hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
老化及び痴呆に伴う学習障害の背景となる脳内メカニズムの解明

本研究は、自然老化や痴呆に伴う学習・記憶障害と海馬を中心とした脳内神経機構との関連を明らかにすることを目的としている。平成13年度から15年度にかけて得られた研究成果をまとめると、まず、抗コリン作動薬であるスコポラミン慢性投与による痴呆モデルラットにおいて、軽度の場所学習障害が認められ、これらの群で海馬吻側部の歯状回顆粒細胞軸索終末が増大する傾向が観察された。また、老化ラット(24カ月齢)において場所学習の顕著な障害が観察された。さらに成熟ラット(12カ月齢及び18カ月齢)のプローベテスト(逃避のためのプラットホームを取り除く試行)において、プラットホームのあった4分割領域に滞留した平均時間が統制群と比較して有意に減少していた。これらの24カ月齢及び12カ月齢と18カ月齢の場所学習障害群において、海馬全体の容積に対する背側海馬の前部領域の容積比が非障害群と比べて有意に減少していることが判明した。従って、背側海馬の前部領域が12カ月齢頃より有意に萎縮し、そのことが空間認知能力、特に場所学習能力の低下を引き起こしていたことが明らかとなった。以上のことから、痴呆や自然老化による空間学習障害と海馬吻側部の領域との関連性が強く示唆された。本研究は自然老化や痴呆に伴う学習・記憶障害と海馬を中心とした脳内神経機構との関連を明らかにすることを目的としている。本年度は,痴呆モデル動物の水迷路による場所学習成績と海馬内神経回路網の形態学的関連づけを統制群と比較しながら行った。痴呆モデルラットは、スコポラミンを、2週間毎日0.40.8mg/kgを腹腔内へ投与した場合(痴呆ラットI)と、浸透圧ポンプを皮下に埋め込み4週間連続的に微量注入(一日約0.81mg/kg)した場合(痴呆ラットII)の2種類を作製した。統制群として生理的食塩水を同様に投与した同月齢ラットを用いた。形態学的検索は今年度は、海馬歯状回顧粒細胞軸索(mossy fiber)終末を選択的に標識するTimm染色法を用いて、mossy fiberの終末分布の形状や面積を比較検討した。今までに得られた結果をまとめると、痴呆ラットI群は、数例において学習障害を示したが、平均的には統制群とほぼ同様の学習成績を示し、形態学的にも顕著な差は認められなかった。このことはスコポラミン投与法に問題があり、毎日1回の投与では効果が持続せず、痴呆モデルが作製できなかったと考えられた。それに対して痴呆ラットIIは場所学習の初期の試行において記銘及び保持の成績が有意に低下していた。しかしながら、これらのラットの海馬内mossy fiberの形状及び面積を詳細に観察したが、形態学的には顕著な変容は認められなかった。このことは痴呆モデルラットの学習障害の背景には海馬内ニューロンの形態学的変化よりも神経回路網の機能的変容が関連していることが考えられた。従って今後は海馬への入出力系に注目し、各部位間の神経結合様式について検討を加える計画である。これまで得られた成果の発表は現在準備しており14年度中に行う予定である。また老化ラットの育成も現在1年3ヶ月経過しており、14年度中に18ヶ月と24ヶ月の老化モデルラットの実験を予定している。本年度は,老化モデル動物のモーリス水迷路による場所学習及び手がかり学習成績を統制群と比較しながら老化年齢と空間学習障害との関連を吟味した。老化モデルラットは、12時間:12時間の明暗条件下で飼育した12ヵ月齢(n=10)、18ヵ月齢(n=10)及び24ヵ月齢(n=10)のWistar系雄ラットを用いた。若年統制群として34ヵ月齢(n=14)のラットを用いた。今までに得られた結果をまとめると、従来から老化モデルとして用いられていた24ヵ月齢群において、場所学習時のプラットホームへの逃避潜時が学習初期(第4試行目)から有意に延長し、今までの報告と一致した結果が得られた。

本研究では、18ヵ月齢群においても、数試行(6試行目、13、14試行目)で有意な逃避潜時の延長が認めれられた。また、学習の正確性を確認するためのプローベテスト(逃避のためのプラットホームを取り除く試行)においては、本来プラットホームのあった4分割領域での滞留時間が、12ヵ月齢を含めたすべての老齢群で有意に減少していた。さらに、若年統制群では、水泳速度ど逃避潜時との間に有意な正の相関があるのに対して、24ヵ月齢群では有意な負の相関関係になっており、12ヵ月齢や18ヵ月齢群においても有意ではないが、負の相関傾向が認められた。一方、手がかり学習課題では老化による影響は全く認められなかった。従って、老化に伴う場所学習障害は、12ヵ月或いは18ヵ月齢ですでにその傾向が出現し始めていることが明らかとなった。最終年度としての平成15年度は、脳内(特に海馬)の入出力系を中心に、老化モデルラットの形態学的変容過程を詳細に解析し、場所学習障害の原因となる脳内メカニズムの解明を目指す予定である。本研究は、自然老化や痴呆に伴う学習・記憶障害と海馬を中心とした脳内神経機溝との関連を明らかにすることを目的としている。本年度は、前年度に得られた老化ラット(24カ月齢)及び成熟ラット(12カ月齢及び18カ月齢)の水迷路による場所学習成績と海馬内の形態学的変容との関連を検討した。まず、場所学習の正確性を確認するためのプローベテスト(逃避のためのプラットホームを取り除く試行)において、プラットホームのあった4分割領域に滞留した統制群での平均時間を基準に、2SD(標準偏差の2倍)以上低い値を示した群を場所学習障害群、1SD以内の値を示した群を非障害群として分類した。次に、それぞれの群の吻側から尾側部のCA1,歯状回及び海馬の面積を4枚毎の脳切片(50μm)から計測し、海馬全体の容積を求めた。その結果、24カ月齢及び12カ月齢と18カ月齢の障害群において、海馬全体の容積に対する背側海馬の前部領域の容積比が有意に減少していることが判明した。従って、背側海馬の前部領域が12カ月齢頃より有意に萎縮し、そのことが空間認知能力、特に場所学習能力の低下を引き起こしていたことが明らかとなった。今後は、これらの領域の入出力系に関する形態学的変容について検討することが必要であろう。
タンパク質の結晶成長機構に関する研究

