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現代ドイツ語の標準化と脱標準化に関する社会言語学的研究

19世紀末以来行われてきた標準化政策によりある程度の統一規範が達成されたが、同時に記述主義的傾向の増大と複数の国家変種の確立による規範の分散(Divergenz)が進行していることが明らかになった。このような規範の分散は言語的収束がある程度達成された後の現象であり、近代初期の多様なドイツ語への回帰とは異なる。こうした分散は、方言の使用域拡大や、国別標準変種の発展、ドイツ語圏の言語政策など、さまざまな要因により生じている。ドイツ語の規範は収束と分散の段階を経て、多様な規範が共存する段階にいたっている。単一中心地的言語観に促された収束段階の後、多様な規範が対等の関係であると承認されることにより共存の段階に入っているのだ。EUにおける複言語主義の発展や言語権への意識向上なども影響し、さまざまな規範の再構築過程が進行中であることを示した。進行中の脱標準化を、ドイツ語規範の再構築の過程を提示した。ダイグロシア状況があるといわれるスイスのドイツ語圏における言語状況について考察した。標準語と方言が主に媒体手段により使い分けられながら並存しているが、それぞれの変種の使用領域は社会的背景により変動してきた。標準化という時には、ドイツ語の単一中心地的言語観によると標準語の標準化、複数中心地的言語観によると標準変種の標準化、他のドイツ語圏からの隔絶に向けた言語政策では方言の標準化が問題になる。また、脱標準化を多様性の容認と捉えるならば、方言の使用領域拡大と並んで、複数の標準変種を認めていく立場も問題になり、変異形の認定作業が焦点となってくる。標準変種と方言のせめぎあいは、態度研究によりその変動の一端を垣間見ることができる。ドイツ語圏の中心地であるドイツに対する距離感の取り方が、スイス標準変種への態度の変動に反映され、方言をアイデンティティの礎としながらもスイス標準変種を放棄できない状況が、スイス人のスイス標準変種に対する否定的態度として表出されている。複数中心地的言語観の影響は規範典にも反映されている。Kurt MeyerによるSchweizer Worterbuch(2006)は、スイス標準変種の記述を目的としているが、内容的にはMeyerが1989年に出版したWie sagt man in der Schweizを踏襲している。2006年版では複数中心地的言語観を前面に出す形で修正されており、また1989年版がドイツで刊行されたのに対して、2006年版はスイスで刊行するなど、内部規範性を強化する意図が感じられる。以上のように、標準変種の標準化と方言の使用領域拡大が進行し、両変種が混在する場面が増えつつあるが、ダイグロシアが解体するほどの兆候は見られないことが明らかになり、標準化と脱標準化の意味を考える基盤を形成できた。標準変種の音声変異形については、有声性や母音など変異が連続体を成している領域では分類・記述が容易ではないことなどの理由から、十分な検討が行われていない。これまでの研究を通じて国別で特徴的な音声変異形が確認されているものの、辞典類ではその一部しか取り上げておらず、何を基準にそれらの変異形を標準変種と認定しているのか、その選別基準はあいまいである。そこで、従来の研究成果に基づきながら、これら変異形の妥当性と辞典類(ドイツ、オーストリア、スイスで出版されたもの)での位置づけを考察し、標準変異形に相当すると判断される形式を提案した。だが、標準変種は言語学的要因だけでは規定できない。国際関係の状況によってドイツ語圏諸国は複雑に接近と離反を繰り返し、その都度オーストリアやスイスはドイツからの距離感を調整する言語政策を採ってきた。そのため、オーストリアとスイスの変異形は、国内での収束に加えてドイツへの心理的距離の置き方をも考慮しなければ同定することはできない。このような言語政策的背景に基づいて単一中心地的言語観が相対化される現象は、規範の分散という意味で広義の脱標準化と考えられる。この現象と並行して、伝統的な地域方言から超地域的な変種へ移行することによる脱標準化現象も進行中である。地域的音声特徴も存続していることは言うまでもないが、標準変種を使用する場面における地域的音声への逸脱は減少傾向にあり、縮約形など超地域的な音声特徴が広がりつつある。このような超地域的変異形と地域的変異形が標準変種の使用の際に混合し、中間的な変種が発生している。脱標準化は方言への回帰ではなく、中間的変種の出現による規範の多極化であることを明らかにした。

19世紀後半に開始されたドイツ語の標準化政策は、今日では大きな成果を収め、正書法、正音法、文法など包括的な辞典類が刊行されている。しかし、辞典類の作成に際しては、記述主義が底流にあり、記述されたから標準形であると認定されたと考えるわけにはいかない。また、複数中心地性に関する研究成果を反映し、国別の標準変種の記述への要求が高まっている。こうした、多様な変種容認の動きに呼応して、成文規範を墨守しなければならないという意識も低下している。標準化政策では、当初は単一中心地的言語観が背景に収束(convergence)を企図し、変異形の排除が主たる目的としていた。収束がある程度進行すると、多様な規範を容認しようという複数中心地的言語観が台頭し、規範の分散(divergence)がうながされる。地域変種を承認することにより、地域方言が見直されることにもなり、それが方言ルネサンスという印象を与えている。これは標準化の進行により方言が衰退することへの危機感から方言を守ろうという意識にも呼応し、EUの多言語主義や言語権の意識向上がその流れを擁護しているのである。つまり脱標準化とは、ドイツ語圏全体の収束から、国・地域レベルでの収束に移行する状況であり、その際にそれぞれの地域方言を基盤とする変異形が吸い上げられる現象と考えることができよう。だた、収束が進行した後の分散なので、伝統的な地域方言がそのまま復活するのではなく、発音上の縮約など超地域的な特徴を持つ変種が出現することとなった。脱標準化とは、単なる方言への回帰ではなく、単一中心地的言語観に基づく標準形の相対化による多様な標準変種の確立と、音声的縮約など超地域的な特徴を持つ変種の拡充傾向であることを明らかにした。
地中熱ポテンシャル評価手法の高度化と東北5地域における地中熱ポテンシャル評価

