世界的にエネルギ-資源の枯渇が予想される現在,ウラン,トリウムなどの未利用核燃料資源の開発利用は,われわれ人類に課せられた重要な研究課題である。一方,核燃料資源の精錬,加工に伴って排出されるウランなどの放射性核種は人類の生存に大きな脅威を与えている。当研究グル-プは,タンニンなどのポリヒドロキシフェニル基を多数もっている生体系物質が優れたウラン吸着能をもっていることを見出し,これらの基礎的知見にもとずいて,柿渋などのタンニン系化合物を基材とする新規のウラン吸着剤を開発した。なかでも柿渋タンニン系吸着剤(固定化柿渋)は極めて優れたウラン吸着能を示し,1gの吸着剤当りに1.7gのウランを吸着することができる。平成元年度から動力炉・核燃料開発事業団人形峠事業所の協力を得て,ウラン含有廃水からのウラン回収の現地テストを行い,次の成果を得た。(1)該吸着剤は10〜15ppbレベル,数十ppmレベルの廃水中のウランを効率的に回収除去することができる。(2)該吸着剤に吸着されたウランは0.1N程度の希酸によって容易に脱着することができ,吸脱着操作を繰り返し行うことができる。含ウラン廃水からのウラン吸脱着を17回繰り返しても該吸着剤のウラン吸着能の劣化はほとんど認められない。(3)該吸着剤はpH5〜8の広い範囲でウランを吸着することができる。これらの基礎的知見にもとずいて,本法の実用化のための基礎条件を解析した。その結果,該吸着剤は,バッチ法,カラム法によるウランの回収除去に適用できること,ベット多段処理方式,軟質ゲル固液処理方式などの方式で固定化柿渋吸着剤と含ウラン廃水との固液接触を容易にすることにより,極めて効率的にウランを回収できることが明らかになった。以上の研究により,固定化柿渋は含ウラン廃水の処理に実用化できることが示唆された。
5 0 0 0 OA 平成29年度 八戸工業大学公開講座
3 0 0 0 歩行における履物の違いが重心の軌跡に及ぼす影響について
- 著者
- 鶴田 猛 富崎 崇 酒向 俊治 太田 清人 田上 裕記 南谷 さつき 杉浦 弘通 江西 浩一郎
- 出版者
- JAPANESE PHYSICAL THERAPY ASSOCIATION
- 雑誌
- 日本理学療法学術大会
- 巻号頁・発行日
- vol.2009, pp.E4P3193-E4P3193, 2010
【目的】我々は、日常生活における活動場面において、その活動目的や趣味、嗜好に合わせ履物を選択し使用している。仕事で使う安全靴やスポーツ活動で使用する運動靴、外見の美しさを追求するパンプスなど、履物の種類は多種多様である。様々な活動に必要な姿勢変化や動作が安定して行われるためには、足底と床とが十分に接し、足部にて荷重を適切に受け止める必要がある。歩行による、骨・関節、軟部組織など足部の機能変化は、支持基底面や足部支持性に影響を及ぼし、安定した立位や歩行などの能力改善をもたらすものと考える。これまで、履物と歩行との関連に関する研究は多数報告されているが、足部機能等の評価法の一つである「足底圧」との関連を報告した例は少ない。本研究は、歩行時における履物の違いによる重心の軌跡の変化を捉えることにより、履物が足部機能に与える影響を明らかにすることを目的とする。<BR><BR>【方法】対象は健康な若年成人女性6名(年齢18~32歳)とし、使用した履物は、一般靴及びパンプス、サイズはすべて23.5cmとした。歩行にはトレッドミルを用い、速度4km/h、勾配3%に設定し、裸足、一般靴、パンプスを着用し、1分間の慣らし歩行の後、30秒間(各靴3回測定)の足圧測定を行った。足圧測定には、足圧分布測定システム・F―スキャン(ニッタ株式会社製)を使用し、裸足、スニーカー、パンプス着用時の重心(圧力中心)の移動軌跡長を比較検証した。