hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
塩化カルシウムからの塩素ガス回収技術の開発

(3)連続供給反応装置への転換:反応中に生成する珪酸カルシウムを反応器の底部に集め、これを逐次反応器外に排出することにより連続反応の進行を試みたが、実験上の危険が多いため、断念せざるを得なかった。廃塩ビは加熱・脱塩素工程を経たのち製鉄用コークスとして、あるいはプラント用固体燃料として利用されている。一方、脱塩素工程で排出される塩化水素ガスは、排ガス中に生石灰や消石灰を噴霧することで塩化カルシウムとして固定され、そのまま埋め立て処理に供されているが。本研究はこの塩化カルシウムから塩素ガスを回収し、化学工業用原料としての再資源化を可能とする技術開発を目指すものである。本研究で対象とする反応は「2CaCl_2+O_2=2CaO+2Cl_2」であるが、この反応は典型的な吸熱反応であり熱力学的にはほとんど進行しない反応である。そこで、この反応の熱力学的制約を打破するため、以下の2点について検討した。(1)酸素の供給速度を大きくして、生成した塩素ガスを速やかに系外に流出させる。(2)シリカを添加し、生成した酸化カルシウムを珪酸カルシウムとして系外に除去する。その結果、酸素の供給速度を大きくするほど反応の進行が促進されるが、あまりにも大きくしすぎると、かえって反応の進行を阻害することを確認した。本実験に用いた条件下では150ml/min程度が最適であるという結論を得た。また、シリカを添加することにより、生成した酸化カルシウムが珪酸カルシウム(Ca_2SiO_4)として固定されることをXRDにより確認した。酸化カルシウムが固定されることにより酸化カルシウムと塩素ガスによる逆反応が抑制され、塩素ガスの発生速度や発生量が著しく改善できた。3.0gの塩化カルシウムに同量のシリカを添加し、150ml/minの速度で酸素を供給することで、反応温度900°Cにおいて、塩化カルシウム中の塩素分の約80%を塩素ガスとして回収することに成功した。この成果を特許出願するとともに、学術誌や商業誌に発表した。また、石油学会やプラスチック化学リサイクル研究会などでも発表した。廃塩ビの脱塩素工程で排出する塩化水素ガスは、排煙中に消石灰スラリーを散布し、塩化カルシウムとして塩素を固定したのち埋め立て処理に回されている。しかし、埋め立てられた塩化カルシウムは地下水などを通して溶出し、広領域における土壌汚染などの被害が予想されるので、環境保全の視点からは好ましい方法とはいえない。本研究ではこの塩化カルシウムから塩素ガスを回収し、ふたたび化学工業用原料として利用するために必要な技術の開発を目的とした。塩素ガス回収の基本となる化学反応は「CaCl2+1/2O2=CaO+Cl2」であるが、この反応は大きな吸熱反応であり、熱力学的には進行しにくい反応である。そこで、本研究では塩化カルシウムを900°Cで加熱溶融し、そこに過剰の酸素ガスを吹き込んで反応速度の改善を試みた。しかし、反応が進行しても副生するCaOが多くなると逆反応も進行し、せっかく生成した塩素ガスがもとの塩化カルシウムに戻ってしまう。昨年度はこの問題を解決するため、塩化カルシウムにシリカ粉末を適当量添加し、副生したCaOを珪酸カルシウムとして固定することで逆反応の進行を抑制し、塩素ガスの回収率を70%にまで改善できた。
フェムト秒分光法による励起子格子強結合系の動的緩和と構造変化の研究

本研究においては、励起子格子強結合系の緩和現象に対する物理的理解を明確にする為に、今まで多くの研究がなされているアルカリハライド結晶とともに、それとは異なる結晶構造・結合性を有しているCaF_2、SiO_2をも対象として、主にフェムト秒領域における励起子緩和過程についての知見を得る事を目的とした。以下にその各々の成果の概要を列記する。1)電子的素励起の緩和状態の明確化に関する成果(1)アルカリハライド結晶中で生成される三重項自己束縛励起子とF-H中心対の生成収量の間に、相補的関係が存在する事を明らかにした。(2)アモルファスSiO_2中で生成される自己束縛正孔(Self-Trapped Hole;STH)を、光吸収と電子磁気共鳴法で研究し、2種のSTHの構造について重要な知見を得ると共に、それらの電子状態を明かにした。(3)SiO_2中の一重項自己束縛励起子の存在をはじめて見いだした。2)フェムト秒時間分解分光による電子的素励起の緩和動力学にかんする成果(1)KBr及びKI中の正孔の自己束縛過程を研究し、KBrでは、2中心形STHに至る局在正孔状態の振動緩和過程を見いだし、一方KIにおいては、2中心形STHの生成が、1中心型STHの状態を経て生ずる事を明かにした。(2)KBr、RbBr中での電子・正孔対の格子緩和過程を研究し、(1)で述べた緩和途上にある局在正孔とそれに束縛されている電子との複合状態が、緩和の初期生成物である事、この複合状態から、F-H中心対とオンセンター型STEが、温度に依存する分岐比で励起後数ps以内に発生し、オンセンター型STEは、その後、熱的に誘起される断熱不安定性によって、オフセンター型STEおよびF-H中心対へ緩和する事を明かにした。(3)CaF_2中に3光子吸収によって励起子を発生させてその格子緩和過程を研究し、STEの生成が、緩和途上にある電子・正孔対から直接生成される速い緩和過程と、中間状態を経由して生成される遅い緩和過程の2つの過程を経て生ずる事を明かにした。この2つの緩和経路の速度及び両者の分岐比は温度に依存しない。本研究によって得られたこれらの新たな成果は、電子格子強結合系の緩和現象を統一的に理解する上で、極めて重要な知見を提供している。本研究は、CaF_2、SiO_2に対して、励起子の自己捕獲とその結果生ずる構造変化をフェムト秒時間分解分光と時間分解共鳴ラマン散乱分光法を用いて解明しようとするものである。現在までに、これらの高度な測定が行えるまでに対象物質中の自己捕獲励起子の分光学的特性を明確にする研究と装置の改良特に検出波長域の紫外化を終え、実際の実験研究を行えるまでに至っている。

