hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
DNA/導電性高分子高次組織体ワイヤーの単一鎖機能

DNA(リン酸基濃度)とRu錯体比が1:1まではRu錯体を導入していないDNAと同様な単一鎖及びDNA2-3本からなるネットワーク構造が基板上に観察されたが、それ以上のRu錯体の導入はRu錯体の結晶化を引き起こした。蛍光発光測定からも同濃度比が1:1の前後で挙動が変化していることから、DNAに光機能性分子であるRu錯体をDNAの溶液ならびに固体基板上での構造に影響を及ぼさずに高濃度に導入できることが明らかとなった。さらに、この濃度比1:1の組織体を電極間隔10μmの表面型電極上に展開し、電極間に高周波高電界を印加することで、電極間をDNA組織体で橋渡ししたような測定系を構築できることが明らかとなった。電極間に橋渡しされたDNAは残念ながら単一鎖ではなく十本程度のファイバーと考えられるが、条件を設定することで、単一鎖レベルへの展開も可能と考えられる。単一鎖レベルで、(光吸収・電荷分離・電荷輸送)過程や(電荷輸送・電荷再結合・発光)過程などの高次機能を有するDNA/導電性高分子高次組織体を合成し、固体基板上での単一鎖レベルでの高次構造と光電機能の関連を明らかにすることで、革新的な光電機能を示す次世代分子材料の創製を目的としている。本年度は、DNA/導電性高分子組織体の直接観察ならびにその単分子鎖レベルでの機能の評価につなげるため、DNAと光機能性分子であるRu錯体からなる組織体をマイクロメートル電極間に単分子鎖レベルで伸長固定する方法論の確立ならびにその電気特性の評価について検討した。DNA(リン酸基濃度)とRu錯体比が1:1となるように調製した水溶液を25μmの電極間距離を有する対向電極上に展開し、高周波高電界を与えながら水を蒸散させた。電極基板上に得られた組織体の構造をAFMを用いて解析した。濃度が比較的高い溶液においては電極端から電界方向に向けて数本から数十本の組織体がバンドル化したDNAファイバーが認められたが、単分子鎖レベルの組織体は観察できなかった。濃度をさらに下げ基板の洗浄を最適化することで単一鎖レベルの組織体は基板上で観測できたが、組織体の伸長方向は電界とは無関係であった。基板上に展開した溶媒(水)の蒸散は高周波電界を印加しながら行っている。従って、組織体には電界だけでなく水の蒸散に伴う力も加わり、伸長方向に影響を与える。そこで、電界印加方向と溶液の蒸散方向を同一にした結果、電界方向に単分子鎖レベルのDNA/Ru錯体組織体が配向固定できることが明らかとなった。さらに、単分子鎖レベルの組織体の電流電圧特性について導電性探針を用いたAFM測定より解析を行っている。DNA/共役高分子(ポリアニリン;PAn)高次組織体単分子鎖の直接観察とその単一鎖機能(電気特性)の最終年度の観点から,前年度得られたDNA/Ru錯体高次組織体の配向固定ならびにその直接観察を参考に,配向固定されたDNA/PAn高次組織体単一鎖の電気特性評価を行った。DNA/PAn高次組織体をマイカ基板上にDNA単分子鎖が観察された系と同条件で展開し,AFMによる直接観察を行った。DNA単体に比べ組織体は基板上で凝集する傾向が強く,単一鎖というよりむしろPAnが凝集した形状の構造体が観測された。電極間配向固定を,高周波高電界法を用いて試みたが,前年度得られたDNA単体やDN/Ru錯体高次組織体のような単一鎖レベルでの配向固定は得られず,電極近傍に集合した状態が認められた。そこで,DNA単体を同様な方法でまず電極間に配向させ,その後にPAn溶液に浸漬することで電極間に配向固定されたDNA/PAn高次組織体を得ることを試みた。目的とする高次組織体が電極間に形成されたか定量的な検討は今後必要だが,DNA単体に比べその断面積は増加しており,また,単一鎖レベルでの電流電圧特性をPAnを複合していないものと比較した結果,複合した方が良好な電気特性を示した。
脳血管障害患者の摂食・嚥下障害に対する治療、介護システムの確立

本研究の目的は、脳血管障害患者の摂食・嚥下障害に対する治療法と介護法を歯科医学の立から検討することである。診断法では、嚥下透視画像の分析方法を検討し、時間軸上の分析から嚥下動態を解析する研究をさらに進めた。その結果、障害の仕組みの検討には有用であったが、障害のメカニズムを解明することはできなかった。次いで非侵襲的である超音波ドップラー法による誤嚥診断法の検討を行ったが、静止状態では喉頭内を流れる少量の液体の検出が可能であったが、動的な場面では検出不可能であり、嚥下運動に伴う喉頭の動きをキャンセルする方法の検討が必要であることがわかった。摂食機能療法の体系化については、補綴物などを含む歯科医学的な方法を導入することで評価と訓練の方法を体系化にすることができた。病態に応じた介護方法に関しては、摂食・嚥下障害に対応した食物分類を行ない、患者の病態に応じた介護方法(安全な食物形態、姿勢、一口量など)と素材(寒天、ゼラチン、米飯の加水量)による適応を検討している。本研究によって嚥下障害のスクリーニング法は確立できたので、今後は障害のメカニズムの詳細な解析とその結果に基づく根拠のある治療法の開発が必要と考えている。米飯は、調理法を変えることでテクスチャーなどを変化させることができるため、在宅だけでなく病院でも広く提供されている。しかし、患者が日常的に食べている米飯と比較して、食べたときの感覚や力学的特性値が異なっていると、受け入れられず、食べ残しが多く出る。これを予防するには、米飯について提供される側の評価を取り入れる必要があると思われる。そこで、加水量および形態を変化させた4種類の冷凍・解凍米飯の硬さや粘り、口腔内感覚、および米飯としての受容度を官能検査によって評価し、力学的特性値と共に日常的に食べている米飯との比較を行った。まず加水量の異なる4種類の冷凍米飯(常飯、軟飯、全粥、全粥ミキサー)を作成し、解凍後に「普段食べている米飯」との官能評価を行った。対象は顎口腔機能に異常の無い22歳62歳までの女性である。方法は二点強度尺度法を使用し、力学的特性として「硬さ」「粘り」、嗜好性として「飯としての好ましさ」、口腔内感覚特性として「飲み込みやすさ」について評価し、嗜好尺度試験法では米飯の受容度を評価した。その結果、統計学的な有意差を持って、加水量が少ないほうが硬く、粘りがなく、好ましいという評価であったが、飲み込みやすさは加水量の違いによる統計学的有意差はなかった。また、官能評価での「硬さ」と力学的特性値での「硬さ」、官能評価での「硬さと粘りの比率」と力学的特性値での「粘り」については、相関が強かった。一方、米飯の受容度は加水量が多くなるほど低下していた。さらに今回の官能評価の項目と米飯の力学的特性の項目を説明変数とし、「飯としての好ましさ」を目的変数とした重回帰分析を行ったところ、力学的特性値での「硬さ」のみで表わされる単回帰式が得られた。これらの結果から、加水量が少ない米飯のほうが米飯として受け入れられやすく「硬さ」が指標になることが示された。摂食・嚥下障害者に適切な形態の米飯を提供する目的で、米飯の形態や物性の相違における誤嚥のリスク変化について検討した。対象は、摂食・嚥下障害の診断で米飯検査食(常飯、軟飯、全粥、全粥ミキサー)による嚥下造影検査を施行した36名(男性24名、女性12名、平均年齢69.2±13.0歳)である。摂食・嚥下障害の原因疾患では、脳梗塞が最も多く17名、次いで脳出血9名、肺炎後の廃用萎縮症候群6名、その他4名であった。その結果、誤嚥は36名中7名でみられ、全てイオアガー1によるものであり、米飯検査食とイオアガー1との間には誤嚥の頻度に関して統計学的な有意差を認めた(p<0.0001)。