宇宙ステーション「ミール」を利用して宇宙の微小重力空間において20°C、ハンギングドロップ法によりリゾチウム、ニトリルヒドラターゼ、小麦グリアジン、コメ萎縮ウイルスの4種類のタンパク質、ウイルスについて結晶成長実験を行った。58日間の結晶化で4種類全ての試料を結晶化することに成功した。特に、リゾチウムは結晶化条件を変えることによって、3種類の単結晶を得ることができた(正方晶1種と単斜晶2種)。しかも、いずれの結晶もX線結晶学的に良質の単結晶で、2次元ディテクター(イメージングプレート)を装備した自動X線回析装置(R-axis)により約1.5A分解能の反射データを収集することができた。データ処理を円滑に進めるためにCPUの目盛りを増設し、外づけ大容量ハードディスク(1ギガ)を備品として購入した。予備的な測定であるが、スポットの形状から結晶性について地上の結晶と比較した結果宇宙で成長した結晶はモザイク性の少ない単結晶であることが示唆された。しかし、ニトリルヒドラターゼと小麦グリアジンについてはX線回析実験が可能なサイズの結晶にまで成長しなかった。さらに、リゾチウムとニトリルヒドラターゼについて、ハンギングドロップ法で約2週間のスペースシャトルによる宇宙実験(STS-62)を実施した。解析については次年度に繰り越した。
訪問看護師のリスク管理に関する安全教育プログラムの構築

本年度は、インタビュー調査の結果の報告と教育プログラムの内容と評価方法について検討を行った。インタビュー調査の結果の報告は第23回日本在宅ケア学会学術集会にてポスター発表を行った。インタビュー調査の結果、6名の管理者よりインタビューを実施し、対象者6名の平均年齢は54.3±4.2歳であった。管理者のリスク管理に対する認識は、7つのカテゴリーと28のサブカテゴリーから構成されていた。カテゴリーは「事業所としての質の保証」、「経験をいかした安全管理」、「リスクの予測と回避行動」、「リスク管理のための環境整備」、「生活の場での安全管理」、「他事業所との連携」、「現状への問題提起」であった。訪問看護ステーションにおけるリスク管理のためには、インシデント事例を医療安全対策につなげるために報告書の記載、インシデント事例について活発に議論できる安全文化に根付いた職場体制を整える必要があることが示唆された。これらの結果をもとに、安全教育プログラムを作成した。2回の研修と各ステーションでの実践をおこなうこととし、1回目の研修内容は、1安全対策の基本(講義)、2事前調査から得られた情報提供(講義)、3インシデント事例の報告・活用方法の検討(グループワーク)とした。インシデント事例の報告・活用方法の検討では、インタビュー調査の結果をもとに作成した原案をもとに、訪問看護の特徴に合わせた様式と活用方法になるよう、検討することとした。各ステーションでの実践ののち、2回目の研修として、1インシデント報告の活用実践の報告(グループワーク)、2インシデント事例の報告・活用方法の再検討(グループワーク)とした。評価方法は、アンケート調査をプログラムの前後で実施、研修参加による認識の変化(グループインタビュー)とした。現在、所属機関の倫理審査を得て、研究協力者への依頼と日程調整を行っている。インタビュー調査を実施する際、事業所の人員不足などの諸事情により、インタビューに協力できる訪問看護管理者との日程調整に時間を要し、調査期間が延期した。また、事前調査の内容、現在のインタビュー調査の結果をもとに、訪問看護の安全意識を高めるために急がれる課題について、医療領域におけるリスク管理のみならず、他の職種で行われているリスク管理について情報を得る必要があり、先行研究や文献により他業種におけるリスク管理について文献検討を行った。それらの結果をもとに、安全教育プログラムの内容と評価方法、訪問看護師が参加しやすいプログラム方法を検討する必要が生じたため。令和元年度は、安全教育プログラムを6月に1回目の研修、10月に2回目の研修を実施予定である。その後、研究結果をまとめ、報告する予定である。研修の実施に関して、訪問看護ステーションの人員不足等の状況により研究協力者の依頼が困難になる状況が予想されるため、研修対象者の選定や参加しやすい実施時期や場所等を考慮することとする。本年度は、訪問看護ステーションにおけるリスク管理の取り組みの現状と課題、関連する背景要因を明らかにすることを目的に研究を実施した。訪問看護ステーションにおけるリスク管理について文献検討を行った。医学中央雑誌Webで抽出した文献(会議録は除く)について、「訪問看護ステーションにおけるインシデント、アクシデント、リスク管理とは何か」についての記述を抽出した。各キーワードに対して抽出された文献は「訪問看護」×「リスク管理/リスクマネジメント」251件、「インシデント」19件、「アクシデント」11件であった。このうち、訪問看護師の援助に関連したリスク管理について述べられている文献8件を抽出した。文献をもとに、インシデント「エラーや過失等があったが、療養者に対し傷害には至らなかった事例」、アクシデント「エラーや過失等により、療養者に対し傷害が発生した事例」、リスク管理「訪問看護師の質の確保やヒューマンエラー対策などの医療事故防止への取り組みや医療事故に対する組織的な対応」とした。文献では、インシデント・アクシデントの対象を療養者に限定しているもの2件、訪問看護師に限定しているもの1件、療養者・訪問看護師両方としているもの5件であった。その原因を訪問看護師の行為によるものだけではなく、利用者や介護者の行為によるものも含むものもあり、訪問時間以外のリスク管理について述べられているものもあった。これらのことより、訪問看護におけるリスク管理は対象となる人やインシデント・アクシデントの原因など様々なとらえ方があることが明らかになった。訪問看護師のリスク管理に関する認識と取り組みの現状を明らかにすることを目的に、島根県内のステーションを常勤換算の規模により3群にわけ、研究協力の得られた訪問看護師12名程度にリスク管理についてどのように捉えているか、どのような取り組みをしているのかを調査している。インタビュー調査を実施するにあたり、先行研究や文献より訪問看護師には様々なリスク管理に対するとらえ方があることが明らかになった。そのため、調査方法としてより幅広い情報内容を引き出すことのできることや相互作用による意見の引き出しができるフォーカスグループインタビューの手法を用いた研究を計画した。倫理審査の承認が得られ島根県に指定訪問看護ステーションとして登録されている全訪問看護ステーションに対し、フォーカスグループインタビューへの協力依頼をし、研究協力者の応募を行った。しかし、事業所の人員不足などの諸事情によりグループインタビュー法で一致できる参加者を調整することができなかった。研究者がステーションを訪問する個別インタビュー調査で再審査する必要性が生じた。再度、文献により、より深い情報が得られるようにインタビューガイドの精査、倫理審査の変更を行い、実施時期が延期することになった。現在、倫理審査の再承認を得て、参加者と日程調整しインタビューを開始している。本年度は、訪問看護師のリスク管理に関する認識と取り組みの現状を明らかにすることを目的に研究を実施した。

