hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ノロウイルス感染症とネコの関係－公衆衛生学的見地から－

現在、米国を中心に、ノロウイルスに対する予防薬および治療薬の開発研究が実施されているが、実用化するに至っていない。ヒトと接触する機会が多い犬や猫でも、ノロウイルスによる感染性胃腸炎が確認されている。現在、イヌノロウイルス(遺伝子型GVI)がヒトへ感染する可能性については複数の報告例があるものの、ネコノロウイルスがヒトへ感染する可能性を示した報告は無い。この理由として、人への感染性が疑われる遺伝子型GVIノロウイルスが猫に存在しないことが挙げられる。このような状況の中、我々は野外猫から世界で初めて遺伝子型GVIノロウイルスの検出に成功した。本研究で我々はGVIネコノロウイルスがネコに対して病原性を有すること再確認するとともに、同一ウイルス株を再接種した実験において、同一株の再感染が生じることを明らかにした。また、ヒトノロウイルスの遺伝子群GIVと遺伝子学的に類似するGIVネコノロウイルスについてもネコに対する病原性が存在する可能性を確認した。さらに、ネコノロウイルスがヒトノロウイルスの検査系で検出されることから、ヒトノロウイルスとネコノロウイルスは遺伝子および構造が類似している可能性が考えられた。平成29年度の研究において、ネコノロウイルスがヒトのノロウイルスの検査系で検出出来る可能性が示唆された。本検査系を使用してネコにおけるノロウイルスの感染状況を調査すれば、ネコノロウイルスとヒトノロウイルスの両方を検出することが可能である。平成30年度においてネコのノロウイルス感染状況を実施する予定であり、このままの状況であれば、当初の研究計画において目標とした疫学調査を研究実施期間で達成できる。また、ヒトノロウイルスとネコノロウイルスの中空粒子(VLP)も完成しており、ネコの細胞やヒトの細胞を用いた結合試験も実施可能な状態である。残念ながら、ネコノロウイルスの分離は未だ成功していないが、その代わり、ネコを用いたネコノロウイルスの感染実験を実施し、ノロウイルスの再感染に関する新たな知見を提供することが出来た。このような状況を踏まえると、本研究課題はおおむね順調に進展していると考えられる。毎年、ノロウイルスによる感染性胃腸炎は年齢を問わず爆発的な流行が報告されている。
遺伝子情報の安定保持に関わる小胞体ストレスセンサーBip/GRP78の作用

DNA損傷に対する遺伝子防御機構に小胞体タンパクが関わるという報告は、これまで極めて少ない。本研究では、小胞体ストレスタンパクBip/GRP78の紫外線応答への関与を解明することにより、小胞体タンパクによる遺伝子防御機構の存在を立証する。初めに、培養ヒトRS系細胞にBip/GRP78mRNAのアンチセンスDNAを導入し、Bip/GRP78タンパク質の発現が抑制された細胞を樹立した。同時にベクターのみを導入したコントロール細胞も得た。両細胞について、DNA損傷因子として紫外線を用い、紫外線照射後のヒト細胞の応答のうち、主に、細胞死誘導および損傷DNA修復におけるBip/GRP78の関与について解析し下記の成果を得た。1)両細胞の増殖速度、細胞周期には差がみられなかった。2)colony survival法およびMTT法で調べた致死感受性は、Bip/GRP78の発現が抑制された細胞においてコントロール細胞より高かった。3)紫外線照射後のDNA損傷修復能について、紫外線損傷DNAに対する抗体を用いたELISA法による損傷DNA除去能の解析および紫外線損傷を受けたプラスミドを基質に用いたDNA修復合成レベルの解析を行った。両修復能とも、Bip/GRP78発現抑制細胞でコントロール細胞より低下していた。4)紫外線以外のDNA損傷因子としてDNA架橋剤シスプラチンとカルムスチンに対する感受性をMTT法で調べた。カルムスチン感受性は発現抑制細胞とコントロール細胞間で差がみられなかったが、シスプラチン感受性は発現抑制細胞で増加していた。シスプラチンによる損傷DNAは、UVC損傷DNAと同様に、主に、ヌクレオチド除去修復機構により除去されると報告されている。以上の結果は、Bip/GRP78が紫外線照射後のヌクレオチド除去修復過程への関与を介し、紫外線致死抵抗化に関わる可能性を示唆する。初年度である本年度は、DNA損傷因子として紫外線を用い、紫外線照射後のヒト細胞の応答のうち、細胞死誘導、遺伝子変異誘導、損傷DNA修復におけるBip/GRP78の関与について解析し、下記の成果を得た。1)紫外線に高感受性で、高頻度に変異を誘導しやすい培養ヒトRS系細胞に、Bip/GRP78 mRNAのセンスおよびアンチセンスDNAを導入し、Bip/GRP78タンパク質の発現を増加あるいは減少させた細胞を樹立した。2)致死感受性をcolony survival法およびMTT法で調べた結果、Bip/GRP78の発現が抑制された細胞では、コントロール細胞に比べ紫外線致死感受性化が見られた。3)変異頻度をウワバイン耐性試験により解析した結果、Bip/GRP78の発現抑制細胞では、コントロール細胞に比べ、紫外線誘導変異頻度の上昇が見られた。4)紫外線照射後のDNA傷害の程度と修復能を、チミンダイマーおよび(6-4)光産物に対する抗体を用いたELISA法で解析した。その結果、DNA傷害の程度には細胞間で差が見られなかったが、修復能は、Bip/GRP78発現抑制細胞でコントロール細胞より低下していた。以上の結果は、ヒト細胞において、Bip/GRP78が紫外線照射後のDNA修復過程への関与を介し、紫外線抵抗化に関わる可能性を示唆する。

昨年度の本研究から、Bip/GRP78mRNAのアンチセンスDNA導入によりBip/GRP78タンパク質の発現が抑制されたヒト培養細胞では、ベクターのみ導入したコントロール細胞に比べ、紫外線致死感受性化と紫外線誘導変異頻度の上昇が見られることが明らかになった。また、紫外線損傷DNAに対する抗体を用いたELISA法による解析より、Bip/GRP78発現抑制細胞は、コントロール細胞に比べ損傷DNAの除去能力が低下していることが示された。そこで、本年度は、Bip/GRP78が紫外線照射後のDNA修復過程に関わる可能性をさらに検討した。まず、紫外線により損傷を受けたプラスミドを基質に用いたin vitro実験で、細胞抽出液のDNA修復合成レベルを測定した。その結果、Bip/GRP78発現抑制細胞のDNA修復合成レベルはコントロール細胞のそれの約30%に低下していた。一方で、紫外線以外のDNA損傷因子としてDNA架橋剤シスプラチンとカルムスチンに対する感受性をMTT法で調べた。カルムスチン感受性は発現抑制細胞とコントロール細胞間で差がみられなかったが、シスプラチン感受性は発現抑制細胞で増加していた。シスプラチンによる損傷DNAは、UVC損傷DNAと同様に、主に、ヌクレオチド除去修復機構により除去されると報告されている。以上の結果は、Bip/GRP78が紫外線照射後のヌクレオチド除去修復過程への関与を介し、紫外線抵抗化に関わる可能性を示唆する。
量子ドットサイズ耐過酷環境性ナノ構造ハイパワーデバイスの研究

