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南海トラフ巨大地震被災想定地域の社会構造と防災対策に関する地域類型論的研究

本研究の目的は、東日本大震災の発生が南海トラフ巨大地震に関する国の防災対策や関連する自治体、コミュニティに及ぼした影響を、高知市と名古屋市南区を事例に実証的に検証することにある。まず、調査対象地の歴史的沿革を辿り、狭義の防災対策とは別に、近代以降の開発が同地の災害脆弱性の形成に及ぼした影響について分析した。第2に、住民を対象とした質問紙調査を実施し、津波予測地のコミュニティの住民属性や社会的世界、防災意識の計量的な把握を行った。第3に、東日本大震災後の国や自治体の防災対策やコミュニティ防災の動向を実態的に把握し、その成果や課題の摘出を行った。・2013年度の中心的な課題は、適切な調査対象地の選定である。そのため、上半期に四国で南海トラフ巨大地震の危険性が高い自治体を幾つか(徳島県牟岐町、阿南市、高知県高知市、土佐清水市、黒潮町等)視察し、行政機関を対象としたヒアリングを行った。その結果、高知市を調査地の1つに選定した。高知県における高知市の拠点性、災害脆弱性と開発の関連が顕著であること、長期浸水被害からの事前復興を視野に入れたコミュニティの取り組みがみられること等が選定の理由である。下半期は、行政機関(高知県、高知市)や高知市の0メートル地帯の自主防災会を中心に、地域の歴史的沿革や社会経済的特質、地域防災をめぐる取り組みや事前復興対策に関するヒアリングを重ねた。また、戦後の高知県・市の地域開発政策やそれに関連する災害脆弱性に関する資料の収集に努めた。それらの成果を中間的に取りまとめ、2013年12月の日本社会分析学会で「災害脆弱性と事前復興対策ー高知市の事例ー」と題して報告した。・上半期に東日本大震災被災地(宮城県仙台市、名取市、東松島市)の復興状況や災害支援に関するヒアリング調査を実施し、高台移転対策の現状や課題、NPO・ボランティアの受け入れや活動評価、地震で地盤沈下したエリアの現状や復興対策等に関する情報を収集した。これらの情報は、南海トラフ巨大地震被災想定地域の事前復興対策を考える際の参考事例として有益なものである。本研究の調査対象地(南海トラフ地震被災想定地域)を高知県高知市下知地区、愛知県名古屋市南区星崎学区、白水学区に確定した。これら3地区の自治会や自主防災会を対象に、地域の歴史的沿革(特に開発に伴う土地利用や自治組織の変動)、過去の災害履歴(被害の特徴、復興過程、災害下位文化等)、東日本大震災後の地域防災活動の変化等に関して、継続的にヒアリング調査を行った。また、市や区の防災担当課を対象に防災行政(特に事前復興対策)に関するヒアリングを行い、各種資料の収集に努めた。東日本大震災の被災地(宮城県石巻市、東松島市)でも市や被災者を対象に復興事業の現状と課題に関するヒアリング調査を行い、事前復興対策への示唆を探った。これらの現地調査の結果を取りまとめ、地域社会学会研究例会(2014年6月)、弘前大学防災社会研究会(2014年8月)、日本都市社会学会(2014年9月)で報告した(題目は順に、「被災地研究からの飛躍に向けた試論」、「自治体間支援全国調査から見える地域社会」、「分権化と災害支援」)。2014年12月には上記3地区を対象に「防災とコミュニティに関する意識調査」と題するアンケート調査を実施した。自治会の協力が得られたことで、郵送法にもかかわらず45.5%の回収率(配布総数1100票)をあげることができた。このアンケートは防災対策の前提となる地域社会の構造的特質を把握することともに、そうした社会的変数と防災意識の関連を探ることを目的としたものであり、本研究の核となるものである。調査結果に関する基礎的分析は年度内に済ませ、パンフレットにまとめて調査地に還元するとともに、分析結果をとりまとめたものを2015年3月に開催された東日本大震災研究交流会で「南海トラフ地震の事前復興対策に関する予備的考察」と題して報告した。最終年度は、南海トラフ地震の重点対策地域(高知市と名古屋市)でヒアリングを継続するとともに、2015年に実施したアンケート調査の結果を取りまとめ、論文と報告書の作成に取り組んだ。調査成果は、(1)調査対象地の開発やそれと関連した土地利用の沿革が同地の災害脆弱性の形成に及ぼした影響、(2)住民の社会的世界や防災意識、(3)南海トラフ地震の被害想定の上方修正が自治体や地域コミュニティに及ぼした影響、に分けて整理した。一般に災害研究では実践的な防災対策が問われがちであるが、対策の前提としてコミュニティの生活構造に関する総合的、歴史的理解が重要である。本研究はこの点に関して社会学的なアプローチを試みたものであり、調査地の災害脆弱性が開発(root causes)に根ざすものであること、防災技術的対策が地域の防災・生活に及ぼした多面的影響、災害リスクと階層の関連、被害想定の意図せざる帰結(地価や企業移転への影響)等について、実態調査を通して明らかにした。こうした知見は、既存の防災対策を批判的に相対化する上で一定の意義を持つものと考える。以上の研究成果は、2016年3月に研究成果報告書(『南海トラフ地震被災想定地域の社会構造と防災対策に関する社会学的研究』総頁数103頁)にまとめるとともに、その一部を「巨大災害被害想定下のコミュニティ」と題する論文にまとめ、『社会分析』(No.43)に投稿した。また、日本社会分析学会第130回研究例会、第2回東日本大震災研究交流会で研究成果の一部を報告した。

本研究の目的は、東日本大震災の発生が南海トラフ巨大地震に関する国の防災対策や関連する自治体、コミュニティに及ぼした影響を、高知市と名古屋市南区を事例に実証的に検証することにある。まず、調査対象地の歴史的沿革を辿り、狭義の防災対策とは別に、近代以降の開発が同地の災害脆弱性の形成に及ぼした影響について分析した。第2に、住民を対象とした質問紙調査を実施し、津波予測地のコミュニティの住民属性や社会的世界、防災意識の計量的な把握を行った。第3に、東日本大震災後の国や自治体の防災対策やコミュニティ防災の動向を実態的に把握し、その成果や課題の摘出を行った。昨年度は調査対象地の選定が難航したこともあって研究の進捗は遅れ気味であったが、それが確定した後は比較的順調に研究をすすめることができた。最大のハードルであった質問紙調査も無事実施することができ、自治会の協力が得られたことで予想以上の回収率を上げることができた。高知市と比べると名古屋市の調査がやや立ち遅れているが、研究の遂行に必要な資料、データは概ね予定通り収集することができている。社会学今年度の上半期はアンケート調査の計量的な分析を進めるとともに、現地調査も高知市に比べて遅れがちな名古屋市に重点を置いて継続する。また、これまでの調査成果を学会で報告し、調査論分を執筆する。下半期はこれまでの研究成果を総合的にとりまとめた調査報告書の執筆に専念し、2月を目処に冊子体として刊行する。高知市の調査に関してはそれなりの成果はみられたものの、高知市の比較対象地域がまだ選定できていない。現在、高知市と同質的な地形的、地盤的特質をもち、高知市とは異質な社会経済的特質をもつ地域として、名古屋市南区に関する情報収集をすすめている。それを踏まえ、コミュニティ・レベルでの調査地の確定を急ぎたい。早急に高知市の比較対象地域を確定し、現地調査をすすめる。夏季休業期間には、サーベイ調査の設計に取りかかる。また、現実の復興過程が直面する課題について理解を深めるため、東日本大震災の被災地および阪神大震災の被災地にも積極的に足を運びたい。
腎不全の進行に対する食事及び薬剤治療の実験的研究

