hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
液中レーザーアブレーションによる生理活性物質ナノ粒子分散液の作製

難水溶性生理活性物質を水中に分散させる新しい技術として、水中に懸濁した薬効性化合物粉末への高強度レーザー照射によって有機溶剤等の添加物を含まないナノ粒子コロイドを作製する手法を検討した。フラボノイド類を中心に調べ、天然物由来のイソフラボン類、フラボン類について、サイズ約60nmの安定なナノ粒子コロイドの作製に成功した。一方で化合物によっては顕著な光分解が起こり、適応可能な化合物には制限があることが分かった。作製したナノ粒子コロイドを使って、ヒトがん由来細胞に対する生理活性を評価できることを示した。天然物由来の2種類のフラボンと2種類のイソフラボンについてナノ粒子作製を検討した。容器に入れた原料粉末の水懸濁液に高強度紫外ナノ秒パルスレーザーを照射することによって、分散安定性の高いナノ粒子コロイドの作製に成功した。大豆由来のイソフラボンについて作製条件とナノ粒子の生成量、粒子サイズを詳細に検討した結果、原料微粉末を90%以上の効率でナノ粒子化できること、さらにナノ粒子の平均サイズが50nmから100nmの範囲で異なるコロイドを作製できることが分かった。いずれの化合物についても、分散剤等を必要とすることなくナノ粒子は安定に水中に分散すること、さらにレーザー励起による分子の光分解は顕著に起こらないことを確認した。これらの結果より、本研究で提案する手法が難水溶性生理活性物質のナノ粒子水分散液作製に有効であることが示された。また、作製したルテオリン(フラボン)ナノ粒子水分散液を微生物培地に添加し、細胞増殖の様子を一定期間観察することによって、抗微生物活性を検討した結果、以前に動物細胞において観測された顕著なナノ粒子効果が、微生物においては確認できなかった。このことは、動物細胞でのナノ粒子効果の機構を解明する上で重要な知見である。一方、液中レーザーアブレーション法によるナノ粒子作製において分子の光分解が起こることが大きな課題である。これを軽減しかつ効率よくナノ粒子を作製するための新しい手法として、紫外・可視2波長パルスレーザーアブレーション装置を構築し、蛍光色素化合物のナノ粒子化を行うことによって、構築した装置の基本特性を評価した。難水溶性活性物質として8種のフラボノイド類とポリフェノールのクミンについて液中レーザーアブレーションによるナノ粒子化を詳細に検討した。天然物由来のイソフラボンとフラボンにおいて、飽和水溶液の200倍の高濃度で安定なナノ粒子水分散液の調整に成功した。顕著な分子の光分解も起こらないことを確認した。一方、同じフラボノイド類であるカテキンやフラボノールではレーザー励起による分子の光分解が起こり、本手法によるナノ粒子作製に適さないことが分かった。クミンではナノ粒子生成と同時に固体光反応が起こるが、レーザー励起条件を適当に調節することで、分子分解を抑えつつ安定なナノ粒子コロイドが作製できることが分かった。蛍光性色素のナノ粒子作製に新たに取り組み、ナノ粒子の蛍光特性が界面活性剤の添加によって大きく変化することを見出した。さらに次年度に予定する蛍光性有機ナノ粒子の細胞取り込みの動態観察のための顕微蛍光画像観測装置を構築し、作製した蛍光性ナノ粒子の単一粒子分光が行えることを確認した。一方、本手法で作製したナノ粒子が水中で安定に分散する機構を明らかにするために、C60ナノ粒子の分散安定性を検討した。C60ナノ粒子表面は負に大きく帯電しており、さらにナノ粒子表面に水のpHに依存して電離する官能基が存在することを示唆する結果を得た。ナノ粒子作製手法の改良として、これまでの密閉容器に原料粉末を水に懸濁させレーザー照射するバッチ法ではなく、フローセルを用いたナノ粒子装置を構築した。原料懸濁液に照射するレーザーパルスを制御しつつ連続的にナノ粒子を取り出すことができ、耐光性の低い化合物のナノ粒子化に有効であると考えられる。ナノ粒子コロイド分散液の作製:15種類のイソフラボンとフラボン誘導体を比較検討した結果、イソフラボン類については化合物の種類のよらず高効率で目的とするナノ粒子コロイドを調整できることが分かった。フラボン類についてはナノ粒子化効率が化合物の種類に強く依存したまた、抗がん剤のナノ粒子化を試みたが、顕著な分子の光分解が観測された。本課題のナノ粒子作製手法により生理活性物質の添加剤フリーナノ粒子水分散液の調整が可能であることが示されたが、一方で適応可能な化合物には制限があることが分かった。また、分子分解を抑えて効率よくナノ粒子を作製するために、フローセルを用いたレーザー粉砕と2波長レーザー励起ナノ粒子作製を行いその有効性を示すことができた。ナノ粒子の細胞活性:液中レーザーアブレーション法により大豆由来のイソフラボンについてナノ粒子コロイドを調整し、がん細胞に対する毒性評価実験を行い、おもにがん細胞増殖の抑制効果があることを示した。従来の難水溶性化合物の細胞評価実験では、高濃度の有機溶液を細胞培地に添加する手法が一般的である。

これに対し、本手法を用いることによって有機溶媒や添加物を必要とせず難水溶性化合物の細胞評価が可能となった。ナノ粒子の光物性の評価:本手法で作製したナノ粒子の特徴を検討する目的で、C60ナノ粒子コロイドの光エネルギー緩和ダイナミクスならびに蛍光特性のpH、界面活性剤効果を調べた。その結果、ナノ粒子では、バルク結晶には見られない、ナノ粒子表面と水界面が関与した、超高速の励起状態緩和過程があることを明らかにした。当初計画していた難水溶性フラボノイド類のナノ粒子水分散液の作製に成功し、作製条件の最適化に関しても多くの知見が得られた。またフラボノイド以外の有機化合物についてもナノ粒子化を検討することができた。作製ナノ粒子の細胞・微生物活性についてもすでに初期的な結果を前年度までに得ており、おおむね当初の計画通り進んでいる。24年度が最終年度であるため、記入しない。これまでの研究より、いくつかの難水溶性生理活性物質について分散安定性の高いナノ粒子水分散液の作製とその粒子サイズを変えることに概ねめどがついている。今後は作製したナノ粒子分散液の物理・化学的性質を調べること、および動物細胞の薬理活性に対するナノ粒子効果について重点的に検討し、具体的事例を増やすことによって、本研究で提案するナノ粒子水分散液作製法の有効性を明示できるよう研究を進める。
下水処理施設中および処理後のぺルフルオロ化合物類の挙動把握と運命予測に関わる研究

