hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
表面創製による高機能性付与材料の開発とその超長疲労強度信頼性評価

高炭素クロム軸受鋼SUJ2に硬化層並びに圧縮残留応力層の異なる2種類のショットピーニング処理を施した試験片の片持ち回転曲げ疲労試験を室温大気中で実施し,10^9回までの超長疲労寿命域における疲労強度特性を明らかにした.ショットピーニング処理を施していない供試材は短寿命域における表面き裂発生型の疲労破壊と長寿命域における内部き裂発生型の疲労破壊を呈する二重S-N線図を呈することを明らかにした.ショットピーニング処理を施すことによって,疲労破壊は全寿命域で介在物を起点とする内部き裂発生型となり,疲労寿命に表面処理の影響は認められないことが明らかとなった.表面き裂発生型疲労破壊は表面の状況によって寿命が変化し,表面改質処理効果が期待できるのに対して,内部き裂発生型疲労破壊は材料固有のS-N曲線に支配され,表面改質効果が期待できない.このことは高強度・高硬度鋼に特有な現象であると考えられ,他の鋼種による研究を継続中である.アルミニウム合金2014-T6材にアルマイト処理を施した試料の片振り引張疲労試験を室温大気中で実施し,疲労強度特性に及ぼすアルマイト層の影響を検討した.その結果,疲労過程中にアルマイト層の割れが発生し,この割れが切欠き効果として作用して基材部のき裂発生を早めて疲労寿命を低下させることが明らかとなった.硬質被膜の割れ発生挙動の詳細と基材の種類の影響,負荷応力比の影響に付いて更に研究を継続中である.疲労強度,耐食性,耐摩耗性,美観など様々な機能性の向上を目指して,金属材料に種々の表面改質処理が行われる.表面改質によって一種類の機能性の向上が図られたとしても,他の機能性を劣化させる可能性があり,表面改質を施した材料の機能性評価を的確に把握して設計に供することが大切である.平成12年度に実施した高炭素クロム軸受鋼SUJ2の超長寿命疲労試験の結果,表面き裂発生型と内部き裂発生型の2種類のS-N曲線が共存する二重S-N曲線の存在が確認された.これら二本のS-N曲線は出現する疲労寿命域によって4種類のS-N曲線に分類され,また表面処理の状況によって同じく4種類に分類されることを指摘した.本研究では先ず,二重S-N曲線を有する高炭素クロム軸受鋼SUJ2を用いて,二段二重変動荷重下の疲労試験を行い,超長寿命域における疲労挙動に及ぼす変動応力の影響について検討した.その結果,同一破壊モード下の変動応力試験では線形累積損傷則が成立することが明らかとなった.しかし,異なる破壊モードでの変動応力試験では最終破壊のモードが応力振幅に依存して変化し,単一応力振幅のS-N曲線を基に算出した損傷率は線形累積損傷則から大きく逸脱し,損傷率の推定が不可能であった.この場合,最終破壊に依存した損傷率を求めると線形累積損傷率が成立することになり,損傷の機構を更に研究する必要がある.二重S-N曲線の存在とその様式を検討するために,高速度工具鋼SKH61を用いて超長寿命疲労試験を実施した.その結果,SUJ2とは異なった様式のS-N曲線が得られた.即ち,高応力振幅域における表面き裂発生型破壊から低応力振幅域における内部き裂発生型破壊が連続的に出現し,破壊モードの遷移する寿命域が消失する傾向を示した.鋼種によるこれらの違いは材料の微視的構造に依存する可能性が示唆され研究を継続中である.アルミニウム合金2014-T6材の研究に引き続き,6151-T6材にアルマイト処理を施した試料の片振り引張疲労試験を室温大気中で実施し,疲労強度特性に及ぼすアルマイト層の影響を検討した.その結果,疲労過程中にアルマイト層の割れが発生し,この割れが切欠き効果として作用して基材部のき裂発生を早めて疲労寿命を低下させることが明らかとなった.
地球外核圧力下における液体鉄合金の理論研究

地球外核は軽元素との液体鉄合金で構成されているが、その軽元素の種類と量はこれまで決定されていなかった。本研究では、第一原理計算を用いて液体鉄合金の密度と音速を計算し、地震波測定から推定されているものと比較することによって、軽元素の種類と量を可能な限り決定することを試みた。その結果、水素が非常に有力な軽元素候補であり、水素単独でも地震波測定による密度と音速が再現できることを示した。この結果を他の軽元素候補にも拡張し、地震波測定と整合的な軽元素の組み合わせを提案した。本研究では、地球外核条件下における鉄といくつかの軽元素との液体合金について、第一原理計算によって密度や音速等の物理的性質を解析することを目的としている。26年度では軽元素として硫黄と酸素を行う予定であった。このうち、硫黄に関しては研究を完了し、論文をGeophysical Research Letters(インパクトファクター4.456 in 2013)に掲載、および神戸とサンフランシスコで行われた国際学会において口頭発表を行った。ここで明らかにしたことは、硫黄のみが鉄と合金を形成したとしても、地震波測定によって知られている地球外核の密度と音速を同時には再現できないということである。具体的には、約14重量%の硫黄を鉄に溶かせば、地球外核密度は再現できるが、音速はかなり大きくなってしまうことを示した。これにより、仮に地球外核に硫黄が存在していたとしても、別の軽元素が同時に存在する必要があることがわかった。その後、酸素について研究を開始したが、軽元素として水素の重要性が再評価されるようになったので、急遽対象の優先順位を酸素から水素に変更した。水素についての計算はほぼ終了した。水素は他の軽元素と異なり、グルナイセンパラメータ(物理量の圧力依存性を記述するために重要な量)への影響が大きかった。また、硫黄に比べて、地球外核の密度と音速を、比較的良く同時に再現できることがわかった。これにより水素が一躍重要な軽元素候補に躍り出たことになる。この成果を現在論文にまとめている段階である。本研究では、地球外核条件下における鉄と幾つかの軽元素との液体合金について、第一原理計算によって密度や音速などの物理的性質を解析することを目的としている。27年度では予定を変更して水素を中心に計算を行った。液体鉄に対する水素単独の効果については研究を完了し、論文をGeophysical ResearchLetters(2014年のインパクトファクター:4.196)に掲載した。また、地球惑星科学連合大会、松山で行われたワークショップ、高圧討論会、American Geophysical UnionのFall meetingにて発表を行った。ここで明らかにしたことは、およそ1wt%の水素が液体鉄に存在すると、地震波測定によって知られている地球外核の密度と音速を同時にほぼ再現できるということである。これは他の軽元素候補では見られなかった特徴である。これを受けて、水素を中心とした軽元素の組み合わせが液体鉄合金にどう影響を与えるかを見る研究に入った。最大の目標である、軽元素候補のうち地震派測定と調和的なものとして水素を提案することに成功した。これにより水素を中心として次年度以降の研究を続行できる。本研究では、地球外核条件下における鉄といくつかの軽元素(水素、硫黄、酸素、ケイ素、炭素)との液体合金について、第一原理計算を用いて、密度及び音速の計算を行った。すでに硫黄と水素についての結果をまとめ、Geophysical Research Lettersに2本論文を掲載した。また、これらの研究によって、鉄と硫黄のみの液体合金では地震波測定の密度と音速は再現できないが、鉄と水素の合金なら、およそ1重量%の水素が入ることにより、地震波測定の結果と整合的でになることを突き止めた。ついで、残りの軽元素についても同様の計算を行った。その結果、水素と酸素との液体鉄合金が、もっともよく地震波測定を説明できることを明らかにした。水素とケイ素との液体鉄合金もまた地震波測定を説明できるが、水素と酸素との場合に比べて、若干、一致度が低い。しかし、地震波測定と計算の誤差双方を考慮すると、密度と音速からだけでは、軽元素の種類と量を決定することは困難である。水素は他の軽元素に比べて特異な性質を示す。地球外核・内核に相当する高温高圧下で鉄の副格子が液体で無くなっても、水素は鉄格子内を自由に動き回り、空間的に見ると水素はほぼ一様に分布しているとみなせる。水素が入ることにより、温度プロファイルを決定するなど地球物理的に非常に重要なグルナイセンパラメータが大きく下がることがわかった。また、各軽元素候補との二元系の液体鉄合金の密度と音速から、(関心のある軽元素濃度においては)多元系の密度と音速が、軽元素濃度に対してほぼ線形的に振る舞うことを示した。これにより、多元系の液体鉄合金の密度と音速を、二元系の液体鉄合金の結果から推定できることを示した。以上のことについて、招待講演を含むいくつかの国際学会において発表を行った。また、すべての軽元素候補についての研究をまとめた論文を現在執筆中である。

