hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
熱帯産稀少樹木の物理的・音響学的キャラクタリゼーションによる楽器用材としての適性

研究期間内(H18.10H20.9)において、多様性に富みながらも情報の少ない熱帯産の樹木に着目し、音響学的な観点から特性化を行って、その音響材料としての合目的性を、各種の木製楽器(弦楽器、管楽器、打楽器など)について明らかにし、さらに振動特性を含有成分と関連づけることで、音響特性に対する化学成分の寄与についての情報を得るとともにデータベース化することを目的として研究を進めてきた。とくに平成20年度はその最終年度にあたり、昨年度に引続き、インターネットならびに文献検索により、アフリカ産及び南米産など特に熱帯産地域産の樹種を対象として、既存の楽器や音響製品の材料として用いられている樹種、あるいはその可能性(適性)が示唆されるものの中から、約600種の樹る種を取り上げ、各種の物性値と、振動特性のなかで重要な損失正接及び比ヤング率(ヤング率を比重で除した値)に関するデータの集積と解析を進め、各種物性間、あるいは抽出成分の種類や量との相関性を明らかにする作業を行なった。その結果は新規の楽器用材、音響関連材料あるいは枯渇が懸念される資源の代替材を見出す上での有益なデータベースとなった。得られた成果は3報の論文にまとめられ、すでに国際学術雑誌への投稿を済ませており、現在審査中である。きわめて多岐にわたる木材利用のなかで、楽器用材や音響材料としての用途は限定的で特殊であるが、興味深い研究対象である。それにもかかわらず、その特性や合目的性に関する研究は未だ十分とは言えない。本研究では多様性に富む熱帯産の樹木に着目し、音響学的な観点から特性化を行い、その音響材料としての合目的性を、各種の木製楽器(弦楽器、管楽器、打楽器など)について明らかにし、さらに振動特性を含有成分と関連づけることで、音響特性に対する化学成分の寄与についての情報を得ることを目的としている。成果として、枯渇が懸念されている用材の代替化、代替材の適用による音響材料の性能向上、さらに樹木の含有成分の音響材料への応用などが期待できる。当該年度においては、おもにインターネットと文献の検索により、アフリカ産及び南米産の熱帯産樹種を中心として、すでに楽器や音響製品の材料として用いられているもの、あるいはその可能性が示唆されるものの中から、可能な限り多樹種を取り上げ、各種の物性値と、振動特性のなかで重要な損失正接及び比ヤング率(ヤング率を比重で除した値)に関するデータの集積と解析を進め、各種物性間の相関性を明らかにする作業を継続している。一方、すでに有望視されている樹種については、試料を直接測定することを試みている。すなわち、振動特性を測定する一方、振動特性と抽出成分の関係を明らかにするため、とくに抽出成分の分析に焦点を当てた研究を行ってきた。そのなかで、アフリカ産のクワ科の樹木である、ムィラピランガ(Brosimum spp.)材から損失正接を大きく低下させる成分を見出し、その主要成分がXanthyletin及びMethoxsalenであることを化学構造解析から突き止めた。この成果は現在論文に執筆中である。広範にわたる木材の用途のなかで、楽器用材や音響材料としての用途は限定的で特殊であるが、興味深い研究対象である。しかしながら、その特性や合目的性に関する研究は未だ十分とは言えない。本研究では多様性に富む熱帯産の樹木に着目し、音響学的な観点から特性化を行い、その音響材料としての合目的性を、各種の木製楽器(弦楽器、管楽器、打楽器など)について明らかにし、さらに振動特性を含有成分と関連づけることで、音響特性に対する化学成分の寄与についての情報を得るとともにデータベース化することを目的としている。当該期間においても昨年度に引続き、インターネットと文献の検索により、アフリカ産及び南米産の熱帯産樹種を中心として、既存の楽器や音響製品の材料として用いられているもの、あるいはその可能性が示唆されるものの中から、可能な限り多樹種を取り上げ、各種の物性値と、振動特性のなかで重要な損失正接及び比ヤング率(ヤング率を比重で除した値)に関するデータの集積と解析を進め、各種物性間の相関性を明らかにする作業を行なっている。一方、有望な樹種(パドウク、スネークウッドなど)については、粘弾性などの測定を試みている。また、物性と抽出成分の関係を明らかにするため、抽出成分の定量分析を行っている。データベースはほぼ完成しており、成果は2007年9月のISMA(International Symposium on Musical Acoustics)で発表した。また、現在投稿論文を執筆中である。

その結果は新規の楽器用材、音響関連材料あるいは枯渇が懸念される資源の代替材を見出す上での有益なデータベースとなった。得られた成果は3報の論文にまとめられ、すでに国際学術雑誌への投稿を済ませており、現在審査中である。
時計遺伝子Bmal1を標的とした関節リウマチ時間生物学療法の開拓

1.関節リウマチ滑膜細胞(RA-FLS)に対して、RORα阻害剤SR1001、REV-ERBα促進剤GSK4112、CBP/p300阻害剤C646で前処理の後、TNFαで刺激した。同様に、RNA干渉を用いて滑膜細胞のCBPとp300遺伝子の発現を抑制し、TNFαで刺激した。その後、各群の細胞内CCL2 mRNA発現量(qPCR法)と培養上清CCL2(ELISA法)を定量した。その結果、TNFα誘導性CCL2発現は、SR1001/ GSK4112両剤の同時処理によって抑制された。同様に、C646処理群やCBP/p300発現を抑制した群においてもTNFα刺激によるCCL2発現増加は抑制された。これによって、RA滑膜細胞におけるTNFα誘導性CCL2発現増加は、転写因子RORα/REV-ERBαとヒストンアセチル化酵素CBP/p300を介していることが示唆された。2.RA-FLSにBmal1 siRNAを導入後、50 %ウマ血清DMEMを用いて時計遺伝子発現を同期した。さらに無血清DMEM培養下に32時間まで経時的にRNA抽出を行い、定量PCR法を用いて細胞周期調節因子CyclinE1の発現量を測定した。また時計遺伝子発現の同期後、RA-FLSを10 %FCS/ DMEMで培養し、WST-8法を用いて32時間まで経時的に細胞増殖活性を測定した。その結果、Bmal1抑制下では、CyclinE1の発現量は8時間以降有意に低下した。また、細胞増殖活性は24時間以降に減少傾向を示した。CyclinE1の転写領域にはBmal1が制御するE-box類似配列が存在することから、Bmal1抑制下でCyclinE1発現量が減少し、細胞増殖活性が低下傾向を示したことは、時計遺伝子と細胞周期調節因子を介した、新たなRA-FLS増殖制御の可能性を示唆するものである。当初の計画通りRORα阻害剤SR1001、REV-ERBα促進剤GSK4112、CBP/p300阻害剤C646を用いた検証と、RNA干渉による対比実験を行い、TNFα誘導性CCL2発現の機序探索に一定の目途を立てることができた。また、RA-FLSの増殖に直接的に関与すると我々が考えるBmal1遺伝子についても、その制御機構に、細胞周期調節因子の視点からアプローチを開始することができた。ともにRORE配列を起点とした転写機構に則った機序が共通しており、当初立案した実験計画が妥当であった点も同時に確認できており、今後の実験遂行についても期待が持てるものとなった。2.RA-FLSが病的パンヌスを形成する要件となるRA-FLS遊走能の亢進状態を検証するため、上記アンタゴニスト・アゴニストを用いて、培養滑膜細胞のトランスウェルアッセイ(Cell MigrationAssay Oris Pro:Platypus Technology社)を行う。同時に、滑膜細胞アクチン繊維束の集光顕微鏡下で観察し、Rhoファミリー蛋白群の発現変化をウェスタンブロット法で検討する。3.ReverbαsiRNAをRA-FLSに導入し、ROREを介した転写抑制が失効した状態でBmal1また前述の炎症性メディエーター発現が亢進するかをリアルタイムPCR法とELISA法により検討する。この対照実験としてRorα遺伝子発現ベクターをRA-FLSに導入し、RORE転写亢進状態でのBmal1また炎症性メディエーター発現への影響を13と同様の手法により検討する。CyclinE1の転写領域にはBmal1が制御するE-box類似配列が存在することから、Bmal1抑制下でCyclinE

