hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
一軸応力下微視実験による強相関f電子系の新奇な磁性と超伝導の制御

本研究課題の研究期間のうち本年度は、主に重い電子系化合物において最近発見され国内外で精力的に研究が行われている多重相の競合状態と量子臨界現象に注目し、それらと結晶の対称性の関係に主眼を置いた研究を行ってきた。以下にそれらの研究のうち、主なものについてその成果の概略を示す。重い電子系化合物CePd_2Si_2(ThCr_2Si_2型体心正方晶)はT_N9Kで反強磁性転移を示す物質であり、その磁気構造はモーメントが[110]方向に偏極し、秩序ベクトルq=[1/2,1/2,0]をとることが知られている。近年、静水圧下における実験において、反強磁性相が消失する圧力(P_c28kbar)近傍で超伝導が発生することが明らかになり、重い電子系における圧力誘起超伝導物質のさきがけとして精力的に研究が進められている。圧力誘起超伝導についての実験はこれまでのところ、静水圧を印加したものがほとんどであるが、最近の実験において、試料に加わるわずかな一軸応力成分によって反強磁性や超伝導に関する圧力-温度相図が大きく変化するという結果が報告された。このことは、反強磁性の抑制と超伝導の発生に体積歪み以外の歪みが寄与している可能性を示唆しており、磁性と超伝導の関係を格子歪みの観点から考慮する上で興味深い。そもそも、量子臨界点近傍で超伝導を誘起する物質の多くは、結晶の対称性が立方晶より低いことや強い磁気異方性を持つことより、体積歪み以外の結晶歪みが物性に強く寄与している可能性がある。そこで我々はCePd_2Si_2の反強磁性相に対する一軸応力下効果を中性子弾性散乱実験によって調べた。その結果、反強磁性の安定性は一軸応力印加方向に依存することを明らかにした。この実験の解析の結果、反強磁性の抑制には静水圧で主に制御する体積歪みとほぼ同程度に、格子定数比c/aの増大が有効であることを明らかにした。本年度は、重い電子系反強磁性体のうち圧力誘起超伝導を示す典型物質であるCePd_2Si_2の結晶歪みと反強磁性の安定性を調べるために、まず大型で純良な単結晶を作成し、その後一軸応力下中性子散乱実験を初めて行った。この結果、超伝導を誘起させるために必要な反強磁性の抑制に、静水圧で主に制御できる体積歪みの他に結晶を変形させる歪みが深く関わっていることを発見した。また、この実験によって一軸応力下における反強磁性の温度-圧力相図をほぼ完成させることができた。この相図を元に過去の静水圧下の実験結果を比較すると、この系では体積歪みと格子変形の歪みの両方の効果によって反強磁性が抑制され、超伝導が誘起されていることがわかる。現在、上記の実験結果を公表する準備中である。またさらに詳しい実験によって、重い電子系における反強磁性と超伝導の制御において一軸応力が有効であることを確かめていきたい。さらに、今年度は重い電子系物質URu_2Si_2が示す「隠れた秩序」と反強磁性の競合状態のメカニズムを解明するために、これまでに引き続き一軸応力下中性子散乱実験を行った。これらの結果、2相を制御するパラメータとして正方晶の格子定数比が深く関わっていることがより確かめられ、さらにこの結果を基にした置換系における中性子非弾性散乱実験では隠れた秩序の起源として軌道秩序の可能性が高いことを明らかにした。この結果は現在、論文として投稿中である。
若年女性の社会進出に伴う犯罪不安に関する研究

本研究は、若年女性の犯罪不安と行動の制約との関係について、質的アプローチを用いて、以下の知見を明らかにした。総じて、犯罪への遭遇機会に関する知覚や不安の予期が行動の制約をもたらす可能性が示唆された。不安の背景には、被害伝聞、繁華街空間における被害やトラブルの直接的な目撃などがある。さらに、不安による帰結として、日常の移動環境における空間的な制約が生じることが示された。本研究は3カ年の計画であり、本年度は1年目にあたる。本年度は、主に、以下の事項について、研究を進めた。第1に、犯罪不安、質的研究方法、ジェンダー研究、都市研究、臨床心理学などについて、関連する先行研究を収集・整理し、本研究の質的研究手法に反映させるための検討を進めた。第2に、若年女性の犯罪不安の実態把握のための予備的検討、防犯教育に対するニーズの焦点化などを目的として、実践的な見地から、以下の情報収集および議論を進めた。(1)高校教諭および大学院生の協力を得て、公立高校の3年生(21名)を対象とする防犯の実験授業の見学を行うとともに、生徒の犯罪不安や防犯行動などについて、基礎的な情報を収集した。(2)犯罪に関する若年者のリテラシーや防犯情報への接触状況、若年者への防犯情報の発信手法のあり方などに関して、主に教育学の見地から、高校教諭らと意見交換を行った。これらの検討をふまえた上で、第3に、つきまといや声かけなどのヒヤリハット事案への遭遇経験、犯罪不安の状況や背景、防犯情報への接触、防犯のために講じている対策や行動などについて尋ねる質的調査を設計した。この安全・安心に関する質的調査は、犯罪不安と若年女性の社会生活との関係などについても、構造的に把握しようとする内容であった。第4に、大都市圏およびその郊外地域に居住する若年女性を対象として、前述の安全・安心に関する質的調査を実施し、分析に向けた準備を進めた。本研究は3カ年の計画であり、本年度は2年目にあたる。本年度は主に以下について研究を進めた。第1に、初年度に引き続き、犯罪不安、質的研究方法、ジェンダー研究、都市研究、臨床心理学などについて、関連する資料や先行研究を収集した。さらに、犯罪被害やつきまといや声かけなどのヒヤリハット事案などに関して、新たに文献収集の範囲を広げ、本研究における質的分析などに反映させるための検討を進めた。このほか、若年者の犯罪被害を測るための量的調査に関する研究動向を整理する作業をおこなった(『犯罪社会学研究』掲載論文)。第2に、初年度である前年度に実施していた、安全・安心に関する質的調査のデータ処理作業を進めた上で、分析を行い、2011年人文地理学会大会において報告した。分析結果から、犯罪への遭遇機会に関する知覚や不安の予期が行動の制約をもたらす可能性が示唆された。第3に、安全・安心に関する質的調査を、初年度に引き続き実施し、初年度を上回る人数のデータを収集することができた。本研究課題では、大都市圏およびその郊外地域に居住する若年女性を対象とし、地区類型やライフスタイルに応じた被害不安の低減など、若年者の生活の質の向上に資する知見を得ることをめざしているが、本年度までの調査の実施により、社会的属性や居住地区、ライフスタイルなどに関して、サンプルの多様性を確保することが可能となった。第4に、質的研究以外の研究実施事項として、若年者の被害防止のための理論的な説明図式や概念に関する基礎的な検討をおこなうとともに、実務や応用研究との接続可能性などについて議論した(日本犯罪社会学会第38回大会および『ヒューマンインタフェース学会誌』掲載論文)。このほか、犯罪不安に関する量的調査の再分析をおこない、日本での比較的高い犯罪不安について考察した(The 16th World Congress of the International Society for Criminology)。本研究は3カ年の計画であり、本年度は最終年度にあたる。第1に、本研究におけるこれまでの成果をふまえ、犯罪被害やつきまといや声かけなどのヒヤリハット事案を把握するための方法を紹介するとともに、地区間で被害率や被害のパターンを比較・分析するための参考となるように、総説を執筆した(『自動車技術』掲載論文)。第2に、本研究課題では、GIS(地理情報システム)を用いることによる、安全・安心に関する情報の提供手法に関する検討を、計画段階から視野に入れており、本年度はその検討の作業を進めた。具体的には、防犯ボランティアなどによるパトロールの経路と、パトロールの過程で見出された問題箇所の写真やコメントなどを組み合わせて地図化した上で、安全・安心に関する情報提供の実践面での可能性と課題について検討し、学会報告した(日本犯罪社会学会第39回大会)。第3に、性別や年齢などの属性と犯罪不安との関わりについて検討を行い、第6回アジア地域セーフコミュニティ会議において成果発表した。本研究は、若年女性という被害脆弱層を対象としていることから、WHO(世界保健機関)による「セーフコミュニティ」(安全な地域づくり)の研究や取り組み活動の中で、犯罪問題の観点から、地域づくりの議論に対して貢献しうる。

