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東日本大震災被災地域における減災サイクルの構築と脆弱性／復元＝回復力に関する研究

本研究は、東日本大震災の被災地域を事例に長期的な減災サイクルの構築に向けて地域社会が潜在的に抱える課題や復興への課題をみつめ、地域が持続可能な活動を続けられる道筋を明らかにすることを目的にした。震災を経てダメージを受けた<住民生活を支える諸機能>が再編されていく過程は、一方では地域での生活再建を可能にするために行われる住民各層のさまざまな生存戦略の集積であるが、他方では今回の災害を受けて一定の危険認知を踏まえたうえで、何らかの安全性の担保を配慮に入れた今後の地域生活像を鋳造し直す試みでもあり、この意義付けについては長期にわたって形成されてきた地域開発の歴史と関わらせて見ていくことが有効である。本年度も継続して岩手県大槌町、宮城県気仙沼市、福島県いわき市などを主たるフィールドにして研究を進めた。調査研究の主な焦点は、平常時の減災・リスク対応活動から、災害時の応急活動、地域の復興に向けた取り組みや活動を一連の過程として分析を進め、その過程を左右する地域の脆弱性と復元=回復力を探ることにある。そのうち、災害直後の避難行動とその背景(自宅の立地などの地理的条件、危機意識、家族関係や仕事・近隣等の社会関係などの既存の状況)についての解析は、他研究機関とも連携しながら、主として岩手県大槌町において地域住民団体や町震災検討委員会の活動と並行させて進めてきた。復旧・復興への取り組み状況については、大槌町と気仙沼市、いわき市を参照点とし、主として水産業水産加工業といった観点からの地域の取り組みに関する調査研究を行っている。なお、地域の記憶を再生し未来に繋げるアーカイブズ事業などを通して、震災前の地域開発の歴史やその過程での地域の脆弱性の蓄積についても関連させながら分析を進めている。地域により復旧・復興局面での状況の落差がみられるため、各地の地域支援活動を観察しながら、気仙沼市ではとくに市街地部の鹿折地区、唐桑半島の只腰地区、鮪立地区の状況推移を追ってきた。福島県いわき市についても、常磐炭鉱や新産業都市の歴史、北部に隣接する双葉郡における原子力発電所の立地などが首都圏との関係を背景にした地域発展を示すうえで象徴的であるため、いわき地域史研究会との情報交換などを通じて地域のアーカイブズ事業などを展開しながら、地域の開発の歴史と震災による被害・影響の受け方に関する調査を背景にして震災当初から津波被害を受けた沿岸部の調査や市内の活動団体のヒアリングを実施してきた。これらの成果は、専門の諸学会や講演会のほか、研究部門の研究例会で報告しており、後述の発表論文などで一部公表している。2012年度は、主として東日本大震災の避難生活と復旧・復興過程の調査研究を中心に研究活動を進めていった。調査研究活動の主なフィールドは、岩手県大槌町、宮城県気仙沼市、福島県いわき市などであるが、それ以外の地区についても岩手県から福島県にいたる被災地に関する情報収集を継続的に進めていった。調査研究の主な焦点は、地域の<脆弱性>と<復元=回復力>を探ることにあり、平常時における事前の減災・リスク対応活動と非常時における災害応急活動、及び復旧・復興過程における地域の復興に向けた取り組みや活動を、相互に関連付けて分析を進めることにある。但し、現在の災害ステージを考慮し、主に災害直後の避難行動とその背景(自宅の立地などの地理的条件、危機意識、家族関係や仕事・近隣等の社会関係など)についての解析と、避難生活の過程、復旧・復興に向けての対応及びそこで発生するさまざまな問題の解明に重点を置いた調査研究を先行させている状況である。そこでは住民の危険意識や形成された「想定」が避難過程に強く働き、さまざまな装置によって安全が保たれていると錯覚することが結果的に大きな被害に繋がっていったこと、高齢者を持つ家族にとって避難行動や避難生活自体がイメージできず難しいため避難自体を忌避する傾向がみられることが明らかになってきた。これらは災害以前の社会的脆弱性が、被災や被災後の対応行動に強く影響を及ぼしている事例として、被災メカニズムを検討するうえで重要である。これらの調査研究の成果については、総合人文科学研究センターのキックオフシンポジウム開催などを含めて、研究集会や上記調査研究の経過報告会を開催して報告したほか、早稲田大学ブックレットシリーズや各種学会誌、報告書などに掲載している。その他、東日本大震災関連の、文献情報やデジタル資料(電子図書館としての情報集積)の収集と整理拡充などを行っている。本年度も引き続き、岩手県大槌町、宮城県気仙沼市、福島県いわき市などを主な調査フィールドとして、東日本大震災がもたらした社会的な課題を明らかにすることに取り組んだ。なお、各種の学会活動やテーマ別の学内ネットワークなどで既に築かれた連携をさらに深めて、それ以外の被災地域に関する情報収集も継続的に進め、被災地でこれまで抱え体験してきた課題を、地域を超えた文脈でとらえ直しながら、相互に比較検討できる枠組みをつくった。

研究実績としては、当研究のメンバーがコーディネート・司会や問題提起など中軸的な役割を果たして、2014年11月2930日に関東都市学会(東北都市学会との共催)秋季大会を、いわき市で開催した。いわき市は、東日本大震災で、地震・津波・原発事故など直接的な被害を受け、その後も放射能汚染などの風評の影響を長期にわたって受け続けた福島浜通り地区の中心都市である。大会では、大きな時代の流れのなかで原発事故の収拾と対策をはじめ、さまざまな課題を抱えるいわきに焦点を当てたシンポジウムを実施した。その他、2014年7月20日に開催された日本学術会議主催学術フォーラム「減災の科学を豊かにー多様性・ジェンダーの視点から--」においてパネリストを務め、災害社会学や脆弱性論の観点から多様性・ジェンダー問題をどう見るかについての報告をおこなった。この他、11月に神戸大学で開催された日本社会学会で研究活動報告を行うなど、学会レベルや社会実践活動レベルで対外的にもさまざまな活動を実施している。また、研究者同士の情報交換のために、各地の災害事例や地域の復旧・復興状況に関する報告や知見の発表、メンバー間の情報交換を兼ねた各種の研究発表などを、適宜継続して行った。地域社会学調査地において復旧・復興状況にいろいろな課題が山積しているため、被災から避難生活を経て復旧・復興に向かうプロセスの実地調査と分析を充実させていっている。今後もそうした状況は変わらないと思うが、実地調査活動にウェイトをかけた研究運営をすることで全体的には順調に研究調査は進んでいると思っている。調査地において復旧・復興状況にいろいろな課題が山積しているため、被災から避難生活を経て復旧・復興に向かうプロセスの実地調査と分析がとくに難しく、予定より調査課題が多くなってきたために現地での実地調査を充実させていく必要があった。今後もそうした状況は変わらないと思うが、少し実地調査活動にウェイトをかけた研究運営をするように対応してきたため、全体的には順調に研究調査は進んでいると思っている。東日本大震災の被災地の状況が地域の条件や進展によって非常に異なっており、しかも復旧・復興状況にいろいろな課題が山積しているため、被災から避難生活を経て復旧・復興に向かうプロセスの調査と分析がとくに難しくなってきている状況がある。したがって、予定より調査課題が多くなった分、実地調査を充実させていく必要があり、幾分実地調査活動にウェイトをかけた研究運営をする方針である。また、東日本大震災被災地の個別対象地区(福島県いわき市、宮城県気仙沼市、岩手県大槌町など)の復旧・復興過程での地域課題やそれに対する対応などに関する情報収集と情報のデータベース化に加え、それ以外の被災地域についても比較検討の意味からデータの収集を進め、地域脆弱性に関する検討フレームを作成して、過去の災害事例との照合を図っていく方向で進めていく予定である。
能楽の近代化の研究―明治・大正期能楽上演記録データベースの構築を中心とする―