特に(1)においては、ナノ秒電子線パルスと紫外偏光レーザをもちいて、CaF_2中の自己捕獲励起子の電子状態を新たに解明した他、SiO_2中の構造変化を結晶とアモルファスで研究し、アモルファス中で誘起される構造変化に対し、微視的な重要かつ新たな知見をえた。これらについては、現在論文を執筆中である。一方(2)の装置の改良については、今年度の経費によって購入した分光器と検出器及びいくつかの光学部品を用いてほぼ所期の目的を達するに至っている。現在、共鳴ラマン散乱の実験を先行して行っているが、CaF_2中の自己捕獲励起子の正孔遷移に共鳴する共鳴ラマン散乱の実験にによって、F_2による650cm^<-1>の伸縮振動周波数を観測した。現在電子遷移に共鳴するラマン散乱の測定を行っており、これらによって、CaF_2中の変化に対する構造的側面が明かになる。同様な研究をSiO_2についても行い、所期の1つの目的を達成する。今後早急に改善すべき問題点は、フェムト秒分光に用いる紫外レーザ光の強度である。予備実験によって、フェムト秒パルスのエネルギーを510倍増強する必要が判明し、(1)増幅系を更に一段増やして基本波のエネルギーを増す、(2)非線形光学結晶を更に良質のものと交換するという作業と改良を行っている。これにより、明確な知見が得られるにたる強度が実現できるものと確信している。本研究においては、励起子格子強結合系の緩和現象を物質凝縮の基本的性質の観点から物質論的に理解する為に、その現象が最も深く研究されているアルカリハライド結晶と共に、それとは異なる結晶構造、結合性を有しているCaF_2(SrF_2)、SiO_2をも対象として研究し、励起子緩和過程の支配要因と基礎物性との相関を明確にする事を目的としている。今年度における研究実績は、以下の7点に要約される:(1)アルカリハライド結晶における電子正孔対の、新しい動的緩和過程の解明、(2)共鳴ラマン散乱分光によるアルカリハライド結晶中の自己捕獲励起子の構造の確定、(3)セシウムクロライド構造を有するCsC1CsBr中の自己捕獲励起子の光学的性質の解明(4)SiO2結晶における1重項励起子の存在の発見、(5)アモルファスSiO2中の2種の自己捕獲正孔による光吸収帯の発見と同定、(6)CaF2中の自己捕獲励起子の共鳴ラマン散乱スペクトルの測定、(7)3光子励起による励起子の緩和過程の特徴の明確化と1光子励起の場合との相関に関する研究、以上の内、(1)、(2)、(3)の成果については、5編の論文と1編の総合報告で、すでに発表(発表予定も含む)している他、(4)については、その結果の一部を報告している。また、(4)、(5)、(6)の成果については、現在論文を執筆中である((1)の内容に関する論文1編は投稿中)。しかしながら、主に超短紫外光パルスを安定かつ高出力で発生させる技術的困難さから、アルカリハライド結晶以外の物質に対するフェムト秒領域の緩和動力学に関する知見は、現時点では、未だ十分ではない。同期励起色素レーザ装置を用いて、いくつかの新しい現象を見いだしているもの、その再現性、固有性や他の研究グループの結果との整合性など、更なる検証、検討が必要な段階にある。現在、チタンサファイヤレーザを主体とした新しいレーザ装置を用いる事によって、パルス幅300fs、波長268nmのパルス光を、1パルスあたり100μJの高出力で発生させる事に成功しており、これによって、SiO2、CaF2結晶における励起子緩和のフェムト秒領域における精度の高い研究が可能となっている。現在精力的に実験を進めており、ここ数カ月で、明確な知見が得られると確信している。
人工脾臓の構築-脾臓の白脾髄の人工的構築

本研究では体内で長期にわたり強い免疫機能を発揮できる脾臓類似のデバイスの開発をめざした。その目的でまず、マウスの系において脾臓の人工的構築を行った。脾臓内皮細胞ストローマ細胞の同定および新たな細胞株の樹立を行った。新生児(生後3日目)のマウスの脾臓から脾臓カプセル(ストローマ)細胞を調整し、脾臓を摘出した正常のadultレシピエントマウスの腎皮膜下に移植して脾臓組織誘導能があるかどうかを調べたところ、移植3-4週後に中心動脈血管のまわりにT細胞領域、その周囲にB細胞領域を持つ脾臓白脾髄組織が形成された。その構造は自然の脾臓と全く同じ構造、細胞組成であった。さらに驚くべきことに赤脾髄も完全な構造が構築できた。生後8日目の脾臓ストローマ細胞では形成能の低下が見られた。レシピエントを抗原で免疫したところ、人工的構築した脾臓においてもレシピエントの脾臓と同程度あるいはそれ以上の二次免疫反応が誘導された。生後3日目の脾臓ストローマ細胞をリンフォトキシン欠損マウスに移植したところ、脾臓の再生は起らなかった。このことから、我々の系での脾臓再生にはリンフォトキシンあるいはリンフォトキシン産生性インデューサー細胞の存在が必須であることがわかった。今後、さらに、ヒト化マウスの系を用いて人型の人工リンパ節、脾臓白皮髄の構築のための基礎的研究を行う。人工リンパ節構築の方法に従って、マウスの系において脾臓白皮髄の人工的構築をめざす。さらに、ヒト化マウスの系を用いて人型の人工リンパ節、脾臓白皮髄の構築のための基礎的研究を行う。ヒトの脾臓の自家移植(autoplant)は脾臓摘出患者に施行され部分的に免疫機能の回復が見られるが、その機能は不十分であり、マウスでは速やかに壊死に陥り機能しなくなる。本研究では体内で長期にわたり強い免疫機能を発揮できる脾臓類似のデバイスの開発をめざす。新生児(生後3日目)のマウスの脾臓から、ストローマ細胞を調整し、コラーゲンスポンジに付着させて腎皮膜下に移植してリンパ組織誘導能があるかどうかを調べたところ、中心動脈血管のまわりにB細胞領域、T細胞領域を持つ組織が形成された。生後8日目の脾臓ストローマ細胞では形成能はみられなくなった。そこで。生後3日目)のマウスの脾臓のストローマ細胞の長期培養を試みたところ、現在、VCAM-1+, ICAM-1+, LTbR+, IL-7+のストローマ様の細胞株が得られている。今後はさらにストローマ細胞株をコラーゲンスポンジに付着させて腎皮膜下に移植して脾臓組織誘導能があるかどうかを調べる。さらに樹状細胞を加えてリンパ組織構築能が上がるかどうかを検討する。また、免疫反応誘導能を持つかどうかを検討する。
日本産イチイ科樹木抽出成分のバイオテクノロジーによる有用物質製造に関する研究

