hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本産アカウミガメの回遊生態に関する研究

前年までに採取したDNA標本の解析をおこない、以下の結果を得た。1.蒲生田で採取した産卵雌7個体とこれらが産んだ死亡卵と孵化幼体181個体分のマイクロサテライト3領域を解析した。この結果をもとに死亡卵から産卵雌を正確かつ簡便に識別する手法(母性解析)を確立した。次にこの手法を用いて、蒲生田で採取された母親不明な産卵巣28クラッチ482個体の死亡卵・孵化幼体から未知の産卵雌13個体を特定した。2.屋久島の産卵雌48個体を、それぞれが産んだ卵の炭素と窒素の安定同位体比をもとに摂餌域利用を推定し、外洋グループ(N=8)と浅海グループ(40)に分類した。これらの個体のマイクロサテライト5領域を解析した結果、両グループ間に遺伝的差異はなく、摂餌域利用における生活史多型が遺伝的背景をもたないことがわかった。これにより集団解析をおこなう際に各産卵浜を地域集団の最小単位として扱えることが確認された。3.蒲生田で採取した産卵雌10個体と母性解析で識別された産卵雌10個体のmtDNA調節領域約640bpの塩基配列を決定した。これらに南部(N=102)、宮崎(46)、屋久島(89)、吹上浜(22)の既知のデータ計259個体分を加えて新たに集団解析した結果、産卵浜間に強い遺伝的分化が認められ、母浜回帰性の存在が示唆された。さらに有意差の認められた産卵浜間の地理的距離から、母浜回帰性が少なくとも約100km以下の範囲で発揮されていることがわかった。4.南部(N=115)、蒲生田(10)、宮崎(46)、屋久島(91)、吹上浜(21)から得た産卵雌283個体についてマイクロサテライト5領域を用いて集団解析をおこなった。その結果、南部から屋久島にかけて遺伝的分化が認められず、核DNAではmtDNAに比べて遺伝的分化が生じにくいことが明らかとなった。雄が産卵浜間の遺伝子流動を担っていると考えられた。徳島県蒲生田海岸で79月の3ヶ月間、アカウミガメの産卵・孵化調査および行動実験を実地した。(1)集団構造解析のために産卵個体5個体、孵化幼体238個体の形態計測をおこない、DNA標本を採取した。現在、これらの標本について核DNAマイクロサテライト座の遺伝子型を決定中である。(2)孵化幼体の初期分散経路およびその決定要因を明らかにするため孵化脱出直後の子ガメのトラッキングを実施した。電波発信機により4個体、ケミホタルにより8個体を追跡すると同時に、GPS付き携帯電話を利用して作成したフロートを用いて、遊泳経路上における表層流動場の観測を行った。その結果、子ガメの遊泳経路は表層流に大きく依存しており、内湾から外洋へと流れる表層流に乗ることで蒲生田海岸のような外洋に面していない海岸からでも外洋への到達が可能となっていることが明らかとなった。(3)無光下での子ガメの定位特性を調べるために、子ガメの遊泳方向を一定時間間隔で測定、記録するデータロガーつき水槽を作成し、12個体の定位特性を観察した。その結果、一定時間光による遊泳方向の条件付けをおこなった個体は消灯後も進路を維持することができ、北大西洋の個体群と同様に地磁気コンパスを用いたナビゲーションが行われている可能性が示唆された。この結果は(2)で実施した子ガメのトラッキング結果について考察するうえで重要な情報となった。
翻訳エンハンサー因子を用いた植物新機能ベクターの開発

筆者らは、5'非翻訳領域に挿入されるとmRNAの転写や安定性には影響を与えずに翻訳効率のみを促進させる塩基配列、所謂"翻訳エンハンサー配列"を形質転換タバコの実験系で2種類見い出し平成910年度の研究でそれら2種類の配列因子をベクター開発に応用するための基礎研究を行ってきた。その結果、これらの因子は確かに植物発現ベクターの構築にはある程度有効であることが示されたが、一方その効果はタンパク質コード領域やUTR内の塩基配列自体に非常に大きく左右され、場合によっては殆ど促進効果を示さないケースのあることが明らかになった。本研究の終局的な目的のひとつは「狙った遺伝子の翻訳効率を確実に増減させる方法の開発」、言い換えれば「mRNAの翻訳制御工学」を確立することであるが、上述の知見は、これまでの研究方向ではこの目標に到達するのが困難であることを示唆していた。そこで、平成1011年度の研究では、全く新しいアイデアに基づいて、新規な翻訳エンハンサーを検索する手法を開発した。その原理はPCRをベースにしたin vitro分子進化の実験手法をin vitro翻訳実験系に応用するというものである。この実験手法の実証試験を行ったところ、小麦胚芽由来のin vitroタンパク質合成系で機能する5'UTR中のエンハンサーモチーフ群と、キャップ非依存的な翻訳を促進する3'UTR中のエンハンサーモチーフ群をそれぞれ実際に単離することに成功した。これは、翻訳エンハンサーを確実に単離する手法としては世界で初めてのものである。この技術手法を開発したことで、3年間にわたる本研究課題の基本目標は達成できたものと考えている。筆者らは、5'非翻訳領域に挿入されるとmRNAの転写や安定性には影響を与えずに翻訳効率のみを促進させる塩基配列、所謂"翻訳エンハンサー配列"を形質転換タバコの実験系で2種類見い出した。本研究では、この2種類の翻訳エンハンサーの作用機構を解明するとともに、これらの機能性配列を植物ベクターの作成に応用し、プロモーターの組織や器官に対する発現特異性には影響を与えずにコードされている蛋白質遺伝子の発現量のみを増大させる新しい技術の確立を目的としている。本年度の研究では、psaDb型翻訳エンハンサー配列については、小麦胚芽由来のIn vitroタンパク質合成系等を用いてその機能に必要なシス因子群の解析を進めてきたが、まだ明確な結論を得るには至っていない。またこれと並行して、実用化の基礎研究としてイネのグルテリン遺伝子プロモーターに連結した大豆のグリシニン遺伝子にこのpsaDb型翻訳エンハンサー配列を挿入し、形質転換植物を作成した。ポリ(∪)型の翻訳エンハンサーについては、ウサギ網状赤血球や小麦胚芽由来のin vitro翻訳系、タバコ培養細胞やアフリカツメガエル卵母細胞の翻訳実験系等では顕著な翻訳促進効果はみられなかった。一方、パーティクルガンを使ってタバコ植物の葉組織や幼苗に直接キメラ遺伝子を導入し、その一過性の発現を解析したところ、形質転換タバコでみられたものに近いエンハンサー効果が観察されたので、この実験系を使って翻訳エンハンサー効果の配列依存性や組織/器官依存性に関する解析を進めている、これまでのところ、(1)(U)_<20>よりも(U)_<33>のほうがエンハンサー効果が強い、(2)(G)_<20>,(A)_<20>や(C)_<20>のホモポリマーではエンハンサー効果はみられない、(3)(U)_<20>や(U)_<33>によるエンハンサー効果は植物組織の生理的状態によって変動しているらしい、といった知見がえられている。筆者らは、5′非翻訳領域に挿入されるとmRNAの転写や安定性には影響を与えずに翻訳効率のみを促進させる塩基配列、所謂′′翻訳エンハンサー配列′′を形質転換タバコの実験系で2種類見い出した.

