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天然ゼオライト混和コンクリートの環境復元機能の向上に関する研究

(1)積雪寒冷地での適用を想定した天然ゼオライト混和コンクリートの塩化物イオン吸着機能に関する基礎的検討として,プログラム可変の恒温恒湿機内で,予め塩化ナトリウムを混和したセメントモルタル供試体に対して,端面から凍結融解作用を与え,凍結融解作用環境下での塩化ナトリウムイオンの分布の変遷について,実験的に検討した.その結果,凍結融解作用によって,凍結融解を受ける端部の塩化物イオン量が低下し,モルタル内部の塩化物イオン量が増加する傾向を定性的に捉えることができた.今後はこの傾向が定量的傾向であること,ならびにその機構について明らかにする必要がある.(2)天然ゼオライト混和コンクリートの物質吸着機能に関する基礎的検討として,リン酸イオンを用いて,ポーラスモルタルによる吸着試験を行った.その結果,ゼオライト単体ではリン酸イオンが陰イオンであるため吸着性能を有しないが,セメントペーストは吸着性能をもち,さらに,セメントペーストと天然ゼオライトを複合することで,吸着性能が向上することを明らかにした.(3)天然ゼオライト混和コンクリートのサンゴ育成基盤としての適用性能について,和歌山県串本町に加えて,鹿児島大学と連携して鹿児島県与論町における暴露試験を開始した.サンゴ幼苗をモルタル基盤に植え付け,その成長に対して天然ゼオライトを混和したモルタル,酸化チタン粉末を混和したモルタルの差異に対して実験的検討を行い,環境復元基盤用材料としての適用性を明らかにした.(4)凍結融解作用環境下におけるゼオライト骨材とゼオライト粉末を混和した場合の,細孔分布の変遷について,明らかにした.(1)凍結融解環境下における天然ゼオライトを骨材に用いたポーラスコンクリートの,コンクリート内の水分移動に関して,温度降下時,-20-30°C近傍の温度一定時,温度上昇時について,氷晶生成・融解によるコンクリート自体の変形挙動から実験的・理論的考察を行なった。(2)酸化チタン粉末混和モルタルおよびポーラスコンクリートの配合要因と電気抵抗率の関係について,長期材齢における測定結果から,酸化チタン粉末混和の有効性について明らかにした。さらに海洋環境下において実際に供試体を設置し,サンゴ育成基盤としての可能性に関する検討を開始した。またインドネシアにおけるサンゴ育成金網に対する電流供給状況の現地調査から今後の基盤設計の基礎資料を得た。(3)秋田県内に既に設置したあったモルタル供試体を回収し,凍結防止剤がコンクリート表面に付着・浸透する量,日本海から飛来する塩分が付着する量について,橋梁・トンネル等の構造物の差異,地域環境の差異が及ぼす影響を測定により明らかにした。設置方法を変え,より付着塩分が実環境に近い状況とした供試体を再設置し,さらに継続して検討を行うために再始動した。(4)凍結融解作用環境下で,モルタルおよびコンクリートに対して塩化物イオンがどのように浸透するのか,実験による検討を行なった。塩化物イオン濃度の差異,水セメント比の差異等をパラメータとして平成28年度は試験方法の妥当性について特に検討を行い,平成29年度以降の試験に対する実験環境・方法の整理を行なった。凍結融解環境下での挙動,塩化物イオンの浸透,サンゴ育成基盤への適用については,研究初年度としての概ねの挙動等を明らかにすることはほぼ予定どおりに進展した。1.凍結融解作用環境において,天然ゼオライトを混和したポーラスコンクリートの耐凍害性機能について,骨材として使用した天然ゼオライトの細孔系分布および骨材周囲のセメントペーストの細孔系分布の計測から,凍結時および融解時のコンクリート内部の水分移動に及ぼす駆動力の予測のための基礎的データの蓄積を行なった。2.天然ゼオライトを混和したポーラスコンクリートの有機リン吸着機能について明らかにした。天然ゼオライト自体は陽イオン吸着機能を有するために,陰イオンであるリン酸イオンの吸着は殆ど認められない。一方で,セメント硬化体は吸着機能を有する。本研究では骨材に天然ゼオライトを用いたポーラスコンクリートの粒子状供試体を用いた吸着試験をおこなた結果,本来セメント硬化体が有する吸着量より,天然ゼオライトを骨材に用いたセメント硬化体粒子の吸着量の方が増加する結果が明らかとなり,セメント硬化体と天然ゼオライト硬化体の付着界面の細孔構造が影響を及ぼしている可能性が示唆された。3.環境復元機能の1つとして,酸化チタン粉末混和セメントモルタルを珊瑚育成基盤として用いる暴露試験を行なった。和歌山県串本町沿岸,沖縄県那覇市沿岸および石垣市沿岸に供試体を設置し,経過観察を行なっているが,サンゴ幼苗は順調に成長していることが確認され,本研究で研究開発しているモルタル基盤の有効性が認められてきている。以上の3点について平成29年度に明らかとなった結果,平成30年度にはこれらの現象を裏付ける基礎データの取得の継続とメカニズムの追求を行う予定である。当初の計画どおり実施状況に報告した内容が進んできている。現象の確認と解明が概ね順調に進んでいるが,それを裏付けるメカニズムの解明に対して,基礎的データの蓄積がまだ不足している部分があり,平成30年度に測定を行う予定である。(1)積雪寒冷地での適用を想定した天然ゼオライト混和コンクリートの塩化物イオン吸着機能に関する基礎的検討として,プログラム可変の恒温恒湿機内で,予め塩化ナトリウムを混和したセメントモルタル供試体に対して,端面から凍結融解作用を与え,凍結融解作用環境下での塩化ナトリウムイオンの分布の変遷について,実験的に検討した.その結果,凍結融解作用によって,凍結融解を受ける端部の塩化物イオン量が低下し,モルタル内部の塩化物イオン量が増加する傾向を定性的に捉えることができた.

