hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
矯正的歯の移動に対するハリ通電刺激の効果に関する臨床、基礎的研究

EAP終了後も増加傾向がみられ、特に10分、15分後に有意に増加した。非EAP群では荷重負荷後血流量の著しい減少が認められたがEAP群では荷重負後わずかな血流量の減少が認められたが非EAP群に比べその減少率は少なかった。EAPの効果は3日後まで認められ、荷重を負荷しても血流量の著しい減少は認められなかった。しかしEAP1週後には荷重後血流量の著しい減少がみられた。以上の結果よりEAPにより歯肉組織の血流量が増大したこと、また荷重に対しても血流量の著しい減少がみられなかったことから矯正力に対する毛細血管抵抗性が増加していることが考えられた。歯科医療においても東洋医学の活用が盛んになってきた。歯科矯正分野においては治療時に生じる疼痛や愁訴に対しての報告がみられるのみで歯の移動に対する影響について検討したものはない。従来よりハリ通電刺激(EAP)により疼痛の緩和が得られるばかりでなく自律神経系が賦活され血管の拡張や血流量の増加がみられることが報告されている。我々はこの点に着目しEAPを併用した場合の矯正力に対する歯周組織への影響について検討した。今年度はさらに犬歯に遠心方向の力を加え、矯正移動単独群(非EAP群)とハリ刺激併用群(EAP群)とに分け圧迫側歯肉の血流量の変化について比較検討した。資料と方法:患者5名を選び上顎犬歯に対して遠心方向にlight forceを加えた。左側を非EAP群、右側をEAP群とした。ツボは歯科領域で頻用される合谷にEAPを連日15分間行った。矯正移動期間は2週間とした。歯肉血流量の計測は連日同一時刻に行った。血流量は非浸襲的に測定できるレ-ザ-組織血流計ALF2100を用いた。結果:EAPによる血圧、脈拍に著しい変化は認められなかった。非EAP群における圧迫側歯肉血流量は荷重負荷直後は著明な減少が認められ23日後まで血流量の低下状態が続いたが、移動するに伴いその程度は軽減した。EAP群では負荷直後に同様に血流量の低下がみられたが非EAP群に比べその減少率は少なかった。しかし15分後にはほぼ荷重負荷前の状態に復帰しその後やゝ血流量の増大が維持されていた。また移動量も非EAP群に比べ大きい傾向が認められた。このような結果からEAPにより自律神経系が賦活され歯周組織の血流量の増加が生じた結果、矯正力に対する毛細血管の抵抗性が高まったものと考えられた。また現在ラットの第一臼歯を移動歯として選び同歯の近心移動を行い、非EAP群とEAP群間の歯周組織の変化の違いについて病理組織学的に検討を行っている。歯科矯正分野においては治療時に生ずる疼痛や愁訴に対しての報告がみられるのみで、歯の移動に対する影響について検討したものはない。従来よりハリ通電刺激(以下EAP)により疼痛の緩和が得られるばかりでなく自律神経系が賦活され血管の拡張や血流量の増加が認められている。今年度は第一小臼歯に圧下力を加え矯正力単独群(非EAP群)とハリ刺激併用群(EAP群)とに分け歯髓のSubstance P量(以下SP)の違いについて蛍光抗体法を用いて比較検討した。さらに実験的には、血管に樹脂注入を行い歯肉、歯根膜の血管鋳型標本を作製し両者の血管網および骨改造の違いについて検討した。資料と方法:患者の第一小臼歯に対して歯軸に直角になるような圧下力を加えた。
障害者の就労支援に関するスウェーデンと日本の比較研究

障害者に対する就労支援のあり方に関して、スウェーデンにおいて労働市場庁や保護雇用会社サムハル、社会的協同組合、地歩自治体の担当部局などに対する二回の現地調査を行った。その結果、(1)サムハルの独占状態の崩壊、(2)政策遂行アクターの多元化、(3)地方分権の進展と新しいローカル・ガバナンスの形成、(4)ローカル・ガバナンスを支えるためのガバナンスの重要性、などが明らかになった。研究実施計画に基づき、平成19年2月17日から3月5日にかけての期間、スウェーデン王国ストックホルム市内及びソルナ市内において、障害者の雇用状況、就労支援策に関するインタビュー調査を行った。その際の調査目標として、1)前回調査(2004年3月)以降のスウェーデンにおける障害者雇用および就労環境をめぐる変化について把握する、(2)スウェーデンにおける障害者に対する職業訓練・職業教育のあり方を、その課題をも含めて把握する、の2点を掲げた。なお、具体的な調査先としては、(1)Sabbatsbergs Dagliga Verksamhets(公立作業所)、(2)Kooperativet KOS(障害者が運営している協同組合)、(3)スウェーデン全国障害者団体連合(HSO)、(4)機能障害者全国協会(DHR)、(5)労働市場庁(AMS)、(6)保護雇用会社サムハル、(7)MISA AB(障害者の職業訓練・人材派遣を業務とする民間企業)、(8)障害者オンブヅマン事務所、(9)ソルナ市役所、の9機関・施設を対象とした。この調査の結果、全体としては、(1)障害者雇用のあり方が多様化・多元化しており、障害者にとっては職業生活上の選択の幅が広がってきていること、(2)地方自治体や現場のレベルでは、個々の障害者の生活スタイルや嗜好に合わせたきめ細やかな就労支援が展開されていることが明らかになった。また、昨年9月の政権交代にともない、障害者福祉関連予算についても今後は削減されることが予想されており、いくつかの調査先では新政権の動向が障害者雇用に与える影響を不安視する声も聞かれた。前年度(平成18年度)は、スウェーテンにおける障害者雇用支援策に関する現地調査の結果、国営保護雇用会社サムハルが近年の経営不振に伴いその政策上の存在感を徐々に薄めつつある一方で、民間会社MISAや各種の社会的協同組合がサムハルに替わる障害者の雇用と職業訓練の場として存在感を増しつつあることが確認された。これに続く今年度の調査では、主に各社会的協同組合の活動状況に焦点を当て、各組織の設立経緯、活動体制と規模、各種法制度との関わり、自治体との協力体制、事業内容、課題や問題点などを把握することを調査目標の中心に位置づけ、スウェーデンにおける障害者雇用対策の動向のさらなる詳細に迫ろうと試みた。調査対象としたのは、ILI、GLODEN、SKOOPI、Briggen、Arista Stallの各協同組合組織、FUB(知的障害者全国協会)、RSMH(社会精神保健協会)、ソルナ、ヤルファラ、ボットシルカの各市役所、AF(職業安定所)本部であった。この結果、障害者で構成される社会的協同組合が障害者の就労の場として重要性を増しつつあることが改めて確認された。とくに、これまでLSS法の対象外であった精神障害者に関しては、自治体的協同組合の大半は自治体の補助金で運営されており、障害者である組合員を除くジョブローチや組合責任者などのスタッフも自治体から派遣されている職員が務めていた。社会的協同組合は、政府による充実した社会保障施策に加えて、このような自治体による資金面や人材面での手厚いサポートに支えられながら、着実に成果を生み出しており、サムハルに替わる(もしくはこれを補完する)新しい障害者の就労の場として、そして障害者の一般企業での就労に向けたステップとして、重要な役割が期待されていることがわかった。平成18年度および平成19年度の2回にわたる現地調査を通して得られた結果をもとに、スウェーデンにおける障害者就労支援策の分析・検討を進めだ結果、以下の事項が明らかになった。(1)スウェーデンにおける障害者雇用の重要な柱であった国営会社サムハルは業績悪化に伴い、2002年以降、基幹事業を製造業から人材派遣業にシフトさせるなど大規模なリストラを行っている。その結果、2007年以降、徐々に収益は回復しつつある。(2)近年はサムハル以外にも、民間企業MISAや社会的協同組合などが障害者雇用の担い手として参入しており、政策遂行アクターの多元化が進んでいる。その結果、障害者にとっては労上の選択肢が増え、自身の能力やライフスタイルに合わせて働き方を選べるような環境が整ってきた。(3)このような政策アクターの多元化と同時に、各地方自治体では各地域の事情に応じた、特色のある障害者雇用対策が進められるようになってきている。ソルナ市やヤルファラ市といった財政的に豊かなコミューンでは障害者福祉サービスのアウトソーシングが積極的に進められており、障害者雇用に関してもMISAなどの民間企業との提携が盛んである。また、セーデルタリエ市では、市と県がゴード(庭園)と呼ばれる事務所を協働で設置し、ブリッゲンなどの協同組合とネットワークを結びながら障害者雇用対策を展開し、一定の成果を挙げている(セーデルタリエ・モデル)。

