hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
２回収束型スピンエコー法による拡散強調画像を利用した脳循環代謝評価法の開発

法では、血管径の変化をとらえることを目標としており、脳血管障害における血管径の変化について、シミュレーションモデルにより検討した。その結果、脳血管障害部位における血管径を模擬することができた。今後このシミュレーション結果に基づき、拡散強調画像においてどのような変化が生じるかを検討していきたい。本研究課題は、脳血管障害における新しいMRI画像診断法を提案するものである。昨年度までの研究でMRIを用いて中大脳脈閉そくモデルラットを用いた検証実験をおこなってきた。本年度は、より詳細に脳梗塞領域の血管径変化を観察するため、脳血管を直接in vivoで観察する手法を検討した。まず最初に、梗塞領域を顕微鏡下で観察するため、大脳皮質に脳梗塞を生じる動物モデルを安定に作成する手法を確立した。これまで、我々が用いてきた過渡的脳虚血モデル動物は、左総頸動脈より塞栓糸を挿入し左中大脳動脈を閉塞するモデルであり、このモデルでは大脳皮質に梗塞を持たない個体が多数認められる。そのため、側頭骨底部において直径1.52mmの小穴を開け、現れる中大脳動脈をナイロン糸でねじった後、両側の総頸動脈を30分間閉塞した。この実験モデルを用いることで、大脳皮質領域に安定的に梗塞が認められることを確認した。次に、顕微鏡下での測定系を構築し顕微鏡観察可能な状態とした。今後この実験条件を踏まえて、虚血領域での血管径の変化を観察していく。また、動物実験モデルでは、過渡的脳虚血モデルラットにおいて,血管径変化にもとづく、位相画像変化について検討した。位相画像の前処理としておこなわれる位相折り返し処理で位相画像の値は変化するため、59匹の脳虚血モデルラットの実験結果から、高周波フィルタと2次元多項関数を用いた位相折り返し方法を検討した。その結果、位相差の値は高周波フィルタの次数により異なっていた。また、8次と12次の2次元多項関数を用いた位相折り返し処理の値はほぼおなじであった。臨床用MRI装置のシーケンスプログラムの検討では、新たに導入されたMRI装置で、2回収束型、1回収束型双方の拡散強調画像を取得できることを確認した。今後、倫理委員会の審査を経て、臨床患者から症例を収集して解析をおこなっていく。動物モデルラットを用いた測定において血管径を直接測定する手法として、顕微鏡下における観察手技を確立した。これまでの研究において、拡散強調画像から血管径変化を推測できる可能性が示唆されているが、実際の観察において結果を検証するためには、顕微鏡下における観察が不可欠である。動物用MRI装置では信号雑音比が悪いという問題の克服が困難であるが、ヒト臨床画像の検討にあたって、新たに導入されたMRI装置では、2回収束型、1回収束型双方の拡散強調画像を取得できるようになった。計画はやや遅れているものの、これから倫理委員会の審査を経て、臨床患者、ボランティアからのデータの取得が可能な状態になったと考えている。シミュレーションモデルでは、脳自動調節能を模擬したモデル解析方法により、臨床患者の条件も踏まえて、検討を進めることができた。
心筋細胞障害の成因と防御に関する基礎的研究

心筋障害の発生・進展過程並びにその防御の問題を,分子レベルで究明することを目的として,公募研究16名を含む計59名からなる5計画研究班を発足・組織し,各々心筋細胞の興奮・収縮機構,心筋細胞機能の調節・適応と破綻,細胞損傷・修復過程とその修飾因子,虚血による障害とその防御細胞機能障害と心作動物質を主課題として研究に着手した.本総括班の第一の目標は,これら5つの計画研究の効率を高め,その成果をより具体的な形で結実させるために,研究組織の整合,学際領域研究の促進を企ることである.今年度は11月6, 7日の2日間合同班会議を開催し,全班員が互いに研究進行状況を把握することによって役割分担を再確認すると共に,臨床医学と基礎生物科学との有機的な研究協力体制を敷く基盤と形成した.各研究班は心筋細胞機能の生物学的基本原理,適応と調節,その破綻と防御という段階に分けて集中的に研究を進めつつあるが,各班に共通する課題については,随時学術集会をもち討議を尽すことによって,各計画班の連係を強化した.今年度は, 2回公開シンポジウムを開催し,心筋細胞の電気活動とエネルギー代謝,カルシウムイオンと心筋細胞応答の問題を採り上げ,研究の進展をまとめると共に今後の研究方向性について討議した.総括班の第二の目標は,細胞生物学や分子遺伝学の手法や知見が心筋細胞障害の解明にどの程度有効かを徹底的に模索し,その導入を積極的に推進することである.この点については, (1)細胞膜Na,Caチャンネルの構造-機能連関と心筋興奮, (2)心筋興奮収縮連関を可るNa, Ca転送の分子機構, (3)受容体,伝達器複合体による細胞内情報伝達機構, (4)遺伝子調節による心筋収縮蛋白質の形質変換,を当面の重点課題とし研究を展開させることによって,心筋機能の物質論的基盤を固めつつある.これら研究分野は,米国との競争が激しい領域であり,情報の収集交換も積極的に行った.心筋障害の発生・進展過程並びにその防御の問題を,分子レベルで究明することを目的として,公募研究16名を含む計59名からなる5計画研究班を発足・組織し,各々心筋細胞の興奮・収縮機構,心筋細胞機能の調節・適応と破綻,細胞損傷・修復過程とその修飾因子,虚血による障害とその防御細胞機能障害と心作動物質を主課題として研究に着手した.本総括班の第一の目標は,これら5つの計画研究の効率を高め,その成果をより具体的な形で結実させるために,研究組織の整合,学際領域研究の促進を企ることである.今年度は11月6, 7日の2日間合同班会議を開催し,全班員が互いに研究進行状況を把握することによって役割分担を再確認すると共に,臨床医学と基礎生物科学との有機的な研究協力体制を敷く基盤と形成した.各研究班は心筋細胞機能の生物学的基本原理,適応と調節,その破綻と防御という段階に分けて集中的に研究を進めつつあるが,各班に共通する課題については,随時学術集会をもち討議を尽すことによって,各計画班の連係を強化した.今年度は, 2回公開シンポジウムを開催し,心筋細胞の電気活動とエネルギー代謝,カルシウムイオンと心筋細胞応答の問題を採り上げ,研究の進展をまとめると共に今後の研究方向性について討議した.総括班の第二の目標は,細胞生物学や分子遺伝学の手法や知見が心筋細胞障害の解明にどの程度有効かを徹底的に模索し,その導入を積極的に推進することである.この点については, (1)細胞膜Na,Caチャンネルの構造-機能連関と心筋興奮, (2)心筋興奮収縮連関を可るNa, Ca転送の分子機構, (3)受容体,伝達器複合体による細胞内情報伝達機構, (4)遺伝子調節による心筋収縮蛋白質の形質変換,を当面の重点課題とし研究を展開させることによって,心筋機能の物質論的基盤を固めつつある.これら研究分野は,米国との競争が激しい領域であり,情報の収集交換も積極的に行った.
心臓組織中の心筋幹細胞 心筋前駆細胞の単離法の開発およびその特徴の解析

