hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
カット青果物の酵素的褐変に及ぼす微生物の関与とその機構

昨年度までに、カットジャガイモ、カットリンゴおよびカットレタスでは、非褐変部位よりも褐変部位において、PPO活性が高く、褐変部位にのみ存在する細菌があることを見出した(ジャガイモ褐変部位から検出のPsedomonas fluorescensおよびリンゴ褐変部位から検出のHerbaspirillum huttiense)。それぞれの菌株をカットジャガイモおよびカットリンゴに接種したところ、カットリンゴでは褐変程度および各酵素活性に影響を及ぼさなかったが、カットジャガイモでは、接種後にPPO活性の増加が見られ、PPOの遺伝子発現量が増大することが認められた。本年度は、P. fluorescensの接種実験と除菌実験を行い、カットジャガイモの褐変現象のメカニズムを追求した。接種実験では、P. fluorescens菌体も細菌PPOを生成したが、P. fluorescens接種後にジャガイモPPO(StuPPO)の遺伝子発現量が増大したことから、カットジャガイモの褐変現象は、P. fluorescensがジャガイモPPOの生成と活性を刺激し、植物の微生物による侵入・増殖に対する防御作用の結果であると判断した。また、殺菌剤を用いて菌数を低下させたカットジャガイモでも、ジャガイモPPOの活性が増加し褐変が誘導されたことから、褐変現象は微生物の増殖を抑制する植物の自己防御作用として働くことを裏付けた。カット青果物の酵素的褐変は、フェノール化合物の含有量が多いジャガイモ、リンゴなどではPolyphenol oxidase(PPO)の活性が、またフェノール含有量の少ないレタス、キャベツなどではPhenylalanine-ammonia lyase(PAL)の活性が、切断(傷害)により増加することで引き起こされる。これらの酵素反応あるいは酵素誘導で合成される物質が微生物の増殖に対する防御作用とするスペキュレーションが、青果物の生理・生化学的観点から提示されているが、本研究は、逆に青果物に付着、増殖する微生物の観点から酵素的褐変現象を捉え、特定の微生物が、褐変関連酵素の生成を介して褐変を誘導するスペキュレーションを立てている。そこで、初年度は、カットジャガイモ、リンゴおよびレタスを対象に、褐変部位と非褐変部位(スコア評価およびLab表色値で判断)における微生物叢の解析と、PAL、PPOおよびPeroxidase(POD)の酵素活性およびその反応物質であるポリフェノール、リグニン含量の分析を行った。カットジャガイモ、カットリンゴ(2品種中の1品種)およびカットレタスでは、非褐変部位よりも褐変部位において、一般生菌数が多く、PPO活性が高い結果が得られた。また、カットリンゴ(2品種中の1品種)とカットレタスでは、両部位のリグニン含量にも差が見られた。褐変部位にのみ存在した細菌として、ジャガイモではPsedomonas fluorescens、Curtobacterium albidum、リンゴではPseudomonas monteilii、Herbaspirillum huttiense、レタスではHerbaspirillum huttienseが確認され、これらの細菌が褐変に関与している可能性が示唆された。本年度は、数種カット野菜およびカット果実を対象に、褐変部位と非褐変部位における酵素(PAL、PPO、POD)活性、褐変関連物質(ポリフェノール、リグニン)含量および微生物叢(細菌数、細菌種)の比較を行い、褐変に関わる酵素ならびに褐変関連物質に影響を及ぼす微生物の検索を目的とした。研究開始当初は、PAL活性が主として褐変反応を引き起こすカットレタスとカットキャベツ、PPOが主として褐変を誘導するカットジャガイモとカットリンゴを対象に実験を始めたが、カットキャベツでは褐変部位と非褐変部位を分けた分析用のサンプリングが困難で、実験材料として適当ではなかったことから、レタス、ジャガイモおよびリンゴに絞って研究を実施した。これら3品目でも、当初想定した褐変に関わる微生物の特定は十分に行われ、また、次年度以降の褐変に影響する微生物が産生する酵素の解析および微生物接種による褐変誘導に関わる研究では、ジャガイモが最適な研究材料であると判断できた。昨年度までに、カットジャガイモ、カットリンゴおよびカットレタスでは、非褐変部位よりも褐変部位において、PPO活性が高く、一般生菌数の多い褐変部位にのみ存在する細菌があることを見出した。本年度は、ジャガイモの褐変部位から検出のPsedomonas fluorescensおよびリンゴの褐変部位から検出のHerbaspirillum huttienseをそれぞれカットジャガイモおよびカットリンゴに接種(103および106 CFU/ml)して、PAL、PPO、PODの活性およびその反応物質であるポリフェノール、リグニン含量を分析し、褐変程度を観察した。また、ジャガイモにP. fluorescensを接種後に活性増大したPPOの酵素特性とそのタンパク質をコードする遺伝子発現の解析を行った。結果として、カットリンゴにH. huttienseを103および106 CFU/ml接種した場合は、褐変程度、各酵素活性および各関連物質に影響を及ぼさなかったが、カットジャガイモでは、P. fluorescensを103 CFU/ml接種した場合に、PPO活性の増加が見られ、StuPPOの遺伝子発現量が増大することが認められた。本PPOのpH依存性も含めて判断すると、活性増加したのは、菌体PPOよりもジャガイモPPOであることが示唆された。続いて本年度は、カットジャガイモおよびカットリンゴを対象に、初年度に選抜したこれらの細菌を接種することで、褐変の誘導の有無、褐変関連酵素(PAL、PPO、POD)活性および褐変関連物質(ポリフェノール、リグニン)含量を測定して、特定の微生物と褐変との関連を調査した。その結果、カットジャガイモでは、P. fluorescensを接種した場合に、PALとPOD活性およびポリフェノールとリグニン含量には大きな影響が見られなかったが、PPO活性が増大して、褐変の進行が進むことが確認された。

