hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アメリカ合衆国における社会科グローバル学習論の展開

アメリカ合衆国における社会科グローバル学習の実践的側面と理論的側面を学習論の視点からその展開を体系的に明らかにすることを目的とする。実践的側面は,カリキュラムや授業の構成やその考え方を指し,理論的側面は,実践的側面を支える提唱者の教育思想や教育論を指す。それらを,時間軸,空間軸,社会軸を駆使しながら,学習論の観点から類型化し,それらの展開の体系的,系統的な解明をはかった。本年度は,(1)社会認識教育論の視点からのアメリカ合衆国における社会科グローバル学習に対する先行研究,グローバル教育の視点から先行研究,申請者の先行研究を吟味すること,(2)アメリカ合衆国における社会科グローバル学習のカリキュラム・単元等の授業の収集,提唱者等の著作等の収集と聞き取り調査を,日米両国内において収集すること,を行った。(1)については,社会科教育とグローバル教育の関係を中心に吟味し,両者における重なりが社会科グローバル学習として結実していることを明らかにできた。(2)の日本国内での収集においては,永井滋郎氏,魚住忠久氏,今谷順重氏,金子邦秀氏などの著作と,収集されていたアメリカ合衆国社会科グローバル学習のカリキュラム・単元等やそれらに関する文献を収集することができた。(2)のアメリカ合衆国内での収集においては,ベッカー,ケンライヒ,メリィーフィールド,メイヤー,パーカーなどの著作と,収集されていたアメリカ合衆国社会科グローバル学習のカリキュラム・単元等やそれらに関する文献を収集することができた。(2)の聞き取り調査では,バートン,ケンライヒ,メリィーフィールド,パーカー,ソーントンなどから聞き取り調査をすることができた。本年度は,1.アメリカ合衆国におけるグローバル教育の視点からの先行研究の整理2.アメリカ合衆国における社会科グローバル学習のカリキュラム・単元等の授業の収集,提唱者等の著作等の収集と聞き取り調査を,日米両国内において収集すること3.収集した実践的側面,理論的側面の分析,類型化,アメリカ合衆国における社会科グローバル学習論の展開を明らかにすること4.アメリカ合衆国の学会で報告をすることの4点を行った。1.について,アメリカ合衆国におけるグローバル教育の歴史的展開を再確認し,公的カリキュラムへのグローバル教育の影響に関する部分の研究が必要であることを明らかにできた。2.について,2回カリフォルニア州の州都サクラメント市を訪問し,過去の同州社会科フレームワーク,郡,学区レベルの公的カリキュラムを収集するとともに,複数の学校を訪問し,社会科グローバル学習の授業を観察し,その実態を調査することができた。3.について,2.の収集と聞き取りとの関連で,ケンライヒ,メイヤー,パーカーなどと,アメリカ合衆国のグローバル学習の歴史について研究成果を交流し,歴史的に位置づけた。今年度は,国内の学会等での報告などを通して,収集した実践的側面,理論的側面の分析,類型化,アメリカ合衆国における社会科グローバル学習の展開の解明につとめることを行った。学会報告では,「1970年代米国において提唱されたグローバル教育とその学習論ーJames M. Beckerのグローバル教育論の再検討ー」(日本グローバル教育学会),「アメリカ合衆国におけるグローバル教育の進展とNCSSの対応」(日本社会科教育学会),「米国におけるグローバル教育提唱以前の世界に関する学習論」(全国社会科教育学会)を行った。アメリカ合衆国における社会科グローバル学習は,大きく3つの展開を経ている。成立期には,世界を中心に据えた教育(World-Centered Education)を提唱し,容の観点として,「世界中心」,「世界情勢または外交政策研究」,「世界文化または地域学習」の3つを提示している。そして,アメリカ合衆国内における身近な地域にひそむグローバルな内容を取り上げるものであった。展開期には,反省的探究を重視している社会科教育論,あるいは,その教育論者は,その社会科を充実させる可能性を保持しているグローバル教育にアプローチしていったと考えられる。グローバル教育は,社会科として取り上げる社会問題も単純に空間拡大するのではなく,重層構造を持ったものとなる学習を可能にした。最近においては,アメリカ合衆国内における多様性と統一性の止揚するものとして,グローバル学習論が位置づいている。当初の計画通りに進めることができている。資料収集については順調であるが,収集すべき資料が次々と明らかになっているためアメリカ合衆国への渡航回数が増え,旅費の割合が高くなった。一方,収集した資料の分類と類型化などに時間を要している。24年度が最終年度であるため、記入しない。収集した資料の分類や類型化,学習論の展開について,当初の計画通り進めていく。学会発表を行い,成果を報告し,日米識者の吟味をまじえながら,公開していく。
日中国語科授業における魯迅「故郷」の教え方に関する研究

初年度に当たる本年度は、来年度以降の本格的な実地調査に向けた下記の研究・調査を行った。1、「故郷」の教え方に関する基礎的資料を収集することができた。それらの資料で文献整理による実地調査のための準備を行った。2、2018年7月より中国の義務教育期の国語教科書が全国統一され、それまで各出版社独自に設定されていた学習目標や学習の手引きなどが一新されたことに伴い、それらがどのように変化したか比較考察し、12月8日に行われた東京学芸大学国語教育学会で研究成果の一部として発表した。3、日本の私立中学校1校、附属中学校1校で実地調査を行った。前者の学校においては、当初2クラスに対する調査の予定が、協力校の全面協力を得て、全6クラス計251名分の生徒の故郷に対する考えに関するアンケート紙を回収することができ、比較的サンプル数の多いデータを得ることができた。そのほかに、東京の附属学校1校で教育実習生の授業を見学、神奈川県の中学校1校で教諭の実践の一部を見学・調査、岩手県の附属学校1校での公開授業を見学・調査した(神奈川と岩手の2校の実践は本研究の調査データとして使用することが許可された)。4、本研究に関する情報収集のため、6月1日3日に行われた岩手大学教育学部附属中学校学校公開教育研究発表会や前記の東京学芸大学国語教育学会、同学附属学校国語部会等に参加した。5、中国のいくつかの中学校に連絡し、次年度の実地調査への協力の内諾をいただいた。初年度に実施を予定していたリサーチ会社への委託によるオンライン調査は、もう少し実地調査を行って授業の実態を把握してからのほうが良いと判断し、今年度は行わなかったが、調査自体は時間がかからないため、次年度以降良きタイミングで実施する予定である。また、計画では「可能であれば」としていた実地調査を2回実施することができた。引き続き日本と中国の中学校での実地調査を行っていくが、中国の中学校での調査は、中国政府の規制の厳しさ(時期や国交状況などにより変わる)に影響されることもあるようで、調査時期の変更や調査方法の変更など臨機応変に対処する必要がある。また、2年目および3年目に計画している仙台の中学校での調査への協力校をまだ見つけておらず、これから確保する必要がある。初年度に実施予定であったリサーチ会社への委託によるオンライン調査を行わなかったため。当該オンライン調査は次年度以降に実施する。
バイオナノカプセルの細胞内侵入機構及び生体内ステルス性の解析

