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超精密中高エネルギ-核物理学

SSC、LHCのような超大型衝突器をはじめとした各種の粒子ビ-ム衝突器や、放射光リングあるいは超高分解能電子顕微鏡の高輝度化には、ビ-ム粒子の速度(速さと方向)の一様化が最重要の問題となる。全粒子が完全に等速度の理想ビ-ムでは、個々の粒子は相対的に静止しており、原理的には絶対温度零度に冷却したビ-ムとなっている。粒子ビ-ム高輝度化の「確率冷却法」の開発で、1984年にはCERN(欧州原子核研究機構)のS.バンデルメ-ル博士がノ-ベル賞を受賞した。しかし、この方法では1秒以上の長い冷却時間を必要とし、粒子ビ-ムを断続的にしか冷却出来ないため、より強力な冷却法が待望されていた。一昨年、池上(大阪大学教授、核物理研究センタ-長)によって新原理「サイクロトロン・メ-ザ-冷却法」(略称CMC)が、米国物理学会誌Physical ReviewLetters64巻、1737頁、2563頁(1990)で公表された。新原理CMC電子ビ-ムやイオンビ-ムの運動エネルギ-の非一様部分を、サイクロトロン・メ-ザ-の形で強制放射して冷却するもので、実現すれば「確率冷却法」などに比べて100万倍以上強力である。第1図は同論文で新原理説明に使用された粒子ビ-ム冷却蓄積リングの概念図である。CMC装置(図中L,L,C)で粒子ビ-ムの輝度を向上させながら、粒子ビ-ムを長時間蓄積することが出来る。この論文公表前後から波紋の輪は大きく拡がり、C.ルビアCERN所長、バンデルメ-ル博士やA.ブロムリ-米大統領科学補佐官等をはじめ多数の人々から意見が寄せられている。マックス・プランク研究所(ドイツ)などからの共同開発の申し入れもあった。しかしながら、これらの動きに共通した点は、新原理の検証には大規模で長期にわたる研究開発が必要であろうという思惑であった。意外なことに、新原理CMCは普遍性が高いがゆえに、かえって実験台に乗るほどの小型装置でも、検証が可能なのである。第2図は核物理研究センタ-で製作したCMCの試験装置で、本体の全長は2メ-トルにも満たない小型である。このたびウプサラ大学(スウェ-デン)との共同研究で、この試験装置によって新原理の予言する10ナノ秒(1億分の1秒)以下の瞬間冷却が実験的に確認された。第3図は異なる横ぶれエネルギ-の電子ビ-ムが、CMC試験装置内で同一エネルギ-に移行する傾向を示している。この結果、新原理CMC実用のための特段の開発は不要であることも判明した。SSCやLHCなどの超大型粒子ビ-ム衝突器や、大型放射光リングをはじめとした、次世代の高輝度粒子ビ-ム装置の計画は、新原理CMC抜きの検討では充分とは言い難い。新原理CMCの活用が大型装置の高性能化のみならず、その構成機器の合理化あるいは小型化に伴う地球規模の省資源につながるからである。また4年前、池上が提案した「自由ポジトロニュ-ム放射光」(米国物理学会誌Physical ReviewLetters 60巻929項(1988)で公表)も新原理CMCによって、実現への道が大きく開けた。(図は添附資料参照)SSC、LHCのような超大型衝突器をはじめとした各種の粒子ビ-ム衝突器や、放射光リングあるいは超高分解能電子顕微鏡の高輝度化には、ビ-ム粒子の速度(速さと方向)の一様化が最重要の問題となる。

第2図は核物理研究センタ-で製作したCMCの試験装置で、本体の全長は2メ-トルにも満たない小型である。このたびウプサラ大学(スウェ-デン)との共同研究で、この試験装置によって新原理の予言する10ナノ秒(1億分の1秒)以下の瞬間冷却が実験的に確認された。第3図は異なる横ぶれエネルギ-の電子ビ-ムが、CMC試験装置内で同一エネルギ-に移行する傾向を示している。この結果、新原理CMC実用のための特段の開発は不要であることも判明した。SSCやLHCなどの超大型粒子ビ-ム衝突器や、大型放射光リングをはじめとした、次世代の高輝度粒子ビ-ム装置の計画は、新原理CMC抜きの検討では充分とは言い難い。新原理CMCの活用が大型装置の高性能化のみならず、その構成機器の合理化あるいは小型化に伴う地球規模の省資源につながるからである。また4年前、池上が提案した「自由ポジトロニュ-ム放射光」(米国物理学会誌Physical ReviewLetters 60巻929項(1988)で公表)も新原理CMCによって、実現への道が大きく開けた。(図は添附資料参照)荷電流子ビ-ムの高輝度化を粒子ビ-ムの横ぶれ運動の冷却或いは単に冷却と呼んでいる。電子ビ-ムの冷却法は多くの努力が払われたにも拘らず未だ発手されていない。イオンビ-ム冷却には二通りの方法が知られている。うちの一つはCERN(欧州原子核研究機構)で開発された「推計的冷却法」呼ばれる粒子加速工学的方法で、発明者バンデル・メ-ルはノ-ベル賞を受賞した。しかし、此はソ連で開発の方法と同様に冷却に長時間を要し、実用性が限定されている。本研究代表者はウプサラ大学と交流をはかりつつ此問題と取組んで来た。その結果、派生的に新放射光である「ポジトロニウム放射光」発生原理を発見、米国物理学会速報で公表されるや国内外で反響を呼び、参院科学技術特別専門委でも取り上げられた。次いで、本代表者はイオンビ-ム、電子ビ-ムのいずれの高輝度化も可能にし、前掲の推計的冷却法の一億倍も速い新冷却法「サイクロトロンメ-ザ-冷却法」の新原理を発見するに至った。1987年のベルリン国際会議の特別講演で初めて公表されるや会場がただならぬ雰囲気に包まれた程である。あまりに劇的な原理のため米国物理学会速報の編集委員会と通算6名の審査員とのやりとりは1年にわたり昨春公表されるに至った。このためCERNや米国立フェルミ研究所、ソ連原子核連合研究所(ノボシビルスク、モスクワ)は験証に向け周到な対応をとっている。この間、終始積極的な推進と激励を惜しまなかった本研究のウプサラ大学側、S.クランダ-理学部長とスベドベリ-研究所長A.ヨハンソン教授は昨秋、冷却法の開祖N.スクリンスキ-所長(ノボシビルスク、モスクワ研究所長兼務)を訪問し、本代表者との間にホットラインを作った。一方、本研究を通じてウプサラ大学と文部省高エネルギ-物理学研究との交流も本格化した。
各種急性循環不全から離脱後の脳循環に及ぼす一酸化窒素の作用に関する研究.

