hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高度歯周炎発症モデルマウスを用いた歯周炎発症に係わる遺伝子のマッピング

歯周炎の発症は環境要因だけでなく遺伝要因が関与していることが考えられている。しかし、歯周炎が多くのヒトで認められることからヒト家系図による連鎖解析で歯周炎候補遺伝子を探し出すことは不可能なため近交系マウスを用いた萌芽研究を申請した。1.高度歯周炎発症モデルマウスの確立当初、高度歯周炎発症モデルマウスの確立のため歯周病関連細菌をMHCの相違が大きく、歯周炎感受性が異なると考えられたC3H系統とB6系統に感染させ,高脂食とDiet2000で240日間、飼育したところ、想定していた高感受性と低感受性が系統問で明瞭に分離することができなかった。しかし,歯槽骨辺縁部の塑造感がマウス間に差異が認められことから,初期歯周炎に関与する候補遺伝子の解明という道が開けたことから本研究結果を専門誌に投稿し、受理を待っている。2.咬耗モデルマウスの確立一方、C3H系統に著しい臼歯咬耗がみられ、B6系統にはわずかに認められる程度と系統間に大きな差異がみられた。そこで咬耗状態の2系統間での比較,飼料の性状・組成による違い,経時的変化,咬耗の原因について検討した。咬耗の評価は,240日にて下顎骨を摘出し,KOHにて軟組織除去後,本学のマイクロCT(TOSCANER-31300μhd;東芝ITコントロールシステム)撮影を行い,3次元解析ソフトTRI/3D-BON(ラトック(株))にて3次元構築し,左右下顎臼歯の咬耗状態を観察した。咬耗は、種々の飼料中で粉状・高脂食を与えたC3H系統に著しく,露髄を認めた。一方、B6系統では咬耗は少なく有意な差を認めた。そこで、交雑種を作成して咬耗の遺伝形式を検討したところ、F1交雑では著しい咬耗は発現せず、F2交雑では著しい咬耗の発現群と発現がみられない群に分かれた。以上の結果を小児歯誌に投稿したところ受理された。今後、連鎖解析法を用いて候補遺伝子を解明して行く。加藤^<1)>によると歯周病関連菌であるActinomyces viscosusを感染させDiet2000で飼育すると明らかな歯周病が発症すること、さらに朝田^<2)>によるとActinomyces viscosusをC3HとB6の異なった近交系マウスに感染させると歯周病発症にわずかであるが差をみることを報告した。Moriら^<3)>はstreptozotocinにより糖尿病を誘発したマウスを高脂食下で飼育するとアテローム性動脈硬化症と歯周炎が発症することを報告した。先に、申請者は齲蝕の感受性決定遺伝子を高感受性マウスと低感受性マウスの遺伝的交配から得られたN2back cross miceを用いて連鎖解析により主たる候補遺伝子をあきらかにした。そこで齲蝕症と同様な手法で歯周疾患の感受性決定遺伝子を解明することができると考え、萌芽研究に着手した。研究方法としては3週齢のC3HとB6近交系マウス12匹づつに高脂食とDiet2000で飼育し、A.viscosusT14V株を感染させ、120日間飼育した後、安楽死させ、下顎骨を粘膜・筋組織が付着したままの状態で摘出し、マイクロCTによって歯槽骨の吸収を観察し、さらに歯周組織の炎症像をH-E染色で観察した。その結果、両マウスにおいて顕著な歯槽骨の吸収を認めず、2系統間に有意差を見出すことはできなかった。しかし、2匹に明らかな歯槽骨が吸収しており、その詳細を検討する価値があるものと考える。そこで、物理的因子を加味することによって歯周疾患のモデルマウスの作成は可能かと考えている。文献1)加藤博信:日大口腔科学21,1-9,19952)朝田芳信:日大口腔科学19,28-34,19931高度歯周炎発症モデルマウスの確立歯周病関連細菌であるActinomyces viscosusを歯周低感受性マウスとしてC3H系統と歯周炎感高受性マウスとしてB6系統に感染させ,高脂食とDiet2000で飼育したところ両系統の一部のマウスに歯周炎が認められたが当初,想定していた高感受性と低感受性が系統間で明瞭に分離することができなかった。しかし,マウスにおいて歯周炎を惹起することができることを確認できた意義は大きく,歯周炎発症のメカニズムの解明をげっ歯類を用いて検討する道が開けた。しかし,同一系統内においても発症するものと発症しないものがあり,遺伝研究上のモデルマウスの確立には及ばなかった。2咬耗モデルマウスの確立2系統のマウスに高脂食下での飼育やHSP投与を行ったところ,C3H系統に臼歯咬耗傾向がみられるという新たな知見を得た。咬耗の評価は,5ヶ月齢にて下顎骨を摘出し,KOHにて軟組織除去後,本学のマイクロCT(TOSCANER-31300μhd;東芝ITコントロールシステム)撮影を行い,3次元解析ソフトTRI/3D-BON(ラトック(株))にて3次元構築し,左右下顎臼歯の咬耗状態を観察した。

咬耗は(4)粉状・高脂食群のC3H系統に著しく,3匹すべてに露髄を認め,その他の群と比較して明らかな差が見られた。高脂食群では粉状で咬耗を多く認めたのに対し,標準食群は固形で多く認められた。また2系統間で比較すると,C3H系統に咬耗が多く,C57BL/6系統ではあまり認められなかった。以上の結果から咬耗は遺伝因子が関与していることが明らかになり,さらに咬耗に対しる感受性の異なるマウス系統を見出したことから連鎖解析法を用いた咬耗原因遺伝子の解明への道が拓けた。歯周炎の発症は環境要因だけでなく遺伝要因が関与していることが考えられている。しかし、歯周炎が多くのヒトで認められることからヒト家系図による連鎖解析で歯周炎候補遺伝子を探し出すことは不可能なため近交系マウスを用いた萌芽研究を申請した。1.高度歯周炎発症モデルマウスの確立当初、高度歯周炎発症モデルマウスの確立のため歯周病関連細菌をMHCの相違が大きく、歯周炎感受性が異なると考えられたC3H系統とB6系統に感染させ,高脂食とDiet2000で240日間、飼育したところ、想定していた高感受性と低感受性が系統問で明瞭に分離することができなかった。しかし,歯槽骨辺縁部の塑造感がマウス間に差異が認められことから,初期歯周炎に関与する候補遺伝子の解明という道が開けたことから本研究結果を専門誌に投稿し、受理を待っている。2.咬耗モデルマウスの確立一方、C3H系統に著しい臼歯咬耗がみられ、B6系統にはわずかに認められる程度と系統間に大きな差異がみられた。そこで咬耗状態の2系統間での比較,飼料の性状・組成による違い,経時的変化,咬耗の原因について検討した。咬耗の評価は,240日にて下顎骨を摘出し,KOHにて軟組織除去後,本学のマイクロCT(TOSCANER-31300μhd;東芝ITコントロールシステム)撮影を行い,3次元解析ソフトTRI/3D-BON(ラトック(株))にて3次元構築し,左右下顎臼歯の咬耗状態を観察した。咬耗は、種々の飼料中で粉状・高脂食を与えたC3H系統に著しく,露髄を認めた。一方、B6系統では咬耗は少なく有意な差を認めた。そこで、交雑種を作成して咬耗の遺伝形式を検討したところ、F1交雑では著しい咬耗は発現せず、F2交雑では著しい咬耗の発現群と発現がみられない群に分かれた。以上の結果を小児歯誌に投稿したところ受理された。今後、連鎖解析法を用いて候補遺伝子を解明して行く。
核外輸送因子exportin-5によるmicroRNA品質管理構造的基盤

