hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細菌外膜リポタンパク質が二成分制御系内膜成分へ細胞表層ストレス情報を伝達する機構

これは,MBP-RcsCperiがMBPss-RcsF&#8710;PRRに結合して,その働きをtitrate outしたためと考えられる.ペリプラズム突出領域中央部位を欠失させたRcsCを発現させるとRcs系活性化が抑制された.これは,この部位がRcsFからの情報受容に働いていることを示唆している.最近,Rcs系を負に制御している内膜タンパク質YrfFがRcsFと相互作用しているという報告があった(Cho et al., 2014).YrfFのペリプラズム突出領域をMBPと融合させたタンパク質(MBP-YrfFperi)を発現させるとペリプラズム遊離型改変RcsFによるRcs系活性化が抑制された.Rcs系の活性化にはRcsFからRcsCとYrfFの両方への情報伝達が必要と考えられる.Rcs二成分制御系について,その活性化に必須の外膜リポタンパク質RcsFと内膜タンパク質であるRcsCとYrfFの相互作用が必要であることを示唆する結果を得た.RcsCについてはそのペリプラズム突出領域の中央部位がRcsFからの情報受容に働いていることを示した.一方,RcsFとRcsC・YrfFの相互作用をより直接に示す試みについては,RcsFの機能に分子内ジスルフィド結合が必要であることがわかったため,細胞質内で相互作用を検出するtwo-hybrid実験は不適切であると考え,細胞質外での相互作用検出法が必要であると判断した.二分割GFP断片との融合タンパク質間の相互作用を蛍光で検出するBiFC(bimolecular fluorescence complementation)法の適用を試みている.大腸菌ではSec経路で分泌されたGFPは蛍光を発しないので,sf(super folder)GFPを用いて,実験を始めている.ポジティブ対照としてロイシンジッパーを融合した二分割sfGFP断片で,ペリプラズムに蛍光を検出できることがわかった.Rcs二成分制御系は,細胞質膜(グラム陰性菌内膜)のヒスチジンキナーゼRcsCから細胞質のレスポンスレギュレーターRcsBへのリン酸転移を,内膜のホスフォトランスミッターRcsDが仲介する多成分のリン酸リレー系で,腸内細菌の宿主体外排出時・バイオフィルム形成時などに細胞表層に加わるストレスに応答して活性化される.その活性化に,外膜リポタンパク質RcsFが必須である.また,内膜タンパク質YrfFがRcs系を負に制御している.内膜局在型やペリプラズム遊離型に改変したRcsFが強くRcs系を活性化することを見出しており,内膜のRcs系コンポーネントと容易に相互作用できるようになったためと解釈できる.RcsC・YrfFのペリプラズム突出領域をMBPと融合させたタンパク質(MBP-RcsCperi・MBP-YrfFperi)を発現させるとペリプラズム遊離型改変RcsFによるRcs系活性化が抑制された.これは,MBP-RcsCperi・MBP-YrfFperiがペリプラズム遊離型改変RcsFに結合して,その働きをtitrate outしたためと考えられる.蛍光タンパク質を2断片に分割して,それぞれに標的タンパク質を融合させ,標的タンパク質どうしが相互作用すると,蛍光が回復することによって,タンパク質間相互作用を検出するBimolecular Fluorescence Complementation (BiFC)という手法がある.これをRcsFとRcsCperi・YrfFperiに応用し,融合タンパク質にシグナル配列を付加して,ペリプラズムにおけるRcsFーRcsCperi,RcsFーYrfFperiの相互作用を検出した.
糖尿病に於けるアペリンAPJ系機能解析(糖尿病性腎症の増悪因子か?)

RAA系の鍵であるangiotensinII受容体と非常に相同性の高いAPJ受容体のリガンドであるアペリンが近年発見された。その発現は共に心血管系や脂肪に多く、最近の機能解析によりapelin-APJ系は酸化ストレスを介する動脈硬化の進行に重要な役割を果たしているという報告もなされ、メタボリック症候群との関連が示唆されているが詳細は不明である。本実験は肥満と高血糖を呈する2型糖尿モデルラット(WFR)を用いて行った。WFRはホモには繁殖能力が無くヘテロで経代が維持されている。WFRは市販されておらず、PCR-prep法を用いて遺伝子型の検査を行い本学で繁殖を行っている。このWFRと対照のWTに対して塩分負荷を行ったところ、WTは血圧上昇を認めなかったがWFRでは著明に血圧上昇、尿蛋白も増加し組織学的にも糖尿病性腎症の増悪を呈した。apelinの血中・尿中濃度を測定したところ、血中濃度はWTとWFRでは差を認めなかったが、WFRに塩分負荷を行った群のみ有意に血中濃度が上昇していた。同時に酸化ストレステストを行ったところ、同様にWFRに塩分負荷を行った群のみ有意に酸化ストレスの亢進が見られた。血中と尿中NO_xも同時に測定を行ったところ、NO_xも同様の傾向がみられた。Ca拮抗剤で血圧を下げた場合は改善をみなかったが、アンギオテンシン受容体拮抗剤で同様に血圧を下げた場合は腎症の改善と共に、NO_xなどの改善をみた。尿中のapelin濃度はバラツキが大きく、例数を増やして再検討を行っている。また、同時にWestern blot法にてAPJ受容体のタンパク発現量を解析しているが、これもバラツキが大きいため例数を増やすために追加実験を行い、論文投稿の準備を行っているところである。本実験は糖尿モデルラットであるWFRを用いる予定としている。本実験で用いるWFRは市販されておらず、PCR-prep法を用いて遺伝子型の検査を行い本学で繁殖を行っている。平成20年度は本研究の遂行にあたり繁殖を行い個体数を増やしてきた。これにより実験に用いる個体が準備できることとなり、平成21年5月初めより実験用の個体が生まれてくる予定である。並行して週齢が進み繁殖に適さなくなったラットを用いて、発現解析を行うための実験条件の検討を行っているところである。また、本学の薬理学教室で糖尿病の前段階であるメタボリック症候群のモデルラットが作成されている。具体的にはSHHRに高カロリー高脂肪食負荷を行うことによって、高血糖・高脂血症・高血圧を得ている。このラットは脂肪肝から発癌しいわゆるNASHと同様の病態を呈す事が明らかとなってきているが、腎臓についての検討はなされていなかった。そこで、まず組織学的な検討を行ったところ光顕にて糸球体傷害が確認できた。そのため実験条件の検討も併せ免疫染色を行いAPJ,AT1,AT2の発現を調査した。するとメタボリック症候群のモデルラットではAPjとAT1の発現が減弱している様子が伺えた。人では高脂血症による腎障害として、FGSが知られているが機序は不明である。サンプル数を増やして再現性の確認が得られれば、このモデルラットが新たな疾患モデルとして有用であると考えられ、最終的に病態メカニズムの解明、治療法の開発に結びつくと考えられる。
数学と社会的文脈の関係に関する研究

