hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新規な熱プラズマ反応場「多相交流アーク」による非白金系触媒ナノ粒子の創製

本研究では,特異的な時間変動特性,空間分布特性を有する新規な熱プラズマ発生手法である「多相交流アーク」の基礎現象を解明し,非白金系触媒ナノ粒子の製造プロセスを構築することを目的とし,多相交流アークを用いた酸化物ナノ粒子,窒化物ナノ粒子を合成し,その生成機構の解明につながるナノ粒子前駆体の可視化に成功した.高速度カメラを用いたナノ粒子前駆体可視化システムを構築することで,熱プラズマ中の酸化物ナノ粒子前駆体の動的挙動を可視化した.さらに,ナノ材料合成を阻む熱プラズマ電極由来の不純物混入を防ぐため,電極消耗機構を解明し,その知見を基に低消耗熱プラズマ発生システムを構築した.本研究では特異的な時間変動特性,空間分布特性を有する新規な熱プラズマ発生手法である「多相交流アーク」の基礎現象と解明し,非白金系触媒ナノ粒子の製造プロセスを構築することを目的とした.本年度は,特に多相交流アークの特異反応場の構築を目的として研究を進めた.高温反応場であるアーク中の変動現象を明らかにするため,高速度カメラを用いた多相交流アークの温度計測を試みた.従来,多相交流アークのようなミリ秒オーダーでの時間変動を有し,空間的に非対称な温度場の計測は困難であった.本研究では,特定の波長のみを透過するバンドパスフィルターを用いることで,多相交流アークの温度場を明らかにした.結果,電極近傍では13000 K程度,中心部では7000 K程度であることが見出された.さらに,電極の配置を制御することで,温度変動の特性時定数を数から数十ミリ秒の範囲で制御できることが見出された.これにより,ナノ材料生成プロセスにおいて,多量の粉体処理が可能であり,効率的なナノ粒子製造が見込まれた.次に,ナノ粒子の原料となる金属粉末を多相交流アーク中に供給し,酸化金属ナノ粒子の合成実験を行った.特に今回は,原料としてCu粉末をプラズマ中に供給した.ナノ粒子合成実験中の発光分光計測の結果,プラズマガスであるAr,O,Nに加え,Cu蒸気およびCuO蒸気が観察された.それら金属および酸化物蒸気の多相交流アーク中での時間変動,空間分布特性を評価するため,高速度ビデオカメラ観察を試みた.結果,約10000 K程度の高温領域にてCu蒸気からの発光が,また5000 K以下の下流域にてCuO蒸気からの発光が確認された.これより,原料であるCu粉末が高温プラズマ中で蒸発し,その後酸化していく過程の可視化に成功したと言える.現段階では,CuO蒸気からの発光は非常に微弱なため,計測手法に改良の余地があると考えている.多相交流アークの基礎現象であるアーク温度場の変動特性および空間分布特性を高速度カメラで計測することで,当初予想以上に多相交流アークの特異反応場特性が明らかになった.しかし,プラズマ中の酸化物蒸気の観察の点において,当初想定よりも酸化物からの発光が微弱であったため,ナノ粒子生成機構の解明の点においてはやや遅れている.ただし,この点に関しては,次年度以降行う予定であるCu以外の金属種であるTi,Fe,においても同様の検討が可能なため,大きな問題はなく解決できる見込みである.以上の点を鑑み,「おおむね順調に進展している」と判断した.本研究では,特異的な時間変動特性,空間分布特性を有する新規な熱プラズマ発生手法である「多相交流アーク」の基礎現象を解明し,非白金系触媒ナノ粒子の製造プロセスを構築することを目的とした.本年度は,下記の3つのサブテーマを実施した.得られたを基に,多相交流アークを用いた酸化物ナノ粒子,窒化物ナノ粒子の合成に成功した.(1)多相交流アークの温度特性の解明・・・高速度カメラを用いた温度場可視化システムを適用し,多相交流アークが有する複雑な温度場の時空間特性の解析を行った.多相交流アークの温度変動は数百Hzの変動周期性を有することがわかった.この変動周期は,ナノ粒子生成における時定数よりも十分に短いため,ナノ粒子の生成に影響を及ぼさないことが示唆された.(2)多相交流アーク中の酸化物ナノ粒子の生成機構の解明・・・多相交流アークに,ナノ粒子原料であるAl,Ti原料を投入し,それらの金属蒸気および酸化物蒸気のプラズマ中での可視化を試みた.特定の波長のみを透過する光学バンドパスフィルターと高速度カメラを組合わせることで,プラズマ中でのナノ粒子前駆体蒸気の動的挙動を明らかにした.(3)金属電極消耗機構の解明・・・W金属電極の消耗機構を明らかにするために,放電中の基礎過程を可視化した.多相交流アークの定常運転中に生じる電極消耗は,陽極時に生じる電極蒸発および陰極時に生じる溶融液滴飛散を主とした現象であることが見出された.したがって,陰極時と陽極時に生じる現象に対して,それぞれ低減化対策を施すことで,劇的な消耗改善が見られた.多相交流アーク中でのナノ粒子前駆体の動的挙動を明らかにすることで,生成ナノ粒子の結晶構造および粒径の制御性の向上が示唆された.さらに,生成ナノ粒子中への不純物として,放電電極の消耗に起因する金属酸化物の混入が確認されたため,電極消耗の低減化が重要であることが見出されたが,新規な放電電極構造の導入により解決を図った.これらの成果は,当初想定を大きく上回る成果と考える.一方で,生成ナノ粒子の特性評価に関しては,予定よりも進捗が遅れている.以上の点を鑑み,「おおむね順調に進展している」と判断した.

