hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
可変圧負荷安静呼吸フロー測定装置の開発

本研究は、呼吸器診療において基本的な検査でありながら、測定の困難性から普及がすすんでいないスパイロメトリーの代替となる、被検者協力の必要性がなく測定が簡単な測定機器を開発することを目的としました。今回、安静呼気中に口腔内に陰圧を負荷し、その陰圧の負荷の程度により変化する安静呼気フローを測定する機器を開発しました。そして、陰圧負荷度を多段階に変化させることで得られる安静呼気フローパターンの変化より、換気障害をスクリーニングすることが可能とあることを確認しました。健康日本21において生活習慣病の一つとして定められたCOPDをはじめ、呼吸器診断に必須の検査が、スパイロメトリー検査でありますが、検者の熟達、被検者の協力が必要のため、一般医家において普及しておりません。それに代わり、検者の熟達、被検者の協力等を必要としない測定機器の開発が本研究の目的であります。測定原理には、NEP(陰圧負荷法)を基本としております。平成25年度においては、測定機器の開発(小型・軽量化)および機器稼働の安定性を達成するとともに、測定結果の再現性(陰圧負荷時に出現することがある二峰性波形の低減等)をえるための測定条件を検討してまいりました。機器は、安静呼吸中に陰陽圧を負荷し、負荷時得られる安静呼吸フロー変化を記録する装置を開発し、機器動作が安定するための改良、機器操作性向上のための小型軽量化を行ってまいりました。ソフトウェアは、機器動作をコントロールし、フローセンサーからの情報を表示、記録するものを、動作確認しながら、作成しております。健常ボランティアの方に協力をいただき、測定結果の再現性をえるための測定条件を検討しております。測定結果等の検討から、陰圧負荷に対する被検者の呼吸反射が測定波形再現性に影響していることをつきとめ、測定方法の見直し(安静呼吸の安定のためにマウスピースよりフルフェイスマスクへの変更、安静呼吸数を調整するために吸気時の圧補助機構を機器仕様に追加)を行ってまいりました。その結果、安定性のある測定結果得られるようになり、年度末より、換気障害患者からの測定(測定指標の確立のため)を開始しております(本学倫理委員会にて承認済み)。再現性をもった測定結果を得るために、陰圧負荷時に出現することのある二峰性波形の低減のため、平成25年度においては、フルフェイスマスクを用いた測定、吸気開始時の短時間吸気圧補助が有効であることを明らかとしました。平成26年度は、ハードウェアに吸気圧補助機構を追加するとともに、同一被検者における陰圧負荷タイミングを一定とするため、健常ボランティアを用いて、安静呼吸量の変動量を求め、負荷開始点を安静呼気位から吸気側75%平均安静呼吸量位と定めました。シャッター切り替え時間による負荷タイミングのずれが明らかとなり、安静呼吸速度に基づいたシャッター切り替え調整を行えるよう測定プログラムを改良し、負荷開始位置を一定にすることにしました。これらにより、安定した測定波形が得られるようになり、年度末より、患者様に協力していただき、測定プロトコールの確立のため、陰圧負荷測定を開始しています。測定指標として、フローパターン、安静呼気位および陰圧負荷開始時の気流速度、1/2安静呼気量位の気流速度の圧負荷時の変化を考えています。スパイロメトリー検査は、呼吸器診断に必須の検査でありますが、測定手技の難しさと被検者協力の必要性のため、一般医家において普及していないのが、呼吸器診療の問題となっております。本研究の目的は、測定が簡便で、スパイロメトリーの代替となる測定機器の開発であります。開発機器は、安静呼気中に陰圧負荷をかけることで得られる安静呼気フローに着目し、多段階の陰圧負荷による安静呼気フロー変化を測定する機器を開発いたしました。平成25年度より研究は開始されまして、平成25年度において、機器の小型・軽量化および機器稼働の安定性を達成し、平成26年度においては、測定方法の見直し(マウスピースよりフルフェイスマスクへの変更、安静呼吸の安定性確保のため吸気時の圧補助機構を機器仕様に追加)により、測定結果の再現性(陰圧負荷時に出現することがある二峰性波形の低減)を得ることに成功、また、実用化に向けて、機器自体も平成25年度よりさらに3割ほど小型軽量化いたしました。平成27年度は、本大学倫理委員会承認のもと、診断指標の確立のため、患者様を対象としまして測定をしてまいりました。その間、測定にかかる時間が問題となりまして、測定プログラムを変更いたしまして、1回の試技中に負荷陰圧を可変させ、測定が数分で終了させることを可能といたしました。指標として、陰圧負荷曲線面積変化率が、閉塞性換気障害診断精度(ROC-AUC)96.9%であることを明らかとし、スパイロメトリーに代わる検査機器になりうる成果を達成しました。

今回、安静呼気中に口腔内に陰圧を負荷し、その陰圧の負荷の程度により変化する安静呼気フローを測定する機器を開発しました。そして、陰圧負荷度を多段階に変化させることで得られる安静呼気フローパターンの変化より、換気障害をスクリーニングすることが可能とあることを確認しました。再現性のある測定波形を得るため、その問題点を明らかにする検討の追加と、その結果に基づいたハードウェア、ソフトウェアの改良に時間が費やされたため、進捗に遅れが生じてしまいました。呼吸器内科学患者様の協力を得て、閉塞性換気障害、拘束性換気障害診断における測定指標確立とともに、短時間で行える測定プロトコールを確立させていく予定です。平成25年度は、機器装置の製作、健常者ボランティアの協力をいただいて再現性のある測定結果を得るための測定条件の確立をすること、そして、それを用いた換気障害患者からのデータ収集開始を目標としておりました。そして、機器製作、測定条件確立は達成し、本学倫理委員会の承認を得ましたので、換気障害患者からのデータ収集を開始したところです。換気障害患者からのデータ収集は始まったところでありますが、当初予定した計画に沿って進んでいるものと考えております。開発機器と同一の機器製作のための予算を予定しておりました。しかしながら、患者測定使用機器の開発に時間を要し、患者を非検者としたデータ収集に着手できたのが平成26年度末となってしまいました。現在、測定プロトコール確立のためのデータ収集をおこなっておりまして、プロトコール確立後、多くの患者からのデータ収集を行うため、予算を用いて、同一測定機器を製作する予定であります。また、測定プロトコール確立に協力していただく患者様の謝金も、機器開発の遅れから今年度から発生する予定となっております。平成26年度は、換気障害患者からのデータ収集、そして、収集されたデータから換気障害鑑別のための指標を確立sること、を計画しております。鑑別指標確立のためには、換気障害患者から収集されるデータ数が鍵となりますので、多くのデータを収集することが目標となります。そして、翌27年度、確立した指標の診断精度を確認し、機器の製品化を目指していく予定としております。開発機器と同一機器の製作およびデータ解析のための物品費測定プロトコールに協力してくださる患者様への謝金を主な用途として計画しております。当該年度、機器製作・測定方法の確立をおこなってきましたが、換気障害患者からのデータ収集は始まったばかりであります。機器複数台製作およびデータ解析のために機器に予定しておりました予算であり、翌年度に使用する予定としております。測定機器の複数台製作および収集データの解析のために機器の準備に用いる予定としております。
微弱電流によるナノ粒子の腫瘍内浸透・細胞取込み亢進による革新的がん治療技術の確立

