hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超水滴法の高度化によるエクサスケール時代を見据えた先駆的雲解像モデルの開発

その結果、貿易風帯の浅い積雲の正確な数値解を得るには10m程度の解像度が必要であることが、今回初めて明らかになった。さらに、従来的な雲微物理モデルを使った場合の解像度収束性も調べ、超水滴法と比較した。また、このような積雲場がこれまで知られていなかった興味深い乱流構造を示すことも発見した。前年度に超水滴法を氷相過程に拡張したが、これをさらに精緻化し、氷粒子の昇華成長、氷粒子と過冷却液滴の衝突併合による霰や雹の形成、氷粒子同士の凝集による雪片の形成などを、より精密に計算ができるよう改良した。これにより、積乱雲の中で氷粒子の形状や密度がどのように変わっていくのか陽に計算できるようになった。この新しいモデルの性能検証も始めている。また、雷の素過程に関する最新の知見を調査し、超水滴法に実装する準備としてまずは従来的な雲微物理モデルで予備的実験を行った。浅い積雲の実験で興味深い結果がでたためその分析に時間を割いた。その結果、精緻化した氷相過程の性能検証がまだ不十分で、雷過程の実装もまだ終わっていないため。本年度は、積乱雲のシミュレーションを繰り返し実施し、混相雲用のSCALE-SDMの性能の検証と改良を進めた。氷粒子には氷晶・霰・雹・雪片などの多様な形態があり、その形成メカニズムも複雑である。そのため、水雲と比べ、混相雲の雲微物理過程にはまだ未解明の部分が多い。本研究では、氷粒子を多孔性の回転楕円体で近似するChen and Lamb (1994)のモデルをベースにし、氷晶核の組成や凍結メカニズムなどに関する最先端の知見をモデルに反映することで、混相雲用SCALE-SDMを開発した。しかし、それだけでは観測との整合性は良くなかった。そこで、各素過程モデルの妥当性を再検討し、昇華・ライミング・凝集などの過程について大小様々な改良を実施した。その結果、得られる氷晶・霰・雹・雪片の大きさや質量の分布が、積乱雲の実際の観測結果とよく一致するようになった。また、本年度も貿易風帯の積雲場を対象としたSCALE-SDMの性能検証実験を継続し、10m程度以下の細かい空間格子を使わないと正確な数値計算ができない理由を明らかにした。広く用いられているバルク型雲微物理モデルとの比較も行った。さらに、過飽和度のSGS乱流ゆらぎモデルの開発と検証を進めた。大気粒子の帯電が雲に及ぼす影響の評価も行い、晴天積雲では帯電により雨粒の形成が大きく抑制されるという予備的結果を得ることができた。雲凝結核の活性化・凝結成長ダイナミクスにおける分岐構造の解析を行い、状況によって活性化と成長が区別できなくなることがあることを初めて示した。TwomeyのCCN活性化モデルの導入による超水滴法の高速化について検討を行った。エクサスケールコンピュータの利用を見据え、SCALE-SDMのコア性能・スレッド並列性能をさらに向上させる方法を模索した。エクサスケールスパコンの時代の到来を見据え、超水滴法という雲の微視的ふるまいを原理的法則に基づいて高速に計算することができる革新的な数値計算手法を、さらに高度化した。雲の中では氷晶・あられ・ひょう・雪片などの多様な形態の氷粒子が形成される。これらを扱えるように超水滴法を拡張した結果、積乱雲の中で氷粒子の形状が変化する様を直接的に計算できるようになった。また、水雲の数値的研究も進めた。
口腔は健康長寿を創るのか？15年間のコホート研究による検証

健康長寿を達成するためには,咬合や咀嚼機能がきわめて重要な役割を果たしていると推察される.これまでに,残存歯数が全身の健康状態や疾患の罹患,さらに生命予後に影響を及ぼしていることは疫学研究により多数報告されている.しかし,歯科補綴の治療目標である咬合力や咀嚼能率などの客観的な口腔機能と全身の健康との関連を報告した長期縦断的研究はみられない.そこで本研究では,約1000名の高齢者を対象に15年間のコホート研究を行い,歯や口腔機能,またそれらの変化が,全身の健康状態や疾患の罹患,ならびにQOLに及ぼす影響について明らかにすることを目的としている.本研究においては,15年前に調査を行った当時の平均年齢約65歳の一般市民約1000名を対象に前回の調査と同様の内容について追跡調査を行う.全身的な調査項目としては,健康状態の自己評価,全身疾患の罹患と服用薬剤,BMIや体脂肪率などの体組成,全身の筋力の指標として握力測定とした.歯科検診によって得る項目は,残存歯数などの口腔の状態,咬合力や咀嚼能率などの口腔機能検査,ならびに口腔関連QOLとした.平成30年度は,平成15年度(ベースライン時)に、歯や義歯の状態を確認し、咬合力、咀嚼能力、唾液分泌速度などを測定し、さらに10年後の平成25年度にも調査に参加した大阪府老人大学講座の元受講生約300名(ベースライン時の平均年齢65歳)について、追加調査への参加を呼びかけ、研究参加へ同意の得られたもの124名について調査を行なった。現在、ベースライン時が平成14年度の被研者のデータを含めて入力し、分析を行い始めるところである。調査への参加率は高齢のためやや低くはなってきているが、アンケートのみの参加を促すことで被研者を増やしている。平成16年度(ベースライン時)に、歯や義歯の状態を確認し、咬合力、咀嚼能力、唾液分泌速度などを測定し、さらに10年後の平成26年度にも調査に参加した大阪府老人大学講座の元受講生約300名(ベースライン時の平均年齢65歳)について、追加調査への参加を呼びかけ、研究参加へ同意の得られたものについて調査を行う予定である。健康長寿を達成するためには,咬合や咀嚼機能がきわめて重要な役割を果たしていると推察される.これまでに,残存歯数が全身の健康状態や疾患の罹患,さらに生命予後に影響を及ぼしていることは疫学研究により多数報告されている.しかし,歯科補綴の治療目標である咬合力や咀嚼能率などの客観的な口腔機能と全身の健康との関連を報告した長期縦断的研究はみられない.そこで本研究では,約1000名の高齢者を対象に15年間のコホート研究を行い,歯や口腔機能,またそれらの変化が,全身の健康状態や疾患の罹患,ならびにQOLに及ぼす影響について明らかにすることを目的としている.本研究においては,15年前に調査を行った当時の平均年齢約65歳の一般市民約1000名を対象に前回の調査と同様の内容について追跡調査を行う.全身的な調査項目としては,健康状態の自己評価,全身疾患の罹患と服用薬剤,BMIや体脂肪率などの体組成,全身の筋力の指標として握力測定とした.歯科検診によって得る項目は,残存歯数などの口腔の状態,咬合力や咀嚼能率などの口腔機能検査,ならびに口腔関連QOLとした.平成29年度は,平成14年(ベースライン時)に,歯や義歯の状態を確認し,咬合力,咀嚼能力,唾液分泌速度などを測定し,さらに平成24年にも調査に参加した大阪府老人大学講座の元受講生約308名(ベースライン時の平均年齢65歳)について,追跡調査への参加を呼びかけ,研究参加への同意が得られた者104名について調査を行った.現在,被験者にフィードバックを行い,データの入力が完了したところである.やや追跡調査への参加者は少ないが、15年経過を追うことは可能である。健康長寿を達成するためには,咬合や咀嚼機能がきわめて重要な役割を果たしていると推察される.これまでに,残存歯数が全身の健康状態や疾患の罹患,さらに生命予後に影響を及ぼしていることは疫学研究により多数報告されている.しかし,歯科補綴の治療目標である咬合力や咀嚼能率などの客観的な口腔機能と全身の健康との関連を報告した長期縦断的研究はみられない.