(4)障害者雇用を担うこれらの民間企業や協同組合のほとんどが市や国など行政からの補助金を財源として運営されている。また、協同組合で障害のあるメンバーをサポートしている指導員も市から派遣された職員である。(5)これらの点から言えば、行政機関による財政面や人員面での力強い公的支援策を通して、障害者の自立を支援するというスウェーデンにおける障害者雇用対策の基本的な考え方は、障害者雇用のあり方が大きく変化しつつある今日にあっても、なおも貫かれていると言える。
ホルモン依存性がん細胞の依存性喪失機構に関する基礎的研究

アンドロゲン依存性ヒト前立腺癌ヌ-ドマウス移植株から無血清培地RPMI1640ーT[RPMI1640,EGF(10ng/m1)、ウシ脳下垂体抽出物(BPE、30μg/ml)、エタノ-ルアミン(6.1μg/ml、亜セレン酸(3.9ng/ml)、トランスフェリン(5μg/ml)、インスリン(5μg/ml)、ハイドロコ-チゾン(51ng/ml)、ジヒドロテストステロン(2×10^<ー9>M)]に増殖可能なHB10E細胞のクロ-ン上皮様細胞株HB10EEについて雄・雌ヌ-ドマウス移植、DNA合成能の検討を行った。ヌ-ドマウス移植では腫瘍担体の性、アンドロゲン負荷の如何を問わず腫瘍増殖速度に差異を認めなかった。培地からアンドロゲンを除いた培地を基本にジヒドロテストステロン10^<ー8>M、10^<ー9>M、10^<ー10>M、10^<ー11>M添加群、BPE添加群におけるDNA合成の検討ではBPE添加群に60%の合成殖促進効果をみたが、アンドロゲン添加群ではいずれも阻害効果を示した。HB10EEの培養上清は同種細胞に対し定着促進効果を示し、オ-トクリン細胞増殖機構の存在を示唆した。コラ-ゲン、マトリゲルなどの細胞外基質はHB10EE細胞のアンドロゲン依存性発現に無関係であった。前立腺に特有な高濃度の亜鉛、リン酸供給源としてのグリセロリン酸の存在はホルモン作用に無関係であった。対照実験として行ったラット前立腺腹葉の器官培養の結果では蛋白合成に対し10^<ー8>Mのアンドロゲンはいずれも合成促進効果を示した。担原腫瘍マウスへのアンチ・アンドロゲン投与実験は担癌マウス雄性副性器の著明な萎縮に比して、原腫瘍に影響がなく、試験管内と同様に腫瘍の持つ自己増殖能の存在を示唆した。本課題の研究は形質転換細胞の本質とホルモン依存性は独立して存在する可能性を示唆し、試験管内ホルモン作用の研究のためには組織構築を聴慮した動的な培養系の確立が前提になることを示した。ホルモン依存性臓器細胞の無血清培養:アンドロゲン依存性ヌ-ド・マウス可移植性ヒト前立腺癌(HONDA)組織から0.1%コラゲナ-ゼ、DNase処理によって細胞を分散し、培養系とした。無血清培養用培地の組成はRPM11640を基本に、血清に代わる成分として、エタノ-ルアミン(6.1μg/ml)、亜セレン酸(3.9ng/ml)、トランスフェリン(5μg/ml)、インシュリン(5μg/ml)、ハイドロコ-チゾン(51ng/ml)、EGF(10ng/ml)、ウシ脳下垂体抽出物(BPE、30μg/ml)、テストステロン(2x10^<-8>M)を加えたものである。エストロゲン作用を持つとされるフェノ-ル・レッドを含まない条件下では基本培地としてイ-グルMEM、WAJC404などはこの系に不適であった。対照として10%牛胎児血清加RPMI1640を用いた。無血清培養条件下から安定的に増殖する2系統の細胞を得た。