省エネルギー技術のひとつである地中熱利用システムは,深度50100 m程度の地中に賦存している熱エネルギーを冷暖房や融雪等に利用する技術である。日本における地中熱利用システムの普及を考えた場合,その導入コストを下げ,システム効率の向上が重要であり,そのためには地域毎の地中熱利用システムに関わる地下情報をまとめる必要がある。本研究では,地下水流動・熱交換量予測シミュレーションおよび温度応答試験に基づく東北地域主要エリアにおける地中熱ポテンシャルマップを作成した。そして,総合的な掘削費用の低コスト化を目指し,地球科学的な視点から適切な掘削深度・掘削地点の配置を示した。東北5地域における水文地質データのコンパイルを実施した。福島県・郡山盆地,山形県・山形盆地,宮城県・仙台平野,秋田県・秋田平野,青森県・津軽平野の5地域を研究対象地域として,既存の水文地質データの収集およびコンパイルを実施した。熱交換井が存在しない地域には,温度測定,水質分析のための採水を行った。水質分析については,現地にて水温,pH,電気伝導率(以下EC)を、弘前大学において主要溶存成分(陰イオン:F-,Cl-,NO2-,Br-, NO3-,PO43-,SO42-,陽イオン:Li+,Na+,NH4+,K+,Ca2+,Mg2+)を行った。酸素・水素安定同位体比に関しては外注作業により分析を行った。また,東北5地域における三次元地下水流動・熱輸送モデルの構築を実施した。コンパイルした水文地質データに基づき,東北5地域における三次元地下水流動・熱輸送モデルを構築した。モデルの構築に当たっては,WASY社の3次元地下水流動・熱輸送解析コードFEFLOWを用いた。モデルの境界条件に関しては,流域全体におけるその地域の地下水流速や地下の温度分布を把握するため,周辺の山地・丘陵地の分水嶺を境界に設定した。マップ構築の基礎となる地下水広域流動系モデルは,過去の研究において構築したモデルを近年のTRT結果に基づいて更新し,地下温度プロファイルの計算結果と実測値の一致が改善することを確認した。次に,地中熱交換井の挙動に影響を及ぼす地下水位,地下水流速,第4系地盤厚さなどの熱交換量に対する感度を数値計算によって定量化し,これらパラメータに重み付けを行った。最後に,これらパラメータの平野内分布をGISを用いて統合し,秋田平野における地中熱適地マップを構築した。福島県・会津盆地,山形県・山形盆地,宮城県・仙台平野,秋田県・秋田平野および青森県・津軽平野の5地域を研究対象地域として,既存の水文地質データの収集およびコンパイルを実施した。熱交換井が分布していない地域については,既存の観測井を用いて地下温度プロファイルの測定,水質分析のための採水を実施した。水質分析については,現地にて水温,pH,電気伝導度(以下EC)を測定した。また,現地で採水した地下水サンプルについては,弘前大学において主要溶存成分の分析をイオンクロマトグラフィで行った。H26年度は,青森県・津軽平野における地中熱ポテンシャル評価に重点を置いて調査・研究を実施した。津軽平野は,地盤沈下の問題が存在せず観測井が設置されていないため,湧水地点の分布や平野内11か所で実施された熱応答試験(TRT)の結果を用いて,広域解析モデルの検証を行い,津軽平野における有効熱伝導率の分布図を作成した。さらに,従来の地中熱ポテンシャル評価の手法をさらに発展させ,ヒートポンプ性能曲線および熱交換井モデルを用いて,熱交換量の分布図およびヒートポンプ性能(COP)の分布の推定を試みた。地中熱ポテンシャル評価手法の高度化として,砂礫や砂層から構成され比較的地層が類似した地域において実施された数地点のTRT結果を解析し,少ないTRT実施地点からその地域の地盤の見かけ熱伝導率を精度よく容易に推定できる可能性について検討した。福島県・会津盆地においては,既存のボーリング資料収集に加えて,地質標準ボーリング調査(130m)を実施,各地層の年代を決定し,地質構造解析を行った。これらの調査に基づいて作成された地質断面図を用いて,来年度は会津盆地における地下水流動・熱輸送解析を実施する予定である。東北5地域を研究対象地域として,地中熱ポテンシャル評価手法の高度化を目的とし,既存の水文地質データの収集およびコンパイルを実施した。H27年度は,福島県・会津盆地における地中熱ポテンシャル評価,および秋田平野と津軽平野における地中熱ポテンシャル評価の高度化を実施した。地中熱利用のポテンシャル評価を行う際には,対象地域における地下水流動系とともに,地下の温度分布を把握する必要がある。そのため,収集した既存の水文地質データおよび現地地下温度測定データを元に,会津盆地における広域地下水流動・熱輸送モデルを構築した。その後,盆地内の20地点に対して単一熱交換井(GHE)モデルを構築し,熱交換量シミュレーションを行い,ポテンシャルマップとして熱交換量マップを作成した。秋田平野における地中熱ポテンシャル評価の高度化については,新たな適地評価方法として住宅における年間の冷暖房熱負荷を計算し,採熱シミュレーションを行うことで各地点の採熱に必要な熱交換井の長さを求めた。そしてGISを用いて地中熱交換井の長さを評価方法とした地中熱利用適地マップを作成した。その結果,秋田平野では地中熱交換井の必要長さが平野部で60mから90mとなり,北西の海岸部において短くなる傾向が示された。

津軽平野については,地下水を直接利用するオープンループ型を想定し,冷凍空調器用水質ガイドラインを用いた水質評価を実施した。その結果,津軽平野では遊離炭酸の基準値超えが最も多く,次にpHで地下環境における有機物の分解に伴うCO2の生成が大きく寄与していることを示した。したがって,本地域におけるオープンループ型ヒートポンプの開発では遊離炭酸による腐食の耐久性が重要な課題となることを明らかにした。省エネルギー技術のひとつである地中熱利用システムは,深度50100 m程度の地中に賦存している熱エネルギーを冷暖房や融雪等に利用する技術である。日本における地中熱利用システムの普及を考えた場合,その導入コストを下げ,システム効率の向上が重要であり,そのためには地域毎の地中熱利用システムに関わる地下情報をまとめる必要がある。本研究では,地下水流動・熱交換量予測シミュレーションおよび温度応答試験に基づく東北地域主要エリアにおける地中熱ポテンシャルマップを作成した。そして,総合的な掘削費用の低コスト化を目指し,地球科学的な視点から適切な掘削深度・掘削地点の配置を示した。平成26年度は,当初の研究計画通りに実績を出すことができたため。27年度が最終年度であるため、記入しない。水文地質学当初の研究計画に従って,平成27年度は地中熱ポテンシャルマップの高度化および水文地質環境が地中熱利用に及ぼす影響の評価を実施する。平成25年度は,当初の研究計画通りに実績を出すことが出来たため。研究計画当初では,観測井が設置されていない地域においては,観測用の井戸を掘削し,各種地下水調査を実施する予定であったが,予想以上に既存の井戸資料があったため,井戸の掘削が不要となった。当初の研究計画に従って,平成26年度は東北5地域における地中熱ポテンシャルマップ作成および現地熱応答試験・熱交換井の試験運転を実施する。平成27年度は,次年度使用額と合わせて熱応答試験を実施し,各種熱物性データを取得することにより,これまでに得られた地中熱ポテンシャルマップの高度化を目指す。当初の計画では,観測井が分布していない地域においては観測孔を掘削し,調査する予定であったが,予想以上に既存の井戸データが存在したため,掘削が不要になった。H26年度は,次年度使用額と併せて熱応答試験を実施し,熱物性データを取得することにより,地中熱ポテンシャル評価の精度向上を目指す。
自傷行為におよぶ患者の救急医療に関する研究

