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フランス学校衛生論史研究

特に1902年にフランス政府が設置した「人口減退に関する委員会」の下位組織「死亡率に関する小委員会」によってまとめられた『死亡率の原因に関する総合的報告』(1911年)をとりわけ注目すべき史料として取り上げ検討を行った。その結果、119世紀後半にルイ・パストゥールとその学派よって発展した細菌学の影響が学校衛生の分野に応用されていく具体な様相、2堕胎の抑制、死産の回避、母親による授乳の奨励、母親への衛生教育など産育のあり方の改革が国家的課題として議論されていたこと、の2点を明らかにすることができた。こうした研究成果を拙稿「学校衛生と産育ー乳幼児死亡の回避可能性をめぐる20世紀初頭フランスの動向ー」『地域学論集(鳥取大学地域学部紀要)』(第15巻第1号、2018年10月、93-100頁)として発表した。さらに、フランスを含む西洋の学校衛生論を日本に伝えた媒体として明治期の学校管理法書の翻訳動向を検討し、検討課題の1つである子どもの「身体管理」技法について研究的な端緒を得ることができた。この研究成果を拙稿「生徒指導の源流と訓育概念の形成ー明治前期の翻訳学校管理法書とdisciplineー」『地域学論集(鳥取大学地域学部紀要)』(第15巻第3号、2019年3月、33-41頁)として発表した。本研究課題の「研究の目的」「研究実施計画」に照らして、ここまで2年の進捗状況を点検した場合、研究成果を3編の研究論文として発表し、フランスの学校衛生論の内容を(1)「不衛生」な環境の排除、(2)子どもの「身体管理」技法の開発、(3)「清潔」観の内面規範化、(4)子どもの「生命」保護を目指した学校外の諸実践との関連性、という当初設定した4項目の研究視点に関して具体的に検討を行うことができていることから、おおむね順調に進展していると評価した。当初からの研究計画に沿って2018年度は1子どもの身体管理技法を分析するとともに、22017年度からの研究を継続し、知能検査を含めた子どもの「測定」技法について、学校衛生論の観点から分析する予定である。今後の研究においては120世紀初頭における学校衛生論の台頭という事態を受けて、どのような特徴をもつ教育学の構築が目指されたのかを考察すること、2フランスの学校衛生論の精神衛生化の動向について考察すること、この2点を重点項目とし、具体的に検討する史料の特定・追加・分析を行っていくという方向で研究を推進してくこととしたい。関係する文献の発注が間に合わなかったため次年度使用額が生じた。次年度早期に発注することによって関係文献を蒐集する。国内・海外の図書館への文献複写の発注・受取に係る手続きに想定よりも時間がかかったこと、また、物品購入に係る手続きにおいて業者側のミスにより別の物品が届き返品する必要が生じるなどしたため次年度使用額が生じた。当該使用額を翌年度分と合わせて物品費および文献複写費として使用する計画である。
グローバル化時代における「アメリカ化」と「反米主義」の国際的比較研究

本研究の目的は、2001年9月11日の米中枢同時多発テロ以後、世界中で顕著になった反米主義の態様とその理由を国際的かつ学際的な視角から理解することにあった。現在の反米主義は、近現代史のいかなる時代にも見られなかったほど、深く広範にいきわたっており、したがって反米主義をめぐる学問的検討も盛んに行われている。本研究もその一環をなすものであるが、歴史的観点にたち、20世紀前半から現在にいたるアメリカの国際的影響力の拡大過程を検討し、世界各国各地域における対米関係のダイナミズムを比較史的に明らかにすることに努めた点に特色がある。本研究では、過去四年間、研究分担者は当初の役割分担にそくして個別地域、国家における反米主義研究に従事してきたが、それと平行して進められた共同研究は、アメリカ研究それ自体の学融合的再検討や他国のアメリカ研究との交流を図りながら、「アメリカ化」と反米主義を比較史的パースペクティヴから検討した。そうした目的にしたがって5回にわたり開かれた国際的な研究集会では、(1)アメリカ・ナショナリズム研究、(2)グローバル化とアメリカの対外政策、(3)グローバル化と多文化主義とアメリカ研究の変革という三つの主要課題を設定し、これらに順次検討を加えた。それによって明らかになったことは、第一にアメリカを「世界の救い主(The Redeemer Nation)」と見るにせよ、厄災の源泉とみるにせよ、アメリカを他の国民国家とは本来的に異質であるとする「アメリカ例外論」を前提としていること、第二に反米主義は、広範な世界的現象といえるが、特定の地域・国ごとにその中心的な争点は異なること、第三にアメリカの対外的プレゼンスが各国の政治経済文化や国民的アイデンティティに甚大な影響を及ぼしていること、そして第四に反米主義にたいしてアメリカはその抑制策を講じているもののそれが成功しているとは言い難いことであった。本年度は以下の三点の課題設定に基づき、共同研究を展開した。1)古矢代表「グローバル化時代におけるアメリカニゼーションとナショナリズムの国際的比較研究」(基盤研究(B)平成1214年度)の成果を継承発展させること。2)グローバル化とアメリカ化という同時並行的な現象の異同を明らかにすること。3)現代世界に蔓延する各地の反米主義の起源と展開を可能なかぎり学際的かつ国際的に検討すること。この3重の課題を念頭に、各研究分担者は、海外、国内の実態調査に従事し、「アメリカ化」「グローバル化」「反米主義」関係の史資料収集、各地の研究者との意見交換、研究会開催に当たった。その成果は、二つの国際シンポジウムの開催(研究代表者が本年度後期より開始した「人文・社会科学振興のためのプロジェクト研究」領域IIコア研究グループ「アメリカ研究の再編」との共催)に結びついた。一つは2004年2月9日、「現代世界における『アメリカ性』とは何か」をテーマとし東京で開催された。この問題に関するアメリカ歴史学界の第一人者ゲアリー・ガーストル(メアリーランド大学)教授の基調講演を中心に各分担者が活発に議論を行った。アジア、太平洋地域からも多分野の研究者が参加した結果、「アメリカ性」「アメリカ化」「反米主義」をめぐる議論が多面的に展開された。同年3月13日、札幌で第2回シンポジウム「アメリカ研究の国際化」を開催。ここでもアジア、ヨーロッパ、アメリカからの多数の参加者を得て、アメリカを観る目の多角化が図られた。

