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HVEMトモグラフによる極厚マイクロ試片単結晶中の亀裂転位増殖過程の全貌解明

本課題ではマイクロ片持ちはり試験によって導入したノッチ先端転位の構造を明らかにした.十分焼鈍して粒径を大きくした高窒素オーステナイトステンレス鋼中の一つの結晶粒から長方形片持ち梁試験片切り出した.集束イオンビーム法を用いてカンチレバーの根本に微小な切欠きを導入した後,ナノインデンターを用いて曲げ荷重を付与した.この際の力学状況は有限要素解析により求めた.試験後ノッチ先端近傍を超高圧電子顕微鏡で観察し,発生した転位の観察を行ったところ,分解剪断応力が最も高くなるすべり面上に配列する転位列が観察されるとともに,交叉辷りが観察された.本研究の理論的背景は,1980年台に登場した破壊の物理にある(R. Thomson, SolidState Physics, Vol.39 (1986)).これにより,それまで現象論の範疇にとどまっていたマクロな破壊現象が,「転位と亀裂の相互作用力」という,ミクロな物性値によって定量的に表現できるようになった.そのような中で,研究代表者は材料の靭性向上メカニズムの解明には転位の直接観察が不可欠であると言う観点から"超高圧電子顕微鏡法を用いた亀裂先端転位の3次元構造解析"を行ってきた.更に,マクロな破壊挙動とミクロな転位運動を結びつけるために,"力学試験による靭性向上配因子の決定"を行い,異なるスケールから得られる結果を整理し,破壊抑制メカニズムの解明に努めてきた.本課題では,マイクロ破壊力学試験法と「超高圧電子顕微鏡(HVEM)トモグラフィ」による厚膜試料観察技術とを連携させ,マイクロ片持ちはり中の全転位構造を3次元的に明らかにすることを目的とする.本年度は,最適な実験材料の選定と試験法の確立をおこなった.まず初期転位密度が低いこと,転位挙動が過去よく調べられてと言う理由からシリコン単結晶を用いた.CZ法で作製された(001)シリコンウェハからFIBを用いてマイクロカンチレバーにおける各面が<001>方位になる様切り出しを行った.作製したマイクロカンチレバーを高温ナノインデンターにより曲げ試験力学試験を試みたが,脆性的に破壊し塑性変形を起こすことができなかった.そこで,次にfcc合金であるにも拘わらず低温靭性を示す高窒素オーステナイト鋼を選択した.良く焼鈍し結晶粒を粗大化させた後,板面が<001>方位を向く結晶粒をEBSD法により選択した.シリコン単結晶と同様にFIBを用いて各面が<001>方位になる様にマイクロカンチレバーを作製した.ナノインデンターを用いて塑性変形を生じさせることが確認され,試験法が確立された.ノッチ入マイクロ力学試験法が確立されたため.本研究の理論的背景は,1980年台に登場した破壊の物理にある(R. Thomson, SolidState Physics, Vol.39 (1986)).これにより,それまで現象論の範疇にとどまっていたマクロな破壊現象が,「転位と亀裂の相互作用力」という,ミクロな物性値によって定量的に表現できるようになった.そのような中で,研究代表者は材料の靭性向上メカニズムの解明には転位の直接観察が不可欠であると言う観点から"超高圧電子顕微鏡法を用いた亀裂先端転位の3次元構造解析"を行ってきた.更に,マクロな破壊挙動とミクロな転位運動を結びつけるために,"力学試験による靭性向上配因子の決定"を行い,異なるスケールから得られる結果を整理し,破壊抑制メカニズムの解明に努めてきた.本課題では,マイクロ破壊力学試験法と「超高圧電子顕微鏡(HVEM)トモグラフィ」による厚膜試料観察技術とを連携させ,従来は観測不可能であったマイクロ片持ちはり中の全転位構造を,3次元的に明らかにする.本年度は,昨年度にひき続きFIBを用いたノッチを含む微小な試験片を作製法の開発を行った.材料は高窒素オーステナイト鋼を用いた.十分焼鈍して粒径を大きくした結晶粒から長方形マイクロカンチレバーにおける各面が<001>方位になる様切り出しを行った.その後FIBを用いてノッチの根本近傍に微小なスリットを導入した後ナノインデンターを用いて曲げ荷重を付与した.この際の力学状況は有限要素解析により求めた.試験後ノッチ先端近傍を超高圧電子顕微鏡で観察し,発生した転位の観察を行ったところ,分解剪断応力が最も高くなるすべり面上に配列する転位列が観察された.試験法の確立及び,ノッチ先端近傍の転位を超高圧電子顕微鏡を用いて観察する事が可能となったため.本研究の理論的背景は,1980年台に登場した破壊の物理にある(R. Thomson, Solid State Physics, Vol.39 (1986)).これにより,それまで現象論の範疇にとどまっていたマクロな破壊現象が,「転位と亀裂の相互作用力」という,ミクロな物性値によって定量的に表現できるようになった.そのような中で,研究代表者は材料の靭性向上メカニズムの解明には転位の直接観察が不可欠であると言う観点から"超高圧電子顕微鏡法を用いた亀裂先端転位の3次元構造解析"を行ってきた.更に,マクロな破壊挙動とミクロな転位運動を結びつけるために,"力学試験による靭性向上配因子の決定"を行い,異なるスケールから得られる結果を整理し,破壊抑制メカニズムの解明に努めてきた.本課題では,マイクロ破壊力学試験法と「超高圧電子顕微鏡(HVEM)トモグラフィ」による厚膜試料観察技術とを連携させ,マイクロ片持ちはり中の全転位構造を明らかにした.対象として材料は高窒素オーステナイト鋼を用いた.

十分焼鈍して粒径を大きくした結晶粒から長方形マイクロカンチレバーにおける各面が<001>方位になる様切り出しを行った.その後FIBを用いてノッチの根本近傍に微小なスリットを導入した後ナノインデンターを用いて曲げ荷重を付与した.この際の力学状況は有限要素解析により求めた.試験後ノッチ先端近傍を超高圧電子顕微鏡で観察し,発生した転位の観察を行ったところ,分解剪断応力が最も高くなるすべり面上に配列する転位列が観察された.また,bcc金属への応用へも取り組み,極低炭素鋼における臨界分解剪断応力の方位依存性が明らかとなった.本課題ではマイクロ片持ちはり試験によって導入したノッチ先端転位の構造を明らかにした.十分焼鈍して粒径を大きくした高窒素オーステナイトステンレス鋼中の一つの結晶粒から長方形片持ち梁試験片切り出した.集束イオンビーム法を用いてカンチレバーの根本に微小な切欠きを導入した後,ナノインデンターを用いて曲げ荷重を付与した.この際の力学状況は有限要素解析により求めた.試験後ノッチ先端近傍を超高圧電子顕微鏡で観察し,発生した転位の観察を行ったところ,分解剪断応力が最も高くなるすべり面上に配列する転位列が観察されるとともに,交叉辷りが観察された.今後は観察された転位の性格付けを綿密に行うと供に,結晶塑性有限要素法の解析結果と比較する.それによって発生した転位が力学的に妥当な性格を持つものであるか否かの検証を進める.来年度は,観察された転位の性格付けを綿密に行い,発生した転位が力学的に妥当な性格を持つものであるか否かの検証を進める.更に,本研究をbcc金属へ展開する.29年度が最終年度であるため、記入しない。結晶塑性学29年度が最終年度であるため、記入しない。
心筋分化における長鎖 non-coding RNAの制御機構の解明