本研究では、この2種類の翻訳エンハンサーの作用機構を解明するとともに、これらの機能性配列を植物ベクターの作成に応用し、プロモーターの組織や器官に対する発現特異性には影響を与えずにコードされている蛋白質遺伝子の発現量のみを増大させる新しい技術の確立を目ざしている.本年度の研究では、pdb型翻訳エンハンサー配列については、主としてパーティクルガンを用いたトランジェント発現系で解析を進めた.その結果、(1)psaDb遺伝子のリーダー配列は、ATG翻訳開始コドンの直前に挿入された場合でも、20塩基以上の上流に挿入された場合でも、ともに翻訳促進効果をもつこと。(2)PsaDb配列による翻訳促進効果は下流のATG翻訳開始コドンがKozakルール(A/G)XXATGGに従っているかどうかとは無関係に生じること。(3)psaDb配列が5′非翻訳領域に挿入されていても、Kozakルールに従った翻訳開始コドンはそうで無いものに比べて高い翻訳開始をひき起こすと考えられること。(4)psaDb遺伝子は二つの転写開始点をもち、その結果、長さの異なるふた通りのリーダーをもっているが、短い方のリーダーでは発現促進効果は認められないこと.等々が明らかになった。今後はこれらの知見を応用し、psaDbリーダー配列と理想的な翻訳開始コドン配列を組み合わせることによって、より高い翻訳効率をもった植物ベクター構築を試みたい。筆者らは、5'非翻訳領域に挿入されるとmRNAの転写や安定性には影響を与えずに翻訳効率のみを促進させる塩基配列、所謂"翻訳エンハンサー配列"を形質転換タバコの実験系で2種類見い出し、昨年までの研究でそれら2種類の配列因子をベクター開発に応用するための基礎研究を行ってきた。その結果、これらの因子は確かに植物発現ベクターの構築にはある程度有効であることが示されたが、一方その効果はタンパク質コード領域やUTR内の塩基配列自体に非常に大きく左右され、場合によっては殆ど促進効果を示さないケースのあることが明らかになった。本研究の終局的な目的のひとつは「狙った遺伝子の翻訳効率を確実に増減させる方法の開発」、言い換えれば「mRNAの翻訳制御工学」を確立することであるが、上述の知見は、これまでの研究方向ではこの目標に到達するのが困難であることを示唆している。そこで、今年度の研究では、全く新しいアイデアに基づいて、新規な翻訳エンハンサーを検索する手法を開発した。その原理はPCRをベースにしたinvitro分子進化の実験手法をinvitro翻訳実験系に応用するというものである。この実験手法の実証試験を行ったところ、小麦胚芽由来のinvitroタンパク質合成系で機能する5'UTR中のエンハンサーモチーフ群と、キャップ非依存的な翻訳を促進する3'UTR中のエンハンサーモチーフ群をそれぞれ実際に単離することに成功した。現在この手法をinvitro系へ応用するための検討を進めているが、最終年度に開発されたこの方法によって3年間にわたる本研究課題の基本目標は達成できたものと考えている。
歪によるガラス器具の破損体験プログラムの構築

目的本研究はガラス加工中の歪みをビデオ撮影し、歪みによるガラス器具の破損体験プログラムを構築することが目的である。歪みによるガラス器具の破損を疑似体験することで、ガラス加工者だけでなく使用者が歪みを理解することができる。歪みを理解することで、ガラス器具の破損・破損による事故・負傷等を防止することを目指す。方法ガラス器具製作時に歪みが起こりやすい加工を選び、加工形状、加工サイズを選定した。素材は、ほう珪酸ガラスとし、底板の溶接、板材料の封じこみ、フラスコへの枝つけを加工テーマとした。360度カメラを使用し、ガラス器具の製作作業を作業者目線、作業者と向かい合わせの位置などにカメラを置き、様々な角度から作業を撮影した。歪みの変化がわかるよう歪み計を用いた撮影も行った。撮影した360度動画は、PC、Mac、スマートフォンで閲覧可能な体験用動画として公開した。スマートフォンでは、VRゴーグルを使用する事でより実体験に近い感覚を個人で経験する事ができる。成果歪み計を使用した撮影を行ったことで、ガラスにおける歪みの存在を理解しやすくなった。さらに、熱加工中の歪みを視覚的にとらえながら破損現象を体験する事が可能となった。これはこれまで殆ど見られなかった体験であり、ガラス加工方法の新しい手段を示すものである。体験プログラム制作に360度カメラを使用した事で、実体験に近いガラス加工の見学体験が実現でき、ガラス加工の学習の他、ガラス器具の歪みによる破損の危険を学習できるプログラムを制作する事ができた。
移植超急性期からの能動的Treg増幅を可能とする新しい免役制御アルゴニズムの開発

