hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
雑穀粉との複合化による新規大豆粉利用食品の開発とその機能性評価

得られたパンの特性から、配合割合の最適条件を明らかにすることを試みた。その結果、発酵時間30分、60分ともに(1)パンの比容積はアマランサス粉の割合が多くなるほど増大傾向を示すこと、(2)パン上面の色度はアマランサス粉の割合が多くなるほど黄色度が低くなること、(3)破断特性の25%圧縮時応力、テクスチャー特性の硬さにおいては、アマランサス粉の割合が多くなるほど有意に減少すること、などの知見を見出した。また、発酵時間30分と60分におけるパンの特性の違いについては、各評価項目での差はみられなかったが、パン内相の気泡は発酵時間30分よりも60分の方が大きい傾向であった。大豆粉にアマランサス粉を置換することにより、パンは膨化する傾向がみられ、テクスチャーは軟らかくなることが明らかとなった。しかし、配合割合の最適条件を決めるには、アマランサス粉の置換割合を50%以上も設定して追加検討を行う必要があると考えている。大豆粉の一部をアマランサス粉に置換して調製したパンの特性については、新たな知見を得ることができたと考えている。しかし、配合割合の最適条件を決定するには至っていない。また、当初予定をしていたパン生地の特性について検討できていないことから「やや遅れている」と評価した。大豆粉とアマランサス粉を複合化したパンの最適配合割合及び最適調製方法の検討を行うために、製パン性(比容積、物性特性、テクスチャー特性、色度等)と嗜好性(官能評価)について評価する。また、最適配合割合のパン生地については、流動特性、テクスチャー特性を評価し、生地の特性について検討する予定である。2019年度は本研究のまとめの年となるが、大豆粉とアマランサス粉の最適な配合割合を決定するに至っていない。しかしながら、2018年度に得られた結果をもとに、アマランサス粉の置換割合をさらに広く設定し、追加して検討を行いたいと考えている。さらに、2018年度に予定をしていたパンの生地特性、2019年度に予定しているパンの嗜好性についても並行して評価を行う予定である。本研究を円滑に進めるために、研究上必要不可欠かつ使用頻度の高い機器の自動化更新を優先した。そのため、研究計画当初に予定していた機器の購入を見送り、次年度使用が生じた。次年度使用の計画としては、次々年度に使用予定である機器の購入のために使用を予定している。(次年度使用が生じた理由)大豆粉とアマランサス粉の配合割合を検討することに時間がかかってしまったため、当初の予定通りに研究を進めることができず、2018年度に購入を予定していた機器を次年度に見送ることとした。また、研究用試料、試薬についてはストックを有しているものがあったため、2018年度はストックしているものから使用し、新たに購入する試料、試薬の購入量が当初より減少した。そのため、次年度使用が生じてしまった。(使用計画)2018年度の研究で予定していたものの着手できなかった研究の機器を購入する予定である。また、研究用試料、試薬のストックはほぼ使い切ったため、新規に購入する予定である。
飽和粘土における時間効果の統一的表現に関する研究

研究代表者は,粘土の応力やひずみが,つりあい条件や連続条件などを満たしたうえで,塑性仕事を最小化するように挙動すると仮定する,粘土の新しい構成モデルを提案している.このモデルとダイレイタンシーの時間依存性に関する単純な仮定を用いて,等方正規圧密粘土の種々の時間効果を統一的に表現できることを示した.本研究は,この考え方を異方圧道粘土に拡張することを目標としたものである.得られた成果は次のとおりである.1.多数の三軸試験を実施するために,現有の油圧載荷式3軸装置をひずみ制御方式に改造した.2.異方K0正規圧密粘土に対して,定ひずみ速度,応力緩和,クリープ試験を含む三軸圧縮・伸張試験を追加実施し,試験データを完備した.3.過圧密粘土の定ひずみ速度三軸圧縮試験を実施した.4.等方正規圧密粘土の大型供試体を用いて,三軸試験供試体内の間隙水圧分布を測定した.5.2.の試験結果に対して,上記の構成モデルを適用し,異方圧密粘土における種々の時間効果も,上記の考え方で統一的に表現できることを明らかにした.過圧密粘土に対する適用は今後の課題である.6.2.4.5.の結果を1988年中に公表する.研究代表者は,粘土の応力やひずみが,つりあい条件や連続条件などを満たしたうえで,塑性仕事を最小化するように挙動すると仮定する,粘土の新しい構成モデルを提案している.このモデルとダイレイタンシーの時間依存性に関する単純な仮定を用いて,等方正規圧密粘土の種々の時間効果を統一的に表現できることを示した.本研究は,この考え方を異方圧道粘土に拡張することを目標としたものである.得られた成果は次のとおりである.1.多数の三軸試験を実施するために,現有の油圧載荷式3軸装置をひずみ制御方式に改造した.2.異方K0正規圧密粘土に対して,定ひずみ速度,応力緩和,クリープ試験を含む三軸圧縮・伸張試験を追加実施し,試験データを完備した.3.過圧密粘土の定ひずみ速度三軸圧縮試験を実施した.4.等方正規圧密粘土の大型供試体を用いて,三軸試験供試体内の間隙水圧分布を測定した.5.2.の試験結果に対して,上記の構成モデルを適用し,異方圧密粘土における種々の時間効果も,上記の考え方で統一的に表現できることを明らかにした.過圧密粘土に対する適用は今後の課題である.6.2.4.5.の結果を1988年中に公表する.
微視的理論と現象論の融合によるエキゾチック超伝導の研究