これまでの研究により,大腸菌組み換えタンパク質として発現させたヒトexportin-5は凝集体を形成しやすいこと,また当研究室で作製したシャペロン・マイナーtRNA共発現系を利用することで発現・可溶化を改善できることが分かっていた.しかし,依然として可溶化率が低く,結晶化に十分な量のタンパク質を調製することができないという問題があったため,この問題の解決に取り組んだ.培養条件・精製条件を詳細に検討したところ,可溶化率が向上する条件を発見することができた.また,当研究室で開発された大腸菌由来無細胞生物発現系によるヒトexportin-5の発現を試みた.通常の大腸菌由来無細胞生物発現系では真核生物由来タンパク質の発現は困難な場合が多い.これはシャペロン系が異なるというだけでなく,そもそも無細胞生物発現系内でmRNAの半減期が短く,十分な量の翻訳産物が産生されにくいことも原因である.大腸菌抽出液調製法を検討することで,mRNA分解活性を抑え,これまでと比べて翻訳産物の収量を大幅に改善した無細胞生物発現系の構築に成功した.現在,無細胞生物発現系を利用したexportin-5, Ran, pre-miRNAの複合体形成を試みている.ヒトexportin-5タンパク質に関して発現条件および精製条件の検討を行った。先行研究を参考にして、GSTタグ融合タンパク質およびHis6タグ融合タンパク質の大腸菌発現系を構築し、発現条件を検討したところ、低温条件で培養することで可溶化したタンパク質を大量に発現させることに成功した。しかし、ゲル濾過クロマトグラフィーによる分析の結果、この方法で発現したexportin-5タンパク質の多くは可溶化しているものの凝集体を形成しており、複合体の形成および結晶化には適さないことがわかった。exportin-5の切り詰めによる発現系の検討、さらなる発現精製条件の検討などを行ったが結晶化に適した精製標品は得られなかった。並行して、ヒトRanタンパク質の発現系とヒトpre-miRNA転写系を構築した。Ranについては、GTP型に変換しやすいC末端欠失変異体の調製を目指していたが、3次構造に基づいた切り詰め変異体の検討によりC末端側181番以降の残基を欠失させることで、GSTタグ融合タンパク質およびHis6タグ融合タンパク質を結晶化に適した純度の精製標品として大量に調製することに成功した。またpre-miRNAについても、野生型、ループの形状を変えた変異体の両方について、T7RNAポリメラーゼによる転写系を構築し、条件検討の結果、結晶化に適した純度の精製標品として大量に調製することに成功した。ゲル濾過クロマトグラフィなどを用いた解析により,発現させたヒトexportin-5は凝集体を形成していることが分かったため,凝集体の形成を阻止し,可溶化率を改善することを目的に,シャペロンとの共発現を行った.真核生物由来のタンパク質を大腸菌内で発現させる場合,コドンの使用頻度の偏りを補正するために,マイナーtRNAと共発現させることが一般的であるが,シャペロン発現系とマイナーtRNA発現系はそのままでは併用することができない.そこで,当研究室で作製されたマイナーtRNA発現オペロンを様々なシャペロン発現系と融合させたシャペロン・マイナーtRNA共発現系を作製した.これらのシャペロン・マイナーtRNA共発現系の効果を確認するため,発現・可溶化が困難な真核生物由来タンパク質数種について実験を行い,一部のタンパク質について大腸菌内で発現・可溶化させることに成功した.現在,ヒトexportin-5の凝集体形成を改善できる発現条件を検討している.また,当研究室で開発された大腸菌由来無細胞生物発現系を用いれば,pre-miRNA存在下でのヒトexportin-5とRanの共発現が可能になる.現在のところ,無細胞生物発現系ではヒトexportin-5を十分に発現させることができないため,発現量の改善を試みている.これまでの研究により,大腸菌組み換えタンパク質として発現させたヒトexportin-5は凝集体を形成しやすいこと,また当研究室で作製したシャペロン・マイナーtRNA共発現系を利用することで発現・可溶化を改善できることが分かっていた.しかし,依然として可溶化率が低く,結晶化に十分な量のタンパク質を調製することができないという問題があったため,この問題の解決に取り組んだ.培養条件・精製条件を詳細に検討したところ,可溶化率が向上する条件を発見することができた.また,当研究室で開発された大腸菌由来無細胞生物発現系によるヒトexportin-5の発現を試みた.通常の大腸菌由来無細胞生物発現系では真核生物由来タンパク質の発現は困難な場合が多い.これはシャペロン系が異なるというだけでなく,そもそも無細胞生物発現系内でmRNAの半減期が短く,十分な量の翻訳産物が産生されにくいことも原因である.大腸菌抽出液調製法を検討することで,mRNA分解活性を抑え,これまでと比べて翻訳産物の収量を大幅に改善した無細胞生物発現系の構築に成功した.現在,無細胞生物発現系を利用したexportin-5, Ran, pre-miRNAの複合体形成を試みている.
豆乳はどこまで濃縮できるのか－タンパク質間相互作用の制御に向けて－