第4に、前年度までに実施した、安全・安心に関する質的調査のデータの分析を進め、論文を投稿するための作業を進めている。本研究課題は今年度で終了するが、得られた研究知見をさらに整理して、論文や総説等で成果を広く共有できるように、メインデータであるこの第4の点と、第3の点を中心に、取りまとめを進める。本年度は、当初の計画通り、犯罪被害やつきまといや声かけなどのヒヤリハット事案などに関しても文献・資料収集の幅を着実に広げ、量的調査のデザインの改良のための検討などを進めた。さらに、依頼を受け、『犯罪社会学研究』に、若年者の被害を測るための量的調査に関する研究動向についてレビューする論文を執筆した。また、当初の計画では、初年度である前年度に実施した、安全・安心に関する質的調査に関してデータ処理の作業を進め、分析に着手することとしていた。実際は、この当初の計画よりも踏み込んで、2011年人文地理学会大会において質的調査の分析結果について報告を行い、犯罪への遭遇機会に関する知覚や不安の予期が行動の制約をもたらす可能性が示唆されるなど、研究の目的に照らして意義のある知見が得られた。さらに、安全・安心に関する質的調査については、本年度も計画に沿って引き続き実施し、社会的属性や居住地区、ライフスタイルなどについて多様性に富む人々を調査の対象とすることができ、新しいデータを入手することができた。研究の目的に照らして、地区類型や女性のライフスタイルに応じた被害不安の低減に資する知見を明らかにしていく上で、良質なデータを着実に収集してきたといえる。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後の推進方策として、資料の収集ならびに検討を続行するとともに、質的調査の分析などを通じて被害不安の低減に資する知見を明らかにすることをめざして、研究を進める。資料の収集ならびに検討としては、犯罪不安、質的研究方法、ジェンダー研究、臨床心理学に加え、本年度同様犯罪被害やつきまといや声かけなどのヒヤリハット事案などに関して、先行研究・資料の収集を進め、これまでに収集したものとあわせてさらに検討を進める。また、被害不安の低減に資する知見を明らかにするために、これまでに実施した安全・安心に関する質的調査などに関して、学会発表や論文化に向けた分析の作業を進める。初年度実施分はデータ処理と分析に着手し、人文地理学会において報告している。引き続き、本年度実施分についてもデータ処理を進め、これまでに実施した安全・安心に関する質的調査について、さらに分析を深めることが課題である。これらを通じて、地区類型やライフスタイルに応じた被害不安の低減など、若年者の生活の質の向上に資する、新しい知見を明らかにすることをめざしたい。
生命科学と生態系変容：近代日本の生態学的帝国主義に関する科学史・環境史的研究

本研究課題では、「生態学的帝国主義」の視点から東アジアにおける近代日本による生態系変容を明らかにすることを目指した。研究代表者・分担者らは、野生動物・漁業・森林における生命科学による環境の変化について研究を進め、以下の3つの成果を挙げることができた。1科学史・地理学・環境社会学における研究状況の共有。2国際ワークショップ「Animals, Plants, and Knowledge Network in East Asia」において、台湾および韓国、米国の研究者と議論。3第2回東アジア環境史会議においてセッションをオーガナイズし、研究成果について報告した。本年度は以下の通り、研究計画を実施した。(1)第3回研究会(2013年7月28日、京都大学)では、連携研究者の藤原辰史氏の近著『稲の大東亜共栄圏』合評会を開催した。コメンテーターとして飯田香穂里(総合研究大学院大学)、都留俊太郎(京都大学)、瀬戸口明久(京都大学)が報告した。続いて宣有貞氏(京都大学)の「玄信圭の木と朴正熙の森林:1970年代の韓国の山林緑化における再理解」の報告、議論が行われた。本年度は以下の2つの研究計画を実施した。(1)基礎的な調査の実施研究代表者および分担者は、それぞれ野生動物・漁業資源・森林について、資料収集を行い、本研究課題について予備的な研究を進めた。(2)研究会の開催第1回研究会(2012年7月29-30日、大阪市立大学)では、研究代表者・研究分担者・研究協力者の研究状況について紹介する報告を行い、問題意識を共有した。そのほか以下の2つの研究報告があった。橘セツ(神戸山手大学)プラントハンターと植物のトランスカルチャレーション:近現代の日本と英国の交流の視点から、渡邊洋之(京都大学)「ポスト生態学的帝国主義」を考える:ブルーギル(Lepomis macrochirus)の日本への移入を参照して第2回研究会(2012年11月25-26日、伊勢国際ホテル)では、以下の2人の研究者をお招きして議論を行った。KjellEricson(Princeton University)人間と真珠貝の共同の産物:製品/モノとしての養殖真珠、赤嶺淳(名古屋市立大学)ジンベエザメのエコ・アイコン化と観光資源化のポリティクスーフィリピンの事例から。このほか御木本真珠島を訪問し、資料の保存状況や真珠養殖の歴史と現状について話をうかがった。基礎的な調査の実施および研究会の開催は、研究計画どおりに遂行され、研究実施計画はほぼ順調に達成されている。ただし平成24年度は海外の研究者との連携を十分に進めることが出来なかった。そのため平成25年度は国際学会等への参加が実施計画の中心となる。今後は前年度までの研究の進展を踏まえ、東アジアにおける生命科学と生態系変容について検討を加える。具体的な研究計画は以下の通りである。(1)継続的な調査の実施:前年度の引き続き、研究代表者および分担者の調査を継続する。山階鳥類研究所(瀬戸口)、国立国会図書館(中島)、東北地方のフィールド調査(福永)に旅費を使用する。このほか各自の研究の進展を学会等で発表する。(2)研究会の開催:前年度と同様、年2回、外部から4人程度の研究者を招いて研究会を行う。次年度は主に植民地を研究対象とする研究者を招き、本研究会のメンバーの研究成果を共有して、さらなる研究課題を検討する。(3)海外の研究者との連携:第2回東アジア環境史学会(花蓮・台湾)でセッションを持って意見交換を行う。以上のような活動を通じて、「東アジアにおける生態学的帝国主義」を見通すための枠組みを構築し、現在の生物多様性保全をめぐる諸問題を考察するための基盤となる歴史認識を提供する。該当なし。
1990年代における経済のグローバル化と国家の調整政策に関する先進国比較