その一つは細長い細胞質を有し、互いに交差重積して増殖するもので、他は増殖に際して接触阻害を示し、比較的円形な上皮様外見を呈するもので前者をHB10P、後者をHB10Eと命名した。培養開始当初から血清含有培地で上皮様細胞が安定して増殖しており、HBW3とした。HB10PおよびHB10Eの無血清培養上清から0.8ng/mlのヒト前立腺性酸性ホスファタ-ゼを検知した。1x10^4個の細胞を播種した時、HB10Pの倍加時間は16.8時間、2x10^7個の細胞ヌ-ド・マウスに移植後4週間に平均5,400mgの硬な腫瘍を得た。組織学的所見は繊維内腫であった。サイトケラチン、前立腺特異抗原ともに陰性、アンドロゲン非依存性である。引き続き、HB10E、HBW3について性状解析を行っている。無血清培養前立腺癌細胞とホルモン依存性:無血清培地RPM11640ーT[RPM11640,EGF(10ng/ml)、ウシ脳下垂体抽出物(BPE、30μg/ml)、エタノ-ルアミン(6.1μg/ml、亜セレン酸(3.9ng/ml)、トランスエェリン(5μg/ml)、インスリン(5μg/ml)、ハイドロコ-チゾン(51ng/ml)、ジヒドロテストステロン(2×10^<ー9>M)]に増殖可能なHB10E細胞のクロ-ン上皮相細胞株HB10EEについて雄・雌ヌ-ドマウス移植、DNA合成能の検討を行った。ヌ-ドマウス移植では腫瘍担体の性、アンドロゲン負荷の如何を問わず腫瘍増殖速度に差異を認めなかった。培地からアンドロゲンを除いた培地を基本にジヒドロテストステロン10^<ー8>M、10^<ー9>M、10^<ー10>M、10^<ー11>M添加群、BPE添加群におけるDNA合成の検討ではBPE添加群に60%の合成殖促進効果をみたが、アンドロゲン添加群ではいずれも阻害効果を示した。HB10EEの培養上清は同種細胞に対し定着促進効果を示し、オ-トクロリン細胞増殖機構の存在を示唆した。コラ-ゲン、マトリゲルなどの細胞外基質はHB10EE細胞のアンドロゲン依存性発現に無関係であった。前立腺に特有な高濃度の亜鉛、リン酸供給源としてのグロセロリン酸の存在はホルモン作用に無関係であった。対照実験として行ったラット前立腺腹葉の器官培養の結果では蛋白合成に対し10^<ー8>Mのアンドロゲンはいずれも合成促進効果を示した。担原腫瘍マウスへのアンチ・アンドロゲン投与実験は担癌マウス雄性幅性器の著明な萎縮に比して、原腫瘍に影響がなく、試験管内と同様に腫瘍の持つ自己増殖能の存在を示唆した。本課題の研究は形質転換細胞の本質とホルモン依存性は独立して存在する可能性を示唆し、試験管内ホルモン作用の研究のためには組織構築を考慮した動的な培養系の確立が前提になることを示した。
行動選択に関与する視床‐線条体インフォメーションフロー

行動選択は幅広い種で観察される重要な行動様式である。応募者らは刺激に合わせて行動を選択する仕組みに関して研究を行ってきた(Fukabori, 2012; Nishizawa,2012)。この行動選択の仕組みには線条体が重要な働きをしている。線条体は主に大脳皮質と視床から情報が入力され、淡蒼球、脚内核、黒質網様部などの脳部位に出力している。本研究では視床から線条体に入力される情報に焦点を当てて研究を進めている。これまで頭部拘束型オペラント実験装置での研究と並行して、Med Associates社製のオペラント実験装置を用いて行動選択にける視床ー線条体路の役割を検討した。視床髄板内核の一つ外側中心核から線条体への投射を経路選択的に除去した時、学習した行動選択の正確さが障害されることが分かった。また、行動選択を行うための実行時間は遅延されることが分かった。さらに、この経路は行動選択のルールが変更になったときにも重要であることが分かった。外側中心核から線条体への投射経路が除去された動物では、今まで報酬をもらえていたレバーが他のレバーに変更されたときに、その行動を変えるためにより多くのトレーニングが必要であった。刺激に応じた行動選択から、場所に応じた行動選択にルールが変化した場合でも、行動を変えるためにより多くのトレーニングを必要とした。平成30年度は頭部拘束型オペラント実験装置で使用した記録装置の不調や、部屋全体の配置換えのため予定していた実験が遂行できなかった。可能な限り研究を進めるために、記録装置を用いずに行動選択における線条体の機能を調べるために、線条体の神経活動を薬剤によって抑制し、行動選択への障害を調べた。この結果から、線条体内側部の神経活動が抑制されると、行動選択が著しく障害されることが分かった。頭部拘束型オペラント実験装置での実験の効率の悪さを補うために、Med Associates社製のオペラント実験装置を用いて自由行動下での行動選択実験を行った。視床髄板内核の一つ外側中心核から線条体への投射を経路選択的に除去した。これらの実験系は研究代表者が所属する研究室で開発された方法で、逆行性輸送をおこなう遺伝子導入ベクターとイムノトキシン細胞標的法を用いて行った。行動選択のパラダイムはほぼ同じであるが、視覚刺激を用いて選択するレバーを示すようになっている。行動選択が正しく行えるようになった動物の視床線条体路を除去した結果、視覚刺激に応じて正しいレバーを選択することが障害された。この障害はトレーニングを続けることによってなくなった。また、行動選択までの反応時間が遅延することが分かった。この障害はトレーニングを続けても回復することはなかった。動物に特定の場所でレバーを押すと報酬をもらえる学習をさせた後、報酬をもらえる場所を異なるところに移した場合、視床線条体路が除去された動物は行動選択を変えるまでより多くのトレーニングを必要とした。また、刺激に応じた行動選択から、場所に応じた行動選択にルールが変化するような学習についても同様の障害が確認できた。これらのことから視床の外側中心核から線条体へのインフォメーションフローは行動選択の正確さ、素早さ、柔軟性に関与していることが分かった。これらの結果は平成29年度中に公表できた(Kato, 2018、共著)。記録装置の不調により頭部拘束型オペラント実験装置での記録実験は一時的に進められなかった。その間に情報の空間的な要素を調べるために線条体内の各領域に神経活動を抑制する薬剤を投与し、各領域が選択行動に与える影響を調べた。その結果、背内側線条体において選択行動が著しく障害されることが分かった。自由行動下での行動選択実験で得られた成果をもとに、情報の空間的、時間的な要素を調べるために頭部拘束型オペラント実験装置での実験を継続していく。現在、装置のほうは修理から戻ってきており、正常に動作することを確認した。昨年度の課題であった頭部拘束型オペラント実験装置の変更点を元に戻す作業は完了しており、この装置での薬理行動実験は問題なく行えた。本年度では、本研究計画の課題を進めるとともに、副次的に得られた線条体抑制実験の成果もまとめていく。この行動選択の仕組みには脳内の線条体とよばれる部位が重要な働きをしている。線条体は主に大脳皮質と視床と呼ばれる部位から情報をもらい、処理した結果を他の脳部位に出力している。この処理には「正確さ」「反応速度」を司っている情報処理の流れがあり、これらの要素が組み合わさって行動選択が正確に素早く行われている。本研究では視床から入力される情報が、どのような処理を経て出力されるのかを解明することを目標としている。平成27年度においては連携研究者が開発したラット用の頭部拘束型オペラント実験装置を用いて研究を進めた。タスクに関係のない運動を抑制するため、ラットの頭部に固定具をとりつけた。その固定具を専用の受け具にはめることによって、刺激に応じた反応を無駄な動作をすることなく実行できた。最初のセッションではラットは刺激に応じて行動を制御することはできず、「正確さ」はチャンスレベルであった。