P. fluorescens菌体の抽出液もPPO活性を示したが、本酵素特性についてpHの依存性を中心に調べたところ、ジャガイモのpH6付近では活性は示さず、P. fluorescens接種後に増大したPPOは、ジャガイモPPO(StuPPO)の遺伝子発現量の増大によることが示唆された。以上から、特定の微生物とカット青果物の褐変反応との関連を調査していく上で、P. fluorescensとカットジャガイモが最適な研究材料であると判断し、次年度以降の褐変反応のメカニズムの追求と褐変抑制の研究に繋げるための準備を整えることができた。昨年度までに、カットジャガイモ、カットリンゴおよびカットレタスでは、非褐変部位よりも褐変部位において、PPO活性が高く、褐変部位にのみ存在する細菌があることを見出した(ジャガイモ褐変部位から検出のPsedomonas fluorescensおよびリンゴ褐変部位から検出のHerbaspirillum huttiense)。それぞれの菌株をカットジャガイモおよびカットリンゴに接種したところ、カットリンゴでは褐変程度および各酵素活性に影響を及ぼさなかったが、カットジャガイモでは、接種後にPPO活性の増加が見られ、PPOの遺伝子発現量が増大することが認められた。本年度は、P. fluorescensの接種実験と除菌実験を行い、カットジャガイモの褐変現象のメカニズムを追求した。接種実験では、P. fluorescens菌体も細菌PPOを生成したが、P. fluorescens接種後にジャガイモPPO(StuPPO)の遺伝子発現量が増大したことから、カットジャガイモの褐変現象は、P. fluorescensがジャガイモPPOの生成と活性を刺激し、植物の微生物による侵入・増殖に対する防御作用の結果であると判断した。また、殺菌剤を用いて菌数を低下させたカットジャガイモでも、ジャガイモPPOの活性が増加し褐変が誘導されたことから、褐変現象は微生物の増殖を抑制する植物の自己防御作用として働くことを裏付けた。本年度は、カット青果物の褐変部位におけるPPO活性の増加、ならびに、褐変に関与する細菌として、Psedomonas fluorescens、Curtobacterium albidum(ジャガイモ)、Pseudomonas monteilii、Herbaspirillum huttiense(リンゴ)、Herbaspirillum huttiense(レタス)が確認された。そこで、次年度以降は、これらの微生物が産生する酵素についてin vitro実験で検証し、その酵素のタンパク質量の推定と精製を行い、酵素特性(最適温度、pH、基質特異性など)を調査して、青果物で生成される同酵素と比較する。さらに、そのタンパク質をコードする遺伝子発現についても解析を進める予定である。
界面電気化学プロセスのｉｎ－ｓｉｔｕ観察に基づく焼結挙動の新規評価手法の確立

焼結における粉末間の相互作用を直接的に測定することにより焼結挙動を評価する手法を開発することを目的として、電気化学インピーダンス測定(EIS)装置を用いてモリブデン及び酸化セリウム成型体の高温でのインピーダンス変化を測定し、焼結中の界面における物質移動挙動評価へのEISの適用性を確認した。高温でのEISの結果、焼結初期過程における粉末の界面の変化に起因した局所的なインピーダンスの変化をバルクと分離して測定できることを確認した。これにより本手法を用いることにより焼結中における界面/バルク相の量比変化を評価できる可能性が示された。界面電気化学プロセスのin-situ観察に基づいた焼結挙動評価手法を確立することが本研究の目的である。電気化学インピーダンス測定(EIS)装置を用いた焼結試験を行い、物質の界面/バルクのインピーダンス変化を測定し、原料粉末の結晶粒径とEIS結果の相関より、焼結中における界面/バルク相の量比変化を評価する手法を確立する。H24年度は、高温対応の電気化学セルを組み合わせたEIS装置を用いて平成23年度に選定したシリコン(Si)、モリブデン(Mo)、チタン(Ti)のうち、Moの焼結試験を実施した。Mo粉末を約200 MPaでペレット状に成形し、圧粉体として焼結試験に供した。1000°Cまでの高温における還元雰囲気の焼結試験により、粒子間にネックが形成され、これにより電気伝導率が上昇する現象が測定できることを示した。本手法による測定における不確かさは大きくなることがわかり、定量的な評価を行うためにはさらにデータを拡充することが必要となる。さらに、Moは高融点金属であり、1000°Cにおいても焼結進展が制限されることから他の金属及びセラミックスを対象にデータを拡充することとした。電気化学インピーダンス測定(EIS)装置を用いた焼結試験を行い、物質の界面/バルク相のインピーダンス変化を測定し、焼結中における界面/バルク相の量比変化を評価する手法を確立することを目指す。平成25年度では、高温対応の電気化学セルを組み合わせたEIS装置を用いて比較的低温においても焼結が進展すると考えられる酸化セリウムを対象にデータを取得し、電気化学インピーダンスデータの解析を行った。粒径が1μ以下で比較的揃った酸化セリウム粉末を約200 MPaでペレット状に成形し、圧粉体として焼結試験に供した。焼結試験は空気雰囲気にて実施し、最高温度は1000°C、昇温速度は10°C/分とした。EISは最高温度に達し、一定の保持時間の後測定を行った。焼結試験を実施した圧粉体について密度測定と電子顕微鏡を用いた微細組織観察を実施し、焼結進展挙動を評価した。EIS結果及び微細組織観察結果より、酸化セリウム圧粉体の焼結の進展に伴い粒子間にネックが形成され、焼結が進展し、これに対応して圧粉体の電気インピーダンスが変化することを確認した。電気インピーダンス測定結果を等価回路にフィッティングさせ、回路における各々のインピーダンスの密度変化に対する相関を求め、これにより初期の焼結進展による各要素、すなわち界面/バルク相における値の変化を確認した。この結果から本手法を用いることにより焼結中における界面/バルク相の量比変化を評価できる可能性を示した。電気化学インピーダンス測定(EIS)装置を用いた焼結試験を行い、物質の界面/バルクのインピーダンス変化を測定し、原料粉末の結晶粒径とインピーダンス測定結果の相関より、焼結中における界面/バルク相の量比変化を評価する手法を確立する。H23年度は、高温対応の電気化学セルを組み合わせたEIS装置の設計・製作を行い、装置の性能確認を行った。性能確認には、インピーダンスが既知であるYSZ(イットリア安定化ジルコニア)を用いた。性能確認試験の結果、1000°Cまでの高温でインピーダンス測定が可能なことを確認した。また装置の性能を考慮し、焼結試験に供する試料およびインピーダンス測定体系について検討した。試料は、電気伝導率の値からSi、Mo、Ti等を選定した。測定方法は、焼結体、2粒子ネック形成体、圧粉体の3種類の試料について測定することとし、ネック形成体と圧粉体の測定結果より焼結に伴う界面/バルクの量比変化の評価を行う。本研究で使用するEIS装置の整備を行ったが、既存装置部の制御部において不具合が生じ、その修理が必要となったため。震災により装置・インフラ等を含めた研究基盤の復旧が予定通り進まなかったため。

