hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
筋ジストロフィー症に対する細胞移植治療とリハビリテーション

デュシェンヌ型筋ジストロフィー症(DMD)に対する細胞移植治療については、これまでにも多くの研究結果が報告されてきた。しかし、DMDマウスの骨格筋機能を正確に、かつ経時的に評価する方法が確立されていなかったため、移植による治療効果は組織学的な解析でしか評価されておらず、運動機能を評価した報告はほとんど無かった。そこで、我々は、重度免疫不全DMDモデルマウス(DMD-null/NSG mouse)の運動機能を評価する方法の確立を目指し実験を行った。さらに、ヒト不死化筋芽細胞株(Hu5/KD3)を使用し、細胞移植治療後のDMDマウスの運動機能解析結果と、組織学的解析結果(移植細胞に由来するDystrophin陽性筋線維数)との相関関係を示すことを目指した。平成26-27年度で、DMDマウスの筋収縮力を、経時的に、かつ、再現性高く測定する方法を確立させた。さらに、移植細胞の生着数(Dystrophin陽性筋線維数)の増加に比例して、発揮される筋力も増加することも確認できた。このように、DMDマウスに対する細胞移植の治療効果を客観的に再現性高く、組織学的解析と運動機能解析の両面から証明されたのは今回のこの研究がはじめてである。現在、論文投稿に向けて準備を進めている。さらに、平成27-28年度は、リハビリテーション介入実験を開始した。細胞移植治療後に加えるリハビリテーションプログラムには、麻酔下での電気刺激による骨格筋等尺性収縮トレーニングを採用した。その結果、細胞移植治療後のDMDマウスに筋収縮トレーニングを負荷すると、移植細胞の生着率がより向上し、Dystrophin陽性線維数が約三倍増加すること、そしてそれに伴って、筋力も向上することを明らかとした。現在は、リハビリテーションプログラムの至適化(頻度、強度、期間、等)、及び、メカニズムの解明に向け、引き続き実験を進めている28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。筋ジストロフィー症に対する細胞治療法確立を目指した研究の一環として、現在は主に、iPS細胞から作成された間葉系間質細胞を用いた研究を実施している。骨格筋中に存在する間葉系間質細胞は、様々な分泌因子や細胞外基質が骨格筋の恒常性の維持や骨格筋再生に働いているとの報告がある。中でも、間葉系間質細胞が産生する6型コラーゲン(COL6)は、サテライト細胞の活性化や骨格筋再生の促進に働くとの報告があり、さらに、ヒトでは、COL6の欠損はウルリッヒ型筋ジストロフィー症等の筋疾患の原因であることもわかっている。そこで平成26年度は、ヒトiPS細胞から作製された間葉系間質細胞の性質を詳細に解析し、生体組織に由来する間葉系前駆細胞と同等の性質を有しているかを確認したうえで、難治性骨格筋疾患患者に対する移植治療等の新たな治療法確立へとつなげることを最終的な目的として研究を進めた。その結果、ヒトiPS細胞に由来する間葉系間質細胞は、これまでに報告のあった生体骨格筋に由来する間葉系前駆細胞と同等の性質を持った細胞である可能性が高いことが明らかとなった。さらに、重度免疫不全モデルであるNOD/scid mouseの損傷骨格筋に対する移植実験では、移植されたiPS細胞由来間葉系間質細胞が、PDGFRαやCOL6の発現を維持したまま、生着していることが確認された。さらに、今回使用したGlycerolの注入によって作製された骨格筋損傷モデルは、骨格筋内への異常な脂肪蓄積と繊維化を示す病態モデルであるが、ヒトiPS由来間葉系間質細胞の移植は、このような異常な脂肪蓄積や繊維化といった病態を抑制する性質を持つ可能性が示唆された。これらの結果から、iPS細胞由来間葉系間質細胞は再生医療に応用が可能であると考え、さらなる研究を計画している。1DMDモデルマウスに対する細胞移植治療実験、及びリハビリテーション介入実験デュシェンヌ型筋ジストロフィー症(DMD)に対する細胞移植治療については、すでに多くの研究結果が報告されている。しかし、細胞移植手技そのものについて最適化した報告はなく、また、DMDモデルマウスの骨格筋機能を正確に、かつ経時的に評価する方法もこれまで確立されていなかった。そのため、重度免疫不全DMDモデルマウス(DMD-null/NSG mouse)に対する移植方法の最適化実験を行い、さらに、その治療効果を組織学的解析のみならず運動機能面からも評価する方法の確立を目指した。さらに、DMDモデルマウスに対する細胞移植治療の効果を促進するためのリハビリテーション介入の有効性についても検討する。2UCMDモデルマウスに対するiPS細胞由来MSC移植実験間葉系前駆細胞(MSC)は、生体の様々な組織に存在していることで知られているが、骨格筋の間質にも血小板由来増殖因子受容体(PDGFRα)陽性のMSCが存在している。MSCが産生する6型コラーゲン(COL6)は、サテライト細胞の活性化や骨格筋再生の促進に働くとの報告があり、さらに、ヒトでは、COL6の欠損はウルリッヒ型筋ジストロフィー症(UCMD)等の筋疾患の原因であることもわかっている。平成26年度は、ヒトiPS細胞由来間葉系間質細胞(iMSC)が、生体骨格筋に存在するMSCと同等の性質を持つ可能性が高く、COL6を産生して細胞外へ分泌する能力も備えていることを明らかとした。そこで、重度免疫不全

UCMDモデルマウス(COL6KO/NSG)に対する移植実験を行い、iMSCがUCMDに対する細胞移植治療法の細胞源として有用であるのか否かを明らかとすることを目指した。1DMDモデルマウスに対する細胞移植治療実験、及びリハビリテーション介入実験平成27年度は、まず初めに移植方法の最適化を目指した。この実験では、ヒト不死化筋芽細胞株(Hu5/KD3)を使用した。Hu5/KD3は、不死化細胞であるため、性質を一定に保ったまま、無限に増やすことが可能であり、移植手技の最適化実験に適していた。今回は、種々の移植条件を様々変化させ(移植細胞数、移植時の懸濁溶液、移植回数、使用するシリンジ、移植時のマウスの週齢等)、それぞれの条件下で移植した際の移植細胞の生着効率を比較し、最適な移植方法を確立することに成功した。次に、DMDモデルマウスの運動機能評価法の確立を目指し、DMDモデルマウスの筋収縮力を、経時的に、かつ、再現性高く測定する手技を確立させた。また、この評価方法で測定された筋力値は、組織学的解析で得られる結果と相関しており、移植細胞の生着数(Dystrophin陽性筋線維数)の増加に比例して、発揮される筋力も増加することも確認できた。