本研究は、明治維新によって壊滅的危機をむかえた能楽を支え、明治・大正期かけて能楽の存続と復活をめざして設立された庇護者の活動について、その理論と実態との相互関係を分析することをめざし、そのための基礎データとして明治・大正期の能楽上演記録のデータベースの構築を中心的な活動に据えた。雑誌『能楽』や新聞記事を補足資料とし、坪内逍遙、池内信嘉、高木半の能楽分析論、能楽改良に関する諸説を詳細にする研究論文2本、研究発表2本を発表してきた。そこでは、明治・大正期の能楽を支えたエネルギーとしての素人や文化人の支援や意見が、どのように能楽の活動に影響を与えたか具体的に明らか提示できたと考えている。当該年度は、能楽上演データの集積をひきつづき重点的に行なった。具体的には、雑誌『能楽』所収の明治期における上演記録、上演予告について、演目・上演日時・上演場所・演者等の各項目である。このデータをインターネットを通じて検索可能なデータベースに完成させることが最終的な目標のひとつだが、今度はデータの収集と整備にとどまっている。しかし、予定していた雑誌『能楽』以外に、当初予定していなかった、大阪大学大学院演劇学研究室蔵の明治期能番組、新たに入手した福王流謡会の上演記録もデータに加えることができ、明治・大正期の能楽の上演記録として充実したものに近づきつつある。ただし、今年度に予定していた「明治・大正期能楽関連人物年鑑」のとりまとめについては進めることができなかった。これは新たに入手した資料の入力に時間を費やしたためであり、来年度の予定に変更する。本研究のもう一つの目標は、上演記録を副資料と扱いつつ、明治・大正期における能楽の変化を「近代化」という視点でとらえるために、早稲田大学で中心的に開催された「能楽文学研究会」の動向を分析することにあった。この方面の研究においては、「近代能楽の一事象ー「夢幻能」という用語の成立過程試論ー」という題目で2012年度第2回研究会「東アジア古典演劇の「伝統」と「近代」ー「伝統」の相対化と「文化」の動態把握の試みー」(2012年2月23日、於国際高等研究所)にて研究発表を行ない、成果をあげた。そこでは、「能楽文学研究会」における研究方針が、恣意的に西洋演劇と対峙する演劇としての能楽の地位を確立するために、新らたな価値を付加しようとする動向があることを具体的に明らかにする視点を前進させることができた。また、学術論文「能楽の近代化と池内信嘉ー能楽の改良し得らるゝや否やー」(『演劇学論叢』12号2012年7月pp.7-23)も発表した。本研究は、明治維新によって壊滅的危機をむかえた能楽を支え、明治・大正期かけて能楽の存続と復活をめざしたいわば保護団体である「能楽社」「能楽会」の活動について、その理論と実態を分析することを最終目的とし、そのための基礎データとして明治・大正期の能楽上演記録のデータベースの構築を中心的な活動に据えた。最終年度となる25年度は、23年度24年度にかけて、データベースのために蓄積したデータの公開にむけての技術的な作業の推進を行うこと、また、具体的な研究成果として、学会・研究会で口頭発表、学会誌への論文発表を目標としていた。データベース構築・公開に関する作業としては、データに誤りや抜け等がないかチェックすることを重点的に行い、個人ホームページを開設しそのコンテンツとして「明治・大正上演データベース」のデータを試験公開することにむけて着々と準備を進めているとことである。また、昨年度以来、雑誌『能楽』や新聞記事(『国民新聞』『朝日新聞』等)を補足資料として収集し、坪内逍遙による能楽観が及ぼした影響という前年度に引き続いた課題のほか、あたらたに大阪を拠点に能楽改良論をうちだし、その理念をもとに新作能を多数発表した高木半について研究を進めた。その具体的な成果として、口頭発表「近代能楽の一事象・続考」「東アジア古典演劇の「伝統」と「近代」ー伝統の相対化と文化の動態把握の試みー」(於:国際高等研究所、2013年8月28日)、学術論文「能楽の近代化と高木半ーその履歴と能楽改良論への能役者の対応をめぐってー(『待兼山論叢』47号美学篇、2014年12月)を発表した。年度で一応の区切りを迎え、明治・大正期の能楽を支えたエネルギーとしての素人の支援の実態や、能楽の大衆化とその影響について具体的な事例をあげることができたことは本研究の意義としてあげられる。本研究は、明治維新によって壊滅的危機をむかえた能楽を支え、明治・大正期かけて能楽の存続と復活を実現した「能楽社」「能楽会」の活動について、その理論と実態を分析することを目的としている。