〔1〕1腎と他側腎2/3摘除(5/6腎摘除群)の腎不全モデル、低蛋白、正常食、高蛋白食で飼育。4週間後での血清クレアチニンは0.70±0.20,1.10±0.18,0.67±0.03mg/dl,クレアチニン・クリアランスは0.39±0.12,0.25±0.02,0.29±0.05ml/min/100gBWであり、三群間に有意差は認められなかった。しかし、尿中蛋白排出量は、各々5.7±0.8,75.7±30.8,50.3±31.2mg/dで、従来いわれているように、低蛋白食にて減少する傾向がみられた。そこで、スロンボキサン【A_2】の合成阻害剤であるOKY-046Naを飲水中に3mg/100ml混入して投与。普通食下での効果をみたが、尿中蛋白量は、38.4±13.2mg/dと減少傾向がみられたが有意ではなかった。〔2〕1腎を摘除して、膀胱に細菌注入して作成した慢性腎盂腎炎による腎不全モデル。P.mirabilis 0.5×【10^6】コ膀胱注入して軽度の尿道狭窄を作成し、腎盂腎炎とし、低蛋白食、普通食、高蛋白食を投与して、4週目と8週目に観察。この実験では、1腎摘除のみをおこない、細菌の注入をしないで、食事性の蛋白摂取量のみを変えた3群も作った。(1)体重及び腎重量/体重の比.感染の有無にかかわらず、低蛋白食群で低い傾向にあった。(2)血清クレアチニンは、感染症をおこした各群では、0.96±0.04,1.45±0.09,3.31±0.34と低蛋白食により低いことが判った。尿路感染症をおこさない各群では、0.53±0.01,0.75±0.01,0.84±0.02とやはり低蛋白で低い傾向がみられた。(3)クレアチニン・クリアランス値は、尿路感染をおこしている群で低下がみられたが、1439±224,840±476,548±331と、低蛋白食投与の方が、良好な結果であった。(4)尿中蛋白排出量は、尿路感染の為に増加するということはなかったが、低蛋白では、3.3±8,20±21,6.6±2.3と低下する傾向がみられた。以上より、腎盂腎炎における腎機能低下にも低蛋白食の投与は効果があることが判明した。
再突入飛行環境下での衝撃層と印加磁場との干渉効果に関する基礎実験研究

スペースシャトルなどの宇宙飛行体が、惑星大気圏に再突入する際の次世代型の熱防御システムの1つに、「印加磁場による弱電離プラズマ流の制御」がある。これは、飛行体が大気圏に再突入する際、機体前方に発生する強い衝撃波背後の弱電離プラズマ流を機体内部から磁場を印加することで制御する方法である。本システムに関してこれまで様々な数値計算、実験が行われてきたが、機体内部から印加する磁場の向きは、淀み点で最も磁場強度が強くなる、つまりN極の向きと主流のなす角θが0゚の方向を向いたものがほとんどであった。そこで本年度は、θが0゚以外のθ=45゚、90゚、135゚、180゚の方向を向いた場合、衝撃層と印加磁場がどのような干渉効果を起こすのか、小型のアーク加熱風洞を用いて基礎実験を行った.具体的に、i)流れの可視化、ii)試験模型にはたらく抗力測定、iii)試験模型にはたらく揚力測定、の3つについて検証を行った。i)流れの可視化:磁場配位を変化させる事で可視領域でどのような変化が起きるか検証を行った。その結果、θ=45゚、90゚、135゚において、N極とS極の境界付近にはっきりと白い線のようなものが形成されている映像が得られた。これは、世界でも初の映像であり、どのような物理メカニズムでこのような現象が起こっているのか徹底的に検証しなければならない。すべての角度において、磁場を印加しない場合の流れとの明らかな違いが現れており、印加磁場効果をはっきりと確認できた。ii)試験模型にはたらく抗力測定:弱電離プラズマ流と印加磁場の干渉の結果、弱電離プラズマ流を試験模型前方に押し出すローレンツカが発生し、その反作用の力を試験模型内部の磁場発生機構が受けるため、試験模型にはたらく抗力が増大する。そこで、印加する磁場の配位が変化することで、試験模型にはたらく抗力がどのように変化するか、抗力の磁場角度依存性について検証を行った。その結果、θ=90゚で対称な結果となり、θ=0゚と180゚、θ=45゚と135゚で同程度の値を示した。また、θ=90゚で最大値となりうる事が判明した。これは、抗力増大効果を利用した空力加熱低減システムにとって新たな知見である。iii)試験模型にはたらく揚力測定:θ=45゚、135゚の場合、軸対称ではない為、試験模型周りの圧力分布が上下非対称となりさらに上述のローレンツカの影響もあり試験模型に揚力が発生する可能性がある。そこで、試験模型にはたらく揚力を測定することで揚力の磁場角度依存性についての検証も行った。その結果、抗力ほど大きな値ではないが、θ=45゚、135゚において揚力が発生することが判明した。これは、θを0゚、90゚、180゚以外にすると揚力が発生する可能性があることを示唆しており、揚力を用いた再突入飛行についての新たな知見である。これらの結果は、本システムを用いた熱防御システムが様々な可能性を秘めている事を示唆しており、更なる理解が必要である。特に数値計算による理解はほとんど行われておらず、数値計算結果との比較検討が重要であり、流れの可視化で現れた白い線の理解も含めて物理メカニズムの解明が急務である。宇宙飛行体が大気圏に再突入する際の次世代型の熱防御システムの1つに、「電磁場を利用した高温弱電離気体の制御」がある。本システムに関する研究は、これまで数値計算によるものが主であったが、様々な基礎実験研究を通して、実験的にも徐々に解明されてきた。本システムの実機適用性を考慮した場合、数値計算との定性的な比較検討から定量的な比較検討へと移行していくことが重要である。そこで、本年度は数値計算との定量的な比較検討を行うことを目的として研究を行った。数値計算との比較検討を行うにあたり、現在実験で使用している小型のアーク加熱風洞の気流条件をできる限り正確に把握しなければならない。弱電離プラズマ流の場合、中でも電子温度、電子密度が重要なパラメータとなってくるため、プローブ法によりプラズマの気流診断を行った。その結果、過去に行われた気流診断から得られたデータと同じような数値を得ることができた為、数値計算との定量的な比較検討への大きな後押しとすることができた。また、実機適用性を考慮した場合、磁場発生機構を従来の「永久磁石」からより強力な磁場を発生できる「超電導磁石」へと変更する必要があるが、永久磁石の中でもより強力な磁場を発生できる永久磁石を使用することが可能であった為、超電導磁石を用いた実験に対する予備的な実験として、より強力な永久磁石による実験を行った。その結果、印加する磁場強度を強くするに従い印加磁場の効果が頭打ちとなる傾向が得られた。これは予測とは大きく異なる結果であった為に、実験結果に対して様々な検証を徹底的に行ったが、揺るぎない結果であった。これは、印加磁場の効果に対する新たな知見と言える。数値計算との定量的な比較検討は、本システムを実機に適用するにあたり必要不可欠である為、早急にその物理メカニズムを解明していかなければならない。