1ラット新生児培養心筋細胞を用いたcardiosphere形成と心筋幹細胞・前駆細胞の単離(1)生後一週齢のラット新生児の心臓を無菌的に単離後、既知の手法により線維芽細胞と心筋細胞を分離する。更にパーコール法を用いて心筋細胞を純化の後、FGF2およびEGFを添加した無血清培養液にて培養を行う。(2)数日に一回、培養液を半量ずつ交換し、数週間培養を続けると大部分の細胞が死滅するが、ごく一部の細胞が増殖し球体を形成、拍動を時に認めるようになる。この細胞塊をトリプシン等で単離するし、同様に無血清培養液で培養すると、再び一部の細胞が増殖し、球体を形成する。(3)同細胞群がα-actin、ミオシン軽鎖-2v等の心筋特異的な蛋白を発現することが確認された。またそのほかにも神経幹細胞特異的マーカーの発現も確認している。2 Cardiosphere形成細胞の生体での機能(1)Cardiosphere細胞をトリプシン等で単離し、DiIという蛍光色素にて膜を標識したのちに、成体マウスに経静脈的に30-100万個移植する。実際には経尾静脈もしくは経眼窩静脈叢経由にて細胞投与を行った。ラット・マウスと異種間の細胞移植であるが、免疫抑制剤等は使用せず、無投薬で経過観察し、すべてのマウスで特に異常を認めなかった。(2)三日後に細胞投与マウスを全身麻酔の後に屠殺し、全身の臓器での投与細胞の同定を行った。
フローサイトメトリーを今まで以上に有効に利用するための新しい検査法の開拓

本研究の目的は、フローサイトメトリー(FCM)を、より有効に利用するための方策を見つけることである。従来FCMが最も利用されているのは、細胞表面抗原の分析であるが、陽性細胞の相対的比率の算定にとどまり、抗原の定量的解析は殆どなされていない。今回、我々は細胞表面抗原定量化の試みとして、より詳細な解析のための新指標を考案した。蛍光染色した細胞をFCMのscattergram上で、目的細胞集団がほぼ同数になるように、forward scatter(FSC)により5分割し、各分画毎にFSCおよびfluorescence intensity(FI)の平均値を算出する。次いでFSC値をx軸、FIをy軸にとり、その回帰直線の傾きを新指標とし、FF係数と名付けた。FF係数が一定であるということは、細胞の大きさの変化に伴って細胞の蛍光強度が一定の割合で変化することを表わし、細胞表面抗原の単位面積あたりの抗原量が一定であることを意味する。この方策を使って以下のことを検討した。1.CD4陽性Tリンパ球上のCD4分子は、FSCとFI間にほぼ直線的な正の相関がみられ、FF係数は健常成人男性で0.40【+-】0.04、女子で0.36【+-】0.04と変動係数も小さく、男女間で有意差が認められた。2.ConAによってリンパ球を刺激すると、Tリンパ球上のIL-2Rα抗原のFF係数は1.60【+-】0.40(対照0.06【+-】0.16)と著明に増加した。一方、CD4抗原のFF係数は0.19【+-】0.02(対照は0.20【+-】0.05)とほぼ一定であった。以上のことから、我々の提唱する新指標(FF係数)は、細胞表面抗原の定量化を通して、より詳細な病態の解析に役立つものと思われる。本研究は、主として表面マーカー検索のみに限られているフローサイトメーターの利用法を、他の検索や解析に利用するための新しい方策を開発するのを目的とする。当初、BrdU,IrdUおよびpropidium iodide(PI)による同時三重染色を行なう予定であったが、染色過程の関係でそれが困難であることが判明した。そのためBrdUとIrdUを別々に染色して検討することとし、実際に若年ラット胸腺細胞をBrdU,IrdUで連続的にパルスし、in vivo,in vitro投与におけるdoubling timeを測定、比較した。その結果、in vivoで34.7時間、in vitroで34.0時間と良好な結果が得られた。2.細胞内pH(pHi)と細胞表面抗原との二重染色による細胞サブセット毎の活性化の検討最近になってpHiの測定データにばらつきを生ずるようになった。その理由として、従来のラット脾細胞を用いての検討をヒトに応用するために、ヒト末梢血リンパ球に切り換えたところ、安定したpHiを得るためには、蛍光指示薬であるbis(carboxyethy1)-carboxyfluorescein(BCECF)がヒトでは多く必要とするためと判明した。現在BCECFの濃度を上げてデータを集積中である。3.リンパ球表面抗原量定量化のための新指標設定の試み健常成人リンパ球を用いて細胞表面マーカー二重もしくは三重染色を行ない、リンパ球分画を前方散乱光により細分割し、その細分画ごとに蛍光強度の平均値を測定して両者の関係から新指標を算出した。

CD4抗原発現における新指標は健常人では一定の値を示し、今後、疾患の解析に応用することが可能と思われる。フローサイトメトリーの新しい利用法として細胞抗原量測定に関する新指標の開発について報告する。健常成人末梢血中リンパ球を用いて二重および三重染色を行ない、リンパ球分画を大きさの指標となる前方散乱光により細分割し、その細分画ごとに蛍光強度の平均値を算定してグラフ上にプロットすることにより、その傾きを新指標として解析した。健常人のCD3^tCD4^t細胞はCD4抗原において一定の指標を有していることと、男女間で有為差があることが判明した。このことは単位面積あたりのCD4抗原は一定の割合で分布しており、細胞が大きくなるに従って蛍光強度が一定の割合で増しているこを示している。ただ男女差のある理由は今のところ不明である。一方、CD3^tCD8^t細胞上のCD8抗原について検討したところでは一定の指標が得られなかった。その理由としては、CD3^tCD8^t細胞中にはNK細胞など他の細胞の混入があり、均一の細胞集団ではないことが考えられた。また、CD3^tCD4t^<>細胞群をさらにCD45RO陽性(メモリーT)細胞とCD45RA陽性(ナイーブT)細胞群に分けてそれぞれの細胞上におけるCD4抗原を検討したところ、CD45RO細胞の方がCD45RA細胞よりも単位面積あたりの抗原量が多いことが示唆された。さらに、リンパ球をCon Aで刺激して活性化したのち、CD3^tCD4^tCD25^t細胞上のCD25抗原(IL2R)の変化について新指標を用いて検討したところ、活性化リンパ球上では単位面積あたりのCD25抗原の発現が増加していることが判明した。以上のことから、われわれの開発した新指標を用いることにより、単位面積あたりの抗原の推移が分かり、かつ今後の研究の発展により実際の抗原量を定量化できる可能性が期待された。フローサイトメトリーの新しい利用法として、細胞表面抗原定量化に関する新指標の開発について研究してきたが、今年度は「ナイーブ細胞およびメモリー細胞上におけるCD4,CD8抗原」について検討した。年齢構成のほぼ等しい2040歳の男女から採取したヘパリン血を用い、全血法により蛍光標識モノクローナル抗体で三重染色したのち、フローサイトメトリーにより解析し、新指標としてのFF係数を算出した。FF係数とはscattergram上で目的細胞集団をほぼ同数になるようにFSCにより5分割し、各分画毎にFSCおよびFIの平均値を測定する。次いでFSC値をx軸、FI値をy軸にとり、その回帰直線の傾きをFF係数とする。ナイーブ細胞はCD45RA強陽性・CD45RO陰性細胞とし、CD45RA陰性・CD45RO強陽性細胞をメモリー細胞とした。CD45RAとCD45ROともに弱陽性の細胞はその移行型細胞と考えられる。CD4抗原についてみると、ナイーブ細胞では回帰直線の傾斜が緩やかであり(FF係数が小さく)、一方、メモリー細胞では傾斜(FF係数)が大きいことが判明した。移行型細胞ではその中間の傾向を示した。つまり、ナイーブ細胞がなんらかの抗原刺激を受けてメモリー細胞となると、細胞表面CD4抗原の単位面積あたりの密度が増加してくることがわかった。また移行型細胞でその中間を示すことは、CD4抗原がいきなり出現するのではなく、徐々に表出することが示唆された。CD8抗原についても、基本的にはCD4と同様なFF係数の動きを示した。
国際労働移動の総合的理論分析