セッションを進めるうちに正確さは徐々に上昇し、約80%で安定的になった。この状態で線条体背外側部に電極を挿入し、神経活動を記録していった。本研究を進めることによって、視床や大脳皮質からの情報入力がどのように処理されているのかが明らかとなるだろう。刺激に応じた情報の流れを明らかにし、行動選択の基本となる機構を解明していきたい。本年度では予備実験の結果をもとに、頭部拘束型オペラント実験装置を用いてラットに弁別学習をさせ、課題遂行中のラットの線条体から活動記録を行った。実験を進めるうちに無反応率が高い個体が出てくることが分かってきた。そこで、これを改善するために実験手続きの改良を試みた。動物が無視する試行を調べた結果、訓練の中盤において一方の刺激にのみ反応して、もう一方には反応しない(無視する)という行動をとっていた。この状態が長く続く動物は最終的に課題を学習できず、実験の効率を下げる要因となっていた。この動物の行動の原因として、1)刺激の弁別性、2)利き手、3)明暗スケジュール、の三つの可能性を考え、そのうち1)と2)に関して、記録実験を進めつつ改善に取り組んだ。ラットの聴覚関連の神経活動で最も反応性が良い周波数帯は4 kHz以上と60 kHz以下で、実験で使用している410 kHzの聴覚刺激は問題はないとわかっていた。しかし、より弁別性をあげるために1228 kHzの刺激を用いて実験できるようにした。また、動物は刺激に関係なく左右どちらかのレバーに特化する場合が頻繁に見受けられた。これはおそらく、最初にレバーを押すという手続き学習が成立した方向に反応性が偏るのではないかと予測し、得意ではないレバーを押す試行を意図的に増やすことによって改善を試みた。これらの改良の結果、動物の無反応率をある程度下げることに成功した。しかし、まだ完全には0にすることができず、記録を進めつつ手続きの改良をしていきたい。また副次的ではあるが、利き手という現象を今回の実験手続きで調べられることが分かった。これについても本研究か別課題として解析できればと考えている。行動選択は幅広い種で観察される重要な行動様式である。応募者らは刺激に合わせて行動を選択する仕組みに関して研究を行ってきた(Fukabori, 2012; Nishizawa,2012)。この行動選択の仕組みには脳内の線条体とよばれる部位が重要な働きをしている。線条体は主に大脳皮質と視床と呼ばれる部位から情報が伝達され、処理した結果を淡蒼球、脚内核、黒質網様部などの脳部位に出力している。この処理には「正確さ」「反応速度」を司っている情報処理の流れがあり、これらの要素が組み合わさって行動選択が正確に素早く行われている。本研究では視床から入力される情報が、どのような処理を経て出力されるのかを解明することを目標としている。平成28年度では実験に使用するタスクを再検討した。計画していた弁別課題では1回のレバー押しで選択・正反応としていた。頭部拘束型オペラント実験装置では被験体の行動が制限されるため、少しでもタスクに関係ない運動をするとレバーに振れやすい。計画開始当初はそのまま進めていたが、解析を進めるにあたって偶然性の要素により、解析を困難にしていた。
粘土鉱物へのCd(カドミウム)吸着挙動に関する微視的研究

粘土鉱物へのカドミウムの吸着挙動を明らかにすることは土壌汚染機構の解明に必要不可欠である。筆者らは昨年度の研究において粘土鉱物へのカドミウム吸着挙動がpHに依存することに着目し,特に層状ケイ酸塩鉱物である2:1型粘土のモンモリロナイトへの異なるCd吸着形態を示すpHを吸着実験結果から3つの範囲に区分した。そこで本年度はミクロな研究手法である広域X線吸収微細構造(EXAFS)および熱脱離法(TPD)を用いて,区分したpHでのモンモリロナイトへのCd吸着構造を解析および検討した。以前に測定したモンモリロナイトに吸着させたCdのEXAFSの解析を進めた結果,以下の事がわかった。1)pH3(pH4.5以下)で吸着させたCdは最近接酸素原子が6配位している溶液中のイオン状態と同様である。2)pH7(pH4.5-7)ではCdイオンとCd(OH)_2に似た構造のCdが混在する。また3)pH10(pH8以上)ではCd(OH)_2様の構造のCdが主要であることがわかった。さらにTPDを用いてpH7で吸着させたCd粘土試料における各イオン(Cd, O_2,H_2,Al, Si)の脱離スペクトル(200900°C)を観測した結果,2つの異なるCd脱離エネルギーが存在する事がわかった。さらにモンモリロナイトの結晶内の構造水と共に構造元素であるSi, Alの脱離も観測し,pH3よりpH7でその脱離温度が高かった。このことからpH7で吸着したCdはSi, Alの脱離を含めたモンモリロナイトの結晶破壊を抑制すると考えた。すなわち破壊を生じやすい結晶端面にCdがCd(OH)_2様の構造で吸着していると推察した。粘土鉱物へのカドミウムめ吸着挙動を明らかにすることは土壌汚染機構の解明に必要不可欠である。筆者らはカドミウムの粘土鉱物への吸着挙動がpHに依存することに着目し,先ずpHによる影響を把握するためにBatch法による吸着実験を行なった。粘土試料として,層状ケイ酸塩鉱物である2:1型粘土のモンモリロナイト,1:1型粘土のカオリナイトさらにSi酸化物およびAl酸化物の4種類を用いた。これらの試料は異なる結晶構造により,カドミウムが吸着する官能基が異なり,特にモンモリロナイトはその構造からpHによって吸着に寄与する官能基が様々である。さらに吸着挙動への電解質(NaNO_3)必濃度の影響についても把握するため,2種類(0.001mol/L,0.1mol/L)の電解質濃度条件下で実験を行なった。吸着実験の結果から各粘土試料の吸着量変化のpH依存性を求めた。吸着量はpHに伴って増加し,その度合いは粘土鉱物および電解質濃度により異なることを確認した。結果の比較から吸着量のpH依存性は異なる吸着形態(表面錯体構造)によるものと考え,各粘土試料について,いくつかのpH領域に区分した。特にモンモリロナイトに吸着したカドミウムの表面錯体構造を3つの異なるpH領域:1)pH4.5以下,2)pH4.5-7および3)pH7以上に大別した。したがって今後のX線吸収微細構造分析法等の分光分析を用いた吸着形態の微視的研究を行うにあたっても,今後の区分を指標として用いることとする。
アクチン調節蛋白質ゲルソリンのテロメレース抑制作用

RBやPTENなどの癌抑制蛋白質が、癌のテロメレース活性を抑えることが報告されている我々は、膀胱癌、胃癌、大腸癌、肺癌などの固型癌細胞株および組織においてゲルソリンの発現が低下しており、ゲルソリンcDNAを移入して高発現させるとこれらの癌の腫瘍原生が低下又は消失することから、ゲルソリンが癌抑制蛋白質であることを報告してきた.今回、ゲルソリンの癌抑制がテロメレース活性を介するかどうかについて検討した.肺癌細胞株PC10にレトロウイルスベクターを用いてneo遺伝子またはヒトゲルソリンcDNAを導入し、それぞれPC10Neo3、PC10Neo4およびPC10Gsn2、PC10Gsn3を樹立した.ゲルソリン高発現株PC10Gsn2、PC10Gsn3では、PC10親株、PC10Neo3およびPC10Neo4に比較し、1%FCS添加RPMI液体培地での増殖能、軟寒天培地での増殖能、ヌードマウス皮下における増殖能のいずれにおいても、強い抑制が観察された.これらの細胞株においてテロメレース活性と平行するテロメレース触媒サブユニット遺伝子hTERTの発現を定量的RT-PCR法を用いて測定したところ、親株やneo遺伝子移入細胞株に比べPC10Gsn2、PC10Gsn3では50%以上の低下が見られた.以上のことから、ゲルソリンによる肺癌細胞株PC10の腫瘍原生抑制にはTERT遺伝子の発現が関与している可能性が示唆された.
相互主観性から捉えた文化間移動に伴うエスニック・アイデンティティの形成過程

