hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
セスタテルペン合成酵素の合理的機能改変による新規有用天然物の創出

本研究の目的は、セスタテルペン合成酵素の合理的機能改変を通じた新規有用天然物の創出である。こうした目標を達成するにあたっては、まず、セスタテルペン合成酵素が触媒する反応のメカニズムを理解する必要がある。酵素が反応を制御する仕組みが明らかになって初めて、改変した酵素の設計が可能になる為である。こうした背景から本年度は、計算科学を用いたセスタテルペン合成酵素の反応解析を行った。結果、五環性の複雑骨格を有するセスタテルペンの一種Quiannulateneが、前駆体であるゲラニルファルネシル二リン酸(GFPP)から形成される際の酵素反応のメカニズムについて詳細を明らかにした。計算の結果、反応全体を計算によって再現することができた他、酵素が前駆体であるGFPPのコンフォメーションを反応に最適な形に整えた上で反応を開始することで、複雑な反応を制御しているのではないかと推測された。また、当初存在を予測していなかった中間体を経て、酵素内の反応が進行している可能性が示唆された。その他の成果として、セスタテルペン合成酵素とアミノ酸配列上の類似度が高い酵素を探索する過程において、新規のジテルペン合成酵素を糸状菌PenicilliumchrysogenumMT-12から同定した。セスタテルペン合成酵素及びジテルペン合成酵素は、類似の反応を触媒するものの、酵素反応産物の分子量が異なる。糸状菌に由来するジテルペン合成酵素とセスタテルペン合成酵素は、アミノ酸配列が類似していることが知られており、両者の区別をアミノ酸配列のみによって行うことは、現在のところ非常に難しい。今回取得した酵素が、ジテルペン合成酵素、セスタテルペン合成酵素の区別をする上で有益な情報を与えると期待している。本年度に行ったセスタテルペン合成酵素の計算化学による解析は、通常、直接観測することが困難な酵素内部における反応に関して重要な知見を与えるものである。これらの成果は、セスタテルペン合成酵素への理解を深め、セスタテルペン合成酵素の合理的機能改変に寄与するものと考えている。今後、これまでに同定されてきたセスタテルペン合成酵素同士のアミノ酸配列の比較解析や計算化学による解析から得た知見をもとに、酵素反応の制御に重要な役割を担っている酵素の部位を見出し、その部分に変異を導入することで、新規化合物をつくることのできる変異型セスタテルペン合成酵素を創出したい。本研究課題の目的である、セスタテルペン合成酵素の合理的機能変換による有用化合物の創出に向け、新規セスタテルペン合成酵素の探索に取り組んだ。セスタテルペン合成酵素は、多くの生物種中に普遍的に存在する単純な化合物を原料に、複雑かつ多様な構造を持つ化合物を作り出す能力を持った酵素である。こうした酵素がどのようにして機能を発揮しているのかについて明らかにし、合理的に機能変換することが可能になれば、複雑な構造を有する非天然型の化合物を容易に設計・取得できるようになると期待される。また、こうして創出した非天然型の新規化合物の中には、創薬におけるシード化合物など有用な化合物が含まれることが期待される。しかし、これまでに解析されたセスタテルペン合成酵素の種類はごく限られており、合理的機能変換に向けては類似の酵素の新規取得と詳細な解析による知見の蓄積が重要となる。本年度は、こうした観点から、糸状菌のゲノム情報中から新規セスタテルペン合成酵素をコードすると考えられる遺伝子を2種類見出だし、機能解析を行った。機能解析は、見出だした遺伝子を宿主となる生物に導入し、導入した遺伝子を強制的に働かせる系を構築することで行った。その結果、実際にこれら遺伝子がセスタテルペン合成酵素をコードすることが確認された。加えて、この2種類の酵素が作り出す化合物は、これまで報告されたことの無い新規化合物であることも判明した。本成果は、セスタテルペン合成酵素の合理的機能変換という課題に対し、有用な知見を与えるものと考えられる。本年度に取り組んだ新規セスタテルペン合成酵素の探索は、研究実施計画より予定していた内容である。また、その結果として実際に、糸状菌より2種類の新規セスタテルペン合成酵素を取得・同定することができた。従って、研究進捗状況はおおむね順調であると考えている。

糸状菌に由来するジテルペン合成酵素とセスタテルペン合成酵素は、アミノ酸配列が類似していることが知られており、両者の区別をアミノ酸配列のみによって行うことは、現在のところ非常に難しい。今回取得した酵素が、ジテルペン合成酵素、セスタテルペン合成酵素の区別をする上で有益な情報を与えると期待している。本年度に行ったセスタテルペン合成酵素の計算化学による解析は、通常、直接観測することが困難な酵素内部における反応に関して重要な知見を与えるものである。これらの成果は、セスタテルペン合成酵素への理解を深め、セスタテルペン合成酵素の合理的機能改変に寄与するものと考えている。今後は、同位体標識や計算化学の手法を用いることで、より詳細にセスタテルペン合成酵素の触媒する反応のメカニズムを解析したい。更に、こうして得た情報を元に、セスタテルペン合成酵素に変異導入を行い、合理的機能改変並びにこれに伴う有用化合物の創出を目指す。また引き続き、新規セスタテルペン合成酵素の探索に取り組むことで、更なる知見の蓄積にも努めたいと考えている。今後、これまでに同定されてきたセスタテルペン合成酵素同士のアミノ酸配列の比較解析や計算化学による解析から得た知見をもとに、酵素反応の制御に重要な役割を担っている酵素の部位を見出し、その部分に変異を導入することで、新規化合物をつくることのできる変異型セスタテルペン合成酵素を創出したい。
小学校を対象とした体力向上モデルの構築

