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地域と図書館を結んだ戦後移動図書館の理念と成立に関する実証的研究

移動図書館は,単に図書を運ぶ手段ではなく,図書館の理念を実現するための一つの手段であった。同時に,何らかの移動手段によって図書館資料を運び,図書館員によるサービスを展開していた。戦後初期における日本の移動図書館は,図書の貸出のみならず,映画会などの文化を地域に運び,地域と図書館を確実につないでいた。「移動」する「図書館」活動は,多くの人々を巻き込み,地域や図書館のエンパワーメントにつながる。本研究は,1950年代の移動図書館活動に焦点をあて,戦後移動図書館の成立や特質,さらには地域との関わりを実証的に分析し,1950年代の公共図書館の館外奉仕活動における位置と意義を明らかにすることを目的としている。このうち2013年度は,戦後移動図書館の成立と形成に焦点をあて,千葉県立図書館「ひかり号」巡回以前に移動図書館を開始したとされる高知県,大阪府,鹿児島県に絞り,下記の調査を実施した。1.戦後,1948年に開始したといわれる高知県立図書館の移動図書館について,高知県立図書館や高知市民図書館等で,図書館報,新聞記事などの当時の資料の収集を行なった。同時に,現在の高知県立図書館の移動図書館の見学も行ない,1947年当時に巡回した地域(大川村等)に同行した。2.大阪府立図書館の移動図書館について,大阪府立中央図書館,大阪府立中之島図書館等で移動図書館に関する資料を収集した。なお,1947年10月に実施したオート三輪による貸出文庫は資料を収集することができず,1950年代以降の資料が中心であったため,次年度に継続して実施することにした。同時に,現在の堺市立図書館の移動図書館を調査した。3.鹿児島県立図書館による移動図書館について,鹿児島県立図書館にて資料の収集を行なった。図書館報,配本所の資料など,当時の移動図書館の運営方法に関する資料を収集できた。このように2013年度は,各地の図書館を訪問し,移動図書館関連資料の資料収集に注力した。移動図書館の問題意識等は『図書館車の窓』誌に連載した。2014年度は,収集した資料に基づき移動図書館の理念と目的を検証し,外部へ発表する。本研究は,1950年代の移動図書館活動に焦点をあて,戦後移動図書館の成立や特質,地域との関わりを実証的に分析し,1950年代の公共図書館の館外奉仕活動における位置と意義を明らかにすることを目的としている。2014年度は,前年度(2013年度)に収集した資料などに基づき,移動図書館の目的・理念の解明を柱にして,以下の成果を得ることができた。(1)高知県立図書館の自動車文庫の分析:戦後日本で最も早期に移動図書館を実施した高知県立図書館の自動車文庫について,前年度(2013年度)に収集した資料に基づき,戦前期の巡回文庫との連続性を踏まえながら,活動開始の経緯や背景,理念・目的,活動状況を分析した。(2)香川県立図書館の貸出文庫について:戦後,高知県立図書館の自動車文庫よりも早期に開始した香川県立図書館の貸出文庫について,香川県立文書館や香川県立図書館において資料収集を行った。(3)徳島県立図書館(憲法記念館)における文化バスの活動調査:1950年代,移動図書館の活動は,千葉県立図書館の「ひかり号」による方式(40-50分停車:千葉方式)が一般的であった。しかし,徳島県立図書館の文化バスは,1日駐車・年1回の巡回方式(徳島方式)を採用していた。徳島県立図書館の文化バスの理念や目的,活動開始の背景を分析するため,徳島県立図書館・徳島県立文書館等にて資料を収集した。上記の他にも,鹿児島県立図書館の自動車文庫の分析,東京都立図書館の「むらさき号」関係資料の収集,移動図書館の現代的意義(『図書館車の窓』への連載)について分析した。本研究では,1950年代を中心に公共図書館が自動車という近代的装置で図書館と文化を運んだ移動図書館活動を研究の対象とし,地域・住民と図書館とをどのように結び,地域に何をもたらしたのかを実証的に明らかにした。平成25年度からの調査を踏まえながら,平成27年度は,(1)徳島県憲法記念館(徳島県立図書館)による「文化バス」の資料収集と分析,(2)岡山市立図書館における戦前期からの動く図書館(多様な文庫)やリヤカー図書館(家庭配本)等に関する資料収集と分析,(3)神奈川県立図書館における「貸出文庫」の活動,さらには(4)特種用途自動車としての「移動図書館車」の分析,(5)移動型書店や全国を巡回する「おはなし隊」などの見学,を通して「地域」を視点としながら,戦後期からの移動図書館の理念を踏まえた現代的な移動図書館実践の課題も射程に入れつつ研究を積み重ねてきた。平成25年度から平成27年度まで積み重ねた本研究により,戦後初期の移動図書館は,図書館が「移動」する活動としての位置よりも,地域の青年団の活動(高知県立図書館)として位置され,設置母体の理念(徳島県憲法記念館)を運ぶ活動であった。同時に,数にとらわれず利用者の裾野を広げ(岡山市立図書館),図書館員が地域に自然と溶け込むことで,図書館員の図書館に対する想いも運んでいたことが明らかになった。こうした戦後の移動図書館活動の源流は,現在の移動図書館活動を再評価することにもつながる。本研究の成果は,一次資料を中心に各地の資料を鋭意収集・分析し,実証的な研究成果として発表した。しかし,鹿児島県立図書館(自動車文庫),神奈川県立図書館(貸出文庫),大阪府立図書館(自動車文庫)などについては,資料の収集・分析に留まっている。

今後は,本研究で収集した資料を活かし,戦後移動図書館論を整理し,移動図書館の現代的意義を追究したい。移動図書館は,単に図書を運ぶ手段ではなく,図書館の理念を実現するための一つの手段であった。同時に,何らかの移動手段によって図書館資料を運び,図書館員によるサービスを展開していた。戦後初期における日本の移動図書館は,図書の貸出のみならず,映画会などの文化を地域に運び,地域と図書館を確実につないでいた。「移動」する「図書館」活動は,多くの人々を巻き込み,地域や図書館のエンパワーメントにつながる。2014年度は,研究計画に記載した以下の点について,資料収集や研究発表などを行った。この他にも,研究計画には掲載がない成果(移動図書館の現代的意義)について『図書館車の窓』に記事を連載している。しかし,神奈川県立図書館の貸出文庫については未着手であるため,「おおむね順調に進展している」と自己評価した。・徳島県立図書館(憲法記念館)における徳島方式による文化バスの活動(資料収集):2015年度に研究発表する予定・香川県立図書館における貸出文庫の活動,開始の経緯(資料収集)・鹿児島県立図書館における自動車文庫・配本所・農業文庫の活動(資料収集)・高知県立図書館における自動車文庫活動の資料分析(研究発表):前年度(2013年度)収集した資料の分析を発表した。図書館学資料収集,研究発表は順調に行っているが,論文としてとりまとめていない。2015年度(最終年)の研究推進方策としては以下の点がある。・これまでの資料収集,研究発表の成果を研究論文としてとりまとめる(戦後移動図書館研究の意義,高知県と鹿児島県の自動車文庫について)・徳島県の文化バスについては,研究発表を行う。・研究計画に記載の通り,これまでの資料収集や研究から,公共図書館の館外奉仕活動における移動図書館の位置と意義,図書館設置や図書館づくり運動との連続性・断絶性を考察する。2013年度は,研究計画に記載した下記の3点に関する資料収集を順調に行なった。・大阪府におけるオート三輪の貸出文庫(大阪府立中央図書館等)・高知県における移動図書館活動(高知県立図書館等)・鹿児島県における移動図書館と出張所を中心とした館外奉仕活動の特徴(鹿児島県立図書館等)2013年度は資料収集が中心であるため,資料の分析と発表は2014年度に行なう。また,大阪府の調査については,当該資料(1947年)が現在のところ存在せず,その後の時代(1950年以降)の資料を収集することができた。よって,区分では「おおむね順調に進展している」とした。神奈川県立図書館の貸出文庫に関する調査(資料収集)を実施することができなかった。また,本来の計画では「聞き取り調査」の文字起こしとして人件費・謝金を計上したが,予想外に移動図書館に関する資料・文書類を収集することができたため,インタビュー調査は実施しなかった。研究成果のWeb公開であるが,全国の公共図書館に配布される『図書館車の窓』(株式会社林田製作所)に研究成果を連載記事を掲載しているため,Webに代わり社会へ発信している。以上のことから,次年度の使用額が生じた。2013年度は,主に戦後移動図書館の成立について各地の資料収集を行なった。
カルモジュリンとカルモジュリン結合蛋白質の相互作用