今後はこの傾向が定量的傾向であること,ならびにその機構について明らかにする必要がある.(2)天然ゼオライト混和コンクリートの物質吸着機能に関する基礎的検討として,リン酸イオンを用いて,ポーラスモルタルによる吸着試験を行った.その結果,ゼオライト単体ではリン酸イオンが陰イオンであるため吸着性能を有しないが,セメントペーストは吸着性能をもち,さらに,セメントペーストと天然ゼオライトを複合することで,吸着性能が向上することを明らかにした.(3)天然ゼオライト混和コンクリートのサンゴ育成基盤としての適用性能について,和歌山県串本町に加えて,鹿児島大学と連携して鹿児島県与論町における暴露試験を開始した.サンゴ幼苗をモルタル基盤に植え付け,その成長に対して天然ゼオライトを混和したモルタル,酸化チタン粉末を混和したモルタルの差異に対して実験的検討を行い,環境復元基盤用材料としての適用性を明らかにした.(4)凍結融解作用環境下におけるゼオライト骨材とゼオライト粉末を混和した場合の,細孔分布の変遷について,明らかにした.マクロレベルの挙動については,検討課題を解決すべくほぼ順調に進展しているが,今後,セシウム吸着やミクロレベルの挙動解明を行う必要があり,平成29年度は大きな山場となる可能性が高い。学内共同利用施設の効率的利用が鍵となる。1.凍結融解作用環境下での天然ゼオライト混和ポーラスコンクリート内の水分移動メカニズムの解明については,平成29年度までに得られたデータを基に分析と解析を実施する予定である。2.天然ゼオライト混和ポーラスコンクリートの物質吸着機能については,細孔分布の分析と並行して平成30年度は炭酸セシウムを用いた吸着機能試験を行う。3.サンゴ育成基盤については酸化チタン混和に加えて酸化マグネシウム固化体の検討も開始し,現場暴露における環境復元機能の継続調査を主として実施する。実験データ計測用PCの購入支払いが年度末にかかったため新年度経費使用に移行したため。平成29年度開始時にただちに支払い手続きを行い使用した。
裁判・仲裁・調停・和解の相互関係：日英米の比較研究（国際共同研究強化）

2017年度に引き続き、信認法の日本と英米の比較から世界的な広がりへという観点で研究を進めている。2018年度から、信認法の文脈を信託から公益信託・非営利法人・営利法人へと対象を広げる試みを行っている。研究成果の公表を精力的に行い、2018年6月にワシントン大学(セントルイス)と8月にケンブリッジ大学とエジンバラ大学、9月にハーバード大学、12月に香港大学で研究報告を行った。2019年度にかけて、さらに研究報告の機会を得ることが確定しており、論文や著書としての成果発表につなげてゆく見通しがついてきた。2018年度の研究業績として重要なのは、英文論文としての研究成果の公表が軌道に乗ってきたことである。2017年9月にアイオワ大学で行った信託法の世界的な伝播に関する研究報告を、2018年7月にIowa Law Reviewに公表できたほか、2017年11月にハーバード大学で行った日本の信認法に関する報告を、Oxford Handbook of Fiduciary Law (Oxford UP)の一章として、ハーバード大学の日本法専門家J. Mark Ramseyer教授と共著で2019年中に公表できる見込みである。こうした国際的な共同研究を通じて得た知見や問題意識を、日本における研究会や論文での場でも公表している。全般に、2016年度から2017年度にかけてのハーバード大学での海外研究で培った研究者ネットワークを維持するとともに、2016年度から参加しているアメリカを中心とした信認法の国際ワークショップ、2018年度から参加している環太平洋を中心とした信認法のワークショップと、世界的な研究者ネットワークにつながり共同研究が進められるようになってきた。こうしたネットワークをさらに発展して、より視野の広い研究につなげてゆきたい。初年度及び2年目のハーバード大学での研究調査を順調を終了したことに加え、海外研究中またそれ以降も、アメリカ国内とシンガポールなど、当初の想定外に報告の機会に恵まれ、また英文による成果公表も進めることができているため。海外研究中やその後の調査研究の成果を公表に向けた努力を続ける。これまで培ってきた海外での研究者ネットワークを維持拡充し、比較法・信託法・信認法を中心とした研究協力関係を維持・拡充するため、9月6日7日にカリフォルニア大学・アーヴィング校でのシンポジウムの共催を含め、アメリカ渡航を2回計画するほか、シンガポール、イギリス、オーストラリアへの渡航も予定している。内定年度:20152016年8月23日から、アメリカ合衆国のハーバード・イェンチェン研究所及びハーバード・ロースクール東アジア法学研究所にて、客員研究員として海外研究に入った。信託の伝播と変容という中核テーマを設定し、実体信託法解釈・法制史・比較法といった複数の視角から、英米法におけるエクイティの手続と実定法の交錯を検討している。より具体的には、18世紀イギリスから、南アフリカとインドを通る東回りルートと、北米と日本を通る西回りルートが、20世紀に東アジアに至る、そして東アジア内でも、東回りに香港・シンガポール、西回りに日本・韓国・台湾、そして21世紀に入って中国で改めて西回りと東回りの信託の伝播が交わるという歴史的な世界地図を描きつつ、比較法と法制史を組み合わせた研究を行ってきた。同時に英語での口頭発表という形で研究成果の公表を進めている。2016年11月16日に、ハーバード・イェンチェン研究所にて、「信託の伝播と変容:イングランドから東アジアへ」と題して報告を行い、またハーバード・ロースクールとハーバード大学アジア・センターの共催で、2017年3月24日に「信託法のグローバルな伝播と日本法」と題して報告を行った。信託法理の国際的な伝播と、それが受容国でどのような形で実現されるかという、英米法のダイナミズムを浮き彫りにする試みに、報告の手ごたえを感じている。海外の研究者とのネットワークの構築も進め、信託法研究者の関係では、アメリカとイギリスのほかに、カナダ、インド、シンガポール、香港、南アフリカなどコモンウェルス諸国の研究者、さらに日本とともに信託法を有する韓国、台湾、中国における信託法の研究者とのネットワークを広げている。2017年度にこれらの研究者をハーバード・イェンチェン研究所に招聘し、2日間のワークショップを開催すべく準備を進めた(本報告執筆時点で開催済)。本課題は、アメリカでの在外研究において、国際的なネットワークの構築を当初の目的としており、順調に進展している。研究代表者自身、英米・コモンウェルス諸国・アジアで信託法制を有する諸国との比較、法制史的検討も、ハーバード・イェンチェン研究所やロースクールの図書館などを活用して進めることができた。研究成果の報告として、平成28年11月にハーバード・イェンチェン研究所と、平成29年3月にハーバード大学アジアセンターとロースクールの東アジア法政研究所との共催のセミナーで講演を行った。研究進捗途上の報告と断った上での講演ではあったが、参加者とも様々な議論や意見交換ができ、手ごたえを感じている。初年度に引き続き、本務校のサバティカルを利用し、アメリカ・マサチューセッツ州において、ハーバード・イェンチェン研究所及びハーバード・ロースクール東アジア法学研究所にて、客員研究員として海外研究を行った。研究テーマも初年度から一貫し、信託の伝播と変容というテーマで研究と成果発表を行った。イギリスから北米、日本、中国、東南アジアをまたがる、エクイティの手続と実体法が交錯する形での伝播と変容を、比較法・法制史の観点から検討を行った。二国間の比較や各国法の羅列に留まらず、各国の社会経済から国際的な政治外交の推移を踏まえた法制度理解に資する研究ができたと考えている。

