hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
観光のまなざしと博物館の変容に関する文化社会学的研究

茨城県つくば市筑波山神社周辺地区、東京都葛飾区柴又地区、京都市内4か所の重要伝統的建造物群保存地区を対象として、観光のまなざしによる博物館の変容に関する調査を行なった。これらの地域では、観光のまなざしによる変容が博物館の内部空間の変容にとどまらず、地域空間全体を変容させる「空間の博物館化」と呼ぶことのできる現象が生じている。研究成果報告書ではこのうち筑波山神社周辺地区における調査の結果をまとめた。他の2地区の調査結果は別途まとめる予定である。調査の結果、以下の点が明らかになった。(1)民間のテーマパーク型博物館施設「観光がま園」を中心として、筑波山神社周辺地区全体にがまの油およびがまの油売り口上にかかわる史跡が点在しており、地域空間全体ががまの油をめぐる一種の博物館と化していること。(2)しかし戦前にはこの地区にがまの油にかかわる史跡はまったく存在していなかったこと。(3)「筑波山名物がまの油」は、ケーブルカーの撤去によって眺望という観光のまなざしの対象を失った同地区で、戦後新たに創造された伝統であること。(4)しだいに同地区の江戸時代にさかのぼる伝統との接合がはかられ、またラジオ・テレビ・映画・音楽などのメディアを通して伝統として定着したこと。(5)観光圏の拡大にともなってしだいに観光のまなざしを引きつけるための条件である非日常性を失うにつれて、逆に地域の民間伝承として定着しつつあること。長崎県(ハウステンボス・グラバー園・長崎原爆資料館)、京都市(東映太秦映画村・京都国立博物館)、茨城県(エキスポセンター・土浦市立博物館)のそれぞれにおいて、民間あるいは第3セクターによるテーマパーク型の博物館と国公立の伝統的な博物館を選び、予備調査を行なった。各施設の組織、沿革史、収蔵品、展示構成、入館者数、『館報』など基礎的な資料を収集するとともに、茨城県の2施設については、それぞれを運営するつくば科学万博記念財団および土浦市教育委員会、学芸員、入館者に対してインタビュー調査を実施した。また博物館の観光施設化についての国際比較を行なうために、フランス国立科学研究センターのランファン教授(国際社会学会ツーリズム部会会長)と意見交換を行なうとともに、オラドゥール・シェル・グラーヌの野外博物館および世界文化遺産に指定されているアルケスナンの王立製塩所で予備調査を行なった。予備調査の結果は現在分析中であるが、民間のテーマパーク型の博物館の増加と並行して、公立の博物館においても、運営が教育委員会から知事部局へ、さらに第3セクターへ移行し、展示内容も教育志向から観光志向へ、地域志向から「脱場所化」志向へと、ポストモダン型に変化している傾向がみられた。昨年度の調査から、民間のテーマパーク型の博物館の増加と並行して、公立の博物館においても、運営が教育委員会から知事部局へ、さらに第3セクターへ移行し、展示内容も教育志向から観光志向へ、地域志向から「脱場所化」志向へと変化していく傾向が浮かび上がってきた。今年度は、観光のまなざしによる博物館の変容が、博物館の内部空間の変容にとどまらず、博物館を含む地域空間全体に及んでいることに注目して、この「空間の博物館化」という現象に焦点を当てて、調査を行なった。調査対象は、茨城県つくば市筑波山神社周辺地区、東京都葛飾区柴又地区、京都市内4か所の重要伝統的建造物群保存地区の3か所とした。また国際比較のため、フランス・パリ市内における歴史的町並保存の実態についても調査を行なった。(1)いずれの地区においても、地域における伝統を構成する要素のうちから、観光のまなざしの対象となる要素が選択され(「ガマの油」、「寅さん」、「舞妓」)、この要素を核として、博物館の展示が構成され、また地域空間全体が変容していくこと。(2)この要素は、観光のまなざしによって「発見」されたものである場合もあるし(「舞妓」)、「借用」されたり(「ガマの油」)、「捏造」されたり(「寅さん」)したものである場合もあること。
頭蓋顔面形成におけるレチノイン酸代謝酵素の役割の解析

レチノイン酸代謝酵素の一つであるCyp26B1の遺伝子欠損マウスは頭蓋顔面形成不全を示すが、この異常に先立ち多くの遺伝子発現の変化がマイクロアレイによる解析で判明した。転写抑制因子であるTrps1はその発現がCyp26B1ノックアウトマウス胎仔鰓弓で低下していたもののひとつであった。Trps1ノックアウトマウスの頭蓋顔面形成を解析したところ、下顎近位部の発生が極めて貧弱であることが分かった。この領域はCyp26B1ノックアウトマウスにおいても重度の形成異常がみとめられた。しかしTrps1の培養細胞における遺伝子発現やマウスTrps1のプロモーター配列はレチノイン酸の添加により影響を受けなかった。これらのことからTrps1は頭蓋顔面発生の過程で(直接的ではないものの)レチノイン酸によるシグナルの下流に位置し、特に下顎部の正常発生に必須の因子であることが分かった。先天的に頭蓋顔面領域に生じる奇形は統計的に約250出生に1人と頻度が高く、先天奇形の起こる原因も遺伝的な要因・環境要因・薬物による作用など多岐にわたる。頭蓋顔面の正確なパターニング(正しい位置に正しい臓器が調和を保ち形成される)の分子メカニズムを理解する目的で頭蓋顔面に形成異常を示す遺伝子改変マウスの詳細な解析を行った。生体内のレチノイン酸の代謝酵素であるCyp26B1の遺伝子ノックアウトマウスは胎生18.5日において頭蓋顔面を構成する全ての骨格に形成不全が認められ、この形成不全に先立ち胎生11.5日齢より急激な第1鰓弓領域への内因性レチノイン酸活性の増加が認められた。胎生11.5日齢マウス胎仔の鰓弓における網羅的な遺伝子発現の解析を行い、野生型と比べ発現の変化(増加・減少)している因子が複数同定された。同定された因子の中でも特にZinc fingerタイプの転写因子であるTrps1はその後の解析で胎生11.5日胎生13.5日まで発現が常に低下していることが判明した。また、Trps1およびCyp26B1の遺伝子ノックアウトマウスの表現型が一部重複しているとからレチノイン酸シグナルの下流にTrps1が存在することが強く示唆された。Trps1は選択的スプライシングの結果4種類のバリアントが存在することが既にわかっているが、胎生期のマウス鰓弓ではそのうちの2種類が有意に発現していることがわかった。レチノイン酸は妊娠動物において過剰・欠乏いずれの状態でも胎仔に頭蓋顔面領域を含めた重篤な奇形を起こす。そのため生体内でのレチノイン酸濃度は厳密に制御される必要がある。レチノイン酸を不活化する代謝酵素は脊椎動物で3種類あり、本申請ではこの酵素のノックアウトマウスにおける遺伝子発現の変化を網羅的に解析した。その結果、転写抑制因子Trps1を含めたいくつかの因子の発現変化を見出した。ヒトTRPS1遺伝子の変異は頭蓋顔面領域を含む奇形を示すTrichorhinophalangeal症候群(TRPS)の原因となることが知られており、Trps1ノックアウトマウスの解析から申請者は新たに顎関節形成の異常を見出した。Trps1ノックアウトマウスでは顎関節発生が野生型マウスに比べやや遅れて始まり、胎生18日齢では下顎頭の大部分が石灰化(成熟)し、下顎の成長の一端を担う下顎頭軟骨が早期に消失することが分かった。この早期の成熟はTrps1の欠損によりRunx2の作用が下顎頭軟骨において増強されるために起こることが示唆された。Trps1はRunx2の転写活性を抑制することが報告されているが、ヒトTRPSに認められる変異TRPSlはRunx2の転写活性を抑制できないことがわかった。顎関節の正常な形態形成は発声、摂食など日常生活に必須の顎運動の基礎であり、TRPS1が顎関節の発生に必要不可欠の因子であることが本研究で分かった。
主権者教育で使用するメディアリテラシー教材の開発

