hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
経時的に変化する項目を取り入れた定量的褥創予測スケールの開発

スケール評価老人病院の2つの病棟の患者107名とし、方法は試作スケール(K式褥創発生予測スケール)の概念枠組みの妥当性と重みづけの検討と従来の褥創発生予測スケールであるブレ-デンスケールとの予測妥当性の比較を行った。その結果、今回の対象の年齢は81.6±10.5才で、褥創発生は17名(15.8%)に発生した。その内訳は男性5名、女性12名で、仙骨部、大転子、腸骨で70.6%を占め、その深度はII度が最も多く70%であった。褥創発生の概念枠組みの妥当性をみるために、各カテゴリーを用いてクラスター分析を行ったところ、前段階要因と引き金要因に大別された。さらに引き金要因では、カテゴリーが体圧、全身、皮膚刺激、アクシデントに分類され概念枠組みは検証された。また重みづけについては、感度と特異度から、前段回要因では各カテゴリーの加算は可能だが、引き金要因では加算の必要性がなく、一つでもそのカテゴリーが存在すれば褥創発生の危険性が高いことが示唆された。またブレ-デンスケールと予測妥当性についての比較では、今回の試作スケールの方が感度と特異度が高かった。以上の結果から、試作スケールは予測妥当性が高いことが明らかになり、これは縦断的に褥創発生を捉えた概念と抽出されたカテゴリーの実用性による効果と考察した。平成7年度は褥創発生要因の中で変化する要因と変化しない要因を分類して抽出することを目的とした。方法は、まず文献検索により、褥創発生要因について検索し、褥創発生例のレトロスペクティブな調査を行い、褥創発生要因の変化とその関連性をみることにある。現在、終末期患者の褥創発生要因を検討しており、その具体的な方法と結果は以下の通りである。対象は、1993年から1994年の2年間に金沢大学医学部附属病院で死亡退院した終末期患者の中で褥創が発生しあ患者46名の看護記録、診療記録である。方法は、事例ごとに褥創発生の経過を記述することにより、その要因の関係を時系列に並べた。その手順は、文献検索により抽出された要因に対して、対象がほとんどベッド上での生活になった時から、褥創の発生までの要因のシーケンスオブイベンツを経時的に描いていった。分析は、徐々に現れる要因と急激に現れる要因を事例ごとに分類し、その要因に共通するカテゴリーを抽出した。その結果、要因の出現時期は、まず徐々に現れる要因が持続した後に、急激に現れる要因が続いた。徐々に現れる要因として、組織では、全員に癌の転移があり、化学療法、およびそれによる栄養状態の低下からくる組織脆弱性、圧迫では、痛み、意識障害、麻酔による臥床と痩せによる骨突起部位の荷重に分類された。急激に現れる要因として、組織では、血圧低下、呼吸困難、浮腫による末消循環不全、また下痢や尿漏れ、発汗による皮膚の湿潤、圧迫では相関、痛み、呼吸困難による体位変換困難が分類された。終末期患者の褥創発生要因を分類することで、新たに組織脆弱、骨突出による荷重、体位変換困難のカテゴリーが新たに抽出された。さらに現在、事故等の急激な変化を障害のためにICU入室患者、呼吸器、消化器癌患者の術後の褥創発生要因について、同様に調査を継続している。平成8年度は抽出されたカテゴリーの関連を各対象別(急性期患者、終末期患者、回復期患者、高齢者)に図示し、概念枠組みを作成することを目的とした。方法は、まず文献検索により褥創発生要因について検索し、褥創発生例のレトロスペクティブな調査を行い、褥創発生要因の変化とその関連性をみた。
地圏環境修復のための動電型反応性バリアシステムの開発

汚染土壌を掘削除去することなく原位置で硝酸イオン、六価クロムにより汚染された地下水または土壌を浄化するために、原位置浄化技術である動電学的土壌浄化法と反応性バリア工法を組み合わせた動電型反応性バリアシステム構築のための基礎データを実験を通して取得した。平成22年度は、原位置で硝酸イオン(NO_3^-)により汚染された地下水または土壌を水道原水に使用できるレベルにまで浄化することを想定し、原位置浄化技術である動電学的土壌浄化法と反応性バリア工法を組み合わせた動電型反応性バリアシステムを構築し、硝酸イオンをより無害なアンモニウムイオン(NH_4^+)に還元することを目的として、還元剤として0価鉄粉(Fe0)を選択し、バッチ試験により固液比、水相pH、そして水相中の第一鉄イオン(Fe^<2+>)濃度が0価鉄粉による硝酸イオンの還元に与える影響を評価した。さらに、硝酸イオンをアンモニウムイオンに還元する還元剤として0価鉄粉を使用し、動電型反応性バリア実験装置を使用して0価鉄粉の含有割合と陽極槽のpHが硝酸イオンの還元効率に与える影響について検討を実施した。研究を遂行することにより以下のことを明らかにすることができた。(1)0価鉄粉は硝酸イオンの還元剤として有効であることが確認されたが、その還元効率は固液比や初期水相pHにより大きく異なる。(2)0価鉄粉による硝酸イオンの還元は初期水相pHが低いほうが促進される。(3)鉄(0価鉄粉または第一鉄イオン)と硝酸イオンの反応生成物をXRDで分析した結果、0価鉄粉の表面に生成された黒色の反応生成物は、マグネタイトであることを明らかにした。(4)第一鉄イオンを水相に供給することで硝酸イオンの還元が促進された。また、その主な電子供給源は第一鉄イオンではなく0価鉄粉であることを明らかにした。(5)動電型反応性バリアシステムを構築し、反応性バリアにおける0価鉄粉の含有割合と陽極槽のpHが硝酸イオンの還元効率に与える影響を検討し、0価鉄粉の含有割合も陽極槽のpHも硝酸イオンの還元効率に大きく影響することを明らかにした。平成23年度は、「動電学的反応性バリアシステム」を六価クロムで汚染された土壌・地下水に適用するための基本データを取得することを目的として、六価クロムを三価クロムに還元するために用いる還元材として0価鉄粉(FeO)、マグネタイト(Fe_3O_4)および活性炭を選択し、バッチ試験により還元材濃度、水相pH、そして水相中の第一鉄イオン(Fe^<2+>)が六価クロムの浄化処理に与える影響を評価した。検討を通じて得られた知見を以下にまとめる。1.六価クロムを還元するにあたり還元剤として0価鉄粉(FeO)とマグネタイト(Fe_3O_4)を検討した結果から得られた知見として、(1)水相の初期pHの低い方が還元作用は促進した。(2)0価鉄粉、マグネタイトともに添加量を増加するほど六価クロムに対する還元作用は促進した。また、還元された三価クロムを反応性バリア内で不動態化し、固定できることを明らかにした。(3)0価鉄粉からは第一鉄イオンを高濃度で水溶液中に溶出したのに対し、マグネタイトからの第一鉄イオンの溶出はほとんどなかった。これは、0価鉄粉を用いた場合、溶出した第一鉄イオンが反応性バリア内から陰極井戸に向かって移動し、その過程で六価クロムを還元し反応性バリア外でクロムを固定することになり、クロムを反応性バリア内のみに固定することができない。以上得られた知見より、土壌の酸性化を伴う動電学的反応性バリア法に適用する還元剤としては0価鉄粉よりマグネタイトの方がより適している考えられる。2.六価クロムを還元するにあたり還元剤として活性炭を検討した結果から得られた知見として、(1)水相のpHが低い方が六価クロムの還元反応が促進した。(2)水相のpHが低い場合では、三価クロムは沈殿も活性炭への吸着もしないことがわかった。(3)水相のpHが高い場合では、三価クロムは沈殿と活性炭へ吸着していることがわかった。以上得られた知見より、土壌pHを中性付近に保持できるように陽極井戸および陰極井戸のpHを制御することで、活性炭を動電学的反応性バリア法に還元剤として適用可能である。本年度は、毒性の強く水溶解性が高い六価クロムを比較的毒性の低く水溶解性が低い三価クロムに還元する役割を担う反応性バリアに用いる還元剤を選定することを目的とした。鉄粉、マグネタイト、そして活性炭を候補として選択し、水相の初期pHが還元効率に与える影響や反応終了後の水相pHの変化などの観点から3種類の還元剤を評価した。実験はガラス製の三角フラスコを用いたバッチ方式で行った。六価クロムの初期濃度を50mg/Lに調節し、バックグラウンドとして塩化ナトリウムを0.05mol/L加えた。

