hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
精子・卵の細胞接着の分子メカニズムと生殖医療への応用

このマウスは野生型と同様に発育して野生型と同等数の卵子を排卵し、受精能力の解析についても検討を行ったが生殖異常は認められなかった。ただ、β-カテニンについて精子特異的欠損マウスを作製し、卵特異的欠損マウスと交配させたところ、従来のβ-カテニン欠損マウスには認められない、着床異常を発症することがわかった。現在、更に解析を行っている。精子と卵子が融合することで生命の萌芽としての1個の細胞(受精卵)を形成する"受精"の中で、細胞膜間での接着機構のメカニズムは不明である。細胞接着因子インテグリンの関与が否定されてからはますます混沌とした状況である。細胞接着因子としてカドヘリンファミリーが様々な組織で同定されており、β-カテニン、α-カテニンによる接着装置の形成および維持機構も自明のことであるが、精子と卵子の細胞膜の接着では全く議論されて来なかった。そこで本研究では、卵特異的遺伝子欠損マウスの作製から、配偶子の細胞接着におけるE-カドヘリン、β-カテニン、α-カテニンの関与について検討を行った。その結果として、【1】免疫沈降による複合体形成と、β-カテニン欠損卵子ではE-カドヘリンが細胞膜に局在できないという実験結果から、精子と卵子の融合前の細胞膜上にはE-カドヘリンが存在し、その裏打ちとしてβ-カテニンが存在すること、【2】アクチン重合阻害剤によってβ-カテニンの卵子での局在が乱されることからβ-カテニンはアクチン繊維に裏打ちされているが、α-カテニン欠損卵ではβ-カテニンの局在が変化しないことから、卵子ではβ-カテニンとα-カテニンは複合体を形成していない可能性があること、【3】β-カテニン欠損卵では精子との接着能が有意に低下し、細胞外マトリックスとしての透明帯を除去した卵子では精子との融合能が低下すること、を示すことができた。精子と卵子の接着メカニズムの一端が明らかにできたことから、接着から融合に至る分子メカニズムの解明に繋がると考えられる。また、受精以外の融合現象との類似性を探ることから、感染症などの膜融合が関わる生命現象の解明、予防にもつながると考えられる。
敗血症・多臓器不全における内在性幹細胞機能障害の解析と細胞移植再生治療の開発

重症病態動物モデルに対し骨髄間質細胞,骨髄由来単核球細胞を経静脈的に移植すると,全身性炎症反応を抑制しながら多臓器損傷を軽減し死亡率が改善した。敗血症モデルでは,幹細胞賦活因子の発現に変動が認められた。骨髄間質細胞を血管内皮細胞や脈絡叢上衣細胞と共培養すると,各細胞における幹細胞機能促進因子の発現が増強した。重症病態における臓器保護・再生を目的として,細胞移植により内在性幹細胞を賦活化する治療法の開発が進むことが期待される。敗血症に伴う多臓器不全の克服のために,制御不能に陥った炎症と細胞障害進行における相互の負の連鎖を断ち切る手段の開発が,重要な課題となっている。骨髄間葉系幹細胞を用いた細胞移植は,脊髄損傷や心筋梗塞等,一度損傷を受けると再生が困難な臓器に対する再生治療法として発展してきた。骨髄間葉系幹細胞は,脱落した細胞を補充しうる多分化能を備えているが,最近では,その分泌性因子が損傷細胞を保護すると共に,抗炎症能力を発揮することがわかり,注目が集まってきている。今回我々は,cecal ligation and puncture (CLP)によるラット敗血症・多臓器不全モデルを用いて,骨髄間葉系細胞移植による抗炎症効果を評価した。ラットの盲腸を結紮し穿孔させて,糞便が腹腔内へ漏出する状態にした2時間後に,あらかじめ培養下で増殖させた骨髄間葉系幹細胞を尾静脈から注木した。CLP開始から7日目まで生存を追跡したが,移植群ではコントロール群に比し有意に死亡率を改善させた。CLP24時間後の組織標本を用いた形態学的な評価では,各臓器損傷が移植群において抑制されており,CLPにより誘導される血管内皮細胞のvon Willebrand因子の発現が低下していた。さらに,血清を用いたELISAによる評価では,骨髄間質細胞移植がIL-1β, IL-6, TNF-α, CXCL-1, CCL2等のサイトカイン・ケモカインの発現を抑制し,抗炎症性サイトカインであるIL-10を一過性に上昇させることが明らかとなった。抗炎症効果を発揮しながら,血管内皮細胞を保護し臓器損傷を軽減する能力を有する骨髄間葉系細胞移植は,敗血症・多臓器不全における新たな治療戦略として期待される。重症敗血症においては,たとえ救命を得たとしても,記憶障害を含めた高次脳機能障害による後遺症を残すケースがあり,社会復帰上の問題点となっている。海馬における記憶機構には,歯状回に存在する神経幹細胞の機能が関与している。我々は,重症敗血症に伴う全身炎症が海馬における神経幹細胞に影響を与えて,敗血症性脳症としての記憶障害を引き起こしているのではないかと考えた。盲腸結紮穿孔によるマウス敗血症モデルの海馬において(1)血液脳関門構成分子であるOccludinの発現が低下する,(2)IL-1βを発現するIba-1陽性細胞の浸潤が誘導される,(3)敗血症モデルから分離した海馬スライスにおいて長期増強が抑制される,(4)このシステムにIL-1受容体拮抗剤を投与すると長期増幅が改善することを見出した。また,敗血症海馬においてPCNA細胞が減少していることから,重症敗血症に続発する全身炎症反応により血液脳関門が破壊され,炎症性サイトカインの流入やマイクログリアの活性化によるIL-1βの放出が起きることで神経幹細胞の増殖・分化を抑制し,記憶障害が生じるものと推測された。また,脳は脳脊髄液(CSF)という特殊な環境下に置かれているが,CSF環境の変化そのものも神経幹細胞に影響を与えると考えられる。CSFを産生する器官が脈絡叢である。ラット脈絡叢上衣細胞を正常酸素下及び低酸素下の2群にわけて培養し、RNAを抽出した。real-time PCRで評価したところ,低酸素培養群では,神経幹細胞の増殖やニューロンへの分化を抑制する炎症性サイトカイン群であるIL-1β,IL-6,TNF-αの発現が有意に上昇することが明らかとなった。以上の結果から,敗血症に伴う血液脳関門の崩壊や脈絡叢の機能障害によりCSF環境が悪化して,炎症細胞の活性化を伴いながら神経幹細胞機能が阻害され,敗血症性脳症が進行するのではないかと考察した。脈絡叢は全身侵襲のストレスを受けて,脳脊髄液環境を変化させると考えられる。今回,培養脈絡叢上衣細胞にLPSを投与すると,神経幹細胞賦活に関与する成長因子群であるNGF,HGFのRNAの発現が増加し,さらに骨髄間質細胞と共培養することでこの現象が増強することが明らかになった。このことは,骨髄間質細胞の移植が脈絡叢に作用し,神経幹細胞を不活化する能力があることを示すものである。