公的機関の把握できないER型救急を受診する自傷行為者の実態を明らかにし、救急医療の現場での実際や、医療的・看護的介入が極めて不十分であり、軽度の自傷行為者への介入課題が自殺者への介入施策の影に存在することが示唆された。本研究は2stepで構成される。1stepとして、リストカットや薬物中毒など、公的機関が実態を把握しにくい軽症の自傷行為に関して、福岡県A市のER型救命センターの搬入記録(自主来院を含む)より、自傷行為患者の記録を抽出し、実態を分析すること。2stepとして、救命センターでの対応の実際と問題をインタビュー調査より分析することである。1stepの研究については、件数の多さ、倫理的問題により調査に関われるスタッフが少数のため、まだ終了していない状況である。インタビュー調査については、一定期間のアナムネーゼの内容分析により、救急医が精神科医の連携において、自殺企図の事実よりコミュニケーションの面で苦慮したケースに対して、より積極的にコンサルトが行われていたことが明らかになった。また、行為の手段に関わらず、身体的治療が終れば精神科コンサルトしないまま帰宅させるケースも25%以上あることが認められた。この事実を踏まえ、インタビューを実施したが、殆どの救急医は精神科医へのコンサルトは自傷行為者すべてにおいて積極的に行っているとの認識していることんがわかった。この結果については6月の日本臨床救急医学会にて報告予定である。尚、看護スタッフについては、搬入された患者に対し、生理学的・解剖学的所見は多くの記述があるものの、自傷に至った理由や背景についての記述は極めて少ない現状であった。この原因については追跡調査として、本年度、インタビューを実施する計画である。本研究は2stepで構成された。2stepとして、救命センターでの対応の実際と問題をインタビュー調査より分析を行った。その結果、先行研究で言われている自殺前の自傷行為者は10倍ではなく、かなり多いことがわかった。またそのほとんどが初期救急医療で帰宅されているために、継続したフォローができていない現状も明らかとなった。この事実を踏まえ、インタビューを実施したが、殆どの救急医は精神科医へのコンサルトは自傷行為者すべてにおいてに行っているとの認識しているごとがわかった。各、調査結果は随時学会等で報告済みである。
口腔エイジング解析によるリジュヴェネーション

加齢に伴う遺伝的な組織の形態学的、機能的な変化は避けることのできない事象であるが、過度の変化を抑えるには環境因子も重要な役割を演じている。本研究の結果から、環境因子をコントロールすることによって過度の加齢変化を制御することが可能であると考えられた。高齢化社会における健康推進には、多角的・多面的な研究を集約し臨床応用へ展開することがきわめて重要である。生理的な老化は進行が穏やかであるが、その過程において病的な要素が加わると、老化が進む(病的な老化)といわれている。口腔機能はアンチエイジングに密接に関わるだけでなく、特有の防御機構と修復機構を発達させた特異な器官でもある。この機能は口腔のみならず全身へも多大な影響を与えることの知見も示されてきた。口腔組織の老化に伴う研究は、近年さまざまな分野で始められており、歯根膜組織の弾力性の変化を検索したものでは、歯根膜線維の緊張度の観点から定量的に検索し、加齢に伴って弾力がなくなることが報告されている。また、ヒトの唾液腺組織の加齢変化を検索したものでは、腺房の割合が経年齢的に減少し、線維性結合組織が増加していることを証明している。加齢変化に伴う形態学的、細胞学的な研究は近年始まったばかりで、本研究のように詳細、かつ緻密に検索するものはこれまでに存在しない。一度崩壊した組織を再生させるという再生医療が注目されてきて十数年が経つが、歯科領域でも顎骨や歯周組織、粘膜、唾液腺の再生など様々なものが試みられている。その中でも、組織工学や多分化能を有する細胞の応用も試みられており、特にSP細胞を分離して再生を行う研究が注目されている。全身のエイジングに関して、さまざまな分野で検討されてきており、口腔のエイジングについても近年注目されてきている。しかし、口腔エイジングに関しては、臨床的・疫学的な調査にとどまり、生体を構成している組織、細胞レベルでの検討がほとんど行われていない。本研究は口腔組織・細胞のエイジングを解析することによって、口腔のアンチエイジング、さらには全身のアンチエイジングを実現することを目的とし、口腔の健康維持が全身の健康維持へとつながることを社会的に認識させる。加齢に伴う歯牙の喪失は患者のQOLの低下を惹起させる。喪失した部位に歯科インプラントを応用して、埋入直後に機能するようになると更なる患者のQOLの向上へとつながり、現在臨床において様々な論議がなされている。実験動物を使った基礎的な実験によって早期荷重負荷および連結がどのように作用するかを病理組織学・形態計測学的にインプラントの骨接触率を検討した。その結果、早期荷重負荷がオッセオインテグレーションに有効に働くことが明らかとなった。この基礎データにより、エビデンスに基づく咬合の機能回復を可能とすることに意義が見出された。さらに、加齢に伴って顎骨の吸収が著しくなった場合に、遮蔽膜により骨が形成されるスペースを作り、骨形成を有利に進めるGBR法が臨床で用いられている。GBR法で行われたスペース内には免疫組織化学的にCBFA-1陽性細胞、osteocalcin陽性細胞、VEGF陽性細胞に満たされていた。この結果から、GBR法は骨形成が有利に行われることを実験的に証明された。加齢に伴う組織の形態学的あるいは機能的な変化は避けることのできない事象である。歯牙の寿命を左右する因子の一つである歯髄も同様に、加齢に伴って変化することが知られている。本年度の研究成果として、本研究の目的である口腔のアンチエイジングを実現するために、歯髄の加齢による変化について恒常性維持機構のうち、石灰化(CBFA-1)、象牙質形成能(DSP)、血管内皮細胞増殖因子(VEGF)、熱ショックタンパク(HSP-27)のmRNAレベルでの発現を把握した。ラット歯髄細胞を培養し、経時的な変化をRT-PCR法にて検索した。その結果、若いラットの歯髄は老齢ラットの歯髄に比較して、CBFA-1およびDSPmRNAの発現が高く、VEGFおよびHSP-27mRNAの発現は低い値を示した。これは、障害性刺激に対する防御反応として、若齢者の歯髄は石灰化による防御反応が主体で、高齢になると血管内皮細胞の増殖因子を発現することによって環境を改善およびHSP-27の発現により細胞自ら防御するように働くことが示された。本研究により、歯牙の寿命を延長させるために歯髄保存療法への年齢により考慮する必要があると思われた。歯根膜の恒常性維持に関連していると言われるマラッセの上皮遺残細胞(MER)と老化を促進する喫煙との関連について検討した。その結果、ニコチンはMERの自己修復タンパクであるHSP70の発現を上昇させる一方、歯根膜への影響供給に重要な内皮細胞増殖因子のmRNAの発現を減少させた。骨の代謝に関しても加齢による著明な変化が伺われるが、適切な力の負荷により維持させることが可能であることから、骨芽細胞を用いて実験的に力学的負荷を与えた。

