hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
実規模電力系統における内部共振の解析

本研究では実規模電力系統における内部共振の解析を行った.得られた成果を以下にまとめる.1)中西地域60Hz系統と東地域50Hzの解析に,電気学会が作成した標準系統モデルWEST30とEAST30を用いた.発電機および制御系が詳細に表現されているため,系統動揺のシミュレーションプログラムおよび固有値解析プログラムを改良した.2)中西地域60Hz系統では最も周期の長い動揺モードとつぎの動揺モードの間に内部共振が起きることが明らかになった.系統にはさらに長い周期をもつ励磁系のモードがあり,このモードも長周期動揺の不安性に影響を及ぼす.3)励磁系のモードに作用する力を2次式で表すことにより,このモードが長周期動揺モードにより励起されることを示した.また,長周期動揺モードに作用する力を調べ,この励磁系のモードが長周期動揺モードの減衰特性を劣化させるよう作用することを示した.4)この二つのモードに,長周期動揺モードの約半分の周期をもつ二つのモードを加えてそれらの時間変化を調べたところ,系統動揺のシミュレーションプログラムとほぼ同じ結果が得られた.これより,これらのモードが系統動揺の安定性を支配する主要因であることが明らかになった.5)負荷の電圧特性を変化させて解析したところ,定電流特性より定インピーダンス特性のほうが内部共振が強く現れることがわかった.6)東地域50Hz系統では内部共振の条件が自然に満たされることはなく,故障などにより系統構成が変化することによって内部共振が生じる.また,内部共振に関わるモードも中西地域系統と異なり,最も周期の長い動揺モードと励磁系のモードであることがわかった.本研究では実規模電力系統における内部共振の解析を行った.得られた成果を以下にまとめる.1)中西地域60Hz系統と東地域50Hzの解析に,電気学会が作成した標準系統モデルWEST30とEAST30を用いた.発電機および制御系が詳細に表現されているため,系統動揺のシミュレーションプログラムおよび固有値解析プログラムを改良した.2)中西地域60Hz系統では最も周期の長い動揺モードとつぎの動揺モードの間に内部共振が起きることが明らかになった.系統にはさらに長い周期をもつ励磁系のモードがあり,このモードも長周期動揺の不安性に影響を及ぼす.3)励磁系のモードに作用する力を2次式で表すことにより,このモードが長周期動揺モードにより励起されることを示した.また,長周期動揺モードに作用する力を調べ,この励磁系のモードが長周期動揺モードの減衰特性を劣化させるよう作用することを示した.4)この二つのモードに,長周期動揺モードの約半分の周期をもつ二つのモードを加えてそれらの時間変化を調べたところ,系統動揺のシミュレーションプログラムとほぼ同じ結果が得られた.これより,これらのモードが系統動揺の安定性を支配する主要因であることが明らかになった.5)負荷の電圧特性を変化させて解析したところ,定電流特性より定インピーダンス特性のほうが内部共振が強く現れることがわかった.6)東地域50Hz系統では内部共振の条件が自然に満たされることはなく,故障などにより系統構成が変化することによって内部共振が生じる.また,内部共振に関わるモードも中西地域系統と異なり,最も周期の長い動揺モードと励磁系のモードであることがわかった.本年度は中西地域60Hz系統における内部共振の解析を行った.作業内容および得られた結果を以下に示す.1)まず,電気学会のWEST30標準系統モデルのデータを計算機にとりこむ作業および解析プログラムの改良を行った.発電機および制御系がかなり詳細に表現されているため,系統動揺のシミュレーションプログラムおよび固有値解析プログラムを改良する必要があった.これにより,詳細なモデルに対応した解析プログラムを開発することができた.2)つぎに,三相短絡故障時の系統動揺をシミュレーションし,故障時間が短いと動揺が減衰し,長いと発散することを確認した.さらに,固有値解析を行い,対象系統にどのような固有の動揺モードがあるかを調べた.そして,動揺波形に含まれる動揺モードの同定を行った.その結果,最も周期の長いモードとつぎに長いモードが支配的であることを確認した.3)最後に,各モードに作用する力を調べ,モード間に相互作用があるか否かを調べた.その結果,相互作用が存在し,モードが不安定になるように作用することが確認できた.また,モードが大きくなるほど,相互作用が強くなり,ついには不安定になることを示した.以上の検討により,中西60Hz系統を模擬した電気学会WEST30機系統モデルにおいて内部共振が存在することを確認することができた.本年度は中西地域60Hz系統および東地域50Hz系統における内部共振の解析を行った.作業内容および得られた結果を以下に示す.1)まず,電気学会のWEST30標準系統モデルについて昨年度の解析を補完した.そのため,固有値解析のプログラムをすべてのモードが求められるよう変更した.従来のプログラムでは系統動揺に関係する固有値のみを求めていたが,それでは動揺のモード分解に不備があった.新しいプログラムにより解析し,モードに作用する力について新しい知見を得た.2)つぎに,三相短絡故障時の系統動揺を解析した.内部共振が動揺が発散する要因であることを確認するとともに,動揺が大きくなったことによる励磁系の動作が動揺を発散する要因であることを示した.すなわち,動揺の発散は内部共振だけでなく,もう一つの要因によることを明らかにした.一方,負荷の電圧特性を変化させて解析したところ,定電流特性より定インピーダンス特性のほうが内部共振が強く現れることを確認した.

3)最後に,EAST30標準系統モデルについて内部共振の解析を行った.この系統は中西系統と異なり,内部共振の条件が自然に満たされることはなく,故障などにより系統構成が変化することによって内部共振が生じる.また,内部共振に関わるモードも中西系統と異なり,周期の長い励磁系のモードと動揺モードとになる.励磁系のモードは固有値解析のプログラムを改良したことによって求めることができるようになったものである.これら二つのモードを組み合わせることにより,内部共振が起きていることを明確に示すことができた.以上により,中西地域と東地域いずれにおいても内部共振が起きることが確認できた.今後は,新しく現れた励磁系のモードについて検討し,学会論文誌に成果を発表する予定である.本研究では実規模系統における内部共振の可能性を,電気学会が1998年度に作成した基幹系統モデルに基づいて検討した.本年度は研究の最終年度にあたる.昨年度は固有値解析のプログラムを改良した.その結果,動揺モードだけでなく制御系に存在するすべてのモードについて固有値および固有ベクトルが求められるようになった.このプログラムを用いることにより,中西地域および東地域の内部共振に励磁系のモードが深く関わっていることが明らかになった.しかし,検討はモード間の作用を視覚化することで行っており,定性的な議論にとどまっていた.本年度はモード間に作用する力を数式で表現することにより,より定量的な解析を行った.以下にその結果をまとめる.1)励磁系のモードに作用する力を2次式で表すことにより,このモードが長周期の動揺モードにより励起されることを理論的に示した.また,数値シミュレーションによりそれが正しいことを確認した.2)このようにして励起された励磁系のモードは,今度は逆に長周期の動揺モードに影響を及ぼす.二つのモード間に働く力を正確に算出してその時間的変化を調べた.その結果,励磁系のモードは長周期動揺の過渡的な安定性を向上させると同時に,動態的な安定性,すなわちモードの減衰特性を劣化させることが明らかになった.3)さらに,長周期動揺モードの約半分の周期をもつ二つの動揺モードを考慮して,四つのモードについて時間的な変化を解析した.これら二つのモードは長周期動揺モードと内部共振を起こし,その減衰特性をさらに低下させる.そしてついには長周期動揺モードを発散させることが明らかとなった.4)これら四つのモードによる解析結果は動揺方程式の数値シミュレーションによる結果とほぼ一致することから,対象系統の安定性を決定する主要因であることが判明した.以上により,実規模系統において内部共振がきわめて重要な役割を果たすことを示すことができた.
中国内陸貧困農村の構造変動と経済開発に関する総合的研究