腫瘍を標的としたナノ粒子は、EPR効果により腫瘍組織までは到達するが、腫瘍内への浸透と細胞取り込みが改善すべき課題である。一方、申請者は独自アプローチにより、微弱電流刺激(イオントフォレシス)が組織・細胞生理を変化させ、外来物質の浸透と細胞取込みを促進することを見出している。この知見に基づき本研究では、がん治療用核酸を封入したナノ粒子を担がんマウスに静脈内投与し、EPR効果により腫瘍に到達したナノ粒子を、腫瘍の微弱電流処理により、組織内に浸透させ、さらに細胞に取り込ませることで、効率的なRNAi効果によるがん治療法を確立することを目的としている。平成30年度は、イオントフォレシスによって腫瘍内奥へのナノ粒子の浸透性向上の確認に成功した。この検討は、平成29年度に試みていたが、腫瘍成長のバラつきなどが問題であったが、種々条件の最適化により克服することができた。また、発育鶏卵静脈内に投与した蛍光物質が、微弱電流処理によって血管漏出することを見出した。発育鶏卵の血管透過性に関する検討も、平成29年度は低分子蛍光色素のみの検討であったが、分子量10,000および70,000の蛍光標識デキストランについても、微弱電流処理によって血管からの漏出が有意に向上することを見出すことに成功した。さらに、腫瘍組織のイオントフォレシス(微弱電流処理)によって、細胞間隙構成タンパク質であるGap Junction構成タンパク質コネキシンCx43の発現量減少とリン酸化の亢進を確認することに成功している。さらにその過程において、微弱電流処理が細胞レベルでHsp90タンパク質活性化を介してGTPaseを活性化することを見出した。また、iRed封入ナノ粒子の腫瘍内送達および腫瘍遺伝子のノックダウン検証については、現在検討中であり、平成31年度にずれこむが予想の結果を得られると考えている。平成29年度に、腫瘍成長のバラつきによって、当初計画が遅れたため、平成30年度にシグナル伝達系の活性化等の検討がずれ込んだが、概ね計画通りに進行するとともに、平成29年度に新たに加えた発育鶏卵の系においても、概ね計画通りに進行したと考えている。iRed封入ナノ粒子の腫瘍内送達および腫瘍遺伝子のノックダウン検証も現在引き続き検討中であり、若干予定より遅れてはいるが、順調であると考えている。イオントフォレシス(IP)によるナノ粒子のがん細胞質送達とiRed封入ナノ粒子による腫瘍遺伝子ノックダウンとがん治療効果の検証i)IPによるナノ粒子のがん細胞質送達:蛍光標識iRed封入ナノ粒子を担がんマウスに尾静脈投与し、腫瘍にIP処理後、一定時間後に回収した腫瘍を細胞レベルに分解したものについて、Flow cytometryにより細胞蛍光量測定からがん細胞のナノ粒子取り込み量を評価する。回収細胞をエンドソーム/リソソームを染色後、共焦点レーザー顕微鏡によりナノ粒子の細胞内動態を観察し、iRedの細胞質送達を評価する。ii) iRed封入ナノ粒子による腫瘍遺伝子ノックダウン:メラノーマ細胞特異的MITF遺伝子およびがん治療ターゲット遺伝子Ki-67に対するiRedを用いてナノ粒子を調製し、担がんにマウス尾静脈投与後、IP処理を施す。IP処理後に回収した腫瘍中のMITF mRNA発現量を定量評価する。iii)治療用核酸封入ナノ粒子送達によるがん治療効果の検証ナノ粒子投与とIPを行い、30日間ほど腫瘍成長を経時的に追跡する。異なる投与量や投与間隔による検討を行い、高い抗腫瘍活性を示す条件を最適化する。腫瘍成長経時変化の計測最終日に、腫瘍を回収し、切片についてヘマトキシリン・エオシン染色およびタネル染色を行うことで、腫瘍組織の状態およびアポトーシスの有無を確認する。本研究は、3ステップからなり、平成29年度は、腫瘍内奥への核酸医薬封入ナノ粒子の効率よい浸透達成のため、イオントフォレシスにより腫瘍組織間隙開裂を誘導し、ナノ粒子の腫瘍内浸透と腫瘍血管透過性増大の検証を行った。具体的には、蛍光ラベル化したナノ粒子(PEG修飾リポソーム)を担癌マウスの尾静脈から投与し、腫瘍組織を回収した後、凍結切片を作成し、共焦点レーザー顕微鏡によって腫瘍内のリポソームを観察した。微弱電流処理による透過性が亢進される傾向はあるようだが、個々の担癌マウスにおいて腫瘍の状態が異なるため、定量的に評価するに至っていない。また腫瘍血管透過性の増大の評価が、担癌マウスでは困難であったため、発育鶏卵を用いて微弱電流処理による血管透過性亢進の定量的評価系を構築した。その結果、発育鶏卵静脈内に投与した蛍光色素が、微弱電流処理によって血管から漏出する傾向が観察され、微弱電流処理による血管透過性亢進が示唆された。

