hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
木質耐火構造における燃え止まりメカニズムの解明とそれに基づく2時間耐火CLT開発

難燃処理木材の被覆によるCLTへの2時間耐火性能の付与については、平成28年度は、かなり挑戦的と思われる仕様でスギCLTを難燃処理した木材で被覆した壁試験体での実大載荷加熱試験を実施して性能を検証することを目標として研究に取組み、壁構造での実大載荷加熱試験では、所期の性能を付与する結果とはならなかったが、挑戦的な仕様での実験を実施したことで、最終年度に予定する仕様決定に向けた、貴重なデータが取得できた。薬剤の注入方法については、薬剤注入の前処理として、これまで行ってきたレーザによるインサイジングに変えて、ドリルでインサイジングした場合でも十分な薬剤注入量が得られることが確認でき、コストダウンに資する結果が得られた。耐火建築物が木造で建設可能となり、大規模建物を建設すべく、木質耐火構造開発が進められている。木質耐火構造では、耐火加熱試験で荷重を支持する木材部分が炭化せず燃え止まることが求められる。無機材料で被覆するメンブレン型や難燃処理木材を燃え止まり層に配置する方法などにより1時間耐火構造は実用化されているが、直交集成板(CLT)を用いた大規模建築物を建設するためには1時間のみならず2時間耐火性能付与が必須の課題である。平成27年度にケイ酸カルシウム板と石膏ボードでCLTを被覆することにより、壁構造において2時間耐火性能を付与できることを明らかにしたことに引き続き、平成28年度は薬剤を注入して難燃化した木材でCLTを被覆することでCLT壁構造に2時間耐火性能を付与できるか、実大載荷加熱試験を実施して性能を検証したが、難燃処理したスギラミナを幅接ぎせず、ネジ止めで2層、交互に積層するといったかなり挑戦的と思われる試験体仕様で臨んだため、2時間耐火の性能を付与するには至らなかった。この教訓を踏まえ、H29年度は、難燃処理ラミナを幅接ぎ後に積層してパネル化し、パネル同士は雇い実あるいは片側スプライン継ぎ手で突きつけるなどにより隙間が生じにくい仕様で床試験体を作製し、2時間耐火試験を実施したところ、燃え止まりが確認できた。この結果、難燃処理木材で被覆したCLT床構造においては、被覆材としては難燃処理木質パネルを一体化して作製し、難燃処理層90 mm+無処理層10 mmの被覆厚さがあれば、2時間耐火試験で燃え止まること、パネル同士の接合には難燃処理した木材を用いた雇い実や片側スプラインが有効であること、パネルの留め付けに当たっては、パネルに座掘りしてからパネリードでCLTに留め付け、難燃処理木材で穴を埋める施工方法を採用すれば、被覆材の現場施工が可能であることなどが明らかとなった。CLTを中層の木造建築物の壁や床に使用するには2時間耐火の性能を付与する必要がある。本研究では石膏ボードなど無機材料で被覆する方法と難燃処理木材で被覆する方法について検討した。前者では、ケイ酸カルシウム板と石膏ボードを組合せ、被覆層の厚さを60mm程度とする方法が最も合理的であることを示した。後者では、被覆材の仕様を厚さ30 mmの難燃処理木材3層と厚さ10 mmの表層用の無処理木材を積層接着して一体化した難燃処理木質パネルでの被覆が有効であることを示した。これにより、CLTの壁構造や床構造に2時間耐火性能を付与できる仕様を提示することができた。28年度はスギCLTの壁構造において、無機材料ではなく難燃処理した木材でCLTを被覆することにより2時間耐火構造の性能を付与する仕様の開発を検討する。まず、難燃処理方法の検討については、これまでのレーザによるインサイジングに変え、ドリルによる方式を採用することとし、ドリルインサイジングのパターンと注入性の関係について検討を行い、必要な薬剤量を効率的に注入できるインサイジングパターン、薬液濃度、注入条件を決定する。次に、2時間耐火構造の性能を付与するのに必要な難燃薬剤注入処理木材への薬剤注入量並びに被覆厚さの検討を行う。難燃処理する木材はスギを予定している。
TGF-βのシグナルを抑制するHtrAセリンプロテアーゼファミリーの研究

(1)マウスHtrA1の出生以後の発現パターンを骨格系に重点を置いて検討した結果、軟骨ではHtrA1は、軟骨基質の石灰化と細胞死へ向かう最終的に分化した肥大軟骨細胞が発現し、骨では骨基質を分解する扁平骨芽細胞と骨の中に閉じ込められた骨細胞が発現していた。(2)マウスでリューマチ性関節炎のモデルと考えられる実験的関節炎を誘発させると、関節軟骨内のHtrA1の量が数倍上昇した。正常では関節軟骨にほとんど存在しない肥大軟骨様の細胞が増殖し、これらがHtrA1を産生していた。関節炎におけるHtrA1の発現は正常の軟骨分化過程を反映している。(3)HtrA1遺伝子破壊マウスを作成した。KOマウスは正常に発育し繁殖した。主に骨格系の異常について組織学的な検索と、造骨能について機能的な解析を行った。KOマウスでは、新生児期の二次骨化中心の周囲で、オステオカルシンとタイプXコラーゲンを産生する細胞が増加しており、軟骨細胞の分化に異常があることが示唆された。(4)KOマウスにリューマチ性関節炎を誘導したが、関節炎の発症や症状は野生型と差が無かった。(5)HtrA3の遺伝子破壊マウスを作成するためのES細胞を取得した。ダブルKOマウスを作成して表現形を解析する。(6)立体構造を解明するため全長のHtrA1タンパク質をCHO細胞やPichia酵母で大量調製することを試みた。CHO細胞では充分な量が取れなかった。Pichiaを使った産生を試みる。(7)HtrA1は、細胞外への分泌経路中で変性したコラーゲン分子の両端を削る活性があることが明らかになった。コラーゲンの品質管理の関わる可能性が示唆された。マウスにリューマチ性関節炎のモデル関節炎を誘導すると、関節軟骨中のHtrAl量が上昇した。この結果は、HtrAlはヒトの変形関節炎のみならず、病因の異なるリューマチ性関節炎でも発現上昇し、両関節炎の軟骨破壊が共通の機構によることを示している。(2)HtrAlの生理的基質の探索:活性のあるHtrAlタンパク質を大腸菌と培養昆虫細胞で産生することに成功した。単離された関節軟骨の種々の成分タンパク質を精製HtrAlと反応させると、主要なプロテオグリカンであるデコリンとバイグリカンが急速に分解された。破砕した正常軟骨、あるいは正常軟骨の抽出液を精製HtrAlと反応させた後、ウエスタン法でタンパク質の分解を検討したところ、デコリンやバイグリカンの分解が観察された。また、関節炎マウスの関節軟骨中には高濃度にHtrAlが集積した部分が存在し、この部分ではプロテオグリカンの顕著な減少が観察された。この結果はHtrAlの生理的基質がプロテオグリカンである可能性を強く示唆した。(3)HtrAlによるTGF-β抑制機構の解明:デコリンとバイグリカンはTGF-βと結合し、TGF-βの効率的なシグナル伝達を補助したり、あるいは過剰量ではシグナル伝達を抑制することが知られている。HtrAlはこれらのプロテオグリカンを分解することにより、TGF-βシグナル伝達を制御しているものと考えられ、今後これを証明する実験を行なう。(4)HtrAlノックアウトマウスの解析:KOマウスは外見上の異常はないが、骨成長板の軟骨細胞の構築が乱れコラーゲン産生にも異常があった。そこで、初代軟骨細胞及び骨芽細胞培養により、細胞分化に及ぼすHtrAlの作用を検討したところ骨芽細胞分化が正常より遅れるという知見を得て、これをさらに検討中である。(1)HtrA1の発現調節