独自の転写モールド法エミッタ作製技術及び低仕事関数材料等を用いて、先鋭な極微小電子源を作製、ナノ構造量子ドットサイズ耐過酷環境性大電流極微小電子源を開発し、CO2削減に寄与をする、太陽光・風力・スマートグリッドシステム、超伝導送電に有用な超低損失超小型電力変換デバイス、高効率・高現実感・3次元ディスプレイ、大面積量子効果デバイス等の基礎技術の実現を目指す。低仕事関数・耐環境性エミッタ材料を持つ基底部長さ3641nm、先端曲率半径2.62.8nmの先鋭性に優れ極微小電子源を開発し、電子放出電流密度は1.6A/cm2となり、本研究の目標値の約1A/cm2を上回る極微小電子源の開発に成功した。本研究では、独自の転写モールド法エミッタ作製技術を用いて、耐環境性のある低仕事関数アモルファスカーボン、TiN、導電性セラミック材料等のミッタ材料科からなり、先鋭な極微小電子源を作製し、エミッタ材料の基本電子物性と電界放出特性との関係、ガス雰囲気との関係等を究明し、ナノ構造量子ドットサイズ耐過酷環境性大電流極微小電子源を開発し、これによりCO2削減に大きな寄与をする、太陽光・風力・スマートグリッドシステム、超伝導送電に有用な超低損失超小型電力変換デバイス、高効率・高現実感・3次元ディスプレイ、大面積量子効果デバイス等の基礎技術の実現を目指す。本年度は、エミッタ材料にアモルファスカーボン薄膜を用い、更に金属支持層を充填して、微小電子源を試作する。400nm1.6μmのSi鋳型を試作し、基底部長さ383nm1580nm、先端曲率半径3.0-3.2nmの先鋭性に優れ極微小電子源の開発に成功した。更に、基底部長さ383nmの極微小電子源のピッチを1倍から0.85倍、0.63倍程度までに狭くしエミッタ密度が2.0×108個から2.8×108個、5.3×108個に増加した高密度エミッタを作成した。集積化した高密度エミッタのTurn-on電界は、15.4 V/μmから15.3 V/μm、14.8 V/μmへと低くなった。Spindt型微小電子源などの50-600 V/μmと比較してturn-on電界が低くなった。更に、電子放出電流密度は、ピッチを1倍から0.85倍、0.63倍程度までに狭くし、電子放出サイトが増加したため、61.6mA/cm2から101.9mA、164.8mA/cm2に増加となり、電力変換デバイス・高効率・高現実感・3次元ディスプレイ実現のため、平成27年度の目標値の20mA40mA/cm2以上の極微小電子源を開発に成功した。独自の転写モールド法エミッタ作製技術を用いて、ピッチを基底部長さの0.85倍から0.63倍程度までに狭くした高密度エミッタの極微小電子源の開発に成功した。転写モールド法微小電子源のturn-on電界は14.8-15.3V/μmとなり、集積化した高密度エミッタは、電子放出サイトが増加したため、15.4 V/μmより15.3 V/μm、14.8 V/μmと低くなった。既存のSpindt型微小電子源等の50-600 V/μmと比較してturn-on電界が低くなった。ピッチを1倍から0.85倍、0.63倍までに狭くした結果、電子放出電流密度は61.6mA/cm2から102 mA/ cm2、164.8mA/cm2程度に増加となり、電力変換デバイス・高効率・高現実感・3次元ディスプレイ実現のため、平成27年度の目標値の20mA40mA/cm2以上の極微小電子源の開発に成功した。本研究では、代表者が発明した、独自の転写モールド法電界放出エミッタ作製技術を用いて、耐環境性のある低仕事関数のアモルファスカーボン、TiN、導電性セラミック材料等の電界放出エミッタ材料からなり、ナノメーターオーダーの先端曲率半径を有する、先鋭な極微小電子源を作製することを試みる。また、電界放出エミッタ材料の基本電子物性と電界放出特性との関係、使用するエミッタ周囲のガス雰囲気との関係等を究明する。更に、ナノ構造且つ量子ドットサイズの耐過酷環境性大電流極微小電子源を開発する。これによりCO2削減に大きな寄与をする、太陽光・風力・スマートグリッドシステム、超伝導送電等に有用な、超低損失超小型電力変換デバイス、高効率・高現実感・3次元ディスプレイ、大面積量子効果デバイス等の基礎技術の実現を目指す。本年度の研究実施内容は、転写モールド法エミッタ作製技術を用いて、低仕事関数・耐環境性エミッタ材料として、独自に発見し、現在研究中である、全ての単体金属中で最も低いが不安定なCsよりも低い仕事関数1.8eVを有し、化学的に安定な導電性セラミック材料をSi鋳型内に充填、Si溶解除去を用いSi鋳型を除去し、微小電子源を試作した。転写モールド法エミッタ作製技術と電子ビーム露光法により基底部長さ180nm、先端曲率半径3.5nmの先鋭性に優れ極微小電子源を作製し、H28年度の目標値である基底部長さ100nm400nm、先端極率半径110nm以上の先端先鋭性に優れた極微小電子源を開発に成功した。