また喉頭侵入は36名中7名にみられ、イオアガー1と全粥ミキサー以外の米飯検査食では、喉頭侵入の頻度に統計学的な有意差を認めた(p=0.0004)が、全粥ミキサーとイオアガーの間には統計学的な有意差を認めなかった。また、喉頭蓋谷、梨状陥凹、喉頭口周囲の残留については、イオアガー1,米飯検査食とも残留傾向にあったが、検査食間の有意差はなかった。したがって、全粥ミキサー以外の米飯は、咽頭内に残留するものの誤嚥や喉頭侵入はなく、比較的安全に摂取できる可能性があると考えられた。また物性に関する検討から、嚥下前・嚥下中の誤嚥や喉頭侵入などの誤嚥のリスクには、米飯の硬さや付着性の大きさが関連していると考えられた。また摂食・嚥下障害者に提供されることの多い全粥ミキサーの安全性については疑問があると思われた。そのため、今後、摂食・嚥下障害患者に適切な米飯を提供するには、口腔や咽頭の状態、米飯の温度や保存状態などについても検討していく必要があると思われた。摂食・嚥下障害者に適切な形態の米飯を提供する目的で、米飯の形態や物性の相違における誤嚥のリスク変化について検討した。対象は、摂食・嚥下障害の診断で米飯検査食(常飯、軟飯、全粥、全粥ミキサー)による嚥下造影検査を施行した36名とし、対照検査食は、誤嚥診断について感度のよいイオアガーとした。その結果、誤嚥は36名中7名でみられ、全てイオアガー1によるものであった。また喉頭侵入は36名中6名がイオアガー1によるものであった。しかし、米飯検査食では全粥ミキサーで2名で喉頭侵入が認められただけで、全粥と軟飯、常飯では、誤嚥も喉頭侵入も認めなかった。したがって、イオアガー1や全粥ミキサーのように流動性がある食品のほうが誤嚥のリスクが高いことが示された。全粥ミキサーは、咀嚼や舌運動に機能低下がある患者に対して、それらの機能低下を補う目的から選択される。また、消化・吸収の面から胃腸の負担を軽減する効果もある。しかし、米飯検査食の中で比較すると、唯一、喉頭侵入を認める症例があったことから安全性が高いとは言い難い。特に、嚥下反射の遅延が認められる患者に対しては注意が必要である。また、すでに報告したように米飯に対する官能検査の結果、全粥ミキサーに対する評価はきわめて低いため、「安全性」だけでなく「おいしさ」の観点からも再考の余地がある。なお本研究の結果では、全粥ミキサーと全粥、軟飯、常飯での誤嚥のリスクに差はなかった。また全粥ミキサー以外の米飯はおいしさの観点でも評価が高い。そのため、経口摂取が可能な嚥下障害患者に対しては、全粥や軟飯の適応が見直されるべきではないかと思われた。摂食・嚥下障害者に適切な食形態を提供する目的で、ゼリーの素材の違いと誤嚥のリスク変化について検討した。対象は、摂食・嚥下障害の診断で検査食(ゼラチン、寒天、ゼラチン・寒天ミックス)による嚥下造影検査を施行した52名(男性31名、女性21名、平均年齢73歳)である。嚥下障害の原疾患の内訳は、脳血管障害患者46名、肺炎後廃用萎縮症候群2名、その他4名である。3種類のゼリーは硬さと付着性を調整して同程度にしたものである。評価には嚥下造影検査を使用し、食塊形成、嚥下前の咽頭流入、口腔内残留、喉頭蓋谷残留、喉頭口周囲残留、食道入口部残留、喉頭侵入、気管内侵入の8項目について検討した。その結果、全ての評価項目で3種類のゼリーについて統計学的な有意差を認めなかった。各ゼリーの特徴としては、ゼラチンでは口腔内残留時間が長くなるとゼラチンが融解して液体に変わり、嚥下前の咽頭流入や気管内侵入を起こす症例があった。寒天ゼリーでは口腔内の残留は少なかったが、咀嚼された寒天ゼリーが咽頭内でばらついて誤嚥につながることがあった。ゼラチン・寒天ミックスゼリーでは、溶解する事も粉砕されて散乱することもなく、気管内侵入を示した症例もなかった。
ハイパーソニック効果を応用したストレス関連障害の治療効果の研究