本研究課題の第2年度にあたる今年度において、内陸農村の現状把握をさらに進める点に研究の重点が置かれた。まず調査については、石田と滝田は4-5月に湖南農村を、さらに8月には湖南農村と雲南農村を訪問し、詳細な農村実態調査を行った。川井と研究協力者の図左篤樹・西島和彦は8月に重慶から武漢にわたる長江流域の現地観察と農村実態調査を行った。潘は8月に江蘇農村の内陸部分において企業参与観察の手法を用いて経済開発の実態を調査した。陳は農業の産業化をめぐって、8月に貴州・雲南の調査を行った。つぎに研究会活動については、4月・5月・7月(2回)・12月に調査に関する報告と討議を行い、あわせて9月には1泊2日の研究合宿を行い、各自の夏季の調査結果を中心に中国内陸農村の貧困と開発について共通理解を深めた。以上の調査と研究会活動を通して、本研究課題が目的とした次の諸点について、中間的ではあるが一定の方向性をもつ新たな知見を得た。(1)内陸開発政策の検証については、内陸地域開発の文脈における三峡ダムの位置づけについて、移住政策と関連づけて農村レベルで再評価が行われるべきであること。(2)農業を含む農村経済の再編成については、出稼ぎという労働移動が送り出し地域にしめる経済効果の増大と、労働力の減少という将来的な課題が併存していることがわかった。(3)農村の空間と環境については、別個に進められた研究の中から、農村環境の全般的な低下が農民の生活空間の広域化と結びつくことで自律性の低下という難題を含み込むことが討論から浮かび上がってきた。(4)農村政治については、農村貧困対策でもある税費改革に統治秩序の転換が並行することが指摘された。本年度の研究実績は以下の通りである。まず、定例研究会は申請書通り5月29日と6月25日、7月23日、9月25日、11月14日、12月27日29日の計6回行い、中国内陸農村に関する農家アンケート表と入手すべき統計表の作成、文献資料の輪読と、調査後は調査データに基づいた各自の研究報告と討論を実施した。第6回研究会は研究合宿を行い、フル・ペーパーに近い論文で報告を行い、原稿完成を目指して討論を行った。農村調査は8月に10日間3週間の日程で、石田・川井・小島・陳・滝田の5名と研究協力者の大学院生3名の計8人が重慶市に入った。ところが、サッカーのアジア・カップや農民暴動等により治安上の問題が発生し、重慶社会科学院が準備した調査地は急遽取り止めとなった。そこで、日本政府の草の根援助とかかわる貧困農村、具体的には重慶市の黔江・酉陽・武隆・銅梁の各農村と四川省広漢等を訪問してインタビューを行った。また、外資の重慶投資状況や重慶経済事情に関して重慶市対外貿易経済委員会や日本大使館重慶事務所、ジェトロ重慶事務所、日系企業等で聞き取りを行った。さらに、メンバーは分担して重慶図書館等で膨大な資料の収集をし、その後は石田と陳が成都市に入り、四川省簡陽市鎮金鎮彭廟村で農村実態調査を実施した。本プロジェクトに基づく研究成果は、既述したように研究合宿において報告したが、今後は各学会で研究報告を行ったり、学会誌に投稿したりしていく予定である。
エネルギー変換デバイスにおける電極/電解液界面の精密設計

リチウム(イオン)二次電池および電気二重層キャパシタ等の高性能化技術に関連して,種々の電子伝導体(電極)/イオン伝導体(電解質)系を対象として,界面の構造と電極挙動の関係を明らかにし,精密設計の指針を確立することを目的とした。1.金属リチウム/有機電解液界面の構造制御と電池特性有機電解液中でのリチウムの析出/溶解過程におけるデンドライト状活性リチウムの発生とそれに伴う充放電クローン効率の低下を,1)電解液中への微量金属イオンの添加,2)電極中への第2成分の添加により抑制することが可能であることを見出した。界面構造の詳細をインピーダンス法および走査振動電極法によって解析する手法を確立した。2.炭素材料/有機電解液界面の構造制御とリチウムイオン電池特性数種の黒鉛質炭素材料の電気化学リチウムインターカレーション/デインターカレーション挙動に及ぼす電解液組成の影響を系統的に調査し,炭素材料の表面副反応と充放電容量の関係を明らかにした。電気化学水晶振動子マイクロバランス法が炭素材料/有機電解液界面の構造解析に有効であることを見出した。3.活性炭繊維/非水電解質界面構造制御とキャパシタ特性有機電解液またはゲル電解質と活性炭からなるモデルキャパシタを用いて分極性電極と非水電解質から構成される電極系の特徴を明らかにし,高容量かつ長サイクル寿命を達成するための条件を明らかにした。さらに,活性炭のプラズマ処理がキャパシタの高容量化に有効であることを見出し,信頼性の向上を目指した新規ゲル系電解質を開発した。
発生工学的手法を用いた脳神経細胞に対する神経成長因子の生存・維持機能の解明

