hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
連続関数族に対する拡張作用素の構造の解明

25年度にKatetov-Tongの内挿定理の終域をある種のリース空間に拡張する結果を得たが、26年度はリース空間にあるような束構造を持たないベクトル空間を扱う研究を行った。Katetov-Tongの内挿定理と並び重要な古典的結果として、Dowker-Katetovの内挿定理が知られている。本年度、正錐が内点をもつような順序位相ベクトル空間へのDowker-Katetovタイプの内挿定理が成立することを示した。証明のために、1.関数を挿入するという操作を、定義域の各点における像の「内点」から点を選ぶと捉え、かつ、2.終域の実数全体の集合を(拡張実数の順序ベクトル版である)拡張順序ベクトル空間へと広げる、ことを試みた。これらの準備のもと、終域の拡張順序ベクトル空間に適切な位相を導入することで、Borwein-Theraの1992年の論文中にある半連続関数を再定義した。このことは、位相空間論ではよくみられる「よい空間に埋め込む操作」に当たり、挿入範囲に上限や下限がない場合にも対応できる利点が生まれ、今後の拡張作用素の研究に応用が期待できる。得られた結果は論文としてまとめ、10月に数理解析研究所で講演を行った。連続関数の拡張作用素の研究は、半連続関数の内挿定理と関連することが知られている。26年度までに、関数の終域をある種の順序位相ベクトル空間にとるDowker-Katetovタイプの内挿定理(挿入定理)が、パラコンパクト空間等の位相空間上で成立することがわかっていた。27年度は、半順序集合における両連続束の関係に着目し、ベクトル空間とは限らない終域へのDowker-Katetovタイプの内挿理論を研究した。Dowker-Katetovタイプの内挿においては、すべての点において関数の上下値に一致しないように真に関数を挿入する必要があるため、Katetov-Tongタイプの挿入よりも複雑な手法を必要とする。また、完備性を備えない空間への拡張問題や内挿問題の研究は、近似関数からの極限として連続関数を構成するというオーソドックスな手法や連続選択理論という強力な道具が適用できないという難点が生じる。本年度、関連する先行研究を精査したところ、多くの結果において、扱っている両連続束に技巧的な条件を付加することでこのような難点を回避していることがわかった。これを受け、技巧的な条件を付加しない元々の概念での半順序両連続束への内挿理論の研究を進め、部分的な解決にあたる上下半連続関数のペアによる内挿定理を得た。同時に、目指している連続関数による挿入に向けて改良すべき点が明らかになり、28年度の研究へつなげることができた。両連続束を終域とするDowker-Katetovタイプの内挿問題に対し、上下半連続関数のペアによる挿入を用いた部分解を得た。また、28年度に向けて、改良する点が明らかになった。本年度は、終域を半順序集合とするようなDowker-Katetovタイプの内挿理論の研究を行った。領域理論等で基本的な概念であるway-below関係を用いて、終域をベクトル空間とは限らない半順序集合に拡大する以下の結果を与えた。
ジャストインタイム物流システムの構築による合理化効果の理論と計測

●平成6年度/実績報告書本年度(最終年度)は前年度の研究成果をふまえて,研究のさらなる進展と理論の精緻化および具体的な計測をおこない,2年間の研究成果を報告書(80pages)にまとめた.具体的には,研究分担者の三道が前年度考究したところの,在庫理論をベースとした物流システム合理化効果の把握システム体系の精練化,およびその効果の具体的計測をおこなった.合理化効果には,1)在庫金額削減効果,2)在庫管理費用節約効果,3)在庫時間削減効果の3つに分解することができるが,ジャストインタイム戦略(一例は物流センター集約化)による効果を神戸市のいくつかの代表的企業の物流センターのロケーションを仮定して具体的事例で計測した.研究代表者の近藤の担当する分野では,物流システムのなかの特に輸送部分をとりあげ,物流システム合理化効果がどのように輸送時間短縮効果としてあらわれるか,さらに派生して輸送費用(燃料費や,運転人件費,車両維持費)の節減効果にもおよぶ.また,高速交通体系の整備にともない,空港整備と物流センターの臨空立地戦略,さらに高速道路のIC周辺立地などが都市地域にもたらす直接,間接効果を議論した.また,研究分担者の長峰は,物流合理化の経営戦略上の意義について,具体的事例を取り上げて考察した.さらに,物流合理化と物流業界への影響動向についても具体的事例で考察をくわえ,報告書に織り込んでいる.本年度の研究は,ジャストインタイム物流システムの合理化効果の計測のための理論モデルの開発と実際的な効果計測をねらいとした。まず前者においては,在庫理論モデルをもとに合理化効果計測のためのモデル開発を行った。従来の在庫モデルでは各種の条件下での最適在庫量の求解が主眼であったが,ここでは合理化効果計測のための理論展開として,合理化による効果を(1)在庫量削減効果,(2)在庫時間短縮効果(時間資源節約効果),そして(3)在庫管理費用の3つにわけ,それぞれ具体的に分離明示化して記述した。これにより,各種の効果を議論できることとなった。とくに多品種化の動向が物流に及ぼす影響効果なども明らかにできることとなった。結果的には,多品種化はあきらかに手持ち在庫量を増やす要因になる。したがって,従来にもまして物流の合理化が求められると言う逆説的な結果をもたらす。後者においては,具体的に神戸市郊外内陸部のの木見地区を対象にして,市内に散在する物流施設を当該地区の物流センターに集約した場合の効果について試算してみた。この場合には在庫に関する効果は当初の予想通りであったが,市内に散在する需要地に輸送する距離や時間がかえって増大するため,すべての面でプラスの効果ばかりとはいかないことも明らかとなった。反面,神戸市臨海部や中心部での物流センター立地には,社会性の面で問題があるものの効果は極めて大きい。今後は,環境面など社会性にも配慮した総合的な効果計測モデルへ発展させる必要がある。●平成6年度/実績報告書本年度(最終年度)は前年度の研究成果をふまえて,研究のさらなる進展と理論の精緻化および具体的な計測をおこない,2年間の研究成果を報告書(80pages)にまとめた.具体的には,研究分担者の三道が前年度考究したところの,在庫理論をベースとした物流システム合理化効果の把握システム体系の精練化,およびその効果の具体的計測をおこなった.合理化効果には,1)在庫金額削減効果,2)在庫管理費用節約効果,3)在庫時間削減効果の3つに分解することができるが,ジャストインタイム戦略(一例は物流センター集約化)による効果を神戸市のいくつかの代表的企業の物流センターのロケーションを仮定して具体的事例で計測した.研究代表者の近藤の担当する分野では,物流システムのなかの特に輸送部分をとりあげ,物流システム合理化効果がどのように輸送時間短縮効果としてあらわれるか,さらに派生して輸送費用(燃料費や,運転人件費,車両維持費)の節減効果にもおよぶ.また,高速交通体系の整備にともない,空港整備と物流センターの臨空立地戦略,さらに高速道路のIC周辺立地などが都市地域にもたらす直接,間接効果を議論した.また,研究分担者の長峰は,物流合理化の経営戦略上の意義について,具体的事例を取り上げて考察した.さらに,物流合理化と物流業界への影響動向についても具体的事例で考察をくわえ,報告書に織り込んでいる.
分子生物学的手法を用いた甲状腺ホルモンに対する自己免疫機序の解明