ハーバード・ロースクールでは、信託法の専門家Robert Sitkoff教授や日米比較法の専門家Mark Ramseyer教授との研究交流も進めた。6月9-10日にはカリフォルニア大学ロサンゼルス校(UCLA)で「信認法」のワークショップに参加、7月27-28日にはシンガポール経営大学で「信託その他の財産管理手法の利用と濫用」、9月8日はアイオワ州立大学で「比較法・国際法の視点から見た資産移転法」についてのシンポジウムに参加し、口頭報告を行った。海外研究期間が満了して帰国した後もDeborah DeMott教授招聘やハーバード大学での研究会に参加したほか、上記のアイオワ州立大学での報告に基づく論文の出版に向けた準備を進めている。初年度に引き続き、ハーバード大学での研究調査が順調であったことに加え、アメリカ国内とシンガポールで、当初の想定外に報告の機会に恵まれたため。2017年度に引き続き、信認法の日本と英米の比較から世界的な広がりへという観点で研究を進めている。2018年度から、信認法の文脈を信託から公益信託・非営利法人・営利法人へと対象を広げる試みを行っている。研究成果の公表を精力的に行い、2018年6月にワシントン大学(セントルイス)と8月にケンブリッジ大学とエジンバラ大学、9月にハーバード大学、12月に香港大学で研究報告を行った。2019年度にかけて、さらに研究報告の機会を得ることが確定しており、論文や著書としての成果発表につなげてゆく見通しがついてきた。2018年度の研究業績として重要なのは、英文論文としての研究成果の公表が軌道に乗ってきたことである。2017年9月にアイオワ大学で行った信託法の世界的な伝播に関する研究報告を、2018年7月にIowa Law Reviewに公表できたほか、2017年11月にハーバード大学で行った日本の信認法に関する報告を、Oxford Handbook of Fiduciary Law (Oxford UP)の一章として、ハーバード大学の日本法専門家J. Mark Ramseyer教授と共著で2019年中に公表できる見込みである。こうした国際的な共同研究を通じて得た知見や問題意識を、日本における研究会や論文での場でも公表している。全般に、2016年度から2017年度にかけてのハーバード大学での海外研究で培った研究者ネットワークを維持するとともに、2016年度から参加しているアメリカを中心とした信認法の国際ワークショップ、2018年度から参加している環太平洋を中心とした信認法のワークショップと、世界的な研究者ネットワークにつながり共同研究が進められるようになってきた。こうしたネットワークをさらに発展して、より視野の広い研究につなげてゆきたい。初年度及び2年目のハーバード大学での研究調査を順調を終了したことに加え、海外研究中またそれ以降も、アメリカ国内とシンガポールなど、当初の想定外に報告の機会に恵まれ、また英文による成果公表も進めることができているため。
戦間期フィンランドにおける「大フィンランド」表象とその利用

最終年度に当たる平成30年度は本科研のテーマである戦間期フィンランドにおける「大フィンランド」表象とその利用について形づけるために、前年度に収集したカレリア学徒会の出版物の分析を行った。分析を行っていくうちに、一般大衆が「大フィンランド」をどのように捉え、受容して行ったのかという問題に突き当たったため関連資料を調べに、夏期にヘルシンキのフィンランドの国立図書館を中心に資料を収集、分析を行った。特に全国的な写真週刊誌であるSuomen Kuvalehtiに「大フィンランド」の表象が多いことに気づき、同誌を中心に「大フィンランド」がどのように写真や記事で表象されて行ったのかに焦点を当てて分析を行った。その結果、「大フィンランド」という言葉自体はほとんど使用されることがなかったが、「大フィンランド」を示唆する写真や記事はしばしば掲載されていた、さらには恣意的にフィンランドとのつながりを強調する写真が多く掲載されていたことが明らかになった。同誌の記事の論調は、「大フィンランド」を目標に掲げた右翼団体であるカレリア学徒会が発行している出版物よりも穏やかであるが、かえって世論を「大フィンランド」賛同に向けさせる大きな影響力を有していたことが明らかになった。この資料調査で得られた研究結果を、『国士舘大学人文学』(通巻51号)に論文「フィンランドにおける『大フィンランド』の文化的表象ー大衆誌『スオメン・クヴァレヒティ』(1918-1944)の分析を通して-」で発表した。また、バルト=スカンディナヴィア研究会12月例会にて「戦間期フィンランドにおける『大フィンランド』の文化的表象」という題名で発表を行った。さらに「大フィンランド」と関連付けられて表象される『カレワラ』受容についての英語論文を執筆した。その成果を今年度中に出すことはできなかったが、令和元年中に論文を投稿し、発表予定である。平成27年度は戦間期フィンランドにおいて新たに発生した「大フィンランド」文化の実態の解明と政治への影響の考察を行うために、フィンランド国立図書館、ヘルシンキ大学図書館、労働運動図書館にて戦間期に出版された文学、詩、エッセイを閲覧し、その中に登場する「大フィンランド」の表象に関する文献の収集および分析を行った。特に「大フィンランド」文化として代表的な存在である民族叙事詩『カレワラ』がどのように表象されていたのかに重点を置いて分析を行うことができた。また、『カレワラ』が日本でどのように受容されたのかを歴史的、政治的観点から考察し、本科研で扱っている研究対象期に本国フィンランドと全く異なる受容のされ方を異国でされたことを比較することで、研究の深化を図ることができた。この研究成果は、平成28年4月28-30日にアメリカのニューオリンズで開催される世界最大の北欧研究の学会であるSociety of the Advancement for Scandinavian Studiesの106th annual meetingにて発表する予定である。アウトリーチ活動としては、江東区東大島文化センターで開講された講座「フィンランドを知る:歴史と文化を中心に」を企画・担当した(平成27年5月-8月、全7回)。なかでも、6月5日の第2回でフィンランドの文学を紹介する際に叙事詩『カレワラ』が大フィンランドという思想と関係した点、「大フィンランド」文化とはどのようなものであったのかという点を説明することができた。夏期に行ったヘルシンキでの資料調査にて、目的としていた戦間期に出版された文学、詩、エッセイを収集することができ、その資料において「大フィンランド」がどのように表象されたのかを分析することができたから。また、その成果の一部を海外で発表することが予定されているため。平成28年度は戦間期フィンランドにおける「大フィンランド」の表象について、平成27年度の海外調査(ヘルシンキ)で収集した資料、特にカレリア学徒会の一次資料及び市販された歴史文学書を中心に分析を行った。戦間期を代表する右翼団体であるカレリア学徒会が「大フィンランド」をテーマとする詩集を出版し、文化的なプロパガンダを行っていた点を明らかにすることができた。また、1929年に発表されたアールノ・カリモの『小丘の夜』を入手し、分析を行った。同書は子どもむけの歴史書であるが、「大フィンランド」のプロパガンダを担っている描写があるので、その描写とカレリア学徒会の「大フィンランド」像の相違点を分析した。平成28年4月30日には、世界最大の北欧研究の学会であるSociety of the Advancement for Scandinavian Study(SASS)の年次大会でThe Acceptance of the Kalevala in Japan: From historical and political perspectiveを発表した。本発表では、「大フィンランド」と結びつけられていたフィンランドの叙事詩カレワラが、日本でどのように受容されたのかを歴史的、政治的観点から考察し、本科研で扱っている研究対象期に、本国フィンランドと全く異なる受容のされ方を異国でなされた点を明らかにした。特に、戦間期においてフィンランド本国では膨張主義思想の根拠として使用されたカレワラが、日本では平和の象徴として受容された点、叙事詩という形だけではなく児童文学として「教養文学」の形で広く普及していった点を明らかにした。夏季に予定した海外調査を実施することができなかったため。平成29年度は前年度に引き続き、戦間期フィンランドにおける「大フィンランド」の表象について、戦間期を代表する右翼団体であり学生団体でもあったカレリア学徒会の出版物の分析を行った。特に同会が発行した詩集の分析と会の活動との関連について考察を行った。