実験より得られた足圧分布図において、重心点の開始位置(始点・踵部)及び終了位置(終点・踏み付け部)を算出し、(1)始点(2)終点(3)重心の長さの3項目について、それぞれの全足長に対する割合を求め、裸足、一般靴、パンプスにおけるそれぞれの値を対応のあるt検定にて比較検討した。<BR><BR>【説明と同意】被験者には、本研究の趣旨、内容、個人情報保護や潜在するリスクなどを書面にて十分に説明し、同意を得て実験を行った。<BR><BR>【結果】始点において、裸足は一般靴及びパンプスとの比較で有意に値が小さく、パンプスは一般靴よりも有意に大きな値が認められた。終点において、裸足はパンプスとの比較で有意に小さな値が、パンプスは一般靴よりも有意に大きな値が認められた。裸足と一般靴との間に有意差は認められなかった。重心の長さにおいて、裸足は一般靴及びパンプスとの比較で有意に大きな値が認められた。一般靴とパンプスとの間に有意差は認められなかった。<BR> 始点は、裸足、一般靴、パンプスの順で裸足が最後方(踵部)に最も近く、終点は、一般靴、裸足、パンプスの順でパンプスが最後方(踵部)から最も遠く、重心の長さは、パンプス、一般靴、裸足の順でパンプスが最も短かった。<BR><BR>【考察】裸足歩行では、一般靴及びパンプスを着用した歩行に比べて重心の長さが顕著に長く、始点が最も後方に位置していることから、踵部でしっかりと荷重を受けた後、踏み付け部に重心が至るまで、足底全体を使って歩行していることが分かった。また、足圧分布図の重心軌跡を見てみると、重心線の重なりが少なく、履物を着用した歩行の重心軌跡に比べて、足部内外側へのばらつきが大きいことが見られたことから、履物を着用することにより、足関節及び足部関節の運動が制限され、結果的に重心の移動範囲が限定される傾向があることが示唆された。 <BR> パンプスを着用した歩行では、始点・終点ともに最も前方に位置していることから、本来、踵部で受けるべき荷重の一部が前足部に分散し、前足部における荷重ストレスが増強していることが推測される。更に、踵離地における荷重が踏み付け部前方もしくは足趾においてなされている傾向があり、蹴り出しに必要な足趾の運動が制限されるなど、足部が正常に機能していない可能性がある。また、重心の軌跡が最も短いことから、足部の限局した部位を使用した歩行であることが示唆された。このような足部の偏った動きが、将来足部病変をもたらす可能性につながると思われる。<BR><BR><BR>【理学療法学研究としての意義】我々は、ライフスタイルや職業の違いにより、様々な履物を着用して活動しているが、外反母趾や扁平足、足部の痛みや異常を訴えるケースは非常に多い。歩行時における履物の違いが足部に与える影響を理学療法学的に検証することで、より安全で機能的な履物の開発の一翼を担うことができ、国民の健康増進に寄与できるものと考える。
2 0 0 0 OA 歩行における履物の違いが重心の軌跡に及ぼす影響について
- 著者
- 鶴田 猛 富崎 崇 酒向 俊治 太田 清人 田上 裕記 南谷 さつき 杉浦 弘通 江西 浩一郎
- 出版者
- 公益社団法人 日本理学療法士協会
- 雑誌
- 理学療法学Supplement Vol.37 Suppl. No.2 (第45回日本理学療法学術大会 抄録集)
- 巻号頁・発行日
- pp.E4P3193, 2010 (Released:2010-05-25)
