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大宰府管内出土陶硯の科学分析的研究

当該研究は、「大宰府宰府管内出土陶硯の化学分析」をテーマとし、古代において大宰府が支配した西海道(九州)出土の陶硯の集成とX線CTスキャナー・蛍光X線分析装置による分析を行った。大宰府における定形硯と転用硯との比率は、官衙遺跡の性格を如実に反映しており、定形硯を主体とする官衙は事務的官司で、転用硯を主体とする官衙は工房的官司と判断される。平成26年度は研究の初年度であり、大宰府史跡出土陶硯を主体に資料収集を行った。資料収集に際しては、当館が刊行している『大宰府政庁周辺官衙跡』報告書作成時の陶硯抽出資料をもとにして、データ入力作業員による資料収集を行った。収集した陶硯の点数的には、大宰府政庁跡198点(定形硯24点・転用硯174点)、大宰府政庁周辺官衙跡825点(定形硯246点・転用硯579点)、学校院跡1点(定形硯1点)、観世音寺76点(定形硯21点・転用硯55点)の計1100点である。カード化した陶硯資料は、当館が刊行した報告書掲載分の定形硯・転用硯である。なお、陶硯のデータ入力は、平成27年度に一括して行うこととしている。また、大宰府政庁周辺官衙跡の日吉地区・大楠地区においては、日吉地区官衙跡で定形硯16点・転用硯47点を、大楠地区官衙跡においては30点の定形硯・42点の転用硯を新たに確認・抽出している。従って、当館が2011年に刊行した『大宰府政庁周辺官衙跡IIー日吉地区ー』においては、「硯の総数46点に対し、定形硯は32点で69.6%、転用硯は14点で30.4%と定形硯が転用硯の2倍以上を占めている」としたが、訂正する必要が生じた。当初、大宰府史跡全体の陶硯数は1000点程と見込んでいたが、すでに100点を超え、最終的には1500点以上になるものとみられる。平成27年度は、大宰府管内(九州)出土陶硯の資料収集及びカード化・データ入力を行う予定である。平成27年度は研究の2年目であり、大宰府史跡及び大宰府管内出土陶硯(肥前170点・豊後66点・肥後144点)の資料収集を行った。なお、大宰府管内の資料収集に際しては、当館所蔵の文献をもとに、データ入力作業員による資料収集を行った。また、大宰府史跡出土陶硯については、『大宰府政庁周辺官衙跡VIIIー大楠地区遺物編ー』の刊行に伴い、39点の定形硯と46点の転用硯を報告した。さらに、広丸地区官衙跡では、定形硯60点と転用硯65点の抽出作業を行い、『大宰府政庁周辺官衙跡Xー広丸地区ー』として平成28年度に刊行する予定である。陶硯の科学分析的研究では、当館設置のX線CTスキャナによる転用硯の分析を実施したが、擦痕の確認においては高倍率の顕微鏡による分析が有効であるとの分析結果を得ている。研究の最終年度となる平成28年度は、平成27年度に継続して大宰府史跡及び筑前・筑後・豊前・日向・大隅等の大宰府管内諸国出土陶硯の資料収集及びデータ入力作業を実施する。また、調査研究成果の公開として、企画展「大宰府の役人と文房具」を平成28年11月23日平成29年1月15日の期間で実施することとしている。また、最終年度であるため成果を取りまとめた『西海道官衙遺跡等出土陶硯集成』(仮題)を刊行する予定である。大宰府管内の肥後及び豊後では、想定していた以上の陶硯が出土しており、資料収集・データ入力作業を継続中であるため。平成28年度は研究の3年目であり、大宰府管内出土陶硯(肥後110点・日向21点・薩摩35点・大隅11点)の資料収集を、当館所蔵文献をもとにデータ入力作業員の協力で行った。また、大宰府史跡出土陶硯に関しては、広丸地区官衙跡出土の定形硯60点と転用硯65点の実測作業を行い、平成29年度末に『大宰府政庁周辺官衙跡XIー広丸地区遺物編ー』として刊行予定である。研究成果の公開としては、企画展「大宰府の役人と文房具」を平成28年11月23日平成29年1月15日の会期で開催した。役人と文房具に焦点を当て、文房具・木簡・墨書土器・工人と言った切り口での展示を行った。また、大宰府出土の陶硯の特殊性を示すため、宮都出土の陶硯、官衙遺跡出土の陶硯を並べて展示した。その際、平城宮・平城京出土の形象硯2点を奈良文化財研究所から、筑後国府跡出土陶硯を久留米市教育委員会から、みやま市教育委員会からは御二田遺跡出土陶硯を借用し、比較展示を行った。

期間中、記念講演会「古代の役人と文字」を宮崎産業経営大学柴田博子教授を招いて実施した。また、夕べのギャラリートークを12月7日・1月11日に開催し、好評であった。当初、研究期間を平成28年度までとしていたが、大宰府管内の資料収集が完了していないことと蔵司官衙跡出土陶硯の内容を成果報告書に反映させたいため、平成29年度まで調査研究期間を延長することとし、研究成果を平成29年度末に『西海道官衙遺跡等出土陶硯集成』として刊行する予定である。研究成果の公開は、企画展・記念講演会・ギャラリートーク等を開催し、予定どおりに行うことができた。しかし、資料収集に関しては、大宰府管内の筑前・筑後・豊前からは想定以上の陶硯が出土しており、データ入力作業が順調に進んでいるとは言えない状況にある。平成29年度は研究の最終年度で、大宰府史跡及び大宰府管内出土陶硯の補足収集を行った。大宰府史跡出土陶硯に関しては、蔵司官衙跡出土陶硯の抽出作業を行い、15点の定形硯と183点の転用硯を確認した。その成果は、研究成果報告書附編『西海道官衙遺跡等出土陶硯集成』に掲載した。転用硯の認定に際して、器面が磨滅している須恵器に関しては、倍率50倍のルーペ、或いはデジタルマイクロスコープ(倍率100倍)を用いて器面観察を行い、墨痕が付着しているか否かを詳細に観察した上で転用硯の可否を判断している。この方法だと、土器の器面にある微細な凹凸に入り込んだ墨痕を確認することができ、転用硯か否かの判断には極めて有効な方法であることが確認できた。また、当館所蔵の蛍光X線分析装置で朱墨が付着した陶硯を分析した所、赤色顔料は辰砂ではなくベンガラであることが判明した。この様に、X線CTスキャナ、高倍率の顕微鏡、赤外線カメラ・スキャナ、蛍光X線分析装置等を駆使した科学分析は、製作技法・墨痕状況・朱墨の素材等を分析する上では欠かせないものといえる。研究成果発表としては、研究成果報告書「大宰府管内出土陶硯の化学分析的研究」を刊行し、論文等「大宰府の役人と文房具について」(都府楼49号2017.1 2公益財団法人古都大宰府保存協会)、特別展図録『大宰府への道ー古代都市と交通ー』共著2018.4、発掘調査報告書『大宰府政庁周辺官衙跡XIー広丸地区遺物編ー』共著2018.3九州歴史資料館がある。講座としては、太宰府市民講座「大宰府史跡について」(平成29年8月10日・太宰府市プラムカルコア太宰府)、県政出前講座「大宰府史跡について」(平成29年9月14日・朝倉市立石コミュニティセンター)、ふれあい館講座「大宰府発掘50年を振り返って」(平成29年11月3日・太宰府市文化ふれあい館)を実施した。当該研究は、「大宰府宰府管内出土陶硯の化学分析」をテーマとし、古代において大宰府が支配した西海道(九州)出土の陶硯の集成とX線CTスキャナー・蛍光X線分析装置による分析を行った。大宰府における定形硯と転用硯との比率は、官衙遺跡の性格を如実に反映しており、定形硯を主体とする官衙は事務的官司で、転用硯を主体とする官衙は工房的官司と判断される。当初計画していた大宰府史跡出土陶硯(約1000点)の資料収集及びカード化を完了した。加えて、新たに100点程の陶硯を確認・抽出した。最終年度も大宰府管内出土陶硯の資料収集・データ入力作業を継続して行う。しかし、資料収集作業が遅れているので、データ入力作業員を増員して対処したい。また、調査研究の成果を公開する場でもある企画展「大宰府の役人と文房具」及びそれに関連した講座等を開催する。さらに、『西海道官衙遺跡等出土陶硯集成』(仮題)を刊行する予定である。大宰府管内出土陶硯の資料収集に関しては、筑前・筑後・豊前が完了しておらず、予定どおりに資料収集が進捗していないため、調査研究期間を平成29年度まで延長することで対応したい。大宰府史跡出土陶硯に関しては、蔵司官衙跡出土陶硯の抽出作業を行い、平成29年度末に刊行予定の成果報告書『西海道官衙遺跡等出土陶硯集成』に反映させることとしたい。日本考古学次年度(平成27年)は、大宰府管内(九州)出土陶硯の資料収集・カード化・データ入力作業を計画している。また、当館のX線CTスキャナ・高倍率顕微鏡を使用した研面の擦過痕跡の観察を行う。最終年度は、構築したデータベースをもとにした『西海道官衙遺跡等出土陶硯集成』(仮題)の刊行、文字と陶硯に関連した企画展の開催、関連講座等を行い、研究成果を広く公開することとしている。
直線プラズマPANTAにおけるヘリウムビーム分光システムの開発