さらに、加齢あるいは疾患によって失われた骨の再生医療に関して、骨原性細胞を応用することが従来より臨床で行われている。これまで、骨髄が用いられることが多かったが、患者への負担が大きいため、様々な部位からの骨芽細胞の応用が検討されている。本研究では骨膜細胞と骨髄細胞の機能的検討を行った結果、骨膜細胞の骨形成に関連するmRNAの発現が有意に大きい結果が得られた。これらの結果から、環境因子をコントロールすることによって過度の加齢変化を制御することが可能であると考えられた。また、負担の少ない骨の再生医療の可能性も広げられた。加齢に伴う顎骨の吸収および機能的変化は避けることができないが、最小限に抑えるとは患者の生活の質向上に有効である。抜歯した際に生体材料であるアテロコラーゲンを填入することによって、顎堤の吸収を抑制できることを形態学的および遺伝子学的に証明することができた。この研究によって抜歯後のインプラント治療や補綴治療に有用であることが示唆された。生体の若返りに対して、現在の医療においては生体材料が切っても切り離せないものであることは言うまでもない。生体材料自体の生体細胞への影響を検索はこれまで多数なされているが、材料表面の微細構造における生体細胞制御が可能となれば、より有効なscaffoldとなる。本研究では骨芽細胞との関係を検索することによって吸収した顎骨の再生に用いる生体材料表面の有効な微細構造の大きさを解明することを目的とした。この結果、3μm程度のroughnessを有する生体材料上での骨芽細胞の機能的に有意な発現がみられた。また、歯の再生が注目されているなか、発育期の歯の萌出メカニズムを解明することによって、将来ヒトの歯の再生が現実した際に、その応用が過度の発現あるいは腫瘍化しないための基礎的な情報を得ることが可能である。この研究によって歯の発生段階での周囲骨組織の吸収には炎症性サイトカインの影響よりもRANK-RANKL機序による骨吸収が惹起されていることが解明された。これらの研究から、加齢に伴う顎骨の変化に対応して制御できる可能性が示唆され、発育期の歯槽骨の変化を解明することによって、将来的な再生医療の基礎を築いたと考えられた。
ハンタウイルス感染症(腎症候性出血熱)の免疫介在性病原性発現機構の解析

ハンタウイルス感染マウスにおける免疫応答および病態を調べるために以下の実験を行った。生後24時間以内のNewborn BALB/cマウスにハンタウイルスを感染させ、持続感染モデルを作成した。その結果、ハンタウイルスの持続感染成立には機能的なハンタウイルス特異的CD8 T細胞が欠損していることが重要であると示唆された。本研究は、Journal of Virologyに受理された。2.ハンタウイルス感染マウスにおける日齢依存的CD8 T細胞応答。これまでの研究で、生後24時間以内にハンタウイルスを接種されたNewbornマウスでは特異的CD8 T細胞が欠損し持続感染が成立、5週齢にハンタウイルスを接種されたAdultマウスでは特異的CD8 T細胞が誘導されウイルスが排除されることが明らかとなった。そこで、このハンタウイルス特異的CD8 T細胞応答のNewbornタイプからAdultタイプへの変化がいつ起こるのかを調べた。その結果、7日齢を超えるマウスではAdultマウスと同様のハンタウイルス特異的CD8 T細胞応答が誘導されることが明らかとなった。本研究は、Archives of Virologyに受理された。3.ハンタウイルス持続感染新規マウスモデル:ハンタウイルス感染とCD8 T細胞応答のバランス。ハンタウイルス持続感染Newbornマウスモデルの問題点を解決するために重症免疫不全マウスを用いて新規持続感染マウスモデルを作成した。その結果、免疫応答開始前にハンタウイルス感染が広がっていることが特異的CD8 T細胞応答の抑制および持続感染成立のために重要であることが示唆された。また、ハンタウイルス特異的CD8 T細胞がハンタウイルス排除のために必要であることも証明された。本研究は、Virologyに受理された。1)ハンタウイルス感染マウスにおける細胞傷害性T細胞(CTL)の測定方法を確立。ハンタウイルス感染BALB/cマウスから脾細胞を摘出し、その脾細胞をハンタウイルス存在下で5日間培養した。その後IL-2を加えてさらに2日間培養した。次に、その脾細胞を回収し抗原提示細胞(ハンタウイルス感染P388D1細胞)と4時間共培養し、抗原提示細胞から放出される乳酸脱水素酵素を測定し、細胞傷害活性を調べた。その結果、本方法によりハンタウイルス特異的細胞傷害活性を測定することに成功した。SCIDマウスにハンタウイルスを感染させ、その後BALB/cマウスの脾細胞をそのSCIDマウスに移入した。感染と同時に脾細胞を移入したマウスでは、CTLが誘導されウイルスは排除されていたが、感染後2週および3週目に脾細胞を移入したマウスでは、CTLが誘導されておらずウイルスは排除されていなかった。また、感染後3週目に脾細胞を移入したSCIDマウスでは一過性の体重減少が観察され、免疫病原性の可能性が示唆された。生後24時間以内のnewborn BALB/cマウスへハンタウイルスを感染させたところ、SCIDマウスの感染後2週および3週目に脾細胞を移入したものと同様に、CTLが誘導されずに感染が持続していた。これらのことから、CTLの消失が持続感染成立に重要であることが示唆された。
酸性雪の化学特性とacid shockの積雪融解におけるイオン分別の動態解析

本研究においてフィールド観測と嶺雪の融雪実験、熱分析などの調査研究解析を行い、以下のような成果が得られた。・日本における酸性雪の実態をあきらかにするため北海道と本州の数カ所で積雪観測を行った。また長岡市では毎日の降水の採取を年間を通して実行した。これらの採取降水の化学分析を行った結果、酸性物質の分布、および融解特性の地城差および標高差が把握できた。・融雪時のイオンの挙動を推定するため、融雪水の熱分析を示差走査熱量計によって行った。結合水と自由水の融解温度、融解エネルギーのイオン種の種類、濃度による相違を分析し、酸性物質の融解・凍結のしやすさとの開連の検討を行った。・冬季降水の形態の違いによるイオン濃度特性を調べるため、降水をあられ、雪、雨に分類した。それぞれの主成分イオン濃度は特徴ある差異を示した。・pH値の背景にある大気化学系を検討するため、大気中のSO_2やNO_2の酸化に主役となるOHラジカルと密接な関係にある降水のH_2O_2濃度および微量重金属元素の測定を試みた。H_2O_2濃度測定装直は幾つかの基本パーツを購入し組み立てるもので、かなりの工夫と時間を費やした。2004年10月、新潟県中越地震が起こり、研究遂行が遅れた。しかし、その後、H_2O_2濃度の測定が可能になり、興味ある結果が得られつつある。長岡市における冬季の降水中のH_2O_2濃度は、日中、高い値を示した。また,降水量の増加に伴い,H_2O_2濃度は減少する傾向が見られた。NO^-_3,SO^<2->_4濃度とH_2O_2濃度との関係を調べた結果,一定の傾向が見られたものの,特に明確な類関関係を得られなかった。本年度、研究も佳境に入ろうとする時、平成16年10月23日の新潟県中越地震に見舞われた。(1)フィールド観測(1)大気中のSO_2やNO_2の酸化に主役となるOHラジカルと密接な関係にある積雪のH_2O_2濃度、および、微量重金属元素を測定し、pH値の背景にある大気化学系を検討するため、H_2O_2濃度測定装置を本予算で購入した。地震で解析予定が遅れ、装置システムの組み立て立ち上げ中で、本格的な実際の試料データの解析はこれからである。(2)積雪のイオン濃度の空間分布密度を解析し、融雪前のイオン濃度の初期状態を明らかにするため、新潟清津峡と妙高山で34m深の積雪断面観測を実施した。観測項目は、気温、積雪層位、雪温、積雪密度、積雪の含水率、積雪の粒度などで、新雪、しまり雪、ざらめ雪の層位構造を確認することができた。各層位ごとのpH、電気伝導率、主成分イオン濃度(Cl^-、NO_3^-、SO_4^<2->、Na^+、NH_4^+、K^+、Mg^<2+>、Ca^<2+>など)の分布解析を現在行っている。(2)積雪の融雪実験以上の自然状態の積雪の融雪の主要イオン濃度の変動を(1)低温室における融雪モデル実験で再現し、イオン濃度変化を説明する環境条件を明らかにするため、実験準備中であったが、地震で実施が遅れている。(1)フィールド観測