移植後シクロフォスファミド療法(PTCy)は、HLA半合致移植(ハプロ移植)の設定においても効率的に急性移植片対宿主病(急性GVHD)を予防するが、一方で、移植片白血病効果(GVL効果)が減弱する可能性が指摘されている。昨年度までに、PTCy移植法のGVL効果を検証する担がんマウスモデルを確立した。この系を用いて検証したところ、PTCy群の早期腫瘍死が確認され、PTCyによるGVL効果の減弱が示唆された。当該年度では、この問題に対処するために、移植後シクロフォスファミドの減量が、急性GVHDに及ぼす影響について検討した。予想されたように、減量PTCy群は通常量PTCy群に比較して、重症の急性GVHDを発症した。これに対し、NKT細胞のリガンドであるαガラクトシルセラミドのリボゾーム製剤(Liposomal αGC)をシクロフォスファミド後に投与したところ、寛容性NKT細胞を活性化させることを通じて、制御性T細胞(Regulatory Tcells; Tregs)の移植後回復を促進させ、十分な急性GVHD予防効果を回復させることが確認された。重要なことに、減量PTCy群は通常量PTCy群に比して、強力なGVL効果が発現し、腫瘍死を抑制した。減量シクロフォスファミド後にリボゾーム化αガラクトシルセラミド投与は、この強化されたGVL効果に影響を与えることはなかった。これらの結果から、減量シクロフォスファミド後にリボゾーム化αガラクトシルセラミドをアジュバントとして加える治療戦略は、GVHDを軽減しながらGVLを担保することが示された。来年度は、このメカニズムについて、検討を重ね、論文発表を目指す。令和元年度は、平成30年度までに確定した実験系を用いて、減量シクロフォスファミド後にリボゾーム化αガラクトシルセラミドをアジュバントとして加える治療法が、GVHDを軽減しながらGVLを担保できるかどうかについて検証する予定である。移植後シクロフォスファミド療法(PTCy)は、HLA半合致移植(ハプロ移植)の設定においても効率的に急性GVHDを予防するが、一方で、GVL効果の減弱が指摘されている。当該年度では、まず、GVL保持のためPTCyを減量するハプロ移植の実験系を開発した。最も一般的な急性GVHDモデルとして汎用されるB6ドナーからB6D2F1レシピエントへの骨髄移植の系に、Day3にシクロフォスファミド(PTCy)を投与し、GVHD予防を行った。この結果、シクロフォスミド投与群では、非投与群に比較して、生存率、GVHDスコアともに有意に改善した。しかしながら、移植時にP815白血病細胞株を同時に輸注した場合は、シクロフォスミド投与群の早期腫瘍死が確認され、移植後シクロフォスファミドによる移植片対白血病効果(GVL effect)の減弱が示唆された。次年度では、この問題に対処するために、移植後シクロフォスミドの減量がGVHDおよびGVLに与える影響について検討する。さらに、減量シクロフォスファミドによる急性GVHD予防効果の減弱について、NKT細胞のリガンドであるαガラクトシルセラミドのリボゾーム製剤(Liposomal αGC)が、寛容性NKT細胞を活性化させることを通じて、制御性T細胞(Regulatory T cells; Tregs)の移植後回復を促進させ、十分な急性GVHD予防効果を回復させうるかについて、検討する。移植後急性期の制御性T細胞増幅を評価できる実験系を確立した。平成30年度以降は、29年度までに確定した実験系を用いて、NKT細胞刺激による制御性T細胞の能動的増幅について検討していく方針である。

平成29年度は、新しい実験系の確立を行った。実際的な解析は、平成30年度以降に持ち越しとなっており、予定よりも使用額はやや下回った。平成30年度以降で効率的な運用により、計画を進捗させる予定である。僅かに今年度使用予定額に達しなかったものの、ほぼ予定通り進捗している。残額は、上記記載の検証のための消耗品に充当する。
新規光触媒反応サイクルによる非人工光合成型二酸化炭素資源化プロセスの開発

本研究では,提案サイクルの実現可否を担っている一酸化炭素の生成確認が重要なステップである.種々の条件により光触媒を調製し,担持金属の状態を粉末X線回折,X線光電子分光法などによって確認後,種々の条件で光照射を試みたところ,試料は光照射後即座に変色し何らかの反応が生じていることは確認できたが,照射光光源・反応容器に問題が発覚し,光照射の異方的照射により固体光触媒自身が一様に反応せず,目的の一酸化炭素の生成確認および反応後の試料状態を明確に確認することができなかった.本研究では「酸化銀サイクル」すなわち,(a)光触媒上の酸化銀に二酸化炭素を含む気体を流通させることで炭酸銀を形成させ,(b)光触媒反応により炭酸銀を酸化分解させて一酸化炭素と酸素を生成させ,さらに,(c)生じた金属銀を空気中の酸素で熱反応(あるいは光反応,光触媒反応)によって酸化銀に再生させるプロセスの有効性を実証することにより,真に実用化可能な化学プロセスとしての二酸化炭素の資源化法を開発することが目的である.本年度は,酸化チタンなどの金属酸化物光触媒上に炭酸銀を析出させ,炭酸銀サイクルの中核である固相光触媒反応による一酸化炭素と酸素の生成(ステップb)を確認した.まず,生成する気体が微量であり検出が難しいことが予想されるため,容積をできるだけ小さくしたガラス製の反応セルの作製および光学系の選定および導入・構築を行った.次に,炭酸銀は,(A)炭酸銀と光触媒の混合スラリーの乾燥,あるいは,(B)光析出法により光触媒上に金属銀を析出させたものを,酸素あるいはオゾン含有酸素気流中で焼成して酸化銀とした後,二酸化炭素と反応させるなどの方法を用いて析出させた.炭酸銀は熱に弱いため(A)のものは乾燥させた段階で酸化銀になった.次に,不活性雰囲気中において,主要設備として用いた高強度UV-LED光源(365 nm/最高1 W cm-2程度)を用いて光を照射し生成ガスの確認を行った.光照射後,炭酸銀の色が銀色から紫色に変化し,酸化銀ができたことが伺えたが,生成ガスは二酸化炭素と酸素のみであり,残留する水が酸化されている可能性が高いため,次年度では系の脱水を試みる.また,様々な測定機器を用いての生成物の分析も行っていく予定である.本研究は,ステップbが提案したサイクルの実現可否の中核を担っているため,ステップbが実現できれば他のステップの実現および最適条件の決定はさほど難しくないと考えている.現時点では従来の報告通り二酸化炭素の生成しか確認できていないが,その対策は次の項で説明する.また,構築した反応系および生成したガスの測定系においては2 nmol程度の一酸化炭素が生成すれば検出できるように測定条件を最適化できている.さらに,炭素の起源を特定するための炭素13でラベルした二酸化炭素を準備しており,一酸化炭素生成確認後はすぐにGC-MSを用いて確認を行える状態にある.本研究は,新規光触媒反応サイクルを基盤として,二酸化炭素資源化反応を実用化するためのブレークスルーになりうる「非人工光合成型」化学プロセスを開発することが目的である.初年度では提案サイクルの実現可否を担っている重要なステップであるステップb(一酸化炭素の生成確認)に集中して検討を行ってきたが,従来の報告通り二酸化炭素の生成しか確認できていなかったため,最終年度でも引き続きステップbに集中して取り組んだ.まず,光触媒と担持金属との接触を改善するために担持方法および熱処理を行った.各種処理後の金属の状態を粉末X線回折,X線光電子分光等により確認後,種々の条件で光照射を試みたところ,試料は光照射後即座に変色し何らかの反応が生じていることが確認できた.しかし,光源の径と反応容器の厚さ方向の分布,また,今回採用した超高強度UV-LEDからの発熱等が問題であることが判明し反応後の試料分析が困難なため,脱水処理のことも考慮しつつ反応容器の改良を重ねた.一方,ステップa(炭酸銀の生成)およびステップc(酸化銀の生成)も行い,粉末X線回折,X線光電子分光等によって確認したところステップa/cについては問題なく進行することが確認できた.最終年度はステップbに重きをおきつつ,全体のサイクルも考慮に入れて研究を進めたが,やはり肝心のステップbの実現に時間を要してしまい,提案した「新規サイクル」を実現することができなかった.しかし,多電子移動反応では照射光強度により反応メカニズムが変化すること,また,十分に入射光子が担保されればこれまで反応が進行しないと思われていた反応でも進行することがわかっている(M. Takashima et. al, Chem. Lett., 47, 373-376 (2018))ことから,引き続き高強度UV-LEDを用いた多電子移動反応に着目し研究を進めていく予定である.本研究では,提案サイクルの実現可否を担っている一酸化炭素の生成確認が重要なステップである.種々の条件により光触媒を調製し,担持金属の状態を粉末X線回折,X線光電子分光法などによって確認後,種々の条件で光照射を試みたところ,試料は光照射後即座に変色し何らかの反応が生じていることは確認できたが,照射光光源・反応容器に問題が発覚し,光照射の異方的照射により固体光触媒自身が一様に反応せず,目的の一酸化炭素の生成確認および反応後の試料状態を明確に確認することができなかった.まずは,一酸化炭素の生成確認を最優先ですすめる.

