hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
肥満者の心理行動改善を目的とした新たな集団認知行動療法の開発

本研究の目的は,パーソナリティ特性であるタイプA行動パターンを考慮し,肥満改善を目的とした集団認知行動療法プログラムを作成,効果検証を行うことであった。参加者は,介入前に比べて介入後に体重が減少していた。また,参加者は介入前に比べ介入後に食行動の情動的摂食が低下し,抑制的摂食が上昇していた。これらのことから本介入が肥満改善につながる可能性が示唆された。本研究の目的は,肥満改善に有効な認知行動療法プログラムの開発とその効果検証を行うことである。これまで1タイプA行動パターン(Type A Behavior Pattern:TABP)かつ食行動異常のダブルリスクを有する者は,肥満リスクが極めて高いこと,2肥満者への3ヶ月の集団認知行動療法により,体重が約3kg減量することを示した。これらの結果より,心理行動特性に焦点をあてたプログラムを構築することで,既存の集団認知行動療法よりも高い減量効果が得られる可能性がある。本研究では,肥満に対する既存の集団認知行動療法に,TABPコントロールおよび食行動変容をプログラムに加えた新たな減量プログラムを作成し,効果検証を行う。平成26年度は、日本人勤労者3099名を対象に肥満とTABPの関連について詳しい検討を行った。肥満の有無を従属変数とし,共変量(年齢,性別,喫煙状況,飲酒状況,運動状況,職業)を調整して多重ロジステック回帰分析を行った結果,オッズ比は1.59(1.27-1.98)だった。さまざまな変数を調整しても, TABPは独立した肥満のリスクファクターであることが明らかになった。統計解析した結果は,第21回日本行動医学学術総会で報告した。平成26年度は,来年度の本介入の準備として,調査に関わる装置の準備と各種心身医学的評価を収集し,回答者に負担の少ない調査用紙の作成を行った。Beck Diet Programを参考に, TABPコントロール,早食いの改善,不合理な食認知の修正等の内容をパッケージングした集団認知行動療法(Group Cognitive Behavior Therapy:G-CBT)のプログラムを作成した。作成したプログラムに関しては,臨床心理士である研究協力者2名と共にトレーニングの機会を設け,来年度の本介入に向けてプログラム実施の整合性を高めた。来年度進める予定の介入プログラムと装置、調査用紙の準備は整っている。本研究では,肥満に対する既存の集団認知行動療法に,TABPコントロールおよび食行動変容をプログラムに加えた新たな減量プログラムを作成し,効果検証をおこなう。平成27年度前半は,平成26年度に統計解析し,まとめた結果をスコットランドでおこなわれた第23回世界心身医学会議(23rd World Congress on Psychosomatic Medicine)で報告した。国際会議で報告した成果を論文化し,現在,国際誌に投稿している最中である。平成27年度後半のプログラムを実施に向け,研究協力者の医師,保健師,臨床心理士と共に,プログラム実施に向けたトレーニングをおこない,参加者の理解を促進するために,集団認知行動療法に関するパンフレットを作成した。平成27年度後半は,平成26年度に作成したBeck Diet Programを参考に, TABPコントロール,早食いの改善,不合理な食認知の修正等の内容をパッケージングした集団認知行動療法(Group Cognitive Behavior Therapy:G-CBT)のプログラムを実施した。職員定期健康診断において,肥満またはメタボリックシンドロームと判定された者を対象にリクルートをおこない,これまで同意の得られた8名の参加者が3ヶ月間のプログラムを終了している。現在もリクルートを続けている。平成27年度前半は,第23回世界心身医学会議(23rd World Congress on Psychosomatic Medicine)にて学会発表をおこなった。国際会議での学会発表後に再度統計解析をおこない,TABPと肥満の関連についての論文を作成した。国際誌へ投稿している最中である。平成27年度後半には,平成26年度に作成した集団認知行動療法のプログラムを実施し,これまでに8名が3ヶ月のプログラムを終了している。現在も参加者のリクルート中である。データが集まり次第,統計解析をおこなう予定である。これらのことから,おおむね順調に進展していると考えられる。本研究では,肥満に対する既存の集団認知行動療法(Group Cognitive Behavior Therapy:GCBT)に,TABPコントロールおよび食行動変容をプログラムに加えた新たな減量プログラムを作成し,効果検証をおこなう。研究実施状況として,平成28年7月には横浜で行われた第31回国際心理学会議(The 31st International Congress of Psychology)にて学会発表を行った。

平成28年11月には,職員健康診断にてメタボリックシンドロームおよび予備群と診断された者389名に文章による案内文を送付した。介入参加希望者にインフォームド・コンセントを実施し,文章にて同意を得ることができた16名に対し,平成28年12月から平成29年2月にかけて,12週間(3ヶ月)の介入を実施した。3ヶ月の介入後,個別保健指導および心身医学的評価をおこなった。今後は介入前,介入後の各時期で行った心身医学的評価について,統計解析を行い,本プログラムの効果について,効果検証を行う予定である。統計解析終了後,速やかに研究成果をまとめ,論文投稿を行う予定である。平成27年度において予定より介入参加希望者が少なく,平成28年度もリクルートを継続したため,補助事業期間を延長することになったが,平成28年度は介入参加希望者を予定通り得ることができた。具体的には,平成28年11月に職員健康診断にてメタボリックシンドロームおよび予備群と診断された者389名に文章による案内文を送付した。介入参加希望者にインフォームド・コンセントを実施し,16名の同意を得ることができた。同意を得ることができた16名に対し,平成28年12月から平成29年2月にかけて,12週間(3ヶ月)の介入を実施した。これらのことから,おおむね順調に進展していると考えられる。本研究の目的は,肥満改善に有効な認知行動療法プログラムの開発とその効果検証を行うことである。これまで1タイプA行動パターン(Type A Behavior Pattern:TABP)かつ食行動異常のダブルリスクを有する者は,肥満リスクが極めて高いこと,2肥満者への3ヶ月の集団認知行動療法により,体重が約3kg減量することを示した。これらの結果より,心理行動特性に焦点をあてたプログラムを構築することで,既存の集団認知行動療法よりも高い減量効果が得られる可能性がある。本研究では,肥満に対する既存の集団認知行動療法(Group Cognitive Behavior Therapy:GCBT)に,タイプA行動パターンコントロールおよび食行動変容をプログラムに加えた新たな減量プログラムを作成し,効果検証を行う。研究実施状況として,平成29年9月には日本心理学会第81回大会,11月には第55回全国大学保健管理研究集会にて学会発表を行った。3ヶ月間のGCBTに参加した者は,介入前に比べて介入後は体重が減少していた。介入前に比べて介入後は,怒り,不安,うつ等のネガティブな感情によって喚起される情動的摂食が低下し,摂食を抑制する傾向を示す抑制的摂食が上昇した。しかしながら,介入後のタイプA行動パターン得点は介入前に比べて変化がなかった。
活性化情報に基づくパスウエイ横断ネットワークの推定