大橋力らは、可聴域以上の高周波成分(ハイパーソニック以下HS)を含む音環境が、ストレス関連指標に肯定的な効果を見出してきた。本研究は、HSの治療応用に向けた基礎的データを得ることを目的とした。研究1では、HSの長期的効果をみるために行った。健常者6名に対し、HSの長期提示(1月に48時間)したところ、副交感神経活動が増大を認める者が多かった。研究2では、ストレス症状のある患者にHSを提示しながら心理療法を施行し、HS提示時に、陰性感情の低下と副交感神経の活動の指標の増大する傾向が見られた。以上から、HS提示は、心理療法における精神的負担を和らげ、これを支援する効果が期待できることが示唆された。ハイパーソニックを含む音響が精神健康に与える影響を調べ、これをストレス関連疾患の改善に対する応用の可能性を示すことが本研究の目的である。平成25年度は、健常者を対象にして、ハイパーソニックを含む音響のあたえる影響を調べ、音提示の期間や頻度や評価方法について確立することを目指した。倫理委員会での研究方法にかんする承認を得た上で、健常者に対してハイパーソニックを含む音響を与える条件とハイパーソニックを含まない音響を与える条件の2つの期間(1週間から2週間)を設定して、各条件における自律神経機能(心拍変動による交感神経機能および副交感神経の機能レベルの評価)および心理テスト(Profile of Mood State短縮版など)の変化について検証している最中である。これまでのところ、ハイパーソニックを含む音を提示している場合、音提示なしやハイパーソニックを含まない音提示に比べて、副交感神経優位・感情の安定化を生じやすい傾向があることが示されつつある。さらにその効果を最大にするための提示条件(音提示の時間や頻度や音のレベル、評価尺度などの選定)について明確にするためのいくつかの提示条件による結果を確認している最中である。また平成26年度以降に行う予定のストレス関連障害などの精神的な問題をもつ方に対する研究の準備として、機器や物品を入手しており、また被験者の方が利用している医療機関の内諾を得ている。大橋力らは、可聴域以上の高周波成分(ハイパーソニック以下HSと略す)を含む音環境が、人間の心理に大きな影響を及ぼしていることについて多くの実証的な知見を重ねてきた。具体的には、HSを多く含む音楽を聞かせることで、コルチゾールの有意な低下、免疫能を示すNK細胞活性が有意な増加や脳波におけるα波成分の増大を生じることをも見出し、さらには脳画像所見にて視床下部における脳血流が増加を示すことを実証している。本研究では、HSの効果を精神健康の向上に与える効果を実証することを目的としている。平成26年度には、HSは短期的な効果は確かめられているが、継続的な掲示により長期的な精神健康の向上させる効果をもつか否かをまずは健常人で確認する研究をおこなった。具体的には健常者6名に対して、3時間の作業を行う間に、1か月HSを含む音響を提示し、その間の心理状態や自律神経機能(心拍変動による交感神経活動と副交感神経活動)を評価した。これを提示前の時期の2週間および提示をやめた後の2週間と比較したところ、HSを含む音響を与えた時期はそうでない時期に比べて、HRVのHFという副交感系活動の指標が増大する変化を認める者が多いことが確認された。但し、被験者全員ではなく、異なるパターンの者も少数ながら存在したが、これには各人の置かれている生活状況も影響していると思われた。これにより、HSを含む音響が1カ月程度の長期的にも精神健康の向上に与える可能性が示唆された。また被験者に負担を与えない音響提示の手法や生活環境要因の統制が必要なことが確認できた。現在はこの健常者への実験を、ストレス関連の精神症状のある患者に応用する実験を計画中である。大橋力らは、可聴域以上の高周波成分(ハイパーソニック以下HS)を含む音環境が、ストレス関連指標に肯定的な効果(コルチゾールの低下、脳波α波の増大等)を見出してきた。本研究では、HSが精神健康に与える効果を実証し、治療応用に向けた基礎的データを得ることを目的とし、以下の2つの研究を行った。研究1(長期的なHS提示効果)では、HSの治療応用を検討する上で必要と考えられた長期的効果をみるために行った。健常者6名に対し、HSの長期提示(1か月間に16日×3時間の提示)した期間と、提示前後の2週間における心理状態や自律神経機能を評価した。HS提示時期は前後の時期に比べ、HRVのHF(副交感神経活動の指標)が増大する変化を認める者が多かったが、全員ではなくHS提供をより長く簡便に行う方法の必要性が示された。研究2(PTSDなどのストレス障害の患者における実施可能性・有効性の検証):トラウマの心理療法では、トラウマに関連する感情にあえて触れつつ、これに圧倒されず整理を行うことが必要であるが、HSがそのサポートをする可能性を検証した。方法は、患者にHSを30分提示し、その中間の10分でストレス状況を話す課題を施行した。HS提示前後に質問紙(感情状態のVAS、POMS)を施行するとともに、提示中は継続的にHRV測定を行った。その結果、心理テストではHS提示前後で陰性感情の低下を認めた。

またHRVのHF%(副交感神経活動の指標)は、事前を100%とすると最初の10分(課題なし)で上昇し(平均161.4%)、課題時に下降し(平均74.9%)、その後の10分(課題なし)で再上昇(平均143.2%)していた。交感神経の指標LF/HFはそれと逆の動きをした。以上から、HS提示は、ストレス関連障害の心理療法における精神的な負担を和らげ、これを支援する効果が期待できることが示唆された。大橋力らは、可聴域以上の高周波成分(ハイパーソニック以下HS)を含む音環境が、ストレス関連指標に肯定的な効果を見出してきた。本研究は、HSの治療応用に向けた基礎的データを得ることを目的とした。研究1では、HSの長期的効果をみるために行った。健常者6名に対し、HSの長期提示(1月に48時間)したところ、副交感神経活動が増大を認める者が多かった。研究2では、ストレス症状のある患者にHSを提示しながら心理療法を施行し、HS提示時に、陰性感情の低下と副交感神経の活動の指標の増大する傾向が見られた。以上から、HS提示は、心理療法における精神的負担を和らげ、これを支援する効果が期待できることが示唆された。一般健常者の研究でハイパーソニックの長期的効果が確認できて、測定のプロトコールも確認できた点は進んでいる。精神的な問題をもつクライアントへの応用についてフィールドの探索に時間がかかったため、少し遅れている。精神保健学研究に協力いただける精神的問題をもつ患者のフィールドを確保できたので、そうした被験者に対する研究を今後ペースを上げて進めていきたい。ハイパーソニック効果を最大にするための提示条件(音提示の時間や頻度や音のレベル、評価尺度などの選定)について明確にすることを平成25年度中に絞り込めていないという面ではやや遅れている。ストレス関連障害などの精神障害を持つ方への音提示を行う前に、健常者に対する実験で最適な条件を見出す作業を急ぎたい。平成26年度前半では、健常者に対する実験を継続して、効果の高い音提示の条件について詰める。さらにこれをもとにしてストレス関連障害などの精神障害者への実験を行う予定である。
RFスパッタリング法によるInSbヘテロエピタキシーと成長膜の光学的評価

本研究は、スパッタ法によるInSbのヘテロエピタキシーの実現と作製膜の膜質評価およびエピタキシーのための基板洗浄効果の評価を光学的手法により行うことを目的とした。スパッタ法は平行2極高周波(RF)スパッタ法が用いられた。また、光学的評価には波長可変エリプソメータ(SE)、温度変調反射率測定法(TR)を主として用いた。温度変調反射率測定では、補助金により購入した「モノクロコントロール・インターフェースユニット」を使用して、測定の自動化システムを構築した結果、高信頼性の測定データを得ることが可能となった。得られた光学測定データは、モデルを用いて定量的解析が行われた。解析モデルは、有効媒質近似(EMA)モデルおよび我々が提唱するオプティカル理論に基づいたモデル誘導率関数(MDF)の2つが用いられた。以下に本研究で得られた知見を示す。1.RFスパッタ法により、サファイア(0001)面上へのInSb(111)の低温(300°C)エピタキシーを実現した。2.SEデータのモデル解析から、スパッタ作製InSb膜には密度欠損が生じている。3.MDFはバルク材料のみならず、薄膜の光学特性や構造解析においても有効である。4.MDFは、SEおよびTR測定のスペクトルを測定エネルギー領域全体に渡って解析可能な理論モデルである。なお、これまでエネルギー全体のスペクトルを説明する理論モデルの報告は無く、本研究が最初である。5.SE測定とEMA解析を用いることで、エピタキシー実現のためのSi基板の薬液(HF等)洗浄による水素終端、ラフネス発生およびArイオンクリーニングによるダメージ発生の定量的解析が可能。
遺伝・環境要因相互作用のPTSDへの影響とその病態の解明