本研究では,特異的な時間変動特性,空間分布特性を有する新規な熱プラズマ反応場である多相交流アークの基礎現象を解明し,非白金系触媒として期待できるTi系の酸窒化物ナノ粒子の製造プロセスを構築した.平成29年度においては,下記3つのサブテーマを実施した.温度場の高次制御,電極消耗の大幅低減化を達成したことで,酸窒化物ナノ粒子の大量製造に多相交流アークが適していることを見出した.サブテーマ1)多相交流アークの温度場の可視化・・・高速度カメラを用いた温度場可視化システムを構築し,多相交流アークが有する複雑な温度場の時間変動特性を解析した.周波数変調が及ぼす多相交流アーク温度場への影響を明らかにした.周波数を変調により,多相交流アーク温度場の変動周波数を制御することで,ナノ粒子生成プロセスに影響を及ぼさない変動範囲を見出した.サブテーマ2)多相交流アーク中の酸窒化物ナノ粒子の生成機構の解明・・・多相交流アークにナノ粒子原料であるAl,Ti原料を投入し,それらの金属蒸気および酸化物蒸気のプラズマ中での挙動を解明した.Ti系酸窒化物ナノ粒子の生成には,気相に存在するTiO分子の挙動が重要であることがわかった.サブテーマ3)電極消耗機構の解明および抜本的解決・・・W金属電極の消耗は液滴飛散と金属蒸発により生じることが明らかとなった.その結果を基に,ダイオード整流による二極分割交流電極を開発し,電極消耗の大幅低減化に成功した.本研究では,特異的な時間変動特性,空間分布特性を有する新規な熱プラズマ発生手法である「多相交流アーク」の基礎現象を解明し,非白金系触媒ナノ粒子の製造プロセスを構築することを目的とし,多相交流アークを用いた酸化物ナノ粒子,窒化物ナノ粒子を合成し,その生成機構の解明につながるナノ粒子前駆体の可視化に成功した.高速度カメラを用いたナノ粒子前駆体可視化システムを構築することで,熱プラズマ中の酸化物ナノ粒子前駆体の動的挙動を可視化した.さらに,ナノ材料合成を阻む熱プラズマ電極由来の不純物混入を防ぐため,電極消耗機構を解明し,その知見を基に低消耗熱プラズマ発生システムを構築した.多相交流アーク中の特定化学種からの発光の高速度観察に関して引き続き検討を進め,酸化物,窒化物,炭化物からの発光にも着目した計測を実施することで,プラズマ中での素過程を明らかにし,非白金系触媒ナノ粒子の生成機構を解明する予定である.また,ナノ粒子合成プロセスの構築には,電極消耗の低減化が重要であることが確認された.したがって,上記の検討と並行して,電極消耗の低減化に向けた電極構造の最適化を実施する予定である.多相交流アーク中の特定化学主からの発光の高速度観察に関して引き続き検討を進め,酸化物,窒化物,炭化物からの発光にも着目した計測を実施することで,プラズマ中での素過程を明らかにし,非白金系触媒ナノ粒子の生成機構を解明する.また,ナノ粒子の特性評価に関しても重点的に行う予定である.プラズマ化学
韓国および中国企業における新製品開発活動と新製品優位性との関係性に関する研究

本研究では、韓国および中国の製造業における新製品開発の前段階(フロントエンド)活動と新製品の成功との間の関係性を集中的な現地調査により分析した。その結果、韓国および中国の製造業では、既に、日欧米の製造業と同様に新製品開発の前段階(フロントエンド)活動を実施しており、その中でも、初期新製品開発計画の錬度が、市場の不確実性低減、技術面の不確実性低減、に正のインパクトを与えていることが明らかになった。本研究では、日本と類似の文化的基盤を持ち、すでにグローバル競争力のある製品を製造している韓国及び中国の製造業における新製品開発活動と新製品優位性との間の関係性を集中的な現地調査により分析することを目的とする。具体的には、韓国及び中国の製造業と日本、ドイツの製造業との新製品開発プロセスの比較により、(ア)類似性、(イ)企業内での部門横断的相互作用とコミュニケーション、(ウ)新製品開発チームの能力、及び(エ)プロセスの前段階(フロントエンド)、の各要因と新製品開発の成功との間の関係性の有無、オープン・イノベーションの活用による新製品開発プロセスの存在、などについて明らかにする。平成21年度は、分析のフレームワーク及びアンケート調査項目の作成及びその有効性確認を次の手順により実施した。(1)韓国や中国の有力製造業及びそれらの新製品開発プロセスやオープン・イノベーション手法に関しての文献調査を両国の大学や研究機関の研究者たちの協力を得て実施した。また、ドイツで類似研究を行っているハンブルク工科大学のHerstatt教授の協力を得て、日本、ドイツ・韓国・中国の共通のアンケート調査項目を決定した。(2)(1)のため、日本、韓国、中国、ドイツの研究者たちとの国際共同研究チームを組織し、具体的なアンケート調査項目を作成し、まず、韓国語への翻訳を行った。そして、アンケート調査表の有効性を確認するために、韓国の研究チームの協力を得て、韓国企業に対してパイロット・スタディを実施した。この結果については現在投稿中である。(3)(2)に基づいてアンケート調査表の表現の改善を行い、1)研究開発型企業、2)売上高50億ウォン(約4百万円)以上、3)従業員数10人以上の企業、の約2,000社のリストアップを完了し、平成22年5月7月に実施予定である大規模アンケート調査の準備を行った。本研究は、日本と類似の文化的基盤を持ち、すでにグローバル競争力のある製品を製造している韓国及び中国の製造業における新製品開発活動と新製品優位性との間の関係性を集中的な現地調査により分析することを目的とする。具体的には、韓国及び中国の製造業と日本、ドイツの製造業との新製品開発プロセスの比較により、(ア)類似性、(イ)企業内での部門横断的相互作用とコミュニケーション、(ウ)新製品開発チームの能力、及び(エ)プロセスの前段階(フロントエンド)、の各要因と新製品開発の成功との間の関係性の有無、などについて明らかにする。平成22年度は、次の手順により、大規模アンケート調査を実施し、データ分析を実施した。(1)日本、韓国、中国、ドイツの研究者たちとの組織した国際共同研究チームにより決定したアンケート調査項目を韓国語に翻訳する作業を韓国の研究協力者の支援を得て実施した。(2)(1)の韓国語のアンケート調査表を使用して韓国企業に対してパイロットスタディを実施し、アンケート調査項目に関して韓国企業が十分に理解しているかを確認した。(3)(2)に基づいてアンケート調査表の表現の改善を行い、1)研究開発型企業、2)売上高50億ウォン(約4百万円)以上、3)従業員数10人以上の企業、の約2,000社に対して、平成22年11月23年2月に大規模アンケート調査を実施した。その結果、300社からアンケート調査表を回収し、データをコーディングし、AMOSにより分析を行った。この成果は、平成23年5月の日本経営システム学会で発表の予定である。本研究は、日本と類似の文化的基盤を持ち、すでにグローバル競争力のある製品を製造している韓国及び中国の製造業における新製品開発活動と新製品優位性との間の関係性を集中的な現地調査により分析することを目的として実施した。特に、韓国および中国の製造業が日本や欧米の製造業の新製品開発プロセスと比較して類似性があるのか、また、企業内での部門横断的相互作用とコミュニケーション、新製品開発チームの能力、及びプロセスの前段階(フロントエンド)、の各要因と新製品の成功との間に因果関係があるのか、オープン・イノベーションを利用した新製品開発プロセスが存在しているのか、について詳細な検討を加えた。平成23年度の研究の成果は次のとおりである。1.韓国で平成22年度末に実施した大規模アンケート調査データの詳細解析を行うとともに、この解析結果についての企業インタビュー調査を、平成23年9月に実施した。その結果、平成23年11月に韓国の学術雑誌に投稿し、掲載済みである。また、平成24年6月のISPIM国際学会での発表予定のため、平成23年12月に予稿集への投稿を行い、査読後受理された。