本研究の目的は、子どもの「数学は生活と関係ない」、「数学は楽しくない」という意識を変えるための「社会的文脈における数学を重視した算数・数学教育」を考える上での重要な点を明確にすることにある。このような子どもの意識の背景として、第1に、小中高の教師は、実際的な問題を授業ではあまり扱っていないが、一方、保護者は数学の社会的有用性を知らせることが重要だと考えていることが分かった。第2に、日本の教科書は「純粋な数学」が多く、一方、アメリカの教科書は「実世界の問題」が多く、イギリスはこれらの中間の「疑似的な実世界の問題」が多いことが分かった。このような背景をもとに次の基本的な枠組みや論点が明らかにされた。小学校・中学校・大学における実世界の問題を扱った授業の実践を通して、子どもたちは生き生きと楽しそうに学習に取り組み、子どもたちの意識を変える可能性がある。諸外国では、オランダ、オーストラリア、アメリカ、イギリスでは、実世界の問題を多く取り入れた算数・数学教科書が発行されていたが、イギリスでは数学者が、数学の応用や問題解決の学習によって数学の概念の理解や技能の習得という点で高校生の数学学力が低下していると指摘している。さらに、数学教育史の立場からはわが国ではそのような教育があまり重視されなくなってきていること、心理の立場からは人間は部分的に集合的に理性的であるという考え方がこのような教育に合致すること、科学教育の立場からは数学自身が本来社会と密接につながっていること、ジオボードを教具した学習での数学的活動のあるべき姿が、指摘された。そして、これらをもとに社会的文脈を重視した算数・数学科のカリキュラムの構成に向けて、算数・数学の内容に対応した問題場面の一覧表を作成した。平成6年度の研究は,調査研究班,教科書分析班,授業研究班に分かれて研究を行った。調査研究班は,法令新聞で使われている数学を調査し,明らかにした。教科書分析班は,わが国の算数・数学教科書を分析するとともに,イギリスの算数・数学教科書を分析し,その違いを明らかにした。授業研究班は,社会的文脈を重視した内容を基にした授業を構成し,実験した。また,この中では,電卓の利用も行った。さらに,数学教育学者1名について,本研究課題に関するわが国の史的変遷を踏まえた講演の記録を作成した。また,社会の各階層を対象とした質問紙調査の項目を作成中である。平成7年度の研究は、前年度に続き、調査研究班、教科書分析班、授業研究班に分かれて研究を行った。調査研究班は、小・中・高の算数・数学科教師用及び保護者用の質問紙調査用紙を作成し、全国の小中高合計1500校に送付し、回収した。分析は、来年度行う。教科書分析班は、日米英の教科書について、共通な観点をもとに分析した。授業研究班は、実験授業を計画、実施し、その記録をメンバー全員で検討した。さらに、心理学者、理科教育学者各1名について、本研究課題に関する講演を行い、その記録を作成した。平成8年度の研究は前年度に続き、調査研究班、教科書分折班、授業研究班に分かれて研究を行った。調査研究班は、昨年度実施した教師用調査(回答者、小中高の教師、約1500名)、保護者用調査(回答者約1500名)に、本年度実施した調査の結果を加えて、分析し、報告書を作成した。教科書分折班は、日米英の教科書について分折し、報告書を作成した。授業研究班は、小中大学において実践した実験授業について検討し、報告書を作成した。さらに、研究メンバー全員で、小中高のカリキュラムについて検討し、社会的文脈を重視したカリキュラム案を作った。そして、これまでの3年間の研究成果を、報告書としてまとめた。
Aβ蓄積に伴う味覚障害の発症機序解明とアルツハイマー病早期診断法の開発

新たなMRI画像化技術(位相差強調画像化法:PADRE)PADREを用いて、βアミロイド沈着によるアルツハイマー型認知症を非侵襲かつ早期に見出す診断法の開発を3年間の研究期間を通して確立することを目的としている。1)PADREによる老人斑検出技術の確立---30年度はこれまでに予定していたトランスジェニックマウス30検体、コントロールマウス検体30検体の撮像を終了し、画像解析を進めている。撮像後、ホルマリン還流固定した各検体の脳の凍結連続切片に対し、鉄染色、カルシウム染色、免疫染色を行いPADRE撮像画像との比較を行い、MRI画像と各染色画像との間に月齢(9-16ケ月令)に応じた老人斑の量に正の相関があることが分かった。この結果は現在、論文作成中であり、今年度中に投稿する予定である。2)MRI撮像の前処理方法の改善---MRIは強磁性体に大きく応答し画像を描出する。一方、老人斑の成長に合わせ、老人斑の中心部分に鉄分子が蓄積することが我々の研究で明らかになりつつある。MRI撮像の解像度を上げるために必要なフロリナートへの浸潤操作後、組織がスポンジ状になる現象に悩まされていたが、組織の冷蔵保存に問題があることがわかり解決した。3)老人斑蓄積による味覚閾値の変化---老人斑蓄積トランスジェニックを用いた、老人斑の量と味覚閾値の変化を検討する予定であったが、老齢トランスジェニックの確保および、地震によるMRIの故障により遂行が難しい状況である。そこで、これに代わる研究として、嗅球切除ラットの味覚閾値および嫌悪学習の変化の研究に移行している。平成30年度の計画は1)MRI撮像の前処理法の改善と2)嗅球切除ラットの味覚閾値及び塩味に対する嫌悪学習の変化であった。昨年度は本研究者が痛みを伴う角膜の病気により右目の視力を喪失し無理が効かず、研究に費やす時間が充分に確保できなかった。現在は、右目の視力は回復していないが、治療により痛みが無くなったため、以前と比べると時間はかかるが、研究遂行に問題は無い。さらに、教員定員数削減の影響で定年退職された教授に代わり教育の専門を生理学から微生物学・寄生虫学に変更したため、授業及び実習の準備に多大な時間を費やさねばならなかった。1)に関しては、概ね予定していたマウスの全数を撮像済みであり、論文執筆中である。さらに、引き続きヒトβアミロイド遺伝子を導入したトランスジェニックマウスを用いて、老人斑の蓄積が味覚閾値への影響を検索する予定であったが、2019年1月3日に熊本西部で発生した震度6の地震の影響によりMRI装置が故障し、2019年5月時点で修理の見込みが立っていない。また、共同研究者施設でのトラブルによるトランスジェニックマウスの繁殖不良によりマウスの数が確保できないという問題に直面している。トランスジェニックマウスでの研究はマウスの繁殖状況、およびMRIの修理の状況によるが、しばらく時間が掛かりそうである。したがって、早期認知症疑似モデルである嗅球切除ラットにおける味覚閾値の変化および嫌悪学習に及ぼす影響に全面的に切り替えて以後の研究を遂行する。2)に関しては新たに嗅球破壊ラットを作成するため気化麻酔の実験装置を作成する必要が新たに生じた。ラットの頭部固定装置に装着する商用ベースの口鼻部マスクでは嗅球の手術部位が隠れて手術が不能であるため、アクリル板での自作に取り掛かり、試行錯誤しながら1ケ月の時間を要したが、完成間近である。令和元年度は以下の2つの項目に関して研究を行う。1)逆行性トレーサを用いた大脳皮質味覚野の部位の特定。40検体のラット脳を解析中である。大脳皮質味覚野とその周辺部に微量注入したトレーサが視床後腹側内側核小細胞部(VPMpc)あるいは、扁桃体へ逆行性に投射しているかを指標に味覚野の特定を行っている。これまで、新たに確立した脳切片の自家蛍光の減弱法を用い蛍光トレーサの観察は容易になっている。これまで、VPMpcへの投射が認められたサンプルの解析の結果、大脳皮質味覚野であるdisgranular insular cortexだけでなく、やや尾側及び背側の部位からの投射が認められたため、詳細に観察する予定である。VPMpcと大脳皮質の解析と同時に、扁桃体への投射も同様に解析する予定である。2)早期認知症モデルとした嗅球切除ラットの味覚閾値および嫌悪学習への影響。ヒトでは認知症の早期に嗅覚の喪失があることが報告されている。トランスジェニックマウスでの研究は上記の理由により困難になったため、これに代わる方法として、早期認知症疑似モデルとして嗅球破壊ラットを作成し、嗅覚に障害のあるラットを対象に味覚閾値および嫌悪学習の変化を観察する。嗅球切除ラットでの味覚の研究は既に他の研究者により行われているが、嗅球をピペットで吸引破壊する方法や、メスでの切除等の方法で行われており、障害部位が大脳皮質前頭前野に及ぶものが多いため、嗅覚以外の影響が疑われる。本研究者はイボテン酸の微量注入により嗅球のみを破壊しうるため、大脳への影響が無いラットを作成する予定である。新たなMRI画像化技術(位相差強調画像化法:PADRE)を用いて、ベータアミロイド沈着によるアルツハイマー型認知症の味覚障害を非侵襲かつ早期に見出す診断法の開発を3年間の研究機関を通して確立することを目的としている。