【目的】我々は、日常生活における活動場面において、その活動目的や趣味、嗜好に合わせ履物を選択し使用している。仕事で使う安全靴やスポーツ活動で使用する運動靴、外見の美しさを追求するパンプスなど、履物の種類は多種多様である。様々な活動に必要な姿勢変化や動作が安定して行われるためには、足底と床とが十分に接し、足部にて荷重を適切に受け止める必要がある。歩行による、骨・関節、軟部組織など足部の機能変化は、支持基底面や足部支持性に影響を及ぼし、安定した立位や歩行などの能力改善をもたらすものと考える。これまで、履物と歩行との関連に関する研究は多数報告されているが、足部機能等の評価法の一つである「足底圧」との関連を報告した例は少ない。本研究は、歩行時における履物の違いによる重心の軌跡の変化を捉えることにより、履物が足部機能に与える影響を明らかにすることを目的とする。【方法】対象は健康な若年成人女性6名(年齢18~32歳)とし、使用した履物は、一般靴及びパンプス、サイズはすべて23.5cmとした。歩行にはトレッドミルを用い、速度4km/h、勾配3%に設定し、裸足、一般靴、パンプスを着用し、1分間の慣らし歩行の後、30秒間(各靴3回測定)の足圧測定を行った。足圧測定には、足圧分布測定システム・F―スキャン(ニッタ株式会社製)を使用し、裸足、スニーカー、パンプス着用時の重心(圧力中心)の移動軌跡長を比較検証した。実験より得られた足圧分布図において、重心点の開始位置(始点・踵部)及び終了位置(終点・踏み付け部)を算出し、(1)始点(2)終点(3)重心の長さの3項目について、それぞれの全足長に対する割合を求め、裸足、一般靴、パンプスにおけるそれぞれの値を対応のあるt検定にて比較検討した。【説明と同意】被験者には、本研究の趣旨、内容、個人情報保護や潜在するリスクなどを書面にて十分に説明し、同意を得て実験を行った。【結果】始点において、裸足は一般靴及びパンプスとの比較で有意に値が小さく、パンプスは一般靴よりも有意に大きな値が認められた。終点において、裸足はパンプスとの比較で有意に小さな値が、パンプスは一般靴よりも有意に大きな値が認められた。裸足と一般靴との間に有意差は認められなかった。重心の長さにおいて、裸足は一般靴及びパンプスとの比較で有意に大きな値が認められた。一般靴とパンプスとの間に有意差は認められなかった。 始点は、裸足、一般靴、パンプスの順で裸足が最後方(踵部)に最も近く、終点は、一般靴、裸足、パンプスの順でパンプスが最後方(踵部)から最も遠く、重心の長さは、パンプス、一般靴、裸足の順でパンプスが最も短かった。【考察】裸足歩行では、一般靴及びパンプスを着用した歩行に比べて重心の長さが顕著に長く、始点が最も後方に位置していることから、踵部でしっかりと荷重を受けた後、踏み付け部に重心が至るまで、足底全体を使って歩行していることが分かった。また、足圧分布図の重心軌跡を見てみると、重心線の重なりが少なく、履物を着用した歩行の重心軌跡に比べて、足部内外側へのばらつきが大きいことが見られたことから、履物を着用することにより、足関節及び足部関節の運動が制限され、結果的に重心の移動範囲が限定される傾向があることが示唆された。 パンプスを着用した歩行では、始点・終点ともに最も前方に位置していることから、本来、踵部で受けるべき荷重の一部が前足部に分散し、前足部における荷重ストレスが増強していることが推測される。更に、踵離地における荷重が踏み付け部前方もしくは足趾においてなされている傾向があり、蹴り出しに必要な足趾の運動が制限されるなど、足部が正常に機能していない可能性がある。また、重心の軌跡が最も短いことから、足部の限局した部位を使用した歩行であることが示唆された。このような足部の偏った動きが、将来足部病変をもたらす可能性につながると思われる。【理学療法学研究としての意義】我々は、ライフスタイルや職業の違いにより、様々な履物を着用して活動しているが、外反母趾や扁平足、足部の痛みや異常を訴えるケースは非常に多い。歩行時における履物の違いが足部に与える影響を理学療法学的に検証することで、より安全で機能的な履物の開発の一翼を担うことができ、国民の健康増進に寄与できるものと考える。