独自の転写モールド法エミッタ作製技術を用いて基底部長さ180nm、先端曲率半径3.5nmの先鋭性に優れ極微小電子源を開発に成功した。従来の一般的エミッタ作製方法で作製されたSpindt型微小電子源等の先端曲率半径50300nmと比較して、先端先鋭性に優れた微小電子源を作製することができた。また、H28年度の研究目標値である基底部長さ100nm400nm、先端極率半径110nm以上の先端先鋭性に優れた極微小電子源を開発に成功した。本研究では、独自の転写モールド法エミッタ作製技術を用いて、耐環境性のある低仕事関数アモルファスカーボン、TiN、導電性セラミック材料等のミッタ材料からなり、先鋭な極微小電子源を作製し、エミッタ材料の基本電子物性と電界放出特性との関係、ガス雰囲気との関係等を究明し、ナノ構造量子ドットサイズ耐過酷環境性大電流極微小電子源を開発し、これによりCO2削減に大きな寄与をする、太陽光・風力・スマートグリッドシステム、超伝導送電に有用な超低損失超小型電力変換デバイス、高効率・高現実感・3次元ディスプレイ、大面積量子効果デバイス等の基礎技術の実現を目指す。本年度は、転写モールド法エミッタ作製技術を用いて、電子ビーム露光法により30nm100nmのSi鋳型に低仕事関数・耐環境性エミッタ材料とSi鋳型内面のSi酸化膜及び陰極充填材料(Ta等)を形成し、機械的剥離・Si溶解除去などのSi除去方法等を行い、基底部長さ3641nm、先端曲率半径2.62.8nmの先鋭性に優れ極微小電子源を作製し、基底部長さ30nm100nm、先端曲率半径110nm以下の極めて先端先鋭性に優れた極微小電子源の開発に成功した。次に、試作した転写モールド法微小電子源の電界電子放出特性を調べて、turn-on電界は10.2-13.0V/μmとなり、既存のSpindt型微小電子源などの50-600 V/μmと比較してturn-on電界が非常に低くなった。更に、電子放出電流密度は1.6A/cm2にもなり、電力変換デバイス・高効率・高現実感・3次元ディスプレイ実現のための大電流密度14A/cm2相当の極微小電子源を開発に成功した。独自の転写モールド法エミッタ作製技術及び低仕事関数材料等を用いて、先鋭な極微小電子源を作製、ナノ構造量子ドットサイズ耐過酷環境性大電流極微小電子源を開発し、CO2削減に寄与をする、太陽光・風力・スマートグリッドシステム、超伝導送電に有用な超低損失超小型電力変換デバイス、高効率・高現実感・3次元ディスプレイ、大面積量子効果デバイス等の基礎技術の実現を目指す。低仕事関数・耐環境性エミッタ材料を持つ基底部長さ3641nm、先端曲率半径2.62.8nmの先鋭性に優れ極微小電子源を開発し、電子放出電流密度は1.6A/cm2となり、本研究の目標値の約1A/cm2を上回る極微小電子源の開発に成功した。エミッタピッチ、エミッタ面積を変化させSi鋳型の均一形成の作製条件の検討・試作、低仕事関数・耐環境性エミッタ材料等の検討等を行い、基底部長さ100nm400nm、先端極率半径110nmの極微小電子源を開発する。アモルファスカーボン作製の最適条件を探る。また、申請者が独自に発見した、安定な導電性セラミック材料も試みる。真空一貫エミッタ作製評価システムを用いて、大気暴露有無、酸素・水素ガス及びそれらのプラズマ等の雰囲気で電界電子放出特性を調べ、従来測定例のない大気・ガス雰囲気と耐環境性エミッタ材料との関係、極微小エミッタによる電流安定性の改善などを究明する。更に、FE-SEMなどによる表面観察ならびにXPS,UPS,電界電子放出特性等から求めた仕事関数等と併せ、反応性ガス・エミッタ材料作製条件・組成・モフォロジーと仕事関数・電界電子放出特性等との関係を明らかにする。H28年度研究を更に進め、電子ビーム露光法により30nm100nmのSi鋳型の均一形成の作製条件検討
タンパク質の立体構造に基づく超分子形成の分子機構の解明

本研究は,天然超分子タンパク質の立体構造をX線結晶構造解析で決定し,超分子形成の必然性,超分子形成の機構などを,決定されたタンパク質の分子構造から理解しようとするものである.本年度は主にタンパク質性抗腫瘍抗生物質C-1027のX線結晶構造解析について研究を進めた.放線菌が産出する抗腫瘍抗生物質C-1027は,分子量約10,000のアポタンパク質とエンジイン型化合物であるクロモフォアからなり,これが属するネオカルチノスタチン族の中でも特に高い抗腫瘍活性を示す。DNA切断活性はクロモフォアにあるが,アポタンパク質はクロモフォアのキャリアとして働き,また,標的細胞の表面タンパク質を認識すると考えられている.昨年度までに,アポタンパク質の構造解析をほぼ完了し,今年度は主としてアポタンパク質-芳香環化クロモフォア複合体の構造解析を遂行した。2-メチル-2,4-ペンタンジオールを沈澱剤として得られた結晶は斜方晶系で,空間群P212121,格子定数はa=23.2,b=59.4,c=66.2Åである。高エネルギー物理学研究所のシンクロトロン放射光を用いて回折強度測定を行い,1.8Å分解能までのデータを集積した.アポタンパク質の分子構造をモデルとする分子置換法によって構造解析が成功し,芳香環化クロモフォア複合体についても,アポタンパク質のループの部分に明確な電子密度図を確認して,その完全な構造を決定することができた.現在,結晶学的R値も20%以下になっている.クロモフォアは,水素結合と疎水性相互作用によってアポタンパク質部分に結合しており,そのエンジイン骨格が外部からの反応を受けることから防御される構造をとっていることがわかった.また,このクロモフォア結合によるアポタンパク質部分の構造変化は小さいこともわかった.本研究は,天然超分子タンパク質の立体構造をX線結晶構造解析で決定し,超分子形成の必然性,超分子形成の機構などを,決定されたタンパク質の分子構造から理解しようとするものである.本年度は主にタンパク質性抗腫瘍抗生物質C-1027のX線結晶構造解析について研究を進めた.放線菌が産出する抗腫瘍抗生物質C-1027は,分子量約10,000のアポタンパク質とエンジイン型化合物であるクロモフォアからなり,これが属するネオカルチノスタチン族の中でも特に高い抗腫瘍活性を示す。高エネルギー物理学研究所のシンクロトロン放射光を用いて回折強度測定を行い,1.8Å分解能までのデータを集積した.アポタンパク質の分子構造をモデルとする分子置換法によって構造解析が成功し,芳香環化クロモフォア複合体についても,アポタンパク質のループの部分に明確な電子密度図を確認して,その完全な構造を決定することができた.現在,結晶学的R値も20%以下になっている.クロモフォアは,水素結合と疎水性相互作用によってアポタンパク質部分に結合しており,そのエンジイン骨格が外部からの反応を受けることから防御される構造をとっていることがわかった.また,このクロモフォア結合によるアポタンパク質部分の構造変化は小さいこともわかった.
多核単細胞性緑藻の細胞再構築現象を利用した新規遺伝子改変技術の開発

