hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
HIV-1ガーナ株のプロテアーゼ阻害剤に対する感受性の検索

HAARTが導入されつつある西アフリカで流行中のHIV-1サブタイプは主にA・GまたはA/G組換え型であり、PIに対して感受性を示すか否かは不明である。そこでまず我々が先頃構築した、HIV/AIDS患者由来のPRを挿入できるHIV-1 PRカセットベクターを用いて、ガーナ人患者サンプル39人分のHIV-1 PR遺伝子をPCR増幅・制限酵素処理して、患者由来PR組換え型HIV-1 DNAを作製した。それら各PR遺伝子のシークエンスを行い、ガーナ株由来PRの各アミノ酸配列とサブタイプBコンセンサス配列のマルチプル・アラインメントにより、既知のPI耐性誘導変異箇所との比較を行ったその結果、低レベルではあるものの耐性誘導に関わる2箇所の変異が、全てのガーナ株PRに共通して、またそれ以外に別の2箇所の低レベル耐性誘導変異も比較的高頻度に認められた。次に遺伝子系統樹を作製した結果、ガーナ株PR遺伝子は全てサブタイプAとGの中間のグループに属することが判明した。またB・D・FおよびCは比較的近縁グループに属しているのに対し、A・GおよびA/G組換え型はそれらのグループから系統樹的にかなり離れたところに別のグループを形成することが明らかになった。このことから、元来サブタイプBをターゲットとして作られたPIの効果がガーナタイプとBでは異なる、という可能性が示唆された。実際、患者由来PRの組み換え型HIV-1の薬剤感受性試験を行った結果、一部のPIに対してガーナ株PRが抵抗性を示すことが明らかになった。今後、塩基配列との相関性についても検討して行く予定である。昨年度は、ガーナ人未治療患者由来のHIV-1プロテアーゼ(PR)遺伝子の系統樹解析により、ガーナ株HIV-1 PR遺伝子が、サブタイプBから離れたところにクラスターを形成するA/Gのグループに属すること、またアミノ酸配列の比較において2箇所以上の低レベル耐性誘導変異が高頻度に出現することを見出した。今回我々は実際に、6種類のプロテアーゼ阻害剤(PI)を用いて患者由来PR組み換え型HIV-1の薬剤感受性試験を、またPRの立体構造解析による比較を試みることにより、ガーナ分離株PRにおけるPI感受性の更なる検討を行った。まず、ガーナ国内の未治療HIV-1感染者39人由来のHIV-1PR遺伝子を有する各HIV-1 PR組換え型ルシフェラーゼウイルスDNAを用いて、6種類の異なるPIの存在下で293T細胞に導入した。得られた各ウイルスをCD4陽性細胞株MAGIC-5Aに感染、細胞溶解液を回収した。細胞内ルシフェラーゼ活性の測定により個々のウイルスの感染性を定量化、サブタイプB対照株であるNL4-3との比較によりIC50(及び90)比を求めた。次に、PRの立体構造モデル及びPIとのドッキング・シミュレーションによる酵素-薬剤複合体モデルを作製して、ガーナ分離株とサブタイプBのPR構造比較を行った。
大規模対話コーパスを用いたロバストな音声対話処理技術の開発

ユーザフレンドリな音声対話システムの実現を目指し,人間による対話事例を活用する新たな対話処理方式の開発を目的に研究を実施した。本方式は,発話理解や発話生成,対話計画など,対話の遂行に必要な処理のほとんどを実データ駆動で実行する。実対話事例をデータとして使用することにより,類似した事例の活用によるロバストな対話理解,人間の発声に近い自然な言い回しでの音声出力,事例の追加による対話システムの拡張,が可能であるという利点を備えている。本研究を推進したことにより以下に記す成果を得ることができた。(1)対話事例データベースの構築と利用:対話システムが直接的に利用可能なデータとして大規模事例データベースを構築した。対象データとして,名古屋大学CIAIR車内音声対話コーパスを使用した。コーパスに含まれる発話データに形態素分析データ,構文分析データ,意図分析データ等の言語タグを付与した。(2)ロバストな発話理解手法の開発:情報検索をタスクドメインとするユーザ発話の理解手法を開発した。これは,音声対話コーパスの中から,入力された発話文に最も類似した文を選び,その文に付与された意図を入力発話文の意図とするというアイデアに基づいている。実際に,発話文と発話文の間の類似性を測定する方法を,形態素,構文,キーワード,文末形式,文脈などの情報を統合的に活用した類似度計算方式として考案した。(3)音声対話システムの実装:事例ベース方式に基づく対話処理方式を設計し,走行車内での飲食店案内システムとして実装した.全体のシステムを,対話理解,対話制御,対話生成,及び,対話事例データベースから構成している。被験者実験により,本研究で提案する音声対話処理手法の有効性と実現可能性が明らかになった。本研究では,ユーザフレンドリな音声対話システムの実現を目指し,人間による対話事例を活用する新たな対話処理方式の開発を目的とする.初年度は,事例に基づく対話技術の基礎的研究として,事例データベースの構築,ユーザ発話のロバスト理解,及び,大規模対話データを利用した車内対話制御方式を実施した.(1)対話事例データベースの構築と分析データベースの構築では,名古屋大学統合音響情報研究拠点の実走行車内音声対話コーパスのうち,対人間,対人間代行システム,対音声対話システムの3つの形態で遂行された被験者との計100時間分の対話音声とその文字化データを使用した.データベース化にあたり,コーパスを構成するすべての発話に言語分析メタデータ(形態素分析データ,構文分析データ,意図分析データ)付与を人手で実施した.(2)統計データに基づく音声言語処理手法の開発情報検索対話システムが,統計情報を用いてユーザの発話を理解する方式について検討した.音声対話コーパスの中から,入力された発話文に最も類似した文を選び,その文に付与された意図を入力発話文の意図とするというアイデアに基づいている.プロトタイプシステムを実装し,言語データベースを用いた発話意図推定実験による精度評価を実施した.(3)事例を用いた対話制御法の開発システムが,対話事例データベースを用いて車内対話を制御する仕組みについて研究した.発話制御では,現在の対話状況に最も類似した状況を対話事例の中から取り出し,その状況のもとで発声された発話文を活用してシステム発話を決定した.対話状況としては,ユーザの発話及びシステム内外の状態(保持している情報や車外状況など)を考慮する必要があり,それらの情報を統合した発話生成モデルを構築した.本研究では,ユーザフレンドリな音声対話システムの実現を目指し,人間による対話事例を活用する新たな対話処理方式の開発を目的とする。このため今年度は、情報検索をタスクとする音声対話システムを事例ベース方式により実装した。また、車内でのドライバー発話に対して75%程度の精度を備えた,事例に基づく発話理解及び発話生成手法を開発した。具体的には以下の研究を推進した。(1)対話事例に基づく音声対話システムを設計し実装した。

