hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
GaN:P系結晶による窒化物半導体の転位低減に関する研究

GaN系発光デバイスは1993年に高輝度青色発光ダイオードが実現して以来急速に開発が進んでいった。結晶性ではGaAsなどに代表される他の化合物半導体に圧倒的に劣りながらも高効率の発光デバイスが実現されていたが、400nm以下の紫外発光デバイスには低転位化および透明化が必要になってきた。そこで、MOCVD装置を用い光吸収の無く紫外光デバイス基板となりうる高品質AlGaN混晶の作成を行った。まず、AlGaN成長におけるGaNバッファ層へのPの添加の効果を調べた。GaN成長においてはGaNPをバッファ層に用いる事により横方向成長領域が広がりGaN結晶中の転位密度は1×10^9個/cm^2から5×10^8個/cm^2に減少することができた。GaNPバッファ層をAlGaN成長に適応したところAl組成の増加に伴って横方向成長領域が減少してしまい10%を超える領域ではGaNバッファを使用したサンプルと結晶性に差がないものとなった。転位密度もAl組成が増えるにつれ増大しており原子間力顕微鏡で転位密度を測定したところ、Al組成17%のAlGaNにおいて4×10^<10>個/cm^2になっていた。高Al組成領域でも横方向成長の促進をはかり転位密度の低減をするためにサファイア基板の凹凸加工を行った。基板に凹凸を加える事により横方向成長領域ができることにより転位密度は1×10^<10>個/cm^2に減少した。さらなる低転位化のために成長初期状態において低温中間層を設けた。低温中間層を設ける事により表面にピットが形成されピット表面の転位を中心部に収束させることにより、転位密度は2×10^9個/cm^2にまで減少した。この低温中間層をAlGaN成長中に2回挿入することにより更に結晶性は向上しAl組成17%のAlGaNにおいて転位密度が4×10^8個/cm^2の高品質AlGaN結晶を得ることができた。今後、高効率紫外光デバイスの基板としての期待が持たれる。結晶性ではGaAsなどに代表される他の化合物半導体に圧倒的に劣りながらも高効率の発光デバイスが実現されていた。しかしながら、400nm以下の紫外発光デバイスには、低転位化が必要になってきた。そこで、MOCVD装置を用い、GaNP混晶を用いた転位低減を行い高効率紫外光デバイスの作成をめざした。GaNP混晶を用いたGaN結晶中の転位低減効果について調べた。高温GaN成長中にGaNP中間層を用いることにより、GaNPが選択的に転位に取り込まれることがわかった。転位周辺と、それ以外の部分において組成変調が起きることによりGaNの3次元成長が活性化することがわかった。3次元成長により転位が、横方向に伝播し他の転位とループを形成することにより転位密度が減少することができた。転位密度は1×10^9個/cm^2から6×10^8個/cm^2に減少した。低温バッファGaNPを用いることにより、初期成長時の核発生の制御が行われることがわかった。それによりGaNの3次元成長が活性化されて、サファイアとGaNとの格子不整合により発生した転位を1箇所に集め、転位の低減が行われた。転位密度は1×10^9個/cm^2から5×10^8個/cm^2に減少した。この試料上に発光波長375nmの紫外LEDを作成したところ、同時に成長した低温バッファGaNを使用した試料(転位密度は1×10^9個/cm^2)の約2.3倍の発光強度を示した。紫外LEDへの転位低減の効果を確認できた。

低温中間層を設ける事により表面にピットが形成されピット表面の転位を中心部に収束させることにより、転位密度は2×10^9個/cm^2にまで減少した。この低温中間層をAlGaN成長中に2回挿入することにより更に結晶性は向上しAl組成17%のAlGaNにおいて転位密度が4×10^8個/cm^2の高品質AlGaN結晶を得ることができた。今後、高効率紫外光デバイスの基板としての期待が持たれる。
電顕組織科学の形態計測的手法によるチトクロームCオキシターゼ欠損の多 様性の解明

チトクロームC酸化酵素(CCO)欠損症の多様性を解明するため、培養皮膚線維芽細胞でのCCOの電顕細胞化学的手法により、臨床経過の異なる本症患者(Leigh脳症および乳児致死型)の、個々のミトコンドリア(mit.)レベルでの障害発現の違いを検討した。Leigh脳症の2例および乳児致死型の2例、対照の7例の皮膚線維芽細胞をSeligmanの方法に準じてCCO染色を行い、各例とも約20個の細胞の電顕写真より、細胞質に対するmit.の面積比を各例ごとに求めた。次に染色の強さからmit.を陽性、偽陽性、陰性にわけ、細胞内のそれぞれのmit.の面積比を百分率で表した。細胞質に対するmit.の面積比は、対照7例の平均値は3.38%、Leigh脳症の2例の平均は3.54%、乳児致死型2例では4.04%と乳児致死型で有意に大きかった。対照の7例では大多数のmit.は強い活性を認めたが、一部に偽陽性や陰性の活性をもつmit.を認めた。それらの面積比は7例の平均としてみると陽性84.19%、偽陽性14.4%、陰性1.20%であった。それに対し、Leigh脳症の臨床経過をとった2例では、1例においては細胞間のheterogeneityが顕著であった。他の1例では細胞内のheterogeneityが著明であった。以上より、臨床的多様性を反映するよに、Leigh脳症と乳児致死型では、mit.レベルで障害の発現様式が異なり、特に後者ではmit.DNAの異常を示唆する所見を得た。
新規ヒト内在性レクチン探索と機能解析