カルモジュリンはカルシウムイオンを結合すると構造変化をおこし種々の酵素と相互作用してその活性を調節する蛋白質である。その相互作用部位がカルモジュリンの一次構造上のどこにあるのかを水溶性カルボジイミドによる化学架橋によって調べた。カルモジュリンは小麦胚芽のものを用いN末端を蛍光標識しておく。カルモジュリンと相互作用する蛋白質としてミオシン軽鎖キナーゼとトロポニンIを用いた。カルモジュリンとミオシン軽鎖キナーゼ又はトロポニンIをカルシウムイオン存在下で混合し、水溶性カルボジイミドを加えて架橋した。反応させた溶液をSDSポリアクリルアミドゲル電気泳動にかけるとミオシン軽鎖キナーゼやトロポニンIの少し上にカルモジュリンの蛍光を含んだ新しいバンドが見られ、それが架橋産物であることを示している。この部分を切りとり電気泳動的に溶出して架橋産物を得た。架橋産物をもう一度電気泳動にかけ純化した後臭化シアンで部分分解すると様々な長さのカルモジュリン断片が得られる。このうち蛍光を発するもの、すなわちN末端を含むものに注目する。架橋されていないカルモジュリンではN末端から37,52,73,77,110,125,146,147番目のメチオニン残基のところで切断された断片があらわれるが、架橋産物からは77までは同じ位置にあらわれるが110から上のものは全然違う位置にあらわれる。これは77から110までのあいだに架橋された蛋白が結合していて分子量が変ったせいであると考えられる。したがってカルモジュリンとミオシン軽鎖キナーゼ又はトロポニンIが相互作用する部位のうち少なくとも静電引力による部位は77から110のあいだにあると言える。この部位はカルモジュリンのカルシウム結合部位【I】【II】と【III】【IV】をつなぐαラセン状部分にあたる。
臨床心理学的手法を用いた訪問看護師のメンタルヘルスケアプログラムの開発

アサーション等の臨床心理学的手法を看護実践の場で活用するためには,人間対人間の関係についての理解を深めることが大切だと考える.そこで本研究では,人間性心理学に関わる基礎知識習得と看護実践での活用を目指したプログラムを考案した.プログラムの評価指標としてソーシャルサポート認知心理的報酬感仕事満足度仕事継続意思を用いた.プログラムは1日5時間,研究協力者である臨床心理学研究者(金子周平・鳥取大学)によって行われ,参加者は14名で訪問看護師は9名であった.介入前と介入後の2時点比較の結果,全ての評価尺度において得点が上昇していた(有意差なし).また介入前より介入後に「人間対人間の関係について深く考える」ことに活用できそうだと回答した対象者が増加した.アサーション等の臨床心理学的手法を看護実践の場で活用するためには,人間対人間の関係についての理解を深めることが大切だと考える.そこで本研究では,人間性心理学に関わる基礎知識習得と看護実践での活用を目指したプログラムを考案した.プログラムの評価指標としてソーシャルサポート認知心理的報酬感仕事満足度仕事継続意思を用いた.プログラムは1日5時間,研究協力者である臨床心理学研究者(金子周平・鳥取大学)によって行われ,参加者は14名で訪問看護師は9名であった.介入前と介入後の2時点比較の結果,全ての評価尺度において得点が上昇していた(有意差なし).また介入前より介入後に「人間対人間の関係について深く考える」ことに活用できそうだと回答した対象者が増加した.1.鳥取大学医学部倫理審査委員会に研究計画書を提出し、承認を得た。2.本研究の先行研究となる調査結果について、学会発表を3件行った。1)第35回日本看護研究学会学術集会において、「訪問看護ステーションに勤務する看護職の仕事継続意思に関連する要因」を発表した:訪問看護師の仕事継続意思には、仕事内容満足度と社会的スキルが関連していた。2)第29回日本看護科学学会学術集会において、「訪問看護師を対象としたアサーショントレーニングの施行と評価(第2報)」を発表した:トレーニング6か月後の仕事満足度得点が有意に上昇し、社会的スキル得点はトレーニング後も上昇の傾向を示した3)第14回日本在宅ケア学会学術集会において、「訪問看護師を対象としたアサーショントレーニング講習会の試行と評価(第3報)」を発表した:アサーショントレーニングがその後の職業生活にどのように役立ったかというアンケート内容をまとめた結果、[人はそれぞれ違うことに気付いた]、[自分の自己表現を振り返った]、[自分の気持ちが楽になった]など、8つのカテゴリーが明らかとなった。短期型トレーニングであったが、参加者は、アサーションの核となる要素を理解できていたと考えられた。3.アサーションとカウンセリングの理論と体験学習を組み合わせた継続プログラム案を考案した。心理学的手法として、カウンセリングの基礎的知識を習得するプログラム(ロジャーズの人間観・client-centeredtherapy・共感的理解等)と、カウンセリングの基本的技法を習得するプログラム(積極的傾聴法)を取り入れたものを計画している。1.本研究の先行研究について、学会発表を3件行った。1)第36回日本看護研究学会学術集会において、「看護学生のコミュニケーションスキルと自尊感情および大学生活満足度との関連」を発表した。社会的スキルがメンタルヘルス(自尊感情と大学生活満足度で評価)に関運していた。社会的スキルを向上させる教育プログラムは学生のメンタルヘルスの向上に寄与する可能性が示唆された。2)第30回日本看護科学学会学術集会において、「看護職を対象とした短期型アサーション講習会のメンタルヘルスへの効果」を発表した。アサーション講習会6ヶ月後に同僚サポート認知が有意に上昇した。上司サポート認知は上昇傾向であったが有意ではなかった。3)第15回日本在宅ケア学会において、「訪問看護師の仕事満足度と仕事継続意思との関連」を発表した。<現在の職場継続意思>と<訪問看護師継続意思>には<仕事内容満足>が最も強く関連していた。<現在の職場継続意思>には、<仕事内容満足><仕事量満足><人間関係満足><給与満足>の順で関連がみられた。現在の職場を継続するためには、仕事内容にやりがいの持てる組織管理体制のありかたを検討することが必要である。2.メンタルヘルスプログラム案の作成と修正を行った。在宅看護学分野の大学教員によるスーパーバイズを受け、それに基づく修正を行った(継続審議中)。3.訪問看護師の仕事満足についての文献検討、概念分析を行った(継続実施中)。1.本研究の先行研究について,学会発表を2件行った.1)第37回日本看護研究学会学術集会において,「看護学生の大学生活満足度の現状および社会的スキルとの関連」を発表した.社会的スキルが高いと学業や生活に対する頑張り度が高く,睡眠状態満足が高いことが明らかとなった.2)第31回日本看護科学学会学術集会において,「看護学生の大学生活満足度の探索的検討」を発表した.大学生活満足は,[学業環境因子][日常生活因子][自己を高める因子]の3因子構造で構成された.3因子のうち社会的スキルと相関がみられたのは,[日常生活因子]と[自己を高める因子]であった.3)1)2)より,社会的スキルを向上させるプログラムは,看護学生がより積極的に物事に取り組み,自己を高める能力の育成に寄与する可能性が示された.2.看護師の仕事満足に関する文献検討を行った(継続中).

