hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
“Precision Prosthodontics”に向けた骨機能チップの開発

歯を失った後の顎堤吸収や骨再生の「個人差」は補綴・インプラント治療に大きな影響を与える。本研究では,生体組織を疑似した骨オルガノイド培養系を用いることで,患者個人の骨代謝・骨再生を試験管内に再現し,術前診断に活用する技術基盤の構築を目的とする。そのために,患者の体質を反映するiPS細胞を用いた骨の生体機能チップ(Organ-on-a-chip)開発を試み,“Precision Prosthodontics(高精度補綴歯科治療)"への道筋を探索する。
サケ・マス卵のホスビチンおよびリン含有ペプチドの化学的性状に関する研究

ニジマス成熟卵にはリン含量の高いタンパク質のホスビチンのほかに、これより低分子のリン含有ペプチドが存在することをこれまでに報告してきたが、本研究ではこれらの化学的性状を明らかにしたいと考えた。ニジマス成熟卵にトリクロル酢酸溶液を加えホモジナイズし、エーテルでトリクロル酢酸を除去した後、エタノールを加えてリン含有ペプチドを析出させた。これを陰イオン交換樹脂Dowex1-×2カラム(1.6×55cm)にかけ、0.4Mピリジン-ギ酸緩衝液、pH5.5により分画したところ少なくも12の画分に分けられた。引き続いてこれらの中の主要な画分をゲルろ過Sephadex G-50カラム(1.6×95cm)に付し0.3M酢酸ナトリウム、pH4.5で溶出したところ、さらに2-3の画分に細分された。これらはおおむね分子量1.100-2.100および分子量4.200-5.500のペプチドから成り、それぞれセリンを主体とする特異的な構成アミノ酸パターンをもち、またセリン量にほぼ匹敵するリン酸を保有することを明らかにした。そこでこれらの分析結果を基にして15種のリン含有ペプチドについて推定アミノ酸構成を提示した。次ぎに、リン含有ペプチドを高速液体クロマトグラフのカラムAsahipak GS32OH(0.76×25cm)に添加し分離条件を検討したところ、溶出液として50mMリン酸ナトリウムpH7.0において最も分離が良く、アセトニトリル、n-プロパノールなどの有機溶剤の添加をしてもこれらの分離はあまり影響を受けないこと、またペプチドの検出法としてはo-フタルアルデヒドによる蛍光法よりも210nmによる紫外検出法のほうが良好であることを知った。このような高速液体クロマトグラフィによりリン含有ペプチドのクロマトグラムのパターンの特徴を明らかにすることができたので、この方法を用いて各種魚卵のリン含有ペプチドの特性および卵成熟中の変化を検討したいと考えている。
蛋白質立体構造データベースからのデータマイニングに関する研究

本研究では、蛋白質立体構造データベースから蛋白質機能解析に有用な知識の自動発見を実現する手法を開発した。3次元データ処理、構造データマイニング、テキストマイニング、情報フィルタリングなどの様々な情報処理技術について検討し、プロトタイプ実装を通した評価を実施した。1.立体構造データからの蛋白質相互作用知識のプロファイル化と類似作用蛋白質検索への応用蛋白質の多くは、表面上の局所的な部位で他の分子と相互作用することにより機能する。そこで、同一の相互作用性を有している相互作用部位の原子配置・特性をもとに、相互作用プロファイルを自動生成する方式について検討した。作成した相互作用プロファイルをデータベース内の蛋白質の分子構造と3次元空間上で照合することにより、類似作用蛋白質検索を実現した。2.蛋白質分子表面データからの表面モチーフの発見蛋白質分子表面から、頻出する局所的表面部位を計算機で自動抽出することにより、機能部位(表面モチーフ)を発見する方式を開発した。特に出現頻度、表面部位の大きさ、グループ特異度や、負例を活用した表面部位の選別方式について検討し、有意な表面モチーフの高精度な発見を実現した。3.立体構造データを利用した文献からの蛋白質機能情報抽出文献から蛋白質機能情報文を、計算機を用いて自動抽出する方式について検討した。提案手法では、蛋白質と化合物の原子間の距離をもとに相互作用候補部位を特定する。得られた部位情報とテキスト処理を併用するとともに、利用者からのフィードバック情報を利用した再学習機構の導入により、高精度な情報抽出を実現した。蛋白質の機能は局所的な表面部位(活性部位)の形状や物性などにより決定され、類似した機能を有する蛋白質には、しばしば、表面部位の類似性が認められる。そこで本研究では、活性部位が、複数の異なる蛋白質に共通して観察されることに着眼し、蛋白質立体構造データベースをもとに、頻出する類似局所表面部位を表面モチーフとして自動抽出するシステムSUMOMOの開発を進めている。本年度は、SUMOMOが抽出した表面モチーフをもとにデータマイニングにより、活性部位の候補となる有意性の高い表面モチーフを選別する方式に関する研究を実施した。活性部位をはじめとする蛋白質の局所的構造は保存性が強く、いくつかの蛋白質に共通して見られる。一方で活性部位の特異性のため、ある活性部位に類似した構造は、様々な蛋白質上に見られる普遍的なものではなく、特定の蛋白質グループに偏在する傾向がある。そこで、局所的構造の類似性に基づいて蛋白質のクラスタリングを行ない、グループ内の蛋白質に共通して存在し、かつ多数の蛋白質グループにまたがって見られることのない表面モチーフを活性部位候補と見なすことにより、表面モチーフのマイニングを実現する。4種類の機能グループに所属する蛋白質15個の立体構造データをもとに抽出された表面モチーフ3,183個に対して、提案手法を適用し、マイニングを実施した結果、4種類の各機能に対応する表面モチーフを一切消去することなく、表面モチーフの個数を14.1%に削減でき、提案手法の有効性が確認された。本研究では、蛋白質立体構造データベースをもとに、その系統的な計算機処理を通して、機能の解析に有用な様々な情報を発見する手法について検討している。本年度は、類似相互作用蛋白質検索のためのプロファイル抽出、ならびに、立体構造データベースを活用した文献からの情報抽出手法について検討した。(1)相互作用データのマイニングによるプロファイル抽出蛋白質と化合物の複合体に関する立体構造データをもとに、同一化合物に対する相互作用部位の特徴を、プロファイルとして抽出する方式について検討した。複数の相互作用部位において原子の個数や配置は同一ではないため、原子間の対応を求めることは困難である。そこで、原子頻度分布を求めることにより、相互作用に有意な原子配置を導出する方式を提案した。提案方式により自動生成されたプロファイルをもとに類似相互作用蛋白質検索実験を行った結果、人手で作成したプロファイルと同等の結果が得られ、有効性を確認した。(2)立体構造データベースに基づく機能情報抽出蛋白質構造解析に関する文献内には蛋白質の機能情報が内在しているが、これをテキスト処理のみで抽出することは困難である。