脳神経系の生存維待の分子メカニズムを明らかにすることを目的に,1)神経成長因子のin vivoでの局所的生理作用を解明するための実験系の構築,および2)神経系の形成,神経同路網の構築に伴う神経細胞の選択的な死に直接,間接に関わると予想される転写因子の探索という二つの方向から研究を行った。(1)神経成長因子の個体レベルでの機能解析のための実験系の確立発生的全能性をもつ胚幹細胞にEF1αプロモーターで駆動しだLacZ遺伝子を導入した。この胚幹細胞を用いて作成したキメラマウスでは,胚幹細胞に由来する細胞は,lacZの活性染色1こより組織切片上で明確に同定できることを確認した。LacZ標識された胚幹細胞にさらにNGF遺伝子を導入した後キメラマウスを作成した。これらのキメラマウスでは,lacZ標識された細胞の近傍でNGFが局所的に多く発現されていることを示唆する結果が得られた。この実験系は,中枢神経系における神経成長因子の局所的生理機能を解析する上で有用であると考えられ,BDNF遺伝子についても同様の実験系を確立し、現在解析中である。(2)脳神経系で発現するホメオボックス型転写因子の探索脳神経系では多くの転写因子が発現していると考えられるが、中枢神経系のパターン形成を調節する遺伝子としてホメオボックス遺伝子に注目し,脳神経系で発現する新しい遺伝子の単離を試みた。現在までに脳胞特異的に発現するbicoid型ホメオボックス遺伝子Mbx,後脳・脊髄で発現するLbe型ホメオボックス遺伝子Lbx1,脳神経節,脊髄神経節で発現するHox11型に属する新しいホメオボックス遺伝子などが分離された。それぞれの遺伝子の発現パターンを調べるとともにその一部はノックアウトマウスを作成した。今後,これらの遺伝子の機能を発生工学的方法により解明するとともに,神経回路形成,神経細胞死との関わりについて研究する予定である。
量子液体相におけるトポロジカル秩序

現代物理学においては「対称性の破れ」とそれを記述する「秩序変数」の概念が基本的である。現代物理学の目的の一つはこれらを用いた「相」の分類、理解であった。一方近年の研究の進展により、量子効果が古典論に対する摂動であるにとどまらない「量子相」が広く存在することが認知されるに至った。量子ホール相、強相関電子群におけるスピン液体相、近藤格子系等における量子液体相、整数スピン鎖におけるHaldane相等がその典型例となる。これらは、如何なる対称性の破れを伴わず、古典的秩序変数によっては特徴づけることのできない古典的対応物の存在しない真に量子的な新物質相である。これらの相は「量子液体相」と近年総称され多くの興味をあつめている。これらの新奇な「量子相」「量子液体相」の存在とその重大な意義の認識は新たな自然法則の理解、発見を要求する。そこで提案されたのが、「トポロジカル秩序」「量子秩序」の概念である。「量子液体相」においては励起に有限のエネルギーギャップが存在し、低エネルギーの局所的な準粒子が存在しない。連続対称性の破れに対応して存在する南部ゴールドストンボソンが存在しないわけである。対応して、この最子液体相の基底状態は本質的に非局所的であり、系のトポロジカルな形状に支配される形で、系に境界が存在してはじめて生じたギャップレスのフェルミ統計に従う境界に局在する準粒子励起が状態を特徴づける。量子ホール相等におけるはギャップレスのエッジ状態が典型侵である。以上を歴史的背景として「幾何学的位相」を用いたベリー接続を直接の手段とし、ベリー位相、チャーン数等により多体の電子論、物性論におけるトポロジカルな秩序変数を構戒する理論的提案を行い、それに基づく大規模数値計算機による具体的な数値計算により幾つかの量子液体相の特徴付けに成功下。またその成果はすべて論文として公表し、広く講演も行って。現代物理学における物質相の理解は局所的秩序変数を用いた自発的対称性の破れをその概念的基礎とする。局所磁化により強磁性相が、局所的な電荷密度により電荷秩序相が特徴づけられるわけである。しかし、強相関電子系等、近年興味を集めている低次元量子系においてはその強い量子ゆらぎならびに低次元性により、通常の秩序形成が強く妨げられ、対称性の破れを伴わず、それでいて極めて特徴的な物理相が存在し得ることとなる。整数、分数量子ホール相をその典型例である。通常の相の理論が局所場の理論にその基礎をおくのに対しトポロジカルな場の理論をその基礎としてこれらの系を特徴づけようとする新しい概念がトポロジカル秩序、量子秩序と呼ばれるものである。この新概念により特徴づけられる系としては、フラストレートしたスピン系におけるスピン液体相、整数スピン鎖におけるHaldane相、近藤絶縁体相等があり、総括的に量子液体相と呼ばれる。また近年実験的に合成され多くの興味を集めている炭素2次元単層構造としてのグラフェンもこのトポロジカル秩序から非自明な構造をもつ。これらの量子液体相の物理的理解を目指すとき、古典的な概念では不十分であることはほぼ自明である。本研究ではこれら量子液体相に対して、量子系特有の幾何学的位相を用いトポロジカルな秩序変数を定義することで、その相分類、相の理解に対して極めて有効な成果をおさめることができた。具体的には時間反転対称性等の反ユニタリ対称性をその系の対称性とする系での量子化ベリー位相を用い量子的秩序変数を定義し種々の1,2次元のスピン液体相、電子液体相に適用し量子液体相を明確に区別することに成功した。さらには磁場下のグラフェンに対してチャーン数と呼ばれる位相不変量を用い凝縮系におけるDirac電子によるトポロジカル秩序相を具体的に議論した。さらにはエンタングルメントエントロピー(EE)なる新しい物理量を用い、基底状態に関する純粋状態の密度行列を空間的に縮約することで基底状態の波動関数の空間的エンタングルメントを定量化した。これはトポロジカル秩序相に特徴的なエッジ状態とEEとの間の関係を一般的なValence Bond Solid状態等、スピン液体の系に関して具体的に明確にすることに成功したものである。

対応して、この最子液体相の基底状態は本質的に非局所的であり、系のトポロジカルな形状に支配される形で、系に境界が存在してはじめて生じたギャップレスのフェルミ統計に従う境界に局在する準粒子励起が状態を特徴づける。量子ホール相等におけるはギャップレスのエッジ状態が典型侵である。以上を歴史的背景として「幾何学的位相」を用いたベリー接続を直接の手段とし、ベリー位相、チャーン数等により多体の電子論、物性論におけるトポロジカルな秩序変数を構戒する理論的提案を行い、それに基づく大規模数値計算機による具体的な数値計算により幾つかの量子液体相の特徴付けに成功下。またその成果はすべて論文として公表し、広く講演も行って。
気相担持法による触媒燃焼用耐熱性セラミックス触媒の開発