また、本研究で使用するEIS装置の設計・製作を行ったが、既存装置部の制御部において不具合が生じ、その修理、校正等が必要となったため。制御部のうち、周波数応答アナライザの校正は終了したが、一部装置の修理は未終了である。EIS装置を用いた焼結試験を継続して実施し、定量評価のためのデータ拡充を行うとともに、他の金属及びセラミックスを用いた試験を実施し、今年度の遅延を取り戻す予定である。またこれらのデータの解釈を行い、焼結挙動のモデル化を検討する。平成23年度で生じた制御部不具合の修理を行った後、EIS装置を用いた焼結試験を速やかに実施し、今年度の遅延を取り戻す予定である。また、インピーダンス測定に加え、収縮率のin-situ測定を行う等、物質移動挙動評価のための効果的なデータ取得を検討する。装置不具合により、計画していた試験を全て実施できなかったため、その分の消耗品費を次年度に使用する。次年度は、焼結試験に必要なガスや電極等の消耗品等を購入する。また、微細組織等の観察に使用する。取得したデータを整理し、出張等により関連研究者と情報交換や議論を行う。焼結試験に必要なガスや電極等の消耗品等を購入する。また、平成23年度で発生した制御部不具合の修理、装置の一部改造を行う。また、学会等で情報収集を行う。
人工アロステリックレセプターを用いる共同効果的自己集合分子系の構築

既に本研究らは,核酸塩基(チミン誘導体)とアルカリ金属カチオンに対する初めての人工アロステリックレセプターの合成を報告している.そこで今年度は,手始めとしてこの人工アロルテリックレセプターの基本骨格を超分子集合体の素構造として用いた.以下に具体的な研究経過を記す.1.この人工アロステリックレセプターに自己集合能力を持たせるため,C_2対称性を有する二官能基化されたツィン型レセプターを合成した.2.人工レセプターと相補的水素結合を形成する二官能基化されたツィン型ゲストの設計と合成を行なった.3.二官能基化されたツィン型レセプターとツィン型ゲスト間の分子集合体形成と,そのアロステリックセルフアセンブリを検討した.その結果,核磁気共鳴装置,紫外可視分光光度計を用いることにより,目的とする人工超分子構造を確認することには成功したが,その効果は決して大きなものではなかった.この理由として,分子骨格自体の柔軟性が大きすぎることに原因があると判断した.上述のように,当初の課題に対する初期の目標は達成された.より効率的な超構造を構築するため,今後は以下に示す方向で種々検討を行う.1.イオン存在下での分子構造の変化が単純明快であり,かつ錯形成時にエントロピーロスの少ない人工アロステリックレセプターを設計する.2.合成した人工レセプターのアロステリック機能を詳細に検討する.既に本研究らは,核酸塩基(チミン誘導体)とアルカリ金属カチオンに対する初めての人工アロステリックレセプターの合成を報告している.そこで今年度は,手始めとしてこの人工アロルテリックレセプターの基本骨格を超分子集合体の素構造として用いた.以下に具体的な研究経過を記す.1.この人工アロステリックレセプターに自己集合能力を持たせるため,C_2対称性を有する二官能基化されたツィン型レセプターを合成した.2.人工レセプターと相補的水素結合を形成する二官能基化されたツィン型ゲストの設計と合成を行なった.3.二官能基化されたツィン型レセプターとツィン型ゲスト間の分子集合体形成と,そのアロステリックセルフアセンブリを検討した.その結果,核磁気共鳴装置,紫外可視分光光度計を用いることにより,目的とする人工超分子構造を確認することには成功したが,その効果は決して大きなものではなかった.この理由として,分子骨格自体の柔軟性が大きすぎることに原因があると判断した.上述のように,当初の課題に対する初期の目標は達成された.より効率的な超構造を構築するため,今後は以下に示す方向で種々検討を行う.1.イオン存在下での分子構造の変化が単純明快であり,かつ錯形成時にエントロピーロスの少ない人工アロステリックレセプターを設計する.2.合成した人工レセプターのアロステリック機能を詳細に検討する.
東アジアの女性アーティストに見る地域と歴史の境界をめぐる研究

[1]研究体制の構築とネットワーク形成、および基本文献収集初年度に引き続き、研究協力者の大学研究者、各美術館の学芸員、調査対象のアーティストらと主にメールにより連絡を取り、調査対象の女性アーティストや現地研究者によるネットワークを活用し、それを基に文献・資料を調査し、収集した。[2]国際展の事前データ調査・現地調査。各国の女性アーティスト調査。1韓国調査メディア・シティ・ソウル(ソウル市立美術館)、光州ビエンナーレ、釜山ビエンナーレの国際展調査。ソウル市、および水原市で開催されたユン・ソクナム個展の調査。2台湾調査も行う予定であったが、報告者が学術協力したアジア女性写真アーティストによる企画展「愛についてアジアン・コンテンポラリー」が東京都写真美術館で開催されたため、高雄の侯淑姿(ホウ・ルル・シュウズ)氏が来日し、情報交換することができた。ほかに出品作家の韓国、中国、在日韓国人の女性アーティストにもインタビューを行った。また台北ビエンナーレについては、研究協力者の北原恵氏が現地調査し、情報提供を受けた。そのため、台湾調査は可能であれば最終年度(2019年度)に延期することとした。3沖縄の女性とアートをテーマとした研究会を開催(場所・沖縄市坂田清子スタジオ、研究協力者:金惠信、北原恵、町田恵美ほか)。沖縄の女性アーティストや批評家、学芸員7人による発表をお願いし、参加者で沖縄のアートにおける女性の表現について質疑応答した。4シンガポール調査2015年開館のナショナル・ギャラリー(近代美術)とシンガポール・ビエンナーレの調査を行う予定であったが、同ビエンナーレが2019年秋に延期されたため、調査も最終年度(2019年度)に延期せざるを得なかった。・2年目の目標としていた研究体制の構築とネットワーク活用、および基本文献収集を引き続き順調に行うことができた。・海外の国際展調査として、韓国のソウルと、光州、釜山の各ビエンナーレの調査を行なうことができた。こうしたアジアの隣国の国際展のなかで、アジア諸国の女性美術家の占める人数や評価のされ方などを観ることも重要である。また、韓国を代表するフェミニストの女性美術家であるユン・ソクナム氏の新作個展がソウル市と水原市で開催されていて、ビエンナーレ調査と同じタイミングで調査できたのはたいへん効率的で重要であった。・当初予定していた台湾調査については、本務の日程の都合上、実施することができなかった。今後、最終年度にうまく展覧会や美術家とのタイミングが合えば実施したい。ビエンナーレ開催延期のために調査できなかったシンガポールについては、最終年度にぜひ調査を実施したい。・女性美術家の聞き取り調査は、東京都写真美術館での企画展出品のために来日した中国や韓国、台湾の女性美術家に実施することができたが、今後、最終年度に他の地域の女性美術家にもより拡大して行きたい。実際の面談が無理な場合は、インターネットを利用しての調査も考えている。