平成27年度後半からはリハビリテーション介入実験を開始した。細胞移植治療後に加えるリハビリテーションプログラムには、麻酔下での電気刺激による骨格筋等尺性収縮トレーニングを採用した。その結果、細胞移植治療後のDMDモデルマウスに筋収縮トレーニングを負荷すると、移植細胞の生着率が向上し、Dystrophin陽性線維数が約三倍増加することを明らかとした。2UCMDモデルマウスに対するiPS細胞由来MSC移植実験平成27年度には、UCMDモデルマウスに対するiMSC移植実験を開始した。その結果、移植されたiMSCが、PDGFRαの発現を維持したまま、UCMDモデルマウスの骨格筋に生着していることが確認され、さらに、それらの細胞は、移植部位でCOL6を産生していることが確認された。デュシェンヌ型筋ジストロフィー症(DMD)に対する細胞移植治療については、これまでにも多くの研究結果が報告されてきた。しかし、DMDマウスの骨格筋機能を正確に、かつ経時的に評価する方法が確立されていなかったため、移植による治療効果は組織学的な解析でしか評価されておらず、運動機能を評価した報告はほとんど無かった。そこで、我々は、重度免疫不全DMDモデルマウス(DMD-null/NSG mouse)の運動機能を評価する方法の確立を目指し実験を行った。さらに、ヒト不死化筋芽細胞株(Hu5/KD3)を使用し、細胞移植治療後のDMDマウスの運動機能解析結果と、組織学的解析結果(移植細胞に由来するDystrophin陽性筋線維数)との相関関係を示すことを目指した。平成26-27年度で、DMDマウスの筋収縮力を、経時的に、かつ、再現性高く測定する方法を確立させた。さらに、移植細胞の生着数(Dystrophin陽性筋線維数)の増加に比例して、発揮される筋力も増加することも確認できた。このように、DMDマウスに対する細胞移植の治療効果を客観的に再現性高く、組織学的解析と運動機能解析の両面から証明されたのは今回のこの研究がはじめてである。現在、論文投稿に向けて準備を進めている。さらに、平成27-28年度は、リハビリテーション介入実験を開始した。
立体構造から見たアミノアシルtRNA合成酵素のtRNA認識機構

アミノアシルtRNA合成酵素の単体とtRNAとの複合体の構造を比較することを最終目的としている。そのためには、両者の結晶を作成する必要がある。当初の予定通り、今年度は、太腸菌イソロイシルtRNA合成酵素、大腸菌アルギニルtRNA合成酵素及び好熱菌Thermus thermophilusHB_8メチオニルtRNA合成酵素の単体結晶の条件を検討した。特に、結晶化の基本的条件である飽和度の決定から実験を進めた。イオン化していない中性蛋白質の濃度を上げる手段として硫安クエン酸ナトリウムあるいはPEG6000を加えてpHを調節し、更にhanging clrop蒸気拡散法で添加物濃度、及び蛋白質濃度を徐々に濃縮する方法を取った。イソロイシルtRNA合成酵素については、結晶が析出する条件を得、更に種結晶法により約0.2mmの長さの結晶を得た。アルギニルtRNA合成酵素については、ヒゲ状の結晶を得た。メチオニルtRNA合成酵素については、二量体形成ドメインを除去した58KDaのアミノアシル化サブドメインとtRNA結合サブドメインを含む単量体を用いて結晶化の条件を検討した。その結果、以下の条件でX線回析に良好な結晶を得た。20°Cで10mMDTTを含む100mMHEPES(pH7.5)緩衝液を用いて、蛋白質濃度1015mg/ml,5%(W/V)PEG6000の10μlのdropを、25%(W/V)PEG6000溶液1mlに対して平衝にし、3日後に得た棒状の結晶を種結晶として同じ条件で静置し、4日後に約0.5mmの長さの結晶を得た。プレセッション写真を撮影し、初期的結晶学的データを得た。斜方晶系、空間群PZ_12_12_1,a=82.4,b=117.0,c=57.0A,z=4で、非対称単位に1個の分子が存在する。高エネルギー物理学研究所のシンクロトロンをX線源として母結晶については、2.5Åの分解能の反射強度データと収集した。soaking法により得たK_2PtO_4の重原子誘導体は、反射強度パターンに変化が見られた。
臨床看護師のための頭頸部がん患者の治療過程別食生活指導ガイドラインの提言

本研究の目的は,頭頸部がんにより化学療法,放射線療法を受ける患者の自覚症状の変化に伴う食事・栄養摂取状態の特徴を明らかにし,治療過程別の頭頸部がん患者の食生活指導をガイドラインとして提言することである。放射線療法群は,治療終了時に口内乾燥,咽頭痛が有意に高値となり,穀類,肉類等の摂取量が有意に低下した。化学療法群は,治療中に食欲不振,倦怠感が有意に高値となり,穀類,肉類,魚介類等の摂取量が低下した。両群とも血清Alb値,たんぱく質摂取量が有意に低下したため,患者が摂取しやすい半熟卵,豆腐等の摂取によりたんぱく質を補給し,患者の血清Alb値を改善することが課題となった。【目的】頭頸部がんにより化学療法,放射線療法を受ける患者の自覚症状の変化に伴う食事・栄養摂取状態の特徴を明らかにし,患者の各治療過程に伴う食事・栄養摂取状態低下を最小限とする治療過程別の摂取しやすい食品・調理法の工夫等の看護師による食生活指導ガイドラインを作成し,頭頸部がん患者独自の治療時期に適った臨床看護師に向けた食生活指導ガイドラインの活用を提言する。【研究成果の概要】今年度は各治療を受ける患者の食事・栄養摂取状態の特徴を明らかにすることを目的とし,放射線療法を受ける患者(以下,放射線療法群)13名,化学療法を受ける患者(以下,化学療法群)10名に,治療前(以下I期),治療中(以下II期40Gy,化学療法1週目),治療終了時(以下III期70Gy,化学療法2週目)の縦断的調査を実施した。放射線療法群の血液生化学的検査値はII期にAlb(3.72±0.32g/dl),総リンパ球数(0.56±0.32×103/μl)が顕著に低下した。II期にパサパサしたものが食べにくい,口内痛,咽頭痛,口内乾燥等が顕著に高値となり,穀類,いも類,魚介類摂取量が有意に低下し,卵類,栄養補助飲料摂取量が増加した。栄養摂取量はII期にエネルギー,炭水化物,たんぱく質が有意に低下し,III期には更に低下した(エネルギー1146.8±385.7kcal,たんぱく質45.9±26.1g,炭水化物179.7±65.0g)。化学療法群では,II期にAlb(3.72±0.32g/dl)が低下した。倦怠感,食欲がない,下痢が高値となり,穀類,魚介類摂取量が低下した。栄養摂取量はII期にエネルギー(1136.4±368.2),たんぱく質(44.1±15.8),脂質(23.9±14.7)等が有意に低下した。