hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒト好中球のスーパーオキサイド産生酵素-その分子構成と活性誘導の機構

これまでリコンビナト蛋白は研究分担者であるLambethの研究室で調整したもの使っていたが,量的に限度があり,また輸送上のトラブルなどもあり,やはり自分の研究室で調製することが望まれた。そこで,まずサブユニットのうちracについては大腸菌を用いて大量発現する系を確立した。次いでp47とp67をバキュロウイルス/昆虫細胞系を使って大量生産することに着手した。こちらについては昆虫細胞の培養と組換えウイルスの感染の方法をLambeth研究室から習得し,若干改良をしながら我々の手で生産を始めた。現在p47についてはSf21細胞を使って,またp67についてはHi-Five細胞を使った系をほぼ確立している。今後これらのリコンビナント蛋白を研究に用いたい。本研究のもうひとつのテーマであるNADPHoxidaseの活性誘導の機構については,本酵素がアニオン性の脂質により活性が誘導されるという従来の知見に着目し,細胞内の活性化因子としてホスファチジン酸がその有力な候補であることを膜透過性を上げた細胞を使ってつきとめた。ホスファチジン酸は細胞の活性化とともにレベルが上昇し,その濃度は酵素を活性化するのに十分な濃度であることから好中球から情報伝達において2nd messengerの役割を果していると思われる。また近年ホスファチジン酸によるG-蛋白(ras)の活性化が報告されていることから,G-蛋白であるracへの直接の作用が期待される。これらについては今後検討して行きたい。一方本酵素の活性化を制御する細胞内分子として,生体ポリアミンに着目し検討した結果,生体ポリアミンのうちスペルミンが本酵素の活性化を強く抑制することを,細胞レベル/無細胞レベルの両方で明かにした。無細胞レベルの実験から,スペルミンの作用は酵素の基質や活性化剤に対するものではなく,細胞質ゾル中のタンパクであることを明かにした。さらにそのタンパク分子を特定するためにセミリコンビナント系(上述)を使って解析し,スペルミンが酵素サブユニット(特にp67)に作用して活性複合体の形成を妨げることを明かにした。これらの結果は,実際の細胞内でのスペルミンの抑制分子としての働きを示唆するものとして興味深く,今後さらに検討して行きたい。好中球のO_2^-生成酵素(NADPH oxidase)の成分として、3種の細胞質タンパクと1種の膜タンパクが明かになってきているが、それらの相互作用および活性化の機構は依然として不明である。我々は、本酵素が極めて不安定であるにも拘わらず,架橋(cross-link)によって著しく安定化できることを見いだしている。そこでこの方法を応用し、活性状態における成分間の相互作用を明かにすることを試みた。Semi-recombinant系(遺伝子工学で得られたp47,p67,及びraclと形質膜画分からなる再構成系)でNADPHoxidaseを活性化し、これをS-S結合を含む開裂可能なcross-linkerで架橋固定したのち、この架橋complexを二次元電気泳動で展開し、Western blotを行った。即ち、一次元泳動で得た帯状のゲルを還元剤に浸してタンパク間の架橋を切断(S-S結合の還元的開裂)してから、二次元目のゲルに乗せて再び泳動を行った。このようにして展開したゲルを各種の抗体で染色し、スポットを同定した。
タンパク質ナノ構造体の構築と細胞対話型薬物キャリアへの応用

標的細胞への的確な薬物輸送(ドラッグデリバリーシステム,DDS)は、副作用の低減と投与量の減少を通じて従来の医療に大きな改善をもたらすであろう。本研究では古細菌に由来するMj285を用いてナノサイズの球状構造体を構築し、これを疾病に由来する細胞内シグナルの変化によって崩壊させるシステムをつくる。このユニークな材料と新しいコンセプトに基づくターゲッティングにより、薬物療法における治療効果の向上と患者のQOL改善を目指す。これまでDDSにおける薬物キャリアとして様々な材料が試されてきたが、その標的細胞特異性には依然問題が残されている。そこで本研究では分子生物学的手法を駆使することによって組み換えMj285を作成し、その24量体から構築される球状構造体を得る。この外径15nmのナノ構造体は内孔径8nmの空孔を有するため、そこに薬物や遺伝子を内包させることが可能である。本研究では古細菌Methanococcusjannaschiiに由来するMj285が形成する球状構造体に着目し、その構造制御を目的とする。昨年度までにMethanococcusjannaschiiゲノムを鋳型として、天然型Mj285の遺伝子クローニングと大腸菌からの大量発現に成功した。本年度は、血中に存在する代表的なプロテアーゼであるファクターXaの基質配列を組み込んだ変異型Mj285を作製した。基質配列の挿入部位はX線結晶構造を参考にして、PCR法によって変異部位を挿入した。光散乱法によって測定したところ、この変異型Mj285の一部は安定な球状構造体を形成し、さらにファクターXaによって消化されることにより、その構造が不安定になることが確認された。これらの成果は、プロテアーゼによってタンパク質ナノ粒子を特異的に崩壊させうることを示唆しており、新しい薬物輸送キャリアとしての応用が期待できる。標的細胞への的確な薬物輸送(ドラッグデリバリーシステム,DDS)は、副作用の低減と投与量の減少を通じて従来の医療に大きな改善をもたらす。本研究では古細菌に由来するsmall heat shock protein (Mj285)を用いてナノサイズの球状構造体を構築し、これを疾病に由来する細胞内シグナルの変化によって崩壊させるシステムをつくる。このユニークな材料と新しいコンセプトに基づくターゲッティングにより、薬物療法における治療効果の向上と患者のQOL改善を目指している。本年度は分子生物学的手法を駆使することによって組み換えMj285(rHSP16.5)を作成した。大腸菌から大量発現したrHSP16.5はイオン交換クロマトグラフィー、さらにゲル浸透クロマトグラフィーによって精製した。動的光散乱法(DLS)によってrHSP16.5が作り出す分子集合体の粒径を測定したところ、約15nmの完全に単分散の粒子を形成していることが確認された。このナノ構造体は内孔径10nmの空孔を有するため、そこに薬物や遺伝子を内包させることが可能である。次にこのタンパク質の細胞毒性をヒト肝癌細胞であるHepG2を用いて評価した。この結果、2.0mg/mlという高濃度でHepG2細胞に対し24時間投与しても、全く毒性を示さず、ナノカプセルは生体適合性が高いことがわかった。これらの結果から、タンパク質ナノ構造体は、DDSにおけるキャリアとして有効であることがわかった。
鋼道路橋から放射される低周波音の実測値と解析値の比較およびその低減対策法の開発