・研究会の開催は、予定通り沖縄市を会場として、沖縄の女性美術をテーマとして、美術家4名、キュレーター3名の発表会を行い、報告者や研究協力者が質疑応答に参加して、沖縄という地域・歴史における女性と美術について問題点を洗い出し、考察を深める機会を提供できた。[1]アジアの国際美術展調査3年目の2019年はシンガポール・ビエンナーレ(シンガポール)2019年11月2010年3月が開催される。またヴェネツィア・ビエンナーレも開催される2019年6ー9月。これらを代表者がすべて調査することは予算的に困難だが、研究分担者の協力を得て、できるだけ多くの国際展を実地に訪れたい。最終年度も引き続き、前年までに調査できなかった地域、シンガポール、台湾、中国、香港などの女性美術家調査を継続したい。[2]アジアの女性アーティストの作品・聞き取り調査上記の国際展調査に際して、新たな女性美術家や、これまで知っていた美術家の新作などを調査し、本人と交流して、アジア女性美術家データベースへの協力を依頼したい。[3]調査結果を総括する報告書と「東アジアの女性アーティスト」のデータベース作成最終年度にこれまでの調査結果を総合し、調査した東アジア女性アーティストの資料を電子化してデータベースを作成する。世界に向けて効果的に発信するべく和英バイリンガルとする。申請者の本研究の成果として、地域、社会、歴史と関連したアジア女性アーティストの作品を「境界」で読み解き、将来への展望を総括する報告書を作成。印刷もしくはウェブにより公開する。[4]研究会の開催3年間の調査を総括する研究会開催(場所・大阪大学予定、研究分担者:北原恵、金惠信、およびその他の研究協力者)し、一般にも公開する予定。以上の様に、当初の計画に即して、本研究を推進していく予定である。[1]研究体制の構築とネットワーク形成、および基本文献収集研究協力者の大学研究者、各美術館の学芸員、調査対象のアーティストらと主にメールにより連絡を取り、調査対象の女性アーティストや現地研究者によるネットワークを作成し、それを基に文献・資料を調査し、収集した。[2]国際展の事前データ調査・現地調査国際展の調査2018年に多く開催されるアジアの国際展の事前調査として、ヨーロッパで開催された大規模な国際美術展である、ドイツ、カッセルのドクメンタと、イタリアのヴェネツィア・ビエンナーレの調査を行なった(9月)。その中でのアジア女性作家の数や作品の内容、評価のされ方などを分析・調査した。

また、アジアの国際展として、インドネシアのジャカルタとジョグジャカルタで開催されたビエンナーレ調査を行った(11月)。ジョグジャカルタでは、アーティストやキュレーターによるギャラリーやレジデンス施設、アーカイヴ施設など、市内に点在する複数のアートスペースを調査することができ、大きな収穫を得た。インドネシア調査以前に、東京で開催された東南アジアの現代美術展「サンシャワー」展(7-10月)のために来日した美術家やキュレーターと交流することができ、アジア調査のための人的ネットワークが開拓できた。[3]アジアの女性アーティストの作品・聞き取り調査ジャカルタで女性美術家ヤヤ・スン氏のアトリエを訪問。作品調査や聞き取りを行った。沖縄在住の美術家として、阪田清子氏の個展(横浜)を調査し、聞き取り(9月)。また石川真生氏の個展(沖縄と埼玉)も調査し、聞き取りを行った(9月、2月)。[4]研究会の開催研究協力者による研究会を開催(場所・福岡アジア美術館、研究協力者:北原恵、ラワンチャイクン寿子、中尾智路、趙純恵、九州大学教授・後小路雅弘ほか)。アジア女性美術家に関する大学院生3名の研究発表。・1年目の目標としていた研究体制の構築とネットワーク形成、および基本文献収集を順調に行うことができた。・海外の国際展調査として、ドイツ、カッセルのドクメンタと、イタリアのヴェネツィア・ビエンナーレの調査を行なうことができた。こうしたヨーロッパの国際展で、アジアの女性美術家の占める人数や評価のされ方などを観ることも、アジア女性美術家のアートを研究するうえで重要である。また、インドネシアのジョグジャカルタとジャカルタのビエンナーレ調査も行うことができた。報告者にとってインドネシア調査は初めてであり、他のアジア地域と比較してインドネシアの2都市のアート、および女性美術家の活動、評価などを比較考察することができた。・当初予定していた中国調査については、予算および本務の日程の都合上、実施することができなかった。今後、2年目、もしくは3年目にうまく展覧会や美術家とのタイミングが合えば実施したい。・女性美術家の聞き取り調査は、インドネシア、沖縄のみ実施したが、今後、他の地域の女性美術家にも拡大して行きたい。実際の面談が無理な場合は、インターネットを利用しての調査も考えている。・研究会の開催は、予定通り福岡アジア美術館を会場として、アジア女性美術家をテーマとする、大学院生3名の研究発表会を行い、報告者や研究協力者が質疑応答に参加し、若手研究者のアジア女性美術研究を振興させ、次世代につなぐ機会を提供できた。[1]研究体制の構築とネットワーク形成、および基本文献収集初年度に引き続き、研究協力者の大学研究者、各美術館の学芸員、調査対象のアーティストらと主にメールにより連絡を取り、調査対象の女性アーティストや現地研究者によるネットワークを活用し、それを基に文献・資料を調査し、収集した。[2]国際展の事前データ調査・現地調査。各国の女性アーティスト調査。1
MRIを用いた白血球減少治療薬の骨髄回復早期予測診断

本研究は、コロニー刺激因子等の白血球減少治療薬による骨髄回復予測診断法としてのMRIの有用性やその定量化の可能性を検討する目的で行った基礎研究である.動物実験(癌放射線療法);Wister系ラットに、放射線照射はMBR-1505R(日立製)で単回3Gy左下半身照射し骨髄障害モデルを作成した.白血球減少治療薬としてromurtide(ノピア;第一製薬製)を投与したが,照射骨髄には,非投与群と比べて変化を認めなかった.非照射骨髄においては平均T1値、T2値は延長が認められた.しかしながら、その初期において各画像のみから、その変化を観察するのは容易ではなかった.臨床研究;症例の選択条件として以下の条件((1)明かな骨髄転移を認めない.(2)治療前白血数が4000/mm以上.(3)心肺機能、肝腎機能が癌放射線療法に耐えられる.(4)以前に癌化学療法または放射線療法を受けていない.(5)Informed consentが得られる.)をみたす症例で行うことを目標としたため,Entry症例は、現在15例と少なく十分な統計解析が施行できていないが。動物実験のような、非照射骨髄の平均T1値、T2値の延長は全症例では観察できなかった.しかしながら、放射線療法や癌化学療法と白血球減少治療薬投与を繰り返すと赤色骨髄と黄色骨随の分布が変化する症例が多く認められた.動物実験では骨髄回復予測診断法としてMRIが利用できる可能性があると思われるが、臨床応用での有用性は,ある程度の予測は可能であると思われるが、現在のところ十分見極められていない.