hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
中国におけるエコラベルに関する経済分析

本研究は、中国におけるエコラベルの影響に関して、一般市民と企業を対象とするアンケート調査を行い、経済的実証分析を行った。まず、一般市民向けのアンケート調査で得られた結果は主に三つある。一つ目は、市民の所得水準・教育水準・年齢・性別などの社会経済的特性が彼らの環境への関心度に重要な役割を果たしていることである。二つ目は、中国のエネルギー効率ラベルが消費者の購買行動に大きく左右することである。三つ目は、消費者の年齢・性別・教育水準・所得水準などの社会経済的特性の相違が彼らの中国環境ラベルへの支払意志額の高低に影響を及ぼすことである。そして、企業向けのアンケート調査で得られた結果により、外国資本の企業、海外市場向けの企業、大規模の企業、市場競争が厳しい企業であるほど、中国環境ラベルまたは国際環境標準規格14001(ISO14001)を認証するインセンティブが高くなることが分かった。本研究は、2007年度から3ヶ年計画で、中国におけるエコラベルに関する経済分析を最終目的としている。初年度には、研究実施計画の通り、消費者のエコラベルに対する意識および選好に関する現地調査を行った。具体的な手段および結果は以下のように列記する。(1)個人の環境への関心度に対する社会・経済的影響要素の実証分析エコラベルの予備調査として、中国で人口密度が最も高く、経済発展のトップ都市上海でのアンケート調査を実施し、中国における環境への関心に対して、どのような社会的・経済的要素が影響するかを分析した。主な結果として、近年、上海市民の環境への関心度は大幅に高まってきたことが分かった。また、社会経済特性の一つである教育水準が個人の環境への関心度に重要な役割を果たしていることから、中国においては、環境改善のために、人々の所得が増加する経済政策の確保と同時に、国民全体の教育水準を向上させる政策が適切に実施されることの重要性という有用な基礎情報を提供した。(2)エアコン・冷蔵庫の購買行動にエネルギーラベルの役割に関する実証分析選択型実験法を用いて、上海でのアンケート調査を通じて、エコラベルの一種類であるエネルギーラベルが消費者のエアコン・冷蔵庫の購買行動に与える影響を分析した。その結果として、エネルギーラベルが消費者の購買行動に大きく左右していることが分かった。そして、エネルギー効率が高ければ高いほど、消費者の効用が上がることも推定結果から示されている。(3)中国エコラベルに対する支払い意思額の実証分析中国でのウェーブ調査結果に基づいて、7種類の中国エコラベルがつけられている商品に対して、環境意識が高い消費者、エコラベル商品を購入した経験がある消費者は支払い意思額が高いことが分かった。またエコラベルへの支払い意思額に対する決定的な影響要素の実質を分析した結果、消費者の性別、年齢、教育水準と所得水準の相違が支払い意思額に対して、重要な役割を果たしていることも明らかになった。本研究は、平成19年度から3年計画で、中国におけるエコラベルに関する経済分析を最終目的としている。平成20年度には、研究実施計画の通り、中国における企業が中国エコラベルまたはISO14001 (国際標準規格14001)を認証する行動に影響を及ぼす要因について、アンケート調査および計量分析を行った。1、調査の概要平成20年9月-10月の期間に、上海を含む長江デルタ地域に立地している製造業の270社の企業に、面接方式で調査を実施した。270社の企業の抽出は、規模や業種などの偏りを考慮したうえで行われた。2、得られた主な結果1)中国資本のみの企業より、外国資本がある企業の方はエコラベルまたはISO14001を認証する確率が高くなる。2)市場競争が厳しくなればなるほど、企業がエコラベルまたはISO14001を認証するインセンティブは高くなる。3)製品のオリエンテーションに関して、海外市場向けの企業は、中国の国内市場向けの企業と比べて、エコラベルまたはISO14001の認証に対するインセンティブが高くなる。4)企業の規模は、その企業がエコラベルまたはISO14001の認証行動に強い影響を与える。5)上場企業であるか否かに関する要因は、エコラベルまたはISO14001の認証行動に影響を与えない。6)企業の主要顧客がどのような企業であるかに関する要因は、ISO14001の認証に影響を及ぼすが、エコラベルの認証と無関係である。平成21年度には、研究実施計画の通り、平成20年度に行われたアンケート調査のデータを分析し、その結果を一本の学術論文にまとめた。

また、その論文を中国上海交通大学に開催された政策研究セミナーで報告した。このアンケート調査は中国における企業が中国エコラベルまたはISO14001(国際標準規格14001)を認証する行動に影響を及ぼす要因が明らかにすることを目的としていた。具体的な手段および結果は以下のように列記する。1、調査の概要平成20年9月-10月の期間に、上海を含む長江デルタ地域に立地している製造業の270社の企業に、面接方式で調査を実施した。270社の企業の抽出は、規模や業種などの偏りを考慮したうえで行われた。2、得られた主な結果1)中国資本のみの企業より、外国資本がある企業の方はエコラベルまたはISO14001を認証する確率が高くなる。2)市場競争が厳しくなればなるほど、企業がエコラベルまたはISO14001を認証するインセンティブは高くなる。3)製品のオリエンテーションに関して、海外市場向けの企業は、中国の国内市場向けの企業と比べて、エコラベルまたはISO14001の認証に対するインセンティブが高くなる。4)企業の規模は、その企業がエコラベルまたはISO14001の認証行動に強い影響を与える。5)上場企業であるか否かに関する要因は、エコラベルまたはISO14001の認証行動に影響を与えない。6)企業の主要顧客がどのような企業であるかに関する要因は、ISOI4001の認証に影響を及ぼすが、エコラベルの認証と無関係である。
miR-gene pathway を応用した胃癌白金製剤感受性因子の同定と臨床応用