2.平成23年度は中国での大規模アンケート調査の実施に向けて次の作業を行った。まず、日本、ドイツ、韓国で実施したものと同様のアンケート調査項目を中国語に翻訳した。翻訳に際しては、質問項目の対訳と二重翻訳方法を採用することにより正確に北京語に翻訳した。しかし、中国も、地域によって用語等に差異があるので、続いて、各地域の言語に再翻訳した。次に、調査項目等についてのパイロットスタディを上海、武漢、大連において実施し、アンケート調査内容、項目の表現について検討を行った。3.研究成果に関して、平成24年2月から3月にかけて企業や研究者延べ143名を集めた研究会を開催し、研究成果発表を行った。
界面追跡法直接計算を用いた熱輸送デバイス内気液二相流のモデル化に関する研究

細管接続方法の異なる二つの熱輸送デバイス,並列細管型および蛇行細管型熱輸送デバイスを対象に,熱輸送量と内部流動様相の同時計測をし,数値計算におけるベンチマークデータになり得る定量的な内部流動の情報を得る事を目的とし実施した.その流動様相は,高速度カメラによって撮影され,可視化画像に対して画像解析し,流動様相の時間的,空間的変化を特定した.これにより,気液二相流の内部流動特性を理解する上で重要となる各流動様式の出現率,気液界面数,気液界面速度,および特徴周波数を求めることができた.そして熱輸送性能予測を行なう上で重要となるベースデータを得た.電子機器やパワーデバイスの冷却に用いられる高効率な熱輸送デバイスである自励振動ヒートパイプは,細管内部の作動流体の沸騰・凝縮によって振動流を誘起させ,顕熱と潜熱での熱輸送を行う.しかし高熱輸送量域では気液二相内部流動は複雑に変化するため性能予測,現象理解は進んでいない.本研究は,金属製溝型テストコアを用い熱輸送デバイスの熱輸送量と内部流動の同時計測による熱輸送・内部流動データベースを構築,二流体モデルによる性能予測と構成方程式の高精度化,を行い,気液二相流界面輸送現象の理解を深め,熱輸送デバイスの性能予測・性能向上を行うことを目的とする.初年度は,基本形状となる加熱部・冷却部ヘッダとヘッダ間を繋ぐ矩形溝型複数細管流路を金属板にエンドミル加工し,蓋(可視化窓)を取り付け,その流路内部に作動流体である水やアルコール,フロリナートを封入し,相変化を利用した熱輸送デバイスを製作した.本熱輸送デバイスは,内部に封入した作動流体が,加熱部と冷却部でそれぞれ沸騰・凝縮し,潜熱と顕熱による熱輸送を行う.実験は,加熱部は電気ヒータにより加熱し,冷却部は冷却水の循環により冷却する.熱輸送量の計測と同時に高速度カメラを用いた内部流動の撮影を行い,熱輸送デバイスにおける熱輸送性能評価と,内部流動の可視化画像から画像処理による内部流動の特定を行い,液相と気相の時空間分布を取得し,その相関関係について調べた.その結果,熱輸送量の増加に伴い内部流動は変化し,気相出現率が増加することや,高熱輸送量時にある細管部の流れが振動流から一方向流に変化することが確認された.電子機器やパワーデバイスなどの半導体冷却に用いられている高効率な熱輸送デバイスの一つである自励振動ヒートパイプは,細管内部の作動流体の沸騰・凝縮によって振動流を誘起させ,顕熱と潜熱の両方を利用し熱輸送を行う.しかし気液二相内部流動は高熱輸送量域では複雑に変化するため,熱輸送能力の性能予測や現象理解が進んでいない.本研究は,金属製溝型テストコアを用い熱輸送デバイスの熱輸送量と内部流動の同時計測による熱輸送・内部流動データベースを構築,二流体モデルによる性能予測と構成方程式の高精度化,を行い,気液二相流界面輸送現象の理解を深め,熱輸送デバイスの性能予測・性能向上を行うことを目的とする.3年の研究期間の2年目は,初年度に引き続き,基本形状である加熱部・冷却部ヘッダとヘッダ間を繋ぐ矩形溝型複数細管流路を金属板にエンドミル加工し,蓋(可視化窓)を取り付け,その流路内部に作動流体であるアルコール,フロリナートを封入し,作動流体の相変化を利用した熱輸送デバイスを製作した.この並列細管型熱輸送デバイスは,内部に封入した作動流体が,加熱部と冷却部でそれぞれ沸騰・凝縮し,潜熱と顕熱による熱輸送を行う.実験は,加熱部をセラミックヒータにより電気的に加熱し,冷却部は冷却ジャケットに恒温水槽を用い冷却水を循環させることにより冷却する.熱輸送量の計測と同時に高速度カメラを用いた内部流動の撮影と画像解析を行い,熱輸送デバイスにおける熱輸送性能評価と,内部流動の可視化画像から画像処理による内部流動の特定を行い,液相と気相の時空間分布を決定し,その相関関係について調べた.その結果,熱輸送量の増加に伴い気相出現率が増加し,上昇流と下降流が生じる流路が決まった一方向流に変化することが確認された.伝熱実験は,金属板への溝加工によって作成した矩形溝型複数細管型テストコア(細管流路断面積2.0×2.0平方mm,細管長さ100mm,細管本数6本,ヘッダ断面積2.0×6.0平方mm,ヘッダ幅72mm)を用い,実験は鉛直設置条件で行い,作動流体にはエタノールとFC-72を用い封入率50%で実験を行った.その熱輸送性能評価と内部流動の可視化画像から画像処理による内部流動の特定を行い,熱輸送特性を調べた.実験結果より,熱輸送量の増加と共に気相の割合が増加するが,高熱輸送量時には気相出現率が増加し,振動流から上昇流と下降流が生じる流路が定まった一方向流が形成されることがわかった.また,エタノールはFC-72よりも低いヘッダ間温度差で作動し,同程度の熱輸送量を示すヘッダ間温度差はエタノールの方が小さい.伝熱実験と並行して,二流体モデルを用いた数値解析を,細管部を一次元とした解析モデルを用い熱輸送デバイスの性能予測を試みた.細管接続方法の異なる二つの熱輸送デバイス,並列細管型および蛇行細管型熱輸送デバイスを対象に,熱輸送量および内部流動の同時計測を行ない,両者の性能比較を行ない,数値計算におけるベンチマークデータになり得る定量的な内部流動の情報を得る事を目的とし実施した.