我々はB型肝炎ウイルス(HBV)表面抗原Lタンパク質粒子が中空ナノ粒子であり、ヒト肝臓特異的に感染できる性質を有することを利用して、非ウイルス性DDSナノキャリア「バイオナノカプセル(BNC)」を開発した。マウス静脈内に投与されたBNCは細網内皮系(RES)に富む臓器を避けつつ、標的組織まで効率よく到達することができた。本研究では、ナノ医薬品の表面をアルブミンでコートすることにより血中半減期を延長することができることから、我々はBNC表層にある重合血清アルブミンレセプター(PAR)がマウス肝臓のRESを回避するのに有効であることを証明した。その結果は、BNCのみならずHBVが、本来RES回避機構を有することを強く示唆していた。そこで、PARペプチドの表面修飾は、次世代ナノ医薬品の薬物動態および薬物力学の改善に貢献する新しい方法であるのかもしれない。バイオナノカプセル(BNC)をB型肝炎ウイルス(HBV)のモデルとして、細胞内侵入機構の解明を行った。標的細胞は、ヒト肝癌由来細胞HuH7を中心的に用い、陰性対照としてヒト大腸癌由来細胞WiDrを使用した。また、BNCだけではHBVのモデルとしては不適であるという異見が出ることを想定し、B型肝炎ウイルス陽性者血漿から単離したサブウイルス粒子HBsAgも対照として使用した。実験方法は、蛍光標識したBNCを標的細胞に感作させ、共焦点レーザー顕微鏡を用いて細胞内の動態を確認した。その結果、細胞内移送系阻害剤(CPZ, Filipin等)を併用した解析から、BNCの細胞内移送は、クラスリン依存性エンドサイトーシス及びマクロピノサイトーシスの両方が関与していることが判明した。ただし、標的細胞であるヒト肝癌由来細胞には、カベオリンが存在しないので、ヒト肝臓細胞においてカベオリン依存性エンドサイトーシスが関与するかは依然不明である。また、BNCよりもHBVに近いと考えられるHBsAgについても同様に解析したところ、BNCと同様な動態をしめしたので、BNCはDDSキャリアーの観点から見て、HBsAgと同等であることが判明した。これは、HBV感染機構を搭載したBNCというコンセプトに間違いが無いことを示唆するものである。次に、異なる蛍光色素で標識したアニオン性リポソームとBNCの複合体を形成させ(BNC製剤の基本となる骨格)、2種類の蛍光色素が同様な細胞内動態を示すか現在検討中である。2003年,我々はB型肝炎ウイルス(HBV)の表面抗原Lタンパク質からなるバイオナノカプセル(BNC)をヒト肝臓特異的能動的送達用ナノキャリアとして開発した.生体内に投与されたナノ構造体は,肝臓,脾臓,肺などに存在する細網内皮系(RES)に速やかに捕捉される.天然のナノ構造体であるHBVは,血流中に侵入後,RESを回避して,標的臓器である肝臓のみに到達することから,HBVに内在性のRES回避機構が存在すると考えられた.一方、マウスに静注されたBNCはIn vivoイメージングによりRESを回避したので,BNCとHBVは共通のRES回避機構を有すると考えられた.

そこで,両粒子表面に存在する重合アルブミン結合領域(PAR)とRES回避能の関係を解析したところ,BNCはPARを介して重合アルブミンを提示することでRES回避した.また、抗癌剤ドキソルビシンを封入したBNC-リポソーム複合体は、PEG修飾したリポソーム(ステルス化リポソーム)と同様に、マウスに静注後も細網内皮系に富む肝臓等に捕捉されにくい。これは、pre-S2領域に含まれる重合ヒトアルブミン受容体により血液中のアルブミンが結合し、ナノ構造体排除の契機となるオプソニン化を抑制するためと考えている。実際、アルブミンによるステルス化機構は報告されており、アルブミン修飾したリポソーム(商品名アブラキサン)は実用化されている。我々の検討では、pre-S2領域に含まれる重合ヒトアルブミン受容体の重合マウスアルブミンに対する親和性は重合ヒトアルブミンの10%程度であり、同受容体をコードする合成ペプチドを提示した直径100 nmのナノ粒子は、マウス体内において細胞内皮系に捕捉されにくかった。今後,ナノキャリアのステルス化にはPAR活性を付与する事が有効であると考えられた.23年度が最終年度であるため、記入しない。23年度が最終年度であるため、記入しない。
一般住民に対する大規模疫学調査による聴覚障害とその関連因子の検討

一般住民に対して聴力健診を行うことにより疫学調査を行った。加齢に伴う聴覚障害の関連因子として、動脈硬化、骨粗鬆症が考えられた。また、騒音暴露も聴覚障害へ影響していた。糖尿病に関しては、HbA1cを用いた検討では聴覚障害への影響は認めなかった。また、簡易認知機能検査(MMSE : Mini-Mental State Examination )と聴覚閾値の多重比較を行ったところ、難聴に伴う認知機能の低下が示唆された。平成18年度の予備研究において、多人数の一般住民に対する純音聴力検査を行い、加齢に伴い難聴が進行すること、さらにそれには男女差が見られ、また個人差が見られることを示した。この個人差に着目し難聴を進行させる誘因を検索した。1、動脈硬化の指標の一つである脈波伝播速度(PWV)を測定し、周波数ごとに聴力閾値を、年齢、性別、BMI、飲酒や喫煙といったライフスタイル、さらには騒音暴露の既往の有無により補正し多重比較を行った。その結果、男性、女性いずれにおいても聴力レベルとPWVの有意な相関が見られた。また、騒音暴露の既往があると高周波数で有意に聴力の低下を認めた。2、糖尿病関連因子としてHbA1c値を測定し、同様に騒音暴露の既往の有無も追加し、聴力閾値を年齢等により補正し多重比較を行った。しかし男性、女性ともに聴力レベルとの有意な相関は認められなかった。3、閉経後の女性に限定し骨密度と難聴との関連について検討を行った。骨密度として踵骨超音波測定法による音響的骨評価値(OSI)を用いて、周波数ごとに聴力閾値を、年齢、BMI等により補正し多重比較を行った。その結果骨密度の減少は聴力悪化の一要因となりうるものと考えられた。4、難聴と認知機能低下との関連性について検討した。健診受診者に対し簡易認知機能検査(MMSE : Mini-Mental State Examination )を行い、2つの周波数(1kHz、8kHz)における聴力閾値を、年齢、教育年数等により補正し多重比較を行った。8kHzでは聴力閾値とMMSEとの関連性が認められなかったが、1kHzにおける聴力低下とMMSE低下の関連が認められ、難聴に伴う認知機能の低下が示唆された。1、動脈硬化の指標の一つである脈波伝播速度(PWV)を測定し、周波数ごとに聴力閾値を、年齢、性別、BMI、飲酒や喫煙といったライフスタイルなどにより補正し多重比較を行った。その結果、男性、女性いずれにおいても聴力レベルとPWVの有意な相関が見られ、特に女性においてはその影響が強いことが示唆された。2、糖尿病関連因子として血糖値およびHbA1c値を測定し、同様に聴力閾値を年齢等により補正し多重比較を行った。今後もデータも加え対象を増やし、特に騒音暴露の影響について検討を進めていく。研究開始から5年以上経過しており、同一対象者の経年変化の観察も可能であるので検討していく方針である。毎年の健診に参加しデータの蓄積を行っており対象者は増えている。また、騒音暴露のデータも得られているので、それを加味した検討を再度行いたいと考えているが、現在データの整理中であり発表の形には至っていない。さらには英文発表の準備も行っており時間を要している状況である。次年度に学会発表と論文作成は行える予定ではある。引き続き毎年の健診に参加しデータの蓄積を行う。聴力へ影響を与える因子の検討項目として、糖尿病関連因子の再検討、脂質異常症関連因子、メタボリックシンドローム関連因子として体脂肪率、ウエスト周囲径などが挙げられる。これらと聴力との関連性を検討する。