機構:HtrA1は、マウスでは胎児期の骨周辺の間葉系細胞、目の毛様体、脳脈絡叢、心筋内膜床などに特異的に発現する。またニワトリの初期胚では鰓弓の一部にも特徴的な発現を示す。この特異的発現の機構を解析するため、ニワトリ胎児の繊維芽細胞を種々の増殖因子で刺激したところbFGFがHtrA1の発現を誘導することが明らかになった。bFGFを付着させたビーズをニワトリ胚の鰓弓周囲に移植するとHtrA1の発現領域が拡大した。これまで不明であった、HtrA1の発現調節機構のひとつが解明された。(2)HtrA1と網膜黄斑変性症:欧米では中高齢者の失明原因の第1位であり、わが国でも急速に頻度が上昇している加齢黄斑変性症の発症とHtrA1のプロモーター領域のSNPにきわめて強い連関があることが2006年に報告された。この変異によりHtrA1の発現が上昇することが予想されることから、われわれが作成した2種のHtrA1高発現TGマウスの網膜を組織学的に検討した。一部の高齢マウスで網膜下にドルーゼン様沈着が見られたが、さらに多数のマウスを使った解析を行う予定である。(4)HtrA1ノックアウトマウスの解析:KOマウスは外見上の異常はないが、骨成長板の軟骨細胞の構築が乱れコラーゲン産生にも異常があった。そこで、KOマウスと正常マウスから未熟軟骨細胞及び骨芽細胞を分離し初代培養を行い、成熟軟骨と骨芽細胞への分化に及ぼすHtrA1の作用を検討したζころ、アルカリフォスファターゼで測定した分化度とアリザリンレッドによる骨化の進行がKOマウスの軟骨細胞では正常より遅れるという知見を得て、これをさらに検討中である。(1)HtrA1タンパク質分解酵素活性の特性を明らかにする:CHO細胞とレトロウイルスベクターを用いたタンパク質の大量産生システムを用いて、野生型とS372A活性欠損型の全長HtrA1タンパク質の産生を試みたが、IRESで発現させたGFPの発現量は高いにも関わらず、HtrA1タンパク発現量は両者とも非常に少なかった。CHO細胞に毒性を示すと考えられる。そこで、Pichia酵母を用いた発現を試みるため発現ベクターを作成した。(2)HtrA1の細胞外基質タンパク質代謝における機能を明らかにする:I型コラーゲンα1鎖とHtrA1を293T細胞に共発現させると、I型α1鎖のN-及びC-プロペプチド部分が切断された分解産物が細胞抽出液中で検出された。S372A変異型のHtrA1を使うとこの分解産物は見られない。また、PDZドメインを欠くHtrAlでは分解の著明な減少が見られた。これは、HtrA1が細胞内の分泌過程でPDZに依存してコラーゲン分子を分解する活性があることを示す。(3)関節炎発症におけるHtrA1の役割の解析:間歇投与カルセイン沈着による造骨速度測定、およびCTスキャンでの骨密度測定を行ったところ、KOマウスで若干の低下が見られた。また、KOマウスでは幼若マウスの2次骨化中心の境界にある肥大軟骨細胞でオステオカルシン量の増大が見られた。同じ細胞で10型コラーゲンの産生量も増大していた。これは、後期の肥大軟骨層で石灰化が亢進していることを示唆し、HtrA1の欠損は軟骨での石灰化を促進する可能性が示された。抗コラーゲン抗体の注射により関節炎を引き起こしたところ、KOマウスと野生型で関節の腫脹の程度や組織像に差は見られなかった。
地方自治における公共性の理念と特別対策事業にかかわる研究

本研究では戦後同和対策事業の実施方法と、その効果を今日取り組まれている老人保健福祉計画等の地域福祉計画づくりの動きとあわせ調査・分析した。実態調査については和歌山県吉備町と和歌山県橋本市で実施し、資料調査については京都市・大阪市・神戸市・滋賀県・和歌山県・北海道(ウタリ福祉対策と一般福祉対策)を中心におこなった。これらの調査から、同和対策事業等の特別対策は、地域住民の所得保障・労働の確保と結びついた時、大きな効果を生みだしていること。現在取り組まれている高齢者・障害者のためのまちづくり計画・地域福祉計画も、それらの人々の所得保障(年金や就労保障)等の対策が、多くの計画の中で欠如しておることが明らかとなった。生産と生活の社会化によってナショナル・ミニマム(国家的最低必要行政水準)とシビル・ミニマム(地域的最低必要行政水準)確立の要請が、改めて強まっている。わが国では、封建的身分制度に起因する地域的差別として部落問題・部落差別の問題が大きな社会問題の一つとなっていたが、戦後の部落解放運動や同和行政・同和教育の取組みにより、差別の実態は大きく変化し、今日では解決可能な社会問題として確認されるに至っている。これは1969年の同和対策事業特別措置法制定にともない、全国各地の地方自治体が地域社会より疎外され隔離・隔絶されていた集落-未解放部落-に対して、国家と地方自治体の責務に基づいて最低必要行政水準を決め-同和対策事業長期計画-を策定し、環境改善事業や生活改善の諸事業を推進した結果であることは明らかであり、この教訓は他の社会問題対策、とりわけ地域問題・生活問題対策に活かされるべきである。同和対策事業の教訓からも、市民間での交流と合意の形成、行政と市民の間での意志疎通と市民意志にもとづく政策遂行というプロセスを保障することこそが、国家や地方自治体の新しい公共性の理念を確立することになると考える。同和対策事業の誤った行政手法により多くの混乱を生み出している地方自治体もあるが、部落差別のような地域的差別を総合的な地域計画を策定しその実施によって解消しつつある地方自治体も少なくない。現在取り組まれている高年齢・障害者のためのまちづくり計画・地域福祉計画も、それらの人々の所得保障(年金や就労保障)等の対策が、多くの計画の中で欠如しておることが明らかとなった。これは1969年の同和対策事業特別措置法制定にともない、全国各地の地方自治体が地域社会より疎外され隔離・隔絶されていた集落-未解放部落-に対して、国家と地方自治体の責務に基づいて最低必要行政水準を決め-