触媒燃焼はNO_xの生成が抑制できる公害対策技術として注目されている。燃焼用触媒は高活性であるのみならず高い耐熱性や安価な原料から合成できることが必須の条件である。申請者らは複合酸化物触媒に注目し、高表面積担体への薄膜状担持方法の開発を目的とした。三年間の研究で得られた成果を以下にまとめた。(1)ペロブスカイト湿式担持法の改良:高い完全酸化活性を有するLa_<1ーx>Sr_xCoO_3を薄膜状担持できる担体の探索を行なった。その結果、各種の酸化物の中ではZrO_2が優れており、プロパンの酸化において5wt%担持LaCoO_3/ZrO_2はLaCoO_3より約1桁高い活性を示すことを明らかにした。(2)ペロブスカイト薄膜の表面解析:湿式法によって得た高活性LaCoO_3/ZrO_2の表面構造をSEM,XPS,EDXで総合的に解析した。低担持域ではLaCoO_3がZrO_2表面をほぼ完全に覆っており、薄膜状担持されていた。担持量の多い領域ではLaCoO_3別粒子の存在や担体との固相反応が見られ、これらの抑制が課題であると結論した。(3)CVD法による担持酸化物触媒合成:VO(OC_2H_5)_3を原料とするCVD法でV_2O_5/SiO_2触媒を合成した。構造をXPS,XRD,EXAFS,XANESで解析し、新規なV_2O_5超薄膜が表面に固定されていることを解明した。この触媒はアルコ-ル酸化に高活性であった。(4)低温プラズマ法による担持酸化物薄膜の合成:酸化物の原料をZrO_2粉末表面に分散させ、反応管を回転しつつ低温プラズマ酸化できる装置を試作した。これを用いて、CoO_x/ZrO_2およびLaCoO_3/ZrO_2を合成した。得られた触媒のプロパン酸化反応に対する触媒活性は、従来高活性と報告されているPt/Al_2O_3やLa_<0.8>Sr_<0.2>CoO_3の活性よりも数倍高いことが明らかとなった。(1)高表面積酸化物の表面改質のためのCVD法の検討酸化物粉体の表面への酸化物薄膜の合成に必要な高真空CVD装置の作製および反応条件の検討を行ない、高表面積シリカについて高分散酸化バナジウム薄膜を得た。さらに薄膜合成中の化学素過程を赤外分光、XPS、昇温脱離生成物をもとにかなり明確にした。現在、この系をさらに検討するとともにジルコニア表面への酸化ランタン薄膜の合成およびプラズマCVD法への拡張を行なっている。(2)高活性ペロブスカイト薄膜触媒の湿式直接担持法湿式含浸法によるジルコニア表面へのLaCoO_3薄膜の合成を検討した。

含浸量、焼成条件を変えXRD、XPS、SEM、EDX等により解析したところ、含浸量約5wt%、焼成温度850°Cで高分散LaCoO_3(1部Co_3O_4)を含む触媒が得られ、プロパンの燃焼に高活性を示した。さらに高温になるとLaCoO_3とZrO_2の反応が起こりLaZr_2O_7が生成して活性は低下する。ただし、この知見はLaZr_2O_7が担体として有望であることを示している。Sr置換LaCoO_3において期待した原子価制御による活性向上がみられなかったが、これはSrZro_3の生成によることが推定された。今後、ZrO_2の表面改質により安定化をはかる予定である。(3)高活性ペロブスカイト触媒の開発LaMnO_3のMnを一部Cuで置換するとCO酸化活性が、LaMnO_3、La_2CuO_4の10倍以上に向上することを見出した。この大きな相乗効果につきO_2、CO_2、COの吸着と昇温脱離、表面酸化力の測定により検討し、これが表面CuイオンによるCO活性化とCu置換によりLaMnO_3中の酸素の反応性増大によることを推定できた。現在、活性向上のためこの大きな相乗効果の機構について検討中である。触媒燃焼はNO_Xの生成の少ない燃焼であり、公害対策技術として注目されている。燃焼用触媒としては、高活性であるばかりでなく、耐熱性にすぐれ、また安価な原料から合成できることが必須の条件である。これらのことから、申請者らはペロブスカイト複合酸化物に注目し、この機能の大巾な向上を目指して高表面積担体への薄膜状担持方法の開発を目的とした。本年度の成果は以下のようである。(1)ペロブスカイト湿式担持の改良:高い完全酸化活性を有するLa_<1ーX>Sr_XCoO_3を薄膜状担持できる担体の探索を行なった。その結果、各種の酸化物の中ではZrO_2が優れており、プロパンの酸化において5wt%担持LaCoO_3/ZrO_2はLaCoO_3の約1桁の活性を示すことがわかった。現在、ゾル-ゲル法を利用した担持を検討している。(2)CVD法による担持ペロブスカイト薄膜の合成:酸化物粉末表面にぺロブスカイトの各成分を均質に気相成長させるため、反応管を回転しつつ気相化合物を低温プラズマ分解できる装置を試作した。現在、Co、Cu、MnなどをZrO_2表面に気相成長させ、その特性を調べている。また、吸着分解法による薄膜との比較のため、TG、Massを備えた高真空CVD装置を作成し、モデルケ-スとしてV_2O_5薄膜を合成した。この触媒は含浸触媒に比ベて高い活性を示した。(3)ペロブスカイト薄膜の表面解析:湿式法によって得た高活性LaCoO_3/ZrO_2の表面構造をSEM、XPS、XRD、EDXで総合的に解析した。低担持域ではLaCoO_3がZrO_2表面をほぼ完全に覆っており、薄膜状担持されていることが結論された。担持量の多い領域では活性低下の原因となるLaCoO_3別粒子の存在や担体との固相反応が見られ、これらの抑制が重要であると結論した。触媒燃焼用高活性触媒の発開を目的として気相または液相担持法による触媒調製と生成する表面薄膜の表面解析の研究を進めてきた。本年度は低温プラズマを利用した担持酸化物触媒の合成およびその触媒機能を解析を行なった。その結果本方法で得られたCoO_x/ZrO_2は従来の高活性触媒であるPt/Al_2O_3をはるかに上回る性能を発揮することを見出した。以下にその概要を述べる。ZrO_2上に酢酸コバルトを含浸した試料を低温酸素プラズマ中で処理すると酢酸塩はCo酸化物に酸化されることがIR法で確認された。この際、Co_3O_4結晶相の生成は見られずCo酸化物のシンタリングはない。
水／油界面を活用した環境応答型非等方性ゲル微粒子の実現