そこで本研究では,約1000名の高齢者を対象に15年間のコホート研究を行い,歯や口腔機能,またそれらの変化が,全身の健康状態や疾患の罹患,ならびにQOLに及ぼす影響について明らかにすることを目的としている.本研究においては,15年前に調査を行った当時の平均年齢約65歳の一般市民約1000名を対象に前回の調査と同様の内容について追跡調査を行う.全身的な調査項目としては,健康状態の自己評価,全身疾患の罹患と服用薬剤,BMIや体脂肪率などの体組成,全身の筋力の指標として握力測定とした.歯科検診によって得る項目は,残存歯数などの口腔の状態,咬合力や咀嚼能率などの口腔機能検査,ならびに口腔関連QOLとした.平成30年度は,平成15年度(ベースライン時)に、歯や義歯の状態を確認し、咬合力、咀嚼能力、唾液分泌速度などを測定し、さらに10年後の平成25年度にも調査に参加した大阪府老人大学講座の元受講生約300名(ベースライン時の平均年齢65歳)について、追加調査への参加を呼びかけ、研究参加へ同意の得られたもの124名について調査を行なった。現在、ベースライン時が平成14年度の被研者のデータを含めて入力し、分析を行い始めるところである。調査への参加率は高齢のためやや低くはなってきているが、アンケートのみの参加を促すことで被研者を増やしている。平成15度に歯や義歯の状態と咬合力,咀嚼能力,唾液分泌速度などを測定し,さらに平成25年にも調査に参加した大阪府老人大学講座の元受講生約300名(ベースライン時の平均年齢65歳)について,平成29年度と同様の検査を行い,収集したデータを分析する.平成16年度(ベースライン時)に、歯や義歯の状態を確認し、咬合力、咀嚼能力、唾液分泌速度などを測定し、さらに10年後の平成26年度にも調査に参加した大阪府老人大学講座の元受講生約300名(ベースライン時の平均年齢65歳)について、追加調査への参加を呼びかけ、研究参加へ同意の得られたものについて調査を行う予定である。謝金を出す時間が予定より短くなったため、少し余りが出てしまった。次年度の謝金にあてる予定である。発表を予定していた学会に参加できなくなってしまったため旅費が予定よりかからなかった。
クリティカルシンキングを活用した専門基礎数理リテラシーの育成と評価

本研究は工学系の大学生が大学卒業までに身につけるべき「学士力」形成において必要不可欠な能力である各専門分野の数理リテラシーに着目した.具体的には専門課程教員への調査を通じて,各専門分野において,どのような数理リテラシーを習得し実践することが必要であるかを明確にする.その上で,専門教員と基礎教員が連携して土木工学対応型の数理リテラシーを効果的に学習するためのクリティカルシンキングを活用した学習方法ついて研究した.その結果、専門を意識して数学を学ぶことによって学生の数理に対する意識と数理リテラシーが向上したことが確認された。本研究の目的は工学系の各専門分野において大学卒業までに学生が最低限身につけなければならない「学士力」の中でその重要な基盤となる数理リテラシー能力を明確にする.その上で,専門に必要な数理リテラシーを効果的に学習するためのクリティカルシンキングを活用した学習法を専門との連携活動をふまえて構築することである.この目的を達成するために平成26年度は主として環境土木を中心として,専門においてどのような数理能力が必要であるかを調査行ってきた.現在その結果をまとめる段階である.これから,環境建築系の学科でどのような数理の能力が必要かどうかを調査結果について詳細に分析するとともに,さらなる調査行う予定である.加えて,今後は環境建築系以外の機械系や電気系についても調査を開始している.他方で,調査と並行しながら土木工学計および建築系学科を対象として,専門教員と基礎の教員が連携したプロジェクトチームを作成し.専門との連携科目で数理リテラシーを効果的に学習するための授業を検討するとともに,その具体的な内容について検討した.さらに,実際に授業を専門教員と基礎の教員が連携して具体的な授業を実施し,その効果について確認した.また,授業実践の中で数理リテラシーをどの程度習得したかを明確にするための評価法としてクリティカルシンキングの手法を用いることから,クリティカルシンキング調査項目について具体的に検討した.本研究の目的は工学系の専門分野において大学卒業までに学生が最低限身につけなければならない「学士力」の中で、1つの重要なファクターである数理リテラシー能力を明確にするとともに、専門との連携活動の中でクリティカルシンキングを活用しして数理リテラシーを効率よく修得するための学習内容を構築することである。平成26年度は環境土木学科を中心として、専門においてどのような数理能力が必要かを調査し、平成27年度には機械工学科、情報工学科、建築工学科に拡張して調査を行った。さらに、調査に並行して土木工学科、建築工学科を対象として、専門と基礎の教員が連携したプロジェクトチームを作り、専門を意識しながら数理リテラシーを向上することのできる学習システムを構築するとともに、実際に授業を実施しながらその教育効果について検証した。また、授業実践の中で数理リテラシーをどの程度修得したかを評価するための手法としてクリティカルシンキングの手法を用いた調査項目を具体化し、授業において評価を実施した。現在、代表的な専門分野である機械系、電気系、情報系、建築系、土木系において必要とされる数理リテラシーの調査はほぼ終了し、それぞれの分野のおける数理リテラシー項目についてまとめている段階である。これらの結果に関しては、平成28年度8月中までに完成し、学内外に報告し評価を受ける予定である。調査と並行して行っている専門を意識しながら数理リテラシーを修得するための授業実践に関しては平成26年度の試行をふまえ、平成27年度はより具体的な実践を実施し、学生アンケートなどからその効果を確認している。専門リテラシー評価のためのクリティカルシンキングに関しては評価項目に関しては検討を修了し、実際に授業で試行しているが、その評価結果は十分まとめられておらず、平成27年度後半に本格運用する予定を十分行うことができていないのが現状である。本研究は工学系の大学生が大学卒業までに身につけるべき「学士力」形成において必要不可欠な能力である各専門分野の数理リテラシーに着目した.まず、機械系,電気系,情報系,建築系,土木系などの代表的な専門分野において,どのような数理能力を獲得し実践することが必要であるかを調査した.そしてその結果をふまえて,それぞれの専門分野でどのような数理リテラシー項目が必要であり,それぞれの項目をどのように学習すべきかを詳細に分析を行い、必要な数理の学習項目を検討した.次に、分析した数理リテラシーの中で,土木系分野について,数理工教育センター(基礎側)の教員と土木系(専門側)の教員でプロジェクトチームを編成し,「学士力」形成に必要な土木系の数理リテラシーを習得するための、実践方法について検討した.そして、金沢工業大学で実施されている教育改革に合わせて,専門のための数理リテラシー修得のための導入授業として「環境建築系数理」科目を基礎の教員と専門の教員で共同して開発し,実践した.なお、この授業では,それまで学んできた基礎科目の知識を専門科目に応用する経験をしながら,専門に必要な数理リテラシーを学ぶことによって,専門科目における数理基礎の知識の重要性を再認識できるプログラムとして実施した。この授業の実践の結果、専門を意識して数学を学ぶことによって学生の数理に対する意識と数理リテラシーが向上したことが確認された。