シャトル箱法によるラットPTSDモデルを用いて、遺伝と環境のPTSDに与える影響について検討した。母子分離ストレスは、ストレスに脆弱であるFischer344ラットに全般性の低活動を引き起こし、Wistarラットでは学習性無力状態が増加した。自発運動と玩具はPTSD行動の改善に同等の作用を示したが、自発運動は神経栄養因子を介して、玩具はストレス視床下部・下垂体・副腎系を介して行動を改善している可能性が示された。拘束ストレスを組み合わせた実験で、母子分離ストレスのストレス脆弱性はHPA系の調整因子である、FKBP5が重要な役割を担っている可能性が示唆された。シャトル箱によるラットPTSDモデルを用いて、環境富化処置、母子分離ストレスのPTSD様行動に与える影響とその分子生物学的基盤に関する研究を行った。母子分離ストレスによる効果の検討では、5分間の馴化期間では反対側への移動回数が有意に減少しており恐怖条件付けの増強効果が示唆された。また、学習性無力(learned helplessness, LH)を示唆する逃避失敗回数と総刺激時間が有意に増加した。LHはうつ様行動と考えられており、母子分離ストレスによってPTSD様症状の増悪というよりはうつ症状が増悪する可能性が示唆された。また、母子分離ストレスは海馬におけるBDNFとBDNFの各exonのmRNA発現量には影響を与えなかったが、前頭前野においてはtotal BDNFは減少傾向を認め、BDNF exonIVは有意に減少していた。以上により、母子分離ストレスが引き起こすLH行動には、前頭前野のBDNFの機能低下が関与している可能性が示唆された。環境富化と母子分離ストレスのシャトル箱を用いたラットPTSDモデルにおける行動変化を特定することができた。また、その行動変化に関連していると考えられる幾つかの遺伝子発現の変化を同定することができており、翌年度以降に、さらなる分子生物学的な病態解明を進めることが可能であると考えている。シャトル箱によるラットPTSDモデルを用いて、環境富化、母子分離ストレスのPTSD様行動に与える影響とその分子生物学的基盤に関する研究を行った。前年度までの結果にて、環境富化によってPTSD様行動が部分的に改善し、特に、自発運動促進のためのランニングホイール(RW)が重要な役割を担っていることが示唆された。本年度は、その影響をより正確に評価するために、通常飼育、玩具のみの飼育、RWのみの飼育、玩具とRWを合わせた飼育(通常の環境富化)の4群を設定して、PTSD様行動への影響を検討している。報告時では、研究の実験途中である。行動実験実施後に、海馬、扁桃体、前頭前野の組織を切り出して、各神経栄養因子等の遺伝子発現量の測定も行っている。母子分離ストレス(MS)によるPTSDモデルへの影響では、前年度までの行動実験で、恐怖条件付けの増強効果、学習性無力行動の増加を示した。本年度は、その背景となる生物学的な機序の解明のための研究を行った。24種類のサイトカインの変動を測定したところ、MSの主効果はIL-7, GRO/KCで有意であり、IL-7, IL-18, GRO/KCがMSとPTSDで有意な交互作用を示した。また、母子分離ストレスを負荷したラットの海馬、扁桃体、前頭前野組織からmRNAを抽出して、ストレスに関連した種々の遺伝子発現量を測定している。現時点での興味深い結果としては、海馬組織のmRNAのFK506 binding protein 5(FKBP5)がMSで有意な変化を示していた。更には、海馬から抽出したDNAの網羅的なメチル化解析にてMSによって有意にメチル化が変化する遺伝子を複数同定している。海馬や血清、血漿の網羅的なmiRNA解析にてもMSで変化するmiRNAを複数同定している。ストレス脆弱性があるFischer344とWistarラットを用いて、遺伝的な要因の影響も検討する予定としていたが、前年度に実施した予備的な実験で、母子分離ストレスを負荷したFischer344ラットがWistarラットと比較してPTSD様行動の増悪を認めなかった。よって、現在は、Wistarラットに絞って、母子分離ストレスや環境富化のPTSD様行動への影響とその分子生物学的な機序の解明のための研究を行っている。当初の予定では、当該年度は脳内への薬剤の局所注入によるPTSD様行動の変化や、脳内局所の遺伝子操作の実験を開始する予定であったが、その実験までは至っていない。一方で、ストレスやレジリエンスに関連した網羅的なサイトカイン、メチル化、miRNAの解析によって、今後の研究を進めていくうえで興味深い結果を得ることが出来ている。よって、当初の予定とは異なっている面もあるが、研究の進捗状況は概ね順調であると考える。1環境富化(EE)のPTSDへの影響。通常飼育群、回転輪と玩具を入れた群(EE群)、回転輪のみの群(RW群)、玩具のみの群(Toy群)とに分けて、シャトル箱を用いたPTSD行動解析を行った。EE群、RW群、Toy群の全てで通常飼育群と比較してPTSD様行動の改善を認めたが、EE群、RW群、Toy群間での行動改善の差は認めなかった。一方、海馬、扁桃体、前頭前野の脳組織をリアルタイムPCR法にて遺伝子発現量の比較を行ったところ、EE群、RW群では海馬のBDNFやGDNFなどの栄養因子が増加しており、Toy群では海馬と扁桃体のFKBP5が低下していた。

また、EE群、RW群、Toy群を同時に解析したところ、PTSD様行動の改善とBDNF、GDNFの発現量に有意な相関を認めた。以上の結果より、運動と玩具はPTSDモデルにおいて行動改善への影響に差はないが、運動はBDNFやGDNFなどの栄養因子を介して、玩具はFKBP5を介してストレス耐性を獲得している可能性が示唆された。2母子分離ストレス(MS)の影響。MSと均質なストレスを負荷できる拘束ストレスを組み合わせた実験系を行った。MSラットと通常飼育のラットを30分間の拘束ストレスを負荷し、拘束開始から30分、60分、120分、180分後に、継時的に、脳サンプル(海馬、扁桃体、前頭前野)を採取して遺伝子発現の変化をリアルタイムPCR法にて測定した。海馬、扁桃体、前頭前野でFKBP5は拘束ストレス負荷後、120分、180分の時点で増加していたが、MS群では、海馬の120分後、前頭前野の180分後が通常飼育群と比較して有意に増加していた。我々の実験における母子分離ストレスでは、急性のストレスを受けた際に、FKBP5の機能亢進によるHPA系の負のフィードバック機構の障害が生じてうつ様行動の原因となる可能性が考えられた。シャトル箱法によるラットPTSDモデルを用いて、遺伝と環境のPTSDに与える影響について検討した。母子分離ストレスは、ストレスに脆弱であるFischer344ラットに全般性の低活動を引き起こし、Wistarラットでは学習性無力状態が増加した。自発運動と玩具はPTSD行動の改善に同等の作用を示したが、自発運動は神経栄養因子を介して、玩具はストレス視床下部・下垂体・副腎系を介して行動を改善している可能性が示された。拘束ストレスを組み合わせた実験で、母子分離ストレスのストレス脆弱性はHPA系の調整因子である、FKBP5が重要な役割を担っている可能性が示唆された。アデノ随伴ウイルスベクター用プラスミド(pAAV-MCS)を用いて、上記にて特定した遺伝子を強制発現もしはノックダウンすることによって、環境富化、母子分離ストレスのPTSD様行動の変化の分子生物学的な病態解明を進める。具体例としては、これまで母子分離ストレスによって遺伝子発現の低下が示されているの前頭前野のBDNFを強制発現することによって、LH様行動が改善するかどうかを検討する。もし、この実験にてLH様行動の改善が得られたなら、前頭前野のBDNFの低下が幼少期にストレスを受けたもののうつ病の発症の一因であることが示すことができると考えている。環境富化のPTSD様行動への影響を検討する研究では、環境富化の内容による行動の影響を引き続き検討していく。種々の好ましい環境が精神面へ影響を与えることは、多くの臨床研究や実臨床でも示されていることである。しかしながら、環境のどの因子が精神面に良い影響を与えるかについての研究は少ない。運動を促進するRWとリラクゼーション等に影響を与える玩具の影響を個別に検討することで、これらの要因を明らかにすることが出来ると考える。また、環境富化は種々の神経栄養因子の活性化を促すことが知られており、環境富化のPTSD様行動改善の病態を解明するために、これらの遺伝子発現量の各脳部位での解析も進めていく。母子分離ストレスを用いた研究では、PTSD様行動などの脆弱性に寄与する可能性がある幾つかの分子を同定している。
幼児の眼屈折に影響を与える因子の究明