23年度は、明治・大正期の能楽上演記録のデータベースのデータ蓄積に活動の主眼を置く計画であった。具体的には、早稲田大学演劇博物館所蔵の明治期能番組各種、雑誌『能楽』の各月上演記録から、一曲一データとして、上演年月日、上演場所、主催者、演者などのデータを入力し、データベース公開にむけての基礎作業を重点的におこなった。23年度を終了し、演劇博物館蔵の明治期能番組のデータ入力は完了し、雑誌『能楽』の明治35年39年の上演データを入力途中であり、予定の7割程度のデータが蓄積されたという結果である。同時に行った調査としては、雑誌『能楽』や新聞記事、坪内逍遙による著述等の分析であったが、岩倉具視や池内信嘉ら、著名な後援者たちの理念における外部の視線とそれにたいする内部(能楽師)の視線の複雑に絡み合った構造について、分析を進めているところであり、この視野を深めることで、芸術の実演者と後援者、愛好者の供給状況という他の芸術分野にも関連する論が展開できる予測を持っている。24年度以降、蓄積した上演データベースとの総合的分析へと発展することで、日本社会をとりまく環境、国家制度、国民の価値観が著しく変化した明治・大正期における伝統演劇「能楽」の意義について論を構築する。また、平成23年度中に、論文、あるいは研究発表という形で成果を発表することはしていないが、これは23年度中はこれは23年度はデータの蓄積と資料の分析に専念するという当初の計画通りである。今年度の研究の目的は、(1)明治・大正期の能楽上演データの収集と整備、(2)「能楽文学研究会」における諸研究の分析。(3)入力したデータを元とした「明治・大正期能楽関連人物年鑑」の作成であった。このうち(1)については、アルバイトの協力を得、ほぼ順調にデータの蓄積を重ね、まとまったデータである早稲田大学演劇博物館蔵の明治期能番組各種については、データの整合性についての整備まで行なうことができた。また(2)については、今年度は口頭発表の予定はしていなかったが、分析が順調に進み、「近代能楽の一事象ー「夢幻能」という用語の成立過程試論ー」という題目で2012年度第2回研究会「東アジア古典演劇の「伝統」と「近代」ー「伝統」の相対化と「文化」の動態把握の試みー」(2012年2月23日、於国際高等研究所)にて研究発表、学術論文「能楽の近代化と池内信嘉ー能楽の改良し得らるゝや否やー」(『演劇学論叢』12号2012年7月pp.7-23)を発表する成果をあげることができた。そこでは、「能楽文学研究会」の方針のひとつとして、恣意的に西洋演劇と対峙する演劇としての能楽の地位を確立するために、新らたな価値を付加しようとする動向を具体的に明らかにできることができたという点で、来年度にむけて大きく前進できた。しかし、(3)の「明治・大正期能楽関連人物年鑑」の作成については、予定通りに進めることができなかった。その原因は当初予定していなかった新資料を付加したことにより、最終的な研究成果の充実という点では不可欠な処置であった。しかし、当初予定していなかった、研究会での口頭発表をすることができたことと合せると、今年度の研究の目的は、おおむね順調であったという評価となる。平成23年度の当初の予定としては、明治大正能楽上演データベースの基礎データの蓄積に重点をおくこととしていた。
類似性に基づく一般化知識の獲得と推論

高次の推論機構を実現するための重要な課題として類推機構や学習機能の実現がある.本研究では,型や高階の概念に基づく新しい手法によりこれらの問題に以下の課題を設定して取り組んだ.(1)型理論に基づく知識構造と知識表現言語の設計.(2)型および高階性の概念を用いた知識の類似性および一般化知識の獲得機構の定式化.(3)類推システムの設計と具体的類推システムの実装.その結果,本年度は次のような成果が得られた.まず(1)の課題については,型に順序関係を導入した型順序をベースにして,型付lambda論理言語を定義し,この型順序によって知識間の階層構造や一般化知識および知識間の類似性が理論的に明確に定義できることを示した.また,高階性の概念を用いて類似な知識を特性化するスキーマの概念を導入し,一般化知識の表現の理論的枠組みを与えた.(2)の課題に対しては,型の概念を下に知識間の類似性を定義し,知識を1階の型付きlambda式で,そして一般化知識を2階のlambda式であるスキーマで与えることによって,知識の一般的類似性を定式化した.知識の類似性の判定手続きを型順序単一化アルゴリズムを用いて与え,それを下に与えられた知識集合から逆単一化の手法を用いた一般化知識の獲得機構を定式化し実現した.(3)の課題に対しては,最も定理証明システムとして一般的な枠組みを提供しているLK論理系の証明問題を対象として,類推による証明システムを設計し実現した.実現システムはSparcワークステーション上に言語Isabelleを用いて構築されており,約40のスキーマを持ち大学の初級程度の証明問題が対話形式で解けるものとなっている.このように,本研究では提案した研究課題に対して略満足できる成果を挙げることができ,今後もこれらの研究を発展させて行く計画である.高次の推論機構を実現するための重要な課題として類推機構や学習機能の実現がある.本研究では,型や高階の概念に基づく新しい手法によりこれらの問題に以下の課題を設定して取り組んだ.(1)型理論に基づく知識構造と知識表現言語の設計.(2)型および高階性の概念を用いた知識の類似性および一般化知識の獲得機構の定式化.(3)類推システムの設計と具体的類推システムの実装.その結果,本年度は次のような成果が得られた.まず(1)の課題については,型に順序関係を導入した型順序をベースにして,型付lambda論理言語を定義し,この型順序によって知識間の階層構造や一般化知識および知識間の類似性が理論的に明確に定義できることを示した.また,高階性の概念を用いて類似な知識を特性化するスキーマの概念を導入し,一般化知識の表現の理論的枠組みを与えた.(2)の課題に対しては,型の概念を下に知識間の類似性を定義し,知識を1階の型付きlambda式で,そして一般化知識を2階のlambda式であるスキーマで与えることによって,知識の一般的類似性を定式化した.知識の類似性の判定手続きを型順序単一化アルゴリズムを用いて与え,それを下に与えられた知識集合から逆単一化の手法を用いた一般化知識の獲得機構を定式化し実現した.(3)の課題に対しては,最も定理証明システムとして一般的な枠組みを提供しているLK論理系の証明問題を対象として,類推による証明システムを設計し実現した.実現システムはSparcワークステーション上に言語Isabelleを用いて構築されており,約40のスキーマを持ち大学の初級程度の証明問題が対話形式で解けるものとなっている.このように,本研究では提案した研究課題に対して略満足できる成果を挙げることができ,今後もこれらの研究を発展させて行く計画である.
ゼニゴケY染色体トランスクリプトームの解析

ゼニゴケY染色体は、主にその特異的反復配列からなる領域YR1(約4Mb)と、その他の領域YR2(約6Mb)に大別される。YR2はさらにContig-AとContig-Bの2領域に分かれている。YR2のContig-AおよびContig-Bのいずれにおいても100kb当たり1個の頻度で遺伝子が見いだされた。これを常染色体における遺伝子密度と比較するため、まずゼニゴケゲノム全体がコードする遺伝子数を推測した。進化的にゼニゴケに近い陸上植物であるヒメツリガネゴケは約2万5千個、緑藻クラミドモナスは約2万個の遺伝子を有するとされている。従って、ゼニゴケゲノムがコードする遺伝子数は2万2万5千と考えるのが妥当であり、その遺伝子密度は100kb当たり79であると予想される。しかし、YR2における遺伝子密度は、偽遺伝子などを含めても100kb当たり2遺伝子である。さらに、ゼニゴケESTの約40%が他生物種由来の配列と相同性を示さないことから、相同性検索によって検出できるゼニゴケ遺伝子の数は全体の60%程度であると考えられる。このことを考慮するとY染色体の遺伝子密度は最大で100kb当たり3程度であり、少なくともYR2における遺伝子密度は常染色体に比べて低いと言える。実際、ヒトY染色体の場合でも常染色体に比べて遺伝子密度が低いことが知られており、Y染色体が遺伝子を失う方向に進化していることを改めて裏付けた。YR2配列について、90%以上の相同性を示す100bp以上の反復配列を検索したどころ、その約75%が反復配列であった。遺伝子はこれらの散在する反復配列の間に存在していた。反復配列の中には、レトロトランスポゾンなどの転移因子や常染色体にも存在するものも含まれていた。これは、ゼニゴケY染色体の進化の過程でY染色体に特異的な反復配列を高度に蓄積していったYR1とは対照的である。
制癌剤の剤型変更とその局所投与