そこで本研究では、立体構造データの利用により、機能情報記述文を特定する方式を提案した。複合体蛋白質に対しては、テキストをもとに作用対象判定ルールにより識別された作用対象と残基との原子間距離を計算し、相互作用の有無を判定することで文の抽出を実現した。また、単体蛋白質に対しては、相同な配列を有する蛋白質の立体構造データから相互作用部位を推定することで、機能情報文を特定する方式を開発した。12編の文献に対する抽出実験の結果、複合体、単体のそれぞれに対して、0.71、0.72のF値が得られ、有効性を確認した。本研究では、近年の構造解析技術の進歩に伴い飛躍的に増大しつつある蛋白質立体構造データベースをもとに、構造からの機能予測、相互作用性解析、機能発現部位の発見など、蛋白質機能解析のために有用な様々な知識や情報を、計算機処理により自動発見・抽出する手法について検討している。本年度は、立体構造データからの蛋白質相互作用知識のプロファイル化と類似相互作用蛋白質検索への応用について重点的に研究した。蛋白質の多くは、その表面上の局所的な部位で他の分子と相互作用することにより機能する。そこで、蛋白質立体構造の中でも、特に他の化合物と複合体を形成しているものに着目し、同一の相互作用性を有している相互作用部位の原子配置・特性をもとに相互作用プロファイルを定義する。本年度は、相互作用原子(化合物原子と直接的に相互作用している蛋白質原子)のみから定義された従来のプロファイルを拡張し、相互作用原子の近接空間内に存在する他原子、ならびに化合物の占有空間を考慮した新たなプロファイルの定義を行った。また、このようにして定義された相互作用プロファイルを、貪欲探索により効率的に自動生成する方式について検討した。さらに、相互作用プロファイルとデータベース内の蛋白質分子構造の効率的な比較を実現するため、幾何的部分ハッシュ法と名づけた新しい三次元構造照合手法を開発した。検索のためのプロトタイプシステムを試作し、複合体の相互作用部位から生成したプロファイルをクエリとする検索実験を通して、提案した相互作用プロファイル構成法ならびに検索手法の有効性を確認した。
がん抑制因子Ｂｅｃｌｉｎ　１の新規リン酸化サイトの役割の解明

真に有効な抗がん剤の開発は、ヒト医療、獣医療双方にとって重要な課題である。がんではリン酸化酵素キナーゼの異常な活性化とともに、脱リン酸化酵素ホスファターゼの活性抑制が観察され、「ホスファターゼ活性の回復」は新たな創薬標的として期待されるが、ホスファターゼ活性の低下によるがんの悪性化の分子機構は十分に明らかになっていない。オートファジーは異常タンパク質や不良ミトコンドリアなどを分解することで細胞の恒常性維持に働き、がんの抑制に重要な働きを果たしている。オートファジー誘導に必須の因子であるBeclin1は、ヒトの様々ながんにおいて高率に変異や欠損が認められること、ヘテロノックアウトマウスでがんの自然発生率が増加することから、がん抑制因子であることが知られている。したがって、Beclin1の機能がどのように制御されているかを理解することは、発がんメカニズムの解明およびこれを標的とした治療戦略の創出につながるが、その分子機構についてはほとんど明らかになっていない。前年度PP2AがBeclin 1 Ser90を脱リン酸化すること、反対にDAPK3がBeclin 1 Ser90をリン酸化し、オートファジーを調節していることを明らかにした。本年度はBecin1 Ser90のリン酸化が、がんの成長・転移に与える影響と前年度の検討を行っている過程で、見出したPP6によるBeclin1の制御機構の詳細な検討を行った。その結果、Beclin 1 Ser90のリン酸化が腫瘍の成長に影響を与えることをBeclin1 Ser90の変異体を用いた解析により明らかにした。また、PP6はBeclin1の複合体構成を変化させ、オートファジーを制御することをPP6の発現抑制実験により明らかにした。28年度が最終年度であるため、記入しない。真に有効な抗がん剤の開発は、ヒト医療と獣医療の双方にとって重要な課題である。がんではリン酸化酵素キナーゼの異常な活性化とともに、脱リン酸化酵素ホスファターゼの活性抑制が観察され、「ホスファターゼ活性の回復」は新たな創薬標的として期待されるが、ホスファターゼ活性の低下によるがんの悪性化の詳細な分子機構は明らかになっていない。オートファジー誘導に必須の因子であるBeclin1は、ヒトの様々ながんにおいて高率に変異や欠損が認められることや、ヘテロノックアウトマウスでがんの自然発生率が増加することなどから、がん抑制因子であると考えられている。本研究は、Beclin1の機能がどのように制御されているかを申請者が同定したBeclin1の新規リン酸化サイトSer90に着目し、Ser90リン酸化の生理的な機能やSer90をリン酸化するキナーゼを同定することを目的とした。本年度は、Beclin1 Ser90がマウス生体や培養細胞において飢餓時にリン酸化されることを見出し、Beclin1 Ser90をリン酸化するキナーゼをキナーゼの阻害剤やin vitroのキナーゼアッセイを行い同定した。さらにBeclin1の変異体を用いた検討からSer90のリン酸化がオートファジーを誘導することを明らかにした。本年度は、項目A「Beclin1 Ser90リン酸化の生理的な役割の解明」と項目B「がんの成長・転移におけるBeclin1 Ser90リン酸化の役割の解明」の2項目を研究項目として立てた。項目Aについてはすべて達成し、Beclin1 Ser90をリン酸化するメカニズムに関連する論文を1報投稿し採択された。また、次年度の研究計画に記載した事項についても研究を開始している。項目Bについては、項目Aを優先した結果、Beclin1の野生型及びSer90変異体発現がん細胞の作成を行ったところであり、当初の予定より若干遅れる結果となっているが、全体を通しておおむね順調に進んでいる。

その結果、Beclin 1 Ser90のリン酸化が腫瘍の成長に影響を与えることをBeclin1 Ser90の変異体を用いた解析により明らかにした。また、PP6はBeclin1の複合体構成を変化させ、オートファジーを制御することをPP6の発現抑制実験により明らかにした。若干の遅れがみられるがんの成長・転移におけるBeclin1 Ser90リン酸化の役割の解明については、すでに変異体を発現させた細胞を作成済みであり、今後は各種の解析を進め当初研究計画に追い付きたい。また、項目Aを進めていく中で、Protein phosphatase 6 (PP6)がBeclin 1の複合体構成を制御し、オートファジーを調節しているという新しい知見が得られたので、今後は並行してPP6によるBeclin 1の制御機構の解明について検討を行っていきたい。28年度が最終年度であるため、記入しない。
線維芽細胞の慢性副鼻腔炎における炎症を誘導する細胞としての重要性の解明