本研究では,日本在住の外国人を対象にインタビュー調査と質問紙調査を行い,双方の調査結果を往還しながら,彼らのエスニック・アイデンティティの形成過程を明らかにすることを試みた。これにより,エスニック・アイデンティティが自他の相互主観性のせめぎ合いの中で社会的に構築される実体として浮き彫りにされ,エスニック・アイデンティティの既定要因としての個人内要因と社会的要因の特定,および,これらの要因の相互関連性が明らかにされた。1.エスニック・アイデンティティ関連の文献レビュー:これまでのエスニック・アイデンティティに関する研究を整理した。これにより、従来の欧米を中心に進められてきたエスニック・アイデンティティ研究は、個体主義的な観点が主流であったことを示し、本研究の立場が、社会や他者との関係性の中で形成されるエスニック・アイデンティティに注目するという点において、独創的である点を示した。2.エスニック・アイデンティティに関するインタビュー調査の実施:韓国、中国、台湾、インドネシア、タイ、イスラエル、アメリカの各国出身者(計35名)に対してインタビュー調査を実施した。インタビューでは、自身のエスニシティの来日による変化、変化の理由として考えられる日本での経験(主に、日本人の彼らに対する態度や評価など)など、思いついたことを自由に回答してもらった。3.分析:インタビュー調査の結果を分析した。これにより、次の点が見出された。1)エスニック・アイデンティティへの視点としての文化、名のり、ふるさと性:エスニック・アイデンティティが、自身の出身文化への感情・認知、日本における名のりの形態、自身の育った場所に対する愛着などと強く関連し、これらに注目した分析が有効であることが示された。2)エスニック・アイデンティティ形成の関連要因:その関連要因として、個人的要因だけでなく、日本社会や日本人々の態度など社会的要因が存在することが明らかにされた。3)名のり形態の関連要因:エスニック・アイデンティティのエンブレムとされる名のり形態の関連要因として、日本社会や日本の人々、および、対象者にとっての重要他者の外国名に対する態度など社会的要因が重要な役割を果たすことが示された。4)1)3)の総括:本研究で明らかにされた社会的要因の重要性により、本研究の立場である社会的構築性、相互主観性に注目することの重要性が示唆された。1.前年度のインタビュー調査の析とその報告1/エスニック・アイデンティティ形成の関連要因:前年度に実施したインタビュー調査の結果について、前年度に引き続き分析を行った。これにより、外国人の名乗りの形態が、自身のエスニック・アイデンティティの様相を反映することが示された。更に、名乗りの規定要因として、日本社会や日本人の態度など社会的要因が存在することが見出され、本研究の立場であるエスニック・アイデンティティの社会的構築性や相互主観性が示唆された(この成果は、19th Biennial Meetings of the ISSBDにて報告。)。2.前年度のインタビュー調査の分析とその報告2/外国人の宗教とエスニック・アイデンティティの関係:前年度のインタビューデータに基づき、日本に住む外国人が持つ宗教を"人間関係の紐帯"として機能するものとして捉え、そのエスニック・アイデンティティへの影響のあり方を検討した(この成果は、「『異文化接触における宗教-日本で暮らす外国人のインタビューから-』東京理科大学紀要教養篇39巻」として報告した。)。3.中長期日本在住の外国人を対象としたインタビューの実施:本年度は韓国、中国の各国出身者(24名)を対象にインタビュー調査を実施した。本年度の調査は、昨年度の調査に比べて、次のような特徴を持つ。(1)対象者を中長期日本滞在の外国人に絞った。(2)前年度のインタビューで明らかにされた知見を踏まえ、よりインテンシブな質問項目を提示した(主に、エスニック・アイデンティティの形成における相互主観性、ふるさと性、名のりの形態、宗教、子育て観に関する質問)。4.日本発達心理学会第18回大会にてラウンドテーブル企画:本研究の立場であるエスニック・アイデンティティの社会的構築性や相互主観性について、他の研究者との議論を深める場として、「文化問移動に伴うエスニック・アイデンティティの形成と変容」というテーマでラウンドテーブルを企画した。これまでのインタビュー調査と分析を通して、1) "相互主観性""社会構築主義的観点""ふるさと性""名のりの形態""宗教"など、在日外国人におけるエスニック・アイデンティティ形成を理解する上で注目すべき視点が見出され、更に、2)これらの視点から捉えられるエスニック・アイデンティティは、個人によってその成り立ちが大きく異なることが見出された。この点に関する一般的な知見を析出するために、平成20年度では、在日外国人を対象とする質問紙調査を実施した。とりわけ、インタビュー調査により、現在の日本での生活に大きな影響を与えることが見出された"ふるさと性"(自身のふるさとについてのイメージや感情)に主眼を置く調査を実施した。まず、これまでのインタビュー調査の結果を精査し、特に"ふるさと性"と他の要因との関係に関する仮説を設定した。

仮説に基づき作成した質問紙の内容は、1)ふるさと性の内容(イメージや感情)、2)ふるさと性の現在の日本の生活(人間関係等)に対する影響、3)ふるさとの生活と現生活との比較(どちらに好意的イメージを持っているか)、4)日本文化と韓国文化への志向性、5)現在の日本の生活への適応度、6)自分の国籍等に関するイメージ等により構成される。質問紙調査は日本語版と韓国語版を作成した。質問紙調査を在日韓国人100名に配布し、すでに回収されたデータを対象に、1)6)の事項ごとにその内容を分析した上で、各事項の関連性を分析した。
人工エナメル質形成を目指した細胞間結合分子の機能解明