本研究で提案する音声対話処理手法の有効性と実現可能性を評価するために,事例に基づく対話処理方式を設計し,車内情報検索システムとして実装を進めた。全体のシステムを,音声認識,音声合成,対話処理,及び,対話事例データベースから構成し,レストラン情報検索をタスクとしたロバストな対話処理を実現した。以上の成果を,音声対話処理に関する国際会議(ICSLP-2004)で公表するとともに,電子情報通信学会論文誌上に発表した。(2)音声対話システムの評価実験を行った。実装したシステム上で,コーパスを用いた定量評価,及び被験者を使用した総合評価を実施した。定量評価では,車内音声対話コーパスに収録された音声を入力として使用し,それに対する応答音声を実際のコーパスデータと比較した。総合評価では,項目として,処理のロバスト性,タスクの達成度,被験者の快適性などを掲げ,従来のルールに基づく対話方式と比較した上で本システムの評価を与えた。本研究では、ユーザフレンドリな音声対話システムの実現を目指し、人間による対話事例を活用する新たな対話処理方式の開発を目的としている。本方式は、ルールに基づく従来の対話処理の枠組みと異なり、発話理解や発話生成、対話計画など、対話の遂行に必要な処理のほとんどを実データ駆動で実行し、ユーザの発声に対して,それに類似した対話事例を検索し,データの内容に基づいてシステムの動作を決定する。最終年度は、実環境下で動作可能なシステムを開発し、評価実験を通して本方式の優位性を示すとともに、ユビキタス音声対話システムやクロスリンガル音声対話システムへの応用を検討した。具体的には、以下の項目の研究を推進した。(1)音声対話システムの評価:昨年度までに実装した対話システムを用いて、コーパスを用いた定量評価、及び被験者を使用した総合評価を実施した。定量評価では、車内音声対話コーパスに収録された音声を入力として使用し、それに対する応答音声を実際のコーパスデータと比較した。一方、総合評価では、項目として、処理のロバスト性、タスクの達成度、被験者の快適性などを掲げ、従来のルールに基づく対話方式と比較した上で本システムの評価を与えた。なお、本研究では、事例ベースシステムの開発とシステムを用いた評価をスパイラルな仕組みで実施し,総合評価の実験で獲得した対話データを用いてシステムの性能向上を計り、その一方で、そのシステムを用いて評価実験を行うという過程を繰り返しながら、実用化に向けたシステム開発を段階的に進めた。(2)コーパスベース音声対話処理の応用:本研究を遂行した経験と評価で得られた知見をもとに、クロスリンガル音声対話システムへの応用可能性を検討した。大規模対訳データに基づく対話翻訳方式を定め、海外旅行をドメインとした対話支援の可能性について検討した。
ウイルス肝炎における炎症細胞の肝内浸潤過程と病態に関する研究

【目的】肝炎ウイルスに対する生体(宿主)の免疫応答を解析するために、独自に新しい肝炎モデルマウスを作成し、ウイルス特異的CD8^+T細胞の誘導過程と炎症細胞の肝臓内への浸潤過程を解析した。【方法】HBVプラスミドDNAを用いてマウスを免疫し、HBV特異的CD8^+T細胞を誘導した。HBVが組込まれたアデノウイルス(Ad-HBV)をマウスに感染させ、肝細胞内にHBVゲノムを導入し、ウイルス蛋白の発現とウイルスの複製を誘導した。HBV特異的な免疫応答の存在下で、Ad-HBVを感染させ、肝臓内で発現したHBVウイルス抗原に対する免疫応答による炎症反応を誘発した。MHC class I-dimerやIFN-_γ染色法を用いてフローサイトメーターでHBV特異的CD8^+T細胞を検出し、体内動態を詳細に検討した。肝臓に発現している遺伝子をリアルタイムPCR法で定量的に解析した。【結果】HBV特異的CD8^+T細胞は、脾臓などのリンパ組織だけでなく、末梢血中や肝臓を含めた末梢組織中にも広く分布していた。肝臓内にHBVウイルス抗原が発現すると、ウイルス特異的なCD8^+T細胞は迅速に反応し激しい炎症反応を誘発した。炎症のピークであるday5にはHBV特異的CD8^+T細胞は脾臓や末梢血中から消失し、肝臓内に蓄積し、活発に分裂増殖していた。肝臓からウイルス抗原が消失したday14では、再び末梢血中や脾臓にHBV特異的CD8^+T細胞が最分布した。CD8^+T細胞の肝臓内への浸潤と一致して、IFN-_γなどのサイトカインや、CXCL9,CXCL10などのケモカインが強く発現していた。【結論】HBVに対する特異的免疫応答が惹起する肝臓内の炎症反応とそれに伴うウイルス特異的なCD8^+T細胞のダイナミックな生体内の動きを明らかにした。ウイルス抗原排除後にメモリー細胞が最分布することを明らかにした。【目的】ウイルス性肝炎の病態である肝炎ウイルスに対する生体(宿主)の免疫応答を組織レベル、細胞レベル、分子レベルで詳細に解析し、その知見に基づいて、免疫応答を制御することによって肝炎の病態を修飾し、新しい治療法を開発しようとするために、我々が独自に作成した肝炎モデルマウスにおいて、ウイルス肝炎における肝臓内浸潤細胞を解析した。【方法】HBV組込みアデノウイルス(Ad-HBV)をマウスの尾静脈から投与すると、肝臓内へHBV遺伝子を導入し、肝細胞内でウイルスの複製とウイルス蛋白の発現を誘導することができる。HBV発現プラスミドを用いてマウスを免疫し、HBV特異的なCD8T細胞を誘導した。HBV特異的CD8T細胞存在下にAd-HBVを感染させて肝臓内へHBVを導入すると、CD8T細胞によるHBV抗原認識に基づく肝臓内の炎症細胞が誘導された。MHC class I dimerや細胞内IFN-・染色法を用いてHBV特異的なCD8T細胞を検出し、体内動態を詳細に検討した。【成績、結論】HBV特異的メモリーCD8T細胞は、脾臓などのリンパ組織とともに、末梢血中や、肝臓などの末梢組織中に広く分布していた。HBV特異的なCD8T細胞は肝臓でのHBV抗原の発現を速やかに認識して、肝臓内に激しい炎症反応を誘発した。

