hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
石炭の新しいガス化プロセスの開発

1.11種類の石炭を3000K/Sの昇温速度で迅速乾留し,液状生成物収率は熱分解フラグメント生成時の水素炭素原子比と良好な相関があることを示した.また,石炭チャーのガス化に関して,ガス化特性に及ぼす熱分解条件の影響を評価する方法と触媒ガス化反応機構の提出を行った. (京大・橋本)2.二段反応器を用いて石炭熱分解生成物の二次反応に及ぼす操作条件の影響を検討し最適制御の指針を得た.次に褐炭のガス化における触媒作用に関してTPD法により炭素表面の含酸素官能基の挙動を明らかにした.また,高温ガス脱硫剤として銅担特触媒を開発し高活性を得た. (東北大・富田)3.一塔四分割粒子循環系流動層を用いて,スチーム利用効率に大きく影響する酸素の反応経路を検討し,酸素は生成ガスではなくチャーと反応することを明らかにした.また,ガス化反応に有効な活性点数と素反応速度の評価法を確立し,活性点数の差が炭種の差であることを示した. (東大・古澤)4.石炭ガス化生成ガス中の有機硫黄の直接乾式脱硫方式では, Ca,Na,K化合物の1成分系, 2成分系700°C付近で有望であること,間接脱硫方式ではFe_2O_3,CuO,Fe_2O_3-MgO,CuO-TiO_2の2成分系, Fe_2O_3-CuO-ZrO_2の3成分系がそれぞれ500°C付近で優れていることを見い出した.(岡山大・笠岡)5.太平洋炭を試料として,超臨界ガス抽出条件とその残渣のガス化特性の関係を検討した結果・抽出率の増加に伴いガス化反応性が向上することを明らかにした.また,この抽出率の向上には,抽出ガスとしてテトラリンが優れているつことを見い出した.(東北大・新井)6.石炭ガス化炉への原料供給技術として石炭-水スラリーの製造工程におけるスラリーの安定性について検討し,短時間のテキリトロピー試験で安定性の判別が可能であることを示し,スラリーの最適調製の評価法を確立した. (山口大・薄井)1.11種類の石炭を3000K/Sの昇温速度で迅速乾留し,液状生成物収率は熱分解フラグメント生成時の水素炭素原子比と良好な相関があることを示した.また,石炭チャーのガス化に関して,ガス化特性に及ぼす熱分解条件の影響を評価する方法と触媒ガス化反応機構の提出を行った. (京大・橋本)2.二段反応器を用いて石炭熱分解生成物の二次反応に及ぼす操作条件の影響を検討し最適制御の指針を得た.次に褐炭のガス化における触媒作用に関してTPD法により炭素表面の含酸素官能基の挙動を明らかにした.また,高温ガス脱硫剤として銅担特触媒を開発し高活性を得た. (東北大・富田)3.一塔四分割粒子循環系流動層を用いて,スチーム利用効率に大きく影響する酸素の反応経路を検討し,酸素は生成ガスではなくチャーと反応することを明らかにした.また,ガス化反応に有効な活性点数と素反応速度の評価法を確立し,活性点数の差が炭種の差であることを示した. (東大・古澤)4.石炭ガス化生成ガス中の有機硫黄の直接乾式脱硫方式では, Ca,Na,K化合物の1成分系, 2成分系700°C付近で有望であること,間接脱硫方式ではFe_2O_3,CuO,Fe_2O_3-MgO,CuO-TiO_2の2成分系, Fe_2O_3-CuO-ZrO_2の3成分系がそれぞれ500°C付近で優れていることを見い出した.(岡山大・笠岡)5.太平洋炭を試料として,超臨界ガス抽出条件とその残渣のガス化特性の関係を検討した結果・抽出率の増加に伴いガス化反応性が向上することを明らかにした.また,この抽出率の向上には,抽出ガスとしてテトラリンが優れているつことを見い出した.(東北大・新井)6.石炭ガス化炉への原料供給技術として石炭-水スラリーの製造工程におけるスラリーの安定性について検討し,短時間のテキリトロピー試験で安定性の判別が可能であることを示し,スラリーの最適調製の評価法を確立した. (山口大・薄井)
混合原子価錯体をモデルとした電子移動遷移状態生成に対する媒質効果の研究

遷移金属錯体はイオン価の変化に応じ物性・反応性が変化するが、特に2個以上の原子が異なるイオン価をもつ混合原子価錯体は、特有な機能を示す。通常これらは複核錯体の電子移動反応で生成するが、我々はVO^<2+>錯体とVO_2^+錯体との置換反応でV_2O_3^<3+>コアーを持つ混合原子価錯体を生ずることを見出した。例えば4座配位子nta^<3->を含む場合。[V^<vt>O(nta)(H_2O)]^-+[V^vO_2(nta)]^<2->【double half arrows】[(nta)VO-O-VO(nta)]^<3->の平衡が成立し、右向き反応は10^0-10^<-2>秒の間に進行する。反応種はいずれも陰イオンで、それらが静電反発力に抗して接近し、置換反応を起し形式上電子1個を2個のバナジウムイオンが分ちあうに到る機構の解明は電子移動反応のモデルとして好適である。本研究ではまず両錯陰イオンから電子移動前駆体を生ずる過程を取上げ次の2点を中心にした。1.紫外分光光度法により上記反応の平衡定数を測定するのに必要なソフトウェアーを開発する。計算に必要な収束條件、定数初期條件、測定誤差の影響が大きく、非線型最小自乗法から最確値を求めることは困難であった。そこで必要な吸光度を設定し三次元空間におけるSS地図を作り、確度最大の値を選定した。こうして25°C、イオン強度0.5Mにおいて14±4M^<-1>程度の精度でK値を求めることができた。2.平衡定数に対する溶液条件の影響を解明する。ア.式中の各錯体の加水解離の影響は[VO_2(nta)]^<2->が最も大きいが、Na_3nta0.05Mの添加で影響を除外できた。イ.測定最適pHは4.3±0.3であった。ウ.右向き反応の反応熱はΔH°-20 kJ mol^<-1>、ΔS°-20 kJ mol^<-1>K^<-1>で、水和が反応熱に寄与していることが分った。エ.平衡定数はイオン強度の上昇に伴って増加した。これは対イオンNa^+が陰イオン錯体どうしの接近を助ける作用を持つと見るべきで、イオン強度効果よりも対イオン効果として理解すべきであると結論される。今後は速度論的方法を導入する。
各種金属塩の燃焼制御機構へのレーザー誘起蛍光分析法の適用