1発現量が減少し、細胞増殖活性が低下傾向を示したことは、時計遺伝子と細胞周期調節因子を介した、新たなRA-FLS増殖制御の可能性を示唆するものである。当初の計画通りRORα阻害剤SR1001、REV-ERBα促進剤GSK4112、CBP/p300阻害剤C646を用いた検証と、RNA干渉による対比実験を行い、TNFα誘導性CCL2発現の機序探索に一定の目途を立てることができた。また、RA-FLSの増殖に直接的に関与すると我々が考えるBmal1遺伝子についても、その制御機構に、細胞周期調節因子の視点からアプローチを開始することができた。ともにRORE配列を起点とした転写機構に則った機序が共通しており、当初立案した実験計画が妥当であった点も同時に確認できており、今後の実験遂行についても期待が持てるものとなった。2.RA-FLSが病的パンヌスを形成する要件となるRA-FLS遊走能の亢進状態を検証するため、上記アンタゴニスト・アゴニストを用いて、培養滑膜細胞のトランスウェルアッセイ(Cell MigrationAssay Oris Pro:Platypus Technology社)を行う。同時に、滑膜細胞アクチン繊維束の集光顕微鏡下で観察し、Rhoファミリー蛋白群の発現変化をウェスタンブロット法で検討する。3.ReverbαsiRNAをRA-FLSに導入し、ROREを介した転写抑制が失効した状態でBmal1また前述の炎症性メディエーター発現が亢進するかをリアルタイムPCR法とELISA法により検討する。この対照実験としてRorα遺伝子発現ベクターをRA-FLSに導入し、RORE転写亢進状態でのBmal1また炎症性メディエーター発現への影響を13と同様の手法により検討する。
ゲノムと微量成分に注目した霊長類採食活動の再考

アジアにおけるカニクイザルその他のマカク類とジャワルトンその他のコロブス類、アフリカにおけるチンパンジー亜種、南米におけるクモザル、ホエザル、オマキザル、マーモセット等の新世界ザル等、各地の霊長類の生態調査と採食品目の採集、遺伝子分析を実施した。味覚受容体や色覚受容体の機能を中心に検討した結果、種ごとに遺伝子型や機能が異なることを見いだした。一部の種には受容体遺伝子の種内変異も存在することが確認され、行動観察や行動実験の結果を説明できる可能性を示した。初年度は各地の霊長類の生態調査と採食品目の採集を中心に行った。また、一部個体の遺伝子型を解析し、生態調査や今後の研究対象品目選定にフィードバックした。(1)インドネシア・パンガンダラン地区のカニクイザル・シルバールトンについては分担者の辻を中心に採食品目の決定と採集、フンサンプルの採集を実行した。分担者の三上は分光光度計を購入し、今井と三上は2度の研究打ち合わせを兼ねた渡航により、現地において餌となる植物について分光分析をボゴール農科大学の教員・学生の協力のもと実行した。(2)中国・広西チワン族自治区のラングールについては、フン中の植物断片からDNA分析によりこれらの品目の質・量の確認をすると共に、その配列比較対象としての植物サンプルを採取した。大量採集のための調査許可を自治区政府に提出し、許可を待っている状態である。また、フンサンプルから個体由来のDNAを調製し、いくつかの苦味受容体をクローニングした。(3)タンザニア・マハレ山塊国立公園のチンパンジーについては、フンサンプルからDNAを単離した苦味受容体の配列について検討し、論文発表した国内動物園由来の遺伝子型が野生個体でも保存されていることを確かめた。(4)コスタリカ・グアナカステ自然保護区サンタロサ地区の新世界ザルについては、分子進化解析の結果特異な挙動を示した複数の苦味受容体について、機能解析を行った。平成24年度は、生態調査と採食品目の採集を中心に行い、一部個体の遺伝子型を解析した。その結果に基づき、平成25年度は、個体識別によるそれぞれの個体の感覚受容体遺伝子系判定と採食品目の分析を中心に行った。各調査地から集めたフン試料からDNAを抽出し、サル個体についてのDNA分析を行った。シリカゲルを用いた乾燥保存よりも保存溶液を用いた液浸保存の方が目的のDNAを効率よく保存・抽出・精製することができた。精製したDNA溶液からPCRにより、色覚受容体、味覚受容体、嗅覚受容体の遺伝子を増幅し、シークエンスにより各個体のDNA配列を決定した。色覚受容体については波長制御に関わるエキソン3,5を中心に解析した。また、苦味受容体については1kbp程度の単一エキソンから構成される遺伝子であるため、全体をクローニングすることを試み、断片化により困難である場合は数カ所に分けて増幅した。得られた配列は発現ベクターにクローニングし、順次機能解析を色覚受容体については分光学的方法で、味覚受容体はカルシウムイメージング法により行った。特に、インドネシア、パンガンダラン国立公園では個体識別したジャワルトンのシークエンスキャプチャ解析により遺伝子を網羅的に解析することに成功した。また、採食している葉と採食していない葉について、栄養学的・分光学的な特性を検討した。世界各地の霊長類について、生態調査と採食品目の採取・分析を実施した。代表者の今井は、ブラジルのマーモセットとインドネシアのコロブス類を中心に、味覚受容体の機能解析と採食品目の調査を行った。同じ味覚受容体でも種ごとに反応感受性が異なる例が、様々な味覚受容体で発見された。分担者の河村はコスタリカ国サンタロサ国立公園に生息するオマキザル、クモザル、ホエザルの各野生群及びメキシコ国ユカタン半島部プタラグーナに生息するクモザル野生群に対し、L/Mオプシン遺伝子の遺伝子型判定を進めた。ホエザル群にL/M融合遺伝子、メキシコのクモザル群に新規のL/Mアレルを発見した。分担者の辻は、2014年8月、12月、2015年3月の計三回インドネシアを訪問し、遺伝子資料のサンプリングを含めた野外調査を行った。西部ジャワ州パガンダラン自然保護区ではジャワルトンおよびカニクイザルの観察および植物サンプルの最終を実施した。中部ジャワ州ペカロンガンでは、今後の遺伝子資料採集のための予備調査を行い、ジャワルトン、スンダリーフモンキー、ジャワテナガザルなどのサンプルが採集可能であることを確認した。分担者の三上は2012年度、2013年度に収集した分光分析のデータを解析し、カニクイザルが菜食する植物の葉の色を検討した。彼らが良く食べる若葉は、色度のみでなく、輝度やサイズなども異なり、色以外の情報を用いて比較的識別が容易であり、色覚異常の固体にとって特に識別困難であるとは言えないとの結論に達した。この結果は2014年8月にインドネシアで開催されたアジア霊長類会議において発表した。以上、これまでのまとめという意味でも十分な成果をあげることができた。

