hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
異核二核金属相乗系における酸素活性化反応

(1)イミダゾール軸配位子が酸素活性化の要件の確証:これまでの銅錯体結合鉄ポルフィリン還元体と酸素との反応では鉄イオンに対してside-on型のペルオキシド体を与え、これは酸素-酸素結合解裂には不活性であることが判明した。そこで、ペルオキシドとして反応活性な構造であるend-on型の(ヒドロ)ペルオキシド生成に向けて、酸素反応種との反応前に軸配位子が結合していることが重要であろうとの考えに基づきイミダゾール結合ヘムを新たな化学モデルとして合成した。この還元体に対して酸素付加、一電子還元/プロトン化(プロトン共役電子移動)により溶液中でend-on型の(ヒドロ)ペルオキシド体(Compound O)の生成に成功した。また、side-on型ペルオキシドからend-on型ヒドロペルオキシドへの変換も成功し、30年以上、不活性とされていたside-on型ペルオキシドも、イミダゾール軸配位子が共存すると活性なend-on型になることを世界で始めて実証した。(2)末端酸化酵素における酸素活性化の過程の追跡ヘムおよび銅錯体含有する金属酵素である末端酸化酵素(典型的にはチトクロムc酸化酵素;Cc0)における酸素活性化反応へ(1)における知見を適用した。既に合成している、Cc0活性中心に存在する官能基や金属錯体を全て備え、その構造を摸した「完全化学モデル」を用いて、既に生成を実証した酸素付加体(スーパーオキシ体)に対して一電子還元剤によるペルオキシド体への還元及び引き続くプロトン化により、0-0結合の解裂並びに銅(II)錯体の生成が観測され、酸素活性化反応サイクルを完結することが出来た。またこの反応研究を通して銅錯体やTyr等価体、イミダゾール軸配位子の酸素活性化反応における役割も明らかにすることが出来た。(1)銅-ヘム鉄三核錯体還元体における酸素付加体の形成と反応性:銅側の配位子がN3である[(bepa)Cu^I]+を共有結合した鉄(II)ポルフィリン錯体は酸素との反応により低温にてμ-η^2 : η^2-ペルオキソ錯体を生成する。このside-on型ペルオキソ構造は共鳴ラマンより確認された。(2)このペルオキソ錯体へ低温を保ちナトリウムフェノラートを添加すると瞬時に紫外可視スペクトルの変化を示し、錯体構造が変化したことが確認された。昇温後、溶液を酸処理し、抽出後、反応混合物にカテコールが含まれることを確認した。一方、その他の有機基質(オレフィン、スルフィド等)をこのペルオキソ錯体に添加してもスペクトル変化や酸化生成物の生成は認められなかった。これらの結果より、フェノラートがペルオキソ架橋の銅-鉄二核錯体に対して特異的にペルオキソ架橋を活性化し、酸化反応を起こすことが明らかとなった。これにより、新たな酸素活性化反応として展開に道を拓いた。(3)チトクロムc酸化酵素の化学モデルにおける酸素活性化反応:既に合成した、配位子にTyr-His等価休を含む銅錯体およびイミダゾール軸配位子を鉄ポルフィリンに共有結合させた酵素活性中心化学モデルを用いて合成した鉄(III)ペルオキソ/銅(I)錯体溶液へ酸を低温下で添加することにより鉄(III)ヒドロペルオキシ錯体の生成を行った。反応は瞬時に起こり、対応する鉄(III)ヒドロペルオキシ錯体は瞬時にO-O結合解裂生成物(LFe^<IV>=OおよびLCu(II)-OH)を与える事が、酸素活性化が鉄(III)ヒドロペルオキソ錯体経由であることを実証した。
大型加速器の挙動事前予測手法およびトラブル回避システムの研究

本研究は、大型加速器におけるビーム挙動由来による突発的なトラブル事象を解析するための研究である。まず、トラブルを解析するためのビーム波形記録装置を製作した。この波形記録装置は、10MS/sというADC性能である。これを用いてKEKBでデータ収集を目指したが、KEKBのビーム波形幅(数百ナノ秒)が短すぎ、突発的なビーム挙動変化のよる波形変動の原因を究明することが困難であった。そこで、日本大学のFEL線形加速器(ビーム幅20μ秒)に協力を依頼して収集系を構築し、突発的なビーム変化データを収集した。また、日大と同じような規模の海外の加速器においても当装置を用いてデータ収集することを考え、スイスPSIでも性能データ系を構築した。この結果、ビーム変化特性は、ほぼ加速器の規模に依存することが知見として得た。しかし、具体的なビーム変化率は、10MS/sの波形記録装置では分解能が不十分で、統計的・数理工学的な解析でも情報精度が向上できなかったために、さらに200MS/sまで向上させたものを製作し、日大にて継続的にビーム挙動データの収集を行った。一方、物理モデル解析においては、計測された高周波電力データを用いてビーム加速ゲインを偏微分方程式にて計算するコードを開発し、突発的なビーム挙動が起こる場合に、加速ゲインにどのような過渡的変化が起こるかをシミュレーションできるようにした。シミュレーションでは、高周波電力計測データからは目測では認識できない波形揺らぎが現れ、ビーム波形の揺らぎの周波数成分(高周波電力の電源内の揺らぎ)と一致するという成果を得ることができた。今年度は、加速器のトラブルを監視するための装置であるスキップバックレコーダーを利用して、実験的に日本大学のFEL施設用電子加速器のデータを収集し、分析を開始した。データ収集に当たっては、設備備品として購入したPCとレコーダーをつなぎ、自作ソフトウエアによってイベントデータのみが選択できるようなシステムを組あげた。このシステムにより、日本大学FEL施設の加速器の2Hzで運転されているパルス的ビーム波形が異常となるイベントを取りこぼし無く収集し、イベント発生の予兆が含まれたデータとして保存することに成功した。また、大強度陽子加速器施設で用いられる予定の高周波4重極型リニアック(RFQ)に於いても、日本大学と同じシステムを組みあげ、25Hzという高周期で運転されている加速器でのトラブルイベント波形を選択的に保存することに成功した。これらのデータは、手始めに自己組織化マップ(SOM)解析により、予兆パターンが存在するかどうかの確認が行われており、異常パルス波形をFFTによって周波数領域に展開し、そのパターンをSOMクラスタリングすることで、予兆パターンが切り出せるような見通しが立ってきた。さらに、統計的な解析も並行して行うために、「XploRe」という統計的解析ソフトを購入し、統計的な側面から異常波形の予兆現象を解析している。次年度は、多くの他の加速器施設でもデータを多数収集することを考えており、まずは、国内では、日本原子力研究所内の超伝導FEL線形加速器、海外ではスイスのPSIにてビームデータを収集し、予兆現象が含まれているかを解析することを検討している。さまざまな加速器施設で取られたデータにおいて、共通解析手法でトラブルイベントの予兆が解析されることが確認されることを目指し、そして、これらの手法によって加速器施設にとってトラブルを未然に回避できる非常に効率的な運転法開発を行う。本研究課題にて、当初利用する予定であった波形記録装置は、10MS/sというデジタル変換性能であった。この波形装置を用いてKEKBでデータを収集を目指したが、KEKBのビーム波形幅(数百ナノ秒)が短すぎ、また、規模が大きすぎて突発的なビーム挙動変化と、その原因を究明することが困難であった。