炭酸銀に光照射させた場合,現時点では従来の報告通り二酸化炭素の生成しか確認できていないが,おそらく(i)炭酸銀と光触媒の接触状態が悪い,もしくは,(ii)反応系中に水が残存しているためである.対策としては,炭酸銀と光触媒の接触状態を電子顕微鏡で確認したのち,必要であれば接触を改善するために熱処理などを行ったり,反応系の脱水を行ったりの処理を予定している.また,作製した試料および反応前後の炭酸銀の組成と状態を,粉末X線回折,X線光電子分光法などによって確認する.なお,京都大学の吉田らのグループではチタン酸カルシウム上に光析出により担持させた金属銀を用い,水と二酸化炭素からの一酸化炭素生成に成功しており,その選択率も94.4%と高いことから,試用する光触媒を酸化チタン以外に拡大して高活性なものを探索することも視野に入れている.ステップbが確認できた後にはステップaおよびcに移り,各ステップでの銀化合物の状態は赤外吸収スペクトルにより確認等を行いながら酸化銀サイクルを確立する.機能物質化学,触媒・資源化学プロセス,光化学,光触媒妊娠および産前休暇により,今年度後半は計画通りの学術会議への参加および発表を行うことができなかったため.次年度は基本的には計画通りの助成金使用予定であるが,これまでの研究により,多光子移動反応において照射光強度ではなく照射光密度が反応活性を高めるために重要であることが見出されているため,今年度導入した高強度のUV-LED光源の照射光密度をあげるために集光レンズの購入を計画している.
プロトン伝導体を利用した超高温腐食防止膜の設計

本研究では、腐食防止膜にプロトン伝導体を適用することにより、膜中の腐食ガスの内方向拡散を抑制し、腐食防止膜の特性向上を図ることを目的としている。前年度の研究では、プロトン伝導体の一つであるLa_2Si_2O_7について、O_2+H_2Oのポテンシャル勾配下では、O_2のみのポテンシャル勾配下に比べて、酸素透過量が減少するとともに、水素透過が起こっていることを明らかにしている。今年度は、水素の透過も同時に抑制するため、プロトンの透過がほとんど無いAl_2O_3との積層化を検討した。ホットプレスによる固相接合を実施し、1300°Cで接合体が作製可能であった。一方で、実際にガス透過性を測定する1500°C以上では液相が生じており、ガス透過性の測定は困難であった。なお、熱力学平衡計算によれば、上記組合せは、1500°Cにおいても広い酸素分圧範囲で反応しないことが示され、今回の実験結果とは異なる予測結果が得られている。ここで、今回供試したLa_2Si_2O_7粉末は、ICPによる分析の結果、僅かにSiリッチ側にずれた組成であった。La_2O_3SiO_2系の相図によれば、La_2Si_2O_7の組成からSiリッチ側にずれると、液相が共存する温度が大きく低下する傾向にあることから、La_2Si_2O_7の組成のずれが液相生成に関与した可能性が高い。更に、Al_2O_3が加わって多成分系となることで、液相の生成がより低温で促進されているものと推察される。したがって、La_2Si_2O_7-Al_2O_3積層体を超高温の腐食防止膜として安定に用いるには、La_2Si_2O_7の組成の厳密なコントロールが重要になるものと考えられる。本研究では、腐食防止膜にプロトン伝導体を適用することにより、膜中の酸化物イオンの内方向拡散を抑制し、腐食防止膜の特性向上を図ることを目的としている。今年度は、超高温の腐食ガス(0_2、0_2+H_20)のポテンシャル勾配下におけるガス透過性の評価等を行い、候補となるプロトン伝導体の超高温環境下における性質の把握を試みた。まず、代表的なプロトン伝導体であるLaPO_4について、材料安定性を評価し、その結果、高酸素分圧下では安定であるが、低酸素分圧下では分解することが予測され、非酸化物系基板に被覆した場合に分解することが示唆された。また、Al_2O_3、YSZ等の酸化物セラミックスとの適合性について評価し、高酸素分圧下では反応しないが、低酸素分圧下では反応することを計算・実験の両方から確認した。一方、LaPO_4の酸素透過係数は、代表的な酸化物イオン伝導体であるYSZと同等と、比較的大きな値を示した。更に、水蒸気の共存がLaP04の酸素透過にほとんど影響を与えないことが明らかになった。次に、La_2Si_2O_7焼結体を試作し、ガス透過性の評価を実施した。その結果、0_2+H_2Oのポテンシャル勾配下では、水素透過が起こるとともに、02のみのポテンシャル勾配下の場合と比べて、酸素透過量が減少していることが明らかになった。また、ガス透過性評価後のサンプルについて組織観察を実施した結果、特異な組織変化や元素の偏析は認められず、La_2Si_2O_7が腐食ガスのポテンシャル勾配下において安定であることが確認された。
継続企業の前提に関する開示に対する経営者行動の実証分析