前半は送金との関係を研究した。まず送金額を増やすために送金の送り手数料と受け取り手数料を誰が負担すべきかを調べた。つぎに利他主義が移民の送金額と移民の家族による送金の支出に及ぼす影響を調べた。さらに利他主義が潜在的移民の労働移動の決定と送金額に及ぼす影響を調べた。後半は人的資本形成との関係を研究した。まず労働移動の可能性が労働の送り出し国の教育需要や人的資本形成に及ぼす影響を調べた。つぎに労働の送り出し国と受け入れ国の賃金格差の違いが労働の送り出し国の人的資本におよぼす影響を調べた。さらに労働移動が行われる際どのような条件のもとで家庭教育が人的資本形成を促進するかを調べた。外国人労働者の出身国への送金を増加させる方法の1つとして、送金費用を引き下げることが有効であるといわれている。しかし送金費用には、お金を送るための費用(sending fees)とお金を受け取るための費用(receiving fees)とがある。先行研究は、これらの費用を区別して送金額にたいする影響を議論してこなかった。そこでこれらの費用を明示的に区別して、送金額を増やす方法を見つけ出そうとした。そしてつぎの結果を得た。政策当局がお金を送るための費用をお金を受け取る人から税金として徴収し、それをお金を送る人に補助金として支払う(移転する)ことによって、送金にかかわるすべての主体の利害に影響をおよぼすことなく、送金額を最大にすることができる。このような結果が導き出されるのは、お金を送るための費用の増加は送金額を減少させるが、お金を受け取るための費用の増加は送金額を増加させるからである。二重労働市場をもち効率賃金仮説にしたがって賃金が決定される小国開放経済を仮定し、熟練外国人労働者受け入れ枠の変更が異なった雇用者制裁(employer sanctions)のもとで、自国人労働者、合法外国人労働者および非合法外国人労働者の厚生にどのような影響をおよぼすかを調べた。雇用者制裁のための罰金が大きい場合、受け入れ枠の拡大によって、自国人労働者の厚生が増す。一方、雇用者制裁のための罰金が小さい場合、受け入れ枠の縮小によって、自国人労働者の厚生が増す。これらの結果は、自国人労働者の厚生を高めようとするならば、政策当局が受け入れ枠と雇用者制裁を独立に操作できないことを意味している。またもし熟練外国人労働者の受け入れ枠を拡大することによってこれらの労働者の受け入れを増やそうとするならば、政府は雇用者制裁のための罰金を大きくしておかなければならないことも意味している。まず利他主義が移民の送金におよぼす影響と利他主義が家族の送金の支出におよぼす影響を調べた。先行研究は専ら移民の送金受領者、例えば移民が出身国に残した家族、にたいする利他主義の影響を明らかにしようとしたが、送金受領者の移民にたいする利他主義については関心をもたなかった。これにたいし本研究は移民と送金受領者が互いに利他的であると仮定し、利他主義が送金額におよぼす影響と送金の使用目的、すなわち消費か投資におよぼす影響を明らかにした。具体的には、移民が送金受領者にたいして利他的であるほど送金額は大きいが、送金受領者が移民にたいして利他的であるほど送金されたお金が投資ではなく消費に支出されやすいことを導き出した。この結果は、構成員を移民として送り出す家族が構成員どうしで互いに利他的であるほど、送金が経済発展につながりにくいことを含意している。なぜなら利他主義により、送金されるお金が増えても、それが消費に使われてしまうからである。つぎに労働移動の可能性が存在するもとで、労働の送り出し国での熟練労働者と不熟練労働者の賃金格差と労働の受け入れ国での賃金格差の違いが労働の送り出し国の人的資本形成におよぼす影響を調べた。その際、先行研究とは異なり、労働者は教育を需要するために貨幣的費用を支払わなければならず、教育は教育市場をつうじて取引される、と仮定した。そして労働の受け入れ国の賃金格差が労働の送り出し国の賃金格差よりも大きい(小さい)場合、労働移動の可能性の上昇により、労働の送り出し国の熟練労働者(不熟練労働者)は人的資本ストックの増加、すなわちbrain gainを経験し、労働の送り出し国の不熟練労働者(熟練労働者)は人的資本ストックの減少、すなわちbrain drainを経験することを明らかにした。この結果は、労働の受け入れ国の現在の賃金格差が労働の送り出し国の将来の賃金格差に影響する可能性があることを含意している。まず、労働移動の可能性が労働の送り出し国の教育需要や人的資本形成に及ぼす影響を調べた。