炎症のピークであるAd-HBV感典後day 5にはHBV特異的なCD8T細胞は末梢血中から消失し、肝臓内に蓄積し活発に増殖していた。肝臓からウイルス抗原が消失したday14ではHBV特異的CD8T細胞が再び末梢血中でも観察された。CD8T細胞の肝臓内への浸潤と一致してCXCL9やCXCL10などのケモカインが強く発現していた。新しいHBVモデルマウスを用いてHBV特異的細胞のダイナミックな生体内の動きとウイルス抗原排除後のメモリーCD8T細胞の再分布を詳細に検討できた。【目的】肝炎ウイルスに対する生体(宿主)の免疫応答を解析するために、独自に新しい肝炎モデルマウスを作成し、ウイルス特異的CD8^+T細胞の誘導過程と炎症細胞の肝臓内への浸潤過程を解析した。【方法】HBVプラスミドDNAを用いてマウスを免疫し、HBV特異的CD8^+T細胞を誘導した。HBVが組込まれたアデノウイルス(Ad-HBV)をマウスに感染させ、肝細胞内にHBVゲノムを導入し、ウイルス蛋白の発現とウイルスの複製を誘導した。HBV特異的な免疫応答の存在下で、Ad-HBVを感染させ、肝臓内で発現したHBVウイルス抗原に対する免疫応答による炎症反応を誘発した。MHC classI-dimerやIFN-γ染色法を用いてフローサイトメーターでHBV特異的CD8^+T細胞を検出し、体内動態を詳細に検討した。肝臓に発現している遺伝子をリアルタイムPCR法で定量的に解析した。【結果】HBV特異的CD8^+T細胞は、脾臓などのリンパ組織だけでなく、末梢血中や肝臓を含めた末梢組織中にも広く分布していた。肝臓内にHBVウイルス抗原が発現すると、ウイルス特異的なCD8^+T細胞は迅速に反応し激しい炎症反応を誘発した。炎症のピークであるday5にはHBV特異的CD8^+T細胞は脾臓や末梢血中から消失し、肝臓内に蓄積し、活発に分裂増殖していた。肝臓からウイルス抗原が消失したday14では、再び末梢血中や脾臓にHBV特異的CD8^+T細胞が最分布した。CD8^+T細胞の肝臓内への浸潤と一致して、IFN-γなどのサイトカインや、CXCL9,CXCL10などのケモカインが強く発現していた。【結論】HBVに対する特異的免疫応答が惹起する肝臓内の炎症反応とそれに伴うウイルス特異的なCD8^+T細胞のダイナミックな生体内の動きを明らかにした。ウイルス抗原排除後にメモリー細胞が最分布することが明らかになった。
経済活動における違法行為に対する制裁手段の在り方に関する総合的研究

本件研究は、経済活動における違法行為に対する制裁手段の在り方について、刑事制裁と非刑事法的な規制手段とを比較しつつ、多角的な検討を加えるものである。具体的な研究成果としては、1刑事法上の過失概念と民事法上の過失概念の関係、2公務員の過失責任の限界、3銀行取引における違法行為の処理、4金融商品取引法における罰則の解釈、5独占禁止法におけるサンクションの在り方などの問題について、検討を加えることができた。平成25年度の研究活動においては、昨年度に引き続き、金融商品取引法や独占禁止法におけるエンフォースメントの手法について多角的な観点から検討を加えた。とりわけ金融商品取引法の分野については、インサイダー取引規制に関する重要な法改正があったため、その改正内容について刑事法・金商法の観点から分析を加えた。その分析内容の一部については、既に雑誌論文として公表済みであり、これからの議論に一定の影響を与えうるものと思われる。また、エンフォースメントの在り方としては、財産的な利益剥奪の制度について、刑事法・非刑事法の分野から横断的な検討を加えた。従来は罰金と課徴金納付命令の関係が重視されてきたが、対象者に対する経済的な負担という観点からは、刑罰としての没収・追徴の在り方を視野に入れた検討が不可欠であることが明らかになった。次年度においては、さらに没収・追徴の法的意義を詳細に検討し、他のエンフォースメントとの関係について理論的検討を深める必要がある。さらに本年度においては、銀行取引をめぐる問題点について、包括的な検討を加えた。たとえば誤振込みがあったことを秘した払戻請求、いわゆる振り込め詐欺の「出し子」による被害金の払戻、偽名で開設した預金口座からの払戻などが刑法上の財産犯罪を構成するかについては、預金債権の帰属や払戻請求権に関する民事法上の理解が不可欠である。本年度の研究においては、刑事・民事の両側面から最近の判例・裁判例の動向について検討を加えることによって、これらの問題を理論的に解明し、一定の研究成果を発表することができた。もっとも、残された課題もあり、次年度も検討を継続する必要がある。平成24年度の研究においては、刑事法と他領域に交錯する問題として、まず金融商品取引法をめぐるエンフォースメントの問題について検討を加えた。具体的には、相場操縦の罪、インサイダー取引の罪などの金商法上の犯罪類型の解釈について検討を加えるとともに、金商法の没収・追徴規定や課徴金納付命令の関係、情報開示規制やインサイダー規制に関する立法論的な在り方など、エンフォースメントをめぐる諸問題についても包括的な検討を加えた。また、銀行業務をめぐる刑事法的な問題点についても、検討を開始した。具体的には、1銀行預金の払戻行為がいかなる限度で刑法上の財産犯罪を構成するか、2銀行に預金された金銭について、預金名義人や預金の管理者に刑法上の占有を認めることが可能かなどの解釈問題について、最近の民事判例・学説の動向を踏まえつつ、理論的な検討を加えることができた。これらの研究においては、刑事法と他領域の研究分担者等がともに参加する研究会を定期的に開催し、それぞれの領域における問題状況について議論を加えることによって、刑事法の問題関心にとどまらず、問題状況を正確に把握し、多角的な検討を加えることができた。次年度以降も、このような研究手法をさらに継続し、議論を深化させることが期待される。なお、本年度の研究としては、さらに独占禁止法におけるエンフォースメントの在り方や刑事制裁と非刑事的制裁の関係などについても、研究を開始しており、次年度以降は、これらの研究もさらに継続させる必要がある。経済活動における違法行為に対しては、刑罰のほか、行政法的規制、私法的規制、さらに自主的規制など、さまざまなサンクションが併用されている。これらの関係を明らかにしつつ、経済犯罪に対する制裁のあり方を多角的に検討するのが、本件研究の目的である。このような目的のもと、平成24年度、平成25年度の研究においては、金融商品取引法や独占禁止法などの個別の法領域におけるエンフォースメントのあり方について検討を加えたほか、銀行取引をめぐる問題を中心として、刑事法と民事法の関係について検討を加えた。平成26年度の研究においては、これらの研究をさらに継続させるとともに、さらに法人に対するサンクションのあり方について検討を進めた。その際には、まず法人内部で違法行為が行われた場合に、それがいかなるかたちで法人に帰属されるかを検討するべく、組織内の過失の判断のあり方について、刑事法と民事法を比較させつつ、理論的な分析を加えた。さらに財産的制裁手段として、利益剥奪としての没収・追徴処分の意義について、理論的な検討を加えた。これらの研究については、順調に進展しているものの、さらに個別の法領域ごとの問題について個別的に検討を加える必要がある。これらの研究を次年度(平成27年度)も継続して実施することによって、一定の知見を取りまとめることができると思われる。本件研究「経済活動における違法行為に対する制裁手段の在り方に関する総合的研究」は、経済活動における違法行為に対する制裁の在り方について、刑事制裁と非刑事法的な制裁を対比しつつ、多角的な検討を加えるものである。平成28年度の研究においては、1組織体内部における過失責任の在り方、2金融商品取引法や独占禁止法におけるサンクションの在り方について、理論的な検討を加えた。前者の過失責任の問題については、法人内部の自然人の過失の判断において、まずは法人・組織にいかなる義務が課されているかを明らかにし、その上でその構成員に課される義務内容を明らかにする発想(段階的思考)の意義について検討を加えた。また、注意義務の内容について、とりわけ民事過失と刑事過失の比較という観点から検討を加えた。