これまで開発してきた低周波音の解析手法を、実際に施工された低周波音の低減対策工事の施工前後の実測データ分析に適用して手法の精度を検証した結果、本手法による解析結果が実測データをかなりの精度で再現していることが明らかとなった。そこで、この手法を用いて、どのような対策を講ずると低周波騒音の低減に効果があるかを、3径間連続鋼製I形多主桁高架橋を解析対象として採用し、定量的に検討した。その結果、(1)これまで対症療法的に採られてきた、端対傾構をコンクリートにより巻き立てる方法は、低周波音の低減効果がほとんど認められないこと、(2)床版のみを橋台後方まで延伸する方法や主桁と床版を共に延伸する方法は、橋梁の支間長や走行速度により低減効果に差が認められ、常に効果を発揮するとは限らないこと、(3)床版のみを橋台後方まで延伸する方法や主桁と床版を共に延伸する方法は、これらの部分の支持条件によっても低減効果に大きな差が生じること、(4)コストの面を度外視すると、都市内高架橋では、各径間の中央に支点を設けることにより低周波音をかなり低減できること、(5)解析においては、橋梁進入時に車両にあらかじめ振動を与えておくか否かにより発生する低周波音の音圧レベルが異なるため留意が必要であること等が明らかとなった。なお、当初の目的の1つであった「橋梁自体の構造ではなく、振動を引き起こす走行車両の構造を改良するという観点から低周波音を低減することが有効かどうかについても、解析的アプローチにより検討する」ことは、時間に制約上から十分な検討ができず、平成15年度以降に取り組んでいく予定である。これまで開発してきた有限要素法をベースにした低周波音算出プログラムに対し,(1)要素分割が容易にでき,節点座標や節点番号等が容易に入力できる、(2)張出桁部分、床版延長部分の支持条件として、完全固定支承条件だけでなく、弾性支承条件も組み込めるように改良を加えた。このプログラムを利用して、低周波音の低減対策として床版延長工法が施されている中国自動車道に架かる3径間連続鋼桁橋の低周波音特性を算出し、この工法の施工前、及び、施工後に実測された低周波音特性とを比較した。その結果、本プログラムによる解析値は、この橋から放射される低周波音特性をかなり精度良くシミュレートすることが可能であるとの結果が得られた。ただし、現場にて実測された、2夜間で5回計測された14Hz付近の低周波音の解析による再現に関しては、床版延長部を全面弾性支承とする場合には常に生じ、全面固定支承とすると、どのような車両重量・速度・橋梁端部段差・橋梁進入前車両振動に対しても生じないことから、実際の橋梁では、床版延長部の支持条件が、一部固定支承、他の部分は弾性支承であると予想される。従って、平成14年度は、この支承条件での解析を実施し、2夜間で5回計測された14Hz付近の低周波音の再現が可能かどうかを検討する予定である。山梨県内の中央自動車道に架かる鋼製連続I桁橋を幾つか選定し、主桁の振動を、設備備品費で購入した非接触型レーザ変位計に自作の装置を組み込んだ機器を用いて試みたが、必ずしも良好なデータを得ることができなかったため、平成14年度は、自作の装置に改良を加え、非接触で主桁や主構の振動が計測できるように努める予定である。なお、主桁や主構の振動に伴って放射される低周波音自体はマイクロホンで収録するため、非接触での測定は容易である。

そこで、この手法を用いて、どのような対策を講ずると低周波騒音の低減に効果があるかを、3径間連続鋼製I形多主桁高架橋を解析対象として採用し、定量的に検討した。その結果、(1)これまで対症療法的に採られてきた、端対傾構をコンクリートにより巻き立てる方法は、低周波音の低減効果がほとんど認められないこと、(2)床版のみを橋台後方まで延伸する方法や主桁と床版を共に延伸する方法は、橋梁の支間長や走行速度により低減効果に差が認められ、常に効果を発揮するとは限らないこと、(3)床版のみを橋台後方まで延伸する方法や主桁と床版を共に延伸する方法は、これらの部分の支持条件によっても低減効果に大きな差が生じること、(4)コストの面を度外視すると、都市内高架橋では、各径間の中央に支点を設けることにより低周波音をかなり低減できること、(5)解析においては、橋梁進入時に車両にあらかじめ振動を与えておくか否かにより発生する低周波音の音圧レベルが異なるため留意が必要であること等が明らかとなった。なお、当初の目的の1つであった「橋梁自体の構造ではなく、振動を引き起こす走行車両の構造を改良するという観点から低周波音を低減することが有効かどうかについても、解析的アプローチにより検討する」ことは、時間に制約上から十分な検討ができず、平成15年度以降に取り組んでいく予定である。
非平衡組織を利用した過冷却液体の製造とセラミックス溶融加工への応用

(1)準安定共晶組織を有した初期材料の作製Al_2O_3YAP共晶組織を有した初期材料が本研究で提案しているセラミックス鋳造プロセスでは不可欠である。Al2O3-Y2O3系ならびにAl2O3-Y2O3-ZrO2系について、準安定共晶組織が選択される条件を定量的に明らかにした。この条件により、鋳造プロセスに用いる初期組織を有した粉末の製造が可能になった。(2)過冷却液体の形成条件Al_2O_3-YAP準安定共晶組織の加熱による過冷却液体の形成では、数mm^3以上の粉末試料をMoるつぼ中で溶解した場合には、準安定共晶組織の溶解と安定共晶への凝固が例外なく同時に起こることが明らかになった。特に粉末表面における核生成が重要であることが明らかになった。また、ZrO_2を添加した三元系においても同様の傾向が観察された。(3)ShapeCasting法の開発過冷却液体を形成し、パンチによる加圧によりモリブデン鋳型内への注入を行い、複雑形状の成形体の作製が可能であることを明らかにした。通常の粉末焼結に比べて、非常に低い加圧力で成形が可能であることが明らかになった。さらに、数百ミクロン程度の成形体の作製が可能であることも明らかになった(1)準安定共晶組織を有した初期材料の作製Al_2O_3YAP共晶組織を有した初期材料が本研究で提案しているセラミックス鋳造プロセスでは不可欠である。さらに、数百ミクロン程度の成形体の作製が可能であることも明らかになった(1)準安定共晶組織を有した初期材料の作製法の確立セラミックスの凝固・鋳造プロセスに関する実験ではAl_2O_3-YAP共晶組織を有した初期材料が必要である。そこで、準安定共晶組織が形成される冷却条件を調べた。さらに、ZrO_2を添加した3元系についても冷却条件を調べた。その結果、50K/s程度の冷却速度で非常に微細な準安定共晶組織が形成されることが明らかになった。(2)過冷却液体の形成条件過冷却液体が保持できるための条件は鋳造プロセスで使用するるつぼの材質や溶解量の影響を明らかにすることが求められる。Al_2O_3-YAP準安定共晶組織の加熱による過冷却液体の形成では、数mm^3以上の試料をMoるつぼ中で溶解した場合には、準安定共晶組織の溶解と安定共晶への凝固が例外なく同時に起こることが明らかになった。過冷却液体を形成し、パンチによる加圧により鋳型内への注入を行い、複雑形状の成形体の作製を試みた。通常の粉末焼結に比べて、本研究で開発した溶融加工法は非常に低い加圧力で成形が可能であることが明らかになった。さらに、数百ミクロン程度の成形体の作製が可能であることも明らかになった。(1)準安定共晶組織を有した初期材料の作製Al_2O_3-YAP共晶組織を有した初期材料が本研究で提案しているセラミックス鋳造プロセスでは不可欠である。Al203-Y203系ならびにAl203-Y203-Zr02系について、準安定共晶組織が選択される条件を定量的に明らかにした。
フラットパネルディテクタ検出型コーンビームCTの物理特性に関する基礎的研究