III期には食物がしみる,噛みづらいが更に高値となり,穀類,野菜類の摂取量が更に低下した。【研究成果の概要】今年度は放射線療法を受ける患者(以下,放射線療法群)13名,化学療法を受ける患者(以下,化学療法群)10名の健康状態(自覚症状,血液生化学的検査値),食事・栄養摂取状態の調査結果から各治療を受ける患者の特徴について分析を行った。放射線療法群の特徴は,I期からII期40Gyに口内乾燥,口内痛,咽頭痛,噛みづらさが有意に高値となり,更にIII期で最高値となり血清Alb(3.72±0.32g/dl),総リンパ球数(0.56±0.32×103/μl)が顕著に低下した。エネルギー摂取量は1756.8±182.0kcalからII期1404±592.3kcal,III期には1146.8±385.7kcalまで低下した。特にたんぱく質摂取量が顕著に低下した。この時期の摂取しやすい食品は,温泉卵,豆腐,プリン等の水分が多くのど越しが良いものであった。疼痛緩和を図りながらこれらによりたんぱく質を補給することが課題となった。化学療法群の特徴は,治I期からII期(5ー7日目)に下痢,倦怠感,食欲低下が有意に高値となり,血清Alb3.38±0.37g/dlまで低下した。エネルギー摂取量はI期1696.9±259.3kcalからII期1136.4±368.2kcalまで低下し,III期には改善傾向を示した。II期には匂いがあるものが摂取しづらく,たんぱく質摂取量は44.1±15.8gまで低下した。この時期の摂取しやすいものは,アイスクリーム,果物,菓子パンであり,これらによりたんぱく質,炭水化物,ビタミン類等を補給することが課題となった。平成27年度は,調査結果から放射線療法および化学療法中の患者の身体状態,食事・栄養摂取状態の特徴を分析しまとめた。今後,患者の食生活改善のための臨床看護師による食生活指導内容について明らかにするために,更に治療中に血清Alb値が3.5g/dlまで低下した患者に焦点を当てて,身体状態と食事・栄養摂取状態の関係の分析を続ける必要がある。その後,頭頸部がん患者独自の臨床看護師による食生活指導ガイドライン(案)を作成し,臨床で活用できるかたちにする予定である。

引き続き分析を続ける必要があるため,達成度は「やや遅れている」と判断した。【目的】頭頸部がんにより化学療法,放射線療法を受ける患者の自覚症状の変化に伴う食事・栄養摂取状態の特徴を明らかにし,患者の各治療過程に伴う食事・栄養摂取状態低下を最小限とする治療過程別の摂取しやすい食品・調理法の工夫等の看護師による食生活指導ガイドラインを作成し,頭頸部がん患者独自の食生活指導ガイドラインの活用を提言する。【研究成果の概要】放射線療法を受ける患者(以下,放射線療法群)13名,化学療法を受ける患者(以下,化学療法群)10名の自覚症状,血液生化学的検査値,食事・栄養摂取状態の調査結果から各群の特徴を分析した。今年度は食生活指導内容について明らかにするために,更に治療中に血清Alb値が3.5g/dlまで低下した患者に焦点を当て,身体状態と食事・栄養摂取状態の関係の分析を行った。放射線療法群は,治療終了時に口内乾燥,口内痛,咽頭痛,噛みづらさが有意に高値となり,血清Albが顕著に低下した。エネルギー摂取量は1756.8±182.0kcalから治療終了時には1146.8±385.7kcalまで低下した。治療中に血清Alb値が3.5g/dl以下に低下した患者7名は,治療終了時に口内乾燥が強くエネルギー摂取量は1034.2±446.0kcalと低値であった。この時期の血清Alb値と栄養摂取量に有意な相関関係はなかった。「噛みづらい」と魚介類,卵類等,「飲み込みづらい」と魚介類,肉類,卵類等摂取量に有意な強い負相関があった(r=-0.96-0.99,P<0.05)。化学療法群は,治療中に下痢,倦怠感,食欲低下が強く,エネルギー摂取量は1696.9±259.3kcalから治療中1136.4±368.2kcalまで低下した。治療中に血清Alb値が3.5g/dl以下に低下した者は3名であり,食欲低下が特に強くエネルギー摂取量は823.9±398.9kcalで更に低値であった。平成28年度は,調査結果から放射線療法および化学療法中の患者の身体状態,食事・栄養摂取状態の特徴を分析しまとめた。その後,患者の食生活改善のために看護師が患者に行う食生活指導内容について明らかにするために,治療中に血清Alb値が3.5g/dlまで低下した患者に焦点を絞り,身体状態と食事・栄養摂取状態の関係の分析を行った。その結果から,頭頸部がん患者独自の臨床看護師による食生活指導ガイドライン(案)を作成し,臨床で活用できるかたちにする予定であるが,食生活ガイドラインの案の作成には至っておらず,引き続き分析を続ける必要があるため,達成度は「遅れている」と判断した。放射線療法群は,「口内乾燥」,「咽頭痛」が有意に高値となり,穀類,肉類等の摂取量が有意に低下した。化学療法群は,「食欲不振」「倦怠感」が有意に高値となり,穀類,肉類,魚介類等の摂取量が低下した。両群ともたんぱく質摂取量,血清Alb値が有意に低下した。
租税思想のアメリカニズムとジャポニズム：南北戦争・地租改正からシャウプ使節団まで

日本の戦後改革を明治維新期からの流れのなかでどのように位置づけるかは、日本社会の特質を考える上でも重要な論点である。この研究は戦後にいわゆるシャウプ使節団が租税についてのアドヴァイス役を担ったという経緯から逆算して、開国維新期および南北戦争以来の日米の租税思想の展開を検討した。19世紀末のイーリーの議論の紹介翻訳や単税論の展開、および1910年前後からのセリグマンの摂取など、アメリカの財政・租税思想の日本への影響が確認できる。日米いずれの場合もヨーロッパとりわけドイツの租税思想の影響のもとにあって、シャウプ使節団の時点ですでに共通基盤が備わっていた。研究成果の一端は英文論文集として結実した。(2)上記論文集第2部冒頭章として、Political Languages of Land and Taxation: European and American Influences on Japan, 1880s - 1920sを執筆した。開国維新期の日本において西欧を中心とした文物・思想が流入するなかで、租税制度についても英、独を順次典型としてアイデアの導入が進められた。地租をベースに国家歳入を求めるプランは、1890年代を境に複合型の財政基盤を置く構想へと変化する。この時期に参看されたのが、ドイツ社会政策学の系譜の財政思想であった。南北戦争を経たアメリカでは学問上の典型国を統一ドイツに切り替える動向が生じ、財政思想の面でもとくにコロンビア大学がドイツ型の系譜を担った。