これらのシンポジウムの報告、討議は、早急に編集、印刷され、研究分担者以外にも広く配布される予定であり、本年度の研究成果をより広範な研究者集団に投げかけ、次年度以降の研究のさらなる国際化、学際化の可能性を大きく開くこととなった。本年度は当初の計画に従い、各研究者はそれぞれの担当地域(アメリカ合衆国、ヨーロッパ、アジア、アメリカ・太平洋)ごとに、資料文献の収集、分析を継続するとともに、分担者一名は現地調査を行った。小グループによるワークショップ、意見交換を継続して開くとともに、アラブ・イスラムの事例をイラク戦争の脈絡から検討すること、これまで日本のアメリカ研究の視野に入ってこなかったアフリカめ事例を検討することを目的として、それぞれ研究分担者の酒井啓子氏、現代アフリカ政治史の専門家遠藤貢氏の報告をいただく二度の全体研究会をもった。さらに、八月と三月にはそれぞれ"American Conservatism in Historical and Transnational Perspective"と"American Empire, Past and Present"をテーマとして、のべ15人にのぼる外国研究者を招聘し、「人文・社会科学振興プロジェクト研究事業」領域II平和構築へ向けた知の再編、コア研究「「アメリカ研究」の再編」との共催による国際シンポジウムを開催した。これらのシンポジウムでは、「アメリカ」と「アメリカ研究」をめぐる各国のアメリカ研究者、国際政治学者間の意見交換を行うことをとおして、世界における「アメリカ化」と「反米主義」のさまざまな位相に多角的な視座から光を当てることを試みた。とくに3月のシンポジウムは、一般にも公開され、本研究課題に関心をもつ多数の研究者の参加をえて、次年度以降の本研究の展開をうながす成果を挙げることができた。これらの成果を引き継ぎ、今後本研究課題を、いっそう国際的、学際的に展開していく展望が生まれたといえる。こうした研究会、シンポジウムの成果は、昨年度の成果も含めて、議事録、論文集のかたちで公刊する予定であり、そのための原稿の集約、整理、編集作業を順次進めた。本年度も引き続き、アメリカの対外政策と国内政治体制との連関およびアメリカ国外の反米主義の実情とその淵源を探るための共同研究を展開した。年度当初は、昨年度末に開催した「アメリカ帝国」をめぐる国際シンポジウムの成果の取りまとめをはかるとともに、昨年度まで進めてきた各国、各地域の反米主義の具体的事例を「アメリカ帝国」という問題枠組みの中におき、国際比較を試みた。その結果、明らかになったことは、反米主義の態様や強度は、以下のような複雑な諸要因によって地域ごと、国家ごとに大きな差異があるということである。すなわち当該の地域や国家の対米外交関係はもとより、その近代化の進捗の程度、その国民経済の国際経済への依存の程度、国民社会内の階級構造やエスニック集団関係、宗教的・文化的ヘゲモニーの所在といった諸要因である。今年度は、そうした諸事例をあえて統合せずに、個別の知見を各自がそれぞれの研究課題にそくして、種々の研究会、公刊論文、著書のかたちで公開した。2005年9月には、数名の研究分担者がオランダ、ポーランド、チェコ、オーストリアを訪れ、各地のアメリカ研究所、国際問題研究所の研究者と研究会、インタヴューを行った。その際、意見交換の中心的な論点は、近年の米欧関係において、合衆国政府が強調する「新しいヨーロッパ」と「古いヨーロッパ」の国際認識の差異が、どこまでヨーロッパの側で意識されているのか、どれほどが合衆国の政策的意図による指摘なのかという点に設定した。
光によるLTPと記憶の消去

LTPの初期段階で、シナプスの樹状突起にcofilinが集積しF-アクチンと安定的な構造を形成することで、スパインの拡大の維持に寄与する。LTPにおけるこのcofilinの集積を制御することでLTPを時空間的に制御することを目指し、CALIのシステムを導入した。この手法では、SuperNova (SN)とCofilinの融合タンパク質を作成することで、光によるcofilinの不活化が可能である。LTP誘導後、光によってcofilinを不活化することで、LTP後40分以内でLTPの解除に成功した。また脳内での光照射によるLTP解除によって記憶の解除にも成功した。構造的LTP (sLTP)を起こしたシナプスではCofilinがLTPが維持されると考えられている。近傍の蛋白質等を不活化できるSuperNova (SN)とCofilinの融合蛋白質(CFL-SN)によってCofilinを不活化すると、sLTP誘導後にスパインが縮小し、sLTPが特異的に解除されることを見出した。sLTPを起こしていないシナプスやsLTP後50分以上経過したシナプスには影響はなかった。またsLTP誘導前にCALIを起こしてもsLTPは阻害されなかった。スライスを用いた以上の結果から、本年度は、上記の手法をマウスの脳内に応用することによって、LTP後のシナプスでのみ光によってLTPを解除する手法を開発した。CofilinをCre依存的に発現させるため、CFL-SNをfloxで発現制御可能なアデノ随伴ウイルス(AAV)を作成し、CaMKII-Creマウスの両側海馬CA1領域にインジェクションし、CFL-SNを神経細胞特異的に発現させた。次に光を海馬CA1に照射するための光ファイバーのカニューレを両側背側海馬直上に装着した。記憶を検討するための学習課題は、比較的短時間で行えるinhibitory avoidance test (IA)を用いた。マウスに麻酔をかけてレーザーと接続し、その後30分間回復させてからIAtestを行った。ホームケージに戻してから2分後に559nm照射をした結果、光を照射しなかった場合に比べて、暗箱へ入るまでの遅延が抑制された。さらに、光照射を行動実験の1分前に行っても記憶への影響は見られなかった。この結果は、、CALIがLTP後のスパインのみに影響することを示唆している。以上、本年度はこれまでのスライス実験結果に基づき、一度成立したLTPを光学的に解除する方法の開発に成功した。本課題の目的は光操作によってin vivoで記憶を消去するところにある。現在までの結果から、記憶が形成されてから1分後での記憶の消去に成功しており、また、記憶形成前では光照射は影響を与えなかった。以上によっておおむね計画通りに進展していると考えられる。構造可塑性(sLTP)を起こしたシナプスではCofilinがLTPを維持していると考えられている。近傍のタンパク質を不活化できるSuperNova(SN)とCofilinの融合タンパク質(Cofilin-SN)によってCofilinを不活化すると、sLTP誘導後にスパインが縮小し、sLTPが特異的に解除されることを見出した。sLTPをおこしていないシナプスやsLTP後50分以上経過したシナプスには影響はなかった。またsLTP誘導前にCALIをおこしてもsLTPは阻害されなかった。スライスを用いた以上の結果から、本年度は、上記の手法をマウス脳内に応用することによって、LTP後のシナプスでのみ光によってLTPを解除する手法を開発した。CofilinをCre依存的に発現させるため、Cofilin-SNをfloxで発現制御可能なアデノ随伴ウイルス(AAV)を作成し、CaMKII-Creマウスの両側海馬CA1領域にインジェクションし、Cofilin-SNを神経細胞特異的に発現させた。次に光を海馬CA1に照射するための光ファイバーのカニューレを両背側海馬直上に装着した。記憶を検討するための学習課題は、比較的短時間で行えるinhibitory avoidance test(IA)を用いた。マウスに麻酔をかけてレーザーと接続し、その後30分間回復させてIAテストを行った。ホームケージに戻してから2-20分後に559nm照射をした場合、照射しなかった場合に比べて暗室に入るまでの遅延が抑制された。つまり、光照射によってLTPが誘導された時間枠でのみLTPが解除できたことになる。本年度はこの手法をさらに応用して、睡眠中に海馬でLTPが再び誘導されるという仮説の検証を行う。現在までの結果から、記憶が形成されてから1ー20分後での記憶の消去に成功しており、また記憶形成前では光照射は影響を与えなかった。つまり、光照射によって、LTP誘導後の特定の時間枠でのみ記憶を消去することに成功しており、以上によって、おおむね順調に進展していると考えられる。chromophore-assisted light inactivation (CALI)を用い(KimらNeuron, 2015)、光にてコフィリンを不活化することで、海馬長期増強(LTP)を起こしたシナプスを特異的に解除する技術を確立した。まず、高効率でCALIが誘導可能なSuperNova (SN)とCofilinの融合蛋白質(Cofilin-SN)をスライス培養海馬神経細胞のspineに発現させた。

