hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
英語語序変化の韻律・意味論的研究

当研究は,古英語・中英語における語序変化の変化の要因として韻律論・意味論的な諸相を探索することを目標に,古英語期のアルフレッド・サークルによる韻文・散文,後期古英語期のアルフリッチによる散文,初期中英語期の『ピータバラ年代記』の散文,頭韻による韻文について,テキストを調査し,分析を行った.古英語韻文で頻出するV1語序は散文においては意味論的な要因による語序であり,韻文における韻律と一致すると分析された.中英語の頭韻韻文では衰退が散文でも消滅した原因となった.また,V3語序は意味的な要因によるものであるが,後期古英語では優勢であったV2語序をSV(O)語序に変化させたと分析される.初期古英語と後期古英語初期中英語との比較によって,英語史における語順の大まかな変化のプロセスを描くことができた.『ピータバラ年代記』(E写本)におけるContinuationsと呼ばれる1122-1154年の部分を分析することで,意味(情報構造)を反映した語順が,後期古英語中英語初期にかけて減少したと解釈できることを示した.そして,後期古英語散文のV1語順が初期古英語韻文における韻律構造から引き継がれたものであることを論じた.また,初期英語の基本語順であるV2の衰退について,古英語後期中英語初期におけるデータ(『古英語版七書』)を示すことができた.したがって,意味と韻律の語順への関与の度合いが変化し,主に統語規則によって語順が決定される時期を示すことができた.英語歴史言語学古英語中英語の頭韻詩について,調査・分析を進めてデータの蓄積を図る.また,V2語順の変化について,後期古英語初期中英語の散文について,調査・分析を進めてデータの蓄積を図る.語順変化に関連する最近の理論的研究を探索し,その動向を踏まえて,理論的観点からデータの解析を行う.さらに,本年度までの研究成果について統合を図る.古英語における語序に関して,韻律論的な分析を試み,部分的な成果を出すことができた.研究の進展に並行して,現時点までに,ベーオウルフ,古英語版ボエシウス,ピータバラクロニクル(年代記),アルフリッチの語序に関するデータを蓄積してきている.研究過程で,小規模ながら古英語の語序に関するコーパスを構築しつつある.また,Early English Text Society(EETS)などの基本文献資料を整備するとともに,古英語の文献資料を大英図書館,ケンブリッジ大学などが所蔵する関連文献について,調査を進めることができた.また,海外の学会に参加し,通時統語論や歴史言語学の最近の研究動向を知ることができ,先行研究についての見直しの可能性についても検討している.初期英語の統語論的研究は,中英語期のV2喪失に重点がおかれていた.しかし,初期古英語におけるV2は,後期古英語・中英語期と比べ自由度が高いことは従来の研究でも知られていた.ごく最近の研究では,情報構造との関連で従来のV2構文の統語構造は再考が行われていて,Vは近代ドイツ語のようなC位置にあるV2構造の他に,C位置以下のT位置などにあるV2構造があることが論じられている.また,プロソディの観点から語序の変化についても研究が出されていて,古英語における語序の研究はなお先端的な領域が開拓されつつあり,当研究課題も以上述べた観点から有意義に進められている.
シジミチョウ－アリ共生系における相利共生維持機構の解明

シジミチョウはアリと片利・相利・寄生などの様々な共生関係を結んでおり、シジミチョウの多様性はアリとの共生によりもたらされたと考えられている。このような共生関係の多様性は、種間で交わされるコミュニケーションの多様性に支えられていると想像されている。そこで、今年度はこれまでの研究成果を更に発展させ、シジミチョウーアリ共生系におけるコミュニケーションの多様性と進化機構を明らかにすることを目的に、6月より米国ハーバード大学・進化生物学分野のナオミ・ピアス教授のもとで研究を行った。米国では主に、高い種特異性を示すヒスイシジミJalmenusとIridomyrmexアリの絶対相利共生系およびゴマシジミMaculineaとクシケアリMyrmicaの社会寄生系を用いてアリのシジミチョウ幼虫認識プロセスを調べ、これまで申請者が行なってきた日本国内種の事例と比較を行った。アリに対するシジミチョウ幼虫の経験効果をビデオ撮影・PCプログラムを用いて解析した結果、Jalmenus-Iridomyrmex系ではムラサキシジミと同様に学習の効果が見られた。一方、ゴマシジミ-クシケアリの系では経験に伴うアリの行動変化は見られなかったが、シジミチョウ幼虫と女王に対する働き蟻の行動が似ている傾向が見られ、クシケアリは経験の有無にかかわらずゴマシジミ幼虫を受け入れられた。これらの結果より、相利共生系ではシジミチョウから提供される報酬に応じてアリが見返りを与えることで協力的な関係が維持されているが、寄生系ではシジミチョウ幼虫によるアリの行動操作が示唆された。また現在はアリの脳の神経伝達物質(脳内アミン)の測定およびRNAseqによる遺伝子発現動態を調べる準備をしており、種間コミュニケーションのより詳細なメカニズムも明らかにしていく予定である。今年度は当初の計画を更に発展させることを目的に海外の研究室にて研究を行い、第一線で活躍する研究者との交流、共同研究を行うことができた。最終年度に今後の発展に向けた海外訪問に費やすことができたため、この経験を生かし今後の共同研究に繋げていきたいと思う。本研究は、シジミチョウとアリの相利共生が維持されるプロセスとその生理学的メカニズムの解明を目的としている。異なる生物同士がお互いに協力し合う「相利共生」は、自身は何も与えずに利益を得る「裏切り者」の出現により崩壊する。そのため、相利共生の維持には協力的なパートナーを正確に認識する機構が必要である。本年度はアリによる共生型シジミチョウの認識機構を中心に研究を行った。アミメアリは共生型シジミチョウであるムラサキシジミ幼虫から蜜を受け取る経験を通して、幼虫に対する随伴行動を獲得する。ムラサキシジミの蜜成分をHPLCにより分析・同定し、得られた結果を基に人工的に蜜を調整した。人工蜜とムラサキシジミ幼虫の体表化学物質を用いたアリの連合学習実験を行うと、ムラサキシジミ幼虫の体表化学物質を塗布したガラスビーズと人工蜜を同時に提示すると、アリは処理ビーズに対する随伴行動を強化した。このことから共生型シジミチョウ幼虫の体表成分をアリが学習・認識することで、両者の相利共生が成立・維持されていることを示した。また、非共生型シジミチョウ(ベニシジミ)の匂い成分を用いてアリの学習実験を行うと、ベニシジミの体表化学物質とムラサキシジミの人工蜜を用いた学習実験ではアリの随伴行動の強化は見られなかった。さらに共生型シジミチョウと非共生型シジミチョウの匂い成分をGC-MSを用いて分析した結果、共生型では複雑な炭化水素の混合物で構成されていたのに対し、非共生型シジミチョウの体表成分は成分数も少なく、単純な構造の炭化水素で構成されていた。これらの結果は,アリへの直接的な報酬だけでなく、学習可能な匂い成分の合成・分泌が相利共生の成立に必要であることを示している。アミメアリは共生型シジミチョウであるムラサキシジミ幼虫から蜜を受け取る経験を通して、シジミチョウ幼虫の体表成分を学習・認識する。本年度は学習した情報がコロニー内でどのように利用されているのかを調べた。その結果シジミチョウ幼虫に対するアリの随伴行動は経験後7日後でも高く維持されること、個体が学習したシジミチョウ幼虫の情報は巣仲間とのコミュニケーションを介して社会内に伝搬されることを明らかにした。また、経験したアリの行動変化を詳細に調べた結果、ムラサキシジミ幼虫の蜜を摂食することで、アミメアリの攻撃性、歩行活動性も可塑的に変化することがわかった。アミメアリの脳内アミン量を経験前後で比較すると,経験に伴いアリ脳内のドーパミン量は減少し、チラミン量は増加することがわかった。アリの脳内アミン量の変化は共生相手であるシジミチョウに対する協力行動を制御する重要な因子であることが示唆された。