本研究では、non coding RNAでもまだ機能が十分に解明されていないlinc RNAに着目した。心臓発生と心筋分化誘導下において必要なlinc RNAを同定するためにマウス胎児、出生後、成獣からRNAを抽出した。また、ES細胞から心筋分化誘導し作成した心筋細胞と未分化状態のES細胞からRNAを抽出した。これらの、サンプルをnoncoding RNA arrayを行い、発生段階に発現量の変化を認めた心臓発生に必要と考えられるlinc RNAを特定することができた。また、RT-PCRにより同lincRNAの発現量がarrayと一致することを確認した。本研究では、non coding RNAの中でもまだ機能が十分に解明されていないlinc RNAに着目している。かつては意味のない配列と考えられていたnon coding RNAであるが、今では転写制御に関する重要な機能を持つことがわかってきている。今までにも、心臓発生では心筋特異的microRNAの解析が進んでおり、心臓で高発現するmiR-1, miR-133の欠損マウスでは心臓発生異常が確認されている。また、miR-1過剰発現ES細胞は心筋分化効率が向上することが知られており、non coding RNAが心筋分化に必須であり、更に分化促進作用があることが判明している。ヒストン修飾に関わる脱アセチル化も欠損することで、心臓発生異常を示すことがわかっておりエピジェネティックな転写制御機構も正確な心臓発生には欠かせない生物学的機構と考えられる。循環器領域では未だlinc RNAの作用機序に関する具体的な報告はなく、linc RNAに共通して認められるクロマチン修飾によるエピジェネティック転写制御を心臓発生、心筋分化誘導過程ではじめて解明することを目標としており、循環器領域の中ではきわめて独自性の高い研究となる。心筋分化誘導の最終的な応用は今後の再生医療の臨床応用である。現在はiPS細胞からの心筋誘導、心臓線維芽細胞からの直接的心筋分化誘導が確立している。更に臨床応用に十分な誘導効率を得るためにはnon coding RNAによるエピジェネティック転写制御機構は大きな可能性を持つ分野の一つである。より効率的な心筋分化効率を開発することは将来の心筋再生医療への発展につながる有用な研究である本研究では、non coding RNAでもまだ機能が十分に解明されていないlinc RNAに着目している。かつては意味のない配列と考えられていたnon coding RNAであるが、今までは転写制御に関する重要な機能を持つことがわかってきている。今までにも。心臓発生では心筋特異的microRNA配列の解析が進んでおり、心臓で高発現するmicroRNAの特異的欠損マウスでは、心臓に重大な欠陥を呈することがわかってきている。また、ES細胞を用いた研究でも、心筋分化をmicroRNAが効率上昇に寄与することがわかってきている。心筋特異的なlinc RNAの作用機序に関する具体的な報告は少なく、クロマチン修飾によってエピジェネティックな転写制御を心臓発生、心筋分化過程で解明することを目標としている。心筋分化誘導の最終的な応用は再生医学という実臨床へ結び付けることを目的としている。現在、iPS細胞の心筋分化誘導が確立され、より効果的な心筋分化誘導を開発することが将来の心筋再生医療への大きな発展となる。また、クロマチン修飾によってエピジェネティックな転写制御を心臓発生、心筋分化過程で解明することを目標とした。未分化ES細胞での発現量を低下させ、心筋分化へ影響するかを調べた。siRNAを用いてlinc RNAのノックダウンを行い、qRT-PCRでその発現量が低下することを確認した。siRNAノックダウンES細胞では、コントロールと比較して心筋分化の効率低下を認めた。今回の結果から、linc RNAが心筋分化にも重要な働きをしていることが明らかとなり、今後の再生医療への応用が期待される。これらの、サンプルより心筋特異的なlinc RNAを特定することができた。免疫

クロマチン沈降を施行し、心筋特異的なlinc RNAと関連するヒストン修飾因子の同定をおこなっているが、現在明らかなに分化誘導に関する因子の特定に至っていないために予定よりも遅れを認めている。循環器内科同定した心筋特異的linc RNAに対する特異的抗体を用いて、転写因子や結合タンパク質の同定、DNAとの相互作用やヒストン修飾のゲノム上での局在を同定する。心臓発生における作用を調べるために、ES細胞やマウス心臓、ips細胞からのサンプルを用いる予定である。ヒストンの翻訳後修飾は様々な細胞機能制御に重要な役割を果たすことがわかっているが、遺伝子の発現やクロマチン構造の制御には特にヒストンH3の9番のメチル化が注目されている。遺伝子の発現制御やゲノムの安定性関わるヘテロクロマチンの維持に重要であるメチル化酵素、脱メチル化酵素、複合タンパク質との相互作用に重点をおいて解析する。免疫クロマチン沈降のみでは修飾因子の同定が困難である場合には次世代シークエンサーを用いてより詳細な解析を加える。心臓発生と心筋分化誘導下において必要なlinc RNAを同定するために、マウス胎児10.5日、出生後1日、成獣から心臓を摘出しRNAを抽出した。また、ES細胞から心筋分化誘導し作製した心筋細胞と未分化状態のES細胞からそれぞれRNAを抽出した。コントロールとしてマウス胎児線維芽細胞(MEF)を用い発現量を比較し、心臓発生の各ステージ、またES細胞株で心筋分化誘導では、αMHCの発現量が上昇しており、サンプルがマイクロアレイ解析に妥当である事を確認した。現在までに報告されているlincRNAの発現量を網羅的に解析するために、マイクロアレイを用いて心筋分化に必要なlincRNAを同定することができた。そのために、材料の維持費用と培養試薬の調整が必要であったため。免疫クロマチン沈降のみでは修飾因子の同定が困難である場合には次世代シークエンサーを用いてより詳細な解析を加える必要性が生じたため。同定した心筋特異的linc RNAに対する特異的抗体を用いて、転写因子や結合タンパク質の同定、DNAとの相互作用やヒストン修飾のゲノム上での局在を同定する。心臓発生における作用を調べるために、マウス胎児E10.5,出生後1日,成獣の心臓からサンプルを解析する。
東北地方近世窯業生産に関する基礎的研究-大堀相馬焼の生産と流通を中心に-

