hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マレーシア湿潤熱帯での種の分化と相互適応的な進化の研究

湿潤熱帯は,多様な生物相,複雑な森林生態系,大きな生産量や速い物質循環の速度等で特徴づけられている.この生態系を構成する種の存在様式や進化(分化)の過程を明らかにし,湿潤熱帯の生態系の基礎単位を形成する種の実体を解明することを目指す.熱帯の生物相の多様性,生態系の構造,種の存在様式,種分化のパターン,進化の過程等の諸問題は,熱帯域の野外調査の困難さからまだ不明な点が多い.本研究は,熱帯での種のあり方,その分化過程,さらには熱帯の生物群の進化についての総合的な研究を,動物と植物の研究者が協力し,また分類・系統解析・生態などの諸分野を総合することによって明らかにしようとするものである.湿潤熱帯における森林生態系と種分化機構について,次の4つの側面からアプローチを試みた.(1)樹木や林床草本の分布や動態の解析.西スマトラ州に6ヶ所設置されている森林生態調査プロットにおいて,樹木の動態や生長の調査.稚樹の分枝様式の比較を行なった.また.林床草本であるSchismatoglottsの分布や集団の動態と生長を追跡した.これらのデータは,熱帯の森林生態系の空間構造や種間関係を知る大きな手がかりとなる.(2)種内・種間の遺伝題変異の解析ツリフネソウ(5種)やMonophyllaea(2種とそれらの雑種)などの林床草本において,染色体数を観察することによって,種内構造や種間関係を分析した.また,熱帯の樹木であるバンレイシ科植物の染色体数の調査も進められた.(3)林床草本の繁殖様式と送粉過程.植物の送粉様式は,種分化を考える上で,一つの重要な過程である.巨大草木である野生バナナ(Musa属)2種の観察で,花序を垂らして咲くM.halabanensisはコウモリによって送粉が行なわれていたが,花序が直立して咲くM.salaccensisでは,ミツスイ科の鳥によって送粉されていることを発見した.西スマトラ州で多様に分化している12種のツリフネソウ属植物のうち8種について送粉過程を調査した.そのうち7種が,舌の長いケブカハナバチ科のハナバチ(Amegilla属)によって送粉されていた.このハナバチ類は多くの種があり,それぞれに種特異性をもってツリフネソウの花を訪花していた.(4)ウツボカズラの捕虫習性.ウツボカズラは,消化液を満たした捕虫袋の中に虫を誘引して栄養分にする植物である.西スマトラ州に分布する10種のウツボカズラにおいて,この捕虫袋の中に捕えられた,あるいはその中で生活している昆虫を比較調査した.今回の調査結果は,多様に分化した種群を有する熱帯多雨林の動態と構造を解明し,その中での種間の密接な進化的相互関係の一端を明らかにすることができた.しかしこの問題の解明には,更に長期にわたる綿密な野外調査とデータ解析が必要なことも明らかである.多彩な湿潤熱帯生物群の進化の様相を,種を基礎単位として明らかにすることが必要とされている.湿潤熱帯は,多様な生物相,複雑な森林生態系,大きな生産量や速い物質循環の速度等で特徴づけられている.この生態系を構成する種の存在様式や進化(分化)の過程を明らかにし,湿潤熱帯の生態系の基礎単位を形成する種の実体を解明することを目指す.熱帯の生物相の多様性,生態系の構造,種の存在様式,種分化のパターン,進化の過程等の諸問題は,熱帯域の野外調査の困難さからまだ不明な点が多い.本研究は,熱帯での種のあり方,その分化過程,さらには熱帯の生物群の進化についての総合的な研究を,動物と植物の研究者が協力し,また分類・系統解析・生態などの諸分野を総合することによって明らかにしようとするものである.湿潤熱帯における森林生態系と種分化機構について,次の4つの側面からアプローチを試みた.(1)樹木や林床草本の分布や動態の解析.西スマトラ州に6ヶ所設置されている森林生態調査プロットにおいて,樹木の動態や生長の調査.稚樹の分枝様式の比較を行なった.また.林床草本であるSchismatoglottsの分布や集団の動態と生長を追跡した.これらのデータは,熱帯の森林生態系の空間構造や種間関係を知る大きな手がかりとなる.(2)種内・種間の遺伝題変異の解析ツリフネソウ(5種)やMonophyllaea(2種とそれらの雑種)などの林床草本において,染色体数を観察することによって,種内構造や種間関係を分析した.また,熱帯の樹木であるバンレイシ科植物の染色体数の調査も進められた.(3)林床草本の繁殖様式と送粉過程.植物の送粉様式は,種分化を考える上で,一つの重要な過程である.巨大草木である野生バナナ(Musa属)2種の観察で,花序を垂らして咲くM.halabanensisはコウモリによって送粉が行なわれていたが,花序が直立して咲くM.salaccensisでは,ミツスイ科の鳥によって送粉されていることを発見した.西スマトラ州で多様に分化している12種のツリフネソウ属植物のうち8種について送粉過程を調査した.そのうち7種が,舌の長いケブカハナバチ科のハナバチ(Amegilla属)によって送粉されていた.このハナバチ類は多くの種があり,それぞれに種特異性をもってツリフネソウの花を訪花していた.(4)ウツボカズラの捕虫習性.

ウツボカズラは,消化液を満たした捕虫袋の中に虫を誘引して栄養分にする植物である.西スマトラ州に分布する10種のウツボカズラにおいて,この捕虫袋の中に捕えられた,あるいはその中で生活している昆虫を比較調査した.今回の調査結果は,多様に分化した種群を有する熱帯多雨林の動態と構造を解明し,その中での種間の密接な進化的相互関係の一端を明らかにすることができた.しかしこの問題の解明には,更に長期にわたる綿密な野外調査とデータ解析が必要なことも明らかである.多彩な湿潤熱帯生物群の進化の様相を,種を基礎単位として明らかにすることが必要とされている.
レタス種子発芽における光誘導GA_1の受容体の単離同定