・PADREによる老人斑の検出技術の確立29年度はこれまでに予定していたマウスのMRI撮像約60検体中、約50検体まで終了し、データ数の確保に専念した。トランスジェニックマウスおよびワイルドタイプマウスの脳の凍結連続切片に対し、鉄染色、カルシウム染色、免疫染色を行い、PADRE画像との比較を行い、MRI画像と各染色画像との間に月齢(916か月令)に応じた老人斑の量に正の相関があることが分かりつつある。これらの結果は招待講演として米田哲也研究分担者がAustralian & New Zealand Society of Magnetic Resonance Conference 2017にて発表を行った。・MRI撮像の前処理方法の改善MRIは強磁性体に大きく反応し画像を描出する。また、老人斑の中心部分には強磁性体である鉄分子が老人斑の巨大化に応じて蓄積量が増すことが我々の研究で分かりつつある。本研究ではMRI撮像の解像度を上げるためホルマリン固定脳をフロリナートに浸潤し、脳室内まで浸透させる必要があるが、その過程でホルマリン固定脳に対してフロリナート中での振とうや超音波処理を行っている。MRI撮像を行わなければこれらの処理は不要で老人斑に同期して鉄やカルシウムの沈着が確認できるが、MRI撮像のためのこれらの前処理を行うと鉄染色やカルシウム染色に悪影響が生じている。また、トランスジェニックマウスが非常に貴重なため不具合の原因究明が充分に行えなかった。現在、MRI撮像の前処理方法の改善や保存方法に関して検討を進めている。29年度に計画していた1)大脳皮質味覚野およびその周辺部からの逆行性経路の解明と2)味覚閾値検出装置の評価及び改良に関して、PADRE撮像の技術確立を優先したためやや遅れている。1)に関しては脳切片の強烈な自家蛍光を水素化ホウ素ナトリウムおよび硫酸銅の処理で減弱する方法を見出し概ね良好な結果を得ているが、水素化ホウ素ナトリウム処理中の気泡の発生により、スライドグラスに張り付けた切片の浮き上がりを改善するため、事前にホルマリン処理を行い浮き上がりを改善できるか条件を検討している。また、これらの処理により蛍光ビーズの蛍光の強さに影響が無いか、顕微鏡撮像後、photoshopによる輝度解析を予定している。さらに、細胞生物学のツールとして用いられているGFPタンパク質に影響が無いか調べることを計画している。この技術が確立されれば、脳切片だけでなく、多くの組織や培養細胞について自家蛍光によるアーチファクトを減らせ、蛍光色素を用いた多くの研究に貢献できる可能性があり、研究が派生しているため遅れの一因となっている。2)に関しては味覚閾値検出装置の動作評価を行い、取り込みソフトウェアの改良をメーカーであるメルクエストに依頼しているが時間がかかっている。具体的には、データ取り込み時間の延長が標準であったため、動物を装置に投入してから一定時間(30分)でデータの取り込みを終了するように改良をお願いしているがソフトウェアの書き換えに時間がかかっている。ハードウェアに関しては動物を傷つけることもなく、安定しているが、ケージが不透明で外部から容易に行動観察ができないため、ライブカメラの追加か、ケージの半透明化を依頼する予定である。新たなMRI画像化技術(位相差強調画像化法:PADRE)
水素－PdNi合金系における異常発熱反応と超多量空孔形成の研究