騒音暴露の項目が追加されたので、これを含めて動脈硬化関連因子等もまた検討してみる。健診の際には同時に耳鳴や難聴に対する問診も行っており、うつ傾向などとの関連性も探っていく。・岩木健康増進プロジェクト健診において、聴力検査および聞き取り調査をするための人件費・交通費。・健診で得た検査データを整理、解析するための人件費。・解析のためのパソコンソフト購入。・研究成果発表の旅費。・英文校正のための謝金。
都市大気における黒色炭素エアロゾルの消失過程の研究

黒色炭素エアロゾル(Black Carbon : BC)は、石油や石炭等の燃焼過程において直接放出される1次エアロゾルである。BCの多くは直径1ミクロン以下に存在するため、気管支や肺に到達して健康に悪影響を与える可能性がある。また、BCは二酸化炭素(CO_2)等と同様に地球大気の放射収支に対して正の効果(温室効果)を及ぼすため、IPCCレポートにおいて重要な気候変動因子に位置づけられている。本研究では、東京においてBCとそのトレーサーである一酸化炭素(CO)の同時測定を行った。この観測データに基づいてBC/CO放出比の見積もりを高精度化し、大気中におけるBCの消失過程を定量的に評価することを目的とした。本年度に達成した研究成果を以下に示す。(2)平成15年度に引き続き東京においてBCとCOの同時測定を行った。導出したBC/CO放出比を排出インベントリと詳細に比較し、東京におけるBCの主要な発生源がディーゼル車の排気であることを明らかにした。(3)東京の風下地域である埼玉県においても観測を実施した。また、過去に実施した航空機観測データの再解析も行った。(2)において導出したBC/CO放出比と比較した結果、雲過程を伴わない場合(乾性沈着のみ)には、BCの消失量は1日程度の時定数では無視し得る大きさであることが明らかになった。一方、雲過程を伴う場合(湿性沈着あり)には、1日程度の間に80%が除去される例があることが明らかになった。湿性沈着による除去量は、エアロゾルの混合状態に大きく依存することが示唆された。黒色炭素エアロゾル(Black Carbon : BC)は、石油や石炭等の燃焼過程において直接放出される1次エアロゾルであり、凝集や化学反応により生成する2次エアロゾルの核として重要な役割を果たす。さらに、BCは二酸化炭素(CO_2)等と同様に地球大気の放射収支に対して正の効果(温室効果)を及ぼすと考えられている。本研究では、BCとそのトレーサーとして有用な一酸化炭素(CO)の高精度かつ高時間分解能の同時測定を行うことにより、大気中におけるBCの消失過程を定量的に評価することを目的とした。本年度に実施した項目について以下に記す。(1)信頼性の高いBC測定方法を確立するために、光吸収法と加熱分離法によるBC測定装置の相互比較を実施した。都市大気中の典型的な条件下では両者は良く相関していたが、30%程度の系統的な差異が見られた。その原因解明のため、エアロゾル化学成分の内部混合状態が光吸収測定に及ぼす影響について、現在詳しい解析を行っている。(2)大気導入口にPM1.0またはPM2.5のサイクロンを設置して比較観測を行い、都市大気中のBCのほとんどが粒径1ミクロン以下にあることを見出した。また、配管内の粒子損失が小さいことを確かめた。(3)赤外吸収法によるCO測定装置に拡散ドライヤーを設置して、水蒸気の干渉を大幅に低減させることに成功した。(4)都市大気中でBGとCOの同時測定を行い、BC/CO放出比を導出した。また、過去に様々な領域で実施した航空機観測のデータを詳細に再解析して比較を行い、発生源の違いによるBC/CO放出比の違いや、他の気体成分放出比との関係について調べた。
超耐熱合金の高精度・高能率研削加工

1研究目的インコネルやナイモニック・ハステロイなどの超耐熱合金は,卓越した耐熱性・耐食性を有し,化学工業や火力発電・航空宇宙産業で重要な役割を演じているが,その卓越した機械的性質の為、高精度かつ高能率な研削加工が極めて困難である.耐熱合金の加工ではレジンボンドのCBN砥石が多く用いられているが耐摩耗性に劣るため、研削比の低下は否めない。本研究では耐摩耗性に優れるメタルボンドのCBN砥石を開発し、超耐熱合金の精密研削加工を行い,加工条件と仕上げ面性状の関係を明らかにすることを目的とした.2研究方法本校内にある平面研削盤を用いて,生徒と共に各種耐熱合金の研削除去量の増加に伴う加工面の表面粗さ・研削抵抗・砥石摩耗を測定し、加工条件と仕上げ面性状の関係を明らかにする。材料であるCr基・Fe基・Co基の計12種類の超耐熱合金をダイヤ精密鋳造(株)が用意し、本校の機械実習室での研削実験と栃木県産業技術センターでの砥石表面の性状変化観察を実施した。3研究成果各基の12種類の超耐熱合金の研削諸特性を明らかにし、その精密加工法が製造現場で実用され始めている。開発したブロンズ系メタルボンドCBN砥石は極めて有効で、Co基超耐熱合金では研削比1000以上でRz=2μm以下の精密な仕上げ面の創成に成功した。それらの成果を本校生が2007年9月の日本機械学会での学術論文講演の他、中国蘇州で2007年11月に開催された国際会議The 9th Precision Surface Finishingで学術論文発表を実施し、新聞・雑誌などで大きく報道された(下野新聞・読売新聞・朝日新聞)。また、これらの研究に取り組んだ生徒達の多くが、宇都宮大学や群馬大学などの国公立大学工学部に専門校枠推薦入試で合格するなど、キャリア教育としても絶大な効果が得られた。なお、国際会議主催者から論文発表した生徒に「優秀発表奨励賞」が、教諭に「優秀教育賞」が授与されている。
ナイアシン栄養状態の変動が代謝調節にもたらす影響の網羅的解析