また、カレリア学徒会以外のナショナリズム運動の「大フィンランド」に関連する動向について把握するために関連資料の収集も行った。夏期には、ヘルシンキのフィンランド国立図書館、労働運動図書館、フィンランド文学協会図書館にて資料収集を行った。特に平成28年度の海外調査で収集できなかった1920年代から1930年代にかけてのUusi Suomi等の新聞記事を収集し、分析を行った。合わせて、フィンランドの学界での関連した最新の研究も収集した。これらの分析を基にした論文は平成30年度中に発表予定である。また、平成29年10月には一般向けの概説史として中公新書から『物語フィンランドの歴史』を刊行した。同書ではこれまで日本ではほとんど触れられることがなかった「大フィンランド」について、さらに「大フィンランド」と文化の関係についても記すことができた。また、「大フィンランド」という思想が第二次世界大戦に勃発した二度の対ソ戦争においてどのような影響を及ぼしたのかについても言及した。同月に丸善出版から出版された『北欧文化事典』においても、「『大フィンランド』思想の誕生と変遷」という項目で本研究の一部を一般向けに紹介することができた。勤務先の異動に伴う諸作業に追われ、予定していた論文の完成ができず研究の遅れが生じた。最終年度に当たる平成30年度は本科研のテーマである戦間期フィンランドにおける「大フィンランド」表象とその利用について形づけるために、前年度に収集したカレリア学徒会の出版物の分析を行った。分析を行っていくうちに、一般大衆が「大フィンランド」をどのように捉え、受容して行ったのかという問題に突き当たったため関連資料を調べに、夏期にヘルシンキのフィンランドの国立図書館を中心に資料を収集、分析を行った。特に全国的な写真週刊誌であるSuomen Kuvalehtiに「大フィンランド」の表象が多いことに気づき、同誌を中心に「大フィンランド」がどのように写真や記事で表象されて行ったのかに焦点を当てて分析を行った。その結果、「大フィンランド」という言葉自体はほとんど使用されることがなかったが、「大フィンランド」を示唆する写真や記事はしばしば掲載されていた、さらには恣意的にフィンランドとのつながりを強調する写真が多く掲載されていたことが明らかになった。同誌の記事の論調は、「大フィンランド」を目標に掲げた右翼団体であるカレリア学徒会が発行している出版物よりも穏やかであるが、かえって世論を「大フィンランド」賛同に向けさせる大きな影響力を有していたことが明らかになった。この資料調査で得られた研究結果を、『国士舘大学人文学』(通巻51号)に論文「フィンランドにおける『大フィンランド』の文化的表象ー大衆誌『スオメン・クヴァレヒティ』(1918-1944)の分析を通して-」で発表した。また、バルト=スカンディナヴィア研究会12月例会にて「戦間期フィンランドにおける『大フィンランド』の文化的表象」という題名で発表を行った。
大気大規模運動における準定常状態の力学と予測可能性に関する研究

1.準地衡風近似傾圧2層スペクトルモデルの作成:傾圧不安定波や惑星波など、現実大気における大規模運動を表現するのに十分な空間分解能を持つ準地衡風近似傾圧2層スペクトルモデルを作成した。2.力学的根拠を持つ予測可能性の指標の提出:これまでの研究で用いられている予測可能性の指標は、その力学的根拠が不十分であったため、中緯度対流圏の力学を最も簡単な形で表現するEadyモデルを用いて、予測可能性を決定する最適励起問題について詳しい解析を行った。Eadyモデルにおいては、この最適励起問題は線形問題となるので、不安定問題と対比しながら解析的に調べることが可能となる。特に、モデルの境界条件としてエクマン摩擦に伴う鉛直流を仮定した場合、これまでの研究と同様に、流線関数の振幅の自乗に相当するL2ノルムを用いて擾乱の発達を評価した場合には、安定領域にも拘わらず、擾乱が永久に発達するように表現されてしまうことが見い出された。これは、L2ノルムでは擾乱の運動エネルギーのみに注目するため、全エネルギーが減少する状態でも、擾乱の有効位置エネルギーから運動エネルギーへの変換項が存在すれば、擾乱が発達すると表現してしまうためである。従って、エクマン摩擦が存在する状況において、最適励起問題を考える場合、全エネルギーを擾乱発達の指標にする必要があることを示された。なお、この部分の研究結果については、現在論文を執筆中である。3.非周期運動における準定常状態の解析:1.で作成されたモデルで、現実大気に相当すると思われるパラメータ領域における定常解の分岐図を現在作成中である。今後は、非周期的な運動で出現する準定常状態について、定常解や周期解との関連の観点から解析を行う予定である。さらには、2.で得られた予測可能性の指標をこのモデルで計算し、その時間的変動と準定常状態との関連について検討することも計画している。
東アジア東南海域交渉史上の通詞の辞書・教本編纂による貢献に関する研究

平成14年8月27日に開催された特定領域研究(A)「東アジア出版文化の研究」研究会、第1回調整班C班主催研究会(本郷学会)において、「長崎異国通詞資料『東京異詞相集解』釈読問題」と題して、中国語で報告をおこなった。本研究会の趣旨に沿って、長崎県立図書館と長崎大学図書館に300年前から伝わる、当時の長崎異国通詞の残した文献を紹介して、当時のヴェトナムとの交流のなかで通詞によって主に使用されていた福州語散見されるヴェトナム語の実態を説明した。東アジア東南海域交渉史上において、中国語の南方方言がどのように使用されていたかが、解明したいテーマである。このための一環として、海南語の調査を従来から進めてきたが、本年度に至ってようやく、『海南島方言基礎語彙集』(東京不二出版及び東京外国語大学アジア・アフリカ言語文化研究所との共同出版、2002年3月25日)が刊行できた。本書は、序説(海南島概況、海南島沿革、海南島の言語、調査経過、万寧方言の音韻、音韻特徴、中国東南海域図、海南島の方言分布図、参考文献)と海南島方言同音字表があり、続いて語彙と索引が含まれていて、総頁は320頁。研究代表者の中嶋幹起は、長崎を中心とした通詞の辞書・教本の収集を行い、瀬戸口律子は、沖縄において、関係資料の収集にあたり、これまで公開されることのなかった新発見による漢文資料を収集した。海外での収集調査も、中嶋はフランスにて行い、瀬戸口は、中国(北京・南京)において行なった。これらの収集した資料は、個別に分析と解読が進んでおり、対外交渉に使用されていた言語(あるいは方言)の性質がだんだんと明らになってきている。中嶋は、ヴェトナムに行く機会があり、フランス人による辞書数種を得た。これらも、東京(トンキン)通詞の言語の解明に資するものである。
レット症候群におけるマルチスケール精神病態の構成的理解