更に,肺微小血管由来血管内皮細胞をin vitro下にLPS投与及び低酸素侵襲を加えるとAng1の発現低下及びAng2の発現上昇を認め,骨髄間質細胞との共培養によりこれらの反応を有意に抑制することを示した。敗血症に対する骨髄間質細胞の効果として,血管内皮前駆細胞の血管内皮再生能を改善することで,全身侵襲で障害を受ける臓器保護・再生応答を修復しているのではないかと推測された。また,血管内皮前駆細胞はRAGEシグナルによりアポトーシスが誘導されることが分かっているが,今回重症敗血症患者の血中sRAGEを測定してみると,その上昇値は重症度と相関していることが示された。我々はすでに,敗血症患者において血液中を循環している血管内皮前駆細胞の数が減少することを報告しているが,敗血症病態ではRAGEシグナルが増強し,血管内皮前駆細胞のアポトーシスを誘導することで臓器損傷修復機転が働かずに重症化していくのではないかと考えている。下肢圧挫によるラットクラッシュ症候群モデルに骨髄由来単核球細胞を経静脈的に移植すると,全身炎症,遠隔臓器である肺損傷を抑制しながら生存率を改善することを明らかにした。興味深いことに,骨髄由来単核球細胞を移植するとその後一過性に血液中のTGF-betaが上昇することも分かった。侵襲下でストレスをうける内在性幹細胞が移植細胞の分泌性因子で保護され,その後の損傷臓器の修復を促進する可能性が示唆された。我々は既に,盲腸結紮穿孔法によるラット重症敗血症モデルに対し,骨髄間葉系幹細胞(BMSC)の経静脈的移植が全身性炎症反応を抑制し多臓器障害を軽減しながら生存率を改善させることを示している。この過程で,幹細胞移植による血管内皮細胞保護効果が組織切片による評価で示唆された。本年度は,BMSC由来の分泌性因子が血管内皮に保護にどのように貢献しているかをin vitro系にて解析した。培養血管内皮細胞にlipopolysaccharideや低酸素侵襲を加え,transwellを用いて非接触性にBMSCとの共培養を図った。Real-time PCR法の解析で,骨髄間葉系幹細胞との共培養により,侵襲に対して上昇する血管内皮細胞のE-selectin,VCAM-1等の白血球浸潤を促進する接着因子やIL-6等の炎症性サイトカインが抑制され,一方で,侵襲に対して低下する血管内皮保護因子であるthrombomudulinの発現がBMSCとの共培養で改善することが明らかとなった。更には,血管内皮や幹細胞の増殖や組織保護に関与するVEGF,TGF-βもBMSCとの共培養で血管内皮細胞において誘導され,敗血症に対する細胞移植治療が内在性幹細胞を賦活化する効果を持つことが示唆された。ラット敗血症モデル作成時にBrdUの腹腔内投与を行って腸管の組織切片を作成した所,コントロールに比し侵襲後早期に腸管陰窩における細胞分裂能が低下していることが明らかになった。その後に腸絨毛が萎縮し始めることを考えると,敗血症において腸管幹細胞の機能障害が誘導されていることが示唆される。我々は本年度,他の重症病態として,ラットを用いた重症熱中症やクラッシュ症候群に対してそれぞれ迷走神経刺激療法,抗酸化物質投与が奏効することを示した。迷走神経機能障害や酸化ストレスによる幹細胞の動態に対する影響も今後検討する必要がある。今までに,骨髄間質細胞移植によりラット敗血症モデルの全身炎症を改善させること,敗血症において神経幹細胞機能が阻害され高次脳機能障害が生じることを明らかにしてきた。本研究の目的である敗血症における内在性幹細胞機能障害の機構を明らかにできてきている。25年度が最終年度であるため、記入しない。
技術イノベーションに及ぼす人の資質と組織に関する研究

<技術イノベーションに及ぼす人の資質と組織に関する研究>技術革新の発端には特定できる個人がいる。独創的な個人は技術の創造に際して、どのような論理を用いているのだろうか、またどのようなパーソナリティの持ち主なのか。それを技術開発マネジメントにどのように生かしたらよいのであろうか。本研究は従来の技術開発マネジメントに欠けていた新たな視点を提供する。1)創造的な営みには、演繹的、帰納的推論の他に、アブダクションの3つの論理が用いられる。特に発見や発明の発端はその個人によるアブダクションが重要である。3つの推論は推論の要素である仮説・事例・結果の3つで互いに関連づけられる(DIAモデル)。2)"交流分析"の「自我状態モデル」(PACモデル)により創造的技術者のパーソナリティを理解する。特に創造的技術者は優勢な「子供」の自我状態が重要である。またその人の得意とする論理の形式と優勢な自我状態とは密接に関連している。すなわち演繹的推論と「親」、帰納的推論と「大人」、アブダクションと「子供」の自我状態との関連である。3)創造のプロセス」は次の3つのステップよりなる。・第1ステップ:アブダクションによる仮説の形成・第2ステップ:演繹的推論による仮説の一般化・第3ステップ:帰納的推論による仮説の検証4)技術開発の現場は「創造のプロセス」を遂行する二つの「場」から成る。発明とか発見の「創造の場」と、革新的な技術および他の一般的技術を適用する「商品化の場」である。2つの「場」ではイノベーションの定義およびパラダイムが異なり、結果として技術マネジメントが明らかに異なる技術者の論理とパーソナリティを理解した上で、「場」に応じた技術開発マネジメントが極めて重要であることを強調する。5)「創造のプロセス」をより一般化し理解しやすくするために、「年を取るとアッという間に一年が過ぎる」との普遍的な現象の具体的な時間の長さを求める仮説形成プロセスを取り上げ、シミュレーションを行った。技術におけるイノベーションは、1)人の資質、2)組織・環境、3)時代・タイミングの3つの要因が相互に複雑に関連して創生される。従来、この領域に関する研究は、イノベーションの発端がイノベーターの資質に大きく依存しているとの事実にも係わらず、組織や環境に関しては人の集団からなる「技術開発組織論」として、また時代やタイミングに関しては個々のイノベーションの集合としての「技術史」としてのマクロ的な立場の研究が行われてきた。その理由はイノベーターの資質(パーソナリティ)に関する領域は対象が極めてミクロで個別的な個人のメンタリティに係わること、その研究の具体的な方法論の困難性にあったと思われる。本年度は、その具体的な方法論として「心理分析手法および解析手法の検討とその妥当性の評価」を行った。その内容は次の通りである。パーソナリティを客観的に理解するための手法として、交流分析(Transaction Analysis)を組み入れた質問表による人格テスト「TPI分析法」を取り上げた。この分析に用いる質問表は過去の日本人被験者の膨大な実績をもとに作られ、その妥当性が高く評価されているものである。その適応性の判断を深めるために、日本人学生の他、日本語をよく理解する外国人留学生にTPI分析を実施した。その結果、日本人に対しては従来の結果の通り精度の高いものであったが、外国人に対しては必ずしも精度が高いとは言えない恐れがあるとの結論に到った。理由として、日本人に最適に作られた「TPI分析法」であっても、個々の質問および回答はそれぞれの民族・宗教・国民性・習慣・風土と密接に結びついており、外国人の場合は日本人と異なる解釈や回答がなされると考えられる。