1.受容体生合成時期を確認する目的で、まずタンパク質合成阻害剤の発芽に対する効果を調べた。その結果、転写段階の阻害剤(アクチノマイシンD、αアマニチン)は、発芽をほとんど阻害せず、翻訳段階の阻害剤(シクロヘキシイミド)が効果的に発芽を阻害した。そこで、同阻害剤を異なる濃度で、異なる時間パルス的に与え、発芽のタイムコースのずれを調べたが、阻害剤処理時間以上に発芽が遅れ、傾きも緩やかになった。このことは洗浄によっても阻害剤の影響が完全には除去できないことを意味しており、阻害剤処理による発芽の遅れから、受容体合成時期を決定することは無理のあることが明らかになった。2.アフィニティークロマトグラフィーを行なうために、ジベレリン(GA)をゲルに固定することを試みた。GAは高い生理作用を示しかつ入手が容易なGA_3を選び、7位の-COOHを介してEAH-セファロースチBと、3位あるいは13位の-OHを介してエポキシ活性化セファロース6Bと結合させた。その結果、それぞれゲル1ml当り0.3μM、0.1μMのGA_3が固定された。3.GAに対する感受性測定結果から、受容体が確実に存在していると考えられる。25°C暗所で4時間培養したレタス種子20gにPVPを加え、緑色安全光下で乳鉢と乳棒ですりつぶし、セファロースG25で低分子を除いた後、2で作成した2種類のゲルに吸着させた。これを、10^<-3>MGA_3で溶出し、得られたタンパク質画分をSDSページにかけてみた。その結果数本のバンドが認められたが、2種類のゲルでバンドパターンに差がなかった。この結果は、得られたバンドが非特異的な吸着によるものであることを示唆している。さらに、どちらかのゲルに特異的なバンドを得るべく、溶出条件等を検討したが、残念ながら現在に至るまで明確な差は得られていない。
束縛関係に対するイントネーションの効果

1.代名詞の指示(reference)に対するイントネーションの効果を検討した。その結果、イントネーションが談話中の語句同士の依存関係を合図すること、代名詞の指示が前記のような談話中の依存関係と同様な幾つかの重要な特性を持つこと、しかしながら、この二つのタイプの依存関係は同一のものとは考えられないことを発見した。2.これらの結果はイントネーションがどこに依存関係が起こるかを指摘し、ある表現の持つ指示的特性がどのような依存関係をとるかを決定するというイントネーションと指示の統合する新しい理論を導いた。例えば、限定的指示語(代名詞、名称、定名詞)がイントネーションにおいて他の表現に依存している場合、その指示語はその表現と同一指示でなければならない。一方、不定詞が同様の環境にある場合、不定詞はイントネーション的に依存している表現と同一指示には成りえない。以上の成果を説明するにあたっては、統語論的情報と語用論的情報を結び付けるという従来のアプローチにはない考え方を必要とした。このような手法を発展させることは、本研究の目標の一つである。3.英語において談話中の依存関係を示す第一の標識は、抑揚の無い、低音調のイントネーションとして表わされる、音韻論的アクセントの欠如である。日本語においても、これと類似の談話中依存関係の効果が認められることを発見した。しかし、談話中の依存関係を示す標識は、日本語では、様々な助詞の使用によって表わされ、イントネーションによっては行われない。この二つの依存関係を示す標識の関連性を検討するさらなる研究が望まれる。4.未完成である本研究の成果を言語学の分野の他の研究と関連づけるための準備段階として、エドウィン・ウイリアムス、ハンス・カンブ、ディビッド・カプラン、ジェームス・ヒギンボッサム、ロバート・メイ&メバ-ト・フィエンゴなどによる多種多様な文献を収集し、研究した。
多元的な近代の宗教性をめぐる総合的研究―宗教概念・宗教的なもの・市民の倫理

近代の世俗化を通して公的領域における宗教の意義は小さくなったと言われる。しかし、宗教は近代においても、人間のイマジナリーの源泉の一つとして、共生の様々なレベルー環境への態度、政治権力の正当化、社会や個人の意義、人間が生き抜くための動機づけ等ーにおいて、功罪両面にわたって重要な役割を果たしてきた。本研究は、宗教の果たしたこのような両義性と国によって異なる多元性を、ニーチェ、ハイデガー、ラインホールド・ニーバーのテキストから掘り起こし、特に自由民主主義をめぐってそれぞれが描いた構想を、各々の思想的・歴史的な背景から解明を試みた。本研究の目的は、いわゆる「世俗化」の展開過程を、近代における新たな宗教概念の多元的な構築過程とみなし、その過程を、1プロテスタント的な宗教性の多元的な展開、2新たな宗教性からこぼれ落ちる神話的なもののナショナリズムなどの政治イデオロギーの関係、3多元的な宗教性からなる現代社会に生きる市民的倫理という3点から総合的に探究することである。1については「ニーチェー「神の死」以降の宗教と国家」において、ニーチェのルサンチマン宗教としてのキリスト教批判が、逆説的に新たな宗教性を予兆するものであり、その新たな宗教性のもとで人間がとりむすぶ政治的関係がいかなるものかを究明した。本研究は、英米圏で盛んなニーチェの政治理論的な研究を踏まえつつ、ドイツ思想史と宗教思想研究の方面からの検討も加えた独自の成果である。2については、本研究の遂行過程で、日本のアジア主義者の言説がイスラム主義に類似していることに気がつき、アジア主義とイスラム主義との比較により、新たな宗教性からこぼれ落ちる神話的なものと政治イデオロギーとの結びつきを解明できるのではないかという見通しをえ、アジア主義に関する文献の収集と調査を行った。研究対象を位置づける文脈を探り当てることができたことがここでの成果である。今後は特に大川周明について研究を進める計画である。3に関するものとしては、ハーバーマスの重要論文の翻訳を出版し、市民倫理とイデオロギーに関わる「想像力」の概念史研究を取りまとめることができた。その中で、チアラ・ボティッチ(Chiara Bottici)の研究を通し、「想像力」と「イマジナリー」を媒介する、アンリ・コルバンの「イマジナルなもの」という概念と出会った。これは多元的な宗教性の構築とその政治イデオロギーや市民倫理との関係を解明し、本研究全体を貫く軸となることが見込まれる概念の発見である。本研究の目的は、いわゆる「世俗化」の展開過程を近代における新たな宗教概念の多元的な構築過程とみなし、その過程を1プロテスタント的な宗教性の多元的な展開、2新たな宗教性からこぼれ落ちる神話的なものやナショナリズムなどの政治イデオロギー的展開、3多元的な宗教性からなる現代社会に生きる市民的倫理という3点から総合的に探究することである。平成27年度は、政治と宗教性の関係の土台にある基礎となる「想像力」に関する概念史的研究をとりまとめ公刊した。この研究は、古代ギリシアの想像力概念の分析からはじめ、西洋近代において想像力概念が認識論的な能力の点から地位を低下させる一方、政治社会構築のための能力としては地位を向上させるに至ったプロセスを解明し、テロや戦争の危機に怯える現代における想像力の課題が、部族的・氏族的・民族的共同体を越える、市民による政治的共同体をいかに想像できるかという点にあると論じた。この成果をふまえて本研究の目的を達成するために、市民の政治的共同体を想像しうる文化的な資源としての宗教の近代における多元的なあり方の究明を目指し、ドイツ、アメリカ、日本の宗教思想家の広範なサーベイを行った。具体的には、アメリカのプロテスタント神学者R.ニーバーのニューディール期の政治神学を分析し、その社会倫理性の強さが宗教的資源にいかに大きく依存しているかを究明した。さらに、アメリカのプロテスタンティズムと比較可能なドイツと日本の宗教思想家についても文献調査を実施し、政教分離という枠組みのもとで宗教がいかに政治社会の構築に関わるのか、アメリカ、ドイツ、日本の比較思想史的枠組みの手がかりを得た。また、それらの歴史研究から明らかになる20世紀初頭の宗教思想を、現代に求められる市民的倫理という点から評価するために、R.ベラーの宗教論やR.フォアストの正義論の批判的摂取につとめた。平成27年度は、当初の計画としては、プロテスタント的近代の宗教の多元性を明らかにする「課題1」から、西洋の宗教概念におさまりきらない宗教概念の変容を、日本における日本学・東洋学に即して解明する「課題2」に徐々に重心を移すとしていた。「課題1」については、アメリカの神学者R.ニーバーの研究を通じて、アメリカ的宗教性の特質といえる「社会倫理」的な側面の特質を、ドイツ出身のP.ティリッヒやスイスのK.バルトと比較しながら考察した。天皇制という重大な問題を抱えていたとはいえ、近代国家として政教分離に踏み出した日本においても、その近代的な政教体制のもとにおける独自の宗教心が追求された。これまでの研究では、これらはもっぱら日本思想の枠組みの中で探究されてきたが、本研究では近代の政教体制における宗教思想という枠組みで他国の宗教思想との比較が目指される。そのために、近代の政教体制で宗教に要請される二側面、つまりルソーの市民宗教とシュライアーマッハーの内心の宗教の両面をそれぞれ代表したと考えられる大川周明と西田幾多郎を取り上げて、それぞれの一次資料と代表的な先行研究の成果の摂取に努めた。