本研究は主権者教育において使用するメディアリテラシー教材に着目する。混沌とした現代のメディア環境において、メディアに対する批判的視点のみならず、民主主義、主権者意識、そしてジャーナリズムがどのような関係性にあるのかを理解し、主権者としてどのような心構えでメディアと接していけば良いのかを主体的に学べる教材を開発する。
極微細溝への酸化膜の選択成長法の開発とギガビットメモリ配線への応用

ギガビットレベルの集積度をもつ半導体メモリでは、最小線幅0.2μm程度の金属配線及び多層配線を各層毎に信頼性の高い絶縁膜で被覆し、その表面を平坦化する必要がある。本研究の目的は、サブミクロン以下のスケールの極微細な配線間に選択的にSi酸化膜を成長し、凹凸のある配線表面を完全に自己平坦化できる薄膜形成技術を確立することである。3電極構造の容量結合型プラズマCVD装置において、SiH_4+O_2混合ガスのプラズマ分解に際して、膜成長表面へのイオン照射を抑制し、基板を-100°C以下に冷却することで、幅0.2μm以下の極微細配線間(c-Si,SiO_2,poly Si,Al等)をボイドが発生することなく選択的にSi酸化膜で埋め込むことができ、配線パターン表面を完全に自己平坦化することができた。また、Si_2H_6+O_2混合ガスを用いることで、通常の2電極型の反応装置においても、この表面流動性に富んだ酸化膜堆積が実現できることを見出した。膜堆積後、膜中に残存する結合水素は、酸素プラズマ処理によって除去可能であり、酸素プラズマ処理時のイオン照射を制御することで、膜の絶縁特性を大幅に改善できることが明らかになった。全反射赤外吸収分光法による膜堆積過程のその場観察の結果、SiH_4+O_2プラズマに接する冷却基板(-95°C)上では、ポリシロキセン及びシラノール系の膜形成前駆体が合成され、その表面反応で生じるH_2O分子の一部は膜中に残留し準安定状態のSiO_X:H膜が形成されることが分かった。その後、室温までの温度上昇過程において、膜中H_2O分子はほぼ完全に脱離すると共にSi-O-Siネットワーク形成反応が更に進行して膜中OH結合及びSiH_X結合が大幅に減少することも明らかにした。以上の結果より、高流動性プラズマCVDの実現には、膜成長表面での重合反応速度をプラズマからのイオン照射による重合反応種の分解速度により高めること、及び水素結合によって被覆された成長表面の重要性が示された。サブミクロン以下のスケールの微細孔や溝内に、シリコン酸化膜をボイドが残留することなく埋め込み、完全に表面平担化する成膜技術の確立を試みた。これまでに、SiH_4+O_2混合ガスのグロー放電分解からのシリコン酸化膜の形成において、膜成長表面上での熱的反応を抑制し、3電極型のプラズマCVD装置によってイオン誘起表面反応を制御することで、表面流動性の非常に高い膜堆積が実現できることを見い出した。この実験事実を踏まえて、更に表面重合反応の促進を意図して、Si_2H_6 +O_2混合ガスのプラズマからの酸化膜の堆積を行った。その結果、パーティクル生成や膜の均一性の点で問題の多い3電極型リモートプラズマCVD装置を用いなくとも、従来型の2電極型プラズマCVD装置を用いても、高い流動性を有する膜堆積が実現でき、幅約0.2μmの微細パターンへの酸化膜による埋め込み及び完全平担化が可能であることが明らかになった。堆積した酸化膜の構造を赤外吸収分析した結果、Si_2H_6 +O_2プラズマにより生成された酸化膜は、as-grown状態でSiH_4+O_2プラズマから形成した酸化膜より、水素及びシリコンリッチな組成となっていることが明らかになった。

そこで、膜中の多量な結合水素を脱離させるとともに残留するSi-Si結合を完全に酸化して、緻密で化学量論的組成のシリコン酸化膜(SiO_2)を形成するために、堆積させた酸化膜に基板温度350°Cで酸素プラズマ処理を施すことを試みた。その結果膜中の結合水素は完全に脱離し、熱酸化膜と同程度な構造になることが分かった。また、酸素プラズマ処理によって膜の絶縁特性、特にリーク電流値が大幅に減少することも明らかになった。これまでに、SiH_4+O_2混合ガスのプラズマCVDによるシリコン酸化膜の形成において、膜成長表面上における熱的反応及びイオン照射を大きく抑制することによって、サブミクロン以下の極微細孔や溝にシリコン酸化膜を埋め込み、平坦化可能であることを見い出してきた。この表面流動性に富んだ膜堆積(高流動性プラズマCVD)を利用して、新しい多層配線用層間絶縁膜形成法を開発・確立することを目的とした。本年度は、高流動性プラズマCVDにおける表面反応メカニズム解明の糸口を得るために、全反射赤外吸収分光法(FT-IR-ATR)を用いて膜堆積過程を直接観察した。具体的には、堆積温度を200°Cから-95°Cの広い範囲で変化させ、SiH_4プラズマからATR測定用Si結晶上にシリコン薄膜を堆積し、膜堆積時の水素結合状態の変化をその場観察した。堆積温度200°Cの成長表面では、膜中(SiH結合が支配的)とは異なり、SiH_2結合が主として観測された。室温で膜堆積すると、成長初期にはSiH_3結合が支配的で、膜堆積とともに3次元Siネットワーク形成が進行して、SiH_2及びSiH結合が観測されるようになる。このネットワーク形成反応は、膜堆積温度の低下によって急速に抑制され、高流動性膜堆積の実現される基板温度-95°Cの膜堆積では、SiH_2及びSiH結合はほとんど観測されず、前駆体の表面重合反応の進行を反映して、膜成長に伴って(SiH_2)_n及びSiH_3結合が増加することが直接観測された。さらに今後、膜成長表面へのイオン照射が与える影響や、酸化膜堆積についても、同様に表面反応生成物の直接観察を行う必要がある。SiH_4+O_2混合ガスのグロー放電分解によるシリコン酸化膜の形成において、膜成長表面での熱的反応及びイオン誘起反応の進行を抑制することによって、表面流動性の非常に高い膜推積が実現される(高流動性プラズマCVD)。その結果、サブミクロン以下の極微細孔や溝内にシリコン酸化膜を埋め込み、完全に表面平坦化可能であることを見出してきた。本年度は、フーリエ変換全反射赤外吸収分光法(FT-IR-ATR)を用いてシリコン酸化膜の高流動性プラズマCVDをその場分析することで、その表面反応機構の解明を試みた。具体的には、超高真空装置内の基板電極上に基板としてATR用Geプリズム結晶を設置し、低温(-95°C)に冷却する。このGeプリズム上に、SiO_X:H膜をSiH_4+O_2混合ガスのグロー放電分解により推積させ、この表面反応過程をリアルタイム観察した。推積温度-95°Cでは、Si-OH,H_2O,SiH_X,Si-O-Si結合の吸収が、初期の吸収スペクトル形状をほぼ一定に保ったまま、推積時間と共に増大する。この結果から、低温基板上では、(-SiH_2-O-)_nをOHやSiH_3で終端したポリシロキセン及びシラノール系の膜形成前駆体が合成されると共に、表面重合反応で生ずるH_2O分子は膜中に一部残留しながら膜推積が進行すると考えられる。推積後に試料を室温に戻すと、OH結合及びH_2O分子による吸収はほとんど見えなくなり、SiH_X結合による吸収も大幅に減少する。
アレルギー反応でのアレルゲン親和性によるIgE受容体の動的多様性の研究