白金製剤であるcisplatin (CDDP)は切除不能再発胃癌に対して、S-1との併用が標準治療として行われているが、S-1単剤投与群と比較して有害事象が多く見られる点が問題である。現在、有害事象も少なく特に高齢者に対しては有用であるOxaliplatin(L-OHP)を含むレジメンも期待される。DNA repair pathwaysが白金製剤の感受性、耐性に関与することが報告され、塩基修復に関与する遺伝子の発現が、白金製剤の耐性に関与し、その発現が白金製剤の感受性予測因子になりうるかを検討した胃癌臨床検体の癌部及び非癌部のPOLB mRNAの発現を定量的RT-PCR法で測定したところ、大腸癌組織では癌部が非癌部と比較し有意に高発現であったが、胃癌では有意差は認めなかった。また、胃癌細胞株のPOLB mRNAの発現を定量的RT-PCR法で測定したところ、大腸癌と比較しその発現は全体的に低下していた。以上より、大腸癌に比較し胃癌においてCDDPはkey drugになることが示唆された。初診時に切除不能進行胃癌と診断された治療前の内視鏡的生検サンプル及び、根治術後の再発例の切除標本サンプルを対象に、免疫組織学的にPOLB蛋白の発現を検討した。POLB高発現症例は34例中12例(32%)に認められた。POLB蛋白陽性症例ではCDDP奏功例は認められず、化学療法後に根治切除が施行される症例も認められなかった(投稿中)。次いで血清microRNAが治療効果のマーカーになりうるかを検討した。定量的RT-PCR法にて血清中のmicroRNA-21を測定した。その結果、血清中microRNA-21の発現は非担癌症例に比較し、食道癌症例において有意に上昇していた(p <0.001)。また、化学療法を施行し、治療に反応が見られた24例(RECIST: PR, CR)においてもその発現は治療後に有意に低下していた。よって食道癌において血清中microRNA-21は治療効果を判定するbiomarkerになり得ることが示唆された(Kurashige et al. J Surg Oncol, 2012)。現在、POLB遺伝子の制御機構としてmicroRNAに注目し研究を推進している。POLB遺伝子を標的とするmicorRNAの候補としてmicroRNA-499がin silicoで挙げられる。そこで血清中microRNA-499がCDDPの感受性因子になり得るかを現在、検討している。DNA repair pathwaysが白金製剤の感受性、耐性に関与することが報告され、塩基修復に関与する遺伝子の発現が、白金製剤の耐性に関与し、その発現が白金製剤の感受性予測因子になりうるかを検討した本研究は、われわれが大腸癌で報告した白金製剤感受性遺伝子POLBを胃癌に応用し、切除不能進行再発胃癌にたいするfirst-lineであるCDDPの感受性をmicroRNAを頂点としたpathwayを解明し、感受性マーカーとしての応用や、創薬へ応用することを目的とした。まず、胃癌細胞株におけるPOLB mRNAの発現をreal time RT-PCR法で確認した。以前われわれが報告した大腸癌では、POLBは癌部で有意にその発現は上昇していたが、胃癌臨床検体では癌部、非癌部の発現はほぼ同等であった。また、胃癌細胞株でのPOLBの発現は、大腸癌細胞株と比較し、非常に発現が低かった。大腸癌での結果から、POLBの過剰発現はCDDPの耐性を招くことが推測されたため、胃癌でのPOLBの低発現は、大腸癌ではCDDPは臨床では用いられないが、胃癌ではfirst-lineであることを裏付ける結果であった。この結果を受けて、25例の切除不能進行再発胃癌でCDDP投与症例の切除検体もしくは生検検体を用いて、POLBの発現を免疫染色にて検討した。その結果、POLB陽性は7例であり、いずれもCDDPの感受性は認めなかった。POLB陰性例では奏功後に根治手術を行えた症例を4例認めたが、POLB陽性例では認められなかった。CDDP投与症例の集積がやや遅れているため、本研究全体の進捗はやや遅れていると思われる。これは確実にCDDPの感受性予測を行うことが目的であるため、前治療が行われている症例などを除外しているためと思われる。またFNCD2についてはPOLBに比較し、解析が遅れている。しかし、POLBについては、retrospectiveの検討ではあるが、実際の切除標本や生検サンプルからCDDPの耐性を予測することが可能であることが示唆された点で、非常に意義深いと思われる。。POLBについてはretrospectiveな結果が、仮説どおりに得られたため、prospectiveな解析を行うため、本年度に引き続き、CDDP投与症例のサンプル集積に努める。また、microRNA microarrayへの解析を推進し、POLB遺伝子の制御にかかわるmicroRNAの同定を行いたい。また、同時にFANCD2の解析を同じサンプルを用いて、早急に行う予定である。POLB遺伝子については本年度の解析結果をもとに、microarray解析を行う予定にしており、解析に使用したいと考える。

また、microarrayで得られた新規のmicroRNAの臨床検体でのvalidation(RT-PCRや免疫染色)やmicroRNA-gene pathwayの機能解析のため、細胞実験の試薬に使用したいと考える。
迅速な肝細胞複合シート作製技術を基盤とした急性肝不全治療

