hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
薬物輸送トランスポーター遺伝子発現の概日リズムに着目した、血液網膜関門機能解析

網膜には循環血液からの物質輸送を制限する血液網膜関門と呼ばれるバリア機能が存在しているため経口・静脈内投与による眼疾患の薬物治療は困難である。血液網膜関門には多数の薬物輸送トランスポーターが発現しており、これらが循環血液から網膜への薬物輸送を制御する要因の一つだと考えられている。近年、薬物輸送に関与するトランスポーターの多くが、時計遺伝子の制御下にあり、その発現や機能に概日リズムが認められることが明らかになってきている。これらの点から、血液網膜関門のバリア機能には概日リズムが認められ、薬物が循環血液から網膜へ移行しやすい時間帯、移行しにくい時間帯が認められると仮説を立てた。本研究では血液網膜関門を構成する網膜色素上皮細胞を用いて検討を行った。デキサメタゾン刺激により概日リズムを同調させたヒト網膜色素上皮細胞においてMDR1やBCRPなど代表的なトランスポーターのmRNA発現量を測定したところ、複数のトランスポーターに概日リズムの傾向が認められた。一方、腹腔内投与したバルプロ酸がマウス網膜で神経保護作用を示すことが知られているため、本研究ではバルプロ酸を用いて細胞内取り込み量の検討を行った。その結果、概日リズムを同調させたヒト網膜色素上皮細胞へのバルプロ酸取り込み量がバルプロ酸を暴露するタイミングにより異なることが明らかとなった。本研究結果から、薬物が循環血液から網膜へ移行しやすい時間帯、移行しにくい時間帯が認められることが示唆された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。網膜には循環血液からの物質輸送を制限する血液網膜関門(BRB)と呼ばれるバリア機能が存在しているため経口・静脈内投与による眼疾患の薬物治療は困難である。BRBには多数の薬物輸送トランスポーターが発現しており、これらが循環血液から網膜への薬物輸送を制御する要因の一つだと考えられている。一方、腹腔内投与したバルプロ酸がマウス網膜で神経保護作用を示すことが知られているため、本研究ではバルプロ酸とその輸送トランスポーターに着目して検討を行っている。本研究結果からバルプロ酸の生体内での輸送トランスポーターとして知られているOatp2をコードするslco1c1 mRNAのマウス網膜における発現量に概日リズムの傾向が認められた。今後は、slco1c1 mRNAの発現量が高い時刻と低い時刻に着目してバルプロ酸の網膜への移行量に投与時刻依存的な変動が認められるか否か検討していく。In vivoでの検討と並行して、BRB構成細胞の1種であるヒト網膜色素上皮細胞を用いてデキサメタゾン刺激により、In vitroで細胞の概日リズムを再構築する手法を確立した。In vivoでの検討後、速やかにIn vitroでの検討が行えるよう準備を進めている。当初予定ではバルプロ酸腹腔内投与後のマウス網膜内バルプロ酸の定量まで本年度中に行う予定であったが、マウス網膜の前処理方法などが定まらず、安定した定量が行えていない。現在はGC-MSではなくLC-MS/MSを使用することも考慮しつつ、バルプロ酸の定量条件を検討している。バルプロ酸の定量条件が定まり次第、当初予定通りの流れで研究をすすめる。GC-MSによる定量を予定していたが、LC-MS/MSを用いる(測定条件の変更)、またはサンプル量を増やすなどして安定した定量方法を構築する。
グリーンイノベーションにおける国際競争と協働に関する研究：日本と中国を事例として

平成26年度は、日本と中国の主要な自動車企業及びサプライヤーへのインタビューに基づき、自動車企業におけるグリーン技術開発に関する戦略と、政府の政策の関連性を明らかにすることにした。それと同時に、今までのイノベーションの測定法をより精緻化するため、特許データのクラスター分析を行うと同時に、特許データから特許の質を表す指標を抽出した。さらに、それらのデータと個々の企業の財務データの連結を実現した。このように、インタビューの結果と、企業の特許や財務データ等の分析を組み合わせることにより、中国政府による国際特許出願等への補助金や競争政策による国際的なM&Aを通じた技術移転など、複数の支援策があって、中国における自動車企業のグリーン技術競争力が向上したことなどを実証することができた。26年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は、まず全世界特許データベースであるPATSTATを用い、先行研究により開発した新たな技術分類を利用して、対象とする産業領域-太陽光電池、電気自動車-の各技術クラスターを特定した。それらのクラスターおける特許の国際出願及び自国出願の上位企業を抽出した。そして、それら企業の特許出願状況の時系列分析を行い、研究対象とする日本及び中国の企業を特定した。また、PATSTAT(英語)上の企業名称及び発明者の名前の表記揺れの問題を克服するため、PATSTATを日本語の特許データベース及び中国語の特許データベースと連結し、オリジナル言語で記載されている企業名や発明者名などの名寄せを行い、PATSTAT上でも企業名や発明者個人名を同定する(名寄せおよび名分け)ことができるような対応テーブルを構築した。さらに、それらのデータを用いて、分析対象企業の共同出願機関及び共同発明者の時系列ネットワーク分析及び構造化分析を行った。この研究で、中国語版の特許、特に実用新案データベースとPATSTATの連結を初めて実現することになり、対象となる産業領域での中国企業の技術競争力の真相をより精確に把握でき、また、各外国企業の中国市場における勢力配分も明らかにすることになった。太陽光電池産業と電気自動車産業の性格の違いも、本研究を通じて実証することができ、両産業を振興するための政策設定に対して初期段階のエビデンスを得ることができた。さらに、構造化分析法、統計分析法により、両国のイノベーション・システムの差異や、両国の代表的な企業の研究開発現場の組織体制とマネージメントの特徴の解明の契機を得ることができた。上記の一連の分析によって、日本と中国の企業間競争と協働のための最適なマネージメントや政策を設計するための科学的根拠を提供するという目標に重要な一歩を踏み出した。今年度は今までの技術クラスター分析に加えて、技術の質を定量的に評価する独自の特許データバンクを構築することができた。PATSTATを用いてINPADOC Familyのデータベースと連結することにより、米国特許局に申請された全ての特許における最初の出願人が判別可能になった。さらに特許引用情報との連結により、個々の特許に対する質の評価を計ることが可能となった。これらの基礎的作業の達成により、データバンクを利用して規制や各種政策の実施がグリーン・イノベーションの量及び質に与えたインパクトを、経済計量学の手法を用いて定量分析する方法を開発した。具体的な事例として、1990年代初頭の米国・カリフォルニア州において、州内で一定台数以上の自動車を販売するメーカーは、その販売台数の一定比率を、排出ガスを一切出さない電気自動車や燃料電池車にしなければならないと定めたZEV (Zero Emission Vehicle)規制が制定された。この規制によって指定された自動車メーカーのハイブリッドを含む電気自動車の開発がどのぐらいのインパクトを受けたかについて、特許の質の変化を用いて証明することに成功した。同時にそれらの政策が産業の育成や技術の軌道に与えた影響も量的に評価され、その結果関連する個々の企業の研究開発のマネージメント方法や、その背後にある政策的、イノベーション・システム的、歴史的、文化的、制度的な原因の解明と連結への道筋を開くきっかけとなった。これらによりグリーン・イノベーションを促進するために、政策はいかに設計されるべきか、という問題に対する重要な示唆を得ることができた。また昨年度『研究技術計画』・26巻3/4号に掲載された論文「日本の環境技術の国際競争力に関する再考」が今年度の第28回年次学術大会研究・技術計画学会において優秀論文賞を受賞した。計画の初年度にあたり、当初設定した目標をほぼ達成した。技術の質を定量的に評価する、独自の特許データバンクが構築できたので、さらなる高度な実証研究が可能になりつつある。中国の技術力をより正確に把握するため、特許、実用新案と、中国の特許付与データベースとの連結が不可欠である。