平成26年度の研究計画ではすべての専門分野においてどのような数理能力が必要であるかを調査する予定であったが,調査にかかる時間が予想以上に多かったため,現在も継続中である.なお調査に関しては今年度8月までには終了する予定である.調査と並行して行っている,授業の構築と試行に関しては専門との連携し授業を計画し,実際に試行しその効果を検討しており,平成26年度の計画をほぼ達成することができた.また,授業実践の中で数理リテラシーをどの程度習得したかを明確にするための評価法としてクリティカルシンキングの手法を用いるための調査項目に関しては,検討がほぼ終了し,平成27年度の授業評価のための準備を行っており,平成26年度の計画通り進められている.平成28年度はまず、平成27年度実施予定であった、クリティカルシンキングを活用した評価の結果をまとめるとともに、本格的な活用を実施する。さらに、これまでの取り組みをまとめながら、学生が基礎から専門科目へ移行した際に,どの程度専門に必要な数理リテラシーの知識を習得し,専門科目に活用できているかを,専門教員や学生への聞き取り調査やアンケートを実施しすることにより評価する.加えて、専門に必要な数理リテラシーをどの程度修得しているかを確認するための,テストについて検討する.このテストの作成にあたっては,環境建築系の技術士としての認定試験等を参考に作成する.さらに、検討し、作成した確認テストを対象学生に対して実施し,その結果を検討する.これにより,この教育プログラムを経験した学生が,どの程度専門に必要な数理リテラシーの知識を習得し,専門科目に活用する能力を有しているかを定量的に評価する.その上で,専門分野別の数理リテラシーの質的保証制度について検討する.数理教育、工学教育平成27年度ではすべての専門分野においてどのような数理能力が必要であるかの調査を継続し,対象とする専門分野(環境建築,電気,機械)において必要な数理リテラシーを分析しまとめる.なお調査に関しては今年度8月までには終了する予定である.次に,平成26年度に実施した専門との連携科目で数理リテラシーを効果的に学習するための授業を改善するとともに,改善したアクティブラーニング型授業を実施する.さらに,その教育効果を平成26年度に作成したクリティカルシンキングの評価項目を用いて評価を試みる.以上の取組に加えて,基礎から専門に移行した段階で学生がどの程度数理リテラシーを習得し,専門に活用できているかを調査する.そのための環境建築系のための数理リテラシー習得確認テストについて検討する.平成27年度で実施した評価に関するデータ整理を平成27年度中に行う予定であったが、平成28年度に一部持ち越しとなったため。また、データ整理結果をふまえた、学会発表費やそれにかかる費用が消化できなかったため、次年度の使用額が生じた。
光触媒治療への応用を目指した二酸化チタン-DNAナノ複合体の創製

1.レーザーフラッシュフォトリシス法によるTiO_2-DNAナノ複合体(TiO_2/DNA)の電荷分離状態の観測TiO_2とDNAを結合させるための吸着分子としてドーパミンを選択し、ポストモディフィケーション法によってドーパミン修飾DNAを合成した。ラジカルカチオンを観測するためのホール受容体として、4種の塩基より酸化電位が低く、かつモル吸光係数の大きなスチルベンジエーテル誘導体を選択し、ホスホアミダイト法によりDNA末端に修飾した。修飾DNAの構造は質量分析法により決定した。TiO_2には高い光触媒活性を示すP-25 TiO_2粉末(Nippon Aerosil社)を用い、DNAとの複合体形成はUV/Vis吸収スペクトル法により確認した。TiO_2/DNAについて、時間分解拡散反射スペクトル測定を行った。355nmのレーザー照射によりスチルベンラジカルカチオンの生成を観測した。2.全反射蛍光顕微鏡を用いたTiO_2/DNAの単一分子観察ストレプトアビジン-ビオチン結合によって発光性量子ドット(QD)をDNA鎖に修飾した。TiO_2との複合化は相補鎖DNAに修飾したドーパミンにより行った。全反射蛍光顕微鏡を用いQDからの発光を単一分子(粒子)レベルで観察した。紫外光照射前後の輝点数変化に対するDNA塩基配列のミスマッチ効果や活性酸素捕捉剤の添加効果などの実験から、TiO_2/DNAにおける光触媒反応機構ついて明らかにした。3.その他以下の項目について研究を行い、学術論文として発表した。いずれも本研究課題と密接に関連した研究である。(2)単一分子分光法を用いた有機ナノ結晶成長機構および非接触TiO_2光触媒反応機構の解明(3)2色2レーザー照射法を用いた金ナノ粒子の作製1.レーザーフラッシュフォトリシス法によるTiO_2-DNAナノ複合体(TiO_2/DNA)の電荷分離状態の観測TiO_2とDNAを結合させるための吸着分子としてドーパミンを選択し、ポストモディフィケーション法によってドーパミン修飾DNAを合成した。(2)単一分子分光法を用いた有機ナノ結晶成長機構および非接触TiO_2光触媒反応機構の解明(3)2色2レーザー照射法を用いた金ナノ粒子の作製
COPDと心血管疾患の臓器相関の新機序解明に向けたガレクチン-3の役割の探索

