hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
核融合炉ダイバータ実現に向けた高耐久性タングステン材料の開発

本計画で製作を予定していた、RI管理区域で使用する最高1400°Cまでの試験が可能な引張り試験機部分を購入し、試験機としての特性を確認した。真空中での高温試験設備を30年度に購入し、合体させて所期の目的の試験機とする準備を整えた。申請時の予算を減額されたことで、所期の目的である原子炉で照射し放射化した試料を試験するための高温引張り試験機については、29年度では試験機部分の購入・整備にとどまった。30年度に真空チャンバーと加熱炉を購入することで30年度中の試験機システムの構築は予定どおり完了出来る見込みである。照射材と同じ熱履歴を持った非照射の材料試験を完了し、照射材の試験データとの比較の元になるデータをほぼ取り終え、学会で発表し、さらに論文投稿にまで進むことが出来たた。現在2回目のreview中である。原子炉照射材で課題となっていた中性子スペクトルによる核変換元素の生成量の違いに起因する照射誘起偏析の挙動や、それによる照射硬化の挙動についての解析をアトムプローブを用いて行うことができ、はじき出しによる照射欠陥集合体と照射誘起による核変換生成元素であるレニウムやオスミウムの濃化クラスターや析出物の分布を解析可能であることを示し、国際会議や国内学会で報告し、論文として投稿した。現在2回目のReview中である。米国の原子炉における開発材料の照射は終了し、その後の照射後試験に向けた照射試験片の整理や照射後試験の準備が米国側との打ち合わせにより、順調に進んでいる。米国のオークリッジ国立研究所で原子炉で照射した試験片の照射後の機械特性評価試験(硬さ測定、引張り試験等)を実施した。原子炉で500°Cおよび800°Cで約1.1dpaの照射を行った試料の硬さを室温で測定後、500°Cと700°Cにて引張り試験を行い、強度と伸びを測定した。破断面の観察から破壊モードも調べた。その結果、応力除去処理を施した試料では、純Wではほとんど伸びを示さず脆性的に破壊したが、カリウム(K)ドープWおよびKドープしたW-3%レニウム(Re)合金では、非照射材とほぼ同じ程度(数%)の伸びが見られ、破壊モードも絞りが見られるなど延性的な挙動を示した。一方で照射前に再結晶させた場合、Kドープ3%Reにおいても弾性範囲内で脆性的な破壊が見られた。応力除去処理により、照射硬化で強度が2倍に増加したにも拘わらず、ほぼ同じ伸びを示すことが明らかとなり、この組織制御により、800°C・1dpaの照射でも延性が保たれるW材料を開発することができた。これらの照射試料を日本に輸送し、さらに高温で試験を行うべく製作していた、1400°Cまでの引張り試験が可能な試験機を、東北大工学研究科のRI実験室にて立ち上げた。これを用いて、核融合炉条件下で生成される濃度の20appmのHeを、高エネルギー加速器で注入し、照射後の熱処理による組織発達の挙動と、引張り試験による機械特性への影響を調査した。その結果、この程度のヘリウム量で、通常は応力除去処理状態の微細組織が回復し再結晶してしまう1200°Cの温度条件下でも加工による粒内のセル構造がほとんど変わらず、さらに1500°C・1時間という300°C以上高い温度でも若干の硬さの回復はあるものの、応力除去処理による粒内の細かなセル構造が安定に保たれるというこれまでにない新たな知見を得た申請時の予算を減額されたことで、所期の計画にあった試験器の完成が2018年度にずれ込んだが、順調に立ち上げることができ、さらに放射化した試料を安全に熱処理および引張り試験ができるようになった。
日本における患者‐看護師間の対人援助関係の構築・促進・維持に関する看護技術の特徴

1日本での看護師経験をもち、かつ、イギリスにおいて看護師としての経験をもつ日本人看護師、2自国など日本以外の国で看護師経験をもち、かつ、日本において看護師として経験をもつ外国人看護師、3外国人看護師を受け入れた医療現場において指導にあたった日本人看護師、を対象に、個別あるいはグループでのインタビュー調査を行った。インタビューの質的分析の結果、各群より日本人看護師が日本人の患者との対人援助関係の構築・促進・維持に用いている看護技術の特徴のカテゴリが抽出された。本研究の目的である、日本における患者ー看護師間の対人援助関係の構築・促進・維持に関する看護技術の特徴を明らかにするために、平成25年度は以下のことを行った。まず、前年度に引き続き、対人援助関係に関する関連書籍や文献からの資料収集・研究協力者とのブレインストーミング・関連学会やセミナーへの参加による知見の収集を継続した。結果、日本と比して、海外、特に欧米諸国の文化においては、看護師だけでなく医療者と患者がその対人関係を構築することに困難なことが少ないことが考えられた。また、関係性の構築・促進においても、その同質性の高い文化的背景がゆえに、関係性の悪化を嫌い、相手への言葉による確認なしの気遣い・推し量り・遠慮という特徴をもつ日本文化に対して、意見が対立して関係性が悪化したとしても言語により個々の主張を論じ、解決に至ることを重視するという欧米文化との差異が示唆された。また、今年度は海外で働いている、あるいは、働いた経験をもつ日本人看護師を対象としたインタビュー調査を行った。具体的には、日本での看護基礎教育をうけたり看護師経験を持ち、英国ロンドンで看護師として働く日本人看護師14名を対象とした個別、あるいは、グループによるインタビューを行った。インタビューは現在、逐語録化し、質的帰納的に分析していく準備中であるが、自己主張しすぎず我慢することが美徳であるという教育をうけている日本人という側面に加え、医療者に対する権威や尊敬を過剰にもつ患者という側面、また患者であっても医療者のことを気遣うという側面、欧米諸国に比べ長く入院していることが出来るため、治療・ケアにおいても関係性の良し悪しが影響すること等を含め、日本における患者の状況に合わせてケアができるように、日本人看護師はとい関係性の構築・促進のために工夫していることが示された。本年度はまず目的に照らして、文献や情報の収集・検討を主に行った。日本文化に根ざした看護師-患者の対人援助関係に関する書籍、研究論文からの最新の情報の収集ならびに、関連する学会・学術集会・セミナーへの参加により、日本人看護師が日本人の患者に対して行っている対人援助方法に関する情報を探索した。日本の看護師国家試験受験および合格状況の調査の結果、国家試験合格者としては、第99回看護師国家試験(平成22年)ではインドネシア人看護師1名/フィリピン人看護師1名、第100回(平成23年)ではインドネシア人看護師15名/フィリピン人看護師1名、第101回(平成24年)ではインドネシア人看護師33名/フィリピン人看護師13名の合格者があった。しかしながら、第102回(平成25年)では30名の外国人看護師が合格したが、この回からは氏名および国の公表がされなくなったため、対象者を得るためのネットワークサンプリングに工夫を要すると思われた。対象者確保また協力者確保のために、以前の研究対象者、及び、インドネシアガジャマダ大学教員が来日した際に情報交換を行い、対象者確保のためのネットワークサンプリングを進めていくこととなった。今年度は以前インドネシア人看護師およびその指導役看護師に対して行ったインタビューデータを分析し、丁寧な言葉遣いで患者を尊重し患者の権利を示す,患者と近すぎず遠すぎない関係性を作る,自らの感情をコントロールして患者に接する,お互いの関係を維持するために言葉での表現を控える,長いつきあいの中でも慣れ合いになりすぎずわきまえて接する,高齢患者を人生の先輩として尊敬して接する,援助が受け入れられなくても患者の過去や現状を追体験して多面的に理解しようとする,患者に対して出来ることを親身になって考え続ける,落ち着いた雰囲気でかかわる、を得た。本研究の目的である、日本における患者ー看護師間の対人関係の構築・促進・維持に関する看護技術の特徴を明らかにするために、平成26年度は以下のことを行った。まず、前年度に引き続き、対人援助関係に関する関連書籍や文献からの資料収集・研究協力者との研究結果の検討・関連学会やセミナーへの参加による知見の収集を継続した。その結果、日本古来からある家長制度や権威の構造、個人の利益よりも集団の調和を尊ぶ日本の文化が根付いており、また中庸や曖昧性をよしとしてきた価値観もあいまって、日本独自の対人援助関係が形成されていくことが示唆された。また、異文化経験をした対象者らのインタビュー(あるいはグループインタビュー)からは、日本人看護師が日本人の患者との対人援助関係を構築・促進・維持に関する看護技術の特徴として、(1)無理を聞いたり抜け道を作ったりする、(2)へりくだって自分を下げることで患者を安心させる、(3)トラブルが起きないように場の雰囲気を整える、(4)患者中心に考えて患者のタイプに合わせる、