糖鎖の生体内における機能を知るためにはヒトなどに内在するレクチンの性質を詳しくする必要がある。ゲノムデータベース上に見つかる多くのレクチン候補遺伝子を組み換え体として発現し、その糖特異性を、当該者らが開発した先端糖鎖プロファイリング技術である糖鎖複合体マイクマイクロアレイ、フロンタル・アフィニティクロマト分析法によって系統的に解析し、レクチンの生体機能と有用なツールとしての可能性を探った。ヒトではこれまでに約100種類のレクチンが同定され、C-type、siglec、galectin、P-type、R-type、M-type、L-type、calnexin、ficolins、chitinase-like、F-box lectin、intelectinなど約10種類のファミリーに分類されているが、その全貌把握とは言いがだく、個々のレクテンに対する機能解析も、一部を除いては不十分なものが多い。また機能解明への大きな手掛かりとなる糖鎖との相互作用データに関しても、解析手法が統一されていないため、レクチン間の糖鎖結合特性を系統的に比較する事が困難である。これらの理由から、ヒト体内における糖鎖-レクチン間の相互作用、及びそれを介した情報伝達機構は未だ十分に理解されていない。バイオインフォマティクスを利用して、ヒトのゲノム配列を対象としたデータマイニングを実行したところ、現在知られているヒト内在性レクチンをはるかに上回る数のレクチン候補遺伝子が存在することが示唆された。そこで本年度はヒトゲノムから抽出されたこれらレクチン候補遺伝子をFc融合タンパク質として発現し、その糖鎖結合特性を糖鎖複合体アレイでスクリーニングした。その結果、複数の新規レクチンの同定に至った。すなわち、C21orf63タンパク質がヘパリンやヘパラン硫酸などの硫酸化糖鎖に結合する新規レクチンであることを見出した。更に、ZG16がマンノースに結合性を示す新規レクチンであることを見出した。現在、ZG16の詳細な糖鎖結合機構、組織分布、機能に関する研究を行っている。ヒトではこれまでに約100種類のレクチンが同定され、C-type、siglec、galectin、P-type、R-type、M-type、L-type、calnexin、ficolins、chitinase-like、F-box lectin、intelectinなど約10種類のファミリーに分類されているが、その全貌把握とは言いがたく、個々のレクチンに対する機能解析も、一部を除いては不十分なものが多い。これまでにバイオインフォマティクスを利用して抽出したレクチン候補分子、計80種類の糖鎖結合特異性を糖鎖複合体アレイでスクリーニングした結果、マンノースに結合特異性を示す新規レクチンの発見に至っている。そこで本年度はまず、この新規レクチンの糖鎖結合特異性と親和性を、糖鎖複合体アレイとフロンタル・アフィニティクロマトグラフィー(FAC)で解析した。その結果、本レクチンは高密度マンノースに特異的に結合することを見出した。更に、細胞表面にマンノースを高密度に提示する各種真菌に結合することが分かった。リアルタイムPCRで解析した結果、本レクチン分子のmRNAは、肝臓、膵臓、小腸に局在していることがわかった。更に、モノクローナル抗体とポリクローナル抗体を作製して、本レクチンの組織分布を調べてみると、上部から下部に至る消化器系の外分泌系の細胞に局在していることがわかった。上部から下部にいたる消化器系に局在すること、真菌に結合する活性を有することから、本レクチン分子は、真菌に対して何らかの機能を有することが予想された。現在、本レクチンの真菌に対する機能解析を実施しているところである。これまでにバイオインフォマティクスを利用して抽出したレクチン候補分子のうち、計80種類の糖鎖結合特異性を糖鎖複合体アレイでスクリーニングした結果、複数の新規レクチンの発見に至っている。そのうちマンノースへの結合性を示したZG16に関し、その詳細な糖鎖結合特異性と親和性を、糖鎖複合体アレイとフロンタル・アフィニティクロマトグラフィー(FAC)で解析した。更に、モノクローナル抗体とポリクローナル抗体を作製して本レクチンの組織分布を調べてみると、上部から下部に至る消化器系の外分泌系の細胞に局在していることがわかった。上部から下部にいたる消化器系に局在すること、真菌に結合する活性を有することから、本レクチン分子は真菌に対して何らかの機能を有することが予想された。

そこで、本レクチンの真菌に対する抗真菌活性や小腸上皮細胞への接着阻害について検討した。しかし、抗真菌活性や接着阻害活性は確認されなかった。ZG16の機能解明に向けて、更なる検討が必要である。
悪性黒色腫におけるテネイシン-C発現増加の分子機序の解明

今年度はまず、黒色腫で発現の見られたテネイシン(TN)-CとTN-Cを転写レベルで調節している転写因子Fli1が、黒色腫の浸潤や転移に関与しているかを検討した。TN-Cの発現は母斑細胞母斑(NCN)、浸潤レベルIII以下のearly primary melanoma(ePM)、レベルIVのadvanced primary melanoma(aPM)の全例で母斑細胞あるいは腫瘍細胞に発現が見られた。転移性黒色腫(Mets)では13例中5例に腫瘍細胞でのTN-Cの発現が見られなかった。一方、間質でのTN-C発現は原発巣の厚さが厚くなるほど増加した。すなわち、NCNでは間質にTN-Cの発現は見られなかった。ePMでは腫瘍細胞の胞巣より1mmを越えてTN-Cの発現が見られた症例は7例中1例にしか認めなかった。aPMでは腫瘍細胞の胞巣より1mmを越えてTN-Cの発現が見られた症例は8例中6例に認められた。この結果は有意な差がみられたので(P<0.05)、TN-Cは組織から細胞の遊離を促進させ、黒色腫の進展および転移に関与していると考えられた。一方、間質でTN-Cがより多く発現していたところは、そうでないところに比べ、Fli-1を発現している線維芽細胞の割合が多く認められる傾向にあったが、有意な差はみられなかった。昨年、研究代表者は転移抑制遺伝子KiSS-1の発現を種々の進展度を示す黒色腫組織を用いて検討し、in vivoにおいてもその発現消失が黒色腫の進展、転移に関与していることを見いだした。このKiSS-1がTN-Cの黒色腫での発現亢進に関与しているかを検討するために、KiSS-1の発現がごくわずかである黒色腫培養細胞CRL1675にKiSS-1を導入した。この細胞とコントロールの細胞でのTN-Cの発現を定量的PCR法で検討したが、両者に差は見られなかった。今年度はまず、黒色腫切除標本を用い、テネイシンCとテネイシンCを転写レベルで調節している転写因子Flilの抗体で免疫組織染色を行った。その結果、多くの黒色腫細胞、黒色腫周囲の線維芽細胞にテネイシンCとFlilの発現がみられることを明らかにした。今後、定量的PCR法(real time PCR)によりテネイシンCとFlilの発現量を定量し転移の有無との相関を検討する予定である。そのために現在、黒色腫凍結標本より抽出したRNAを用いてcDNAを作製中である。また、TGFβによるテネイシンCの発現を正常培養メラノサイト、黒色腫切除標本より作成したメラノーマ培養細胞、メラノーマ培養株を用いて比較検討した。正常培養メラノサイトはテネイシンCの発現がメラノーマ培養株に比べて少なかった。両細胞ともTGFβによりテネイシンCの発現が増加した。黒色腫切除標本より作成したメラノーマ培養細胞は現在検討中である。また、今後IFNγ、IL4、CTGFなどのサイトカインも使用する予定である。最後に、黒色腫細胞におけるテネイシンCプロモーター領域の変異の有無の検討は当初PCRを用いたダイレクトシークエンス法で行う予定であったが、領域が大きすぎるため、現在、two dimensional gene scanning法での解析を検討中である。
社会基盤便益波及における不均衡状態を会計手法によって表現する方法の開発