今後も症例の蓄積を続ける予定である.本研究は,コロニー刺激因子等の白血球減少治療薬による骨髄回復予測診断法としてのMRIの有用性やその定量化の可能性を検討する目的で行った基礎研究である.動物実験(癌化学療法);Wister系ラットに、抗悪性腫瘍剤のCyclophosphamide(注射用エンドキサン:塩野義製薬)を100mg/kg腹腔内投与し作成した骨髄障害モデルで,コロニー刺激因子製剤のLenograstim(ノイトロジン;中外製薬)を投与後より,末梢白血球数の増加に先行して,大腿骨髄と脊椎骨骨髄の平均T1値,T2値は延長が認めた.しかしながら,その初期において各画像のみから,その変化を観察するのは容易ではなかった.また,長期に繰り替えし,G-CSFを投与したラットのなかに赤色骨髄の分布が,正常ラットと異なる(広範囲に赤色骨髄を有する)個体を認めた.臨床研究;症例の選択条件として以下の条件((1)明かな骨髄転移を認めない.(2)治療前白血数が4000/mm以上.(3)心肺機能、肝腎機能が癌化学療法に耐えられる.(4)以前に癌化学療法または放射線療法を受けていない.(5)Informed consentが得られる.)をみたす症例で行うことを目標としたため,Entry症例は,現在7例と少なく十分な統計解析が施行できていないが。動物実験のような,末梢白血球数の増加前の明らかな骨髄MRI信号の変化は観察できなかった.しかしながら,癌化学療法とG-CSFの投与を繰り返すと赤色骨髄と黄色骨髄の分布が変化する症例が見られた.動物実験では骨髄回復予測診断法としてMRIが利用できる可能性があると思われるが,臨床での有用性は,現在のところ不明である.臨床研究は次年度にも引き続き症例の蓄積を続ける予定である.本研究は、コロニー刺激因子等の白血球減少治療薬による骨髄回復予測診断法としてのMRIの有用性やその定量化の可能性を検討する目的で行った基礎研究である.動物実験(癌放射線療法);Wister系ラットに、放射線照射はMBR-1505R(日立製)で単回3Gy左下半身照射し骨髄障害モデルを作成した.白血球減少治療薬としてromurtide(ノピア;第一製薬製)を投与したが,照射骨髄には,非投与群と比べて変化を認めなかった.非照射骨髄においては平均T1値、T2値は延長が認められた.しかしながら、その初期において各画像のみから、その変化を観察するのは容易ではなかった.臨床研究;症例の選択条件として以下の条件((1)明かな骨髄転移を認めない.(2)治療前白血数が4000/mm以上.(3)心肺機能、肝腎機能が癌放射線療法に耐えられる.(4)以前に癌化学療法または放射線療法を受けていない.(5)Informed consentが得られる.)をみたす症例で行うことを目標としたため,Entry症例は、現在15例と少なく十分な統計解析が施行できていないが。動物実験のような、非照射骨髄の平均T1値、T2値の延長は全症例では観察できなかった.しかしながら、放射線療法や癌化学療法と白血球減少治療薬投与を繰り返すと赤色骨髄と黄色骨随の分布が変化する症例が多く認められた.動物実験では骨髄回復予測診断法としてMRIが利用できる可能性があると思われるが、臨床応用での有用性は,ある程度の予測は可能であると思われるが、現在のところ十分見極められていない.今後も症例の蓄積を続ける予定である.
低強度コンクリートに後施工したアンカーのせん断試験装置の開発と伝達せん断力の評価

平成29年度に円柱供試体レベルで製作できることを確認した圧縮強度2811N/mm2までの低強度コンクリートを製作した。圧縮強度28N/mm2および11N/mm2を選び、一面せん断試験結果が不足していたD10とD13のあと施工アンカーの一面せん断試験を実施した。一面せん断試験実施後のコンクリート塊を含め、圧縮強度2811N/mm2のコンクリート塊にD10D19のあと施工アンカーを施工し、試作せん断試験装置によるせん断試験を実施して一面せん断試験結果と相互に比較することにより、試作せん断試験装置の動作特性を把握した。特に、試作せん断試験装置をコンクリート面からアンカー筋径に応じて18mm浮かせて試験を実施することにより、一面せん断試験結果とよく対応する結果が得られることを確認した。なお、あと施工アンカーの施工では、平成29年度に製作した穿孔冶具および試験アンカー筋保持冶具を使用したが、試験結果のばらつきが少なくなることを確認した。一面せん断試験では耐震補強外付け工法を想定し、載荷水平力があと施工アンカーと既存フレームに対応する棒材に分かれて作用する実験とした。試作せん断試験装置を使用してあと施工アンカーの伝達せん断力・変形関係を予め知ることができれば、コンクリート強度に応じて既存フレーム相当部分とあと施工アンカーを介する補強部分との変形を考慮した水平力分担率を求めることができ、合理的な耐震補強設計につながることを確認した。試作せん断試験装置が耐震補強設計の精度と信頼性向上、施工品質管理、実験室における研究目的の試験等に有用であることを情報発信するために、日本建築学会大会にて論文発表を行い、さらに科学技術振興機構東京本部にて開催された福井大学新技術説明会で開発技術の発表を行った。また、テキサス大学オースチン校にてセミナーを開催し、国外へ向けても情報発信した。300mmの間隔であと施工アンカーを施工し、凸部品と凹部品を互いに平行にスライドするように組み合わせた装置に試験アンカー筋を密着させて取り付けることにより、コンクリート境界面に施工されたアンカー筋が点対称形に変形していく状態を再現できるメカニズムを考案した。先ず、このメカニズムを検証するために、凸部品および凹部品を切り出し、溶接構造にて試験装置を試作してメカニズム確認実験を行った。試験アンカー筋が回転拘束されている状態、試験後の試験アンカー筋の点対称形の変形状態、試験装置に生じる理論上の応力などを確認し、意図したとおりのメカニズムになっていると判断した。次に、試験アンカー筋としてD22までを想定し、試験装置の設計せん断力を200kNに設定して設計を行い、精密機械加工によってせん断試験装置を試作した。スライド部の摩擦抵抗を無くす方法と試験アンカー筋と試験装置を密着させる方法をどうするかに時間を要したが、装置の試作まで終了した。次年度は、この試作した装置の性能確認から開始することになる。実験用の低強度かつ低品質のコンクリートを製造する試みも兼ねて、コンクリート境界面にあと施工アンカーが施工された状態の一面せん断実験を実施した。試験体上部に平行装置を取り付けてコンクリート界面に生じる垂直応力を無くし、アンカー筋の周囲はできるだけ梁主筋と肋筋による拘束が無いように配慮したが、想定していなかった破壊モードが現れた。その理由については、さらに検討する必要があり、試作したせん断試験装置による結果と一面せん断実験による結果を比較する目的も含めて、一面せん断実験を追加して行う必要がある。