そのために労働者は予算制約のもとで教育の金銭的費用を個人的に支払わなければならないと仮定した。そして外国で働ける可能性が高くなると、教育を需要する労働者の数が増加するが、同時に生じる教育価格の上昇により、個々の労働者の教育需要が減少することがわかった。さらにもし教育の供給が十分でなければ、後者の効果が優り、労働移動の可能性の上昇は平均的な人的資本ストックの水準を低下させることがわかった。この結果は、労働移動の可能性の上昇が人的資本の形成を促進するという通常の結論とは逆であり、労働の受け入れ国の受け入れ抑制政策による労働移動の可能性の低下がかならずしも人的資本形成にとって有害でないことを含意している。次に、賃金格差と国際労働移動をつうじた人的資本形成の関係を調べた。具体的には労働の送り出し国と労働の受け入れ国それぞれに熟練労働者と不熟練労働者が存在し、これらの労働者のあいたでの賃金格差が2国で異なると仮定し、労働移動の可能性が労働の送り出し国の人的資本形成にどのような影響を及ぼすかを明らかにしようとした。そして労働の受け入れ国は労働移動の可能性により、brain drain(平均的な人的資本ストックの減少)とbrain gain(平均的な人的資本ストックの増加)が同時に生じることを示した。さらに労働の受け入れ国の賃金格差が送り出し国のそれよりも大きければ(十分小さければ)、熟練労働者がbrain gain(brain drain)を経験し不熟練労働者がbrain drain(brain gain)を経験することがわかった。この結果は、労働の送り出し国の政府が労働者の外国への移動を奨励しようとするならば、受け入れ国との賃金格差の違いを考慮しなければならないことを含意している。利他主義が潜在的移民の労働移動の決定と送金額に及ぼす影響を調べ、利他主義が予想送金額をどのように変化させるかを明らかにした。従来の研究は、利他主義が労働移動に関する決定に及ぼす影響に十分な注意を払わなかった。労働移動に費用がかからない場合、潜在的移民が利他的であるほど予想送金額は大きいが、労働移動に費用がかかる場合、潜在的移民が利他的であっても予想送金額が大きくなるとは限らない。教育を需要するために教育市場で成立する価格を支払わなければならない場合に、生まれつきの能力の異なる労働者の人的資本形成が、労働移動の可能性の変化によってどのように影響を受けるかを調べた。従来の研究は、労働者が同質で教育を需要するために金銭的な費用が存在しないと仮定した。教育の供給が小さい場合、労働移動の可能性の上昇は、平均的な人的資本ストックを減少させる。言い換えればbrain drainが生ずる。この結果は、労働移動の可能性の上昇が人的資本形成を促進する、すなわちbrain gainをもたらす、という従来の結果を覆すものである。教育市場と世代間依存を仮定して、労働移動の可能性が人的資本形成に及ぼす影響を動学的に調べた。従来の研究でも、動学モデルを用いて労働移動の可能性が人的資本形成に及ぼす影響を調べているが、教育価格や労働者の予算制約に十分な注意を払わなかった。教育が価格に関して弾力的に供給されるならば、労働移動の可能性の上昇は人的資本を増加させるが、教育が価格に関して非弾力的に供給されるならば、労働移動の可能性の上昇は人的資本を減少させる。
微生物生態学的アプローチによる堆積物微生物燃料電池がもたらす底質改善機構の解明

本研究は、堆積物微生物燃料電池(SMFC)による底質改善機構を探るため、SMFCが及ぼす影響を微生物生態学的側面から評価する試みである。これまで、富栄養化水域の底質にSMFCを適用した場合、底質の嫌気的雰囲気の緩和・硫化水素濃度の抑制・リンの溶出抑制等の底質改善効果を観測している。一方、なぜ底質改善が生じるかは不明であった。そこで本研究はSMFCを適用した場合に生じる1底質の物理化学的性質の変化と、2発電微生物の特定とその動態を解析し、3底質改善に関わる微生物群の動態を網羅的に把握することで、SMFCによる発電と底質改善効果の因果関係を解明するものである。
脳虚血再潅流時の活性酸素生成並びにその後の組織障害に及ぼす酸素安定同位元素の影響

脳虚血再潅流時の活性酸素生成並びにその後の組織障害に及ぼす酸素安定同位元素の影響を検討するため、以下のような研究を行った。まず、砂ネズミ脳虚血モデルを用いた実験では、砂ネズミの両側頸動脈を脳外科手術用の小クリップで5分間閉塞し、血流再開後1週間目に脳を摘出し、脳虚血再潅流時の活性酸素生成による組織障害の典型例とされる遅発性神経細胞死(delayed neuronal death, DND)の有無を免疫組織化学法(マップ2染色)にて調べた。血流再開後30分間、通常の酸素を吸入させた群と、酸素安定同位元素である酸素-18ガスを吸入させた群で、DNDの程度を比較検討したが、両群間に有意な差は見られなかった。また、虚血再潅流障害に有効とされるスピントラップ剤PBNを投与した群でも、DNDの有意な抑制はみられなかった。次に、新しいスピントラップ剤の合成については、毒性等の問題がある既存のスピントラップ剤DMPOやM_4POに代わりに、M_4POのメチル基の一つをフェニル基に置き換えたph-M_3POを新たに合成した。このph-M_3POは、ハイドロキシラジカルを選択的に捕捉するのに役立つことがわかった。最後に、コンピュータを用いた分子軌道の計算では、MOPACやGaussianといったプログラムを用いて、通常の酸素と酸素-18の分子軌道を計算したが、電子親和力等に明確な差異を見出すことはできなかった。しかし、活性酸素消去剤であるネオプテリとその分解産物の分子軌道計算に成功し、プテリジン環の6位につく基によって、電子親和力等が大きく変化し、活性酸素消去能にも変化が生じることが判明した。脳虚血再潅流時の活性酸素生成並びにその後の組織障害に及ぼす酸素安定同位元素の影響を検討するための基礎実験として、以下の実験を行った。1.砂ネズミ脳虚血モデルの作成砂ネズミの両側頸動脈を脳外科手術用の小クリップで5分間閉塞し、血流再開後1週間目に脳を摘出し、脳虚血再潅流時の活性酸素生成による組織障害の典型例とされる遅発性神経細胞死(del ayed neuronal death,DND)の有無を免疫組織化学法(マップ11染色)にて調べたところ、ほとんどの症例でDNDが生じていないことが分かった。これでは、このモデルを用いる意味がないので、問題を解決すべく種々検討した結果、保持力の強いクリップを用い、かつ両側頸動脈の閉塞時間を10分間に延長すれば、ほど100%の例でDNDが発生することが分かった。2.新しいスピントラップ剤の合成既存のスピントラップ剤DMPOやM_4POは、毒性等の問題があるため、生体では使用できない。そこで、これらの化学構造を骨格にしてアルキル基の側鎖の長さを換えたり、官能基を導入することにより、生体に投与可能でかつ生体内で発生する活性酸素を選択的に補捉するスピントラップ剤の合成を種々試みた。その結果、M_4POのメチル基を一つ水素に置き換えたM_3POが生体に使用できる可能性が示された。3.コンピュータを用いた分子軌道の計算MOPACやGaussianといったプログラムを用いた分子軌道の計算に習熟した。脳虚血再潅流時の活性酸素生成並びにその後の組織障害に及ぼす酸素安定同位元素の影響を検討するため、以下のような基礎実験を行った。1.砂ネズミ脳虚血モデルを用いた研究砂ネズミの両側頚動脈を脳外科手術用の小クリップで5分間閉塞し、血流再開後1週間目に脳を摘出し、脳虚血再潅流時の活性酸素生成による組織障害の典型例とされる遅発性神経細胞死(delayed neuronal death,DND)の有無を免疫組織化学法(マップ2染色)にて調べた。