急性肝不全に対する性急な治療を可能にする、複雑多岐な肝臓機能をサポートし得る新しい技術の確立が望まれている。本研究では、急性肝不全の治療を可能にする、迅速な肝細胞複合シート作製技術の確立を目的とした。肝癌等で外科的に切除した肝組織非腫瘍部からヒト初代肝細胞を分離した。35mm径の温度応答性培養皿にFBSをコーティングし、1500000 cells/dish以上の密度でヒト線維芽細胞(TIG-118細胞)を培養することで安定的にコンフルエント化することを実証した。支持細胞上にヒト初代肝細胞を播種すると迅速に接着し、計4時間以内に細胞シートとして回収可能であった。急性肝不全の治療は急を要し、複雑多岐な肝臓機能をサポートできる技術の確立が望まれている。当科では、肝臓移植に代わる新しい肝再生医療として肝細胞複合シートを開発し、皮下肝組織の構築に取り組んできた。本研究では、急性肝不全の治療を可能にする、迅速な肝細胞複合シート作製技術の確立を目的とする。平成26年度は、「1.ヒト初代肝細胞の分離と凍結保存」および「2.支持細胞の選定及び肝細胞複合シートの迅速作製」を行い、以下の成果を得た。1.ヒト初代肝細胞の分離と凍結保存:コラゲナーゼ灌流法を用いて、外科的に切除された肝癌等の肝組織非癌部からヒト初代肝細胞を調製した。密度勾配遠心を利用して、80%以上の生存率を維持した肝細胞を精製可能であった。しかしながら、市販の凍結培地や臓器保存に用いられるビアスパン等を用いて凍結を試みたところ、融解後の生存率は極めて低下した。2.支持細胞の選定及び肝細胞複合シートの迅速作製:肝細胞複合シートをより迅速に作製するため、支持細胞の種類や播種密度、作製プロセスの違いを検討した。35mm径の温度応答性培養皿(UpCell;セルシード社)上に、線維芽細胞は1.5×10^6 cells/dish、脂肪由来幹細胞は0.75×10^6 cells/dishで播種することで2時間以内にコンフルエントに達した。これらの支持細胞上に初代肝細胞を播種すると迅速に接着し、計4時間以内にシートとして回収可能であった。また、あらかじめ支持細胞と初代肝細胞を混合して播種すると、播種後2時間以内に回収可能であった。平成27年度は、「1.肝細胞複合シートの迅速作製」、「2.迅速作製肝細胞複合シートの皮下移植効果」、「3.急性肝不全モデルの確立」を行い、以下の成果を得た。1.肝細胞複合シートの迅速作製: 35mm径の温度応答性培養皿(UpCell;セルシード社)にFBSをコーティングし、1.5×10^6cells/dish以上の密度でヒト線維芽細胞を培養することで安定的にコンフルエント化することを実証した。支持細胞上に初代肝細胞を播種すると迅速に接着し、計4時間以内にシートとして回収可能であった。また、あらかじめ線維芽細胞と初代肝細胞を混合して播種すると、播種後2時間以内にコンフルエント化したが、安定的な回収可能は困難であった(Sakai Y, Eguchi S, et al., Data Brief, 2015)。2.迅速作製肝細胞複合シートの皮下移植効果:迅速作製した肝細胞複合シートを免疫不全マウスの皮下に移植すると、高い機能発現が見られた。一方、4日間培養した従来手法で作製した肝細胞複合シートの移植効果と比較したところやや低値であったものの、肝細胞のみと比較すると高値であった。3.急性肝不全モデルの確立: ICRマウス(6週齢)を90%部分肝切除すると72時間後生存率は33%であり、術後急性肝不全モデルとして有望であることを明らかにした。急性肝不全の治療を可能にする迅速な肝細胞複合シート作製技術の確立を目的とし、本年度は迅速作製法の確立、「1.肝細胞複合シートの迅速作製」、「2.迅速作製肝細胞複合シートの皮下移植効果」、「3.急性肝不全モデルの確立」を行った。昨年度の目標はほぼ達成しており、おおむね順調に進展している。本研究では、急性肝不全の治療を可能にする、迅速な肝細胞複合シート作製技術の確立を目的としている。平成28年度は、ヒト初代肝細胞の凍結ストックを作製するために、凍結保存の溶媒組成の検討を行った。市販及び調製した14種類の凍結保存培地を利用し、ヒト及びラット初代肝細胞の凍結を試みた。緩慢凍結を行うことができるBICELL、プログラムフリーザー1、プログラムフリーザー2を用い、それぞれの凍結培地を1°C/minで-80度まで凍結させた後、24時間後に液体窒素に浸漬した。結果として、凍結機器によって初代肝細胞の生存率及び接着性には顕著な違いは見られなかった。プログラムフリーザーを利用して、凍結の際の潜熱を極力抑制するよう試みたが、初代肝細胞に対する効果はほとんどなかった。

一方、凍結保存培地としてInVitroFREEZE cryopreservation Medium(Bioreclamation IVT)を用いた場合のみ、比較的優れた生存率を維持した。加えて、DMSOを徐々に添加する手法を採用することで、初代肝細胞に対する傷害が更に抑制されたと考え得る。しかしながら、ヒト初代肝細胞シートを効率的に作製するに足る生存状態を維持するには至らなかった。平成28年度は、初代肝細胞の凍結保存を試みたが、良好な結果が得られなかった。そのため、肝細胞複合シート皮下移植評価が遅れている。急性肝不全の治療は急を要し、複雑多岐な肝臓機能をサポートできる技術の確立が望まれている。当科では、肝臓移植に代わる新しい肝再生医療として肝細胞複合シートを開発し、皮下肝組織の構築に取り組んできた。本研究では、急性肝不全の治療を可能にする、迅速な肝細胞複合シート作製技術の確立を目的としている。最終年度に実施した研究の成果:平成29年度は、初代ヒト肝細胞と線維芽細胞で構成した肝細胞複合シートを用い、急性肝不全モデルの救命が可能であるかを評価した。まず、ヒト線維芽細胞を温度応答性培養皿(UpCell;セルシード社)上で3日間培養・コンフルエント化するとともに、初代ヒト肝細胞を播種して肝細胞複合シートを作製した。90%部分肝切除した重度免疫不全マウス(術後急性肝不全モデル)の皮下に移植したが、非移植群と比較して生存延長効果は見られなかった。研究期間全体を通じて実施した研究の成果:外科的に切除された肝癌等の肝組織非癌部から初代ヒト肝細胞を分離し、密度勾配遠心により80%以上の生存率を達成した。凍結保存培地であるInVitroFREEZE cryopreservation Medium(Bioreclamation IVT、生産終了)と緩慢凍結法を利用すると、凍結後も比較的優れた生存率を維持した。35mm径のUpCellにFBSをコーティングし、1.5×10^6cells/dish以上の密度でヒト線維芽細胞を培養することで安定的にコンフルエント化することを実証した。支持細胞上に初代肝細胞を播種すると迅速に接着し、計4時間以内にシートとして回収可能であった。一方、あらかじめ線維芽細胞と初代肝細胞を混合して播種すると、播種後2時間以内にコンフルエント化したが、安定的な回収は困難であった。急性肝不全に対する性急な治療を可能にする、複雑多岐な肝臓機能をサポートし得る新しい技術の確立が望まれている。本研究では、急性肝不全の治療を可能にする、迅速な肝細胞複合シート作製技術の確立を目的とした。肝癌等で外科的に切除した肝組織非腫瘍部からヒト初代肝細胞を分離した。35mm径の温度応答性培養皿にFBSをコーティングし、1500000 cells/dish以上の密度でヒト線維芽細胞(TIG-118細胞)を培養することで安定的にコンフルエント化することを実証した。支持細胞上にヒト初代肝細胞を播種すると迅速に接着し、計4時間以内に細胞シートとして回収可能であった。急性肝不全の治療を可能にする迅速な肝細胞複合シート
マルチフェロイック物質の高異方性構造擾乱による磁性と磁気電気結合の増大

