hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
模擬星間物質への円偏光紫外線照射によるアミノ酸の不斉合成

1.生命の起源を解明する上で、アミノ酸などの生体分子の不斉の起源が注目され、諸説が提案されている。近年、マーチソン隕石中の一部のアミノ酸にエナンチオ過剰が確認され、アミノ酸の不斉の地球外起源説が有力視されるようになった。隕石中のアミノ酸の不斉源としては、中性子星からの円偏光シンクロトロン放射光が提案されている。これまで、種々の円偏光を遊離アミノ酸の水溶液や薄膜などに照射し、エナンチオ過剰の検出を試みられてきた。しかし、宇宙空間においてこのような「遊離の」アミノ酸が存在する可能性は低く、「アミノ酸前駆体」の形で存在する可能性が高い。本研究においては、シンクロトロン放射光をアミノ酸前駆体に照射することにより、アミノ酸の不斉創成が可能かどうかを実験的に検証することを目的とした。2.模擬星間有機物として、星間に多い一酸化炭素・アンモニア・水の混合物に陽子線を照射した時に生成する複雑な有機物を選んだ。これは、加水分解するとアミノ酸や核酸塩基が生じることから、「模擬星間アミノ酸前駆体」として適当なものと考えられる。3.この模擬星間有機物の水溶液にNTT通信エネルギー研究所のシンクロトロンからの円偏光(右および左)を照射した。これを酸加水分解した後、逆相HPLCで分析したところ、アラニンにエナンチオ過剰が検出された。4.以上の結果は、宇宙において「アミノ酸前駆体」がまず生成し、中性子星からの円偏光でエナンチオ過剰が創生され、これが地球海洋中でL体過剰のアミノ酸の原因となった、とするシナリオを支持するものである。
重力レンズ効果を利用したダ-クマタ-の研究

銀河の中には大量のダ-クマタ-と呼ばれる物質が存在していることが銀河の回転曲線から明らかになっている。このダ-クマタ-は光っている物質の十倍以上はあると考えられている。素粒子論の進展に伴いこの物質は宇宙初期に作られた重い素粒子ではないかとの議論が盛んに展開された。またニュートリノが質量を有しているためではないかとの可能性も考えられる。一方天文学者は大量の光らない太陽になりそこねた褐色倭星(マッチョ)が存在しているのではないかと考えている。しかし光らないため確認のしようがないと考えられていたが、1986年ポーランド出身のパッチンスキーが重力レンズを使えば確認できることを提案した。重力レンズ方とは褐色倭星が遠くの星と地球を結ぶ直線上を横切った時褐色倭星の重力場で遠くの星の光りが曲げられ増光する現象を利用するものであり、増光時間は褐色倭星の質量の平方根にほぼ比例する。太陽の十分の一程度の褐色倭星はほぼ一ヵ月の増光時間であるのにたいして、木星ていどの惑星は一日程度で変動する。1994年の秋、米国-オーストラリアの合同グループとフランスグループ、それにポーランドグループが初めてマッチョの重力レンズ法による観測に成功し、世界を震感させた。しかしデータ数はそれぞれ23例であり、これではマッチョがダ-クマタ-の大部分を占めているか否か不明であり新しい実験をする必要があるとの結論になった。我々は南天で最も長い夜が続き、かつ現地でのサポート体制が確保できかつ現地の研究者も参加できる点を考慮した結果、JANZOS実験の発展としてNZのMt.John天文台を観測サイトとして選択した。現地には60cmのカンタベリ-大学の望遠鏡があり、また現地在住のNZの観測者からのサポートも得られるのが大きなメリットである。計算のよると百万個の星を観測して一個のマッチョが見つかるとの予測なので、できるだけ星が密集しているような大マゼラン星雲や銀河中心方向を広視野の望遠鏡を使用して観測する必要がある。そのため6月と8月村木と寿岳が日本側の進行状況の報告と今後の実験計画の打ち合わせのためにNZに出かけオ-クランド大学、カンタベリ-大学およびビクトリア大学の研究者とのミーティングを持ち責任分担を明確にした。その中で日本側は大面積カメラの製造を、NZ側は60cmの望遠鏡の広視野化を受け持つことが確認された。日本側はカメラの機種として、観測が国際競争になっている側面を考慮して、国立天文台で開発された実績のあるモザイクCCDカメラを急ぎ製造することにした。1cm×1cmのCCDを9個、3×3のモザイク状に配置したCCDカメラを制作することにした。かねてから準備していたこともあり9月にはNZへ輸送することができた。同時に今まで経験したことのない大量のデータを高速に読み込む必要があるため回路系や読み出しシステムの高速化にも力を入れてきた。12月にはさらに調整作業を実施した。その結果、平成8年1月にはオメガセンタリ等、球状星団の美しい撮像に成功、また平成8年3月にはついに液体窒素を使って、目的の大マゼラン星雲の観測に入った。幸いにも国際学術研究が平成9年度からも認められており、大きい成果が得られると期待している。特に短周期で変動する惑星に対応したマッチョの発見は激しい国際競争になっているのが現状で、我々も重力レンズ法で我々の兄弟星である惑星系の発見をしたいものであると考えている。

そのため6月と8月村木と寿岳が日本側の進行状況の報告と今後の実験計画の打ち合わせのためにNZに出かけオ-クランド大学、カンタベリ-大学およびビクトリア大学の研究者とのミーティングを持ち責任分担を明確にした。その中で日本側は大面積カメラの製造を、NZ側は60cmの望遠鏡の広視野化を受け持つことが確認された。日本側はカメラの機種として、観測が国際競争になっている側面を考慮して、国立天文台で開発された実績のあるモザイクCCDカメラを急ぎ製造することにした。1cm×1cmのCCDを9個、3×3のモザイク状に配置したCCDカメラを制作することにした。かねてから準備していたこともあり9月にはNZへ輸送することができた。同時に今まで経験したことのない大量のデータを高速に読み込む必要があるため回路系や読み出しシステムの高速化にも力を入れてきた。12月にはさらに調整作業を実施した。その結果、平成8年1月にはオメガセンタリ等、球状星団の美しい撮像に成功、また平成8年3月にはついに液体窒素を使って、目的の大マゼラン星雲の観測に入った。幸いにも国際学術研究が平成9年度からも認められており、大きい成果が得られると期待している。特に短周期で変動する惑星に対応したマッチョの発見は激しい国際競争になっているのが現状で、我々も重力レンズ法で我々の兄弟星である惑星系の発見をしたいものであると考えている。
神経栄養因子受容体の精神疾患における役割に関する研究