上気道の線維目細胞の特性の一部が、下気道の線維目細胞と比較することにより明らかになった。特に、上気道においては、慢性副鼻腔炎という病原微生物の関与が病態形成に深く関わっている疾患がある。まず、グラム陰性菌由来のLPSに上気道線維芽細胞が反応し好酸球遊走因子であるRANTESを産生し、さらにIFN-γとLPSの同時刺激でRANTESの相乗的産生が確認された。またLPSとIL-4の同時刺激でeotaxinやTARCの相乗的産生がみられた。この反応は上気道では、健常な線維芽細胞でもみられたが、健常な下気道線維芽細胞ではみられなかった。現在、toll like receptor (TLR) ligands (TLR2 ligands, TLR3 ligands, TLR5 ligands, TLR7/8 ligands, TLR9 ligands)で上気道線維芽細胞を刺激し、上気道線維芽細胞の自然免疫における役割の解明、慢性副鼻腔炎病態形成への寄与について研究を続けている。健常な鼻の組織と肝の組織や慢性炎症を伴った鼻組織(鼻茸)や肺組織(線維化肺)より線維芽細胞を単離した。これら線維芽細胞が菌体成分(グラム陰性菌のLPS,グラム陽性菌のPeptidoglycan (PGN), Lipoteicoic acid (LTA))と直接反応するか検討した。鼻由来線維芽細胞は炎症の有無に関わらず、すべての菌体成分と反応しRANTESを産生・遊離した。一方、肺由来線維芽細胞は健常なものでは、菌体成分に反応しなかったが、線維化肺由来の線維芽細胞はLPS刺激に対してRANTESのmRNAを誘導した。RANTESの蛋白の遊離はみられなかった。肺由来線維芽細胞はGNやLTAに対して反応はいまのところ認められていない。次にLPSと種々のサイトカインを組み合わせて線維芽細胞を刺激した。LPSとIL-4の同時刺激で、eotaxinが相乗的に鼻由来線維芽細胞から産生された。産生量は炎症の有無に関わらず同程度認められた。この相乗的eotaxinの産生は健常な肝由来の線維芽細胞では認められなかった。健常は皮膚由来の線維芽細胞では認められた。鼻由来線維芽細胞と皮膚由来線維芽細胞を比較すると鼻由来線維芽細胞の方が強い相乗効果が認められた。線維化肺由来の線維芽細胞では今後検討する予定である。この結果から、細菌感染と密接な関係にある慢性副鼻腔炎において、IL-4の発現が鼻・副鼻腔粘膜で亢進する病態があると線維芽細胞からeotaxinが相乗的に産生され、鼻・副鼻腔粘膜に好酸球が浸潤するという機序が推察される。LPSに加えグラム陽性菌の菌体成分であるペプチドグリカン(PGN)やリポタイコ酸(LTA)や、細菌由来物質であるスーパー抗原(たとえばブドウ球菌由来のSEAやSEBなど)を用い鼻腔線維芽細胞を刺激し、好酸球遊走因子(RANTES、Eotaxin)を産生、遊離するかELISA法とRT-PCR法で検討した。PGN、LTAでは、LPSと同様にRANTESの産生がみられた。スーパー抗原刺激でのRANTES産生は少量であった。また、LPS、PGN、LTAとIL-4を組み合わせて刺激すると、鼻腔線維芽細胞や他の部位の線維芽細胞が好酸球遊走因子(Eotaxin)の産生がみられた。特にLPSとIL-4の組み合わせ刺激では、eotaxinの相乗的産生が強くみられた。したがって慢性副鼻腔炎などの鼻疾患において線維芽細胞が炎症を誘導する重要な細胞であることが強く示唆された。また鼻疾患において線維芽細胞は好酸球浸潤と深く関わっていることが示唆された。昨年までの研究で鼻副鼻腔線維芽細胞は、LPSなどの菌体成分と直接反応することがわかり炎症誘導細胞としての役割が解明されつつある。最近、種々のToll like receptor(TLR)とそのリガンドが明らかになっている。

TLR2 ligandsとしてLTA,Pam_3CSK4,PGN,Zymosan,TLR3 ligandとしてPoly(1:C),TLR4 ligandとしてLPS,TLR5 ligandとしてflagellin,TLR7/8 ligandとしてssPolyU,TLR9 ligandとしてDNAが入手可能になった。これらTLR ligandsに対する鼻副鼻腔線維芽細胞の反応性を検討している。これまでの鼻副鼻腔線維芽細胞のLPSに対する反応性に加え、TLR2,3,5に対しても反応性があり、外界とも門戸である鼻副鼻腔は線維芽細胞を通して自然免疫に深く関与していることが分かってきている。現在、好酸球や好塩基球などの遊走因子であるRANTESが、どのTLR ligands刺激で線維芽細胞から産生されるか、その産生がIFN-γとの同時刺激でどのように変化するか検討している。
ウズラ骨髄骨の骨形成細胞におけるエストロジェンレセプタ-の免疫組織学的研究

骨髄骨は産卵産の雌鳥の骨髄腔に発達し,卵殻形成のためのカルシゥムの貯臓所として機能している。この骨髄骨の形成はエストロジェン(E_2)によって誘発され,成熟した雄鳥にE_2を投与することによって人為的に形成させることが可能である。しかしながら,骨髄骨の形成を担う骨芽細胞をはじめとする骨形成細胞にE_2が直接的に作用しているかどうか明らかでない。したがって,本研究は産卵ウズラおよびE_2処理を施した雄ウズラを用いて、骨形成細胞のエストロジェンレセプタ-(ER)の検出を免疫組織化学的に試みた。産卵ウズラ骨髄骨の骨形成細胞におけるERを同定するために,産卵ウズラの大腿骨骨幹中央部から骨髄骨を採取してEDTA・2Naで脱灰した後,凍結切片を作製した。これらの凍結切片にERーICA monoclonal Kit(Abbott.Lab)を用いて,ER免疫反応を施して光学顕微鏡および透過型電子顕微鏡によって観察した。その結果,骨髄骨表面に存在する骨芽細胞の核にERの免疫反応産物が認められた。E_2処理雄ウズラの骨形成過程における骨形成細胞のERの同定のために,3ケ月齢の雄ウズラに吉草酸E_2を注射し,注射後24および48時間に大腿骨骨廻中央部を採取した。大腿骨は上記の方法に従って,ERの免疫反応を施して光学顕微鏡および電子顕鏡によって観察した。その結果、E_2の注射後24時間では,大腿骨の骨内膜表面にbone lining cellおよび前骨芽細胞が観察され,これらの骨形成細胞の核にERの免疫反応が認められた。また,E_2注射後48時間では,骨芽細胞による骨髄骨の形成が骨内膜にみられ,骨芽細胞の核にERが確認された。以上のことから,E_2は骨芽細胞による骨髄骨の形成を直接的に刺激するだけでなく,それらの前駆細胞にも直接的に作用し,骨芽細胞の分化を促すことが示唆された。
SALCを活用した自律学習推進の実践と検証

