hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
酸化物イオン導電性化合物における格子欠陥の相互作用と導電機構の解明

本研究では、高い酸化物イオン導電性を要求する際に問題となるイオン性点欠陥どうしの相互作用が、欠陥の移動に及ぼす影響について、微視的・巨視的両面から追求し、高酸化物イオン導電性材料開発の指針を探ることを目的とした。ペロブスカイト型酸化物固溶体【La_(1-x)】【Ca_x】Al【O_(3-ζ)】の酸化物イオン導電性について、微視的アプローチとしてNMRによる緩和時間及び吸収スペクトルの測定、巨視的アプローチとして導電率及びSIMSによる同位体拡散係数の測定を行った。導電率の結果を欠陥平衡論的に解釈することにより、酸素の輸送は、他の点欠陥と相互作用しない自由な酸素空孔を介して進行することが結論できた。SIMSによる測定は、気-固相間の表面交換反応に律速される過程を示唆する結果を与えた。緩和時間から求めた酸素移動の活性化エネルギーは、導電率のそれよりも小さく、酸素の局所的な運動を反映するものと考えられる。また、スペクトルの解析により、NMRが結晶中の原子の対称性に関する情報を得るのにも有効であることが実証された。現在最も高い酸化物イオン導電体として知られている、擬ホタル石型酸化物の安定化【Bi_2】【O_3】について【^(17)O】-NMR測定及び導電率測定を行った結果、酸素移動の活性化エネルギーは、不純物添加量とともに増大し、点欠陥の相互作用が導電率を低下させることが明らかとなった。また、NMR測定から求まった活性化エネルギーが導電率のそれより大きいという、今まで知られていない関係が得られ、このことは今後、NMRによる固体内拡散の研究に新しい展開をもたらす端緒となるであろう。並行して、プロトン導電性酸化物Sr【Ce_(0.95)】【Yb_(0.05)】【O_(3-ζ)】への水蒸気からの水素の溶解量、導電率の測定を行い、欠陥化学の立場から、格子間プロトンが生成し導電に寄与する機構を解明した。
等質空間の微分幾何学・積分幾何学とその応用

コンパクト型Hermite対称空間内の二つの実形の交叉が対蹠集合になることを田中真紀子氏との共同研究で証明し、Chen-Naganoの極地の理論を利用して実形の交叉を詳細に調べた。これを利用して二つの実形に関するFloerホモロジーを決定し、Arnold-Givental不等式の拡張を入江博氏、酒井高司氏との共同研究で得た。さらにこれらと交叉積分公式を応用して実形のHamilton変形の体積の下からの評価を得た。代表者が連携研究者:井川治氏、酒井高司氏とともに提起した弱鏡映部分多様体の概念は、これまでに研究されてぎたRiemann幾何学の種々の概念と密接な関係にあることを解明した。まず弱鏡映部分多様体の基本的性質を調べ、球面内においてaustere部分多様体との関連性を明らかにした。また、それら部分多様体のGauss写像の退化性をLie代数により特徴付けた。その結果、austere部分多様体やFerusの不等式の等号を成立させる部分多様体の系列を構成できた。これらの研究成果は二編の論文で発表した。積分幾何学に現れる交叉積分公式の定式化のためには、基本的な部分多様体の交叉を明らかにすることが重要になる。代表者は複素二次超曲面の二つの実形の交叉の構造を明らかにした。それに続き、田中真紀子氏と共同で一般のコンパクト型Hermite対称空間内の二つの実形の交叉の構造を対蹠集合の観点で記述した。部分多様体の交叉が対蹠集合になるという現象は、部分多様体の大域的構造を調べるうえで重要になる。複素二次超曲面と複素Grassmann多様体の場合には二つの実形の交叉を具体的に表示でき、その表示を利用するとさらに一般の旗多様体の二つの実形の交叉の具体的表示も得られた。二つの実形の交叉に関するこれらの成果は積分幾何学の発展につながるだけでなく、Lagrange部分多様体の交叉を具体的に表示できることも示している。幾何学的量の近似和の収束の速さを明らかにするための準備としてRiemann積分の種々の近似和の収束の速さを明らかにした。この成果は一編の論文で発表した。この研究をふまえて曲線の長さや曲率の積分、さらに曲面の面積などの幾何学的量の近似和の収束の速さの評価へ研究が進展すると期待できる。コンパクト型Hermite対称空間の二つの実形の交叉は対蹠集合になることを田中真紀子氏との昨年度の共同研究で解明した。部分多様体の交叉のこのような性質を積分幾何学の交叉積分公式の定式化に活かすためには、コンパクト対称空間の対蹠集合の性質をより詳しく調べることが重要になる。昨年度の研究に続いてコンパクト型Hermite対称空間を含むより広いクラスである対称R空間の対蹠集合について研究を進めた。対称R空間をコンパクトLie群の随伴軌道で表現したときに対蹠集合がLie環の可換性と密接に関連していることを明らかにした。これによって対称R空間の対蹠集合は以下の性質を持つことがわかった。1.任意の対蹠集合に対して、それを含む大対蹠集合が存在する。2.二つの大対蹠集合は合同になる。さらに一般の場合には、これらの性質が成立しない対称空間の例もわかった。田中氏との共同研究の結果からコンパクト型Hermite対称空間内の二つの実形に関するFloerホモロジーの境界作用素が消えることが導かれ、この実形の対に対するFloerホモロジーはこの実形の交叉で生成されることが入江博氏、酒井高司氏との共同研究でわかった。これによりFloerホモロジーを具体的に表示できた。さらに、二つの実形に対してArnold-Givental予想を拡張した形の不等式を得ることができた。すなわち、実形の一方をHamilton微分同相で変形したときの交点数は二つの実形のBetti数の和の小さい方で下から評価できる。コンパクト型Hermite対称空間の二つの実形の交叉は対蹠集合になるという2009年度の田中真紀子氏との共同研究の成果と、2010年度の入江博氏、酒井高司氏との共同研究の成果であるコンパクト型Hermite対称空間の二つの実形に関するFloerホモロジーの決定、二つの実形のHamilton変形の交点数に対するArnold-Givental不等式の拡張を利用して、複素二次超曲面内の実形のHamilton変形の体積の下からの評価を得た。これは複素二次超曲面内の半分の実次元を持つ部分多様体の体積に関するLeによる交叉積分公式の被積分関数である部分多様体の交点数に、部分多様体が実形のHamilton変形である場合の交点数に関するArnold-Givental不等式の拡張を適用して得られた。