(1)大気中のSO_2やNO_2の酸化に主役となるOHラジカルと密接な関係にある積雪のH_2O_2濃度、および微量重金属元素を測定し、pH値の背景にある大気化学系を検討するため、H_2O_2濃度測定装置を平成16年度末に本予算で購入した。地震と学内の建物の改修のため、実験室がないなか、装置システムの組み立てを行った。実験室が完成する夏に解析をおこなうため、積雪試料を採取し低温室に保管した。(2)積雪のイオン濃度の空間分布密度を解析し、融雪前のイオン濃度の初期状態を明らかにするため、2年続きの大雪の本年度も妙高山で4.53m深の積雪断面観測を実施した。観測項目は、気温、積雪層位、雪温、積雪密度、積雪の含水率、積雪の粒度などで、新雪、しまり雪、ざらめ雪の層位構造を確認することができた。各層位ごとのpH、電気伝導率、主成分イオン濃度(Cl^-、NO_3^-、SO_4^<2->、Na^+、NH_4^+、K^+、Mg^<2+>、Ca^<2+>など)の分布解析を現在行っている。(2)積雪の融雪実験融雪水の熱分析を示差走査熱量計によって行った。結合水と自由水の融解温度、融解エネルギーのイオン種の種類、濃度による相違を分析し、酸性物質の融解・凍結のしやすさとの関連を解析中である。1.今年は異常な寡雪の冬で新潟県長岡市では2月いっぱいほとんど積雪がなく、3月8日の積雪深30cm強が最深積雪であった。このような冬であったが、雪、あられ、雨と降水形態を分類し、イオン濃度の特徴ある差異を分析できた。また北海道の岩見沢、札幌、八甲田山および妙高山で積雪断面観測を実施し、長岡との比較を行い、積雪層位、雪質およびイオン組成の相違を分析できた。2.pH値の背景にある大気化学系を検討するため、大気中のSO_2やNO_2の酸化に主役となるOHラジカルと密接な関係にある積雪のH_20_2濃度を、本予算で購入したH_2O_2濃度測定装置で行った。本装置はいくつかの基本装置を組み合わせて行うもので、微妙な設定に手間取ったが、初めて今冬の降水のH_2O_2濃度を測定することが出来た。降水中H_2O_2濃度の特性を把握するため、採取した試料中のH_2O_2をFIA-FD法により測定した。長岡市における冬季降水中のH_2O_2濃度は降雨、日中試料中で高い値を示した。また、降水量の増加に伴い、H_2O_2濃度は減少する傾向が見られた。NO_3^-、SO_4^<2->濃度とH_2O_2濃度との関係を調べた結果、一定の傾向が見られたものの、明確な相関関係を得られなかった。
澱粉等粉末被覆及び蛋白乳化剤の酵素処理によるナノ構造化機能性脂質粉末の作製と特質

魚油のような乳化機能性物質噴霧乾燥粉末内の機能性物質の酸化安定性を向上させるための手法として、噴霧乾燥中に澱粉をアトマイザー近くより供給し噴霧乾燥粉末に澱粉を被覆させる手法、およびカゼインナトリウムをトランスグルタミナーゼを用いて重合化させた場合について検討した。澱粉を被覆させた乳化魚油噴霧乾燥粉末の場合、スクロースを賦形剤とした場合は、従来粉末の回収率が低かった粉末も通常の噴霧条件で粉末作製が可能であった。また、表面油率が非常に小さい粉末が作製できた。トランスグルタミナーゼ処理したカゼインナトリウムを用いた場合は、はっきりとしたカゼインの重合化効果を確認できなかった。魚油に含まれるドコサヘキサエン酸などの高度不飽和脂肪酸は、二重結合が多く空気中で容易に酸化される。本研究では、賦形剤を変化させた場合の噴霧乾燥粉末中の魚油の安定性について検討した。具体的には、酸化安定性を高めるために魚油のナノ油滴化したエマルション溶液の噴霧乾燥粉末化を、噴霧乾燥粉末の流動性が高く、粉末回収率を上げるために噴霧乾燥機に澱粉を溶液の固形分に対して1倍及び5倍を供給することにより粉末表面上に澱粉を被覆した粉末を作製した。賦形剤を変化させたことによる酸化安定性の違いを明らかにする目的として、賦形剤をスクロースとデキストリン(DE=25)に変化させて、それぞれの粉末の安定性実験を行った。また、澱粉量を調節して粉末表面の被覆度合の違いによる影響も検討した。澱粉を噴霧乾燥粉末に被覆すると流動性の良い粉末を得られた。作製粉末の見掛けの酸化速度定数は、ランシマット法で求めた電気伝導度変化の誘導時間の逆数より求めた。この見掛けの酸化速度定数は、主賦形剤をスクロースにした粉末は、MDに比較して小さかった。粉平均径を変化させ見掛けの酸化速度定数を測定した結果、MDの場合は球径に依存せず、スクロースの場合は球径が小さいほど見掛けの酸化速度定数は大きかった。この見掛けの酸化速度定数と表面油量の関係をプロットすると、表面油量に対して飽和型の相関が得られた。これより、スクロースは拡散律速のような挙動を示すが、表面油量が見掛けの酸化速度定数を決定していると推察される。乳化魚油噴霧乾燥粉末を作製する際に、賦形剤として低分子でガラス転移温度の低いSucroseを含む賦形剤を用いることは、非常に難しい。なぜなら、賦形剤のガラス転移温度が噴霧乾燥機の壁に付着し噴霧乾燥粉末の回収率は非常に低い。よって、澱粉粉末を噴霧乾燥時に被服することにより、ガラス転移温度の低い賦形剤を用いた場合でも噴霧乾燥粉末を作製することのできるパイロットスケールの噴霧乾燥機(L-8型、大川原化工機製)を用いた澱粉被服噴霧乾燥手法を開発できた。澱粉定量供給器を用いて、噴霧乾燥機観察窓口より澱粉(燐酸カルシウム入り)を定量供給することにより、澱粉被服噴霧乾燥機を作製した。澱粉粒子のサイズが10μm程度であるので、できるだけ大きな噴霧乾燥粉末を作製する条件を探索した。はじめに、乳化魚油噴霧乾燥粉末に澱粉被服を実施することにより、表面油の少ない噴霧乾燥粉末を作製できることを示すことができた。また、基礎的検討として、乳化リモネン噴霧乾燥粉末を作製して、噴霧乾燥粉末からのリモネン徐放挙動について検討を開始した。一定温度下における定湿度法による粉末からのフレーバー徐放挙動について検討した.澱粉を被服した乳化リモネン粉末と無被服の噴霧乾燥粉末からのリモネン徐放速度を、d-リモネンの徐放流束(Flux)を縦軸に,横軸は粉末静置時間にとって実験結果を比較した。澱粉被覆粉末の場合,無被覆粉末に比較して45%の湿度の時は差異がほとんど分からないが,50%,55%の場合澱粉被覆粉末からのd-リモネン徐放フラックスが小さくなっており,澱粉被覆によりd-リモネン徐放を遅くできることが分かった.このように、澱粉被服した場合の効果についての検討を、湿度制御方法を変えて検討できている。機能性食品粉末の粉末化手法として、油に疎水性機能性物質を溶解させる、または、機能性脂質そのものをコア物質として、乳化剤、賦形剤を用いて乳化溶液を作製後、噴霧乾燥により乳化機能性油噴霧乾燥粉末を作製する。本研究では、乳化油滴や粉末構造の複合化による機能性粒子の創製技術として、噴霧乾燥時に固体澱粉等を供給することによる粉末被覆噴霧乾燥粉末の特質について検討するとともに、乳化剤蛋白質を重合化させることによる機能性物質の安定化手法の検討を実施するとともに、噴霧乾燥粉末の構造、および賦形剤の選択による粉末内の物質移動制御の構築を目的としている。本年度は、乳化d-リモネン噴霧乾燥粉末を澱粉被覆することによるd-リモネンの物質移動に及ぼす影響、賦形剤マルトデキストリン(MD)のデキストロース当量(DE)を変化させた場合の噴霧乾燥粉末の空孔構造と表面油率の関係、乳化剤カゼインナトリウム(SC)の重合、含量変化によるコア物質スクワレンの安定化に及ぼす影響について検討した。乳化d-