幼少期の屈折異常が弱視の原因一つであることは明らかとなっている.しかし,屈折異常の原因は明確になっていない.そこで,本研究では幼少期の屈折に影響を与える因子を明らかにすることを目的としている.我々は燕市の三歳児健診に屈折検査を導入した.本研究では三歳児健診にて視能訓練士が測定する屈折値と,保護者が持参する母子手帳に記載されている出生時の情報および問診で得る視的環境との関係性を調査する.これらによって屈折値に影響を与えている因子を究明する.幼少期の屈折異常が弱視の原因一つであることは明らかとなっている.しかし,屈折異常の原因は明確になっていない.そこで,本研究では幼少期の屈折に影響を与える因子を明らかにすることを目的としている.我々は燕市の三歳児健診に屈折検査を導入した.本研究では三歳児健診にて視能訓練士が測定する屈折値と,保護者が持参する母子手帳に記載されている出生時の情報および問診で得る視的環境との関係性を調査する.これらによって屈折値に影響を与えている因子を究明する.
ジェンダーの視点による翻訳文体と翻訳規範に関する実証的研究

2018年度には、前年度に行ったインタビュー取材のデータを規範意識と翻訳テクストにおける文体に焦点を当てて分析し、論文執筆を行った。このインタビューは、英語で書かれた短編小説Folie a Deux(Rebecca Brown著、1993)を訳した2名の翻訳者がどのような規範意識を持っていたのか、その規範意識はどこからきているのか、その規範意識が翻訳テクストの文体にどのように現れているのか、2つの翻訳テクストの文体の特徴はどのようなものなのか、などについて、女性の登場人物の言葉づかいの観点から探ろうとしたものである。その成果は、7月25日28日にイギリスのバーミンガム大学で行われた国際学会で口頭発表された。同学会ではコーパスを使った文体分析に関する発表が多く、今後の分析に必要な知見を得ることもできた。2018年夏以降は、2019年度に行う予定の受容研究についての文献研究、学会等への参加による情報収集、また分析対象候補のテクスト収集に充てられた。上に示したように、文芸翻訳者と編集者へのインタビューのデータを分析し、その結果を国際学会で口頭発表することができた。さらに、文体研究の主流となりつつあるコーパス分析を使用した様々な研究発表を聞き、ほかの研究者と情報交換をすることで、今後の研究に必要な知見や情報を得ることができた。また国内の様々な学会やシンポジウム、勉強会への参加を通して、研究手法などについての新たな知見を得られたことは収穫であった。加えて、文学翻訳における諸問題を事例研究を通して考えようとするPalgrave Handbook of Literary Translationを刊行できたことも大きな成果であった。この本の主な特徴は4つある。(1)文学翻訳に関する初のハンドブックであること、(2)文学翻訳研究で広く使われているにも関わらず理論的枠組みが提示されることがほとんどなかった事例研究に焦点を当てたこと、(3)文学翻訳研究の中心であるヨーロッパや北米のみならず、アフリカ、アジア、中南米など世界中の事例を集めたこと(4)言語に関しても英語、フランス語、ドイツ語、イタリア語、カタルーニャ語、オランダ語、ヘブライ語、ナイジェリア英語、日本語、中国語、ロシア語、トルコ語ほかの様々な言語で書かれたり訳されたりしたテクストに関する研究を集めたことである。この本は3つのテーマ(「Literary translation and style文学翻訳と文体」「The author-translator-reader relationship作者ー翻訳者ー読者間の関係」「Literary translation and identity文学翻訳とアイデンティティ」)に沿って26名によって執筆されたもので、翻訳学の研究分野に貢献することができたと考えている。2019年度は読者受容研究を行う。文献研究などによる受容研究の準備をした後に被験者を集めて小グループを作り、翻訳テクストと非翻訳テクストに対する反応をアンケートやインタビュー形式で探る。さらに、あるテクストを女ことばの使用頻度を変えて訳しそれらに対する反応を調べるなど、多角的に読者受容について調査し、その結果が翻訳規範とどう関わるかを考察していきたい。読者受容研究で得られたデータはその後、論文としてまとめて発表したい。平成28年度は10か月ぐらいまでは翻訳テクストと非翻訳テクスト(日本語で書かれたテクスト)の文末詞使用の分析を児童文学の女性登場人物に焦点を当てて行い、その後は現代小説の女性登場人物に焦点を当てて行った。児童文学の比較研究では、『ハリー・ポッターシリーズ』(全11巻)、『ナルニア国ものがたり』(全7巻)、『魔女の宅急便』(全6巻)など計30冊程度を定性分析したのち、『ハリー・ポッターシリーズ』と『魔女の宅急便』の女性主人公の会話文に使用される文末詞を定量分析した。これらの研究成果は、国内外の学会で発表された。その後論文を執筆し、ジャーナルへの採録が決定した。現代小説の比較研究では、翻訳テクストと非翻訳テクスト合わせて約25冊の定性分析を行い、そのうち数冊を選んで定性分析を行った。現代小説については、平成30年度も研究を続けていく予定である。また、当該年度に出版した書籍Translating Women(Routledge、共著)の編者Prof. Luise von Flotow(カナダ、オタワ大学)とハワイ大学で行われた学会でフェミニスト翻訳についてのパネルを組み、日本の事情についての発表を行った。児童文学の女性主人公の文末詞使用を定性・定量分析した結果については、日本通訳翻訳学会第17回会年次大会、PALA Annual Conferenceにて口頭発表された。これらの研究結果をまとめた論文は、ジャーナルへ採録されることが決定した(2017年度発行予定)。現代小説の分析は平成30年度への継続課題であり、今後国内外の学会で発表するために研究を続けている。さらに、Palgrave Macmillan (London & New York)と文芸翻訳の事例研究についてのハンドブックPalgrave Handbook of LiteraryTranslationの出版契約を交わすことができた(共編者: J. Boase-Beier & L. Fisher)。これは翻訳学の中でも文芸翻訳研究に特化した世界初のハンドブックで、欧州や北米のみならずトルコ、中国、オーストラリア、ニュージーランドなど第一線で活躍する世界中の研究者25名が一章ずつ執筆する大きなプロジェクトである。現在、平成31年度年の刊行に向けて編集作業を行うとともに、日本語への翻訳における文体と規範についてまとめた自らの論文(第6章に掲載予定)を執筆している。加えて、東北学院大学文学部英文学科主催の公開講義にて、高校生や一般の人向けに翻訳学の歴史や理論とその主要な研究のうちいくつかを紹介し、翻訳学の普及に努めた。