島根県内の訪問看護ステーションを常勤換算の規模により3群にわけ、研究興梠の得られた訪問看護ステーションの管理者6名に対し、リスク管理についてどのようにとらえているか、実際どのような取り組みをしているのかをインタビュー調査した。対象者6名の平均年齢は54.3±4.2歳であった。リスク管理の実践は,逐語録から341記録単位に分割できた。このうち,目的に適合しない記述,抽象的な記述の162記録単位を除外し,179記録単位を分析対象とした。各カテゴリの記録単位数は「計画」26単位,「動機づけ」34単位,「教育」18単位,「コミュニケーション」37単位,「組織」20単位,「アウトカム」44単位であった。「組織」において,規模別にみると7名以上では医療安全管理者の配置がある一方,5名未満ではインシデントレポートがない事業所もあった。管理者の語りからは,医療安全対策の構築に規模などによる差が生じていることが推察でき,今後,教育やシステム作りなど事業所間が連携していく必要性が示唆された。また、リスク管理について「病院のリスク管理との違い」や「療養者に多様性があるため、個々に合わせた対応の必要性」を感じていた。事前調査の結果と合わせ、リスク管理の現状と背景要因の仮説をたて、訪問看護の安全意識を高めるために急がれる課題を考察し、教育プログラムの内容と評価方法について検討中である。インタビュー調査を実施する際、事業所の人員不足などの諸事情により、インタビューに協力できる訪問看護管理者との日程調整に時間を要し、調査期間が延期した。また、事前調査の内容、現在のインタビュー調査の結果をもとに、訪問看護の安全意識を高めるために急がれる課題について検討している。検討していく中で、多様な療養者宅の環境や介護力など個々の状況に合わせて、リスク管理を実践していくことが必要であることが考えられる。訪問看護の特徴に合わせた教育プログラムの内容と評価方法について検討するため、医療領域におけるリスク管理のみならず、他の職種で行われているリスク管理について情報を得る必要があり、先行研究や文献により他業種におけるリスク管理について文献検討を行っている。本年度は、インタビュー調査の結果の報告と教育プログラムの内容と評価方法について検討を行った。インタビュー調査の結果の報告は第23回日本在宅ケア学会学術集会にてポスター発表を行った。インタビュー調査の結果、6名の管理者よりインタビューを実施し、対象者6名の平均年齢は54.3±4.2歳であった。管理者のリスク管理に対する認識は、7つのカテゴリーと28のサブカテゴリーから構成されていた。カテゴリーは「事業所としての質の保証」、「経験をいかした安全管理」、「リスクの予測と回避行動」、「リスク管理のための環境整備」、「生活の場での安全管理」、「他事業所との連携」、「現状への問題提起」であった。
銅キレート錯体低酸素イメージ法による神経膠芽腫治療抵抗性メカニズムの解明

低酸素イメージング剤として開発された62Cu-ATSMトレーサーを用いて、神経膠芽腫の低酸素領域の可視化を図ることを目的とした。得られた画像所見を基に腫瘍内の組織学的特徴を評価するとともに、従来より臨床応用されているPET所見との対比を図った。62Cu-ATSM PETは神経膠芽腫を術前に予測しうる鋭敏な検査手法であることが判明した。また62Cu-ATSMにて可視化された低酸素領域は腫瘍内において不均一に存在しており、他PETの集積亢進領域とは一致しなかった。このことは神経膠芽腫の代謝環境が不均一であることを示唆するものであり、同領域に対する新たな治療戦略の構築が得られる可能性が示唆された。銅キレート錯体である62Cu-ATSMをトレーサーとしたPET画像を用いて組織内低酸素環境を同定するとともに、脳腫瘍代謝情報を治療応用につなげることを目標に掲げ、従来より臨床応用されている18F-fluorodeoxyglucose (FDG)-, 11C-methionine (MET)-PETとの比較検討を行った。それぞれのトレーサーの特性を比較検討することを目的とてPET所見の半定量的解析を行うとともにMRI所見との対比を図った。その結果、神経膠芽腫において62Cu-ATSM及びMETは有意な集積亢進を認めた。また神経膠芽腫に対する陽性反応的中度はMET-PET,陰性反応的中度は62Cu-ATSM-PETが最も高いことが判明した。神経膠芽腫における62Cu-ATSM集積亢進は体積による検討ではFDG, METと有意に相関したものの、集積亢進領域はFDGの半数、METでは全例において不均一性を示した。これらの結果から62Cu-ATSMにて可視化された低酸素環境領域は腫瘍内において不均一に分布しており、ブドウ糖、アミノ酸代謝の亢進部位とは一致しないことが判明した。このことより低酸素イメージング剤62Cu-ATSMは術前に神経膠芽腫を予測しうる有用なトレーサーと考えられた。更に62Cu-ATSM-PETを従来のMRI, PET検査と併用することで低酸素領域を同定し、その結果治療抵抗領域への治療につながる可能性が示唆された。銅キレート錯体である62Cu-ATSMをトレーサーとしたPET画像を用いて組織内低酸素環境を同定するとともに、脳腫瘍代謝情報を治療応用につなげることを目的とし、従来より活用されている18F-fluorodeoxyglucose (FDG)PETに加え、11C-methionine (MET) PETとの対比研究を行った。それぞれのトレーサーの特性を把握するために画像情報間の比較や組織学的検討との対比を図り、各トレーサーの意義付けを行った。62Cu-ATSMは神経膠芽腫に有意に高い集積を呈することが判明した。またMRIと比較して高い診断精度が指摘された。これを踏まえ神経膠芽腫におけるFDG-, MET-PETとの対比を行った。FDG- MET-PETともに, Cu-ATSMとの集積相関が認められた。一方集積分布はFDG, Cu-ATSMはその半数において不均一な集積パターンを呈し, MET, Cu-ATSMにおいては全例で均一な集積パターンを示した。これらの結果から神経膠芽腫の異なる組織学的背景の解析に寄与する可能性とともに、実際の放射線治療や化学療法への新たな治療計画に臨床応用が可能になることが期待された。この結果からCu-ATSM-PETは神経膠芽腫の診断、鑑別とともに新たな治療オプションを構築する指針となりうることが判明した。これらの研究成果はシンポジウムを含め、複数の学術集会での発表機会を得た。引き続き新たな知見を見出すことを目標とし、本研究を継続する予定である。紙面発表を目標としており、現在論文についても投稿過程にある。また分子生物学的アプローチについても解析を進めており、次年度以降の論文投稿が可能と推測している。引き続き画像情報の収集を行うとともに、画像情報誘導手術をもとに得られた組織を用いて分子生物学的・遺伝学的アプローチにより、悪性脳腫瘍の治療抵抗要因について検討を図ることを次年度の目標としている。これらの知見は科学の発展の為に論文での発表を本研究期間の最終目標等とする。抗体試薬、消耗品の購入を中心に研究費使用を予定している。その他学術成果発表のための費用並びに論文投稿費用捻出を予定している該当なし
下顎前突症修正手術術式による長期予後の経時的変化に関する研究-下顎枝矢状分割法と全上下顎同時移動術との比較-