1)1980年以降で既読の58英文献のうち,地域看護師か在宅看護師を対象としたものは4文献であった.仕事満足の関連要因としては,組織管理に関すること(上司のリーダーシップ,給与,管理体制等),仕事の専門性に関すること(仕事内容,自律性,専門性が発揮できる等),心理状態に関すること(上司からの心理的報酬,上司との関係,相互関係,倫理的ストレス等)であった.3.これまでの先行研究や文献検討の結果から,メンタルヘルスケアプログラム案を検討した(継続審議中).仕事満足を高めるために,自己を高める能力と積極的対人関係形成能力の向上を図ることを目指すものとして,プログラム案を作成している.1.看護師の仕事満足に関する文献レビューを行い看護師の仕事満足の定義,測定尺度,これまでに明らかにされた関連因子を明らかにした.文献検索は,PubMed, CHINAHL等を用い,`nurses,`job satisfaction'をキーワードとしたAnd検索を行った.文献レビューの目的に沿った48論文を対象論文とした.看護師の仕事満足の関連因子は,[組織管理に関すること][人間関係に関すること][看護の専門性に関すること][個人属性]に分類された.2.介入プログラムの作成と試行・評価を行った.1)プログラムの作成と実施:介入プログラムは我々の先行研究と文献レビューの結果から素案を作成し,最終的には研究協力者でありプログラム実施者である臨床心理学研究者(金子周平・鳥取大学)との討議を重ね作成した.プログラムの目的は介入群のメンタルへルス向上であり,ストレスにも仕事満足にも影響する対人関係に焦点をあてた.プログラムの評価指標として,職場内の上司や同僚からのソーシャルサポート,心理的報酬感,仕事満足,仕事継続意思を用いた.介入方法は,臨床心理士による参加型の講習会(1日,5時間)であり,内容は1人間性心理学の理論を学ぶ:臨床心理学,人間性心理学とは,パーソンセンタードアプローチとは,2臨床心理実践の考え方と方法を学ぶ:カウンセリングについて,傾聴法,関わりのコツ,アサーションの考え方,3グループワーク:シナリオロールプレイ,ミニ事例検討であった.参加協力者は14名で,訪問看護師は9名であった.2)結果:訪問看護師9名の平均年齢は49.6(SD4.6)歳,訪問看護経験年数は10.2年であった.介入前と介入後の2時点比較の結果,上司サポート,同僚サポート,上司からの心理的報酬,同僚からの心理的報酬,仕事満足,仕事継続意思の全ての得点が有意ではないが上昇していた.メンタルヘルスケアプログラム案の作成に当初予定よりも時間を要したため.本研究ではメンタルヘルスのプラスの側面である仕事満足を評価指標として採用したが,仕事満足に関する先行研究は多く,文献検討に時間を要している.また,より効果的なプログラム案を作成する上で,仕事満足を高めるためにはどこに焦点をおくべきかについて,丁寧に検討を重ねている.24年度が最終年度であるため、記入しない。メンタルヘルスケアプログラム案では,1回あたり36時間で,全5回を予定している.介入群への研究参加協力者が少ない場合には,プログラム案を変更する可能性がある.24年度が最終年度であるため、記入しない。
セルロースナノファイバーの充填によるエラストマー複合材料化と高機能化の機構解析