また、後者の検討においては、とりわけ刑事罰と課徴金納付命令の関係、自然人行為者に対するサンクションと法人組織それ自体に対するサンクションの関係などの問題について検討を加えた。また、インサイダー取引処罰の根拠、不当な取引制限罪の成立範囲などの個別解釈問題についても、刑事法的な問題意識、金商法・独禁法の問題意識を対比させつつ、処罰範囲の限定付けの契機について、議論を加えた。これらの研究成果を通じて、刑事的制裁・非刑事的制裁の併用の在り方、また、刑事法的な問題関心・アプローチの独自性について理解を深めることができた。これらの研究成果、とりわけ経済刑法・金融犯罪をめぐる問題については、近日中に研究の取りまとめを進める予定である。本件研究は、経済活動における違法行為に対する制裁手段の在り方について、刑事制裁と非刑事法的な規制手段とを比較しつつ、多角的な検討を加えるものである。具体的な研究成果としては、1刑事法上の過失概念と民事法上の過失概念の関係、2公務員の過失責任の限界、3銀行取引における違法行為の処理、4金融商品取引法における罰則の解釈、5独占禁止法におけるサンクションの在り方などの問題について、検討を加えることができた。経済活動にともなう違法行為に対するサンクションのあり方について、刑事法的な問題意識と公法、私法の問題関心を比較しつつ、理論的問題点を抽出する作業が順調に進展している。抽出された問題点について、さらに多角的な検討を加えることによって、最終的な研究成果に達することが期待される。27年度が最終年度であるため、記入しない。刑法現在の研究体制・研究手法を維持しつつ、最終年度(平成27年度)の研究を実施することにしたい。年に数回、共同研究会を開催して、問題意識の共有を図りつつ、それぞれの法分野ごとの問題について、何らかのまとまった方向性を示すことに努めたい。定期的に研究会を開催し、メンバーの問題意識の共有を図っており、研究課題への対応が順調に進捗しているといえる。また、研究代表者・研究分担者によって、本件研究課題関連して、既に多くの研究業績を公刊するに至っている。これらの事情から、研究目的の達成状況は「おおむね順調に進展している」と評価することができる。金融商品取引法や独占禁止法などの分野については、既に一定の研究業績を公表することができた。また、銀行業務をめぐる犯罪についても、定期的な研究会を開催することによって、相当に議論が深化されており、次年度以降に具体的な研究成果を公表することが十分に可能な状況に至っている。平成26年度以降の本件研究においては、銀行取引、金融商品取引法におけるエンフォースメントなどの各課題を継続的に検討していくが、それと併せて、1法人に対するサンクションの在り方、2利益剥奪や財産的制裁の在り方に関する基礎理論的な研究を積極的に展開させていきたい。
対象者の安楽性に着目した床上移動援助技術の創出と看護技術習得支援システムの構築

本研究では、対象者の安楽性に着目した床上移動の援助方法を創出・検証するとともに、実証データに基づいたケア技術を教育に取り入れていくためのシステム構築を目指している。まず、先行研究をもとに移動補助具を活用した床上移動の援助方法について、健康成人を対象とした実証研究で実施者・対象者双方の心身に与える影響を明らかにする。次に、基礎研究で得られた結果に基づく移動援助技術について、高齢者を対象として評価を行うことにより対象者に負担のないより安楽な看護技術を検証する。さらに、創出された看護技術を教育にとり入れ、自己学習できるシステムを構築していくことで、エビデンスに基づいた看護技術の普及につなげる。
半導体性単層カーボンナノチューブの選択的配向合成技術の開発とデバイス応用

