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膜ろ過法によるナノマテリアルのサイズ分離に関する基礎研究

本研究では,膜ろ過法によるナノマテリアルの分離精製,特にサイズ分離に不可欠な三要素技術について検討した.その結果,以下の成果が得られた.1.耐ファウリング技術の開発1(耐ファウリング膜の開発)セラミック製管状膜を用いてリン脂質ポリマー処理膜を開発した.クロスフローろ過試験により,タンパク質やポリスチレンラテックス粒子に対する耐ファウリング性に優れていることが確認された.また.表面処理条件による細孔制御に関する知見も得られた.粒子混合系を利用した透過試験により,サイズ分離への適用可能性が示唆された.2.耐ファウリング技術の開発2(ろ過装置の開発)膜表面における粒子堆積層の形成を抑制するため,従来の平膜用振動ろ過装置の知見をもとに,セラミック製管状膜用振動ろ過装置の開発を行った.しかしながら,振動素子を管状膜内に挿入する装置構造のため,長時間のろ過では液漏れが問題となった.シール部の耐久性が今後の課題である.3.ろ過条件が粒子の透過性に及ぼす影響の検討直円筒状の細孔を持つポリカーボネート膜をモデル膜としてセレン化カドミウム(CdSe)粒子の透過性に対するろ過条件(圧力,細孔径,液性状)の影響を検討した.その結果,粒子の分散凝集性の影響が大きく,凝集性が高いCdSe粒子では透過性が非常に低いこと,また細孔の閉塞が起こりやすいことが明らかとなった.本研究では,膜ろ過法によるナノマテリアルの分離精製,特にサイズ分離に不可欠な三要素技術について検討した.その結果,以下の成果が得られた.1.耐ファウリング技術の開発1(耐ファウリング膜の開発)セラミック製管状膜を用いてリン脂質ポリマー処理膜を開発した.クロスフローろ過試験により,タンパク質やポリスチレンラテックス粒子に対する耐ファウリング性に優れていることが確認された.また.表面処理条件による細孔制御に関する知見も得られた.粒子混合系を利用した透過試験により,サイズ分離への適用可能性が示唆された.2.耐ファウリング技術の開発2(ろ過装置の開発)膜表面における粒子堆積層の形成を抑制するため,従来の平膜用振動ろ過装置の知見をもとに,セラミック製管状膜用振動ろ過装置の開発を行った.しかしながら,振動素子を管状膜内に挿入する装置構造のため,長時間のろ過では液漏れが問題となった.シール部の耐久性が今後の課題である.3.ろ過条件が粒子の透過性に及ぼす影響の検討直円筒状の細孔を持つポリカーボネート膜をモデル膜としてセレン化カドミウム(CdSe)粒子の透過性に対するろ過条件(圧力,細孔径,液性状)の影響を検討した.その結果,粒子の分散凝集性の影響が大きく,凝集性が高いCdSe粒子では透過性が非常に低いこと,また細孔の閉塞が起こりやすいことが明らかとなった.本研究では,膜ろ過法によるナノマテリアルの分離精製,特にサイズ分離に不可欠な三つの基礎技術を確立することを目的としている.本年度は,(1)細孔を閉塞させることなく細孔より小さな粒子を透過させる膜の表面処理技術の開発,(2)膜表面への粒子堆積を抑制するろ過装置の開発,(3)ろ過条件が粒子の透過性に及ぼす影響の検討を行った.その結果,それぞれの項目に対して以下の成果が得られた.(1):セラミック製管状膜を用いてリン脂質ポリマー処理膜を開発した.クロスフローろ過装置により透過試験を行ったところ,タンパク質やポリスチレンラテックス粒子に対する耐汚染性に優れた膜であることが確認された.また,分子量が異なる多糖類を利用した透過試験により,表面処理条件による細孔制御に関する知見が得られた.粒子径が異なるポリスチレンラテックス粒子混合系に対して透過試験を試みたところ,最適なろ過条件の確立がサイズ分離を行うための課題となった.(2):膜表面における粒子堆積層の形成を抑制するため,上記セラミック製管状膜が試験できる振動ろ過装置の開発に着手した.管状膜内部に振動素子を挿入する構造のため,液漏れ対策等を考慮して装置の改良を進めている.(3):直円筒状の細孔を持つポリカーボネート膜をモデル膜としてセレン化カドミウム(CdSe)粒子の透過性に対するろ過条件(圧力,細孔径,液性状)の影響を検討した.その結果,粒子の透過性が低いことが問題となり,凝集体の処理と膜-粒子間の相互作用制御が重要であることが明らかとなった.膜ろ過法はナノ粒子分散液の分離精製法として期待される技術であるが,細孔の閉塞にともなう性能低下が問題となり実用化は難しいとされている.本研究では,その課題を解決しナノ粒子に代表されるナノマテリアルのサイズ分離を可能とする基礎技術を検討することを目的とした.そのためには,膜細孔内への付着や膜表面への堆積を抑制する膜材料及びろ過技術の開発が不可欠である.昨年度の結果から,リン脂質ポリマー(MPCポリマー)で処理したセラミック膜が耐汚染性に優れサイズ分離に適した膜材料であることが示唆された.また,半導体ナノ粒子(CdSe粒子)分散液のろ過では,粒子の透過性が非常に低いことが問題となった.そこで本年度は,MPC処理膜(細孔径80nm)を利用し,粒子径が均一なポリスチレンラテックス粒子(粒子径50nm,200nm)の透過性をクロスフローろ過試験により検討した.

基材では膜性能の低下が見られたのに対し,MPC処理膜では性能維持が可能であった.粒子混合系でも同様の結果が得られた.一方,直円筒状の細孔を持つポリカーボネート膜を利用して,粒子径がブロードで凝集性が強いCdSe粒子の撹拌型全ろ過試験も行った.凝集体を前処理により除去することで膜の性能の低下は抑制されたが,粒子の透過性に対する細孔径,圧力,撹拌条件の影響は小さかった.分散剤の添加により改善が見られたことから,粒子間に働く相互作用の影響が大きいことが明らかとなった.一方,当初予定していた振動ろ過装置はシール法の問題が生じたため実験へ適用するには至らなかった.今後は,これら膜ろ過法の要素技術の確立が課題である.また,粒子の凝集性を考慮すると,膜ろ過法と分散処理技術等を組み合わせた分離プロセスが有望と考えられる.
小型哺乳類の化石記録から，進化における生物学的要因の重要性を解明する

