hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
乳牛の新生子牛における白痢の発生要因の解明と防除技術の確立

本研究は、出生後間もない乳牛の子牛に多発する母乳性白痢の発症要因について、発症要因を解明し、防除方法の確立するため、以下の研究を行なった。1.各種酪農家および牧場での白痢の発症に関するアンケート調査では、いずれも白痢を体験し、その原因は代用乳にあることを示唆しており、(1)飲ませ過ぎ、(2)哺乳温度が低い、(3)消化不良、(4)細菌感染、等が挙げられた。また、白痢に対する対処療法としては、(1)下剤投与、(2)製品変更、(3)保存初乳給与、(4)ぬるま湯給与、(5)抗生物質等薬物投与、等が行なわれた。2.白痢の発症要因と考えられた代用乳について、各種酪農家および牧場で使用していた8種類の代用乳と生乳(対照)の脂肪酸組成およびミネラル組成を比較した。(1)生乳に比べて代用乳はC_<10:0>C_<14:0>の短鎖および中鎖脂肪酸が著しく低く、C_<16:0>C_<18:3>の中鎖および長鎖脂肪酸は著しく高かった。飽和脂肪酸と不飽和脂肪酸の比は、生乳が0.46に対し、代用乳は0.911.16と不飽和脂肪酸の割合が著しく高かった。(2)ミネラル含量は生乳に比べ代用乳はK、Cl、Pが高く、バランスとして陰イオンが多く、pHが低かった。3.母牛への給与飼料成分の違いが乳質に及ぼす影響を調べるため、濃厚飼料多給時と放牧を含む粗飼料給与時の母乳としての乳汁の脂肪酸組成、ミネラル組成およびビタミンAとE濃度を比較した。牧草給与時は、濃厚飼料多給時に比べ、乳脂肪中の不飽和脂肪酸の内C_<18:1>とC_<18:2>の割合が多く、KとCl濃度が高く、Na濃度が低かった。また、ビタミンAとE濃度が著しく高かった。以上の結果から、生草を給与した母乳は、子牛にとって、脂肪酸とミネラルの組成のバランスがとれ、ピタミンAとEを豊富に含む最適の栄養源であり、白痢の発生を防除するものと考えられる。代用乳の使用に際しては、母乳組成に近いものが好ましい。近年、出生後の子牛に対し、1週間以内に母乳から代用乳に切り替える哺乳が一般化し、それに伴ない、新生子牛に下痢症(白痢)が多発している。これらの多くはいわゆる「病原性」白痢ではなく、「母乳性」白痢と考えられるが、実態は明らかではない。本研究は、I.新生子牛における下痢症(白痢)の発生状況を把握するため、5ヵ所の各種酪農家及び牧場でアンケート調査を行なった。その結果、1)飼養頭数に関係なく、4/5件で1週間以内に(多くが5日間で)母乳から代用乳に切り替えており、長期間(2ヵ月間)母乳を与えたのは1/5件であった。2)代用乳の製品はそれぞれメーカーが異なり、給与回数(2回3回/日)及び給与量(2l/回、給与回数により異る)も多様であった。3)白痢の発生はいずれも認められた。

4)白痢の発生時には、(1)下剤投与、(2)製品変更、(3)保存初乳給与、(4)ぬるま湯給与、(5)抗生物質等薬物投与、などが行なわれた。5)白痢発生の要因では、(1)飲ませ過ぎ、(2)低温、(3)消化不良、(4)細菌感染、などが挙げられた。II.生乳と8種類の代用乳(使用製品5種類と別途入手製品3種類)の乳汁中脂肪酸とミネラル組成を測定した結果、1)脂肪酸組成については、生乳に比べ、代用乳は、C_<10:0>、_<12:0>、及び_<14:0>が1例(C_<10:0>)を除き、いずれも著しく低く、C_<16:0>(6/8)と_<16:1>(7/8)、C_<18:0>(7/8)、_<18:1>(8/8)、_<18:2>(8/8)、_<18:3>(5/8)はほとんどの製品で高かった。不飽和脂肪酸と飽和脂肪酸の比は、生乳が0.46(31.3%/68.7%)に対し、代用乳は0.910.16(46.153.7%/46.353.9%)と、全てで不飽和脂肪酸の割合が著しく高かった。ミネラル含量は、生乳と代用乳間で、Na、Mg、Caはほとんど差がなかったが、K、C1、Pでは代用乳が高かった。以上の事より、代用乳に植物性脂肪及びミネラルなどが添加されており、代用乳の組成及びその給与方法が白痢発生と密接に関係する事が示唆された。平成14年度の研究は、2001年9月に本邦において、最初の牛海綿様脳症(Bovine spongi-form encephalopathy ; BSE)が発生したため、乳牛の飼料(肉骨粉、代用乳、人工乳を含む)の取扱いや飼養管理について厳しい対応が求められた事から、当初の研究計画を変更した。従来、粗飼料多給時には母乳性白痢は問題にならなかったので、近年の濃厚飼料多給が母乳性白痢と関係している可能性が考えられた。従って、本研究は母牛への飼料の質の違いが乳質に及ぼす影響について検討した。実験は、岩手大学農学部附属農場において、泌乳牛5頭を用い、一般的な飼養方法である配合飼料+粗飼料(対照区)から放牧による生草+粗飼料(実験区)に切り換え、8週に渡り乳質の変化を中心に調べた。1)飼料成分:実験区は、対照区に比べて、粗繊維、粗脂肪中リノレン酸(C_<18:3>)の割合、灰分中KおよびCl含量、ビタミンA含量(添加物)が多く、粗脂肪中オレイン酸(C_<18:1>)およびリノール酸(C_<18:2>)割合、灰分中Na含量、ビタミンE含量が少なかった。2)血液成分:実験区は、対照区に比べて、摂取量を反映して、血清のKおよびCl濃度、ビタミンA濃度は高く、Na濃度は低かった。しかし、血清ビタミンE濃度は摂取量に関係なく高かった。3)乳汁成分:実験区は、対照区に比べ、濃厚飼料多給から牧草を主体とした粗飼料に切り換えたところ、泌乳量は減少したが、乳脂率は上昇し、中性脂肪中の不飽和脂肪酸、特にオレイン酸(C_<18:1>)およびリノール酸(C_<18:2>)の割合が増加し、摂取量とは反対の結果を示した。ミネラルは摂取量を反映して、KおよびCl濃度は高く、Na濃度は低かった。ビタミンAおよびE濃度は共に実験区が高かった。以上の結果から、生草が乳汁の高品質化をもたらすこと事を示しており、生草給与により生産された牛乳は母乳としても理想的なものと考えられる。
超流動ヘリウム3におけるアンドレーエフ反射の研究