本研究は、経済のグローバル化が国内経済・市場にどのような影響を与え、さらに国内経済の変化が国家の政策選択をどのように規定するのかということを明らかにするために、国際収支の不均衡調整政策を検討することを目的とした。平成9年度は、近年、盛んな「経済のグローバル化・国際化」をめぐる議論から本研究の目的に関連する研究のサーベイを行いつつ、90年代の円高期の国際環境および日本国内の対応を調査した結果、理論的枠組みに関しては「経済の国際化・グローバル化」の政治的帰結を扱った先行研究は少ない(特に日本において)が、その中で、国家の自律性に関する議論と国内要因を重視する議論を具体的に関連づげる必要性があることを確認し、具体的な事例に関しては、90年代の円高期には、70年代、80年代における先行事例と同様、拡張的財政政策に対する国際的圧力(特に、米国から)があったこと、しかし、国内の対応については、反円高の選好の表出が先行事例と比べ弱くなっていることが明らかになった。平成10年度は、「経済のグローバル化」という概念の具体的内容として、短期資本移動の増大をとりあげ、短期資本の増大と国家の政策選択の関連に関する理論的な枠組みの構築を試み、具体的事例としての90年代の国際収支不均衡調整政策を前年度に引き続き調査した。90年代前半についての考察では、日本政府が財政政策の出動に消極的であった要因として、社会集団の選好の表出の変化が考えられ、その変化は短期資本移動の増大による国内経済環境の変化と関連づけられる。ただし、この点に関しては、研究を継続中であり、6月頃に英文のペーパーとして成果をまとめる予定である。本研究は、経済のグローバル化が国内経済・市場にどのような影響を与え、さらに国内経済の変化が国家の政策選択をどのように規定するのかということを明らかにするために、国際収支の不均衡調整政策を検討することを目的としている。今年度は、近年、盛んとなった「経済のグローバル化・国際化」をめぐる議論から本研究の目的に関連する研究をサーベイすることと、九〇年代の円高期の国際環境および日本国内の対応を調査することを目指した。今年度の研究の結果、以下の点が明らかになった。理論的枠組みに関しては、「経済の国際化・グローバル化」の政治的帰結を扱った先行研究は少ない(特に日本において)が、その中で、国家の自律性に関する議論と国内要因を重視する議論を具体的に関連づける必要性があることを確認した。また、具体的な事例に関しては、九〇年代の円高期には、七〇年代、八〇年代における先行事例と同様、拡張的財政政策に対する国際的圧力(特に、米国から)があったこと、しかし、国内の対応については、反円高の選好の表出が先行事例と比べ弱くなっていることが明らかになった。九〇年代前半の円高期(超円高と言われた)に、拡張的な財政政策に対する国際的な圧力が日本政府にかけられたにもかかわらず、日本政府が財政政策の出動に消極的であった要因として、社会集団の選好の表出に変化があったことが考えられる。社会集団の選好の表出の変化は、「経済のグローバル化」による影響と考えられるが、この点に関しては更なる検討が必要である。なお、以上の研究成果の公表」は、「国際問題」の論文以外に、1997年度アメリカ政治学会における報告でも行った。

平成9年度は、近年、盛んな「経済のグローバル化・国際化」をめぐる議論から本研究の目的に関連する研究のサーベイを行いつつ、90年代の円高期の国際環境および日本国内の対応を調査した結果、理論的枠組みに関しては「経済の国際化・グローバル化」の政治的帰結を扱った先行研究は少ない(特に日本において)が、その中で、国家の自律性に関する議論と国内要因を重視する議論を具体的に関連づける必要性があることを確認し、具体的な事例に関しては、90年代の円高期には、70年代、80年代における先行事例と同様、拡張的財政政策に対する国際的圧力(特に、米国から)があったこと、しかし、国内の対応については、反円高の選好の表出が先行事例と比べ弱くなっていることが明らかになった。平成10年度は、「経済のグローバル化」という概念の具体的内容として、短期資本移動の増大をとりあげ、短期資本の増大と国家の政策選択の関連に関する理論的な枠組みの構築を試み、具体的事例としての90年代の国際収支不均衡調整政策を前年度に引き続き調査した。90年代前半についての考察では、日本政府が財政政策の出動に消極的であった要因として、社会集団の選好の表出の変化が考えられ、その変化は短期資本移動の増大による国内経済環境の変化と関連づけられる。ただし、この点に関しては、研究を継続中であり、6月頃に英文のペーパーとして成果をまとめる予定である。
都市河川における流域住民の洪水危険意識に関する研究