1。家兎及びラットをヒトサイログロブリンで免疫し抗甲状腺ホルモン抗体を作成させサイログロブリンの甲状腺ホルモン合成部位(hormonogenic site)の抗原性の検討を行った。我々が既に合成し以前に報告したサイログロブリンの甲状腺ホルモン合成部位(hormonogenic site)を構成するTyrosineを含んだペプタイド(HTg-1(1-10),HTg-2(2547-2558),HTg-6(2737-2748),HTg-7(2547-2571))及びコントロールとしてのhormonogenic tyrosineを含まないペプタイド(HTg-3(2581-2591),HTg-4(2592-2603),HTg-5(2687-2694)を^<125>Iで標識し、家兎抗ヒトサイログロブリン抗血清(TG-1,TG-2)と免疫沈降反応を行った。その結果、HTg-2で11.5%(TG-1)、19.9%(TG-2)という高い結合率を示した。HTg-1,HTg-6,HTg-7の結合率は10%以下であった事から、4つのhormonogenic peptideの中でTyr^<2553>を含んだペプタイドの高い抗原性が示唆された。しかしながら抗甲状腺ホルモン抗体陽性例に於いては何れのhormonogenic peptideも血清との有意な高い結合を示さず、抗甲状腺ホルモン抗体産生に関与するhormonogenic site(s)はこの方法では明らかにする事は出来なかった。DBA/2マウスに対してはこれらpeptideは何れもSIで1程度と無反応であった。これらの結果はリンパ球レベルでのhormonogenic peptidesの高い抗原性、液性免疫レベルでのHTg-2 peptidesの高い抗原性を示唆するものであった。抗甲状腺ホルモン抗体陽性症例(Graves病2例、橋本病3例)から末梢血リンパ球(PBL)を得、ヒトサイログロブリンや合成ペプタイドでの幼若化現象(blastogenesis)の検討も行なった。その結果、いずれの合成ペプタイドもPBLに対してはSIで2以上の反応を示さなかった。同時に行行ったPBLでのヒトサイログロブリンに対する幼若化反応もSIで2程度と低値に留まったことから、この結果は末梢血でのヒトサイログロブリン感作リンパ球の濃度が低いことに起因するとも考えられた。3。甲状腺ホルモン抗体の臨床的、生理的意義を検討する為,ラットをサイログロブリン免疫し抗甲状腺ホルモン抗体を作成し、血清T3,T4,TSHの測定を行った。その結果、エタノール抽出後の甲状腺ホルモン値の高濃度にも拘らず、TSH値は正常範囲内の値に留まった。この事は抗甲状腺ホルモン抗体の存在それ自体は、間脳-下垂体-甲状腺フィードバック機構に何等影響を与えるものでない事を示唆する結論であった。抗甲状腺ホルモン抗体陽性症例での研究でも同様な結果が獲られた。1。3。

甲状腺ホルモン抗体の臨床的、生理的意義を検討する為,ラットをサイログロブリン免疫し抗甲状腺ホルモン抗体を作成し、血清T3,T4,TSHの測定を行った。その結果、エタノール抽出後の甲状腺ホルモン値の高濃度にも拘らず、TSH値は正常範囲内の値に留まった。この事は抗甲状腺ホルモン抗体の存在それ自体は、間脳-下垂体-甲状腺フィードバック機構に何等影響を与えるものでない事を示唆する結論であった。抗甲状腺ホルモン抗体陽性症例での研究でも同様な結果が獲られた。1.ヒトサイログロブリンで免疫し得られたマウスリンパ球での検討。H-2の異なったマウスを用い,ヒトサイログロブリンで免疫した際の所属リンパ節により得られたリンパ球を用い,合成ペプタイドでの幼若化反応の検討を行った。その結果,hormonogenic tyrosineを含んだ合成ペプタイド(HTg-1;1-10,HTg-2;2547-2558,HTg-6;2737-2748,HTg-7;2547-2571)で,それらを含まない合成ペプタイド(HTg-3;2582-2591,HTg-4;2592-2603,HTg-5;2687-2694)より高い[^3H]-thynidinesのとり込みが認められた。又,[^3H]-thynidineのとり込みは,マウスのストレインにより異なっていた。この事は,hormonogenicとtyrosineを含んだ個所は,ヒトサイログロブリンの抗原決定基(epitope)となっている事を意味しており,又,免疫系による各々の抗原決定基の認識は免疫応答遺伝子の支配をうけているものと考えられる。2.ヒト末梢血リンパ球を用いた検討。抗甲状腺ホルモン抗体陽性(3例),或は陰性(7例)の橋本病,抗体陽性(2例)あるいは陰性(10例)のバセドウ氏病の自験症例よりえた末梢リンパ球を用い,サイログロブリン及びサイログロブリンのhormonogenic tyrosineを含んだ合成ペプタイド(HTg-1,HTg-2,HTg-6,HTg-7)での幼若化反応の検討を行った。その結果,抗体陽性および陰性の橋本病,バセドウ氏病の何れにおいても特定の合成ペプタイドに対する高い反応は認められなかった。今後,新しい症例で更にこの検討を行う予定である。我々が既に合成し以前に報告したサイログロブリンの甲状腺ホルモン合成部位(hormonogenic site)を構成するTyrosineを含んだペプタイド(HTg-1(1-10),HTg-2(2547-2558),HTg-6(2737-2748),HTg-7(2547-2571))及びコントロールとしてのhormonogenic tyrosineを含まないペプタイド(HTg-3(2581-2591),HTg-4(2592-2603),HTg-5(2687-2694))を^<125>Iで標識し、家兎抗ヒトサイログロブリン抗血清(TG-1,TG-2)と免疫沈降反応を行った。その結果、HTg-2で11.5%(TG-1)、19.9%(TG-2)という高い結合率を示した。HTg-1,HTg-6,HTg-7の結合率は10%以下であった事から、4つのhormonogenic peptideの中でTyr^<2553>を含んだペプタイドの高い抗原性が示唆された。又、H-2 haplotypeの異なったマウスをサイログロブリンで免疫し所属リンパ節から得たリンパ球を用い合成ペプタイドでの幼若化反応を行った。
植皮の瘢痕化におけるTGF-ベータ/smadシグナルの役割の研究