これは、飛行体が大気圏に再突入する際、機体前方に発生する強い衝撃波背後の弱電離プラズマ流を機体内部から磁場を印加することで制御する方法である。本システムに関してこれまで様々な数値計算、実験が行われてきたが、機体内部から印加する磁場の向きは、淀み点で最も磁場強度が強くなる、つまりN極の向きと主流のなす角θが0゚の方向を向いたものがほとんどであった。そこで本年度は、θが0゚以外のθ=45゚、90゚、135゚、180゚の方向を向いた場合、衝撃層と印加磁場がどのような干渉効果を起こすのか、小型のアーク加熱風洞を用いて基礎実験を行った.具体的に、i)流れの可視化、ii)試験模型にはたらく抗力測定、iii)試験模型にはたらく揚力測定、の3つについて検証を行った。i)流れの可視化:磁場配位を変化させる事で可視領域でどのような変化が起きるか検証を行った。その結果、θ=45゚、90゚、135゚において、N極とS極の境界付近にはっきりと白い線のようなものが形成されている映像が得られた。これは、世界でも初の映像であり、どのような物理メカニズムでこのような現象が起こっているのか徹底的に検証しなければならない。すべての角度において、磁場を印加しない場合の流れとの明らかな違いが現れており、印加磁場効果をはっきりと確認できた。ii)試験模型にはたらく抗力測定:弱電離プラズマ流と印加磁場の干渉の結果、弱電離プラズマ流を試験模型前方に押し出すローレンツカが発生し、その反作用の力を試験模型内部の磁場発生機構が受けるため、試験模型にはたらく抗力が増大する。そこで、印加する磁場の配位が変化することで、試験模型にはたらく抗力がどのように変化するか、抗力の磁場角度依存性について検証を行った。その結果、θ=90゚で対称な結果となり、θ=0゚と180゚、θ=45゚と135゚で同程度の値を示した。また、θ=90゚で最大値となりうる事が判明した。これは、抗力増大効果を利用した空力加熱低減システムにとって新たな知見である。iii)試験模型にはたらく揚力測定:θ=45゚、135゚の場合、軸対称ではない為、試験模型周りの圧力分布が上下非対称となりさらに上述のローレンツカの影響もあり試験模型に揚力が発生する可能性がある。そこで、試験模型にはたらく揚力を測定することで揚力の磁場角度依存性についての検証も行った。その結果、抗力ほど大きな値ではないが、θ=45゚、135゚において揚力が発生することが判明した。これは、θを0゚、90゚、180゚以外にすると揚力が発生する可能性があることを示唆しており、揚力を用いた再突入飛行についての新たな知見である。これらの結果は、本システムを用いた熱防御システムが様々な可能性を秘めている事を示唆しており、更なる理解が必要である。特に数値計算による理解はほとんど行われておらず、数値計算結果との比較検討が重要であり、流れの可視化で現れた白い線の理解も含めて物理メカニズムの解明が急務である。
粘液線維肉腫の診断・予後関連バイオマーカーの開発

中高齢者の四肢・体幹に好発する悪性軟部腫瘍である粘液線維肉腫は、有用なバイオマーカーが存在せず、臨床上、1初期診断の困難さ、および2切除後の高い局所再発率が問題となり、治療に難渋する。本研究の目的は、本腫瘍の再発・転移・予後に関する臨床病理学的因子について検討した上で、遺伝子発現解析、タンパク発現解析を行い、粘液線維肉腫における診断・予後関連バイオマーカーを同定することで、粘液線維肉腫の病理診断の標準化、至適切除縁の概念を確立することである。さらに、新しい治療標的分子の同定やリスクに応じて個別化した治療法の計画などを通して、粘液線維肉腫の治療成績の向上が期待される。1粘液線維肉腫データベースの作成、および臨床病理学的解析...当院の診療録データベースを用いて、症例選択基準に基づき、粘液線維肉腫の症例リストを作成した。それらの臨床情報をもとに予後因子について統計学的解析を行った。研究成果に関しては、国内外の学会で発表を終え、論文発表準備中である。2骨軟部腫瘍臨床検体の収集...我々は慶應義塾大学医学部倫理委員会の承認のもと、外科的切除された腫瘍検体の一部を-80°Cに凍結保存した。粘液線維肉腫の他、本研究では対照群となりうる他腫瘍の検体も並行して凍結保存を行った。さらに初代培養を行った結果、3株の細胞株を樹立し、それらの細胞学的特性を解析し、論文発表準備中である。3凍結保存した臨床検体を用いた遺伝子・タンパク発現解析、診断・予後関連バイオマーカーの探索・検証...平成25年度は、3が解析の中心であった。凍結保存した臨床検体から、RNA、タンパク質を抽出し、遺伝子発現解析を行った。現在、i)組織型の異なる悪性軟部腫瘍組織同士の比較、ii)予後が異なっていた症例の粘液線維肉腫組織同士の比較、iii)画像上、浸潤性性格が異なる粘液線維肉腫同士の比較、などの解析中である。中高齢者の四肢・体幹に好発する悪性軟部腫瘍である粘液線維肉腫は、有用なバイオマーカーが存在せず、臨床上、1初期診断の困難さ、および2切除後の高い局所再発率が問題となり、治療に難渋することが多い。本腫瘍の再発・転移・予後に関する臨床病理学的因子について検討した上で、遺伝子発現解析、タンパク発現解析を行い、粘液線維肉腫における診断・予後関連バイオマーカーを同定することが本研究の目的である。本プロジェクトで粘液線維肉腫の病理診断の標準化、至適切除縁の概念を確立が可能となるうえ、新しい治療標的分子の同定やリスクに応じて個別化した治療法の計画などを通して、粘液線維肉腫の治療成績の向上が期待される。研究計画の柱は大きく4つである。すなわち、1当院における粘液線維肉腫データベースの作成、および臨床病理学的解析、2粘液線維肉腫の他、骨軟部腫瘍臨床検体の収集、3凍結保存した臨床検体を用いた遺伝子・タンパク発現解析、診断・予後関連バイオマーカーの探索・検証、4パラフィン包埋した検体を用いた病理組織学的検討である。本研究の核となるのは、3凍結保存した臨床検体を用いた遺伝子・タンパク発現解析、診断・予後関連バイオマーカーの探索・検証、であるが、解析対象となる検体は不可欠である。