本研究の目的は、1.体育授業の準備運動(3分程度)で体力向上を図る短時間運動プログラムの開発、2.体育単元の中で体力向上を図る体育授業プログラムの開発、並びに、3.運動プログラム及び体育授業を導入した体育科年間指導プログラムの開発を通して小学校全学年の体力向上を図る小学校を対象とした体力向上モデルを構築することである。2018年度は、「3.運動プログラム及び体育授業を導入した体育科年間指導プログラムの開発を通して小学校全学年の体力向上を図る小学校を対象とした体力向上モデルを構築すること」に着手した。特に、一つの自治体・地域に留まらず、国内における複数の地域における体育授業に関する情報を収集して、それらを踏まえながら、検討を開始した。特に、A市を対象にして、14小学校における小学校1年生から6年生までの体育科年間指導計画(年間指導カリキュラム)について検討した。それらの小学校における年間指導計画は、運動会の設定時期(春に設定、もしくは、秋に設定)、体育館の大きさ(バスケットボールコート換算で何面取れるか)及びクラス数(各学校における合計クラス数)の影響を受けた運動場もしくは体育館での体育授業の割り当て、学年に複数学級が配当されている際の合同体育実施の有無等、様々な要因が絡んでいることが分かった。これらを統一して、また、各市における取組を反映させた年間指導計画を立案することは、自治体の教育委員会、当該自治体の小学校体育研究会、各学校の体育主任等と、緊密な連携を取る体制を構築することが必須であることが分かった。本研究の目的は、1.体育授業の準備運動(3分程度)で体力向上を図る短時間運動プログラムの開発、2.体育単元の中で体力向上を図る体育授業プログラムの開発、並びに、3.運動プログラム及び体育授業を導入した体育科年間指導プログラムの開発を通して小学校全学年の体力向上を図る小学校を対象とした体力向上モデルを構築することであるが、それらのうち、3つめの目的に着することが出来たことによる。体育科年間カリキュラムに、何を、どのように組み込むかを検討する必要がある。そのためには、これまで、開発してきた短時間運動プログラムと体育授業プログラムを整理する必要がある。また、引き続き、各国や各自治体における体育授業に関する研究動向を掴む努力を進め、本研究への適用の可否を検討する必要がある。本研究の目的は、1.体育授業の準備運動(3分程度)で体力向上を図る短時間運動プログラムの開発、2.体育単元の中で体力向上を図る体育授業プログラムの開発、並びに、3.運動プログラム及び体育授業プログラム導入した体育科年間指導プログラムの開発を通して小学校全学年の体力向上を図る小学校を対象とした体力向上モデルを構築することである。平成28年度は、4つの公立小学校を対象として、研究を推進した。実施した内容は、以下の通りである。A小学校では、1.立ち幅跳びに関する短時間運動プログラムの実施、2.校内研修の実施、3.上体起こしに関する短時間運動プログラムの実施、4.反復横跳びに関する短時間運動プログラムの実施、5.ボール運動に関する授業プログラムの実施、であった。B小学校では、1.長座体前屈に関する短時間運動プログラムの実施、2.校内研修の実施、3.持久走に関する授業プログラムの実施、4.反復横跳びに関する短時間運動プログラムの実施、5.ボール運動に関する授業プログラムの実施、であった。C小学校では、1.立ち幅跳びに関する短時間運動プログラムの実施、2.校内研修の実施、3.反復横跳びに関する短時間運動プログラムの実施、4.ボール運動に関する授業プログラムの実施、5.長座体前屈に関する短時間運動プログラムの実施、であった。D小学校では、1.上体起こしに関する短時間運動プログラムの実施、2.校内研修の実施、3.反復横跳びに関する短時間運動プログラムの実施、4.ボール運動に関する授業プログラムの実施、5.持久走に関する授業プログラムの実施、であった。データについては、現在、回収中である。計画段階では、当該年度は、各種プログラム開発並びに対象校の選定及び対象校における研究受諾の手続きを推進する予定であった。しかしながら、対象となった小学校が直ちに本研究への参加を表明したことにより、当初計画を大幅に上回る対応で進むことができた。これまでの当該地域との関係性が極めて良好であったことから、このような進展がみられたのではないかと推察される。ただし、各種データについては、当該学校と打ち合わせにより、データの回収は、当該年度中に行うことができず、次年度に持ち越されることになった。この点が、課題であった。4小学校を対象にして短時間運動プログラムを2016年度に実施した。2017年度にデータ回収を行い、データ分析を行った。得られた主な結果は、以下の通りである。A小学校では、第1に立ち幅跳びに関して、1年生男子、5年生男女、6年生男子において、第2に反復横跳びに関して、2年生男女、3年生男女、4年生女子、6年生男子において、第3に上体起こしに関して、1年生男女、3年生男女、4年生男女、5年生男女、6年生男女において、第4にシャトルランに関して、1年生男子、2年生男女、3年生男子、5年生男女、6年生男女において、プログラム実施後に有意な記録の向上がみられた。同様に、B小学校、C小学校、及び、D小学校のデータを分析した。それらをまとめると、次のようであった。立ち幅跳びに関して、2校が取り組んだ。その結果、効果が明確にあるとは言えなかった。

上体起こしに関して、2校が取り組んだ。その結果、1校では効果が認められたと考えられるが、もう1校では効果が認められなかった。反復横跳びに関して、4校が取り組んだ。その結果、4校の内3校について効果が認められたと考えられる。長座体前屈に関して、2校が取り組んだ。シャトルランに関して、2校が取り組んだ。その結果、2校とも効果が認められたと考えられる。計画段階では、2017年度は、各種プログラム開発並びに対象校の選定及び対象校における研究受諾の手続きを推進する予定であったが、対象となった小学校が直ちに本研究への参加を表明したことにより、2016年度に先倒しで計画が進んだ。2017年度は、対象とされた4小学校のデータを回収することができ、それらのデータを分析することができたことから、おおむね順調に進展していると評価した。本研究の目的は、1.体育授業の準備運動(3分程度)で体力向上を図る短時間運動プログラムの開発、2.体育単元の中で体力向上を図る体育授業プログラムの開発、並びに、3.運動プログラム及び体育授業を導入した体育科年間指導プログラムの開発を通して小学校全学年の体力向上を図る小学校を対象とした体力向上モデルを構築することである。2018年度は、「3.運動プログラム及び体育授業を導入した体育科年間指導プログラムの開発を通して小学校全学年の体力向上を図る小学校を対象とした体力向上モデルを構築すること」に着手した。特に、一つの自治体・地域に留まらず、国内における複数の地域における体育授業に関する情報を収集して、それらを踏まえながら、検討を開始した。特に、A市を対象にして、14小学校における小学校1年生から6年生までの体育科年間指導計画(年間指導カリキュラム)について検討した。それらの小学校における年間指導計画は、運動会の設定時期(春に設定、もしくは、秋に設定)、体育館の大きさ(バスケットボールコート換算で何面取れるか)及びクラス数(各学校における合計クラス数)の影響を受けた運動場もしくは体育館での体育授業の割り当て、学年に複数学級が配当されている際の合同体育実施の有無等、様々な要因が絡んでいることが分かった。これらを統一して、また、各市における取組を反映させた年間指導計画を立案することは、自治体の教育委員会、当該自治体の小学校体育研究会、各学校の体育主任等と、緊密な連携を取る体制を構築することが必須であることが分かった。本研究の目的は、1.体育授業の準備運動(3分程度)で体力向上を図る短時間運動プログラムの開発、2.体育単元の中で体力向上を図る体育授業プログラムの開発、並びに、3.運動プログラム及び体育授業を導入した体育科年間指導プログラムの開発を通して小学校全学年の体力向上を図る小学校を対象とした体力向上モデルを構築することであるが、それらのうち、3つめの目的に着することが出来たことによる。
定常型社会におけるケアとそのシステム