本事業では,研究の一環として,現生の小動物に炭素および酸素の安定同位体比が一定である餌と水を与えて飼育し,その子供(第二世代)を対象に,切歯のエナメル質,血液(体水分),呼気の同位体比を測定する.今年度は,小動物(ラット,ハムスター,スナネズミ)の飼育を開始し,同位体分析の実験を進めるにあたり設備環境を整え,実験条件を最適化するための予備実験を行なった.設備への支出として,水と血液の酸素同位体分析に必要な液体インジェクションポートを導入し,液体サンプルの測定を可能にした.また,血液から水サンプルを分離するための真空蒸留装置を設計・組み立て,同装置が正常に作動し信頼できるデータを得られることを確認した.同上の装置を利用して,飼育動物に与える飲み水(海洋深層水を採用)の酸素同位体比を測定し,ラボの標準試料となる水サンプルを作成した.飼育個体の呼気中の二酸化炭素を測定するために,コンタミネーションなく容器に一時保存できるように工夫を施した呼気のサンプリング容器を作成した.呼気中の炭素に関しては,食べ物と呼気の同位体分別値を求めることができ,小動物の分類によって有意な差がないことが明らかになった.ただし,酸素同位体比については,容器での保存が想定以上に困難で,採取から測定まで1日以上空いたサンプルについては,信頼できる値を得ることができないことが判明した.これらのデータを応用する化石については,対象となるサンプルを選別するためのデータベースを作成し始めた.本年度の到達目標である設備環境の整備,実験条件の最適化のための予備実験,動物飼育を全て実施することができたため,おおむね順調な進捗状況であると判断した.本プロジェクトの2年目となる本年度の研究推進の方策として,化石のデータベース作成と選別を継続しつつ,昨年度の飼育実験で得たサンプルの分析に大きく注力する.具体的には,(1)昨年度に組み立てた真空蒸留ラインを使用してサンプリングした血液から水を抽出後,液体インジェクションにより酸素同位体比を測定し,(2)すでに飼育が終了した個体から歯エナメルと骨を取り出すためのサンプル化を進め,(3)サンプル化した個体の歯エナメルと骨を対象に部位ごとに炭素および酸素の安定同位体比を測定し,(4)体内でのターンオーバーにかかる日数を割り出し,(5)餌-歯エナメル・骨間,飲み水-歯エナメル・骨間の同位体分別を計算し,化石データに応用する準備を整える.化石については分析対象として選別した標本を借用し,CT撮影を行い,3Dデータを獲得する.本事業では,研究の一環として,現生の小動物に炭素および酸素の安定同位体比が一定である餌と水を与えて飼育し,その子供(第二世代)を対象に,切歯のエナメル質,血液(体水分),呼気の同位体比を測定する.今年度は,小動物(ラット,ハムスター,スナネズミ)の飼育を開始し,同位体分析の実験を進めるにあたり設備環境を整え,実験条件を最適化するための予備実験を行なった.設備への支出として,水と血液の酸素同位体分析に必要な液体インジェクションポートを導入し,液体サンプルの測定を可能にした.また,血液から水サンプルを分離するための真空蒸留装置を設計・組み立て,同装置が正常に作動し信頼できるデータを得られることを確認した.同上の装置を利用して,飼育動物に与える飲み水(海洋深層水を採用)の酸素同位体比を測定し,ラボの標準試料となる水サンプルを作成した.飼育個体の呼気中の二酸化炭素を測定するために,コンタミネーションなく容器に一時保存できるように工夫を施した呼気のサンプリング容器を作成した.呼気中の炭素に関しては,食べ物と呼気の同位体分別値を求めることができ,小動物の分類によって有意な差がないことが明らかになった.ただし,酸素同位体比については,容器での保存が想定以上に困難で,採取から測定まで1日以上空いたサンプルについては,信頼できる値を得ることができないことが判明した.これらのデータを応用する化石については,対象となるサンプルを選別するためのデータベースを作成し始めた.本年度の到達目標である設備環境の整備,実験条件の最適化のための予備実験,動物飼育を全て実施することができたため,おおむね順調な進捗状況であると判断した.本プロジェクトの2年目となる本年度の研究推進の方策として,化石のデータベース作成と選別を継続しつつ,昨年度の飼育実験で得たサンプルの分析に大きく注力する.具体的には,(1)昨年度に組み立てた真空蒸留ラインを使用してサンプリングした血液から水を抽出後,液体インジェクションにより酸素同位体比を測定し,(2)すでに飼育が終了した個体から歯エナメルと骨を取り出すためのサンプル化を進め,(3)サンプル化した個体の歯エナメルと骨を対象に部位ごとに炭素および酸素の安定同位体比を測定し,(4)体内でのターンオーバーにかかる日数を割り出し,(5)餌-歯エナメル・骨間,飲み水-歯エナメル・骨間の同位体分別を計算し,化石データに応用する準備を整える.化石については分析対象として選別した標本を借用し,CT撮影を行い,3Dデータを獲得する.本年度に配分されていた予算のうち約72万円を翌年度分として請求する計画である.次年度に繰り越す理由として,今年度に計画した標本選定と分析のための海外出張を次年度に行うためである.

申請前には,標本を選定と歯エナメル質の赤外線レーザー照射による炭素および酸素の安定同位体比の分析のために別々の海外出張を計画していたが,申請後の予算配分額を考慮して,これらの2つの出張を1つに集約することとした.標本選定に関しては,協力関係にある研究者とメールを通じてやり取りすることで研究に遅れが生じないように工夫しており,次年度に繰り越すことによって効率的に予算を執行できることと考えている.赤外線レーザー照射による炭素および酸素の安定同位体比の測定は国内に該当装置が存在せず,米国の複数の期間が所持している.このうちユタ大学とコンタクトを取っており,次年度に分析を実施できるものと判断する.
異なるライフステージに及ぶ影響を視野に入れた食事リズムと脳機能との関連解析