本研究では,現在収集の進むパスウエイ情報あるいはタンパク質相互作用情報と遺伝子発現量情報を組み合わせる事で,(1)条件特異的に活性化している遺伝子ネットワークを求め,(2)それらを組み合わせる事で現在のネットワークには陽に現れていない相互作用,つまり副作用を引き起こす疑いがあるネットワークの抽出を行った.このネットワークを求めるため,まずデータマイニングで独立に扱われてきた部分ネットワーク列挙技術とアイテム集合列挙技術を組み合わせる新規手法を構築し,提案した.また,同一部分グラフを複数回作らないための枝刈り手法を導入する事で,現実的な時間での解答を可能にした.次に,これらのネットワークを組み合わせるためには膨大な組み合わせを生成しなければいけないため実行時間の問題があった.この問題を解決するため,付随するアイテム集合に関する接頭辞木を作成し,必要な組み合わせを高速に抽出する事に成功した.また,これらのアルゴリズムを酵母やヒトなど多種に対して適用する事で,生物学的有用性の検証を行った.酵母に置いては,互いに相互作用するタンパク質複合大群の抽出とそれらを司る遺伝子が働く条件を抽出することに成功した.代謝パスウエイ中で,TCAサイクルの活動に必要な化合物が生産される条件やTCAサイクルで生成された化合物が分解する条件の同定を行う事が可能となった.また,ヒトに置いては組織特異的に活性化しているパスウエイの抽出に成功し,組織特異的に働いている複合体の抽出を行う事ができた.パスウエイ情報の蓄積が進んでいるが、現在データベースに登録されているネットワークは生体全パスウエイに比べ極一部であると考えられる。パスウエイの理解を深めることは、生体のシステム的挙動の理解及び創薬ターゲットの発見において重要な役割を果たす。この目的のため新規パスウエイの予測が行われてきたが、生体から観測されたデータは揺らぎやノイズが大きいため、成功を見てはいない。本研究では、既知のパスウエイ間には協調して働く関係にあるパスウエイがあるであろうという既知のパスウエイから見られる仮説から、新規ネットワークの予測を行う。特に(1)既知のパスウエイやたんぱく質相互作用のネットワークとマイクロアレイ等で得られた遺伝子発現量の情報を照らし合わせることで、どのネットワークがいつ利用されているかのネットワーク活性化情報を抽出し、(2)得られた活性化情報を基に、接続されるべきだが、現在はネットワークが描かれていないパスウエイを求める。本年度は主に、既知のパスウエイやたんぱく質相互作用ネットワーク情報と、遺伝子発現量の情報を照らし合わせることで、どのネットワーク(サブネットワーク)が、どのような環境下で活性化しているかの注釈付けを行うためのアルゴリズム作成と、特に酵母データに対して開発アルゴリズムを適用し、実データに対して適用可能であることを確かめた。今後は、より高等で複雑な生物のデータに対し、成果を適用し改良を加えて行く。本研究では,現在収集の進むパスウエイ情報あるいはタンパク質相互作用情報と遺伝子発現量情報を組み合わせる事で,(1)条件特異的に活性化している遺伝子ネットワークを求め,(2)それらを組み合わせる事で現在のネットワークには陽に現れていない相互作用,つまり副作用を引き起こす疑いがあるネットワークの抽出を行った.このネットワークを求めるため,まずデータマイニングで独立に扱われてきた部分ネットワーク列挙技術とアイテム集合列挙技術を組み合わせる新規手法を構築し,提案した.また,同一部分グラフを複数回作らないための枝刈り手法を導入する事で,現実的な時間での解答を可能にした.次に,これらのネットワークを組み合わせるためには膨大な組み合わせを生成しなければいけないため実行時間の問題があった.この問題を解決するため,付随するアイテム集合に関する接頭辞木を作成し,必要な組み合わせを高速に抽出する事に成功した.また,これらのアルゴリズムを酵母やヒトなど多種に対して適用する事で,生物学的有用性の検証を行った.酵母に置いては,互いに相互作用するタンパク質複合大群の抽出とそれらを司る遺伝子が働く条件を抽出することに成功した.代謝パスウエイ中で,TCAサイクルの活動に必要な化合物が生産される条件やTCAサイクルで生成された化合物が分解する条件の同定を行う事が可能となった.また,ヒトに置いては組織特異的に活性化しているパスウエイの抽出に成功し,組織特異的に働いている複合体の抽出を行う事ができた.
育児期にある女性の社会経済的地位と健康関連QOL および育児ストレスとの関係