関節リウマチなどではTNFαを抑制することにより創傷治癒過程を促進すると考えられているが、一方、TNFαの抑制は肺の線維化を助長すると報告されている。そこで皮膚移植における瘢痕化について、TNFαノックアウトマウス(KO)を使用し、TGFベータ/Smadシグナルの関与を研究した。KOマウスと野生株マウス(WT)の背中に径8mmのトレパンを使用し、グラフトを形成した。次に、上皮が欠損したマウスに皮膚を移植し、その肉眼的経過および、組織学的変化、mRNAの発現について検討した。結果であるが、KOはWTに比べて、移植後6日と8日目で有意にグラフトが収縮していた。また、ヘマトキシリン-エオジン染色ではTNFαKOのほうが、移植後8日のグラフト辺縁および直下の肉芽組織は厚かった。また、TGFβ1のmRNAはKOのほうが、有意に発現が促進していた。また、コラーゲンIαも同様の結果であった。線維芽細胞である3T3の細胞培養において、TNFαを添加しない細胞のほうがTNFαを添加した細胞よりもTGFβ1、コラーゲンIαのmRNAの発現は促進していた。以上より、TNFαはTGFβを抑制しており、TGFβの活性化により、皮膚は収縮し、瘢痕化を助長する。重症熱傷での植皮後の瘢痕化は、TGFβを抑制することで、線維化を予防することが出来る可能性がある。
マス化高等教育機関の文化配信機能に関する日米比較研究

本研究は文化配信機能の強化という視点から、高等教育機関の組織変容過程を日米比較するものである。われわれは、高等教育機関は地域社会に対し直接的に芸術・スポーツ等の文化サービスを配信する機関となるとの仮説を検証するため、以下の調査を実施した。1美術領域にかかわる調査(1)文化配信機関化の先進事例を確認するためUCLAおよびYale大学の付設美術館調査を実施した。Yaleでは学校教育の支援サービスを集中的に検討した。(2)連邦文化政策機関およびゲッティ美術館の調査により、教育する機関として再定義されたアメリカ美術館の変容を分析した。(3)わが国については、四つの機関の訪問調査および既存資料により80年代以降の高等教育における美術領域の拡大過程を総括した。2スポーツ領域にかかわる調査(1)アメリカのカレッジ・スポーツ文化をその最初期から牽引してきたYale大学と新しいスポーツ文化・スポーツ哲学を全米に配信してきたSpringfield Collegeとを調査した。前者では、財政的見地から今日の大学運営におけるスポーツ部門の位置づけを分析し、後者では同校の独自のミッション精神に焦点をあてた。(2)わが国については、生涯学習化社会に向けたスポーツ振興のあり方、地域高等教育機関との役割分担の必要性等について地方自治体アンケート調査を実施し今後の方向性を確認した。(3)わが国の高等教育機関がスポーツ文化を受容する過程でそれを変容させた状況をケーススタディにより補足した。3今後の研究の方向性今後の方向性を定めるため、Yale-New Haven Teachers Instituteの短期訪問調査を別途企画した。同機関は現職教員研修のYale方式を具現化したものである。現職教員研修は、わが国にあっても短期間での充実化の見込めるコミュニティサービスである。トロウは進学率50%を区切りとして高等教育がマス型からユニバーサル型へ移行すると見た。本研究は文化配信機能の強化という視点から、高等教育機関の組織変容の過程を日米比較するものである。われわれには高等教育機関は地域社会に対し直接的に人文・芸術・スポーツ等の文化サービスを配信する機関となるとの仮説がある。アメリカでは事実そうなっているし、日本でも先駆的な機関は確実にその方向を目指している。計画初年度の本年は下記の三点にわたり基礎調査を実施した。(1)国内芸術系高等教育機関の動向調査芸術分野における市民サービスの先進的試みで知られるよっつの高等教育機関(私立A大学・公立B大・公立C短大・私立D大)をケーススタディした。"脱18才人口経営"、すなわち生涯学習機関化を見すえた運営方針・将来計画が顕著であった。。(2)地方自治体スポーツ振興担当課の動向調査生涯学習化社会に向けたスポーツ振興のあり方、地域高等教育機関との役割分担の必要性等について、地方自治体としての基礎的方向性を確認する調査を試みた(目下、継続中)。(3)ロサンゼルスの高等教育機関・社会教育機関の動向調査文化配信機関化の先進事例であるアメリカ高等教育機関の目下の動向を確認するため、UCLAの芸術系各部局付属の美術館、博物館等と、ロサンゼルスカウンティ美術館、現代美術館等について情報・資料収集した。大学美術館の場合は芸術教育者、一般美術館の場合は一般市民および子どもといった形で、教育・啓蒙機能を分業化が見られた。本年度は研究発表を行っていない。来年度には本年度の調査蓄積をふまえ、国際学会での発表を含めた成果発表を予定している。本研究は文化配信機能の強化という視点から高等教育機関の組織変容の過程を日米比較するものである。アメリカ高等教育機関は地域社会に対し直接的に人文・芸術・スポーツ等の文化サービスを配信する機関として発展を遂げてきた。計画第二年度の本年は、前年度末実施のロサンゼルス調査の成果をまとめたうえで、アメリカ訪問調査を実施した。ワシントンDCのNEAの資料室

ならびに議会図書館にて連邦文化政策にかかわる資料を収集するとともに、Smithonian Institute、National Gallery、Kennedy Centerなど連邦の文化振興にかかわる諸機関にて調査をおこなった。本研究は文化配信機能の強化という視点から高等教育機関の組織変容の過程を日米比較するものである。計画最終年度の本年は、前年度、前々年度の研究成果の総括に必要な各種補足調査を実施するとともに、今後の課題を見据えるものとして、Yale-New Haven Teachers Instituteの訪問調査を別途企画した。昨年度、文化配信機関化の点でも先駆的な実績をもつYale大学の二つの付設美術を訪間調査したが、本年度は改めて短期の訪問調査を実施し、最終成果報告にむけての準備とした。この短期調査で目的としたのは第一に、現職教員向けの研修セミナーへの両美術館の取り組みをより詳細に調査するとともに、教員研修制度に対するアメリカの美術館業界全体としての貢献を確認する周辺資料・情報を収集すること、第二に、アメリカにおけるキャンパス付設美術館の現状と裸題にかかわる関連資料を収集することであった。前者についていえば、教員の職能開発システムの再構築が今日のアメリカ教育界における緊急の課題として位置づけられていることから、そのための資源として美術館への期待が大きいことが確認された。美術館業界としてもこの期待に積極的に応えており、その詳細は『美術科教育学会』への投稿論文に論じた。後者についていえば、かつて名門私立大学に偏っていたキャンパス付設美術館が、1970年代以降、公立セクターにも拡大していき、それらがコミュニティのアートセンターとしての機能を強めていったこと、しかも"研究大学""博士号大学"といったよりエスタブリッシュされたセクターでそれがより顕著であったことなどが確認された。詳細については『岡山大学教育学部研究集録』に発表予定である。全米規模で新しいスポーツ文化・スポーツ哲学を配信してきたSpringfield Collegeの訪問調査をおこなった。同校が小規模でありながら、長きにわたり大きな配信力を有してきた背後には、その独自のミッション精神があることが確認された。これに関連して、わが国の高等教育機関がスポーツ領域においていかなる文化配信実績をもつかを「体ほぐし」といった新しい運動理念を例として考察した。詳細は日本体育・スポーツ政策学会に報告するとともに『岡山大学教育学部研究集録』に発表予定である。アメリカをモデルとした場合、わが国の高等教育機関の現状に照らして、短期間での充実化の見込めるコミュニティサービスとして、現職教員再研修に着目した。
対故障性を考慮した有線・無線ネットワークを基盤とする大規模災害情報システムの研究