本研究では、新規の残留性微量有機汚染物質であるペルフルオロ化合物類(PFCs)を対象に、下水処理工程中および処理後の挙動を把握し運命予測を行うことを目的とした。本年度は2つの研究課題を進めた。1つ目の課題、生物処理工程におけるPFCsの濃度上昇メカニズムの解明については、昨年度までに行った下水処理場調査および室内実験により、生物処理中に前駆体からPFCsが生成することが示唆された。一方で、PFCsの前駆体には分析法が未確立であるものが多く、個々の前駆体の汚染実態の把握が難しい点が課題であった。そこで、前駆体から生成するPFCs濃度(量)をPFCs生成ポテンシャルと定義して包括的に評価する手法を検討し、下水試料を化学酸化させて前駆体をPFCsに変換して評価する、迅速かつ簡易な手法を見出した。さらに、同手法を適用し5ヵ所の下水処理場を調査した結果、PFCsの1種であるPFOAの負荷量が生物処理前後で1.2倍から2.0倍程度に増加していたことや、放流水中であってもPFCs量と同等、あるいはそれ以上のPFCs生成ポテンシャル量が残留していたことが確認された。2つ目の課題、再生利用された下水試料を負荷源とする汚染リスクの評価については、PFCsが残留する下水試料を用いて農産物栽培実験を実施した。その結果、下水処理場では除去されずに放流水や余剰汚泥に残留した前駆体が、栽培期間中にPFCsに変換され、農産物に移行する可能性が示された。この結果と、農産物を介したPFCs摂取量がヒト一日摂取量に占める割合が高かったという昨年度の調査結果とを合わせて考えると、ヒトへのPFCs曝露の低減に向けて、PFCsだけではなく前駆体を含めた対策が必要であることが明らかとなった。本年度は、以上の研究成果および昨年度までの研究成果について、査読付き論文1編、査読付き国際発表1編、口頭発表6編の発表を行った。26年度が最終年度であるため、記入しない。下水処理工程中および処理後のPFCs(ペルフルオロ化合物類)の挙動を把握し運命予測を行うことを目的とし、今年度は2つの研究課題を進めた。それぞれの成果を以下に示す。課題A:生物処理工程におけるPFCsの濃度上昇メカニズムの把握本課題では、生物処理工程における濃度上昇の要因を検討するために(1)活性汚泥への吸着と(2)前駆物質の分解によるPFOA生成に着目し、生物反応槽模擬装置を用いた半回分式生物処理実験と、前駆物質の回分式分解実験を行った(実験器具および試薬:消耗品費、モニタリングおよびデータ処理用PC:消耗品費)。得られた成果として、(1)PFOAが生物処理工程において、活性汚泥に吸着して循環しているだけではなく、前駆物質から生成していることが示された。本成果をとりまとめ、土木学会環境工学研究論文集に主筆として投稿、受理され、第49回環境工学研究フォーラムにおいて口頭発表を行った(学会等における成果発表旅費、その他経費)。未確立であった下水試料中のFTOHsの分析方法を検討し、より効率の高い抽出方法を見出した(実験器具および試薬:消耗品費)。本成果を取りまとめ、第15回日本水環境学会シンポジウムで口頭発表を行った(学会等における成果発表旅費、その他経費)。課題B:下水処理場を負荷源とするPFCsの運命予測本課題では、下水処理水から植物への濃縮を検討するために、放流口付近で放流水、底質、植物を採取し、PFCsを分析した(実験器具および試薬:消耗品費)。また、同流域で栽培された地産野菜中のPFCs濃度を調査した(実験試薬:消耗品費)。主な成果をとして、(1)PFCsは茎よりも葉に移行しやすい可能性が示された。(2)安威川流域のチンゲン菜からPFHxAが12.6ng/g-dryの高濃度で検出された。本成果をとりまとめ、第47回水環境学会年会において口頭発表を行った(学会等における成果発表旅費、その他経費)。さらに、植物への濃縮を検討する室内実験を開始した(実験器具:消耗品)。下水処理工程中および処理後のPFCs(ペルフルオロ化合物類)の挙動を把握し運命予測を行うことを目的とし、平成25年度は2つの研究課題を進めた。以下に詳述する。課題A :生物処理工程におけるPFCsの濃度上昇メカニズムの把握本課題では、(1)前駆物質からのPFCs生成能を簡易的に評価する手法の確立を目指し、実下水処理場から採取した種々の下水試料(4、12月の調査:旅費)を密閉容器に暗所4°Cで一定期間保存して、定期的にPFCs濃度をモニタリングした(実験器具および試薬:消耗品費)。その結果、15か所の下水処理場(AE処理場)の返送汚泥およびA処理場の7つの処理工程の下水試料中でPFOA濃度が保存期間中に増加し、12か月後に極大値となった。つまり、本方法によりPFCsの生成能を把握できる可能性が示された。本成果を取りまとめ、第48回日本水環境学会年会で口頭発表を行った(学会等における成果発表旅費、その他経費)。課題

B :下水処理場を負荷源とするPFCsの運命予測本課題では、(2)植物や底質等の固形試料中の11種の前駆物質に対する分析法を検討し、成果を学会で発表した。(実験器具および試薬:消耗品費)。(3)室内植物栽培装置を用いてPFCsの用水から用土および野菜(コマツナ、ラデッィシュ)への移行・濃縮に関する実験を進めた(実験装置、器具:消耗品)。(4)大阪・安威川流域の下水処理場放流口付近および河ロ部(大阪湾)における調査を行い(6、7月の調査:旅費)、データを蓄積した。(5)沖縄南部の6地域を対象に地産農産物を調査した(実験器具および試薬:消耗品)。同時に、同地域で生産された食品中のPFCs濃度を分析し(実験器具および試薬:消耗品)、農産物を含む食事を介したヒトへのPFCs曝露に関する知見を得た。本研究では、新規の残留性微量有機汚染物質であるペルフルオロ化合物類(PFCs)を対象に、下水処理工程中および処理後の挙動を把握し運命予測を行うことを目的とした。本年度は2つの研究課題を進めた。1つ目の課題、生物処理工程におけるPFCsの濃度上昇メカニズムの解明については、昨年度までに行った下水処理場調査および室内実験により、生物処理中に前駆体からPFCsが生成することが示唆された。一方で、PFCsの前駆体には分析法が未確立であるものが多く、個々の前駆体の汚染実態の把握が難しい点が課題であった。そこで、前駆体から生成するPFCs濃度(量)をPFCs生成ポテンシャルと定義して包括的に評価する手法を検討し、下水試料を化学酸化させて前駆体をPFCsに変換して評価する、迅速かつ簡易な手法を見出した。さらに、同手法を適用し5ヵ所の下水処理場を調査した結果、PFCsの1種であるPFOAの負荷量が生物処理前後で1.2倍から2.0倍程度に増加していたことや、放流水中であってもPFCs量と同等、あるいはそれ以上のPFCs生成ポテンシャル量が残留していたことが確認された。2つ目の課題、再生利用された下水試料を負荷源とする汚染リスクの評価については、PFCsが残留する下水試料を用いて農産物栽培実験を実施した。その結果、下水処理場では除去されずに放流水や余剰汚泥に残留した前駆体が、栽培期間中にPFCsに変換され、農産物に移行する可能性が示された。この結果と、農産物を介したPFCs摂取量がヒト一日摂取量に占める割合が高かったという昨年度の調査結果とを合わせて考えると、ヒトへのPFCs曝露の低減に向けて、PFCsだけではなく前駆体を含めた対策が必要であることが明らかとなった。本年度は、以上の研究成果および昨年度までの研究成果について、査読付き論文1編、査読付き国際発表1編、口頭発表6編の発表を行った。26年度が最終年度であるため、記入しない。1つの研究課題(上述の課題A)を取りまとめて、査読論文として発表できた。また、2つの研究課題(上述の課題AおよびB)から、3つの口頭発表を行うことができた。達成できた研究は、当初予定していた計画の通りとまではいかないが、3年間を通して考えると順調に進んでいると考えられる。1つの研究課題(上述の課題B)を取りまとめて、査読付きAbstractとして発表できた。また、2つの研究課題(上述の課題AおよびB)から、4つの口頭発表(国内2つ、国外2つ)を行うことができた。室内栽培装置を用いて、野菜(コマツナおよびラディッシュ)を20日間かけて栽培するノウハウを得た。これによって、次年度に種々の検討を行えるようになった。
多様体上の閉微分形式の幾何学的研究