MECP2遺伝子変異は、レット症候群を引き起こすだけでなく、種々の精神疾患の発症にも深く関与する。これらのMECP2変異から精神疾患に至る病態機序が解明されれば、より広範な精神疾患の病態の理解につながる可能性が高い。しかしながら、MECP2変異により精神疾患の発症に繋がるマルチスケールな精神病態は不明である。本研究計画では研究代表者がこれまで明らかにしてきた分子-神経細胞基盤を基に、患者由来iPSC・脳オルガノイドを用いてヒトとの種間相同性・差異を比較検討しながら、レット症候群における分子・細胞階層からより上位の神経回路・行動階層の変容を引き起こすマルチスケール病態の解明を目指す。
テクスチャモディファイヤーを用いた易咀嚼性食品モデルの創設

易咀嚼性食品モデルとして粳米デンプン、糯米デンプン、寒天およびゼラチンゲルを対象として、咽頭部における食塊の移動特性を超音波画像診断装置を用いて、テクスチャー特性値をレオメータを用いて測定し、併せて官能評価を行った。食塊の流速を示した波形は4種のゲル共に濃度が増加すると輝度が高くなり、食塊はまとまって移動している様子が観察された。咽頭部での食塊の流速は、粳米デンプン、糯米デンプンおよびで寒天ゲルではある濃度までは急激に低下し、その後緩やかに低下し、一定の濃度以上になると変化が認められなくなった。ゼラチンゲルでは濃度増加に伴い緩やかな下降傾向を示した。かたさ、付着性は4種類のゲルともに濃度増加に伴い増加した。凝集性は粳米ならびに糯米デンプンでは濃度が高くなるに従って増加したが、濃度がある程度高くなると変化は認められなくなった。一方、寒天ゲルとゼラチンゲルでは濃度増加に伴って凝集性は小さくなった。官能評価の結果から、粳米ならびに糯米デンプン共に濃度が高くなるに従って咀嚼時に崩れにくくなり、まとまりやすくなり、飲み込みにくくなり、嚥下力が増すようになると評価された。寒天ゲルとゼラチンゲルでは濃度が上昇すると、咀嚼時には崩れやすくなり、咀嚼力も増すと評価されたが、ばらつきやすさについては評価が分かれ、寒天ゲルでは濃度の上昇に伴い咀嚼時にばらつきやすくなると評価された。各測定結果から求めた相関係数より、粳米デンプンと糯米デンプンではまとまりやすいほど、軟らかいものほど、口腔に付着しにくいものほど、嚥下力が小さく、飲み込みやすいことが認められた。一方、寒天ゲルでは食槐がまとまりやすいほど、最高速度が遅くなり、ゼラチンゲルでは咀嚼時に崩れやすいほど、食槐がまとまりやすいほど、嚥下力を必要とするほど、最高流速が遅くなるという関係が認められた。軽中程度の咀嚼困難者には食事の満足感、唾液ホルモンの分泌、脳への血流量の増加などから、咀嚼できる食品を与えることが大切である。咀嚼の難易度は主に食品の物理的性質による。本研究の目的は、テクスチャモディファイヤーを原料として、安全で咀嚼する楽しみのある易咀嚼性食品モデルの創設である。本年度は、易咀嚼性食品モデルとして微粒子分散ゲルを取り上げ、その物性について検討した。微小粒ゲルはジェランガムに食品添加剤として認可されている塩化カルシウム(CaCl_2)を混合して調製し、マトリックス素材としては寒天、κ-カラギーナン、ジェランガムを用いて微小粒分散マトリックスゲルとした.破断特性値の測定にはクリープメータを、貯蔵弾性率および損失弾性率の測定にはレオメータを用いた(森高、高橋)。弾性率の相対理論値をNielsenの弾性率の複合則から算出し、破断応力の相対理論値をGriffithの脆性破壊応力の式を用いて算出し、微小粒分散ゲルの性質の検討に用いた(松本、飯野)。寒天ゲルの破断応力と貯蔵弾性率は、微小粒ゲルの分散によりマトリックスがCaCl_2添加の系および無添加の系共に減少した。

κ-カラギーナンゲルの破断応力はCaCl_2添加マトリックスの系および無添加共に微小粒ゲルの分散により減少したが、塩無添加マトリックスの貯蔵弾性率は増加し、反対にCaCl_2添加の系では減少した。ジェランガムゲルでは、微小粒ゲルの分散により破断応力と貯蔵弾性率は共に塩無添加では増加し、塩添加では減少した。弾性率の複合則およびGriffithの脆性破壊応力の式から算出した相対理論値と相対実測値を比較した結果、微小粒ゲルの分散により寒天ゲルで最もゲル強度が低下することが判明した。また、超音波診断装置を用いることにより、嚥下時の食物の移動の測定が可能となった。粳米デンプン(NGRS)と糯米デンプン(GRS)の咀嚼と飲み込みの関係を明確にするために、食品のレオロジー的性質を力学的手法により、人の咽頭部における流速を超音波パルスドップラー法により、咀嚼・飲み込みに関する評価を官能評価法により検討した。NGRSの濃度は024%、GRSの濃度は030%とした。テクスチャーの硬さ、付着性、凝集性はNGRSおよびGRS共に米デンプンの濃度が増すのに従い増加したが、凝集性はある濃度になると一定の値を示し、その後変化は認められなかった。NGRSの硬さと付着性はGRSよりも大きかったが、凝集性はGRSの方がNGRSより大きかった。咽頭部を通過する米デンプンの食塊の最大流速はNGRSおよびGRS共に06%までは大きく低下し、612%では緩やかに低下し、18%以上では変化が認められなかった。横軸に時間を縦軸に食塊の流速を示した画像上の波形では、米デンプンの濃度上昇に伴って波形の輝度は高くなり、波形の大きさは小さくなり、食塊がまとまって咽頭部を通過している様子が観察された。官能評価を行った結果、NGRSおよびGRS共に米デンプン濃度が増加するのに従い、咀嚼により崩れにくくなり、飲み込みにくくなったが、咀嚼した食塊はまとまりやすくなると評価された。以上の実験結果から、NGRSおよびGRS共に凝集性が中程度のものでは、咀嚼しやすく、咀嚼時に適当なまとまりを作り、飲み込む力が弱くても飲み込めるために、高齢者にとって飲み込みやすい食品であると考えられた。咀嚼の難易度は食品の物理的性質によるところが大きい。テクスチャモディファイヤーは食品の物理的性質を変化させることで知られている。仮に咀嚼せずに飲み込んでも安全で、咀嚼する楽しみを残した易咀嚼性食品は、咀嚼して得られる満足感、唾液や唾液ホルモンの分泌量の増加、脳への血流量の増加などがあるため、開発していく必要があると考えられる。本年度はテクスチャモディファイヤーである寒天およびゼラチンのゾル・ゲルを食品モデルとして用い検討した。咽頭部での食槐の流速を超音波画像診断装置により、テクスチャー特性値、破断特性値を山電製レオナーにより測定し、併せて官能評価を実施した。咽頭部での食槐の流速は寒天試料では水と比較して0.2%で大きく低下し、0.20.4%では緩やかに低下し、0.6%以上では変化が認められなかった。ゼラチン試料では0.8%までは食槐の流速の低下は小さく、緩やかな下隆傾向を示した。食槐の流速を示した波形は寒天およびゼラチン試料とも濃度上昇に伴って輝度が高くなったが、寒天ではゼラチン試料と比較して輝度が低く、濃度上昇による波形の変化は小さかった。両試料ともに濃度が高いと硬さ、凝集性は小さくなり、付着性は大きくなった。官能評価の結果から、寒天試料では濃度が増加すると咀嚼時には崩れやすくなり、ばらつきやすくなり、嚥下力が増すと評価された。ゼラチン試料では濃度上昇に伴い、咀嚼時には崩れやすくなり、嚥下力も必要となるが、まとまりやすくなると判断された。各測定値間の相関係数を求めた結果、寒天試料では食槐がまとまりやすいほど食槐の最高移動速度は遅くなり、ゼラチン試料では咀嚼時に崩れやすいほど、食槐がまとまりやすいほど、嚥下力を必要とするほど、最高流速が遅くなるという関係が認められた。
ナノ構造制御による耐衝撃性高分子材料の開発研究