一部の泌尿・生殖器やリンパ系の腫瘍を除いて、現行の固型腫瘍に対するの癌化学療法の成績は、未だ充分なものとは言えない。そこで、臨床的に多用されている各種抗癌剤の効果を増強することを目的に、剤型の変更、投与径路の検討、併用制癌剤の選択、投与量の変更そして、抗癌剤の特異的分配系(Drug Delivery System)の開発などが行われてきた。言うまでもなく、抗癌剤の抗腫瘍効果はその腫瘍内濃度と滞留時間とが重要な意味を持つが、そこで充分量の抗癌剤が腫瘍内に長時間滞留することを目的に抗癌剤の徐放化とその局所投与についての検討を本研究の目的とした。抗癌剤に徐放化とリンパ移行性賦与することを目的にした剤型変更様式は二種類からなるが、その一つは油脂エマルジョン化であり、あとの一つは抗癌剤の高分子化である。前者は種々の型の油脂エマルジョンの薬剤学的安定性の検討により油中微粒子型(S/C)エマルジョンがより安定であり、その抗癌剤エマルジョンが上記の特徴を持つことを実験的に明らかにすると共に、臨床的にはその局所投与をリンパ管腫症例34例、消化器進行癌症例14例に対して行った。リンパ管腫治療に関しては手術療法にまさる治療法として確立した感がある一方、進行癌についても一定の効果を見い出している。また後者の高分子化抗癌剤に関しては臨床的に多用されている抗腫性抗癌剤Mitomycin Cそれぞれ分子量1.5、50万のDextranを化学的に結合させて検討した。そのMitomycin C-Rextran抱合体はMMCが持つ投与局所の組織毒性の緩和することによりその局所投与を可能にすると共に、所属リンパ節への移行性の増大、及びその治療係数の上昇には荷電状態が関与していることを実験的に明らかにした。臨床的には広範囲進展や前進状態から摘除不能と判断されてた進行消化器癌13症例において腫瘍内局所投与を行い、6例(47%)に治療効果を見い出している。下記の二種類の剤型修飾制癌剤を調製して各種腫瘍病変への局所投与を施行して、その有用性の有無を基礎的・臨床的に検討してきた。◇制癌剤の油脂エマルジョン化;種々の型の油脂エマルジョンの薬剤学的安定性の検討から、水相にゲラチン小粒子を含む油中微粒子(Microsphere-in-oil)型エマルジョンが通常の油中水(Water-in-oil)型エマルジョンより安定であることを明らかにし、その油中微粒子型ブレオマイシン・エマルジョンを家兎VX2腫瘍のリンパ節転移モデルにおいて制癌剤のエマルジョン化がリンパ節移行・制癌剤滞留性を促進することを明確にしてきた。そうした基礎実験の結果にもとずいて、制癌剤エマルジョンの局所投与をリンパ管腫症例32例、及び進行消化器癌症例14例に対して行ってきた。現在までのところ、それら治療成績は良好であり、更に症例の蓄積を計ってより詳細に検討する予定である。◇Mitomycin C-

Dextran抱合体;Mitomycin Cに分子量約1万、7万、50万のDextranを重量比10:1の割合でスペーサーを介して共有結合させることにより抱合体を作製するが、ラットやマウスを用いた基礎研究により、Dextranの分子量が1万、7万、50万と上昇するに従い大腿筋肉内に投与されたMitomycin Cの所属リンパ節への移行が増大すると同時に、リンパ節転移モデルにおいてMitomycin Cの活性を示さず、そのため局所投与が可能となる。こうした基礎事実を踏まえて、臨床への応用を開始した。手術的に完全摘除が不可能な進行癌症例14例に対して局所投与を行ってきたが、その内の8例において、原発巣の縮小(PR)、腹水減少、腫瘍マーカーの有意な減少など明確な臨床効果を認めている。更に適用症例を蓄種して検討中である。一部の泌尿・生殖器やリンパ系の腫瘍を除いて、現行の固形腫瘍に対するの癌化学療法の成績は、未だ充分なものとは言えない。そこで、臨床的に多用されている各種抗癌剤の効果を増強することを目的に、剤型の変更、投与径路の検討、併用制癌剤の選択、投与量の変更そして、抗癌剤の特異的分配系(Drug Delivery System)の開発などが行われてきた。言うまでもなく、抗癌剤の抗腫瘍効果はその腫瘍内濃度と滞留時間とが重要な意味を持つが、そこで充分量の抗癌剤が腫瘍内に長時間滞留することを目的に抗癌剤の徐放化とその局所投与についての検討を本研究の目的とした。抗癌剤に徐放化とリンパ移行性賦与することを目的にした剤型変更様式は二種類からなるが、その一つは油脂エマルジョン化であり、あとの一つは抗癌剤の高分子化である。前者は種々の型の油脂エマルジョンの薬剤学的安定性の検討により油中微粒子型(S/O)エマルジョンがより安定であり、その抗癌剤エマルジョンが上記の特徴を持つことを実験的に明らかにすると共に、臨床的にはその局所投与をリンパ管腫症例34例消化器進行癌14例に対して行った。リンパ管腫治療に関しては手術療法にまさる治療法として確立した感がある一方、進行癌についても一定の効果を見い出している。また後者の高分子化抗癌剤に関しては臨床的に多用されている抗腫瘍性抗癌剤Mitomycin Cにそれぞれ分子量1.5.50万のDextranを化学的に結合させて検討した。そのMitomycin C-Dextran抱合体はMMCが持つ投与局所の組織毒性の緩和することによりその局所投与を可能にすると共に、所属リンパ節への移行性の増大、及びその治療係数の上昇には荷電状態が関与していることを実験的に明らかにした。臨床的には広範囲進展や全身状態から摘除不能と判断された進行消化器癌13症例において腫瘍内局所投与を行い、6例(47%)に治療効果を見いだしている。
C_1微生物に特異な代謝系酵素の諸特性の解明とその応用