そこで、今年度はこれまでの研究成果を更に発展させ、シジミチョウーアリ共生系におけるコミュニケーションの多様性と進化機構を明らかにすることを目的に、6月より米国ハーバード大学・進化生物学分野のナオミ・ピアス教授のもとで研究を行った。米国では主に、高い種特異性を示すヒスイシジミJalmenusとIridomyrmexアリの絶対相利共生系およびゴマシジミMaculineaとクシケアリMyrmicaの社会寄生系を用いてアリのシジミチョウ幼虫認識プロセスを調べ、これまで申請者が行なってきた日本国内種の事例と比較を行った。アリに対するシジミチョウ幼虫の経験効果をビデオ撮影・PCプログラムを用いて解析した結果、Jalmenus-Iridomyrmex系ではムラサキシジミと同様に学習の効果が見られた。一方、ゴマシジミ-クシケアリの系では経験に伴うアリの行動変化は見られなかったが、シジミチョウ幼虫と女王に対する働き蟻の行動が似ている傾向が見られ、クシケアリは経験の有無にかかわらずゴマシジミ幼虫を受け入れられた。これらの結果より、相利共生系ではシジミチョウから提供される報酬に応じてアリが見返りを与えることで協力的な関係が維持されているが、寄生系ではシジミチョウ幼虫によるアリの行動操作が示唆された。また現在はアリの脳の神経伝達物質(脳内アミン)の測定およびRNAseqによる遺伝子発現動態を調べる準備をしており、種間コミュニケーションのより詳細なメカニズムも明らかにしていく予定である。研究目的として掲げた3つの課題のうち、2つの課題については予定していた実験計画を完了することができた。3つ目の課題に関しても計画通り遂行しており、来年度の初めには計画を完了できる予定である。今年度は当初の計画を更に発展させることを目的に海外の研究室にて研究を行い、第一線で活躍する研究者との交流、共同研究を行うことができた。研究計画は概ね順調に進展しており、今後はより論文執筆に重点を置き研究を進めていく予定である。年度の後半は種間共生研究の第一線で活躍する海外の研究者を訪問し、本研究課題で得られた研究成果をもとに共同研究をおこなう予定である。最終年度に今後の発展に向けた海外訪問に費やすことができたため、この経験を生かし今後の共同研究に繋げていきたいと思う。
骨髄間質・末梢血由来体性幹細胞の多分化能維持機構の解明とその再生医療への応用

理想的な再生医療実現のためには、安定した幹細胞の供給源を確保することはきわめて重要であり、患者個人の体細胞を用いて臓器や組織の再生が行えれば、ES細胞を用いる場合に伴う種々の制約のない理想的な治療法となることが予想される。このような観点から、本研究は骨髄間質細胞のもつ多分化能性に注目し、その再生医療への応用の可能性につき検討した。まず、マウス骨髄より複数の骨髄間質細胞株を新たに樹立した。これらの細胞株を種々の細胞増殖因子、ビタミンおよび細胞外基質を利用して培養することにより、骨芽細胞、軟骨細胞、筋細胞、脂肪細胞(以上中胚葉系機能細胞)、神経細胞(外胚葉系機能細胞)および肝細胞(内胚葉系機能細胞)に分化誘導する方法の確立に成功した。興味深いことに、本誘導条件下においてはほぼ100%の細胞を神経細胞および肝細胞に誘導できた。このことから、骨髄間質中には多分化能を有する成体幹細胞が存在していることが確かめられた。さらにこれら、in vitroにおいて多分化能を示す複数の骨髄間質細胞株にgreen fluorescent protein(GFP)の遺伝子を導入し、GFPの安定発現株を樹立した。その際一部GFP遺伝子の導入により分化能に変化が見られる細胞株が存在したため、再度in vitroにおける検討を加えた後、多分化能を有する細胞株を免疫不全マウスの皮下、筋肉内、脳内、肝臓内および人工的に作製した骨、軟骨欠損部や脊髄損傷部に移植し、経時的に移植した部位の組織、臓器を回収し、移植した細胞の局在、分布につき組織学的検討を進めている。また、本研究で新たに樹立した複数のマウス骨髄間質細胞株の中に、完全な多分化能を有する細胞株と限定的な多分化能しか有さない細胞株が存在したため、これらの遺伝子発現の差に注目して、未分化能性の維持に関係していると考えられる分子の探索を継続中である。興味深いことに、本誘導条件下においてはほぼ100%の細胞を神経細胞および肝細胞に誘導できることが確かめられた。この細胞を免疫不全マウスの皮下、筋肉内、脳内、肝臓内および人工的に作製した骨、軟骨欠損部や脊髄損傷部に移植した。今後、経時的に移植した部位の組織、臓器を回収し、移植した細胞の局在、分布につき蛍光顕微鏡を用いて組織学的に観察し、さらに細胞の機能状態について検討するため、それぞれの機能細胞に特徴的な遺伝子やタンパク質の発現をin situ hybridizationおよび免疫染色により確認する予定である。