また、ヘンリー・ジョージに典型的な単税運動も影響力を及ぼした。世紀転換期日本では、アメリカ型の単税論は局所的影響にとどまったのに対して、ドイツ型の財政論はいわば標準的なものとなり、そのなかで第1次世界大戦後の構想へと連なっていく。第2次大戦後にシャウプの構想が日本に持ち込まれた際、少なからず、ドイツ型財政思想からの枝分かれという共通基盤が横たわっていた。(3)研究支援者のサポートのもと、カール・S.シャウプ・コレクションについて、とくに1930年代の書簡および調査記録の検討を進めた。開国(日本)および南北戦争(米国)の時期以来の租税思想の展開を比較検討するという研究課題に照らして、その基礎作業として主に下記の点を実施した。1.近代的な国家形成にとって西欧型の自由の観念を日本社会がいかに取り入れたのかは、社会のあり方としてはむろんのこと、財政を司る統治の一機能がいかに機能しえたのかという意味でも重要な意味を持つ。19世紀終盤から20世紀前半にかけての自由主義変容の国際比較を行なうワークショップの機会に、日本における自由の概念の変容および自由主義の受容の特殊性をめぐって英文で報告を行なった。2.当該の研究課題遂行に当たっては基礎的な資料を確認することが重要であり、研究計画初年度の作業として、(i)税務大学校を訪ね、租税資料室の関連資料にアクセスするとともに今後の資料検討の協力のための打合せを行なった。(ii)アメリカ財政史の研究者Professor Elliot Brownleeの来日を機に、横浜国立大学附属図書館所蔵のカール・S.シャウプ・コレクションの資料のうち一部をめぐっての検討を進めるワークショップを開催した。(iii)同シャウプ・コレクションのうち、シャウプ(Carl S. Shoup)自身による西欧財政思想の検討抜き書きのノートについて検討に着手した。当該の抜き書きは主に、19世紀後半以来のドイツ、イタリアの財政思想に関するものである。3.本研究課題の守備範囲に関わる一種の概観を果たすために、数年前からの準備を活かして英文論文の彫琢作業を進めた。この論文は2013年の遅くない時期に論文集の一部に収録刊行されるはこびとなっている。第1に、19世紀後半から20世紀初頭にかけての租税および国家運営に関する欧米の知見が日本の思想界に及ぼした影響について検討した。第2に、当該研究課題にとっても重要な資料であるカール・S.シャウプ・コレクションについて、従前の断続的な整理作業の一部を引き継ぎ、資料の内容についてのカタログ化とその部分的な公開作業を施した。まず、1860年代初頭にドイツで刊行されたオットー・ヒューブナーの手になる経済学概説書は、フランス語訳を経路として多くの言語に翻訳された。ヒューブナーの波及状況を比較する国際的研究プロジェクトに対応して、1880年前後の2種類の日本語訳について調査検討をおこなった。付随的に、近代以降の経済思想の特質を古典古代のオイコノミア以来の摂理や管理の系譜上に位置づける論説を執筆した。また、西欧の功利主義思想の明治期における受容状況を、ジェレミー・ベンサムに焦点を当てて検討した。次に、横浜国立大学附属図書館はカール・S.シャウプ・コレクションを所蔵している。在命中のシャウプが1990年代初頭に日本の研究機関に託す意向を示したことにより、1992年に所蔵することとなったものである。

シャウプ使節団が日本を訪れた1949年から60年を経た2009年以来、英米の研究者とともにシンポジウムおよび英文論文集の刊行を進めてきた。その一層の展開として、所蔵資料データベースの公開に着手した。具体的には当該の作業に当たった千原則和氏によって整理されたカタログを、「シャウプ・コレクションを活用した税財政に関する国際的研究:研究拠点リサーチ・シリーズ」として提供するものである。その第一陣として、1930年代から1940年代というシャウプ訪日に先立つ時期についてマイクロフィルム化済みの書簡のリストを横浜国立大学附属図書館のリポジトリ上に公開する。経済思想史数年前からの準備的な作業・討論をもとに、概要(2)に記載の内容を含む英文論文集に結実させることができた。日本の財政構造そのものの歴史的展開を英文にしたものは従前にもあったが、財政思想の展開と欧米の思想の受容に関しての情報についての提供は極めて乏しかったので、一定の貢献となったはずである。基礎的な資料確認作業については、横浜国立大学所蔵のシャウプ・コレクションの資料整理作業とも連動して一定の進展を遂げた。また、税務大学校およびアメリカの当該領域の研究者との打合せやワークショップを設定することにより、今後の展開に向けた準備も円滑に進めた。ただし、さまざまな業務のなかで日程的な制約が生じたため、アメリカの関連機関(米国議会図書館、コロンビア大学貴重コレクションなど)における調査の機会を持つことができず、向後を期すこととした。西欧型の財政思想が世紀末戦間期にアメリカおよび日本に移植され、またアメリカから日本へと影響を及ぼす面があったことについては、その枠組みをすでに示した。これを、同時期における議会を軸とした自由主義的な論調、および官僚・行政機構の制度設計的な役割との両側面から意味づける作業に、重点を移す。その具体化として、アメリカにおけるリチャード・イーリーらウィスコンシンのある種ドイツ的な様相、および、開国・維新期から自由民権を経ての日本における西欧型統治思想・立憲思想の受容と変形の様相を、検討の俎上に載せる。併せ、1930年代のシャウプ資料の予備的な検討を引き続いて進める。19世紀終盤を中心とした時期のドイツおよびイタリアの財政思想の、アメリカ経由および日本への直接の導入を検討する。とりわけ、セリグマンと並んで20世紀初頭の財政および社会改良の思想的基盤を提供したリチャード・T.イーリーの検討を中心的に進めるとともに、アメリカにおける単税論の展開と日本へのそのユニークな影響の状況を調査するものとする。調査として、日本国内での関連研究機関(国会図書館、神戸大学社会科学系図書館花戸文庫など)およびアメリカの関連機関(コロンビア大学など)を予定する。英文論文集の最終仕上げに重点的な作業を行なうこととなったため、海外調査の予定を次年度に繰延することとなった。海外調査を実施するほか、横浜国立大学附属図書館所蔵のカール・S.シャウプ・コレクションの資料検討のための研究支援者雇用に重点的に予算を活用する。
沿岸微地形の特徴からヨシ原の生態系機能を評価する試み

