hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
エージェント技術を核とした電力システムの供給信頼性確保に関する研究

電力市場の規制緩和・自由化の進展により電力系統を取り巻く環境は,電力託送やIPPなどの多様な事業形態が混在する環境へと移行しつつある。このような規制緩和の動きは,発電,流通,配電の各部門における電力系統の運用・制御に大きな影響を与えつつある。のような競争環境においては,電力系統の計画を客観的かつ高精度に評価することが重要な課題であり,電力系統の経済性や信頼性をより効率的に解析・評価する技術の重要性が高まっている。本研究では,このような背景を踏まえ,マルチエージェントシステムの系統運用への適用可能性を探るために,「設備補修計画」「発電機起動停止計画」そして「基幹系事故復旧」について検討した。いずれもモデルシステムを構築し,複数の計算機を連携した試験を実施し,提案方式の有効性を確認した。本研究により,マルチエージェントシステムの系統運用への適用可能性が十分あることが明らかになったと思われる。これまで「集中型監視制御システム」として行われていた系統運用は,電力ビジネス革命に対応できるように「分散型システム」として見直す場合に,マルチエージェント技術の適用可能性が明らかになったと考えられる。しかしながら,規制緩和の進展とともに,発電・流通・配電の各部門の業務の分割が進展する中で,電力系統の安定性および信頼性をどのように維持していくかという問題は,電力自由化が抱える大きな課題の一つであると考えられる。特に,1996年に発生した米国西部地域での大規模停電,および2003年のニューヨーク・カナダ大停電などが,電力市場の自由化が進展する中で電力システムの信頼性確保のあり方を喚起するきつかけになっている。今回検討した事項は,系統運用全体からすると極めてわずかな部分をカバーするに過ぎないため,今後更なる検討が必要である。その際に,本研究で得られ知見が重要な役割を果たすものと考えられる。電力市場の規制緩和・自由化の進展により,電力系統を取り巻く環境は,電力託送やIPPなどの多様な事業形態が混在する環境へと移行しつつある。このような競争環境においては,電力系統の計画を客観的かつ高精度に評価することが重要な課題であり,電力系統の経済性や信頼性をより効率的に解析・評価する技術の重要性が高まっている。本研究では,このような背景を踏まえ,マルチエージェントシステムの系統運用への適用可能性を探るために,「設備補修計画」,「発電機起動停止計画」,そして「基幹系事故復旧」について検討した。特に,1996年に発生した米国西部地域での大規模停電,および2003年のニューヨーク・カナダ大停電などが,電力市場の自由化が進展する中で電力システムの信頼性確保のあり方を喚起するきっかけになっている。

電力市場の規制緩和・自由化の進展により,電力系統を取り巻く環境は,電力託送やIPPなどの多様な事業形態が混在する環境へと移行しつつある。このような規制緩和の動きは,発電,流通,配電の各部門における電力系統の運用・制御に大きな影響を与えつつある。このような競争環境においては,電力系統の計画を客観的かつ高精度に評価することが重要な課題であり,電力系統の経済性や信頼性をより効率的に解析・評価する技術の重要性が高まっている。本研究では,このような背景を踏まえ,マルチエージェントシステムの系統運用への適用可能性を探るために,研究計画の中のサブシステム1の「基幹系事故復旧」について,モデルシステムを構築し,提案方式の有効性を確認した。また,サブシステム2についても「電圧・無効電力制御のシステム」の詳細設計を実施し,簡単なプロトタイプシステムにより,協調平常時操作制御の可能性についてシミュレーション実験を実施した。本研究により,これまで「集中型監視制御システム」として行われていた系統運用は,電力ビジネス革命に対応できるように「分散型システム」として見直す場合に,マルチエージェント技術の適用可能性が明らかになったと考えられる。特に,緊急操作制御と協調平常時操作制御は,今後の新しい環境において,その重要性が一層高まることが予想される。今後,協調平常時操作制御として,電圧・無効電力制御のシステムへの適用検討をさらに進展させるとともに,マイクログリッドと呼ばれる小さな系統の運用についての検討も開始する予定である。電力市場の規制緩和・自由化の進展により,電力事業を取りまく環境は,電力託送や独立系発電会社などの多様な事業形態が混在する環境へと移行しつつある。しかしながら,電力の自由化という世界的な流れの中で,供給信頼度の点でさまざまな問題が顕在化してきたように思われる。このような背景を踏まえ,本研究では,多数の参入者(プレーヤー)から構成される新しい電力自由化市場の環境下においても,電力エネルギーの信頼性確保が可能となる電力エネルギーの広域運用制御方式の枠組みについての研究を実施した。特に,信頼性確保の面から最も重要である発電と流通の部門にターゲットを絞り,事故時の「緊急操作制御」,および流通設備の信頼性を維持するための「協調平常時操作制御」の方式を開発した。まず,緊急操作制御として,マルチエージェントによる事故復旧システムと免疫機能を適用した事故復旧システムについて検討した。前者は,発変電所に実装したエージェントが個々の知識を用いて近隣発変電所に実装されているエージェントと連携して事故復旧を迅速に実行するものである。後者は,知能情報処理の一分野として近年注目されている免疫型システムを電力系統事故復旧に適用したものである。いずれもモデル系統上でその有効性を確認することができた。次に,協調平常時操作制御として,マルチエージェントによる電圧無効電力制御システムについて検討した。電力自由化の進展とともに分散電源や電力取引の増大により電力系統内を流れる潮流は今後ますます複雑化・不確実化してくることが予想されている。
functional MRIを用いた耳鳴関連脳活動の解明