塩酸を用いてpH2.5またはpH4.5に調整した水相80mlに還元剤を加えて48時間振とうさせた後に、水相を0.2μmのニトロセルロース膜を用いてろ過し、ろ液に含まれる六価クロム,三価クロム,第一鉄イオン,そして第二鉄イオンの濃度をJIS K0102工場排水試験方法に基づいて測定した。実験により検討した結果、鉄粉の方がマグネタイトより六価クロムの還元能力は高いことが分かった。しかし、鉄粉は酸によって多量の第一鉄イオンが溶出し、その第一鉄イオンが反応性バリア外で六価クロムと反応することから、反応性バリア内で三価クロムを回収するためには鉄粉よりマグネタイトの方が適切であることが示唆された。活性炭を還元材に用いた場合、六価クロムの還元反応においては、六価クロムが活性炭に吸着するプロセス、そしてその後の吸着した六価クロムが活性炭によって還元される2つのプロセスを考える必要があった。活性炭への六価クロムの吸着は、低いpH条件下で促進され、それは活性炭の表面電荷、および負の電荷を有する六価クロムの吸着において競合を起こす水酸化物イオンの濃度の両観点から説明することができた。六価クロムを反応性バリア内で不動態化して固定する還元材として、土壌の強い酸性化を伴う場合にはマグネタイトが最適であることを明らかにし、動電型反応性バリアシステムの六価クロム汚染土壌・地下水への適用可能であることを明らかにできた。マグネタイトを使用することで六価クロムを三価クロムに還元し、反応性バリア内にクロムを不動態として固定するメカニズムも明らかにすることができた。一方、土壌の酸性化を制御する場合は、還元材として活性炭を本システムに適用できることも明らかにした。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は前年度に取得したデータを基に、六価クロムに対してマグネタイトおよび活性炭を還元剤として使用した動電型反応性バリア実験を実施し、その有効性を検証する。また、本年度が研究期間の最終年度であることから、これまでに得られた知見を整理し、動電型反応性バリアシステムの土壌・地下水浄化への適用性の総合評価を実施する。
ヒトヘルペスウイルス6型感染と病態との関連

1986年に初めて分離された新しいヘルペスウイルスであるヒトヘルペスウイルス6型(HHV-6)感染と成人における病態との関連を明らかにするために以下のことを検討した。1.HHV-6分離株間におけるT細胞認識エピトープの差異:健常人末梢血リンパ球を不活化HHV-6抗原で刺激し、得られた芽球を限界希釈法によりクローニングし、100系統余りのHHV-6特異的CD4陽性ヒトT細胞クローンを樹立した。これらのクローンの抗原特異性を、種々のヘルペスウイルスおよびHHV-6分離株を用いて検討した結果、以下のことが明らかとなった。(1)突発性発疹患者から分離されたHHV-6株(Z29,HST,SF)と免疫不全患者から分離されたU1102株との間には、それぞれ特異的T細胞エピトープが存在する。(2)HHV-6とヒトサイトメガロウイルス間には共通なT細胞エピトープが存在する。(3)HHV-6とHHV-7との間には特異的および共通T細胞認識エピトープが存在する。2.HHV-6感染のT細胞に対する影響:CD4陽性T細胞に種々のHHV-6株あるいはHHV-7を感染させ、表面抗原の発現変化とリンフォカイン産生を検討した結果、以下のことが明らかとなった。(1)HHV-6感染によりCD3の発見量低下を認めたが、CD4の発現にはほとんど変化を認めなかった。特に、免疫不全患者から分離されたHHV-6においてCD3発現量低下は著明であった。他方、HHV-7感染ではCD4の発現量低下が認められたが、CD3の発現に対する影響は僅かであった。(2)HHV-6およびHHV7感染によりCD4陽性T細胞よりTNF-α、IL-6、GM-CSFおよびIFN-γの産生が惹起された。以上の結果から、HHV-6には少なくとも2種類のサブグループが存在し、それぞれのウイルス感染によって惹起される病態に差異があることが示唆された。また、最近発見されたHHV-7はHHV-6と抗原性に一部共通な部分が存在するが、明らかに異なるウイルスであることが明らかとなった。
ベトナム伝統住居の体系的研究