サイトカインやケモカインのマスト細胞内での、細胞内分布を解析するためサイトカイン/ケモカインと蛍光蛋白質の発現プラスミドの構築を行った。そして、作製したプラスミドを導入したマスト細胞において、サイトカインやケモカインの細胞内分布を観察した。その結果、各メディエーターは細胞内で顆粒状に存在していた。また、それぞれの炎症性メディエーターは、細胞内に存在する分泌顆粒内に一様には分布しておらず、不均質に存在していることが明らかになった。さらに、サイトカインやケモカインを含むそれぞれの分泌顆粒の詳細な画像解析から、サイトカインとケモカインを含む分泌顆粒のサイズには違いがあることが分かった。次に、個々の分泌顆粒膜上に存在する分泌機能蛋白質の同定を試みた。我々の研究成果から、マスト細胞の分泌顆粒には、神経細胞の開口放出に重要な役割をもつSNARE(soluble NSF-attachment protein receptor)蛋白質が発現していることが明らかになっている。そこで様々なSNARE蛋白質とサイトカインやケモカイン含有分泌顆粒の局在解析を行ったところ、サイトカインを含む分泌顆粒とケモカインを含む分泌顆粒では、それぞれの顆粒に存在する分泌機能蛋白質に違いがあることが分かった。以上の結果から、マスト細胞では、炎症性メディエーターが分泌顆粒に不均質に存在し、それぞれの分泌顆粒に局在する分泌機能蛋白質にも違いがあった。マスト細胞の刺激応答に伴う分泌反応が、個々の分泌顆粒に局在するメディエーターや機能蛋白質によって、1分泌顆粒レベルで制御されていることが示唆された。26年度が最終年度であるため、記入しない。
津波による優占種の絶滅と回復がもたらした干潟生態系機能改変の定量的評価

津波による干潟生物の減少は生態系機能や生態系サービスの大幅な低下をもたらしたことが予想され、その定量的な把握が喫緊の課題となっている。本研究では、干潟生物の中でも特に大きな生物量を占める巻き貝のウミニナ類に注目し、津波によるウミニナ類の減少が系内の物質循環や水質浄化作用にどのような変化をもたらしたのか、失われた生態系機能の回復にどのくらいの時間が必要なのかを、津波前から継続して収集してきた現場の個体群変動データに基づいて定量的に推定することを目的とした。2年目となる今年度は、計画に従い以下を実施した。(1)メタ個体群動態調査:仙台湾近隣の6干潟で、震災前から継続しているホソウミニナの個体群動態調査を5月に実施した。(2)室内飼育実験:ウミニナとホソウミニナを用いた水濾過実験を10°Cと30°Cの水温でおこなった。その結果、いずれの水温でもウミニナの方が濁度低下の幅が大きかった。ウミニナでは懸濁物の除去能に温度間での違いはほとんど無かったが、ホソウミニナでは30°Cの方が懸濁物の除去能が顕著に高かった(濁度の最終値で約1/2)。(3)野外での密度操作実験:宮城県仙台市の東谷地干潟において、ホソウミニナの密度を操作した2処理区を設定し、彼らの生息が干潟生態系に及ぼす影響を評価した。その結果、前年度に松島湾で実施した実験と同様に、ホソウミニナ添加区では他の底生動物(優占種ニッポンドロソコエビ)の生息密度と生物量が有意に低下した。以上の結果から、ウミニナ類のろ過摂食による干潟の水質浄化能を評価する上で、ウミニナとホソウミニナのろ過摂食速度の違い、特に水温による影響について考慮する必要があることがわかった。また、ケージ実験で前年度と同様の結果が得られたことから、高密度のホソウミニナが生息する干潟では、他種の生息に対して負の相互作用が生じていることが示唆された、理由本年度は、以下の研究を実施予定であったが、それぞれについてほぼ予定通りに進行した。1.メタ個体群動態ー現地調査:仙台湾近隣の6干潟(長面浦、万石浦、潜ヶ浦、松島湾奥、鳥の海、松川浦)でホソウミニナの個体群動態(密度・サイズ組成)を追跡するための現地調査を、2018年5月に実施した。各干潟において方形枠を用いた定量採集を行い、生息密度と体サイズのデータを収集した。小型個体については、同所的に生息するウミニナとの判別が困難な場合もあるため、PCR-RFLP法による分子遺伝学的な種同定手法も併用した。また、調査期間中は各干潟にデータロガーを設置し、水温の連続測定を行っている。2.有機物除去能の評価ー室内チャンバー実験:ウミニナ類は剥ぎ取り食者であると考えられてきたが、ろ過摂食も併用することが報告されている。そこで、温度管理した実験室の飼育チャンバー内でウミニナとホソウミニナを飼育し、炭素・窒素含量既知の餌(培養濃縮珪藻を予定している)を与えてその摂食速度を測定した。2018年度は、ホソウミニナとウミニナを用いた実験を水温10°Cと30°Cで行った。体サイズと摂食量との関係については、次年度に実験を行う予定である。3.密度操作による生態系機能評価ー野外ケージ実験:前年度の結果をふまえ、設置場所を松島湾櫃ヶ浦干潟から仙台市東谷地干潟に変えて野外実験を行った。2018年7月9月にプラスチック製ケージを現場に設置してホソウミニナの密度操作を行い、ホソウミニナが「底質ー水柱間の物質フロー」「生息場の質」「付随生物群集」へ及ぼす影響を見積もった。前年度と同様に、ホソウミニナ添加区では優占種(東谷地ではニッポンドロソコエビ)の密度と生物量が有意に低下するという結果が得られた。一方で底泥のクロロフィル量、泥分、有機物含量への有意な影響は、前年度に引き続き検出されなかった。研究最終年度ということで、取りまとめに向けた分析・解析を進めるとともに、取りまとめに必要と考えられる捕捉データについては本年度も取得を進める。メタ個体群動態調査(1)では、各干潟におけるホソウミニナの個体群動態調査を2019年度も継続して実施する。室内実験(2)では、これまでの結果を踏まえ、異なる体サイズの個体で追加実験を行い、有機物除去能の推定精度を向上させる。また、現場の年間最低水温を踏まえ、さらに低水温(10°C以下)での濾化実験を行う。野外実験(3)については、過去2年間に得られた試料の分析を進め、データの取りまとめを進める。東日本大震災時に発生した津波は干潟の底生動物にも大きな影響を与えた。研究初年度となる今年度は、計画に従い以下の調査を実施した。(1)メタ個体群