世界的にエネルギー資源の枯渇が予想される現在,ウラン,トリウム等の未利用核燃料資源の開発利用は,われわれ人類に課せられた重要な研究課題である。一方,核燃料の採鉱,製精錬,加工に伴って排出されるウラン等の放射性核種による自然環境の汚染は,人間の生存に大きな脅威を与えている。申請者は,ここ十数年来,ウランの生体濃縮について総合的解析を行い,放射菌,糸状菌などの微生物が優れたウラン濃縮能を持っていることを見出した。これらの微生物の中には,キレート樹脂に匹敵するか,それ以上の濃縮能を持っているものが存在する。本調査研究では,これらの知見をもとにして,世界の主要ウラン生産国であるアメリカ,カナダのウラン鉱山地域,及び,温泉,砂漠,湿地などの特殊環境地域に分布している高性能ウラン濃縮菌を広く検索し,これらの微生物を利用するウランのバイオプロセッシングについて総合的に解析し,未利用ウラン資源の総合開発を図ることを目的とする。以上の目的を遂行するため,平成5〜7年度にかけて,カナダ,米国のタイプの違ったウラン鉱床帯,及び,温泉,砂漠,湿地などの特殊環境地域に棲息している微生物について,そのウラン濃縮能を解析した。800種以上の分離菌について,ウラン濃縮能のスクリーニングテストを行った結果,これらの微生物のなかには,ウラン濃縮能の低い菌種から高い菌種まで,幅広く分布していることがわかった。カナダ,米国のウラン鉱床地域で分離した数百種の微生物から,Arthro-bacter属,Bacillus属に属する細菌も含めて、高性能ウラン濃縮菌数種を分離することができた。これらの高性能ウラン濃縮菌の1種,Arthrobactersp.は,極めて優れたウラン濃縮能を持っており,菌体1g当りに,600mgにも及ぶ多量のウランを濃縮することができる。この菌のウラン濃縮容量は,5mEg/gを示し,このウラン濃縮能は,実に,市販キレート樹脂の2倍にも達する。北アメリカのウラン鉱床で新たに発見したArthrobacter sp.は,極めて優れたウラン濃縮能を持っているが,該菌のウラン取り込みが細胞のどの部分で行われるかを,高性能ウラン濃縮菌の1種であるBacillus subtilisと対比しながら,電子顕微鏡で解析してみた。その結果,Bacillus subtilisにおいては,ウラン細胞の表面に濃縮されているが,これと対照的に,Arthrobacter sp.では,ウランは細胞内部に強く濃縮されていることが明らかになった。また,Arthrobacter sp.は,ウランのみならず,トリウムに対しても優れた濃縮能を示す。15mgの該菌体は,4×10^<-5>Mトリカム溶液(pH3.5)100mlから,定量的にトリウムを濃縮することができる。また,該菌(15mg)は,ウランとトリカムの等モル混合溶液(各イオン4×10^<-5>M,pH3.5)100mlから,40%のウラン,100%のトリウムを,それぞれ濃縮することができる。このように,該菌は,pH3.5では,ウランよりもトリウムに対して高い選択濃縮能を示す。また一方、Arthrobacter sp.菌体を,ポリアクリルアミドゲルで包括固定した菌体も,ウランをよく吸着することができる。固定化菌体に吸着されたウランは,0.1M炭酸ナトリウム溶液で,容易に脱着することができるので,この溶液を脱着剤として,ウランの吸脱着操作を繰り返し行うことができる。吸脱着を数回繰り返しても,固定化菌体のウラン吸着能は劣化しない。北アメリカのウラン鉱床地帯で新たに発見したArthrobacter sp.Bacillus sp.などの細菌は,ウラン,トリウムなどの核燃料元素に対して極めて高い濃縮能を示すが,これらの菌体を利用して,ウラン精錬廃水などの含核燃料廃水から,ウランなどの核種を,極めて効率的に回収することができた.以上のように,本研究で分離したArthrobacter sp.などの微生物は,キレート樹脂の2倍以上のウラン濃縮能を持っている。該菌のウラン吸着特性を種々の角度から詳しく解析した結果,これらの高性能ウラン濃縮菌は,ウランの採鉱,製錬,加工などのバイオプロセッシングに適用できることが実証された。