理想的な再生医療実現のためには、安定した幹細胞の供給源を確保することはきわめて重要であり、患者個人の体細胞を用いて臓器や組織の再生が行えれば、ES細胞を用いる場合に伴う種々の制約のない理想的な治療法となることが予想される。このような観点から、本研究は骨髄間質細胞のもつ多分化能性に注目し、その再生医療への応用の可能性につき検討した。まず、マウス骨髄より複数の骨髄間質細胞株を新たに樹立した。これらの細胞株を種々の細胞増殖因子、ビタミンおよび細胞外基質を利用して培養することにより、骨芽細胞、軟骨細胞、筋細胞、脂肪細胞(以上中胚葉系機能細胞)、神経細胞(外胚葉系機能細胞)および肝細胞(内胚葉系機能細胞)に分化誘導する方法の確立に成功した。興味深いことに、本誘導条件下においてはほぼ100%の細胞を神経細胞および肝細胞に誘導できることが確かめられた。さらにこれら、in vitroにおいて多分化能を示す複数の骨髄間質細胞株にgreen fluorescent protein(GFP)の遺伝子を導入し、GFPの安定発現株を樹立した。その際一部GFP遺伝子の導入により分化能に変化が見られる細胞株が存在したため、再度in vitroにおける検討を加えた後、多分化能を有する細胞株を免疫不全マウスの皮下、筋肉内、脳内、肝臓内および人工的に作製した骨、軟骨欠損部や脊髄損傷部に移植した。今後、経時的に移植した部位の組織、臓器を回収し、移植した細胞の局在、分布につき組織学的検討を行う予定である。興味深いことに、本誘導条件下においてはほぼ100%の細胞を神経細胞および肝細胞に誘導できた。このことから、骨髄間質中には多分化能を有する成体幹細胞が存在していることが確かめられた。その際一部GFP遺伝子の導入により分化能に変化が見られる細胞株が存在したため、再度in vitroにおける検討を加えた後、多分化能を有する細胞株を免疫不全マウスの皮下、筋肉内、脳内、肝臓内および人工的に作製した骨、軟骨欠損部や脊髄損傷部に移植し、経時的に移植した部位の組織、臓器を回収し、移植した細胞の局在、分布につき組織学的検討を進めている。また、本研究で新たに樹立した複数のマウス骨髄間質細胞株の中に、完全な多分化能を有する細胞株と限定的な多分化能しか有さない細胞株が存在したため、これらの遺伝子発現の差に注目して、未分化能性の維持に関係していると考えられる分子の探索を継続中である。
小胞体ストレスを起源とする神経変性疾患の治療薬の開発

本研究は神経変性疾患の治療薬開発を目指して行った。神経変性疾患の発症原因の一つとして、細胞内で起こる小胞体ストレスが起源となることが報告されている。これは、小胞体ストレスが起こらなければ神経変性疾患の発症を防げる可能性を示唆している。本研究では前年度までに、小胞体ストレスを軽減させる小胞体分子シャペロン・BiPを特異的に発現誘導させる化合物(以下、BIXと呼ぶ)の同定に成功した。前年度の研究成果から、BIXはBiPプロモーター領域中に存在するERSE配列を介してBiPの発現を誘導していることが分かった。そこで、ERSEを介して転写を調節する転写因子ATF6の機能不全細胞株を用いてBiPの誘導効果を検討した。ATF6ノックダウン細胞に対してBIXを処理したところ、BiP mRNAの発現誘導はなかった。一方、ATF6以外の小胞体ストレスセンサーであるPERKあるいはIRE1ノックアウト細胞ではBIX処理によってBiP mRNAの発現が誘導された。これらの結果から、BIXによるBiPの発現誘導はATF6を介することが示唆された。さらに、in vivoでのBIXの作用効果を検討した。BIXをマウスの脳室内に直接投与すると、vehicle投与群に比べて脳組織におけるBiPの発現量が増加した。続いて、中大脳動脈を永久閉塞させた脳虚血モデルマウスを用いてBIXの薬効を解析した。BIXを予め脳室内に投与しておくと、脳虚血処置後の障害領域が有意に減少した。TUNEL染色やCaspase3の免疫組織化学、CHOPのin situ hybridization解析を行ったところ、BIX投与群マウスの脳では脳虚血後の神経細胞死が有意に減少した。これらの結果から、BIXがin vivoにおいても神経細胞保護効果を持つことが分かった。本研究成果はCell Death and Differentiation誌に掲載された。本研究はアルツハイマー病を始めとする神経変性疾患の治療薬開発を目指して進めている。これは、小胞体ストレスが起こらなければ、神経変性疾患の発症を防げる可能性を示唆している。そこで、小胞体ストレスを軽減させる作用を持つ小胞体分子シャペロンタンパク・BiPを、特異的に発現誘導させることのできる化合物を探索し、その同定に成功した。次に、BiPを人為的に発現できる化合物(以下、BIXと呼ぶ)を用いた半定量的RT・PCRおよびウェスタンブロット解析により、神経細胞におけるBiPの発現誘導を確認した。また、BIXで処理した細胞は小胞体ストレスを起こしていないことをRT-PCR解析により確認した。さらに、神経細胞に対しBIXを処理し、経時的なBiP mRNA量の変化を調べたところ、処理後6時間をピークとして一過的にmRNAを増加させることが分かった。続いて、神経細胞におけるBIXによるBiPの発現誘導メカニズムを調べるために、BiPのプロモーター領域を用いたプロモーターアッセイを行った。その結果、BiPプロモーター領域中に存在するERSEと呼ばれる配列を介してBIXがBiPの発現誘導を調節していることが分かった。次に、BIXが細胞保護効果を有するか調べるために、神経細胞を用いてヘキスト染色による細胞死アッセイを行った。小胞体ストレスを惹起する薬剤であるツニカマイシンを神経細胞に処理すると、細胞は36時間以内に細胞死を引き起こした。一方、神経細胞に対しBIXで予め処理しておくとツニカマイシン誘導性の細胞死が有意に減少した。以上のことから、BIXがBiPを発現誘導することで小胞体ストレスを軽減し、細胞に対して保護効果を持つことが示唆された。
うつ不安の患者登録サイトでの費用対効果見える化とStepped Careの誘導