ラットを使った実験であるが、出血させてから2時間の経過で肝臓のNOが上昇することは報告されている。しかし、肝細胞に対して保護的に働くか、障害的に働くかは異論があるところである。一方、手術中に発生するもっと短時間の急性出血性ショックでもNOが増加するのか否かは検討されていない。2年度はこれらの未解明の点を明らかにするため以下の実験を行った。<方法>15頭の成犬を3群に分けた。1群は出血性ショックを30分持続させた。II群では10分間の出血性ショック後に返血し、ショックから回復させた。III群ではNO合成酵素阻害薬であるL-NAME30mg/kgを投与してから10分間の出血性ショックを発生させ返血した。肝臓組織内のNO変化を電気的変化で促える装置(NO測定器)でNO-related electrical current(NO-REC)を測定し、肝臓表面に留置したレーザー血流計では肝血流を測定した。<結果>出血ですべての成犬は平均血圧が40mmHg以下に低下した。NO-RECは、1群では46±40から30分後に6,074±2451pA(Mean±SE)まで上昇した。II,III群ともに10分間のショックで有意に増加し、II,III群間でのNO-RECには有意差がなかった(2,197±786vs986±77pA,p=0.15)。ショックを誘導するための出血量(III群=441vsI群=319,II群=343ml)と時間(III群=365vsI群=234,II群=260秒)はIII群で有意に高かった(p<0.01)。<結論>NO-RECは10分間という短時間の急性出血性ショックでも上昇した。ショックの早朝から肝臓ではecNOSからNOが産制増加をきたし、肝細胞障害的に作用している可能性がある。この増加はL-NAME30mg/kgでは抑制できなかった。一酸化窒素(NO)はEDRFの本体とされるが1015秒で代謝される不安定な物質であるため、測定が難しい。今年度はリアルタイムにNOを測定できるNOメータを購入し、ウサギを用いて出血性ショックと返血によるショック離脱モデルで脳内のNOの変化を測定した。【対象と方法】ウサギ(N=15)をペントバルビタールの持続静脈内投与下に気管切開、人工呼吸を行った。PaCO2は35-40mmHgに保った。正中に近い頭頂葉に直径5-7mmの開頭を行い硬膜を露出した。NO測定用電極を硬膜上から穿刺しNOモニター(モデルNO501、インターメディカル社製)へ接続した。脱血で平均血圧(MAP)を40mmHg付近まで下降させ、5分後に血液を全量返血した。状態が安定したところで再度脱血し、ショックをそのまま維持した時のNOの変化についても検討した。【結果】脱血前の血圧は110±14mmHgで、82±25mlを脱血後MAPは41±9mmHgへと低下し返血でショックから回復した。ショックを維持したときは上昇を続けた。【考察】脱血性ショック時には一般的に血流の再分配が起り主要臓器、特に脳血流を維持する方向へ変化する。

本研究の臨床的意義として脱血によるショックでNOは増加し、返血で回復したことから出血性ショック時の血流再分配機序にNOが関連していることが推測される。【結論】脱血性ショック時に脳内のNOは増加し返血で元に回復した。返血をせずにショックを維持したときは上昇を続けた。ラットを使った実験であるが、出血させてから2時間の経過で肝臓のNOが上昇することは報告されている。しかし、肝細胞に対して保護的に働くか、障害的に働くかは異論があるところである。一方、手術中に発生するもっと短時間の急性出血性ショックでもNOが増加するのか否かは検討されていない。2年度はこれらの未解明の点を明らかにするため以下の実験を行った。<方法>15頭の成犬を3群に分けた。I群は出血性ショックを30分持続させた。II群では10分間の出血性ショック後に返血し、ショックから回復させた。III群ではNO合成酵素阻害薬であるL-NAME30mg/kgを投与してから10分間の出血性ショックを発生させ返血した。肝臓組織内のNO変化を電気的変化で捉える装置(NO測定器)でNO-related electrical current (NO-REC)を測定し、肝臓表面に留置したレーザー血流計では肝血流を測定した。<結果>出血すべての成犬は平均血圧が40mmHg以下に低下した。NO-RECは、I群では46±40から30分後に6,074±2451pA (Mean±SE)まで上昇した。II,III群ともに10分間のショックで有意に増加し、II,III群間でのNO-RECには有意差がなかった(2,197±786vs986±77pA,p=0.15)。ショックを誘導するための出血量(III群=441vsI群=319,II群=343ml)と時間(III群=365vsI群=234,II群=260秒)はIII群で有意に高かった。(p<0.01)。<結論>NO-RECは10分間という短時間の急性出血性ショックでも上昇した。ショックの早期から肝臓ではecNOSからNOが産制増加をきたし、肝細胞障害的に作用している可能性がある。この増加はL-NAME30mg/kgでは抑制できなかった。
下降期高齢慢性病者の終末を見据えた包括的セルフケア支援の質評価指標の開発

本研究の目的は、下降期高齢慢性病者の終末を見据えた包括的セルフケア支援の質評価指標を、ケア展開に資する患者理解、ケア実践、患者の意向把握の評価指標から明らかにすることである。患者理解に資する評価指標として、長く慢性疾患を患い過去1年の間に入退院を繰り返している入院中の高齢患者11名にインタビューを行い、質的統合法(KJ法)を用いて分析し、6項目のセルフケアの側面と各項目の関連性を示す構造を導いた。ケア実践の評価指標として、熟練臨床看護師9名(臨床看護師、訪問看護師、ケア施設看護師)のケア事例インタビューから、ケア技術11項目と9つのケア技術の焦点を抽出した。ケア過程における患者の意向把握の観点として、5項目を抽出した。本年度は、慢性病者の終末に至るプロセスを説明するケア概念の整理(文献検討)と、高齢慢性病下降期を生きる人がもつ生の見通しの体験から下降期を生きる慢性病者のセルフケアの性質の抽出、ならびに終末に至る過程における患者のセルフケアを尊重したケア技術を明らかにする研究に取り組んだ。終末に至る過程における患者のセルフケアを尊重したケア技術を明らかにするために、インタビュー調査を行った。調査対象者は、慢性病者の終末ケアに関心をもって日々実践している熟練看護師8名であり、全員が女性で、一般病床または老人保健施設に勤務していた。インタビューは、終末に至る過程において、患者自身が最期まで生きることに向けて、看護師がいかに患者を理解しどのように支援したかについて聴取した。得られたデータから、調査対象者ごとに、看護師のケアに影響する要素を検討した。看護師のケアに影響する要素には、患者の痛み・苦しみ・苦悩の現れと感受、患者に対する日常生活支援量と内容の変化、患者の意志の読み取りとその一貫性を捉える統合的患者理解、患者の生動感が生まれる状況理解、患者の身体能力の可能性の把握、柔軟で一致感があるケアチームの存在、ケアの場の特性により生じる看護師自身のジレンマの自己理解、ケアの意味を探しつつ患者に向き合うケア態度、等があった。今後は、慢性病者が終末に至るプロセスにおける看護師のケア技術の特性について、さらに分析を進めるとともに、ケアの場の特性に応じたケア技術の特性を明らかにしていくことが課題である。平成22年度は、慢性病看護の熟練看護師の実践経験から、高齢慢性病者が終末に至る過程において、看護師が全体として生きる患者の「自己」を把握する視点、患者の意向を捉える状況を分析した。慢性疾患看護における熟練看護師7名によるケア事例インタビューから、熟練看護師は、対象者の「自己」について、夢や希望や期待や潜在能力を持ち続ける自己、納得を探し、意志と誇りを持ち続ける自己、限られた時間に気づく自己、限られた時間に混乱する自己を捉え、家族の支えなくしては存在しない自己と、他者と自己との応答する自己、二面性を内包する自己の側面を捉えていた。患者のケアの場面では、看護師は以下の状況で患者にかかわる患者の意向を把握していた。すなわち、身体状況が悪化し治療変更がある状況(新たな治療の追加、治療の選択肢の狭まりなど)、日常生活に支援が必要となった状況、悪化している身体と患者が矛盾した行動をとる状況、悪化している身体を患者が自分でセルフケアをする状況、家族との生活の営みの流れと軌跡に軋轢が生じている状況、看護師との相互作用の合間に見せる患者の反応、であった。慢性病者の終末への軌跡はみとおしにくく、予測的に患者の意志を把握することは難しい。本結果は、主体として在る患者の意向把握がケアを通して可能な局面として示された。下降期高齢慢性病者のセルフケア支援の質評価指標の抽出に向け、よりよい方向に向かっていく患者の体験と患者自身のよりよい状態を目指して支援する看護師のケア技術を分析した。1.自分自身にとってよりよい状態に向かう患者自身の在り方を、10名の下降期高齢慢性病者のインタビューから質的帰納的に分析した。その結果、(1)運命や生き方を見定め、定めに従う、(2)身体状態変化によって必要性に迫られた療養をこなす努力と妥協を織りなしていく、(3)身体状態悪化に伴い現実化した苦痛と死を受けとめ引き受け対処する、(4)家族や周囲の人から療養の助けを得、関係を保って居場所を整える、(5)不安定な状況にある自分の心を凌いでいく、(6)人生の終わりを意識し準備する、が抽出された。終末に至る過程を高齢慢性病者は、状況を自己の運命の定めと受容する一方で、自己の生き方の実現に向けた努力を併せて、納得のいく終末への備えを行っていることが示された。2.患者自身の在り方がよりその人にとってよい状態に向かうことを支えるケア技術を、7名の病院に勤務する慢性疾患看護の熟練看護師の実践知から質的帰納的に分析した。

