hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
核融合炉第一壁で用いられる炭化ケイ素中での水素同位体挙動の解明とその体系化

本研究では将来の核融合炉第一壁構造材料の候補のひとつである炭化ケイ素(SiC)に注目し、その中での水素同位体のダイナミックスをミクロ的な観点から検討し、詳細なメカニズムを明らかにすることを目的とした。特に、第一壁構造材料には核反応により生成した高エネルギーのヘリウムが直接材料に照射されるため、水素同位体のみの照射環境とは異なり、複合イオン照射環境が水素同位体滞留挙動に及ぼす影響について検討することが核融合炉安全の観点から重要な問題である。そこで、今年度は加熱温度を制御することにより、水素同位体の滞留挙動と欠陥の回復に及ぼす熱アニーリング効果について検討した。これまでに室温では重水素イオンのみを飽和量まで照射すると、重水素は炭化ケイ素中のケイ素および炭素に捕捉されるが、重水素イオンを飽和量まで照射した後にヘリウムイオンを同量照射するとケイ素に捕捉された重水素のみが照射初期においてヘリウムイオンと相互作用して脱離し、炭化ケイ素中での重水素の滞留量は減少することが明らかとなった。また、照射後に加熱すると重水素が脱離し、欠陥構造が回復するとともに一部の炭素が表面に偏析することが明らかとなった。一方、照射時の温度を800K以上にすることにより、重水素およびヘリウムイオン照射により生成した欠陥構造が速やかに回復するとともに、Si-C-D結合形成により重水素が滞留することが明らかとなった。さらにヘリウムイオンのエネルギーを変化させてSiCに照射することにより滞留しているヘリウムと重水素の相互作用についても検討した結果、低エネルギーのヘリウムを照射した方がTDSスペクトルの脱離ピークが低温側にわずかにシフトすることから表面近傍にヘリウムバブル等として滞留したヘリウムが、重水素の脱離障壁になっている可能性が示唆された。以上の結果より、ヘリウムバブルおよび炭素偏析が水素同位体の滞留に大きく影響していることが明らかとなった。核融合環境に近い環境における炭化ケイ素材料中での水素同位体の化学的挙動を解明するために、高エネルギー重水素イオン照射およびヘリウムイオン照射の順序を変え、ヘリウムイオン照射による重水素滞留・放出過程の解明をX線光電子分光法および昇温脱離法を用いて行った。室温において重水素イオンのみを飽和量まで照射すると、重水素は炭化ケイ素中のケイ素および炭素に捕捉されるが重水素イオンを飽和量まで照射した後にヘリウムイオンを同量照射するとケイ素に捕捉された重水素のみが照射初期においてヘリウムイオンと相互作用して脱離し、炭化ケイ素中での重水素の滞留量は減少することが明らかとなった。また、これらの照射実験後の加熱実験の結果、約1000Kまで加熱することにより、ほとんどの炭化ケイ素構造は修復されるが、さらに過熱することで重水素およびヘリウムイオン照射によって炭化ケイ素材料内部で生成した炭素が試料表面に偏析した。このことは炭化ケイ素材料が核融合炉第一壁やトリチウム増殖材料と構造材料との間の挿入材として利用するイオン照射環境により炭素がプラズマまたは増殖材料中に不純物として混入する可能性を示唆している。また、照射温度を室温から900Kまで変化させると、800Kまでは重水素の滞留量はヘリウムイオン照射に大きく影響を受け、減少するが、900Kではヘリウムイオン照射による影響をほとんど受けないことから、900K以上の照射環境ではヘリウムの滞留が大幅に低減されると共に、イオン照射により生成する損傷構造が大幅に修復されている可能性が示唆された。
高速顕微スピンナノスコープを用いた顕微磁性ダイナミックス

これまでに開発を行ってきた高輝度・高偏極・長寿命のスピン偏極低エネルギー電子顕微鏡をベースとして、ストロボスコピック法により時間分解磁区像観察が可能な「高速顕微ナノスコープ」を製作した。そして、垂直磁気異方性を有する磁性多層膜の磁気挙動の動的観察およびその磁性ダイナミックスの基礎特性の観察を行い、新しい磁性材料の開発に資する基礎的な知見を得た。本研究は、「高輝度・高偏極・長寿命という特性を持つスピン偏極低エネルギー電子顕微鏡(SPLEEM)」をベースにして数10μ秒オーダの高速測定可能な新しい電子顕微鏡「高速顕微スピンナノスコープ」を製作し、スピントロニクスを用いたメモリ開発等に必要な磁性の顕微ダイナミックスを明らかにすることを目的としている。まず高周波パルス(5MHz)の印加が可能なマニピュレータを設計・製作した。試料自身が高電圧(20 kV)に浮いているため充分な絶縁をするとともに高周波対応を行った。また、顕微鏡のマニピュレータとして試料のX、Y、Z方向の移動ならびに傾斜機構を同時に付加した仕様となっている。これと並行して、垂直磁化を有するCoNi磁性薄膜形成過程に関する基礎的な実験も行った。ここでは高輝度・高スピン偏極低エネルギー電子顕微鏡を用いて、磁区構造形成の動的な観察を行った。非磁性キャップ層により垂直磁気異方性が発現することが知られているが、基板依存性があることが明らかとなった。W(110)基板上では、CoNi_2に1MLのAuを蒸着することにより、強い垂直磁気異方性が発現したが、W(110)の上にAu/Cu層を形成してW(110)基板の影響を小さくしたときには、Auキャップ層による垂直磁気異方性は発現しなかった。以上のように垂直磁気異方性を持たせるためにはキャップ層と基板との組み合わせが重要であることが明らかとなった。