レーザーを用いた燃焼計測法は火炎に外乱を与えず,平衡を破壊することなく連鎖反応に重要な役割を果たす各種のラジカル計測が容易であることから,バーナー上に形成された予混合火炎(メタン-空気系可燃性混合気,当量比1.19)に各種の金属塩(消炎剤)を溶解させた溶液をミスト発生器から直接火炎に投入し,これにエキシマレーザー励起色素レーザーを入射して,CCDカメラによるOHラジカル分布の撮影および蛍光強度を測定した。ここでOHラジカルを対象としたのは,消炎効果がOHラジカルの失活による連鎖反応の停止に起因するとの予測に基づいている。消炎剤としてKCl,NaCl,LiCl,K_2CO_3を用いた。各消炎剤の濃度は消炎濃度を基準に4段階変化させた。CCDカメラを用いた撮影からOHラジカルは火炎外周部に分布し,バーナー表面から遠ざかるほどラジカル量が減少する傾向があった。消炎剤の種類については,ハロゲン化物の消炎効果が他の化合物よりも消炎効果が優れており,また金属の種類としてはK>Na>Liの順で消炎効果が大きい。抑制剤を投入することにより燃焼速度が変化するために火炎形状(火炎伸長)が変化する。このためバーナー表面から測定位置までの相対的な位置関係を一致させることとした。その結果,蛍光強度の減衰性状と消炎剤の種類の関係を検討できたが,温度への変換およびOHラジカル濃度の換算まで行うことはできなかった。燃焼抑制剤の抑制機構の解明には更なる研究が必要である。
中枢性麻痺に伴う関節拘縮に対する治療戦略の探索と基盤確立

中枢性麻痺に伴う関節拘縮の発生につながる変化を予防ならびに改善するための伸張運動と物理療法の至適な条件を絞り込むことで、拘縮の有効な治療条件を探索し、その治療基盤を確立することを目的とした。その結果、予防を目的とする場合には伸張運動単独でも有効であるが、治療効果を目的とする場合には伸張運動と物理療法、特に温熱療法を併用することが有効であり、目的に応じて介入方法を選択する必要性が示された中枢性麻痺に伴う関節拘縮の発生につながる変化を予防ならびに改善するための伸張運動と物理療法の至適な条件を絞り込むことで、拘縮の有効な治療条件を探索し、その治療基盤を確立することを目的とした。その結果、予防を目的とする場合には伸張運動単独でも有効であるが、治療効果を目的とする場合には伸張運動と物理療法、特に温熱療法を併用することが有効であり、目的に応じて介入方法を選択する必要性が示された中枢性麻痺に伴う関節拘縮の発生機序の解明ならびにその予防と治療の確立は、リハビリテーション医学において喫緊の課題である。拘縮の予防と治療のために、伸張運動と物理療法が臨床において積極的に行われている。それらの効果は、症状や重症度、方法や強度、物理療法機器の性能などにより影響を受けることもあり、有効性の証明には至っていない。本研究課題の目的は、拘縮の発生につながる変化を予防ならびに改善するための伸張運動と物理療法の至適な条件を絞り込むことで、中枢性麻痺に伴う拘縮の有効な治療条件を探索し、その治療基盤を確立することである。当該年度では伸張連動の治療条件を確定した。対象を正常対照群、脊髄損傷群、脊髄損傷後に伸張運動を行う群の3群に分け、強度を高負荷と低負何の2条件、持続時間を持続的伸張運動(長時間・短時間)と間欠的伸張運動の3条件、合わせて6条件の伸張運動を検討した。その結果、中枢性麻痺に伴う関節可動域制限の改善には、長時間持続的伸張運動、間欠的伸張運動、短時間持続的伸張運動の順に有効であった。また、強度は低負何よりも高負荷が有効であった。さらに、これらの伸張運動は、関節可動域制限の責任病巣としての筋の変性の改善よりも、関節内構造の変性の改善に対して効果的であった。これらの研究成果を踏まえて、筋と関節内構造に生じた変化を、組織化学的、生化学的、生理学的に分析し、治療効果の詳細な判定を進めている。次年度以降、確定した伸張運動に物理療法を併用することで、有効な予防と改善の条件を検討する。申請時の本年度の研究計画は、筋と関節内構造に生じた変化を、組織化学的・生化学的・生理学的に分析することで、伸張運動の至適条件を確定し、その伸張運動に物理療法を併用した効果的な予防と改善の条件を検討することであった。しかし、本年度から所属研究機関が変わったため、実験環境設備の調整が必要となり、年度当初から実験を実施することが困難となった。申請時の当初計画どおりに進まない時の対応として挙げた研究協力者の援助のもと、年度中旬には実験環境を整備し、筋と関節内構造に生じた変化の分析を進めるとともに、伸張運動と物理療法を併用する介入実験を実施した。脊髄損傷実験モデルを、無介入群、伸張運動介入群、温熱療法介入群、伸張運動と温熱療法併用介入群に分け、介入後、関節可動域測定を行った。その結果、伸張運動、温熱療法ともに単独でも関節可動域制限の改善に効果があった。さらに、その改善は、温熱療法単独より、伸張運動単独ならびにそれらの併用で有効だったが、伸張運動単独と併用の間には差が認められなかった。脊髄損傷後と同じ関節可動域制限を引き起こす関節固定モデルでは、伸張運動単独より温熱療法と併用することで、関節可動域制限がより改善されることが報告されている。本年度に得られた結果のみでは、伸張運動と温熱療法の併用は、中枢性麻痺に伴う関節拘縮の改善には大きな意味を持たない可能性が示唆されたが、次年度以降、組織化学的、生化学的、生理学的分析を実施し、治療効果の詳細な判定を進める予定である。本年度は、昨年度までの研究成果を踏まえ、痙性麻痺完成後の拘縮に対する伸張運動・温熱療法、寒冷療法の治療効果を検証した。温熱療法あるいは寒冷療法単独では、治療効果が認められなかったが、それらを伸張運動と併用することで、伸張運動単独よりも、拘縮が改善した。また寒冷療法よりも温熱療法の改善効果が高かった。本実験では、温熱療法、寒冷療法ともに水浴を用いたため、効果が表在性に留まり、筋の変性の改善に有効であったが、関節構成体の変性を改善するためには、伸張運動による機械的刺激が不可欠であることが示された。昨年度までの研究では、脊髄損傷直後から伸張運動と物理療法の介入を行った。すなわち予防効果を検証した。その結果、伸張運動.温熱療法ともに単独でも拘縮の改善に効果があり、その効果は伸張運動で最も高く、本年度の結果とは異なっていた。予防を目的とする場合には伸張運動単独でも有効であるが、治療効果を目的とする場合には伸張運動と物理療法、特に温熱療法を併用することが有効であり、目的に応じて介入方法を選択する必要性が示唆された。組織化学的、生化学的分析の結果、初期の拘縮の進展の原因は、滑膜の関節面への癒着であり、その後関節包の線維配列の不規則性が関与することが示唆された。

また拘縮の発生には、細胞外マトリックスの質的な変性よりも、組織構築的な変性の影響が大きいことも示された。これらの変性は、伸張運動の方法と時間に関わらず、高負荷で行う、ことにより、予防並びに治療し得ることが明らかになった。
歯髄で高発現するホメオボックス遺伝子MSXファミリーの機能解析

