hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
職場のいじめ、ハラスメントを予防するポピュレーションアプローチの開発

目的(1)の「2質問票の確立のための調査」と、平成26-28年度の目的(2):職場のいじめ、ハラスメントを予防し、健康状態をよくする可能性のあるマネジメント行動の検出の「3横断研究」とは、フィールドを効率的に活用するために、同時に行うこととした。職域健診結果と、調査票の結果を連結する計画だったため、職域健診の時期を待つ必要があった。このため、目的(2)の「3横断研究」の終了時期は、平成27年3月の予定であったが、同年4月以降にずれ込むこととなった。平成27年4月には102名のアンケート調査(回収率93%)が終了し、5月に370名、6月に約500名行うことが内定している。その他も現在3事業所で調査の打ち合わせを行っている。今回国際誌に論文発表したacceptance ofselfishness at the workplaceについては、目的(2):職場のいじめ、ハラスメントを予防し、健康状態をよくする可能性のあるマネジメント行動の検出の前向きコホート研究を引き続き行っていく。また、新たな別の質問票の開発も進めており、これについても順次、目的(1):職場のいじめ、ハラスメントの予防にとって有用なマネジメント行動を定量的に評価する質問票の開発・確立、(2):職場のいじめ、ハラスメントを予防し、健康状態をよくする可能性のあるマネジメント行動の検出を行っていく。公衆衛生学目的(1)の「2質問票の確立のための調査」と、平成26-28年度の目的(2):職場のいじめ、ハラスメントを予防し、健康状態をよくする可能性のあるマネジメント行動の検出の「3横断研究」とは同時に行っているが、この対象者をさらに増やしていく。また、この調査をベースラインとした、前向きコホート研究を行う。1年おきに3の横断調査と同じ調査を行うとともに、労働災害、病気休職、従業員の異動などもフォローアップしていく。いじめ、ハラスメントの発生、継時的変化、労働災害、病気休職、従業員の異動等の発生、精神的・身体的健康度の継時的変化等と関連するマネジメント行動を検出し、ポピュレーションアプローチ開発の根拠として発表する。
鉛フリーはんだによる環境調和型電子パッケージの最適構造設計に関する研究

本年度は,以下の項目を実施した.Sn-3.5Ag-0.75Cu鉛フリーはんだの疲労特性の調査:Sn-3.5Ag-0.75Cu材を用いた,雰囲気温度,ひずみ振幅など負荷条件が異なる引張・圧縮繰返し負荷による疲労実験を行い,その疲労寿命に対する負荷条件の影響について調査した.Sn-3.5Ag-0.75Cu鉛フリーはんだの疲労寿命評価法の検討:上記疲労実験より得たSn-3.5Ag-0.75Cu材の疲労寿命と,非弾性ひずみ振幅,および非弾性エネルギ密度の関係式を導出し,負荷条件が異なるSn-3.5Ag-0.75Cu材の疲労寿命を評価する方法について検討した.Sn-3.5Ag-0.75Cu鉛フリーはんだの弾性・塑性・クリープひずみ分離法の検討:電子パッケージはんだ接続部の有限要素法などによる数値解析には,1種類の負荷,例えば,純粋引張りにより発生するひずみを弾性,塑性,クリープひずみの和で表す弾塑性クリープ解析を用いることが多い.しかし,現在のはんだ接続部における弾塑性クリープ解析に使用する材料定数は,引張試験,クリープ試験と負荷の種類が異なる複数の実験により決定されており,この手法で決定した材料定数を用いた数値解析は,実現象を忠実に表した解析とは言い難い.そこで,本研究では,引張負荷を受ける,はんだ材のひずみを弾性,塑性,クリープひずみに分離し,引張試験のみで弾塑性クリープ解析に用いる材料定数を決定する手法について検討した.報告者がこれまでに構築した粘塑性構成モデルの汎用有限要素法解析ソフト(ANSYS)への組込みを試みた.そして,Sn-3.5Ag-0.75Cu材の純粋引張り,引張・圧縮繰返し負荷変形挙動の弾塑性クリープ解析によるシミュレーションを,上記手法により決定した材料定数を用いて試みた.上記検討項目を実施することで,以下の結論を得た.(1)引張・圧縮繰返し負荷によるSn-3.5Ag-0.75Cu材の疲労寿命と,非弾性ひずみ振幅,および非弾性エネルギ密度の関係は,雰囲気温度などの負荷条件が異なっても,いずれも高い相関係数で定式化できる.(2)引張試験から決定した材料定数を,粘塑性構成モデルを組込んだ汎用有限要素法解析ソフト(ANSYS)に用いた弾塑性クリープ解析によるシミュレーションは,Sn-3.5Ag-0.75Cu材の純粋引張り,引張・圧縮繰返し負荷実験における変形挙動を的確に表せる.本年度は,以下の項目を実施した.Pb/Snはんだと鉛フリーはんだの応力緩和特性の比較:鉛フリーはんだとして有望視されているSn/Agはんだは,Pb/Snはんだに比べ,耐クリープ特性が高いとされている.クリープと応力緩和が等価な現象であることから,、電子デバイス実装工程で,電子パッケージはんだ接続部に発生する残留応力は,Sn/Agはんだの方がPb/Snはんだより大きいと予測できる.そこで,60Sn-40Pb材とSn-3.5Ag-0.75Cu材を用いた応力緩和試験を行い,各材料の応力緩和特性を比較した.Sn-3.5Ag-0.75Cu材の力学的特性の調査:3種類の雰囲気温度,3種類のひずみ速度での純粋引張り負荷実験,および3種類の雰囲気温度下でのクリープ実験を行い,これら負荷によるSn-3.5Ag-0.75Cu材の変形挙動を詳細に調査した.鉛フリーはんだの構成モデルの検討:報告者らが構築した粘塑性構成モデルの鉛フリーはんだに対する適用の可能性を検討するために,この構成モデルを用いて,Sn-3.5Ag-0.75Cu材の定常クリープのシミュレーションを試みた.上記項目を実施した結果,以下の結論を得た.(1)60Sn-40Pb材の応力緩和曲線は,時間経過に伴い応力がほぼ0に収束するのに対し,Sn-3.5Ag-0.75Cu材では時間が経過しても応力は0とならない.例えば,雰囲気温度303Kでは,応力緩和開始後2000sec経過しても約30Mpaの応力が残留する.(2)Sn-3.5Ag-0.75Cu材の力学的特性として,ひずみ速度依存性,雰囲気温度依存性を示す変形挙動が挙げられる.(3)報告者らが構築した粘塑性構成モデルを用いれば,Sn-3.5Ag-0.75Cuはんだ材の定常クリープをシミュレーションできる.したがって,この粘塑性構成モデルは,鉛フリーはんだに対しても適用できる可能性がある.本年度は,以下の項目を実施した.Sn-3.5Ag-0.75Cu鉛フリーはんだの疲労特性の調査:Sn-3.5Ag-0.75Cu材を用いた,雰囲気温度,ひずみ振幅など負荷条件が異なる引張・圧縮繰返し負荷による疲労実験を行い,その疲労寿命に対する負荷条件の影響について調査した.Sn-3.5Ag-0.75Cu鉛フリーはんだの疲労寿命評価法の検討:上記疲労実験より得たSn-3.5Ag-0.75Cu材の疲労寿命と,非弾性ひずみ振幅,および非弾性エネルギ密度の関係式を導出し,負荷条件が異なるSn-3.5Ag-0.75Cu材の疲労寿命を評価する方法について検討した.Sn-3.5Ag-0.75Cu鉛フリーはんだの弾性・塑性・クリープひずみ分離法の検討:電子パッケージ