本研究では、複数の都道府県に跨いで発生する大規模災害や通信回線や機器の故障を伴う状況をも考慮するため、災害情報ネットワークシステムを大規模分散システムとしてとらえ、新たな分散システムの対故障性方式を開発した。また有線と無線を相互接続したネットワーク環境を構築し、災害にも迅速に復旧できるネットワークシステムを開発した.さらにインターネットを利用してどこからでも利用できる大規模災害情報共有システムを実現した.本研究では、複数の都道府県に跨いで発生する大規模災害や通信回線や機器の故障を伴う状況をも考慮するため、災害情報ネットワークシステムを大規模分散システムとしてとらえ、新たな分散システムの対故障性方式を開発した。また有線と無線を相互接続したネットワーク環境を構築し、災害にも迅速に復旧できるネットワークシステムを開発した.さらにインターネットを利用してどこからでも利用できる大規模災害情報共有システムを実現した.本研究においては、複数の都道府県に跨いで発生する大規模災害や通信回線や機器の故障を伴う動的な状況をも考慮するため、災害情報ネットワークシステムを大規模分散システムとしてとらえ、新たな分散システムの対故障性方式を開発する。すなわちシステムのノード故障(サーバ故障)、リンク故障(ネットワーク回線故障)および過負荷(パケットトラフィック)の各々に対し動的に対応できる耐故障や負荷分散可能な基本技術を開発するため、動的モデルの理論的定式化を行い、その上で対故障性の原理と方式を考案する。またこれらの複合的故障に対しても、各故障の相互関係を明らかにして複合故障モデルを確立するとともに、災害時にシステムに要求される空間的、時間的要求仕様を設計する。そしてこの設計仕様に基づき、実際に広域超高速ネットワーク(JGN2:Japan Gigabit Network II)において、大規模・動的分散型災害情報システムのプロトタイプを構築し、統一した耐故障性アルゴリズムをミドルウェアとして実装し、各種故障や過負荷の場合を想定し、機能および性能評価により本方式の有効性を確認することを目的とする。19年度は、無線と有線による大規模防災・災害情報ネットワークシステム設計と構築とノードおよびリンク耐故障方式のアルゴリズムの設計と開発および有線と無線とのシームレス通信環境の構築を行い、プロトタイプの実証実験を行った結果、大規模災害情報ネットワークの対故障性における基本的な機能を実現することができた。気球ワイヤレスネットワークの高機能・信頼性システムの研究開発においては、今年度はさらに長距離通信を可能となるように従来のコリニア型アンテナから複数のパッチ型アンテナの組み合わせにより改良した結果、従来に比べて、通信距離が約2倍に改善された。本研究で改良されたシステムは、総務省の「九州広域ICTプラットフォーム調査研究会」において実際に鳥インフルエンザの防疫ネットワークの一部として実証実験に利用され、その有効性が実証された。また本研究の成果は国内外の学会にて発表し、高い評価を得た。防災・災害情報ネットワーク上における映像転送のためのリアルタイム通信法の実現においては、無線と有線を統合じた環境において、災害地域の広域映像をリアルタイムに配信するため、全方位映像カメラとネットワーク制御カメラを組み合わせて、地上および気球に取り付けて地上に向けて映像伝送し、地上からは受信した映像の詳細部分を選択的に拡大できる映像通信システムを開発した。また映像通信法として,複数のトランスコーディング機能を導入し、ネットワークの帯域に合わせて動的に圧縮方法を変更できる機能を開発した。これらの開発したシステムは、「防災・防犯用システム」のみならず、岩手の夏祭り「さんさ踊り中継システム」や「テレビ会議中継システム」としても実際に利用され、実用性を実証することができた。本システムの成果は、国内外の学会にて発表し、高い評価を得た。JGN2(Japan Gigabit Network)を利用した大規模分散防災災害情報ネットワークの開発においては、昨年度した無線を主体とした防災・災害情報ネットワークをさらに、大規模災害に対応するために、JGN2を利用して、無線と有線ネットワークを融合し、複数の災害情報サーバサイト(岩手県立大学、埼玉県本庄市、静岡県立大学、北陸先端大学、北九州市IT研究センター)を結び、マルチホーミング技術とミラーリング技術を導入して、各サイトに分散する防災安否情報サーバの分散化と統合化システムを設計した。本システムは現在、P2PネットワークをべースとしてJXTAを利用し実装中であり、平成21年度中に開発を終了し、実証実験を行う予定である。中山間地域の中継基地局に相当するシステムを、異種規格複合無線LAN、アマチュア無線ユニットの組み合わせ、これらを通信環境や接続形態により動的に無線リンクや経路を選択可能なコグニティブ複合無線ネットワークシステムの開発ため、LinuxベースのPCルータを導入し、1)IEEE802.11b,2)IEEE802.11g,3)IEEE802.11aを相互接続させ、通信距離、地形、利用者要求に応じて動的に無線LANを切替えられるコグニティブ無線中継局を構築した。切替えプロトコルとしてOFPM法の経路のため、無線通信回線の通信特性を周期的に計測し、環境に応じて通信回線をユーザポリシーによって動的に変更可能とする制御方法(NetCOBRA)を開発した。そして実際に室内実験において性能評価を行い、2秒程度の切替え時間で制御を可能とした。さらに屋外での長距離通信実験を行い、その成果を情報処理学会にて発表した。また自律型ハイブリッド電源供給システムの開発においては中山間地域における災害時を想定し、電源供給停止や有線ネットワークの故障や寸断を考慮し、より頑強でより迅速に復旧できるために、太陽光発電と風力発電およびバッテリーを組み合わせ中山間地域でも24時間、365日自律的に安定供給可能なハイブリッド電源供給システムの開発をおこなった。本システムではCharge Controllerを新たに導入し、日没後や無風による発電されない場合でも、バッテリーの放電量を常に最小化するアルゴリズムにより消費電力を抑えることを可能した。

本システムはIPネットワークにより無線LANにより遠隔より監視することができ、商用電源の無い山間地でも無線LANや監視カメラに電力を供給することを可能にした。
二酸化炭素を炭素源として用いる電子移動型極性変換によるマンデル酸の環境調和型合成