高密度に水平配向した半導体単層カーボンナノチューブ(SWNT)を得てデバイス応用することを目指し,今年度は以下の研究を行った.まず,合成時の炭素源供給量の低下により水晶基板上での水平配向SWNTの合成密度が増加するという前年度までの研究内容をまとめ,査読付国際雑誌へ論文を発表した.これは水平配向SWNTの高密度合成のために重要な知見だといえる.さらに,合成された水平配向SWNTの構造の詳細な評価を行った,特にSWNTが一方向に醍列している形態を利用して, SWNT一本毎の構造と長さを対応づけて分析した.原子間力顕微鏡測定を用いてSWNTの直径と長さの関係を調べ,直径1.0nm以下の比較的小さいSWNTと比較して直径の大きいSWNTは長く成長することが示された.より詳細にSWNTの構造を分析することで, SWNTの構造選択合成への手がかりが得られる可能性がある.また,合成されたSWNT中には金属SWNTと半導体SWNTが混在することから,電界効果トランジスタ(FET)への応用のためには金属SWNTを除去する方法が必要とされている.そこで, SWNTを有機膜で覆った状態で通電加熱することで金属SWNTの燃焼範囲を増大するという新手法を提案した,この方法により,電極間をつなぐSWNTが全長にわたって除去できることを示した.一度の処理で大面積に金属SWNTを除去できることから,多数のFETを効率的に作製できる可能性がある.この手法について特許を出願し,査読付国際雑誌へ論文を投稿した.(抄録なし)単層カーボンナノチューブ(SWNT)の水平配向合成技術は高性能な半導体デバイス作製のために必要とされている.従来,SWNTの配向合成にはSTカット水晶基板が用いられてきたが,STカット水晶基板はカット面の角度が水晶の自然面に対応せず表面構造が複雑であり,配向合成機構の分析を阻害する一因となっていた.我々は自然面であるR面に平行にカットされたRカット水晶基板を新たに用いて,SWNTの配向がR面構造に由来することを示してきた.本年度はまず,基板に対する化学エッチング処理の効果を調べた.原子間力顕微鏡による基板表面の分析においては,エッチング処理前は水晶の結晶構造に由来するステップ・テラス構造がみられる一方で,エッチング処理後はエッチング反応の異方性による窪み構造が観察された。これらの基板を用い,エタノールを炭素源ガスとし,ゼオライト粒子に担持されたコバルト・鉄ナノ粒子を触媒としてアルコール化学気相成長法によりSWNTの合成を行った.SWNTは配向成長し,エッチング処理を行うことで配向性が向上することが確認された.また,水平配向SWNTを用いて半導体デバイスを作製する際,SWNTの密度の増加がデバイス性能の向上につながる.そこで,水平配向SWNTの密度の増加を目指し,合成時の炭素源供給量に着目してSWNT成長の時間変化を調べた.炭素源供給量が比較的低い場合,SWNTの成長待機時間は長く,成長速度は遅いが,最終的に高いSWNT密度が得られた.SWNTのバンドル化による配向性の悪化を防ぐことが,SWNTの密度向上に必要であることが分かった.また,ポリマー膜を用いて水晶基板上のSWNTをシリコン基板上に転写し,原子間力顕微鏡によりSWNTの直径を分析し,配向性への影響を調べた.単層カーボンナノチューブ(SWNT)の電子デバイス応用に向けては高密度に配向したSWNTを合成することが求められており,水晶基板の結晶構造に沿って水平配向SWNTを合成する方法が注目されている.本年度はまず水晶基板の表面構造の影響を調べた.異なる表面処理工程を経た水晶基板を用意し,表面に存在する欠陥構造の密度を原子間力顕微鏡により測定し,それぞれの基板上で合成されたSWNTの配向性との関係を調べた.高い配向性を持つSWNTを合成するためには基板の欠陥密度の低下が必要であることが分かった.また,真空蒸着法および溶液滴下法により金属微粒子触媒を作製し,触媒の直径分布とSWNTの直径分布の関係を調べた.これらの知見は高密度な水平配向SWNTを合成するために重要である.さらに,合成された水平配向SWNT上に電極を形成して電界効果トランジスタ(FET)を試作し,電気特性を測定した.ドレイン電流のオンオフ比の値から,半導体SWNTと金属SWNTが混在することが確認された.高性能なFETの作製のためには金属SWNTによる電導経路を除去することが必要となる.そこで,既存のリソグラフィ技術とSWNTの転写方法を応用し,部分選択的にSWNTをバンドル化させる方法を考案した.転写中のSWNTに一時的に架橋構造をとらせることで,バンドル構造の作製に成功した.この方法は,プラズマ照射による部分的なSWNTの除去と組み合わせることで,SWNTネットワークの構造を一括に操作することを可能とする.水平配向SWNTを元にネットワーク構造を最適化することで,従来のランダムSWNTによるデバイスを超える性能を実現する可能性を持つ.高密度に水平配向した半導体単層カーボンナノチューブ(SWNT)を得てデバイス応用することを目指し,今年度は以下の研究を行った.まず,合成時の炭素源供給量の低下により水晶基板上での水平配向SWNTの合成密度が増加するという前年度までの研究内容をまとめ,査読付国際雑誌へ論文を発表した.これは水平配向SWNTの高密度合成のために重要な知見だといえる.

さらに,合成された水平配向SWNTの構造の詳細な評価を行った,特にSWNTが一方向に醍列している形態を利用して, SWNT一本毎の構造と長さを対応づけて分析した.原子間力顕微鏡測定を用いてSWNTの直径と長さの関係を調べ,直径1.0nm以下の比較的小さいSWNTと比較して直径の大きいSWNTは長く成長することが示された.より詳細にSWNTの構造を分析することで, SWNTの構造選択合成への手がかりが得られる可能性がある.また,合成されたSWNT中には金属SWNTと半導体SWNTが混在することから,電界効果トランジスタ(FET)への応用のためには金属SWNTを除去する方法が必要とされている.そこで, SWNTを有機膜で覆った状態で通電加熱することで金属SWNTの燃焼範囲を増大するという新手法を提案した,この方法により,電極間をつなぐSWNTが全長にわたって除去できることを示した.一度の処理で大面積に金属SWNTを除去できることから,多数のFETを効率的に作製できる可能性がある.この手法について特許を出願し,査読付国際雑誌へ論文を投稿した.当初の計画に従い,水晶基板上での水平配向単層カーボンナノチューブの合成について研究を進めてきた.合成条件が成長過程に与える影響についての知見を得,構造制御合成に向けて必要となる水平配向単層カーボンナノチューブの密度制御合成を実現した.当初の計画に従い,水晶基板上での水平配向単層カーボンナノチューブの合成およびデバイス応用について研究を進めてきた.水晶基板の表面構造および触媒微粒子が合成される単層カーボンナノチューブに与える影響についての知見を得た.また,デバイスの試作を行い,電気特性を測定した.金属単層カーボンナノチューブの影響の除去に向けた新手法を試行した.現在までに水平配向単層カーボンナノチューブの密度制御合成が可能になってきており,今後はこれを元に単層カーボンナノチューブの構造制御合成を目指す.単層カーボンナノチューブの構造の分析に重点をおき,半導体性・金属性の割合などを評価し,合成条件の影響を調べる.単層カーボンナノチューブを部分選択的にバンドル形成する新手法と,プラズマ処理による単層カーボンナノチューブの除去を組み合わせることで,単層カーボンナノチューブのネットワーク構造を制御する.金属単層カーボンナノチューブのみによる電導経路を十分に除去するとともに,単層カーボンナノチューブ同士の接触部の数を最小にすることで,高性能な電界効果トランジスタの作製を目指す.(抄録なし)
ロドプシンキナーゼの特異的基質認識を担う構造要因の検索