(1) 3軌道ハバード模型に基づく微視的理論を用いてSr2RuO4の磁場中超伝導相図を決定した。特に、c軸磁場中で多彩な超伝導相が現れることを示し、カイラルII相では半整数量子渦が現れ超伝導スカーミオン格子になることを示した。(2)局所的な空間反転対称性が欠如した物質における磁気電気効果とエキゾチック超伝導を発見した。(3) URu2Si2におけるネマティックカイラル超伝導相を調べ、量子渦格子の構造相転移を予言した。(4)局所的な空間反転対称性が欠如した超伝導相がミラー対称性に守られたトポロジカル超伝導相になることを示した。現在の物性物理学ではパリティ(空間反転対称性)が欠如した系におけるエキゾチックな量子現象が注目を集めている。一方、大局的にみると空間反転対称性が保存していても、ある部分に注目するとそれが破れているような物質、つまり局所的な空間反転対称性が欠如した物質が数多く存在する。このような系では、空間的に非一様な反対称スピン軌道相互作用が現れる。我々はこのスピン軌道相互作用により新種のエキゾチック超伝導相が実現することを明らかにし、複素ストライプ相と名付けた。そして、CeCoIn5とYbCoIn5を積層した人工超格子においてこの相を実現することが可能であることを提案した。これまでの超伝導研究は大局的な対称性によって分類されてきたが、この研究成果により、局所的な対称性の破れが誘起する超伝導相の存在が明らかになった。さらに、局所的な空間反転対称性が欠如した物質における電気磁気効果を調べた。本研究ではそのような結晶構造の代表的な例である3次元ジグザグ格子を考え、電流により反強磁性モーメントが誘起されることを示した。久保公式を用いた計算により、大局的な空間反転対称性が欠如した系の電流誘起スピン分極と比べて遥かに大きな電気磁気効果が起こる、という結果を得た。電気磁気効果に対する一つの直観的な理解として、その逆効果についても議論した。特定の反強磁性秩序が自発的に起こるとき、バンド構造が非対称に歪む。このとき自発電流は流れないが、逆に散逸的な電流が流れる時には反強磁性が誘起されるということとを示した。スピン三重項超伝導体ではクーパー対がスピン1の内部自由度を持つ。それはdベクトルと呼ばれるベクトル型秩序変数で記述される。dベクトルの構造に対してスピン軌道相互作用が決定的な役割を果たすことはほぼ自明とされているが、その具体的な役割についてはほとんど理解されていなかった。つまり、電子系のスピン軌道相互作用がどのようにしてクーパー対のスピン軌道相互作用に化けるのか、という問題である。UPt3におけるスピン三重項超伝導の発見以来、この問題を解明する必要性が叫ばれて来たが、理論研究の進展はより簡単な電子構造を持つスピン三重項超伝導体Sr2RuO4の登場を待たねばならなかった。以前Sr2RuO4に対して我々が行った研究により、dベクトルの構造を決定する微視的メカニズムがある程度分かってきた。今年度は、このような微視的理論に基づいてSr2RuO4の磁場中超伝導相図を決定した結果について報告した。特に、c軸磁場中ではヘリカル相、カイラルII相、非ユニタリー相といった多彩な超伝導相が現れることを示した。また、カイラルII相では半整数量子渦が現れることを発見した。半整数量子渦は非アーベル統計に従うマヨラナ準粒子を伴うことから、最近の注目を集めるトポロジカル欠陥である。スピン軌道相互作用は半整数量子渦を不安定にすると言うのがこれまでの常識であるが、カイラルII相では逆にスピン軌道相互作用が半整数量子渦を生み出すことを示した。また、Sr2RuO4[001]界面近傍のスピン三重項超伝導状態について研究も行った。Sr2RuO4では軌道縮退によって(広い意味での)ラシュバスピン軌道相互作用が特殊な構造を持ち、それが通常とは異なるスピン三重項超伝導状態を生み出すことを示した。カイラル超伝導体では時間反転対称性が自発的に破れた超伝導状態が実現されており、トポロジカルに非自明な数理構造を持つことからも近年大きな注目を集めている。一方、強相関電子系におけるネマティック秩序が様々な物質で発見されたことにより、その物性の解明に向けた多くの研究が行われている。そして、興味深いことにカイラル超伝導体の候補であるURu2Si2,UPt3,Sr2RuO4ではネマティック秩序と超伝導が共存することが報告されている。本研究ではネマティック秩序の下で起こるカイラル超伝導、即ちネマティックーカイラル超伝導に対する研究を行った。特に、ネマティック秩序とカイラル超伝導が共存することによる新現象が磁場中で起こることを発見した。それは、量子渦状態における渦格子の構造相転移である。我々はまずネマティックーカイラル超伝導を記述するギンツブルグーランダウモデルを構成した。そして、その広いパラメーター領域において渦格子の構造相転移が起こることを示した。さらに、URu2Si2に対する第一原理バンド計算の結果に基づいてギンツブルグーランダウモデルのパラメーターを全て第一原理的に決定し、予想される構造相転移の特徴と温度磁場相図を示した。近年、スピン軌道相互作用が誘起する量子現象が注目を集めている。我々は、スピン軌道相互作用に由来するエキゾチックな超伝導状態の研究を進めてきた。

本研究では、局所的な空間反転対称性の破れに起因するスピン軌道相互作用と電子系の内部自由度の協奏による非従来型超伝導について調べた。局所的な空間反転対称性が欠如した結晶構造は広範に存在し、銅酸化物高温超伝導体や鉄系超伝導体など我々がよく知る超伝導体もその例に含まれる。そのような結晶では一般に、電子系が副格子自由度を持つ。しかし、その場合でもクーパー対は副格子自由度を持たないのが通常である。本研究において多層系超伝導体を例にとり、スピン軌道相互作用によりクーパー対の副格子自由度が活性化する例を発見した。その結果として、ペア密度波相や複素ストライプ相などのエキゾチックな超伝導状態が安定になることを示した。このような非従来型超伝導相はCeCoIn5人工超格子において実現されることが期待されている。次に、我々はペア密度波相のトポロジカルな性質を解明し、トポロジカル結晶超伝導相となることを示した。C軸磁場中ではミラーチャーン数が非自明なトポロジカル不変量となり、面内磁場中ではミラー対称性に守られた巻きつき数が非自明なトポロジカル不変量となる。これら新種のトポロジカル超伝導を用いたマヨラナ粒子探索の新しい方向性を提案した。また、ペア密度波相の顕著な特徴が渦糸束縛状態に現れることを示し、実験的な検証法を提案した。(1) 3軌道ハバード模型に基づく微視的理論を用いてSr2RuO4の磁場中超伝導相図を決定した。特に、c軸磁場中で多彩な超伝導相が現れることを示し、カイラルII相では半整数量子渦が現れ超伝導スカーミオン格子になることを示した。(2)局所的な空間反転対称性が欠如した物質における磁気電気効果とエキゾチック超伝導を発見した。(3) URu2Si2におけるネマティックカイラル超伝導相を調べ、量子渦格子の構造相転移を予言した。(4)局所的な空間反転対称性が欠如した超伝導相がミラー対称性に守られたトポロジカル超伝導相になることを示した。研究課題の目的である第一原理計算に基づいた精密な超伝導現象論の構成に成功し、近年大きな注目を集める超伝導物質に適用することが出来た。よって研究はおおむね順調に進展していると評価した。物性理論これまでの研究成果により、第一原理計算に基づいて超伝導現象論を構成することが可能になった。この手法により多成分秩序変数を持つエキゾチック超伝導体に対する精密な理論解析と物性予測が可能になった。この手法を用いて今後はUPt3やUCoGe,UBe13,Sr2RuO4などの超伝導相を対象とする研究を推進する。本研究課題の成果として、局所的な空間反転対称性が欠如した結晶には特有のエキゾチック超伝導相が存在することが明らかになった。そのような超伝導相の存在はこれまでに知られていなかった。この成果は、日本物理学会が発行する英文誌Journal of the Physical Society of Japan (JPSJ)の"Papers of Editor's Choice"に選定され、2013年7月5日付け科学新聞2面で報道された。この点からも分かるように、研究コミュニティに対して与えたインパクトは大きい。これらの点から、本研究課題の進展は当初の計画以上に進展していると判断する。
Niフリーステンレス鋼の高機能化に向けた窒素拡散機構解明とナノ組織制御