この結果を他の軽元素候補にも拡張し、地震波測定と整合的な軽元素の組み合わせを提案した。26年度には2種類の軽元素について研究することを目標としていた。硫黄と水素について計算が終了し成果をまとめることが出来た。27年度以降の研究計画にスムースに繋げることが出来ている。水素と他の軽元素との組み合わせでも地震派測定と調和的な結果が得られるかを調べる。固体鉄合金にも対象を広げ、外核と内核間の相互作用も新たに高速条件に加えることができるか調査する。地球惑星物理これまで行った硫黄、水素との鉄合金に加え、酸素、ケイ素、炭素についても二成分鉄合金の研究を行う。それらに基づき、多成分鉄合金について研究を進め、地震波測定の密度と音速を最も再現できる軽元素の組み合わせや、複数の軽元素が同時に存在する際の非理想性の研究を行う。今年度購入予定だった端末を購入する必要がなくなったため1.研究対象となる物質の優先順位を変更するための計画修正の期間に、計算資源の使用が若干抑えられたため。2.今年度は新規に端末を購入する必要がなかったため。海外での国際学会における発表を増やす(すでに招待講演が一つ決まっている)計算機資源に充てる。1.優先順位の変更が完了したので、今後は計算機資源に使用する。2.必要に応じて端末を購入する
乾燥地の灌漑農業における砂漠化防止に関する総合調査研究

本研究の目的は、乾燥地の灌漑農法に伴う砂漠化機構を明らかにし、持続的な灌漑技術について提言を試みることにある。平成7年度は、西アジアからイラン国のク-ゼスタン州、イスファハン州、ファルス州、東アジアから中国の毛烏素砂漠を調査対象にした。平成8年度は、西アフリカからニジェール国とガーナ国、東アフリカからケニヤ国を現地調査した。毛烏素砂漠とイラン国:毛烏素砂漠はオルドス高原の南部、北緯3740°に分布し半乾燥・乾燥帯に属する。主要産業は豊富な地下水依存の定住型牧農業であり、経済体制改革が急速に浸透しつつある。牧農民の生産基盤では、砂丘緑化の拡大と土地生産力の向上のために、新しい緑化と灌漑技術が適用されている。地下水の塩類濃度では一部の地域で化学肥料の著しい影響が認められた。イラン国は北緯3036°に分布し、大部分が半乾燥・乾燥帯に属する。歴史的な革命と戦争を乗り切り、農業生産物の国内自給率は灌漑施設や防風林のインフラ整備が進み大きく改善された。各州において河川利用の灌漑農業が盛んであり、灌漑組織の拡大と機能を評価できた。一方圃場と河川の塩類化は一層深刻な様相を示す。二ジェール国、ガーナ国、ケニア国:二ジェール国は北緯1222度に分布し、南から北に乾燥亜湿潤(サバンナ)帯→半乾燥(ステップ)帯→乾燥帯→極乾燥帯に推移する。調査地区はニアメ市周辺でステップ帯に属する。年降雨は500800mmで雨期は4月9月である。因子分析では雨期の湿潤度は鳥取と同程度、乾期の乾燥度はイラン国と同程度を示し、年間の気象環境の較差が著しい。河川水、伏流水、地下水が豊富で灌漑可能地は多いが、灌漑施設は未整備の状態である。ガーナ国は北緯511度に分布し、主要水源は地表水で水量が豊富である。主要な輸出換金作物はココア、サトウキビ、バナナ、油椰子等であり、国内消費用作物はトウモロコシ、ミレット、ソルガム、稲等である。調査地区のアクラ、クマシは、それぞれ、年2回の雨期を有する海洋サバンナ帯と落葉森林帯、タマレは年1回の雨期を有するスーダンサバンナ帯に属す。落葉森林帯では輸出用木材の無計画な伐採による森林破壊が急速に進み、またサバンナ帯の開発重点プロジェクトでは環境汚染が深刻で、政府の各種対策が強化されている。地形は平坦であり、土壌侵食は風食が多く発生し北部が顕著である。また降雨に対応してガリ水食も多い。ケニア国は南緯5北緯5度に分布し起伏の大きい地形を有する。調査地区はナイロビ周辺とマリガート地域でいずれもサバンナ帯に属する。紅茶、コーヒー、麦、黄麻、パイナップル等の広大な灌漑農地が発達している。気象、水資源に恵まれ、灌漑可能地も多い。傾斜地ではガリ侵食が著しい。マリガート地域ではペルケラ灌漑プロジェクトにおいて穀類、野菜、果樹等が年間を通じて積極的に栽培されている。持続的な灌漑技術:毛烏素砂漠ではこの10数年来における治砂、緑化、灌漑技術の発達の結果、地下水の過大利用と塩類化が憂慮される。有限な地下水利用を想定した効率的な灌漑計画が必要である。イラン国の河川利用方式と塩類化対策として、地域全体の河川・土地利用と塩類化モニタリングを考慮した広域的な灌漑排水計画が必要とされる。アフリカ3国における砂漠化は、人口増加に伴う過大な開発、森林破壊、過放牧、水・土壌管理の不備に伴う農業活動等の人為的要因が主要である。サバンナ地帯における灌漑農業の発展において、(1)森林地が破壊され小灌木林が多いサバンナ地、(2)薪炭林の採取や未熟な農業活動等でサバンナ林地がステップ地、(3)干ばつや過放牧等により植被層が減少し水食・風食等が進みステップ地から砂漠、への変遷が憂慮される。一方土壌侵食は顕著であるが、塩類化は灌漑農業があまり発達していない現在問題点が少ない。3国の特徴はアジアの乾燥地帯に比べ年間を通した植物期間と豊富な降雨量にある。ここでwater harvestを適用した小規模灌漑施設について検討した。降雨量、灌漑効率、灌漑水量、作物の水消費量をパラメータに用い、数10アールの灌漑面積を対象にしたタンク灌漑組織(タンク容量、エプロン面積、灌漑方式)が提案される。

