑種が6.7歳,純血種が7.6歳で,純血種は雑種に比べると平均寿命が有意に長かったが,猫では雑種が3.8歳,純血種が4.0歳で両者間に有為な差はみられなかった。3.性別に平均寿命を比較すると,犬では雄が6.5歳,雌が7.4歳,猫では雄が3.7歳,雌が4.2歳で,犬猫とも雌は雄に比べて平均寿命が長い傾向であったが,有意な差は見られなかった。4.死因割合は,犬では感染症によるものが19.8%であったのに対し,猫では42.3%を占めていた。感染症のうち,犬ではフィラリア,猫では猫汎白血球減少症によるものが最も多かった。5.品種別に死因割合を比較すると,犬では雑種は純血種に比べ感染症で死亡するものの割合が有意に高く,逆に非感染症で死亡するものの割合が有意に低かったが,猫では品種間で死因割合に有意な差は見られなかった。
標的遺伝子組換えによる生体機能の研究

本実績報告書は、平成5年度8年度文部省科学研究費補助金(重点領域研究)「標的遺伝子組換えによる生体機能の研究」の研究成果をとりまとめたものである。本領域研究では、2つの計画研究の班員と公募研究の班員とが個体の遺伝子操作法の確立と普及、研究への自在な応用、そして、それから得られる生体機能の分子生物学的理解を目的とした。この目的を達成するために、個体レベルでの生体機能を、遺伝子工学、ES細胞工学、発生工学の3分野の知識と技術とを、複合的に組み合わせた標的遺伝子組換え法を用いて進めてきた。その結果、ノックアウトされた遺伝子は本研究班員だけで、約300にのぼり、そのうちの多くが発表され、また報告準備中である。本研究によって得られた成果を列挙すれば、p53、H-ras、N-ras、K-ras、APCなどのがん遺伝子、ドーパミン受容体、グルタミン酸受容体、セロトニン受容体などの脳機能に関与する遺伝子をはじめ形態形成に関与する転写因子など、多くの分子生物学的解析に貢献した。本研究は最近著しく進歩した標的遺伝子組換え法を用いて,目的とする遺伝子を自在に構造変化させ,それに伴なう生体の形質転換を通して,現代のバイオサイエンスの大きな課題の一つである個体レベルでの遺伝子機能の研究を目的とすす。総括班である本班は,2つの計画研究班と11人の公募研究班員の研究を評価し,成果が所期の目標に向かっているかを検討し,班員相互の協力体制を励まし,方法や資材において共有できるよう指導する役割を荷っている。これらの目的を達成するために,ニュースレターの作製と配布,幹事会の開催,班員の研究現場への相互訪問,班会議および重点領域研究「形態形成」との共同ワークショップの開催を行なった。また,本研究は,そのユニークな方法論に大きな価値があることから,日本において将来ともに充実したシステムを数ケ所に設定する必要性が論じられた。そこで,総括班から重点配分として,九大,熊大,理化研に配分され,それぞれ多くの標的組換えマウス(ジーンターゲッティングマウス)が作成された。本研究によって得られた遺伝子標的マウスを列挙すれば,グルタミン酸受容体(NMDAタイプ5種,メタボトロピックタイプ6種)セロトニン受容体,p53,pou領域,tau,GFAP,免疫グロブリン遺伝子,APC,myogeninなどすでに20種を越えている。これらのマウスを作成する力が,日本中にこの一年間で大きく広がったと考えられる。本研究は標的遺伝子組換え法を用いて、標的とする遺伝子に突然変異を導入し、それに伴う生体の形質の変化を通して、現代のバイオサイエンスの大きな課題の一つである固体レベルでの遺伝子機能を研究することを目的とする。総括班である本班は、計画研究班と公募研究班員の研究とを評価し、成果が目標に向かっているかを検討し、班員相互の協力体制を励まし、方法や資材において共有できるよう指導する役割を担っている。目的を達成するために、ニュースレターの作製と配布、幹事会の開催、班員の研究現場への相互訪問、および班会議を行った。また、本研究は、その方法論に大きな特徴と実現の困難さとがあることから、本邦において将来においては専門的に実施する施設を数カ所に設定する必要性が論じられた。そこで、総括班から重点配分として、九大、および熊大、に配分され、それぞれ多くの標的組換えマウス(ジーンターゲッティングマウス)が作成された。本研究によって得られた遺伝子標的マウスを列挙すれば、グルタミン酸受容体(NMDAタイプ5種、メタボトロピックタイプ6種)セロトニン受容体、ドーパミン受容体、P53、H-ras、N-ras、K-ras、tau、GFAP、免疫グロブリン遺伝子、APC、myogeninなどすでに20種を越えている。