ここでは多様体上の閉微分形式の幾何学的性質を研究することが目的である。1つの目的は、対称空間などの主要な多様体Mの特異コホモロジー群の無限位数の生成元がde Rham同型対応を通してどの閉微分形式φに対応しているかを決定することである。この研究の結果として、Mのコホモロジー環の構造を幾何学的に解明することができると共にMに備わっている大域的な幾何構造がφによって表示されることが期待される。これまでは複素射影空間、四元数射影空間等については上の研究がなされていたが、今年度までに、この研究に必要なコンパクト対称空間の体積を計算、Cayley射影空間およびEIII型の場合には,8次元コホモロジー群の生成元に対応するこれらの8次閉微分形式を研究、また四元数対称空間の場合に第1次Pontrjagin類に対応する4次閉微分形式を求めた。次の目的はR^n上のcalibrationを求めることである。1つのcalibrationφには1つのφ-geometryが対応し、このことからリーマン多様体のコホモロジー類の体積最小な部分多様体を実現することが分かる。R^n上のcalibrationは8次元までは概ね分類されているが、次元が上がると急激に分類が困難になる。一方これまでに知られている主要な幾何学に対応するcalibrationは次元の大きいコンパクトリー群で不変な性質を持っている。この研究では回転群で普遍な8次元および9次元のcalibrationを分類した。上記の問題は可微分G-多様体の軌道空間の微分構造の研究に端緒がある。この研究費の交付されている期間に、余次元1の軌道を持つG-多様体の同変微分同相群の構造も調べ結果を得てシンポジュームで研究発表した。研究分担者である浅田は写像空間について大域的研究をし多くの結果を得た。また向井、可知は射影空間のホモトピーの研究、玉木はスペクトル列の研究をし結果を得て研究集会において発表した。ここでは主要な多様体の特異コホモロジー群の無限位数の生成元がde Rham同型対応を通してどの閉微分形式に対応しているか、またこの閉微分形式の幾何学的性質を研究する。この問題はよく知られている種々の幾何構造の研究とも密接な関係があるが、それらの知られている結果とどのように関連しているかも調べる。特に対称空間の場合にChern類及びPontrjagin類に対する幾何構造を調べることが、最も主要な問題である。これまでに複素射影空間、四元数射影空間等については上の研究がなされているが、大部分のこれ以外の対称空間については知られていないために、この問題を研究することが目的である。この問題は、これまでに複素射影空間及び四元数射影空間の場合に詳しく研究されている。Cayley射影空間の場合はB.Brown,A.Gray,M.Bergerにより8次元のコホモロジー環の生成元に対応する微分形式が研究されていた。しかしながらこの結果はいずれも積分を用いるため、定数倍を除いてしか定めることができない。我々はSpin(8)に対する3対原理等を用いてSpin(9)の16次元表現空間の上の不変な8次交代形式を求め、正確な表現を得た。しかしこの微分形式と多様体の幾何学的構造との関連はこれまでのところ明らかにはなっていない。

また複素Cayley射影空間の場合はコホモロジー環の2次元の生成元はKahler形式の定数倍で与えられ、8次元の生成元はその計算法が分かっているが、複雑なためにこれまでは具体的には求められていない。今年度は、Cayley射影空間の8次元の生成元は第2Pontrjagin類の定数倍であることを考えて、最初に四元数ケーラー多様体の第一Pontrjagin形式を求めた。このうち実グラスマン多様体となる場合の第一Pontrjagin形式については、対応する幾何学が知られていない。これを調べるにはこの微分形式のcomassを計算する必要がある。一般に具体的に計算することは難しいが、その計算法を研究した。上記の問題は可微分G-多様体の軌道空間の微分構造の研究に端緒がある。本年度は余次元1の軌道を持つG-多様体の同変微分同相群の構造も調べ結果を得てシンポジュームでも発表した。ここでは多様体上の閉微分形式の幾何学的性質を研究することが目的である。1つの目的は、対称空間などの主要な多様体Mの特異コホモロジー群の無限位数の生成元がde Rham同型対応を通してどの閉微分形式φに対応しているかを決定することである。この研究の結果として、Mのコホモロジー環の構造を幾何学的に解明することができると共にMに備わっている大域的な幾何構造がφによって表示されることが期待される。これまでは複素射影空間、四元数射影空間等については上の研究がなされていたが、今年度までに、この研究に必要なコンパクト対称空間の体積を計算、Cayley射影空間およびEIII型の場合には,8次元コホモロジー群の生成元に対応するこれらの8次閉微分形式を研究、また四元数対称空間の場合に第1次Pontrjagin類に対応する4次閉微分形式を求めた。次の目的はR^n上のcalibrationを求めることである。1つのcalibrationφには1つのφ-geometryが対応し、このことからリーマン多様体のコホモロジー類の体積最小な部分多様体を実現することが分かる。R^n上のcalibrationは8次元までは概ね分類されているが、次元が上がると急激に分類が困難になる。一方これまでに知られている主要な幾何学に対応するcalibrationは次元の大きいコンパクトリー群で不変な性質を持っている。この研究では回転群で普遍な8次元および9次元のcalibrationを分類した。この研究費の交付されている期間に、余次元1の軌道を持つG-多様体の同変微分同相群の構造も調べ結果を得てシンポジュームで研究発表した。研究分担者である浅田は写像空間について大域的研究をし多くの結果を得た。また向井、可知は射影空間のホモトピーの研究、玉木はスペクトル列の研究をし結果を得て研究集会において発表した。
免疫不全症・免疫異常症を背景とする血球減少症の分子基盤の解明