うつ不安の患者登録サイトでの費用対効果見える化のために、患者がうつ、不安、不眠などの症状を自分で管理できるように、通院時に、うつ(PHQ-9)、不安(GAD-7)およびQOL(EQ-5D)に関する尺度スコアと医療費を入力する患者情報レジストリーサイトを開発し、医師側、患者側、双方からリクルートする体制を整えた。また、Stepped Careへ誘導する、低強度(low-intensity)のセルフヘルプの認知行動療法として、特に不眠症状のみを有する軽症の患者に対して、インターネット・セルフヘルプ認知行動療法のプログラムが有効であることを臨床試験により明らかにして、国際雑誌に公表した。セルフヘルプ認知行動療法のプログラムは、自宅にいながら自分で認知行動療法を実践することが可能で、毎日20分程度、インターネットで睡眠日誌をつけ、思考や行動を見直すプログラムを6週間実践する臨床試験の結果、通常治療単独群(不眠症や睡眠薬についての心理教育が提供されるメールマガジンのみ)に比べ、通常治療にインターネット認知行動療法を併用する群の方が45%の患者において不眠症状の改善が認められた。また、不眠症状の治療をインターネット認知行動療法の形で受けることを好むかについてのオンライン調査研究を600人(不眠症状のない200人、不眠症状があるが、薬物療法を受けていない200人、不眠症状があり、薬物療法を受けている200人)に行ったところ、57.2%が薬物療法よりも認知行動療法を好み、47.0%が対面での認知行動療法よりもインターネット認知行動療法を好むという結果であった。以上から、Stepped Careとして、これまでの薬物療法や高強度(high-intensity)の対面での個人認知行動療法以外の治療の選択肢に対する、社会的なニーズが十分にあり、通常治療より有効性も高いことが示唆された。患者が症状の管理のために、自分で毎回、うつ・不安およびQOLに関する尺度スコアと医療費を入力する患者情報レジストリーサイトを開発し、医師側、患者側、双方からリクルートする体制を整えたが、不眠症状を加え、また、iOSとAndroid用のアプリ形式での開発に予想以上に時間を要したため、計画がやや遅れている。平成31年度計画の低強度(low-intensity)のセルフヘルプの認知行動療法を、これまでの薬物療法や高強度(high-intensity)の対面での個人認知行動療法以外の治療の選択肢として用意し、提案する研究計画については、医師、看護師、薬剤師等と連携しながら、推進できるように、人材養成を含めたネットーワーク協力体制づくりを進め、これまでの計画の遅れを取り戻し、研究を推進していく予定である。うつ不安の患者登録サイトでの費用対効果見える化のために、患者が自己症状管理のために、自分で毎回、うつ(PHQ-9)、不安(GAD-7)およびQOL(EQ-5D)に関する尺度スコアと医療費を入力する患者情報レジストリーサイトを開発し、医師側、患者側、双方からリクルートする体制を整えている途中段階である。また、特に不眠症状のみを有する軽症の患者に対して、Stepped Careへ誘導する低強度(low-intensity)のセルフヘルプの認知行動療法として、インターネット・セルフヘルプ認知行動療法のプログラムが有効であるかどうかを検証する臨床試験のデザインを行い、国際雑誌に公表し、ランダム化比較試験として開始することとした。セルフヘルプ認知行動療法のプログラムは、自宅にいながら自分で認知行動療法を実践することが可能で、毎日20分程度、インターネットで睡眠日誌をつけ、思考や行動を見直すプログラムを6週間実践するというものである。

通常治療単独群(不眠症や睡眠薬についての心理教育が提供されるメールマガジンのみ)に比べ、通常治療にインターネット認知行動療法を併用する群が不眠症状の改善がより認められるかどうかを検討するための研究デザインとし、必要な症例数を設定した。不眠症状の評価は、Pittsburgh Sleep Quality Index (PSQI)を用いることとした。また、Hospital Anxiety and Depression Scale(HADS)の不安症状、depression by Center for Epidemiologic Studies Depression Scale (CES-D)のうつ症状で、不安やうつの重症者を除外することとした。Euro Qol-5D(EQ-5D)による生活の質(QOL)の評価も行うこととした.患者が自己症状を管理するために、自分で毎月1回、うつ・不安に関する尺度スコアと医療費を入力する患者情報レジストリーサイトを開発するにあたって、不眠を持つ患者にも対応できるようにし、国際標準の生活の質(OOL)尺度EQ-5Dを用いての評価にEuroQOL側との交渉とデータベースの追加開発を要したため、計画がやや遅れている。平成31年度計画の低強度(low-intensity)のセルフヘルプの認知行動療法を、これまでの薬物療法や高強度(high-intensity)の対面での個人認知行動療法以外の治療の選択肢として用意し、提案する研究計画については、医師、看護師、薬剤師等と連携しながら、推進できるように、人材養成を含めたネットーワーク協力体制づくりを進め、これまでの計画の遅れを取り戻し、研究を推進していく予定である。低強度(low-intensity)のセルフヘルプの認知行動療法に関する研究を推進することで、計画の遅れを取り戻し、研究を推進していく予定である。
診療不適応児の歯科行動療法的研究ー不快情動とそのコントロールー