当院既存の凍結保存検体に加え、さらなる検体数の増加を期待し、平成24年度の中心課題として123を行い、34を平成25年度の中心課題と考えている。1粘液線維肉腫データベースの作成、および臨床病理学的解析当院の診療録データベースを用いて、症例選択基準に基づき、粘液線維肉腫の症例リストを作成した。その際、年齢、性別、腫瘍の部位と大きさ、MRI所見、組織学的所見(FNCLCC) gradeおよび組織学的腫瘍進展範囲)、初診時のAmerican Joint Committee on Cancer (AJCC) stage、累積生存期間、無病生存期間、手術における切除縁、化学療法を施行した場合には施行した化学療法の具体的レジメンとその効果、投与コース数、放射線療法を施行した場合には放射線療法の線量とその効果、腫瘍学的転帰について情報を収集した。それらの臨床情報をもとに予後因子についてJMP(ver.9)を用いて統計学的解析を行った。生存期間はKaplan-Meier法を用いて生存曲線を作成、2群間の生存期間の差の検定にはLog rank検定を用いた。また、多変量解析にはCox比例ハザードモデルを用いて検討を行い、5%以下を統計学的な有意差とした。研究成果に関しては、日本整形外科学会、ヨーロッパ骨軟部腫瘍学会で発表予定である。2粘液線維肉腫の他、骨軟部腫瘍臨床検体の収集元来まれな腫瘍である骨軟部腫瘍の臨床検体は非常に貴重な研究試料である。我々は慶應義塾大学医学部倫理委員会の承認のもと、外科的切除された腫瘍検体の一部を-80°Cに凍結保存している。粘液線維肉腫の他、本研究では対照群となりうる他腫瘍の検体も並行して凍結保存している。さらに今後のin vitroの基礎実験の可能性も考慮し、初代培養、細胞株樹立に向けて、細胞培養を行った。3株の細胞株を樹立し、それらの細胞学的特性を解析し、論文発表をする予定である。平成25年度は、本研究の核となる、3凍結保存した臨床検体を用いた遺伝子・タンパク発現解析、診断・予後関連バイオマーカーの探索・検証、が解析の中心となる。当院にて凍結保存した臨床検体から、RNAlater®を用いてRNAを、高濃度のウレアを含む可溶化液を用いてタンパク質を抽出している。発現解析の対象とする候補遺伝子(産物)に関しては、既存のマイクロアレイを用いた網羅的遺伝子解析のデータを再解析し、広く候補遺伝子(産物)を抽出する。RNAはRT-PCRを用いて遺伝子発現解析を行い、タンパク質は、蛍光二次元電気泳動法や質量分析、抗体によるウェスタンブロッティング法を用いてタンパク発現解析を行う。発現解析としては、i)組織型の異なる悪性軟部腫瘍組織同士の比較、ii)予後が異なっていた症例の粘液線維肉腫組織同士の比較、iii)画像上、浸潤性性格が異なる粘液線維肉腫同士の比較、などを行う。粘液線維肉腫は高齢化社会を背景に本腫瘍診断例は増加傾向にあるものの、骨軟部腫瘍は比較的稀な疾患であり、治療専門施設も少ない。我々慶應義塾大学病院整形外科は、国内有数の骨軟部腫瘍専門施設であり、臨床検体を用いた骨軟部腫瘍の基礎研究を通して骨軟部腫瘍の予後改善を図るのは我々の使命である。本研究に必須である臨床検体の凍結保存は、慶應義塾大学医学部倫理委員会の承認のもと、現在も前向きに進行中であり、引き続き2粘液線維肉腫の他、骨軟部腫瘍臨床検体の収集を並行して行う。上述の如く、研究計画の柱は大きく4つである。(詳細省略)
インタラクティブな英語授業を生み出す発問及び教室談話の研究

インタラクティブな英語授業を生み出す教室談話の研究を小・中・高・大で行った。研究は教師へのアンケート調査と授業のビデオ撮影分析の側面から実施した。その結果、インタラクションが起こる授業においては、1教室が自由な語り合いの「場」になっている、2教師は発問を通して生徒の既有知識に効果的に働きかけている、3英語と日本語のコードスイッチを効果的に行っている、などの共通項があることが分かった。本研究は「インタラクティブな英語授業を生み出す発問及び教室談話の研究」をテーマとして、中学・高等学校における英語指導法改善のための具体的な提案を行うことを目的とする。研究対象には小学校における外国語活動及び大学での英語教育も含める。平成26年度は「アンケート調査」を実施して中学・高等学校の指導法に関する現状把握を行った。アンケートは50問からなり、1回答者情報(4問)、2インタラクティブな指導法の「育成」(6問)、3現在行っている「指導法」(5問)、4インタラクティブな指導法の「効果」(10問)、5インタラクティブな授業のための「教師の試み」(15問)、6英語でのインタラクションに対する「生徒の反応」(10問)の6項目で構成した。質問紙は九州圏内(山口を含む)を中心に中学校100校、高等学校124校を抽出し、各学校5枚のアンケート用紙(解答はマークシート)を郵送した。その結果、58校(回収率25.9%)から199枚の回収を得た。分析の結果、大学の教職課程でインタラクティブな理論的指導を受けた教員は半数以下であり、実践的指導を受けた教員は中学で41.0%、高校で34.7%であることが分かった。一方、教職に就いて以後の研修で指導を受けた教員は中高共に6割を超え、教員間で指導法に関する情報交換を希望する者は中高共90%を超えた。しかし、いぜんとして文法訳読式指導を行っている教員は半数にのぼり、コミュニカティブな指導法への移行がさらに必要である。ただ、インタラクティブな指導法が4技能の育成に有効であり、特に生徒の表現意欲や英語総合力の育成に効果的であると考える教員が7割から8割いることが分かった。インタラクティブな授業での生徒の反応については、理解の点では効果があると認識している教員が多いが、生徒による積極的な発言や動機の向上についてはまだ課題が残ることが分かった。本研究は「インタラクティブな英語授業を生み出す発問及び教室談話の研究」をテーマとして、中学・高等学校における英語指導法改善のための具体的な提案を行うことを目的としている。研究対象には小学校の外国語活動及び大学の英語教育も含める。平成27年度は前年度に小・中・高等学校の教員を対象に実施したアンケート調査の分析を行うと共に研究協力校を訪問して授業のビデオ撮影を行い、授業内での教師・生徒(児童・学生)間の教室談話の分析を行うためのデータ収集を行った。具体的には、研究協力校である公立中学校1校で4時間、公立高等学校1校で5時間の授業ビデオ撮影を行った。小学校においては、3校の研究協力校で21時間の授業撮影を、大学においては協力校1校で4時間の授業撮影を行った。研究協力校の教師は何れも英語を使ったインタラクティブな授業を行っており、教室内で何が行われているか、また、インタラクションが成立する教室環境は何かを分析するうえで有益なデータを得ることができた。研究の中心となる中学・高等学校においては、中学の場合1年と3年の授業を参観したが、中学1年生に対しても授業中のかなりの時間を英語で指導しており、それに対して生徒が活発に英語で反応しているのが印象的であった。中学3年生の授業ではほとんどが英語を使ったインタラクティブな授業であった。また、高等学校ではICTを積極的に活用し、ペアワークを多用した授業を行っており、ICTの活用も含めてどのような授業環境を構築するかを考えるうえで参考となった。小学校では近隣の3校が積極的に研究に協力しており、担当教師とのインタビューでも有益な情報を得ることができた。大学では授業のすべてを英語で指導しており、教師・学生間および学生同士のインタラクションの分析を行ううえで有益な情報が得られたと考えている。研究協力校でビデオ撮影したデータ分析が若干遅れているが、研究協力校から有益なデータが得られたため、概ね研究は順調に進んでいると考えられる。本研究は「インタラクティブな英語授業を生み出す発問及び教室談話の研究」をテーマとして、中学・高等学校における英語指導法改善の為の具体的な提案を行うことを目的に進めている。但し、研究対象には小学校の外国語活動及び大学の英語教育も含めて総合的に観察・分析を行ってきた。平成28年度は前年度に行った中高現場での授業観察(ビデオ撮り)を補足する為、追加的に授業観察を実施した。協力を依頼した学校は、私立高等学校1校(観察授業時間数2時間)及び県立高等学校1校(観察授業時間数3時間)であった。対象校が高等学校レベルで英語を使ったコミュニカティブな実践に力を入れた学校であった為、有効な資料を確保することができた。上記授業5時間と前年度にビデオ録画した授業9時間の合計14時間分授業を再分析し、途中経過報告を学会で発表した。新に得た資料は教室談話を分析する上で貴重なものであった為、研究期間を1年間延長してより詳細に分析する判断を行った。また、小学校の外国語活動に関しては前年度に21時間分のビデオ撮影を終えており、本年度はその授業分析及び談話分析を行った。この分野においても貴重な資料を得ることができ、分析にさらに時間を要することから研究期間延長の判断を行った。