フラットパネルディテクタ(FPD)検出型コーンビームCTの物理特性を評価するにあたり、平成17年度は専用のファントムを作製して画像情報の基礎データを取得し、空間分解能についての検討を行った。ファントムは距離の計測を容易にし誤差を最小限に抑えるため、直方体および円柱形状を基本とした。ファントム内部を水溶性ヨード造影剤(コントロールには生食を使用)で満たした後、FPD検出型コーンビームCT装置にて画像情報を取得するための撮影を行った。水溶性ヨード造影剤の濃度は、350(mgI/ml)、300、150、100、50、10というシリーズ(10-150 mgI/mlは市販品を生理食塩水で希釈)を用いた。得られた画像情報を専用のワークステーションを用いて数学的に容積情報へ再構成した。定性的評価として再構成された画像(閾値設定は一定とした)を描出能について2名の放射線科医が造影剤の濃度別に、《極めて良好に描出-良好に描出-描出不良-極めて描出不良-評価困難》のごとく視覚的に5段階にスコア化することで評価を行った。その結果、150mgl/ml以上の濃度の造影剤において《極めて良好に描出》という評価が得られた。これをもとに300mgI/ml濃度の造影剤の画像情報を定量的評価に適用することとした。方法としては、容積情報より2次元断層画像を再構成した後、付属ソフトウェアにて円柱の距離を計測し、これをファントムの実測値と統計学的に比較することによって精度の評価を行った。その結果、ソフトウェアによる画像の計測値とファントムの実測値との間に明らかな有意差は認められず、FPD検出型コーンビームCTは高い空間分解能を有する撮像系であることが判明した。フラットパネルディテクタ(FPD)検出型コーンビームCTを撮像装置として水溶性ヨード造影剤を満たしたファントムを撮影し、空間分解能解析に用いる距離および体積データを取得することが平成16年度の研究計画に掲げた到達目標である。比較データとしてI.I. (Image Intensifier)検出型コーンビームCT装置を用いた空間分解能の評価が必要であるが、以前の研究にて取得したデータを検証した結果、とりわけ容積変換に用いるアルゴリズムを本研究にそのまま利用することが困難であることが判明し、追加の検討を行う必要性が生じた。そのための適切なファントムを作成した後、I.I.検出型コーンビームCTを用いて再度データの取得と解析を施行しアルゴリズムの整合性についての検証を行った。検証の結果、I.I.中心部における空間分解能が極めて高いことが導き出され、アルゴリズムについてもFPD検出型コーンビームCTの研究に問題なく適応可能であることが判明した。
産業看護職に必要とされるコンピテンシーならびに産業看護教育のあり方に関する研究

産業看護職に必要なコンピテンシーとして、「自己成長する力」、「産業看護の本質を貫く力」、「チーム力を高める力」、「戦略立案・業務遂行する力」、「人・部門・組織間を調整する力」、「人の成長をサポートする力」、「創出する力」といった7つのコンピテンシーが開発された。これらは本来の産業看護活動を行う上で不可欠なものであることから、産業看護職の資質を向上させるためには、これらのコンピテンシーを育成するための教育が必要である。そこで、教育のあり方を論じ、教育内容、教育方法、教育システムについて一定の方向性を見出した。産業看護職にとって必要なコンピテンシーについては、アメリカをはじめ様々な国で論じられているが、コンピテンシーそのもののとらえ方が異なっている。そこで本研究では、まずコンピテンシーについて共通認識を得るためにコンピテンシーの定義について検討した。その結果、マクレランドの提唱したコンピテンシーの概念について、日本に紹介されている経営、組織心理分析の書籍あ内容を学習し、コンピテンシーの概念としで氷山モデルを参考とすることとした。「コンピテンシーの定義を必要とされる知識や技術の本質を見極め、それらの知識や技術を上手に活用して高い成果をあげる力」とした。また、相原孝夫氏(HRアドバンテージ代表取締役社長)の提案によるビジネスの世界で用いられている28のコンピテンシーをもとに、看護全般についての28のコンピテンシーを明らかにした.その結果をもとに半構成面接のためのインタビューガイドを作成し、それに則って4例のインタビュー調査を実施した。平成22年度から23年度にかけて実施した8例のインタビュー調査の結果を質的統合法(KJ法)を用いて分析し、産業看護職にとって必要な7つのコンピテンシー(自己成長する力、産業看護の本質を貫く力、チーム力を高める力、戦略立案・業務遂行する力、人・部門・組織間を調整する力、人の成長をサポートする力、創出する力)を明らかにした。この結果を平成24年3月にメキシコで開催された第30回国際産業保健学会で発表し、諸外国の産業看護職から、コメントをもらうことにより、妥当性を高めた。近年の産業保健分野では、メンタルヘルスケア、作業関連疾患への対応が重要性を帯びており、きめ細かな健康支援を専門とする産業看護職への期待が大きくなっている。そのため、産業看護職の力量をあげることが、必須であることから、今回の研究成果は、それを具体化するうえで意義あるものである。質の高い産業看護活動に必要とされるコンピテンシーの開発とそれらのコンピテンシーを身につけるための教育の在り方を検討することを目的として、8名のハイパフォーマーと考えられる産業看護職を研究協力者として半構造化インタビューを行い、KJ法により分析した。産業看護職に必要なコンピテンシーとして、自己成長する力、産業看護の本質を貫く力、チーム力を高める力、戦略立案・業務遂行する力、人・部門・組織間を調整する力、人の成長をサポートする力、創出する力といった7個のコアコンピテンシー、14個のサブコンピテンシー、40個の下位サブコンピテンシーが開発された。また、単位化したラベルは、739個であった。本研究の目的の1つである産業看護職にとって必要なコンピテンシーを明らかにし、国際会議で発表することにより、妥当性の高いものに修正できたと考える。24年度が最終年度であるため、記入しない。前年度までに、産業看護職に必要とされるコンピテンシーが確定できたことから、本年度は、そのコンピテンシーを醸成するための教育のあり方について、検討する。
電子移動を経由する芳香族化合物の光酸素酸化反応