歯の再表層を覆うエナメル質は歯を外的刺激から保護する役割を持つが、エナメル質を形成する歯原性上皮細胞は歯の萌出後に消失するため、エナメル質は萌出後に修復されることはない。このことから、エナメル質の再生を行う際には、iPS細胞などの幹細胞から歯原性上皮細胞の分化誘導を行う必要がある。本研究では、再生医療として人工エナメル質を形成することを目的とし、幹細胞から歯原性上皮細胞を誘導する因子の探索を行う。本研究代表者は平成28年度から平成29年度にかけて留学先の米国国立衛生研究所・Yoshi Yamada Lab.での研究に参画した。我々の研究室では、歯原性上皮細胞のうち、エナメル芽細胞と中間層細胞の分化誘導因子を同定したが、そのほかの星状網細胞や外エナメル上皮細胞の分化誘導因子は未だ明らかとなっていない。今回、我々は全ての歯原性上皮細胞を対象とした網羅的遺伝子発現解析により、候補分子のスクリーニングを行った。平成29年度はin vivoでのより詳細な結果を得るべく、マウス歯原性上皮細胞のシングルセルRNAシークエンスを行った。歯の細胞を用いたシングルセルRNAシークエンスは世界でも報告がなく、歯の発生機序解明に大きく貢献する研究である。実験の結果、遺伝子発現差解析により歯原性上皮細胞を分類することが可能であることが確認できた。このことにより、マーカー遺伝子の報告が少ない星状網細胞や外エナメル上皮細胞の解析が可能となり、新規マーカー遺伝子の候補分子が得られた。今後の方針として、これらの実験結果より得られた候補分子の実証実験を行っていく。平成28年度に多能性を有する歯原性上皮幹細胞株を既に樹立しているため、当細胞株を利用しての機能解析を行うことを予定している。29年度が最終年度であるため、記入しない。歯の最表層に存在するエナメル質は外部刺激から歯を保護する役割を持つ。エナメル質形成を行うエナメル芽細胞は歯の萌出後に消失してしまうため、人体においてエナメル質は再生しない。我々はエナメル基質であるアメロブラスチン(Ambn)がエナメル質の形成に必須の分子であることから、エナメル芽細胞への分化能を有する歯原性上皮細胞株を用いてAmbn発現誘導法を検討してきた。しかしながら、これまでの方法ではin vivoに匹敵する結果を得られていない。本研究では、複数の増殖因子、細胞間結合に関わる分子コネキシン43(Cx43)、細胞内シグナルに関わる因子の同時制御による新規の分化誘導法の確立を目標としている。神経成長因子Neurotrofin-4(NT-4)は歯原性上皮細胞において、細胞膜に発現している受容体TrkB-FLと結合することによりERK1/2の活性化を介してAmbnの発現を亢進する。歯原性上皮細胞にはGb4というスフィンゴ糖脂質が発現しているが、Gb4の歯原性上皮細胞における機能は不明である。先行研究より、Gb4はNT-4、Cx43と協働してエナメル芽細胞分化誘導を促進するという仮説を立て、その機能を解析した。実験の結果、歯原性上皮細胞において、Gb4がNT-4受容体TrkB-FLの発現を促進し、ERK1/2のリン酸化を介してAmbn発現を亢進することが明らかとなった。Gb4はCx43と共にエナメル芽細胞の分化中期から成熟期にかけて発現しており、Cx43と協働している可能性がある。Gb4、NT-4、Cx43は歯原性上皮細胞において、ERK1/2のリン酸化を介したAmbn発現誘導に重要な役割を果たしていることが明らかになった。これらの知見はエナメル質再生へ向けて歯の発生機構解明に寄与し、エナメル質の再生が実現することで、現在までの代替材料を用いた歯科医療は大きく変化する。本研究では、複数の因子を組み合わせることでin vivoに匹敵するAmbnの発現を誘導するため、増殖因子、細胞間結合の状況、細胞内シグナルに関わる因子の同時制御による新規の分化誘導法の確立を目標としている。本年度はその第一歩として、Cx43と協働してエナメル芽細胞分化誘導を促進する候補分子のスクリーニングを行い、Gb4、NT-4、Cx43が歯原性上皮細胞において、ERK1/2のリン酸化を介したアメロブラスチン発現誘導に重要な役割を果たしていることを明らかにした。一方、Hippo伝達経路関連分子Mst1/2の歯原性上皮細胞における機能解析のため、Mst1/2発現ベクターの作成を行い、歯原性上皮細胞株SF2を用いてMst1/2過剰発現細胞を調整することに成功した。Mst1/2を過剰発現させた細胞はアポトーシスが誘導されるため、当初至適細胞数の検索に時間がかかったが、その条件を決定することができた。また、細胞間結合の阻害によるSF2細胞への影響を解析するため、ギャップ結合阻害剤oleamide、IP3受容体阻害剤2-APBの至適濃度、並びに培養時間の検討を行った。これらの試薬は先行研究でも使用されていたが、至適濃度は細胞種により異なり、また高濃度では細胞為害性を示す為、濃度の決定により実験の進展が見られた。加えて、細胞の刺激に用いる増殖因子TGF-β1の濃度及び刺激時間を確認し、先行研究の再現性を得ることができた。歯のエナメル質形成を行うエナメル芽細胞は歯の萌出後に消失してしまうため、人体においてエナメル質は再生しない。エナメル質の再生が実現することで、現在までの代替材料を用いた歯科医療は大きく変化する。

歯原性上皮細胞はエナメル質の形成後消失してしまうため、人工エナメル質の形成には細胞のソースとしてiPS細胞や成体に存在する幹細胞の利用が考えられる。しかしながら、iPS細胞や歯原性幹細胞からエナメル芽細胞への運命決定を誘導する因子は特定されていない。また、人工エナメル質の形成を実現するには、エナメル芽細胞のみならずエナメル原器形成に関わるすべての系統の歯原性上皮細胞の制御機構解明が必須である。本研究では歯原性上皮幹細胞とその初期分化細胞の遺伝子発現変化を解析し、幹細胞の維持に関する遺伝子やエナメル芽細胞を含む他の歯原性上皮細胞への運命決定を誘導する遺伝子の同定、及びその機能解析を行う。平成28年度はin vitroにおいて、生後マウス切歯に存在する歯原性上皮幹細胞より歯原性上皮幹細胞株を樹立し、その長期継代培養法と分化モデルを確立した。また、その幹細胞株を利用してRNAシークエンスを行い、幹細胞の分化段階における網羅的遺伝子発現解析を行った。その結果、それぞれの分化段階に応じて特異的に発現する遺伝子群を明らかにし、幹細胞維持に関わる候補遺伝子や運命決定に関わる候補遺伝子をスクリーニングすることができた。この結果をもとに、平成29年度に予定しているin vivoにおける実験を総合して新規遺伝子の同定を行う。歯原性上皮幹細胞の網羅的遺伝子発現解析は未だ報告がないため、幹細胞株を利用したデータは大きな支持となる。また、新規遺伝子の同定後にこの幹細胞株を利用して実証実験を行い、機能解析を行うことが可能となった。in vivoにおける実験に関して、当初外部研究所から実験に用いるマウス系統を譲渡してもらう予定だったが計画に変更が生じた。そのためマウス系統の確保に時間がかかったため、in vivoでの実験が大幅に遅れている。幸い、同研究所に所属する研究室から蛍光タンパクレポーターマウスを譲渡していただいたため、目的とする歯原性上皮幹細胞の抽出は可能であることが確認できた。また、歯原性上皮幹細胞株の培養に関して、細胞の培養条件の最適化、並びに初期分化マーカーの誘導実験に時間がかかった。特に、初期分化マーカーの発現は一過性であるため、その確実な誘導条件の決定は根気のいる作業であった。歯原性上皮幹細胞株に関して、研究室で樹立された細胞株を使用する予定であったが、細胞の長期培養方法に問題があり、細胞の一部が幹細胞マーカーの発現を維持できていなかった。そのため、その細胞軍から単一細胞を抽出し、状態の良い細胞から再度細胞株クローンを樹立する必要があった。分化マーカーの誘導に関して、当初の実験計画では、分化誘導に重要な転写因子のトランスフェクションを予定していたが、トランスフェクション効率を含めた細胞のコンディションに影響されるため初期分化誘導に成功する確率が低く、RNAシークエンスに必要となるサンプル数を用意することができなかった。そこで、予定を変更し、増殖因子による分化誘導を行った。また、研究室の移動に伴い、プロトコールの変更や実験を行う手続きに手間を取られた。実験の引き継ぎに関して、前任者が既に研究室を離れていたこともあり時間がかかり、当初の計画よりも遅れをとった。歯の再表層を覆うエナメル質は歯を外的刺激から保護する役割を持つが、エナメル質を形成する歯原性上皮細胞は歯の萌出後に消失するため、エナメル質は萌出後に修復されることはない。
長時間プラズマ・壁相互作用時の水素リサイクリングに関する研究