イラン国は北緯3036°に分布し、大部分が半乾燥・乾燥帯に属する。歴史的な革命と戦争を乗り切り、農業生産物の国内自給率は灌漑施設や防風林のインフラ整備が進み大きく改善された。各州において河川利用の灌漑農業が盛んであり、灌漑組織の拡大と機能を評価できた。一方圃場と河川の塩類化は一層深刻な様相を示す。二ジェール国、ガーナ国、ケニア国:二ジェール国は北緯1222度に分布し、南から北に乾燥亜湿潤(サバンナ)帯→半乾燥(ステップ)帯→乾燥帯→極乾燥帯に推移する。調査地区はニアメ市周辺でステップ帯に属する。年降雨は500800mmで雨期は4月9月である。因子分析では雨期の湿潤度は鳥取と同程度、乾期の乾燥度はイラン国と同程度を示し、年間の気象環境の較差が著しい。河川水、伏流水、地下水が豊富で灌漑可能地は多いが、灌漑施設は未整備の状態である。ガーナ国は北緯511度に分布し、主要水源は地表水で水量が豊富である。主要な輸出換金作物はココア、サトウキビ、バナナ、油椰子等であり、国内消費用作物はトウモロコシ、ミレット、ソルガム、稲等である。調査地区のアクラ、クマシは、それぞれ、年2回の雨期を有する海洋サバンナ帯と落葉森林帯、タマレは年1回の雨期を有するスーダンサバンナ帯に属す。落葉森林帯では輸出用木材の無計画な伐採による森林破壊が急速に進み、またサバンナ帯の開発重点プロジェクトでは環境汚染が深刻で、政府の各種対策が強化されている。地形は平坦であり、土壌侵食は風食が多く発生し北部が顕著である。また降雨に対応してガリ水食も多い。ケニア国は南緯5北緯5度に分布し起伏の大きい地形を有する。調査地区はナイロビ周辺とマリガート地域でいずれもサバンナ帯に属する。紅茶、コーヒー、麦、黄麻、パイナップル等の広大な灌漑農地が発達している。気象、水資源に恵まれ、灌漑可能地も多い。傾斜地ではガリ侵食が著しい。マリガート地域ではペルケラ灌漑プロジェクトにおいて穀類、野菜、果樹等が年間を通じて積極的に栽培されている。持続的な灌漑技術:毛烏素砂漠ではこの10数年来における治砂、緑化、灌漑技術の発達の結果、地下水の過大利用と塩類化が憂慮される。有限な地下水利用を想定した効率的な灌漑計画が必要である。イラン国の河川利用方式と塩類化対策として、地域全体の河川・土地利用と塩類化モニタリングを考慮した広域的な灌漑排水計画が必要とされる。アフリカ3国における砂漠化は、人口増加に伴う過大な開発、森林破壊、過放牧、水・土壌管理の不備に伴う農業活動等の人為的要因が主要である。サバンナ地帯における灌漑農業の発展において、(1)森林地が破壊され小灌木林が多いサバンナ地、(2)薪炭林の採取や未熟な農業活動等でサバンナ林地がステップ地、(3)干ばつや過放牧等により植被層が減少し水食・風食等が進みステップ地から砂漠、への変遷が憂慮される。一方土壌侵食は顕著であるが、塩類化は灌漑農業があまり発達していない現在問題点が少ない。3国の特徴はアジアの乾燥地帯に比べ年間を通した植物期間と豊富な降雨量にある。ここでwater harvestを適用した小規模灌漑施設について検討した。降雨量、灌漑効率、灌漑水量、作物の水消費量をパラメータに用い、数10アールの灌漑面積を対象にしたタンク灌漑組織(タンク容量、エプロン面積、灌漑方式)が提案される。本研究の目的は、乾燥地の潅漑農法に伴う砂漠化機構を明らかにし、持続的な潅漑技術について提言を試みることにある。本年度は中国の毛鳥素砂漠とイラン国のク-ゼスタン州、ファルス州、イスファハン州等を現地調査した。
人工う蝕象牙質モデルを用いた新しい接着性レジン修復法の開発

象牙質に対する接着システムの性質が近年著しく向上したのに伴い、う蝕象牙質に対する接着メカニズムの検討が重要視されている。そこで、細菌培養液中に歯牙を浸漬して人工的に形成したう蝕象牙質へのレジン浸透性は、健全象牙質と比較して著しく低下することが明らかとなり、浸透性を向上させるために何らかの表面処理が必要であると考えられる。今回、象牙質への接着が向上するとされているリン酸ゲルと次亜塩素酸ナトリウムを用いたADゲル法の人工う蝕象牙質へのレジン浸透性に対する影響について検討した。抜歯したヒト大臼歯の歯冠半分を切断し新鮮な象牙質表面を露出させた後、Streptococcus mutans MT8148を接種した0.5%スクロース含有ブレインハートインフュージョン液体培地に2週間浸漬し、人工う蝕象牙質表面を形成した。ADゲル法により前処理し、指示書に従いボンディングシステム(メガボンド、クラレ社)を適用して、マイクロテンサイル法により接着強度(MPa)を測定した。また、接着界面の微細構造、および引張試験後の試料の破断面の微細構造を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察した。マイクロテンサイル法の結果より、健全象牙質および人工う蝕象牙質に対する接着強度は、それぞれ48.2MPa、16.7MPaとなった。一方、ADゲル法を適用した人工う蝕象牙質表面に対しては14.5MPaを示し、接着強度の改善は認められなかった。また、接着界面のSEM観察によりADゲル法を適用した人工う蝕象牙質では、表面処理していない人工う蝕象牙質と同様に、明らかな樹脂含浸層は観察されず、象牙細管内のレジンタグも少ない傾向が認められた。引張試験後の破断面のSEM観察において、健全象牙質ではボンディング内での凝集破壊が観察されたのに対して、ADゲル法の適用にかかわらず人工う蝕象牙質の試料では界面破壊の様式がほとんどであった。これらの結果より、ADゲル法により人工う蝕象牙質へのレジン浸透性を向上させることは困難であり、さらなる表面処理法の検討が必要であると考えられる。象牙質に対する接着システムの性質が近年著しく向上したのに伴い、新しい概念の象牙質う蝕治療法が提唱されている。従来の研究では健全象牙質がレジン浸透性の評価の対象であったが、今後はう蝕象牙質に対する接着メカニズムの検討が必要不可欠であると考えられる。そこで今回、細菌培養液中に歯牙を浸漬して人工的にう蝕象牙質を作製し、う蝕象牙質へのレジン浸透性を評価した。抜歯適応となったヒト健全生活大臼歯を被験歯として用いた。抜去歯の歯冠半分を切断し新鮮な象牙質表面を露出させた後、この試料をStreptococcus mutans MT8148を接種した0.5%スクロース含有ブレインハートインフュージョン液体培地に2週間浸漬し、人工う蝕象牙質表面を形成した。セルフエッチングシステムであるメガボンド(MB)およびユニフィルボンド(UB)を適用して、マイクロテンサイル法により各接着システムの人工う蝕象牙質に対する接着強度を測定した。また、接着界面の微細構造を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察した。マイクロテンサイル法の結果より、MBおよびUBの健全象牙質に対する接着強度はそれぞれ48.2、32.6MPaとなった。一方、人工う蝕象牙質に対してはそれぞれ16.7、17.7MPaとなり、接着強度は有意に低下した。また、接着界面のSEM観察により健全象牙質では厚さ数マイクロの樹脂含浸層と象牙細管内には無数のレジンタグが観察されたのに対して、人工う蝕象牙質では樹脂含浸層およびレジンタグは認められず、変性コラーゲンと思われる層の存在によりレジンの浸透が阻害され、界面の一部ではギャップが観察された。これらの結果より、人工う蝕象牙質表面における構造変化はレジン浸透性を著しく阻害する要因となっており、浸透性を向上させるような表面の改質が必要であることが示唆された。