リモネン噴霧乾燥粉末の賦形剤として、ガラス転移温度の低いショ糖、結晶性の高いラクトースを用いた場合、d-リモネンの徐放速度定数が澱粉被覆した場合、低湿度域で澱粉無被覆に比較して小さくなった。これは、澱粉被覆により吸湿が抑えられたためと考えている。噴霧乾燥粉末の賦形剤MDのDEを変化させた場合、噴霧乾燥粉末の空孔の存在率、空孔の大きさがDEの影響を大きく受けた。これは、乾燥時の水の移動速度がDE値に依存するためと考えられた。この空孔存在率、空孔の大きさは、粉末に包括される魚油の表面油率に大きく影響し、DE値が大きなMDを用いた場合のほうが、表面油率が小さいことが明らかとなった。1)魚油やイサダ油のような機能性脂質を含有する機能性脂質噴霧乾燥粉末内の機能性脂質の安定性に及ぼす粉末組成、噴霧乾燥条件について、項目毎に詳細に検討している。初年度の研究において、噴霧乾燥粉末に未包括の魚油の割合が粉末の魚油安定性に大きく影響することを明らかとした。(この結果を、Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, 81 (4), 705-711. 2017に発表した。)この結果から、賦形剤マルトデキストリンのデキストロース当量DEの粉末構造、魚油の表面油率に及ぼす影響について検討した結果、噴霧乾燥粉末の空孔存在率、空孔の大きさと表面油率sに大きな相関がみられ、空孔の直径dvと粉末径の直径dpの比dv/dpとの間にs=0.42dv/dpの直線関係が得られた。この空孔の大きさは、DE値に大きく依存することを明らかとした。(論文投稿中)2)噴霧乾燥粉末内のスクワレンの油滴の大きさが、粉末中のスクワレンの安定性に及ぼす影響について貯蔵温度を変化させて検討した結果、スクワレンの分解速度定数のアレニウスプロットより分解速度定数の活性化エネルギーと油滴の大きさに相関があることを明らかとした。3)噴霧乾燥粉末の賦形剤の種類を変化させて、乳化d-リモネン噴霧乾燥粉末からのd-リモネン徐放速度を測定した結果、d-リモネン徐放速度が賦形剤のガラス転移温度に密接に依存していることを、恒温恒湿条件、湿度ランピング法の実験から明らかとした。噴霧乾燥粉末作製時に澱粉被覆した場合のd-リモネン徐放速度に及ぼす影響についても検討した。噴霧乾燥による粉末香料の作製において,噴霧乾燥時のフレーバー残留率に加え,粉末からのフレーバー徐放特性が重要視されている.噴霧乾燥粉末時に澱粉を被覆した澱粉被覆粉末を作製することにより,フレーバー徐放速度を制御を企図した研究が行われている。しかし、澱粉被覆が粉末のフレーバー徐放挙動に及ぼす影響に関しての研究は殆どないのが現状である.本研究では,一定温度直線的湿増加条件下(湿度ランプ法)のd-リモネンの徐放挙動に及ぼす澱粉被覆の影響を明らかにすることを目的として,4種類の賦形剤を用いてフレーバー噴霧乾燥粉末を作製し,粉末からのフレーバー徐放挙動について検討した.賦形剤としてショ糖,α-ラクトース,またはマルトデキストリン(DE=25,19)(賦形剤),乳化剤として乳蛋白質加水分解物(エマルアップ,森永乳業)を用い,アスコルビン酸ナトリウム(抗酸化剤)を含む水溶液とd-リモネン含有中鎖脂肪酸トリアシルグリセロール(アクターM-2,理研ビタミン)を乳化し,噴霧乾燥機(L-8型,大川原化工機製)を用いて各種d-リモネン噴霧乾燥粉末を調製した.噴霧乾燥中,噴霧乾燥機の壁面から澱粉を吹き付け,澱粉被覆粉末を作製した.噴霧乾燥粉末に澱粉を被覆することにより,粉末本体への水分吸着を遅らせることができたためか湿度応答によるd-リモネン徐放が遅くなった.
レギュラトリーサイエンスを導入した放射線教育プログラム開発ならびに教員養成