昨今バイオポリマーおよびナノ構造が注目されているが、中でもセルロースナノファイバー(CNF)は、材料の中でも高い比弾性率、低い熱膨張率などが注目されており、たとえば複合材料のフィラーとして配合することで材料を軽く高強度に変えることが期待される。ところがCNFは親水性であるため、非極性のエラストマーなどによるナノコンポジット化は難しい。そこで、本研究ではCNFの主幹構造を保って強度はそのままに、表面だけを修飾して、非極性マトリックスにも馴染むよう改質する研究に取り組んだ。セルロース原料としてオイルパーム搾取残渣物を扱ったが、オイルパームは食品・界面活性剤・バイオディーゼル産業に不可欠であり、搾取によりセルロースを含む残渣物が大量に産する。この特性を活かし環境負荷の少ないプロセスで機能材料化できれば社会的意義は大きい。オイルパーム空果房から抽出した、最小径のCNFを、2種の異なるタイプの熱可塑性エラストマーにブレンドし、フィラー素材としての構造と物性発現のメカニズムを探った。CNFのナノサイズの効果を活かすには、ナノ分散させることが重要となる。CNF同士が凝集しないよう、エラストマー高分子への親和性を付与するために、CNF表面の改質を次の2方法により試みた。ひとつは、超音波処理を組み合わせた溶媒置換法である。出発段階でのCNFは極性溶媒に分散した状態だが、その分散性を保持したまま、中間的な極性の溶媒を仲立ちとして、徐々にエラストマーポリマーへ置換した。さらに凝集防止のために、超音波照射を組み合わせた。ふたつめは、CNF表面へのアセチル基導入によった。無水酢酸中でのアセチル化反応時間等を調整することで、最適量を検討した。このようにして調整したCNF・エラストマーのナノコンポジットを、キャストしてフィルム試料を作製し、強度試験、熱分析、分光分析によるキャラクタリゼーションを実施した。オイルパームから得たCNFを表面アセチル化して、エラストマーのナノフィラーとし、強度性能の高いコンポジットを得ることに成功した。高表面を持ち凝集力の高いCNFを、反応の過程で凝集させずに、ナノ分散状態を保ったままアセチル化およびマトリクスと混合させることができたため、フィラーとマトリクスの強い相互作用が実現し、高強度コンポジットが得られた。またCNFの表面のみを、芯となる結晶構造が破壊されない軽微なアセチル化により、非極性マトリクスとの相互作用を高めたことで、CNFの高弾性・高強度がコンポジットに活かされた。CNFの利用可能性を、汎用プラスチックのナノフィラーとして展開したことに意義がある。エラストマー母材の構造的特徴に合わせた最適な分散条件の原子レベルの相互作用・水素結合についてーコンポジット界面の相互作用や関与する基など、機構解明の研究への発展を予定していたが、時間的には制約によりそこまでは進展しなかった。しかしながら、当初の目的「可能な限り簡便な方法により、親水性のセルロースナノファイバーを、疎水性のエラストマーに分散させ、強度物性を向上させる」ことは十分に達成され、順調に進展したといえる。オイルパーム空果房から抽出した、最小径のセルロースナノファイバーを、2種の異なるタイプの熱可塑性エラストマー(無極性・極性基を併せ持つポリ酢酸ビニル、無極性高分子のポリイソプレン)にブレンドし、フィラー素材としての構造と物性発現のメカニズムを探ることを目的としている。セルロースナノファイバーのナノサイズの効果を活かすには、ナノ分散させることが重要となる。ナノファイバー同士が凝集しないよう、エラストマー高分子への親和性を付与するために、セルロースナノファイバー表面の改質を次の2方法により試みた。出発段階でのナノファイバーは極性溶媒に分散した状態だが、その分散性を保持したまま、中間的な極性の溶媒を仲立ちとして、徐々にエラストマーポリマーへ置換する。超音波照射によって、セルロースの立体配座を変え、ナノファイバー表面に疎水基を引き出すことができる。ふたつめは、セルロースナノファイバー表面へのアセチル基導入である。今回、無水酢酸中でのアセチル化反応時間等を調整して、最適量を検討した。調整したセルロースナノファイバー・エラストマーのナノコンポジットを、キャストしてフィルム試料を作製した。強度試験や熱分析と組み合わせてマクロレベルの機械特性を明らかにするとともに、エラストマー母材の構造的特徴に合わせた最適な分散条件、アセチル化の条件を検討し、これを明らかにした。オイルパーム空果房(OPEFB)は、その細胞壁に天然のナノ径セルロース微結晶を有している。これを可能な限り、分解せぬよう、また要素どうしが凝集せぬように、水溶液中にナノ分散したナノファイバーとして抽出した。セルロースナノファイバー表面は親水性であるが、これを疎水性のマトリクス中にナノ分散させてナノコンポジット化することが本研究の目的である。まず、2種の異なるタイプの熱可塑性エラストマー(無極性・極性基を併せ持つポリ酢酸ビニル、無極性高分子のポリイソプレン)にブレンドし、フィラー素材としての強度物性を発現させ、その構造とメカニズムを探ることを目指した。ナノサイズ効果を活かすために、親水性のナノファイバーを表面加工して、疎水性溶液にナノ分散させることがまず最初の課題となった。ナノファイバ}同士が凝集しないようなセルロースナノファイバー表面の改質のために、セルロースナノファイバー表面へのアセチル基導入を試みた。無水酢酸により、ナノファイバーの力学物性をほとんど劣化させることなく、表面のみにアセチル基を導入して、非極性溶媒に親和的なものにすることをめざした。

調整したセルロースナノファイバー・エラストマーのナノコンポジットを、キャストしてフィルム試料を作製し、強度試験、熱分析と組み合わせてマクロレベルの機械特性を明らかにした。今回、アセチル化反応時間等を調整することで、アセチル基導入と、力学物性の低下のトレードオフの関係から、アセチル化の最適条件を見出した。昨今バイオポリマーおよびナノ構造が注目されているが、中でもセルロースナノファイバー(CNF)は、材料の中でも高い比弾性率、低い熱膨張率などが注目されており、たとえば複合材料のフィラーとして配合することで材料を軽く高強度に変えることが期待される。ところがCNFは親水性であるため、非極性のエラストマーなどによるナノコンポジット化は難しい。そこで、本研究ではCNFの主幹構造を保って強度はそのままに、表面だけを修飾して、非極性マトリックスにも馴染むよう改質する研究に取り組んだ。セルロース原料としてオイルパーム搾取残渣物を扱ったが、オイルパームは食品・界面活性剤・バイオディーゼル産業に不可欠であり、搾取によりセルロースを含む残渣物が大量に産する。この特性を活かし環境負荷の少ないプロセスで機能材料化できれば社会的意義は大きい。オイルパーム空果房から抽出した、最小径のCNFを、2種の異なるタイプの熱可塑性エラストマーにブレンドし、フィラー素材としての構造と物性発現のメカニズムを探った。CNFのナノサイズの効果を活かすには、ナノ分散させることが重要となる。CNF同士が凝集しないよう、エラストマー高分子への親和性を付与するために、CNF表面の改質を次の2方法により試みた。ひとつは、超音波処理を組み合わせた溶媒置換法である。出発段階でのCNFは極性溶媒に分散した状態だが、その分散性を保持したまま、中間的な極性の溶媒を仲立ちとして、徐々にエラストマーポリマーへ置換した。さらに凝集防止のために、超音波照射を組み合わせた。ふたつめは、CNF表面へのアセチル基導入によった。無水酢酸中でのアセチル化反応時間等を調整することで、最適量を検討した。このようにして調整したCNF・エラストマーのナノコンポジットを、キャストしてフィルム試料を作製し、強度試験、熱分析、分光分析によるキャラクタリゼーションを実施した。オイルパームから得たCNFを表面アセチル化して、エラストマーのナノフィラーとし、強度性能の高いコンポジットを得ることに成功した。高表面を持ち凝集力の高いCNFを、反応の過程で凝集させずに、ナノ分散状態を保ったままアセチル化およびマトリクスと混合させることができたため、フィラーとマトリクスの強い相互作用が実現し、高強度コンポジットが得られた。またCNFの表面のみを、芯となる結晶構造が破壊されない軽微なアセチル化により、非極性マトリクスとの相互作用を高めたことで、CNFの高弾性・高強度がコンポジットに活かされた。CNFの利用可能性を、汎用プラスチックのナノフィラーとして展開したことに意義がある。当初の目的であった、アセチル化最適条件を検討することができたので、(2)とした。
石材資源利用からみた縄文時代の定住化に関する研究