その結果、人としての生命と尊厳を守るケア技術として<患者の姿が最期まで人間らしく維持できることを支える技術>他、(2)機能が低下している患者の生の充実を支えるケア技術として<絶えない悪化を体験している患者の価値を尊重する技術>他、(3)悪化している患者の生活調整に応答していくケア技術として<患者の悪化する身体の違和感を手がかりに、死を見通す今に対峙し応答する技術>他、(4)患者・家族の主体性の発現を支えるケア技術として<応答を通して患者の身体と心の脆弱さを発見し、補完し補強し支える技術>他、(5)状態悪化の過程にある患者の意思を周囲に浸透させるケア技術として<家族内に患者の意思を疎通させ、状態悪化に備え/対応する技術>他、(6)患者像を鮮明にしてチームで支えるケア技術として<苦境を乗り越えることをチーム全体の流れの変化と凝集力を作り出して支える技術>他が抽出された。
精子運動運動を制御する細胞情報伝達機構の生理学的解明と分子遺伝学的解析

ニシン精子運動活性化についてはカルシウムイオンが2次メッセンジャーとして働いていること、cAMPは精子活性化の要因でないことが明らかとなった。更に精子活性化に伴い細胞膜の脱分極が起こること、カルシウム、ナトリウムの交換機構による細胞内カルシウム濃度の上昇が精子運動活性化に重要であることが分かり、細胞内情報伝達機構の大略が明らかとなった。ホヤでは精子活性化・誘引物質(SAAF)が2基の硫酸基を持つ新規のステロイドであるという画期的な成果を得た。現在この2種での成果を2報の論文にまとめ、それぞれをProceedings National Academy of Science, USAに投稿中である。精子走化性については、ホヤ精子で精子のとる軌跡コンピューターによって処理し、シミュレーションによって精子走化性を取り扱う数理学的研究が、さらなる精密度を求め、高速度ビデオによる軌跡解析を行うことで完成した。ヒト卵胞液由来の精子活性化物質についてはその精製が進み、それが分子量の小さな、既知のプロゲステロン、心房性利尿因子など精子を活性化することが薬理学的に知られていた物質と異なる新規物質であることが確認された。ナメクジウオでは精子に精活性化物質が結合しており、放精と同時にそれが海水中に放出され、精子を活性化することが明らかになり、最近、精製を精力的に行いほぼ精製標品を得るに至った。現在、ナメクジウオ精子活性化物質の分子機構の解明に向けて研究を行っている。*精子活性化機構の解明:ニシン卵由来精子活性化物質と作用し、精子活性化情報伝達に関与するendopeptidaseの完全精製を行い、モノクロナール抗体を作成し、蛍光抗体法で精子における分布を調べ、この酸素とRI標識HSAPsとの結合、抗体による結合阻害を調べ、蛋白分解酵素がHSAPs受容体であるかについて明らかにした。更に、HSAPsの大量精製を行い、そのaffinity chromatographyを作成しHSAPs受容体の大量精製を始めた。ホヤでは精子活性化作用の情報伝達機構について、活性化した精子のcAMPの変動を測定し、また除膜精子に対するcAMPの効果、リン酸化を受ける蛋白質を調べcAMP依存性蛋白質リン酸化の関与の詳細を明らかにした。*精子運動開始機構の解明:運動開始リン酸化蛋白の2MNaC1での抽出方を確立し、大量精製を開始し、cDNAクローニングによる構造決定に向けて、アミノ酸部分シークエンシングを始めた。*精子イオンチャネルの同定:低張溶液で膨潤させたホヤ精子でパッチクランプ法、特にwhole cell clump法を用い、K+、Ca2+チャネル電流の測定を試み、かなりのギガシールのステップまで達したが、単一チャネル電流を確認するには至らなかった。現在世界でウニ精子で唯一本方法に成功している、Darszon博士との共同研究を始めている。又、新たに、ニジマス精子のKチャネルのクローニングを開始した。*精子培養系の確立:海産無脊椎動物精子培養系の確立に向けて、ウミニナ、カワニナ精子培養液、培養条件の開発を行った。*精子走化性機構の解明:ホヤ卵由来精子活性化・誘引物質の精製、ヒトでの卵胞細胞液の精子誘因作用について検討と精製、腔腸動物クラゲ類の精子走化性の細胞情報伝達機構の検討については初期的成果が得られたが、来年度、鋭意進める研究課題とした。精子運動開始機構;サケ科魚類精子運動開始15K蛋白質の再現性の高い精製法について、新たにリン酸化チロシン抗体を用い、15KDa蛋白質、更に45KDa蛋白の同定が可能となり、無担体電気泳動法を用いての精製が最終段階に到達した。精子運動活性化走化性機構;ホヤでは卵由来精子活性化走化性物質(SAAF)の分子構造を解明のため、大量な試料(卵海水)を採取し部分精製を行った。更に、精子走化性定量化indexをより精密に改良し、イオンチャネル阻害試薬、活性化試薬の影響について調べ、イオンチャネルの精子活性化走化性への関与を調べた。今年度は21kDa