溶製したFe-24Cr-2Moについて鍛造仕上げ温度1223K以上および室温にて減面率99.5%以上の熱間および冷間加工を施した。得られた厚さ(t)0.5mmの板材に対して1373K以上の温度で3.6ks以上の窒素吸収処理を施し、およそ1.2mass%の窒素を含むNiフリーステンレス鋼を作製した。作製したFe-24Cr-2Mo-1.2Nの窒素吸収処理後の平均結晶粒径はおよそ50μmであり、前年度よりもミクロ組織は大きかった。EPMAによる分析を行った結果、Fe、Cr、Nは均一分布していたがMoについては結晶粒界近傍に偏析する傾向が認められた。窒素吸収処理後の加工熱処理によるさらなる結晶粒微細化を検討するために、40%までの冷間圧延を施したFe-24Cr-2Mo-1.2N板材のミクロ組織と耐食性を評価した。316L鋼および430M鋼についても同様に評価した。Fe-24Cr-2Mo-1.2Nについては、20%以上の圧下率でマルテンサイト相への応力誘起変態が認められ、マルテンサイト量は圧下率の増加にともない0.35%まで増加した。一方、圧下率40%の冷間圧延を施した316L鋼のマルテンサイト量は最大0.19%であり、Niフリーステンレス鋼のおよそ1/2の値であった。塩化第二鉄腐食試験により耐食性の評価を行った結果、圧下率40%の冷間圧延を施したFe-24Cr-2Mo-1.2Nは同様の冷間加工を施した316L鋼のおよそ90倍の耐食性を示した。圧下率40%の冷間圧延を施したFe-24Cr-2Mo-1.2N表面では最大20μmの孔食が観察された。孔食内部では結晶粒界に沿う腐食痕が認められた。したがって、Nは結晶粒界に偏析していると考えられる。Niフリーステンレス鋼については冷間加工による耐食性の低下が微小であるため、加工ひずみを利用した高機能化も有効であると考えられる。Fe-24Cr-2Mo合金鋳塊に対して300tプレス機およびスウェージング加工機を使用して熱間および冷間鍛造を施し、高ひずみ導入による結晶粒微細化を試みた。1000°Cで減面率84%の熱間鍛造を施した後に、さらに減面率25%および99%の冷間スウェージングを施した試料に1200°Cで129.6ksまでの窒素吸収処理を施し、結晶粒径および力学的特性を比較した。減面率25%の冷間スウェージング後に129.6ksの窒素吸収処理を施した試料におけるオーステナイトの平均結晶粒径は約600μmであった。一方、減面率99%の冷間スウェージング後に21.6ksの窒素吸収処理を施した試料におけるオーステナイトの平均結晶粒径は約130μmであった。いずれの試料においても窒素吸収処理により引張強さおよび破断伸びは増加する傾向が認められたが、最大引張強さおよび破断伸びはほぼ同じ値であり、結晶粒微細化による引張特性の顕著な改善効果は認められなかった。そこで、99.9%以上の高い減面率で加工することでさらなる結晶粒微細化を試みた。減面率99.99%以上で加工した後に1.8ksの窒素吸収処理を施した試料において平均結晶粒径20μmのオーステナイト組織が得られたが、この場合においても引張特性の顕著な改善は認められなかった。また、43.2ksの窒素吸収処理を施した厚さ1mmのFe-24Cr-2Mo合金板材の絞り性評価試験を行った結果、430鋼と同等の絞り値が得られたが、その絞り値は316鋼よりも低かった。引張試験および絞り性評価試験を行ったいずれの試料においても、粒界破壊および粒内破壊が混在した破面形態が観察され、結晶粒界での窒素の偏析が示唆された。窒素吸収処理後に微細なオーステナイト組織を得るためには、窒素吸収処理と高ひずみ加工を組み合わせた加工熱処理プロセスの検討が必要であることがわかった。重量20kgのNiフリーステンレス鋼(Fe-24Cr-2Mo(mass%))の鋳塊を溶製した。鋳塊の押し湯部分ならびに庇を機械加工により除去し、大型熱処理炉、プレス加工機などを使用して1173Kおよび室温にて減面率99.9%以上の加工を施した。なお、窒素吸収処理前のNiフリーステンレス鋼は加工硬化能に乏しいフェライト型ステンレス鋼であるため、高い減面率の冷間加工により高ひずみ導入を行うと試料に割れなどの欠陥が生じる恐れがある。そこで、冷間加工時には1173Kの温度にて焼鈍を適宜行い、高ひずみ導入と軟化処理を繰り返し行った。最終的に減面率99.99%以上の加工を施し、厚さ40μmの試料を作製した。1473Kで1.8ksの窒素吸収処理を施した試料において平均結晶粒径20μm以下のオーステナイト組織が得られた。1473Kで1.8ksの窒素吸収処理を施した試料において950MPa以上および19%以上の最大引張強さおよび破断伸びが得られた。窒素吸収処理により破断伸びは増加する傾向が認められたが、引張強さについては顕著な増加は認められなかった。