この公開講義内容はその後、論文「翻訳学への招待」にまとめて『東北学院大学論集ー英語英文学ー』で発表した。平成29年度6か月目ぐらいまでは、現代小説の翻訳テクストと非翻訳テクスト(日本語で書かれたテクスト)の文末詞使用の分析を女性登場人物に焦点を当てて行った。年度の後半には、現役翻訳者2名と大手出版社の文芸書編集者1名にインタビュー取材を行い、翻訳者や編集者の規範意識と翻訳テクストにおける文体について調べた。現代小説の文体比較研究では30数冊程度について定性分析したのち、『あまからカルテット』、『ランチのあっこちゃん』、『ハリー・ウィストンを探して』、『ブリジット・ジョーンズの日記』の女性主人公の会話文に使用される文末詞を定量分析した。これらの研究成果は国内の学会で発表され、その後論文はジャーナルで発表された。インタビューの内容については、現在、分析、執筆を行っており、2018年夏にイギリスで行われるPALA (Poetics and Linguistics Association) Annual Conferenceで発表することになっている。また、小説の女性登場人物のセクシャリティと文末詞使用との関係について『チャタレイ夫人の恋人』の日本語訳3点について定性・定量分析を行った結果をまとめた論文が国際ジャーナルに掲載された。さらに、昨年度に取り組んだ児童文学の『ハリー・ポッターシリーズ』と『魔女の宅急便』の女性主人公の会話文に使用される文末詞を定量分析した結果をまとめた論文もジャーナルで発表された。加えて、共編著Palgrave Handbook of Literary Translation(Prof. Jean Boase-Beier、Dr. Lina Fisherと共編)の編集作業も順調に進み、現在、2018年夏の出版に向けてゲラの最終確認を行っている。現代小説『あまからカルテット』、『ランチのあっこちゃん』、『ハリー・ウィストンを探して』、『ブリジット・ジョーンズの日記』の女性主人公の文末詞使用を定性・定量分析し、テクストの読者受容を調べた結果は、日本通訳翻訳学会第18回会年次大会(愛知大学)にて口頭発表された。これらの研究結果をまとめた論文は「翻訳・非翻訳小説における女ことば:文末詞使用と読者受容」としてまとめられ、ジャーナル『通訳翻訳研究』(第17号、査読有)で発表された。加えて、8月24日(木)26日(土)にフィンランドのタンペレ大学University of Tampereで行われた学会Language and Democracyに参加し、情報収集と意見交換を行った。Discourse analysisの権威であるProfessor Ruth Wodakの基調講演からは最新の研究手法と動向など有益な知見を得ることができた。
巨核球分化と細胞周期の制御:endomitosisとサイクリン

巨核芽球には、細胞分裂なしでDNA合成のみが行われ、8-125NのDNAを有する巨核球となり(endomitosis)、それぞれが巨核球へと成熟し血小板が生成されるという他の細胞には認められない特色がある。しかしこのendomitosisの生理的意味およびこの過程の詳細な検討はされていない。我々は巨核球系細胞株CMKおよびHEL細胞を用い検討いた。HEL細胞は蛋白質リン酸化酵素K252aまたはフォルボールエステルTPA処理により巨核球系に分化する。HEL細胞細胞をK252aで4日処理すると細胞および核サイズの増大と多核化が認められた。ハイドロオキシウリア処理にてG1/S期に同調させた後にK252a処理すると、第1および第2のDNA合成が阻害されずに第1S期後の細胞分裂が完全に阻害された。一方、TPA処理の場合は第1DNA合成の遅延と細胞分裂および第2S期の完全阻害が認められた。第1S期においてK252aはcyclin B,cdc2およびcdc25B発現を阻害しなかったが、TPAはこれらの発現を遅らせた。この結果によりK252aは主にmitosisの阻害によりendomitosisを導くが、TPAはこれとは異なった機序が推察された。CMK細胞により2Nおよび4Nのploidyを有する種々の亜株を数種づつクローニングした。細胞質の成熟についても、両者ともに細胞表面糖蛋白質IIb/IIIaの発現発現度上種々の分化段階の亜株が得られた。巨核球のendomitosisの機序と意味についてこれらの細胞を用い今後さらに検討を進めたい。冷凍保存された培養開始2月目のCMK細胞(CMK85と命名)より、リミテイングダイルーシオン法にて、50種の亜株を得、そのploidyを検討したところ、従来より得られていた4nの亜株の他に2nの亜株が8種得られた。フローサイトメトリー(FACS)を用い、2n,4nの細胞をCD34(幹細胞マーカー)及びCD41(血小板マーカー)で2重染色し両者の発現を検討した。2n,4nの細胞共、(1)CD34(+),CD41(-)(2)CD34(-),CD41(-)(3)CD34(-)CD41(+)の3群に大別された。2nの細胞も4nの細胞と同様にフォルボールエステル(TPA)処理によりCD34(-),CD41(+)の方向への分化誘導とploidyの増加を確認した。更にこれら亜株において、他の幹細胞マーカーであるCD38につき検討した。CMK11-5は形態上もCD41の発現上も最も巨核球系へ分化した細胞株であるが、CD38は陰性であった。CMK85-40は他の亜株と比べCD34(+)かつCD38(+)であった。従来CMK細胞は全て4nのploidyを有する細胞と考えられてきたが、2nの亜株が得られ、さらに分化度の異なる種々の亜株が2n,4nの細胞よりそれぞれ得られたことにより、これらの亜株の比較を通じ、ploidy増加機構およびそれに伴う分化機構の解明に向け今後の研究がすすめやすくなった。今後サイクリン遺伝子の発現様式の検討を通じ、巨核球におけるendomitosisの機構解明をめざしたい。巨核芽球には、細胞分裂なしでDNA合成のみが行われ、8-125NのDANを有する巨核球となり(endomitosis)、それぞれが巨核球へと成熟し血小板が生成されるという他の細胞には認められない特色がある。我々は巨核球系細胞株CMKおよびHEL細胞を用い検討した。