複素二次超曲面内の実形は安定なものと不安定なものがあるが、いずれの場合もHamilton変形の体積は実形球面め体積で下から評価できることが判明した。特に複素二次超曲面内の実形球面はHamilton変形に関して体積最小になる。実形のHamilton変形に関する体積最小性に関する今回の成果は、系列としては複素射影空間内の実射影空間につぐ基本的なものである。これは部分多様体の交叉の情報から交点数の不等式を導き、交点数の不等式を交叉積分公式に適用することで部分多様体の体積の評価が得られるという当初の研究目的と研究計画に合致した成果である。Hamilton変形に関して体積最小になるLagrange部分多様体の具体例がまだあまり知られていないため、この観点からも意義ある結果である。上記研究の一般化を目指して始めた入江博氏、酒井高司氏との共同研究で、複素旗多様体内の実旗多様体の交叉は一般化された対蹠集合になるという成果を得た。これは複素Grassmann多様体内の実Grassmann多様体の交叉を参考にして、Lagrange Grassmann多様体U(n)/0(n)に対称空間の理論を応用して得ることができた。
産科シミュレーターによる助産師学生への効果的な会陰保護技術トレーニング方法と評価

分娩時の会陰保護および肛門保護は日本の助産師に求められる重要な助産技術である。本研究は、近年開発された分娩介助モデル“ソフィー"による助産師学生への教育効果と課題を明らかにする。“ソフィー"での分娩介助を訓練した助産師学生を対象に、自記式質問紙法による調査を実施した。助産師学生17名が質問紙に回答した。質問紙の記述内容は質的に分析され、類似した内容をカテゴリー化した。“ソフィー"による訓練は分娩介助に関する心理的準備をさせ、児頭の娩出圧のコントロール感を認識させていた。しかし“ソフィー"は分娩時の会陰下部の伸展性や肛門部の再現に課題を残し、他社の分娩介助モデルと併用した訓練が必要である。平成25年度は助産学生5名に対してデータ収集を行った。実習前後でアンケートを実施し、参与観察を行い、訓練の感想や効果など学生から情報を得た。よって、24年度は6名、25年度は5名、これまでに合計11名のデータ蓄積ができた。また、24年度と同様に教員2名、指導者2名からもデータ収集ができた。25年度も、まず従来の分娩介助モデルで通常の分娩介助訓練ののち、ソフィーでの実技を学生は経験し、訓練後質問紙調査を実施した(実習前)。得られたデータから、訓練の効果として、1娩出圧の予測と対応、2ボディメカニクスの活用、3分娩機転を意識した介助、4新生児の安全なとり扱い、が確認できた。分娩介助実習中、10例中の5例についてソフィーの効果につき学生による評価(質問紙調査)を実施した(実習中)。これは分析中である。実習終了後、再度、ソフィーによる分娩介助の実技の参与観察と、ソフィーの教育効果について、学生に質問紙調査を実施した(実習後)。そこから得られたデータの要約は1ソフィーでの訓練があったため初回の分娩介助も過度の緊張がなくできた、2イメージトレーニングを活用できた、3娩出圧を予測していたので驚かなくて済んだ、というものであった。ソフィーでの訓練において、学生の会陰保護(児頭娩出)時、分娩介助の実際を再現した状況での教育(学生の手の上に教員の手を添え娩出圧や力の方向を示すこと)は、より教育効果がある事がわかった。ソフィーでの訓練は、分娩介助技術の向上のみならず、分娩介助に関する学生の心理的準備を促す効果があることが確認できた。本研究は、助産師学生に対する産科シミュレーター(以下ソフィー)を用いた会陰保護技術訓練の効果と評価を明らかにすることを目的とし、助産師学生への質問紙調査と参与観察からその効果を判定する。24年度は6名の助産師学生を対象とし、24年46月、学生は本学の教育計画に従い1従来の分娩介助モデルによる訓練で会陰保護と児の娩出方法の訓練2ソフィーによる実際の娩出速度や産婦の外陰部に近似した条件下での訓練、という2段階のプロセスを経て、分娩介助実習前後の質問紙調査を実施する。また、ソフィーでの訓練と実習を担当した教員およびにも、ソフィーの教育効果について質問紙調査を実施する。平成24年6月、三重大学医学部研究倫理委員会の承認を受け、6月10月、研究計画に従い質問紙調査を行い、以下が明らかになった。1助産学実習前の学生の認識(質問紙調査結果):従来のモデルと比較しソフィーは、児頭に対する手掌の圧力、児の娩出速度および介助者の手技に関するイメージトレーニングを容易にしており、分娩介助技術の向上と分娩介助に関する心理的準備が促されていた。2助産学実習後の学生の認識(質問紙調査結果):ソフィーでの訓練時に体験した児頭の娩出圧や産婦の外陰部の伸展性を臨床の分娩介助場面で想起し、精神的に安定した状態で分娩介助ができていた。3教員の認識(質問紙調査の結果):ソフィーは分娩介助技術を向上させ心理的準備を促すのに有用である。従来の学生と比較し、実習場面で分娩介助に関して積極的で質問が具体的である。平成26年度は研究の最終年度として、すべてのデータをとりまとめ最終的な分析を行い、最終報告書の作成に向けて作業を行った。26年度も助産師学生6名に対して、ソフィーによる訓練後(実習前)と実習後に調査を実施した。ソフィーによる訓練の有用性・効果として「小斜径周囲で児頭を娩出させる感覚」「短息呼吸を促すタイミングを理解」「娩出力のコントロール感」が確認された。また有用性の理由として「分娩のイメージをつかむことができた」

「実際の分娩にできる限り近い」「K社(他社)のモデルよりも現実に近い」「怒責のコントロールや児頭の把持には有効」「最少周囲径での娩出や急激な児頭の下降についての意識つけが実習前からできた」ということが明らかになった。しかし、ソフィーによる訓練の課題として「ソフィーの構造上、右手の会陰保護が十分に訓練できない」があった。また、教員の関与は学生の学習効果を高めることが確認された。26年度の質問紙調査結果は、過去2年間のデータと同様の傾向であった。1施設の指導者2名を対象に調査を実施した。ソフィーの訓練効果についてソフィー導入前の学生と比較すると、26年度は「13例目、指導者が全力で助けずとも落ち着いて娩出できていた」「810例目、指導者の右手を添える程度で済んだ」「シミュレーションと現実との差は学生にとっての問題」との記述があった。卒業生と現役助産師学生の分娩介助10例については、肛門保護躯幹の娩出の項目を得点化し、現在、分析中である。ソフィーによる訓練効果について本研究を総括すると、ソフィーによる訓練は学生の分娩介助技術を向上させ、心理的準備を促し、産婦の利益となる安全な分娩介助実習に寄与できる可能性が高いことが確認された。しかし同時に課題として、会陰保護肛門保護が困難であり他のモデルと併用することの必要性と、教員が密に関わることの重要性が確認された。母性看護学・助産学研究遂行の障害となる事項はなく、データの整理も順調に進んだため。予定していた助産師学生6名から質問紙調査によるデータ収集を行い、その記述内容からソフィーによる訓練効果を確認できた。学生自身から教育方法に対する要望や感想が述べられ、それを次年度の教育方法の改善に活用できる。最終年度は6名の助産師学生に対して、これまでと同様の方法でデータ収集を行う。17名の学生のデータを集計・分析する。25年度は助産師学生5名を対象に、今年度と同様の2回の質問紙調査の他、ソフィーでの訓練前後の参与観察を計画している。25年度より研究分担者が1名辞退したこと、26年度に国際助産学会(プラハ)へ参加するため、予算の再配分が必要となったため。26年度は国際助産学会(プラハ)への参加費、演習に必要な消耗品および文房具への使途を計画している。4月から分娩介助訓練を開始し、5-10月データ収集を行う。1助産師教育に必要な教材と衛生材料等消耗品の購入2質問紙調査と参与観察調査に必要な消耗品、文房具の購入3データの分析に必要な研修会への参加費等につき使用を計画している。
資源循環型社会を指向した収集・運搬システムの構築に関する研究