一昨年度に行った反応条件の最適化により、反応溶媒にDMF、支持電解質にテトラフルオロホウ酸テトラブチルアンモニウム(Bu4NBF4)、反応温度は0°C、陰極に白金板、陽極にマグネシウム棒を備えた一室型セルを用い、電流密度25mA/cm2による定電流電解を最適条件としたが、昨年度の基質検討の際、芳香環上にシアノ基を有する基質では過剰電解還元反応が進行することが確認された。本年度、反応条件を精査したところ、陽極に亜鉛を用いることにより過剰還元を抑制することができ、シアノ基を有するマンデル酸を単一生成物として得ることに成功した。シアノ基を有するマンデル酸誘導体は、従来のシアノヒドリンを経由する方法では合成が困難であり、当該研究の特長としてあげられる。また、芳香環上にエステル置換基を有する基質についても、亜鉛陽極が有効であった。一方、フッ素原子や塩素原子、臭素原子を有する基質の場合、反応性は基質によって大きく変化した。フッ素原子を有する場合は、当初の最適条件下でも反応は良好に進行し、γ-セクレターゼ阻害活性を示す化合物の部分構造を成す3,5-ジフルオロマンデル酸誘導体を相当するベンズアルデヒドより2段階で90%の収率で得ることに成功した。塩素や臭素原子を含む基質の場合は、亜鉛陽極を用いてアセトニトリル中で反応を行うことによりマンデル酸を単一のカルボン酸生成物として中程度の収率で得ることができた。また、同様の反応条件を用いることで、トリフルオロメチル基を有するマンデル酸ならびにインドール骨格を有するマンデル酸も合成することに成功した。これらの成果は、学術論文として報告し、既に掲載を認められている。一方、フローマイクロリアクターを用いる合成では、陽・陰極に白金を用いたセルでマンデル酸の生成を確認することができたが、反応条件の精査までには至らなかった。塩化鉄存在下に無置換のベンズアルデヒドと無水酢酸との反応により、反応条件の最適化に用いる無置換のベンザルジアセテートを簡便且つ高収率で調製した。電解反応は、従来の知見をもとに白金陰極ならびにマグネシウム陽極を備えた一室型セルを用い、反応の制御が容易な定電流電解法で行った。種々のパラメーターのうち反応溶媒と支持電解質は、これまでの反応で有効であったDMFおよびBu4NBF4を使用した。反応温度を0 °C、基質濃度を0.1 MとしてDMF中、二酸化炭素をバブリングしながら15 mA/cm2の電流密度で3 F/molの通電を行ったところ、期待したマンデル酸誘導体が37%の単離収率で生成していることが確認でき、原料のベンザルジアセテートが60%回収された。反応したベンザルジアセテートをもとにした収率は93%と高収率であった。電流密度を25 mA/cm2としたときに転化率は52%、収率が47%と上昇したため25 mA/cm2の電流密度が最適であると判断した。通電量を増加させるにつれ転化率と収率は向上し、10 F/molの通電量で転化率94%、単離収率85%でマンデル酸誘導体を得ることに成功した。以上のことから、反応溶媒DMF、支持電解質テトラフルオロホウ酸テトラブチルアンモニウム(Bu4NBF4)、反応温度0 °C、電流密度25 mA/cm2を最適条件とし、通電量は基質に依存するものとして基質の適用範囲についていくつか検討を行った。パラ位にフッ素原子を有するベンザルジアセテートを基質として用いた場合でも同様の条件下6 F/molの通電量で相当するマンデル酸誘導体を72%の単離収率で得ることに成功した。本研究は、二酸化炭素の有効利用法開発の一環として、有機電解によって容易に達成可能な極性変換を利用することにより、ベンズアルデヒドから一段階で調製可能なベンザルジアセテートと二酸化炭素を出発物質としてマンデル酸誘導体を効率的に合成することを目的としている。当該年度には、ベンズアルデヒドより容易に調製したベンザルジアセテートを白金陰極、マグネシウム陽極を備えた一室型電解セルを用いてDMF中、二酸化炭素存在下に電解還元することにより目的の二酸化炭素を炭素源としたマンデル酸誘導体を85%の単離収率で得ることに成功している。また、フッ素が置換したベンザルジアセテートを用いても同様の反応が進行することを既に確認済であり、次年度以降に計画している一般性や基質適応範囲の検討ならびにフローマイクロリアクターへの応用などの研究の基礎を築くこともできていることから、本研究はおおむね順調に進行していると評価した。前年度に行った反応条件の最適化により、反応溶媒にDMF、支持電解質にテトラフルオロホウ酸テトラブチルアンモニウム(Bu4NBF4)、反応温度は0°C、陰極に白金板、陽極にマグネシウム棒を備えた一室型セルを用い、電流密度25mA/cm2による定電流電解を最適条件とした。通電量は基質に依存するものとして、昨年度に引き続き、芳香環上に種々の置換基を有するベンザルジアセテートの合成ならびに二酸化炭素の電解固定化によるマンデル酸類の合成について検討を行った。ベンザルジアセテートは、相当するベンズアルデヒドを塩化鉄もしくは他の適切なルイス酸存在下無水酢酸と反応することにより良好な収率で得ることができた。