本研究課題は、環境問題とケアの問題は相互に独立した問題ではなく、むしろ共通の根をもつものであるという観点から、新たな社会のあり方を模索することを目的としていた。そのために生産志向の社会から定常型社会へ、そして生産へと方向付けられたケアから新たなケアのあり方について検討することを課題としていた。本研究では、定常型社会において、生産活動に対して一定の制約を課すために強い予防原則が必要であることを明らかにした。またケアについては、ケアを支える健康に関する政策、特にヘルスプロモーションの意味について問い直す必要があることを明らかにした。平成25年度は本研究課題の二年目である。今年度の課題は、研究計画にもとづき、1.成長志向社会から定常型社会へと社会が転換した場合に、どのような変化が生じるのか、あるいは生じなければならないかを明らかにすることであり、2.またそうした社会の変化が、ケアに対してどのような影響を与えるかを、特に一対一のケアではなく、むしろ多対多のケアの可能性を考察すること、そして3.そうした関係の中で「自立と支え合い」の両立がいかに可能かを考察することである。上記のような研究課題を解明するために平成25年度は主として文献研究を通して成長志向社会から定常型社会への転換を導く思想の検討を行った。また地域コミュニティでのケアのあり方について、一般の市民も参加可能な研究会を開催した。文献研究では、フランスの思想家、セルジュ・ラトゥーシュの「脱成長」という理念を取り上げ、その理念の由来や目指す社会を批判的に検討した。彼の思想はイヴァン・イリイチのコンヴィヴィアリティやサブシステンスといった概念から大きな影響を受けており、またひいてはカール・ポランニーのサブスタンスとしての経済という構想にまでさかのぼって関係づけることができるだろう。しかし彼らの思想は、市場経済の限界を指摘するものとしては非常に鋭いが、その反面、現代の社会の中でいかにサブシステンスを確保することができるかということが問題として残り続けている。研究会としては大阪、神戸、京都で地域に根ざしたケアの活動を行っている方と富山で「ものがたり診療所」を開設している佐藤伸彦医師をお招きして、在宅での看取りについての講演会を行った。また第二回目の研究会としては、東日本大震災以降も仙台で哲学カフェを開催している西村高宏氏をお招きして、「被災地における「哲学的実践」とケア」というテーマで活動についての報告をしていただいた。初年度である平成24年度は、この研究課題で考察すべき問題点を明るみに出すということを主たる目的とした。研究代表者の紀平は、日本現象学会のワークショップにおいて、現象学の立場から、市場を至上のものと考えるような社会の限界と持続可能な社会の可能性についての報告を行い、参加者たちと意見交換を行った。特に日本では、江戸時代から明治時代への転換期に地租改正が行われ、そのことが共有地のあり方に大きな変化を引き起こしたことを「小繋事件」の経緯を紹介しながら考察した。それはまさに村民たちの生活を成立させるための基盤であった小繋山に、市場経済のシステムが浸透し、商品として対象化された山へと変化していく過程であるとみてよいのではないかと思われる。本年度は二度の研究会を開催した。一度目は代表者の紀平が定常型社会の理念について報告を行った。そしてこの定常型社会では、生産性という理念の組み替えが必要であることを明らかにした。また分担者の浜渦は、吉野源三郎の『君たちはどう生きるか』を取り上げて、人間関係を生産関係としてみる視点を批判しつつ、ケア関係の意味について考察を行った。またこの研究会では、作業療法を専門としている稲富宏之氏を招き、作業療法の理念やその方法についての知識提供を行っていただいた。二度目の研究会では、分担者の大北が、HIVコミュニティのあり方と公衆衛生との関連について報告を行った。浜渦が、ドイツにおける事前指示のあり方についての報告を行った。以上のような研究を通じて、本研究課題で明らかにすべき問題点のいくつかを明確にすることができた。まず現在の市場システムの中核に位置づけられていると思われる「生産」というものをどのように考えるかということである。例えば「人が老いれば、生産力が低下する」といわれるが、それは本当にネガティブなことなのだろうかということをあきらかにしなければならない。平成26年度は、これまでの研究成果を総合し、定常型社会におけるケアのあり方について一定の見解を打ち出すべく、研究代表者、分担者が研究を推進した。まず6月には研究会を開催し、研究分担者の浜渦が「尊厳死を法制化するとは?ヨーロッパでは」というタイトルで発表を行った。この発表の成果は『メタフュシカ』に掲載されている。その他の発表者としては中岡成文氏に「定常型社会は<すこやかさ>をどうデザインするかー『養生訓』とその時代」というタイトルで、また屋良朝彦氏には「哲学カフェで死生学?」というタイトルで発表を依頼し、定常型社会における健康や死や生のあり方について情報提供していただいた。また9月には「ケアの臨床哲学研究会」、患者のウェルリビングを考える会との共催で「超高齢社会のなかで成年後見制度を考える」というシンポジウムを一般市民の参加も募り、行った。研究代表者の紀平は終末期医療における重要な問題である全人的苦痛に関する批判的研究を行った。その成果は以下の通りである。

一般的に「全人的」といわれる場合の「全体」というものの理解について、近代科学の基本的傾向である要素還元主義的な理解では、その「全体」の本来の意味が失われてしまうということを明らかにし、「全人的苦痛」を理解するためには苦痛を一つの物語として理解する視点が必要であることを明らかにした。また研究分担者の大北は、HIV予防のための倫理的フレームワークについて考察した。この研究は、定常型社会におけるケアの「システム」を考える上での基盤となることが予想される。本研究は平成27年度が最終年度であった。最終年度も研究代表者、研究分担者がそれぞれ計画に従い研究を実施し定常型社会におけるケアとそれを支えるシステムについて考察を行った。また研究会を実施し、研究分担者の大北が「ヘルス・プロモーションの哲学的・倫理学的考察日本のポリシーの変遷に基づいて」というタイトルで、そして甲南女子大学の青野美里氏には「拡張型心筋症を病むということの経験ー壮年期の人々の語りに焦点を当ててー』というタイトルで報告を行っていただいた。また紀平、浜渦、大北の三名はこの研究課題の研究成果を示す論文を執筆し、研究報告書を作成した。紀平は「定常型社会における予防原則」というタイトルで、環境問題を回避するために重要な原則である予防原則について考察を行った。予防原則については、リオ宣言において提唱されているような「弱い」予防原則とウイングスプレッド声明などで述べられている「強い」予防原則とが考えられる。どちらの予防原則がより適切な解釈なのかを考えるためには、予防原則が適用される社会がどのような社会であるべきかを考える必要がある。環境社会に鑑みて、持続可能な社会がこれからの社会のあり方であるといわれるが、この場合の「持続可能性」も幅の広い概念である。しかし、本研究課題がタイトルにも掲げているように、定常型社会こそが持続可能な社会の具体像を示すものであるなら、予防原則もそのような社会に適合するような原則でなければならないだろう。そうであるなら、予防原則は定常型社会が示す強い持続可能性の延長線上にあるべきであり、どちらかといえば、ウイングスプレッド声明において主張されている強い予防原則を採用すべきではないだろうか、ということを明らかにした。これが本研究課題の成果の一つである。本研究課題は、環境問題とケアの問題は相互に独立した問題ではなく、むしろ共通の根をもつものであるという観点から、新たな社会のあり方を模索することを目的としていた。そのために生産志向の社会から定常型社会へ、そして生産へと方向付けられたケアから新たなケアのあり方について検討することを課題としていた。本研究では、定常型社会において、生産活動に対して一定の制約を課すために強い予防原則が必要であることを明らかにした。またケアについては、ケアを支える健康に関する政策、特にヘルスプロモーションの意味について問い直す必要があることを明らかにした。平成26年度は、これまでの成果を踏まえて紀平が「社会と市場」の関係を、浜渦が「ケアと市場」の関係を、そして大北が「ケアを支える社会」のあり方についての研究を推進し、それらの成果を総合して、「定常型社会におけるケアとそのシステム」について一定の見解を打ち出す予定であった。
着せ替えウイルス融合マテリアルの創製