ベトナムの伝統住居は、最近の経済発展と生活近代化の影響で消滅の危機に瀕している。ベトナム文化情報省と共同し、年2省、省内全域を対象に民家を体系的に探索整理した。第一次調査では村落単位に12件を抽出して悉皆調査を行い、第二次調査ではこの約1割を抽出し詳細調査を実施している。また、ベトナムの民家史に不可欠の中国の概略調査を併せて実施している。平成11年度はナムディン省・ゲアン省、平成12年度はティエンザン省・カンガイ省、平成13年度はタインホア省・カンナム省を対象に調査した。ハノイ周辺の中国の影響が強い住居形式から、フエに見られるベトナム独自の住居形式がどのような形で変遷し成立したかを確認できた。さらにフエ省より南に位置するティエンザン省カンガイ省では、フエ省以北に見られない棟木を支える中柱形式が見られ、これは南部に土着的にあった形式か、中部山岳部に居住する少数民族の影響かなど、新たなベトナム民家史上の謎が議論された。また、中国南部からハノイまで概略調査を実施、広東省広州市の漢民族住居・広東省広西省の北部のトン族住居・広西省沿海部に居住するベトナム人と先祖を同じくする欽族住居、ベトナムに入ってランソン省タイ族・トゥー族住居を調査した。中国南部の伝統的住居はベトナム中部の形式に近く、バクニン省等のハノイ圏の住居との類似性は福建省の伝統住居との類似性が高かった。これらの結果から、3年間でベトナム民家史上重要と考えられる中心的省を取り上げた概ねベトナムの民家史の大筋は明確になった。また、毎年3月実施した意見交換会ではベトナム側からも熱心な議論がでて、民家研究者が広範に育ってきたと実感している。さらに、2000年にJICA開発パートナーに採用され、この調査結果を受け、年2省、各省1件の修復と5件の文化財指定を実施することになった。調査研究が実際に行政によって実施される貴重な事例にもなった。そのため、ベトナム文化情報省とベトナムの建築研究者と共同して、年2省、省内全域を対象に保存すべき民家を体系的に探索整理するため、第一次調査では村落単位にヒアリングをかけ12件を抽出して訪問調査撮影を行い、第二次調査ではこの約1割を抽出して50分の1の平立断面図作成を中心に詳細調査を実施している。また、この調査は研究上はベトナムの民家史を確立することを大きなテーマとし、これに不可欠の中国民家概略調査を併せて実施している。平成11年度は、ナムディン省・ゲアン省を対象に、第一次調査は合計約650件、第二次調査約65件を調査した。この過程で、多くの重要な民家も再発見され、この後、JICA開発パートナー制度に採用され、各省5件の重要文化財指定と、1件の修復を実施する予定である。また、ベトナム側の建築研究者は、ナムディン省は建設省建築研究所、ゲアン省はハノイ建設大学が担当、ベトナム側に民家研究者が広範に育ってきたと実感している。さらに、今回の調査は既に実施したバクニン省・フエ省の中間地域を調査したため、ハノイ周辺の中国の影響が強い住居形式から、フエに見られるベトナム独自の住居形式がどのような形で変遷し成立したかを確認でき、1519世紀にかけてのベトナム民家史についてもおぼろげながらその姿が明らかになってきた。

また、中国南部からハノイまでの民家概略調査を実施、広東省広州市の漢民族住居・広東省広西省の北部のトン族住居・広西省沿海部に居住するベトナム人と先祖を同じくする欽族族住居、また、ベトナムに入ってランソン省タイ族,トゥー族住居を調査し、既に悉皆調査したバクニン省へと至った。意外にも、これらの中国南部の伝統的住居はベトナム中部の形式に近く、バクニン省等のハノイ圏の住居との類似性は福建省の伝統住居との類似性が高かった。ベトナムの伝統住居は、最近の経済発展と生活近代化の影響で消滅の危機に瀕している。そのため、ベトナム文化情報省とベトナムの建築研究者と共同して、年2省、省内全域を対象に保存すべき民家を体系的に探索整理する。第一次調査では村落単位にヒアリングし12件を抽出して訪問調査撮影を行い、第二次調査ではこの約1割を抽出して50分の1の平立断面図作成を中心に詳細調査を実施している。また、この調査は研究上はベトナムの民家史を確立することを大きなテーマとし、これに不可欠の研究者間の意見交換会を併せて実施している。平成12年度は、ティエンザン省・カンガイ省を対象に、第一次調査は合計約750件、第二次調査約75件を調査した。この過程で、多くの重要な民家も再発見された。2000年度には、JICA開発パートナー制度に採用され、バクニン省・カンナム省で、5件の重要文化財指定と、1件の修復を実施中であり、2001年度には、ドンナイ省・ナムディン省を実施、ティエンザン省・カンガイ省についても、同様の文化財修復と重要文化財指定を実施する予定である。また、ベトナム側の建築研究者は、カンガイ省は建設省建築研究所、ティエンザン省はホーチミン建築大学が担当、ベトナム側に民家研究者が広範に育ってきたと実感している。そのため本年度も、調査の分析結果を日本側ベトナム側が互いに報告し意見を交換しあう会をカンガイ省(ホイアン)とバクニン省(ハノイ)で開催、ベトナムの民家史について討論をおこなった。フエ省より南に位置するティエンザン省カンガイ省では、フエ省以北に見られない棟木を支える中柱形式が見られ、これは南部に土着的にあった形式か、中部山岳部に居住する少数民族の影響かなど、新たなベトナム民家史上の謎が議論された。また、ナムディン省ゲアン省調査をもとに、ベトナム北部の重層梁形式と中部の昇り梁形式の相違についても、ナムディン省では昇り梁形式は簡素な建物に使われ重層式建物は主要な家屋に使われていること、ゲアン省では昇り梁形式が主要な建物にも使われるようになることなど、ベトナム民家史解明上重要な意見交換が行われた。さらに、平成13年度はタインホア省・カンナム省を対象とするため、来日したタインホア省の文化局関係者を案内し調査を勉強していただいた。また、やはり来日した建設省住宅局長と調査について意見交換を行った。また、研究上はベトナムの民家史を確立することを大きなテーマとし、これに不可欠の研究者間の意見交換会を併せて実施している。平成13年度は、カンナム省・タインホア省を対象に、第一次調査は合計約750件、第二次調査約75件を調査した。
溶接温度分布と溶接姿勢の動画可視化による失敗から学ぶ溶接技術の習得

溶接は欠陥が表面に現れないことが多く、実習生は失敗に気づく事ができない。技能を修得するには訓練を重ねる必要があるが、溶接は電気による感電、発生する紫外線等による目や皮膚のやけど、溶接煙による呼吸器の障害など危険が大きい。本研究はサーモグラフィとビデオカメラを用いて溶接の可視化ビデオ教材を開発し、溶接実習において教育効果を高め、実技時間を短縮することが目的である。まず、実習生の溶接片で曲げ試験を行い、試験片に現れた溶接欠陥を集計し、その欠陥の原因を分析した。その結果、欠陥の原因として多いのは「アーク長が不適切」「溶接棒の角度が不適切」「運棒の速度が不適切」であることが分かった。そして良い溶接、悪い溶接をサーモグラフィ、ビデオカメラを用いて撮影し、欠陥発生時と健常時の違いを分析した。サーモグラフィによる温度分布計測では、悪い溶接では熱影響部が通常より広がる様子や偏る様子が確認できた。溶接のビデオカメラ撮影はアーク光の輝度が高いため、通常の方法では溶融池を撮影できない。その為フィルターを購入し、溶融池を撮影し、動画編集ソフトにて合成した。悪い溶接では、アークの集中性に欠けていたり、アークが斜めに飛んでいる様子が確認できた。撮影した動画や温度分布を動画編集ソフトにて編集し、溶接可視化ビデオ教材を製作した。製作したビデオ教材は来年度以降の工学実習にて利用し、更に改善していく予定である。この研究成果は溶接実習において、「教育効果の向上」「環境改善」「経費削減」等の効果が期待できる。
団地再生に向けた緑環境を基調としたランドスケープ・リノベーションに関する研究