本研究の目的は,乱流駆動熱流束の,非線形性,非局所性,非対角性を観測し,その物理機構を解明することであった.そこで,(1)直線プラズマ装置に於いて,熱流束を実験的に求めるためのヘリウムビーム分光システムの開発を行った.また,(2)手法を応用し,大型装置での熱パルス輸送の解析を行った.本研究により,(1)ヘリウムビーム分光システムのヘリウム入射部の完成,及び(2)大型装置における輸送の非線形・非局所性の具体例の提示を行った.また,(3)熱パルス輸送解析のためのトムソン散乱計測の高時間分解能再構成手法を開発した.本年度は,実施計画に記載されているように,ヘリウムビーム分光計測装置の,ビーム入射装置部分の開発を重点的に行なった.九州大学応用力学研究所のPlasma Assembly for Nonlinear Turbulence Analysis(PANTA)装置を用いて,Supersonic Molecular Beam Injection(SMBI)の入射軌道及び入射束サイズを,高速度カメラを用いて装置横ポートから観測した.入射ビームは当初の予想をはるかに超える幅で広がってしまっており,今後空間分解能の良い計測を行う上で改良が必要である.今後入射部をプラズマカラムに近づける改良を行う予定であり,空間分解能の改善が見込まれる.ビーム入射部の開発と平行して,分光器及び受光装置の開発も進められた.カメラレンズを用いた光学系によって集光された光は,光ファイバを通して分光器に入射され,出射光はCCD検出器を用いてディジタル信号に変換される.計測されたスペクトルを,ヘリウムビーム有りと無しの場合で比較した結果,有りの場合でヘリウムIのスペクトルの増加が見られた.だだし,今回観測されているヘリウムI発光は,ヘリウムビーム入射分光装置で用いるものとは異なっており,次年度では実際に使用する波長を持った発光成分の検出を目指す.計画後半に当たる本年度は,最終目標であるプラズマ電子熱輸送の非線形性・非局所性の解析を重点的に行なった.核融合プラズマ装置に於いて,局所加熱ソースのモジュレーション実験(MECH; Modulation Electron Cyclotron Resonance Heating)を行い,電子温度の摂動を計測して熱輸送の非拡散性を議論した.計測された電子温度摂動のフーリエ解析を行い,モジュレーション周波数及びその奇数次高調波の振幅ディケイと位相差を観測した結果,拡散モデルで予測されるプロファイルと大きく異なることが判明した.特に高調波成分の振幅ディケイは拡散モデルで予測されるものに比べ極端に緩やかであった.すなわち,熱輸送係数に周波数依存性が存在することが示された.更に,モジュレーションの開始位置をプラズマの中心と周辺に設定した実験を行い,外向き・内向きに伝わるパルスの解析を行った.その結果,得られた熱輸送係数はパルス向きの依存性をもった.これらのことから,高温プラズマ中の熱輸送は拡散モデルでは表せないことが示された.更に観測の一般性を議論するため,様々な実験装置(核融合科学研究のLarge Helical Device,スペイン,CIEMATのTJ-II装置,韓国,NFRIのKSTAR装置,及び米国,General AtomicsのDIII-Dトカマク装置)において本解析を行った.どの装置に於いても熱輸送係数の周波数及びパルス伝播方向の依存性が確認され,拡散モデルの予測が観測を表さないことは普遍的であった.また同時に,モジュレーション実験において,計測周波数の遅い計測装置を用いて,電子温度の高速な応答を再構成する手法の開発に成功した.本研究の目的は,乱流駆動熱流束の,非線形性,非局所性,非対角性を観測し,その物理機構を解明することであった.そこで,(1)直線プラズマ装置に於いて,熱流束を実験的に求めるためのヘリウムビーム分光システムの開発を行った.また,(2)手法を応用し,大型装置での熱パルス輸送の解析を行った.本研究により,(1)ヘリウムビーム分光システムのヘリウム入射部の完成,及び(2)大型装置における輸送の非線形・非局所性の具体例の提示を行った.また,(3)熱パルス輸送解析のためのトムソン散乱計測の高時間分解能再構成手法を開発した.本年度の研究では,ビーム入射装置及びCCDによるスペクトル計測が目的であった.ビーム入射装置は高速度カメラを用いることにより現状の問題点を洗い出すことに成功した.また,オペレーションパラメータである封入ガス圧力や電磁弁開放時間のスキャン実験も行っており,今後の計画遂行の上で必要な開発を行うことができた.またスペクトル計測部分は,当初はグレーティングを変更して観測を行うなど試行錯誤的な実験観測を行わざるをえなかったが,最終的にはビーム入射前後の違いを計測することに成功した.計画当初開発が必要であると考えていた光学系や光学フィルタは,既存の分光器やカメラレンズ,光ファイバなどを代用することで研究を進めた.また乱流物理現象の研究も平行して進めることができており,計画は概ね順調に進展していると考えられる.27年度が最終年度であるため、記入しない。プラズマ物理研究の2年目は,計測装置の完成を目指す.まずヘリウム入射装置部分の改良を行い,プラズマカラム付近で入射装置を駆動させることができるようにする.高速度カメラを用いてビーム軌道を確認する.