アンドレーエフ反射はparticle的な準粒子が壁で反射して,hole的なものとして帰ってくる現象であり,金属の超伝動で実験的にその存在が示されている。アンドレーエフ反射では通常の反射とは異なり、準粒子が散乱前後でほぼ等しい運動量を持つため壁に対する運動量のやりとりがほとんどない。また,アンドレーエフ反射を起こす要因は壁付近での秩序パラメータの変化であり,反射の確率は低温ほど高くなる。本研究では異方性超流体であるヘリウム3におけるアンドレーエフ反射に関する研究であり,広い隙間を持つねじれ振子の測定から,超流動ヘリウム3の粘性率と試料室表面での液体ヘリウム3の滑りを表すスリップ長とよばれる量を測定した。このスリップ長は液体ヘリウム3と壁との運動量のやりとりに依存し,ヘリウイム3準粒子の試料室表面での散乱の様子を強く反映する量である。そのためアンドレーエフ反射の確率が増えると運動量のやりとりが減るため,スリップ長は長くなると考えられている。測定からスリップ長の温度依存性は,種々の圧力において理論で計算されたスリップ長の温度依存性とほぼ一致する結果を得た。このことからヘリウム3でもアンドレーエフ反射が起こっていることが強く示唆される。また,壁の状態の変化による影響を見るために,試料室表面をヘリウム4の薄膜で覆った測定を行った結果,スリップ長は全温度範囲で長くなるという結果を得た。その増加の仕方は単純に定数倍されたものではなく,アンドレーエフ反射を起こさない場合の表面の鏡面化によるスリップ長の増加によってよく説明できるものである。これらより超流動ヘリウム3においてもアンドレーエフ反射が存在し,その大きさは壁の状態の影響をあまり受けないことがわかった。
コールドレーザーを応用した歯の移動時の歯周組織代謝活性化と臨床応用

矯正歯科治療は、正常な口腔機能の獲得を目的とする医療であるが、治療期間が長期に及ぶことが懸念される。矯正歯科治療中の歯の移動は骨リモデリングにより可能となるが、歯根形態などの局所的要因や、年齢などの全身的要因の影響を受ける。もし、矯正歯科治療中に特定の歯の移動を促進させることができれば、より効率的な矯正歯科治療を行うことが可能となる。レーザーは励起状態にある物質の誘導放射により発生する特定の電磁波であり、特に半導体レーザーは生体親和性が高く医療に広く応用されている。レーザー照射による適度な熱上昇は細胞活性を高めるが、過度な熱が生じると組織表面が破壊される。近年、超短パルスを発振できるスーパーパルス半導体レーザー(コールドレーザー)が開発され、組織に熱損傷を及ぼすことなく、高い光エネルギーを浸透させることが可能となった。しかしながら、コールドレーザーを歯の移動に応用した報告は認められない。本研究では、コールドレーザー照射が歯周組織代謝調節機構に及ぼす影響について検討し、治療期間を短縮する新規の矯正歯科治療法の確立を目的とする。初年度は、以下の検討を行った。1コールドレーザー照射が歯周組織細胞の増殖能に及ぼす影響マウス頭蓋冠由来骨芽細胞様細胞株(MC3T3-E1)に対してレーザー照射を行った際の細胞増殖への影響について検討を行った。さらに、レーザー照射による各細胞増殖時の動態変化と損傷された細胞の修復能について、生細胞イメージングを用いてリアルタイムに解析した。2コールドレーザーの歯周組織構成細胞におけるシグナル伝達経路の検討レーザー照射が細胞内伝達物質に及ぼす変化について検討を行う。MARK/MEKシグナル伝達経路の中間経路として知られるMAPK/ERK 1/2、p38 MAPKおよびSAPK/JNKのリン酸化について定量Western blot解析を行った。初年度では、MC3T3-E1細胞に対するコールドレーザー照射による細胞増殖能の検討を行った。また、次年度に予定していた、コールドレーザーの歯周組織構成細胞におけるシグナル伝達経路の検討について先に着手し、初年度に予定していた歯周組織培養細胞における基質代謝能への影響を次年度に変更することとした。そして、MC3T3-E1細胞に対してコールドレーザー照射を行うことにより、細胞増殖能が亢進することが明らかとなった。そして、コールドレーザー照射がMC3T3ーE1のシグナル伝達経路に及ぼす影響の検討についてはMARK/MEKシグナル伝達経路の中間経路として知られるMAPK/ERK 1/2のリン酸化を亢進させ、p38 MAPKおよびSAPK/JNKのリン酸化を抑制することが明らかとなった。以上の内容について論文投稿し、Lasers in Medical Scienceに受理された。歯周組織培養細胞における基質代謝能への影響について引き続き検討を行う。各細胞に対し、レーザー照射を行った際の骨代謝マーカー(ALP、BSPなど)および骨吸収マーカー(RANKL、OPGなど)の発現レベルについて定量PCRを用いた遺伝子解析およびWestern blot解析を行う。また、ALP活性および培養液中のCaレベルを定量評価し、アリザリンレッド染色法を用いて石灰化能の検討を行う。また、矯正治療時の歯の圧迫側を想定して、圧迫刺激存在下における歯周組織構成細胞の代謝に及ぼす影響を検討する。また、矯正治療時の歯の牽引側を想定して、牽引刺激存在下における歯周組織構成細胞の代謝に及ぼす影響の検討を行う。さらに動物実験として、ラットの上顎門歯と第一臼歯間にクローズドコイルを装着し、門歯を固定源として第一臼歯を近心に移動させるモデルを作製する。レーザー照射を行い、歯の移動に及ぼす影響について検討する。組織切片を作製し、HE染色を行うとともに、細胞活性因子であるKi-67、BrdU、PCNAおよび骨代謝関連マーカーの免疫組織化学染色を用いて評価する。以上の結果について論文の投稿を目指す。

MARK/MEKシグナル伝達経路の中間経路として知られるMAPK/ERK 1/2、p38 MAPKおよびSAPK/JNKのリン酸化について定量Western blot解析を行った。初年度では、MC3T3-E1細胞に対するコールドレーザー照射による細胞増殖能の検討を行った。また、次年度に予定していた、コールドレーザーの歯周組織構成細胞におけるシグナル伝達経路の検討について先に着手し、初年度に予定していた歯周組織培養細胞における基質代謝能への影響を次年度に変更することとした。そして、MC3T3-E1細胞に対してコールドレーザー照射を行うことにより、細胞増殖能が亢進することが明らかとなった。そして、コールドレーザー照射がMC3T3ーE1のシグナル伝達経路に及ぼす影響の検討についてはMARK/MEKシグナル伝達経路の中間経路として知られるMAPK/ERK 1/2のリン酸化を亢進させ、p38 MAPKおよびSAPK/JNKのリン酸化を抑制することが明らかとなった。以上の内容について論文投稿し、Lasers in Medical Scienceに受理された。歯周組織培養細胞における基質代謝能への影響について引き続き検討を行う。各細胞に対し、レーザー照射を行った際の骨代謝マーカー(ALP、BSPなど)および骨吸収マーカー(RANKL、OPGなど)の発現レベルについて定量PCRを用いた遺伝子解析およびWestern blot解析を行う。また、ALP活性および培養液中のCaレベルを定量評価し、アリザリンレッド染色法を用いて石灰化能の検討を行う。また、矯正治療時の歯の圧迫側を想定して、圧迫刺激存在下における歯周組織構成細胞の代謝に及ぼす影響を検討する。また、矯正治療時の歯の牽引側を想定して、牽引刺激存在下における歯周組織構成細胞の代謝に及ぼす影響の検討を行う。さらに動物実験として、ラットの上顎門歯と第一臼歯間にクローズドコイルを装着し、門歯を固定源として第一臼歯を近心に移動させるモデルを作製する。レーザー照射を行い、歯の移動に及ぼす影響について検討する。組織切片を作製し、HE染色を行うとともに、細胞活性因子であるKi-67、BrdU、PCNAおよび骨代謝関連マーカーの免疫組織化学染色を用いて評価する。以上の結果について論文の投稿を目指す。
保育者のキャリア発達に応じた子どもとの関係構築プロセスに関する研究