資本主義経済が浸透した社会では、社会階層と経済的階層は相関性があり、教育、収入および職業等は、一般に個人やグループの社会的地位やクラスとして概念化される。また、社会階層と経済的階層の格差は健康の格差も生んでいる。近年わが国では欧米にははるかに及ばないものの、高齢者や成人男性を研究対象として社会経済的地位(Socioeconomic status:以下SESと略)と健康との関係に着目した研究が行われるようになってきた。しかし、女性や母子を対象に据え、SESがどのように母親の健康や育児ストレスに影響を与えるのかを明らかにした研究は少ない。育児期の女性に対する自記式質問表を用いて、13歳未満の子どもを保育園に預けている女性に対し、アンケートを配布した。アンケートの回収数は381通であり、回収率は31%であった。対象者の平均年齢は33.5歳であり、30代が7割を占めている。また、大学・専門学校卒が7割で、世帯の平均年収が500万円を超えるものが半数を占めていた。しかし、ローン、食料、光熱費といった生活の基盤に困った経験がある対象者は67%、困った状況がよくある対象者は1.5%であり、4割強の対象者が生活は苦しい、やや苦しいと答えていた。一方、育児ストレス尺度とGHQにはほとんど相関がみられなかった。本調査対象者においてはSESと幸福感、育児ストレス尺度、GHQとの関連はみられなかった。今後、残りの研究期間で、解析法について検討を進めるとともに、母集団を増やすことも視野に入れ、分析を進めていきたい。調査は2017年から開始した。現在までに私立保育園に通園している13歳未満の子どもの母親から381通のアンケート用紙を回収した。回収率は31%である。G Power 3.1.9を用いて、一元配置分散分析を使用することを念頭に効果量=0.25(中程度)、有意水準=0.05、検出力=0.8と設定し、サンプルサイズを算出すると、トータルサンプルサイズは180名であり、他の設定を変えず検出力を0.95とすると280人となるため、計算上では十分な回収数を得たと考える。また、本年度は得られたデータを入力し、分析を開始した。SESは財産や所得などで分別される経済的階層と、身分や階級などの社会文化的尺度で分別される社会階層が、互いに強い相関を持つという考えを基盤に置いていることから、学歴、有職か否か、世帯の収入金額と母親、母親の健康状態や育児ストレスとの関連を分析した。研究対象者の社会経済的地位により2グループに分け、母親の健康状態や育児ストレスを比較した。本研究は、以下について明らかにすることを目的としている。1) SESと女性の健康状態と育児ストレス、主観的幸福感との関係を明らかにする。2)健康の社会的決定要因としてのSESの重要項目を判別する。現在までに、十分なアンケートの回収数を得たと考えるが、調査対象の80%以上が保育園に通う子どもの母親であり、有職者であることから、SESの低い世帯が少ないことが解析を難しくしている。次年度は、結果がまとまり次第国内外を問わず、看護系の学会で発表し、研究テーマを同じくする研究者のアドバイスや批評を仰ぐための準備をしたい。研究経費については、これまではデータ収集のための交通費に多くの予算を割かざるを得なかったが、今後は分析のために専用に用いるパーソナルコンピューターとプリンター機器やその消耗品の購入、学会出席のための交通費に活用したい。日本人女性の健康をSESの観点から分析して問題点を明らかにし、社会的、経済的、政策的に子どもを持つ女性の支援策を練るためのデータは十分存在するとは言い難い。本研究では、SESを個人の背景や属性に留めるのではなく、女性の健康に影響を及ぼす重要要因と位置付けて関連を分析する。それによって、育児期の女性の健康を守るためには、SESの何が女性の健康や育児ストレスに最も影響するかを明らかにし、その結果をもって育児期の女性あるいは母子の健康を保障するために、看護・医療・福祉の分野からどのような社会的、経済的、政策的支援が必要かを見出し、わが国の社会制度や健康支援策に対して根拠をもって有用な提言をしていきたい。厚生労働省が2016年7月にまとめた「国民生活基礎調査」によると、「貧困線」(2015年は3人家族211万円)に満たない世帯の割合を示す「相対的貧困率」は16.6%であった。さらに、わが国の貧困率はイスラエル、アメリカに次いで先進国では第3位である(厚労省,2016)。社会階層と経済的階層の格差は健康の格差も生んでいる。近年わが国では欧米にははるかに及ばないものの、高齢者や成人男性を研究対象として研究が行われるようになってきた。しかし、女性や母子を対象に据え、社会経済的地位(Socioeconomic status:以下SESと略)がどのように母親の健康や育児ストレスに影響を与えるのかを明らかにした研究は少ない。本研究は、SESが育児中の女性の健康関連QOL(Health Related Quality of Life)と育児ストレスに及ぼす影響を検討する目的で、本年度は以下について明らかにする。育児期の女性に対する自記式質問表を用いての記述

統計的横断研究による関連検証研究とし、調査は所属機関の研究倫理委員会承認後(2017年8月23日)から開始した。研究対象は、13歳未満の子どもを持つ女性である。研究者が居住する県内の1歳6か月健康診査会場にて、研究者が直接母親に研究の趣旨を説明し、アンケートを配布した。さらに、県庁所在地にある私立保育園に通園している13歳未満の子どもの母親に対し、子どもを通じてアンケートを配布した。現在までのアンケートの配布総数は1231通、回収数は381通であり、回収率は約31%である。調査は2017年12月から開始した。研究者が居住する県内の1歳6か月健康診査会場にて、研究者が直接母親に研究の趣旨を説明し、アンケートを配布するとともに、私立保育園に通園している13歳未満の子どもの母親にアンケートを配布した。アンケートは1231通配布し、381通を回収した。回収率は31%である。G Power 3.1.9を用いて、一元配置分散分析を使用することを念頭に効果量=0.25(中程度)、有意水準=0.05、検出力=0.8と設定し、サンプルサイズを算出すると、トータルサンプルサイズは180名であり、他の設定を変えず検出力を0.95とすると280人となる。現在までに、計算上では十分な回収数を得たと考える。次の段階としては、アンケート用紙を整理し、データを入力する準備に取り掛かる予定である。SESは財産や所得などで分別される経済的階層と、身分や階級などの社会文化的尺度で分別される社会階層が、互いに強い相関を持つという考えを基盤に置いていることから、学歴、有職か否か、世帯の収入金額と母親、母親の健康状態や育児ストレスとの関連を分析していく。データ分析の方法は、研究対象者の社会経済的地位により2グループに分け、母親の健康状態や育児ストレスを比較する予定である。統計解析にはSPSSを使用し、1).対象者の年齢,子供の年齢,就労状態などの属性間の関係を確認するためにx2検定、2). SESと対象者のQOL、育児ストレス、主観的幸福感についての関係を検討するために,一元配置分散分析を行う。また、比較を確認するためにTukey法を用いて行う。さらに、3).育児ストレスとQOL、主観的幸福感の関連はピアソンの積率相関の二変量相関分析で確認、ついで、4).健康の社会的決定要因としてのSESの重要項目を判別するために、ロジスティック回帰分析を行う予定である。資本主義経済が浸透した社会では、社会階層と経済的階層は相関性があり、教育、収入および職業等は、一般に個人やグループの社会的地位やクラスとして概念化される。また、社会階層と経済的階層の格差は健康の格差も生んでいる。近年わが国では欧米にははるかに及ばないものの、高齢者や成人男性を研究対象として社会経済的地位(Socioeconomic status:以下SESと略)と健康との関係に着目した研究が行われるようになってきた。しかし、女性や母子を対象に据え、SESがどのように母親の健康や育児ストレスに影響を与えるのかを明らかにした研究は少ない。育児期の女性に対する自記式質問表を用いて、13歳未満の子どもを保育園に預けている女性に対し、アンケートを配布した。アンケートの回収数は381通であり、回収率は31%であった。
高活性二酸化炭素水素化触媒の創製とその実用化に向けた検討