平成14年度に行った研究概要は以下の通りである1.平成13年度に作成した耳鳴モニターを使用し,同意が得られた正常人12名と耳鳴患者12名にSparse sampling法を用いて耳鳴関連脳活動を検討した。2.耳鳴関連脳活動は,ホワイトノイズを用いて脳活動からホワイトノイズ音がある場合(耳鳴がない状態)からホワイトノイズがない場合(耳鳴がある状態)を引き,さらに,逆相関する部位を耳鳴と関連する部位と仮定(ホワイトノイズ聴取時には脳血流が減少し,ノイズが無い時に脳血流が増加する部位)した。3.本検査の結果,正常人では,有意の耳鳴関連脳活動は見られなかったが,症例においては視覚野の脳活動が低下することがあった。また,耳鳴症例では前帯状回,海馬に耳鳴関連脳活動が見られた。耳鳴を生じた疾患特異性,耳鳴の周波数やラウドネスと明かな相関を得ることはできなかった。心理テストにはMAS, SDS, CMIを用いたが,前帯状回に賦活がっよく観察された症例ではMASのスコアーが高いことが判明した。検査した症例では,抗うつ剤,精神安定剤を投与し,引き続き経過観察中である。現在,治療経過とともに再検査できた症例は4例と少ないので症例をさらに増やす予定である。4.音刺激に単音節を用いて,突発性難聴の急性期(発症後1週間以内)と回復期(発症後3-4週間)の反応を検討したところ,急性期すでに健聴人でみられる交叉性投射が消失していることを発見した。この傾向が顕著な症例では,耳鳴や聴覚過敏を強く訴えた。回復期で,難聴が消失し,耳鳴・聴覚過敏が消失している症例では交叉性投射が回復していることがわかった。5.3,4の結果から,耳鳴には前帯状回活動,海馬活動,聴覚野の音に対する過剰反応(交叉性投射消失)が関与していると推察した。現在本研究の内容に関し論文執筆中である。平成13年度に行った研究概要は以下の通りである。1.耳鳴をとらえるプローブとしてマスキング音(ホワイトノイズ)を用いた。当初正常人の反応と比較して耳鳴関連脳活動を評価しようとしたが,その反応は個人により差があり,一概に耳鳴群として比較することは適切でないことがわかった。このため個人ごとにその反応(マスキング音がある状態-マスキング音がない状態)を検討した。2.1.による検討により,前帯状回に有意の反応が見られる症例と海馬に有意の反応がみられる症例に大別された。ただし疾患特異性はなかった。3.従来の耳鳴検査および心理テストと耳鳴関連脳活動部位との関連を調べると前帯状回に有意の賦活を認める群では心理テストで不安尺度が高い傾向を示した。耳鳴周波数とは関連がなかった。4.MRIの撮像方法は予算の関係上Asymmetric Spin Echo法を導入することはできなかった。このためSparce sampling法を用いて画像を安定して測定できるように改善した。5.検査中の耳鳴状態をモニターするためにMRI室内で反応をモニターできるルミタッチシステムを購入し,コンピュータシステムと接続しon line解析できるようにした。6.これまで,予備実験を中心としていたが12月から本実験に入り現在まで正常人と8例の同意が得られた症例に実施した。次年度はさらに症例を増やし検討する予定である。20例程度症例が得られれば十分な結論に至ると思われる。また現在これらの症例は種々の耳鳴薬により治療中である。この治療効果と耳鳴関連賦活部位についても検討する予定である。7.予備実験として,単音節による脳活動を測定し論文にまとめた。またモニタリングシステムの開発のため前庭刺激時の脳活動を測定し論文にまとめた。現在純音やClick音による反応に関しても国際誌に投稿中である。

回復期で,難聴が消失し,耳鳴・聴覚過敏が消失している症例では交叉性投射が回復していることがわかった。5.3,4の結果から,耳鳴には前帯状回活動,海馬活動,聴覚野の音に対する過剰反応(交叉性投射消失)が関与していると推察した。現在本研究の内容に関し論文執筆中である。
小児医療者を対象とした子どもの権利擁護実践能力を高める教育プログラムの開発と検証

子どもの権利擁護に関する現状問題の把握を研究分担者とともに、再度共有を行い、「小児医療者を対象とした子どもの権利擁護実践能力を高める教育プログラム」の再構築を行った。再構築は、分担者とともに全体会議を3回、学内分担者と2回、計5回開催した。会議では、本研究のペーストなっている先行研究「小児看護に携わる看護師の子どもの権利擁護実践に至るプロセス」を共有し、子どもの権利擁護実践能力を高める方略について検討を行った。さらに、下記の15のことを確認しつつ、プログラムの再構築を進めた。1子どもの権利条約を小児医療の具体的な場面にどのように適用させるか。2医療者だけでなく、子どもの保護者にあたる一般の方をメンバーとして加えることの効果について。3意思決定シートの四分割表・臨床倫理シートの導入の方法について。4プログラム全体のアプローチの仕方について。5評価方法について。である。分担者からは、医師の立場・専門看護師の立場から意見をいただき内容を検討した。また、連携研究者は、倫理の専門家、子どもの臓器移植に関する研究を行っている方であることから、プログラム内容についてご意見をいただいた。さらに、一般の方の参加については、子どもの難病支援を行っている団体責任者に聞き取りを行い参考とした。その結果、、「小児医療者を対象とした子どもの権利擁護実践能力を高める教育プログラム」の再構築を終了することができた。本研究は、当初の計画で3段階で構成されていた。第一段階:プログラムの再構成、第二段階:実践と検証、第三段階:教育プログラムの一般化である。1年目の計画としては、第一段階を終了する予定であった。このことからおおむね順調に進展しているといえる。今後の推進方法は、第一段階:プログラムの再構成で作成したプログラムをもとに、2年目に第二段階:実践と検証を行うことである。プログラムのモデル検証に必要な方法について検討を進めていく。3年目は、第三段階:教育プログラムの一般化を行っていく予定である。5評価方法について。である。次年度は研究の第2段階として、作成した教育プログラムの検証を行っていく。モデルプログラムとして展開することから、研究対象者と協力者を複数募り実施すること、プログラムの講義の為に講師をお願いすること、それらの方々の交通費等も必要となる。使用計画としては、1対象者への謝金と交通費2協力者への謝金と交通費3講師への謝金と交通費4尺度アンケート集計に関する業者依頼5会議費なとである。
表面共鳴プラズモンバイオセンサ応用のための銀表面グラフェン保護膜成長の研究

表面反応により光学特性が容易に劣化してしまう銀表面にグラフェンを成長し、その保護機能を検証することを本研究の目的とする。この成長を量産可能な手法で実現するため、成長材料として炭化水素ガスではなく、固体炭素薄膜を成長材料とする化学的気相成長法をベースとした固相成長法を適用する。さらに、次のステップとして透明結晶基板上に銀単結晶薄膜を形成し、グラフェンの高品質化を図る。こうして形成したグラフェンの表面保護機能を検証することにより、表面プラズモンバイオセンサの最適材料として提供する。
浅い量子井戸ポテンシャルを利用したシリコン系太陽電池の長波長吸収・高起電力化

