hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
AE法による鋼材の低サイクル疲労特性の解明

1.圧接継手部の低サイクル疲労とAE特性低サイクル疲労が問題となる構造部材として,鋼材の圧接継手に着目して低サイクル疲労試験を行った.圧接継手に着目したのは,阪神大震災において破断事例が多数生じたこと,欠陥が存在する場合と健全な場合とでその低サイクル疲労強度,破壊モードが極端に異なることが予想され,AEの発生挙動にも明確な差が生じると考えたことによる.試験体の製作に当たっては,鋼材端面に塗料を塗布した状態で圧接を行い,意図的に圧接面に欠陥を発生させた.欠陥のある圧接面を含む位置で,試験体をさらに小片に切断し,低サイクル疲労試験を行った.低サイクル疲労試験を行った結果,健全なものについては結晶状の破面となり,欠陥が存在するものについては平坦な,いわゆるフラット破面の形態となることが明らかとなった.また,低サイクル疲労強度についても,欠陥がある場合には健全な場合の約半分の寿命となった.しかし欠陥のある場合とない場合とでAE特性には優位な差は見られなかった.逆にいえば,欠陥がある場合とない場合とで,局所的な破壊のモードには大きな相違がないことが想定された.2.小型試験体によるAE特性の実験的解明構造用鋼材から切り出した砂時計型試験体に対して低サイクル疲労試験を行い,その際に発生するAEを計測した.試験体には2つのAEセンサを取り付け,1次元の位置評定を行うとともに,個別のAE波形をデジタルオシロスコープによって記録した.試験体に与えるひずみはたかだか数回の繰り返しで破断に至る高ひずみレベルから,破断まで数百回の繰返しを有する中ひずみレベルまで変化させた.実験結果を基に,載荷するひずみレベルとその際にAE特性との関係について,周波数,発生時期,発生位置などに着目して整理した.1.圧接継手部の低サイクル疲労とAE特性低サイクル疲労が問題となる構造部材として,鋼材の圧接継手に着目して低サイクル疲労試験を行った.圧接継手に着目したのは,阪神大震災において破断事例が多数生じたこと,欠陥が存在する場合と健全な場合とでその低サイクル疲労強度,破壊モードが極端に異なることが予想され,AEの発生挙動にも明確な差が生じると考えたことによる.試験体の製作に当たっては,鋼材端面に塗料を塗布した状態で圧接を行い,意図的に圧接面に欠陥を発生させた.欠陥のある圧接面を含む位置で,試験体をさらに小片に切断し,低サイクル疲労試験を行った.低サイクル疲労試験を行った結果,健全なものについては結晶状の破面となり,欠陥が存在するものについては平坦な,いわゆるフラット破面の形態となることが明らかとなった.また,低サイクル疲労強度についても,欠陥がある場合には健全な場合の約半分の寿命となった.しかし欠陥のある場合とない場合とでAE特性には優位な差は見られなかった.逆にいえば,欠陥がある場合とない場合とで,局所的な破壊のモードには大きな相違がないことが想定された.2.小型試験体によるAE特性の実験的解明構造用鋼材から切り出した砂時計型試験体に対して低サイクル疲労試験を行い,その際に発生するAEを計測した.試験体には2つのAEセンサを取り付け,1次元の位置評定を行うとともに,個別のAE波形をデジタルオシロスコープによって記録した.試験体に与えるひずみはたかだか数回の繰り返しで破断に至る高ひずみレベルから,破断まで数百回の繰返しを有する中ひずみレベルまで変化させた.実験結果を基に,載荷するひずみレベルとその際にAE特性との関係について,周波数,発生時期,発生位置などに着目して整理した.1.圧接継手部の低サイクル疲労とAE特性本年度はまず,AE計測システムの構築とそのための予備実験を兼ねて,鋼材の圧接継手に着目して低サイクル疲労試験を行った.圧接継手を取り上げたのは,欠陥が存在する場合と健全な場合とでその低サイクル疲労強度,破壊モードが極端に異なることが予想されたことによる.試験体の製作にあたっては,鋼材端面に塗料を塗付した状態で圧接を行い,意図的に欠陥を発生させた.低サイクル疲労試験を行った結果,健全なものについては結晶状の破面となり,欠陥が存在するものについては平坦な,いわゆるフラット破面の形態となることが明らかとなった.また,低サイクル疲労強度についても,欠陥がある場合には健全な場合の約半分の寿命となった.ただし,現在までのところ,欠陥のある場合とない場合とでAE特性には有為な差は現在のところ発見できていない.2.小型試験体によるAE特性の実験的解明SS400鋼材から切り出した砂時計型試験体に対して,ひずみ制御の低サイクル疲労試験を行っている.試験体には2つのAEセンサを取り付け,1次元の位置標定を行うとともに,個別のAE波形を記録した.試験体に与えるひずみ振幅は,たかだか10回程度の寿命となる極低サイクル疲労の領域と,それ以上の通常の低サイクル疲労の領域とになるよう,区別して決定している.それぞれのひずみ振幅を試験体に負荷したときのAE波形はデータレコーダに記録している.現在詳細な分析を加えており,その結果,極低サイクル疲労の領域と通常の低サイクル疲労の領域とではAE波形が異なる傾向がみられることがわかった.1.圧接継手部の低サイクル疲労とAE特性低サイクル疲労破壊が問題となる構造部材として,鋼材の圧接継手に着目して低サイクル疲労試験を行った.

圧接継手に着目したのは,阪神大震災において破断事例が多数生じたこと,欠陥が存在する場合と健全な場合とでその低サイクル疲労強度,破壊モードが極端に異なることが予想され,AEの発生挙動にも明確な差が生じると考えられたことによる.試験体の製作にあたっては,鋼材端面に塗料を塗付した状態で圧接を行い,意図的に圧接面に欠陥を発生させた.欠陥のある圧接面を含む位置で,試験体をさらに小片に切断し,低サイクル疲労試験を行った.低サイクル疲労試験を行った結果,健全なものについては結晶状の破面となり,欠陥が存在するものについては平坦な,いわゆるフラット破面の形態となることが明らかとなった.また,低サイクル疲労強度についても,欠陥がある場合には健全な場合の約半分の寿命となった.しかし欠陥のある場合とない場合とでAE特性には有為な差はみられなかった.逆にいえば欠陥が有る場合と健全な場合とで,破壊モードには相違がないことを示しているものと考えられる.2.小型試験体によるAE特性の実験的解明SS400鋼材から切り出した砂時計型試験体に対して,ひずみ制御の低サイクル疲労試験を行った.試験体には2つのAEセンサを取り付け,1次元の位置標定を行うとともに,個別のAE波形を記録した.試験体に与えるひずみ振幅は,たかだか10回程度の寿命となる極低サイクル疲労の領域と,それ以上の通常の低サイクル疲労の領域とになるよう,区別して決定した.それぞれのひずみ振幅を試験体に負荷したときのAE波形はデータレコーダに記録している.実験結果をもとに,極低サイクル疲労の領域と通常の低サイクル疲労の領域とにおけるAE波形の特性を明らかにした.
神経伝達物質受容膜蛋白質ATP受容体の2次元結晶化