本研究は、縄文時代草創期を中心とする初期定住期を対象に、打製石器の素材である近隣石材(チャート)と遠隔地石材(サヌカイトなど)の獲得・消費行動を復原し、資源利用の変化という観点から定住化の実態を明らかにしようとするものである。本年度の研究成果は次の通り。(1)鈴鹿山脈におけるチャート産地推定の参照軸の整備。鈴鹿山脈の滋賀県側の49地点で2200点以上のチャート礫を採取し、色調・石質を観察し記載した。これによりチャートの特徴と分布の関係を面的に捉えることが可能となり、今後この地域のチャート製石器の産地を推定する上で基盤となるデータを整備できた。(2)チャートの獲得行動の事例研究。滋賀県相谷熊原遺跡の草創期竪穴建物から出土した800点以上のチャート製石器を全点実見し、(1)で整備した参照軸に基づき、愛知川や犬上川などの具体的な採集河川を明らかにした。また鈴鹿山脈(滋賀県側)以外で産出するチャートが遺跡にもたらされていることも判明した。集落近傍における直接採取だけでなく、鈴鹿山脈滋賀県側以外で産出するチャートの直接採取あるいは交換による間接入手が想定され、草創期後葉における石材獲得行動の一端が復原された。(3)遺跡における石材消費行動の事例研究。相谷熊原遺跡と三重県粥見井尻遺跡の石器の資料調査を実施した。相谷熊原遺跡については草創期竪穴建物の石器1200点を全点観察し、粥見井尻遺跡については第5層出土の大型剥片100点及び草創期竪穴建物SH4の石器440点を実見した。製作残滓を含めた石器組成・石材組成、チャート製、サヌカイト製、下呂石製石器の技術的特徴を観察し、各遺跡における各石材の消費行動を明らかにするとともに、70点以上の石器実測図を作成し未掲載資料の資料化を図った。近畿地方の草創期における石材利用・資源利用を考える上で基礎的なデータを得ることができた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。(1)チャート産地推定の参照軸の整備。福井県嶺南地方の河川や海浜など60地点以上を踏査した。2600点以上のチャートの試料を採取し、色調・石質などの諸属性を観察・記載した。これによりチャートの特徴と分布の関係を面的に捉えることができるようになり、今後この地域のチャート製石器の産地を推定する上で基盤となるデータを整備できた。(2)チャート製石器の産地推定の事例研究。福井県鳥浜貝塚の草創期(多縄文土器期・SIII期)のチャート製石器を実見し、(1)で整備した参照軸と比較することで、産地を具体的に明らかにした。(3)遺跡における石材利用の実態。福井県鳥浜貝塚の草創期・早期(SISV期)の資料を実見し、資料化をおこなった。福井県立若狭歴史博物館所蔵の当該期の打製石器約470点を全点観察し、製作残滓を含めた石器組成・石材組成を求め、未報告であった石器群の構成を明らかにした。同時にチャート製とサヌカイト製の製作残滓を中心に80点以上の資料を実測し、製作技術の分析と製作工程の復原をおこなった。この作業により、まとまった点数が出土している多縄文土器期(SIII期)におけるチャートとサヌカイトの利用の実態が明らかになった。遺跡数が少ない当該期における石材利用・資源利用を考える上で重要な成果であると考える。当初の予定通り、当該期の石材利用を考える上で重要な遺跡である鳥浜貝塚の資料調査と嶺南地域での野外調査を実施し、近隣石材であるチャートと遠隔地石材であるサヌカイトの獲得・消費行動を復原できた。チャートの産地推定法を構成する観察属性の選定・記載、踏査地点の選定、試料の採取、遺物との比較などの各手続きにおいて手法を確立することができたと考える。

集落近傍における直接採取だけでなく、鈴鹿山脈滋賀県側以外で産出するチャートの直接採取あるいは交換による間接入手が想定され、草創期後葉における石材獲得行動の一端が復原された。(3)遺跡における石材消費行動の事例研究。相谷熊原遺跡と三重県粥見井尻遺跡の石器の資料調査を実施した。相谷熊原遺跡については草創期竪穴建物の石器1200点を全点観察し、粥見井尻遺跡については第5層出土の大型剥片100点及び草創期竪穴建物SH4の石器440点を実見した。製作残滓を含めた石器組成・石材組成、チャート製、サヌカイト製、下呂石製石器の技術的特徴を観察し、各遺跡における各石材の消費行動を明らかにするとともに、70点以上の石器実測図を作成し未掲載資料の資料化を図った。近畿地方の草創期における石材利用・資源利用を考える上で基礎的なデータを得ることができた。研究目的や計画に変更はなく、引き続き野外調査と資料調査を進め、近隣石材と遠隔地石材の利用動向を明らかにしていく。チャートの産地推定には、広域で密な野外調査と採取した試料のデータ化を必要とし、かなりの時間を要するが、参照軸を一旦整備すれば、その地域内の遺跡に広く適用できるという利点がある。そのため、二年目(最終年度)は、対象地域である近畿地方やその周辺のなかで可能な限り広く野外調査を実施し、参照軸を拡充する。これと並行し、定住化にともなう石材資源利用の変化を描出できるよう、複数の時期・地域の遺跡の資料調査を実施し、産地・製作技術・組成の分析を通して両石材の獲得・消費行動を復原する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
レオロジー物体のダイナミック塑性変形分布制御

レオロジー物体の塑性変形分布を制御する手法を提案した.物体の概形とその変形特性を表現する7ノード粘弾性モデルを導入し,概形成形手法として,グリッパによる把持動作によって入力軸とこれに直交するもう1軸の対象物長さの比率を制御する手法を構築した.ここでは, 1軸応力積分値に対する塑性変形分布則に基づき,把持解放後の最終的な物体概形を能動的に管理する手法を提案した.実機実験により提案手法の有効性を示した.レオロジー物体の塑性変形分布を制御する手法を提案した.物体の概形とその変形特性を表現する7ノード粘弾性モデルを導入し,概形成形手法として,グリッパによる把持動作によって入力軸とこれに直交するもう1軸の対象物長さの比率を制御する手法を構築した.ここでは, 1軸応力積分値に対する塑性変形分布則に基づき,把持解放後の最終的な物体概形を能動的に管理する手法を提案した.実機実験により提案手法の有効性を示した.レオロジー物体の概形とその変形特性を表現する6ノード粘弾性モデルを導入し,概形成形手法としてグリッパによる把持動作によって,入力軸とこれに直交するもう1軸の対象物長さの分布状態を制御する手法を構築した.ここでは,1軸応力積分値に対する塑性変形分布則に基づき,把持解放後の最終的な物体概形を能動的に管理する手法を提案した.この提案手法は,グリッパの自由度の簡素化に貢献するとともに,把持によって物体内に蓄積される弾性エネルギーの散逸を待つ必要が無いため,型枠式による受動的手法と比べて飛躍的に把持時間を短縮することができる.また,レオロジー物体の非把持形態による成形手法について提案した.この手法は,一般的な把持形態による成形手法とは一線を画し,対象物を掴む/摘むことがないため応力集中による物体破壊を誘発しにくいという利点を有する.これと同時に,簡素な剛体プレートによって対象物を遠隔的に操作できるため,電気・電子・精密機器を搭載したグリッパやハンドが取り扱えない環境(高温,多湿,電磁場)においても物体操作が可能という利点も兼ね備えている.提案手法の実現性をシミュレーションと実機実験により確認した.レオロジー物体の非把持形態による成形手法を提案し,成形メカニズムの力学的枠組みの構築と実機実験による検証を行った.外力に対する一時的な弾性変形と外力消失後に残存する塑性変形を共有するレオロジー物体の操り問題を取り扱い,プレートからの摩擦力と慣性力のバランスを積極的に管理し,非把持形態で対象物を成形する手法を提案した.この手法は,一般的なハンドやグリッパを用いた把持形態による成形手法とは一線を画し,対象物を掴む/摘むことがないため応力集中による物体破壊を誘発しにくいという利点を有している.これと同時に,簡素な剛体プレートをエンドエフェクタとして,マニピュレータ本体から遠隔的に対象物牽操作できることから,電気・電子・精密機器を搭載したグリッパやハンドの取り扱いが困難な環境(高温,多湿,電磁場,等)においても物体操作が可能であるという利点も兼ね備えている.はじめに,レオロジー物体の塑性変形に着目し,対象物の1次元多自由度粘性変形モデルを導入した.プレートに対して並進および回転の2自由度のみが与えられるという条件下における運動方程式を導出し,プレート対象物系の力学的枠組みを明らかにした.次に,対象物に1軸方向の拡張あるいは収縮変形を生成するためのプレート加速度に関する十分条件を示した.またプレートの周期運動により,連続的な物体変形操作を実現するためのプレート運動計画を構築した.以上の手法を実験的に確認した.高速アクチュエータにより駆動されるマニピュレータにエンドエフェイクタとしてのプレートを装着したロボットと対象物の変形計測用のビジョンシステムからなる実験システムを構築した。レオロジー物体として小麦粉で生成された対象物を使用し,提案手法によって,拡張あるいは収縮変形を生成できることを確認した.
独立型ソーラーケミカルヒートポンプによる冷凍・冷暖房・給湯システムの構築