地球温暖化の主因とされる二酸化炭素(CO2)の排出量削減と新たなエネルギー源の創成を両立するCO2水素化反応(CO2 + 4H2 →CH4 + 2H2O)は多角バレルスパッタリング法で調製したRu担持TiO2触媒を用いることで低温化する。本研究では、CO2水素化反応を最も低温化する担持金属種と担体の組合せを検討した。また、第一原理計算から、反応の低温化はRuのナノ粒子化による2つの素反応(CO + H →CHO、CH3 + H →CH4)のエネルギー障壁の低下に起因すると推測された。さらに、本反応の実用化に向けて、装置の改良による触媒収率の向上や大型装置による触媒の大量調製も検討した。1)Co_2メタネーション触媒の最適化多角バレルスパッタリング法を用いたCO_2水素化反応(CO_2+3H_2→CH_4+H_2O)の低温化に対して、触媒に担持される金属種(Ru、Co、Ni、Fe)の影響を担体にAl_2O_3微粒子(粒子径:3μm)を用いて検討した。いずれの試料にも金属ナノ粒子(粒径分布:約215nm、平均粒径:約8nm)が担持されていたが、触媒活性には差が現れ、RuにおいてCH_4生成温度は最も低下した。この結果に基づき、上記の担体に加え、アナターゼ(0,2μm)、およびルチル型TiO_2(7μm)、ZrO_2(1.54μm)、γ-Al_2O_3(1.5μm)、SiO_2(6μm)、MgO(2μm)にRuを担持し、触媒担体の影響を評価した。その結果、アナターゼ型TiO_2を用いた場合のCH_4生成温度が最も低く、CH_4収率が100%に達する温度は従来法(含浸法)より200°C以上低い160°Cまで低下した。なお、CH_4生成温度はRuナノ粒子サイズに影響され、特に6nm以下において粒子サイズの減少とともに顕著に低下した。2)反応の低温化・高活性化に対する反応機構の検討Ru/アナターゼ型TiO2触媒の高活性化因子は、第一原理計算によるCO_2メタン化反応過程の解析から検討した。はじめにバルクRu表面での反応過程を調べた。その結果、CO_2メタン化反応過程の素反応と反応障壁に関する知見を得ることができ、全過程の中でRu表面上からのCH_4分子の脱離反応(CH_3+H→CH_4)の反応障壁が最も大きいことがわかった。一方、ナノRu/TiO_2触媒モデルの構造解析では、TiO_2とRuナノ粒子の界面近傍の構造がバルクRuと異なることを見出した。このモデルを用いてバルクRuと同様の反応解析を行った結果、CH_4分子脱離反応の反応障壁が2/3程度の大きさに減少することが明らかとなった。1)CO2水素化反応の実用化に向けた基礎的な検討CO2水素化反応(CO2+3H2→CH4+H2O)の実用化に関し、容量にしてラボスケールの10倍である大型化多角バレルスパッタリング装置を用いてRu担持TiO2(Ru/TiO2)触媒の調製を検討した。まず、Ru担持量とターゲット角度の関係をラボスケールで検討した結果、ターゲット角度を0°から20°、45°に変えるとRu担持量は徐々に低下することがわかった。次に、大型化した装置を用いてRu/TiO2触媒の調製を試みた。試料は担体であるTiO2微粒子を6角バレルに25 g投入し、真空引き後、ターゲット角度を20°、直流電源出力を250 Wに設定し、バレルを±90°で振り子動作させながら、間欠でスパッタリングを4時間(全処理時間:12時間)行うことで調製した。その結果、Ruは3.1 wt.%担持され、担持されたRuナノ粒子のサイズはラボスケールで調製した試料と同等の3 nmであった。さらに、調製したRu/TiO2をSiC多孔体に固定化したRu/TiO2-SiC試料を用いて、大流量のCO2供給時のCO2水素化反応を評価した。得られた結果は、Ru/TiO2-SiCを用いることでラボベースの150倍以上のCO2供給でも反応温度の低温化が実現できることを明示し、本試料がCO2水素化反応の実用化に有用であることが明らかとなった。2)触媒調製時の収率向上に関する検討

CO2水素化反応が実用化された際の触媒の収率向上を目指し、ターゲット電極を挿入するために解放されていたバレル側面の一方を塞ぎ、他方にスプリングで押し付けられる飛散板を設置した。その結果、50%程度であった収率は90%以上に増加できた。また、本検討では試料の連続調製を目的として、微粒子を予備排気できる装備を設置するともに真空でも微粒子材料を導入できる新たな機構も考案した。1)CO2メタネーション反応の低温化・高活性化に対する反応機構の検討多角バレルスパッタリング法によるCO2水素化反応(CO2+3H2→CH4+H2O)の低温化に対して、密度汎関数理論に基づいた第一原理計算によりRuクラスター担持TiO2触媒のスラブモデルを構築することで以下の反応経路を見出した。まずCO2はRuクラスター上に吸着し、COとOに乖離する。CO2吸着のエネルギー障壁はバルクRu表面上より低く、Ruクラスター上でのCO2吸着が容易となることが示唆される。乖離したCOは水素化を繰り返し、その後、OHを切り離すことでCH2を生成する。このCH2が水素化を更に繰り返すことでCH4が生成する。なお、反応経路全体の中でCO水素化、およびCH4生成の二つの素反応が高いエネルギー障壁を持ち、これらのエネルギー障壁の値はRuナノ粒子上で大きく低下していた。つまり、CO2メタン化反応の低温化はRuナノ粒子によるCO水素化とCH4生成のエネルギー障壁の低下に起因すると考えられる。2)メタノール水蒸気改質反応に及ぼす担持金属粒子サイズの影響に関する検討CO2水素化反応において、担持金属の粒子サイズが触媒活性に影響することが明らかになっている。この結果を基にメタノール水蒸気改質反応(CH3OH+H2O→3H2+CO2)における金属粒子サイズの影響を検討した。その結果、多角バレルスパッタリング法でAuを担持すると反応温度は粒子サイズの減少とともに低温化した。また、Auの粒子サイズと反応温度の関係は担体の種類に影響され、CeO2を担体に用いた場合、ZnOに比べ反応温度が約100°C低下することがわかった。なお、Au/CeO2触媒ではAuの平均粒径が4.3 nmから2.2 nmになるとメタノール水蒸気改質反応の活性化エネルギーは74.6 kJ/molから66.4 kJ/molに変化する。研究目的:1)CO_2メタネーション触媒の最適化では、反応の低温化に寄与する金属、および触媒担体種の選定や低温化に有効な担持金属サイズに関する知見を得ている。研究目的:2)反応の低温化・高活性化に対する反応機構の検討では、第一原理計算により反応機構の概略と高活性化の要因を明らかにしつつある。以上の結果より、研究課題の目標はほぼ達成されていると考えている。25年度が最終年度であるため、記入しない。研究目的:1)CO2メタネーションについては、第一原理計算によりRu/TiO2触媒上での反応経路の概略を明らかにしている。研究目的:2)反応の低温化・高活性化に対する反応機構の検討では、研究項目1で得た反応経路における素反応のエネルギー障壁の比較から、触媒の高活性に及ぼすRu粒子サイズの効果を明らかにしつつある。上記2項目に加え、本研究ではメタノール水蒸気改質反応が金属粒子サイズに依存することも見出している。本研究で得られた知見を基に、その他のCO_2水素化反応(例えばCO_2からのメタノール合成)の低温化を検討していく。一方、水素化反応で使用される水素は、現在、天然ガスや液体炭化水素(例えばメタノール)を用いた水蒸気改質反応により主に製造されている。しかし、現状の水蒸気改質反応は200°C以上の高温が必要で、水素化反応によるCO_2排出量の削減と水素製造時の新たなCO_2排出の間のトレードオフが大きい。
閉塞性動脈硬化症の重症化早期発見におけるPerfusion Indexの意義