芳香環上にメトキシ基を有するベンザルジアセテートを基質に用いて10F/molの電気量を通電すると、p-置換体では収率61%(反応した基質からは81%の収率)、m-置換体では収率83%(同90%)で相当するマンデル酸誘導体を得ることに成功した。同様に、2-チオフェンカルバルデヒドから誘導したベンザルジアセテートからも2-アセトキシ-2-(2-チエニル)酢酸を83%の収率で合成できた。一方、芳香環上の置換基がシアノ基の場合、生成したマンデル酸誘導体の過剰電解還元によるフェニル酢酸の生成が15%程度確認された。本反応については、次年度において反応条件の微調整が必要である。また、脂肪族アルデヒドから合成したジアセテートでは、転化25%で収率は10%程度、ベンズアルデヒドジエチルアセタールを基質に用いたところ転化率・収率共に10%以下であった。以上のことから、本反応ではベンジル位のアセトキシ基が有効であり、脂肪族のアセトキシ基やベンジル位のアルコキシ基では進行しないことを明らかとした。次年度に検討を行うフローマイクロリアクターを、横浜国立大学の跡部真人教授にご指導いただき、3台試作した。本研究は、二酸化炭素の有効利用法開発の一環として、有機電解反応の特徴である極性変換の概念に基づきベンズアルデヒドより一段階で容易に調製可能なベンザルジアセテートと二酸化炭素を出発物質としてマンデル酸誘導体を効率よく合成することを目的としている。当初の計画通り、初年度には反応条件の最適化、当該年度には様々な置換基を有する基質を用いて本反応の適応範囲を探索し、次年度引き続き検討が必要な基質はあるものの、まずまずの成果が得られている。また、シアノ基を有するマンデル酸誘導体はシアノヒドリンを経由する従来法では合成が困難なため本手法は非常に有用であることを示すことができた。また、反応機構に関する興味深い結果が得られたこと、最終年度に検討予定のフローマイクロリアクターの試作も済んでいることなども踏まえて総合的な見地から、おおむね順調に進展していると判断した。一昨年度に行った反応条件の最適化により、反応溶媒にDMF、支持電解質にテトラフルオロホウ酸テトラブチルアンモニウム(Bu4NBF4)、反応温度は0°C、陰極に白金板、陽極にマグネシウム棒を備えた一室型セルを用い、電流密度25mA/cm2による定電流電解を最適条件としたが、昨年度の基質検討の際、芳香環上にシアノ基を有する基質では過剰電解還元反応が進行することが確認された。本年度、反応条件を精査したところ、陽極に亜鉛を用いることにより過剰還元を抑制することができ、シアノ基を有するマンデル酸を単一生成物として得ることに成功した。シアノ基を有するマンデル酸誘導体は、従来のシアノヒドリンを経由する方法では合成が困難であり、当該研究の特長としてあげられる。また、芳香環上にエステル置換基を有する基質についても、亜鉛陽極が有効であった。一方、フッ素原子や塩素原子、臭素原子を有する基質の場合、反応性は基質によって大きく変化した。フッ素原子を有する場合は、当初の最適条件下でも反応は良好に進行し、γ-セクレターゼ阻害活性を示す化合物の部分構造を成す3,5-ジフルオロマンデル酸誘導体を相当するベンズアルデヒドより2段階で90%の収率で得ることに成功した。塩素や臭素原子を含む基質の場合は、亜鉛陽極を用いてアセトニトリル中で反応を行うことによりマンデル酸を単一のカルボン酸生成物として中程度の収率で得ることができた。また、同様の反応条件を用いることで、トリフルオロメチル基を有するマンデル酸ならびにインドール骨格を有するマンデル酸も合成することに成功した。
マウス神経幹細胞の細胞分化・分裂過程における癌抑制遺伝子PTC1の機能の解明

Ptc1遺伝子は脳、皮膚、筋肉等における癌抑制遺伝子であり、かつ成体幹細胞の正常な分化または分裂制御に関与している可能性がある。本研究課題の目的はマウスPtc1の神経幹細胞の発生における機能解明である。元山はPtc1の脳の発生過程での機能を明らかにするため、Ptc1の機能を時期特異的に欠いた変異体マウスを用い機能解析を行ない以下の知見を得た。1.神経幹細胞の分裂:BrdUの取込みによる分裂細胞の標識を行い、VZにおける変異体と正常の神経幹細胞間での細胞分裂活性の比較を行ったが変異細胞では分裂活性は変化していないことが分かった。細胞死には顕著な違いが無かった。2.神経幹細胞の分化:神経幹細胞はVZ内では自己複製を続けている。自己複製を終えるとVZからSVZへ移動し細胞分化の過程にすすむ。興味深いことに本来腹側のみで発現するDlx2が変異体の大脳皮質で顕著に上昇していることを発見した。このことはPtc1の機能が無くなった事によって大脳皮質が腹側化し抑制性神経細胞を生ずる事を示している。また腹側のLGEではDlx2産生細胞の数が減少しMGEの様に変化していた。このことも大脳皮質での変化同様LGEがMGEへと腹側化した事を強く示唆している。3.神経幹細胞の分化のタイミング、および細胞移動:大脳皮質とGEのVZおよびSVZにおける分裂終了細胞と分裂中細胞の分布を観察した。その結果、胎齢12日以降Ptc1の機能を欠損させた脳の大脳皮質のVZでは分裂可能な幹細胞は激減し、ほとんどが分裂終了細胞で占められた。それとは対照的にSVZではほとんどの細胞が依然として分裂活性を保っており、かつDlx2を強く発現している事から、抑制性神経細胞の前駆体としてSVZで分裂を継続している事がわかった。すなわちPtc1が神経幹細胞の細胞分化に関与しているという仮説を立証することができた。Ptc1遺伝子は脳、皮膚、筋肉等における癌抑制遺伝子であるが、その癌抑制機構は解明されていない。成体での発癌が細胞分裂制御の破たんであるとすれば、Ptc1は成体幹細胞の正常な分化または分裂制御に関与しているはずである。本研究課題の目的はマウスPtc1の神経幹細胞の発生における機能を解明である。元山はPtc1の脳の発生後期での機能を明らかにするため、Ptc1の一部を欠いた変異体マウスmesenchymal displasia (mes)の表現型の解析を開始した。遺伝研城石らがこの変異マウス系統においてPtc1遺伝子に変異があることを発見し、四肢等での表現型が既に発表されている。この変異マウス系統ではPtc1 mes/mesホモ接合体は出生し生存可能である。Ptc1+/-マウスとPtc1+/mesマウスとを交配しPtc1 mes/-マウスを作成したところ、胎齢1719日に致死となること、稀に出生することがあるが直ちに母親に食殺されることが分かった。Ptc1 mes/-胚はほとんどすべてに浮腫が認められることから循環器系の異常によって致死となることが考えられた。脳の発生については、全てのPtc1 mes/-胚で正常胚に比べて嗅球が小さく大脳半球が大きかった。大脳の内部組織を観察したところ、嗅球では細胞密度が低く細胞層が乱れており、大きく見えた大脳半球は脳腔が拡大し大脳皮質は正常の8割程まで薄くなっていた。以上の観察結果から次の仮説が導かれた。嗅球の細胞と大脳皮質の細胞の起源は前脳腹側の神経幹細胞が存在する部分である。Ptc1はそれらの細胞で発現している。Ptc1 mes変異によって神経幹細胞の分裂が低下し結果として嗅球および大脳皮質への細胞の供給が減少し観察された表現型が生じた、すなわちPtc1が神経幹細胞の細胞分裂もしくは分化に関与しているという仮説をたてることができた。

3.神経幹細胞の分化のタイミング、および細胞移動:大脳皮質とGEのVZおよびSVZにおける分裂終了細胞と分裂中細胞の分布を観察した。その結果、胎齢12日以降Ptc1の機能を欠損させた脳の大脳皮質のVZでは分裂可能な幹細胞は激減し、ほとんどが分裂終了細胞で占められた。それとは対照的にSVZではほとんどの細胞が依然として分裂活性を保っており、かつDlx2を強く発現している事から、抑制性神経細胞の前駆体としてSVZで分裂を継続している事がわかった。すなわちPtc1が神経幹細胞の細胞分化に関与しているという仮説を立証することができた。
ニュートリノのマヨラナ性の発見を目指すカムランド禅の新たな挑戦