平成9年度の調査で、東北地方最大の近世窯業である相馬焼に関して、窯跡の分布調査や関連する古文書の検討を行い、生産地での基礎的データを得た。その結果、大堀相馬焼、小野相馬焼それぞれの型式編年を確立するとともに、製品の技術的特徴を明らかにし、相馬藩の窯業保護管理政策と消費者側のニーズが、実際の陶器生産にどのような影響を与えたか考察を行った(関根1998)。平成10年度は、これまで城館跡に偏っていた陶磁器に関する消費地でのデータを補足するため、近世墓に副葬された陶磁器と漆器の集成と検討を行った。近世墓の副葬品は、墓碑から埋葬年代や被葬者を特定しやすいばかりでなく、数量的な操作にも適している。また、直接墓碑を伴わない場合でも、六道銭から大まかな年代を推定することが可能である。その結果、東北地方の近世食膳具に関して、次ぎのようなことが判った(関根1999)。(1)東北地方のなかで、漆器生産の盛んな、南部藩領二戸・浄法寺周辺と、仙台藩領胆沢・平泉周辺では、江戸時代を通じて漆器が食器の主体を占めていた。(2)これら漆器生産地以外では、徐々に食器の主体が漆器から陶磁器へ移行する。漆椀に代わり陶磁器の飯碗が普遍的に多く使われるようになる時期は、城館と農村部では異なり、前者では17世紀のおわりから18世紀はじめ頃であるのに対して、後者では19世紀にまで時代が下る。(3)東北地方の場合、漆椀に代わり陶磁器碗が飯ワンとして定着する過程で、大堀相馬焼が肥前磁器以上に重要な役割を果たしており、18世紀代に大堀相馬焼が東北地方の広い範囲を市場とすることができたのは、安価で良質な飯碗を供給したからに他ならない。相馬藩には、南北標葉郷と、中村城下近郊の2つの窯業生産地があった。北標葉郷では17世紀末に大堀相馬焼の生産が開始され、18世紀代には小丸・大堀・井手の3ヶ村で、瀬戸・美濃産の陶器を模倣した碗を主体とする生産が行われた。これらの碗は、安価な飯碗として急速に東北地方の広い範囲に普及した。中村城下近郊では、18世紀前葉には、東海系の瓦とともに小野相馬焼が生産された。18世紀代の小野相馬焼の主体は、皿・大鉢・片口鉢・香炉等の灰釉製品と、鉄釉を用いた擂鉢・灯明皿であり、前者は、東北地方の広い範囲に流通していた。製作工程や窯の構造、窯詰技法を検討した結果、大堀相馬焼の技術系譜は、外見上製品に認められる類似性とは別に、直接、瀬戸・美濃地方に求めることはできないことが判った。天明の飢饉以降、18世紀末から19世紀初頭にかけて、南北標葉郷では窯の増加と拡散が認められる。新規の陶業従事者の急増を受け、相馬藩は、陶器の生産と販売に関わる税制の改革とともに生産者の保護管理体制を強化し、在郷給人層を中心とする旧来の生産者は「瀬戸系譜」に示される由緒・筋目を楯に、新規参入者の排除と職能上の特権の維持を図ろうとした。19世紀初頭には、南北標葉郷で50基以上の窯が同時に稼働していたと考えられる。瀬戸・美濃地方と比較して、相馬の陶器生産は、窯業が多い一方で、窯1基はあたりの生産規模が小さく、生産効率が低い特徴がある。19世紀代には、大堀相馬焼が藩の保護・管理のもと、煎茶器や酒器を中心に江戸市場への参入を果たしたのに対して、中村城下近郊の窯は、各地に成立した小規模窯のまえに流通圏を縮小し、館ノ下焼と呼ばれる甕・鉢主体の地域密着型の窪業に生産方針を転換する。両者の違いは、「器種の多様化」と「産地の地方化」という19世紀代の焼物に共通する全国的な消費動向に対しての適応方法の違いといえる。

(3)東北地方の場合、漆椀に代わり陶磁器碗が飯ワンとして定着する過程で、大堀相馬焼が肥前磁器以上に重要な役割を果たしており、18世紀代に大堀相馬焼が東北地方の広い範囲を市場とすることができたのは、安価で良質な飯碗を供給したからに他ならない。
多角的なジェンダーの視点による正義概念の再構築と正義感覚への架橋をめざす研究