本研究では川崎市北西部を流れる二ヶ領用水と平瀬川流域を対象としたが河川改修,下水道整備が進み水害危険度の変化は容易に把握できない.そこで,昭和48年移行の災害概要から浸水実績図を作成し,水害頻度の高い地区を抽出すると同時に,現地踏査に基づき親水性の高い地区も抽出した.代表的な5つの地区を対象に,流域住民の治水と親水に関わる意識と行動についてアンケート調査を実施した.有効回収票数は309であった.本研究で得られた知見を要約すると以下の3つになる.1)水害の経験者は将来に対する洪水危険意識を持ち,さらに水害に備えて(a)水に濡れては困るものはあらかじめ2階に置く(b)床を高くする(c)盛土をする等の対策を実施している.これは流域住民に水害の危険性を明示すれば住民によってなんらかの対策がとられる可能性があることを示している.2)解答者の約7割が水害に対する安全性に加えて「親しめる川」を望んでおり,河川管理上,治水と親水を同時に考慮する必要性のあることが確認できた.3)洪水危険意識を持つ者の約7割が「親しめる川」を希望し,そのうち, 9割弱がなんらかの水害対策をとっている.河川管理の立場からみれば一見矛盾する,洪水危険意識を持つ住民の親水性向上への希望は,水害に対する各自の防災対策に裏打ちされている傾向があり,住民の約2割は治水と親水を総合的に配慮していることが示された.他方,洪水危険意識を持ち河川に「フタをする」ことを求めている者も,水害の危険性を理由にしているわけではなく,現在の親水性が乏しいためであると考えられる.以上3点より治水,親水の両面を流域住民が認識することにより日常的かつ主体的に河川管理に貢献する可能性があることが示唆された.本研究では川崎市北西部を流れる二ヶ領用水と平瀬川流域を対象としたが河川改修,下水道整備が進み水害危険度の変化は容易に把握できない.そこで,昭和48年移行の災害概要から浸水実績図を作成し,水害頻度の高い地区を抽出すると同時に,現地踏査に基づき親水性の高い地区も抽出した.代表的な5つの地区を対象に,流域住民の治水と親水に関わる意識と行動についてアンケート調査を実施した.有効回収票数は309であった.本研究で得られた知見を要約すると以下の3つになる.1)水害の経験者は将来に対する洪水危険意識を持ち,さらに水害に備えて(a)水に濡れては困るものはあらかじめ2階に置く(b)床を高くする(c)盛土をする等の対策を実施している.これは流域住民に水害の危険性を明示すれば住民によってなんらかの対策がとられる可能性があることを示している.2)解答者の約7割が水害に対する安全性に加えて「親しめる川」を望んでおり,河川管理上,治水と親水を同時に考慮する必要性のあることが確認できた.3)洪水危険意識を持つ者の約7割が「親しめる川」を希望し,そのうち, 9割弱がなんらかの水害対策をとっている.河川管理の立場からみれば一見矛盾する,洪水危険意識を持つ住民の親水性向上への希望は,水害に対する各自の防災対策に裏打ちされている傾向があり,住民の約2割は治水と親水を総合的に配慮していることが示された.他方,洪水危険意識を持ち河川に「フタをする」ことを求めている者も,水害の危険性を理由にしているわけではなく,現在の親水性が乏しいためであると考えられる.以上3点より治水,親水の両面を流域住民が認識することにより日常的かつ主体的に河川管理に貢献する可能性があることが示唆された.
心房性ナトリウム利尿ホルモンの高血圧における病態生理的役割に関する臨床的研究

合成α型ヒト心房性ナトリウム(Na)利尿ポリペプチド(αーhANP)につき下記の検討を行った.(1)全身循環動態ならびに腎機能に及ぼす影響を,正常血圧者と本態性高血圧症患者について比較した. αーhANP(25ng/kg/分)静注により血圧は両群で同程度下降し,心拍出量は変らず,総末梢抵抗が低下したことから, αーhANPの降圧効果は抵抗血管床の拡張に基づくものと考えられた.利尿・Na利尿反応は高血圧群でのみ有意であった.糸球体濾過量(GFR)は高血圧群でのみ増加し,腎血流量は減少した.全例についてみると, GFRの変化と尿中Na排泄量との間には有意な正の相関関係が認められた.従って, αーhANPのNa利尿反応にはGFRの増加,腎潅流圧の上昇が重要と考えられる.いずれの群でもヘマトクリットが上昇したことから, GFRの増中はαーhANPにより血管壁透過性が亢進した結果と思われた. (2)同様な検討を,進行した腎機能障害を有する慢性糸球体腎炎患者で行った.対象11例中9例に高血圧が認められ,血清クレアチニンは平均2.8mg/dlであった.血圧および全身循環動態の変化は本態性高血圧症の場合に類似していたが,明らかな腎血流の増加が認められた.対象の多くは高レニンであり, αーhANPがアンジオテンシンによる腎血管収縮に拮抗した結果と解釈された.従って, ANPは特に腎循環調節に重要と考えられた. (3)αーhANPの尿蛋白排泄に及ぼす影響を,健常者と腎炎患者とについて検討した.αーhANP25ng/kg/分の静注により,腎炎患者において尿蛋白排泄量は約3倍増加し,尿の蛋白濃度対クレアチニン比も同様に上昇した.健常者ではいずれの測定値にも有意な変化は認められなかった.この所見は, αーhANPが糸球体に直接的に作用し,血漿蛋白透過性を亢進させた結果と考えられた.以上の3つの研究成果は, ANPの病態的役割を考察する上で重要と思われる.〔研究1〕健常男子11例に合成α-human atrial natriuretic polypeptide(α-hANP)を0.025、0.05、0.1μg/kg/minの速度で各20分間静注し、血圧、腎機能、内分泌機能に及ぼす影響を検討した。α-hANPにより血圧は用量依存的に下降し、静注中止40分後に対照期の値に復した。尿量および尿中Na排泄速度には有意な変化は認められなかった。糸球体瀘過量は変化しなかったが、腎血流量は減少し、腎血管抵抗は上昇した。血漿レニン活性は増加したが血漿アルドステロン、コルチゾール濃度は減少し、静注中止後アルギニン・バゾプレフシン濃度は急増した。従って、α-hANPはヒトにおいても降圧作用を発揮し、体液量調節に関与する諸臓器に作用し、主要は循環調節系の一つを形成すると思われる。〔研究2〕正常血圧者(NT)8例、本態性高血圧症患者(EH)11例にα-hANPを0.025μg/kg/minの速度で40分間靜注し、循環動態ならびに腎機能に及ぼす影響を比較した。血圧は上腕動脈圧を直接的に記録し、心拍出量(CO)はキュベット法により測定した。α-hANPにより平均血圧は両群で共に5%(p<0.05)下降した。COに有意な変化はなく、末消血管抵抗(TPR)は両群で10%(p<0.01)低下した。尿中Na排泄速度および糸球体瀘過量(GFR)はNT群で変化しなかったが、EH群ではそれぞれ2.80%(p<0.01)および19%(p<0.01)増加した。ヘマトクリフトは両群で4%(p<0.01)増加した。以上の成績は、α-hANPの降圧効果は末梢血管抵抗の減少によること、Na利尿反応は高血圧患者で亢進していることを示唆する。Na利尿反応にはGFRの増加が重要な要因であり、このGFRの増加は、ヘマトクリフト上昇により示唆される血管壁透過性の亢進と高血圧との相加効果に基づくと思われる。合成α型ヒト心房性ナトリウム(Na)利尿ポリペプチド(αーhANP)につき下記の検討を行った.(1)全身循環動態ならびに腎機能に及ぼす影響を,正常血圧者と本態性高血圧症患者について比較した. αーhANP(25ng/kg/分)静注により血圧は両群で同程度下降し,心拍出量は変らず,総末梢抵抗が低下したことから, αーhANPの降圧効果は抵抗血管床の拡張に基づくものと考えられた.利尿・Na利尿反応は高血圧群でのみ有意であった.糸球体濾過量(GFR)は高血圧群でのみ増加し,腎血流量は減少した.全例についてみると, GFRの変化と尿中Na排泄量との間には有意な正の相関関係が認められた.