多核単細胞性緑藻であるハネモ藻体を細断して人為的に細胞再構築現象を発生させ、これにより生じた自然プロトプラストにつき、レポーター遺伝子(ルシフェラーゼ)をコードするmRNAの導入を試みた。その結果、ポリエチレングリコールまたはカチオン性脂質を用いた手法に加え、同mRNAを添加した人工海水中で藻体を細断したものにおいてもルシフェラーゼ活性が示され、簡便な外来遺伝子導入法を確立できる可能性が示された。近年、海藻について、その現存量や成長率、陸上以外で養殖可能な点などが注目され、食料としての利用の他、海藻を資源としたバイオエタノール生産研究や、有用成分を海藻体内で作らせる、いわば「海藻工場」として利用するための遺伝子改変技術開発が進められている。同技術は、藻体内機能未知タンパク質の機能解析も可能となるなど、極めて応用性の高い技術であるが、海藻を対象とした現在の遺伝子改変技術はその低効率性から確立されているとは言えず、更なる安定・高効率な技術の開発が望まれる。本研究課題では、多核単細胞である緑藻ハネモBryopsisplumosaの細胞再構築現象に着目し、この生命現象を利用した新規遺伝子改変技術を開発することを目的とした。まず、蛍光タンパク質-ルシフェラーゼ融合タンパク質をコードする配列の上流に植物用プロモーター(カリフラワーモザイクウイルス35S(CaMV35S)プロモーター)を組み込んだベクターを作製した。次に、2μg/mlのベクターを含む人工海水中でハネモを細断後、一晩静置することで細胞を再構築させ、細胞内に外来遺伝子を取り込ませた。その後、経時的に蛍光顕微鏡およびルミノメーターで外来遺伝子の発現を測定したが、ともに検出されなかった。その理由として、(1)植物用プロモーター(CaMV35S)は藻類では機能しない、または(2)外来遺伝子が核内に移行していないなどが考えられた。現在、ハネモ内在性遺伝子であり構成的に発現するelongation factor 1 alpha遺伝子のプロモーター領域をクローニング中であり、同配列を上記融合タンパク質コード配列上流に組み込んだベクターを作製し、同様の実験を行う予定である。多核単細胞性緑藻であるハネモBryopsisplumosaは、藻体が損傷を受けた際、海水中に流れ出た細胞内容物が自然に凝集してプロトプラストを形成した後、元と同様の藻体へと成長する細胞再構築現象を示す。本年度は、蛍光タンパク質-ルシフェラーゼ融合タンパク質をコードする配列の上流に植物用プロモーター(カリフラワーモザイクウイルス35S(CaMV35S))を組み込んだベクターを用い、細胞再構築現象により生じたプロトプラストを対象としたポリエチレングリコール(PEG)法およびパーティクルガン法による遺伝子導入を試み、外来遺伝子の発現を経時的に蛍光顕微鏡またはルミノメーターで観察した。しかしながら、両手法ともに外来遺伝子発現が検出されなかったことから、植物用プロモーターは藻類では機能しない可能性が示された。次に、ハネモ内在性転写調節領域により制御される発現ベクターの構築を目的とし、構成的に発現する翻訳伸長因子elongation factor 1 alpha (EF1a)遺伝子のプロモーター領域のクローニングを行った。まず、ハネモ藻体より全RNAを抽出後、mRNAを精製し、完全長cDNAを調製した。同cDNAを鋳型にハネモ属他種由来EF1aの既知部分塩基配列から設計したプライマーを用いてRapid Amplification of cDNA Ends (RACE)法に供し、ハネモEF1a全長塩基配列を決定した。得られた塩基配列から新たにプライマーを設計し、別途ハネモ藻体から抽出したゲノムDNAを鋳型にinverse PCR法を行うことでハネモEF1aのプロモーターを含む領域の獲得を試み、約3kbpの増幅産物が得られた。今後、同領域により制御される発現ベクターを構築する。一方、in vitro転写により蛍光タンパク質をコードするmRNAを調製し、先と同様にして導入後、蛍光を指標として外来遺伝子発現の有無を調べたが、明確な蛍光発現は観察されなかったことから、外来遺伝子が効率よく翻訳されていない可能性が示された。今後、ハネモにおけるコドン出現頻度を解析し、外来遺伝子のコドンを最適化するなど、翻訳レベルを対象とした改変の必要性が考えられた。
多様性をいかす病棟師長のダイバーシティ・マネジメント

本研究は、次のような調査研究を行う。1年目に調査対象となる病棟師長の選定条件の作成、調査内容の作成のために短時間看護師の働き方に関する文献研究やヒヤリング調査を行い、実態調査の計画を立案する。2年目は、研究倫理審査を申請し、実態調査を行う。3年目は、結果の分析および短時間看護師を活かすダイバーシティ・マネジメント方法を考案する。
還元反応におけるキラル分子の不斉自己増殖

キラル分子を不斉合成するには、従来、生成物とは構造が異なるキラル分子を不斉源とし、これを不斉配位子もしくは不斉触媒として用いる必要があった。これに対し、キラル分子の不斉自己増殖反応では、生成物自身が不斉配位子として作用し、自己と同一の構造および絶対配置の化合物を与える。従来の不斉合成とは異なり、反応終了後に生成物と不斉源とを分離する必要がないので、省エネ型の不斉合成反応である。本年度は、水素化アルミニウムリチウムを用いるアミノケトンの還元的不斉自己増殖反応の一般化を行うと共に、ボラン還元によるケトイミンの不斉自己増殖反応について検討を行った。キラルなアミノアルコールを不斉源としてボランに作用させてキラルなオキサザボロリジンを形成させ、種々の反応基質を検討した結果、ケトイミンの不斉自己増殖反応についてはイミンの窒素原子に嵩高い置換基が結合している場合に、不斉源と同一構造および絶対配置のキラルなアミノアルコールが生成することを見出した。現在までのところ、化学量論量の不斉源を必要とし、不斉収率は満足すべき段階ではないので、今後さらに検討が必要である。なお、イミンの窒素原子上の置換基の嵩が小さい場合は、必ずしも不斉源と同一絶対配置の生成物が得られるとは限らない。また、アルキニル基をもつピリミジルアルカノールのアルキル化反応による不斉自己触媒反応では、ほぼ完全に不斉自己増殖することを明らかにした。
医療安全教育の効果検証に用いる眼球運動指標の有効性