1ごみ輸送効率を考慮した廃棄物処理の広域化について本研究では,廃棄物処理の広域化計画を取り上げ,ごみ輸送の効率性に関する研究を行った。都市ごみの広域処理について,広域化に伴うごみ輸送効率の変化を把握しながら,地区集約における適正規模を分析するとともに,最も望ましい処理シナリオの組合せ結果を示した。2家電リサイクルの静脈物流システムとその最適化家電リサイクルの回収システムにおける施設配置問題及び輸送問題を解くため,線形計画法を内在化させた遺伝的アルゴリズム(GA)を提案し,その有用性を検証した。具体的には,まず家電リサイクルの回収システムを発生ノード,中継ノード及び最終ノードから構成されるネットワークモデルとして定式化した上で,東京都を対象としたケーススタディを行い,対象地域に回収拠点をいくつ,どこに設ければ望ましいのか,また,どの施設に,どれくらい運搬すれば良いのかといった計画代替案を提示した。3上下水道の汚泥統合管理システムの提案とその実現性に関する検討資源循環型社会の構築の観点から,上水道及び下水道の汚泥処理処分システムの統合管理を提案した。具体的には,まず浄水場で発生した汚泥(浄水発生土)を下水処理場へ運搬するための輸送方法を検討した上で,処理,有効利用,埋立処分の各過程を含めた統合管理システムのモデル化を行った。そして,上・下水道の汚泥処理・処分に関わる経済性に着目し,各々の汚泥処理を(a)従来通り個別に行う場合(以下,個別方式と呼ぶ)と,(b)汚泥統合管理システムの下で展開される場合(以下,統合方式と呼ぶ)との費用試算を行った。統合方式における浄水発生土の輸送方法として,車両輸送及び専用管渠を想定し,個別方式の総費用と比較した結果,浄水場が小規模で,かつ下水処理場までの輸送距離が短い時には,統合方式が個別方式に比べ,経済的に有利であること等を示した。本研究では,資源循環型社会を実現する上で必要とされる「静脈物流」に焦点を当て,廃棄物処理やリサイクルにおける収集・運搬の効率性に関する基礎的研究を行った。具体的な事例として,平成13年4月より本格施行された家電リサイクルを取り上げ,ヒアリング調査等の手段を用いた静脈物流システムの実態把握を試みた。現行の家電リサイクルでは,小売店・家電メーカーを中心とする民間の回収ルートが活用されるため,廃家電品の収集・運搬台数等に関する正確なデータ収集は困難であることが明らかにされた。そこで,廃家電品の廃棄台数を把握するため,東京都を対象とした53区市町村別の推定を行った。テレビ,洗濯機,エアコン,冷蔵庫の対象4品目別に,一世帯当たりの平均保有台数を単独世帯と二人以上世帯に区分して定め,区市町村別の世帯数を乗じて算出した。一方,リサイクルに要する全体コストの約3分の1を占めるとされる物流費用に着目し,小売店から指定引取場所までの一次輸送,及び指定引取場所からリサイクル施設までの二次輸送に係る各々の輸送単価を算定した。また,輸送コストの増減と相反する関係にある指定引取場所の設置費用について,設置1ヶ所当たりに要する管理コストを人件費とスペース費の試算額から算出することにした。指定引取場所の施設配置に関する最適化問題を検討する際,本研究で得られた輸送コスト及び管理コストは基礎的な情報として活用できる。静脈物流ネットワークの拠点となる「総合静脈物流拠点港(リサイクルポート)」の創設・指定の動きを受け,北九州市港湾局の担当者より現況についてのヒアリング調査を実施した。より広域的な廃棄物処理及びリサイクルの実現には,鉄道や船舶を活用した静脈物流の構築が重要であるのと同時に,拠点施設の適正立地を計画する場合,最適化手法を応用することの必要性も確認された。

合理的なリサイクル社会を構築するためには,循環資源を収集・運搬する静脈物流システムをいかに効率的なものにするのかが重要な課題となっている。本年度の研究では,廃棄物の処理やリサイクルを支える静脈物流に焦点を当て,施設配置問題及び輸送問題を解くための最適化手法の検討や,静脈物流システムの効率性に関する評価を試みた。まず,家電リサイクルの回収システムにおける施設配置問題及び輸送問題を解くため,線形計画法を内在化させた遺伝的アルゴリズム(GA)を提案し,その有用性を検証した。具体的には,まず家電リサイクルの回収システムを発生ノード,中継ノード及び最終ノードから構成されるネットワークモデルとして定式化した上で,東京都を対象としたケーススタディを行い,対象地域に回収拠点をいくつ,どこに設ければ望ましいのか,また,どの施設に,どれくらい運搬すれば良いのかといった計画代替案を提示した。また,資源循環型社会の構築や環境保全対策の観点から,上水道及び下水道の汚泥処理処分システムの統合管理を提案した。具体的には,まず浄水場で発生した汚泥(浄水発生土)を下水処理場へ運搬するための輸送方法を検討した上で,処理,有効利用,埋立処分の各過程を含めた統合管理システムのモデル化を行った。そして,上・下水道の汚泥処理・処分に関わる経済性に着目し,各々の汚泥処理を(a)従来通り個別に行う場合(以下,個別方式と呼ぶ)と,(b)汚泥統合管理システムの下で展開される場合(以下,統合方式と呼ぶ)との費用試算を行った。統合方式における浄水発生土の輸送方法として,車両輸送及び専用管渠を想定し,個別方式の総費用と比較した結果,浄水場が小規模で,かつ下水処理場までの輸送距離が短い時には,統合方式が個別方式に比べ,経済的に有利であること等を示した。
運動生成・認知メカニズムにおける時間・空間制約に関する研究