本研究は、企業が継続企業の前提に関する開示を行うことで経営者が被る損失を回避するために、何らかの行動を取るのかどうかを実証的に明らかにすることを目的としたものである。研究期間内に実施した主な研究とその成果は次の2点である。1つめは、継続企業の前提に関する開示を行うことによって、経営者報酬が減額されることを示唆する証拠を得られたことである。もう1つは、継続企業の前提に関する開示を回避するために、開示をしなくても適正意見を表明してくれる監査人に交代する、いわゆるオピニオン・ショッピングが行われているのか事例分析を行い、疑わしい事例が存在することを明らかにしたことである。本研究の目的は、継続企業の前提に重要な疑義が存在する場合において、経営者はその開示を回避するために何らかの行動を取るのかどうかを実証的に明らかにすることにある。そのうち平成25年度においては、1これまでに行った研究の調査対象期間を最近の年度まで延長して再分析、2これまでに行った研究の追加検証、3開示制度の改正が開示意思決定に及ぼす影響に関する実証分析の3点を実施する予定であった。実際の平成25年度の成果は以下の2つである。1.実証分析に使用するデータの入力が進んだことである。本研究で使用するデータとしては、利益といった財務データと経営者の在任期間といった非財務データがあり、財務データについてはすでに有している『NEEDS日経財務データDVD版』により入手可能である。一方の非財務データについては、当該データベースからは入手不可能なため、有価証券報告書から拾ってくる必要があり、その作業が着実に進んでいる。2.これまでに行った実証研究の追加検証として、有価証券報告書の「事業等のリスク」等における継続企業の前提に関する重要事象等の開示と経営者報酬の減額の関連性の検証を行ったことである。平成21年3月期より、継続企業の前提に重要な疑義が存在する場合の開示方法として、当該事象を解消・改善するための対応をしてもなお継続企業の前提に関する重要な不確実性が認められるか否かにより、有価証券報告書における重要事象等の開示または財務諸表における継続企業の前提に関する注記が行われることになった。分析結果は、継続企業の前提に関する重要事象等の開示を行った企業の経営者報酬がそうでない企業と比べて、利益などをコントロールしてもなお大きく減額されていることを示唆するものであった。この証拠は、本研究の前提仮説である、継続企業の前提に関する開示が経営者に損失を及ぼすという仮説を支持するものである。そのうち平成26年度においては、1監査人交代の実態分析、2オピニオン・ショッピングのモデル分析・実証分析を実施する予定であった。実際の平成26年度の成果は、以下の2点である。1.昨年度に引き続き実証分析に必要なデータ入力が進んだことである。本研究で使用するデータとしては、売上高や利益といった財務データと経営者の在任期間・年齢や監査人の名前といった非財務データがあり、財務データについてはすでに有している『NEEDS日経財務データDVD版』により入手可能である。一方の非財務データについては、当該データベースからは入手不可能のため、各企業の有価証券報告書から拾ってくる必要があるが、その作業が着実に進んでいる。2.昨年度に実施予定であった実証研究の追加検証を行った。検証したのは、継続企業の前提に関する重要な疑義のレベルの違いによって経営者報酬に及ぼすマイナス影響に違いが出るのかどうかである。現行の継続企業の前提に関する開示基準においては、継続企業の前提に重要な疑義が存在する場合には、まず有価証券報告書の「事業等のリスク」等において開示を行うことが要求される。そして、当該事象を解消・改善するための対応をしてもなお継続企業の前提に関する不確実性が認められる場合には、有価証券報告書での開示に加えて財務諸表において注記することが求められる。後者の場合、重要な不確実性の存在まで追い込んでしまった責任を取って、より経営者利益にマイナスの影響があると仮定し検証を行ったが、実証結果は逆に前者の方が大きく経営者報酬が減額されているという結果であった。平成27年度においては、平成26年度で実施できなかった1監査人交代の実態分析、2オピニオン・ショッピングのモデル分析・実証分析、3研究のまとめ、を実施する予定であった。実際の平成27年度における成果は、以下の2点である。1点目は、実証分析に必要なデータ入力が進んだことである。本研究で使用するデータは売上高や利益といった財務データと経営者の在任期間や監査人の名称といった非財務データがあり、財務データについてはすでに有している『NEEDS日経財務データDVD版』から入手可能であるが、非財務データについては有価証券報告書から手作業で入手しなければならない。今年度において、使用しているパソコンの故障によりデータの一部が破損するなどのトラブルがあり、予定よりも遅れてしまっているが、着実に進んでいる。2点目は、昨年度に実施予定であった継続企業の前提の開示と経営者利益の関連性について追加検証を行ったことである。

本来はそのほか上記1と2の分析をする予定であったが、前述のデータ破損の影響で実施が困難であったため、破損データの影響のない、継続企業の前提に関する開示の解消が経営者の利益に繋がるかについて検証を行った。継続企業の前提に関する開示の解消に成功した企業の経営者が、その開示解消の成果報酬として多額の現金報酬を受け取っているのであれば、本来は回復していなくても何らかの手段で業績が回復したと見せようとするかもしれない。しかし、得られた実証結果は、仮説とは逆に開示が解消した企業の経営者報酬の方が統計的に有意に減額されているという結果であった。研究実績の概要のところで書いたように、本研究を遂行するために必要な非財務データ(経営者の在任期間や監査人の名称)を手作業で有価証券報告書から収集しているが、パソコンの故障によるデータ破損の復旧作業などに時間が取られてしまっている。以上の理由から、本研究課題の進捗度が当初の予定よりもやや遅れている。本研究の目的は、継続企業の前提に重要な疑義が存在する場合において、経営者はその開示を回避するために何らかの行動を取るのかどうかを実証的に明らかにすることにある。本研究は、2つの段階に分け実施してきた。まず、経営者が継続企業の前提に関する開示を回避しようとするという本研究のメインの仮説を設定するために、その開示によって経営者が損失を被るのかどうかを実証的に検証した。得られた結果は、開示を行うことによって、現金報酬、地位、株価の面で不利益を被る可能性があることを示唆するものであり、経営者にはその開示を回避しようとするモチベーションが存在すると考えられる。次に、その結果をふまえて、経営者はその開示を回避しているのかを検証した。これまでの期間に分析した主な回避行動は、経営計画および業績予想であり、継続企業の前提の開示を行った企業は、そうでない企業に比べ、実現可能性の低い経営計画を策定していたり、楽観的な業績予想を行う傾向があるというものであった。最終年度である平成28年度は、昨年度に発生したパソコンの故障によるデータの欠損の修復を行うとともに、次の2つの研究成果を得た。(1)継続企業の前提に関する開示に、「開示するところまで追い込まれているのだから、もうやるしかない」という危機感を社内や支援先で共有させ、抜本的なリストラの後押しをするプラス効果があるのではないかと考え検証を行った。その結果、開示企業は倒産企業に比べて、資産の処分や人員削減といったリストラが実行されていることが明らかになった。(2)企業が継続企業の前提に関する開示を行わないといけなくなりそうなときに、開示をしなくても適正意見を出してくれる監査人に交代する、いわゆるオピニオン・ショッピングの可能性について事例分析を行った。その結果、オピニオン・ショッピングと疑われる事例の存在が確認できた本研究は、企業が継続企業の前提に関する開示を行うことで経営者が被る損失を回避するために、何らかの行動を取るのかどうかを実証的に明らかにすることを目的としたものである。研究期間内に実施した主な研究とその成果は次の2点である。1つめは、継続企業の前提に関する開示を行うことによって、経営者報酬が減額されることを示唆する証拠を得られたことである。
RNAの分子内接触運動の解明