日本産イチイ科樹木,キャラボクの抽出成分中から有用な生理活性物質あるいは生理活性物質に変換可能な化合物を見い出し、これらのバイオテクノロジーによる生産について研究し、以下の研究結果を得た。1.キャラボク中の抽出成分,生理活性物質:キャラボク葉から、2種のビスフラボン,スキアドピティシン,ジンクヂチン,2種のフラボノール,イソラムネチン,ケルセチンと2種のタキサン型ジテルペン,タキシニン,タキシニンBを単離した。2種のビスフラボンは血圧降下能を有し、2種のフラボノールは抗酸化能を有していた。タキシニン,タキシニンB、特にタキシニンは葉に多量に含まれており、またリパーゼによる酵素変換によりtaxol類化合物に変換できる可能性が示唆されたので、これから有用物質調製が可能と考えられた。キャラボク樹皮より、含量は少ないものの強力な抗ガン活性を有するタキソールを単離した。以上の結果から、バイオテクノロジーによる有用物質生産のターゲットとして、タキシニンとタキソールを選定した。2.タキシニンの酵素変換によるtaxol類化合物の調製の試み:タキシニンの13位のエノンカルボニル基を還元した後、別途合成したtaxol側鎖部のフェニルイソセリンとリパーゼにより縮合させ、taxol類化合物を調製しようと試みた。フェニルイソセリンの合成は達成されたが、タキシニンの13位のエノンカルボニル基の還元が難しく、現在検討中である。3.キャラボクの組織培養によるtaxolの生産:キャラボクの葉,軸の組織培養によりtaxolが生産できることを見い出した。組織培養により生産されるtaxolの含量は母植物のそれの1.1倍であった。Taxol生産を増加させるため、キトオリゴ糖を用いて、エリシター処理を行った。その結果、最高10倍taxol含量を増加させることができた。日本産イチイ科樹木、キャラボクを用いて生理活性物質、特に抗ガン活性を有する化合物の単離および酵素変換による抗ガン性を有すると考えられる生理活性物質の調製について検討した。またキャラボクの組織培養による抗ガン性物質の調製についても試みた。1.キャラボクの生理活性物質(1)葉からの生理活性物質:葉より、2種のビスフラボン、スキアドピィティシン、ジンクゲチン、2種のフラボノール、ケルセチン、イソラムネチン、2種のタキサン型ジテルペン、タキシニン、タキシニンBを単離同定した。ビスフラボンは血圧降下能を、フラボノールは抗酸化能、抗ガン作用等の生理活性を有していた。またタキシニン、タキシニンBは糖尿病、利尿に有効とされている。(2)樹皮からの生理活性物質:樹皮より強い抗ガン活性を有するジテルペンアルカロイド、タキソール(含量樹皮に対して0.001%)を単離同定した。2.タキシニンの酵素変換による抗ガン性を有すると考えられるジテルペンアルカロイドの調製葉に多量の存在するタキシニンの酵素変換により、ジテルペンアルカロイドの調製を試みた。まずアルカロイド部(フェニルイソセリン)を桂皮酸から高収率で合成した。一方、タキシニンの13位のエノンのカルボニル基をリチュウムn-ブチルボロハイドライドで選択還元し、タキシニノールを得た。これらのリパーゼによる縮合でのジテルペンアルカロイドの調製および抗ガン活性については現在検討中である。3.キャラボクの組織培養によるタキソールの調製の試み

キャラボクの葉、葉軸からMS培地上でカルスを誘導し、このカルスによりタキソールを生産させる研究について行っている。現在、カルスの増殖と増殖スピードの向上について検討中である。日本産イチイ科樹木樹皮の抽出成分中より単離したtaxol(強力な抗ガン活性を有する)の組織培養による生産を試みた。1.組織培養によるtaxol生産培地の検討日本産イチイ科樹木,キャラボクの葉,軸を用い、これらからカルスの誘導を行った。培地としてMurashige-Skoog(MS)培地を用い、二種の植物ホルモンを(1)(3)のように組合せ、カルスの誘導に有効な植物ホルモンを調べた。(1)ナフタレン酢酸(NAA)-カイネチン,(2)2,4-D-カイネチン,(3)NAA-ベンジルアデニン(BA).(1)と(2)でカルスの誘導が認められたが、(2)の方がカルス誘導が早かった。また、(2)のカルス誘導の最適植物ホルモン濃度も明らかにした。誘導したカルスは3代継代して増殖させた。2.組織培養によるtaxolの生産カルス中のtaxol含量を調べた結果、母植物よりも、1.1倍taxol含量が高いことが判明し、組織培養によりtaxolが生産可能と考えられた。3.Taxol生産におよぼすエリシター,植物ホルモン,生合成前駆体添加の影響1)エリシター添加の効果:エリシターとして、キトオリゴ糖を用いた。添加量の増加と共に、taxol生成量も増加し、未添加に比べ最高10倍のtaxol生産が見られた。2)植物ホルモン添加の効果:植物ホルモンとして、ジベレリン-A_3(GA_3)とカウレンの微生物変換により合成したジベレリン(GA_s)を用いた。GA_3の場合は、taxol生成量を最高3倍に、GA_sの場合は、最高5倍taxol生成量を増加させた。3)生合成前駆体添加の効果:生合成前駆体として、フェニルアラニンを用いた。この場合は、最高3倍のtaxol生成量の増加が見られた。
PDGF-D誘導中皮腫細胞遊走メカニズムの解明および新規治療法の開発

EZ-TAXIScan装置を用いて悪性中皮腫細胞の遊走を可視化した。現在までに悪性中皮腫細胞の遊走がFetal bovine serum (FBS)刺激により促進することを明らかにしてきた。この遊走はPDGF-Dの活性化に必要なurokinase Plasminogen activator (uPA)の阻害剤であるUrynary trypsin inhibitor (UTI)によって抑制されることからPDGF-Dが遊走に関与している可能性が示唆された。FBS刺激により培地中へのPlatelet derived growthfactor-D (PDGF-D)分泌が促進されるが、非悪性中皮腫細胞からのPDGF-D分泌は促進しなかったことから、FBS刺激による遊走にはPDGF-Dが重要であることが示唆された。悪性中皮腫細胞にFBS刺激を行うと培地中にPDGF-Dが分泌されたが、非悪性中皮腫細胞ではPDGF-Dの分泌が観察されなかった。そこで外因性のPDGF-Dを悪性中皮腫細胞に処理したところ遊走が促進することが明らかとなった。このとき、PDGF-ββ受容体のsiRNA処理により遊走が抑制されたことから、血清中に含まれている因子によりPDGF-Dが分泌され、オートクライン的作用にて悪性中皮腫細胞の遊走を促進していることを示唆している。さらにどのような経路を介して遊走が促進しているのかについて解析を行った。種々の阻害剤を用いた結果、PI3 kinase、PDK1、Akt、Rac1、ROCKを介した経路で遊走が促進していることが明らかとなった。この結果から、血清中に含まれている何らかの因子によりPDGF-Dの分泌が促進されることにより、悪性中皮腫の遊走が加速されていることが明らかとなった。
視覚障害者の単独歩行を支援する道案内装置に関する研究