これらのマウスを作成する力が、日本中にこの一年間でさらに大きく広がったものと確信される。本研究は標的遺伝子組換え法を用いて、標的とする遺伝子に突然変異を導入し、それに伴う生体の形質の転換を通して、現代のバイオサイエンスの大きな課題の一つである個体レベルでの遺伝子機能を研究することを目的とする。本班は、2つの計画研究班と公募研究とからなり、班員の研究を評価し、成果が目標に向かっているかを検討し、班員相互の協力を励まし、方法や資材において共有できるよう指導する役割を担っている。本研究は、マウスなどの動物個体を用いることから、技術はもちろん、施設、費用の点で実現に困難さがあり、どこでも、いつでも、実施可能でないところが問題である。そこで本邦では将来においては専門的実施施設を数カ所に設定する必要性が論じられた。この方向に沿って総括班から重点配分として、九大、東大、および熊大、に配分され、その準備が行われた。またそれぞれ多くの標的組換えマウス(ジーンターゲッティングマウス)が作成された。本研究によって得られた遺伝子標的マウスを列挙すれば、セロトニン受容体、ドーパミン受容体、P53、H-ras、N-ras、K-ras、などすでに90種を越えている。これらのマウスの作成を通して、本邦での本研究の広がりと重要性とが確認された。本研究は標的遺伝子組換え法を用い、突然変異マウスの作成により、生体の形質転換を通して、現代のバイオサイエンスの大きな課題の一つである個体レベルでの遺伝子機能の研究が目的である。

本班は、2つの計画研究と公募研究とからなり、班員の研究を評価し、班員相互の協力を励まし、方法や資材において共有できるよう指導する役割を担っている。目的を達成するために、ニュースレターの作製と配布、幹事会の開催、班員の研究現場への相互訪問、および班会議を行った。本研究は、動物の個体を対象とすることから、技術はもちろん、施設や費用の点で負担が大きく、いつでも、どこでも、実施可能であるとはいえないところに問題がある。そこで本邦では将来においては専門的実施施設を数ヵ所に設定する必要性が論じられた。この方向に沿って総括班から重点配分として、東大、熊大、および癌研に配分され、その準備が行われた。またそれぞれ多くの標的組換えマウス(ジーンターゲッティングマウス)が作成された。本研究によって得られた遺伝子標的マウスを列挙すれば、セロトニン受容体、ドーパミン受容体、P53、H-ras、N-ras、K-ras、などすでに200種を越えている。これらのマウスの作成を通して、本邦での本研究の広がりと重要性とが確認された。本実績報告書は、平成5年度8年度文部省科学研究費補助金(重点領域研究)「標的遺伝子組換えによる生体機能の研究」の研究成果をとりまとめたものである。本領域研究では、2つの計画研究の班員と公募研究の班員とが個体の遺伝子操作法の確立と普及、研究への自在な応用、そして、それから得られる生体機能の分子生物学的理解を目的とした。この目的を達成するために、個体レベルでの生体機能を、遺伝子工学、ES細胞工学、発生工学の3分野の知識と技術とを、複合的に組み合わせた標的遺伝子組換え法を用いて進めてきた。その結果、ノックアウトされた遺伝子は本研究班員だけで、約300にのぼり、そのうちの多くが発表され、また報告準備中である。本研究によって得られた成果を列挙すれば、p53、H-ras、N-ras、K-ras、APCなどのがん遺伝子、ドーパミン受容体、グルタミン酸受容体、セロトニン受容体などの脳機能に関与する遺伝子をはじめ形態形成に関与する転写因子など、多くの分子生物学的解析に貢献した。
遭遇法による病院内社会関係の行動分析

日常生活における人間の行動を分析しようとの意図のもとに,マンメジャリングという考えを提案した。そして,のマンメジャリングの具体的方法として「遭遇法」による行動の分析を試みた。遭遇法とは,二者が互いに出会う時,この二者がどのような行動をとるかによって,この二者間の関係を判断しようとしうものである。例えば,狭い道路において,上役と下役が出会った時,下役は上役に道を譲るであろう。この行動は二人の間の社会関係を推定させる。ある場所に複数のグループに分けられる集団が居る場合,にわかにはこれら複数のグループ間の立体的な社会関係を構築できない。遭遇法によりこれら複数のグループの社会関係が明確となる。