26年度が最終年度であるため、記入しない。自然人類学26年度が最終年度であるため、記入しない。各地の霊長類のサンプルを順調に収集することに成功している。特に、辻によって個体識別されたシルバールトンから苦味受容体の変異個体を発見できたことは、今後の発展につながると期待できる。インドネシア、パンガンダラン国立公園では個体識別したジャワルトンのシークエンスキャプチャ解析により遺伝子を網羅的に解析することに成功した。ジャワルトンを含むコロブス類の個体識別は非常に困難であるが、分担者の辻により個体ごとの遺伝子解析が可能になった。24年度に採取した試料の分析を進めると共に、比較のため他の地域の種・個体群についても範囲を広げる。具体的には、インドネシアのカニクイザル-シルバールトンに加えて、中国のアカゲザルの現地調査を行い、マカクとコロブス類の同所的/近接ペアを拡張する。インドネシアの霊長類を中心に、シークエンスキャプチャ法のさらなる拡大を試みる。また、マーモセット類の盲腸で味覚受容体が発現していることを発見したため、野生マーモセットの採食品目確認や腸内細菌等の調査も試みる。当初予定になかった中国のアカゲザルの調査が可能なことが、10月頃に判明したため、そのための経費を温存した。25年度はこの調査のために予定通り使用したい。採食品目の分析に時間がかかり、25年度中にすべて終了しなかったために消耗品等の支払いを26年度に繰り越すことにしたため。26年度の採食品目分析に活用する。また、野生マーモセットの採食品目の確認とフン試料の採取のために、計画調書に書いた地域以外に調査地域にブラジルを含めることも検討する。
地球軌道付近に存在する惑星間ダストの特徴と起源の解明

国際宇宙ステーションにおいて2000年から2005年に行われたSM/MPAC and SEED実験では,各種材料の曝露実験とともに,2種類の捕獲媒体を使った微小粒子の捕獲実験も行われた。シリカエアロジェルからはスペースデブリだけではくマイクロメテオロイドも回収され研究が行われた。本研究では,他に搭載実績の無い不透明なスポンジ状の物質であるポリイミドフォームから試料を回収する方法を確立した。シリカエアロジェルと比べて,ポリイミドフォームでは捕獲粒子は多数の薄膜を貫く間に減速されるので,加熱の程度はずっと低いことが明らかになった。長さ4mmのトラックから捕獲試料を回収し分析した。X線顕微鏡の測定条件を求めるために使うダミー試料としては,石川島播磨エアロスペース社がイプシロンロケットの分離実験で使用したポリイミドフォームを使った。この形状を国際宇宙ステーションに搭載したポリイミドフォームと同じ形状に加工するのは,当初は石川島播磨の宇宙部門の方に紹介していただいた業者に依頼予定であったが,未使用のポリイミドフォームしか加工できないという回答で,その後も,加工してくれそうな業者が見つからず,想定外のところで作業が止まった。しかし,平成26年11月に九州大学工学研究院航空宇宙部門の花田教授(スペースデブリの研究をされている)から,同部門の宇田教授を紹介していただいた。そして,宇田教授と相談した結果,宇田研究室でポリイミドの加工を行っていただくことができた。現在は,Carl Zeiss X-ray Microscopy, Inc.にて,この加工したポリイミドフォームに捕獲されている微小な金属片を可視化すべく,高分解能X線トモグラフィの最適条件を探していただいているところである。前年度に行ったポリイミドフォームの高分解能X線トモグラフィ実験によってポリイミドフォームに捕獲された粒子の発見とポリイミドフォームに形成された穴の形状を把握する測定条件が明らかになった。この結果にもとづいて,実際に国際宇宙ステーションに搭載されていたポリイミドフォームを使って,ポリイミドフォーム中のトラック(粒子の衝突によって形成される穴)の大きさ・形状把握,捕獲粒子の探索を,カールツァイスマイクロスコピー株式会社にて行った。使用したポリイミドフォームは2005年に国際宇宙ステーションから持ち帰られたもののなかで,最も大きな穴が開いていたものである。ポリイミドフォームに形成されていたトラックの形状はキャロット状であった。トラックは表面と約45°の角度をなして突入した粒子によって形成された。トラック長は約7mmであった。また,トラックの伸びている方向も決めることができた。過去の研究ではポリイミドフォームに高速衝突した粒子によってどのような形状のトラックが形成されるかは全く分かっていなかった。今回の研究によって,シリカエアロジェルのようにナノメートルオーダーで均質な物質とよく似た形状のトラックが形成されることが分かった。しかし,粒子の停止する先端付近ではトラックの形状はきれいなキャロット状からは崩れる。捕獲粒子サイズは10ミクロンよりも小さく,捕獲過程で細かく粉砕されていることが分かった。このため,最大捕獲粒子の近傍でポリイミドフォームを極薄のナイフで切り出す計画であったのを変更し,トラックの延長線上に沿って極薄ナイフで2つに切り離すところまで行った。この切り出し作業はJAXAつくば宇宙センターのクリーンルームで,JAXAの木本博士と研究補助員の和気氏と共に行った。切り出したポリイミドフォームを九州大学に持ち帰り,光学顕微鏡観察を開始した。当初計画では,2年目に捕獲粒子を取り出し,可能であれば分析するところまでおこなうことになっていた。しかし,実際に宇宙ステーションに搭載されていたポリイミドフォームに形成された最大の穴を使って研究したところ,長さが7mmにもなる巨大なトラックであったにもかかわらず,捕獲粒子は10ミクロン以下と非常に小さかった。シリカエアロジェルの場合,14mmのトラックには平均径30ミクロンを超えるマイクロメテオロイドが捕獲されていたことから考えて,直径20ミクロン以上のマイクロメテオロイドが捕獲されていると想像していた。しかし,10ミクロン以下のものしかX線では見いだせなかったため,すぐに捕獲粒子を取り出すのではなく,次年度に捕獲粒子をどのように取り出すか詳細な観察・分析を行って,最終年度に粒子を取り出して分析することに変更した。このように,捕獲粒子を取り出すところまで到達することはできなかったので,やや遅れている状況である。前年度末にカールツァイスマイクロスコピー株式会社市ヶ谷ラボにて,国際宇宙ステーションに搭載されていたポリイミドフォームのうちで最も大きな衝突孔を持つものについて,X線顕微鏡を使った3Dイメージングを行い,トラックの可視化を行った。3DデータにもとづいてポリイミドフォームをJAXAつくば宇宙センターのクリーンルームにおいて切断し,トラックを伸長方向に縦に2分割を行った。切断したポリイミドフォームは九州大学に持ち帰り,クリーンブース内で観察・加工を行った。捕獲トラックはシリカエアロジェルの場合と似たキャロット状形状をしていた。このトラック内壁を実体顕微鏡で観察したが,捕獲粒子を確認することができなかった。3Dイメージングの再構成像を1枚ずつチェックしたが,大きさ8ミクロンよりも大きな捕獲粒子はトラック先端付近には存在しなかった。そこで,更に小さな捕獲粒子の探索を行うため,2分割したトラックをクリーンブース内で深さ方向に3つに分割し,計6個のトラックを含むポリイミドフォーム小片にした。6つのポリイミドフォーム片を,研究代表者が所持しているFIB-SEMの低真空モードを使って,無蒸着で観察とEDS分析を行った。