本課題は、強誘電性と強磁性を共有しかつ相互作用する結晶についての研究である。(i)強誘電性は永久電気双極子、つまり正と負に帯電した結晶内原子の電荷中心が場所的にずれて存在することで生じ、また(ii)強磁性は、結晶内原子に局在する電子のスピンの磁気双極子が互いに打ち消し合わずに一定の方向に揃うことによって生じる。我々はBiFeO3系材料に注目し、電気分極に直接関係する単位格子内原子配位を、磁気分極を発現するFeの電子殻軌道のつめ方を変えて、調べた。理論計算の結果、いくつかの新しい結晶対称性が作製条件をうまく選べば、室温で強誘電性と強磁性を同時に存在し相互作用もあることがわかった。室温で大きな磁気電気カップリングを示すマルチフェロイック物質実現を究極の目標として、巨大な強誘電性を持つBiFeO3(BFO)系材料の磁性を増大するため、密度関数理論を基にした第1原理計算を行った。BFO系材料の超格子でFe3+やCo3+等の異なる磁気モーメントでB siteのフェリ磁性を解析するとともに、Co3+の高スピン、低スピン、中間スピンの電子配位の結晶構造、強誘電性、磁性に対する影響も調べた。正方晶CoドープBFO(BFCO)で高スピン電子配位Co3+イオンを仮定した時、磁化は超格子のFe-Co対の補償されない磁気モーメント数に比例して増加する。しかし、これは、相安定性の反強磁性オーダリングや格子異方性c/aへの依存性には影響しない。一方、Feを高スピンとしCoを低スピン、中間スピンの電子配位とした場合、反強磁性のオーダリングとCoの電子配位が変わると異方性比に重要な変化があった。これによりCoドープBFOの磁気電気結合を生じることになる。第1原理計算を行うことによって、BFCOの結晶体晶性、反強磁性オーダリング、局在スピン配位間の相互関係を利用することが、室温で巨大磁気電気結合実現の長年の問題を解決するのに有効であることを示唆した。特にCo3+イオンを低スピンや中間スピンの電子配位に安定させたBFCO薄膜作製により物質としての能力を最大限に実現できると考えられる。実験的研究では、基板に垂直に強磁場を印加し反応や堆積を活性化する磁場印加レーザ堆積法(PLD)によりBFO薄膜を作製した。磁場印加時の堆積種の運動軌跡に対する入射角依存性を考慮して堆積のシミュレーションを行い、成長粒のシャドー効果により横方向成長が抑制されて柱状構造となることが明らかにされた。磁場印加PLDにより作製されたBFCO薄膜は磁気ヒステリシスの測定から磁化は少し増加することがわかった。擬立方晶と正方晶BiFeO3(BFO)の混合相が強誘電性や強磁性に与える本質的な影響を調べるため、Co置換BiFeO3 (BFCO)の結晶対称性や磁性秩序について第1原理計算を行った。種々の結晶対称性を有するBiFeO3とBiCoO3の単位胞の計算を比較することにより、BiCoO3 (BFO-BCO)の計算パラメータがもとめられた。さらに、スピンー軌道結合と局在電子交換と相関を入れたLDA+U法第1原理計算を行った。色々な正方性の混合状態の特徴(正方性比c/a, Fe/Co-OやBi-O長、点電荷モデルの局在自発分極)の分布を調べるため、種々の反強磁性秩序のあるBFCO超構造格子を調べた。菱面体晶と正方晶を有する超構造の配位を第1原理計算の全エネルギーから最適化し、12.5%Co置換BFCOの安定構造は菱面体晶でG型反強磁性秩序であるが、50%Co置換BFCOでは正方晶でC型反強磁性秩序となった。さらに12.5%Co置換BFCOの正方比の空間分布はBi-O off-centeringと同様であったが、自発分極はBi-O off centeringよりはFe/Co-O off-centeringに主に依存する。BFCO正方晶超構造の反強磁性秩序がAからC型に変わる時正方性はあまり変わらないが、G型秩序は正方晶BFCO超構造の解析から最も小さいc/aを与えた。磁気電気効果に関しては、Co置換が磁化増加に有効であり、12.5%Co置換BFCOの20emu/cm3から50%CoドープBFCOの80emu/cm3まで増えた。実験的には、蒸発種が強磁場によって反応を促進する磁気支援PLDによりBFO薄膜を作製した。磁場により蒸発種の軌道を変化することで、作製された薄膜は柱状構造を示した。

磁場支援PLDで作製されたBFO薄膜の誘電分極履歴特性は改善され、磁化は少し増加した。最終年では、BiFeO3(BFO)において強い強誘電性を保ちながら磁化を大きくする方法を探るため密度汎関数を用いた第1原理計算を行った。多数と少数t2gとeg軌道の占有のされ方によりc/a比、原子変位、自発分極に影響を与える、正方晶のFe3+の低スピンと中間スピン状態を確認できた。その要点としては、Feの低スピン状態の1つだけが正方性を抑えるが、中間スピンFeの構造は高スピンFeと同様のc/aを保持した。他方、中間(低)スピンFe3+でドープされたBFOの磁気モーメントは2(4)μB/supercellまで増加した。静水圧下では、正方晶BFOのFe3+安定状態は高スピンから対電子を持つ低スピンに変わるが、不対電子を持つFe3+の低スピンと中間スピン状態を安定化できなかった。正方晶BFOの磁化増大は外部静水圧による単位胞堆積の操作により可能であると考えられる。Fe3+スピン配置の安定性に影響を与える体積の同様な変化は、2軸の延伸と圧縮応力によって引き起こすことができる。本計算では、正方晶BFOで延伸(圧縮)応力は不対(対)電子を有するFe3+の中間状態を安定化できる。単斜晶supercellの大小のc/aのある超格子を安定化する可能性を解析した。計算の結果、正方性の分布したsupercellは正方晶よりも安定であり続ける。3年間の研究で、擬正方晶や擬菱面体晶対称の共存と同様に正方晶対称の多くの準安定相が存在しており、Feスピンは外部強制により指示されたように変わりうる。BFOの大きな分極はこのような通常でない構造でも保持され、磁気電気結合と同様に磁化は増大できた。今後の研究として、BFOの金属ー絶縁体相転移の挙動を制御する(バンドギャップチューニング)ための知見を得ることに集中し、これができれば太陽エネルギー変換への応用も適切なものとなるであろう。物理学研究は概ね計画通り進められており、研究計画に則って第1原理計算を進めていくことができた。共同研究者はBFO薄膜を磁場印加PLD法で作製し、強誘電性や強磁性の評価を行い概ね計画通りである。研究は計画通り順調に進んでいる。研究代表者は研究計画に基づいて第1原理計算を進めることができた。また研究分担者はBFO薄膜を作製し強誘電性や強磁性の評価を行うことができた。研究代表者はBFO系マルチフェロイック材料の第1原理計算を続けていく。BFOのFeの複数の電子配位を考える。重要な目標は、巨大な自発分極を保ちながら磁化を増加させることにあり、CoドープBFOでは実現できなかったものである。さらに、Fe3+の混合したスピン状態のBFOに対し、エネルギー原子変位、格子異方性c/a、磁化を、弾性歪や圧力等の外部圧縮の効果も含めて調べる。大阪大学のサイバーメディアセンターのスーパーコンピュータが2014年4月1日に重大な変更をするため、その対策が必要である。今まで計算に用いてきたPCクラスターの稼動を止めるが、残りのコンピュータは2014年8月までは稼動する。研究代表者はしばらく大阪大学のサイバーメディアセンターの残りの資源に依存するが、別のスーパーコンピュータを新たに探さねばならない。新たなコンピュータでは計算コードのコンパイルに時間を費やさねばならず研究の若干の遅延が懸念される。実験的研究では、共同研究者は大きな格子異方性やその大小が混合したBFO薄膜を作製し、強磁性や強誘電性を改良する研究代表者はBFO系材料の第1原理計算を続ける予定である。まず、磁性元素の多電子分布の有効性を考える。
ビッグデータを用いた地域環境・住環境が健康リスクに与える影響の評価