これまでに豆乳を蒸発濃縮すると固形分濃度の上昇に伴って粘度の上昇することが知られている。前年度の検討より市販豆乳を濃縮した際の粘度変化を2本の指数曲線で表すことが可能であり、低濃度側はタンパク質や脂質の粒子間の距離が短くなることが粘度の主な要因と考えられたが、高濃度側では加えて、脂質粒子とタンパク質粒子の間で相互作用が起こっていることが粘度上昇をさらに加速していることが分かった。そこで、実験室で調製した豆乳を用いて同様の濃縮実験を行い、タンパク質の変性状態との関係について調べた。その結果、未加熱豆乳では市販豆乳に比較して粘度上昇は小さいことが示された。また未加熱豆乳ではより低い濃度で第2段階目の粘度上昇に移行した。未加熱豆乳では脂質粒子の表面に未変性のタンパク質が結合していることが報告されており、そのために脂質粒子間の相互作用が起きやすいものと考えられた。蒸発時の温度を変化させると、75°Cでは粘度上昇は1本の指数曲線のみで表せることが分かり、その傾きは2段階目のそれと類似した値であった。75°Cではβ-コングリシニンの一部が熱変性しているものと予想され、超遠心分離において75°Cでクリーム層が低濃度でも増加したことから脂質粒子に結合したβ-コングリシニンの一部が変性することで低濃度でも脂質粒子間の結合が起きやすくなっているために粘度上昇が大きくなったものと推測した。実験室で調製した未加熱豆乳を加熱するとすべての条件において2段階の粘度上昇を示したが、その値は市販豆乳よりも大きかった。実験室で調製した豆乳を濃縮した際の粘度変化、流動挙動についてデータを得、市販豆乳と比較することができた。さらに超遠心分離によるクリーム層(浮遊層)と凝集層(沈殿層)の分離および粒度分布測定の結果から脂質粒子の凝集化と粘度上昇に良い相関がみられ、粘度上昇のメカニズムについても価値のあるデータを得ることができた。これまでの検討において脂質粒子とタンパク質粒子の間の相互作用が濃縮豆乳の粘度上昇に対して大きな影響を及ぼすことが分かった。またタンパク質の変性状態によって、脂質粒子とタンパク質粒子の間の相互作用は異なることが示され、そのことが粘度上昇に大きく影響することが示された。そこで、次の段階として脂質粒子とタンパク質粒子の間の相互作用について解析する。このためには分子間の相互作用に影響を及ぼす様々な化学物質を添加した系で豆乳の加熱や濃縮を行い、粘度や粒度の変化や超遠心分離による凝集体生成状態の解析、蛍光顕微鏡による構造解析によって相互作用がどのように変化するかについて分析し、相互作用の本質について解析する。得られたデータをもとに脂質粒子とタンパク質粒子の相互作用に影響する因子について検討し、その作用メカニズムを考察することで、豆乳を濃縮する際の2段階目の粘度上昇を抑制し、結果としてより粘度の低い濃縮豆乳を調製するための方策について検討する。豆乳は一般的には濃縮によって粘度が上昇し、やがて流動性を失うものと考えられており、これまで濃縮についてはあまり検討されてこなかった。しかしながら濃縮のメリットを考慮すると豆乳をどこまで濃縮できるのかについて検討することは重要なことと考えられた。そこで、豆乳を減圧下にて蒸発濃縮し、粘度と濃縮度の関係を明らかにすることを試みた。本年は、国産大豆および輸入大豆を用いた2種類の市販無調整豆乳を試料とし、エバポレーターを用いて蒸発濃縮を行った。また濃縮条件として豆乳を加熱する湯浴の温度を3つに変化させて、各々の影響について解析することとした。その結果、固形分濃度の上昇とともに豆乳の粘度に指数関数的な上昇がみられた。そこで、粘度の常用対数に対してプロットし直してみると、2つの豆乳ともに粘度上昇は2本の直線で表すことが可能であった。さらにエバポレーターの湯浴温度を55°Cから65°C、75°Cと上昇させると低濃度側の回帰直線は温度に依存せずほぼ同様であったのに対して高濃度側の回帰直線は温度の上昇とともに上方へ移動することが分かった。つまり豆乳を濃縮した際の粘度変化は単純に指数関数的な上昇を示すのではなくて、2段階の挙動を経て変化することが明らかとなった。また品種や温度条件によって2本の回帰直線の交点の位置は影響を受けることが示された。今回用いた豆乳試料の場合、55°Cの比較的低温の蒸発濃縮条件下で固形分濃度25%程度までは濃縮可能であることが分かった。濃縮時の粘度上昇を市販豆乳を用いて測定することができ、濃縮可能な濃度を見積もることができた。粘度上昇については指数的な変化を予測し、粘度の対数をプロットしたところ、実際には2本の回帰直線で表せることを見出すことができた。この関係から濃縮に伴った粘度上昇は少なくとも2つの段階からなっていることがわかり、産業利用上も有用な情報を得ることができた。さらにこうした濃度変化のメカニズムを解析することが重要と考えられる。

その結果、未加熱豆乳では市販豆乳に比較して粘度上昇は小さいことが示された。また未加熱豆乳ではより低い濃度で第2段階目の粘度上昇に移行した。未加熱豆乳では脂質粒子の表面に未変性のタンパク質が結合していることが報告されており、そのために脂質粒子間の相互作用が起きやすいものと考えられた。蒸発時の温度を変化させると、75°Cでは粘度上昇は1本の指数曲線のみで表せることが分かり、その傾きは2段階目のそれと類似した値であった。75°Cではβ-コングリシニンの一部が熱変性しているものと予想され、超遠心分離において75°Cでクリーム層が低濃度でも増加したことから脂質粒子に結合したβ-コングリシニンの一部が変性することで低濃度でも脂質粒子間の結合が起きやすくなっているために粘度上昇が大きくなったものと推測した。実験室で調製した未加熱豆乳を加熱するとすべての条件において2段階の粘度上昇を示したが、その値は市販豆乳よりも大きかった。実験室で調製した豆乳を濃縮した際の粘度変化、流動挙動についてデータを得、市販豆乳と比較することができた。さらに超遠心分離によるクリーム層(浮遊層)と凝集層(沈殿層)の分離および粒度分布測定の結果から脂質粒子の凝集化と粘度上昇に良い相関がみられ、粘度上昇のメカニズムについても価値のあるデータを得ることができた。濃縮時の粘度上昇が2つの段階からなることが示されたので、それぞれの意味を主にタンパク質間の相互用の面から明らかにする必要があるものと考えている。さらに、異なる豆乳試料として実験室で調製した未加熱豆乳を用いて濃縮時の粘度上昇を測定、比較する。これらの知見よりタンパク質の変性と濃縮時の粘度変化の関係についても検討し、タンパク質の変性挙動を介した粘度制御について知見を得ることを意図する。これまでの検討において脂質粒子とタンパク質粒子の間の相互作用が濃縮豆乳の粘度上昇に対して大きな影響を及ぼすことが分かった。またタンパク質の変性状態によって、脂質粒子とタンパク質粒子の間の相互作用は異なることが示され、そのことが粘度上昇に大きく影響することが示された。そこで、次の段階として脂質粒子とタンパク質粒子の間の相互作用について解析する。このためには分子間の相互作用に影響を及ぼす様々な化学物質を添加した系で豆乳の加熱や濃縮を行い、粘度や粒度の変化や超遠心分離による凝集体生成状態の解析、蛍光顕微鏡による構造解析によって相互作用がどのように変化するかについて分析し、相互作用の本質について解析する。得られたデータをもとに脂質粒子とタンパク質粒子の相互作用に影響する因子について検討し、その作用メカニズムを考察することで、豆乳を濃縮する際の2段階目の粘度上昇を抑制し、結果としてより粘度の低い濃縮豆乳を調製するための方策について検討する。
プリオン病感染因子の本体と複製分子機構の解明