本研究では,まず高分子材料と複合材料の衝撃破壊靱性を高精度で評価できる新しい手法の開発を行なった.そして生分解性高分子と複合材料を含む種々の材料に応用し,計測手法の妥当性と適応性を明らかにした.さらにその手法を,ナノ・ミクロレベルで構造制御された材料の破壊挙動を調べることにより,撃性破壊メカニズムを詳細に解析した.その概略を以下に示す.高分子系材料の破壊靱性は負荷速度に大きく依存するため,材料の粘性が破壊挙動に影響を及ぼすこと,また,き裂が高速度で進展する脆性破壊では,動的効果を考慮すべきであることが指摘されている.しかし,粘性および動的効果を定量的に評価することは技術的に容易でなく,これまでほとんどなされていないのが現状である.本研究では,粘性と動的効果を計測するための装置の開発を進め,試験片の破断後の残留変位と動的エネルギが計測できることを可能とした.またこの装置を応用し,脆性破壊における粘性と動的効果が分離できること,すなわち試験片に作用する外力仕事が弾性エネルギと非弾性エネルギ,破面形成に要する破壊エネルギに分離できることを示し,衝撃破壊メカニズムが詳細に解析できることを明らかにした.さらに本研究では,ナノ・ミクロレベルで構造を制御した生分解性高分子材料や複合材料をアニーリングやポリマーブレンドすなわち異種の生分解性材料と混合することにより作製した.作製した材料の破壊靱性を静的および衝撃下で評価した.また偏光顕微鏡と電子顕微鏡で破面やき裂先端近傍の損傷域を詳細に計測した.さらにき裂進展を制御する破壊パラメータとして,エネルギ解放率を荷重-変位曲線より決定し,ナノ・ミクロレベルで構造を制御することにより,破壊靱性が大幅に改善できることを明らかにした.本研究では,まず高分子材料と複合材料の衝撃破壊靱性を高精度で評価できる新しい手法の開発を行なった.そして生分解性高分子と複合材料を含む種々の材料に応用し,計測手法の妥当性と適応性を明らかにした.さらにその手法を,ナノ・ミクロレベルで構造制御された材料の破壊挙動を調べることにより,撃性破壊メカニズムを詳細に解析した.その概略を以下に示す.高分子系材料の破壊靱性は負荷速度に大きく依存するため,材料の粘性が破壊挙動に影響を及ぼすこと,また,き裂が高速度で進展する脆性破壊では,動的効果を考慮すべきであることが指摘されている.しかし,粘性および動的効果を定量的に評価することは技術的に容易でなく,これまでほとんどなされていないのが現状である.本研究では,粘性と動的効果を計測するための装置の開発を進め,試験片の破断後の残留変位と動的エネルギが計測できることを可能とした.またこの装置を応用し,脆性破壊における粘性と動的効果が分離できること,すなわち試験片に作用する外力仕事が弾性エネルギと非弾性エネルギ,破面形成に要する破壊エネルギに分離できることを示し,衝撃破壊メカニズムが詳細に解析できることを明らかにした.さらに本研究では,ナノ・ミクロレベルで構造を制御した生分解性高分子材料や複合材料をアニーリングやポリマーブレンドすなわち異種の生分解性材料と混合することにより作製した.作製した材料の破壊靱性を静的および衝撃下で評価した.また偏光顕微鏡と電子顕微鏡で破面やき裂先端近傍の損傷域を詳細に計測した.さらにき裂進展を制御する破壊パラメータとして,エネルギ解放率を荷重-変位曲線より決定し,ナノ・ミクロレベルで構造を制御することにより,破壊靱性が大幅に改善できることを明らかにした.透明性が重要な特徴であるMS樹脂は衝撃に対して弱いという欠点を持つ.そのためMS樹脂に微細なブタジエン系ゴム粒子を分散させたMBS樹脂が開発され実用化されており,様々な用途に用いられている,MBS樹脂のさらなる高性能化を実現するためには,ゴム成分の形状・構造・分散状態を工夫することで透明性と耐衝撃性の両方を向上させる必要がある.そのためには,ナノレベルでMBS樹脂の構造を制御することが有効な方法であり,特に,ナノサイズとマイクロサイズの2種類のゴム粒子を分散させるバイモーダル分散を採用することで高性能化が実現できることが期待できる.本研究では,バイモーダル分散型MBS樹脂において,ゴム粒子のサイズ,構造,分散状態が透明性と耐衝撃性に及ぼす影響について調べ,高性能発現のメカニズムを明らかにすることを目的とした.得られた結果は以下の通りである.(1)ナノ粒子の含有率を増加させると耐衝撃性が向上する一方,透明性にはほとんど影響を及ぼさない.また,ミクロン粒子のみが10wt%存在するときは,ゴム粒子の起点としたクレイズの発生と成長が主要な衝撃エネルギー吸収メカニズムであるが,ナノ粒子の含有率を増加させゴム粒子の総含有率を30wt%にすると,衝撃エネルギー吸収メカニズムは塑性変形が中心となり,クレイズは発生しない.エネルギー吸収メカニズムとしてはクレイズより塑性変形の方がより優れており,以上の結果より,ナノ粒子の含有率,分布状態を制御することで塑性変形を発現させ,耐衝撃性をより向上させることが可能であることが明らかになった.(2)バイモーダル分散材料において,透明性については,ゴム粒子の硬度と膨潤度が重要な影響を及ぼし,必ずしもサイズが小さい方が透明性が良いとは限らないことがわかった.また,試料の表面状態が透明性に重要な影響を及ぼし,ミクロン粒子による表面の凹凸をナノ粒子で平滑にする表面のナノ構造制御が透明性の向上にとって有効であることが明らかになった.