同和対策事業長期計画-を策定し、環境改善事業や生活改善の諸事業を推進した結果であることは明らかであり、この教訓は他の社会問題対策、とりわけ地域問題・生活問題対策に活かされるべきである。同和対策事業の教訓からも、市民間での交流と合意の形成、行政と市民の間での意志疎通と市民意思にもとづく政策遂行というプロセスを保障することこそが、国家や地方自治体の新しい公共性の理念を確立することになると考える。同和対策事業の誤った行政手法により多くの混乱を生み出している地方自治体もあるが、部落差別のような地域的差別を総合的な地域計画を策定しその実施によって解消しつつある地方自治体も少なくない。
オーダーN・フルポテンシャルKKRグリーン関数法の開発・応用

KKRグリーン関数法にもとづくフルポテンシャル・オーダーN法とその計算機コードを開発し、これまで取り扱いが困難であった大規模系の高精度なフルポテンシャル計算および大規模不規則系に対するコヒーレントポテンシャル近似の適用を可能にした。この研究によって100層程度の厚さを持つ薄膜の第一原理フルポテンシャル計算や10000層程度までのマフィンティンポテンシャル模型に対する計算を実施し、大規模系に対する新しい知見を得るとともに、新材料、新デバイスのデザインを行なった。グリーン関数法、フルポテンシャルKKR法、遮蔽グリーン関数法を用いた量子シミュレーション・デザイン手法の開発を目的として、本年度は、線形応答の第一原理計算のためのコード開発、フルポテンシャル法の改良と遮蔽グリーン関数法の一般化された計算機コードの開発を主眼において研究を進めた。線形応答計算コードの開発は前年度までにある程度の準備を行っていたが、実際のコーディングにおいて生じる様々な数値計算上の問題点について解決を行い、現在、DC電気伝導に関しては単体金属、化合物、不純物半導体に関して実験との定量的な比較ができるコード開発に成功した。フルポテンシャルKKR法については、(1)ロイド公式を用いた状態数の計算、(2)格子間領域での電荷・スピン密度のフーリエ展開、(3)ボロノイ・セルを記述する形状関数の部分波展開を2次元方向については解析的に行う事によって、全体として著しい計算精度の向上と高速化が達成された。遮蔽グリーン関数法については、以前のプロジェクトにおいて実証計算コードを開発したが、それらの実証コードと全く独立に実用計算機コードの開発を行った。その結果、一般的な結晶構造についてオーダNで計算可能な実用コードの開発に成功した。また、遮蔽グリーン関数法のフルポテンシャル化に着手して、現在プレリミナリな段階ではあるが、フルポテンシャル法においても遮蔽グリーン関数法が動作することが確認された。上記の手法を用いて、希薄磁性半導体の輸送現象、金属間化合物の電場勾配、鉄/クロム/鉄の長周期磁気構造などの計算を行ない、高精度・高速量子シミュレータとして今後用いることができることを確認した。本年度は合金・混晶系の電子状態を、グリーン関数法を用いて計算することによって、いままで第一原理計算の枠では取り扱いが困難とされてきた物質、現象を統一的な手法で議論することに集中した。このような研究が可能となった背景には、グリーン関数法を用いたフルポテンシャルコード、輸送現象コード、CPAコード等が単一のKKR法として統合されたことがある。それを用いて1)ハーフメタリック希薄反強磁性半導体と輸送現象2)パイライト型遷移金属カルコゲナイドの電子状態と磁性3)キュリー温度スレータポーリング曲線4)セーベック係数の第一原理計算5)相互作用効果および多重散乱を考慮した原子間相互作用6)最適化有効ポテンシャル法を用いた希薄磁性半導体の電子状態に対する研究を行ったが、ここでは2)について述べる。パイライト型遷移金属カルコゲナイドは遷移金属およびカルコゲンを変化させることによって様々な電子状態を示すことが知られている。例えばFeS_2は非磁性絶縁体、CoS_2は強磁性金属、NiS_2は反強磁性モット絶縁体である。またCoS_2のSをSeで置換していくとメタ磁性を示すようになりやがて強磁性を消失してパウリ磁性を示すようになる。これらの性質は実験的にはある程度まとめられており、いずれも金属絶縁体転移の近傍にあって、電子相関が多様な電子状態を生み出している一群の物質と考えられている。(Fe_<1-x>Co_x)S_2および(Co_<1-x>Ni_x)S_2のキュリー温度の計算を行った。dγ軌道に入った平均の電子数nの関数として計算は実験をよく説明する。nが1を超えるあたりからキュリー温度が急激に低下するふるまいや、そのあたりでメタ磁性が出現する様子等もうまく再現される。また、SをSeで置換した計算も行ったが、キュリー温度の急激な低下やメタ磁性の出現等を説明することができた。本研究は方法論の開発と、そのような方法論を用いて、現実的な物質群の電子状態の量子シミュレーションおよび量子デザインを実行することである。本年度は方法論の開発としては、1)オーダーN法、2)、スピン輸送第一原理計算手法、3)最適化有効ポテンシャル法の開発を行い、またその応用としてパイライト型遷移金属カルコゲナイド、ハーフメタリック希薄反強磁性半導体を用いたGMR素子の研究を行った。これらのうち、方法論の開発について簡単に説明する。1)オーダーN法の開発においては遮蔽KKR法の手法に改良を加えた。この方法を実現する計算コードを新たに開発することによって、10000層程度の厚さの金属薄膜についての計算を現実的なCPU時間(Pentium Xeon.2.9GHzを用いて120Sec/iteration)で実行できることを示した。2)スピン輸送第一原理計算手法については、KKRグリーン関数法にCPAを組み合わせることによって(KKR-CPA)