半球毎に性質の異なるゲル層を有する環境応答型非等方性ゲル微粒子を実現するため、水/油界面上における化学修飾を駆使し、修飾範囲が明確に評価可能なミクロンサイズ且つ、反応が容易に進行する新規反応性ミクロンゲル微粒子の実現を果たした。そして、本非等方化修飾法の反応場として選択した水/油界面上における微粒子の挙動を明確化するため、棒状ヒドロゲル微粒子を作製し、界面における吸着挙動の評価を行った。その結果、界面上において、ゲル微粒子の回転運動が抑制される事を見出し、我々が提案してきた水/油界面を反応場とする本手法の有意性が実証された。非等方性粒子は、半球ごとに異なる性質を示す粒子である。ゲル微粒子は乾燥構造と水溶媒中との構造が大きく異なるため、水溶媒中で観察を行う必要があった。非等方性ゲル微粒子の水溶媒中での観察により、半球上の修飾範囲を評価する事は、適用できるゲル微粒子のコントラストが低いため困難であった。そこで、イソプロピルアクリルアミドとグリシジルメタクリレート(GMA)を用いたセミバッチ型ソープフリー乳化重合を改良する事で、NG粒子を2.8 μm (CV = 7 %)の状態で得た。GMAの導入により、光学顕微鏡下においてもコントラストが上昇し、観察が容易になった。続いて、半球上の修飾範囲を可視化するために、母体のNG粒子(スルホン化後、負電荷を示す電導度移動度:-2.8×10-8m2/ Vs)上に、正電荷を帯び、異符号電荷を示すコアシェル状小粒子(SN-NRu粒子、この時、コアはポリスチレンから成る、1.0 μm (CV = 7 %)、電導度移動度1.7×10-8m2 / Vs)の複合化を行った。両ゲル微粒子を混合すると、静電引力相互作用により凝集塊が生じた。しかし、系のイオン強度を塩化ナトリウムにより調節する事で抑制する事が可能であり、塩濃度を上げていくと、300 mMではラズベリー状の集積体が複数個集まりクラスターを形成していた一方で、400 mMまで上昇させるとラズベリー状複合体が単体の分散状態で存在する事ができた。次に水油界面における両ゲル微粒子の複合化を行った。光学顕微鏡観察により、NG粒子の周囲にSN-NRuが吸着したヘテロ凝集体(半球がラズベリー状)が観察され、SN-NRuがNG粒子に対して部分的に吸着した非等方性ゲル微粒子が確認され、修飾範囲を可視化する事が可能となった。ラズベリー状ゲル微粒子は、シード乳化重合法によっても形成できたが、半球上に制御する事は不可能であったため、水油界面を用いた事が重要であることもわかった。静電気的相互作用により、異種ゲル微粒子の非等方的な複合化を水油界面において実施し、大粒子の部分的に小粒子が吸着した非等方ヘテロ凝集体の作製を行い、このヘテロ凝集体を電子顕微鏡によって観察したところ、真空下で乾燥した状態においても、母体のゲル微粒子全面を覆うことなく、部分的に小粒子が固定化されている様子が観察され、非等方性ゲル微粒子が実現できたことが分かった。この結果を受け、引き続き、ミクロンサイズのイソプロピルアクリルアミドとグリシジルメタクリレート共重合ゲル微粒子(NG粒子)の非等方化をより明確にするために、蛍光ラベル化法により、非等方化の分子スケールでの実現を試みた。水油界面に固定化したNG粒子に対し、正電荷を示す蛍光染料を吸着・固定化させ、1-オクタノールを用いて水層と油層を分離したところ、蛍光顕微鏡を通じて部分的に蛍光ラベル化したNG粒子を多く観察することができた。蛍光顕微鏡の分解能によって十分に識別できるほど大きく、コントラストがはっきりとしたゲル微粒子を用いたからこそ実現できた事である。得られた非等方性ゲル微粒子の環境応答性機能を活用することで、ゲル微粒子の集合状態の変化が観察された。蛍光試薬によって修飾範囲が明確であるため、非等方構造と集合構造との関係性を可視化を通じて確認することができた。一方で、油の種類を変え、水油界面での浸漬度を変化させ、非等方化を試みたゲル微粒子では、修飾範囲が有意に変化することはなかった。予想した結果と反した事は、おそらく、水油界面でのゲル微粒子の変形によるものだと考えている。水油界面でのゲル微粒子の挙動を明らかにするために棒状ゲル微粒子を新たに開発し、界面における回転運動等の挙動を確かめた。界面において、回転運動しないことが確認され、水油界面を用いる本手法は非等方ゲル微粒子を開発するのに適した手法であることを明らかにした。

ゲル微粒子を再現性良く単分散で得られる技術を確立し、さらに非等方性ゲル微粒子の修飾範囲を顕微鏡法により可視化することができたため。高分子科学得られる非等方性ゲル微粒子の分散安定性が低く、凝集の抑制が必要である。適切な界面活性剤・高分子分散安定剤の導入が必要と考える。また、修飾範囲の異なる非等方性ゲル微粒子を分散安定に作製するためには、水・油・ゲル微粒子の相互作用を制御し、かつ修飾化学種が安定的にゲル微粒子に結合している必要があると考えている。分散安定な非等方性ゲル微粒子を用い、会合検討に活用する。当初予定よりも、少量の試薬で粒子合成が達成出来たため、次年度利用額が生じた。次年度利用額とH27年度請求額をあわせて、H27年度に検討する、粒子の修飾範囲の精密制御に向けた試薬等の購入や、研究成果報告のための出張旅費等に充てる。
イネのジャスモン酸によるフェノール性化合物生産誘導を介した防御応答機構の解明

申請者らは、イネのフラボノイド型ファイトアレキシン、サクラネチンのエリシター応答的な蓄積がジャスモン酸(JA)依存的であること、培養細胞を用いたマイクロアレイ解析からcpm2ではフェニルプロパノイド生合成系遺伝子の発現が抑制されることを示してきた。そこで本研究ではcpm2等を用い、菌接種実験を行うことでイネの病害抵抗性発現におけるJAによるフェノール性化合物生産誘導を介した病害抵抗性発現機構の解明を行い、JAの生理的意義を明らかにすることを目的とした。昨年度行ったイネのJA生合成変異株cpm2を用いた解析に引き続き、本年度はJAシグナルの活性本体と考えられるJA-イソロイシン結合体(JA-Ile)の生合成変異候補株について詳細な性状解析を行い、これがJAの生理機能解明のための有用なツールとなることを示した。また、この変異体を用い、イネにおいてJA、特にJA-Ileは植物体表面を物理的に強固にする事で病原菌感染を抑制していることを示唆し、イネのJAによる病害抵抗性発現機構に新たな知見をもたらした。更にイネの主要ファイトアレキシンの一つであるサクラネチンがJA-Ile依存的に生産誘導されることを示すと共に、その生合成酵素OsNOMTの単離同定にも成功した。NOMTの単離は何人もの研究者が10年以上前から試みてだれも成功しなかった困難な研究課題であったが、抽出材料と精製法に工夫を加えることによりわずか1年で目的を達成した。また更にOsNOMTがJA応答性を示すことも確認された。今後、JAによるOsNOMT発現制御機構を追究することで、病害応答におけるJAシグナル伝達機構解明の足がかりとなる知見が得られることが期待される。申請者らは昨年度までに、エリシター処理により誘導されるフラボノイド型ファイトアレキシン、サクラネチンの蓄積がイネのジャスモン酸(JA)生合成変異株cpm2において顕著に低下すること、培養細胞を用いたマイクロアレイ解析からcpm2ではフェニルプロパノイド生合成系遺伝子の発現が抑制されることを示してきた。そこで本研究ではcpm2を用い菌接種実験を行うことでイネの病害抵抗性発現におけるJAによるフェノール性化合物生産誘導を介した病害抵抗性発現機構の解明を行い、JAの生理的意義を明らかにすることを目的とした。昨年度はcpm2のいもち病菌接種実験を行った。いもち病菌胞子をイネ葉鞘内に注入し、接種2日後の菌糸侵入を観察したところ、cpm2では野生型に比べ多細胞にわたり侵入している菌の割合が高かった。またこの形質は、cpm2に対し接種前日から水耕液に100mMのJAを添加し処理することで、野生型と同レベルにまで抑制された。以上の結果からJAが菌感染初期の抵抗性に関与していることが強く示唆された。これはイネにおいてJAが病害抵抗性発現に重要であることを直接的に示す初めての例である。また菌接種時のファイトアレキシン生産について検討したところ、サクラネチンに加えジテルペン型ファイトアレキシンについても蓄積・生合成酵素の発現が共に低下していた。これは菌感染時のファイトアレキシン誘導にJAが重要な役割を担っていることを示唆している。またリグニン染色実験も行ったが、菌侵入部位と染色部位との相関、また野生型株とcpm2との差異が明確には観察されなかった。今後はcpm2に加え、JAシグナルの活性本体であるとされるJA-Ileの生合成変異体jar1も用い同様の解析を行い、JA情報伝達の関与をより詳細に解析すると共に、マイクロアレイによりJA誘導的なフェノール性化合物生合成関連遺伝子の探索を行っていく。
中世ヨーロッパ世界における統治理念と社会制度の比較史的統合の研究