前年度までにストロボ法による観察に必要な機器などがほぼそろったので、今年度は基本的な検証確認を行った。特にレーザパルスと試料に外場を印加するタイミング制御を中心に検証実験を行った。これにより高速顕微ナノスコープの基本的な動作確認をすることができた。これと並行して、垂直磁化を有するCoNi磁性薄膜形成過程に関する実験も前年度に引き続き行った。これまでに、CoとNiの積層薄膜において、Co/Ni界面の磁気異方性により垂直磁気異方性が発現することが明らかとなっている。そこで今年度は、積層中の磁気異方性の変化の実時間でダイナミック観察を試みた。その結果、積層初期においてCo蒸着後に面内磁化であったのが、Ni蒸着とともに面直磁化へと変化するが、面内から面直への切り替わりが積層とともに早くなることが分かった。逆にCo蒸着により面直から面内へと磁化方向が切り替わるが、積層とともに切り替わりが遅くなることも分かった。このようにして高速の実時間観察によりCoNi積層膜での磁化ダイナミックスが明らかとなった。前年度に高周波用マニピュレータを導入したのに引き続き、今年度は高電圧(20kV)印加が可能な専用高周波ケーブルの設計・製作を行った。ストロボ法による高速観察では、パルススピン偏極電子ビームを発生させる必要がある。このためにパルスレーザを購入し、パルスビーム発生試験も行った。これと並行して、垂直磁化を有するCoNi磁性薄膜形成過程に関する基礎的な実験も前年度に引き続き行った。これまでに、CoとNiの積層薄膜において、垂直磁気異方性が発現することが明らかとなっている。そこで今年度はCoとNiの膜厚の比を変えたとき、および積層順序を逆にしたときの磁区形成過程の観察を行った。結果として、膜厚の比や積層順序には依存せず、Ni蒸着時には垂直磁気異方性が誘起され、Co蒸着時には面内磁化が現れやすいが、積層が進むにつれCo蒸着後でも垂直磁気異方性が安定化されることが明らかとなった。この結果は、Co/Ni界面の磁気異方性により積層によって垂直磁気異方性が発現することを示唆している。初年度であるので、研究を推進するのに必要な試料マニピュレータの設計・製作と垂直磁化を持つ磁性薄膜形成に向けた基礎的な実験を行い、ほぼ当初の当該年度の目的を達成できたと考えている。

25年度が最終年度であるため、記入しない。高周波パルスを印加するための専用ケーブルの製作やパルススピン偏極電子ビーム発生など、高速観察に必要な準備がほぼ終了したので、計画通りと言える。ただ、最終段階になって試料ホルダーとのインピーダンスマッチングが悪いことが判明し、その再設計・製作のために経費の繰り越しを行うことになった点が、やや問題となっている。現時点では研究計画を変更することなく、当初の研究計画にしたがって研究を推進していく予定である。次年度には試料ホルダーの設計・製作を行う必要があるが、これが技術的に最も難しいものであると考えている。しかし、これまでに多くの実験装置などを設計・製作してきた実績をベースにして、解決できると考えている。次年度には試料ホルダーの製作を早急に終了し、高速顕微スピンナノスコープによる磁性の顕微ダイナミクスの観察に取り組んでいく予定である。
リンパ球初期分化因子の単離と同定

1.ヒトRAG-1mRNA発現検出法の確立RT-PCR法による検出は高感度であるが、非特異的な反応も起こりやすい。我々は、種々の条件を検討し、RAG-1mRNA発現を高感度かつ特異的に検出する方法を確立した。条件は次のとおりである。センスプライマー:1-20、アンチセンスプライマー:213-232、アニーリング:55°C2分、サイクル数:30この系を用いて、正常細胞および血液系細胞株におけるRAG-1の発現を検索したところ、胸線、骨髄・臍帯血中の単核球、プレB細胞株(Nalm6)、T細胞株(CEM)といった未熟リンパ組織でRAG-1の発現が見られた。また、我々の樹立したヒトリンパ球前駆細胞株(FL細胞)においてはRAG-1mRNAの発現は見られず、FL細胞がRAG-1を発現する以前の細胞であることがわかった。2.FL細胞に対するRAG-1発現誘導マウスストローマ細胞株であるPA-6と共培養することによって、FL細胞にRAG-1の発現が誘導された。このRAG-1発現の誘導にはサイトカインの存在が必要であり、そのサイトカインがIL-3、IL-6、IL-7であることを明らかにした。これらは各々単独でもRAG-1の発現を誘導するが、三者が共存するとより強い誘導活性を示す。この系で、メンブレンフィルターを用いてFL細胞とPA-6との物理的接触を阻害するとRAG-1発現誘導は全く見られなくなる。またマウス線維芽細胞NIH3T3との共培養ではRAG-1は誘導されない。これらのことからFL細胞に対するR発現誘導にはサイトカインとPA-6細胞膜上の分子からのシグナルが必要であることが明らかになった。
薬物治療における意思決定プロセス分析による医療安全の向上に関する研究