マウス脳で継代された生物学的個性(発症までの潜伏期、症状、病理変化)の異なる3プリオン株(Fukuoka-1,22L, Chandler)を2種の培養細胞株(1C11,GT1-7)に感染・増殖させ、培養細胞中でも株の個性が維持されるか否かを、ddyマウス脳に感染細胞抽出液を接種することにより検討した。その結果、潜伏期、症状、病理変化の全ての指標で株の生物学的個性は培養細胞中でも維持され、株の個性は宿主因子ではなく病原体に規定されることが明らかとなった。培養細胞感染のプリオン感染モデルとしての有用性がさらに明確となったといえる。一方、電気泳動上の移動度や糖鎖付加パターンを指標とした蓄積PrP^<Sc>の立体構造は、同一プリオン株であっても感染脳組織と培養細胞中では異なり、宿主因子に大きく影響されることが示唆された。即ち、株の特性を規定するPrP^<Sc>の立体構造以外の因子の存在が示唆され、感染因子プリオンがPrP^<Sc>分子のみによって構成されるとする「プリオン仮説」では説明し難い結果となった。また、我々が樹立した感染細胞では、培養上清中にあきらかに感染因子が存在する。種々の限外ろ過膜を用いた培養上清濃縮実験では、100KDa以上の分画に感染性が濃縮された。また超遠心分離法を用いた検討では100,000xgにて感染因子を沈殿させ得ることがわかった。ddYマウスを用いて感染価を求めると少なくとも10^5LD_<50>/mlの感染価が上清中に存在していることがわかった。
産業廃棄物を有効利用した気泡混合軽量土の力学的特性とその内部構造の解明

気泡混合軽量土地盤の実施工中および実施工後に発生した問題点を取りまとめるとともに,気泡混合軽量土地盤構築における設計と施工結果との対応性を現地調査により把握し,現設計手法の妥当性を検討した.まず,気泡混合軽量土の強度変形特性に及ぼす高温履歴の影響を明らかにするために,種々の初期養生温度を受けた気泡混合軽量土に対して力学試験を実施し,初期に80°C以上の高温履歴を受けることによってその一軸圧縮強さが著しく低下することを示唆した.また,高温履歴を受けた気泡混合軽量土の応力-ひずみ関係を2つの双曲線によりモデル化し,高い精度でシミュレートできることも示した.また,石炭灰やPETフレークを混入した気泡混合軽量土の力学的特性を明らかにするために,それら産業廃棄物を種々の添加率で混入した気泡混合軽量土に対して力学試験を実施し,石炭灰やPETフレークを混入することによって気泡混合軽量土の強度・変形特性を改善できることを明らかにした.さらに,実施工中に認められた高温履歴が産業廃棄物を添加した気泡混合軽量土の力学的特性に及ぼす影響について明らかにし,産業廃棄物を添加することによってした高温履歴に伴う強度低下を軽減できる可能性を実証した.このような強度低下メカニズムを解明するために,その内部構造をデジタルファインスコープによって観察し,養生初期に高温履歴を受けた気泡混合軽量土はマトリクス構造が破壊されていることを明らかにした.一方,凍結融解作用が気泡混合軽量土の力学的特性に及ぼす影響についても検討しており,気泡混合軽量土および産業廃棄物を添加した気泡混合軽量土の一軸圧縮強さは,一般の土と比較して凍結融解作用の影響が小さいことが明らかとなった.このことから,気泡混合軽量土が寒冷地や高所山岳地域のような凍結融解作用の影響を受ける地域においても適用可能であることを示している.気泡混合軽量土地盤の実施工中および実施工後に発生した問題点を取りまとめるとともに,気泡混合軽量土地盤構築における設計と施工結果との対応性を現地調査により把握し,現設計手法の妥当性を検討した.まず,気泡混合軽量土の強度変形特性に及ぼす高温履歴の影響を明らかにするために,種々の初期養生温度を受けた気泡混合軽量土に対して力学試験を実施し,初期に80°C以上の高温履歴を受けることによってその一軸圧縮強さが著しく低下することを示唆した.また,高温履歴を受けた気泡混合軽量土の応力-ひずみ関係を2つの双曲線によりモデル化し,高い精度でシミュレートできることも示した.また,石炭灰やPETフレークを混入した気泡混合軽量土の力学的特性を明らかにするために,それら産業廃棄物を種々の添加率で混入した気泡混合軽量土に対して力学試験を実施し,石炭灰やPETフレークを混入することによって気泡混合軽量土の強度・変形特性を改善できることを明らかにした.さらに,実施工中に認められた高温履歴が産業廃棄物を添加した気泡混合軽量土の力学的特性に及ぼす影響について明らかにし,産業廃棄物を添加することによってした高温履歴に伴う強度低下を軽減できる可能性を実証した.このような強度低下メカニズムを解明するために,その内部構造をデジタルファインスコープによって観察し,養生初期に高温履歴を受けた気泡混合軽量土はマトリクス構造が破壊されていることを明らかにした.一方,凍結融解作用が気泡混合軽量土の力学的特性に及ぼす影響についても検討しており,気泡混合軽量土および産業廃棄物を添加した気泡混合軽量土の一軸圧縮強さは,一般の土と比較して凍結融解作用の影響が小さいことが明らかとなった.このことから,気泡混合軽量土が寒冷地や高所山岳地域のような凍結融解作用の影響を受ける地域においても適用可能であることを示している.産業廃棄物(石炭灰,PETボトル)を有効利用した気泡混合軽量土の力学的特性を明かにし,その力学的特性に影響を与える主要因を定量的な観点から検討した.具体的には,実施工で用いられている配合条件で作成した気泡混合軽量土に産業廃棄物を種々の添加率で混入し,その力学的特性と各産業廃棄物の添加率との関係を検討するとともに,その内部構造を定量的(気泡径,気泡部分の占有率等)に解明した.さらに打設時に発生する高温履歴がその強度・変形特性に及ぼす影響を検討するため,養生中の初期温度の変化と強度・変形特性の関係の解明を試みた.1.気泡混合軽量土地盤の実施工中および実施工後に発生した問題点を取りまとめた.2.気泡混合軽量土地盤構築における設計と施工結果との対応性を現地調査により把握し,現設計手法の妥当性を検討した.3.産業廃棄物(石炭灰,PETボトル)を混入した気泡混合軽量土の力学的特性を明らかにし,その地盤材料の実務への適用性を検討した.4.実施工中に認められた高温履歴を考慮した条件下で産業廃棄物を混入した気泡混合軽量土供試体に対して力学試験を行い,種々の高温履歴が産業廃棄物を混入した気泡混合軽量土の力学的特性に及ぼす影響について明らかにした.5.初期高温養生された気泡混合軽量土の応力-ひずみ関係を定式化した.6.種々の温度履歴を与えた気泡混合軽量土および産業廃棄物を混合した気泡混合軽量土の内部構造をモデル化した.産業廃棄物(石炭灰,PETボトル)を有効利用した気泡混合軽量土の力学的特性を明らかにし,その力学的特性に影響を与える主要因を定量的な観点から検討した.