動態調査:仙台湾近隣の6干潟で、震災前から継続しているホソウミニナの個体群動態調査を実施した。(2)室内飼育実験:ウミニナ科のホソウミニナとウミニナ、キバウミニナ科のカワアイを用いた水濾過実験をおこなった。その結果、ウミニナとホソウミニナ試験区ではコントロール区に比べて明確に濁度が低下していたが、カワアイ区では濁度の低下はほとんどみられなかった。これらの結果と過去の文献から、ろ過摂食行動はウミニナ科の巻貝で特に発達した機能であると考えられた。(3)野外での密度操作実験:宮城県利府町の櫃が浦干潟において、ホソウミニナの密度を操作した2処理区を設定し、彼らの生息が干潟生態系に及ぼす影響を評価した。その結果、ホソウミニナ添加区では他の底生動物の生息密度と生物量が有意に低下した。以上の結果から、震災直後の干潟では、ホソウミニナの不在による「ろ過摂食による懸濁有機物除去能の低下」と「他のベントス種の加入・生残率の向上」が起こっていたことが示唆された。本年度は、以下の研究を実施予定であったが、それぞれについてほぼ予定通りに進行した。1.メタ個体群動態ー現地調査:仙台湾近隣の6干潟(長面浦、万石浦、潜ヶ浦、松島湾奥、鳥の海、松川浦)でホソウミニナの個体群動態(密度・サイズ組成)を追跡するための現地調査を、2017年5月に実施した。各干潟において方形枠を用いた定量採集を行い、生息密度と体サイズのデータを収集した。小型個体については、同所的に生息するウミニナとの判別が困難な場合もあるため、PCR-RFLP法による分子遺伝学的な種同定手法も併用した。また、調査期間中は各干潟にデータロガーを設置し、水温の連続測定を行っている。2.有機物除去能の評価ー室内チャンバー実験:ウミニナ類は剥ぎ取り食者であると考えられてきたが、ろ過摂食も併用することが報告されている。そこで、温度管理した実験室の飼育チャンバー内でホソウミニナを飼育し、炭素・窒素含量既知の餌(培養濃縮珪藻を予定している)を与えてその摂食速度を測定した。2017年度は、ホソウミニナ、ウミニナ、カワアイを用いた実験を水温23°Cで行った。体サイズと水温と摂食量との関係については、2018年に温度条件、ホソウミニナの体サイズを変化させた実験を行う予定である。3.密度操作による生態系機能評価ー野外ケージ実験:静謐で波浪の影響の少ない松島湾櫃ヶ浦干潟での野外実験を2017年7月10月まで行った。金属製のケージを現場に設置してホソウミニナの密度操作を行い、ホソウミニナが「底質ー水柱間の物質フロー」「生息場の質」「付随生物群集」へ及ぼす影響を見積もった。2017年度は予備実験という位置づけであったが、ホソウミニナ添加区では優占種であるコケゴカイの密度と生物量が有意に低下するという結果が得られ、一方で底泥のクロロフィル量、泥分、有機物含量への有意な影響は検出されなかった。津波による干潟生物の減少は生態系機能や生態系サービスの大幅な低下をもたらしたことが予想され、その定量的な把握が喫緊の課題となっている。本研究では、干潟生物の中でも特に大きな生物量を占める巻き貝のウミニナ類に注目し、津波によるウミニナ類の減少が系内の物質循環や水質浄化作用にどのような変化をもたらしたのか、失われた生態系機能の回復にどのくらいの時間が必要なのかを、津波前から継続して収集してきた現場の個体群変動データに基づいて定量的に推定することを目的とした。2年目となる今年度は、計画に従い以下を実施した。(1)メタ個体群動態調査:仙台湾近隣の6干潟で、震災前から継続しているホソウミニナの個体群動態調査を5月に実施した。
機能性糖の生産を目指した遺伝子工学による糖分解酵素の改質と生産