本研究では、脳由来神経栄養因子などのニューロトロフィンとその受容体の精神疾患における役割を明らかにすることを目的として、ニューロトロフィン共通の低親和性受容体であるp75NTRを前脳特異的に過剰発現するトランスジェニックマウスを作成した。サザンブロット、ウエスタンブロットと免疫組織化学的染色によって、目的とする大脳皮質、海馬での過剰発現が見られることを確認した。独立行政法人理化学研究所・バイオリソースセンターマウス表現型解析開発チームの協力を得て行動解析を行い、尾懸垂試験や異動運動量での異常を見出した。さらに、この遺伝子の機能多型Ser205Leuと大うつ病性障害についての関連を報告した。近年、精神神経疾患(統合失調症、気分障害、神経変性疾患など)の病態の鍵分子として脳由来神経栄養因子(BDNF)をはじめとする神経栄養因子が注目されている。本研究では、ニューロトロフィン共通の受容体p75NTRに注目し、精神神経疾患における役割を解明することを目的にする。具体的には、1)p75NTR遺伝子を前脳特異的に過剰発現する遺伝子改変マウスを作成し、その行動解析、分子病態の解析を行い、この分子の中枢神経系における機能解析と精神神経疾患における役割について明らかにすることを主な目的とする。2)この動物やその他のうつ病モデル動物を用いて、p75NTRの拮抗薬が精神疾患治療薬として有用である可能性について検証する。3)申請者らの先行研究によってうつ病と関連がみられたp75NTRタンパクのアミノ酸置換(Ser205Leu)がタンパクにいかなる機能変化を与えるかについて、細胞生物学的に明らかにする。近年、精神神経疾患(統合失調症、気分障害、神経変性疾患など)の病態の鍵分子として脳由来神経栄養因子(BDNF)をはじめとする神経栄養因子に注目が集まっている。そこで、本研究では、これら神経栄養因子に共通する受容体p75NTRに着目し、精神神経疾患における役割を解明することを目的として研究を展開する。実際にはp75NTRを前脳特異的に発現させるためのコンストラクト作成とそれをゲノムに組み込ませたマウスの作出を行った。前脳で特異的にp75NTRを発現させるため、CaMKIIプロモーターのコンストラクトをMark Mayford博士(Scripps Research Institute)に直接連絡を取って分与していただいた。これは数多くの論文において、前脳特異的発現用ベクターとしてすでに実績のあるベクターである。形質転換させるコンストラクトの具体的構造は、シグナル配列の直後にFlagタグをつけたp75NTRが挿入された形になっている。受精卵へのコンストラクトを形質転換させる等の作業は業者(KAC)に委託した。現時点でp75NTRが10コピー以上ゲノムに組み込まれたラインを4系統作出することに成功している。これはサザンプロットによって確認が終了している。また、これら4系統に関しては受精卵凍結も無事終了し、作出した系統の保存も平行して行った。今後、これらのマウスは精神疾患モデルマウスとなる期待が高いので、行動解析を行う。今回のトランスジェニックマウスは精神疾患の分子メカニズムを解明するための強力なツールとなることが期待できる。本研究は、脳由来神経栄養因子などのニューロトロフィンとその受容体の精神疾患における役割を明らかにすることを目的としている。そこで、昨年度までにニューロトロフィン共通の低親和性受容体であるp75NTRを前脳特異的に過剰発現するトランスジェニックマウスを作成した。本年度は、これらのマウスの解析を開始した。まず、ゲノムに組み込まれたコンストラクトのコピー数を明らかにするためにサザンブロットを行った結果、4系統のp75NTR過剰発現マウスのうち、ラインAおよびDでは30コピー、ラインBでは100コピー、ラインCでは10コピーがゲノムに組み込まれていた。さらにゲノムに組み込まれたコンストラクトからp75NTRタンパクが実際に過剰発現しているかどうか検証するためにウエスタンブロットや組織化学的解析を行ったところ、実際に野生型マウスと比較して過剰発現していることが確認された。また、今後の解析はラインBとラインAを用いて研究を進めることが妥当であると結論した。現在、マウスの行動解析を行うために、繁殖させているところである。さらに、われわれが見出したp75NTRのアミノ酸置換型の遺伝子多型変異(S205L)について精神疾患との遺伝子関連解析も行った。その結果、この遺伝子多型はうつ病と有意に関連しており(対立遺伝子頻度でP=0.0114)、われわれの既報(Kunugi et al : Am J Med Genet B Neuropsychiatr Genet 2004)の結果が支持された。従って、p75NTRはうつ病発症において重要な役割を果たし、薬物の標的分子であることが確認された。

本研究は、脳由来神経栄養因子などのニューロトロフィンとその受容体の精神疾患における役割を明らかにすることを目的としている。そこで、昨年度までにニューロトロフィン共通の低親和性受容体であるp75NTRを前脳特異的に過剰発現するトランスジェニックマウスを作成した。本年度は、100コピーゲノムに組み込まれた遺伝子改変動物ラインAとラインBを用いて、行動解析と組織化学的解析を開始した。これらはウエスタンブロットによる実験から、目的とする大脳皮質、海馬での過剰発現が見られること、小脳では野生型との変化がないことも確認できている。行動解析については、独立行政法人理化学研究所・バイオリソースセンターマウス表現型解析開発チームの協力を得ている。既に、つくばの理化学研究所の施設にマウスを一部移し、第一段階として行動解析用に繁殖させ、明暗往来試験、オープンフィールドテスト、ホームケージテスト、受動的回避学習試験、尾懸垂試験、ホットプレートテスト、テールフリックテストの解析を行い、両ラインに共通して活動性が増大するという結果が得られている。組織化学的解析については、大脳皮質、および海馬に着目して、パルバルブミン陽性細胞、カルビンジン陽性細胞の構造的な変化を観察して精神疾患マウスとしての有用性を検証している。本研究では、脳由来神経栄養因子などのニューロトロフィンとその受容体の精神疾患における役割を明らかにすることを目的として研究を行なった。そこで、ニューロトロフィン共通の低親和性受容体であるp75NTRを前脳特異的に過剰発現するトランスジェニックマウスを作成した。トランスジェニックマウスの確認はまずサザンプロットによって行なった。これらはウエスタンブロットと免疫組織化学的染色による実験から、目的とする大脳皮質、海馬での過剰発現が見られること、小脳ではそのような発現が見られないことも確認できた。病理解剖の結果、脳の形態に際立った異常は認められなかった。行動解析については、独立行政法人理化学研究所・バイオリソースセンターマウス表現型解析開発チームの協力を得た。そこで、明暗往来試験、オープンフィールドテスト、ホームケージテスト、受動的回避学習試験、尾懸垂試験、ホットプレートテスト、テールフリックテストの解析を行い、活動性が増大するという結果が得られている。これらマウスに関してはp75NTRを過剰発現させている海馬でマイクロアレイによる解析を行なった。これまで大うつ病性障害と関係して発現に変化が得られると期待される遺伝子で有意な発現量の差が得られ、今回作成したマウスの精神疾患モデルマウスとしての有用性を裏付けてくれている。さらに、機能多型Ser205Leuと大うつ病性障害についての関連をオリジナルのサンプルからとメタ解析による結果として報告した。
真菌類によるバイオマスの高度利用に関する研究