そこで、小規模でありながら自由電子レーザー用施設として実績を作っている日本大学量子科学研究所の線形加速器(ビーム幅20μ秒)に協力を依頼してデータ収集系を構築し、突発的なビーム挙動変動データを収集した。これらの計測系の構築及び計測データの予備的解析結果を、日本大学の修士課程の高崎氏が、「電子線形加速器におけるパルス内ビーム変動に関する研究」として修士論文をまとめ上げ、突発的なビーム挙動の変化と大電力高周波源等の関係を定性的に明らかにした。また、日大と同じような規模の海外の加速器においても波形記録装置を用いてデータ収集することを考え、以前から交流があったスイスPSI加速器でも、加速器性能データ系を構築した。この結果、線形加速器のビーム変化特性は、ほぼ加速器の規模に依存することが理解された。ビーム変化は、10MS/sの波形記録装置では分解能が不十分なことが多く、統計的・数理工学的な解析によっても情報が得られなかったために、ADC速度を200MS/sまで向上させたものを製作し、日本大学にて継続的にビーム挙動変化過程データの収集を行っている。一方、物理モデル解析においては、計測された高周波電力データを用いてビーム加速ゲインを偏微分方程式を数値的いて計算するコードを開発し、突発的なビーム挙動が起こる場合に、加速ゲインにどのような過渡的変化が起こるかをシミュレーションできるようにした。シミュレーションでは、高周波電力計測データからは目測では認識できない波形揺らぎが現れ、それが計測されたビーム波形の揺らぎの周波数成分(高周波電力の電源内の揺らぎ)と一致することを示すという成果を得た。
風力発電システムにおける風況および風車性能予測統合による運転制御方法の構築

2次元数値流体計算(CFD)と翼素運動量理論(BEM)を組み合せた風車性能予測コードの開発を行い,風洞実験結果と比較し,その精度を検証した.久米島の気象観測所データを用いて風況を調べ,100kW風車発電特性を示した.また,風況予測CFDコードには粗さを考慮した乱流モデルを用い,丘陵まわりの風洞実験結果と比べ,精度を検証した.最多風向の北風で久米島風車設置域をシミュレートした.3次元風車解析CFDコードには低レイノルズ数型乱流モデルを用い,2枚翼および3枚翼風車の風洞実験結果と比較し,精度を検証した.さらに,乱流モデル無しの計算を試みることで,はく離の影響による性能低下の要因が確認できた.昨年度から引き続き,計算負荷の小さい翼素運動量理論(BEM)コードを用いた風車性能予測を行った.BEM風車性能予測を行うために,開発した数値流体計算(CFD)コードを用いて2次元翼型性能データを構築している.昨年度は予測精度を把握することに主眼をおき,直径2.4mの水平軸風車を対象として計算結果と風洞実験結果を比較した(雑誌論文1).今年度は,同じ翼型を用いて沖縄県久米島で実証試験を行っている直径20mの100kW風車を対象とし,同様な計算方法で性能予測を行った(雑誌論文2,学会発表1).また,市販CFDコードFluentを用いて2次元翼型性能を計算することも行い,風車空気力学プロジェクトMEXICOの風洞実験風車を対象として,予測方法の時間短縮化を含めてモデル等の検証を行った.さらに,3次元CFDコードの開発を行い,水平軸風車まわりの流れを計算した.3次元計算コードは,BEMコードを用いず直接的に風車まわりの流れを計算するので計算負荷は大きくなるものの,予測精度の向上や流れ場の様子を詳しく考察することが可能となる.計算結果と風洞実験と比較しながら両者の精度を考察しつつ,CFDの実用性を検証した(雑誌論文3,学会発表24).また,風況予測においては,風車まわりの状況を把握するために,汎用数値計算コードOpenFOAMを用いて地形を含んだ解析を行った.計算精度を把握するために,まず急峻な丘の風洞実験を対象に計算を行い検証し,その後,風車設置場所周辺の計算を試みた.風車を運転制御するには,風速情報が非常に重要な要素だが,時々刻々変化する風車周辺の風速分布を計測することは困難である.そこで,風車性能を解析し,周辺の風速データを収集しながら,局所域の風況を予測するシステムを構築することを試みる.数値流体計算(CFD)により風車性能を直接的に解析するには計算負荷が大きく計算時間がかかることから,簡易的な手法である翼素運動量理論(BEM)による解析精度を把握しながら性能予測を行い,解析方法の改善につなげる.CFDコードを用いて2次元翼型性能を求め,その結果をBEMの計算コードに用いて直径2.4mの水平軸風車について性能解析を行った.まず,風車ブレードに採用されている4つの翼型,先端からNACA63-215,NACA63-618,DU93-W-210,DU91-W2-250について,CFDコードで性能予測を行い揚力係数および抗力係数を実験結果と比較し精度を検証した.次に,得られた広い迎角範囲の翼型性能データを用いて,BEMコードで風車性能を計算した.風車性能の計算結果と風洞実験結果を比較したところ,低回転数で翼失速域における小さい周速比域では,計算結果は実験結果よりも大きな出力係数であったが,迎角が小さくはく離が起こらない大きい周速比域では,最大出力係数でよい一致がみられた.また,台風襲来の多い沖縄県久米島にて実証試験を行っている100kW風車を対象として研究を進めた.実証試験風車の性能予測として,まず,翼型性能データを元に各運転時におけるブレード上の流入速度分布や作用力分布などを調べた.風況解析では,島内2か所の気象観測所3年間について,風速・風向頻度分布,突風率などと台風襲来時の様子を調べた.さらに,実証試験場の夏季と冬季について,ナセル上の風速データを用いながら風車発電特性を示した.計算負荷の小さい翼素運動量理論(BEM)コードを用いた風車性能予測を行った.BEM風車性能予測を行うために,開発した数値流体計算(CFD)コードを用いて2次元翼型性能データを構築している.昨年度は直径3mの水平軸風車を対象としてパッシブピッチ制御の性能予測を行った(雑誌論文2).さらに,3次元CFDコードの開発を行い,水平軸風車まわりの流れを計算した.3次元CFDコードは,BEMコードを用いず直接的に風車まわりの流れを計算するので計算負荷は大きくなるものの,予測精度の向上や流れ場の様子を詳しく考察することが可能となる.単一格子,格子数減少化の工夫によって計算時間の短縮が可能となっている.模型実験のレイノルズ数は低く,乱流モデルの予測精度が低下する領域となる.このためCFDではレイノルズ数を変化させ実験結果と一致させ,風車性能を予測する試みを行っている(学会発表1,雑誌論文