また、技術力だけでなく、イノベーション力を明確にするため、企業財務データベースとリンクする予定であり、それぞれの企業の技術力とパフォーマンスの関係を探る。さらに、文献調査に加え、企業に対する聞き取り調査を行い、グリーン産業領域を育成するため、日本と中国の政府のsupply side及びdemand sideの政策を比較しながら、示唆を得ることを目指している。特許データと企業の財務データとを連結させることに挑戦しつつ、更なるミクロレベルのデータセットを構築し、グリーン・イノベーションを起こす決定要因を検討する。既存の成熟した産業における技術軌道を変更するようなグリーン・イノベーションでは、企業規模・景気と比較して、政策誘導がどの程度重要な要因であるかを明らかにしなくてはいけない。日本と中国がグリーン・イノベーションを実現するための技術力及び制度力を測定するだけでなく、技術移転や、R&Dの国際展開、国際的協働研究開発プログラムの企画などに科学的エビデンスを提供することを目指す。
カルボランをスピン源とする磁性元素ブロックの開発

本研究課題では、パイ電子系有機分子ユニットに、ホウ素クラスターであるカルボランを導入した新規な有機ー無機ハイブリッド型磁性元素ブロックを開発することを目的としている。今年度は、芳香族アミン化合物にカルボランを導入した分子系を新たに合成した上で、実験的ならびに理論的に合成化合物群を調べ、それらの電子状態について明らかにし、新たな元素ブロックモノマーとしての可能性について調べた。例えば、最も単純な芳香族アミンである、トリフェニルアミンのフェニル末端にカルボランクラスターを導入した場合には、もとのトリフェニルアミンそれ自体の電子状態に影響を及ぼさないことがわかった。一方、無発光性のトリフェニルアミンに、カルボランを導入することにより、発光性を付与できることがわかった。この原因について振電相互作用の観点から考察した結果、カルボランを導入することにより、トリフェニルアミンのHOMOのみ、その分布が導入したカルボラン側に非局在化することが原因であることを明らかにした。また、トリフェニルアミンのフェニル末端にカルボランクラスターを1つ導入した誘導体は、アニオン種であるが、I電子酸化することにより、双対イオン構造を持つ中性ラジカル種となり、新しいタイプの中性窒素ラジカルとなることを明らかにした。またこのラジカル種は安定であり、磁性元素ブロックの新たな、常磁性モノマーとして利用可能であることを示すことができた。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では,パイ共役系有機分子ユニットにカルボランを導入した新規な分子系を中心とする有機・無機ハイブイッド型磁性元素ブロックを開発することを目的としている.今年度は,フェニレンで連結したカルボランダイマーを中心とする化合物の電子状態について理論的に明らかにするとともに,それら関連化合物を実際に合成し,基礎物性の評価を実施した.フェニレンで2つのモノカルバドデカボランを繋いだカルボランダイマーの電子状態を密度汎関数法を用いて調べた.一般にフェニレンで2つのパイ共役分子ユニットを繋いだ場合に,パラフェニレンでつないだ場合は,分子全体のパイ共役が保たれ,メタフェニレンでつないだ場合は,パイ共役が切断されることが知られている.しかしながら,今回検討したパラフェニレンならびにメタフェニレン連結カルボランダイマーにおいては,パラ位・メタ位いずれの結合様式においても分子全体の共役が保たれる傾向があることが理論的に予測された.さらに,パラ位・メタ位連結カルボランダイマーを2電子酸化することによって発生する中性ジラジカル種におけるスピン一重項状態と三重項状態のエネルギーを見積もったところ,パラ連結ダイマーでは一重項状態が基底状態であるのに対し,メタ連結ダイマーでは三重項状態が基底状態であり,カルボランをスピン源として考えた場合に,メタ連結オリゴマーにおいては,高スピン状態が発現する可能性が高いことが予測された.以上の理論的検討の結果をふまえて,パラ位・メタ位連結カルボランダイマーやオリゴマー体の合成を実施した.本研究課題では、パイ電子系有機分子ユニットに、ホウ素クラスターであるカルボランを導入した新規な有機ー無機ハイブリッド型磁性元素ブロックを開発することを目的としている。理論的検討により,フェニレン連結カルボランダイマーの電子状態の特徴について明らかにすることができた.また有用な分子系であることを予測することができた.さらに実際にカルボランダイマーやオリゴマー体の合成を実施した.実際に合成した化合物群の物性評価を集中的に行うことにより新たな分子設計指針を創出する.
in vitro分泌モデル系を用いた調節性開口分泌制御機構の解析

本研究では調節性開口分泌の制御機構を解明する一端として、膜融合部位での脂質組成変化の重要性を検討した。in vitro分泌モデル系を用いて、単離分泌顆粒(SG)と、形質膜のモデルである各種リポソームとをインキュベートしたところ、ホスファチジン酸(PA)または1,2-ジアシルグリセロール(1,2-DAG)を含有したリポソームで、それぞれの濃度依存的にアミラーゼ遊離と膜融合の促進が観察された。これらの促進効果はPAと1,2-DAGに特異的であり、他の酸性リン脂質や1,2-DAGの構造異性体である1,3-DAGではほとんど観察されなかった。一方、遊離脂肪酸(FFA)は、その分子種によって全く異なった作用を示しており、パルミチン酸に代表される飽和脂肪酸はアミラーゼ遊離を顕著に抑制したのに対し、高度不飽和脂肪酸ではわずかながら促進傾向を示した。同様の結果は、リポソームの代わりに耳下腺細胞から単離した形質膜画分を用いた場合にも観察された。すなわち、ホスホリパーゼD(PLD)処理により形質膜画分中のPA含量を増加させた膜ではSGとの膜融合が促進された。また、ホスホリパーゼA_2(PLA_2)処理によって不飽和FFA含量を増加させると、リポソームを用いた系より明確に、その膜融合促進効果が観察された。耳下腺におけるこれら脂質の生成系を検索したところ、腺腔側形質膜にSGと同様のPLA_2活性が検出され、さらに、腺腔側形質膜で、PLD-PAホスファターゼ系によると考えられる一過性のPAの生成と、持続的な1,2-DAGの生成が観察された。一方、1,2-DAGの消去系として、肝に比べて十倍以上高いDAGアシルトランスフェラーゼ活性が、腺腔側形質膜を精製する前段階のミクロソーム画分で検出された。以上の結果は、PAなどの脂質性融合促進因子が実際の開口分泌部位においても生成していることを示唆しており、これら因子の生成が膜融合を初発とする唾液開口分泌の制御に関与している可能性が指摘できた。
事例ベ-ス型推論による電力回路網の構成制御方式に関する研究