(5)言葉の丁寧さを使い分ける、(6)主張しすぎず、しかし与えられたことは確実に行う、(6)自己紹介・挨拶をしにいく、(7)賢い人よりいい人になる、(8)きめ細やかに気づき平等に接する、等が抽出された。日本人看護師が自文化に根差した経験や日本での看護基礎教育で受けた経験に基づいて行っている、日本文化独自の対人援助関係構築・促進・維持に関する技術を巧みに用いていることが明らかになり、本研究の知見を活用して、EPAの協定によりインドネシアに加えて、フィリピンからも日本にやってきている看護師へのトレーニングに活用されることが期待される。看護学(1)海外在住のコーディネータとの調整の問題などにより今年度のデータ収集開始が遅れることとなった。(2)日本に住んでる外国人看護師の所属施設への許可・依頼の業務等、相手方との調整にかなりの時間を要している。(1)海外での看護経験をもつ日本人看護師:当初、想定したいたコーディネータの職場内役割の変化などに伴い、対象者確保や調整などのコーディネート業務を担うことが困難であった。(2)EPA/FTAによる外国人看護師:対象者へのアクセスだけでなく、対象者が勤務している職場への許可・承認をとる必要があり、対象者からの承諾がとれても所属組織からの許可が下りないことがあるたった。(3)外国人看護師を指導した日本人看護師:(2)と同様の状況。平成26年度は、最終年として日本で働く外国人看護師のインタビューを精力的に行う予定にしている。そこで、EPA/FTAによる外国人看護師であり、看護師国家試験の合格者を対象に引き続き依頼を続ける。また、キーとなる外国人看護師をみつけ、協力を依頼することで、効率的なデータ収集を行えるようにする。平成25年度はデータ収集を集中的に行う年度として計画している。そこで、以下のように予定する。(1)海外での看護経験をもつ日本人看護師:引き続き可能なコーディネータの複数確保につとめ、対象者確保や調整などのコーディネート業務を依頼できるようにする。(2)EPA/FTAによる外国人看護師:看護師国家試験の合格者を対象に、引き続き依頼を続ける。また、インドネシアに帰国したインドネシア人看護師も対象者に含め、インドネシアでのインタビューも想定する。年度をまたいでデータ収集・出張となったため、海外レート計算を含め出張旅費等での正確な予算だてが困難であったこと。また、インタビューデータを逐語録化するための予算として確保しておいたものも、次年度に分析することとなったため余剰が生じた。インタビューデータの逐語録化に使用する予定である。平成24年度は、対象者へのインタビュー調査(国内外での調査)が進まなかったが、平成25年度はインタビュー調査を集中的に行っていくため、出張旅費経費・謝金・人件費などを中心に昨年度分も含めて支出される予定である。また文献や研究論文などの資料収集、成果発表および資料収集のための学会参加、データ収集・分析に必要なドキュメントスキャナ、ボイスレコーダーやコンピュータソフトウエア等を整備し、旅費及び物品費として支出する予定である。
燃え止まりのメカニズム解明と薬剤を用いない木質系耐火部材の試作