本研究は,こうした考え方のもとある病院内の複数グループの社会関係を行動ら分析した。その結果,病院内では"幼児・重症人院患者","老人外来・先輩医師・軽入院患者・若い医師","中年男性・青年男性・中年女性","若い看護婦,青年女性"の四つのグループに分かれた。これは「多次元尺度構成法:MDS」によった。そして婦長はこのいずれものグループに入っていない特別な存在と考えられた。そして,結論的には,病院内の優先的社会関係は,病院関係では(1)年輩医師(2)婦長(3)若い医師(4)看護婦となり,患者関係では(1)幼児・子供(2)重症入院患者(3)軽症入院患者・老人患者(4)中年男性(5)中年女性・青年男子(6)青年女性となる。一見雑然として見える病院内ではあるが,二者が出会った時にどちらが避けるかという行動の観察から以上のような立体的な社会関係が生まれてくる。更に同様の手法で工場内の社会関係にもついても分析した。出会った場合、どちらがさけるかを指標とした、遭遇法による社会関係の分析の為、本年度は中規模の病院3つを選択し、行動観察、そして分析を行なった。その時、アルバイトによりVTRを使って正確を期した。結果は分析中であるが、次年度に続けて病院内の社会関係を明らかとしたい。遭遇法とは、人と人とが遭遇するときにどちらが道を譲るかに注目したものである。道を譲るところに両者の社会関係が、投影されていると考えたものである。本年度は昨年に引き続き病院内の社会関係を分析すると同時に、病院以外の社会関係おも調査することにした。その結果、病院内の社会関係は昨年を補完するものであった。また、通行者の社会関係、車同士の車種、性別、年齢による道路上の社会関係では注目すべき結果を得た。これをもとに、MDSにより社会関係を各々図化した。
地域高齢者の健康格差と医療費・口腔保健・血液データのコホート研究

日本老年学的評価プロジェクト(JAGESプロジェクト)の2006年度調査と2010年度調査のパネルデータを用いた前向きコホート研究を実施した。社会参加と口腔の健康への影響の解析を行い、年齢が高い人や全身の健康状態や生活習慣(歯磨き)や社会経済状態が悪い人で,歯の本数が少ない人が多いため,これらの違いや性別を考慮したが、社会参加していない人に比べて社会参加している人は歯の本数が1.3倍多いことがわかった。また、高齢者の残存歯と手段的日常動作IADLの関連の前向き研究を行い、歯が20本以上ある者と比較し悪い口腔状態は、IADLスコア低下と関連していることが示された。目的:高齢者の健康に、社会的決定要因に起因する格差が存在する。また、口腔の健康と全身の健康の関連が示されている。本研究では、全身の健康と、社会経済状態および口腔保健状態の両者の関連は日本においてあまり検証されていない。方法:65歳以上の要介護認定を受けたものを含む高齢者を対象とした、質問紙を用いた横断研究を実施した。全身の健康のアウトカムとして、要介護認定の有無、糖尿病の有無を用いた。残存歯数、教育年数、性別、年齢、飲酒歴、喫煙歴、歩行時間を説明変数とした、多変量ロジスティック回帰分析を行った。結果:5058名の回答者の内、要介護認定を受けている者は560名、糖尿病の既往歴のある者は182名であった。多変量ロジスティック回帰分析の結果、歯が20本以上ある者に比べ残存歯数が少ない者で要介護を受けているオッズが高い傾向にあった(10-19本;OR=1.1(p=0.712)、1-9本;OR=1.4(p=0.046)、0本;OR=1.6(p=0.008)。教育年数は、13年以上の者に比べ、6年未満の者で有意に高かったが(OR=1.6)、6-9年、10-12年の者で有意に低かった。糖尿病においては、歯が20本以上ある者に比べ残存歯数が少ない者で要介護を受けているオッズが高い傾向にあった(10-19本;OR=1.3(p=0.040)、1-9本;OR=1.3(p=0.031)、0本;OR=1.5(p=0.007)。教育年数は、13年以上の者に比べ、低い場合にオッズが高い傾向にあった(教育年数6年未満;OR=1.3(p=0.340)、6-9年;OR=1.3(p=0.044)、10-12年;OR=1.3(p=0.019)。結論:口腔の健康および社会経済状態は、要介護認定および糖尿病の有無に関連した。歯の健康増進および、環境的なリスクの高い者をターゲットとした介入が必要だろう。高齢化にともなう心身の機能障害は世界的な問題であり、要介護状態になるのを防ぐ要因の究明が望まれる。