外腕ダイニン軽鎖の及び実体不明の26kDa蛋白質のリン酸化が精子活性化に決定的役割を明らかにしたので、予定のホヤカルモジュリン関連蛋白質の同定は行わず、この結果を論文としてまとめ、更にダイニン軽鎖のcDNAクローニングを開始した。クラゲは、今年度はエルニーニョのためか、採集が不首尾で研究が出来なかった。ほ乳類については人の卵子の使用が許可される見通しとなり、昨年度の卵胞液を使った研究に加え、2月からは、ようやく本格的に精子走化性を誘起する細胞情報伝達機構についての検討を開始出来る見通しとなった。ニシンではHSAPs結合蛋白質(受容体)が昨年度明らかとなったプロリルエンドペプチダーゼに加え3種(70K,80K,85K)あることが新たに明らかになり、それらのcDNAクローニングによる全構造の決定似向けての研究が進み出した。精子イオンチャネルに関する研究:ホヤ精子では人工膜に埋め込んだ膜画分を用いてイオンチャネルの測定を行った。ジマスではカリウムチャネルの分子クローニングを行っている。精子培養系;二枚貝の二型精子で、異型精子、正型精子で異なった蛋白質が発現していることが明らかとなり、今後それらの遺伝子発現の研究を進める。日本産ユウレイポヤ卵由来精子活性化走化性物質(SAAF)の分子構造の決定のため精製が進み、陰イオン性質量分析により単一ピークが得られ分子構造完了の一歩手前まで来た。ヨーロッパ産ホヤPhallusiaにおいても卵由来精子活性化の存在を明らかにし、日本産ボヤとの比較を行った。更に一個精子の遊泳の過程での軌跡の曲率測定とコンピューター解析を行い、精子はSAAF濃度の絶対値でなくSAAF濃度変化を関知し、運動の曲率変化を変え、誘引物質へ走化性を示すことを明らかとした。更に、sore-operated Caチャネルが精子走化性に関与していることを見いだした。蛋白質リン酸化にに関しては、精子活性化に関与するdynein chain(LC)のcDNAクローニングを試みたが、未だ成功に至っておらず精子活性化に関与する26KDaリン酸化蛋白の構造決定に向けて精製を始めた。2)ほ乳類ヒトで卵胞液由来の精子活性化走化性物質の同定生成を行い、その過程で、卵胞液には精子運動を可逆的に阻害する物質を含んでいることを発見した。3)ニシンではプロリルエンドペプチダーゼが受容体である可能性が明確にしなってきており、そのcDNAクローニングによる全構造の決定を目指した。又、ニシン精子卵誘導物質(SMIF)について、その細胞内情報伝達機構を明らかにし現在共著論文を作成中である。4)精子運動開始機構に関して淡水魚コイで細胞膜の過分極、Caが重要な役割を果たしていることを明らかにし、投稿した論文はproNASUSAに掲載予定である。サケ科魚類精子で、精製精子運動開始リン酸化蛋白質の大量精製法を最終的な確立に向けて研究を継続中であるが未だ光明がみられない。5)精子単一イオンチャネルに関すてホヤ精子で、membrane vesicle法lipid bilayer法によりホヤ精子活性化に関与するカチオンチャネルは精子鞭毛にのみ有ることが明らかとなり、チャネルの同定に向けて鋭意研究を続行中である。
U1RNA及び構成ペプチド鎖両面からのUIRNP抗原β細胞epitopeの分析

U1DNAをpSP64vectorを用いXL-1blueに導入・増殖後templateとして使用しin vivo転写反応で大量均一のU1RNAを調整することを可能にした。更に制限酵素を使い分け免疫酵素抗体法(ELISA)・免疫沈降法(IPP)に使用するU1RNA抗原を調整し各測定を行った。IPP成績を参照したELISAの感度・特異度は共に必要十分であり、血清検体の測定に適用した。抗U1RNP抗体陽性患者132例では、同ELISAにより抗U1RNA抗体は78%に陽性と判定されたが、抗U1RNP抗体陰性例には全く検出されなかった。また抗U1RNA抗体の出現と抗Sm抗体の併存とは関連がなくHeLa細胞抽出のU1RNP抗原を用いたELISAにより抗U1RNP抗体価と抗U1RNA抗体価の間には明らかな正相関が認められた(r=0.56)。しかし電気的に泳動ゲル中より回収した構成ポリペブチド鎖(70K,A,B'/B,C)を固相抗原としてたELISAによる抗各鎖抗体価と抗U1RNA抗体価間では相関係数は最大でも0.35であった。かたやIgM型抗U1RNA抗体が高力価に検出し得た症例があり、またそれは抗U1RNP全抗体価上昇とほぼ同時期であり、同抗体のclass変動への関与が考えられた。経時的に抗体価を測定しえた症例において、発熱・炎症反応増強など病勢変動と抗U1RNA抗体価に運動を認めたものも存在した。構造上予想された抗A鎖抗体とidiotyoeとしての関連性は検出されず、またMCTDで問題にされる抗70K鎖抗体とも異なる動きを抗U1RNA抗体はすることから、この抗体自体の対応epitope (U1RNAのstem2,stem4部分)がU1RNP抗原分子の主要B細胞dpitopeである可能性が強く示唆された。
知的障害者の地域生活を促進するための環境整備に関する研究