(1)本研究では、ヒト腕の運動系のモデルからFitts' lawを含めたヒト腕運動制御の説明を試みた。ヒト腕の運動生成過程として、(1)軌道計画、(2)運動指令信号の生成と腕への伝達、(3)運動の実行、というプロセスを想定した。また、(2)の運動指令信号の伝達過程でノイズが混入すると仮定し、これを終端誤差等の原因と考えた。さらに、運動時間が短くなるとトルクは大きくなる、という関係に注目した。ノイズを考慮した終端誤差の計算、トルクと運動時間の関係より、我々が導出したヒト腕運動制御のモデルは、Fitts' lawにスティフネスに関する項とトルクのS/N比に関する項を追加した形として整理された。このモデルを検証するため、10名の被験者に対し、複数の目標運動時間を設定した2点間到達運動実験を実施した。実験の結果より、全被験者について、実データが示した傾向はモデルと一致し、モデルの妥当性が確認された。また、計測した運動距離、終端誤差、スティフネス、トルク、ノイズからモデルによって推定した運動時間と、計測した運動時間を比較した。この結果、モデルは運動時間をよく推定できることが確認できた。(2)ヒト腕運動時間推定の計算理論の構築を目指した実験を実施した。我々は、順序的運動を経由点によってセグメントしたときに、滑らかな軌道生成が可能な運動時間に関する計算理論を明らかにしている。我々の理論が、生成系の計算理論として妥当性があるかを被験者実験によって検証した。最初に、1個および2個の経由点を設定した運動を計測し、理論の妥当性を確認した。次に8の字のような大小の円の運動を計測し、大小の円について理論の妥当性を確認し、等時性の説明の可能性について検討した。
縄文時代人の歯科疾患の地理差および年代差の解明

本年度の調査は、聖マリアンナ医科大学、東京大学総合研究博物館、国立科学博物館、愛知県田原町博物館および同渥美町郷土資料館において、所蔵の縄文時代人骨を対象に行った。調査項目として、従来のう歯率および蝕の発生部位に加えて、歯槽骨の退縮、歯石、エナメル質減形成、膿瘍、抜歯を加えた。研究期間が実質的に半年しかないため、詳しい分析結果は未だ出せていないが、研究の経過を以下に報告する。7月に愛知県田原町博物館および同渥美町資料館において行った調査では、伊川津人骨、保美人骨、吉胡人骨およそ50体から新たなデータを採取することができた。これにより、以前東京大学および国立科学博物館所蔵の伊川津人骨および保美人骨と併せて、愛知県渥美半島出土の縄文時代人骨(主として後期・晩期)の歯科疾患をかなり詳細に知ることができた。特に抜歯については、下顎の犬歯を抜歯対象とすることが、同地方に限られた風習である可能性が示唆された。また12月には東京大学総合研究博物館において、2月には国立科学博物館において調査を行った。これは以前データを採取した個体であるが、新たに調査項目を加えたために再調査したものである。取得した縄文時代人の歯科疾患のデータは、現在コンピューターへ入力しつつあり、調査項目間の相関関係をはじめとし、いくつかの統計的な解析を行うための準備をすすめつつある。
単結晶金属表面でのメタンと炭酸ガスの活性化機構

これまでに、メタノール合成反応用Cu/ZnO粉末触媒に対して、Zn/Cu(111)がモデル触媒として妥当であることを明らかにし、また、反応機構において、Znはフォーメートを安定化する役割を果たすこと、ZnはCu原子とsurface alloyを形成することを報告してきた。本研究では、さらにフォーメート種の存在するサイト、生成過程および構造について調べた。Zn/Cu(111)表面でフォーメート生成過程をin-situ IRASにより追跡した結果、活性点(Zn)上に存在するフォーメート種の検出に成功した。すなわち、全圧760Torr、CO_2/H_2=1、353KでCu(111)でのフォーメート生成過程を調べた結果、OCO対称伸縮振動およびCH伸縮振動を確認し、フォーメートの生成が明らかとなったが、表面平行方向のOCO非対称伸縮振動ピークは現れなかった。これに対して、Zn/Cu(111)表面では、OCO非対称伸縮振動ピークが現れた。フォーメートはbidantate型と呼ばれるもので、2つの酸素が表面原子と結合しているが、この特殊なフォーメート種は、一方の酸素をCuにもう一方の酸素をZnに結合すると考えられ、そのためフォーメート分子が表面平行方向から傾きOCO非対称伸縮振動が観測されたと云える。また、反応器付のSTM装置を用いて、Cu(111)表面CO_2の水素化を常圧で行い、生成したフォーメートをSTMで観察した。その結果、個々のフォーメートが観察され、さらに規則的に配列した種々の構造を観察することに成功した。構造は被覆率によって変化し、飽和値ではp(2×1)構造の像が得られ、これは被覆率0.25に対応し、XPSの結果と一致した。また、フォーメートが、分子面を平行にして成長する様子が観察され、被覆率が小さいときには、直線的に並ぶフォーメートが観察された。
肥満者における皮膚障害の予防に向けた非侵襲的アセスメント技術の確立

本研究は、形成外科手術時に回収される皮膚組織を解析サンプルとし、肥満者の皮膚に生じる皮内部変化の解析を目的とした。非肥満群(BMI25以下)40名と肥満群(BMI25以上)11名を対象とした。組織学的解析では、肥満群の皮膚では表皮の肥厚、Mib1陽性細胞の増加が認められた。遺伝子発現解析では、肥満群の皮膚ではコレステロール、脂肪酸の低下、これらの合成律速酵素であるhmgcr、acc-1の発現がBMI22以上でBMIと負の相関を示すことが明らかとなった。これらの結果から、肥満群の皮膚ではバリア機能が低下していることが明らかとなり、テープストリッピング等の非侵襲的評価方法の有効性が示唆された。平成26年度は、自家組織を用いた乳房再建術を受ける20-65歳未満の成人女性患者で、BMI25未満の非肥満群33名、BMI25以上の肥満群9名(BMI30以上1名)の皮膚および皮下脂肪組織を採取し解析を行った。組織学的解析の結果、表皮有棘層の肥厚およびMib-1陽性細胞の増加、真皮の菲薄化および真皮表層部の炎症、汗腺の脂肪層への埋没、血管周囲への炎症性細胞の浸潤、皮下脂肪細胞の肥大および脂肪細胞周囲の炎症性細胞の増加が明らかとなった。mRNA発現解析では、表皮保湿因子であるフィラグリンの発現が非肥満群と比較して肥満群で低下傾向にあることが認められた、肥満群において表皮バリア機能が低下している可能性が示唆された。蛋白質発現解析の結果、非肥満群と比較して肥満群でヒスタミン値が上昇傾向であることが明らかとなった。本研究は、形成外科手術時に回収される皮膚組織を解析サンプルとし、実際のヒトの肥満皮膚に生じる皮膚内部の解析を目的とした。A病院で残余皮膚組織が生じる腹直筋皮弁法にて乳房再建術を受けた日本人女性患者をリクルートし、非肥満群(BMI25以下)40名、肥満群(BMI25以上)11名を解析対象とした。平均年齢は非肥満群で50.2±7.4歳、肥満群で51.9±6.3歳であり、有意な差は認められなかった。平均BMIは非肥満群で22.3±1.7、肥満群で27.2±2.2であり、有意差が認められた。組織学的解析の結果、肥満群の皮膚は非肥満群と比較して表皮が肥厚しており、角化細胞の散在および増加が認められた。また、肥満群の表皮では増殖能を持ったMib-1陽性細胞が表皮の中層まで分布し増加していた。遺伝学的解析の結果、肥満群の皮膚では皮膚のコレステロール、脂肪酸の量が減少していることが明らかとなった。さらに、上記現象が生じるメカニズムとして、コレステロールおよび脂肪酸の合成律速酵素であるhmgcr、acc-1の発現がBMI22以上でBMIと負の相関を示すことが明らかとなった。一方で、BMI22以下では、BMIと脂質量に正の相関が認められた。これらの結果は、肥満は皮膚のバリア機能に必須の要素である皮膚内のコレステロールおよび脂肪酸を減少させること、BMI22付近が皮膚のバリア機能が最も維持された状態であることが示唆された。1形成外科との共同研究であるため、サンプルの円滑な受け渡し環境の整備に時間を要した。2予定よりも肥満群に該当する患者の数が少なく、設定したサンプルサイズの確保が難しかった。3皮膚組織の解析と比較して、皮下脂肪組織の解析条件の検討に時間を要した。27年度が最終年度であるため、記入しない。基礎看護学1定期的に形成外科との研究ミーティングを実施し、サンプルの受け渡し等に関わる研究環境の整備に勤める。2非肥満、肥満の2群ではなく、BMIの増加を連続値として評価する解析を追加する。3脂肪解析等の実験に長けている研究者の協力を仰ぎ、適切な解析条件を設定を早急に進める。
海洋牧場における魚群の行動制御を指向した魚群行動モデル