本校では自律学習の推進を図るため、平成28年よりSALC(Self-Access Learning Center)を設置し(1)アドバイジングの充実(学習カウンセリング)、(2)英会話、(3)図書室との連携、(4)デジタル教材の活用、の4つを柱とし、生徒の学習支援を行ってきている。そして本研究では(1)のアドバイジングを重点的に取り組んだ。SMARTゴールを活用しながら、生徒自らに短期目標を作成させ、振り返り活動をさせることで、生徒の学習習慣や学習意欲・学習方法にどのような変化をもたらすのかを検証した。その際に教師が問い掛けによるアドバイジングを行い、できるだけ学習者本人が発案したり、選択したりし、主体的に学べるよう留意した。これにより、教員主体となって計画がされている従来の授業とは異なり、学習者が自らの課題を設置し、主体的に学習が行われるようになった。また、漠然と「英語が話せるようになりたい」という目標から「1週間で船橋市の良いところを3つ言えるようにする。そのために毎日3分間帰宅後すぐにスピーチ練習をする。」というような具体的な目標設定ができるようになるなど目標設定の質の向上が顕著であった。同時に、学習習慣や学習に対する意欲の向上も見られた。だが一方で、事後アンケートによると、どのように学習をすれば良いのか分からないという生徒が依然として多く、自律学習者の育成においては目標設定の機会や学習教材の情報の提供だけでは不十分で、トレーニング方法等の情報提供の必要性があるということが本研究により明らかになった。近年、大学の英語教育においては、自律学習を推進する動きが世界中で広がってきている。今後、日本の高校においてもそういった大学や専門機関と連携を取りながら自律した学習者を育成する教育を推進する必要があると考える。
三相流動層燃料電池システムの開発

本研究は、スケ-ルアップが容易で大出力が期待できる3次元電極である流動層電極を用いた化学プラント型の燃料電池システムを開発することを目的として研究を行った。これまで三相流動層の気液間物質移動速度の測定し、設計に必要な流動および物質移動特性を調べるとともに、三相流動層アルカリ型燃料電池の水素極および酸素極を製作し、それぞれの電極特性に対するガス流速、電解質濃度、触媒電極粒子、集電体形状などの影響を実験的に明らかにした。その結果、以下の知見が得られた。1.三相流動層、三相気泡塔、通気スラリ-反応器の3つのタイプで、物質移動特性は傾向が異なる。2.水素極の場合、副反応などが起こらないのに対して、酸素極の場合は過酸化物イオンの触媒による分解が起こって混成電位が生成され、平衡電位は理論値からずれた。3.低過電圧の領域で活性化過電圧支配で、水素電極反応は水素の電極粒子表面への吸着が律速である。また、限界電流はOHAA-1BBイオン濃度の増加とともに大きくなり、この領域でOHAA-1BBイオンの溶液本体から電極粒子表面への拡散が律速である。4.酸素極の触媒としてラネ-銀と活性炭に銀を担持させたものを用いたが、銀を担持した活性炭のほうが粒子が大きく懸濁しないため、より大きな電流値が得られた。5.電極粒子と集電体の接触抵抗が水素極および酸素極の流動層電極のオ-ム損失の主な原因である。今後は酸素極および水素極を連結して電解液を循環して流動化し、燃料電源としての性能を評価し、本システムの工業化の可能性を追及する計画である。燃料電池は新しい高効率発電技術として注目され、いくつかの試作装置がつくられてきたが、液漏れなど装置構造上解決困難なトラブルが次々と発生して今日まで実用化に至っていない。そこで、電解液中に固相の触媒粒子を懸濁させる中に反応ガスを吹き込む三相流動層の燃料電池への応用を提案した。今年度はまず水素極の特性を明らかにする実験を行った。装置本体はアクリル製で、縦50mm、横6.5mm、高さ180mmの2次元流動層2個から成り、1つは水素極用、他方は対極用に用いる。触媒粒子としては銀粒子を、集電体として50mm×60mmのニッケル板を用いた。2つの部屋間は厚さ5mmのガラスフィルタを配置して、粒子の対極への移動を防いだ。電解液は25%水酸化カリウム水溶液である。参照電極はAg/AgCl電極を使用し、作用極との液絡に10%硝酸カリウム溶液を寒天中に保持したものを用いた。分離特性に及ぼす粒子量や粒径の影響を調べたところ、限界電流が小さく影響が殆どないことから気液間物質移動過程が大きな抵抗過程となっていることが考えられた。この知見から、気液間の液膜を乱すことで気液間物質移動を促進させることを試みた。極めて細かい粒子を導入して液膜中に侵入させることと、親水性銀粒子に揆水性を一部付与することの2つを試みたところ、前者は全く効果がないが、後者の方法で限界電流に大きな増加をもたらすことが見い出された。揆水剤としてはPTFEを使用している。律速過程として、気液間物質移動過程が存在することと、その改善方法を検討してきたが、流動状態との関係を明確にして最適の流動条件を求めること、酸素極側の特性を同様に明らかにすること、そして両極を結合して燃料電池を完成させることが今後の課題である。現在、石油・石炭などの化石エネルギ-の大量消費による二酸化炭素の放出によって、地球の温暖化が進行しているという地球環境が問題となっている。この問題は化石エネルギ-の消費を押えるか、あるいはエネルギ-有効利用を推進することによってしか解決できない。