栄養生化学,生理学,ビタミン学および臨床栄養学の観点から,ナイアシン栄養状態が生体の遺伝子発現および代謝の調節におよぼす影響について網羅的に解明することを目指す.ナイアシン欠乏モデル動物の解析によって,より正確にナイアシン栄養状態を評価できることに着目し,生体内の代謝調節におけるナイアシンの新たな役割について明らかにできる可能性を見出している.本研究では,近年ナイアシン栄養状態に影響をおよぼす因子として重要とされているアルコール摂取に着目し,ナイアシンが生理機能調節におよぼす影響およびその制御機構を解明することを目的としている.栄養生化学,生理学,ビタミン学および臨床栄養学の観点から,ナイアシン栄養状態が生体の遺伝子発現および代謝の調節におよぼす影響について網羅的に解明することを目指す.ナイアシン欠乏モデル動物の解析によって,より正確にナイアシン栄養状態を評価できることに着目し,生体内の代謝調節におけるナイアシンの新たな役割について明らかにできる可能性を見出している.本研究では,近年ナイアシン栄養状態に影響をおよぼす因子として重要とされているアルコール摂取に着目し,ナイアシンが生理機能調節におよぼす影響およびその制御機構を解明することを目的としている.
ストゥディオスのテオドロスと「姦通」論争

ストゥディオス修道院長の聖テオドロス(759-829年)は、9世紀前半に皇帝レオン5世によって再開されたイコノクラスムと対決し,イコン擁護を貫いた神学者として有名である。けれども,諸帝の宗教政策に反抗し,生涯に3度まで追放刑をうけたテオドロスを,単なる狂信的修道士とみなすのは誤りである。彼の態度には時期ごとに微妙な変化が認められるのである。本研究は,コンツタンティノス6世の再婚をめぐって発生したいわゆる「姦通」論争Moechian controversy(795-811年)を取り上げ,論争をめぐる政治的背景からテオドロスの主張や態度の推移を分析した。教会史上の「聖人」としての超越的な像ではなく,政治に大きく左右された歴史上の存在として,テオドロスを捉えるためである。教会分裂の危機を引き起こし,皇帝権力の軍事介入をも招きつつ,前後あわせて10年以上にわたって繰り広げられた事件において,テオドロスの攻撃の矛先は表面上皇帝の再婚を祝福した司祭や総主教らに向けられている。しかし,純神学的な論争の背後において,皇帝の再婚相手がテオドロスの従妹であったことが彼の書簡より明らかとなっている。さらに年代記の記述からは,論争の再発直前の総主教選挙のおいて,候補者の一人であったテオドロスが教会内の紛争の火種となっていた事実が知られる。また,テオドロスは宗教問題に国家が介入することを非難したといわれているが,ミカエル1世治下においては逆に,国運を左右するような政治決定に関与していた。テオドロスのこのような態度は,ビザンツ帝国における宗教と政治の関係を知る上で非常に貴重なものといえるだろう。
低密度培養にて単離増殖させた滑膜組織幹細胞による再建前十字靭帯の治癒促進法

1.ラットの膝蓋腱半側の切除アキレス腱による再建モデル2.家兎前十字靭帯(ACL)のIn situ freezingモデル3.家兎ACL中央部切除モデル、を用いて、低密度培養にて単離増殖させた滑膜組織幹細胞がその治癒過程を促進させる効果があるかどうかを検討した。検討方法としては光学顕微鏡を用いた組織学的検討、DiIを用いた幹細胞の標識による治癒への関与の検討した。実験1:12週令雄SDラットの膝関節から滑膜組織を採取し、collagenase処理して接着細胞を2週後に回収し、アテロコラーゲンゲルと細胞を含む同量の培地と混合した。アキレス腱を採取し骨孔から引き出し、脛骨上のスクリューに縫合した。幹細胞移植群(M群)では細胞を含んだアテロコラーゲンゲルを骨孔内に満たした。結果:組織学的検討ではM群の1週ではC群より成熟が進んでいた。蛍光顕微鏡による観察では骨孔、接触面に注入した細胞は残存していた。M群の2週では境界の組織の成熟がより進み、蛍光顕微鏡による観察では1週のものと同様、骨孔、接触面に注入した細胞が残存していた。実験2:実験1同様に滑膜細胞を採取し、片側膝関節を切開し、液体窒素を用いて家兎ACLをin situで凍結処理し、ACL内の線維芽細胞を完全に死滅させた。I群はcontrolとして凍結処理のみを行い、II群には凍結処理を後、細胞含有アテロコラーゲンゲルをACL周囲に投与した(gel群)。2、4、8、12週後に屠殺し検討した。結果:術後2週、gel群ではACL遠位脛骨付着部付近に滑膜被覆を認め、DiI陽性細胞を認めた。術後4週ではgel群では中央部にも滑膜被覆を認め一部ACL実質内での細胞浸潤と血管新生を認めた。gel群では少数DiI陽性細胞を認めた。蛍光顕微鏡観察ではgel群では12週までDiI陽性細胞の同定が可能だったが浸潤細胞には認めなかった。実験3.家兎ACL中央部切除したのち、幹細胞高密度浮遊液を関節内に満たすと切除部にDiI陽性細胞が集積することが確認された。実験1:滑膜幹細胞による移植腱骨移行部の治癒促進法方法:12週令雄SDラットの膝関節から滑膜組織を採取し、collagenase処理して接着細胞を2週後に回収した。細胞は蛍光色素DiIを用いて標識し、アテロコラーゲンゲルを細胞を含んだ同量の培地と混合した。移植腱としてアキレス腱を採取し骨孔から引き出し、脛骨上で骨孔の3mm遠位部のスクリューに縫合した。間質性幹細胞移植群(M群)では細胞を含んだアテロコラーゲンゲルを骨孔内に満たした。術後1週、2週で組織学的検討と蛍光顕微鏡を用い細胞の動態を追跡した。結果:組織学的検討ではM群の1週ではC群より成熟が進んでいる傾向が認めた。蛍光顕微鏡による観察では骨孔、接触面に注入した細胞が残存していることが認められた。実験2:滑膜幹細胞によるIn situ freezingした膝前十字靱帯(ACL)の治癒促進法方法:実験