本研究では、水素リサイクリングに着目し、多チャンネル可視分光システムの整備、実時間損耗堆積計測システムの開発、表面プローブシステムを用いた材料学的見地からの解析を行い、長時間プラズマ・壁相互作用に関する研究を進めた。長時間放電時のHα線強度のトロイダル方向空間分布の密度依存性を取得し、リミター等のリサイクリング粒子源からの中性粒子減少の特徴的長さは線平均電子密度の-0.2乗の依存性でゆっくりと減少することを明らかにした。その結果を中性粒子輸送コードDEGASを用いて解析し、スクレイプオフ層及びプラズマ周辺部での中性粒子の輸送がHα線強度の空間分布形成に重要であることが明らかとなった。真空容器内の粒子バランスからプラズマ対向壁の水素吸蔵量の定量評価を行い、壁の温度と壁の水素吸蔵量との関係を明らかにした。低温壁(プラズマ対向壁温度が60°C以下)ではグローバルな壁飽和は起こらず、平均壁吸蔵速度は8.6×10^<16>Hm^<-2>s^<-1>であった。この値は、高温壁(プラズマ対向壁中の最高温度が約120°C)の場合に比べ約3倍高い値である。この壁の水素吸蔵は、リミターやダイバーター板に使用されているモリブデンがプラズマによりスパッタされ、そのスパッタされたモリブデンが水素と共堆積していると考えられる。そこで、光学的手法を用いて計測用窓へ堆積するモリブデン堆積層の厚さの計測を行い、長時間放電中のプラズマ対向面への堆積層の成長率を定量評価し、堆積層の成長とwall inventoryの時間変化によい相関があることを明らかにした。表面プローブシステムを用いた実験解析により、金属の共堆積層中には、炭素材に匹敵する水素が吸蔵され得ることを明らかにした。表面プローブを用いて評価したモリブデン堆積層の水素吸蔵率は、粒子バランスから評価した壁排気速度とよい相関があることを明らかにした。これまでの研究において、プラズマ・壁相互作用に起因する水素リサイクリングの時間変化は10^3秒程度ととても長いことが明らかとなってきている。しかしながら、現在稼働しているほとんどのプラズマ発生装置の放電時間は、10^<02>秒のオーダーであり、長時間放電のデータベースは少ない。核融合炉に要求される長時間定常運転の実現のためには、長時間プラズマ・壁作用時の水素リサイクリングの理解が重要である。本研究の一環として、長時間プラズマ維持が可能な超伝導トカマクTRIAM-1Mを用いて、真空容器内の粒子バランス(定常状態においては供給水素ガス量と排気ガス量の差)からプラズマ対向壁の水素吸蔵量の定量評価を行い、壁の温度と壁の水素吸蔵量との関係を明らかにした。低温壁(プラズマ対向壁中の最高温度が55°C)の平均壁吸蔵速度は8.6x10^<16>Hm^<-2>s^<-1>であり、高温壁(プラズマ対向壁中の最高温度が120°C)に比べ約3倍高くなることが明らかとなった。この壁の水素吸蔵は、リミターやダイバータ板に使用されているモリブデンがプラズマによりスパッタされ、そのスパッタされたモリブデンが水素と共堆積していると考えられる。そこで、光学的手法を用いて計測用窓への堆積層の厚さの計測を行い、長時間放電中のプラズマ対向面への堆積層の成長率を定量評価した。

また、水素リサイクリングの静的・過渡的特性を評価するために、水素イオン照射装置を用いて材料試験片への水素イオン照射のDuty cycleを変更するためのチョッパーシステムを整備している。核融合炉に要求される長時間定常運転の実現のためには、長時間プラズマ・壁作用時の水素リサイクリングの理解が重要である。本研究の一環として、長時間プラズマ維持が可能な超伝導トカマクTRIAM-1Mを用いて様々な空間スケールでの水素リサイクリングに関する現象について研究を行った。1.長時間放電時のHα線強度のトロイダル方向空間分布の密度依存性を取得し、リミター等のリサイクリング粒子源からの中性粒子減少の特長的長さは線平均電子密度の-0.2乗の依存性でゆっくりと減少することを明らかにした。その結果を中性粒子輸送コードDEGASを用いたシミュレーションにより解析し、スクレイプオラ層及びプラズマ周辺部での中性粒子の輸送がHα線強度の空間分布形成に重要であることを明らかにした。2.高密度長時間放電における材料プローブを用いた共堆積層中の水素保持量の定量評価を行い、共堆積層中に保持される水素量が真空容器内の粒子バランスから評価されるプラズマ対向壁のグローバルは壁排気量とよく一致することを明らかにした。3.これまでに開発してきたレーザー光の干渉の原理に基づく実時間膜厚計測器を用いてプラズマ計測用窓上の堆積層の厚さ計測を行い、長時間放電中のプラズマ対向面への堆積層の成長率の定量評価を行った。壁の損耗・再堆積はプラズマのパラメータに依存し、密度が0.1×10^<19>m^<-3>から1×10^<19>m^<-3>の範囲において堆積層の成長率は-2×10^<-3>nm/s to 2×10^<-3>nm/sのレンジであることを明らかにした。(ここでマイナスは損耗、プラスは再堆積を表す。)また、酸素不純物が壁の損耗に重要な役割を果たすことが明らかとなってきている。プラズマ・壁相互作用に起因する水素リサイクリングの時間変化は10^3秒程度ととても長いがζ現在稼働しでいるぽとんどのプラズマ発生装置め放電時間は、-100^<0-2>秒のオーダーであり、水素リサイクリングの長時間放電に関するデータベースは少ない。本研究では、長時間プラズマ維持が可能な超伝導トカマクTRIAM-1Mを用いて長時間プラズマ・壁作用時の水素リサイクリングに関する現象について研究を行った。水素リサイクリングの特性に大きな影響を与える材料表面での水素吸蔵に関して、リミターダイバーター板等の材料(モリブデン)原子がプラズマによりスパッターされ、その原子と水素原子が壁表面上で共堆積することが、長時間連続した水素吸蔵の原因であることを明らかにした。この共堆積層の水素吸蔵能力は、その微細構造に依存し、共堆積層中の結晶粒が小さいほど水素吸蔵能力が高いことが明らかとなった。また、この結晶粒の成長にはララズマ中に不純物として存在する酸素原子が影響を与えていることが分かってきている。これまでに開発してきたレーザー光の干渉の原理に基づく実時間膜厚計測器を用いたプラズマ計測用窓上の堆積層の厚さ計測結果から、長時間放電中のプラズマ対向面への堆積層の成長率の定量解析を行った。壁の損耗・再堆積はプラズマのパラメータに依存し、酸素不純物がある一定値以上になると損耗が支配的になることが明らかとなった。このように酸素不純物は水素リサイクリング特性に大きな影響を与えるが、長時間放電中の酸素不純物量の減少の時定数は約3050秒であることが分かった。
マグマの挙動を予測する火山灰モニタリングシステムの構築