本研究では、我々が以前開拓したトマトブッシースタントウイルス(TBSV)由来のβ-Annulusペプチドからなる合成ウイルスキャプシドを用いて、タンパク質および無機微粒子との融合マテリアル「着せ替えウイルスキャプシド」を創製することを目的としている。本年度は、合成ウイルスキャプシドへのDNAの内包、および、ヒト血清アルブミンによる表面の着せ替えを検討した。β-Annulusペプチドからなる合成ウイルスキャプシドのゼータ電位のpH依存性から、N-末端がカプセル内部に、C-末端が外部に配向していることがわかった。つまり、中性pHにおいて、カプセル表面は両性イオンであるが、内部はカチオン性に富んでいることが示唆される。この合成ウイルスキャプシドへのM13phage DNAの内包を検討したところ、透過型電子顕微鏡(TEM)によりDNAとペプチドの二層構造を有する約85nmの球状構造が観察された。次に、ヒト血清アルブミン(HSA)で着せ替えた合成ウイルスキャプシドの創製を検討した。HSA表面にはジスルフィド形成していないCys残基が一つだけ存在しているので、これを連結ターゲットとして、HSA-β-Annulusペプチドコンジュゲートを合成した。このHSA-β-Annulusペプチドコンジュゲートの自己集合挙動を調べるために、10 mM酢酸buffer (pH 4.8)中でのDLS測定を行った。コンジュゲート単独(0.1mM)では、127nmほどの凝集体の存在が示唆された。一方、β-Annulusペプチド:コンジュゲート= 3 : 1の混合溶液([peptide] = 0.1 mM)では、約70 nmほどの集合体の存在が確認できた。この粒径は、合成ウイルスキャプシド表面をHSAが単分子層で覆っていることに相当しており、HSA単分子での「着せ替え」に成功したと言える。24年度が最終年度であるため、記入しない。近年、球状ウイルスキャプシドやフェリチンの内部空間を利用したバイオミネラリゼーションが盛んに研究されているが、これらの研究は、天然のready-madeのキャプシド構造(タンパク質ナノカプセル)に頼っており、人工のtailor-madeウイルスキャプシドをde novo分子設計する戦略は未発達である。今年度は、β-AnnulusペプチドのC末端側をヘム修飾し、ヘムタンパク質で着せ替えたウイルスキャプシドの創製を検討した。しかし、ヘム修飾β-Annulusペプチドを合成することが可能であることがわかったものの、精製に難航し、目的物を単離するには至っていない。また、β-AnnulusペプチドのN末端側をニトリロ三酢酸(NTA)修飾し、合成ウイルスキャプシド内での酸化鉄合成を検討した。NTA修飾ペプチドβ-Annulusペプチド存在下では、合成ウイルスキャプシドと同程度のサイズの30-50nmの球状の酸化鉄が合成できたのに対し、非存在下では無定形な酸化鉄しか得られなかった。つまり、合成ウイルスキャプシドが酸化鉄合成のテンプレートとして働いたと考えられる。XPS測定から、この酸化鉄はマグネタイト(Fe_3O_4)であることが示された。今後、合成ウイルスキャプシド内部で様々な無機微粒子が合成可能と考えられる。当初の目的の一つである合成ウイルスキャプシド内での酸化鉄合成に成功したが、表面への「タンパク質着せ替え」については、難航しているため。

研究成果がマイナビニュース(2013/1/25)、Yahooニュース(2013/1/25)、日本海新聞(2013/2/6)、日本経済新聞夕刊(2013/3/25)、産経新聞夕刊(2013/3/25)、山陰中央新報(2013/3/26)などに掲載された。本来の目標である合成ウイルスキャプシド表面への「タンパク質着せ替え」を達成するために、研究計画を若干変更し、C末端側Ni-NTA修飾合成ウイルスキャプシドを構築し、その表面へのHis-tagタンパク質などの表面提示を検討する。
函数論に現れたMETRICの幾何学的研究

ここ数年、〓^nの領域D(t)が複素助変数tと共に変化するとき、D(t)上のグリ-ン関数によって定まるロバン定数λ(t)が如何に変化するか?を調べてきた。その一つの結果が標題:Variation of pseudoconvex domains over〓^nとして、Michigan Mathematical Journal Vol.36(1989)に発表された。さらに、それを発展させたものが、N.Levenberg(U.S.A.)氏と共署で発表される予定である。約10年前に、リ-マン面R(t)が複素助変数tと共に変化するとき、R(t)上の1次再生核より生じる調和module μ(t)の動きを研究した。その結果を、多変数整関数の理論に応用した。今年は、R^3の領域D(t)が実助変数tと共に変化するとき、module μ(t)が何如に変化するかを調べて、次の変分公式を得た:Ωi(t,x)(i=1or2)はD(t)のi次の再生核とし、調和module μi(t)=||Ωiここにk_2(t,x)は〓Dの実Lビ曲率であり、k_2(Ω_1,t,x)は境界〓Dのある種のSectionalLビ曲率である。但しD=U_<tEI>(t=〓D(t))。従ってこの式からμi(t)(i=1,2)がtの関数として、凸関数になる為の境界〓Dの幾何学的十分条件が出る。なお、i=1,2に関して、公式が異なるのは、丁度、電磁気学における電場と磁場の異いに対応している。これらのことは、1989年の秋の学会で発表された。上の公式をC^uの領域の変動の場合に拡張することが今後の課題である。
写本群電子テキストを用いた日本漢方独自化についての研究