心筋傷害や心筋線維化のバイオマーカーとしても注目されている血清中galectin-3濃度を測定し、COPDにおける全身性炎症および心肺機能障害との関連につき、縦断的に検討するとともに、galectn-3の遺伝子多型が心血管疾患を併存しやすい遺伝的背景となり得るかを検証し、新たな診断方法あるいは予防・新規治療戦略への臨床応用に展開するための基盤となることを目的として、現在、研究計画に沿って研究を進行中である。まず、課題「COPDと心血管疾患の臓器相関の新機序解明に向けたガレクチン-3の役割の探索」につき、平成28年11月に本学の倫理審査委員会の承認を得たのち、安定期のCOPD患者群および対照群を、インフォームド・コンセントのもとに順次登録し、COPD患者群99例、対照群23例を集積した。それらの対象症例において、胸部CT、心臓超音波検査、呼吸機能検査、6分間歩行試験、血液検査といった臨床検査を半年間ごとに行い、各検査結果のデータ登録作業を引き続き進め、研究期間中の経時的変化も追える状態でデータ管理を行っている。採取後、遠心分離を行い血清を分注した上で-80度で凍結保存してあった血液検体につき、血清中のgalectin-3、高感度トロポニンTといったバイオマーカーを計測した。また、平行して、虚血性心疾患、不整脈、心不全、肺循環疾患、血管系疾患の併発の有無につき、診療におけるカルテ記録の確認を行っている。galectin-3、troponin-Tをはじめとした血清マーカーの測定値と、各種臨床データとの関連につき、今後、解析を進めていく予定である。また、現段階で心血管疾患が新規発症した症例の詳細についても、診療カルテベースで確認作業を進めていく予定である。本大学倫理委員会の審査、承認が平成28年11月と遅かったためその後の始動となり、当初はやや計画から遅れていたが、その後の対象症例の集積は順調に運び、血液検体について、血清中のgalectin-3、高感度トロポニンTといったバイオマーカーのを測定までは施行済みとなっている。また、各種臨床検査データは、半年ごとに経時的変化も追える状態で保存してあり、解析準備段階となっている。前述のとおり、血清中galectin-3、-T高感度トロポニン-Tといったバイオマーカーの測定は施行済みであり、現在、解析段階に入っており、今後、臨床検査データとの関連を含め、解析、検討をを進める予定である。臨床的に有意義なバイオマーカーが検出された場合、遺伝子多型なども含めさらに研究を掘り下げる方針とする。まず、課題「COPDと心血管疾患の臓器相関の新機序解明に向けたガレクチン-3の役割の探索」につき、平成28年11月に本学の倫理審査委員会の承認を得た。その上で、安定期のCOPD患者群および対照群を、インフォームド・コンセントのもとに登録し、胸部CT、心臓超音波検査、呼吸機能検査、6分間歩行試験、血液検査といった臨床検査を行い、各検査結果のデータ登録作業を進めている。現時点で、COPD患者群86例、対照群16例を登録し、初回の一連の臨床検査を施行した。血液検体については、ある程度検体が集積した時点で血清中のgalectin-3および高感度トロポニンTを測定すべく、遠心分離を行い血清を分注した上で-80度で凍結保存し、後のバイオマーカーの計測に備えている。本研究期間内に、虚血性心疾患、不整脈、心不全、肺循環疾患、血管系疾患の併発の有無を確認できるよう、診療におけるカルテ記録も綿密に行っている。また、本研究と並行して、安定期COPD患者での6分間歩行試験における心拍回復とその他の上記臨床検査結果との関連性についての検討を行い、第57回日本呼吸器学会学術講演会にて学会発表を行った。血液検体を採取した際に、保管場所である本大学付属病院まで輸送し、さらに血清分離を行って管理する研究助手の確保の目途が立ってからの倫理審査申請となったため、11月に承認がずれ込み、その後から本研究がようやく始動となったため。但し、本研究に関するインフォームド・コンセントは患者に十分理解を得られており、現時点で、COPD患者群86例、対照群16例の承諾を得られ、登録および初回の一連の臨床検査を実施済みであり、やや遅れてはいるものの概ね順調に研究は進行している。まず、課題「COPDと心血管疾患の臓器相関の新機序解明に向けたガレクチン-3の役割の探索」につき、平成28年11月に本学の倫理審査委員会の承認を得たのち、安定期のCOPD患者群および対照群を、インフォームド・コンセントのもとに登録を継続中である。

それらの対象症例において、胸部CT、心臓超音波検査、呼吸機能検査、6分間歩行試験、血液検査といった臨床検査を半年間ごとに行い、各検査結果のデータ登録作業を引き続き進め、研究期間中の経時的変化も追える状態でデータ管理を行っている。現時点で、COPD患者群113例、対照群23例を登録している。採取した血液検体については、遠心分離を行い血清を分注した上で-80度で凍結保存してあり、ある程度検体が集積したきたため、現時点で保存されている検体について血清中のgalectin-3、高感度トロポニンTといったバイオマーカーを計測する準備段階であり、整い次第実施する予定である。また、本研究期間内に、虚血性心疾患、不整脈、心不全、肺循環疾患、血管系疾患の併発の有無を確認できるよう、診療におけるカルテ記録も綿密に行っている。血液検体を採取した際に、保管場所である本大学付属病院まで輸送し、さらに血清分離を行って管理する研究助手の確保の目途が立ってからの倫理審査申請となったため、承認がH28年11月にずれ込み、その後からの始動となったため当初はやや計画から遅れていたが、その後は順調に対象症例の登録作業が進んでいる。現時点でCOPD患者群113例、対照群23例が登録されており、概ね順調に研究は進行している。心筋傷害や心筋線維化のバイオマーカーとしても注目されている血清中galectin-3濃度を測定し、COPDにおける全身性炎症および心肺機能障害との関連につき、縦断的に検討するとともに、galectn-3の遺伝子多型が心血管疾患を併存しやすい遺伝的背景となり得るかを検証し、新たな診断方法あるいは予防・新規治療戦略への臨床応用に展開するための基盤となることを目的として、現在、研究計画に沿って研究を進行中である。まず、課題「COPDと心血管疾患の臓器相関の新機序解明に向けたガレクチン-3の役割の探索」につき、平成28年11月に本学の倫理審査委員会の承認を得たのち、安定期のCOPD患者群および対照群を、インフォームド・コンセントのもとに順次登録し、COPD患者群99例、対照群23例を集積した。採取後、遠心分離を行い血清を分注した上で-80度で凍結保存してあった血液検体につき、血清中のgalectin-3、高感度トロポニンTといったバイオマーカーを計測した。また、平行して、虚血性心疾患、不整脈、心不全、肺循環疾患、血管系疾患の併発の有無につき、診療におけるカルテ記録の確認を行っている。galectin-3、troponin-Tをはじめとした血清マーカーの測定値と、各種臨床データとの関連につき、今後、解析を進めていく予定である。また、現段階で心血管疾患が新規発症した症例の詳細についても、診療カルテベースで確認作業を進めていく予定である。本大学倫理委員会の審査、承認が平成28年11月と遅かったためその後の始動となり、当初はやや計画から遅れていたが、その後の対象症例の集積は順調に運び、血液検体について、血清中のgalectin-3、高感度トロポニンTといったバイオマーカーのを測定までは施行済みとなっている。
小学校教員養成課程を支援する科学技術体験プログラム実施システムの研究開発