大学の授業に関しては、担当者が既に分析・報告を終えており、本件についてはこのデータを基に延長年度(平成29年度)に他のレベルと併せて総合的に分析を行う。本研究は平成26年度に開始し、平成28年度に終了する予定であったが、小・中・高の授業ビデオ分析に時間を要し、研究がやや遅れている。また、分析過程で教室談話に関する貴重な知見を得られた為、1年間延長して詳細に分析を行うこととした。研究成果を現場の教師に還元できるように研究を進めている。本研究は「インタラクティブな英語授業を生み出す発問及び教室談話の研究」をテーマとして、中学・高等学校における英語指導法改善のための具体的な提案を行うことを目的に平成26年度29年度まで調査研究を行った。ただし、本研究は小学校の外国語活動における英語指導及び大学での英語教育を含めるものとする。平成26年度は指導法に関するアンケート調査を小学校・中学・高等学校を対象に実施し分析を行った。平成27年度及び28年度は調査協力校での授業活動をビデオ撮影し、その分析を試みた。中学・高等学校でのビデオ録画は合計14時間、小学校でのビデオ録画は合計21時間におよんだ。長時間にわたる授業談話の分析に時間を要したため研究を1年間延長し分析を続けた。最終年度の平成29年度はこれまで現場で録画した授業ビデオのデータの再分析を行った。その結果は、学会発表1回、大学紀要2本及び研究報告書1冊という形にまとめた。研究結果としてインタラクティブな指導が行われている授業において共通する談話構成要素があることが分かった。特筆すべき特徴としては、(1)教師と生徒・児童との人間関係が成立しており、授業の中で発話しやすい環境が整えられている、(2)中学・高等学校においては教科書の理解を中心に英文テキストの内容確認を行う発問及び内容に関する生徒の推論を導く発問、そして生徒自身の意見を求める発問がうまく組み合わされている、(3)教師は発話・発問を繰り返しながら授業を進め、鍵となる語彙の確認や内容の確認を行うために、生徒が考えをまとめることができる談話の「場」を設けていることが分かった。一般的には生徒の発話に対する修正や確認などFocus-on-Formが研究対象となるが、日本の教育現場では教師が生徒からどのように英語を引き出すかが課題であり、インタラクションを成立させている教師はその能力に長けていることが分かった。インタラクティブな英語授業を生み出す教室談話の研究を小・中・高・大で行った。研究は教師へのアンケート調査と授業のビデオ撮影分析の側面から実施した。その結果、インタラクションが起こる授業においては、1教室が自由な語り合いの「場」になっている、2教師は発問を通して生徒の既有知識に効果的に働きかけている、3英語と日本語のコードスイッチを効果的に行っている、などの共通項があることが分かった。校務上で突発的な問題(科研研究とは関係なし)が発生したためその対応に時間を取られ、質問紙の作成・発送が遅れた。それに伴いアンケートの回収が3月末となったため、詳細な分析が遅れている。また、本研究には小学校の外国語活動も含めているが、それに関するアンケート調査は2年目に行うこととした。
農水産物のオルタナティブ・トレードによる経済成果と地域開発の比較研究