下記の内容に関連する写本群の電子テキストを準備し、年代・医派に分け分析を進める。○古方派写本における医論発達過程の解明:古方派の端緒と目される後藤艮山・香川修庵とその門人が残した写本である『一家藁』『行餘医言』などに共通してみられる医論を比較し、古方派が興った際に中国医学理論からいかに独自化がなされていったかをテキストの比較に基づき明らかにする。さらに後世の書籍に与えた影響についても引用解析を行い考察する。○後世方派著作の中国医書引用解析:後世方派の中心である曲直瀬流の著述について中国医書の引用を分析し、後代の医書に与えた影響を明らかにする。○後世方派講義録における口訣伝播過程の調査:江戸時代初期に曲直瀬流処方集で伝播が確認できる臨床的秘訣が江戸時代後期にかけて口訣集・処方集(写本群を含む)にどのように応用されたかを比較し、その伝播過程を津田玄仙・和田東郭・原南陽などの関連書籍に注目し明らかにする。○針灸治療の歴史的変遷の解明:中世以降の針灸関連写本群からどのように取捨選択して本邦の針灸治療がなされてきたかを、取穴・腹部診察法(腹診)に注目しつつ網羅的に調べる。腹診書については難経系と『傷寒論』に基づく経方系に分けて解析する。○明治期口訣応用についての調査:現代の古方派についても方証相対は口訣的であるという指摘がある。奥田謙蔵が収集した『類聚方』関連医籍から現代漢方に応用される古方派の知識がいかに選択されたかを明らかにする。現在、これまで行ってきたテキスト・データベース化を継続しつつ、重要文献については複写のうえ調査をすすめた。発表先はホームページで、複数語検索サイトを立ち上げるため、現在ホームページの構築とその基礎データの作成を行っている。来年度中に検索サイトの公開を目指して、ホームページの設計と製作依頼を行った。データに関しては暫定的なテキスト群からなるデータベースを構築しつつある。検索サイトを公開し、さらにテキスト・データベースの充実を図る。収集した貴重文献のテキスト化をさらにすすめ、随時公開する。データベースより得られた知見については、口演・論文にて発表していく予定である。次年度分をホームページ製作費にあてることを予定しており、さらなる調査に必要となる物品・旅費に充当するため。
導電性高分子-イオウ系金属錯体の組織体化によるエネルギー貯蔵機能の発現

本研究では、次世代高性能二次電池用の新しい電極材料の開発に関して、導電性高分子と有機イオウ化合物からなる複合材料の組織化、金属イオンと有機イオウ化合物および金属イオンと導電性高分子との複合化・組織化、さらに、それらの複合材料と集電体との界面構造の制御を行った。そして、これらの新しい複合材料の作製、組織化を通じて、貯蔵エネルギーの高密度化、充放電速度の高速化、電圧特性およびサイクル特性の向上等を検討した。2, 5-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾール(DMcT)とポリアニリンからなる複合正極材料を銅基板表面に被覆した場合、銅基板の酸化・溶解反応が起こり、正極/銅基板界面において、1価の銅イオンとDMcTからなる厚さ10nm程度の錯体層が形成されることが、水晶振動子マイクロバランス法、レーザー干渉顕微鏡、X線光電子分光法により明らかにされた。次に、DMcTと銅イオンからなる錯体を化学的または電気化学的に合成し、ラマン分光法、元素分析およびサイクリックボルタンメトリーなどを用いて、錯体の電気化学的特性について評価を行った。その結果、DMcT-Cu錯体がDMcTの酸化還元反応に対して触媒作用を有していることが見いだされた。さらに、X線光電子分光法を用いて、錯体中の銅イオンの酸化状態の電位依存性を調べた結果、錯体の酸化により生成した2価の銅イオンがDMcTの酸化反応を促進化していることがわかった。以上の結果より、本研究において、錯体形成による銅イオンと有機イオウ化合物の複合化が、安定な界面構造の形成および複合膜中の電子移動反応の促進化をもたらし、その結果、複合正極材料の充放電特性の向上がもたらされることが明らかにされた。
無配線分子コンピューティングの進展～集積回路工学と計算機科学の観点から～