1.Penicillium purpurogenumのセルラーゼ誘導について,セロビオース(CB)などのセロオリゴ糖から誘導物質であるゲンチオビオース(GB)へ変換を行う酵素の精製とその諸性質を調べる目的で研究を行ったところ,本酵素は菌体内に局在し,CBで誘導されるβ-グルコシダーゼであった.また,分子量56000の単量体であり,至適pHは6.5,pH6.08.0で安定,反応の至適温度は40°Cで,35°C以下で安定であり,菌体外のβ-グルコシダーゼとは異なっていた.各種セロオリゴ糖を基質とした場合,グルコースの他にラミナリビオースやGBなどの糖転移産物が見られた.特にGBは長時間反応液中に残存していたことから,菌体内においても本酵素によって誘導物質であるGBが生成し長時間保持されていることが考えられ,誘導において有利に働いていることが示唆された.2.Corticium rolfsiiの生産する生デンプン分解性グルコアミラーゼG2を精製し,アミノ酸内部配列の一部を決定した.RNAの抽出,mRNAの精製を行い,cDNAライブラリーを作製し,コロニーハイブリダイゼーションによってグルコアミラーゼG2のアミノ酸配列に対応する13個の陽性クローンを単離した.最も鎖長の大きい陽性クローンの塩基配列を決定したところ,開始コンドと終始コンドを含む完全長のcDNAクローンであり579残基からなるポリペプチドをコードしていた.その推定アミノ酸配列は,精製酵素より得られた内部アミノ酸配列と完全に一致し,グルコアミラーゼの活性部位および数種類のデンプン分解酵素に存在するデンプン粒吸着部位が認められた.得られたcDNAを酵母発現用シャトルベクターに連結して構築したグルコアミラーゼ発現用プラスミドを導入した形質転換酵母はデンプン分解能を獲得したことから,酵母において発現,分泌されていることが示唆された.1.Penicillium purpurogenumのセルラーゼ誘導について,セロビオース(CB)などのセロオリゴ糖から誘導物質であるゲンチオビオース(GB)へ変換を行う酵素の精製とその諸性質を調べる目的で研究を行ったところ,本酵素は菌体内に局在し,CBで誘導されるβ-グルコシダーゼであった.また,分子量56000の単量体であり,至適pHは6.5,pH6.08.0で安定,反応の至適温度は40°Cで,35°C以下で安定であり,菌体外のβ-グルコシダーゼとは異なっていた.各種セロオリゴ糖を基質とした場合,グルコースの他にラミナリビオースやGBなどの糖転移産物が見られた.特にGBは長時間反応液中に残存していたことから,菌体内においても本酵素によって誘導物質であるGBが生成し長時間保持されていることが考えられ,誘導において有利に働いていることが示唆された.2.Corticium rolfsiiの生産する生デンプン分解性グルコアミラーゼG2を精製し,アミノ酸内部配列の一部を決定した.RNAの抽出,mRNAの精製を行い,cDNAライブラリーを作製し,コロニーハイブリダイゼーションによってグルコアミラーゼG2のアミノ酸配列に対応する13個の陽性クローンを単離した.最も鎖長の大きい陽性クローンの塩基配列を決定したところ,開始コンドと終始コンドを含む完全長のcDNAクローンであり579残基からなるポリペプチドをコードしていた.その推定アミノ酸配列は,精製酵素より得られた内部アミノ酸配列と完全に一致し,グルコアミラーゼの活性部位および数種類のデンプン分解酵素に存在するデンプン粒吸着部位が認められた.得られたcDNAを酵母発現用シャトルベクターに連結して構築したグルコアミラーゼ発現用プラスミドを導入した形質転換酵母はデンプン分解能を獲得したことから,酵母において発現,分泌されていることが示唆された.
グローバル・ハウスホールディング-高齢化時代の国境横断的家事・介護労働の研究

本研究は、グローバル・ハウスホールディング(越境する家庭形成)を、社会科学の分析対象として確立することを企図した。「ハウルホールド=家庭」は概念的に血縁家族よりも広く、その射程に、国境を越える家事手伝い、介護士、乳母、オーペア、国際養子縁組・結婚などを収めている。本研究では、東アジアに焦点を当て、先進国内で男女平等化と少子高齢化が進行する時代において、ケア労働の担い手が国際化し、それを介して「家庭」が国境横断的に形成される現象を取り扱った。そのことで、一方でグローバル化や国際関係の研究を進化させ、他方でジェンダーやエスニシティ、福祉や労働の研究との接合を図る。また、政策提言に向け、その基盤形成を図らんとした。グローバル・ハウスホールディング(越境する家庭形成、GHH)を、社会科学の分析対象として確立することを目的とする本研究では、「ハウルホールド=家庭」つまり、概念的に血縁家族よりも広く、その射程に、国境を越える家事手伝い、介護士、乳母、オーペア、国際養子縁組・結婚などを収めている単位を分析の中心に据えた。初年度の目標は、本プロジェクトの基礎を固め、ケア労働の実証研究に目途をつけることであった。具体的には、文献を整理し、調査を開始し、研究会を組織し、作業ペーパーを書くことにあった。まず第1に、論点の整理と文献のサーヴェイを行った。特に、今年は、ヨーロッパにおける資料収集に努め、とりわけケア労働の国際化の先進国ともいえるイタリアに絞って資料を集めた。第2に、欧州大学院大学において、ケア労働の国際化や移民に関する研究会を見出し、メンバーと議論を試みた。ここで既存の先端的研究にふれることができたのは大きい。第3に、ケア労働者の受け入れ国の現地調査を行った。地中海諸国の移民労働研究の拠点であるイタリアの欧州大学研究所を足場とし、ヨーロッパにおけるケア労働者の受け入れ国、とりわけイタリアの現地調査を、トスカーナ州プラート市を事例に2度ほど試みた。第4に、ワーキング・ペーパーを英文で執筆した。作業素稿をこの段階で執筆し、次年度における関係者に限定的に配布するためである。これは、欧州大学院大学のワーキング・ペーパーとして発表を予定している。本研究は、グローバル・ハウスホールディング(越境する家庭形成、GHH)を、社会科学の分析対象として確立することを目的としている。本研究では、先進国内で男女平等化と少子高齢化が進行する時代において、ケア労働の担い手が国際化し、それを介して「家庭」が国境横断的に形成される現象を取り扱ってきた。そのことで、一方でグローバル化や国際関係の研究を進化させ、他方でジェンダーやエスニシティ、福祉や労働の研究との接合を図ってきた。とりわけ本年度は、まず第1に、夏までにケア労働者の受け入れ国の現地調査を引き続き行った。地中海諸国の移民労働受け入れ主要国であるフランス、またその研究の拠点であるパリ政治学院を足場とし、ヨーロッパにおけるケア労働者の受け入れ状況を現地調査した。第2に、前年度の文献のサーヴェイをもとに、口頭で英文の研究発表を試みた。とくに、ベルギー・ルーバン大学では、本テーマに関連したワークショップを開催し、発表を試みた。第3に、ケア労働の国際化や移民に関する研究会を組織し、積極的にネットワーク構築に努めた。とくに、移民・市民権研究の第1人者であるC・ヨプケ教授(パリ・アメリカン大学)と協力し、研究交流を積み重ねた。関連して第4に、ヨプケ教授の市民権に関する関連論考の翻訳をほぼ終えた。最終度である来年度中の出版が岩波書店からなされる。これにより、市民権を含めた関連トピックに研究が広がり、また今後の理論的研究の素地を固めたといえよう。