焼料電池は、化学エネルギ-から電気エネルギ-への理論変換効率100%と高くエネルギ-有効利用発電システムとして期待されている。本研究は、三次元電極である三相流動層を用いた高効率・大容量燃料電池システムを開発しようとするものである。本年度は下記の実験を実施し、所定の成果を得た。1.三相流動層の気液間物質移動速度の測定内径19cm,高さ2.5mの三相流動層に酸素を吹き込み溶存酸素濃度を測定することによって、物質移動速度k_Laを求めた。粒径を88μmから数mmまでと大きく変化させて、粒径の影響を調べ、ガス流速、液物性などの影響も含めた相関式を得た。これによって燃料ガスである水素および酸素の吸収速度の推定が可能となった。2.三相流動層水素極の電極特性の解析内径10cm,高さ80cmのアクリル製三相流動層を製作し、ラニ-ニッケルをアルカリで展開した後、流動粒子として用いた。水酸化カリウム水溶液を電解質とするアルカリ型電池を構成して、水素を吹き込み、ポテンショオスタットを用いて電流一電圧曲線を測定した。この結果、10A以上の大電流が得られ、物質移動の抵抗は小さく、優れた電極が実現できたことを確認した。触媒粒子量、ガス流速などを変化させて、電気化学特性に対する影響を調べた。燃料電池は、エネルギ-効率が高い優れた発電システムとして期待されている。しかし、現在開発されている燃料電池は、二次元構造であるため構造が複雑となり大型化が困難でスケ-ルアップメリットが期待できない。そこで、流動層電極を用いて流動触媒粒子の表面で電気化学反応を行わせ電気を取り出すという、化学プラント型の燃料電池システムを開発することを目的として研究を行った。これまで三相流動層の気液間物質移動速度の測定、三相流動層水素極の電極特性の解析を行なってきたが、最終年度である本年度は新に水素極と同じ大きさ、構造を持つ流動層酸素電極を製作し、その電極特性を調べた。その結果、以下の知見が得られた。1.酸素極の電極反応の理論平衡電極電位は、銀-塩化銀電極に対して0.17Vであるが、測定された平衡電極電位は、ラネ-銀を用いたときは約-0.03V、銀を担持した活性炭の場合は-0.18V-0.35Vを示した。これは、過酸化物イオンの触媒による分解が起こって混成電位が生じためと考えられる。2.電流値が0.10.5Aの領域でTafelプロットは直線にのり、この領域では酸素電極反応の活性化過電圧が支配的であることがわかった。3.オ-ム抵抗のうち、触媒粒子と集電体の間の接触抵抗が大きい。4.触媒としてラネ-銀と活性炭に銀を担持させたものを用いたが、銀を担持した活性炭のほうが粒子が大きく懸濁しないため、より大きな電流値が得られた。5.KOH濃度が大きくなるほど大きな電流が流れた。これらの結果より、アルカリ型三相流動層燃料電池プロセス開発に必要な電極特性を明らかにした。
企業組織における参加と経済システムの多様性

2年間にわたって、経済システムの多様性をどのように把握するか、すなわち経済システム概念をいかに再構築するかについて研究を行った。本研究では、市場経済システム内部における企業組織の多様性という観点から、主に生産協同組合組織を取り上げた。協同組合を分析するにあたって、従来の二元的経済システム把握に代わり、第3の経済秩序としての「社会的経済」あるいはその構成原理としての「協同の原理」を明示的に取り入れた点は、本研究の独創的な点である。協同組合組織の経済効率上の可能性として、人的資本投資にともなう諸問題を抑制する機能に注目し、そこから市場経済システムにおける協同の原理の役割を議論した。協同組合の経済的viability(存立可能性)とその構成原理としての協同の原理は、これまで別々に議論されてきた、あるいはその関連が十分に考察されてこなかったが、本研究での考察によって、その連関の一部を明らかにすることができた。ただし、ここで示されたいくつかの制度的諸施策が、組織の置かれた市場環境と技術的条件のもとで可能であるという条件は、協同組合という協同の原理にもとづく経済組織のviabilityを制約するものとして示されている。同時に、二元的秩序把握から多元的秩序把握への展開における理論的困難性、経済効率性以外の価値をも重視する組織に関する企業理論的分析および実証分析の困難性など、本研究から明らかになった課題も大きい。多様でありうる経済システムをどのように把握するか、すなわち経済システム概念の再構築は、近年経済システム論の領域において重要なテーマとなっている。本研究では、市場経済システム内部における企業組織の多様性という観点から、生産協同組合組織を取り上げた。協同組合の可能性として、人的資本投資にともなう諸問題を抑制する機能に注目し、そこから市場経済システムにおける協同の原理の役割を議論した。ただし同時に、ここで示されたいくつかの制度的諸施策が、組織の置かれた市場環境と技術的条件のもとで可能であるという条件は、協同組合という協同の原理にもとづく経済組織のviabilityを制約するものとして示されている。社会的経済という第3の秩序原理は、協同組合といった組織を分析する際には特に必要と思われるが、これを市場経済システムにおける諸企業組織の経済理論分析と接合することは大きな困難を伴う。経済秩序としての社会的経済そのものについての議論について、本研究では十分に触れることができなかったが、社会的経済の重要性を社会のあるべき全体像から議論するアプローチと並んで、それを担う経済組織の存立可能性について議論することは、分析的にも政策的にも重要である。人的資本に関する経済分析は、社会的経済というシステム原理とその経済的viabilityを連関させうるひとつのアプローチであるといえる。
殺虫剤抵抗性害虫の防除法開発に関する研究

1.ピレスロイド剤抵抗性イエバエの柏倉系についてピレスロイド剤のパーメスリン抵抗性遺伝子の連鎖群解折を行なった。抵抗性遺伝子は劣性であるため、柏倉系と可視突然変異系統aabysと交配し、22世代にわたって、パーメスリンと可視突然変異形質による選抜を重ね、柏倉(aabys)系を得た。この系統を用いて連鎖群解折を行なったところ、主たるパーメスリン抵抗性遺伝子は第3染色体上に存在することが明らかになった。また、第2染色体および第4染色体上の遺伝子もパーメスリン抵抗性に関与していることが示された。2.益子系ピレスロイド剤抵抗性イエバエにおける抵抗性の機構を電気生理学的に調べたところ、ピレスロイド剤に対する神経の感受性の低下が関与していることが明らかにされ、この機構が日本産イエバエにおいてもピレスロイド剤抵抗性の主な要因になっていることが示唆された。3.ペンタベンジルアルコールをアルコール部分に持つピレスロイド剤がkdr型ピレスロイド剤抵抗性イエバエに対して比較的低い抵抗性比を持つことをさらに2・3の化合物で確認した。しかし、電気生理学的実験によって、これらの化合物がkdr型抵抗性を克服するピレスロイド剤のリーディング化合物になる可能性は低いことが示された。4.ジエチル型リン剤抵抗性イエバエの抵抗性の機構をパラチオン,パラオクソンを用いて調べた。抵抗性の機構として、AChEの感受性の低下,グルタチオン転位酵素および薬物酸化酵素の活性の上昇が主要な役割を果たしていることが明らかにされた。5.不斎リンを持つ有機リン剤を合成し、有機リン剤抵抗性イエバエに対する殺虫力を調べた。O-methyl S-2-propynylmethylphophonothiolateが強い殺虫力を示した。
パーソンズの「制度的個人主義」から現代の個人主義を問いなおす