本研究は看護大学4年生を対象として、眼球運動を指標とした危険認知指標の解明および眼球運動指標を用いた医療安全教育の効果検証を行った.眼球運動の測定には眼球運動測定装置(EMR-8:nac社)を使用した.その結果,医療安全教育の講義によって,危険認知数が増え,危険と判断するまでの時間が短縮されることが示唆された.その一方で,危険と判断した眼球定位個所は講義だけではなく,演習を導入することで変化する可能性がある.本研究では危険認知の向上を目的とした教育の効果を検討するために,看護学生を対象として,看護援助に関する医療安全教育を実施し,その効果を脳の情報処理過程を反映する眼球運動を用いて解明することを目的とした.24年度は療養上の生活援助に潜む危険認知について眼球運動を用いて検討した.対象者は看護学生4年生であり,掲示にて募集を行った.参加者にはオリエンテーションを実施し,研究の趣旨を説明した後に,同意が得られた8名を研究の対象者とした.本研究は所属機関の倫理委員会の承認を得て行った.参加者は医療安全教育に関するセミナー(概論90分1回,生活環境90分1回,移乗移動90分2回)を行った.参加者はセミナー受講前1週と受講2週間後に医療安全教育の内容に関する危険要素を含んだ療養上の世話写真21枚と医療安全教育の内容に含まれていなかった危険な要素を含んだ診療補助介助に関する写真11枚を見せ,その時の眼球運動を測定した.眼球運動は危険個所を注視してから危険報告ボタン押し(以下,危険認知)が行われたものを解析対象とし,写真呈示から危険個所を注視するまでの時間,危険個所の注視時間および危険個所を注視してから危険報告ボタン押しまでの時間を解析した.その結果,療養上の世話に関する危険認知において,医療安全教育後は医療安全教育前と比較し,写真呈示から危険個所を注視するまでの時間が短縮し,危険認知数が有意に増え,危険個所注視時間もしくは危険個所を注視してから危険報告ボタン押しまでの時間が有意に短縮した.その一方,医療安全教育の内容になかった診療の補助介助に関する写真を見ているときの危険認知および時間に変化は認められなかった.これらより,医療安全教育によって,危険個所を優先的に注視し,危険が認知でき,その時間も短縮されることが示唆された.【目的】本研究は医療安全教育を実施し,その受講前後の眼球運動の違いから医療安全教育の効果を検討することを主な目的とした.【方法】対象は臨床経験10年以上の看護師15名および医療安全教育を受講していない看護学生4年生20名である.医療安全教育は看護師の法的責任,ヒューマンエラー,医療安全の考え方,リスク感性とは,危険認知演習(チューブトラブル)について,90分の講義を4回に分けて実施した.呈示した写真は療養上の世話および診療上の補助場面に関するものである.看護学生の測定は医療安全教育の1カ月前(受講前)と受講後2日(受講後)である.看護師は勤務が休みのときに測定した.参加者には実験開始前に「今から危険な要素を含んだ看護場面の写真を見てもらいます.写真の呈示時間は5秒間です.危険と感じたらすぐに手元のボタンを押してください.」と説明して開始した.注視点は停留時間0.1sec以上ものを解析した.眼球運動の解析は注視点総数・注視点総時間・危険個所への注視とボタン押し(危険認知)とその時間について解析した.倫理的配慮として、本研究は所属の研究倫理委員会の承認を得た.【結果】医療安全教育前後の比較:注視点総数および注視点総時間の平均に関しては受講後が受講前より増加していた。危険個所への平均注視回数は受講後が受講前より増加しており,その平均注視時間は受講後が受講前より短く,危険認知は受講後が受講前より増加していた.看護師と医療安全教育受講後の学生との比較:危険個所への注視時間において,看護師は学生より短かった.また,危険認知数においても看護師が学生より多かった.【考察】学生は医療安全教育を受けることによって,危険を判断するまでの時間が短くなり,危険個所に気づくことができている.リスク感性の向上を目的とした医療安全教育の効果を検討するため,眼球運動を指標とすることの有用性が示唆された.本研究は看護大学4年生を対象として、眼球運動を指標とした危険認知指標の解明および眼球運動指標を用いた医療安全教育の効果検証を行った.眼球運動の測定には眼球運動測定装置(EMR-8:nac社)を使用した.その結果,医療安全教育の講義によって,危険認知数が増え,危険と判断するまでの時間が短縮されることが示唆された.その一方で,危険と判断した眼球定位個所は講義だけではなく,演習を導入することで変化する可能性がある.看護学生および看護師を対象とした危険認知の向上および医療安全教育の効果を評価する客観的指標解明のための基礎研究として、危険要素を含む看護場面の危険認知と眼球運動との関係について検討することを目的とした。23年度はヒヤリハット事例をもとに、危険要素を含む看護場面の検討および作成を行った。結果、療養上の世話場面および診療の補助場面に危険要素を盛り込んだ写真32枚をI病院看護師とともに作成した。次に、看護場面に潜む危険認知について、眼球運動の標準値測定を行った。対象者はエキスパートナース(看護師5年目以上)とし、対象者に眼球運動の測定を開始した。

測定機器は眼球運動測定装置(アイマーク・レコーダnac社:EMR-8)を用いて行った。なお、研究の実施にあたり、福岡県立大学倫理委員会の承認を得た。実験手順はシールドされた実験室で、参加者は椅子に座り、アイマーク・レコーダを装着し、顔を顎のせにつけた。その後、60cm前方のコンピュータ画面(17インチ)に映し出される画面を注視するように指示して行った。写真呈示時間は5秒である。現在(平成24年4月28日)の段階で、看護師13名の測定が終了した。解析については、サッケード定位位置、危険認知箇所、サッケード定位してから危険認知するまでの時間、瞬目発生率である。眼球運動の解析にはEMR-dFactoryを用いて解析をしている段階である。24年度は療養上の生活援助に関する医療安全教育を実施し,その受講前後における療養上の生活援助に関する危険認知について眼球運動を用いて計測し,その効果を検討することであった.医療安全教育セミナーは終了し,受講者の眼球運動の測定も終了している.現在,看護学生の受講前後と看護師のデータを比較し,分析が終了している.しかし,論文については,現在,投稿準備中であるために,やや遅れていると判断した.23年度の研究目的は日常生活および診療の補助技術における危険の認知について、写真作成およびエキスパートナースを対象として、標準値作成をすることを目標とした。23年度に、合計32枚の危険要素を含んだ写真作成が終了したが、エキスパートナースを対象とした標準値作成が終了していない。その原因として、2点挙げられる。1点目はアイマークレコーダーの故障である。2点目はアイマークレコーダー解析ソフトの故障である。これらの原因によって、日程調整をして実験に参加する予定であった看護師に再度、日程の変更と調整をした。そのため、測定開始が1ヶ月から2ヶ月遅れで開始した。24年4月末の段階で13名の看護師の測定が終了した。予定の20名は5月末日に終了する予定である。その後、20名の参加者の眼球運動を解析し、6月から7月にかけて、看護学生を対象に実験を開始する予定である。25年度も引き続き,危険認知の向上を目的とした教育の効果を検討するために,看護援助に関する医療安全教育を実施し,その効果を脳の情報処理過程を反映する眼球運動を用いて解明することを目的とする.25年度は診療の補助介助に潜む危険について医療安全教育セミナーを開催し,その効果について眼球運動を用いて計測する.研究計画を次に示す.1.看護学生を対象に医療安全教育セミナーの参加者を募集する(5月).2.医療安全教育セミナー参加の意志が確認された対象者にオリエンテーションを実施し,研究の趣旨を説明した後に,同意が得られた人を研究の対象者とする(5月).3.医療安全教育セミナーを専門講師に依頼し(4月),医療安全教育の内容検討を行う(4月と5月).4.医療安全教育の効果を評価するために用いる写真作成を行う(5月).5.医療安全教育セミナーを開催する(6月).6.受講前後の看護学生の眼球運動を測定・解析する(受講前5月,受講後7月).
Advanced electron spin dynamics measurements in microscopy