本研究は、人口動態統計データとアメダス気象データを連結し、各地域および各疾患における外気温度と死亡率の関係を明確にするものである。このような膨大なデータを用いての分析は類がない。かつて、籾山雅子氏が分析した時代よりも気象データの観測エリアが格段に細分化されていること、長期の経年変化が分析可能なこと、さらに1970年代のオイルショック以降導入された住宅の省エネルギー基準の影響も評価可能なことから、意義ある研究といえる。これらの成果は、住宅の省エネルギー基準見直しなど、健康維持増進住宅の研究に有用な基礎資料となり、高齢者対策・福祉の向上に寄与できるものと考えている。
内分泌かく乱物質による野生動物の生殖異常メカニズムの解明

1.野生動物における生殖異常の検出野外で死亡したタヌキ、クマ、ハクビシン、ネズミ、猛禽類の死体を収集し臓器材料を得た。また、飼育環境下にあったオットセイ、ラッコ、アシカ、イルカについても死体より臓器材料を採取した。これらの動物の肝臓および脂肪に含まれる内分泌かく乱化学物質(PCB、HCH、DDTおよびその異性体、有機スズ、各種農薬)の蓄積濃度を測定した(環境庁調査および基盤研究(A)による)。生殖器の組織標本を作製し病理学的検査を行った。これまでにタヌキ1例に精巣腫瘍が認められている。2.生殖異常をひき起こすメカニズムの解明性腺内でのステロイド合成を調節するステロイド合成酵素の発現量を調べる目的で、代表的なステロイド合成酵素である3βHSD、P450c17およびP450aromのmRNA断片の塩基配列をイヌおよびネコで決定した。今後これらをプローブとして使ってNorthern blottingやin situ hybridizationを行い、各ステロイド合成酵素の発現量および発現部位を調べる。その上で内分泌かく乱化学物質がこのステロイド合成にどのような影響を与えているか検討する。卵子の発育能および胎子の性分化への影響については引き続き実験中である。生殖器の組織学的観察を行うため組織標本を作製した。現在のところ生殖異常を示す所見は得られていない。今後これらをプローブとして使ってNorthen blottingやin situ hybridizationを行い、各ステロイド合成酵素の発現量を調べる。卵子の発育能および胎子の性分化への影響については未だ知見が得られていない。今後これらをプローブとして使ってNorthern blottingやin situ hybridizationを行い、各ステロイド合成酵素の発現量を調べる。
ロバート・フックの実験観測機器の起源に関する研究

申請者は、標記研究実施のため、連合王国(主にロンドン科学博物館図書館)で4回、フランス・パリ国立公文書館で1回の史料調査を実施した。これらの研究経過で、実験機器の素材である真鍮製造技術に注目することと、実験機器を作製した職人の伝統の分析が重要であることが分かった。それらの研究から判明したことは、フックが実験機器使用に念頭に置いた真鍮素材は、連合王国では17世紀半ばまで大陸からの輸入が主であったこと。1650年頃から、大陸からの移民の職人によって技術が移転され、17世紀後半にブリストル近郊で国内での真鍮生産がようやく本格化したことである。他方、連合王国の実験機器は、16世紀半ばに大陸からの移住者により作られ始め、その技術が英国人に伝えられた。彼らは、銅版画の製作者として地図や科学書の挿絵を得意とすると同時に、アストロラーベを含む航海器具を主に作成した。このことから、銅版画(真鍮も利用する)の技法が、実験機器作成に生かされていったと推定される。彼らは当初、変則的に食料雑貨商ギルドに所属し、時計職人ギルドが1631年に設立されると、徐々に時計職人ギルドに移っていった。従って、フックの実験機器技術は、研究開始前に予想したロンドンの時計職人の伝統と関係はするが、むしろ、航海器具も手がけた大陸の銅版画作製者の技術がまず連合王国に伝わり、それが時計職人の伝統と融合して形成されたものに起源をたどれると考えられる申請者は、標記研究実施のため、連合王国(主にロンドン科学博物館図書館)で4回、フランス・パリ国立公文書館で1回の史料調査を実施した。従って、フックの実験機器技術は、研究開始前に予想したロンドンの時計職人の伝統と関係はするが、むしろ、航海器具も手がけた大陸の銅版画作製者の技術がまず連合王国に伝わり、それが時計職人の伝統と融合して形成されたものに起源をたどれると考えられる平成15年度は、計画に従って、関係分野の研究者からの情報の収集、フックに関する文献や実験観測機器についての予備的な研究を実施した。具体的には、7月にロンドン王立協会で開催されたフック没300周年の記念式典に出席、今後の研究展開についての発表を行い、関係研究者から助言を得た。これに並行して、研究遂行に必要な文献収集に着手した。これらの成果を元に、3月に再度ロンドンに出向き、ロンドン科学博物館図書館およびロンドン王立協会図書館で文献調査を行った。また、前記記念式典で面識を得たグリニッジ海事博物館の学芸員からは、グリニッジ天文台に所蔵されているフックと同時代の天文観測機器、またこれとフックの実験観測機器との関係に関する有益な情報が寄せられたため、可能であれば次年度にその調査を実施することを約した。平成16年度は、前年度の準備研究を基礎に、本格研究に着手した。具体的には、前年度に収集した研究論文および資料の分析を進めるとともに、平成16年10月16日より27日まで、パリ国立公文書館およびロンドン科学博物館図書館に出張し、収蔵文献の追加的収集を行った。特に、パリ国立公文書館での調査では、フックのヘヴェリウス宛の書簡に付された望遠鏡の図を直接手にして、構造の詳細を知ることができた。これは他の実験機器のフックの望遠鏡への影響を知るのに有益であった。なお、これまでの文献収集、およびその過程での関連研究者との情報交換の結果として、研究の実施について一定の方針変更が必要であることが明らかになった。一つは、グリニッジ天文台に収蔵されている実験機器を実地で分析することは、3年間の研究で遂行するのには過大であり、すでに同天文台が刊行している研究者向けデータブックを参照する方が、フックの実験機器と当時の他の機器との関係を知るのに望ましいと言うことである。もう一つは、ロンドン科学博物館および同図書館の収蔵資料による分析が予想以上に有効であるということである。これら事実の理解に.よって、とりまとめに向けた研究の実施の方向性がいっそう明らかになった。また、ロンドン王立協会フック・シンポジウムでの発表を研究の中間段階で行い、その成果は、フック没300周年記念論文集に収められた。