具体的には,実施工で用いられている配合条件で作成した気泡混合軽量土に産業廃棄物を種々の添加率で混入し,その力学的特性と各産業廃棄物の添加率との関係を検討するとともに,その内部構造を定量的に解明した.さらに打設時に発生する高温履歴がその強度・変形特性に及ぼす影響を検討するため,養生中の初期温度の変化と強度・変形特性の関係の解明を試みた.1.実施工中に認められた高温履歴を考慮した条件下で産業廃棄物を混入した気泡混合軽量土供試体に対して力学試験を行い,種々の高温履歴が産業廃棄物を混入した気泡混合軽量土の力学的特性に及ぼす影響について明らかにした.2.高温履歴を受けた気泡混合軽量土の応力-ひずみ関係を2つの双曲線によりモデル化し,高い精度でシミュレートできることを示した.3.デジタルファインスコープによるその内部構造の観察結果から,高温履歴に伴う気泡混合軽量土の強度低下は,その高温履歴によって内部のマトリクス構造が破壊されることよる可能性が高いことを示唆した.4.凍結融解作用がフレーク状ペットボトルを混入した気泡混合軽量土の力学的特性に及ぼす影響を明らかにし,その地盤材料が寒冷地や高所山岳地等の凍結融解作用を受ける地域においても適用可能であることを明らかにした.
ALK融合遺伝子陽性非小細胞肺癌におけるALK-TKI耐性機序に関する研究

本研究は、ALK融合遺伝子陽性進行再発非扁平上皮非小細胞肺癌患者を対象にALK阻害剤での治療後の腫瘍組織および血液検体を用いて薬剤耐性機序を分子生物学的に解明し、薬剤耐性克服のための新たな治療標的を同定することを目的とし行っている。また、新たな耐性機序を示唆する分子学的変化が検出されれば、in vitro、in vivoにおいて生物学的な特性を確認し、その克服のための治療戦略を検討する予定である。平成30年度末までに15例のALK-TKIに耐性を獲得したEML4-ALK融合遺伝子陽性肺癌患者から本研究への参加同意を取得し、治療前後の腫瘍組織検体及び血液検体を可能な限り収集した。EML4-ALK融合遺伝子陽性肺癌患者では、治療効果により治療後の再生検を行うことが困難な症例が多くみられるが当院では12例において治療後の再生検が施行され、収集した検体から抽出したDNAを用いて体細胞遺伝子変異解析を行っている。29年度は残念ながら治療前の保存検体で十分な試料が回収できた症例が少なかったが、出来る限り検体の収集を進めた結果、30年度末までに10例の治療前後両方の腫瘍組織検体が収集できた。治療後の再生検検体を用いた検討では、L1196M、G1202R、V1180Lの3つの既知のALK遺伝子の2次変異が検出されており、本研究の経過並びに得られた知見については第16回日本臨床腫瘍学会、第59回日本肺癌学会で学会発表も行った。対象症例が少ないことから思うように症例集積が進まないため、同一症例で複数回の再生検を行うなど新たなアプローチで耐性機序解明に向けて研究を進めている。31年度中に論文発表に向けた最終解析を行う予定である。対象症例が少ないこと、EML4-ALK融合遺伝子陽性肺癌患者では治療効果により治療後の再生検を行うことが困難な症例が多くみられることから症例集積・検体採取が進んでいない。症例集積が進んでいないため全体の進捗状況はやや遅れているが、これまでに再生検検体から抽出したDNAを用いて体細胞遺伝子変異解析を行い、L1196M、G1202R、V1180Lの3つの既知のALK遺伝子の2次変異が検出されたことから、我々の耐性機序探索の研究体制は十分に機能している。50症例を目標に症例集積を継続、各種測定を実施しデータベースを構築する。また、得られた情報より新たな耐性機序と考えられる二次的な遺伝子変異や側副経路などが同定されれば、腫瘍細胞を用いたin vitro, in vivoにおける生物学的な検討を行う。具体的には新規標的分子候補の強制発現細胞株を当科で所有するALK融合遺伝子陽性非小細胞肺癌細胞株であるH3122細胞に導入し、その薬剤耐性や生物学的な特性を確認する。また、ウェスタンブロッティング法を用いてシグナル経路の変動を検討し、耐性克服のための手段を検索する。平成29年度末までに9例のALK-TKIに耐性を獲得したEML4-ALK融合遺伝子陽性肺癌患者から本研究への参加同意を取得し、治療前後の腫瘍組織検体及び血液検体を可能な限り収集した。EML4-ALK融合遺伝子陽性肺癌患者では、治療効果により治療後の再生検を行うことが困難な症例が多くみられるが当院では5例において治療後の再生検が施行され、収集した検体から抽出したDNAを用いて体細胞遺伝子変異解析を行うことができた。残念ながら治療前の保存検体で十分な試料が回収できた症例が少なく、治療前後両方の腫瘍組織検体が収集できたのは3例のみであったが血液検体は全例で採取し今後解析の予定である。治療後の再生検検体を用いた検討では、3症例からそれぞれ、L1196M、G1202R、V1180Lの3つの既知のALK遺伝子の2次変異が検出された。当初の予定よりも症例集積が遅れているが、本研究の経過並びに得られた知見については平成30年度の日本臨床腫瘍学会や日本肺癌学会等の関連学会で報告予定である。EML4-ALK融合遺伝子陽性肺癌患者では治療効果により治療後の再生検を行うことが困難な症例が多くみられるが、当院では5例において治療後の検体採取が可能であった。また、再生検検体から抽出したDNAを用いて体細胞遺伝子変異解析を行い、3症例からそれぞれ、L1196M、G1202R、V1180Lの3つの既知のALK遺伝子の2次変異が検出された。症例集積は遅れているが、上記の経過から我々の耐性機序探索の研究体制は十分に機能しており、おおむね順調に進展しているといえる。