昨年度の研究により、1日2時間x2回の時間制限給餌を朝型と夜型のパターンでマウスに与えたところ、朝型群は夜型群に比べて強制水泳試験のうつ様行動が少なく、バーンズ迷路試験における記憶力が高いことが解明された。今年度はこのメカニズムを探るため、海馬における情動や記憶に関連する遺伝子の発現を解析した。解析した時計遺伝子のうち、Reb-erbaの暗期における発現が夜型群で朝型群よりも高かった。Reb-erbaはFabp7の発現を介して神経新生を調節するため、神経分化マーカーや神経栄養因子の発現を解析したが、朝型・夜型群の間に変化は見られなかった。また、細胞増殖マーカーであるBrdUの海馬における免疫陽性細胞数にも変化は認められなかった。そこで神経新生ではなく、神経機能の調節に変化が生じていると考えた。海馬のシナプス可塑性を調節するホルモンのシグナル伝達系を解析した結果、シグナル伝達阻害タンパク質の量が夜型群で朝型群よりも多かった。このシグナル伝達系の関与について引き続き解析していく必要がある。今年度はさらに、幼少期における時間制限給餌の影響が成熟後に及ぼす影響について解析した。離乳直後のマウスを用いて、朝型・夜型の時間制限給餌下で4週間飼育してまず行動解析を行い(T1)、その後は自由摂食にしてさらに4週間飼育してから行動解析を行った(T2: T1とは別個体)。T1において、オープンフィールド試験における総移動距離は夜型群で朝型群よりも多かったが、この違いはT2では見られなかった。強制水泳試験ではT1とT2ともに夜型・朝型群間の差は見られず、幼少期の給餌時刻がうつ様行動に及ぼす影響は少ないことが示唆された。近年、24時間営業店や交替制勤務、夜間におけるパソコンやスマートフォン等の長時間使用による生活リズムの乱れが子ども・大人を問わず問題となっている。不規則な生活による概日時計(体内時計)の乱れは気分障害・記憶障害などの脳機能障害と深く関与しており、緊急の対処が必要である。本研究では、マウスを用いて、食事を正しい時刻に摂取する「時間制限摂食」が情動・記憶・学習などの脳機能に及ぼす効果を解析した。マウスの活動期にあたる暗期にのみ給餌する群(暗期摂食群)と、休息期にあたる明期にのみ給餌する群(明期摂食群)を設定し、時間制限給餌を3週間行った。各群について、明期と暗期に各種行動試験を行った。オープンフィールド試験では移動距離や中央滞在時間に群間の差は見られなかったが、強制水泳試験では無動時間に摂食時間と試験時間の交互作用が見られた。すなわち、暗期摂食群では明期に無動時間が長かったが、明期摂食群では逆に暗期で無動時間が長かった。この結果は、行動試験時の摂食状況によってうつ様行動が影響を受けたことを示唆しており、時間制限給餌の影響が正確に検出されなかった可能性がある。そこで次に、1日2時間x 2回の時間制限給餌を朝型・夜型のパターンで行った。朝型群は暗期開始時と暗期中央に、夜型群は暗期中央と明期に給餌時間を設定した。行動試験を食間(最後の給餌から4時間以上)に設定し、行動試験時の摂食の影響を排除した。その結果、強制水泳試験において、明期・暗期を通して朝型群で有意に短い無動時間が見られた。さらに、空間記憶・学習試験であるバーンズ試験を行った結果、朝型群では夜型群よりも高い記憶力が見られた。以上の結果から、朝型の食事パターンで摂食すると、夜型の食事パターンに比べて、うつ様行動が低くなることや、記憶力が向上することが示唆された。当初の条件設定では時間制限給餌の影響を正確に検出できなかったが、給餌のタイミングに工夫を加えて、1日2時間x2回の給餌スケジュールで朝型と夜型の食事リズムの影響を解析した。うつ様行動や空間記憶行動に対して食事リズムの明確な影響が検出されるなど結果が順調に得られ、当初の目的であった食事リズムと脳機能との関連が明らかとなった。行動の表現型が明確に得られたことで、次年度からの遺伝子の発現解析や神経新生の解析、またライフステージを超えた影響の解析に向けて、強力な基盤が築かれた。

今年度はさらに、幼少期における時間制限給餌の影響が成熟後に及ぼす影響について解析した。離乳直後のマウスを用いて、朝型・夜型の時間制限給餌下で4週間飼育してまず行動解析を行い(T1)、その後は自由摂食にしてさらに4週間飼育してから行動解析を行った(T2: T1とは別個体)。T1において、オープンフィールド試験における総移動距離は夜型群で朝型群よりも多かったが、この違いはT2では見られなかった。強制水泳試験ではT1とT2ともに夜型・朝型群間の差は見られず、幼少期の給餌時刻がうつ様行動に及ぼす影響は少ないことが示唆された。平成29年度の研究において、朝型と夜型の食事リズムにより、うつ様行動や記憶・学習行動に明確な差が生じることが解明された。平成30年度は、このような行動変化の背後にある分子神経メカニズムを解明するため、朝型・夜型の食事リズムが海馬の時計遺伝子やその制御下にある神経新生、また神経調節関連遺伝子の発現に及ぼす影響を解析する。平成29年度と同様に朝型・夜型の時間制限給餌(1日2時間x2回)でマウスを飼育する。各群のマウスにチミジンアナログであるBrdUを腹腔内投与し、神経新生が盛んである海馬や脳室下帯におけるBrdU免疫陽性細胞数を調べる。また、海馬における時計遺伝子や神経新生のマーカー遺伝子群、神経栄養因子などの発現の日内リズムを解析する。平成30年度はさらに、幼少期における時間制限給餌の影響が、成熟後の脳機能に与える影響を明らかにする。離乳直後のマウスを用いて4週間の朝型・夜型の時間制限給餌を行い、自由摂食にして十分な成熟までさらに4週間飼育する。時間制限給餌が終了した時点と、自由摂食で4週間飼育した時点において、オープンフィールド試験、強制水泳試験、バーンズ迷路試験を行う。また、上記処理を行った成熟マウスの海馬を用いて、朝型・夜型の食事リズムで変化する遺伝子発現や神経新生を解析する。理由:購入を予定していた必要消耗品の品質確認に時間がかかり、入荷が遅延したため、150,729円の残金が生じた。これは次年度に物品費(消耗品)として使用予定である。次年度の使用計画:物品費1,540,729円(次年度助成額1,390,000円+今年度未使用額150,729円)の内訳として、実験動物と飼育用品で300,000円、試薬1,000,000円、ガラス・プラスチック器具240,729円を予定している。旅費、人件費・謝金、その他についての変更はない。
向社会的行動の生起要因に関する発達心理学的研究