各デバイス内部に生じる流動様相は,高速度カメラによって撮影し得られた可視化画像に対して画像解析を行なう事により,デバイス内部の生じる複数の流動様式:液相,気相およびチャーン流の時空間分布を特定した.流動様式の特定結果より,各流動様式の時空間割合(出現率)の算出,各流動様式の区間割合の時間変化に対する周波数解析,および界面速度の算出を行なうことにより,内部流動を定量的に評価して,熱輸送特性との相関関係について議論した.また異なる三つの作動流体:水,エタノールおよびフロリナート(FC-72)を用い,作動流体による内部流動および熱輸送特性の変化を調査した.並列細管型熱輸送デバイスに対し,内部流画像解析によってデバイス内に生じる複数の流動様式(液相,気相,チャーン流)を自動判別し,その時空間分布を特定した.これにより,気液二相流の内部流動特性を理解する上で重要となる各流動様式の出現率,界面数,界面速度,および特徴周波数を求めることができた.また,蛇行細管型熱輸送デバイスを対象とした熱輸送量および内部流動計測についても実施し,並列細管型と同様,内部流動特性の理解を助ける種々の統計量を求め,数値計算による両デバイスの熱輸送性能予測を行なう上で重要となるベースデータを得た.細管接続方法の異なる二つの熱輸送デバイス,並列細管型および蛇行細管型熱輸送デバイスを対象に,熱輸送量と内部流動様相の同時計測をし,数値計算におけるベンチマークデータになり得る定量的な内部流動の情報を得る事を目的とし実施した.その流動様相は,高速度カメラによって撮影され,可視化画像に対して画像解析し,流動様相の時間的,空間的変化を特定した.これにより,気液二相流の内部流動特性を理解する上で重要となる各流動様式の出現率,気液界面数,気液界面速度,および特徴周波数を求めることができた.そして熱輸送性能予測を行なう上で重要となるベースデータを得た.伝熱実験は,金属板への溝加工によって作成した矩形溝型複数細管型テストコア(細管流路断面積2.0×2.0平方mm,細管長さ100mm,細管本数6本,ヘッダ断面積2.0×6.0平方mm,ヘッダ幅72mm)を用い,熱輸送デバイスが正常に機能することを確認し,その熱輸送性能評価と内部流動の可視化画像から画像処理による内部流動の特定を行い,熱輸送特性を調べた.実験結果より,熱輸送量の増加と共に気相の割合が増加するが,高熱輸送量時には振動流から一方向流に変化し,気相率が一旦低下するといった特徴が確認された.伝熱実験と並行して,二流体モデルを用いた数値解析のための計算環境の構築を行い,細管部を一次元とした解析モデルを用い熱輸送デバイスの性能予測を試みた.並列細管型熱輸送デバイスの細管部長さ,加熱冷却ヘッダ部サイズ,溝(細管部)断面形状の熱輸送量および内部流動への影響を調べるために,テストコアの幾何学的形状を変更したテストコアを製作し,作動流体の種類,封入率,加熱量,設置角度などの種々の実験条件を変化させ実験を行う.各実験条件における熱輸送性能評価と内部流動モードの出現時間割合をデータベース化する.二流体モデル計算は,ヘッダ部を二次元モデルで扱う並列細管型での計算を試み,実験より得られた熱輸送量および内部流動の結果と比較し,構成方程式を含めた数値モデルの検証を行う.熱工学細管長さ,ヘッダサイズ,溝(細管部)断面形状の影響を調べるために,テストコアの幾何学的形状を変更したテストコアを製作し,作動流体の種類,封入率,加熱量,設置角度などの実験条件を変化させ実験を行う.各実験条件における熱輸送性能評価と内部流動モードの出現時間割合をデータベース化する.
国際知財取引によるイノベーションの市場化と日本の高付加価値産業の戦略の実証分析

本研究では、知的財産権の取引の多様性に着目し、知財取引の決定要因・影響、知財取引の障壁といった問題について分析を行った。知財取引の決定要因については、ライセンシングや企業合併・買収を通じた知財取引の決定要因について明らかにした。また、知財取引の影響について、企業外部の研究開発の利用が生産性向上に寄与している点を明らかにした。知財取引の障壁の問題については、資本財などの移動の阻害が重要な問題であるため、貿易コストの識別について分析を行った。先行研究が市場供給セレクションバイアスの問題を有しており、その点を修正した結果、貿易コストの規模が大きい点が確認された。研究代表者武智は、本年度は市場取引に関する重要な障壁である輸送コストについて分析を行った。コストの測定には産地価格と市場価格が必要である点と市場供給が企業の選択として行われるサンプルセレクションの処理の問題があり、これらを考慮しない分析では、コストが過小に評価される。この識別問題を解決する事でコストの大きさがこれまでに考えられてきたものよりも大きい事が確認される事に加え、企業の市場ごとの価格付けを明示的に考慮することで、その影響の大きさについて分析を行った。市場における価格付けを重要視する場合には、マークアップが市場ごとで異なることとなり、生産者がコスト増大分を価格にすべて転嫁する訳ではないケースを想定する事となる。したがって、データとして得られる市場間価格差は、実際の輸送コストよりも過小に観測される可能性がある。本研究では価格付け行動を明示的に考慮した形で分析を行い、コストそのものの影響はこれまでに考えられてきたケースよりも、より大きい点を明らかにした。また、分担者伊藤は、技術やノウハウのスピルオーバーの存在とその影響の大きさについて検証を行った。集積の利点として、スピルオーバー効果が存在し、それが生産性を向上させ海外進出を促進させるというものがある。特に、企業の異質性を考慮した研究では、生産性の水準に応じて海外進出する企業とそうでない企業が分断される。その点を、中国企業のデータを用いて検証した。結果として、スピルオーバー効果は存在するものの、その影響はそれほど大きくない点が確認されている。また、輸出企業とそうでない企業の間の相違についても検証を行った。本研究では今年度、学会での報告、ディスカッションペーパーでの公開、海外学術雑誌への掲載といった形で成果を公表した。まず学会報告については、国際的な国際貿易の学会であるEuropean Trade Study Groupにおいてオープンイノベーションと輸出の分析の報告を行った。この研究はRIETIのディスカッションペーパーとして公刊されている。研究開発のシステムが、自社開発に限定された状況から、外部の研究開発を利用する形でイノベーションを促進するという形をとるケースが発生している。そういった新しい研究開発の形態の国際貿易との関係、生産性への影響について検証した研究である。また、Asia Pacific Trade Seminarsにおいて、The price of distanceの報告を行った。この研究は、財取引に対して主な障壁となる輸送費の影響を識別する事を目的としており、pricing to marketを考慮することで、輸送費と距離の関係を正しく推定できることを明らかにした。本研究は、Journal of International Economicsに掲載確定されたExaggerated death of distance論文の拡張である。Exaggerated death ofdistance論文では輸送パターンのセレクションにより地域間価格差を説明する距離の影響が過小に推定される問題を明らかにし、それらをコントロールすることで正しい距離の影響を識別できることを示した。The price of distanceでは生産者の異質性と価格付けにより引き起こされるバイアスを示し、距離の影響の推定が改善されることをしめした。本年度は、これまで研究を行ってきた取引の障壁となるコストの測定について、より柔軟な形で識別できるモデルを構築し、構造パラメーターの推定を行った。これまで多くの研究では、市場ごとで同じ価格付け行動を行うという想定で分析が行われてきた。それに対し、各市場において価格付けが異なるというより現実的な状況では、観察されるデータからの推定では貿易コストの影響を過小に評価する可能性があることを指摘し、実際に実証分析を行ってバイアスを確認した。また、財の品質についても考慮し、財の品質が高いほど高収入となる場合には貿易コストが高い市場に対しても供給が可能となる。この品質ソーティングの問題と、従量型のコストの存在のために高品質財が高貿易コスト市場で相対的に安価となるために供給が促進されるとする考え方を取り込んだモデルを構築した。品質と製造コストの関係に関する一般的な制約と、市場供給のセレクションの情報を用いることで従量型のコストの識別が可能となった。これにより、従量型のコストの重要性を明らかにし、必要とされるインフラ整備等の政策について議論した。これらの研究はディスカッションペーパーとして公表している。本研究では、取引が行われないケースについて、そのセレクションの問題を考慮しているが、近年は取引が行われないケースのデータについて疑似最尤法を用いて処理している研究が行われている。