下顎前突症において、軽度中等度の上顎後退を合併する患者の数は多い。手術には下顎枝矢状分割法による下顎後退術単独(one jaw surgery)、あるいはLe Fort I型骨切り術による上顎前方移動を併用する場合(two jaw surgery)とがある。その選択の要因には、歯・骨格の変異度、機能的問題、顔貌の美的評価、手術侵襲、術者/患者の選択などがあり、適切な判断が必要とされる。これらの要因を考慮して治療されたone jaw群とtwo jaw群の長期顎位安定性について比較を行った。one jaw群13例、two jaw群12例について、術前(T1)、術直後(T2)、術後1年(T3)、術後2年以上経過(T4)の各々の時期の側面頭部X線規格写真を分析した。(結果)術前形態では、two jaw群がone jaw群より形態変異が有意に大きかった。手術変化では、B点の後方移動量はone jaw群:8.67mm、two jaw群:6.19mm(上顎前方移動量はANSで1.73mm、合計7.92mm)であり、one jaw群で有意に大きかった。長期変化で後戻り率をみるとSNBではone jaw群:11.6%、two jaw群:4.1%(SNAでは9.1%)であった。有意差がみられたのは、各群間でone jaw群のB点とover jet、two jaw群でover jetであった。両群間ではB点、U1、L1であった。(考察)術前形態はtwo jaw群の方が変異が大であった。B点でみるとone jaw群は手術移動量が大きく、また後戻り量も大きかった。しかし上顎の手術移動量を合算するとone jaw群とtwo jaw群で後戻りに差異はないと思われた。下顎前突症の外科的治療について、多くの試みがなされ進歩してきた。しかしながら、over jetが-7mm以上を呈する下顎前突症の治療には、咬合および顔面形態の改善のために、下顎枝矢状分割法を単独で施行する症例や、Le Fort I型骨切り術と下顎枝矢状分割法を併用して施行する症例があるが、術直後にはそれぞれ目的とした改善が得られている。このような症例の場合、どちらの術式を選択するかの基準は、術後の骨切り骨片の安定性および咬合の安定性によるものが大きいと思われる。そこで今回、上記のような研究題目を掲げ、下顎枝矢状分割法単独症例(S.S.M.群)とLe Fort I型骨切り術、下顎枝矢状分割法併用症例(S.S.M.+L.F. I群)との差異を分析することとした。資料は、骨格性下顎前突症を呈する日本人成人で、上下顎に著しい非対称や開咬および咬合平面の傾斜の異常がなく、手術では単純に上顎は前方へ、下顎は後方へ移動がなされており、そして術前・術後の歯科矯正治療が行われている症例を選択した。S.S.M.群およびS.S.M.+L.F. I群のそれぞれ10症例について、側面頭部X線規格写真を、術前、術直後、術後6ヶ月、術後2年以上経過時に撮影し、分析を行っている。平成11年度では、上記の該当症例の資料の採取および整理を行ってきた。分析機器の設置が予定より遅れたため、目的とした差異の抽出は未だ行えていないが、今年度中には分析を行い、顎位と咬合の手術前後における変化と術後の長期安定性について検討を加える予定である。

手術には下顎枝矢状分割法による下顎後退術単独(one jaw surgery)、あるいはLe Fort I型骨切り術による上顎前方移動を併用する場合(two jaw surgery)とがある。その選択の要因には、歯・骨格の変異度、機能的問題、顔貌の美的評価、手術侵襲、術者/患者の選択などがあり、適切な判断が必要とされる。これらの要因を考慮して治療されたone jaw群とtwo jaw群の長期顎位安定性について比較を行った。one jaw群13例、two jaw群12例について、術前(T1)、術直後(T2)、術後1年(T3)、術後2年以上経過(T4)の各々の時期の側面頭部X線規格写真を分析した。(結果)術前形態では、two jaw群がone jaw群より形態変異が有意に大きかった。手術変化では、B点の後方移動量はone jaw群:8.67mm、two jaw群:6.19mm(上顎前方移動量はANSで1.73mm、合計7.92mm)であり、one jaw群で有意に大きかった。長期変化で後戻り率をみるとSNBではone jaw群:11.6%、two jaw群:4.1%(SNAでは9.1%)であった。有意差がみられたのは、各群間でone jaw群のB点とover jet、two jaw群でover jetであった。両群間ではB点、U1、L1であった。(考察)術前形態はtwo jaw群の方が変異が大であった。B点でみるとone jaw群は手術移動量が大きく、また後戻り量も大きかった。しかし上顎の手術移動量を合算するとone jaw群とtwo jaw群で後戻りに差異はないと思われた。
近世琉球王国における評価貿易の史的展開とその構造分析に関する研究

初年度となる当該年度は、「評価貿易」に直接又は間接的に関係する史料の閲覧・収集を中心に行った。調査内容は次の通り。1宮内庁書陵部にて「康熙帝賜琉球国王尚貞勅諭写」を閲覧。2宮内庁公文書館にて琉球に関する史料(異国日記、評定所文書目録等)を閲覧。3国立歴史民俗博物館にて「重要文化財越前島津家文書」「冊封使船送迎之図」「琉球使節道中絵巻」を閲覧。以上はいずれも初めて目にする絵巻・文書であり、本研究にとって大変重要な史料群である。宮内庁公文書館には「那覇港貿易」と題された史料があったが、時間の都合上、所在確認だけとなったため、今後引き続き収集を行う。該史料は題名から推察して「評価貿易」に関連する史料だと思われるものである。また、国外では台湾において沖縄県教育委員会と共同で琉球史料調査を実施した。台湾大学図書館が唯一所蔵する道光・同治年間の評価日記の他、奉使琉球詩、近代沖縄の貴重史料である田代安定文庫などを閲覧した。台湾故宮博物院では、琉球と関係のある清朝の役人の人物データベースを検索し、個々人の経歴を調べた。中央研究院では、明清档案室にて現存する最後の琉球国王尚泰の勅書や朝鮮・安南・暹羅・日本などの国書を閲覧させて頂いた。さらに、中央研究院の内閣大庫にある琉球関係档案を検索し、目録を作成した。内閣大庫の琉球関係档案に関しては、すでに沖縄県教育委員会が収集を行っていることから、今後はその史料解析を行いたいと考えている。こうした調査以外で、初年度には以下の活動も行った。1京都大学ユーラシア文化センターにて満洲語講座に参加。2韓国プチョン市にて「沖縄特別館」開館レセプションに参加し、学術発表を行う。3中国の商務印書館、中華書局、三民書局といった中国を代表する出版社を訪問し、琉球史書籍の出版の可能性を探った。このように初年度は国内外での調査研究が中心であった。当該年度は初年度ということもあり、研究環境を整えつつ、研究対象となる関連史料の閲覧・収集に奔走した。そのため、収集した史料の分析までには至らなかった。それでも、個人調査だけでは見ることの叶わない史料を、沖縄県教育委員会や東京大学との共同調査によって閲覧が実現したことの意義は大きかった。とはいえ、史料分析の観点から言えば、当該年度に台湾大学図書館所蔵の琉球関係史料集成全5巻の出版を無事終えたことは大きな成果である。中でも、当該年度には、本研究のテーマである同治5年の評価日記の翻刻・現代語訳が完成し、無事に刊行された。本史料を現代語訳する作業の中で、尚家文書の中から関連する興味深い史料を見つけた。それは「同治五年丙寅冠船之時碑文石塔其外唐人可見咎物件調部方日記全」と題された尚家文書で、冊封使が来琉して那覇に滞在する際、彼ら唐人には見られてはいけないもの、または彼らに見せるために整えておくべきものを調査した当時の準備日記である。久米村や首里の役人が協同して作業に当たったことが知れる意味でも貴重な史料であり、そこから那覇に長期滞在する冊封使や福建商人一行に騒ぎ立てられないよう気を配る王府の姿勢を伺うことができた。本史料を紹介した研究発表を一回行い、その一部を改編して年度末には一本の論文にまとめた。他に、当該年度には琉球関係の満文档案を解読するために、満洲語の修得も同時並行して行ったが、まだ実際に分析には至っていないため、次年度の課題としたい。また、韓国で朝琉交流の研究報告を行った際、韓国では琉球史の研究者が非常に少ないことを知った。しかし、今回の発表を機に、韓国の研究者とも今後共同研究を行うという構想を練ることができたのは一つの成果であると言える。さらに、中国の大手出版社を訪問したことで、中国における琉球史への注目度の高さを実感したほか、意見交換を行うことができた。また、家譜資料の記録から、評価貿易に従事した役人たちの履歴を探し出し、評価貿易に従事することで得られた褒賞などを調べる予定である。台湾大学図書館所蔵の評価日記には、役人たちが通常業務と兼務して評価貿易に従事していたことから、その苦労と功績を認めるよう王府に申請している文書がいくつか収録されている。そうした個々人の業績に対し、評価貿易という臨時業務がどれほど影響を与えていたのか、それを家譜資料の中から明らかにする予定である。そして、次年度に実現するかどうかは分からないが今後の課題として、評価貿易に参加した100名以上もの福建商人たちの足跡を追いたいと考えている。こちらの研究は沖縄・中国においてもほとんど皆無と言っても過言ではない。そのため、琉球で貿易を終えた福建商人が帰国後にどのように活躍していたのかを少しでも知ることができれば、評価貿易研究においては大きな成果となるのではないかと期待している。そのためにも、初年度に台湾大学図書館の史料で解析を試みた福建商人が使用した数字記号である“蘇州碼"をより深く理解する必要がある。こちらは、中国での実地調査を通して手がかりとなる資料を探したいと考えている。調査内容は次の通り。