sLTPの誘導後10-40分にspineと樹状突起に光を照射してCofilinを不活化すると、スパインが縮小しsLTPが解除された。sLTPを誘導していないspine形態には影響がないため、LTP特異的に誘導から40分以内で解除できると考えられる。電気生理の手法によっても、光でcofilinを不活化することでLTPが解除されることを確認した。In vivoでLTPの抑制を行うために、AAVにより海馬CA1神経細胞でCofilin-SNを発現させ、光ファイバーを通じて海馬に光照射した。記憶はInhibitory Avoidance (IA) testにより検討した。記憶が形成されたと想定される電気ショックの2-20分後にCALIを行うとDay2での遅滞時間が解消した。一方で電気ショック60分以降、または電気ショック1分前にCALIを行っても記憶に影響はなかった。これはspineのsLTPの結果と一致しており、電気ショックによるLTP誘導40分後までに光照射でLTPが解除された結果、記憶が消去されたと考えられる。以上から、光照射によりCofilinを不活化する本手法は、LTPを特異的に解除可能な新たな光操作技術であり、vivoでLTPを解除することによって記憶を消去する手法を確立した。LTPの初期段階で、シナプスの樹状突起にcofilinが集積しF-アクチンと安定的な構造を形成することで、スパインの拡大の維持に寄与する。LTPにおけるこのcofilinの集積を制御することでLTPを時空間的に制御することを目指し、CALIのシステムを導入した。この手法では、SuperNova (SN)とCofilinの融合タンパク質を作成することで、光によるcofilinの不活化が可能である。LTP誘導後、光によってcofilinを不活化することで、LTP後40分以内でLTPの解除に成功した。また脳内での光照射によるLTP解除によって記憶の解除にも成功した。今後は光による記憶の照射がどの時間スパンまで可能かを検討する。IAテストの後、様々なタイムポイントでCALIを行いどの時点まで記憶の消去が可能かを検討する。また、CA1以外の領域でも同様の実験を行い、記憶がどの領域に投射しているかを検討する予定である。今後は本技術を用いて、実際にLTPが誘導されている時間枠を探求する。まず、睡眠中に海馬でLTPが再び誘導されることで記憶が処理されているという仮説を検討する。そのために、脳波を同時に測定し、睡眠の状態を確認しつつ、光照射によるcofilinの不活化によってLTPが解除されるかを検討する。神経科学
ヒト皮膚における血管新生刺激サイトカインの発現とその作用機序に関する包括的研究

[背景]Vascular endothelial growthfactor(VEGF)は、血管内皮細胞の増殖を強力に促進する細胞成長因子であり、腫瘍増殖や創傷治癒などにおける血管新生の場において主要な役割を果たしていると考えられている。従来、皮膚におけるVEGFの主なsourceは表皮角化細胞であると考えられてきたが、実際は表皮角化細胞がまったく存在しない皮膚の潰瘍底において活発な血管新生を伴う肉芽形成がみられることから、表皮角化細胞以外にVEGFのsourceが存在するのではないかと思われる。我々は線維芽細胞をその有力な候補と考え、そのVEGF産生能を調べた。[方法]健常人の皮膚から線維芽細胞を培養し、その細胞が分泌するVEGFをELISAで測定した。VEGF mRNAの測定にはreal-time PCR法を用いた。[結果]無刺激状態では線維芽細胞からのVEGF産生はわずかであったが、TGF-βで刺激するとそのVEGF産生は非常に高まり、無刺激時の10倍以上に達した。PDGFとIL-1αでも数倍の刺激効果がみられたが、EGF、bFGF、IFN-γ、TNF-αなどでは刺激効果はみられなかった。TGF-βのVEGF産生刺激作用はPDGFとIL-1を加えることにより相加的に高まり、3者を同時に加えた場合には無刺激時の数十倍のVEGFが分泌された。real-time PCR法によるmRNAレベルの検討でも、同様の刺激効果が示された。[考察]TGF-βとPDGFは共に創傷の初期段階で血小板から放出され、創傷治癒において主要な役割を果たしていると考えられている。これらのいわゆるwound hormoneの刺激により線維芽細胞から大量のVEGFが産生されたという観察結果は、創傷治癒において線維芽細胞がVEGFの主要なsourceとなっている可能性を示唆するものである。1.ヒト皮膚線維芽細胞に対する各種サイトカインの作用を研究したところ、TGF-βによるPDGF α-receptorのdown-regulationが示された。TGF-βで処理した線維芽細胞は、PDGF α-receptorのligandであるPDGF-AAに対する反応性が失われていた。2.血管新生を制御する物質として、血管内皮細胞の増殖を抑えることが知られているmethotrexate(MTX)に着目し、その作用機序を調べた。Human umbilical vein endothelial cell(HUVEC)にMTXを加えてその増殖をみたところ、10^<-7>M以上の濃度で細胞増殖を抑制した。MTXを除くと細胞は再び増殖を開始したことから、MTXによる増殖抑制は細胞毒性によるものではないと思われた。次にHUVECにおける細胞接着分子の発現に対するMTXの影響を調べた。免疫組織化学染色により、10^<-6>MのMTXはICAM-1,VCAM-1の発現を抑制することが示され、western blotとELISAによっても、同様の作用が確認された。ただし、MTXによる抑制作用はICAM-1に対しては強力であったのに対し、VCAM-1に対しては弱かった。RT-PCRにより、MTXのICAM-1抑制作用がmRNAレベルで確認された。MTXは従来乾癬に対して効果を示すことが知られていたが、その作用機序は不明であった。乾癬においては血管新生が主な病態の一つとして認識されている。MTXは、血管新生と血管内皮細胞における細胞接着分子の発現を抑制することにより、乾癬に対して効果を示す可能性があると思われた。3.ヒト皮膚線維芽細胞におけるVEGFの発現をwestern blotで検索した。