国際的なジェンダー研究の構築に努め、その内容として、芸術において表現されてきた女性たちの20世紀の帝国主義経験や植民地主義経験に関する研究、その延長線上にあると思われるグローバリゼーションのもとで生み出されるディアスポラ(離散)の研究、労働市場・現場における女性労働のジェンダー化、女性の移動、労働をめぐる女性の表象といった問題をめぐって、日本における先行研究においてはあまり焦点化されてこなかった、正義概念から検討を加え、公私二元論や研究分野のもつ領域性が女性の問題を不可視化していることを、明らかにした。本研究の初年度として本年度は、「正義」という普遍的理念のジェンダー的再構成を目ざしながら、司法過程、文化摩擦、労働市場、国際移動、移民、家族、セクシュアリティといったサブ・テーマを意識しつつ、国際比較の視点をいかし、現代日本における社会正義を実現するための男女平等とはいかなるものか、いかなるものであるべきか、といった理論的問いかけを分担研究者間で共有することが試みられた。また、二回の国際シンポジウム「公私二元論の再考」「日韓交流シンポジウム:女性と表象、グローバリゼーションと女性の移動」を開催した。以上の研究実績は、以下の二点に集約される。1)グローバル時代の「正義」を語るうえで、セクシュアリティ・家族・ケアといったそれまで公的領域に属さないがゆえに、正義論の射程にはないとされてきた課題に応えることなく、ジェンダー平等は実現されないことがますます明らかになった。また、21世紀の新しい現象として、女性が国境をこえると同時に、既存の公私の境界をも揺るがす事態が生じていることをいかに分析していくかが新たな検討課題となった。2)表象分野の研究として、現代アジアの女性アーティストの芸術表現に焦点を当て、アジアの歴史的コンテクストと関わらせ、ポストコロニアルな状況における表象の政治といった批判的視角、および、ジェンダー理論の枠組みから、女性の主体構築と新しい表現の可能性を明らかにした。また、アートを歴史や政治から切り離す従来の批評の枠組みを問い直しが試みられた。とりわけ、20世紀の帝国主義や植民地主義の歴史、その予期せぬ結果としての難民、移民、亡命者たちの経験をふまえ、現在新たに進行しているグローバリゼーションのもとで生み出されるディアスポラ(離散)の人々の抵抗と表現について考察を深めることは、今後本研究のテーマである新しい「正義」概念の構築に不可欠の研究課題であることを確かめた。1)今年度の課題は、21世紀の新しい現象として、女性が国境をこえると同時に、既存の公私の境界をも揺るがす事態が生じていることをいかに分析するかであった。こうした課題に取り組むために開催されたシンポジウム「女性・移動・労働」において、経済のグローバリゼーションの中で、自国を離れ他国において、ケアワークを主に担当することになる女性労働の現状把握がなされた。そこで明らかとされたのは、すでにグローバルな労働現場の中においては、既存の公私二元論とそれが前提とした国民国家単位の正義概念では女性たちの生活実践を捉えることも、公正な社会を構想することもできない、ということである。2)また、映像やインスタレーション、身体など様々な媒体の表現を通して文化表象の政治を読みとく研究を進めた。主要なテーマは、植民地主義とその継続と同時に新たなグローバリゼーションの進展の中で生きる私たちの歴史的現在を、アーティストはどのように表現しうるのか、また、彼女たちの表現と触れあうことで、私たちはどのような言葉をもって語りあうことができるのか、という問いかけであった。3)07年度研究会を通じて得られた成果としては、歴史的な女性運動をつうじて見えてくる新しい共同・連帯のあり方の模索から、正義概念の組み換えの可能性への示唆であった。また、9.11同時多発テロ以降の世界における軍事化の動きは、ポストコロニアルな世界に対する反省もなきままに進行し、その中で女性たちの被害状況がいっそう深刻化している事態が明らかにされた。本研究は、全世界的にすでに蓄積されてきたジェンダー論の知見を活かしながら、現在の日本社会におけるジェンダー・フリーバッシングや女性の貧困などに対して実践的な提言を行っていくことをひとつの目的としていた。そこで、「正義」をテーマに、労働市場、国際移動、移民、女性の表象、国際比較といった視点から、現代日本における社会正義を実現するための男女平等とはいかなるものか、いかなるものであるべきか、といった問いに応えた。その内容としては、第一に「女性・労働・移動」をテーマに開催したシンポジウムを開催し、市場経済においてもっとも脆弱な位置にある女性たちが、国境を越えつつも、外国におけてもなお指摘領域における労働(=家事労働)に就く、という一見した矛盾から、公私二元論の現代的なありようを考察した。また、日本におけるナショナリズムとジェンダーの問題を、現代のメディア状況から考察する「フェミニズムとメディア」題したとシンポジウムを開催し、国際的正義を要請した従軍慰安婦制度に対する日本の報道の在り方について、映像媒体・文字媒体の双方から批判的な検討を行った。

さらに、地方自治体において顕著になっているジェンダー・バッシングの動きに関するシンポジウムでは、学生や市民に広く参加を呼びかける形で開催し、憲法において保障されているはずの、人格権の尊重や、両性の平等をよりよく実現するための「男女共同参画条例」が、「真の男女平等を実現する」といった掛声の下に、「性別の本性にみあった役割分業」を押しつけるものへと歪曲されているさまを、そもそもの憲法の精神に基づいて批判する機会を提供した。
IL-4をターゲットとした癌免疫療法の開発

近年、抗CTLA-4抗体および抗PD-1抗体が癌の治療薬として承認され有望な成績をあげており、癌の新たな治療法として癌免疫療法が脚光をあびている。申請者は腫瘍免疫にフォーカスを当て研究しており腫瘍微小環境にIL-4というサイトカインの産生が上昇していることを見いだした。このIL-4が癌の抑制性の免疫を誘導していることを発見し、このシグナル経路を阻害すると抗腫瘍免疫が増強することを確認している。IL-4分子をターゲットとした創薬は作用機序も新しく、臨床使用での効果も期待されマウスを使用したトランスレーショナルな研究を経て、新たな癌免疫療法の開発につながるものと考えている。1.腫瘍内でIL-4が産生していることを確認しマウスを使った解析によりIL-4を産生するのは濾胞性T細胞であることを突き止めた。このIL-4を産生できなくする遺伝子改変マウスでは腫瘍の微小環境を変化させ抗腫瘍免疫の増加を認めた。このことはアメリカ癌学会の雑誌に受理され発表された。2このことから治療への応用を考え担癌マウスへの抗IL-4中和抗体の投与を行った。抗IL-4抗体は腫瘍微小環境を変化させ抗腫瘍免疫を増加させた。腫瘍の増大も抑えられた。興味深いことに他の免疫療法を組み合わせると治療効果に相乗効果が認められた。これについても腫瘍免疫の国際雑誌に受理され発表された。3.当科で集められ解析された大腸癌患者マイクロアレイデータベースの免疫学的な検討を行った。興味深いことにある群では免疫細胞の活性化と強い浸潤傾向が認められた。このとは抗PD-1抗体等の免疫療法の効果が期待できさらに深く解析することにより治療のターゲットを探索できる。2.このことから治療への応用を考え担癌マウスへの抗IL-4中和抗体の投与を行った。上記1ー3の全てにおいて順調に進行している。1に関してはアメリカ癌学会の雑誌にアクセプトされた。2に関しては国際的な癌免疫雑誌に投稿、リバイスを受け現在再投稿中である。3に関しては内科学会、癌治療学会で報告している。このとは抗PD-

1抗体等の免疫療法の効果が期待できさらに深く解析することにより治療のターゲットを探索できる。上記1ー3の全てにおいて順調に進行している。1に関してはアメリカ癌学会の雑誌にアクセプトされた。2に関しては国際的な癌免疫雑誌にアクセプトされた。3に関しては内科学会、癌治療学会で報告している。近年、抗CTLA-4抗体および抗PD-1抗体が癌の治療薬として承認され有望な成績をあげており、癌の新たな治療法として癌免疫療法が脚光をあびている。申請者は腫瘍免疫にフォーカスを当て研究しており腫瘍微小環境にIL-4というサイトカインの産生が上昇していることを見いだした。このIL-4が癌の抑制性の免疫を誘導していることを発見し、このシグナル経路を阻害すると抗腫瘍免疫が増強することを確認している。IL-4分子をターゲットとした創薬は作用機序も新しく、臨床使用での効果も期待されマウスを使用したトランスレーショナルな研究を経て、新たな癌免疫療法の開発につながるものと考えている。1.腫瘍内でIL-4が産生していることを確認しマウスを使った解析によりIL-4を産生するのは濾胞性T細胞であることを突き止めた。このIL-4を産生できなくする遺伝子改変マウスでは腫瘍の微小環境を変化させ抗腫瘍免疫の増加を認めた。このことはアメリカ癌学会の雑誌に受理され発表された。2このことから治療への応用を考え担癌マウスへの抗IL-4中和抗体の投与を行った。抗IL-4抗体は腫瘍微小環境を変化させ抗腫瘍免疫を増加させた。腫瘍の増大も抑えられた。興味深いことに他の免疫療法を組み合わせると治療効果に相乗効果が認められた。これについても腫瘍免疫の国際雑誌に受理され発表された。3.当科で集められ解析された大腸癌患者マイクロアレイデータベースの免疫学的な検討を行った。興味深いことにある群では免疫細胞の活性化と強い浸潤傾向が認められた。このとは抗PD-1抗体等の免疫療法の効果が期待できさらに深く解析することにより治療のターゲットを探索できる。このまま解析を続けていく予定である。研究はおおむね順調に進んでいた。当初の計画よりも少し少ない経費で行うことができた。理由としてはマウスの供給が追いつかず実験が当初の計画より遅れてしまった。使用計画としては昨年予定していたマウスの実験を行い未使用額を使用する。マウスの実験に使用していくため未使用額を使用する。
ウコン生理活性成分の微生物代謝