一方、ADゲル法を適用した人工う蝕象牙質表面に対しては14.5MPaを示し、接着強度の改善は認められなかった。また、接着界面のSEM観察によりADゲル法を適用した人工う蝕象牙質では、表面処理していない人工う蝕象牙質と同様に、明らかな樹脂含浸層は観察されず、象牙細管内のレジンタグも少ない傾向が認められた。引張試験後の破断面のSEM観察において、健全象牙質ではボンディング内での凝集破壊が観察されたのに対して、ADゲル法の適用にかかわらず人工う蝕象牙質の試料では界面破壊の様式がほとんどであった。これらの結果より、ADゲル法により人工う蝕象牙質へのレジン浸透性を向上させることは困難であり、さらなる表面処理法の検討が必要であると考えられる。
寡占企業のR&D投資戦略の研究

R&D投資が寡占企業の産出行動にどのような効果を与えるかをゲ-ム論を使って研究した。特に、分析の単純化のために複占企業を取り上げた。R&D投資は投資を行なった企業の限界費用を引き下げる効果を持つものと仮定する。しかも、この投資は2企業のうち1企業のみによって行なわれると考えよう。以下の2つのケ-スにおいて、企業1のR&D投資が名企業の産出量にどのような効果を与えるかを分析した。この分析をもとに日本企業の対応を考える。1.利潤最大化企業(PMF)の複占のケ-ス線型需要関数下では2企業の反応関数は共に右下がりとなる。このため、両企業の生産物は戦略的代替関数にある。このとき、企業1のR&D投資の結果、企業1の生産量は増加するが、相手企業のそれは減少することとなる。互いに相反する生産戦略を採る。2.労働者管理企業(LMF)の複占のケ-ス線型需要関数下では両企業の反応関数は、上記ケ-スと異なり、右上りとなる。このため、企業1と2の生産物は戦略的補完関係にある。企業1がR&D投資を行なうと、両企業は共に生産量を増加させる。両ケ-スをもとに現実の(日本)企業の行動を考えみると、日本企業はPMFとLMFの中間形態である。このため、寡占状態下にあるある企業の投資はその企業自身の産出量を増加させるが、他企業のそれを増加させるか否かは不明である。しかし、もし日本企業がLMFに近ければ、各企業は産出量を増加させるであろう。又、ある企業のR&D投資は相手企業の敵対的なR&D投資を誘発するであろう。なぜなら、PMFの場合、相手企業のその投資は当該企業の産出量を長期的に見ると、ゼロに近づけるため対抗上R&D投資を行なう。
小・中学校における「総合的学習」地域教材の開発と試行

1総合学習の実践課題に関して「総合的な学習の時間」の実践的課題を,「総合」の概念に注目して類型化し,その計画的実践のための課題を明らかにした上で,導入期には,「布石」と考えて試行錯誤的に多様な実践を準備していくことの必要性を指摘した。計画性としては,「全体」→「補完」・「連携」→「統合」という時間的流れによる適切な学習場面の設定を考察し,この流れに対応する「ふるさと」「いのち」「わたし」の総合学習を提言し,共同研究校で試行した。2教育課程経営と教材開発計画的な実践のためには,実践を支える教育課程経営と,学習課題・学習形態に応じた教材開発のあり方が重要となる。特に,ティームティーチング,外部人材の活用,柔軟な時間割編成,多様な学習組織等は,円滑な実践のために必要な教育課程経営の内実である。また,そこに盛り込む教育内容として,良質な共通教材,個々の学びの支援に役立つ学習環境の設定が,教材開発には必要である。なお本研究では,「学び方教材」を開発した。3総合学習と基礎・基本「総合的な学習の時間」の実践のためには,評価観の転換が必要であり,そのためには,「基礎・基本」の概念の検討が必要である。目標,計画,評価の各次元で求められる基礎・基本の考え方を検討した。加えて1から3の基盤となる実践や理論を,(1)戦後の地域に根ざす教育の歴史の実証的研究,(2)主要概念の整理として,補論的にまとめた。なお,2年間の研究成果を報告書(A4版84ページ,2001年3月印刷)として作成した。「総合的な学習の時間」に関して,(1)原理的考察,(2)実施プランの提示を行った。(1)原理的考察としては,総合学習を内容構成原理(「知的-情意的」分類軸)と学習方法原理(「言語・論理的-体験的」分類軸)から類型化し,教育課程に位置づけることを試みた。また,この特徴とも関連して,「総合」の意味を,A)全体,B)統合,C)補完として整理し,学習の「入口」「出口」「特設」として設定される「総合的な学習の時間」のあり方を示した。(2)実施プランとして,上記「入口」に「ふるさと」,「特設」に「いのち」,「出口」に「わたし」という課題を対応させ,「ふるさと」「いのち」「わたし」の総合学習プランを,茨城県内の学校に提示した。これは,教師が提示するテーマでの共通学習を主とする「ふるさと」(全体・入口,地域の実態に応じた課題),教師が提示するテーマを子どもが選択学習する「いのち」(補完・特設,総合的・現代的課題),自己実現・自己表現を目的として子どもが課題を設定する「わたし」(統合・出口,子どもの興味・関心)という,学校段階・学年進行や学習進度に応じた,総合学習の全体計画である。さらに,その実現のための具体的方策として,学校研修組織の改善提案(教育課程研究部,総合学習研究部の設置提案,「学校評議員」との連携)や地域教材の発掘,地域人材の活用(ボランティア人材バンク),ティーム・ティーチングの推進,教育課程の弾力化(1単位時間の弾力的運用,ノーチャイム),空き教室の利活用等を提案した。これは,地域に(開),教師が(拓),学習を(啓),「ひらく」という「ひらかれた学校」づくりの視点の提示でもある。平成11年度は,以上の理念・実践方策を研究し,試行した。
複合Ｓｉウェハを用いた高性能・低電力ヘテロＣＭＯＳトランジスタの開発