この改造によりビーム発光成分の増加が見込まれるため,1年目で行うことが困難であったCCDを用いた発光スペクトル検出を目指す.計測装置の多点化もしくは観測ファイバの上下スキャンを行うことで,発光強度スペクトルの半径方向スキャンを行う.また平行して,プラズマ熱フラックスや閉じ込めに関する物理素過程の研究も進めていく.27年度が最終年度であるため、記入しない。
積層ゴム支承の耐震設計用レオロジーモデルの開発:低温下における設計法の確立

橋梁の耐震設計における動的非線形解析で用いるゴム支承モデルの開発を目的として,ゴム支承を用いた載荷試験を行った.高減衰ゴムでは温度依存性により,低温下での挙動が常温時の挙動と大きく異なるため,材料試験では常温下での試験に加えて低温下の試験も行い,高減衰ゴムの温度依存性明らかにした.高減衰ゴム支承では粘性効果が主な減衰メカニズムであるため,粘性効果が表現出来る粘弾塑性型のレオロジーモデルを開発した.橋梁の耐震設計における動的非線形解析で用いるゴム支承モデルの開発を目的として,ゴム支承を用いた載荷試験を行った.高減衰ゴムでは温度依存性により,低温下での挙動が常温時の挙動と大きく異なるため,材料試験では常温下での試験に加えて低温下の試験も行い,高減衰ゴムの温度依存性明らかにした.高減衰ゴム支承では粘性効果が主な減衰メカニズムであるため,粘性効果が表現出来る粘弾塑性型のレオロジーモデルを開発した.橋梁の耐震設計における動的非線形解析で用いるゴム支承モデルの開発を目的として,ラップシアー型試験片を用いた材料試験,およびゴム支承を用いた載荷試験を行った.高減衰ゴムでは温度依存性により,低温下での挙動が常温時の挙動と大きく異なるため,材料試験では常温下での試験に加えて低温下の試験も行い,高減衰ゴムの温度依存性明らかにした.解析モデルに関しては,実験結果を踏まえて,特に高減衰ゴム支承では粘性効果が主な減衰メカニズムであるため粘性効果が表現出来る粘弾塑性型のレオロジーモデルを開発した.あわせて,モデルパラメータの同定手法を開発した.得られた試験結果からは,高減衰ゴムの粘性はひずみ速度とひずみ量に応じて,粘性係数が変化する非線形性を有していることが明らかになった.さらに,ゴム支承レベルでの挙動と材料レベルでの挙動を比較し,材料レベルで試験によってゴム支承の挙動を推定する方法についても検討を行った.今後,提案モデルを用いた連続高架橋の非線形応答解析を実施し,提案モデルのパラメータの非線形応答解析結果に関する感度を検討する予定である.提案モデルは既往のバイリニアモデルに較べ,複雑になるので,感度解析の結果を踏まえて,感度が小さく,結果に大きな影響を与えないパラメータについては,思い切って単純化するなど,実用に耐えうるモデルの提案を検討する予定である.研究計画では,H23年度中に低温下におけるゴム支承実験を終了する予定であったが,現時点でも全ての実験が終了していない。原因は,計画の実験では-30°Cまで試験室を冷却するため消費電力が非常に大きく,電力使用量の制限により,冬季からしか実験が始められなかったためである。結局,H23年度中では,低温下の実験が計画の半分程度終了した状況である。常温下おける高減衰ゴム支承,鉛プラグ入りゴム支承,天然ゴム支承のモデルパラメータについては昨年度の実験結果から既に同定済みである。このモデルパラメータを用いた連続高架橋の非線形応答解析を実施し,提案モデルと既存の設計モデルの用いた際の応答値の比較を行った。鉛プラグ入りゴム支承,天然ゴム支承に関しては,速度依存性が小さいことから,高ひずみ域におけるハードニング効果のみを現した簡略モデルを提案した。また,当初の研究計画には無かったが,上記の検討と平行して高減衰ゴム支承のMullins効果のモデル化の検討も行った。一定ひずみ振幅下におけるMullins効果については,高減衰ゴム支承の応力低下をゴム支承が逸散するエネルギーに関する微分方程式で表した発展方程式を提案し,この発展方程式を用いて高減衰ゴム支承のMullins効果をシミュレーションできる事を示した。今後は,振幅が変化するランダム波に関する,この発展方程式の適用性の検討と,最大経験ひずみが更新された時の検討を行う予定である。高減衰ゴム支承,天然ゴム支承,鉛プラグ入りゴム支承のに関して、低温下(-30°Cと-20°C)における各種実験(リラクゼーション試験,正弦波加振実験,一定載荷速度試験など)を行った。これら実験結果を用いてゴム支承の載荷速度依存性と低温下におけるハードニングを考慮した耐震設計時の非線形解析で用いる復元力モデル(レオロジーモデル)を提案し,あわせてモデルパラメータの同定方法も提案した。さらに,提案モデルと現行の耐震設計基準で用いられているバイリニアモデル用いて,標準的な高架橋モデルについて地震時非線形応答解析を行い,両解析結果を比較することで,モデル化による橋梁システムの応答の違いや,モデルパラメータの感度を等を検討した。一般的な結論としては,現在,通常の設計で行われているように,常温時の試験結果に基づいて決定されたバイリニアモデルを用いて設計した高架橋では,-20°Cなどの低温時においてゴム支承の硬化やハードニングが顕著になることからゴム支承の変形が小さくなり,エネルギー減衰効果が小さくなることから,橋脚に損傷が生じ危険になることが分かった。また,天然ゴム支承と鉛プラグ入りゴム支承の低温下の挙動では,低温下によるハードニングの影響は無視できないが,速度依存効果を無視しても,橋梁のシステムの応答に大きな影響がないことが分かった。この結果を受けて,これらのゴム支承に関してはハードニング影響のみを考慮したレオロジーモデルを提案した。高減衰ゴム支承に関しては,くり返し載荷に伴う自己発熱の影響とMullins効果の影響が無視できないことが分かり,これらに影響を考慮もしくは修正した耐震設計用モデルに関しては今後の課題となった。電力の使用制限のため、-30度における低温試験がなかなか実施できなかったため。24年度が最終年度であるため、記入しない。現在(2012年5月)

比較的電力の事情がよいため、低温下の試験を精力的に実施し、夏期には実験をなるべく行わず、数値解析の主に行うことで研究を進める予定である。24年度が最終年度であるため、記入しない。
小学校における認知行動的ストレスマネジメントの効果