本研究では,ラジカル対(RP)反応での磁場効果の観測に対して新しい微視的アプローチの開発,評価,比較を行った.このようなアプローチは,動物がもつ磁気受容のメカニズムを細胞レベルで解明する上で重要である.そこで,1)観測軸に対して任意方向に磁場を印加し,さらに高速に切替かつ振動する磁場を試料に印加可能にすること, 2)多波長で時間分解光吸収(TROA)信号の同時取得を可能にすることを目標とした.本研究により,2つの新規顕微鏡が開発された.1つは全反射照明蛍光(TIRF)顕微鏡に基づいており,1)を達成し個々のRPの観測を可能にする.もう1つは,1),2)を達成するTROAに基づく顕微鏡である.本研究では,ラジカル対(RP)反応での磁場効果の観測に対して新しい微視的アプローチの開発,評価,比較を行った.このようなアプローチは,動物がもつ磁気受容のメカニズムを細胞レベルで解明する上で重要である.そこで,1)観測軸に対して任意方向に磁場を印加し,さらに高速に切替かつ振動する磁場を試料に印加可能にすること, 2)多波長で時間分解光吸収(TROA)信号の同時取得を可能にすることを目標とした.本研究により,2つの新規顕微鏡が開発された.1つは全反射照明蛍光(TIRF)顕微鏡に基づいており,1)を達成し個々のRPの観測を可能にする.もう1つは,1),2)を達成するTROAに基づく顕微鏡である.スピン化学
博物館鳥類標本を用いた過去の遺伝的集団構造の復元：現在との比較と保全への応用

日本の博物館には、約百年前に日本各地で採集された多くの鳥類標本が保管されている。これらの標本にはDNA(古代DNA;以下aDNA)が残されており、このaDNAを分析すれば、現在では入手できない過去の遺伝情報を知ることができる。aDNAは過去と現在の遺伝情報を直接比較できるので、遺伝的多様性の経年変化の評価に強力なツールとなる。本研究では、鳥類の博物館標本を用いて、過去の遺伝的集団構造を復元し、過去から現在までの人間活動による野生生物への遺伝的な影響を推定する。野生生物の効果的な保全のために博物館標本の活用を試みる。
運動と骨のリモデング : 高齢化社会の健康に関する人類学的研究

骨の成長とリモデリングの研究は、発掘人骨からの生業・生活様式の復元、青少年の成長をめぐる問題、高齢社会での健康問題などの観点から、昨今大きな注目を集めている。しかしながら、その一方で骨の材料的な成長と年齢との関係、高齢化や運動条件の違いにともなう骨量や骨質分布の変化・差異についての信頼性の高いデータがあまり集積されていない。そこで、こうした要請に対して我々はヒトに近縁な系統群である挟鼻猿類のニホンザルを材料にとして、長骨断面の骨量の分布、骨密度の変化を観察した。ニホンザルはわが国において被験対象として入手し易い事に加え、最もポピュラーな実験用霊長類であるアカゲザルと系統的に極めて近い。また、その成長パターンや生態・行動についても、多くが知られていることから、ヒトと比較する上での基礎資料として大きな意義をもつものと考えられる。また、ニホンザルに加え、チンパンジーについても同様の調査を行い、異種間比較のためのデータ収集を行った。さらに、霊長類の四肢骨の運動適応、運動負荷による四肢骨の形態変化など、幅広く総合的に運動と骨代謝の関係についても研究を行った。なお、技術的な問題であるが、中・小型霊長類の四肢骨断計測のためにストラテック社(ドイツ)の技術陣の協力を得て、小型pQCTを開発したが、これによって、これまでのpQCTでは得られなかった、高解像度、高精度の骨質分布、骨密度計測が可能になった。2年間という限られた研究期間であったが、縦断的、横断的調査を行うことによってニホンザル、チンパンジーの骨成長、骨代謝に関する多くの知見を得ることができた。これらの成果は骨代謝に関する国際シンポジウム(1998年1月、シアトル)をはじめ、日本人類学会、日本霊長類学会等の学術大会で発表した。こうした研究成果は、古人類学、霊長類形態学から健康科学に至る幅広い分野での今後の研究に資するものと考えられる。本研究課題の研究遂行のためにpQCT(マイクロスコープResearch SA型,ストラテック社(ドイツ))を昨年秋に導入した。装置は霊長類の生体計測を摘出骨の分析の両者が可能なように、管電圧、断面厚(スライス厚)を可変にした。この装置を用い、マカクザルおよびチンパンジーの生体計測とマカクザルの摘出骨の計測、およびマカクザル上顎大臼歯の断層面観察を行った。京都大学霊長類研究所(愛知県)において飼育されているニホンザル35頭について前腕部の骨密度を計測し、横断的に橈骨の骨密度、断面形状の年齢変化を分析した。また、三和科学研究所(熊本県)に赴き、同施設が飼育するチンパンジー15頭についても同様の計測を行い、マカクザルと比較した。マカクザルとチンパンジーは共に年齢が高くなるにつれ、緻密質骨密度が増加し、海綿質骨密度が低下する傾向が認められた。この変化は骨化が完成する時期以降は認められなかった。緻密質骨密度についてはチンパンジーがマカクザルよりも平均20%程度高い値を示した。しかし、性差は認められなかった。動物種による緻密質の骨密度、また部位による骨密度の差異の程度を明らかにするため、京都大学霊長類研究所が保管するニホンザル50体分の橈骨を計測した。乾燥骨の骨密度は約960mg/cmmで、生体よりも低い値が得られた。現在、断面の部位による差異を分析中である。

上顎大臼歯の断面を観察したところでは、エナメル質を象牙質とが明瞭に区分され、この装置によるエナメル質の厚みの計測や、エナメル.象牙境の三次元的観察や計量的分析の可能性が示唆された。なお、上記の結果は合衆国シアトルで平成10年3月に行われた国際シンポジウムで発表した。骨の成長とリモデリングの研究は、発掘人骨からの生業・生活様式の復元、青少年の成長をめぐる問題、高齢化社会での健康問題などの観点から、昨今大きな注目を集めている。しかしながら、その一方で骨の材料的な成長と年齢との関係、高齢化や運動条件の違いにともなう骨量や骨質分布の変化・差異についての信頼性の高いデータがあまり集積されていない。そこで、こうした要請に対して我々はヒトに近縁な系統群である挟鼻猿類のニホンザルを材料にとして、長骨断面の骨量の分布、骨密度の変化を観察した。ニホンザルはわが国において被験対象として入手し易い事に加え、最もポピュラーな実験用霊長類であるアカゲザルと系統的に極めて近い。また、その成長パターンや生態・行動についても、多くが知られていることから、ヒトと比較する上での基礎資料として大きな意義をもつものと考えられる。また、ニホンザルに加え、チンパンジーについても同様の調査を行い、異種間比較のためのデータ収集を行った。さらに、霊長類の四肢骨の運動適応、運動負荷による四肢骨の形態変化など、幅広く総合的に運動と骨代謝の関係についても研究を行った。なお、技術的な問題であるが、中・小型霊長類の四肢骨断面計測のためにストラテック社(ドイツ)の技術陣の協力を得て、小型pQCTを開発したが、これによって、これまでのpQCTでは得られながった、高解像度、高精度の骨質分布、骨密度計測が可能になった。2年間という限られた研究期間であったが、縦断的、横断的調査を行うことによってニホンザル、チンパンジーの骨成長、骨代謝に関する多くの知見を得ることができた。これらの成果は骨代謝に関する国際シンポジウム(1998年1月、シアトル)をはじめ、日本人類学会、日本霊長類学会等の学術大会で発表した。こうした研究成果は、古人類学、霊長類形態学から健康科学に至る幅広い分野での今後の研究に資するものと考えられる。
比較都市論の方法