本研究では、InGaAsを用いてNMOSトランジスタを、Geを用いてPMOSトランジスタを大口径Siウェハ上に混在させて、低コストで高性能・低電力ヘテロCMOSトランジスタを作製できる新しい技術を創出した。Siウェハ上にInGaAsとGe化合物半導体チップを高い位置合わせ精度(<1um)と接合強度で(20MPa)張り合わせる出来るセルフアセンブリー技術を開発した。ヘテロCMOSトランジスタ実現の鍵を握る浅いp-n接合を形成するためのイオン打ち込みとアニール技術を確立した。Siウェハ上に張り合わしたGeおよびInGaAsチップからなるフォトダイオードを試作し、基本動作を確認した。2インチSiウェハ上に化合物半導体チップを高い位置合わせ精度と接合強度で張り合わせる出来るセルフアセンブリー技術開発を行った。位置合わせ精度と接合強度に大きく影響する親水性膜の材料選択と表面粗さの条件を確立した。Siチップの張り合わせにも使われる親水性膜であるP-TEOS SiO_2膜でも親水性膜表面の粗さをRa 0.5A水準まで平坦化することで、InGaAsやGeなど化合物半導体チップがSiチップ並みの高い位置合わせ精度(<1um)と接合強度(20MPa)でセルフアセンブリー張り合わせるが出来ることを確認した。InGaAsやGeなど化合物半導体チップがSiO_2/Si_3N_4やSiO_2/Al_2O_3など専用の複合膜ではなく、P-TEOS SiO_2膜でも高い位置合わせ精度と接合強度で張り合わせる出来ることが確認できたことは、今後の大口径複合ウェハでの量産化観点から意義が大きいと考えられる。ヘテロCMOSデバイス試作に必要な基本技術としては、InGaAs/Ge・ヘテロCMOSトランジスタ実現の鍵を握る、InGaAs、Geへの浅いp-n接合を形成するためのイオン打ち込み技術とイオン打ち込み後のアニール(熱処理)技術について評価を行った。InGaAs、GeともSiのような高温でアニールができないため、イオン打ち込み後の結晶欠陥を十分に回復させることが難しいという問題がある。Siの場合より低い温度でのイオン打ち込み後のアニール処理によるGe膜の結晶欠陥の振る舞い詳細を評価した。今後この結果を元にImGaAs膜とGe膜の結晶欠陥を最小化出来るイオン打ち込み条件とイオン打ち込み後のアニール温度条件の確立を目指す。本研究では、大口径Siウェハ上にInGaAsから成るNMOSとGeから成るPMOSのCMOSを形成し、低コストで高性能・低電力化合物半導体CMOS LSIを製造できる技術開発を目指している。平成23年度に、Siウェハ上に化合物半導体チップを高い位置合わせ精度と接合強度で張り合わせる出来るセルフアセンブリー技術を開発し、平成24年度に、ヘテロCMOSデバイス試作に必要な浅いp-n接合を形成するためのイオン打ち込み技術とイオン打ち込み後の熱処理)技術を開発した。平成25年度には、これらの技術を利用し、Siウェハ上に化合物半導体(InGaAs /Ge)チップを高い位置合わせ精度と接合強度で張り合わせし、GeおよびInGaAsチップからなるフォトダイオードを試作した。GeやInGaAsフォトダイオードの感度を増大するためにチップ厚さを薄くする必要があるが、GeやInGaAsチップ基板は脆弱なので、製作することは簡単ではない。脆弱なGe及びInGaAsチップを30μmまで問題なく薄化する技術を確立した。他にSiの場合より低い温度で、Ge及びInGaAsの結晶欠陥を最小化出来るイオン打ち込みとイオン打ち込み後のアニール温度条件を確立し、GeとInGaAsフォトダイオードを試作した。Siウェハ上に張り合わせされた薄いGeとInGaAsチップから製作されたフォトダイオードが低動作電圧(0.5V)でも良好なp-n接合特性が得られたことが確認できたことは、今後大口径Siウェハ上に、低コストで高性能・低電力化合物半導体CMOS LSI製造の実現可能性が確認できたことで、その意義が大きいと考えられる。8インチSiウェハ上に化合物半導体(InP/Ge)チップを高い位置合わせ精度と接合強度で張り合わせる出来るセルフアセンブリー技術開発を行った。8インチSiウェハ上でInPやGeなど化合物半導体チップがSiチップ並みの高い位置合わせ精度(<1um)と接合強度でセルフアセンブリー張り合わせるが出来ることを確認した。8インチSiウェハ上でも化合物半導体チップが高い位置合わせ精度と接合強度で張り合わせる出来ることが確認できたことは、今後の大口径複合ウェハでの量産化観点から意義が大きいと考えられる。2インチ複合ウェハによるInP NMOSトランジスタ、Ge PMOSトランジスタのヘテロCMOSトランジスタの試作に必要な要素技術を確立した。具体的には、InP・Ge CMOSトランジスタ実現の鍵を握るInP、Geへの浅いp-n接合形成技術と良好なp-n接合特性を得るためのイオン打ち込み後のアニール(熱処理)技術を確立した。

InP、GeともSiのような高温でアニールができないため、イオン打ち込み後の結晶欠陥を十分に回復させることが難しいという問題がある。Siの場合より低い温度でInP膜とGe膜の結晶欠陥を最小化出来るイオン打ち込み条件とイオン打ち込み後のアニール温度条件を確立した。2インチSiウェハ上にInP・Geチップをセルフアセンブリーした複合ウェハを用いて、InP・GeヘテロCMOSトランジスタを作製し、低動作電圧(0.5V)でも良好なp-n接合特性が得られたことが確認できた。これらのデバイス特性評価結果から、大口径を用いた場合の問題点の抽出、その解決方法について検討をし、今後大口径複合ウェハ用いたヘテロCMOSトランジスタの試作に試作に必要な要素技術の確立を目指す。東日本大震災により、セルフアセンブリー技術の確立とデバイスを試作するためのクリーンルームが大きな損傷を受けたため、要素技術の開発が停滞することとなった。セルフアセンブリー技術の確立に必要な環境は3ヶ月程度で復旧できたので、InGaAsチップとInPチップを2インチSiウェハ上に高い位置合わせ精度と接合強度で張り合わせる技術に関してはその後遅れを取り戻して予定以上の成果を得ることができたが、デバイス試作のためのクリーンルーム復旧が予想以上遅れたので必要な要素技術開発がやや遅れている状況である。25年度が最終年度であるため、記入しない。InPチップとGeチップを8インチSiウェハ上に高い位置合わせ精度と接合強度でセルフアセンブリーで張り合わせをする技術と2インチSiウェハ上でInP・GeヘテロCMOSトランジスタを作製し、低動作電圧でも良好なp-n接合特性が得られたことが確認できたので当初の計画通りおおむね順調に進展している状況である。デバイス試作に必要なクリーンルーム復旧の加速化とともに外部との密接な連携により要素技術開発を加速させ、開発の遅れを取り戻し、予定以上の成果を得るよう推進する。12インチ大口径複合ウェハ試作に必要な装置の立ち上げを加速させ、当初の計画以上の成果を得るよう推進する。
がん細胞におけるアミノ酸アダプティブセンサーの探索