1).また,3次元CDFコードとBEMコードの風車性能予測の比較を行い,ブレード各断面のBEMによる予測精度を示した(雑誌論文3).風況予測用数値流体計算(CFD)コードは,粗さを考慮した乱流モデルを用いて開発した.石原らの丘陵まわりの風洞実験を解析対象として精度を検証し,良好に模擬することを確認した.久米島本島東側の離島について,最多風向の北風をシミュレートしたところ,100kW風車設置域付近は風向,風速の変化が少ないと推測された.風車用CFDコードは低レイノルズ数型乱流モデルを採用した.デルフト工科大学の2枚翼風車を解析対象とし,精度を検証した.風車特性は周速比λ,出力係数Cp,スラスト係数Caを用いて比較し,他の流体機械の性能と比較できるように効率η=Cp/Caを評価した.実験と風車特性の計算結果は周速比λ=6.8以上で良く一致した.最大効率は50%前後であった.次に,三重大学の3枚翼風車を解析対象に検証した.計算領域は風車羽根車まわりの全球1/3,全球半径は羽根車半径の20倍で,翼まわりに必要な格子を多く配置し総格子数425,880点と少なくした.Cpの実験と計算結果(乱流モデル有)を比較したところ,λ=4.2以上(失速域外)のCp変化は良好な一致であったが,λ=4.2以下(失速域)では,計算結果は実験に見られる急激な出力低下を示さなかった.失速が助長される乱流モデル無(層流)の計算を試みたところ,失速域付近λ=4.55.5では実験よりも小さな値を示した.Caの結果(乱流モデル有)では,周速比全域にわたり実験と良く一致した.Cpと同様に,乱流モデル有無の結果を比較し剥離現象の影響を調べた.乱流モデル無の計算は実現象より剥離しやすく,揚力低下,抗力上昇によってCaは実験値よりも小さくなると推定されるが,逆に計算結果は大きく,実験値と乱流モデルとの間を示した.乱流モデル有無による翼面上の流れを描画したところ,乱流モデル無では正圧,負圧面ともに大きな剥離域が生じ,性能低下の要因が確認できた.2次元数値流体計算(CFD)と翼素運動量理論(BEM)を組み合せた風車性能予測コードの開発を行い,風洞実験結果と比較し,その精度を検証した.久米島の気象観測所データを用いて風況を調べ,100kW風車発電特性を示した.また,風況予測CFDコードには粗さを考慮した乱流モデルを用い,丘陵まわりの風洞実験結果と比べ,精度を検証した.最多風向の北風で久米島風車設置域をシミュレートした.3次元風車解析CFDコードには低レイノルズ数型乱流モデルを用い,2枚翼および3枚翼風車の風洞実験結果と比較し,精度を検証した.さらに,乱流モデル無しの計算を試みることで,はく離の影響による性能低下の要因が確認できた.風車専用の性能解析コードの開発は順調に進んでいるが,制御方法や汎用コードとの関連づけが進んでいない.流体工学3次元CFDコードの開発および性能予測に加えて,風洞実験にて予測精度を検証,確認を行う予定である.市販CFDコードFluentでは定常計算にて負荷軽減と時間短縮を図りながらモデルを評価し,BEMコードによる風車性能の実用性を確認した.また,開発CFDコードでは,2枚翼および3枚翼風車について3次元定常計算を行い,回転力(トルク)とスラストに関する実験および計算の精度について考察した.沖縄県久米島で実証試験を行っている100kW風車について,BEMコードによる風車性能予測と汎用コードOpenFOAMによる地形を考慮した風況予測を行っているが,局所風況予測に関する十分な成果がまだ得られていない.CFDによる2次元翼型性能計算と組み合せたBEMによる風車性能計算を行い,予測精度を検証した.ただし,当初予定していた
高分子鎖のトポロジーと核生成

1930年代以来肉難とされてきた「融液からの核生成初期(誘導期という)過程が核生成過程である」実験的検証に初めて成功した。放射光を用いたX線小角散乱により直接観察できた核の数は結晶化温度に急冷後急激に増大し、核の大きさは結晶化温度の増大とともに増大した。これらの成果により、核生成誘導期は核生成過程であり、最近提案されている相分離過程ではないことが明らかになった。1次核の生成と結晶成長による結晶成長機構のメカニズムを通じて、高分子物質の結晶の特徴である著しく多様な高次構造が、どのようにして形成されるのかは重要な課題である。しかし「単結晶の3次元的立体形態とその起源の解明」は、高分子結晶の変形が容易なために明らかにすることが困難であった。本研究では、柔らかい物質で補強することにより、変形しない本来の形態を原子間力顕微鏡で観察することに成功し、単結晶が派生成長した場合に見られる高次構造の典型例である「板状結晶のねじれ」の起源が解明できた。天然ゴムの結晶化機構は長年にわたり明らかでなかった。本研究では、天然ゴムを高純度に精製してから脂肪酸を混合し、結晶化を偏光顕微鏡により観察し、核生成速度の過冷却度が脂肪酸添加により著しく加速されることを見いだした。この事案から脂肪酸が天然ゴムの核剤として働いていることを初めて明らかにできた。高分子の核生成の初期過程である「誘導期」は結晶核が定常的に発生するまでの期間であるが、その分子論的実体は不明である。われわれはポリエチレンの単結晶の核生成における誘導時間が分子量の増大とともにべき乗で増大するという「高分子誘導期の分子量に関するべき乗則」をはじめて発見した。われわれはさらに核生成速度のべき乗則も発見した。誘導時間の過冷却度依存性から誘導期の活性化段階が臨界核形成であることが明らかになった。この事実から誘導期の温度依存性は低分子系で確立されている「古典的核生成理論」によって説明できることが明らかになった。しかし、誘導期の分子量依存性は高分子固有の現象であり、べき乗則から、「高分子の誘導期が、高分子鎖が融液中の絡み合いを解きながら臨界核へとすべり拡散することにより再配列していくトポロジー的過程である」ことが初めて明らかになった。以上の結果から、核生成初期過程である誘導期と後期過程である定常的核生成期は同一のトポロジー的本質を持つことが結論できた高分子球晶は同心円上のパターンを示すことがあり、非平衡パターン形成として興味深い。ポリフッ化ビニリデン球晶について結晶の3次元形態を電子顕微鏡観察し結晶歪みを解消するために導入されたスパイラルテラスに由来する、という新たな機構を提唱した。天然ゴムの核生成と線成長を光学顕微鏡的に観察し、ゴム分子鎖に結合する脂肪酸と混在する脂肪酸の相乗効果によって促進されていることを見出した。この脂肪酸を単離・抽出してガスクロマトグラフィーにてキャラクタリゼーションを行ったところ、ゴム分子鎖に結合している脂肪酸は主に飽和脂肪酸であり、混在する脂肪酸は主に不飽和脂肪酸が主成分であることを見出した。我々は「高分子は結晶化において、融液中に無数に存在する複雑なに絡み合いをほどかなければならない」ことを初めて明らかにした。本研究では、絡み合いの数密度が増大するとともに核生成速度が著しく減少することを初めて発見した。この発見により、絡み合いに代表される高分子のトポロジー的本性が、核生成において重要であることが明確に検証された。高分子の核形成研究において、結晶核の総数を容易に制御することができる「セルフ・シーディング法」は重要であるが、そのメカニズムは明らかでない。「セルフ・シーディング法」の理解には、融解過程の理解が不可欠であるので、高分子結晶の融解キネティクスを熱測定法により解明した。示差熱分析装置(DSC)の熱応答遅れを検討し、融解キネティクスの過熱現象自体を捉えることに成功し、高分子結晶の融解速度の過熱度依存性が、高分子により核形成律速型の依存性を示すものがあることを明らかにした。