また、JIS G 0578に準拠した塩化第二鉄腐食試験により耐食性を評価した結果、窒素吸収処理した試料は316L鋼のおよそ30倍の高い耐食性を示した。走査型電子顕微鏡に付属のEDAX機能を使用して窒素吸収処理した試料の元素分析を行ったが、窒素偏析に起因する窒化物などを検出することはできなかった。加工熱処理プロセスにより窒素吸収処理前の試料のミクロ組織については十分に微細化されているが、オーステナイト組織化させるために必要な窒素を吸収させ、かつミクロ組織の粗大化を抑制することは困難であると考えられる。窒素吸収処理と高ひずみ加工を組み合わせた加工熱処理プロセス、ピン止め効果を持つ元素の微量添加などの組織微細化プロセスの検討が必要である。溶製したFe-24Cr-2Moについて鍛造仕上げ温度1223K以上および室温にて減面率99.5%以上の熱間および冷間加工を施した。得られた厚さ(t)0.5mmの板材に対して1373K以上の温度で3.6ks以上の窒素吸収処理を施し、およそ1.2mass%の窒素を含むNiフリーステンレス鋼を作製した。作製したFe-24Cr-2Mo-1.2Nの窒素吸収処理後の平均結晶粒径はおよそ50μmであり、前年度よりもミクロ組織は大きかった。EPMAによる分析を行った結果、Fe、Cr、Nは均一分布していたがMoについては結晶粒界近傍に偏析する傾向が認められた。窒素吸収処理後の加工熱処理によるさらなる結晶粒微細化を検討するために、40%までの冷間圧延を施したFe-24Cr-2Mo-1.2N板材のミクロ組織と耐食性を評価した。316L鋼および430M鋼についても同様に評価した。Fe-24Cr-2Mo-1.2Nについては、20%以上の圧下率でマルテンサイト相への応力誘起変態が認められ、マルテンサイト量は圧下率の増加にともない0.35%まで増加した。一方、圧下率40%の冷間圧延を施した316L鋼のマルテンサイト量は最大0.19%であり、Niフリーステンレス鋼のおよそ1/2の値であった。塩化第二鉄腐食試験により耐食性の評価を行った結果、圧下率40%の冷間圧延を施したFe-24Cr-2Mo-1.2Nは同様の冷間加工を施した316L鋼のおよそ90倍の耐食性を示した。圧下率40%の冷間圧延を施したFe-24Cr-2Mo-1.2N表面では最大20μmの孔食が観察された。孔食内部では結晶粒界に沿う腐食痕が認められた。したがって、Nは結晶粒界に偏析していると考えられる。Niフリーステンレス鋼については冷間加工による耐食性の低下が微小であるため、加工ひずみを利用した高機能化も有効であると考えられる。
可換環の微分に関する研究

Rを標数P(Pは素数)の可換環,kをRの部分環として,k上Rのすべての微分の集合Der_k(R)の構造に関する成果を報告する。Rがネーター環,又はk上の多項式環k[X_1,...,X^n]のとき,Der_k(R)の元はすべてP-intergralである。我々はこの結果を次の様に一般化した。(1)Rがk上有限生成ならばDer_k(R)の元はすべてP-intergralである。(3)k上RのP-基底{X_1,...,X_n}が存在するとき,Der_k(R)の元はすべてP-integralである。(4)Der(R)∋dについて,RがConst(d)上有限生成な環ならば,dはP-intergralである。今後は,これらの結果を更に一般化し,Der_k(R)やL_R(d)の構造を確定したい。
実験計画法における計画の構成法の研究

本研究の対象となる計画は2因子実験の特別なタイプであるsplit-block design, split-plot designであり,Hering and Mejza, S.(1997,2002)等は2つのdesignのクロネッカー積を用いて,split designの構成法を与えたが,この方法によって構成されるsplit designは実験回数が多く,実用的ではない.Mejza, I.教授,Mejza, S.教授との共同研究テーマは,まず,split-block designに着目し,実験回数のより少ない実用的な計画を構成しようというものであり,そのために,2つのdesignのpartialなクロネッカー積を定義して,split-block designを構成し,その統計的性質をI明らかにした.その結果はMejza, I., Kuriki and Mejza, S.(2001)にみられる.平成16年度には,split-block designに議論を集中し,Mejza, I., Kuriki and Mejza, S.(2001)によって提案された構成法を一般化することができた.また,多重層解析を用いて推定される主効果,交互作用効果の標準対比を一般的な形で与えることができた.層効率因子は一般的な形で求められるが,標準対比は求められないというのが常であるが,標準対比も一般的な形で求めることができたというのは興味ある結果である.平成17年度には,split-plotdesignに議論を移し,実験回数の少ない実用的なsplit-plotdesignを構成し,その統計的性質を明らかにした.この結果は平成16年度の標準対比が一般的に表されたことによるものである.今後の研究テーマとして,いくつかの水準を対照処理(たとえば,実際に評価されている小麦の品種),他の水準をテスト処理(たとえば,新しく開発された小麦の品種)とし,対照処理,テスト処理の主効果,交互作用効果の標準対比を推定できるようなsplit designを研究対象と考えているが,この場合にも,本研究におけるsplit designに対する結果が十分適用されるだろうと予想している.本研究の対象となる計画は2因子実験の特別なタイプであるsplit-block design, split-plot designであり,Hering and Mejza, S.(1997,2002)等は2つのdesignのクロネッカー積を用いて,split designの構成法を与えたが,この方法によって構成されるsplit designは実験回数が多く,実用的ではない.Mejza, I.教授,Mejza, S.教授との共同研究テーマは,まず,split-block designに着目し,実験回数のより少ない実用的な計画を構成しようというものであり,そのために,2つのdesignのpartialなクロネッカー積を定義して,split-block designを構成し,その統計的性質をI明らかにした.その結果はMejza, I., Kuriki and Mejza, S.(2001)にみられる.平成16年度には,split-block designに議論を集中し,Mejza, I., Kuriki and Mejza, S.(2001)によって提案された構成法を一般化することができた.また,多重層解析を用いて推定される主効果,交互作用効果の標準対比を一般的な形で与えることができた.層効率因子は一般的な形で求められるが,標準対比は求められないというのが常であるが,標準対比も一般的な形で求めることができたというのは興味ある結果である.平成17年度には,split-plotdesignに議論を移し,実験回数の少ない実用的なsplit-plotdesignを構成し,その統計的性質を明らかにした.この結果は平成16年度の標準対比が一般的に表されたことによるものである.今後の研究テーマとして,いくつかの水準を対照処理(たとえば,実際に評価されている小麦の品種),他の水準をテスト処理(たとえば,新しく開発された小麦の品種)とし,対照処理,テスト処理の主効果,交互作用効果の標準対比を推定できるようなsplit designを研究対象と考えているが,この場合にも,本研究におけるsplit designに対する結果が十分適用されるだろうと予想している.本年度の主たる研究成果は次の3つである.1.Mejza, I., Kuriki, S.and Mejza, S.(2001)によって提案された構成法を一般化することができた.すなわち,2つのdesignのpartialなクロネッカー積を用いて,split-block designを構成することを考え,2つの基になるdesignとして,balanced square lattice designの一般化であるsquare lattice design, affine alpha-resolvable designを用いて,split-block designを構成し,その統計的性質を明らかにすることができた.また,多重層解析を用いて推定される主効果,交互作用効果の対比を一般的な形で与えることができた.2.Hering and Mejza (2002)は2つのGroup divisible型PBIBdesignのクロネッカー積を用いて,split-block designを構成し,その層効率因子のテーブルを与えた.他のよく知られたPBIB designとして,Triangular型,Orthogonal Latin square型,Rectangular型があり,これらのPBIB designを用いた場合を考え,Hering and Mejza (2002)とほぼ同様な結果が得られた.3.因子A,因子Bの水準のそれぞれ1つを対照処理,すなわち,標準的な処理(たとえば,実際に評価され,市販されている薬),他の水準をテスト処理(たとえば,新しく開発された薬)と考え,対照処理,テスト処理の主効果,交互作用効果の対比を推定することができるsplit-block designを考える.このような対照処理をもつsplit-