クルクミンはウコンに含まれ薬理作用を有する黄色色素で、その代謝に関わる酵素は未同定であった中、大腸菌がクルクミンを代謝できることを発見した。本研究では、環境中の微生物が担う代謝経路を解明することを目指した。土壌より単離したクルクミン代謝活性を示す微生物が、大腸菌のクルクミン代謝化合物とは異なるクルクミン代謝産物を生成することを見いだし、多様なクルクミン代謝経路の存在が示唆された。生理学的試験や資化性試験等を行い、本菌の同定を行った。本菌からクルクミン代謝酵素を単離精製することに成功し、本酵素によるクルクミンからの最終産物を同定した。クルクミンはウコンに含まれる黄色色素で、薬理作用を有するポリフェノールの一種である。クルクミンからジヒドロクルクミン(DHC)を経由してテトラヒドロクルクミン(THC)に変換される経路は同定されているものの、その変換反応に関わる酵素は(微生物からヒトに至るすべての生物において)同定されていなかった状況の中、我々は、微生物によりクルクミンの代謝産物を得ることを目的として研究を行い、大腸菌がクルクミンをDHCやTHCに変換することを見いだした。本研究では、ヒト(腸内細菌を含む)がもつクルクミン代謝経路のほかに、環境中の微生物が担う代謝経路を解明し、より多様なクルクミン代謝産物の同定およびその合成を目指す。ウコン栽培土壌より単離した菌株の中で最も高いクルクミン代謝活性を示す微生物(以下、本菌とする)の菌体を用いてクルクミンと反応させた結果、HPLCによってDHCおよびTHCとは異なる保持時間の新たなピークを検出した。新たなピークの吸収スペクトルはDHCおよびTHCの吸収スペクトルとは異なっており、新たなクルクミン代謝産物の存在が示唆された。休止菌体反応を行った反応液をLC-MSを用いてクルクミン代謝産物の質量を決定した結果、DHCおよびTHCとは異なる化合物と同定した。本クルクミン代謝産物は、(我々が見いだした)大腸菌でのクルクミン代謝経路中ではみられない化合物であったため、多様なクルクミン代謝経路の存在が示唆された。また、本菌の生理学的試験や資化性試験等を行い、同定を行った。その結果、本菌は大腸菌とは異なる微生物であることが判明した。ウコン栽培土壌より単離した微生物のクルクミン代謝産物を同定し、環境中の微生物が担う代謝経路の一端を解明することに成功した。本菌は休止菌体反応では新たなクルクミン代謝産物に由来するピークを検出することができたが、本菌の無細胞抽出液を調製し、透析した後にクルクミンと反応させた場合には、新たなピークは検出できなかった。今後、クルクミン代謝活性に必要な補酵素の検討などを行う必要があるものの、活性を高める培養条件の検討は終了しており、おおむね順調に進展している。応用微生物学透析により、新たなクルクミン代謝産物に由来するピークを検出できなくなったが、補酵素や金属など透析で失われる化合物を反応系に添加し、本ピークが再び検出できる化合物の検討を行う予定である。その化合物が同定できれば、本化合物を添加することでクルクミン代謝酵素を精製し、酵素の物理学的・酵素科学的諸性質を決定する予定である。これと並行し、本菌以外のクルクミン代謝能が高い微生物についてもクルクミンとの反応溶液をHPLCに供し、DHC、THC、本菌のクルクミン代謝産物とは異なる保持時間で溶出した場合には新規代謝産物と考えられるため、同様の実験を行うことで各化合物の構造を決定する予定である。ウコン栽培土壌より単離した本菌のクルクミン代謝産物を同定し、クルクミン活性を高める培養条件を確立後、大量培養を行い、クルクミン代謝酵素を精製する予定であった。しかし、本活性は透析で失われるため精製が困難であり年度内の完了は不可能となり、新たな方法を検討することが必要となったので未使用額が生じた。上記の計画に必要な、分析用試薬、HPLCカラム類、精製用クロマトグラフィーカラム、ガラス類、プラスチック類などの消耗品の購入や、情報収集のための旅費として使用する計画である。
イヌのアトピー性皮膚炎におけるブドウ球菌エンテロトキシンの免疫学的機能解析