歯髄細胞の骨芽細胞分化/象牙芽細胞分化におけるMSX1の役割について解析した。MSX1のノックダウンにより、歯髄細胞の石灰化が著しく抑制され、骨芽細胞分化関連遺伝子の発現も低下したことから、MSX1は骨芽細胞分化/象牙芽細胞分化の促進因子として機能していることが示唆された。MSX1タンパクはマウス臼歯の歯根部の象牙芽細胞および血管周囲の歯髄間葉系細胞に強く発現していた。また、MSX1標的候補遺伝子を同定するために、ChIP-SeqおよびDNAマイクロアレイ解析を行った。ホメオボックス型転写因子であるMSX1,MSX2の歯髄における役割を解明することを目的とし、研究を進めている。最初に、MSX1の標的遺伝子を同定するために、以下の実験を行った。Chip-Seqによりゲノム上のMSX1結合部位を決定し、また、マイクロアレイによりMSX1ノックダウンにより発現が変化する遺伝子を網羅的に解析した。得られた標的候補遺伝子は、さらにリアルタイムPCRにより発現の変化を確認した。これらの遺伝子は、歯髄におけるMSX1の働きを仲介していると予想される。次に、歯髄細胞の骨芽細胞/象牙芽細胞分化に対するMSX1ノックダウンの影響について解析した。アリザリンレッド染色実験により、MSX1ノックダウンにより歯髄細胞の石灰化の抑制が観察された。骨芽細胞/象牙芽細胞分化関連遺伝子であるアルカリンフォスファターゼ、オステオカルシン、タイプIコラーゲン、RUNX2、BMP2のmRNA発現がMSX1ノックダウン細胞では強く抑制された。また、MSX1ノックダウンによるアルカリンフォスファターゼ活性の低下も確認された。これらの結果は、MSX1が歯髄細胞において骨芽細胞/象牙芽細胞分化の促進因子として機能していることを示している。さらに、前述したMSX1標的遺伝子の発現も骨芽細胞/象牙芽細胞分化条件で発現の変動が確認された。MSX1はこれらの標的遺伝子を仲介して、骨芽細胞/象牙芽細胞分化の制御に関わっていると考えられる。ホメオボックス型転写因子であるMSX1の歯髄における役割を解明することを目的とし、研究を進めている。MSX1抗体による免疫染色を行い、マウス歯牙におけるMSX1の局在性について解析した。MSX1は臼歯の象牙芽細胞層の象牙芽細胞および歯髄細胞に高く発現していたが、歯髄の中心部にはあまり発現していなかった。歯髄細胞の骨芽細胞/象牙芽細胞分化に対するMSX1ノックダウンの影響について解析した。さらに、マイクロアレイにより骨分化誘導条件下でMSX1ノックダウンにより発現が変化する遺伝子を網羅的に解析した。その結果、コレステロール代謝に関連する遺伝子等が特異的に誘導されており、逆に、インテグリン関与の細胞接着に関連する遺伝子等の発現が減少していた。3週齢マウス下顎のパラフィン切片を用いて第一大臼歯におけるMSX1タンパクの発現部位を解析した。MSX1の発現は歯根部象牙芽細胞では核と細胞質の両方に強く発現していたが、歯冠部の象牙芽細胞では細胞質に弱く発現しているだけであった。この結果から、MSX1は象牙質形成が進行中の歯根部の象牙質細胞では転写調節に寄与しているが、象牙質形成がほとんど終了している歯冠部の象牙質細胞では転写の調節に働いていないと考えられる。歯根部の象牙質細胞において、MSX1は核だけでなく細胞質の象牙芽細胞突起部分にも強く発現しているので、これらの部位においてもMSX1は転写調節以外の何らかの役割をしていると予想される。MSX1はまた、歯髄中心部において血管周囲の間葉系細胞の核に強く発現していた。MSX1タンパクは幹細胞/前駆細胞に存在し、歯髄組織の中心部で幹細胞/前駆細胞の維持にも関与しているかもしれない。MSX1は歯髄細胞/歯髄幹細胞に特異的に高発現している。またこれまでの研究から、MSX1は骨芽細胞分化/象牙芽細胞分化の促進因子として機能していることが明らかになってきた。さらに今回の歯髄内のMSX1タンパク局在性の研究結果も合わせて考慮すると、損傷を受けた歯髄組織の修復にMSX1が関与している可能性が示唆される。歯髄内の前駆細胞や幹細胞が象牙芽細胞に分化し、反応象牙質や修復象牙質が形成される過程や、幹細胞/前駆細胞の維持にMSX1が機能していると予想された。

また、MSX1標的候補遺伝子を同定するために、ChIP-SeqおよびDNAマイクロアレイ解析を行った。歯髄細胞の骨芽細胞/象牙芽細胞分化に対するMSX1の促進作用を明らかにした。また、MSX1の標的と予想される遺伝子群を明らかにした。口腔生化学MSX1の骨芽細胞/象牙芽細胞分化促進の分子メカニズムについて解析を進めていく予定である。マイクロアレイ解析によりMSX1の下流に存在することが予想された遺伝子について、リアルタイムPCRによる発現確認実験を行う。また、そのシグナル経路を促進もしくは抑制する薬剤を用いてMSX1の作用に対する影響について解析する。ほぼ当初の研究計画通りに研究が進んでいる。具体的には、Chip-Seqおよびマイクロアレイ解析により、MSX1標的遺伝子を同定した。また、歯髄細胞の骨芽細胞/象牙芽細胞分化に対するMSX1の促進作用を明らかにした。Chip-Seq解析および遺伝子発現解析に必要な費用が最初の予想よりも少なかったために、次年度使用額が生じた。MSX1の骨芽細胞/象牙芽細胞分化促進の分子メカニズムについて解析を進めていく予定である。MSX1ノックダウンした歯髄細胞とコントロール細胞を骨芽細胞/象牙芽細胞分化誘導し、mRNAの発現の差をマイクロアレイ解析により比較することでMSX1の働きをより詳しく解析する。当初の研究計画に追加して、新たにMSX1の下流シグナル経路の解析実験を行う。次年度使用額はこれらの実験に使用する。Chip-Seq解析およびマイクロアレイ解析に必要な費用が最初の予想よりも少なかったために、次年度使用額が生じた。当初の研究計画に追加して、新たに骨芽細胞/象牙芽細胞分化誘導条件下のマイクロアレイ解析やMSX1と同様の解析実験をMSX2についても計画している。
超高電場下のプラズマ物性と粒子加速・放射源に関する基礎研究