本研究は、高機能性食品として注目されてきている酸性糖を生産するため、セロビオースおよびセロオリゴ糖の還元末端を酸化しラクトンを生じる反応を触媒する酸化還元酵素であるセロビオース脱水素酵素(CDH)に注目し、この酵素を遺伝子工学的に高機能化し、それを用いることで機能性酸性セロオリゴ糖を効率良く生産することを目的としている。これまで、食用キノコからのCDH遺伝子のクローニングおよびCDHの酵母菌における大量生産系の構築に成功している。さらに、電子伝達に関与すると予測されるアミノ酸残基を三次元構造から予測し、それを点変異のターゲットとして変異体作出を試みた結果、活性型の変異体を得ることに成功した。これに関して、現在投稿中である。ところで、CDHは酸化還元酵素であることから、その性質上、一連の酸化還元反応に際して、電子受容体が必要である。これまでに、本酵素の効率的な電子受容体としてチトクロムcが見いだされているものの、このタンパク質は非常に高価であり、産業的に用いるには不適である。そこで本年度は、CDH生産菌からCDHの電子受容体となりうるチトクロムを見いだし、それを酵母菌で大量生産することを目的として研究を行った。その結果、キノコ類のモデル菌であるPhanerochaete chrysosporiumから、新規のチトクロム(CBCyt.b_<562>)をクローニングすることに成功した。この遺伝子を酵母菌に導入し、組換え体としての生産を試みた結果、ヘムが適切に挿入された組換え体を得ることに成功した。このチトクロムは、チトクロムcと同程度の高効率で、CDHから電子を受け取ることが明らかとなった。したがって、このチトクロムがCDHを用いた酸性セロオリゴ糖生産システムの電子受容体として有用であると考えられ、本システムによって、効率的に酸性セロオリゴ糖を生産することが可能になった。本研究では、近年、高機能性食品として注目されてきている酸性糖を生産するため、セロビオースおよびセロオリゴ糖の還元末端を酸化する反応を触媒する酸化還元酵素であるセロビオース脱水素酵素(CDH)に注目し、この酵素を遺伝子工学的に高機能化し、それを用いることで機能性酸性セロオリゴ糖を効率良く生産することを目的としている。しかし、このような酵素を食品製造に利用する場合、食品由来のものを用いることは、社会的な了解を得る上で非常に重要なことである。しかし、CDHに関しては食用菌からCDH遺伝子のクローニングに成功した例は報告されていない。そこで本年度の研究目的として、すでにCDHを生産することを酵素活性の点から確認しているマイタケ(Grifola frondosa)からのCDH遺伝子のクローニングを行うこととした。マイタケをセルロースを単一の炭素源とする培地で30日間培養し、その菌体から抽出した全RNAに対して各種PCR法を組み合わせることで,CDH遺伝子をcDNAとしてクローニングすることに成功した。マイタケ由来CDH遺伝子のオープンリーディングフレームは768残基のアミノ酸をコードする2304残基の塩基配列からなり,シグナルペプチドは18アミノ酸残基と予想された。この塩基配列から予測されるアミノ酸配列は他種由来のCDHに高い相同性を示していた。また、このアミノ酸配列には,ヘムのリガンドと考えらるメチオニンとヒスチジン,フラボタンパクに特徴的なFlavin bindingmotifおよびGMC oxidoreductases motifの配列が確認された。これらの配列はこれまでにクローニングされている全てのCDHに共通していることから,マイタケ菌由来CDHの改質のための部位特異的変異導入のターゲットとなり得ることが考えらた。以上のことにより、今後、マイタケ由来CDHを大量に生産するための異種発現系の構築およびCDH高機能化のための部位特異的変異導入による変異体の作成を行うことが可能になったといえる。本研究では,近年,高機能性食品として注目されてきている酸性糖を生産するため,セロビオースおよびセロオリゴ糖の還元末端を酸化しラクトンを生じる反応を触媒する酸化還元酵素であるセロビオース脱水素酵素(CDH)に注目し,この酵素を遺伝子工学的に高機能化し,それを用いることで機能性酸性セロオリゴ糖を効率良く生産することを目的としている。昨年度は,"食の安全性"ということに対する社会の意識の高まりを考慮し,食用菌からCDH遺伝子をクローニングした。しかしこの酵素は自然界においてどのような役割を果たしているかという生理的意義については全くわかっていないことから,これを明らかにすることは,酵素の高機能化という観点からも有益であるということが考えられた。そこで本年度の目的の一つとして,この酵素がセルロース分解に関与しているのか,そして,もしそうであるならば,どのように関わっているのかを,遺伝子発現レベルで明らかにすることを試みた。その結果,CDH遺伝子はセロビオースに対してポジティブな応答を見せたが,これまで一般にセロビオースをグルコースにする役割を果たすと考えられてきたβ-グルコシダーゼ遺伝子の発現はネガティブであった。このことから,CDHは自然界において,セルロース分解,特にセロビオース代謝において,何らかの重要な働きをしていることが示唆された。このことについては,現在,FEMS Microbiology Lettersに投稿中である。また,本年度においては,点突然変異導入によるCDHの改質も行った。基質特異性または電子伝達に関与すると予測されるアミノ酸残基を三次元構造から予測し,それを点変異のターゲットとして変異体作出を試みた結果,後者の変異体を得ることに成功した。

これにより,この変異体の解析を進めることによって,CDHの電子伝達を制御することが可能になるかもしれない。これについては,現在,投稿準備中である。本研究は、高機能性食品として注目されてきている酸性糖を生産するため、セロビオースおよびセロオリゴ糖の還元末端を酸化しラクトンを生じる反応を触媒する酸化還元酵素であるセロビオース脱水素酵素(CDH)に注目し、この酵素を遺伝子工学的に高機能化し、それを用いることで機能性酸性セロオリゴ糖を効率良く生産することを目的としている。これまで、食用キノコからのCDH遺伝子のクローニングおよびCDHの酵母菌における大量生産系の構築に成功している。さらに、電子伝達に関与すると予測されるアミノ酸残基を三次元構造から予測し、それを点変異のターゲットとして変異体作出を試みた結果、活性型の変異体を得ることに成功した。これに関して、現在投稿中である。ところで、CDHは酸化還元酵素であることから、その性質上、一連の酸化還元反応に際して、電子受容体が必要である。これまでに、本酵素の効率的な電子受容体としてチトクロムcが見いだされているものの、このタンパク質は非常に高価であり、産業的に用いるには不適である。そこで本年度は、CDH生産菌からCDHの電子受容体となりうるチトクロムを見いだし、それを酵母菌で大量生産することを目的として研究を行った。その結果、キノコ類のモデル菌であるPhanerochaete chrysosporiumから、新規のチトクロム(CBCyt.b_<562>)をクローニングすることに成功した。この遺伝子を酵母菌に導入し、組換え体としての生産を試みた結果、ヘムが適切に挿入された組換え体を得ることに成功した。このチトクロムは、チトクロムcと同程度の高効率で、CDHから電子を受け取ることが明らかとなった。したがって、このチトクロムがCDHを用いた酸性セロオリゴ糖生産システムの電子受容体として有用であると考えられ、本システムによって、効率的に酸性セロオリゴ糖を生産することが可能になった。
免疫応答と核へのシグナル