本研究の目的は、医療行為の第一段階には目に見える行為そのものではなく、その前には医療者の感情に強く支配される意思決定プロセスが存在することに着目して、薬物治療における行為の前の医療者の思考の段階からの感情を分析して可視化し、感情とエラーとの連関を明らかにする薬物治療エラー分析の手法を提案することであった。日本医療評価機構の医療事故情報収集等事業による実際のエラー事例を用いて、薬剤と医師、薬剤と看護師、薬剤と薬剤師を検索語として収集し分析を行った。エラー事例報告によるエラー概要のコメントより医師の感情についてテキストマイニングを用いて感情分析を行った。さらに、薬物治療エラーと感情の連関について分析を行い可視化した。分析結果として、エラー内容については、過剰投与が最も多く、次いで処方量間違い、薬剤間違いの割合が有意に高いことが認められた。エラー概要のコメントにおける感情については、ネガティブが最も多く、次いでポジティブの感情が有意に高いことが認められた。ネガティブ感情としては、恐れ(Fear)、嫌悪(Disgust)、悲しみ(Sadness)、驚き(Surprise)、怒り(Anger)が抽出(重複あり)された。その中で恐れが最も多く、次いで嫌悪、悲しみが有意に高いことが認められた。平成30年度以降においても、医療職種や調査件数を増やした詳細な分析を進めるとともに、分析方法の有用性について検証を行うことが必要であると考えられる。本研究の目的は、薬物治療に関する医療安全の問題について意思決定プロセスに着目し、医師、看護師の感情、情報と時間の視点から分析して可視化することにより、医療安全への問題解決方法を提案することである。平成28年度に実施した内容は下記のとおりである。1.薬物治療における投薬と与薬の行為の分析(1).薬物治療における分析対象を、医師の投薬、看護師の与薬とし、それぞれについて行為を抽出した。(2).医師、看護師において、薬物治療に関連する一つ一つの行為について思考の段階からの行為を明確にして抽出した。2.世界的に見た情動行動分析研究成果の調査と意思決定プロセスに影響する感情、行為についての調査(1).情動行動、特に意思決定に影響を与える感情の分析に関する研究等について、世界的に見た心理学や経済学分野での研究成果や書籍を調査した。(2).思考プロセスと行為について、それを行う前の意思決定プロセスと意思決定に影響する医療者の感情を抽出した。3.意思決定プロセスにおける感情、抽出した行為との連関についての分析(1).意思決定における感情と行為との連関を分析し、マトリックステーブルを作成した。平成28年度の研究計画として立案した、薬物治療における医師の投薬行為、看護師の与薬行為の分析、情動行為、特に意思決定プロセスに影響を与える感情に関する世界的な研究成果についての調査、そして、意思決定プロセスにおける感情と行為との連関を分析しマトリックステーブルの作成の検討を行っており、おおむね順調に進捗している。本研究の目的は、薬物治療に関する医療安全の問題について意思決定プロセスに着目し、医師、看護師の感情、情報と時間の視点から分析して可視化することにより医療安全への問題解決方法を提案することである。平成29年度に実施した内容は下記のとおりである。1.意思決定プロセスにおける感情、抽出した行為との連関を分析し、DMPP(Decision Making Process for Prescription)マップの作成(1).医師、看護師において、薬物治療に関連する一つ一つの行為について思考の段階からの行為を明確にして抽出した結果と意思決定プロセスにおける感情との連関について分析を行い、作成したマトリックステーブルの内容について検討を行った。2.実際の医療事故とヒヤリハット事例報告書のマッピング(1).(財)日本医療機能評価機構で公開している医療事故報告書の報告書データによりパイロット的に薬物治療に関連する医療事故とヒヤリハット事例を抽出し、時間軸に沿ってどのプロセスで発生しているか、行為を行う前の意思決定プロセスに影響した感情や情報を分析し、DMPPマップ上へのマッピング方法について検討を行った。さらに、意思決定プロセスに影響を与える感情と行為の連関について、発生要因ごとに把握しやすいマッピングの工夫について検討を行うことが必要である。最終年度は、パイロット的に医療事故とヒヤリハット事例報告書等の実データを用いたより具体的なDMPPマップを作成し、原因分析と安全対策への有用性についてインタビュー調査等により検証を行う。さらに、実際の診療現場での安全対策に結び付けるために、DMPPマップで分析された意思決定プロセスにおける医療者の感情、情報と時間に関する要因を医療事故・ヒヤリハット事例報告での要因項目として医療安全対策の分析に活用する仕組みを検討する予定である。平成29年度の研究計画として立案した、医師、看護師において、薬物治療に関連する行為について思考の段階からの行為を明確にし、抽出した結果と意思決定プロセスにおける感情との連関についての分析、作成したマトリックステーブルの内容についての検討、そして、(財)日本医療機能評価機構で公開している医療事故報告書の報告書データによりパイロット的に薬物治療に関連する医療事故とヒヤリハット事例を抽出し、薬物治療における行為とそれを行うための意思決定プロセスにおける感情との連関を分析、DMPPマップ上へのマッピング方法について検討を行っており、おおむね順調に推移している。