社会基盤整備を中心とした公共政策評価に関する動学化,不確実性,不均衡などの方面での研究は,理論的にも数多くの課題がある上に,実用的なものとなるにはかなりのギャップがあるといわざるを得ない.そこで,本研究では,会計学の手法を用いて,社会基盤事業をその便益や費用に基づいて評価する際,必ずしも均衡状態を前提としない評価方法の検討を試みた.ここでは,研究代表者らがそれまでの研究で構築している会計手法による社会基盤事業の財務的および経済的な状況の表現ツールを用い,ある事業時点での資産の世代間負担比率状況や,将来の資本価値の状況を把握できるように,建設期間や換算係数等を変化させてシミュレーションを行い,その評価を行った.この結果,建設期間の増加のような事業スペックの変化によって将来の世代のための資産価値が減少していくこと,一般財源比率や負債の返済期間などの財務的な変更によるB/Cの変化とそれに伴う正味資本の変化を定量的に表現するとともに,それらの複合的な要因による結果も定量的に表現した.これらの分析に市場均衡の考え方は無いので,比較のベースを設定していないことから,厳密な比較はできない.しかし,現在,当面社会基盤事業に関する問題は,現在における社会環境変化や事業スペックの変更や財務的な変更が,将来においてどのような影響をもたらすのかを明確にすることであり,将来の資産状況や社会厚生を著しく悪化させる変更は,事前に知る必要がある.この点に関しては,いくつかの前提は置くものの,簡便な表現方法としては十分なものであることを確認した.社会基盤整備による便益を帰着ベースで計測するとき,不均衡状態と考えられる分析時点で便益がどの程度波及しているかを知る必要がある.そこで、既存の不均衡経済理論をもとに便益波及構造を整理し,便益発生から波及メカニズムに関わる経済主体への残留分や分析対象域外への漏出や土地利用変化が実現していない時点での立地主体間の便益差分の存在などの波及過程を整理した.そして,不均衡状態と考えられる分析時点での計測値を集計しても発生便益と同一にならないことはもちろんであるが,各土地にどれだけ便益が帰着しているかという観点からは,例えば,土地に対するヘドニックアプローチで計測したもので十分に表現していると言えることを確認した.そして,土地利用変化が実現していない時点での評価の一例として,空地に着目した分析を行った.空地の発生要因には,投機的な側面や制度的な側面のほか,隣接地との関連性などの空間要因と事前、事後の土地利用の変化という時系列要因も考える必要がある.通常の立地選択や付け値最大化などの行動モデルによって説明することが本来求められるものの,それらを改善していくために,今一度,現に存在する空地の特性を見直すことが重要である.そこで,大阪都心から等距離帯にある同程度の人口と見なせる吹田市と尼崎市において,空地発生に関連性の強い説明要因を抽出することにより,地価安定期とバブル経済期,および人口増加都市と減少都市では,各々異なった空地発生要因が作用し,一律の行動モデルで説明することは危険であること,土地市場の動向における空地発生要因は,地価安定期では基礎的な土地利用の転換が、バブル経済期では地価の上昇が主な要因となること,人口の推移における空地面積は,人口増加都市では人口増減に関連希薄な条件が,人口減少都市では人口増減に関連濃厚な条件が、それぞれ主な要因となる,という結論を得た.社会基盤整備を中心とした公共政策評価に関する動学化,不確実性,不均衡などの方面での研究は,理論的にも数多くの課題がある上に,実用的なものとなるにはかなりのギャップがあるといわざるを得ない.そこで,本研究では,会計学の手法を用いて,社会基盤事業をその便益や費用に基づいて評価する際,必ずしも均衡状態を前提としない評価方法の検討を試みた.ここでは,研究代表者らがそれまでの研究で構築している会計手法による社会基盤事業の財務的および経済的な状況の表現ツールを用い,ある事業時点での資産の世代間負担比率状況や,将来の資本価値の状況を把握できるように,建設期間や換算係数等を変化させてシミュレーションを行い,その評価を行った.この結果,建設期間の増加のような事業スペックの変化によって将来の世代のための資産価値が減少していくこと,一般財源比率や負債の返済期間などの財務的な変更によるB/Cの変化とそれに伴う正味資本の変化を定量的に表現するとともに,それらの複合的な要因による結果も定量的に表現した.これらの分析に市場均衡の考え方は無いので,比較のベースを設定していないことから,厳密な比較はできない.しかし,現在,当面社会基盤事業に関する問題は,現在における社会環境変化や事業スペックの変更や財務的な変更が,将来においてどのような影響をもたらすのかを明確にすることであり,将来の資産状況や社会厚生を著しく悪化させる変更は,事前に知る必要がある.この点に関しては,いくつかの前提は置くものの,簡便な表現方法としては十分なものであることを確認した.
ペルフルオロイミダート類を用いた新反応の開発と応用

ペルフルオロイミダート類は、強い電子求引性を示すフッ素官能基を分子内に有することから既存のイミダート(特にトリクロロアセトイミダート)に比べ、脱離基として優れた特性を有することが期待できる。この点を考慮し、グリコシル化をはじめとするペルフルオロイミダート類を用いる新反応の設計と展開を計画した。初年度は、活性DMSO種を用いた一級アミドのニトリルへの脱水反応を低沸点化合物であるペルフルオロニトリルの調整に応用し、反応系内で発生させたペルフルオロニトリルを単離することなしに、ベンジル、アリル、エポキシ、グリコシルアルコール等で捕捉するペルフルオロイミダート類の簡便合成法を確立した。次年度は、合成されたトリフルオロアセトイミダート類を用いての、1)3,3-シグマトロピー転位、2)ルイス酸触媒によるエポキシドの開環反応、3)グリコシル化などにおける反応性や選択性を既存のトリクロロアセトイミダート類のそれと比較・検討した。既存のトリクロロアセトイミダートに比べ、安定性が増加し反応性が低下する傾向はあったが、安定性にすぐれ、精製が容易で保存にすぐれた性質を有しており、反応も問題なく進行した。最終年度は、ペルフルオロイミダート類の天然有機化合物合成への応用を検討した。ペプチドグリカン生合成阻害剤であり、ペルフルオロイミダート類を出発原料に、未だ立体化学が決定されていないリポシドマイシン(1)の,4-ジアゼパノン環部の合成を目的に、5位にR-配置のフェニル基と3-配置のエステル基を有する化合物(2と3)を合成した。合成した2と3のNMRによる配座解析の結果、1の分解物と2と3のNMRとが良く一致する事から、1の1,4-ジアゼパノン環部の立体配置を、2S,5S,6Sと推定する事ができた。今後、本方法論を用いた1の全合成を行い、立体化学を最終決定する予定である。今年度は、活性DMSO種を用いた一級アミドのニトリルへの脱水反応を低沸点化合物であるペルフルオロニトリルの調整に応用し、反応系内で発生させたペルフルオロニトリルを単離することなしにアルコールで捕捉するペルフルオロイミダート類の簡便合成法を確立した。ペルフルオロアミド(3.3当量)をDMSO(6.0当量)と塩化メチレンに溶解し-78°Cに冷却した後、オキサリルクロリド(3.0当量)とトリエチルアミン(9.0当量)を順次加えるといった簡単な方法でペルフルオロニトリルを発生させ、そのまま系内にDBU(2.0当量)とベンジルアルコール(1.0当量)を加えて反応させた結果、収率良く対応するペルフルオロニトリルイミダートが得られることがわかった。5種類のペルフルオロアミドに対して、3種類のベンジルアルコール、5種類のアリルアルコール、3種類のエポキシアルコールおよび2種類の糖誘導体を組み合わせ、対応する25種類のペルフルオロイミダート類の合成が行えることを明らかとした。合成したペルフルオロイミダート類は、既存のトリクロロアセトイミダートと比較して、安定性にすぐれ、精製が容易で保存にすぐれた性質を有していた。現在、1)グリコシル化、2)転位反応を用いた官能基の導入3)水酸基の脱離基としての役割を中心に、反応性、活性化法の比較検討を行なっており、ペルフルオロイミダート類に特異で、トリクロロアセトイミダートとは異なった反応性や活性化法を追求している。来年度は、これらの結果について報告する。