はんだ接続部の有限要素法などによる数値解析には,1種類の負荷,例えば,純粋引張りにより発生するひずみを弾性,塑性,クリープひずみの和で表す弾塑性クリープ解析を用いることが多い.しかし,現在のはんだ接続部における弾塑性クリープ解析に使用する材料定数は,引張試験,クリープ試験と負荷の種類が異なる複数の実験により決定されており,この手法で決定した材料定数を用いた数値解析は,実現象を忠実に表した解析とは言い難い.そこで,本研究では,引張負荷を受ける,はんだ材のひずみを弾性,塑性,クリープひずみに分離し,引張試験のみで弾塑性クリープ解析に用いる材料定数を決定する手法について検討した.報告者がこれまでに構築した粘塑性構成モデルの汎用有限要素法解析ソフト(ANSYS)への組込みを試みた.そして,Sn-3.5Ag-0.75Cu材の純粋引張り,引張・圧縮繰返し負荷変形挙動の弾塑性クリープ解析によるシミュレーションを,上記手法により決定した材料定数を用いて試みた.上記検討項目を実施することで,以下の結論を得た.(1)引張・圧縮繰返し負荷によるSn-3.5Ag-0.75Cu材の疲労寿命と,非弾性ひずみ振幅,および非弾性エネルギ密度の関係は,雰囲気温度などの負荷条件が異なっても,いずれも高い相関係数で定式化できる.(2)引張試験から決定した材料定数を,粘塑性構成モデルを組込んだ汎用有限要素法解析ソフト(ANSYS)に用いた弾塑性クリープ解析によるシミュレーションは,Sn-3.5Ag-0.75Cu材の純粋引張り,引張・圧縮繰返し負荷実験における変形挙動を的確に表せる.
ピリドキサール・キノン酵素反応の多元的エネルギー解析

2つのピリドキサール酵素(セリンパルミトイル転移酵素およびトレオニン合成酵素)とキノン酵素(銅アミン酸化酵素)について多元的エネルギー解析を行った.多種の反応を触媒する能力を持つピリドキサールリン酸が,酵素に結合した場合,特定の反応を触媒するようになる機構を構造エネルギー論的に明らかにした.また,銅アミン酸化酵素については,超高解像度構造解析の結果を合わせ,酵素タンパク質のダイナミズムが量子トンネル効果による触媒を進める基盤となっていることを明らかにした.2つのピリドキサール酵素(セリンパルミトイル転移酵素およびトレオニン合成酵素)とキノン酵素(銅アミン酸化酵素)について多元的エネルギー解析を行った.多種の反応を触媒する能力を持つピリドキサールリン酸が,酵素に結合した場合,特定の反応を触媒するようになる機構を構造エネルギー論的に明らかにした.また,銅アミン酸化酵素については,超高解像度構造解析の結果を合わせ,酵素タンパク質のダイナミズムが量子トンネル効果による触媒を進める基盤となっていることを明らかにした.ピリドキサール酵素のセリンパルミトイル転移酵素(SPT)の詳細な反応機構の解析を行った。SPTは第一の基質L-セリンのみを結合した状態ではα-プロトンは脱離せず,第二の基質パルミトイルCoAが結合して初めてα-脱プロトン化が起こる。そのためにL-セリンのアミノ基転移などの副反応が抑えられている。この制御が補酵素ピリドキサールリン酸(PLP)とL-セリンのシッフ塩基の二面角の制御によって立体化学的に行われていることが示され,通常の反応座標に反応中間体の二面角の座標を導入するという多元的なエネルギー解析によってSPTの反応制御機構を説明することができた。また,このエネルギーランドスケープを形作る構造的基盤としてHis159が中心的な役割を果たしていることを明確に示すことができた。即ち,His159はPLP-L-セリンシッフ塩基のL-セリン由来カルボキシル基と水素結合することにより,同シッフ塩基のN-Cα結合の二面角をα-脱プロトン化に不利な角度に保っているが,パルミトイルCoAが結合するとそのカルボニル基が代わりにHis159に結合し,カルボキシル基がArg390と結合するようになり,上記の二面角が変わってCα-Hがシッフ塩基とPLPピリジン環の平面に垂直となって脱プロトン化が進行するわけである。このHis残基はピリドキサール酵素の中でもSPTと類縁の酵素群にのみ保存されており,その意義がこの解析によって初めて明確に示された。SPTと同様に多元的エネルギー解析の手法を用いてキノン酵素の銅アミン酸化酵素(AGAO)のプロトン移動過程を解析するため,第一段階として広いpH領域での遷移相速度論的解析を行い,次年度の詳細な解析のための基礎データを収集した。ピリドキサール酵素として,セリンパルミトイル転移酵素(SPT)とトレオニン合成酵素(TS)の多元的エネルギー解析を行った。SPTについては立体化学的反応制御機構を既に明らかにしたが,その反応機構をさらに詳細に検討し,種を越えて保存されているArg370が基質のカルボキシル基とイオン対・水素結合を形成することで基質・補酵素の配向を反応の各段階で決定する重要な役割を有していることを明らにした。TSは基質O-ホスホホモセリンからL-トレオニンを合成するが,副反応として,α-ケト酪酸を生成する。この反応は正常の反応の2%以下に抑えられているが,その高い反応特異性をもたらす機構が長らく不明であった。α-アミノクロトン酸中間体を直接生成するL-ビニルグリシンを基質として用いるとL-トレオニンを生成せず,α-ケト酪酸のみが生成するが,これをリン酸イオン存在下で行うと,O-ホスホホモセリンを基質としたときと同様の反応特異性とk_<cat>値をもってL-トレオニンが生成した。このリン酸イオンの効果は硫酸イオンで代替することはできず,α-ケト酪酸のみが生成した。さらにグローバル遷移相速度論的解析,自由エネルギー解析を行ったところ,TSの触媒反応では基質O-ホスホホモセリンからα-アミノクロトン酸中間体が生成する際に遊離したリン酸イオンが活性部位に残り,それがα-アミノクロトン酸中間体への水分子の付加の過程において一般塩基触媒として働くことが示された。これは生成物支援触媒が反応特異性を支配する興味深い例である。キノン酵素としてArthrobacter globiformisアミン酸化酵素の還元的半反応を広pH領域において行い,活性部位のAsp298のプロトンか状態が互変異化の過程のみならず,加水分解等他の過程においても重要であることを見出した。ピリドキサール酵素については,平成22年度の研究で明らかになったトレオニンシンターゼの「生成物支援触媒」というユニークな反応機構を詳細に解析した。この酵素の広pH領域における遷移相速度論的解析をもとに,多次元エネルギー解析を行った。こうして得られた三次元エネルギー準位図のトラジェクトリーの両側を挟むポテンシャルの壁を構成する構造の解析を,生成物支援触媒の中心であるリン酸イオンを結合する残基の変異を通じて行った。その結果,Arg160がこの構造の土台となっていること,またAsn154がリン酸イオンの位置を調整し,ポテンシャルの壁の構造を,トレオニン生成へのトラジェクトリーを切り拓くように整形していることが明らかになった。