日本医療評価機構の医療事故情報収集等事業による実際のエラー事例を用いて、薬剤と医師、薬剤と看護師、薬剤と薬剤師を検索語として収集し分析を行った。エラー事例報告によるエラー概要のコメントより医師の感情についてテキストマイニングを用いて感情分析を行った。さらに、薬物治療エラーと感情の連関について分析を行い可視化した。分析結果として、エラー内容については、過剰投与が最も多く、次いで処方量間違い、薬剤間違いの割合が有意に高いことが認められた。エラー概要のコメントにおける感情については、ネガティブが最も多く、次いでポジティブの感情が有意に高いことが認められた。ネガティブ感情としては、恐れ(Fear)、嫌悪(Disgust)、悲しみ(Sadness)、驚き(Surprise)、怒り(Anger)が抽出(重複あり)された。その中で恐れが最も多く、次いで嫌悪、悲しみが有意に高いことが認められた。平成30年度以降においても、医療職種や調査件数を増やした詳細な分析を進めるとともに、分析方法の有用性について検証を行うことが必要であると考えられる。昨年度の結果をもとに、財)日本医療機能評価機構で公開している「医療事故報告書」「薬局ヒヤリハット事例集」等の実際の報告書データを用いて、薬物治療における医療事故とヒヤリハット事例を抽出し、薬物治療における行為とそれを行うための意思決定プロセスにおける感情との連関を分析することに重点をおき、DMPPマップを構築する予定である。研究計画に大きな変更は無い。昨年度の結果をもとに、パイロット的に医療事故とヒヤリハット事例報告書等の実データを用いたより具体的なDMPPマップを作成し、原因分析と安全対策への有用性についてインタビュー調査等により検証を行う。さらに、実際の診療現場での安全対策に結び付けるために、DMPPマップで分析された意思決定プロセスにおける医療者の感情、情報と時間に関する要因を医療事故・ヒヤリハット事例報告での要因項目として医療安全対策の分析に活用する仕組みを検討する予定である。研究計画に大きな変更はない。平成28年度は、予定していた国内外の学会等参加について日程調整が折り合わず、参加できなかったこと等により旅費の次年度使用が生じた。(理由)平成29年度は、予定していた国内外の学会等への参加はほぼ行ったが、前年度からの旅費の繰越しがあったこと等により、旅費の次年度について日程調整が折り合わず、参加できなかったこと等により旅費等の次年度使用が生じた。(使用計画)次年度は、成果発表のための国内外の学会等への参加や、調査・情報収集のための打ち合わせへの参加の回数を増やし、計画に沿った旅費等の使用を行う。次年度は、スケジュール管理を徹底し、成果発表のための国内外の学会等への参加や、調査・情報収集のための打ち合わせへの参加の回数を増やし、計画に沿った旅費の使用を行う。
ギリシア、ヘレニズム美術におけるパトロネージの推移に関する研究

ヘレニズム美術におけるパトロネージの問題は、時代と地域によって3つに大別される。第一に、紀元前4世紀のペルシア帝国支配下の小アジアの諸国。第二に、ヘレニズム盛期における君主たちおよびギリシア諸ポリスによる芸術保護。第三に、ヘレニズム後期におけるローマ人たちによるギリシア美術の受容。この3つのトピックに対し、今年度は以下の研究を行った。2.これまでは各時代・各地域のパトロネージをばらばらに考察していたため、今年度はそれらを統合する研究も試みた。パトロンが彫刻家に作らせたのは、オリジナルな作品だけではない。大部分はむしろ、有名作品のコピーであった。紀元前5世紀の彫刻家アルカメネス作のヘルマ柱は、各時代・各地城でコピーされた。そのため、このコピーを順を追って検討することにより、紀元前4世紀から紀元後2世紀までの彫刻家の立場の変化、注文主の考え方の変遷を追うことが可能となる。その成果を、論文「コピー作品における芸術家の独創と注文主の創意」にまとめた。3.都市ロドスにおけるパトロネージと彫刻家の動向について、一昨年完成させた論文『ロドス島の古代彫刻に関する研究』にさらに筆を加え、出版準備を進めた。第一、紀元前4世紀の小アジアのカリア地域。第二、ヘレニズム盛期におけるペルガモン王家を始めとする君主たちによる芸術振興策と都市ロドスによって代表されるギリシア都市。第三、ヘレニズム後期におけるローマ人たちによるギリシア美術の受容。この3つの大きなトピックに対し、今年度は以下の研究を行った。1.紀元前四世紀半ば、小アジアのカリアの領主となったマウソロスは、政治的にはペルシアに従属していながら、積極的にギリシア人の彫刻家を登用して、自らの墓廟「マウソレイオン」を建設した。だが、現代の研究者たちによるこのギリシア人彫刻家たちの評価は、ローマ人著述家たちの言葉に基づいたもので、当時の実体を正しく反映してはいない。そこで、近年行われたマウソレイオン遺跡の発掘結果を再検討し、古文献を網羅的に調査し、紀元前4世紀半ば当時における彼らの正しい評価を導き出した。その結果、ヘレニズムの萌芽期において既に、ペルシアの領域内において、カリアの領主が的確にギリシア人彫刻家たちの特性を理解していたことが判明した。この成果を論文にまとめ、さらに手を加えて「ヘレニズムイスラーム考古学研究会」でも発表した。2.都市ロドスにおける芸術振興策について、簡潔にまとめ、発表した。昨年完成させた論文『ロドス島の古代彫刻』については、出版準備を進めている。3.共和政末期のローマにおける、ローマ人によるギリシア美術の受容、ギリシア人彫刻家のパトロネージについての具体例として、ローマのオクタウィアの回廊周辺区域におけるギリシア彫像の「奉納合戦」とでもいうべき現象に注目し、紀元前2世紀から紀元前1世紀にかけてのローマ門閥貴族たちの動向と芸術のパトロネージについての関係を解明し、論文「共和政ローマにおけるギリシア人彫刻家の活動-オクタウィアの柱廊周辺の3つの神殿の場合」を執筆した。その中で、彫像の様式と碑文証拠にキケロの手紙の一節を結びつけ、彫刻家フィリスコスの活躍年代を、現在までに通説となっていた紀元前2世紀半ばから紀元前1世紀へと引き下げた。
腐食連鎖系の人工構築による新しいメタン発酵法の創成