本年度は、以下の3回の研究会を主催し、他研究班の協力者や各分野の専門家を招いての質疑応答をとおして、都市類型を構成する諸要素に関する共通の理解を深めた。(1)小倉泰「ヒンドゥ建築と空間の観念」4月12日於東洋文化研究所。(2)森本芳樹「西欧中世都市史の新しい構想を目ざして」7月14日於九州大学教養部。(3)A,C,Y,班合同研究会「ヨ-ロッパとアフリカにおける金と貨幣交易のネットワ-ク」竹沢尚一郎、深沢克己、森本芳樹らによる報告、1月14、15日於下関グランドワテル。また11月30日には研究分担者の研究成果の報告検討会(於東洋文化研究所)を開き、いかなる都市類型論が可能であるかについての意見交換を行なった。各分担者の共同の研究成果については、昨年度までの代表者であった友杉孝東大教授の編集によっる『アジア都市の諸相』(1991同文館)収録の論文として発表される。また都市の比較類型論への貢献を共通のテ-マとして各分担者が現在執筆中の論文は、『東洋文化』第72号(1992年2月刊行予定。「都市からみたアジア」特集号)に一括して収録される予定である。個別の成果としては、友杉孝『スリランカ・ゴ-ルの肖像:南アジア地方都市の社会史』(1990同文館)、清水展『文化のなかの政治:フィリピン“2月革命"の物語的理解』(1991弘文堂)、その他がある。清水の著作は、マニラという都市における中産階級の市民の政治参加という観点からアキノ政権樹立の過程を分析したものであり、一般市民の政治的覚醒の際に大きな貢献をしたカトリシズムの役割について明らかにしたものである。
超流動He液中放電によるナノ物質創製機構の解明

カーボンナノチューブをはじめとする種々のナノ物質が様々の分野で注目されている。その作製手法は大気圧放電やレーザアブレーション法が主な方法であったが、最近開発された液中放電で作製する方法は,安価で大量生産が可能であるという特徴から注目されている。また、作製機構に関しては作製時の冷却過程(周囲温度)がナノ物質の性質や生成効率に重要な役割を持つことが明らかになった。しかしながら低温下におけるナノ物質形成機構は充分に調べられておらず,特に液温と形成物質の相関は充分わかっていない。本研究では低温中,特に超流動状態の液体ヘリウム(超流動He:4K)やそれが気体化した低温気相ヘリウム(5K)中のアーク放電(液中放電)やレーザアブレーション(液中PLA)を用いて種々のカーボン系ナノ物質の生成を試みた。今回は,比較対象として純水中,およびエタノール中でカーボン系のナノ物質作製を試みた。その結果,以下のことが明らかになった。(1)FE-SEMによる観測結果から,カーボンナノ構造物は純水、エタノールなどの室温中だけでなく、液体窒素や液体ヘリウムなどの低温溶液中放電および液中PLA法で作製できることが判った。(2)周囲温度(溶液温度)が低いほど、同一条件で作製したときのナノ構造物(カーボンナノチューブ)の生成量(作製割合)が多いことがわかった。(3)放電およびレーザアブレーション法を用いてナノチューブが作製される場合、液体の種類に関わらず発光スペクトル中にカーボン原子やカーボンイオンの発光がみられることがわかった。(4)超流動He中で作製した場合には,ナノチューブだけでなくリング状のナノファイバーが存在することが判った。(5)超流動He中で作製した場合には,液状化したと思われるようなカーボンナノ構造物が作製される事が判った。近年,カーボンナノチューブをはじめとする種々のナノ物質(カーボンナノチューブ等のナノ構造物質)が様々の分野で注目されている。そのためその作製手法にも様々な工夫が施されるようになってきた。中でも,最近開発された液中で作製する方法は大量生産が可能であるという特徴から注目されている。これまでの研究から作製時の液中での冷却過程がナノ物質の性質や生成効率に重要な役割を持つことが明らかになった。本研究では液体中,特に超流動状態の液体ヘリウム(超流動He)中のアーク放電(液中放電)やレーザアブレーション(液中PLA)を用いて種々のナノ物質の生成を試みた。今回は,超流動He中と比較対象として純水中,およびエタノール中でカーボン系のナノ物質作製を試みた。(1)FE-SEMによる観測結果から,カーボンナノ構造物は液中放電および液中PLA法で作製できることが判った。(2)レーザアブレーション法を用いた場合の方が,ナノチューブ状の構造物が作製されやすいことがわかった。(3)レーザアブレーション法を用いた場合、微粒子とナノファイバーが混在することが判った。(4)エタノールを用いた場合にCの発光が強くなりファイバーが多く存在することが判った。(5)超流動He中で作製した場合には,沢山の微粒子の中に,リング状のファイバーが存在することが判った。(6)超流動He中で作製した場合には,液状化したと思われるようなナノ構造物が作製される事が判った。

また、作製機構に関しては作製時の冷却過程(周囲温度)がナノ物質の性質や生成効率に重要な役割を持つことが明らかになった。しかしながら低温下におけるナノ物質形成機構は充分に調べられておらず,特に液温と形成物質の相関は充分わかっていない。本研究では低温中,特に超流動状態の液体ヘリウム(超流動He:4K)やそれが気体化した低温気相ヘリウム(5K)中のアーク放電(液中放電)やレーザアブレーション(液中PLA)を用いて種々のカーボン系ナノ物質の生成を試みた。今回は,比較対象として純水中,およびエタノール中でカーボン系のナノ物質作製を試みた。その結果,以下のことが明らかになった。(1)FE-SEMによる観測結果から,カーボンナノ構造物は純水、エタノールなどの室温中だけでなく、液体窒素や液体ヘリウムなどの低温溶液中放電および液中PLA法で作製できることが判った。(2)周囲温度(溶液温度)が低いほど、同一条件で作製したときのナノ構造物(カーボンナノチューブ)の生成量(作製割合)が多いことがわかった。(3)放電およびレーザアブレーション法を用いてナノチューブが作製される場合、液体の種類に関わらず発光スペクトル中にカーボン原子やカーボンイオンの発光がみられることがわかった。(4)超流動He中で作製した場合には,ナノチューブだけでなくリング状のナノファイバーが存在することが判った。(5)超流動He中で作製した場合には,液状化したと思われるようなカーボンナノ構造物が作製される事が判った。
父親の遊びへの関わり方と幼児の社会性の発達との関連