2宮内庁公文書館にて琉球に関する史料(異国日記、評定所文書目録等)を閲覧。3国立歴史民俗博物館にて「重要文化財越前島津家文書」「冊封使船送迎之図」「琉球使節道中絵巻」を閲覧。以上はいずれも初めて目にする絵巻・文書であり、本研究にとって大変重要な史料群である。宮内庁公文書館には「那覇港貿易」と題された史料があったが、時間の都合上、所在確認だけとなったため、今後引き続き収集を行う。該史料は題名から推察して「評価貿易」に関連する史料だと思われるものである。また、国外では台湾において沖縄県教育委員会と共同で琉球史料調査を実施した。台湾大学図書館が唯一所蔵する道光・同治年間の評価日記の他、奉使琉球詩、近代沖縄の貴重史料である田代安定文庫などを閲覧した。台湾故宮博物院では、琉球と関係のある清朝の役人の人物データベースを検索し、個々人の経歴を調べた。中央研究院では、明清档案室にて現存する最後の琉球国王尚泰の勅書や朝鮮・安南・暹羅・日本などの国書を閲覧させて頂いた。さらに、中央研究院の内閣大庫にある琉球関係档案を検索し、目録を作成した。内閣大庫の琉球関係档案に関しては、すでに沖縄県教育委員会が収集を行っていることから、今後はその史料解析を行いたいと考えている。こうした調査以外で、初年度には以下の活動も行った。1京都大学ユーラシア文化センターにて満洲語講座に参加。2韓国プチョン市にて「沖縄特別館」開館レセプションに参加し、学術発表を行う。3中国の商務印書館、中華書局、三民書局といった中国を代表する出版社を訪問し、琉球史書籍の出版の可能性を探った。このように初年度は国内外での調査研究が中心であった。当該年度は初年度ということもあり、研究環境を整えつつ、研究対象となる関連史料の閲覧・収集に奔走した。そのため、収集した史料の分析までには至らなかった。それでも、個人調査だけでは見ることの叶わない史料を、沖縄県教育委員会や東京大学との共同調査によって閲覧が実現したことの意義は大きかった。とはいえ、史料分析の観点から言えば、当該年度に台湾大学図書館所蔵の琉球関係史料集成全5巻の出版を無事終えたことは大きな成果である。中でも、当該年度には、本研究のテーマである同治5年の評価日記の翻刻・現代語訳が完成し、無事に刊行された。本史料を現代語訳する作業の中で、尚家文書の中から関連する興味深い史料を見つけた。それは「同治五年丙寅冠船之時碑文石塔其外唐人可見咎物件調部方日記全」と題された尚家文書で、冊封使が来琉して那覇に滞在する際、彼ら唐人には見られてはいけないもの、または彼らに見せるために整えておくべきものを調査した当時の準備日記である。久米村や首里の役人が協同して作業に当たったことが知れる意味でも貴重な史料であり、そこから那覇に長期滞在する冊封使や福建商人一行に騒ぎ立てられないよう気を配る王府の姿勢を伺うことができた。本史料を紹介した研究発表を一回行い、その一部を改編して年度末には一本の論文にまとめた。他に、当該年度には琉球関係の満文档案を解読するために、満洲語の修得も同時並行して行ったが、まだ実際に分析には至っていないため、次年度の課題としたい。また、韓国で朝琉交流の研究報告を行った際、韓国では琉球史の研究者が非常に少ないことを知った。しかし、今回の発表を機に、韓国の研究者とも今後共同研究を行うという構想を練ることができたのは一つの成果であると言える。
渦度場フルフィールド計測のための次世代PIVの関発