5)「創造のプロセス」をより一般化し理解しやすくするために、「年を取るとアッという間に一年が過ぎる」との普遍的な現象の具体的な時間の長さを求める仮説形成プロセスを取り上げ、シミュレーションを行った。技術開発の現場では個人のアイディアやひらめきをもとに多くの実験が行われ、新技術創出のための仮説が次第に形成されていく。ある人はその実験を開始する前にテーマに関する情報を徹底的に調べて実験の要因をすべて抽出し、その要因をマトリックス状に並べ綿密な実験計画を立てる。膨大な実験量をこなすが、時間はかかり目的の結果はなかなか得られない。しかし他のある人はそれまでの知識をもとに、まず最初に混沌とした状況を解決する特定の要因を思いつく。それに従って少数のスマートな実験をする。仮説と実験を繰り返し、短時間で良い研究成果をあげる。技術開発の現場ではしばしばこのような2つのタイプの技術者が観察される。しかし後者のスマートな実験をした人になぜそのような実験を思いついたのかを聞いても、彼は相手に理解されるように"論理的"に説明する事はなかなかできない。本年度はこの論理としてC.S.パースのアブダクションについて考察した。アブダクションとは不可解な事実が観察された場合、これをその結論として説明しうるような仮説を構想し提起する推論であり、研究者や技術者のさらなる関心や試行錯誤を導く論理と言えよう。結論として言えば、従来からよく知られている演繹的推論および帰納的推論とアブダクションとは独立の存在ではない。これらは推論の要素である仮説・事例・結果の3つで互いに関連づけられる。3つの推論..はそれぞれ.スタートを.「仮説.」に置くのか、個々の.「事例」.に置くのが、「.結果」.に置くかにより、推論の形式が異なってくるにすぎない。個々の技術者がアブダクションと演繹的推論および帰納的推論の違い、またその関連性を理解することは、彼が創造的技術を生み出すための重要な「知」の一つであろう。平成11年度、12年度の研究により、創造的技術者のパーソナリティを理解する手法として交流分析(Transaction Analysis, TA)が有用であることがわかった。"交流分析"の「自我状態モデル」(PACモデル)によると創造的技術者は優勢な「子供」の自我状態が重要であった。また創造的な営みには、演繹的、帰納的推論の他に、アブダクションの3つの論理が用いられ、特に発見や発明の発端はその個人によるアブダクションが重要であることがわかった。この3つの推論はその要素である仮説・事例・結果の3つで互いに関連づけられる(DIAモデル)。今年度は、論理の形式と自我状態との関係を考察し、技術開発における「創造のプロセス」を考察した。その結果、その人の得意とする論理の形式と優勢な自我状態とは密接に関連していて、演繹的推論と「親」、帰納的推論と「大人」、アブダクションと「子供」の自我状態との関連があることを見いだした。一方、「創造のプロセス」は次の3つのステップから構成される。・第1ステップ:アブダクションによる仮説の形成・第2ステップ:演繹的推論による仮説の一般化・第3ステップ:帰納的推論による仮説の検証
N-アセチルシステインが脳虚血障害後のミトコンドリア機能に及ぼす影響

脳虚血後の神経細胞死はネクローシスとアポトーシスによりもたらされる。ネクローシスは、ミトコンドリア機能の低下に伴うエネルギー障害が本態である。一方アポトーシスはミトコンドリア膜電位の低下に伴うチトクロームcの遊出により引き起こされる。このように、ミトコンドリアの機能異常は虚血性神経細胞障害の拡大に大きく関与しているが、ミトコンドリアの保護を目的とした治療法は試みられていない。ミトコンドリアは電子伝達系を有するため活性酸素が発生しやすく、虚血性障害の重要な原因となっている。生体は内因性の抗酸化物質や抗酸化酵素を有しているが虚血再灌流により活性が低下すると考えられている。内因性抗酸化酵素活性を経時的に観察することで、新たな治療法を開発することが可能になる。ラットに4-vessel occlusion法で10分間の全脳虚血を負荷した。再潅流0,3,24,72時間後に脳組織を取り出し、冷生理食塩水中で部位別(大脳皮質、海馬、線状体、視床)に分割しホモジネートし、ホモジネート中のSOD活性、カタラーゼ活性、ペルオキシダーゼ活性を測定した。その結果、スーパーオキシドジスムターゼ、グルタチオンペルオキシダーゼ、カタラーゼの活性は再灌流24時間まで、海馬、大脳皮質線状体、視床、脳幹において変化が認められなかった。しかし、再灌流72時間後の海馬では全酵素活性の上昇が認められた。虚血に脆弱な海馬で酵素活性の上昇が認められたことで、虚血性神経細胞障害の発生に活性酸素が重要な要因となっていることが示された。ミトコンドリアの機能異常は虚血性神経細胞障害の進展に大きく関与しているが、ミトコンドリアを保護する事を目的とした治療法は試みられていない。ミトコンドリアが最初に機能障害を示す原因としてフリーラジカルの発生が上げられる。本研究は抗酸化物質の投与によりミトコンドリア機能を維持し、虚血性神経細胞障害を軽減することを目的としている。まず、内因性抗酸化物質であるGSHの濃度変化を調べた。虚血再灌流3時間後よりGSH濃度は低下し始め、24時間後には、海馬でコントロール値の68%、大脳皮質でコントロール値の78%、線条体でコントロール値の76%に達し、72時間後にはコントロール値に復した。よって、抗酸化剤投与による治療は、少なくとも虚血再灌流72時間以内に開始する必要があると考えられた。次にミトコンドリア酵素活性を測定するための予備実験として、NADH蛍光強度をin vivoで測定しミトコンドリアの酸化還元状態を測定した。また、一部のラットではNADHを酵素的サイクリング法で定量した。虚血開始後、膜電位の低下と同時にNADH濃度は200%にまで急激に上昇した。虚血中のNADH量はほぼ一定であった。その後再灌流により膜電位は正常に復したが、NADH濃度の低下は緩やかであり、コントロール値にまで回復するには数時間を要した。このことは、虚血再灌流早期のミトコンドリアの酸化還元状態は還元側に傾いていることを示している。また、ミトコンドリア内のTCAサイクルに比べ、電子伝達系の機能が低下していることが考えられた。一方アポトーシスはミトコンドリア膜電位の低下に伴うチトクロームCの遊出により引き起こされる。