第1年次(昭和62年度)に検討した向社会的(愛他的)判断と理由づけ等を参考にしながら幼児を被験者として14の場面から成る研究代表者作成の愛他性判断テストを実施した。本テストは、各場面とも、登場人物が愛他的行為と非愛他的行為の両考を示し、被験者にそのいずれかを選択させるものである。選択後、その理由づけを尋ねた。次いで、上記テストを実施した幼児を対象として援助行動に関する実験を行った。実験実施に際し、同上テストの結果は、グループ作成の参考資料としても利用した。実験の主目的は、被援助者の要求度と援助者の動機的コストが援助行動にいかなる影響を及ぼすかをみるものである。実験は個別的に実施し、主要な側度は援助行動の有無であるが、その他の関連行動についても測定した。実験変数としては、年齢(5歳児、6歳児)、被援助者の要求度(大、小)、援助者の動機的コスト(高、低)で、三要因実験計画である。いずれの群も実験セッションは、社会的相互作用、援助者の動機的コストならびに被援助者の要求度の操作、援助行動の検証の三段階から成っている。実験の結果、主要側度である援助行動の有無についてみると、5歳児、6歳児とも、動機的コストが低い場合により多くの援助行動がみられている。要求度の大小は、年齢によってその効果が微妙に異なり、年齢との間に交互作用が認められる。この年齢段階では、援助者の動機的コストの要因が強くはたらいているように思われる。実験終了後、担任保母に依頼して、被験者の平常の向社会的(愛他的)行動項目についての行動評定を実施してもらった。愛他性診断テストの結果、実験の結果、行動評定の結果をそれぞれ検討し、さらにこれら諸資料の全体的考察を行いつつある。本年度は,上記研究課題に関して,次の三つの分担課題に関する基礎的研究を行った.1.個人要因に関する発達心理学的研究, 2.状況要因に関する発達心理学的研究, 3.認知・情動要因に関する発達心理学的研究.本研究課題を実施するに当り,まず本邦並びに外国で発表された最近の関連文献を読み,それらを本研究の分担課題に即して整理して分類した.また研究代表者は過去数年来,本研究課題に関連のある幼児の共感性並びに愛他的(向社会的)行動に関するいくつかの実験的並びに保育実践的研究を行い,その成果を国内及び国外の学会で発表してきたが,最近では幼児の愛他性(向社会性)判断とその理由づけについても研究を進めてきている.本研究課題を推進するためには,この幼児の愛他性(向社会性)判断とその理由づけに関する実験資料は大いに参考にすべきものなので,それらの基礎資料に関する再整理と再分析を行った.本研究の分担課題の1は,個人要因に関するものであるが,これは分担課題の2と3の実験的研究を実施するに当っても,関連する重要な基礎的資料になり得ることが次第に分かってきた.そこで分担課題の1の個人要因は,もちろん1つの固有の分担として研究を進めているが,同時に分担課題の2と3にも参考・関連する性質を持たせて,本年度この部分の基礎的研究に多くの時間を費した.そこで,幼児・児童の共感性・向社会的行動に関する基礎的資料を得るため,年中・年長幼児,小5,中2を被験者とし,その教師・保母,保護者を対象として,子どもたちの共感性や向社会的行動の生起や教(保)育の有無等に関する質問紙調査法によりこれを査定した.また教師(保母)による行動評定も実施した.文献的研究,向社会的判断と理由づけ,質問紙調査法によりこれを査定した.また教師(保母)による行動評定等も実施した.文献的研究,向社会的判断と理由づけ,質問紙調査法,行動評定等の諸結果が得られたので,これらを参考にして,本格的実験的研究は,予定通り第二年次において完結する予定である.第1年次(昭和62年度)に検討した向社会的(愛他的)判断と理由づけ等を参考にしながら幼児を被験者として14の場面から成る研究代表者作成の愛他性判断テストを実施した。

実験終了後、担任保母に依頼して、被験者の平常の向社会的(愛他的)行動項目についての行動評定を実施してもらった。愛他性診断テストの結果、実験の結果、行動評定の結果をそれぞれ検討し、さらにこれら諸資料の全体的考察を行いつつある。
統合失調症者に対する社会参加早期支援プログラムの開発

本研究は,作業療法の概念的実践モデルである人間作業モデルに基づく急性期統合失調症者に対する社会参加支援プログラムの開発を目的とした.H27年度の研究計画は1)急性期病棟をもつ精神科病院勤務の作業療法士に協力を求め,その施設における急性期に特有の事情を含む社会参加的ニーズを調査し,2)既存の急性期統合失調者へのサービス,実践モデルの情報を収集し整理することによって,採用すべき実践モデルを決定し,3)試行版プログラムの開発とその試行であった.また,H28年度は4)暫定プログラムを実施し,5)その改定と効果検証を実施する予定であった.H29年度は就労継続中の精神障害者が「就労継続中の自分の状態」をどのように捉えるかという自己認識を,質的・量的な側面で探索的に検討した.「健康と生活サイクルの維持」「プライベートの充実感」「サポート」「職場環境」「内面的な変化」という5つのカテゴリからなる就労継続状態を明らかにしたこと続き,「精神障害者の就労継続状態の項目」を作成し,項目の内容妥当性の検討のため,nominal group techniqueを実施した.その結果,就労継続中の精神障害者の主観的自己認識は,「必要な睡眠が取れている」「仕事をすることで生活リズムが安定している」「仕事が続いていることに喜びを感じる」「収入、福祉サービスがあることで経済的な安心感がある」「支援者,家族,仲間などのサポートがあることで精神的な安定感がある」「困った時に相談ができる人が職場にいる」「職場のストレスをうまく解消することができている」「働いている職場環境と自分の能力が合っていると感じている」「職場で障害を理解してもらったり,フォローしてもらえる環境がある」の9項目となり,最終年度のH30に「精神障害者の就労を継続している状態に関する主観的認識について」として「職業リハビリテーション」に掲載される.本研究は,作業療法の概念的実践モデルの一つである人間作業モデルに基づく急性期統合失調症者に対する社会参加支援プログラムの開発を目的としている.その特徴は,統合失調症者のニーズを分析し,生活者としての感覚を担保しながら,治療者側の評価結果と比較検討することにより最適な社会参加に向けたサービスを提供することにある.当該年度の研究実施計画はプログラムに採用する実践モデルの構築として,1)急性期病棟をもつ精神科病院勤務の作業療法士に協力を求め,その施設における急性期に特有の事情を含む社会参加的ニーズを調査し,2)既存の急性期統合失調症者へのサービス,実践モデルの情報を収集し整理することによって,採用すべき実践モデルを決定し,3)試行版プログラムの開発と試行を実施することを計画していた.本年度の研究成果としては,上記2)を中心として,国内外における勤労者役割面接(以下,WRI)に関する文献および精神障害領域の就労支援事例における心理社会的・環境側面に関する文献をレビューし,1)および3)への布石とした.WRIの研究は国外にしか見当たらず,その半数は信頼性と妥当性に関するものであったが,ランダム化比較試験での評価項目とされていた研究もあり,WRIは就労効果測定にも有用な評価と考えられた.事例の概要は,復職/就職問わず精神障害の困難をかかえながらも毎日の変化に適応できるよう習慣化に主眼を置いた支援であった.復職支援では職場環境への適応を目指した介入をしていたが,就職支援では働くための習慣化と自己能力の認識や価値に視点を置いた,広い視点で心理社会的側面・環境を評価していた.精神障害者の離職者数が他障害より多い中,支援者側の客観的視点に加え,当事者自身の就労に対する認識を正確に捉える主観的側面からもその就労に影響を及ぼすかどうかを評価する必要があると考察した.研究実績の概要にも記したように,文献レビューによりWRIは精神障害者の就労効果測定に有用な評価と考えられたが,この評価は面接様式によって実施されるものであるため,研究協力者がこの評価に馴染んでもらうことから開始する必要があり,その後,当該協力者の勤務する施設の急性期に特有の事情を含む社会参加的ニーズを調査することになる.本年度の進捗状況としてやや遅れているとしたのは,そうした事情によるもので,現在はより研究の精度をあげるために想定している協力者向けにWRIの実施方法を数名の作業療法士を対象として行っている.なお,国内外における勤労者役割面接(以下,WRI)に関する文献レビューは平成27年度の日本作業療法学会(6月)で発表し,精神障害領域の就労支援事例における心理社会的・環境側面に関する文献レビューは平成28年度の同学会(9月)にて発表予定である.本研究は,作業療法の概念的実践モデルの一つである人間作業モデルに基づく急性期統合失調症者に対する社会参加支援プログラムの開発を目的としている.昨年度の研究計画は1)急性期病棟をもつ精神科病院勤務の作業療法士に協力を求め,その施設における急性期に特有の事情を含む社会参加的ニーズを調査し,2)既存の急性期統合失調者へのサービス,実践モデルの情報を収集し整理することによって,採用すべき実践モデルを決定し,3)試行版プログラムの開発と試行を実施することであった.