今年度は、昨年度報告したペルフルオロイミダート類の簡便合成法により得られたトリフルオロアセトイミダートの1)3,3-シグマトロピー転位、2)ルイス酸触媒によるエポキシドの開環反応、3)グリコシル化における反応性や選択性を既存のトリクロロアセトイミダート類のそれと比較・検討した。既存のトリクロロアセトイミダートに比べ、安定性が増加し反応性が低下する傾向はあったが、反応は問題なく進行した。1)3,3-シグマトロピー転位4種のアリルペルフルオロイミダートについて加熱条件、Pd触媒存在下における3,3-シグマトロピー転位を検討した。トリクロロアセトイミダートと比べ安定性にすぐれる分、反応の完結までに長時間を要したが、トリクロロ体が長時間での加熱条件において熱分解を起こし易い場合、基質をトリフルオロアセトイミダートに代えることで好結果を与えた。2)ルイス酸触媒によるエポキシドの開環反応3種のエポキシトリフルオロアセトイミダートに対するルイス酸触媒におけるエポキシドの開環反応を検討した。トリクロロアセトイミダートでの反応と比べ、副生物の生成が押さえられ、目的物の収率が向上した。また、開環反応後に生じたトリフルオロアセトアミド基の除去がトリクロロアセトアミド基にべて容易であったことから、本反応を天然物の合成に応用した。詳細については来年度に報告する。3)グリコシル化エーテル保護糖である2,3,4,6-tetera-O-benzylglucoseと、アシル保護糖である2,3,4,6-tetera-O-acetylglucoseの2種の糖供与体を用い、4種の糖受容体に対するグリコシル化反応を行った。トリクロロアセトイミダートと比べ、多少多くの触媒あるいは反応時間を必要とするものの生成物の選択性(特にアノマー位)には大きな差はみられなかった。シアル酸誘導体など安定性に劣る糖供与体では、トリクロロアセトイミダートの合成が報告されておらず、今後、対応するトリフルオロアセトイミダートの合成を検討する予定である。今年度は、ペルフルオロイミダート類を用いた天然有機化合物の合成への応用を検討した。ペプチドグリカン生合成阻害剤であるリポシドマイシン(1)の1,4-ジアゼパノン環部の5位にR-配置のフェニル基とS-配置のエステル基を有する化合物の合成(2と3)を行い、その立体化学を推定するすることにした。まず、(2S,3R)-フェニルグリシジルトリフルオロアセトイミダートを0.5当量の塩化ジエチルアルミニウムで処理したところ、エポキシドの開環反応がベンジル位で選択的に進行し、6員環ジヒドロオキサゾリンが97%で得られた。加水分解、ジオール部のアセトニド保護、N-4位のメチル化を経た後トリフルオロアセトアミド基を加水分解してアミンフラグメントを得た。相当するトリクロロアセトイミダートから同様にして得られるトリクロロアセトアミド基ではこの脱保護を行なう事ができず、トリフルオロアセトイミダートを有機合成に用いる利点を明らかにできた。カルボン酸フラグメントと縮合後、水酸基の保護基の架け替えを経て、アジドアルデヒドに導いた。酢酸共存下、酢酸エチル中10%Pd-Cを用いて接触還元したところ、アジド基のアミノ基への還元、分子内でのイミンの形成とその還元反応が一挙に進行し、1,4-ジアゼパノン環化体を収率94%で得ることができた。最後に、N-1位のメチル化を行い、5位にR-配置のフェニル基、6位にS-配置のアセトキシ基を有する2を収率87%で得ることができた。
多面的機能レジーム下の先進国山村の再編と領域化に関する研究