PDGF,EGF,FGF,TGF-α,TGF-β,IL-1などを加えて調べたところ、TGF-βによるVEGFのupregulationが確認された。現在そのメカニズムを研究中である。[背景]Vascular endothelial growthfactor (VEGF)は、血管内皮細胞の増殖を強力に促進する細胞成長因子であり、腫瘍増殖や創傷治癒などにおける血管新生の場において主要な役割を果たしていると考えられている。従来、皮膚におけるVEGFの主なsourceは表皮角化細胞であると考えられてきたが、実際は表皮角化細胞がまったく存在しない皮膚の潰瘍底において活発な血管新生を伴う肉芽形成がみられることから、表皮角化細胞以外にVEGFのsourceが存在するのではないかと思われる。我々は線維芽細胞をその有力な候補と考え、そのVEGF産生能を調べた。[方法]健常人の皮膚から線維芽細胞を培養し、その細胞が分泌するVEGFをELISAで測定した。VEGF mRNAの測定にはreal-time PCR法を用いた。[結果]無刺激状態では線維芽細胞からのVEGF産生はわずかであったが、TGF-βで刺激するとそのVEGF産生は非常に高まり、無刺激時の10倍以上に達した。PDGFとIL-1αでも数倍の刺激効果がみられたが、EGF、bFGF、IFN-γ、TNF-αなどでは刺激効果はみられなかった。TGF-βのVEGF産生刺激作用はPDGFとIL-1を加えることにより相加的に高まり、3者を同時に加えた場合には無刺激時の数十倍のVEGFが分泌された。real-time PCR法によるmRNAレベルの検討でも、同様の刺激効果が示された。[考察]TGF-βとPDGFは共に創傷の初期段階で血小板から放出され、創傷治癒において主要な役割を果たしていると考えられている。これらのいわゆるwound hormoneの刺激により線維芽細胞から大量のVEGFが産生されたという観察結果は、創傷治癒において線維芽細胞がVEGFの主要なsourceとなっている可能性を示唆するものである。
青少年の食生活改善のための家庭連携型新食育プログラムの効果の評価

本研究は2012年、熊本県内10中学校を対象に生活習慣と健康に関する現状調査を実施し,本分析結果に基づき,「中学生のための学校・家庭連携型食育プログラム「Program for Adolescents in Kumamoto: PADOK」を構築した。次に2013年、同意を得た同県内中学18校(1509名,1214歳)を対象に学校を単位とするクラスター無作為化比較試験に基づき介入6カ月間のPADOK効果の評価を行った.その結果, PADOK群は対照群に比較し、主要評価指標の愁訴数は有意に減少しPADOKの有効性が示された.解析はSASを用い線形混合効果モデルにより有意水準は両側5%とした.本研究は、実態調査をもとに開発した青少年の食生活改善のための家庭連携型新食育プログラム(介入)の効果を、最もエビデンスの高いと考えられるクラスター無作為化比較試験に基づいて評価を行うことを目的としている。研究初年度(平成24年度)には、熊本県内中学1年生・2年生1182名を対象に、食・生活習慣と健康に関する実態調査を行い、その結果をもとに効果的新食育プログラムの研究プロトコルを確定した。2年度(平成25年度)は新食育効果の評価のためのクラスター無作為化比較試験を実施した。対象は同意を得た熊本県内中学校18校(1年生・2年生計1520名)。第1期では介入群(9校)に対し、事前に訓練された管理栄養士により、専用に開発した食育テキストと画像教材を用いた6ヶ月間(月1回約50分とホームワーク)の食育を実施した。食育の要点は以下の通りである。1自分のからだ・食事の科学的見方、2朝食・各食事の適正摂取、3油脂・間食の適正摂取、4生活時間の適正化(生活リズムの調整)、5適正体重維持・生活習慣病予防法。また、食育を担当する管理栄養士の教育マニュアルも作成した。第2期は第1期介入試験で非介入群(9校)に対する第1期同様の新食育の介入試験を行った。食育介入試験前後に実施した習慣的食事摂取量調査「FFQW82」の分析結果は食育対象者の動機づけとして用いた。同様に実施した「中学生の生活習慣と健康に関する調査票」と合わせ、生活習慣の実態や不定愁訴の把握、プログラムの効果の評価を行うこととした。介入試験実施に当たっては、本学生命倫理委員会の認証を経て、対象中学校の食育推進担当者(校長、家庭科及び保健体育科教員、担任、養護教諭、有識者等)および生徒・保護者に主旨説明を行い、了承を得て行った。次に2013年、同意を得た同県内中学18校(1509名,1214歳)を対象に学校を単位とするクラスター無作為化比較試験に基づき介入6カ月間のPADOK効果の評価を行った.その結果, PADOK群は対照群に比較し、主要評価指標の愁訴数は有意に減少しPADOKの有効性が示された.解析はSASを用い線形混合効果モデルにより有意水準は両側5%とした.本研究は青少年の食生活改善のための家庭連携型新食育プログラムを開発評価することを目的としている。研究期間中に開発した新食育プログラム(介入)の効果については、最もエビデンスの高いと考えられるクラスター無作為化比較試験として非介入群と比較するための研究プロトコルを作成し、それに則り同試験を実施した上で評価を行う。初年度の平成24年度は、45月にかけて先行研究の検討を行った。610月には効果的プログラムの確定に向け、熊本県内中学1年生・2年生計1182名に対して「生活習慣と健康の調査」を実施し、生活習慣と朝食摂取および愁訴の関連について実態把握を行った。111月は実態を反映した新食育プログラムのプロトコルを検討し確定した。23月は食育担当者の教育等介入研究の準備および新食育効果について評価を行うためのクラスター無作為化比較試験を実施する対象校のリスト作成を行った。本研究は,今後の青少年におけるライフスタイル改善教育の推進に資するため,クラスター無作為化比較試験に基づく中学校・家庭連携型食育プログラム「Program for Adolescent in Kumamoto;PADOK」の効果の評価を目的とした.方法は学校を単位としたクラスター無作為化比較試験に基づく介入研究である.主要評価指標は愁訴に関連する9項目の総得点の,介入前調査時からの変化量であった.2013年57月、同意を得た熊本県内中学校18校(生徒1,509名,男子724名,女子785名,年齢1214歳)を対象とし,無作為に介入校9校(801名)と対照校9校(708名)に割り付け,PADOKに基づく食育を実施した.対照校にはPADOK終了後,公平を期すため同様の食育を実施した(2014年3月).倫理的配慮:UMINR000014658,熊本県立大学生命倫理委員会認証24001.本研究の最終年度にあたる2015年度はデータ集計と解析が中心であった.