疑似最尤法の推定方法はモデル構造と密接な関係があることも示されており、今後は疑似最尤法を用いた実証分析について行う計画である。また、品質の問題については各市場での所得の重要性も認識されている。所得の違いと品質、従量型のコストを考慮したモデルを構築し、これについても実証分析を行う予定である。国際経済学本年度において、価格データベースの整形を行い、また世界の貿易データベースについても集計を行った。これにより、各種実証研究を行う事が可能となっている。そして、本年度の実証研究の成果は、昨年度までに行い、海外学術雑誌Journal of International Economicsに掲載され学術的に高い評価を受けた研究成果を発展させたものである。そしてその成果はディスカッションペーパー等の形式などで公刊している。また、国際貿易では重要な学会であるEuropean Trade Study Groupで研究成果を代表者、分担者ともに発表しており、学術交流を含め研究を推進している。初年度においては、データベースの構築を行いその後の研究の基盤を形成する予定であったが、これまで研究で用いてきたデータベースの活用も行い、新しい研究成果を公表する事が出来ている。今後の研究については、まず第一にこれまでの研究をより発展させる事を行う。市場取引を阻害する要因である取引コストについて、これまでの研究では氷山型という特定化の方法がとられていた。しかしこの特定化の方法は、理論的な取り扱いを容易にする事を主目的としており、実際のコストの構造を反映したものでない事が知られている。しかしながらその取り扱いが複雑なためこれまであまり研究対象として扱われてこなかった。本研究では、これまでに行った研究成果・作成したデータにより、氷山型でないコスト構造についても分析する事が可能になっており、これまで分析されてこなかった重要なコスト構造について新しい知見を生み出す事が出来ると考えられる。また、技術・ノウハウの移転についても、スピルオーバーといった市場を通じない移転に加え、知的財産権で保護された形の技術・ノウハウの取引についても、国際的な知財保護の強化の影響と関連して分析を行う事が考えられる。データの入手、データベースの構築・精査をすすめ、より貿易と知的財産権保護の関係の分析を行う。また、市場取引の基盤となる輸送費の問題についても、データベースの構築に加え、これまで扱われてこなかった財の品質の考慮や、これまでの研究で前提とされていた輸送費関数の形状を拡張する新たなフレームワークを用いる研究を推進する予定である。
パーライト変形能の起源解明 －脆性セメンタイト相の微小体積力学特性－

フェライト相とセメンタイト相のラメラ状組織であるパーライトは工業的に最も重要な脆性/延性積層構造であると言える.パーライトのラメラ間隔が極めて小さくなるとセメンタイト相も室温で塑性変形を示すことが知られているが,なぜ脆性的なセメンタイト相が塑性変形を示すようになるのか,その靭性化機構の詳細は不明である.本研究では,セメンタイト相単結晶の微小力学特性評価(塑性変形能・弾性定数・破壊靭性)のみならずサブミクロンサイズのパーライト薄膜試験片のSEM内その場観察引張試験を行うことにより,パーライト中の脆性セメンタイト相の靭性化機構を解明することを目指した.微小試料加工技術(FIB法)やナノインデンターベースの微小試験技術を直方晶系のセメンタイトFe3C相に適用することにより,(010)[100]すべり系がもっとも容易なすべり系であり,それ以外に(001)<110>, {011}<011>,{110}<111>などのすべり系が活動することを明らかにした.(010)面すべりの一般化積層欠陥エネルギーを第一原理により計算したところ,[001]方向すべりよりもバーガースベクトルの長い[100]方向すべりが選択されるのは,[001]方向の積層欠陥エネルギーが極めて大きいことに起因することがわかった.活動することを見出したすべり系によってvon Mises条件が満たされることより,パーライト中でセメンタイト相(多結晶)が変形能を示し得ることが理解できる.またセメンタイト単結晶のX線非弾性散乱実験により,9つの独立な弾性定数をおおまかに見積もることができた.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。フェライト相とセメンタイト相のラメラ状組織であるパーライトは工業的に最も重要な脆性/延性積層構造であると言える.パーライトのラメラ間隔が極めて小さくなるとセメンタイト相も室温で塑性変形を示すことが知られているが,なぜ脆性的なセメンタイト相が塑性変形を示すようになるのか,その靭性化機構の詳細は不明である.本研究では,セメンタイト相単結晶の微小力学特性評価(塑性変形能・弾性定数・破壊靭性)のみならずサブミクロンサイズのパーライト薄膜試験片のSEM内その場観察引張試験を行うことにより,パーライト中の脆性セメンタイト相の靭性化機構を解明することを目指す.本年度は,微小試料加工技術(FIB法)やナノインデンターベースの微小試験技術を適用することにより,ある臨界サイズ以下の微小なセメンタイト相単結晶が室温でも塑性変形を示すことを明らかにした.直方晶系のセメンタイトFe3C相の単結晶マイクロピラーを,種々の荷重軸方位について圧縮試験を行ったところ,(010)[001]すべり系がもっとも容易に活動することがわかった.BCCやFCC金属の場合とは異なり,CRSSのサイズ依存性はほとんど無く,おおよそ300 MPaであった.(010)[001]すべり系以外にも複数の低次指数および高次指数のすべり系が活動することを明らかにしたが,いずれもCRSSのサイズ依存性は小さく,(010)[001]すべり系よりも大きなCRSSを示した.(010)[001]すべり系以外のすべり系は,C@Fe6クラスターを切断するようなすべりであり,C@Fe6クラスターが特別強固な結合をしているわけではないことを示唆している.研究計画通り,初年度(平成28年度)にセメンタイト相のすべり系の同定,CRSSの結晶サイズ依存性を調査することができた.フェライト相とセメンタイト相のラメラ状組織であるパーライトは工業的に最も重要な脆性/延性積層構造であると言える.パーライトのラメラ間隔が極めて小さくなるとセメンタイト相も室温で塑性変形を示すことが知られているが,なぜ脆性的なセメンタイト相が塑性変形を示すようになるのか,その靭性化機構の詳細は不明である.本研究では,セメンタイト相単結晶の微小力学特性評価(塑性変形能・弾性定数・破壊靭性)のみならずサブミクロンサイズのパーライト薄膜試験片のSEM内その場観察引張試験を行うことにより,パーライト中の脆性セメンタイト相の靭性化機構を解明することを目指している.本年度は,微小試料加工技術(FIB法)やナノインデンターベースの微小試験技術を直方晶系のセメンタイトFe3C相に適用することにより,昨年度見出した(010)[100]容易すべり系以外に,(001)[010], {011}[100]や{110}<110>すべり系も活動することを明らかにした.(010)面すべりの一般化積層欠陥エネルギーを第一原理により計算したところ,[001]方向すべりよりもバーガースベクトルの長い[100]方向すべりが選択されるのは,[001]方向の積層欠陥エネルギーが極めて大きいことに起因することがわかった.今までに見出したすべてのすべり系が活動しても5つの独立な歪成分を生み出すことができずvon Mises条件を満たさない.パーライト中でセメンタイト相(多結晶)が変形能を示すことから,[001]成分を含むすべり系も活動すると予想している.研究計画通り,第二年度(平成29年度)にセメンタイト相のすべり系を調査し,第一原理による積層欠陥エネルギー計算を行うことができた.