block designに対して,1.の一般化された結果を得たときの方法が適用できることがわかった.本年度の主たる研究成果は次の2つである.2.因子A,因子Bの水準のそれぞれ1つを対照処理,すなわち,標準的な処理(たとえば,実際に評価されている小麦の品種),他の水準をテスト処理(たとえば,新しく開発された小麦の品種)とし,対照処理,テスト処理の主効果,交互作用効果の対比を推定できるようなsplit-plot designに対して,1.の結果が適用でき,そのsplit-plot designの統計的性質を明らかにすることができた.対照処理をもつdesignとして,すべての対照処理がすべてのブロックに同じ回数ずつ含まれるR型のdesign,すべての対照処理がいくつかのブロックにt回ずつ含まれ,残りのブロックにt+1回ずつ含まれるS型のdesignが知られている.2.はR型で,対照処理が1つの場合であるが,対照処理が複数個のR型のsplit-block design,split-plot design,また,S型のsplit-block design,split-plot designが今後の研究対象である.
中華民国南京国民政府期における土地登記事業の制度分析

中国都市土地制度史に関する研究の蓄積は希薄である。本研究は、登記制度ー不動産を支配・用益する権限の範囲を物理的・法的に定義、標準化された様式を以て公示することで、不動産市場や抵当を媒介とした「資本主義型」金融市場の整備を実現するための仕組みーに焦点を絞り、これが土地取引ならびに産権保護制度全体にいかなる刻印を与えたか、民国期の南京や上海など都市の事例から解明する試みである。
局所電場電位と単一細胞活動分析によるパーキンソン病のβ帯域オシレーションの解明

パーキンソン病患者に対し視床下核(STN)に脳深部刺激電極を留置する手術の術中に微小電極から局所電場電位(LFPs)を記録し、β帯域のオシレーション活動を分析した。視床下核内でのβ帯域のオシレーションのパワー(βパワー)の最大値を示した部位を検討した結果、6側中5側でSTN内の背側部であった。更にSTN外のβパワーを検討したところ6側中5側でSTN外の背側部(STNの背側境界から平均2.8mm)で高いβパワーが同定され、こうしたβパワーは視床等の周辺構造の活動を反映していると推測された。パーキンソン病は大脳皮質-大脳基底核を中心とした運動制御機能に異常をきたした状態であるがその病態については不明な点が多い。パーキンソン病に対して行われる脳深部刺激療法の手術中に、電極留置部位の目標構造である視床下核を同定することを目的として微小電極を用いた脳深部の神経活動記録が行われる。微小電極記録では周辺構造に比較して背景活動の増大が視床下核では観察され、これを指標として刺入経路上で視床下核の背側境界および腹側境界を同定することができる。本研究では、背景活動と同時記録された局所電場電位(local field potentials: LFPs)からβ帯域のオシレーション活動を同定し、背景活動によって同定された視床下核内でのβ帯域のオシレーション活動を分析し、視床下核内でのβ帯域のオシレーション活動の分布を検討している。現在までに脳深部刺激療法の両側手術を行った4例(計8側)のデータ収集を行った。現在までに、4側のβ帯域のオシレーション活動の分析を終えている。その結果、視床下核内の背側部にはβ帯域のオシレーション活動が記録されるが、視床下核内の腹側部ではβ帯域のオシレーション活動が減少している所見が得られた。過去の自験例の結果では、単一ニューロン活動によるβ帯域オシレーション活動を呈するニューロンは視床下核内に広く分布していた。ここまでの本研究の途中結果から、単一ニューロン活動によるβ帯域オシレーション活動とLFPsにより同定されるβ帯域オシレーション活動の分布は異なると示唆される。既に脳深部刺激療法の両側手術を行った4例(計8側)から背景活動と同時記録された局所電場電位(local field potentials: LFPs)のデータ収集を終了し、うち4側のLFPsのβ帯域のオシレーションの解析が終了している。その結果、β帯域のオシレーション活動は視床下核内の背側部では記録されるが、視床下核内の腹側部では減少している所見が得られているため。本研究では、背景活動と同時記録された局所電場電位(local field potentials: LFPs)からβ帯域のオシレーション活動を同定し、背景活動によって同定された視床下核内でのβ帯域のオシレーション活動を分析し、視床下核内と外でのβ帯域のオシレーション活動の分布を検討している。現在までに、6側(4例)のβ帯域のオシレーション活動の分析を終えている。その結果、6側中3側ではSTN外よりもSTN内でβ帯域のオシレーションのパワー(βパワー)が有意に高値を示していた。3側で有意差がみられなかった理由として、STN腹側部のβパワーが亢進していない傾向にあるためと考えられたため、STN内でβパワーの最大値を示した部位を検討した結果、6側中5側でSTN内の背側部であった。STN内の背側部でβパワーが亢進している結果は運動感覚領域であるSTNの背側部でβ帯域のオシレーションが亢進しているという従来の報告と一致する結果であった。既に脳深部刺激療法の両側手術を行った4例(計8側)から背景活動と同時記録された局所電場電位(local field potentials: LFPs)のデータ収集を終了し、うち6側のLFPsのβ帯域のオシレーションの解析が終了している。その結果、β帯域のオシレーション活動は視床下核内の背側部で高いという所見が得られているため。