これらの経過で、残存実験機器の分析からフックの実験機器の起源を探求することは史料過多のため困難で、既存史料に収録された彼の時代の実験機器の解析およびこれと先行研究論文との対照に方向転換すべきこと、またその際に機器の素材となって行く真鍮技術への注目が重要であることが分かった。そして、この新たな方針に基づき追加的に史料を収集した。それらから判明したことは、フックが実験機器への使用に念頭に置いた真鍮素材は、連合王国では17世紀半ばまで大陸からの輸入が主であったこと。1650年頃から、大陸からの移民の職人によって技術が移転され、17世紀後半にブリストル近郊で国内での真鍮生産がようやく本格化したことである。連合王国の実験機器は、16世紀半ばに大陸からの移住者により作られ始め、彼らがアストロラーベ製作やエッチングといった金属関係の技術を得意とする航海器具職人であったこと、さらに、彼らが当初は変則的に食料雑貨商ギルドに所属し、時計職人ギルドの形成はようやく1631年であるという知見を合わせて考えると、フックの実験機器技術の起源は、研究開始前に予想したロンドンの時計職人の伝統よりは、むしろ大陸の航海術器具作製の伝統に直接に求めるべきことになる。
ラット頚椎症モデルにおける脊髄症発現のメカニズムの研究

変性性頚椎頚髄症は、高齢化社会において羅漢率有病率ともに大変高い疾患であり、神経外科の重要な領域となってきている。ところが、形態学的脊髄圧迫の程度と症状の発現進行とのあいだの連関がまちまちであり、圧迫が強くても、ほとんど神経学的症候を示さずに通過する例も多いことから、治療方針となると、早期手術すべきか保存的に治療すべきか一定の合意が得られない。発症、進行の病態機構を知ることが、治療方針の確定のために重要である。小動物における慢性脊髄圧迫モデルを確立して、神経細胞障害のメカニズム、ことに血管圧迫、静脈還流障害の関与を中心に検討した。ラットにすでに我々が開発して安定している方法、すなわちsublaminal chronic compressionを用いて慢性の脊髄圧迫の状態を導入し、研究を進めた。急性期損傷を起こさずに慢性的脊髄圧迫と長期的な運動機能変化を来しうることが確立している。自発運動量は圧迫開始後24週では圧迫群・非圧迫群間に有意差は認められなかったが、強制運動能力については圧迫17週後より低下し始め、進行性に減少することが確認されている。さらに血管構築の変化を重点的に検討した。特に静脈系の構築の変化が重要と思われるのでそれに注目したが、定量的詳細に関してはさらに検討が進行中である。また前角の運動ニュウロンの変化に注目して研究を進めてきたが、定量的観察では前角細胞数は圧迫開始後3週では有意な差は認められなかったが、9週後より減少するのが見られ、24週後では術前に比較し66%程度にまで減少していた。また、銀染色を用いて皮質脊髄路の線維密度および脱髄の病的変化を検討している。膨潤性ポリマーを用いて小動物に慢性の脊髄圧迫の状態を導入することで、急性期損傷をおこさずに慢性的脊髄圧迫と長期的な運動機能変化を来たしうることが実証された。Wistar系列のラットを用い、術前2-3週間ラットを回転式運動量測定ケージの中に維持し、自発的運動量の基礎値を測定した。また強制的に運動させたときの運動能力を回転式トレッドミルにおいて計測した。手術は全身ガス麻酔のもとで行い、顕微鏡下に第5第6頚推部分の圧迫を作製した。手術後は回転ケージに戻して自発運動量を継続して測定、また7日ごとに回転トレッドミルにて走行持続時間を測定、急性期の神経症状が現れていない事を確認のうえ、さらに長期にわたって運動能変化を定量的に記録した。比較対照群としては、椎弓下にポリマーを通過させただけのシャム群を作製し、平行して同じだけの期間、運動機能の測定を行った。17週以降に圧迫群に運動機能障害が出現、以後、進行した。自発運動量には圧迫群、シャム群の間に差はなかった。観察期間によって、1週間群、3週間群、9週間群、25週間群にわけ、ホルマリン還流固定し脊髄を観察した。頚髄手術部分の断面積を計測したところ、25週群でシャム群に比して11%の減少を認めた。パラフィン包埋ののち、5μm厚、5μmギャップの連続切片を300枚、3mmの長さにわたって作製、ニュウロンカウントを行った。3週間群以降の低下を認め、26週圧迫群では、シャム群に比して34%の低下を認めた。これらの結果は、慢性圧迫によって遅発性運動障害を再現し、その出現に先立って、運動ニュウロンの漸減を来す病態、すなわち臨床的な頚稚症性脊髄症を再現する病態モデルを作成しうることを示した。変性性頸椎頸髄症は、高齢化社会において罹患率有病率ともに大変高い疾患であり、神経外科の重要な領域となってきている。