また、新たな耐性機序を示唆する分子学的変化が検出されれば、in vitro、in vivoにおいて生物学的な特性を確認し、その克服のための治療戦略を検討する予定である。平成30年度末までに15例のALK-TKIに耐性を獲得したEML4-ALK融合遺伝子陽性肺癌患者から本研究への参加同意を取得し、治療前後の腫瘍組織検体及び血液検体を可能な限り収集した。EML4-ALK融合遺伝子陽性肺癌患者では、治療効果により治療後の再生検を行うことが困難な症例が多くみられるが当院では12例において治療後の再生検が施行され、収集した検体から抽出したDNAを用いて体細胞遺伝子変異解析を行っている。29年度は残念ながら治療前の保存検体で十分な試料が回収できた症例が少なかったが、出来る限り検体の収集を進めた結果、30年度末までに10例の治療前後両方の腫瘍組織検体が収集できた。治療後の再生検検体を用いた検討では、L1196M、G1202R、V1180Lの3つの既知のALK遺伝子の2次変異が検出されており、本研究の経過並びに得られた知見については第16回日本臨床腫瘍学会、第59回日本肺癌学会で学会発表も行った。対象症例が少ないことから思うように症例集積が進まないため、同一症例で複数回の再生検を行うなど新たなアプローチで耐性機序解明に向けて研究を進めている。31年度中に論文発表に向けた最終解析を行う予定である。対象症例が少ないこと、EML4-ALK融合遺伝子陽性肺癌患者では治療効果により治療後の再生検を行うことが困難な症例が多くみられることから症例集積・検体採取が進んでいない。症例集積が進んでいないため全体の進捗状況はやや遅れているが、これまでに再生検検体から抽出したDNAを用いて体細胞遺伝子変異解析を行い、L1196M、G1202R、V1180Lの3つの既知のALK遺伝子の2次変異が検出されたことから、我々の耐性機序探索の研究体制は十分に機能している。50症例を目標に症例集積を継続、各種測定を実施しデータベースを構築する。また、得られた情報より新たな耐性機序と考えられる二次的な遺伝子変異や側副経路などが同定されれば、腫瘍細胞を用いたin vitro, in vivoにおける生物学的な検討を行う。具体的には新規標的分子候補の強制発現細胞株を当科で所有するALK融合遺伝子陽性非小細胞肺癌細胞株であるH3122細胞に導入し、その薬剤耐性や生物学的な特性を確認する。また、ウェスタンブロッティング法を用いてシグナル経路の変動を検討し、耐性克服のための手段を検索する。予定より症例集積が遅く、想定したほど経費を必要としていないため。次年度の経費は症例が集まった際に腫瘍遺伝子プロファイル網羅的解析のための分子生物学試薬および消耗品に使用する予定である。
大戦間のアメリカ南部における身体表象と人種的及び性的ハイブリディティ

本研究は、大戦間期におけるアメリカ南部の人種構造の変容が、白人の自己形成において、特にその社会的・文化的側面に対してもたらした影響について、白人の身体表象の変遷を通じて確認することを目的とする。特に南部の人種的ハイブリディティが、性的身体の多様性の隠喩として認識されてきたことを、当時の白人中産階級の階級意識と関連付けて論証することを目指した。いわゆる性差、階級及び人種の区分が、多分に南部の白人の身体表象を通じて維持されていることを、主にWilliam Faulknerの1930年1940年代の作品に焦点を当てて検証した。平成25年度の主たる研究成果は、論文「子供の謎と南部の過去:フォークナーの幽霊譚とビルドゥングス・ロマンを巡って」(中京大学英米文化・文学会『中京英文学』第34号, 147-66)及び「失われた未来:兄弟間の確執と南部の黄昏:ヨクナパトーファ・サガの原型としての『埃にまみれた旗』」(中京大学『国際英語学部紀要』第16号, 49-59)の公刊、及び研究発表「カラーブラインド・フォークナー?性差と人種のパリンプセストとしての『アブサロム・アブサロム!』と『エルサレムよ、我もし汝を忘れなば』ー」(中・四国アメリカ文学会第42回大会(於松山大学))及び「子どもの謎と南部の過去:フォークナーの幽霊譚とビルドゥングス・ロマンを巡って」(日本イギリス児童文学会第43回研究大会(於大阪産業創造館))である。また本課題に関連する研究発表に「『老い』の逆説:『野生の棕櫚』に見る老いのジェンダー表象」フォークナーと「老い」第4回研究会(於関西学院大学大阪梅田キャンパス)、共著として『越境する英米文学ー人種・階級・家族ー』(共著者:細川美苗、辻祥子、新井英夫、森有礼.音羽書房鶴見書店刊)がある。報告者は第5章「ジーン・ウェブスター(Jean Webster 1876-1916)屋根裏の狂女、大西洋を渡るーウェブスターにおける女性、人種、そして優生学ー」及び第6章「ウィリアム・フォークナー(William Faulkner 1897-1962)カラーブラインド・フォークナー?ー『アブサロム・アブサロム!』と『エルサレムよ、我もし汝を忘れなば』における「白人に成りすました男達」」を執筆した。いずれも身体表象の変遷の過程を自称的に検証することを目的とし、20世紀前半の合衆国において人種・民族的他者が(ジェンダー的にも)ハイブリッドな主体として表象されていることを論証した。本研究は、両大戦間に生じた、アメリカ南部からの黒人人口の流出が、白人の自己形成において、特にその社会的・文化的側面に対してもたらした諸変容について、白人の身体表象の変遷を通じて確認することを目的とする。特に本論で強調するのは、南部の人種的ハイブリディティにおける上記の変容を、性的身体の多様性の隠喩として認識するその様態について、特にこの時期の白人中産階級の歴史的推移と関連付けて考察するものであり、いわゆる性差、階級及び人種の区分が、多分に南部の白人の身体表象を通じて維持されていることを、特にフォークナー(William Faulkner)の1930年1940年代の作品に焦点を当てて検証することを目的とする。以上の目的達成のため、平成23年度は南部における白人及び黒人の社会的・文化的ステレオタイプの変遷を文献実証的に検証し、これらが白人中産階級の社会的・文化的マイノリティに対する抑圧的姿勢を表象していることを確認することを試みた。同研究成果は、平成23年10月7日開催の日本ウィリアム・フォークナー協会第14回全国大会シンポジウム「フォークナーと身体表象」(於関西学院大学)において、「If I Forget Thee, Jerusalemにおける身体性の残余」と題する発表において公開した。この公開記録は、平成24年4月発行の研究雑誌『フォークナー』第14号(日本ウィリアム・フォークナー協会編刊行)に掲載の予定である。なお、以上の研究によって、白人社会における人種的ステレオタイプは常に性的マジョリティにとっての「クイア」な存在として表象され流通していることが確認できた。平成24年度においては、研究目的達成のための論文発表及び研究発表を中心とした活動を行う予定であった。具体的には、フォークナーの作品群においてこれまで重要視されてこなかったと思われる文献資料を収集することを目的として、主として国内研究施設への、資料収集のための調査旅行を行い、当該地域・時代に関する文献資料を入手分析し、併せて、研究方針の妥当性確認のため、国内での共同発表への参加も予定されていた。以上の二点についてであるが、前者については調査旅行を行い、その成果を論文及び研究ノートの刊行という形で達成した。