歯科診療時の小児の不快情動を抑制する目的で,パイオニア社と共同試作した歯科用体感音響装置について,小児の充填処置時の内部行動変化の抑制効果を分析した.内部行動変化の記録は,日本光電制多用途監視記録装置を用いて,皮膚電気反射(GSR),耳朶容積脈波(PL),心拍数(HR),呼吸曲線(RC),眼球運動(EOG)の5指標について行った.この結果については,昭和62年度小児歯科学会総合において報告したが,内部行動変化(不快情動)の抑制率は,GSR44.3%,PL42.2%,HR28.3%,RC24.0%,EOG8.4%であり,いづれの指標においても,装置の効果が認められた.また,タービンやエンジンによる切削処置ではPLの変化が,乾燥や充填処置ではGSRの変化が,顕着に抑制されていた.61年度の質問調査や外部行動変化ならびに本年度の内部行動変化の分析結果をもとに,モリタ製作所とボディソニック社の協力を果て,歯科用診療ユットに体感音響装置を組み込んだものを製作し,上記学会で発表した.診療不適応児の心理学的背景に関しての検策は,小児の性格検査と親子関係診断検査を用いて行った.その結果,小児の性格では「顕示性」,「神経質」,「学校への適応」の各要因が,養育態度(親子関係)では,父親の「厳格型」,「干渉型」,母親の「不安型」,「溺愛型」の各要因が,不適応行動の生起に関連していることが明らかになった.また不適応行動のコントロールには,笑気吸入鎖静法や聴覚減病法(前述の体感音響装置を含む),トレーニング法やモデリング法などの行動標法的アプローチが有効であることも明らかになった.なお,本研究の成果は,今までの研究成果も加味して,「小児の歯科医療心理」として出版した.本年度の研究実績の概要は、以下のようである。1.浸潤麻酔時の情動変化小児の歯科診療において最も多くの不快情動を表出すると考えられる注射麻酔時の情動変化を、4歳9歳の小児20名を対象として検策した。情動変化の指標としては、ポリグラフ記録した皮膚電気反射(GSR)、耳朶容積脈波(PL)、呼吸曲線(RC)の3指標を用いた。その結果、(1)刺入部位別の比較では、上顎は乳頭部より移行部が、下顎は移行部より乳頭部が大きな変化を示した。(2)性差は認められなかったが、年齢により比較では、園児の方が児童より大きな変化を示す指標が多くなっていた。(3)表面麻酔剤塗布の有無により顕著な差は認められなかった。2.歯科用体感音響装置の応用効果小児の歯科診療時の不快情動を抑制するための手段として、音楽と振動を用いたデンタルユニット用体感音響装置をパイオニア社とともに試作し、質問調査や、VTRによる外部行動観察、ポリグラフによる内部行動記録を行い。本装置を応用した場合と応用しない場合について比較した。その結果、(1)本装置による治療が楽しかった、次も装置を使って治療してほしいなど、小児が治療を積極的に受け入れる傾向が認められた。(2)診療の障害となる外部行動変化が、本装置を用いることにより減少していた。(3)内部行動変化の各指標についても、本装置を用いた場合の方が小ない変化を示した。3.窩洞形成への浸潤麻酔応用の可否窩洞形成時に浸潤麻酔を行った場合と行なわなかった場合の外部行動変化と内部行動変化を比較した。その結果、注意深く浸潤麻酔を行いさえすれば、窩洞形成時の外部行動変化を抑制できることが判明した。なお内部行動変化については、現在分析中である。歯科診療時の小児の不快情動を抑制する目的で,パイオニア社と共同試作した歯科用体感音響装置について,小児の充填処置時の内部行動変化の抑制効果を分析した.内部行動変化の記録は,日本光電制多用途監視記録装置を用いて,皮膚電気反射(GSR),耳朶容積脈波(PL),心拍数(HR),呼吸曲線(RC),眼球運動(EOG)の5指標について行った.この結果については,昭和62年度小児歯科学会総合において報告したが,内部行動変化(不快情動)の抑制率は,GSR44.3%,PL42.2%,HR28.3%,RC24.0%,EOG8.4%であり,いづれの指標においても,装置の効果が認められた.また,タービンやエンジンによる切削処置ではPLの変化が,乾燥や充填処置ではGSRの変化が,顕着に抑制されていた.61年度の質問調査や外部行動変化ならびに本年度の内部行動変化の分析結果をもとに,モリタ製作所とボディソニック社の協力を果て,歯科用診療ユットに体感音響装置を組み込んだものを製作し,上記学会で発表した.診療不適応児の心理学的背景に関しての検策は,小児の性格検査と親子関係診断検査を用いて行った.その結果,小児の性格では「顕示性」,「神経質」,「学校への適応」の各要因が,養育態度(親子関係)では,父親の「厳格型」,「干渉型」,母親の「不安型」,「溺愛型」の各要因が,不適応行動の生起に関連していることが明らかになった.また不適応行動のコントロールには,笑気吸入鎖静法や聴覚減病法(前述の体感音響装置を含む),トレーニング法やモデリング法などの行動標法的アプローチが有効であることも明らかになった.なお,本研究の成果は,今までの研究成果も加味して,「小児の歯科医療心理」として出版した.
アジア型直接支払制度の展望-スイス・日本・韓国の比較制度分析から-

本研究の目的は,ヨーロッパに起源を持つ直接支払制度をいかにしてアジア諸国の社会制度や自然環境に適した政策手段として設計すべきかを検討することにある.本研究の推進に際しては,海外の研究協力者との共同研究・調査を積極的に展開し,スイス工科大学・スイス連邦経済省農業局ほかから4名の研究協力を得た.また,韓国からは,国立慶尚大学および国立ソウル大学から2名が本研究に参画した.2年度以降は,農業組織を北東アジアに共通のものかどうかを検討する必要が生じ,台湾大学から2名の研究者を組織した.研究終了年には合計7名の海外研究協力者とともに「食料純輸入国における政策デザイン」と題するシンポジウムを開催し,研究を総括した.分析結果は以下のように要約できる.1)スイス・日本・韓国・台湾の4カ国の農業はいずれも農業調整段階に入っている.2)しかし,その段階は相互に異なり,台湾・韓国が調整の初期段階に位置し,コメの自由化対策に主軸をおいているのに対し,日本は担い手の交代を見据えた構造転換を見通せる段階に入りつつある.スイスにではEUとの自由貿易交渉の進展に合わせた形で,農業保護の着地を具体化させる段階にある,3)直接支払制度もこれに対応しており,韓国・台湾ではもっぱらコメの自由化による所得損失を補償する制度の設計が中心課題であるのに対し,日本では大規模農家に焦点を当てた足きり制度を具体化している.スイスでは農業環境政策を基礎とした直接支払制度をすでに完成し,今後は農地市場の自由化による構造改革(とりわけ平坦部)を課題とする.4)日本の生産組織は北東アジアにおいても特殊な存在であり,これを基礎としたアジア共通の政策設計はできない.5)北東アジアの直接支払制度は,コメ作による土地管理と環境保全政策の体系化,および,非農業との土地利用調整(ゾーニング)に配慮した設計が欠かせない.本研究の目的は,ヨーロッパに起源を持つ直接支払制度をいかにしてアジア諸国の社会制度や自然環境に適した政策手段として設計すべきかを検討することにある.本研究の推進に際しては,海外の研究協力者との共同研究・調査を積極的に展開し,スイス工科大学・スイス連邦経済省農業局ほかから4名の研究協力を得た.また,韓国からは,国立慶尚大学および国立ソウル大学から2名が本研究に参画した.2年度以降は,農業組織を北東アジアに共通のものかどうかを検討する必要が生じ,台湾大学から2名の研究者を組織した.研究終了年には合計7名の海外研究協力者とともに「食料純輸入国における政策デザイン」と題するシンポジウムを開催し,研究を総括した.分析結果は以下のように要約できる.1)スイス・日本・韓国・台湾の4カ国の農業はいずれも農業調整段階に入っている.2)しかし,その段階は相互に異なり,台湾・韓国が調整の初期段階に位置し,コメの自由化対策に主軸をおいているのに対し,日本は担い手の交代を見据えた構造転換を見通せる段階に入りつつある.スイスにではEUとの自由貿易交渉の進展に合わせた形で,農業保護の着地を具体化させる段階にある,3)直接支払制度もこれに対応しており,韓国・台湾ではもっぱらコメの自由化による所得損失を補償する制度の設計が中心課題であるのに対し,日本では大規模農家に焦点を当てた足きり制度を具体化している.スイスでは農業環境政策を基礎とした直接支払制度をすでに完成し,今後は農地市場の自由化による構造改革(とりわけ平坦部)を課題とする.4)日本の生産組織は北東アジアにおいても特殊な存在であり,これを基礎としたアジア共通の政策設計はできない.5)北東アジアの直接支払制度は,コメ作による土地管理と環境保全政策の体系化,および,非農業との土地利用調整(ゾーニング)に配慮した設計が欠かせない.3力国の直接支払制度を比較検討するために,2004年度は日本・韓国・スイスの3カ国において各国から2名の研究者が参加し,農業の実態調査,制度の比較,セミナーの開催を行った.日本の調査では,2004年10月2日から10日まで京都府美山町および滋賀県を視察した.滋賀県立大学では"環境科学保全セミナー"を開催し,「環境保全型農業へのスイスと韓国の取り組み」と題した討議を行った.また,12月18日から22日までソウルを中心に農業の視察(環境農業)を行ったほか,Rural Development Administration, Suwon, Korea Rural Economic Institute, Seoul, Korea University, Seoulにおいてセミナーを開催し,直接支払制度の特質と現状について議論を深めた.スイスでは,2月3日から9日の調査期間にスイス連邦工科大学,スイス経済省農業局,Strickhof農業学校においてスイスの直接支払制度に関するヒアリングを行い,"Natura Beef"生産農家を調査した.一連の議論の中で,直接支払制度の論理が整理され,同制度をWTOルールおよび市場措置,さらには地域政策と一体化して捉える必要が再認識された.また,次年度以降は台湾を調査対象のひとつに加え,スイスをプロトタイプとした極東アジア型直接支払制度を具体化するための方途が明らかになった.本年度は,韓国および台湾における実態調査を行うとともに,韓国農業経済学会および台湾大学のセミナーにおいて東アジア型直接支払制度のあり方に関する報告を行い,各国の視点から日本の制度の位置づけや意義づけをおこなった.韓国については,慶尚南道で稲作農家,施設園芸農家の経営を分析するとともに,韓国における直接支払の問題点を研究協力者である李・任教授(慶尚大学)とおこなった.また,台湾は2度にわたる調査を展開し,台東地域の先進的な農業を視察するとともに,スイスの研究協力者であるR.ヨーリン博士(スイス工科大学),T.マイヤー博士(スイス連邦経済省)との現地を踏まえた議論をおこなった.