免疫系での細胞間相互作用、特異的認識、情報伝達とその応答機構を超顕微光学技術を駆使して、全く新たな視点から追究した。特に、免疫応答における核へのシグナル伝達機構の解明を行った。まず、1個の免疫細胞(T細胞、B細胞、好塩基球、肥満細胞)でのミリ秒単位で起こる生化学的現象を画像化するマルチモード共焦点レーザー顕微鏡システムを開発した。同時に、免疫細胞の情報伝達過程を自由にコントロールするためのマイクロマニュピュレーション技術を確立した。そして、免疫応答における、T細胞、B細胞、好塩基球、肥満細胞の、1)細胞内カルシウムイオンのイメージング、2)He-Cdレーザによる核のイメージング、3)蛍光性分子ロータによる細胞骨格蛋白質の解離会合過程のイメージング、4)CD63抗原に対する抗体を用いた脱顆粒過程のイメージング等を可能にした。その結果、(1)リンパ球や好塩基球の抗原刺激にともない、カルシウムイオンが細胞質だけでなく核にまで伝達される。(2)核内のカルシウムイオンは、核内の貯蔵部位から遊離するのでなく、細胞質から流入する。(3)細胞内カルシウムポンプの阻害剤であるthapsigarginの添加によっても核へのカルシウムシグナルが伝達する。(4)B細胞のカルシウムシグナルとプログラム細胞死(アポトーシス)との間に密接な相関関係がある。(5)上記B細胞のアポトーシスの際に、カルシウムシグナルが核にまで伝達する。(6)ヘルパーT細胞のアポトーシスの直前に、細胞質および核内のカルシウムイオンの急激な上昇が見られ、カルシウムイオンが核内の特定の核酸分解酵素の活性化を誘導していると推察された。これら研究はいずれも、免疫細胞の核シグナルに関する先駆的な研究成果であり、免疫応答機構の今後の研究に重要な寄与をなすものと考えられた。免疫応答と核へのシグナルを追究するため、本年度は、共焦点レーザ顕微鏡によるミリ秒レベルでの免疫応答のイメージングシステムの開発を行った。先ず、ヘリウム・カドミウムレーザを光源とする共焦点紫外レーザ顕微鏡により、細胞内カルシウムイオン動態のイメージングにおける種々の問題点を検討した。そして、indo-1を用いたカルシウムイオンの2波長蛍光画比の測定を可能にし、単一細胞でのカルシウムイオン濃度の共焦点画像の観察を行った。その結果、1)B細胞、T細胞、好塩基球等の抗原刺激に伴い、カルシウムシグナルが細胞質だけでなく核にまで伝達されること、2)抗原刺激後、カルシウムイオン濃度は細胞質よりも核でより大きく上昇することが明らかにした。一方、Hoechst33342とTMA-DPHを用いた核と細胞膜のイメジング技術を確立し、核へのカルシウムシグナルと細胞周期、ならびに、プログラム細胞死(アポトーシス)との関連をイメージング法により追究した。その結果、分裂期後期の好塩基球細胞においては、カルシウムシグナルが核に伝達しない事実を見いだした。また、アポトーシスに至る途中のT細胞や、未成熟B細胞においてもしばしば核へのカルシウムシグナルが伝達しないことも見いだした。また一方では、小胞体のカルシウムポンプの阻害剤であるタプシガルギンを用いた実験等からは、核のカルシウムシグナルは核膜中のカルシウムチャネルを通して、カルシウムイオンが細胞質から核に伝達されるものだと推察される結果を得た。さらに、新規蛍光試薬の開発にも取り組み、蛍光性分子ロータを用いた細胞骨格蛋白質の動態を追究する新技術を開発した。そして、免疫応答の初期過程での細胞膜から核へのインフォメーションフローの実体をイメージング法により追究する技法を考案し、免疫応答における核シグナルの実体を解明する新しいアプローチを確立した。免疫系での細胞間相互作用、特異的認識、情報伝達とその応答機構を超顕微光学技術を駆使して、全く新たな視点から追求した。

特に、免疫応答における核へのシグナル伝達機構の解明を行った。まず、1個の免疫細胞(T細胞、B細胞、好塩基球、肥満細胞)でのミリ秒単位で起こる生化学的現象を画像化するマルチモード共焦点レーザ顕微鏡システムを開発した。同時に、免疫細胞の情報伝達過程を自由にコントロールするためのマイクロマニュピュレーション技術を確立した。そして、免疫応答における、T細胞、B細胞、好塩基球、肥満細胞の、1)細胞内カルシウムイオンのイメージング、2)He-Cdレーザによる核のイメージング、3)蛍光性分子ロータによる細胞骨格蛋白質の解離会合過程のイメージング、4)CD63抗原に対する抗体を用いた脱顆粒過程のイメージング等を可能にした。その結果、【.encircled1.】リンパ球や好塩基球の抗原刺激にともない、カルシウムイオンが細胞質だけでなく核にまで伝達される。【.encircled2.】核内のカルシウムイオンは、核内の貯蔵部位から遊離するのでなく、細胞質から流入する。【.encircled3.】細胞内カルシウムポンプの阻害剤であるthapsigarginの添加によっても核へのカルシウムシグナルが伝達する。【.encircled4.】B細胞のカルシウムシグナルとプログラム細胞死(アポトーシス)との間に密接な相関関係がある。【.encircled5.】上記B細胞のアポトーシスの際に、カルシウムシグナルが核にまで伝達する。【.encircled6.】ヘルパーT細胞のアポトーシスの直前に、細胞質および核内のカルシウムイオンの急激な上昇が見られ、カルシウムイオンが核内の特定の核酸分解酵素の活性化を誘導していると推察された。これら研究はいずれも、免疫細胞の核シグナルに関する先駆的な研究成果であり、免疫応答機構の今後の研究に重要な寄与をなすものと考えられた。
脊髄損傷に対するグルカゴン用ペプチド-1受容体作動薬の治療効果

脊髄損傷後のアポトーシスにおける小胞体ストレスの関与を示してきた.糖尿病治療薬グルカゴン用ペプチド-1(GLP-1)受容体作動薬に小胞体ストレス応答能増強作用があるため,脊髄損傷の治療薬としてGLP-1受容体作動薬であるエキセナチドの効果を検証する研究を開始した.10週齢雌SDラットでIH impactorを用いて第10胸椎高位に脊髄圧挫損傷を作成した.治療群では,損傷直後と受傷後7日にエキセナチドを,対照群ではPBSを皮下投与した.エキセナチドによる低血糖の有無を検証するため,血糖値を測定した.損傷前及び損傷翌日より損傷後14日目まで隔日でBBBスコアによる後肢機能評価を行った.損傷脊髄を摘出し,小胞体ストレスの際に発現するGRP78とCHOPを指標として、タンパク定量を行った。また損傷脊髄で凍結切片を作成し,オリゴデンドロサイト前駆細胞(OPC)やアストロサイトにおけるGRP78・CHOP陽性率とマクロファージのM1/M2比の比較検討を行った。現段階までの結果として,エキセナチド投与群においてDay 7以降,対照群と比較し有意にBBBスコアが改善することを確認した.低血糖は発生せず,2群間で血糖値に有意差はなかった. Western blotと免疫染色ではDay 3でGRP78発現量が有意に増加し,Day 14でCHOP発現量が有意に減少し,小胞体ストレス応答能の増強が確認された.OPC細胞数はDay14においてエキセナチド投与群で有意に高かった.また損傷周囲に浸潤したマクロファージに関しては組織障害性のM1型は2群間で差はなかったが,免疫制御や組織修復作用のあるM2型はエキセナチド投与群が早期に有意に高かった.以上より脊髄損傷後のエキセナチド投与は血糖値への悪影響はなく,ERストレス応答能の増強を通じてOPCのアポトーシスを抑制し,機能回復をもたらしたと考えられた.平成30年度の研究は,おおむね申請計画書に沿った内容で進行している.SDラットにおける脊髄圧挫損傷モデルを作成し,GLP-1受容体作動薬であるエキセナチドの投与がERストレス応答能の増強を通じてOPCのアポトーシスを抑制し,免疫制御や組織修復作用のあるM2型マクロファージを誘導し,機能回復をもたらすことを確認した.計画書からの変更点としては,以下が挙げられる:1)機能評価の期間は受傷後28日間を計画していたが,研究を開始すると受傷後7日から有意差が認められたため,14日目までの観察に変更した.2)小胞体ストレスに関わる多くの因子をwestern blotで検討することを計画していたが,研究予算と大学院生の時間を考慮して,研究対象を絞ることにした.正常に折り畳まれなかったタンパク質の処理を誘導するストレス応答を仲介する受容体は3つ存在するが,特にATF6の長期活性化がアポトーシスに直接関わるCHOPの転写を誘導することが知られているため,今回はATF6に注目した.3)炎症性マクロファージのM1・M2比は当初RNAを抽出して,RT-PCRでの強化を計画していたが,RNA抽出中のトラブルで実施できなかった.その代わり,M1マーカーとしてiNOS, M2マーカーとしてArginase1を用いて,損傷脊髄の免疫染色を行い,M1・M2マクロファージを定量化した.炎症性マクロファージのM1・M2比に関する研究は研究協力者である野口俊洋を中心に現在も継続しているが,それ以外の研究成果は研究協力者である野村慧が現在まとめており,平成31年度中の論文投稿を予定している.炎症性マクロファージのM1・M2比へのエキセナチドの効果をより詳細に検討するため,新たな脊髄損傷動物を作成する.一部の動物を用いて,蛍光活性化セルソーティングによるM1型とM2型のマクロファージを定量する.損傷脊髄内のマクロファージをM1マーカーであるiNOS, M2マーカーであるArginase1で標識し,セルソーティングでM1型とM2型のマクロファージ数を定量し,回収した細胞からRNAを抽出する.残る動物はマクロファージに関するエキセナチドの作用機序を検証するため,損傷脊髄からタンパク質とRNAを抽出し,M2型への誘導に関わるpathwayを検証する.エキセナチドによるM2型への誘導に関しては,Arginase1, CD206, IL-4の関与が報告されており,これらのmRNAをRT-PCRにより評価する.本年度の後半は,GLP-1受容体拮抗薬Exendin(9-39)を用いた研究を行う.今まで同様,SDラットにおける脊髄圧挫損傷モデルを作成し,PBS投与を受ける対照群,エキセナチド投与群,エキセナチドとExendin(9-39)を同時に投与する群を作成する.Exendin(9-39)投与群でエキセナチド単独投与で認められる改善効果が消失することを確認し,エキセナチド投与による改善効果がGLP-1受容体を介するものであることを証明する.小胞体ストレスマーカーであるGRP78やCHOPの発現,マクロファージのM1・M2比,そしてオートファジーのマーカーなどへの影響を検証する計画である.脊髄損傷後のアポトーシスにおける小胞体ストレスの関与を示してきた.糖尿病治療薬グルカゴン用ペプチド-1(GLP-1)受容体作動薬に小胞体ストレス応答能増強作用があるため,脊髄損傷の治療薬としてGLP-