本研究は、相互主体的関係論に依拠しながら保育者の子ども理解を関係性の視座から問い直し、保育者のキャリア発達に応じた「子どもとわかり合おうとする関係構築プロセス」を質的に明らかにすると同時に、プロセスの転機となる背景要因を見出すことを目的としている。2018年度は、2歳児を担当する中堅後期の保育者(11-16年目)の保育者5名を対象に、2018年5月から2019年4月までの1年間において、月1回の頻度で保育者自身と子どもの関係性が変容したと感じる事例を中心に、半構造化インタビューを実施した。その結果、最終的に4名分の1年間を通じたデータを収集した。得られたデータは、テーマ分析と複線径路・等至性モデリング(TEM)で質的に分析した。その結果、以下の特徴が見出された。1)関係構築を抑制した大きな要因として、クラス内の人的環境の変化に伴う本児集団双方対応困難感や、集団的一斉保育環境に伴う公平対応困難感、保育者自身の意図・原因追及志向、疑念相互察知感、前園保育観の呪縛などが見出された。2)一方、関係構築を助成した大きな要因として、保育者個人の時間的・精神的ゆとり、即時介入抑止意識転換、関係構築速度緩和、自己選択尊重志向、保育者心情率直表現などが見出されたほかに、それらを下支えする実践コミュニティ要因として、園内外情報共有、職員間方向性共有、園内協働的サポート、子ども主体性尊重園風土などが助勢していたことが明らかになった。中堅後期の保育者は比較的早期の段階で子どもとの関係構築に至ることが多く、子どもとの関係性を俯瞰的に捉えた多様な関わりを実践することが多いなどの一方で、保育者自身の過去の保育経験や実践的文脈に応じた固定観念などが影響しやすいことが明らかになった。当初に予定していた研究計画については、すべて完了することができた。1)2018年度収集データについては、予定通り実施することができた。2)2017年度収集データについて論文化し、学会誌に投稿した。3)本研究成果の一部について、2018年度は、日本保育学会第71回大会(2018年5月)、EECERA 28th Annual Conference(2018年8月)、日本発達心理学会第30回大会(2019年3月)において発表した。2019年度は、2017・2018年度に収集した過去2年間分のデータを総合的に整理・統合しながら知見をまとめる。また、必要に応じて、フォローアップインタビューを実施する。整理したデータは、国内外の学会や研究会等で発表を重ねながら、論文として投稿していく。本研究は、保育者の子ども理解を「関係性」の視座から問い直し、保育者のキャリア発達に応じた「子どもとわかり合おうとする関係構築プロセス」を質的に明らかにすると同時に、プロセスの転機となる背景要因を見出すことを目的としている。2017年度は、主に2歳児と保育者の関係に着目し、初任期から中堅期の保育者6名(経験年数114年目)を対象に、2017年5月から2018年4月までの1年間において、月1回の頻度で半構造化インタビューを実施した。また、複線径路・等至性モデリング(TEM)を用いた質的分析をした。その結果、以下の成果が得られた。(1)関係構築を抑制した大きな要因として、子どもの成長に伴う環境移行・保育者の役割変化などの園内の環境要因や、物理的距離の生起などが見出された。特に、初任・若手期の保育者は、自信喪失感・五里霧中感・孤軍奮闘感・集団保育困難感などによって関係構築が抑制される一方、中堅期の保育者は、職務多忙感・保育者意図先行意識・過去体験の自戒や再現恐怖感・転職や育休復帰後の余裕のなさなどによって抑制されていた。(2)また、関係構築を助勢した大きな要因として、2歳児の言語発達に伴うコミュニケーションの明確化・保育者自身の意識転換・職員間意識連携・担当者間の良好的協働関係などの要因が挙げられた。特に、初任・若手期の保育者は、他者助言による心的負担の軽減・担当責務感の萌芽・担当者間意識共有などによって関係構築が促進されていた。また、中堅期の保育者は、他者助言の意識化・シェルター的立ち位置の自覚化・本児の自己充実を見通した環境再構成などが見出された。年度当初に予定していた研究計画について、全て無事に完了することができた。1)関係構築プロセスの可視化については、方法論の試みと考察を行い、論文化をした。2)本研究成果の一部は、日本発達心理学会第29回大会(2018年3月)で研究成果を発表した。また、日本保育学会第71回大会(2018年5月)や、EECERA 28th Annual Conferennce(2018年8月)においても成果発表を予定している。

その結果、最終的に4名分の1年間を通じたデータを収集した。得られたデータは、テーマ分析と複線径路・等至性モデリング(TEM)で質的に分析した。その結果、以下の特徴が見出された。1)関係構築を抑制した大きな要因として、クラス内の人的環境の変化に伴う本児集団双方対応困難感や、集団的一斉保育環境に伴う公平対応困難感、保育者自身の意図・原因追及志向、疑念相互察知感、前園保育観の呪縛などが見出された。2)一方、関係構築を助成した大きな要因として、保育者個人の時間的・精神的ゆとり、即時介入抑止意識転換、関係構築速度緩和、自己選択尊重志向、保育者心情率直表現などが見出されたほかに、それらを下支えする実践コミュニティ要因として、園内外情報共有、職員間方向性共有、園内協働的サポート、子ども主体性尊重園風土などが助勢していたことが明らかになった。中堅後期の保育者は比較的早期の段階で子どもとの関係構築に至ることが多く、子どもとの関係性を俯瞰的に捉えた多様な関わりを実践することが多いなどの一方で、保育者自身の過去の保育経験や実践的文脈に応じた固定観念などが影響しやすいことが明らかになった。当初に予定していた研究計画については、すべて完了することができた。1)2018年度収集データについては、予定通り実施することができた。2)2017年度収集データについて論文化し、学会誌に投稿した。3)本研究成果の一部について、2018年度は、日本保育学会第71回大会(2018年5月)、EECERA 28th Annual Conference(2018年8月)、日本発達心理学会第30回大会(2019年3月)において発表した。今後は、中堅期以降の保育者への調査を主として実施する中で、保育者のキャリアに伴う差異をより具体的に見出していく。また、保育者にとって更にわかりやすいParallel-3D-TEM図へ改変していく必要性を実感しているため、多様な質的研究法をより深く吟味しながら研究を進めていく。同時に、これらの研究成果について、学会や研究会で発表すると同時に、論文として投稿していく。2019年度は、2017・2018年度に収集した過去2年間分のデータを総合的に整理・統合しながら知見をまとめる。また、必要に応じて、フォローアップインタビューを実施する。整理したデータは、国内外の学会や研究会等で発表を重ねながら、論文として投稿していく。研究の実施については当初の予定通り遂行できたが、学会などでの成果発表の機会が今年度は少なかった。そのため、次年度の国際学会発表を見通して繰り越し計上した。研究の実施については当初の予定通り遂行できたが、次年度の国際学会発表や最終成果報告書作成を見通して繰り越し計上した。
慢性腰痛の多面的評価モデルの構築～パーソナリティと腰痛関連脳活動～