本研究の目的は、超短パルス・テラワットクラスのレーザーとプラズマの相互作用における超高電場下のプラズマの非線形物性を中心に、同時に発生する高エネルギー粒子加速機構の制御とテラヘルツ放射源の機構解明およびその応用に向けた研究開発を行なうことであった。しかし、本計画進行中に、当初予期しなかった種々の現象も現れたのでそれらの整理と次年度以降へ繋ぐ為の計画も討論した。具体的な成果の例を以下に略述する。1.チタン・サファイヤレーザーと弱く磁化したプラズマとの相互作用でテラヘルツ領域のみならず低周波(数10GHz)領域の放射が発見され、その機構がほぼ明らかになった。2.レーザー・プラズマ相互作用における陽子加速について、特に、レーザーとプラズマ薄膜との相互作用による陽子ビームの生成についてコンピュータシミュレーション手法により、陽子ビーム生成の物理機構およびレーザーから陽子へのエネルギー変換機構を明らかにした。3.放電プラズマによるキャピラリー導波路の形成を行なった。プラズマチャネルによるレーザー導波は,VpxB型レーザー加速等々の分野で重要である.ここではキャピラリー(細管)中で放電によりプラズマを発生させ、形成されたプラズマチャネルの特性および導波特性を調べた.4.加速効率が良い新しいイオン加速法の研究を行うため前段加速器を含めた陽子ビーム源が必要である。本研究では、エネルギー30keVの陽子源の製作を行うとともに、陽子源から射出された30keVの陽子を1MeVまで加速するために前段加速器としてIH(Interdigital H-mode)型線形加速器の設計・製作を行った。残念ながら、1MeVの陽子を得ることは出来なかったが、今後の実験に待つ。本方式は従来方式に比し、加速効率がよいとされている。5.新たな応用例として、炭化水素(メタンやエチレン)を高効率で分解し、水素生成とカーボンナノチューブの生成方法を確立した。また、Y系酸化物(YBCO)超伝導体の製作法の確立、および新しい水中殺菌法等を開発した。粒子加速レーザーによるイオン加速の実験を目標として,イオンの入射段加速器であるIH型加速器の概念設計が終了し,そのプロトタイプを製作した.そのプロトタイプの基本特性をベンチにて計測した.これにより,現有の高周波源を用いることにより,所望のイオンのエネルギーが得られることが確認された.放射源周期的に変化する電流は,周辺に電磁波を放射することができる.プラズマ中で伝搬する電子プラズマ波は,プラズマ密度nの平方根に比例したプラズマ周波数ω_p,で振動しているので,その周波数の電磁波を放射することが可能である.しかし,その電磁波はプラズマの外,つまり実験室では観測できない.なぜなら,放射された電磁波の周波数ω_pがプラズマ中の電磁波のカットオフ周波数となっているため,プラズマ中で強く減衰されるからである.高密度プラズマでは,プラズマ波の電場も大きく,周波数も高いので,この電磁波が外部に取り出されれば,高出力・高周波の電磁波となりうる.この原理では,放射電磁波の周波数は,プラズマ周波数程度であり,出力パワーは,印加静磁場と航跡場の振幅に依存し,MWクラスの電磁波放射源となる可能性を持ち,パルス幅は,プラズマ長を電磁波の群速度で伝搬する時間で決まる.このため,短パルス,高周波(ミリ波からテラヘルツ領域),高出力の次世代の放射源として期待されている.粒子加速昨年度,レーザーによるイオン加速の実験を目標として,イオンの入射段加速器であるIH型加速器の概念設計が終了し,そのプロトタイプを製作した.このデータを元に,実証器の設計製作にフィードバックを行い,その実証器が完成した.

放射源周期的に変化する電流は,周辺に電磁波を放射することができる.プラズマ中で伝搬する電子プラズマ波は,プラズマ密度nの平方根に比例したプラズマ周波数ω_pで振動しているので,その周波数の電磁波を放射することが可能である.しかし,その電磁波はプラズマの外,つまり実験室では観測できない.なぜなら,放射された電磁波の周波数ω_pがプラズマ中の電磁波のカットオフ周波数となっているため,プラズマ中で強く減衰されるからである.高密度プラズマでは,プラズマ波の電場も大きく,周波数も高いので,この電磁波が外部に取り出されれば,高出力・高周波の電磁波となりうる.この原理では,放射電磁波の周波数は,プラズマ周波数程度であり,出力パワーは,印加静磁場と航跡場の振幅に依存し,MWクラスの電磁波放射源となる可能性を持ち,パルス幅は,プラズマ長を電磁波の群速度で伝搬する時問で決まる.このため,短パルス,高周波(ミリ波からテラヘルツ領域),高出力の次世代の放射源として期待されている.実験では,周波数の異なる短パルス電磁波が観測され,その発生機構の解明を行った.モデルでは,イオンが発生した電場中を電子が振動することにより,このような短パルス電磁波が発生すると考えた.このモデルによる計算では,実験でで観測された周波数領域とほぼ同程度の結果を得た.本研究の目的は、超短パルス・テラワットクラスのレーザーとプラズマの相互作用における超高電場下のプラズマの非線形物性を中心に、同時に発生する高エネルギー粒子加速機構の制御とテラヘルツ放射源の機構解明およびその応用に向けた開発研究を行なうことであった。本年度は最終年度であることから、研究目的を達成し、それらの報告書を纏めることを中心とした。尚、本計画進行中に、当初予期しなかった種々の現象も現れたのでそれらの整理と次年度以降へ繋ぐ為の計画も討論した。具体的な成果の例を以下に略述する。1.チタン・サファイヤレーザーと弱く磁化したプラズマとの相互作用でテラヘルツ領域のみならず低周波(数10GHz)領域の放射が発見され、その機構がほぼ明らかになった。2.レーザー、プラズマ相互作用における陽子加速について、特に、レーザーとプラズマ薄膜との相互作用による陽子ビームの生成についてコンピュータシミュレーション手法により、陽子ビーム生成の物理機構およびレーザーから陽子へのエネルギー変換機構を明らかにした。3,放電プラズマによるキャピラリー導波路の形成を行なった。プラズマチャネルによるレーザー導波は,VpxB型レーザー加速等々の分野で重要である.ここではキャピラリー(細管)中で放電によりプラズマを発生させ、形成されたプラズマチャネルの特性および導波特性を調べた.4.加速効率が良い新しいイオン加速法の研究を行うため前段加速器を含めた陽子ビーム源が必要である。
ペットネコとの接触による猫ひっかき病のワクチン開発