分類不能型免疫不全症での血球減少の原因を1)自己抗体、2)血球貪食、3)分化阻害、4)細胞死亢進の4つに大別して、それぞれの関与と分子機構について検討を行った。1)PI3キナーゼδ鎖機能獲得型変異症、LRBA欠損症などにおけるIgHレパートアやSHMの異常、2)STAT1機能獲得型変異でのIFNγ;過剰産生、3)IKZF1ヘテロ変異による共通リンパ球前駆細胞の減少、4)TNFAIP3(A20)異常症における細胞の過剰活性化と細胞死など自己免疫疾患の基盤となる現象を明らかにした。血球減少を呈する分類不能型免疫不全症の解析から、新たに2つの新規遺伝子変異を同定して機能解析を実施した。免疫不全症・免疫異常症を背景とする血球減少症の分子基盤を解明するために、4つの柱を立てて解析した。抗体の多様性及び偏倚性の解析では、IgH, TCRalpha鎖、beta鎖のレパートア解析システムを立ち上げた。教室で独自に組み立てた5'RACE系と、iRepertoireシステムを用いて、MiSeqにて解析を実施した。分類不能型免疫不全症(CVID)などの抗体産生不全症においてVH領域での偏りが認められ、今後自己免疫クローンとの関連性について検証を進める予定である。血球貪食については、重症複合免疫不全症やSTAT1機能獲得型変異において、その現象が認められており、サイトカインプロファイリングを含め、系統的な解析を実施した。幹細胞からの血球分化系については、今までに検討してきた、Wiskott-Aldrich症候群からのiPS細胞を用いた血小板への分化系について、患者数を増やして確認実験を行い、分化能の異常を見いだした。今後は遺伝子修復を行い、分化能が正常化するかどうかの検討が必要となる。好中球減少については、継続して活性酸素産生過剰に焦点を絞り検討を継続した。現在のところ好中球減少を示すCVIDで活性酸素過剰産生を呈するものは見いだせていない。血球減少を認めるCVIDにおいては次世代シークエンサー(HiSeq1500, NextSeq)を用いた自施設での解析系が立ち上がった。現時点では本施設にて診療にあたる約100名のCVIDの内、約30家系の検体が蓄積しており、現在ライブラリーを作成して、検討を開始するところである。毛細血管拡張小脳失調症、分類不能免疫不全症(CVID)を呈するPI3キナーゼδ鎖機能獲得型変異などにおいて、germ line transcriptionの偏り、VHレパートア解析、CDR3長の検討を行い、その偏りについて明らかにした。また平成27年以降に明らかになったCTLA4異常症、IKZ1異常症(論文投稿中)などでレパートアの偏倚とCDR3長の異常などを明らかにしている。またCVIDを呈するPI3キナーゼδ鎖機能獲得型変異やSTAT1異常症での血球貪食については過剰なIFNγ産生を中心に解析しており、後者では国際共同で臨床データをまとめて投稿した。CVIDの責任遺伝子探索からは日本では初の既知遺伝子変異(TRNA1)や、結節性多発動脈炎関連責任遺伝子(CECR1:ADA2)、そのほかの候補遺伝子が複数以上リストアップされている。その中でも2つについては新規遺伝子であり、ともに血球分化に関与する分子であるが、その分化調節機構の詳細については明らかになっておらず、血球分化段階各所において細胞をソーティングし、RNASeqで当該分子を含む発現解析を行い、またiPS細胞などのモデル系の作成に着手した。これらの2つの分子は、血球減少の原因としての幹細胞あるいは分化異常症に属するものとして、転写調節や細胞死を中心に検討を進めた。また本年度はAIHAや慢性ITP、好中球減少症ではCTLA4異常症やIKZF1異常症などが背景としてあることを明らかにした。いわゆるSLE cohortからはCTLA4, IKZF1, TNFAIP3(A20)などが浮かび上がってきており、いわゆる慢性ITPやEvans症候群には様々な分子的背景が潜んでいることを明らかにした。研究は順調に経過し、ほぼ予定を達成している。血球減少を伴う免疫不全症という括りで解析を継続してきたが、平成27年度にはCTLA4遺伝子異常が報告され、その国内症例を集積し、また新たにIKZF1遺伝子異常を同定して、論文投稿に至っている。これらでは自己免疫学的機序によりAIHA, ITPの合併を呈している。またSTAT1異常症においては血球貪食を呈する症例があることを国際共同調査で明らかにした。さらに、新規遺伝子として同定した1つの分子は今まではType Iインターフェロン等に関与するとされてきたが、実際には骨髄内では特定の系列で血球分化が停止しており、おそらく細胞死等での分化停止ではないかと考えている。これらから、血球減少の原因として挙げた、自己免疫、血球分化、血球貪食、細胞死それぞれにおいて仮説が正しいことが検証されつつある。その中でレパートアの偏りの検出は可能であるものの、自己反応性クローンを明らかにするためには、モデル系を作成するなど工夫が必要と考えている。責任遺伝子探索についても症例を加えて検討が進んでいる。思いがけない既知責任遺伝子が明らかになる場合もあり、また新規責任遺伝子候補も上がってきている状況である。一方RNASeqを用いた探索には至っておらず、今後その利活用法については検討が必要と考えている。

AIHAや慢性ITPを呈する患者においても、特に小児期発症のEvans症候群においては単一遺伝子異常を示すことがあることが明らかになった。一部の微生物に対する易感染性を呈する症例などでも遺伝子異常が検出されつつある。血球減少の分子基盤については以下の結果を得た。自己反応クローンについては、PI3キナーゼδ鎖機能獲得型変異や、IKZF1異常症においてTCR, BCRレパートアに変異があることを明らかにした。重症複合免疫不全症では自己反応性B細胞が増幅し、BCRレパートアに偏りを示し、通常とは異なり高IgG血症を呈することがあることを見いだした。血球貪食についてはTNFAIP3(A20)異常で、自己免疫性リンパ増殖症候群様の病態を呈することを報告した。幹細胞からの分化については、IKZF1異常症で、B細胞の分化停止を証明した。血球減少を認める免疫不全症については、新たにIKZF1ヘテロ異常症を見いだして報告した。IKZF1ヘテロ異常症では、骨髄においてB細胞の分化異常を認め、また転写活性の著しい低下を認めた。さらにIKZFファミリー遺伝子の異常によるB細胞及びNK細胞分化障害を明らかにした。本疾患ではモデル動物も作成して、同様の表現系を得ており、その病態を深く探索している。これらの疾患では他系統の血球減少も認め、RNASeqにおいて各分子の発現を検討した。AIHA、慢性ITPなどでは、各種の遺伝子変異を認めることが明らかになった。CTLA4, IKZF1, LRBA, STAT3 (機能獲得型変異)、TNFAIP3(A20)などがそれに当たる。成人のSLEや、小児期発症のBehcet病などでも遺伝子異常を認めることから、成人での検討を開始した。疾患においては免疫担当細胞の活性化が認められるのに加えて、肝脾腫を呈することが多い。これらの疾患において自己反応性クローンの同定に当たっている。分類不能型免疫不全症での血球減少の原因を1)自己抗体、2)血球貪食、3)分化阻害、4)細胞死亢進の4つに大別して、それぞれの関与と分子機構について検討を行った。1)PI3キナーゼδ鎖機能獲得型変異症、LRBA欠損症などにおけるIgHレパートアやSHMの異常、2)STAT1機能獲得型変異でのIFNγ;過剰産生、3)IKZF1ヘテロ変異による共通リンパ球前駆細胞の減少、4)TNFAIP3(A20)異常症における細胞の過剰活性化と細胞死など自己免疫疾患の基盤となる現象を明らかにした。血球減少を呈する分類不能型免疫不全症の解析から、新たに2つの新規遺伝子変異を同定して機能解析を実施した。研究についてはほぼ予定通り達成されている。CVIDについては当初の60-80症例から、1年の間にさらに患者数が蓄積し、合計100症例程度からの検体を取得できるようになった。血球減少症の分子基盤の1つである自己免疫については、iRepartoireを用いたレパートア解析にて、bar codeの不適合からデータの解析に工夫を必要としているが、概ね計画以上に検討が進んでいる。数理的な解析システムについては、既存のソフトに加えてさらならう開発が必要か、検討が行われている。
社会的孤立予防のための高齢者地域見守りネットワーク活動促進プログラムの開発と評価