パーソンズの「制度化された個人主義」概念は60年代以降の社会情勢や認識枠組みの変化と密接に関連している。そこで、本研究はフランソワ・ブリコーのパーソンズ解釈に着目してきた。ブリコーは、パーソンズ理論と法理論との接点に着目し、価値の多様化が一層すすんだ時代において有効な理論としてパーソンズ理論を位置づけている。ブリコーによればパーソンズは自らの理論を演繹的ではなくコモンロー的な性質をもつものとして設定した。これについて理解を深めるために、パーソンズが参加していた法社会学セミナーの講義録を読解した。また、ブリコーがパーソンズ理論の「性質」に解釈の力点を置いた意図については、ブリコーの著作Le bricolage ideologiqueを読むことで明らかにした。彼は、5月革命を経た70年代以降の社会におけるパーソンズ理論の有効性を論証しようとした。すなわち、演繹的に理論を構築した啓蒙哲学者たちの時代から、科学性とイデオロギー性のはざまで揺れ動いたマルクス主義と実存主義の時代をへて、いまや「コモンロー的」に構築される知的ブリコラージュが戦略的に有効である、と主張した。「教養やエスタブリッシュメント」が解体され、専門的知識の正統性がゆらぎ、個々人が多様な価値を抱く現代社会において、個々人がブリコルールになることが求められるようになってきたという。ブリコーは、そのような時代においてサルトルやアルチュセールとは対比的かつレヴィ=ストロースと親和的な立場として、パーソンズの「制度化された個人主義」論を位置づけた。本年度前半に、1960年代から70年代にかけてパーソンズが著した文献のなかから、特に宗教論を重点的に整理検討し、そこで得られた知見を論文「後期パーソンズの宗教社会学の視座」として『社会学研究』第77号に発表した。その内容は、以下のとおりである。-後期パーソンズは、同時代の宗教状況を、従来の教団・宗教組織という枠組みによっては把握困難な『宗教的次元』として表現する。彼にとって現代社会の宗教的次元は、血縁関係や既存の紐帯をこえる普遍主義的価値にもとづく連帯の構築・拡大というテーマの上に位置づけられ、多元的合意の基盤になりうるものであった。本年度後半には、後期パーソンズの宗教社会学と法社会学とに着目し、現代社会における価値と規範という原理的問題にたいする彼の思考の全体像を描き出すために、必要な文献を探索した。特に夏季休暇中にハーバード大学古文書館を訪れ、パーソンズの未公刊文献を収集した。パーソンズ=ブリコー往復書簡をはじめ、パーソンズが参加していたハーバード大学法学セミナーの報告原稿、デュルケム生誕100周年記念シンポジウムにおける演説原稿、宗教論に関する原稿などおよそ600枚をコピーし持ち帰った。その他、複数の学会・研究会に参加したが、報告を行ったのはデュルケーム・デュルケーム学派研究会(於早稲田大学)と日本社会学会(於法政大学)である。報告内容は、普遍主義的な社会的紐帯が果たして実際に諸個人を結びつけコミットさせることが可能であるか、という問題への取り組みとして、後期パーソンズのデュルケム解釈を位置づけるものであった。パーソンズの「個人主義」概念は、彼の理論、思想、アメリカ社会分析など多次元におよぶ問題を内包しているが、そのいずれにおいても「制度的個人主義」という概念がカギとなっている。本年度前半は、『制度的個人主義』という題でパーソンズ研究書を著したフランスの社会学者フランソワ・ブリコーに着目し、以下のことを明らかにした。『制度的個人主義』執筆中のブリコーは、パーソンズ理論のなかでもシンボリック・メディア論と、法学から影響を受けた部分に強い関心を抱いていた。パーソンズはそんなブリコーにたいし、自らが法学者フラーに影響を受けていることを認めている。このことは、その後ブリコーが、行為者を「拘束」すると同時に行為者によって作られもするというデュルケム以来の「行為-環境」概念について考察を深めていく土台となっていると考えられる。たとえば、彼はフランスにおける知識人層を、デュルケムによる職業組合への着目や、パーソンズの専門職分析におけるフィデュシャリー概念から分析した(cf. le bricolage ideologique)。ブリコーは、パーソンズがデュルケムを再評価するなかで見出した「行為-環境」概念を、近代フランス社会分析に接合させたと言うことができる。研究再開後に、ブリコーによるペルー研究を解析し、以上の考察とあわせて論考発表を行う。70年代パーソンズの未公刊草稿の読解、パーソンズ=F・ブリコー往復書簡のうち手書き部分の読解、ブリコーの著作Le bricolage ideogiqueの読解である。これらの作業を通じ、パーソンズの「制度化された個人主義」概念にたいするブリコー独自の解釈を明らかにした。ブリコーの『制度化された個人主義』は、パーソンズ自身やパーソンズ研究者らによって高い評価をうけつつも、これまでその内容がきちんと取り上げられてこなかった。本研究は、ブリコーがこの著書を執筆中にパーソンズとやり取りした書簡を併せ読むことにより、彼独自の視点を取り出すことを試みた。それは、パーソンズ理論と法理論との接点への着眼である。ブリローによればパーソンズ理論(準拠枠やパラダイム)は演繹的ではなくほモンロー的な性質をもっている。ブリコーがこのような解釈に力点を置いた意図については、ブリコーの他の著作Le bricolage ideogiqueを読むことで明らかとなった。

Le bricolage ideogique自体は、啓蒙期から70年代にいたるまでのフランス知識社会史がテーマである。しかし、あらためて『制度化された個人主義』とっきあわせて読んでみれば、5月革命を経た70年代以降の社会におけるパーソンズ理論の有効性を論証する内容となっている。すなわち、演繹的に理論を構築した啓蒙期「哲学者」たちの時代から、科学性とイデオロギー性のはざまで揺れ動いたマルクス主義と実存主義の時期をへて、いまや「コモンロー的」に構築される知的ブリコラージュが戦略的に有効である、という解釈が示されている。この知見の発表は次年度に行う。パーソンズの「制度化された個人主義」概念は60年代以降の社会情勢や認識枠組みの変化と密接に関連している。そこで、本研究はフランソワ・ブリコーのパーソンズ解釈に着目してきた。ブリコーは、パーソンズ理論と法理論との接点に着目し、価値の多様化が一層すすんだ時代において有効な理論としてパーソンズ理論を位置づけている。ブリコーによればパーソンズは自らの理論を演繹的ではなくコモンロー的な性質をもつものとして設定した。これについて理解を深めるために、パーソンズが参加していた法社会学セミナーの講義録を読解した。また、ブリコーがパーソンズ理論の「性質」に解釈の力点を置いた意図については、ブリコーの著作Le bricolage ideologiqueを読むことで明らかにした。彼は、5月革命を経た70年代以降の社会におけるパーソンズ理論の有効性を論証しようとした。すなわち、演繹的に理論を構築した啓蒙哲学者たちの時代から、科学性とイデオロギー性のはざまで揺れ動いたマルクス主義と実存主義の時代をへて、いまや「コモンロー的」に構築される知的ブリコラージュが戦略的に有効である、と主張した。「教養やエスタブリッシュメント」が解体され、専門的知識の正統性がゆらぎ、個々人が多様な価値を抱く現代社会において、個々人がブリコルールになることが求められるようになってきたという。ブリコーは、そのような時代においてサルトルやアルチュセールとは対比的かつレヴィ=ストロースと親和的な立場として、パーソンズの「制度化された個人主義」論を位置づけた。
敗戦直後における日本文学と地方雑誌の関わりについての総合的研究