-多くの蛋白質や核酸が立体構造を形成する過程では、分子内の様々な相互作用が段階的に効率よく形成されており、分子内の2点間が衝突する運動は生体分子の複雑な構造形成における最も基礎的な過程であるといえる。特定の構造をとらないペプチド内の衝突速度はよく調べられているが、核酸内の衝突速度に関する研究はあまり進んでいない。そこで本研究では、DNAおよびRNAの両末端間の衝突速度の塩基依存性、鎖長依存性、温度依存性を調べることを目的とした。核酸の両末端に発光分子と消光分子を修飾し、発光寿命から発光分子と消光分子の衝突速度を測定した。20塩基を超えるDNAの場合、比較的低温条件下ではポリアデニンのコンフォメーション変化速度が両末端衝突速度に大きく寄与するものの、高温条件下ではこの寄与が消失し、ポリチミジンと同じ速度で両端が衝突するということを明らかとした。同様の測定をRNAについても行ったが、消光分子の有無で発光寿命に明確な差を観測できなかった。立体構造を形成して生命活動に重要な役割を果たしているRNAが存在するにもかかわらず、構造形成における最も基礎的な過程である、RNA分子内の2点間が衝突する運動の実験的な報告例はない。これは、詳細な実験のないまま、構造が似ているDNAとRNAは同じ運動性を持つと考えられていることに起因する。そこで一本鎖RNAと一本鎖DNAの分子内2点間の衝突速度の比較を試みた。まず、DNAの両末端に発光分子であるルテニウム錯体(Ru錯体)と消光分子であるDABSYLを修飾したラベル化一本鎖DNA(ポリチミジンおよびポリアデニン)の発光寿命を測定した。Ru錯体の発光寿命から。両末端間の接触速度の鎖長依存性と温度依存性を算出した結果、比較的低温条件下ではポリアデニンのコンフォメーション変化速度が両末端衝突速度に大きく寄与するものの、高温条件下ではこの寄与が消失し、ポリチミジンと同じ速度で両端が衝突するということが明らかとなった。この結果はBiophys J誌に掲載予定である。同様の測定をRNAについても行う際、Ru錯体とDABSYLのRNAへの直接修飾が困難なため、Ru錯体修飾DNAとDABSYL修飾DNAをRNAの両末端にそれぞれハイブリダイズさせてRu錯体の発光寿命を調べた。しかし、DABSYL修飾DNAの有無でRu錯体の発光寿命に明確な差がなかった。これはRu錯体もしくはDABSYLがDNA/RNAの二本鎖に対して親和性を持つことを示唆していた。この親和性を逆手にとり、進化分子工学を用いて100nMのKdでRu錯体に結合するRNA配列を探し出すことに成功した。更にDABSYLと同等の消光分子であるMVに対して親和性を持つと考えられるRNA配列の選出にも成功している。今後、これらの配列を両末端にもつRNAを使うことで、修飾なしにRNAの運動を調べられると考える。RNAは立体構造を形成し生命活動に重要な役割を果たしているにもかかわらず、構造形成における最も基礎的な過程である、RNA分子内の2点間が衝突する運動の実験的な報告例はない。そこで、申請者のこれまでの経験を生かして、一本鎖RNAの分子内2点間の衝突速度を詳細に調べDNAのそれと比較をこころみた。まずは、理化学研究所内の支援チームに依頼して発光寿命測定装置の立ち上げ、恒温装置の設置によって発光寿命を測定できるようにした。新たな装置の状態は、これまでに測定したことのあるDNAの両末端に発光分子であるルテニウム錯体と消光分子であるDABSYLを修飾したラベル化DNAの発光寿命を測定したところ、新たに立ち上げた装置でもこれまでと同様の発光寿命を得ることで確認できた。一連の実験中にポリアデニンとポリチミンの異なる温度依存性に関するデータを集めることができたので、現在JACS誌に投稿準備中である。次に、RNAの運動を調べるために、遺伝子工学的にRNAを大量に合成した。20から50塩基分の連続したチミンもしくはアデニンの両末端にDNAハイブリダイズ用の特別な配列を配置した。その後、ルテニウム錯体修飾DNAとDABSYL修飾DNAをRNAの両末端にそれぞれハイブリダイズさせて発光寿命を調べた。

RNAの鎖長を変えてみたり、ルテニウム錯体修飾DNAとDABSYL修飾DNAの向きを変えてみたりしたが、DABSYL修飾DNAをハイブリダイズさせた場合とハイブリダイズさせなかった場合で明確な発光寿命の差を観測することができなかった。ルテニウム錯体もしくはDABSYLがDNA/RNAの二本鎖にインターカレートしてしまったためという可能性を考えている。当初予定していたよりも、理化学研究所内で発光寿命測定装置を立ち上げることに時間が掛かった。特に、測定部屋の冷房がよく効いているためか恒温装置を設置しなければ、以前に室温で測定していた発光寿命と同じ値を得ることができないほどであった。恒温装置の改造にも時間を要し、核酸のダイナミクスを測定できる環境になるまでに時間を要した。さらに、先に提出した実験計画では1年目にRNAの2点間の衝突速度を見積もることを考えていたが、RNAを用いた場合においてDABSYL修飾DNAをハイブリダイズさせた場合とハイブリダイズさせなかった場合で明確な発光寿命の差を観測することができなかった。DABSYLではない消光分子として以前用いていたメチルビピリジンを利用する。もしくはラベル化DNAをRNAにハイブリダイズさせずに、リガーゼでRNAとラベル化DNA(DABSYLもしくはメチルビピリジン)を結合させる予定である。一本鎖DNAについても同様の実験を行い、RNAの結果と比較することにより両者のダイナミクスの違いについて検討する。さらに当初2年度目の研究として予定していた、F-RNAやLNAの運動についても同様に調べる。リガーゼでRNAにラベル化DNAを結合できる効率は非常に低いので、かなりのRNA及びラベル化DNAを必要とすると考える。そのことから、RNA合成およびラベル化DNAに関する消耗品に予算を重点的に配分することになると考える。
反回神経再生に対する神経栄養因子の効果に関する基礎的検討