歩行訓練を受けた視覚障害者は既知の場所であれば一人で自由に歩行することが可能である。しかしながら未知の場所では介助者なしで歩行することは困難である。このような状態を解消するため、未知の場所であっても視覚障害者が単独で歩行できるような支援装置の開発を行った。開発した装置は2種類で、GPSにより利用者の位置を把握し道案内を行う屋外での案内装置と、床に色で区別した誘導ラインを設けそれを白杖でトレースする屋内における案内装置である。屋外を単独歩行する支援装置として「GPSを利用した道案内装置」、また屋内の支援装置として「色分けされた誘導ラインを識別する電子白杖」について研究を行った。GPSを利用した屋内における誘導装置に関しては、GPSの精度が向上したため、GPSを新規の物とし、健常被験者による誘導実験を行った。この結果GPS単独であっても高精度で道案内を行うことが可能であるとの結果を得た。また視覚障害者は周辺から得られる音情報により自分の身の回りの安全を図る。このため、道案内にはイヤホン等、周囲の音を遮る物は避けスピーカを利用していたが、周辺に大きな音を流すことになり、周囲を気にする利用者にとって大きな問題であった。そこでこの問題を解決するために骨伝導による音声案内を試みた。健常被験者により行った道案内実験では、周辺の音情報を妨げず、また従来までのものより聞きやすいという結果が得られた。屋内における白杖を用いた歩行支援装置は、目的地まで敷かれた色テープ(誘導ライン)の色をカラーセンサが検出し、白杖を振動させることにより、利用者を目的地まで誘導する物である。回路をディジタル化することにより8色以上の色の識別が可能となったが、誘導ラインだけの使用では、ラインが敷設されている場所の道案内を行うことは不可能である。また、ライン上をどちらの方向に進んでいるかを知らなければ、正しい誘導は不可能である。今年度は道案内を音声で行うためICタグの利用を試みた。すなわち白杖の先端にICタグ検出用のアンテナを取り付け、誘導ラインの必要な場所にICタグを埋め込み、白杖がICタグを検出するとそのタグのIDに対応した音声案内が行われるようなシステムを開発した。健常被験者による実験では、的確に音声案内を行うことが可能であった。また、進行方向の検出では、白杖内に加速度センサを埋め込み、白杖の振られている方向と検出した誘導ラインの色から検出する方法を考案し、その試作装置を開発した。GPSを利用した屋外における誘導装置に関しては昨年度までの研究において開発された装置を小型軽量化することを目的とし、GPSおよび携帯電話による道案内システムの開発を行った。これはGPSと携帯電話をRS232Cインタフェースで結び、JAVAアプリケーションとして道案内システムを構築するものである。現在までに、GPSデータを取り込み携帯電話にて位置確認ができる所まで開発が完了している。屋内における白杖を用いた道案内装置は、目的地まで床に貼られた色テープ(誘導ライン)の色をカラーセンサが検出し、白杖を振動させることにより、利用者を目的地まで道案内するものである。本システムではRGBデータとして取得された床の色をYxy表色系に変換し、xy色度座標上の位置として識別する方式を開発した。これにより周囲環墳の明るさに影響されない誘導ラインの色認識が可能となった。また本システムでは音声案内を要所において行うが、案内を行うための位置情報は、誘導ラインの下に埋め込まれたRFIDタグにより得ている。一般に視覚障害者は白杖を大きく振りながら周囲状況を確かめ歩行するため、市販されているRFIDタグ用のリーダライタではタグと白杖との距離が大きく離れると通信ができなくなる問題点があった。この問題を解決するため、今年度はリーダライタと杖先端に取り付けたアンテナの問に挿入するパワーブースターおよびプリアンプを開発した。これにより通信距離が大幅に伸び、安定に音声案内が可能となった。本研究の目的は視覚障害者が安全に一人で歩行できるための歩行支援装置を開発することである。具体的にはGPSにより障害者の位置を把握し、これとディジタル地図を用いて道案内を行う屋外での使用を目的としたものと、床の上に貼り付けた色毎に目的地の分かれた色つき誘導ラインを視覚障害者が持つ白杖を通して認識し道案内を行う屋内でのしようを目的としたものの2種類の開発を行っている。前者のシステムでは利用者の携帯する装置が大掛かりなものとなる欠点があったが、これを解消するため今回は普及著しい携帯電話を利用することとした。多くの携帯電話ではJAVAで開発されたアプリケーションを動作させる機能があること、また少なからぬ携帯電話がGPSを搭載していることに注目し、ここでは対象機種をNTTDocomoのFOMAに絞り、この携帯電話を利用して視覚障害者を道案内可能なアプリケーションの開発を行った。

具体的にはNTTより無料配布されているJAVA開発環境とFOMAのエミュレータをノートコンピュータ上に展開し、GPSをシリアル回線を通して接続した。このコンピュータ上にGPSデータと地図情報を元に道案内を行うシステムを構築し実験を行い良好な結果を得た。また後者のシステムでは屋内での道案内を目標としているが、出発地点から目的地まで敷設された色の付いた誘導ラインを識別し、これを白杖の振動として利用者に伝える気候は昨年度までに完成している。今回は要所の道案内を音声で行うためのRFIDタグシステムで白杖とタグとの通信距離を増加させ視覚障害者の白杖の使用法によらず安定した案内が行えるよう改良した。これは健常者による実験で安定性の向上が確認された。
フィブロネクチンを活性化するDP-4ペプチドを用いた新規創傷治療法の確立