また,当該年度は4)暫定プログラムを実施し,5)その改定と効果検証を実施する予定であった.本年度の研究成果は昨年度の文献レビューに加え,1心理社会的・環境に関する事例を「就職」と「復職」に分けてその特徴を整理し,就職支援では「就労能力の現実検討」と「就職環境の調整」,復職支援では「対人関係の悪化」と「環境適応・回避行動の不適切さ」に着目して支援していることを報告した.また,2人間作業モデルに準拠した勤労者役割面接(Worker's Role Interview, WRI)を用いて,就労に影響を及ぼす当事者の主観的認識を把握するために面接を行い,「就労出来なかった群」は自己能力の認識に乏しいが就労には楽観的認識を持ち,仕事での基本的責任への貧弱な理解と,生活で担っている役割の就労への影響を十分に理解しておらず,訓練施設での急な欠席や日常生活の不安定さがあり,就労支援センター利用者で「就労継続している群」は仕事での責任を十分に理解し,仕事や仕事以外の興味を持ち日常生活が充実しており,欠勤なく勤務出来ている傾向を示した.3就労が継続している当事者からのアンケートを質的分析し,「健康と生活サイクルの維持」「プライベートの充実感」「サポート」「職場環境」「内面的な変化」という5つのカテゴリからなる就労継続状態を明らかにした.研究実績の概要にも記したように,文献レビューに加えて心理社会的・環境に関する事例を「就職」と「復職」に分けてその特徴を整理したり,本研究で主として使用する勤労者役割面接を用いた面接の実施から就労出来る群と出来ない群の特徴を把握すること,また,当事者の就労継続状態を把握する点に焦点を当てた探索的な研究が主となったため,プログラム開発までには至らなかったのが理由である.本研究は,作業療法の概念的実践モデルの一つである人間作業モデルに基づく急性期統合失調症者に対する社会参加支援プログラムの開発を目的としている.H27年度の研究計画は1)急性期病棟をもつ精神科病院勤務の作業療法士に協力を求め,その施設における急性期に特有の事情を含む社会参加的ニーズを調査し,2)既存の急性期統合失調者へのサービス,実践モデルの情報を収集し整理することによって,採用すべき実践モデルを決定し,3)試行版プログラムの開発と試行を実施することであった.また,H28年度は4)暫定プログラムを実施し,5)その改定と効果検証を実施する予定であった.H29年度は就労継続中の精神障害者が「就労を継続している自分の状態」をどのように捉えるかという主観的な自己認識を,質的・量的な側面で探索的に検討することを目的に研究を実施・継続した.「健康と生活サイクルの維持」「プライベートの充実感」「サポート」「職場環境」「内面的な変化」という5つのカテゴリからなる就労継続状態を明らかにした昨年度の結果に続き,「精神障害者の就労継続状態の項目」を作成し,項目の内容妥当性の検討のため,nominal group techniqueを実施した.その結果,就労を継続している精神障害者の主観的自己認識は,「必要な睡眠が取れている」「仕事をすることで生活リズムが安定している」「仕事が続いていることに喜びを感じる」「収入、福祉サービスがあることで経済的な安心感がある」「支援者,家族,仲間などのサポートがあることで精神的な安定感がある」「困った時に相談ができる人が職場にいる」「職場のストレスをうまく解消することができている」「働いている職場環境と自分の能力が合っていると感じている」
ゼオライト・メソポーラスコンポジットマテリアルの合成

メソポーラスシリカは細孔壁が非晶質であり、高い比表面積を有し極めて規則性の高いメソ孔を持つため、ゼオライトの細孔径では扱うことの出来なかった大きな分子の関与する触媒反応や、吸着・分離などへの応用が期待されている。しかし、メソポーラスシリカの骨格構造は全てシリカから構成されているため、ゼオライトのような固体酸性やイオン交換能を示さないことから、メソポーラスシリカの高機能化に関する研究が盛んに行われている。メソポーラスシリカ骨格構造中への金属導入による固体酸性の形成および、細孔壁をゼオライト類似構造にする試みが行われているが、ゼオライトと同様な機能を持つまでには至っていない。そこで、計算科学手法および実験的手法を活用し、ゼオライト・メソポーラスコンポジットマテリアルの合成を試みた。昨年度の結果より、メソポーラスシリカの細孔壁はアモルファスであるが、層状構造を取ることを明らかになった。そこで、実験的に細孔壁の結晶化を試みた。その結果、既存のメソポーラスシリカの合成法では規則的に結晶化せず、規則性をあげるための化学種を合成時に導入が必要であることがわかった。また、他のメソポーラスコンポジットマテリアルの合成が試みた結果、Tiを骨格構造に導入したメソポーラスシリカをポリプロピレンのアイソ特性性重合へ適用してみた結果、ポリプロピレンを内包した有機-無機のコンポジットマテリアルの合成に成功した。メソポーラスシリカは細孔壁が非晶質であるが、高い比表面積を有し極めて規則性の高いメソ孔を持つため、.ゼオライトの細孔径で扱うことが出来なかった大きな分子の関与する触媒反応や、吸着・分離などへの応用が期待されている。しかし、メソポーラスシリカの骨格構造は全てシリカから構成されているため、ゼオライトのような固体酸性やイオン交換能を示さないことから、メソポーラスシリカの高機能化が盛んに研究されている。その中でも、メソポーラスシリカ中のシラノール基との反応を用いて、メソポーラスシリカ骨格構造中へ金属を導入するPost-synthesis法が用いられている。しかし、導入された金属の全てがイオン交換能や固体酸性を発現せず、ほとんどがルイス酸性を形成していることが多くの研究者により報告されている。そのことから、メソポーラスシリカの細孔壁をゼオライト類似の構造にすることにより、ゼオライトと同様な固体酸性の形成が試みられている。その方法として、メソポーラスシリカ合成中、または合成後にゼオライトを合成するための結晶化調整剤を導入して細孔壁の非晶質シリカをゼオライト結晶に変化させる方法がほとんどであるが、細孔壁を全てをゼオライト類似構造にすることは困難である。そこで、計算科学手法と実験的手法を活用し、ゼオライト・メソポーラスコンポジットマテリアルの合成を試みた。その結果、今年度は、シミュレーションによりメソポーラスシリカの細孔壁は非晶質であるが、層状構造をとることを明らかにした。また、層状構造を結晶化することにより、ゼオライト類似構造を形成できるものと思われる。
酸化リチウムへの後期遷移金属ドープによる新方式二次電池正極材料の開発