フェライト相とセメンタイト相のラメラ状組織であるパーライトは工業的に最も重要な脆性/延性積層構造であると言える.パーライトのラメラ間隔が極めて小さくなるとセメンタイト相も室温で塑性変形を示すことが知られているが,なぜ脆性的なセメンタイト相が塑性変形を示すようになるのか,その靭性化機構の詳細は不明である.本研究では,セメンタイト相単結晶の微小力学特性評価(塑性変形能・弾性定数・破壊靭性)のみならずサブミクロンサイズのパーライト薄膜試験片のSEM内その場観察引張試験を行うことにより,パーライト中の脆性セメンタイト相の靭性化機構を解明することを目指した.微小試料加工技術(FIB法)やナノインデンターベースの微小試験技術を直方晶系のセメンタイトFe3C相に適用することにより,(010)[100]すべり系がもっとも容易なすべり系であり,それ以外に(001)<110>, {011}<011>,{110}<111>などのすべり系が活動することを明らかにした.(010)面すべりの一般化積層欠陥エネルギーを第一原理により計算したところ,[001]方向すべりよりもバーガースベクトルの長い[100]方向すべりが選択されるのは,[001]方向の積層欠陥エネルギーが極めて大きいことに起因することがわかった.活動することを見出したすべり系によってvon Mises条件が満たされることより,パーライト中でセメンタイト相(多結晶)が変形能を示し得ることが理解できる.またセメンタイト単結晶のX線非弾性散乱実験により,9つの独立な弾性定数をおおまかに見積もることができた.セメンタイト相単結晶の破壊靭性値測定を行う.また,単結晶弾性定数の測定を行う.X線非弾性散乱法によりセメンタイト相単結晶弾性定数の測定を行う.またセメンタイト相とフェライト相の結晶方位関係を確認した上で,パーライトの微小体積変形試験を行う.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
生物時計分子の核内移行と概日リズム

培養細胞を用いた実験等から、CRYとPERとの核移行が、転写のフィードバック機構の本体を調節し、時間の決定機構となるという仮説をたて、時計分子の核移行の詳細な分子機構を検討した。CRY2には典型的な核移行シグナルNLSがカルボキシル端側に存在するが、CRY1には定型的NLSが存在しない。CRY1,CRY2をタグ付きGST融合蛋白として大腸菌にて発現、精製した蛋白をMH3T3培養細胞に注入することによりその核移行を検討した。CRY1,CRY2蛋白の細胞質内注入後、両者とも核内への移行がみられたが、WGA, Ran-GTP, G19V Ran-GTP等との共注入実験を行った所、同じく両者ともRan依存性に核移行することが明らかになった。さらに、CRY1,CRY2をそれぞれN末側C末側に二分割したCRY1N, CRY1C, CRY2N, CRY2Cを、同様に大腸菌を用いて蛋白を発現、精製し、細胞注入した結果、いずれもN末端側蛋白(CRY1N, CRY2N)は核移行を示さず、C端側(CRY1C, CRY2C)は核移行を観察した。セミインタクト細胞を用いたin vitro系では、CRY1C, CRY2Cともにimportinαβを介する核移行を行っていることが示された。NLS配列をもつCRY2Cの核移行はin vitro結合実験の結果からもimportinαβを介する核移行であることを明らかにした。さらに、CRY2のNLSの変異体では核移行が阻害されたことから、CRY2の核移行に必須であることを明らかにした。生物リズム、特に約24時間周期の概日リズムはほとんどすべての生物に見られる基本的生命現象である。我々は数種類の哺乳類時計遺伝子(Per1,Per2,Per3,Tim)を単離、解析した。本研究は、時計遺伝子群を用いて、時計分子の核内移行の機構を明らかにすることに重点を置き、核移行という細胞生物学上の機構解明をめざす。その上で、核移行という現象がもたらす概日リズムの生成機構(時間の決定機構)にせまろうとするものである。1、時計分子の核移行機構を明らかにするために、時計蛋白群をGST融合蛋白として大腸菌にて発現し、精製を試みた。さらにこれらの蛋白を培養細胞に注入することによりその核移行を検討する。2、in vivoにおける時計分子の機能を明らかにするために、ショウジョウバエnull変異体を用いたin vivo rescueの実験を行った。ショウジョウバエnull変異体に哺乳類時計遺伝子(Per2,Per3)を導入することにより、行動リズムが回復することを確認し、生体におけるPERの核移行を検討した。生物リズム、特に約24時間周期の概日リズムはほとんどすべての生物にみられる基本的生命現象である。最近の分子生物学的研究の成果により、哺乳類においても数種類の時計遺伝子が発見され、その発現の概日リズムはフィードバック機構として説明できる転写調節であることが明らかになってきた。すなわち、時計蛋白の概日リズム的発現は蛋白の核移行を中心とする蛋白の細胞内におけるダイナミックな動きが問題の本質である。時計分子の核移行機構を明らかにするために、時計蛋白群の細胞内での移動を検討した。まず、最近時計分子群の一つとしてあらたに同定された新規蛋白をタグ付きGST融合蛋白として大腸菌にて発現し、精製を試みた。蛋白発現の至適条件を決定し、細胞注入実験に必要な蛋白を精製することに成功した。さらにこれらの蛋白を培養細胞に注入することによりその核移行を検討した。蛋白の細胞質内注入後、核内への移行がみられたが、WGA,Ran-GTP,G19V Ran-GTP等との共注入実験を行った所、Ran依存性に核移行することが明らかになった。その詳細なメカニズムを解析するため、in vitro系での注入実験を進行中である。Cry遺伝子は光修復酵素関連から単離されてきたが、そのノックアウトマウスを用いた実験からCryは時計マシナリーの本体として働いていることが示唆された。また、培養細胞を用いた実験等から、CRYとPERとの核移行が、転写のフィードバック機構の本体を調節し、時間の決定機構となるという仮説をたて、時計分子の核移行の詳細な分子機構を検討した。CRY1, CRY2をタグ付きGST融合蛋白として大腸菌にて発現、精製した蛋白をNIH3T3培養細胞に注入することによりその核移行を検討した。CRY1, CRY2蛋白の細胞質内注入後、両者とも核内への移行がみられたが、WGA, Ran-GTP, G19V Ran-GTP等との共注入実験を行った所、同じく両者ともRan依存性に核移行することが明らかになった。さらに、CRY1, CRY2をそれぞれN末側C末側に二分割したCRY1N, CRY1C, CRY2N, CRY2Cを、同様に大腸菌を用いて蛋白を発現、精製し、細胞注入した結果、いずれもN末端側蛋白は核移行を示さず、C端側は核移行を観察した。