本研究では、低バンドギャップ物質の量子井戸構造を利用してシリコン太陽電池ではカバーできなかった自然光の長波長域を有効利用しつつSiと同等の高起電力が得られる新しい太陽電池形成のための材料開拓と関連技術の達成を目指した。Siに格子整合するナローギャップSiGe混晶量子井戸を用い、エピ技術とバンド工学による機能化を試みた。前年の結果に基づいて、吸収バンドの長波長化について検討した。光吸収測定と光伝導電流対光起電力測定から太陽電池モードを確認した。光吸収からは、長波長側から量子井戸の2次元性と伝導帯の3次元性を示す3/2乗に比例する吸収が観測された。また、室温までの温度上昇に伴って正孔がSi障壁バンド端へ熱励起され、光短絡電流が指数関数的に増大することが確認された。またこの際、サブバンドギャップの入射光に対しても吸収が生じる領域では、予想どおりに0.6Vのオープンサーキット起電力が生じることがわかった。一方、電力効率向上のためのキャリア輸送について検討した。量子井戸の組み込み位置に関して調べ、量子井戸ポテンシャルによる有効キャリアブロッキングでは、垂直電場印加下の時間分解測定にキャリア再分布による異常が生じることがわかった。この結果から、ビルトイン電場をドーピングにより取り入れることでキャリア分布を制御できることがわかった。この結果は、傾斜バンドギャップを組み込んだSiGe傾斜濃度基板の光電流測定で、ビルトイン電場により光電流極性が近赤外入射光の波長掃引に関して反転することからも確認された。さらにSOI基板上へのエピ成長多重量子井戸では、自然放出と垂直入射の反射測定からファプリペロー干渉を確認し、SOI上エピ層の光共振器化が達成された。これに呼応して垂直入射では光伝導電流が波長選択性を示し、疑似共鳴光検出の予備検証ができた。本研究の目的は,低バンドギャップ量子井戸のヘテロ構造を利用することにより、従来のホモ型Si太陽電池ではカバーできなかった自然光長波長域を有効利用しつつ、Siと同等の高起電力が得られるような新しい太陽電池の形成にある。本研究ではSiに格子整合するナロ-ギャップSiGe多重量子井戸を利用した。SiGe量子井戸は閉じ込めポテンシャルが比較的浅く、温度上昇に伴うフォノン散乱によって井戸に束縛されたホールは3次元バリア端に励起される。このため起電力はSiと同等になることが期待できる。一方、長波長の光子に対して光吸収が起きる。吸収帯のダイナミックレンジは広く、1.1-1.8ミクロンの間で制御可能である。平成9年度には、量子井戸からのキャリア熱励起脱離過程の制御を目指し、ホール井戸が約100-200meVの井戸について実験を行った。量子井戸構造は分子線エピタキシ-により成長した。時間分解蛍光測定をバイアス印加条件下で行い、二重井戸における浅い井戸からのホール放出と表面近傍の深いトラップ用井戸の発光を同時観測することで、熱励起脱離のミクロなプロセスを追跡した。その結果、バリアで生成されたホールが一旦浅い井戸に有限時間トラップされるダイナミックな励起子局在を確認した。さらに、その後脱離が高温で促進され、キネマティカルな効果によって後方散乱されることが明らかになった。また、後方散乱の駆動力はホールの濃度勾配によってもたらされることも判明した。さらに、多重の浅い井戸構造ではホール局在が強調されることも分かった。また、光伝導測定により、熱脱離ホールによる光電流の存在が温度上昇とともに顕著になること、オープンサーキット配置でSiバリア端相当の起電子を確認した。

Siに格子整合するナローギャップSiGe混晶量子井戸を用い、エピ技術とバンド工学による機能化を試みた。前年の結果に基づいて、吸収バンドの長波長化について検討した。光吸収測定と光伝導電流対光起電力測定から太陽電池モードを確認した。光吸収からは、長波長側から量子井戸の2次元性と伝導帯の3次元性を示す3/2乗に比例する吸収が観測された。また、室温までの温度上昇に伴って正孔がSi障壁バンド端へ熱励起され、光短絡電流が指数関数的に増大することが確認された。またこの際、サブバンドギャップの入射光に対しても吸収が生じる領域では、予想どおりに0.6Vのオープンサーキット起電力が生じることがわかった。一方、電力効率向上のためのキャリア輸送について検討した。量子井戸の組み込み位置に関して調べ、量子井戸ポテンシャルによる有効キャリアブロッキングでは、垂直電場印加下の時間分解測定にキャリア再分布による異常が生じることがわかった。この結果から、ビルトイン電場をドーピングにより取り入れることでキャリア分布を制御できることがわかった。この結果は、傾斜バンドギャップを組み込んだSiGe傾斜濃度基板の光電流測定で、ビルトイン電場により光電流極性が近赤外入射光の波長掃引に関して反転することからも確認された。さらにSOI基板上へのエピ成長多重量子井戸では、自然放出と垂直入射の反射測定からファブリペロー干渉を確認し、SOI上エピ層の光共振器化が達成された。これに呼応して垂直入射では光伝導電流が波長選択性を示し、疑似共鳴光検出の予備検証ができた。
転写因子GATA-2による間葉系幹細胞から骨髄脂肪細胞への分化制御

転写因子GATA-2は造血幹細胞の維持に重要な転写因子である。今回、GATA-2の間葉系細胞における機能を解析した結果、GATA-2の発現抑制により骨髄間葉系細胞が脂肪細胞へ分化することが明らかとなった。これは、GATA-2が骨髄間葉系細胞の未分化性の維持に働いていることを示すものであり、GATA-2が間葉系幹細胞からストローマ細胞への分化制御の一翼を担う重要な転写因子であることを示唆している。転写因子GATA-2ノックアウト(GATA-2^<-/->)マウスは、一次造血および胎児肝での二次造血の異常により汎血球減少を呈し、胎生11.5日目までに死亡することから、GATA-2は、造血幹細胞(Hematopoietic stem cells:HSC)の維持、増殖に必須の転写因子と考えられている。一方、正常造血の維持には、造血細胞だけでなく、その支持細胞からなる造血微小環境が必須である。造血微小環境は、骨芽細胞や血管内皮細胞、脂肪細胞などのストローマ細胞で構成されるが、それらは共通の前駆細胞である間葉系幹細胞(mesenchymal stem cells:MSC)が分化して形成される。興味深いことに、転写因子GATA-2は、脂肪前駆細胞にも発現し、その未分化能の維持に重要な転写因子であることが報告されており、骨髄においてもMSCから脂肪前駆細胞、脂肪細胞への分化に機能している可能性が考えられる。そこで、今回マウス骨髄脂肪前駆細胞株(TBR343)を用いた解析を行い、GATA-2の骨髄間葉系細胞における脂肪細胞への分化制御における役割を検討した。siRNAを用いてTBR343細胞にGATA-2の発現を抑制したところ、脂肪細胞への分化が促進された。一方、GATA-2発現ベクター導入によりGATA-2の発現を亢進させたところ、分化が抑制された。これらの結果は、GATA-2が骨髄間葉系細胞において未分化性の維持に機能していることを示唆している。転写因子GATA-2は、造血幹細胞(Hematopoietic stem cells : HSC)の維持、増殖に必須の転写因子と考えられている。造血微小環境は、骨芽細胞や血管内皮細胞、脂肪細胞などのストローマ細胞で構成されるが、それらは共通の前駆細胞である間葉系幹細胞(mesenchymal stem cells : MSC)が分化して形成される。GATA-2は、造血幹細胞だけでなく、多くの細胞系列における前駆細胞、幹細胞に発現し、その未分化能の維持に重要な転写因子であることが報告されていることから、骨髄におけるMSCから成熟細胞への分化にも機能している可能性が考えられる。前年度、我々はすでにマウス骨髄脂肪前駆細胞株(TBR343)を用いた解析で、GATA-2の発現抑制により、脂肪細胞への分化が促進され、一方で、GATA-2の発現亢進により、分化が抑制されることを見出しており、これらの所見はGATA-2が骨髄間葉系細胞において未分化性の維持に機能していることを示唆する所見と考えている。そこで、本年度はヒトMSCにおけるGATA-2の機能を解析することにした。そのためにまず、ヒト骨髄からprimary cultureによりMSCを増幅する系を確立し、得られたMSCが多能性を有することをinvitroで確認した。現在、ヒトGATA-2発現ベクター、SiRNAを構築し、得られたMSCに導入することでヒトMSCの分化におけるGATA-2の機能を解析中である。
非アーベル拡大の整数論