1990-91年の雲仙火山および1995年の九重火山の初期噴火活動を例として、マグマが地表に出現していない段階でマグマの挙動を予測するための指標として、火山灰を用いたモニタリングの手法を開発した。同様の手法が、国内外における噴火活動のモニタリングとして利用されると考えられることから、本手法の一般化をはかるため本質発泡ガラスの特徴を検討した。火山ガラスは、時間の経過とともに湿潤環境下でハイドレーションが進行する。そのため火山灰中の発泡ガラスがハイドレーションを受けていなければ、新しい本質物であると考えることができる。この識別手法では、火山ガラスのハイドレーションの進行程度を明らかにできると予想される。検討試料として雲仙火山灰中の発泡ガラス、九重火山の火山灰中の発泡ガラスに加え、AT中の発泡ガラスを用いた。これらについてRIMSを用いて加熱温度ごとの屈折率を測定して屈折率変化を比較した。ハイドレーションの進行している火山ガラスの屈折率は200°Cで過熱した際、加熱前に比べ大きく低下した。したがってハイドレーションによる水分は200°Cまでに火山ガラスから脱水し始めることが分かった。雲仙と九重の火山灰中の発泡ガラスの屈折率は200°Cで過熱しても変化しなかった。雲仙の火山灰中の新鮮な発泡ガラスはハイドレーションの進行していない本質物であると確認されているので、200°Cで加熱しても屈折率が変化しないことが本質ガラスの特徴と考えられる。さらに、顕微FTIRを用いて火山ガラス中の水の定量とOH/水分子比を求め、新しいマグマ起源の本質発泡ガラス識別手法を検討した。火山噴火初期現象の地球科学的な評価法を完成させることを目的とし、雲仙火山や九重火山における噴火初期現象について、特に火山噴出物を用いて以下のような研究を行った。(1)1990年以降の雲仙火山と1995年10月以降の九重火山の噴出物について、蛍光X線分析、X線回折分析装置、3D顕微鏡、重液分離法などを用いて、初成マグマ物質と既存の岩石の破砕物質とに迅速に分離・識別する手法を開発した。重液(SPT)を用いて発泡ガラスを濃集する手法が効果的である事を見出し、この手法を発展させた。(2)顕微フーリエ変換赤外分析装置を用いて火山ガラス中の水の精密な分析を行い、この結果からハイドレーションの進行状態を観察できるようにするために、本装置による火山ガラスの水の基礎的な定量法について検討した。特に、数百ミクロン大の微細な試料を非加熱接着材によりマウントしたり、10ミクロンの厚さに両面研磨する技術の開発などに困難を伴ったが、ルーチン化した試料調製の手法を確立できた。(3)初成マグマ物質を分離・濃集した後、X線マイクロアナライザーを用いてそれらに含まれる微結晶の分析を行い、火山灰噴出当時のマグマ先端の温度・圧力を計算した。雲仙火山の活動については、火山性地震などからマグマの上昇速度などが推定されているので、これらのデータと対比させることにより、火山灰モニタリングの有効性を検討した。火山噴火初期現象の地球科学的な評価法を完成させることを目的とし、雲仙火山や九重火山における噴火初期現象について、前年度に引き続いて以下のような研究を行った。(1) 1990年以降の雲仙火山と1995年10月以降の九重火山の噴出物、AT火山灰、飯田軽石流の発泡ガラスなどを用い、重液による濃集法、SEMによる観察、加熱実験による屈折率の変化量の検討などを行い、初成マグマ物質と既存の岩石の破砕物質を迅速に分離・識別する手法を開発した。

(3)初成マグマ物質を分離・濃集した後、X線マイクロアナライザーを用いてそれらに含まれる微結晶や火山ガラスの分析を行い、デイサイト質と玄武岩質の2種類のマグマが存在していたことを明らかにした。(4)得られた成果を、サンティアゴ(チリ)で開催された自然災害に関する国連会議、イタリアで行われた都市火山災害に関する国際会議、国内の各学会にて公表し、ポジティブな評価を受けるとともに、多くの研究者と有益な研究討議を行った。1990-91年の雲仙火山および1995年の九重火山の初期噴火活動を例として、マグマが地表に出現していない段階でマグマの挙動を予測するための指標として、火山灰を用いたモニタリングの手法を開発した。同様の手法が、国内外における噴火活動のモニタリングとして利用されると考えられることから、本手法の一般化をはかるため本質発砲ガラスの特徴を検討した。火山ガラスは、時間の経過とともに湿潤環境下でハイドレーションが進行する。そのため火山灰中の発砲ガラスがハイドレーションを受けていなければ、新しい本質物であると考えることができる。この識別手法では、火山ガラスのハイドレーションの進行程度を明らかにできると予測される。検討試料として雲仙火山灰中の発砲ガラス、九重火山の火山灰中の発砲ガラスに加え、AT中の発泡ガラスを用いた。これらについてRIMSを用いて加熱温度ごとの屈折率を測定して屈折率変化を比較した。ハイドレーションの進行している火山ガラスの屈折率は200°Cで加熱した際、加熱前に比べ大きく低下した。したがってハイドレーションによる水分は200°Cまでに火山ガラスから脱水し始めることが分かった。雲仙と九重の火山灰中の発泡ガラスの屈折率は200°Cで加熱しても変化しなかった。雲仙の火山灰中の新鮮な発泡ガラスはハイドレーションの進行していない本質物であると確認されているので、200°Cで加熱しても屈折率が変化しないことが本質ガラスの特徴と考えられる。さらに、顕微FTIRを用いて火山ガラス中の水の定量とOH/水分子比を求め、新しいマグマ起源の本質発泡ガラス識別手法を検討した。