本研究は,児童のストレスマネジメントとして,認知行動的な技法による介入を行い,その効果を検討することとその長期的な維持・予防効果も検討することを目的とした。本研究の成果は,髙橋ら(2015)や田中・髙橋・佐藤(2016)として公表しており,ストレス反応の軽減を確認している。一方で,予防プログラムの課題も見えてきた。それはストレス反応が高い児童には効果が大きい一方で,ストレス反応が低い児童への効果は小さいという点である。今後,従来までの障害レベルの治療技法と効果指標をそのまま活用してきた予防プログラムをユニバーサルレベルの予防的プログラムに適した内容に洗練させることが課題となる。本研究は,小学校における児童のストレスマネジメントとして,認知行動的な技法による集団プログラムを行い,その効果を検討することとその長期的な維持・予防効果も検討するであった。平成25年度計画は,研究1として,学校現場における一次予防を目的としたストレスマネジメントを行い,その有効性を検討することを目的としていた。当初の計画に基づいて,ストレスマネジメント・プログラムの効果を検討した。対象児童は公立小学校に通う5,6年生児童(介入群,統制群)であった。介入群では,ストレスに関する心理教育と認知行動的な技法を習得することから構成されたプログラムを行った。その結果,介入群ではストレス反応の下位尺度の全てに関して,プログラム実施前よりもプログラム実施後の得点が減少していた。本研究で実践したストレスマネジメント・プログラムを学校教育の中で取り上げる意義は,問題があるとされる特定の児童のみを対象とするのではなく,児童の現在のストレスの高低に関わらず,全ての児童を対象として実施できる点である。学校現場において,児童生徒を対象とした認知行動的ストレスマネジメントの効果を検証することができた。本研究は,小学校における児童のストレスマネジメントとして,認知行動的な技法による集団プログラムを行い,その効果を検討することとその長期的な維持・予防効果も検討することを目的としている。平成25年度計画は,研究1として学校現場における認知行動的な技法を用いたストレスマネシジメントを行い,その有効性を検討することを目的としていた。当初の計画に基づいてストレスマネシジメント・プログラムを行った。対象児童は公立小学校に通う児童(介入群,統制群)であった。平成26年度は,当初の計画に基づき,研究2として研究1においてストレスマネジメント・プログラムを受けた6年生児童のフォローアップ測定を行い,中学校入学後の維持効果を検討した。その結果,ストレス反応に関して,低減の効果が維持されている下位尺度とプログラム実施前の状態まで戻ってしまっている下位尺度があった。認知行動的な技法の習得についても,中学入学後に維持されている要素と維持さていない要素があつた。本研究のストレスマネジメントを学校教育の中で取り上げる意義は,問題があるとされる特定の児童のみを対象とするのではなく,児童の現在のストレスの高低に関わらず全ての児童を対象として実施する点である。一次予防としてのメンタルヘルス教育において,認知行動的な技法を習得しておくことは学校現場における予防プログラムの目的であるストレスに関する諸問題のリスクの軽減という意義がある。また,さまざまな環境の変化やストレスが高まることが予想される小学校6年生から中学校1年生への移行期に認知行動的な技法を活用して児童のメンタルヘルスの向上を図ることの意義は大きいと考えられる。最終年度である平成27年度においても引き続き,データを蓄積する。平成25年度計画は,研究1として学校現場における認知行動的な技法を用いたストレスマネシジメントを行い,有効性を確認している。平成27年度は,研究2として実施した介入データをさらに増やすことに取り組んだ。その結果,概ね前年度を同様の結果が得られた。さまざまな環境の変化やストレスが高まることが予想される小学校6年生から中学校1年生への移行期に認知行動的な技法を活用して児童のメンタルヘルスの向上を図ることの意義は大きいと考えられる。ここまでの成果は,髙橋・石川・井上・佐藤(2015)や田中・髙橋・佐藤(2016)として公表した。いずれストレス反応の軽減を確認している。しかし一方で,これらのユニバーサルレベルの予防プログラムの課題も見えてきた。それは,もともとストレス反応や抑うつの高い児童には効果が大きい一方で,もともとストレス反応や抑うつが低い児童への効果は小さいという点である。この理由として,これまで学校現場における予防的プログラムが,児童の不安障害やうつ病などの治療に用いる技法や効果指標をそのまま適用してきたことがあげられる。

それはストレス反応が高い児童には効果が大きい一方で,ストレス反応が低い児童への効果は小さいという点である。今後,従来までの障害レベルの治療技法と効果指標をそのまま活用してきた予防プログラムをユニバーサルレベルの予防的プログラムに適した内容に洗練させることが課題となる。本研究は,当初の計画に基づき,児童に対する認知行動的ストレスマネジメント・プログラムの有効性を検証し,さらにその維持効果が中学校入学まで継続しているかどうかを検討した。初年度の計画は,まず認知行動的技法が児童のストレス反応を軽減させることができるかとどうかを明確にすることを目的としていた。結果から,認知行動的ストレスマネジメントが,児童のストレス反応を軽減させることが明らかになった。そして,本年度は長期的な維持効果の検討を目的として,フォローアップ測定を行っている。結果から,ストレス反応,認知行動的な要因ともに維持されているものと維持効果がみられず,介入前の状態に戻ってしまっているものがあった。ストレス反応のなかでも不機嫌・怒りが有意に軽減していた。先行研究において,認知行動的な技法の習得が,反抗挑戦性障害や行為障害の診断を受けた児童に適用されていることや,怒り・攻撃行動との関連が示唆されていることから行為や攻撃性の問題に関しても学校現場を活用した認知行動的なストレスマネジメント・プログラムの習得が有効なのではないかと考えられる。臨床心理学本研究は,小学校から中学校への移行期におけるメンタルヘルスの問題を課題として,プログラムの効果検証をフォローアップ測定から検討することを特徴としている。今後の研究の推進方法として,引き続き小学校におけるプログラムを行うこととその効果が中学校入学後も維持されているかについて,データを追加し,より安定性のある知見としたい。そのために小中学校との連携をより密にし,研究を進めることとする。本研究は,当初の計画に基づき,児童に対する認知行動的ストレスマネジメント・プログラムを行った。初年度の計画は,まず認知行動的技法が児童のストレス反応を軽減させることができるかどうか,明確にすることを目的としていた。初年度の計画として,児童を対象とした認知行動的ストレスマネジメントが効果的であったことを確認できたことは,概ね計画どおり,目的を達成できていると考えている。被験者,対象校ともに当初予定していた数よりも少なかったために,次年度に繰り越すこととした。今後の推進方策として,当初の計画どおり,児童に対する認知行動的ストレスマネジメント・プログラムの効果を検証した後,その有効性の維持効果を検証したい。
小児肺高血圧症における一酸化窒素作用メカニズムの解明