スピン流、スピンホール効果、逆スピンホール効果を計算することのできる計算機コードを開発した。テスト計算としてFe_<1-X>Co_Xの縦スピン伝導度およ横スピン伝導度σ^<zz>_<zz>、σ^<xx>_<zz>を計算した。スピンホール効果、逆スピンホール効果については、グリーン関数の実部からの寄与に問題があるため。現在、すぐに計算できる状態ではないが、今後計算方法について検討をすすめていく。3)最適化有効ポテンシャル法については、厳密交換項と乱雑位相近似による相関効果の計算がKLI近似の枠組みで安定に計算できるようになった。結果は、相関効果が十分に取り入れていないように見えるが、この点についてさらに検討を進める。本研究は方法論の開発と、そのような方法論を用いて、現実的な物質群の電子状態の量子シミュレーションおよび量子デザインを実行することである。本年度は方法論の開発としては、1)フルポテンシャル・オーダーN法、2)オーダーN輸送現象第一原理計算手法、3)最適化有効ポテンシャル法の開発を行なった。またそれらの手法の応用としで4)ショットキー障壁の第一原理計算、5)ハーフメタリック反強磁性体のデザインとそれを用いたGMR素子の研究、6)YMn_2の電子状態と磁性、7)Sm_2Fe_<17>N_3永久磁石の電子状態と磁気異方性の研究を行った。これらのうち、1)6)と5)について簡単に説明する。1)、6)オーダーN遮蔽KKR法のフルポテンシャル化を行い、100層程度の薄膜のフルポテンシャル第一原理電子状態計算できる手法と計算機コードを開発した。この手法を用いて、1664層からなるAl/GaN金属半導体界面の第一原理計算を行い、n型GaNではショットキー障壁が形成されること、p型GaNでは障壁は小さくオーミック接触に近いことを示した。この結果は実験と良く対応している。5)ハーフメタリック反強磁性体は磁化を持たないにもかかわらずハーフメタルとなる新しいタイプのスピンヘトロニクス材料である。CrとFeまたはVとCoをペアとして含む、様々の化合物において、ハーフメタリック反強磁性体となる候補を計算機マテリアルデザイン手法により用いて探索し、それらのいくつかが化学的にも安定なハーフメタリック反強磁性体であることを見いだした。現在、実証実験を提案している。
電磁設計による低損失高温超電導線材の開発と交流通電特性の評価

2軸圧延と1軸圧延を組み合わせた矩形変形法により、超電導フィラメントが線材横断面内において列状にブロック化された構造を有する銀シース多芯テープ線材を作製し、交流通電特性の測定・評価を行った。矩形変形方を用いる最大の利点は、線材形状およびフィラメント配置の制御性が通常の丸ダイスを用いた加工法に比較して格段に優れていることである。測定の結果、フィラメント配置の制御を施した多芯テープ線材では、通常の銀シース加工法で作製した線材と比較して最大70%程度の通電損失低減が可能であることが示唆された。実際の線材形状を考慮して、各試料の電流分布および通電損失密度分布の数値計算を行った結果、前述のフィラメント配置制御による損失低減は、テープ端部近傍のフィラメントで発生する損失の抑制(エッジ効果の抑制)に起因することが判明した。矩形変形法において、2軸圧延による細線化後の芯線の形状および寸法は、線材の通電特性を左右する要因の一つであると考えられる。そこで、2軸圧延後の角線の形状(断面アスペクト比:AR)が、最終的な線材の交流通電特性におよぼす影響を検討した。線材断面内のフィラメント配置を(5×4)構造としたコンポジットを、2軸圧延によりARが1.04.0となるように加工し、1軸圧延と熱処理の反復工程を経て複数のテープ線材を得た。角線時のARの増加と共に、テープ断面端部近傍のフィラメント形状の乱れやフィラメント同士の物理的な結合(ブリッジング)は抑制され、臨界電流密度(J_c)は上昇する傾向が見られた。更に、通電損失は角線時のARの増加と伴い減少した。この結果は、角線時のARの増加と共に、テープ断面端部近傍のフィラメントの超電導特性が改善され、線材断面幅方向における自己磁界の侵入およびテープ断面近傍での損失発生が抑制されたことに起因すると推測される。銀シース高温超電導テープ線材を都心部における地中送電ケーブル等への応用する場合、交流通電時に線材内で発生する損失(通電損失)の発生メカニズムを明らかにし、その低減化を図ることが必要不可欠である。本研究では、Norrisの方法に基づいた数値解析法を改良・発展させ、任意断面形状を有する超電導テープ線材横断面内の超電導特性(特に臨界電流密度Jc)の不均一性が通電損失特性におよぼす影響を検討した。更に、テープ線材表面の捕捉磁界分布測定結果から、テープ線材断面幅方向におけるJc分布を定性的に見積もり、これを考慮して様々なテープ線材の通電損失特性の解析を行った。その結果、主に圧延加工時に生じるフィラメント形状の不均一性に起因して、各試料の通電損失値は楕円断面超電導テープの損失理論値から大きくずれる結果を示すが、線材断面中心部のフィラメントのJc値が端部よりも高い値となる場合、損失値は理論値よりも著しく増大することが判明した。これらの問題を解決するため、2軸圧延と1軸圧延を組み合わせた矩形変形法により、超電導フィラメントが線材横断面内において列状にブロック化された構造を有する銀シース多芯テープ線材を作製し、交流通電特性の測定・評価を行った。2軸圧延加工を用いた理由は、線材形状およびフィラメント配置の制御性が通常の丸ダイスを用いた加工法に比較して格段に優れているためである。損失測定の結果、フィラメント配置の制御を施した多芯テープ線材では、高抵抗バリア層を導入することなく、通常の銀シース加工法で作製した線材と比較して最大70%程度の損失低減が可能であることが示唆された。

角線時のARの増加と共に、テープ断面端部近傍のフィラメント形状の乱れやフィラメント同士の物理的な結合(ブリッジング)は抑制され、臨界電流密度(J_c)は上昇する傾向が見られた。更に、通電損失は角線時のARの増加と伴い減少した。この結果は、角線時のARの増加と共に、テープ断面端部近傍のフィラメントの超電導特性が改善され、線材断面幅方向における自己磁界の侵入およびテープ断面近傍での損失発生が抑制されたことに起因すると推測される。
バーチャルリアリティとロボティクスを応用した心拍駆動型身体認知変容システムの開発