沿岸微地形の特徴からヨシ群落の生態系機能を評価することを目的とし,霞ヶ浦沿岸態モニタリングおよび実証実験を実施した。その結果,(1)ヨシ帯への水供給は主に湖水の越流によること,(2)越流水により栄養塩類が供給される場所ではヨシの成長速度が速いこと,(3)物理撹乱がなければ,ヨシは湛水条件の方が成長速度が早く,他種混生の少ない純群落を形成できること,(4)4km以上の地理スケールで,湾地形のシェルター効果が植生帯規模を規定すること,を明らかにした。以上より,沿岸地形・微地形に基づく水文地形学的な立地分類がヨシの生育およびヨシ原の健全さの評価に有効であると考えられた。沿岸帯における植生構造は本来、河川の氾濫など不定期な攪乱により維持されてきた。一方で人間生活の安全と快適のためになされた治水・利水や水資源管理の代償として、自然撹乱は減少、植生遷移が進行し、ヨシ原を始めとした沿岸固有の生態系は衰退しつつある。本研究では、現在の水位管理されたヨシ原生態系においては、(1)地盤高や澪筋、岬や湾、といった沿岸微地形の特徴が沿岸における水供給に大きな影響を及ぼし、(2)それが現在の沿岸ヨシ群落の維持とその生態系機能を決定する大きな要因になっている、という二つの仮説をたて、それらを主に霞ヶ浦沿岸帯における野外モニタリングと実験圃場における実証実験によって明らかにすることを試みている。(1)野外モニタリング霞ヶ浦西浦沿岸を調査地とし、250mおきに設置されている道路標識484地点を基準に全周調査を行った。その結果、沿岸帯現存植生の内訳は抽水植物群落が91%を占める一方で、沈水・浮葉植物は合計3%しか存在しないことが明らかになった。解析を進めたところ、霞ヶ浦右岸・中岸・左岸(調査地点数それぞれ、195・151・138地点)という地理的分類とヨシ群落の有無に有意な関係が見られた。ヨシ群落が確認された220地点のうち57%にあたる125地点が霞ヶ浦右岸で出現した。調査地点に対するヨシ群落出現率も右岸では64.1%で中岸・左岸の各26.8%・38.4%を大きく上回り、霞ヶ浦右岸においてヨシ群落を中心とした沿岸植生帯が発達している、あるいはよく残存していることが明らかになった。さらに微地形的特徴を解析したところ、地先湖底までの勾配については差がなかったが、沿岸帯陸上部の勾配については、右岸では左岸・中岸の60-80%程度の緩傾斜である、という特徴がみられた。また、ヨシ群落の90%以上が砂泥あるいは有機質土壌に成立しており、その80%で土壌表層に腐葉の蓄積がみられた。1972年には抽水植物群落が西浦沿岸帯に423ha、移行帯植生としては1203haが記録されており、1999年の調査結果ではそれぞれ183ha、196haまでそれらが減少していたことが明らかにされて(中村ら,2000)いるが、本踏査調査の結果からはヨシ群落を含む植生帯は西浦沿岸帯で104haと推定され、1999年以降さらに抽水植物群落が減少している現状を明らかにした。(2)圃場における野外実験来年度以降、現場での計測を考えている地下水流向流速計について、現場における操作や設置の留意点および適切な観測井の検討を国立環境研究所内実験圃場にある有底枠実験池を使用し確認し、同時に霞ヶ浦右岸の数地点に設置した自記水位計のデータから得られる流速を解析したところ、得られた流速は当該測定機器の計測限界以上ではあるものの保証精度付近であることが明らかになった。所内における予備試験を実施したところ、その結果は良好でヨシ帯底質中の水の動きについて実測できる目処がついた。(1)野外モニタリング:霞ケ浦西浦における右岸・中岸・左岸のそれぞれにおいて250m間隔、全484地点について調査を行い、西浦湖岸の地形を異なる地理スケール(0.25、2、4、6および8km)を用いて、(1)湾、(2)前浜および(3)岬に分類し、各地形とそれらに対応する植生帯の面積との関係を調べた。全植生面積はいずれの地理スケールにおいても湾で最も大きく、また岬で最も小さく、前浜は湾と岬の中間に位置付けられた。種数については変化がなかった。浮葉・沈水植物帯の面積は、地理スケールが4kmまでは湾で最も大きかったが、地理スケールが6km以上になると岬にも出現しスケールが大きくなるにつれ面積も増大した。

このことは地理スケール増加に伴い、岬の裾が浮葉・沈水植物の成育場所として機能したこと、すなわち岬が波浪から保護するシェルター機能を発揮しはじめたことを推測させた。一方、抽水植物帯の面積は、地理スケールに関わらず、岬、前浜、湾、の順で大きくなる傾向は不変で、.有機質土壌や腐葉層の出現傾向と一致した。抽水植物のほとんどを占める陸ヨシはどの地理スケールであっても岬には不適であり、すなわち波浪等の攪乱に対して敏感で耐性も低いことを予測させた。(2)圃場における野外実験茨城県つくば市の国立環境研究所内、ヨシ植栽後10年以上経過した4m×4m×1.8m(縦×横×高さ)有底枠実験池を2枠(A区、B区)と無植栽の2枠(C区、D区)を用いた。水位は地表面を0cmとして、A区とC区を-20cm、B区とD区を+20cmとし、A区を陸ヨシ、B区を水ヨシに相当させた。水位が成長に及ぼす影響を評価するためA区とB区から地上30cmの位置で各10本刈り取った。草高、稈の直径、葉数、節数を計測後、80°Cで48時間乾燥させ放冷後重量を測定した。その結果、陸ヨシ区で、草高、直径は1.2倍、乾燥重量は1.6倍、地上部現存量は1.5倍大きくなった。陸ヨシは長くて太く成長し、水ヨシは短くて細く成長することを明らかにした。(1)野外モニタリング:従来湖岸植生帯の分布ならびに植生帯に影響を及ぼす波浪の強さは地形形状に依存するとされている。本研究では湖岸の植生帯規模ならびに波浪の強さが地形により異なるとの仮説を立てており野外調査を通じて湖岸地形のスケールを変化させつつ、上記を検証している。波浪の指標としてHayesの有効吹送距離(Effective fetch,EF)および波あたりに改良を加えた指標(Modified Exposure Index,MEI)によって各調査地点の植生帯のサイズを評価した。湖岸地形は,0.25,0.5,1.0,2.0,4.0,6.0および8.0kmの異なる湖岸線の長さ、すなわち地理スケール(geomorphic scale)に応じて,(1)湾(bay)と(2)岬(headland)に分類した。その結果、湾と岬における植生帯規模の違いに加えて、MEI値についても99%の確率で有意に異なる地理スケールはやはり4km以上であり、この値こそが植生帯に対しての波浪の影響を小さくする(シェルター効果)地理スケールであると判断された。(2)野外実験:地下水流向流速計を用いて、計測調査を実施している霞ヶ浦沿岸の3地点で地下水の挙動を計測した。地下水の流向流速測定は単孔式井戸を用いて行う原位置試験であり、今回の測定で使用する測定器は熱拡散を応用したアレック電子製「GFD3A」を用いた。現地作業については、湿地現場における初の計測となったため、測定器の設置方法、測定周辺の地下水の安定に要する時間、現場でのパソコン使用、と検討を重ね、1日1地点ずつの計測実施となった。各地点における陸側および湖側、その中間の3点を選び、深度はGL-20cm付近およびGL-75cm付近で計測した。その結果、湖側と陸側、あるいは、表層と下層、で全く異なる方向に地下水が流動している地点が複数見られた。その結果と底質粒度との関係について現在解析中である。霞ヶ浦西浦沿岸を調査地とし、昨年度までに選定しておいた微地形的特徴が異なる霞ヶ浦右岸の3調査地点(国土交通省標識5km地点、25km地点、41.25km地点)において、許可を得て沿岸から湖心方向に植生構造調査のベルトトランセクトを設置した。1本のベルトトランセクトにおいて5m間隔に約10個のコドラート(大きさは1×1m)を設置し、モニタリング調査を実施した。調査時には、水深、土壌の湿潤状態に加えて、群落高、植被率、出現種数を記録し、群落を俯瞰できる写真を脚立上から撮影した。