既知の化学反応では説明できない異常発熱が最も顕著に観測された試料は、Pd-Ni合金ナノ粒子をZrO2母体に分散させた試料PNZ6であった。この試料について、水素雰囲気下昇温時の構造変化を放射光を用いたその場X線回折を用いて調べ、ZrO2母体は外殻がZrO2、内殻がNiZr2のコアーシェル構造を取っていること、および、Pd-Ni合金ナノ粒子は内殻NiZr2と外殻ZrO2の界面に存在することを明らかにした。PNZ6を水素加圧下で昇温すると、内殻NiZr2は多量に水素を吸蔵し、水素化物NiZr2H5となる。この水素化物は、200350°Cで安定に存在した。この温度範囲は、異常発熱が顕著に観測される温度範囲と一致した。このことから、Ni-Pdナノ粒子が高水素吸蔵の金属間化合物であるNiZr2と接触してその表層に存在することが異常発熱発生に関わっていることが示唆された。一方、Pdのみの単一元素ナノ粒子をメソポーラスシリカ(MPS)内に析出させた試料(Pd/MPS)では、300°Cで水素加圧状態に長時間曝しても、異常発熱発生はみられなかった。Pd/MPSの場合、Pdナノ粒子表層の水素圧力は数気圧であった。一方、PNZ6では、Ni-Pdナノ粒子は、高水素吸蔵物質NiZr2H5から供給される極めて高い圧力に相当する水素雰囲気下にあると考えられる。これらの事実より、異常発熱発生には、多量の原子空孔が形成され、各原子空孔に数個の水素原子がトラップされる状況が実現されたときに、未知の水素多体核融合反応が促進され、観測可能レベルの熱発生が生じるのではないかと推測された。今後はこの仮説をさらに検証したい。平成28年度は、多孔質母材として細孔径が4.1nmのメソポーラスシリカ(MPS)を用い、その細孔内にNi-Pd合金ナノ粒子を析出させる手法を検討した。組成の異なる5種類の合金(Ni :Pd = 1:0, 5.7:1, 3.0:1, 0.78:1, 0:1)について、細孔内のみに合金ナノ粒子を析出させることに成功した。ICP (誘導結合プラズマ)分析により合金濃度は材料全体に対して重量濃度で6.611 wt%であった。X線回折及び透過電子顕微鏡観察により、粒子サイズ4 nm以下の合金ナノ粒子が細孔内部に存在することが確かめられた。Pd:Ni = 1:0の試料について、水素雰囲気下におけるナノ粒子の熱的安定性および重水素加圧時の発熱量を評価した。その結果、細孔内のPdナノ粒子は、水素雰囲気下において、少なくとも800 °C迄は安定に存在することが分かった。また、細孔内にPdナノ粒子を析出したMPS粉末を東北大学に供試して室温および250300 °Cにおいて、重水素加圧雰囲気下における発熱量が評価されたが異常発熱は観測されなかった。このことは、異常発熱現象が材料に依存することを示すと考えられ、粒子サイズや合金組成などの最適化が重要であることを示すものと考えられる。平成29年度は、PdNi合金における水素誘起空孔形成挙動の評価に注力し、異常発熱現象との関連性について検討する。課題(I):「細孔内Pd-Niナノ粒子内包メソポーラスシリカ材料合成と水素同位体ガス加圧時の発熱量評価」については、平成29年度実施予定事項を含めて遂行できた。課題(II)「Pd-Ni合金薄膜における水素誘起空孔形成挙動の評価」については、実験準備中であり、計画通り、平成29年度に注力実施する。平成29年度は、メソポーラスシリカ細孔内に担持したPdーNi合金ナノ粒子について、水素雰囲気中で昇温した場合の構造変化を、あいち放射光センターにおいて、その場X線回折(XRD)およびX線吸収微細構造(XAFS)分析により調べた。その場XRD測定によって、細孔内Ni-Pd系合金ナノ粒子は、600°Cまで水素雰囲気下で安定であることが示された。また、合成直後の状態では、NaCl型NiOのNiサイトにPdが置換して存在していることが示唆された。細孔内Niナノ粒子は、バルクのNiO粉末と比べると還元温度が高くなっていることがわかった。さらに、Pdの添加によって細孔内NiOナノ粒子の還元温度が低下することがわかった。水素雰囲気下昇温時その場XAFS分析によって、細孔内NiOナノ粒子は、水素雰囲気下600°Cで50分保持してもNiOが完全には還元されないことが示された。このNiOの安定化は、細孔内に担持されることによって粒成長が阻害されることと関連があると推測された。また、細孔内Pd-Ni合金ナノ粒子は不規則合金となっていない可能性が示唆された。このように、Ni単一元素ナノ粒子とPd-Ni二元合金ナノ粒子とでは、還元挙動や、詳細構造にいろいろな相違があることがわかった。これらの相違は、異常発熱反応が一元型金属ナノ粒子系よりも二元合金系が有利なことと関係するかもしれない。水素雰囲気下昇温環境下でも安定な(粒成長しない)金属ー合金ナノ粒子の合成に成功し、その水素雰囲気下昇温時の構造変化についても、かなり明らかになった。

しかし、金属ー水素異常発熱反応との相関性については、依然として未解明である。ナノ粒子表面における欠陥形成について調べ、それとの相関性を調べたい。既知の化学反応では説明できない異常発熱が最も顕著に観測された試料は、Pd-Ni合金ナノ粒子をZrO2母体に分散させた試料PNZ6であった。この試料について、水素雰囲気下昇温時の構造変化を放射光を用いたその場X線回折を用いて調べ、ZrO2母体は外殻がZrO2、内殻がNiZr2のコアーシェル構造を取っていること、および、Pd-Ni合金ナノ粒子は内殻NiZr2と外殻ZrO2の界面に存在することを明らかにした。PNZ6を水素加圧下で昇温すると、内殻NiZr2は多量に水素を吸蔵し、水素化物NiZr2H5となる。この水素化物は、200350°Cで安定に存在した。この温度範囲は、異常発熱が顕著に観測される温度範囲と一致した。このことから、Ni-Pdナノ粒子が高水素吸蔵の金属間化合物であるNiZr2と接触してその表層に存在することが異常発熱発生に関わっていることが示唆された。一方、Pdのみの単一元素ナノ粒子をメソポーラスシリカ(MPS)内に析出させた試料(Pd/MPS)では、300°Cで水素加圧状態に長時間曝しても、異常発熱発生はみられなかった。Pd/MPSの場合、Pdナノ粒子表層の水素圧力は数気圧であった。一方、PNZ6では、Ni-Pdナノ粒子は、高水素吸蔵物質NiZr2H5から供給される極めて高い圧力に相当する水素雰囲気下にあると考えられる。これらの事実より、異常発熱発生には、多量の原子空孔が形成され、各原子空孔に数個の水素原子がトラップされる状況が実現されたときに、未知の水素多体核融合反応が促進され、観測可能レベルの熱発生が生じるのではないかと推測された。今後はこの仮説をさらに検証したい。本年度は、課題(II):「Pd-Ni合金薄膜における水素誘起空孔形成挙動の評価」に注力する。放射光は、あいちSRを利用予定である。予算の多くは、デバイス作成と放射光利用料にあてる。また、課題(I)についても、最適合金組成について検討を行う。異常発熱反応と金属ー合金ナノ粒子との相関性を明らかにするために、異常発熱が一元素金属ナノ粒子系よりも二元素金属系合金ナノ粒子で生じやすいという知見を基に、水素雰囲気下昇温時の一元素金属ナノ粒子系と二元素金属ナノ粒子における挙動の相違について、さらに調べる。具体的には、メソポーラスシリカ細孔内に担持したCu-Ni合金系ナノ粒子について放射光を用いたその場XRDおよびその場XAFS分析を行う。また、これらの二元合金ナノ粒子系試料の水素吸蔵特性の温度変化についても調べる。さらに、顕著な異常発熱が報告されたPd-Ni-ZrO2系試料についても水素雰囲気下昇温時の構造変化を調べ、メソポーラスシリカ細孔内担持系試料と比較する。Pd-Ni薄膜に水素同位体ガスを電解チャージするための積層薄膜デバイス作製のためのターゲット等の材料準備およびその場測定冶具作製が平成29年度にずれ込んだため。試料合成に時間がかかり、放射光計測にまで至らなかった。本年度主に放射光計測費用と論文投稿費用とする。Pd-Ni積層薄膜デバイスの作製のために、固体電解質材料、Pd-Ni合金ターゲット、金ターゲット材料が必要であり、これらのターゲット材料費として約80万円、その場測定可能な電解チャージ用実験槽の作製に約80万円、放射光利用料約40万円、その他物品費および旅費に約20万円を使用する計画である。
遷移金属-希土類金属複核シッフ塩基触媒の特性解明と新規触媒的不斉反応への展開