本研究の目的は、従来型の大資本による生産・貿易方式とは異なるもうひとつの貿易(オルタナティブ・トレード)の社会経済的・環境的意義を解明し、WTOおよびFTAに代表される多国間ないし地域間の自由貿易主義に対する理論的対策の提示を目指すことであった。そのため、平成12年度から14年度にかけてタイ、フィリピン、台湾、ベトナム等を主な事例地として、バナナとエビの生産並びに、それらのオルタナティブ・トレードにかかわる組織の実態を調査し、またヨーロッパにおいてはフェア・トレードの名のもとに取引されている農産物の消費実態を調査した。「バナナ班」については、まず無農薬バナナの輸出を実践するタイ・ラメー郡の農民組合と村落組織に対する調査を実施した。そこでは、最初に日本の生協との提携生産に取り組んだ第1世代の跡継ぎ世代が無農薬バナナの大規模な生産に踏み込んだり、隣の郡こおいて新興の大規模農家を中心に別の組合が設立されるなどのダイナミックな展開が見られる。堆肥の共同生産グループや養海老池の底泥の利用などの動きも見られ、農法レベルにおける環境持続性への関心は高まっている。このほか、フィリピンにおける多国籍アグリビジネスのバナナ生産・輸出の構造を解明し、それと日本のバナナ貿易とのかかわりや価格形成メカニズムを分析した。また、バナナ貿易に関して日本とのかかわりが深い台湾におけるバナナ生産についての現状を明らかにした。「エビ班」については、タイのスラタニ県で漁協、加工・物流会社に対する調査を行ったほか、台湾、フィリピン、ベトナムにおける養殖エビ生産の歴史と現状を調査した。タイのスラタニ県では中堅の企業家によるエビ生産への活発な投資がみられた。台湾の水産養殖漁家はいろいろと対象魚種を変えながら養殖を続けており、大陸への進出を図るかたわらでタイやベトナムへの技術移転の役割を果たしている。ベトナムでは養殖エビの高価格が水田の養魚池化や近代的企業者の新規参入を招いている。こうしてエビの養殖は営利的・企業的な生産が主流で、環境負荷の軽減を目指すエコシュリンプの生産が始まりつつとはいえ、生産者支援や物流における投資などトータルとしてのオルタナティブ・トレードの方向性はまだ十分に見通せない。それに対して、フェア・トレードの名を冠するコーヒーや紅茶などはヨーロッパ、とくにイギリスでは市場流通の23%を占めるほどに成長しており、オルタナティブ・トレードの市場化を検討すべき段階にきている。研究実績の概要(以下,アンダーライン略、プリントアウト貼り付けのため)本研究の目的は、現在主流となっている生産・貿易方法とは異なるもうひとつの貿易(オルタナティブ・トレード)のもつ社会経済的・環境的意義とその成立条件を明らかにすることにある。平成12年度は、初年度ということもあって、第一に研究の準拠枠を共有できるように理論的なアプローチに重点を置いた。第二に、調査対象国の社会経済的特徴、経済成長の段階、農水産業の位置、バナナの生産と流通、養殖エビの生産動向と流通などについて資料の収集に努めた。タイにおいては、バナナ班が日本のY生協と提携関係にあるラメー郡の農民組合を対象とする基礎的データ収集、エビ班がスラタニ地区における養殖エビの生産動向について聞き取り調査を実施した。

台湾については養殖エビの産地移動に関する調査とバナナの盛衰に関する資料収集を行った。フィリッピンについては基本的なデータ収集を行った。オルタナティブ・トレードは、「主流派トレード」が南北間格差の拡大、地球環境問題、通貨危機などの諸問題を引き起こしていることへの対抗運動としてある。とくに、南の犠牲の上にたった北の豊かさや環境の過剰使用に対する反省が特徴的である。そのことはオルタナティブ・トレードと類似の運動にも共通しており、その歴史や課題を探ることが重要である。また、調査地域ではバナナのオルタナティブ・トレードは比較的順調に推移しているが、エビについては困難であることが分かった。オルタナティブ・トレードの条件として、商品特性の考察が不可欠である。さらに、理論的な見地からは、このトレードが不等価交換を超えることができるかどうかが重要な論点となる。本研究の目的は、もうひとつの貿易と呼ばれるオルタナティブ・トレードの持つ社会経済的・環境的意義とその成立条件を、WTOに代表される多国間の自由貿易主義と対比しながら、できるだけ実証的に明らかにすることにある。平成13年度は、前年度の研究成果を踏まえて、理論枠の深化、インテンシブな地域調査、地域調査の地理的拡大を図った。バナナ班については、タイ・ラメー郡の農民組合のほか、比較のためにバンラート県でも聞き取り調査を行った。また、アグリビジネスによるバナナの大規模生産・輸出と、産消提携による小規模生産・輸出を比較するためにフィリッピンの調査を行った。エビ班についてはタイのスラタニ地区周辺の漁協、加工・物流会社を集中的に調査したほか、エビ産地の国際移動に対応してベトナムについても予備調査を行った。ラメー郡の農民組合については入植時期が新しいこと、それに影響されて個別農家の経営形態が多様であり、規模も偏差が大きいこと、オルタナティブ・トレードによるバナナもその生存戦略に組み込まれていること、旧メンバーから新メンバーに生産の中心が移行しつつあり、それにつれて経営の専業化傾向と産地の拡大・分散傾向が認められること、バナナの栽培体系も初期の混作型から単作型に移りつつあることなどが分かった。ベトナムの養殖えびについては、南部地域が大半を生産しているが、中部地域でも25%程度を生産し、また北部でも積極的な開発投資が行われており、今後の動向が注目される。えびについては、その商品特性がオルタナティブ・トレードの成立可能性を低めているように思われるが、バナナについても「顔の見える」関係に何かを付加すべき段階にきているように思われる。それが何かを、次年度において解明したい。本研究は、実態調査によって従来型の大資本による生産・貿易方式とは異なるもうひとつの貿易(オルタナティブトレード)の社会経済的・環境的意義を解明するとともに、WTOおよびFTAに代表される多国間ないし地域間の自由貿易主義に対する理論的対案の提示を目指している。平成14年度は、12年度及び13年度の研究成果を踏まえて、理論的枠組みの構築と深化、さらなるインテンシブな地域調査、オルタナティブ・トレードにかかわる組織の実態調査をおこなった。
特異性の解を持つ偏微分方程式の数値解法と数値解析に関する研究