以上のように、多作の思想家を同時並行的に読み進めることによって、近代の政教分離体制のもとで、20世紀初頭の新たな危機に遭遇した宗教者が、いかに新体制を想像し、その構築に参画しようとしたのか、その比較思想的な枠組みを開拓することができた。このような歴史的な研究は、現代社会における市民的倫理の構想という「課題3」に密接なつながりを有する。この方面では、倫理・法・政治・道徳の異なる文脈における正義概念の解明に従事しているR.フォアストの文献読解を通じて、理論的な整理を行った。以上のように当初の研究目的を統合的に推進できる見通しをえられたことが、進捗状況の理由である。本研究の目的は、いわゆる「世俗化」の展開過程を近代における新たな宗教概念の多元的な構築過程とみなし、その過程を(1)プロテスタント的な宗教性の多元的な展開、(2)新たな宗教性からこぼれ落ちる神話的なものやナショナリズムなどの政治イデオロギー的展開、(3)多元的な宗教性からなる現代社会に生きる市民的倫理という3点から総合的に探究することである。平成28年度は、これまで研究を進めてきた個別の事例を包括する思想史的な枠組みに関する研究を進め、次に述べる「眼差しの交錯としての宗教と政治思想の歴史」という着想を得て、研究を取りまとめる方向性を定めた。「眼差しの交錯」は2つの局面からなる。第1局面は、西洋の非西洋世界に対する眼差しと、非西洋世界の西洋への眼差しの交錯である。16世紀以降、世界に進出する西洋人は非西洋世界における「宗教」に相当するものを発見し、キリスト教をモデルにそれらの価値を評価する。他方、非西洋世界は西洋の宗教の奇なる教えへの違和感と科学の力への驚嘆という複雑な眼差しを構築する。第2局面はより複雑となり、西洋人の西洋化された非西洋(エリート層)への眼差しと後者の前者への眼差しの交錯、及び西洋化されない非西洋(民衆層)の西洋人とエリート層への眼差しの交錯である。非西洋知識人は文明国家となるために「宗教」を構築する。その構想は、近代文明がもたらす個人化の趨勢や科学的思考との対決という課題を背負っており、それらへの対応の違いによって、大きく進歩派と伝統派が分かれた。以上の西洋と非西洋の間で典型的に生じた眼差しの交錯は、西洋世界の内部においても対照性がそれほど明解ではない形で展開した。平成28年度は、以上の「眼差しの交錯」という枠組みにより、近代の多元的な宗教性を解明するための、一国思想史を超えた、グローバルな思想史の構築の手がかりを得たことが最大の成果である。平成28年度計画としては、それまでのドイツ、アメリカ、日本に関する個別研究をもとに、それぞれの新体制期、つまりナチズム、ニューディール、昭和維新における宗教思想と政治との関係を究明する方向で研究を推進するとしていた。しかし、それぞれの宗教的文化を背景にした個々の事例を結びつけ、関連性のある思想史として描き出すことの困難に直面し、研究視座の獲得のためにあらためて思想史研究や宗教概念研究を渉猟した。その結果、研究実績の概要に述べた「眼差しの交錯」という視点を獲得することができた。今後は、これまで個別に研究してきた思想家を、眼差しの交錯という視点から分析し、それらを織り合わせることによって、近代における宗教の多元性をその歴史的背景の襞に分け入りながら描き出すことが課題となる。
胎生期の中枢神経系における嗅覚/味覚統合機構の機能発生・構築過程の光学的解析