従来困難であった「天然ゴム(NR)の核生成観察」に、脱タンパク質化およびエステル交換により高純度に精製し分子量分別することにより、初めて成功した。7種類の分子量分別NRの結晶化挙動を偏光顕微鏡システムにて観察した。結晶の数およびサイズは、ある誘導期を経た後、時間の増加とともに直線的に増加した。直線の傾きから核生成速度および線成長速度を求め、両速度が過冷却度の増加とともに増大することが確認できた。1930年代以来困難とされてきた「融液からの核生成初期(誘導期という)過程が核生成過程である」実験的検証に初めて成功した。放射光を用いたX線小角散乱により直接観察できた核の数は結晶化温度に急冷後急激に増大し、核の大きさは結晶化温度の増大とともに増大した。この成果により、核生成誘導期が核生成過程であり、最近提案された相分離過程ではないことが明らかになった。高分子結晶の特徴である著しく多様な高次構造が、核生成・成長により発生する核生成からいかなるメカニズムで形成されるのかは重要な課題である。しかし「単結晶の3次元的立体形態とその起源の解明」は、高分子結晶の変形が容易なために明らかにすることが困難であった。本研究では、柔らかい物質で補強することにより、変形しない本来の形態を原子間力顕微鏡で観察することに成功し、単結晶が派生成長した場合に見られる高次構造の典型例である「板状結晶のねじれ」の起源が解明できた。天然ゴムの結晶化機構は長年にわたり明らかでなかった。本研究では、天然ゴムを高純度に精製してから脂肪酸を混合し、結晶化を偏光顕微鏡により観察し、核生成速度の過冷却度が脂肪酸添加により著しく加速されることを見いだした。この事実から脂肪酸が天然ゴムの核剤として働いていることを初めて明らかにできた。
院内無菌製剤の滅菌工程における無菌性保証と品質管理技術の開発に関する研究

【研究目的】医薬品は製薬企業において医薬品GMPに基づいて製造・品質管理がなされている。一方、医療上の必要性からそれらをさらに加工した薬剤の調製が求められ、薬剤師の学識および技術を駆使して病院薬局製剤が作られており、いわゆる院内製剤として限局的に使用されている。しかし、製造物責任法(PL法)施行に伴って、安易な院内製剤は訴訟対象として問題視され、院内製剤の品質保証並びに製造ガイドラインの制定が望まれている。本研究課題では、院内無菌製剤製造における滅菌工程に焦点を当て、本院薬剤部で行われる高圧蒸気滅菌の科学的検証を行い、滅菌条件の適正化を目的とする。【研究方法】日本薬局方で推奨される指標菌(Biological Indicator ; BI)を、(1)高圧蒸気滅菌器の中、(2)蒸留水10mLを充填したバイアルの中、(3)滅菌ペーパーを充填した滅菌バッグの中心部に設置し、各条件において高圧蒸気滅菌行った。滅菌条件はa)121°C、20分もしくはb)121°C、30分とした。滅菌後のBIを55°Cで24時間培養して、滅菌の可否を判定した。本試験はすべて3回繰り返し行った。【研究成果】a)121°C、20分の条件にて高圧蒸気滅菌を行ったところ、(1)高圧蒸気滅菌器の中、(3)滅菌バッグの中心部に設置したBIは滅菌されていたが、(2)蒸留水を充填したバイアルに設置したBIは3回中1回で滅菌されていなかった。次に、b)121°C、30分の条件で高圧蒸気滅菌を行ったところ、(1)、(2)、(3)に設置したBIは3回ともすべて滅菌されていた。以上より、a)121°C、20分の条件での高圧蒸気滅菌では、バイアル内の滅菌は必ずしも保証されないことが示された。したがって、高圧蒸気滅菌の条件をb)121°C、30分として、院内製剤製造の最終滅菌を行うこととした。本研究成果は、科学的根拠に基づいたより安全な院内製剤の製造に貢献した。
韓国社会の生き方に関する人類学的研究：グローバル化する競争社会における折衝と離脱

本研究では,グローバル化と新自由主義体制への編入が進む現代韓国社会を生きる人たちの生き方の模索と折衝を,都市中産層の事例を中心に,民族誌的調査研究の方法によって究明した。特筆すべき民族誌的成果としては,一方で一元的な主流志向自体の分化,他方で主流志向とオルターナティヴ志向の相互浸透が近年顕著になりつつある状況を実証的に明らかにしたことを挙げられる。理論的展望としては,中産層の生き方の分化・乖離と接触・折衝を,被拘束的でありつつも創発的な実践の生成を可能にする主体性の構築として捉える視角を提示できた。本研究の目的は,現代韓国社会を生きる人たちが,都市中産層的な富と威信をめぐる競争にどのように折り合いをつけながら生活を営んでいるのかを,民族誌的調査研究を通じて究明することにある。初年度の平成23年度は,各自のサブ・テーマについて,それぞれの研究の進捗状況に応じ現地調査や基礎情報の収集を行った。(1)本田は,都市から農村への移住現象(帰農)について,山内地域への移住者を対象としてインタビュー調査を実施した。同地域は生態的・代案的帰農運動の拠点として知られるが,(1)運動の理想としての代案的なコミュニティと,移住者相互ならびに山内地域の生活環境とのあいだの相互作用によって形成された新たな社会性・関係性との間には,ずれが見られる点,(2)都市生活・中産層的競争からの離脱欲求と結びついた田舎生活への憧憬と,生態的・代案的な生き方・共同体への志向性とは,必ずしも一致しない点が明らかとなった。韓国の帰農現象についての基本的視角を定立し,近年の韓国における新しい社会運動とコミュニティ形成との関係についても新たな観点を提示した。(2)秀村は,キリスト教と競争との関係について,大都市・近郊と地方の教会・祈祷院を対象とした現地調査を行う一方で,教会史資料の収集にあたった。信者獲得競争が,一方で中産層的な競争を背景としつつ,他方で他の要因によっても条件づけられている可能性を指摘した。(3)仲川は,ソウルとトロントの留学斡旋機関で,海外早期留学と早期英語教育の実態について,基本情報の収集にあたった。(4)年度末に連携研究者・研究協力者の研究成果とあわせて中間総括を行い,競争への参与の主体性について,より柔軟な観点を導入する必要性が確認された。研究代表者と研究分担者は,各自,分担課題を実施した:(1)本田は,a)南西部山内・南原地域での2回の調査による帰農・帰村事例のさらなる収集(事業的営農,自宅勤務,活動家としての経験の蓄積,農村での市民運動の展開等)とコミュニティ・共同性の形成についての実態調査(特に拠点空間や地域メディアの形成,行政公募事業の活用),b)コミュニティ・共同性の生成と再生産の諸条件についての民族誌的諸事例の比較検討(住民の社会文化的均質性に基づく在来型コミュニティのスペクトラム,社会文化的異質性が増しつつある状況における参与と場所の構築の重要性,両者に共通する広義の生活上の必要性等)を行った。(2)秀村は,ソウル・近郊のキリスト教会で,韓国社会のグローバル化とネオリベラリズムの浸透する状況下での信者の属性と信仰実践の変化に対する教団ならびに個別教会の対応についての現地調査を実施した。特にプロテスタント教会における異端活動への対処,ならびに近年信者数を増やしているカトリック教会の基礎的な動向についての資料収集を重点的に行った。(3)仲川は,a)前年度までに韓国・カナダで実施した韓国人の海外早期留学とトランスナショナル家族についての調査データの整理分析,b)英語能力の獲得,社会移動,グローバリゼーション,ならびに家族の再生産の相互連関についての理論的検討を行った。(4)研究協力者(3名)は,韓国社会における多言語能力の獲得と社会上昇,ならびに社会的生存の関係の考察と関連して,それぞれ早期英語教育,日本語能力の獲得とキャリア形成,マイノリティの韓国語教育についての資料収集を担当した。また,連携研究者を交えた研究打ち合わせで中間総括を行い,本研究の各課題を韓国社会のグローバル化による生き方の再構築という枠組みで分析することの有効性を確認できた。本研究は,韓国社会で暮らす人たちが,主流社会との関係で自らの生活のスタイル(生き方)をいかに構築しているのかを,民族誌的研究を通じて実証的に究明するものである。ここでいう「主流社会」は,都市中産層(特にアッパーミドル)を仮構的な模範とする富と社会ステータスの追求によって特徴づけられるが,主流的な生き方の構築と再生産において特に重視されるのが教育である。これについては分担者の仲川が,英語教育熱と海外早期留学を中心に調査研究を進めているが,当該年度は在外研究のため1年間のみ分担者からはずれ,代わりに協力者1名が主流/非主流の両面から英語教育に対する意識を調査した。