希土類と遷移金属という二つの異なる金属種を同一錯体内に取り込んだ新規触媒系に関する基礎的性質の解明を行い、その特性を活用した様々な新規触媒的不斉反応への応用を行った。触媒的不斉ニトロマンニッヒ型反応、イソシアネートのα-付加反応などの開発に成功し、種々の光学活性含窒素ビルディングブロックの構築法を確立することに成功した。これにより医薬品合成における重要な合成素子を提供することが可能となった。2核性シッフ塩基触媒の化学をさらに発展させ、2種類の異なる金属を組み合わせキラル反応場を創製する手法の確立、一般化を行った。Cu,Ni,Pd,Rh,Ir,Zr,Hf,Co,Cr...などと各種希土類金属を組み合わせた場合の構造変化、反応性と選択性の変化を系統的に調べ、さらに遷移金属を2つ組み込んだ錯体の調製も検討した。ジアミン部と添加剤のアキラルなフェノールの影響も精査し、フェノール性添加剤の有無による構造変化と機能面への影響について精査した。従来の単核サレン金属触媒を使用する手法では実現が困難である反応の開発を指標として、調製した各種複核触媒の機能評価を行った。金属の組み合わせにより形成される不斉場が触媒反応に与える影響を精査することを最大の目標とし、特に立体選択性の発現において従来型の触媒では困難であった反応に着目した研究を行った。具体的には(1) α-置換ニトロアセテートを求核剤とするイミンとの反応および(2)ケトエステルを求核剤とするマンニッヒ型反応、(3) β-ケトリン酸エステルを求核剤とするイミンへの付加反応および(4)ケトエステル、ニトロエステルの電子不足アルキンへの共役付加反応、(5)ニトロオレフィンへの共役付加反応の開発に成功した。また、触媒の反応機構解明、構造解明に関しても系統的な検討を行い、新規に遷移金属を外部配位場に取り込んだ複核シッフ塩基触媒系の基盤を確立した。これにより平成21年度以降のより挑戦的な新規反応開発に向けての基盤を整えることができた。平成20年度の検討において得た知見をもとに、平成21年度には光学活性合成素子として医薬品において高いニーズがあるにもかかわらず十分に有用な合成法の少ない光学活性含窒素-リン酸化合物の合成手法の確立と非天然型アミノ酸の合成手法の探索を中心に検討を行った。具体的にはβ-ケトリン酸エステルを求核剤とするイミンへの付加反応およびニトロエステルのビニルビスボスホネートへの共役付加反応、α-ケトアニリドを求核剤とするイミンおよびニトロオレフィンへの付加反応、α-イソチオシアネートエステルのケトンへの付加反応、マロン酸ハーフチオエステルの脱炭酸的付加反応、イソシアネートのα-付加反応、オキシインドールを求核剤とするニトロオレフィンへの共役付加反応などにおいて複核シッフ塩基触媒が非常に有効であることを見いだした。特に20年度に得た知見を活かしつつ研究を柔軟にすすめた結果、内部配位場に配置する金属種として遷移金属以外にも13族金属も適用可能であることを見いだした。また、アミン母核の選択における知見と、遷移金属フェノキシドの特徴を活かすことでエノラート種の求核力の向上を指向した新規配位子の開発にも成功した。また、外部配位場をメトキシ基でキャップした新規配位子を用いることで、外部配位場にルイス酸性の強いカチオン性の希土類金属源を取り込んだ触媒系の開発にも成功した。平成22年度は平成21年度までに得た知見をもとに、さらなる触媒の機能探索を進める。平成21年度までに得た研究成果を基盤に、複核触媒の機能探索のさらなる深化と医薬合成への応用、さらには錯体の集積化による触媒機能の増強について取り組んだ。特に、21年度までの研究において新たにわかった知見として、触媒の柔軟性が触媒活性に大きく影響を与えるということがあり、22年度には、これらを背景に、シッフ塩基部を還元したアミン型の配位子を検討要素として新たに追加し、検討を行った。特に複核シッフ塩基触媒の強い配位性をうまく活用することで、カルボン酸の存在下でもうまく機能する触媒が生み出せる可能性が高く、この点について積極的に検討をすすめた結果、還元型の配位子に対して内側の配位場にニッケル、外側にランタンを配置した触媒系が優れた不斉誘起能を有することを見いだした。特にマロン酸ハーフチオエステルをドナーとする脱炭酸的なニトロオレフィンへのマイケル付加反応が高い効率、選択性にて進行することを見いだした。本反応はγ-アミノ酸の効率的な合成法として極めて価値の高いものである。また、複核シッフ塩基触媒系のさらなる発展をめざし、広範な金属種への展開を行うことで遷移金属にとどまらず、幅広い金属種との組み合わせにより新たな機能の探索にも取り組んだ。希土類金属に関してもアルカリ土類金属より調製した触媒との活性の比較、機能評価をケトイミンへのエノラート種の付加反応を通じて検討した結果、特にストロンチウム触媒系が有効であることを新たに見いだした。

3ヶ年の研究の総仕上げとして、徹底的な反応機構解明を進め、同時に次の発展的なプロジェクト展開へとつなげるための新たな萌芽的な芽としてアルカリ土類金属の有効性についても詳細な検証を行った。
OFDM信号の移動受信に関する研究