ミトコンドリアは電子伝達系を有するため活性酸素が発生しやすく、虚血性障害の重要な原因となっている。生体は内因性の抗酸化物質や抗酸化酵素を有しているが虚血再潅流により活性が低下すると考えられている。内因性抗酸化酵素活性を経時的に観察することで、新たな治療法を開発することが可能になる。ラットに4-vessel occlusion法で10分間の全脳虚血を負荷した。再潅流0,3,24,72時間後に脳組織を取り出し、冷生理食塩水中で部位別(大脳皮質、海馬、線状体、視床)に分割しホモジネートし、ホモジネート中のSOD活性、カタラーゼ活性、ペルオキシダーゼ活性を測定した。その結果、スーパーオキシドジスムターゼ、グルタチオンペルオキシダーゼ、カタラーゼの活性は再灌流24時間まで、海馬、大脳皮質線状体、視床、脳幹において変化が認められなかった。しかし、再潅流72時間後の海馬では全酵素活性の上昇が認められた。虚血に脆弱な海馬で酵素活性の上昇が認められたことで、虚血性神経細胞障害の発生に活性酸素が重要な要因となっていることが示された。
文化情報施設におけるサウンドスケープ・デザイン

1.サウンドスケープ及びサウンドスケープ・デザインの考え方に基づいて,図書館における音環境の実態と,音環境に対する図書館員の意識を調査した。平成7年度に埼玉県と山梨県の公立図書館を対象に調査を行った。また,図書館利用者の音環境に関する意識を明らかにし,図書館員の意識との比較検討を行った。2.先の調査に基づいて,北海道,東京,神奈川,千葉,愛知,大阪,京都,滋賀,福岡,長崎,及び沖縄の11の都道府県の公立図書館(計1047館)を対象に,音環境の実態と図書館員の質問紙により調査した。調査内容は,図書館の設置されている場所・設置形態,図書館周辺の音の環境,図書館の館外からの音の騒音対策,図書館の館内で発生する音と騒音対策,図書館における環境音楽(BGM),信号音(合図のための音),及び視覚障害者のための音を用いた館内導入・案内等のシステムである。平成8年5月28日に各公立図書館に質問紙を発送し,6月29日に回収締切りとした。回収結果は,73.7%であった。調査結果を,(1)望ましい図書館の音環境,(2)図書館の館外から聞こえる音と騒音対策,(3)図書館の館内から聞こえる音と騒音対策,及び(4)図書館における環境音楽,の観点からまとめた。調査対象を全国的な規模に広げたのは,各都道府県及び地域により図書館を取り巻く環境に違いがあること,図書館の音環境に対する考え方も地域により様々な見解があるからである。3.次にケース・スタディを詳細に行った。これは,質問紙による調査では把握できなかった個別の図書館の事情を把握するためである。騒音計による音の測定,DATによる音の録音等を行う。また,図書館の利用者に,音環境に対する意識についてのアンケート調査を行った。調査方法として,来館する利用者の入館時に質問紙を手渡して回答を依頼し,退館時に記入済の質問紙を回収するという方法をとった。1.サウンドスケープ及びサウンドスケープ・デザインの考え方の基づいて,文化情報施設の一つである図書館における音環境の実態と,音環境に対する図書館員の意義を調査した。調査対象は,山梨県と埼玉県の公立図書館(計131館)とした。調査方法として,質問紙を送付する社会調査法を用い,平成7年6月1日に各公立図書館に質問紙を発送し,6月30日を回収締切りとした。調査内容は,(1)図書館の設置されている場所の音環境と,(2)図書館の館内の音環境とに分かれる。(1)の調査項目は,図書館の設置されている場所及び設置形態,図書館の周辺の音の環境,図書館の館外からの音,及び館外からの音に対する騒音対策を含む。(2)の調査項目は,図書館の館内で発生する音,館内で発生する音に対する騒音対策,図書館における環境音楽(BGM),信号音(合図のための音),および視覚障害者のための音を用いた館内への導入・案内システムを含む。回収結果は,山梨県が回収率95.7%埼玉県が83.3%であった。調査結果を,(1)図書館の館外から聞こえる音と騒音対策,(2)図書館の館内から聞こえる音と騒音対策,(3)図書館における環境音楽(BGM),の三つの観点からまとめる。2.先の調査対象の中から特に音環境に関心をもっている6館の図書館(山梨県2館、埼玉県4館)を選び,図書館利用者(来館者:計125名)に対しても,図書館の音環境に関するアンケート調査を,平成7年12月平成8年1月にかけて行った。

調査内容は,図書館に望む音の環境,図書館の中でどのような音が聞こえるか,その音は騒音と感じられるものか、及び図書館の環境音楽(BGM)について等である。また,これらの図書館においては,騒音計による音響測定,音の採録及び録画を行った。この調査により,図書館の音環境に対する利用者の意義を明らかにし,先に行った調査から明らかになった図書館員の意義とを比較検討した。1.サウンドスケープ及びサウンドスケープ・デザインの考え方に基づいて,図書館における音環境の実態と,音環境に対する図書館員の意識を調査した。前年度に埼玉県と山梨県の公立図書館を対象に調査を行った。また,図書館利用者の音環境に関する意識を明らかにし,図書館員の意識との比較検討を行った。2.先の調査に基づいて,北海道,東京,神奈川,千葉,愛知,大阪,京都,滋賀,福岡,長崎,及び沖縄の11の都道府県の公立図書館(計1047館)を対象に,音環境の実態と図書館員の意識を質問紙により調査した。調査内容は,図書館の設置されている場所・設置形態,図書館周辺の音の環境,図書館の館外からの音と騒音対策,図書館の館内で発生する音と騒音対策,図書館における環境音楽(BGM),信号音(合図のための音),及び視覚障害者のための音を用いた館内導入・案内等のシステムである。平成8年5月28日に各公立図書館に質問紙を発送し,6月29日を回収締切りとした。回収結果は,73.7%であった。調査結果を,(1)望ましい図書館の音環境,(2)図書館の館外から聞こえる音と騒音対策,(3)図書館の館内から聞こえる音と騒音対策,及び(4)図書館における環境音楽,の観点からまとめる。調査対象を全国的な規模に広げたのは,各都道府県及び地域により図書館を取り巻く環境に違いがあること,図書館の音環境に対する考え方も地域により様々な見解があるからである。3.次にケース・スタディを詳細に行った。これは,質問紙による調査では把握できなかった個別の図書館の事情を把握するためである。騒音計による音の測定,DATによる音の録音等を行う。また,図書館の利用者に,音環境に対する意識についてのアンケート調査を行う。調査方法として,来館する利用者の入館時に質問紙を手渡して回答を依頼し,退館時に記入済の質問紙を回収するという方法をとる。
可視域アレイ導波路回折格子を用いた超小型高感度潤滑油劣化センシングシステムの開発