ニュートリノのマヨラナ性の検証は、素粒子物理学および宇宙物理学の最重要課題の一つであり、現在唯一実現可能な検証手段であるニュートリノの放出を伴わない2重ベータ崩壊(0νββ崩壊)の探索が世界各地で発見を目指して進行中である。カムランド禅実験は2011年からキセノン同位体核(136Xe)を用いた高感度探索を行い、申請者が推進する基盤研究S(課題番号25220704)では世界最高感度を達成するとともに、更なる感度向上を目指し、検出器外水槽の再建による宇宙線背景事象の除去効率の向上とキセノンを倍増した新たな実験フェーズへの準備を進めてきた。本研究では、検出器の中核をなしキセノンを収納するクリーンかつ体積が2倍の新型ミニバルーンを製作導入し、探索感度の飛躍的向上と、0νββ崩壊発見によるニュートリノのマヨラナ性検証に世界に先駆けて迫ることを目指す。以下に本年度の成果について述べる。本年度は本学スーパークリーンルームにて前年度に製作完了した新型ミニバルーンを神岡現地に搬入し、カムランド検出器に投入設置した。検出器に投入後の新型ミニバルーンをキセノンを含まない液体シンチレータで膨らませ、バルーンの状態についてモニターカメラや、データ解析による詳細なチェックを行った。異常がないことを確認した後、136Xe同位体核で濃縮した750kgのキセノンガスを溶解させた液体シンチレータ(Xe-LS)で液を入れ替え、新たなデータ採取を開始した。初期のラドン崩壊事象の解析による事象分布、ラドン以外の背景事象(ミニバルーン及びXe-LS由来のウラン、トリウム系列核の崩壊事象,宇宙線ミュー粒子由来の背景事象, 136Xe核の2νββ崩壊事象の検出など)を入念に解析中である。データ採取及び解析は順調で高品質データによる新たな高感度探索に入ることができた。前年度行ったスーパークリーンルームでのバルーン製作作業では数々の工夫(作業者のクリーンウェアと装備の大幅改善、超純水洗浄の徹底化、埃からのバルーン保護対策強化、半自動溶着機の導入、湿度制御装置導入など)を行い、ミニバルーンに接続する長さ6mのナイロン製コルゲート管も製作と装着時のクリーン化を徹底した。これにより本年度は、最終段階である検出器へのミニバルーン投入作業、キセノンなしの液体シンチレータ導入によるバルーンの状態、特にリークのチェックを行った。それは定点モニターカメラ、12本のバルーン吊り紐の重量、バルーン内外のラドンとキセノン分析、液体シンチレータ成分の分析、背景事象によるバルーン形状などによる入念なチェックである。その結果リークは見つからなかったが、液体シンチレータ中のトリウム系列の背景事象が予想より多いことが判明し蒸留による液体シンチレータの純化と置換を3体積分行いこれを除去した。そしてキセノン含有液体シンチレータへの液置換を行い0νββ崩壊探索の新たなデータ採取を開始した。採取したデータの解析は進行中であるが、背景事象が前回探索時に比べて大幅に減少したことが確認された。現在高感度探索が進行中である。現在進行中の高品質データの採取を引き続き行い、蓄積データの解析を行い背景事象のさらなる研究を進める。特に宇宙線ミュー粒子との反応でできる10C原子核の崩壊による背景事象やトリウム系列核の崩壊による背景事象の除去をはじめ、感度の最適化のための解析手法の工夫などを行う。カムランド禅実験は0νββ探索で現在世界最高感度を維持しているが、本研究により探索感度の飛躍的な向上が期待される。得られた結果は学術会議等で発表する。本研究は、素粒子物理学および宇宙物理学の最重要課題の一つであるニュートリノのマヨラナ性の検証を目指し、現在のところ唯一実現可能な検証手段である「ニュートリノの放出を伴わない2重ベータ崩壊(0νββ崩壊)」の超高感度探索を推進するカムランド禅実験の新たな挑戦である。すなわち136Xeを用いた0νββ崩壊探索で申請者が推進した基盤研究S(課題番号25220704)の成果を受け、検出器の中核であるキセノン含有液体シンチレータを収納する大型かつクリーン度を改善した新型ミニバルーンを導入し、キセノン量の倍増と背景事象の大幅な低減を行い、探索感度の飛躍的な向上を実現し0νββ崩壊発見を目指すものである。以下に本年度の成果を述べる。2011年度から行って来たカムランド禅実験のキセノン溶解液体シンチレータ収納用ミニバルーン(直径3.1m)に代わり、体積が2倍の新型ミニバルーン(直径3.8m)の製作の再挑戦を開始した。昨年度リークが判明し検出器から取り出した同寸のミニバルーンについてリーク箇所を詳細に調べ、その原因と製作上の問題点の洗い出しを行った。これに基づく改良型フィルム溶着機を導入し溶着条件の最適パラメータを決定した。また製作上のクリーン度向上のためのさらなる改善策及び作業効率向上のための種々の工夫を行った。製作後のミニバルーンの入念なリークチェックと補修に時間を要したが、新型ミニバルーンは完成し、検出器投入前の最終段階を迎えている。製作工程での多くの確認チェックの結果から以前のミニバルーンと比べ清浄度、強度、気密性がいずれも大きく向上しており、新年度の高感度実験の開始を目指して新たなカムランド禅実験の準備の最終段階を迎えるに至っている。新型ミニバルーンの製作には慎重を期し、改良型溶着機(大小複数のタイプ)導入と溶着パラメータの最適化、新型ヘリウムリーク検出器導入による溶着部及びバルーンフィルム部について入念なリークチェックと補修を行った。