本研究では、知識工学的手法の研究、とくに事例ベ-ス形推論法の有効性を調べるために、電力系統における事故時復旧案作成の問題を取り上げた。すなわち、事例ベ-ス形推論における基本的な枠組みである、事例ベ-スの構築、事例の検索、評価、適合・修正、推論過程の説明等、各段階について広く検討を行い、これらの機能を復旧案作成支援システムに組み込んだ。まず、対象とする電力系統の事故時復旧問題を明らかにしたのち、復旧支援の全体的なシステムの構成を、事例を精製するための一般的な復旧アルゴリズムを持った復旧案作成部と、事例ベ-ス形推論による復旧案作成部とからなるものとした。前者については、従来の研究で懸案事項であった、一般的な復旧アルゴリズムのなかで、とくに重要な負荷切替え能力の向上を図った。後者については、事例ベ-ス形推論において、事例の適切かつ効率的な検索法や検索した事例を現在与えられた問題に適合・修正する方法を重点的に検討した。さらに実規模大のモデル系統について、多数のケ-スのシミュレ-ションを実施し、詳細な評価を行った。また、このような支援システムにおいて不可欠な、マンマシンインタフェ-スの構築に留意し、ユ-ザにとって理解し易く、かつシステムの操作性の向上を図った。その結果、事例ベ-スの構築法、事例の選定方針等について、当初我々が取った方針が適切であったことが確認されるとともに、具体的かつ有益なデ-タを得ることができた。これらの成果は単に電力系統における事故時復旧案作成に適用できるばかりでなく、その手法は広く各分野に応用できるものと確信する。本研究では、電力系統で広範囲にわたる停電事故が発生した場合、遮断器の開閉操作により電力回路網の構成を制御して、近隣の健全系統からの救援を得て、停電状態を復旧する際の意志決定支援システムを構築することを目的としている。事故時復旧方式を述語論理型プログラミング言語prologを用いて、システムを構築し、各種負荷状態や系統の構成状態のもとでの停電事故に対する復旧方策の事例の収集を進めてきた。その一環として保守・点検のため系統内の一部設備が停止した状況のもとでは、電源容量や電力の通過容量が低下し、復旧のための条件がきびしくなり、復旧案を生成できない場合のあることが判明した。そこで、部分系統での負荷切り替えアルゴリズムの改善のうえ、つぎに述べる研究を行った。1.各種条件のもとでの停電事故に対する復旧方策の事例の収集・・・負荷切替え部のアルゴリズムの改善効果が確認されたので、実規模大の電力系統について、数多くの復旧事例の収集を行なった。2.事例ベースの設計・構築・・・前項の研究に多大の時間を費やしたので、十分な精錬まで行なうには至っていないが、文献(1)で述べた方針に基づいて進めている。3.事例ベースに投入すべき事例の選定方法の検討・・・1項で得た事例の分析・整理を行い、事例ベースに投入する典型的な事例の抽出を進行中である。4.マンマシン性を考慮した復旧操作の動的な表示方法の検討・・・科研費で購入したカラービットマップディスプレーを用い、かつマルチウインドウ形式で隣接する部分系統を同時に表示することにより、復旧操作に必要な情報が従来に比べ、飛躍的に理解し易くなり、かつシステムとの情報の授受が改善された。まず、対象とする電力系統の事故時復旧問題を明らかにしたのち、復旧支援の全体的なシステムの構成を、事例を生成するための一般的な復旧アルゴリズムを持った復旧案作成部と、事例ベ-ス形推論法による復旧案作成部とからなるものとした。

前者については、従来の研究で懸案事項であった、一般的な復旧アルゴリズムのなかで、とくに重要な負荷切替え能力の向上を図った。後者については、事例ベ-ス形推論法において、事例の適切かつ効率的な検索法や検索した事例を現在与えられた問題に適合・修正する方法を重点的に検討した。さらに実規模大のモデル系統について、多数のケ-スのシミュレ-ションを実施し、詳細な評価を行った。また、このような支援システムにおいて不可欠な、マンマシンインタフエ-スの構築に留意し、ユ-ザにとって理解し易く、かつシステムの操作性の向上を図った。その結果、事例ベ-スの構築法、事例の選定方針等について、当初我々が取った方針が適切であったことが確認されるとともに、具体的かつ有益なデ-タを得ることができた。これらの成果は単に電力系統における事故時復旧案作成に適用できるばかりでなく、その手法は広く各分野に応用できるものと確信する。
高分子組込み型不斉有機分子触媒の設計