ネコひっかき病(CSD)の原因菌であるバルトネラ・ヘンセラ(以後バルトネラ)を我々が開発したN-ラウロイルサルコシン(以後サルコシン)を用いた抗原抽出法より、患者血清に高感度に反応する抗原を注することに成功した。この抗原からIgMウェスタンブロットおよびSDS-PAGEを用いた解析により世界で初めて患者特異的に反応する抗原が分子量から34郡に分類することができた。現在、この特異抗原の同定を遂行中である。現在わが国でネコひっかき病(以後CSD)鑑別診断を行えるのは我々のみであり、患者検体が毎日のように送られてくる。本研究の目的はワクチン開発であり抗原となりうるタンパク質の抽出は必須である。われわれはこれまで抗原となりうるバルトネラヘンセラのタンパク質を良質に抽出する方法を確立し特許出願中である(特願2015-105171:バルトネラ科に属する菌体由来の抗原を調製するための方法)。CSDの原因菌バルトネラヘンセラから陰イオン界面活性剤であるN-ラウロリル-サルコシンを用いてタンパク抽出を行った。その後塩濃度によって抗原性の高いタンパク質の抽出に成功した。タンパク質抽出の際、上清と沈渣に分離できる。これらをCSD患者血清を用いてIgMのELISAを行うと、上清が24例中20例(83%)、沈渣が18例(75%)であり。さらに抗原抗体反応の一つであるIFAでCSD擬陽性と診断された血清でも上清では23例中10例(43%)に対し、沈渣では6例(26%)であった。またより感度の高いウエスタンブロット解析により確認した。以上のことから上清からより良質の抗原が抽出できることがわかった。このことはDevelopment of a Highly Specific IgM Enzyme-Linked Immunosorbent Assay for Bartonella henselae Using Refined N-Lauroyl-Sarcosine-Insoluble Proteins for Serodiagnosis of Cat Scratch Disease.Otsuyama K, Tsuneoka H, et al. J Clin Microbiol. 54 (4): 1058- 1064に報告した。CSDワクチンには急性期に出現するIgMと慢性期に出現するIgGと反応する抗原を抽出する必要がある。平成27年度の研究成果ではとりわけIgMに反応する抗原抽出に成功し、またそれらの抗原をある程度特定することに成功している。IgMに対する抗原を抽出することは、ワクチンとして用いた場合感染初期に早急に反応しCSD症状を緩和できる可能性が非常に高い。したがって、当初の計画よりもさらに進んだ研修成果を得ている。わが国でCSD鑑別診断が行えるのは申請者らのグループのみであり、日本のCSD鑑別診断指針の基準は申請者らが作成している。我々はヒトに対するワクチンではなく、感染原因のバルトネラ保菌者であるネコに対して開発を目指している。ペットブームと重なるようにCSD症例は急増しており、飼育動物との接触が避けられないことが増加の主原因である。したがって、バルトネラの感染源であるネコに対してのワクチン開発は画期的であるといえる。現在ワクチンに適した抗原抽出及び同定を行なっている。我々はこれまで抗原となりうるバルトネラヘンセラから陰イオン界面活性剤N-ラウロイル-サルコシン(以後サルコシン)を用いてタンパク抽出を行なった。その結果サルコシン抽出液の上清に反応性の高いタンパク質があることがわかった。このことは、Development of a Highly Specific IgM Enzyme-Linked Immunosorbent Assay for Bartonella henselae Using Refined N-Lauroyl-Sarcosine-Insoluble Proteins for Serodiagnosis of Cat Scratch Disease. Otsuyama K, Tsuneoka H, Kondou K, Yanagihara M, Tokuda N, Shirasawa B, Ichihara K. J Clin Microbiol. 2016 ;54(4):1058-64.で報告している。また、第90回日本細菌学会総会において抗原タンパク質抽出法に関し、「ELISAによるBartonella henselae抗体価測定の抗原精製-N-ラウロイル-サルコシン抽出法の基礎的検討ー」近藤香、大津山賢一郎、柳原正志、常岡英弘で報告している。CSD患者血清中のIgMと反応するタンパク質が健常人では反応しないことを確認している。したがって、特異性の非常に高い抗原が獲得できる。抗原を同定するために2次元電気泳動を試みているが、分離能が低いため現在1次元電気泳動後ウエスタンブロットで検出されるタンパク質を質量分析にかけ、網羅的に解析を行なっている。本研究は、申請者らがバルトネラ・ヘンセラ(以後バルトネラ)感染ネコより分離した日本菌株を用いて、猫ひっかき病(Cat Scratch Disease: CSD)ワクチンを作成し、ネコを対象としたワクチン開発を目指すものである。CSDは、わが国で急激に症例報告されるようになった人獣共通感染症であるが、その予防対策は皆無である。これまでの研究で、申請者らは“N-ラウロイル・サルコシン(以後サルコシン)抽出・精製法"によりCSDの原因菌であるバルトネラから、抗原となるタンパク質を効率よく抽出する方法を独自に開発した。さらに、日米欧バルトネラ菌株間の遺伝子の相違を明らかにしてきた。日本国民にとって日本菌株を用いたCSDワクチンの開発は火急の課題である。このワクチンによるCSD予防対策は、ネコとの接触による感染を未然に防ぎ、ペット飼育を安全かつ安心に行うことを可能にする。

この理念のもと、これまで我々のグループはサルコシンを用いた抗原抽出法から得られたCSD血清中のIgMと反応する抗原を用いたELISAを開発した(J Clin Microbiol. 2016 ; 54(4):1058-64. )。また、世界で初めてウエスタンブロットによりCSD患者血清中のIgMと反応する抗原の出現パターンを報告した(J Clin Microbiol. 2017 ;56(1).)ネコひっかき病(CSD)の原因菌であるバルトネラ・ヘンセラ(以後バルトネラ)を我々が開発したN-ラウロイルサルコシン(以後サルコシン)を用いた抗原抽出法より、患者血清に高感度に反応する抗原を注することに成功した。この抗原からIgMウェスタンブロットおよびSDS-PAGEを用いた解析により世界で初めて患者特異的に反応する抗原が分子量から34郡に分類することができた。現在、この特異抗原の同定を遂行中である。1抗原としてのタンパク質の同定および合成タンパク質の作成(研究代表者:大津山)I.精製したサルコシン抽出液(抗原液)を2次元電気泳動で分離後、バルトネラ感染ネコ血清10例および健常ネコ血清10例との反応をウエスタンブロット法で解析し、バルトネラ感染ネコ血清と特異性が高い代表的なタンパク質を抗原液から選出する。また選出したタンパク質スポットを切り出し、質量分析によりタンパク質を同定する。II.質量分析で同定されたタンパク質の遺伝子をPCR法にて増幅させ、クローニングする。III.発現ベクターpGEX-6p-1を用い、この遺伝子をGST融合タンパク質として大腸菌BL21(DE3)株に発現させる。次いで発現したタンパク質をアフィニティカラムクロマトグラフィ法にて精製する。21で作成した合成タンパク質の細胞毒性試験(研究代表者:大津山)およびマウスへの接種(研究代表者:大津山,連携研究者:徳田)I.ワクチンは細胞そのものに毒性を示してはならない。そこで、マウスマクロファージ細胞株RAW246.7で合成タンパク質の生存率(死亡率)の濃度依存性及び時間依存性を確認する。細胞の生存率(死亡率)をMTTアッセイによって確認する。マクロファージであるRAW246.7は貪食能を持つ抗原提示細胞であり、抗体を作る足がかりとなる細胞のため使用する。II.I.の確認後、抗体形成の有無を確認するため、マウスに直接合成タンパク質を接種し安全確認をする。マウスkgあたりの合成タンパク質濃度を決定し、静脈注射、筋肉注射、腹腔内注射のうち最も血清中の抗体価が多い接種法も同時に検討する。1抗原としてのタンパク質の同定および合成タンパク質の作成(研究代表者:大津山)I.
コレステリルエステル転送蛋白欠損症と動脈硬化に関する研究