さらに,広pH領域における反応の解析の結果,高いpHにおいては,L-トレオニンとの反応において,従来は植物のTSにのみ見られると考えられてきたアロステリック効果が見出され,植物のTSのアロステリック効果の起源についての考察を可能にした。キノン酵素については,銅アミン酸化酵素において抗凍結剤を以前の1.8Aの分解能の結晶で使用していたグリセロールからPEG200に替えることによって,分解能の大幅な向上(1.08A)に成功した。この結果,活性中心付近において酸化的判反応の基質である酸素分子と考えられる電子密度が観測された。これによって銅イオンと酸素分子の反応の通り道が明らかになった。また,高分解能の結晶が得られたことから,異方性温度因子からアミノ酸残基のゆらぎについての情報が得られるようになった。特に,Arg381の側鎖がビルトイン補酵素トパキノン方向に大きく揺らいでいることは,本酵素のプロトントンネリングを可能にする構造的要因を明らかにするものである。
冥王代極限環境下での化学進化から原始生命に至るシミュレーション実験研究

本研究では以下を実施した.A:化学進化において重要な粘土鉱物などの影響を400°Cまでの高温下で解析できる新型リアクターを確立する.B:本装置を用いて原始リボザイムモデル(アボカドウイロイド中のハンマーヘッドリボザイム)の機能およびそれに対する鉱物の影響の効果100°C以上の高温下で解析する.C:原始タンパク質モデルを酵素速度解析しするとともに,原始生体高分子が生化学機能を発現し得た温度・圧力・pH・鉱物種を明らかにする.本年度は前年度の成果を踏まえフローリアクターを完成し,リボザイムの機能を高温下かつ鉱物共存下で解析する.本装置を用いてジペプチドおよびトリペプチドの環化反応に対する粘土鉱物の影響を調べた.これにより,本装置が冥王代環境のシミュレーションを行うのに十分な性能を持つことを確認した.また,150200°Cでのジペプチドとトリペプチドに対する粘土鉱物の効果を調べ生成物を分析し,現在解析中である.一方,研究協力者(M.-C. Maurel教授・パリ第6大学)からリボザイムの調製法を習得し,研究協力者ら(小川麻里および小長谷紀子・安田女子大学)とリボザイムの調製を行った.このリボザイムを用いて常温で反応を行った結果,自己解裂反応が進行することを確認した.また,これらの研究過程で従来のフローリアクターは高温には十分に対応できたが,高圧条件を十分にカバーできないという課題を見いだした.また,リボザイムにおいては高圧下では自己解裂反応は遅くなる.そこで,従来よりも超高圧下での反応解析を可能にする超高圧型の熱水フローリアクターへの改良を試み,おおむね成功し,このリボザイムの高温高圧下での自己解裂反応に適用し検討中である.28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では,地球科学的に得られた原始地球環境と整合する環境下で,化学進化によって生成したオリゴヌクレオチドやオリゴペプチドがどのようにしてリボザイムやタンパク質のような高度な生化学機能を獲得したのかを解明することにある.我々は,この20年間に様々なタイプの熱水フローリアクターを世界に先駆けて開発してきた.特に最近では,鉱物を充填したリアクターカラムに熱水通過させることで,鉱物と熱水がダイナミックに相互作用する環境を模擬できる装置を確立した.しかし,この手法を用いても,粘土鉱物のような粒子が極めて細かい場合や,リアクターが目詰まりする場合には,反応追跡できなかった.そこで,本課題では,1縦型リアクターによって,粘土の沈降によって目詰まりを防ぐタイプのリアクター,2粘土と反応溶液を混合したスラリーをリアクターに流すという,従来とは異なる発想法により,新しいタイプのリアクターの開発を行った.これらのリアクターを検証した.1縦型リアクターについては,粘土鉱物を充填したリアクターを用いて試験したが,リアクターカラムの出口では目詰まりを防ぐことはできなかった.従って,この手法は断念した.2スラリー自体を送液するという手法を検証した.第1にポンプに直接スラリーを導入することを試みた.このために,スラリーポンプを用いたが,スラリーの送液は可能ではあったが,高濃度では送液が困難でありポンプ故障の原因となることを知った.これは粘土には細かい石英砂などが含まれているためであり,微粒子を除去したスラリーの調製法を検討した.一方,ポンプに障害を与えない手法として,インジェクターを介してスラリーを導入することを試み,送液できることを確認した.このケースについては,圧力調節器を末端につけ,高圧を維持できることも確認した.現在,高温下での試験を行っている.本課題の目標の半分である,フローリアクターの製作についてはおおむね完了したので,おおむね順調に進展していると評価できる.この種の装置は,計画段階では予想できない問題が実際には発生する.当初は粘土の沈降が起こる程度に長い縦型リアクターを用いれば,粘土を含む反応系を解析できると考えた.しかし実際には,粘土が予想以上に粘性が高く送液が困難であったため,根本的に手法を見直さなければならなかった.そこで,粘土をカラムに詰めるという考えから飛躍し,粘土を含むスラリーそのものをリアクターカラムに流し,反応解析するという逆転の発想によって,これをほぼ解決できた.また,ポンプへのダメージによって流速精度を確保できない可能性や,圧力調節器をスラリーが通過できるかどうかなどの課題が登場したが,それらについても試行錯誤によって克服できた.本研究では以下を実施した.A:化学進化において重要な粘土鉱物などの影響を400°Cまでの高温下で解析できる新型リアクターを確立する.B:本装置を用いて原始リボザイムモデル(アボカドウイロイド中のハンマーヘッドリボザイム)の機能およびそれに対する鉱物の影響の効果100°C以上の高温下で解析する.C:原始タンパク質モデルを酵素速度解析しするとともに,原始生体高分子が生化学機能を発現し得た温度・圧力・pH・鉱物種を明らかにする.本年度は前年度の成果を踏まえフローリアクターを完成し,リボザイムの機能を高温下かつ鉱物共存下で解析する.本装置を用いてジペプチドおよびトリペプチドの環化反応に対する粘土鉱物の影響を調べた.これにより,本装置が冥王代環境のシミュレーションを行うのに十分な性能を持つことを確認した.また,150200°Cでのジペプチドとトリペプチドに対する粘土鉱物の効果を調べ生成物を分析し,現在解析中である.