一側脱神経モデル動物(ラット)を用いて、神経成長因子(Nerve growth factor、以下NGFと略)、毛様体神経栄養因子(Ciliary neurotrophic factor、以下CNTFと略)、塩基性線維芽細胞増殖因子(Basic fibroblast growth factor、以下bFGFと略)を局所投与したときの反回神経の再生を電気生理学的ならびに組織学的に検討した。また、反回神経の運動核である疑核に及ぼす影響を組織学的に検討した。各神経栄養因子(NGF、CNTF、bFGF)の濃度は0.5nmol/l(低濃度群)、あるいは5nmol/l(高濃度群)となるように調節し、1μlを用いた。無処置群と処置群非処置側の誘発筋電図はすべて二相性であったが、処置側では多相性を呈した。3週後の処置側潜時は非処置側に比較して有意に延長していたが、PBS群と比較するとNGF高濃度群、bFGF低濃度群・高濃度群では有意に短縮していた。処置後5週では、各群処置側潜時は3週より短縮したが、いずれもPBS群(対照群)との間に有意差がなかった。処置後3週の再生有髄線維数はbFGF高濃度群が最も多く、他の処置群との間に有意差を認めた。処置後5週では、全処置群の再生有髄線維数が増加したが、PBS群との間に有意差はなかった。1個体につきカウントした神経細胞は平均約200個で処置群と無処置群との間に有意差を認めなかった。400μm^2以上の神経細胞が全体に占める割合はNGF群とbFGF群では非処置側とほぼ同じであり、PBS群やCNTF群では少なく、これらの間に有意差を認めた。以上から、bFGFは神経損傷時に末梢と中枢の両方に作用し、反回神経に含まれる運動神経線維の再生と疑核運動神経細胞の萎縮防止に促進的に働くと考えられた。本研究では、神経成長因子(Nerve growth factor、NGFと略)、毛様体神経栄養因子(Ciliary neurotrophic factor、CNTFと略)、塩基性線維芽細胞増殖因子(Basic fibroblast growth factor、bFGFと略)が一側脱神経モデル動物(ラット)における反回神経再生に及ぼす効果を電気生理学的および組織学的に検討した。なお、動物の操作はすべてペントバルビタール腹腔内投与による全身麻酔下に行った。一側反回神経を2mm切除し、断端を内径0.2mmのシリコンチューブに固定した。その際、チューブ内に各神経栄養因子を注入した。処置後3週ではNGF群とbFGF群の誘発筋電図潜時は無添加群より短かった。また、両神経栄養因子とも高濃度群では低濃度群よりも潜時が短縮していた。CNTF群は無添加群と差がなかった。処置後5週ではどの群も潜時が3週後よりも短縮していた。処置後3週のbFGF群における再生線維数は他の群よりも多かった。有髄神経線維数はbFGF高濃度群が最も多く、低濃度群が次に多かった。NGF群、CNTF群の再生有髄線維数は無添加群と大きな差はなかった。5週後では3週後に比して線維径が増大し有髄神経線維数が増加した。また、群間に差がなかった。最後に、反回神経に運動線維を送る疑核に分布する神経細胞を観察した。断面積400μm以上の細胞を運動神経細胞と仮定するとNGF群とbFGF群の運動神経細胞数は正常群とほぼ同じで、CNTF群、無添加群よりも有意に多かった。

以上の結果から、bFGF高濃度群は脱神経時に局所と中枢の両方に作用し、反回神経に含まれる運動神経線維の再生と疑核運動神経細胞の萎縮防止を促進すると考えられた。本研究では、神経成長因子(Nerve growth factor、NGFと略)、毛様体神経栄養因子(Ciliary neurotrophic factor、CNTFと略)、塩基性線維芽細胞増殖因子(Basic fibroblast growth factor、bFGFと略)が一側反回神経脱神経モデル動物(ラット)における延髄疑核に及ぼす効果を組織学的に検討した。なお、動物の操作はすべてペントバルビタール腹腔内投与による全身麻酔下に行った。一側反回神経を2mm切除し、断端を内径0.2mmのシリコンチューブに固定した。その際、チューブ内に各神経栄養因子を0.5nmol/lの濃度で注入した。処置後3週で脳幹を採取し舌下神経核吻側から下オリーブ核尾側までの連続切片を作成しニッスル染色を施して疑核運動神経細胞の細胞数を神経細胞の大きさごとに計測した。NGF群とbFGF群では、PBS群やCNTF群よりも大きい神経細胞が多くみられた。平均神経細胞数は処置群と無処置群の間に差を認めなかった。無処置群の神経細胞は60-900μm^2の範囲で100-200μm^2にピークを持つ右裾広がりの分布を示した。PBS群でも同様の分布を示したが、無処置群と比較すると400μm^2以上の大きな神経細胞が減少し、それ以下の小さな細胞が増加した。400μm^2以上の大きな神経細胞が占める割合はNGF群とbFGF群では無処置群とほぼ同じであり、PBS群とCNTF群よりも有意に高かった。平成14年度の研究結果とあわせて考えると、一側反回神経脱神経時にbFGFを局所投与すると、局所の神経再生と疑核運動神経細胞の萎縮防止の両方に良好な効果を有すると考えられた。
自己準同型半群を用いた1次元共形ネットの分類理論

日本学術振興会外国人特別研究員の任期中,関連する二つの研究テーマについての成果をあげた.共形場理論に対する作用素環的アプローチでは円周上の作用素環のネットが基本的な研究対象である.Wiesbrockによって,この作用素環のネットは,half-sided modular inclusionと呼ばれる作用素環二つの組で記述されることがわかっている.このhalf-sided modular inclusionは冨田-竹崎理論によるモジュラー自己同型群から生じる自己準同型半群によって特徴付けられる.これは,E_0-半群の例になっているが,通常のE_0-半群の研究はB(H)上の自己準同型半群を考えるのに対し,今はIII_1型因子環上り自己準同型半群を考えているという違いがある.通常のB(H)上のE_0-半群の理論をIII_1型因子環上の自己準同型半群に適用する研究を行った.もともと作用素環のネットにおいては,Doplicher-Haag-Roberts自己準同型が重要なものであることが古くから知られているので,それをhalf-sided modularinclusionの枠組みに翻訳することが必要になり,これをまず実行した.また,B(H)上のE_0-半群についての研究成果は次の通りである.確率積分の方法によって,和系と呼ばれる自ら導入した対象から,Arversonの考えた積系を作る手法を確立した.これは,HudsonとParthasarathyの量子確率積分の理論をもっと一般的な状況に拡張したことになっている.次にL^2(0,∞)上の標準的流れの等距離写像半群のHilbert-Schmidt摂動を用いてCCR流の一般化を行った.これが上の意味での和系から生じていることも示された.このようにして生じるE_0半群がいつIII型になるかの判定条件も与えている.この条件を用いて実際に,3種の互いに異なるIII型E_0-半群を構成した.Hilbert空間Hの上有界線形作用素の全体のなす作用素環B(H)のE_0半群の分類を研究している。そのような半群の完全な分類は現在の理論では不可能なので、sum systemというものから発生する半群の場合について分類を研究している。このようなケースについては、簡明な分類結果を得ることに成功した。共形場理論を円周上の作用素環の共形ネットとして考える場合には、その分類理論はIII型フォンノイマン環のモジュラー自己同型群から生じる自己準同型半群の分類に帰着されることが知られている。作用素環がB(H)である場合には、Hilbert空間のproduct systemと呼ばれるものによって完全分類ができることがわかっているので、III型フォンノイマン環の場合も同様に、product systemを調べることが重要であると考えられ、この方面についても部分的な結果を得た。原理的にはこの方法による完全分類が可能である。Hilbert空間のかわりに、Hilbertモジュールのproduct systemを考えることが最近、BhatとSkeideによって始められた。そして一番簡単な場合について、彼らはI型と名づけて分類を行った。私の研究のテーマは、彼らの分類を、sum systemから生じるproduct systemの場合に拡張することである。これについても研究を行い、部分的な分類結果を得た。日本学術振興会外国人特別研究員の任期中,関連する二つの研究テーマについての成果をあげた.共形場理論に対する作用素環的アプローチでは円周上の作用素環のネットが基本的な研究対象である.Wiesbrockによって,この作用素環のネットは,half-sided modular inclusionと呼ばれる作用素環二つの組で記述されることがわかっている.このhalf-sided modular inclusionは冨田-竹崎理論によるモジュラー自己同型群から生じる自己準同型半群によって特徴付けられる.これは,E_0-半群の例になっているが,通常のE_0-半群の研究はB(H)上の自己準同型半群を考えるのに対し,今はIII_1型因子環上り自己準同型半群を考えているという違いがある.通常のB(H)上のE_0-半群の理論をIII_1型因子環上の自己準同型半群に適用する研究を行った.もともと作用素環のネットにおいては,Doplicher-Haag-Roberts自己準同型が重要なものであることが古くから知られているので,それをhalf-sided modularinclusionの枠組みに翻訳することが必要になり,これをまず実行した.また,B(H)上のE_0-半群についての研究成果は次の通りである.確率積分の方法によって,和系と呼ばれる自ら導入した対象から,Arversonの考えた積系を作る手法を確立した.これは,HudsonとParthasarathyの量子確率積分の理論をもっと一般的な状況に拡張したことになっている.次にL^2(0,∞)上の標準的流れの等距離写像半群のHilbert-Schmidt摂動を用いてCCR流の一般化を行った.これが上の意味での和系から生じていることも示された.このようにして生じるE_0半群がいつIII型になるかの判定条件も与えている.この条件を用いて実際に,3種の互いに異なるIII型E_0-半群を構成した.
分解反応による局所空間構築を機軸とした中空ミクロおよびメソ多孔性構造体の創製