コンクリート境界面に施工されたアンカー筋が点対称形に変形していく状態を再現できるメカニズムを考案し、可搬型で施工現場でも簡便に使用できる装置の基本的考え方をまとめ上げたが、直ちに精密機械加工による試験装置の試作を行うと、経費がかかりすぎて改良がし難い。そこで、装置としての精度は落ちるが、溶接構造にて試験装置を試作してメカニズムの確認をしてから、試験装置の設計せん断力を決めて、装置設計および精密機械加工による試作を行うという2段階のステップを踏んだため時間を要したが、精密機械加工による試験装置の試作まで完了できたので、ほぼ計画通りに進んでいる。本研究の成果として目標としているせん断試験装置は、実際の施工現場で使用されるようになって意味があるものである。本研究の成果を見越して、あと施工アンカーの施工に関わっている組織とも連携することを目指している。試作した装置の基本的考え方を説明して、その有用性を理解してもらい、協力関係を築ける見通しが出来たので、本研究はおおむね順調に進展していると評価する。コンクリート境界面にあと施工アンカーを施工し、境界面にせん断力のみが作用して曲げモーメントと圧縮力が作用しない状態の一面せん断実験を再度実施し、平成28年度に試作したせん断試験装置の特性を把握するための比較データとした。凸部品と凹部品を互いに平行にスライドするように組み合わせた試作装置に試験アンカー筋を密着させて試験をする場合、施工誤差の影響が大きくなる。試験精度を向上させるためには、一対の試験アンカー筋がコンクリート面に鉛直かつ平行であることが重要である。そのために、穿孔冶具と接着樹脂が硬化するまでの試験アンカー筋保持冶具を試作した。既存建物の低強度コンクリートについては、調合における単位水量の影響が大きいと判断し、ベースコンクリートに加水を行うことにより、圧縮強度2816 N/mm2の低強度コンクリート塊を製作した。これにあと施工アンカーを施工し、試作装置でせん断試験を行うとともに、コンクリートの圧縮強度、割裂引張強度、ヤング係数、応力度・ひずみ度特性などのデータを得た。

さらに、加水を行うことにより圧縮強度128N/mm2の低強度コンクリートを製作できることを、円柱供試体レベルで確認したが、圧縮強度128N/mm2までを対象としたせん断試験は未実施であり、平成30年度初めに実施予定とする。試作装置によるせん断試験結果および材料試験結果を用いて、低強度コンクリートを対象としたSD345異形鉄筋を用いた接着系あと施工アンカーのせん断力・水平変形関係を暫定的に定式化した。コンクリートのヤング係数は圧縮強度に比例しており、試験データのばらつきを考慮すれば、主にアンカー筋強度、アンカー筋径、コンクリート圧縮強度で実用的な定式化ができそうである。これにより、変形を考慮したあと施工アンカーの有効せん断強度を求めることができる。平成28年度に精密機械加工部品を組合わせて試作したせん断試験装置は機能的に十分で、SD345のD19、D16、D13、D10を用いて約100本のせん断試験を行い、12体の一面せん断実験結果と比較して、試作装置の特性把握およびデータの蓄積ができている。低強度コンクリートについては、加水したコンクリートの分離状態がなくなるのを待って打設することにより圧縮強度16N/mm2まで製造してせん断試験を実施し、データを得ることができた。さらに加水量を増やして、圧縮強度8N/mm2までの低強度コンクリートを製造する予定であったが、1月および2月の大雪によりコンクリート打設が長期間できない状態となり、平成30年度に先送りせざるを得なくなったが、低強度コンクリートの製造方法、穿孔冶具、試験アンカー筋保持冶具、せん断試験装置、変形測定冶具などすべて準備できているので、コンクリート材令さえ確保できれば短時間に実施でき、平成30年度の研究計画には殆ど影響ないと思われるので、おおむね順調に進展していると評価する。あと施工アンカーのせん断力・水平変形関係を暫定的に定式化しているが、さらに低強度コンクリートでのデータを増やすことにより、変形を考慮した有効せん断強度を知ることができる見通しを得た。過去に低強度コンクリート既存建物の耐震補強設計を担当した構造設計者とも協力関係を築ける見通しが出来たので、本研究はおおむね順調に進展していると評価する。平成29年度に円柱供試体レベルで製作できることを確認した圧縮強度2811N/mm2までの低強度コンクリートを製作した。圧縮強度28N/mm2および11N/mm2を選び、一面せん断試験結果が不足していたD10とD13のあと施工アンカーの一面せん断試験を実施した。一面せん断試験実施後のコンクリート塊を含め、圧縮強度2811N/mm2のコンクリート塊にD10D19のあと施工アンカーを施工し、試作せん断試験装置によるせん断試験を実施して一面せん断試験結果と相互に比較することにより、試作せん断試験装置の動作特性を把握した。特に、試作せん断試験装置をコンクリート面からアンカー筋径に応じて18mm浮かせて試験を実施することにより、一面せん断試験結果とよく対応する結果が得られることを確認した。なお、あと施工アンカーの施工では、平成29年度に製作した穿孔冶具および試験アンカー筋保持冶具を使用したが、試験結果のばらつきが少なくなることを確認した。
bHLH転写因子ネットワークによる恒常的オートファジー活性化機構の解明

申請者は以前の線虫を用いた解析により、寿命延長に必須な恒常的オートファジーを制御する新規のbHLH転写因子複合体MML-1/MXL-2を同定した。MML-1/MXL-2はオートファジー、リソソーム生合成のマスター因子であるHLH-30と相互に活性を促進しつつ協調的にオートファジー関連因子の発現制御を行っていることが明らかとなった(Nakamura et al., Nat. Commun., 2016)。本研究ではこれら線虫で得られた知見が哺乳類において保存されているかを哺乳類培養細胞を用いた分子生物学的、細胞生物学的、生化学的な手法により明らかにし、哺乳類での健康寿命促進のための分子基盤の理解へ貢献することを目指す。本年度は線虫で同定した新規寿命制御因子MML-1とHLH-30のそれぞれのホモログであるMondoおよびTFEBの哺乳類での機能解析に着手した。まずMondoの各種培養細胞における発現、ノックダウンの系を確立し、オートファジー活性への影響を解析した。さらにRPE1細胞やTIG3細胞を用いた早期老化誘導実験系を新規に導入し、細胞老化過程でのSASP(Senescence-associated secretory phenotype=細胞老化に関連した分泌現象)分泌におけるMondoの機能も同時に調べている。またこの細胞老化過程において線虫同様にMondoの発現変化、オートファジー活性変化を確認しており、現在両者の間の因果関係を詳細に解析中である。さらにTFEBのMondoによる制御を調べる過程でオートファジー因子による新規のTFEB調節機構の存在も明らかとなりこの解析も進めている。哺乳類培養細胞を用いてMondoノックダウン、過剰発現時のオートファジー活性の評価を行なった。また細胞老化のコンテクストでも実験を開始している。さらにTFEBの活性調節機構に新規のメカニズムがあることも見出しており概ね順調に進展している。今後は特に細胞老化におけるMondoの機能解析を中心に進める。特にオートファジー活性調節および細胞老化においてどの様な役割を果たすかにフォーカスする。このために各種条件下における継時的なオートファジーフラックスの測定やSASPの測定を行い評価する。