本申請研究において、今年度はバキュロウイルスを用いた系での大量発現系の作成を目標とした。その為の手順を以下の通りとした;1)大腸菌による抗原の作成。2)大腸菌によって発現させた抗原を用いた抗体の作成。3)バキュロウイルスを用いた発現系の構築。4)バキュロウイルスでの発現条件の検討。上記の内、まず発現の確認のために用いる抗体の作成を試みた。目的となるATP受容体は生体中で非常に微量しか存在せず、生体中からの精製は非常に困難である。このため大腸菌で発現させたATP受容体を抗原に用いる方針を取った。大腸菌中での発現に際して、全長のATP受容体だけではなく、長さを短縮させた変異体を合成させることも試みた。大腸菌中では外来蛋白質の発現量が非常に少ない場合があるが、その長さをC端側から短縮していくと、短縮に連れ発現量が増加することが報告されているからである。このことから、抗原として短縮したものを合成させることも試みた。推定される膜貫通ヘリックスの数を単位として短縮を行った。即ち、ヘリックスの数を7本(全長)から3本まで変化させた。この時のDNAの改変にはPCR法を用いた。改変したDNAを発現ベクターpSE420(Invitrogen社)に組み込み、大腸菌JM109(ニッポンジーン社)に導入した。この大腸菌を培養し、IPTGにより蛋白質発現を誘導した。しかしながら、顕著な発現を確認できなかった。このため、今後以下の方法を試す予定である。1)大腸菌のマルトース結合蛋白質をN端に融合させた形での発現。2)発現ベクターの変更。3)ホストの変更。これらの内、1からは発現量の増加だけではなく、マルトース結合蛋白質を吸着するカラム担体の利用により、その後の蛋白質の精製が簡便にできることも期待される。上記発現系の作成と平行して、ATP受容体の機能を解析するため電気生理実験も行った。これにより得られた結果を国際神経化学会において発表した。3)ホストの変更。
頭頸部癌におけるGalanin受容体2型の役割と情報伝達経路の解明

頭頸部癌の治療成績は未だ十分ではなく有効な治療法の開発が必要である.本研究は,頭頸部癌に対する頭頸部癌の発癌に重要な遺伝子を同定し,この機能および情報伝達過程を解明することにより,新たな分子標的治療の開発に役立てようとすることが目的である.これまでの研究でGalaninの受容体の3つの受容体(GALR1-3)のうちGALR1は細胞周期を停止して細胞増殖を抑制することを見出したがアポトーシスの誘導は認められなかった.しかしながら中枢神経系では外傷後にGalaninの発現が急速に高まり,その後アポトーシスが誘導されることが知られている.このためGalaninのアポトーシスの誘導はGALR2またはGALR3を介していると思われる,今回, GALR2を頭頸部癌細胞に遺伝子導入し, GALR2単独の機能および情報伝達経路を観察し,治療遺伝子としての可能性を検討した.研究代表者らはGALR2発現プラスミドを作成し,これを頭頸部癌に遺伝子導入しGALR2発現細胞株を樹立した.これらをGalaninで刺激したところGALR2発現細胞株では著明な細胞死が認められGALR2は頭頸部癌においてアポトーシスを誘導する可能性が示唆された.更に, GALR2の情報伝達経路を確認したところカスパーゼの阻害剤(DEVD)を前処置することによりGALR2による細胞死は一部抑制することができた.また, GALR2発現細胞株をGalanin刺激するとMAPKの活性化が認められた.更に, GALR2はcyclin D1の発現を抑制するが,この抑制反応はMAPKの特異的阻害剤(U0126)を前処置することにより解除された.しかしながら, U0126によるGALR2依存性細胞死の抑制は一部にとどまった.以上の結果より, GALR2は細胞周期停止およびアポトーシス誘導の二つの作用を持つがこれらはそれぞれ異なる情報伝達系を持つことが示唆された.頭頸部癌の治療成績は未だ十分ではなく有効な治療法の開発が必要である.本研究は,頭頸部癌に対する頭頸部癌の発癌に重要な遺伝子を同定し,この機能および情報伝達過程を解明することにより,新たな分子標的治療の開発に役立てようとすることが目的である.これまでの研究でGalaninの受容体の3つの受容体(GALR1-3)のうちGALR1は細胞周期を停止して細胞増殖を抑制することを見出したがアポトーシスの誘導は認められなかった.しかしながら中枢神経系では外傷後にGalaninの発現が急速に高まり,その後アポトーシスが誘導されることが知られている.このためGalaninのアポトーシスの誘導はGALR2またはGALR3を介していると思われる,今回, GALR2を頭頸部癌細胞に遺伝子導入し, GALR2単独の機能および情報伝達経路を観察し,治療遺伝子としての可能性を検討した.研究代表者らはGALR2発現プラスミドを作成し,これを頭頸部癌に遺伝子導入しGALR2発現細胞株を樹立した.これらをGalaninで刺激したところGALR2発現細胞株では著明な細胞死が認められGALR2は頭頸部癌においてアポトーシスを誘導する可能性が示唆された.更に, GALR2の情報伝達経路を確認したところカスパーゼの阻害剤(DEVD)を前処置することによりGALR2による細胞死は一部抑制することができた.また, GALR2発現細胞株をGalanin刺激するとMAPKの活性化が認められた.更に, GALR2はcyclin D1の発現を抑制するが,この抑制反応はMAPKの特異的阻害剤(U0126)を前処置することにより解除された.しかしながら, U0126によるGALR2依存性細胞死の抑制は一部にとどまった.以上の結果より, GALR2は細胞周期停止およびアポトーシス誘導の二つの作用を持つがこれらはそれぞれ異なる情報伝達系を持つことが示唆された.頭頸部癌の治療成績は未だ十分ではなく有効な治療法の開発が必要である.本研究は,頭頸部癌に対する頭頸部癌の発癌に重要な遺伝子を同定し,この機能および情報伝達過程を解明することにより,新たな分子標的治療の開発に役立てようとすることが目的である.これまでの研究でGalaninの受容体の3つの受容体(GALR1-3)のうちGALR1は細胞周期を停止して細胞増殖を抑制することを見出したがアポトーシスの誘導は認められなかった.しかしながら中枢神経系では外傷後にGalaninの発現が急速に高まり,その後アポトーシスが誘導されることが知られている.このためGalaninのアポトーシスの誘導はGALR2またはGALR3を介していると思われる.今回,GALR2を頭頸部癌細胞に遺伝子導入し,GALR2単独の機能および情報伝達経路を観察し,治療遺伝子としての可能性を検討した.昨年度研究代表者らは,当初の計画に従いGALR2発現プラスミドを作成し,これを頭頸部癌に遺伝子導入しGALR2発現細胞株を樹立した.これらをGalaninで刺激したところGALR2発現細胞株では著名な細胞死が認められ,予測の通り,GALR2は頭頸部癌においてアポトーシスを誘導する可能性が示唆された.頭頸部癌の治療成績は未だ十分ではなく有効な治療法の開発が必要である.本研究は,頭頸部癌に対する頭頸部癌の発癌に重要な遺伝子を同定し,この機能および情報伝達過程を解明することにより,新たな分子標的治療の開発に役立てようとすることが目的である.