慢性腰痛における腰痛関連脳活動とパーソナリティ評価との関連を明らかにすることを目的に、腰痛喚起刺激時の脳活動についてfNIRSを用いて計測し、心理学的指標や個人特性の傾向により、心理社会的要因の腰痛への影響を多面的に評価した。抑うつ傾向が高いものは腰痛に有害な刺激に対し脳活動が抑制的であった。過去4週間の最大疼痛(PDQ-J)、恐怖回避思考スコア(FABQ-J)についても腰痛関連脳活動と負の相関がみられた。パーソナリティ評価との検討では、外向性、誠実性について腰痛関連脳活動が抑制的であることが示唆された。慢性腰痛は3ヶ月以上続く腰痛と定義されており、心理・社会的要因に配慮したアプローチが推奨されている。腰痛に関連する要因は多様であるにもかかわらずガイドラインでは心理社会的要因の評価指標について明らかにされていないのが現状である。そこで、慢性腰痛における腰痛関連脳活動と心理社会的要因の中でもパーソナリティに着目し、腰痛喚起刺激時の脳活動について近赤外線分光法(以下、NIRS)を用いて計測し、心理学的指標による個人特性の傾向およびストレス評価を行い、心理社会学的要因の腰痛への影響を多面的に評価することを目的とした。研究手順としては、初めに慢性腰痛をもつ大学生と腰痛をもたない健常大学生において腰痛関連脳活動評価とパーソナリティ評価の差異を検証し、多面的評価手法を構築する。次に、慢性腰痛をもつ介護労働従事者において腰痛関連脳活動評価とパーソナリティ評価を行い、職業ストレスおよび日常ストレスとあわせて心理社会的要因を明らかにすることとした。研究開始初年度は、実験準備、実験手続き確認のためのパイロット実験を行うこととした。腰痛を喚起する視覚刺激画像の撮影および画像処理を行い、刺激呈示ソフトを使用し、腰痛関連脳活動についてNIRSを使用し計測するための実験シークエンスを作成する。実験シークエンスは脳機能計測で広く用いられているブロックデザインとする。パイロット実験では腰痛のない健常大学生を対象に、腰痛に関する評価の手順を確認し、腰痛関連脳活動の評価、パーソナリティ評価等の質問紙を実施する。具体的には、NIRS実験装置および刺激呈示機器のシステム構築作業、心理社会的要因を明らかにする評価指標の検討、疼痛評価および評価項目の検討、質問紙を含めた一連の実験手続きや所要時間の確認を行った。実験のためのNIRS装置と刺激提示機器のシステムについて、機器の同期がより正確な計測ができることから予定していたシステムから変更が必要となった。システムの検討に時間を要した。しかし、一連の実験プロトコールは完成し、倫理審査委員会で審査され、承認を受けることができたこともあり、次年度には遅れを回復できる予定である。慢性腰痛に対しては、心理・社会的要因に配慮したアプローチが推奨されている。本研究では心理社会的側面も含めた慢性腰痛の多面的な評価モデル作成のために、近赤外線分光法による腰痛関連脳活動の計測、パーソナリティやストレス・抑うつなど心理学的な指標の評価を行い、慢性腰痛の遷延化に対し心理社会的な影響を明らかにすることを目的とした。研究計画では、実験手続きの確立後、慢性腰痛をもつ大学生と、腰痛のない健常大学生において腰痛関連脳活動と心理学的な評価指標の差異を明らかにする。次に、慢性腰痛をもつ介護労働従事者(以下、介護職)について腰痛関連脳活動およびパーソナリティ評価、職業ストレス、日常ストレスを計測し、腰痛への心理社会的要因を明らかにすることとした。平成28年度は、27年度に作成した実験シークエンスを用い脳機能計測およびパーソナリティ等の質問紙を含めたパイロット実験を学生被験者を対象に実施した。パイロット実験では、作成した2種類の実験刺激による腰痛関連の脳活動について前頭前皮質において差異があることを明らかにした。次に、本実験として学生25名の脳機能計測、パーソナリティ評価、ストレス評価の質問紙を実施した。本実験について現在、解析を行っているところであるが、結果の一部について、抑うつと腰痛関連脳活動との関係を検討し国際会議に発表予定である。また平成29年度に計画している介護職を対象とした実験において準備を進めている。平成27年度は、実験シークエンスの検討、実験刺激作成および脳機能計測の機器整備に時間を費やした。平成28年度には、作成した実験シークエンスを使用し実験手続きの確認およびパイロット実験の後、学生被験者での本実験を行いデータを取得した。現在は、学生対象の本実験の解析作業、平成29年度に計画している介護職を対象とした実験の準備を進めている。慢性腰痛における腰痛関連脳活動とパーソナリティ評価との関連を明らかにすることを目的に、腰痛喚起刺激時の脳活動について近赤外線分光法(fNIRS)を用いて計測し、心理学的指標による個人特性の傾向、ストレス評価を行い、心理社会的要因の腰痛への影響をを多面的に評価した。研究初年度は、脳活動計測のための刺激作成およびパイロット実験を行った。パイロット実験では作成した刺激について、腰痛に有害な刺激、腰痛に無害な刺激の2条件における脳活動の差異を明らかにし、本実験に向け実験手続きを確立することができた。2年目の平成28年度は、女子大学生を対象にデータ取得を行った。解析により、抑うつ傾向と腰痛関連脳活動の関連が明らかとなり、抑うつ傾向が高いものは腰痛に有害な刺激に対し脳活動が抑制的であった。また、過去4週間の最大疼痛(PDQ-J)および恐怖回避思考スコア(FABQ-J)の2つの指標についても腰痛関連脳活動と関連がみられた。関連があった脳活動領域は前頭前皮質の前頭極および背外側前頭前皮質に相当する部位であり、PDQ-JおよびFABQ-J各々のスコアと負の相関を示した。