発表予定論文.研究概要。主として、代数群の整数論について、次の研究成果を得た。ある種の等質空間上の平均値定理についての小野孝氏の結果を精密化、一般化し、その玉河数について簡明な公式を得た。大域体上のノルムトーラスの類数公式、ガロア拡大における類数関係を求めた。ガウスの種の理論の拡張として、実2次体に付随したホップ写像に対して種の理論を求めた。
三次元培養法を用いた紫外線照射による単純ヘルペスウィルスの増殖

1、collagen gelで7日間培養したfibroblastにHaCatcellを注ぎ,その3日後に1型単純ヘルペスウィルス(以下HSV-1)を5PFUそれぞれ感染させた.さらに,その3日後に表面をair-liquid interfaceにさらし角化を促した.(培養上清を得るため,HSV処理あるいは紫外線照射に供した後には,再び培養液を加えた)2、HSV-1の処理をしないcontrolとHSV-1を感染させた三次元培養に,非照射のcontrolとUVBを1,2,5,7,10mJ/cm^2照射し,照射30分後,1時間後,3時間後,6時間後,8時間後,12時間後,24時間後,48時間後,72時間後に培養上清を採取した.3、2については0.5,1.0,1.5,2.0J/cm^2のUVAを照射した系も用意した.4、HSV非処理群の培養上清中IL-10の産生は,UVBやUVAの照射量に依存して増加した.また,UVBの方がUVAに比較しIL-10の産生増加は著しく,そのpeakはUVB照射群で照射12時間後,UVA照射群で照射24時間であった.5、HSV非処理群の培養上清中のTGF-βの産生は,UVB照射により増加しpeakは照射約8時間後であった.一方,UVA照射はTGF-βの産生にほとんど影響を与えなった.6、HSV処理群の三次培養細胞中のHSVの多寡を,immunohistochemical staining.並びにin situ hybridization法を用いて評価したところ,UVB照射群では照射12時間後にいずれの方法でも陽性所見が一番多く見られた.また,UVA照射群ではそのpeakは照射24時間後に見られたが,陽性細胞の数はUVBに比べて少なかった.1 DMEMに混じたcollgen gelにfibroblastを加え7間培養した.2 1にpassage 15のHaCatcellを注ぎ,その3日後に1型単純ヘルペスウィルス(以下HSV-1)を1,2.5,5,10PFUそれぞれ感染させた.さらに,その3日後に表面をair-liquid interfaceにさらし角化を促した.4 HSV-1の処理をしないcontrolとHSV-1を感染させた2,3の三次元培養に,非照射のcontrolとUVBを1,2,5,7,10mJ/cm^2照射し,照射30分後,1時間後,3時間後,6時間後,12時間後,24時間後,48時間後,72時間後に固定した.5 4については0.5,1.0,1.5,2.0J/cm^2のUVAを照射した系も用意した.8 UVA照射によるHSV-1 DNAの増幅は,2.0J/cm^2でもわずかであった.9角化したあとにHSV-1を注いでも,ほとんどHaCatcellには感染しなかった.1、collagen gelで7日間培養したfibroblastにHaCatcellを注ぎ,その3日後に1型単純ヘルペスウィルス(以下HSV-1)を5PFUそれぞれ感染させた.さらに,その3日後に表面をair-liquid interfaceにさらし角化を促した.(培養上清を得るため,HSV処理あるいは紫外線照射に供した後には,再び培養液を加えた)2、HSV-1の処理をしないcontrolとHSV-1を感染させた三次元培養に,非照射のcontrolとUVBを1,2,5,7,10mJ/cm^2照射し,照射30分後,1時間後,3時間後,6時間後,8時間後,12時間後,24時間後,48時間後,72時間後に培養上清を採取した.3、2については0.5,1.0,1.5,2.0J/cm^2のUVAを照射した系も用意した.4、HSV非処理群の培養上清中IL-10の産生は,UVBやUVAの照射量に依存して増加した.また,UVBの方がUVAに比較しIL-10の産生増加は著しく,そのpeakはUVB照射群で照射12時間後,UVA照射群で照射24時間であった.5、HSV非処理群の培養上清中のTGF-βの産生は,UVB照射により増加しpeakは照射約8時間後であった.一方,UVA照射はTGF-βの産生にほとんど影響を与えなった.6、HSV処理群の三次培養細胞中のHSVの多寡を,immunohistochemical staining.並びにin situ hybridization法を用いて評価したところ,UVB照射群では照射12時間後にいずれの方法でも陽性所見が一番多く見られた.また,UVA照射群ではそのpeakは照射24時間後に見られたが,陽性細胞の数はUVBに比べて少なかった.
金属錯体を基盤とするソフト分子システムの開発