この結果,大きさ1から数ミクロン(最大8×4ミクロン)のFeをほとんど含まないオリビン,高Ca輝石の破片が多数散在していることを見出した。その他,Na,K,Clが検出されることもあった。ところが,回収可能だった最大の捕獲粒子は非晶質SiO2であった。すなわち,この捕獲トラックを形成した物質は2次デブリであった。本研究によって,ポリイミドフォームからの試料回収方法は確立できたが,残念なことに,地球外物質は分析できなかった。このため,ポリイミドフォームやシリカエアロジェルを固定していたアルミ板に形成された微小クレーター残留物の観察と分析を行う計画を進めている。国際宇宙ステーションにおいて2000年から2005年に行われたSM/MPAC and SEED実験では,各種材料の曝露実験とともに,2種類の捕獲媒体を使った微小粒子の捕獲実験も行われた。シリカエアロジェルからはスペースデブリだけではくマイクロメテオロイドも回収され研究が行われた。本研究では,他に搭載実績の無い不透明なスポンジ状の物質であるポリイミドフォームから試料を回収する方法を確立した。シリカエアロジェルと比べて,ポリイミドフォームでは捕獲粒子は多数の薄膜を貫く間に減速されるので,加熱の程度はずっと低いことが明らかになった。長さ4mmのトラックから捕獲試料を回収し分析した。ポリイミドフォームを,2年目に取り扱う予定の国際宇宙ステーションに搭載していたものと同形状に加工する方ことがなかなかできなかったため。(1)2つに分割したトラック内壁の光学顕微鏡と低真空走査電子顕微鏡(LV-SEM)による詳細観察と捕獲微粒子の探索:実体光学顕微鏡で超深度画像を撮り,それら画像をあわせてトラック全体の光学顕微鏡造を作成し,再度,工業用顕微鏡を使って詳細に観察を行い,捕獲粒子を発見する。このデータにもとづいて,トラック内壁を試料を蒸着せずに観察できるLV-SEMで観察し,捕獲粒子の表面形状,大きさを把握。さらに,エネルギー分散型分光器(EDS)を使って,捕獲粒子の化学組成を測定し,捕獲粒子が天然物科人工物かを明らかにする。(2)顕微ラマン分光器を使った物質の同定:上記の2つの実験によって同定した捕獲微粒子のラマン分光分析を行い,さらに詳細な資料の同定を行う。(3)顕微マニピュレーションによる捕獲粒子の取り出しと著博切片作成:位置・大きさを把握した捕獲微粒子を,工業用顕微鏡に取り付けたマイクロマニピュレーターをつかって取り出す。試料は速やかにエポキシ樹脂包埋し,ウルトラミクロトームを使って捕獲粒子の超薄切片を作成する。(4)捕獲微粒子の透過電子顕微鏡(TEM)観察と分析:超薄切片を九州大学超顕微鏡解析研究センターのTEMを使って行う。その結果を微小地球外物質と比較する。
マイクロリアクター内の液-液平行流を活用する電解発生活性種の時間的・空間的制御

微小な流路内で化学反応を行うマイクロリアクターは、様々な分野で応用が期待されている反応デバイスであり、これを利用した研究は1990年代初頭から分析化学の分野で、また、最近は有機合成化学の分野でも大きな成果を挙げている。とくに大きな比界面積を有し迅速な溶液混合が可能といった特徴は、均一系反応よりもむしろ固-液不均一系界面での反応のほうが効率化できるなど利点が多く、典型的な固-液界面での反応である電気化学反応においても大変魅力的なものと言える。さらに、電気化学測定・分析の領域のみならず、電解合成の分野においては、マイクロリアクターの利点はこれだけではない。電極間距離がマイクロオーダーであり、「電解液の流れがリアクター内で厳密に制御されている」といった特徴を最大限に活用すれば、従来のバッチ式反応容器(フラスコやビーカー)では決して実現できなかった全く新しい電解合成反応や電解合成システムが構築できることも予想される。このような着想に基づき、今年度はマイクロリアクターを利用した1)電解反応をキーステップとするカスケード反応システムの開発と2)連続的レドックス反応システムの開発の2つの電解反応システムの開発を実施し、着想原理の妥当性を十分に示すことが出来た。さらにそれぞれの反応システムの汎用性やリミテーションについても検証し、電解合成プロセスにおけるマイクロリアクター利用技術の基盤的指針を獲得した。申請者はこのような観点に立脚し、マイクロリアクターを利用した電解合成、とりわけマイクロリアクターによって初めて実現可能となるような、全く新しい電解合成システムの開発を目的に研究を実施する。本年度は「基質選択的な陰極クロスカップリング反応システムの開発」を実施して、マイクロリアクター内の液-液平行流を利用した電解合成反応や電解システムの適用拡大に努めた。また、適用可能な反応基質を系統的に検討するとともに、各々の反応システムにおける電流密度、流速、基質濃度の最適化も図った。
免疫制御分子の機能性ドメインミミックの分子設計と免疫制御