真皮細胞外マトリックスに豊富に存在するデルマトポンチン(DP)は、フィブロネクチン(Fn)と相互作用し、創傷治癒を促進すると考えられる。DPのFn結合部位はDP-4と呼ばれるペプチドであり、DP-4ペプチドもFnを活性化し、細胞接着を増強させることから、DPの活性ペプチドと考えた。我々はFnのDP結合部位も約30残基のペプチドのレベルまで同定した。さらに生体内でのDPの生物活性を明らかにするために、非変性条件でDPを精製し、Fnとの相互作用を検討したが、その結果は変性条件で精製したDPに比べてやや劣った。DPは創傷発生時に変性等により高次構造を変えて、創傷治癒を促進する可能性があると考えた。これまでにデルマトポンチン(DP)は創傷初期に形成される仮マトリックスに存在し、フィブリンやフィブロネクチン(Fn)と濃度依存性に相互作用し、Fnを活性化し、線維形成させることが分かっており、このことからDPは創傷治癒を促進するのではないかと考えている。さらにDPのFn結合部位はDP-4と呼ばれるペプチドであり、DP-4もFnを不溶化=活性化し、線維形成させ、細胞接着を増強することから、DP-4はDPの活性ペプチドであり、DP同様に創傷治癒を促進すると考えている。そこでFnの活性化に必要なDP-4の濃度を得るために、濃度1μMのFnとさまざまな濃度のDP-4を混合し一定時間経過後に電気泳動したところ、DP-4の濃度が75μMを超えると不溶化するFnの割合が多くなり、300μMを超えるとFnはほぼ完全に不溶化することが分かった。このことからFnの活性化を得るDP-4の至適濃度は、Fn 1μMに対し、DP-4 300μMであると判断した。さらにDP-4のアミノ末端およびカルボキシル末端より1残基ずつ欠損させたペプチドを合成し、同様の実験を行ったところ、アミノ末端より1残基欠損、カルボキシル末端より2残基欠損のペプチドまでが、Fnを不溶化することができた。このことからFnを活性化できるDP-4の最小塩基配列は、HGQVVVAVと考えた。またFnのDP結合部位の同定については、これまでにタイプIIIリピートの14番(III14)であることが分かっている。今回はこのIII14の部分ペプチドを作成し、それぞれの部分ペプチドとDPとの相互作用をELISAにて確認したところ、DPはIII14dと名付けたIII14の部分ペプチドと相互作用を認めた。今後DP-4により活性化されたFnを利用して、細胞増殖因子との相互作用も含めて検討したい。FnのDP結合部位はタイプIIIリピートの14番(III14)であることが分かっている。今回はFnのDP-4結合部位の同定を行った。既存のFnフラグメントとDP-4の相互作用をELISAで確認すると、DP-4の結合部位はIII12-14であると思われ、さらにIII12、III13、III14とDP-4の相互作用を確認すると、DP-4はIII14と相互作用を認め、FnのDP-4結合部位はDPと同様、III14であることが分かった。DP-4により活性化されたFnの線維芽細胞に対する細胞接着は増強するが、その細胞接着はへパリンで部分的に、EDTAで完全に阻害されたことからこの細胞接着はインテグリンとヘパラン硫酸プロテオグリカンが関与すると考えた。さらに抗インテグリン抗体を用いて細胞接着の阻害実験を行うと、へパリン存在下で抗α5およびβ1インテグリン抗体により阻害されたため、DP-4により活性化されたFnの細胞接着におけるレセプターはα5β1インテグリンであると判断した。以上の内容を含め、DP-4の生理活性につき、論文を作成し発表した(Kato A et al, J Dermatol Sci. 76, 2014)。DP-4の生理活性について明らかになったので、今後はDP-4により活性化されたFnを利用して、細胞増殖因子との相互作用も含めて検討したい。現在までに判明しているデルマトポンチンの機能は組織から変性条件で生成したものについてであり、未変性標品として市販されているものは精製法が公開されておらず、未変性物と確定できない。生体中でのデルマトポンチンの生物学的機能を明らかにする目的で、非変性条件でデルマトポンチンを精製し、その生物活性を変性条件で精製したものと比較した。293-EBNA細胞にデルマトポンチンのcDNAを組み込み、培養上清を回収した。上清の20、40、60%硫酸アンモニウム沈殿を得たところ、デルマトポンチンは40%沈殿に最も濃縮されていた。この沈殿を、0.5MNaClを含んだ生理的緩衝液に溶解し、陰イオン交換クロマトグラフィーに供した。その結果ほぼ純粋なデルマトポンチンのみがカラムに結合しており、これを1M塩酸アルギニンで溶出した。

0.6M付近で近接した3つのピークが認められ、その溶出分画は分子量、抗体との反応性から、いずれもがデルマトポンチンであると同定した。これらは翻訳後の修飾の程度の異なるバリアントと考えられた。限外ろ過でアルギニンを除去して生理的緩衝液に溶解した状態のデルマトポンチンを得た。終了は培養上清10Lあたり約1.5mgであった。このデルマトポンチンを用いてHaCaT細胞の接着実験を行うと、変性条件で精製したデルマトポンチンよりはやや弱いが細胞接着活性が認められた。しかしフィブロネクチン活性化、フィブリン線維形成促進能は弱かった。これらのことから、デルマトポンチンの細胞接着能は変性条件、非変性条件で精製した標品に共通した機能であり、フィブロネクチン活性化、フィブリン線維形成促進能は変性条件での精製標品に特有の機能であった。すなわちデルマトポンチンは組織がダメージを受けた際に変性あるいは部分分解を受けて高次構造を変え、フィブロネクチンやフィブリンの生物活性を修飾する可能性が示された。真皮細胞外マトリックスに豊富に存在するデルマトポンチン(DP)は、フィブロネクチン(Fn)と相互作用し、創傷治癒を促進すると考えられる。DPのFn結合部位はDP-4と呼ばれるペプチドであり、DP-4ペプチドもFnを活性化し、細胞接着を増強させることから、DPの活性ペプチドと考えた。我々はFnのDP結合部位も約30残基のペプチドのレベルまで同定した。さらに生体内でのDPの生物活性を明らかにするために、非変性条件でDPを精製し、Fnとの相互作用を検討したが、その結果は変性条件で精製したDPに比べてやや劣った。DPは創傷発生時に変性等により高次構造を変えて、創傷治癒を促進する可能性があると考えた。デルマトポンチン(DP)とフィブロネクチン(Fn)の相互作用やDPによるFnの活性化において重要な役割を担うと考えられる、Fnの結合部位でもありDPの活性ペプチドであるDP-4の機能解明については、予定通り順調に進み、論文で発表することができた。活性化したFnを利用した人工仮マトリックスの作成においては検討段階であり、当初の予定よりやや遅れているものの、全体的にはおおむね順調に進んでいると思われる。医歯薬学・外科系臨床医学・形成外科学細胞増殖因子とフィブリン、フィブロネクチン、DP-4を用いて人工仮マトリックスの組成の決定やその評価をin vitroおよびin vivoで行う。in vitroでは、人工仮マトリックスを培養細胞に加えて、細胞の増殖能や遊走能の変化を精査する。in vivoでは、マウスの実験的創傷に人工仮マトリックスを添加して、創傷治癒促進能を評価する。さらに増殖因子の部分ペプチドを作成してDPやDP-4との相互作用を検討する。デルマトポンチン(DP)とフィブロネクチン(Fn)の相互作用やDPによるFnの活性化において重要な役割を担うと考えられる、Fnの結合部位でもありDPの活性ペプチドであるDP-4の機能解明については、予定通り順調に進んでいる。活性化したFnを利用した人工仮マトリックスの作成においては検討段階であり、当初の予定よりやや遅れているものの、現在DP-4の機能解明においての論文投稿中であり、全体的にはおおむね順調に進んでいると思われる。
表面反応で構築した分子架橋構造とその物性