1,新生児持続性肺高血圧症モデルの作製出生直後の新生仔ブタに対し,内頚静脈よりアプローチしたカテーテルによって持続的に肺血圧をモニターしながら,FiO2 15%未満の低酸素人工呼吸管理を行いて肺血管抵抗を上昇させた.低酸素かつ高二酸化炭素の条件下で新生仔ブタの肺動脈圧は出生後48時間以内では大動脈圧とほぼ等圧であり,動脈管レベルでの右左短絡が存在することが証明された.しかしながらこのような反応は48時間以降ではしだいに体血圧の低下をまねき,7日間以上生存し得た例はなかった.一方出生直前の妊娠羊に対し強力な動脈管収縮剤であるインドメサシンを投与することによって作成することを試みた新生児期肺高血圧症モデルでは,肺体血圧比が0.6以上の例はなく通常の投与量では肺高血圧をきたすほどの作用がないことが解った.2,肺高血圧症における一酸化窒素吸入に対する肺動脈反応の検討先天性心疾患に合併する肺高血圧症患者に対し510ppmの一酸化窒素を吸入させ,肺血管抵抗値の変化を評価した.同時に高濃度酸素による肺血管抵抗値の変化も測定し,一酸化窒素による効果と比較検討した.さらに肺高血圧症の程度によって,一酸化窒素による肺血管抵抗値への影響の違いを比較した.その結果,肺高血圧の程度の強い例ほど一酸化窒素の吸入による肺血管抵抗値の減少が大きいこと,しかしながら肺血管抵抗値が15単位を越える例では,逆に一酸化窒素の反応が低下し,末梢肺動脈の血管内皮機能異常が存在することが明かとなった.1,新生児持続性肺高血圧症モデルの作製出生直後の新生仔ブタに対し,内頚静脈よりアプローチしたカテーテルによって持続的に肺血圧をモニターしながら,FiO2 15%未満の低酸素人工呼吸管理を行いて肺血管抵抗を上昇させた.低酸素かつ高二酸化炭素の条件下で新生仔ブタの肺動脈圧は出生後48時間以内では大動脈圧とほぼ等圧であり,動脈管レベルでの右左短絡が存在することが証明された.しかしながらこのような反応は48時間以降ではしだいに体血圧の低下をまねき,7日間以上生存し得た例はなかった.一方出生直前の妊娠羊に対し強力な動脈管収縮剤であるインドメサシンを投与することによって作成することを試みた新生児期肺高血圧症モデルでは,肺体血圧比が0.6以上の例はなく通常の投与量では肺高血圧をきたすほどの作用がないことが解った.2,肺高血圧症における一酸化窒素吸入に対する肺動脈反応の検討先天性心疾患に合併する肺高血圧症患者に対し510ppmの一酸化窒素を吸入させ,肺血管抵抗値の変化を評価した.同時に高濃度酸素による肺血管抵抗値の変化も測定し,一酸化窒素による効果と比較検討した.さらに肺高血圧症の程度によって,一酸化窒素による肺血管抵抗値への影響の違いを比較した.その結果,肺高血圧の程度の強い例ほど一酸化窒素の吸入による肺血管抵抗値の減少が大きいこと,しかしながら肺血管抵抗値が15単位を越える例では,逆に一酸化窒素の反応が低下し,末梢肺動脈の血管内皮機能異常が存在することが明かとなった.1,新生児持続性肺高血圧症モデルの作製出生直後の新生仔ブタに対し,内頸静脈よりアプローチしたカテーテルによって持続的に肺血圧をモニターしながら,FiO2 15%程度の低酸素人工呼吸管理を行いて肺血管抵抗を上昇させた.低酸素かつ高二酸化炭素の条件下で新生仔ブタの肺動脈圧は出生後48時間以内では大動脈圧とほぼ等圧であり,動脈管レベルでの右左短絡が存在することが証明された.しかしながらこのような反応は48時間以降ではしだいに体血圧の低下をまねき,7日間以上生存し得た例はなかった.一方出生直前の妊娠羊に対し強力な動脈管収縮剤であるインドメサシンを投与することによって作成することを試みた新生児期肺高血圧症モデルでは,肺体血圧比が0.6以上の例はなく通常の投与量では肺高血圧をきたすほどの作用がないことが解った.また出生直後の新生仔ブタに対しモノクロタリンの大量投与により実験的肺高血圧を作製する試みは,現在実験を継続中である.2,肺高血圧症モデルをもちいた一酸化窒素吸入に対する肺動脈反応の検討低酸素負荷で作製した肺高血圧症モデルに対し,経静脈的に圧測定用カテーテルと血管内エコーを肺動脈末梢まで挿入し,5100ppmの一酸化窒素吸入を施行した.その結果一酸化窒素投与によって肺動脈圧の有意な低下は認めなかったが,酸素飽和度は平均8.9%上昇した.血管内エコーによる評価では肺動脈内皮の有意な肥厚を認めた症例はなく,その病変部位が肺動脈末梢血管よりむしろ肺胞レベルの微小循環レベルであることが示唆された.1,新生児持続性肺高血圧症モデルの作製出生直後の新生仔ブタに対し,内頚静脈よりアプローチしたカテーテルによって持続的に肺血圧をモニターしながら,FiO2 15%未満の低酸素人工呼吸管理を行いて肺血管抵抗を上昇させた.低酸素かつ高二酸化炭素の条件下で新生仔ブタの肺動脈圧は出生後48時間以内では大動脈圧とほぼ等圧であり,動脈管レベルでの右左短絡が存在することが証明された.しかしながらこのような反応は48時間以降ではしだいに体血圧の低下をまねき,7日間以上生存し得た例はなかった.一方出生直前の妊娠羊に対し強力な動脈管収縮剤であるインドメサシンを投与することによって作成することを試みた新生児期肺高血圧症モデルでは,肺体血圧比が0.6以上の例はなく通常の投与量では肺高血圧をきたすほどの作用がないことが解った.2,肺高血圧症における一酸化窒素吸入に対する肺動脈反応の検討

先天性心疾患に合併する肺高血圧症患者に対し510ppmの一酸化窒素を吸入させ,肺血管抵抗値の変化を評価した.同時に高濃度酸素による肺血管抵抗値の変化も測定し,一酸化窒素による効果と比較検討した.さらに肺高血圧症の程度によって,一酸化窒素による肺血管抵抗値への影響の違いを比較した.その結果,肺高血圧の程度の強い例ほど一酸化窒素の吸入による肺血管抵抗値の減少が大きいこと,しかしながら肺血管抵抗値が15単位を越える例では,逆に一酸化窒素の反応が低下し,抹消肺動脈の血管内皮機能異常が存在することが明かとなった.
発展途上国における口唇口蓋裂治療の手術効果と医療援助活動評価指標に関する研究