臼歯喪失ラットの咬合再構築は情動の安定をもたらすか？

本研究は咬合障害が装着された直後のラットの行動を観察することで咬合の変化が心理的ストレスとなるかどうかを検討した。実験には7週齢のSD系雄性ラット9匹を用い、咬合障害を与えた障害群、障害を付与した30分後に咬合障害を除去した障害除去群と対照群の3群に無作為に振り分けた。情動の評価は穴を覗き込む回数,覗き込む時間,行動時間と行動距離で行った。これらの行動はラットが不安を感じると減少するとされている。実験の結果、咬合障害を与えた群は対照群、咬合障害除去群と比較して、穴を覗き込む回数が有意に減少した。この結果は咬合の変化がラットの心理的ストレス刺激となったことを示唆する。本研究は臼歯で咬合確立する補綴処置の意義を明らかにすることである。そのために、臼歯咬合喪失が精神的ストレッサーになることを証明し、「臼歯喪失は不安という情動を惹起する」という仮説の検証を行うことを目的とした。本年は17週齢のSD系雄性ラット18匹を用いて上顎臼歯を抜歯したグループ(抜歯群)、抜歯後義歯により咬合を回復したグループ(義歯群)、抜歯を行っていないグループ(対照群)に分けて実験を行った。抜歯群は抜歯後4週間、義歯群は抜歯後2週間で義歯を装着し、2週間後、対照群はシャムオペ後4週間で実験を行った(21週齢時)。課題は8方向放射状迷路実験とし、1日1試行とし、15日間連続で行った。8つのアーム全ての餌を獲得するまでの正解選択数、総誤選択数、総試行時間を記録した。統計処理は統計ソフトSPSSを用いて有意水準5%で検討を行った。実験結果、正解選択数は、実験群と実験日数に有意差を認めた正解数の平均は対照群7.3、抜歯群7.2、義歯群7.0で義歯群が有意に低かった。総誤選択数では実験日数に有意差を認めたが群間に有意差は認めなかった。誤選択数はどのグループも実験を重ねることで減少する傾向がみとめられた。試行時間は実験群、実験日数に有意差を認め、実験日数を重ねることで有意に減少した。平均試行時間は対照群で200.7秒、抜歯群179.6秒、義歯群208.9秒で義歯群が有意に長くなった。実験の結果、17週齢ラットの臼歯を抜歯し、さらに咀嚼機能を有する義歯を装着することで8方向放射状迷路実験をおこなったところ、義歯装着群において成績の低下が認められた。本研究は臼歯で咬合の障害と情動の関係を明らかにすることにある。臼歯の咬合障害が精神的ストレッサーになることを証明し、「咬合障害は不安という情動を惹起する」という仮説の検証を行うことを目的とした。本年は17週齢のSD系雄性ラットを用いて上顎臼歯に咬合障害を与えたグループ(障害群)、障害付与後、障害を除去にすることにより咬合を回復したグループ(回復群)、障害を与えないグループ(対照群)に分けて実験を行った。障害群と対照群は厚さ0.5mmのステンレス板を長さ1.5mm、幅1.0mmに切断したものを用いた。このステンレス板を歯科用セメント(パナビアV5)で上顎右側第一臼歯に咬合障害として装着した。対照群はシャムオペとして同条件の麻酔下で咬合障害の装着と同じ手順の歯面処理のみを行った。咬合障害の装着とシャムオペは4%イソフルラン(フォーレン、流量3l/min)による麻酔下で行い、処置時間は10分以内とした。処置の30分後に再度同条件の吸入麻酔下で回復群のみ咬合障害の除去を行い、障害群と対照群は口腔内診察を行った。2回目の麻酔から10分後、完全に覚醒したことを確認し、ホールボードシステムを用いた情動行動の測定を行った。ホールボードシステムは装置内の探索行動を測定することで情動性の評価をおこなう装置である。試行時間は5分間とし、装置内での覗きこみ、立ち上がり、移動距離を記録した。実験終了後は速やかに過量のペントバルビタール(100mg/kg)を腹腔内投与し、安楽死させた。統計処理は統計ソフトSPSSを用いて有意水準5%で検討を行う予定であるが、現在、予備実験の段階で個体数が少なく統計処理はできていない。速やかに実験を追加し実験結果を公表する予定である。2014年にホールボード実験装置を導入し、2015年は予備実験を行った。2015年中に成果を発表する予定であったが、統計処置を行うためのn数が不足しているため、現在追加で実験を継続している。

本研究では咬合障害が装着された直後の情動の変化をラットの行動を観察することで咬合障害の装着が心理的ストレスとなるかどうかを検討した.実験には7週齢のSD系雄性ラット9匹を用いた.これらのラットは咬合障害を与えた状態で情動行動を測定した咬合障害群,障害を付与した後,咬合障害を除去してから情動行動を測定した障害除去群,麻酔などのシャムオペを行った対照群の3群に無作為に振り分けた.実験的咬合障害として厚さ0.5mmのステンレス板を長さ2 mm,幅1 mmに切断しラットの上顎左側第一臼歯咬合面に歯科用セメントを用いて装着した.咬合障害の付与は4 %イソフルラン(流量3l/min.)による麻酔下で行った.対照群は障害群,障害除去群と同様に麻酔下で咬合障害を付与する際に用いる歯科用セメントに必要とされる歯面処理のみを行った.情動行動の測定は自動ホールボード試験装置を用いた.実験により得られたデジタルビデオ信号をビデオトラッキングシステムで処理し,解析を行った.実験期間中は装置を固定して実験環境を同一にした.実験結果は統計ソフトSPSS Statistics 22を用いて一限配置分散分析を行った.実験の結果,咬合障害群は対照群,咬合障害除去群と比較してヘッドディップ回数が有意に減少した.しかし、ヘッドディップ時間,総行動距離,総行動時間には有意差を認めなかった.この結果より咬合障害の装着がラットのストレス刺激となり,探索行動が減少したと考えられる.従って,口腔内の環境の変化がストレッサーとなり情動異常を誘発することが明らかとなった.