放射線の生体影響を学校でレギュラトリーサイエンスの観点から理解させるため、参加型学習プログラムを開発するとともにプログラム担当教員の指導能力向上を図った。紫外線を含め放射線の生体影響を児童に理解させるため、理科教育、技術教育専門家が放射線生物研究者と協働して実験講座を開催した(サイエンススタジオCHIBA「千葉大学連携講座」や、ひらめき☆ときめきサイエンス「放射線博士になろう!放射線の飛んだ跡やDNAの傷を見てみよう」、千葉大学「次世代才能スキップアップ」プログラム「基礎力養成講座」、リスク教育研修会「放射線・紫外線のリスク教育」)。これらの講座を通じ、放射線による癌化や奇形など複雑な生体影響や確率的リスクの理解を高めるため臨床事例を取り入れた学習教材を作成した。またヒト由来がん細胞を用いた染色体異常実験を学校で可能にする教材を開発した。一方、高等学校物理担当の現職教員とはスーパーサイエンス実験講座などを開催しつつ、放射線学習プログラムに関する意見交換をして、生体影響を環境との相互作用から指導できる理科教員の養成を目指した。また海外での放射線リスク教育の現状調査のため英国を訪問した。ロンドン医療センター放射線科医Dr. Tsukagoshiと協議し、レギュラトリーサイエンスの観点から日本版の放射線リスク教育教材を作成した。さらにファラディー博物館やWellcome医学史博物館を訪問し、科学史的資料を収集するとともに学習教材を作成した。また教育現場で活用できる放放射線実験のために作成してきた「学校での放射線リスク教育ガイドブック」第2版を出版した。千葉大学でのdoiも登録し、web上(https:// doi.org/10.20776/105879)誰でも閲覧可能な教材とし、国内での普及を図った。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。放射線の生体影響を学校でレギュラとリーサイエンスの観点から理解させるため、参加型学習プログラムを開発するとともに、プログラム担当教員の指導能力向上を図った。紫外線を含め放射線の生体影響を児童に理解させるため、理科教育、技術教育専門家が放射線生物研究者と協働して実験講座を開催した(サイエンススタジオCHIBA「実験講座:ガイガー計数管を手作りして放射線をつかまえよう」や「放射線の生物影響を調べるための実験講座:放射線によるヒト細胞DNAの傷を観察するなど)。この講座を通じ、放射線による癌化や奇形など複雑な生体影響や確率的リスクの理解を高めるため臨床事例を取り入れた学習教材を作成した。またヒト由来がん細胞を用いた染色体異常実験を学校で可能にする教材を開発中である。一方、高等学校物理担当の現職教員や理科教育専攻学生が学習プログラム作成者との意見交換を通して、生体影響を環境との相互作用から指導できる理科教員を養成を目指した。ロンドン大学教育研究所のProf. Reissと協議し、レギュラとリーサイエンスの観点から日本版の放射線リスク教育教材を作成中である。さらにレントゲンが放射線研究に進む契機となったチューリッヒ工科大学を訪問し、科学史的資料を収集し今後の教材として活用する。また教育現場で活用できる放放射線実験のために、「学校での放射線リスク教育ガイドブック」を作成した。千葉大学でのdoiも登録し、web上(http://doi.org/10.20776/B9784903328225)で誰でも閲覧可能な教材とし、国内での普及を次年度以降図る予定。概ね1年間の計画通りに実施しえた。中高生対象の放射線実験講座も、「ひらめきときめき実験講座」や「基礎力育成講座」などを通して、放射線の計測、人体影響などを実習してもらっている。前年度までの科学研究「放射線教育を軸としたESD推進のための学習プログラム開発と理科教員養成」の結果、中高生向けの「学校での放射線リスク教育ガイドブック」を作成し、これを用いた実験講座を開催している。紫外線を含め放射線の生体影響を児童に理解させるため、理科教育、技術教育専門家が放射線生物研究者と協働して実験講座を開催した(サイエンススタジオCHIBA「基礎力養成講座」や、ひらめき☆ときめきサイエンス「放射線博士になろう!放射線の飛んだ跡やDNAの傷を見てみよう」。一方、高等学校物理担当の現職教員や理科教育専攻学生が学習プログラム作成者との意見交換を通して、生体影響を環境との相互作用から指導できる理科教員の養成を目指した。ロンドン大学教育研究所のProf. Reissと協議し、レギュラトリーサイエンスの観点から日本版の放射線リスク教育教材を作成した。さらにレントゲンが生誕したレンネップのレントゲン博物館やX線を発見したヴュルツブルク大学物理学研究所を訪問し、科学史的資料を収集するとともに学習教材を作成した。また教育現場で活用できる放放射線実験のために作成してきた「学校での放射線リスク教育ガイドブック」を改訂した。千葉大学でのdoiも登録し、web上(http://doi.org/10.20776/B9784903328225)で誰でも閲覧可能な教材とし、国内での普及を図った。概ね1年間の計画通りに実施した。

中高生対象の放射線実験講座も、「ひらめきときめき実験講座」や「基礎力育成講座」などを通して、放射線の計測、人体影響などを実習してもらっている。前年度までの科学研究「放射線教育を軸としたESD推進のための学習プログラム開発と理科教員養成」の結果、中高生向けの「学校での放射線リスク教育ガイドブック」を作成したが、新たな教材も加えて改訂し、これを用いた実験講座を開催している。放射線の生体影響を学校でレギュラトリーサイエンスの観点から理解させるため、参加型学習プログラムを開発するとともにプログラム担当教員の指導能力向上を図った。紫外線を含め放射線の生体影響を児童に理解させるため、理科教育、技術教育専門家が放射線生物研究者と協働して実験講座を開催した(サイエンススタジオCHIBA「千葉大学連携講座」や、ひらめき☆ときめきサイエンス「放射線博士になろう!放射線の飛んだ跡やDNAの傷を見てみよう」、千葉大学「次世代才能スキップアップ」プログラム「基礎力養成講座」、リスク教育研修会「放射線・紫外線のリスク教育」)。これらの講座を通じ、放射線による癌化や奇形など複雑な生体影響や確率的リスクの理解を高めるため臨床事例を取り入れた学習教材を作成した。またヒト由来がん細胞を用いた染色体異常実験を学校で可能にする教材を開発した。一方、高等学校物理担当の現職教員とはスーパーサイエンス実験講座などを開催しつつ、放射線学習プログラムに関する意見交換をして、生体影響を環境との相互作用から指導できる理科教員の養成を目指した。また海外での放射線リスク教育の現状調査のため英国を訪問した。ロンドン医療センター放射線科医Dr. Tsukagoshiと協議し、レギュラトリーサイエンスの観点から日本版の放射線リスク教育教材を作成した。さらにファラディー博物館やWellcome医学史博物館を訪問し、科学史的資料を収集するとともに学習教材を作成した。また教育現場で活用できる放放射線実験のために作成してきた「学校での放射線リスク教育ガイドブック」第2版を出版した。千葉大学でのdoiも登録し、web上(https:// doi.org/10.20776/105879)誰でも閲覧可能な教材とし、国内での普及を図った。生体影響を知る実験講座は教育的には有用な方法であり、日本での理科教員ならびに医療従事者への活用を図るため、今後普及をはかる。特に前年度作成した中高生向けの「学校での放射線リスク教育ガイドブック」を活用し、これを用いた実験講座を開催するとともに、現場の教員にも参加してもらいガイドブックの改善を図る。放射線生体影響を知る実験講座は教育的には有用な方法であり、日本での理科教員ならびに医療従事者への活用を図るため、今後全国的な普及をはかる。
楽器設計の変遷とその音響学的基礎について-正倉院尺八から現代尺八まで