本研究は、慢性疼痛患者に対する新規リハビリテーションとして、バーチャルリアリティ下において身体認知を変容する方法の開発を目的としている。この方法の開発により、慢性疼痛患者における自己身体認知異常(例えば自身の手の大きさを実際の身体よりもかなり大きく認知しているなど)を是正することを目指している。本年度は、当初の計画通り、目的となる課題を検証するための自己身体錯覚装置の製作を行った。具体的には、身体内部からの感覚情報である内受容感覚、身体外部からの情報である外受容感覚を操作することにより、バーチャル空間内における自己とは異なる身体を、自己身体であると錯覚させる装置である。バーチャル空間を作り出すヘッドマウントディスプレイおよび画像作製ソフト、自己の身体の動きに合わせてバーチャル空間上での身体を動かすためのリープモーション、内受容感覚をバーチャルリアリティ上にフィードバックするための脈圧センサーを組み合わせて装置を作成した。この装置により、身体の大きさや形状を変化させること、身体の動き・外受容感覚・内受容感覚からのフィードバックを自在に調整することが可能となる。今後は、来年度の研究実施計画に沿って、この装置を用いて、自己身体認知を変容させるために重要な因子は何であるのか、また身体認知をバーチャルリアリティ環境下で変容させることができるのか、身体認知を変容させることで運動・感覚などの機能がどのように変化するのかを検証する予定である。研究計画通りに、本実験で使用するバーチャルリアリティ、外受容感覚、内受容感覚を融合した装置の作成を行うことができた。簡単な予備実験結果では、意図した通りの身体認知変容を誘導することが可能であった。装置の作成は、当初想定していた通りあるいはそれ以上の精度で、パラーメータ変更が可能であり、今後の実験において詳細な検討が可能となった。当初の計画通り、本年度に作成した装置を使い自己身体認知の変容が可能であるかに関して、心理物理学実験を通して検証を開始する。具体的には、外受容感覚(触覚)、内受容感覚(心拍)からのフィードバックを制御し、身体のサイズ認知を変容できるかの検証から開始する。おそらく本装置を使用すると、少なくとも短時間は身体認知を変容することが可能であることが想定される。実際の身体サイズよりも拡大した身体および縮小した身体に、バーチャル空間上で自己身体所有感を移した際に、触覚・痛覚などの感覚知覚が変容するかをまず検証する。その過程において、自己身体認知変容を引き起こすためには、どのような要因が重要であるかも併せて検討する。次年度使用額が生じた理由としては、本年度装置作成を最優先したため予定していた海外学会参加を控えたためである。また、装置の構成を必要最小限にとどめたことも理由の一つである。これに関しては、来年度以降順次アップグレードする予定である。
単一分子の磁気抵抗効果の計測

金電極の上に薄くニッケルを電気メッキすることで,強磁性電極を作製し,ベンゼンジチオールおよびヘキサンジチオール分子を含む溶液を滴下し,ブレークジャンクション法により, Ni-分子-Ni接合が形成されていることを確認した上で,磁場を印加して磁気抵抗効果を調べた。Ni/ベンゼンジチオール(BDT)/Niおよび,Ni/ヘキサンジチオール/Ni接合では,数十%におよぶ正の磁気抵抗効果が発現することを見いだした。強磁性電極を用いた単分子接合のスピン輸送特性は、分子エレクトロニクスの可能性を広げる重要な研究課題である。単分子接合の磁気抵抗効果(MR)は、強磁性金属の状態密度と分子軌道の混成によって生じるスピン偏極した電子状態により決まるため、通常のトンネル接合とは異なる特性が期待される。我々はメカニカルブレークジャンクション法を用い、金電極の上に薄くニッケルを電気メッキすることで、強磁性電極を作製した。極博のニッケル膜を用いるのは、磁歪の影響をできるだけ除くためである。電極にベンゼンジチオールおよびヘキサンジチオール分子を含む溶液を滴下し、ブレークジャンクション法により、Ni-分子-Ni接合が形成されていることを確認した上で、架橋構造を保持し、磁場を印加して磁気抵抗効果を調べた。Ni/ベンゼンジチオール(BDT)/Niおよび、Ni/ヘキサンジチオール/Ni接合では、数十%におよぶ正のMRを発現することを見いだした。これらの結果から、電極と分子の間の結合部であるチオール基とNi電極の接合部分の電子状態がMR特性を決めるうえで重要な役割を果たしていると考えられる。さらに、結合部の役割を明らかにするため、アミノ基(-NH2)を両末端に持つパラフェニレンジアミンを利用し、単分子接合のMR特性を調べたところ、MRの信号強度は弱く、MRの発現には、アンカー部の電子状態が重要であることが判った。ここ数年、スピン自由度の制御により、新しい原理に基づく省ネルギーの演算および記憶素子の実現にむけて、スピントロニクスおよびその周辺分野の研究が国内外で活発に行われている。材料面でも、無機半導体や金属に加え、有機分子や炭素系化合物の利用も興味が持たれている。一方、単一分子の電気伝導に関する研究は,走査トンネンル顕微鏡(STM)や微細加工技術の発展により,安定した計測に基づく議論が可能となってきた。特に,ブレークジャンクション(BJ)法とよばれる方法が確立され,電極-分子-電極の架橋構造を統計的回数作製することにより,電気伝導度の定量的計測が行われるようになっている。本研究では、構造の規定された単一分子の電気伝導度における磁場の影響を計測することにより,分子構造(電子状態)の違いによる磁気抵抗の変化から,スピン輸送機構に関する知見および強磁性電極と分子の接続様式の違いによる磁気抵抗の変化から,スピン注入特性に関する知見を得ることを目的とした。計測には,たメカニカルブレークジャンクション(MCBJ)法を用いた。こ極薄(50100μm)のシリコン単結晶を基板として用い、電子ビームリソグラフィーとリフトオフ法により,金電極を作製し,めっきにより金を析出させてナノメーターの間隙を持つ電極とする。さらにその表面にニッケルをめっきすることにより強磁性電極とした。磁歪の影響を回避するため,めっき方法を工夫し,できるだけ極薄の強磁性膜をめっきする技術を確立した。分子を架橋し、数秒から数十秒保持する技術は確立しており、その間に、磁場中で電気抵抗を計測したところ、明瞭な磁場依存性を確認した。単一分子の電気伝導度の磁場依存性を明瞭に確認するなど、当初の計画通りに進んでいる。バイアス依存性や磁場方向依存性等も計測することに成功している。もう少し分子鎖長の長い分子ワイヤーを試料として用い,温度依存性などを調べて、スピン輸送特性に関する考察を行うとともに、ゲートバイアスを印加することによるスピンの輸送を制御することを試みる。電極材料、薬品など実験消耗品として70万円成果発表用の旅費として40万円を予定している。
イスラエルアナヘビ毒サラホトキシン及びヘビエンドセリンの構造と生理作用

2.SRTa-1の成熟ペプチドコード領域を含む191bpをプローブとしてマムシゲノム遺伝子のサザンハイブリダイゼーションを行ったが、対応する遺伝子はなかった。SRTはアナヘビにのみ保持されているものと思われる。3.一方、ブタエンドセリン(ET)遺伝子をプローブとしてヘビET2種(SET-3,-4)をコードしている遺伝子を発見した。SET-3は哺乳類ET-3とは生理活性に影響しないと思われる4位Phe→Tyrの置換のみであった。SET-4は哺乳類ET-1,-2とそれぞれ4残基ずつの置換で、なかでも、18位はSRT/ETファミリー共通残基のAspがGlyに置換していた。4.SET遺伝子の成熟ペプチドコード領域の5'側、3'側とも哺乳類ETの塩基配列と共通性が高く、SRTとは全く異なっていた。ヘビのETも哺乳類ETと同様の生合成過程を経るものと思われる。5.SET-4を化学合成した。アミノ酸分析、アミノ酸配列分析、質量分析により、目的物質であることを確認した。生理活性については、現在、検討中である。
不安定分子種のパルス放電超音速ジェット紫外可視レーザー分光