最終解析対象は介入群762名(男子363名,女子399名)対照群663名(男子311名,女子352名)計1425名であった.主要評価指標である愁訴9項目の総得点の,介入前後の変化量における両群の差を混合効果モデルによる解析を行った結果,ベースライン調整後の差は0.53(標準誤差0.17),95%信頼区間0.20ー0.87,P=0.002であった.ベースライン・性・年齢・肥満度で調整した場合もほぼ同様の結果であった.クラスター無作為化比較試験に基づく中学校・家庭連携型食育プログラム「PADOK」は中学生のライフスタイル改善に有効であることが示唆された.公衆栄養栄養教育研究2年度に計画していた家庭連携型新食育プログラムの効果の評価を行うための、中学校を対象としたクラスター無作為化比較試験が年度内に終了したことに尽きる。対象校・生徒数ともに予定を超え、中学校の授業との兼ね合いで調整が難しい面もあったが、予定通り終了したことは大学・中学校・家庭連携型取組によるものと考える。青少年の食生活改善のための家庭連携型新食育プログラムを開発評価するための初年度の取組は9割を達成した。理由は、研究目的のとおり先行研究を検討した上で、対象とする熊本県内中学生1年生および2年生を選定し、研究プロトコル作成に向けた「生活習慣と健康についての実態調査」を行い、その結果に基づき、研究プロトコルを確定したことによる。年度末にかけて、食育担当者の教育等介入研究の準備および新食育効果について評価を行うためのクラスター無作為化比較試験を実施する対象校のリスト作成が予定より若干時間を要している。研究3年度の平成26年度は、前年度の研究成果に基づき、青少年の食生活改善のための家庭連携型新食育プログラム(介入)の効果の評価を解析し、研究成果のまとめを行う。初年度に続き、2年度の平成25年度は、新食育プログラムの効果について評価を行うためのクラスター無作為化比較試験を実施する。4月は対象校の介入群および非介入群の割り付けと、食育担当者の教育等を行う。510月は新食育第1期群の介入試験、103月は新食育第2期群の介入試験を行う。3年度の平成26年度は、2年度の研究成果に基づき、新食育効果の評価を解析し、研究成果のまとめを行う。研究成果の解析のため、データ整理・入力等の人件費が必要。対象となった中学生の食育ノート(一時預かり)と食・生活習慣調査結果の返却のための人件費および旅費。報告書作成費用のため。人件費:データ入力・整理、対象中学校への結果返却のため。旅費交通費:対象中学校への結果返却、学会旅費等。印刷製本費:報告書作成。消耗品費:文具、記録媒体ほか。新食育プログラムの効果について評価を行うためのクラスター無作為化比較試験を実施するため、管理栄養士をはじめとする教育スタッフの人件費の計上が初年度の研究費使用状況と大きく違うところである。また初年度の研究成果を広く周知し、論文にするための各学会や研究会への参加が考えられ、そのための旅費も初年度より計上額が増える予定である。
リンパ浮腫の発症メカニズムに介入する非侵襲的予防的治療法の開発

1リンパ浮腫モデルラットの検証と、2リンパ浮腫におけるレニン・アンジオテンシン系に関する検証を試みた。1において、我々が作成したモデルラットでは粗大な浮腫は1週程度継続し、組織学的変化は4週以上継続した。16週以上経過すると組織学的変化は消失し、深部リンパ管の拡張などを認めた。ラットでは代償的なリンパ流が形成され慢性リンパ浮腫にはならないことが示唆された。2では慢性リンパ浮腫患者のヒトリンパ管検体の供与を受け、免疫組織学的な解析をした。一部にTNF-α、その他アンジオテンシンII受容体などが陽性であった。慢性リンパ浮腫の発症に炎症性サイトカインやレニン・アンジオテンシン系の関与が示唆された。平成26年度はラットリンパ浮腫モデルの作成を行った。われわれはUnnoらが報告した手法を導入し、慢性リンパ浮腫モデルの作成を試みた。具体的には、ラット下肢において1大腿基部を全周性に切開する、2鼡径膝窩リンパ節の郭清を行う、3大腿基部において顕微鏡下に大腿動静脈に伴走するリンパ管を結紮する、4切開した皮膚は内反縫合し、真皮の連続性を断つ。上記を5例において施行したところ、術後浮腫を形成することに成功した。インドシアニングリーン蛍光リンパ管造影でもリンパ液の鬱滞を確認できた。しかし、それらは比較的早期に改善してしまい、定量的な解析が困難であることが判明した。現在、上記の手法に加え、腹腔内リンパ節廓清や放射線照射を試行しており、より慢性的に持続する浮腫モデルの作成を試みている。また、今後ラットリンパ浮腫モデルにおける組織学手解析を行うが、その比較対象としてヒト慢性リンパ浮腫におけるリンパ管や皮下組織の組織学的情報が必要となる。本学倫理委員会承認の下、上記検体の供与を受け検証中にある。具体的にはヘマトキシリン・エオジン染色など一般組織染色とLYVE-1やpodoplanin、SMA、TNF-α、IgG、IL-1β、Il-6、C1q、C3、C4抗体を用いた免疫組織学的解析を施行した。具体的には、ラット下肢において1大腿基部を全周性に切開する、2鼠径膝窩リンパ節の郭清を行う、3大腿基部において顕微鏡下に大腿動静脈に伴走するリンパ管を結紮する、4切開した皮膚は内反縫合し、真皮の連続性を断つ。上記を行うことで術後浮腫を形成することに成功した。平成27年度は上記の方法に加えて、腹腔内リンパ節郭清を施行した群と放射線照射を加えた群を作成した。いずれも、浮腫維持期間の延長を認めたが、慢性的なリンパ浮腫モデルを作成するに至らなかった。また、ヒト慢性リンパ浮腫におけるリンパ管と皮下組織の組織学的検討を、本学倫理委員会承認の下に施行した。具体的には、ヘマトキシリン・エオジン染色など一般組織染色とLYVE-1やpodplanin、SMA、TNF-α、IgG、IL-1β、IL-6、C1q、C3、C4抗体を用いた免疫組織学的解析を施行した。本研究では慢性リンパ浮腫におけるレニン・アンジオテンシン系に関わる薬物の抗線維化作用、抗炎症作用の解析が主である。そのためには、慢性的かつ長期的に継続する慢性リンパ浮腫モデル動物の作成が必須である。しかし、前述の通り報告にあった手法と同様の操作を施した実験動物において、再現性をもって慢性リンパ浮腫を作成することが困難であった。リンパ系へのさらなる障害を加えたモデルを作成したが、線維化など慢性的な病態を十分に反映した動物モデルは作成できていない。そのため、モデル動物の作成に平行してヒト慢性リンパ浮腫患者から得た皮膚組織を用いた組織学的解析を開始している。今後、ヒト慢性リンパ浮腫患者皮膚組織検体におけるレニン・アンジオテンシン系の評価を行っていく。全体としては、研究達成度は遅れているが、上記の通り方向修正を行い、推進性をもって研究を行っている。本研究では慢性リンパ浮腫におけるレニンアンジオテンシン系に関わる薬物の抗線維化作用、抗炎症作用の解析が主である。