調査対象とした集合住宅団地の周辺市街地において、建設後約30年が経過した戸建住宅地の緑被率調査では、1戸当たりの宅地規模が平均200m^2の戸建住宅地では、最低値が10%強、平均280m^2では15%強、330m^2でも20%強であった。一方、建設後約30年が経過した集合住宅団地の緑被率調査では、40%以上となる団地が多いことが明らかとなった。また、居住者に対するヒアリング調査では、調査対象団地の緑環境に対して緑の豊かさ、四季の変化、夏季の涼しさ、小さな生き物とのふれあいといった点で一定の評価が得られており、戸建住宅が連担する市街地において大規模集合住宅団地は、緑量とともに大きく豊かに成長した樹木の樹冠が覆う快適な屋外空間の提供といったある一定の公益的機能を発揮しているものと考えられる。建設後約30年が経過し、保存樹木や移植樹木を有する建替集合住宅団地の居住者を対象に、建替前後の団地の屋外空間の中での好きな場所や樹木に関してヒアリング調査(サインマップ法)を実施し、団地の屋外空間に対する居住者の接触行動を探った。その結果、建替前から多く存在し、団地のイメージを規定する樹木、樹形が特徴的な大径木、さらにこれらが存在する場所は、建替前から居住者に好まれており、こうした居住者が好む樹木を建替後に現地保存することで感覚や視覚のみならず建替前の情景を懐かしむといった記憶の継承も達成されやすいことが明らかとなった。加えて、居住者に好まれている保存樹木と同種の移植樹木や新規樹木も居住者に好まれやすいことが明らかとなった。今後の緑環境を基調とした団地再生において建替前の緑環境に対する居住者の意識調査の重要性が指摘できるとともに、樹木の現地保存のみならず、保存樹木のイメージを継承しながら移植樹木や新規樹木を選定することが重要であると考えられる。昭和30から40年代に建設され、ある一定の規模を有する集合住宅団地を対象とした樹木成長に関する基礎調査では、建設後約30年が経過した時点での緑被率の計測を行った。その結果、敷地面積に対する緑被率が40%以上となる団地が多く、中には50%を超える集合住宅団地があることも明らかとなった。従って、団地周辺に戸建住宅が連担する市街地において大規模集合住宅団地は、緑量の提供、また、大きく豊かに成長した樹木の樹冠が覆う快適な屋外空間の提供において、大規模集合住宅団地がある一定の公益的機能を発揮しているものと考えられる。建設後約30年が経過し、従前の団地の屋外空間に大きく豊かに成長した樹木を有し、保存樹木や移植樹木を多く有する建替集合住宅団地を対象に、建替前と後の団地の屋外空間の中での好きな樹木や好きな場所に関するサインマップ法を用いたヒアリング調査を居住者に対して実施し、調査対象団地の屋外空間や樹木に対する接触行動を探った。その結果、建替前の団地空間には樹木とともに居住者に好まれていた場所が多様に存在し、それらの分布が敷地全体に広がっており、長い時間経過の中で居住者の団地空間に対する愛着感が団地全体に広がっていたことが明らかとなった。場所に対する評価では建替後に居住者に好まれる場所が中央広場に限定され、建替前まで培われてきた団地空間に対する愛着感の広がりが継承されていないといった課題も見出せた。樹木については、建替前から多く存在していたソメイヨシノに見られるように団地のイメージを規定する樹木、樹形が特徴的で独立木のフェニックスやホーキポプラは、建替前かち居住者に好まれており、こうした居住者が好む樹木を建替後に現地保存することで感覚や視覚のみならず建替前の情景を懐かしむといった記憶の継承も達成されやすいこと。加えて、移植樹木や新規樹木では居住者に好まれる樹木が少ないものの保存樹木と同種のサクラ類やフェニックスが居住者に好まれ、建替時の樹木選定に際して保存樹木のイメージを継承しながら移植樹木や新規樹木を選定することも効果的であることが明らかとなった。

加えて、居住者に好まれている保存樹木と同種の移植樹木や新規樹木も居住者に好まれやすいことが明らかとなった。今後の緑環境を基調とした団地再生において建替前の緑環境に対する居住者の意識調査の重要性が指摘できるとともに、樹木の現地保存のみならず、保存樹木のイメージを継承しながら移植樹木や新規樹木を選定することが重要であると考えられる。
画像メディアを通してみた日中文化論

三谷邦明「源氏物語絵巻関屋巻と三遠」は、「源氏物語絵巻」は、中国絵画技法の三遠を擦用しながら、絵巻形式の必然として、時間経過を描き、枠組みを破壊しながら、多視点的な世界を樹立していくという特性を持つことを関屋巻の分析から明らかにした。加固理一郎は陳伝席「郭煕和『林泉高致集』」を翻訳した。陳論文は、三遠を含む山水画の11世紀の理論書『林泉高致集』を中国山水画の成熟を総括した書と意義づけている。今谷明「中世日本人の外国人像をめぐって」は、中世の日本人が外国人をどう描いたかを検討し、類型伽ままだ見られず、多様な外国観があったことを明らかにした。小幡敏行「伶経学史研究における画像メディアの活用について」は、1998年に中国で出版された『清代経学図鑑が、清代の経学者の肖像画を掲載するなど、画像メディアの活用によって、経学の世界を身近に感じさせる意義があると評価した。山田俊治「遠近法的視覚と小説表現」は、日本の近世後期の小説『浮世床』は透視図法による口絵を掲載することで、読者に物語の日常性を示したことを明らかにした。鈴木正夫「中国における日本人兵士の画像」は、日中戦争期に日本で描かれた戦争文学が中国で翻訳された際の挿絵が、加害者と被害者の相互理解の難しさを示していることを明らかにした。古川隆久「『写真週報』にみる中国観」は、昭和期の日本政府の広報写真週刊誌『写真週報』の中国関係の写真報道を検討し、1940年前半までは政府の方針を視覚的に表現する試みがみられたことを明らかにした。全体として、画像メディアを通した日中文化に関する諸時代の具体相を学際的に浮き彫りにするという成果をあげた。本研究は四ヵ年によって完了し、今年は開始一年目であった。「研究実施計画」通り、今年度は主として資料収集のために費やされた。その結果、各分担者の研究環境は徐々に整いつつある。来年度からは、今年一年で収集した資料を基礎として、実質的な共同研究の作業に入る。来年度はさしあたり分担者が各々複数回の研究発表を行うことを目標に置いている。その主目的は、分担者同士の研究テーマおよび研究内容の相互確認と問題意識を共有する、という二点にある。本研究は国文、中文、日本史の3領域に跨る。隣接分野とはいえ、専門領域以外の知識獲得には自ずと限界がある。それを研究発表会を通じて相互にフォローし合い、共同研究の質を向上させたい。また、美術史等の関連プロパーから講師を招き、専門的知識を提供してもらう機会を数回予定している。なお、来年度の研究発表は中間発表として位置づけ、その次年度(H12年度)、各々が軌道修正を加えた上で最終的な研究発表を行う。それを文章化してこの共同研究は完成する。研究代表者(三谷)は、すでに数年前より関連の研究に着手しており、今回の科研費によって資料収集して得た新たな知見をも加味して、昨年末に著書を公刊した(「研究実績報告書」11参照)。他の分担者に先行して成果をまとめた体験を活用し、来年度以降の共同研究を効率よく進めるべくリードして行きたいと考えている。本研究は四ヵ年によって完成し、今年度は二年度目であった。