本研究の目的は、化学反応における中間体として重要な役割を担うものとして注目されているラジカルなどの不安定分子種について、電子励起状態を含めて幅広いエネルギー領域での準位構造を明らかにすることにある。この種の研究において常に問題となるのは対象分子種をいかに効率良く生成するかであるが、本研究では当研究室で開発したパルス放電超音速ジェット法を適用し、高感度な測定法として確立しているレーザー誘起蛍光(LIF)法と組み合わせることより、ラジカル種などの電子スペクトルを測定する。本年度においてはそのための装置の製作・整備を重点的に行った。質の良いスペクトルを得るためには、できるだけ多量の試料ガスを流して強い信号強度を得ることが重要である。そこで、3000l/sの高速排気能力を持つ既存の真空装置をLIF測定用に改造した。この真空槽に取り付けたレーザー光導入部や蛍光の集光系は、放電などによる迷光の影響をできるだけ取り除き微弱な蛍光を効率よく検出できるように設計した。ラジカルなどの生成源として用いるパルス放電ノズルにもさらに改良を加えた。その結果、フーリエ変換マイクロ波分光器と組み合わせて使用することにより、C_4S,C_5S,HC_3S,HC_4Sという一連の新しい不安定分子種を検出することができた。このことは従来の結果と合わせて、パルス放電ノズルが直線状の炭素骨格を持つ不安定分子の生成に特に有用であることを示すと考えられる。直鎖炭素ラジカルは可視領域に電子スペクトルを持つと期待されるので、本研究の有力な研究対象となり得る。
従業員の主観的評価についてのアンカリング・ヴィネット手法を用いた実証分析

2018年度は、第一回目のアンケート調査(インターネット調査)を実施した。2019年度において、二回目の調査(こちらもインターネット調査)を実施する上でのベースラインとなる調査を行ったことになる。つまり、2018年、2019年度の二回にわたりサンプルを取得し、パネルデータとするための、第一回目の調査を実施した。2019年度においては働き方改革関連法案に対応した施策を実施する企業が多数出現すると考えられる。その一方で、未対応となる企業も観察されることも予想される。こうした事情を背景に、DID分析を実施する予定となっている。具体的な分析手法としてはプロペンシティ・スコア・マッチングによるDID(Difference in difference)分析を実施する予定であるので、ベースラインにおける諸説明変数となるような諸変数に関連する質問を実施した。現在は、2019年度に実施する調査に向けて、1アンカリング・ヴィネット手法、2プロペンシティ・スコア・マッチング手法、3テキスト分析の手法と関連する質問項目を作成するための文献調査、および第一回目の調査についての計量経済学的分析を実施している状況である。また、アンカリング・ヴィネット分析を行うための統計学的手法や、それを用いた先行研究についての研究を行い、諸論文を発表する準備を行っている。また、2018年度において作成したアンカリング・ヴィネットに関連する論文を執筆し、現在投稿中である。2018年、2019年度の二回にわたりサンプルを取得し、パネルデータとするための、第一回目の調査を2018年度において実施した。これは当初計画通りの実施であり、特段の問題は生じていない。2019年度においては、二回目の調査を実施する予定であり、現在、充実した調査とすべく鋭意質問項目の設定に向けた準備を行っている。幸福度や仕事満足度,主観的健康感等の主観的変数に及ぼす、社会経済的及び個人属性の諸影響を、DIF(Differential Item Functioning)の問題を回避しつつ推計するための統計学的手法としてのアンカリング・ヴィネット法についての調査を進めている。主観的変数におけるDIF問題とは、例えば、主観的健康観においては、衛生状態や医療サービスが行き届かない地域や国で長年育ってきた人の場合、そうでない地域に育ってきた人々に比べて、健康であると判断する自らの心の中にある基準レベルが大変低いことがある。こうしたバイアスを放置すると、あたかもこうした衛生状態の悪い地域や、医療サービスの行き届かない地域のほうが、健康状態が良いと報告する人々が多くなる、という事態を招きかねない。こうしたバイアスは、主観的変数すべてにおいて生じうることであり、こうしたバイアスに対処するために近年注目されているのが、アンカリング・ヴィネット法を用いた推計を行う試みである。ヴィネットと呼ばれる、ある架空の人物の状況を例示し(例えば健康状態について)、この人物の置かれた状況を、自分自身の健康状態を評価するのと同じように評価してもらう。この場合、例として挙げられた人物の健康状態はアンケート回答者皆が共通に評価できるものである必要があるが、これにより、当該回答者が、どの程度健康状態を過剰に評価したり、過小に評価したりするのか、という情報が得られる。この情報を利用し、本人の健康状態の自己評価レベルを修正するのである。当該研究計画遂行のために、アンケート調査を2017年度に実施することを予定していたが、働き方改革の進展に伴う企業等の労働慣行の変化や、非正規労働者の契約についての法改正の影響(無期限契約への変更等)など、労働市場環境の激変が2018年において見込まれることとなったため、質問項目の見直しが必要となった。本年度は、労働市場の環境変化が見込まれる年に当たり、質問項目の変更を検討しつつ、アンケート調査を実施する。調査はインターネット調査となる予定である。

これは、第一にサンプル数の確保と、アンカリング・ヴィネット分析が、紙における質問票への回答よりも、インターネット調査により適合すると考えられるためである。2018年、2019年度の二回にわたりサンプルを取得し、パネルデータとするための、第一回目の調査を2018年度において実施した。2019年度においては、二回目の調査を実施する予定であり、現在、充実した調査とすべく鋭意質問項目の設定に向けた準備を行っている。2017年度に実施する予定であったアンケート調査は、労働環境の激変のために、質問項目の変更が余儀なくされたこと、およびそのために、アンケート調査を実施するのは、2018年度において実施することにより、その変化の内容について詳しく知ることができるとが望ましいと判断したために、2017年度において実施する予定で会った調査を、2018年度において実施ることとしたため、次年度使用額が発生している。2019年度において実施するアンケート調査が、2018年度及び2019年度に実施するアンケート調査(パネル・データ調査)におけるメインの調査となるため、2019年度実施予定のアンケート調査に多くの金額を投入するべく、次年度使用額が生じた。
オープンガーデンマップの設計による観光情報の類別