腰痛症状の程度が高いものは、有害な刺激時の脳活動が抑制的であった。また恐怖回避思考が高いものについても同様に脳活動を抑制する傾向が明らかとなった。また、個人特性の評価(NEO-PI-R)では、誠実性(conscientiousness)傾向と腰痛関連脳活動に負の相関がみられ、個人特性と腰痛関連脳活動の関連が示唆された。最終年度である平成29年度は、これまでの成果について国際学会および国内学会での報告を行った。また追加男子データの取得を行った。研究成果物として論文投稿を行い受理されている。本研究成果により慢性腰痛の多面的評価と個別性に配慮した予防・治療介入への展開に有益であると考える。慢性腰痛における腰痛関連脳活動とパーソナリティ評価との関連を明らかにすることを目的に、腰痛喚起刺激時の脳活動についてfNIRSを用いて計測し、心理学的指標や個人特性の傾向により、心理社会的要因の腰痛への影響を多面的に評価した。抑うつ傾向が高いものは腰痛に有害な刺激に対し脳活動が抑制的であった。過去4週間の最大疼痛(PDQ-J)、恐怖回避思考スコア(FABQ-J)についても腰痛関連脳活動と負の相関がみられた。パーソナリティ評価との検討では、外向性、誠実性について腰痛関連脳活動が抑制的であることが示唆された。次年度は実験システム速やかに整備し、NIRS計測のためのパイロット実験を行う。健常大学生および腰痛をもつ大学生の学生被験者を中心に研究を進める計画である。今年度は本実験手続きを使用し、当初計画していた介護職を対象とした実験を行い、データ取得、解析、成果報告を行う予定である。また介護職を対象とした質問紙の内容について検討し、評価指標を追加した。リハビリテーション科学理学療法学次年度使用額の発生は、年度当初に予定していた実験システムの変更に伴う備品費およびパイロット実験の遅れによるデータ取得に関する経費によるものである。次年度使用額の発生は、国際学会の開催地が日本国内であったため旅費の差額が生じたこと、実験補助のアルバイト雇用の経費によるものである。実験システム変更に伴いパイロット実験が遅れたことにより生じたものであり、次年度以降に行われる実験データ取得に必要な経費として平成27年度請求額と合わせて使用する予定である。平成29年度について、実験施設の外部から来訪する対象者である介護職のための実験補助対応のアルバイト雇用に経費が必要である。また国際学会開催地が国外であるためその旅費、論文の英文校正および投稿料に経費を使用する予定である。
易感染性(虚弱)体質の迅速診断システムの開発

1.P100血中濃度迅速測定系の開発リコンビナントP100特異的抗体の作製-P100蛋白の重鎖乃至軽鎖とグルタチオン-S-トランスフェラーゼとの融合リコンビナント蛋白を大腸菌内で大量調製後,それぞれを精製した.このリコンビナント重鎖乃至軽鎖をウサギに免疫して抗リコンビナントP100抗体を作成し,その特異性と抗体活性を確認した.現在は前年度に作製した抗P100ペプチド抗体と今回新たに作製した抗リコンビナント抗体の両者を用いてサンドイッチ法による血中P100蛋白測定系の条件設定を検討しているところである.2.P100遺伝子迅速診断系の開発P100遺伝子の多型検索及び解析-正常ヒト末梢血リンパ球より調整したゲノムDNAを鋳型にして,P100を構成している16エクソンを個々にPCR増幅し,エクソンの塩基配列を直接決定した.この塩基配列をP100cDNAと比較したところ,5ヶ所のアミノ酸置換を伴う遺伝子多型が見つかった.その内の1つ,プロテアーゼ活性中心アミノ酸であるHisエクソンの近傍に存在する変異について特異的なプライマーを設計し,成人の末梢血リンパ球より得たヒトゲノムDNAを300例スクリーニングを行ってみた.解析の結果,上記領域内での遺伝子変異は現在のところ見つけられていない.しかしこれまでの検索対象は主に正常人と思われる集団に偏っていた.従って今後は,検索対象を正常人だけではなく易感染性虚弱児の末梢血リンパ球より調整したゲノムDNAに絞り込んだ解析,或いはまた残された他の4ヶ所の多型部位の存在を検索するが必要と考えられる.現在これらの変異検索のためのサンプルDNAの収集,調整を進行しているところである.また同時に,変異の存在しているエクソンについては,より容易かつ迅速に遺伝子変異の有無を検定可能にするために,PCR-SSCP法の条件設定を検討しているところである.1.P100血中濃度迅速測定系の開発リコンビナントP100特異的抗体の作製-P100蛋白の重鎖乃至軽鎖とグルタチオン-S-トランスフェラーゼとの融合リコンビナント蛋白を大腸菌内で大量調製後,それぞれを精製した.このリコンビナント重鎖乃至軽鎖をウサギに免疫して抗リコンビナントP100抗体を作成し,その特異性と抗体活性を確認した.現在は前年度に作製した抗P100ペプチド抗体と今回新たに作製した抗リコンビナント抗体の両者を用いてサンドイッチ法による血中P100蛋白測定系の条件設定を検討しているところである.2.P100遺伝子迅速診断系の開発P100遺伝子の多型検索及び解析-正常ヒト末梢血リンパ球より調整したゲノムDNAを鋳型にして,P100を構成している16エクソンを個々にPCR増幅し,エクソンの塩基配列を直接決定した.この塩基配列をP100cDNAと比較したところ,5ヶ所のアミノ酸置換を伴う遺伝子多型が見つかった.その内の1つ,プロテアーゼ活性中心アミノ酸であるHisエクソンの近傍に存在する変異について特異的なプライマーを設計し,成人の末梢血リンパ球より得たヒトゲノムDNAを300例スクリーニングを行ってみた.解析の結果,上記領域内での遺伝子変異は現在のところ見つけられていない.しかしこれまでの検索対象は主に正常人と思われる集団に偏っていた.従って今後は,検索対象を正常人だけではなく易感染性虚弱児の末梢血リンパ球より調整したゲノムDNAに絞り込んだ解析,或いはまた残された他の4ヶ所の多型部位の存在を検索するが必要と考えられる.現在これらの変異検索のためのサンプルDNAの収集,調整を進行しているところである.また同時に,変異の存在しているエクソンについては,より容易かつ迅速に遺伝子変異の有無を検定可能にするために,PCR-SSCP法の条件設定を検討しているところである.1. P100血中濃度迅速測定系の開発(1) P100特異ポリクローナル抗体の作製P100に特有のアミノ酸配列を持つオリゴペプチドを3種類合成し,それらを各5羽ずつ合わせて15羽の兎に免疫し抗血清を採取,そこから抗体(Ab)を抽出,精製した.精製したanti-peptide AbのP100への感受性乃至特異性を検定した.検体血清とAbを混合し免疫複合体(IC)を形成させた後,^<125>I標識合成ペプチド抗原とも反応させ,後者のIC形成抑制の度合いを視る事でP100血中濃度を算出するというradio-immunoassay (RIA)法を用いた阻害試験により反応曲線を作製した.現在幾つかの抗体が有用なものである事が確認され,更により良い条件設定及び迅速な測定系に持って行ける様検討を重ねている段階である.並行して様々な疾患の患者血清について測定を重ねて居り,試験的にではあるがデータの蓄積も始まっている.2. P100遺伝子変異迅速診断系の開発(1) P100遺伝子構造解析1993年に我々が同定したP100 cDNAをprobeに用いgenomic cloningを行った.得られたクローンの解析を行い,遺伝子地図作製及びintron/exon移行部の塩基配列決定等の遺伝子構造解析を進めて来ている.ヒトRaRF P100遺伝子は少なくとも全長が35kb以上で,コード領域のゲノム構造は16エクソン,15イントロンからなる事が解った.そしてドメイン構造解析の結果,EGF様ドメインは単一エクソン,internal repeat (IR) 1, 2,及びshort consensus repeat (SCR)