これまでの研究でGalaninの受容体の3つの受容体(GALR1-3)のうちGALR1は細胞周期を停止して細胞増殖を抑制することを見出したがアポトーシスの誘導は認められなかった.しかしながら中枢神経系では外傷後にGalaninの発現が急速に高まり,その後アポトーシスが誘導されることが知られている.このためGalaninのアポトーシスの誘導はGALR2またはGALR3を介していると思われる,今回,GALR2を頭頸部癌細胞に遺伝子導入し,GALR2単独の機能および情報伝達経路を観察し,治療遺伝子としての可能性を検討した.昨年度研究代表者らは,当初の計画に従いGALR2発現プラスミドを作成し,これを頭頸部癌に遺伝子導入しGALR2発現細胞株を樹立した.これらをGalaninで刺激したところGALR2発現細胞株では著名な細胞死が認められ,予測の通り,GALR2は頭頸部癌においてアポトーシスを誘導する可能性が示唆された.頭頸部癌の治療成績は未だ十分ではなく有効な治療法の開発が必要である.本研究は,頭頸部癌に対する頭頸部癌の発癌に重要な遺伝子を同定し,この機能および情報伝達過程を解明することにより,新たな分子標的治療の開発に役立てようとすることが目的である.これまでの研究でGalaninの受容体の3つの受容体(GALR1-3)のうちGALR1は細胞周期を停止して細胞増殖を抑制することを見出したがアポトーシスの誘導は認められなかった.しかしながら中枢神経系では外傷後にGalaninの発現が急速に高まり,その後アポトーシスが誘導されることが知られている.このためGalaninのアポトーシスの誘導はGALR2またはGALR3を介していると思われる,今回,GALR2を頭頸部癌細胞に遺伝子導入し,GALR2単独の機能および情報伝達経路を観察し,治療遺伝子としての可能性を検討した.昨年度まで研究代表者らは,当初の計画に従いGALR2発現プラスミドを作成し,これを頭頸部癌に遺伝子導入しGALR2発現細胞株を樹立した.これらをGalaninで刺激したところGALR2発現細胞株では著明な細胞死が認められ,予測の通り,GALR2は頭頸部癌においてアポトーシスを誘導する可能性が示唆された.更に,GALR2の情報伝達経路を確認したところカスパーゼの阻害剤(DEVD)を前処置することによりGALR2による細胞死は一部抑制することができた.また,GALR2発現細胞株をGalanin刺激するとMAPKの活性化が認められた.更に,GALR2はcyclin D1の発現を抑制するが,この抑制反応はMAPKの特異的阻害剤(UO126)を前処置することにより解除された.しかしながら,UO126によるGALR2依存性細胞死の抑制は一部にとどまった.以上の結果より,GALR2は細胞周期停止およびアポトーシス誘導の二つの作用を持つが,これらはそれぞれ異なる情報伝達系を持つことが示唆された.
地球温暖化が地盤環境に及ぼす影響に伴う海成粘土の間隙再発達とメカニズムの検証

海成粘土中の間隙は、原初環境から2次的な地盤環境の変化を伴う過程で無変化・増加を伴う。結果として高鋭敏性・高圧縮性が生じ、地表面における種々の構造物に対して深刻な沈下・変形をもたらす、との仮説の立証にチャレンジした。粘性土の初期強度発現過程ではシリカが支配的であり、シリカとカルシウムの反応には最適値が存在する。著しい初期強度発現には間隙の総量の変化のみならず、間隙径分布における直径の増加側への変化も関与している。このようなメカニズムで生み出される間隙が、原初環境から2次的な地盤環境の変化を伴う過程で無変化・増加を伴うことが示唆される、などの結果が得られた。本研究では、迫り来る地球温暖化が地盤環境に及ぼす影響の予測と対策の一環として、地層の累重に伴う地盤の形成過程において、海成粘土中の間隙は上載荷重の増加に伴い減少の一途をたどるとの地盤工学的通説に反する仮説の立証にチャレンジしている。つまり、海成粘土中の間隙は原初環境から2次的な地盤環境の変化を伴う過程でむしろ変わらないか増加する。結果として高鋭敏性・高圧縮性が生じ、地表面における種々の構造物に対して深刻な沈下・変形問題を生じせしめる。このような大胆な仮説を立てて立証を試みるものである。これまでの研究から、今日の海成有明粘性土に認められる高鋭敏性・高圧縮性の発達メカニズムは、単に塩分溶脱現象に伴う撹乱挙動の変遷のみでは説明不足であることを指摘した。つまり、塩分溶脱現象に伴うセメンテーションの発達に関する視点が欠かせず、例えれば人間の病状でいう骨粗鬆症であって、これらの現象下で同粘性土中の間隙が保たれるか、場合によっては増加するとの具体的な研究イメージの確立に至った。上記のイメージのシンプル化を目論み、端緒もつかむために、市販のカオリン粘土にシリカとカルシウムを所定の量添加し、これに伴う初期強度発現と微視的土構造の関係を捉えることを試みた。得られた結果として、:1)粘性土の初期強度発現においてはシリカが支配的といえ、かつシリカとカルシウムの反応には最適値が存在する可能性がある;2)粘性土の初期強度発現が著しいのは間隙のトータル量の変化のみならず、間隙径分布の変化も関与していると考えられる、などのことがわかってきた。迫り来る地球温暖化が地盤環境に及ぼす影響の予測と対策の一環として、地層の累重に伴う地盤の形成過程において、海成粘土中の間隙は上載荷重の増加に伴い減少の一途をたどるとの地盤工学的通説に反する仮説の立証にチャレンジするものであった。海成粘土中の間隙は原初環境から2次的な地盤環境の変化を伴う過程でむしろ変わらないか増加する。このような仮説を立てて立証を試みるものであった。最終年度では:1)簡易的環境分析;2)間隙径分布の測定および走査型電子顕微鏡観察;3)室内ベーンせん断試験の実施;4)土構造の概念および構成式の整理ならびにこれらの問題点と解決方法に関する検討、に関する研究を進めた。結果として:a)粘土において炭酸カルシウムに代表される塩濃度有無の条件ではほぼ1ピーク型の間隙径分布がもたらされた;b)炭酸カルシウム単体が土の強さに及ぼす影響は明瞭でなかった;c)他方、a)の条件にさらにケイ酸ナトリウムを加えたものについては2ピーク型の間隙径分布がもたらされ、10の12乗μmのサイズからなるマクロポア径の卓越が顕著であった;d)c)の土の強さはb)の土の強さに比べて23倍の強度増加を示した、などのことがわかってきた。これらの応用的条件として、炭酸カルシウムを生石灰に、ケイ酸ナトリウムを珪藻遺骸に置き換えて同様の検討を行った結果、珪藻遺骸の有無が大きな間隙径の発達に寄与するとともに、高い強度発現を示すことが確認できた。冒頭に述べた仮説を確証に導くにあたり、粘土中のケイ素化合物の動態が鍵になることに迫ることができた。ケイ素化合物の有無と間隙径の増減が土構造の高・低位化に直結すると考えられることは、このような土構造の影響を表現し得る構成式の支持に繋がることが示唆される。有明海沿岸低平地域から堆積当初の海成粘土を採取し、直ちにその酸化還元電位、pH、塩濃度を簡易測定した。さらに、同粘土の物理化学的性質を調べた。これらの内容は、本研究に掲げる仮説の立証のための基礎的情報となり、重要である。