しかし、前述の通り報告にあった手法と同様の操作を施した実験動物において、再現性を持って慢性的なリンパ浮腫を作成することが困難であることが判明した。そのため、さらなる追加処置を施したリンパ浮腫モデル作成を試みているが、その計画と承認に時間を要した。その一方で、慢性リンパ浮腫モデル動物の作成にあたって必要な基本的な手技や器具、装置は確認できており、比較的安定的な処置が施行可能な状況にある。全体としては、研究達成度は遅れているが、推進性を持って今後の研究を行う。本研究の達成度が遅延している主な原因は前述の通りである。慢性リンパ浮腫モデル動物を作成することは、本研究の根幹であり、必須の事項である。そのため、今後もさらなるモデル作成を試みる。しかしながら、同時並行で様々な検証を行う必要性もある。具体的には現段階ではモデル動物の作成と並行してヒト慢性リンパ浮腫患者における皮膚組織検体の組織学的検討を行っている。現時点ではヘマトキシリン・エオジン染色など一般組織染色とLYVE-1やpodplanin、SMA、TNF-α、IgG、IL-1β、IL-6、C1q、C3、C4抗体を用いた免疫組織学的解析を行っているが、今後はレニン・アンジオテンシン系に関連した免疫組織学的解析を行う。なお、組織検体の供与に関してはすでに本学倫理委員会の承諾を得ており、体制に関する問題は無いものと思われる。形成外科学本研究の達成度が遅延している主な原因は前述のとおり慢性的かつ長期的に継続する慢性リンパ浮腫モデルの作成が滞っているところにある。このモデルを作成することは本研究の根幹であり、必須の事項である。そのため、さらなる追加処置を施したモデル作成を試みている段階にある。しかしながら、スピード感をもって研究を推進するためには、同時並行で様々な検証をする必要性がある。研究計画では段階的に施行することとしていた。具体的には、1ラット慢性浮腫モデルの作成とそれにおける検証、2ヒト慢性浮腫患者における検証、3イヌリンパ浮腫モデル作成と解析、の3項目を段階的に行うこととしていた。現時点で、1の遅延がある一方、2は同時並行で施行可能と考える。そのため、段階的な検証ではなく、1を行いながら2も施行、検証していく。前述のとおり、研究の達成度は遅れている状況にある。具体的には、本研究の根幹をなすラット慢性リンパ浮腫モデルの作成が滞っている。そのため、研究が次段階へ進行できない状況にあり、必要な物品や消耗品の購入に至っていない。また設備備品費として申請した備品のうち一部が他予算にて入手出来たため、購入が不要となった。上記の点において、次年度使用額が生じた。前述の通り、研究の達成度は遅れている状況にある。また設備備品費として申請した備品のうち位相差顕微鏡が入手できたため、購入が不要となった。上記2点を理由として次年度使用額が生じた。平成28年度においては、慢性リンパ浮腫モデル動物の作成を試みると同時に、ヒト慢性リンパ浮腫皮膚検体の組織学的解析を行う。それに伴い、それに関する物品費が必要になる。また、得られたデータや組織、プレパラートの管理にエフォートを割かなければならない。
棒状高分子鎖からなる高密度ブラシ状高分子の合成と分子鎖形態

分岐高分子の特性解析および分子形態に関する研究は専ら、柔軟な高分子鎖からなるものに限られてきた。しかしながら、近年高機能性材料として用いられる高分子の多くは半屈曲性の高分子であるので、半屈曲性分岐高分子の希薄溶液物性の詳細な研究が望まれている。本研究では、代表的な半屈曲性高分子であるポリヘキシルイソシアナート(PHIC)に着目し、PHICマクロモノマーの新規合成法の確立、低分子量コモノマーとの(共)重合反応性の評価、さらにPHICマクロモノマーの単独重合で得られる高密度ブラシ状高分子の分子形態学に関する希薄溶液論的特性化について詳細な研究を行った。マクロモノマー法は枝成分となるマクロモノマーが前もって特性化されてため、幹成分となるコモノマーとの共重合により幹/枝組成を制御可能であるという点で、構造、組成の明確な、いわゆる"tailor-made"なグラフトポリマーを合成する際のビルディングブロックとして有用であり、多くの研究例がある。しかしながら、これまで分岐高分子の形態に関する研究は専ら、柔軟な高分子鎖からなるものに限られてきた。本研究では、ポリヘキシルイソシアナート(PHIC)棒状マクロモノマーに着目し、その合成、(共)重合反応性、得られる分岐高分子の溶液論的性質について研究を行い、以下のような知見を得た。1.チタンアルコキシド錯体を開始剤に用いることによって、末端にビニルベンジル基およびメタクリレート基を有するマクロモノマーを合成できることが分かった。また、停止法条件を詳細に検討することによって、末端に官能基を導入する方法を確立した。2.棒状マクロモノマーの重合性は媒体によって著しく変化し、重合条件によっては高重合度の櫛形高分子が合成できることを明らかにした。3.棒状側鎖を有する櫛形分岐高分子は、溶液中で剛直な半屈曲性高分子として振舞うこと、主鎖の剛直性は側鎖重合度の一乗で増加すること、同じ長さを持つ柔軟な側鎖からなる櫛形高分子よりも剛直になることを、静的光散乱、極限粘度、動的光散乱、SAXSおよびAFM測定を行うことによって明らかにした。本研究では、ポリヘキシルイソシアナート(PHIC)棒状マクロモノマーに着目し、その合成、(共)重合反応性、得られる分岐高分子の溶液論的性質について詳細な研究を行い、以下のような知見を得た。1.チタンアルコキシド錯体を開始剤に用いることによって、構造がよく定義された末端にビニルベンジル基およびメタクリレート基を有するマクロモノマーを合成できることが分かった。
eラーニング高等教育の学習プロセスにおけるネットワーク・グラフ構造の数理モデル化