今年度の研究実績は次のようにまとめられる.メタノール資化経路の一つであるセリン経路はイソクエン酸リアーゼ(ICL)の有無によってicl^+セリン経路とicl^-セリン経路に分類されている。これまで、Hyphomicrobium属細菌はicl^-セリン経路を有すると考えられてきたが、我々は非常に不安定なICL活性がすべてのHyphomicrobium属細菌に分布することを明らかにしてきた。本研究ではL-セリン生産菌のH.methylovorum GM2よりICLを精製し、その諸性質について検討した。標準緩衝液(リン酸カリウム緩衝液、pH7.0)に10%グリセロールを添加することにより本酵素活性の安定化を試み、メタノールを単一炭素源として生育したH.methylovorum GM2の菌体を超音波破砕後、硫安分画(30-60%)、各種カラムクロマトグラフィーを用いてICLを精製した。本酵素はpH7.5、40°Cで最大活性を示し、サブユニット分子量は62,000Daであった。また本酵素活性は他起源ICLと同様にMg2+要求性であり、コハク酸によって強く阻害された。本酵素のN末端アミノ酸配列と他起源ICLの一次構造を利用し、PCR法によってICL遺伝子の一部を得た.この遺伝子断片をプローブとして本酵素遺伝子のクローニングに成功した。
植物の根毛は細菌によって誘導されるのか？

本研究では、根毛伸長の誘導因子を細菌群から単離し、細菌との相互作用における根毛の新たな誘導メカニズムを明らかにする。今年度は、一般細菌の細胞壁を構成するペプチドグリカン、鞭毛タンパク質(フラジェリン)、伸長因子(elongation factor-Tu)、リポ多糖類など、植物の基礎的抵抗性を誘導する細菌由来のMAMPsについて根毛誘導性を検証した。その結果、単独処理、混合処理ともに根毛形成は誘導されなかった。次に大腸菌からの誘導物質の探索を試みた。一般的な無機養液上に浮遊させたナイロンメッシュ上にシロイヌナズナを生育させると、根毛を誘導せず、むしろ抑制するが、大腸菌の接種によって根毛が誘導される条件をこれまでに明らかにしている。接種後の養液中に存在する根毛誘導因子を単離するため、脱塩、限外濾過による粗精製を実施し、新たなシロイヌナズナへ処理した結果、明確な根毛誘導性が再現されず、目的の誘導因子は精製過程での速やかな分解または不活化が示唆された。現在、植物の細胞壁成分に由来する抵抗性誘導因子として知られているDAMPsについて、根毛誘導性を検証している。DAMPsは非病原性の微生物による偽感染によって分解を受けた植物細胞壁の一部であり、植物に共通した内生の抵抗性誘導因子である。いずれの細菌も根毛を誘導するという本研究の成果は、細菌による偽感染によって根にわずかな損傷を与え、DAMPsが放出されることで、植物自身が受容体を介してDAMPsを認識し、根毛伸長を誘導する可能性を示している。今後、MAMPsとDAMPsの同時処理だけでなく、根毛誘導を示す酵母や糸状菌を対象として誘導因子を探索する計画である。本研究では、根毛伸長の誘導性を持つ細菌群から単離し、細菌との相互作用における根毛の新たな誘導メカニズムを明らかにする。今年度は根圏バイオフィルムから分離した細菌ライブラリーを充実させ、それら細菌の根毛誘導性を解析した。12ウェルプレート内で一般的な無機養液に懸濁した培養細菌を加えた後、養液上に浮遊させたナイロンメッシュ上でシロイヌナズナを発芽させ、1週間後に倒立型顕微鏡により各ウェル内の根毛を観察した。その結果、根毛伸長がむしろ抑制される無機養液において、根圏バイオフィルムから分離したいずれの細菌株の処理によってもシロイヌナズナの根毛が伸長し、また濃度依存的に誘導することが明らかとなった。一方、根毛が誘導される有機質養液において根毛伸張が認められない細菌群も明らかとなった。コマツナの発芽種子に有機物とアンモニア生成菌群を同時に接種すると根毛は一晩で溶解したが、これに硝化菌を接種した場合は根毛が健全に保たれ、植物体も健全に生育することが明らかにとなった。以上の結果は、有機物から生じたアンモニアが根毛形成を阻害すること、また硝化菌の存在下ではアンモニアが速やかに亜硝酸・硝酸へと変換され正常に根毛が伸張することを示している。今年度の成果によって無機養液内における根毛誘導は細菌に共通した因子である可能性が高いことが明らかとなった。次年度は既知の細菌構成因子について根毛誘導性を解明する。初年度に予定していた研究計画は滞りなく実施され、また次年度につながる研究成果も得られた。初年度は根毛形成における仮説の確実な検証のために基盤的な研究計画を設計した。最終年度となる次年度は大幅な研究計画の変更はなく、初年度の成果を元に細菌の細胞壁を構成するペプチドグリカンや、鞭毛タンパク質(フラジェリン)、伸長因子(elongation factor-Tu)、各種ペプチドグリカン、リポ多糖類等、植物の基礎的な抵抗性を誘導するMAMPsについて根毛誘導性を検証する。

本研究で予定していた大量の細菌種の分離や植物の培養などの一部作業が、研究室内で実施している他の研究課題と重複していたことから、効率的な予算使用が可能となった。次年度に行うMAMPsペプチドの一部は人工合成しなければならず高額であるため、少量を用いた予備実験のみを行う予定であったが、初年度の未使用分の予算を用いて十分な解析が可能となる。
精漿中の精子運動抑制因子の精子無力症に対する診断,治療への応用