1.水槽実験データの取得小型淡水魚を用いて水槽実験を行い、そのビデオ画像を処理して魚群の各個体の位置に関する時系列データを取得した。2.魚群行動を表す数学モデルの作成および理論解析魚群の行動を記述する数学モデルとして、N_f尾の個体からなる魚群に対して4N_f変数の非線形微分方程式モデルを作成した。また、N_f=2およびN_f=3の場合について理論解析を行い、微分方程式の安定平衡解と魚群の定常的遊泳状態の関係を明らかにした。3.シミュレーションによる魚群行動の刺激に対する感度解析海洋牧場への応用を指向して、魚群が環境から刺激を受けたときの行動変化をシミュレーションにより考察した。まず、魚群中の各個体が獲得する情報量と魚群内における秩序形成の過程との関係を調べた。次に、環境の例として障害物、固定漁具および異種の個体を取り上げ、それらの刺激に対する魚群の行動パターンの変化を明らかにした。4.多くの個体からなる魚群の行動を表す集約モデルの提案海洋牧場での魚群は多くの個体からなるので、そのような場合のモデルとして、群れ形状と群れ全体としての遊泳速度および軌道を表現する集約モデルを提案した。また、このモデルパラメータを決定するのに、群れの外周を遊泳する4尾の個体の時系列データのみを用いる方法を提案した。5.運用漁具に対する魚群行動のシミュレーション応用事例として、運用漁具に対する魚群行動を推定するために、魚の視覚運動反応を取り入れたモデルを提案し、シミュレーションによりモデルの結果が水槽実験と類似していることを明らかにした。1.固体数の多い魚群の行動モデルとして、群の重心の運動と重心のまわりの魚群形状とに集約したモデルを新たに提案し、水槽実験データに基づいてパラメータを決定し、シミュレーションによりモデルの妥当性を確認した。2.魚群行動モデルの理論解析を行うために、個体数の少ない事例(2尾および3尾)に対して、非線形微分方程式で表されるシステムの安定な定常状態と個体の運動形態の関係を考察した。またパラメータの変化による定常解の推移および分岐現象をシミュレーションにより検討した。それによれば、2尾の場合、固有速度の大きい個体が先頭になり他方がそれに追従して直線運動をする状態が最も多かった。一方3尾の場合、個体の位置関係が一定で軌道は円の運動が最も多かった。ただし、位置関係が周期的に変化し軌道が閉じないで花模様を描く例も存在した。3.群れに対する環境からの刺激が、群れの各個体にいかに伝わって行動に影響を及ぼすかという問題をシミュレーションにより考察した。環境の例として、固定漁具、運用漁具、障害物および異種の個体を取り上げた。それぞれの例において、魚群の各個体は自分が刺激を受けると同時に、他の個体の情報も自分のセンサーで知ることができる。そのとき、どちらかを優先して自分の行動を決めるか、その結果群れは維持できるかあるいは分裂するかという問題をシミュレーションにより定量的に考察を加えた。これらの結果は、海洋牧場における魚群行動の推定および制御を考えるための基礎的なデータとなり、有用である。

4.多くの個体からなる魚群の行動を表す集約モデルの提案海洋牧場での魚群は多くの個体からなるので、そのような場合のモデルとして、群れ形状と全体としての遊泳速度および軌道を表現する集約モデルを提案した。また、このモデルパラメータを決定するのに、群れの外周を遊泳する4尾の個体の時系列データのみを用いる方法を提案した。5.運用漁具に対する魚群行動のシミュレーション応用事例として、運用漁具に対する魚群行動を推定するために、魚の視覚運動反応を取り入れたモデルを提案し、シミュレーションによりモデルの決定が水槽実験と類似していることを明らかにした。
局所炎症のコンダクターとしての細胞内グルタチオンレドックスの役割と治療への応用

肺局所のTh1,Th2バランスの制御は、各種肺疾患の発症、経過、治療の上で極めて重要である。我々は、MΦ細胞内の還元型と酸化型グルタチオンの量的バランスにより、MΦからのIL-12産生が制御され、その結果Th1・Th2サイトカイン産生が調節されることを報告してきた。今回、平成16年度は、Todokoroの論文にて、オゾン暴露は、気道上皮細胞内のグルタチオンレドックス状態を一過性に酸化状態に傾け、IL-6とIL-8の産生を増加させ、還元剤GSH-OEの前処置により、オゾン暴露があっても、細胞内を、還元状態に保つことにより、IL-6とIL-8の産生を抑制できることを報告した。このことは、気道上皮も、細胞内グルタチオンレドックスが、サイトカイン産生に影響を与えていることを示した。Aiharaの論文では、喘息患者の末梢血T細胞からの、コンカナバリンA刺激によるIL-4とIFN-γの産生は、Rhoキナーゼ阻害剤により抑制されるが、正常人にくらべ、その抑制が少ないことを示した。平成17年度は、RSウイルスのMΦへの感染は、MΦ内グルタチオンレドックス系を酸化状態に変え、それが持続的に続くことを見出した。感染によりIL-12も産生されるが、RSウイルス感染後48時間以上のちにピークを迎えるという極めて特異的なタイムコースをとることを見出し、第55回日本アレリギー学会で小野が報告した。さらに、卵白アルブミン感作マウス喘息モデルにおいて、グルタチオンの前躯体を投与すると、気道過敏性が抑制され、Th2サイトカインの産生も抑制された。この結果を、現在、論文投稿中であるり、レドックス制御によるアレルギー疾患の治療という新しい治療法の開発につながる。Kawataの論文では、スフィンゴシンが、平滑筋の遊走や平滑筋からのRANTES産生を抑制するという新しい知見を得たので論文に発表した。肺局所のTH1,TH2バランスの制御は、各種炎症性肺疾患の発症、経過、治療の上で極めて重要である。我々は、M・の細胞内酸化・還元状態、特に還元型(GSH)と酸化型(GSSG)グルタチオンのバランス(GSH/GSSG比)によりM・からのTh1サイトカインであるIL-12産生が制御され、その結果TH1・TH2サイトカイン産生が調節されているという報告をおこなってきた。今回、Todokoroの論文において、気道上皮細胞を用いた実験で、オゾンの暴露は、気道上皮内のグルタチオンレドックス状態を一過性に酸化状態に傾け、IL-6とIL-8の産生を増加させた。還元剤GSH-OEの前処置を施すことにより、オゾン暴露があっても、細胞内レドックス状態は、還元状態に保たれ、そうすることにより、IL-6とIL-8の産生を抑制することができた。このことは、マクロファージのみならず、気道上皮においても、細胞内グルタチオンレドックスが、サイトカイン産生に影響を与えていることを示した。