1.渦度場過渡変動計測のためのシステムの構築と評価を実施した。Nd:YLFレーザ光源と高速C-MOSカメラと組み合わせることで、世界最先端級のメガピクセル高速PIVシステムを構築した。さらにもう1台の高速カメラを加えることで、ダイナミックステレオPIVを構築した。2.水噴霧器の水滴流流れ計測において、1秒間に約1億個の速度ベクトルや渦度値を得た。また、モバイル用小形軸流ファン下流の非定常複雑流動をステレオPIVで計測し、翼端からの渦の挙動を明確に捉えた。3.高速カメラを2台用いることで、時間方向だけでなく、空間方向にも高ダイナミックレンジを持つシステムを構築することに成功した。4.多孔ノズルより噴出する気体噴流の三次元構造についてダイナミックステレオPIVを適用して時系列計測を行い,噴流が示すうず構造の解析を行った。また,旋回ノズルによる噴霧場について噴霧液滴の径と3次元速度場解析の手法を確立した.5.複雑な生体モデルに対して有効な非侵襲ステレオ校正手法を開発し、時間・空間分解能の高い非定常計測を可能とした。非定常で三次元的な脳血管モデル内の脈動流を本PIVを用いて解析した。6.ガルバノミラーでレーザシートをスキャンすることによって多断面のステレオPIV計測を行う、スキャニング・ステレオPIVシステムを開発し、これを軸対称噴流流および軸対称衝突噴流の三次元速度・渦度分布計測に適用して、よどみ域における渦の伸張過程の詳細を捉えた。7.軸対称衝突水噴流装置を設計・製作し、よどみ領域の時系列乱流計測を実施した。統計量の吟味によって計測の妥当性を確認した後、乱流構造の時空間挙動を解析し、壁面近傍の高速流体塊の出現と、それをもたらす横渦の存在を明らかにした。8.本成果の一部は日刊工業、毎日、朝日、西日本新聞等に掲載された。9.ダイナミックPIVに関する2回のワークショップを主催した。本年度は初年度であり、渦度場過渡変動計測のためのシステムの構築と評価を実施した。その結果、所定の目的を達成できるシステムが構築された。次年度以降、さまざまな実験によるデータ取得とシステムの改善を継続して実施する。具体的成果は以下の通りである。(1)ダイオード励起型Nd:YLFレーザ光源と、高速C-MOSカメラと組み合わせることで、世界最先端級のメガピクセル高速PIVシステムを構築した。(2)レーザ光源について、1kHz繰返し周波数において、ファイバ出口端出力が20mJ以上であること、またレーザパルス幅が約150nsであることをそれぞれ確認した。(3)レーザービームは光ファイバを通して任意の位置に設置可能であるがビーム広がり角は大きい。凸レンズと平凹レンズを組み合わせることで、最小厚み2mmのレーザシート光への変換に成功した。(4)外部周期信号源としてフリップ・フロップ型パルス発生装置を作成し、任意の繰返し周波数でのパルス発振とパルス周期の精度を確認した。(5)水噴霧器の水滴噴流流れ場計測に本システムを適用し、1k×1kのメガピクセル画像でシングルパルス2kHzの繰返しPIV計測に、また、512×256ピクセル画像においで10kHzの繰返しPIV計測に成功した。(6)さらに、ダブルパルスオプションを利用したストラドリングPIV計測において、パルス時間間隔約5μs、繰返し7.5kHz(カメラは15kfps)のPIV計測に成功した。

(7)その結果、高速計測時においても10μm直径水滴像が良好に認識できること、相互相関法による速度ベクトル場に加えて、渦度場の時間変化(時系列)、さらに流れ方向への渦度の減衰を確認した。(8)システムにおける問題点、ダブルパルスの光強度と時間間隔の設定法および大容量データ転送の高速化などを検討し、それらを解決した。昨年度構築した2D2C(面内速度2成分)PIVの具体的活用に加えて、さらにもう1台の高速カメラを加えることで、2D3C(面内速度3成分)ダイナミックステレオPIVを構築した。1.水噴霧器の水滴流流れ計測において、1秒間に約1億個の速度ベクトルや渦渡値を得た。また、噴霧始動時の過渡現象についてのPIV計測に成功した。2.曲がり管内で発生する振動現象の解析に適用し、二次流れと振動現象の関係を定量的に解析した。同時に、管内流れステレオ計測のためのレーザマーカー法による非侵襲カメラ校正法を開発した。3.多孔ノズルより噴出する全角次元気体噴流構造の時系列計測に本ステレオPIVを適用して、照明およびカメラ光学系の検討と実測を行い、隣接する噴流間の干渉により生じる噴流挙動の非定常性を明らかにした。4.ガルバノミラーを用いてレーザシートをその面と垂直方向にスキャンし、多断面のステレオPIV計測を行った。軸対称水噴流における下流100mm立方領域内50断面内の瞬時速度3成分を0.2秒で計測し、渦度の三次元分布を得た。さらに、時間的に連続的な計測を行い、三次元的渦構造の時間的発展を捉えた。5.本PIVの空間解像度をさらに増大させるため、倍率の異なる2台のカメラで同時に同じ領域を計測する手法を開発した。空間解像度を1:5000に拡大するとともに、手法の問題点について検討を行った。6.軸対称衝突水噴流装置を設計・製作し、本システムを用いて、よどみ領域の乱流計測を実施した。乱流統計量の吟味によってPIV計測の妥当性を確認した後、乱流構造の時空間挙動の解析を行い、周方向にランダムに出現する高速流体塊の存在を明らかにした。7.本成果のうち、項目1と4、さらに4次元PIVについては日刊工業新聞に、また、本システムについては、毎日、朝日、西日本新聞等にも取り上げられた。8.今年度の成果をふまえ、ダイナミックPIVに関する国際ワークショップを主催した。光インターフェースを組み込むことによりデータ転送の高速化を図ると共に、2台のカメラを有する本PIVシステムを駆使することにより、より高度な活用を展開した。具体的成果は以下の通りである。1.高速ビデオカメラを2台用いることで、時間方向だけでなく、空間方向にも高ダイナミックレンジを持つシステムを構築することに成功した。2.モバイル用小形軸流ファン下流の非定常複雑流動をステレオPIVで計測し、翼端からの渦の挙動等を明確に捉えた。3.多孔ノズルより噴出する気体噴流の三次元構造についてダイナミックステレオPIVを適用して時系列計測を行い,噴流が示すうず構造の解析を行った.また,旋回ノズルによる噴霧場について噴霧液滴の径と3次元速度場解析の手法を確立した.4.複雑な生体モデルに対して有効な非侵襲ステレオキャリブレーション手法を開発し、時間・空間分解能の高い非定常計測を可能とした。非定常で三次元的な脳血管モデル内の脈動流を本PIVを用いて解析した。
ESおよびiPS細胞由来の小腸モデル細胞の作成