2006年度は,7月日日まで台湾研究者2名とともにスイス農政の現状を視察し,9月にはスイス連邦工科大学の研究者とともに1ヶ月間,滋賀県に滞在し,日本農政の評価のあり方を検討した.また,2006年10月29日には桃山学院大学で開催された地域農林経済学会において「食料純輸入国における政策デザイン」と題するシンポジウムを開催し,海外の研究協力者とともに以下の報告を行い3年間の研究成果を問うた.農政の段階は各国で異なっており,その局面は多様である.農業調整問題に入った台湾,調整問題から環境問題への転換期にある韓国,環境問題へのシフトを強めつつある日本,そして,農業保護そのものを大幅に削減する段階を迎えたスイスの差異は農業の現状および農政デザインから明確になった.とりわけ,農業保護の堅牢さで知られたスイスは,近年のEUとの自由貿易交渉を梃子にその保護水準を急速に低下させる傾向が強まっている.また,北東アジアにおける農業問題は米を機軸としており,米と土地利用をセットにした新しい政策を検討するためには,実証的・計量的に接近する手法が必要であり,線形計画法に基づいた地域モデルの検討も行った.
神経・癌相互作用による膵癌悪液質の機序解明

本研究は、膵癌神経浸潤部での腫瘍細胞由来IL-6が疼痛や悪液質の原因となることを立証するために計画された。膵癌神経浸潤マウスモデルの特徴は、体重減少、異痛、腫瘍由来IL-6量の増加であった。次に、shIL-6 shRNA Capan-1クローンを用いて作製した神経浸潤マウスモデルでは明瞭な体重減少を認めず、神経浸潤が抑制されていた。よって、腫瘍由来IL-6は神経浸潤および神経浸潤による悪液質等の症状悪化に関わると考えられた。本研究は、膵癌神経浸潤部では腫瘍細胞でのIL-6発現が亢進し、腫瘍細胞由来IL-6が疼痛および悪液質の原因となることを立証するために計画された。本年度は、膵癌神経浸潤マウスモデルにおいて腫瘍細胞IL-6発現上昇時期と神経組織の応答や悪液質発症時期との時系列的な関係を検討し、腫瘍細胞由来IL-6抑制による神経浸潤マウスモデルでの神経組織の応答や悪液質に対する作用を確認するために必要な、IL-6産生抑制膵癌細胞株を作製することを予定した。膵癌神経浸潤マウスモデルは、ヒト膵癌細胞株Capan-1を、SCIDマウスの座骨神経内に直接注入することで作製されるが、皮下腫瘍モデルと比較して、作製から4週後より体重減少および異痛が明瞭となることがわかった。腫瘍細胞から産生されるヒトIL-6は、神経浸潤モデルでの腫瘍細胞mRNA発現およびマウス血中濃度において、皮下腫瘍と比較して高くなる。また、作製から6週後には、ヒトIL-6血中濃度上昇・体重減少・異痛は更に明瞭となる。ヒトIL-6 shRNA配列を3種類選び、Gateway法にてレンチウイルスにクローニングした組み替えレンチウイルスをそれぞれヒトfibroblastに感染させ、control shRNA配列を組み込んだレンチウイルスを感染させたヒトfibroblastを対象にIL-6 mRNA抑制効率検討し、最も抑制効果の高いヒトIL-6 shRNA(抑制割合は72%)を選択した。Control shRNAおよびIL-6 shRNAをCapan-1に組み込み、single cellからクローン細胞を作製した(control shRNA 9クローン、IL-6 shRNA 6クローン)。Parent wild-type Capan-1と比較して、細胞増殖の対数増殖期がほぼ同一で、control shRNAであればIL-6 mRNA発現が明瞭に低下しておらず、IL-6 shRNAであればIL-6 mRNA発現が明瞭に低下したクローンを選択した。本研究は、膵癌神経浸潤部では腫瘍細胞でのIL-6発現が亢進し、腫瘍細胞由来IL-6が神経組織の反応である疼痛および脊髄アストロサイト活性化や悪液質の原因となることを立証するために計画された。方法として、ヒト膵癌細胞株Capan-1をSCIDマウスの座骨神経内に直接注入することで作製される膵癌神経浸潤マウスモデルにおいて腫瘍細胞由来IL-6に関連する事象を特定し、腫瘍細胞由来IL-6阻害による効果を確認する。また、臨床へのトランスレーションのため、進行膵がん患者における高度神経浸潤とIL-6濃度および臨床像との関連も解析する。平成26年度の検討では、皮下腫瘍モデルと比較検討により明らかになった膵癌神経浸潤マウスモデル関連事象は、作製から4週後より始まる体重減少、異痛、腫瘍由来IL-6量が増加であった。また、IL-6発現が抑制されているCapan-1細胞の作製に取り組み、Parent wild-type Capan-1と比較して、細胞増殖の対数増殖期がほぼ同一で、control shRNAであればヒトIL-6 mRNA発現が明瞭に低下しておらず、hIL-6 shRNAであればヒトIL-6 mRNA発現が明瞭に低下したクローンを選択した。平成27年度の検討では、神経浸潤モデルを用いて腫瘍細胞由来IL-6阻害効果を検討した。具体的には、PBSのみをマウス座骨神経内に注入したsham群(N=9)、control shRNA Capan-1クローンを座骨神経内に注入したcontrol群(N=8)、hIL-6 shRNA Capan-1クローンを注入したshIL-6群(N=8)を比較検討した。作製から6週後にsham群と比較すると、control群の体重は低下したが(P<0.1)、shIL-6群の体重との差を認めなかった。神経浸潤距離では、control群と比較してshIL-6群の神経浸潤距離は抑制されていた(P=0.12)。摂食量に有意な差を認めなかった。現在、座骨神経と接続する脊髄アストロサイトに対する影響を検討している。IL-6 shRNAを組み込んだ膵癌細胞株クローンを作製し、神経浸潤マウスモデルにおける作用を検討することができた。脊髄アストロサイトへの影響の検討は順調に進捗しているため、本年度以降の研究実施は遅滞なく実施できると考えられた。方法として、ヒト膵癌細胞株Capan-1をSCIDマウスの座骨神経内に直接注入することで作製される膵癌神経浸潤マウスモデルにおいて腫瘍細胞由来IL-6に関連する事象を特定する。また、進行膵がん患者における高度神経浸潤に関連する臨床像も解析する。