1,2の各ドメインは何れも2エクソンに跨って居り,またプロテアーゼ領域は6エクソンより成っていた.(2) P100遺伝子の多型検索及び解析今後は(1)の解析完了の後,上記で得られたゲノム情報からintron exon構造を基に適当なプライマーを設計し各exon乃至promotor領域についてPCR-SSCP法を用いて採集,分離した健常児及び易感染性虚弱児の末梢リンパ球より調製したゲノムDNAについて多型解析を施行すると共にDirect sequence法を用いて変異の同定を試みる.1.P100血中濃度迅速測定系の開発(1)リコンビナントP100蛋白の作製前年度までに開発した,血中P100蛋白濃度測定系の感度と特異性を更に鋭敏にするために,抗P100ペプチド抗体に代わり,抗リコンビナントP100抗体を用いた測定系を開発する事とした.この為に,まずP100蛋白の重鎖と軽鎖をコードしているDNAをPCR法で増幅し,グルタチオントランスフェラーゼとの融合蛋白発現プラスミド内に組み換えて,グルタチオントランスフェラーゼ-P100融合蛋白を作製した.(2)リコンビナントP100特異的抗体の作製(1)で作製した融合P100蛋白を大腸菌内で大量調製後、P100蛋白の重鎖乃至軽鎖をそれぞれ精製した.今後,精製した組み換え重鎖乃至軽鎖をウサギに免疫してポリクローン抗体を,マウスに免疫してモノクローン抗体をそれぞれ作成し,次年度には様々な疾患の患者血清について測定を開始する計画である.2.P100遺伝子迅速診断系の開発(1)P100遺伝子構造解析ヒトP100cDNAの塩基配列を参考にPCRプローブを設計し,ヒトゲノムDNAを鋳型にして直接P100のゲノム遺伝子をlong-PCR法により増幅し,解析した.その結果,ヒトP100遺伝子は16個のエクソン,15個のイントロンからなり,その全長は前年度のgenomic cloningで得た結果よりも長く,少なくとも70kb以上に渡って存在していることが新たに明らかとなった.(2)P100遺伝子の多型検索及び解析(1)のゲノム遺伝子解析によって,イントロン・エクソン結合部の塩基配列が明らかとなったので,各エクソンを個々にPCR増幅するためのイントロンプライマーを設計した.16個のエクソン各々はゲノムDNAを鋳型にしたPCRによって増幅・回収可能となった.現在、P100遺伝子多型を検索するために,健常児及び易感染性虚弱児の末梢血リンパ球より調整したゲノムDNAについて,PC-SSCP法の最適条件の設定を検討中である.1.P100血中濃度迅速測定系の開発リコンビナントP100特異的抗体の作製-P100蛋白の重鎖乃軽鎖とグルタチオン-S-トランスフェラーゼとの融合リコンビナント蛋白を大腸菌内で大量調整後、それぞれを精製した.このリコンビナント重鎖乃至軽鎖をウサギに免疫して抗リコンビナントP100抗体を作成し,その特異性と抗体活性を確認した.
青年期高機能広汎性発達障害者の自己形成をめぐる葛藤に関する発達 臨床的研究

高機能広汎性発達障害(以下、HFPDD)の自己形成をめぐる葛藤について、支援をしているHFPDDを対象に8年目の追跡調査を実施した。その結果、自己形成の葛藤に関わる2つの要因が示唆できた。第一に、学童期から学習面と対人スキルの両面へのバランスある支援の構築が、自己肯定感の低下からくる葛藤への予防に効果的である。第二に、HFPDDの受け身型と不器用さが強い場合にコミュニケーション上の葛藤も強化されやすいので、自分の苦手さへの理解と対処スキルの獲得が重要になる。今回の調査研究では、継続的に調査している青年期HFPDD(継続群)が7名(女性2名)、新たに青年期以降に支援を初めたHFPDD(新規群)が6名(女性2名)を対象に調査を実施した。その結果、継続群では、以前の平成18・20年度の調査結果と比較して、WAIS-IIIでは、言語性・動作性・全検査IQがすべて高くなる特徴が見られた。特に、言語性項目では、「単語」と「理解」が高く、それに続いて「算数」と「数唱」も高い傾向が見られた。動作性項目では、「行列類推」と「符号」が高くなる特徴が強い。一方新規群では、言語性項目では、「類似」と「単語」が高く、「算数」と「数唱」が低い特徴があり、動作性項目では、「完成」と「符号」が低く、「積木」と「行列」が少し高くなる傾向が見られる。以上の特徴から、継続群では、全体として状況判断や課題への迅速さと言語表現の伸びが安定感に関係しており、一方新規群では、初期緊張、抑うつ傾向、強迫性のリスクが潜在的に高い状態であることが示唆される。また、他の検査では特徴的な差異が見られないことから判断しても、青年期HFPDDの場合、柔軟性は有しても、基本的な状態像に大きな変化は見られない。しかしながら、学業もしくは就労等において志向性ある日常生活と周囲からの適切な支援体制の有無が、青年期HFPDDの安定感を維持・促進させる重要な要因の一つであることが考察される。したがって、この点を詳細に検討するために、23年度の調査では、児童期から継続的に調査を行っている青年期HFPDD本人及び家族と22年度の新規群を対象として、適切な自己肯定感・他者とのアサーティブなコミュニケーション・進路や就労及び社会参加への能動性に関する意識調査を実施する予定である。今年度は、高機能広汎性発達障害児(以下、HFPDD)23名(児童期群)の継続調査を実施した。そのうち、平成16年度から継続調査したHFPDD児16名(女性2名)、平成18年度から継続的に調査したHFPDD児7名(女性3名)であった。調査内容は、WISC-III(あるいはWAIS-III)知能検査、臨床描画法(○△□物語法か樹木画テスト)、絵画統覚法(CATかTAT)、及び自己意識に関する面接を個別に実施した。結果(主にWISC-IIIの分析を通して)として、主に8年間追跡調査したHFPDD児では、小学生から中学生では、WISC-IIIの「単語」と「理解」のバランスが安定すること、また「積木模様」と「組合せ」の高さから、「困った」時に一人で対応できる能力の形成とその基盤に「達成感」から生まれる「自己肯定感」の維持が安定することが示唆された。また、中学生から高校では、「算数」と「数唱」の同時処理系が安定すること、「行列推理」と「積木模様」と「符号」とのバランスが安定して、複雑な状況や課題への迅速さと切り替えが可能になり、環境の変化に対応して、新たな自己の形成が進みやすくなることが示唆された。さらに、児童期から継続的に支援している「児童期群」と、思春期以降に支援を始めた「思春期・青年期群」での同時期のWAIS-IIIを比較すると次の3点に差異があることが示唆される。第一に、「児童期群」が「思春期・青年期群」と比較して、言葉への過敏さは低下するが、自己表現の柔軟さは伸びる。第二に、「児童期群」に不器用さによる書字障害が減少するので、学習面での自信の低下が予防できる。第三に、「児童期群」の「数唱」、「配列」、「理解」に項目間での低下が見られる。この事実から、家族や学校の支援により、周囲と合わせるための葛藤が減少して、「自分らしく」学校生活を過ごしている可能性も推測された。以上の結果から、早期からの家族や学校の支援を通して、安定した自己形成が進む可能性が高いことが明確になった。1.目的:思春期・青年期から支援を開始したHFPDD者が抱える自己形成をめぐる葛藤の特徴を明確にすることを目的とする。2.方法:1対象者:平成18・20年度から継続的に支援しているHFPDD者9名(女性は1名)に調査を実施した。