「研究実施計画」通り、今年度は、まず、関連分野から講師を招き、専門的知識を提供してもらう機会として、分担者間で検討の結果、平成一一年一〇月二七日に大妻女子大学助教授松村茂樹氏をお招きして、「都市における書画ー明清から現代までー」と題する口頭発表と、関連討議を行なう公開セミナーを行なった。松村氏の発表は、中国社会における画像文化のあり方とその変遷に関するもので、日中双方における画像メディアのあり方やその変遷を考える背景の理解に大いに資するところがあった。さらに、分担者同士の研究テーマおよび研究内容の相互確認と問題意識を共有するため、二回の研究発表を行なった。一回目は同じ平成一一年一〇月二七日の公開セミナーの際、松村氏の発表に先立つもので、今谷明「中世日本人の外国人像をめぐって」、三谷邦明「源氏物語絵巻関屋巻と中国絵画の方法ー三遠をめぐってー」、二回目は平成一二年一月二七日の研究会(分担者のみ)で、鈴木正夫「中国における日本人兵士の画像」、山田俊治「江戸の浮世絵に見られる遠近法について」、古川隆久「『写真週報』にみる中国報道」、小幡俊行「清代学者の肖像と伝記」、加固理一郎「日本における『唐詩選』刊本の挿絵」の発表が行なわれた。いずれも活発な質疑が行われ、以後各自の研究を進めるにあたってに大いに資するところがあった。また、各自必要に応じて資料の補充やそのための出張を実施した。平成一二年度は、今年度の研究で得られた知見をもとに各自必要に応じて資料を補充し、考察を深めた上で、最終的な研究発表を行い、平成一三年度に成果を文章化してこの共同研究は完成する。本研究は4ヵ年で完成する予定であり、今年度は3年度目であった。「研究実施計画」に基づき、来年度に研究成果の文章化ができるように実質的な研究を完成させるための作業を進めた。具体的には、昨年度までに収集した資料を用い、昨年度に開催した研究会の成果を生かしてそれぞれの研究を進め、その過程で必要に応じて追加の資料収集を行った。また、共同研究としての効果があがるよう、分担者同士で各人の研究状況に関する情報交換や研究内容に関する意見交換を随時行った。幸い分担者全員が同じ機関に所属しているため、情報交換や意見交換は円滑に行われた。この間、分担者の一人である鈴木が研究成果の一部を公表した(本「研究実績報告書」11「研究発表」欄参照)。この論文は、魯迅が医学から文学に転身するきっかけとなった画像について考察したものである。また、研究代表者(三谷)も研究成果の一部を公表した(同上参照)・『紫式部集』に掲載されている紙絵について考察したものである。最終年度である来年度は、各分担者がそれぞれの研究成果を文章化し、報告書としてまとめる作業に入る予定である。本年度は予定通り各人の研究成果を以下のような内容で文章化し、研究成果報告書を作成した。三谷邦明「源氏物語絵巻関屋巻と三遠」は、『源氏物語絵巻』は、中国絵画技法の三遠を採用しながら、絵巻形式の必然として、時間経過を描き、枠組みを破壊しながら、多視点的な世界を樹立していくという特性を持つことを関屋巻の分析から明らかにした。加固理一郎は、陳伝席「郭熙和『林泉高致集』を翻訳した。陳論文は、三遠を含む山水画の11世紀の理論書『林泉高致集』を中国山水画の成熟を総括した書と意義づけている。今谷明「中世日本人の外国人像をめぐって」は中世の日本人が外国人をどう描いたかを検討し、類型化はまだ見られず、多様な外国観があったことを明らかにした。小幡敏行「清代経学史研究における画像メディアの活用について」は、1998年に中国で出版された『清代経学図鑑』が、清代の経学者の肖像画を掲載するなど、画像メディアの活用によって、経学の世界を身近に感じさせる意義があると評価した。山田俊治「遠近法的視覚と小説表現」は、日本の近世後期の小説『浮世床』は、透視図法による口絵を掲載することで、読者に物語の日常性を示したことを明らかにした。
ホットプレス炭素化法を利用したバイオマス廃棄物からの高密度活性炭の製造

昨年度は、おがくずを原料として、室温から240°Cまで機械的な荷重を負荷しながら炭素化(ホットプレス炭素化)し、その後900°Cまで熱処理、水蒸気による賦活をすることにより、密度0.9g/cm^3、BET表面積1050m^2/g、破壊強度7MPaという高密度、高強度、高比表面積を持つ高性能な活性炭を高収率で製造することに成功した。本年度は、さらに竹やコピー用紙、新聞紙を原料として、高性能な活性炭の製造を試みるとともにホットプレス炭素化法による収率向上の効果について検討した。竹、コピー用紙、新聞紙を原料とし、ホットプレス炭素化を行う温度域について検討したところ、おがくずと同様に、高温まで行うと密度と収率が単調に増加するが、BET表面積は減少することがわかった。その結果、ホットプレス炭素化を行う最適な温度域は、室温から240280°Cであることがわかった。ホットプレス炭素化は、荷重を負荷しながら熱処理する方法なので、密度と強度に与える効果が大きい。荷重を負荷しない通常の炭素化で製造した場合、おがくずやコピー用紙、新聞紙を原料とした活性炭の強度はまったくないものであったのに対し、ホットプレス炭素化を施して製造した活性炭の強度は、市販の高強度活性炭の1/31/2程度まで向上した。密度も通常の方法で製造したものの4倍程度になっている。さらに注目すべき効果として収率向上が挙げられた。特に新聞紙を原料とした場合に収率向上に対する効果が大きく、通常の方法と比較して収率が4倍にも達した。この原因を検討するために、バイオマスの主成分の一つであるセルロースを原料として同様の検討を実施した結果、ホットプレス炭素化法を施すことで収率が6倍にもなった。このことから、ホットプレス炭素化はバイオマス廃棄物中のセルロース成分の収率向上に大きな役割を持つことがわかった。バイオマス廃棄物は、活性炭等の機能性材料に転換することが期待されているが、通常の炭素化では強度が低い上に密度も小さい。本研究では、そのようなバイオマス廃棄物を機械的な荷重を加えながら加熱するポジトプレス炭素化法を用いて高密度化し、その後賦活処理を施すことで、高密度・高強度な高性能活性炭を製造することを目的としている。本年度は、おがくずを試料としてホットプレス炭素化法の有用性について検討した。ホットプレス炭素化法を適用する場合、試料に機械的な荷重を負荷する温度域が非常に重要であると考えられる。機械的な荷重を負荷する温度域を検討した結果、280380°Cの温度域で機械的な荷重を負荷すると試料が溶融し、高密度な成形体を製造できないことがわかった。そのため、負荷する温度域を室温280°C(MODE I)と380°C500°C(MODE II)の間で検討した。MODE Iにおいては、負荷する温度域が高くなればなるほど成形体の密度は高くなり、280°Cまで負荷すると炭素化後の密度が1.2g/cm^3まで向上した。その後水蒸気で賦活を行っても試料が割れたりすることがなく、高密度な成形活性炭を製造することができた。ただし、負荷する温度が高くなると賦活後の活性炭の表面積が低下するため、240°Cまで負荷するのが最適な条件であることがわかった。この時に得られた活性炭は、密度0,9g/cm^3、BET表面積1050m^2/g、破壊強度7MPaであり、密度と破壊強度が飛躍的に増加した。また収率も炭素化時で26%にもなっており、ホットプレス炭素化で1.7倍にもなった。また、MODE IIでも同様の効果が見られたが、BET表面積はやや低下しており、おがくずに関しては、室温から240°Cまで負荷する方法がBET表面積をほとんど低下させずに密度と強度を飛躍的に増加させる最適な条件であることが明らかになった。