メタン発酵法は嫌気性細菌および古細菌による加水分解、酸生成、メタン生成を経て有機物をメタンへ転換する方法である。本研究はエタノールを利用可能なメタン生成古細菌とエタノールを生成する酵母を共生させることによって、エタノールを中間生成物とする新しいメタン発酵法について検討を行ったものである。エタノール発酵を行った後、メタン発酵を行う2段階培養法において、25°Cの場合と比較して35°Cにおけるメタン生成速度が高いことが示された。その主な要因はメタン生成古細菌によるメタン生成反応であると考えられた。また25°Cおよび35°Cのメタン生成ポテンシャルに大きな違いはなかった。メタン発酵法は、嫌気性の細菌および古細菌によって担われており、加水分解反応、酸生成反応、共生酢酸生成反応、メタン生成反応といった多段階反応を経て、有機物をメタンへ転換する方法である。実規模のメタン発酵施設は世界中で稼動しており、その歴史は100年以上に亘るが、依然として中間生成物であるプロピオン酸に代表される揮発性脂肪酸の蓄積による処理性能低下が指摘され続けておりその解決策は見出されておらず、嫌気性細菌のみに依存した従来法の性能向上は限界に達している。一方バイオエタノールの分野ではデンプンやセルロースの分解で得られるグルコース等が原料とされている。嫌気性細菌と比較して酵母の代謝産物はエタノールであり反応速度が高い利点がある。メタン菌は酢酸、水素、ぎ酸、メタノールといった極めて限定された基質のみ利用できるとされていたが、近年エタノールを直接利用できる新種が報告されている。今年度はこれまで共培養の知見の乏しかった酵母とメタン菌の共培養に必要な操作因子について検討を行った。周辺技術である加水分解段階を対象から除外し中核となる技術に焦点を絞り研究を実施するため基質にグルコースを用いた。酵母は一般に使われている種をカルチャーコレクションから入手して用いた。メタン菌は純粋培養の2種類を候補として検討した。培養温度は25,30,35度として緩衝剤を変化させ検討を行った。還元剤を使用せずとも酵母による分解は順調に進むものの温度条件にかかわらずメタン生成との共培養が進まない状況であった。酵母による分解速度とメタン生成速度の差異によるものと推定しており今後二相に分離することも視野に検討を進める。実規模のメタン発酵施設は世界中で稼動しており、その歴史は100年以上にわたるが、依然として中間生成物であるプロピオン酸に代表される揮発性脂肪酸の蓄積による処理性能低下が指摘され続けておりその解決策は見出されておらず、嫌気性細菌のみに依存した従来法による性能向上は限界に達している。一方バイオエタノールの分野ではでんぷんやセルロースの分解で得られるグルコース等が原料とされている。メタン菌は酢酸、水素、蟻酸、メタノールといった極めて限定された基質のみ利用できるとされていたが、近年エタノールを直接利用できる新種が報告されている。本研究は、エタノールを利用可能なメタン生成古細菌とエタノールを生成する酵母を人工的に共生させることで、主な中間生成物であり、阻害をもたらすことが知られている酢酸生成細菌と水素資化性メタン生成古細菌の共生によって分解可能とされている揮発性脂肪酸を経由せず、エタノールを中間生成物とするメタン発酵法について検討を行ったものである。実験に使用した酵母とメタン生成古細菌はカルチャーコレクションから入手した株を用いて25°Cおよび35°Cでグルコースを炭素源として共培養を行った。エタノール発酵を先行して行った後、メタン生成古細菌との共培養を行う2ステップ回分培養において、25°Cと比較して35°Cにおけるメタン生成速度が高いことが示され、その主な要因は酵母によるエタノール生成反応ではなくメタン生成古細菌によるメタン生成反応であると考えられた。25°Cおよび35°Cにおいてメタン生成ポテンシャルに大きな違いはなかった。環境工学酵母の培養は概ね当初の想定の範囲内であったがカルチャーコレクションから入手したメタン菌との共培養に想定以上のアンバランスがあり、特に増殖速度の差へ単相で対応することに工夫が必要な状況である。また、最低限の嫌気環境は酵母によって速やかに達成されるため還元剤のない培地を使用することの可能性は示すことができた。平成26年度は、酵母とメタン菌の混合培養系の確立を行う。完全混合での共培養についてその検討を引き行うとともに、メタン菌の濃度を高めることで酵母との増殖速度のアンバランスを解決することに重点をおき検討する。また酵母とメタン菌を二相に分離して培養する方法も同時に検討を行う。
小児喘息のphenotype-endotypeに寄与するバイオマーカーの解明

喘息群30名、喘息及び炎症性疾患の無い対照群11名について呼吸機能検査、FeNO(呼気中一酸化窒素濃度)、EBT(呼気温度)、総IgE、各種アレルゲン特異的IgEを測定・記録した。喘息群におけるFeNOは、対照群に比べ有意に高値であり(p=0.005)、発作時は非発作時よりも有意に上昇していた(p=0.04)。EBTは喘息群で非発作時よりも発作時に有意に上昇していた(p=0.001)。対照群のEBTは、喘息群と比較して差を認めなかった(p=0.33)。喘息群のピークフロー(PEF)は非発作時より発作時に有意に低下しており(p=0.005)、FEV1.0%に関しても同様であった(p=0.03)。気管支喘息(以下、喘息)の治療は近年格段に進歩し、QOLと予後の改善が改善する一方で治療抵抗性の重症喘息患者が問題となっているが、小児喘息のphenotype解明への取り組みは進んでいない。本研究は、以下の方法で小児喘息におけるphenotype-endotypeの存在を明らかにすることを目的としている。