本研究は咬合障害が装着された直後のラットの行動を観察することで咬合の変化が心理的ストレスとなるかどうかを検討した。実験には7週齢のSD系雄性ラット9匹を用い、咬合障害を与えた障害群、障害を付与した30分後に咬合障害を除去した障害除去群と対照群の3群に無作為に振り分けた。情動の評価は穴を覗き込む回数,覗き込む時間,行動時間と行動距離で行った。これらの行動はラットが不安を感じると減少するとされている。実験の結果、咬合障害を与えた群は対照群、咬合障害除去群と比較して、穴を覗き込む回数が有意に減少した。この結果は咬合の変化がラットの心理的ストレス刺激となったことを示唆する。情動行動を測定するホールボードシステムの納期が遅れたため、既存の八方向放射状迷路実験で予備実験を行った。2月にホールボードシステムが納品されたので、続けて実験を行っていく予定である。n数を増やし、すみやかに統計処理を行い成果をまとめて発表する。医歯薬学系予備実験と同様の手順でホールボードシステムを用いて情動行動の測定を行う予定である。当初の予定では2014年に実験を行い、2015年は実験結果の公表を行う予定でした。しかし実際には実験装置の導入が遅れたため実験は2015年に行いました。現在統計処理を行うには個体数が足りないため、実験を追加しています。実験器具の納品が遅れたため。追加実験を速やかに行い2016年中には結果を公表する予定です。繰越金は公表の際に必要な印刷代や英文校正などに用いる予定です。平成26年度で実験器具が揃ったため、平成27年度は速やかに実験を遂行出来る予定である。
多糖生産菌を用いた発酵乳の生物機能特性

「概要」我々は粘質乳酸ヴィリ-のスターターの一つであるLact.cremoris KVS20が生産するリン酸化多糖(S-2)のリンパ球(Ly)・マクロファージ(MΦ)に対する種々の生物学的活性を明らかにしてきた.本研究では、S-2が示すBリンパ球幼若化活性の誘導機序ならびにサイトカイン誘起能について,フローサイトメトリー(FCM)およびReverse Transcription-Polymerease Chain Reaction(RT-PCR)法を用いて細胞および分子レベルで解析し,以下の見知を得た.「結果」1.Bリンパ球幼若化活性誘導の機序:幼若化活性は幼若化物質が直接リンパ球に結合・刺激し,また活性の発現にはMΦが関与することが知られたいる.S-2の幼若化活性は,脾細胞から付着性MΦを除去した後でも認められ,S-2は直接Bリンパ球と結合すること,活性の発現にはMΦの関与は少ないことが判明した.さらにFCMの結果,S-2刺激によりS期細胞はB細胞幼若化物質として知られるリポ多糖(LPS)刺激により早く出現することが判明した.しかしながら,S期細胞はLPSほど数多く誘導されなかった.このことから,S-2によるBリンパ球幼若化の誘導は,反応開始後速やかに発現され,その活性はLPSと異なることが明らかとなった.2.サイトカイン産生の誘導:S-2のサイトカイン誘起能を生物学的活性測定法およびRT-PCR法を用い詳細に検討した.S-2(50μg/ml)で刺激した脾臓MΦ(SP-MΦ)培養上清中で約80IU/mlのIFNが誘起された.一方,腹腔MΦ(TG-MΦ),線維芽細胞およびLyからのIFN誘起はわずかであった.RT-PCR法により,S-2刺激SP-MΦにおいてIFNγ-mRNAの発現が認められた.さらに,S-2刺激によりTG-MΦおよびSP-MΦにおいてIL-1α-mRNAの発現が認められた.さらに,これらの結果,S-2はmΦの培養系でIFNγ,IL-1αのmRNAの転写を促進し,サイトカイン産生を増強することが証明された.以上の結果より,Lact.cremoris KVS20が生産するリン酸化多糖の食品としての三次機能が免疫担当細胞に生物活性としてより詳細に把握された.このことは,Lact cremoris KVS20が生産するリン酸化多糖の食品としての三次機能が免疫担当細胞に対する生物活性としてより詳細に把握された.このことは,Lact.cremoris KVS20を含む発酵乳製品を機能性食品として位置づける基礎を築くものと考えられる.「概要」我々は粘質乳酸ヴィリ-のスターターの一つであるLact.cremoris KVS20が生産するリン酸化多糖(S-2)のリンパ球(Ly)・マクロファージ(MΦ)に対する種々の生物学的活性を明らかにしてきた.本研究では、S-2が示すBリンパ球幼若化活性の誘導機序ならびにサイトカイン誘起能について,フローサイトメトリー(FCM)およびReverse Transcription-Polymerease Chain Reaction(RT-PCR)法を用いて細胞および分子レベルで解析し,以下の見知を得た.「結果」1.Bリンパ球幼若化活性誘導の機序:幼若化活性は幼若化物質が直接リンパ球に結合・刺激し,また活性の発現にはMΦが関与することが知られたいる.S-2の幼若化活性は,脾細胞から付着性MΦを除去した後でも認められ,S-2は直接Bリンパ球と結合すること,活性の発現にはMΦの関与は少ないことが判明した.さらにFCMの結果,S-2刺激によりS期細胞はB細胞幼若化物質として知られるリポ多糖(LPS)刺激により早く出現することが判明した.しかしながら,S期細胞はLPSほど数多く誘導されなかった.このことから,S-2によるBリンパ球幼若化の誘導は,反応開始後速やかに発現され,その活性はLPSと異なることが明らかとなった.2.サイトカイン産生の誘導:S-2のサイトカイン誘起能を生物学的活性測定法およびRT-PCR法を用い詳細に検討した.S-2(50μg/ml)で刺激した脾臓MΦ(SP-MΦ)培養上清中で約80IU/mlのIFNが誘起された.一方,腹腔MΦ(TG-MΦ),線維芽細胞およびLyからのIFN誘起はわずかであった.RT-PCR法により,S-2刺激SP-MΦにおいてIFNγ-mRNAの発現が認められた.さらに,S-2刺激によりTG-MΦおよびSP-MΦにおいてIL-1α-mRNAの発現が認められた.さらに,これらの結果,S-2はmΦの培養系でIFNγ,IL-1αのmRNAの転写を促進し,サイトカイン産生を増強することが証明された.以上の結果より,Lact.cremoris KVS20が生産するリン酸化多糖の食品としての三次機能が免疫担当細胞に生物活性としてより詳細に把握された.このことは,Lact cremoris KVS20が生産するリン酸化多糖の食品としての三次機能が免疫担当細胞に対する生物活性としてより詳細に把握された.このことは,Lact.cremoris KVS20を含む発酵乳製品を機能性食品として位置づける基礎を築くものと考えられる.