閉塞性動脈硬化症の中でも潰瘍壊死を伴ういわゆる重症下肢虚血は、瞬時に血行再建を行っても創部治癒に時間を要し、その間の運動機能低下なども含めると医療経済への負担も多大である。一方で閉塞性動脈硬化症の重症化を予測する指標は確立されていない。我々はPerfusion Index (PI:灌流指標)を用いて閉塞性動脈硬化症での足趾の灌流指標を測定し、末梢動脈疾患が重症になるにつれ灌流指標が低下することを明らかにし、重症化のカットオフ値を算出することができた。今回の研究では、このカットオフ値を用いて、実際に灌流指標がカットオフ値を下回る患者で閉塞性動脈硬化症が重症化するのかを前向きに検討していく。
アブラナ科植物の不和合性因子の機能解析

Brassica属植物の自家不和合性因子のひとつであるSRKについて,大腸菌を利用してキナーゼドメイン(KD)のみを含む領域の単独発現を検討した。可溶性のGST融合型組換えタンパク質(GST-KD)は大量発現され高度に精製でき,自己リン酸化能を有することが判明した。各種キナーゼ阻害剤の効果を検討した結果,プロテインキナーゼCの阻害剤GF-109203Xによる阻害が顕著であった。次に,キナーゼの基質となる標的タンパク質の同定を目的として,GST-KDを柱頭抽出物とインキュベートさせ,柱頭抽出物中のタンパク質に含まれるキナーゼ結合タンパク質を結合させ,バッファーによる洗浄後,^<32>P-ATP存在下でリン酸化反応をさせた。SRK以外に,分子量42,38,26,23,20,および16kDaのリン酸化タンパク質(p42,p38,p26,p23,p20,p16)が検出され,SRK結合性タンパク質候補と考えられた。さらに,これらのSRK結合性タンパク質と既知の各種キナーゼ標品を用いてin vitroでのリン酸化反応を検討した。サイクリックAMP依存プロテインキナーゼはGST-KD,p38を,MAPキナーゼはGST-KD,p42,p38を,cdc-2はp42をリン酸化することが判明し,柱頭抽出物中にはSRKのキナーゼドメインと複合体を形成し,各種キナーゼの基質となりうるタンパク質が含まれ,花粉因子とSLG/SRKの相互作用による情報伝達に関与する可能性が示唆された。現在は,これらの基質タンパク質のcDNAをクローニングするために,柱頭特異的なmRNAを抽出し,cDNAライブラリーを作製している。
マイコプラズマの16S-23S rRNA遺伝子間スペーサーの解析とその応用

申請者はマイコプラズマの16S-23SrRNA遺伝子間スペーサー領域を標的として、あらゆる菌種の検出が可能な普遍的なPCRプライマーを開発してきた。昨年度はこのユニバーサル・プライマーを用いて、ヒトおよび動物由来のウレアプラズマ(尿素分解性マイコプラズマ)の16S-23SrRNA遺伝子間スペーサー領域をPCR法により増幅させ、アガロースゲル電気泳動装置により分画し、ゲルからDHA断片を回収した。さらに、このDNA断片をエタノール沈殿により精製した後、PCRに用いたユニバーサル・プライマーを再び用いて、哺乳動物由来のウレアプラズマ4菌種の16S-23SrRNA遺伝子間スペーサー領域の塩基配列をサンガー法により決定した。この研究により申請者はヒトを含む哺乳動物由来ウレアプラズマのすべてについて16S-23SrRNA遺伝子間スペーサー領域の塩基配列を手に入れたことになる。本年度は動物由来のマイコプラズマを対象に検索を広げた。塩基配列の解析は、パソコンを用いて行い、塩基配列のデータベースはCD-ROMを用いて検索した。その結果、マイコプラズマ菌種がその宿主であるヒトを含む動物種と共進化してきたことが示され、マイコプラズマと動物の宿主寄生体関係に新たな知見をもたらした。これは昨年度に行ったウレアプラズマについての解析結果を傍証するものであり、得られた成績が一層確かなことであると考えられた。すなわち、マイコプラズマは宿主特異性がきわめて強い微生物であり、宿主となる哺乳動物の系統進化から推定すると動物マイコプラズマの種の成立は中生代白亜紀にまで遡るものと思われた。これはマイコプラズマの系統進化を考えるうえで大きな成果である。申請者はこれまでに、あらゆるマイコプラズマの検出が可能な普遍的なPCRプライマーを開発してきている。このPCRプライマーは16S-23S rRNA遺伝子間スペーサー領域を標的とするものである。平成7年度はこのユニバーサル・プライマーを用いて、ヒトおよび動物由来のウレアプラズマ(尿素分解性マイコプラズマ)の16S-23S rRNA遺伝子間スペーサー領域をPCR法により増幅させ、アガロースゲル電気泳動装置により分画し、ゲルからDNA断片を回収した。さらに、このDNA断片をエタノール沈殿により精製した後、PCRに用いたユニバーサル・プライマーを再び用いて、哺乳動物由来のウレアプラズマ4菌種(Ureaplasma diversum,U.cati,U.felinum,U.canigenitalium)の16S-23S rRNA遺伝子間スペーサー領域の塩基配列をサンガー法により決定した。これまでに申請者はヒト由来のウレアプラズマについては調査済であるので、今回の研究によりヒトを含む哺乳動物由来ウレアプラズマのすべてについて16S-23S rRNA遺伝子間スペーサー領域の塩基配列を手に入れたことになる。その結果、ウレアプラズマ菌種はその宿主であるヒトを含む動物種と共進化してきたことが示され、マイコプラズマと動物の宿主寄生体関係に新たな知見をもたらした。すなわち、マイコプラズマは宿主特異性がきわめて強い微生物であり、宿主となる哺乳動物の系統進化から推定すると動物ウレアプラズマの種の成立は中生代白亜紀にまで遡るものと思われた。これはマイコプラズマ系統進化の研究発展に大きな布石となる成果である。昨年度はこのユニバーサル・プライマーを用いて、ヒトおよび動物由来のウレアプラズマ(尿素分解性マイコプラズマ)の16S-23SrRNA遺伝子間スペーサー領域をPCR法により増幅させ、アガロースゲル電気泳動装置により分画し、ゲルからDNA断片を回収した。