本研究の公刊成果物としては、"Towards a Transnational lntimate Sphere?-'Care Deficit' and Global Householding in East Asia-,"Hokkaido Law Review,Vol.62,No.6,2012,pp,191-208.という英文業績が挙げられる。その上、挑戦的萌芽研究として、課題を発展的な形で発見することも意識した。ここでは、少子高齢化と男女平等(雇用均等)の中でケア労働者が越境するというグローバル化の一現象の先に、近代国家が「民」として考え制度化してきた構図が、相対化されてきている様を課題として意識し、その上で、シティズンシップの変容などが不可避的に議論の俎上に上らざるを得ないという暫定的な結論を得た。そこから、新たに「グローバル化時代のシティズンシップ-日本における『民』の再定義に向けて-」という科学研究費基盤研究(B)のプロジェクトに応募し、内定を得た。したがって、本萌芽研究は、この基盤(B)研究に衣替えし、より大きな共同研究として、ざらに包括的に国際人口移動の政治学に取り組んでいくことになろう。
植物食の起源とその多様な展開

植物食がいつ、どのような分類群で起源し、そして植物利用様式をいかに刷新しつつ多様化していったのかを明らかにするために、以下の3つのテーマに沿って、自然史・生態調査と分子系統解析、および植物の形態や化学物質が介在した植物と植食者のふるまい(防衛・誘引・解毒)等の解析を行った。(1)食植性昆虫における植物食の起源:コケに潜葉するハモグリバエ科とフショクバエ科の羽化標本を整理し、それらの形態観察を行った。その結果、コケ類に潜葉するハモグリバエ類とフショクバエ類は、いずれも寄主特異性が高く、非常に高い生物多様性を擁していることが明らかになった。(2)食植性昆虫の植物利用様式の変遷と多様化過程:これまでに潜孔葉から羽化させた潜葉虫の成虫標本の整理を行い、潜葉虫の同定・分類を進めた。また、チャルメルソウ類を送粉するキノコバエ類が苔類食でかつ寄主特異性も高いことを明らかにし、学術誌に発表した。(3)植物と食植性昆虫の間に成立した共生関係(特に送粉共生と栽培共生)の起源:コミカンソウ科の絶対送粉共生を新たに新大陸から見いだした。ペルーに分布するPhyllanthus属3種の送粉様式と、種子寄生性のハナホソガの分類および形態を調査し、その結果を学術誌に発表した。。以上の研究に加えて、潮間帯の藻類食者の調査をした。ニシキウズ科ハナザラが、ウニの巣穴に住み込み、そこで付着藻類食を行っている一方、アコヤザラは波あたりの激しい岩上で不着想食を行っていることが明らかになった。ニシキウズ科チゴアシヤ亜科の近縁群の形態・生態情報とそれらの系統関係を調査し、貝殻の巻きがほどける進化過程について考察した。陸上植物の最も祖先的な種群であるコケ植物(蘚類、苔類、ツノゴケ類)の食植者の存在と、それらの多様性や生態が少しずつ明らかになってきた。本研究は、コケ食昆虫に関する多くの新発見をもたらし、それらは数本の論文となって国際誌に発表されている。シギアブ科シトネアブ亜科の3つの属の種がすべてコケ食者であることが明らかになったばかりでなく、日本産のコバネガ類においても、新たに新属と数種の新種を記載した。さらに、キノコバエ科においても、一部がコケ食者であり、しかもそれらの多くが高い寄主特異性を持つことが明らかになった。コケ食者に関する我々の知見は、世界で最も豊富かつ新規性の高いものになっている。潜葉虫の地道な採集・飼育を続けてきた結果、潜葉虫の成虫標本と幼虫の潜孔葉のさく葉標本は、きわめて充実したものになっている。これらの標本は、潜葉虫と潜孔様式の多様性の網羅的記載・解析の足がかりになると考えられる。コミカンソウ科で発見された絶対送粉共生系は、食植者(ここでは種子食性のホソガ)が送粉者になるという驚くべき進化の実例であり、植物ー食植者相互作用の最も顕著な例である。このコミカンソウ科の絶対送粉共生はこれまで旧世界からしか見つかっていなかったが、あらたにペルーで絶対送粉共生のコミカンソウ属植物を発見し、その共生関係の実態について報告した。この報告は、コミカンソウ科の絶対送粉共生が新大陸にも広がっていることの初めとの報告となった。コケ食の昆虫として、シギアブ科とコバネガ科、キノコバエ科に加えて、シリブトガガンボ科、ハバチ科、ハモグリバエ科、フショクバエ科の多様性・系統・生態に関する調査を進める。潜葉虫の多様性、および潜孔様式の多様性について、羽化成虫標本の整理・同定・分類と、潜孔葉の写真およびさく葉の整理を行う。これらの標本をもとに、日本産の潜葉虫の多様性と、植物ごとの潜葉虫リストを作成する。特にコケに潜葉するハモグリバエ科と、潜葉性ハバチ類の分類・系統をも進める。絶対送粉共生系に関しては、いまだ未解決の問題が残っている。膨大なコミカンソウ科植物の中で、未だに送粉様式が不明の種群がある。それらの送粉様式を明らかにするとともに、コミカンソウ科の送粉様式の多様な展開を俯瞰する。また、ハナホソガに寄生するコマユバチの存在がある。これらのコマユバチの多様性と、送粉共生系に与える影響、さらに、寄生性から植物食への転換についても調査を進める。また、新たな絶対送粉共生系の探索を行う。さらに送粉共生の新たな系として、ガガンボ科で著しく口吻が伸長する種群を対象に、それらの訪花習性と幼虫生態の調査を進める。さらに海域にまで視野を広げ、藻類と藻食者の相互作用系についても、調査を進める。潮間帯の藻食者でありながら、特異な住み込み共生をするものや、特異な環境で生活するものが発見されており、それらの藻食者の形態・行動・生態などの分析を進める。また、岩礁域では、ウニ類が重要な藻食者として君臨しているが、そのウニ類に住み込み共生をするあらたな生物が見つかり、その分類や系統、生態についても調査を進める。祖先的な食植性昆虫であるシギアブ類について、その分類・系統・生活史に関する研究を行なった。