私どもはこの結合部位の3次構造を認識するモノクロナール抗体と、ランダムペプチドを提示するファージライブラリーを用いて、リセプターとリガンドの結合ドメインミミックを直接デザインできるかという構想について、検討してきた(Nature biotech.,16:267-270,1998,J.Immunol.,161:6622-6628,1998,Mol.Immunol.36,1249-1254,1999,J.Biochem.in press)MCP-1では:sC27とsG25と呼ぶMCP-1のケモタキシス活性を阻害するペプチドモチーフの合成に成功した(J.Biochem.in press)。IL-5では:IL-5とIL-5Raとの結合を阻害するTB-13抗体を用い、2種類のペプチドモチーフを明らかにしたが、これらのファージクローンにはIL-5依存性のTF-1細胞の増殖への阻害活性が認められなかった(Proc.Jap.Soc.Immunol.,29:pp210,1999)。ヒト細胞系によるIL-5活性の評価システムを検討する必要がある。IL-6では:ファージライブラリー(PhDC7C:BioLabs)を用い、抗IL-6抗体(B-E8:Diaclone)が特異的に認識するモチーフを5種類明らかにした。これらのファージクローンはヒトIL-6に依存して増殖するヒト細胞株、KT-3の増殖を阻止するが、ヒトIL-6に反応性のマウス細胞MH60の増殖を阻害しないという興味深い阻害活性を明らかにした。
アクチンフィラメント集合体の多形態性の起源とその生理機能の研究

本科学研究費補助による研究の成果は、以下の四つに大別される。1.オスモエラスティックカップリングによるアクチンフィラメント束状構造形成の解析溶液中のアクチンフィラメントが高分子量のポリエチレングリコ-ルの添加により、束状構造を形成することを初めて見いだし、その機構を解析した。そして、添加高分子がフィラメント表面から選択的に排除されることにより生じた浸透圧の不均衡とフィラメントの弾性要素とがカップリングする結果、分散状態のフィラメントの自由エネルギ-が上昇し、そのため束状構造が形成されるということを明らかにした(オスモエラスティック・カップリング)。2.アクチンフィラメントの液晶形成の解析アクチンフィラメント溶液の偏光性を定量的に解析することにより、アクチンフィラメントが液晶を形成することを初めて、定量的に明らかにした。即ち、通常の方法で調製した、平均の長さが3.4μmのアクチンフィラメントでは、2.5mg/ml以上で液晶が形成されはじめ、7.0mg/ml以上では、全てのアクチンフィラメントが液晶状態となった。アクチンフィラメントを特異的に切断するゲルゾリンを用いて長さの異なるフィラメントを調製し、それを用いることにより、液晶を形成し始めるアクチンの濃度が長さに反比例することを定量的に示した。偏光性の角度依存性を定量的に調べることにより、液晶中のフィラメントの配向度を解析し、ほとんどのフィラメントがその軸を10度以内に配向していることを示した。3.アクチンフィラメント溶液のphase diagramの決定フィラメントの濃度及び分子間力をパラメ-タ-として、アクチンフィラメントのphasediagramを決めた。そのphase diagramはフィラメントを硬い棒状分子とみなして理論的に求めたものとよく一致した。ゲルゾリンはphase diagramに次の様な二相的な影響をあたえることが明らかになった。(1)actin subunitとゲルゾリンのモル比が1000:1の低濃度では、カルシウム存在下でバンドル化を促進する。(2)モル比が1000:1以上では、等方集合構造を安定化する。4.浸透圧応答における細胞骨格構造の役割アクチンフィラメントとそれに特異的に相互作用するタンパク質のABPにより、細胞皮質にみられる細胞骨格構造をつくることができる。オスモメ-タ-をモデル細胞として用いた実験systemにより、細胞の浸透圧応答における細胞骨格の役割を研究し、以下の結果を得た。(2)μMオ-ダ-のカルシウムイオンは、ゲルゾリンの活性化を通じて、osmotic stressに伴う水の流れをコントロ-ルすることが出来る。以上の結果は、非筋細胞が内外のイオン濃度の変動などに伴うosmotic stressにさらされた場合、細胞骨格が一種のクッションとして働き、内部の恒常性を維持するという細胞骨格の新しい機能を示唆する。
五島列島のキリスト教系集落群における文化的景観の体系的把握

本研究では、五島列島のキリスト教系集落群を対象に、景観形成と継承のされ方に着目し、信仰の普遍性と場の固有性といった観点から文化的景観の多様性を体系的に把握した。本研究では、文化的景観としての多様性を把握できる体系的概念の整理と、個別の視点に即した研究対象の検証を行った。事例検証では「内なるまなざし」と文化的景観、教会堂の解体、生業と居住空間の継承、といった項目について考察した。以上、文化的景観の体系論の検証と、五島列島のキリスト教系集落における景観形成と維持継承の検証により、持続システムではなく更新システムとして文化的景観を捉えることの重要性を確認した。本研究における方法上の特質は、信仰の普遍性と地域性という観点から、五島列島のキリスト教系集落の多様性の様相を検証しようとすることにある。既発表研究(木方・福島・高尾2010)において、キリスト教系集落の維持管理活動について、地域を超え普遍的な特質を確認した。同時に地域的な特色も析出されたわけだが、小教区の区分など基本的なことを含め、教会組織の地域、とくに地理的空間への教会活動の定着過程を明らかにした研究は少ないように思われる。こうした点を踏まえ平成22年度には、文化的景観に関する研究動向、および、背景としてのキリスト教の宣教の歴史および社会福祉活動の展開など教会活動の普遍性と地域への定着について既往の知見や研究の整理をすすめるとともに、五島列島において歴史資料の渉猟など予備調査を行い、次年度以降の調査研究の位置づけの明確化を行った。予備調査において、五島列島の某小教区において、19世紀末から現在までのカトリック信徒の居住と移動を記録した、膨大な資料の渉猟を行うことができた。当該資料はラテン語の筆記体で記録されており、その分析には相当時間を要するものと思われる、また個人情報の保護の問題など研究資料として活用するうえでの技術的課題が残されているが、これまで漠然と語られてきた地域への教会活動の定着状況を、客観的かつ具体的に明らかにするために有用なデータを獲得することができた。同時に、同様の精度で地域における教会活動の定着を分析できる地域(教区)があるか、そうでない場合の代替措置の検討など、次年度以降の課題も明らかとなった。今日、我が国においても文化的景観の特性把握に向けて、様々な学問分野からのアプローチが試みられている。また文化財としての制度化と保存行政の進展と平行して、すでに約30件にのぼる重要文化的景観が選定されるに至っている。しかし各種調査研究において、「文化」と「景観」の関係についての共通理解、調査研究が今後向かうべき一定の方向性が見出されるかというと現時点では必ずしもそうとはいえない状況にある。今後とも学術的に地域の景観を読み解き、評価するうえでは、これまで各方面から試みられてきた「文化」と「景観」に関する学史、方法論的展開を概観し、研究スタンスを確立する必要がある。こうした課題を念頭に、本年度は、実地調査の一方で、研究グループの学際的な構成を活かし、研究担当者それぞれの立場と関心から「文化」と「景観」の関係に関する処理論、景観研究の方法論的アプローチに関する研究会を計5回にわたり開催した。そのうち1回は、米国ヴァーモント大学名誉教授で文化的景観研究を専門とするC.リーブス教授を交えた研究交流会とし、多角的な視点を確保することとした。今年度の成果として、1930年代アメリカの文化地理学及びその背景としてのヨーロッパ近代地理学からICOMOS世界遺産条約に至る文化的景観概念生成史(担当・木方)、共同体・コミュニティと景観認識に関する諸理論(担当・高尾)、カトリック布教に付随する教会組織の地域への定着の問題(担当・福島)の三つのアプローチから研究課題の明確化を図った。本年度の主な実績は、景観構成要素の研究としての研究代表者(木方)らによるキリスト教系社会福祉事業に関する研究の継続し、その一部を日本建築学会九州支部にて研究報告した。また、研究分担者(福島)は、継続してキリスト教教会組織による景観維持管理活動に関する研究を進め、日本建築学会大会学術講演会・建築デザイン発表会にて発表を行った。もう一人の研究分担者(高尾)は地方集落の維持管理に関する内なる視点と外部的視点の差異と保全活動における役割分担についての研究を進めたことに加え、水に関する信仰とその景観要素としての発現に関する関連研究を進めた。本年度は、研究の基礎となる文化的景観の体系論について、研究代表者が中心となり、主に地理学分野における理論形成について諸外国の理論を中心に分析・把握した。その内容より、1)基礎的理論の変遷、2)文化的景観の理論体系の普及と課題、3)本研究における新たな体系仮説、といった項目について整理し、これまでの成果および残りの研究期間を通した具体的研究の整理の指針とすることとした。