本研究では、上記の基礎的知見を得た海成粘土と種々の程度で塩分溶脱させたものに対し、粒度調整を施した貝化石および珪藻遺骸を種々のパターンで添加・混合し、所定の荷重で再圧密、一次圧密終了を見極め、同試料を切りだしてフリーズドライし、そのEPMA分析、XRD分析、間隙径分布測定および電子顕微鏡観察を行うことで、海成粘土における間隙の再発達メカニズム、さらには同メカニズムが海成粘土地盤の沈下・変形問題に及ぼす影響の程度を見極めることにチャレンジしようとするものである。この手始めとして、今年度は純粋カオリン粘土に塩分および珪酸ナトリウム(珪素イオン)を所定の量添加し、この処理過程までの物理化学的諸挙動を確かめるとともに、しかる後に石灰ならびにセメントを添加して強度発現ならびに間隙構造の形成に関する検討を行った。結果として、珪酸ナトリウム100g/L程度までのケイ素イオン濃度であれば本研究の狙いとする強度や間隙構造が再現できるが、これ以上の添加量の場合は強度の低減を始め間隙構造が保てないなどのことがわかった。これらの知見は本研究を進めていくうえでまったくの盲点であって、今後の研究を正しく導いてくれる重要な知見が得られたといえる。他方、FEM解析に用いる種々の構成則において、土構造の概念がどのように取り扱われているかを再整理するための一環として、高間隙構造を有する自然状態の有明粘土上に築造された盛土の挙動を具体的事例に掲げ、種々の構成則の長所短所を見極めるための検討を行い、審査付論文として受理・掲載される段階に達している。粘性土中の間隙が保たれるメカニズムには、著しい間隙ピークの遷移を伴うシリカやカルシウムによるセメンテーション効果が示唆され、未変化の場合それらの物質はセメンテーション化しないまま間隙中に取り残されていることが示唆される、などのことがわかってきた。このような知見が得られたことは、本研究において最終的な実験手法として考えている海成粘土中の塩濃度のコントロールに加え、新たに貝化石および珪藻遺骸等の無定形シリカをコントロールするとの同実験手法の根拠の明確さを増すものであることから、本研究はおおむね順調に進展していると判断した。珪酸ナトリウム100g/L程度までのケイ素イオン濃度であれば本研究の狙いとする強度や間隙構造が再現できるが、これ以上の添加量の場合は強度の低減を始め間隙構造がうまく保てないなどのことがわかった。これらの知見は本研究を進めていくうえでまったくの盲点であって、今後珪藻遺骸を具体的に添加する際の目安となる貴重な情報を得ることができた反面、成果の公表が計画から多少後半にずれ込んでいる。しかしながら、全体の研究計画における影響は極微であり、問題はない。平成25年度は総括の年度であり、新たな土構造および構成則に関する知見を公表し、地球温暖化に伴う高潮位変動環境下に曝される国々の海成粘土地盤に対して研究の先導的役割を担うとともに、海成粘土地盤において地盤劣化を伴う各種構造物の施工・維持管理・補強技術に関する研究への展開を図る。研究代表者・日野は、平成24年度の総括を行うとともに、有明海沿岸低平地域から堆積当初の海成粘土を採取し、直ちにその酸化還元電位、pH、塩濃度を簡易測定する。かつ、海成粘土の物理化学的性質を求める。さらに、海成粘土中の貝化石と珪藻遺骸の含有量を無定形シリカの定量分析、XRD分析および走査型電子顕微鏡観察を行って定性・定量的に求める。日野および研究分担者・加は、以上の基礎的知見を得た海成粘土と種々の程度で塩分溶脱させたものに対し、粒度調整を施した貝化石および珪藻遺骸を種々のパターンで添加し混合する。しかる後に同試料を所定の荷重で再圧密する。同試料の一次圧密終了を見極めて、同荷重のもとで所定の期間放置する。
死体腎移植における骨髄細胞移入を併用したdonor特異的免疫抑制法

本研究の目的は、移植donor腎を摘出し移植するまで意図的に3日間冷却保存し、その間recipientに計画的に免疫抑制法を行ない腎移植時に寛容源として同時に採取し保存したdonor骨髄細胞を併用移植し、術後小量のFK506を投与して免疫寛容を誘導することにある。1.平成4年度:国際的に公認された9つのDLA-Dtypeの特異性を識別する11種のSSOprobesを作製しpcR-SSO法によりDRB1遺伝子型不適合間のpairsを選択することが可能となった。2.平成5年度:腎保存法は、48000単位のUrokinase添加のEuro-Lollins液を用いice-boxで単純冷却する。3日間保存後、室温で再潅流後移植時の温阻血時間に移植腎に接する空間を我々が考案したゴム製の密着型冷却装置で保護したところ、再潅流障害の防止に極めて有効であった。3.平成6年度:FK506の投与法を検討した。術後2週間0.16my/kg/日、2週後4週まで0.08my/kg/日、以降術後90日まで0.04my/kg/日の連日筋注投与で維持する。なお4週以降の自己腎摘出後は0.04my/kg/日で維持する。その結果対照群、非保存腎移植の平均生着日数59.3±10.0(N=4)に比し、保存腎同種移植では58.6±29.4(n=5)で、ほぼ同等の成績であった。なお従来の血管吻合時の冷却生会水ガ-ゼによる腎保護法では、再潅流障害が著しくわずかに4日間の生着で著しい出血壊死による機能不全が発現した。また、FK506の併用効果もみられなかった。以上、donor,recipient間の組織適合度を一定にしたpairを用い、3日間の保存腎を同種移植時に我々の考按したゴム製の密着型冷却装置で冷却し続けることにより再潅流障害を防止でき、FK506による相乗効果も発現した。さらに保存donor骨髄移植、3日間のrecipientへの術前リンパ組織照射法を併用し、免疫寛容を導入する方法を検索中である。1.組識不適合間の組み合わせのbeagle犬で我々が成功した免疫寛容導入法即ちrecipientへの全リンパ組識への選択的小量X線の照射と腎移植時のdonor骨髄移植および術後小量のFK506の3ケ月間の投与法の3者併用法とイヌ腎の3日間単純冷却(4°C)保存腎の自己移植が100%機能する成果を基にして本法の臨床応用のために(1)まずbeagle犬を用いて3日間保存自己腎の自己移植を検討し100%機能することをcreatininclearanceおよび%fractional excretinof Sodium(%FEN)を測定して自己腎と保存自己腎の移植腎で比較し、本保存法が十分に同種移植にも用いられることを確認したがその条件を再検討した。(2)移植用のdonor骨髄細胞を保存腎摘出時に骨髄搾割により採取し骨髄細胞に富んだbuffy