細孔を有する規則性メソ多孔体やミクロ多孔体(ゼオライトなど)は,固体触媒など様々な分野で利用されている.これら多孔体の粒子の形状を制御することにより更なる高機能化が期待できる.本研究では,形状制御の一つとして,内部を選択的に分解することによる中空構造の多孔体の合成法を開発した.また,得られた中空多孔体を薬物の容器として用いると,内部に閉じ込められた薬物が徐々に放出されることを見出した.細孔を有する規則性メソ多孔体やミクロ多孔体(ゼオライトなど)は,固体触媒など様々な分野で利用されている.これら多孔体の粒子の形状を制御することにより更なる高機能化が期待できる.本研究では,形状制御の一つとして,内部を選択的に分解することによる中空構造の多孔体の合成法を開発した.また,得られた中空多孔体を薬物の容器として用いると,内部に閉じ込められた薬物が徐々に放出されることを見出した.規則性メソ多孔体(MCM-41やSBA-15)やミクロ多孔体(ゼオライトなど)は,固体触媒,触媒担体や吸着剤など様々な分野で利用されて,これらを用いた研究が現在も盛んに行われている.しかし,多孔体の粒子の形状を制御する研究は,あまり行われていない.本研究課題では,規則性メソ多孔体およびミクロ孔を有するゼオライトの内部に空間を形成させることにより,カプセル,鈴,スポンジ状など様々な形状の多孔体の合成を行うこと,および精密加工した多孔体の利用法を検討することを目的とする.平成21年度では,中空ゼオライトのキャラクタリゼーションとシェル厚の制御,および中空メソ多孔体の合成を行った.これまでに報告されている中空ゼオライトはゼオライト微粒子の凝集体であったため,ゼオライト結晶に起因するミクロ孔以外に粒子間隙に起因するメソ孔も存在した.我々が開発した中空ゼオライトは欠陥を少なくした単結晶に近い粒子の内部を除去して調製しているため,ミクロ孔のみで中空部と外部がつながっていると考えられる.そのことを確認するために,アルゴン吸着法および透過電子顕微鏡で観察してメソ孔の有無を調べた.その結果,メソ孔の形成を示す結果は得られなかった.また,中空内部に細孔径と同様の分子サイズの薬物を充填し,外部に拡散する速度を調べた.シリカゲルの細孔などに充填した薬物は直ぐに放出されることに対し,ゼオライトカプセルでは徐放することがわかった.さらにシェル厚を制御することにより徐放速度を制御できることがわかった.一方,中空メソ多孔体の合成では,球状メソ多孔体の中心部に選択的にシリカ分解触媒を担持し,炭酸ジメチルによるシリカの分解反応を用いて中心部を分解することにより,中空部の形成に成功した.規則性メソ多孔体(MCM-41やSBA-15)やミクロ多孔体(ゼオライトなど)は,固体触媒など様々な分野で利用されるが,多孔体の粒子の形状を制御する研究については,あまり行われていない.本研究課題では,規則性メソ多孔体およびミクロ孔を有するゼオライトの内部に空間を形成させることにより,カプセルなど様々な形状の多孔体の合成,利用法を検討することを目的とする.平成22年度では,既に合成できることを報告した単分散球状中空メソ多孔体のシェル厚および細孔径の制御を行った.中空メソ多孔体のシェル厚の制御を2種類の方法で行った.中空メソ多孔体の合成にはコアが親水性でシェルが疎水性のコア-シェル構造の球状メソ多孔体を用いた.このコア-シェル構造のメソ多孔体のコアを,炭酸ジメチルによるシリカ分解反応を用いて取り除いた.親水性のコアのみにシリカ分解反応の触媒であるアルカリ金属塩を担持し,その後に分解剤の炭酸ジメチルと反応させた.コア-シェル構造の多孔体のシェルの厚さを変えることによって,中空多孔体のシェル厚を調整することができた.また,2つ目の方法として,シリカ分解時にコアの部分以上,すなわちシェルの部分まで分解反応を行った.その結果,分解率を制御することによって,中空多孔体のシェル厚を調整することができた.また,メソ孔形成時に鋳型となる界面活性剤のアルキル基の長さを長くすることにより,細孔径の大きい中空メソ多孔体も得ることができた.得られた中空メソ多孔体に薬物を内包し,徐放作用を示すかどうかを調べた.9-フェニルアントラセンを内包させて空気流下で薬物の放出速度を調べた.その結果,シリカゲルの細孔内に導入した薬物よりも遅く放出することがわかった.規則性メソ多孔体(MCM-41やSBA-15)やミクロ多孔体(ゼオライトなど)は,固体触媒など様々な分野で利用されている.これら多孔体の粒子の形状を制御することにより更なる高機能化が期待できる.本研究課題では,これらの多孔体の内部に空間を形成させることにより,カプセルなど様々な形状の多孔体の合成し,利用法を検討することを目的とする.平成23年度では,塩基処理による中空メソ多孔性シリカおよび中空メソ多孔性炭素の調製方法の検討を行った.中空メソ多孔体の中空形成には,炭酸ジメチルによるシリカの分解反応を用いることを既に報告した.しかし,この方法は煩雑な手順が必要,且つ気相反応により調製するため大量合成には適していない.そこで,より簡便で大量合成に適した液相中でのアルカリ処理を用い,中空形成を行った.