また研究対象の具体的な景観構成要素の研究として、1)研究代表者は教会堂の構成方法とその地域的差異、2)キリスト教(カトリック)教会組織による社会福祉事業とその施設、以上についてフィールド調査による研究の推進と、日本建築学会における研究成果の発表を行った。また研究分担者の一人はキリスト教(カトリック)教会組織内の景観維持管理組織をとりあげ、信徒内の専門職業人の組織化の問題という課題について分析を進めた。もう一人の研究分担者は地方集落の景観および維持管理に対する内なる視点と外部的視点の差異と役割分担についてとりあげ、研究をすすめた。以上の成果を、計3回の研究会において発表討議し、最終的な研究報告書の目次案と、今後の調査内容について議論したうえで、来年度以降の研究計画および役割分担を検討した。なお年度当初、研究会に招聘予定であった外国人研究者は体調不良により招聘不可能となったため、招聘は実施しなかった。本年度は、本研究の最終的なまとめを視野に入れた研究会を開催、研究参加者が行った研究の成果にもとづき、1)文化的景観の体系論、2)文化的景観をみる多方向的まなざし、3)関係性の場としての営繕管理、4)尊厳ある営みとしての維持管理終末論、といった概念に基づく研究まとめの方向性を示した。文化的景観理論の成立期にさかのぼる文化の複合性の概念、あるいは景観をみる視点の相対性等に関する理論的整理を踏まえ、研究対象地域の事例研究を行った。それらを総合により、従来の持続システムとしての文化的景観という認識とともに、更新システムとしての文化的景観という概念が地域や事例によっては必要となることが再確認された。例えば1960年代以降、下五島地域のキリスト教集落では、8件の教会堂が閉鎖された。閉鎖の主な要因は信徒減少に伴う維持管理が不可能になったこと、建物の激しい劣化により、財政的に修復・維持が困難になったことが複合している場合が多く、後に文化財指定された教会堂でも、維持管理能力が無い以上閉鎖・解体すべきとの議論があったなどキリスト教集落の景観の核となる教会堂の継続性も信仰との関係上難しい問題を孕んでいる。なお今年度は、以上を含む本研究で得られた知見に基づき、文化的景観の理論に関する全国ワークショップ、および学会で関連研究の成果発表を行った。26年度が最終年度であるため、記入しない。都市計画26年度が最終年度であるため、記入しない。研究対象分野の学際的性格を反映して、理論的基盤の構築のための研究会に力を入れて研究を進めており、一定の成果の蓄積を得たが、一方で実地調査およびその成果はまだ散見的である。平成25年度は研究代表者が所属専攻の管理職に任じられたため、管理運営業務上の日程から分担者による現地調査や研究発表に参画することができなかった。本年度の研究によって大凡の最終報告の目途を立てることができた。最も困難であった基礎的研究(文化的景観の体系論)の整理が終了した。具体的な実地研究の深化という課題は残っているが、残りの研究期間でこれを充足する予定である。残りの研究期間の前半では、本研究グループの特質、およびこれまでの研究蓄積を活かし、五島列島を具体的な研究対象地域とした事例研究を、各研究者の主体性を重視して展開する。これにより、共同で事例研究を進めるよりも効率的かつ、先鋭的な成果の推進を図る。
金属中心キラリティー内包型錯体が構築する多点不斉反応場の理解と制御

従来の不斉反応開発研究では、有機合成化学者の経験に基づき、汎用配位子(privileged ligand)と反応条件の最適化に相当量の実験が必要とされてきた。本研究の目的は、申請者の研究グループが見出した『歪み』と『金属中心キラリティー』を内包する遷移金属錯体を多点精密反応場として捉え、実験的・理論的に、その触媒機能を拡張することである。これにより、連続不斉点や四置換炭素等、従来の触媒反応では未だ構築が困難なビルディングブロックを触媒的に供給することを目指している。これまでに我々の研究グループでは、金属錯体の基底状態の解析を起点として、金属中心キラリティー上において協調的なエノラート生成(内圏活性化機構)と水素結合活性化(外圏活性化機構)を鍵とする立体選択性モデルを提示した(Nature Commun. 2017, 8, 14875)。本作業仮説を検証するために、本年度はDFT計算により想定される複数の反応遷移状態を算出した。その結果、我々の提示した遷移状態が最も有利であることが示された。また、これらの知見を基盤として1,3-双極子を拡張し、これによりジアステレオ多様性反応を開発することに成功した。これらの酸・塩基触媒反応に加えて、オキシインドール二量体とアゾ化合物とのcross-coupling反応(Heterocycles special issue, 2017, 95, 1030)についても機構解析を行った。その結果、持続性ラジカルと反応性ラジカルとのcross選択性に関する知見を得ることができた。理論計算により、逆電子要請型[3+2]環化付加型反応の反応機構を示すことができた。また、これらの知見を基盤として基質の適用範囲を大きく拡張させることができ、ユニークなジアステレオスイッチング現象を見出すこともできた。更には、ラジカル-ラジカル反応ではこれまで不明であったcross選択性についても知見を得ることができた。昨年度見出した触媒的-、ジアステレオ多様性[3+2]環化反応のユニークな立体選択性の機構解析に焦点を当てる。特に、理論計算に基づき立体選択性の発現機構の解析を行う。これらの知見を基盤とした反応基質の革新的拡張、さらには生成物の誘導体化も行う。また、ラジカル反応については新規ラジカル受容体を探索し、特に、酸素雰囲気下、形式的に水のみを排出する脱水素型のcross-coupling反応開発を行う。
民主制下における情報伝達・利害調整・政治参加の効果の検証