小型炉を用いて、ISO834の標準火熱曲線にしたがう1時間耐火試験を行った。用いた樹種は、高温で赤熱の消えるベイマツである。ベイマツ集成材のみを用いた梁試験体、荷重支持部にスギ集成材を燃え代層にベイマツ集成材を用いた梁試験体である。小型炉なので、2面加熱だが、いずれの試験体も燃え止まったことが確認できた。次に、実大材で実証試験を行った。実大材の耐火試験は、小型炉と異なり3面加熱である。せい510mm、幅300mm、長さ5.5mのベイマツ集成材試験体に対し、無載荷でISO834の標準加熱曲線に従い1時間加熱後、24時間放置した。一部が300°Cに達している箇所があるが、燃え止まったことを確認した。断面寸法105×180mm、長さ900mmのベイマツ集成材を、横に3層、縦に3層積層し、2次接着し、試験体とした。試験体内部の温度は、表面から内部50mm、100mm、150mmの位置に設置した熱電対で測定した。耐火性能試験は、ISO 834に準じて1時間燃焼させた後、そのまま23時間放置して、炉内および試験体内の温度の推移を測定した。外側に最も近い50mmのところでは700°C850°Cにもなっており、完全に燃焼してしまっている。また、最外縁から100mmのところでは、右側で460°Cほどになっており、ここでも燃焼していると推測されるが、左側では190°Cくらいしか上昇しておらず、着火もしていないと思われる。それより50mm内側では100°Cほどで、着火温度にも達しておらず、燃え止まっていることが分かる。次に、中心部材をベイマツ集成材とし、燃え代層にスギ板材を接着した試験体を作成した。燃え代層のスギ板材は、実加工し、2層千鳥になるようにした。1枚の厚さは35mmである。熱電対の位置は、ベイマツ集成材のみの場合と同様に、設置した。時間と温度の関係を見ると、際外縁から50mmの位置では、500°C600°Cにもなっており、完全に燃焼してしまっていることが分かる。しかし、それよりも内側では、190°Cくらいしか上昇しておらず、炭化もせず燃え止まっている。さらに、中心部材にLVL、燃え代層にスギ材を配置した、燃え止まり型木質耐火部材についても、ベイマツ集成材と同様の耐火試験を行った。着火後24時間経過を見ることになっているが、今回は温度の推移を見るため46時間とした。燃え代層の内側では500°Cに達し、燃焼してしまっているが、それより50mm内側では、210°Cほどの温度であり、着火温度にも達しておらず、燃え止まっていることも分かる。木口や側面、裏側に火炎が進入しないようにするため、セラミックウールやケイ酸カルシウム板を慎重に貼ったため、思った以上に試験体作成に時間をかかってしまった。特に、柱の試験体で、裏側に火炎が進入してしまい、試験体の裏側から燃焼してしまった。しかし、梁の試験体については、当初の目的通り、ベイマツ集成材やLVLを用いた試験体で、燃え止まっていることを確認した。まず、研究所内の小型炉を用いて、ISO834の標準火熱曲線にしたがう1時間耐火試験を行った。試験体は、1)ベイマツ集成材のみを用いた梁試験体、2)荷重支持部にスギ集成材を燃え代層にベイマツ集成材を用いた梁試験体である。小型炉なので、2面加熱となる。1)の試験体の寸法は、せい500mm、幅300mm、長さ700mmである。表面から50mmの位置では、局所的には600°Cを超えており、ここまでは赤熱燃焼が進行しているが、その内部では、木材の燃焼温度とされている260°Cを下回り、認定試験における24時間以内に燃え止まっていることが分かった。また、2)の試験体については、炭化層は余裕を見て100mmとし、これを燃え代層と見立て、ベイマツ集成材を用いた。荷重支持部の寸法は幅200mm、せい400mmである。その外側に100mmの燃え代層を配置した。熱電対はすべて260°Cを下回っており、燃え止まっていることが分かった。これまで同じ小型炉を用いて、高比重のダフリカカラマツLVLのみの試験体や、同LVLにスギ板を組み合わせた試験体について1時間耐火試験を行ってきたが、すべて燃え進んでしまったことを考えると、今回の試験結果は画期的なことと言えるであろう。これらの試験体が燃え止まることが確認できたので、2番目として、実大材で実証試験を行った。せい510mm、幅300mm、長さ5.5mのベイマツ集成材試験体1体に対し、無載荷でISO834の標準加熱曲線に従い1時間加熱後、24時間放置した。外面から50mmの一部が300°Cに達している箇所があるが、燃え止まっていることが分かった。脱炉後に炭化層を除去し、観察した結果から、炭化層は側面で70mm、下面で100mmと考えればよいのではないかと考えられた。

小型炉を用いて、ISO834の標準火熱曲線にしたがう1時間耐火試験を行った。用いた樹種は、高温で赤熱の消えるベイマツである。ベイマツ集成材のみを用いた梁試験体、荷重支持部にスギ集成材を燃え代層にベイマツ集成材を用いた梁試験体である。小型炉なので、2面加熱だが、いずれの試験体も燃え止まったことが確認できた。次に、実大材で実証試験を行った。実大材の耐火試験は、小型炉と異なり3面加熱である。せい510mm、幅300mm、長さ5.5mのベイマツ集成材試験体に対し、無載荷でISO834の標準加熱曲線に従い1時間加熱後、24時間放置した。一部が300°Cに達している箇所があるが、燃え止まったことを確認した。柱の試験体について、木口や側面、裏側に火炎が進入しないように、セラミックウールやケイ酸カルシウム板の貼り方を工夫し、耐火試験を行う。また、試験対数を増やし、燃え止まる確証を得る。木質材料学耐火炉が小さいため、特に奥行きが狭く、試験体の寸法を小さくする必要があった。そのため、木口や側面、裏側に火炎が進入しないように、セラミックウールやケイ酸カルシウム板を慎重に貼るなど、思った以上に試験体作成に時間をかかってしまった。特に、柱の試験体で、裏側に火炎が進入してしまい、試験体の裏側から燃焼してしまった。特に、柱の試験体について、木口や側面、裏側に火炎が進入しないように、セラミックウールやケイ酸カルシウム板の貼り方を工夫し、耐火試験を行う。材料、熱電対、セラミックウールやケイ酸カルシウム板の購入、耐火試験のガス代に用いる。
植物の細胞膜ミクロドメインにおけるカルシウムメッセンジャーシステムの解明