1同様に滑膜細胞を採取し、片側膝関節を切開し、液体窒素を用いて家兎ACLをin situで凍結処理し、ACL内の線維芽細胞を完全に死滅させた。I群はcontrolとして凍結処理のみを行い、II群には凍結処理を後、細胞含有アテロコラーゲンゲルをACL周囲に投与した(gel群)。2、4、8、12週後に屠殺し、HE染色による組織学的検討と蛍光顕微鏡いよる移植細胞動態を検討した。結果:術後2週、gel群においてはACL遠位脛骨付着部付近に滑膜被覆を認め、被覆滑膜組織内にDiI陽性細胞を認めた。術後4週ではgel群では中央部にも滑膜被覆を認め一部ACL実質内での細胞浸潤および血管新生を認めた。gel群では被覆滑膜組織内に少数DiI陽性細胞を認めた。蛍光顕微鏡による観察ではgel群では12週までDiI陽性細胞の同定が可能だったが浸潤細胞には認めなかった。実験1:滑膜幹細胞による移植腱骨移行部の治癒促進法方法:12週令雄SDラットの膝関節から滑膜組織を採取し、collagenase処理して接着細胞を2週後に回収した。移植腱としてアキレス腱を採取し骨孔から引き出し、脛骨上で骨孔の3mm遠位部のスクリューに縫合した。間質性幹細胞移植群(M群)では蛍光色素DiIを用いて標識した細胞を含んだアテロコラーゲンゲルを、対照群(C群)ではアテロコラーゲンゲルのみを骨孔内に満たした。術後1、2、4週で組織学的検討と蛍光顕微鏡を用い細胞の動態を追跡した。結果:組織学的検討ではM群の1週ではC群より骨孔内のコラーゲンの量が多く成熟が進んでいる傾向が認めた。M群の2週では成熟がより進み、4週ではC,M群両者とも成熟が完成していた。蛍光顕微鏡による観察ではM群の1、2週とも骨孔、接触面に注入した細胞が残存していたが4週では骨孔に細胞はほとんどみられなかった。実験2:滑膜幹細胞によるIn situ freezingした膝前十字靱帯(ACL)の治癒促進法方法:日本白色家兎より採取した滑膜をcollagenase処理し、得られた有核細胞を播種、培養し接着細胞を回収した。液体窒素を用いて家兎の前十字靱帯(以下ACL)をin situで凍結処理し、ACL内の線維芽細胞を完全に死滅させた。I群にはcontrolとして凍結処理のみを行った(control群)。II群にはコラーゲンゲルのみをACL周囲に投与した(gel群)。III群にはDiIにて標識した滑膜細胞をコラーゲンゲルを担体として投与した(MSC群)。昨年度の検討にて10^7細胞/mlの投与量ではDiI陽性細胞が少数認められるのみであったため、今回は10^8細胞/mlの濃度で投与した。2、4、8、12週後に屠殺し、HE染色による組織学的検討と蛍光顕微鏡による移植細胞動態を検討した。結果:Msc群においては術後2週にてほぼACL全周に滑膜被覆を認め、被覆滑膜組織内に多数のDiI陽性細胞を認めた。4週では一部ACL実質内での細胞浸潤および血管新生を認め、12週では中心部まで細胞浸潤を認めた。DiI陽性細胞は12週後にも残存していたが浸潤細胞には認めず、その数は継時的に減少した。
NKT細胞を標的にした自己免疫疾患、アレルギー疾患の糖脂質療法の開発

NKT細胞は、その多くが可変性の乏しいインバリアントT細胞受容体(TCR)を発現し、多型性のないCD1d分子に提示される糖脂質を認識するユニークな細胞である。また、TCRを介した刺激によりIL-4、IFN-γなど多くのサイトカインを速やかに大量に産生することから、自己免疫、アレルギーなど多くの免疫調節に関与する。我々は、これまでNKT細胞のリガンドを用いて自己免疫疾患を治療しようとする試みを世界に先駆けて行い、OCHなどの新規合成糖脂質を報告してきた。今回、抗体誘導性関節炎を強く抑制する新規合成糖脂質(Suppressing Glycolipids: SGL)をみいだした。SGLは、α-galactosylceramideのスフィンゴシン鎖を5炭素鎖延長したものである。SGLは、誘導前または発症後に投与すると関節炎を抑制した。Jα18ノックアウトマウスではSGLは関節炎を抑制せず、その効果はiVα14T細胞依存性であった。血清移入関節炎におけるSGLの病態抑制効果は、IL-4、IL-10、TGFβに対する中和抗体の投与により減弱しなかったが、IFN-γの中和により、その抑制効果はほぼ消失した。IFN-γを投与すると、血清移入関節炎は抑制された。SGL投与およびIFN-γ投与により血清投与によるヒスタミンの放出が抑制され、組織所見において肥満細胞の脱顆粒が著名に抑制されていた。IFN-γ受容体ノックアウトマウス由来の肥満細胞を肥満細胞を欠損するw/vマウスに移入した群では、SGLによる関節炎抑制効果がほぼ消失したことから、SGLによる血清移入関節炎抑制にはIFN-γを介した肥満細胞活性化抑制が重要であることがわかった。また、OVA感作による気管支喘息モデルでは、SGL投与により気管内の好酸球浸潤および気管支肺胞洗浄液中のIL4,IL-5,IL-13上昇が抑制され、アレルギー性気道炎症病態も抑制した。今回、抗体誘導性関節炎を強く抑制する新規合成糖脂質(Suppressing Glyco-lipids : SGL)をみいだした。SGLは、α-galactosylceramideのスフィンゴシン鎖を5炭素鎖延長したものだが、関節炎抑制効果は7炭素鎖以上延長するとほぼ消失した。SGLは、誘導前または発症後に投与しても関節炎を抑制した。IFN-γによる血清移入関節炎抑制機序を検討した結果、SGL投与およびIFN-γ投与により血清投与によるヒスタミンの放出が抑制され、肥満細胞の活性化抑制が関連していることが示唆された。

今後は、組織所見における肥満細胞の脱顆粒の変化や、IFN-γ受容体ノックアウトマウスを用いた検討が必要であろう。また、OVA誘導性のアレルギー性気道炎症モデルについても、その効果を検討することが重要である。関節炎モデルにおける新規合成糖脂質群SGLの抑制効果とその機序の検討昨年の結果から、SGLによる血清移入関節炎抑制はIFN-γを介することが明らかとなった。本年は、IFN-γがどのように関節炎抑制に関与するかについて検討した。血清移入関節炎には、マクロファージ、好中球、肥満細胞が重要であることが報告されている。しかし、SGL投与によってマクロファージ、好中球については抑制作用がみられなかった。そこで、SGL投与によるIFN-γを介した抑制作用が肥満細胞の活性化制御に関与するかどうかについて検討した。SGL投与により、組織所見において肥満細胞の脱顆粒が著名に抑制されていた。また、SGL投与もしくはIFN-γ投与により、K/BxN血清投与後に誘発される血清ヒスタミン濃度の上昇が抑制された。また、SGLによる血清移入関節炎が、IFN-γによる肥満細胞の活性化抑制によるかどうかを検討するために、肥満細胞を欠損するw/vマウスにIFN-γ受容体ノックアウトマウスの骨髄から誘導した肥満細胞を移入し、SGLによる抑制効果が消失するかどうかについて検討した。IFN-γ受容体ノックアウトマウス由来の肥満細胞を移入した群では、SGLによる関節炎抑制効果がほぼ消失したことから、SGLによる血清移入関節炎抑制にはIFN-γを介した肥満細胞活性化抑制が重要であることが明らかとなった。SGLの気管支喘息モデル抑制効果における検討気管支喘息モデルとして、Ovalubumin(OVA)を感作し、8日後にOVAの吸入を3日間連続で行い、SGLEは吸入前に腹腔内投与し、浸潤細胞ならびに気管支肺胞洗浄液中のサイトカインを測定した。SGL投与により、気管内の好酸球浸潤は顕著に減少した。また、SGL投与により、気管支肺胞洗浄液中のIL4,IL-5,IL-13も著名に減少し、アレルギー性気道炎症病態は強く抑制された。
希土類錯体によるトリチルメタクリレートの不斉重合