コレステリルエステル転送蛋白(CETP)はHDLとアポB含有リポ蛋白との間でCEを転送する。1980年、我々が最初に報告した家族性CETP欠損症に著しい高HDL血症が認められたことより、CETPのHDL代謝への大きな影響が認識されてきた。今回の研究で、我々はイントロン14のスプライシング異常によるCETP欠損症の遺伝子診断法を確立し、ヘテロおよびホモ接合体を診断し、リポ蛋白異常を明らかにした。1.本症はわが国でのみ発見されている代謝異常であり,このCETP遺伝子変異によるCETP欠損症が同じ起源を持つ遺伝子変異によることが、ハプロタイプの検討より明かとなった。2,我々が開発した、PCR法により新しい制限酵素切断部位を作成する方法は条件設定が比較的容易であり、アイソト-プを使用せず短時間で結果が判定できるスクリ-ニングに適した方法であった。HDLーCが120mg/dl以上での異常遺伝子発現頻度は52%であり、100mg/dl以上では28%であった。HDLーCが120mg/dl以上の21例中14例にこの遺伝子異常が認められたが、残り7例は別の原因による高HDLーC血症であった。3,ヘテロ接合体のHDLは量的には僅かのCEの増加を示すのみであったが、脂質組成では明らかなCETP量の低下の影響が認められた。さらに、CETP量とIDLのECおよびEC/TG比との間に正の相関が認められ、LDL同様に動脈硬化を促進するIDLーCの増加とCETPとの関係が示唆された。従って、CETP欠損症ではCETPの量の程度により動脈硬化を促進するリポ蛋白が減少し、また、動脈硬化を予防するリポ蛋白が増加していると思われた。以上より、CETPの減少は血清リポ蛋白を抗動脈硬化的に変化させている。CETPが約半量のCETP欠損症のヘテロ接合体での冠動脈硬化症の頻度の検討が今後の課題である。コレステロ-ル逆転送系は末梢組織より肝へコレステロ-ル(C)を運び代謝する機構であり、動脈硬化の進展、退縮に重要な役割りが考えられている。1980年、我々が最初に報告した家族性コレステリルエステル転送蛋白(CETP)欠損症に著しい高HDL血症が認められたことより、CETPのHDL代謝への大きな影響が認識されている。これまでの研究により明らかにされたCETP遺伝子における点変異によりヘテロ接合体を診断し、ヘテロ接合体を含めたCETPとリポ蛋白異常との関係を明らかにした。結果は11家系のうち、5家系はCETPの欠損を示した。CETP欠損の5家系の10例はすべて、G→A変異のホモ接合体であった。CETPのリポ蛋白代謝におよぼす影響をCETP欠損5家系のホモ10例、ヘテロ20例で検討した。CETPを欠損したホモ接合体は、TC271±32mg/dl,HDLーC164±39,LDLーC77±31土と高HDLー,低LDLーC血症を認めた。ヘテロ接合体では、CETPは政常者の約半分の値を示し、TC195±44,HDLーC66±15,LDLーC111±43と軽度高HDLーC血症を認め、特徴的にHDL2/HDL3比が約2倍に増加していた。以上より、CETPはHDL2値を決定する重要な因子であることが示唆された。

また、CETP値とLDLーCとは正相関が認められ、また、リポ蛋白脂質組成にも影響していた。これらの結果から、CETP欠損による高HDL血症のリポ蛋白組合はヘテロ接合体においても抗動脈硬化性であることが示唆され、さらに、CETP欠損が動脈硬化の進展を抑制している可能性の検討が必要と思われる。コレステリルエステル転送蛋白(CETP)はHDLとアポB含有リポ蛋白との間でCEを転送する。今回、我々はイントロン14のスプライシング異常によるCETP欠損症の遺伝子診断法を確立し、ヘテロおよびホモ接合体を診断し、リポ蛋白異常を明らかにした。1,本症はわが国でのみ発見されている代謝異常であり,このCETP遺伝子変異によるCETP欠損症が同じ起源を持つ遺伝子変異かを検討するために、ハプロタイプを検討した。家系の異なる5例のホモ接合体のハプロタイプは同じであり、同一の起源による変異と考えられた。2,ヘテロ接合体のスクリ-ニングのために,我々はPCR法により新しい制限酵素切断部位を作成する方法を開発した。この方法は条件設定が比較的容易であり、アイソト-プを使用せず短時間で結果が判定できるスクリ-ニングに適した方法であった。HDLーCが120mg/dl以上での異常遺伝子発現頻度は52%であり、100mg/dl以上では28%であった。HDLーCが120mg/dl以上の21例中14例にこの遺伝子異常が認められたが、残り5例は別の原因による高HDLーC血症であった。わが国における高HDLーC血症の成因でCETP遺伝子異常は重要と思われ、今後、実際にCETP欠損症で動脈硬化症の頻度を検討しなければならない。3,ヘテロ接合体のリポ蛋白脂肪の検討では、ヘテロ接合体はHDLは量的には僅かのCEの増加を示すのみであったが、脂質組成では明らかなCETP量の低下の影響が認められた。さらに、CETP量とIDLのECおよびEC/TG比との間に正の相関が認められ、LDLと同様に動脈硬化を促進するIDLーCの増加とCETPとの関係が示唆された。従って、CETP欠損症ではCETPの量の程度により動脈硬化を促進するリポ蛋白が減少し、また、動脈硬化を予防するリポ蛋白が増加していると思われた。
廃プラスチックを原料とする水素・超微細金属粒子コジェネレーションシステムの構築

廃プラスチックを分解させた際に発生するCH_4ガスによる微粉鉄鉱石の還元およびCH_4ガスの分解によるH_2の同時製造を目的としている。本年度はCH_4ガスの分解により生じたCの還元への寄与について検討を行った。CH_4-N_2混合ガス中に所定の時間、試料(純鉄板)を保持した。実験は1373,1473,1573Kで行い、CH_4ガス濃度は1.278.11%、ガス流量は2.0NL/minとした。実験後の試料重量を測定するとともに、断面のEPMA分析を行った。1373Kにおいて、CH_4濃度が5.26%未満の場合、CH_4濃度の増加とともに重量増加速度が増大した。CH_4濃度が5.26%以上の場合、重量増加速度に明確なCH_4濃度依存性は確認されなかった。これは、試料表層部に存在する吸着サイトの数に上限があるためと考えられる。CH_4濃度が5.26%の条件では、反応初期(80s)には表面に炭素の析出は確認されなかったが、反応後期に近づく(180s)と、試料外縁部から炭素の析出が開始し、反応後期(1000s)には表面全体を覆った。試料内部の炭素濃度は、時間とともに増加し、500s経過後に全域でほぼ飽和に達した。この濃度分布から拡散係数を求め、拡散係数の温度依存式を得た。拡散係数の温度依存性は、他研究者による測定データと良い一致を示した。求めた拡散係数を用いて、鉄板内部の炭素濃度分布を計算した結果は実測値を良く再現していた。また、約250sで界面濃度が飽和量に到達するが、これは重量増加速度が減少し始める時間と一致した。以上の結果より、反応初期では炭素の吸着律速、反応後期では拡散律速と考えられる。廃プラスチックを乾留させた際に発生する炭化水素ガスと超微細酸化物粒子の反応特性,発生水素量の定量化を目標として実験を行い、以下の知見を得た。(1)廃プラスチック(RDF)を乾留することにより、H_2,CH_4,CO, CO_2が発生・検出した。CO_2の発生量に明確な温度依存性は確認されなかった。CO_2を除くH_2,CH_4,COの発生量は、いずれも温度の上昇に伴い増加したが、いずれの温度においてもCOの発生量が最大であった。400°Cでは、H_2,CH_4はほとんど検出されなかった。実験開始後10分でのH_2とCOの発生量の比は、600°Cでは1:3であったが、800°Cでは1:2、1000°Cでは1:1となり、H_2発生量の温度依存性は大きい。実験開始後10分でのCH_4とCOの発生量の比は、600°Cでは1:2、800°Cでは3:4、1000°Cでは3:4となり、800°Cでほぼ一定値となった。以上のように、熱分解を十分に進行させH_2を発生させるためには800度以上の高温が必要であることが確認された。(2)試薬Fe_2O_3粉末とRDFを混合し1000°C,1300°C,1400°Cに保持した際にH_2,CH_4,CO, CO_2が発生した。1300°C,1400°Cでは、反応開始直後にH_2発生量のピークが確認された。1000°Cでは、反応開始後約4分にH_2発生量のピークが確認された。反応開始後5分以降では、H_2発生量に反応温度による差異は確認されなかった。COの発生量に関しては、1300°C,1400°Cに差はなく、1000°Cの約2倍程度であった。CH_4,CO_2の発生量は、1000°Cでは反応開始後35分にピークを持つが、1300°C,1400°Cでは反応開始直後にピークを持ち発生量も微量であった。