従って, αーhANPのNa利尿反応にはGFRの増加,腎潅流圧の上昇が重要と考えられる.いずれの群でもヘマトクリットが上昇したことから, GFRの増中はαーhANPにより血管壁透過性が亢進した結果と思われた. (2)同様な検討を,進行した腎機能障害を有する慢性糸球体腎炎患者で行った.対象11例中9例に高血圧が認められ,血清クレアチニンは平均2.8mg/dlであった.血圧および全身循環動態の変化は本態性高血圧症の場合に類似していたが,明らかな腎血流の増加が認められた.対象の多くは高レニンであり, αーhANPがアンジオテンシンによる腎血管収縮に拮抗した結果と解釈された.従って, ANPは特に腎循環調節に重要と考えられた. (3)αーhANPの尿蛋白排泄に及ぼす影響を,健常者と腎炎患者とについて検討した.αーhANP25ng/kg/分の静注により,腎炎患者において尿蛋白排泄量は約3倍増加し,尿の蛋白濃度対クレアチニン比も同様に上昇した.健常者ではいずれの測定値にも有意な変化は認められなかった.この所見は, αーhANPが糸球体に直接的に作用し,血漿蛋白透過性を亢進させた結果と考えられた.以上の3つの研究成果は, ANPの病態的役割を考察する上で重要と思われる.
脊髄半切後の運動回復に軸索が切断されなかった錐体路ニューロンはいかに関わるのか?

本研究の目的は,脊髄半切後に脱神経領域で側芽を形成させた錐体路ニューロンが神経棘をどのように変化させるのか調べることであった.目的のニューロンを検出するには,逆行性トレーサーを半切直後に脱神経領域に注入し,また神経突起より特異的経路を経て軸索に取り込まれるトレーサーを用いるべきだと分かった.脊髄半切後に側芽を形成した錐体路ニューロンの神経棘が示す変化については分析中であり,実験を継続している.本研究の目的は,脊髄半切後に脱神経領域で側芽を形成させた錐体路ニューロンが神経棘をどのように変化させるのか調べることであった.目的のニューロンを検出するには,逆行性トレーサーを半切直後に脱神経領域に注入し,また神経突起より特異的経路を経て軸索に取り込まれるトレーサーを用いるべきだと分かった.脊髄半切後に側芽を形成した錐体路ニューロンの神経棘が示す変化については分析中であり,実験を継続している.脊髄半切後の運動機能および脱神経領域に側芽を送った錐体路ニューロンの分布・数の変化を明かにすることを目的に,ラット脊髄半切モデルの作製および腰髄からの逆行性軸索トレーシング実験を行った.トレーサーとしては,蛍光トレーサーであるフルオロゴールドを用いた.フルオロゴールドを導入した場合,3日以上の生存期間をとることが推奨されている.実験を始めるにあたり,3日と7日の生存期間を試したところ,7日間の生存期間を選択しなければフルオロゴールドは脳まで輸送されないことが確認された.7日間の生存期間を要することは,脊髄半切後の脳内における錐体路ニューロンの変化をリニアに捉えることを困難とする.したがって,より迅速に逆行性輸送されることが知られる小麦胚凝集素(WGA:要する生存期間は2日)のようなをトレーサーを選択する必要があることが分かった(WGAはフルオロゴールドに比べ明瞭な組織像を得ることが困難であるが).次年度以降,このWGAをトレーサーとして用い,実験を継続する予定である.本研究課題の目的は,脊髄半切後における運動回復と脱神経領域へ側芽を送った錐体路ニューロンのシナプス構造の変化との関係を明らかにすることである.脱神経領域へ側芽を送った錐伝路ニューロンは,脱神経領域に注入された逆行性トレーサーによって可視化できる.本年度はラットに対し逆行性トレーサーとしてコレラ毒サブユニットB(CTB)を用いて,錐体路ニューロンが可視化されるのに要する日数を探索した.実験動物として,体重200-250gの雌性SDラットを用いた.L1レベルの椎弓切除により腰髄を露出した後,腰髄右側に1%CTB-Alexa 488を2カ所,各0.1μlをマイクロインジェクションした.この後,2-14日間飼育した.結果,腰髄に注入されたCTBが錐体路に到達するには,少なくとも7日を要することがわかった.この結果は,一昨年度の研究で用いた逆行性トレーサーフルオロゴールドで要する飼育期間に等しい.7日の飼育期間を要することは,脊髄半切後の脳内における錐体路ニューロンの変化をリニアに捉えることを困難とする.すでに他の研究者により,ラットにおいて軸索が切断された錐体路ニューロンのシナプス構造の変化が数値的に示されおり,これと本研究計画による結果を比較することを目標としてきた.しがし,ラットを実験動物とすることは無理があるようだ.より短い期間でトレーサーが錐体路ニューロンまで到達できる実験条件は,より小さな体を持つ動物を用いる必要があるのだと考えられる.他の研究者の報告をみると,ラットに比べ半分以下の体長を持つマウスでは,トレーサーが錐体路まで到達するのに必要な時間は3日でよいようだ.すでにマウスを用いた実験を開始している.【背景と目的】脊髄が側半切されると,脊髄の同側下位の領域は脱神経となる.この脱神経となった領域が支配する体肢には運動障害が生じるが,経過に伴い回復がみられる.回復には,側半切されなかった側を下行する下行性伝導路から送られた側芽が重要な役割を果たす.しかし側芽を形成したニューロンは,新たに支配することになった領域とは本来支配関係にないため側芽形成のみから運動回復を説明することは難しい.シナプスの可塑性はニューロンの興奮性を変える.シナプスは上位ニューロンの神経終末と下位ニューロンの樹状突起上にある神経棘との間で作られる.本研究の目的は,脊髄側半切後において,脱神経領域に側芽を形成させたニューロンが神経棘を質的・量的にどのように変化させるのか,錐体路ニューロンを対象に調べることであった.【研究方法】逆行性トレーシングにて脱神経領域へ側芽を形成したニューロンを,さらインドカルボシアニントレーシングにてこのニューロンの神経棘を検出した.【研究成果】まず,側芽を形成した錐体路ニューロンの変化を脊髄側半切後の早期より検出するためには,迅速にニューロンまで輸送される逆行性トレーサーを選定しなければならなかった.選定には軸索が傷害されることでこれに取り込まれるトレーサーではなく,神経終末に存在する受容体を経由して軸索に取り込まれるトレーサーを選ぶ必要がある.さらに,逆行性トレーサーは脊髄に外科的に注入されるため,注入が注入部位に軸索を投射したニューロンの神経棘の形態に与える影響を明らかにする必要があった.以上の観点から分析を行い,用いるべき逆行性トレーサーの種類,そしてトレーサーの注入を行うべき時期が明らかとなった.