さらに、810週齢のマウスを卵白アルブミンにて感作し、第28日より3日連日して卵白アルブミン溶解液を吸入させ喘息症状を発症させる系において、還元剤を、卵白アルブミン溶解液を吸入する3日前より第30日まで連日マウスに腹腔内注射をすることにより、還元剤投与による喘息発作抑制作用を、生理食塩水を腹腔内注射したコントロール群と比較検討したところ、有意に喘息発作が抑制されることが示された。肺局所のTH1,TH2バランスの制御は、各種炎症性肺疾患の発症、経過、治療の上で極めて重要である。我々は、マクロファージの細胞内酸化・還元状態、特に還元型(GSH)と酸化型(GSSG)グルタチオンのバランス(GSH/GSSG比)によりマクロファージからのTh1サイトカインであるIL-12産生が制御され、その結果TH1・TH2サイトカイン産生が調節されているという報告をおこなってきた。今年度は、RSウイルスのマクロファージへの感染は、マクロファージ内のグルタチオンレドックス系を酸化状態に変え、それが持続的に続くことを見出した。また、同時にIL-12産生も惹起されるが、リポポリサッカライドの刺激のようにすぐに産生されるのではなく、RSウイルス感染後48時間以上のちにピークを迎えるという極めて特異的なタイムコースをとることを見出し、第55回日本アレルギー学会で小野が報告した。さらに、卵白アルブミン感作マウス喘息モデルにおいて、グルタチオンの前躯体を投与すると、気道過敏性の増加が抑制され、TH2サイトカインの産生も抑制されることがわかった。この結果に関しては、現在、論文投稿中である。これは、レドックスを制御することにより、アレルギー疾患を治療するという新しい治療法の開発につながる研究である。Kawataの論文では、スフィンゴシンが、平滑筋の遊走や平滑筋からのRANTES産生を抑制するという新しい知見を得たのでBiochem Biphys Res Cmmunに発表した。
光CDM網における光スイッチルータの設計に関する研究

本研究では、仮想的にバッファサイズを拡大できるWDM技術に基づいたFDLを用いた、可変長パケットを扱う同期型フォトニックパケットスイッチの性能を明らかにした。すなわち、スイッチに対する入力としてWDMによって多重化されたパケットを扱い、スイッチ内部において一定のタイムスロット間隔での同期をとり、パケットスイッチングを行うものとする。また、フォトニックパケットスイッチ内での競合に対しては、光バッファリングおよび波長変換を用いて解決することとする。ここでは、光バッファの利用方法によって2つのアーキテクチャを考える。つまり、スイッチ内のすべての出力線にスイッチングされるパケットを1つのFDLバッファで共有して蓄積する共有バッファ型、および各出力線ごとに設けられたそれぞれのFDLパッファに蓄積する出力バッファ型の2つのアーキテクチャを対象として、シミュレーションによる性能評価を行った。その結果、共有バッファ型アーキテクチャは、ネットワークの負荷が低い場合において、出力バッファ型アーキテクチャの1/λ出力本数のFDLでも良い性能を示すことがわかった。逆に、出力バッファ型アーキテクチャは出力線ごとにFDLバッファを設置するため、ネットワークの負荷が高い場合においても共有バッファ型に比べ、パケット棄却を抑えたスイッチングが可能となることがわかった。次に、共有バッファ型スイッチで高負荷時に性能が劣化する問題を解決するために、パケット間空き領域低減手法を提案した。その結果、高負荷時においても安定した性能を示すことを明らかにした。さらに、パケットスケジューリングアルゴリズムのハードウェアでの実現性を考慮した上で、その動作シミュレーションを行うことにより、処理遅延時間の観点からその評価を行った。その結果、スケジューリングの際に扱う波長数が処理遅延時間に大きな影響を与えることを明らかにした。本研究では、光CDM方式を用いた全光ネットワークを構成する場合に基礎技術となる光スイッチルータの設計を行う。IPネットワークに光CDM方式を用いる場合、送信側ネットワークでIPアドレスや品質情報などが含まれるIPヘッダを基にラベルを付加し、その後パケットをコード化して全光ネットワークを介し受信側ネットワークに伝送される。従って、光CDM網内では、CDM方式の特徴を活かしてパケットは可変長で、非同期に扱うことができる。そのため、そのようなパケットを扱えるスイッチルータが必要となる。まず、フォトニックパケットスイッチを実現する際に重要な問題となるのは、光領域でスイッチ内でのパケットの競合を解決することである。現時点では、光の(RAM)の実現が困難であるため、光ファイバによる遅延線をメモリとして利用する方法が考えられている。そこで、スイッチを構成する共有バッファ型2x2基本スイッチにおける新たなパケットスケジューリングアルゴリズムを提案した。次に2x2基本スイッチおよびそれを組み合わせた多段スイッチ構成に対し新しいアルゴリズムを適用してシミュレーションにより性能を測った。次に、仮想的に容量を拡大できるWDM技術を利用したWDM-FDLバッファを用い、可変長パケットを取り扱うことのできる2つの全光型パケットスイッチの性能比較評価を示した。すなわち、スイッチ内のすべての出力線にスイッチングされるパヶツトを1つのFDLバッファで共有して蓄積する共有バッファ型、および各出力ポートごとに設けられたそれぞれのFDLバッファに蓄積する出力バッファ型のフォトニックパケットスイッチを対象とした。それら2つの、FDLバッファを有するアーキテクチャに対してパケットスケジューリングアルゴリズムを適用して、シミュレーションによりフォトニックパケットスイツチの性能を明らかにした。以上の結果、2x2基本スイッチ、多段スイッチにおいて新たなスケジューリングアルゴリズムが有効であり、また、トラヒックパターンによっては多段スイッチにおけるディフレクションが有効であることがわかった。WDM-FDLバッファを用いたそれぞれのアーキテクチャの特性、および有効性を示すパラメータ領城が存存することを明らかにした。
新規オーキシンレポーターによるオーキシン応答再編メカニズムの解明