がんの転移・浸潤・薬剤耐性などの悪性化には腫瘍微小環境が重要な役割を果たす。本研究では、グルタミン欠乏を基軸としたがん細胞のアミノ酸欠乏のアダプティブセンサーの探索から新規がんの治療法の開発につながる研究を目的とする。本研究は、がん研究のみならず、アミノ酸代謝疾患研究、mTOR研究やオートファジー研究などの学術体系の変革や転換にも繋がる可能性を有し、アミノ酸代謝疾患の制御にも応用可能な研究である。
トマトの夏期着色不良果の発生要因の解明とその対策技術の確立

トマトの着色不良果の発生には高温の関与が重要であることをフルーツディスク(FD)の評価系で確認した。そこで着色不良の発生をハウスで再現する高温処理を行うため温湯チューブによる果皮表面の高温処理が有効で、通常なら発生率が低くなる秋冬期に着色不良果を生産でき、果実表面の高温とカリウム(K)施肥による効果をハウス内で検証できた。これまでに着色不良の発生率はKの施用により低下し、FDでもK処理により着色したため、今年度はK30よりもさらに高濃度であるK60区で検討した。その結果、着色不良の発生指数はK30区よりも有意に減少したが、尻腐れ果の発生率が増加した。このことから、着色不良果の発生を抑えるためにKだけを増やすという対策は、他のカチオンの吸収バランスも考慮する必要があることが確認された。このように、ハウス内で処理した果実やFDを供試し、Kや高温処理により着色程度の異なる条件が明らかになったため、カロテノイド代謝関連遺伝子(6種類)の発現解析をRT-PCRにより行った。その結果、K10とK30で栽培した緑熟果の間、着色不良果と正常果の間ではいずれも有意な違いはなかった。FDでKCl区がDW区よりフィトエン合成酵素(Psy)の発現がわずかに高かったが、カロテノイド代謝に関与する各遺伝子の発現において顕著な影響は確認できなかった。さらに、PDS活性を抑制するフルリドンを緑熟果に処理したところ、果実全体が黄色い着色不良果となった。この症状はK欠乏でみられる果実の肩部のみが着色不良となる生理障害とは異なったが、着色に関与する仕組みの参考として、改めて遺伝子発現等を含めて詳細な検討を行いたいと考えている。本研究では着色不良の鍵となる酵素を明らかにできなかったが、着色不良を軽減するために果実の発育期間でのK欠乏期間を3週間以内でKを施肥することの重要性が確認された。K施用量の異なる条件下(10me/株/週と30me/株/週)でトマトを栽培し、着色不良果を作出した。その結果、着色不良果の発生にカリウム処理が影響することが明らかとなった。また、着色不良果を発生する低カリウム濃度の処理期間は、開花後3週間を経過すると、その後にカリウム濃度を高めても着色不良果となってしまうことが明らかとなった。これら着色不良果実の着色程度の異なる果実の着色不良部を電子顕微鏡により形態観察を行ったところ、緑色、黄色、橙色の違いは、形態的な異常によるものではなく、クロモプラストへのカロテノイドの蓄積の違いによる可能性が確認された。次に、トマトの着色不良果の発生要因を明らかにするために、フルーツディスクを利用した評価系について検討した。まず、温度の影響について検討したところ、35°Cでは着色が早く橙色となったが、さらに高い45°C処理では白色化し、全く着色しなかった。またカリウム溶液の処理は、K10に比べK30処理したディスクで着色がみられた。一方、ディスクにカリウムを与えなかった蒸留水での処理では、K10では緑色のままであったが、K30の果実は25°Cに比べて30°Cほど着色した。このように、着色不良の要因を解明するために、カリウム処理や温度処理の影響等を評価する系として利用できる可能性が確認された。さらに、カリウム濃度の異なる条件下で果実の色が異なる6品種を栽培し、着色不良果の発生について調査したところ、その発生状況は品種間で異なることも確認された。これまでの調査により、トマトの着色不良果の発生を低濃度カリウム処理により安定的に発生させることができることが確認でき、いつでも本研究の材料を作出できることが確認できた。着色不良果の発生には環境要因も影響すると考えられているため、日射や気温の影響についても検討する必要があったが、温度については冬の栽培において加温システムを試作し、果実に対する温度処理の目途がたった。加えて、フルーツディスクを用いた着色評価系を順調に確立でき、しかもカリウム濃度の異なる材料間での違いが確認されたり、カリウムのスプレー処理の効果が確認され、カリウムとの関連を評価することができることも確認でき、発生要因を解明するための評価系として活用できるのではと考えている。トマトの着色不良果の発生要因の解明とその対策技術を確立するため、フルーツディスクを利用した評価系を開発した。その概要は、緑熟期果実から直径2cm程度の果皮を採取し、シャーレにて着色させる系である。この系での着色特性は、果皮の採取部位(肩部と尻部)ごとに樹上果実と同様であったことから、果実の着色特性の評価系として有用であることが確認できた。まず、ディスクはカリウム処理により着色が促進され、カリウムの処理時間が30、60分と長くなるほどディスク内のカリウム含量も増加し、処理前の1.5倍、2倍程度に増加した。樹上果実へのカリウムの取り込みとはその挙動が異なる可能性はあるが、カリウムの供給と果皮での着色不良の発生との関係を明らかにするための評価系として十分であると考えている。次に秋冬作において日中に果実の果面温度をサーモカメラで測定したところ、10時17時の間は30度以上を維持し、13時頃には最高45°Cを記録した。日没後の17時9時の間は15度程度で推移した。今作での着色不良果の発生は多くなく、K10区においても20%程度と低かった。しかし、K10とK30の各区から採取した緑熟期の果実を15°C一定、35°C