coat分画をDMSO法により-80°C,3日間,10日間,14日間保存法を検討した結果、寛容原として必要な細胞数(平均2×10^8)に調整しviabilityも約80%以上で回収することが可能であった。(3)Recipientの術前リンパ組織照射法については現在我々の施行している方法即ち、150rad/日,3日間計450radを施行しているが本法は十分応用可能な方法であることが判明した。(4)現在本学で繁殖させた生後約1年前後のmongrel犬で同胞間のpairsを用いて腎同種移植片の生着の動態を検討中である。2.移植片の生着成績に及ぼす本法の効果判定に重要な因子となるイヌの組織適合性抗原系(DLA)のDNAtypingを開始した。国際的に同定されたDLA-DRのsubregion,DRB allelesのnucleotide sequencesを参考にして11種のSSO Probeを作成し,まず我々が現有する24種類のbeagle犬からDNAをとり出しhybridizeさせる条件を設定した。さらにcolony hybridizeさせsequencingを行ない、DNAtypeを同定するとともに関連する新たな型を検索中である。本研究の目的は移植donor腎を摘出し、移植するまでの保存期間中にrecipientへの有効な免疫学的処理を行ない、術後は有効最小必要量の免疫抑制剤の併用により、免疫寛容へと誘導させる方法を開発することである。そこで我々がイヌで免疫寛容導入に成功している術前recipientへのリンパ組織照射(小量、短期間)、腎移植時の腎donorからの〓〓移植、術後小量の短期間のFK506の投与法および自家腎移植で100%成功している3日間の保存法を同種腎移植に併用することを試みてきた。【.encircled1.】beagle犬および本学の自家繁殖犬の非血縁の組み合わせをpairとし、我々が平成4年度に開発したDLA-DNA typingをretro-spectiveに行ない、組織適合度との関わりを解析した。【.encircled2.】同種donor移植腎の3日間、4°C単純冷却保存法の移植の無処置群では、新鮮同金種腎移植と同等に約1週間前後で拒絶反応が発現し、組織学的にも拒絶像が判定可能であった。これには温阻血時間(血流再開まで)の約60分間にいかにして保存腎を冷却保護できるかが鍵であった。血管吻合中の保存腎の周囲を冷却する工夫が組織障害を少なく、限りなく新鮮腎移植と同等の初期の機能発現を得ることにつながった。この際recipientの自己腎は温存した。【.encircled3.】さらに術後FK506を自己健労腎を摘出するまで(平均26〓10.2日)約2週間0.16mg/kg/日投与し、以後0.08mg/kg/日に半減し、自己腎摘出後は、再に半減し、0.04mg/kg/日とし、90日間で完全にとゅうしする方法で検討している。FKの増減は、一般状態および血中濃度を示標にした。現在まで(1994年、2月末)、5例が検索対象で、>130日,>45日,41日(自己腎摘後の腸重積で死亡、腎機能は良好)、38日(自己腎摘出後の腸重積で死亡、腎機能は良好)、39日間の生着延長効果を得ている。自己腎摘出時に発症する腸重積の防止のため、現在は背部より後腹膜的に行ない、良好な経過を得ている。組織学的検索でも本法による同種保存腎移植でも十分に拒絶反応の判定が可能であった。【.encircled4.】ここで【.encircled2.】,【.encircled3.】の結果をふまえて術前recipientのリンパ組織照射、およびdonorの保存骨髄の移入を保存腎移植と同時に行ない、【.encircled2.】,【.encircled3.】の結果と比較検討する予定である。
miR-143に着目した肺癌に対する新規治療法の開発

KRAS遺伝子異常を有する肺腺癌に焦点を絞り、KRASを標的とするmiRNAを応用した新規治療法の開発が目的である。miRNAのデータベースより、KRASの3'-UTR領域に強く相互作用する可能性があるmiRNAの候補を探索し、miR-143を含む4種類のmiRNAを選び、KRAS変異ヒト肺腺がん細胞に導入し、細胞増殖実験を行った。個々のmiRNAを導入しても、KRASや細胞増殖に有意な影響はなかった。一方、4種類のmiRNA mimicsの導入により、24時間後にKRAS遺伝子の抑制が認められた。以上より、複数のmiRNAの作用により、ヒト肺腺がん細胞におけるKRAS発現の抑制が示された。原発性肺癌には従来の治療に抵抗性を示す予後不良な症例が多く、その病態の解明および新規治療法の確立が急がれる。今年度も、当院呼吸器甲状腺外科と、原発性肺癌の画像を含む臨床像と病理像の対比を含み、臨床病理学的な研究を行い、肺癌の病態の解明に寄与してきた。EGFRやALK遺伝子に変異のある症例に対しては、新規の分子標的治療法が開発され、従来の化学療法と比較して著効例が多い。しかしながら、原発性肺腺癌において、遺伝子異常の頻度が比較的高いKRASに対しては、分子標的治療法は確立していない。本研究では、KRAS遺伝子異常をきたす原発性肺腺癌に焦点を絞り、KRASを標的とするmiRNAを応用した、新規治療法の開発を目指すことを目的とする。当院呼吸器外科で切除された肺癌手術検体のうち、病理組織学的に腺癌と診断された症例を用いる。これまで原発性肺癌の病理組織診断は、WHO分類第3版に準拠し作成された肺癌取り扱い規約第7版に基づいてなされている。近年IASLC/ERS/ATSの原発性肺腺癌の新分類が提唱されたが、この分類は予後などの臨床病理学的な要素が加味されており、2015年にはWHO分類第4版は、IASLC/ERS/ATSの腺癌の新分類に準拠して作成されている。これらの背景を踏まえて、原発性肺腺癌について、過去10年に遡り、新WHO分類を用いて再度診断し、肺腺癌の病変の局在(中枢型・末梢型)、大きさ、組織亜型、分化度、血管侵襲、リンパ管侵襲、胸膜浸潤、肺内転移、胸膜播種、病理病期についてデータベースを一新した。また、ヒト肺癌組織中のKRASやMAPKについて免疫組織化学的に評価するために、条件検討を行っている。原発性肺腺癌について、過去10年に遡り、2015年に発刊された新WHO分類を用いて再度診断し、データベースの作成を行い、粘液産生性腺癌と対象群の腺癌症例を選択した。また、ヒト肺癌組織中の対象として考えているmiRの発現量を検討する前に、KRASや下流のMAPKの発現量や程度を評価するために、real time PCRや免疫組織化学の条件検討を行っている。原発性肺癌には従来の治療に抵抗性を示す予後不良な症例が多く、その病態の解明や新規治療法の確立が急がれる。本研究ではKRAS遺伝子異常をきたす原発性肺腺癌に焦点を絞り、KRASを標的とするmiRNAを応用した、新規治療法の開発を目的としている。平成28年度は、主にヒト肺腺癌細胞における、miR-143によるKRASへの影響を調べるために必要な条件検討を行った。はじめにKRAS発現量をreal time定量的PCRにより求める条件検討をするとともに、real time定量的PCRを用いたKRAS変異型の簡易検出方法の確立を行った。また、miRNAによるKRASの活性化や不活性化を検出するために、下流経路であるRaf、MEK、ERKの活性化をウエスタンブロット解析により検出する条件検討を行い、これらの分子の活性化を検出する条件を最適化した。さらにmiRNAのデーターベースを検索し、miR-143以外のmiRNAでKRASの3'-UTR領域に相互作用する可能性があるmiRNAの候補を探した。その結果、KRASの3'-UTRと良い相補性を示す61種類のmiRNAの候補が見つかり、257種の相互作用する可能性があるmiRNAの候補が見つかった。これらの候補のうち相補性が高く、相互作用する可能性が高いmiRNAがいくつか見つかったが、これまでにKRAS発現を抑制することが報告されているmiRNAとは必ずしも一致していなかった。このことは、これまで報告にあったmiRNA以外にも、KRASとより強く相互作用する効果的なmiRNAが存在する可能性を示している。生化学的な研究について、解析の条件を定めるための基礎的な実験を行い、十分な条件検討をした。今後、設定した条件をもとにヒト肺癌細胞株を用いて、KRAS及び下流のMAPKに関して、核酸レベル、タンパク質レベルで解析を行う。昨年度に引き続き、肺がん細胞を用いた実験を行った。具体的には、KRAS変異を有する肺がん細胞に対するmiRNAの影響の確認と増殖抑制効果について、肺腺がん細胞のA549細胞(KRASの配列12残基目に変異ありGly→Ser)とABC-1細胞(KRAS変異なし)を用いて調べた。昨年度に、KRASの3'-UTR領域に相互作用する可能性があるmiRNAの候補をデーターベースで検索した際に着目した、miR143を含む4種類のmiRNA mimicをRNAiMAXLipofectamineでトランスフェクションし、24時間後と48時間後に全RNAを抽出した。