ブタおよびヒト精漿中に存在する精子運動抑制因子(Seminal plasma motility inhibitor以下SPMI)の精子無力症に対する診断、治療への応用を課題として研究を行い次の新知見が得られた。(1)ブタSPMIを構成する遺伝子の一つのcDNAクローニングに成功し、SPMI蛋白の一次構造を決定した。ブタSPMIは21残期のシグルナルペプチドと116残基の分泌蛋白を含む137残基のアミノ酸からなるポリペプチドであった。このSPMIのmRNAは専らブタ精嚢に発現していた。相同性のある蛋白を検索したところspermadhesinfamily蛋白の一つであるAQN-3と97%の相同性を有しておりSPMIは12番目のメンバーとなった。(2)SPMIの精子運動抑制機序について:SPMIが活発に運動する正常精子の運動を完全に抑制しうる最低濃度(1500Unit/ml)では、洗浄によって精子の運動が回復したが、高濃度(>2000Unit/ml)では回復せず、SPMIの作用はある濃度までは可逆的であると考えられた。SPMIの局在を免疫電顕法で検討したところ、SPMI蛋白は精子細胞内には存在せず精子細胞膜に付着している所見であった。以上からSPMIは精子細胞膜に付着し物理的にあるいは精子細胞膜からのsecond messengerを介してdynein ATPaseを阻害し、精子の運動を抑制するものと考えられる。(3)ヒトSPMIの前駆物質であるsSemenogelin-I,IIについて不妊症患者および児を持つ正常者からDNAを抽出しPCR法にて変位を検索、精子無力症の遺伝子診断への応用を検討した。その結果2名の患者おび1名の正常者で同一のDNAの欠落部位を認めたが、この遺伝子の欠落が精子無力症の原因と言うには至らなかった。(4)大腸菌によるSPMI蛋白の発現に成功したが、現段階ではSPMI活性は極弱い。2.ブタの主要臓器よりmRNAを抽出してNorthern blottingを行ったところ、SPMImRNAは精嚢だけに強く発現していることが判明した。なおヒト精嚢には相同なmRNAの発現は見られなかった。ブタおよびヒトSPMIが同じ精子運動抑制作用をもつにもかかわらず,ヒト精嚢に相同なmRNAが発現していなかった理由は現在のところ不明である。SPMIの精子運動に対する可逆性について検討したところ、活発に運動する正常精子の運動を完全に抑制しうる低濃度(1500 Unit/ml)では、パーコールによる洗浄で比較的容易にブタSPMIは精子細胞膜より取り除かれ、ブタ精子は運動を回復した。ところが高濃度(2000 Unit/ml以上)では精子の運動が回復せず、SPMIが精子細胞膜自体に影響を及ぼしたものと推察した。4.臨床研究として精子無力症患者の精子細胞内抽出液中の運動抑制因子がSPMIと同一であるのか、また精子運動率と相関するのか、昨年度に引き続きおこなっているが、まだ結論がでなかった。来年度も継続して症例を集める予定である。(1)ブタSPMI蛋白の一次構造およびSPMIをコードするcDNA遺伝子のクローニングそしてそのmRNAの発現部位を検討した。【結果】(1)SPMIを構成する14,16,18kDaのN末端アミノ酸分析はほぼ似た配列を有していた。(2)SPMIを構成する一つのcDNA遺伝子のクローニングに成功し塩基配列を決定した。645-bpのSPMI cDNAの塩基配列の分析から、ブタSPMIは21残基のシグナルペプチドと116残基の分泌蛋白を含む137残基のアミノ酸をからなるポリペプチドであることが明らかになった。

(3)このSPMIのmRNAは専らブタ精嚢に発現していた。(4)SPMIのアミノ酸配列と相同する蛋白を検索したところspermadhesinfamily proteinsのメンバーの一つであるAQN-3と97%の相同性を有していた。現在までにブタの精漿あるいは射出精子から分離されたspermadhesin familyが11報告されておりSPMIは12番目のメンバーとなる。本研究成果をFEBSLetters 360:420-424(1995)に発表した。(2)より純度の高いブタSPMIを得るために精製法を工夫し、ブタ精嚢液からイオン交換クロマトグラフィーとHPLCによってpurification factor, recovery rateが従来の方法よりそれぞれ1.9倍,2.5倍上がる方法を確立した。(3)SPMIの精子細胞膜に対する影響をbiological assayにて検討したところ、精子細胞膜に付着したSPMIが洗滌により洗い流され一部の精子が再び運動を開始することが判明した。また精子細胞膜を通過するのかどうか、現在免疫電顕にて検索中であり今年度中に結論を得ることが出来なかった。(1)前年度クローニングしたブタSPMIのcDNAについて、その後の研究を発展させて、純度の高いブタ及びヒトSPMI蛋白を得るために、DNA配列をもとに大腸菌でのrecombinant SPMI発現を試みた。SPMI蛋白の発現には成功したが発現蛋白には極弱いSPMI活性しか見られず、原因としてrecombinant SPMIの立体構造や糖鎖の修飾がnativeなSPMIと異なるためと推察した。今後はbaculo virusによるnativeな発現系の確立をめざす。(2)SPMIの精子運動抑制機序についてSPMIが精子細胞膜を通過し得るかを免疫電顕法にて観察した。その結果SPMIは精子細胞膜表面に付着し精子細胞内には観察されなかった。これは前年度得られたSPMI蛋白は精子細胞膜に付着し、洗浄により一部の精子が運動を再開するとの所見と一致する。以上よりSPMIの精子運動抑制機序は、SPMIが精子細胞膜に付着し精子細胞膜からのsecond messengerがダイニン腕に存在するdynein ATPaseの活性を阻害し、運動が抑制されると解釈される。このsecond messengerが何物であるのかは、今後の研究に託したい。(3)ヒトSPMIを精子無力症の遺伝子診断へ応用する可能性を検討するため、ヒトSPMIの前駆物質であるSemenogelin-I,IIについて不妊症患者DNAの変異を検索した。不妊症患者および児を持つ正常者から血液中のDNAを抽出,PCR法にてSemenogelin DNAの各exonを増幅した。その結果Semenogelin-Iの第2exonについて2名の患者と1名の正常者に180bpにわたるDNAの欠落部位を認めた。うち1名の患者の両親を調べ、欠落のあるDNAは母親から遺伝したことを明らかにした。しかし現在のところ、この遺伝子の変異が精子無力症の原因と言うには至らなかった。
イスラーム諸国における企業経営-パキスタン財閥の形成と発展過程の解明を中心に-