(3)衝撃負荷を受けるバイモーダル分散材料においては,まず,ナノ粒子およびマイクロ粒子において部分的空孔化が生じ,マイクロ粒子周囲で局所的応力集中によりクレイズが発生し、ボイド化したナノ粒子を連結するようにクレイズが進展することで衝撃エネルギーを吸収することがわかった.マイクロ粒子のみの場合,クレイズは一気に進展しき裂へと移行し破壊が生じるが,ナノ粒子が存在することでクレイズの成長が段階的に生じるためより多くのエネルギーを吸収することが明らかになった.透明性を有するMS樹脂の耐衝撃性の向上を目的として,MS樹脂に微細なブタジエン系ゴム粒子を分散させたMBS樹脂が開発され実用化されている.MBS樹脂の応用範囲をさらに拡大するためには高性能化が必要であり,そのためには,ゴム粒子の構造制御により透明性と耐衝撃性の両方を向上させることが重要である.その有効な方法として,ナノレベルでMBS樹脂の構造を制御することが考えられ,特に,ナノサイズとマイクロサイズの2種類のゴム粒子を分散させるバイモーダル分散を採用することで高性能化の実現が期待できる.本年度の研究では,特に,バイモーダル分散型MBS樹脂の衝撃特性に及ぼすゴム粒子構造の影響を明らかにすることを目的とした.得られた結果は以下の通りである.(1)小粒子として粒径140nmの粒子,大粒子として0.4μmか1.6μmの粒子が分散する2種類のバイモーダル分散型MBS樹脂を作製した(前者をMBS-0.4,後者をMBS-1.6とする).これらの耐衝撃性を単一分散型と比較した結果,バイモーダル分散により透明性を維持しながら耐衝撃性を向上させることが可能であることが示唆された.(2)2種類のバイモーダル分散型を比較すると,平板貫通衝撃に対しては同等の衝撃エネルギー吸収能を示した.しかし,衝撃破壊靭性に対してはMBS-1.6の方が優れていた.この結果は,変形・破壊モードが異なれば耐衝撃性も異なることを示している.(3)平板貫通試験片では,まず衝撃負荷を受けた部分でゴム粒子のキャビテーションが生じる(白化の生成).その結果,その部分は延性的になり負荷の増加にともない塑性変形が生じる.その後き裂の発生と伝播が起こり,負荷部が貫通する.破壊靭性試験片の場合,MBS-1.6ではき裂先端部でキャビテーションが生じ,応力集中の低下が起こる,き裂先端部のごく近傍ではゴム粒子とマトリックスの著しい塑性変形が生じる.一方,MBS-0.4では肉眼ではキャビテーションの生成による白化はほとんど観察されず,き裂先端部近傍での塑性変形量もMBS-1.6より少ない.このように,き裂先端部という局所領域で応力集中が生じる場合,MBS-0.4ではキャビテーションの発生が抑制されるため応力集中の緩和が生じず,結果として破壊靭性の低下が生じたと考えられる.1.6μmのゴム粒子はサラミ構造をとるため高ひずみ速度下でもキャビテーションが生じるが,0.4μmのゴム粒子は主にコア・シェル構造をとるため高ひずみ速度下ではキャビテーションが生じにくくなるものと思われる.この詳細なメカニズムに関しては今後の検討課題である.MS樹脂の耐衝撃性の向上を目的として,微細なブタジエン系ゴム粒子を分散させたMBS樹脂が開発され実用化されている.MBS樹脂の応用範囲をさらに拡大するためには更なる高性能化が必要であり,そのためにはゴム粒子の構造制御を行うことが重要である.
ベナール対流を利用した新規な酸化物薄膜パターニング技術の開発

本課題では、「べナール対流を利用した新規な酸化物薄膜のパターニング技術」の確立を目指して研究を行った。ゾルーゲル法により作製される酸化物を対象とし、コーティング条件が「セル状パターンの形成」に与える影響を調査した。期間全体を通じて、「コーティング時の温度の上昇」および「コーティング液の表面張力の増大」によって表面パターンの高低差が増大することが分かった。また、「コーティング速度の減少」によって、ベナール対流とは異なる溶液の流動に由来する新規なパターン形成が生じることが分かった。これらの結果は、「自己組織化を利用した新規な酸化物薄膜のパターニング技術」の確立を目指す上で、重要な知見である。H25年度は、ゾルーゲルで作製されるTiO2薄膜を対象として、「べナール対流によるセル状パターンの形成」に「コーティング液の表面張力」が与える影響の調査を行った。表面張力が比較的低い2-プロパノール(表面張力:22.9 mN/m)を溶媒とするアルコキシド溶液に表面張力が高い液体成分としてプロピレングリコール(表面張力:38.6 mN/m)を滴下することで、表面張力の異なるコーティング液を調製した。このコーティング液から薄膜を作製した結果、「コーティング液の表面張力」が増大するとともにべナール対流による溶液の流動が促進され、膜表面に生じるパターンの高低差が増大することが分かった。従来のコーティングではパターンの高低差は膜全体の厚さの半分程度が限界であったが、表面張力の大きい液体を添加することで膜厚とほぼ同程度の深さのパターンが得られることが分かった。また、「セル状パターンを有する薄膜」の「親水性・撥水性」についても合わせて検討を行った。「セル状パターン」を薄膜表面に付加することで、膜の親水性がより強調されることが明らかになった。以上のH25年度に得られた成果を取りまとめ、国内学会において1件の口頭発表と1件のポスター発表を行った。期間全体を通じて、「コーティング時の温度」および「コーティング液組成」の制御によって、「べナール対流によって生じるセル状パターン」のサイズ・配列性がコントロールできることが明らかになった。本研究では「ベナール対流を利用した新規な酸化物薄膜のパターニング技術」の確立を目指している。H24年度は、SiO2薄膜を対象として、ベナール対流によりゾルーゲル薄膜表面に生じる「セル状パターン」の「高低差・幅の制御」を主な目的として検討を行った。温度を25100°Cの範囲で変化させて薄膜を作製し、セル状パターンのサイズに「コーティング時の温度」が与える影響を調査した。その結果、「コーティング時の温度」が上昇するとベナール対流の原因である溶媒蒸発が促進され、パターンの高低差が増大することが分かった。従来の室温でのコーティングではパターンの高低差が50200 nmに限られていたのに対して、「コーティング時の温度」の調整により50 nm1.5μmまでの高低差制御が可能になった。また、対流が促進されたことで、単位面積あたりの対流数が増え、パターン幅が減少することが分かった。また、コーティング液中の「溶媒量」および「有機高分子量」を変え、「溶液粘度」を変化させて薄膜を作製した。その結果、「溶液粘度」が上昇することでディップコーティング中にゾルが下方向へ安定に流動するようになり、より配列性の高い「セル状パターン」が得られることが明らかになった。以上のように、「コーティング時の温度」および「コーティング液組成」の制御によって、「ベナール対流によって生じるセル状パターン」のサイズ・配列性がコントロールできることが明らかになった。これらの結果は「自己組織化を利用した新規な酸化物薄膜のパターニング技術」の確立を目指す上で重要な知見である。当初のH24年度の目的であった、「コーティング時の温度」および「コーティング液組成」が「ベナール対流によって生じるセル状パターン」のサイズ・形状に及ぼす影響の調査については、SiO2薄膜を対象として、十分な知見を得ることができたといえる。得られた結果を基に薄膜の作製条件を調整することで、より広い範囲で精密な「セル状パターン」の高低差・幅の制御が可能となった。また、SiO2薄膜において得られた知見はTiO2薄膜においてもほぼ同様の結果が得られることが確認できている。したがって、次年度に予定している、セル状パターンを有する薄膜の「親水性・撥水性」「回折・反射特性」の評価へスムーズに移行できると考えられる。