これまでに、我々はマウス中腎由来培養細胞株M15細胞との共培養系を用いて、ES細胞から消化器官(膵臓、肝臓)細胞の分化誘導方法を開発し、分化に関わる因子を明らかにした。今回の研究では、M15細胞を用いてマウスES細胞から内胚葉細胞を効率的に分化させた後に小腸分化を促進する液性因子を添加することで、小腸前駆細胞を効率よく分化誘導することにも成功した。更に、M15細胞上で分化を進めることで、すべての小腸細胞が分化誘導可能であることも確認している。本方法は、マウスES細胞のみならずヒトiPS細胞にも応用可能であることも併せて確認した。本研究では、ES細胞およびiPS細胞から正常発生に沿った形で小腸細胞を効率よく分化誘導する方法を確立し、小腸における薬物動態予測のためのモデル細胞を作成することを目的とする。新薬開発において薬剤の吸収および代謝について迅速かつ大規模に調べるハイスループット評価系は必須となっている。現在、小腸での薬物透過吸収測定法としては、ヒト腸管透過吸収をよく反映すると言われているヒト結腸ガン由来上皮細胞株Caco-2細胞が汎用されている。近年、小腸の上皮細胞にも薬物代謝酵素CYP3A4が多く存在し、薬物の代謝に関与していることが明らかになったが、Caco2細胞おいては、発現量が極端に低いことが報告されている。また、ヒト小腸に発現している他の酵素に関しても存在はするものの、そのアイソザイムや発現量が大きく異なることがわかっている。平成21年度は、マウスES細胞を支持細胞であるM15細胞を共培養することにより、効率よく分化誘導できる方法の開発を行った。その結果、Cdx2陽性の小腸細胞への分化を促進する液性因子を2種類同定することに成功した。さらに、この2種類の液性因子の濃度を変化させることにより、上部から下部の腸を選択的に分化誘導できることも見いだした。さらに、液性因子の分化に与える影響をより詳細に解析するために、分化誘導した内胚葉細胞をセルソーターを用いて分離した後に再度腸への分化誘導を行う系を構築した(大垣ら、投稿準備中)。平成22年度は上記分化誘導方法について、ヒトESおよびips細胞から腸への分化へ応用を行う予定である。平成21年度は、マウスES細胞を支持細胞であるM15細胞を共培養することにより、小腸細胞を効率よく分化誘導できる方法の開発を行った。平成22年度は、マウスES細胞から得られた知見を参考にしながら、ヒトiPS細胞から小腸組織への分化誘導方法の開発を行った。ヒトiPS細胞においてもM15細胞は内胚葉組織への分化誘導に有用であることが分かっており、小腸も同様にM15の系を用いて、小腸分化誘導を行った。評価は、RT-PCR、抗体染色、免疫染色等を用いて行った。解析の結果、M15細胞上で分化を進めることで、効率よく小腸前駆細胞を分化誘導することに成功し、長期培養により、吸収腸細胞・杯細胞・バネート細胞および腸管内分泌細胞といった、すべての小腸細胞が分化誘導可能であることも確認した(大垣ら、投稿準備中)。
成人T細胞白血病(ATL)の免疫療法に関する研究

成人T細胞白血病(ATL)は治療抵抗性で難治の疾患である。その原因に腫瘍集団の中に抗がん剤に抵抗性のある癌幹細胞が存在する事が示唆されてきた。そこでATLのマウスモデルを用い癌幹細胞を同定しその細胞を標的とした免疫治療のターゲットと成り得る分子の同定を試みた。質量解析装置(multi TOF MASS)による解析によりマウスATL細胞の癌幹細胞の表面に特異的に発現している接着に関与している分子を同定した。同分子はATLの治療標的になり得る分子である。成人T細胞性白血病(ATL)の新規治療法を開発する目的で我々が開発したATLの病態を反映したモデルマウスを用いて研究を行った。本モデルマウスで発症するT細胞性白血病はヒトでのATLと同様に多くの臓器への浸潤性を示す。我々は今まで本マウスで発症したT細胞性白血病細胞がケモカインであるSDF-1αに対して走化を示す事を示してきた。そこでSDF-1αのレセプターであるCXCR4のアンタゴニスト(AMD3100)を用いてマウス白血病細胞への影響を調べたところSDF-1αによるERK1/2のリン酸化及び細胞の走化が抑制される事が明らかとなった。これらの事からAMD3100がATLの新規治療薬として利用できる可能性が出てきた。そこでAMD3100のin vivoにおける腫瘍抑制効果をSCIDマウスにマウス白血病細胞を腹腔内接種し調べた。結果,5×10^3個の腫瘍細胞を接種した群でRD3100投与により肝臓、肺での腫瘍細胞の浸潤が有意に抑制された。本研究によりAMD3100はin vitroにおいてヒトATL細胞及びマウス白血病細胞の走化性を抑制するだけでなくin vivoにおいても腫瘍細胞の組織浸潤を抑制する事が明らかとなった。AMD3100は白血病発症の早期の段階でのSDF-1αによる腫瘍細胞の誘引を抑制する事が示唆され新規治療法に応用できる可能性が認められたが治療には腫瘍細胞の浸潤抑制と同時に増殖を抑制する必要があり、今後は増殖抑制能を持つ薬剤との併用時の効果の検討が必要である。ヒトT細胞白血病ウイルス1型(human T-cell leukemia virus type1 : HTLV-I)の感染によって惹起される悪性度の高い腫瘍性疾患である、成人T細胞白血病リンパ腫(Adult T-cell leukemia/lymphoma : ATLL)の病態解明や治療法の開発を目的としてヒトでの病態を反映したモデルマウスの開発を行ってきた。本研究では免疫機能を持つATLLモデルマウスを用いてATLL発症に係る生体の免疫機構との関連を調べ新しい発症予防法、及び治療法を開発する事を目的としている。本年度の計画に即してHTLV-1 tax遺伝子導入マウスに白血病細胞を移植する事により短期間で腫瘍および白血病を発症するモデルを構築し、腫瘍融解液を抗原に用いたワクチンによる白血病発症予防効果について調べた。ワクチンとしてUV照射した腫瘍融解液、アジュバントとして二本鎖RNAであるpoly(I:C),β-glucanを多く含むzymosanを加える群と加えない群、及びアジュバントのみを用いた群それぞれ腫瘍接種後に1週間間隔で4回皮下接種した。結果は腫瘍溶解液のみを接種した群で白血病発症を80%の個体で抑制された。アジュバントを投与した群では白血病の発症が認められた。今回の結果は腫瘍溶解液に腫瘍ワクチン抗原として有効な分子が含まれている事をしめしているが更に特異的な抗原の同定とアジュバント等に関し更に検討が必要である。ヒトT細胞白血病ウイルス1型(human T-cell leukemia virus type1:HTLV-1)の感染によって惹起される悪性度の高い腫瘍性疾患である、成人T細胞白血病リンパ腫(Adult T-cell leukemia/lymphoma:ATLL)の病態解明や治療法の開発を目的としてヒトでの病態を反映したモデルマウスの開発を行ってきた。本年度はATLの発症予防及び治療法になりうる免疫療法のターゲットとなる抗原の同定を行った。マウスATLを発症したモデル動物の白血病細胞の中からCD38^-,CD71^-,CD117^+の白血病幹細胞の分画とCD38^+,CD71^+,CD117^-の非幹細胞の分画に分け質量分析器を用いて白血病幹細胞に特異的に発現している蛋白を同定した。その結果白血病幹細胞(CSC)/非幹細胞(Non-CSC)比が2以上の分子が14種類得られた。そのうち比が10以上の分子が2つ得られた。これらの中には細胞膜に発現している分子もあり、ATLの免疫療法の分子ターゲットとなる事が期待できる。
トキソプラズマ感染防御に係わるT細胞による宿主MΦへのHSP65発現機序の解明