本研究は、教員養成系大学と科学系博物館等の社会的学習資源とが連携し、小学校の教員に具備することが望ましい感性を育む科学技術体験プログラムを開発実施した。国立科学博物館において行われた実践結果や、国内外の参考事例調査から得られた知見をまとめ、「自然から課題を切り取る力の育成」「時間的制約と学生が培う経験量とのバランス」「モチベーションの維持・向上」という三つの要素を抽出し、小学校教員養成課程を支援するシステムモデルを提案した。本研究は、小学校教員を目指す非理系学生のために、博物館特有の資源を活用した効果的な科学技術体験プログラムを開発・実施、システム化し、これを各地に普及することにより相乗的な効果を実現するものである。主に、このプログラムを活用した学生が小学校教員となったときに、実験や科学的思考・操作を必要とする教科や領域の指導にどのような影響が現われるかまでを扱う。その結果として予想される次世代を担う子どもたちの変容の実態については、扱う範囲には今回は含まない。教員養成系大学と博物館とが連携して小学校教員養成に役立つ科学技術体験プログラムをモデルシステムとして研究・開発するため,本年度は教員養成系大学に対し,小学校教員養成課程の現状と,科学系博物館など外部資源導入へのニーズを予備的に調査した。国内の総合大学・新構想大学等5大学を調査し,更に海外の事例としてアメリカやカナダにおける連携の様子を実地にて調査した。本調査において,以下の知見が得られた。・平均的に,小学校教員養成課程における理科非専攻の学生の割合は90%以上に上るが,理科に関する授業数はカリキュラム上少ない。このため,理科指導に対する困難さを解消できないまま教師となる学生が多い。・即戦力のある教員を養成するために,大学では教育実習や教職専門科目以外の科目を効果的に使い,理科指導の能力向上の一助としているが,限界もある。・アメリカのTexas Christian University等では,小学校理科教育法の授業を博物館と連携して行い,学生に博物館の場で自分の授業案を実践させ,ふり返りの機会を与えることは大きな価値があると結論づけている。・博物館からの支援は必要であるが,カリキュラムの時間的等の制約のため導入は難しい。効率的な連携のためコーディネーターを設置することが有効と思われる。また,子どものあらわれや反応に即し,迅速且つ的確な対応を可能にするため,教師の構想力,即応力を養うような支援のあり方を探る必要がある。・博物館の職員が大学を訪問して指導をしたり,学生が博物館へ来て実習をしたりするなどの人的交流は,科学系博物館が小学校教員養成課程を支援する有効な方策の一つである。一方で,博物館の職員が大学で支援をする場合,博物館の特徴の一つである「モノ」を生かすことができない。博物館特有の資源を最大限に生かした支援のあり方を具体化することが,次年度以降の課題の一つとなる。本研究では、豊富な標本資料、学術的成果、体験を通じた科学技術教育活動のノウハウ、いつでも何度でも利用することのできる常設展示、幅広い領域で活動する研究所といった学習資源を利用して小学校教員養成課程支援するプログラムを開発実施・システム化し、これを将来的には各地に普及することにより相乗的な効果をもたらすことを目的としている。今年度は、海外(イギリス・フランス・ドイツ・オランダ)と国内の実地調査を行い、昨年度に引き続いて小学校教員養成課程や学生の実態を探ると共に、汎用化できる支援プログラムやシステム化の方策について専門家から意見を聴取した。海外調査においては、教員養成期間での実態や博物館の効果的な寄与のあり方等について、地域の実態との係を中心に調査を行い、各地域の特徴から我が国の状態への適応について検討を行った。国内調査においては、平成19・20年度に行われた「先導的大学改革推進委託事業」で得られた知見を参考にしつつ、博物館と連携した教員養成支援プログラムに対する各大学のニーズについて聞き取り調査をした。それより、自然体験を増やすこと、専門外の視点により気づきを促すこと、日常と結びつけることについて助言を得た。また、博物館と大学が連携して単位を取得できる講座を開設するなど、学生が参加せざるを得ないようなシステムを作ることに対するニーズが聞かれた。一方で、現在単位化を検討している大学からは、必修の講座では全体のモチベーションが低下するという問題も指摘され、選択必修というかたちで意識の高い学生を集めた方がよいとの助言も得た。本研究では、博物館の持つ豊富な標本資料、学術的成果、体験を通じた科学技術教育活動のノウハウ、生涯学習機関としていつでも何度でも利用することのできる常設展示、幅広い領域で活動する研究所といった学習資源を利用して小学校教員養成課程を支援するプログラムをモデルとして開発実施・システム化し、これを将来的には各地に普及することにより相乗的な効果をもたらすことを目的としている。今年度は、国内と海外(オーストラリア)の調査を行い、昨年度に引き続いて小学校教員養成課程や学生の実態を探ると共に、支援プログラムのあり方やシステム化の方策について専門家や新任小学校教師から意見を聴取した。

国内調査においては、平成20・21年に行われた「先導的大学改革推進委託事業」の過去の受講生に対する追跡調査で得られた知見を参考に、学生の理科指導力の向上の様子やプログラムを継続的に実施する方策を検討した。海外調査においては、開発したプログラムのデモンストレーションを通して、教員養成機関での実態や博物館の効果的な寄与のあり方等について意見交換を行った。平成1920年度の中間報告として平成22年1月に行ったミニシンポジウムでは、国内外の大学・博物館関係者の講演や事例紹介、パネルディスカッションを通じて、研究成果の共有と効果や可能性について活発な議論を行うことができた。本研究では、博物館の持つ学習資源を活用し、小学校教員養成課程を支援するプログラムをモデルとして開発実施・システム化し、これをモデルとして将来的には各所に普及することにより相乗的な効果をもたらすことを目的としている。平成22年度は、本調査研究の最終年度として、モデルプログラムの汎用性の検証と、プログラムを実施するためのシステム化を試みた。あわせて、学会発表および国際シンポジウムの開催を通じて、過去4年間にわたる研究成果の公開と外部意見の聴取を行った。主な成果を以下にまとめる。(1)岩手大学教育学部と盛岡市立子ども科学館の連携による小学校教員養成支援プログラムの試行を行った。地域の教育資源を活用した効果的な学習の場の創出が可能であるとの知見を得るとともに、教育委員会を加えた現職教員の研修とも連携できるシステムモデルへの発展の可能性を示唆することができ、他機関における本プログラムの有効性とシステムとしての発展の可能性が明らかになった。また、現職の教員を取り込むといった、博物館を知のプラットフォームとする可能性についても知見を得ることができた。(2)これまでの調査から得られた事例から、小学校教員養成課程を支援するシステム化のための要素を抽出した。「自然から課題を切り取る力の育成」「時間的制約と学生が培う経験量とのバランス」「モチベーションの維持・向上」という課題と、システム化にあたっての参考になる事例を検討し、「科学教授センター(仮称)」の設置を中心とした、システムモデルを提案した。(3)2010年11月に国際シンポジウムを行い、国内外の大学・博物館関係者の講演や事例紹介、パネルディスカッションを通じて、研究成果の共有と意見交換を行った。小学校教員養成課程支援をめぐる課題の共通性が明らかになったとともに、教員のライフサイクルを通じて博物館が担う役割について検討する必要性も示唆された。
ウイルス感染・悪性腫瘍における2´,5´-オリゴアデニレイト合成酵素の生化学的意