本研究では領域研究前半で発見した「オーキシン応答の再編メカニズム」について,その分子機構を明らかにすることを目標とした。今回作出したDR5rev合成オーキシンプロモーターにおいても,Aux/IAA19プロモーター同様にオーキシン応答の再編現象が確認されたことから,本現象はオーキシン応答の属性である可能性が高いことが判った。オーキシン応答性が低下した変異体であるAUX/IAA19/msg2-1ではオーキシン応答の再編に大きな異常がみられる。一方,AUX/IAA/slrドミナント変異体での異常の程度は低かった。このことからドメイン2に関するAUX/IAA19タンパク質機能が「オーキシン応答の再編メカニズム」に必要なことが明らかになった。一方,オーキシンレセプター変異体やオーキシンレセプター阻害剤で検証したところ,オーキシン応答の再編現象に大きな異常は確認できなかった。このことはオーキシンレセプターの冗長性や阻害剤に対する異なる感受性に起因することも考えられるが,AUX/IAA19-Tir1/AFBs間の認識以外が関与している可能性も示唆する結果となった。本研究では短寿命型のエメラルドルシフェラーゼを用いたが,その発光強度変化をさらに定量的に再現するため恒常的発現を示す短寿命型赤色ルシフェラーゼをAUX/IAA19プロモータールシフェラーゼとともにシロイヌナズナに導入した。この2重導入シロイヌナズナの作出によって光学的な補正を行うことが可能になり,屈光性時のオーキシン応答など組織特異的な応答のイメージングに成功した。本研究で開発された多色ルシフェラーゼの応用とイメージング技術,新たに提唱した「オーキシン応答の再編メカニズム」は植物の形態形成の根幹部に位置するオーキシン生理の理解に新しい解釈を与えたと考えられる。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は領域研究前半で明らかになった「オーキシン応答の再編メカニズム」を分子レベルで明らかにし,オーキシン遺伝子発現のプロファイリング(将来予測)を行うための技術開発を本研究の第一目標とした。さらにオーキシン応答の至適濃度と器官特異性の関係もオーキシン応答機構の再編(記憶)が関わっていると考えられるので,本新技術の適用によってそのメカニズムを明らかにすることが第2の目標である。1.多色ルシフェラーゼ発光の色分離;プロモーターの状態をリアルタイムで計測できるようにPEST配列を持つRLucPESTを作成し,pIAA19-ElucPEST,RLucPESTを両方持つシロイヌナズナを作出し,色分離に成功した。2.新奇IAA19突然変異体の作出;AUX/IAA19の優性突然変異体であるmassugu2はオーキシン応答能が低下しているだけではなく,「オーキシン応答の再編」過程に異常があることがわかっている。そこでmsg2-1およびMSG2のcDNAにランダム変異を誘発し,pIAA19-ElucPESTをもつシロイヌナズナに導入した個体の作出と解析を行う。3.多色オーキシンレポーターの作出;異なるオーキシン応答遺伝子間の「オーキシン応答の再編」を観察することで,オーキシン応答再編がスッテップワイズに進行する様子が明らかになると考えられる。そこでDR5人工プロモーターの下流にRLucPESTを融合したコンストラクトをシロイヌナズナに導入し,「オーキシン応答の再編」が起こることを確認する。;4.光応答とオーキシン関連突然変異体におけるオーキシン応答の再編オーキシン合成,光応答変異体におけるオーキシン応答の再編を調べるため,掛け合わせによりpIAA19-ElucPESTを導入し,解析を行う。オーキシン応答の再編

メカニズムを分子レベルで明らかにする目的で,多色ルシフェラーゼ発光の色分離,新奇IAA19突然変異体の作出,多色オーキシンレポーターの作出,光応答変異体にオーキシンレポーターを導入する実験基盤を構築しつつ,データも同時に得ることができている。多色ルシフェラーゼの色分離に関しては,RLucPESTを作成したことでプロモーター活性をリアルタイムに観測するチャンネルが2つに増えた。一方を恒常発現型コントロールとすることで,光学的なアーティファクトや未同定の組織間活性変動をキャンセルすることができ,オーキシンレポーターのダイナミズムがより詳細に観測できるようになった。研究計画に従った到達度である。しかし,RLucPESTは当初予想した以上に輝度値が低く,第2のオーキシンレポーターとして導入できるプロモーター活性が高いものが必要となった。そこでpIAA19-RlucPESTを作出しているので,より弱いオーキシンレポーターについてElucPESTで導入することにした。新奇IAA19突然変異体の作出についてはランダム変異導入ライブラリーを導入したシロイヌナズナ植物で,多数新規表現型が観察されている。候補遺伝子を再度導入し表現型を確認しているところである。また,光応答変異体におけるオーキシン応答は掛け合わせが順調に進行しており,26年度からデータを取得できる状態である。27年度が最終年度であるため、記入しない。多色ルシフェラーゼの色分離技術と多色オーキシンレポーターの作出を行ったので,今後はオーキシン応答の再編メカニズムのプロモーター特異性を検出できると考えられる。オーキシン応答を時空間解析するシステムは完成しているので,実際にデータを収集しつつ,解析アルゴリズムを精査して,高精度のオーキシン応答検出システムの構築を目指す。新奇IAA19突然変異体はpIAA19-ElucPESTバックグラウンドで作出しているので,表現型異常とオーキシン応答の再編現象の相関関係を上記,高精度オーキシン応答検出システムの開発と同時進行することで,最短時間での成果発表としたい。オーキシン応答の至適濃度と器官特異性の関係についても,新奇IAA19突然変異体で応答能が変動していると考えられるので,オーキシン応答の至適濃度を指標としたオーキシン応答の再編を重点に解析することとする。さらに光応答変異体とpIAA19-ElucPEST植物の交配が完了しているので,本年度は高精度オーキシン応答検出システムに光環境をコントロールするシステムを導入し,オーキシン応答と光応答のライブイメージングを行い,相関関係を観測することで,当初の目的である植物の形態形成を担うオーキシン遺伝子発現のプロファイリングをおこなう。
周産期から取り組む母親の役割自信構築支援のための基礎的研究

妊娠・出産は,女性にとって人生における喜ばしいライフイベントの1つであるが,産科合併症の増加や子育てのしにくさや抑うつ傾向を示す母親が増加している.国内においては,産後うつ病自己評価票を用いた早期スクリーニングが標準化した一方で,早期発見だけでは対応にも限界がある.わが国の産後ケアの特徴として,産後48時間以内に退院する諸外国と比較すれば長い入院期間がある.この時間的な利点を活かし,周産期ケアのあり方と産後の母親の身体的回復が母親役割の自信や育児ストレスにどのように関連しているのかについて検討し,具体的な産後の母親の役割適応を促進する助産実践につながる重要なエビデンスを提示したい.妊娠・出産は,女性にとって人生における喜ばしいライフイベントの1つであるが,産科合併症の増加や子育てのしにくさや抑うつ傾向を示す母親が増加している.国内においては,産後うつ病自己評価票を用いた早期スクリーニングが標準化した一方で,早期発見だけでは対応にも限界がある.わが国の産後ケアの特徴として,産後48時間以内に退院する諸外国と比較すれば長い入院期間がある.この時間的な利点を活かし,周産期ケアのあり方と産後の母親の身体的回復が母親役割の自信や育児ストレスにどのように関連しているのかについて検討し,具体的な産後の母親の役割適応を促進する助産実践につながる重要なエビデンスを提示したい.
古代ガラス・釉薬の物性から探る製作技法に関する科学的研究