二酸化チタンを光触媒とする各種芳香族化合物の高効率・高選択的な光酸素酸化反応の開発と、反応活性種および反応機構の解明を目的として研究を行ない、以下の成果を得た。(1)二酸化チタンおよび過塩素酸マグネシウム存在下、芳香環にメトキシ基を導入したケイ皮酸(1)のアセトニトリル溶液に酸素を吹き込みながら光照射したところ、対応するベンズアルデヒド誘導体が生成するとともに、シス-トランス光異性化反応が進行した。また、水を添加して光反応を行なったところ、環化生成物であるクマリン誘導体が生成した。本反応は1のラジカルカチオンを経由して進行し、カルボキシ基が酸化チタン表面に吸着することにより-電子移動が促進されるものと推定した。(2)9-ビニルカルバゾール(2)を含むアセトニトリル溶液に二酸化チタンと過塩素酸マグネシウムを加え、酸素を吹き込みながら光照射したところ、1,2-ジオキサン誘導体(3)が生成するとともに、1,2-ジカルバゾルイルシクロブタン(4)、9-ホルミルカルバゾール、およびカルバゾールが得られた。ごく短時間の光照射では、ほぼ4のみが生成し、反応時間の延長とともに3の収率が増加した。酸化チタンが存在しない場合、アルゴン雰囲気下、および過塩素酸マグネシウムが存在しない場合には長時間光照射しても3の生成は認められなかった。また、1-ピレンカルボン酸(5)を酸化チタンの表面に吸着させた固体を光触媒として用いたところ、4の生成が促進された。なお、5は500nmに強い蛍光を発するが、二酸化チタン表面に吸着させた5は、ほとんど蛍光を出さなかった。以上の結果より、2の反応は、光励起によって生成した二酸化チタンの正孔への2および4からの一電子移動を経由して進行し、二酸化チタン上のピレンは電子移動の効率の向上に寄与しているものと推定した。(1)二酸化チタンおよび過塩素酸マグネシウム存在下、メトキシ基をもつ1,1-ジアリールエテンのアセトニトリル溶液に酸素を吹き込みながら>280nm光を照射すると、3,3,6,6-テトラアリール-1,2-ジオキサン誘導体がほぼ定量的に得られた。1,1,8,8-テトラキス(p-メトキシフェニル)-1,7-オクタジエンに同様の条件下光照射すると、分子内で閉環したジオキサン誘導体が高収率で得られた。これらの反応は過塩素酸マグネシウムなどの無機塩を添加することにより著しく促進された。置換基効果や無機塩の効果および溶媒の効果により、本反応が電子移動機構によって進行するものと推定した。(2)二酸化チタンおよび過塩素酸マグネシウム存在下、p-メトキシケイ皮酸のアセトニトリル溶液に光照射したところ、対応するp-メトキシベンズアルデヒドが生成するとともに、p-メトキシケイ皮酸のシス-トランス光異性化反応が進行した。メトキシ基をもつケイ皮酸エステルやケイ皮アルデヒドを用いた場合にもp-メトキシベンズアルデヒドが得られたが、収率は低下した。また、アセトニトリル中でp-メトキシケイ皮酸を二酸化チタンと混合することにより、黄色の着色が観測された。それらの懸濁液を遠心分離することにより、p-メトキシケイ皮酸の二酸化チタンへの吸着種を得た。本反応ではカルボキシ基が酸化チタン表面に吸着することにより一電子移動が促進され、酸素酸化反応が進行するものと推定した。
デジタル・ハイブリッド技術による発色現像カラープリント技法の更新・制作展開

本研究では、既存の発色現像方式カラー写真プリント技法に、デジタル出力によるカラー調整オプションを併用することで、通常レベルを越えてカラーコントロールを可能にする方式の開発を目指した。充分なクオリティを持つプリントの作成を重視しながら研究を進め、デジタル、アナログのハイブリッドにより、プリントの質を保ちつつ「写真の持っているカラーを<ずらす>」作品の制作方法を確立するとともに、プロセスに従属せず介入しつつ結果を得る制作コンセプトの可能性を示すことができた。また、研究時に行ったいくつかのテストにより、写真のデジタル、アナログの連携方法において新たな研究につながりうる知見を獲得できた。研究代表者の所属研究機関異動があったため、平成25年度は研究前段にあたる、写真関連制作における基礎的環境の整備を中心に行った。研究機関の保有機材の調査、およびそれに基づく研究必要機材の再設定などにより、購入予定機材を精査。環境整備および、科研費からの撮影関連機材、及び出力機の購入、設置を行った。また、この研究は、開発した技法による作品制作を目指すものである。今年度は、研究者安田による制作、発表を近隣地域で行うことへの調整作業を重視した。研究制作の前段にあたる部分への理解を周知することを目指したともいえる。印画紙による作品制作において、当該研究がどのような位置を占めるのかを再設定するものともなり、最終的な発表を視野に当該研究を進行するにあたっての有効な環境整備ができたと考えている。25年度は写真関連制作における基礎的な環境整備を行い、26年度はそれをもとに研究制作を開始した。主に中判フィルムを使用するカメラでの撮影、そのフィルムをスキャンしてのデータ制作、プリント用ネガを出力してのプリントという、当初想定していた研究における初期段階として想定していた手順および品質の確認と、現在の環境において可能な精度について主に検討しつつ、中間段階としての作品制作を行っている。ここでの主な成果としては、カラーのコントロールというよりは、写真画像における諧調(明度)とカラー(色相・再度)を分離、ずらすことにより発生する効果に、作品として評価に値する表現を見いだし、作品プリントを作成している。また同時に、今後の研究制作においてフィルムサイズによる表現の限界を考慮し大判フィルムを使用した、より充実した効果を求めて研究制作を開始することの必要性が確認できたため、現研究機関においては不足している大判フィルムによる撮影、スキャン、プリントができる機材についての調査や、必要なものの購入を行い、研究後半における環境の整備についても引き続き行っている。並行して、国内における展示クオリティのプリントの動向における調査を、今年度は東川国際写真祭での展示作品をターゲットに行い、展示されているプリントの素材や技法などにつき調査を行った。また、東川賞受賞作品のプリントにも関わったプリンターから直接聞き取りを行うこともできている。本来26年度で研究を終了する予定であったが、研究環境整備に掛かった期間を勘案しつつ研究期間の延長を申請し、承認されている。平成27年度は、大判フィルムを使用したプロセスの研究およびそれに基づく作品の制作を基本として取り組んだ。その際の目標として、26年度の研究により見いだされた「写真のネガが持っているカラーを<ずらす>」ということを設定した。この研究は、個人による暗室での写真作品制作、発色現像方式カラープリント(タイプCプリント)によってクオリティの高い制作を可能にするための方法の開発であった。ネガフィルムが本来持っているカラーバランスを意図的に変化させる行為と、イメージをずらす行為との恊働によりタイプCプリントによる素材感などの特性を生かしつつ、一般的な作品とは異なる質の作品を制作することが可能になったと考えている。そして、個人による作品制作の方法・技法としては一定の成果を見いだせた一方、汎用的な方法、技法とするには非常に特殊な方法であることや再現性が低い面があることがあらためてあきらかになった。このため27年度後半の研究終盤においてはこの部分に対するアプローチとして、ネガフィルムをデータ化する方法およびネガを印画紙に焼き付けする際の固定方法について今まで未検討であった新しい方法を実験している。これによって得られた結果は、本研究で得られた新しい作品制作方法の精度を増すものであったとともに、これをもとにタイプCプリントなどの銀塩、アナログ写真メディアとデジタルメディアの融合による現代の写真制作のための新たな方法・技法をさらに開発していくきっかけとなるものでもある。本研究で得られた成果が、美術作品として必要なクオリティを確保していることは展覧会や研究発表により確認できた。また、写真メディアという一般性の高いメディアにおいて、作品制作の内容に適したある一部分にフォーカスし抜き出していくことで、作品制作のためのメディアとなりうるという新たな可能性を確認することができた。昨年度は、研究のベースにあたる部分の整備を中心に行い、実質的に今年度に入ってから課題本体部分の研究制作に着手している状況である。