地球上の生物は、安全に食物を摂取するために、嗅覚や味覚、視覚など様々な感覚機能を駆使し、食物になりうる物質の品質を評価し、目の前にある物質が摂取可能な物であるか否かを判断している。このような能力は成体に限られた能力ではなく、一般に生物は、生後まもない時期から口に入れたものが、自分にとって好ましいものであるか否かを識別する能力を未熟ながら備えている。これは、様々な感覚情報を処理する神経回路網が、出生時にはすでにある程度発達していることを示唆している。では、こうした食物の品質を評価する能力は、個体発生過程でどのようにして形成されるのだろうか?本研究は、個体発生、特に胎生期における感覚統合機能の発生/発達過程を解明する目的で、嗅覚系と味覚系に焦点をあて、研究方法として1膜電位感受性色素を用いたニューロン電位活動の光学的イメージング法による機能マッピングと、2カーボシアニン系蛍光色素やrhodamine dextranを用いた形態マッピングを駆使し、得られたデータの比較から、まず、(1)嗅覚および味覚の神経回路網の機能発生/構築過程のプロフィルを明らかにし、(2)嗅覚と味覚の感覚情報の統合処理機構が、個体発生過程でどのようにして形成されていくのか、を解明することを目的として企画された。平成30年度は、脳神経の電気刺激により中枢神経系に誘発される光学シグナルの解析を中心に研究を進めた。具体的には、まず、さまざまな発生段階の鶏胚を用いて実験を行ない、基本データを得た。嗅神経-嗅球-大脳標本を膜電位感受性色素NK2761で染色し、嗅神経を吸引電極で刺激し、大脳内で応答領域の同定を行った。光学的シグナルの波形解析から、大脳内におけるニューロンの活動電位、興奮性シナプス後電位、抑制性シナプス後電位を分離することに成功した。本研究は、個体発生過程、特に胎生期の嗅覚および味覚神経回路網に焦点をあて、1膜電位感受性色素を用いた神経活動の光学的イメージング法による機能的マッピングと、2カーボシアニン系蛍光色素やrhodamine dextranを用いた形態的マッピングとの比較から、嗅覚及び味覚神経回路網の機能発生・構築過程のプロフィル、嗅覚と味覚の感覚統合の機構の発生発達過程を明らかにすることを第一義の目的としている。本年度はその第一歩として、大脳半球における嗅覚神経回路網発達の基本データを取ることに成功した。実験計画は、現在のところほぼ順調に進んでおり、今後の研究遂行の上での問題点は今のところ見当たらない。引き続き、さまざまな発生段階の鶏胚を用いて実験を行ない、基本データを得る。それを元にラット/マウス胎仔で解析を進める。(1)大脳における嗅神経(N.I)の神経回路網の解析:「N.I-嗅球-大脳標本」を膜電位感受性色素NK2761で染色し、嗅神経を吸引電極で刺激し、大脳内で応答領域の同定を行う。初期胚脳幹は光透過性がよいので、顕微鏡の焦点面をz軸方向に移動させて"optical sectioning"を行うことにより、光学的三次元機能マッピングを行う(我々は、すでに鶏胚の舌咽/迷走神経関連核においてこのoptical sectioning法の有用性を実証済みである)。さらに、光学的シグナルの波形解析から、大脳内におけるニューロンの活動電位、興奮性シナプス後電位、抑制性シナプス後電位を分離し、これをさまざまな発生段階の標本を用いて行い、その機能発生・構築過程を調べる。(2)トレーサーを用いた形態学的観察: (1)で用いた標本をトレーサーで染色して形態学的観察を行い、機能マッピングの結果と比較して、嗅覚回路網を構成する神経核の同定を行う。(3)疎水性膜電位感受性色素による測定:疎水性膜電位感受性色素で嗅神経末端や特定の神経核だけを染色し、嗅球や大脳におけるシナプス前応答を独立して記録する。得られた結果を、(1)の結果と比較し、興奮性および抑制性シナプス応答の詳細な分析を試みる。(4)ラット/マウス胎仔を用いた実験:以上の項目に関して、ラット/マウス胎仔を用いて同様の実験を行う。得られたデータを鶏胚での結果と比較し、種による違いを明らかにする。さらに同様の実験を味覚神経系についても解析をすすめ、その機能発生・構築過程を明らかにする。では、こうした食物の品質を評価する能力は、個体発生過程でどのようにして形成されるのだろうか?本研究は、個体発生、特に胎生期における感覚統合機能の発生/発達過程を解明する目的で、嗅覚系と味覚系に焦点をあて、研究方法として1膜電位感受性色素を用いたニューロン電位活動の光学的イメージング法による機能マッピングと、2カーボシアニン系蛍光色素やrhodamine dextranを用いた形態マッピングを駆使し、得られたデータの比較から、まず、(1)嗅覚および味覚の神経回路網の機能発生/構築過程のプロフィルを明らかにし、(2)嗅覚と味覚の感覚

情報の統合処理機構が、個体発生過程でどのようにして形成されていくのか、を解明することを目的として企画された。平成30年度は、脳神経の電気刺激により中枢神経系に誘発される光学シグナルの解析を中心に研究を進めた。具体的には、まず、さまざまな発生段階の鶏胚を用いて実験を行ない、基本データを得た。嗅神経-嗅球-大脳標本を膜電位感受性色素NK2761で染色し、嗅神経を吸引電極で刺激し、大脳内で応答領域の同定を行った。光学的シグナルの波形解析から、大脳内におけるニューロンの活動電位、興奮性シナプス後電位、抑制性シナプス後電位を分離することに成功した。本研究は、個体発生過程、特に胎生期の嗅覚および味覚神経回路網に焦点をあて、1膜電位感受性色素を用いた神経活動の光学的イメージング法による機能的マッピングと、2カーボシアニン系蛍光色素やrhodamine dextranを用いた形態的マッピングとの比較から、嗅覚及び味覚神経回路網の機能発生・構築過程のプロフィル、嗅覚と味覚の感覚統合の機構の発生発達過程を明らかにすることを第一義の目的としている。本年度はその第一歩として、大脳半球における嗅覚神経回路網発達の基本データを取ることに成功した。実験計画は、現在のところほぼ順調に進んでおり、今後の研究遂行の上での問題点は今のところ見当たらない。引き続き、さまざまな発生段階の鶏胚を用いて実験を行ない、基本データを得る。それを元にラット/マウス胎仔で解析を進める。(1)大脳における嗅神経(N.I)の神経回路網の解析:「N.I-嗅球-大脳標本」を膜電位感受性色素NK2761で染色し、嗅神経を吸引電極で刺激し、大脳内で応答領域の同定を行う。初期胚脳幹は光透過性がよいので、顕微鏡の焦点面をz軸方向に移動させて"optical sectioning"を行うことにより、光学的三次元機能マッピングを行う(我々は、すでに鶏胚の舌咽/迷走神経関連核においてこのoptical sectioning法の有用性を実証済みである)。さらに、光学的シグナルの波形解析から、大脳内におけるニューロンの活動電位、興奮性シナプス後電位、抑制性シナプス後電位を分離し、これをさまざまな発生段階の標本を用いて行い、その機能発生・構築過程を調べる。(2)トレーサーを用いた形態学的観察: (1)で用いた標本をトレーサーで染色して形態学的観察を行い、機能マッピングの結果と比較して、嗅覚回路網を構成する神経核の同定を行う。(3)疎水性膜電位感受性色素による測定:疎水性膜電位感受性色素で嗅神経末端や特定の神経核だけを染色し、嗅球や大脳におけるシナプス前応答を独立して記録する。得られた結果を、(1)の結果と比較し、興奮性および抑制性シナプス応答の詳細な分析を試みる。(4)ラット/マウス胎仔を用いた実験:以上の項目に関して、ラット/マウス胎仔を用いて同様の実験を行う。得られたデータを鶏胚での結果と比較し、種による違いを明らかにする。さらに同様の実験を味覚神経系についても解析をすすめ、その機能発生・構築過程を明らかにする。(理由)英文原著論文の掲載代金が平成31年度払いとなったため。(使用計画)英文原著論文の掲載代として使用する。その残額については、平成31年度の予算と合算して、実験動物や神経伝達物質の拮抗薬の購入に用いる。
脆弱高齢者のケア移行時における診療情報伝達のための標準的フォーマット開発