本研究は、様々な差別や貧富の格差の著しいインドを分析対象として、1情報の伝達手段や内容が投票行動に与える影響、2贈収賄の起こりやすさ、3女性議員の議席割当制度の効果、4地方分権改革の効果、の4つの研究課題を遂行する。本研究は、情報伝達や意思疎通が真実に基づいた適切なものになるための条件は何か、地方分権化や議席割当制度などの広範な政治参加の促進を目的とした改革の帰結は何か、といった問題に一定の回答を与え、多元的な社会における民主制の利害調整機能と機能不全のメカニズムを解明し、よりよい統治のための改善策を提示することが目的である。
筋力増強・廃用性筋力低下における筋代謝マーカーの分子生物学的検討と臨床応用

リハビリテーション医療において、廃用性筋力低下、筋力増強は非常に重要であるが、分子生物学的視点から筋力増強をとらえ、解析した研究は近年まで殆んど見られなかった。そこで、筋力増強モデルを用い、筋関連の転写因子、成長因子・筋構成タンパクの遺伝子およびタンパク発現を解析するためリアルタイムRT-PCR法によりmRNA発現定量をおこなった。また、denervation modelを用いてmyostatinの定量をおこなった。我々は筋力増強の基盤を遺伝子転写促進による筋蛋白の合成という観点から捕らえなおし、筋力増強と関連した転写因子や初期遺伝子の発現につきノザンブロット法を用いて解析を行ってきており、分子生物学的検討の準備は整っている。さらに、筋力低下、筋力増強を評価できるマーカーを検討することにより筋力低下の評価、診断、治療の指標とできる可能性があり、より効果的な治療が可能となる。本年度はラットのトレッドミルによる筋力増強モデルを作成し、筋組織における筋肥大作用を持つ筋関連の転写因子、成長因子・筋構成タンパクの遺伝子およびタンパク発現を解析するため腓腹筋、ヒラメ筋、前脛骨筋、総趾伸筋などを摘出し、RNAの抽出を行った。定量遺伝子増幅装置を用いたリアルタイムRT-PCR法により筋成長因子、Myogenin、MyoD、などの筋特異的転写因子、ミオシンなど筋構成タンパクのmRNA発現の定量をおこなった。これまで我々は、分子生物学を基盤とした筋肥大および筋力増強の解析を行い、筋の他動的ストレッチが筋成長因子のmRNA発現を促進し、筋力維持に有効であることを報告して評価を得ている。リアルタイムRT-PCR法は微量のmRNAを増幅し定量できるためより詳細な遺伝子発現調節の解析を行うことができると考えられる。昨年度に引き続きラットのトレッドミルによる筋力増強モデルを作成し、筋組織における筋肥大作用を持つ筋関連の転写因子、成長因子・筋構成タンパクの遺伝子およびタンパク発現を解析するため腓腹筋、ヒラメ筋、前脛骨筋、総趾伸筋などを摘出し、RNAの抽出を行った。我々は筋力増強の基盤を遺伝子転写促進による筋蛋白の合成という観点から捉えなおし、筋力増強と関連した転写因子や初期遺伝子の発現につきノザンブロット法を用いて解析を行ってきており、分子生物学的検討の準備は整っている。
フランス学士院・道徳政治科学アカデミーの懸賞論文とその著者の研究

フランス学士院は革命期に共和政国家の研究と教育の最高機関として創設されて以来、200年の伝統をいまにつたえている。その伝統とは、アカデミー・フランセーズが代表してきた言語と文明の純化という課題に応えることなのだが、いまひとつの目標として、自由と秩序を維持するという難題がある。ルネサンス以来の人文学を、真に科学の名に値する人間社会科学に再編し、あわせて社会の漸進的な発展を保証しようとしたのである。そうした目標はしばしば保守的な自由主義と位置づけられ、革新をはばむものとして一部の識者からは蔑まれることもあった。たとえば1848年の2月革命において、「社会作業場」のルイ・ブランと、産業発展を目指すサン=シモン主義者のミシェル・シュヴァリエが鋭く対立したように。しかし、産業地帯や農村の社会調査やおりからの監獄論争への介入をつうじて、そもそも「社会」という概念を具体化した人たちこそ、この道徳政治科学アカデミーに結集した知識人たちであった。本研究は革命期の学士院・道徳政治科学部門と7月王政期の道徳政治科学アカデミーを一体の存在ととらえ、両者の哲学的・道徳的な一貫性を軸に、前半の100年の歴史を総括しようとした。冒頭では学士院とアカデミーを並列の存在のように書いたが、革命期にはアカデミーを廃止して学士院をたちあげたのだった。学士院の中核に位置づけられたのが道徳政治科学部門であり、1832年にそり流れをくむ人びとを参集して道徳政治科学アカデミーが成立した。平成14年度は研究の下準備として、道徳政治科学アカデミーの『論文集』の索引をつくり、革命期から100年間の会員の交替の模様を跡づけた。またフランスの学士院図書館その他で主要会員の論考や著書を閲覧し、同アカデミーの活動が人間科学と社会科学を総合する立場にあったことを確認した。平成15年度には再度フランスを訪れ、史料的な裏づけをえるとともに、研究交流を深めることができた。最近、フランス本国においても当該領域への関心が高まり、研究者の業績も相次いで発表されるようになった。くわえて、発足200周年を記念して学士院を構成する5アカデミーの会員名簿が編纂されるにいたった。こうした最新の研究動向をうけて、研究代表者である高木も成果を一書にまとめる予定である。まずは今回の科学研究費補助金の研究成果報告書として、「道徳政治科学アカデミー会員リスト』をとりまとめた。その内容は、ほぼ100年前に作成されたフランクヴィル公爵の名による『学士院会員名鑑』を精度において上回るものと自負している。フランス学士院を構成する5アカデミーのひとつである道徳政治科学アカデミーは、最高の名誉とされるアカデミー・フランセーズの予備門としての位置づけから、従来は軽視されがちであった。本研究の問題意識は、学士院そのものの役割を再吟味することとあわせ、社会科学の萌芽といえる道徳政治科学の名を戴く機関が発足した革命期から19世紀にかけての時期に、それが独自の政策的課題を追求していたことを実証するところにある。