セミインタクト細胞を用いたin vitro系では、CRY1C, CRY2Cともににimportin αβを介する核移行を行っていることが示された。NLS配列をもつCRY2Cの核移行はin vitro結合実験の結果からもimportin αβを介する核移行であることを明らかにした。一方、典型的なNLS配列を持たないCRY1Cに関しては、in vitro結合実験を始め現在詳細な検討を進行中である。また、PERについては、大腸菌での蛋白発現が困難であったため、バキュロウイルスを用いて蛋白精製を試みている。哺乳類時計遺伝子のin vivoにおける機能解析ショウジョウバエリズム変異体(per0)にショウジョウバエdtimプロモータ支配下のマウスmPer1,mPer2を導入したトランスジェニックショウジョウバエの行動解析をした結果、行動リズムが回復するものがみられ、哺乳類mPer1,mPer2がショウジョウバエ生体の中で時計機能を有することを証明した。時計蛋白CRY1,CRY2の核移行の分子メカニズム培養細胞を用いた実験等から、CRYとPERとの核移行が、転写のフィードバック機構の本体を調節し、時間の決定機構となるという仮説をたて、時計分子の核移行の詳細な分子機構を検討した。CRY2には典型的な核移行シグナルNLSがカルボキシル端側に存在するが、CRY1には定型的NLSが存在しない。CRY1,CRY2をタグ付きGST融合蛋白として大腸菌にて発現、精製した蛋白をNIH3T3培養細胞に注入することによりその核移行を検討した。CRY1,CRY2蛋白の細胞質内注入後、両者とも核内への移行がみられたが、WGA, Ran-GTP, G19V Ran-GTP等との共注入実験を行った所、同じく両者ともRan依存性に核移行することが明らかになった。さらに、CRY1,CRY2をそれぞれN末側C末側に二分割したCRY1N, CRY1C, CRY2N, CRY2Cを、同様に大腸菌を用いて蛋白を発現、精製し、細胞注入した結果、いずれもN末端側蛋白(CRY1N, CRY2N)は核移行を示さず、C端側(CRY1C, CRY2C)は核移行を観察した。セミインタクト細胞を用いたin vitro系では、CRY1C, CRY2Cともにimportinαβを介する核移行を行っていることが示された。NLS配列をもつCRY2Cの核移行はin vitro結合実験の結果からもimportinαβを介する核移行であることを明らかにした。培養細胞を用いた実験等から、CRYとPERとの核移行が、転写のフィードバック機構の本体を調節し、時間の決定機構となるという仮説をたて、時計分子の核移行の詳細な分子機構を検討した。CRY1,CRY2をタグ付きGST融合蛋白として大腸菌にて発現、精製した蛋白をMH3T3培養細胞に注入することによりその核移行を検討した。
野生鳥獣類に由来するウイルス性人獣共通感染症の診断法開発と比較疫学的研究

本研究では、近年国内外で問題となっているウイルス性人獣共通感染症のうち、重篤化しやすく致死率も高いハンタウイルス感染症、ダニ媒介性脳炎、およびウエストナイル熱について簡便な診断法の開発を試みた。ハンタウイルスの核蛋白質抗原とし、様々なげっ歯類の抗体検出が可能なELISAとイムノクロマトグラフィー法を開発した。IgGもしくはStrep-tagを付加したダニ媒介性脳炎ウイルスのウイルス様粒子(SPs)を用いた抗体検出用のELISAを開発した。相同組換えを利用した、安定性の高いウエストナイルウイルスのリバースジェネティック法を開発した。抗原性の異なる3つのハンタウイルスの核蛋白質を混合して抗原とし、Protein Gを検出試薬とするELISAを開発した。これにより様々なウイルスに対する抗体検出が可能となった。抗体検出をさらに簡便にするために、核蛋白質の混合抗原を用いたイムノクロマト法を開発した。ダニ媒介性脳炎ウイルスのMおよびE蛋白質はエンベロープ上の糖蛋白質で、宿主に認識される主要な抗原となっている。ダニ媒介性脳炎ウイルスのMとE蛋白質を免疫グロブリンIgGとの融合蛋白質(TBEV-ME-IgG)として哺乳類細胞中で発現させたところ、細胞上清中に多量のTBEV-ME-IgGが分泌されることが判明した。本TBEV-ME-IgGを抗原とした抗体検出用のELISAの確立を行った。抗原性の異なる3つのハンタウイルスの核蛋白質を混合して抗原とするELISAと、複数の核蛋白質を用いたイムノクロマト法を開発した。これらの抗体検出法を野生げっ歯類に応用し、抗体検出が可能であることを実証した。また、ダニ媒介性脳炎ウイルスのMとE蛋白質を免疫グロブリンIgGとの融合蛋白質(TBEV-ME-IgG)として哺乳類細胞中で発現させ、野生げっ歯類等への応用のために、細胞上清中から多量のTBEV-ME-IgGを回収して精製した。モンゴル農業大学獣医学研究所の研究者を北海道大学大学院獣医学研究科に招聘し、ダニ媒介性脳炎ウイルスの診断法の習得に協力した。さらに、北海道大学とモンゴル農業大学の共同でモンゴル国内での野生げっ歯類やダニの調査を行うことに合意し、覚書を締結した。これらの抗体検出法を流行地のげっ歯類や翼手類の血清に応用し、抗ハンタウイルス抗体の検出を試みた。