この濃度分布から拡散係数を求め、拡散係数の温度依存式を得た。拡散係数の温度依存性は、他研究者による測定データと良い一致を示した。求めた拡散係数を用いて、鉄板内部の炭素濃度分布を計算した結果は実測値を良く再現していた。また、約250sで界面濃度が飽和量に到達するが、これは重量増加速度が減少し始める時間と一致した。以上の結果より、反応初期では炭素の吸着律速、反応後期では拡散律速と考えられる。
ヒト死後脳single cell 解析による、精神疾患リスク遺伝子発現様態の解明

本申請研究は、精神疾患発症のリスク遺伝子について、様々な年齢のヒト死後脳から単一細胞・単一分子レベルで発現量を測定し、遺伝子の時間的・空間的な発現制御についてその仕組みを含めて包括的な理解を得て、精神疾患のメカニズムを解明することを目的とします。本研究の成果は統合失調症等の治療薬開発等に繋がる他、現状では困難である精神疾患の死後診断法の開発を通じて、犯罪捜査や公衆衛生の向上に貢献することが期待されます。
高次脳機能障害に対する看護支援方法の開発-脳血流の変化と動作分析

1.本研究は、後遺症として認知機能に障害をきたす割合が高い脳血管障害者を対象に、リハビリテーション病院のベットサイドの生活空間において、患者の動作と脳血流の変化を測定することにより、認知機能のアセスメントと評価、そして具体的な看護方法を開発することを目的とする。2.対象は、リハビリテーション病院に入院中の脳血管障害者7名(男6名、女1名)と、健常者1,1名(男6名、女5名)の合計18名であった。測定用具は、非侵襲的かつ量的視覚的に測定可能な近赤外光イメージング装置fNIRS(functional near-infrared spectroscopy)島津製作所を用いて前頭葉の脳血流の変化を測定した。看護方法の課題(タスク)の作成と精選-歯をみがく、髭をそる、靴下をはく、靴をはく、ボタンをかける、手洗いをする、字をかく、塗り絵をぬる、字をよむ、ルービックキューブ、アイスマッサージ、箸をつかうなど16動作を実施した。3.全タスクにおいて、健常者、脳血管障害者の両者で、介助よりも自力で行った際の脳血流量の変化が著明であった。脳血管障害者が生活動作を再獲得していく過程において、自力で行うことへの看護介入の段階的な援助は、刺激として有効であることを新ためて視覚的に確認することができた。また「食べる」タスクは、他のタスクに最優先して援助される必要がある。「食べる」能力の再獲得は他の日常生活動作の能力を引き出すきっかけともなり得る。この脳賦活化の良質な刺激となるタスク動作の順序性と段階的な刺激の提示が、障害者の機能レベルに合致した介入方法としてプログラミングされることが重要である。こうした看護介入の根拠を明らかにすることは、同時に患者及び家族にとっても機能回復にむけた訓練の効果を視覚的に知ることが可能となる。
南部メキシコ村落における宗教と法慣習と現実

本研究は南部メキシコ村落における宗教と法と現実という題目のもとで研究を進めている。従来から各研究分担者が細かな研究を進めてきたその諸地域において、宗教と法と現実の姿を取り出していってみようとする。野村はトラホムルコにおいて、宗教に関してはハヤカーテとコンパドラスゴを中心に研究を進め、法に関してはエヒードに関する研究を進めてきた。エヒードの体系の性格を考察するにつれて、それが宗教的なものの姿とは非常に異なったものであることが取り出されてきた。宗教的なものが意味のあり方を中心にして統合されている全体であるのに対して、法の性格が顕著に形式合理的であることなどが取り出されている。宗教は人間を心の中からつき動かすものであり、法はここから出てはいけないというところを規定し、それを越えたものを罰しようとするものである。エヒードに関しても形式合理的な行き方をとるかぎり法の精神とは全く逆のものでも承認しなければならない。エヒードに関する土地の譲渡の様態は家族から家族への譲渡の姿を示し、その決定が総会の51%という合理性によって決定され確認されている。このような形でテヘだけが140ヘクタールの耕地を持ち、リバスも同様に広大な土地を所有している。しかし、これらも過半数という合理的決定によって支持され認可されている。それが革命において、「土地なき農民に土地をというエヒードの精神とはおよそ異なったものであるのは事実である。しかしその精神にもとづいて、土地所有者がエヒードを所有することは許されないことは厳格に守られており、エヒードの土地が、土地なき者に配分されるという性格はあるところでは明確に保持されてもいる。このような形式合理的な土地所有の思考とカトリック宗教文化の中で生きる人々の奇跡の上に立つ信仰とは非常に性格の異なったものである。しかし、この両者がカトリック的全体として統合されつつある点が示されてもいる。水波はこのエヒードについて比較憲法の立場から分析し、山崎はエヒードについてその細かな各法規定を詳細に分析した。中別府は宗教現象の特徴について、治療儀礼の局面を中心として分析し、安元もウィチョルの宗教現象をめぐって、マラカメの動きを中心に分析し、その宗教のシャマニズム的性格に言及している。安元はさらにウィチョルにおける結婚の問題を取りあつかっている。その伝統的形式のもの、当事者が幼いときに両親が取り決め、一定の年令に達すると結婚を行なう第一の形式と第二の形式はマラカメの介入がないものであり、両親の合意により、若者の父親が嫁の父親に求婚するのをくりかえすものである。第三の形式は男女だけの合意による自由結婚である。ウィチョルの家族はこのような結婚を通して出発している。中別府は儀礼的親族関係について、コンパードレは親族対非親族が71対29、60対40のごとき形で親族関係を高める形をとっていること、コンパードレの多くは父方のものであること、父方対母方が66対34、80対20の形をとっていることなどを結果として取り出している。猪又はラカンハの空間構造の分析を行ない、母方居住の問題やジャングルの中での行動場面でも夫婦が夫も妻も一定の道筋を行動する姿などを取り出している。ロペス教授はウィチョル族を取りあつかい、法と慣習を区分し、ウィチョル内に存する諸規制をこの区分にもとづいて整理し、法的なものが十分にウィチョルの中に定着していない姿に言及している。