イヌのアトピー性皮膚炎(AD)におけるブドウ球菌エンテロトキシンの免疫学的機能解析にあたり,まず,犬の皮膚病由来のブドウ球菌を分離、同定した。その主なものはStaphylococcus pseudintermedius(SP)であり,多くはメチシリン耐性株であった。それらの株からエンテロトキシン(SE-s)を産生することが判明した。そのSE-sを大腸菌でコンビナント蛋白(rSEC-canine)を作製し,精製した後に,そのSE-sはリンパ球刺激能を有し,イヌKC-s培養細胞株であるCPEKを刺激し, TNF-α, CCL17およびCCL28-mRNA発現を誘導することから, SE-sはADを含む皮膚疾患の悪化要因となる可能性が示された。イヌから分離されるコアグラーゼ陽性ブドウ球菌はまとめてS.intermedius group(SIG)と呼ばれている。このSIGはイヌのアトピー性皮膚炎(AD)病変部から高率に分離され、さまざまな細胞外毒素を産生する能力があることが明らかとなっている。しかしながら、これらの細胞外毒素がイヌADに対してどのように作用するかは不明である。今年度は、膿皮症から分離したSIGのS. pseudintermediusの分離同定と細胞外毒素の中のstaphylococcal enterotoxin(SE)産生株を分離した。膿皮症イヌ皮膚病変部よりブドウ球菌を分離し、生化学的性状検査を実施して190株をSIGと判定した。6菌種を同時に同定するnuc遺伝子を標的としたmultiplex-PCRによって、SIG190株のうち、170株がS.pseudintermediusであった。これらのほとんどは抗菌薬多剤耐性菌であった。(2)SECcanineの検出(1)で分離同定されたS.pseudintermediusを液体培地にて培養し、逆受身ラテックス凝集反応を用いて、培養上清中のSECcanineを検出した。170株中6株からSEC産生が見られた。S.pseudintermedius170株よりゲノムDNAを抽出し、sec遺伝子を標的としたPCRを行った結果、8株で陽性を示した。さらにSECcanine成熟ペプチド配列を解読した結果、過去に報告されたSECcanine成熟ペプチド配列と100%相同性を示した。以上より、膿皮症由来S.pseudintermediusにはSECcmineを産生する株が存在し、その配列は菌種内では高度に保存さえていることが明らかになった。昨年度、膿皮症から分離したSIGのほとんどはS.pseudintermediusであり、S.pseudintermediusから細胞外毒素が産生され、イヌの皮膚において産生される主なSEsはSEC_<canine>であることを明らかにした。今年度はこの細胞外毒素がイヌADに対してどのように作用するかを解明するためにstapylococcal entcrotoxin(SE)の精製とその毒素が産生されたことの確認のためにその毒素による犬リンパ球刺激能を調べた。ブドウ球菌はSEsの他にも種々の外毒素および酵素を産生するため,SEC_<canine>の皮膚における機能を詳細に解析するためには可能な限り精製する必要がある。そのため,発現ベクターおよび大腸菌を用いてイヌの皮膚におけるSEC_<canine>の機能解析に利用可能なリコンビナント蛋白(rSEC_<canine>)を作製した。イヌのリンパ球を培養し、その培養液にリコンビナント蛋白(rSEC_<canine>)を添加し、FACS解析でリンパ球刺激能を確認した。その結果,イヌリンパ球刺激能を示すrSEC_<canine>を得た。したがって,次年度にrSEC_<canine>を用いてイヌADに対してどのように作用するか解明することが可能となった。従来からstaphylococcal enterotoxin (SEs)はヒトアトピー性皮膚炎(AD)の増悪因子であることが示されているものの,イヌの皮膚疾患におけるSEsの作用に関する報告はない。ケラチノサイト(KCs)は種々の炎症性メディエーターを産生し,中でもCCL17およびCCL28はイヌAD病変部皮膚においてリンパ球の遊走に重要な役割を果たすと考えられている。前年度に、ブドウ球菌のSEの精製し、リコンビナント蛋白(rSEC_<canine>)を得た。そのSEC_<canine>。は犬リンパ球刺激能を有するものであった。

そこで,本年度は、rSEC_<canine>。によってイヌKCs培養細胞株であるCPEKを刺激し,その後in vitroでのCPEKにおけるTNF-α,CCL17およびCCL28 mRNA発現変化を解析した。その結果,rSEC_<canine>。添加後のCPEKにおけるTNF-α,CCL17およびCCL28 mRNA転写はいずれも有意に増強されることが明らかとなった。SEC_<canine>,は炎症性サイトカインであるTNF-αだけでなく,ADの病態に重要なケモカインであるCCL17およびCCL28の産生誘導因子であることが示唆された。したがって、SPによる膿皮症のみならずADの治療においても適切な抗菌薬によるSP感染のコントロールがこれまで以上に重要であることを明らかにした。
超音波ミーリングによる3次元形状曲面への規則的微細テクスチャの創成

本研究課題では,超音波ミーリングにより,3次元曲面への規則テクスチャ生成と被削性の改善とを両立した,付加価値のある加工技術を構築することを目的とする.初年度である平成30年度は,既存の超音波スピンドルを搭載した,卓上超音波ミーリング加工装置の構築を行った.また,これを用いた超音波ミーリングの試験を行った.超音波ミーリング加工装置は,先述のように超音波スピンドルを,3軸位置決め機構に搭載し,これをプログラムにより動作させる構造である.現在は,ステッピングモータを汎用の制御ボードで動作させる構造としている.今回は,本格的な規則テクスチャ生成を試みる前に,試験装置の評価並びに被削性改善の確認を目的に,難削材であるコバルト合金の側面切削試験を行った.切削実験は,超音波スピンドルに市販の超硬合金製のスクエアエンドミルを取り付けて行い,被削性の改善は,工具損傷の程度と切削面に残されるバリの高さで評価を行った.試験の結果,ミーリング加工による工具損傷は認められなかった.超音波振動の有無で切削試験した面のバリ高さを評価したところ,切削面の縁に生じるバリの減少を認めた.また,切削面を顕微鏡観察した結果,超音波切削面にはわずかではあるが超音波振動で生じたと考えられる規則テクスチャらしき模様が確認できた.しかし,構成刃先付着の影響が大きく,満足なテクスチャ面を得られなかった.今後は,加工機の制御方式を改善し,まずは傾斜面への任意形状の規則テクスチャを創生できるように改善を行う予定である.当初,初年度までに加工機の制御系までを完成させ,CAMソフトで生成したプログラムを用いた3次元曲面切削の実現を目標としていたが,年度終了時点で達成できていない.しかし,切削試験装置自体は完成し,簡単ではあるが,ミーリングを実現できていることから,「やや遅れている」との判断とした.まず,加工機の制御系の構築を最優先課題として進める.具体的には,汎用の制御システムである,NI DAQとLabVIEWを用いた方法を考えている.この方式ならば,超音波振動の信号を取得し,それをもとに,規則テクスチャ生成パラメータを融合した制御を実現できると考えている.それが難しい場合は,市販のNCサーボ制御システムを導入,規則テクスチャパラメータを考慮してCAMでプログラムを生成する方法をとりたいと考えている.本研究課題では,超音波ミーリングにより,3次元曲面への規則テクスチャ生成と被削性の改善とを両立した,付加価値のある加工技術を構築することを目的とする.初年度である平成30年度は,既存の超音波スピンドルを搭載した,卓上超音波ミーリング加工装置の構築を行った.また,これを用いた超音波ミーリングの試験を行った.超音波ミーリング加工装置は,先述のように超音波スピンドルを,3軸位置決め機構に搭載し,これをプログラムにより動作させる構造である.現在は,ステッピングモータを汎用の制御ボードで動作させる構造としている.今回は,本格的な規則テクスチャ生成を試みる前に,試験装置の評価並びに被削性改善の確認を目的に,難削材であるコバルト合金の側面切削試験を行った.切削実験は,超音波スピンドルに市販の超硬合金製のスクエアエンドミルを取り付けて行い,被削性の改善は,工具損傷の程度と切削面に残されるバリの高さで評価を行った.試験の結果,ミーリング加工による工具損傷は認められなかった.超音波振動の有無で切削試験した面のバリ高さを評価したところ,切削面の縁に生じるバリの減少を認めた.また,切削面を顕微鏡観察した結果,超音波切削面にはわずかではあるが超音波振動で生じたと考えられる規則テクスチャらしき模様が確認できた.しかし,構成刃先付着の影響が大きく,満足なテクスチャ面を得られなかった.今後は,加工機の制御方式を改善し,まずは傾斜面への任意形状の規則テクスチャを創生できるように改善を行う予定である.当初,初年度までに加工機の制御系までを完成させ,CAMソフトで生成したプログラムを用いた3次元曲面切削の実現を目標としていたが,年度終了時点で達成できていない.しかし,切削試験装置自体は完成し,簡単ではあるが,ミーリングを実現できていることから,「やや遅れている」との判断とした.まず,加工機の制御系の構築を最優先課題として進める.具体的には,汎用の制御システムである,NI DAQとLabVIEWを用いた方法を考えている.この方式ならば,超音波振動の信号を取得し,それをもとに,規則テクスチャ生成パラメータを融合した制御を実現できると考えている.それが難しい場合は,市販のNCサーボ制御システムを導入,規則テクスチャパラメータを考慮してCAMでプログラムを生成する方法をとりたいと考えている.加工機の製作については,同時期に類似研究の取り組みがあり,それと設備(3次元超音波ミーリング加工装置)を共有したため,その分の予算を執行しなかったことが大きく影響している.代わりに,加工試験の状態を評価するための振動レコーダと,追加で必要となった位置決め装置とそのケーブルを別に用意した.
国際決済手段の多様化が日本経済に及ぼす影響,および貨幣理論の再検討