平成26年度の検討では、皮下腫瘍モデルと比較検討により明らかになった膵癌神経浸潤マウスモデル関連事象は体重減少、異痛、腫瘍由来IL-6量が増加であった。shRNAによるIL-6発現低下が恒常的に認める膵癌細胞株クローンを作成した。平成27年度の検討では、神経浸潤モデルを用いて腫瘍細胞由来IL-6阻害効果を検討した。PBSのみをマウス座骨神経内に注入したsham群(N=9)、control shRNA Capan-1クローンを座骨神経内に注入したcontrol群(N=8)、hIL-6 shRNA Capan-1クローンを注入したshIL-6群(N=8)を比較検討した。作製から6週後にsham群と比較すると、control群の体重は低下したが(P<0.1)、shIL-6群の体重との差を認めなかった。神経浸潤距離では、control群と比較してshIL-6群の神経浸潤距離は抑制されていた(P=0.12)。H28年度の検討では、進行膵がん患者における神経浸潤と疼痛や悪液質との関連を検討した。初回全身化学療法前のステージIV膵癌患者を対象に、悪液質関連因子と神経浸潤の程度との関連を解析した。CT画像にて上腸間膜動脈周囲神経浸潤を53名(33%)に認めた。神経浸潤陽性患者集団の特徴は、body mass index低下(P<0.01)、高度の疼痛(P<0.01)、及び高度の食欲不振(P<0.01)であった。上記結果を基に論文作成中である。本研究は、膵癌神経浸潤部での腫瘍細胞由来IL-6が疼痛や悪液質の原因となることを立証するために計画された。膵癌神経浸潤マウスモデルの特徴は、体重減少、異痛、腫瘍由来IL-6量の増加であった。次に、shIL-6 shRNA Capan-1クローンを用いて作製した神経浸潤マウスモデルでは明瞭な体重減少を認めず、神経浸潤が抑制されていた。よって、腫瘍由来IL-6は神経浸潤および神経浸潤による悪液質等の症状悪化に関わると考えられた。神経浸潤マウスモデルにおける、体重減少および疼痛の再現に成功した。また、腫瘍から産生されるIL-6量が、体重減少や疼痛が増悪する時期に併せて増大していくことを明らかにした。腫瘍由来IL-6産生を阻害できるIL-6 shRNA導入膵癌細胞株およびそのクローンも順調に作製できたため、本年度以降の研究実施は遅滞なく実施できると考えられた。腫瘍細胞由来IL-6抑制による神経浸潤マウスモデルにおける脊髄アストロサイトへの影響を検討する。進行膵がん患者における高度神経浸潤とIL-6濃度および疼痛や悪液質との関連を検討するための臨床情報の収集は終了し、現在解析中である。緩和医療腫瘍細胞由来IL-6抑制による神経浸潤マウスモデルでの神経組織の応答や悪液質・疼痛に対する作用を確認する。また、本研究は臨床上問題となっている悪液質を扱うため、基礎研究の結果が臨床へのトランスレーションが可能であるか検討することは重要である。従って、進行膵がん患者における高度神経浸潤とIL-6濃度および疼痛や悪液質との関連を検討する。
フローフォーカッシングを利用した粒子懸濁液の粒子配向観察技術の開発