1血中炎症性バイオマーカーの分析2呼気温度測定3呼気中の炎症性バイオマーカーの分析4呼吸機能検査による気道閉塞性の評価5喀痰中炎症性バイオマーカーの分析6アレルゲン・LPS・DEPの刺激によるTリンパ球及びバイオマーカーの変化の分析。本研究は、未だ喘息のphenotype-endotypeの解明が進んでいない小児科領域において、実際の患者における血中および呼気中バイオマーカーの測定、喀痰分析、リンパ球分離・刺激という複数の手法を用いて行う点に大きな意義がある。本研究によりphenotyope-endotypeの存在を明らかにすることによって、個々の患者がどのphenotypeに属するかを明確化でき、長期的には各phenotypeの予後を予測することが可能になる。また、将来的に臨床現場で各phenotype-endotypeをtargetとしたtailor-madeな治療法を開発・選択することにつながると期待される。平成26年度は、目標とするphenotypeの中でも、早期発症Th2依存型(アトピー性)喘息、アレルギー性鼻炎関連喘息、Th2非依存性好酸球依存型喘息に属すると目される患者から研究参加の同意を得、実際に測定・検体採取を開始することができた。気管支喘息(以下、喘息)の治療は近年格段に進歩し、QOLと予後が改善する一方で、治療抵抗性の重症喘息患者が問題となっている。また小児喘息のphenotype解明への取り組みは進んでいない。本研究は、小児喘息のphenotype-endotypeの解明を目的として、実際の患者における血中および呼気中バイオマーカーの測定、喀痰分析、リンパ球分離・刺激という複数の手法を用いて行う点に大きな意義がある。本研究によりphenotype-endotypeの存在を明確にすることによって、個々の患者がどのphenotypeに属するかを明らかにすることが出来る。長期的には各phenotypeの予後を予測することが可能になる。また、各phenotype-endotypeをtargetしたtailor-madeな治療法を開発・選択することにつながると期待される。本研究では、以下の手法により小児喘息におけるphenotype-endotypeの存在を明らかにする。1血中炎症性バイオマーカーの分析2呼気中の炎症性バイオマーカーの分析3呼気温度測定4呼吸機能検査による気道閉塞性の評価5喀痰中炎症性バイオマーカーの分析6アレルゲン・LPS・DEPの刺激によりTリンパ球subsetとcytokineの分析平成27年度までの間に、当科アレルギー外来に通院する喘息患者および保護者に対し、上記の研究目的と意義を説明・浸透させ、十分な理解を得ることが出来、同意書も得ている。これまでに、喘息群名の患者が研究参加に同意し、名が発作時と非発作時の測定を終了した。発作時または非発作時いずれか1回のみの測定を終了しているのは名である。コントロール群は名が研究参加に同意し、名が2回の測定を終了した。1回のみの測定を終了したのは名であった。喘息群、コントロール群ともに採血、スパイロメーターによる呼吸機能検査、呼気中一酸化窒素濃度測定、呼気凝縮液採取に対する患者および保護者の理解、協力は概ね良好である。一名のみ採血後の迷走神経反射と思われる一過性の気分不良を生じたが、仰臥位での安静により、速やかに症状は改善した。現時点では検体数が少ないため、血清中および呼気中バイオマーカーの測定を行うことが出来ていないが、例以上が集まった時点で測定を開始しデータを解析する方針である。今後、コントロール群の人数を増やすために引き続き説明に努める予定である。また、喘息群においては1回のみの測定しか終了していない患者について、非発作時、発作時の測定のうち不足している回の測定を積極的に行ってゆく方針である。最終年度終了時の研究参加者は喘息群30名(男性20名、女性10名、平均年齢10.4歳)、うち中等症以下が25名、重症が5名であった。コントロール群は11名(男性5名、女性6名、平均年齢10.9歳)であった。喘息群におけるC-ACT(喘息コントロールテスト)中央値は、中等症以下で非発作時27点、発作時23点であり、同じく重症で非発作時24点、発作時20.5点であった。

喘息群の呼吸機能検査におけるPEFの中央値は、中等症以下で非発作時285.0 L/min,発作時216.4 L/minであり、重症で非発作時250.0 L/min,発作時132.4 L/minであった。FEV 1.0%の中央値は中等症以下で非発作時93.79 %,発作時92.01 %であり、重症で非発作時92.71 %,発作時94.3 %であった。喘息群におけるFeNO(呼気中一酸化窒素濃度)の中央値は、中等症以下で非発作時17 ppb,発作時16.5 ppbであり、重症で非発作時43 ppb,発作時80 ppbであった。同じくコントロール群におけるFeNOの中央値は9 ppbであった。EBT(呼気温度)の中央値は中等症以下で非発作時34.54 °C,発作時34.38 °Cであり、重症で非発作時34.71 °C,発作時34.58 °Cであった。コントロール群のEBTの中央値は34.88 °Cであった。今後参加人数がさらに増加したところで、小児気管支喘息のphenotype, endotypeおよび発作に関連したバイオマーカーを特定するため、保存した検体を用いてバイオマーカーの測定を行い、解析を行う方針である。従って、研究最終年度に研究用試薬をまとめて購入する必要を要した。喘息群30名、喘息及び炎症性疾患の無い対照群11名について呼吸機能検査、FeNO(呼気中一酸化窒素濃度)、EBT(呼気温度)、総IgE、各種アレルゲン特異的IgEを測定・記録した。