初年度は、九州全県のグループホーム(以下GH)への調査票郵送調査と中国地方3県(GH19ホーム)の訪問調査により、有効回答201ホーム・入居者833名の1次分析、平面構成では102ホーム・入居者427名を対象とした2次分析を行った。その結果、GHの住戸面積は、既存住宅利用に比べて新規建設が大きく上回り、居室の形態も新規建設で「個室化」が進んでいる。一方、各居室面積は就寝領域とわずかなくつろぎの領域程度、自立生活を向上させるための水回りの諸設備は、居室にはほぼ未設置であった。すなわち、現時点では居室の「個室化」が当面の目標水準とされ、「まかないつき下宿」(イナック型)の域を出ていないのが現状である。これを踏まえ、今年度は居住水準向上を志向した「改良型」GHを対象に分析を行った。既往の資料に基づき、横浜市・島根県浜田市・大分県内所在のGH29ホームを抽出、129名の入居者に関するインタビューおよび調査票調査を実施し、以下の類型的把握の必要性を仮説的に示した。(1)平面構成:公的な空間(居間・食事室など)を中心とし、これに近接して居室を配置する「集団生活型」と、居室のプライバシーや設備充実を優先した「自立生活型」に大別される。(2)居室水準:個人の収納および就寝、余暇行為に加え、整容や排泄・入浴・食事などの生活行為が、面積的・設備的にどこまで許容されているかで、分類・評価される。(3)居住者ニーズ:入居者の住要求が、上記各項目の空間的条件とうまく適合させるべきこと、さらに、これまでの居住歴に伴いニーズが変化・発展することも考慮し、これを反映させるべきこと。引き続き、入居者の住まい方の特徴を捉え、上述の仮説的要件の検証を行うとともに、個々人で異なる多様な住居へのより詳細なニーズについての類型的把握を進めているところである。前年度(98年度)までに予備的に実施した調査対象に加え、本年度は、まず1次調査として、これまで未実施の九州全県のバックアップ施設へのグループホーム(以下GH)に関する調査票郵送調査(82施設GH146ホーム)を行い、48施設GH104ホームの回答を得た。その回答内容を考慮し、2次調査として、九州13施設(GH35ホーム)、および、これに中国地方3施設(岡山、広島、島根各県1施設・GH19ホーム)を加えた訪問調査(ヒアリングおよび平面図採取)を実施した。以上から、有効回答201ホーム・入居者833名、(データにより143ホーム・661名)、および、平面図が入手できかつ平面構成その他の分析が可能であった102ホーム・入居者427名、さらにGHを退居した69名が分析対象である。現在これらの基礎的考察を行っている。次年度は、上記考察により仮説的枠組みを設定した上で、仮説の補強あるいは比較検討による地域性の確認のためサンプルを補充するとともに、典型事例を抽出し、より詳細な住まい方調査を実施し、今後益々増加するであろうGHの計画理念・設計指針を見出す方向での分析を行う予定である。
透析患者における足スクリーニングシステムの構築

透析患者の四肢壊死発生率は、糖尿病足病変やフットケアが重要視されている糖尿病患者と比較してはるかに高いことが古くから言われている。また、透析患者は腎不全による動脈硬化から閉塞性動脈硬化症を発症しやすい。足の血流不良、しびれ、痛み、歩行困難があるだけでなく、足潰瘍、壊疽に発展し、難治性で生命予後も不良である。維持透析患者の90%に乾燥、84%に掻痒感、75%に爪の異常があり、37%がPADであることが先行研究で明らかにされているが、透析導入期の患者の足の特徴は不明である。そこで、血液透析療法を導入した患者の足の特徴を明らかにすることを目的とし、血液透析療法を導入した成人患者を対象とした足の調査を行った。年齢、性別、既往歴、自覚症状、血液検査データ、ABIはカルテまたは患者から情報収集した。調査項目は肉眼的所見、サーモグラフィー、角質水分量、SPP、生活習慣、セルフケア実施状況等とした。維持透析患者の先行研究と比較すると割合は少ないが、導入患者では乾燥が半数近く、2割にPADのリスクがあった。爪肥厚は約6割に見られた。肥厚した爪は爪切りかニッパーで切っていることが多かったが、爪肥厚に加え、視力低下、関節可動域、巧緻性等から爪切りが困難であることを訴えていた。そのため、ガラスの爪やすりで少しずつ削った方がより安全に実施できると考えられた。血液透析療法を導入した患者の足には、すでに乾燥、血流障害等、様々な問題が生じていたことから、導入期から個々の患者にあった介入が必要である。研究成果は学会等で発表した。共同研究者と協力しながら進めているが、調査対象者と研究者のスケジュールがあわないことが多い。月当たりの調査人数は前年度より増えているので、今後も共同研究者と密に連携して進めていきたい。2019年度が最終年度になるため、スクリーニングシステムが構築できるようにこれまで以上に計画的に進めていきたい。日本透析医学会の『わが国の慢性透析療法の現状』によると、慢性透析患者数は2011年末に初めて30万人を超え、増加が続いている。血圧脈波検査に加え、2014年から皮膚潅流圧による血流の評価にも100点の保険点数がつくようになった。さらに今年2016年に『下肢末梢動脈疾患指導管理加算(100点)』が新設された。しかし、これまで透析室で研究を行ってきた印象では、透析室におけるフットケアは少しずつ浸透しているが、透析がスムーズに行われるように日々の業務を行うことで忙しく、フットケアを行う時間を見出すのは難しい状況であると思われた。また、足のスクリーニングの実施はさらに困難なのではないかと考えられた。そこで、透析施設における足のスクリーニングやフットケアの実施状況や看護師の意識について質問紙による調査を行い、実態を把握することが必要であると考えた。また、透析患者の足のスクリーニングを行い、足の実態を把握することも重要だと考えた。そのうえで、透析施設における透析患者の足のスクリーニングシステムを構築したいと考え、研究をスタートした。先行研究において、スクリーニング方法や実施状況について調査が実施されている地域もあることが分かった。そのため、質問紙調査については、質問内容や実施時期などを再検討している。透析患者の足の実態調査を施設の協力を得て実施している。対象者は3080代の血液透析患者で、約2割が腹膜透析との併用療法である。調査を進め、結果を学会等で報告する予定である。透析施設において質問紙による看護師の意識調査を行う予定であったが、2016年に『下肢末梢動脈疾患指導管理加算(100点)』が新設されてから、定期的に患者の血流評価を行う施設が増えてきたこともあり、質問の内容や実施時期の再検討が必要と考えたため、今年度の実施を見送った。そのかわり、次年度実施予定であったスクリーニングを先に実施することとし、施設の協力を得ながら進めることができた。

維持透析患者の先行研究と比較すると割合は少ないが、導入患者では乾燥が半数近く、2割にPADのリスクがあった。爪肥厚は約6割に見られた。肥厚した爪は爪切りかニッパーで切っていることが多かったが、爪肥厚に加え、視力低下、関節可動域、巧緻性等から爪切りが困難であることを訴えていた。そのため、ガラスの爪やすりで少しずつ削った方がより安全に実施できると考えられた。血液透析療法を導入した患者の足には、すでに乾燥、血流障害等、様々な問題が生じていたことから、導入期から個々の患者にあった介入が必要である。研究成果は学会等で発表した。共同研究者と協力しながら進めているが、調査対象者と研究者のスケジュールがあわないことが多い。月当たりの調査人数は前年度より増えているので、今後も共同研究者と密に連携して進めていきたい。今年度は、足のスクリーニング・フットケアの実施状況、看護師の足のスクリーニング・フットケアに対する意識についての実態を明らかにする。また、引き続き透析患者を対象に足の実態調査(横断研究)を行う。2019年度が最終年度になるため、スクリーニングシステムが構築できるようにこれまで以上に計画的に進めていきたい。中心的に研究を進める者や使用物品を計画と一部変更したため、使用額が少なくなった。次年度は、今年度に引き続きスクリーニングを行いながら、調査研究も行う。国際学会で研究成果を発表する予定であったが、国内で開催されたものに変更したため、旅費が大幅に減った。また、コンサルテーションした際に人件費・謝金が発生しなかったため、残額が発生した。次年度もこれまで以上に研究を進めたい。その成果発表は国内外で行うが、当初より回数を増やす予定である。
ケラチノサイトの増殖と分化に関する分子生物学的および組織学的研究