また共同発表ではなく、個人発表となったが、国際学会での関連研究発表を実施したことにより、所期の目標を概ねクリアしたと評価できる。但し、前年度からの懸案であった、優れた先行研究成果を挙げた研究者を招いて実施予定の研究会については、研究協力依頼候補者の都合がつかず、さらに次年度に開催を延期することとなった。そのため、現段階での研究内容の精査及び第三者評価を受けることができておらず、この点においては当初の達成目標を次年度に先送りする結果となったため、全体としては「やや遅れている」と自己評価するものである。平成23年度においては、研究目的達成のための基礎資料の収集、及び現地調査を中心とした活動を行う予定であった。具体的には、再建期の南部について、これまで重要視されてこなかったと思われる文献資料を収集することを目的として、主として国内研究施設への、資料収集のための調査旅行を行い、当該地域・時代に関する文献資料を入手分析する。併せて、研究方針の妥当性確認のため、国内での共同発表への参加も予定されていた。以上の二点については一定の目標を達成し、共同発表を実施したことにより、所期の目標を概ねクリアしたと評価できる。但し、もう一つの計画であった、優れた先行研究成果を挙げた研究者を招いて実施予定の研究会については、研究協力依頼候補者の都合がつかず、次年度に開催を延期することとなった。当該年度においては、前年度までに収集・分析された資料を総合的に分析し、研究成果の発表を行なう。具体的には、国内で研究成果の発表を行う。併せて、最新の資料を調査して、理論面、実証面ともに論文の整合性を高めると共に、これを報告書として発行し、国内外の研究機関に公表配布する予定である。当該年度に計上された消耗品費、旅費、謝金及びその他の予算は、この研究総括、研究発表及び研究成果の公表・発行に充てられる。当該年度内の研究計画達成目標は、経済的・社会的外因の身体化=内面化の過程を、主としてクイア理論に基づき、テクスト分析を通じて再定義し、それを実証主義的に歴史化することである。これは本研究の結論に当たる部分であり、充分な資料に基づけば達成できる成果であるが、予測される事態として、必要な実証資料の追加調査及び理論面での議論を精緻化する過程で困難が生じることがありえる。こうした事態に対しては、昨年度に引き続き、学際的研究交流を通じて、研究内容の検討を繰り返したい。特に研究交流を目的とした共同研究会は、現行の研究状況のアセスメントのために必須であるため、とくにこれの実施を目標とする。平成24年度以降は、平成23年度より懸案の外部研究者を招いて実施予定の研究会を実施し、自己の研究成果の外部評価を受けると共に、情報提供や意見交換を行う予定である。但し、この小研究会は外部講師を招聘しての講演会形式をとり、広く同分野の研究者に開かれたものとする。なお、本研究会については、研究協力依頼候補者の都合上、平成24年度に開催予定であったものと併せての開催となる予定である。
横井小楠の遺稿および関係資料の書誌的研究

本研究の目的は、横井小楠全集(小楠遺稿、関係史料-来翰や小楠に関する当代の記録、講義録など)の刊行に向けての基礎的作業を行うことにあった。横井小楠については、1938年に刊行された山崎正董編著『横井小楠』上下2巻(うち下巻は、山崎正董編『横井小楠遺稿』として1942年に刊行)があり、以後の研究は、ほとんどこの山崎本を頼りに行われてきた。しかし、横井家には、関係史料が沢山保存されていることが分かり、かついくつかの図書館・資料館等にも、未発見の史料があることが確認され、また個人の好事家の蒐集するところともなっていることが判明した。そこで、今後の横井小楠研究のみならず、明治維新研究、立憲制の研究、欧米への関心と洋学受容、開国論、また福井藩の藩政改革論などの研究の発展のためにも、これらの史料を蒐集し、先学の研究の検証を行うことこそ重要であるとして、本研究を3年間継続してきた。1この間蒐集した史料は、横井家所蔵の資料(ここには、小楠自筆の原稿・書翰類、来翰等が含まれる)、小楠の弟子たちの家から発見された史料(柳瀬家・安場家・徳富家など)、福岡県立九州歴史資料館柳川分館・佐賀県立図書館鍋島文庫・福岡県立伝習館文庫・熊本大学寄託文書永青文庫等から、合計2000点近くの関係史料が蒐集された。2山崎正董編『横井小楠遺稿』についての考証作業を一通り終了した。3小楠の弟子が記録した講義録の検討を行った。以上の成果を、なるべく早い機会に、横井小楠全集として次々と刊行していくつもりであるが、現構想では、5巻程度のものになる予定である。今年度は、3年計画の初年度であったが、おおむね順調に成果を上げることができたと考えている。1まず研究代表者の猪飼のもとで、横井和子氏提供の横井小楠関係資料の解読作業を、大学院生の協力を得て行い、月1回のテンポでその検討を行ってきた。目標は450点の3分の1程度について検討を終えることであったが、5分の1程度が終わった。それは、文書が難解であったこととともに、作業を軌道に乗せるのこ手間取ったことによる。次年度は順調に進むものと思う。2熊本においては、月12回のテンポで山崎正董編『横井小楠遺稿』の校訂作業を行い、順調に成果を上げることができた。3東京においても武蔵大学を会場に、小楠の講義録についての検討会を、今年度6回程度行うことができた。4史料の収集については、水俣市立蘇峰記念館(旧淇水文庫)・福井市立郷土歴史博物館・福岡県立九州歴史資料館柳川古文書館・熊本大学(永青文庫)の調査を行った。うち水俣市立蘇峰記念館については調査を終え、予定にはなかった熊本市立博物館の調査によって、新発見と思われる横井小楠直筆書簡を含む史料を収拾した。また、永青文庫中からは、実学党に関する注目すべき史料も発見できた。5 9月には、各地で検討中の成果を持ち寄っての研究集会を福井で持つことができた。今年度は、3年計画の2年度であったが、とくに資料の蒐集において、大きな成果があった。まず第1に、研究代表者猪飼のもとでの、横井小楠遺族横井和子氏所蔵文書の解読作業についてであるが、大学院生のアルバイトをえて、進められたが、必ずしも順調にその支援を得られず、解読作業は、昨年なみの150点ほどにとどまり、未だ同数は未解読のままに終わった。

第2の、熊本における山崎正董編『横井小楠遺稿』の校訂作業、小楠の漢詩・漢文の検討は、順調に進み、とくに後者においては、山崎本の誤りを多く見つけだし、校訂作業としては、大きな成果が得られた。第3の、東京を中心としての、小楠の講義録の検討作業については、その筋の最大の研究者源了円氏(東北大学名誉教授)の援助を得て、訓点を新たに施す作業を行っている。来年度には完了する見込みである。第4の、関係資料の蒐集作業であるが、横井家からの新発見史料とともに、実学派の関係者、安場家所蔵文書、高瀬家文書など、当初の予想を超えたところからの蒐集が行われた。問題はその解読と、考証の作業であるが、来年度の最も大きな課題となろう。又、福井県関係の史料蒐集が、未だ不十分であるのが残念である。福井での研究の中心におられた三上一夫氏が、ご高齢でかつ福井を離れられたのが大きな痛手なのだが、勅背宇野離婚での調査がもっと必要になるように思える。熊本大学の永青文庫の調査も、繰り返し行ってきたが、興味深い資料が集まり始めてはいるものの、史料があまりに膨大であり、まだまだこれからの調査に期待しなければならない。以上、いずれの研究作業にも、猪飼は直接かかわりながら進めてきたが、来年度には一層の集中的作業が必要であることを実感している。今年度の成果をまとめれば次のようになる。1研究代表者猪飼のもとで、一昨年度・昨年度に引き続いて、横井和子氏提供の横井小楠関係資料の整理および解読作業を行った。予定していた450点について、全体として粗読みをし終えた。2山崎正董編『横井小楠遺稿』の校訂作業についても、熊本において引き続き検討を重ね、重要な問題点の整理についてはおおむね終えることが出来た。3横井小楠の講義録について、これについては東京において、検討会を重ね、一通りの検討は終えることが出来た。4資料の収集について、今年度は、熊本大学附属図書館寄託永青文庫、福岡県立九州歴史資料館柳川古文書館、福井市立郷土歴史資料館所蔵の資料中に、横井小楠関係の資料の有無を調べた。このなかで、小楠の評価にかかわる資料の収集に成功したが、思いもかけないところから史料が発見された。肥後国玉名郡の木下助之関係資料から、小楠自筆の書簡5点が偶然発見され、しかも小楠の海外に関する知識にかかわる先行研究にさいこうをうながすしりょうであることが明確になった。5なお、古書店における競売の際、明らかに小楠の書簡と思われるものが、数点あるいはそれ以上市場に出回ったことを目録上で確認したが、入手し得ず、しかし、その存在が明らかになったことは、それも成果のうちである。以上、横井小楠全集の刊行に向けての基礎的研究として、すでに刊行されているものについて、原文書に基づいて考証を行うこと、新しい資料の収集およびその整理を行うことを目的として、研究を行って生きた。全集刊行には、まだ隠れている資料の収集を行うこと、さらに充分な研究と作業が必要であるが、本研究に掲げた研究課題についてはとりあえず終了することができた。
微量有害物質の除去および有機物の分画・濃縮を目指したナノろ過技術の確立