本研究では次世代の移動通信・放送システムの実現を目指したOFDMの移動受信特性の向上のための諸研究を行った.最初にSFN環境下における移動受信特性について理論的な解析を行い,特性の劣化要因を調べた.主要な劣化要因としては,ドップラーシフトによるキャリア間干渉があげられ,これに対する対策が必要であることが示された.その対策として,単純なキャンセラを用いてキャリア間干渉の除去を試み特性の向上が可能であることを確認した.さらに特性を向上する方法として,アレイアンテナの適用,リアルタイム受信・計測システムの開発,高速同期方式の提案,新しいSFNシステムの提案,ダイバーシティ受信機の簡略化の検討等を行い,これらを併用することによってさらに移動受信特性の向上が可能であることが確認された.現時点では,まだ不十分な部分もあるが,今後のシステム実現のために有用な指針が得られた.本研究では次世代の移動通信・放送システムの実現を目指したOFDMの移動受信特性の向上のための諸研究を行った.最初にSFN環境下における移動受信特性について理論的な解析を行い,特性の劣化要因を調べた.主要な劣化要因としては,ドップラーシフトによるキャリア間干渉があげられ,これに対する対策が必要であることが示された.その対策として,単純なキャンセラを用いてキャリア間干渉の除去を試み特性の向上が可能であることを確認した.さらに特性を向上する方法として,アレイアンテナの適用,リアルタイム受信・計測システムの開発,高速同期方式の提案,新しいSFNシステムの提案,ダイバーシティ受信機の簡略化の検討等を行い,これらを併用することによってさらに移動受信特性の向上が可能であることが確認された.現時点では,まだ不十分な部分もあるが,今後のシステム実現のために有用な指針が得られた.本年度は,移動受信環境におけるOFDMの受信特性を解析するために,SFN環境下での移動受信モデルを想定し,受信特性の理論的解析を行った。その結果,SFN環境下においては,単一のアンテナから信号を受信する場合と比べて移動受信特性が劣化することが確認された。単一アンテナからの受信の場合には,移動によるドップラーシフトの影響は,同期回路によってある程度吸収することが可能であるが,SFN環境下で複数本のアンテナからの信号を受信する場合には,ドップラーシフトの影響がアンテナ毎に異り,両方の影響を同期回路によって取除くことは不可能であることが示され,何らかの対策を別に施す必要があることが確認された。移動受信時のドップラーシフトの影響を軽減するための方法としてアレイアンテナを用いたOFDM信号の受信方式について検討を行った。本方式では,パイロットシンボルを用いてアンテナ毎に伝送路特性を推定し,推定された伝送路特性を用いて各搬送波毎に誤り率を最大にすることを目的にして合成を行っている。その結果,単一のアンテナを用いる場合に比べて誤り率特性が大幅に改善されることが確認された。アレイアンテナを用いるとハードウェア規模が大きくなるので,今後はこれらを簡略化する方法の検討を行っていく予定である。また,総合的な移動受信の解析を行い,移動受信によって生じるキャリア間干渉の影響を除去する方法の検討も行っていく予定である。OFDMの移動受信特性の向上のための方式について昨年度に引き続き検討を行った。特に本年度はSFN方式、高速伝送路推定方式、ダイバーシティ受信方式について検討をおこなった。SFN方式では、放送波を中継する従来のSFNの方式では、大きな遅延時間を持つマルチパスが生じる問題について、中継局でシンボルを遅延させて送信するSFN方式の提案をおこなった。特性の検討の結果、従来方式よりも大幅なサービスエリアの拡大が可能であることが示された。さらに、シンボルを遅延させることによってマルチパスによる大きなディップの生じる割合が減少し、移動受信特性をさらに向上できることがわかった。また、DQPSKを適用した方式の検討も行い良好な特性が得られることが確認された。SFN下での移動受信時には、良好な受信特性を得るための高速伝送路推定が必須となるため、我々は従来より検討されていた方式のハードウェアを大幅に簡略化し同等の性能が得られる伝送路推定方式の検討を行った。検討の結果ニュートン法を工夫することによって大幅なハードウェアの削減と、従来と同等の特性を実現することができた。同様に、従来よりハードウェア量の問題があげられていたOFDMダイバーシティ受信機についてもハードウェアの簡略化を検討し、単一アンテナとほぼ同等のハードウェア規模でダイバーシティ効果の得られる方式を実現した。以上が本年度の研究実績であり、これらの検討はOFDMの移動受信システムの実現に対して有効な指針となることが期待される。
直接重縮合による定序性ポリアミドの合成

2種の非対称モノマー,XabX,YcdYの分子設計を行うためには,それぞれのモノマーの官能基間の反応性に関する基礎的データが必要である.これらの知見を得るために,活性化剤としてジフェニル(2,3-ジヒドロ-2-チオキソ-3-ベンゾオキサゾリル)ホスフォナート(I)を用いて,各種非対称ジカルボン酸とジアミン類の反応によるアミド合成について検討を行った.その結果,非対称ジカルボン酸成分(XabX)として,2,2-ジメチルグルタル酸無水物(II)が適当であり,pKa値が5以下の芳香族ジアミン成分は選択的に立体障害のない4位のカルボニルと反応し開環生成物を与え,更にその開環生成物のアミド酸は(I)により活性化され,アミンと反応しジアミド体が定量的に得られることが分かった.次に,(II)と芳香族ジアミン類との競争反応について検討を行った.2種類の芳香族ジアミンのpKa値の差が2程異なると,pKa値の大きなアミンが優先的に(I)の4位のカルボニルと反応して開環生成物を与えることを見出した.非対称ジアミン成分(YcdY)は2種類の対称ジアミン(YccY,YddY)に置き換えることができる.そこで上記の知見を基に2種類の対称ジアミン成分として4,4'-オキシビスアニリン(III)(pKa-5.3)と3,3'-ジアミノベンゾフェノン(IV)(pKa=3.5)を選択した.定序性ポリアミドの構造の同定のために各種モデル化合物を合成した.更に(III)と2倍モルの(II)の反応によりジカルボン酸成分を合成し,このジカルボン酸と(IV)の重合により基準ポリアミドを合成した.直接重縮合法による定序性ポリアミドは(II)の極性溶媒中に(I),(III)と(IV)を一度に加え行った.得られたポリアミドと基準ポリアミドの^<13>C-NMRによる構造解析の結果,直接重縮合法で得られたポリアミドは大部分,期待した定序性ポリアミド構造を有しているが他にランダム構造も含まれていることが分かった.現在100%の定序性を目指して重合条件の検討を行っている.なお,分子量測定は今回購入したGPC(RI)を用いて行った.2種の非対称モノマー,XabX,YcdYの分子設計を行うためには,それぞれのモノマーの官能基間の反応性に関する基礎的データが必要である.これらの知見を得るために,活性化剤としてジフェニル(2,3-ジヒドロ-2-チオキソ-3-ベンゾオキサゾリル)ホスフォナート(I)を用いて,各種非対称ジカルボン酸とジアミン類の反応によるアミド合成について検討を行った.その結果,非対称ジカルボン酸成分(XabX)として,2,2-ジメチルグルタル酸無水物(II)が適当であり,pKa値が5以下の芳香族ジアミン成分は選択的に立体障害のない4位のカルボニルと反応し開環生成物を与え,更にその開環生成物のアミド酸は(I)により活性化され,アミンと反応しジアミド体が定量的に得られることが分かった.次に,(II)と芳香族ジアミン類との競争反応について検討を行った.2種類の芳香族ジアミンのpKa値の差が2程異なると,pKa値の大きなアミンが優先的に(I)の4位のカルボニルと反応して開環生成物を与えることを見出した.非対称ジアミン成分(YcdY)は2種類の対称ジアミン(YccY,YddY)に置き換えることができる.そこで上記の知見を基に2種類の対称ジアミン成分として4,4'-オキシビスアニリン(III)(pKa-5.3)と3,3'-ジアミノベンゾフェノン(IV)(pKa=3.5)を選択した.定序性ポリアミドの構造の同定のために各種モデル化合物を合成した.更に(III)と2倍モルの(II)の反応によりジカルボン酸成分を合成し,このジカルボン酸と(IV)の重合により基準ポリアミドを合成した.直接重縮合法による定序性ポリアミドは(II)の極性溶媒中に(I),(III)と(IV)を一度に加え行った.得られたポリアミドと基準ポリアミドの^<13>C-NMRによる構造解析の結果,直接重縮合法で得られたポリアミドは大部分,期待した定序性ポリアミド構造を有しているが他にランダム構造も含まれていることが分かった.現在100%の定序性を目指して重合条件の検討を行っている.なお,分子量測定は今回購入したGPC(RI)を用いて行った.
ヒトおよび類人猿のビタミンC合成不能の原因遺伝子の分子進化学的研究