一方,研究協力者(M.-C. Maurel教授・パリ第6大学)からリボザイムの調製法を習得し,研究協力者ら(小川麻里および小長谷紀子・安田女子大学)とリボザイムの調製を行った.このリボザイムを用いて常温で反応を行った結果,自己解裂反応が進行することを確認した.また,これらの研究過程で従来のフローリアクターは高温には十分に対応できたが,高圧条件を十分にカバーできないという課題を見いだした.また,リボザイムにおいては高圧下では自己解裂反応は遅くなる.そこで,従来よりも超高圧下での反応解析を可能にする超高圧型の熱水フローリアクターへの改良を試み,おおむね成功し,このリボザイムの高温高圧下での自己解裂反応に適用し検討中である.今後は,反応ターゲットを絞り,本装置の利点を生かしつつ研究を行う.すでに,本装置を完成するところまでこぎ着けたので,ルーチンワークについては,研究補助者を雇用し,研究を促進する予定である.また,研究協力者とも密に連絡を取り研究を推進する.一方,冥王代化学進化グループとはこれまでに数回ワークショップ等に参加して,情報交換を行った.この結果,地球科学的にどのような環境をシミュレーションするというニーズがあるか,明確になりつつある.従って,今後もこれらのグループと十分に情報交換をして,フローリアクターとしてどのようなタイプのモノが最も必要とされているかに配慮しつつ,効率的に研究を進める.28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。
現代家庭における家事労働の実態と意味に関する実証的研究

平成6年度科学研究費補助金を受け、家事労働の実態と意味に関する実証的調査研究を行うための理論・方法論の検討および予備調査を行った。英米における感情社会学研究、社会的ネットワーク論、ソーシャルサポート研究などの文献収集、検討を通して導きだした仮説は以下の通りである。(1)家事労働には掃除、洗濯など狭義の家事行為だけではなく、家族員の予定や健康、家庭管理に対する配慮労働や、家族員とのコミュニケーションを円滑に運ぶための情緒労働の側面があり、配慮労働、情緒労働に対する必要性の認知が男女間で異なることが、女性が一方的に家事を担ってしまう要因になっている。(2)家事労働を「外部化」した場合、外部の機関と連絡・調整を行うという「配慮労働」が増加することが家事の「外部化」を促進しない要因になっている。(3)家事労働が家族の幸福に関する規模と強く結びついていることが、家事の「外部化」をさまたげ、良質な家事サービス供給の進行をさまたげている。上記の仮説を検証するための方法としては、夫婦ペアにした質問紙調査およびインテンシブなインタビュー調査を併用することが有効であることが、先行研究の方法論を検討することを通じて明らかになった。仮説を検証するために必要な概念の操作化を行い、質問紙調査票を作成、都市部に居住する30カップルの夫婦を対象に予備調査を行い、パーソナルコンピューターを用いて調査票の有効性を確認した。現在、本調査に向けて準備を進めているところである。
ロー・カイネスを介するアポトーシスによる神経細胞死のメカニズムの解明

ラットー過性局所脳虚血モデルを用い以下の実験を行った。雄性SDラットを用い1.5%ハロセン麻酔下に4-0ナイロン糸を中大脳動脈起始部まで挿入することにより脳虚血を作成し、虚血中の直腸温および頭蓋温度は37.0±0.5°Cに維持した。平成18年度の本研究ではRho-kinase inhibitor (Fasudil)の軽微低体温(35°C)への影響を調べた。実験動物は、I: Vehicle群(対照群、n=6)、II: Hypothermia (35°C)群(n=6)、III:脳保護薬(Fasudil)群(n=6)、IV:脳保護薬(Fasudil)+Hypothermia (35°C)群(n=6)の4群に分類した。IおよびIII群は常温群で、体温コントロールは虚血開始時より導入し、虚血中脳温および直腸温を37°Cに保った。脳保護薬群はFasudilを用い、対照群には同量のVehicleを投与した。IIおよびIV群は低体温群で、虚血中脳温および直腸温を35°Cに維持し、虚血作成直後にHypothermia (35°C)群(II群)ではvehicle、脳保護薬+Hypothermia(35°C)群(IV群)ではFasudil(3mg/kg)を各々投与した。2時間の脳虚血後、ナイロン糸を抜去し再開通を行った。再開通24時間後断頭し、直ちに脳を摘出し、H-E染色を行い、image analyzerを用いて脳梗塞面積を皮質と線条体に分けて脳梗塞体積および脳浮腫体積を算出した。Hypothermia (35°C)群では、常温(37°C)群に比し、皮質・線条体梗塞体積の縮小傾向を認めたもののHypothermia (35°C)単独では有意差を認めなかった。一方、常温の脳保護薬(Fasudil)群(III群)では皮質・線条体梗塞体積の有意な縮小を認めた(p<0.05)。さらに脳保護薬(Fasudil)に低体温(35°C)を併用する群(IV群)では、常温でのFasudil群(III群)に比し、有意に皮質梗塞体積は縮小した(p<0.05)。また、免疫組織学的検討では、脳保護薬(Fasudil)に低体温(35°C)を併用する群(IV群)では対照群に比し、TUNEL陽性細胞数の減少やBax陽性細胞細胞数の減少、Bcl-2陽性細胞細胞数の増加等抗アポトーシス作用を有意に認めた(p<0.05)。ラット一過性局所脳虚血モデルを用い以下の実験を行った。雄性SDラットを用い1.5%

ハロセン麻酔下に4-0ナイロン糸を中大脳動脈起始部まで挿入することにより脳虚血を作成し、虚血中の直腸温および頭蓋温度は37.0±0.5°Cに維持した。平成18年度の本研究ではRho-kinase inhibitor(Fasudil)の軽微低体温(35°C)への影響を調べた。実験動物は、I:Vehicle群(対照群、n=6)、II:Hypothermia(35°C)群(n=6)、III:脳保護薬(Fasudil)群(n=6)、IV:脳保護薬(Fasudil)+Hypothermia(35°C)群(n=6)の4群に分類した。IおよびIII群は常温群で、体温コントロールは虚血開始時より導入し、虚血中脳温および直腸温を37°Cに保った。脳保護薬群はFasudilを用い、対照群には同量のVehicleを投与した。IIおよびIV群は低体温群で、虚血中脳温および直腸温を35°Cに維持し、虚血作成直後にHypothermia(35°C)群(II群)ではvehicle、脳保護薬+Hypothermia(35°C)群(IV群)ではFasudil(3mg/kg)を各々投与した。2時間の脳虚血後、ナイロン糸を抜去し再開通を行った。再開通24時間後断頭し、直ちに脳を摘出し、H-E染色を行い、image analyzerを用いて脳梗塞面積を皮質と線条体に分けて脳梗塞体積および脳浮腫体積を算出した。Hypothermia(35°C)群では、常温(37°C)群に比し、皮質・線条体梗塞体積の縮小傾向を認めたもののHypothermia(35°C)単独では有意差を認めなかった。さらに脳保護薬(Fasudil)に低体温(35°C)を併用する群(IV群)では、常温でのFasudil群(III群)に比し、有意に皮質梗塞体積は縮小した(p<0.05)。ラット一過性局所脳虚血モデルを用い以下の実験を行った。雄性SDラットを用い1.5%ハロセン麻酔下に4-0ナイロン糸を中大脳動脈起始部まで挿入することにより脳虚血を作成し、虚血中の直腸温および頭蓋温度は37.0±0.5°Cに維持した。平成18年度の本研究ではRho-kinase inhibitor (Fasudil)の軽微低体温(35°C)への影響を調べた。実験動物は、I: Vehicle群(対照群、n=6)、II: Hypothermia(35°C)群(n=6)、III:脳保護薬(Fasudil)群(n=6)、IV:脳保護薬(Fasudil)+Hypothermia(35°C)群(n=6)の4群に分類した。Hypothemia(35°C)群では、常温(37°C)群に比し、皮質・線条体梗塞体積の縮小傾向を認めたもののHypothermia(35°C)単独では有意差を認めなかった。一方、常温の脳保護薬(Fasudil)群(III群)では皮質・線条体梗塞体積の有意な縮小を認めた(p<0.05)。
半導体材料の核融合中性子照射効果ダイナミクスの研究