平成30年度は、前年度得た知見を基に、まず3.冷凍まで可能なソーラーケミカルヒートポンプにおける太陽化学蓄熱および冷凍冷熱生成に最適な熱交換方式および制御方法を装置実験および理論解析により検討した。1.で検討した化学蓄熱に向けた集熱効率の高い集熱方法および制御方法に連動して、研究分担者と共に熱交換媒体を開発して、熱交換方法を検討した。1.における集熱方法にもよるが、基本的には化学蓄熱反応材料にはオイル等による蓄熱熱交換を行った。この場合、より安全かつ低粘性かつ高伝熱性の熱交換媒体の開発を行い、熱交換方式を検討した。その後熱交換器を製作して、適宜デザイン変更を行うと共に制御法も検討して熱交換効率の向上を図った。一方で、4.冷凍まで可能なソーラーケミカルヒートポンプにおける太陽化学蓄熱および冷凍冷熱生成に最適な水溶液および調製方法についても、低温低圧で作動する気液相変化媒体として研究代表者は先の研究成果においてエチレングリコール水溶液の検討を行って-20°Cレベルまでの冷熱生成を実証した。本研究では、各種可視化蒸気圧測定装置を製作し、これを用いてより低温低圧で作動する気液相変化媒体として、ナトリウム塩等の式量の小さな電解質や水溶性イオン液体等の蒸気圧が極めて小さなものをエチレングリコール水溶液に加えることにより、凝固点の低下を図った新規作動媒体の開発を研究分担者と進めた。さらに1ー4を必要に応じてフィードバックをかけながら進めた後に、5.冷凍まで可能なソーラーケミカルヒートポンプにおける太陽化学蓄熱駆動に最適なケミカルヒートポンプデザインおよび運転方法の検討を平成31年度へ向けて実験および理論解析により進めた。デザイン変更と天候依存の試験の繰り返しのため、より進んだ部分とそうでない部分とある。低温低圧で作動する気液相変化媒体の検討については、想定より多い種類を検討できている。平成31年度は、1ー5を受けて、太陽熱駆動ケミカルヒートポンプに太陽光発電による熱媒駆動を組み込んだ最終型の6.冷凍まで可能なソーラーケミカルヒートポンプによる完全独立型高効率太陽エネルギー駆動冷凍・冷暖房・給湯システムの構築および運転評価を行う。1ー5.の成果にフィードバックをかけつつ、最適化されたケミカルヒートポンプデザインのものに、安全かつ最適化された熱媒循環等のために必要となるサブエネルギー発電・蓄電システムを組み合わせた場合の完全独立型高効率太陽エネルギー駆動冷凍・冷暖房・給湯システムを設計、製作する。本試作機を稼働させ、年中通して各種条件下において運転評価を行う。この場合、ケミカルヒートポンプ性能の基本となる蓄放熱特性すなわち蓄放熱温度、蓄放熱出力等はもちろんであるが、高効率太陽エネルギー駆動冷凍・冷暖房・給湯システムとしてその駆動可能条件、エネルギー効率、COP、ランニングコスト等、ヒートポンプ機器として重要となる各種性能を導き出す。これらのケミカルヒートポンプを基本とした最終的な製品形状まで最適化されたシステム的検討は、このような化学蓄熱を基本とした次世代システム発展のためには重要な点であるが、ケミカルヒートポンプ本体の作動の検討に比べて後回しにされてきた重要な点であり、本研究により低炭素社会へ向けたケミカルヒートポンプの実用化へ向けたブレークスルー的成果を目指す。平成29年度は、研究代表者がこれまでに行ってきた各種熱駆動型ケミカルヒートポンプ研究開発の知見を基に、1.冷凍まで可能なソーラーケミカルヒートポンプとして太陽化学蓄熱に最適な集熱方式および制御方法について、新たな安全かつ高効率熱交換媒体の組み入れを検討した。まず、本学敷地等における日射量の実測や理論値により日射量データベースを作成した。次に、申請者らがこれまでソーラーケミカルヒートポンプに適切とした反応材料を中心に、その稼働温度、入出力特性等を考慮して、化学蓄熱に必要な集熱器および熱交換媒体のデザインを行った。この場合、真空管型集熱器をベースに反射板等の組み込みを検討したが、実際に集熱性能を倍増した集熱器を製作して、設置場所、方位、角度等を変えながら集熱量を実測した。さらに、実用化の際の安全性を考慮して、150°Cレベルの集熱熱交換を行っても安全な高効率熱交換媒体を、毒性、蒸気圧、粘性、揮発物等を考慮して研究分担者と共に検討した。理論集熱量とも比較して、適宜デザイン変更を行い集熱効率の向上を図りながら、安全な最適集熱制御法を探った。一方で、2.冷凍まで可能なソーラーケミカルヒートポンプにおける太陽化学蓄熱および冷凍冷熱生成に一部必要となる熱媒循環等の最適なサブエネルギー発電・蓄電方法について、研究代表者がこれまで取り扱ってきた発電パネル、バッテリ、制御器に加えて、より低日射量で作動するべく、これらの素材、設置方法、制御方法等を新たな各種材料を探索、試験、製作した。サブエネルギー使用量は、日射量変化はもちろんであるが、ケミカルヒートポンプ本体の蓄熱・放熱特性に応じて可変するため、太陽化学蓄熱および冷凍冷熱生成に最適な熱交換方式および制御方法への電力供給が十分に行えるように可変発電パネル等を採用した。