電子掲示板上でのディスカッションについて、発言者間に形成される応答関係のネットワークに関する分析を行った。分析の結果、各発言者の、「クラスター係数」と「媒介中心性」というネットワーク構造上での特性量の分布が、「スケールフリー性」と呼ばれる数理的な特徴に近い性質を持つことを確認した。また、他の研究グループが行ったディスカッションデータの質的分析との比較により、分析に用いた発言者の特性量の大小と、発言者によるメッセージ執筆の熟達度の間に対応が見られることが明らかになった。これは、学習の場でのコミュニケーションにおいて、論点や問題点がよく整理された発言が、他者の発言を誘発することによってコミュニケーションを活発にする様子を反映するものであると考えられ、学習の場において個人の局所的な発話と学習者集団全体におけるコミュニケーションのあり方の接点を示すものといえる。また、ブレンディッド授業と協調学習という形式の異なる複数の授業における応答関係のネットワークの分析を行った。この結果、授業におけるコミュニケーションが形成するネットワークが、通常の自発的コミュニケーションや社会活動に見られるような「似たもの同士」の結びつきとは異なり、工学的・人工的に作られたネットワークに近い特徴を持つこと、また、授業の形式や、教員およびティーチング・アシスタントの関与がコミュニケーションの構造を変えることを数量的に把握することが出来た。教材の提示やオンラインテスト、コミュニケーションなどの機能を統合したコース管理システム(CMS)の利用を軸として、eラーニングは急速に高等教育の分野において浸透しつつある。今年度、本研究課題の目標であるeラーニングにおける学習過程をグラフ理論に基づくネットワーク分析を通じて解明する一環として、CMSを利用した協調学習の記録でもある、BBS上でのディスカッションの中に出現する語句すなわち概念と他の概念との間の相互関係のネットワークの構造を分析した。分析対象はセミナー形式で行われる授業の中でのコミュニケーションであり、4名からなるグループに対してWikiページ作成の課題を課し、その作業過程を掲示板上で議論させたものである。この授業の掲示板メッセージ群から任意にスレッドを選択しテキストデータとして抽出、文中に出現する語彙の共起性から当該ディスカッションにおける概念のネットワーク構造を隣接行列として抽出した。この隣接行列をネットワーク分析ツールによって処理することで、ネットワーク構造の指標値「平均頂点間距離」と「クラスター係数」を算出した。指標値の分析により、ネットワーク構造がSmall-World性と呼ばれる性質に近い性質を持っているであろうことがわかった。また、このディスカッションに対する観察と、すでに複雑ネットワークの分野で知られているネットワークの情報伝播に関する性質から、円滑にコミュニケーションが行われる場合、そのことは概念のネットワーク構造とその指標値に反映されるのではないかという推論を得た。
卵巣癌DNAコピー数異常の謎を解く－piRNAの卵巣癌への関与－

非コードRNAであるマイクロRNA(miRNA)は卵巣癌をふくむ数々の癌でその関与が解析されてきているが、miRNA以外の小分子RNAはあまり研究されてきていない。また、The Cancer Genome Atlasにより卵巣癌のDNAコピー数異常、メッセンジャーRNA(mRNA)、miRNAの個々の解析は行われたが、非コードRNAとmRNAの卵巣癌における包括的、有機的なネットワーク解明は未だ充分ではない。本研究において卵巣漿液性癌5検体と正常卵巣2検体を用いて全トランスクリプトーム解析(mRNA-seq)および全小分子RNA解析(miRNA-seq)を行った。その結果20-23塩基長のmiRNAは卵巣癌と正常卵巣の間で発現パターンが明らかに異なっていた。26-34塩基長のPiwi-interacting RNA(piRNA)は生殖細胞に特異的に発現する小分子RNAとされるが、piRNAは卵巣癌において正常卵巣と発現パターンが類似しているものと異なっているものがあることがわかった。そして小分子RNAが作用している可能性のあるmRNAを相補的配列と発現から統合的に解析を行うことにより、卵巣癌に特異的な10個のmiRNA-mRNAネットワーク、5個のpiRNA-mRNAネットワークを同定した。同定した15個の小分子RNAを阻害することにより、卵巣癌の増殖および浸潤に関与する小分子RNAを同定した。また、PIWI蛋白のうち卵巣癌の浸潤および転移に関与するPIWI蛋白を明らかにした。同定したPIWI蛋白のノックダウンおよび強制発現を行った卵巣癌細胞株を用いて機能解析実験を行った。Piwi-interacting RNA (piRNA)はPIWIファミリータンパク質と結合する小分子RNA群と定義される。piRNAはmicroRNAよりも少し長い23-32塩基の長さであり、2006年にマウス精巣において発見、定義された。PIWIは生殖組織特異的に発現する基質特異性のない酵素(Argonaute)であり、PIWIはpiRNAと相補的な標的RNAを認識し、その遺伝子発現を抑制する。ショウジョウバエのpiRNAはゲノム上の繰り返し配列であるレトロトランスポゾンに由来するものが多く、卵巣においてレトロトランスポゾンの発現調節に機能することが報告されている。卵巣癌は卵巣表層上皮から発生すると考えられているが、そのsoilが生殖臓器である卵巣であるという特性は精査されてこなかった。本研究では卵巣癌におけるpiRNAおよびPIWIの役割を明らかにする。今年度は漿液性卵巣癌5検体、正常卵巣2検体の計7検体をもちいて、全トランスクリプトーム解析および全small RNA解析を、次世代シーケンスを用いて行った。その結果卵巣癌で特異的に発現が低下、上昇しているpiRNAが明らかとなった。また、そのpiRNAが標的とすると考えられるmRNAをin silico解析で同定した。またrRNA、tRNA、snoRNAなどの低分子RNAの網羅的な卵巣癌発現プロファイルを構築し、卵巣癌で発現しているPIWIも同定した。卵巣癌に特異的なpiRNAを明らかにすることができた。同時にmiRNAなど低分子RNAの卵巣癌における包括的なプロファイルを同定することができた。本研究目的の達成には、今後同定したpiRNAの機能解析を行うことが必要である。PIWIファミリータンパク質の卵巣癌における機能とあわせて解析をさらにすすめていく。試薬の納品が年度内に間に合わなかったことと、予定していたSNPアレイをおこなわなかったため次年度使用額が生じた。次年度の消耗品費に上積みし、実験の迅速化を図る。
月面や火星における生命維持環境創成のナノレベルでの”その場”観察による研究