目的;高齢者見守り活動促進プログラムの2年間の介入効果を見守り対象者である単身世帯高齢者を対象に評価する。方法;大阪府A市B地区でプログラムを2年間実施した。介入の効果評価をB地区、C地区(対照地区)の単身世帯高齢者全数を対象に実施した。プログラム前後で、単身世帯高齢者のソーシャルネットワークへの影響は認められなかったが、見守りサービスの認知度・利用が高まり、緊急時の備えが促進される傾向があった。目的;地域高齢者見守りネットワークの活動促進プログラムを開発し、その効果を評価することであった。方法;(1)プログラムの作成;これまでの研究成果、文献検討をもとに、見守り活動実践者等と共にプログラム内容を検討し、「高齢者見守りネットワーク活動促進プログラム(以下、見守りプログラム)を作成した。見守りプログラムの目標は、見守り活動に携わる住民間の高齢者の見守りの価値の共有と、住民組織間、住民組織と専門機関間との連携が進むこととした。プログラムの構成は、1住民らの見守りに対する価値の共有、2住民らの見守りに必要な知識と技術の習得、3住民と専門機関による協働の見守り体験とした。(2)プログラムの効果評価;評価対象地区2地区(介入群・対照群)の選定と、評価項目を決定した。評価項目は、地域高齢者を対象に自記式質問紙調査を実施する。調査内容は、1身体機能の指標(ADL,IADL)、2心理・社会的指標(主観的健康度、抑うつ、孤独感、社会参加)、3生活状況(サービスの利用状況、1年間の入院経験)、4ソーシャル・キャピタル(高齢者見守り自己効力感、地域志向性)とした。次年度、早々に事前評価を実施し、見守りプログラムによる介入を開始する。【目的】A市にて地域高齢者見まもりネットワーク活動促進プログラム(以下、プログラム)の介入群と対照群の事前評価を実施することであった。【方法】研究対象地区は、大阪府A市の2地区で、2地区の65歳以上の単身世帯の高齢者全数1124名であった(介入群;534名、対照群;590名)。事前評価を実施した。評価は地域高齢者を対象に自記式質問紙調査で、調査内容は、1身体機能の指標(ADL,IADL)、2心理・社会的指標(主観的健康度、抑うつ、孤独感、社会参加)、3生活状況(サービスの利用状況、危機的状況のための備え)、4ソーシャル・キャピタル(高齢者見守り自己効力感、地域志向性)であった。【結果】有効回答者率は介入群48.9%、対照群43.2%であった。ベースライン時において、介入群は対照群に比べ、持ち家率が高く、居住年数が長く、地域コミットメントが高いという違いがあった。今後、介入効果の評価時には、介入前から存在した地域の差を調整し、分析していく必要がある。社会的孤立者は、介入群で33%、対照群で41%、存在した。危機時に助けを呼べない不安感がある者は、両群とも約5割であった。【考察】研究対象地域は社会的孤立している単身世帯の高齢者は約半数を占めており、社会的孤立を防止するニーズの高い地域であった。現在実施している介入プログラムを継続して実施し、見まもりネットワーク活動に活動とともに、社会的孤立防止のための重層的な防止策が必要であると考える。今年度の研究計画にあった、事前評価と介入プログラムの開始、事後評価(1年目)の実施について、すべて実施できたため、概ね順調と判断した。【目的】本研究はA市にて高齢者見守りネットワーク活動促進プログラム(以下、プログラム)の効果を評価するため、介入群と対照群の単身世帯高齢者の社会的孤立状況と社会的孤立防止のための行動の促進への影響を比較し、評価することである。【方法】研究対象地区は大阪府の2地区で、2地区の65歳以上の単身世帯の高齢者とした。単身世帯高齢者数は、A地区257名、B地区252名で、すべての高齢者に調査票を送付した。事後評価(1回目)調査を実施した。調査は郵送法による自記式質問紙調査で、調査項目は社会的孤立の状況、身体的精神的健康(高次生活機能、主観的健康度、孤独感、抑うつ、不安感)、社会的孤立予防のための行動(緊急時の備えの状況、見守りサービスの利用・認知状況)であった。【結果】事後調査1回目の回収数は406名で回収率は79.8%であった。社会的孤立者は、介入群で30%で、対照軍は40%存在した。社会的孤立者の割合が介入群が対照群と比較し、低かった。緊急時の備えは、介入前と比較して事後1回目調査では「書面にして家に置いている」「緊急連絡先を登録している」の割合が両群ともに増加した。社会的孤立予防のための行動は、両群とも介入前調査より約95%が緊急時の連絡先を持っていた。介入群は対照群に比べ、福祉委員や民生委員の訪問の利用・認識が高かった。【考察】介入による効果は、介入群と対照群を比較したところ、社会的孤立者の状況、社会的孤立を予防する行動において、統計的な有意な差はなかった。今年度の研究計画にあった介入後1回目の事後評価調査と2年目の介入を計画どおりに実施した。