本研究プロジェクトでは、中世ヨーロッパ諸国(イングランド、フランス、ドイツ、ネーデルラント、チェコ等)と都市を対象に、それぞれの統治理念とそれに対応する社会制度の具体的展開との突合せを通じて、中世ヨーロッパ世界の統合的理解を得ることを目指した。13名の共同研究者により、それぞれの地域(国家)における世俗国家とカトリック教会の支配理念及び、王国と都市という中世ヨーロッパ社会を構成した中心的な組織の在り方を比較史的に検討した。その結果、それらの統治理念とそれぞれの社会制度の現実を統一的に理解することが一定程度可能となったと考えられる。本研究は、13名の研究者を集めて、中世ヨーロッパにおける統治理念と社会制度という二つの柱に即して、国家班、教会班、王国班、都市班の4つの研究班に分かれて研究を行った。2015年度の全体会は、6月、8月、10月、12月、3月の5回行われた。全体会では、外部の研究者の報告も交え、国家班(6月、10月)、教会班[8月)、都市班(12)、王国班(1月)がそれぞれ報告を担当した。3月には、フランスからの研究者(Patrick Corbetナンシー大学名誉教授の講演を昨年度で終了の科研A(渡辺節夫代表)と共催した。全体会におけるメンバーによる報告タイトルは以下のようである。1大月康弘、「ユスティ二アヌス帝期の教会政策再考」2甚野尚志「12世紀ルネサンスとギリシア教父著作の翻訳」3薩摩秀登「中世チェコ国家形成論再考」4北野かほる「ノッティングヒルの追い剥ぎたちーヘンリー4世の強盗団撲滅政策」5加藤玄「中世南仏都市のアイデンティティ」6河原温「ブルゴーニュ公国期フランドル都市史研究の動向」7三佐川亮弘「コルヴァイのヴィドウキント『ザクセン人の事績』ー伝説と事実の狭間で」メンバーのうち数名がヨーロッパで短期の史料調査と研究を行った。本年度もほぼ同数のメンバーが渡欧して史料調査を行う予定である。本研究プロジェクトは、当初の予定通り年間5回の全体会を実施し、メンバーのうちの約半数の個別報告を得た。また、複数のメンバーによるヨーロッパでの現地史料調査および研究も順調に進めることができたことで、2年目の活動への弾みをつける事が出来たと考える。本研究は、中世ヨーロッパにおける統治理念と社会制度という二つの柱に即して、国家班、王国班、教会班、都市班の4つの研究班に分かれ、それぞれ研究を行った。2016年度の全体研究会は、5月、7月、10月、12月、3月の5回行われた。全体研究会では、国家班(5月、10月、3月)、王国班(5月、10月、3月)、都市班(3月)による報告が行われたほか、7月と12月には、外部研究者2名を招いて、中世スペインと教皇庁に関する報告とデイスカッションを行った。全体研究会における本研究メンバーの報告タイトルは以下のようである。1堀越宏一、中世フランスにおける石造と木造の町家ー1階開口部による類型論の試みー、2土浪博「ドイツ中世における都市同盟の位置づけについて」3鈴木道也「ヴァンサン・ド・ボーヴェ『歴史の鑑』とフランス王権ーその編集方針と成立の拝啓ー」、4皆川卓「中近世移行期における神聖ローマ帝国軍制ー領邦軍制との関係を中心にー」、5小澤実「差異化のモニュメントーデンマークのキリスト教化とイェリング王権ー」。今年度は、メンバーのうち数名がヨーロッパでの史料調査と研究、および学会での口頭報告を行った。本年度も、数名のメンバーが渡欧して調査研究を行う予定である。また、今年度分担研究者を外れて連携研究者となった渡辺は、中世フランス諸侯領(シャンパーニュ伯領)の封建体制に関する史料集の編纂を行い、日仏両語で刊行した。本研究プロジェクトは、当初の予定通り、年間5回の全体研究会を実施し、メンバーのうち約半数にあたる5名の個別報告を得ることができた。また、複数のメンバーによるヨーロッパでの現地調査、史料調査・取集も順調に進めることができた。本研究は13名の研究メンバーにより、中世ヨーロッパにおける統治理念と社会制度という二つの柱に即して、国家班、教会班、王国班、都市班の4つの研究班に分かれて研究活動を行った。2017年度の全体会は、5月、7月、9月、12月、3月の5回開催され、その内訳は、書評会(5月)、国家班報告(7月)、海外研究者(ドイツ、J.デンドルファー、フライブルク大学教授)講演会(9月)、王国班報告(12月)、都市班報告(3月)である。メンバーによる報告は以下の通りである。5月(北野かほる:中谷惣著『訴える人びとーイタリア中世都市の司法と政治』書評)、7月(大月康弘:10世紀ビザンツ皇帝の帝国統治と世界認識;甚野尚志:君主鑑と暴君征伐論)、12月(鈴木道也:中世歴史叙述の中のnation;北野かほる:中世イングランドの非訴事件記録)、3月(加藤玄:ガスコーニュ都市共同体における上訴と請願;河原温:中世ヨーロッパ都市における〈慈善〉と〈救貧>のポリティクス)である。今年度は、国家班、王国班、都市班の報告を中心に、中世ヨーロッパ各地の統治権力と国王、都市の諸関係の解明に重点が置かれた。