HEL細胞は蛋白質リン酸化酵素K252aまたはフォルボールエステルTPA処理により巨核球系に分化する。HEL細胞細胞をK252aで4日処理すると細胞および核サイズの増大と多核化が認められた。ハイドロオキシウリア処理にてG1/S期に同調させた後にK252a処理すると、第1および第2のDNA合成が阻害されずに第1S期後の細胞分裂が完全に阻害された。一方、TPA処理の場合は第1DNA合成の遅延と細胞分裂および第2S期の完全阻害が認められた。第1S期においてK252aはcyclin B,cdc2およびcdc25B発現を阻害しなかったが、TPAはこれらの発現を遅らせた。この結果よりK252aは主にmitosisの阻害によりendomitosisを導くが、TPAはこれらとは異なった機序が推察された。CMK細胞より2Nおよび4Nのploidyを有する種々の亜株を数種づつクローニングした。細胞質の成熟についても、両者ともに細胞表面糖蛋白質IIb/IIIaの発現発現度上種々の分化段階の亜株が得られた。巨核球のendomitosisの機序と意味についてこれらの細胞を用い今後さらに検討を進めたい。
新規同定生体分子を標的とした不安定動脈硬化プラークイメージング剤の開発

動脈硬化の臨床画像診断において、動脈硬化の根幹的原因である動脈内のプラークの不安定性を高精度に診断することが求められており、不安定プラークを特異的検出可能な分子プローブの開発が切望されている。そこで本研究では、動脈硬化病変のプロテオミクス解析により、不安定動脈硬化プラーク関連生体分子として新たに同定された生体内タンパク質に対する新規SPECT用分子イメージング剤(99mTc-HVPA)を創製し、不安定動脈硬化プラークの診断に適した核医学分子イメージング法の確立を目指すこととした。本目的の達成を目指し、平成24年度は以下の検討を行った。2) in vivoおよびex vivoにおけるイメージング剤の評価系の確立:動脈硬化モデルマウスであるApoE KOマウス大動脈において、免疫組織染色によりTSP-4の発現を確認すると共に、Movat染色との比較により、その発現は動脈硬化病変中期後期(AHA分類:Type4-5)に高くなることを認めた。以上の結果より、ApoE KOマウスはin vivoにおける99mTc-HVPAの評価を行うためのモデル動物として有用であることを認めた。本目的の達成を目指し、平成25年度は以下の検討を行った。1)新規同定タンパク質の動脈硬化病変内発現評価:プロテオミクス解析により動脈硬化病変進行と相関して発現量が増加することが示唆されたFatty Acid-Binding Protein 5(FABP5)について、動脈硬化モデルマウス大動脈を用いてFABP5の動脈硬化病変内での発現量・局在変化について評価した。その結果、FAPB5は病変形成中期-後期であるType IV(AHA分類)病変にて高い発現を示すと共に、その発現局在はマクロファージ陽性領域と高い相関を示すことを認めた。2)新規SPECT用分子イメージングプローブの創製・評価:平成24年度に作製したThrombospondin4(TSP4)を標的とした新規SPECT用分子イメージング剤(99mTc-HVPA)について、TSP4に対して高い親和性を保持すると共に、マウス血漿中にて添加48時間まで高い安定性を有すること見出した。さらに、動脈硬化モデルマウス大動脈起始部を用いたin vitro ARG検討より99mTc-HVPAは動脈硬化病変に集積することが示唆された。以上の結果より99mTc-HVPAは不安定プラークを特異的検出可能な分子プローブに求められる基礎的性質を有することが示唆された。動脈硬化病変のSPECTイメージング剤として本研究で新たにデザインした99mTc-HVPAの作製方法を確立すると共に、動脈硬化モデルマウスにおいて、標的分子であるThrombospondin-4の発現を確認したことから、本研究はおおむね順調に進展しているものと考えられる。25年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度の結果を踏まえ、平成25年度は新たに創製した99mTc-HVPAのin vivoにおける動脈硬化診断への有用性について評価する。また、TSP-4以外にも同定されたタンパク質についてもイメージングプローブの創製および評価系の構築について検討し、不安定動脈硬化プラークの診断に適した核医学分子イメージング法の確立を目指す。
一側大脳皮質障害後の大脳皮質脊髄路の可塑性

新生仔ラットの一側大脳皮質に障害を与え、順行性horseradish peroxidase(HRP)法を用いて錐体路の組織学的変化を検討した。新生仔ラットの一側大脳皮質に障害を与えると新たな非交叉性錐体路が形成される。この形成機序に関しては、新生児期に過剰に存在していた神経回路が淘汰されることなく、そのまま利用される形で形成されると考えられていた。新生仔ラット一側大脳皮質障害後、1週間の時点でHRPを非障害側に注入し、順行性に錐体路を染め出した。この結果、錐体交叉性錐体路の軸索に側枝形成が観察された。また、わずかではあるが、錐体交叉途上で方向転換している軸索も観察された。一側大脳障害後に形成される非交叉性錐体路は、健側大脳皮質からの軸索が、錐体交叉部で側枝を形成して、また一部は錐体交叉途上で方向転換させて形成されることが明らかになった。
高表面積・高結晶性の機能性セラミックス材料の合成と触媒能の評価