しかし,脊髄側半切後において,側芽を形成した錐体路ニューロンの神経棘がどのような変化を示すのかについては分析中であり,実験を継続している.
段階的なプロンプトを設定したコミュニケーション指導の研究

前年度までの実践で有効性が確認できた「スクリプトによる指導」と「指示の4階層によるプロンプト」を、自由度の高い場面や繰り返しの指導が難しい場面で採用することで、効果的な指導ができるのではないかと考え、いくつかの単元に取り組んだ。<実践>生活単元学習「みんなでやろう!あきステージ!」(ステージ背景作り)活動:背景(350×550cm、3×5枚のパズル状)を、小グループで1片ずつ仕上げていく。指導場面:活動準備時での、「リーダーが準備物について班員に話をし、班員はそれに応じる」というコミュニケーション場面。(スクリプトを設定する)支援:伝えるリーダー、聞いて応じる班員の両方に対して、段階的なプロンプトを設定。この単元では、児童同士がやり取りをして制作活動を進める姿を目指し、やり取り場面を設定した。制作が進むにつれて使う色や材料が変わるため、やり取りの内容の自由度は高いが、スクリプトを設定し、課題分析を行うことで、やり取りを成立させるために身に付けたい力を見出すことができた。伝えるリーダーは「相手に向かって言う・はっきり話す」力、聞いて応じる班員は「相手を見る、聞く・内容を聞き取る」力を身に付けるために、段階的なプロンプトを設定した。毎時間のプロンプトとあらわれを記録し、あらわれから検討、実践していくことで、少しずつプロンプトを減らして児童同士のやり取りが成立するようになっていった。実践を通し、各単元で目標とする姿を引き出すために、身に付けたい力を整理することができた。それぞれの身につけたい力に対し、必要なプロンプトを段階的に設定し、減らしていくことで児童の自立度を高めることができた。自由度の高い場面や繰り返し指導が難しい場面であっても、プロンプトを段階的に設定したスクリプトによる指導は、効果的であることがわかった。
自閉症の生物学的統合研究

自閉症は社会性の障害に代表される発達障害である。遺伝的寄与が高いが環境要因の関与も否定できない多因子複合性の疾患で、その病態解明は未だ断片的である。本研究では、細胞・シナプス(自閉症細胞モデルの開発)、回路・行動(社会性行動異常の神経回路の解明)、さらには環境要因(脳腸連関による脳発達障害)レベルで、それぞれの最先端技術を導入した方法論を取り入れ多面的に解析するとともに、それらの結果を連関、統合する事により、複雑な自閉症の病態解明に迫る。自閉症の生物学的研究として、本成果は新規診断・治療法開発への基盤は勿論、正常の社会脳発達の理解に貢献する事が期待される。UBE3Aは発達障害であるアンジェルマン症候群をきたす原因遺伝子として知られているが、これまでにユビキチンリガーゼとしてシナプス関連タンパクのユビキチン化が議論されてきた。UBE3Aは核内にも存在する分子であることを明らかにした上で、核内受容体の転写制御分子としての機能を明らかにする目的で、UBE3A欠損アンジェルマンモデルマウスのトランスクリプトーム解析を行った。バイオインフォマティクス解析の結果、アンジェルマンモデルマウスでは抗ウイルス免疫に関わるIRFの下流遺伝子が同定された。UBE3Aが脳内免疫の転写制御因子として機能していることが示唆された。また、自閉症細胞モデル、社会性神経回路、自閉症環境要因関わる成果は、それぞれ、コピー数多型網羅的ES細胞ラブラリーの構築、大脳皮質ネットワーク動態解析、自閉症モデルマウスの腸内フローラ解析として、論文準備中である。CRISPR/Cas9系を用いた「次世代」染色体工学的手法を用いて、ヒトコピー数多型(CNV, copy number variation)に相当するマウスCNVを有するマウスES(embryonic stem,多能性幹)細胞モデルの構築を完成した。また、ES細胞から神経細胞への分化プロトコールを確立し、現在トランスクリプトーム解析、形態学的解析、生理学的解析を行っている。細胞モデルの表現解析として、代表的なCNV11種類に関して、トランスクリプトーム解析、形態学的解析、生理学的解析(Ca反応、電気生理学的解析)を行った。また自閉症コピー数多型(CNV)データベースを構築した。バーチャルリアリティー(VR)システムを用いた社会性行動の解析として、マウス活動時における大脳皮質でのCaシグナルのマクロイメージングを行った。得られたネットワークから行動予測が可能かどうかを数理学的に考察した。さらに、野生型マウスのみならず、自閉症モデルマウス(Dup15q)においてもその行動と大脳皮質ネットワークとの関連を検討した。微小顕微鏡を用いた社会性行動中の神経活動計測では、前頭前皮質及びその近傍の脳部位からCaシグナルを計測することにより、「社会性細胞」を同定した。自閉症コピー数多型(CNV)ライブラリーのin vitroスクリーニング:様々なラインを利用して、神経細胞に分化した後、様々な形態的パラメータ(樹状突起分枝数、同長さ、細胞体サイズ等)、Caシグナル他、ドラッグスクリーニングのための指標を探索する。ヒトCNV細胞モデルの構築:マウスCNVライブラリーの中で、代表的なラインに関して、ヒES細胞を用いて次世代染色体工学を施すことにより、ヒトCNV細胞モデルを構築する。バーチャルリアリティー(VR)システムを用いた社会性行動の解析:機械学習を利用して、ネットワーク解析から行動の予測が可能になるかを検討する。in vivo自由行動下での社会行動中の神経活動計測:オプトジェネティクスを利用して、本「社会性細胞」の刺激により、社会性行動に変動が見られるかどうかを検証する。我々はヒト染色体15q11-13重複モデルマウスを自閉症モデルマウスとして報告したが、本マウスは社会性行動異常を示すだけでなく、脳内セロトニン量の減少を示した。本モデルマウスにおいて、セロトニン神経の起始核である縫線核の活動低下、またセロトニン神経の投射先である大脳皮質体性感覚野における感覚刺激応答異常を見いだした。大脳皮質体性感覚野では、抑制性シナプスが減少し、また電気的に抑制性入力が減少していた。抑制性入力の減少が、シグナルノイズ比を悪化させ、感覚情報のチューニング機能の障害をもたらすことが示唆された。また本モデルマウスの発達期のセロトニンの減少を補充するために、発達期にSSRIを投与したところ、縫線核のセロトニン神経の興奮性入力や体性感覚野の抑制性入力の改善みられ、脳内セロトニン量が回復した。さらに本セロトニン補充療法により、社会性行動異常の回復もみられた。細胞・シナプスレベルでの研究では、自閉症CNV細胞ライブラリーの構築が順調に進み、細胞分化系の構築も完了した。回路・行動レベルでの研究では、in vivo自由行動下での社会行動中の神経活動計測に関して、マイクロエンドスコープによる神経活動計測に成功した。環境要因レベルでの研究では、自閉症モデルマウスにおける抗生物質投与前後のメタゲノム解析を行った。