1.タコ口ドプシンキナーゼの自己リン酸化がロドプシンリン酸化反応に及ぼす影響タコ口ドプシンキナーゼは、内在性の活性化因子であり、かつ基質であるロドプシンの存在、非存在下に関わらず自己をリン酸化しうる。自己リン酸化されるアミノ酸残基はまだ明らかではないが、ウシロドプシンキナーゼの自己リン酸化部位(488Ser、489Thr)に相当するアミノ酸は酸性アミノ酸(493Asp、496Asp)に置換されている。そこで、タコロドプシンキナーゼの自己リン酸化がロドプシンリン酸化反応に及ぼす影響を検討したところ、タコ口ドプシンキナーゼの自己リン酸化前処理によりロドプシンのリン酸化はほぼ半減した。実験で用いた自己リン酸化口ドプシンキナーゼ標品は非リン酸化キナーゼを含むと考えられ、より詳細な解析には自己リン酸化キナーゼだけを単離する必要があるものの、タコ口ドプシンキナーゼの自己リン酸化によりロドプシンのリン酸化、そしておそらく視細胞の光応答が調節されている可能性が示唆された。2.タコ口ドプシシリン酸化における"high gain phosphorylation"の可能性の検討ウシ口ドプシンのリン酸化においては、光活性化されたロドプシンの量以上のリン酸化が観察される、いわゆる"high gain phosphorylation"が報告されている。そこで、種々の量比で活性、不活性のタコ口ドプシンを混合した状態でリン酸化量を定量したところ、リン酸化量は活性化されたロドプシンの混合比に比例していた。これは、光活性化されたロドプシンのみがリン酸化を受けうることを示しており、タコ口ドプシンでは"high gain phosphorylation"は起きないと考えられた。この相違が、各ロドプシンキナーゼの性質によるものか、基質であるロドプシンの構造にも関連があるのかについては、さらに検討が必要である。研究実施計画に基づき以下の実験を行った。第1に来年度に行う予定のミュータントロドプシンキナーゼの発現の予備的実験として、先にクローン化した天然タコロドプシンキナーゼ遺伝子の大腸菌および昆虫細胞による発現と発現蛋白質の単離を行った。大腸菌においては予想されたサイズのタコロドプシンキナーゼを大腸菌が本来発現する内在性蛋白質を遥かに上回る発現レベルで発現するクローンを得ることができた。現在は発現蛋白質の効率の良い抽出、精製条件を検討している。昆虫細胞においてもタコロドプシンキナーゼ遺伝子を組み込んだウイルス感染株の樹立に成功した。現在は細胞の培養および発現蛋白質の精製条件を検討中である。ウシロドプシンキナーゼやウシβARKとのアミノ酸配列の比較に基づくミュータントロドプシンキナーゼの作製も今後、行う予定である。第2に、札幌医科大学大黒浩博士のご協力のもと、タコロドプシンのリン酸化部位の決定を行った。膜試料中のロドプシンをリン酸化し、リン酸化部位を含むペプチド断片をプロテアーゼ処理により遊離させたのちHPLCにより個々の断片を単離した。単離したペプチド断片のうちリン酸化アミノ酸を含む断片を質量分析により解析し、タコロドプシンのアミノ酸配列情報をもとにリン酸化アミノ酸を同定した。その結果、主なリン酸化アミノ酸はカルボキシル末端尾部に存在するセリン残基であることが明らかになった。また、精製タコロドプシンキナーゼに対する抗体を作製し、タコロドプシンキナーゼの組織分布を検討した。その結果、一次構造が比較的広範囲の組織に発現が認められる哺乳動物βARKに極めて類似しているにもかかわらず、タコロドプシンキナーゼは網膜の視細胞外節部以外では全く発現が認められず、脊椎動物のロドプシンキナーゼ同様に光情報伝達系においてのみ特異的に機能していることが明らかになった。

これは、光活性化されたロドプシンのみがリン酸化を受けうることを示しており、タコ口ドプシンでは"high gain phosphorylation"は起きないと考えられた。この相違が、各ロドプシンキナーゼの性質によるものか、基質であるロドプシンの構造にも関連があるのかについては、さらに検討が必要である。
フランス19世紀文学におけるヘテロトピア

19世紀文学作品において、墓地、船、監獄、娼家、賭博場、一部の商業施設、動物園、公園などは、社会制度の中に存在し、修辞的基盤を転換したり、空間の整合性に亀裂を入れたりするとされる「ヘテロトピア」の役割をしばしば担っていると考えられる。バルザック、ジョルジュ・サンド、フローベール、モーパッサン、ゾラなどの作品におけるこうした場所に焦点を当てることにより、ヘテロトピアを作ったり消去したりする集団の特性を再考するとともに、ヘテロトピアが促す記憶や感覚のもつれ、時空の読み替えなどを吟味し、その社会的、文学的射程を考察する。
居住者の地震時における総合的安全性からみた床仕上げシステムの評価方法

床の下地表層部から什器,備品などまで全体を床仕上げシステムとしてとらえ、地震時における安全性を総合的に評価できる枠組みを確立した。具体的には、種々の床仕上げシステム試験体を作成し、振動台を用いて、実地震波を入力した場合と、仮に設定した簡易入力波を入力した場合の試験体の挙動を比較することにより、妥当な簡易入力波を設定した。また、設定した簡易入力波を用いて、床仕上げや什器,備品の固定方法などが耐震性に与える影響を体系的に整理した。本研究は、床の下地表層部から什器,備品などまで全体を床仕上げシステムとしてとらえ、地震時におけるシステムの安全性を総合的に評価できる枠組みを確立するとともに、より安全なシステムを具現するための有効な資料を提示することを目的とする。具体的には、対象とする床仕上げシステムの試験体を比較的小規模な振動実験により所定の入力波で加振し、その時の挙動を測定することにより安全性を評価できる、簡便な試験方法を確立する。さらに、コンクリートスラブの表面強度や、什器,備品の固定方法などとシステムの挙動との関係を詳細に検討し、これらの要因が安全性に与える影響について体系的に整理することにより、より安全な床仕上げシステムの開発,設計,施工に活用できる有効な資料を提示する。平成19年度は、本研究の基礎的段階として、床仕上げシステムの耐震性に大きく影響する家具の転倒メカニズムを把握するとともに、簡便な評価方法を確立するために必要な簡易入力波設定の可能性について検討した。その結果、・家具の転倒確率には地震波のうち短周期成分による傾きの大きさと長周期成分の位相との関係が複雑に影響するが、有利にも不利にも働く長周期成分の影響を相殺して全体的にみると、短周期成分による傾きが小さい程、転倒しにくいと評価できる・家具が固定された床仕上げでは、地震時に短周期成分により固定部が損傷,破損することが予想され、その程度を評価することが重要となるなどの知見が得られ、今後、地震波の短周期成分から加速度振幅の大きい数波を抽出,単純化することにより、耐震性評価のための簡易入力波が設定できる可能性が高いことが明らかになった。さらに、什器,備品の固定方法などとシステムの挙動との関係を詳細に検討し、これらの要因が安全性に与える影響について体系的に整理することにより、より安全な床仕上げシステムの開発,設計,施工に活用できる有効な資料を提示する。平成20年度は、前年度までに得られた知見を参考に、地震波の短周期成分から加速度振幅の大きい数波を抽出,単純化する方法で耐震性評価のための簡易入力波を設定し、その妥当性を確認した。具体的には、種々の材料,構法の床仕上げシステム試験体を作成し、振動台を用いて、代表的ないくつかの実地震波を入力した場合と、仮に設定した簡易入力波を入力した場合の試験体の挙動を比較する実験を試行錯誤的に繰り返すことにより、妥当な簡易入力波を設定した。続いて、設定した簡易入力波を用いて、床仕上げの材料,構法や什器,備品の固定方法などを種々変化させた床仕上げシステムの耐震性を測定,評価し、これらの要因が耐震性に与える影響を体系的に整理した。
物質循環を基盤とした浄化システムによる湖沼・河川の環境浄化手法の開発