CMOS・SRAM型記憶集積回路素子の14MeV中性子誘起ソフトエラー断面積の評価を行った。IMビットCMOS・SRAM素子の14MeV中性子誘起ソフトエラー断面積は69×10^<-14>cm^2であったが、この値は個々の記憶セル中にソフトエラーの発生を決定づける特別な領域があることを示唆している。セル構造についての考察から、決定領域としてMOSトランジスタのドレイン下部の空乏層域を考え、物質中の荷電粒子輸送コードTRIMに中性子核反応データを組入れた独自のモンテカルロシミュレーションコードでビットソフトエラー断面積を計算した。測定値との比較考察からソフトエラーの発生にはSi(n,α)Mg反応の寄与が最も大きく、14MeV中性子誘起ソフトエラー断面積をほぼ計算で再現でき、ソフトエラー発生に関する決定領域の考え方が妥当であることを明らかにした。また、ソフトエラー発生のメカニズム、特にダイナミクスを調べる為の極細イオンビーム源装置を製作した。そして、中性子照射効果の空間的な大きさと時間的振るまいについて実験的に評価考察できる見通しを得た。Si-SSDの照射実験では漏れ電流が中性子フルエンスに比例して増加した。また、漏れ電流増加に関するDT-DD中性子損傷相関係数は2.3であった。Si-SSDの中性子応答電荷スペクトルのデータをもとに荷電粒子輸送コードTRIMより計算した原子弾き出しについての損傷相関係数は2.5となり、漏れ電流増加に関する実験値とほぼ一致することがわかった。このことは、Si-SDDの中性子損傷(漏れ電流の増加)が原子の弾き出し効果に強く関係し、またエネルギーの異なる中性子による損傷についても原子の弾き出しの計算によって、損傷の予測や評価ができることを意味している。材料の素性の明瞭なSi半導体素子を例に核融合中性子照射効果とその感受性について調べた。直径12mmφ.厚さ100μmのSi-SSD試料の照射実験では漏れ電流が中性子フルエンスに比例して増加した。DT及びDD中性子による漏れ電流増加率はそれぞれ単位体積当たり3.7×10^<-7>nA/cm,1.6×10^<-7>nA/cmであった。また.漏れ電流増加に関するDT-DD中性子損傷相関係数は2.3であった。Si-SSD試料の中性子応答電荷スペクトルデータをもとに,荷電粒子輸送コードTRIMで計算した原子弾き出しについての損傷相関係数は2.5となり、実験値とほぼ一致することがわかった。このことは、Si-SSDの中性子損傷(漏れ電流の増加)が原子の弾き出し効果に強く関係し、またエネルギーの異なる中性子による損傷についても原子の弾き出しの計算によって損傷の予測や評価ができることを意味している。また、この結果は同様の原理に基づく他のSi半導体素子の核融合中性子損傷の推定や評価にも十分適用できると考えられる。また、逆バイアス状態でのインピーダンス測定より、空乏層領域に対する高抵抗R,静電容量C、そしてN型Si結晶バルクに対する低抵抗rについて,中性子照射によってRは減少し,rは増加し,Cが低周波数領域では増加し、高周波数領域では減少することがわかった。このインピーダンス変化はコール・コールの円弧則を満足せず、有極性液体の電気的特性の傾向を示した。つまり、配向分極によってある周波数領域の交流電場によって異常分散および吸収を引き起こしている。言い替えると静電容量が周波数によって変わっている。分極が起こっているとすると、中性子照射によって生成された欠陥が集合して分極を生じさせるような構造に変化していることが考えられる。さらに詳しい測定が必要である。昨年に続いて直径12mmφ,厚さ100μmのSi-SSD半導体素子を照射試料に核融合中性子照射効果とその感受性について調べた。照射実験の結果,試料の漏れ電流が中性子フルエンスに比例して増加した。DT及びDD中性子による漏れ電流増加率はそれぞれ電位体積当たり34×10^<-7>nA/cm,12×10^<-7>nA/cmであった。

また,漏れ電流増加に関するDT-DD中性子損傷相関係数は2.22.4であった。Si-SSD試料の中性子応答電荷スペクトルデータをもとに,荷電粒子輸送コードTR1Mで計算した原子弾き出しについての損傷相関係数は2.32.5となり,実験値とほぼ一致することがわかった。このことは,Si-SSD素子の中性子照射損傷(漏れ電流の増加)が原子の弾き出し効果に強く関係し,またエネルギーの異なる中性子による損傷についても原子の弾き出しの計算によって損傷の予測や評価ができることを意味している。また、この結果は,同様の原理に基づく他のSi半導体素子の核融合中性子損傷の推定や評価にも十分適用できると考えられる。同素子の逆バイアス状態でのインピーダンス測定より、同素子の電気的特性は、空乏層領域に対する高抵抗R,静電容量C,そしてn型Si結晶バルクに対する低抵抗γで表わされることがわかった。そして中性子照射によってRは減少し,γは増加し、Cが低周波数領域では増加し,高周波数領域では減少することがわかった。このインピーダンス変化はコール・コールの円弧則を満足せず,有極性液体の電気的特性の傾向を示した。つまり,配向分極によってある周波数領域の交流電場によって異常分散及び吸収を引き起こしている。もし,分極が起こっているとすると,中性子照射によって生成された欠陥が集合して分極を生じさせるような構造に変化していることが,考えられる。昨年もほぼ同様の実験結果を得ているが,さらに詳しい測定が必要である。CMOS・SRAMS型記憶集積回路素子の14MeV中性子誘起ソフトエラー断面積の評価を行った。1MビットCMOS・SRAM素子の14MeV中性子誘起ソフトエラー断面積は69×10^<-14>cm^2であったが,この値は個々の記憶セル中にソフトエラーの発生を決定づける特別な領域があることを示唆している.セル構造についての考察から,決定領域としてMOSトランジスタのドレイン下部の空之層域を考え,物質中の荷電粒子輸送コードTRIMに中性子核反応データを組入れた独自のモンテカルロシミュレーションコードでビットソフトエラー断面積を計算した。測定値との比較考察からソフトエラーの発生にはSi(n,α)Mg反応の寄与が最も大きく,14MeV中性子誘起ソフトエラー断面積をほぼ計算で再現できソフトエラー発生に関する決定領域の考え方が妥当であることを明らかにした。また,ソフトエラー発生のメカニズム特にダイナミクスを調べる為の極細イオンビーム源装置を製作した。そして,中性子照射効果の空間的な大きさと時間的振るまいについて実験的に評価考察できる見通しを得た。Si-SSD素子の中性子照射実験ではIn-situのインピーダンス測定より周波数依存の静電容量を精密に求めた。中性子照射によって静電容量は低周波領域では増加し,高周波領域で減少した。
抗体-光増感剤コンジュゲイトの合成とこれを用いた光線力学治療