ところが、形態学的脊髄圧迫の程度と症状の発現進行とのあいだの連関がまちまちであり、圧迫が強くても、ほとんど神経学的症候を示さずに経過する例も多いことから、治療方針となると、早期手術すべきか保存的に治療すべきか一定の合意が得られない。発症、進行の病態機構を知ることが、治療方針の確定のために重要である。小動物における慢性脊髄圧迫モデルを確立して、神経細胞障害のメカニズム、ことに血管圧迫、静脈還流障害の関与を中心に検討した。ラットにすでに我々が開発して安定している方法、すなわちsublaminal chronic compressionを用いて慢性の脊髄圧迫の状態を導入し、研究を進めた。急性期損傷をおこさずに慢性的脊髄圧迫と長期的な運動機能変化を来たしうることが確立している。自発運動量は圧迫開始後24週では圧迫群・非圧迫群間に有意差は認められなかったが、強制運動能力については圧迫17週後より低下し始め、進行性に減少することが確認されている。さらに血管構築の変化を重点的に検討した。特に静脈系の構築の変化が重要と思われるのでそれに注目したが、定量的詳細に関してはさらに検討が進行中である。また前角の運動ニュウロンの変化に注目して研究を進めてきたが、定量的観察では前角細胞数は圧迫開始後3週では有意な差は認められなかったが、9週後より減少するのが見られ、24週後では術前に比較し66%程度にまで減少していた。また、銀染色を用いて皮質脊髄路の線維密度および脱髄の病的変化を検討している。
Ti-Ni-Cu系形状記憶合金におけるマルテンサイト変態とその組成依存性

Ti_<50>Ni_<50-x>Cu_x形状記憶合金は極めて高い内耗を示す防振材料として注目を集めている。この合金は10=x=15の組成範囲でB2-B19(orthorhombic)-B19'(monoclinic)の2段マルテンサイト変態を示すが、x>15以上で2段変態を示すかどうかは明らかでない。一方x>15でこの合金が250K付近の温度でbroad peakと呼ばれる極めて大きな内耗(Q^<-1>=0.2)を示すことを研究代表者が以前の研究で見出しているが、この大きな内耗の起源を探るためにはx>15以上の組成も含めてこの合金系でのマルテンサイト変態の特徴を明らかにすることが不可欠である。このため本研究では放射光施設(SPring-8)の高強度X線回折装置を用いた詳細な研究を行い、x>15でも2段目の変態が起こることを確認し、その変態温度も決定できた。更にこの合金が12=x=20の組成範囲では、試料のごく一部しか2段目の変態を起こさないという極めて特異な特徴を持つことが明らかになった。以上の結果から複数現れる内耗ピークを分離解釈することが可能になった。そこでDMA装置を用いて詳細な内耗の研究を行った。この結果以前我々が発表した極めて高い内耗の"broad peak"は緩和型ピークであることを明らかにし、その活性化エネルギーとして以下の値を得た;E=0.67eV(x=20),E=0.77eV(x=16)。更に単結晶を用いた実験により、引張試験で試料中の双晶を除いてしまうと、"broad peak"も消えてしまうことを見出し、"broad peak"の生成に双晶界面の存在が不可欠であることを直接立証した。尚この内耗は、水素処理をした時にのみ現れるという他の研究者の報告があるが、我々の場合には、水素処理をしない普通の熱処理で極めて高い内耗が現れるので、この報告に懐疑的であったが、我々の試料に脱水素処理をしてみると、確かに"broad peak"は消えるので、水素の影響もあることを確認した。しかも脱水素処理をした試料では、もっと低温(178K)に新しい緩和型のピークの現れることも見出した。これらの結果は、高い内耗を得るには双晶界面と水素の存在が不可欠であることを示している。これらの成果は、この内耗の起源も含め現在Acta Materialiaに投稿中である。Ti_<50>Ni<50-x>Cu_x。(10≦x≦20)合金のマルテンサイト変態を西播磨の放射光施設SPring-8のX線回折装置を用いて研究した。この合金系では、x≦15以下ではB2-B19(斜方晶)-B19'(単斜晶)と2段のマルテンサイト変態が起こることが知られているが、それ以上のCu濃度で2段変態を起こすかどうかは不明である。

特にx=20の濃度で2段変態が起こるかどうかは、Q^<-1>=0.2という極めて高いこの合金の内耗の機構を知る上で重要である。まず予備的なDSC測定並びに電気抵抗測定では、2段目の変態は検出されなかった。しかしながら、試料を冷却しながら行ったin-situのx線回折実験では、2段目の変態の存在を直接的に検出することができた。これはSPring-8での放射光の輝度が極めて高いため可能になったのである。次に温度を変えた回折実験の結果から2段目のB19-B19'変態の開始温度も決めることができた。上述した電気抵抗測定では、変態の温度ヒステリシスは現れないので、常識的には2段目の変態は現れないという解釈になるが、電気抵温度曲線には変曲点が現れている。この変曲点と上記X線回折実験から2段目の変態開始温度は、192Kと決定できた。この他B19,B19'両マルテンサイト相の格子定数を温度の関数として精密に測定し、その温度依存性に、興味深い結果を得ている。一方上述したQ^<-1>=0.2という驚異的に高い内耗broad peakのピーク温度は約250Kと2段目の変態開始温度よりずっと高い所にある。従来broad peakの生ずる原因は、2段目の変態に起因すると考えられて来たが、上記結果はこの考えを否定するものである。従って申請者らは、この極めて高い内耗の原因は2段変態にあるのでは無く、1段目の変態で生じたB19マルテンサイト中の双晶の応力下での可逆的な移動に起因すると考えており、これらの成果は、Scripta Materialia (in press)で発表されることになっている。Cu濃度が20%より低い合金に対してもほぼ類似の結果が得られている。極めて高い内耗を示すTi_<50>Ni_<50-x>Cu_x(10<x≦20)合金に対する昨年度の放射光(SPring-8)回折実験で、従来2段変態しないと思われていた15≦x≦20の組成でもB2-B19(orthorhombic ; o)-B19'(monoclinic ; m)の2段変態を起こすことを明らかにした。今年度もこの解析を更に進めた結果、12≦x≦20の組成で、2段目のB19-B19'変態は極めてわずかしか変態しないことが明らかになった。この結果はこの合金の内耗挙動を理解するうえで極めて重要である。更にB19とB19'マルテンサイト相の格子定数の組成依存性を調べた結果、a_m/a_0比(a_m : B19'相のa軸;a_0:B19相のa軸)がCu濃度と密接な関係のあることがわかった。つまり低Cu濃度ではこの比は小さく、高Cu濃度では大きくなる。つまりこの比が19相になり易いか、B19'相になりやすいかを決める重要な因子と考えられる。これらの成果は昨年上海でのマルテンサイト変態国際会議で発表した。更にこの合金独特の極めて高い内耗の原因を明らかにするため、DMA装置を用いて詳細な研究を行った。この結果以前我々が発表した極めて高い内耗の"broad peak"は緩和型ピークであることを明らかにし、その活性化エネルギーとして以下の値が得られた;E=0.67eV(x=20), E=0.77えV(x=16)。更に単結晶を用いた実験により、引張試験で試料中の双晶を除いてしまうと、"broad peak"も消えてしまうことを見出し、"broad peak"の生成に双晶界面の存在が不可欠であることを立証した。
熱駆動ループリアクターを用いたCO2とメタノールからの炭酸ジメチルの直接合成