有機分子触媒を用いる反応は、環境融和型有機合成において欠くことのできない手法となっている。遷移金属触媒などに比べると一般に多くの触媒量を必要とする。特に第四級アンモニウム塩などのイオン構造を有する有機分子触媒は、両親媒性の性質を有しているため、これらの化合物を相当量使用すると、反応後の分離に困難を伴い目的物の単離にも支障をきたすことがある。このような問題を解決するための方法として、触媒の高分子化が有効である。高分子化された触媒は、溶解性などの物性が低分子の触媒と大きく異なることから、反応系からの分離は容易に行うことができる。有機分子触媒として多くの不斉反応において高活性を示すキラル第四級アンモニウム塩型触媒、およびキラルイミダゾリジノン型(MacMillan型)触媒の高分子化を開発し、高分子反応場が不斉反応に及ぼす影響について次の3つの方法を調査した。(1)エーテル型二量体とジハライドによる重合では、シンコニジンからエーテル型二量体を合成し、等モルのジハライドと反応させることで、四級化反応による重合でキラル高分子触媒を得た。これは重付加型の重合反応であり、原子効率100%の重合である。(2)チオエーテル型二量体とジハライドによる重合では、シンコニジンの二重結合に対するチオールの付加反応を利用して二量体を合成した。この二量体に対するジハライドの四級化反応は(1)と同様にキラル第四級アンモニウム塩を主鎖繰り返し単位構造として含む高分子の合成を可能とした。(3)第四級アンモニウム塩型二量体とジスルホン酸塩との重合では、第四級アンモニウム塩型二量体に対して、等モルのジスルホン酸ナトリウムを反応させることにより、分子間で速やかにイオン交換反応が進行し、キラル第四級アンモニウム塩をイオン結合によって主鎖繰り返し単位構造に含む新しい高分子構造を構築した。24年度が最終年度であるため、記入しない。有機分子触媒は環境調和型触媒としてその重要視が認識されている。不斉合成においてもキラル有機分子触媒の開発が進められており、高活性を示す不斉有機分子触媒が得られるようになった。しかしながら、遷移金属触媒に比べると必要とされる触媒量はかなり多く、触媒回転数についてはある程度の限界も示されている。特に第四級アンモニウム塩型不斉触媒は、両親媒性を示し、反応終了後の反応系からの分離に支障をきたすことも多い。このような第四級アンモニウム塩型不斉有機分子触媒を高分子に組込むことにより、触媒の分離、回収は容易になり、再使用も可能である。また、高分子触媒によって構築される不斉反応場は触媒活性、選択性に大きく影響を与えることから、その分子設計は重要な課題である。本研究では、キラル第四級アンモニウム塩を高分子構造に組込む方法として、新しい重合法を開発し、得られたキラル高分子有機分子触媒による不斉反応によりそれらの触媒活性を評価した。第3級ジアミンとジハライドを加熱すると4級化反応により高分子が生成する。この重合反応は古くから知られているが光学活性高分子合成に用いられた例は報告されていない。本研究では、シンコニジンから誘導したキラル第3級ジアミンとジハライドからキラル第4級アンモニウム塩を主鎖に組込んだ高分子の合成に成功した。我々は第4級アンモニウムスルホン酸塩が安定な塩であり、高分子スルホン酸にキラル第4級アンモニウム塩を固定化できることを見出している。この固定化に用いた反応を第4級アンモニウムハライドの2量体とジスルホン酸Naとの間で行うと、分子間イオン交換反応によるイオン結合型高分子を生成することができる。これまでに無い新しいキラル高分子の合成法であり、室温、無触媒、短時間で容易に高分子量のキラル高分子を合成できた。これらのキラル高分子は不斉反応の触媒として高活性を示すことが分かった。

(3)第四級アンモニウム塩型二量体とジスルホン酸塩との重合では、第四級アンモニウム塩型二量体に対して、等モルのジスルホン酸ナトリウムを反応させることにより、分子間で速やかにイオン交換反応が進行し、キラル第四級アンモニウム塩をイオン結合によって主鎖繰り返し単位構造に含む新しい高分子構造を構築した。24年度が最終年度であるため、記入しない。高分子主鎖組込み型有機分子触媒は、これまでに例のない高分子触媒であるが、本研究により、新しい重合法を開発し、高分子不斉触媒を合成することに成功した。これら高分子触媒の触媒活性は、対応する低分子の不斉触媒に比べても全く遜色のない性能を示すだけでなく、高分子主鎖構造のデザインによっては、低分子触媒を上回る選択性を示すことが分かった。この点では当初の計画以上の進展があったと考えられる。高分子主鎖に触媒を組み込んだ高分子不斉触媒の合成法を開発できたが、分子量および分子量分布の制御については今後の課題の一つとして検討する必要がある。さらに架橋構造を導入することによって高分子触媒の安定性をより高める工夫についても検討する。特に触媒の再使用または連続的フローシステムでの使用において架橋高分子の利用が期待できる。ただし架橋高分子は一般に触媒サイトの反応性を落とすことが多いため架橋構造について詳細に検討する必要がある。
剛直なポリマーと柔軟なポリマーの会合挙動に及ぼす側鎖官能基の空間配置の効果

柔軟なポリマーと剛直なポリマーとの会合における両ポリマーの側鎖官能基の空間位置の効果を以下の3つの系で調べた。(1)低分子モデル化合物間の会合:剛直なモデル化合物として、rho-アミノフェニルアラニンを2残基含むヘリックス性ペプチドを設計、合成した。ペプチドの精製はゲレカラムを通したものをフラクションコレクター(設備備品)を用いて分取した。NMRおよびCD測定より、メタノール中で塩基性のアニリノ基(D)は3_<10>-ヘリックス主鎖に沿って特定の空間位置で並んでいることが分かった。コンホメーションエネルギー計算(設備備品のパーソナルコンピューター使用)より、2つのDの窒素原子間距離は約7Åと推定された。この塩基型ペプチドとカルボキシル基が柔軟なメチレン鎖で隔てられたジカルボン酸〔HOOC-(CH_2)_n-COOH,n=1-8〕との会合定数(K)を評価した。メタノール中においてKの値はnによって変化し、特にnが奇数の時に大きくなる傾向を示した。一方、rho-トルイジンの場合、この様な偶奇効果は見られなかった。即ち、ペプチドで見られた偶奇効果は酸-塩基性官能基間での協同的(一対の)水素結合形成に及ぼす官能基の空間位置の違いに基づくと言える。〔投稿準備中〕(2)高分子-低分子モデル化合物の会合:芳香族ドナー基(ナフチル基)を一定の空間配置で並べたポリペプチドを設計し、合成した。(1)と同様の手法により、alpha-ヘリックス鎖に沿ってナフチル基が規則的に(最近接ナフチル基間距離8Å)配列していることが確認された。このポリペプチドと柔軟なメチレン鎖の両末端に芳香族アクセプター基を持つ分子との電荷移動相互作用に基づく会合性を調べた。剛直なポリペプチドは、柔軟な主鎖構造を持つポリビニルナフタレンやナフタレンと比べて、高い会合性を示した。〔投稿準備中〕(3)高分子モデル化合物間の会合:rho-アミノフェニルアラニンを含む剛直な塩基型定序配列ポリペプチドとカルボキシル基を含む柔軟な酸型定序配列ポリマーpoly〔(CH_2)_n-C(CH_3)(COOH)〕(n=1,3,5)との会合性を調べた。ポリペプチドの重合度を上げる条件が最近見つかったため、現在会合挙動を検討中。結果が得られ次第、公表予定。
各種ストレス負荷が加齢による脳内イオンチャンネル機構の変動に及ぼす影響に関する研究