1.における集熱方法にもよるが、基本的には化学蓄熱反応材料にはオイル等による蓄熱熱交換を行った。この場合、より安全かつ低粘性かつ高伝熱性の熱交換媒体の開発を行い、熱交換方式を検討した。その後熱交換器を製作して、適宜デザイン変更を行うと共に制御法も検討して熱交換効率の向上を図った。一方で、4.冷凍まで可能なソーラーケミカルヒートポンプにおける太陽化学蓄熱および冷凍冷熱生成に最適な水溶液および調製方法についても、低温低圧で作動する気液相変化媒体として研究代表者は先の研究成果においてエチレングリコール水溶液の検討を行って-20°Cレベルまでの冷熱生成を実証した。本研究では、各種可視化蒸気圧測定装置を製作し、これを用いてより低温低圧で作動する気液相変化媒体として、ナトリウム塩等の式量の小さな電解質や水溶性イオン液体等の蒸気圧が極めて小さなものをエチレングリコール水溶液に加えることにより、凝固点の低下を図った新規作動媒体の開発を研究分担者と進めた。さらに1ー4を必要に応じてフィードバックをかけながら進めた後に、5.冷凍まで可能なソーラーケミカルヒートポンプにおける太陽化学蓄熱駆動に最適なケミカルヒートポンプデザインおよび運転方法の検討を平成31年度へ向けて実験および理論解析により進めた。デザイン変更と天候依存の試験の繰り返しのため、より進んだ部分とそうでない部分とある。低温低圧で作動する気液相変化媒体の検討については、想定より多い種類を検討できている。平成30年度は、前年度得た知見を基に、まず3.冷凍まで可能なソーラーケミカルヒートポンプにおける太陽化学蓄熱および冷凍冷熱生成に最適な熱交換方式および制御方法を装置実験および理論解析により検討する。1.で検討した化学蓄熱に向けた集熱効率の高い集熱方法および制御方法に連動して、研究分担者と共に熱交換媒体を開発して、熱交換方法を検討する。この場合、主として自然対流方式あるいはヒートパイプ方式が主として考えられるが、より安全かつ低粘性かつ高伝熱性の熱交換媒体の開発を行い、熱交換方式を検討する。その後熱交換器を製作して、適宜デザイン変更を行うと共に制御法も検討して熱交換効率の向上を図る。本研究では、各種可視化蒸気圧測定装置を製作し、これを用いてより低温低圧で作動する気液相変化媒体として、エチレングリコール以外の水溶液も含めて、凝固点の低下を図った新規作動媒体の開発を研究分担者と進める。さらに1ー4を必要に応じてフィードバックをかけながら進めた後に、5.冷凍まで可能なソーラーケミカルヒートポンプにおける太陽化学蓄熱駆動に最適なケミカルヒートポンプデザインおよび運転方法の検討を平成31年度へ向けて実験および理論解析により進める。平成31年度は、1ー5を受けて、太陽熱駆動ケミカルヒートポンプに太陽光発電による熱媒駆動を組み込んだ最終型の6.冷凍まで可能なソーラーケミカルヒートポンプによる完全独立型高効率
オフィスブリーチ剤の歯肉為害性について

オフィスブリーチは現在審美歯科において人気のある漂白法である。しかしながら、オフィスブリーチ法は熟練した術者においても術中に歯肉や口腔粘膜に漂白剤が付着してしまうことがある。その場合、歯肉に一過性の疼痛および白色化が起こるが、数時間後には症状は緩和し、白色化も消失してしまう。この漂白剤の歯肉に対する影響については文献などでは知られていないため本研究では、漂白剤の歯肉に対する為害性をin vitroで検討した。オフィスブリーチ中に歯肉および口腔粘膜にオフィスブリーチ剤が付着してしまった際に歯肉の白色化および一過性の疼痛が起こる。この際に歯肉および口腔粘膜に起きている現象を検討した研究はない。最終年度は歯肉繊維芽細胞におけるオフィスブリーチ剤の影響を、in vitroで検討した。すなわち過酸化水素が歯肉線維芽細胞にどのような影響を与えるかについてである。まず、ヒト歯肉線維芽細胞を培養し、過酸化水素を15%の高濃度から1.5×10-6%まで振り、細胞生存率をアラマーブルー染色で検討、マイクロプレートリーダーで吸光度を測定した。結果として過酸化水素濃度が高ければ高いほど細胞生存率が低くなることが明らかになった。次いで、過酸化水素で障害を受けた細胞にビタミンEを添加する実験を行った。これは通常臨床においてビタミンE配合のクリームを歯肉に塗布することで歯肉の白色化および疼痛に有効であるという説があるためである。上記と同様にヒト歯肉繊維芽細胞を培養し、ビタミンE添加した培地で過酸化水素刺激を行いアラマーブルー染色にて検討した。その結果、ビタミンE添加により細胞生存率が高くなることが分かった。最後に各種培養条件下で培養を行ったヒト歯肉繊維芽細胞をDNAアレイ解析を行った。過酸化水素刺激により炎症性サイトカインが誘導され、また、ビタミンE添加により細胞修復系因子が誘導されていることがわかった。このことから、オフィスブリーチ剤を使用する際は歯肉および口腔粘膜を保護し施術することはもちろん、歯肉にブリーチ剤が付着した際はビタミンE添加クリームを塗布することで緩和されることが示唆された。現在、日本では国民のデンタルIQの上昇により、う触が激減している。また、メディアからの情報も手伝い、患者のニーズも変化している。多くの人は歯を白くしたいと望み、その方法は歯を切削する方法すなわち(1)歯科補綴(保存)学的に修復する方法、また(2)漂白の方法がある。患者は切削がなく、侵襲の少ない漂白法を選択することが多い。その歯の漂白は生活歯においては、患者が家庭内で行うホームブリーチ法と、歯科医院にて行うオフィスブリーチ法の2つの方法がある。本研究では、より過酸化水素濃度の高いオフィスブリーチ法に注目して研究を行う。オフィスブリーチ法の施術は以下のように行う。患者への説明(同意)→歯面清掃→歯肉の保護(ワセリン、レジン、ラバーダムなど)→漂白剤練和(1分以内)→歯面に漂白剤塗布→光照射(5分)→洗浄(※漂白剤塗布洗浄までの過程は35回繰り返す。)この施術の際、歯肉を上記のワセリンやレジンなどで保護していても歯肉に漂白剤が付着してしまうことがある。その場合、歯肉に一過性の疼痛および白濁が起こるが、その30分後には症状は軽減し、白色化も消失してしまう。しかしながらその漂白剤の歯肉に対する影響については文献などでは知られていないことが多い。現在までにその白濁部位に対する効果的な治療法ないし対処法は確立されておらず、また分子生物学的にも該当部位にどのような反応が起きているのかは不明である。そのため本研究では、漂白剤の歯肉に対する為害性をヒト歯肉繊維芽細胞を用いて分子生物学的にin vitroで検討し、また漂白剤が歯肉に付着した際の対応を検討し、今後の歯科診療に生かす。本研究で用いる歯肉繊維芽細胞に通常臨床で用いられているオフィスブリーチ材(30%過酸化水素)にて刺激すると高濃度であり、細胞死が起きてしまう。そのことから適正な過酸化水素の刺激としての濃度を検討するために何度か過酸化水素濃度を検討した。また、細胞障害性を検討するために様々な方法を試したが現在はAlamar Blueを用いる方法に決定している。こうした過酸化水素の作用時間や条件設定にかなりの時間を割いたためやや研究の達成度が遅れている。次年度は再現性を確認したのちに、適正な過酸化水素濃度で刺激した歯肉繊維芽細胞をマイクロアレイにて解析する予定である。平成23年度は歯肉繊維芽細胞の培養を行い、オフィスブリーチ材(過酸化水素)の濃度を決定、また細胞障害性をAlamar Blueを用いて検討を行った。平成24年度は決定した過酸化水素濃度を繊維芽細胞に作用させたもの、また同時にビタミンEを添加したものでマイクロアレイ解析を行う。次年度の研究費の使用計画としてまず細胞培養の試薬、マイクロアレイ解析に多くを使用する予定である。
細胞性粘菌における細胞骨格制御のポストゲノム解析