炭酸ジメチル(DMC)はポリマー原料や燃料改質剤として用いられる高付加価値化合物である。その製造法として,我々は超臨界CO_2中でメタノールとCO_2を直接反応させてDMCを合成する試みを行い、これまでジルコニア触媒が不均一触媒として有効で環境に付加を与えないグリーン合成ができることを確認したものの、微量の水が収率を大きく低下させることを確認した。つまり、収率増大のためには系内から水を除去しなければならず、装置内に脱水部を付与させる必要がある。そこで、本研究では以前に開発した熱駆動溶媒循環システムを本DMC合成反応に応用することにより,不均一触媒反応によりDMC合成を行いつつ、副生する水を除去する機構を熱駆動循環内に設置したループリアクターを開発し、メタノールとCO_2を原料とするDMCの高効率生産プロセスの開発を目的とした。まず装置内に反応部と水の吸着部を設け、そこに温度差を付与することで自然対流を生じさせ、反応流体を循環させる熱駆動循環型ループ式反応装置の設計および製作を行い、基礎データとして,水+メタノール系においてモレキュラーシーブを吸着材とした場合の水の分離性能について検討した。その結果,150160°Cの反応条件を加熱部として室温60°C程度を冷却部・吸着部とすることで,ほぼ生成する水が吸着分離できた。反応条件選定のために、4成分系(二酸化炭素-メタノール-DMC-水)相平衡推算のプログラムの構築を行い、操作条件を決定した。決定した条件(反応圧力:15MPa、脱水部:25°C、反応部:170°C)において熱駆動ループ式反応装置を用い、DMC合成実験を行った。その結果、従来は1%程度であったDMC収率が最大15%程度まで増大した。触媒量および脱水量依存性に関する検討に加え、反応モデルによる詳細な解析を行ったところ、本装置によるDMC合成では装置内の流体の循環流量がDMC収率に極めて大きな影響を与えていることが判明した。したがって、装置形状を変化させることによりDMC収率を大幅に向上できる可能性が示唆された。その製造法として,我々は超臨界CO_2中でメタノールとCO_2を直接反応させてDMCを合成する試みを行い、これまで微量の水が収率に大きく影響することを確認した。つまり、収率増大のためには系内からの水の除去がキーとなる。そこで、本研究では以前に開発した熱駆動溶媒循環システムを本DMC合成反応に応用することにより,不均一触媒反応によりDMC合成を行いつつ、副生する水を除去機構を熱駆動循環内に設置したループリアクターを開発し、メタノールとCO_2を原料とするDMCの高効率生産プロセスの開発を目的とした。本年度は装置内に反応部と水の吸着部を設け、そこに温度差を付与することで自然対流を生じさせ、反応流体を循環させる熱駆動循環型ループ式反応装置の設計および製作を行った。そのための基礎データとして,水+メタノール系においてモレキュラーシーブを吸着材とした場合の水の分離性能について検討した。その結果,150160°Cの反応条件を加熱部として室温60°C程度を冷却部・吸着部とすることで,ほぼ生成する水が吸着分離できることがわかった。この結果をもとに,製作しているループ式反応装置の反応器/吸着材容量を決定した。

また,触媒として用いる複合ジルコニアの焼成条件と表面積の関係を実験的に決定した。さらに、反応条件選定のために、4成分系(二酸化炭素-メタノール-DMC-水)相平衡推算のプログラムの構築を行い、操作条件を決定した。炭酸ジメチル(DMC)はポリマー原料や燃料改質剤として用いられる高付加価値化合物である。その製造法として,我々は超臨界CO_2中でメタノールとCO_2を直接反応させてDMCを合成する試みを行い、これまでジルコニア触媒が不均一触媒として有効で環境に付加を与えないグリーン合成ができることを確認したものの、微量の水が収率を大きく低下させることを確認した。っまり、収率増大のためには系内から水を除去しなければならず、装置内に脱水部を付与させる必要がある。そこで、本研究では以前に開発した熱駆動溶媒循環システムを本DMC合成反応に応用することにより,不均一触媒反応によりDMC合成を行いつつ、副生する水を除去する機構を熱駆動循環内に設置したループリアクターを開発し、メタノールとCO_2を原料とするDMCの高効率生産プロセスの開発を目的とした。本年度は、昨年度製作・試運転させた装置内に反応部と水の吸着部を設け、そこに温度差を付与することで自然対流を生じさせ、反応流体を循環させる熱駆動循環型ループ式反応装置を用い、DMC合成実験を行った。その際、反応条件を昨年度構築した四成分系(二酸化炭素-メタノール-DMC-水)相平衡推算のプログラムにより決定した均一相条件に選定した。その結果、反応圧力(15MPa)において脱水部(25°C)と反応部(170°C)のいずれにおいても均一相を形成する条件において実験させたところ、従来は1%程度であったDMC収率が最大15%程度まで増大させることができた。触媒量および脱水量依存性に関する検討に加え、反応モデルによる詳細な解析を行ったところ、本装置によるDMC合成では装置内の流体の循環流量がDMC収率に極めて大きな影響を与えていることが判明した。したがって、装置形状を変化させることによりDMC収率を大幅に向上できる可能性が示唆された。