シギアブ科の中でコケ食のグループについて、精力的な探索を行ない、3属のシギアブ類がコケ植物食であり、そのほとんどの種が高い寄主特異性を持っていることが明らかになった。また、この3属のシギアブは日本列島だけで約20種にも及び、その大半は未記載種であることが明らかになり、その中のLitoleptis属の分類・系統の解析を行なった。このLitoleptis属にはシトネアブ属という和名を提唱し、6種の新種記載を行なった。これらのシトネアブの寄主植物として、ジャゴケ属、ジンガサゴケ属、サイハイゴケ属が明らかになった。また、コケ食のハモグリバエについても、分類・系統解析を開始した。コバネガ科に関しては、日本列島各地の探索を継続し、新属を含む、数種の新種を発見し、現在、その記載・系統解析を行なっている。ペルーにおいて、コミカンソウ科の絶対送粉共生に関する調査を行なった。Phyllanthus acumitata、P. graveolens、P. huallagensis、P. salviifoliusの4種のコミカンソウ属植物の観察を行ない、それらがハナホソガ類によって送粉され、それらのハナホソガが種子を利用していることが明らかになった。この発見は、コミカンソウ科の絶対送粉共生が南米にまで及んでいることを示すものである。コミカンソウ科の絶対送粉共生系については、さらに日本列島のハナホソガ類の記載を行い、さらに現在、この驚くべき系の生態・進化に関する総説を、現在執筆中である。これまで知られていたシギアブ科の幼虫はすべて捕食性かデトリタス食であったため、シギアブ科シトネアブ亜科がコケ食であることが初めて明らかにされたことは、双翅目における食植性の起源を知る上できわめて画期的なことである。シトネアブ属はこれまで日本から採集はされていたものの、記載された種はなく、その生態も未知であった。本研究において、シトネアブ属が正式に日本列島から報告され、6種の新種が記載されたことは、日本列島の特異な生物多様性を知る上で大きな意義がある。南米ペルーにおいて、コミカンソウ科の絶対送粉共生が発されたことは、コミカンソウ科の絶対送粉共生が世界的な広がりを持っていることを示したという意味で、意義深い。植物食がいつ、どのような分類群で起源し、そして植物利用様式をいかに刷新しつつ多様化していったのかを明らかにするために、以下の3つのテーマに沿って、自然史・生態調査と分子系統解析、および植物の形態や化学物質が介在した植物と植食者のふるまい(防衛・誘引・解毒)等の解析を行った。(1)食植性昆虫における植物食の起源:日本列島におけるシギアブ科シトネアブ亜科の多様性解析を進めた。シトネアブ類は種多様性が高く、寄主特異性が高いことが判明した。また、シトネアブ類の幼虫形態を初めて明らかにし、それらが特異な口器構造を持っていることを明らかにした。ラオスでの調査において、ケゼニゴケに潜孔するシトネアブが見いだされた。このシトネアブの系統と分類についても調査を継続中である。さらに、日本列島におけるコバネガ類の多様性と、各種の詳細な分布を探索した。その結果、赤石山脈から新属を見いだし、東北地方から数種の新種を見いだした。(2)食植性昆虫の植物利用様式の変遷と多様化過程:潜葉虫昆虫の潜孔葉を収集し、特にハモグリバエ科の多様な潜孔の存在を明らかにした。また、コケ類に潜葉するハモグリバエ類の多様性とそれらの寄主特異性の高さが明らかになってきた。(3)植物と食植性昆虫の間に成立した共生関係(特に送粉共生と栽培共生)の起源:ペルーにおいて、コミカンソウ科の絶対送粉共生の探索を行い、Phyllanthus属週種で絶対送粉共生が南米にも存在することが明らかになった。
細胞膜上の脂質ドメインの形成に関与する因子の同定と解析

細胞膜の主要な脂質であるスフィンゴミエリンは、脂質ドメイン(マイクロドメイン)を形成して存在する。マイクロドメインの形成に関わる因子を同定することを目的とし、スフィンゴミエリンドメインのプローブ・ライセニンを用いたスクリーニングを行った。マイクロドメイン形成が異常な細胞の候補として、複数のライセニン耐性細胞を取得し、それらの解析を行った。生体膜を構成する脂質分子は、同一膜上で一様に混合しているのではなく、不均一に存在し、ドメインを形成している。脂質ラフトとよばれるマイクロドメインは、膜を介したシグナル伝達や特異的部位への膜輸送に重要な役割を果たし、種々のウイルス感染の場として働くことが示唆されている。生体膜脂質の一種であるスフィンゴミエリンは、マイクロドメインの主要な構成成分である。どのようにスフィンゴミエリンの局在や分布状態が制御され、どのようにマイクロドメインが形成されるかは、細胞の機能発現にとって重要であるが、その機構は明らかでない。そこで本研究では、細胞におけるマイクロドメインの形成機構を明らかにすることを目的とし、特にスフィンゴミエリンの局在や分布状態を制御する因子を明らかにすることを目指した。ライセニンは、ドメインを形成したスフィンゴミエリンに結合する毒素で、分散して存在するスフィンゴミエリンには結合しない。通常、細胞膜上のスフィンゴミエリンはドメインを形成し、ライセニンによって認識される。しかしスフィンゴミエリンの分布状態が変化し、分散して存在する場合や、細胞表面にスフィンゴミエリンが輸送されない場合、細胞膜はライセニンによって認識されず、細胞はライセニンの毒性に対し耐性を示すようになる。本年度は、RNAiにより種々の遺伝子の発現を抑制した細胞群をスクリーニングし、ライセニンに耐性を示す細胞を「スフィンゴミエリンドメインが形成されない細胞」として取得し、解析することを試みた。その結果、複数のライセニン耐性細胞株を取得し、それらのRNAiターゲット遺伝子を同定した。生体膜を構成する脂質分子は、同一膜上で不均一に存在し、ドメインを形成している。脂質ラフトとよぱれるマイクロドメインは、膜を介したシグナル伝達や特異的部位への膜輸送に重要な役割を果たし、種々のウイルス感染の場として働くことが示唆されている。スプインゴミエリンはマイクロドメインの主要な構成脂質であるが、その局在や分布状態がどのように制御され、マイクロドメインがどのように形成されるかは、これまで明らかになっていない。本研究では、スフィンゴミエリンの局在や分布状態を制御する因子を同定することを目的とした。スフィンゴミエリンはゴルジ体で合成され、細胞膜に輸送される。本研究では、細胞表面のスフィンゴミエリンに結合して細胞死を引きおこす毒素・ライセニンを用いたスクリーニングを行った。この毒素は、ドメインを形成したスフィンゴミエリンに結合し、分散して存在するスフィンゴミエリンには結合しない。通常、細胞膜上のスフィンゴミエリンはライセニンによって認識されるが、スフィンゴミエリンが分散して存在したり、細胞表面に輸送されない細胞は、ライセニンに対し耐性を示すようになる。RNAiにより種々の遺伝子の発現を抑制した細胞群をスクリーニングし、複数のライセニン耐性細胞株を取得した。これら耐性細胞は、スフィシゴミエリンプローブの結合性が減少していた。また蛍光脂質を用いた生化学的解析の結果、スプインゴミエリンの合成活性は保持していたことから、この細胞ではスフィンゴミエリンの輸送や分布状態が変化している可能性が考えられた。
流体と熱交換を行う潜熱蓄熱材の蓄・放熱挙動推定式の提案