2017年5月ー2018年11月に地域の20か所の診療所を対象として、本研究班が開発した標準ケア情報提供書を介入とした無作為比較研究を行った。最終的に対照群99例、介入群78例、計177例に研究が行われた。うち、入院中の死亡、90日を越えた入院などの脱落例を除いた140例(介入群58例、対照群82例)のうち有効回答が得られた112例(介入群45例、対照群67例)を解析対象とした。平均年齢は86.4歳、女性は62.5%を占め、61名(54.5%)が要介護4以上であった。独居は8名(7.1%)にとどまった。これらの背景因子は群間に有意差を認めなかった。主要アウトカムである介護者による入院経験の評価項目については因子分析により「患者の希望」「療養環境理解」「今後の療養先への配慮」「退院目標」「退院支援」の5因子を抽出しそれぞれについて群間で比較したが、有意差はみとめなかった。また、HPSQ-13で測定した入院満足度についても群間に有意差は見られなかった。二次アウトカムである退院30日以内の緊急受診および再入院についても群間差は見られなかった。入院中の主治医と病院のコミュニケーションについては、「入院中の問い合わせ」「入院時の目標達成」「病院スタッフとの情報共有」の項目について有意差は認められなかったが、「退院前の退院日の外来主治医への通知」は介入群のほうがむしろ有意に低かった(介入群44.4%、対照群65.7%、p=0.026)。以上より、今回の標準ケア情報提供書による情報共有は入院ケアの改善には効果を認めなかったと考えられた。この理由として1情報共有自体が成し遂げられなかった2情報共有は行われたが活用されなかった3情報伝達以外の要因が与える影響、等が考えられた。今回得られた知見をもとに、ケア移行時の情報伝達・共有を効果的に行うためのより有効な方法を開発する必要があると考える。本研究の目的は、脆弱高齢者が急性疾患のため入院加療が必要となる際に、地域プライマリケアチームと、病院のケアチームの間で、必要な情報が適切かつタイムリーに移行できる方法を開発し、それらを活用することにより患者のケアが改善するかを検証することにある。初年度は、ケア移行時における診療情報伝達に関する現在の課題を内外の先行文献ならびに質的調査により明らかにし、これらの課題を克服するための具体的方略を明らかにした上で、標準的な情報提供フォーマットの開発を行うことをゴールとした。先行研究では急性期病院からの退院支援・在宅復帰支援としての知見が主体であり、とりわけ急性期の入院時の情報移行についての知見が乏しいことが明らかになった。中でもケア移行時の情報に関しては、薬剤情報、DNARオーダー、栄養に関する選好などの情報が分断されることが問題となっていることが明らかとなった。また、本邦においては連携シート・情報共有ツールが使用されているが、これらに関した実証研究が乏しいことも明らかになった。並行して地域の医療保健福祉職5名を対象とした半構造化面接および急性期病院勤務の医師・看護師など8名ならびに地域の医療保健福祉職8名を対象としたフォーカスグループインタビューを実施し、質的に情報を抽出した。これらから、現在必要とされる情報の移行は通常の診療情報提供書が主たるものであり、特に脆弱高齢者の救急外来受診時に情報不足に陥りやすいこと、また従来の診療情報に加え、入院の目的・ゴール、在宅での療養状況、病状説明、医療処置内容、ADLなどの追加情報が重要になることが明らかになった。これらの知見を総合し、従来の診療情報提供書とは異なる標準情報提供フォーマットを開発し、入院中および在宅に退院後のケアを改善していく介入研究を次年度以降行う予定である。過去の先行研究の知見の検索ではすでに退院支援・地域移行ツールが開発・運用されていることが明らかになった。一方、これらのツールには科学的手法を用いて開発されたものや、運用の効果について検証されたものが乏しいことも明らかになった。現在これらの結果については総説論文を作成中である。また当初予定していた患者・患者家族への半構造化面接は、今回使用する情報移行ツールは医療保健福祉関係者、とりわけ医師が主体となって作成・使用することから実施しなかった。地域の保健医療関係者、ならびに急性期病院の医療保健福祉関係者を対象とした個別の半構造化面接とフォーカスグループインタビューを行った。当初この作業と並行して次年度以降の研究プロトコールを作成する予定であったが、これらの知見を研究計画に反映させる必要があるため現在質的研究の分析を先行させている。これまでに国内外で行われたケア移行時の概念上の整理と、ケア移行時に発生する健康アウトカムへの影響について文献収集とリビューを行い、これらについて現在総説論文を学術誌へ投稿中である。本リビューでは特に病院から診療所外来に退院した患者のケア移行における概念を整理すると同時に、これらにおいて望ましくない患者アウトカムが高頻度に発生していること、また関連する施設間においてコミュニケーションが行われていないことを明らかにした上で、これらに関する知見を整理し論じている。また、27年度に行われた脆弱高齢者の入退院時に必要とされる診療情報提供書フォーマットに関するフォーカスグループインタビューから得られたデータを分析の上、入院時にとりわけ必要な情報および退院時に必要な情報について結果を整理した。現在これらについては学会発表および論文投稿に向け準備中である。

またこれらの研究から得られた知見を反映させ、さらに複数の医療・介護関係者らからの助言を得た上で、患者基礎情報、移動・排泄・食事接種などのADLならびに生活環境情報、それまでの病状の説明内容、担当医の考える今回の入院における治療目標、および急変時における患者・患者家族の考えについて伝えたいこと、から構成されている標準ケア情報提供書(入院用)を開発した。さらに今回開発した標準ケア情報提供書(入院用)を介入に用いたクラスター・ランダム化比較研究の研究計画を策定した。これは、国内20か所の協力研究施設を通じ、それぞれの施設における要介護2以上の在宅脆弱高齢者を対象とした、患者家族の入院満足・入院時の体験、医療資源の使用、入院先とのコミュニケーションをアウトカムとした単盲検介入研究である。これらのプロトコールは倫理委員会における承認が得られ、平成29年5月より開始される予定である。国内外の先行研究のリビューは現在論文を学術誌に投稿中である。フォーカスグループによるデータ分析は終了し、今後これらの結果をまとめ学会発表・論文化していく予定である。標準ケア情報提供フォーマットは入院用については策定されたが、退院用のフォーマットは今年度に開発していく予定である。当初の計画では開発された標準ケア情報提供フォーマットを介入として用いたクラスター・ランダム化比較研究を平成28年度に開始する予定であったが、研究計画の策定および倫理委員会における審査・承認に想定以上の時間がかかったため、当初予定した平成28年度内の開始ができず、平成29年5月より開始することとなり、当初計画よりこれらの進捗は遅れている。ケア移行、特に急性期病院の入退院時に行われるケア移行時の臨床情報の交換とそれにともなう患者アウトカムへの影響に関する知見をまとめ、2018年に総説論文として出版した。また27年度に行われた脆弱高齢者の入退院時に必要とされる診療情報提供書フォーマットに関するインタビュー調査の分析を終了し、現在論文作成中である。これらの知見より、我が国においても脆弱高齢者の入退院時の情報移行はしばしば欠落していることが明らかになった。また、これらの中でも、特に入院時には基本的医療・ケア情報、在宅での生活状況、家族・介護環境の情報、入院の目的・目標、急変時の希望やAdvance Care Planning(ACP)が、退院時には治療経過、入院中に行われた病状説明、入院中に行われたACPや急変時の希望についての情報、退院後に必要な医療処置、が重要であることが明らかになった。本結果を反映させた入院用の標準ケア情報提供書(入院用)を開発し、この書式の使用を介入とするクラスター・ランダム化比較研究を2017年5月より現在まで実施中である。これは、国内20か所(介入群10施設、対照群10施設)の研究協力診療所を通じ、それぞれの診療所において在宅診療が提供されている要介護2以上の脆弱高齢者の急性疾患による入院時にこの書式を用いることで患者家族からみた入院体験、満足度、医療資源の使用、入院先とのコミュニケーション等のアウトカムを改善するかを検証するものである。2018年4月現在、患者登録数129例(介入57例、対照72例)、最終目標患者登録数は200例である。また、教育ツールとして「医療者のための要介護高齢者における診療情報提供書作成ガイド」という小冊子を作成した。
界面の光励起プロセスを利用した環境浄化型可視光光触媒の開発