科学研究費補助金(若手研究B)を受け、パキスタンに存在する財閥についての研究を遂行することができ、また私自身にとってもじつに実りのある研究生活を送ることができた。以下に、2年間の活動内容を記すことで研究実績にかえたい。平成14年度は、主に日本国内でのパキスタン経済・企業などについての文献調査、および現地調査に必要となる基礎資料の収集を行った。具体的には、アジア経済研究所、日本パキスタン協会、日本商工会議所、在日パキスタン大使館などに足を運び、資料(史料)の収集、ならびに意見交換、インタビューを実施した。「徹底した現地主義」をモットーにのぞんだ今回の研究であったが、国際的な社会状況の変化(悪化、アフガン問題、イラク問題等)により、パキスタン現地での調査を実施することができなかった。しかし、比較の観点を取り入れるためドバイ(UAE)に存在する財閥の調査を行うことができた。また今回の研究で、戦前神戸で活躍したムスリム商人(企業家)が現在パキスタンで財閥として活躍している事実を確認した(バーワニー財閥:同財閥は神戸モスク建設に多大な献金を行っている)。戦前神戸で活躍したムスリム企業家の活動の解明なども今後の課題としたい。今回、ラークサン財閥とバーワニー財閥を中心に調査を行った。両財閥とも現在、パキスタンで有力な財閥である。バーワニー財閥は、上記したように同財閥の創業者は戦前神戸で貿易商として活躍した人物である。バーワニーについては、今後さらに財閥の関係者とコンタクトをとり調査を行いたい。ラークサン財閥は、1980年代以降にタバコなどの消費財の製造販売で急成長した財閥である。今回の研究で、財閥一族の兼任役員一覧、および一族の株式の所有状況(かなり詳細な)、主要一族の最終学歴一覧、また傘下企業間の持ち株関係などを明らかにした。引き続き、今回の研究で得られた成果をベースに、パキスタンに存在する財閥の形成過程の研究を行っていきたい。また、比較の観点を取り入れるため、他のイスラーム諸国に存在する財閥の形成過程も研究対象とし、ムスリム企業家・財閥の国際比政を行いたい。今年度の前半は、主に日本国内に存在するパキスタンの企業、および企業家に関する文献の収集、ならびに整理を行った。特にアジア経済研究所図書館所蔵のパキスタンで発行されている雑誌等を中心に収集を行った。しかし、日本国内に存在するパキネタンの企業、企業家に関する文献は多くないのが現状である。後半は、特にパキスタンでの現地調査(財閥本部への聞き取り調査)を行うための基礎資料の収集、整理を行った、具体的には、バーワニー財閥、ラクソン財閥の二つの財閥に焦点を当て行った、財閥の傘下企業が発行しているAnnual Reportやグループのプロフィール等を直接(パキスタンから)両財閥から取り寄せ整理を行った。それらをもとに3月21日から約1週間の子定でパキスタンでの現地調査を行う予定であったが、3月20日午前11時45分頃(日本時問)から始まったアメリカ軍他によるイラク攻撃により、今回の現地調査は取り止めとなった。なぜなら、パキスタンはイスラーム教国家であり、アフガニスタン問題(それ以前から)から国内で反米感情が高まっており、特に大都市であるカラーチー(私の調査地)では、それに伴うテロ、デモ等が起こる可能性が十分にあり不測の事態も起こりりることが考えられたからである。研究を進めるなかで興味を持った点、ならびに明らかになった点は、まず一点目は、1935年ころ神戸に設立された日木初のムスリムモスクの建設にバーワニー財閥の創始者がかかわっていたことである。当時、バーワニーの創始者は神戸に代理店を開設していることが明らかとなった。この点についての事実関係の詳細は今後の課題であり、次年度以降も調査を続けたい。二点目は、今年度調査対象として取り上げた財閥のほとんどが一族が中心となった企業経営が行われており、所有と経営が未分離であること。また外資とかなり密接な関係を持ち、技術提携や合弁企業の設立などを積極的に行っていることが明らかになったことであるこの点についても詳細を明らかにするために、次年度以降もさらに調査を続けていきたい。

バーワニーについては、今後さらに財閥の関係者とコンタクトをとり調査を行いたい。ラークサン財閥は、1980年代以降にタバコなどの消費財の製造販売で急成長した財閥である。今回の研究で、財閥一族の兼任役員一覧、および一族の株式の所有状況(かなり詳細な)、主要一族の最終学歴一覧、また傘下企業間の持ち株関係などを明らかにした。引き続き、今回の研究で得られた成果をベースに、パキスタンに存在する財閥の形成過程の研究を行っていきたい。また、比較の観点を取り入れるため、他のイスラーム諸国に存在する財閥の形成過程も研究対象とし、ムスリム企業家・財閥の国際比政を行いたい。
肺疾患合併肺高血圧症における心筋および骨格筋評価系の確立と臨床応用

本研究は以下の3研究:1右心および骨格筋評価系の確立、2肺疾患合併肺高血圧症(Lung-PH)群における心筋・骨格筋指標の評価と他群との比較、3右心・骨格筋指標の臨床的意義と治療応用への探索、により構成される。1年度目にあたる2018年度は、1では画像検査、特に心臓MRIを用いた右心機能解析系の構築と代表的症例のcase report作成、2では1年度目に進めた剖検検体の準備と組織学的検査の条件設定を実際の対象検体において行うこと、3では臨床的観点からの解析結果の一部の発表、論文化の準備とした。1においては一部研究成果を公表しており、国内外での学会での口頭発表や英文雑誌への症例報告などを行った。同症例報告では肺血管拡張薬の投与により従来の指標では検出困難な右心機能の改善を、本研究で構築した新しい指標で客観的に数値で示すことができた。一例報告ではあるが、方法論の確立、さらに多数例での解析を行うにあたり有意義な進展と考えられた。一方、2については解析方法の確立が概ね完了した状況である。学会、論文での発表は平成31年度以降に行う予定である。3についても解析結果の一部を国際学会で発表し、同内容は海外の雑誌に投稿準備中である。具体的成果として、1では心臓MRIに右心カテーテル検査指標を組み合わせ、右心室機能の呼吸指標とされる収縮末期および拡張末期エラスタンスの算出方法を確立した。得られた指標をもとにpreliminaryに肺高血圧症治療薬で治療した1例を詳細に解析し、その知見をPulmonary Circulation誌に発表した(Nakaya T et al.)。また多数例での解析を欧州呼吸器学会にて口頭発表した。2では解析検体の選択、免疫染色スライドの作成を行い、さらにバーチャルスライドを作成し、客観的に解析可能な体制を構築した。実際の解析にも着手しており、こちらも代表的な症例のcase reportを作成するのと並行して多数例での検討・解析を進める予定である。3では、主に1で得られた臨床指標を近年進歩の目覚ましい肺高血圧症治療薬使用の前後で比較し、新しい指標の有用性や新規治療の意義について検討中である。結果は2019年の肺高血圧症・肺循環学会および欧州呼吸器学会で発表予定である。研究1:右心および骨格筋評価系の確立→系の詳細な部分に至る部分の見直しと修正を行い、系の確立を完了する。得られた成果の学会・論文発表を進める。研究2:肺疾患合併肺高血圧症(Lung-PH)群における心筋・骨格筋指標の評価と他群との比較→Lung-PHと対照群、肺高血圧症群との比較を進める。肺血管の病理学的な評価法は確立しておらず、論文化するにあたり正確な評価系の確立を進める。得られた結果の国際学会での発表や論文化を進める。研究3:右心・骨格筋指標の臨床的意義と治療応用への探索→治療の観点から新しい指標の臨床的意義を解析し、国際学会での発表、論文化を進める。

研究2:肺疾患合併肺高血圧症(Lung-PH)群における心筋・骨格筋指標の評価と他群との比較→Lung-PHと対照群、肺高血圧症群との比較を進める。肺血管の病理学的な評価法は確立しておらず、論文化するにあたり正確な評価系の確立を進める。得られた結果の国際学会での発表や論文化を進める。研究3:右心・骨格筋指標の臨床的意義と治療応用への探索→治療の観点から新しい指標の臨床的意義を解析し、国際学会での発表、論文化を進める。研究の中で画像保存用のシステムや病理学的解析に係る費用が予定より少なかったことなどにより次年度使用額が発生した。平成31年度には繰り越しの研究費を用いて計画通りの研究遂行が可能と考える。
有害有機化学物質の超音波分解