担癌マウスの担癌部位を微弱電流処理することにより透過性が亢進される傾向はあるようだが、個々の担癌マウスにおいて腫瘍の状態が異なるため、定量的に評価するに至っていない。この原因は、用いている細胞腫による可能性が高いことが考えられる。すなわち、マウスメラノーマB16F1細胞による腫瘍は、成長速度が早いため、腫瘍内部のネクローシスが発生している可能性があり、そのため結果にばらつきが出るのではないかと考えている。また腫瘍血管透過性の評価に関しては、腫瘍内部のネクローシス発生も関係すると思われ、期待した結果が得られていない。また、当初予定していたヘアレスマウスが、本学動物実験センターが認めていないウイルスを有している可能性があり、本学で購入することができなくなった。そのため、有毛のBALB/cマウスを使わざるを得ない状況となり、担癌部位の微弱電流処理なども煩雑になっており、電極の接触効率などが影響を受けている可能性が考えられている。腫瘍を標的としたナノ粒子は、EPR効果により腫瘍組織までは到達するが、腫瘍内への浸透と細胞取り込みが改善すべき課題である。一方、申請者は独自アプローチにより、微弱電流刺激(イオントフォレシス)が組織・細胞生理を変化させ、外来物質の浸透と細胞取込みを促進することを見出している。この知見に基づき本研究では、がん治療用核酸を封入したナノ粒子を担がんマウスに静脈内投与し、EPR効果により腫瘍に到達したナノ粒子を、腫瘍の微弱電流処理により、組織内に浸透させ、さらに細胞に取り込ませることで、効率的なRNAi効果によるがん治療法を確立することを目的としている。平成30年度は、イオントフォレシスによって腫瘍内奥へのナノ粒子の浸透性向上の確認に成功した。この検討は、平成29年度に試みていたが、腫瘍成長のバラつきなどが問題であったが、種々条件の最適化により克服することができた。また、発育鶏卵静脈内に投与した蛍光物質が、微弱電流処理によって血管漏出することを見出した。発育鶏卵の血管透過性に関する検討も、平成29年度は低分子蛍光色素のみの検討であったが、分子量10,000および70,000の蛍光標識デキストランについても、微弱電流処理によって血管からの漏出が有意に向上することを見出すことに成功した。さらに、腫瘍組織のイオントフォレシス(微弱電流処理)によって、細胞間隙構成タンパク質であるGap Junction構成タンパク質コネキシンCx43の発現量減少とリン酸化の亢進を確認することに成功している。さらにその過程において、微弱電流処理が細胞レベルでHsp90タンパク質活性化を介してGTPaseを活性化することを見出した。また、iRed封入ナノ粒子の腫瘍内送達および腫瘍遺伝子のノックダウン検証については、現在検討中であり、平成31年度にずれこむが予想の結果を得られると考えている。平成29年度に、腫瘍成長のバラつきによって、当初計画が遅れたため、平成30年度にシグナル伝達系の活性化等の検討がずれ込んだが、概ね計画通りに進行するとともに、平成29年度に新たに加えた発育鶏卵の系においても、概ね計画通りに進行したと考えている。iRed封入ナノ粒子の腫瘍内送達および腫瘍遺伝子のノックダウン検証も現在引き続き検討中であり、若干予定より遅れてはいるが、順調であると考えている。上記のように、当初予定と異なり、用いるマウスが有毛であるため、微弱電流処理時の電極接触効率などを安定化させる工夫を行う。
沿岸性鯨類スナメリの保全のための生息地モデルの開発

沿岸海域に生息する鯨類スナメリが本来どのような環境を好むのかを表す生息適地モデルの開発を行った.本種の分布は地形的要因(水深,底質,離岸距離)に強く影響されていることが定量的に再確認された.瀬戸内海東部の低密度を説明しうる要因として,漁網への混獲,船舶との衝突を指摘した.東京湾は,生息に好適な自然環境を有しているにも関わらず, 2008年の220kmの目視行から発見はなく,極めて低密度であることが分かった.沿岸海域に生息する鯨類スナメリが本来どのような環境を好むのかを表す生息適地モデルの開発を行った.本種の分布は地形的要因(水深,底質,離岸距離)に強く影響されていることが定量的に再確認された.瀬戸内海東部の低密度を説明しうる要因として,漁網への混獲,船舶との衝突を指摘した.東京湾は,生息に好適な自然環境を有しているにも関わらず, 2008年の220kmの目視行から発見はなく,極めて低密度であることが分かった.沿岸海域に生息する鯨類であるスナメリは,人間の生産活動の影響を受けやすく,個体数の減少が危惧されている.本種の分布は仙台湾以南の内湾性の強い海域にほぼ限定されており,その中でも分布密度は一様ではない.主分布域の1つであった瀬戸内海では東部で分布密度が極度に低くなっている(Shirakihara, et. al.2007).本種の保全のためには,分布を制限する環境要因を明らかにし,分布域や分布密度の減少を引き起こした人為的要因を特定することが重要である。主対象海域を有明海橘湾および瀬戸内海として,スナメリの分布と環境要因の関係を説明する生息地モデル(habitat model)の開発に着手した,前者での最新の分布状況を知るために,セスナ機からの目視観察を全域で実施した.瀬戸内海を対象として地形(離岸距離,水深,底質,勾配),水温,塩分,基礎生産力など,スナメリの分布との関連が想定される環境要因を地理情報システム(GIS)を用いてデータベース化した.離岸距離水深,底質,勾配を取り上げ,ロジスティック回帰分析を用いて,本種の発見確率の地理的相違を説明するモデルを作成した.水深50m以浅,底が泥質,勾配の緩やかな海域でスナメリの発見確率が高い結果となった.分布密度の高い周防灘を除くと,岸や島の近くで発見確率が高かった.半分のデータでモデルを作成し,残りのデータで発見確率の予測を試みたところ,十分に高い予測が行えた.これら地形要因は本種の分布を直接的あるいは間接的に規定する要因である.沿岸海域に生息する鯨類であるスナメリは,人間の生産活動の影響を受けやすく,個体数の減少が危惧されている。本種の分布は仙台湾以南の内湾性の強い海域にほぼ限定されており,その中でも分布密度は一様ではない.主分布域の1つであった瀬戸内海では東部で分布密度が極度に低くなっている(Shirakihara et aL. 2007).本種の保全のためには,分布を制限する環境要因を明らかにする必要がある.主対象海域を瀬戸内海として,スナメリの分布と環境要因の関係を説明する生息地モデル(habitat model)の開発を行った.地形(離岸距離,水深,底質,勾配),水温,塩分,基礎生産力など,スナメリの分布との関連が想定される環境要因,瀬戸内海でのスナメリ目視データ(ShiTakihara et al.2007)を地理情報システム(GIS)を用いてデ「タベース化した.ロジスティック回帰分析を用いて,発見確率の地理的相違を説明するモデルを作成した.瀬戸内海東部の低密度を説明しうる要因として.船舶との衝突,漁網への混獲,海砂採取を指摘した.東京湾にこの生息地モデルを適用したところ,瀬戸内海よりも概して発見確率が高く,東京湾は本来,好適な生息環境を有していることが示唆された.2008年10月,セスナ機からの目視調査を羽田管制圏内を除く東京湾全域を対象として実施したが,のべ220kmの飛行からスナメリの発見は全くなかった.東京湾の生息環境劣化の要因の特定は将来の研究課題である.
外国籍児童のいる学級のための教育実習システム構築の研究