全RNAを逆転写してcDNAを調製した後、このcDNAを鋳型DNAとして、KRAS、Cyclin D1、Cyclin D2、Cyclin D3、Cyclin E1、Ki67、p21遺伝子の発現量をリアルタイムPCRで解析した。さらに96穴プレートに細胞を5001000/wellずつ播種し、miRNA mimicをトランスフェクションして、7日目まで経時的に細胞数を定量し、miRNAが細胞増殖へ与える影響を調べた。細胞数の定量はCell Counting Kit-8を用いた。A549細胞とABC-1細胞ともに、いずれのmiRNAをトランスフェクションしても、明らかな増殖速度とKRASへの影響は認められなかった。1種類のmiRNAのみ、顕著な増殖抑制が認められたが、KRAS発現はわずかに抑制されていた程度顕著ではなかった。一方で、4種類のmiRNA mimicsをトランスフェクションした時は、24時間後にKRAS遺伝子の抑制が認められた。以上の結果から複数のmiRNAを作用させることにより、KRAS発現を抑制することが示された。KRAS遺伝子異常を有する肺腺癌に焦点を絞り、KRASを標的とするmiRNAを応用した新規治療法の開発が目的である。miRNAのデータベースより、KRASの3'-UTR領域に強く相互作用する可能性があるmiRNAの候補を探索し、miR-143を含む4種類のmiRNAを選び、KRAS変異ヒト肺腺がん細胞に導入し、細胞増殖実験を行った。個々のmiRNAを導入しても、KRASや細胞増殖に有意な影響はなかった。一方、4種類のmiRNA mimicsの導入により、24時間後にKRAS遺伝子の抑制が認められた。以上より、複数のmiRNAの作用により、ヒト肺腺がん細胞におけるKRAS発現の抑制が示された。ヒト肺癌組織中のKRASとmiR-143の発現量の確認などの生化学的な研究(定量的PCR法及びin situ hybridization法による核酸レベル及び、免疫染色等のタンパク質レベルでの確認)を行う上で、生化学的な研究を進める中で、これまで他の研究において共同研究してきた研究者に、平成28年度から29年度まで、特にmicroRNA、KRASあるいはMAPKのRNAの詳細な分析について、分担研究者として参画して頂くことになった。同研究者は、工学部の応用化学科に所属しており、これまでに中枢神経系における組織性カリクレインの役割について研究を行っている。この研究の中で,mRNAの発現解析,RNAiによる組織性、カリクレインのノックダウンやウエスタンブロッティング解析など核酸やタンパク質の生化学的な解析手法を用いており,これらの実験手法に精通している。そのため同氏が研究分担者に加わることにより本研究のさらなる発展が期待できる。平成29年度では、研究計画で述べられていたmiR-143に加え、KRASとの相互作用が報告されているmiRNAのうち、RASの3'-UTRとより強く相互作用すると考えられるmiRNAについてヒト肺腺癌細胞株、KRAS変異ヒト肺腺癌細胞株を用いた研究を行う。病理学本年度は、原発性肺腺癌について、2015年に発刊された新WHO分類を用いて再度診断し、データベースの作成を行った。また、現在、ヒト肺癌組織中の対象として考えているmiRの発現量を検討する前に、KRASや下流のMAPKの発現量や程度を評価するために、real time PCRや免疫組織化学の条件検討を行っている。
光学活性な有機薄膜の非線形光学効果に関する研究