老人性精神障害に対する社会的関心は日本のみならず米国においても増大しつつある.今回の研究では,脳内イオンチャンネルが各種精神機能調節に重要な役割を演じているという事実と高齢化に伴なうこれらイオンチャンネルの変化が老人性精神障害と関連している可能性を追究するために,疾患モデル動物の作製と,これら動物の脳内イオンチャンネル殊にCa^<++>チャンネルの変動に関して研究した.ストレス(特に軽度のストレス)による精神障害と脳内イオンチャンネル機構の相関性を動物,殊にラットを用いて調べるために,この種の疾患モデル動物の作製を試みた.さらに,これらの脳内イオンチャンネル,殊にCa^<++>ーChannelの動態を調べるために,このChannelに特異的な放射性物質である^3HーPN200ー110を用いた.1)ストレスによる精神障害モデル動物の作製:障害モデル動物作製にあたって8週令及び20週令の高血圧自然発症ラット(SHR)及び,対照群として同週令のWistar Kyoto rats(WKY)を用いた.実験は,一般動物室とは別の防音室で12時間毎に明暗が調節できる部室において施行した.すなわち,SHR,WKY共に1匹づつを透明なpolystyrene cageで飼育し,水とエサは自由に摂取させ,これらの自発運動量の日内変動を調べた.さらに,軽度のストレスとして暗室内で85dBのブザーを1時間毎に24時間,間欠的な刺激を加え,自発運動量に対する変化を調べた.これらの結果として,血圧はWKYに比べて高い状態ではあるが,まだ未熟な8週令SHRの日内変動での自発運動量は,冬時間帯(殊に夜間)においてWKYのそれよりも著明に高く,しかも軽度の音刺激下では明らかな運動量の亢進が観測された.一方,20週令SHRの血圧は行らかに8週令SHRより高く安定していたが,音刺激による自発運動量の変動は8週令の結果と対照的であった.すなわち,音刺激によって20週令SHRの自発運動量は完全に抑制された.この自発運動量の抑制は一種の"すくみ"状態から起きたものと推測される.2)脳内Ca^<++>channelの変動;"すくみ"状態になったSHRを断頭し,脳内7部位及び脊髄に区分し,それぞれの部位におけるCa^<++>channelの性質を,正常SHRやWKYのそれぞれの部位と比較すると,"すくみ"状態にあるSHRの前脳部位のみの^3HーPN200ー110最大結合数が著明に増加していた.これらの結果は,脳内,殊に前脳部位のCa^<++>channelが,ストレスによる精神異常発現に関与している可能性を示唆するものと考えられる.老人性精神障害に対する社会的関心は日本のみならず米国においても増大しつつある.今回の研究では,脳内イオンチャンネルが各種精神機能調節に重要な役割を演じているという事実と高齢化に伴なうこれらイオンチャンネルの変化が老人性精神障害と関連している可能性を追究するために,疾患モデル動物の作製と,これら動物の脳内イオンチャンネル殊にCa^<++>チャンネルの変動に関して研究した.ストレス(特に軽度のストレス)による精神障害と脳内イオンチャンネル機構の相関性を動物,殊にラットを用いて調べるために,この種の疾患モデル動物の作製を試みた.さらに,これらの脳内イオンチャンネル,殊にCa^<++>ーChannelの動態を調べるために,このChannelに特異的な放射性物質である^3HーPN200ー110を用いた.1)ストレスによる精神障害モデル動物の作製:障害モデル動物作製にあたって8週令及び20週令の高血圧自然発症ラット(SHR)及び,対照群として同週令のWistar Kyoto rats(WKY)を用いた.実験は,一般動物室とは別の防音室で12時間毎に明暗が調節できる部室において施行した.すなわち,SHR,WKY共に1匹づつを透明なpolystyrene cageで飼育し,水とエサは自由に摂取させ,これらの自発運動量の日内変動を調べた.さらに,軽度のストレスとして暗室内で85dBのブザーを1時間毎に24時間,間欠的な刺激を加え,自発運動量に対する変化を調べた.これらの結果として,血圧はWKYに比べて高い状態ではあるが,まだ未熟な8週令SHRの日内変動での自発運動量は,冬時間帯(殊に夜間)においてWKYのそれよりも著明に高く,しかも軽度の音刺激下では明らかな運動量の亢進が観測された.一方,20週令SHRの血圧は行らかに8週令SHRより高く安定していたが,音刺激による自発運動量の変動は8週令の結果と対照的であった.すなわち,音刺激によって20週令SHRの自発運動量は完全に抑制された.この自発運動量の抑制は一種の"すくみ"状態から起きたものと推測される.2)脳内Ca^<++>channelの変動;"すくみ"状態になったSHRを断頭し,脳内7部位及び脊髄に区分し,それぞれの部位におけるCa^<++>channelの性質を,正常SHRやWKYのそれぞれの部位と比較すると,"すくみ"状態にあるSHRの前脳部位のみの^3HーPN200ー110最大結合数が著明に増加していた.これらの結果は,脳内,殊に前脳部位のCa^<++>channelが,ストレスによる精神異常発現に関与している可能性を示唆するものと考えられる.
コラーゲンゲル薄膜を用いたラクトフェリン徐放化細胞培養担体の開発

ラクトフェリンは骨芽細胞の分化を促進する機能を持ち、骨形成を促進するサイトカインとして再生医療への利用が期待される。このためには、有効濃度のラクトフェリンを骨芽細胞に持続的に供給するドラッグ・デリバリー・システム(DDS)の開発が必要である。〓型コラーゲンは骨組織を構成する主要な細胞外マトリックスであると同時に、様々な細胞増殖因子を内包し、徐放する性質を持つことが知られている。そこで、〓型コラーゲンが骨芽細胞分化の過程において、ラクトフェリンの徐放担体として利用可能か検討するため、ウシラクトフェリンを含有する〓型コラーゲンゲル薄膜を作成した。この薄膜上でMG63ヒト骨肉腫由来細胞を単層培養し、デキサメサゾン添加により骨芽細胞に分化誘導すると、ラクトフェリンを含まないコラーゲンゲル薄膜と比較してアルカリフォスファターゼの活性化・オステオカルシンの産生などの分化形質の発現とマトリックスの石灰化(カルシウムの沈着)が促進された。この結果より、〓型コラーゲンゲル薄膜がラクトフェリンの徐放担体として培養骨組織の形成に有用であることが示された。ラクトフェリン含有コラーゲンゲル薄膜を作製するために、酸可溶化I型コラーゲンゲルを同容量のウシラクトフェリン含有MEM培養液と混和した後、低温で十分に乾燥させてゲルを乾固させた。この過程でゲルの厚みは5%以下に減少した。作製したラクトフェリン含有コラーゲンゲル薄膜をPBSで2回洗浄して平衡化させた後、37°Cの培養条件下に3週間インキュベートした場合、MEM培養液中へのラクトフェリンの継続的な放出が観察された。一方、ゲル薄膜内に残存するラクトフェリンの量は著しく減少し、I型コラーゲンゲル薄膜によるラクトフェリン徐放化が確認された。ヒト骨肉腫由来の細胞株であるMG63細胞の骨芽細胞への分化培養系を利用し、ラクトフェリン含有I型コラーゲンゲル薄膜の機能を評価した。ゲル薄膜上に播種したMG63細胞を骨芽細胞に分化誘導したところ、コラーゲンゲルへのカルシウム沈着量の継時的な増加が認められた。ウシラクトフェリンを最終濃度1μMで培養液に添加したところ、ゲルへのカルシウムの沈着が無添加区と比較して促進された。また、コラーゲンゲル薄膜上では、ラクトフェリンの細胞増殖促進効果は認められなかった。ラクトフェリン含有コラーゲンゲル薄膜の上にMG63細胞を播種した場合においても、コントロールと比較してゲルへのカルシウムの沈着が有意に促進されていた。これらの結果からラクトフェリン徐放性のコラーゲンゲル薄膜と骨芽細胞から骨様組織が再生できることが示唆された。昨年度までの研究の結果、ラクトフェリンが骨芽細胞の分化を促進し、骨様組織の形成を促進する機能を持つことが明らかとなった。本年度は、ラクトフェリンを標的細胞に持続的に供給するたあのキャリアとしてI型コラーゲンゲル薄膜が利用可能か検討した。I型コラーゲンゲル薄膜上にウシラクトフェリン溶液を塗布し、低温下で乾燥させることによりコラーゲンゲル薄膜に吸着させた。この薄膜上にMG63ヒト骨肉腫細胞を播種し、デキサメサゾンを培養液に添加することで骨芽細胞様の細胞に分化誘導した。分化誘導開始後2-3週間後にアルカリフォスファターゼ(ALP)活性の測定、OCPC法による細胞外マトリックスへのカルシウム沈着量の測定、ELISA法によるオステオカルシン産生量の測定を行い、MG63細胞の骨芽細胞様細胞への分化の程度を評価した。その結果、ラクトフェリン含有I型コラーゲンゲル薄膜上に播種したMG63細胞は、ラクトフェリンを含まないI型コラーゲンゲル薄膜上に播種したMG63細胞と比較して、骨芽細胞分化に伴うALP活性の上昇が顕著であり、オステオカルシン産生量、細胞外マトリックスへのカルシウム沈着量の増大が認められた。また、カルシウム沈着量はラクトフェリンを最終濃度1μMで培養液に添加した場合とほぼ同程度であった。この結果より、I型コラーゲンゲル薄膜がラクトフェリンのキャリアとして機能し、骨芽細胞分化を促進して骨様組織の形成を促す機能を持つことが明らかとなった。