本研究においては、植物細胞膜のミクロドメインにおいて、カルシウム依存的に起こるタンパク質の構造変化をカルシウム依存性プロテインキナーゼの役割に着目して研究を行ってきた。アブシジン酸は、植物細胞において一時的なカルシウム濃度の上昇を引き起こすことが知られている。小麦培養細胞をアブシジン酸処理することにより誘導される細胞膜タンパク質WPM-1は、その遺伝子構造の解析から4つの膜貫通ドメインを持ち、強い塩基性を持つ親水性ドメインにArg-Xaa-Xaa-Serというカルシウム・カルモジュリン依存性キナーゼ基質のコンセンサス配列を持つ。すなわち、細胞膜タンパク質WPM-1は、アブシジン酸が引き起こす細胞膜周辺の一時的なカルシウム濃度の上昇によってリン酸化されることが示唆される。これを確かめるためにWPM-1の細胞質ドメインのみをグルタチオンSトランスフェラーゼの融合タンパク質として大腸菌で発現、精製した。この融合タンパク質は小麦培養細胞から調製したカルシウム依存性プロテインキナーゼにより強くリン酸化されることがわかった。このリン酸化はカルシウムキレーターであるEGTAにより著しく阻害される。また、WPM-1mRNAは、通常の細胞での発現はきわめて少ないが、細胞をアブシジン酸処理すると一時間以内に発現が顕著に誘導される。この誘導もまた、EGTAにより抑制された。WPM-1の生理学的役割を明らかにするために、WPM-1遺伝子をCaMV35Sプロモーター下流に連結してシロイヌナズナに導入した。これら植物はノーザン解析の結果、WPM-1遺伝子の構成的発現が確認され、今後、生理学的解析に用いられる予定である。また、カルシウム依存性プロテインキナーゼにより修飾される細胞膜タンパク質をさらに同定するため、小麦の発現ライブラリーを用いてリン酸化スクリーニングをおこなった。現在までに、カルシウム依存性プロテインキナーゼによりリン酸化される遺伝子を50クローン以上を得てヌクレオチド配列を解析中である。これらクローンのなかには比較的疎水性の高い、膜貫通ドメインを持つと思われる新規のタンパク質をコードするクローンも含まれる。これらタンパク質の細胞膜との相互作用を密度勾配超遠心膜分画及び免疫組織学的手法により明らかにしていく予定である。本研究では植物細胞膜ミクロドメインにおけるカルシウム依存的情報伝達機構の解明を目的として、これまでにカルシウム依存性プロテインキナーゼの基質となりうるアブシジン酸誘導性の19kDa細胞膜タンパク質を小麦培養細胞から精製し、部分アミノ酸配列の情報からcDNA(WPM-1)を単離した。アブシジン酸は、植物細胞において一時的に細胞質のカルシウムイオンを上昇させるとともに凍結耐性の発現など細胞の生理学的機能を調節することが知られており、その情報を伝える上でカルシウム依存性プロテインキナーゼが重要な役割を果たすと考えられている。アミノ酸配列の解析からWPM-1は4つの膜貫通ドメインを持つ疎水性で、しかもpl=10.2の塩基性タンパク質であることが明らかになった。さらに、細胞質側にあると思われる親水性ループには、Arg-Xaa-Xaa-Serというカルシウム・カルモジュリン依存性プロテインキナーゼ基質のコンセンサス配列が見い出された。これらのことから、細胞膜WPM-1タンパク質は、アブシジン酸が引き起こす膜周辺の一時的なカルシウム増加によって、リン酸化による修飾を受けている可能性が示唆された。WPM-1mRNAは通常の細胞での発現は極めて少ないが、細胞をアブシジン酸処理すると1時間以内に発現が顕著に誘導される。この誘導はカルモジュリン阻害剤のW-7では抑制されなかったが、カルシウムキレーターであるEGTA処理によってmRNA蓄積が部分的に抑制された。WPM-1の細胞膜周辺環境のホメオスタシスに果たす役割について明らかにするため、抗ペプチド抗体とリコンビナントタンパク質を作成し、生化学的、分子生物学的手法によりWPM-1と相互作用するタンパク質の同定を行っている。

これらクローンのなかには比較的疎水性の高い、膜貫通ドメインを持つと思われる新規のタンパク質をコードするクローンも含まれる。これらタンパク質の細胞膜との相互作用を密度勾配超遠心膜分画及び免疫組織学的手法により明らかにしていく予定である。
B中間子崩壊におけるCP対称性破れの研究

現在、高エネルギー加速器研究機構においてはB-ファクトリー加速器、KEB、とBelle実験装置が順調に稼動し、このタイプの電子・陽電子ビーム衝突型加速器としては世界最高の性能を実現している。これに伴い、Belle実験はこれまでに最大のB中間子崩壊のデータを収集した。現在、このデータの解析を精力的に行い、多くの学術論文として発表してきた。ところで、B中間子の基本的性質は素粒子の標準理論で記述されると考えられており、従って、B中間子の崩壊の研究は素粒子の研究にとって重要な位置を占める。標準理論によれば、B中間子を構成するクオークの反応のありかたは、クオーク間の遷移振幅で記述されるが、この振幅の間にはユニタリー性が成り立ち、それは振幅間のユニタリー三角形として表せる。Belle実験では、このパラメターのパラメターいくつかの観測に成功している。Belle実験では既に3つのユニタリー三角形の角度のうち2つを観測しているが、Gershon氏はのこる一つの角度の観測を世界に先駆けて行うことを目指している。このうち、中性B中間子がρ^0中間子とπ^0中間子に壊れる反応はこの研究にとって重要なものであるが、反応確率が小さく、バックグラウンドとの分離が容易でない。Gershon氏は、独創的な的な優れたバックグラウンド軽減のための解析手法を見出し、この測定を行った。結果はPhysical Review Letterに発表された。
泥炭層解析に基づく湿原植生の動態に関する研究

福島県赤井谷地,宮床湿原,駒止湿原を主体に岩手県内のいくつかの湿原において,植生調査と泥炭堆積物の採取,実験室での泥炭中の残留植物遺体の分析を行った結果,次のような研究成果が得られた。1.湿原植生に関して(1)空中写真の判読と現地踏査による湿原内の微地形(小隆起地,小凹地など)の存在を確認し,大縮尺の詳細な地形図を作成した。(2)微地形を基準に植生調査を行い,群落分類を行った。その際,微地形を判断する基準にミズゴケ類が有用で,識別種となり得ることが明らかとなった。(3)ミズゴケ類単一種ではなく,複数種の組み合わせによって湿原区分・類型化が可能であることを把握した。(4)湿原の発達に係わる地形的要因に基づく湿原区分と現存植生から類型化された湿原区分との間で比較検討を行った。泥炭堆積物解析に関して(1)赤井谷地と宮床湿原において非破壊土壌採集ボーラー(市販品の改良型)を用いて泥炭堆積物を採取し,実験室において残留植物遺体の分析を行った。(2)泥炭堆積物は光学顕微鏡下で属レベル(高等植物),種レベル(ミズゴケ類)の分類・同定がある程度可能で、その結果を用いて植物群落の変遷を解析した。(3)赤井谷地において泥炭堆積物中の残留植物遺体の構成から,火山灰の堆積によって植生が大きく変化したことが明らかとなり,その当時,湿原環境に大きな変動が生じたことが解明された。(4)泥炭堆積物採取の際,泥炭の収縮,不連続化などの分析に関わる大きな問題が生じることが判明し,ボーラーの改良を含めた技術的問題を今後解決される必要を認識した。
劣悪環境下で使用可能な非モータ形多条バネ式多関節アームの開発と挙動評価

本研究は多条バネとレリーズを用いた新しいタイプの多関節アームを開発することを目的とするものである。平成30年度においては、「多条バネの構造最適化」、「多関節機構の設計と挙動解析」および「制御プログラムの作成」について研究を進めた。「多条バネの構造最適化」については菜嶋が担当した。本研究で開発する多条バネ式多関節アームの関節部は極座標型アームのように全方位角に対して仰角方向の姿勢制御が可能となっているが、その動作は回転・旋回によるものではなく3本のレリーズの圧力と周囲を覆うバネの弾性力のバランスで成立している。多関節アームの関節部において方位角毎に仰角方向の曲がりやすさに不均一が生じることがないように、有限要素法により全方位角に対して仰角方向の動作が一様になめらかな挙動を示すように多条バネの構造を最適化を行った。「多関節機構の設計と挙動解析」については菜嶋が担当した。本研究で開発するアーム関節部の動作機構は回転・旋回型のアームと比較して複雑なものとなるため、多関節化した場合のエンドエフェクタ位置ならびに姿勢の制御については一般的なモデルに対して修正が必要となる。多関節機構制御のための知見を得るために、上述した多条バネ構造解析と連携して多条バネ式アームを多関節化した場合のエンドエフェクタ位置と姿勢の挙動解析を行った。「制御プログラムの作成」については菜嶋と松浦が担当した。本研究に先行して松浦が「柔構造アーム」を試作済みであり、この「柔構造アーム」を用いてLabViewによる制御プログラム開発を行った。
プロテアソームによる精子鞭毛運動開始のスイッチング機構の解明