酸化リチウムのカチオンサイトにコバルト、鉄、銅など後期3d遷移金属を置換した物質を、遊星ボールミルを用いたメカノケミカル反応により合成した。いずれの物質も充放電時に酸化物イオンのレドックスが主反応となる正極材料として機能することを実証した。さらにコバルトをドープした酸化リチウムが炭酸ビニレンによる表面処理により可逆充放電容量が大きく増大することを見出した。炭酸ビニレンで処理したコバルトドープ酸化リチウム正極は400 mAh/gの容量で50回の充放電が可能であった。本研究は、酸化物イオンと過酸化物イオンの間の電気化学的酸化還元反応を利用した二次電池のための新規正極材料の開発を目的とする。これまでに、酸化リチウムの四面体カチオンサイトにコバルトなど遷移金属を置換した物質を正極材料として本方式の電池を実証してきた。それに加えて、充放電にともなう遷移金属や酸化物イオンの化学状態を分析し、その反応機構を明らかにしてきた。それらの知見を活かし、さらなる高性能化を志向して種々の遷移金属を置換した正極材料の開発を実施した。1.新規正極材料の開発価数の異なる種々のコバルト酸化物を原料として酸化リチウムと混合して正極材料を合成し、二次電池特性を評価した。その結果、3価のコバルトの酸化物であるコバルト酸リチウムを原料とした場合に容量270mAh/gで50回以上繰り返しできることを明らかにした。X線回折測定の詳細な解析から正極材料の酸化リチウム構造へのコバルトのドープ量を算出し、飽和ドープ量があることを見出した。またドープする遷移金属を鉄とした新規正極材料の合成を実施した。種々の原料、合成方法を検討した結果、不規則岩塩型リチウム鉄複酸化物を原料として酸化リチウムと混合した正極材料が、容量200mAh/gで繰り返し充放電可能な良好な特性を示すことを明らかとした。その正極材料の構造、化学状態についてX線回折測定、X線吸収分光分析、メスバウアー分光分析で詳細に調べ、酸化物イオンと過酸化物イオンの間の酸化還元反応により可逆な充放電が進行していることを明らかにした。2.正極材料のX線吸収分光分析正極材料中の酸素の充放電にともなう化学状態の変化について、X線吸収分光分析により分析した。充電後の正極材料のスペクトルには過酸化物に帰属されるシグナルが出現し、過酸化物の生成を分光学的にも実証できた。これまでの知見として、酸化物イオンと過酸化物イオンの間の電気化学的酸化還元反応を正極反応として利用した二次電池の正極材料としてコバルトドープ酸化リチウムが機能することを見出していた。平成27年度の計画では、これまでの知見を元に、ドープする遷移金属の選定や合成手法の条件検討により、新たな正極材料を開発することを目的とした。正極材料の合成に関して、原料や合成法を見直すことでより良好な充放電特性を示すコバルトドープ酸化リチウム正極材料を合成することができた。これにより可逆な充放電容量を200mAh/gから270mAh/gへと大きく向上させることができた。またコバルト以外の遷移金属として鉄をドープした酸化リチウムでも可逆な充放電特性を示すことを明らかにした。種々の遷移金属をドープした正極材料でも、酸化物イオンと過酸化物イオンの間の酸化還元反応で充放電が進行することは、今後の正極材料開発において材料選択の拡大という点で意義深い。コバルトと比べて豊富で安価な鉄を利用できるという点は、実用的な観点からも望ましい。正極材料の分析に関して、詳細な解析、新たな測定手法の導入により、反応機構の解釈について大きな進展が見られた。これまではX線回折測定の解釈は定性的であったが、詳細な解析により遷移金属のドープ量や不純物相の割合などの定量的なデータを得ることが可能となった。X線吸収分光分析により遷移金属の配位環境や、化学状態、酸素の化学状態に関する知見が得られるようになり、過酸化物の存在を分光学的に明らかにすることができた。これらの成果を国内外の学協会での発表、国際的学術誌への論文投稿により広く社会に発信している。これまでに酸化リチウムの四面体カチオンサイトにコバルト、鉄、銅など後期3d遷移金属を置換した物質を正極材料として本方式の電池を実証してきた。なかでもコバルトをドープした酸化リチウムが表面処理により可逆充放電容量が大きく増大することを見出した。その正極材料に対し、充放電過程での構造、状態変化の詳細な追跡を実施し、反応機構に関する知見を得た。1.新規正極材料の開発:前年度までに本方式の電池の正極材料として充放電反応を実証してきたコバルト、鉄をドープした酸化リチウムだけでなく、銅をドープした酸化リチウムも本方式の電池の正極材料として機能することを見出した。その正極材料の充放電過程における構造、化学状態の変化について、X線回折測定、X線吸収分光分析、過酸化物の定量分析により詳細に分析し、酸化物イオンと過酸化物イオンの間の酸化還元反応で充放電が進行していることを明らかにした。2.正極材料の性能向上:コバルトをドープした酸化リチウムを正極材料とした場合、炭酸ビニレンに浸漬する表面処理により可逆な充放電容量が増大することを見出した。