ケラチノサイトは,形態的には基底細胞から有棘細胞,顆粒細胞,角化細胞へと分化して死に至る.しかし,その分化過程の制御機構については,ほとんど不明である.そこで,分化過程における制御遺伝子を検出することを目的として,それぞれの分化過程の細胞を細胞表面抗原に対する特異的モノクローナル抗体を用いて分離し,発現遺伝子のdifferential displayを行った.しかし,分化制御遺伝子を見出すには至らなかった.近年,皮膚ケラチノサイトの増殖と分化においてstem cell,transit-amplifying cell,committed cellの過程を経て最終分化に至る概念が,Wattらによって提唱された.また,リンパ球の分化の過程が一連のアポトーシス遺伝子によっても制御されていることが報告されている.そこで,口腔粘膜上皮についても細胞の生と死に注目してその関連遺伝子を免疫組織学的に検索を行った.その結果,粘膜上皮のケラチノサイトの増殖と分化の過程において,基底細胞ではbcl-2,基底層よりさらに12上層にbrdUやPCNA陽性細胞,基底細胞層と有棘層下部でのbcl-XLそして有棘層上部ではbaxが発現していた.最終的には,有棘細胞層の上層から角質層直下においてDNAの断片化が観察され,アポトーシスにより死に至ることが示された.この結果は,in vitroの分化を誘導した実験系においても再現された.また,bcl-2の発現遺伝子を用いた実験系において,bcl-2の過剰発現がケラチノサイトの分化を抑制することを示した.以上の結果は,ケラチノサイトの最終分化が,プログラム細胞死の一つであり,bcl-2等のアポトーシス関連遺伝子の発現と深く関与していることを示唆するものであった.ケラチノサイトは,形態的には基底細胞から有棘細胞,顆粒細胞,角化細胞へと分化して死に至る.しかし,その分化過程の制御機構については,ほとんど不明である.そこで,分化過程における制御遺伝子を検出することを目的として,それぞれの分化過程の細胞を細胞表面抗原に対する特異的モノクローナル抗体を用いて分離し,発現遺伝子のdifferential displayを行った.しかし,分化制御遺伝子を見出すには至らなかった.近年,皮膚ケラチノサイトの増殖と分化においてstem cell,transit-amplifying cell,committed cellの過程を経て最終分化に至る概念が,Wattらによって提唱された.また,リンパ球の分化の過程が一連のアポトーシス遺伝子によっても制御されていることが報告されている.そこで,口腔粘膜上皮についても細胞の生と死に注目してその関連遺伝子を免疫組織学的に検索を行った.その結果,粘膜上皮のケラチノサイトの増殖と分化の過程において,基底細胞ではbcl-2,基底層よりさらに12上層にbrdUやPCNA陽性細胞,基底細胞層と有棘層下部でのbcl-XLそして有棘層上部ではbaxが発現していた.最終的には,有棘細胞層の上層から角質層直下においてDNAの断片化が観察され,アポトーシスにより死に至ることが示された.この結果は,in vitroの分化を誘導した実験系においても再現された.また,bcl-2の発現遺伝子を用いた実験系において,bcl-2の過剰発現がケラチノサイトの分化を抑制することを示した.以上の結果は,ケラチノサイトの最終分化が,プログラム細胞死の一つであり,bcl-2等のアポトーシス関連遺伝子の発現と深く関与していることを示唆するものであった.モノクローナル抗体G6K12を用いたマグネットビーズ法により、扁平上皮癌細胞株SCC-25や口腔粘膜上皮から基底細胞と分化細胞を効果的に分離できた。分化した有棘層の細胞(G6K12陽性細胞)の増殖活性について検討した結果、増殖能はほとんど有していなかった。さらに、分離した基底細胞集団とG6K12陽性細胞の集団よりmRNAを抽出し、differential displayを行った。本方法により、基底細胞集団に特異的に発現したPCR産物と分化細胞に特異的に発現したPCR産物を検出した。現在、PCR産物がダイレクトシークエンス法によって検索中である。細胞骨格等の遺伝子が検出されたが、目的とする分化誘導遺伝子やその抑制遺伝子等は得られていない。また、アポトーシス抑制遺伝子であるbcl-2が基底細胞のみに発現していることに注目して、bcl-2発現ベクターをSCC-25に導入した結果、細胞の分化を抑制した。bcl-2は、ケラチノサイトの細胞分化に重要な働きをしていると推測できる。来年度は、現在のPCR産物の検索を継続する。また、口腔粘膜上皮の基底細胞のみにNGFのレセプターが発現するため、抗NGF-レセプター抗体を用いて、基底細胞のみを上記方法にて分離することを検討したい。G6K12と抗NGF-レセプター抗体を同時に用いることでさらに厳密に細胞を分離濃縮できると考えられる。7年度同様、differential display法により、分化誘導遺伝子の検索を行う予定である。モノクローナル抗体G6K12とNGFレセプター抗体を用いたマグネットビーズ法により、口腔粘膜上皮から基底細胞と分化細胞を効果的に分離できた。分離した基底細胞集団とG6K12陽性細胞の集団よりmRNAを抽出し、differential displayを行った。PCR産物をダイレクトシークエンス法によって検索中であるが、目的とする分化誘導遺伝子やその抑制遺伝子等は得られていない。現在、遺伝子産物の検索を継続している。また、上記の細胞分離法を用いて基底細胞の細胞特性についての検討も同時に行った。

なぜなら、粘膜上皮の再生という観点から、基底細胞には幹細胞が存在し、常に分裂増殖し新たな細胞を供給している。このような幹細胞は細胞分裂寿命から逃れるためテロメレースを発現していると考えられているため、上記方法で細胞を分離し、テロメレース活性をTRAP法で検出した。その結果、NGFレセプター発現細胞はテロメレース活性を発現しておらず、G6K12陽性細胞で検出された。これは、基底細胞ではなく、細胞が活発に分裂増殖する基底上細胞にテロメレース活性が存在することを示唆していた。さらに、アポトーシス抑制遺伝子であるbcl-2が基底細胞のみに発現していることに注目して、bcl-2発現ベクターを扁平上皮癌細胞株SCC-25に導入した結果、SCC-25の細胞分化を抑制した。bcl-2はケラチノサイトの細胞分化に重要な働きをしていると推測できる。
ベンザイン等の不安定化学種を活用した新規反応の開発とその応用研究