我々は1998年からベトナムニンビン省にて口唇口蓋裂医療援助と調査を行ってきた。これまでの経験をもとに医療援助活動の効果を評価することを試みた。これまで12回の医療活動で382名の患者を診察し、335例の手術を施行した。これまでの医療援助により口唇口蓋裂患者にチームアプローチによる一貫治療の必要なことを啓蒙し、現地医療者に手術指導を行うことにより、現地スタッフのみでも治療できるようになりつつあり、患者も予後調査に来院する必要性を認識しつつある。また適切な時期に適切な治療を行うことにより、良好な治療結果が得られるようになってきている。日本を含め先進諸国は発展途上国に対して医療援助(経済的及び技術的支援)を行ってきている。われわれもベトナム社会主義共和国において口唇口蓋裂未治療患者に対する無償手術や現地医療スタッフに対する啓蒙活動を行ってきた。本研究では発展途上国において人的および資金的に効率のよい医療援助をおこなうために、施行した医療援助の費用対効果や今後の計画の妥当性図る指標を設けることを目的としている。実施地域は我われがこれまでに医療援助活動を行ってきたベトナム社会主義共和国ニンビン省である。本年度はニンビン省における口唇口蓋裂を中心とした医療援助活動評価の基礎となる患者データベースの作成を行うことに重点を置いた。これまでわれわれが医療援助活動を行ってきたニンビン総合病院を受診し登録された患者の資料をもとにデータベースを作成した。これをもとに現地調査を行った。21年度の現地調査を2月に予定したが、受け入れ医療機関の新築移転工事の進捗状況の変化により現地調査が延期となった。そこで4月末から5月にニンビン省を訪問し、疫学調査の打ち合わせ、登録された患者の再来状況や治療効果の調査および患者データベースの更新を行った。また新たな事業展開のモデルケースとして考えているフートー省を訪問し、医療援助の潜在需要の予備調査を行った。また今後の需要予測を行うための資料の一つとして、先天異常発現率調査を行うため、臨床的によくみられる先天異常をリストアップし、総出生数と先天異常患者数を記録する調査票を作成した。ニンビン省における口唇口蓋裂を中心とした医療援助活動評価の基礎となる患者データベースの作成を行うことに重点を置いた。これまでわれわれが医療援助活動を行ってきたニンビン総合病院を受診し、登録された患者の資料をもとに予めデータベースを作成し、このデータベースをもとに現地調査を行った。現地調査は平成23年2月下旬から3月にかけて2週間ニンビン総合病院を訪問し、疫学調査の打ち合わせ、新規来院患者の診察、これまでに登録された患者の再来状況の調査を行い、患者データベースの更新を行った。今回の現地調査では49名の患者を診察し、39名の患者に対して治療を行った。また同時にこれまで行ってきた治療結果の評価を行った。さらにわれわれが新たな事業展開のモデルケースとして考えているフートー省で次年度に活動を開始するため、新たなデータ収集の基礎となるデータベースの検討および展開計画の立案を行った。本研究では発展途上国において人的および資金的に効率のよい医療援助をおこなうために、施行した医療援助の費用対効果や今後の計画の妥当性を図る指標を設けることを目的としている。実施地域はわれわれがこれまでに医療援助活動を行ってきたベトナム社会主義共和国ニンビン省である。現地調査は平成24年2月に10日間の日程でニンビン総合病院を訪問し、新規来院患者の診察、これまでに登録された患者の再来状況、治療効果の確認等の調査を行い、患者データベースの更新を行った。今回の現地調査では40名の患者を診察し、24名の患者に対して治療を行った。

さらにわれわれが今後も継続的に事業展開を行なうためのうえで、都市部での治療の現状を調査すべくハノイ市を訪問し、ハノイ医科大学およびベトナムキューバ病院の口腔外科・口唇口蓋裂治療担当者と治療の現状や今後の問題点等の意見交換を行った。
複合材の衝撃破壊特性評価法の高精度化

本研究のねらいは、複合材構造物の安全設計に必要な複合材の衝撃破壊特性、即ち連続体力学に基づく衝撃層間せん断強度および破壊力学に基づくモードII衝撃層間破壊じん性を精密に評価する2つの試験法を確立することである。前者については、修正イオシぺスク試験片を使用することにより衝撃層間せん断強度(せん断ひずみ速度=約800/s)を従来の方法よりも精密に測定することができた。一方、後者については、JISに規定された端面切欠き曲げ試験片を使用して動的3点曲げ試験法により測定を試みたが、試験片に作用する小さな衝撃荷重を精度よく測定できず、精密なモードII衝撃層間破壊じん性の決定には至らなかった。本研究の目的は、複合材の衝撃破壊特性、即ち連続体力学に基づく衝撃層間せん断強度および破壊力学に基づくモードII衝撃層間破壊じん性を精密に評価する2つの試験法を確立することである。複合材として最も異方性の強い一方向強化カーボン/エポキシ(T700/2521)複合材を試験対象として、その材料主軸3方向の基本的な衝撃圧縮特性についてホプキンソン棒法により精密に評価して、主軸3方向における特性のひずみ速度依存性をまず明らかにした。同時にインストロン試験機により低ひずみ速度、および中間ひずみ速度での圧縮試験を実施した。その結果、ひずみ速度ε=1000/s程度までは板厚方向や面内横方向の圧縮特性(圧縮強度、破壊ひずみ、破壊までの吸収エネルギー)にひずみ速度依存性はみられたが、繊維方向では圧縮特性にはひずみ速度依存性は全くみられなかった。この結果について、同種の一方向強化カーボン/エポキシ(IM7-8552)複合材でも同様な主軸3方向(繊維方向、面内横方向、板厚方向)において異なるひずみ速度依存性が報告されていることから、妥当な結果が得られたと判断している。次に同一の複合材について重要な衝撃層間せん断強度を測定するために、特別な形状を有する修正イオシペスク試験片を作成して、ホプキンソン棒法により衝撃せん断試験を実施する準備を進めている。複合材として最も異方性の強い一方向強化カーボン/エポキシ複合材を試験対象として、その材料主軸3方向の基本的な衝撃圧縮特性についてホプキンソン棒法により精密に評価して、主軸3方向における特性のひずみ速度依存性をまず明らかにした。その結果、ひずみ速度ε=1000/s程度までは板厚方向や面内横方向の圧縮特性にはひずみ速度依存性はみられたが、繊維方向では圧縮強度や破壊ひずみには、ひずみ速度依存性はみられなかった。その成果については、国際・国内会議や国際ジャーナルに公表した。次に同一の複合材について重要な衝撃層間せん断強度を測定するために、特別な形状を有する修正イオシペスク試験片を作成して、ホプキンソン棒法により衝撃せん断試験を実施した。しかし修正イオシペスク試験片の層間せん断破壊荷重が予想外に小さく、衝撃せん断荷重を記録する出力棒側のひずみゲージの出力(S/N)が小さいため、精度よく衝撃層間せん断強度が測定できないことが判明した。そこで、入出力(弾性)棒の材質を高力アルミ合金からヤング率の低いマグネ合金(AZ80A)へ変更して衝撃試験を実施することにした。一方、静的せん断強度については、とくに問題なく測定することができた。複合材の耐衝撃性を精密に評価することは、航空機体などの複合材構造物の安全設計上不可欠であるが、衝撃荷重下における機械的特性を決定する試験法は未だ確立されていない。各種複合材の高ひずみ(負荷)速度下での面内引張り強度、面内圧縮強度、層間せん断強度、層間破壊じん性は、種々の試験法を適用して評価されてきた。しかし、現状では信頼性のある衝撃特性データはあまり多くない。著者らはホプキンソン棒法を適用して、カーボン/エポキシ複合材の板厚方向の衝撃圧縮・引張強度や、一方向強化カーボン/エポキシ複合材の衝撃層間せん断強度を評価し、ひずみ速度がそれぞれの強度特性に及ぼす影響を明らかにした。一方、破壊力学に基づくモードII衝撃層間破壊じん性の評価については、JISに規定された端面切欠き曲げ試験片による静的層間破壊じん性は決定できたが、動的ひずみエネルギ解放率に基づく衝撃層間破壊じん性の決定は、衝撃3点曲げ試験において試験片に作用する動的荷重の測定精度が悪く、妥当な評価ができなかった。