マイクロフォンアレイを用いたコンクリート構造物に発生する損傷の検知

コンクリート構造物を打撃した時に生じる衝撃波を複数箇所で測定し、独立成分分析によって信号処理を行うことにより、コンクリート構造物内に存在する浮きを検出する手法を検討した。研究では、シミュレーションによって手法の有効性を確認した後に検査装置を製作し実験によって検証を行った。コンクリート表面を打撃すると表面を伝わる表面波と内部を伝わるP波とS波が生じる。P波とS波は内部に存在する浮きで反射してセンサーに伝わる。本研究ではセンサーで計測した合成波から表面波とP波、S波を分離することにより内部に存在する浮きを検出できることを確認した。H27年度は、FEM解析によるシュミレーションを主体に以下の項目について検討した。1.打撃点から発生する衝撃波伝播の解析打撃によって発生するR波、P波、S波の伝播をシミュレーションし、剥離や浮きの位置や大きさとP波、S波の伝播の様子を関係づけた。波の大きさとしてはP波とR波が大きく、R波は浮きの影響を受けないので、R波を分離して取り除く必要性を確認した。2.波の分離打撃点に対して等距離においた4つの測定点での信号に対して独立成分分析(ICA)を適用し、測定した信号からR波を分離して除去し、各測定点でのP波を求めた。測定点の近傍に浮きが存在しない場合には、浮きでの反射(P波)が非常に小さくなった。3.損傷位置の同定各測定点でのP波の実効値の平均を求めたところ、浮きが存在する中央部での実効値が大きく表れていた。今回は、打撃点を移動しながら、打撃点から等距離にある測定点での値を評価し、実効値が一番大きくなる位置から浮きの位置を推定した。H27年度はシミュレーションによって打撃試験によって、浮きが存在する場合も含め、衝撃波がどのようにコンクリートを伝播するかを解析した。これによって、衝撃波の伝播の様子を把握することができた。さらに、簡易的にコンクリート内部に小石や鉄筋が存在する場合の波動も解析した。反射波P波と表面波S波の分離についても独立成分分析を用いることにより可能となった。一方、損傷位置の推定については、分離した反射波の大きさを求めるにとどまっており、逆問題解析等で位置推定するまでには至っていない。また、実験を想定したノイズの除去については現時点ではできていないのでH28年度の実験に合わせて除去手法を検討する必要がある。H28年度は、主にコンクリートに打撃を加えたときの振動を測定することに注力した。打撃の加え方としては鋼球を落とすことによって行い、落とすときのタイミングをフォトインタラプターで測定することにより計測を開始するトリガーとした。打撃によって生じた振動は、(a)音(マイク)、(b)AE(AEセンサー)、(c)加速度(加速度センサー)で測定し、それぞれの特性を比較、評価した。本来はマイクで音を測定することを想定して研究を開始したが、音の測定では、コンクリートを伝わってくる音よりも打撃点から空中を伝搬してマイクに伝わる音の方が大きく、所用の結果が得られなかった。AEセンサーによる計測では、測定範囲が高周波帯域に偏っていいたためにシミュレーションで予測した帯域の振動を測定することができなかった。加速度センサーでの計測は、アナログデバイセス社のICチップを用い、回路を自作して計測した。周波数帯域等はシミュレーションで想定した範囲と一番近く、ほぼ想定の振動をとらえることができた。現在、回路に工夫を加え、小型化して計測システムに組み込む作業を行っている。また、センサーを取り付けた探傷子のコンクリートとの接触面の形状を工夫し、コンクリートを伝わる振動を拾いやすくする工夫をしているところである。形状としてはポイントで接する場合と面で接する場合について評価を行っており、それぞれの長所短所を検討しているところである。H28年度は計測に重点的に取り組んだ。当初は非接触である特性を生かして打撃したときにコンクリートを伝わる音を計測して、浮きを求める予定であったが、打撃点から直接空中を伝わってくる音の方が大きく、マイクの回りを遮音するなどの工夫をしたが改善することができなかった。このためコンクリートに直接センサーを押しつけて振動を測定することとし、加速度センサーで代用することにした。接触式センサーの場合には接触の仕方が問題となるので、現在、センサーを組み込んだ探傷子の形状を試行錯誤の上で検討しているところである。形状が決まれば、探傷子の数を増やしてシミュレーションで確認している手法で浮きの検出を行う予定である。H29年度は、打撃試験装置の製作と、それを用いた実地計測を行った。試験装置の製作に当たっては、打撃によって生じる振動を測定するプローブ部の形状の影響が大きかったので、種々の形状のプローブを製作して実験を行い、最も精度良く計測できる形状を決定した。通常は加速度センサーを対象物に貼り付けて加速度を測定するが、今回の研究では打撃点を移動させながら計測を行う必要があったために、加速度センサーをプローブに取付け、対象の壁面に押し当てることで加速度を計測した。このため、プローブ部の慣性質量が加速度を測定するときの反力を生じさせる構造となるので、プローブ部は重い方が良いが、試験装置の扱いやすさとは矛盾する。このため、試行錯誤的にプローブの重さを変えた実験を行い、可能な限り計測精度に影響を与えないギリギリの重さのプローブを決定した。実地計測は名古屋大学にある研修施設N2U-BRIDGEで行った。研修施設には、コンクリート壁の内部に空洞(浮き)や鉄筋を埋め込んだ検査用の壁面が用意されているので、この壁面に打撃試験装置を押しつけ、鋼球の打撃によって生じるコンクリートの振動(加速度)を4つのセンサーで計測した。

計測は高さ2m、幅15mほどの壁面全面を70cmほどの間隔で行い、浮きのある箇所とない箇所を判別した。計測したデータに基づいてコンクリート内部の空洞の有無を独立成分分析の手法を用いて表面波と内部で反射した弾性波を分離することにより評価したところ精度良く評価できることが分かった。コンクリート構造物を打撃した時に生じる衝撃波を複数箇所で測定し、独立成分分析によって信号処理を行うことにより、コンクリート構造物内に存在する浮きを検出する手法を検討した。研究では、シミュレーションによって手法の有効性を確認した後に検査装置を製作し実験によって検証を行った。コンクリート表面を打撃すると表面を伝わる表面波と内部を伝わるP波とS波が生じる。P波とS波は内部に存在する浮きで反射してセンサーに伝わる。本研究ではセンサーで計測した合成波から表面波とP波、S波を分離することにより内部に存在する浮きを検出できることを確認した。H28年度は、H27年度にシミュレーションで得られた結果に基づき、実験によって浮きを検出する予定である。このときに、浮きの位置を推定するための逆問題解析を適用する予定なので、シミュレーションによる手法の確認と実験による検証を行う予定である。H28年度は、実験装置の製作、手法の検証を中心に研究を実施する予定である。H29年度は、現在検討中の探傷子の形状を確定した上で、8個程度の探傷子を配置した計測装置を製作し、浮きを求める予定である。当面は実験室内においたコンクリートブロックを対象に浮きの検出実験を行う予定であるが、主な課題が解決した時点で、フィールド実験に移る予定である。フィールドとしては名古屋大学にあるN2U-BRIDGEを利用させてもらいたいと考えている。最終的には、フィールド実験において想定された浮きが検出できることを目標としている。診断工学大学の事務ルールで、10万円を超えるソフトの購入に際しては、当該年度の研究期間分の支払いしかできない。今回購入したソフト(年間ライセンス費:111,196円)のうち今年度の研究期間分(18,533円)を越える分(92,663円)についてはH28年度経費から支払う必要があったので、越えた分をH28年度に繰り越して支払うことにした。すでに購入済みのソフトの支払いに充てる予定となっている。