1受容体作動薬であるエキセナチドの効果を検証する研究を開始した.10週齢雌SDラットでIH impactorを用いて第10胸椎高位に脊髄圧挫損傷を作成した.治療群では,損傷直後と受傷後7日にエキセナチドを,対照群ではPBSを皮下投与した.エキセナチドによる低血糖の有無を検証するため,血糖値を測定した.損傷前及び損傷翌日より損傷後14日目まで隔日でBBBスコアによる後肢機能評価を行った.損傷脊髄を摘出し,小胞体ストレスの際に発現するGRP78とCHOPを指標として、タンパク定量を行った。また損傷脊髄で凍結切片を作成し,オリゴデンドロサイト前駆細胞(OPC)やアストロサイトにおけるGRP78・CHOP陽性率とマクロファージのM1/M2比の比較検討を行った。現段階までの結果として,エキセナチド投与群においてDay 7以降,対照群と比較し有意にBBBスコアが改善することを確認した.低血糖は発生せず,2群間で血糖値に有意差はなかった. Western blotと免疫染色ではDay 3でGRP78発現量が有意に増加し,Day 14でCHOP発現量が有意に減少し,小胞体ストレス応答能の増強が確認された.OPC細胞数はDay14においてエキセナチド投与群で有意に高かった.また損傷周囲に浸潤したマクロファージに関しては組織障害性のM1型は2群間で差はなかったが,免疫制御や組織修復作用のあるM2型はエキセナチド投与群が早期に有意に高かった.以上より脊髄損傷後のエキセナチド投与は血糖値への悪影響はなく,ERストレス応答能の増強を通じてOPCのアポトーシスを抑制し,機能回復をもたらしたと考えられた.平成30年度の研究は,おおむね申請計画書に沿った内容で進行している.SDラットにおける脊髄圧挫損傷モデルを作成し,GLP-1受容体作動薬であるエキセナチドの投与がERストレス応答能の増強を通じてOPCのアポトーシスを抑制し,免疫制御や組織修復作用のあるM2型マクロファージを誘導し,機能回復をもたらすことを確認した.計画書からの変更点としては,以下が挙げられる:1)機能評価の期間は受傷後28日間を計画していたが,研究を開始すると受傷後7日から有意差が認められたため,14日目までの観察に変更した.2)小胞体ストレスに関わる多くの因子をwestern blotで検討することを計画していたが,研究予算と大学院生の時間を考慮して,研究対象を絞ることにした.正常に折り畳まれなかったタンパク質の処理を誘導するストレス応答を仲介する受容体は3つ存在するが,特にATF6の長期活性化がアポトーシスに直接関わるCHOPの転写を誘導することが知られているため,今回はATF6に注目した.3)炎症性マクロファージのM1・M2比は当初RNAを抽出して,RT-PCRでの強化を計画していたが,RNA抽出中のトラブルで実施できなかった.その代わり,M1マーカーとしてiNOS, M2マーカーとしてArginase1を用いて,損傷脊髄の免疫染色を行い,M1・M2マクロファージを定量化した.炎症性マクロファージのM1・M2比に関する研究は研究協力者である野口俊洋を中心に現在も継続しているが,それ以外の研究成果は研究協力者である野村慧が現在まとめており,平成31年度中の論文投稿を予定している.
ナノテク材料使用によるレジン系歯科接着材への影響