同会員の活動は、個人として、またグループとして社会政策を先取りする面があり、人脈は広く政財官界全体におよんでいる。革命期と19世紀半ばまでの動向については、過去に発表した著書・論文で触れているので、平成14年度は次の2点に焦点を絞った。(1))19世紀から20世紀にかけての世紀転換期における同アカデミー会員、および彼らと親しい政財界の要人たちの活動に注目し、第3共和政期における国民の身体管理と植民地政策との関連において問題を捉えようとした。(2)それは、現在のアメリカ合衆国による世界経済支配(グローバリズム)に対抗しうる普遍的な価値観(ユニヴァーサリズム)の基盤として、フランス独自の政治文化・身体文化を見直すという意味でも重要である。こうした研究目的に基づいて執筆したのが、「歴史としての<からだ>の復権」(『イフィゲネイアー3号所収)と「フレンチ・コロニアル・デザインリヨテ元帥の保護国モロッコ」(「名古屋工業大学紀要」54号)である。この2論文の趣旨は、平成14年4月に刊行された『<からだ>の文明誌フランス身体史講義」(叢文社)の叙述にも反映されている。資料収集のために赴いたフランスでは、パリの学士院図書館(ビブリオテーク・マザリーヌ)で道徳政治科学アカデミーの議事録(コント・ランデュ)を実見し、同時に二百年余にわたる同会員の業績と交代の記録を調査した。さらに北仏リールや中仏リヨンの文書館・史料館を訪れ、各地出身の政治家・知識人の活動の跡をたどった。また国内では、東京大学、一橋大学、および京都大学において、会員の著書を包括的に調査することができた。フランス学士院は革命期に共和政国家の研究と教育の最高機関として創設されて以来、200年の伝統をいまにつたえている。その伝統とは、アカデミー・フランセーズが代表してきた言語と文明の純化という課題に応えることなのだが、いまひとつの目標として、自由と秩序を維持するという難題がある。ルネサンス以来の人文学を、真に科学の名に値する人間社会科学に再編し、あわせて社会の漸進的な発展を保証しようとしたのである。そうした目標はしばしば保守的な自由主義と位置づけられ、革新をはばむものとして一部の識者からは蔑まれることもあった。しかし産業地帯や農村の社会調査、それにおりからの監獄論争への介入をつうじて、そもそも「社会」という概念を具体化した人たちこそ、この道徳政治科学アカデミーに結集した知識人たちであった。本研究は革命期の学士院・道徳政治科学部門と7月王政期の道徳政治科学アカデミーを一体の存在ととらえ、両者の哲学的・道徳的な一貫性を軸に、前半の100年の歴史を総括しようとした。冒頭では学士院とアカデミーを並列の存在のように書いたが、革命期にはアカデミーを廃止して学士院をたちあげたのだった。学士院の中核に位置づけられたのが道徳政治科学部門であり、1832年にその流れをくむ人びとを参集して道徳政治科学アカデミーが成立した。平成14年度は研究の下準備として、道徳政治科学アカデミーの「論文集」の索引をつくり、革命期から100年間の会員の交替の模様を跡づけた。またフランスの学士院図書館その他で主要会員の論考や著書を閲覧し、同アカデミーの活動が人間科学と社会科学を総合する立場にあったことを確認した。
クライオジェニック先端複合材料の創成に関する研究

本研究は、極限材料の一種であるクライオジェニック(極低温)領域で使用可能な先進複合材料を開発することを最終目標とし、そのために、必要な基礎的知見を集積して、材料設計の指針を与えることを目的とした。初年度の実験結果から、高分子材料の化学構造と低温特性との関係については、一般に、結合角を変化し得るような主鎖骨格をもつポリマーがより優れた低温特性を示すように見受けられ、この理由は分子鎖のセグメント運動が凍結された場合においても、変形が主として高分子鎖中に存在する原子価角の変化によって保持されるためであると考えられた。第2年度は、ポリマーの結晶化度とクライオジェニック特性との関係について検討したが、この問題は複雑であり例えばポリフェニレンスルフィドの場合は、フィルムの成形温度により結晶化度とともに架橋密度も変化し、それらがクライオジェニック特性と密接に関連することを見出した。また、現在までに報告例のないフッ素化芳香族ポリイミドについても調査し、この系列のポリマーが優れた特性をもち、クライオジェニック用複合材料をマトリックス樹脂として有望な材料であることを明らかにした。さらに、複合材料のクライオジェニック特性は、マトリックス樹脂および強化材の種類、あるいは強化材の充填率に依存するだけではなく、強化材表面の処理方法や複合材料を成形する時の加工条件、とくに成形温度と時間および圧力に大きく影響されることが確かめられた。これらの結果は、クライオジェニック先端複合材料を設計するための極めて有用な知見である。本研究は、極限材料の一種であるクライオジェニック(極低温)領域で使用可能な先進複合材料を開発することを最終目標とし、そのために必要な基礎的知見を集積し、材料設計の指針を与えることを目的とする。初年度は、現在まだほとんど知られていない高分子材料の化学構造と低温特性の関係について検討した。まず、典型的なエンジニアリングプラスチックの一つであるポリフェニレンスルフィド(PPS)を試料として、熱処理温度(200,220,275°C)を変えた3種類の2軸延伸フィルムについて、諸特性におよぼす温度の影響を調査した。77Kにおける引張り試験の結果は、275°Cで熱処理したフィルムの機械的特性が他の2者に比べて著しく優れることを示した。また、低温領域における線熱膨張係数の変化も275°Cのフィルムがもっとも小さいことが認められた。。誘電測定の結果は、100200Kの温度領域に幅の広い緩和ピークを示したが、熱処理温度による変化は観測されず、この緩和は低温特性に直接的には寄与していないことが確かめられた。これらのフィルムの小角および広角x線散乱測定の結果から、3種類のフィルムにおける結晶ドメインの大きさはほぼ同じであるが、275°Cで熱処理したフィルムは適度に架橋した構造をもつことが認められ、これが優れた低温特性を示す要因の一つであると推論された。高分子材料の化学構造と低温特性との関係については、一般に、結合角を変化し得るような主鎖骨格をもつポリマーがより優れた低温特性を示すように見受けられるが、この理由は分子鎖のセグメント運動が凍結された場合においても、変形が主として高分子鎖中に存在する原子価角の変化によって保持されるためであると考えられ、これはクライオジェニック高分子材料の基本骨格を設計するための有用な知見である。本研究は、極限材料の一種であるクライオジェニック(極低温)領域で使用可能な先進複合材料を開発することを最終目標とし、そのために必要な基礎的知見を集積して、材料設計の指針を与えることを目的とした。

本年度は、ポリマーの結晶化度とクライオジェニック特性との関係について検討したが、この問題は複雑であり、例えばポリフェニレンスルフィドの場合は破壊伸びが結晶化度とともに増大するが、ポリエチレンナフタレートの場合には結晶化度の増加とともに脆性破壊の様和を示し、破壊伸びは減少した。さらに、これらのポリマーをマトリックス樹脂として種々のガラスおよび炭素繊維強化複合材料を調製し、クライオジェニック領域における機械的特性について実験を行った。その結果、これらの複合材料のクライオジェニック特性は、マトリックス樹脂および強化材の種類、あるいは強化材の充填率に依存するだけでなく、強化材表面の処理方法や複合材料を成形する時の加工条件、とくに成形温度と時間および圧力に大きく影響されることが明らかとなった。これはクライオジェニック先端複合材料を設計するための有用な知見である。