非線形光学効果を有する有機薄膜を作成するために, LB法を用いた薄膜作成技術の開発に関する研究を行った.籏野がフタロシアニン試料を提供し,宮野が同試料及びジアセチレンのLB膜を作成,稲場が非線形光学定数の測定を担当した.フタロシアニンについては, t-Butylのmono及びtetra置換体に関して,予備実験として凝集力の違いによる成膜状況の差を検討したが,いずれも高い剛性率をもった密な膜になり顕著な差はなかった.水平付着法及び移動側壁法によって作成したLB膜をSEM観察したところ, 10^210^3〓の大きさの統計的に分布した島状構造が見られ,うつしとりの過程で分子の再凝集が生じていると観測された.この構造欠陥は,色素系分子に共通する強い分子間凝集力によるものであり,これを克服する方法は今後の研究の重要な課題である.ポリジアセチレンについては,蛍光顕微鏡用の水槽を用いたその場観察により,モノマー膜において加熱による分子再配列が効果的に起こることを見出した.加熱時間・温度・圧力の三変数を詳しく調べ,最適条件を決定し,数mm角の分子鎖のそろった高配向LB膜を再現性よく得た.このLB膜は単層でありながら,主鎖方向の吸光度4.3×10^<-2>二色比130と,単結晶の一層を切り出して来たのと同様の光学的性質をもっていることが解った.この非線形光学定数を測定し,主鎖方向のX^<(3)>はバルク結晶と同程度の値を得またその異方性(cos^6Θ)をLB膜で初めて確認した.さらに,これまで知られていなかった大きな二次の非線形性が観測された.側鎖の電子的影響は殆ど無いと予想されることから,主鎖は反転対称をもつはずであるが,欠陥の存在によってこの対称性が破られたものと考えられる.光学非線形性をもつ有機薄膜を設計する上で,分子自身の対称性のみならず,その集合形態も重要であることを示している.非線形光学効果を有する有機薄膜を作成するために, LB法を用いた薄膜作成技術の開発に関する研究を行った.籏野がフタロシアニン試料を提供し,宮野が同試料及びジアセチレンのLB膜を作成,稲場が非線形光学定数の測定を担当した.フタロシアニンについては, t-Butylのmono及びtetra置換体に関して,予備実験として凝集力の違いによる成膜状況の差を検討したが,いずれも高い剛性率をもった密な膜になり顕著な差はなかった.水平付着法及び移動側壁法によって作成したLB膜をSEM観察したところ, 10^210^3〓の大きさの統計的に分布した島状構造が見られ,うつしとりの過程で分子の再凝集が生じていると観測された.この構造欠陥は,色素系分子に共通する強い分子間凝集力によるものであり,これを克服する方法は今後の研究の重要な課題である.ポリジアセチレンについては,蛍光顕微鏡用の水槽を用いたその場観察により,モノマー膜において加熱による分子再配列が効果的に起こることを見出した.加熱時間・温度・圧力の三変数を詳しく調べ,最適条件を決定し,数mm角の分子鎖のそろった高配向LB膜を再現性よく得た.このLB膜は単層でありながら,主鎖方向の吸光度4.3×10^<-2>二色比130と,単結晶の一層を切り出して来たのと同様の光学的性質をもっていることが解った.この非線形光学定数を測定し,主鎖方向のX^<(3)>はバルク結晶と同程度の値を得またその異方性(cos^6Θ)をLB膜で初めて確認した.さらに,これまで知られていなかった大きな二次の非線形性が観測された.側鎖の電子的影響は殆ど無いと予想されることから,主鎖は反転対称をもつはずであるが,欠陥の存在によってこの対称性が破られたものと考えられる.光学非線形性をもつ有機薄膜を設計する上で,分子自身の対称性のみならず,その集合形態も重要であることを示している.
低酸素性虚血性脳症における神経細胞の樹状突起に発現する電位依存性チャネルの制御

これまでの研究から、低酸素性虚血性脳症において、興奮毒性によって神経細胞が障害されることが報告されている。本研究より、神経細胞の興奮状態の変化は、大脳皮質神経細胞に発現するhyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated channel (HCN)1タンパク質の総タンパク質量と細胞膜表面での発現量を制御することにより、HCN1の機能をコントロールしていることが示された。これらのHCN1タンパク質の制御が神経の内在的興奮性を調節し、神経細胞の興奮状態をコントロールしていると考えられる。これまでの研究から、低酸素性虚血性脳症において、グルタミン酸の興奮毒性によって神経細胞が障害されることが報告されている。神経細胞に発現するhyperpolarization-activated cyclicnucleotide-gatedchannel(HCN)1は、神経細胞の内在的興奮性を変化させる過程において決定的な意味を持つと考えられている。本年度は、マウス大脳皮質の分散培養神経細胞を用いて、神経細胞の興奮状態に依存したHCN1の分子細胞レベルでの制御機構を明らかにした。まず、電気生理学的手法とカルシウムイメージングにより、テトロドトキシン処理により神経細胞の興奮状態を可逆的に調節できる事が示された。次に、ウェスタンブロッティングを行い、神経活動が低下するとHCN1の総タンパク量は低下し、神経活動が元に戻ると総タンパク量が回復する事が示された。ここで、in vitroのグリコシダーゼによる糖鎖切断実験の結果から、HCN1タンパクは生理条件下においてEndo H耐性の糖鎖修飾を受けており、神経活動の低下により、これが減少する事が示された。さらに、細胞膜非透過性の架橋剤を用いて細胞膜表面の分子を架橋した後に、ウェスタンブロッティングを行った。その結果、細胞膜表面のHCN1タンパクは、神経活動の低下によって減少し、神経活動が戻ることによって回復する事が示された。これらの結果を踏まえて、電気生理学的手法を用いて、神経活動が低下すると、HCN1の機能が低下することを示した。本研究より、神経細胞の興奮状態の変化は、大脳皮質神経細胞に発現するHCN1タンパクの総タンパク量と細胞膜表面での発現量を制御する事により、HCN1の機能をコントロールしている事が示された。これらのHCN1タンパクの制御が神経の内在的興奮性を調節し、神経細胞の興奮状態をコントロールしていると考えられる。本年度は、マウス大脳皮質の分散培養神経細胞を用いて、α2Aアドレナリン受容体によるHCN1の分子レベル及び細胞レベルでの制御機構を明らかにすることを目的とした。まず、α2Aアドレナリン受容体のアゴニストであるクロニジンを用いて、神経細胞のα2Aアドレナリン受容体を刺激した。そして、細胞膜表面でのHCN1タンパク質の発現量を調べるために、細胞膜非透過性の架橋剤を用いて細胞膜表面の分子を架橋した後に、ウェスタンブロッティングを行った。その結果、細胞膜表面のHCN1タンパク質の発現量は、α2Aアドレナリン受容体の刺激により、低下する傾向が示された。そこで、α2Aアドレナリン受容体の刺激による経時的な細胞膜表面での発現量の変化を調べた結果、HCN1タンパク質の細胞膜表面での発現量は、時間依存的に減少する傾向が示された。本研究の結果より、α2Aアドレナリン受容体はHCN1タンパク質の細胞膜表面での発現量を減少させることで、ワーキングメモリーを増強させる可能性のあることが示された。低酸素性虚血性脳症は、周産期の呼吸循環不全などによる低酸素・虚血による脳障害であり、胎内感染症がその原因となることがある。また、低酸素性虚血性脳症の発症メカニズムとして、様々な炎症性サイトカインの重要性が示唆されている。リポ多糖は、大腸菌由来のエンドトキシンであり、母体への投与により、胎児に様々な炎症性サイトカインを誘導し、循環障害と脳障害を引き起こすことが知られている。本年度は、in vivoにおける炎症性サイトカインによる新生児の脳障害を調べるため、動物モデルを作成した。妊娠マウスにリポ多糖を腹腔内投与し、出生したマウスを還流固定した後に、脳をパラフォルムアルデヒドで固定した。その後、凍結切片を作成し、その切片を、グリア細胞のマーカーであるGFAP、ミクログリアの活性化に重要なタンパク質であるIba1、オリゴデンドロサイトのマーカーであるMBPに対する抗体などを用いて蛍光免疫染色を行い、共焦点顕微鏡で観察した。還流固定の有無、凍結切片の厚さなどを検討し、還流固定を行い、凍結切片の厚さは10μmの条件が最適であることが判明した。しかし、日齢2より若いマウスでは、安定した結果を得るためには、さらに詳細な条件検討が必要と考えられた。経時的な脳障害の程度を経時的に調べるため、日齢2から日齢21までのマウスを対象に上記実験を行った。

これまでの研究から、炎症性サイトカインが新生児のオリゴデンドロサイトを障害することは報告されているが、その詳細なメカニズムや、ミクログリアなどオリゴデンドロサイト以外の細胞に対する影響は、いまだに不明な部分が多い。本研究の結果は、炎症性サイトカインによる脳障害のメカニズムを明らかにできる可能性がある。
繊維強化複合材料における熱疲労き裂の発生および伝ぱ機構の界面力学による解明