1.Si(100)表面と有機分子との相互作用1,4-シクロヘキサジエン,シクロヘキセン,トリフルオロイソプロパノールなど分子吸着状態を高分解能電子エネルギー損失分光(HREELS),高分解能内殻光電子分光,走査型トンネル顕微鏡STMを用いて詳細に調べた2.Si(100)表面の非対称ダイマーの反応性について(1)高分解能内殻光電子分光を用いてSi(100)表面のSi2Pレベルを測定し,30Kにいたるまでダイマーは非対称であることを分光学的に実証した.(3)ルイス酸・ルイス塩基分子の吸着:BF_3分子とSi(100)表面との相互作用を高分解能Si2p光電子分光,価電子帯光電子分光,STMを用いて調べた.BF_3分子はSi(100)表面でSi-BF_2とSi-Fに解離吸着するが,どちらの吸着種も上部ダイマー原子に優先的に吸着していることがわかった.ルイス塩基的なCOやトリメチルアミン分子は,下部ダイマー原子に選択的に吸着することが低温STMや高分解能内殻光電子分光で明らかになった.3.遷移金属ステップ表面における分子の吸着状態金属表面のステップはテラスサイトと比較して一般的に反応性が高く,分子で選択的に修飾することが可能である.これにより,1次元的な分子列を形成することが可能となる.本研究では,Pt(997)表面にCOやNO分子を吸着させテラスおよびステップサイトへの吸着状態,特に温度依存性(11K300K)について詳細に調べ,吸着時における過渡的拡散を初めて定量的に見積もることに成功した.1.Si(100)表面と有機分子との相互作用1,4-シクロヘキサジエン,シクロヘキセン,トリフルオロイソプロパノールなど分子吸着状態を高分解能電子エネルギー損失分光(HREELS),高分解能内殻光電子分光,走査型トンネル顕微鏡STMを用いて詳細に調べた2.Si(100)表面の非対称ダイマーの反応性について(1)高分解能内殻光電子分光を用いてSi(100)表面のSi2Pレベルを測定し,30Kにいたるまでダイマーは非対称であることを分光学的に実証した.(3)ルイス酸・ルイス塩基分子の吸着:BF_3分子とSi(100)表面との相互作用を高分解能Si2p光電子分光,価電子帯光電子分光,STMを用いて調べた.BF_3分子はSi(100)表面でSi-BF_2とSi-Fに解離吸着するが,どちらの吸着種も上部ダイマー原子に優先的に吸着していることがわかった.ルイス塩基的なCOやトリメチルアミン分子は,下部ダイマー原子に選択的に吸着することが低温STMや高分解能内殻光電子分光で明らかになった.3.遷移金属ステップ表面における分子の吸着状態金属表面のステップはテラスサイトと比較して一般的に反応性が高く,分子で選択的に修飾することが可能である.これにより,1次元的な分子列を形成することが可能となる.本研究では,Pt(997)表面にCOやNO分子を吸着させテラスおよびステップサイトへの吸着状態,特に温度依存性(11K300K)について詳細に調べ,吸着時における過渡的拡散を初めて定量的に見積もることに成功した.(1)1,4-シクロヘキサジエン/Si(100)(2x1)系の被覆率依存性を詳細に調べた.高分解能電子エネルギー損失分光(HREELS)の結果から,吸着分子は被覆率が大きくなるにしたがって分子面がやや立ってくることを示唆する結果を得た.STM像を詳細に解析することにより以下のことが分かった.同列内のダイマー間の2倍以上の間隔を空けて吸着する場合は分子間相互作用が無いが,それ以下の場合は立体反発により分子の傾きに変化が現れることが直接見いだされた.(2)1,4-シクロヘキサジエン/Si(100)(2x1)系に,超高真空中,室温の条件で塩素分子を導入し,真空側に存在するπ結合への付加反応を試みた.光電子分光で検証したが,上記条件では,2重結合への付加を示す積極的証拠を得られなかった.次に,1,3ブタジエンや1,3シクロヘキサジエンを超高真空中・室温の条件で,1,4-シクロヘキサジエン/Si(100)(2x1)系に導入した.吸着1,4-シクロヘキサジエン上に付加生成物ができているかどうかをSTMにより調べてみたが,顕著な像は得られなかった.以上のことから,1,4-シクロヘキサジエン/Si(100)(2x1)系の真空中に突き出したπ結合の反応性は,シリコン清浄表面のダングリングボンドよりかなり低いことが分かった.(3)シクロヘキセン/Si(100)(2x1)系のコンフォメーション変化を詳細に調べた.STMによる2種類の分子像は,舟形とねじれ舟形と同定した.舟形は対称的で,ねじれ舟形は非対称で鏡像異性体をもつ.これらの吸着エネルギーの差を,室温での熱平衡を仮定して見積った.1.シリコンSi(100)(2×1)表面の非対称ダイマーの電子状態を低温領域で高分解能内殻光電子分光で測定した。室温から55Kまで,その状態は本質的に非対称ダイマーであることが明確に示された。2.非対称ダイマーの化学反応性を調べるために,CO, BF_3,ピリジン,CO_2, H_2Oなどの分子をプローブ分子として用いた。ルイス酸分子は非対称ダイマーのうち

上部シリコン原子に,ルイス塩基分子は下部シリコン原子と相互作用しやすいことが,見出れた。分子でシリコン表面を化学修飾するさいの,指導原理の1つになると考えられる。3.極低温IRAS測定で,Pt(997)ステップ表面とCOの相互作用について,詳細に調べた。テラスCOとステップCOの動的双極子モーメントの相対強度比が,正確に見積られた。1.シリコン(100)表面の高分解能Si2p光電子分光を300Kから30Kの範囲で精密に測定し,30Kまで非対称ダイマーが安定であることを実証した.2.シリコン(100)表面の非対称ダイマーの化学反応性を調べるために,トリメチルアミン(TMA),BF_3,CO, H_2O, NH_3などの分子を低温で吸着させ,走査型トンネル顕微鏡(STM)で観察した.TMAは非対称ダイマーのダウンダイマーに100%選択的に吸着することがわかった.水分子は2つの隣り合ったダイマーでHとOHに解離吸着することが解明された.また,これが長年謎であったc欠陥の原因であることがわかった.アンモニアやCOはc欠陥に優先的に吸着することがわかった.3.シリコン(100)表面とビニルブロマイドの相互作用を高分解能電子エネルギー損失分光(HREELS)で調べた.物理吸着,化学吸着,解離過程をHREELSで段階的に追跡し,物理吸着から化学吸着への活性化エネルギーを見積もった.4.シリコン(100)表面とトリフルオロプロパノール(TFIP)の相互作用を高分解能電子エネルギー損失分光(HREELS)で調べた.低温でTFIPはOH結合を切断して解離吸着することがわかった.5.Pt(997)表面におけるCO, N_2,NOの低温領域での吸着状態を,赤外反射吸収分光(IRAS)を用いて詳細に調べた.COの過渡的拡散距離を約7Åと見積もることに成功した.
インヒビンの超微量測定法の開発とその臨床応用