世界的な貿易自由化と新自由主義経済化の影響により先進国の農業・農村を取り巻く環境は大きく変容している。とりわけ,グローバル化が加速した1990年代以降は,アメリカやBRICS,ケアンズグループによる大量生産を基礎とするフォーディズム農業が世界に展開し,ネオリベラルな貿易自由化が進展してきた。本研究では,これに対抗してきたの日本やヨーロッパなどの経営規模の小さな農業国家群において,大量生産国に対抗する新たなオルタナティブとして,農業保護の削減が義務である国際貿易ルールに抵触しない「農業の多面的機能(Multi-Functional Agriculture)」という概念を政治的に生み出し,グローバルな社会正義を盾にした農業・農村のポリティクスを構築してきた過程を明らかにした。これは,「埋め込まれたネオリベラリズム」あるいは「グリーンネオリベラリズム」と呼ばれ,自国の農業を保護するために「環境」を戦略的に位置付ける21世紀の新たな農政として世界に広まっており,これに対して批判的に検討をした点に研究実績の意義がある。具体的には、ポスト生産主義から多機能レジームへの理論的な潮流の検討を、地理学を中心とした欧米系の議論からフィールドワークへの応用を含めて検討した論文「欧米圏における農業の多面的機能をめぐる議論と研究の展開ーポスト生産主義の限界と新しいパラダイムの構築に向けてー」(.人文地理69(1):101-119. )のほか、新たな農村におけるオルタナティブの模索の事例として取り上げた「フランス田園回帰にみるネオルーラル現象の展開と現在.」(農業と経済84(9):47-53.)等が主要な業績といえる。本研究は,多面的機能レジーム下のフランス山間地域農業の再編を,グローバルなMFA(農業の多面的機能:Multi-Functional Agriculture)政策の農業経営への影響,そして農業の環境管理や文化資源の活用に伴う地理的な領域化に注目して動態的に明らかにすることを目的とする。フィールドワークは,フランスの山間地域であるジュラ山脈とピレネー山脈の2箇所において行い,既に研究を行っているフランス山間地域のマッシフ・サントラルの3地域を含めて比較分析し,フランス山間地域農業の再編をMFAレジームの視点からまとめることを目的としている。本年度は、科研のテーマのベースとなる多面的機能レジームに関わる理論的研究を行い、査読雑誌人文地理へ公開をした。特に、多面的機能論・レジーム論が生産主義・ポスト生産主義論の二項対立やそれを越えるための理論的概念の模索から生まれたこと、そして現代農村におけるグローバルな政治性を含めより広い視点から捉える理論であることを明らかにした。実態研究としては、夏にフランスへと渡航し、セヴェンヌ地域における山間地域農村の山村資源のツーリズム資源化と羊飼いの生活に関する予備調査を行った。当該地域では、パトロンが羊飼いを複数抱える形で経営が行われており、特に農業景観が世界遺産化したことで、その営農行為に対する世間の注目が増している。こうした制度や外部のまなざしにおいて、伝統的たる農業方法である羊飼養がどのように維持され、世界遺産化の中で共存しているかについて調査を継続させていく。当初の計画にあった通り、まず2016年度に理論的な成果を出した上で2017年度に実地調査に入ることとしており,本年度は理論的研究を成果として提出するとともに予備調査を行い,資料収集等を進めることができたため。本科研では多面的機能レジーム下のフランス山間地域農業の再編を,グローバルなMFA(農業の多面的機能:Multi-Functional Agriculture)政策の農業経営への影響,そして農業の環境管理や文化資源の活用に伴う地理的な領域化に注目して動態的に明らかにすることを目的としている。本年度は、フランスジュラ地域におけるフィールドワークとフランスラ、ングドックルシヨン地域におけるフィールドワークの2つを行った。まずジュラ調査では、まずリヨンにて農村の田園回帰及びフランスで最も美しい村に関する資料収集を行い、フランスの観光を担う組織VVF Franceのあるクレルモン・フェランにて聞き取り調査及び資料提供を受けた。またフランスで最も美しい村連合の本部のあるコロン・ド・ラ・ルージュへ行き、村における観光の状況と景観について情報収集し、カンティニ村にて新住民、村長への聞き取り調査、及びアンケート調査の協力依頼、ラングドック南部の潟湖周辺における宅地化の進行と、工業化に関する概況調査をし、ペロルにおける宅地化に関する概況把握。モンペリエ近郊における海浜の人口増加地域カルノン・プラージュにて景観調査し、セヴェンヌ地域でもやや西に位置する遺産化地域の植生や土地利用を調査した。また、セヴェンヌ西側の冬季観光地化の拠点であるエグアル山にて来訪する観光者の様子と彼らの宿泊地であるエスペルーにおけるスキーを中心とした観光化の展開を景観調査し、ヴァルローギュ近郊の農村民宿経営者に現地の観光化の特徴と過程について聞き取り調査を行った。本研究はおおむね順調に進展している。特に、本年度は下記の調査をしたことが要因として挙げられる。まず、セヴェンヌとともに遺産化地域に指定されているコース地方における植生や畜産の現況、移牧景観の調査をナヴァセル圏谷周囲を中心とした地域で行い、研究代表者が昨年から調査しているフランス美しい村連合であるラ・クヴェルトワーアードにて観光客の来訪現況を概観し、現地レストラン経営者に聞き取りを行った。また、コース地方の西南部、特に移牧者の宿営地や家畜のエタップ地を調査し、人口が増加しているヴィガンにおける農村移住者の家屋を景観調査。そして、原産地呼称の発祥であるロックフォール村にて、ブルーチーズ生産に関する調査。個人の生産者ビューベルジェ社にて聞き取り調査。

また、ソシエテ社についても訪問を行い、工業的チーズ生産の現況を把握し、南仏のブドウ栽培、オリーブ栽培等、南部特有の土地利用に関する把握をナルボンヌ近郊で行った。そのほか、ペルピニャンからピレネー地域に移動し、ピレネー地域における農村観光化の事例とし、カステルヌー村、モセ村、エウス村にて観光化の動態と環境的特性、地理的位置と住宅の家屋景観の把握を行うことができた。南仏山村地域やジュラ山村における、人口動態や田園回帰、あるいは景観の変化に関する基礎的データを通して、次年度に向けた調査の発展可能性を定めることができた。また、当初予定していた多面的機能論に関する論文を査読誌に掲載したことも理由である。世界的な貿易自由化と新自由主義経済化の影響により先進国の農業・農村を取り巻く環境は大きく変容している。とりわけ,グローバル化が加速した1990年代以降は,アメリカやBRICS,ケアンズグループによる大量生産を基礎とするフォーディズム農業が世界に展開し,ネオリベラルな貿易自由化が進展してきた。本研究では,これに対抗してきたの日本やヨーロッパなどの経営規模の小さな農業国家群において,大量生産国に対抗する新たなオルタナティブとして,農業保護の削減が義務である国際貿易ルールに抵触しない「農業の多面的機能(Multi-Functional Agriculture)」という概念を政治的に生み出し,グローバルな社会正義を盾にした農業・農村のポリティクスを構築してきた過程を明らかにした。これは,「埋め込まれたネオリベラリズム」あるいは「グリーンネオリベラリズム」と呼ばれ,自国の農業を保護するために「環境」を戦略的に位置付ける21世紀の新たな農政として世界に広まっており,これに対して批判的に検討をした点に研究実績の意義がある。具体的には、ポスト生産主義から多機能レジームへの理論的な潮流の検討を、地理学を中心とした欧米系の議論からフィールドワークへの応用を含めて検討した論文「欧米圏における農業の多面的機能をめぐる議論と研究の展開ーポスト生産主義の限界と新しいパラダイムの構築に向けてー」(.人文地理69(1):101-119. )のほか、新たな農村におけるオルタナティブの模索の事例として取り上げた「フランス田園回帰にみるネオルーラル現象の展開と現在.」(農業と経済84(9):47-53.)等が主要な業績といえる。本研究は,多面的機能レジーム下のフランス山間地域農業の再編を,グローバルなMFA(農業の多面的機能:Multi-Functional Agriculture)政策の農業経営への影響,そして農業の環境管理や文化資源の活用に伴う地理的な領域化に注目して動態的に明らかにすることを目的としている。今後は、2016年度に整理をした理論的研究である多面的機能論をベースとして、今までのマッシフ・サントラル研究の位置付けと、新たに山村資源のツーリズム化や遺産化、そして農村発展に関わる空間スケール及び政治・行政主体の整理を当面の作業として位置付ける。まず、景観の遺産化については、セヴェンヌ地域では山地酪農の衰退と森林化の進行が進んでいることが明らかとなった。
高齢者の化粧品を使った自立的なスキンケア習慣が精神健康と日常生活動作に及ぼす効果