外国籍児童のパーソナリティ測定の基礎となる心理尺度の一部を各種の学術誌・学会で発表を行った。これらは、最新の脳科学の知見を活かした質問紙尺度であり、学級経営などを行う際の資料としても活用可能な研究である。また、より実践的な外国籍児童への適応教育・補償教育を行うために、音読作業記憶などの認知面での諸能力を測定するための方法も検討し発表した。これらの基礎研究をもとに学部・大学院において、外国籍児童のいる学校への各種実習を授業の一環として成立させ、H20年度より本学で設立された教職大学院とも連携した教育実習システムの基礎作りを行った。本年度において行った、主要な成果は、次の二点である。第一は、日本心理学会でシンポジウムを開催したことである。これは2006年11月3日、日本心理学会第70回大会(九州大)において、「外国籍児童の学校教育への適応のために<言語教育の面に着目して>」と題して、研究代表者の山口陽弘主催で自主シンポジウムという形式で開催された。企画者が山口陽弘(群馬大学准教授)、司会者が古屋健(群馬大学教授)、話題提供者が所澤潤(群馬大学教授、指定討論者が久野雅樹(電気通信大学准教授)、黒沢学(東京電機大学准教授)、清水真紀(高崎健康福祉大学専任講師)というメンバー構成であった。このシンポジウムでは認知心理学、言語学などの観点から、第二言語習得時の母語の役割の重要性、また概念形成・発達段階の重要性について議論を深めた。特に小中学校の教育場面では「生活言語」と「学習言語」との違いを意識して教育することが重要だと言われているが、その「生活言語」「学習言語」とはアカデミック研究においては何を示すのか、ということをより操作的に定義するための重要な議論を行った。この成果は、最終的な研究報告書に要約する予定である。第二の成果は、日本人児童、および外国籍児童双方に汎用可能な、性格検査、特に気質面における基礎的な考察・調査を進めた点である。この成果は、基礎的な論文として「パーソナリティ研究と神経科学をつなぐ気質研究について」群馬大学教育学部紀要に、また実践に活用可能な尺度を検討したものとして「Temperament and Character Inventoryの因子的妥当性について」群馬大学教育学部教育実践研究にまとめて掲載した。いずれも人間の気質・性格の一般的な論考から始まり、実際に使用するための尺度についても精緻に論じたものである。これらの二点の成果は、本科学研究テーマを進めていくにあたって、きわめて重要な進展を示したと考えるものである。このまま、基礎的な研究と平行してフィールド調査も継続していくつもりである。本年度における研究実績は,以下のようなものである。第一の点は,昨年も行った,日本人児童,および外国籍児童双方に汎用可能な性格検査,特に気質面での基礎的な考察、調査を進めた点である。昨年度は気質研究で名高いCloningerの提唱するTemperament end Character Inventory(TCI)の因子的妥当性を検討することから基礎的な質問紙作りを検討した。しかし,本年度はさらに気質研究を進めて,脳内物質,回路に着目したCrayの気質理論をもとにした反応スタイルの検討を行った。具体的には,日本語版BIS/BAS尺度を利用し,同時にその基準関連妥当性を検討するため,Respose Styles Questionnaire(RSQ)も実施し,両者の下位尺度間の相関を検討した。この成果を群ま大学紀要、教育実践研究にまとめている。その内容は,昨年同様,人間一般に通じる気質、性格研究の一般的考察から始まり,実際に外国籍児童に実施するために不可欠な基礎的研究である。第二の点は,短期間の内地研究員制度を利用し,第二言語習得の機構を学習した点である。外国籍児童の学級適応を考えるにあたっては,特に第二言語習得の基礎的な知識が,同様に不可欠なものとなる。これを電気通信大学久野雅樹准教授のもとで,言語心理学一般に関する基礎知識の習得も兼ねて,徹底的に行った。以上的二点の学習、研究成果をもとに,最終年たる平成20年度においては,勤務校で教職大学院が設置されたこととあわせて,実際に教育現場に実習生と協力して研究を完遂させたい。本年度は、外国籍児童のパーソナリティ測定の基礎となる、CloningerのTCI尺度の暫定的なまとめとなる研究をパーソナリティ研究に発表した。同様に、GrayのBIS/BAS尺度研究結果を日本心理学会の学会発表、および群馬大学の紀要にまとめた。これらは、最新の脳科学の知見を活かして、それを質問紙尺度で再現したものであり、学級経営などを行う際の資料として大いに活用できることが期一待される基礎研究である。こうした基礎研究のみならず、より実践的な外国籍児童への適応教育・補償教育を行うためには、音読能力などの教育的な測定が必要になってくると思われる。

この際関わってくるのが音読作業記憶などの認知面での諸能力であるが、これらを測定するための方法は、まだ十分確立されているとは言い難いし、その測定法の信頼性に関してもまだ不十分である。この測定のためには、音読テストの評価法などの確立が必要であるが、そのために一般化可能性理論を駆使して、その信頼性を高めることに成功したので、この成果を同じく群馬大学紀要にまとめた。この研究成果は、主として、日系ブラジル人のための活用されることを想定しているが、現時点では、英語の音読を素材として利用している。この英語を日本語、ポルトガル語にも拡げることで、これらの基礎・実践両方からなる研究を拡充し、本科研テーマの推進を行っていきたい。
長期間NO吸入による肺血管グアニル酸シクラーゼの耐性化と細胞内カルシウムの変動

細胞内カルシウムの変化と血管の張力変化の同時測定を専用の細胞内カルシウム測定装置(CAF-100)を使用して行った。カルシウム指示薬fura-2のロ-デイング時間は3時間で十分であることが判明した。ラットの摘出主肺動脈では、これまでの大動脈での結果と異なり、刺激物質で収縮後、洗浄すると細胞内カルシウム濃度が静止レベル以下に低下し続けるが、インドメタシンで処理しておくとこの低下は、ほぼ消失し安定した静止レベルが維持された。血管の張力は、細胞内カルシウムが関与するとされており、従来、細胞質内カルシウム濃度が重要であるとされている。最近、脂肪質内のカルシウム量よりも、細胞内のカルシウム分布が重要で、特定の機能を調節するCa microdomainの存在が指摘されている。すなわち、カルシウムの総量に変化がなくても細胞内のカルシウムの局在が変化することにより、細胞の反応が生ずる可能性がある。正常および低酸素暴露による肺高血圧ラットの摘出肺動脈では、KCLにより細胞内カルシウムの上昇が認められ、ノエルピネフリン、プロスタグランデインF2αによる収縮も細胞内カルシウム上昇を伴ってしたがその程度は弱いように思われた。今回の実験結果では、NOドナーであるSNPによる弛緩は、カルシウム拮抗薬による弛緩より細胞内カルシウム量の変化が少ないが、同程度の弛緩を引き起こす可能性が示唆された。このことは、NOによる弛緩反応が、細胞内のカルシウム分布に影響を与える可能性を示唆している。一方、薬剤による収縮タンパクのカルシウム感受性の変化の可能性もあり、今後の検討が望まれる。長期間持続NO暴露法として独自に開発した、NO暴露チャンバーにて正常ラットおよびモノクロタリン肺高血圧ラットを飼育し10ppmでの長期連続吸入(3週間)を行なった。我々の開発したシステムでは、10ppmNO吸入の場合チャンバー内のNO_2濃度は、0.03ppmで環境基準以下であった。NO_x濃度は現有のNO_x分析計(NOX-305,島津製作所)で行い、NOのNO_2への酸化率をSaltzman法で測定した。一日の飲水量、摂食量、尿量、便量測定を毎日、体重測定を2日おきに行なったところ、NO吸入はこれらの測定値になんら影響を与えなかった。摘出肺動脈血管の張力測定と細胞内カルシウム濃度の変化を同時測定したところ、当初の予定の分光光度計とオルガンバスを組み合わせたシステムでは、正確な細胞内カルシウムの変化が測定できないことが判明し、専用の細胞内カルシウム測定装置(CAF-100,日本分光)で正確な細胞内カルシウムの変化が記録できることが明らかとなった。10ppm NO吸入はラットの体重変化、摂食量、飲水量、便量、尿量に影響を与えないことが判明し、生理変化に影響がないこと、少なくともこれらの指標については害がないことが推定されたので、臨床的に投与されている10ppmでの長期吸入による影響を検討することは臨床的にも意義深いことと思われる。細胞内カルシウム濃度の変化と張力測定を同時に遂行することは、専用の細胞内カルシウム測定装置を使用することが重要であることが判明した。Ca^<2+>感受性蛍光指示薬fura-2のロ-ディングには、工夫と経験を要し手技に習熟する必要がある。また、オルガンバスでの血管片の懸垂法には、水平につる場合と垂直につる場合があるが、いずれにおいても測定は可能であることが判明した。