水を溶媒としてセラミックスを合成する水熱合成法により,種々の陰イオンを内包した12CaO・7Al2O3(C12A7)を従来法に比べ20倍ほど大きい表面積で合成することに成功した.電子を内包したC12A7(C12A7:e-)の表面にコバルト粒子をのせた触媒はアンモニア合成触媒として機能した.従来のCo触媒よりも低温(300°C)でアンモニアを合成することができる優れた触媒であることを見出した.さらにフッ化物イオンや塩化物イオンを内包したC12A7(C12A7:F-, C12A7:Cl-)は固体塩基触媒として機能することを見出し,水熱法により比表面積の増加させることで触媒活性の向上に成功した.初年度の研究実績は以下の通りである.1電子を豊富に内包する固体材料(電子化物:エレクトライド)の表面上に,コバルト粒子を高分散に担持させた材料は,コバルト系アンモニア合成触媒の中でも優れた機能を示す触媒であることが分かった.特に常圧,320ー360°Cの低温領域における活性は,これまでに報告されたコバルト系触媒の中で最も高い活性を示した.このようにルテニウムだけでなくコバルトを使用しても,不活性な窒素分子を活性化できることから,貴金属であるルテニウムの使用量を低減することができる可能性を示した.そして,これらの結果をまとめた内容を,国際学会にて発表する機会をいただいた.2カルシウムとアルミナの複合酸化物のなかでもとりわけ珍しい籠状構造を持つ12CaO・7Al2O3(以下C12A7)は,物質の構造内に様々なマイナスのイオン種を取り込むことで安定化することが知られており,通常は酸素イオン(O2-)を取り込んで安定化している.これらのイオンを酸素イオン,塩化物イオン(Cl-),水酸化物イオン(OH-),フッ化物イオン(F-)に交換させた材料をそれぞれ作り分け,触媒として適用したところ,塩化物イオンもしくはフッ化物イオンに交換したC12A7はバイオディーゼル合成反応(エステル交換反応)に活性のある触媒であることが判明した.この反応を促進させる触媒は塩基触媒の機能を有する必要があるため,骨格内のイオンを変化させることで塩基触媒としての機能を発現することを本研究課題により見出すことができた.これらの結果を踏まえ今後は合成条件を最適化し,サーマル合成によりその材料の特性を活かしつつ高表面積化を行う予定である.また,これらの材料の分析を行うことで高活性な塩基触媒の設計指針を明らかにし,より高難易度な塩基触媒反応に適用する材料を設計できることを期待している.27年度の研究実績は以下の通りである.1.電子を豊富に内包する固体材料(電子化物:エレクトライド)の表面上に,コバルト粒子を高分散に担持させた材料は,Co系アンモニア合成触媒の中でも優れた機能を示す触媒であることが分かった.常圧下,300°Cの低温領域における活性は0.45mmol/g・hと,これまでに報告されたCsを促進剤とするRu系触媒の活性(1.3mmol/g・h)と比べて約3分の1にまで迫る活性を示した.また以上の内容を国内学会にて発表した.2.カルシウムとアルミナの複合酸化物のなかでもとりわけ珍しい籠状構造を持つ12CaO・7Al2O3(以下C12A7)は,物質の構造内に様々なマイナスイオンを取り込むことで安定化することが知られており,通常は酸素イオンを取り込んで安定化している.これらのイオンを酸素イオン,塩化物イオン,水酸化物イオン,フッ化物イオンさらに電子(e-)に交換させた材料をそれぞれ合成し,触媒として適用したところ,塩化物イオンもしくはフッ化物イオンに交換したC12A7はクネベナーゲル縮合反応(塩基触媒反応)に活性のある触媒であることが判明した.反応後の試料の溶出は確認されなかったことから,C12A7の骨格内のイオンを変化させることで固体塩基触媒としての機能することを見出すことができた.以上の結果を踏まえ,水熱合成法によりC12A7の高比表面積化を試みたところ,表面積は約5倍に向上した.フッ化物イオンを内包したC12A7の場合,高比表面積処理後のサンプルの1活性点当たりの触媒活性は,既存の塩基触媒である酸化カルシウムよりも約2.5倍高い値を示した.これらの成果は国内学会にて発表済みである.ソルボサーマル合成に関しては,前年度に引き続き合成条件のパラメーターを変化させ,目的物質の12CaO・7Al2O3(C12A7)の合成を試みたが,単相でこの物質を得ることはできなかった.ソルボサーマル合成に代わり,予め表面積の大きい材料(MgOやZrO2)にC12A7を構築する担持型手法を試行し,電子注入処理を施してエレクトライド化(12CaO・7Al2O3:eの合成)の実験も同時に試みた.比表面積は従来の固相法で合成した12CaO・7Al2O3に比べて20倍ほど向上したが,触媒活性であるアンモニア合成活性は大きく低下してしまった.種々の測定結果から籠状骨格内に存在するマイナスイオンは,酸素イオンが支配的となっていることが分かった.このため本手法で合成したC12A7は十分な電子と交換する反応が進行しなかったと考えられる.

また,副次的に発見した12CaO・7Al2O3の塩基触媒特性に関して,C12A7が溶媒に溶出せずに固体塩基として機能することは確認できたものの,依然としてC12A7が得意とする塩基触媒反応の探索には至っていない.以上の結果を考慮して予定よりやや遅れていると判断した.1)微粒子且つ高結晶性のセラミックスの合成は通常の固相合成では困難である.本研究では電子を豊富に内包する電子化物(エレクトライド)の代表である12CaO・7Al2O3:e-(以下C12A7:e-)の高比表面積化をターゲットに種々のソフトプロセスである水熱合成法,錯体重合法およびソルボサーマル法による合成を検討した.この中で最も有効だった合成法は水熱合成法であった.他の合成方法では目的のC12A7を単相で得ることができない,もしくは結晶化が進み材料の表面積は低下する結果となった.水熱合成法により得たC12A7:e-上にコバルト粒子を担持させた触媒(Co/C12A7:e-)をアンモニア合成反応に対して用いたところ,常圧下300°Cの低温領域における活性はRu系触媒の活性の3分の1にまで迫る活性を示した.また,本触媒はCoの担持量が少ないほど1活性サイトあたりの活性は大きくなることがわかった.X線吸収微細構造によりCo粒子の局所構造を解析したところ,Co-OーAl,Co-O-Caに由来するシグナルが観測された.この結果から,低担持量の試料において下地のC12A7:e-からの電子供与効果をCo粒子が強く受けることができたために1活性サイトあたりの活性が大きくなったと予想された.2)本研究課題の副次的な実績としてフッ化物イオンを骨格に内包したC12A7(C12A7:F-)が塩基触媒反応のクネベナーゲル縮合反応に対し,固体塩基触媒として機能することを見出した.ハロゲン類は触媒の活性を低下させる触媒毒として作用することが一般的であるが,本触媒はフッ化物イオンを取り込むことで触媒として機能する.フッ化物イオンの導入量の増加に伴い触媒活性の向上が確認されたことから,骨格に内包されたフッ化物イオンが触媒表面の活性サイトである酸素原子の電荷を変化させ,触媒活性の向上に寄与したものと考えられる.水を溶媒としてセラミックスを合成する水熱合成法により,種々の陰イオンを内包した12CaO・7Al2O3(C12A7)を従来法に比べ20倍ほど大きい表面積で合成することに成功した.電子を内包したC12A7(C12A7:e-)の表面にコバルト粒子をのせた触媒はアンモニア合成触媒として機能した.従来のCo触媒よりも低温(300°C)でアンモニアを合成することができる優れた触媒であることを見出した.さらにフッ化物イオンや塩化物イオンを内包したC12A7(C12A7:F-, C12A7:Cl-)は固体塩基触媒として機能することを見出し,水熱法により比表面積の増加させることで触媒活性の向上に成功した.理由は以下の2点になる.1合成目的材料である12CaO・7Al2O3をソルボサーマル法による合成を試みたが,高表面積化はおろか目的物質の組成を得ることができていない状況にあること.2上記の合成方法と同時に,予め表面積が大きく不活性な材料(MgOやZrO2)上に12CaO・7Al2O3を構築する手法(担持合成法)も試行した.こちらは目的物質の結晶相を観測することができた.しかし,その後材料骨格内に電子を注入して機能性を付与するステップまでには至っていない.ソルボサーマル合成法によるC12A7の合成は,引き続き合成条件のパラメーターを変化させ,目的物質の12CaO・7Al2O3(C12A7)の合成を試みる.微量の水溶媒を添加し,高温処理(400°C)でダイレクトにC12A7を合成できるかを検討する.