さらに、このDNA断片をエタノール沈殿により精製した後、PCRに用いたユニバーサル・プライマーを再び用いて、哺乳動物由来のウレアプラズマ4菌種の16S-23SrRNA遺伝子間スペーサー領域の塩基配列をサンガー法により決定した。この研究により申請者はヒトを含む哺乳動物由来ウレアプラズマのすべてについて16S-23SrRNA遺伝子間スペーサー領域の塩基配列を手に入れたことになる。本年度は動物由来のマイコプラズマを対象に検索を広げた。塩基配列の解析は、パソコンを用いて行い、塩基配列のデータベースはCD-ROMを用いて検索した。その結果、マイコプラズマ菌種がその宿主であるヒトを含む動物種と共進化してきたことが示され、マイコプラズマと動物の宿主寄生体関係に新たな知見をもたらした。これは昨年度に行ったウレアプラズマについての解析結果を傍証するものであり、得られた成績が一層確かなことであると考えられた。すなわち、マイコプラズマは宿主特異性がきわめて強い微生物であり、宿主となる哺乳動物の系統進化から推定すると動物マイコプラズマの種の成立は中生代白亜紀にまで遡るものと思われた。これはマイコプラズマの系統進化を考えるうえで大きな成果である。
位相的場の理論の構造

今年度は、申請課題の2つのテーマにおいて進展があった。第一のものは、K3曲面上のN=4超対称位相的ゲージ理論についてのもので、前年度に引き続き、この理論の分配関数と、アフィンリー環の理論との関連を追及した。この方針の研究を進める事により、ADE型のアフィンリー環の分母公式に現れる式が、K3曲面上のADE型のゲージ理論の分配関数の満たすべきS-双対性の性質を満足している事を発見した。この発見をもとに、ADE型のゲージ群をもつK3曲面上のN=4超対称ゲージ理論の分配関数を構成した。また、これらの結果が、弦理論双対性の一種であるTypeIIA弦理論と、Heterotic弦理論の間の双対性を用いて、簡明に解釈できる事を示した。第二のものは、一般型の超曲面の量子コモホロジーに関する研究で、今年度は、この量子コモホロジー環を、それに付随するガウス-マニン系と呼ばれる微分方程式を用いて決定するという方針のもとに研究を行った。大きな進展は、この量子コモホロジー環が、カラビーヤウ超極面の量子コモホロジー環を導出する際に用いられるミラー変換と呼ばれる座標変換を拡張した一般ミラー変換を用いる事によって決定できる事を発見した事である。現在の所このやり方によって、次数5までの有理曲線に関するGromov-Witten不変量を予言する公式を導出する事に成功している。また、一般の次数の有理曲線に対して、一般ミラー変換をどう定義すべきかが明らかにはなっていないので論文の形で発表はしていないが、近日中に理論を完成させ、発表する予定である。当研究課題では、位相的場の理論の研究、特に複素射影空間内の超曲面の量子コホモロジーの研究、及び、4次元代数多様体上のN=4超対称性を持つゲージ理論のS-双対性の研究が具体的な課題であった。今年度は、この課題において大きな進展があった。まず、超曲面の量子コホモロジーについては、今まで明らかでなかった一般型の超曲面の量子コホモロジーと超幾何微分方程式との関係を、ガウス_マニン系を用いて明らかにしたことである。この手法は、一般型の超曲面の場合にも、量子コホモロジーを微分方程式の理論で、扱えることを示唆し、今後の大きな発展が期待できる。研究課題の目標の達成も、現実的なものとなっている。N=4超対称性を持つゲージ理論については、K3曲面上のSU(N)ゲージ理論の分配関数を、オービフォールドの手法を用いて導出することに成功した。この結果は、分配関数と、アフィン_リー環の結び付きを明らかにし、他のゲージ群に対応する分配関数の決定など、多くの応用が期待できる。
多元知識の活用による日本文学情報ナビゲーションの研究