H28年度までの成果としてとして得られた正孔補足材であるTi(IV)のクラスターに加え、電子補足材であるCu(II)やFe(III)クラスターをTiO2粒子表面に共担持した。この結果、界面電荷移動遷移由来の可視光の吸収を確認し、可視光の照射でアセトアルデヒドを二酸化炭素まで完全に酸化分解できることを見出した。予定を上回る進捗で成果が得られたため、H30年度に予定していた薄膜化をH29年度に前倒しで検討した(研究資金も前倒し申請し承認を頂いた)。この結果、ガラス基板の上にCu(II)クラスター、次いでTiO2層をコートし、更に再表面にTi(IV)クラスターを担持した積層薄膜において、白色LEDの照射で超親水化反応を誘起することができた。更に、H29年度は界面電荷移動遷移の反応機構解明のため、薄膜モデルを使って詳細に調べた。具体的には単結晶TiO2基板の表面にパルスレーザー堆積法とフォトリソグラフィー法でパターン化した極薄のCuO膜を製膜し、その反応サイトをAg粒子の光還元をプローブとして可視化した。その結果、2.7 eVの青色の光を吸収すること、この吸収がルチル(110)面を使った場合に顕著であること、そして青色光照射下での還元反応サイトが、CuO膜のエッジ部周辺の数ナノメートルの領域であることを確認した。また、可視化実験では酸素の質量数18の水の同位体を用いており、GC-MS分析で酸素生成も確認した。これら一連の結果は、可視光の吸収と光触媒反応が界面で起こっていることを示しており、今後の高活性光触媒を開発する上で重要な知見を示唆している。すなわち、(110)を多く露出するTiO2を用い、その表面に数ナノメートルのCuOクラスターを担持することで高活性光触媒を製造することができることをつきとめた。本研究では、安価な酸化チタンをベースに環境浄化を目的とした高活性な可視光型光触媒の開発を目的としている。特に、酸化反応を促進する助触媒に着目し、初年度となる平成26年度は各種酸化物クラスターの組成探索をおこなった。その結果、大きさが2nm以下で4価のチタンからなるアモルファス状酸化物クラスター(Ti(IV)クラスター)をルチル型酸化チタン粉末の表面に担持したサンプルにおいて紫外線照射下で優れたアセトアルデヒドの分解媒活性が発現した。Ti(IV)クラスターの有無で比表面積、ゼータ電位、吸着特性、光吸収特性が変わらないことから、活性の向上は電荷分離効率の向上が要因であると考えている。既往の研究で、ルチル型酸化チタン表面に分子状の酸化チタンクラスターを担持したものの電子構造が報告されており、クラスターのHOMOレベルがルチル型酸化チタンの価電子帯よりも卑であることが報告されている。これらの結果から、活性の向上はTi(IV)クラスターサイトへの正孔の捕捉が活性向上につながったものと考察している。今後、クラスターの電子構造や光励起キャリアの解析をおこない、高活性な光触媒の開発につなげる。アモルファス状のTi(IV)酸化物からなるクラスターをTiO2粒子の表面に担持することにより、紫外線照射下における有機物分解活性が大幅に向上することを確認した。Ti(IV)クラスター担持条件として、出発原料となるTiCl4の濃度と光触媒活性の相関を調べた結果、濃度が0.25wt%の際、最大の性能を示した。担持されたクラスターのチタンイオンの価数が4価であることをXPSで明らかにし、最適な原料濃度で作製したときのクラスターサイズは5nm以下であることがわかった。クラスター担持に用いる水溶液は酸性であることが好ましく、温度は80°C90°Cに設定することで高活性化につながることも明らかになった。粉末の光吸収特性を調べたところ、クラスターの有無でほとんど変化が無いことから、クラスター自身の光吸収は光触媒反応に大きく関与していないことが示唆された。また、TiO2以外にも、酸化亜鉛(ZnO)、チタン酸ストロンチウム(SrTiO3)などの光触媒にTi(IV)クラスターを担持することで、紫外線照射下でのこれらの光触媒活性が向上することも見い出した。H27年度の研究でクラスターの担持条件や適用できる光触媒の範囲が明らかになった。H28年度以降は、分光学的手法やケルビンプローブを用い、クラスターの電子構造を解明していく。Ti(IV)クラスター担持による活性の向上が、当初計画のTiO2以外の光触媒粉末にも適用できることが明らかになった。H27年度に見いだしたアモルファス状Ti(IV)酸化物からなるクラスターを担持したルチル型TiO2粉末について、その励起キャリアを明らかにするため、光を照射しながらIn-situの電子スピン共鳴分光(ESR)解析をおこなった。正孔のアクセプタの無い窒素雰囲気で測定した結果、励起光を照射することで価電子帯に生成する正孔とは異なる磁場強度にESRシグナルが現れた。このシグナルは無担持のTiO2粒子には現れないことから、アモルファス状Ti(IV)酸化物クラスターにトラップされた正孔であることが予想される。これらの解析から、光励起した正孔がTi(IV)クラスターにトラップされることで、電子正孔の電荷分離が進み、高い光触媒酸化活性が得られたものと考えられる。