ヒトを含む霊長類はビタミンCの合成ができないが、その原因は合成経路で働くグロノラクトン酸化酵素(GLO)の欠損による。われわれは、機能を有するラットのGLO遺伝子と機能を失ったヒトのGLO遺伝子の塩基配列をすでに報告した。本研究では、ヒトの遺伝子において特定された4つのエキソン(VII,IX,X,XII)の配列についてラットの配列と比較し分子進化学的検討を加えた。ヒトのGLO遺伝子における非同義置換は、遺伝子が機能をなくした後は選択圧を受けないため、同義置換と同じ頻度で生じてきたと推定される。この推定が正しいと仮定して、ヒトとラットの間の非同義サイトにおける置換数の値(0.16)と霊長類の同義サイトの進化速度(2.3×10^<-9>/サイト/年)とから、ヒトがGLOを失った時期は約7,000万年前以後と推測した。また、チンパンジーとマカクのゲノムDNAを鋳型にしてPCRを行い、エキソンXを増幅して得られたDNAの塩基配列を決定した。その結果、ヒトの配列と比べたホモロジーはそれぞれ97.6%と89.7%であった。これらの値は霊長類の祖先がGLOを失って以降、GLO遺伝子で塩基置換がランダムに起きていることを示しており、この遺伝子が進化の中立説を説明する恰好の例であることが分かった。さらに、ヒトの配列においてエキソンXIは欠失していることが分かっているので、この欠失が類人猿においても認められるか否かを調べた。ヒト、チンパンジー、およびゴリラのゲノムDNAを鋳型として、エキソンXからエキソンXIIにわたる領域をPCRによって増幅した結果、いずれも同一サイズ(23.5kbp)のDNAが得られたことから、エキソンXIの欠失はこれらの類人猿の分岐以前に起きたものと想定された。
新噴出火山灰による農林災害の火山別特性に関する比較研究

本研究では1)農作物の被災事例の資料解析、2)新噴出火山灰の化学性の解析、3)新噴出火山灰の農作物の生育抑制機構と被害発生予測法の検討などを北海道、関東、九州を対象に行った。(1)火山活動の経年変化特性:桜島の活動は1970年代後半から本格化し、近年火山灰量は増大傾向にある。(2)雨害、台風害、火山災害とその他が農作物被害額に占める割合と火山災害の位置づけ:鹿児島全県レベルでは3要因がほぼ3分し、火山災害の順位は2、3位で持続的災害の特徴を示した。桜島内では第一要因である。(3)島内の作物の被害状況の特徴:集中的降灰による急性障害(果樹の枝折れ、野菜類の埋没)、耕土表面への火山灰堆積による慢性障害、火山ガスによる葉焼け、枯死がある。島内の被害率は、1989年時点で果樹8090%、ダイコン60%、キヌサヤエンドウ10%台で、永年作物園の放棄が目立って増加している。(4)新噴出火山灰付着成分の化学性の分析:桜島降灰(採取地鹿児島大・同市内)は1990.51991.1でpH:4.595.96、F^ー:26609、Cl^ー:1001250、SO_4^<2ー>:6264330mg/kg、水溶成分のF/Cl(モル比)は0.095.64、Cl/Sは0.083.87でCl/S月爆発回数に比例して高くなる傾向がみられた。伊豆大島のスコリアのF^ー、Cl^ー、SO_4^<2ー>の溶出量は桜島に比して極めて少なく、阿蘇山周辺の堆積火山灰土壌のpHは桜島と同程度であった。(5)新噴出火山灰の農作物の生育抑制機構に関する実験解析:新鮮火山灰の耕土への混和度に応じて野菜の被害率が0%から95%に変化する関数関係を見出した。光遮断処理では葉への直接堆積より間接堆積の方が生長抑制が大であった。克灰対策である被覆栽培での予定外の生育悪化の説明、管理に対する問題提起となりうる。降下スコリアはダイズの生育初期では径23cm、莢(結実)では約3cm以上が被害を起こすことがわかった。
病院の事業継続性を高める医療防災プロダクトのデザイン開発