マイクロリアクター(流路高:100マイクロメートル)を用いるメチルオレンジの超音波分解実験について検討した。特に、反応溶液をリアクター内に循環させる流通式マイクロリアクターシステムを用いて実験を行った。マイクロリアクターでキャビテーションバブルが生成されていることを確認するために、OHラジカルスキャベンジャーである1ーヘキサノールや活性ラジカル発生剤である四塩化炭素の添加がメチルオレンジの分解に及ぼす影響について調べた。さらに水の熱分解生成物である過酸化水素の生成量についても検討した。その結果、超音波照射によりマイクロリアクター内で高温バブルが生成し、メチルオレンジは高温バブルから生じる活性ラジカルによって分解されることが確認できた。さらに溶液温度、流速の影響や超音波出力の影響についても検討した。さらに一般的なガラス製反応容器を用いる分解実験では流速が分解速度に与える影響について明瞭な結果が得られなかったため、本研究では、さらに急速な液流れが生じると期待される小径スプレーノズル(ノズル直径: 0.5mm)を有する流通式反応容器を製作した。この反応容器を用いて、スプレーノズルまたは通常のノズルを用いて反応溶液を循環させながらメチルオレンジの分解実験を行った。さらに溶液上面に蓋有りと蓋無しの場合でメチルオレンジの分解速度がどのように変化するのか調べた。その結果、溶液上面に蓋をつけると蓋が無いときよりも分解効率が低下する結果と、流速が速くなると分解効率が大きくなる結果が観察された。さらにルミノール水溶液を用いるソノケミルミネッセンスの解析(生成されるOHラジカルの溶液内での分布の解析)を行い、各実験条件下におけるメチルオレンジの分解効率とキャビテーション反応場の関係について考察した。26年度が最終年度であるため、記入しない。水溶液に高出力超音波を照射すると、極めて高温・高圧の微小気泡が生成されるが、この微小気泡からなる反応場の物理化学的特徴についてはまだよくわかっていないのが現状である。したがって、超音波の誘起する微小気泡を環境保全技術に利用するためには、様々な有害有機化合物の分解について検討すると共に、反応場の特徴を理解し制御できる技術を開発する必要がある。本年度は、超音波照射実験の最適条件の探索について検討した。超音波照射には定在波型の超音波照射システム(周波数:200kHz、振動子直径:65mm)を用いて行った。今回、直径の異なる円筒形ガラス製照射容器を5つ(外径:20mm、48mm、65mm、95mm、117mm)用いて、間接照射系でのメチルオレンジ(染料のモデル化合物)の超音波分解について検討した。また溶液の液高さ(21mm、58mm、81mm、118mm)がメチルオレンジの分解速度に与える影響について検討した。さらに溶液が吸収した超音波エネルギー量と超音波分解速度の関係についても検討した。超音波照射容器の直径や溶液の液高さを変えると吸収される超音波エネルギー量とメチルオレンジの分解速度が共に変化することが確認された。特に外径95mmの照射容器を用いたときにメチルオレンジの分解が速く進行する傾向があることがわかった。さらに比較として、周波数の高い超音波発生装置(超音波霧化発生装置、周波数:2.4MHz)を用いてのメチルオレンジの分解について検討した。得られた成果は国際的な学術雑誌に現在投稿中である。本研究では、超音波を利用する水浄化技術を開発するために超音波照射実験の最適条件の探索を行っている。昨年度の研究では、定在波型超音波照射システムを用いて有害有機化学物質であるメチルオレンジを分解する実験において、照射実験に用いるガラス製照射容器の直径を変化させるとメチルオレンジの分解速度が変化することがわかった。さらに容器に加える溶液量を変化させた場合(溶液高さを変えた場合)においても分解速度が変化することがわかった。本年度は、各種形状(円筒型、ピラミッド型、円錐型、ダブルコーン型)を有するガラス製流通式照射容器を製作し、容器形状とメチルオレンジの分解速度の関係について検討した。その結果、メチルオレンジの分解速度は円筒型>ダブルコーン型>ピラミッド型>円錐型の順で遅くなることがわかり、円筒型を用いたときに最も効率よくメチルオレンジが分解されることが分かった。流速が10 mL min^<-1>から30 mL min^<-1>へと速くなるにつれて、いずれの容器においても分解速度が遅くなる傾向が観察された。各種形状を有する流通式照射容器の特徴を解析するために、水溶液の容器内での滞留時間(NaClを用いる電気伝導度変化の解析)や水溶液が吸収した超音波エネルギー量(熱量変化の解析)の測定を行った。その結果、分解速度は、滞留時間、超音波エネルギー量、溶液体積の影響や容器内での超音波の反射の影響などが複合的に分解速度に影響していることが示唆された。さらに流通式照射容器の試料溶液の導入の仕方(試料溶液の入口と出口の位置を変える操作)の影響についても検討したが、円筒型容器では導入の仕方を変えても分解速度はほとんど変わらないことが確認された。

さらに水の熱分解生成物である過酸化水素の生成量についても検討した。その結果、超音波照射によりマイクロリアクター内で高温バブルが生成し、メチルオレンジは高温バブルから生じる活性ラジカルによって分解されることが確認できた。さらに溶液温度、流速の影響や超音波出力の影響についても検討した。さらに一般的なガラス製反応容器を用いる分解実験では流速が分解速度に与える影響について明瞭な結果が得られなかったため、本研究では、さらに急速な液流れが生じると期待される小径スプレーノズル(ノズル直径: 0.5mm)を有する流通式反応容器を製作した。この反応容器を用いて、スプレーノズルまたは通常のノズルを用いて反応溶液を循環させながらメチルオレンジの分解実験を行った。さらに溶液上面に蓋有りと蓋無しの場合でメチルオレンジの分解速度がどのように変化するのか調べた。その結果、溶液上面に蓋をつけると蓋が無いときよりも分解効率が低下する結果と、流速が速くなると分解効率が大きくなる結果が観察された。さらにルミノール水溶液を用いるソノケミルミネッセンスの解析(生成されるOHラジカルの溶液内での分布の解析)を行い、各実験条件下におけるメチルオレンジの分解効率とキャビテーション反応場の関係について考察した。26年度が最終年度であるため、記入しない。順調に研究が進み、得られた成果をまとめて、国際的な学術雑誌に論文が投稿できたため。照射容器の形状が分解速度に影響を与えることを明らかにすることができた。超音波照射実験の最適条件の探索に対して、本年度は超音波照射容器の直径や溶液の液高さを変えると分解速度が変化することがわかった。さらに予備実験で、超音波周波数が分解速度に与える影響や流通式超音波照射実験系での分解について検討した結果、興味深い研究成果が得られつつあるため、今後も引き続き、超音波照射実験のさらなる最適条件の探索について検討を進めたいと考えている。超音波照射実験の最適条件の探索に対して、本年度は超音波照射容器の容器形状を変えると分解速度が変化することがわかった。今後も引き続き、バブルダイナミクスや液流れを考慮した反応容器や流通式超音波照射実験装置を用いてさらなる最適条件の探索について検討を進めたいと考えている。