この原因を検討するために、バイオマスの主成分の一つであるセルロースを原料として同様の検討を実施した結果、ホットプレス炭素化法を施すことで収率が6倍にもなった。このことから、ホットプレス炭素化はバイオマス廃棄物中のセルロース成分の収率向上に大きな役割を持つことがわかった。
分子内に配位性のヘテロ元素を有するπーアリルパラジウム錯体の合成と触媒反応

新しい触媒反応の開発を目本とし、2位にアルケニル基を有するオキシランと低原子価パラジウムーホスフィン錯体を反応させ、アルコキシ基が分子内でパラジウムに配位したπーアリルパラジウム錯体を形成させ、これら錯体の反応性を調べ、以下の成果を得た。1.ギ酸によるアルケニルオキシランの選択的還元反応による光学活性アルコ-ルの合成。アルケニルオキシランとパラジウム触媒を反応させ、生成したπーアリルパラジウムアルコキシド錯体にギ酸を付加させることによりギ酸πーアリルパラジウム錯体に変換し、ついでパラジウム上での脱炭酸反応によりπーアリルパラジウムヒドリド錯体を形成させ、さらにこのヒドリドを分子内で位置及び立体選択的にエステルのγ位で反応させることにより、光学活性なアルコ-ル体を合成する方法を開発した。この反応は温和な条件下で触媒的に進行する。この反応を利用した光学活性昆虫フェロモンセリコルニンやアルカロイド235Bの立体選択的合成にも成果を得た。2.ケルケニルオキシランと一酸化炭素の新しい反応。アルケニルオキシランとパラジウム触媒で形成されるπーアリルパラジウムのアルコキシドに一酸化炭素を反応させ、カルボニル化反応を行い5ーヒドロキシー3ーアルケン酸エステルを合成する方法を見出した。また電子不足のオレフィンを有するアルケニルオキシランからは、これまでアリル型化合物の反応では知られていなかった脱酸素反応及び還元反応が進行することをつきとめた。今後、アルケニルアジリジンやアルケニルアゼチジンの反応についても触明する予定である。
生物機能を応用したハイブリッド・ベクターの実用化と次世代ベクターの開発

遺伝子治療の実用化のためには、既存のシステム(組換えウイルスや合成高分子)の限界を越えた新しい遺伝子導入・発現系の開発を進めなければならない。本年度は、膜融合リポソームなど我々が提唱してきたハイブリッドベクターの大量調製法を、新しいリポソーム作製法や特殊なゲル濾過法を用いて確立し、その物理的・生物学的性状(均一な直径250nmを持ち凍結できる等)を明らかにすると共に、その投与条件について検討し、灌流圧を調整すれば生体に障害をもたらさずに投与できることを見いだした。また、強い細胞障害作用を持った変異ナトリウムチャンネルcDNAを癌マーカーCEAのプロモーターにつないで癌特異性を持たせたキメラ遺伝子を作成し、これを封入したハイブリッドベクターを使って、ヌードマウスにヒト胃癌を播種して作成した胃癌腹膜転移モデルの遺伝子治療への応用に成功した。この成果は、正常細胞と癌細胞が組織内で複雑に混在している手術不能例でも、癌細胞特異的に発現するように工夫した致死性遺伝子を膜融合リポソームに封入して無差別に遺伝子導入することによって、癌細胞だけをすべて殺傷するできることを示している。さらに、細胞膜と核膜を共に通過する活性が報告されているProtein Transduction Dom ain(PTD)と呼ばれるペプチドを呈示したラムダファージを作成し、このファージ粒子を培養液中に加えるだけで動物細胞に遺伝子を導入できることを見いだした。その活性は陽荷電リポソームよりも高く、血清で阻害されず、endocytosisに依存していなかった。またこの系を使ってin vivoでマウスの肝臓に直接遺伝子導入することも明らかにした。
熱ゆらぎ運動原理で駆動する分子マシーンの構築

本研究の目的は原始的な熱ゆらぎ運動系と考えられるインフルエンザウイルスの運動能に着目し、その運動機構を真似た分子機械を作製することである。ウイルスは細胞感染前に細胞表層を移動することが知られている。しかしウイルスが持つタンパク質には運動に関与するモータータンパク質は存在しない。ウイルス表層に存在するのは宿主細胞に接着または遊離に働く2つのタンパク質のみである。ウイルスはこの2種のタンパク質を使って原始的な運動を作り出していると想像されている。本研究ではこのウイルス様の超分子複合体を人工的に作製しこの仮説を証明し、またこの原理を利用したより高効率な運動システムを構築し応用展開を図った。本研究の目的は、原始的な熱ゆらぎ運動であるインフルエンザウイルスの運動に着目し、その運動機構を真似た分子機械を作製することである。モータータンパク質をはじめとする生体運動には、ランダムなブラウン運動から一方向の運動成分を取り出す「熱ゆらぎ運動機構」を内包しており、これらが生体運動の高いエネルギー変換効率の源であると考えられている。熱ゆらぎ運動機構の応用利用は従来の動力機構に大きな変革を生み出す可能性を秘めている。そこで、最も原始的で単純と思われるインフルエンザウイルスの運動から、「熱ゆらぎ運動機構」の本質を学び、この作動原理で駆動するマイクロマシンの開発を行う。インフルエンザウイルスの一方向性運動は、シアル酸に結合する能力を持つヘマグルチニンとそれを分解するノイラミニダーゼがウイルス表面に不均一(局所的に非対称)に配置されているためと考えられている。本研究では、この非対称構造をナノメーターレベルで人工的に制御された構造として作り出し、実際のウイルスよりも高効率に動くタンパク質超複合体を構築する。超複合体の骨格には、細胞骨格タンパク質である微小管を利用する。微小管の重合を制御することにより棒状構造の半分にヘマグルチニン、もう半分にノイラミニダーゼを配置する。本年度の研究では、ヘマグルチニンおよびノイラミニダーゼと同等の活性を有するレクチン(WGA、小麦胚芽凝集素)およびシアラーゼを利用した。これらのタンパク質を微小管と効率よく結合させるためベンジルグアニン(BG)と共有結合するSNAPタグを有した微小管リンカータンパク質を遺伝子工学的に作製した。生化学的にBG標識したWGAとSNAPリンカー分子および微小管に超複合体を作製した。この複合体をシアル酸を持つタンパク質(フェチュイン)コートした表面に添加したところ、超複合体が表面に強く結合する様子が観察された。モータータンパク質をはじめとする生体運動には、ランダムなブラウン運動から一方向の運動成分を取り出す「熱ゆらぎ運動機構」を内包しており、これが生体運動の高いエネルギー効率の源であると考えられている。熱ゆらぎ運動機構の応用利用は従来の動力機関に大きな変革を生み出す可能性を秘めている。そこで、最も原始的で単純と思われるインフルエンザウイルスの運動から「熱ゆらぎ運動機構」の本質を学び、この作動原理で駆動するマイクロマシンの開発を行う。インフルエンザウイルスの一方向性運動は、シアル酸の結合能を持つヘマグルチニンとそれを分解するノイラミニダーゼがウイルス表面に不均一(局所的に非対称)に配置されているためと考えられている。本研究では、この非対称構造をナノメータレベルで人工的に制御された構造として作り出し、実際のウイルスよりも高効率に動くタンパク質超複合体を構築する。超複合体の骨格には、細胞骨格タンパク質である微小管またはDNAオリガミを利用する。本研究では、ヘマグルチニンおよびノイラミニダーゼと同等の活性を有するレクチンおよびシアラーゼを利用する。これらを遺伝子工学的に改良し、これらを溶液中で混ぜることで可動性の超分子複合体を自発的に作る系を構築し、シアル酸表面上て運動させる。本年度は、微小管を用いた超分子複合体の作成を行った。微小管と不可逆的に結合するキネシン変異体のC末端にレクチンの連結することで、微小管表面にレクチン分子が自由運動ができるような超分子複合体を作成した。この複合体がシアル酸コートした表面上に結合可能できることを確かめた。本研究の目的は、原始的な熱ゆらぎ運動系と考えられるインフルエンザウイルスの運動能に着目し、その運動機構を真似た分子機械を作製することである。ウイルスは細胞感染前に細胞表層を移動することが知られており、これが感染力と関連する可能性が示唆されている。ウイルス表層に存在するのは宿主細胞に接着また遊離に働く2種のタンパク質のみである。