細胞性粘菌は生育、分化の各ステージで多様な細胞運動(広義の細胞運動:細胞質分裂、細胞移動、貪食作用、飲作用など細胞形態変化を伴う細胞機能やその前提となる細胞基質間接着、細胞間接着なども含めて考える)を示し、半数体で変異株が使える、タギング法や標的遺伝子破壊など正逆遺伝学的手法に優れるなどの利点から高等動物の細胞運動の最も有力なモデル真核微生物である。本研究は、2002年完了予定のゲノムプロジェクト及び筑波大田中可昌先生らによるESTプロジェクトの配列情報を利用し、上述の広義細胞運動の制御に関わる細胞性粘菌の低分子量GTPase、特にrhoファミリーGTPaseとその制御分子(rhoGDI,rhoGAP,rhoGEF)、さらにエフェクター分子(IQGAPなど)を網羅的に同定し、どの分子が細胞質分裂、どれが貪食作用といった細胞内機能のカタログ化、さらに各機能のシグナルカスケードの解明を目指す。また、研究開始後にRasファミリーについても着手した。結果としてはまず、本研究で発見した新規の分子を選び、rhoファミリーGTPase5種、rhoGDI1種、rhoGEF1種、rasGAP1種、IQGAP1種についてGFP融合タンパク質を利用して細胞膜、細胞内小胞膜、MTOC近傍などの局在を明らかにし、遺伝子破壊株と高発現株の解析から細胞質分裂などの細胞内機能を明らかにした。また、シグナルカスケード解明のため、酵母細胞質内でタンパク質問相互作用を解析できるtwo hybrid systemの系の立ち上げを完了した。rhoファミリーGTPaseは、互いに配列上近い関係にありながらその局在は特異的であり、細胞内機能の特異性に対応していた。また、解析は軌道に乗り、来年度により多くの分子の細胞内局在と逆遺伝学解析を行いながら、分子間相互作用解析を開始するめどがたった。
後方電子散乱法による物質同定と微少介在物(100nm)への応用

後方電子散乱法(EBSD)は主に多結晶体結晶粒の方位測定・解析に用いられている。本研究ではEBSDが持っ高分解能で結晶構造を確定できるもう一つの特性を生かして微少領域の物質同定を行う表面分析手法のための基盤技術の確立を目的とした。従来の表面分析法のほとんどが測定点の相対的な元素比を測定するもので、複雑な化学式を持つ物質の同定は困難である。本研究ではEBSDが持つ測定点での菊池パターンに基づき構造情報が得られる特性を生かし、EBSDを方位測定でなく、微少領域における物質構造同定に用いる技術の開発をおこなった。その有効性を実証するためEBSDを用いて、これまで困難であった鋼中に存在する初期生成微少介在物(0.1μm程度)の準安定相も含む物質同定をおこない、溶融Fe-Ti合金に存在する100nm程度のまでにいたる微少介在物の評価を行い。TiNや」各種Ti酸化物の同定が可能なことを実証した。また溶融Fe-Ti-O合金のTi-O脱酸平衡の正確な熱力学パラメーターを求めるには溶融合金を保持しているルツボと溶融合金界面に生成してる平衡Ti酸化物相を決定する必要があるがその厚さは数μであり、従来のX線解析などでは困難であった。しかし、本研究に於いてEBSDを適用することにより、その正確なTi酸化物相の同定が可能となり、その測定に基づき書くTi濃度に対応する信頼性の高い溶融Fe-Ti-O合金のTi-O脱酸平衡の各種熱力学的パラメーターを提案した。高品位鋼の製造には介在物の制御技術が重要である。介在物の生成条件や特性を正確に把握するためには、生成機構を詳細に解明する必要がある。しかし介在物制御に重要な初期生成介在物の情報、例えば準安定相の存在、0.1μm程度の微少介在物内の組成分布や構造などはこれまで明確にされてこなかった。しかし本研究で確立したEBSD法を用いることにより微少介在物組成を評価する事が可能となることを実証した。介在物の大きさや組織・形態を制御する技術を確立するには、介在物の生成条件とそれに対応した組織や組成を正確に把握し、生成機構を詳細に解明する必要がある。そのためには微少介在物の相同定やその組成分布の分析が不可欠である。しかし、あまり有効な手段がなく、介在物研究の大きな障害となっていた。後方電子散乱法(EBSD)による反射パターンは結晶構造に対応した固有のパターンとなる。そのため、この解析により0.1μm径程度までの領域での相同定が可能となる。本研究ではEBSDを適用し、微少介在物の相同定を行う事を目的とした。主なチタン酸化物としてTiO_2,'Ti_3O_5',Ti_2O_3,'TiO'の5つが知られているが、幸いにも、これらの酸化物の結晶構造は異なっている。そのためEBSDにより測定した菊池パターンを解析することにより測定点におけるチタン酸化物の相同定が可能となる。上に示したチタン酸化物の異なる構造に対応するEBSDパターン解析のための情報は提供されていないため、当研究室におてASTEMの結晶構造データベースに基づいて作成した。このEBSD構造情報に基づき、溶融Fe-Ti合金において鋼中の酸素濃度に応じて生成するTi酸化物の相の同定をEBSDを用いて行った。この時のFe-SEMの電子ビーム径は約0.1μmである。この実験により、1873Kにおいて溶鉄中のTi濃度が約7mass%以上では'TiO'が、約70.4mass%ではTi_2O_3、約0.4mass%以下ではTi_3O_5が対応する平衡チタン酸化物であることを確認した(ISIJに投稿中)。EBSD測定の結果によりTi酸化物の異なる種々の相を高い信頼性で同定できることを確認した。このことは、溶融Fe-Ti合金中のTi濃度に対応して異なるチタン酸化物が平衡安定相として存在することを示している。介在物研究には平衡論的な研究だけでなく、その組成分布や非平衡相の存在の検討など物理化学的な研究を重要である。しかしこれまでその検討を容易に行う手法がなかったため多くの困難があったが、EBSDを用いることにより、生成介在物の相やその分布を正確に把握し、生成機構を詳細に解明する事が可能であることを明確にした。今後、本研究をさらに発展させ、ナノオーダーの各種微少介在物の研究に適用していく。