そのため、試験片形状寸法の変更、衝撃荷重測定用の弾性棒の材質、形状寸法の変更を含めて測定系の改良を継続している。平成25年度の研究成果としては、2つの講演会における講演発表2件、衝撃工学に関する専門図書1編(編著)である。本研究の目的は、複合材構造物の安全設計に不可欠な複合材の衝撃破壊特性、即ち連続体力学に基づく衝撃層間せん断強度および破壊力学に基づくモードII衝撃層間破壊じん性を評価する2つの試験法を、ホプキンソン棒法に基づいて高精度化することである。複合材としては、最も重要な一方向強化カーボン/エポキシ複合材(T700/2521)を使用する。前者では平成24年度に前述の複合材のせん断強度が精密に測定できる修正イオシペスクせん断試験片を開発し、インストロン試験機による静的圧縮せん断試験とホプキンソン棒法による衝撃圧縮せん試験を実施して、せん断変形速度(せん断ひずみ速度に相当)が層間せん断強度に及ぼす影響を精密に評価した。衝撃試験では、試験片がせん断破壊を生じる荷重が小さいため、ホプキンソン棒の材質を弾性係数の低いマグネ合金AZ80Aを使用することで、せん断破壊荷重を精度よく測定できることができた。その結果,層間せん断強度は,変形速度が上昇するにつれて約1.5 m/s以下の範囲では増加することがわかった.本研究成果は、「応力ーひずみ測定と強度評価シンポジウム」(日本非破壊検査協会主催:平成25年1月)で公表した。昨年度に実施した一方向強化カーボン/エポキシ複合材の衝撃層間せん断試験結果の測定精度上に問題があったので、対策を講じて再試験を実施する。25年度が最終年度であるため、記入しない。複合材の衝撃破壊特性、とくに一方向強化カーボン/エポキシ複合材の衝撃層間せん断強度の測定では、開発した修正イオシぺスク試験片の圧縮せん断破壊荷重が低いため、アルミ合金製(2024-T4)のホプキンソン棒法では、測定されるひずみパルス波形のS/Nが予想よりも小さく精度が悪く、精密な測定が困難となった。そのため、使用しているホプキンソン棒法で使用する棒を、新たに弾性率がアルミ合金(70GPa)よりも低いマグネ合金(45GPa)と交換した。これによって衝撃せん断強度の測定が改善された。この問題により、次の研究段階への進展が、当初の予定より遅れをきたすこととなった。上記の理由による研究計画の遅れを取り戻すために、全力を投入する。せん断破壊荷重の測定精度の向上を図るために、入出力(弾性)棒の材質を新たにマグネ合金(AZ80A)に変更して改善をはかる。前年度までに修正イオシペスクせん断(MISS)試験片を使用して、衝撃層間せん断強度を測定し、静的な層間せん断強度と比較することによりひずみ速度依存性を調査した。今年度は、モードII衝撃層間破壊じん性を測定するために次のような試験手順で研究を進める予定である。1.一方向強化カーボン/エポキシ複合材から、ENF(端面切欠き曲げ)試験片を機械加工により製作(外注)する。2.ホプキンソン棒法によりENF試験片の横衝撃荷重ーたわみ関係を決定して、破壊開始時刻tcにおける最大荷重から静的ひずみエネルギ解放率GIIの評価式により、モードII衝撃層間破壊じん性を決定する。tcは、ENF試験片の裏面に貼付したひずみゲージ出力のピーク値より決定する。
光増感剤にラジカルを用いた金属錯体のエネルギー移動解明と新規発光理論の構築

"光増感剤にラジカルを用いた金属錯体のエネルギー移動解明と新規発光理論の構築"の研究を行う上で、平成19年度は平成18年度に引き続き、ラジカル錯体を含めたナノハイブリッド発光素子の構築とエネルギー移動解析をおこなった。ホストには1.3nmのナノ細孔を有するゼオライト(FAU)を選択し、ゲストには、増感分子と発光種を選択し、ゲスト間を近距離固定化することによって高効率なエネルギーを経た発光増感系の構築をおこなった。増感分子には、ラジカル(NIT2imH,NIT2py,IM4imH,IM2py)、化合物半導体(CdS)、錯体(Ir錯体)、有機分子(acbp,bzp)を選択し、発光種には長寿命、色純度の高い希土類イオン(Eu(III),Tb(III),Yb(III),Nd(III))を用い、それぞれをナノ細孔内に気相法と液層法の2つの手法で導入を行った。このナノハイブリッド発光素子により、同じ細孔内でのエネルギー移動による増感発光に成功したが、エネルギー移動メカニズムが通常の分子のものとは大きく異なることが明らかになった。本年度は特に順エネルギー移動と逆エネルギー移動の解明を行った。寿命の温度依存性測定を行い、アレニウスプロットにより活性化エネルギーを算出し、遷移状態理論を適用しエネルギー障壁ΔG^*を算出した。通常の増感発光系に比べて、本ナノハイブリッド系のエネルギー障壁ΔG^*は大きいことが明らかになった。本研究により、次世代発光素子として期待されるホストーゲストを用いたナノハイブリッド系の、エネルギー機構解明に一歩前進したといえる。本系は全く新しい系であるので、今後、さらなる研究が必要とされる。"光増感剤にラジカルを用いた金属錯体のエネルギー移動解明と新規発光理論の構築"の研究を行う上で、平成17年度はラジカル錯体の合成をおこなった。金属はNd(III),Yb(III),Eu(III)を用い、ラジカルには安定なニトロキシドラジカルであるNIT2py,NIT2imH,NIT4imH,IM2py,IM2imH,IM4imHを用いた。Nd-NIT2imH錯体においては溶液で12%という現在世界で最高の発光量子収率を得た。現在、詳しい光物性の測定、解析を試みているところである。次の展開として視野に入れているのがホストを用いたナノハイブリッドである。非常に弱いδ-であるラジカルは金属、特に希土類金属イオンに配位しにくいという問題点がある。ナノ細孔をもつホスト例えばゼオライトを用いて分子同士を近傍に存在させることにより、ラジカルから発光種へのエネルギー移動を可能にし、発光を実現しようと考えた。その前段階として配位性のない有機物(4-アセチルビフェニル:ACBP)と希土類イオン(Eu(III),Tb(III))をゼオライト細孔内に導入し、エネルギー移動が起こるかを検討した。その結果、ACBPを励起するとエネルギー移動が起こり、Eu(III),Tb(III)の発光が観測された。このハイブリッド系は、RGB色を、イオン導入量などにより変化させることが可能であり、さらに励起波長変化や温度変化によりRGB色が変化するという特異的な系の構築にも成功した。この研究は世界的にも注目されAngew.Chem.Int.Ed.に受理されただけでなく、Nature MaterialのHighlight(4月)への掲載も決まっている。次年度はラジカル錯体の光物性の解析に加え、このラジカル錯体をゼオライト細孔内にship-in-bottle合成しラジカルハイブリッドの構築を図る。"光増感剤にラジカルを用いた金属錯体のエネルギー移動解明と新規発光理論の構築"の研究を行う上で、平成18年度はラジカル錯体を含めたナノハイブリッド発光素子の構築とエネルギー移動解析をおこなった。増感分子には、ラジカル(NH2imH, NIT2py, IM4imH, IM2py)、化合物半導体(CdS)、錯体(Ir錯体)、有機分子(acbp, bzp)を選択し、発光種には長寿命、色純度の高い希土類イオン(Eu(III), Tb(III), Yb(III), Nd(III))を用い、それぞれをナノ細孔内に気相法と液層法の2つの手法で導入を行った。得られたナノハイブリッド発光素子において、増感分子励起で発光種からの発光が観測された。これは、通常ではエネルギー移動しない分子が、ナノ細孔に近距離固定化することによりエネルギー移動が起こったためと考えている。また、増感分子、発光種のゼオライト細孔への導入量の制卸も可能になり、分子間による消光を抑え、最も高効率な発光が得られる系の提案ができた。さらにこの系において、エネルギー移動速度定数を算出し、ハイブリッド系のエネルギー移動速度定数は一般の増感発光系に比べ、小さい値を示すことが明らかになった。これはエネルギー移動する際のエネルギー障壁に関連すると考えられ、次年度は熱力学定数を算出し検討する。