非平衡系非平衡系界面における分子の自己組織化について研究した。Au(OH)_4-錯体水溶液と脂溶性アンモニウム塩のクロロホルム溶液のなす界面に紫外光を照射すると、発達した多孔性の金ナノワイヤーが形成された。これは、水-有機界面で形成されたAu(OH)_4-/脂溶性アンモニウム塩のイオン対が、濃度勾配を駆動力として水相へナノワイヤー状集合体として生長し(散逸ナノ構造)、この散逸ナノ構造が界面近傍で光還元されたものであることを明らかにした。本研究は、分子の自己組織化に基づいてナノスケールの散逸構造を構築するための方法論を開拓し、分子システムにおける創発化学を具現化することを目的とする。従来の超分子化学や材料科学は、熱力学的平衡条件を暗黙の前提として展開されてきた。一方、非平衡系における分子集合により、ナノレベルの散逸構造や非線形現象を導き出すことは創発化学を開拓する上で本質的な問題である。エネルギー・物質の流れを伴う動的非平衡条件下で形成される秩序構造(散逸構造)は,ベナール対流をはじめ巨視的レベルの構造として知られるものの,ナノスケールの散逸構造は概念的にも知られていない.本研究では,非線形性とエネルギー・物質の流れが協同的に働いてはじめて出現するナノ構造の創製を目的とする.本年度は,水-有機溶媒界面において金錯体会合体のナノ散逸構造が形成されること,またその会合体を光還元すると,中空構造を有するナノワイヤーなどの特異な金ナノ結晶構造が得られることを見出した.テトラブチルアンモニウム(TBA)PF_6のCHCl_3溶液とAu(OH)^-_4水溶液を静かに接触させて,すぐに超高圧水銀灯の光を30分間照射すると,金錯体の光還元が進行し水相に赤黒色の析出物が生じた.この析出物のTEM観察から,平均直径11nm,長さ数μmに及ぶ金ナノワイヤー構造体が観察された.一方, TBAPF_6/CHCl_3溶液とAu(OH)^-_4水溶液を接触後,強く撹拌し2相に分かれたサンプルについて光還元を行ったところ,水相にはナノ粒子凝集体のみが得られた.このナノワイヤー構造体は, TBAPF_6が存在しない条件では得られず,また,水相とCHCl_3相の接触時間の増大に伴いナノワイヤーからナノ粒子へと構造が変化した.以上の知見は,水-有機溶媒が接触後,非平衡条件で水中に一時的に形成されるTBA^+とAu(OH)^-_4の会合体がナノワイヤーの形成に関与していることを示唆している.このように,水-有機溶媒界面を利用することで金錯体のナノ散逸構造が形成され,その構造体を金結晶へと光変換することにより,既存の合成手法では得られないユニークな一次元金ナノ結晶が得られることがわかった.本原理を応用すれば,高分子や金属錯体などの様々な物質群から散逸構造に由来する新しいナノ構造を構築してゆくことが可能になるものと期待される.本研究は,分子の自己組織化に基づき非線形現象ならびにナノスケール散逸構造を生み出すための方法論を開発し,分子システムにおける創発化学を具現化することを目的とする.本年度は当初の研究計画に基づいて,次の研究を遂行した.(1)固-液界面における散逸ナノ構造の光固定インクジェット法を用いて,固体表面にテトラブチルアンモニウム(TBA)塩の微細パターンを作製した.この基板を,金錯体(AuX_4-(X=Cl, OH))を含む水溶液に浸漬し,超高圧水銀灯により光照射を行った.その結果,TBA塩の微細バターン上から,金ナノワイヤーが選択的に生成することを見出した.これは,固-液界面においてもアニオン性金錯体とTBAから成る散逸ナノ構造が形成されることを示している.(2)散逸構造として得られる金ナノワイヤーの基本物性の評価得られた金ナノワイヤーを金電極上にキャストし,電極表面積の増大効果について検討した.Fe(CN)_6^<3-/4->の電気化学応答について,CV測定から検討した結果,金ナノワイヤーを集積化した電極では,2倍程度の電流値の増大が確認された.このことから,金ナノワイヤーがナノ電極として機能することが明らかとなった.(3)イオン液体/水界面における非平衡イオン拡散による分子集合体の形態制御疎水性イオン液体と色素分子を含む水溶液を接触させ,イオン液体分子が水相へ溶解する非平衡過程下において,水中の色素分子が自己集合し,超分子ナノファイバーを形成することを見出した.さらに,CLSM観察により,液-液界面での動的なナノファイバーの形成をin-situ観察することに成功した.従来の超分子化学は,熱力学的平衡,あるいはその近傍における分子の自己集合を前提として発展してきた.

これに対し,自然界では物質やエネルギーが絶えず出入りするような開放条件下において,様々な秩序構造(散逸構造)が形成されている.このような非平衡系の自己組織化は,巨視的な秩序構造の形成現象としてのみ知られているが,これまでに分子レベルやナノスケールの世界に非平衡系の自己組織化を取り入れ,ナノ集積構造の制御を行う研究は先例がない.一方,最近我々は,水-有機溶媒界面において熱力学的非平衡条件をつくりだすことにより,金(III)錯体と有機アンモニウムのイオン対からナノファイバー状構造が界面から成長し、それを光還元することによりナノ中空孔構造を有する金ナノワイヤーが合成されることを明らかにした.この報告は、ナノレベル散逸構造の存在を初めて示したものである.一方,このような液-液界面における動的なイオン対形成とその自己組織化プロセスを,電子顕微鏡を用いて直接観察することは不可能である.そこで本年度は,イオン液体-水界面において水相側へ有機カチオンが拡散してゆく非平衡条件下において,水中のアニオン性色素分子がイオン対形成ならびに自己集合するプロセスを直接CLSM観察した.イオン液体の種類や色素分子の濃度,水相への高分子の添加効果について検討し,界面での動的なイオン拡散流下では,速度論的にトラップされた特異な分子集合体が形成されることを見出した.具体的には,U字型のマイクロ構造を有する散逸超構造を見いだし、熱力学に支配される分子集積と散逸構造形成の融合に成功した本研究は、分子の自己組織化に基づき非線形現象ならびにナノスケール散逸構造を生み出すための方法論を開発し、分子システムにおける創発化学を開拓することを目的とする。これまで分子集合化学や超分子化学は熱力学的平衡条件を舞台として展開されてきた。一方、分子システムを用いて創発現象を発現させるための方法論は未開拓である。そこで、非線形性とエネルギー・物質の流れが協同的に働いてはじめて出現するナノ構造を創製するために、イオン液体-水界面における分子集積現象に着目した。イミダゾリウム塩を構成要素とするイオン液体-水界面においては、濃度勾配に従って界面を隔てたイミダゾリウムイオンの拡散がおこる。ここで、イミダゾリウムイオンと相互作用するアニオン性色素を種々探索した結果、あるシアニン色素を水相に溶解しておくと、(1)イオン液体-水界面で柔軟なナノファイバー構造が形成されること、また(2)このナノファイバーが界面から水相にむけU字型の超構造をとりつつ成長することを,共焦点レーザー顕微鏡を用いて直接観察することに成功した。この成果は、界面を隔てて分子フラックスが存在する非平衡条件下で、熱力学的に安定な構造が形成される自己集合現象がおこる場合、その高次構造が非平衡分子流の影響をうけて制御されることを意味する。すなわち、非平衡条件における熱力学平衡に基づく自己組織化現象は、非平衡プロセスの影響を大きくうけて、マクロな構造パラメーターが改変されるという新しい原理を見出した。この現象は、非平衡条件下における散逸超構造の形成とも呼ぶべき新しい現象であり、その一般化をはかることで、新しい研究フィールドにつながるものと期待される。本研究は、熱力学に支配される分子の自己組織化と、非平衡系で見出される散逸構造形成を融合するために、非平衡系界面における分子の自己組織化について検討すること、またそれによりナノスケール散逸構造を生み出すための方法論を開発して、創発化学における新領域を拓くことを目的とした。
軟X線吸収分光による液晶/高分子配向膜界面の局所構造に関する研究