水波はこのエヒードについて比較憲法の立場から分析し、山崎はエヒードについてその細かな各法規定を詳細に分析した。中別府は宗教現象の特徴について、治療儀礼の局面を中心として分析し、安元もウィチョルの宗教現象をめぐって、マラカメの動きを中心に分析し、その宗教のシャマニズム的性格に言及している。安元はさらにウィチョルにおける結婚の問題を取りあつかっている。その伝統的形式のもの、当事者が幼いときに両親が取り決め、一定の年令に達すると結婚を行なう第一の形式と第二の形式はマラカメの介入がないものであり、両親の合意により、若者の父親が嫁の父親に求婚するのをくりかえすものである。第三の形式は男女だけの合意による自由結婚である。ウィチョルの家族はこのような結婚を通して出発している。中別府は儀礼的親族関係について、コンパードレは親族対非親族が71対29、60対40のごとき形で親族関係を高める形をとっていること、コンパードレの多くは父方のものであること、父方対母方が66対34、80対20の形をとっていることなどを結果として取り出している。猪又はラカンハの空間構造の分析を行ない、母方居住の問題やジャングルの中での行動場面でも夫婦が夫も妻も一定の道筋を行動する姿などを取り出している。ロペス教授はウィチョル族を取りあつかい、法と慣習を区分し、ウィチョル内に存する諸規制をこの区分にもとづいて整理し、法的なものが十分にウィチョルの中に定着していない姿に言及している。
建物解体材の再利用を視野に入れた木造建物接合部の創製

本研究は、年々深刻化する地球環境問題、とりわけ廃棄物処理の問題に対しての解決策のひとつとして、解体時に分別する必要がなく、ノコギリやチェンソーで切断することが可能な木材や竹材,またそれらを圧密強化した高性能木質材料を利用して、従来木造建築に多用されている金属製の接合具(釘やビス、プレート類など)の木質化を試みるものである。シアプレート接合に着目し、木質シアプレートを製作するための材料として、竹材を用いた集成材やLPL、またそれらを圧密強化した材料、スギ材を用いた集成材やそれらを圧密強化した材料など、様々な材料を試作した。また、それらの材料の材料試験を行い、シアプレートへの適合性を検討した。これらの成果より、木質シアプレート接合では、シアプレートに使用する木質材料の種類によって様々な性能の接合部を製作することが可能であり、鋼製のものと同等の強度性能を持つ接合部を実現すること、鋼製シアプレートの代用品として十分な接合性能を持つ木質シアプレートを開発することができた。またこの新しいシアプレートを用いて、その径や厚さが接合強度に与える影響を把握する実験を行った。これにより、径および厚さの適切な寸法を決定するための基礎資料が得られた。また、木質シアプレートのサイズによっては、既存のシアプレート設計法における端距離や縁距離の設定では、十分な耐力を発揮できない可能性が示唆された。これらの一連の研究成果により、接合部を設計する際に用いる基礎的なデータを得ることができた。今後は、木質シアプレートを用いた接合部の設計式の提案、木質シアプレートの実用例としてトラス梁やモーメント抵抗接合への応用などの可能性について検討する必要がある。特に本年度は、まず接合具の木質化にあたって、それらに求められる強度性能や耐久性、またその法的な位置づけなどの問題点の洗い出しと、既往の研究などの調査・検討を行った。その上で、シアプレート接合に着目し、木質シアプレートを製作するための材料として、竹材を用いた集成材やLVL、またそれらを圧密強化した材料、スギ材を用いた集成材やそれらを圧密強化した材料など、様々な材料を試作した。これらの結果を基に、数種類の木質シアプレートを試作し、それらを用いた接合部の引張試験を行った。この結果、圧密竹LVLを利用したシアプレートでは、鋼製のシアプレートと同様の挙動を示し、同等の強度性能を発揮した。また一方でスギ材を利用したシアプレートを用いると、シアプレートの横圧縮変形のより優れた変形性能を発揮する可能性が示唆された。これらの結果より、木質シアプレート接合では、シアプレートに使用する木質材料の種類によって様々な性能の接合部を製作することが可能であり、鋼製のものと同等の強度性能を持つ接合部を実現することやさらに高い変形性能を付与することも可能であると考えられる。今後はシアプレートの更なる性能向上を図るとともに、ともに用いるボルトなど開き止め用部材の木質化の検討を行う必要がある。

特に本年度は、昨年度開発した木質シアープレートについて、竹ヒゴを圧密して製造することで、生産性と強度面の向上を図った。またこの新しいシアープレートを用いて、その径や厚さが接合強度に与える影響を把握する実験を行った。これにより、径および厚さの適切な寸法を決定するための基礎資料が得られた。また、木質シアープレートのサイズによっては、既存のシアープレート設計法における端距離や縁距離の設定では、十分な耐力を発揮できない可能性が示唆された。一方、この高い強度を持つ新しい木質材料の接合部の補強技術への応用についても検討を行った。これよりこの竹ヒゴ圧密集成した材料で接合部の補強を行うことで、炭素繊維シートや鋼材による補強と同等以上の補強効果を発揮することが明らかとなった。これらの成果により、この竹ヒゴ圧密集成した材料をうまく利用すれば、鋼材などの既存の材料を用いた接合と同等の性能を持つ接合が実現できることが確認できた。今後は、木質ボルトのような留め具類の開発や、木質材料特有のめり込みによる高い靭性を活かした接合具の開発などに取り組む予定である。本研究は、年々深刻化する地球環境問題、とりわけ廃棄物処理の問題に対しての解決策のひとつとして、解体時に分別する必要がなく、ノコギリやチェンソーで切断することが可能な木材や竹材,またそれらを圧密強化した高性能木質材料を利用して、従来木造建築に多用されている金属製の接合具(釘やビス、プレート類など)の木質化を試みるものである。本年度は、これまでに開発した各種の木質シアープレートについて、母材の端距離が接合部の挙動に与える影響を把握する実験を行った。これにより、シアープレート径の3倍程度の端距離で最大荷重、終局変位が最大となり、4倍の端距離を確保することで端抜けせん断破壊を防止できることがわかった。また、木質シアープレートの密度と接合強度の関係を調べる実験を行った。この結果、密度が1.0g/cm^3までは密度の上昇に従い接合強度が上昇し、1.0g/cm^3程度で鋼製のシアープレートと同等の接合性能を示すことが明らかとなった。一方向繰り返し載荷実験においては、単調載荷に比べて、10%20%の性能低下が見られたものの、鋼製シアープレートの性能低下と大きな差異はなかった。これらの成果より、鋼製シアープレートの代用品として十分な接合性能を持つ木質シアープレートを開発することができた。また、接合部を設計する際に用いる基礎的なデータを得ることができた。今後は、木質シアープレートを用いた接合部の設計式の提案、木質シアープレートの実用例としてトラス梁やモーメント抵抗接合への応用などの可能性について検討する必要がある。