鞭毛繊毛運動の調節にはタンパク質のリン酸化が重要な鍵を握っている。これまで、サケ科魚類精子を用いた研究により、高分子量多機能プロテアーゼであるプロテアソームが微小管に結合して存在し、精子運動開始のスイッチングに関与していることを明らかにした。その機構としては、プロテアソームは精子鞭毛のcAMP依存性プロテインキナーゼを活性化し、その結果、ダイニン軽鎖がリン酸化される経路が考えられる。本年度はまず、プロテアソームの下流にあって、リン酸化によりダイニンの活性調節に関与しているダイニン軽鎖のcDNAクローニングを行なった。その結果、この軽鎖がマウスにおいて受精障害や伝達率歪曲に関与することで知られているtctex2と相同であることがわかった。このことは、このリン酸化経路が精子の運動性や受精と密接に関係していることを示唆するものである。また、このリン酸化ダイニン軽鎖の脱リン酸化に関与する酵素を部分精製し、オカダ酸に対する感受性、及び免疫化学的反応を調べた結果、PP2Aタイプのホスファターゼがダイニン軽鎖の脱リン酸化に関与していることがわかった。これはいままでの報告と異なるが、単離したリン酸化ダイニンを基質として用いている点、本研究の信頼性は高いと考えられる。一方、プロテアソームの基質タンパク質を検索する目的で、鞭毛軸糸の高塩濃度溶液抽出液に、これまで確立した方法で精製した26Sプロテアソームを加えた。その結果、60kDaのタンパク質の量が滅少することがわかった。このタンパク質が精子鞭毛のプロテアソーム基質の最有力候補であると考え、今後は精製及びcDNAの単離を早急に行う予定である。高分子量多機能プロテアーゼであるプロテアソームは精子の運動性の制御に関与する。本研究ではプロテアソームによる鞭毛運動制御の分子メカニズムを解明するために、主にサケ科魚類の精子を用いてプロテアソームの精子タンパク質リン酸化における調節に焦点を当てて研究を進めた。その結果、プロテアソームはcAMP依存性のプロテインキナーゼの活性化に関与し最終的にモータータンパク質であるダイニンの軽鎖のリン酸化にあずかることが明らかになった。一般に知られている調節サブユニットであるRサブユニットを光アフィニティラベルし分解を調べたが観察されなかった。このことからプロテアソームはこれまで知られていない新規の調節因子を分解することによりダイニン軽鎖のリン酸化を促進していると思われる。単離した26Sプロテアソームによるタンパク質の消失を指標にこの新規の調節因子を検索したところ、これまで分子量58Kのタンパク質がその有力候補であることを明らかにした。現在cDNAクローニングをすべく準備を進めている。一方、プロテアソームによってリン酸化調節を受けるダイニン軽鎖のcDNAクローニングを行ったところ、予備的ではあるがマウスにおいて受精障害や伝達率歪曲を引き起こす遺伝子複合体であるt-complexに位置するTctex 2と極めて高い相同性を示すことがわかった。このことはこのダイニン軽鎖が鞭毛運動および受精に極めて重要であることを示唆していると同時に、プロテアソームがこのダイニン軽鎖の機能のスイッチングの役割を果たしている可能性をも示唆している。
脳血管内皮細胞による選択的透過性機能発現とその調節

当該研究者らは、これまでアストロサイトの増殖・分化機構の研究を進めるなかで、アストロサイトは隣接する細胞の性質を直接触あるいは液性因子を介して変化させることを見いだした。BBB構造に於いても、アストロサイトとの接触が内皮細胞の物質透過性に特異性を付与するものと考えられる。そこで本研究はアストロサイトと内皮細胞を二重層に培養したBBBモデルを調整し、さらに、このモデルを利用し、BBBの構造と機能を総合的に研究する。1、アストロサイトおよびウシ大動脈内皮細胞は、それぞれ単独に培養細胞を調整できた。しかし方法2のBBBモデルの設定階段で、内皮細胞は問題なく内側チャンバ-の膜面で単相に培養できたが、アストロサイトは培養が難しいため、細胞外マトリックスを用いて膜面接着性を検討した結、タイプ1コラ-ゲンがアストロサイトの膜面接着に一番適していることが分かった。2、方法3の物質透過性実験にあたり、2つのBBBモデルを作成することにした。すなわち、(a)当初の計画どおり内側チャンバ-のバイオポア膜をはさんで2訊の細胞を上下に培養するサンドイッチモデルと、(b)膜面の片側(内側)にアストロサイトと内皮細胞をマクラ状に培養したモザイクモデルを調製することができた。また、実際のダブルチャンバ-を用いた自動潅流実験系の予備実験結果より、内外二つのチャンバ-を水平に設置した開放系より、内側チャンバ-を垂直に置いて左右別の閉鎖チャンバ-をそれぞれ同期に自動潅流するシステムが、定量的解析を行うには一番適していることが分かった。次年度はこの系を用いて、各種薬剤の選択的透過性実験を行う予定である。
低磁場ＭＲＩ脳磁図融合装置の開発と臨床応用を目指した基礎研究