また,韓国の産業化過程で急成長したプロテスタント系諸教会が中産層にとっては富をステータスへと転化するひとつの装置となっている点,教会の成長が停滞し教会間の信者獲得競争が激化する一方で中産層の一部にカトリックの人気が高まりつつある点について,分担者の秀村が実地調査を進めた。代表者の本田は,主流社会志向に逆行する移動の形態として都市から農村への移住に着目した。新自由主義的な富・ステータス競争の激化が進む1990年代半ば以後の韓国社会で「帰農」と名付けられた都市から農村への移住とオルターナティヴな生き方の追求は,元来,韓国的「新しい社会運動」の脈絡で展開したものであったが,近年は中産層を始めとする都市居住者のなかでの認知度も高まりつつある。これについて本田は,帰農以前の生活経験と帰農・移住経緯のスペクトラム,ならびに帰農生活と共同体運動との関係に焦点を合わせて調査分析を行った。当該年度の成果として,主流/非主流的生き方の構築と再生産の複合的な様相を解明したことに加え,生き方が構築される実践としてのコミュニティ・共同性についても検討を進めた。成果の一部に基づき韓国文化人類学会で分科会を組織し,現地研究者の意見も得た。平成26年度は4年間にわたる本研究の最終年度にあたる。研究代表者・分担者は,過去3年間の研究成果を踏まえて各自の分担課題についての補充的な現地調査と資料収集を実施するとともに,研究成果の取りまとめにあたった。その一部は項目13に示した通りである。また,研究代表者は研究分担者の協力を得て研究成果の総括に当たった。本研究の計画段階で設定した仮設的展望は,グローバル化と新自由主義的経済体制への編入を前提として,主流志向に作用する2つのベクトル,すなわち主流志向の身体化・再編成・再生産とこれに対する内省的批判・代案(オルターナティヴ)的実践が交錯し折衝される場としての生き方を探求しようとするものであった。これに対し,本年度の課題研究と総括を通じて,一方で一元的な主流志向自体の分裂,他方で主流志向と代案志向の相互浸透が近年顕著になりつつある状況を,それぞれが担当する課題について共通して確認することができた。具体的には,代案的な生き方を求めた農村への移住における生き方の分化とコミュニティ的関係性への多様な参与(本田),プロテスタント系諸教会における成長主義の限界と差別化された生き残り戦略の模索(秀村),プロテスタント教会に違和感を抱く信者のカトリックへの流入(秀村),早期海外留学から多様な形態の国内外早期英語教育への転換(仲川),さらには公教育への代案的プログラムの導入を含む教育実践の多様化(本田・研究協力者)等を挙げることができる。本研究を通じた民族誌的発見として,特にこの点を強調しておきたい。研究成果の詳細は,『韓国朝鮮文化研究』(東京大学大学院人文社会系研究科韓国朝鮮文化研究室)15号に特集として掲載する予定である。26年度が最終年度であるため、記入しない。文化人類学,韓国朝鮮研究26年度が最終年度であるため、記入しない。平成23年度が初年度であったが,研究協力者の入れ替えがあったことを除けば,交付申請書に記した研究実施計画をおおむね達成できた。また入れ替えた研究協力者も充分な成果をあげた。当該年度の研究実施計画のうち,中間総括を目的とした小規模ワークショップの実施と研究協力者1名による地方社会における福祉と起業に関する調査
Reactive oxygen species-sensitive prodrug micelles

本研究は、活性酸素種(ROS)応答性をもつ高分子ミセルを合成し、腫瘍特異的な抗がん剤の輸送を可能とする薬物輸送システムの開発を目的とした。当初、ROS応答性をもつボロン酸エステル含有モノマーの重合により、両親媒性ジブロックコポリマーを合成する予定であったが、重合制御が難しい上に、得られたポリマーが容易に加水分解されてしまった。そこで、フェニルボロン酸基をもつモノマーを水溶液中で分散重合することによりナノ粒子を合成した。得られた粒子は、過酸化水素の消去能をもつことを確認した。さらに、この粒子に分解性の結合を介してドキソルビシンを担持し、癌細胞における毒性を確認した。高分子化学
オンチップ共発現マイクロアレイによる転写制御ネットワークの精密解析