正倉院尺八から現代尺八までの構造・設計上の変化を音響理論、音響実験、さらにはCT画像の解析を通して考察し、尺八変貌の過程を明確にした。特に、正倉院尺八における運指7(第3, 6孔を開けるクロス・フィンガリング)の問題点を指摘し、江戸・明治期の名管尺八では節の残し具合で調律していることが了解された。また、中国唐代の音楽に関する考察から、正倉院尺八の指孔は燕楽二十八調の音階を吹奏できるように配列されているとの知見を得た。古管尺八の実地調査(22年10月26日)においては大阪音楽大学の志村哲教授の協力を得て、江戸期から明治期にかけての代表的な尺八を選定することができた。また、これらの尺人に共通する構造的な特徴及び尺八間での差異についての知見を得た。研究発表(紀要)「正倉院尺八調新義」では、正倉院尺八の寸法のままに製作した笛を機械吹奏して振動数を計測し、その音楽的意味を考察した。その結果、唐代の燕楽二十八調の音階を吹奏するに最も便なるように指孔が並んでいるとの新しい知見を得た。正倉院尺八の実測図に基づいてレプリカを製作し、その音響特性を測定した。さらに実測図より計算モデルを作成し、あらゆる運指における共鳴周波数を計算できるようにした。その研究成果は音楽音響研究会において発表した。この計算モデルにおける考え方は正倉院尺人のみならず、ほとんど全ての尺八に応用できる点において極めて重要な成果である。また、フルートと尺八との比較という観点から音楽と楽器の相互作用および楽器の科学的設計について招待講演(音響学会秋季および春季研究発表会)を行い、尺八の歴史的変遷および設計・製作思想の独自性などに言及した。正倉院北倉の竹製尺八の物理モデルに基づき、様々な運指におけるピッチ周波数を計算した。さらに、虚無僧尺八との関連から、正倉院尺八で第2孔を捨てたモデルを考え、都節第一旋法(上行)が演奏しやすい孔位を推定した(ただし、正倉院尺八の第3,4孔の位置は不変とした)。第3孔は、林謙三が「二均説」を唱えたように、その孔位は音響学的に不自然であった(音響学会、平成23年秋季研究発表会)。また、正倉院尺人の第7運指(第3,6孔開く)では1オクターブ上の音が演奏困難であり、必ずしも適切な運指ではないように推測された。この第7運指に相当する音は虚無僧尺八では第3,4孔を開けた運指による「ハ」音であり、1オクターブ上の音も容易に演奏できる。古管虚無僧尺八に関しては研究協力者である志村哲大阪芸術大学教授の支援を得て、浜松楽器博物館などから名器を拝借し、九州国立博物館において内部構造のCTスキャンを行なった。その結果、内部形状は予想以上に複雑な変化を示しており、特に、節の残し方によって音律を調整している実態が明らかになった。また、九州大学芸術工学部の無饗室において、これらの名器を志村教授に吹奏していただき、演奏音を収録した。演奏音の解析は現在進行中である。これら古管尺八に関する研究成果および上記の正倉院尺八に関する数値計算結果は平成24年5.月の国際会議(Acoustics 2012 Hong Kong)において発表する予定である。これらの研究を通して、古管尺八の研究用モデル(2尺管)を策定し、研究協力者である山口秋月氏に製作を依頼しまた、中華人民共和国・蘇州の崑劇団などの管楽器製作を請け負う張力氏に、蘇州の中国崑曲博物館周暁館長及び元崑劇団笛師顧再欣氏を通じて、正倉院タイプの尺八を製作し、機械吹鳴実験を行なった。分析結果は学術誌に投稿すべく準備中である。
光照射プロセスによる機能性ナノハイブリッドの開発

昨年度は、鉄を含有する有機金属化合物をシリカからなるメソポーラス材料中に析出させ、これに紫外線照射を行うことによって、シリカ中に酸化物として析出させる試みを行ったが、本年度はこれを進めてチタン化合物などより紫外線を吸収しやすい化合物の前駆体化合物を作製して、種類の異なる紫外線源による変化を検討した。チタン化合物としては、空気中での取り扱いを容易にするためにアルカノールアミンなどで安定化した有機金属化合物を利用した。これを紫外線を照射しやすい形状に塗布した後、通常良く利用される超高圧水銀ランプ、あるいは214nmの短波長域に強い吸収を持ち、またオゾン発生の問題がないY線ランプの応用を試みた。このプロセスによって、単純に有機成分の分解が生じるだけでなく金属の結合エネルギーから考えると酸化物であるチタニアとほぼ同じ結合状態が生成した。特異的な構造変化として、回折現象を利用するXRDや電子線回折などでは結晶性という情報は得られないのに対して、局所的な構造変化に敏感なラマン散乱による解析では、紫外線照射後の薄膜は室温で準安定相であるアナターゼと同じスペクトルを示すことが明らかとなった。このようなナノオーダーでの構造変化は、原子のわずかな再配列を起こすことはできるが十分な粒成長を起こすことはできないこの紫外線照射特有のものであると考えられる。このプロセスは、高温を必要としないために、有機基板上などにこうした化合物を複合化させることができる特徴を持っている。得られた化合物を薄膜化した場合には、高温の熱処理で作製したものと同程度の高い屈折率を示したり、あるいは、水中に存在する有機化合物を紫外線照射によって分解できるなど、応用面についても知見が得られている。ただし、こうした光触媒作用などは、Y線ランプを利用して合成した薄膜に顕著であることから、波長選択の重要性が特性面からも確認できた。また、こうした紫外線による局所的な再配列によるラマン散乱の変化は、単成分化合物だけでなく複合酸化物でも観察された。本年度は、紫外線照射によって金属含有分子を反応させ、セラミックス粒子あるいは金属粒子としてナノオーダーで析出させる技術の開発、および、この反応を非常に微細な層状化合物内やメソ領域の構造を持つ多孔体内で起こすための検討をすすめた。まず、金属含有分子については、種々の金属の中で紫外線に対して反応性が高いことが確認できている半導体化合物に加え、遷移金属への応用について検討を行った。本研究では、現在まで検討を行ってきた光反応化合物が水に対して不安定なことから、ニッケルなどのアセチルアセトナートを利用した検討を進めた。この化合物は紫外線吸収能を有しており強力な紫外線では分解を生ずる。ホストとしては、紫外線吸収能を持たない層状化合物であるアルカリシリケートのマガディアイトやメソ多孔体であるMCM-41を水熱合成法によって作製する検討を進めた。条件探索の結果、インターカレーション機能の高いマガディアイトやきれいな配列を持つMCMが合成できるようになった。こうしたホスト化合物についてニッケル化合物などのインターカレーションを検討した。マガディアイト中へのインターカレーションは、容易に起きなかったが溶媒の選択によりニッケル特有の色を持つ複合体となることが確かめられた。層間距離などには大きな変化は観察されなかったが、溶液中に残存するニッケル分子の残存量からも明らかに複合化していることが確かめられている。また、新しい結合が形成されていることが赤外スペクトルから推測される。さらに、紫外線照射による反応過程を調査した。超高圧水銀ランプを用いた比較的長波長の紫外線を利用した分子の反応について検討を行った。紫外線照射によって試料の色は褐色に変化し、また、XPSの各元素についてのスペクトルにおいても明らかな変化が観察された。今後、より短波長の光源の利用による効率的な複合化と、複合状態の観察を進めて、触媒などへの応用の可能性も含めた検討を進める。

ただし、こうした光触媒作用などは、Y線ランプを利用して合成した薄膜に顕著であることから、波長選択の重要性が特性面からも確認できた。また、こうした紫外線による局所的な再配列によるラマン散乱の変化は、単成分化合物だけでなく複合酸化物でも観察された。