月や火星なので人類が長期間生活することを想定すると、生活維持に必要な酸素と水をつくるだけでなく、居住に必要なコンクリートの安定性を保証する必要がある。コンクリートの主成分は水酸化カルシウムの結晶であり、この安定性を高分解光学系で"その場"観察をおこなって調べた。居住空間では生成される炭酸ガスと水によりコンクリート内に炭酸水が存在し、主成分の炭酸カルシウムを溶かすだけでなく、新たなアラゴナイトやカルサイトをつくり、体積変化のきっかけをつくる。この一連の反応を、分子レベルで観察できる"その場"観察でしらべると、溶解と析出が同時におこるメカニズムであることが分かった。月や火星などで人類が長期的に生活することを想定すると、生命維持に必要な酸素と水を作るだけでなく、安定した生命維持環境を長期的につくる必要がある。本年度は、まず、月面で安定供給する方法の基礎研究を行った。そのため、月面のレゴリスに多く含まれるイルメナイト結晶(FeTiO3)を真空加熱して酸素を、あるいは、水素雰囲気中で低温で水を、直接、効率よく抽出する方法を考えた。さらに、その水を使ってつくるコンクリート主成分鉱物(水酸化カルシウム)の安定性をその場観察法を駆使して研究した。地球上のセメントの劣化では炭酸ガスをふくむ炭酸水との反応が重要である。この様子を位相シフト干渉法などを駆使して変質速度をナノレベルで測定し、月面での変質速度と比較する基準値を得た。それによると、水酸化カルシウムは水と反応することで、アラゴナイト、Ca(CO3)2を結晶表面に析出させ、それが、時間とともに別の構造をもつカルサイト、Ca(CO3)2に変化して劣化が進むことがわかった。つまり、変質には2ステップの溶解、核形成が連続的に必要であることも初めてわかった。まず、月面で水を安定供給する方法の基礎研究を行った。そのため、月面のレゴリスに多く含まれるイルメナイト結晶(FeTiO3)を真空加熱して酸素を、あるいは、月面土壌に含まれるプロトンなどから水素をつくり、その水素雰囲気中で低温で水を、直接、効率よく抽出する方法を考えた。NASAの計画では水素は地球から運搬するとしているが、プロトンを含む太陽風が月面に打ち込まれていることからして、月面で水をつくる可能性を検討した。、その水を使ってつくるコンクリート主成分鉱物(水酸化カルシウム)の安定性を、光分解光学系を利用した"その場"観察法を駆使して次のステップとして研究した。それによると、水酸化カルシウムはCO2を含む水と反応することで、結晶近傍にアラゴナイト(Ca(CO3)2)を水酸化カルシウム結晶表面に析出させ、それが、時間とともに別の構造をもつ、つまり、別の多形であるカルサイト、Ca(CO3)2に変化して劣化が進むことがわかった。つまり、変質には、もとの結晶の一部溶解、次の準安定相の核形成が、またその相の一部溶解といいう一連のプロセスが連続的に生じることが必要であることも初めてわかった。コンクリートの変質研究は構成物である鉱物界面でのミクロな現象としては捉えられてこなかったが、本代表者らは、コンクリートの主要な鉱物である水酸化カルシウム(Ca(OH)2)の結晶界面で、炭酸水と反応して方解石やあられ石に変質していく過程を、ナノレベルでの“その場“観察することに初めて成功した。その後、これらの結晶の成長メカニズムを、表面構造、成長速度、溶解速度などの観点で調べることができた。併せて、その変質や交代反応速度を月面での劣化速度と比較するための対象データが取得できたことで、順調に研究が進捗していると判断できる。月や火星などで人類が長期t機に生活することを想定すると、性見英維持に必要な産総と水を作るだけでなく、安定した生命維持環境を長期的につくる必要がある。これまでは、水をつくる酸素と水素をどう供給するかを調べたが、今年度は居住に必要なコンクリートの安定性を昨年度に継続して調べることにした。コンクリートの主成分は水酸化カルシウムの結晶である。この安定性を高分解光学系を利用した"その場"観察法で調べた。地球上や月面居住空間では生成される炭酸ガスと水との長期的な反応がセメントの劣化にとって大事である。つまり、それらがコンクリート内で炭酸水として存在して、主成分の炭酸カルシウムを溶かすだけでなく、新たな副生物をつくり、体積膨張など劣化のきっかけを作ることにもなる。この一連の反応を"その場"観察で詳細に調べた。この水酸化カルシウムの結晶は炭酸水と反応すると溶解するが、結晶周囲のカルシウム濃度を増加させ、その結果、炭酸カルシウムが余剰に水に溶解することにより、アラゴナイトVa(CO23)2を析出する。この結晶は反応が遅い場合には、もとの水酸化カルシウム結晶の表面をエピタキシャル状に単結晶に近い状態で析出する。その後、そのアラゴナイトは周囲の溶液の濃度変化にともなってエッチピット状に溶解する。それと同時に、そのエッチピットのさらに遠方では、アラゴナイトより溶解度が少ないカルサイト(同じCa(CO3)2結晶であるがアラゴナイトと構造が違う)の結晶がもとの結晶上に析出して一連の溶解と析出の一連のプロセスが完了する。

このような連続的な反応は、Putnisらの提唱するCoupled dissolution and precipitationメカニズムで基本的には説明できるが、このモデルのかなりな修正も必要な事が分かった。月や火星なので人類が長期間生活することを想定すると、生活維持に必要な酸素と水をつくるだけでなく、居住に必要なコンクリートの安定性を保証する必要がある。コンクリートの主成分は水酸化カルシウムの結晶であり、この安定性を高分解光学系で"その場"観察をおこなって調べた。居住空間では生成される炭酸ガスと水によりコンクリート内に炭酸水が存在し、主成分の炭酸カルシウムを溶かすだけでなく、新たなアラゴナイトやカルサイトをつくり、体積変化のきっかけをつくる。この一連の反応を、分子レベルで観察できる"その場"観察でしらべると、溶解と析出が同時におこるメカニズムであることが分かった。コンクリートの変質研究は構成物である鉱物界面でのミクロな現象としては捉えられてこなかったが、本代表者らは、コンクリートの主要な鉱物である水酸化カルシウム(Ca(OH)2)の結晶界面で、炭酸水と反応して方解石やあられ石に変質していく過程を、ナノレベルでの“その場“観察することに初めて成功した。併せて、その変質や交代反応速度を月面での劣化速度と比較するための対象データが取得できたことで、順調に研究が進捗していると判断できる。月面と類似試料を用いて水の発生を分子レベルで確認する。その結果をAMS2016やICCGE-18などの国際学会で発表予定。なお。ESAの研究者と実験結果についての議論はこれまで通り継続する。結晶成長イルメナイト結晶を利用した水の製造のナノレベルの観察を行う。それには鉱物上でのわずかな水(一分子の厚み)を検出できる位相シフト干渉による精密な観察が必要である。その使用のための装置の調整(東北大学から名古屋大に移設した)を早急に行なう必要がある。結晶表面での水の製造に関わる分子レベルの研究は前例がないが、この干渉計によって水の発生メカニズムの詳細が分かると思われる。宇宙環境での太陽風によるコンクリートの劣化を模擬する実験を行なう。そのために、原子解像度をもつFM-AFMを使用する。これは、これまでの本研究者らが使用してきた大変敏感な方法であり27年度より観察を開始する。東京と大阪の出張の取りやめによる。東京出張を取りやめたため。結晶成長学会に参加する参加費等として使用する。次年度の出張費に充填する。