課題『国際決済手段の多様化が日本経済に及ぼす影響および貨幣理論の再検討』の解決にさいして、次の二つのアプローチをとった。1.一つは理論上の整備と実証による再整備2.二つは調査による現実の変化把握。本年の年度前半は、主として、(2)に力点をおき、国際金融市場としての東京金融市場の実状把握、および1986年56月にかけて行なった海外短期出張(所属機関留学制度)を利用してのロンドン・ニューヨークを中心とする国際金融市場の変化を追跡することにつとめた。これら実態調査の成果は、まだその整理が完全に済んでいないが,その克明な整理は第1の課題方法である理論上の整備に当面生かしたいと考えている。本年度後半は、実態調査の整理のかたわら、主として貨幣理論の整備に時間を投入した。周知のように、国際決済の多様化は、いわゆる銀行(Banks)と区別されるnon-banks(非銀行機関)によって主導されている。したがって、先づ今回明らかにしたことは、(1)Bankとnon-Bankの機能を明白に区別することであった。そうすることによって、通常の「貨幣の概念を明らかにした。次の仕事は、(2)non-banksがつくり出す多様な決済手段の性格を、Bank-moneyと比較して明らかにすることであった。これはまだ現在の段階で完全になし終えていない。それは、これらの決済手段の出現が、銀行の役割を小さくするのか、逆に大きくするのかが、まだ実態的に明らかに出来なかったからである。(3)3つめに試みたことは、non-bankの拡大が金融の自由化・国際化とどのようにかかわっているかということであった。この課題は、研究担当者、今年度秋から計画している韓国(大田市)での金融機関調査の成果をまって、自由化の進展度が実態経済におよぼす影響、したがってわが日本経済の動向にあたえる作用を明らかにすることとしたい。
境界潤滑油膜形成の新規概念の探求

(1)複数種類の添加剤および基油について検討するためのユニバーサルな方法論を確立については,油性剤について原著論文を発表し,境界潤滑油膜の物理吸着初期過程の解析について,スタンダードとなる解析手法として提示した.これのみならず,極圧剤についても同様の手法が有効であることを示した.リン系極圧剤は,表面において特徴的な物理吸着構造を作ること,それが強い官能基間相互作用によることを示した.このことは,吸着前の基油中における会合体の形成においても,油性剤と極圧剤で異なることを示した.また,複数種類の極圧剤について検討している.この結果から,通常は水中において議論されるコロイド学の方法が,油中においては異なること,油中におけるコロイド学の創成が必要であることを示した.(2)金属面との相互作用の詳細検討のための反応力場を用いた化学吸着プロセス手法については,銅酸化防止添加剤について反応力場を用いた解析を実施し,酸化銅および銅を有するハイブリッド表面において選択的吸着が生じることを示した.これまで,銅酸化防止剤については精密な量子化学計算は行われてきたものの,分子集団の吸着という観点からは研究が行われてこなかった.これについて,原著論文を投稿し,受理され,現在印刷中である.(3)吸着ダイナミクスの理解のための解析手法の深化,については,(2)の化学反応を伴う系に関して,固体表面の電荷移動,吸着分子の分極率の変化に関する解析,吸着部位の解析,配向の解析など,新規解析手法を提案した.(4)連携研究グループから提供された実験結果に対応する大規模実証計算,については,高分子系の材料について京コンピュータを用いた解析を実施し,(5)MIによるオイルと添加剤の最適組成の探索,と併せて有機系ソフトマターのMIの適用性について検証を実施し,初期的な成果を得た.極圧剤の解析においては,油性剤と異なり基油中において会合体を早期に形成するという新しい知見を得ることができた.また,防錆剤については,これまで知られていなかった選択的吸着機構を分子レベルではじめて解明した.この成果に関して,学会賞を4回受賞している.また,京コンピュータのトライアルを実施することができたため,マテリアルズインフォマティクスの初期的な成果を得ることもできた.今後は,極圧剤に関してより広範な解析を実施し,物理吸着の学理を明らかにする.せん断下,弾性流体潤滑下など複雑かつ動的な状況における挙動についても調べる.また,大規模実証計算を境界潤滑油膜について実施し,プロセスを含むマテリアルズインフォマティクス解析の可能性について検討する.(1)複数種類の添加剤および基油について検討するためのユニバーサルな方法論を確立については,油性剤について原著論文を発表し,境界潤滑油膜の物理吸着初期過程の解析について,スタンダードとなる解析手法として提示した.これのみならず,極圧剤についても同様の手法が有効であることを示した.リン系極圧剤は,表面において特徴的な物理吸着構造を作ること,それが強い官能基間相互作用によることを示した.このことは,吸着前の基油中における会合体の形成においても,油性剤と極圧剤で異なることを示した.また,複数種類の極圧剤について検討している.この結果から,通常は水中において議論されるコロイド学の方法が,油中においては異なること,油中におけるコロイド学の創成が必要であることを示した.(2)金属面との相互作用の詳細検討のための反応力場を用いた化学吸着プロセス手法については,銅酸化防止添加剤について反応力場を用いた解析を実施し,酸化銅および銅を有するハイブリッド表面において選択的吸着が生じることを示した.これまで,銅酸化防止剤については精密な量子化学計算は行われてきたものの,分子集団の吸着という観点からは研究が行われてこなかった.これについて,原著論文を投稿し,受理され,現在印刷中である.(3)吸着ダイナミクスの理解のための解析手法の深化,については,(2)の化学反応を伴う系に関して,固体表面の電荷移動,吸着分子の分極率の変化に関する解析,吸着部位の解析,配向の解析など,新規解析手法を提案した.(4)連携研究グループから提供された実験結果に対応する大規模実証計算,については,高分子系の材料について京コンピュータを用いた解析を実施し,(5)MIによるオイルと添加剤の最適組成の探索,と併せて有機系ソフトマターのMIの適用性について検証を実施し,初期的な成果を得た.極圧剤の解析においては,油性剤と異なり基油中において会合体を早期に形成するという新しい知見を得ることができた.また,防錆剤については,これまで知られていなかった選択的吸着機構を分子レベルではじめて解明した.この成果に関して,学会賞を4回受賞している.また,京コンピュータのトライアルを実施することができたため,マテリアルズインフォマティクスの初期的な成果を得ることもできた.今後は,極圧剤に関してより広範な解析を実施し,物理吸着の学理を明らかにする.せん断下,弾性流体潤滑下など複雑かつ動的な状況における挙動についても調べる.また,大規模実証計算を境界潤滑油膜について実施し,プロセスを含むマテリアルズインフォマティクス解析の可能性について検討する.年度末において,出張を取りやめたため.
燃料の分子構造ならびに構成元素がSOFの生成機構に及ぼす影響