次年度の初めに実施予定であった介入後2回目の事後評価調査を年度末に実施することができたため、計画以上に進展していると判断した。本研究は地域住民を対象とした高齢者見守り活動促進プログラムを開発し、プログラムの2年間の介入効果を見守り対象者である単身世帯高齢者を対象に評価することを目的とした。本研究は大阪府A市2地区を対象地域とし、介入地区と対照地区に割り付けた。2016年5月から2年間、介入地区に高齢者見守り活動促進プログラムを実施した。介入効果の評価は2地区在住の70歳以上の単身世帯高齢者全数を対象とし、郵送法による無記名自記式質問紙調査をベースライン、介入1年後、介入2年後の3回実施した。調査項目は基本属性、アウトプット評価項目で見守りサービスの認知度・利用状況、緊急時の備えの状況、アウトカム評価項目でソーシャルネットワークの状況であった。2年間のプログラムによる介入状況は高齢者見守りチームメンバーが単身世帯高齢者をのべ293名訪問し、チーム会議を6回開催した。本研究の分析対象者は介入群146名、対照群126名であった。基本属性は居住年数が対照群に比べ介入群が有意に長い以外、2群間に差はなかった。2群間でソーシャルネットワークの得点の変化を評価した結果、群間と調査回数に交互作用はなかった。見守りサービスの認知度・利用状況では老人クラブの友愛訪問が介入後、対照群に比べ介入群の認知度・利用が有意に高くなった。緊急時の備えの状況は、緊急連絡先の登録はベースライン時に比べ介入後、2群とも増加したが、介入2年後は介入群が対照群に比べ緊急連絡先を登録している割合が高い傾向にあった。2年間の高齢者見守り活動促進プログラムによる見守り活動を通して、単身世帯高齢者のソーシャルネットワークへの影響は認められなかったが、見守りサービスの認知度・利用が高まり、緊急時の備えが促進される傾向があった。地域住民による見守り活動によって、高齢者が孤立しないための対処方略を身につけることができたことが示唆された。目的;高齢者見守り活動促進プログラムの2年間の介入効果を見守り対象者である単身世帯高齢者を対象に評価する。方法;大阪府A市B地区でプログラムを2年間実施した。介入の効果評価をB地区、C地区(対照地区)の単身世帯高齢者全数を対象に実施した。プログラム前後で、単身世帯高齢者のソーシャルネットワークへの影響は認められなかったが、見守りサービスの認知度・利用が高まり、緊急時の備えが促進される傾向があった。今年度中に、事前評価と作成したプログラムによる介入を開始する計画であったが、調査対象者の抽出に伴う個人情報の取り扱いに関する手続きに時間を要し、調査開始まで時間を要した。今後の研究の推進方策について、当初の計画のとおり推進させていく計画である。次年度は、前年度末に実施した事後評価(1回目の)のデータ集計および解析をすすめるとともに、介入群に対し引き続きプログラムを実施する。そして、事後評価(2年目)を実施する計画である。今後の研究の推進方策は、当初の計画のとおり推進していく計画である。次年度は、前年度末に実施した事後評価調査(2回目)データ分析をすすめるとともに、評価調査の結果を元に効果的なプログラムを確定し、評価結果をまとめ、学会発表、論文発表を進めていく。地域看護学計画の内容に変更はないが、事前評価および介入開始時期について約3ヶ月間、時期が遅くなった。効果評価の準備は整ったため、次年度早々に、事前評価および介入を開始する。
珪藻の殻形成過程に現れる動的な形態と珪化に関わる分子による系統学的研究

中心珪藻のMelosira varians, M.nummuloides, Biddlphia auritaおよびFragilaria sp.の被殻内に含有される有機物質の抽出方法の最適条件を検討し、その結果に基づき被殻内物質の抽出を行った。SDS-PAGEの結果、Merosira2種にはsilaffinの存在が認められず、3.5KDa以下にのみCBBで染色された認められた。一方Biddlphiaでは3136.5KDaを中心として前後に広がるバンドと3.5KDa以下にバンドが認められた。Fragilariaでは得られたバンドが薄く、さらなる実験が必要である。Melosiraで得られた物質の活性試験では、瞬時に沈殿を生じたが、EDSの分析結果ではそれがSiとOを含有するものであることが明らかとなった。この沈殿は球形をしており、Melosira2種では直径が異なったが、リン酸溶液を加えると、そのサイズは25400nmまで変化した。HPLCにより逆相カラムを用いて精製を行った結果、ニンヒドリン反応が著しいフラクションと、呈色されないフラクションに分けることができた。合成ポリアミンを用いた対照実験でも同様のシリカ球沈殿が観察されており、抽出物質はLCPAである可能性が高いと思われた。前者の活性試験では直径50nm程度のシリカ球沈殿を得ることができた。また、後者の沈殿では直径30nmの孔がメッシュ状に開いた構造が一部で形成されていることも明らかとなった。羽状縦溝珪藻Caloneis bacillumの培養株を用いて、殻の形成過程をSEMにて観察を行った。その結果、間条線の完全長まで発達した後、お互いが融合して周囲環を形成することが明らかとなった。本構造はLuticola goeppertianaで観察されたものに類似し、さらにPinnulariaにおける様式とも類似するものであった。Sil1が被殻の形態形成にどのように関わり合いを持つかを調べるためCylindrotheca3種(C.fusifolmis, C.closterium, C.nannoporosa sp.nov.)、Nitzchia paleaおよびEunotia tropicaの微細構造を詳細に観察した。Cylindrotheca3種は属を決定する形質は共有するものの、3種の殻面の基本構造は全く異なるものであった。しかし、これらの18SrDNAに基づく系統樹は、3種の単系統性を示し、形態に基づく本属の妥当性を支持する結果となった。5種からネステッドPCRによるダイレクトシーケンシングをおこない、sil1-like DNA配列(701塩基)を得ることができた。これらの配列は計5カ所で塩基置換が起こっているのみで、たいへん保存性の高いものであった。また、Cylindrotheca3種内の比較では、塩基置換は0または1であった。また、系統的にもっとも遠いEunotiaとでさえ、最大4塩基の置換であった。これらの種の塩基置換を18SrDNAにおけるものと比較すると、置換の数はオーダーが異なっていたが、その割合は類似するものであった。これらのことより、Sil1は珪藻殻面の形態形成の違いには大きく関わっていないことが示唆され、種によって異なる殻面の形態は他の形成機構によるものと思われた。殻の形態形成初期では、完成殻とは異なる鉱物化した形態が一時的に生じる。形態形成の初期中期において、これらの動的形態は系統的に近いもの同士で類似した様相を示しており、本研究結果は分子による系統と、完成被殻による系統分類を繋ぐ上で有用ものであることが判明しつつある。