豚レンサ球菌症の発症に関わる類縁菌の協働と口腔細菌叢の役割の解析

本研究は、近縁菌であるStreptococcus suisおよびS. parasuisの協働を明らかにすることを目的としている。初年度にS. suisの豚口腔への定着過程を観察することを目標の1つに定めていたが、生後直後に定着するため経時的な観察が難しいことが判明した。そこで、生体試料(糞便、膣スワブ)と環境試料(水飲み場のスワブ、餌箱のスワブ)を追加で解析することで、S. suisが子豚に定着する要因を推定するとともに、S. parasuisの農場内の局在を調査した。採取した試料からDNAを抽出し、S. suisおよびS. parasuis特異的なreal-time PCRによって、それぞれの試料に含まれる各細菌の数を測定した。その結果、すべての唾液試料からS. suisが検出された一方、S. parasuisは特に若い子豚からは検出されないこともあった。その菌数は、S. suisは哺乳子豚、離乳子豚、育成豚、母豚の全てにおいて10の6乗程度含んでいたが、S. parasuisは成長に従ってその個数を増していた。また、他の生体試料は、S. suis、S. parasuis共に唾液での菌数の1/100ほどに減じていた。一方、環境試料は、S. suisの数が唾液試料の1/100に減じていたが、S. parasuisは唾液と同程度またはそれを上回る数のS. parasuisが付着していた。これらの成績は、試料を採取した4農場全てで同じ傾向が見られたことから、地域に関わらず健康豚において共通した特徴であると考えられる。以上より、S. suisの場合には生後直後に母豚から子豚へS. suisが移行し、常在細菌として口腔内に定着すると考えられる。一方、S. parasuisは、唾液等を介して環境に付着するとその環境中で生存または増殖し、環境から豚への移行も起こり得ると考えられる。28年度が最終年度であるため、記入しない。健康豚および病豚から唾液を採取し、比較解析することで、豚口腔内におけるStreptococcus suisとその類縁菌であるS. parasuisの協働とS. suis感染症発症との関連を明らかにすることを目的としている。これを達成するために、母豚と子豚、同一個体の異なる飼育時期、および健康豚と本菌感染・発症豚から唾液を採取した。今まで複数の豚農場から250検体の唾液検体を収集した。ここから、DNAを抽出し、S. suis特異的なreal-time PCRによって、唾液中に含まれるS. suisの量を測定した。その結果、これまで供試した全ての唾液検体で陽性であり、およそ2.6E+6の総菌数中に含まれるS. suisの量はおおよそ1.0E+4から1.0E+5程度であることがわかった。培養法による報告では子豚で30-40%、成豚で50-60%がS. suisを保菌していると考えられてきたため、今回のように100%保菌率であることは新知見である。次に、次世代シーケンサーによるメタ16S解析を行なった。現在までに58検体の成績を得ており、細菌属レベルの解析で、母豚とそこから生まれた子豚では唾液中の菌の構成が似ていることがわかった。さらに、健康な豚を対象に、生後直後から時間を追って口腔内細菌叢がどのように変化するのか観察した。同一個体の哺乳期と離乳期で唾液を採取したところ、生後3日齢の哺乳子豚の唾液中でも母豚と同程度のS. suisを含んでいることがわかった。複数の豚農場から250検体の唾液検体を収集し、DNAを抽出後、その中に含まれる菌DNA量(総菌数)を測定するために16S rRNA遺伝子を標的にしたreal-time PCRを行った。菌DNA換算値で5ng/μlに希釈した。当初はLAMP法によって検体中に2種類の菌が含まれているか定性的に評価する予定だったが、新たにreal-time PCR (S. suis特異的real-time PCR: qPCRSSおよびS. parasuis特異的real-time PCR: qPCRSP)を開発したため、この2種類のreal-time PCRをそれぞれの唾液検体に供試した。現在qPCRSSは7割の検体で完了し、今後qPCRSPを行う予定である。qPCRSSの成績では、これまで供試した全ての唾液検体で陽性であり、およそ2.6E+6の総菌数中に含まれるS. suisの量はおおよそ1.0E+4から1.0E+5程度であることがわかった。さらに、上述の1.で5ng/μlに希釈したDNAをメタ16S解析に供試した。現在までに58検体の成績を得ている。細菌属レベルの解析では、母豚とそこから生まれた同腹子豚では唾液中の菌の構成が似ていることがわかった。しかし、細菌種レベルの解析には検討が必要である。その要因はS. suisおよびS. parasuisの16S rRNA遺伝子配列の相同性である。

元々S. parasuisはS. suisの血清型の一部として認識されていた。そのため、メタ16Sのデータをインターネット上のDatabaseに照らし合わせてしまうと、S. parasuisはS. suisとして認識されてしまう。これを解消するため、現在新たにStreptococcus属菌に特異的な16S rRNA遺伝子のDatabaseを構築している。また、生後直後から時間を追って口腔内細菌叢がどのように変化するのか観察したところ、生後3日齢の哺乳子豚の唾液中でも母豚と同程度のS. suisを含んでいたため、今後は生後直後から唾液を採取する必要がある。本研究は、近縁菌であるStreptococcus suisおよびS. parasuisの協働を明らかにすることを目的としている。初年度にS. suisの豚口腔への定着過程を観察することを目標の1つに定めていたが、生後直後に定着するため経時的な観察が難しいことが判明した。そこで、生体試料(糞便、膣スワブ)と環境試料(水飲み場のスワブ、餌箱のスワブ)を追加で解析することで、S. suisが子豚に定着する要因を推定するとともに、S. parasuisの農場内の局在を調査した。採取した試料からDNAを抽出し、S. suisおよびS. parasuis特異的なreal-time PCRによって、それぞれの試料に含まれる各細菌の数を測定した。