様々な知識を活用する日本文学情報ナビゲーションの実現に向けて、検索入出力や閲覧のユーザインタフェースなどのデータベースシステム機能について技術検討を行った。その結果を国文学研究資料館のデータベースに適用し、史料グループ化や書名一覧ブラウジングなど機能向上を実現した。書誌や人物を関連づける蔵書印データベースや日本の前近代諸事象の知識ベースである古事類苑データベースのコンテンツ増強も実施し、利用者に幅広い日本文学に関連する情報を提供できるようにした。平成24年度は、データベースからの知識発見を支援する日本文学情報ナビゲーションの実現を目的として、国文学研究資料館の日本文学および隣接領域のデータベースで利用・提案されている知識体系と情報処理技術の現状についての調査分析を中心に、以下の通り、研究を実施した。・国文学研究資料館のデータベースにおける、検索入出力や閲覧のユーザインタフェース、利用状況についての現状分析に取り組んだ。研究会を開催し、古典籍、近代、蔵書印、アーカイブズ、辞典など様々な領域のデータベースについて、現状と今後取り組むべき課題を議論した。・国文学研究資料館webサイトから公開中の蔵書印データベースについて、京都大学附属図書館・谷村文庫、大阪大学附属図書館(忍頂寺文庫・小野文庫)の資料調査を実施しながら、印影数が15,000点を超えるなどのコンテンツの増強、および検索性能の向上を図った。・利用者に別データベースの関連情報を提示する試みとして、近代分野の二つのデータベース間で、レコードレベルのリンクづけを行う基本的な仕組みを導入した。・テキスト量が膨大で表記が複雑な古事類苑について、テキスト検索の網羅性を高める方式を提案・実装した。国文学研究資料館の古事類苑データベースを全文・抜粋検索として更新し、検索対象を従来の4文から26部に大きく拡大させた。・米国の日本古典籍の所蔵機関であるボストン美術館で、『伊勢物語頭書抄』以下、師宣の絵本五十三点の書誌調査を実施した。版や摺りを重ねた江戸時代の絵本について、それぞれの状態の比較分析を通じて、版刷の時期、古典籍の書誌情報について、考察を行った。また、古典籍知識の分析を目的として、国内の諸機関においても書誌調査を実施した。平成25年度は、日本文学および隣接領域における知識体系と情報処理技術の現状についての調査分析を24年度に引き続き行いながら、日本文学情報ナビゲーションの実現に向けた研究活動を、以下の通り実施した。・既存の国書分類目録を参考に、古典籍が置かれた実情に即した分類となるよう体系化した「日本古典籍分類表」を国文研webサイトより公開した。「日本古典籍分類表」を、従来の日本古典籍に加えて、和刻本漢籍、さらに、書籍以外の形態を取る懐紙、短冊、軸物、一枚物などにも適用可能な知識体系として提案した。また、米国ボストン美術館で、鳥居清信、奥村政信の絵本類の古典籍調査を実施し、書誌における古典籍知識の分析を行った。・国文学研究資料館webサイトから公開中の蔵書印データベースについて、国文学研究資料館の集古印譜・集古十種、早稲田大学図書館所蔵古典籍資料などから、印影データなどのコンテンツの増強を進めた。また、蔵書印の印文文字数および印文出現位置を検索条件に指定する機能をデータベースシステムに追加し、検索性能の向上を図った。・国文学研究資料館のデータベースの情報ナビゲーションの仕組みとして、収蔵歴史アーカイブズデータベーストップページにおける都道府県と資料のグループ化表示、所蔵和古書・マイクロ/デジタル目録データベースにおける書名一覧によるコンテンツブラウジング機能の導入を行った。・研究会を2回開催し、データベースを利用した論文作成支援、歴史学における他機関データベースの現状と今後の構想、生き物供養から見る東アジアの自然観、アーカイブズ情報システムにおける資料情報蓄積手法やオープンソース化など、日本文学および隣接領域の知識体系に関する様々な研究テーマについて成果報告や研究討論を行った。データベースからの知識発見を支援する日本文学情報ナビゲーション技術を、国文学研究資料館のデータベースへ具体的に導入するために、以下の研究を実施した。・外部機関の研究者を参加者に加えた研究会を開催し、(1)利用統計・システム機能など国文学研究資料館データベースの現状、(2)データベース機能の共通化事例とWeb APIの活用によるデータベースの独自性、(3)知識形成やデータベース間連携などによる国文学研究資料館データベースの再編、(4)古典籍系データベースの今後のありかた、など、日本文学情報ナビゲーションを国文学研究資料館データベースへ活かすための議題について、研究報告や意見交換を行った。・国文学研究資料館webサイトから公開中の蔵書印データベースについて、早稲田大学図書館や国文学研究資料館の資料調査を実施しながら、平成26年度末時点で、蔵書印レコード数は約8千件増の33,266件、印影数は約3千件増の26,786点などのコンテンツの増強を行い、国文学研究資料館の常設展示と特設コーナーで蔵書印データベースの現状を紹介した。・国文学研究資料館の古事類苑データベースの抜粋テキストの増強を行い、日本の前近代の制度や文物などの百科事典と位置づけられる古事類苑全30部を対象とした全文・抜粋検索を実現した、さらに、古事類苑データベースと人間文化研究機構資源共有化事業の人名一覧表示システムとの連携を実現した。・米国フリーア美術館所蔵の日本古典籍資料に該当する絵本について、フリーア蒐集分とプルヴェラー蒐集分から『北斎写真画譜』その他を調査した。また、古典籍知識の分析を目的とした国内の諸機関での書誌調査を平成25年から引き続き実施した。日本文学および隣接領域のデータベースからの知識発見を支援する環境の具体化を行うため、以下の研究活動を行った。・国文学研究資料館のデータベースにおける、検索入出力や閲覧のユーザインタフェースについて技術的検討を行い、古典籍系データベース等の機能統合、情報連携のためのAPI機能の構築などを各データベースシステム更新に反映させた。

・日本文学の主要領域である古典籍をテーマとした「鎌倉幕府と源氏物語」、「絵本のデジタル化と解題の国際的試み」、「歴史的典籍公開系システム」の話題で研究会を開催し、古典籍情報のナビゲーションについての活発な意見交換を行った。・米国フリーア美術館において江戸期以前の日本の絵本調査を行った。書誌データを基に、デジタル撮影と解題作業を同時進行させるプロジェクトについての情報収集を行い、解題による書誌情報のナビゲーションについての検討材料とした。また、古典籍知識の分析を目的として、フランス国立図書館リシュリー館、ギメ美術館、国内の諸機関においても古典籍の書誌調査を実施した。・国文学研究資料館webサイトから公開中の蔵書印データベースについて、資料調査を継続し、書印レコードと印影などコンテンツの増強を行い、システム更新後も、書誌研究などで継続的に効果的に利用できるようにした。・古事類苑データベース(抜粋検索版)の全30部の本文検索を、抜粋テキストの方式に一元化し、コンテンツ増強の効率化をはかるとともに、検索方法や検索結果表示を統一し、ナビゲーション機能を向上させた。様々な知識を活用する日本文学情報ナビゲーションの実現に向けて、検索入出力や閲覧のユーザインタフェースなどのデータベースシステム機能について技術検討を行った。その結果を国文学研究資料館のデータベースに適用し、史料グループ化や書名一覧ブラウジングなど機能向上を実現した。書誌や人物を関連づける蔵書印データベースや日本の前近代諸事象の知識ベースである古事類苑データベースのコンテンツ増強も実施し、利用者に幅広い日本文学に関連する情報を提供できるようにした。日本文学など人文学全般でのデータベースのあり方を議題として外部機関の研究者と研究交流を行う研究会の実施、学会での成果発表、国内外機関での古典籍調査など、活発な研究活動を行った。また、蔵書印や古事類苑などのデータベースにおいて、情報ナビゲーションにつながるコンテンツ充実化を実施し、国文学研究資料館のwebサイトから、その成果を公開した。27年度が最終年度であるため、記入しない。情報学本研究の最終年度として、これまで検討してきた情報ナビゲーションの手法を、関連分野を含めた多くの日本文学のデータベースへの適用・評価を進めていく。古典籍書誌などの調査活動、学会発表も引き続き積極的に実施していく。年度終盤には、研究会を成果報告会として実施する。データベースに関する課題を明らかにし、国文学研究資料館のいくつかのデータベースについて、知識発見を支援する取り組みを開始することができた。古典籍や蔵書印などに関する国内外での調査、成果発表などの研究活動も活発に実施できた。
B型慢性活動性肝炎に対するステロイド療法と肝癌発生との関連