本研究では、超低磁場MRIの臨床応用を念頭においた基礎実験をおこなうことと、小型脳磁場測定装置の性能向上とその融合の可能性を評価するのが目的である。脳磁場測定装置では、センサーの位置、シールドの強化などハードの改良により微小なラット脳からの信号を明瞭に検出することに成功した。超低磁場MRIでは、in vitroで腫瘍細胞(神経膠腫、腎癌)にたいし異なるT1緩和時間を検出でき、in vivoではラット脳を2Dで撮像が可能であった。しかし3D画像のための十分な空間分解能は得るには至らなかった。小型脳磁図装置と超低磁場MRIを独立して評価研究し融合装置開発の前段階まですすめることができた。昨年に引き続き小動物の生体磁場計測装置と低磁場MRI装置、単独での測定を行った。動物実験用小型MEG:前年はてんかんラットの脳磁場において異常波を安定して観測できた。本年度では対象をマウスにしたが、異常信号は検出できたもののSNが小さいため安定した観測が困難であった。低磁場SQUID-MRI :装置は大阪市立大学に設置されていたが、ハードシステムの不具合があり、実験は金沢工業大学で行った。コイルセットの大きさは中心の直径40 mmの球領域を計測領域として設定し、生体磁気計測とMRI計測を同一の装置で行うため,LTS-SQUIDを信号検出センサとして使用,コイルを介して電源回路から誘導される磁気ノイズを低減させるため,ピックアップコイルを同軸2次微分型とした.前年ではサンプルの水にたいしNMR信号の検出とNiCl2水溶液を満たしたファントムにおいて2次元イメージング画像を描出できた。本年はin vivoによるマウス頭部のMRI計測をおこなった.対象は右大脳半球にヒト由来グリオーマ株を移植したヌードマウスとし麻酔導入後頭部がコイル中心になるように固定し計測を行った.この観測された信号を3次元フーリエ変換演算によって2D構成した.脳位置の確認のため超低磁場MRI計測直後に,永久磁石型MRI装置(0.2 T, GE Signa Profile)により画像を取得し参照した.超低磁場MRIによって得られた信号の位置が,永久磁石型MRIによって得られたマウスの脳の位置と同じ位置から得られていることが分かった.しかし、移植した腫瘍の位置は明瞭に検出できなかった。本年度はマウスにたいしそれぞれの実験を行ったが、検出力、分解能において実用には不十分であることが判明した。しかし、データが検出できたこと自体に意義がある。小動物の生体磁場計測装置と低磁場MRI装置おのおの単独で測定を行った。動物実験用小型MEGでは、SQUIDセンサをヘリウムコンテナのできるかぎり底部近くに固定をし直し、測定感度の上昇をはかった。シールドボックス内に光ファイバーを用いた小型カメラを設置し、測定中の標本動物をモニタリングできるように改良を加えた。てんかんラットの脳磁場を測定したが、今までより鋭敏に異常波を観察することが可能になった。低磁場SQUID-MRIは、低磁場の環境を形成するためのシールドルームおよびシールドボックスはすでに大阪市立大学医学部学舎内に設置され,傾斜磁場および静磁場を作り出すコイルを備えた1チャンネルのプロトタイプのものも設置済みである。サンプルの水にたいし、10μTの静磁場の印可の状態で、約5秒間の17mTほどのパルス磁場を印可し、それをオフにした後、SQUIDにてNMR信号を計測でき、FFT変換を行うとNMR信号を検出できた。さらにNiCl2水溶液を満たしたファントムにおいて2次元イメージング画像を描出できた。この時の解像度は約1.3mmとなることがわかった。昨年に引き続き小動物生体磁場計測装置(MEG)と超低磁場MRI装置での計測を行った。両装置を組み込むことはそれぞれで十分な計測が確認出来た後、今年度も単独で計測を行った。MEGではシールドボックスおよび導出ケーブルのシールド強化を施行し、雑音による信号のSN劣化が昨年度より軽減された。今年度はセンサやコイルの改良・試作を挙げていたため、腫瘍細胞のT1時間計測と小動物の低磁場MRI計測による脳画像の精度向上に重点を置いて研究を進めた。1腫瘍細胞のT1緩和時間計測:対象を組織片として異なる三つの生体組織のT1時間計測を行った。組織は病理検査によってa)腫瘍組織がほとんど含まれていない組織、b)神経膠腫(グリオーマ)、c)腎臓がんからの転移脳腫瘍と認められた組織片とし、サンプルボックスに充填し計測した。その結果、異なるT1時間を得ることができた。サンプル数が少なく統計的な結論を得るには至らなかったが、0.2 g程度の組織片からの信号を検出し、異なる緩和時間を計測できたことは大きな進展と考えた。2小動物(マウス頭部)のMRI計測:本研究の到達目標である「小動物脳にの画像化と腫瘍細胞画像化」の第一歩として、超低磁場下におけるマウスのMRI計測をおこなった。信号位置の確認のため超低磁場MRI計測の直後に永久磁石型MRI装置(0.2 T)により画像を取得して比較を行った。その結果、超低磁場において検出したMR信号が、マウスの脳の位置と同じ位置から得られていることが分かった.既年度に継続して小動物生体磁場計測装置(MEG)と超低磁場MRI装置での計測を行った。前者にたいしては一定のデータを得られたため、今年度は後者の研究を中心に研究をすすめた.超低磁場MRIでの画像の解像度のブラッシュアップを図るための測定条件の検討をおこなったが、適切条件が見つけられなかった.

その原因のひとつである励磁コイルは導線の発熱にたいし導線を液体窒素で冷却した.ノイズは軽減したものの十分な解像度での画像化には至らなかった.超低磁場MRI装置において測定条件の最適化よりもハードの大幅な改良が必要と考えられ、MEG同時計測についてはまだ検討する余地が多くあると考えられる.超低磁場MRIでの計測のまとめ1腫瘍細胞のT1緩和時間計測:対象を組織片として異なる三つの生体組織のT1時間計測を行った。組織は病理検査によってa)腫瘍組織がほとんど含まれていない組織、b)神経膠腫(グリオーマ)、c)腎臓がんからの転移脳腫瘍と認められた組織片とし、サンプルボックスに充填し計測した。その結果、異なるT1時間を得ることができた.2小動物(マウス頭部)のMRI計測:信号位置の確認のため超低磁場MRI計測の直後に永久磁石型MRI装置(0.2 T)により画像を取得して比較を行い、超低磁場において検出したMR信号が、マウスの脳の位置と同じ位置から得られていることが判明した.本研究では、超低磁場MRIの臨床応用を念頭においた基礎実験をおこなうことと、小型脳磁場測定装置の性能向上とその融合の可能性を評価するのが目的である。脳磁場測定装置では、センサーの位置、シールドの強化などハードの改良により微小なラット脳からの信号を明瞭に検出することに成功した。超低磁場MRIでは、in vitroで腫瘍細胞(神経膠腫、腎癌)にたいし異なるT1緩和時間を検出でき、in vivoではラット脳を2Dで撮像が可能であった。しかし3D画像のための十分な空間分解能は得るには至らなかった。小型脳磁図装置と超低磁場MRIを独立して評価研究し融合装置開発の前段階まですすめることができた。超低磁場MRIの小動物脳の測定において、測定条件を変更し、可能な限り測定時間を短くしたが,画像に大きなかわりはなかった。また、従来の励磁コイルは導線の発熱によりサンプルの温度が安定しない、コイルのインピーダンスが測定中に変化するなどの問題があった。そこで、試作した励磁コイルはサンプル台とは独立した構造とし、また、導線を液体窒素で冷却することとした。そのハードの制作が、技術的な問題で遅れていたが、今期間の末に完成したため計測を再開している。神経生理学、脳神経外科学、医学工学これまでの研究により、超低磁場下におけるT1時間計測やMRIに関する基礎的な技術やデータを獲得することができた。しかし、「腫瘍組織のT1時間計測」から「微小癌もしくは神経膠腫の診断」への実現可能性を十分に検証できなかった。また得られた解剖学的画像においてまだまだ従来の高磁場MRIには及ばなかった。測定条件の最適化も重要であるが、検出できる信号強度そのものが低いために、複雑でコントラストが低い生体の画像化が困難と考えられる。そのため、超低磁場MRIにおいて装置においてS/N比の向上のためより強い磁場を発生させる励磁コイルの設計と試作を行っている。
ウイルスプロモーターからの外来遺伝子発現に対する糖の促進効果に関する研究