日本のオープンガーデン活動は、ガーデニングという趣味縁としての活動と地域貢献という地縁に根ざした活動との境界領域で、求める情報が混在するところに情報の類別の必要性がある。また余暇退屈度尺度短縮版によれば、オーナーの考え方には地域差があり、オープンガーデンが始まった経緯や実施形態による影響が大きく、同じようにオープンガーデンを実施している場合でも、地域によって必要とされる情報に差がある。実際には、ガーデニングへの動機づけの有無・ガーデニングの志向・習熟度に応じて情報を階層化し、網羅的な情報量に埋もれさせずに、訪問客の求める情報を提供することがオーナーの支援につながる。3年計画の1年目となる2013(平成25)年度は、5月26日28日に開催された調査地域(A)千葉県流山市のオープンガーデンにおいて質問紙調査1を行った。またインターバルレコーダーを設置して来訪者カウントの補助とするとともに、来訪者のルート選択を探ることを試みた。その結果、リピーターの存在が浮かび上がるとともに、来訪者の4割強が地図を持っていてもうまく読みこなせていないことがわかった。すなわち地図リテラシーの問題が無視できないことがわかった。また8月28日30日には、2年目の調査地域(C)長野県小布施町に赴き、質問紙調査の準備を進めた。具体的には、資料収集を進めるとともに、まちづくりのキーパーソンに聞き取り調査を行った。その結果、江戸時代から伝わる客人をもてなす気持ちが地域の基幹にあることがわかった。「花の町小布施」というまちづくりのコンセプトとオープンガーデンの開催がその上部構造に当たることを理解した上で質問紙作成にあたるべきことがわかった。さらに、2014年3月9日11日に、調査地域(B)北海道恵庭市に赴き、質問紙調査の準備を進めた。具体的には、恵庭市の行政担当者と花によるまちづくりのキーパーソンに聞き取り調査を行った。恵庭のような先進地においても、オーナーと来訪者との間にギャップがあり、交流促進のためには両者をつなぐものが求められていることがわかった。また、当該地域には花によるまちづくりに関してさまざまな組織が関与しており、ステークホルダー間の調整の難しさが明らかになったが、マップ作成作業自体に統合機能の可能性が見出せた。余暇退屈度短縮版8項目を用いると、一般市民のサンプルでは、動機づけと余暇活動を楽しむための技術情報不足という2つの位相が未分化状態にあるのに対して、オープンガーデン実施オーナーにおいては、両者がはっきりと分かれていることがわかった。すなわち、情報提供に関して、初期の動機づけに関わる情報から中級以上に必要な詳細な技術情報まで、参加者の段階に応じてとらえられることがわかった。また同じようにオープンガーデンを実施している場合でも、オーナーの考え方には地域差があり、オープンガーデンが始まった経緯や実施形態による影響が大きいことが確認された。すなわち、地域によって必要とされる情報に差のあることがわかった。したがって、地域特性そのものに起因する情報と趣味縁の影響による情報を峻別していくことが望まれる。さらに、自分の庭を公開する理由は「庭」を通じた交流が主たる目的であるが、交流を阻害する要因は地図情報の不備にあることも併せて確認された。今後は、阻害要因をどのように地図に掲載する情報にしていくかが課題となる。自宅の庭を無償公開するオープンガーデンは、2000年には11団体で開催されるに過ぎなかったが、その後15年間で公開地点が110か所以上増加している。ただ、住宅地で開催されることも多く、主催者は訪問者の対応に苦慮してきた。質問紙による実態把握調査を行った結果、日本におけるオープンガーデンに関して、以下のメカニズムの働いていることがわかった。まず第1に、主催者をサポートする条件整備の必要なこと。つまり、交流人口を創出する観光資源として無視できない反面、地域密着型の観光資源として成り立たせるためには、短期的なオーナーの疲弊感を軽減するだけでなく、庭を公開し続ける意欲を支援する必要のあることがわかった。第2に、日本におけるオープンガーデンは、その起源であるイギリスのように統括された組織と目的に沿って運営されていないこと。つまり、多様な運営主体による活動は、公開される庭の標準化を阻んでいるだけでなく、運営主体によりゴールが異なり、求められる情報提供もそのゴールによって異なることがわかった。第3に、訪問者の満足度は、オーナーとの情報交換によって規定されること、さらにオーナーと訪問者との間には庭に関する認識のギャップがあることが確認された。本研究では、上記3点に沿って、網羅的に情報を掲載した地図ではなく、オーナーと訪問者の目的別に、レイヤー構造による地図を作成した。これを電子媒体では重畳表示として実現し、印刷媒体では目的別に必要な情報を透明シートに印刷して原地図と重ね見する形で実現した。研究の独自性として、運営主体の特性判別に関して、余暇退屈度診断の簡略版が利用可能な点が明らかになったこと、また今後の課題として、オーナーと訪問者双方の満足度を高める上で、両者の庭の「見どころ」に関する認識のギャップを埋める必要のあることが明らかになったことが挙げられる。

実際には、ガーデニングへの動機づけの有無・ガーデニングの志向・習熟度に応じて情報を階層化し、網羅的な情報量に埋もれさせずに、訪問客の求める情報を提供することがオーナーの支援につながる。日本におけるオープンガーデンを安定した観光資源として位置づけるという目的に沿って、調査地域(A)千葉県流山市、調査地域(B)北海道恵庭市、調査地域(C)長野県小布施町における質問紙調査を予定通り実施した。その分析から、可視化プラットフォームとして、ガーデニングの技術情報のほか、地域特性、交流の阻害要因という軸を明らかにできたため。レジャー社会学、社会学、観光学、観光創造、観光資源今年度は、主催者に還元すべきものとして、質問紙調査の分析から明らかになった、「技術情報、地域特性、交流の阻害要因」といった軸に基づいて観光情報の類別化を行うとともに、オープンガーデンマップの作成を試みる。その際、目的や対象者によって階層化された設計を視野に入れる。これは印刷マップのみならず、レイヤー構造を持った電子マップも視野に入れたものとする。日本におけるオープンガーデン訪問のメカニズムを解明し安定した観光資源として位置づけるという目的に沿って、調査地域(A)千葉県流山市に関して予定通り質問紙による実態把握調査が行えた。また、現地視察と聞き取り調査により、調査地域(B)北海道恵庭市と調査地域(C)長野県小布施町における質問紙調査に関する準備も完了した。そのことで、可視化のためのプラットフォームづくりの準備が整った。質問紙調査の実施と分析に傾注し、可視化および地図作製に向けた経費請求を繰り越したため今年度は、質問紙調査の結果を参考にしながら、主催者に還元すべき観光情報の精査、類別化を行うとともに、可視化のためのプラットフォームの作成を進めていく。その際、マップそのものだけでなく、マップ作成作業自体のメディア機能も視野に入れて作業を進める。研究計画に沿って、調査地域(A)流山市、調査地域(B)北海道恵庭市および調査地域(C)長野県小布施町の質問紙調査の分析結果を参考にして、主催者に還元すべき観光情報の精査・類別化を行うとともに、機材を導入して可視化のためのプラットフォーム作成に本格的に着手する。初年度質問紙調査の実施と次年度以降の調査準備に傾注し、可視化の準備に関する経費請求を繰り越したため研究計画に沿って、調査地域(B)北海道恵庭市および調査地域(C)長野県小布施町の質問紙調査を実施し、その結果を参考にして主催者に還元すべき観光情報の精査・類別化を行うとともに、機材を導入して可視化のためのプラットフォーム作成に本格的に着手する。
プロテインキナーゼCアイソザイムの血管平滑筋細胞増殖に対する役割