流体(温水)と熱交換する潜熱蓄熱材の蓄熱量の時間変化を、潜熱蓄熱材の物性値に応じて推定できる式を提案した。潜熱蓄熱材には相変化温度に幅を持たないものと幅を持つものがあるが、それぞれの場合の推定式を提案した。この条件の厳密解析解を得ることは困難であるため、いくつかの近似を適用した近似解析解を推定式とした。この推定式の妥当性は、詳細に計算した数値計算結果と比較して確認した。潜熱蓄熱材を用いた設備を設計する際、特定の潜熱蓄熱材の使用を想定し、その蓄熱量の時間変化は実験や数値計算で求めることが多い。しかし、任意の潜熱蓄熱材について蓄熱量の時間変化を推定できる式があると、潜熱蓄熱設備の設計に有用である。本研究では、流体と熱交換を行う潜熱蓄熱材について、蓄熱量の時間変化を任意の潜熱蓄熱材の物性値に応じて推定できる式を提案することを目的とした。昨年度は潜熱蓄熱材の相変化温度が幅を持たない場合についての推定式を提案したが、現在用いられている潜熱蓄熱材の多くは相変化温度に幅を持つ。そこで、本年度は相変化温度が幅を持つ場合についての推定式を提案することを目的とした。初期温度が一様で無限の深さを持ち相変化温度が幅を持たない潜熱蓄熱材の表面温度を任意の温度に瞬時に上昇させた後の潜熱蓄熱量と顕熱蓄熱量の時間変化は近似解析解が存在する。この近似解析解を利用する方法を考え、実験と数値計算による検討を通じて、次のことを明らかにした。初期温度が一様で有限の深さを持ち相変化温度に幅を持つ潜熱蓄熱材の表面に温水を流した場合の蓄熱量の時間変化は、潜熱蓄熱材の表面温度を温水の流入温度に近似し、「潜熱蓄熱材のみかけの比熱をガウス分布に近似した低温側変曲点の温度を相変化温度とする近似解析解による顕熱蓄熱量」と、「相変化温度幅の中心温度を相変化温度とする近似解析解による潜熱蓄熱量」との和で近似的に表現できる。本研究では、流体と熱交換を行う潜熱蓄熱体について、潜熱蓄熱材の蓄熱量と流体の流出温度の時間変化を潜熱蓄熱材および流体の物性値と流体の流入温度に応じて推定できる式を提案し、その妥当性を確認することを目的としている。推定には潜熱蓄熱材の相変化温度、相変化熱、熱伝導率等の物性値が必要となる。純物質ではない潜熱蓄熱材は固相と液相が混合した状態(固液混合状態)となる温度に幅を持つ。DSC測定により温度と蓄熱量の関係を測定し、固液混合状態となる温度と相変化熱を同定した。このとき、温度と蓄熱量の関係は、潜熱蓄熱材への熱の流入速度の影響を受けることが明らかとなったため、その影響を表現するモデルの提案を行った。また、固液混合状態における熱伝導率について実験を行って検討し、温度が高くなると小さくなること、固体の熱伝導率と液体の熱伝導率の相加平均を用いると誤差20%以内で実測熱流を表現できること、固体の熱伝導率と液体の熱伝導率の融解割合に応じた重みづけ平均の熱伝導率を用いると誤差20%以内で実測熱流を表現でき固体・液相に近い温度域の熱流の再現性が良いことを明らかにした。流体が水の場合の蓄熱量と流体の流出温度の時間変化の推定式について、既に提案している流体が空気の場合と近似方法を変えて提案した。ただし、これらの推定式は固液混合状態となる温度に幅を持たない場合を前提として考えているため、固液混合状態となる温度に幅を持つ場合の推定式についての検討が今後必要となる。当初の予定では、平成24年度は、1.潜熱蓄熱材の熱物性値の測定、2.熱交換実験、3.熱交換の数値計算モデルの作成、4.数値計算モデルによる熱交換実験の再現、5.実験結果および数値計算結果との比較による既に提案している推定式の妥当性の確認、6.推定式の適用範囲の検討、の実施を予定していた。しかし、既に提案していた推定式は実際には幅を持つ固液混合状態の温度について幅を持たないとして考えていため、固液混合状態における熱物性値と温度の関係について詳細に検討する必要が生じた。そのため、熱交換実験の実施に至らず、1.と3.のみの実施となった。固液混合状態の温度が幅を持つ潜熱蓄熱材を対象とする。1、境界条件として潜熱蓄熱材の表面温度が与えられる場合の蓄熱量の時間変化について、実験、数値計算による再現、推定式の提案を行う。2、流体と熱交換を行う場合の蓄熱量の時間変化について、実験、数値計算による再現、推定式の提案を行う。推定式は、既に提案している固液混合状態の温度が幅を持たない場合の式を基として何らかの補正方法を検討する。その後、推定式の適用範囲の検討を行う。
高活性ホスホランを利用する有機合成に関する研究