鉛ガラスおよび鉛釉陶器の原材料に関して、時期的・地域的な相違に関して検討した。特に7世紀に出土する鉛釉陶器や奈良三彩が出現する8世紀の出土資料に着目して分析調査をおこない、それらの科学的特徴を明確にした。7世紀には複数地域の鉛原料の使用が認められたが、その中で飛鳥池遺跡出土資料から国産鉛原料を使用した鉛釉陶器の存在を明らかにし、7世紀後半には鉛釉陶器の国内生産が行われていたことを確認した。また8世紀の奈良三彩・緑釉陶器の中から、鉛同位体比が今まで奈良時代の集中領域と言われていた領域以外に存在する資料を新たに見出した。さらに緑釉の原料である緑色顔料は、少なくとも2種類存在することを明らかにすることができた。本研究は、さまざまな古代ガラス・釉薬の材質とその物性に着目して、古代ガラス・釉薬の製造技術や加工方法について検証する事を目的とする。今年度は、遺跡出土遺物(製品・未製品・道具類)に対して加工方法に関する観察調査、材質・物性調査をおこなった。製作技法については、顕微鏡観察および高精細画像の獲得が可能であるIP(イメージングプレート)を用いた透過X線撮影(CR法)、微小部X線回折分析を実施し、陶器の沈線部に充填された粘土の特徴から、成形・装飾・焼成についての知見を得ることができた。ガラスの材質・物性調査は、出土ガラスと化学組成の類似するガラス参考(標準)試料を製作し、転移温度、屈伏点、融点、除冷温度などの測定をおこなった。これらの測定では、現象が高温かつ不均一の場で進行するため、少量のサンプリング調査が可能な場合であっても、複数回の実験は難しい。そこで蛍光X線分析による成果を活用し参考試料を製作することにより、遺物からのサンプリングを避け、実験に要するサンプル量に関わる問題を回避している。7世紀から8世紀の出土鉛釉陶器にいては、蛍光X線分析により胎土と釉薬の化学組成、X線回折分析から推定焼成温度を調査し、さらに釉薬の鉛同位体比分析も実施し、遺物の所属時期により鉛原料推定産地が異なることがわかった。また国内産原材料を使用している資料もさらに分類が可能であるなど、鉛釉陶器の化学的な特徴と産地についての手がかりを示すことができた。本研究は、さまざまな古代ガラス・釉薬の材質とその物性に着目して、古代ガラス・釉薬の製造技術や加工方法について検証する事を目的としている。今年度の古代ガラスに関する調査では、工房遺跡出土遺物(製品・未製品・坩堝類)に対して材質・物性調査をおこなった。また鉛釉陶器に関しては、東海地域の窯跡から出土した資料および消費地遺跡出土資料に対して材質調査をおこなった。調査内容は、蛍光X線分析により胎土と釉薬の化学組成を明らかにし、X線回折分析により焼成温度を推定することをおこなった。さらにガラス・釉薬の鉛同位体比分析も実施し、鉛原材料産地の推定をおこなった。古代ガラスの物性調査は、ガラス参考(標準)試料を昨年度とは異なる化学組成の試料を製作し、ガラス転移温度などの測定をおこなった。12世紀から13世紀の工房遺跡出土ガラスについては、遺物の所属時期により鉛原料の推定産地が異なることを明らかにすることができた。また国内産の鉛原材料の使用が開始される時期とその坩堝の型式との関係、また緑釉陶器とは鉛原材料が異なる点なども明らかとなった。東海地域から出土した緑釉陶器のから胎土を微小量採取して希土類元素に関する胎土分析をおこなった。その結果、地域差による化学組成の差異は顕著に検出できなかったが、10世紀から11世紀の緑釉陶器の胎土のなかで、特徴的な希土類元素についての手がかりを示すことができた。研究の目的は、古代鉛ガラスおよび鉛釉陶器生産に関する技術的変遷を明らかにすることである。今年度は、最終年度のため、前年度からの継続調査とともに、収集したデータの総括を行った。今年度新たに調査対象としたものは、緑釉陶器の生産地遺跡出土遺物として、東海地域の比較的初期資料と考えらる熊ノ前窯跡出土緑釉陶器片、近江地域の資料として滋賀県内の窯跡出土資料について調査を実施した。生産地以外の遺跡出土資料については、弥生時代中期中葉奈良時代に属する9遺跡に対して調査を実施した。今年度は特に、奈良三彩初現期の資料と施釉瓦について、技術的な共通点があるのかどうかという点に着目した。

調査にあたっては、実見、透過光を用いた顕微鏡によるガラス・釉層および胎土の観察、透過X線撮影による構造調査を事前におこなった。さらにガラス・釉薬と胎土に対して微小部蛍光X線分析法により化学組成を明らかにし、胎土についてはX線回折法により焼成温度の推定をおこなった。鉛釉の原料である鉛の産地推定は、鉛同位体比分析をおこなった。初現期にあたる資料の中には、製作技術の点から舶載品の可能性が考えられる資料を含んでいた。分析の結果、日本産の鉛原料が使用されていることが確認でき、鉛原料は他の初現期と考えられる資料と供給元が同じ可能性が高いことがわかった。施釉瓦では、平城京の出土地域による胎土の化学組成の相違を検出している。釉薬の鉛同位体比分析結果から、奈良三彩資料と鉛原料の供給元は、今回の資料では2点の瓦資料を除き同じである可能性が高いことがわかった。これらは釉薬と、瓦と奈良三彩の胎土の製作工人の相違を示唆するため、奈良三彩、施釉瓦の生産体制を考えるうえで重要な知見となる。調査を希望した窯跡資料に関しては予定通りの調査が完了し、データ結果が出始めているため順調に進展しているといえる。しかしガラスの作業温度範囲に関する実験では、測定回数が予定よりもやや遅れているため、今後回数をより増やしていきたいと考えている。24年度が最終年度であるため、記入しない。今の目指すべき方向として(1)前年度までの調査結果を参考に引き続き資料調査を行う、(2)予定よりもやや測定回数が少ないガラスの物性調査については、より重点をおき測定回数を増やしていく、(3)諸外国の事例をさらに調査し当時の交流について調査を推進する、という目標を掲げて調査をおこなっていく。最終年度であるため、できるだけ早い時期に資料調査をおこなえるようにし、得られたデータを総括していく。