一定、または15/35°C変温の各条件下で温度処理を行ったところ、現場で発生する着色不良果が得られたのは15/35°C変温区のみであった。このことから果実の赤色の着色は高温により阻害されると同時に、変温で赤色に着色するためには肩部のカリウム含量が高い必要があることが明らかとなった。さらに、この時期に果実を4050°C程度に局所加温して着色不良の発生について検討したが、その処理時間と程度のわずかな制御を必要とし、夏場の状況を再現することはできなかった。加えて、カリウム含量の低い果実とフルーツディスク系のサンプルについてカロテノイド合成系の各遺伝子発現からも検討を進めている。フルーツディスクを用いた評価系により、着色とカリウム処理の効果が確認されたことから、カロテノイド代謝にカリウムが関与する可能性が示唆された。このことは、着色不良果の要因である高温と強日射に対する環境制御対策(冷房や遮光等)だけでは改善しきれない要因を補足するカリウム施肥条件の検討を効率的に進めることにつながると考えている。これら材料についてはカロテノイド代謝系のRT-PCR解析に着手しており、カリウムによるカロテノイド代謝への関与や、カリウム状態の異なる果実での代謝への影響を明らかにすると同時に、ディスクを利用した温度・強光条件とカリウム施肥との関連についても検討することができ、着色不良果の発生抑制の対策技術に応用可能であると考えている。トマトの着色不良果の発生には高温の関与が重要であることをフルーツディスク(FD)の評価系で確認した。そこで着色不良の発生をハウスで再現する高温処理を行うため温湯チューブによる果皮表面の高温処理が有効で、通常なら発生率が低くなる秋冬期に着色不良果を生産でき、果実表面の高温とカリウム(K)施肥による効果をハウス内で検証できた。これまでに着色不良の発生率はKの施用により低下し、FDでもK処理により着色したため、今年度はK30よりもさらに高濃度であるK60区で検討した。その結果、着色不良の発生指数はK30区よりも有意に減少したが、尻腐れ果の発生率が増加した。このことから、着色不良果の発生を抑えるためにKだけを増やすという対策は、他のカチオンの吸収バランスも考慮する必要があることが確認された。このように、ハウス内で処理した果実やFDを供試し、Kや高温処理により着色程度の異なる条件が明らかになったため、カロテノイド代謝関連遺伝子(6種類)の発現解析をRT-PCRにより行った。その結果、K10とK30で栽培した緑熟果の間、着色不良果と正常果の間ではいずれも有意な違いはなかった。FDでKCl区がDW区よりフィトエン合成酵素(Psy)の発現がわずかに高かったが、カロテノイド代謝に関与する各遺伝子の発現において顕著な影響は確認できなかった。さらに、PDS活性を抑制するフルリドンを緑熟果に処理したところ、果実全体が黄色い着色不良果となった。この症状はK欠乏でみられる果実の肩部のみが着色不良となる生理障害とは異なったが、着色に関与する仕組みの参考として、改めて遺伝子発現等を含めて詳細な検討を行いたいと考えている。本研究では着色不良の鍵となる酵素を明らかにできなかったが、着色不良を軽減するために果実の発育期間でのK欠乏期間を3週間以内でKを施肥することの重要性が確認された。
経済時系列データにおける因果構造分析の方法と応用

本研究期間における研究成果は、経済時系列相互間の因果性測度に関する統計的推測の理論とその計量経済的応用から構成される。定常時系列にたいする因果性測度理論はすでに本研究者が考案しているが、今回の研究では、とくにそのうちの一方向因果測度を取り上げた。そしてヨハンセン型多変量共和分モデルにたいする統計的検定法としてワルド型検定統計量および信頼域推定法を新しく考案し、さらに、このための計算プログラムを開発した。そして、日本マクロ経済の主要系列として国内総生産、コールレイト、輸出輸入、貨幣供給の過去20年のデータを取り上げ、一方向因果性の有無の検定と因果性の強度評価を行うことにより、因果性の観点から見た、近年の日本経済のマクロ構造の特徴づけを行った。これまでのグレンジャー検定が一方向因果性の有無の検定に限定されていたのにたいし、本研究で開発した推測法の特長は、一方向因果性の度合いを推定しかつ、その信頼性を測定することを可能としたことにある。具体的には、ワルド検定統計量に基づいて複数の因果測度の同時信頼域を構成することが可能となった。本研究のもう一つの成果は、第三系列が存在する場合、その一方向因果効果を除去する新しい理論とそのためのアルゴリズムを開発したことである。第三系列効果の除去にかんして、従来、グレンジャー、ゲベキー等による方法が知られているが、それぞれ短所がある。本研究による方法では、第三系列から他系列への一方向効果のみを除去することで、これらの困難を回避している点が、その特徴である。さらに、スペクトル密度行列のロザノフ分解を改良し、偏因果測度の統計的推測を実行可能とした点もアルゴリズム上の新しい貢献である。本年度の研究成果は、以下の通りである。一方向因果測度の統計的検定法としてワルド型検定統計量を考案し、計算プログラムを開発した。さらに、日本マクロ経済の主要系列として国内総生産、コールレイト、輸出輸入、貨幣供給の過去20年のデータを取り上げ一方向因果性の有無の検定を行った。本研究の開発した検定法の特長は、従来のグレンジャー検定が一方向因果性の有無の検定に限定されていたのにたいし、一方向因果性の度合いを推定しかつ、その信頼性を測定することを可能としたことにある。因果測度は二つの時系列の間に定義されるが、本年度の研究では、第三の系列が存在する場合、その効果を除去する新しい方法を開発した。第三系列効果の除去にかんして、グレンジャー、ゲベキ-等による方法が知られているが、それぞれ困難を伴う。本研究による方法は、第三系列から他系列への一方向効果のみを除去することで、これらの困難を回避していることが、その特徴である。この第三系列効果除去は、スペクトル密度行列の分解を必要とする。この分解に関して、ロザノフの分解法をコンピュータアルゴリズムにてきした方法に改良した点も新しい貢献である。このアルゴリズムにもとづく、偏因果測度のワルド検定の計算アルゴリズムは、次年度の研究において、継続して開発する。本年度の研究成果は、本研究者の開発した因果性測度にもとづく因果性の統計的推測法の確立と、日本マクロ経済時系列データへのその適用からなる。多変量共和分モデルを基礎として、一方向因果測度の統計的検定法としてワルド型検定統計量および信頼域推定法を考案し、このための計算プログラムを開発した。そして、日本マクロ経済の主要系列として国内総生産、コールレイト、輸出輸入、貨幣供給の過去20年のデータを取り上げ、一方向因果性の有無の検定と因果性の強度評価を行うことにより、因果性の観点から近年の日本経済の特徴を展望した。これまでのグレンジャー検定が一方向

因果性の有無の検定に限定されていたのにたいし、本研究で開発した推測法の特長は、一方向因果性の度合いを推定しかつ、その信頼性を測定することを可能としたことにある。具体的には、ワルド検定統計量に基づいて複数の因果測度の同時信頼域を構成することが可能となった。本研究のもう一つの成果は、第三系列が存在する場合、その一方向因果効果を除去する新しい理論とそのためのアルゴリズムを開発したことである。第三系列効果の除去にかんして、従来、グレンジャー、ゲベキー等による方法が知られているが、それぞれ短所がある。本研究による方法では、第三系列から他系列への一方向効果のみを除去することで、これらの困難を回避している点が、その特徴である。第三系列効果除去にもとづく偏因果測度のワルド検定においては、スペクトル密度行列の分解のアルゴリズム問題を解決する必要がある。この分解に関して、ロザノフの分解法をコンピュータアルゴリズムに適合するよう改良し偏因果測度の統計的推測が実行可能となった点も新しい貢献である。
アンギオゲニンの発現抑制による、新たな消化器癌治療法の開発