また、TiO2/CuOにおける界面での励起機構の起源、そして、励起キャリアによる化学反応の機構を明らかにするため、数ナノメートルの厚さの極薄のCuO膜をパルスレーザー堆積法(PLD法)によりルチル型TiO2単結晶表面に成膜してモデル界面を創成した。各種分光学的手法によってそのヘテロ界面の電子構造を評価した。この結果、膜厚が10nm以上のサンプルではCuOのバンド間遷移(1.5 eV)に由来する吸収しか見られなかった一方、膜厚が5nm以下の極薄の場合、Interfacial Charge Transfer (IFCT)と見られる2.7 eVの青色の光吸収が明確に観測された。光電子分光から求めたTiO2とCuOのバンドオフセットから、この青色の吸収は、TiO2の価電子帯からCuO伝導帯への電子遷移で矛盾無く説明することができた。粉末系でのESRの解析により、アモルファス状Ti(IV)にトラップされた正孔を直接観察することができた。このトラップにより電子正孔対の電荷分離が促進され、光触媒活性が向上したものと説明できる。更に、粉末系に加え、薄膜のモデル系を使った実験を開始した。TiO2単結晶表面に極薄のCuO薄膜を堆積したサンプルにおいて、IFCT由来の明確な青色の吸収の観測に成功した。この光吸収は通常の分光光度計では明確には見られず、透過率と反射率を同じサンプル位置、同じ光軸で同時に精密に測ることができるユニットを用いることで、明確に観測することができた。今後、極薄のCuOをパターン化した薄膜とプローブ反応を組み合わせることで、ナノスケールでの反応サイトの可視化ができる可能性もある。H28年度までの成果としてとして得られた正孔補足材であるTi(IV)のクラスターに加え、電子補足材であるCu(II)やFe(III)クラスターをTiO2粒子表面に共担持した。この結果、界面電荷移動遷移由来の可視光の吸収を確認し、可視光の照射でアセトアルデヒドを二酸化炭素まで完全に酸化分解できることを見出した。予定を上回る進捗で成果が得られたため、H30年度に予定していた薄膜化をH29年度に前倒しで検討した(研究資金も前倒し申請し承認を頂いた)。この結果、ガラス基板の上にCu(II)クラスター、次いでTiO2層をコートし、更に再表面にTi(IV)クラスターを担持した積層薄膜において、白色LEDの照射で超親水化反応を誘起することができた。更に、H29年度は界面電荷移動遷移の反応機構解明のため、薄膜モデルを使って詳細に調べた。具体的には単結晶TiO2基板の表面にパルスレーザー堆積法とフォトリソグラフィー法でパターン化した極薄のCuO膜を製膜し、その反応サイトをAg粒子の光還元をプローブとして可視化した。その結果、2.7 eVの青色の光を吸収すること、この吸収がルチル(110)面を使った場合に顕著であること、そして青色光照射下での還元反応サイトが、CuO膜のエッジ部周辺の数ナノメートルの領域であることを確認した。また、可視化実験では酸素の質量数18の水の同位体を用いており、GC-MS分析で酸素生成も確認した。これら一連の結果は、可視光の吸収と光触媒反応が界面で起こっていることを示しており、今後の高活性光触媒を開発する上で重要な知見を示唆している。すなわち、(110)を多く露出するTiO2を用い、その表面に数ナノメートルのCuOクラスターを担持することで高活性光触媒を製造することができることをつきとめた。平成26年度の目標、すなわち、クラスター助触媒の探索を完了し、Ti(IV)
自閉症スペクトラム障害をめぐる差別的排除構造の社会学的解明

2016年度は、「博士論文」「2本の査読付き論文」「1本の紀要論文」「雑誌連載」の執筆、および、「学会発表」「発達障害の啓発セミナーの公演」を遂行することができた。博士論文は、自閉症者の母親の様々な他者とのやり取りを踏まえたうえで、彼女らによる子どもの障害の開示・秘匿の実践について明らかにした。本稿を通じて、近年、啓発活動が進む一方、差別的側面が看過されている自閉症者に関する差別の実態と経験の一端に光を当てることができた。査読付き論文の1本目は、東海社会学会の学会誌に掲載された。自閉症者の母親が、公共空間で子どもの行為が人々に注目される場面で、子どもを管理する責任をどのように感じるのか、その責任感に基づき、いかにして子どもの管理を行うのかを明らかにした論文である。査読付き論文の2本目は、日本保健医療社会学会の学会誌に掲載された。自閉症者の母親が子どもの障害を開示することへの抵抗感を規定する要因について、インタビュー調査とアンケート調査を組み合わせた混合研究法から明らかにした論文である。また、査読無し論文として、報告者の所属機関にある紀要雑誌に、紀要論文を1本掲載することができた。発達障害関連の雑誌にて、自閉症に関する差別の実態、啓発活動、発達障害を持つ子どもが学校という場において持つ本音(1000名分)の分析結果について論じた記事を2回にわたって連載した。加えて、第9回東海社会学会にて、自閉症を持つ子どもを普通学級に在籍させる母親の被差別をめぐる他者とのやり取りについて報告した。また、アウトリーチ活動として、親・教師・支援者を対象とした発達障害の啓発セミナーでの公演も経験することができた。28年度が最終年度であるため、記入しない。ここ十数年、自閉症者への排除やスティグマを強化・醸成させうる報道や情報が散見される。しかし、自閉症者に関する障害者差別を取り上げた先行研究は国内外問わず皆無に近い。本研究の目的は、自閉症スぺクトラム障害(以下、自閉症)者を取り巻く、排除や差別現象を、質的・量的調査をもとに、実証的に解明することにある。具体的には、自閉症者当人、その家族、彼らを支える福祉施設職員が、「差別されるのではないか」という主観的被差別感を持つ中、他者とのいかなる相互行為を展開し、また人間関係を構築しているのかを明らかにすることを目的とする。2015年度は、主に、自閉症者やその家族を支援する特定非営利活動法人にてフィールドワークを行い、自閉症者当人と自閉症者の母親へのインタビュー調査を実施した。また、夏期には、自閉症者を支援する福祉施設にて、施設職員等にインタビュー調査を行った。加えて、冬季には、自閉症者当人を対象に自由記述形式のアンケート調査も行った。調査で得たデータは、研究論文の執筆と学会報告の資料として使用している。現在、自閉症者の母親をメインとする論文を執筆中である。具体的には、自閉症者の母親が子の障害を秘匿する規定因の解明、自閉症者の母親が子の障害を秘匿しながら構築する人間関係の解明、公共空間で子に同行する母親が行う他者との相互行為の分析、である。これらの研究を通して、自閉症者の母親が上述の主観的被差別感をもとに、家族や学校、公共空間で、戦略的な相互行為を展開していることが明らかにされた。2015年度は、徐々にではあるが、予定していた調査対象者から必要とするデータを得られた。2015年4月より、報告者はかつてからボランティア、および、活動を支援するディレクターとして所属している、自閉症者と自閉症者の保護者を支援する特定非営利活動法人(東海地方)へのフィールドワークを開始した。具体的には、参与観察形式で自閉症者や保護者が雑談している風景を記録したり、自閉症者当人や自閉症者の母親へのインタビュー調査などを行った。これらの調査は、現在も継続中である。夏期には、上述の特定非営利活動法人とつながりのある、障害児の支援施設(東北地方)に行き、フィールドワークとして利用者(発達障害の診断や「発達の遅れ」を持つ子どもと母親)と施設職員の相互行為や支援の取り組み状況を記録し、施設職員や母親に対するインタビュー調査も行った。さらに、インタビューを行った母親から、子どもが自閉症の診断を持つ母親(いわゆる、ママ友)も紹介していただき、調査対象者の範囲を広げることができた。2015年度末には、発達障害児(自閉症児)を対象に「学校の友だちや先生に分かってほしいこと」というテーマで、自由記述形式のアンケート調査を実施し、1000名を超える調査標を集めることができた。以上のように、研究目的どおりの調査を遂行しており、2016年度も2015年度と同様の調査を継続する予定である。