本研究の当初の目的は光学活性なbinaphthole基を有するSm(III)錯体またはCp環に光学活性なメンチル基またはネオメンチル基を有するSm(III)錯体を合成し,プロキラールなトリチルメタクリレートの重合を行い(R)または(S)体のポリマーを得る不斉重合を行うことにあった。しかし実際に重合を行ってみるといずれの触媒を用いても3-4量体しか生成せず,ヘリックスを巻けないので不斉重合は実現できなかった。そこで平成9年度途中で研究テーマの大幅な見直しを行い「光学活性環状カーボネートの共重合と得られたポリマーの生分解性」ということに変更した。まず(R)-1-メチルトリメチレンカーボネートの重合を行ってみたが,得られたポリマーはフィルム形成能がなく実用的な面で問題があった。しかしこのモノマーとカプロラクトンとの共重合体(7:3-8:2)はフィルム形成能もあり,新しい生分解性ポリマーとして期待できる。また1-メチルトリメチレンカーボネートのラセミ体共重合体の生分解性についても検討したが,(R)-体と類似した挙動を示した。さらに(R,R)-1,3-ジメチルトリメチレンカーボネートとカプロラクトンとの共重合体および(S,S)-1,3-ジメチルトリメチレンカーボネートの共重合体についても検討を加えた結果,いずれも酵素分解をするが,1-メチルトリメチレンカーボネート共重合体に比べると生分解性は低下した。
マトリックスモデルを用いたラージN質量スペクトルの研究

1)4次元格子上で定義されたSU(N)非可換ゲージ理論は一般に複雑な構造を持っているが、Nを無限に持っていった極限では、格子点が1つだけのツイストされたマトリックスモデルと同等になり構造が簡素になる。申請者とGonzalez-Arroyoは過去数年にわたり、マトリックスモデルを用いてハドロン質量を計算する問題に取り組み、実空間相関関数を運動量空間での相関関数からフーリエ変換により求める方法を確立した。本研究の目的は、この新しい計算法を用いて大規模数値シュミレーションを行い、ラージN極限での質量スペクトルを決定することである。理論の性質は理論に含まれるアジョイント表現のフェルミオン数Nfに強く依存しており、平成30年度は、Nf=2のSU(N)ゲージ理論のラージN極限での中間子質量の研究を行った。この理論は赤外固定点を持つコンフォーマル理論であると考えられている。コンフォーマル理論の特徴は、クォーク質量を0に持って行ったとき(以下カイラル極限という)、すべての質量次元をもつ物理量が同じ割合で0になることである。したがってパイ中間子とロー中間子の質量比はカイラル極限で有限の値になる。一方フェルミオンの動的効果を含まないNf=0の理論では、カイラル対称性が自発的に破れており、カイラル極限でパイ中間子の質量は0になるが、ロー中間子の質量は有限にとどまり、結果として質量比は0になる。Nf=0の理論との比較のため、基本表現の中間子の質量をNf=2のラージN理論で計算し、質量比の振る舞いが理論的に予想されるものと矛盾しないことを示した。2)2次元のラージNカイラル理論の相構造の研究を、ツイストされたマトリックスモデルの数値シミュレーションにより行った。3)2+1次元のラージNゲージ理論のグルーボールの非摂動論的研究を、ツイストされたマトリックスモデルを用いて行った。平成30年度の研究の主目的は、アジョイントフェルミオン数が2のSU(N)ゲージ理論での中間子質量の計算を行うことであり、研究は予定通り順調に進んだ。本研究の最終目的は、アジョイント表現のフェルミオンを持つSU(N)ゲージ理論のラージN極限での中間子質量の研究である。平成30年度に引き続きフェルミオン数が2の理論の解析を行うとともに、フェルミオン数が1/2のスーパーシンメトリックな理論の研究も進める。1)SU(N)非可換ゲージ理論は一般に複雑な構造を持っているが、Nを無限に持っていった極限で、4次元格子上で定義された理論は、時空の自由度を持たないツイストされたマトリックスモデルと同等になり、構造が簡素になる。申請者とGonzalez-Arroyoは過去数年間にわたり、マトリックスモデルを用いてハドロン質量を計算する問題に取り組み、4次元的に広がりをもつ実空間相関関数を直接計算する代わりに、まず運動量空間での2点相関関数を求め、フーリエ変換により実空間相関関数を求める方法を昨年度までに確立した。特に平成29年度は、ゲージ場だけの動的効果を取り入れた't Hooft極限での計算を行った。この理論ではカイラル対称性は自発的に破れ、クォークは中間子の中に閉じ込められていると考えられている。連続極限を取るために、3つの格子間隔での計算を行い、種々の中間子の基底および第一励起状態の質量スペクトルを研究した。有限のNの理論には、クエンチカイラルログといわれる非物理的なクォーク質量依存性があるが、N=289で行った本研究では実質的にラージN極限での計算がなされており、クォーク質量依存性にクエンチカイラルログの効果は見られなかった。得られた中間子質量のクォーク質量依存性は、カイラル対称性が自発的に破れていることを示している。2)ツイストされたマトリックスモデルの摂動論を用いて、ラージNゲージ理論のウィルソンループを相互作用の4次までで計算する研究を行った。3)ツイストされたグラディエントフロー法を用いて、SU(3)純ゲージ論のΛパラメーターを非摂動論的に決定した。平成29年度の研究の主目的は、ゲージ場だけの動的効果を取り入れた't Hooft極限での中間子質量の計算を行うことであり、研究は予定通り順調に進んだ。

したがってパイ中間子とロー中間子の質量比はカイラル極限で有限の値になる。一方フェルミオンの動的効果を含まないNf=0の理論では、カイラル対称性が自発的に破れており、カイラル極限でパイ中間子の質量は0になるが、ロー中間子の質量は有限にとどまり、結果として質量比は0になる。Nf=0の理論との比較のため、基本表現の中間子の質量をNf=2のラージN理論で計算し、質量比の振る舞いが理論的に予想されるものと矛盾しないことを示した。2)2次元のラージNカイラル理論の相構造の研究を、ツイストされたマトリックスモデルの数値シミュレーションにより行った。3)2+1次元のラージNゲージ理論のグルーボールの非摂動論的研究を、ツイストされたマトリックスモデルを用いて行った。平成30年度の研究の主目的は、アジョイントフェルミオン数が2のSU(N)ゲージ理論での中間子質量の計算を行うことであり、研究は予定通り順調に進んだ。本研究の最終目的は、アジョイント表現のフェルミオンを持つSU(N)ゲージ理論のラージN極限での中間子質量の研究である。物理的に重要なフェルミオン数が2の理論は、赤外固定点を持つコンフォーマル理論であると考えられており、平成30年度はこの研究を進める。平成30年度に引き続きフェルミオン数が2の理論の解析を行うとともに、フェルミオン数が1/2のスーパーシンメトリックな理論の研究も進める。残高が少額だったので、翌年度分として繰り越すこととした。
牧畜社会におけるエスニシティとエコロジーの相関