粒子懸濁液の実験的研究では,流れ場での粒子の移動や配向状態を観察し,それらとレオロジー特性との関係を把握することが重要な課題である.しかし,濃厚系懸濁液では粒子それ自体が障害となり,流れ動内部の粒子を直接観察することが困難である.本研究では,フローフォーカシングを用いて2次元流れ場における濃厚系懸濁液の粒子の動きを観察する技術を開発した.今年度は,この技術を用いて,濃厚系懸濁液のポアズイユ流れ場における粒子運動の観察,および急拡大急縮小流路を通過する粒子懸濁液に適用し個々の粒子の運動の観察を行った.ポアズイユ流れ場の濃厚系懸濁液では,粒子を均一に分散させることが困難であるものの,繊維状粒子が流線に沿った配向角度に収束する様子やその過程で壁面や近傍粒子との相互作用で粒子の回転運動が阻害されるケースを観察することができた.急縮小・急拡大流れでは,本技術を用いてこの流れ場での粒子配向の様子が観察可能であることを示した.また,急縮小に流れ込む際の粒子の運動を詳細に確認すると,繊維状粒子では,急縮小部分の角において球形状粒子に比べて僅かに外側を回る経路を取ることが確認された.アスペクト比の大きい繊維状粒子では角を回りきれないことから生じる違いであることが推察される.以上より,本技術を用いることで,シンプルな流れ場から複雑な流路形状まで様々な流れ場における粒子の観察が可能であり,数値モデルの検証など有益な実験データが得られることが確認できた.繊維強化プラスチックのさらなる高機能化には流動中の繊維運動の把握が不可欠である.しかし,粒子分散濃度が高い濃厚系では,流れの中の粒子を直接観察する際,観察する側の流路壁面近傍の粒子は観察可能であるが,流路中央では手前側の粒子の陰になって観察が困難となる.そこで,濃厚系粒子懸濁液における流動中の粒子運動を直接観察する技術の開発を行う.これまでに開発した薄いフィルム状の流れ場を作り出すフローフォーカッシングの技術を用いて粒子懸濁液をフィルム状流れ場として粒子の運動を観察する技術を開発した.本年度では,この手法を二種類の希薄系粒子懸濁液に適用し,流路中央を流れる粒子の運動をマイクロスコープで観測した.得られた動画から粒子の速度分布および回転角速度分布を計測した.測定には,球形状の粒子として直径50 μm(日本カノマックス社製),繊維状の粒子として直径10 μm×繊維長0.4 mm(新ニッセン製)をそれぞれ用いた.分散媒は水道水とし,分散比率は重量比で球形粒子では200:1,繊維粒子で20:1とした.実験結果より,粒子の移動速度および回転角速度の時間的変化を動画から計測可能であることを示した.また,壁面近傍においては粒子の接触が観測され,本手法で粒子同士の接触を伴う条件下での計測も可能であることを示した.粒子が球状かつ粒子同士の接触の影響がない場合には粒子の回転速度はせん断速度に一致するが,繊維状粒子では回転速度の位置による分布は,実測値と予測値は定量的にも定性的にも一致しないことを確認した.粒子同士の接触の他にも,壁面の影響によって回転運動が阻害されること,粒子が流れ方向に配向した後はほとんど回転しないこと,などが確認できた.平成28年度の目標は,フローフォーカッシングの技術を用いて粒子懸濁液をフィルム状に伸張する技術を開発し,本装置を用いて懸濁液に分散する粒子の運動の観察を行うことであった.本目的は,おおむね達成されている.一方で,粒子の観察領域を広げるためのマイクロスコープを移動させる装置の製作は計画よりも遅れている.しかしながら,研究の進捗状況に大きな問題は生じていない.粒子分散濃度が高い濃厚系懸濁液において流れ場の中の粒子の運動を直接観察することは,懸濁液の流動を理解する上で非常に重要である.しかし,濃厚系の場合には,手前側の粒子の陰になって流路中央領域の流れ場での粒子の運動は観察ができない.本研究では,濃厚系粒子懸濁液における流動中の粒子運動を直接観察する技術の開発を行う.これまでにフローフォーカッシングの技術を用いて粒子懸濁液をフィルム状流れ場として粒子の運動を観察する技術を開発した.平成28年度までに本手法を用いて,粒子の回転の様子を捉えることが可能となり,粒子同士の接触や壁面の影響によって回転運動が阻害されることが確認できた.他方で,濃厚系の試験流体において粒子を一様に分散させることが困難であり,濃厚系での観察結果が得られなかった.平成29年度では,本手法によって作り出す流れ場の理解をさらに進めるために,二次元ポアズイユ流れの速度分布と粒子の移動から求めた速度分布の比較を行った.その結果,中央を流れる懸濁液の流れ場はほぼ二次元ポアズイユ流れとなっていることを確認した.さらに,濃厚系懸濁液においての実験を可能とするために流路および試験流体を供給する手法の一部改良を実施するとともに,粒子をトレースするためにカメラのトラバース装置の追加を実施した.球形状の粒子として直径50 μm(日本カノマックス社製)と繊維状の粒子として直径10 μm×繊維長0.4 mm(新ニッセン製)について,分散媒は水飴水溶液として濃厚系懸濁液(濃度10wt%)を作成し,改良した装置を用いて粒子の運動の観察を行った.その結果,濃厚系懸濁液においても流路へ安定的に供給が可能となり,粒子の移動の様子を確認することができた.

平成30年度では,濃厚系懸濁液の急縮小急拡大流路を通過する流れ場において直接観察とクロルニコルを使った偏向観察を実施する.濃厚系の懸濁液を流路に供給することが予想以上に困難であった.レイノルズ数を1以下に抑えるために非常にゆっくりと流体の供給を行う.そのために,リザーバー部から流路へ供給して観察領域に到達するまでの間に重力または浮力の影響で粒子が不均一となる.結果として,観察領域に粒子を均一に分散させることができなかった.この問題を解決するために流路および流体の供給方法を改良が必要となった.これらの対応のために若干の遅れが生じている.平成29年度中にこれらの問題は解決したので,平成30年度中には遅れは取り戻すことが可能である.粒子懸濁液の実験的研究では,流れ場での粒子の移動や配向状態を観察し,それらとレオロジー特性との関係を把握することが重要な課題である.しかし,濃厚系懸濁液では粒子それ自体が障害となり,流れ動内部の粒子を直接観察することが困難である.本研究では,フローフォーカシングを用いて2次元流れ場における濃厚系懸濁液の粒子の動きを観察する技術を開発した.今年度は,この技術を用いて,濃厚系懸濁液のポアズイユ流れ場における粒子運動の観察,および急拡大急縮小流路を通過する粒子懸濁液に適用し個々の粒子の運動の観察を行った.ポアズイユ流れ場の濃厚系懸濁液では,粒子を均一に分散させることが困難であるものの,繊維状粒子が流線に沿った配向角度に収束する様子やその過程で壁面や近傍粒子との相互作用で粒子の回転運動が阻害されるケースを観察することができた.急縮小・急拡大流れでは,本技術を用いてこの流れ場での粒子配向の様子が観察可能であることを示した.また,急縮小に流れ込む際の粒子の運動を詳細に確認すると,繊維状粒子では,急縮小部分の角において球形状粒子に比べて僅かに外側を回る経路を取ることが確認された.アスペクト比の大きい繊維状粒子では角を回りきれないことから生じる違いであることが推察される.以上より,本技術を用いることで,シンプルな流れ場から複雑な流路形状まで様々な流れ場における粒子の観察が可能であり,数値モデルの検証など有益な実験データが得られることが確認できた.平成29年度は,フローフォーカッシングを用いた複屈折トレーサー粒子による粒子懸濁液の流れ可視化手法の開発を行う.この手法は,複屈折性を有するトレーサー粒子を含む分散媒の流体をフィルム状にして,粒子懸濁液の流れ場の観察したい面内に流入させる.流路は,クロスニコル状態にした偏光板を回転させ,その際の粒子の運動をマイクロスコープで観測する.流路を挟み込む形でクロスニコル状態で回転する偏光板の作成が難しい場合には,通常のクロスニコル状態での実験を行う.加えて,平成28年度の実験結果より,観察時間内の粒子の総回転量が小さいことから,粒子の回転運動の把握が困難な場合があった.このことから,粒子の観察時間を増やすための装置の改良を合わせて行うこととする.平成28年度,平成29年度に開発した二種類の可視化技術を急縮小流路,急拡大流路に適用して,これらの流れ場における粒子の運動を観察する.フローフォーカッシング(合流)領域の下流に,観察したい流路を設置することで様々な流れ場における特定平面上の懸濁粒子の配向状況を知ることができる.本研究では本手法の有効性の検証として,工業的に重要な流れ場である急縮小・急拡大を対象として実験を行う.