これまでの研究により、ウシラクトフェリンが、ヒト骨肉腫由来の株化細胞であるMG63細胞の骨芽細胞への分化を促進する機能を持つこと、I型コラーゲンゲル薄膜がラクトフェリンの徐放担体として機能し、薄膜から培養液中に放出されたラクトフェリンが、MG63細胞の骨芽細胞分化を促進する活性を維持していることが明らかとなった。本年度はラクトフェリンの徐放担体を最適化する目的で、(1)I型コラーゲンスポンジ(2)酸性ゼラチンハイドロゲル、(3)塩基性ゼラチンハイドロゲルの三者をラクトフェリンの徐放担体として用い、培養液中へのラクトフェリン放出量をサンドイッチELISAにより測定し、I型コラーゲンゲル薄膜と比較した。その結果、I型コラーゲンスポンジの場合、I型コラーゲンゲル薄膜と同様、12時間後に担体に含まれるラクトフェリンの約30%が、7日後に約35%が培養液中に放出された。酸性ゼラチンハイドロゲルの場合、12時間後に約55%が、7日後に約60%が放出された。塩基性ゼラチンハイドロゲルの場合、12時間後に約25%が、7日後に約30%が培養液中に放出された。酸性ゼラチンハイドロゲルからのラクトフェリンの累積放出量が最大であり、ラクトフェリンの徐放担体としてより、適していると考えられた。また重合前のコラーゲンとラクトフェリンを架橋剤で処理することにより、インキュベーション開始直後の急激なラクトフェリンの放出が抑制され、徐放性が改善された。
無機-無機ハイブリッド型電解質を用いた中温作動型燃料電池の開発

中温作動(100°C300°C)プロトン導電型燃料電池(ITFC)は他の燃料電池と比較して様々な利点があるが,中温域で作動する良好なプロトン導電型固体電解質がなかった.そこで耐水性に優れかつガス透過性が低い,無機-無機ハイブリット型プロトン導電電解質を開発し,ITFCを実用化に近づけることを目的とした.その結果,ZrO2-2P2O5電解質とZnO-2P2O5ガラスをハイブリッド化し,シラン処理をすることによって,中温域で作動する耐水性が高い電解質を作成することができた.また本電解質を用いて,ITFCを作成し,様々な燃料を用いて実際に発電することに成功した.我々は,無機-無機ハイブリッド電解質を用いた中温作動プロトン導電型燃料電池の開発を目指して,初年度は,1)ZnO-xP2O5リン酸ガラスの組成依存性ならびに2)リン酸ガラスとコアシェル型電解質の最適組成ならびに最適熱処理温度の検討,3)無機-無機ハイブリッド電解質の整形と薄膜化を検討した。1)ZnO-xP2O5リン酸ガラスの組成依存性(x=1.62.0)を研究するに当たって,科研費で購入した電気炉を用いた。その結果,1プロトン伝導率はほぼ同程度であり,2耐水性はx=2.0のときが最も高い値を示し,3ガスバリア性もx=2.0のときが最も高い値を示すことがわかった。これらのことからx = 2が現時点では最も最適であるという結論に至った。2)リン酸ガラスとコアシェル型電解質の最適組成ならびに熱処理温度検討結果についてであるが,熱処理温度が高いほど耐水性は向上したが,プロトン伝導率は低下することがわかった。これよりプロトン伝導率と耐水性はトレード・オフの関係にあったため,500°Cでの焼成が最も良いと判断した。最適組成については,ガラスの耐水性の向上を目指して,CaOを添加した。0.3 MのCaOの添加によって,耐水性が向上し,ZrO2-1.6P2O5電解質の配合比を30 wt%にまで増加してもある程度の耐水性を付与することに成功した。3)無機-無機ハイブリッド電解質の整形と薄膜化の結果についてであるが,上記では低温焼成法で検討してきたが,昨年度の後半に,電解質充填法という方法を開発した。電解質充填法が現時点では最も有望であると考え,今年度以降更に検討を進めていく予定である。我々は良好な機械的強度を有するZnO-2P2O5ガラスと優れたプロトン導電能を有するZrO2-1.6P2O5電解質をハイブリッド化する手法を検討してきた.ZnO-2P2O5ガラスと無機塩を焼成,脱塩することにより作製した多孔性ZnO-2P2O5ガラスペレットに,ZrO-1.6P2O5電解質を充填する方法は有望な手法の一つであり,本研究では,上記方法に使用する無機塩の種類と,特に電解質の作成が容易であったNaClの粒子径依存性について研究を行った.無機塩としてLiClを用いて作成した電解質ペレットは強度が低く,KClを用いた場合は,熱処理の際にZnO-2P2O5ガラスと反応が起こったため,両者とも使用する無機塩としては適さないことが明らかとなった.プロトン導電率は,9.7 μmのNaCl粒子径を用いたときに1.0×10-1 S cm-1を示し本系において最大となることが明らかとなった.ガス透過係数は,NaCl粒子径が大きい(76 μm)ものを用いた場合は7.9×10-15 ( kmol m m-2 s-1 kPa-1)と大きかったが, 9.7 μm以下のものではほぼ一定値(1.3×10-15 ( kmol m m-2 s-1 kPa-1))となり,NaCl粉末の粒子径を小さくすることでガスバリア性が向上することが明らかとなった.昨年度,新たな複合化の手法として,電解質充填法を開発し,有望であると考え,本年度研究を進めてきたが,予想以上に機械的強度の確保が難しく,薄膜化が難航したためである。申請者は,研究の全体構想として「無機-無機ハイブリッド電解質を用いた中温作動プロトン導電型燃料電池の開発」を目的とした.中温作動(100°C300°C)プロトン導電型燃料電池(ITFC)は他の燃料電池と比較して様々な利点がある。そのためには,中温域で作動する固体電解質の存在が必要不可欠である.しかしながら,従来,実用的に十分な性能をもつプロトン導電型固体電解質はなかった.申請者らは,従来中温域においてZrO2-2P2O5電解質が10-1.010-1.5 S cm-1と高いプロトン導電性を有することを報告してきた.しかしながらこの電解質は,耐水性が低くガス透過性が高いという問題がある.