その結果、6側中3側ではSTN外よりもSTN内でβ帯域のオシレーションのパワー(βパワー)が有意に高値を示し、STN内でβパワーの最大値を示した部位を検討した結果、6側中5側でSTN内の背側部であった。STN内の背側部でβパワーが亢進している結果は運動感覚領域であるSTNの背側部でβ帯域のオシレーションが亢進しているという従来の報告と一致する結果であった。更にSTN外のβパワーについて検討したところ6側中5側でSTN外の背側部(STNの背側境界から平均2.8mm)で高いβパワーが同定された。このうち2側のSTN外の背側部の高いβパワーは、STN内の平均βパワーよりも高値であった。こうしたβパワーは視床等の周辺構造の活動を反映していると推測された。パーキンソン病患者に対し視床下核(STN)に脳深部刺激電極を留置する手術の術中に微小電極から局所電場電位(LFPs)を記録し、β帯域のオシレーション活動を分析した。視床下核内でのβ帯域のオシレーションのパワー(βパワー)の最大値を示した部位を検討した結果、6側中5側でSTN内の背側部であった。更にSTN外のβパワーを検討したところ6側中5側でSTN外の背側部(STNの背側境界から平均2.8mm)で高いβパワーが同定され、こうしたβパワーは視床等の周辺構造の活動を反映していると推測された。引き続き、症例を蓄積し、1.視床下核内でのLFPsにより同定されたβ帯域のオシレーション活動、2.単一ニューロン活動の解析から得られるβ帯域オシレーション活動を呈するニューロン、3.単一ニューロン活動とLFPsとのコヒレンス分析を行い、β帯域に高いコヒレンスを有するニューロン(β共振ニューロン)をそれぞれ同定し、その分布を比較する。脳神経外科解析装置を購入予定であったが、解析装置のOSのアップグレードが見込まれていたため購入を見合わせていたため。解析装置の購入の遅れに伴い、解析装置に導入予定であった統計ソフト等の購入が遅れているため。分析を効率よく行うため解析装置を購入する予定である。筋電図記録関連(ディスポーザブル電極、ペースト剤、ケーブル等)、マイクロレコーディング関連(ケーブル、コネクタ等)、データ保存用HDドライブの消耗品として用いる。情報交換や学会で研究成果を公表するために必要な出張経費、外国語論文の校閲、ホームページ上での成果の公表、論文発表の際の諸経費として用いる。統計ソフト等購入予定である。
在宅介護期間をより長くする介護サービスはどれか－その利用による介護費用抑制の算出

介護レセプトの1県のデータを用いて、利用頻度の高い介護サービスの組み合わせトップ10を抽出したところ、通所介護(以下、通所)、デイケア、訪問介護(以下、訪問)、ショートステイ、福祉用具貸与(以下、貸与)、通所+訪問、通所+ショートステイ、通所+貸与、デイケア+貸与、ショートステイ+貸与であった。分析対象者を軽介護度群:要介護1・2と、重介護度群:要介護3-5に二群に分け、アウトカムを初めて何等かのサービスを利用した月から施設入所した月までの期間(=在宅介護期間)とし、上記10位までの組み合わせとの関連を、性、年齢により調整して、コックス比例ハザードモデルにより分析した。軽介護度群では、通所が含まれる全ての利用組み合わせにで在宅介護期間が長く、重介護度では、デイケアが含まれる全ての利用組み合わせで有意に長かった。ショートステイの単体利用のみ、軽介護度では長く、重介護度では短く、逆の結果であった。また、1自治体の介護レセプトに介護者有無と疾病情報を追加したデータベースにおける利用トップ10は、居宅療養管理指導(以下、居管)、通所、通所+貸与、貸与、訪問+通所+貸与、訪問+貸与、訪問、訪問+通所、ショートステイ、通所+ショートステイ+貸与であった。居宅療養管理指導の利用は通院困難など重度者による者が多いと考え、層別して上記研究と同様の分析を行った。居管無:軽介護度群は、通所+貸与、訪問+貸与、訪問+通所の利用で有意に在宅介護期間が長く、重介護度群ではショートステイの利用のみが有意に短かった。介護者の有無を追加すると、軽介護度群では訪問+通所のみおよび介護者有で有意に長かったが、重介護度群ではショートステイの利用のみで有意に短かった。居管有:軽介護度群で通所と訪問+通所で有意に長く、居管で短かった。重介護度では、通所で有意に長く、ショートステイと居管で有意に短かった。世界各国で在宅介護が推進される中、いかに在宅介護期間を長くするか、またその要因を明らかにすることは喫緊の課題である。要介護者の心身の状況および介護環境の他にも、利用する介護サービスの種類も在宅介護期間に関与することが考えられる。本研究では、在宅介護開始後初めて施設入所するまでの在宅介護期間をより長くすることを目標に、どの在宅介護サービスの利用組み合わせが在宅介護期間を延ばすことに寄与するかを明らかにするものである。本研究で扱うデータは、情報提供申請の審査を経て得ており、研究室からの持ち出しが禁じられているが、本年度は、研究代表者が国際共同研究実施のため渡米したことから、データの分析は二年目に実施することとした。渡米を念頭においた研究実施計画を作成しており、次年度の分析に向けた準備として概ね計画の通り、1本研究の分析に用いる全国介護レセプトデータの情報提供申請を行いデータを得て、2在宅介護サービスの利用パターンに関わる研究、およびサービス利用と在宅介護期間との関連に関わる研究についてレビューを行った。日本の在宅介護サービスでよく使われる利用パターンは、地域により異なることが伺われた。また、在宅介護期間をアウトカムとした研究は限られており、介護サービスとの関連を検討する際、要介護度の推移、負担感の軽減、施設入所期間等をアウトカムにした研究が見受けられた。さらに米国における社会福祉の専門家らと議論する場が多々あり、アメリカでは高齢者の権利が法律に謳われ、一方で、宗教や教会が生活困難者の救済に大きな影響力を持ち、寄付の習慣も根づいており、介護や社会保障に対する根底にある考え方が日本とは異なることを実感した。また、日本の介護サービスや介護者支援の現状を把握する際も、日米比較を介すことでより明確に日本の特徴を捉えることができ、この視点は本研究においても役立つものであった。平成28年度は、研究代表者が国際共同研究実施のため渡米をしたが、それを念頭においた研究実施計画を立て、本研究の分析に用いる全国介護レセプトデータの情報提供申請を行いデータを得て、その間、在宅介護サービスの利用パターンに関わる研究、およびサービス利用と在宅介護期間との関連に関わる研究についてレビューを行い、概ね計画通りに実施した。一方で、米国における社会福祉の専門家らと議論する中で、介護や社会保障に対する根底にある考え方が各国で異なることを実感し、具体的なサービスや支援の内容のみならず、その背景にある文化や習慣を含めた解釈を行う必要性を再確認した。また、日本の介護サービスや介護者支援の現状を把握する際も、日米比較を介すことでより明確に日本の特徴を捉えることができたのは、本研究においても非常に役に立つ視点であった。要介護者の心身の状況および介護環境の他にも、利用する介護サービス種類も在宅介護期間に関与することが考えられ、またその利用は単独サービスでの利用のみならず、実際には、複数のサービスを組み合わせて利用することが考えられる。本研究では、在宅介護開始後初めて施設入所するまでの在宅介護期間をより長くすることを目標に、どの在宅介護サービスの利用組み合わせが在宅介護期間をより長くすることに寄与するかを明らかにするものである。今年度は以下を実施した。1利用サービスの組み合わせの前提となる、単独サービスと在宅介護期間の関連に関わる研究として、介護レセプトデータを用いてショートステイサービスの利用有無と在宅介護期間との関連について論文にまとめ、国際誌に投稿した。2介護レセプトデータを用いて、在宅介護者が利用する頻度の高いサービスの組み合わせを同定した。