その結果当初の予定を越える期間を要した。すなわち当初はミニバルーン製作を秋頃に完成させる予定であったが、製作期間が冬場の乾燥期にずれ込んだため、クリーンルーム内の湿度が大きく低下することとなり、ナイロンフィルムの乾燥を招く事態となり、静電気によるトラブル防止を含め、フィルムの取扱いに一層の注意が必要となった。対策としてクリーンルーム施設内の清浄空気への大型加湿装置の導入を決定し、装置の設計製作及び調整と導入後の作業時間の変更などを行った。計画は着実に進捗し、ミニバルーン本体は完成し新年度には物品の神岡現地への搬送と検出器へのミニバルーン設置を行う目処を立てることができた。したがって本計画全体への特段の影響はないと判断される。ニュートリノのマヨラナ性の検証は、素粒子物理学および宇宙物理学の最重要課題の一つであり、現在唯一実現可能な検証手段であるニュートリノの放出を伴わない2重ベータ崩壊(0νββ崩壊)の探索が世界各地で発見を目指して進行中である。カムランド禅実験は2011年からキセノン同位体核(136Xe)を用いた高感度探索を行い、申請者が推進する基盤研究S(課題番号25220704)では世界最高感度を達成するとともに、更なる感度向上を目指し、検出器外水槽の再建による宇宙線背景事象の除去効率の向上とキセノンを倍増した新たな実験フェーズへの準備を進めてきた。本研究では、検出器の中核をなしキセノンを収納するクリーンかつ体積が2倍の新型ミニバルーンを製作導入し、探索感度の飛躍的向上と、0νββ崩壊発見によるニュートリノのマヨラナ性検証に世界に先駆けて迫ることを目指す。以下に本年度の成果について述べる。本年度は本学スーパークリーンルームにて前年度に製作完了した新型ミニバルーンを神岡現地に搬入し、カムランド検出器に投入設置した。検出器に投入後の新型ミニバルーンをキセノンを含まない液体シンチレータで膨らませ、バルーンの状態についてモニターカメラや、データ解析による詳細なチェックを行った。異常がないことを確認した後、136Xe同位体核で濃縮した750kgのキセノンガスを溶解させた液体シンチレータ(Xe-LS)で液を入れ替え、新たなデータ採取を開始した。初期のラドン崩壊事象の解析による事象分布、ラドン以外の背景事象(ミニバルーン及びXe-LS由来のウラン、トリウム系列核の崩壊事象,宇宙線ミュー粒子由来の背景事象, 136Xe核の2νββ崩壊事象の検出など)を入念に解析中である。データ採取及び解析は順調で高品質データによる新たな高感度探索に入ることができた。前年度行ったスーパークリーンルームでのバルーン製作作業では数々の工夫(作業者のクリーンウェアと装備の大幅改善、超純水洗浄の徹底化、埃からのバルーン保護対策強化、半自動溶着機の導入、湿度制御装置導入など)を行い、ミニバルーンに接続する長さ6mのナイロン製コルゲート管も製作と装着時のクリーン化を徹底した。これにより本年度は、最終段階である検出器へのミニバルーン投入作業、キセノンなしの液体シンチレータ導入によるバルーンの状態、特にリークのチェックを行った。それは定点モニターカメラ、12本のバルーン吊り紐の重量、バルーン内外のラドンとキセノン分析、液体シンチレータ成分の分析、背景事象によるバルーン形状などによる入念なチェックである。
植物系芳香族炭素資源の再証価と高度利用

本研究のテーマは再生可能な植物系芳香族炭素資源、即ち、1.リグニン、2.フラン、3.樹脂、および、精油の3種類の炭素資源を化学資源として有効利用すること、あるいは、これを目標とした方法論を開発することである。本年度の成果は次の通りである。1.リグニンの有効利用(1)リグニンの微生物による変換好アルカリ性および嫌気性細菌によるリグニンモデル化合物の分解機構を明らかにした。また、前者によって、リグノセルロースより水溶性リグニンを調整し、その有効利用のために理化学的性質を詳細に調べた。また、リグニン分解芳香族生成物の微生物による高度利用を目的として、まず、フェルラ酸資化性菌のスクリーニングを行い、その基質特異性を調べた。次いで、フェルラ酸をプロトカテキン酸へ変換、蓄積する突然変異株(HF-1123株およびHF-1124株)を取得した。(2)リグニンのオゾン分解磨砕リグニン(MWL)の完全オゾン酸化生成物中にβ-hydroxymetbylmalicacidを検出し、かつ定量した。2.糖類から容易に誘導されるフラン類の有効利用フラン誘導体の還元によって容易に得られるテトラヒドロフラン誘導体の電極酸化反応を行った。即ち、テトラヒドロフラン誘導体を酢酸-メタノール混合溶媒中で電極酸化すると良好な収率で対応するα-メトキシテトラヒドロフラン誘導体が生成することを見出した。3.植物中に含まれる樹脂および精油の有効利用微生物および植物培養細胞によりデヒドロアビエチン酸にヒドロキシル基を導入することができた。
木質複合廃棄物の炭化形成と燃焼に関する基礎研究

生ゴミ、解体材や型枠廃材などは異物の混入が多彩になっているが、その燃焼の中間過程で生じる炭化については木質廃棄物から生じている。本研究は木炭と異種材料で混用複合された材料の機能性の付与と、木炭の新たな機能を発現させるため二段炭化による超高温処理を施し、その木炭の性状について検討した。炭化形成は炭化温度や雰囲気などの各種条件下で異なるが、生物組織特有の組織構造はかなり高温まで維持される。炭素の結晶構造の変化やホルムアルデヒドなどの吸着性賦与は炭化温度に依存する。スギ材を原料として500°C以下で一段炭化した木炭を真空後アルゴン置換した雰囲気で2000°C以上にして二段炭化したところ、2500°C以上で円錐形炭素物質の形成がみられた。この新しい性状の炭素形成物はグラファイト化の製造過程の違いから、その形状や熱的性質に従来の木炭とかなり異なることが明らかになった。とくに差動型高温TG-DTAによる計測では大気中での熱分解に対しては通常の木炭に比較して高温側にシフトし、分解に要する温度領域がやや広くなる。その結果から円錐形炭素物質の単離は大気中での熱分解の温度差と持続時間を組み合わせた方法が考えられる。廃石膏ボードを各種温度で熱処理して結晶水の異なる状態として、木炭の混入比を変化させて得た複合材料の物性を計測した。約500°Cで熱処理した石膏は無水石膏であり、木炭混入時の水の添加や乾燥温度によって状態は変化せず、木炭の混入比の増加によって平衡含水率が増加した。異物混入によって生じる燃焼、炭化物を現実の場で考えると最小限の管理が必要であり、燃焼と熱処理を加味した複合材料は保管、簡易な用途対応がきわめて重要と考えられる。また炭化物の高度な機能性付与については分解ガスの状況から考えると二段炭化が必要と思われる。スギ材、竹、リサイクル製品であるパーティクルボード、MDFなどの炭化について検討し、加熱温度の違いによる段階的に製造された炭の安定型廃棄物、炭素ストック源としての評価と並んで吸着、保水など機能性に関連する基礎的な知見を明らかにした.また、生ゴミに混入するであろうキチンについても炭化条件を換え、吸湿性およびホルムアルデヒドの吸着性能について検討した。とくに吸着性能と吸着表面積の関係について検討を行ったが、キチンの場合は重量当たりの吸着量は木炭などに劣るものの、その吸着表面積当たりに換算すると反対に大きくなることが認められた.生ゴミ、解体材や型枠廃材などは異物混入が多彩になってきており、その中間過程で生じる炭化について、木質廃棄物を軸として各種異種材料との混用、とくに粘土混入と炭化処理をあわせたセラッミク技術による複合された材料の機能性の付与とその利用、保管、投棄の安全、安定化について検討した。各種生物材料の焼却過程で生じる炭化形成の解析は各種条件下での熱分解の熱分析が基本となり、今回購入予定の差動型高温TG-DTAはその有力な機器となった。さらに熱分解についてはDSCを用いた詳細な検討を開始したが、異物混入によって生じる燃焼、炭化物の性状を、今後現実の場で最小限の管理が可能な条件で明らかにしたい.とくに炭化物の機能性付与については分解ガスの状況から考えると二段燃焼が必要と思われる.生ゴミ、解体材や型枠廃材などは異物の混入が多彩になっているが、その燃焼の中間過程で生じる炭化については木質廃棄物から生じている。