3.正極材料の反応追跡:性能向上を実現したコバルトドープ酸化リチウム正極材料の充放電過程における状態変化について詳細に分析した。X線吸収分光法によりコバルトの酸化状態や配位環境、酸素の化学状態の変化を追跡することができた。また充放電過程でのオペランドX線回折測定により、回折パターンの微小な変化から反応中の相変化を捉えることができ、反応機構に関する新たな知見を得た。酸化リチウムのカチオンサイトにコバルト、鉄、銅など後期3d遷移金属を置換した物質を、遊星ボールミルを用いたメカノケミカル反応により合成した。いずれの物質も充放電時に酸化物イオンのレドックスが主反応となる正極材料として機能することを実証した。さらにコバルトをドープした酸化リチウムが炭酸ビニレンによる表面処理により可逆充放電容量が大きく増大することを見出した。炭酸ビニレンで処理したコバルトドープ酸化リチウム正極は400 mAh/gの容量で50回の充放電が可能であった。当初の研究計画通りに順調に進展しており、その研究計画にしたがって進めていく。これまでの検討により、コバルトや鉄をドープした酸化リチウムが本方式の電池の正極材料として機能することを明らかにしてきた。これらの正極材料に対して、詳細な電気化学測定や種々の分光分析、物性測定を実施する。正極材料の組成、構造と物性、充放電特性との相関を解析し、得られた知見を合成方法へフィードバックし、正極材料の高性能化に向けた指針とする。優れた充放電特性を示す正極材料について、充放電による正極材料の状態の変化を、種々の方法で分析し、充放電メカニズムを解析する。X線回折測定により、電気量に対する構造変化を定量的に検討する。X線吸収分光分析、X線光電子分光分析などで遷移金属の価数をはじめとする電子状態、酸素原子の電子状態を分析し、充放電による変化を明らかにする。特に、鉄に関してはメスバウアー分光分析を適用できるため、価数、配位環境、スピン状態などの詳細を明らかにできる。さらに、充電により生成する過酸化物や、過充電により発生する分子状酸素の定量的な分析と合わせて、充放電過程での反応メカニズムを詳細に解析する。さらに正極材料の電気的、磁気的物性を測定する。酸化リチウムは絶縁体であるにもかかわらず、遷移金属をドープした正極材料は充放電が高速で進むことから、高い電子伝導性が予想される。導電率や磁気特性を測定し、充放電特性との相関を調べる。初年度と同様の体制で大学院生らと協力しながら研究を進める。研究成果を取りまとめ、国内外の学協会での発表、国際的学会誌への論文投稿により研究成果を発信する。無機化学
肺移植後急性肺損傷における血管内皮セレクチン機能の解析

肺移植後の急性肺損傷は依然未解明の重篤な合併症である。ラット肺移植モデルを利用した今回の研究で、血清中可溶性E-selectinが肺損傷と相関を示し、血清マーカーとして有用であると考えられた。また、E-selectinノックアウトラットがdonorの肺移植では、肺損傷が有意に軽微であり、donor肺血管内皮におけるE-selectin発現が肺損傷の機序であると考えられた。血清中可溶性E-selectinも肺損傷と有意に相関し、グラフト肺の膜型E-selectinから遊離分解により産生されたと考えられた。また、血流逆転肺移植モデルでは特発性肺線維症に類似した線維化が確認された。そのほか、血流逆転肺移植モデルを20匹作成し、1ヶ月後、3ヶ月後、6ヶ月後での組織学的評価を行った。今までの結果では、末梢肺を中心にfibrosisが観察されており、新たなfibrosisモデルが開発されたと言える。12ヶ月後での病理組織学的評価を今後行う予定であり、血流逆転に伴う病態を検証中である。肺移植に関する知見が増加する一方、肺移植後の急性肺損傷は以前未解明の重篤な合併症である。本研究では、ラット肺移植モデルを用いて、急性肺損傷における白血球接着分子E-selectinの関与を検討することを目的とした。E-selectinはLPSなどの刺激に反応し、血管内皮上に特異的に発現する蛋白であり、主として、好中球の接着に関与する。近年、この接着分子が、炎症に伴う肺への好中球集積に重要な役割を果たしていることが分かってきた。しかし、肺移植後急性肺損傷におけるE-selectinの関与については、現在まで検証されていない。本年の実験では.近交系Lewisラットの同所性左肺移植モデルを用いて、移植後のグラフト肺血管内皮におけるE-selectin発現強度をフローサイトメトリーで定量化した。結果、E-selectinの発現は移植後4時間の時点で約9%の血管内皮細胞に認められた。他モデルでの検証と比較したところ、LPS肺炎4時間後に匹敵する発現量と考えられた。現在、E-selectin中和抗体を用いて、肺損傷軽減がえられるか検証中である。そのほか、血流逆転肺移植モデルを12匹作成し、1ヶ月後、3ヶ月後での組織学的評価を行った。6ヶ月後、12ヶ月後での組織学的評価を今後行う予定であり、E-selectin発現を含め、血流逆転に伴う病態を検証中である。また、ラットにおいて、肺全摘術と肺葉切除術でのE-selectin発現率が有意に異なっていることも判明し、全摘術に伴う血管内皮ストレスに関して、新たな知見が得られた。この点に関しても、血清soluble E-selectin定量などさらなる検討を加え、病態解明、血清診断マーカーの開発を進める予定である。平成26年度には、血流逆転肺移植モデルを計40匹作成し、1ヶ月後、3ヶ月後、6ヶ月後、12ヶ月後での組織学的評価を行った。今回、末梢肺を中心にIPFに類似したfibrosisが観察されており、新たなfibrosisモデルが開発されたと言える。急性期E-selectinの発現についても検討したが、通常の肺移植モデルと有意差を認めなかった。また、血流の再逆転手術に伴うfibrosisの改善は得られなかった。肺移植我々は、自らで開発した肺移植手技を用いて、近交系Lewisラットの同所性肺移植モデルを作成した。その上で、肺移植後4時間でラットを犠牲死させ、グラフト肺の肺損傷評価を行った。また、グラフト肺のsingle lung cell suspensionを作成し、フローサイトメトリーを用いて、血管内皮分画でE-selectinの発現強度を検証した。また、自ら考案したsimplified cuff techniqueの変法を利用し、血流逆転肺移植モデルを作成した。このモデルでは、近交系Lewisラットの左肺を同所性に肺移植する際、レシピエントの肺動脈とグラフト肺の肺静脈を吻合、レシピエントの肺静脈とグラフト肺の肺動脈を吻合した。このモデルを長期に生存させ、慢性期にラットを犠牲死させた上で、組織学的検討などを行った。以上の通り、おおむね研究計画書通りに実験が遂行され、相応の実験結果が得られている。我々は、自らで開発した肺移植手技を用いて、近交系Lewisラットの同所性肺移植モデルを大量に作成した。