平滑筋細胞としてラット胸部大動脈由来のA7r5を用いた.A7r5においてはNorthern blottingによってPKC-α,からPにC-まで又Tδの役割を調べるためにPKC-δを過剰発現させることとした。A7r5にコントロールとしてSRDベクター単独またはPKC-δ遺伝子を組み入れたSRD-δをリン酸カルシウム法により遺伝子導入した。導入されたクローンの選択にはネオマイシン耐性遺伝子を利用しG418により行なった。PKC-δの発現の確認はWestern blottingにより確認し、コントロールのSRD単独を導入した細胞クローンより発現の多いクローンを選択し、PKC-δ遺伝子過剰発現平滑筋細胞株の確立した。PKC-アイソザイム遺伝子発現量はWestern blottingにより2.1-3.0倍及びNorthern blottingにより2.0-3.8倍増加していた。また[H^3]PDBu結合量による検討では1.4-1.8倍発現量は増加していた。PKC酵素活性は細胞膜分画及び細胞質分画をDE52イオン交換カラムにて分離後、Ca依存性(conventional PKC),非依存性(novel PKC)のPKCの酵素活性を行なった。conventional PKC活性は膜分画、細胞質分画ともに変化なっかったが、novel PKC活性は細胞質分画では変化なっかったが、膜分画においては22.5+/-2.22pmol/min/mg proteinに対し48.1+/-2.41pmol/min/mg proteinと2倍以上増加していることが確認できた。細胞倍加時間はA7r5およびEシリーズにおいては、37.2±0.8,36.3±4.8時間であったのに対しDシリーズでは65.0±8.4時間と著明に延長しており、DNA合成も有意に抑制されていた。
自己組織由来心臓弁（バイオバルブステント）によるカテーテル的移植の可能性の検討

われわれが開発中のバイオバルブ人工組織体は、動物体内をリアクターとして、高分子製鋳型を皮下に12ヶ月埋入することで自動的に形成される自己組織体である。本研究では、この技術を用いて作製した自己組織由来心臓弁(バイオバルブ)とステントを組み合わせたバイオバルブステントを開発し、低侵襲的な、経カテーテル的挿入法を用いて大動脈弁位および肺動脈弁位に移植可能かどうか検討した。その結果手術では、カテーテル手技によりバイオバルブステントの移植が可能であった。また、挿入後弁は良好に機能し、最長1年を超えて問題なく経過した。以上より、バイオバルブステントは次世代の心臓代用弁として有用となる可能性が示された。我々が開発中のバイオバルブ人工弁組織体は、動物体内をリアクターとして、高分子製鋳型を皮下に12ヶ月埋入することで自動的に形成される自己組織体である。これまでラットや兎、ビーグル犬から山羊などの大動物までバイオバルブ組織体が作製できることを確認している。今年度はこれとステントを組み合わせたバイオバルブステントの作製も可能かどうか調べた。1大動物皮下でのバイオバルブステント作製用鋳型埋入期間と組織体の形成能の評価実験方法:成ヤギを麻酔下、手術的にバイオバルブ作製用鋳型に金属ステントを組み込んだものを複数個皮下に埋入した。1-2ヶ月後に周囲に形成された皮下組織体と共に作製用鋳型を取り出し、組織、力学的性質、機能性を評価し,埋入期間と組織体の形成能の関係を調べた。その結果、皮下埋入後6-8週間で、3枚の弁葉とステントが一体となった組織体が形成されることが確認できた。採取した組織体の組織学的性状を組織染色(HE,エラスチカファンギソン,マッソントリクロム,αSMA染色)で観察したところ、厚さ約200 umの膠原線維と線維芽細胞を主とする組織で形成されていることが確認された。2摘出したバイオバルブステントの模擬循環装置によるin vitro評価摘出したバイオバルブステントの力学的性質をモック回路を用いた模擬体循環回路にて検討したところ、体循環に近い循環動態(血圧、流量、心拍数等)にて、十分な耐用性を有していることが示された。これまでビーグル犬で作製されたバイオバルブは、3ヶ月間の観察期間内において肺動脈弁として良好な稼働性を維持することを報告している。前年度に高分子製鋳型に金属ステントを組み込んだものを大動物(ヤギ)の皮下に埋入した後取り出し、1-2ヶ月でバイオバルブステントを作成することが可能であることを明らかにした。また、ステントバルブの耐圧性および流量性能をモック回路による模擬循環装置に装着し、in vitroで評価して、生体の弁と同等以上の性能を有することを示した。今年度は、作製したステントバルブを用いて経カテーテル的弁挿入術により、大動物に移植可能か評価した。移植手術では、バイオバルブステントの位置合わせに時間と技術を要したが、6例全例ともカテーテルにより移植が可能であった。しかし、TAVIの2例とTPVIの1例は、自己弁とバイオバルブステントの弁輪径のミスマッチによりステントが移動し、術当日に死亡した。その後慢性実験に移行し、動脈圧または肺動脈圧の負荷がかかる状態でバイオバルブの性能を1-6ヶ月間継続的に評価した。TAVIの残り1例は術後32日間問題なく経過したが、ステントが原因と思われる僧帽弁腱索一部断裂により死亡した。TPVIの残り2例は術後問題なく経過し、1例は6ヶ月を超えた190日目で計画的に実験を終了した。残り1例も術後160日を経過して順調である。今年度は、作製したステントバルブを用いて経カテーテル的弁挿入術により、大動物に移植可能か評価する急性実験を行うことを目標にしていたが、何例かはそのまま慢性実験に移行することが可能で、ステントバルブの耐久性や抗血栓性の持続的な評価を観察するところまで進展して行い得た。今年度は昨年度に引き続いてバイオバルブステントを用いた経カテーテル的挿入術により、大動物に移植可能か評価した。成ヤギ3例に、麻酔下、手術的にバイオバルブ作製用鋳型に金属ステントを組み込んだもの複数個皮下に埋入した。約2ヶ月後に周囲に形成された皮下組織体を鋳型と共に取り出し、鋳型のみ削除しバイオバルブステントを得た。これを用いて経カテーテル的大動脈および肺動脈移植法(TAVI or TPVI)(Apical approach)により、成ヤギの大動脈(1例)または肺動脈(2例)に移植した。その後慢性実験に移行し、動脈圧または肺動脈圧の負荷がかかる状態でバイオバルブの性能を継続的に評価した。移植手術では、バイオバルブステントの位置合わせに時間と技術を要したが、3例全例ともカテーテルにより移植が可能であった。