本研究は、占領期に全国各地で数多く刊行されていた地方雑誌を対象とするものである。いくつかの特徴ある地方雑誌について詳しい調査を行い、これらの雑誌が各地に疎開していた作家を取り込み、講演会や懸賞小説のようなイベントを企画しながら、地方文化の確立に寄与していた実態を確認した。全国各地から多元的に情報を発信していたローカルメディアに注目することは、内容に関する批評に傾きがちだった戦後文学に関する旧来の研究に、メディア論的な観点を付け加えるものである。本年度は、既に復刻が行われている地方雑誌を収集すると共に、国立国会図書館所蔵のプランゲ文庫資料を用いた調査を行い、敗戦直後における地方雑誌の多種多様な広がりの概況について把握した。また、新潟県立図書館および新潟市立中央図書館において「月刊にいがた」「北日本文化」「北日本文学」の各誌に関する調査を行った。以上の調査によって明らかとなったのは、地方雑誌が各地方に疎開していた文化人などを取り込み、講演会の企画、文学賞の制定といったイベントを実施すると共に、離れた地域の雑誌同士で相互に刊行物を寄贈し合うなどの交流を展開し、そうした活動の実績を誌面に記録していくという実態であった。また、こうした地方雑誌の刊行する母体は一様ではなく、地方新聞社、民間の文化運動団体、企業内の文芸団体、青年会など、規模の異なる多様な団体が、それぞれに特色ある雑誌を刊行していた。占領期における上述のようなメディア環境を明らかにすることは、従来、専ら東京から発信される、相対的に大きな雑誌・新聞といったメディアに掲載きれる言説を中心に展開されてきた「戦後文学」研究を相対化する意義があるだろう。地方雑誌に掲載される文学関係記事には、在京メディアの動向を後追いしながら私見を述べるものも少なからずあり、また在京の文学者から直接原稿を確保することを志向する場合も少なくないが、こうした記事の中にも自ずと地域的な偏差がある。このような偏差を分析することは、占領期の文学に「何が書かれていたのか」という問題のみならず、それが「どのように読まれていたのか」という問題をも考える視座を提供するはずである。昨年度に引き続き、プランゲ文庫所収のマイクロ資料の調査を進めるとともに、プランゲ文庫に収蔵されていない資料も含めて、原資料に直接触れるべく、地方の図書館に所蔵されている資料や古書として流通している資料についても調査・収集を試みた。敗戦直後の地方雑誌は多種多様にわたり、また刊行母体も地方新聞からごくローカルな文化団体にいたるまでその規模もまちまちであるため、その概要を把握することには大きな困難が伴う。そのため本年度はまず、地方の文化団体によって刊行されていたいくつかの雑誌を対象に、「編集後記」等に記されている寄贈雑誌一覧などの情報を調査することで地方雑誌相互の交流に関する情報を拾い上げ、個々の地方を越えて広く形成されていた、ローカルメディアのネットワークについて、その一端を明らかにした。具体的な事例としては次のようなことが挙げられる。(1)新潟県で刊行されていた雑誌「北日本文化」が、創刊に先立って北海道を含む各地の地方新聞の紙面において投稿を募っていた事例。(2)岐阜県で発行されていた雑誌「新樹」が、全国各地の地方雑誌に関する創刊情報やレビューなどを随時掲載した事例。一方、調査の過程で確認されたのは、戦後俄に出現したかに見える地方雑誌の刊行という現象が、実際には戦前から連続するものでもある、という位相である。例えば、岐阜県で雑誌「地方文化」を創刊した小木曾旭晃は、明治43年の段階で『地方文芸史』という書物を著しており、以後長らく全国各地の地方文壇の動向をつぶさに追いながら、自ら地方の文化運動に寄与し続けた人物であった。敗戦直後における地方雑誌の出現を一過性の現象として捉えるのではなく、戦前からの連続性において捉え返すことで、専ら東京の出版メディアから刊行された文学作品を中心に編まれてきた近代文学史の叙述を再考するとともに、東京中心で理解されてきた把握されてきた文化の受容と流通のシステムについて広く再考することが可能となるはずである。本年度は、全国各地の特色ある地方雑誌を収集し、敗戦直後における地方雑誌刊行の概況について調査を行った。「中部文学」(高須書房・愛知県豊橋市)他いくつかの雑誌を入手し、目次立てや編集後記などから、編集サイドと執筆者との間に形成されていた関係性を把握すると共に、巻末等に配置されている出版広告の情報から、各地方で展開されていた出版活動に関する研究の足がかりを得た。今後は、こうした情報を起点に、地方における出版社・編集者と執筆者とのネットワーク形成を把握することを目指したい。また、前年度より継続している新潟市周辺での地方出版に関する調査では、新潟市歴史博物館みなとぴあ所蔵資料に関する調査を行い「月刊にひがた」(新潟日報社・新潟県新潟市)全号を閲覧することができた。総目次作成にも着手し、今年度は第1巻第1号から同12号までの目録を完成させた。

編集部が東京の知識人のみならず、九州を拠点に活動する文学者との連携も試みながら誌面を構成しようとしていたことが窺われ、地域を跨いで活発な動きを見せていた当時の地方雑誌のありようの一端を確認できたことは収穫であった。調査の結果からは、敗戦直後の地方雑誌が、各地の疎開文化人などを巻き込みながら、講演会の企画や懸賞小説のようなイベントを展開して地域の読者層を取り込むと同時に、遠方の地方雑誌やその書き手とも積極的に交流を試みていたという事態が窺われた。こうした実態は、東京を中心にして語られることの多い文学史、思想史、メディア史といった領域における研究に再考を迫るものだと思われる。今後の研究においては、雑誌のみならず地方出版社の活動状況なども視野に入れつつ、敗戦直後の地方における出版活動についての考察が求められるだろう。こうした視点の確保によって、「戦後」という言葉のもと、単線的に語られてきた日本社会の複数性が浮かび上がると思われる。敗戦直後に刊行された地方雑誌の種類と規模はきわめて多様であり、占領期検閲資料であるプランゲ文庫にも収蔵されず散逸してしまったと思われる雑誌が少なくない。こうした資料を調査するには、各地の公立図書館や古書店等へと足を運ぶ必要があると思われるが、そのような機会はこれまでのところ必ずしも十分に確保できているとは言えない状況にある。24年度が最終年度であるため、記入しない。プランゲ文庫資料とその記事内容に関するデータベースを有効に活用することはもちろん、これらを漏れ出る資料の所在については、各地の図書館に直接足を運んで調査を行うことが必要である。直接、原資料に接する作業からは、雑誌の記事内容だけではない諸情報(判型・装偵・用紙など)に関する情報もあり、研究課題の推進のためにこうした調査は必須であると考えられる。また、学習院女子大学図書館の「高橋新太郎文庫」には、敗戦直後に刊行された雑誌の創刊号を揃えたコレクションがあるので、これを有効に活用したい。
「いのちの教育」選択授業で、学校変容をめざすピアサポート