物理学、化学、生物学、地学、工学等の自然科学及び経済学、金融学等の人文科学において、現象の数理モデルを記述するには微分方程式が良く使われている。微分方程式の解析解を解くことがとても難しいので、コンピュータによって数値解を求めることは要求されている。その中で、特異性の解を持つ微分方程式の数値解法に対してまだ知られていないことが多く存在する。本研究では、研究代表者は、研究分担者たちの協力を得て、2次元空間の中の多角形領域における特異性の解をもつポアソン方程式の混合境界値問題について、有限差分解の微分の収束解析を行った。また、1次元区間における2点境界値問題に対しても、有限差分解の誤差評価と関連する課題について、成果を得た。本年度に以下の研究成果を得た。(1)2点境界値問題の差分解の誤差評価1988年にAscher, Mattheij, Russellは2点境界値問題の新しい数値解法を提出した。2次収束の予想はされたが、その収束性の証明はopen problemとなっている。研究代表者は、このAscher-Mattheij-Russellスキームに対して、離散Green関数とM-行列等の性質を研究して、2次収束であることの証明に成功した。この2次収束性は境界の近くでは超収束性をなしている。研究成果を論文としてInformationに発表した。(2)特異性の解をもつDirichlet境界値問題の差分解の微分の誤差評価研究代表者は、台湾中山大学のZi-Cai Li教授、オーストラリアThe University of Western AustraliaのSong Wang教授との共同研究で、多角形領域における特異性の解をもつポアソン方程式のDirichlet問題の数値解を考えた。Shortley-Weller有限差分スキームを有限要素法の特別な場合に書き直して、有限要素法のframeworkの中で差分解の微分の収束解析を行った。真の解のは微分は境界の近傍で発散するにもかかわらず、差分解は離散H^1ノルムでO(h^<1.5>)のオーダーで超収束性をしている成果を得た。これについてすでに論文として取りまとめた。(3)代数方程式(多項式)の解を求める同時反復法に関する新しいアルゴリズム研究代表者は、ブルガイアAcademy of SciencesのKyurkchiev教授、Iliev教授との共同研究で、代数方程式(多項式)の解を求める同時反復法を考えた。すべての解または指定した一部分の解を同時に求める新しいアルゴリズムを提出した。多項式の解が孤立であれば、この方法は局所的に3次収束することを証明した。研究成果を論文としてに発表した。(4)コンピュータのネットワークのutilityに関する研究研究分担者の澤田教授と研究代表者の共同研究で、コンピュータのネットワークのutilityについて考えた。インターネットや交通機関などに求めらる、便利かつ安全というような対立する複数の要素を統合して各要素のバランスをうまくとりながら、システム全体の効用(utility)を、向上させて行くことは可能であろうかという問題のモデル化を研究した。研究成果は論文として取りまとめた。(5)カオス学系における確率密度関数の軌道についての研究研究分担者の河村教授は、一般化されたテント写像群における位相共役写像の非微分可能性についてコンピュータにより実験し理論として証明を与えた。研究成果は、Far East Journal of Dynamical Systems等の専門誌に発表された。(6)M系列に対する重みディスクレパンシー検定についての研究研究分担者の西村助手は、重みディスクレパンシー検定を用いて周期が長いM系列乱数の重み分布検定における性質を調べた。3項式によるM系列では次数が10000程度でも実用的なシミュレーションには適さない事がわかった。(1)特異性の解をもつ混合境界値問題の差分解の微分の誤差評価研究代表者は、台湾中山大学のZi-Cai Li教授、オーストラリアThe University of Western AustraliaのSong Wang教授との共同研究で、多角形領域における特異性の解をもつポアソン方程式の混合境界値問題について,Shortley-Weller有限差分解の微分の収束解析を行った。真の解のは微分は境界の近傍で発散するにもかかわらず、差分解は離散H^1ノルムで超収束性をしている成果を得た。(2)カオス学系における確率密度関数の軌道についての研究1次元ユークリッド空間におけるカオス同相写像の特徴付けを行った。また,カオス力学系に付随するPerron-Frobenius作用素の様々な性質の研究をコンピュータの実験により行った。結果を論文として取りまとめた。(3)コンピュータのネットワークのutilityに関する研究研究分担者の澤田教授と研究代表者の共同研究で、便利かつ安全というような対立する複数の要素を統合して各要素のバランスをうまくとりながら、システム全体の効用(utility)を、向上させて行くことは可能であろうかという問題、すなわち「あちらを立てればこちらが立たない」という問題のモデル化を研究した。研究成果は論文として取りまとめられた。

(4)2元体上の自己双対線形符号の構成の研究線形擬似乱数の初期化,特に効率良く状態遷移を行う研究を行った。分離型MacWilliams恒等式を用いた擬似乱数の性質の研究を行った。結果を論文として取りまとめた。(1)特異性の解をもつ混合境界値問題の差分解の微分の誤差評価研究代表者は、台湾中山大学のZi-Cai Li教授、東海大学のHsin-Yun Hu准教授、オーストラリアThe University of Western AustraliaのSong Wang教授との共同研究で、多角形領域における特異性の解をもつポアソン方程式の混合境界値問題について、Shortley-Weller有限差分解の微分の収束解析を行った。真の解の微分が境界の近傍で発散するにもかかわらず、メッシュ分割に伸長変換施すことによって、差分解の微分は離散ノルムで超収束性をしている成果を得た。これについてすでに論文として取りまとめた。(2) 2点境界値問題の差分離散式と解の一意性の関連性に関する研究2点境界値問題の解の一意性をその離散かスキームとの関連性を調べた。結果として、境界値問題が一意的に解を持つことは、問題の離散行列が正則でかつその逆行列が有界であることと同値であることがわかった。さらに、これは、離散行列が正則で離散システムの近似解が一様的に有界であることとの同値性も得た。研究成果を論文としてNumerical Function Analysis and Optimization誌に発表した。(3)カオス学系における確率密度関数の軌道についての研究1次元ユークリッド空間における2つのカオス連続写像結ぶ共役同相写像の特徴付けを行った。また,カオス力学系に付随するPerron-Frobenius作用素の様々な性質の研究をコンピュータの実験により行った。
超高品質人工水晶の超音波マイクロスペクトロスコピー

本研究は、本研究代表者らが発明・開発した超音波マイクロスペクトロスコピー(UMS)技術を人工水晶の結晶育成評価技術の確立、高精度な音響関連物理定数の決定、デバイス基板の評価法の確立に適用し、世界の人工水晶関連産業・科学分野における「新たな目標とスタンダード」を与えることを目指して行った。1.LFB超音波材料解析システム、超高周波バルク超音波計測システムをはじめとする計測システムの精度を向上させた。2.水晶の精密音響関連物理定数と測定法:(1)SAWグレードの人工水晶からX板,Y板,Z板、および複数の回転Y板を切り出し、縦波音速、横波音速、密度、誘電率を高精度に測定し、すべての音響関連物理定数を精密に決定した。定数決定に用いていない試料に対する音速の測定値と決定した定数による計算値は±0.2m/s(±0.004%)以内で一致した。(2)天然水晶と人工水晶のX板,Y板,Z板を用意し、縦波音速、横波音速、漏洩弾性表面波(LSAW)速度を測定した結果、音速差は1.00m/s以内となり、天然水晶と人工水晶の音響関連物理定数は非常に近いことがわかった。(3)Class32に属する結晶に対して、X板,Y板,Z板のみを用い、LSAW速度とバルク波音速を併用して音響関連物理定数を決定する方法を検討し、天然水晶に適用した。(4)人工水晶と同様に、天然水晶の音響関連物理定数の精密値を求めた。3.異なる育成条件で作製した人工水晶結晶から切り出し・研磨加工を行った試料に対して、バルク波音速、LSAW速度、密度、格子定数を計測し、結晶間のわずかな音速の違いを捉えた。不純物濃度、特にOH基濃度に対して、伝搬方向、モードにより音速の変化の傾向が異なることを明らかにした。格子定数については、不純物濃度に対してaは一定であり、cは濃度が大きくなるほど大きくなる傾向を捉えた。本研究では、本研究代表者らが発明・開発した超音波マイクロスペクトロスコピー(UMS)技術を人工水晶の結晶育成評価技術の確立、高精度な音響物理定数の決定、デバイス基板の評価法の確立に適用し、世界の人工水晶関連産業・科学分野における「新たな目標とスタンダード」を与えることを目指している。平成13年度の研究成果を要約すると以下の通りである。1.計測システムの高精度化音響関連物理定数を高精度に決定するために、LFB超音波材料解析システム、超高周波バルク超音波計測システム、超精密厚さ測定システム、精密絶対周波数発生システム、誘電率測定システムの精度を向上させた。2.SAWデバイス用人工水晶の音響関連物理定数の精密測定SAWグレードの人工水晶からX面、Y面、Z面、および複数の回転Y板を切り出し、縦波音速、横波音速、密度、誘電率を高精度に測定により、すべての音響関連物理定数を精密に決定した。定数決定に用いていない試料に対する音速の測定値と決定した定数による計算値を比較したところ、測定値と計算値は±0.2m/s(士0.0004%)以内で一致した。3.天然水晶と人工水晶の音響特性の比較天然水晶と人工水晶のX板,Y板,Z板を用意し、縦波音速、横波音速、漏洩弾性表面波速度の測定を行った。この結果、音速差はすべての場合において1.00m/s以内となり、天然水晶と人工水晶の音響関連物理定数は非常に近い値であることがわかった。