現在、民族問題や地球環境問題は人類共通の課題となり、エスニシティやエコロジーをめぐる研究の重要性がこれまでになく高まっている。だが一般に、エスニシティは人間と人間の集団関係、エコロジーは人間と自然環境の関係にまつわるものであり、両者は互いに接点のない領域と思われがちである。本研究においてメンバーたちは、地球上のいくつかの牧畜社会あるいは元牧畜社会を取り上げて、その内部における集団関係の在り方、特に牧畜という生業要素がいかに集団関係の形成に関与してきたかを分析する。そのことによって、牧畜社会の集団観の特徴、そこにみられるエスニシティとエコロジーの相関を解明し、多様な人間がいかにして共存可能かという議論に、ひとつの参照軸を提供することを目指していく。2018年度において、メンバーたちは、チベット高原・モンゴル高原・ヒマラヤ地域・カザフ平原・南ロシア草原・西アジア・東アフリカに広がる牧畜諸社会においてフィールドワークと文献調査を実施した。具体的には、民族と親族の相関関係、家畜媒介性エスニシティの在り方、遊牧民文化の復活運動の動態、国家の強制農業集団化が牧畜社会に与える歴史的な影響、産業としての畜産拠点の形成と民族分布との相関関係、言語や宗教的に異なる牧畜民族集団同士の安定的な協力関係の生成メカニズム、屠畜と牧畜民性との動的な関連性について考察を深めることができた。まず、2018年度の初めに、分担者田村が所属する金沢大学においては、科研メンバー全員参加による年度研究集会を開き、当年度における研究計画を視野に入れた研究発表を行った。外部講師として慶応義塾大学の佐川徹准教授を招聘し、科研メンバーの発表全体に対するコメントを行っていただき、さらに、佐川氏自身による研究発表も実施していただいた。そして、政治情勢の変化に伴う調査方法の微調整などの個別ケースを除き、海外におけるフィールドワークや文献収集も順調に進んでいる。さらに、前年度沖縄で開催された第23回生態人類学会研究大会において行った口頭発表をベースに、その内容のさらなる充実化と分析水準の一層深化をはかることで、生態人類学会の電子ジャーナル『生態人類学会ニューズレター』(2018年12月31日発行http://ecoanth.main.jp/nl/24.pdf )においてそれぞれ活字化した。まず、2019年度研究集会を開き、各メンバーの研究発表を行い、異なる地域の事例を比較し、チーム内での議論を活性化させる。そして、本科研メンバーと異なるアプローチで牧畜民を研究する外部講師を招き講演してもらい、科研全体の視野を広げ、議論の精度を高めていく。それから、以下のように、各メンバーによる調査研究を進めていく。◎シンジルトは、中央アジア草原からチベット高原に移り住み、今やチベット民族になったモンゴル系諸部族で調査し、その集団意識における部族と民族の相関関係を解明する。◎波佐間は、「敵」を救済する民族間共存の一形態に注目して、エスニシティの境界を横断する認知構造を探究し、戦場の慈悲を支える集団観のあり方をケニアの事例で考察する。◎田村は、トルコの遊牧民ユルックの多層性とその下位集団の相互関係を明らかにするべく、遊牧民文化協会の活動を中心に調査し、その活動と牧畜業維持の関連を考察する。◎地田は、アラル海周辺地域での集団化の実態にスコープを定め、カザフの氏族社会がどのような変容を被ったかという点に着目し、文献調査を中心に研究する。◎井上は、ソ連時代カルムィク自治共和国再生事業において新たな畜産拠点として誕生したイキブルル地区における民族間関係がどのように形成されてきたのかを解明する。◎上村は、モンゴル国西部の牧畜におけるオリアンハイ人とカザフ人のエスニック境界を超える協力関係が構築される論理について研究を進める。◎宮本は、ブータンの北部国境防衛策と畜産局による高地民政策の関連を明らかにし、牧畜民が多い北部高地の生業の変化と民族意識の変容について研究を進める。初年度に当たる本年度において、メンバーたちは、チベット高原・モンゴル高原・東ヒマラヤ地域・カザフ平原・南ロシア草原・西アジア・東アフリカに広がる牧畜諸社会においてフィールドワークと文献調査を実施した。具体的に、シンジルトは異なる民族集団を横断する牧畜民の親族ネットワークのあり様、上村は言語や宗教を異にする牧畜民族同士の経済的な協力関係、宮本は屠畜という実践と牧畜民性との相互規定関係、地田は生業変化とそれに伴う集団的なアイデンティティの変遷、井上は定住化する牧畜民にとっての漁労という生業の特別な位置づけ、村田は都市化した元牧畜民たちが主体的に営む牧畜の実態、波佐間は民族・クラン・個人という階層構造の逆転現象、にそれぞれ焦点を絞ることで、牧畜社会におけるエスニシティとエコロジーの相関を明らかにしようとする調査研究を試みてきた。