本研究はウシのインヒビンを大量に集めて、その抗体を作成して、感度の良いインヒビンの測定法を開発し、ウシやヒトの生殖機能の調節因子としてのインヒビンの役割を明らかにすることを目的とする。1.前年度までに開発したウシインヒビンの免疫吸着クロマトにより純化したインヒビンを山羊に免疫し、大量のインヒビンのポリクロ-ナル抗体を作成した。この抗体を用いて、ヒトとラットのインヒビンの精製に使用できる免疫吸着クロマト法を開発した。これらの純化したインヒビンをそれぞれのRIA系に用いることにより、より精度の良いRIAを確立することができた。2.山羊で大量に作成したインヒビンの抗体を雄牛に投与するとウシの血中FSHが上昇した。この結果は、雄牛においてもFSHの分泌はインヒビンによって調節されており、インヒビン抗体により血中インヒビン活性が中和されることによりFSHが上昇することを示している。従って雄牛のインヒビンはその生殖機能と密接な関連のあることが示唆された。事実、乏精子症あるいは無精子症のウシの血中インヒビン濃度は明らかに低値を示していた。3.ウシインヒビン抗体を雌牛の黄体期に投与すると血中FSHが上昇し卵胞の発育が開始する。従って黄体期におけるFSHの分泌はプロジェステロンではなく、インヒビンによって抑制されていることが示唆された。4.私共はこれまでに作成した多くのインヒビンの抗体の中からRIAに適した抗体により高感度のRIA系を確立した。この系によりウシ、ブタ山羊、ラット、ヒトやサルのインヒビンを測定することができた。しかしながら、ウシとヒトの卵胞液中にはRIAに交差するαサブユニットの前駆体が含まれていることが判った。従って現在αとβサブユニットの抗体により特異性の高いサンドイッチアッセイ法を開発している。1.主な研究対象であるウシのインヒビンを大量に精製するためにウシの卵胞液を収集した。ウシの体外受精を行なっている研究機関と協力し約20リットルの卵胞液を集めることができた。2.収集した卵胞液をウシインヒビンのモノクロ-ナル抗体を用いたイムノアフィニティ-クロマト、ゲルロカ法、逆相のHPLCとSDS PAGE法により精製した。従来HPLCの段階で既に精製されると考えたが、完全に純化するにはSPS PAGEのステップを入れた方がより完全であった。3.純化したインヒビンの抗体を作成するために、山羊3頭とウサギ3匹に免疫し抗体を作製している。従来、部分製製のインヒビンを用いて抗体を作製していたが、より特異性の高い測定法の確立のためには、純化したインヒビンの抗体が役立つと考える。4.ヒトのインヒビンはまだ純化されておらずその実体は不明である。従って今開発しているインヒビンの測定系が確実にヒトのインヒビンを測定できるかどうか判定する方法はない。そこで純化したヒトインヒビンが必要となる。ヒトの卵胞液中のインヒビン活性はウシやブタのそれに比較してわずか数%である。従って常套手段では精製することは不可能である。しかしながら、私共は幸運にも多くのインヒビン抗体を持っている。その中でヒトインヒビンと交差する抗体を用いてイムノアフィニティ-クロマトを確立することができた。このシステムによりヒトインヒビンを500倍に精製することができた。さらにゲルロカ、各種HPLCを用い数万倍に精製することができた。このステップの間に驚くべきことが発見された。

つまり免疫活性はあっても生物活性のないインヒビンが大量に存在していることである。ウシにおいても同様なことが発見されており、増々特異性の高い測定系の開発の必要性が増大している。1、ウシ卵胞液中のインヒビンの大量精製法の確立ウシインヒビンの単クロ-ン抗体(256H,α鎖認識)をアフィゲル10とカップリングさせた。ウシ卵胞液を集め,2リットルのマトレックスレッドAの樹脂に1リットルの卵胞液をかけた。1モル尿素1.2モル塩化カリ溶液で溶出される分画を上記の免疫吸着クロマトにかけた。夾雑蛋白質の殆んどは素通りし,吸着したインヒビン分画を0.1モルグリシン緩衝液PH2.0で溶出した。この段階で既にインヒビンは1000倍以上精製された。さらにゲルロカ,逆相のHPLCによりインヒビンを純化した。1リットるの卵胞液から約2mgのインヒビンを得ることができた。2、インヒビン抗体の作成1、で精製したインヒビンをSDS電気泳動により分離し,染色した後にインヒビン分画を切り出しホモジェナイズした。このエマルジョンゲルとフロインド完全アジュバントを混合し,ヤギ三頭とウサギ10匹に免疫した。現在,免疫後1年以上経ち,それぞれの動物の抗体価は1万倍以上となり,RIAやエンザイムノアッセイに用いることができる。3、特異性の高いインヒビンの測定法の開発生体内にはインヒビン関連物質が存在する,一つはβ鎖の二量体であるアクチビンであり,もう一つは、α鎖の前駆体である。従って,α鎖とβ鎖に特異的な状体を使用してインヒビンの測定系を開発することが肝要である。2、で作成したウシイヒビンの抗体の認識部位は殆んどα鎖であった。そこでそれらの抗体をウェルにコ-ティングしその後にスタンダ-ドあるいは試料を吸着させた。さらにユウロピウムを標識したβ鎖認識の単クロン抗体を吸着させた。ユウロピウムの蛍光量を測定しインヒビンの定量を行なった。この方法により0.1ナノグラム以下のウシインヒビンの測定が可能となった。本研究はウシのインヒビンを大量に集めて,その抗体を作成して,感度の良いインヒビンの測定法を開発し,ウシやヒトの生殖機能の調節因子としてのインヒビンの役割を明らかにすることを目的とする。1.前年度までに開発したウシインヒビンの免疫吸着クロマトにより20リットルのウシ卵胞液から50mgのインヒビンを精製することができた。2.この純化したウシインヒビンを山羊に免疫し,大量のインヒビンのポリクロ-ナル抗体を作成した。この抗体を用いて,ヒトとラットのインヒビンの精製に使用できる免疫吸着クロマト法を開発した。この方法によりヒトとラットのインヒビンを世界で初めて精製した。これらの純化したインヒビンをそれぞれのRIA系に用いることにより,より精度の良いRIAを確立することができた。3.山羊で大量に作成したインヒビンの抗体を雄牛に投与するとウシの血中FSHが上昇した。この結果は,雄牛においてもFSHの分泌はインヒビンによって調節されており,インヒビン抗体により血中インヒビン活性が中和されることによりFSHが上昇することを示している。従って雄牛のインヒビンはその生殖機能と密接な関連のあることが示唆された。事実,乏精子症あるいは無精子症のウシの血中インヒビン濃度は明らかに低値を示していた。
π電子－水素連動型有機伝導体の構造多様性探索と機能創出

本研究では、申請者が最近開発に成功した新しいタイプの有機伝導体である「π電子ー水素連動型の有機伝導体」の構造多様性を探索する。構成分子の化学修飾や構成アニオンの置換、水素結合部の水素・重水素置換を駆使し種々の新規類縁体結晶を開発し、それらの構造や物性、相転移挙動を詳細に明らかにする。これらの結果を基にπ電子と水素の連動に基づく新しい概念・現象、機能の創出を図る。
ディジタル図書館を指向した多言語ブラウザとその応用