血管の張力は、細胞内カルシウムが関与するとされており、従来、細胞質内カルシウム濃度が重要であるとされている。最近、細胞質内のカルシウム量よりも、細胞内のカルシウム分布が重要で、特定の機能を調節するCa microdomainの存在が指摘されている。すなわち、カルシウムの総量に変化がなくても細胞内のカルシウムの局在が変化することにより、細胞の反応が生ずる可能性がある。正常および低酸素暴露による肺高血圧ラットの摘出肺動脈では、KCLにより細胞内カルシウムの上昇が認められ、ノルエピネフリン、プロスタグランデインF2αによる収縮も細胞内カルシウム上昇を伴ってしたがその程度は弱いように思われた。今回の実験結果では、NOドナーであるSNPによる弛緩は、カルシウム拮抗薬による弛緩より細胞内カルシウム量の変化が少ないが、同程度の弛緩を引き起こす可能性が示唆された。このことは、NOによる弛緩反応が、細胞内のカルシウム分布に影響を与える可能性を示唆している。一方、薬剤による収縮タンパクのカルシウム感受性の変化の可能性もあり、今後の検討が望まれる。
結腸を用いた新しい代用小腸の作成に関する研究

SD雄性ラットを用いて小腸粘膜を大腸筋層に移植を行った。1cm, 2cm, 5cmの小腸粘膜を採取しその生着実験を行った。前年生着がなかなかえられなかったことからグラフとの処理中にFogaty balloonによるグラフとの圧迫を各群に行った。2cm、5cmのグラフとは段階的に徒手的に圧迫処置を加えた。各群3匹づつ行ったが全例が感染、虚血と思われる脱落壊死をしていた。現在グラフとの採取方法、処理、抗生物質投与、移植粘膜グラフとの圧迫固定を検討中である。90%大量小腸切除を行いThiry-Vella loopを作成するT群とBianchi手術にて腸管延長術を施行した群をそれぞれ4匹づつ合計8匹作成した。残念ながら全例が手術直後に死亡あるいは術後1日目に死亡していた。T群を死亡後解剖したところThiry-Vella loopに壊死は認められず小腸・結腸吻合術に縫合不全は認められなかった。また、B群では1匹に小腸結腸吻合術部の縫合不全と思われる膿瘍形成が認められ1匹に小腸-小腸の縦裂縫合部に縫合不全を疑う膿瘍形成が認められた。他の3例については縫合不全、感染を疑わせるような所見は認められなかった。90%小腸大量切除+Thiry-Vella loopの作成及び90%小腸大量切除+Bianchi手術は、手術手技的に複雑で手術方法の長時間化、それに伴う低体温をきたしていたものと思われた。現在手術方法の簡略化について再検討し、手順の洗練と術中体温維持輸液についても再度検討し研究を継続している。【結果】第1群4匹、第2群3匹、第3群3匹、第4群0匹の手術を施行し得た。第1群では全例が生存し体重増加も良好であった。第2群では1匹が生存したが、他の2匹は術後1日目に死亡した。移植片は術後3日目に脱落した。第3群でも同様に1匹のみの生存であったが、移植片は術後3日目に脱落が確認された。脱落した部位を組織学的に検討したところ出血、膿瘍形成瘢痕化が認められた。これらの結果から死亡・移植片の脱落の原因は出血と感染によるものと考えられた。現在、出血対策としてバルーンによる圧迫を行いながら感染対策として抗生物質による移植片の洗浄と宿主への抗生物質の投与による感染予防を検討し実験を継続中である。
地理情報システムによる世界諸言語の比較表現の言語類型地理論的研究