各メンバーとも、2015年度から本年度(2007年)までの3年間に、各自海外調査(1回)と報告を終え、最終年度となる本年度は、それぞれの班ごとに当初予定した研究計画をほぼ遂行しえたと考えている。特に、本年度は、本科研の国家班、王国班と関連して9月に、ドイツ中世国制史・封建制度史の専門家であるフライブルク大学のユルゲン・デンドルファー教授を招請し、2回の講演会を通じて、意見交換を行った。また、これまでの研究の成果として、研究会主要メンバー11名による論集(『ヨーロッパ中世における王権と貴族ー動態と変容ー』の刊行を計画し、11月に出版助成を申請した。本研究プロジェクトでは、中世ヨーロッパ諸国(イングランド、フランス、ドイツ、ネーデルラント、チェコ等)と都市を対象に、それぞれの統治理念とそれに対応する社会制度の具体的展開との突合せを通じて、中世ヨーロッパ世界の統合的理解を得ることを目指した。13名の共同研究者により、それぞれの地域(国家)における世俗国家とカトリック教会の支配理念及び、王国と都市という中世ヨーロッパ社会を構成した中心的な組織の在り方を比較史的に検討した。その結果、それらの統治理念とそれぞれの社会制度の現実を統一的に理解することが一定程度可能となったと考えられる。1年目は、全体会合は予定通り開催できたが、班ごとの分科会はほとんど実施できなかった点が課題である。今年度は、班ごとの共同研究の促進を心がけつつ、全5回開催予定の全体会に向けてプロジェクトをまとめていきたいと考える。また、昨年度渡欧できなかったメンバーが今年度のうちに現地での史料調査を実施できることが望まれる。次年度は、班ごとの成果をできるだけ共有しつつ、前半期の5月と7月に全体研究会を開催する。そして本年9月にドイツから研究者(U・デンドルファー、フライブルク大学教授)を招請して、研究会・講演会を東京と関西で開催し、ドイツの研究者との意見交換を通じて、本研究プロジェクトの成果を取りまとめていく所存である。29年度が最終年度であるため、記入しない。中世ヨーロッパ史29年度が最終年度であるため、記入しない。
けいれん性疾患の治療に向けた病態解明-熱性けいれん疾患感受性遺伝子の同定-

けいれん性疾患の病態を解明するため、日本人熱性けいれん59家系を対象として遺伝学的研究を行った。これまで我々が報告した1番染色体と5番染色体上の熱性けいれん遺伝子座について、疾患感受性遺伝子が存在すると考えられる有意な伝達不平衡領域を検出することができた。遺伝子構造変異の検索法として、DNAチップ解析の導入を行った。これまでに海外で熱性けいれんとの関連が報告されている遺伝子について関連解析を行ったが有意な関連はみとめられず、それらの遺伝子と日本人の熱性けいれん発症には関連がないと考えられたけいれん性疾患の病態を解明するため、日本人熱性けいれん59家系を対象として遺伝学的研究を行った。これまでに海外で熱性けいれんとの関連が報告されている遺伝子について関連解析を行ったが有意な関連はみとめられず、それらの遺伝子と日本人の熱性けいれん発症には関連がないと考えられた本研究では多くの熱性けいれん患者に広く共通する疾患感受性遺伝子を同定することを目的として、日本人熱性けいれん患者を発端者とする59家族、223名(うち患児112名)を対象として解析をすすめた。本年度は以下のような結果を得ることができた。1.5番染色体および1番染色体上の熱性けいれん遺伝子座に存在する熱性けいれん疾患感受性遺伝子の同定:本年度は主に1番染色体について解析を行った。候補領域を絞り込むため、同部位に存在するマイクロサテライトマーカーを用いてtransmission disequilibriumtest(TDT解析)を行った。DIS3723とD1S1679マーカーにおいて、有意な伝達不平衡がみとめられた(P値はそれぞれ0.0055,0.016)。またJSNP databaseに登録されているSNPのうち、脳で発現しており日本人でのアレル頻度が20%以上である14個のSNPについてもTDT解析を行ったが、有意な伝達不平衡はみとめられなかった。本領域にはカリウムチャンネルとカルシウムチャンネルが多数存在しているため、それぞれの遺伝子上のマイクロサテライトマーカーやSNPを用いて連鎖解析も行った。これまでに9つのチャンネルについて解析を終了し、CACNA1E遺伝子上のマイクロサテライトマーカーにおいて、最大のNPL score2.60(P=0.0047)が得られた。2.海外で報告されている候補遺伝子についての検討:4遺伝子(IL1B, IL1RN,GABRG2, CHRNA4)の多型について、TDT解析で熱性けいれんとの関連を検討した。いずれの遺伝子多型も熱性けいれんとの有意な関連はみとめられなかった(P値はそれぞれ0.222,1.000,0.878,0.500)。これらの4つの遺伝子については海外からも追試の報告があるが、グループ間で一定の見解が得られておらず、さらに対象数を増やして検討する必要があると考えられる。本研究では多くの熱性けいれん患者に広く共通する疾患感受性遺伝子を同定することを目的として、日本人熱性けいれん患者を発端者とする59家族、223名(うち患児112名)を対象として解析をすすめた。本年度は、5番染色体および1番染色体上の熱性けいれん遺伝子座に存在する熱性けいれん疾患感受性遺伝子の同定を試み、以下のような結果を得ることができた。1.候補遺伝子の変異検索昨年度、連鎖解析で1番染色体上で最大のNPL score2.60(P=0.0047)が得られた、CACNA1E遺伝子について、全49エクソンをダイレクトシークエンス法により変異検索を行った。2つのミスセンス変異・2つのサイレント変異・4つのイントロン多型が検出されたが、いずれも一塩基多型(SNP)であった。TDT法による関連解析では熱性けいれんとの関連は認められず、本遣伝子は日本人の熱性けいれん発症には関わっていないと考えられた。2.DNAチップによる遺伝子構造変異の検索通常行われているシークエンス法による遺伝子解析では、遺伝子の重複や欠失といった構造的な変異を同定することができない。遺伝子の重複や欠失はこれまではごく一部の先天疾患の原因と考えられてきたが、近年の遺伝学の進歩により、common diseaseを含むヒトの形質に広くかかわっている可能性が示されつつある。一部のてんかんでもチャンネル遺伝子の重複や欠失が報告されており、熱性けいれんを含めた他のけいれん性疾患の原因が遺伝子の重複や欠失である可能性が考えられる。そのため本年度は、5番染色体と1番染色体上の熱性けいれん遺伝子座領域について遺伝子の重複や欠失といった構造的な変異を検出するためにDNAチップによる遣伝子解析を行った。熱性けいれん発端者5名についてすでに実験は終了しており、現在データを解析中である。
一次繊毛内分子コンパートメントの解析