(調査方法)23歳児(幼稚園前児)の家庭(現在21組調査続行中)を2回訪問し、第1日目(父親が休日の日)では父子場面の粘土遊びを、第2日目では母子場面の粘土遊びと友だち場面の積み木遊びを、各々15分間観察し、ビデオに録画した。さらに父母へ育児協力に関するアンケートと、TK式親子関係検査(品川1992)を実施し、夫婦がお互いに自分の育児と相手の育児をどう評価しているかを調査した。(分析結果)ビデオ分析については続行中であり、本年度中に成果をまとめる予定である。親子関係検査については以下の2つの分析を試み、各々結論を見いだし、学会に発表した。夫婦関係が親子関係に与える影響...配偶者による育児態度評価の上乗せ分(配偶者によって評価された値-自己評価)と自己評価との相関を求めたところ、夫の場合、子どもへの問題となる態度が、妻によって自己評価よりも大きく評価された場合、逆に自己評価は高くなった。つまり妻によって問題があると指摘されるほど、夫はそれを否定する傾向が伺われた。妻の場合も同様の結果が示されたが、溺愛度のみ逆の結果となり、母親のおおきすぎる愛情は、他の問題行動とは、違った影響が出ていることが伺われた。(発達心理学会1996)育児に関する夫婦の相互評価のパターン分析...自己評価の結果と配偶者を評価した結果を比較すると、夫の場合は差がなかったのに対して、妻の場合は差が見られ、夫は、自分の育児パターンと妻の育児パターンが区別されず、一方妻は、ある程度夫と自分の育児パターンを区別していることが伺われた。(家族心理学会1996)(調査方法)23歳児(幼稚園前児)の家庭(現在21組調査続行中)を2回訪問し、第1日目(父親が休日の日)では父子場面の粘土遊びを、第2日目では母子場面の粘土遊びと友だち場面の積み木遊びを、各々15分間観察し、ビデオに録画した。(家族心理学会1996)
三次元プリンター製チタン合金の先進型複合処理法の確立

本研究は,三次元プリンター製チタン合金(Ti-6Al-4V)を対象材料として,プラズマ窒化,短時間熱処理および微粒子衝突処理から構成される複合処理の効果について学術的知見を蓄積した.その結果,三次元プリンター製チタン合金の疲労強度を展伸材と同水準まで改善し,同時に耐摩耗性を顕著に改善することに成功した.また,短時間熱処理により三次元プリンター製チタン合金の延性および疲労強度を展伸材と同水準まで改善することに成功した.本研究は,三次元プリンター製チタン合金(以後,チタン合金3D材)を対象材料として,プラズマ硬化処理および微粒子衝突処理による表面改質と本申請者が開発した短時間熱処理の複合化について学術的知見を蓄積し,先進型複合処理を確立することを目的としている.研究期間には,チタン合金3D材の基本特性を系統的に調べた後,上記複合処理により耐食性を損なうことなく耐摩耗性,機械的性質および疲労強度の総合的改善を目指す.初年度である平成27年度には,まずチタン合金3D材の基本特性について系統的に調べた.具体的には,積層方向を0°,45°および90°とする3種類の材料について,密度測定,微視組織観察,EBSD分析,硬さ測定,X線残留応力測定,引張試験,疲労試験および破面観察をそれぞれ行い,異方性を含めて各種特性を明確に把握した.また,当初計画では平成28年度に実施予定であったチタン合金3D材の各種特性に及ぼす短時間熱処理の効果についても研究を行った.これにより,チタン合金3D材の疲労強度が展伸材よりも顕著に劣るという問題を,短時間熱処理により解決可能であることが示された.すなわち,短時間熱処理条件を適切化することにより,チタン合金3D材の疲労強度を展伸材のそれ以上に改善することに成功した.同年度に得られた結果の一部については,日本金属学会2015年(第157回)秋期講演大会,日本金属学会2016年(第158回)春期講演大会(平成28年3月)において発表した.平成28年度には,当初計画に沿って研究を推進するとともに,取得した実験結果に基づいて学会発表および論文投稿を進める予定である.「9.研究実績の概要」に記載したように,平成27年度に実施予定であった実験はすべて実施済みであり,チタン合金3D材の基本特性に関する系統的な実験結果は異方性に係る結果を含めて取得された.また,当初計画では平成28年度に実施予定であったチタン合金3D材の各種特性に及ぼす短時間熱処理の効果についても実験を行った結果,疲労強度の大幅な改善に至った.以上のように,当該研究は当初計画以上に進展している.その一方で,初年度には実験結果の蓄積を優先事項とした結果,取得結果の公開は学会発表2件に留まった.以上を全般的に考慮し,現在までの進捗状況として「おむね順調に進展している」と評価した.本研究は,三次元プリンター製チタン合金(以後,チタン合金3D材)を対象材料として,プラズマ硬化処理および微粒子衝突処理(FPB処理)による表面改質と本申請者が開発した短時間熱処理の複合化について学術的知見を蓄積し,先進型複合処理を確立することを目的としている.研究期間には,チタン合金3D材の基本特性を系統的に調べた後,上記の複合処理による耐摩耗性,機械的性質および疲労強度の総合的改善を目指す.平成28年度には,チタン合金3D材に対する複合表面処理および複合処理の効果について系統的に調べた.具体的には,1プラズマ窒化および微粒子衝突(FPB)処理から構成される複合表面処理,2プラズマ窒化,短時間熱処理およびFPB処理から構成される複合処理,がチタン合金3D材の微視組織,硬さ分布,残留応力,耐摩耗性,機械的性質および疲労強度に及ぼす効果をそれぞれ詳細に調べた.その結果,上記の複合表面処理により,降伏強度の低下なしに,伸び,耐摩耗性および疲労強度の改善がなされた.また,複合処理により,静的強度,耐摩耗性および疲労強度の同時的改善がなされた.得られた結果に基づき,平成28年度には日本材料学会第65期学術講演会(平成28年5月)で3件,The 17th International Conference of Experimental Mechanics(平成28年7月,ギリシャ)で1件,日本金属学会2016年(第159回)秋期講演大会(平成28年9月)で1件の講演発表を行った.また,2件の論文投稿を行った.「9.研究実績の概要」に記載したように,平成28年度に実施予定であった実験はすべて完了し,チタン合金3D材の各種特性に及ぼす複合表面処理の効果に係る結果が適切に取得された.また,当初計画では平成29年度に実施予定であったチタン合金3D材の各種特性に及ぼす複合処理の効果についても前倒しで研究を進め,有用な結果が得られた.以上のように,本研究は当初計画以上に進展している.平成28年度には,国内学会での講演発表4件,国際会議での講演発表1件を行っている.その一方で,2件の論文投稿を進めているものの,論文掲載には未だ至っていない.以上を全般的に考慮し,現在までの進捗状況として「おむね順調に進展している」と評価した.