副腎皮質ホルモン(PSL)短期離脱療法は、B型慢性肝炎において高率にHBe抗原より抗体へのseroconversionを起こし、有効な治療法とされている。しかし同療法には2つの問題点がある。第一点は、一過性ながらHBV増殖を引き起こす点であり、第二点は、B型肝炎ウイルス(HBV)-DNAの肝細胞DNAへのintegration rateを高め、発癌を促進する可能性が危惧される点である。以上の問題点を解決するために、HBe抗原陽性B型慢性肝炎12例に対して、PSL短期離脱療法を行い、血中、肝組織中HBV-DNAの量、存在様式の面より、検討を行なった。方法)血中HBe抗原・抗体はRIA法、HBV-DNAは【^3H】ラベルclcned HBV-DNA(大阪大学細胞工学センター松原謙一教授より供与)によるspot hybridization法にて定量的に測定した。肝組織内HBV-DNAは、Southern blot hybridization法およびin situ hybridization法で検索した。成績)血中HBV-DNAは、PSL投与開始後、3週目をピークに有意に(PC0.05)上昇、以後下降した。上昇の程度は、投与前値(65I2.9pg)の平均3.2倍(21.0±15.4pg)であった。肝組織内freeHBV-DNAの量に関しては、in situ hybridization法で検索した。HBe抗原が陰性化した1例では、HBV-DNAも陰性化した。HBe抗原持続陽性例では、HBV-DNAが散在性にみられるspotty型より、HBV-DNAが1/2小葉程度にみられるlobular型に推移した。Lobular型は、DNA-P活性値が高い。HBV高度増殖例を多く認める。したがって肝組織内においても、HBV-DNAが増加していると思われた。次に、southern bat hybridization法による肝組織内HBV-DNAの存在様式に関する検索であるが、2例で治療前後に行ない得た。1例は治療前後とも、free integrated(random)HBV-DNA(+)であり、変化を認めなかった。1例は治療前後とも、free HBV-DNAのみ陽性であった。PSL療法後でのみ検索し得た2例では、integrationを認めなかった。結論)PSI治療はHBVを一過性に増殖させるが、肝細胞DNAへのintegrationは促進せず、発癌の危険性は少ないと思われた。
過冷融液凝固のミクロ・マクロ解析と組織制御

凝固相変態を利用した材料製造においては,固相の組成や組織を微視的レベルで制御することが要求され,ここに熱的操作条件としてのマクロ量と組織・構造のミクロ量との連成が課題となる.Bi-Sn合金を供試した動的凝固のその場凍結実験を行い,過冷却と壁面冷却からなる融液の凝固過程とマッシュ域-(固液共存域)で形成されるミクロ組織の詳細を,金属特有の固溶体の問題を含めて追究し,以下の成果を得た.1) SEMによる組織観察とX線アナライザーによる構成元素の分析により,溶質原子の固相への取り込みと融液側への排出を含めて,マッシュ前線部で形成されるミクロ組織の形成機構がマクロな伝熱場との関連づけのもとで理解された.2)分配係数が1に近い合金系においては,固液界面で排出される溶質の一部を固溶体として結晶内部に取り込むため,組成的過冷による結晶界面の高次・複雑化が抑制される.初期組成が小さく局所冷却速度が小さいほど高次アームを持たないセル状結晶の形態になりやすく,その逆の場合にはデンドライト状となることが明らかとなった.3)分析で得られた知見をもとに,固液界面の安定-不安定遷移とそれによる結晶のミクロ構造の変化(主軸と側枝のスペース間隔,密度)を予測するマクロ・ミクロモデルが提示された.4)マクロ・ミクロ解析によって計算された主軸間隔,側枝間煽,形態変化及び組成分布についての結果と実験結果との比較により,本モデルの妥当性が示された.凝固を利用した新素材製造は,固相の組成や構造の微視的スケールでの固定が主眼となる.例えば,複合成分系の凝固においては,マッシュ域と呼ばれる固液共存域が凝固による溶質の排出(組成的過冷)を領域的に取り込むことにより凝固が進行する.従って,凝固相の組織や組成を論ずるには,マッシュ域の形成に対する理解とそれに基づく速度論の展開が必要となる.サクシノニトリル-アセトン溶液を共試した凝固シミュレーション実験を行い,過冷却と壁面冷却からなる融液の凝固過程と生成組織の詳細を追究し,以下の成果を得た.1)マッシュ域は冷却面に垂直の主軸と,それにほぼ直交して円周方向に4本の側枝をもつ複数の樹枝状晶からなり,それは反熱流方向に成長する.樹枝状晶を基本とするマッシュ域形成は,主軸側部に側枝が萌芽・成長し,傘状の樹枝状晶が形状的に発達する発達域と側枝の間隔・長さともに固定され,その状態で内部的に肥大化・稠密化していく成長域からなることが明らかとなった.2)材料の機能・性質に繋がる結晶組織の枠組みは発達域において形成される.結晶の形態(結晶先端の曲率半径,主軸の間隔,側枝の波長・振幅等)と生成機構が,発達域における局所的な状態量(成長速度,温度勾配等)との関連づけのもとで明らかにされた.3)実験的知見をもとに,固液界面不安定の機構を含む結晶の形態形成の全容を明らかにすると共に,それらを考慮してマクロな伝熱モデルに組入れることにより,凝固によって形成されるミクロスケール構造(組織・形態)を予測するためのマクロ・ミクロモデルが提示された.なお,分配係数の大きな合金においては,凝固相に取り込まれるミクロ性は主として組成の分布に現れ,これを如何に制御するかが今後の課題となる.凝固相変態を利用した材料製造においては,固相の組成や組織を微視的レベルで制御することが要求され,ここに熱的操作条件としてのマクロ量と組織・構造のミクロ量との連成が課題となる.Bi-Sn合金を供試した動的凝固のその場凍結実験を行い,過冷却と壁面冷却からなる融液の凝固過程とマッシュ域-(固液共存域)で形成されるミクロ組織の詳細を,金属特有の固溶体の問題を含めて追究し,以下の成果を得た.1) SEMによる組織観察とX線アナライザーによる構成元素の分析により,溶質原子の固相への取り込みと融液側への排出を含めて,マッシュ前線部で形成されるミクロ組織の形成機構がマクロな伝熱場との関連づけのもとで理解された.2)分配係数が1に近い合金系においては,固液界面で排出される溶質の一部を固溶体として結晶内部に取り込むため,組成的過冷による結晶界面の高次・複雑化が抑制される.初期組成が小さく局所冷却速度が小さいほど高次アームを持たないセル状結晶の形態になりやすく,その逆の場合にはデンドライト状となることが明らかとなった.3)分析で得られた知見をもとに,固液界面の安定-不安定遷移とそれによる結晶のミクロ構造の変化(主軸と側枝のスペース間隔,密度)を予測するマクロ・ミクロモデルが提示された.4)マクロ・ミクロ解析によって計算された主軸間隔,側枝間煽,形態変化及び組成分布についての結果と実験結果との比較により,本モデルの妥当性が示された.