そのうち、定期就労は4名、就労移行や研修中が3名、無職が2名となっている。精神障害者保健福祉手帳の取得が5名。2方法:WAIS-III知能検査、臨床描画法(○△□物語法、バウムテスト)、TAT、自己意識に関する半構造化面接を個別に実施した。3.結果及び考察:WAIS-IIIでは、平成18年度のWAIS-IIIと比較すると、言語性・動作性・全検査IQのそれぞれに大きな低下は見られない。また、言語性では「類似」、「理解」、動作性では「絵画配列」、「絵画完成」、「符号」が伸びている。臨床描画法では、特にバウムテストからは社会適応の良好さが見られるが、不器用さが強い場合には、樹冠部の処理のバランスが顕著で、対人関係への過敏さも示唆される。TATでは、大きな変化は見られない。自己形成をめぐる葛藤に関しては、就労状況が大きく影響しており、就労や就職活動がうまく行かない場合に、過去から現在の自己への否定的な面や環境に対する迫害的な感情が強く出てきている。以上の結果からは、次の2点が示唆される。第一に、継続的な支援により、社会的適応状態は安定してくるが、その一方で他者や社会からの評価への過敏さが強くなるリスクが高まる。したがって、就労してからの給与や評価などの視覚的な達成感を実感できる支援システムが必要になる。第二に、ワーキングメモリーに関わる能力が伸びない点から判断して、就労を含めて、脳機能の「中央実行系」の不全状態をサポートできる適切な社会的モデルの存在が、児童期や思春期以上に青年期以降で重要になる。継続調査のために、今年度予定していた30名の調査が難しかった面もあるが、調査以外の場面で、定期的な面接や学校支援を通して、今回調査した23名の家庭や学校での適応状態に関して十分に把握していることもあり、個別的にあるいは全体的な自己形成をめぐる葛藤や問題点について明確にすることが可能である。24年度が最終年度であるため、記入しない。昨年度から、青年期、特に大学入学前後から支援を開始したHFPDD者を調査対象として追加している。したがって、来年度にはこの継続調査の結果も明確になるので、この方向での分析も期待している。しかしながら、全体としてのデータ分析に関しては、個人間の差異が大きいために、今後の分析に関しては、大きな課題になっている。
長崎県北西部の地滑り地における伝統的土地活用の再評価:「安全な聖地」と「危険な聖地」論の検証

日本列島で頻発する地質災害を避けるために、日本各地の集落では伝統的に、最も安定した「安全な聖地」は集落共有の避難場所とし、逆に危険度の高い「危険な聖地」は危険性表す地名をつけて立ち入りを制限したという仮説を、標記地域で検証することが本研究の目的である。本年度は、長崎県佐世保市-西松浦郡-伊万里市-松浦市-平戸市-北松浦郡の94地点において、神社の配置状況をレンタカ-を利用して調査した。昨年度の調査では予察的に神社の性格を4種類に区別したが、今回の調査では4種類の神社の性格をさらに細分することができた。第1の海に関する神社は、航海安全と豊漁を司るもに2区分される。前者(la)は瀬戸や湾奥に航海の目印として設けられた古墳に起源を求めることができそうである。後者(lb)は漁場を見下ろす高台に設けられているのが特徴である。第2の鉱山にまつわる神社も2区分できる。1つは鉱山の開祖を祭るもの(2a)であり、もう1つは採掘の安全性を祈願するもの(2b)で坑道付近に設けられていることが多い。第3の洪水にまつわる神社は、微高地に設けられたもの(3a)と河岸段丘上に設けられたもの(3b)に区分できそうである。第4の地滑り地帯に分布する神社も2区分できる。1つは小高い地山の上に設けられていて大雨の時に避難場所となるもの(4a)で、もう1つは尾根の奥に設けられていて、その付近の森林保全の役割をはたしているもの(4b)である。このうち「安全な聖地」と明らかに結びついている神社は、第3と第4(特に4a)のものであるが、2aも集落の「安全な聖地」と結びついている可能性は高い。第4の神社周辺で「危険な聖地」を表す地名がいくつか確認できたが、「安全な聖地」と危険な聖地」との関連を解析するまでには至らなかった。一方、遷宮や合祀された神社がかなり多いことから、そうした神社の由来を遡ることで災害史を復元できる可能性は高い。本研究の目的は、日本では変動帯に特有な地質災害を避けるために、集落内でもっとも安定した地点を「安全な聖地」として構成員全員で共有し、逆に危険度の高い地域を「危険な聖地」として立ち入りを制限したという仮説を、長野県北松地滑り地帯の野外調査に基づいて実証的に検証することである。本年度は、長崎県有田市-佐世保市、生月島、平戸において、「安全な聖地」を表すと思われる神社の配置状況をレンタカ-を利用して現地調査した。その結果、神社の性格は少なくとも4種類に区別できることが判明した。1つは生月島に典型的に認められる海に関する神社である。すなわち、航海の安全と豊漁を祈願するためのもので、難所である瀬戸や漁場を見下ろす高台に設けられているのが特徴である。2番目は有田市の陶石鉱山跡に認められるもので、鉱山の恵みに感謝し採掘の安全を祈願するために設けられたものである。3番目は佐世保市波佐見川流域に特徴的に認められる洪水に関する神社である。なすわち、居住地および水田として利用されている氾濫原のなかで洪水時に安全な微高地に設けられている。4番目が国見岳西麓の地滑り地帯に分布する神社である。これらはいずれも小高い地山の上に設けられていて、地滑り発生の確率が高い大雨の時に避難所として機能するものと考えられる。このうち3番目と4番目のものが「安全な聖地」を表す神社であるが、今回の調査では「危険な聖地」を表す地名との関連は解析できなかった。来年度は「安全な聖地」を表す神社の配置と「危険な聖地」を表す地名との関連を解析する予定である。

このうち「安全な聖地」と明らかに結びついている神社は、第3と第4(特に4a)のものであるが、2aも集落の「安全な聖地」と結びついている可能性は高い。第4の神社周辺で「危険な聖地」を表す地名がいくつか確認できたが、「安全な聖地」と危険な聖地」との関連を解析するまでには至らなかった。一方、遷宮や合祀された神社がかなり多いことから、そうした神社の由来を遡ることで災害史を復元できる可能性は高い。
超臨界二酸化炭素を利用した無溶媒塗装の開発