本研究では、最近開発されてきているナノろ過膜の水処理に用いる場合の性能の評価、比較をおこない、廃棄物処分場浸出水の処理、地下水の浄水処理、表流水の浄水処理に用いた場合を想定し、各種の有機物、微量物質、塩類、有害物質の阻止率の特徴を調べた。浸出水、表流水、地下水のナノろ過法によるろ過実験から、フミン酸類などの天然の有機高分子の阻止率が脱塩性能の低いナノろ過膜でも90%程度を得ることのできる膜もあるものの、一方では脱塩性能の高い逆浸透膜を用いても有機物の阻止性能があまり高くない膜もあり、脱塩性能と有機物の阻止性能が荷電メカニズムとふるいメカニズムという異なるメカニズムで決定され、それぞれが独立に制御され得ることを明らかにした。また、浸出水に高頻度で含まれるビスフェノールAなどの微量有機物質についての阻止率について検討したが、糖アルコール類の分画分子量曲線よりも阻止率が低くなることを見出した。さらに実際に逆浸透法で運転している浸出水処理プラントの現場調査を行った。結果について、塩の種類ごとの脱塩性能、有機物阻止性能、微量物質阻止性能を検討した。より、低圧運転を目指した浸漬型ナノろ過装置についての実験を行いデーターをSolution Diffusion ModelおよびExtended Nernst Planck Modelによって解析した。硝酸イオン、塩化物イオン、硫酸イオンの阻止率の傾向を調べたがExtended Nernst Planck Modelによる予測ほどは、硫酸イオンの阻止率が高くならないことを示した。また、濃度分極の程度についても定量的評価を行ったが、浸漬条件での低フラックス運転では、塩類については、濃度分極は全く考慮の必要がないことが明らかになった。また、砒素を含んだ溶液の逆浸透処理について、Extended Nernst Planck Modelによる阻止率相互間の予測手法として膜との親和性の概念を明らかにし、自転車ポンプ型の装置を提案し、その評価を行った。本年度は、逆浸透膜による有害物質の濃縮・分離の具体的な例として、廃棄物処分場をとりあげ、廃棄物処分場浸出水に含まれる各種汚染物質の計測手法を検討した。また、逆浸透ナノろ過装置のパイロットプラントを浄水場に設置し、各種汚染物質の計測を行った。また、逆浸透膜における物質透過機構をより明らかにするために、ヒ素を中心とした金属の逆浸透膜による分離現象のモデル化をおこなった。その結果、廃棄物処分場浸出水には、ビスフェノールA、各種プラスチック添加剤、ベンゼンスルフォンアミド類などが含まれ、これらが逆浸透法による除去実験のターゲットになりうることが明らかになった。また、金属類についても処分場によって傾向は異なるものの鉛、ヒ素、クロム、銅など注目すべき金属種が明らかになった。パイロットプラントによる実験では、塩化物イオンなどに代表されるイオン性の物質とTOCなどで測定される有機性物質との阻止率の関係を調べた。塩化物イオンの阻止率と有機物の阻止率には、必ずしも高い相関はなく、別の因子によって支配されているであろうことが明らかになった。すなわち、塩の阻止率は、膜の有効荷電密度で決定されるのに対し、有機物の阻止率は、膜の孔径で決定される。この2つのパラメーターは、製膜時にある程度独立に制御可能であることからこのような結果になったと考えられる。ヒ素は、ひ酸、亜ひ酸、カコジル酸など様々な形態持ち、それぞれ、pHによって荷電状態が異なるため、逆浸透膜によるヒ素の形態別阻止率を、拡張Nernst Planck式によってモデル化し、挙動の説明を行った。

本年度は、最終年度として、最近開発されてきているナノろ過膜の性能の評価、比較をおこない、脱塩性能としてみた場合の塩の透過率は従来の酢酸セルロース膜の1/10程度になっていること、また、分画分子量的には、100程度の膜と300程度の膜に分類されることを明らかにした。浸出水のナノろ過法によるろ過実験では、フミン酸類などの天然の有機高分子の阻止率が脱塩性能の低いナノろ過膜でも90%程度を得ることのできる膜もあるものの、一方では脱塩性能の高い逆浸透膜を用いても有機物の阻止性能があまり高くない膜もあり、脱塩性能と有機物の阻止性能が荷電メカニズムとふるいメカニズムという異なるメカニズムで決定され、それぞれが独立に制御され得ることが明らかになった。この脱塩性能と有機物の阻止性能の独立性は、玉川浄水場に仮設した表流水のナノろ過実験プラントの運転結果からも確かめられた。浸出水系では、さらに実際に逆浸透法で運転している浸出水処理プラントの現場調査を行った。結果について、塩の種類ごとの脱塩性能、有機物阻止性能、微量物質阻止性能を検討した。なお、ほとんどの微量物質については、定量限界以下となり十分にその性能の評価にはいたらなかったが、透過液側の定量値の得られた物質については、阻止率98%以上であった。より、低圧運転を目指した浸漬型ナノろ過装置についての実験を行いデーターをSolution Diffusion ModelおよびExtended Nernst Planck Modelによって解析した。また、濃度分極の程度についても定量的評価を行ったが、浸漬条件での低フラックス運転では、塩類については、濃度分極は全く考慮の必要がないことが明らかになった。また、砒素を含んだ溶液の逆浸透処理について、前年の溶質ごとの基礎的な知見に加えて、自転車ポンプ型の装置を提案し、その評価を行った。