血流再開後30分間、通常の酸素を吸入させた群と、酸素安定同位元素である酸素-18ガスを吸入させた群で、DNDの程度を比較検討したが、両群間に有意な差は見られなかった。一方、スピントラップ剤であるPBNを投与した群ではDNDが有意に抑制された。新しいスピントラップ剤の合成毒性等の問題がある既存のスピントラップ剤DMPOやM_4POに代わりに、M_4POのメチル基の一つをフェニル基に置き換えたph-M_3POを新たに合成した。このph-M_3POは、ハイドロキシラジカルを選択的に捕捉するのに役立つことがわかった。が生体に使用できる可能性が示された。3.コンピュータを用いた分子軌道の計算MOPACやGaussianといったプログラムを用いて、通常の酸素と酸素-18の分子軌道を計算したが、電子親和力等に明確な差異を見出すことはできなかった。
東アジア民俗文化の新たな枠組の構築をめざす基礎的研究

本研究は東アジアの民俗文化の基底に第4の霊的存在を仮定し、これを物質文化研究、儀礼研究の文脈から明らかにしようとする。これまで、東アジアの民俗宗教は神、祖先、祀られない死者の霊という3つのカテゴリーによってとらえられてきた。ここでは日本民俗学でいうところの非人格的な畏れ、あるいは祟りという人々の行為を無意識に規制する霊的存在を前提として、日本本土、南西諸島、台湾、韓国の物質文化資料、諸儀礼を検討したところ、表面的な差異を超えたところでの共通の霊的認識を摘出することができた。本研究課題に沿って今年度は、(1)霊的存在に関する民俗資料の所在確認、(2)南西諸島・台湾へ6現地調査、(3)研究成果検討会を実施した。(1)に関しては、博物館の特別展等の図録に含まれる当該資料を確認した。この種の資料には有形の物質文化データが意味とともに記述されているので、本研究にとっては有効性が高いことが確認された。しかし、海外の図録データに関してはいまだに不十分であるため、今後も収集活動を継続することとした。図録以外には民俗調査報告書の祭礼、俗信等の関連部分の収集を行い今後の検討を待つ状態にいたっている。日常生活面は報告書に記述されにくく、小説等の作品にも当たる必要がある。いずれも短期雇用の院生の力を借りて、ファイルの作成を進めている。(2)に関しては、分担者・武井が8月1日20日、8月26日9月5日、11月20日28日に台湾に調査のため渡航、9月25日29日に打ち合わせのため沖縄に渡航。松本浩一が8月1日17日に台湾に調査のため渡航、連携研究者・稲村務が2月27日3月6日に台湾に調査のため渡航。これらにより、これまで不十分であった当該地域の霊的存在に関する一次資料および文献資料を収集した。儀礼的側面における資料は蓄積されたが、日常生活の所作に現れる第4の霊的存在に関わるデータの収集が急務であることを確認した。(3)に関しては、筑波大学内の研究代表者と分担者との間では資料の検討を随時実施してきた。3月末に筑波大学において研究分担者・連携研究者が集まる予定であったが、3月11日の東日本大震災により開催が延期された。平成23年度の早い時期に開催する予定である。本研究課題に沿って今年度は、(1)昨年度に引き続き霊的存在に関する民俗資料の所在確認、(2)南西諸島及び台湾への現地調査、(3)研究成果の検討会を実施した。(1)に関しては、博物館図録、口承文芸関連文献を中心として、断片的な資料として記録されているものを丹念に収集分類する作業を進めた。本研究課題の対象とする資料は、その他多くの報告資料の中に散在しており、実質的に役に立つ資料はなかなか探索できない性質を持っている。これらのため、沖縄県立図書館、琉球大学図書館を訪問し、当該部分のコピーを取り、資料化を進めた。ただ、昨年度に引き続き作業予定であった筑波大学体育芸術図書館は、東日本大震災により被災したためこの分の資料化が予定よりも遅れている。(2)南西諸島および台湾の現地調査を行い、霊的職能者のもつ儀礼書の収集とその意味付けの聞き取り調査を行った。実際の儀礼行為の中にそれらの儀礼書がどのように用いられ、依頼者に側にどのような意味が伝達されているのか、という点についても観察記録の中に記載するように心がけた。こうした点を資料化することにより、文献の読解がさらにすすめられるとともに、依頼者と霊的職能者の考え方の齟齬についても明らかにすることができる。(3)(1)および(2)の作業を進めながら、随時研究分担者相互の研究の進捗状況を確認し、データを交換するために検討会を催した。収集した資料の共有化により、今までの作業の欠落部分を確認するとともに、今後重点的に収集すべき側面を周知することができた。特に、現地調査で補充すべき儀礼について、霊的職能者の職掌の違いを考慮しなければならないことが判明し、来年度以降に生かすこととした。本研究は東アジア民俗社会の基底に「第4の霊的領域」を仮定し、これまでに提起されている神、先祖、祭られざる先祖(鬼や無縁仏を想定)の3つの霊的領域に、これを加えて考察することにより、畏れやたたりといった感覚的な表現であらわされる感情を解明することを目的としている。これにより、日本本土、南西諸島、韓半島、台湾、中国大陸東海岸地域の人々の行動を規定する共通の「行動規範」を、具体的事例をもって指摘したい。このような目論見の下に、今年度は物質文化資料の収集と韓国、台湾、南西諸島の現地調査を行い、一次資料の整備に努めた。台湾の調査においては、道士、法師による儀礼の執行に際して、寺廟を中心として四方に霊界の衛兵を配置することによって、邪悪な例の接近を防ぎ儀礼を円滑に執行する過程が見られる。