光線力学治療は光増感剤をガン患者に投与し、光増感剤が取り込まれた腫瘍組織に光照射を行うことにより、腫瘍を壊死させる方法である。現在、光線力学治療用の光増感剤としてはポルフィリンの誘導体であるフォトフィリンが用いられている。しかし、フォトフィリンは腫瘍選択性が低いこと、組織透過性のよい長波長領域の光の吸光係数が小さく、深部の腫瘍の治療には適さないという欠点がある。そこで、本研究ではこれらの欠点を克服し、とくに腫瘍選択性の高い、抗体一光増感剤コンジュゲイトの開発を目的としている。今年度は、抗体一光増感剤コンジュゲイトを創製し、これを用いて腫瘍への取り込み、および殺腫瘍効果を調べた。光増感剤としては、おもに新規亜鉛フタロシアニンの創製を行った。中心金属として亜鉛を、側鎖としてフッ素およびスルホ基数の異なるフタロシアニンを創製し、これら化合物の光化学的性質を調べた。光化学的性質の中でとくに光励起三重項寿命は光増感活性を左右する重要な因子である。励起用光源にNd-YAGレーザーを用い、レーザーフラッシュ法により寿命を測定した結果、数百マイクロ秒と長寿命であることがわかった。これとマウス腹水ガン抗体と結合させ、抗体一光増感剤コンジュゲイトを創製したところ、腫瘍への取り込み、殺腫瘍効果が高いことが分かった。
明治・大正期農村経済への数量的アプローチ

本研究は「明治・大正期農村経済への数量的アプローチ」として、農村の収入と支出とを調査した町村是を利用して農村の経済データベースの作成と村民所得の推計を進めた。(1)町村是データベースの作成では、そのデータがどのような性質を有しているか確認しデータを入力した。(2)町村是を利用し、村民所得と村民経済計算を推計した。そして、消費構造の分析として消費の二形態、すなわち日常生活の「ケ」と冠婚葬祭の「ハレ」における食料摂取カロリーの違いについて分析した。本研究は、明治・大正期農村経済への数量的アプローチとして、村の収入と支出の両方の勘定を調査し刊行した町村是を利用し、明治・大正期農村の経済社会構造分析の一環として「村民所得」の推計を最終的な目的とする。そして、日本経済史研究であまり重視されてこなかった消費の経済史研究も合わせて進めている。平成24年度は、島根県町村是のデータベースの構築に重点をおいて進めた。その中心的な内容は、次の二つである。(1)データベース作成ではデータを入力の準備作業として、そのデータがどのような性質を有しているか確かめる必要がある。島根県では町村是調査に際し調査マニュアル(調査標準)を作成しており、この調査標準の分析を進め、島根県町村是の特徴を確認した。(2)データの入力は、現在使用可能な島根県町村是、約80町村について、1村全体の収入と支出、2生産、3消費、4財産の各データを入力した。加えて、5階層別の消費データの入力を進めている。以上のデータ入力に際しては、データの特徴と性質に細心の注意を払って作業を進めている。また、本研究で利用する町村是と関連する農家経済調査についての研究をすすめた。戦前日本の農業データとしての町村是は、調査・刊行の時期が明治・大正期を中心としているので、昭和初期の農村・農家経済について知ることができない。そのため、戦前日本の農村・農家経済を捉えるためには、農家経済調査の利用が欠かせない。加えて重要な点は、農家経済調査の設計に際し、本研究で利用する町村是が参考されていたのである。よって、町村是という資料を相対化する意義もあることから、戦前日本の農家経済調査を英国のFarm Management Surveyとの比較で共同研究を行い。英国と日本の学会でそれぞれ報告した。さらに、京都大学の大槻正男による農家経済簿記英語版の意義と今後の研究について、資料論として公表した。本研究は「明治・大正期農村経済への数量的アプローチ」として、「一村を一家とみなし」、その収入と支出とを捉えた町村是による村民所得の推計を主な目的とする。また、従来の日本経済史研究であまり重視されてこなかった消費の研究も進めた。(1)山梨県の村是を用いた分析を英文の研究報告集に掲載した。1村民所得の分析では、大正初期の山梨県の二村の町村是を利用し、村民所得を推計した。さらに町村是の記載データを現在の国民経済計算の概念に沿う形に再構成し、二村の村民経済計算のパイロットスタディをすすめた。2当時の消費構造の分析として消費の二形態、すなわち日常生活の「ケ」と冠婚葬祭の「ハレ」における食料摂取カロリーの違いを分析した。平成25年度は、1の研究について、和文学会誌への投稿論文を執筆している。(2)島根県町村是のデータベースの作成では、そのデータがどのような性質を有しているか確認し、データを入力する必要がある。1島根県では町村是調査に際し調査マニュアル(調査標準)を作成しており、この調査標準の分析を進め、島根県町村是の特徴を確認した。2データの入力は、現在使用可能な島根県町村是のうち約80町村分について、a)村全体の収入と支出、b)生産、c)消費、d)財産、e)階層別の消費データの入力を進めた。(3)戦前日本の農村・農家経済を捉えるためには、農家経済調査の利用が欠かせない。まず、1戦前日本の農家経済調査を英国のFarm Management Surveyとの比較で共同研究を行い。さらに、2京都大学の大槻正男による農家経済簿記英語版の意義と今後の研究について資料論として公表した。平成25年度は、1の研究を発展させ、査読付プロシーディングスへの掲載が決定した。本研究は、明治・大正期農村経済への数量的アプローチとして、「一村を一家とみなし」、その収入と支出とを捉える調査である町村是を利用した、村民所得の推計を最終的な目的とする。しかし、研究のもう一つの柱として、従来の日本経済史研究であまり重視されてこなかった消費の研究も合わせて進めている。平成23年度は、山梨県の村是を用いた村民所得推計の研究の一端を公刊された研究報告集に掲載した。まず村民所得の分析では、大正初期の山梨県の二村の町村是を利用し、村民所得を推計した。