これにおいて、展示に耐えるクオリティの作品制作も行うことができたため、一定の達成を確保できたとは考えており、26年度を実質的な研究初年度であったとするならば、目的の達成度としてなんら問題ない、もしくは進展したとも考えている。しかしながら、当初の予定では26年度が研究最終年度であり、研究最終年に予定していた研究を達成できているとまでは言いがたい部分がある。この観点からするとやや遅れていると言わざるを得ない部分もあるため、自己評価区分を上記のようにするものである。(その他の発行物)『《写真》見えるもの/見えないもの#2』(展覧会カタログ)、東京藝術大学,《写真》展実行委員会、2015、全126P美術、写真、デザイン当初の研究計画では25年度と26年度にまたがる研究の予定であったが、27年度まで延長する計画へと変更し承認されている。27年度は、主に大判フィルムを用いた制作の研究を行い、作品として展示するに値する品質の制作の実現を目指しつつ、それに必要な技法等の確認をしていく。26年度の研究制作で、当初予定していた「カラーの自在なコントロール」という目標とは少し外れた「写真が持っているカラーをずらす」ことの可能性が見いだされた。これについても引き続き、検討するとともに、より作品制作において効果的なのがどちらの方向性かを見極め、そちらに注力する予定である。研究過程で製作した作品を、27年度中に予定されている東京都での展示にて発表することの検討を開始している。所属研究機関の異動があり、制作のための設備などを含めた、研究のベースにあたる部分の整備を中心に今年度は作業を進めたため、課題本体部分の研究進行を遅らせることとなった。平成25年度に研究代表者の所属機関異動があったため、研究初年度である25年度は研究を行うための前段となる環境整備を行った。そのため、26年度に研究における本体部分、核心部分の研究開始をしている状況である。これに連動して、支出についても当初予定計画より執行が遅くなっているものが発生している。このため、未使用額が生じている。今年度の整備により、計画を実施できる環境が整った。このため研究期間の延長を視野に入れつつも、基本的には計画を冒頭から行っていく予定である。延長の場合、単なる期間延長ではなく当初の予定に加えて、26年度中盤に中間的な作品発表を行うことを計画し、最終的な発表までの環境をより強固なものにしたい。申請時と若干の状況変化が起こっていることも考慮し、海外調査に関しては時期、調査先等を変更する可能性がある。基本的に当初の研究予定にて想定していたとおりの使用を計画しているが、現所属機関の研究環境に合わせて、引き続き必要物品や機材についてはより必要性が高く、費用対効果に優れているものを選定しつつ使用する。旅費に関しては、海外だけでなく、国内でのリサーチに重点的に使用する可能性を考慮していく。研究代表者の所属研究機関異動があったため、平成25年度は研究前段にあたる、写真関連制作における基礎的環境の整備を中心に行った。
銅代謝異常を伴うLECラット肝発がんの分子機構の解明

肝がんは日本人に増え続けている予後の悪い悪性腫瘍の一つで、21世紀初頭には胃がんを抜くと予測されている。日本人肝がんの特徴は、約80%が慢性肝炎・肝硬変を母地にして発生することであるが、これらの慢性肝障害が、肝発がんにどのような分子機構で、いかなる作用を及ぼしているかは明らかでない。日本で発見され研究が進められたLECラットは、銅蓄積による慢性肝障害を伴って全例に肝がんを発生する格好のモデル動物である。LECラットを用いて、肝炎の肝発がんに及ぼす影響と、肝発がんの分子機構を解析した。その結果、1.肝炎がイニシエーションを受けた細胞を増殖させ、強力な肝発がんプロモーターとして作用すること、2.その分子機構として、銅蓄積による酸化的DNA損傷の結果、細胞周期チェックポイント遺伝子p53、p21が発現し、正常肝細胞にGl arrestが起こること、3.LECラットには常染色体劣性遺伝する肝炎遺伝子以外に、発がん高感受性遺伝子が存在し、イニシエーションを受けた細胞が肝炎に伴って産生されるHGFに反応して選択的に増殖することを明らかにした。また、4.Cu、Zn-MT(メタロチオネイン)がanti-oxidantとして働くのに対して、Cu-MTがヒドロキシラジカルを発生し酸化的DNA損傷を起こすこと、5.LECラット肝がんに第10染色体の部分欠損、第1染色体の増幅が見られることを明らかにした。
多価イオンを伝導種とする新規な超イオン伝導体の開発