【疫学調査】H29年度(2017年7月8月末)に佐賀県で実施した高齢者の化粧品の使用に関する疫学的実態調査のデータ解析を行い、その成果を国内学会にて発表した[日本介護学会25回大会(於熊本市):発表テーマ「高齢者のスキンケア習慣の継続をめぐる要因ー入所型高齢者施設への疫学調査より」]。1介護職員数が多い施設の方が、洗顔や入浴の回数が少なく、大規模施設ほど、介護職員の負担度とは相関なく、回数が減らされている。2入所者の化粧品の使用に関する施設側の関与には、介護職員の負担度が関係しており、多くの介護施設で、洗顔料やスキンケア化粧品については、個人まかせの方針をとっている。現状では、身体、認知機能の低下などで自分でできなくなった場合、スキンケアは消滅する可能性が高い。という報告を行った。それらの内容は論文としてもまとめており、社会医学系の国際雑誌への投稿準備を行っている。【介入試験】入所高齢者への介入試験への協力について承諾のあった佐賀県内の高齢者介護施設に、入所高齢者対象プログラムを実施し、入所高齢者への介入試験を実施した。試験群に該当する対象者が、当初予定の1施設当たり5名より大幅に少なく(13名)、また体調不良や入院などによる途中脱落者も発生したことから、1人当たりの介入期間を3か月間に短縮(ベースライン調査→1ヶ月調査→3ヶ月フォローアップ調査)し、参加者募集期間と試験実施期間を延長し、平成31年2月にすべての試験を終了した。最終参加者は、化粧介入群22名(平均年齢±標準偏差:80.3±10.4歳)、コントロール群23名(85.4±8.8歳)、化粧継続群25名(83.8±7.5歳)であった。佐賀県で実施した高齢者の化粧品の使用に関する疫学的実態調査(2017年7月8月末)は、ほぼ予定通りに実施できている。その成果発表については、学会発表は行っているが、論文発表については、執筆は終了しているが投稿作業が遅れている状況である。介入試験は、試験群に該当する対象者が、当初予定の1施設当たり5名より大幅に少なく(13名)、試験期間中に体調不良や入院等で脱落する参加者も現れたことから、1人当たりの介入期間を3か月間に短縮(ベースライン調査→1ヶ月調査→3ヶ月フォローアップ調査)し、参加者募集期間と試験実施期間を延長した。平成31年2月にすべての試験を終了したが、介入試験の期間延長によって、データ確定の時期が大きくずれ込むこととなり、その後の解析と成果のまとめ作業も遅れている状況である。・研究1(疫学調査)の成果発表について、論文執筆は終了しているが投稿作業が遅れているため、早急に専門分野の学術雑誌に投稿し、研究報告をすすめる。・研究2(介入試験)については、早急にデータ整理と解析を進め、介護分野を含む医学系の学会における発表と国際雑誌への投稿を目指し、成果をまとめていく。・研究1と研究2の総合的な成果発表として、図書「入所型高齢者介護施設のQOLの実態とスキンケア習慣による自立支援」(課題)の出版を行う。【研究1】疫学調査:高齢者の化粧品の使用に関する疫学的実態調査と比較対照試験がまだ少ないことから、まず、実態調査の報告が少ない施設入所高齢者について、皮膚の健康維持のためにも必要と言われているスキンケア化粧品の使用について疫学的調査を実施。(調査期間)2017年7月8月末(調査対象)佐賀県内の入所型高齢者介護施設339施設に郵送によるアンケート調査を実施。回答率31.3%(106/339)。調査結果については現在分析中。【研究2】介入試験:回答のあった施設の中から7施設に、入所高齢者対象プログラムへの案内を行うとともに、介入試験への協力を依頼。7施設中6施設から介入試験の協力の承諾があり、【介入試験I】平成29年11月3ヶ月月間の介入試験を実施:ベースライン調査→1ヶ月調査→3ヶ月調査(フォローアップ調査)を順次実施中。◎平成29年度に実施した研究の成果1.疫学調査の回収率は、31.3%とあまり振るわなかったが、回答施設の種類は、全国調査の老人福祉施設数及び介護保険施設数に近似の比率であった。全国の代表サンプルとして分析中であるが、「高齢者施設では1入所者の洗顔回数、入浴回数などが家庭と比べて限られている2多くの介護施設で、洗顔料やスキンケア化粧品については、個人まかせの方針をとっている」状況が明らかとなった。2.介入試験の試験群に該当する対象者が、当初予定の1施設当たり5名より大幅に少なく(13名)、認知機能や日常生活動作の低下が生活へ及ぼす影響などが明らかとなった。・疫学調査は、計画通りに実施できており、施設での介入試験も計画に従って進行中である。・対象者の平均年齢が予定より高く、介入を負担に感じる対象者が多いことから、1人の試験期間を6か月→3ヶ月に変更するが、1施設当たりの対象者の数が予定の半数ほどしかなく、施設数を増やして予定の人数を集める必要がある。介入試験の全体は、計画通り、平成30年5月末でほぼ終了する予定である。【疫学調査】H29年度(2017年7月8月末)に佐賀県で実施した高齢者の化粧品の使用に関する疫学的実態調査のデータ解析を行い、その成果を国内学会にて発表した[日本介護学会25回大会(於熊本市):発表テーマ「高齢者のスキンケア習慣の継続をめぐる要因ー

入所型高齢者施設への疫学調査より」]。1介護職員数が多い施設の方が、洗顔や入浴の回数が少なく、大規模施設ほど、介護職員の負担度とは相関なく、回数が減らされている。2入所者の化粧品の使用に関する施設側の関与には、介護職員の負担度が関係しており、多くの介護施設で、洗顔料やスキンケア化粧品については、個人まかせの方針をとっている。現状では、身体、認知機能の低下などで自分でできなくなった場合、スキンケアは消滅する可能性が高い。という報告を行った。それらの内容は論文としてもまとめており、社会医学系の国際雑誌への投稿準備を行っている。【介入試験】入所高齢者への介入試験への協力について承諾のあった佐賀県内の高齢者介護施設に、入所高齢者対象プログラムを実施し、入所高齢者への介入試験を実施した。試験群に該当する対象者が、当初予定の1施設当たり5名より大幅に少なく(13名)、また体調不良や入院などによる途中脱落者も発生したことから、1人当たりの介入期間を3か月間に短縮(ベースライン調査→1ヶ月調査→3ヶ月フォローアップ調査)し、参加者募集期間と試験実施期間を延長し、平成31年2月にすべての試験を終了した。最終参加者は、化粧介入群22名(平均年齢±標準偏差:80.3±10.4歳)、コントロール群23名(85.4±8.8歳)、化粧継続群25名(83.8±7.5歳)であった。佐賀県で実施した高齢者の化粧品の使用に関する疫学的実態調査(2017年7月8月末)は、ほぼ予定通りに実施できている。その成果発表については、学会発表は行っているが、論文発表については、執筆は終了しているが投稿作業が遅れている状況である。介入試験は、試験群に該当する対象者が、当初予定の1施設当たり5名より大幅に少なく(13名)、試験期間中に体調不良や入院等で脱落する参加者も現れたことから、1人当たりの介入期間を3か月間に短縮(ベースライン調査→1ヶ月調査→3ヶ月フォローアップ調査)し、参加者募集期間と試験実施期間を延長した。平成31年2月にすべての試験を終了したが、介入試験の期間延長によって、データ確定の時期が大きくずれ込むこととなり、その後の解析と成果のまとめ作業も遅れている状況である。・1施設当たりの対象者の数が予定より少なかったため、施設数を増やして、介入比較試験を継続して行っていく。・計画では、化粧品を使った肌の手入れを辞めてしまった高齢者の中で、介入試験群とコントロール群を設定し、比較を行う予定であった。施設入所後も化粧品を使った肌の手入れを続けている高齢者も多かったため、「化粧継続群」として調査した。今後のデータ分析では、「化粧継続群」も含め、3群の比較を行う。・研究1(疫学調査)の成果発表について、論文執筆は終了しているが投稿作業が遅れているため、早急に専門分野の学術雑誌に投稿し、研究報告をすすめる。・研究2(介入試験)については、早急にデータ整理と解析を進め、介護分野を含む医学系の学会における発表と国際雑誌への投稿を目指し、成果をまとめていく。・研究1と研究2の総合的な成果発表として、図書「入所型高齢者介護施設のQOLの実態とスキンケア習慣による自立支援」(課題)の出版を行う。介入試験の試験群に該当する対象者が、当初予定の1施設当たり5名より大幅に少なく(13名)、試験期間中に体調不良や入院等で脱落する参加者も現れたことから、1人当たりの介入期間を3か月間に短縮(ベースライン調査→1ヶ月調査→3ヶ月フォローアップ調査)し、参加者募集期間と試験実施期間を延長した。
嗅覚一次中枢・嗅球糸球体の解析：傍糸球体細胞の更なる解析