ウイルスはこの2種のタンパク質を使って原始的な運動を作り出していると想像されている。本研究ではこのウイルス様の超分子複合体を人工的に作製しこの仮説を証明する。またこの原理を利用したより髙効率な運動システムを構築し応用展開を図った。ウイルスが動く原動力はウイルス表面にあるシアル酸結合酵素と分解酵素の作用が原因と考えられる。ウイルス表面の局所領域でそれらの酵素が非対称に局在した場合、分解酵素が結合対象物のシアル酸を分解するとその後そちら側にはそのウイルスが結合できなくなり、ブラウン運動により分解酵素が無い側にウイルスが一方向に移動すると考えられる。そこで本研究ではこの非対称性を人工的に作製した。非対称性を作製するための足場として微小管を利用した。本研究では微小管とシアル酸結合酵素(レクチン)およびシアラーゼを適度な長さのリンカーで連結するため、動かない変異キネシンをリンカー分子として微小管に連結した。このレクチンと微小管複合体をシアル付きガラス表面に結合させることに成功させた。次に微小管上に分解酵素と結合酵素を局所的に配置した複合体をシアル酸付きガラスに結合させ運動を観察したが残念ながらその複合体に動きは観察されなかった。原因は恐らくシアル酸結合力が強すぎてブラウン運動が生じなかったためと考えられる。今後シアル酸結合酵素の種類または濃度を調整して一方向運動を実現させたい。ナノバイオ昨年度と同様に本年度も、微小管を用いた超分子複合体の作成を行った。微小管と不可逆的に強く結合するキネシン変異体(T93N、微小管リンカー分子)のC末端にSNAPタグとよばれるベンジルグアニン(BG)と共有結合するタンパク質タグを遺伝子操作的作製し、それを介しレクチンを微小管に結合させた。シアル酸と結合するレクチンの一種小麦アグリチニンをベンジルグアニンで化学標識し、それらを混合することでキネシン・レクチン・微小管超複合体を作成した。また、より一般的な系としてビオチン化レクチンおよびビオチン化微小管を用いてストレプトアビジンを介した複合体作製にも試みた。これらの場合すべて市販品を用いて構築した。両者を比較したところ、微小管リンカー分子を用いた場合、超分子複合体はフェチュイン(シアル酸を持つタンパク質)コーティングした表面に高効率に結合したが、ビオチンアビジンを利用した系では、微小管同士のアグリゲーションなどが見られ本研究には利用できないことが分かった。本年度は、9月頃に専門技術を有する研究補助員を雇用予定であったが、本人の出産により予定時期に雇用できず、また代替の者も見つからなかったため、本研究に遅れが生じた。そのため、研究期間の一年間の延長を申請し、承認された。本年度は、微小管を用いた超分子複合体の作成を行った。微小管と不可逆的に強く結合するキネシン変異体(T93N)のC末端にSNAPタグとよばれるベンジルグアニン(BG)と共有結合するタンパク質タグを遺伝子操作的に結合させた。
東京臨海部を対象とする現代大都市の空間的・時間的構造の社会学的研究

本研究は東京臨海部を対象に、現代大都市の社会構造を空間的および時間的な構造という点から実証的に解明するとともに、都市の社会学の新たな理論と方法の構築を目指すことを目的に、1東京大都市圏における臨海部の社会的地層・地形・イメージの重層性、2交通・流通のインフラ空間としての東京臨海部の構造、3巨大スケールの空間と施設の社会的意味、という三つの焦点から研究を進めている。2018年度は、お台場、晴海、豊洲を中心とした東京都心部のウォーターフロント開発によって現れた空間構造と経験様式の研究を資料収集と実地調査によって行うとともに、オランダ、イギリス、アメリカ合衆国における臨海部の開発状況や歴史についての資料収集とフィールドワークも実施した。上記1については、関連する歴史的資料を中心とするデータの収集と分析を試みるとともに、品川地区を中心にフィールドワークを行った。上記2については、湾岸エリアの対岸にある品川、汐留、芝浦などの湾岸地域の調査を進め、とくに芝浦地域を中心に業務をおこなっている(株)東京倉庫運輸と、その関連会社である(株)リソーコに対して二度の聞き取り調査をおこない、1990年代以降の情報化の進展により多くの物財や人びとを集められる大規模空間へのニーズが高まり、消費・流通・物流施設の巨大化が進んだ臨海部の空間的特徴を、レム・コールハースの言う「ビッグネス」と「ヴォイドネス」という点から分析した。上記の3では、「東京臨海部をめぐる地理的イメージ」に関する研究として、東京臨海部と比較するため、ニューヨークのマンハッタン、ブルックリン、ルーズベルト・アイランドなどの沿岸部をフィールドワークし、ケヴィン・リンチによる、パス、ノード、ディストリクト、エッジ、ランドマークなどの構成要素、および視点場の観点から、ニューヨークの沿岸部の物理的な骨格の特徴を記述した。研究計画13のそれぞれについて、初年度に計画した文献・資料の収集、フィールドワークの実施、それらによって得られたデータの分析・検討など、おおむね計画通りに遂行し、次年度の研究のための基礎的なデータの蓄積と考察をおこなうことができた。その結果、フィールドワークについてはさらに広範な地域を対象として、湾岸地域の空間的構造を総体的に把握し、分析する必要が認識された一方で、(株)東京倉庫運輸と(株)リソーコの調査を通じて、臨海部の歴史的変遷と現在の構造転換についての具体的なデータを得ることができた。また、南後の在外研究を通じて国外の都市の湾岸地区との比較のためのデータも収集することができた。これらのことから、本研究課題の遂行はおおむね順調に進展していると自己評価する。2019年度も前年度に引き続いて資料収集とフィールドワークを継続して実施するとともに、研究会によるそれらの検討を複数回にわたり実施する。とりわけ、2020年のオリンピック・パラリンピック開催に向けた開発が進む晴海・有明地区を中心とするフィールドワークと資料収集を重点的におこなうとともに、東京臨海部の総体的な空間構造の形成史と現在の構造転換についての分析・考察を行う予定である。また、秋以降は研究分担者の南後が帰国するので、海外との比較分析の作業も進める予定である。