具体的には、無縦溝珪藻の殻形成の初期過程は中心珪藻の殻形成初期過程と類似するが、中期以降では羽状珪藻の形へと変化が見られる。また、系統樹の解析で単系統群に属する分類群は、初期から中期にかけては同様の殻形態形成過程が見られている。CaloneisおよびPinnulariaでは3種の殻形態形成を観察できたが、同時に行った系統樹の解析では同属の他種も含めて系統解析を行うことができた。こららの結果は、2属が殻形成の視点から見てもまた、18S rDNAの寒天から見ても近縁関係にあることを強く示唆するものであった。中心珪藻のMelosira varians, M.nummuloides, Biddlphia auritaおよびFragilaria sp.の被殻内に含有される有機物質の抽出方法の最適条件を検討し、その結果に基づき被殻内物質の抽出を行った。SDS-PAGEの結果、Merosira2種にはsilaffinの存在が認められず、3.5KDa以下にのみCBBで染色された認められた。一方Biddlphiaでは3136.5KDaを中心として前後に広がるバンドと3.5KDa以下にバンドが認められた。Fragilariaでは得られたバンドが薄く、さらなる実験が必要である。Melosiraで得られた物質の活性試験では、瞬時に沈殿を生じたが、EDSの分析結果ではそれがSiとOを含有するものであることが明らかとなった。この沈殿は球形をしており、Melosira2種では直径が異なったが、リン酸溶液を加えると、そのサイズは25400nmまで変化した。HPLCにより逆相カラムを用いて精製を行った結果、ニンヒドリン反応が著しいフラクションと、呈色されないフラクションに分けることができた。合成ポリアミンを用いた対照実験でも同様のシリカ球沈殿が観察されており、抽出物質はLCPAである可能性が高いと思われた。前者の活性試験では直径50nm程度のシリカ球沈殿を得ることができた。また、後者の沈殿では直径30nmの孔がメッシュ状に開いた構造が一部で形成されていることも明らかとなった。羽状縦溝珪藻Caloneis bacillumの培養株を用いて、殻の形成過程をSEMにて観察を行った。その結果、間条線の完全長まで発達した後、お互いが融合して周囲環を形成することが明らかとなった。本構造はLuticola goeppertianaで観察されたものに類似し、さらにPinnulariaにおける様式とも類似するものであらた。
遷移問題のパラメータ複雑性に関する研究

本年度は,本研究の目的2であるハミルトンサイクルの遷移問題に対する固定パラメータアルゴリズムの開発を中心に従事した.中でも大きな成果は,trivially perfectグラフに対して,常に遷移可能であることを示し,さらにその遷移手順も与えることに成功した.triviallyperfectグラフは,昨年結果を与えたしきい値グラフを包含するグラフクラスであり,その点で一般化されている.さらにtriviallyperfectグラフは,神奈川大学の髙岡旭氏が2018年に研究の対象とした単位区間グラフや二部置換グラフとは直交するグラフクラスであり,新規性もある.今後は,今回与えたハミルトンサイクル遷移問題のアルゴリズムをさらに改良し,trivially perfectグラフをさらに包含するコグラフや区間グラフにおいて動作するように改良したい.また,今年度も積極的に国内外の研究者と交流を行い,色付きトークン整列問題,部分グラフ遷移問題,一般化彩色遷移問題などに対して,様々な結果を得ることが出来た.特に,部分グラフ遷移問題に対しては,解のサイズに対するXPアルゴリズムを与えるなど,パラメータ複雑性の観点からの知見も与えることが出来た.本研究はカナダのウォータールー大学の研究グループとの共同研究であり,成果をまとめた国際共著論文は,国際会議COCOON(計算と組合せに関する国際会議)に受理され,口頭発表を行った.他にも,ドイツのドルトムント工科大学の研究者と交流することで,マトロイドの遷移問題を提唱し,いくつかの結果を得た.マトロイドとは,計算機科学の分野で古くからよく研究されてきた概念のひとつであり,そのマトロイドを遷移問題のフレームワークからとらえるという,斬新な研究である.1.ハミルトンサイクルの遷移問題に対して,さらに一般化された成果を得ることが出来た.2.具体的な固定パラメータアルゴリズムの開発には至らなかったものの,様々な知見を得ることができた.3.国内外の研究者との交流を通して,様々な遷移問題に対して結果を得ることができた.4.昨年度得られた成果をまとめた論文の一部が国際会議や学術雑誌に採択され,発行された.以上のことから,本研究計画はおおむね順調に進んでいると判断した.引続き本年度得られた結果は順次論文にまとめていき,国際会議での発表や,学術雑誌への投稿を目指す.「研究実績の概要」でも述べたが,本年度与えたハミルトンサイクルの遷移問題に対するアルゴリズムを改良し,さらなる一般化を目指す.また,本研究の目標3を達成するために,フィードバック点集合の遷移問題やハミルトンサイクルの遷移問題に限定することなく,様々なグローバルな問題に対して視野を広げ,意欲的に問題の解決を目指していく.本年度は,本研究の目的1であるフィードバック点集合の遷移問題に対して研究を行っただけでなく,来年度の研究目的であった目標2のハミルトニアンサイクルの遷移問題に対しても研究を行った.具体的な固定パラメータアルゴリズムの開発には至らなかったものの,グラフ構造の観点から,様々な知見を得るとこができた.中でも大きな成果は以下の2つである.【1.フィードバック点集合の遷移問題に対し,入力グラフを限定した際に,高速に解くことのできるアルゴリズムを与えた.】計画書でも述べたように,フィードバック点集合問題はグローバルな問題であり,既知の手法はほとんど通用しない.入力グラフを制限する手法は様々な結果が知られており,今回はそのうちのひとつを本研究課題に適用することに成功した.【2.ハミルトニアンサイクルの遷移問題に対して,入力グラフが限定された場合,常に遷移可能であることを示した.】本目標は来年度実施する予定であったが,意欲的に研究を実施した.本結果はまだハミルトニアンサイクルの遷移問題に対する観察程度のものであるが,この知見を基に来年度以降の研究を進めていきたい.また,本年度は積極的に国際交流を行い,次のような成果を得ることができた.【3.カナダの研究グループと交流することで,支配集合の遷移問題に対する固定パラメータアルゴリズムを開発した.】支配集合は本研究課題の主対象であるグローバルな問題ではないが,計画書で例として挙げた点彩色や独立点集合は,解の妥当性を確認する際に,注目している点の隣の点のみを確認すばよかったのに対し,支配集合では,隣のさらに隣の点まで確認する必要があるという点で,本研究の最終目標であるグローバルな問題の解決への足掛かりとなる結果となりうる.1.本研究の目標であった,グローバルな問題に対する具体的な固定パラメータアルゴリズムの開発には至らなかったものの,様々な知見を得ることができた.2.来年度行う予定であったハミルトニアンサイクルの遷移問題に対しても,一定の成果を得ることができた.3.国際交流を通して,様々な遷移問題に対しての結果を得ることができた.以上のことから,本研究計画はおおむね順調に進んでいると判断した.本年度は,本研究の目的2であるハミルトンサイクルの遷移問題に対する固定パラメータアルゴリズムの開発を中心に従事した.中でも大きな成果は,trivially perfectグラフに対して,常に遷移可能であることを示し,さらにその遷移手順も与えることに成功した.triviallyperfectグラフは,昨年結果を与えたしきい値グラフを包含するグラフクラスであり,その点で一般化されている.さらにtriviallyperfectグラフは,神奈川大学の髙岡旭氏が2018年に研究の対象とした単位区間グラフや二部置換グラフとは直交するグラフクラスであり,新規性もある.今後は,今回与えたハミルトンサイクル遷移問題のアルゴリズムをさらに改良し,trivially perfectグラフをさらに包含するコグラフや区間グラフにおいて動作するように改良したい.また,今年度も積極的に国内外の研究者と交流を行い,色付きトークン整列問題,部分グラフ遷移問題,一般化彩色遷移問題などに対して,様々な結果を得ることが出来た.