喘息群におけるFeNOは、対照群に比べ有意に高値であり(p=0.005)、発作時は非発作時よりも有意に上昇していた(p=0.04)。EBTは喘息群で非発作時よりも発作時に有意に上昇していた(p=0.001)。対照群のEBTは、喘息群と比較して差を認めなかった(p=0.33)。喘息群のピークフロー(PEF)は非発作時より発作時に有意に低下しており(p=0.005)、FEV1.0%に関しても同様であった(p=0.03)。小児科におけるアレルギー外来では、気管支喘息以外に食物アレルギー、慢性蕁麻疹、アトピー性皮膚炎など多様な疾患を診察しなければならず、呼吸機能検査に十分な時間が取れない。研究代表者が担当しているアレルギー外来では、一人につき10 15分程度の診察時間しか設けることが出来ず、この時間内に通常の問診、診察、検査、処方、次回診察日設定のすべてを行うため、研究についての説明を行うことはほぼ不可能であった。ようやく平成26年11月から、本研究についての説明、同意取得、実際の測定・検体採取を目的として呼吸機能検査外来をアレルギー外来とは別に設けることができることになり、研究参加同意者が現れるようになった。また、呼吸機能検査や呼気中一酸化窒素分画(FeNO)測定には、手技に一定の習熟が必要であり、特に小児患者においては習熟に個人差があり必ずしも1,2回の診察で患者の手技が至適水準に達するわけではない。従って、本研究への参加を呼びかけるに当たり、患児が通常の呼吸機能検査やFeNO測定を十分に成しえることが必要条件となる。このため、症例数が思うように増やせなかった。
周期履歴関数を用いたカオスニューラルネットに関する基礎的研究

本研究は,強誘電性液晶を利用した光カオスニューロンに関する基礎的研究を行なうことを目的としている.具体的には,強誘電性液晶に固有なヒステリシス特性をニューロンの活性化関数に用いることにより,ヒステリシス特性とカオスの関係について調べ,さらに,そのようなアナログ光カオスニューロンから構成される自己想起モデルに対して,想起特性を検討し,カオスの役割について論じる.初年度は,履歴特性を有する周期活性化関数を用いて,自己想起モデルを構築し,その想起能力を調べた.その結果,周期特性はカオスを安定に発生させ,その結果として制御が容易になることが確認された.さらに,履歴を考慮することにより,記憶率30%まで,完全な想起が実現されることが見出された.これは,従来の非カオスモデルの約3倍に相当する.また,次年度では,アナログ想起を実現するためモデルの拡張を行い,ニューロン間の結合行列を一般化することでアナログ想起にも有効であることが確認された.本研究は,強誘電性液晶を利用した光カオスニューロンに関する基礎的研究を行なうことを目的としている.具体的には,強誘電性液晶に固有なヒステリシス特性をニューロンの活性化関数に用いることにより,ヒステリシス特性とカオスの関係について調べ,さらに,そのようなアナログ光カオスニューロンから構成される自己想起モデルに対して,想起特性を検討し,カオスの役割について論じる.初年度は,履歴特性を有する周期活性化関数を用いて,自己想起モデルを構築し,その想起能力を調べた.その結果,周期特性はカオスを安定に発生させ,その結果として制御が容易になることが確認された.さらに,履歴を考慮することにより,記憶率30%まで,完全な想起が実現されることが見出された.これは,従来の非カオスモデルの約3倍に相当する.また,次年度では,アナログ想起を実現するためモデルの拡張を行い,ニューロン間の結合行列を一般化することでアナログ想起にも有効であることが確認された.本研究は,強誘電性液晶を利用した光カオスニューロンに関する基礎的研究を行なうことを目的としている.具体的には,強誘電性液晶に固有なヒステリシス特性をニューロンの活性化関数に用いることにより,ヒステリシス特性とカオスの関係について調べ,さらに,そのようなアナログ光カオスニューロンから構成される自己想起モデルに対して,想起特性を検討し,カオスの役割について論じる.初年度は,履歴特性を有する周期活性化関数を用いて,自己想起モデルを構築し,その想起能力を調べた.その結果,周期特性はカオスを安定に発生させ,その結果として制御が容易になることが確認された.さらに,履歴を考慮することにより,記憶率30%まで,完全な想起が実現されることが見出された.これは,従来の非カオスモデルの約3倍に相当する.平成8年度においては,研究計画にのっとり,さらに最適なパラメタ制御法の確立,ならびに,多値想起モデルへの拡張について検討していく予定である.本研究は、強誘電性液晶を利用した光カオスニューロンに関する基礎的研究を行なうことを目的としている.具体的には,強誘電性液晶に固有なヒステリシス特性をニューロンの活性化関数に用いることにより,ヒステリシス特性とカオスの関係について調べ,さらに,そのようなアナログ光カオスニューロンから構成される自己想起モデルに対して,想起特性を検討し,カオスの役割について論じる.初年度は,履歴特性を有する周期活性化関数を用いて,自己想起モデルを構築し,その想起能力を調べた.その結果,周期特性はカオスを安定に発生させ,その結果として制御が容易になることが確認された.さらに,履歴を考慮することにより,記憶率30%まで,完全な想起が実現されることが見出された.これは,従来の非カオスモデルの約3倍に相当する.また,次年度では,アナログ想起を実現するためモデルの拡張を行い,ニューロン間の結合行列を一般化することでアナログ想起にも有効であることが確認された.