固体中の伝導イオン種としては、1,2価のイオンがよく知られており、3価以上のイオンは強い静電気的相互作用が働くため、固体中を伝導することは困難であるとされてきた。これまでに3価イオン伝導体としては擬似層状構造を持つタングステン酸塩(M_2(WO_4)_3(M:Al,Sc,Y,Er-Lu)が報告されているが、これらは6価のW^<6+>イオンが還元されやすいため、実用化することが困難であった。また、化学的安定性に優れるR_<1/3>Zr_2(PO_4)_3リン酸塩に関しても3価イオン伝導が報告されており、多価イオンも固体中を伝導できることが明らかになっている。しかしながら、R_<1/3>Zr_2(PO_4)_3リン酸塩の伝導性は低く、多価イオン伝導体の実用化を考えると、さらなる伝導性の向上ならびに新規な伝導イオン種の探索が必要である。そこで本研究では、還元されにくく、高いイオン伝導性を有する新規な多価イオン伝導体としてイオン伝導に適したナシコン型構造を有し、リン酸塩を母体とする新規な超イオン伝導体の開発を行った。これまで電子伝導が発現するために伝導イオン種としては不適当であると考えられてきたプラセオジムイオン(Pr^<3+>)を選択し、また、プラセオジムイオンが安定に3価の状態を持つことが知られているリン酸塩に着目し、3価のPr^<3+>イオン伝導体の開発を行った結果、NASICON型構造を有する(Pr_xZr_<1-x>)_<4/4-x>Nb(PO_4)_3-NbPO_5コンポジットの開発に成功した。このものの導電率はこれまでに得られている3価イオン伝導体と比較すると100倍程度高い値であり、伝導イオン種は、電気分解によりプラセオジムイオンであることが明らかとなった。また、磁化率測定を含む種々の測定により、プラセオジムイオンは3価の状態で存在し、電子伝導も認められなかったことから、(Pr_xZr_<1-x>)_<4/4-x>Nb(PO_4)_3-NbPO_5コンポジットは、極めてイオン伝導性が高く、かつ、電子伝導を全く示さない純粋な3価のPr^<3+>イオン伝導体であることが分かった。これまでに3価イオン伝導体としては擬似層状構造を持つタングステン酸塩(M_2(WO_4)_3(M : Al, Sc, Y, Er-Lu)が報告されているが、これらは6価のW^<6+>イオンが還元されやすいため、実用化することが困難であった。また、化学的安定性に優れるR_<1/3>Zr_2(PO_4)_3リン酸塩に関しても3価イオン伝導が報告されており、多価イオンも固体中を伝導できることを明らかになっている。これまで電子伝導が発現するために伝導イオン種としては不適当であると考えられてきたセリウムイオン(Ce^<3+>)を選択し、また、セリウムイオンが安定に3価の状態を持つことが知られているリン酸塩に着目し、3価のCe^<3+>イオン伝導体の開発を行った結果、NASICON型構造を有する(Ce_xZr_<1-x>)_<4/4-x>Nb(PO_4)_3の開発に成功した。このものの導電率はこれまでに得られている3価イオン伝導体と比較すると100倍程度高い値であり、伝導イオン種は、電気分解によりセリウムイオンであることが明らかとなった。また、磁化率測定を含む種々の測定により、セリウムイオンの約90%は3価の状態で存在し、電子伝導も認められなかったことから、(Ce_xZr_<1-x>)_<4/4-x>Nb(PO_4)_3は、極めてイオン伝導性が高く、かつ、電子伝導を全く示さない純粋な3価のCe^<3+>イオン伝導体であることが分かった。

しかしながら、R_<1/3>Zr_2(PO_4)_3リン酸塩の伝導性は低く、多価イオン伝導体の実用化を考えると、さらなる伝導性の向上ならびに新規な伝導イオン種の探索が必要である。そこで本研究では、還元されにくく、高いイオン伝導性を有する新規な多価イオン伝導体としてイオン伝導に適したナシコン型構造を有し、リン酸塩を母体とする新規な超イオン伝導体の開発を行った。これまで電子伝導が発現するために伝導イオン種としては不適当であると考えられてきたプラセオジムイオン(Pr^<3+>)を選択し、また、プラセオジムイオンが安定に3価の状態を持つことが知られているリン酸塩に着目し、3価のPr^<3+>イオン伝導体の開発を行った結果、NASICON型構造を有する(Pr_xZr_<1-x>)_<4/4-x>Nb(PO_4)_3-NbPO_5コンポジットの開発に成功した。このものの導電率はこれまでに得られている3価イオン伝導体と比較すると100倍程度高い値であり、伝導イオン種は、電気分解によりプラセオジムイオンであることが明らかとなった。また、磁化率測定を含む種々の測定により、プラセオジムイオンは3価の状態で存在し、電子伝導も認められなかったことから、(Pr_xZr_<1-x>)_<4/4-x>Nb(PO_4)_3-NbPO_5コンポジットは、極めてイオン伝導性が高く、かつ、電子伝導を全く示さない純粋な3価のPr^<3+>イオン伝導体であることが分かった。
リアノジン受容体内シグナル伝達改善による新しい心不全・不整脈治療法の開発