特に,部分グラフ遷移問題に対しては,解のサイズに対するXPアルゴリズムを与えるなど,パラメータ複雑性の観点からの知見も与えることが出来た.本研究はカナダのウォータールー大学の研究グループとの共同研究であり,成果をまとめた国際共著論文は,国際会議COCOON(計算と組合せに関する国際会議)に受理され,口頭発表を行った.他にも,ドイツのドルトムント工科大学の研究者と交流することで,マトロイドの遷移問題を提唱し,いくつかの結果を得た.マトロイドとは,計算機科学の分野で古くからよく研究されてきた概念のひとつであり,そのマトロイドを遷移問題のフレームワークからとらえるという,斬新な研究である.1.ハミルトンサイクルの遷移問題に対して,さらに一般化された成果を得ることが出来た.2.具体的な固定パラメータアルゴリズムの開発には至らなかったものの,様々な知見を得ることができた.3.国内外の研究者との交流を通して,様々な遷移問題に対して結果を得ることができた.4.昨年度得られた成果をまとめた論文の一部が国際会議や学術雑誌に採択され,発行された.以上のことから,本研究計画はおおむね順調に進んでいると判断した.本年度得られた結果の一部は,現在論文にまとめている途中であり,国際会議での発表や,学術雑誌への投稿を目指す.本年度与えるに至らなかった具体的な固定パラメータアルゴリズムに関しても本年度得られた様々な知見を基に開発を進めていく.また,本研究の目標3の通り,フィードバック点集合の遷移問題やハミルトニアンサイクルの遷移問題に限定することなく,様々なグローバルな問題に対しても視野を広げ,意欲的に問題の解決を目指していく.引続き本年度得られた結果は順次論文にまとめていき,国際会議での発表や,学術雑誌への投稿を目指す.「研究実績の概要」でも述べたが,本年度与えたハミルトンサイクルの遷移問題に対するアルゴリズムを改良し,さらなる一般化を目指す.また,本研究の目標3を達成するために,フィードバック点集合の遷移問題やハミルトンサイクルの遷移問題に限定することなく,様々なグローバルな問題に対して視野を広げ,意欲的に問題の解決を目指していく.(理由)20万円での購入を予定していたデスクトップパソコンと同性能の物を約16万円で購入するなど,効率的に執行したため,次年度使用額が生じた.(使用計画)計画に大きな変更は加えず,次年度使用額と合わせて有効に活用していく.(理由)20万円での購入を予定していたラップトップパソコンと同性能の物を約14万円で購入するなど,効率的に執行したため,次年度使用額が生じた.(使用計画)計画に大きな変更は加えず,次年度使用額と合わせて有効に活用していく.
建築計画・デザイン的要求に基づいた既存RC造校舎の耐震補強構法の開発

本研究計画のキー技術である単管FLD、内管補剛二重管FLD部材による耐震ブレースの開発を行った。単管FLD部材では、端部管(低降伏点鋼)の長さを適切に選ぶことにより座屈しないで安定した履歴ループが得られることを実大実験により明らかにした。より大きな変形量に対して安定した塑性変形能力を確保するため端部管の曲がりを拘束する芯金を挿入した改良タイプ(芯金:端部のクレビスと一体化し,中間管にその直径程度嵌合する部材)が、有効であることも実大実験及び解析(NIKE-3D, DYNA-3D)により明らかにした。また、従来の外管補剛二重管FLD部材を改良した内管補剛二重管FLD部材の実大実験を行い、設計方法を確立して実用化にメドをつけた。このタイプの問題点であった接合部近傍での首折れ現象を芯金挿入により解決した。また、屋外使用する場合の外管補剛の防錆処理の煩雑さによるコストアップの問題を解決した。FLD部材は、鉄骨枠に組み込まれ、鉄骨枠とコンクリート構造体とが接合されることになるが、鉄骨枠とコンクリートとの接合に関してもスタッド及び埋め込みアンカーのサイズ,長さ,配置などをパラメターに実験を行い,このような接合部が十分な耐力を有していることを確認し、設計方法を確立した。更に、本構法の有効性を確認するために本学基礎工学部本館耐震改修工事に関し、設計・施工の監修を行い、施工性、経済性、建築計画及び外観デザイン的検討を行い、本構法が極めて有効性であることを検証した。本工事では、FLD部材による外付け補強と内部柱のPC鋼棒による乾式構法を提案し、内装工事と補強工事を平行させることにより大幅な工期短縮と工費低減を実現した。本研究計画のキー技術である単管FLD部材による耐震ブレース(部材両端部に降伏点1.4t/cm^2程度の低降伏点鋼管を有する部材.中間部は断面積の大きい普通鋼管)に関して10体の圧縮・引張り載荷実験(φ190.7の鋼管使用)を行い,以下のような知見を得た.1.端部管の長さを適切に選ぶことにより単調載荷で塑性率約15,繰り返し載荷で約1112程度まで座屈しないで安定した履歴ループが得られた. 2.繰り返し載荷で安定した履歴を示した試験体の累積塑性変形倍率は,3346程度である.3.端部管の長さが同じなら中間管の長さは履歴特性にほとんど影響しない.4.部材長が2550mmの試験体を口字形鉄骨枠に組み込んで標準的な学校建築の補強に使う場合層間変形角で1/1501/200程度まで座屈することなく変形可能である.5.単管FLD部材は従来の二重管FLD部材に比べ一層の低コスト化及び形状的に明快なデザインが可能である.単管FLD部材は,口字形鉄骨枠に組み込まれ,鉄骨枠とコンクリート構造体とが接合されることになる.鉄骨枠とコンクリートとの接合に関してもスタッド及び埋め込みアンカーのサイズ,長さ,配置などをパラメターに実験を行い,このような接合部が十分な耐力を有していることを確認している.今後は,降伏点1.0t/cm^2程度の極低降伏点鋼管を端部菅に用いた単管FLD部材の実験を行い塑性変形能力のいっそうの向上を計る予定である.本研究計画のキー技術である単管FLD、内管補剛二重管FLD部材による耐震ブレースの開発を行った。昨年の総合評価により材料の降伏点が塑性変形能力に大きく影響することが分かったので,本年度は降伏点1.0t/cm^2程度の極低降伏点鋼管を端部管に用いた単管FLD部材の実験を行い単調載荷時及び繰り返し載荷時の塑性変形能力について検討した.