2019年度も前年度に引き続いて資料収集とフィールドワークを継続して実施するとともに、研究会によるそれらの検討を複数回にわたり実施する。とりわけ、2020年のオリンピック・パラリンピック開催に向けた開発が進む晴海・有明地区を中心とするフィールドワークと資料収集を重点的におこなうとともに、東京臨海部の総体的な空間構造の形成史と現在の構造転換についての分析・考察を行う予定である。また、秋以降は研究分担者の南後が帰国するので、海外との比較分析の作業も進める予定である。当初計画よりフィールドワークの回数が少なかったことと、資料収集が当初見込んだ金額よりも少ない金額で行えたこと、年度末に購入予定だったPCの在庫状況から年度中の発注・購入が困難になったこと、研究分担者の南後が在外研究中で予算執行が当初予定より少なかった等の理由で、次年度使用額が生じることとなった。今年度はフィールドワークの回数を増やし、資料収集・分析に大学院生を雇用することを予定しており、また昨年度購入を見送ったPCも購入し、文献資料収集も継続して行うことで、計画通りの執行を予定している。
ラジカルポリマーの酸化還元を利用した集合組織の動的配向制御

当初の研究計画に基づき、新しい液晶の配向法を活用した革新機能の実現に注力した。前年度までに申請者が明らかにした電気化学的な液晶スイッチングの手法を用い、有機電極活物質としてのポリ(TEMPO置換グリシジルエーテル)の酸化還元と、二次元のイオン伝導パスを形成する液晶電解液の配向を協同的に制御した。数千倍以上のイオン伝導率の異方性を有する電解液の配向を切り替え、充放電中は高イオン伝導、充電後は絶縁状態になる二次電池を動作実証した。電荷輸送能に優れる表面グラフトポリマー(昨年度に報告)に加え、本年度は分子構造の最適化を経て、スピンコート等の汎用的な製法で成膜される高分子電極においても配向制御を達成した。さらに、高分子電極の電気化学的な緩和応答が液晶配向に応じて変化することを自己電子交換反応速度定数を指標として明らかにした。層状構造を有するスメクチック相に加え、光の選択反射性を示すキラルネマチック相の配向スイッチングの物理化学過程も解明し、従来法を超えた光学デバイス実現の道筋とした。当初の計画に加え、アモルファス構造を形成するラジカルポリマー内の電荷移動においても協同性が鍵を握ることを見いだした。酸化還元席間の自己電子交換反応速度定数並びに集電体との電極反応速度定数を規定する律速段階が長らく不明であったが、本研究において両過程の分子ブラウン運動との協同的な進行を定量モデルと共に明らかにした。高い運動性を有するレドックス超分子の電荷メディエーション効果も活用し、ポリマーにおける自己電子交換反応速度定数の最高値(10の7乗/M/s)も初めて達成した。自己組織化的に高い導電構造を形成するカーボンナノチューブとラジカルポリマーの併用により、二次電池の電極としては例外的に大きな1 A/平方cmの出力電流を得た。29年度が最終年度であるため、記入しない。平成27年度は、当初の研究計画に基づき(a)ラジカルポリマー/液晶分子間の相互作用の解明と(b)液晶の動的配向を可能にするレドックス高分子群の開拓に注力した。集電基板上に形成したラジカルポリマー層とその近傍に存在するネマチック液晶分子が静電相互作用し、その界面にて規定される後者の配向状態がバルク相まで数十マイクロメートルオーダーのスケールで波及した。ラジカルポリマーが中性状態では液晶分子とのファンデルワールス力が支配的で水平配向が誘起される一方、カチオン/アニオン状態では電極近傍にて形成される電気二重層が垂直配向を誘起することを初めて明らかにした。テトラシアノボレートアニオン等から構成される疎水性のイオン液体は適用した液晶中で例外的に高い解離度(通常の過塩素酸アニオン系の数倍以上)を示し、Gouy-Chapmanモデルで記述できる電気二重層の電場増幅に寄与した。高い自己電子交換反応速度定数を有するレドックス席を非共役高分子中に導入したラジカルポリマーはドープ状態がアモルファス相全体に迅速に波及するため、電極の表面電荷が鍵を握る液晶配向のスイッチングにおいても極めて有力な役割を果たした。レドックス席としては安定ラジカルのTEMPOに加え、電子授受型のビオロゲン、アントラキノン等を適用しても汎用性高く液晶配向可能であった。本研究で見出した液晶配向の制御法は集合組織の厚みに関わらず素子への印加電圧を1 V程度まで低減でき(従来法では1-100 V)、さらにメモリ性も有する利点があるため、これを超低エネルギー駆動の液晶デバイスへ応用展開できる可能性がある。また液晶分子の配向に応じて電解液全体のイオン伝導度が変化することも見出し、こうした電荷補償イオンの移動性の制御がラジカルポリマーの蓄電特性の飛躍的向上に繋がることも明らかにした。本研究は以下の事由により、当初の研究計画以上に進展したと判断できる。平成27年度の研究計画通り、(a)ラジカルポリマー/液晶分子間の相互作用を熱力学・速度論的な観点から解明し、(b)液晶の動的配向を可能にするレドックス高分子群を開拓し、本配向法を汎用性高く利用できることを明らかにした。さらに予想を超える成果として(c)ラジカルポリマーの酸化還元による集合組織の配向制御がポリマー電極のレドックス現象と電荷補償イオンの移動の協同性を例外的に創発することを見出した。これより、例えば充放電中は高いイオン伝導度性を示す一方、充放電後のみ電解液抵抗が上昇することで高速充放電と高い電荷保持能を両立可能な、全く新しい機能を有する電荷貯蔵デバイスの実現が可能となった。平成28年度は当初の研究計画に基づき、ラジカルポリマーで配向可能な集合組織の開拓に注力した。前年度はラジカルポリマーの荷電状態がネマチック液晶相の配向を動的に規定可能なことを見出したが、本年度は着想をさらに拡張し、本手法をスメクチック並びにキラルネマチック相の配向制御へと展開した。スメクチック液晶群は層状の自己組織化構造に由来する低次元のイオン伝導パス(異方性: 1000-10000倍)を形成可能なことが報告されている。本研究ではラジカルポリマーの酸化還元を用いた電気化学的な液晶配向法を用いることで、従来は静的な扱いに限定されてきた自己組織化的なイオン伝導構造を動的制御できることを初めて明らかにした。ラジカルポリマーを電荷貯蔵層、スメクチック化合物を電解液とするエレクトロクロミック素子も試作した。