遺伝的寄与が高いが環境要因の関与も否定できない多因子複合性の疾患で、その病態解明は未だ断片的である。本研究では、細胞・シナプス(自閉症細胞モデルの開発)、回路・行動(社会性行動異常の神経回路の解明)、さらには環境要因(脳腸連関による脳発達障害)レベルで、それぞれの最先端技術を導入した方法論を取り入れ多面的に解析するとともに、それらの結果を連関、統合する事により、複雑な自閉症の病態解明に迫る。自閉症の生物学的研究として、本成果は新規診断・治療法開発への基盤は勿論、正常の社会脳発達の理解に貢献する事が期待される。UBE3Aは発達障害であるアンジェルマン症候群をきたす原因遺伝子として知られているが、これまでにユビキチンリガーゼとしてシナプス関連タンパクのユビキチン化が議論されてきた。UBE3Aは核内にも存在する分子であることを明らかにした上で、核内受容体の転写制御分子としての機能を明らかにする目的で、UBE3A欠損アンジェルマンモデルマウスのトランスクリプトーム解析を行った。バイオインフォマティクス解析の結果、アンジェルマンモデルマウスでは抗ウイルス免疫に関わるIRFの下流遺伝子が同定された。UBE3Aが脳内免疫の転写制御因子として機能していることが示唆された。また、自閉症細胞モデル、社会性神経回路、自閉症環境要因関わる成果は、それぞれ、コピー数多型網羅的ES細胞ラブラリーの構築、大脳皮質ネットワーク動態解析、自閉症モデルマウスの腸内フローラ解析として、論文準備中である。CRISPR/Cas9系を用いた「次世代」染色体工学的手法を用いて、ヒトコピー数多型(CNV, copy number variation)に相当するマウスCNVを有するマウスES(embryonic stem,多能性幹)細胞モデルの構築を完成した。また、ES細胞から神経細胞への分化プロトコールを確立し、現在トランスクリプトーム解析、形態学的解析、生理学的解析を行っている。細胞モデルの表現解析として、代表的なCNV11種類に関して、トランスクリプトーム解析、形態学的解析、生理学的解析(Ca反応、電気生理学的解析)を行った。また自閉症コピー数多型(CNV)データベースを構築した。バーチャルリアリティー(VR)システムを用いた社会性行動の解析として、マウス活動時における大脳皮質でのCaシグナルのマクロイメージングを行った。得られたネットワークから行動予測が可能かどうかを数理学的に考察した。さらに、野生型マウスのみならず、自閉症モデルマウス(Dup15q)においてもその行動と大脳皮質ネットワークとの関連を検討した。微小顕微鏡を用いた社会性行動中の神経活動計測では、前頭前皮質及びその近傍の脳部位からCaシグナルを計測することにより、「社会性細胞」を同定した。自閉症は社会性の障害に代表される発達障害である。
ナノスキャホールドによる高有効性・低侵襲性ハイブリッド型血管新生療法の開発

重症虚血肢に対する細胞移植による血管新生療法の効果は十分とは言えず、効果を増幅する技術が必要である。我々は移植細胞を局所に維持する細胞足場としてナノサイズのハイドロキシアパタイト単結晶体を被覆したポリ乳酸球状体(ナノスキャフォールド)を開発した。ナノスキャフォールドを骨髄単核細胞と混合して移植することで細胞を移植局所(筋肉組織内)に長期間担持し、血管新生療法の効果を増幅することを示した。研究の目的:虚血性難治性潰瘍に対する自己骨髄/末梢血単核細胞移植による血管新生療法の有効性を増幅するナノスキャホールド開発のための基礎検討をおこなう。当概年度の研究成果:1.ナノスキャホールドの作成と調製(担当:古薗、岡田)古薗らによるハイドロキシアパタイトのナノサイズ単結晶体(ナノアパタイト)の形態制御と高分散化の技術を用いて、50100μm径のポリ乳酸粒子をナノアパタイトでコーティングしたナノスキャホールド粒子を作成した。2.ナノスキャホールドへの骨髄細胞接着条件の基礎検討(担当:福本、三間)ナノスキャホールドと共に骨髄細胞を無血清液体培地内で培養した場合、最も高い接着率を達成する最短培養時間は1-3時間であった。移植細胞数に対するナノスキャホールドの数的至適混合比率は、骨髄細胞/ナノスキャホールド=10^3/1であることがわかった。GFP-transgenic mouseの大腿骨から採取した骨髄細胞をwild typeマウス虚血肢に移植する検討では、移植7日目に局所に留まる移植細胞数(組織中GFP量)は、骨髄細胞単独群に比べてナノスキャホールドと共に細胞移植した群で著明に多く、In vivoにおいてもナノスキャホールドの高い細胞接着性が認められた。3.マウスを用いた下肢虚血実験(担当:福本、小山、三間)マウス虚血モデルは大腿動脈切除法により作成した。細胞移植による下肢壊死回避効果をカプランマイヤー法(ログランク検定)で検討した結果、骨髄細胞単独群に比べ、骨髄細胞と共にナノスキャホールドを移植した群で著明に高い下肢壊死回避効果が確認された(P<0.05)。平成21年度は更に対象群を増やして検証し、また、血管新生を増幅する機序の検討を続けて行う。〔連携研究者〕国立循環器病センター研究所・生体工学部;古薗勉、岡田正弘。〔研究協力者〕大阪市立大学・大学院医学研究科;三間洋平。研究の目的:虚血性難治性潰瘍に対する自己骨髄/末梢血単核細胞移植による血管新生療法の有効性を増幅するナノスキャフォールド開発のための基礎検討をおこなう。当概年度の研究成果:1.ナノスキャホールドの作成と調製(担当:古薗、岡田)引き続きH21年度も、ポリ乳酸(PL)を粒子の核としてナノアパタイトでコーティングしたナノスキャフォールド粒子を作成し、均一な粒子を量産できる作成条件を決定しつつある。2.マウスを用いた下肢虚血実験(担当:福本、小山、三間)H20年度に引き続き虚血モデルでの有効性の検討を行い、H21年度からは新たにそのメカニズムの検討を開始した。GFP-transgenic mouseの大腿骨から採取した骨髄細胞をwild typeマウス虚血肢に移植するモデルによって、虚血組織中に移植した骨髄細胞とナノスキャフォールドが移植7日以上経っても組織中で共存していることを組織学的に確認した。一方で、ナノアパタイトでコーティングしないPL粒子と細胞を共移植した群では、移植7日目には移植細胞が粒子周囲に認められなかった。このことからナノスキャフォールドは移植細胞を長期間移植局所(粒子周囲)に留めておけることが示された。H20年度には、細胞単独移植した群と比較してナノスキャフォールドと共移植した群では下肢壊死回避効果が有意に高いことをカプランマイヤー法(ログランク検定)で示したが、H21年度では更に、PL粒子と細胞を共移植した群等の対象群を増やして検討し、いずれの群と比較してもナノスキャフォールドと細胞を共移植した群での治療効果が統計的有意に最も高いことが示された。また、動脈造影検査においても、ナノスキャフォールドと細胞を共移植した群では、毛細血管が多数新生していることを確認した。H22年度では更にこの新生血管の密度が統計学的有意に高くなること検討し、有効性の立証をより確実なものとする予定である。治療メカニズムの検討では、虚血組織内の血管新生性サイトカインを測定した。ナノスキャフォールドと細胞を同時移植した群では、移植3日目と7日目のFGF2やVEGFのサイトカインの組織中濃度が、細胞単独移植群やPL粒子と共移植した群等のコントロール群に比べて、有意に高値であることが示された。長期に移植細胞を移植局所に留めることで、移植細胞からのパラクライン効果の増幅をきたし、血管新生を効率よく行う機序が考えられた。免疫染色による組織学的評価でも、ナノスキャフォールドと移植細胞の共存部位からVEGFが周囲に拡散している状況が捉えられた。