さらに町村是の記載データを現在の国民経済計算の概念に沿う形に再構成し、二村の村民経済計算のパイロットスタディをすすめた。また、当時の消費構造の分析として消費の二形態、すなわち日常生活の「ケ」と冠婚葬祭の「ハレ」における食料摂取カロリーの違いについて分析した。本研究の中心的役割を果たすのが、島根県町村是のデータベースの構築と村民所得の推計である。データベース作成ではデータを入力することが必要となるが、そのデータがどのような性質を有しているか確かめる必要があるため、まず島根県町村是の調査標準を分析することをすすめた。島根県では、町村是調査に際し、調査マニュアル(調査標準)を作成しており、この調査標準の分析を進めた。合わせて、データの入力も順次進め、順次データのチェックを行った。また、本研究は、西日本を対象に分析をすすめることを目的のひとつとしており、平成23年度は、マイクロフィルム版町村是(九州版)を購入した。平成24年度は、島根県町村是のデータベースの構築を進めた。(1)島根県では、町村是調査に際し、調査マニュアル(調査標準)を作成しており、この調査標準の分析を進め、島根県町村是の特徴を確認した。(2)データは、現在使用可能な島根県町村是、約80町村について、1村全体の収入と支出、2生産、3消費、4財産の各データを入力した。加えて、5階層別の消費データの入力を進めている。さて、戦前日本の農村・農家経済を捉えるためには、農家経済調査の利用が欠かせない。そこで、本研究で利用する町村是と関連する農家経済調査についての研究をすすめた。そして、農家経済調査の設計に際し、本研究で利用する町村是が参考されていたため、町村是という資料を相対化する意義もあることから、戦前日本の農家経済調査を英国のFarm Management Surveyとの比較で共同研究を行い。英国と日本の学会でそれぞれ報告した。以上の通り、町村是の研究を進めつつ、それに関連する分野との研究を合わせて推進することにより、本研究をより充実させることに努めてきた。平成23年度は、山梨県の村是を用いた村民所得推計の研究の一端を公刊された研究報告集に掲載した。この報告論集は英文で執筆されており、海外の研究機関へも送付された。それにより、利用価値のある資料として国内で知られていた町村是の利用価値の一端を海外にも伝える一助となったであろう。また、本研究は、おもに西日本の地域を対象に分析をすすめる。平成23年度は、マイクロフィルム版町村是(九州版)を購入した。平成25年度も引き続き島根県のデータベース構築を進め、島根県町村是のデータベースを完成させることを目的とする。
複雑ポーラス媒体による衝撃波環境の減衰効果と多次元衝突干渉の解明

複雑ポーラス媒体などの非一様媒体中の衝撃波現象を解明するため,三次元的配列あるいは三次元的構造を持つ複雑ポーラス媒体(対象はポリウレタンフォーム及び砂)を通り過ぎる衝撃波,ブラスト波の圧力減衰過程を調べた.空隙率約4145%の砂と空隙率95.197.7%の圧縮性・弾性を有するオープンセル型ポリウレタンフォーム中に微小爆薬(アジ化銀,ペンスリット)を設置し,レーザ起爆により発生した爆風及び衝撃波の過剰圧を測定し,複雑媒体中の過剰圧減衰過程の違いを調べる事を目的としている.得られた結果を要約すると以下の様になる.ポリウレタンフォーム及び砂による爆風圧減衰効果について,(1)フォーム及び砂中を伝播する爆風は,急速に減衰し,気中爆発とは異なり負圧領域を伴う直接波による急激な過剰圧力上昇は認められなかった.(2)換算距離の増加に伴って非一様媒体の非定常抵抗により最大過剰圧は減少し,その減少率はアジ化銀起爆では約86%,ペンスリット起爆では約55%であった.(3)砂による過剰圧の圧力減衰係数は,約1655%となり,砂の非定常抵抗により圧力拡散された.(4)微小起爆の実験精度を高めた事によって,実スケールの実験評価及び数値流体力学計算の数理モデルを構築する手がかりを得た.ポリウレタンフォームによる衝撃圧減衰効果について,(1)管周辺面でのみ固着させ管端面との間に空間を設けた状態の場合,インパルスは約12%となり,他設置方法と比較して著しく減少し,衝撃波の圧力減衰効果が大きい.(2)準1次元固気二相流近似モデルを用いて,衝撃圧減衰効果をシミュレションが可能である.(3)複雑媒体によって発生する非定常抵抗をForchheimerの式を用いて,Permeability係数βによって生じる運動量減衰効果の影響が大きく,Foam13:β=1.8×10^8[m^<-1>],Foam30:β=5.0×10^8[m^<-1>],Foam50:β=8.0×10^8[m^<-1>]となり,β値は入射衝撃波マッハ数Ms=1.151.5においてほぼ同じ値を取る.空隙率φ_g=0.9510.977の圧縮性・弾性を有するオープンセル型ポリウレタンフォームを50mm径×6.5mの衝撃波管低圧部に設置して,入射衝撃波マッハ数Ms=1.151.50を衝突干渉させた.本研究の目的はポーラス物体による入射衝撃波の圧力減衰効果を調べる事としている.衝撃波管低圧部にフォームを(1)Fixed Foam[2]:フォームを管固定端から離し,管周囲部のみで固着した場合,(2)Fixed Foam[1]:フォームを管内周辺面及び固定端面を固着した場合,(3)Non Fixed Foam:フォームを管固定端面のみ固着した場合に設置し,1次元波の入反射,透過の際の応力・圧力変動より圧力減衰過程の基本的特徴を調べた.得られた結果を要約すると以下の様になる.(1)Non fixed foam状態における動荷重係数(DLF)は入射衝撃波マッハ数の増加とともに増加し,Foam65ではDLF=1.02.4となった.(2)Fixed foam[2]状態で設置した場合,フォーム貫出後の圧力波形から,入射衝撃波のようなステップ状圧力変動は見られず,ガス流がフォーム非定常抵抗により貫出後の圧力上昇値は減少し,フォームのセル数が増加するとさらに入射衝撃波が減衰する.(2)入射衝撃波マッハ数Ms=1.151.50におけるFixed foam[2]状態でのインパルスはFoam13:約67%,Foam30:約40%,Foam50:約30%,Foam65:約19%となり,各フォームごとに一定の値となった.(3)入射衝撃波マッハ数Ms=1.151.50におけるFixed Foam[2]状態での圧力減衰係数K_aはFoam13:約50%,Foam30:約28%,Foam50:約20%,Foam65:約12%となる.これは管中間部に設置することによって,衝撃波がフォームに貫入出することにより,入射衝撃波が減衰し,衝撃波減衰効果が大きくなる.(4)ポリウレタンフォームと衝撃波との衝突干渉問題に固気二相流モデルを用いてCFD計算により,フォーム-衝撃波の衝突干渉をシミュレートできる.(5)衝撃波とポリウレタンフォームとの非定常抵抗をForchheimerの式を用いて,α=0[m^<-2>]と仮定して計算を行うと,Fixed Foam[2]状態において,Foam13:β=1.8×10^8[m^<-1>],Foam30:β=5.0×10^8[m^<-1>],Foam50:β=8.0×10^8[m^<-1>]となり,β値は入射衝撃波マッハ数Ms=1.151.50においてほぼ同じ値を取る.空隙率φ_g=0.9510.977の圧縮性・弾性を有するオープンセル型ポリウレタンフォーム及び空隙率φ_g=0.45の砂を取り上げ,気体衝撃波及び爆風との衝突干渉特性と入射衝撃波の圧力減衰効果を調べた.