1外来遺伝子発現に対する糖鎖の促進効果プルランを代表例として、CV-1細胞でのCMVプロモーター制御EGFP遺伝子の一過性発現に対する糖鎖の効果を調べると、濃度依存的に遺伝子発現を増加させ、12%で最大の効果を発揮した。プルラン以外の糖鎖である酵母マンナン、デキストラン、フルクトオリゴ糖、コンドロイチン硫酸でも有意な遺伝子発現増大効果が観察された。これらの知見は、本研究の応用性を広げるとともに、生物現象との共通性を示唆する点で重要である。2ヘキソーストランスポーター(GLUT)が糖センサーであるか否かの検討GLUTを介して取込まれる蛍光グルコース類似体(2NBDG)を各種の糖の存在下でCV-1細胞に2時間取込ませ、2NBDG取込み量と各糖の外来遺伝子発現促進効果を比較したところ、糖濃度が100、500mMいずれの場合でも両者は相関しなかった。従って、GLUTは糖の遺伝子発現促進効果のセンサーではないと推定された。3阻害剤等を用いた糖の促進機構の解析促進効果の高いラクチュロースと各種阻害剤を(1)の評価系で同時に作用させ、阻害剤の影響を検討した。ラクチュロースによる遺伝子発現増大は、G1阻害剤とG1/S阻害剤で低下し、G2/M阻害剤で相加的に増大した。従って、細胞周期、並びにそれ以外の因子の関与が推測され、その機構を解明する上で重要な手掛かりとなる。4糖添加後早期における細胞内遺伝子発現状態の解析糖刺激早期(糖添加1時間後)におけるmRNAをマイクロアレイ法で解析した。その結果、RNAのスプライシング、結合、加工、代謝、並びにmRNAの代謝が活性化され、クロマチン、蛋白質-DNA複合体、及びヌクレオソームの集合状態が低下していると示唆された。添加後1時間以内にDNA構造体の乖離と転写の活性化が誘導されるというこの示唆は、その機構解明に大きな意義をもつ。本研究は、「ウイルスプロモーターで制御された外来遺伝子の発現が培養液中に添加した糖により促進された」という知見をさらに発展させるために実施された。1本研究で促進効果を調べた30種類の糖と以前に調査した28種類の糖の結果と併せて比較検討した。その結果、二糖は単糖より、またアルコール糖は、対応する非アルコール糖よりも促進効果が高かった。lactuloseとmaltuloseが最も高い促進効果を有し、その両者の構造には、D-fructoseの4位の炭素でもう1つの糖と結合するという共通点が存在した。2糖による外来遺伝子発現促進に関して、CV-1、CHO-K1、並びにHeLa細胞では糖による遺伝子発現促進が誘導されたが、RK-13細胞では誘導されなかった。ウイルス由来プロモーター(CMVIE、SV40、RSV、SRα)と同様に非ウイルス由来プロモーター(UbC、EF-lα、polII)でも遺伝子発現促進が誘導された。一方、ウイルス由来であっても発現に前提条件が必要なHSVTKプロモーターでは誘導されなかった。3L-glucoseや他のD-glucose類似体を用いた検討から、糖の促進効果は、高浸透圧によるものではないこと、並びに糖がエネルギー源となることには関連しないこと、が明らかとなった。4RT-PCR法によるレポーター蛋自のmRNA解析から、糖は転写段階から促進していることが確認された。一方、ゲルシフト分析法による転写関連因子の解析、並びにウェスタンブロット法によるシグナル伝達経路の解析からは特記すべき情報は未だ得られていない。5マイクロアレイ法による遺伝子発現の網羅的解析では、nerve growthfactorをはじめとする138個の遺伝子では発現が50%以上上昇していた。これに対して、STAT1をはじめとする30個の遺伝子では発現が50%未満に低下していた。

その結果、RNAのスプライシング、結合、加工、代謝、並びにmRNAの代謝が活性化され、クロマチン、蛋白質-DNA複合体、及びヌクレオソームの集合状態が低下していると示唆された。添加後1時間以内にDNA構造体の乖離と転写の活性化が誘導されるというこの示唆は、その機構解明に大きな意義をもつ。
シナモン成分による歯周病抑制効果の検討

歯周病の有病率を下げ歯の喪失を防ぐことは、国民の健康寿命の延伸につながる。しかし、薬剤耐性菌の問題から、既存の抗菌薬に代わる歯周病予防・治療薬の開発が必要とされている。これまでに、陽イオンチャネルであるTRPA1チャネルのアゴニストのひとつで、シナモンの主成分であるCinnamaldehydeが、一部の細菌に対する抗菌活性・抗炎症作用を示すことが報告されている。本研究の目的は、Cinnamaldehydeについて、歯周病原細菌に対する抗菌活性や抗炎症作用を明らかとし、新規の歯周病治療薬開発に資することである。H30年度は研究計画に従い、代表的な歯周病原細菌であるP. gingivalis、F. nucleatum、P. intermedia、A. actinomycetemcomitansに対するCinnamaldehydeによる抗菌活性を評価した。それぞれの菌に対する最小発育阻止濃度(MIC)および最小殺菌濃度(MBC)を測定した。いずれの菌に対しても抗菌活性を認めた。また、P. gingivalis、F. nucleatumについてはin vitroにてバイオフィルムを作成し、バイオフィルム形成阻害作用および成熟バイオフィルムに対する除去効果を検討した。その結果、いずれの菌に対してもCinnamaldehydeによるバイオフィルム形成阻害作用を認めた。成熟バイオフィルム除去については、特にP. gingivalisで強くその効果を認めた。以上より、Cinnamaldehydeは歯周病原細菌に対し強い抗菌活性を示すとともに、バイオフィルムに対しても除去効果を有することが明らかとなった。研究計画に沿って概ね予定通りに研究が進行した。口腔内において歯周病原細菌はバイオフィルムを形成し、一般にバイオフィルムは抗菌薬に対して抵抗性を示すことが報告されているため、抗菌活性の評価として浮遊細菌だけでなくバイオフィルムに対する効果も検証した。Cinnamaldehydeが、浮遊状態の菌に対する抗菌活性を有するだけでなく、形成されたバイオフィルムを破壊する作用もあることが明らかとなった。以上からCinnamaldehydeによる新規の歯周病治療薬開発につながる基礎となるデータが得られたと考えている。これまでにCinnamaldehydeの歯周病原細菌に対する抗菌活性が明らかとなったことから、歯周病原細菌感染による歯周組織破壊に及ぼす影響を明らかとするため、これまでに我々の研究室で確立した歯周病モデルマウスを使用してその効果を評価する予定であり、すでに予備実験を開始している。9週齢雄のC57BL/6マウスに絹糸リガチャーを第二臼歯に結紮し、P. gingivalisを口腔より3日毎に2回感染する。Cinnamaldehydeの口腔投与による歯周組織破壊抑制作用について検討する。評価は脱灰切片についてH-E染色を行い歯周組織破壊と炎症性細胞浸潤を評価するとともに、実体顕微鏡を用いた画像解析により歯槽骨破壊の抑制効果を評価する計画としている。
木材の組織構造における可視光光路モデルの作成