そこで伝導性に優れた電解質と,プロトン伝導能を有する無機ガラスと複合することにより,耐水性に優れかつガス透過性が低い,無機-無機ハイブリット型プロトン導電電解質を開発し,ITFCを実用化に近づけることを目的とした.最終年度は,多孔性ガラスマトリクスおよびハイブリッド電解質の耐水性および機械的強度を向上させることを目的として,シランカップリング剤を用いてシラン処理を実施するとともに,シラン処理を施したハイブリット電解質の中温域における発電性能特性を明らかにするため種々の燃料を用いて発電試験を行うことを目的とした.その結果,シラン処理を施した試料の水素イオンの初期溶出速度は,多孔性ガラスマトリクスに電解質を充填した試料の水素イオンの溶出速度に比べそれぞれ1/31,1/43と小さくなり,シラン処理によって電解質の耐水性が向上することが示された.また,ハイブリット電解質を用いたITFCの発電試験の結果,水素ガスを燃料に用いた際には8.9 mWcm-2,メタノールを用いた際には1.0 mWcm-2の最大出力が得られた.期間全体を通して,無機-無機ハイブリッド型電解質のポテンシャルを高めることができた.中温作動(100°C300°C)プロトン導電型燃料電池(ITFC)は他の燃料電池と比較して様々な利点があるが,中温域で作動する良好なプロトン導電型固体電解質がなかった.そこで耐水性に優れかつガス透過性が低い,無機-無機ハイブリット型プロトン導電電解質を開発し,ITFCを実用化に近づけることを目的とした.その結果,ZrO2-2P2O5電解質とZnO-2P2O5ガラスをハイブリッド化し,シラン処理をすることによって,中温域で作動する耐水性が高い電解質を作成することができた.また本電解質を用いて,ITFCを作成し,様々な燃料を用いて実際に発電することに成功した.無機電解質とガラスを複合化する方法の検討に予想以上に時間がかかってしまったためである。現在,ハイブリッド電解質で発電しやすい単セルが完成し,発電試験を始めたところである。また,シラン処理によって機械的強度を確保することが可能であることが示唆されるような実験結果が出始めたため,シラン処理についてもう少し検討し,よりよいハイブリッド電解質の作成方法を見いだしていきたいと考えている。電気化学比較的良好な複合化の方法が見つかったため,その方法を中心に検討していく予定である。また,リン酸ガラスの組成依存性は昨年度で終了予定であったが,x = 2以上についても検討していきたいと考えている。
電子ビーム注入による浮遊微粒子の空間分布制御

本研究では、負バイアスしたメッシュ電極裏側から電子ビームを注入することにより、電極近傍の電位構造を変化させ、電極前面の浮遊微粒子の空間分布を制御することを目的とした。更に、メッシュ電極に、高周波電圧を印加して、実際のプロセスプラズマ中での浮遊微粒子の挙動も検討した。本年度は、(1)高周波バイアスした電極近傍における浮遊微粒子の空間挙動計測、(2)高周波振動電位分布の計測、(3)スパッタ法による微粒子導入の検討及び空間分布の計測について検討を行った。(1)高周波バイアス電極近傍における浮遊微粒子の空間分布計測導入微粒子として、Al、SiO_2、SiCの微粒子を使用し、振動法により、プラズマ中に導入し浮遊させた。これらの微粒子は、電極近傍では、電極シース構造に起因する円環状の空間分布を示すことが分かった。(2)高周波振動電位分布の計測エミッシブプローブを用いたinflection point法により、高周波電極近傍の電位分布の計測を行った。電極近傍には、イオンシースを形成する電位構造になることが分かった。更に、印加する電圧を増加させると、シース電位も負に深くなる構造になることが分かった。(3)スパッタ法による微粒子導入の検討と空間分布の計測スパッタ電極には、グラファイト円板を用いた。スパッタ微粒子を発生させるために、電極に高周波電力300Wを10分間注入し、その後、凝集成長させるために、10W程度に低下させて実験を行った。スパッタ微粒子の観測には、半導体レーザーによる光散乱法を用いた。浮遊微粒子の空間構造は、凝集成長による粒径の増加に伴い、電極近傍で、様々な空間挙動の時間推移を示した。具体的には、10Wに低下させた時間から、微粒子ははじめ電極端部に浮遊し、その後、凝集による粒径の増加により、中央部に移動し、最後には、重力と微粒子に作用する他の力との不均衡により、落下することが分かった。本研究では、負バイアスしたメッシュ電極裏側から電子ビームを注入することにより、電極近傍の電位構造を変化させ、電極前面の浮遊微粒子の空間分布を制御する事を目的とした。本年度では、(1)電子ビーム発生器の構築とその基礎特性、(2)粒径の揃った微粒子のプラズマへの安定供給、(3)メッシュ電極前面の電位構造を明らかにした。(1)電子ビーム発生器の構築とその基礎特性電子ビーム発生器は、内径80mm、外径100mm、長さ50mmの円筒状アルミ容器に、フィラメントを設置した構造からなる。容器開口部には、メッシュ電極(タングステン製、100mesh/inch)を配置した。電子ビーム注入用のフィラメントの配置法として、数巻のスパイラル状のフィラメントを数個軸対称に配置した場合と直線状のフィラメントを数本並列に配置した場合の2種類を用いた。電子ビーム発生の観点から、直線状のフィラメントを用いた場合が効率よく電子ビームの発生が可能であることがわかった。(2)微粒子のプラズマへの安定供給高周波放電中に、粒径が揃ったアクリル微粒子の安定供給実験を行った。粒径として1.5μ10μmのものを導入した場合、1.5μmの微粒子がもっとも安定に供給でき、レーザ光散乱法による微粒子の浮遊確認が容易であった。(3)メッシュ電極前面の電位構造電子ビームを注入しない場合のメッシュ電極前面の電位構造計測の基礎実験を行った。電位の計測には、通常のラングミュアプローブを用いて行った。浮動電位の半径方向分布から、メッシュ近傍でイオンシースに起因する負の電位構造が形成されることがわかった。
触媒を利用した窒素プラズマの反応による含窒素化合物の合成