無配線分子コンピューティングの可能性を総合的に検証するために、集積回路工学と計算機科学の観点から、下記の2項目の取り組みを並行して実施した。1.本研究代表者が提案する人工触媒素子モデルに基づく無配線集積回路の原理をマイクロ電極アレー等の試作を通じて実験的に実証した。2.人工触媒素子によって制御される人工的な反応拡散場のパターン形成能力を利用した新しい信号処理パラダイムを提案し、画像生成や最適経路探索などの問題において有効性を示した。無配線分子コンピューティングの可能性を総合的に検証するために,集積回路工学と計算機科学の観点から,下記の2項目の取り組みを並行して実施した.1.集積回路工学の観点から:分子回路の構成に関して機能的に完全な人工触媒素子の機能モデルを定式化した.また,この人工触媒素子をマイクロ電極デバイスとして実現し,これを2次元配列状に集積化した人工触媒素子チップを開発した.マイクロ電極の協調動作により,チップ上の微量溶液中に人工的に制御された2次元反応拡散場を創出することを試みた.これは,無配線集積回路の動作原理を実証する重要な成果である.2.計算機科学の観点から:人工的な反応拡散場を利用した新しいコンピューティング/信号処理モデルを検討した.これは究極的には人工触媒素子チップにおいて完全並列に実現することを想定するが,用途によっては本研究者らのグループが提案する「ディジタル反応拡散システム(DRDS: Digital Reaction-Diffusion System)」と呼ぶ非線形多次元フィルタの枠組みを利用して,シグナルプロセッサ上で実現することも可能である.DRDSを用いた(1)生物系テクスチャ画像の生成,(2)2次元経路探索の2点に絞って,そのアルゴリズムを検討した.これは,反応拡散場のパターン形成能力を利用する新しいアルゴリズムを,現在のコンピュータ上に実装して有効に利用する可能性を示唆する有用な成果である.研究の目的:「無配線分子コンピューティングの可能性の総合的検証」の達成度1.集積回路工学の観点から:分子回路の構成に関して機能的に完全な人工触媒素子の機能モデルを定式化した.また,この人工触媒素子をマイクロ電極デバイスとして実現し,これを2次元配列状に集積化した人工触媒素子チップを開発した.無配線集積回路の動作原理の実証を目指し,原理実験を積み重ねている段階にある.2.計算機科学の観点から:人工的な反応拡散場を利用した新しいコンピューティング/信号処理モデルを検討中である.本研究者らのグループが提案する「ディジタル反応拡散システム」と呼ぶ非線形多次元フィルタの枠組みを利用して,種々の応用アルゴリズムを開発中である.アルゴリズムレベルの検討と計算機シミュレーションを実施している段階にある.無配線分子コンピューティングの可能性を総合的に検証するために,集積回路工学と計算機科学の観点から,下記の2項目の取り組みを並行して実施した.1.集積回路工学の観点から:各種の非線形結合振動子系を実現する人工触媒素子ネットワークを設計するとともに,試作した2次元人工触媒素子チップをプログラムすることにより,その動作を確認した.特に,FitzHugh-南雲方程式に代表される興奮場の反応拡散ダイナミクスをチップ上で再現し,Belousov-Zhabotinski反応のような動的に伝搬する反応拡散波の発生を確認した.また,チップ上で発生する反応拡散波の可視化や,これを用いた最適経路探索など,説得力のあるデモンストレーションを試みた.これは無配線集積回路の動作原理を実証する重要な成果である.2.計算機科学の観点から:ディジタル反応拡散システム(DRDS: Digital Reaction-Diffusion System)を用い,(1)生物系テクスチャ画像の生成,(2)2次元経路探索,(3)ボロノイ図生成などのアルゴリズムを検討した.検討した応用(1)(3)のアルゴリズムを数値解析用ソフトウェアMATLAB上において実装し,総合的な評価を行った.DRDSは多次元の非線形ディジタルフィルタとしてモデル化されるため,その動作解析には膨大な計算量が要求される.そこで,計算量の削減ならびに並列シミュレーションについて検討を加えた.これは人工的な反応拡散場のパターン形成能力を利用した新しい信号処理パラダイムの可能性を示唆する有用な成果である.無配線分子コンピューティングの可能性を総合的に検証するために、集積回路工学と計算機科学の観点から、下記の2項目の取り組みを並行して実施した。集積回路工学と計算機科学からの取り組みを並行して実施する.1.集積回路工学の観点からの取り組み:人工触媒素子そのものを化学修飾されたマイクロ電極デバイスによって実現する方式を検討する.すでに人工触媒素子の1次元/2次元配列の基礎実験などを完了している.今後はこの結果に基づき,64個程度の人工触媒素子を2次元配列状に集積化した人工触媒素子チップを試作し,それぞれの素子を外部から制御するインターフェース部を汎用機器で簡便に実装することを試みる.2.計算機科学の観点からの取り組み:これまでに検討した応用(1)生物系テクスチャ画像の生成,(2)2次元経路探索のアルゴリズムを数値解析用ソフトウェアMATLAB上において実装し,総合的な評価を行う.ディジタル反応拡散システム(DRDS)は多次元の非線形ディジタルフィルタとしてモデル化されるため,その動作解析には膨大な計算量が要求される.そこで,計算量の削減ならびに並列シミュレーションについて検討を加える.計算機科学
糖ヌクレオチド輸送体の基質決定機構の解析

糖ヌクレオチド輸送体はゴルジ装置、小胞体の膜に存在する340^-400アミノ酸からなるN末端とC末端を膜の細胞質側に露出させた、10回膜貫通型の膜介在性タンパク質で、糖ヌクレオチドをモノヌクレオチドとの対向輸送によってゴルジ装置や小胞体の内腔に運び込んでいる。輸送された糖ヌクレオチドは、糖供与体として糖鎖修飾に用いられている。1996年に初めて我々によってUDP-Galに対する、そして米国よりUDP-GlcNAc,ドイツよりCMP-Sia,に対する糖ヌクレオチド輸送体の遺伝子が同定され、その後、我々そしてその他のグループによっていくつかの輸送体遺伝子が確認され、糖ヌクレオチド輸送体は遺伝子ファミリーを形成することが示された。とATP非共役型の輸送体遺伝子は、HUGO Gene Nomenclature Committeeにより、SLC(solute carrier)として分類され、糖ヌクレオチド輸送体はSLC35遺伝子ファミリーとされた。この活動において、我々は、糖ヌクレオチド輸送体(SLC35)ファミリーの遺伝子を探索し、遺伝子シンボルを付与した。すなわち、全体として相同性を示す23遺伝子を見出し、SLC35ファミリーを、それぞれ比較的高い相同性を示すAからFまでの6つのサブファミリーに分けたうえで各遺伝子のシンボルを付与した。また、我々は、hUGTrel8と命名した、ショウジョウバエの個体発生に関与している輸送体fringe connection、および線虫の産卵口の形態形成に関与するSQV-7輸送体と高い相同性を示す輸送体遺伝子を見出していた。その相同性から、重要な生理的役割を果たしていることが示唆されたため、UGTrel8を培養細胞、及び酵母での発現を行い輸送活性等の解析を進めた。その結果、hUGTrel8はゴルジ装置に局在し、32kDaの見かけの分子量をもった、UDP-GlcNAcを輸送基質とする糖ヌクレオチド輸送体でることを明らかにした。さらに、ヒトSLC35C1に高い相同性を示すショウジョウバエの遺伝子を発現解析し、GDP-フコース輸送体(Gfr)であることを明らかにした。さらにGfr欠損ショウジョウバエを作成しヒトの糖鎖関連の遺伝疾患CDGIIcの良いモデルとなりうること、Notchの糖鎖修飾に、検出しうるだけの関与をしていることを示した。1996年に初めてUDP-GlcNAc,CMP-Sia,UDP-Galに対する糖ヌクレオチド輸送体の遺伝子が相次いで同定され、その後、いくつかの輸送体遺伝子が確認されることによって、糖ヌクレオチド輸送体は遺伝子ファミリーを形成することが示唆されていた。その一方で、ゲノムプロジェクトの進展によって、多くの膜介在性タンパク質をコードすると推定される機能不明の輸送体遺伝子がデータベース上に現れるようになっていた。これらのうち、ATP非共役型の輸送体は、HUGO Gene Nomenclature Committeeにより、SLC(solute carrier)として41のファミリーに分類されている。糖ヌクレオチド輸送体遺伝子ファミリーはそのうちのひとつのSLC35遺伝子ファミリーとされた。