まず、年度の初めに、国内においては、科研メンバー全員参加による年度研究集会を開き、関連領域において基本となる先行文献の情報共有や批評を試みた。そして、海外においては、精力的にフィールドワークを行い、牧畜民の集団観の在り方を探る本科研調査の布石となるような基礎情報を蓄積し、現地との人的ネットワークを構築することができた。さらに、年度の終わりに、沖縄で開催された第23回生態人類学会研究大会において研究発表を行い、批判やコメントをもらうことで、チーム全体の到達点をより客観的に確認することができた。現在、民族問題や地球環境問題は人類共通の課題となり、エスニシティやエコロジーをめぐる研究の重要性がこれまでになく高まっている。だが一般に、エスニシティは人間と人間の集団関係、エコロジーは人間と自然環境の関係にまつわるものであり、両者は互いに接点のない領域と思われがちである。本研究においてメンバーたちは、地球上のいくつかの牧畜社会あるいは元牧畜社会を取り上げて、その内部における集団関係の在り方、特に牧畜という生業要素がいかに集団関係の形成に関与してきたかを分析する。そのことによって、牧畜社会の集団観の特徴、そこにみられるエスニシティとエコロジーの相関を解明し、多様な人間がいかにして共存可能かという議論に、ひとつの参照軸を提供することを目指していく。2018年度において、メンバーたちは、チベット高原・モンゴル高原・ヒマラヤ地域・カザフ平原・南ロシア草原・西アジア・東アフリカに広がる牧畜諸社会においてフィールドワークと文献調査を実施した。具体的には、民族と親族の相関関係、家畜媒介性エスニシティの在り方、遊牧民文化の復活運動の動態、国家の強制農業集団化が牧畜社会に与える歴史的な影響、産業としての畜産拠点の形成と民族分布との相関関係、言語や宗教的に異なる牧畜民族集団同士の安定的な協力関係の生成メカニズム、屠畜と牧畜民性との動的な関連性について考察を深めることができた。まず、2018年度の初めに、分担者田村が所属する金沢大学においては、科研メンバー全員参加による年度研究集会を開き、当年度における研究計画を視野に入れた研究発表を行った。外部講師として慶応義塾大学の佐川徹准教授を招聘し、科研メンバーの発表全体に対するコメントを行っていただき、さらに、佐川氏自身による研究発表も実施していただいた。そして、政治情勢の変化に伴う調査方法の微調整などの個別ケースを除き、海外におけるフィールドワークや文献収集も順調に進んでいる。さらに、前年度沖縄で開催された第23回生態人類学会研究大会において行った口頭発表をベースに、その内容のさらなる充実化と分析水準の一層深化をはかることで、生態人類学会の電子ジャーナル『生態人類学会ニューズレター』(2018年12月31日発行http://ecoanth.main.jp/nl/24.pdf )においてそれぞれ活字化した。次の7点を中心に、引き続き、調査研究を進める。(1)農耕民との比較における牧畜民の親族構成の共通性を探る。(2)異なる牧畜民族間の親友関係の形成論理を読み解く。(3)牧畜民らしさの形成における宗教の役割を分析する。(4)牧畜民の定住化のパターンを通時的に考察する。(5)近代的な民族運動における牧畜という生業の位相について考える。
スポット・キャビテーションによる損傷の速度依存性に関する研究

半球頭部円筒体まわりの流れにおいてレイノルズ数が臨界値よりも小さい場合、境界層は一旦層流剥離した後、再付着し乱流境界層となる。このような状態においては、シート・キャビテーションが観察される。一方、レイノルズ数が臨界値よりも大きいか、物体表面上に取り付けたトリッピング・バンドによって境界層に撹乱を与えることで層流剥離を除去した場合、シート・キャビテーションは発生しないが、スポット・キャビテーションをしばしば観察することができる。これは、最低圧力点付近のある固定した位置から発生するくさび状のキャビテーションである。このキャビテーションは、物体表面上の微細な孤立した凹凸に起因するものと考えられている。本研究では、半球頭部円筒体のトリッピング・バンド下流の直径0.3mmの小孔からスポット・キャビテーションを人為的に発生させ、キャビテーションの挙動を瞬間写真および高速映画によって観察した。キャビテーション数は0.91である。キャビティ後端からは逆U字形の渦キャビテーションの周期的放出やキャビティ・クラウドの分離が観察される。渦キャビテーションやキャビティ・クラウド放出のストローハル数(キャビティ厚みを代表寸法とする)は、流速に無関係に約0.41であった。キャビテーション数0.91、流速25から50m/sの範囲において、アルミニウム試験片に発生した損傷ピットの分布を調べた。単位時間・単位面積当たりの損傷ピット数は、周方向に約1.3mm離れた位置で極大となる。流れ方向には、平均キャビティ後端位置あるいはそのわずか上流で最大値をとる。最大損傷位置における単位時間・単位面積当たりの損傷ピット数は流速の約5乗に比例して増加する。逆U字形渦キャビテーションやキャビティ・クラウドの崩壊に加えて、リエントラント流れによるキャビティ後端付近での気泡崩壊が、スポット・キャビテーションによる激しい損傷の要因になるものと考えられる。キャビテーション損傷はキャビテーションの形態によってその特性が大幅に異なることが知られている。本研究は半球頭部円筒体まわりに発生するスポット・キャビテーションに着目し、スポット・キャビテーションの様相およびそれによる損傷の速度依存性を実験的に解明することを目的とする。本年度はこのための第一段階として、半球頭部円筒体周りにスポット・キャビテーションを人為的に発生させる方法を確立し、自然にあるいは人為的に発生させたスポット・キャビテーションの様相の観察を行った。さらに、アルミニウム製試験片を用いた損傷実験を行い、損傷ビット分布および損傷ビット数が流速によってどのように変化するかを実験的に検討した。半球頭部円筒体にトリッピングバンドを設けることによって境界層に撹乱を与え、トリッピングバンド下流に小孔(直径0.3mm)を設けることによって、スポット・キャビテーションを人為的に発生させた。孔の位置は最低圧力点付近とした。人為的に発生させたスポット・キャビテーションを、キャビテーション係数0.91の場合について瞬間写真および高速映画によって観察した。キャビティ後端付近からは渦キャビテーションの規則的放出が観察された。渦キャビテーション放出のストローハル数(キャビティ厚さを代表長さ、測定部流速を代表速度とする。)は、測定部流速2050m/sの範囲では流速に依存せず役0.41であった。アルミニウム試験片を用いた損傷実験を行った結果、最も激しく損傷を受ける位置での単位面積・単位時間当たりの損傷ビット数は、流速の約5乗に比例して増加することが分かった。本年度は平成9年度に引き続いて、人為的に発生させたスポッ卜キャビテーションの様相の観察とアルミニウム製試験片を用いた損傷実験を行い、損傷ピット分布および損傷ピット数が流速によってどのように変化するについて、実験データの蓄積を図った。

さらに、スポット・キャビテーションによる壊食率(質量減の時間変化率)に関する実験を行うと同時に、キャビテーションの発生位置が固定しているという意味で共通性のある、後方ステップ部剥離せん断層のキャビテーションの様相および損傷特性に関する予備的な実験を行った。スポット・キャビテーションの壊食率に関する実験は、一つのデータを得るのに長時間を要する。このため、今年度中には十分なデータが得ることができなかったが、実験は今後も継続する予定である。スポット・キャビテーションの場合、平均キャビティ後端位置付近で、周方向に2ヶ所、激しく損傷を受ける領域が存在する。最も激しく損傷を受ける位置での単位面積・単位時間当たりの損傷ピット数は、流速の約5乗に比例して増加する。スポット・キャビテーション、シート・キャビテーション、および後方ステップ部剥離せん断層のキャビテーションなど、キャビテーションの発生位置が固定している場合、損傷の要因としては、メイン・キャビティ後端から放出される渦キャビテーションの崩壊、メイン・キャビテイから分離されるクラウド・キャビテーションの崩壊、リエントラント流れによるキャビティ後端部の気泡群の崩壊などが考えられる。損傷の要因は共通であるが損傷特性(損傷ピット分布、損傷の速度依存性など)が異なるのは、損傷を引き起こす現象の頻度・強度の差異によるものと考えられる。流れ場の構造と損傷を引き起こす現象との関連を解明することが必要である。