RyR2におけるN末端ドメインとセントラルドメイン間のドメイン連関障害によってCaMのRyR2への結合親和性の低下が引き起こされ、結果として不全心筋における異常カルシウム放出が起こっている。このようなCaMの結合親和性の低下を是正することが、心不全・不整脈における異常カルシウム放出を防ぐ新たな治療戦略となる可能性がある。申請者は、RyR2の点突然変異を内在するノックイン(KI)マウス(R2474S/+)において、in vivoにおける心機能、不整脈を解析し、さらに同KIマウスの心筋より摘出した単離心筋細胞、SRを用いて、RyR2内N-terminal(1-600)-Central(2000-2500)ドメイン連関を定量的に評価した。この結果、RyR2からCa2+が漏出(RyR2の不安定化)する機序に関して以下に記すような重要な知見を得た。1)KIマウスは安静時の心機能は正常であり、病理・形態的にも異常はなかった。しかし、epinephrine負荷またはトレッドミル運動負荷により容易に多源性心室頻拍(VT)を生じた。2)KIマウスの心筋細胞ではWTに比べ、単離心筋細胞内Ca2+spark頻度は著明に増加していた。以上より、CPVTの新しい発症メカニズムとして、点突然変異→PKAリン酸化時のRyR2内ドメイン連関障害→Ca2+漏出→DaD→CPVTが示唆された。申請者は、心不全や致死的不整脈の動物モデルを用いて、以下に記述するように、その発症機序に関する新しい知見を得た。A.頻脈誘発性犬心不全モデルの細胞内Ca動態:B. CPVT型KIマウス(R2474S/+)の病理・形態、心機能評価ならびに催不整脈性:1)KIマウスは安静時の心機能は正常であり、病理・形態的にも異常はなかった。2)KIマウスの心筋細胞では、isoproterenol負荷にて、WTに比べ、単離心筋細胞内Ca spark頻度は増加し、筋小胞体内のCa contentは減少していた。3)Quencher(QSY-BSA)を用いた蛍光消退実験により、KIマウスのSRではcAMP添加時(PKAリン酸化)にN・Cドメイン連関障害が生じていた。一方、WTマウスのSRではN-Cドメイン連関障害は生じなかった。4)KIマウスにおいて、PKAリン酸化時に、CaMのRyR2に対する結合親和性が低下していた。以上より、心不全とCPVTに共通するCaハンドリング異常のメカニズムとして、RyR2内ドメイン連関障害→CaM解離→Ca2+漏出が示唆された。心不全・致死的不整脈の重要な要因としてのRyR2機能異常の機序を解明し、新しい心不全・致死的不整脈の治療法を開発することを目的に、平成22年度には以下の知見を得た。A.頻脈誘発性犬心不全モデルの細胞内Ca動態:4)CaMのRyR2に対する結合親和性を著しく高めたCaM-GSHを作成した。このCaM-GSHは不全心筋細胞のCa spark頻度を著明に抑制した。B.CPVT型KIマウス(S2246L/+)の病理・形態、心機能評価ならびに催不整脈性:1)KIマウスは、epinephrine負荷またはトレッドミル運動負荷により容易に多源性心室頻拍(VT)を生じた。2)KIマウスの心筋細胞では、isoproterenol負荷にて、Ca spark頻度は増加し、筋小胞体内のCa contentは減少していた。3)KIマウスでは、点突然変異S2246Lを含むdomain(2232-2266)が近傍のdomainと異常に強固なdomain連関を形成することにより、チャネルが不安定化しCa漏出を生じることが示された。4)RyR1の点突然変異病として知られる悪性高熱症の特効薬であるダントロレンは、チャネルを安定化し(N-terminal,centralドメイン連関障害の是正)、Ca漏出を抑制することによりVTを抑制した。以上、心不全とCPVTに共通するCaハンドリング異常のメカニズムとして、RyR2内ドメイン連関障害→CaM解離→Ca2+漏出が示唆され、このCa2+漏出を防ぐことにより新たな心不全・不整脈治療につながることが示唆された。
CAM植物における乾燥適応機構に関する研究

ある種のCAM植物では、乾燥ストレスと光の複合的な要因によって葉肉細胞の葉緑体が集合する。この現象には新たに、青色光や紫外光、およびアクチン繊維が関与していることが示唆された。またこの現象は、乾燥ストレス下で現れる日周的CO2吸収パターンと関係する可能性が示唆された。さらに本研究によって、乾燥ストレスによる葉緑体の動態様式は光合成型によって異なることが見出された。これまでの研究から,ベンケイソウ科のカランコエ属をはじめとする数種の多肉植物において,乾燥ストレスと光の複合的な要因によって葉肉細胞の葉緑体が集合する現象を見出した.この現象は,一般的に知られている植物,イネ,トウモロコシ,エンドウ,ソバでは見出されず,CAMを遂行する多肉植物のみで見出された.この場合,葉緑体の集合体は細胞内部に塊状体として形成される.このような集合体の形成は,植物ホルモンの一つであるアブシジン酸(ABA)によっても誘導され,さらに集合体が形成されることで葉の光透過率が著しく上昇することが明らかになった.これらの結果から,多肉植物で見出された葉緑体の集合現象は,乾燥ストレス応答に密接に関連した形態反応であると考えられた.本年度の実験では,葉緑体集合運動に伴う光合成速度およびクロロフィル蛍光を測定した.その結果,ベニベンケイソウにおいて,潅水停止2週間の乾燥ストレス条件下で日周的な光合成パターンに大きな変化が見出された.暗期でも明期でもCO_2を吸収しない,いわゆるCAMアイドリング現象が見られた.またこの条件下では,明期で葉緑体の集合体が形成されていた.さらに,クロロフィル蛍光測定の結果,量子収率(Fv'/Fm')の著しい減少および非光化学消光(qN)の上昇がみられた.したがって,乾燥ストレス下で葉緑体が集合することにより,過剰の還元エネルギーを熱放散という形で放出していることが示唆された.葉緑体集合現象とCAMアイドリング現象との関連については,細胞内におけるCAM経路を明らかにする上で興味深く,今後の課題として残された.これまでの研究から,ベンケイソウ科のカランコエ属をはじめとする数種の多肉植物において,乾燥ストレスと光の複合的な要因によって葉肉細胞の葉緑体が集合する現象を見出した.この現象は,一般的に知られている植物,イネ,トウモロコシ,エンドウ,ソバでは見出されず,CAMを遂行する多肉植物のみで見出された.この場合,葉緑体の集合体は細胞内部に塊状体として形成される.このような集合体の形成は,植物ホルモンの一つであるアブシジン酸(ABA)によっても誘導され,さらに集合体が形成されることで葉の光透過率が著しく上昇することが明らかになった.これらの結果から,多肉植物で見出された葉緑体の集合現象は,乾燥ストレス応答に密接に関連した形態反応であると考えられた.本年度の実験では,多肉植物における葉緑体の運動機構を明らかにするため,葉緑体集合運動に対する光質の影響や,細胞骨格を担うアクチン繊維と微小管との関わりについて調査した.カランコエ葉の葉片を,蒸留水(対照区),50μg/mlのサイトカラシンB溶液(アクチン繊維阻害区),および50μg/mlのノコダゾール溶液(微小管阻害区)に浸し,12時間遮光した.その後,それぞれの葉を5μMのABA溶液に移し,青色光,赤色光,紫外光を照射した.その結果,(1)多肉植物における葉緑体集合運動では青色光および紫外光の関与が示唆された.(2)葉緑体集合運動とアクチン繊維の関わりが示唆された.(3)葉緑体の集合誘導の情報伝達経路では,光受容の下流にアクチン繊維による制御機構があることが考えられた.葉緑体集合現象とCAMアイドリング現象との関連については,細胞内におけるCAM経路を明らかにする上で興味深く,今後の課題として残された.ベンケイソウ科のカランコエをはじめとする数種の多肉植物において,乾燥ストレスと光の複合的な要因によって葉肉細胞の葉緑体が集合する現象を見出している.葉緑体の集合体は,細胞内部に陥入した塊状体として形成される.このような集合体の形成には植物ホルモンの1つであるアブシジン酸が関与していることも明らかになってきており,多肉植物で見出された葉緑体の集合現象は,乾燥ストレス応答に密接に関連した形態反応であることが示唆される.この現象はCAMを行う多肉植物においてのみ見出され,他のC_3, C_4光合成特性を持つ非多肉植物においては見出されていない.