査読付き論文の2本目は、日本保健医療社会学会の学会誌に掲載された。自閉症者の母親が子どもの障害を開示することへの抵抗感を規定する要因について、インタビュー調査とアンケート調査を組み合わせた混合研究法から明らかにした論文である。また、査読無し論文として、報告者の所属機関にある紀要雑誌に、紀要論文を1本掲載することができた。発達障害関連の雑誌にて、自閉症に関する差別の実態、啓発活動、発達障害を持つ子どもが学校という場において持つ本音(1000名分)の分析結果について論じた記事を2回にわたって連載した。加えて、第9回東海社会学会にて、自閉症を持つ子どもを普通学級に在籍させる母親の被差別をめぐる他者とのやり取りについて報告した。また、アウトリーチ活動として、親・教師・支援者を対象とした発達障害の啓発セミナーでの公演も経験することができた。2015年度の研究進捗状況に示したように、2016年度も、自閉症者と自閉症者の保護者を支援する特定非営利活動法人(東海地方)と、障害児の支援施設(東北地方)へのフィールドワークを継続する予定である。加えて、2015年度末に、その他の研究者から紹介された東海圏の自閉症者の親の会での調査も予定しており、今後も、広域のフィールドでの調査を計画している。以上で得られたデータは、2016年度においても研究論文と学会報告等の資料として使用し、自閉症者を取り巻く排除やスティグマの解消への一助となる研究を行うことを企図している。28年度が最終年度であるため、記入しない。
有機溶媒での高効率利用を目指した次世代型酵素埋包磁性ナノビーズの開発

磁性ナノ粒子やナノワイヤーの表面に有機分子膜を作製し、その膜内に酵素を埋め込むことで,有機溶媒中でも高効率で酵素反応を行うことができる新しい方法を見出した.作製した膜は外側が疎水性、内側が親水性の二層構造を有する.ここで後者の親水膜に酵素を埋め込むことで複合体を有機溶媒中にさらしても酵素周囲は親水的な雰囲気に保つことができる.裸の酵素は有機溶媒にさらすと直ちに変性して失活するのに対し,本研究の方法を用いれば有機溶媒中でも有意な酵素活性を示し、また長期間維持できることもわかった.磁性ナノ粒子やナノワイヤーの表面に有機分子膜を作製し、その膜内に酵素を埋め込むことで,有機溶媒中でも高効率で酵素反応を行うことができる新しい方法を見出した.作製した膜は外側が疎水性、内側が親水性の二層構造を有する.ここで後者の親水膜に酵素を埋め込むことで複合体を有機溶媒中にさらしても酵素周囲は親水的な雰囲気に保つことができる.裸の酵素は有機溶媒にさらすと直ちに変性して失活するのに対し,本研究の方法を用いれば有機溶媒中でも有意な酵素活性を示し、また長期間維持できることもわかった.本年度は、磁性シリカナノビーズへの表面修飾法と酵素固定化法について検討した。まず高分子被膜を作製するために、磁性シリカナノビーズの表面に開始剤を固定し,リビングラジカル重合法によって高分子を生長した。磁性シリカナノビーズの表面にあるアミノ基に、D-グルコノ-1, 5-ラクトンを介して,重合開始剤である、2-プロモ-イソブチル基を修飾した。次に、銅のビピリジル錯体を触媒に、親水性モノマーの2-ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)を重合し,疎水性モノマーであるメチルメタアクリレート(MMA)を生長して、親水層と疎水層の二層構造からなる高分子被覆層を作製した。隣接高分子同士を架橋し、内部のシリカをHFで溶解すると、高分子カプセルが得られた。このカプセルは有機溶媒に分散し、また、内部に水を取り込むことができることもわかった。以上の結果から、外部が疎水性ならびに内部が親水性の新規の二層構造カプセルを初めて合成できたことを確認した。次に、表面に両親媒性の被膜した磁性粒子を乾燥し、酵素(ラッカーゼ)水溶液に浸すことで両親媒性の被膜内部に酵素を埋包した。真空で乾燥した後、有機溶媒に分散させた。2,6-ジメトキシフェノールを基質に酵素活性を調べると有機溶媒中でも有意な酵素活性を示すことがわかった。様々な鎖長の親水性高分子を作製し、酵素を取り込んだときの酵素の残存活性との関係を調べた。その結果、酵素のサイズと同程度の長さのとき、最大の酵素活性を示すことがわかった。本研究は、酵素を有機溶媒中で有効利用するための新しい方法論を提案するものである。本手法は簡便で、様々な酵素に対して適用できると考えられ、大変意義深いものであると考えている。前年度に,親水/疎水の表面被覆層を有する新規な構造の磁性ナノビーズを設計し,実際に作製することに成功した.そこで今年度は,このビーズを利用して研究を進めた.酵素を埋包し,有機溶媒中で高い酵素活性を発現させることを検討し,ナノビーズの最適な構造や酵素固定化法などを様々な条件を検証した.その結果,表面の化学修飾は,酵素が存在できる空間を確保しつつ,適切な密度で表面修飾することで,より多くの酵素を固定化させることが分かった.また,酵素を固定化するには有機溶媒と水溶媒の二相系を用い,酵素を水溶媒に分散させつつ,粒子を有機溶媒に分散させて,酵素を取り込むことが重要であることを見いだした.このようにして作製した酵素複合化ナノビーズを用いて,有機溶媒中での酵素活性を調べた.その結果,クロロホルム中に浸した後も酵素活性を示し,18時間経過後も失活しないことが分かった.以上のようにして,有機溶媒でも酵素活性を発現するビーズを作製することに初めて成功したさらに,構造設計の最適化を進め,中央が親水性の高分子ゲルからなる粒子も作製し,有機溶媒中での酵素活性を発現させることに成功した.さらに,流通式反応器への適用も検討した.圧力損失を防ぐために担体の形状は,球状の代わりにファイバー状のナノ構造体を利用した.銀やカーボンのファイバー状ナノ構造体を合成し,表面を化学修飾することにも成功した.以上のように,酵素を有機溶媒中で利用するための新しい方法論を構築した.酵素は生体由来の優れた触媒であり,本研究のようにして,簡便に酵素を有機溶媒中での反応に転用できれば,多くの化学反応に酵素を活用できることにつながり,これは学術的に意義深く,かつ工学的にも重要な知見であると考える