原虫を含めた多くの感染症において、熱ショック蛋白質(以下HSP)は病原体自身、宿主細胞あるいはそれらの双方に発現する場合があることが知られている。しかし、HSPが病原寄生体の宿主防御系からのエスケープの手段として機能するものであるのか、あるいは宿主側の防御機構に有利に働くものであるのかについては明らかではない。また、病原体の感染形態や、毒力、宿主側の防御能の相違が病原体あるいは宿主細胞へのHSPの発現にどのような法則性をもたらすかについても不明のままである。我々は、主としてMΦを含めた網内系へ寄生するトキソプラズマにおいては、原虫自体には、HSP(HSP65)は発現していないが、感染宿主の抗原特異的なT細胞の介助により宿主MΦに発現し、その程度が宿主防御能に相関することをトキソプラズマの強毒株(RH株)と弱毒株(Beverley株)を用いたマウスによる実験系で明らかにした。さらにT細胞の中で、特にγδT細胞がHSP65の宿主MΦへの発現に最も重要な役割を果たすことを見い出した。γδT細胞はHSP65をリガンドとしてHSP65の発現の場に集積し、活性化するという報告は多いが、γδT細胞がHSP65の発現自体に関与するという報告はなく、全く新しい知見と思われる。さらに、トキソプラズマの強毒株の感染の場合は、感染防御が成立しないが、その場合には、原虫がHSP65の宿主MΦへの発現を抑制する機構を備えていることが判明した。また、弱毒のBeverley株もマウスの腹腔内に数回パッセージすることにより強毒化するが、この場合にもHSP65の発現は抑制される。なお、ヌードマウスやスキットマウスでは、弱毒のBeverley株に対しても、感染防御は成立せず、またHSP65も発現されない。上記の現象は、AIDS等に伴うトキソプラズマの日和見感染の機序およびその対策を検討する上で大いに示唆を与えると思われる。
戦前期の日仏の首都における高等師範教育の拡大と学問文化の変容

本研究は、歴史的経緯も大学に対する位置づけも大きく異なる東京とパリの高等師範学校を起点に、そこから戦前期に高等師範教育が拡大した過程に焦点を当て、古典学問から職業専門教育への転換を図った学問文化の変容を比較する。特に、今日に連なる市場化の観点から職業専門教育の拡大過程に着目し、さらに首都における都市化の視点から次の比較を試みる。1高等師範教育拡大の政策過程。2教員や卒業生の社会的な拡大過程。3上京を通じた学校生活や文化経験に関する記述。
不規則な混合気点火遅れの統計的解析手法を用いた検討

可燃性の物質が点火する過程において現れる遅れ時間,つまり点火遅れは比較的大きなばらつき(統計的変動)をもつ.このような変動をともなう点火遅れの機構を解明する第一歩として,本研究は,均質な可燃性混合気が熱面点火または火花点火するときの点火遅れに関する実験データを取得し,その統計的解析法について検討,提案することで,点火機構の解明と制御に資することを目標としている.熱面点火のための熱面には金属線を用い,電力で急速過熱して一定温度となるよう制御する.火花点火では,対向した針状電極の間隙で放電する.混合気は密閉容器に入れ,その中で点火,燃焼させる.点火遅れの測定には,燃焼反応開始にともなう密度変化,温度変化や自発光を利用する.本年度は,前年度に製作して予備実験によりその作動を確認した装置群を利用して,熱面点火実験と火花点火実験とを行った.その結果,できる限り実験条件を同一としても,すべての場合において測定される点火遅れはばらつきを示すこと,そのばらつきはワイブル分布で良く整理されることが確認された.点火遅れのばらつきは,その検知方法によらず燃焼速度が最大となる当量比1.1前後で極小となった.また,点火遅れのばらつきは,多くの条件下でワイブル分布での摩耗故障タイプに分類された.ある程度まで火炎が成長した時点で,点火に成功したと判断をするため,密閉容器内での燃焼の進行にともなう未燃混合気の断熱的な圧縮が影響して,摩耗故障タイプのばらつきが現れると考察される.また,熱面点火の場合には,混合気への熱移動を中心とした点火過程も影響していると考えられる.なお,点火,燃焼の進行の検知に可視火炎発光や容器内圧力の変化を利用した場合,点火,燃焼にともなう火炎の形成,進行の様子と比較して,その検知時刻が大きく遅れることも確認された.可燃性の物質が点火する過程において現れる遅れ時間,つまり点火遅れは比較的大きなばらつき(統計的変動)をもつ.このような変動をともなう点火遅れの機構を解明する第一歩として,本研究は,均質な可燃性混合気が熱面点火または火花点火するときの点火遅れに関する実験データを取得し,その統計的解析法について検討,提案することで,点火機構の解明と制御に資することを目標としている.熱面点火のための熱面には金属線を用い,電力で急速過熱して一定温度となるよう制御する.火花点火では,対向した針状電極の間隙に容量火花を形成する.混合気は密閉容器に入れ,その中で点火・燃焼させる.点火遅れの測定には,燃焼反応開始にともなう密度変化,温度変化や自発光を利用する。本年度は,以上のような研究方針に沿う熱面点火実験,火花点火実験に必要な,均質混合気調製容器,観察窓を有した密閉燃焼容器,熱面点火装置,火花点火装置,光学式点火検知装置などを自作した.また,計画どおり熱面点火に関する予備実験を行った.その結果,プロパン/空気可燃性混合気をニッケル熱面で点火し,混合気の温度変化から点火遅れを検知した場合,その点火遅れは熱面温度1600Kで0.10.3s程度ばらつくこと,そのばらつきは混合気の当量比により変化すること,いずれの場合にも点火遅れはワイブル分布で整理されることが明らかとなった.さらに,熱面点火の点火遅れはワイブル分布での摩耗故障タイプに分類され,これは混合気への熱移動を中心とした点火過程,温度変化を利用した点火遅れ検知方法に対応することが,確認された.可燃性の物質が点火する過程において現れる遅れ時間,つまり点火遅れは比較的大きなばらつき(統計的変動)をもつ.このような変動をともなう点火遅れの機構を解明する第一歩として,本研究は,均質な可燃性混合気が熱面点火または火花点火するときの点火遅れに関する実験データを取得し,その統計的解析法について検討,提案することで,点火機構の解明と制御に資することを目標としている.熱面点火のための熱面には金属線を用い,電力で急速過熱して一定温度となるよう制御する.火花点火では,対向した針状電極の間隙で放電する.混合気は密閉容器に入れ,その中で点火,燃焼させる.点火遅れの測定には,燃焼反応開始にともなう密度変化,温度変化や自発光を利用する.本年度は,前年度に製作して予備実験によりその作動を確認した装置群を利用して,熱面点火実験と火花点火実験とを行った.その結果,できる限り実験条件を同一としても,すべての場合において測定される点火遅れはばらつきを示すこと,そのばらつきはワイブル分布で良く整理されることが確認された.点火遅れのばらつきは,その検知方法によらず燃焼速度が最大となる当量比1.1前後で極小となった.また,点火遅れのばらつきは,多くの条件下でワイブル分布での摩耗故障タイプに分類された.ある程度まで火炎が成長した時点で,点火に成功したと判断をするため,密閉容器内での燃焼の進行にともなう未燃混合気の断熱的な圧縮が影響して,摩耗故障タイプのばらつきが現れると考察される.また,熱面点火の場合には,混合気への熱移動を中心とした点火過程も影響していると考えられる.なお,点火,燃焼の進行の検知に可視火炎発光や容器内圧力の変化を利用した場合,点火,燃焼にともなう火炎の形成,進行の様子と比較して,その検知時刻が大きく遅れることも確認された.