研究代表者らは、木材材料の透過率および内部構造での光拡散が、その明度や色に影響を与えることを明らかにした。そこで本申請研究では、木材の内部構造が引き起こす可視光の拡散が、木材の光透過性ならびに光反射性にどのような影響を与えるか明かとするため、木材の組織構造における可視光光路モデルを作成し、X線CT観察および各種分光測定で得られた実測値と比較をすることで、精度の高いモデルを作成し、明度・色と内部構造との関係を明らかにする。
ポリマー担持ユビキタスメタル触媒による高環境調和型水中フロー酸素酸化工程の開発

本研究課題では,高い環境調和性を兼ね備えた,酸化剤として酸素を用いる水中フロー酸化反応を実現できる不均一系ポリマー担持ユビキタスメタル触媒の開発について検討を行った。その結果,ポリスチレンおよびポリスチレンーポリエチレングリコール担持アルキルアミン系およびピリジルアミン系配位子の銅錯体の新規開発に成功した。開発したポリマー担持銅触媒を用いて,バッチ系およびフロー系での一連の酸化反応(末端アルキンの酸化的カップリング反応,アルコールの酸素酸化反応)やアジドアルキン環化付加反応について検討を行った。高効率分子変換の達成のみならず、社会的に要請が高まる環境・資源問題の観点から、レアメタル種の使用軽減や反応により得られる副産物を最小限にできる環境調和性の高い遷移金属触媒による酸化反応工程の開発が必要不可欠とされている。そこで本研究課題では、水中フロー酸化反応に適応可能な両親媒性ポリマー担持ユビキタスメタル(鉄・銅)触媒の開発を行い、安全で無毒の環境調和性の高い酸化剤である酸素を用いた、有機溶媒の使用を最小限にできる水中での、これまでに先例のない究極的な環境調和性を兼ね備えた新規ユビキタスメタル触媒によるフロー酸化反応工程の開発を目指し,研究を展開している。本年度の主な結果として、1)新規ポリスチレン担持アルキルアミン系三座配位子とその銅錯体の合成およびキャラクタリゼーションを行った。得られたポリマー担持銅錯体を、種々の酸化的有機分子変換反応に適応した結果、本担持錯体は、バッジ系反応条件下、末端アルキンの酸化的カップリング反応を効率よく触媒し、目的とする1,3-ジインを最高99%収率で与えることを見出した。このバッジ系での結果を踏まえ、本触媒系のフロー工程化に注力していく予定である。2)新規ポリマー担持ピリジルアミン系およびフェナンスロリン系配位子の調製を実施し、その銅錯体およびナノパーティクルの合成およびキャラクタリゼーションを実施した。現在、本担持錯体触媒を用いて一連の水中フロー酸素酸化反応を展開し、高収率で目的生成物を与える反応条件の検索を実施している。本研究課題では、水中フロー酸化反応に適応可能な両親媒性ポリマー担持ユビキタスメタル触媒の開発を行い、安全で無毒の環境調和性の高い酸化剤である酸素を用いた、環境調和性を兼ね備えた新規ユビキタスメタル触媒によるフロー酸化反応工程の開発を目指し、研究を実施した。本課題の主な成果として、(1)ポリスチレン担持アルキルアミン系三座配位子とその銅錯体の新規開発を行った。得られた本ポリマー担持銅錯体を、末端アルキンの酸化的カップリング反応に適用した結果、本反応が効率良く進行し、目的とする1,3-ジインを最高99%収率で与えることを見出した。(2)新規ポリスチレンーポリエチレングリコールポリマー担持ピリジルアミン系配位子とその銅錯体の開発を行った。本ポリマー担持錯体を用いて、ベンジルハライドの酸素酸化反応を実施したところ、ベンズアルデヒド誘導体を高収率で与えることを見出した。(3)新規ポリスチレンーポリエチレングリコールポリマー担持ポリアミンデンドリマー系の配位子とその銅錯体の開発を行った。本ポリマー担持錯体をベンジルアルコールの酸化反応やアジドアルキン環化付加反応に適用したところ、目的の生成物が高収率で得られることを見出した。平成26年度研究において、一連のポリマー担持アミン系配位子の合成、その銅触媒の調製、酸素を用いた酸化的触媒反応へ適応を実施してきた中、ポリスチレン担持アルキルアミン系三座配位子の銅錯体が末端アルキンの酸化的カップリング反応を効率的に触媒することを見いだすことができた。今後は、この反応系のフロー反応化に注力することで、目標達成が大いに期待される。触媒化学上述のとおり、ポリスチレン担持アルキルアミン系三座配位子の銅錯体が末端アルキンの酸化的カップリング反応を効率的に触媒することを見いだしている。今後は、本触媒系のフロー工程化に注力していく予定である。また、他の配位子の合成およびその銅や鉄錯体の調製も進め、一連の酸化的有機分子変換反応へと適応することで、フロー化に有望な反応系を見いだす。平成26年度における予算使用は予定どおり完了している。しかし、報告書に示している費目別収支状況は、3月31日時点での支払い額であるため、既に使用している111,824円が次年度使用額として事務手続き上、計上されている。この分の支払いは、27年度4月に執行される。上述のとおり、計画どおり予算を執行している。したがって、使用計画変更はない。