2',5'-oligoadenylate(2-5A)synthetaseはinterferon(IFN)で細胞内に誘導される酵素であり、IFNによる抗ウイルス作用,細胞増殖の抑制,分化の調節などに関与すると考えられている。同酵素は2重鎖RNAの存在下で、ATPより2-5Aという特殊なnucleotideを生成する。2-5Aは細胞内RNaseを活性化し、mRNA,tRNAなどのRNAを破壊する。以上のメカニズムにより、IFNの上記作用の発現に関与していると考えられている。ところで、生体のウイルス感染防御機構として、抗体,細胞性免疫による特異的防御機構とともに、IFNで代表される非特異的防御機構が重要な位置を占める。このウイルス感染防御機構の破錠した病態として、免疫不全症があげられる。我々は、免疫不全症の中でもその発症メカニズムが比較的よく研究されているadenosine Neominase(ADA)欠損重症複合免疫不全症(SCID)におけるウイルス易感染性の生化的機序を明らかにするため、ADAをdeoxyioformycin(dCF)で阻害した培養細胞を用いて、ウイルス感染防御に関与するIFN誘導酵素,2-5Asynthetaseの活性を検討した。ADA欠損SCIDのモデルを再現するには、ADAの基質であるNeoxyadenosine(dAdo)を培養液中に添加する必要もあるが、そのdAdoの濃度変化による2-5A synthatase活性の推移を測定したところ、dAdoの濃度に依存して2-5A synthetaseのinhibitorが生成された。このinhibitorは、2-5Aの分解酵素である2'-phosphodioctaraseでも、2-5A synthetaseの基質であるATPを競合的に阻害するdATPでもない。このinhibitorは分子量が3万以上で、56°C30分の熱処理で不活化されるため、何らかの蛋白質と考えられる。また、その誘導には、ADA阻害dAdo添加細胞内に生ずるDNAのメチル化阻害が関与することが推測された。そして、このことがADA欠損SCIDのウイルマ易感染性の一要因となっていることが考えられる。
3テスラ磁気共鳴装置による関節軟骨移植療法の非侵襲的診断法の開発

3T-MR装置でT2強調像およびT2 mappingを作成し、信号強度およびT2値の病理組織学的な検討を行った結果、T2値の延長には変性コラーゲンの増加が関連している可能性が考えられた。関節軟骨の深層および石灰化層を選択的に描出する、超短TE(μTE)シークエンスを日立メディコの協力で開発した。軟骨基質の減少を評価するためT1ρ値を測定し、年齢とT1ρ値との関係に正の相関を認めた。健常ボランティアを対象とした関節軟骨の正常データベースの構築は、T1ρ値を測定する撮像方法を現在検証中であり、撮像法が確立出来次第ボランティアの撮像を開始する予定である。3.0T MR装置におけるMR画像と病理組織所見との対比に基づくMR診断法の確立については、変形性膝関節症で人工関節置換術を受ける患者に対して、3T-MR装置によるT2強調像を中心としたMR画像と病理組織像との対比を進めており、さらにT2 mappingを作成してT2値と病理組織所見とを対比し、T2強調像での信号変化およびT2値の病理組織学的な検討を続けており、第一報として第67回日本医学放射線学会学術集会において藤井および岩間が報告した。引き続き対比症例を蓄積しており、T1ρ値の測定が可能になり次第、T1ρ値も測定する予定である。軟骨移植療法について、研究分担者の黒田が骨髄間葉系細胞による基礎的検討を行っているが、臨床症例では骨軟骨柱移植術を中心に行っており、臨床症例の一部を雑誌臨床放射線で紹介した。引き続き、軟骨移植療法の治療前後で3T MRIによる検討を継続して、病理組織像やT2値、T1ρ値との対比を進めて、研究成果を日本医学放射線学会、日本磁気共鳴医学会、International Society of Magnetic Resonance and Medicine、Radiological Society of NorthAmericaなどに発表する予定である。健常ボランティアを対象とした関節軟骨の正常データベースの構築は、20代から60代までの女性32名を対象に行った。膝関節の矢状断像で、T1強調像、脂肪抑制PD強調像、脂肪抑制T2強調像、T2 mapping像、T1ρmapping像を撮像し、現在各画像の形態学的な評価と、T2値およびT1ρ値を検証中で、平成22年度の日本磁気共鳴医学会および北米放射線学会で発表する予定である。3.0TMR装置におけるMR画像と病理組織所見との対比に基づくMR診断法の確立については、変形性膝関節症で人工関節置換術を受ける患者20名に対して、3T-MR装置によるT2強調像を中心としたMR画像と病理組織像との対比を行った。T2 mappingを作成してT2値と病理組織所見とを対比し、T2強調像での信号変化およびT2値の病理組織学的な検討の第2報として第69回日本医学放射線学会総会において岩間と藤井が報告する予定である。新たな撮像法として、手関節を対象に動的評価を行う撮像補助具を開発し、高分解撮像用の表面コイルと組み合わせて、高分解能kinematic MRIの有用性について第68回日本医学放射線学会総会で岩間、藤井が発表した。また、関節軟骨深層から石灰化層を評価するため、ultrashort TEを用いた撮像法の開発に取り組み、健常ボランティアによる評価について、第37回日本磁気共鳴医学会および2010年度欧州放射線会議において発表した。3.OT HR装置におけるMR画像と病理組織所見との対比に基づくMR診断法の確立については、変形性膝関節症で人工関節置換術を受ける患者に対して、3T-MR装置によるT2強調像を中心とした甑画像と病理組織像との対比を行い、さうにT2 mappingを作成してT2値と病理組織所見とを対比し、T2強調像での信号変化およびT2値の病理組織学的な検討を行った。その結果、病理組織像で軟骨細胞が消失し、染色性が低下した部分ではT2値が周囲の正常部分より延長しており、変性コラーゲンの増加がT2値の延長に関連してのる可能性が考えられた。関節軟骨損傷のメカニズムの解明において、非常に重要な深層および石灰化層を選択的に描出する方法として、超短TE(μTE)シークエンスを日立メディコの協力で開発し、健常ボランティア5名の膝関節を評価した.その結果、通常のシークエンスではT2値が短すぎて画像化出来なかった深層と石灰化層を、高信号域として選択的に描出することが出来た。関節軟骨の基質の減少を評価するため、T1ρ値を測定するシークエンスを用い、健常ボランティア32名を対象として、年齢とT1ρ値との関係、荷重の多寡とT1ρ値の関係について検討を行った。その結果、加齢に伴って変性が進行するにつれてT1ρ値が高くなり、強い正の相関を認めた。荷重の多寡については、荷重が強くかかる内顆側でT1ρ値の変化がより強く表れた。このデータを関節軟骨基質の加齢性変化を評価する正常データベースとして利用することが可能と考えられた。
災害時における群衆避難の制御に関する研究