プロテインマイクロアレイは、1枚のスライド上に数千種類のタンパク質を固定したもので、大規模なタンパク質相互作用の検出などに利用されている。我々は、鋳型DNAと抗体をスライド上に固定し、スライド上でタンパク質を合成・捕捉するオンチップ転写翻訳マイクロアレイを開発した。さらに我々は、1つのスポット内で2種類のタンパク質を同時に発現させ、相互作用解析を行うオンチップ共発現マイクロアレイを開発した。この手法では解析するタンパク質をマトリックス状に組み合わせることで、1枚のスライド上で多対多の相互作用解析が可能となる。この系を用いて、転写因子Junとその結合候補因子群をモデルとして、タンパク質間およびタンパク質・DNA相互作用の検出に成功した。オンチップ共発現マイクロアレイによる転写因子複合体・DNA相互作用の精密解析の方法は、(1)ビオチン化プライマーでPCR増幅した遺伝子発現用cDNAのアビジンスライド上への固定、(2)スライド上での無細胞転写・翻訳反応(オンチップ共発現)、および、(3)蛍光標識抗体を用いた転写因子複合体・DNA相互作用の検出、という手順で行った。初年度は、ロイシンジッパー構造により二量体を形成してDNAに結合することが知られている転写因子FosおよびJunの遺伝子と、その結合配列であるシス調節DNA(AP1)を用いたモデルとして、以下の2通りの相互作用解析について実験条件の最適化を図った。(1)転写因子同士のタンパク質間相互作用解析:転写因子Fosをコードする鋳型DNAと捕捉用の抗体をスライド上に固定し、オンチップ転写翻訳した転写因子Fosをスライド上に提示し、C末端をCy3で蛍光標識した転写因子Junとの相互作用をマイクロアレイ専用蛍光スキャナーにより検出する系を構築することができた。また、FosにHisタグまたはHaloタグを融合し、抗体よりも安定な抗HisタグDNAアプタマーまたはHaloタグリガンドをタンパク質の固定に使用する方法について詳細に検討した結果、前者についてはFosをスライド上に固定し、Cy3標識Junとの相互作用を検出することに成功した。(2)転写因子とシス調節DNA間の相互作用解析:検出用FLAGタグを付加した2つの転写因子FosおよびJunをコードする遺伝子とシス調節DNAをスライド上に固定し、無細胞タンパク質合成系によりスライド上でタンパク質を共発現させ、シス調節DNAと相互作用した転写因子を蛍光標識抗FLAG抗体によって検出することに成功した。転写制御因子とシス調節DNAとの分子間相互作用からなる転写制御ネットワークは、細胞の分化や外部刺激に対する応答といった数千もの遺伝子発現を制御する重要な役割を果たしている。本研究では、独自のタンパク質C末端蛍光ラベリング技術とオンチップ転写翻訳マイクロアレイを応用して、転写制御ネットワーク解析を行った。本年度は、前年度までに確立した手法を用いて、ホモまたはヘテロダイマーを形成することで複雑なネットワークを構築しているロイシンジッパーモチーフを有する数十種類の転写因子群をモデルとして、以下の2通りの相互作用解析を行った。(1)転写因子同士のタンパク質問相互作用解析:転写因子(TFI)をコードする鋳型DNAと捕捉用の抗体をスライド上に固定し、オンチップ転写翻訳した転写因子(TFI)をスライド上に提示し、C末端をCy3で蛍光標識した転写因子(TF2)との相互作用をマイクロアレイ専用蛍光スキャナーにより検出した。転写因子Junと相互作用することが知られているFos、SNAP19およびKif5Cの鋳型DNAを固定したスポットではCy3標識したJunとの相互作用による蛍光シグナルが検出されたが、ネガティブコントロールであるGFAPやDNAを固定していないスポットではシグナルは検出されなかったことから本手法の有効性が確認できた。(2)転写因子とシス調節DNA間の相互作用解析:数十種類の転写因子群をモデルとして、検出用タグを付加した2つずつの転写因子をコードする遺伝子とシス調節DNAをスライド上に固定し、無細胞タンパク質合成系によりスライド上でタンパク質を共発現させ、シス調節DNAと相互作用した転写因子を抗原・抗体反応によって蛍光検出した。この方法により、数十種類の転写因子をマトリックス状に組み合わせて1枚のスライド上で多対多の相互作用を検証することに成功した。
テルル特有化学反応を利用した含テルルポリマーの合成と性質

四塩化テルルとジフェニルエーテル、ジフェニルスルフィド、およびビフェニルとの縮合反応を、AlCl3を触媒として用い、CHCl3中、60度、48時間の条件で検討した結果、対応するポリマーは得られずに、環化反応が進行していることが示唆された。次に、TeCl4とトリフェニルメタンとの縮合反応を同様にして検討した結果、対応する含テルルポリマーが高収率で得られることが分かった。さらに、ビス(4-ヒドロキシフェニル)テルリウムクロリド(HPT)を用いて、含テルルポリエステルの合成について検討した。合成された含テルルポリマーは、良好な溶解性、成膜性、高耐熱性、および高い屈折率特性を有することが判明した。新規含テルルポリマーの合成法としてこれまで、四塩化テルルと芳香族化合物類の縮合反応について確立し、それらの物理的特性について詳細に検討することで、機能性材料として応用が可能であることを明らかとしてきた。本年度は、さらに新規含テルル高分子の合成法として、ビスフェノールA骨格を有する含テルルモノマーの合成とそれらを用いた含テルルポリエステルの合成について検討した。ビスフェノールA骨格を有する含テルルモノマーの合成は、アニソールと四塩化テルルとの縮合反応により合成した、ビス(4-メトキシフェニル)ジクロロテルリウムを、三臭化ボランと反応させることで得られた。得られたビスフェノールA骨格を有する含テルルモノマーは、常温では固体状の安定した化合物であることが分かった。この合成したモノマーとジ酸クロライドとの縮合反応について検討を行った結果、溶媒として1-メチル-2-ピロリドン(NMP)を用い、塩基としてピリジン存在下、48時間の条件で反応を行ったところ、対応する含テルルポリエステルが得られることが判明した。得られたポリエステルは、溶解性、耐熱性、成膜性に優れることが判明した。さらに、合成した含テルルポリエステルの屈折率は1.65以上であり、高屈率特性を示すことも分かった。以上の様に、新規含テルルポリエステルの合成法として確立することに成功した。種々の芳香族化合物類と四塩化テルルとの重縮合反応により、含テルルポリマーの合成を検討した。芳香族化合物類として、トリフェニルメタン、ジフェニルスルフィド、ジフェニルエーテル、ビフェニルを用いて、溶媒、反応温度、触媒等の反応条件を様々に組み合わせて検討した。その結果、塩化アルミニウムが触媒として作用することが判明した。種々の溶媒(クロロホルム、クロロベンゼン、ニトロメタン)を、触媒存在下、種々の芳香族化合物類と四塩化テルルとの縮合反応を検討した結果、モノマーとしてトリフェニルメタン、溶媒としてクロロホルムを用いた場合、数平均分子量(Mn)=2,070、分子量分布(Mw/ Mn ) = 1.74のポリマーが収率52%で得られることが判明した。得られたポリマーの構造解析を、IRスペクトル、1HNMRスペクトルにより行い、主鎖にテルル元素を有するポリマーであることが判明した。このことは、ベンゼン環部位と四塩化テルルの縮合反応が進行したことが示唆された。さらに、この縮合反応において、仕込み比、四塩化テルル/トリフェニルメタン= 1/2の場合、得られたポリマーの分子量が最も大きく、Mn= 6,860、Mw/ Mn = 4.15の対応するポリマーが収率52%で得られた。このことは、多分岐骨格部位より、直鎖状部位が主骨格であることが示唆された。さらに合成した含テルルポリマーの物理特性を調査した結果、優れた溶解性、成膜性および耐熱性を有することが分かった。特に、400°C以上でも安定であることが判明した。さらには、調整した薄膜の屈折率をエリプソメーターにより測定した結果、1.68の高屈折率特性を有することが判明した。新規含テルルポリマーの合成に成功し、その物理的特性を明らかにすることに成功した。様々な重合条件および、芳香族系モノマーを検討することで、現在のところ、トリフェニルメタンと四塩化テルルとの重縮合反応が、塩化アルミニウムを触媒として用いることで進行することを見出すことに成功している。一方、他の芳香族類(ジフェニルスルフィド、ジフェニルエーテル、ビフェニル)では、ポリマーを得ることが出来なかった。このことは、芳香族化合物とテルル元素との組み合わせに起因していることが示唆され、構造によっては、主鎖にテルル元素を安定に有するポリマーが合成可能であることを証明することに成功し、当初の研究目的である、含テルルポリマーの合成法を見出すことに成功した。さらに、合成に成功したポリマーは、溶解性、成膜性、耐熱性に優れ、高屈折率特性を有することを明らかにした。