高速かつ効率的な反応の開拓を目指し、不安定化学種としてベンザインやラジカルに着目した下記研究を行った。一般に、これら化学種は反応制御に困難が伴う。しかし、ベンザインとホルムアミドのC=O二重結合とのπ結合挿入反応により生成するベンゾオキセテン中間体を活用し、ジヒドロベンゾフランやベンゾフラン、4H-クロメンの新規ワンポット合成法開発に成功した。また、入手容易な可視光励起型色素を用いて、触媒的なアルキルラジカルの発生条件を見出し、いくつかの水中ラジカル反応において有効に働くことを明らかにした。さらに、酸化チタンに色素を吸着させた触媒を用いて、芳香族ケトンの還元反応が進行することを明らかにした。高速かつ効率的な反応の開拓を目指してベンザインやラジカルなどの不安定化学種に着目し、下記の研究を行った。これら化学種は反応制御に困難が伴う一方、適した条件下に制御できれば、これまで困難であった素反応の開発やターゲット合成の効率化が見込める。1.ベンザインを活用した反応:まず、ベンザインとホルムアミドのπ結合挿入反応により生成するベンゾオキセテン中間体について、新たな捕捉反応を検討した。その結果、求核剤としてα-クロロエステル類共存下、π結合挿入反応[4+1]型反応が効率的に進行し、ジヒドロベンゾフランの新規ワンポット合成法開発に成功した。また、ジエノフィルとして、アセチレンジカルボン酸類共存下、π結合挿入反応[4+2]環化反応が進行し、4H-クロメンのワンポット合成にも成功した。これら成果は論文にまとめ、報告した。さらに、ベンザイン研究の底上げを期し、効率的なベンザイン前駆体合成法について検討した。その結果、汎用性のある合成法を見出し、これを特許申請した。2.触媒的なラジカル反応:本研究は、光感応性色素の一電子酸化あるいは還元能や様々な価数を取り得る遷移金属イオンの酸化還元能に着目し、設計した。まず、光感応性色素を用いて、ハロゲン化アルカンから触媒的にアルキルラジカルを生成することを検討した。その結果、いくつかの色素が水中ラジカル反応に有効に働くことを明らかにし、成果の一部を論文にまとめ、報告した。活性化されていないハロゲン化アルカンについても、ラジカルが生成する興味深い知見を見出しており、そのメカニズム解明と連続反応への応用について検討を続けている。また、鉄や銅の酸化還元サイクルを利用する、活性メチレン化合物やキノン系化合物を基質としたラジカル環化反応についても検討した。その結果、新たな環化反応を見出し、基質の検討を重ね、複雑な三次元構造を明らかにし、成果をまとめつつある。高速かつ効率的な反応の開拓を目指してベンザインやラジカルなどの不安定な化学種に着目し、下記の研究を行った。これらの不安定な化学種は反応制御に困難が伴う一方、効果的に制御できれば、これまで困難であった素反応の開発やターゲット合成の効率化が見込める。(1)ベンザインの歪みエネルギーを活用した連続反応の開発:本研究は、ベンザインの歪みを段階的に解消し、解消時に生じるエンタルピー項を駆動力とした温和な条件下での連続反応として設計した。まず、ベンザインの発生と求核剤の活性化の両過程にF-イオンを利用する「ダブルアクティベーション法」を検討した。期待通り活性化を行えた結果、目的の生成物は得られたものの改善の余地があり、継続した検討を行っている。並行して、ベンザインを介したベンゾフランおよびジヒドロベンゾフランの新規ワンポット合成法を検討した。その結果、ホルムアミド類およびα-クロロエステル類共存下、適切な添加剤を加えることで[2+2]型反応[4+1]型反応が効率的に進行し、目的のワンポット合成法開発に成功した。(2)触媒的なラジカル連続反応の開発:本研究は、光感応性色素などが光照射下一電子酸化あるいは還元される性質に着目し、ラジカル反応を触媒的な連続反応に転換すべく設計した。最初に、一電子酸化を利用したラジカル反応として活性メチレン化合物などを基質として反応を検討したものの、期待した結果は得られなかった。そこで、基質の反応性を検証する目的で、安価で環境毒性の少ない鉄を酸化剤として用いた新たな反応を検討し、成果を得つつある。一方、一電子還元を利用した反応として、ハロゲン化アルカンから触媒的にアルキルラジカルを生成することを検討した。その結果、水中でいくつかの光感応性色素が有効に働くことを見出しており、新たな触媒的ラジカル反応系の開発に成功した。高速かつ効率的な反応の開拓を目指してベンザインやラジカルなどの不安定な化学種に着目し、下記研究を行った。これら化学種は反応制御に困難が伴う一方、適した条件下に制御することで、これまで困難であった素反応の開発やターゲット合成の効率化が実現できた。1.ベンザインを活用した反応:ベンザインとホルムアミドのπ結合挿入反応により生成するベンゾオキセテン中間体について、系統的な含酸素複素環合成を目指し、新たな連続反応を検討した。その結果、アセチレンジカルボン酸類共存下、π結合挿入反応[4+2]環化反応が進行し、4H-クロメンのワンポット合成にも成功した。これら成果は学会発表や論文投稿により発信した。また、π結合挿入反応[4+1]型反応を経由する反応を応用し、ベンゾフランのワンポット合成も行った。

さらに、これまでの反応開発により得られたキサンテン化合物の新たな反応性を明らかとし、一部は論文にまとめた。さらに、ベンザイン研究の底上げを期し、効率的なベンザイン前駆体合成法について、汎用性のある合成法を見出し、これを国際特許出願した。2.触媒的なラジカル反応:本研究は、光感応性色素の一電子酸化還元能や遷移金属イオンの酸化還元能に着目し、検討した。その結果、入手容易な有機色素を用いて、触媒的なアルキルラジカルの発生条件を見出し、いくつかの水中ラジカル反応において有効に働くことを明らかにした。それらの成果は学会発表や論文投稿により発信した。また、鉄の酸化還元サイクルを利用する、活性メチレン化合物やキノン系化合物を基質としたラジカル環化反応について新たな環化反応を見出し、鎖状化合物から一挙に二環性化合物の合成も可能となった。成果の一部は、学会発表により発信し、触媒化の展開や論文投稿のためにまとめつつある。高速かつ効率的な反応の開拓を目指し、不安定化学種としてベンザインやラジカルに着目した下記研究を行った。一般に、これら化学種は反応制御に困難が伴う。しかし、ベンザインとホルムアミドのC=O二重結合とのπ結合挿入反応により生成するベンゾオキセテン中間体を活用し、ジヒドロベンゾフランやベンゾフラン、4H-クロメンの新規ワンポット合成法開発に成功した。また、入手容易な可視光励起型色素を用いて、触媒的なアルキルラジカルの発生条件を見出し、いくつかの水中ラジカル反応において有効に働くことを明らかにした。さらに、酸化チタンに色素を吸着させた触媒を用いて、芳香族ケトンの還元反応が進行することを明らかにした。薬学・化学系薬学上記二種の研究を並行して進めており、また、計算化学を利用したメカニズム解析を行っている。このように、リソースの振り分けをしていることにより、問題を生じた際も柔軟に対応でき、おおよそ予定した範囲内での成果が得られたと考えている。ベンザインの歪みエネルギーを活用した連続反応の開発では、π結合挿入反応につづく[4+1]型反応あるいは[4+2]環化反応について条件を精査し、ジヒドロベンゾフラン、4H-クロメンのワンポット合成法を開発できた。また、多様なベンザイン前駆体を効率的に合成する手法を創出でき、素反応の開発やターゲット合成の効率化の点でボトムアップが期待できる。本前駆体は、同時に、ベンザイン化学で解決すべき非対称ベンザインへの反応位置選択性の発現にも効果が期待でき、様々な反応に応用し得る。触媒的ラジカル反応の開発では、光感応性色素を活用した反応を検討し、いくつかの色素が水中ラジカル反応に有効に働くことを明らかにした。その中で、前例のない知見を見出しており、そのメカニズム解明と連続反応への応用について検討を続けている。また、鉄を利用した酸化的環化反応を検討し、鎖状化合物から一挙に二環性ラクタムが生成することを明らかにした。本知見をもとに、反応の適応範囲やハイドロキノン類などの芳香族化合物への応用について更なる検討を行っている。以上のように、順調に研究は進展していると考えている。並行して研究を進めており、解決に時間を要する際も柔軟にリソースの振り分けをできたことにより、おおよそ予定した範囲内での成果が得られたと考えている。
北欧型福祉国家の普遍性：フィンランドの政党政治と社会政策の関連に焦点を当てて