本研究課題では,劣化状態が明確な劣化油の作製方法を確立し,段階的に劣化度の異なる劣化油のメンブランパッチの色と赤外分光分析法により段階的に劣化度の異なる劣化油の化学構造の変化について調査した.その結果,プロアクティブ保全のキーポイントとなる第一段階の酸化生成物の検出の可能性を見いだした.さらに,極微少量の試料油で簡便に劣化診断ができるチップ型センシング装置開発の前段階として,潤滑油中に直接挿入しオンラインでモニタリング可能な光学センシング装置の試作・評価を行った.実機ギヤ油にて検証を行った結果,本研究で考案した色パラメータが潤滑診断に有効であることがわかった.本研究課題では,劣化状態が明確な劣化油の作製方法を確立し,段階的に劣化度の異なる劣化油のメンブランパッチの色と赤外分光分析法により段階的に劣化度の異なる劣化油の化学構造の変化について調査した.その結果,プロアクティブ保全のキーポイントとなる第一段階の酸化生成物の検出の可能性を見いだした.さらに,極微少量の試料油で簡便に劣化診断ができるチップ型センシング装置開発の前段階として,潤滑油中に直接挿入しオンラインでモニタリング可能な光学センシング装置の試作・評価を行った.実機ギヤ油にて検証を行った結果,本研究で考案した色パラメータが潤滑診断に有効であることがわかった.環境負荷低減と機械の長寿命化に有効な「プロアクティブ(原因除去型)保全」には劣化初期段階での潤滑油診断が必要不可欠である。本研究では、これを可能とするために、可視域アレイ導波路回折格子の分光機能を利用した高感度・極微少量潤滑油劣化センシングシステムの開発を目指す。平成22年度:模擬酸化劣化油の色と劣化度との関係模擬酸化劣化油およびメンブランパッチの色と分光光度計を用いた透過率・反射率との関係から、劣化度診断に適した分析波長を特定する試みを行った。(1)実験室レベルでの模擬酸化劣化油の作製(本田)劣化履歴の明確な酸化劣化油を作製する手法について検討し、作製方法を確立した。具体的には、油の入った容器に銅触媒を入れ、空気を10〃h導入しながら、165°Cで一定時間(3時間毎)保持して段階的に劣化させた。(2)潤滑油汚染物の色と全酸価、動粘度、FT-IR、GPCデータとの関係(本田・岩井・大学院生)自動滴定装置,デジタル粘度計により劣化時間毎の全酸価と動粘度を測定した。また、FT-IR分析により、酸化生成物の構造解析を行った。これらの分析と同時に、同じ劣化油をメンブランフィルタにて濾過した潤滑油汚染物の色をRGB各色256階調で表現し、汚染物の色と試料油の物理化学的性質との関係を明らかにした。(3)関連研究の調査(本田・岩井)東京で開催されたトライボロジー会議に参加し、研究動向について調査した。(4)研究成果の公表(本田・院生)国内学会、国際会議における研究発表により外部の評価を得るとともに、討論を通じて次の課題を明らかにした。環境負荷低減と機械の長寿命化に有効な「プロアクティブ(原因除去型)保全」には劣化初期段階での潤滑油診断が必要不可欠である。平成23年度:分光光度計による潤滑油の劣化状態判別模擬酸化劣化油の色と潤滑油の物理化学特性との関係から、独自の色パラメータと適切な劣化度診断(予寿命判定)しきい値を考案する。(1)模擬酸化劣化油の色と油の性状値(全酸価、動粘度)や酸化物の分子構造・分子量(FT-IR、GPCによる分析)との関係を調べた.(本田・大学院生)(2)模擬酸化劣化油と新油の混合比と酸化劣化進行過程の関係(本田・大学院生)現有の分光光度計を用いて、汚染物の反射率や劣化油の透過率とRGB値との関係を明らかにした。(3)研究成果の学会発表(本田)国内外の学会で研究成果を発表し専門分野の研究者と討論することで、本研究の優位性と課題を確認した。・STLE 2011(米国潤滑学会),米国(アトランタ),5/15-19・ECOTRIB2011,オーストリア(ウィーン),6/7-19(4)潤滑油汚染物の色相判別による劣化診断法と摩耗粉解析による劣化診断法との関係(岩井)潤滑油の色相に及ぼす摩耗粉の影響について明らかにした。また、これまで蓄積してきた摩耗粉解析の知識を用いて、本手法の有効性を確認するとともに、学会での討論を通じて本診断法の高度化手法について指針が得られた。平成24年度は,測定法の標準化を行い、実機潤滑油の劣化進行過程のモニタリング試験を行った。(1)超小型高感度潤滑油劣化センシングシステムの構築(本田・大学院生):極微少量の試料油で簡便に劣化診断ができるチップ型センシングモジュール開発の前段階として、潤滑油中に直接挿入しオンラインでモニタリング可能な光学センシング装置の試作・評価を行った。

実機ギヤ油にて検証を行った結果,本研究で考案した色パラメータが潤滑診断に有効であることがわかった。(2)試料油の劣化度と測定感度との関係(本田・大学院生):試料油の劣化度と測定感度の関係を調べるために、初期の酸化状態を細かく段階的に変化させた試料油を作製し実験を行った結果、汚染物の色と試料油の化学的性質との関係が明らかになり、プロアクティブ保全のキーポイントとなる第一段階の酸化生成物を検出可能であることがわかった。(3)フィールドテストによる実機潤滑油の劣化進行過程のモニタリング(本田):発電所のタービン軸受オイルを定期的にサンプリングし、劣化進行過程をモニタリングした結果、本研究で考案した色パラメータが潤滑診断に有効であることがわかった。(4)研究成果の公表(本田・院生):国内学会、国際会議における研究発表により広く研究成果を公表するとともに、討論を通じて次の課題を明らかにした。当初計画した予定にしたがって,ほぼ実施されている.また,その成果は国内外の学会で発表され,研究の優位性と課題が確認されている.基礎的研究部分は進んでいる一方,センシングシステムの試作部分はやや遅れている.24年度が最終年度であるため、記入しない。これまでの研究過程において特に問題点は生じていないため,次年度も当初の計画に沿って本研究課題を推進していく.24年度が最終年度であるため、記入しない。
NIRSを用いたrealtimeneurofeedbackによるうつ病治療の開発