本研究課題の主な目的の一つは、それまで科研費で構築した、地理情報システムによるデジタル世界言語地図の研究をさらに推進し、人類言語の比較表現について、可能な限り世界の多くの言語からデータを収集し、世界でも最大規模の比較表現に関するデータベースを構築することであった。言語類型論も含め、従来の言語学における比較表現の研究は、せいぜい百数十言語のデータを基にした研究で、しかもそれらの地理的分布に関して研究したものはほとんどなかった。当然のことながら、この種の研究では、世界諸言語からのデータ収集が、最も重要で多大な時間と労力を要する作業となる。そこで、まず、多くの記述書、研究書から比較表現に関するデータを抽し、約1,300言語から比較表現データを収集することができた。本研究のもう一つの目的は、収集した比較表現データを、デジタル世界言語地図に組み入れて、様々な検索、地図表現、分析を行うことを可能にすることであった。しかしながら、世界諸言語の言語名は、言語と方言の区別問題などもあり、しばしば多様な名称が存在することから、上述のように収集した比較表現データの言語名とデジタル世界言語地図用のデータベースの言語名を照合、統合する必要があり、その作業を行って、デジタル世界言語地図に組み入れ可能な形のデータベースを作成した。最終年度では、それまで収集してきた比較表現データの見直し、確認を行った後、空白箇所を予測するSpatial Analystによる地図表現も含めて、種々の比較表現をデジタル世界言語地図上に表現し、分析結果を著作にまとめることができた。これまで科研費によって地理情報システムによるデジタル世界言語地図を作製したが、現段階で、組み込まれたデータは、約3,000言語に関する種々の語順特徴やその整合性の度合い、約1,800言語に関する格標示体系のデータである。地理情報システムによるデジタル世界言語地図を利用する一つの利点は、各言語に複数の属性データを入力することによって、種々の言語特徴に関して、それらを組み合わせて様々な検索、表示、分析をすることが可能になることである。そこで、本研究の目的は、これまでの語順、格標示に加えて、しばしばそれらと相関性を見せる比較表現について、可能な限り多くの言語からデータを抽出し、最大規模の比較構文のデータベースを構築することである。さらに、それらのデータを、地理情報システムによるデジタル世界言語地図に組み込むことで、迅速かつ詳細に様々な検索、表示、分析を行うことを可能にすることが、もう一つの目的である。本研究では、世界諸言語から各言語の比較表現に関するデータを抽出、収集していく作業が、最も多くの時間及び労力を要する重大な作業である。そこで、今年度は、まずどのような区分で比較表現を抽出すべきかを検討し、以前の語順や格標示研究の過程で集めてきた諸言語の記述書、研究書を基に、世界諸言語の比較構文のデータ抽出、収集する作業に着手した。また、これまで入手できなかった諸言語の記述書や研究書を予算の許す範囲で購入し、現有の資料の充実を図りつつ、諸言語の比較表現のデータを抽出していった。25年度から27年度までの科学研究費助成事業が一件、別にあったが、その地図表現を担当していた業者が最終年度に業務停止となり、補助事業延長申請によって、その事業が28年度まで及ぶことになった。そのため、今年度は、延長による事業の実質的な最終年度と重なったため、本研究の比較表現に関するデータ収集が、当初考えていた計画に比べると、やや遅れ気味であるように思われる。以前の科研費によって地理情報システムによるデジタル世界言語地図を作製したが、本研究課題を開始する段階で組み込まれたデータは、約3,000言語に関する種々の語順特徴やその整合性の度合い、約1,800言語に関する格標示のデータであった。地理情報システムによるデジタル世界言語地図を利用する一つの利点は、各言語に複数の属性データを入力することによって、種々の言語特徴に関し、それらを組み合わせて様々な検索、表示、分析をすることが可能になることである。そこで、本研究課題の目的は、それまでの語順、格標示に加えて、しばしばそれらと相関性を見せる比較表現について、可能な限り多くの言語からデータを抽出し、世界最大規模の比較構文のデータベースを構築することである。さらに、それらのデータを地理情報システムによるデジタル世界言語地図に組み込むことで、迅速かつ詳細に様々な検索、表示、分析を行うことを可能にすることが、もう一つの目的である。本研究課題では、世界諸言語から各個別言語における最も基本的な比較表現に関するデータを認定、収集していく作業が、最も多くの時間および労力を要する重大な作業となる。そこで、今年度は、昨年度に引き続き、以前の語順や格標示研究の課程で集めてきた諸言語の記述書、研究書を中心に、世界諸言語の比較表現のデータを抽出、収集を行った。また、これまで入手できなかった諸言語の記述書や研究書を購入し、現有の資料の充実を図りつつ、諸言語のデータを抽出していった。25年度から27年度までの科研費による研究課題があったが、その地図表現を担当していた業者が最終年度に業務停止となったため、延長申請により当該研究が28年度まで及ぶこととなった。そのため、28年度は、その研究の最終年度と実質的に重なったため、本研究の比較表現に関するデータ収集が、やや遅れ気味であったが、29年度はその遅れをほぼ取り返すことができた。

本研究課題の主な目的の一つは、それまで科研費で構築した、地理情報システムによるデジタル世界言語地図の研究をさらに推進し、人類言語の比較表現について、可能な限り世界の多くの言語からデータを収集し、世界でも最大規模の比較表現に関するデータベースを構築することであった。言語類型論も含め、従来の言語学における比較表現の研究は、せいぜい百数十言語のデータを基にした研究で、しかもそれらの地理的分布に関して研究したものはほとんどなかった。当然のことながら、この種の研究では、世界諸言語からのデータ収集が、最も重要で多大な時間と労力を要する作業となる。そこで、まず、多くの記述書、研究書から比較表現に関するデータを抽し、約1,300言語から比較表現データを収集することができた。本研究のもう一つの目的は、収集した比較表現データを、デジタル世界言語地図に組み入れて、様々な検索、地図表現、分析を行うことを可能にすることであった。しかしながら、世界諸言語の言語名は、言語と方言の区別問題などもあり、しばしば多様な名称が存在することから、上述のように収集した比較表現データの言語名とデジタル世界言語地図用のデータベースの言語名を照合、統合する必要があり、その作業を行って、デジタル世界言語地図に組み入れ可能な形のデータベースを作成した。最終年度では、それまで収集してきた比較表現データの見直し、確認を行った後、空白箇所を予測するSpatial Analystによる地図表現も含めて、種々の比較表現をデジタル世界言語地図上に表現し、分析結果を著作にまとめることができた。「現在までの進捗状況」に記した補助事業延長による科研費の研究は、28年度で無事に完了することができた。そのため、29年度からは、やや遅れぎみであった本研究に、集中的に時間を割くことが可能である。そこで、引き続き、さらに多くの言語から比較表現に関するデータを抽出、収集していけば、28年度までの遅れを取り返すことは十分に可能であると考えている。「現在までの進捗状況」に記した延長による科研費の研究は、28年度末までに無事完了することができた。そのため、29年度から、やや遅れ気味であった本研究に、集中的に時間を割くことが可能になり、比較表現に関する必要なデータは相当程度収集できたと考えられる。そこで、今後は、引き続き、さらに多くの言語から比較表現に関するデータを抽出、収集し、データベースを作成して、地理情報システムによるデジタル世界言語地図によってそれらの地図表現を行い、分析結果を報告書にまとめる計画である。28年度は、すでに所有していた記述書・研究書と、新たに購入した記述書・研究書の範囲内で資料収集を行ったので、旅費を使用しなかった。最終年度にあたる30年度は、引き続きデータを充実させつつ、最終的に比較表現に関する地図表現やカラー地図を含む報告書の作成、印刷を行う計画である。地図表現の種類や、カラー地図の数、報告書の頁数によっては、予算が当初の計画よりも余計にかかる可能性もあるため、次年度使用額をある程度残した。次年度は、地図表現や報告書にかかる予算を見据えつつ、引き続き資料の収集も行う計画である。次年度は、さらに記述書や研究書を購入して資料収集を行い、他研究機関のものについても資料を調べていく計画である。
ハイボリュームフライアッシュコンクリートの初期強度の改善とひび割れ抵抗性