平成7年度、標記の課題について行った研究成果は以下の通り。1)液晶配向用のポリイミドとして単環のCn-PMDAと2環のCn-BPDAの2種類のポリイミドを用意し、それぞれの配向膜の分子構造と配向特性との相関を検討した。すなわちCn-BPDAでは、アルキル鎖長の増加に伴い液晶分子のプレチルト角に奇遇効果が観測されるが、類似物質であるCn-PADAではアルキル鎖長の増加に伴う奇遇効果は観測されない。この点を明らかにするためにシンクロトン放射光を用いた角度分解偏光軟X線吸収分光をおこない、配向姿勢を決めていると考えられるイミド環部分の傾き角を測定した。その結果、明かな奇遇効果を示すCn-BPDAポリイミドにおいては、アルキル鎖の奇遇に応じたシストランソイド構造とトランストランソイド構造が観測されたにもかかわらず、奇遇効果を示さないCn-PMDAについてはシストランソイドとトランスシソイド構造のみを観測した。後者の場合、液晶分子の選択的な吸着を考えると確かに液晶分子のプレチルト角における奇遇効果の発現にはつながらず、角度分解偏光軟X線吸収分光によって求めたポリイミド膜の表面構造の正当性が確認された。2)n-C50H102の蒸着薄膜の温度に対する構造変化を角度分解偏光軟X線吸収分光により調べた。すなわち、蒸着直後では分子軸は基板に対して平行に配列しているが、温度上昇にともない垂直に配列しはじめることが分かった。又、固相-液相の転移温度よりも1度程度高温側まで、蒸着薄膜の表面1層は垂直に配列していることを見いだした。
日本列島下の地震波鉛直異方性構造と部分溶融・変形場の解明

地震波鉛直異方性とは,鉛直方向と水平方向に伝わる地震波の速さが異なる地震波異方性のことで,流体に富む系や剪断流動変形する系に発現しやすい性質があり,日本列島下のモホ面周辺における部分溶融場や下部地殻における剪断流動変形場には必然的に存在する可能性がある.本研究により,日本列島下の鉛直異方性構造が明らかになりつつあり,日本列島のマグマティズムや変形場の研究に新たな視座を提供できたと考えている.地震波鉛直異方性とは,鉛直方向と水平方向に伝わる地震波の速さが異なる地震波異方性のことで,鉛直軸を対称軸とする結晶選択配向や,水平の互相構造が有る媒質で起こりうる.日本列島下にそのような構造が大規模にある可能性は,「ラブ波とレーリー波の矛盾」の問題として知られていたが、近年深く認識されることなくそのままとなっていた.本研究では,日本列島下の鉛直異方性構造を,その存在が示唆された頃とはデータも解析手法も格段に進歩した現在の地震学を駆使し明らかにし,日本列島のマグマティズムや変形場の研究に新たな光をあてることを目指している.本研究では,実体波走時異方性トモグラフィー,脈動ノイズを使った短周期表面波トモグラフィー,稠密アレイ解析を使った表面波トモグラフィーの三種類の異なった構造解析を統合し日本列島下の鉛直異方性構造を解明することをめざす.(1)実体波走時異方性トモグラフィー:方位異方性を解く既存のトモグラフィーのプログラムを改訂・高度化し,鉛直異方性構造のトモグラフィーを可能にした.気象庁一元化震源やHi-net読み取りデータを使ってP波鉛直異方性トモグラフィーの解析を行った結果,パラメータ数の少ない鉛直異方性トモグラフィーの方が,方位異方性にくらべて,走時残渣を効率的に減少させることが明らかとなった.(2)脈動ノイズ・表面波トモグラフィー:手法を高度化し,(1)地震波干渉法と遠地地震解析を組み合わせて広帯域に表面波を解析することで地殻から最上部マントルまでの構造を同時推定し、(2)鉛直異方性および方位異方性の推定を行った。その結果、下部地殻にも鉛直異方性が存在し、地殻内の層構造や流体の存在を示唆することを示した。また、マントルの方位異方性はマントルウェッジでは東西方向の流れを示唆するが、沈み込むスラブ内では過去の南北方向の流れを示唆することを明らかにした.地震波鉛直異方性とは,鉛直方向と水平方向に伝わる地震波の速さが異なる地震波異方性のことで,流体に富む系や剪断流動変形する系に発現しやすい性質があり,日本列島下のモホ面周辺における部分溶融場や下部地殻における剪断流動変形場には必然的に存在する可能性がある.本研究により,日本列島下の鉛直異方性構造が明らかになりつつあり,日本列島のマグマティズムや変形場の研究に新たな視座を提供できたと考えている.地震波鉛直異方性とは,鉛直方向と水平方向に伝わる地震波の速さが異なる地震波異方性のことで,鉛直軸を対称軸とする結晶選択配向や,水平の互相構造が有る媒質で起こりうる.日本列島下にそのような構造が大規模にある可能性は,現代地震学の黎明期に,「ラブ波とレーリー波の矛盾」の問題として知られていたがその後深く認識されることなくそのままとなっていた.本研究では,日本列島下の鉛直異方性構造を,その存在が示唆された頃とはデータも解析手法も格段に進歩した現在の地震学を駆使し明らかにし,日本列島のマグマティズムや変形場の研究に新たな光をあてることを目指している.本研究では,実体波走時異方性トモグラフィー,脈動ノイズを使った短周期表面波トモグラフィー,稠密アレイ解析を使った表面波トモグラフィーの三種類の異なった構造解析を統合し日本列島下の鉛直異方性構造を解明することをめざす.今年度は下記を重点的に行った.(1)実体波走時異方性トモグラフィー:水平面内での方位異方性を解く既存の走時異方性トモグラフィーのプログラム(Ishise and Oda,2005, JGR)を改訂・高度化し,鉛直異方性構造のトモグラフィーを可能にするようにする.気象庁一元化震源やHi-net読み取りデータを使ってP波鉛直異方性トモグラフィーの予備的解析を行った結果,パラメータ数の少ない鉛直異方性トモグラフィーの方が,方位異方性トモグラフィーにくらべて,走時残渣を効率的に減少させることが明らかとなった.(2)脈動ノイズ・表面波トモグラフィー: Nishida, Kawakatsu, and Obara (2008, JGR), Takeo他(2013, JGR査読中)の手法を高度化し,鉛直異方性・方位異方性両構造について予備的な解析を行った.2013年5月に予定されている日本地球惑星科学連合大会で発表予定である.おおむね予定通り進展している.24年度と同様に連携研究員,学振特別研究員,大学院生と研究を進めていく.学振特別研究員が産休に入ったため進捗が少し遅れる可能性もある.その際は研究を翌年度に繰り越す可能性もある.成果について本テーマについて国外の学会で発表することを行わなかったため20万円ほどの研究費を使わなかった.
薄膜トランジスタパネルを使用したデジタルエックス線撮影装置の開発と応用