葉緑体の集合現象が光合成代謝に関与して起こるのか,あるいは葉の構造に関与して起こるのかは明らかではない.本年度の研究では,マツバギク(C_3植物),ポーチュラカ,マツバボタン(C4植物),およびカランコエ,シャコバサボテン(CAM植物)の5種の多肉葉植物を用い,十分に潅水した条件下(対照区)と潅水を停止した条件下(乾燥ストレス区)で,葉緑体集合現象における葉構造の特異性を調査した.乾燥ストレス区において,カランコエ,シャコバサボテンでは葉肉細胞の葉緑体が塊状体を形成するように集合した.ポーチュラカ,マツバボタンでは,維管束鞘細胞を取り囲むように求心的に葉肉細胞中の葉緑体が集合した.一方,マツバギクでは細胞内の葉緑体の配置に特異な変化は見出されなかった.これらの結果より,乾燥ストレスによる葉緑体の動態様式は光合成型によって異なることが示唆された.
微細藻類の酸化機能を利用したボイラー排ガス窒素酸化物処理システムの実用化研究

排ガス中NO_xの主成分である一酸化窒素(NO)は水に溶け難いため、排ガス処理に適したバイオリアクターの開発が必要である。さらに、微細藻類を用いたNO_x処理システムの実用化を考えた場合には、屋外でのシステムの運転や長期間の連続処理を行う必要がある。このため、微細藻類によるNOの処理機構の解明も重要である。そこで本研究では、微細藻類を利用した排ガス中のNO_x処理システムの実用化を目的とした基礎的検討を行い、以下の成果を得た。1.NO処理効率の向上のため、管型フォトバイオリアクターの問題点を明らかにした。そしてリアクターの改良を行った結果、実用レベルまで処理効率を向上させることに成功した。2.NOを連続的に処理するためのシステムを構築し、連続光照射条件下で長期間安定にNO処理が可能であることを明らかにした。屋外での運用を視点においた昼夜の明暗周期条件下では長時間NOの連続処理を行うことができなかったためこの解決方法を検討し、暗期に微弱光を照射することで、安定なNO連続処理が可能となることを示した。この微弱光は夜間の余剰電力を利用して供給可能と考えられる。3.微細藻類によるNO処理のメカニズムを解明し、安定なNO処理を行うための基礎的情報と得ることができた。4.実際の排ガス中に含まれるNO以外の成分、特にSO_xがNO処理に及ぼす影響について検討し、SO_x濃度が低い天然ガス燃焼式ボイラーまたは脱硫後の重油・石炭燃焼式のボイラー排ガス中のNO_xを本システムを用いて処理できることを示した。微細藻類を用いたNO処理の実用化において必要となる実験設備の開発及び基礎的検討を行い、次のような知見を得た。1.垂直管型バイオリアクターを用いた微細藻類の連続培養系を構築し、長期間のNO連続処理を行った。運転条件によるNO処理の安定性を調べた結果、培地に添加する窒素源の濃度が、安定なNO処理のための重要な制御因子の一つであることがわかった。運転条件の最適化を行い、15日間、NOの連続処理に成功し、安定な連続NO処理システムの構築を行うことができた。安定にNOの処理が行われている場合は、培地中に添加する窒素源の量を低減できることがわかった。2.NO処理前後で窒素の収支を取ることにより、処理されたNOが実際に微細藻類により資化されていることを確認した。3.得られた藻体バイオマス中の有用成分(糖分、脂質、タンパク質等)の組成を調べ、NO処理を行わないものと比較した結果、NO処理によるバイオマス成分の違いは認められず、NO処理を行った藻体もバイオマス資源として有用であることがわかった。4.エレクトロケミカルワークステーションを用いて、試験管レベルでNO処理能力を評価できる測定系を構築した。今後これを用いて、NO処理能力の高い微細藻類の検索を行う予定である。5.総合的排ガス処理システムとしての微細藻類の有効性を調べるため、NOのみでなく排ガス中の他の成分も含めた微細藻類処理ガス成分モニタリングシステムを開発した。今後これを用いて、より実用に近い条件でのNO処理の評価を行っていく予定である。微細藻類によるNO処理効率を向上させるためリアクターレベルでの検討を行い、さらに実用化を目指すための実験設備を開発した。また、微細藻類によるNO処理機構を解明するための基礎的検討を行い、次のような知見を得た。1.垂直管型フォトバイオリアクターでのNO処理における律速段階がNOの培地への溶解であることに着目し、NOの処理効率を向上させるために向流形エアリフトリアクターを新たに開発した。このリアクターを用いると藻細胞の起泡分離を抑えることができ、より小さな気泡を通気することが可能となった。

また気泡の滞留時間を大きくすることができるので、これにこれまで6070%であった垂直管型フォトバイオリアクターでのNO処理効率を、96%にまで向上させることができた。2.エレクトロケミカルワークステーションを用いて、緑藻Dunaliella tertiolectaの細胞レベルでのNO処理能力について検討を行い、暗条件下よりも明条件下の方がNO処理能力が高いことを明らかにした。また、暗条件下におけるNO処理に酸素が必須であることがわかった。今後、NO処理と活性酸素との関係等、さらに詳細なNO処理メカニズムについて検討を行っていく予定である。3.実際の排ガス組成に近い条件でのNO処理実験を行うための、硫黄酸化物(SO_x)の濃度や温度、湿度等をコントロールすることができる実排ガス供給装置の開発を行った。明暗各条件下での微細藻菜類によるNO処理機構の検討を行った。そめ結果を基に、本システムの実用化に向けて、昼夜の明暗周期条件下におけるNO処理の安定性を向上させるための検討を行った。また、排ガス中に含まれる硫黄酸化物(SOx)の影響についても検討し、次のような知見を得た。1.エレクトロケミカルワークステーションを用いて、明暗各条件下における緑藻Dunaliella tertiolectaの細胞レベルでのNO処理能力について検討を行い、明条件下では光合成が、暗条件下では呼吸がNO処理に関与していることを明らかにした。また、光合成や呼吸により発生する活性酸素がNO処理に重要な役割を果たしていることが示唆された。2.昼夜の明暗周期条件下では、NOを安定に連続処理することができなかったが、暗期に微弱光を照射することにより、長期間安定に処理することができるた。この微弱光は、夜間の余剰電力を利用して供給することが可能であると考えられる。3.実排ガス中のNO以外の成分、特にSOxがNO処理に与える影響について検討を行い、脱硫処理前の500ppm SOxでは、pHの低下のためNO処理が3日目でできなくなったが、脱硫処理後の濃度である50ppmでは、pHの低下が起こらず、NOの安定処理が可能であることがわかった。よって、SOx濃度が低い天然ガス燃焼式のボイラーまたは脱硫後の重油・石炭燃焼式のボイラー排ガス中のNOxを本システムを用いて処理できることを示した。