一次繊毛は細胞表面から突出する細胞内小器官であるが、そこには650種以上もの蛋白が局在する。Invは内臓逆位とともに嚢胞腎を発症するinvマウスの責任遺伝子産物である。人においては、2型若年性ネフロン癆(NPHP2)の原因遺伝子でもある。我々は、Invがこれまで見出されていなかった一次繊毛基部領域に局在することを発見し、この領域を「Invコンパートメント」と名づけた。さらに本研究において、Nphp3,Nphp9/Nek8蛋白がInvコンパートメントに局在することを見出した。また、Nphp3,Nphp9/Nek8のコンパートメント局在はInvにより制御されていた。Inv,Nphp3,Nphp9/Nek8の欠失マウスは内臓逆位とともに嚢胞腎を発症するため、我々が見出した繊毛基部領域は、繊毛内における反応場として機能していることが推測される。Invは内臓逆位とともに嚢胞腎を発症するinvマウスの責任遺伝子産物であり、人では2型若年性ネフロン癆(NPHP2)の責任遺伝子でもある。Inv蛋白は繊毛基部領域「Inv compartment」に局在する。細胞質から繊毛への蛋白輸送はintra-flagella transport (IFT)が担っているが、繊毛内での蛋白局在制御機構については未解明である。本年度の研究で、Invが他のネフロン癆蛋白(Nphp3・Nphp9/Nek8)の繊毛内局在を制御することを見出した。以下に結果を記載する。Nphp3・Nek8は繊毛基部に局在し、その局在はInv compartmentと完全に一致した。Inv欠失細胞ではNphp3・Nek8のInv compartment集積が失われたが、全長Inv遺伝子(1-1062)を再導入すると集積は回復した。Inv蛋白のC末端領域(742-1062)はcompartmentへ集積するが、Nphp3・Nek8のcompartment集積を回復させることが出来なかった。以上の結果より、InvがNphp3・Nek8の繊毛内局在を制御していることが示唆された。さらに免疫沈降実験やpull-down実験によりInvとNphp3,Nek8が結合することを見出した。
気候変動が口腔の健康に及ぼす影響ー歯科医学と環境対策との連携を求めてー

口腔関連の疾患と気象条件との関係を明らかにすることを目的とした。岡山大学病院予防歯科診療室の外来患者で、歯周病に起因する症状を急遽訴え、予約時間外で来院した患者(217名)を対象に、来院時の気象条件との関連を分析した。各月を3等分(上旬、中旬、及び下旬)したところ、その間に来院した患者数が、その期間中の平均気圧(r=0. 310、p<0. 05)、平均日照時間(r=0. 369、p<0. 05)と有意な相関を示した。以上のことから、気象条件と口腔の炎症性疾患との間には何らかの関係がある可能性が示唆された。生物の健康が環境に左右されることは,よく知られている。代表的な例としては,温熱環境と熱中症との関係や季節性の感染症である。ドイツには「生気象学センター」が設置されており,天気を敏感に予知することで,疾病の発生予防・重症化予防の方策を研究している。一方,日本においては,毎日のように花粉症予想,紫外線状況などが報道され,気候(気象)と健康は密接に関係していることが認知されている。しかし,口腔領域の疾病と気象との関係については,ほとんど知られていない。本研究の目的は,口腔関連の疾患と気候(気象)との関係を記述疫学的手法で明らかにすることである。岡山大学病院予防歯科外来を訪れる患者を対象に,平成22年6月から平成23年1月の間で,口腔内の急性炎症症状を訴えて急患として来院した患者(総計158名)のリストを作成した。次に,症状を発症した日時の天候(気温,気湿,気圧,日照時間)を気象庁データから入手し,患者データとリンクした。なお,ここでいう急性症状とは,歯周膿瘍,歯肉膿瘍,耳下腺炎,インプラント周囲炎,粘液膿泡である。その結果,1)急患患者数のピークは8月下旬9月上旬と11月上旬12月下旬であった。2)一日あたりの平均気温と平均気圧が低い,最低気温が低い場合に,一日あたりの急患患者数が多い傾向にあった。3)一日あたりの平均湿度,日照時間と急患患者数との間に一定の傾向は認められなかった。口腔局所の因子やライフスタイル,遺伝等が疾患の発生に関与していることはいうまでもない。しかし,現実の臨床においては,必ずしもそのような因子のみでは説明できないのも事実である。今後は,例数をさらに増やし,また慢性症状についても検討を加える予定である。生物の健康が環境に左右されることは、良く知られている。代表的な例としては、温熱環境による熱中症や季節性の感染症である。しかし、口腔領域の疾病と気象との関係については、ほとんど知られていない。そこで本研究では、口腔関連の疾患と気象条件との関係を明らかにすることを目的とした。調査期間は平成22年6月から平成23年9月の間とした。岡山大学病院の予防歯科診療室を5年間以上受診している外来患者で症状が安定していたにもかかわらず、口腔の異常(歯の痛み、歯肉の腫れ等)を急遽訴え、予約時間外で来院した患者(急患)を対象とした。患者情報として、年齢、性、口腔の異常の種類を記録した。また、来院日の気象データ(岡山市の気圧、降水量、気温、湿度、風速、日照時間など)を気象庁から入手した。調査期間中、506名(男性158名、女性348名、平均年齢67.3±11.8歳)が異常を訴えて来院した。そのうち、歯周病に起因する症状(歯周膿瘍等)が最も多かったので(217名)、本症状に注目し気象との関連を分析した。各月を3等分(上旬、中旬、及び下旬)し、その間に来院した患者数を算出し、その間の気象条件との相関を検討した。その結果、平均気圧(r=0.310、p<0.05)、平均日照時間(r=0.369、p<0.05)が、来院患者数を有意な相関を示した。その他の指標について有意な関連は認められなかった。ただし、来院時の気象条件は、症状の発生した時刻とは時間的なズレがあり、また症状の起こった場所と岡山市とでは気象条件が全く同じであるとは限らない。したがって、今後はより詳細な分析が必要である。
ヒトiPS細胞由来小腸細胞・組織を用いた薬物動態及び毒性予測モデル系の創製

医薬品開発においては消化管での良好な薬物動態特性を有し、相互作用の少ない医薬品を創出することが望ましい。また、有効性や安全性という観点から消化管に対する毒性の評価も重要である。その為、医薬品開発においてはヒト正常細胞あるいは組織を用いた試験が望まれるが、臓器の特性上高い機能を維持したヒト腸管の入手は極めて困難である。本研究は、ヒトiPS細胞から高機能の小腸上皮細胞を分化誘導及び小腸オルガノイドを作製する培養法やデバイス(小腸チップ)の開発を行い、小腸での薬物動態や毒性試験等に利用可能なモデル系を創製することが目的である。