一方で、現在までに作製できている「セル状パターンを有する薄膜」は膜厚が数μmとかなり大きいため、熱処理することで亀裂発生や膜の剥離が生じやすいことが確認された。そのため、「セル状パターンを有する薄膜」に結晶性を付加することには成功していない。今後、「ベナール対流を利用した新規な酸化物薄膜のパターニング技術」の確立を目指す上では、薄膜の機能性の検討は重要であり、「膜の結晶化」は高い機能性を発現させるためには必須な要素である。したがって、「セル状パターンを有する薄膜の結晶化の検討」は、次年度以降に取り組まなければならない新たな課題といえる。H24年度に得られた結果を基にして、院生1名が1「セル状パターンを有する薄膜」の「親水性・撥水性、回折・反射特性の評価」を行う。また、各特性の向上を目指して、「セル状パターンを有する薄膜の結晶化」についても合わせて検討を行う。また、H25年度より、院生1名が2「セル状パターン(凸型)の作製および新規パターンの探索」について研究を進める。1「表面パターンをもつ薄膜」の「親水性・撥水性」「回折・反射特性」の評価「ベナール対流由来のセル状パターンを有する酸化物薄膜」において、(i)特異なパターンによる周期的な「親水性・撥水性」、(ii)高屈折率薄膜に形成された規則的なパターンによる特定波長の光の反射・回折の発現の可能性を検証する。また、熱処理やソルボサーマル処理による「セル状パターンを有する薄膜の結晶化」についても合わせて検討を行う。2セル状パターン(凸型)の作製および新規パターンの探索流体中に生じる熱対流であるベナール対流には、「ベナール-マランゴニ対流」の他に、液体内部に生じる熱勾配が原因となる「レイリー-ベナール対流」が存在する。「レイリー-ベナール対流」が生じた場合、凸型のセル状パターンが表面に形成されることが知られている。溶液において「ベナール-マランゴニ対流」と「レイリー-ベナール対流」のどちらの対流が支配的になるかは、「溶媒の揮発性」「膜内の温度勾配」が影響する。ここでは、静止基板上に滴下したSiO2前駆溶液のその場観察を行い、「前駆溶液組成」「基板温度」「液滴の厚さ」が「セル状パターンの凹凸形状」に与える影響を調査する。また、セル状パターン以外の「新規パターン生成の可能性」についても検証する。2年間で得られた成果を取りまとめ、年度末の学会(国内:1件、海外:1件)で成果の発表を行う。<設備備品費>:「ベナール対流」により発現する表面パターンの評価は、現有設備(FE-SEM、デジタルマイクロスコープ、表面粗さ計)で対応可能である。また、H25年度より検討を行う「親水性・撥水性」「回折・反射特性」の評価についても、現有の吸光光度計、接触角計によって対応可能である。したがって、新規の装置購入は予定していない。<消耗品費>:原料試薬:80万円、基板(Siウェハ、石英ガラス):50万円、*原料に用いる金属アルコキシドは種類によっては高価である。また、基板に用いるSiウェハや石英ガラスは高価であり、消耗頻度も高いことが予想される。<国内旅費・外国旅費>:国際会議(アメリカ):30万円、国内学会(東京):5万円、*国際会議1件(アメリカ)、国内学会1件(東京)の学会発表を予定している。
クロマチンを基質とした真核生物ミスマッチ修復反応の試験管内再構成系の構築

ミスマッチ修復(MMR)はDNA合成エラーを修復することで、遺伝情報の安定維持に寄与している。我々ヒトを含む真核生物のDNAはヒストンタンパク質に巻き取られてクロマチン構造をとっている。そのため、真核生物DNA上で起きる反応の仕組みを理解するには、クロマチン構造との関係を理解することが必須である。しかし、MMRがクロマチン上で機能する仕組みはよく分かっていない。本研究では、クロマチン上でのMMRを試験管内で再構成し、反応の分子機構を明らかにする。
脂肪細胞型糖輸送体のインスリン反応機序

脂肪細胞型糖輸送体(GLUT4)のcDNAをラット脂肪細胞のcDNAライブラリ-よりオリコヌクレオドをプロ-ブとしてクロ-ニングした。このcDNAを我々orすでにGLUT1の発現に用いて成功している発現ベクタ-pMTHneoに組み込み、カルシウム・リン酸沈殿法にて、チャイニ-ズハムスタ-オバリ-(CHO)細胞にトランスフェクトした。ラットGLUT4の発現は、ラットGLUT4のC末端に対する特異的な抗体を作製し、ウエスタンブロッティングを行って確認した。ところが、GLUT1の発現の場合には、既に我々が報告したように著明な糖輸送活性の上昇がみられるのに対し、GLUT4の発現では糖輸送活性の上昇が認められなかった。そこで、GLUT4は発現されるのだが、細胞内にとどまり、細胞表面へ出てこない可能性を考えた。細胞表面の糖輸送体を標識してみると、GLUT1の発現では大量のGLUT1が細胞表面に認められるのに対し、GLUT4の発現では細胞表面に認められなかった。抗体を用いた免疫蛍光法で検討してみると、発現したGLUT1は細胞表面に認められるのに対し、発現したGLUT4は細胞内部、恐らくはゴルジ装置の近傍に一塊となって認められた。このGLUT4はインスリン投与によっても細胞表面上に移動しなかった。以上のように、構造の極めて類似した2つの糖輸送体、GLUT1とGLUT4は、CHO細胞へ発現された場合に極めて異なった細胞内動態を示した。ひとつの可能性は、CHO細胞には元来GLUT1は存在するがGLU4は存在せず、このため発現されたGLUT4が入るべき適当な細胞内膜構造が存在しないために、細胞内部にとどまり、細胞表面に出てこないのではないかと考えられる。今後はこのようなGLUT4特異的蛋白のクロ-ニングが重要と考えられる。