本研究は高活性ホスホラン中間体を活用する有用物質の簡便合成法の開発を目的としている。本研究では次の2つのテーマについて研究を行った。(1)ビニルホスホナートの分子内エン反応を用いるセスキテルペン類の簡便合成シトロネラール及びメロナールとホスホノ酢酸エステルをClTi(O^iPr)_3存在下、縮合反応を行い、立体特異的に8ビニルホスホナートも2を合成した。1,2をEtAlCl_2,SnCl_4,TiCl_2(O^iPr)_2等のルイス酸存在下、分子内エン反応を行ったところ、立体特異的にエン反応生成物3,4が得られた。3,4とパラホルムアルデヒドとのWittig-Horner反応を行うことにより、1,5-ジエンが高収率で得られた。このジエンはさらにEtAlCl_2を作用させることにより、分子内エン反応生成物である二環式化合物5,6の合成に成功した。5より高収率でCadalaneセスキテルピン類への誘導に成功した。(2)α-ジエチルホスホノ酢酸アミドを用いるα-ホスホノラクタム類の簡便合成α-ジエチルホスホノ酢酸アミドのジアゾ化により調製されるα-ジアゾ-α-ホスホノ酢酸アミド類はRh_2(OCOCH_3)_4触媒存在下、C-H挿入反応が起こり、α-ホスホノ-β-ラクタム7及びγ-ラクタム8が良好な収率で簡便合成出来ることを見出した。得られたラクタム類7及び8はパラホルムアルデヒドとの反応により、α-トチレンラクタム9及び10へ容易に誘導出来た。得られた9及び10は容易にα-アミノラクタム類へ官能基変換が出来た。出発物質として、環状アミドを用いると、α-ホスホノカルバペナム及びカルバセフアム等の双環ラクタム類の容易に誘導出来た。
スカンジウム元素の特性を活かした新規合成反応の開発

本研究では、まずスカンジウム元素のルイス酸性に着目し、まず高い触媒活性の期待できるスカンジウムトリフラートの合成を検討した結果、酸化スカンジウムにトリフルオロメタンスルホン酸を水溶液中加熱することにより調製できることを見い出した。このスカンジウムトリフラートは、Friedel-Craftsアシル化反応の優れた触媒となることがわかった。Friedel-Craftsアシル化反応は工業的にも重要なプロセスであるが、一般に反応基質に対して化学量論量以上の塩化アルミニウムが必要であり、反応終了後の処理、および大量に副成する酸性ガス(通常は塩酸ガス)の扱いが大きな問題になっている。筆者らは、スカンジウムトリフラートを触媒として用いる芳香族化合物と酸無水物とのFriedel-Craftsアシル化反応について検討した結果、電子的に活性化されたアニソール、トリメチルベンゼンなどの芳香族化合物について1-20mol%の触媒を用いるだけで反応が円滑に進行することを見い出した。一方、スカンシウムトリフラート、(R)-(+)-ビナフトール、三級アミンからキラルなスカンジウム触媒が調製され、アシルオキサゾリドンとジエンとの不斉Diels-Alder反応の優れた触媒として作用することも見い出した。これらのキラルなスカンジウム触媒について、そのユニークな構造を明らかにし、(R)-(+)-ビナフトールの軸不斉が水素結合を介して三級アミン部分に伝達され、高い不斉誘起が実現されているメカニズムを明らかにした。一方、過塩素酸スカンジウムについても優れた触媒活性を見い出し、3-5mol%の過塩素酸スカンジウムの存在下、1-O-アセチル-2,3,5-トリ-O-ベンジル-β-D-リボフラノースにシリル求核剤を作用させると、対応するC-およびN-グリコシドが高収率かつ高立体選択的に得られることを明らかにした。
多源イオン化蒸着装置による有機エレクトロルミネセンス素子の作製と評価

本研究は、有機エレクトロルミネセンス(有機EL)素子の特性向上を目的に、薄膜作製のプロセス技術としてイオン化蒸着法に着目し、その膜質の向上からEL素子の問題点解決へのアプローチを試みたものである。陽極ITO上にホール輸送層のポリビニルカルバゾール(PVCz)(スピンコート法、60nm)、次に発光層の8-ヒドロキシキノリンアルミニウム(Alq)をイオン化蒸着法により50nm積層した。陰極はMgである(真空蒸着)。Alqのイオン化蒸着単一層膜では、300V程度のイオン加速電圧条件で不純物酸素の減少に伴う蛍光強度の増加が確認されている。しかし積層構造においては下地層に与える影響(幅射熱、イオン照射)を考慮した上で、イオン化蒸着がEL特性に及ぼす効果を調べる必要がある。そこで発光層Alqの部分を、PVCz層上にまず真空蒸着で膜厚34nm、次にイオン化蒸着で17nmの順で成膜すると下のようなEL特性の改善が確認された(2段蒸着法)。1.イオン加速電圧50Vの場合、真空蒸着のみに比べ、発光輝度が約1.5倍、発光効率が約2倍に向上した。2.発光開始電圧も、10V(真空蒸着のみ)から、7.5V(2段蒸着、イオン加速電圧100V)まで改善できた。さらにAlq蒸着源とMg蒸着源を真空槽内にもつ多源イオン化蒸着装置の作製を行い、EL素子を成膜した。Alq-Mg界面が大気に触れないことで不純物の混入が防がれ成膜できるため、真空蒸着の場合で5000cd/m^2、1.7lm/Wという高輝度、高効率が確認された。以上のような結果から、イオン化蒸着法による膜質の改善がEL特性向上に有効であること、また装置の改造により、イオン化蒸着法を用いたさらなる改善が可能であることが確かめられた。
炭素繊維強化プラスチックと従来金属材料とのガルバニック腐食防止に関する研究