自然災害時の広域避難や建築物からの避難においては、大量の避難者が発生し、群衆避難となり、その結果、群衆状況に起因する二次災害発生の危険性が高くなる。実際、大正12年の関東大震災では、隅田川に架かる端の上で、両方向から押し寄せてきた群衆が鉢合わせし、河にバラバラと避難民が落下した、と言われている。本研究では、一定の空間に集合・流動する特定多数の人間、すなわち群衆が、危機的場所において示す巨視的行動パターンの発生メカニズムを解明するために、(1)巨視的行動パターンの計量方法の開発、および、(2)巨視的行動パターンの形成につながる微視的相互作用の検討、を行った。群衆状況の中におかれた個人は、多くの場合、自らの近傍に関する情報処理と近傍にいる他者との相互作用を行うのみであるが、群衆を全体としてみると、次第に、一つの巨視的行動パターンが形成され、その巨視的行動パターンが個々人の微視的情報処理や相互作用を規定するようになる。本研究では、大規模な横断歩道や駅のコンコースなどにおける群衆の巨視的行動パターンのうち、群衆流の帯化現象(群衆流の中にいくつかの人流の帯が自然発生的に形成され、ほとんどの人は、その帯の一つの上を歩行する現象)に着目し、その形成度を計量した。いくつかの計量方法を公安し、比較検討した結果、視察の結果をよく反映する計量方法を開発することができた。また、帯化現象の発生は、初期的段階において、少人数による特定の相互作用パターンが発生するか否かによって規定されることが見出された。この少人数による特定の相互作用パターンについては、観察フィールドを模した実験を行い、その発生過程と、群衆全体への波及過程を詳細に検討した。
中小地震観測記録に基づくダイナミック地すべり挙動の予測

本研究では,既往の大規模地震により地すべり地および宅地造成斜面に作用した強震動を事後評価するだけでなく,研究代表者による強震動評価に関する一連の研究成果を概観することで,地震動の評価に関する一連のプロセスにおける重要事項について整理した.さらに,得られた対象地点における推定地震動の特徴についても言及することで,今後の宅地造成斜面(および地すべり地)における耐震性評価のための入力地震動の設定に関する一考察を行った.本研究では,既往の大規模地震により地すべり地および宅地造成斜面に作用した強震動を事後評価するだけでなく,研究代表者による強震動評価に関する一連の研究成果を概観することで,地震動の評価に関する一連のプロセスにおける重要事項について整理した.さらに,得られた対象地点における推定地震動の特徴についても言及することで,今後の宅地造成斜面(および地すべり地)における耐震性評価のための入力地震動の設定に関する一考察を行った.岩手県一関市にある中里地区舘ニュータウンの宅地造成斜面では,2011年東北地方太平洋沖地震において斜面崩壊を伴う深刻な被害が発生した.一方,2008年岩手・宮城内陸地震においては,当該斜面は無被災であった.これらの大規模地震時において当該斜面に作用した地震動を推定することは,宅地造成斜面の耐震性評価手法の精度向上などを図る上で大変有意義である.そこで,当該斜面近傍において地震観測を実施し,得られた記録に基づいてサイト特性を評価した.そして,経験的サイト増幅・位相特性を考慮した強震動評価手法に基づき,2008年岩手・宮城内陸地震ならびに2011年東北地方太平洋沖地震において当該斜面に作用した強震波形を評価した.宮城県亘理郡山元町では、2011年東北地方太平洋沖地震の地震動による道路盛土および宅地造成盛土の深刻な被害が多数発生した。当研究において、被災地点における地震動を明らかにすることを目的とし、被災地点等において余震観測を実施した。得られた記録を分析したところ、被災地点の地震動は強震観測地点であるKiK-net山元と山元町役場のいずれかの地震動に類似しているものと考えられた。本震時の波形が残されていない山元町役場については拡張型サイト特性置換手法を用いて本震時の波形の再現を行った。宮城県仙台市郊外の丘陵地では,2011年東北地方太平洋沖地震の強震動の作用により大規模な斜面崩壊が多発した。当研究では,まず,既往の現地調査結果に基づき被災状況を概観した。次に,現地において臨時の余震観測を行い,得られた結果に基づいて本震時に対象斜面に作用した地震動を評価した。最後に,本震時ならびに本震後における斜面安定解析を実施し,被災実績と比較することで,斜面崩壊範囲に着目した基礎的な検討を行った。近年,我が国で発生した大規模地震では,地震動の作用による深刻な地盤災害(地震地すべりや宅地造成斜面の被災など)が多数発生している.地盤構造物(地震地すべり地や宅地造成斜面など)の耐震性評価の信頼性向上を図る上で余震観測が果たす役割は,非常に重要である.すなわち,大規模地震などにおいて実際に災害を受けた地すべり地や宅地造成斜面に対して,現時点で採用可能な被害予測手法(例えば,動的FEM解析など)を適用し,得られた推定被害と実被害を比較し,被害予測手法の適用性を確認する.適用性が十分でない場合には,その原因を究明し,被害予測手法の改良につなげる.こうしたプロセスを繰り返すことで,同種の地すべり地や宅地造成斜面の耐震性評価の信頼性が向上すると考えられるが,このプロセスにおいて,被害地点での入力地震動が精度良く推定できていることは決定的に重要である.上述した背景を踏まえ,2011年東北地方太平洋沖地震の強震動の作用により深刻な被害が報告されている宅地造成斜面において臨時の余震観測を実施し,得られた記録に基づいて,当該地点での地盤震動特性を評価することで,本震時に造成宅地に作用した地震動の推定を行った.また更に,一連の地震動の推定手順を明示することにより,被害が生じた造成宅地での余震観測の重要性を明示した.さらに,得られた一連の研究成果(既往の大規模地震により地すべり地および宅地造成斜面に作用した強震動を事後評価した一連の研究成果)を概観することで,地震動の評価に関する一連のプロセスにおける重要事項について整理した.さらに,得られた対象地点における推定地震動の特徴についても言及することで,今後の宅地造成斜面(および地すべり地)における耐震性評価のための入力地震動の設定に関する提言を行った.地盤地震工学斜面崩壊地点や地震地すべり地において地震計を臨時設置し、2011年東北地方太平洋沖地震による余震記録を数多くキャッチすることに成功した。得られた観測記録を分析することで、大規模地震の強震動作用による斜面崩壊挙動(ダイナミック地すべり挙動)に関する知見を積み重ねることに成功しており、研究進捗は概ね順調であるといえる。今後は、中小地震観測記録(主に2011年東北地方太平洋沖地震による余震記録)を積み重ねていくとともに、数値解析を併用して、ダイナミック地すべり挙動の予測の高精度化につなげていきたいと考えている。
生物時計に関与する分子シャペロンとATP依存性プロテアーゼの同定とその作用機構