ナノテクノロジー技術によって製造された白金ナノコロイドを市販の歯科接着材料を使用する際、メーカーの推奨する手順に加えて接着させる象牙質の表面に白金ナノコロイドを塗布、水洗すると使用条件によって接着力が向上する場合があることが確認された。さらに、その接着力の耐久性を接着させた試料に負荷をかけることによって調べたところ、耐久性が向上する可能性が示唆されたが、臨床で使用するためにはさらなる研究によって確実な使用法を確立する必要がある。接着材料として4META-MMA/TBBレジン(Super-Bond C&B、Sun Medical社製)、表面処理剤としてGreen Conditioner(クエン酸10%、塩化第二鉄3%、Sun Medical社製)、および白金ナノコロイド(アプト社製)の原液(CPN)、10%溶液(10%CPN)を用いた。ヒト抜去大臼歯の歯冠中央部の象牙質を#600の耐水研磨紙で研磨し被着面とした。コントロールはGreen Conditionerのみで処理し、実験群はGreen Conditionerの後に白金ナノコロイドで処理する群(Etch-Pt群)、白金ナノコロイドで処理した後Green Conditionerを用いる群(Pt-Etch群)とした。被着面を各々の条件で処理しSuper-Bond C&Bでアクリル棒と接着させ37°C水中に24時間浸漬した後、1mm×1mmのスティック状試料で微小引張り試験を行った。白金ナノコロイド処理時間は60秒としその後の水洗時間は3秒、5秒、10秒、20秒とした。Etch-Pt群ではCPNを60秒塗布後20秒水洗・乾燥してもcontrolと有意差はなかったが、Pt-Etch群では20秒水洗・乾燥すると、controlに対し有意に高い接着強さを示した。一方10%CPNを60秒間用いるとEtch-Pt群では、20秒水洗・乾燥するとcontrolより有意に高い接着強さを示し、Pt-Etch群では、10秒水洗・乾燥または20秒水洗・乾燥すると有意に高い接着強さを示した。また10%CPNで60秒、30秒、20秒、10秒処理(各々20秒水洗・乾燥)を比較するとEtch-Pt群、Pt-Etch群ともに30秒処理した群が、最も高い接着強さを示した。接着材料として4-META-MMA/TBBレジン(Super-Bond C&B、Sun Medical社製)、表面処理剤としてGreen Conditioner(クエン酸10%、塩化第二鉄3%、Sun Medical社製)、および白金ナノコロイド(アプト社製)の原液(CPN)、10%溶液(10%CPN)を用いた。ヒト抜去大臼歯の歯冠中央部の象牙質被着面とした。コントロールはGreen Conditionerのみで処理した(Control群)。Green Conditionerの後にCPNと10%CPNで30秒処理し、その後20秒水洗した(各々CPN群、10%CPN群)。被差面を各々の条件で処理しSuper-Bond C&Bでアクリル棒と接着させ37°C水中に24時間浸漬した後、1mm×1mmのスティック状試料を作製した。試料を5°Cで60秒と55°Cで60秒とで1サイクルとするサーマルサイクリング試験(TC試験)を0サイクル、10000サイクルおよび20000サイクルで行った後、微小引張り試験機(AGS-EZ-TEST,島津製作所)で接着強さの測定を行った。Control群と10%CPN群はTC試験前後で接着強さに有意差は認められなかった。100%CPN群の接着強さはTC試験後に有意に低下した。カニクイザルの歯の歯頚部頬側面に象牙質窩洞形成を形成し、ヒト抜去大臼歯と同様の条件で窩洞は面を処理し、Super-Bond C&Bを充填した。口腔内に充填されている期間を1日、7日、4週とし顎骨より歯を取り出し微小引張り接着試験を行った。現在のところ接着強さに有意な違いは認められていない。白金ナノコロイド(アプト社製)の原液(CPN)、CPNの10%溶液(10%CPN)を4-META-MMA/TBBレジン(Super-BondC&B、Sun Medical社製)の象牙質処理剤として使用した場合の接着力の耐久性についてカニクイザルの歯を用いて検討した。ケタラール筋注による全身麻酔下および2%キシロカイン浸潤麻酔下にてカニクイザルの歯の歯頚部頬側面に象牙質窩洞形成を形成し、窩洞の処理は以下の1.3.の3通りとした。1. Super-BondC&B附属のGreen Conditionerを5秒塗布、5秒水洗、乾燥(Control群)、2. GreenConditionerの後にCPN30秒塗布、20秒水洗、乾燥(CPN群)3. Green Conditionerの後に10%CPN30秒塗布、20秒水洗、乾燥(10%CPN群)。

各々の条件で窩洞を処理し、Super-BondC&B(ティースカラー)を充填した。充填処置は顎骨からの歯の取り出しの時期から逆算し、取り出し4週前に12歯、7日前に11歯、1日前に9歯に対して実施した。これにより実験期間は1日、7日、4週となる。顎骨より取り出した歯から微小引張り接着試験のための試料を作製し、微小引張り試験機(AGS-EZ-TEST,島津製作所で接着強さの測定を行った。Control群、CPN群、10%CPN群ともに経時的に接着強さが減少する傾向があると思われるが有意差は認められなかった。また、3群の間の接着強さに関しても特徴的な違いは認められないと思われた。in vitroではある条件でのCPNの使用は接着強さを向上させたが、複雑な因子が絡むin vivoの試験では更なる検討が必要である。
鉄骨骨組の変形能力に及ぼす鋼材の降伏比の影響に関する研究

鉄骨建築に用いられる鋼材の品質はJISに決められているが,降状応力度は最低の保証値しか示されていない。しかし,鉄骨骨組が大きな力をうけて塑性域に入る場合,その耐力や変形能力は鋼材の降伏点よりむしろ,降伏比に依存する。この研究の目的は,降伏比が鉄骨骨組の変形能力にどの様に影響するかを実験的に調べ,構造安全性からみて降伏比がどの程度の値まで許容できるかを明らかにすることである。本実験は柱部材試験体と門形フレ-ム試験体に地震時に対応する荷重を載荷することにより行った。柱部材の実験では,鋼材の降伏比(0.62,0.82),部材の断面(Hー150×150×6×6, Hー150×150×6×9),軸力比(0.1,0.3,0.6)の3つの実験変数を選び,計12体の実験を行った。門形フレ-ムの実験では,実験変数に,鋼材の降伏比(0.62,0.82)を選び,計2体の実験を行った。柱部材試験体の柱頭に一定軸力と繰返し水平力を載荷した結果,以下のことが分かった。1)幅厚比の大きい板要素よりなる柱部材では,局部座屈による影響が支配的で,降伏比の影響は少なくなる。すなわち,降伏比が小さくても,局部座屈により変形能力は小さくなり,降伏比の大きいものとの差が少なくなる。2)幅厚比の小さい板要素よりなる柱部材では,降伏比の小さい方が塑性変形能力がある。しかし,軸力比が大きくなるほど鋼材の降伏比の影響は少なくなる。門形フレ-ム試験体の柱頭に繰返し水平力を載荷した結果,骨組に作用する水平力が最大値に達するときの柱頭の累積水平方向変形量を骨組の変形能力と考えると,降伏比が0.82を用いた試験体では塑性率は30,降伏比が0.62を用いた試験体では41となった。降伏比が0.82の鋼材を用い,かつ,はり材端にスカラップがある場合でも,建築構造物の変形能力の点で問題はないことが明らかとなった。鉄骨建築に用いられる鋼材の品質はJISに決められているが、降伏応力度は最低の保証値しか示されていない、そのため、降伏応力度が規格値より大きくて強ければ、構造物は安全であると一般に考えられている。しかし鉄骨構造の終局状態における耐力および変形能力は鋼材の降伏点よりむしろ、降伏比に大きく依存する事が指摘され、大きな降伏比を持つ鋼材で製作された構造物の終局的な安全性は検討の余地がある。したがって、この研究では、降伏比が鉄骨骨組の耐力や変形能力にどの様に影響するかを実験的に調べ、構造物の終局安全性の観点から降伏比がどの程度の値まで許容できるかを明らかにする。実験は片持ち柱試験体に一定軸力と繰返し水平力を載荷する事により行った。