また、グラフト肺のsingle lung suspensionを作成し、フローサイトメトリーを用いて、血管内皮分画でE-selectinの発現強度を検証した。方法として、scissorsによるmechanical digestionとcollagenaseなどによるchemical digestionを併用した。次いで、single cell suspensionに、蛍光標識されたCD45、CD105、E-selectin抗体を加え、細胞染色を行った。今回、CD45 negative,CD105 positiveの細胞集団がフローサイトメトリーで同定され、これら細胞集団はすべてVE-cadherin positiveであり、血管内皮細胞群であることが確認された。CD45 negative,CD105 positiveのpopulationにゲートをかけて、この中で、E-selectin positiveのcell populationがどの程度存在するかを定量的に評価した。また、自ら考案したsimplified cuff techniqueの変法を利用し、血流逆転肺移植モデルを作成した。このモデルでは、近交系Lewisラットの左肺を同所性に肺移植する際、レシピエントの肺動脈とグラフト肺の肺静脈を吻合、recipientの肺静脈とグラフト肺の肺動脈を吻合した。このモデルを長期に生存させ、慢性期にラットを犠牲死させた上で、組織学的検討などを行った。以上の通り、おおむね研究計画書通りに、実験が遂行され、相応の実験結果が得られている。平成25年度の研究で得られた知見を国際学会や英字論文で発表する予定である。論文発表の際は、査読員から提示された追加実験を行う。今後の研究計画としては、以下の4項目を予定している。1.血清中可溶性E-selectinの測定を行い、急性肺損傷の血清マーカーとしての有用性を検討する。4.血流逆転肺移植モデルを用いて、術後6ヶ月、12ヶ月の時点で組織学的検討などを行い、血流逆転に伴う病態をさらに検証する。また、治療として、肺血流再逆転手術を行い、病態改善が得られるかを検証する。以上の計画に沿って、研究を進めると同時に、得られた知見は、国際学会や英字論文で発表する予定である。未使用額の発生は効率的な物品調達を行った結果であり、翌年度の学会発表費用に充てる予定である。諸経費として、約25万円を要する見込みである。未使用額の発生は効率的な物品調達を行った結果であり、翌年度の実験動物費用、消耗品購入に充てる予定である。平成25年度に使用予定の研究費の大部分は1実験動物2実験試薬3実験器具の消耗品に充当する。1予備実験を含めた必要データを得るためのラットは本年度約210匹必要で、価格が一匹あたりおよそ4000円であり、飼育費を含め年間約90万円必要となる。2試薬はウェスタンブロッティング、免疫染色、抗体、ELISAなどで、年間約30万円を要する見込みである。3実験器具は手術ガーゼ、手袋、注射器などの消耗品で、年間約50万円程度を要する見込みである。また、研究結果を学会や論文で発表するため、諸経費として、約20万円を要する見込みである。
超高速衝突時に発生するイジェクタの質量/速度計測法の確立と国際規格案への対応

宇宙ごみの増加割合を低減させる目的で、2007年度にフランスよりISOに超高速衝突試験法(新たな宇宙ごみが生じにくい材料を選定するための試験方法)に関する規格案(11227)提案された。しかしながら、日本ではこのような試験を想定しておらず十分な試験体制が取れていなかったが、本研究活動を通じてその試験体制を整えた。さらに日本側から数多く修正案を提案した。本規格案は現在FDIS段階まできており、今後、ISO本部と最終確認作業を行うところまできている。現在、ISO/TC20/SC14/WG6において審議中の規格案CDC11227において規程されている較正実験に基づき、エジェクタ実験を実施した。規格案では実験条件について不明確な部分があり、その中でもウィットネスプレートに関する取扱いを中心に検討を重ねた。この実験結果を速報として、昨年秋に開催されたISO/TC20/SC14/ODCWGにおいて報告を行い、平成22年1月4日には本規格案のプロジェクトリーダであるMandeville氏にも報告を行った。それらの審議を経て、日本側の対応策を検討し、平成22年5月においてロンドンで開催予定のISO/TC20/SC14に、日本からの修正案を提出する予定でいる。また、この研究成果を広く宇宙関係者に知らせるため、平成22年3月に開催されたスペースプラズマ研究会ならびに平成21年度衝撃波シンポジウムにて報告を行った。加えて、平成22年7月に開催されるCOSPAR2010において、4月に宇宙科学研究所で行った実験結果を加えて、その研究成果を発表する予定でいる。現在、ISO/TC20/SC14/WG6において審議中の規格案CDV11227の第6章に基づき、JAXAより提供を受けた宇宙用材料(太陽電池パネル、アルミハニカム、CFRPハニカム)のイジェクタ実験を実施し、各材料から放出されるイジェクタ質量の計測ならびにウィットネスプレート上に形成されるクレータのサイズ分布の計測を行った。これらの研究成果をもとに日本の事務局(日本航空宇宙工業会)を通じてコメントシート(規格修正案)をISO事務局(AIAA)に送付し、平成23年1月19日締切の投票に対して、賛成票を投じた。他のPメンバからも賛成票を得ることができ、本規格案はDIS登録がなされた。平成23年5月23日よりドイツDINで開催される予定のISO/TC20/SC14総会において、次の段階であるFDISへの移行を提案する予定である。また、ジュネーブにあるISO本部と規格案の書式整合性等の最終確認作業を行う予定であり、2012年頃のIS化を目指すこととなる。増加の一途を辿っている宇宙ごみの増加割合を低減させるため、各国が対策を取りつつあるが必ずしも効果が上がっていない。そこで、国際標準化機構(ISO)などの国際規格を通じて宇宙ごみの低減が検討されている。2007年度にフランスより提案された規格案(11227)もそうした活動の一つであり、宇宙用に使用する林料において、事前に地上において新たな宇宙ごみが生じにくい材料を選定するための試験方法の規定である。しかしながら、日本ではこれまでこのような試験を想定しておらず、十分な試験体制が取れていなかった。このように今回フランスから提案されている試験方法が妥当なものか、そして、日本が使用している材料が宇宙環境保全に適合している材料か否かを判断できない状況であったが、本研究活動を通じて日本国内で規格案11227をベースにしたイジェクタ試験体制を整えることができた。さらに日本の方からウィットネスプレートの材質、表面状態、クレータ痕の検出方法、ターゲットの取り付け方法、ターゲットとウィットネスプレートとの距離など具体的な実験方法について,数多く提案し、これらはAppendixという形で規格案利用者に情報提供されるように計った。これにより規格案だkでなくAppendixを読むことで同じ内容の実験を容易に再現できるように配慮した。現在ISOに提案されている本規格案は2011年度末現在FDIS (Final Draft IS)段階まできており、今後、ISO本部(ジュネーブ)と規格案の最終確認作業を行うところまできている。さらに、JAXAとも協力しあうことで、JAXA衙星設計標準にも本研究成果の一部を取り上げて頂いており、日本の宇宙開発、とりわけ、宇宙環境保全活動に貢献してきている。