Netscape等のWWWブラウザが広く利用され、ディジタル図書館プロジェクトの多くもこれらを利用している。しかしながら、現在のWWWが提供する多言語環境は十分ではないため、非英語情報の流通は十分ではない。一方、図書館は多様な言語の情報を所蔵するため、最も基本的なサービスであるOPACでさえも多言語環境を必要とするため、現在のWWWをそのまま利用することは困難である。そのため、本研究では、多言語文書を読む機能を中心課題として以下の研究を進めた。1.多言語文書の検索と閲読(ブラウジング)のためのソフトウェアツールセットの開発2.利用者の環境に合わせて多言語文書の利用環境を構築するツールの開発本研究ではは多言語文書ブラウザ(MHTMLサーバおよびそのクライアント)を開発し、それを用いたゲートウェイサービスを行ない、サーバを数ヶ所のサイト(海外)に移植してきた。さらに、ゲートウェイサービス用に開発したソフトウェアを多言語文書の提供に利用できるよう拡張し、日仏英3ヶ国語で書いた日本昔話(10編)からなる多言語電子テキストコレクションの提供に適用した。このほか、本学のOPACデータをSGML化して作成した目録データベースの検索ユーザインタフェースにMHTMLを利用した海外利用者向けのOPACやMHTMLを利用した遠隔地からの日本語入力ソフトウェアの試作を行なった。研究成果については、国際会議、学術雑誌等に発表した。開発したソフトウエアは我々のWWWサイトを通じて公開し、自由にダウンロード・移植できるようにしている。また、昔話のコレクションに関して、コレクションの拡大のための協力者を募集した結果、何人かの応募があり、かつ応募者は国内だけではなく世界的に広がっている。WWWビューワであるNetscape等が広く利用され,ディジタル図書館プロジェクトの多くもこれらを利用している。しかしながら,現在のWWWが提供する多言語環境は十分ではないため,非英語情報の流通は十分ではない.一方、図書館は多様な言語の情報を所蔵するため,最も基本的なサービスであるOPACでさえも多言語環境を必要とするため,現在のWWWをそのまま利用することは困難である.ディジタル図書館は,本質的に多言語を必要とする大きな応用システムであるが,大多数の利用者にとっては,文書を「読むこと」,「探すこと」が最も重要な機能であるという観点から,本研究では,多言語文書を読む機能を中心課題として以下の研究を進めている。1.多言語文書の検索と閲読(ブラウジング)のためのソフトウェアツールセットの開発2.利用者の環境に合わせて多言語文書の利用環境を構築するツールの開発3.上記ツールのOPACへの適用とそれに基づく多言語ユーザインタフェースの評価平成8年度においては、以前から開発を進めてきた多言語文書ブラウザを基礎として、Java Appletとして実現したクライアントと多言語フォントバンクを持ち取り寄せた原文書を形式変換したクライアントに送るサーバからなるシステムを作成し、それを利用して以下の研究を進めた。1.インターネット上での多言語ブラウザサービスの実験2.本多言語ブラウザを利用した本学附属図書館のオンライン目録(OPAC)システムの開発これに加えて、図書館情報学関連のインターネット上の文書に関して、Dublin Coreによるもの自動化作成によるものの二つのメタデータデータベースを作成した。1.多言語文書の検索と閲読(ブラウジング)のためのソフトウェアツールセットの開発2.利用者の環境に合わせて多言語文書の利用環境を構築するツールの開発

本研究では多言語文書ブラウザ(MHTMLサーバおよびそのクライアント)を開発し、それを用いたゲートウェイサービスを行ない、サーバを数ヶ所のサイト(海外)に移植してきた。さらに、ゲートウェイサービス用に開発したソフトウェアを多言語文書の提供に利用できるよう拡張し、日仏英3ヶ国語で書いた日本昔話(10編)からな多言語電子テキストコレクションの提供に適用した。このほか、本学のOPACデータをSGML化して作成した目録データベースの検索ユーザインタフェースにMHTMLを利用した海外利用者向けのOPACやMHTMLを利用した遠隔地からの日本語入力ソフトウェアの試作を行なった。研究成果については、国際会議、学術雑誌等に発表した。開発したソフトウェアは我々のWWWサイトを通じて公開し、自由にダウンロード・移植できるようにしている。又、昔話のコレクションに関して、コレクションの拡大のための協力者を募集した結果、何人かの応募があり、かつ応募者は国内だけではなく世界的に広がっている。
落石履工屋根スラブの落石による貫通破壊について

衝撃による打ち抜き試験の前に比較データを得るために各種コンクリート版の静的載荷実験を行ない、破壊形式および荷重変位関係から破壊に要するエネルギーを調べた.また衝撃実験装置を用いて重錘による打ち抜き実験を行ない、破壊形式、貫通エネルギー、クラック面積、版の衝撃挙動などを調べ、RC版の飛来物に対する評価方法について検討した.クッション材(砂)を敷いたコンクリート版を用いてと衝撃実験を行ない、緩衝効果について明らかにした.また、クッション材が存在する場合のコンクリート版の衝撃力評価方法について検討した.粒状体のような不連続体の数値シミュレーションに有効である個別要素法を用いてコンクリート版の衝撃挙動のシミュレーション方法を開発応用し、より一般的な問題に適用可能とした.不連続現象が支配的となる2次元の基本問題に対してはすでにシミュレーション方法を開発し、その有効性も確認した.さらに本研究ではクッション材(個別要素)とコンクリート版(有限要素)の複雑な結合破壊解析を行うための基礎理論を展開し,この種の問題に関する有用性を明らかにした.衝撃による打ち抜き試験の前に比較データを得るために各種コンクリート版の静的載荷実験を行ない、破壊形式および荷重変位関係から破壊に要するエネルギーを調べた.また衝撃実験装置を用いて重錘による打ち抜き実験を行ない、破壊形式、貫通エネルギー、クラック面積、版の衝撃挙動などを調べ、RC版の飛来物に対する評価方法について検討した.クッション材(砂)を敷いたコンクリート版を用いてと衝撃実験を行ない、緩衝効果について明らかにした.また、クッション材が存在する場合のコンクリート版の衝撃力評価方法について検討した.粒状体のような不連続体の数値シミュレーションに有効である個別要素法を用いてコンクリート版の衝撃挙動のシミュレーション方法を開発応用し、より一般的な問題に適用可能とした.不連続現象が支配的となる2次元の基本問題に対してはすでにシミュレーション方法を開発し、その有効性も確認した.さらに本研究ではクッション材(個別要素)とコンクリート版(有限要素)の複雑な結合破壊解析を行うための基礎理論を展開し,この種の問題に関する有用性を明らかにした.