多くの生物において、様々な生理現象の活性が24時間の周期で変動することが知られており、我々はこの細胞内のリズム発振分子機構を「生物時計」と呼んでいる。この生物時計は、地球の自転に伴い24時間周期で繰り返される光や温度などの外部環境の変化に適応するための機構と考えられている。我々は藍色細菌で生物時計の中核遺伝子クラスターkaiABCを同定し、その発現機構を分子遺伝学的に詳細に解析した。今後は生物時計を非常に精巧な分子装置である「生物時計装置」と捉え、生物時計装置を構築する時計タンパク質、時計関連タンパク質の諸性質・物性を生化学的・生物物理化学的・構造生物学的手法を用いて解明する。生物時計装置を構築する部品の一つとして分子シャペロンやプロテアーゼを不可欠である。生物時計に関与する分子シャペロンやプロテアーゼとして、生物時計特異的なタンパク質と、既存の分子シャペロンやプロテアーゼが考えられる。今年度は前者の考え方に立ち実験を行った。ATP依存性プロテアーゼの一つであるClpAと構造的類似性のあるKaiCに焦点を当てた。ClpAには一次構造中の二個所にWalker's motif Aがあり、それぞれの役割が明らかになっている。KaiCにも一次構造中の二個所にWalker's motif Aが存在するのでそれらの役割解明をめざしたところ、一つは六量体形成のためのKaiCサブユニットの相互作用に、もう一つは六量体型KaiCの熱安定性に効果を示した。このことから六量体型KaiCは六量体形成過程と構造の安定化仮定の二過程を経て存在することを見いだした。ATPase活性は現在のところ検出できていないが、KaiCを基質としたプロテインキナーゼ活性を検出し、詳細な解析を行っている。今後はClpPとの相互作用、ATPase活性測定、ATPase活性を促進する基質探索に焦点を当てる予定である。
超伝導電流トランスと極小精密検出コイルを利用した実用高温超伝導導体の通電特性評価

高性能な電力用高温超伝導機器の実用化のためには、大容量で低損失な高温超伝導導体の開発が不可欠であり、さらに開発された実用超伝導導体の定量的な特性評価が必要である。本研究では、実用高温超伝導導体の通電特性を評価するために、種々の条件下で超伝導大型導体の特性評価を行えるコンパクトな測定システムを開発した。本測定システムにより、試料導体の交流損失特性や電流分布特性を首尾よく測定でき、本測定システムが実用高温超伝導導体の特性評価に有用であることを示すことができた。本研究は、高温超伝導機器の実用化のために開発が行われている高温超伝導線材・導体(以下、「実用高温超伝導線材・導体」とよぶ)を対象とし、それらの通電特性を定量的に測定できる新しい測定システムを開発すると共に、それらの特性を評価することを目的としたものである。本研究では、実用高温超伝導導体の電流分布特性の評価だけでなく、電流分布特性と通電損失特性を同時に測定し、両者の関連性についても明らかにすることや、得られた結果から線材やコイルの特性劣化や異常状態の検出ならびにそれらの保護の方策を見出すことも目的としており、これら事項は高温超伝導機器を実用化する上での有用な知見となる。本研究では測定には精密極小検出コイルを用いるが、平成21年度は、所有する既存の磁界分布測定システムの高感度化・高精度化を行った。高感度化のために、検出コイルの巻線に直径40μmの極細銅線を使用し、コイルの小型・高精密化を図ることで、測定空間の分解能を向上させた。また、測定システムの高精度化のために、既存システムにおける検出コイルの移動部分を、自動X-Yステージとステージコントローラの導入により自動化し、測定の高精度化と高効率化を図った。さらに、実際にこの測定システムを用いて、短尺直線形状のBi-2223高温超伝導テープ線材の電流分布測定を行い、首尾良くデータ収集が行えることを確認した。平成22年度は測定対象を導体やコイルまで拡張し、超伝導電流トランスを大電流供給用電源として用いて、導体およびコイルの通電特性測定や異常検出・保護法についての検討などへ展開していく計画である。また、既存システムを用いて別途、Bi-2223を2枚積層した導体の電流分布特性を測定し、積層した場合の遮蔽電流の影響の程度についての知見を得た。本研究は、高温超伝導機器の実用化のために開発が行われている高温超伝導線材・導体を対象とし、それらの通電特性を定量的に測定できる新しい測定システムを開発すると共に、それらの特性を評価することを目的としたものである。本研究では、実用高温超伝導導体の電流分布特性と通電損失特性を同時に測定し、両者の関連性についても明らかにすることや、得られた結果から線材やコイルの特性劣化や異常状態の検出ならびにそれらの保護の方策を見出すことも目的としており、これら事項は高温超伝導機器を実用化する上での有用な知見となる。平成22年度は、通電用電源として1kA級の高温超伝導電流トランスを活用し、試料導体の通電特性評価が行えるように電流トランスと試料導体との接続方法について検討した。半田接続の代わりに、ベーク板で試料導体を挟みネジ留めする圧力による接続方法の採用することにより、様々な用途の超伝導導体を対象とした特性評価を行う上で接続部に要求される、(1)特性評価が十分行えるだけの低抵抗の接続抵抗であること、(2)繰り返し導体を接続できること、(3)簡便な接続方法であること、などの要件を満たす接続方法を実現できた。さらに、この超伝導電流トランスにBi-2223超伝導テープ線材16本からなる並列導体を実際に接続し、その電流分布や通電損失測定を行い、試料導体の通電特性を評価した。また、接続長さを変化させたときの試料導体の通電電流値と接続抵抗との関連性についても明らかにした。一方、極小精密検出コイルによる短尺試料やコイル形状試料の局所異常箇所の検出方法についても検討した。その結果、検出コイルの測定電圧から超伝導試料の磁化信号電圧のみを抽出することにより、コイル端子電圧では検出が困難な局所異常状態も検出可能であることがわかった。平成23年度は、1kA級の高温超伝導電流トランスを活用し、大電流容量高温超伝導導体の通電特性を定量的に評価した。