口腔の健康は、心身の機能障害に関連するという報告があるが、これまで十分に関連要因を考慮した上で要介護状態の発生との関連を調べた研究は無かった。特に、日本で行われた研究では、歯の健康が良い人は経済状態が良く病院に行きやすいといった可能性の考慮がされていなかった。歯の状態と噛み具合と、要介護状態の発生との関連を明らかにすることを目的として追跡調査を行った。4年間追跡できた4,425名のデータを用いて,要介護状態が発生するまでの日数と,歯数と咀嚼能力との関係を検討した。調査期間中に519名(11.7%)が要介護状態になった。歯が19本以下の人(14.0%)や、咀嚼機能が低い人(21.5%)で要介護状態になる人が多い傾向にあった。年齢が高い人や全身の健康状態や生活習慣(喫煙・飲酒・運動)や社会経済状態が悪い人に「歯が19本以下の人」や「良く噛めない人」が多いため,これらの違いや性別を統計学的な方法で考慮した場合(つまり全身の健康状態や生活習慣や社会経済状態が同等だとしても),歯が20本以上の人に比べて,19本以下の人で要介護状態発生の危険性が21%増加した(Haza rdratio;1.21、95%信頼区間;1.06-1.40)。しかし,咀嚼機能と要介護の関係は、全身の健康状態などの変数における違いにより説明されてしまい、有意な関係は示されなかった。

この研究の結果,歯を失うことによって,高齢化社会の健康および財政上の問題となっている要介護状態発生の危険性が高まることが明らかになった。歯を失う原因となる歯周病などの炎症や、血管に侵入した口腔内細菌が、脳血管に影響を及ぼして脳卒中を発生させて機能障害を発生させることや、炎症反応が認知機能に影響をすること、栄養状態が悪化することなどがメカニズムとして考えられる。本研究は、高齢者の健康と社会の関わりや健康格差について、質問票の調査により、ソーシャルキャピタル、保健行動、社会経済状況のデータベースを作成し、要介護や死亡などと関連する要因を分析するものである。今年度は、東日本大震災の影響により、調査が難しい部分もあったが、定期的に岩沼市の仮設住宅を訪問し、行政関係者や仮設住宅の住民と交流を欠かさず、調査に必要な信頼関係を構築することが可能となり、住民調査を実施したが高い回収率が得られた。本年度は、過去の調査データの解析及び、それらの結果を活用した質問紙の作成を行った。過去の調査の解析では、高齢者の社会環境と健康に関する調査である、AGES2003年調査、JAGES2010年調査のデータベースの解析を行った。更に岩沼市での仮設住宅の健康調査のデータを用いて解析した。岩沼市での調査結果からは、世帯の年齢等の社会経済状況に応じて、口腔内の歯科治療の指標となる補てつ物の有る割合が高くなっていることが明らかになったが、もっとも社会経済状態の悪いグループについては、かえって他の層よりも、補てつ物の治療を受けた割合が高かった。(現在、雑誌投稿中)これらは、年収などの社会経済状態によって、様々な要因を調整しても、歯科治療によると思われる補てつ物の状況について格差が生じていることを明らかにするとともに、もっとも社会経済状況の悪いグループで状況が良好であったことが、生活保護を含めた医療制度の要因が関わっていると推察された。これらが、他の地域でも同様の結果が生じるのか確認していく必要がある。また、仮設住宅のデータ解析では、多くの住民が一般の住民に比べてK6で測定する精神状態が特に悪化しており、これが将来への生活不安と大きく関わっている事。高齢者に比較して、40歳代などで極めて高かったことから、従来のメンタルケアを含めた保健のアプローチだけでなく、就労支援や住宅の確保といった総合的な対策が必要である事を示している。(これらの成果については日本疫学会総会で発表し、現在、英文雑誌に投稿中)高齢者の残存歯は認知機能や身体機能と関連することが先行研究より示されている。知的活動と身体的活動を通してコミュニティーで独立した生活が行えることを示す手段的日常動作(Instrumental Activities of Daily Living、以下IADL)と口腔状態の関連を示した研究は、横断研究しか存在しないことから、高齢者の残存歯がIADLに与える影響を前向きに調査することとした。日本老年学的評価プロジェクト(JAGESプロジェクト)の2006年度調査と2010年度調査のパネルデータを用いた前向きコホート研究を実施した。