これまでは、糖ヌクレオチド輸送体であることが明らかであったCMP-Sia,UDP-Gal,UDP-GlcNAc輸送体のヒトおよびマウスの遺伝子のみにSLC35A1,A2,A3の遺伝子シンボルがそれぞれ付与されているのみだったが、本年度、オーファン輸送体遺伝子を含めて可能な限り、同じファミリーに属する遺伝子を探索し遺伝子シンボルを付与しようという動きがあった。そこで、SLC35A1,A2,A3以外で既に糖ヌクレオチド輸送体としての機能が明らかになっている遺伝子、および解析中の輸送体遺伝子からのアミノ酸配列を利用してデータベースのスクリーニングを行い、相同性を示すヒト遺伝子を拾い上げた。その結果、全体としては緩やかな相同性を示す17遺伝子が見出された。これらは、それぞれ5つの比較的高い相同性を示す群に分かれたため、SLC35ファミリーを、さらにAからEまでのサブファミリーに分けたうえでそれぞれの遺伝子のシンボルを提案した。その後、Eサブファミリーにさらに1遺伝子、新たな5遺伝子からなるFサブファミリーが見出され、現在、ヒトのSLC35ファミリーは6サブファミリー23遺伝子となっている。一方、我々は、hUGTrel8と命名した、ショウジョウバエの個体発生に関与している輸送体fringe connection、および線虫の産卵口の形態形成に関与するSQV-7輸送体と高い相同性を示す輸送体遺伝子を見出していた。その相同性から、重要な生理的役割を果たしていることが示唆されたため、UGTrel8を培養細胞、及び酵母での発現を行い輸送活性等の解析を進めた。糖ヌクレオチド輸送体はゴルジ装置、小胞体の膜に存在する340400アミノ酸からなるN末端とC末端を膜の細胞質側に露出させた、10回膜貫通型の膜介在性タンパク質である。そして、糖ヌクレオチドをモノヌクレオチドとの対向輸送によってゴルジ装置や小胞体の内腔に運び込んでいる。輸送された糖ヌクレオチドは、糖供与体として利用され糖鎖修飾に用いられている。1996年に初めてUDP-GlcNAc, CMP-Sia, UDP-Galに対する糖ヌクレオチド輸送体の遺伝子が同定され、その後、いくつかの輸送体遺伝子が確認されることによって、糖ヌクレオチド輸送体は遺伝子ファミリーを形成することが示された。一方、ATP非共役型の輸送体は、HUGO Gene Nomenclature Committeeにより、SLC(solute carrier)として41のファミリーに分類され、糖ヌクレオチド輸送体はそのうちのひとつのSLC35遺伝子ファミリーとされた。我々は、オーファン輸送体遺伝子を含めて可能な限り、同じファミリーに属する遺伝子を探索し、遺伝子シンボルを付与した。既に糖ヌクレオチド輸送体としての機能が明らかになっている遺伝子、および解析中の輸送体遺伝子からのアミノ酸配列を利用してデータベースのスクリーニングを行い、相同性を示すヒト遺伝子を拾い上げた。その結果、全体としては緩やかな相同性を示す23遺伝子が見出された。これらは、それぞれ6つの比較的高い相同性を示す群に分かれたため、SLC35ファミリーを、さらにAからFまでのサブファミリーに分けたうえでそれぞれの遺伝子のシンボルを提案した。
看護師の行うモーニングケアの実態調査：術後回復を促すモーニングケアの導入にむけて

本研究は、日本の看護師が行っているモーニングケアの実態を明らかにし、術後の回復に効果的なモーニングケア(快適起床ケア)を臨床に導入するプログラムの検討を目的として行った。全国調査の結果、整形外科病棟におけるモーニングケアは主に看護師によって朝に実施されているが、歯磨き道具とおしぼりの配布という内容に簡略化されていることが明らかとなった。調査結果をもとに看護職者と交流会を行い、不足内容と実施上の困難点について討議し、快適起床ケアを臨床に導入するためのプログラムを考案した。今後の課題は、プログラムをより具体化して臨床への導入を進めていくことである。平成24年度は、整形外科病棟の看護師の行うモーニングケアの現状を把握するために、研究1「モーニングケアの実態に関する全国調査」を実施した。9月、前年度に行ったモーニングケアに関する国内外の文献検討をもとに調査項目を抽出し、実際に整形外科病棟に勤務する看護師5名に回答を依頼し、内容を洗練させアンケート用紙を完成させた。質問項目は計32項目となった。病棟で行われているモーニングケアの実情に関する質問が8項目(実施、呼び方、手順・勉強会、時間帯・実施タイミング、勤務者数、ケア提供者)、看護師自身が行っているモーニングケアに対する意識と実践に関する質問が13項目(教育、看護手順活用、看護計画や申し送り、ケア目的、ケア内容、使用道具、阻害要因、重要性や満足度など)、回答者の基礎情報に関する質問が11項目(性別、年齢、経験年数、教育背景、勤務地、病院規模、病棟の病床数やスタッフ数、人員配置・勤務体制など)、である。回答に要する時間は10分程度である。11月に、病院リストにもとづき整形外科病棟のある病院から層化無作為抽出法にて抽出した1000箇所の病院へ書面による研究協力依頼を行った。協力の了承が得られた290病院へアンケート用紙各5部を配布し、無記名の自記入式調査用紙を用いた留め置き調査を実施した。266病院から1321部の回答を得た(回収率92%)。現在、アンケート結果を分析している途中である。患者の術後回復に効果的なモーニングケア(快適起床ケア)を臨床に導入するにあたってモーニングケアの実情を知る必要があったが、調査研究はなく現状が不明であった。そこで臨床看護師が行うモーニングケアの実態を明らかにして快適起床ケアの臨床への導入プログラムの考案を目的に本研究を行った。平成23年度から行い今年度は最終年度であった。まず、看護師が術後患者に行っているモーニングケアの実態(内容、ケア提供者、実施時間帯、ケアに対する認識、教育背景等)を全国規模で把握した(研究1)。その結果、整形外科病棟のモーニングケアは主に看護師が朝に実施しているが、内容は簡略化されている実情が明らかになった。また、看護師は重要性を感じているが満足のいくケアではない様子が伺えた。今後はモーニングケアの目的や内容に関する看護師への教育や、時間内で満足に行える看護体制のあり方の検討が必要と考察された。最終年度は、研究1の結果をもとにモーニングケアの実態とその背景について看護職同士で話し合う交流会を開き、快適起床ケアを臨床に導入する際には看護師に対するケアの意義・目的についての明確な説明と具体的なケア内容の提示が重要という示唆を得た。また、実際のモーニングケアと快適起床ケアとの内容を比較し、不足内容と実施上の困難点を明確にした。以上から、快適起床ケアの臨床への導入プログラムとして、1モーニングケアの意義・目的に関するわかりやすい説明、2ケア要素と個別的なケア内容の提示、3ケアの実際の流れのイメージ化に関して含めることを考案した。今後、プログラムを具体化して臨床導入を進めたい。しかしながらプログラムの要素であるモーニングケアの意義・目的や内容については、学生時代の教育が看護師の理解に影響するため、現在の看護教育機関におけるモーニングケアに関する教育の実態を明らかにする研究も必要であり、探求していく。平成23年度は研究1として整形外科病棟の看護師の行うモーニングケアの実態把握を目的としたアンケート調査の実施を予定した。アンケートの質問項目を作成するにあたり、まずはモーニングケアの内容とその実施背景に関する文献検討を行った。研究者は以前にモーニングケアについての国内と海外の文献検討を既に行っている。再度、モーニングケアをキーワードに医中誌とPubMedを用いて検索を行ったが、新たな文献は検索されなかった。日本の文献については研究論文以外にも看護技術のテキストや看護辞書等の多種類のリソースで検討を行っているが、海外の文献については国内の蔵書数が限られており、多角的な検討が進んでいない現状があった。今年度、本科研事業以外の事業の補助金で海外研修に赴く機会があった。そこで、アメリカの看護学部のある大学の図書館において、基礎看護技術のテキストを中心とした文献検討を行うことができた。さらに、そこで明らかになった看護テキストに記載されたモーニングケアの内容が実際の臨床においてどのように実施されているのかを確かめるために、フィールドワークを行った。