研究の目的:虚血性難治性潰瘍に対する自己骨髄/末梢血単核細胞移植による血管新生療法の有効性を増幅するナノスキャフォールド開発のための基礎検討をおこなう。当概年度の研究成果:1.マウスを用いた下肢虚血実験(担当:福本、小山、三間)の続行H20-21年度に引き続き虚血モデルでの有効性の検討を行い、その有効性と治療メカニズムの検討を継続した。H20-21年度の検討では、ナノスキャフォールドと骨髄細胞を共移植することによって移植部位に移植細胞が長期に留まり、細胞単独移植に比べて下肢壊死回避効果が有意に高くなることを既に示した。その機序の一つとして、血管新生性サイトカインであるFGF2やVEGFの組織中濃度が細胞単独移植群に比べて有意に高くなるためであることを既に示している。H22年度では、虚血モデルの組織学的検討により、VEGFは移植した細胞から主に分泌されていることを確認した。一方FGF2は、移植細胞以外に、集塊となったナノスキャフォールドと移植細胞の周辺のホスト細胞からも分泌が促進され、移植細胞を長期に留めることによる2次的な効果であることを示した。また、細胞単独で移植した場合は、移植7日目には移植細胞はTUNEL染色陽性のアポトーシス様の細胞死をきたしていたが、ナノスキャフォールドと共移植した細胞は移植7日目後でもアポトーシスが抑制されていた。これは抗アポトーシス作用も持つFGF2やVEGFによるためと考えられた。また、集塊となったナノスキャフォールドと移植細胞の周辺にはCD31陽性血管の新生促進を組織学的にも確認し、3D-CTアンギオによってもマクロの側副血行再建が細胞単独移植に比べて著明に増加していることを確認した。このように我々は、自己骨髄/末梢血単核細胞移植による血管新生療法の効果を増幅するナノスキャフォールド開発し、更にその治療メカニズムを解明した。
酸化物超伝導体における結晶粒界の制御と評価

酸化物超伝導体の実用化を考える場合、超伝導臨界電流値Jc、臨界磁場Hcなどに直接影響する、結晶粒の大きさ、結晶粒界の性質、結晶粒相互の結晶学的方位などの制御が、大きな問題として浮かび上がってくる。ビスマス系の(2212)相について、構成元素の種類や組成を変化させ、単一相の出現条件、格子定数の組成依存性、超伝導遷移温度Tcの組成依存性、について測定した。CaサイトおよびSrサイト(いずれも2価イオン)を3価のイオンであるNdで置換した場合、(2212)相の単相構造を保ったまま置換が起こることがX線回折により明らかとなった。置換量とともに格子定数aは単調増加し、cは単調減少していく。CaサイトとSrサイトの置換では、格子定数の変化の割合が異なる。置換量が化学式において0.1まではTcは80Kから直線的に上昇し、0.10.25の置換量に対してTcは最高の値、約90Kを保つ。それ以上の置換を行なうとTcは逆に直線的に減少し、0.6以上の置換では超伝導は消失する。置換量に対するTcの変化はCa、Srいずれのサイトの置換についても全く同様であった。分析によれば、酸素量は置換量によらず約8.3で一定である。これらの実験結果から、(2212)相は元々ホ-ル過剰の系であり、ホ-ル濃度を少し減らして最適化することによつてTcが高くなるものと考えられる。このことは、クエンチ処理より酸素量を減少させた系に対する結果からも示される。CaをNdで置換した系を800°Cから液体窒素温度まで急冷すると、結晶構造は変化せず、炉冷した系に対する結果と比較してNd組成にして0.1だけ置換量を増加させたことに対応するTcの組成依存性が観測された。クエンチすることにより酸素量は化学組成にして約0.05だけ減少しており、超伝導遷移温度と[Cu-O]のホ-ル濃度との間に普遍的な関係が成り立つことが確認された。
地震防災ダイナミックデータベースの構築に関する研究

本研究は、地震防災情報システムの構築を目指して、その第一歩として、地震ダイナミックデータベース(以下DB)の構築を目指したものである。すなわち、まず地盤データ、推定地震動、被害想定を行うための被害関数を事前情報DBとして構築を行った。次にこれらを可能な限り視覚化するために、地理情報システム(以下GIS)化した。これにより、地震が起こった際に初動を起こすためのデータを与えることができる。さらに、発震後、時時刻刻と変化する状況を情報として取り入れ、この現実的なデータに基づいて被害予測を行うシステムをクリッギング法を用いて構築した。本研究で対象とした被害は家屋被害、人的被害、火災被害である。その一方で、本研究ではオブジェクト指向の考え方に基づいてシステムを構築した。構築を行ったシステムはGIS管理システムと災害管理システムの2つである。そのうち、GIS管理システムは主にDBの管理を行なわせる。このシステムは2つの役割を持っており、1つは空間情報の管理、もう1つはシステムで用いる属性情報の管理である。災害管理システムは、被害状況把握のために被害推定を行うシステムである。本システムの被害推定は2段階からなる。最初は地震発生後、DBの情報、被害関数から各被害を推定する(第1次被害推定)。これにより、大まかな被害の状況を把握することができ、災害対策の初動体制を決定することができる。第2の段階は被害情報を収集し、その収集した情報を用いて再度被害推定を行う(第2次被害推定)。このプロセスを繰り返すことによって、時時刻刻と変化する被害状況の把握が可能となり、その時点で最適と思われる対応を考えることができる。