対象者は、要介護認定を受けていない65歳以上の高齢者とした。調査は自記式質問紙を郵送して行った。共変量は性、年齢、居住地、婚姻状態、家族構成、教育歴、等価所得、BMI、既往歴、主観的健康感、喫煙状態、アルコール摂取頻度、抑うつ状態、外出頻度、口腔乾燥、味覚異常、主食と副食の摂取量の変化、ベースライン時の各IADLスコアを用いた。これらの変数を用いて、二項ロジスティック回帰分析を行った。4,507名(追跡率56.0%)を解析に用いた。歯が20本以上ある者と比較して、19本以下の者は共変量を調整しても有意にIADLスコア低下のリスク比が高い傾向にあった(歯が19本以下で義歯使用:Risk ratio=1.13, 95% CI= 1.03, 1.24、歯が19本以下で義歯不使用:Risk ratio=1.18, 95% CI= 1.02, 1.36、reference:歯が20本以上ある)。
廃水処理有用微生物群の集積保持条件解明に関する研究

廃水処理有用微生物群の集積保持条件について、前年度で流速に関する影響調査を行い、その影響を強く受けることが実験的に証明されたので、本年度では引き続き栄養塩除去に関する検討を中心に、窒素除去に関する細菌群の集積保持特性について有機物の影響把握を行った。実験には、曝気による掖混合撹拌の影響を除く目的で曝気槽および生物反応槽を別々に設けかつ反応槽内の流速を一定に設定できるように両者をマグネットポンプで連結した反応器を用いた。接触担体として1.5×1.2×1.2mmのポリウレタンフォームを用い、反応槽での体積充填率が10%となるように投入・固定した。水温20°C、HRT6時間の条件下で、反応槽内液の平均循環流速が47から515cm/minの範囲内で、アンモニア性窒素濃度を30(mgN/L)含有する人工下水の処理実験を行い硝化菌の付着特性並びに付着微生物活性に及ぼす影響について検討した。その結果、平均循環流速が47から219(cm/min)の範囲内では循環流速が大きくなるほどアンモニア酸化菌の場合では0.0080.014(1/h)の範囲で大きくなることが示されたが、それを超える範囲では一定となることがわかった。亜硝酸酸化菌の場合では0.0050.009(1/h)の範囲で比増殖速度が増加することがわかり、この範囲では循環流速を大きくとることが硝化をより早く発現させうることが示された。また同条件で有機物負荷をC/Nで2.5にしたケースでも、有機物除去、硝化特性には変化が見られないことが示された。その他、数値モデル化を行い、DOの胸膜モデルを採用することにより表現が可能であることを示した。廃水処理有用微生物群の集積保持条件について、本年度では栄養塩除去、なかでも窒素除去に関する細菌群の集積保持特性について実験的検討を行った。廃水処理、特に都市下水の処理においては硝化菌保持のために好気槽内に微生物付着担体が投入される。担体付着微生物による処理を効率的に行わしめるためには、付着微生物と処理対象物質やそれに関与する溶存酸素が効率的に接触する必要がある。そのためのひとつの方法として接触面での液流速を大きくし、境膜厚さを小さくとる必要がある。しかしながら液流速を大きく設定するにつれて微生物の剥離も促進される可能性があり、微生物と処理対象物質が十分に接触できかつその場に付着増殖するには、適切な範囲が存在するものと考えられる。本年度では特に固定床型反応器と対象とし、そこでの硝化菌の集積保持条件としての担体表面流速の影響について検討を加えた。実験には、曝気による液混合攪拌の影響を除く目的で曝気槽および生物反応槽を別々に設けかつ反応槽内の流速を一定に設定できるように両者をマグネットポンプで連結した反応器を用いた。接触担体としてポリウレタンフォームを用い、反応槽での体積充填率が10%となるように投入・固定した。水温20°C、HRT6時間の条件下で、反応槽内液の平均循環流速が4.7から21.9m/minの範囲内で、アンモニア性窒素濃度を30(mgN/L)含有する人工下水の処理実験を行い硝化菌の付着特性並びに付着微生物活性に及ぼす影響について検討した。その結果、平均循環流速が4.7から21.9(m/min)の範囲内では循環流速が大きくなるほどアンモニア酸化菌の場合では0.0080.014(1/h)、亜硝酸酸化菌の場合では0.0050.009(1/h)の範囲で比増殖速度が増加することがわかり、この範囲では循環流速を大きくとることが硝化をより早く発現させうることが示された。