一方向CFRP積層板のDCB試験片を用いて,ΔK一定条件で疲労き裂伝ぱ試験を行った結果,180°C硬化型エポキシ樹脂を母材とする積層板の場合,大気中では層間はく離疲労き裂伝ぱ速度は一定で繰り返し数依存であった.また,これは,試験温度を低温から高温に変化させても変化しないが,高温から低温に変化させると大きく低下した.層内き裂伝ぱも繰り返し数依存であり,試験温度に依存したが,この場合,き裂伝ぱ速度は一定とはならず,き裂の進展とともに低下した.同一ΔKに対するき裂伝ぱ速度は,層間き裂のほうが層内き裂よりも大きかった.一方,水中では層内き裂,層間き裂ともに,伝ぱ速度はき裂の成長とともに低下し,試験温度の高いほうがき裂伝ぱ速度が速かった.また,水中におけるき裂伝ぱ速度は,荷重繰返し速度が遅いほど速かった.さらに,長時間水中に浸漬した材料のほうがき裂伝ぱ速度は低かった.130°C硬化型エポキシ樹脂が母材の場合,大気中においては,き裂伝ぱ速度は試験温度に依存せず,また,一定温度試験の結果と熱疲労試験の結果も相違が見られなかったが,水中においては,試験温度が高いほどき裂伝ぱ速度が小さなかった.また,in-phase熱疲労試験の結果は,最大温度と等しい温度の一定温度試験の結果と一致していた.さらに,同材料を用いてき裂先端繊維配向角および試験片板幅の影響を調べた結果,板幅20mmの試験片の場合,き裂先端繊維配向角が小さいほどき裂伝ぱ速度が大きかった.また,板幅10mmおよび5mmの場合も,一方向材のき裂伝ぱ速度は最も速かったが,板幅10mmの場合,繊維配向角30°以上では繊維配向角の影響は認められず,板幅5mmの場合は,繊維配向角の大きい方がき裂伝ぱ速度が大きかった.なお,一方向材の場合,板幅が大きいほどき裂伝ぱ速度が大きかったが,繊維配向角の増加とともにその関係は変化して行き,繊維配向角が90°の場合板幅の小さい方がき裂伝ぱ速度が大きくなった.一方向CFRP積層板のDCB試験片を用いて,ΔK一定条件で疲労き裂伝ぱ試験を行った結果,180°C硬化型エポキシ樹脂を母材とする積層板の場合,大気中では層間はく離疲労き裂伝ぱ速度は一定で繰り返し数依存であった.また,これは,試験温度を低温から高温に変化させても変化しないが,高温から低温に変化させると大きく低下した.層内き裂伝ぱも繰り返し数依存であり,試験温度に依存したが,この場合,き裂伝ぱ速度は一定とはならず,き裂の進展とともに低下した.同一ΔKに対するき裂伝ぱ速度は,層間き裂のほうが層内き裂よりも大きかった.一方,水中では層内き裂,層間き裂ともに,伝ぱ速度はき裂の成長とともに低下し,試験温度の高いほうがき裂伝ぱ速度が速かった.また,水中におけるき裂伝ぱ速度は,荷重繰返し速度が遅いほど速かった.さらに,長時間水中に浸漬した材料のほうがき裂伝ぱ速度は低かった.130°C硬化型エポキシ樹脂が母材の場合,大気中においては,き裂伝ぱ速度は試験温度に依存せず,また,一定温度試験の結果と熱疲労試験の結果も相違が見られなかったが,水中においては,試験温度が高いほどき裂伝ぱ速度が小さなかった.また,in-phase熱疲労試験の結果は,最大温度と等しい温度の一定温度試験の結果と一致していた.さらに,同材料を用いてき裂先端繊維配向角および試験片板幅の影響を調べた結果,板幅20mmの試験片の場合,き裂先端繊維配向角が小さいほどき裂伝ぱ速度が大きかった.また,板幅10mmおよび5mmの場合も,一方向材のき裂伝ぱ速度は最も速かったが,板幅10mmの場合,繊維配向角30°以上では繊維配向角の影響は認められず,板幅5mmの場合は,繊維配向角の大きい方がき裂伝ぱ速度が大きかった.なお,一方向材の場合,板幅が大きいほどき裂伝ぱ速度が大きかったが,繊維配向角の増加とともにその関係は変化して行き,繊維配向角が90°の場合板幅の小さい方がき裂伝ぱ速度が大きくなった.一方向CFRP積層板のDCB試験片を用いて、ΔK一定条件で疲労き裂伝ぱ試験を行い,以下の結論を得た。大気中(1)層間き裂伝ぱ速度は一定で,繰返し数依存である。(2)層間き裂伝ぱ速度は,試験温度を低温から高温に変化させても変化しないが,高温から低温に変化させると大きく低下する。(3)層内き裂伝ぱも繰返し数依存であり,試験温度に依存する。また,き裂の進展とともに低下する。(4)同一ΔKに対するき裂伝ぱ速度は,層間き裂のほうが層内き裂よりも大きい。水中(1)層内き裂,層間き裂とともに,き裂伝ぱ速度はき裂の成長とともに低下し,試験温度の高いほうがき裂伝ぱ速度が速い。(2)水中における実験開始直後のき裂伝ぱ速度は,荷重繰返し速度が遅いほど速い。(3)水中における実験開始直後のき裂伝ぱ速度は,長時間水中浸漬の影響を受けないが,き裂の成長によるき裂伝ぱ速度の低下は,長時間浸漬材のほうが小さい。

一方向CFRP積層板のDCB試験片を用いて,ΔK一定条件下で一定温度および荷重とともに温度が変化する場合(熱疲労)の疲労き裂伝ぱ試験を調べ,以下の結論を得た.(1)大気中においては,き裂伝ぱ速度は試験温度に依存せず,また,一定温度試験の結果と熱疲労試験の結果も相違が見られなかった.(2)水中においては,試験温度が高いほどき裂伝ぱ速度が小さかった.また,最大荷重の時最大温度となるin-phase熱疲労試験の結果は,最大温度と等しい温度の一定温度試験の結果と一致していた.さらに,疲労き裂伝ぱ挙動に及ぼすき裂先端繊維配向角および試験片板幅の影響を調べ,以下の結論を得た.(1)板幅20mmの試験片の場合,き裂先端繊維配向角が小さいほどき裂伝ぱ速度が大きかった.また,板幅10mmおよび5mmの場合も,一方向材のき裂伝ぱ速度は最も速かったが,板幅10mmの場合,繊維配向角30°以上では繊維配向角の影響は認められず,板幅5mmの場合は,繊維配向角の大きい方がき裂伝ぱ速度が大きかった.(2)一方向材の場合,板幅が大きいほどき裂伝ぱ速度が大きかったが,繊維配向角の増加とともにその関係は変化して行き,繊維配向角が90°の場合,板幅の小さい方がき裂伝ぱ速度が大きくなった.