オープンセル型ポリウレタンフォームを50mm径×6.5mの衝撃波管低圧部に設置して,Ms=1.151.50の入射衝撃波マッハ数の衝突干渉過程を圧力履歴から調べる方法をとった.また,砂中で微小爆薬を起爆させ,発生した爆風が複雑媒体を通過する事によって生じる爆風伝播と圧力減衰過程を圧力履歴から調べる方法をとった.得られた結果を要約すると以下の様になる.ポリウレタンフォームと衝撃波の干渉において,(1)管固定端面のみ固着させた状態(Non fixed foam)におけるフォームのインパルスは92107%となり衝撃波の拡散効果が得られず,実験条件によっては過剰応力によりフォーム未設置状態より大きな値をとった.(2)管固定端面及び管周辺面で固着させた状態(Fixed foam[1])の場合,インパルスが8498%となりNon fixed foam状態と比較し,インパルスが810%減少した.(3)管周辺面でのみ固着させ管端面との間に空間を設けた状態(Fixed foam[2])の場合,インパルスは約12%となり,Non fixed foam状態及びFixed foam[1]状態と比べ大幅に減少し,衝撃波の拡散効果が大きい.(4)ポリウレタンフォームと衝撃波との衝突干渉問題に固気二相流モデルを用いてCFD計算により,フォームー衝撃波の衝突干渉をシミュレートできた.(5)衝撃波とポリウレタンフォームとの非定常抵抗をForchheimerの式を用いて,α=0[m^<-2>]と仮定して計算を行うと,Fixed Foam[2]状態において,Foam13:β=1.8×10^8[m^<-1>],Foam30:β=5.0×10^8[m^<-1>],Foam50:β=8.0×10^8[m^<-1>]となり,β値は入射衝撃波マッハ数Ms=1.151.50においてほぼ同じ値を取る.砂による爆風の減衰効果において,(1)砂中の爆風は急速に減衰し,気中爆発とは異なり負圧領域を伴う急激な圧力上昇は認められなかった.(2)換算距離の増加に伴って最大過剰圧は減少し,その減少率はアジ化銀起爆では約86%,ペンスリット起爆では約55%であった.(3)砂による過剰圧の圧力減衰係数は,約455%となり,今後さらに実験精度を高め数理モデルを構築する手がかりを得た.複雑ポーラス媒体などの非一様媒体中の衝撃波現象を解明するため,三次元的配列あるいは三次元的構造を持つ複雑ポーラス媒体(対象はポリウレタンフォーム及び砂)を通り過ぎる衝撃波,ブラスト波の圧力減衰過程を調べた.空隙率約4145%の砂と空隙率95.197.7%の圧縮性・弾性を有するオープンセル型ポリウレタンフォーム中に微小爆薬(アジ化銀,ペンスリット)を設置し,レーザ起爆により発生した爆風及び衝撃波の過剰圧を測定し,複雑媒体中の過剰圧減衰過程の違いを調べる事を目的としている.得られた結果を要約すると以下の様になる.ポリウレタンフォーム及び砂による爆風圧減衰効果について,(1)フォーム及び砂中を伝播する爆風は,急速に減衰し,気中爆発とは異なり負圧領域を伴う直接波による急激な過剰圧力上昇は認められなかった.(2)換算距離の増加に伴って非一様媒体の非定常抵抗により最大過剰圧は減少し,その減少率はアジ化銀起爆では約86%,ペンスリット起爆では約55%であった.(3)砂による過剰圧の圧力減衰係数は,約1655%となり,砂の非定常抵抗により圧力拡散された.(4)微小起爆の実験精度を高めた事によって,実スケールの実験評価及び数値流体力学計算の数理モデルを構築する手がかりを得た.ポリウレタンフォームによる衝撃圧減衰効果について,(1)管周辺面でのみ固着させ管端面との間に空間を設けた状態の場合,インパルスは約12%となり,他設置方法と比較して著しく減少し,衝撃波の圧力減衰効果が大きい.(2)準1次元固気二相流近似モデルを用いて,衝撃圧減衰効果をシミュレションが可能である.
マウス肺移植モデルを用いた虚血再還流障害おける基礎的研究

肺移植後の虚血再還流障害は移植後成績に大きく関与している。冷虚血、温虚血による移植肺障害の分子レベルでの違いを明らかにし、その中でも特に炎症に深く関与していると考えられている転写因子Egr-1 (early growth response gene-1)に着目した。マウスを用いた左片肺移植モデルを用いた。ドナーより摘出した肺を長時間の虚血後に移植すると、再灌流障害により肺機能は著しく悪化する。しかしEgr-1がノックアウトされた肺は摘出後に長時間保存した後でもレシピエントに移植後も良好に機能した。IL-1B、MIP-2、IL-6などの炎症性サイトカインの発現の抑制を認めた。またレシピエント側のEgr-1をノックアウトのみでは移植肺(ドナー側)のノックアウトに比して肺障害は抑制されなかった。本研究では移植肺内でのEgr-1を抑制することにより炎症性サイトカインが抑えられ、長時間保存後の再灌流障害を抑制される可能性が示唆された。肺移植後の虚血に対する肺障害に強く関与する因子として、様々な分子レベルでの影響が確認されつつある。温虚血と冷虚血との違いから温虚血特有の変化を明確にすることとし、分子レベルで検討した。SD系ラット左肺を、温虚血なし(0WIT群)、30分温虚血(30WIT群)、180分温虚血(180WIT群)に分け片肺移植を行った。全て総虚血時間が240分になるよう冷虚血時間を加えた。1時間再灌流し動脈血液ガスを測定。組織をウェスタンブロット、RT-PCRにて評価した。動脈血酸素分圧では、0WIT、30WIT群に比べ180WIT群で有意に低下していた。MAPK経路は、0WIT、30WIT群と比べ180WIT群では、ERK、JNKで有意な活性化を認め、p38で有意差がなかった。転写因子Egr-1、ATF-3 mRNAも180WIT群で有意な発現を認めた。サイトカインはIL-1β、IL-6、MCP-1にて180WIT群で有意差をもち発現していたが、TNF-α、MIP-2で有意差は認められなかった。温虚血によるPGDはERK、JNK経路の活性化やEgr-1、ATR-3の増幅によることが示唆された。現在ERK、JNK経路の抑制やノックアウトマウスによるIRIの検討を継続している。それぞれの群についてマッキナーゼ(MAPK)経路の代表的な3経路(ERK、JNK、P38)の活性化の違いについて検証した。転写因子Egr-1 (early growth response gene-1)、ATF-3 mRNAも180WIT群で有意な発現を認めた。温虚血によるPGDはERK、JNK経路の活性化やEgr-1、ATF-3の増幅によることが示唆された。次に炎症に深く関与していると考えられている転写因子Egr-1について肺移植後の移植肺機能との関連性を検討した。