近年新たなカルシウム結合タンパクとしてsecretagogin(SCGN)が報告された。SCGNは脳内では限られた部位に存在していることが報告されている。本年度は昨年度に引き続きSCGNの発見者であるDr. Wagnerより供与の特異抗体を用い、マウス嗅球のSCGN含有ニューロン(SCGNニューロン)について、免疫染色標本の共焦点レーザー顕微鏡およびカメラルシダ解析による形態的特徴のより詳細な解明、蛍光多重染色標本の共焦点レーザー顕微鏡解析による他の化学的物質との共存関係の解明、ステレオロジーによる定量解析を進めた。SCGNニューロンは嗅球全層に分布し、いわゆる顆粒細胞granule cells,傍糸球体細胞periglomerular cells(PG細胞)がほとんどであると考えられている。しかし、PGグループの免疫細胞学的検討により形態的・化学的にSCGNニューロンは多様で、一部は従来のPG細胞とはかなり異なっていることが示唆された。あるSCGNニューロン群は糸球体内にタフト様突起を伸ばしている典型的なPG細胞で、これらにはしばしば、カルレチニンが共存していた。一方、あるSCGNニューロン群は、糸球体に比較的枝分かれの少ないスパインを有した突起を伸ばし、しかもしばしば、その突起が一つの糸球体から隣の別の糸球体へと延びていた。これは一見superficial short-axon cellsに類似していたが、糸球体内には突起を出さないとされるsuperficial short-axon cellsとは明らかに異なっていた。また、一部には糸球体内に突起を伸ばしてないsuperficial short-axon cellsと思われるSCGNニューロンも観察された。ステレオロジー解析で、糸球体層のSCGNニューロンは1嗅球に約8万個であることが明らかとなった。近年新たなカルシウム結合タンパクとして報告されたsecretagogin(SCGN)含有ニューロン(SCGNニューロン)について昨年度に引き続きマウス嗅球において形態学的解析を進めた。SCGNの発見者であるDr. Wagnerより供与の特異抗体を用いた免疫染色標本の共焦点レーザー顕微鏡およびカメラルシダ解析による形態的特徴のより詳細な解明、蛍光多重染色標本の共焦点レーザー顕微鏡解析による他の化学的物質との共存関係の解明、ステレオロジーによる予備的定量解析を進めた。この解析から以下の新たな所見が得られ、論文としてまとめた。1)SCGNニューロンは嗅球全層に分布し、全層においてcalretininとの共存がかなり見られた。2)特に、糸球体近傍のニューロンで古典的なperiglomerular cells(PG細胞)はしばしばSCGNとcalretininとの共存を示したが、一方、calretininとの共存を示さないSCGNニューロンのあるグループは、その突起が一つの糸球体から隣の別の糸球体へと延びていた。これは糸球体内には突起を出さないとされるsuperficial short-axon cellsとは明らかに異なっており、また従来のいわゆるPG細胞とも異なっており、新たに見出されたタイプの糸球体近傍ニューロンと考え、transglomerular cellと命名した。3)予備的なステレオロジー解析で、糸球体層のSCGNニューロンは1嗅球に約8万個であることが明らかとなった。4)僧房細胞層にはSCGNニューロンが平面状に並んで分布していたが、同様な分布を示す5T4陽性顆粒細胞とは異なるグループであることが明らかとなった。本年度は、新たに発見されたカルシウム結合蛋白secretagogin陽性ニューロンについて、主に蛍光抗体法及びABCーDAB法で陽性ニューロンの分布・形態的特徴の解析を進めた。secretagogin陽性ニューロンは糸球体層と顆粒細胞層にひろく分布していた。糸球体層でcalbindin, calretinin等のこれまでの他のカルシウム結合タンパク陽性ニューロンと比較したところ、calbindin陽性ニューロンとは重複がなく、calrertinin陽性ニューロンとは一部重複していることが確認できた。また、tyrosine hydroxylase陽性GABAドーパミンニューロンとも一部重複することが明らかにできた。secretagogin陽性ニューロンの一部は単一糸球体に突起を伸ばすというよりはいくつかの糸球体をつなぐかのように層に対して水平方向に突起を長く伸ばしているのが観察できた。このことからsecretagogin陽性ニューロンはいわゆるperiglomerular cellと考えられるものとsuperficial short axon cellと考えられるものとが混在している可能性、あるいは両者の性質を有したこれまでとは別のカテゴリーの介在ニューロンも存在している可能性も示唆された。次に、化学的性質の解析としてtranscription factors, Sp8とTbx21の解析を進め、secretagogin陽性ニューロンがすべてSp8陽性Tbx21陰性であることを初めて示した。また、このようなtranscription factorsという視点から他のニューロン群の多様性を更に明確にした。一方、軸索初節部特異的分子マーカーを用いたperiglomerular cell、granule cellにおける軸索及び樹状突起hot spotsの有無の検討も進めた。今年度、画像解析システムNeurolucida及び同じハードウェアを使用する定量解析システムStereo Investigatorが利用できるようになった。細胞数の測定の標準となっているfractionator法をStereo Investigatorシステムを用いることで各ニューロン群について解析が進みはじめ、これにより研究目的であるニューロン構成の定量的把握ができ始めた。計画の第1であったsecretagogin陽性ニューロンの解析がかなり進んだ。上記の、Neurolucida及びStereo Investigatorを利用して、各ニューロン群の定量解析を更に進める。