本研究ではフライアッシュ置換率50%のハイボリュームフライアッシュ(HVFA)コンクリートの熱的・力学的性質に関する実験的検討に加えて,温度応力シミュレーションを実施した.HVFAコンクリートのひび割れ抵抗性を調べるため,一軸引張試験を実施し,引張強度や引張ヤング係数の定量化を図った.さらに断熱温度上昇試験や熱膨張係数試験を行い熱的性質も調べた.これらの試験に基づいて,マスコンクリート構造モデルにおける温度応力の有限要素(FEM)解析を実施した.このFEM解析によりHVFAコンクリートは温度応力低減できることを確かめた.コンクリートの初期強度を改善することで,温度・収縮ひび割れ抵抗性を実験的に調べ,適切な配合を模索した.特に初期強度発現性が低調なHVFAコンクリートに対し,初期強度改善効果がある石灰石微粉末を添加することで,ひび割れ抵抗性の向上とひび割れ誘発因子の低減の両立を目指した材料開発(配合など)を行うことを目的とした.さらに発熱・収縮特性および初期強度特性を定式化した上で,温度応力解析による解析的検証を通じて,初期ひび割れの低減を図ったHVFAコンクリートについて検討した.一軸引張試験結果より,ひずみから応力を換算する上で必要となるヤング係数は,一般的な(圧縮)ヤング係数を用いると,応力を仮称推定する可能性があることを示唆した.FA置換しないコンクリートに比べて,FAをセメント質量の50%置換したHVFAコンクリートの断熱温度上昇量は著しく小さく,最もセメント量(224kg/m3)の多いw/cm=0.38のHVFAコンクリートでも,終局断熱温度上昇量は38.4°Cであった.さらに熱膨張係数試験を実施したところ,石灰石骨材のみを用いる本研究のHVFAコンクリートは4.65.2×10-6/°Cと一般的な熱膨張係数10×10-6/°Cに比して,約50%の値を示した.実験結果を用いて温度応力解析を実施した.低い断熱温度上昇量・熱膨張係数を示すHVFAコンクリートでは,一般的な解析条件を用いて求めた普通コンクリート(w/cm=0.38)に比べて,温度応力を大きく低減できることが確認された.さらにひび割れ指数(引張強度/温度応力)で整理したところ,w/cmを小さくすることで,適当な強度発現性が得られ,温度ひび割れの可能性を小さくすることができた.本研究で用いた解析モデルでは,w/cm=0.45のHVFAコンクリートが初期から長期にかけて高いひび割れ抵抗性を示した.本研究ではフライアッシュ置換率50%のハイボリュームフライアッシュ(HVFA)コンクリートの熱的・力学的性質に関する実験的検討に加えて,温度応力シミュレーションを実施した.HVFAコンクリートのひび割れ抵抗性を調べるため,一軸引張試験を実施し,引張強度や引張ヤング係数の定量化を図った.さらに断熱温度上昇試験や熱膨張係数試験を行い熱的性質も調べた.これらの試験に基づいて,マスコンクリート構造モデルにおける温度応力の有限要素(FEM)解析を実施した.このFEM解析によりHVFAコンクリートは温度応力低減できることを確かめた.石炭火力発電所から定常的に排出されるフライアッシュ(FA)は,資源の保全や再利用といった環境的観点から,その有効活用が求められる.FAをセメントの一部代替置換して用いると,コンクリートの水和熱の低減や施工性の改善,これに伴う体積変化(温度・収縮)の低減を期待することができ,長期材齢においてポゾラン反応を示すことから,組織構造を緻密にして強度発現し,耐久性にも優れた建設材料である.一方,初期材齢においては,実質的な水結合材比(W/B)が大きくなり,強度発現が緩慢となる.特にセメント質量に対して高い置換率のハイボリュームフライアッシュ(HVFA)コンクリートでは,その傾向が顕著となる.この問題に対して,初期強度改善効果のある石灰石微粉末を適量添加するHVFAコンクリートを考えた.さらに骨材もすべて石灰石起源のものを用いることで,この解体後のコンクリート塊がセメント原料の一部となるような完全リサイクル化も考慮に入れた.本研究では,石灰石微粉末の単位添加量を50kgとし,さらに細・粗骨材に石灰石を用いたFA置換率50%のHVFAコンクリートをレディミクストコンクリート工場の実機プラントを用いて作製した.このHVFAコンクリートについて初期材齢を中心とした一軸引張強度試験を実施し,さらに他の力学性状を調べながら力学性状を実験的に評価した.特にHVFAコンクリートは養生環境の影響を強く受けることから,標準養生の試験に加え,夏期・冬期に打設・養生したコンクリートについても同様の試験を実施した.これらの試験結果を用いて,3次元温度応力解析を実施しマスコンクリートへの適用性を調べた.その結果,長期的には比較に用いた標準コンクリートと同等性状の強度発現性が得られるものの,コンクリート構造の形状・寸法によっては,初期材齢の引張強度の低さに起因した温度ひび割れに留意する必要があることを示した.この研究の特徴のひとつに,骨材全量を石灰石起源のものを使用することにある.細・粗骨材ともに石灰石を使用しているレディミクストコンクリート(生コン)工場は近隣に一工場しかなく,計画段階において製作を予定してしていた.配合選定と2回目までの試験体製作が終わったところで,生コン工場集約化に伴い同工場が閉鎖となり,予定してたHVFAコンクリートの実機製作の見直しが必要になった.昨秋には閉鎖した工場を所有する会社の別工場に石灰石を搬入し,これまで同様に製作できることになったが,これらの試験体製作では,骨材タンクを入れ替えが必要になるため,複数日にわたる多様な配合の試験が困難となり,研究計画の見直しが必要となった.

コンクリート製作を行う生コン工場の条件変更に伴い,複数パターンのHVFA配合の試験ができないことから,配合の絞り込みを行うことにする.特に初年度に実施し水結合材比50%程度の汎用レベルのコンクリート配合では,初期強度発現が著しく緩慢であったことを踏まえ,実機練り可能なレベルで,最も水結合材比の小さいHVFAコンクリートに注力して,引き続き同様の実験を行う予定である.さらにこれらの実験結果を基に,市販の温度応力解析ソフトウェアに利用できる形で力学性状・温度性状・変形特性をモデル・定式化し,このHVFAコンクリートのマスコンクリート構造物への適用範囲を検討していく予定である.実験に必要とする機器・型枠等は初年度に製作済みのため,これらを用いて配合を換えたHVFAコンクリートの製作・試験を継続的に実施する.これらの成果をまとめて,HVFAコンクリートの研究が盛んな北米の学会や主要論文誌に研究成果を適宜発表していこうと考えている.
TiAl系新耐熱合金の開発に関する基礎的研究