次年度はこの中の頻度の高いサービスの組み合わせと在宅介護期間の関連について、国際学会で発表する予定である。また、来年度に自治体から介護レセプトと他データを突合させたデータを授受できる予定となり、このデータを用いて、介護サービスの組み合わせと在宅介護期間の関連を分析するため、研究期間の延長を行った。今年度で研究期間は終了予定であったが、次年度により詳細に分析可能となる自治体からのデータを授受できる予定となり、このデータを用いて介護サービスの組み合わせと在宅介護期間の関連を分析するため、研究機関の延長を行ったところである。介護レセプトの1県のデータを用いて、利用頻度の高い介護サービスの組み合わせトップ10を抽出したところ、通所介護(以下、通所)、デイケア、訪問介護(以下、訪問)、ショートステイ、福祉用具貸与(以下、貸与)、通所+訪問、通所+ショートステイ、通所+貸与、デイケア+貸与、ショートステイ+貸与であった。分析対象者を軽介護度群:要介護1・2と、重介護度群:要介護3-5に二群に分け、アウトカムを初めて何等かのサービスを利用した月から施設入所した月までの期間(=在宅介護期間)とし、上記10位までの組み合わせとの関連を、性、年齢により調整して、コックス比例ハザードモデルにより分析した。軽介護度群では、通所が含まれる全ての利用組み合わせにで在宅介護期間が長く、重介護度では、デイケアが含まれる全ての利用組み合わせで有意に長かった。ショートステイの単体利用のみ、軽介護度では長く、重介護度では短く、逆の結果であった。また、1自治体の介護レセプトに介護者有無と疾病情報を追加したデータベースにおける利用トップ10は、居宅療養管理指導(以下、居管)、通所、通所+貸与、貸与、訪問+通所+貸与、訪問+貸与、訪問、訪問+通所、ショートステイ、通所+ショートステイ+貸与であった。居宅療養管理指導の利用は通院困難など重度者による者が多いと考え、層別して上記研究と同様の分析を行った。居管無:軽介護度群は、通所+貸与、訪問+貸与、訪問+通所の利用で有意に在宅介護期間が長く、重介護度群ではショートステイの利用のみが有意に短かった。介護者の有無を追加すると、軽介護度群では訪問+通所のみおよび介護者有で有意に長かったが、重介護度群ではショートステイの利用のみで有意に短かった。居管有:軽介護度群で通所と訪問+通所で有意に長く、居管で短かった。重介護度では、通所で有意に長く、ショートステイと居管で有意に短かった。次年度は、本年度に得た全国介護レセプトデータを用いて、1在宅介護サービスの利用パターンで頻度の高いものを明らかにし、2上位5つくらいのサービスの組み合わせと在宅介護期間との関連を分析し、どのサービスパターンを利用することが在宅介護期間を長くすることに寄与するか検討する。その際、滞米中に得た国際比較の視点を生かして、より日本の特徴を明確に示すため、必要に応じて、培った研究ネットワークを駆使し、多様な示唆を含めた研究を実行していく。介護レセプトデータを用いて同定した、在宅介護者が利用する頻度の高いサービスの組み合わせと在宅介護期間の関連について、国際学会で研究発表する予定である。
北海道における先史時代の資源利用とその変遷過程の研究：置戸黒耀石原産地を対象に

本研究では、先史時代(文字資料のない時代)を通じた長期間、本州・サハリンに至る広域に利用された北海道東部を産出地とする置戸産黒耀石を対象に、石材原産地における資源の利用のあり方やその変遷過程を解明する。本研究により、人類は無計画に資源の開発をしているのではなく、自然・資源環境の変化に応じて最適な資源の利用方法を採用していたことを明らかにすることができる。また、石材原産地での人類活動の様相と消費地の状況を総合的に捉えることで、当時の資源の流通形態や社会のあり方についても議論可能になる。
リボヌクレアーゼの立体構造と活性の相関の進化論的研究