また、この定量解析の方法論を共焦点レーザー顕微鏡で取得した画像スタックにも応用して、正確な定量的方法に基づくニューロンの化学的性質のマーカーの共存関係も明らかにする。これまでの解析はsecretagogin陽性ニューロンが他の化学物質との共存関係及び形態的特徴からある程度多様である可能性を示唆している。個々のsecretagogin陽性ニューロンをより詳細に形態解析することでこの問題をより明確にし、解決する必要がある。また、軸索初節部特異的分子マーカーを用いたスパイク発生部位の解析も進める。抗体、化学薬品、バイアル等の消耗品費および、実験補助としてパートを雇用する計画である。解析の主となる共焦点レーザー操作型顕微鏡、電子顕微鏡の備品は整備されている状況であるので、試薬、動物費用、消耗品を中心とした物品で50万円、また標本作製のためにパートの補助者を雇用するために人件費、謝金60万円を予定している。学会参加費等を10万円、さらに論文投稿関係費用として10万円を予定している。
離散化された繊維補強材料のライフスパン解析手法の構築と新材料開発への応用

コンクリートのひび割れを低減したり,破壊する際に粘り強さを付与する短繊維を混入した繊維補強コンクリートは,短繊維の位置や配向の評価が重要である.本研究では,まだ固まらない繊維補強コンクリート中の短繊維の位置情報を予測する解析手法を構築するとともに,その情報を固まった後の性能評価にフィードバックして解析する破壊解析手法を構築することで,繊維補強コンクリートのライフスパンを予測する手法を構築した.コンクリートのひび割れを低減したり,破壊する際に粘り強さを付与する短繊維を混入した繊維補強コンクリートは,短繊維の位置や配向の評価が重要である.本研究では,まだ固まらない繊維補強コンクリート中の短繊維の位置情報を予測する解析手法を構築するとともに,その情報を固まった後の性能評価にフィードバックして解析する破壊解析手法を構築することで,繊維補強コンクリートのライフスパンを予測する手法を構築した.短繊維補強コンクリート内部の繊維の配置は,力学性能だけでなく物質移動に起因した耐久性にも影響を与えることが予想され,かつコンクリート特有のひび割れとの相互作用も含めると非常に複雑な挙動を示す.本研究では,短繊維を1本1本離散化したメゾスケール数値解析手法を構築し,材料特性を定量化するとともに,新たな構造材料を開発することを目的とする.H23年度には,主にひび割れ面での挙動解明に関する実験的検討とそのモデル化について予備解析を行うとともに,3次元個別要素法を用いて繊維補強コンクリートの流動解析を行った.また,圧縮クリープに関する実験も開始した.[ひび割れ面での挙動解明とモデル化]当初から2年計画で行う検討内容であるが,一面せん断試験を行う試験機を製作し,予備実験を開始し,今後定量的なデータが取得できる見通しを立てることができた.[流動解析のための基礎モデルの構築]3次元個別要素法を用いて,マトリックス(コンクリートまたはモルタル)および短繊維を個別に離散化し,流動挙動を解析できるモデルを構築した.解析結果の妥当性を検証するために,着色繊維とケイ酸ナトリウム水溶液を用いたモデルモルタルを用いた可視化実験を実施し,定性的に妥当な結果を与えていることが確認された.[時間依存性挙動(クリープ)の定量化]繊維の種類や繊維混入率の異なる繊維補強コンクリートの圧縮クリープ試験を実施し,データを取得している段階である.繊維の混入により,クリープの低減が可能であるかなどの判断材料が計測できる予定である.短繊維補強コンクリートは,打込み後の流動性状が短繊維の配向性を生じさせ,生じた配向性が力学性能に大きく影響を及ぼすことが知られている.本研究の最終的な目標は,フレッシュ状態の繊維補強コンクリートの流動解析から,その際の繊維の位置情報を硬化後の繊維補強コンクリートの破壊解析や耐久性解析にまで連続的に取り扱うライフスパンシミュレーション手法の構築を目的とする.本年度は,昨年度の課題となった3次元個別要素法により短繊維を離散化した数値解析手法の高精度化を目的として,各種パラメトリック解析を実施した.特に,短繊維とマトリクスの界面にパラメータを導入することで,両者の相互作用について現実的な挙動が再現できるようになった.また,硬化後の繊維補強コンクリートの破壊解析を定量的に行う3次元剛体ばねモデル(RBSM)を構築するにあたり,特にひび割れ面において,配向性を有している短繊維のせん断抵抗性について実験的,解析的な検討を行った.ひび割れ面に対して配向角度を有する短繊維を埋め込んだ供試体の一面せん断試験により,抵抗性と配向角度との関係を明らかにするとともに,数値解析によって定量的に再現できるモデルを構築した.構築されたモデルにより,例えば繊維補強コンクリートのせん断耐力の評価に対して,繊維の架橋効果を直接的に反映させることが可能となるだけでなく,設計段階で繊維の配向性を考慮しなければならない部位の選定やその際の配向係数の算定などへの情報のフィードバックができる.短繊維補強コンクリート内部の繊維の配置は,力学性能だけでなく物質移動に起因した耐久性にも影響を与えることが予想され,かつコンクリート特有のひび割れとの相互作用も含めると非常に複雑な挙動を示す.本研究では,短繊維を1本1本離散化したメゾスケール数値解析手法を構築し,材料特性を定量化するとともに,新たな構造材料を開発することを目的とする.H23年度には,主にひび割れ面での挙動解明に関する実験的検討とそのモデル化について予備解析を行うとともに,3次元個別要素法を用いて繊維補強コンクリートの流動解析を行った.また,圧縮クリープに関する実験も開始した.[ひび割れ面での挙動解明とモデル化]単繊維の各種引抜き試験を実施し,引抜き角度と抵抗力との関係を明らかにした.また,一面せん断試験の予備実験を開始し,複数本の繊維が埋め込まれた場合の引き抜き挙動に関するデータを蓄積した.[流動解析のための基礎モデルの構築]3次元個別要素法を用いて,マトリックス(コンクリートまたはモルタル)および短繊維を個別に離散化し,流動挙動を解析できるモデルを構築した.特に,繊維とマトリックスとの相互作用を明らかにするために,短繊維の動的繰返し試験を実施し,みかけの付着力の速度依存性などを明らかにした.[時間依存性挙動(クリープ)の定量化]繊維の種類や繊維混入率の異なる繊維補強コンクリートの圧縮クリープ試験を実施し,データを取得した.繊維の混入により,クリープの低減が可能であるとともに,特に鋼繊維による低減効果が高いことを明らかにした.時間依存性挙動に関する実験データについては,有用なデータが取得できる見通しを立てることができた.流動解析およびひび割れ面での挙動に関する実験については順調に進捗し,期待されるデータが得られつつある.流動解析に関しては,査読付き論文にも投稿できる成果が得られた.25年度が最終年度であるため、記入しない。