研究期間の前半では、琵琶湖の湖畔に設置した自然循環方式による水質浄化装置を用いて、湖水中の窒素およびリン濃度を窒素では0.5mg/l以下、リンでは0.01mg/l以下となるような高性能な濾材の開発を試行した。その結果、窒素に対しては木炭粒子とゼオライト粉体を加熱処理し、水に不溶なセラミック濾材を創ることで、常時0.05mg/l以下に窒素濃度を抑えることができる濾材開発に成功した。しかし、ケイ酸カルシウムを主成分とするリン吸着濾材の開発では、水に不溶な濾材を創ることに成功したものの、リン排出濃度を常時0.01mg/l以下に抑えることはできなかった。一方、水質悪化が進む手賀沼において、水質悪化の原因は湖水の実体積をはるかに凌ぐ大容量の底質土(ヘドロ)から還元状態で徐々に富栄養物質が放出されていることを明らかにし、ヘドロの回収を行うことの必要性を指摘した。ヘドロの効率的な回収には、従来凝集沈澱剤として使用されてきたポリ塩化アルミニウム(PAC)では、アルミニウムのモノマーが生成することが判明したので、陸域生態系の物質循環に適応できる凝集沈澱剤として、ケイ酸カルシウムを主体とする凝集沈澱剤を開発し、ヘドロを効率よく脱水ケーキとして回収することを実証した。研究期間の後半では、我が国の都市域で水質汚濁が著しく進行している鶴見川(神奈川県)、大津川(千葉県)、不忍池(東京都)および百間川(岡山県)で、水中の浮遊物質(SS)と有機性汚濁物質(BOD)の除去に主体をおいた大量水処理濾剤の開発を行った。その結果、キトサン処理木炭粒子を粘土でコーティングしたセラミック体は、きわめて透明度の高い処理水を短時間で排水できることが判明した。本年度は水圏の水質汚濁を防止するための装置として開発した自然循環方式において、より効率的で、機能的な装置として稼動するため、現段階で問題となっている課題の抽出を行い、問題の解決に向けての改善を琵琶湖・淀川水質浄化共同実験センターに設置した日量50m^3の処理装置と千葉県・手賀沼に設置したヘドロ浚渫に伴う凝集沈殿装置を兼ねた浄化装置(排水処理能2m^3)をそれぞれ用いて検討した。その結果、琵琶湖湖畔に設置した装置での問題点では、1)現在稼動中の自然循環方式による装置では1mg/l-P、5mg/l-N以上を含有する排水処理した場合、0.1mg/l-P以下、1mg/l-N以下という琵琶湖水系での排水基準値を達成することは困難であり、装置の富栄養塩除去能を強化する必要がある。2)COD濃度低減に対して現在稼動中の自然循環方式に充填している濾剤に替わる新濾剤の開発を行う必要がある。また、手賀沼に設置した装置での問題点は、凝集沈殿剤として現在一般に使用されているポリ塩化アルミニウム(PAC)を使用すると、水中にモノマータイプのアルミニウムが生成され、アルミニウムがイオン化する可能性があり、早急にこれに替わる凝集沈殿剤の開発が必要であることが指摘された。以上の問題点に対して本年度は、安全で、強力なリンおよび窒素除去資材の開発または改善、CODの実態を把握するため、COD濃度と藻類の生育状況ならびに新しいヘドロ凝集剤の開発に着手した。その結果、自然循環方式でリン除去資材として使用中の石灰岩由来の除去資材に替わる鉄系の新吸着剤を開発した。また、ヘドロの凝集剤として現在使用されているPACに替わる安全なケイ酸カルシウム系の凝集剤を開発し、ヘドロの浚渫に止まらず、湖水の浄化を含めた一連の湖水浄化装置を試作した。

琵琶湖畔に設置した自然循環方式による水質浄化装置を用いて、処理水中の窒素およびリン濃度を窒素では0.5mg/l以下、リンでは0.01mg/l以下となるような濾材の開発を試行した。その結果、窒素に対しては木炭粒子とゼオライト粉体を加温して水に不溶な濾材を作ることに成功したが、これを用いて常時全窒素濃度を0.5mg/l以下に抑えることはできなかった。また、リンに対してはケイ酸カルシウムを主体とする水に不溶な濾材を開発したが、本濾材だけでは目標のリン排出濃度を常時達成することはできなかった。この原因を検討した結果、窒素およびリンともに濾材への吸着量が飽和に達した時点で除去率が急速に低下することから、水生植物など濾材に着生し、濾材からの栄養塩吸収を行うことによって濾材の吸着容量を維持する他の機能を有する媒体が必要であると結論した。一方、手賀沼の水質悪化を招いている主因は湖水の実体積をはるかに凌ぐ大容量の底質土(ヘドロ)が還元状態で徐々に分解されることにあり、ヘドロの回収を効率よく行うための安全な凝集沈殿剤と凝集沈殿物の脱水装置の開発が必要であった。従来、ヘドロ凝集剤として用いられてきたポリ塩化アルミニウム(PAC)は、凝集沈殿物を処理する過程でアルミニウムのモノマー化が起ることがわかったので、新しくケイ酸カルシウムを主体とする凝集剤の開発を行った。本剤を凝集剤として用い、凝集沈殿物をプレス脱水することにより、ヘドロ凝集沈殿物の迅速なケーキ化で体積が著しく縮小化され、かつ堆肥化が可能となった。堆肥化した供試品で発芽試験と幼植物試験を行った結果、何れも問題なく植物は発芽および生育することが確認された。干拓造成地に付随する調整池の水質悪化の原因もその主因は大量のヘドロが湖底に堆積していることにあり、本研究で得られた成果を応用することが可能であると考えた。最終年度に当たる本年度は河川水質の汚濁が著しく進行している神奈川県・鶴見川および千葉県・大柏川の両河川と水質汚濁が同様に進行している東京都台東区・不忍池を実験対象水域とした。鶴見川と大柏川では、家庭雑排水が主たる河川汚濁であり、とくにSSとBOD値が非常に高く、両者だけの除去を短時間に、大量に処理できることが現場から強く要請されていたことを受けて、装置滞留時間が大幅に短縮する一方で、窒素およびリン除去率は高まらないが、SSおよびBOD除去効率に関しては従来の装置に匹敵する短時間・大量処理型の装置を目指して開発に着手した。装置の開発に当たっては、浄化効率を上げるために、従来のキトサン処理木炭を粒状化して表面積を大幅に増加させる一方、木炭粒子の水中分散を防ぐための透水性の優れた保護膜を1:1型粘土に求めた。そして、粘土で木炭粒子をコーティングし、焼結することによって耐水性に優れ、透水性の大きい新浄化濾材を製造することに成功した。本濾材と従来のマイクロハビタット用木炭とを併用し、上記両河川水を対象に2002年9月から本年1月までの5ヶ月間連続浄化実験を行った結果、装置滞留時間は従来比で約3分の1に短縮された。また、鶴見川では原水の平均BOD濃度6.9mg/lに対して、平均放流水BOD濃度1.7mg/lが得られ、75.3%の高いBOD除去率が得られた。大柏川でもBOD除去率は74.8%で同様に高い除去率が得られた。SSの除去率は両河川で80%以上が安定して維持されることがわかった。不忍池では5mx5mの実験水域を現場に設置し、実験水域と浄化装置との間を水が循環する系で3ヶ月間連続実験を行った結果、藍藻および珪藻類の除去が顕著に進む一方、SSの除去が進行し、透明度が6cmから50cmに大幅に改善された。
体積相転移点付近にある一軸伸長ゲルの膨潤および応力緩和