本研究では超臨界二酸化炭素による低分子量ポリマーを用いた溶剤レス塗装技術の開発を目指し、塗装技術のカギとなる低分子量ポリマー+CO2系の粘度推算法の開発を行った。その結果、低分子量ポリマーの大気圧における粘度の温度依存性、低分子量ポリマー中のCO2の溶解度が入手できれば、自由体積理論により良好に高圧状態での粘度が推算可能であることが明らかになった。前年度粘度を測定したポリブタジエンを用いて噴霧実験を行った。圧力容器(70cm3)に約35cm3のポリブタジエンを充填し、二酸化炭素を添加し可塑化を行った。ノズルは最も簡便な内径0.25mm,長さ25mmのキャピラリーノズルとした。この場合、粘性抵抗が大きく十分な噴霧ができなかった。これは、粘性抵抗のため流速が小さく、液滴の分裂による微細化が進行しなかったと考えた。粒径の予測式でも流速を速くすることで粒径が小さくなることが示されており、流体の運動エネルギーを高めるのにノズルでの抵抗を減少させる必要がある。そこで内径0.06mm,厚さ0.2mmのオリフィスノズルを作製した。噴霧したところ、糸状の噴霧状態となった。これは、抵抗が小さくなったためにポリブタジエンの流速が上昇したが、流れに乱れがないため液滴とならずに糸状となったと考えられる。そこで乱れを生じるような流路に変更することで噴霧状態は改善できることが確認できたが、現状では粘性抵抗が大きくオリゴマー用に最適化する必要があることがわかった。また、紫外線硬化のための光重合開始剤(硬化剤)の選定を行った。ポリブタジエンとの相溶性を考慮し液状である2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノンを選定し、ポリブタジエンと混合後、紫外線を照射したが硬化しなかったが、オリゴマー末端にアクリロイルキ基を導入することにより硬化可能であることがわかった。今後はアクリロイル基等を含むオリゴマーを中心に検討する必要がある。新規塗装技術の開発において重要となる低分子量ポリマー+CO2系の粘度の把握を目的とした.そこで分子量の異なるPolybutadiene(PBD)を用い粘度の測定を行うことで,粘度およびCO2の可塑化効果に対する分子量の影響を検討した.また,塗料として利用されるポリウレタンの原料となるPoly(hexamethylene diisocyanate)(PHDI)を用い,PBDとの比較を行った.さらに,粘度推算において有用性が報告されているFree volume theory(FVT)による粘度推算の適用性について検討を行った.実験では,低分子量ポリマー+CO2系粘度,CO2溶解度,CO2溶解に伴う膨潤度を測定した.得られた結果を基に,高圧二酸化炭素存在下における低分子量ポリマーの粘性挙動について,温度・圧力,ポリマー種,分子量の影響を考察した.PBD,PHDIのいずれにおいても圧力増加に伴うCO2溶解量の増加に伴い粘度が低下することが確認できた.また,粘度低下の割合を表すシフトファクターの比較から,低温ほど粘度低下が大きいことが分かった.これは低温ほどCO2溶解度が大きく,ポリマーの密度が高いため自由体積が小さいことが影響したと考える.また,無極性のPBDに比べ極性を持つPHDIの方がCO2溶解度が大きく,CO2による可塑化効果も大きいことがわかった.さらに,分子量の大きいポリマーほどCO2の可塑化効果が大きかった.推算においては,PBD系は平均偏差(AAD)が1.37.7%と良好に推算できた.PHDI系についてはAAD=6.143.5%と大きいが,CO2による2桁にわたる大幅な粘度低下を表現することができた.以上より,FVTが複数のポリマー系に適用可能であることが示され,本推算モデルは高圧二酸化炭素存在下における低分子量ポリマーの粘性挙動を非常によく再現できた.本研究では超臨界二酸化炭素による低分子量ポリマーを用いた溶剤レス塗装技術の開発を目指し、塗装技術のカギとなる低分子量ポリマー+CO2系の粘度推算法の開発を行った。市販のプロセス粘度計に圧力容器を取り付けることにより高圧での粘度測定を可能とした。粘度計の校正には3種類の粘度標準液を用いて大気圧下で5600 mPa sの範囲で校正した。本装置を用いてポリブタジエン(PBD)の二酸化炭素溶解による粘度低下を温度313 K353 K、圧力15 MPaの範囲において測定した。また、シンセティック法の装置によりPBD中の二酸化炭素溶解度を313 K353 K、圧力15 MPaの範囲で測定した。PBDの粘度は二酸化炭素圧力の増加に伴い指数関数的に減少し、低圧域(<5 MPa)で特に大きく減少した。一方高圧域では粘度の減少は徐々に緩やかになった。また、粘度減少の圧力効果は低温ほど大きく、高温ほど小さくなった。これらの傾向はPBD中の二酸化炭素溶解度の傾向と類似しており、二酸化炭素の溶解度が粘度に大きく影響与えていることがわかった。すなわち二酸化炭素によるPBDの希釈により大きく粘度が低下したと考えている。この粘度の圧力依存性を表現するために、自由体積理論に基づく粘度推算モデルを適用した。

推算に必要な溶解度、比容積はSanchez-Lacombe(S-L)状態式により求めた。推算にあたり大気圧でのPBD粘度の温度依存性から必要なパラメータ決定した。自由体積理論により二酸化炭素存在下での粘度低下を平均偏差15%で推算可能であり、実用的に十分な精度であった。オリゴマーに紫外線硬化性を高めるためにアクリロイル基などが入る必要があることがわかった。このため、市販のオリゴマーでは選択の範囲が非常に限定されていた。従来、ブタジエン系オリゴマーを中心に考えていたが、今後はポリエステル系などを視野に入れて樹脂選定していく必要がある。当初の計画では噴霧試験を優先していたが、PBD粘度の圧力依存性の挙動の解明に注力したため、PBD中の二酸化炭素溶解度測定を優先した。この結果、粘度に対する自由体積理論が適用可能となりその推算性が有効であることも確認することができた。このため噴霧試験を行うにあたり予め粘度予測が可能となるので、実験条件の選定などがやり易くなる。申請書の通り1噴霧試験、2粘度測定、3オリゴマー調整、4粘度推算・二酸化炭素溶解性評価、5硬化試験を組み合わせより良いオリゴマー種の探索を図る。申請書のとおり(1)噴霧試験、(2)粘度測定、(3)オリゴマー調整、(4)粘度推算・二酸化炭素溶解性評価、(5)効果試験を組み合わせ、より良いオリゴマー種の探索を図っていく。なお、実施状況報告書において次年度使用額が生じたが、これは3月開催の学会の参加において旅費の申請が遅くなったため、支払いが4月になったことによる。支払いが年度を越したが、実質は予定通りに使用していた。前年度と同様に使用する試薬品類の購入や、ノズル部品等の消耗品類の購入に使用する。使用する試薬品類の購入や、ノズルや配管部品等の消耗品類の購入に使用する。