研究の目的「いのちを考える」授業の構築と、選択履修した生徒が、生徒自身のテーマを設定して、校内下級生へ向けて一緒に考えるピアサポートの授業展開の研究と、その展開意義及び有効性の検証である。研究の方法新たな授業展開を構築するために先行研究と授業教材を精選した。横浜市立大学との連携で学習支援の大学生ピアサポーターと、昨年度受講した3年生にもピアサポーターを要請した。授業は12月から生徒自身がテーマを深め1学年に出前授業を行うテーマを決定した。1月からは大学生・高校3年生のピアサポーターが2年選択生徒の授業に加わり、ファシリテーターの手法・実際のサポートをした。本番の出前授業は、3月10・11日の2日間、授業選択した2年生が、1年生のクラスに出向き、1クラス8グループに2名ずつファシリテーターとしてシェアリングを行った。「いのちの教育」の有効性の検証ために、授業第1回目と授業終了後3月23日に事前事後調査を行った。また、ピアサポーターの有効性として、授業支援した大学生と高校3年生に事前事後の質問紙により検証した。1年生には、授業を受けた感想や授業の有効性について調査紙によって回答を得た。研究成果1.いのちの授業の構築について:複眼的にいのちを考える教材を、グループワークと講義法・ジグソーやケース分析・プレゼンテーション・フィールドワーク・レポートライティングなど、多様な学び方を駆使して授業展開モデルを構築できた。2.ピアサポートの有効性について:授業選択生徒が、事前に出前授業の具体的イメージとシミュレーションが行えた。当日は、2年生がこれまでの学習成果を発揮して概ね円滑なシェアリングを行えた。1年生は重いテーマだが上級生と話ができた満足感と、教師よりも親近感が持てたとの感想が多く好評を得た。
天然ゼオライトの電極への応用と動電現象を用いたレア・アースの回収法に関する研究

動電現象は水分を含む土壌などに電極を差し込み,電圧を印加すると起る現象である.この動電現象は主に水の電気分解,電気泳動現象,電気浸透現象からなり,水溶液中や土壌中の金属などのイオン化している物質を移動させることが可能である.本研究ではこの動電現象を利用して,工業および鉱業地域等におけるレア・アースなどの金属を含有する土壌から回収する方法を検討した.ここでは銅および亜鉛を含む土壌を対象として実験を行い,実験時間は120時間,電圧は0,20,40Vを印加した.また,水の電気分解により陰極側では水酸化物イオンが発生するため,それを打消すために陰極側に酸を添加し,pHを酸性に保って実験を行った.電圧の上昇により除去できる重金属量は増加し,その回収率は最大で30%台となった.また,実験終了後の土壌を5分割にした分析結果より電圧を印加した場合には銅および亜鉛が陰極側よりの土壌ほど高い濃度を示しており,動電現象で金属イオンが陰極側に移動していることがわかった.これらより土壌中の金属をより溶出しやすい環境を作り,実験期間の長期化,印加電圧の上昇を行うことでさらなる回収が見込まれると考えられる.本研究では動電現象を用いることによりレア・アースなどの金属を含む土壌から回収できる可能性があることが明らかになった.また,電極に関しては本来絶縁体である天然ゼオライトを電極材料として取り上げた.天然ゼオライトに導電性を持たせるために電気伝導体であるカーボン粉末を混合させて,固相反応法にて焼結を行った.そして,導電特性,イオン吸着特性を測定した結果,天然ゼオライトに30wt%のカーボン粉末を添加することにより導電性を持たせることができた.また,ゼオライトの特徴である吸着特性も消失していないことが明らかになった.天然ゼオライトに導電性を持たせる一つの手法として,当初はゼオライトへのITO薄膜の塗布を検討した.しかし,天然ゼオライトにより高い導電性とイオン吸着性を持たせるためには導電性粉末を混合する方法がより有効的であると考えられたため,今年度は天然ゼオライトに導電性粉末を混合した試料を作成しその特性を調べた.添加する粉末にはアルミ,銅,ニッケルなどの金属粉末とカーボン,グラファイトといった非金属粉末が考えられる.この中でカーボンは安価であり金属粉末のように熱での酸化による抵抗率の低下がない,化学的に比較的安定といった利点を持つ.そこで本研究では,カーボン粉末を選択し固相反応法により天然ゼオライトと混合させることで,導電性を持った天然ゼオライトを作製し,その抵抗率,イオン吸着性を測定した.その結果,天然ゼオライトに30wt%程度のカーボンを混合し焼成する事により,本来絶縁体である天然ゼオライトに導電性を持たせる事ができ,また,ゼオライトの特徴であるイオン吸着性も失われない事が明らかになった.動電現象は水分を含む土壌などに電極を差し込み,電圧を印加すると起る現象である.この動電現象は主に水の電気分解,電気泳動現象,電気浸透現象からなり,水溶液中や土壌中の金属などのイオン化している物質を移動させることが可能である.本研究ではこの動電現象を利用して,工業および鉱業地域等におけるレア・アースなどの金属を含有する土壌から回収する方法を検討した.ここでは銅および亜鉛を含む土壌を対象として実験を行い,実験時間は120時間,電圧は0,20,40Vを印加した.また,水の電気分解により陰極側では水酸化物イオンが発生するため,それを打消すために陰極側に酸を添加し,pHを酸性に保って実験を行った.電圧の上昇により除去できる重金属量は増加し,その回収率は最大で30%台となった.また,実験終了後の土壌を5分割にした分析結果より電圧を印加した場合には銅および亜鉛が陰極側よりの土壌ほど高い濃度を示しており,動電現象で金属イオンが陰極側に移動していることがわかった.これらより土壌中の金属をより溶出しやすい環境を作り,実験期間の長期化,印加電圧の上昇を行うことでさらなる回収が見込まれると考えられる.本研究では動電現象を用いることによりレア・アースなどの金属を含む土壌から回収できる可能性があることが明らかになった.また,電極に関しては本来絶縁体である天然ゼオライトを電極材料として取り上げた.天然ゼオライトに導電性を持たせるために電気伝導体であるカーボン粉末を混合させて,固相反応法にて焼結を行った.そして,導電特性,イオン吸着特性を測定した結果,天然ゼオライトに30wt%のカーボン粉末を添加することにより導電性を持たせることができた.また,ゼオライトの特徴である吸着特性も消失していないことが明らかになった.