TiAl二元系および三元系合金の室温機械的性質におよぼすTi/Al比および第三元素(Cr、HfおよびNb)添加の効果、ならびに合金純度の効果を研究した。1.Ti/Al比の効果:Tiリッチ合金の強度はAlリッチ合金のそれよりも高い。Tiリッチ合金の破壊ひずみ(延性)は、約1.8%であり、Alリッチ合金のそれの0.6%と比較すると格段に大きい。2.第三元素添加の効果:(1)Cr;強度はCr量とともに直線的に増加する。3at%Cr添加合金の強度は、無添加合金のそれの2倍以上になる。Tiリッチ合金にCrを3%添加すると延性は2.7%まで著しく改善される。Alリッチ合金の延性はCr添加量とともに低下する。(2)Hf;強度に対するHf添加の効果は、Crのそれにほぼ等しい。Tiリッチ合金に4at%までHfを添加すると、延性は無添加合金のやく1.8%にほぼ等しいかわずかに低下する。Alリッチ合金にHfを添加すると延性は約0.8%程度に低下する。(3)Nb;Tiリッチ合金の強度は3at%のNb添加により約2.5倍に高くなる。それに対し、Alリッチ合金の強度は、Nb添加にもかかわらずほとんど変化しない。延性は3at%までのNb添加により約1/2に低下する。たの傾向はTiリッチおよびAlリッチ合金の両者でほぼ等しい。3.高純度Ti使用の効果:99.91%純度の板状Tiと99.99%純度のAlから、Ti-48at%Al合金を溶製し引張試験を行ったところ、2.7%延性を得た。これは普通純度(99.9%)を使用した合金の延性が約1.8%であることと比較すると1.5倍に改善されている。この2.7%という延性は、これまで報告されているTiAl二元系合金のうちで最大である。1.研究目的.TiAl金属間化合物はクリープ特性および耐酸化特性が優れている低比重の耐熱材料であり,ジェットエンジン,ガスタービン等の用途に実用化が期待されている.しかし,この合金は700°C以下で脆性的であるという欠点を有し,この欠点の克服がとりも直さず実用化の道であると考えられる.本研究は,我々のこれまでの単結晶および多結晶体試料を用いての研究成果をふまえ, TiAlの延性を改善することを目的とする. 2.方法および成果:TiAlの化学量論組成の合金およびTiリッチおよびAlリッチ側で組成の異なる合計5種類の合金を基本組成として, Cr,Ht,Nb,W,Re,Be,Bi,Pd,Mo,Co,V,Mn,B,N,P等の第三元素を添加した合金を溶製し,曲げ試験および各種組織観察を行なった. (1)Tiリッチの基本組成に, Cr,およびHtを添加した合金に延性改善効果が認められた.光学および透過電子顕微鏡観察の結果,第三元素の効果として, (a)結晶粒微細化,(b)双晶発生頻度の増大,(c)第2相粒子の析出等が認められ,延性改善は主として, (a)と(b)の効果が大きいと推察された.

第三元素添加による強度増大は,結晶粒微細化および固溶体強化のみでは説明できない程大きく,化学的相互作用の寄与が大きいと推察された.破壊は各種多様な因子が相互に関係して生じるため,格子常数および軸比の第三元素による変化を直接延性改善に結びつけることは困難である.しかし,いくつかの元素で等方性化と延性改善との相関が認められた.TiAl二元系合金の室温機械的性質におよぼすTi/Al比および純度の効果を研究した。1.Ti/Al比の効果:Tiリッチ合金の強度はAlリッチ合金のそれよりも高い。Tiリッチ合金の破壊ひずみは、約1.8%であり、Alリッチ合金のそれの0.6%と比較すると格段に大きい。2.純度の効果:99.91%純度のTiと99.99%純度のAlを素材としてTi-48at%Al合金を溶製し、引張試験を行うと、引張破断ひずみが2.7%まで改善された。この合金の変形前後の組織を観察すると、数多くの双晶と、板状の第二相(Ti_3Al)のラメラー組織が観察された。光学顕微鏡観察により、第二相に平行、第二相を貫通するべり線および第二相にブロックされるすべり線が観察された。しかし、第二相とすべり線の交点でクラックは全く観察されず、第二相とマトリックスの整合性のよさが延性増大の一因と考えられた。引張軸に45°傾いた粒界で孤立したクラックが観察され、このような粒界クラックが粒内へき開破壊の起点となると推察された。第二相の存在する合金と存在しない合金の両者で、破壊機構が等しく、転位の集積で破壊が生じると仮定して解析すると第二相の存在する合金の延性が、第二相の存在しない合金のそれよりも小さくなるという結果を得る。X線測定によると、第二相の存在する組成範囲においても格子常数が連続的に変化していた。本合金はTiリッチの組成の合金程延性が大きいことと上記の解析の結果を合わせた考察の結果、第二相共存合金中のマトリックス(TiAl)相は、10%近い延性を持っている可能性があることが予測された。
in vivoで放射線による腫瘍細胞のMUC1発現の解析

平成13年度は特に以下の点について報告する。1)ヒト大腸癌細胞HT-29細胞を用い、X線照射後、MUC1タンパク及びmuc1mRNAの発現量が増加する事を見いだした。2)プロモーターアッセイにより、X線照射によるMUC1の増加はmuc1遺伝子の転写活性化によるものと推測された。3)GFP標識したHT-29細胞をIn vivoに移植後、GFP標識した細胞を回収し、MUC1の発現を解析した結果、MUC1タンパクの増加が認められた。4)GFP標識したHT-29細胞をIn vivoで照射後、GFP標識した細胞を回収し、MUC1の発現を解析した結果、MUC1タンパクのさらなる増加が認められた。これらのことより、X線照射によるMUC1タンパクの増加はIn vitro, In vivoの両方で確認された。X線照射によるmmc1遺伝子転写活性化やIn vivoでのMUC1タンパクの発現亢進のメカニズムについては今後の課題となる。
環境から人体へのトリチウムの移行に関する研究

食品および人体組織中の組織結合型Tと自由水中Tの定量を行うことにより、環境から人体への核実験起源トリチウム(T)の移行を研究した。食品、人体中の組織結合型Tと自由水中Tの比放射能の比は線量評価上重要な因子の一つであるが、これまで実環境での報告例が少なく、かつ異常とも言える高い値が欧米で発表されていた。本研究の結果では、秋田市における食品試料、人体組織試料中の比放射能の比は1に近く、欧米で報告されているような高い値は認められなかった。今回、新たに定量した食品試料は、'86年6-7月に秋田市内で食品群別に採取したものである。さらに、5月に採取した日常食試料も比較のために分析した。人体組織試料は'86年の1-7月に秋田県内で死亡した対象より得た。試料は凍結乾燥によって自由水を採取し、乾燥試料の燃焼によって組織結合型T測定用試料水を得ている。測定の結果、脳、肝、肺で自由水中のT濃度はほぼ同様であり、組織結合型Tの比放射能は自由水中の1.1倍であった。食品試料の結果は、日本人の水摂取率2.5L/日と仮定し、食品以外からの水摂取は飲料水によるとしてまとめた。飲料水中のT濃度は月毎に採取している水道水中のT濃度を用い、食品の採取期間の平均値を当てた。その結果、食品群別に採取した試料と日常食試料の分析値はよく一致し、これまでに発表したデータも含めて考慮すると、'85年から'86年の食事中T濃度はほぼ一定していると言えた。組織結合型Tの平均比放射能は自由水中の1.2倍であった。人体組織中のT濃度は飲料水を含む食事中のT濃度とほぼ同様であった。これらの結果は欧米で発表されているデータと異なり、実験動植物を用いた結果と矛盾しないものであった。今後は、クロスチェック等も含めた分析方法の検討とともに、食品試料等では組織結合型Tの比放射能が自由水中Tに比較してなぜ高いのかを検討したい。