本研究では、フィンランドの政党政治についての研究、および政党政治の社会政策形成過程への影響から、フィンランドの社会政策の特徴を明らかにする。特に中央党(前身農民同盟)の社会政策への影響力が強いことを明らかにし、北欧福祉国家の形成における農民政党と社会民主主義政党の役割を理解することで、北欧型福祉国家の「普遍主義」への解釈を深めていく。北欧型福祉国家の本質を問うことは、ポスト工業社会における社会保障改革・北欧型福祉国家の変容をも理解する手掛かりとなると考える。
TRC部材の構造設計法の体系化と高性能部材の開発

本年度は,以下の項目について実験的に検討した.(1)ネット状連続繊維およびTRC部材の評価に必要な試験方法の確立本研究で対象とするネット状連続繊維ならびにTRC部材の評価に用いる試験方法について,欧米での研究事例を調査するとともに,日本で実施可能な試験方法の形状寸法等について提案した.板状供試体に1本の繊維を埋め込み,切欠きおよびドリル孔の作製により,定着長を制御した引張試験方法を開発した.(2)TRC部材の構造細目TRC部材の製造時に必要なかぶり,定着長,継ぎ手などの考え方を整理するためのバックデータを実験的に取得した.具体的には,繊維の引抜き試験により力学性能を確保できる定着長を調べた.1本の繊維をモルタルに埋め込んだ供試体の引抜き試験を行った結果,200mmまでの試験の範囲内では,200mmの埋込み長があれば繊維の破断で破壊モードが決まるため,定着長として200mmが妥当であると判断できた.さらに,重ね継手長を変化させたモルタル板の曲げ試験によりTRC部材において構造性能を発揮させるための継手長さを明らかにした.前述の1本の繊維の引抜き試験から得られた定着長である200mmという知見を生かして,最大200mmまでの重ね継手長について検討した結果,200mmの場合でも,繊維の引抜きとともにモルタルの剥離が生じ,実験から得られた荷重ー変位曲線も,重ね継手を有しない基準供試体に比べて大幅に最大荷重,靭性が低下した.すなわち,この重ね継手長では十分な力学性能が確保できないことが明らかとなった.今後は,定着長との関係,ならびに引張試験と曲げ試験との相関などについて,メカニズムの違いも含めて検討が必要となった.本年度は,以下の項目について実験的に検討した.(1)ネット状連続繊維およびTRC部材の評価に必要な試験方法の確立(2)TRC部材の構造細目これらの成果について,国内論文へ投稿(発表済み1編,投稿中2編)するとともに,国際会議論文としても投稿中(2編)である.国際材料構造試験研究機関連合(RILEM)のTRCに関する委員会(令和元年10月にアメリカで開催)への情報提供を行うべく,準備を進めている.今後は,試験用の小型供試体による検証だけではなく,部材レベルでの検証を行う予定である.すなわち,補修を想定したはり供試体,柱供試体によるネット状繊維の補強効果について,定着長や継手長の観点から検討を行う.また,本年度の検討から,ネット状繊維の引抜け時に生じるモルタル層の剥離(ひび割れ)を抑制することで,部材としての高性能化が可能となることが示された.したがって,短繊維補強モルタルとの併用により,高性能(高強度,高靭性)な補修部材の開発を目指す.また,昨今日本において課題とされている道路橋RC床版の疲労対策への適用を検討するため,TRC部材の疲労試験を実施し,その適用の拡大を目指す.本年度は,以下の項目について実験的に検討した.(1)ネット状連続繊維およびTRC部材の評価に必要な試験方法の確立本研究で対象とするネット状連続繊維ならびにTRC部材の評価に用いる試験方法について,欧米での研究事例を調査するとともに,日本で実施可能な試験方法の形状寸法等について提案した.板状供試体に1本の繊維を埋め込み,切欠きおよびドリル孔の作製により,定着長を制御した引張試験方法を開発した.(2)TRC部材の構造細目TRC部材の製造時に必要なかぶり,定着長,継ぎ手などの考え方を整理するためのバックデータを実験的に取得した.具体的には,繊維の引抜き試験により力学性能を確保できる定着長を調べた.1本の繊維をモルタルに埋め込んだ供試体の引抜き試験を行った結果,200mmまでの試験の範囲内では,200mmの埋込み長があれば繊維の破断で破壊モードが決まるため,定着長として200mmが妥当であると判断できた.さらに,重ね継手長を変化させたモルタル板の曲げ試験によりTRC部材において構造性能を発揮させるための継手長さを明らかにした.前述の1本の繊維の引抜き試験から得られた定着長である200mmという知見を生かして,最大200mmまでの重ね継手長について検討した結果,200mmの場合でも,繊維の引抜きとともにモルタルの剥離が生じ,実験から得られた荷重ー変位曲線も,重ね継手を有しない基準供試体に比べて大幅に最大荷重,靭性が低下した.すなわち,この重ね継手長では十分な力学性能が確保できないことが明らかとなった.今後は,定着長との関係,ならびに引張試験と曲げ試験との相関などについて,メカニズムの違いも含めて検討が必要となった.本年度は,以下の項目について実験的に検討した.(1)ネット状連続繊維およびTRC部材の評価に必要な試験方法の確立(2)TRC部材の構造細目これらの成果について,国内論文へ投稿(発表済み1編,投稿中2編)するとともに,国際会議論文としても投稿中(2編)である.国際材料構造試験研究機関連合(RILEM)のTRCに関する委員会(令和元年10月にアメリカで開催)への情報提供を行うべく,準備を進めている.今後は,試験用の小型供試体による検証だけではなく,部材レベルでの検証を行う予定である.すなわち,補修を想定したはり供試体,柱供試体によるネット状繊維の補強効果について,定着長や継手長の観点から検討を行う.また,本年度の検討から,ネット状繊維の引抜け時に生じるモルタル層の剥離(ひび割れ)を抑制することで,部材としての高性能化が可能となることが示された.

したがって,短繊維補強モルタルとの併用により,高性能(高強度,高靭性)な補修部材の開発を目指す.また,昨今日本において課題とされている道路橋RC床版の疲労対策への適用を検討するため,TRC部材の疲労試験を実施し,その適用の拡大を目指す.