炭素繊維強化プラスチック(Carbon Fiber Reinforced Plastic; CFRP)とアルミニウム合金とが接した際に,アルミニウムの腐食が加速するガルバニック腐食について電気化学的手法により調査した。CFRPとアルミニウムとを短絡して食塩水中に浸漬すると,単独でアルミニウムを浸漬した場合に比べて,大幅に腐食量が増大することが明らかとなった。アルミニウムに陽極酸化処理を施すと,アルミニウム合金の種類によってはガルバニック腐食を抑制することができることも判明した。炭素繊維強化プラスチック(CFRP)とアルミニウムとが接した際に,アルミニウムの腐食が助長される「ガルバニック腐食」について,電気化学的測定を行うことで調べた。アルミニウムには純アルミニウム1050および1100,あるいは高強度アルミニウム合金7075を用い,CFRPには強化繊維がPAN系炭素繊維,母材がエポキシのものを用いた。試験液には海水の塩分濃度と同程度の3.5%NaCl溶液を用いた。試験液中にCFRPとアルミニウムとを浸漬し,両者を無抵抗電流計を介して短絡し,両者間に流れるガルバニック電流を連続測定した。試験期間を1週間とし,その間に流れたガルバニック電流から電気量を測定し,それをファラデーの法則を用いて腐食量に換算した。試験前と試験後に電子天秤を用いて試料の重量を測定し,その差からも腐食量を求めた。比較試験として,同じ試験液中にアルミニウムを単独浸漬し,その腐食量も測定した。試験終了後に試料の表面観察を行い,腐食発生状況についても調査した。また,ガルバニック腐食抑制効果をねらい,アルミニウムに陽極酸化処理を施した試料についても同様の試験を行った。ガルバニック腐食試験の結果,単独浸漬をしたアルミニウムに比べて,CFRPと短絡したアルミニウムは腐食量が大幅に増大することが分かった。特にその傾向は7057よりも純アルミニウム1050や1100で顕著であった。単独浸漬した1050の腐食量が0.10.2mg/cm2であるのに対し,CFRPと短絡した1050の腐食量は最大で約20mg/cm2となり,単独浸漬時の腐食量と比較すると約二桁増加した。7075では単独浸漬,CFRPと短絡しての浸漬それぞれの腐食量は約5,25mg/cm2となり,CFRPと短絡時の腐食量は単独浸漬時に比べて約5倍となった。1050に30分以上の硫酸陽極酸化処理とイオン交換水中での封孔処理をを施すと,CFRPと短絡時に流れるガルバニック電流はほぼゼロに抑制され,試験後の試料にも孔食などの腐食は確認されなかった。アルミニウムとCFRPとのガルバニック腐食を調査するために、食塩水中でアルミニウムとCFRPとを無抵抗電流計を介して短絡し、両者間を流れるガルバニック電流を測定するガルバニック試験を実施した。試料には純アルミニウム1050および高強度アルミニウム2024を使用した。食塩水濃度の影響を調べるため、0.001mol/Lから1mol/Lの範囲で食塩水濃度を変化させた。また液流動条件の影響を調べるため、スターラーによる液攪拌および液静止時においてガルバニック試験を行った。その結果、1050、2024いずれも単独浸漬時に比べて、CFRPと短絡したときのほうが腐食量が数倍から数十倍まで増加することが分かった。また、食塩水濃度が高くなるにつれてガルバニック腐食量が増大することが分かった。さらに液攪拌を行ったほうが液静止時に比べて数倍から数十倍、腐食量が増大することも判明した。腐食量が増大する原因を調査するため、アルミニウム試料のアノード分極曲線、CFRPのカソード分極曲線を食塩水中で測定した。その結果、アルミニウム試料のアノード分極曲線は食塩水濃度が増大するほど電流密度値が増加することが分かった。ただし、液攪拌をしても電流密度値に変化はなかった。一方、CFRPのカソード分極曲線は食塩水濃度依存性は示さないが、液攪拌により溶存酸素拡散限界電流密度値が一桁増大することが分かった。このことより、食塩水濃度の増加はアルミニウムのアノード溶解を加速し、液攪拌はCFRPのカソード反応を増大させることが判明した。アルミニウムとCFRPとのガルバニック腐食に及ぼす食塩水濃度ならびに液流動条件の影響を調査し、その結果を得ることができた。炭素繊維強化プラスチック(CFRP)とアルミニウムとが接した際に,アルミニウムの腐食が加速される「ガルバニック腐食」について,電気化学的測定手法により調査した。アルミニウム試料には,航空機外板の皮材と類似した成分を持つ純アルミニウム1050を用いた。ガルバニック腐食を定量的に評価するため,アルミニウムとCFRPとを同じ試験液中に浸漬し,両者を無抵抗電流計を介して短絡する,いわゆるガルバニック試験を実施した。この方法を用いれば,アルミニウムが腐食する際に流れる腐食電流を無抵抗電流計にてリアルタイムに計測できる。また流れた電流の時間累積からファラデーの法則を用いて,腐食量(重量減)にも換算できる。このような手法を用いて,CFRP短絡によるアルミニウム腐食加速効果について調べた。最終年度においては,ガルバニック腐食に及ぼす食塩水濃度の影響,液流速の影響について詳しく調べた。食塩水濃度は0.0011mol/Lのあいだで7水準に変化させた。液流速については,016.5 cm/sのあいだで6水準で変化させた。

CFRPと短絡せずに単独で1050を食塩水に浸漬した場合は,NaCl濃度にかかわらず1050の腐食量は0.1mg/cm2と小さかった。それに対し,CFRPと短絡して1050を浸漬した場合,NaCl濃度が高くなるにつれて腐食量も大きくなった。液撹拌時においては,NaCl濃度の対数と腐食量とが比例関係になることが判明した。液流速については,単独浸漬の場合は液流速に関係なく腐食量は0.08mg/cm2と小さいが,CFRPとの短絡浸漬の場合は,流速が増すにつれて腐食量は線形的に増大することが判明した。炭素繊維強化プラスチック(Carbon Fiber Reinforced Plastic; CFRP)とアルミニウム合金とが接した際に,アルミニウムの腐食が加速するガルバニック腐食について電気化学的手法により調査した。CFRPとアルミニウムとを短絡して食塩水中に浸漬すると,単独でアルミニウムを浸漬した場合に比べて,大幅に腐食量が増大することが明らかとなった。アルミニウムに陽極酸化処理を施すと,アルミニウム合金の種類によってはガルバニック腐食を抑制することができることも判明した。これまで定量的なデータがほとんど存在していなかったCFRPと金属材料とのガルバニック腐食に関して,CFRPとアルミニウムとを塩化ナトリウム中で浸漬し,両者間に流れるガルバニック電流を測定するという電気化学的測定を行うことで,定量的なデータを測定することが出来た。ガルバニック腐食の防食法開発のため,表面処理の一種である陽極酸化処理を施したアルミニウムを用いてガルバニック試験を行うことで,その防食効果についても調査を行った。アルミニウムとCFRPとのガルバニック腐食を抑制方法の開発を目指す。具体的にはアルミニウム側に陽極酸化などの表面処理を施し、その効果について調査する。また実際の構造物を想定し、アルミニウムとCFRPとが直接接触した試験片を用いて、より実機に近い環境での腐食試験を行う。材料工学実機構造体として,CFRPとアルミニウムとが接触して使用されることを鑑み,CFRPとアルミニウムとを直接ボルトなどで結合した試料の腐食試験を行う。また,実機構造体には何らかの外荷重が加わることを想定し,荷重が負荷された状態でCFRPとアルミニウムとが接した際の腐食挙動を調べ,ガルバニック腐食がアルミニウム合金の機械的性質に及ぼす影響についても調査する。引張り試験機、CFRP積層板作製のためのプレス機購入が仕様の調整により翌年度へと持ち越したため当該年度に購入予定のポテンシオガルバノスタット2台のうち,1台は既存の設備で代替することが出来たため。引張り試験機に付随する腐食槽およびCFRP積層板作製用プレス機を購入する予定である。当該年度に購入予定の小型卓上試験器に,電気化学測定可能なオプションを追加するために使用する。