アメリカの総合病院において、各病棟でモーニングケアを見学し、看護師と看護補助者にモーニングケアを中心とした日常生活援助について聞き取りを行ってきた。以上、今年度はモーニングケアについてお文献の再検討と海外の1病院におけるモーニングケアの内容を調査した。現在、それらの結果を基にアンケートを作成している途中である。緊急を要する他の業務が入ったことと、アンケートの回収がすすまず期限を延期したことから、データ入力、基礎集計までは終了したが、分析は完了していない。研究実施予定時期に長期の海外研修が入ったことで国内不在となった。そのためアンケートの作成段階でとどまり、アンケート調査が実施できていない。平成24年度は研究1のアンケート調査を実施した。平成25年度は、引き続きアンケート結果の分析を行い、その結果をもとに研究2「モーニングケアの実態とその背景に関する聞き取り調査」を行い、さらに研究3「モーニングケアの導入プログラムの考案」の中で申請者が開発したモーニングケアの臨床への導入における課題を明確にする予定である。しかし、最終年度となるため、研究計画を予定通りに実行するには限界がある。研究1の分析を基に研究2の実施の必要性、方法を再検討し、研究3につなげたいと考えている。平成23年度はアンケート調査を実施する予定であったが海外出張のため作業が遅れており、現在はアンケート項目の作成を行っている段階である。平成24年度はアンケートを完成させ、研究1の全国的なモーニングケアの実態調査を実施する。平成25年度は、平成24年度に予定していた研究2「モーニングケアの実態とその背景に関する聞き取り調査」を研究1の調査結果をもとに行い、引き続き平成25年度予定の「モーニングケアの導入プログラムの考案」を行う予定である。方法に変更はない。アンケートを発送した病院数が予定より少なくなったため、研究費に余りが生じている。平成25年度は、5月中に研究1のアンケート調査の分析を完成させ、学会発表の準備を行う。引き続き研究2を計画し、8,9月に実施する。10月以降は研究2を分析し、研究1と併せてモーニングケアの導入方法を考案する(研究3)。この一連の作業の中で、研究1の分析と発表、研究2、3の遂行において研究費を使用する予定である。研究実施予定時期に長期の海外研修が入ったことで国内不在となったことから、アンケート調査が実施できていない。そのため今年度予定していたアンケート調査の準備と実施に使用する研究費がほぼ全額残っている。次年度は6月までにアンケートを完成させ、研究倫理委員会の審査を経たのち、8月・9月にアンケート調査を実施する。10月以降はアンケート結果の分析を行い、研究1のまとめを行う。次年度の研究費は初年度の研究費の残額を用いて、初年度の計画通りにアンケート調査の実施と分析に使用する予定である。
自己組織傾斜化と表面改質制御手法を併用した高機能耐熱チタン合金の創生

次世代高効率エネルギ機器開発のためには、チタン合金やNi基超合金を始めとして、より高温下で、より信頼性の高い材料、あるいはその複合体の開発が機器開発のためのキ-テクノロジーとなっている。以上の背景に鑑み、本研究では、(i)材料自らが本来持つ幾つかの微視組織とそれらの適材適所能力を利用した新しい概念の材料、すなわち、目的に応じて微視組織を傾斜化して新機能を持たせた「自己組織傾斜機能化材」を創生し、その高温強度評価と、それらの挙動に及ぼす種々の因子の影響をあきらかにすることを主たる目的として研究を行った。この目的のため、特に、(i)種々の組織を傾斜化させたTi-6Al-4V合金接合体の創生と、(ii)SiC繊維で強化した金属基複合材料を対象とした熱疲労強度特性評価に焦点をあてて、研究を行った。研究により得られた成果を要約すると、(1)固相接合手法を応用し、Ti-6Al-4V合金が本来持つ幾つかの微視組織とそれらの適材適所能力を利用し、目的に応じて微視組織を傾斜化して新機能を持たせた「自己組織傾斜機能化材」を創生する概念を提案し、その製作手法の開発を行った。(2)(i)の目的達成のための接合条件を明らかにし、また、組織連続性、欠陥の有無、機械的性質などの観点から、微視組織傾斜化のための組織配列の選択とその最適化を行った。また、最適化された接合体の高温強度評価性も明らかにした。(3)SCS-6/Ti-24Al-11nb複合材の熱疲労損傷形態を明らかにするとともに、それに及ぼす温度条件、大気雰囲気の影響を定量的に明らかにした。複合材の界面せん断強度測定装置を開発し、熱疲労損傷との関連性を明らかにした。(5)以上の知見を総合し、組織制御と界面制御を併用した新しい材料開発の方向付けを提示した。宇宙往還機などの航空機産業の分野においても類似の技術が必須となっている。以上の背景に鑑み、本研究では、(i)材料自らが本来持つ幾つかの微視組織とそれらの適材適所能力を利用し、目的に応じて微視組織を傾斜化して新機能を持たせた「自己組織傾斜機能化材」の創生と、(ii)表面を酸化環境から保護する耐食あるいは遮熱コーティング技術の開発、および、その強度および機能評価を主たる目的として研究を行った。研究により得られた成果を要約すると、(1)固相接合手法を応用し、Ti-6Al-4V合金が本来持つ幾つかの微視組織とそれらの適材適所能力を利用し、目的に応じて微視組織を傾斜化して新機能を持たせた「自己組織傾斜機能化材」を創生する手法の開発の為の目途を得た。(3)Ni基超合金に対して従来行われてきたMCrAlYとよばれる保護金属コーティング,および富Al化処理を施し、金属コーティング層と基材の間に形成される反応層などの力学的・材料学的相互作用を考慮しながら、それらの高温疲労破壊特性を明らかにし、その機構解明のための基礎的知見を得た。