ニューロフィードバック(Neurofeedback:NF)とは,被験者が脳機能測定中に自身の脳活動をモニターでリアルタイムに見ながら,脳活動コントロールを学ぶことである。うつ病患者で情動刺激に対する前頭葉の機能異常が報告されており、その機能異常をNFを用いて改善できれば,有用な治療法となる可能性がある。われわれは脳機能測定装置として、被験者に副作用のない光トポグラフィーを用いた。研究成果としては、1)うつ病患者に脳の情動調整障害があることを明らかにした、2)健常人を対象に前頭部NFを行い、NFは1)気分を改善する効果があり,2)陰性情動刺激に対して,前頭部血流を上昇させることを明らかにした。本研究は、抗うつ薬のような副作用を認めないうつ病に対する新たな生物学的治療を開発するために、near-infared spectroscopy (NIRS)を用いたneurofeedback法を作成し、うつ状態のうつ病患者にneurofeedbackを施行し、その治療効果を確認する介入研究である。健常者やうつ病患者を対象にしfMRIを用いたneurofeedbackの既報では、前頭葉、扁桃体などの気分調整に関与する脳領域の活性を増加させるために、家族の写真や自伝的な良い思い出といった単純な気分を刺激する課題を用いている。既報におけるneurofeedbackの問題点としては、その治療効果が長期間、持続するかどうかである。われわれはneurofeedbackの効果をより持続させるために、他の効果的で確かな課題はないか検討した。うつ病への薬物療法以外の治療法の筆頭は認知療法である。これは1970年代からベックによって提唱され、うつ病への有効性が認められてきた治療法であり、刺激に対する否定的な認知を改めることにより不快な気分を引き起こすのを防ぐ治療法である。われわれが調べたところ、この認知療法の最近の潮流としてマインドフルネス(mindfulness)ストレス軽減療法(mindfulness-based stress reduction;MBSR)が登場している。これは否定的な認知を改めるのではなく、距離を置くという、より簡便なやり方であり、気分調整に効果的であるという報告も認めている。われわれはこれをneurofeedbackの課題に取り入れるべく、山口大学教育心理学教室と検討を重ね、実際の課題を作成した。健常者やうつ病患者を対象にfMRIを用いたneurofeedbackの既報では、前頭葉、扁桃体などの気分調整に関与する脳領域の活性を増加させるために、家族の写真や自伝的な良い思い出といった単純な気分を刺激する課題を用いている。既報におけるneurofeedbackの問題点としては、その治療効果が長期間持続するかどうかである。われわれが調べたところ、この認知療法の最近の潮流としてマインドフルネスストレス低減療法(mindfulness-based stress reduction;MBSR)が登場している。われわれはこれをneurofeedbackの課題に取り入れるべく、山口大学教育心理学教室と検討を重ね、加えてわれわれが他の研究でNIRSを施行する際に使用した情動刺激課題を用いて、実際の課題を作成した。Neurofeedbackに用いる情動文課題の元になる情動語刺激を急性期のうつ病患者に施行し,その結果をまとめ,学会(2015年5月にカナダトロントで開催された米国生物学的精神医学会)で報告した。この報告からは、1うつ状態のうつ病患者に情動調整障害が存在すること、2情動語刺激が、うつ病患者の情動や気分に影響し、課題として有用であることが明らかとなった。つまりうつ病患者において情動調整障害に働きかけることが、治療として有用である可能性が示唆され、Neurofeedbackの重要性が示された。情動文を作成するにあたって、うつ病の再燃再発にはネガティブなストレスイベントが関与することが多いため、陰性の情動語(悲しみ、脅威)を用いて、情動文を作成した。同時にコントロール課題として、情動を刺激しない中性文を作成した。また既報のNeurofeedbackでは、脳血流を変化させる手法として、過去の陽性の自伝的記憶を想起させることが一般的であるが、われわれは実際のうつ病治療に用いられているエビデンスの高い認知療法を用いることとした。第三世代の認知療法であるマインドフルネス認知療法で用いられている呼吸法を脳血流コントロールの手法として使用することとした。光トポグラフィーで測定した実際の脳血流を被験者に表示するにあたって、光トポグラフィーの販売元である日立メディコの技術者と協議を重ね、分かり易い血流表示が出来るシステムをセットアップした。NIRSを用いたrealtimeneurofeedbackシステムの構築、つまり1情動語を元にした情動文の作成、2脳血流を変化させる認知課題の選定、3脳血流表示システムの完成、に時間を要した。本研究は、抗うつ薬のような副作用を認めない低侵襲な新たな生物学的な治療法をうつ病に対して開発することが目的であった。

ニューロフィードバック(Neurofeedback:NF)とは,被験者が脳機能検査中に自分の脳活動をモニターでリアルタイムに見ながら,自らの脳活動コントロールを学ぶことである。うつ病患者において,情動刺激に対する前頭葉の機能異常が報告されている。情動刺激に対する前頭葉の機能障害をNFを用いて改善できれば,うつ病治療に有用な可能性があると思われた。次に、情動刺激に対する脳機能変化を調整するための手段として,うつ病の症状改善にエビデンスのある認知療法の1つであるマインドフルネスから呼吸法を用いることとした。前述の情動語課題から陰性の情動語を抽出したうえで,陰性の情動文課題を作り,それを情動刺激とした。本年度,それらを用いてNIRSNFシステムを完成させ、健常人を対象とした前頭部NFを行ったところ、1)検査前後で被験者の陽性情動が有意に低下しており,情動文刺激は刺激課題として有効な可能性を認め,2)NFは気分を改善する有意な効果があるとともに,陰性刺激に対して,前頭部機能を上昇させることを明らかにした(松原敏郎,健常人における情動文課題中のNIRSを用いたニューロフィードバック第38回日本生物学的精神医学会,福岡市,2016年9月)。ニューロフィードバック(Neurofeedback:NF)とは,被験者が脳機能測定中に自身の脳活動をモニターでリアルタイムに見ながら,脳活動コントロールを学ぶことである。うつ病患者で情動刺激に対する前頭葉の機能異常が報告されており、その機能異常をNFを用いて改善できれば,有用な治療法となる可能性がある。われわれは脳機能測定装置として、被験者に副作用のない光トポグラフィーを用いた。研究成果としては、1)うつ病患者に脳の情動調整障害があることを明らかにした、2)健常人を対象に前頭部NFを行い、NFは1)気分を改善する効果があり,2)陰性情動刺激に対して,前頭部血流を上昇させることを明らかにした。neurofeedbackにマインドフルネスを用いた報告は今までになく、課題の作成に時間を要している。NIRSに用いる情動文刺激課題および情動を調整するマインドフルネス課題はほぼ完成し、NIRSによる被験者への頭部脳血流表示システムも完成しつつある。まずは健常人においてシステムの有効性を検証し、その後、うつ病患者での治療応用に取りかかる予定である。神経画像1マインドフルネスを元にした認知課題が気分と関連すると報告されている前頭前野の脳領域を賦活し、気分調整に影響を与えることを健常者を対象にNIRSを用いて確認する。2軽度中等度のうつ状態の外来うつ病患者を対象に、neurofeedbackを施行する群と、sham- neurofeedbackを施行する群に分け、マインドフルネス課題を用いNIRSによるneurofeedbackを施行する介入研究を開始する。
ドレスト光子フォノンによる革新的人工光合成材料の開発