ディーゼル機関から排出される有害成分の中でも特に近年問題とされているSOFに注目し、SOFの生成機構に及ぼす加熱時間、加熱雰囲気、ならびに燃料性状の影響を明らかにし、SOFの生成を抑え、かつ、NOxを抑制するための指針を得ることを目的に、熱分解装置、反応流動管装置を用いて種々の燃料の熱分解・重縮合成分、酸化・部分酸化成分ならびに微粒子の生成量などを調べた。その結果、加熱時間が長くなるにともない燃料の分解が進行し、低沸点炭化水素の生成量が増加して重縮合反応が起こり環状成分に移行するが、低沸点炭化水素の量が一定量に達しなければ加熱時間にかかわらず重縮合反応は進行しないこと、炭素数が大きな燃料ほど低沸点炭化水素、ならびに環状成分の生成量が増加することを明らかとした。アルコール系燃料は、比較的低い温度から部分酸化によるアルデヒドが生成された後、低沸点成分が生成され、加熱温度が高くなると低沸点成分から環状成分が生成されるが、その量はパラフィン系燃料に比べて少ないことを明らかとした。また、メタノール、エタノールは微粒子の生成量が少ないのは、O/C比が大きいため燃料分子中の酸素により酸化され、ジオレフィン類の生成量が減少し、Diels-Alderの反応が進行しないことが主要因であることを見いだした。加熱雰囲気中に酸素が存在すると分解開始温度は低くなるが、酸素が微粒であっても均一に混合されていれば微粒子の生成量は大幅に減少する。これは熱分解過程で生成されるアセチレン等が酸化され、重縮合反応が抑制されることに起因することを明らかとした。以上の結果から、ディーゼル燃焼において燃料噴霧中に極微量であっても均一に酸素を混合することで微粒子の生成量は減少し、過濃混合気燃焼によりNOxを抑制し得ることを見いだした。本年度購入した高温ガスクロマトグラフならびに瞬間加熱方式の熱分解装置(パイロプルーブ)を用い、燃料の熱分解、重縮合過程に及ぼす加熱時間の影響を調べるための流路を試作し、予備実験を行った。その結果、市販の状態では本実験のように液体燃料を加熱する場合、その全量を加熱ヒーター上に固定して加熱し得ないことが明らかとなった。そこで、試料の導入方法、ならびにインターフェースの加熱方法について検討を行い、新たに試料の全量を瞬間加熱可能な装置を試作した。また、これと平行して従来の加熱炉を用い、熱分解雰囲気を酸素・窒素混合雰囲気、あるいは酸化、部分酸化成分を含んだ雰囲気に変更可能な流路に組替えると共に、分解成分と酸化成分の同時分析が可能な流路を試作して、含酸素燃料、特にアルコール系燃料の熱分解過程について実験を行った。実験の結果、アルコール系燃料は、比較的低い温度から部分酸化によるアルデヒドが生成された後、中間オレフィン成分、低沸点成分が生成され、これらを経由して環状成分が生成されるが、これらの環状成分は高温度になると減少して行き、パラフィン系燃料のように多環化する傾向は認められないことが分かった。アルコール系燃料と同じ炭素数、ならびに炭素結合をもつ炭化水素を酸素、窒素混合雰囲気中で加熱した結果、燃料分子中の酸素と加熱雰囲気中の酸素では、熱分解におよぼす影響は明らかに異なっており、熱分解には分子の結合状態が密接に関係していることが分かった。なお、加熱雰囲気中に酸素が存在すると、低温度から分解が開始し、酸化成分であるCO、CO2が生成されることなどが明らかとなった。なお、酸素濃度が可燃限界以下であるにもかかわらず、酸化成分が生成されるのは、熱分解過程で生成される可燃過濃限界の高いアセチレンが酸化されることによるものであることを明らかにした。前年度試作した瞬間

加熱熱分解装置を用いて、加熱時間が熱分解、重縮合過程に及ぼす影響を調べた結果、加熱時間が長くなるにともない燃料の分解が進行し、低沸点炭化水素の生成量が増加して重縮合反応が起こり環状成分に移行するが、低沸点炭化水素の生成量が一定量に達しなければ、加熱時間にかかわらず重縮合反応は進行しないことを明らかとした。また、炭素数が大きな燃料ほど低沸点炭化水素、ならびに環状成分の生成量が増加することを明らかとした。アルコール系燃料は、比較的低い温度から部分酸化によるアルデヒドが生成された後、中間オレフイン低沸点成分が生成され、加熱温度が高くなるとこれらから重縮合反応により環状成分が生成されるが、その生成量はパラフイン系燃料に比べて少ないことを明らかとした。また、アルコール系燃料においても炭素数が増すとパラフイン系燃料と同様に、不飽和の低沸点炭化水素の生成量が増加するため、ベンゼン環が生成されやすくなる。炭素数が少なくO/C比の大きいメタノール、エタノールは燃料分子中の酸素により酸化され、ジオレフイン類の生成量が減少するため、Diels-Alderの反応が抑制されることが微粒子の生成が少ない主要因と言えることを見いだした。加熱雰囲気中に酸素が存在すると、窒素雰囲気中よりも低温度から分解が開始するが、酸素が極微量であっても微粒子の生成量は大幅に減少する。これは、熱分解過程で生成される低沸点炭化水素の中でも可燃過濃限界の高いアセチレン等がCO,CO2に酸化されて減少するため、重縮合反応が抑制されることによるものであることを明らかとした。