また、ダニ媒介性脳炎ウイルスのMとE蛋白質を免疫グロブリンIgGとの融合蛋白質(TBEV-ME-IgG)として哺乳類細胞中で発現させ、細胞上清中から多量のTBEV-ME-IgGを回収して精製した。本タンパク質を用いたELISAにより、流行地のげっ歯類における抗ダニ媒介性脳炎ウイルス抗体の検出が可能であった。モンゴル国内でダニを捕集し、ダニの乳剤を培養細胞に接種してダニ媒介性脳炎ウイルス株を9株分離した。分離されたウイルス株のEタンパク質遺伝子について塩基配列を決定したところ、いずれもシベリア型のダニ媒介性脳炎ウイルスであった。分離された9株のうち2株をマウスに接種したところ、2株のウイルスは明らかに異なった病原性を示した。両株のウイルス遺伝子全長について塩基配列を決定したところ、両株では13のアミノ酸しか異なっていなかった。ロシアのサマラ州においてげっ歯類の疫学調査を実施し、捕獲されたげっ歯類のハンタウイルス感染について検討したところ、ヨーロッパヤチネズミがPuumala型のハンタウイルスに感染していることが判明した。本研究によってハンタウイルス感染症とダニ媒介性脳炎の流行地において両感染症の流行様式の一端が明らかになった。ハンタウイルスの一種であるHokkaidoウイルス(HOKV)の核タンパク質(NP)をE. coliにて発現させた組換えNP(HOKV rNP)を抗原としたイムノクロマトグラフィー(ICG)ユニットを作製した。腎症候性出血熱の病原体であるPuumalaウイルス(PUUV)はヨーロッパヤチネズミを宿主とし、NPの抗原性がHOKVに近いことが知られている。2012年にロシアのサマラ地方で捕獲したヨーロッパヤチネズミの血清298検体についてICGと蛍光抗体法(IFA)により抗ハンタウイルス抗体の検出を実施し、ICGのIFAに対する感度および特異度を求めたところ、それぞれが97.8%(44/45)と96.0%(243/253)となった。本ICGはげっ歯類の抗ハンタウイルス抗体の検出法として信頼性が高いことが明らかになった。ダニ媒介性脳炎ウイルス(TBEV)のprM蛋白質とE蛋白質とを哺乳類細胞で発現させることで、本来のウイルス粒子と同様の抗原性を持ち、かつ安全性の高いウイルス様粒子(SPs)を作製できることが報告されている。本年度の研究では、さらにStrep-tagを付加したE蛋白質とprMを哺乳動物細胞で発現させて、SPsを回収した。Strep-tag付加SPsをStrep-Tactinによりプレートに効率的に捕捉するELISAの系を構築し、TBEVの流行巣で捕獲された野鼠血清を用いて抗体検出を行って、中和試験に対する特異度と敏感度を算出したところ、それぞれ97.7%と96.8%であった。今回開発したELISAは動物種非特異的な抗TBEV抗体検出法として優れていることが判明した。

平成27年8月、モンゴルのセレンゲ州に赴き、げっ歯類23匹を捕獲した。これらのげっ歯類についてハンタウイルスとTBEVに対する抗体の検出を上記の診断法で行ったが、いずれも陰性であった。本研究では、近年国内外で問題となっているウイルス性人獣共通感染症のうち、侵入または流行の危険性があり、重篤化しやすく致死率も高いハンタウイルス感染症、ダニ媒介性脳炎などの感染症について簡便な診断法を開発することを第一の目的としている。平成27年度はハンタウイルス感染症とダニ媒介性脳炎の新規抗体検出法を開発することに成功し、これらの診断法を流行地の野生動物の抗体検出に応用して、新規に開発された診断法の有用性が高いことを実証した。また、本研究のもう一つの目的は、人獣共通感染症の流行地域において疫学調査を実施して、これらの感染症の流行状況に関する情報を得ることである。すでに平成25年度に、モンゴルの共同研究者を北海道大学に招聘して、ダニ媒介性脳炎の診断法の技術習得に協力した。平成27年度には、モンゴルにおいて現地の研究者とともに共同疫学調査を実施し、げっ歯類の捕獲を行った。本研究のさらなる進展により、モンゴル国内におけるウイルス性人獣共通感染症の流行状況に関する貴重な情報が得られることが強く期待される。Hokkaidoウイルス(HOKV)は北海道のエゾヤチネズミを宿主とするが、本ウイルスの感染による患者発生は知られていない。一方、HOKVと遺伝学的に近縁なPuumalaウイルス(PUUV)はヨーロッパヤチネズミを宿主とし、人に感染すると腎症候性出血熱を引き起こす。遺伝学的に非常に近縁な両ウイルスであるが、PUUVがアフリカミドリザル由来のVeroE6細胞では増殖できるのに対し、HOKVは増殖ができない。この原因について解析を行った。ハンタウイルスは3分節のRNA (L, M,およびS遺伝子)をゲノムとするウイルスである。HOKVとPUUVをVeroE6細胞に共感染させたところ、遺伝子組換え体としてはM遺伝子がHOKV由来で、L遺伝子とS遺伝子がPUUV由来となる遺伝子の組合せのウイルスのみが産生された。したがって、PUUVがVeroE6細胞で増殖するためには、M遺伝子はそれほど重要ではなく、SおよびL遺伝子が増殖に重要であることが示唆された。HOKVとPUUVの共感染細胞の培養上清をRT-PCRにより調べたところ、PUUVがVeroE6細胞に共感染していれば、HOKVの3つの遺伝子分節はいずれも培養上清中に放出されていることが判明した。2015年に沖縄県で捕獲されたげっ歯類(37匹)とトガリネズミ類(29匹)の血清についてハンタウイルスに対してELISAによる抗体検索を行ったところ、げっ歯類37匹からはいずれも抗体は検出されなかったが、トガリネズミ類のジャコウネズミ29匹中7例(24.1%)で抗体陽性となった。抗体陽性のジャコウネズミの肺からRNAを抽出してRT-PCRによりハンタウイルスの遺伝子検出を試みたが、いずれの検体からもウイルス遺伝子は検出されなかった。沖縄県のジャコウネズミにハンタウイルスが感染している可能性が示唆された。本研究では、近年国内外で問題となっているウイルス性人獣共通感染症のうち、重篤化しやすく致死率も高いハンタウイルス感染症、ダニ媒介性脳炎、およびウエストナイル熱について簡便な診断法の開発を試みた。