このことは、当初、含テルルポリマーは合成が達成されても不安定であり、機能性材料として応用不可能である場合も予想されたが、その予想とは反し、合成に成功した含テルルポリマーは光機能性材料として応用可能であることを証明した。以上のことより、本申請課題は概ね順調に展開していると思われる。昨年度まで、トリフェニルメタンと四塩化テルルの重縮合反応は、塩化アルミニウムを触媒として進行することを明らかとした。この重合反応により合成される含テルルポリマーにおいて、テルル元素部位を安定化させる骨格が必要であることが示唆された。この重合反応を基本的反応条件として、四臭化テルルと四ヨウ化テルルにおいて検討する。さらに、芳香族系モノマーとして、ビフェニル、ジフェニルエーテル、ジフェニルスルフィドを用いて検討する。四臭化テルルと四ヨウ化テルルを用いて合成されたポリマー類の耐熱性、成膜性、および屈折率特性を検討する。以上の方法により、ハロゲン化テルル化合物流と芳香族類との重縮合反応システムの確立を達成させ、新規含テルルポリマーの合成法として確立させ、さらに、新規光機能性材料への応用展開を図る。前年度まで、含テルルポリマーの合成に関する研究として優れた研究成果を得ることができたと考えているが、それらの研究成果の発表は未だ全く行っていない。このことは、研究データーの再現性など、正確性を重要視することに徹したためである。その結果、当初予定していた学会発表費用を前年度は使用しなかったため、繰越し金が生じることになった。今年度は、昨年度までに達成した優れた研究成果を広く公表し、また、研究討論を行うことを目的として、国内および海外の学術会議に参加する出張費用として使用する予定である。
情報セキュリティのための離散数学研究

情報技術の発展に伴い、機密性の高いデータがネットワーク上を流れることが多くなり、数学的に安全性の裏付けられた、より強力な情報セキュリティが必要とされている。本研究ではこれまでに、離散数学を利用して情報通信のセキュリティを高める、暗号鍵更新方法や電子署名強化方法、暗号強化方法などを特許出願していた。これらの離散数学を用いた情報セキュリティアルゴリズムは、現在使われているアルゴリズムよりも数学的に優れていることが証明でき、情報化社会を支える重要なアルゴリズムとなることが期待できる。本研究テーマでは、これらのアルゴリズムを数学を知らない人でも使えるように、論文だけではなく実際にプログラムを作り実験して、誰でも簡単に使える形にして提供することを目的として研究してきた。以下の相互に関係の深い3種類の研究を行った。1:グラフの分散彩色問題の研究。並列計算によるシミュレーションをするときに、擬似乱数をできるだけ相関が少ないように配置するためのグラフの分散彩色問題の最適解を求める研究を行った。一般のグラフの彩色を与えるウェルシュパウエルのアルゴリズムも改良した。2:ランダムウォークを用いた統計的検定などにより様々な擬似乱数の乱数性を判定し比較した。3:既に特許出願している暗号強化方法の問題点を検証し、改良を進めた。また、暗号の鍵蒋報を関数に組み込むだけでなく、関数の選択に利用する暗号化アルゴリズムのアイデアの有用性を確かめるため、比較対象であるAESの検証を行った。これらの離散数学を用いた情報セキュリティアルゴリズムは、現在使われているアルギリズムよりも数学的に優れていることが証明でき、情報化社会を支える重要なアルゴリズムとなることが期待できる。本研究テーマでは、これらのアルゴリズムを数学を知らない人でも使えるように、論文だけではなく実際にプログラムを作り実験して、誰でも簡単に使える形にして提供することを目的としている。以下の相互に関係の深い2種類の研究を行った。1:擬似乱数発生法の並列化とグラフの分散彩色問題の研究。格子グラフ及び三角格子について必要な色数を求め、格子グラフについては実際に少ない色数で分散彩色するいくつかのプログラムを作成した。2:既に特許出願している暗号強化方法の問題点を検証し、改良を進めた。また、暗号の鍵情報を関数に組み込むだけでなく、関数の選択に利用する暗号化アルゴリズムのアイデアの有用性を確かめるため、ミニモデルでの実験の準備を進めた。本研究は19年度に実験を進めて成果をあげることを目指す。
高分子とリポソームの複合化による高活性な多機能型ナノワクチンシステムの構築

本年度は、pH応答性高分子とリポソームを複合化したpH応答性リポソームに着目し、高分子構造を最適化することで、免疫システムを効率良く活性化できるシステムについて検討を行った。種々のpH応答性高分子を修飾したリポソームの膜融合性は高分子の側鎖疎水性の増加とともに向上した。これらのリポソームにモデルタンパク質・オブアルブミン(OVA)を内包し、DC2.4細胞に取りこませたところ、膜融合性の高いリポソームほどDC2.4細胞の細胞質中にOVAを効果的に運搬した。これらのリポソームをマウス鼻粘膜に投与し、脾臓における免疫反応を調べたところ、膜融合性の高いリポソームほど強力な細胞障害性T細胞(CTL)活性を誘起した。膜融合性の高いリポソームは細胞に取り込まれた後高い膜融合性によって内封したOVAを細胞質に導入し、効果的なCTL活性を誘導できたものと考えられる。次に、立体構造を有するpH応答性高分子を設計し、更に高い膜融合性を有するpH応答性高分子の構築を試みた。線状の主鎖骨格を持つpH応答性高分子MGluPGと、多分岐型の主鎖骨格を有し、種々の重合度を持つMGlu-HPGを合成した。MGlu-HPGはその重合度の増加とともに疎水性度が増大し、脂質膜とより強く相互作用した。また、MGlu-HPGで修飾したリポソームはMGluPGよりも高いpH応答性を示した。これらのリポソームを用いてDC2.4細胞にOVAを導入したところ、MGlu-HPG修飾リポソームはMGluPGに比べてより効率良く細胞内で融合し、細胞質にOVAを運搬できることが分かった。このように、pH応答性高分子の主鎖骨格が高分子の膜融合活性に影響を与え、多分岐構造を有するMGlu-HPGを用いることで、細胞内に効率良く抗原タンパク質を導入できるpH応答性膜融合リポソームを構築することに成功した。
快適なリズム性呼吸の習得を目指した教育方法の提案