薄漠トランジスタパネルを用いたエックス線検出器を開発するために、入射エックス線を効率的に電気信号へと変換する光導電変換層として無結晶性セレニウムを薄膜トランジスタパネル上に真空蒸着した。変換効率の良い光導伝変換層を作製するためには真空蒸着時の装置内圧力と炉の温度および被蒸着体である薄摸トランジスタパネル加温温度に、極限られた範囲の適正条件が存在することが明らかになった。そして、無結晶セレニウム蒸着薄摸トランジスタパネル上に絶縁性の接着剤を均一に塗布し、その上に導電性薄摸シートを接着することによって、随時バイアス電圧を印可することを可能とした。この多層薄摸ドランジスタパネルは、バイアス電圧の存在下でエックス線の照射により生じた電子孔対を直ちに電子と正孔に解離し、コンデンサー部に正孔を集積した。パネル上の全てのコンデンサーに蓄蹟された荷電は、ゲートドライバーでトランジスタを制御することにより順次読み出すことが可能であった。またソースラインと荷電増福語を接読し、さらにアナログ・デジタル変換器を接続することにより、荷電量をデジタル信号としてコンピュータに取り込むことが可能となった。多層薄膜トランジスタパネルと周辺回路の接続にはワイヤーボンディング法とヒートシール法を試みたが、ヒートシール法は接着温度による伸縮が激しく位相のずれやライン間のショートを生じる場合があることから、ワイヤーボンディング法が適していることが明らかとなった。さらに、デジタル信号としてコンピュータに取り込んだ全素子のXY座標情報と信号強度情報を、視覚的に認識できる2次元の画像情報としてCRTディスプレーおよびフィルム上に出力することを可能にした。そして作製した画像の視覚評価を行い、本検出器で撮影したエックス線画像が従来のスクリーンフィルムシステムで撮影した画像と同等の診断能を有することを明らかにした。電界を付与した無結晶性セレニウム層にエックス線が入射されると、エックス線により発生した電子孔対によって表面電界に変化を生ずることは周知の現象である。今回、入射エックス線を効率的に電気信号へと変換するための光導電変換層として、この無結晶性セレニウムを薄膜トランジスタパネル上に真空蒸着した。真空蒸着に際して、変換効率の良い光導電変換層を作製するためには、蒸着装置内の圧力と炉の温度および被蒸着体である薄膜トランジスタパネルの加温温度に、極限られた範囲の適正条件が存在することが明らかになった。そして、無結晶セレニウム蒸着薄膜トランジスタパネル上に絶縁性の接着剤を均一に塗布し、その上に導電性薄膜シートを接着することによって、随時バイアス電圧を印可することを可能とした。この多層薄膜トランジスタパネルは、バイアス電圧の存在下でエックス線の照射により生じた電子孔対を直ちに電子と正孔に解離し、コンデンサー部に正孔を集積した。パネル上の全てのトランジスタのゲートラインとゲートドライバーを接続することにより、各ゲートライン上のコンデンサーの荷電を順次読み出すことが可能となった。またソースラインと荷電増幅器を接続しさらにアナログ・デジタル変換器を接続することにより、荷電量をデジタル信号としてコンピュータに取り込むことが可能となった。多層薄膜トランジスタパナルと周辺回路の接続にはワイヤーボンディング法とヒートシール法を試みたが、ヒートシール法は接着温度による伸縮が激しく位相のずれやライン間のショートを生じる場合があることから、ワイヤーボンディング法が適していることが明らかとなった。さらに、デジタル信号としてコンピュータに取り込んだ、7インチ×8.5インチパネルにおける全素子のXY座標情報と信号強度情報を、視覚的に認識できる2次元の画像情報として出力することを達成した。
地方発！小規模・マンパワー不足の阿賀野市における妊産婦支援システムの構築

本研究の目的は阿賀野市と大学の連携協力のもと、限られたマンパワーと新潟県助産師会の協働により、地域にあった妊産婦支援システムを構築することである。2018年度は以下の調査を実施した。【目的】阿賀野市において「妊娠期から切れ目のない支援」に繋げるため、地域の現状を踏まえ基準化された妊産婦のアセスメントシート(以下、シート)を作成する。【方法】期間は2018年7月から2019年2月、方法は阿賀野市の子育て世代包括支援センターと本学との共同研究として、以下の手順により作成した。1)子育て世代包括支援や妊娠期から切れ目のない支援に関する文献検討を行う。2)現在、阿賀野市が使用している既存の資料および使用状況に関する現状を把握し、課題を明らかにする。3)前述の結果を踏まえ、妊娠期および産褥期のシートを作成する。【結果】本シートの特徴は次の3点である。1妊娠期だけでなく、出産後子育てがスタートする時点で支援が必要になる可能性も見据えて、産褥期にもアセスメントできるようにした。妊娠期は「婚姻状況」「妊娠・出産」「既往歴・理解力」「家庭環境・生活背景」「その他、気になること」の5つの大項目と19の小項目とした。産褥期は「婚姻状況」「出産の状況・産褥経過」「児の発育、発達」「子育ての様子」「家庭環境・生活背景」「その他気になること」の6つの大項目と19の小項目とした。2妊娠期および産褥期の対象は妊産婦だけでなく、子育てにおいてキーパソンとなる父親(パートナー)の視点を設けた。3アセスメントの項目全てに配点し、「要支援および気になる妊産婦」を点数により可視化した。そのことで、母子健康手帳交付時に携わる専門職の経験差によるアセスメント力の基準化を図った。以上より、2019年4月より阿賀野市では本シートを母子健康手帳交付時に試用し、「要支援および気になる妊婦」の把握に活用している。2018年度は研究課題の実施に向け、学内会議を5回および阿賀野市との合同会議を4回実施した。その会議を通して、阿賀野市における妊産婦支援システム構築に向けた2つの調査を実施した。1「妊産婦のアセスメントシートの作成」については、研究実績の概要に記述したように阿賀野市において、既に母子健康手帳交付時に活用を開始している。2「妊娠期に必要な支援についてのニーズ調査」では、阿賀野市の生後4ヶ月の乳児健診を受診した母親を対象に、妊娠中の生活を振り返り、本人および家族が利用した妊娠期の子育て支援事業の利用状況とその情報の入手方法、今後に向けて地域の助産師や保健師による講座や交流会、行政からの支援等利用したい子育て支援の事業についてそれらの必要度を尋ねた。現在、データは分析中であり、今後の研究推進に繋げていく予定である。今後の研究の推進方策は以下の通りである。1.アセスメントシートの活用について評価を行う。具体的には、1本シートを2019年4月から11月頃を目処に、母子健康手帳交付時に使用し、妊産婦およびパートナーについて「要支援および気になる妊婦」の把握に活用できたか、要支援の必要度を可視化するための点数化の妥当性を検証する。2本シートにより選定した事例に対して県助産師会の協力のもとに妊婦訪問を行い、本シートの活用状況や関係機関との連携について評価する。2.妊娠期における支援については、2018年から2019年にかけて実施したニーズ調査の内容として、妊娠中に利用した支援事業とその情報の入手方法、今後利用したい支援事業について実施した調査結果を基に必要度の高い支援および実施可能な支援について検討していく。3.市、県助産師会、分娩施設、個別支援として妊婦訪問を受けた事例のそれぞれ4者に行うインタビュー調査について、研究計画および倫理審査申請の準備を進める。