これまでは地形図が公開できなかったために正確な位置を押さえられなかったが、今回はこれを地図化して現地の人々の言う境域とその意味付けを客観化することができた。また、台湾南部の霊的職能者の判示場面の観察を行い、1988年に行ったデータとの相違を分析する準備ができた。現地調査においてはそこで使われている言語による記録が求められるが、現地の人々の台湾語によるやり取りの一部は日本語への翻訳が完了した。もう一つの成果としては、いわゆる伝統的な儀礼のプログラムが人々の希望に沿う形に現代的装いをもって再編成される事例を記録したことである。これはある種の政治的意図によっていくつかの宗教集団が動員され、不慮の死者供養を行うものであった。新たに組み合わされた儀礼の過程と依頼者の意味付けを明らかにし、民俗の現代的様相を記述できた。本研究課題に沿って本年度は、1昨年度に引き続き霊的存在に関する民俗資料の所在確認、2南西諸島および台湾への現地調査、3研究成果の検討会を行った。1に関しては、断片的な史資料に記録されているものについて引き続き収集する努力をした。本研究で対象とする資料は地方史の記録や随筆類、日記等の個人の所蔵する資料の中に散見されるため、その確認には相当な時間を費やすことになった。しかし、遅々としてはいるが、資料収集は着実に進めることができた。図録等の資料については筑波大学図書館に所蔵のものに関してはほぼ終了できた。2に関しては、南西諸島と台湾において現地調査を行い、霊的職能者の持つ儀礼書の確認と、それが実際の儀礼の中でどのように利用されているのかについて、対応関係を明らかにすることを心掛けた。これまでに台湾では法師の行う儀礼について、儀礼の過程のビデオ撮影とそれに関する意味付けの調査を進め、資料化を行ったが、儀礼のバリエーションの一端を明らかにしたところにとどまっている。また、依頼者の側の意味付けについては台湾語の運用についての限界もあって、霊的職能者のそれとの齟齬を明らかにするところまでは踏み込めなかった。3上記の研究活動を支えるため、随時、研究分担者相互に研究情報の交換を行った。収集した資料を共有することによって、これまでの作業の欠落部分を確認するとともに、今後の現地調査での補強するべき部分について確認した。本研究は、中国周縁の日本本土、南西諸島、台湾、韓国において、第4の霊的存在を具体的に確認することから始まる。民俗資料の中からそれらを抽出する作業を進めてきた。1番目の物質文化資料から選び出す作業は、ほぼ順調に進んでいるが、2番目のフィールドワークにより現地の霊的職能者の儀礼書と儀礼行為そのものの観察記録、およびそれに対する意味づけに関しては、職能者の秘密主義に阻まれることもあり、いくつかの部分では計画通りに進んでいない。これについては、今後対応を検討していかなければならない。しかし、従来の研究に再検討を迫る資料も集まっており、全体としては、おおむね順調に推移していると言える。3番目のそれらのデータを検討する研究会は随時開催し、不足を補い、次の作業の手はずを整えてきた。25年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は中国周縁部の日本本土・南西諸島、韓国、台湾において、第4の霊的存在を確認することにある。これまでは物質文化資料、特に博物館の図録から抽出する作業を行い、かなりの成果を上げてきた。
医療安全教育を担う看護教員と臨床看護師の教育実践力を高める研鑽支援モデルの構築

看護師の看護安全に関わる実践力の向上のためには、看護学生からの一貫した医療安全教育が必須である。医療安全教育や研修の担当者が必要な教育内容を理解し、適切な教材を準備することは容易ではない。本研究の目的は、医療安全教育を担う看護教員と、医療安全研修等を運営する臨床看護師の教育実践力向上のための研鑽モデルを構築することである。本モデルは相互学習支援システムとして、医療安全教育に関する素材をWeb上で蓄積・管理し、利用者が教材作成上のヒントが得られるように支援する仕組みである。研究では、1)医療安全教育に関する研修例や教材の収集と蓄積法の検討、2)Web上での教材作成支援システムの開発、3)支援システムの運用による有用性の検証を行う。初年度は、教材作成支援システムの開発に取り組んだ。先ず、教材作成に関するニーズ調査を2018年89月に実施した。臨床看護師10名、看護教員13名に医療安全教育の実施状況、教材作成上の困難と工夫について、フォーカスグループインタビューを60分程度で実施した。質的に内容分析した結果、困難な内容は、看護師では研修の効果的な企画・運営、研修の評価と日々の業務への反映などが、看護教員ではシミュレーションでの現実味ある設定と適切な展開、学生の安全に対する認識の希薄さと心情を踏まえた具体的指導法などが挙げられ、研鑽ニーズが高いことが確認できた。次に、システムの構築と運用方法の検討を行った。相互学習の区分は、5カテゴリーすなわち、「臨床研修事例」、「授業事例(演習・実習含)」、「活用報告」、「Q&Aコーナー」、「交流の広場」で構成した。システム運用でのSNS機能の利用は専門業者に技術的サポートを受ける方法を選択した。運用効果の評価法を検討し、事前・事後に実施する質問紙調査の項目を確定した。次年度は、開発した教材作成支援システムを運用し有用性を検証する。初年度に実施する予定であった、1)医療安全教育に関する研修例や教材の収集と蓄積法の検討、2)Web上での教材作成支援システムの開発が円滑に実施できた。本年3月に医療安全の最新知識を得るための研修とともにシステムの活用方法を知らせる機会を研究参加希望者に提供できたことから、次年度に開発した支援システムを運用するための準備が整えられた。次年度は5月翌年2月までの10ヶ月間に渡り、開発した支援システムを運用しその活用実績をデータ化する。課題は、研究参加者の量的な確保であり、今後は特に臨床看護師の参加者を多く募る必要がある。その対策としては、研究参加者募集の情報を広く行き渡らせられるようにインフォメーション方法を検討し、学会発表での情報提供機会の確保や関連する商業誌への情報提供依頼等の方法等を講じていく。次年度使用額が生じた理由には、以下の2点が挙げられる。

1)本テーマの研究に関する前段階の研究として、全国172病院の医療安全管理者を対象に2018年23月に質問紙調査を実施していた。その分析結果が参考に出来たことから、臨床看護師を対象としたフォーカスグループインタビューの対象者数を多く確保せずとも分析結果には影響ないと判断できた。対象者数が限られたため、協力者への謝礼金額が抑えられた。2)2019年3月に実施した、研究に係る研修における参加者数(支援システムの参加希望者)が18名と当初の見積もりより少なかったことから、質問調査協力謝礼金額等が抑えられた。なお、初年度の目標は達成できたことから、使用額を次年度に繰り越し有効に活用したいと考える。
ゼオライト触媒膜の合成と反応・分離同時プロセスへの適用