その結果、すべての唾液試料からS. suisが検出された一方、S. parasuisは特に若い子豚からは検出されないこともあった。その菌数は、S. suisは哺乳子豚、離乳子豚、育成豚、母豚の全てにおいて10の6乗程度含んでいたが、S. parasuisは成長に従ってその個数を増していた。また、他の生体試料は、S. suis、S. parasuis共に唾液での菌数の1/100ほどに減じていた。一方、環境試料は、S. suisの数が唾液試料の1/100に減じていたが、S. parasuisは唾液と同程度またはそれを上回る数のS. parasuisが付着していた。これらの成績は、試料を採取した4農場全てで同じ傾向が見られたことから、地域に関わらず健康豚において共通した特徴であると考えられる。以上より、S. suisの場合には生後直後に母豚から子豚へS. suisが移行し、常在細菌として口腔内に定着すると考えられる。一方、S. parasuisは、唾液等を介して環境に付着するとその環境中で生存または増殖し、環境から豚への移行も起こり得ると考えられる。初年度に農場から得られた唾液検体の多くは健康豚由来であるため、今後は病豚唾液を中心に採取する。また、唾液中のS. suisについてはreal-time PCRによる解析が進んでいるが、S. parasuisについては方法は確立しているものの、解析が追いついていないため、今後進めていく。次に、メタ16S解析では、一度のrunに14検体しか入れ込めないため、供試したサンプル数が不足している。今後は上述した病豚由来唾液検体も追加し、新しく開発したStreptococcus属菌に特異的な16S rRNA遺伝子のDatabaseを使用して、種レベルの解析を進めていく。さらに、同一個体の経時的な観察では、生後直後から細かく時間を設定して唾液を採取し、S. suisが口腔内に定着していく様子を観察する。28年度が最終年度であるため、記入しない。
環境温度変化に応じて構造と性能が自動的に変化するインテリジェント断熱材の開発

本研究では,地球温暖化抑止のための省エネルギーの観点から,"高性能"な断熱構造体として温度変化に連成して通気性(流動抵抗),換言すれば断熱性能が自動的に変化する感温スクリーンを,グラスウール等の従来の透過性のある断熱材に設置した新たな断熱構造体として"インテリジェント断熱材"を提案している.平成13年度は,感温スクリーンを断熱材に設置した場合の基本的な効果を明らかにするため,二次元対流場に設置した場合の検討を行い,感温スクリーンを設置した断熱構造体"インテリジェント断熱材"の有効性を明らかにした.そこで,平成14年度は,"インテリジェント断熱材"の実用を踏まえ,三次元対流場に感温スクリーンを設置した場合の対流抑制効果,熱伝達抑制効果について検討を行った.その結果(1)感温スクリーンを三次元対流場に設置すると,三次元層内温度分布と連成した感温スクリーン部の部分的な流動抵抗による仕切り効果のため,対流は抑制される.その結果,高温面から低温面への対流によるエンタルピーの直接輸送が低減されるため熱伝達も抑制される.(2)対流ならびに熱伝達抑制効果は,無次元閉塞温度(感温スクリーン抵抗変化温度の伝熱面温度との相対的温度レベル)によって異なる.以上が明らかとなった.以上,平成13年度,平成14年度の結果をまとめると,温度変化に連成して通気性(流動抵抗)が自動的に変化する感温スクリーンを,グラスウール等の従来の透過性のある断熱材に設置すれば,環境の温度レベル変化によって,最適な断熱特性が自動的に選択されるようなインテリジェントな伝熱制御が可能となることが明らかとなった.地球温暖化抑止のための省エネルギーの観点から,断熱材断熱性能化の高性能は重要な課題であるが,昨今の"住宅用断熱材"にみられる"高断熱性"の風潮は,季節や時間帯,すなわち周囲環境温度によっては,その高断熱性により,逆にエネルギー消費の増大をもたらしている.これらのことから,環境温度変化に応じて最適な断熱性能が自動的に得られるような断熱構造体の開発が望まれる.そこで本研究では,申請者らが熱対流制御法として提案した,温度変化に連成して通気性(流動抵抗)が自動的に変化する感温スクリーンを,グラスウール等の従来の透過性のある断熱材に設置した新たな断熱構造体として"インテリジェント断熱材"を提案する.そこで,平成13年度は,この感温スクリーンの通気性(流動抵抗)の変化温度,設置位置等が,断熱層内部に生じる熱対流のパターン変化さらには断熱性能とどのように関連するかを,最も基本的な上面冷却,下面を加熱された水平断熱層と,側方加熱・冷却の鉛直断熱層を対象として,数値解析により検討を行った.その結果(1)感温スクリーンを断熱層に設置すると,感温スクリーン部の流動抵抗による仕切り効果のため,高温面から低温面への対流によるエンタルピーの直接輸送が低減され,熱伝達は抑制される.(2)熱伝達抑制の程度は,感温スクリーンの閉塞温度ならびに設置位置によって異なる.(3)感温スクリーンを断熱層に設置すると,従来の断熱材よりも充てん量を減らすことができる.また,環境の温度レベルによって,最適な断熱特性が自動的に選択されるようなインテリジェントな制御が可能となる.ことが明らかになった本研究では,地球温暖化抑止のための省エネルギーの観点から,"高性能"な断熱構造体として温度変化に連成して通気性(流動抵抗),換言すれば断熱性能が自動的に変化する感温スクリーンを,グラスウール等の従来の透過性のある断熱材に設置した新たな断熱構造体として"インテリジェント断熱材"を提案している.平成13年度は,感温スクリーンを断熱材に設置した場合の基本的な効果を明らかにするため,二次元対流場に設置した場合の検討を行い,感温スクリーンを設置した断熱構造体"インテリジェント断熱材"の有効性を明らかにした.そこで,平成14年度は,"インテリジェント断熱材"の実用を踏まえ,三次元対流場に感温スクリーンを設置した場合の対流抑制効果,熱伝達抑制効果について検討を行った.その結果(1)感温スクリーンを三次元対流場に設置すると,三次元層内温度分布と連成した感温スクリーン部の部分的な流動抵抗による仕切り効果のため,対流は抑制される.その結果,高温面から低温面への対流によるエンタルピーの直接輸送が低減されるため熱伝達も抑制される.(2)対流ならびに熱伝達抑制効果は,無次元閉塞温度(感温スクリーン抵抗変化温度の伝熱面温度との相対的温度レベル)によって異なる.以上が明らかとなった.以上,平成13年度,平成14年度の結果をまとめると,温度変化に連成して通気性(流動抵抗)が自動的に変化する感温スクリーンを,グラスウール等の従来の透過性のある断熱材に設置すれば,環境の温度レベル変化によって,最適な断熱特性が自動的に選択されるようなインテリジェントな伝熱制御が可能となることが明らかとなった.