ホストには1.3nmのナノ細孔を有するゼオライト(FAU)を選択し、ゲストには、増感分子と発光種を選択し、ゲスト間を近距離固定化することによって高効率なエネルギーを経た発光増感系の構築をおこなった。増感分子には、ラジカル(NIT2imH,NIT2py,IM4imH,IM2py)、化合物半導体(CdS)、錯体(Ir錯体)、有機分子(acbp,bzp)を選択し、発光種には長寿命、色純度の高い希土類イオン(Eu(III),Tb(III),Yb(III),Nd(III))を用い、それぞれをナノ細孔内に気相法と液層法の2つの手法で導入を行った。このナノハイブリッド発光素子により、同じ細孔内でのエネルギー移動による増感発光に成功したが、エネルギー移動メカニズムが通常の分子のものとは大きく異なることが明らかになった。本年度は特に順エネルギー移動と逆エネルギー移動の解明を行った。寿命の温度依存性測定を行い、アレニウスプロットにより活性化エネルギーを算出し、遷移状態理論を適用しエネルギー障壁ΔG^*を算出した。通常の増感発光系に比べて、本ナノハイブリッド系のエネルギー障壁ΔG^*は大きいことが明らかになった。本研究により、次世代発光素子として期待されるホストーゲストを用いたナノハイブリッド系の、エネルギー機構解明に一歩前進したといえる。本系は全く新しい系であるので、今後、さらなる研究が必要とされる。
癌の播種と集団移動を規定する分子メカニズムの解明

グリオーマのマウス頭蓋内播種モデルを作製し、チロシンリン酸化蛋白質を精製した結果SKAP2を得た。当初の予想に反し、SKAP2は神経膠腫ではアクチン重合を抑制し、細胞膜を安定化させる事で細胞の浸潤をむしろ抑制する機能を明らかにした。一方、マクロファージ等ではSKAP2は細胞浸潤の促進作用がみられ、間質細胞を活性化する事で炎症性癌の浸潤促進に寄与している事が示唆された。また、細胞集団移動を規定する基本原理である"細胞移動の接触阻止"に関して、転移抑制遺伝子であるNm23H1によるその制御機構を明らかにした。本申請は、細胞分散型の代表的腫瘍であるスキルス癌の播種と、細胞集団移動による高分化型癌の転移という二つの進展様式に特異的な分子・シグナル経路を同定し、治療応用を目指すものである。細胞分散型(播種型)の腫瘍浸潤の解析として、これまでにも用いているスキルス胃癌に加え、脳腫瘍で担癌動物モデルを作製した。ヌードマウスに脳内接種を繰り返す事で、広範に頭蓋内に播種する神経膠芽腫株が得られ、マウスにおける同腫瘍組織で機能しているチロシンリン酸化蛋白質を質量分析により同定した。その中でSKAP2はこれまで腫瘍細胞における機能が明らかでなかったが、神経膠芽腫などの細胞の移動に関与が大きく、アクチン骨格の形成に関る結果が得られ、解析を進めている。また癌の細胞集団移動に関して、発生組織との類似性から分子解析するアプローチを行っている。発生過程の神経堤細胞において細胞集団移動に関る事が知られているPCP経路に属する分子をとりあげ、癌細胞における細胞間接着や組織浸潤のメカニズム解明に焦点を当てた。RNA干渉による発現量の操作により、肺癌などの細胞において細胞間接着動態の大きく変化するβ-カテニン結合細胞質内蛋白質などがこれまでに確認できている。生体内の腫瘍の浸潤・転移のモニターを目指して、アフリカツメガエル胚に顕微移植したヒト癌細胞の生存、腫瘍形成性の条件検討を進めている。本申請は、細胞分散型の代表的腫瘍の播種と、細胞集団移動による高分化型癌の転移という二つの進展様式に関る分子・シグナル経路を同定し、治療応用を目指すものである。細胞分散型(播種型)の腫瘍浸潤の解析として、H22年度に神経膠芽腫の担癌動物からチロシンリン酸化蛋白質を質量分析により同定した。H23年度はその中から腫瘍細胞における機能が明らかでなかったSKAP2の解析を進めた。SKAP2は細胞膜の先端部に局在しており、細胞移動の促進作用を当初予想したが解析の結果、WAVE2/Cortactinと結合能を有し、神経膠芽腫や線維芽細胞では両者の協調によるアクチン重合を抑制する機能を明らかにした。一方でリンパ球などの細胞ではSKAP2はADAPと相互作用する事でアクチン骨格の形成促進作用がみられ、細胞種によりアクチン重合と細胞移動において二面性を有する事が考慮された。神経膠芽腫においては、その浸潤抑制効果が期待され解析を進めている。一方で、神経膠芽腫のグリアへの浸潤様式を規定する現象として、細胞移動の接触阻止(CIL)に転移抑制遺伝子であるNm23-H1を介したRacの活性化制御機構が重要であること、またephrinがそれを阻害する作用を有する事を解明した。癌の細胞集団移動に関しては、発生組織との類似性からアプローチし、神経堤細胞の細胞集団移動に関る事が知られているPCP経路に属する分子群から、LPPの機能解析を進めた。RNA干渉による発現量の操作により、LPPは肺癌やメラノーマ細胞において細胞間接着を大きく変化させ、それはN・カドヘリンの分解制御を介する事を明らかにした。同癌細胞の血行性転移に大きく関ると考えている。細胞分散型(播種型)の腫瘍浸潤の解析として、神経膠芽腫の担癌動物から質量分析により同定したチロシンリン酸化蛋白質SKAP2は、WAVE2/Cortactinとの相互作用により神経膠芽腫ではアクチン重合を抑制し、細胞膜を安定化させる事でむしろ腫瘍細胞の浸潤を抑制した。一方、マクロファージではSKAP2は特有のアダプターと相互作用する事で細胞移動を促進する。そこで癌の浸潤・播種における腫瘍随伴マクロファージの機能を調べたところ、SKAP2はマクロファージによるスキルス胃癌細胞の浸潤牽引作用に必須であった。また細胞分散型の代表的な腫瘍であるスキルス胃癌の間質浸潤メカニズムとして、癌関連線維芽細胞や腹膜中皮細胞が癌細胞を牽引する作用を持ち、両者が協調した浸潤様式をとることを観察した。