ゼオライトは結晶性アルミノケイ酸塩であり、その一つであるMFI型ゼオライトはその結晶内にベンゼン環とほぼ同じ径の細孔を持つため、分子篩効果を示す。一般には0.0数数ミクロンの粉末として合成されるが、膜として合成できれば高度分離や反応・分離同時プロセスへの応用が期待される。そこで、本研究では欠陥細孔の無い膜状のMFI型ゼオライトの開発と、その高度分離と反応・分離への適用を目的として研究を実施した。平成9年度には、全く新しい強制攪拌式粋熱合成法を開発して、円筒状セラミックスフィルター外表面に分子篩能を示すMFI型ゼオライト触媒膜を合成することに成功した。この膜はキシレンとジエチルベンゼンそれぞれのパラ体とオルト体の透過速度比がそれぞれ3と7であることを確認した。さらに、773Kまでの加熱と放冷を繰り返したり、強い機械的衝撃(ダイヤモンドカッターによる切断)を加えても、上記の等加速度比が変化せず高い耐熱性と機械的強度を有することを確認した。平成10年度では、ゼオライト触媒膜を高度分離および反応・分離プロセスに適用した。高度分離では1)高濃度の酢酸溶液からの水の選択透過と、2)新規なシラン接触分解法による細孔径制御を開発して、無機ガス中に含まれる水素の選択透過を実施した。その結果、1)においては数1098wt%の酢酸水溶液から水を選択的に透過できた。2)では水素/窒素(または酸素、二酸化炭素)の混合系において分離係数=約100を達成することに成功した。一方、反応・分離プロセスではゼオライト膜が触媒能を有することを利用し、膜外側から膜内側にメタノール蒸気を流した。この反応はメタノール→エーテル→オレフィン→パラフィン+芳香族の逐次反応であり、メタノールがオレフィンに転換したときに膜を透過し終わるようにした。その結果、通常の充填層型反応器では90%以上の反応率において、オレフィン選択率は7%程度であったものが85%にまで向上させることに成功した。そこで、本研究では欠陥細孔の無い膜状のMFI型ゼオライトの開発と、その分離、反応への応用を目的とし、平成9年度は次の成果を得た。(1)セラミックスフィルターの外表面へのゼオライト膜の形成:実用触媒膜へのスケールアップを考慮して,担体として径12mm長さ100mmの円筒状セラミックスフィルターを用いた。ゼオライトの種結晶を付着させた後、高圧用オートクレーブ内に垂直に設置した。そこに、ケイ酸の原料としてシリカ粒子、水ガラス、ケイ酸ナトリウム、そしてアルミン酸の原料として硫酸アルミニウムおよび水酸化アルミニウムを用いた。これら溶液をオートクレーブに仕込み、撹拌しながら200°Cで72h水熱合成することで、フィルターの表面にゼオライト膜を不均一反応的に形成させた。膜の緻密度を向上させるため、同じ試料を用い、この操作を3回繰り返すことで、SiO_2/Al_2O_3=20∞のMFI型ゼオライトの膜を合成することに成功した。

その中でも、シリカ源としてケイ酸ナトリウムが、アルミン酸の原料として硫酸アルミニウムが最適でありることを見いだした。。この膜は気相のキシレンおよびジエチルベンゼンにおいて(パラ体)/(オルト体)の透過速度比がそれぞれ約3および約7であり,従来報告されている触媒活性の無いゼオライト膜の値より高い値が得られた。また,加熱と冷却を繰り返しても分離能は変化しなかった。(2)ゼオライト膜の特性解析と分離特性の評価:ゼオライト膜の原子の結合状態をMAS-NMRで、結晶構造をXRDで、膜厚をSEMで、原子の分布をEPMAで測定結果、合成した膜はMFI型ゼオライトであり、担体外表面に形成されていることを確認した。さらに、細孔容積分布より、欠陥細孔がほとんど存在しないことが分かった。また,円筒状のゼオライト膜の一端をシール剤で塞ぎ,他端から膜内側を減圧にし,膜外側に拡散物質の蒸気を導入して,膜を透過する量を測定した。拡散物質として水素とベンゼン蒸気を用いた。その結果、水素とベンゼンの透過係数比はKnudsen拡散から予想される6.2よりも遥かに大きい150もの値を得た。水素は細孔内をKnudsenもしくはそれに近い状態で移動するが、ベンゼンは細孔壁と完全に接触しながら移動するためである。この結果より、合成した膜は欠陥細孔が存在しないことが分かる。また、常圧下、流通法により窒素と二酸化炭素の単成分系、混合系で分離特性を評価した。その結果、ゼオライト細孔内の静電場の影響により、窒素よりも二酸化炭素の透過速度が2.6倍早いことが分かった。この現象は二酸化炭素のモル分率が約0約100%の広い範囲で観測された。ゼオライトは結晶性アルミノケイ酸塩であり、その一つであるMFI型ゼオライトはその結晶内にベンゼン環とほぼ同じ径の細孔を持つため、分子篩効果を示す。一般にはO.O数数ミクロンの粉末として合成されるが、膜として合成できれば高度分離や反応・分離同時プロセスへの応用が期待される。そこで、本研究では欠陥細孔の無い膜状のMFI型ゼオライトの開発と、その分離、反応への応用を目的として研究を実施した。平成9年度には円筒状セラミックスフィルター外表面に分子篩能を示すMFI型ゼオライト膜を合成することに成功し、キシレンとジエチルベンゼンそれぞれのパラ体とオルト体の透過速度比がそれぞれ3と7であることを確認した。さらに、水素とベンゼンの透過係数比は150もの値を得た。そこで、平成10年度は全く新しいシラン接触分解法を考案して膜の分離能を向上させることを試みた。1)シラン接触分解法:細孔径制御は一般にTEOSを用いた熱CVDにより細孔入口を狭くする方法が採用される。この手法は制御が難しく、膜の細孔入口を均一に狭くすることは困難である。そこで、常圧下、容易に細孔径制御ができる手法を開発した。この方法はジメトキシシランとジエトキシシランをMFI型ゼオライト膜の酸点に選択的に化学吸着させ、それを昇温して分解させた。シランは酸点上でメタン等の低級炭化水素と不揮発性のシラン化合物を生成する。その後、空気中で処理することで酸点上にSiO@@S22@@E2を1molづつ析出させた。析出した場所は0.3nm程度の孔が残ることになる。この大きさは水素は透過できるが窒素等は拡散が困難となる。この全く新しい手法によりMFI型ゼオライト膜を処理した。
認知科学的アプローチを用いた形態評価における力学的感性の解明

構造体を設計する上で、どのように構造体が自立するか判断する直感的な能力、すなわち、内在する力の流れや動きをイメージする能力が挙げられる。この可視化できない力のイメージの印象評価判断能力(力学的感性)は、どのような認知過程で情報処理され、どのように培われるのか。本研究では、人を対象とした実験を行うことで、力学的感性の認知メカニズムの包括的な解明を目的とする。本年度では、力学的感性の概念について検討・考察、先行研究の傾向・問題点などについてまとめ、Emotional Engineering, Vol.7: The Age of Communicationの10章において発表した(Okumura & Yamanaka, 2019)。また、専門家の形態評価における力学的感性を探索するべく、テキストマイニングを手法とした研究を実施した。建築分野における様々な専門家(建築家・研究者など)が、建築を評価する際にどのような概念として「力学」を捉えているのか、そして、その思考プロセスが専門知識背景によってどのように異なるのかを調べることを目的とした。専門家が投稿している建築雑誌に着目し、本文中の自然言語情報をデータとして用いた。日本建築雑誌、および、英国を拠点とする世界規模の建築雑誌を対象とし、そのテキストデータに形態素解析を行なった後、共起ネットワーク分析、対応分析を行なった。これらの成果は、国際学会The Visual Science of Art Conference 2018において筆頭著者としてポスター発表を行い、現在、論文投稿予定である。さらに、これまでの研究結果を踏まえて、モノづくりに関連した異なる教育背景を持つ実験参加者を募り、形態評価の実験課題を実施し、属性間で比較検討するため実験実施中である。これまでに専門家の経験則によって研究されてきた力学的感性は、インタビューや個人の観察による考察など、取得可能なデータ数に制限があったが、年代・文化差など網羅できる大規模データを対象とするべく、テキストマイニングの手法を用いたことによって新たな視点から分析することができた。専門家の思考が反映されている建築雑誌に投稿された文章をデータとしたことによって、専門知識背景・文化差の違いを比較、検討することができた。現在、研究をまとめ論文執筆中である。また、これまでに建築分野、芸術・デザイン分野、心理学分野などにおいて、力学的感性もしくは力学的感性と似た概念に関する研究が行われてきたが、共通認識の定義は調べた限りでは見つかっていない。そのため、「力学的感性」の英訳を「sense of visual dynamics」とし、先行研究をもとに定義を行い、著書で提案、発表した。しかしながら、本年度計画していた、心理実験におけるデータ収集が予定していた人数に至らなかった。計画に至らなかった原因として、実験計画の再検討等に時間がかかったことが挙げられる。したがって、全体の達成度としては、やや遅れているとした。テキストマイニング研究の論文投稿を終え、査読付き論文として発表する予定である。心理実験に関しては、今後もデータ収集を続け、算出した物理的な力学的合理性と主観的な力学的合理性のデータに加え、実験参加者の個人特性に関するデータなどを多面的に解析し、力学的感性の認知メカニズムの検討を行う予定である。