本研究は,子ども達の呼吸パターンの実態を把握することと,快適なリズム性呼吸を習得するための教育方法の開発を目的としている。本年度は研究の最終年度であるため,以下(1)から(3)の作業を通して研究の取りまとめを行った。(1)リズミックな呼吸のコントロールに関して,安静時12回/分の呼吸数から徐々にペースを下げて最終的には2回の呼吸まで落とした時の主観的評価,パフォーマンス,呼気終末CO2分圧,呼吸効率及び圧受容体反射感度による副交感神経系評価という諸点を総合して,最適な呼吸リズムを推定した。その結果,主観評価,呼吸効率及び副交感神経系活動の高さから,4サイクル前後の呼吸リズムがもっとも心理生理的状態が安定しており,最適な呼吸リズムであると結論づけた。(2) LifeShirtシステム(米国VivoMetric社)を用いて,大学生を対象に自由行動時の呼吸測定を実施した。実験協力者にもっとも快適なリズム性呼吸を行うよう求めたところ,10回/分以上の呼吸リズムを選ぶ者が多いことを明らかにした。このことは,快適なリズムは(1)で同定したリズムよりも相当早いポイントにセットされ,緩徐なリズム性呼吸を体得していないことを示唆している。こうした呼吸を緩徐なリズムに誘導するには,徐々にリズムを遅くしていくprogressive slow breathing法が有効であると考えられる。(3)以上の研究成果は,伝統的な身体技法である緩徐な腹式呼吸は,少なくとも実験データには反映されておらず,現代の青年には伝承されていないことを示している。従って教室場面で快適なリズム性呼吸の教授することは一定の必要性があると結論できる。本年度は以下(1)から(3)を実施した。(1)教室場面で子どもの呼吸を測定し,信頼性のあるデータを計測するための準備研究を実施した。LifeShirtシステム(米国VivoMetric社)を用いて,自由行動時の呼吸測定を実施した。これまで大きな身動きがある場合,信頼性のある呼吸運動の計測は困難であったが,男女の幼児,成人に対する測定結果から,歩く,走るなどの身体運動時においても,安定した胸郭と腹部の呼吸運動測定が可能なことを明らかにした。呼吸流量計との同時計測結果から,LifeShirtの呼吸運動データから換気量を推定することが可能であるとの所見を得た。以上の結果から,教室場面で信頼性のある呼吸測定は可能と結論できる。(2)リズミックな呼吸のコントロールに関する基礎データを収集した。ストレス緩和のために日常生活で行われているリズム呼吸の実態を質問紙により調査した。その結果,ゆっくりした深い腹式呼吸がストレス緩和に効果的だと考えている者と,ゆっくりした深い胸式呼吸が効果的だとする者がいることを見出した。(3)リズム性呼吸の生理心理的効果を確認するために,リズム性呼吸実施時の動脈血圧と心電図波形から圧受容体感度(BRS)を推定した。BRSは副交感神経系活動を反映する指標であるが,リズム呼吸によりBRS増加が示されることを見出した。以上の研究成果から,教室場面における呼吸測定を授業の一環として実施するための準備は整ったことになる。
瀬戸内海産下等動物の有毒成分 特にヒラムシのフグ毒について

瀬戸内海産下等底生動物におけるフグ毒(tetrodotoxin、TTXと略記)の分布起源、蓄積機構を解明する目的で、実験を行ない、以下の諸結果を得た。すでに他地域と同様、TTXの保有を確認した棘皮動物トゲモミジガイ(Astropecten polyacanthus)の毒性調査の結果、季節変動では生殖期に高毒性を示すこと、体内分布では卵巣の毒性が著しく高い(最高12700MU^^ー/g)こと等を認めた。また筆者らがすでにTTXによる毒化を確認している扁形動物オオツノヒラムシ(Planocera multitentaculata)では、成熟卵を含む輸卵管の毒性が高く、消化管がこれに次ぐことを認めた。さらにオオツノヒラムシの産出卵の毒性は極めて高く、最高10700MU^^ー/gに達し、親のwhole bodyの毒性の数10倍を示した。またトゲモミジガイでは卵巣の毒性が高いため、whole bodyの平均毒性で、雌は雄の約2.5倍を示した。このように卵巣あるいは卵の毒性が高いことは、フグやカリフォルニアイモリと同様、TTXが生体防御物質として存在する可能性を示唆した。次にオオツノヒラムシ消化管から、かなり強力なTTX産生能をもつ細菌、Vibrio sp.を分離し、これがヒラムシのTTXの起源である可能性を示した。また扁形動物と近縁の紐形物動のミドリヒモムシ(Lineus fusroviridis)、クリゲヒモムシ(Tubulanus punctatus)等ヒモムシ類にTTXとその関連物質の存在を初めて確認し、TTXの分布を紐形動物に拡大した。またヒモムシ類の部位別TTX含量を調べた結果、吻が最も高濃度であることを認めた。吻に高濃度のTTXを持つことは、TTXを餌動物の捕獲、敵からの防御の手段として使っている可能性がある。この外、環形動物のウロコムシ(Lepidonotus sp.)や腔腸動物のイソギンチャク(Actirua sp.)等にも初めてTTXを検出した。瀬戸内海産下等底生動物におけるフグ毒・tetrodotoxin(TTX)の分布,起源,蓄積機構を解明する目的で,実験を行ない,以下の諸結果を得た.すでに他地域でTTXの保有が確認されていけトゲモミジガイ(Atropecten polyaoanthus)が瀬戸内海でも毒化していることを確認した他,扁形動物のヒラムシ類もTTXを保有することを発見した.さらにヒラムシの一種オオツノヒラムシ(Planocera multitentaculata)の消化管内容物から,かなり強力なTTX産生能をもつ細菌Vibrospを分離し,ヒラムシのTTXの起源である可能性を示した.次にオオツノヒラムシの部位別の毒性を調べた結果,輪卵管が20003420MU/gと他部位に比べて著しく高いことを確認した.消化管がこれに次いだ.さらに海岸の岩石の表面や貝殻に産みつけられた産出卵の毒性は最高10700MU/gと著しく高く,親のwhole bodyの毒性の数倍から数10倍を示した.次にトゲモミジガイについても同様に部位別毒性を調べた結果,卵巣の毒力が強く,他部位の数倍から数10倍の毒力を示した.消化管,外骨殻がこれに次いだ.一方,精巣と幽門盲のおは低毒性か無毒であった.