2妊娠期および産褥期の対象は妊産婦だけでなく、子育てにおいてキーパソンとなる父親(パートナー)の視点を設けた。3アセスメントの項目全てに配点し、「要支援および気になる妊産婦」を点数により可視化した。そのことで、母子健康手帳交付時に携わる専門職の経験差によるアセスメント力の基準化を図った。以上より、2019年4月より阿賀野市では本シートを母子健康手帳交付時に試用し、「要支援および気になる妊婦」の把握に活用している。2018年度は研究課題の実施に向け、学内会議を5回および阿賀野市との合同会議を4回実施した。その会議を通して、阿賀野市における妊産婦支援システム構築に向けた2つの調査を実施した。1「妊産婦のアセスメントシートの作成」については、研究実績の概要に記述したように阿賀野市において、既に母子健康手帳交付時に活用を開始している。2「妊娠期に必要な支援についてのニーズ調査」では、阿賀野市の生後4ヶ月の乳児健診を受診した母親を対象に、妊娠中の生活を振り返り、本人および家族が利用した妊娠期の子育て支援事業の利用状況とその情報の入手方法、今後に向けて地域の助産師や保健師による講座や交流会、行政からの支援等利用したい子育て支援の事業についてそれらの必要度を尋ねた。現在、データは分析中であり、今後の研究推進に繋げていく予定である。今後の研究の推進方策は以下の通りである。1.アセスメントシートの活用について評価を行う。具体的には、1本シートを2019年4月から11月頃を目処に、母子健康手帳交付時に使用し、妊産婦およびパートナーについて「要支援および気になる妊婦」の把握に活用できたか、要支援の必要度を可視化するための点数化の妥当性を検証する。2本シートにより選定した事例に対して県助産師会の協力のもとに妊婦訪問を行い、本シートの活用状況や関係機関との連携について評価する。2.妊娠期における支援については、2018年から2019年にかけて実施したニーズ調査の内容として、妊娠中に利用した支援事業とその情報の入手方法、今後利用したい支援事業について実施した調査結果を基に必要度の高い支援および実施可能な支援について検討していく。3.市、県助産師会、分娩施設、個別支援として妊婦訪問を受けた事例のそれぞれ4者に行うインタビュー調査について、研究計画および倫理審査申請の準備を進める。・2018年度は、妊娠期における妊産婦のニーズ調査について入力が全て終了していないので、その入力にかかる謝金が支払われていない。また、本研究課題に関連する学会の開催地が地元開催であり、さらに学会開催の協力員として携わったことから、研究責任者および研究分担者合計3名の旅費に支出がなかった。・2019年度は、調査の入力や妊婦訪問に対する地域の助産師への謝金と、2題の学会発表を予定しているので旅費の支出を予定している。
多環芳香族炭化水素ニトロ誘導体の発生実態の究明およびその毒性影響評価

現在、環境汚染にまつわる社会問題の一つにダイオキシンが上げられ、その軽減対策による高温焼却は窒素酸化物(NOx)の増加や多環芳香族炭化水素ニトロ誘導体(NO_2-PAHs)の生成を起こし二次汚染につながることは予想されることである。このNO_2-PAHsは極めて強い発ガン性、変異原性および遺伝毒性を持つことから、これら化合物は今後の廃棄物の焼却問題において、極めて重要な位置づけにあると言っても過言ではない。本研究において廃棄物焼却施設から採取された6施設分の排ガス試料を用いて、抽出、精製を行い高分解能GC-MSによりNO_2-PAHsの測定を行った。その結果、Nitronaphthalene、Nitrophenanthrene、NitrobiphenylおよびDinitropyreneが検出された。一方、変異原性試験(Ames testやumu test)でのこれらNO_2-PAHsの毒性評価は多数行われているが、ダイオキシンの毒性発現メカニズムの一環と考えられるAh(芳香族炭化水素)レセプターへの作用力については未解明であることから、Ahレセプター結合能を検討した。現在入手できる29種のNO_2-PAHsをスクリーニングしたところ、NitrochryseneやNitrobenzo(a)anthraceneで強力な結合能が観察され、ダイオキシン類とともにその汚染実態の究明が必要である化合物群であることが判明した。一方、焼却施設排ガス中の質量スペクトルを検索し、新規環境汚染物質の検索を行ったところ、ダイオキシン骨格の酸素が硫黄に置換したDibenzothianthreneやDibenzothiopheneが確認された。さらに、塩素化ダイオキシンの一部の塩素が臭素に置換したダイオキシン類縁化合物も確認され、これからの環境汚染問題で興味ある結果となった。多環芳香族炭化水素は代謝活性化を受けると変異原性を示す化合物であるが、これら化合物にニトロ基やアミノ基等の官能基が導入されることにより、その変異原性は相乗的に増加し、ニトロ基が2つ置換された1,8-ジニトロピレンでは代表的な変異原物質であるベンゾピレンの約10万倍を示すことが明らかとなっている。今回、我々は高分離能ガスクロマトグラフィー・高分解能マススペクトロメトリー(HRGC-HRMS)を駆使し、EI-SIM法により我々は標準品として入手可能な29種の化合物の中、25種類の化合物を高感度に分離、同定することを可能とした。そこで、種々の焼却施設からの発生実態を検討したところ、すべての焼却施設からニトロ化合物は検出され、特に共通して検出されたニトロビフェニルやニトロフェナンスレンは高濃度であった。また、極めて変異原性の強いジニトロピレンはCO濃度が高い焼却施設においてのみ検出されるといった興味深い結果が得られた。さらに、ダイオキシン類の軽減化対策が施され、高温焼却が推奨される反面、これら化合物の増加する傾向についても明らかとした。興味あることに、主に排水汚泥といったスラッジを燃焼する焼却施設ではニトロ化合物が増加することが観察された。これは、スラッジ中に豊富に含まれる窒素源や硫黄等に起因していることが示唆される結果となった。また、この焼却施設ではダイオキシン類の生成は極めて微量であり、今回ターゲットとした化合物とは発生機構が異なることが判明した。従って、環境中に放出されるこれらニトロ化合物の人体汚染影響評価を行うことが急務であると考えられた。