一軸伸長変形下ある高分子ゲルの膨潤と応力緩和を調べた.ポリアクリルアミド(PAAm)ゲルを用い,伸長変形下での膨潤の程度を表す尺度である平衡ポアソン比と平衡応力の値を測定し,理論値との比較を行った.この結果,PAAmゲルの平衡ポアソン比と平衡応力の値は各々理論から予想される値とほぼ一致することがわかった.さらに,35°C付近で不連続な体積変化(体積相転移)を示すポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(PNIPA)を用い,転移温度を挟む大きな温度変化(温度ジャンプ)を印加した場合のゲルの収縮の動力学を調べた.大きな正の温度ジャンプを与えた場合,印加直後にはゲルは急収縮を示すが,長時間経過すると直径の変化は単一指数関数で記述できるようになることがわかった.移転温度を挟む高温側への温度ジャンプ(昇温ジャンプ)あるいは収縮相内での昇温ジャンプでは,ゲルは白濁する.この白濁の解消の時間と収縮の緩和時間とが比例関係にあることから,両者は互いに密接に関係していることも明らかになった.膨潤状態および収縮状態にあるPNIPAゲルの力学試験を行い,弾性率の濃度依存性を調べた.その結果,収縮状態にあるゲルの架橋密度と膨潤状態にあるゲルの架橋密度との差異はゲルの体積変化だけでは説明できず,体積相転移により架橋点数が大きく変化してることがわかった.収縮相では,ゲル作製時に導入された化学架橋だけでなく,高分子鎖間の水素結合による物理架橋により網目構造が形成されていることがわかった.このゲルでの物理架橋は単一の水素結合が架橋点として働いているのではなく,いくつかの水素結合の連なり架橋点(ドメイン)として働いているのであろう.一軸伸長変形下ある高分子ゲルの膨潤と応力緩和を調べた.ポリアクリルアミド(PAAm)ゲルを用い,伸長変形下での膨潤の程度を表す尺度である平衡ポアソン比と平衡応力の値を測定し,理論値との比較を行った.この結果,PAAmゲルの平衡ポアソン比と平衡応力の値は各々理論から予想される値とほぼ一致することがわかった.さらに,35°C付近で不連続な体積変化(体積相転移)を示すポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(PNIPA)を用い,転移温度を挟む大きな温度変化(温度ジャンプ)を印加した場合のゲルの収縮の動力学を調べた.大きな正の温度ジャンプを与えた場合,印加直後にはゲルは急収縮を示すが,長時間経過すると直径の変化は単一指数関数で記述できるようになることがわかった.移転温度を挟む高温側への温度ジャンプ(昇温ジャンプ)あるいは収縮相内での昇温ジャンプでは,ゲルは白濁する.この白濁の解消の時間と収縮の緩和時間とが比例関係にあることから,両者は互いに密接に関係していることも明らかになった.膨潤状態および収縮状態にあるPNIPAゲルの力学試験を行い,弾性率の濃度依存性を調べた.その結果,収縮状態にあるゲルの架橋密度と膨潤状態にあるゲルの架橋密度との差異はゲルの体積変化だけでは説明できず,体積相転移により架橋点数が大きく変化してることがわかった.収縮相では,ゲル作製時に導入された化学架橋だけでなく,高分子鎖間の水素結合による物理架橋により網目構造が形成されていることがわかった.このゲルでの物理架橋は単一の水素結合が架橋点として働いているのではなく,いくつかの水素結合の連なり架橋点(ドメイン)として働いているのであろう.ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(PNIPA)ゲルの体積(膨潤度)は温度に非常に敏感であるため、既存の恒温水槽を改造し温度制御の精度を高めた。また、柔らかいゲルの引張試験ができるように引張試験機機の治具を新しく作製した。これらの装置を用い、予備実験としてポリアクリルアミド(PAAm)ゲルの伸長変形下での平衡膨潤挙動、および膨潤と応力緩和のダイナミクスを調べた。その結果、以下の知見が得られた。1.一軸伸長変形下にある高分子ゲルの膨潤度および平衡応力値は、平均場理論から予想される値とほぼ一致する。2.一軸伸長変形下でのゲルの膨潤のダイナミクスは自由膨潤のそれと本質的に同じであり、理論の予想とほぼ一致する。3.一軸伸長変形下でのゲルの応力緩和は変形印加によるゲルの再膨潤に起因する。4.応力緩和の最長緩和時間は、ゲルの膨潤度の時間依存性から求めた最長緩和時間とほぼ等しい。この結果は、理論の予想とは一致しない。平成9年度は、体積相転移点近傍でのPNIPAゲルの伸長変形印加後の膨潤度と応力の時間変化を測定する予定である。一軸伸長変形下ある高分子ゲルの膨潤と応力緩和を調べた.ポリアクリルアミド(PAAm)ゲルを用い,伸長変形下での膨潤の程度を表す尺度である平衡ポアソン比と平衡応力の値を測定し,理論値との比較を行った.この結果,PAAmゲルの平衡ポアソン比と平衡応力の値は各々理論から予想される値とほぼ一致することがわかった.さらに,35°C付近で不連続な体積変化(体積相転移)を示すポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(PNIPA)を用い,転移温度を挟む大きな温度変化(温度ジャンプ)を印加した場合のゲルの収縮の動力学を調べた.大きな正の温度ジャンプを与えた場合,印加直後にはゲルは急収縮を示すが,長時間経過すると直径の変化は単一指数関数で記述できるようになることがわかった.転移温度を挟む高温側への温度ジャンプ(昇温ジャンプ)あるいは収縮相内での昇温ジャンプでは,ゲルは白濁する.

この白濁の解消の時間と収縮の緩和時間とが比例関係にあることから,両者は互いに密接に関係していることも明らかになった.膨潤状態および収縮状態にあるPNIPAゲルの力学試験を行い,弾性率の濃度依存性を調べた.その結果,収縮状態にあるゲルの架橋密度と膨潤状態にあるゲルの架橋密度との差異はゲルの体積変化だけでは説明できず,体積相転移により架橋点数が大きく変化していることがわかった.収縮相では,ゲル作製時に導入された化学架橋だけではなく,高分子鎖間の水素結合による物理架橋により網目構造が形成されていることがわかった.このゲルでの物理架橋は単一の水素結合が架橋点として働いているのでなく,いくつかの水素結合の連なりが架橋点(ドメイン)として働いているのであろう.