CO2削減は持続可能な発展を維持するための最も重要な課題の一つである。しかしながらCO2を光によって分解するためには、高い光子エネルギーが必要となる。本研究で開発する近接場光援用エネルギー上方変換によって大幅なCO2還元効率向上の目的として研究を行った。具体的には、CO2の還元剤である金属錯体を近接場光発生源であるZnO凝集体に吸着させることで、金属錯体の吸収端の変化を確認した。その結果、ZnO凝集体の表面により多くのナノ構造が存在する材料において、金属錯体の吸収端が長波長側にシフトすることを確認することに成功した。つまり、近接場光によるエネルギー上方変換がCO2還元に有効であることを示した。光により二酸化炭素を分解するには、二酸化炭素の分解波長である極端紫外光(波長約200nm)よりも短波長光源を利用する必要がある。しかしながら、極端紫外光源として利用可能はレーザは光強度が弱いことから、より高強度が得られる可視光源を二酸化炭素の分解に利用可能となれば、二酸化炭素の分解効率向上が可能となる。このようなエネルギー上方変換(光波長の短波長化)を実現させるために、今年度は、酸化亜鉛ナノロッド先端に発生する近接場光の詳細な電磁界分布解析を行った。その結果、ナノロッドの先鋭部に局在する近接場光に本質的に含まれる特性である電場の2次高調波成分が、物質の2光子励起を引き起こしていることを、理論モデル及び計算によって明らかにした。この2光子励起の現象は入射光のエネルギーが2倍となるエネルギー上方変換に相当するため、長波長光源による高効率二酸化炭素分解に大きく寄与すると期待される。本成果は、Applied Physics Letters誌にその成果を学術論文として報告済みである。さらに、今後二酸化炭素の分解効率を向上させるために、分解された一酸化炭素が二酸化炭素に戻る逆プロセスを抑制する方策について検討した。分解された一酸化炭素は水素と反応してメタノールに生成される反応が知られている。そこで、二酸化炭素分解に用いる酸化亜鉛ナノロッド表面の水素終端化処理を行った。酸化亜鉛表面には自然に生成される酸素欠陥が多く存在しており、この酸素欠陥サイトに対して水素が吸着しやすいという性質がある。その意味でも、酸化亜鉛ナノロッドが二酸化炭素分解のための近接場光発生源として適していると考えられる。水素終端化には水素プラズマ中での高温アニールにより行った。CO2の分解効率を向上させるために、分解波長である150nmよりも長波長の光によって分解させる必要がある。今年度は、昨年度までに実現した数値計算結果から先鋭化されたナノ構造が多く含まれる構造を作製する必要があることを明らかにしていたので、今年度は、これまでのナノロッド構造に加えて、表面のナノ寸法の突起を多く有するナノ微粒子を合成させることに成功した。加えて、昨年度までに成功した表面水素終端構造を用いて、CO2分解実験を行い、水素終端しない場合と比較して高効率にCO2が分解される結果を得た。昨年度得られた計算結果を元に、最適なナノ微粒子構造の合成に成功したことに加えて、CO2の分解実験に成功したため。さらに研究分担者との連携も強固に水素終端実験も円滑に進めることができた。近接場光の持つ非一様性の特長を最大限に活用し、高効率に二酸化炭素を分解する材料開発を目指している。二酸化炭素の分解には波長160nm以下の深紫外光が必要となるため、分解が困難であり地球温暖化の大きな要因となっている。近年より長波長光での分解を行うために、可視光に吸収を持つRu-Re錯体が用いられている。この材料においてRuによって光を吸収し、Ruに励起された電子をReに渡すことで、二酸化炭素の還元を行う。本研究ではさらなる二酸化炭素還元効率向上を目指し、二酸化炭素還元を実証する前に、近接場光によって錯体の吸収スペクトルの長波長化が発生することを実証した。具体的には、まず酸化亜鉛ナノ構造として、酸化亜鉛ナノ微粒子を作製した。次に、この酸化亜鉛ナノ微粒子に対してReビピリジン錯体(Re(bpy-COOH))を化学吸着させた。得られた材料に対して吸収スペクトルを測定したところ、酸化亜鉛ナノ微粒子がない場合と比較して吸収スペクトルが長波長シフトすることを確認した。さらに、酸化亜鉛ナノ微粒子の表面ナノ構造が多い微粒子において、より長波長シフトを確認したことから、吸収スペクトルの長波長シフトが近接場光による効果であることが確認できた。これは、近接場光によって励起可能となったRe錯体の中間準位を介した多段階遷移による効果であると推測される。今回見られた錯体の吸収スペクトルの長波長化はRu-Re錯体とした場合でも同様の効果が得られると考えられることから、二酸化炭素還元の高効率化が期待される。概要に記載の通り、ナノ構造の割合の多い構造体において、より強い近接場光効果を確認することができた。これらの結果は、近接場光の非一様性の理論より妥当な結果であり、今後より制御性の高い酸化亜鉛ナノロッドによってさらに強い近接場光効果を発生させるための構造作製に有益な情報を得ることができた。光を利用したCO2還元は、半導体や錯体に光吸収をさせることでキャリアを生成し、そのキャリアによって還元反応を誘起する手法が広く研究されている。この中で、より長波長側に吸収端を持つ材料の探索が行われているが、光触媒効果を利用した従来の太陽光エネルギー利用技術は、材料の吸収帯域の光を用いたエネルギー下方変換技術であり、吸収端よりも長波長の光は無駄となっている。

本研究ではこの無駄となっている光を有効活用するために、近接場光の非一様光場の利用する。非一様光場を考えることで、双極子近似に基づく従前の光応答では不可能であった光学禁制遷移励起、二次高調波発生が可能となるため、CO2還元に可視光赤外光の長波長の光が利用可能となる。CO2を還元するには、極端紫外光が必要となるが、近年可視光に吸収端を持ちさらに、CO2の還元のために高効率に電子のやり取りが可能なRu-Re錯体が注目されている。本年度は、CO2還元に必須となる錯体の吸収スペクトルの長波長化について検討を行った。近接場光源としてZnOナノ微結晶を利用した。ZnOナノ微結晶の表面性を制御することで、錯体の吸収スペクトルの変化を観測した。錯体には、レニウム錯体を利用し、これをZnOに吸着させることで、レニウム錯体の吸収端の変化を観察した。その結果、より近接場光の発生効率が高い、ZnOナノ微結晶に吸着させたレニウム錯体において、拡散反射スペクトルの長波長化を確認することに成功した。今後、ナノ構造の密度、形状を最適化することで、さらなる長波長光の利用が可能になると期待される。CO2削減は持続可能な発展を維持するための最も重要な課題の一つである。しかしながらCO2を光によって分解するためには、高い光子エネルギーが必要となる。本研究で開発する近接場光援用エネルギー上方変換によって大幅なCO2還元効率向上の目的として研究を行った。具体的には、CO2の還元剤である金属錯体を近接場光発生源であるZnO凝集体に吸着させることで、金属錯体の吸収端の変化を確認した。その結果、ZnO凝集体の表面により多くのナノ構造が存在する材料において、金属錯体の吸収端が長波長側にシフトすることを確認することに成功した。つまり、近接場光によるエネルギー上方変換がCO2還元に有効であることを示した。ナノ構造によってエネルギー上方変換が発生するメカニズムについて物理的根拠を明らかにすることに成功したため。これまでに得られた実験結果を元に、さらなるCO2分解効率向上のため、ナノ微粒子のアレイ化、他の材料や構造(ナノワイヤ、微粒子など)の探索などを行い、最終的な目標であるメタノール生成効率の最適化を目指す。酸化亜鉛ナノロッド合成によって更なる近接場光効果の増大を狙うとともに、最終的な目標である二酸化炭素還元の最適化を目指す。また、酸化亜鉛中での電子励起の影響を明らかにするために、シリカ球など光吸収を伴わないナノ構造を用いた同様な実験を行うことで、近接場光効果の詳細を明らかにする。29年度が最終年度であるため、記入しない。人工光合成初年度に得られた解析結果を元に、エネルギー上方変換を発生させるために最適なZnOナノロッドの作製を行う。さらに、初年度に得られた水素終端ZnOを用いたメタノール合成評価を行い、最終的にメタノール生成効率最大となるナノロッド形状となる指針を得る。次年度以降も実験補助員を雇用して、研究を推進するため実験を予定したZnOナノロッドの合成装置が故障した。現在修理は完了し、次年度にナノロッドを作製して統計的なデータを取得し、質の高い研究としてまとめることが最善と考えたため。
近代サハリン(旧樺大)における日本の建築活動に関する研究