しかしながら、本年度計画していた、心理実験におけるデータ収集が予定していた人数に至らなかった。計画に至らなかった原因として、実験計画の再検討等に時間がかかったことが挙げられる。したがって、全体の達成度としては、やや遅れているとした。テキストマイニング研究の論文投稿を終え、査読付き論文として発表する予定である。心理実験に関しては、今後もデータ収集を続け、算出した物理的な力学的合理性と主観的な力学的合理性のデータに加え、実験参加者の個人特性に関するデータなどを多面的に解析し、力学的感性の認知メカニズムの検討を行う予定である。
青果物の輸出促進に資する高電圧・プラズマ利用高度品質保持技術の確立

1.プラズマによる空中浮遊菌の殺菌:引き続き3連のDBD式リアクタにより空中浮遊菌の殺菌を行った。昨年度は放電に伴う副産物のオゾンの影響が明確でなかったことから、オゾンのみの影響を詳細に検討した。オゾンは乾燥空気を使用した場合でもわずかに残る供試菌や実験器具の水分と反応しヒドロキシルラジカルを生じ、若干の殺菌効果を有する可能性を見出した。また、相対湿度を80%とすると乾燥時より生菌数は減少した。14.6kVp-p、1000Hz正弦波をリアクタに印加し、相対湿度0%、80%で殺菌試験を行った結果、無印加の対照区(湿度0%)に比べ両電圧印加区の生菌数は減少し、乾燥区に比べ湿潤区の生菌数は有意に小さかった。2.プラズマによるエチレン分解:DBD式リアクタ(単式)に100ppmエチレンを4L/minを通気し、エチレン分解試験を行った。エチレン分解効率は15.7kVp-p印加時にコロナ放電(17.47kVp-p)の2倍程度となった。また、エチレン分解速度定数は電圧とともに増加し、DBDはコロナ放電の数十倍となった。さらに小型容器のデータから実用型プレハブ冷蔵庫内のエチレン分解予測を行い、予測値と実験値はよく一致した。3.静電霧化による高湿度環境の構築:中空針状電極に直流負電圧を印加し、針状電極から滴下する液滴の周囲に環状の接地電極を配して静電霧化試験を行った。電圧の増加に伴い滴下する液滴径が減少し、-5kVでほぼ完全に霧化した。霧化された液滴をシリコン油で捕捉し、顕微鏡下で粒径を測定した結果、平均粒径は420μm程度であった。また、密閉したプラスチック容器中に静電霧化装置を設置して-5kVを針状電極に印加し、内部の湿度変化を調査した。湿度は時間とともに増加するが、対照区が30分後には68%であったのに対し、処理区は増加速度が速く同時間後には96%となった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。1.リアクタの設計・製作と基礎性能試験:コロナ放電式とDBD(誘電体バリア放電)式リアクタを作製し、マルチチャンネル分光器を用いて発光スペクトルを測定した。酸素21%、窒素79%の混合ガス中では315、336、356nm付近にピークが見られ、315nmのピークは酸素あるいは窒素由来のものと考えられる。2.プラズマによる空中浮遊菌の殺菌:コロナ放電式リアクタを殺菌槽(内径66mm、長さ400mm)に入れて密閉し、上記のガスを4L/minで15min送気した。ガスボンベと殺菌槽間に乾燥した20mgのアオカビ病原菌(Penicillium italicum)を入れた三角フラスコを置き、スターラで撹拌してカビ胞子を気中に送り空中浮遊菌とし、殺菌後インピンジャで捕集した。印加電圧は波形を三角波、矩形波、正弦波とし、印加電圧を5、6、7、8kV、周波数を50、100、500、1000Hzと変化させて実験を行った。正弦波で電圧を変化させた結果、7kVのとき、生残菌数が最も少なく、これ以降は7kV^で試験した。電圧の波形による生残菌数の違いはほとんどなく、正弦波、三角波で500Hz時に生菌数は最低となった。3.プラズマによるエチレンの分解:通気式装置によりエチレン分解試験を行った。分解槽は146×496×73mmの容器内にコロナ放電式リアクタを2本設置し、槽内にエチレン100ppm、酸素21%、窒素79%の混合ガスを1L/minで流し、リアクタに6.2、6.5、6.7、7.0kVの正弦波を印加した。また、プラズマ発生時の副産物であるオゾンを分解して原子状酸素に戻しエチレン分解に再度用いるため、UVランプを26本補助的に用いた。エチレン分解効率は6.2kVの時が最も高く、また、UV照射時は効率が23割向上した。また、UVランプの位置はリアクタの近辺が最も効果的であることが明らかとなった。研究実施計画では1.リアクタの設計・製作と基礎性能試験、2.プラズマによる空中浮遊菌の殺菌、3.プラズマによるエチレンの分解をそれぞれ、1.コロナ放電式、DBD式のリアクタを作製し、発光によるプラズマの気相診断等の基礎試験を行う、2.粉末状の芽胞含有物を菌槽中に入れインピンジャに捕捉して菌数を測定し、V-Qリサージュから効率を求める、3.エチレンの分解試験を行い、エチレン濃度を測定し、分解効率を求めるとしている。上記の研究実績の概要に記している通り、1、2、3の研究実施計画はほぼ達成されており(字数の関係から研究実績にはV-Qリサージュを用いた殺菌の効率について記していないが、実際には行っている)、おおむね順調に進展していると考えている。1.プラズマによる空中浮遊菌の殺菌:2種類のDBD式リアクタを用いて殺菌試験を行った。昨年と同様の方法でPenicillium italicumの空中浮遊菌をリアクタ部に導き、リアクタAにはパルス電圧(0.1kHz、)とリアクタBには正弦波電圧(11kHz、14.6kVp-pを印加した。