本研究は、本研究代表者らが発明・開発した超音波マイクロスペクトロスコピー(UMS)技術を人工水晶の結晶育成評価技術の確立、高精度な音響物理定数の決定、デバイス基板の評価法の確立に適用し、世界の人工水晶関連産業・科学分野における「新たな目標とスタンダード」を与えることを目指して行ったものである。平成14年度の研究成果を要約すると以下の通りである。1.LFB超音波材料解析(LFB-UMC)システムを用いた圧電材料の音響関連物理定数決定法を検討した。2.LFB-UMCシステムを高精度に絶対校正するための適切な標準試料の選択法を見出した。その結果、LSAW速度の絶対精度として±0.02%以下にすることができた。3.LFB超音波材料解析システムを用いて、天然水晶の音響関連物理定数を決定した。4.異なる育成条件で作成した下記の人工水晶結晶から切り出し・研磨加工を行った試料に対して、バルク波音速、LSAW速度、密度、格子定数を計測し、バルク波音速に対して0.3m/s以内、LSAW速度に対して0.5m/s以内という結晶間のわずかな違いを捉えた。測定結果から、結晶育成条件(育成温度と育成スピード)と音響特性との関係を明らかにし、結晶面や部位による不純物濃度依存性や残留歪みを評価した。試料1:SAWデバイス用大型単結晶(育成速度大,不純物(Al,Na,Li,OH)濃度大)試料2:振動子(一般通信機器)用単結晶(育成速度中,不純物(Al,Na,Li,OH)濃度中)試料3:振動子(高品質通信機器)用単結晶(育成速度小,不純物(Al,Na,Li,OH))濃度小)
高濃度酸を利用したチタン製歯科修復物の機能性表面改質法の開発

平成19年度は前年度までに行ってきた化学的アパタイトコーティングに関する実験を行い、インプラントの活性化表面処理への酸処理の応用を検討するため、アパタイトコーティング条件の再検討および処理面の生体適合性評価を行った。生体適合性評価は骨芽細胞様細胞を用い、細胞増殖、細胞接着、細胞形態の観察、アルカリフォスファターゼ活性の測定により評価したが、前年と同様に、明確な差は認められなかった。In vitro評価の限界が感じられたが、少なくとも、生体適合性を低下させるということはないという事は確証された。一方、チタンと前装する陶材との接着強さを向上するための酸処理条件を検討した。さらに、チタンと前装する陶材との接着耐久性を把握するため,冷熱サイクル試験を行った.4°Cと60°Cを1分間,繰り返して浸漬する冷熱サイクルを2万回行った後,接着強度を測定した.このデータをもとに,さらに酸処理条件の最適化を再検討する.硬質レジンの接着強度向上に効果を有する結果を平成17年度の研究により得たが、陶材焼付に対する酸処理の効果は認められなかった。チタンは硬組織代替用材料として整形外科、口腔外科、歯周外科領域に広く応用されており、チタンの臨床応用は年々増加傾向にある。これは生体内での耐食性がきわめて良好であることが理由の一つとしてあげられる。一方、チタンは濃塩酸や濃硫酸のような還元性の酸には侵されやすいことが知られている。本研究では、高濃度酸処理によって生じた多孔質と生成皮膜を応用し、チタン製歯科修復物表面に機能的に活性化された改質層を付与する方法を開発することを目的とする。今年度は酸処理条件の検討を中心に行った。酸の種類、濃度、処理温度、処理時間を変えてチタン板をエッチングし、その表面性状を測定した。酸の種類としては、塩酸、硫酸、フッ酸、硝酸、リン酸などの無機酸を用いた。まず、浸漬前後の重量差から重量減少量を求め、処理後の表面状態は、X線回折および表面粗さ計を用いて、表面粗さを測定した。さらに走査型電子顕微鏡により表面の二次電子像(SEM)を観察した。最適な酸の選択およびその酸の処理条件と表面性状との相関を把握し、目的に応じた酸処理を可能とする。その結果、48%の濃硫酸が最適であり、とくに60°Cに加熱し、浸漬1時間が良好な表面状態が得られた。さらに、この酸処理後にNaOHによるアルカリ処理により、擬似体液中での表面のアパタイト形成能が向上することを確認した。さらに、カルシウムイオン含有溶液とリン酸含有溶液とに交互浸漬することにより、アパタイトコーティングが可能であることを見出した。昨年度は酸処理条件の把握とアパタイトコーティングへの適用の検討を行った。今年度は、主に以下について研究した。1.硬質レジン接着のための前処理としての応用:サンドブラスト、酸処理、真空焼成を組み合わせて8種の処理条件のチタン板に5種の光重合型硬質レジンを接着し、20000回までの冷熱サイクル試験前後の接着強度を測定した。その結果、濃硫酸処理は耐久性のある硬質レジン接着のための有効な前処理法であることが確認された。2.チタン表面への交互浸漬によるアパタイトコーティング最適条件の把握:アルカリ処理のみおよび酸・アルカリ複合処理を施した試料は交互浸漬により表面にアパタイトが形成されたが、無処理および酸処理のみの試料ではアパタイトは形成されなかった。また、酸・アルカリ複合処理した試料の方がアルカリ処理のみの試料よりも交互浸漬後のアパタイトの析出量が有意に多かった。アパタイトの析出量およびCa/P比は浸漬回数の増加に伴い増加した。しかし、溶液温度と浸漬時間の影響は認められなかった。チタンメッシュに対してもチタン板と同様の表面性状のアパタイトコーティング膜を得ることができ、本法は複雑な形態の基板に対しても有効であることが確認された。3.表面処理をおこなったチタン表面における生物学的適合性評価:骨芽細胞様細胞(MC3T3-E1)の初期付着により適合性を評価した。付着細胞数および細胞形態において、MTT assay SEMによる形態的観察をおこなったが、表面処理による骨芽細胞様細胞の影響はみられなかった。酸処理、酸・アルカリ複合処理、サンドブラスト処理では、表面に凹凸があるため、細胞の接着点形成が困難であることが予想された。しかし、滑沢なアルカリ処理表面における細胞付着においても前者との違いはみられなかった。

さらに、チタンと前装する陶材との接着耐久性を把握するため,冷熱サイクル試験を行った.4°Cと60°Cを1分間,繰り返して浸漬する冷熱サイクルを2万回行った後,接着強度を測定した.このデータをもとに,さらに酸処理条件の最適化を再検討する.硬質レジンの接着強度向上に効果を有する結果を平成17年度の研究により得たが、陶材焼付に対する酸処理の効果は認められなかった。