本研究では1.国内で得られる旧樺太関連資料として、(1)歴史、統計関係「樺太事情」(明治38)等18件、(2)樺太民政署・樺太庁関連「樺太要覧」(明治41-昭和17)、「樺太殖民地選定報文」(明治43)等13件、(3)職員録関係「樺太庁職員録」(昭和5-19)、「樺太庁営繕課職員録」(昭和20頃)等11件、(4)「樺太人名録」(昭和24)等人物関係7件、(5)自治体、団体史等7件、(6)写真集・絵はがき等34件、(7)古地図18葉を収集した。2.新聞に表れた建築関連事項として、「樺太日日新聞」明治43年5月-大正3年6月(北大附属図書館蔵)から1,078件および「北日本」明治44年6月-9月(函館図書館蔵)から37件を収集した。3.サハリンで活動した主な建築家、建築技術者として、田村鎮(1878-1942)、橋本勉(?-1943)、湯川甲三(1853-1915)のほか13名の技手を確認したが、技手の経歴等については今後に課題を残した。さらに主要建設業者として、遠藤米七(?-1935)、森川菊造、大橋秀次(1875-?)、庄内周次、川西幸八らが挙げられ、新聞の建設関連記事から建設工事を明らかにした。また遠藤と大橋について略歴を明らかにした。4.在サハリン関連資料状況として、ホルムスクでは、旧樺太工業真岡工場(現ホルムスク製紙工場)工場配置図、ユジノサハリンスクでは旧北海同拓殖銀行豊原支店(現サハリン州美術館)設計図、サハリン州公文書館蔵史料のうち3件の建設関連史料が確認された。また現存建築としてホルムスクで8件、ユジノサハリンスクで65件、コルサコフで2件が確認された。以上の調査をもとに、主要都市豊原(ユジノサハリンスク)で124、大泊(コルサコフ)で80、真岡(ホルムスク)で35件の建築物リストおよび基本データベース化をはかり、所在地の確定できるものに関しては建築マップを作成した。
錯体物質への水素吸蔵状態と微結晶内水素拡散の解明および光照射による吸脱着制御

水素ガスは二酸化炭素を発生しないエネルギー源として期待されているが、危険な水素ガスを安全かつ勘弁に貯蔵(吸蔵)する必要がある。金属イオンと有機分子からなる多孔質な物質に、最小のエネルギーで可逆的に出し入れさせ、高密度の固相として貯蔵することが注目されているが、その基盤となる分子論的メカニズムの基礎研究は進んでいない。本研究では、水素分子を包み込むように構造を変えて効率よく水素を吸蔵する物質、多くのトンネル構造を持つ物質などにおける水素分子の取り込まれ方と動きの量子効果、さらには結晶へ取り込まれる動的なメカニズムなどについて詳細な研究を行った。また、二酸化炭素の吸収についての研究などを行った。ジアリールエテン誘導体を配位子としたフォトクロミック金属錯体、Ag2(CF3CO2)2(cis-dbe)(1)および[Mo2(CF3CO2)4(cis-dbe)](benzene)(2)を合成し、自作の気体吸蔵量測定装置を用いてH2、N2、CO2、C2H4などの気体吸蔵量を調べた結果、吸蔵量は極めて微量であることが分かった。しかし物質2はbenzeneを可逆的に吸脱着することを見出し、重水素化benzeneの固体重水素核NMRの測定により、ホスト格子中でbenzene分子はその6回軸周りに極めて激しく回転し、6回軸も才差運動していることを見出した。この物質はbenzene程度の分子間力を持つ分子は可逆的に吸脱着するが、H2など分子間力が小さな分子を吸蔵することは困難なことが分かった。ホスト格子の光異性化によるbenzeneの吸蔵特性の変化、およびbenzeneと類似した分子の可逆的吸脱着についても検証中である。[M^<II>_2(O_2CPh)_4pyz]_n(M=Rh,Cu;pyz=pyrazine)についても自作の装置によりH2を8気圧まで吸蔵量を測定した結果、1気圧に比べ2倍以上の量を吸蔵することを新たに見出した。また、この吸蔵状態およびそのメカニズムを固体NMRにより解明するため、水素圧10気圧下でNMR測定を可能にするNMRプローブを構築した。さらに、新規に購入した非磁性3軸ゴニオメータを搭載したNMR用クライオスタットを構築し、[Cu^<II>_2(O_2CPh)_4pyz]_nの単結晶試料中の水素分子の拡散過程をNMRにより観測する準備を整えた。強い磁性を持つCo錯体のうち、水分子を可逆的に取り除くことによりフリーのメタルサイトをホスト格子の空孔内壁に作り出せる物質を見出したので、ここにH2を吸着させる準備を進めている。水素吸蔵に対する磁性とフリーのメタルサイトの効果を調べる。1.[M^<II>_2(O_2CPh)_4pyz]n(M=Rh,Cu;pyz=pyrazine)の完全重水素化物について、J-Parcに設置された超高分解能粉末中性子回折装置Super-HRPDを用いて、重水素1気圧下での80Kと30Kで詳細な構造解析を行った。Rh錯体については単結晶X線構造解析により決定された構造とは異なり対称性がP_1^<-1>であることが新たに解った。これは取り込まれた重水素分子も中性子回折では十分に検出できるためと考えられる。Rh錯体の重素分子の詳細な位置や配向については解析中である。Cu錯体の重素分子の詳細な位置や配向の決定に成功した。2.今年度新たに購入したDSC装置(メトラーDSC-1)により上記二種類の錯体について、水素1気圧下で、水素分子吸蔵および放出に伴う吸蔵熱の大きさ決定するとともに、Rh錯体では異なる温度領域で2段階で水素分子を吸蔵および放出することを見いだした。また、Rh錯体では1段階目の水素吸蔵により誘発される相転移を見いだし、これに伴う熱異常を水素吸蔵熱と区別して測定することに成功した。3.最近見出されたCo(II)やNi(II)の高分子錯体のキラルな結晶チャンネル中への様々な気体分子の吸蔵を試みた結果、水素分子は吸蔵しないものの、NO分子を吸蔵することを新たに見いだした。4.本年度報告されたキラルな結晶チャンネルを持つイットリウム(Y3+)やランタノイド(Tb3+)などを合成し、NMR方などにより水素吸蔵状態を調べるべく準備を行った。5.[Cu(II)2(O2CPh)4pyz]nの微小単結晶にD2分子を吸蔵させた結晶の微小単結晶マイクロコイル重水素核NMRは進行中である。