1)昨年度の実績報告書にも記したように,リボヌクレアーゼRhの結晶化は成功し,今年度は本格的な結晶構造解析を目指して,回折強度データの収集を開始し, Native結晶の非常に良好な回折データ(Rsym<2%)を得ることができた.2)引続き,重原子同型置換体の探索を開始し,多数の試薬溶液に浸漬した後,回折実験を行った結果, 3種類の試薬が有効な重原子同型置換体を与え得ることを発見した.その中の2つK_2Pt(SCN)4, K_2PtCl_4置換体の回折データを, 4軸自動回折系を用いて収集することができた.これらのデータとNativeデータとの差のパターソン関数を計算して,解析のキーポイントとなる重原子の位置の決定を試みた.4)Rhの一次構造は,入江らによって,従来法と遺伝子工学的手法をあわせることによって,完全に決定された.その結果から, RNase T_2やMとのホモロジーは高く(T_2とは65%の相同性あり),また10個存在するCys残基はすべて保存されており,さらにHis46とHis109(活性に関与されているとされている)も保存されている.これらより, Rhの構造は,これらグループの代表となるものであり,構造決定の重要性はさらに増したといえる.また, Site directed Mutagenesisによる酵素も使った, X線解析も,このリボヌクレアーゼRhに対して行えるようになった.(1)まずリボヌクレアーゼRhの結晶化を行った。沈殿剤として硫安、2-Methy1-2,4-pentanediol、ポリエチレングリコール(PEG)を使って種々結晶化を試みた結果、前2者の場合は針状晶や小さい板状晶しか与えなかったが、PEGの場合は幸いにも最長1mm程度の柱状晶を与え、これに対しX線回折の実験を行うことができた。その結果、この結晶は斜方晶系に属し、単位格子はa=68.2,b=72.8,c=49.7Aで、空間群は【P2_1】【2_1】【2_1】(または【P2_1】【2_1】2)と決定された。反射は少なくとも2.5Aより高分解能まで見られる。非対称単位には酵素分子が1個含まれている。(2)リボヌクレアーゼRhのBrCN分解後、還元カルボキシメチル化し生じたペプチドをゲルロ過で5画分にわけ、この3つについてEdman分解でアミノ酸配列を決定した。決定したのはN末端60残基、C末端55残基、および両者の中間の50残基である。(3)(1)で得られた結晶は構造解析に十分な大きさをもっており、現在4軸回折計を用いてNative結晶の反射データを測定中である。またプレセッションカメラを用いて重原子同型置換体を探索中である。(4)リボヌクレアーゼStの精密化はHendrickson & Konnertの方法を用いて行い、蛋白部分については終り、現在は結晶溶媒の部分を精密化している。現在の信頼度因子Rは約21%であり、良好である。1)昨年度の実績報告書にも記したように,リボヌクレアーゼRhの結晶化は成功し,今年度は本格的な結晶構造解析を目指して,回折強度データの収集を開始し, Native結晶の非常に良好な回折データ(Rsym<2%)を得ることができた.2)引続き,重原子同型置換体の探索を開始し,多数の試薬溶液に浸漬した後,回折実験を行った結果, 3種類の試薬が有効な重原子同型置換体を与え得ることを発見した.その中の2つK_2Pt(SCN)4, K_2PtCl_4置換体の回折データを, 4軸自動回折系を用いて収集することができた.これらのデータとNativeデータとの差のパターソン関数を計算して,解析のキーポイントとなる重原子の位置の決定を試みた.4)Rhの一次構造は,入江らによって,従来法と遺伝子工学的手法をあわせることによって,完全に決定された.その結果から, RNase T_2やMとのホモロジーは高く(T_2とは65%の相同性あり),また10個存在するCys残基はすべて保存されており,さらにHis46とHis109(活性に関与されているとされている)も保存されている.これらより, Rhの構造は,これらグループの代表となるものであり,構造決定の重要性はさらに増したといえる.また, Site directed Mutagenesisによる酵素も使った, X線解析も,このリボヌクレアーゼRhに対して行えるようになった.
SHP-1とアダプター分子によるB細胞活性化・不活性化の制御機構

細胞質型チロシンボスファターゼであるSHP-1が、B細胞抗原受容体(BCR)を介するシグナルをどのように制御しているのかについて解析を進め以下の結果を得た。(1)substrate trapping法を用いてマウス未熟B細胞株であるWEHI-231におけるSHP-1の基質を検索したところ、BLNKに加えて白血球特異的アダプター分子であるSLP-76が候補分子として同定できた。これまでにSLP-76のB細胞における発現は報告されていなかったため、種々の分化段階にあるマウスB細胞株、あるいは正常脾臓B細胞におけるSLP-76の発現を詳細に検討したところ、いずれの細胞においても発現が認められた。さらに、SLP-76の発現は未熟B細胞の段階で比較的少なく、その後分化段階が進むにつれて漸増していることが確認された。(2)SHP-1がSLP-76を脱リン酸化することにより、SLP-76と会合するアダプター分子Nckの量が減少していた。NckはJNK活性化に関わる上流の酵素(MAPKKKK)に相当するNIKと恒常的に会合しており、SLP-76と結合するNck/NIK複合体量の減少はBCR刺激後に誘導されるJNK活性化を選択的に抑制していた。またJNK抑制とアポトーシスの程度には負の相関が認められることから、SHP-1はSLP-76を脱リン酸化することによって、BCR刺激後に誘導されるJNK活性化をネガティブに、アポトーシスをポジティブに制御していることが明らかとなった。(3)T細胞において、SLP-76が機能するためにはLATと結合して細胞膜に局在することが必要であることが知られている。WEHI-231ではLATが発現していないにもかかわらず、SLP-76がBCR刺激以前から膜に局在しておりしかもその量が刺激後増加していることが認められた。B細胞におけるSLP-76の膜局在の分子機構について解析を進めた結果、SLP-76はそれ自身のSH2領域および恒常的に会合しているGadsのSH2領域を介してBCR刺激後にリン酸化されるCD22分子の細胞内領域と結合していることが明らかとなった。CD22には刺激後に、SHP-1も結合することがすでに報告されているため、この分子がSHP-1によるSLP-76の脱リン酸化の"場"を提供している可能性が示唆された。今年度は、SHP-1によるB細胞抗原受容体(BCR)を介するシグナル伝達の制御機構をより詳細に解明するために、substrate trapping法を用いてマウス未熟B細胞株WEHI-231における新たな基質の検索を行った。その結果、T細胞、マクロファージ、マスト細胞などに発現し、B細胞には発現しないとされてきたアダプター分子でBLNKと構造上相同性が高いSLP-76を同定した。そこでSHP-1とSLP-76の相互作用によるBCRシグナルの制御という観点から解析を進め以下の結果を得た。