NMU誘発マウス胃癌作成の継続:マウスをNMU投与群と非投与群(コントロール群)とに分け,NMU投与群ではNMU含有水を自由摂取後、10週目,20週目,30週目,40週目,50週目の各週における胃を全摘した.NMU非投与群では,食餌自由摂取で飼育し,同様の週数において胃を全摘した.現在,各週におけるNMU誘発マウス胃癌の採取が終了し,それぞれホルマリン固定後パラフィン包埋した.現在発癌率や組織型を検討中であるが,コントロール群マウス胃では発癌率0%であったのに対し,NMU投与マウス胃ではNMU投与週数がのびるにしたがって分化型胃癌の発癌率が増加していることが示唆されている.ANG cDNAプローブの作成:すでに配列が決定されているマウスANG,mRNAの配列のうち,Tm値が86°Cとなる26mer,27mer,29merのcDNA配列を絞り込み、現在いくつかの候補となるcDNA配列を決定した.各cDNA配列において、もっとも最適な配列がどれかを検討中である.食道癌患者での手術切除標本の採取:これまで胃癌、大乗癌で開発した組織中ANG発現を検討する手法が、外科的切除標本のルーチン病理固定標本でも応用可能かどうかを検討している。すなわち、固定条件、薄切条件、RNAse阻害に関する条件の厳密性などが、ルーチン化できるかどうかを検討している。NMU誘発マウス胃癌の作成:マウスをNMU投与群と非投与群とに分け,NMU投与群ではNMU含有水を自由摂取後,10週目,20週目,30週目,40週目,50週目にsacrificeし胃を全摘する.またNMU非投与群では,食餌自由摂取で飼育し,同様に10週目,20週目,30週目,40週目,50週目でsacrificeし胃を全摘する.それぞれホルマリン固定後パラフィン包埋する.現在,20週目までのマウス胃を採取している状態でNMU誘発マウス発癌実験を遂行中である.ANG cDNAプローブの作成:すでに配列が決定されているマウスANGmRNAの配列の中から,In situ hybridization法に最適な条件のANG cDNAを作成するため,26mer,27mer,28mer,29merのcDNA配列を現在絞り込みつつある段階である.In situ hybridization法には37°Cの温度設定が最適であるため,GC含有量からTm値が37°Cになるように考慮している.NMU誘発マウス胃癌作成の継続:マウスをNMU投与群と非投与群(コントロール群)とに分け,NMU投与群ではNMU含有水を自由摂取後、10週目,20週目,30週目,40週目,50週目の各週における胃を全摘した.NMU非投与群では,食餌自由摂取で飼育し,同様の週数において胃を全摘した.現在,各週におけるNMU誘発マウス胃癌の採取が終了し,それぞれホルマリン固定後パラフィン包埋した.現在発癌率や組織型を検討中であるが,コントロール群マウス胃では発癌率0%であったのに対し,NMU投与マウス胃ではNMU投与週数がのびるにしたがって分化型胃癌の発癌率が増加していることが示唆されている.ANG cDNAプローブの作成:すでに配列が決定されているマウスANG,mRNAの配列のうち,Tm値が86°Cとなる26mer,27mer,29merのcDNA配列を絞り込み、現在いくつかの候補となるcDNA配列を決定した.各cDNA配列において、もっとも最適な配列がどれかを検討中である.食道癌患者での手術切除標本の採取:これまで胃癌、大乗癌で開発した組織中ANG発現を検討する手法が、外科的切除標本のルーチン病理固定標本でも応用可能かどうかを検討している。
神経生理学検査による精神疾患の科学的診断及び治療評価方法の確立

精神疾患は臨床症状に基づいて診断される事がほとんどで、客観的指標が望まれている。我々は、認知機能と関係があるとされているauditory steady state response(ASSR)を使って脳磁図を用いて統合失調症、双極性障害、そして今回は、さらに単極性うつ病についてASSRを測定し、その反応パターンの相違を検討した。その結果、それぞれの疾患においてASSR反応に相違を認めた。統合失調症と双極性障害は、長期的に患者のQOLが低下する精神疾患である為、早期より有効な治療を行う事が重要である。今回、我々は、これら精神疾患の診断や治療に有効な客観的指標となり得る神経生理学的検査として、脳磁図の測定を行った。これまでに、健常者32名、統合失調症40名、双極性障害30名を対象に頭部MRI、初回の脳磁図測定を行った。脳磁図測定については、聴覚刺激としてauditory steady state response (ASSR)、聴覚mismatch negativity (MMN)の2種類を施行。現在、第1回目の脳磁図測定を行い、波形について解析中である。現時点では、先行研究の通り、ASSR、MMNに関しては、統合失調症、双極性障害は健常者に比して反応が低下している傾向を認めている。症状との相関については、現時点では明らかではない。本研究は、統合失調症、双極性障害の病態解明の一助となる可能性が高く、今後は治療による影響を検討していくことで臨床的な応用も十分可能と考えられる為、さらなる評価を進めていく方針である。今回我々は、精神疾患の診断、及び治療反応性についての客観的指標を確立することを目的に、脳磁図を用いてauditory steady state response(以下、ASSRと略)を測定した。当初の計画では、対象とする精神疾患として、統合失調症、双極性障害の2疾患としていたが、単極性うつ病を新しく対象疾患に加えることとした。その理由としては以下の通りである。双極性障害と単極性うつ病は、臨床的には診断に苦慮することが多いが、治療方針は異なる為、より早い段階で診断を確定し、適切な治療を行うことが求められている。しかし、現状では客観的指標はいまだ確立されておらず、臨床症状を基に診断されることが主である。そこで、双極性障害と単極性うつ病に着目し、ASSRを測定し、比較検討することとした。ASSR測定時の精神症状はどちらの疾患についても、被験者の殆どは軽うつ状態であった。結果:統合失調症、双極性障害については、健常対照者と比して、ASSRの反応低下を認めた。単極性うつ病に関しては、双極性障害のようなASSRの反応低下は認めず、ASSRの反応は保たれていた。また、各疾患について、症状評価を行っているが、ASSRの反応との相関は明らかではなかった。以上の結果より、精神疾患の鑑別診断において、ASSRは重要な役割を果たす可能性が考えられる。治療反応性との関わりも引き続き検討していく予定で、各疾患において、縦断的な評価を今後進めていきたい。精神科一般現時点で、健常者32名、統合失調症40名、双極性障害30名について脳磁図測定が施行されており、それぞれについての結果の解析は現在進行中である。治療による影響を検討する為、縦断的な評価を計画しており、さらなる脳磁図の測定、解析が今後必要である。測定した脳磁図のデータについて、統合失調症、双極性障害それぞれに関して、治療による影響を検討することを予定している。当初の計画では、全対象者について6ヶ月後に再度脳磁図検査を施行し、縦断的に評価することとしていたが、当院での治療で症状軽快した後に、他の医療機関に転院することも多く、6ヶ月後もフォローできる対象者は限られており、計画の見直しが必要である。対象者について、症状の変化により、脳磁図のデータがどのような影響を受けるか検討できるような方法を検討中である。検査を行うに当たって必要な謝金、物品に関しては、既に進行している他の研究と同時に行うことが殆どであった為に、平成25年度は、これらについて本研究費を使用することなく経過した。結果の十分な検討が進んでいない為、平成25年度は学会や学術誌へ研究成果を発表することは困難であった。脳磁図測定、及び得られたデータの解析、評価を進める為、謝金、物品費などが必要となる。平成26年度は、得られた研究成果を発表する為、学会参加を積極的に行っていく予定である。学術誌への発表の準備も進めていく。