1.解媒を用いたアンモニア合成反応.窒素-水素混合プラズマによってアンモニアが生成することは古くから知られている.またプラズマに接する電極や器壁が触媒作用を有することも報告されている.我々は,プラズマの下流(アフターグロー域)に触媒を置いても有効であることを見い出した.酸化物触媒の中ではマグネシアが有効であり,さらに銅・白金・パラジウムなどの金属を添加することによって,触媒活性が高められた.2.二重管反応管によるアンモニア生成機構の検討.プラズマ域に接していない触媒が有効であることから,プラズマ中で生成した励起窒素が下流に移動して反応すると考えられる.これを証明するため,窒素と水素を分離したまま一方のみをプラズマ化し,下流で混合させる反応管を試作し,反応を行った.水素のみをプラズマ化した場合のアンモニア生成量は少なかったが,窒素のみをプラズマ化でも混合プラズマの場合に近い速度でアンモニアが生成した.従ってアンモニアの生成はプラズマの中だけでなく,励起窒素分子が下流に移動してから水素と反応しても進行することがわかった.3.ヒドラジンの生成.混合プラズマを液体窒素冷却した場合,アンモニアのみならずヒドラジン(H2N-NH2)が生成することを見い出した.しかし,窒素のみおよび水素のみのプラズマでは全く生成しなかった.従ってヒドラジンは,混合プラズマの中でのみ生成し,外部から冷却することによって分解をまぬがれて安定にとり出せるものと思われる.4.マグネシア触媒の調整.マグネシア触媒は水酸化マグネシアの加熱脱水によって作られる.ここで脱水過程を,窒素プラズマまたはH2Oプラズマで試みたところ,短時間に,高表面積の触媒を作ることができた.1.解媒を用いたアンモニア合成反応.窒素-水素混合プラズマによってアンモニアが生成することは古くから知られている.またプラズマに接する電極や器壁が触媒作用を有することも報告されている.我々は,プラズマの下流(アフターグロー域)に触媒を置いても有効であることを見い出した.酸化物触媒の中ではマグネシアが有効であり,さらに銅・白金・パラジウムなどの金属を添加することによって,触媒活性が高められた.2.二重管反応管によるアンモニア生成機構の検討.プラズマ域に接していない触媒が有効であることから,プラズマ中で生成した励起窒素が下流に移動して反応すると考えられる.これを証明するため,窒素と水素を分離したまま一方のみをプラズマ化し,下流で混合させる反応管を試作し,反応を行った.水素のみをプラズマ化した場合のアンモニア生成量は少なかったが,窒素のみをプラズマ化でも混合プラズマの場合に近い速度でアンモニアが生成した.従ってアンモニアの生成はプラズマの中だけでなく,励起窒素分子が下流に移動してから水素と反応しても進行することがわかった.3.ヒドラジンの生成.混合プラズマを液体窒素冷却した場合,アンモニアのみならずヒドラジン(H2N-NH2)が生成することを見い出した.しかし,窒素のみおよび水素のみのプラズマでは全く生成しなかった.従ってヒドラジンは,混合プラズマの中でのみ生成し,外部から冷却することによって分解をまぬがれて安定にとり出せるものと思われる.4.マグネシア触媒の調整.マグネシア触媒は水酸化マグネシアの加熱脱水によって作られる.ここで脱水過程を,窒素プラズマまたはH2Oプラズマで試みたところ,短時間に,高表面積の触媒を作ることができた.
西部北太平洋亜寒帯域における二酸化炭素収支におよぼす生態系変動機構の解析

海洋に分布する植物プランクトンは様々な多数の色素を保有しているが、種類により独特な色素を持っている。この固有色素は高速液体クロマトグラフ(HPLC)により個別に分析が可能で、この分析機を用いて西部北太平洋亜寒帯海域における色素分布の季節変化を調べることにより、植物プランクトンの分布と海洋環境の関係を把握し、そして検討することを目的に研究を行った。そのために、東北区水産研究所・北海道区水産研究所が設定した親潮域定点で季節的に得た植物プランクトン試料の色素試料の分析を定期的に行った。得られた試料の培養のため低温培養機(備品購入)、得られた試料の画像作成のために顕微鏡用デジカメ用レンズ(備品購入)を用いた。また、植物色素分析および植物の電子顕微鏡観察には学生の研究補助を得て行った(謝金使用)。これらの研究実施に際し、今年度研究実施計画を立案し、試料採集航海の検討および分析結果の検討を行なった(旅費申請)。色素分析結果から、西部北太平洋亜寒帯域(親潮域)においては通年、珪藻類が優先するものの、春の春季大増殖前の4月には渦鞭毛藻類と円石藻類、5-7月の大増殖期は珪藻類が植物プランクトン現存量で重要な役割を演じ、現存量の少ない10月は円石藻類の重要性が増すことが明らかとなった。海洋環境との植物プランクトン分布の対応関係についてはまだ解析中であるが、珪藻類は低温・低塩分、円石藻類は高温・高塩分の水塊を好む傾向が認められた。現在は,これまでの色素分析・電子顕微鏡観察の継続とともに、得られた結果の外国での発表と印刷発表のための準備をっている。この固有色素は高速液体クロマトグラフ(HPLC)により個別に分析が可能で、この分析機を用いて西部北太平洋亜寒帯海域における色素分布の季節変化を調べ、植物プランクトンの分布と海洋環境の関係を検討することを目的に研究を行った。そのために、一昨年度北海道区水産研究所の津田ら(研究分担者)により、親潮域定点で季節的に得られた色素試料の分析を行った.この試料運搬用に液体質素運搬容器および標準色素試料検定用の分光光度計が必要となった(機器購入)。植物色素分析および植物の電子顕微鏡観察には学生の研究補助を得て行った(謝金使用)。これらの研究実施に際し、研究責任者と分担者らが事前(8月)に札幌に集合し、今年度研究実施計画を立案し、試料採集航海の検討を行なった(旅費申請)。色素分析結果から、西部北太平洋亜寒帯域(親潮域)においては通年、珪藻類が優先するものの、春の春季大増殖前の4月には渦鞭毛藻類、5-7月の大増殖期は珪藻類が植物プランクトン現存量で重要な役割を演じ、現存量の少ない10月は円石藻類の重要性が増すことが明らかとなった。来年度は,これまで採集し分析が終了していない試料の分析と,親潮域定点での採集観測継続とともに、得られた結果の印刷発表のための準備を行う予定である。