日本は地震大国であり,阪神淡路大震災や東日本大震災など,地震被害が発生し続けている.病院も例外でない.これらの医療機関は,発災後に多くの多発外傷等の重篤患者の救命医療活動を行うことになる.しかし過去の災害を振り返っても,医療機関の地震時の被害は継続して発生していることが指摘される.以上の様な背景から,本研究は,医療施設の防災上の課題を明らかにし,看護師等の統計調査等を通じて,日常の医療活動に影響を及ぼさない医療施設の防災減災システムの最適化を目指すものである.研究では,病院に従事するスタッフから病院の課題を調査し,医療防災プロダクトのデザインの試作と運用を繰り返し,デザイン案を提案した.本研究は,「南海トラフを震源とする超巨大地震」や「首都直下型の大地震」などの大規模地震災害に加え,国内で発生しうる地震災害に備えるため,震災後も医療機関が機能維持させることを目指した「医療防災プロダクトのデザイン開発」を実施するものである.近年の20年間を振り返っても,兵庫県南部地震で病院の機能停止の経験から,我が国は病院の防災性向上に向けた対策が進められる様になったが,その後の新潟県中越の地震をはじめ,東日本大震災でも,病院の機能停止となる被害や一部の機能を失う被害が認められ,震災後の医療・看護活動及び患者に大きな負担が強いられている.この様な課題を解決するため,1看護師の意見を反映した実用性の高いプロダクトを開発,2医工連携による最適な防災減災の向上策の二点に着目し,平成27年度にアンケート調査に基づく課題の把握を実施した.特に上記の1は,看護師からの意見を十分に反映させることに大きな意義があり,また医学と工学の連携が本研究の特徴でもある.このアンケート調査は,医療現場で実際に従事する看護師を中心に,看護師の防災に対する意識レベル,看護師としての防災教育やその必要性に関する認識,医療空間の防災上の課題,震災後に特に機能保持すべき装置や施設の項目に基づき統計調査を実施した.また,当初予定していなかったが,医療・看護・介護に関する医療プロダクトのデザイナー(看護師・救急救命士)とヒアリングすることが可能となり,医療空間で必要となる条件,デザイン上配慮しなければいけない条件などの情報を共有することができた点に大きな成果が認められた.なお,このデザイナーとは次年度以降も継続して,アドバイザーとして協力頂く.また,平成28年熊本地震の発生により,平成27年度末に実施予定であった統計調査および分析が一時停止し,熊本地震の先遣調査を優先した.平成27年度は,研究計画の第一段階であるアンケート調査に基づく統計調査を実施した.ここでは,福井県内の医療現場に従事する看護師・医師を中心加え,全国から研修のために福井県を訪問した看護師も加え調査を実施した.また,当初予定していなかったが,医療プロダクトのデザイナーとヒアリングを実施することが可能となり,看護師や救急救命士の経歴を有するデザイナーとしての医療空間におけるプロダクトデザインの留意すべき事項,対患者に対する配慮事項等の有益な情報を入手することができたことは大きな成果が認められた.一方で平成28年熊本地震の発生により,調査が一次的に停止したがこの点はやむを得ない.本研究は,「南海トラフを震源とする超巨大地震」や「首都直下型の大地震」などの大規模地震災害に加え,国内で発生しうる地震災害全般に備えるため,震災後も医療機関が機能維持させることを目的とした「医療防災プロダクトのデザイン開発」を実施するものである.近年の約20年間を振り返っても,兵庫県南部地震で病院の機能停止の経験から,我が国は病院の防災性向上に向けた対策が進めらるようになったが,その後の新潟県中越での地震をはじめ,東日本大震災でも,病院が機能停止となる被害や,一部の機能を失う被害も認められ,震災後の医療や看護活動および患者の大きな負担が強いられている.このような諸問題を解決するため,1看護師の意見を反映した実用性の高いプロダクトの検討,2医工連携による最適な防災減災の向上策の二点に着目し,昨年度までにアンケート調査に基づく課題把握を実施した.アンケート調査では,医療現場で実際に従事する看護師を中心に,看護師の防災に対する意識レベル,防災教育やその必要性に関する認識,医療空間の防災上の課題,特に震災後に機能保持すべき装置や施設などのいくつかの項目に基づく統計調査を実施した.これに加え,当初予定していなかったが,医療・看護・介護に関する医療プロダクトのデザイナーとの協働が可能となったこと,また臨床工学技士らの医工連携に精通する方々の協働も可能となり,効果的な開発環境が整った.なお,その後に熊本地震が発生したことで,この被害等の調査を優先した.これまでは,看護師を対象とするアンケート調査により統計的な分析を進めた.これに加え,より医工連携をより推進するために,医療プロダクトデザイナーとのヒアリングを実施したり,また臨床工学技士とのヒアリングを追加することを優先させた.また熊本地震の発生により現地調査を行った.以上より,進捗の状況は,研究の質を高めるためのヒアリングを優先させたことに加え,震度7が二回連続で発生し多くの被害をもたらした熊本地震の被害調査を追加させたためにやや遅れ気味である.日本は地震大国であり,阪神淡路大震災や東日本大震災など,地震被害が発生し続けている.病院も例外でない.

これらの医療機関は,発災後に多くの多発外傷等の重篤患者の救命医療活動を行うことになる.しかし過去の災害を振り返っても,医療機関の地震時の被害は継続して発生していることが指摘される.以上の様な背景から,本研究は,医療施設の防災上の課題を明らかにし,看護師等の統計調査等を通じて,日常の医療活動に影響を及ぼさない医療施設の防災減災システムの最適化を目指すものである.研究では,病院に従事するスタッフから病院の課題を調査し,医療防災プロダクトのデザインの試作と運用を繰り返し,デザイン案を提案した.平成28年熊本地震により,いくつかの医療機関において被害が発生した.この地震は,これまでよりも震度5弱以上の規模の余震が多く発生するなど,累積で損傷が蓄積されることで被害の拡大可能性がある.またこれにより,負傷者の増加などの新たな課題が予測される.よって,熊本地震の調査を新たに加え,ここで得られた新たな課題を整理し,医療防災プロダクトの開発に反映させる.また,医療プロダクトデザイナーの全面的な協力を得ることが可能となったことから,今後も協働で開発を推進していく.なお,概ね計画通りに遂行できていることから,平成28年も当初計画に上記を加えて研究を進める.昨年度までに得られた統計調査の結果,熊本地震など国内で発生した医療現場での課題を再整理し,目標とする医療防災プロダクトの開発の方針に反映させることに加え,現場で従事する臨床工学技士や医療プロダクトデザイナーと協働し,医療防災プロダクトの試作と検証を繰り返し,デザイン開発を進める予定である.地震防災学,耐震工学,構造工学平成27年度の年度末に発生した「熊本県の熊本地震」の発生により予定していた調査が一時停止しため,旅費や謝金に関する執行額に変更が生じた.なお,この震災の発生直後,熊本の被災地を対象とした先遣調査を実施したが,これは別の研究経費より支出済みである.また,大学が所在する地区において,全国から看護師が集まる研究を効果的に利用できたことも,支出額の変更に影響をしている.震度7が連続発生する例にない熊本地震での被害調査を追加,また医工連携をより推進するために当初予定していなかった臨床工学技士とのヒアリングを優先さえたことから,旅費や開発費用の執行学額に変更が生じた.平成28年度について,前年度に一時中止となった分の調査が,年度開始からスタートしており,現状では概ね研究を計画的に進める準備が整っている.以上から,当初予定通りの計画に加え,追加として,1平成28年熊本地震における調査・分析,2医療プロダクトデザイナーとの協働により,研究を実施する.今年度は,これまでの統計調査に加え,臨床工学技士とのヒアリング結果により,医療防災プロダクトの開発と検証を繰り返し行い,研究を進める予定である.