Augmented Reality(AR)を用いた次世代型関節鏡システムの開発

本法で開発された関節鏡は世界中で広く使用されるようになり整形外科手術において標準的な治療となっている。膝や肩、更に股関節などの大関節から肘や手指の小関節に至るまで関節鏡視下手術が行われているが、肘関節鏡視下手術においては今なお合併症が多い。肘関節鏡ARを実臨床で活用し、より安全な手技に変えることが本研究の目的である。術前画像データをコンピュータ上で再構成し、関節鏡画面に重畳表示させる関節鏡ARは現時点でのfirst in-human studyであり、最も合併症率の高い肘関節鏡手術から開始し、他の関節にも応用する。本研究から次世代型関節鏡の開発を加速する。
拇指末節骨の癒合段階の推移によって、顎顔面骨格の成長発育度を判定する方法の開発

矯正歯科臨床において身体発育、特に顎顔面骨格の成長発育を評価することは、患者の現状の把握と今後の治療方針・方法を決定する上で、重要な事柄の1つである。従来からこれらの評価法として手根骨を用いた骨年令によるもの、身長との相対成長で評価したものなど様々な方法があるが、いずれの方法でも日常臨床分野においては煩雑な面が多く必ずしも充分活用されているとは言い難い。そこで、日常臨床の場でより簡便な成長発育の評価法として、拇指末節骨の化骨癒合現象を利用する方法を開発し、顎顔面骨格の成長発育との関連性について報告してきた。本年度は、拇指末節骨の癒合完了期が、晩期成長における成熟度の指標として有効であるかどうかの再確認を、下顎骨骨成長の成長発育を近似曲線を用いて定量的に行い、第47回日本矯正歯科学会において発表した。その内容は、最大成長期が早いもの(早熟型)遅いもの(晩熟型)だけのグループとそれ以外のグループとに分けた比較において、成長終了期の暦年令のばらつきは各グループ間にちがいがあったが、癒合完了期からの到達期間のばらつきは同程度であり、晩期成長における成熟度の指標として有効であるという結論であった。さらに本年度は、この癒合完了期が顎顔面骨格の成長発育においてほぼ終末に近い段階であるとの理解の上で、唇顎口蓋裂患者の臨床治験例を用いて拇指末節骨の化骨癒合現象の臨床への応用を行った。これにより、唇顎口蓋裂患者の下顎骨の成長発育は拇指末節骨癒合完了期を基準にしてみると、他の不正咬合者と同様な傾向が認められた。しかし、唇顎口蓋裂患者は上顎骨の劣成長、瘻孔、欠如歯、形態異常歯の存在等の複雑な要因を持っている。そのため日常臨床において、顎顔面骨格の成長発育を評価することは、より有効な治療を行うために重要であり、その1つの評価法としての有効性を認め、第33回愛知学院大学歯学会に発表した。顎顔面部の成長・発育段階を明確にすることは、矯正歯科ならびに一般歯科臨床において、極めて重要な事柄である。従来から行われている顎発育と身長の相関、あるいは手根骨を用いた骨年齢による顎発育状況の推定などの方法は、いずれも顎骨の成熟にいたる段階と、成熟の時期を明確にしかも具体的に関連づけて判断するには十分とはいい難い問題を残している。また応用方法や手技についても煩雑な面が多いため、矯正歯科および一般歯科の日常臨床分野での活用が十分行われ難いのが現状である。本研究の目的は顎骨の成長・発育の過程を観察するために、拇指末節骨の化骨、癒合現象すなわちepiphysisの出現からdiaphysisとの完全癒合に至るまでを段階的に分類し、それらの段階と顎顔面骨格の成長・発育との関連性を追求し、一つの指標とすることにある。そのため以前より拇指末節骨の化骨癒合現象の推移と、身体あるいは顎顔面頭蓋の成長・発育との関連について研究を続けている。その結果として、拇指末節骨のepiphysisとdiaphysisは各々増齢的にその厚径を増し、epiphysisとdiaphysisの厚径比率も増齢に従い増加し、その変化には男女間に明確な性差が存在する。上記の数値的および形態的変化により拇指末節骨の化骨癒合現象を6段階に分類した。この分類を用い身体および顎顔面骨格の成長・発育との関連性を追求し、例えばstage【E_4】が成長の終末に近い段階であり、特に上顎骨ではこれ以後大きな成長・発育は期待出来ないとの結論には達している。今年度は、以前からの研究をさらに精査するため、資料の増加、分析を行い、また現在までの資料の整理をも同時に行っている。さらに拇指末節骨X線撮影装置について、日常臨床での使用をより容易にするための装置の簡易化を計っている。これは各種デンタルX線撮影装置へのアタッチメント開発のため、重量、規格等に多くの問題があるため、専門業者と検討を行っている。矯正歯科および一般歯科臨床において,顎顔面部の成長発育段階を把握することは,極めて重要な事柄である.従来から手根骨を用いた骨年齢あるいは身長,歯牙年齢等による顎発育状況の推定方法はあるが,応用方法や手技について煩雑な面が多く,日常臨床分野での活用が十分行われ難いのが現状である.本研究の目的は,顎骨の成長発育の過程を観察するために,拇指末節骨の化骨,癒合現象すなわちep-iphysisの出現,化骨からdiaphysisとの完全癒合に至るまでの変化と顎顔面頭蓋の成長発育との関連性を追求し,一つの指標とすることにある.本年は,以前より継続的に行なっている研究内容のうち,拇指末節骨の骨化,癒合現象の増齢に伴う推移と,身長の成長発育との関連についてさらなる検討をし,日本矯正歯科学会誌46巻3号に論文報告を行った.

その内容は,拇指末節骨のepiphysisとdiaphysisは各々増齢的にその厚径を増し, epiphysisとdiaphysisの厚径比率(E/D)値も増齢に従い増加し,この変化は女子が男子に比べほぼ2年先行し,男女間に明確な性差が存在した.また完全癒合の時期と身長との関連においては,拇指末節骨の完全癒合時期は身体の成長発育段階の後期に位置し,完全癒合時期の2, 3年前にいわゆる思春期発育のピークが存在する.したがって,完全癒合時期以降大きな成長発育は期待できないとの結論に達している.さらに本年は,このepiphys-isとdiaphysisの完全癒合時期について,継続的追求より顎顔面骨格の成長発育においてもほぼ終末に近い段階であるとの理解にのっとり,臨床治験例を用いて,拇指末節骨の骨化癒合現象の臨床応用への試みを行った.これにより,日常矯正臨床における有効なる治療タイミング,矯正装置の適応の選択と適格な抜歯時期等における指標としての価値を認め得た.この内容については,第46回日本矯正歯科学会にて報告を行っている.矯正歯科臨床において身体発育、特に顎顔面骨格の成長発育を評価することは、患者の現状の把握と今後の治療方針・方法を決定する上で、重要な事柄の1つである。従来からこれらの評価法として手根骨を用いた骨年令によるもの、身長との相対成長で評価したものなど様々な方法があるが、いずれの方法でも日常臨床分野においては煩雑な面が多く必ずしも充分活用されているとは言い難い。そこで、日常臨床の場でより簡便な成長発育の評価法として、拇指末節骨の化骨癒合現象を利用する方法を開発し、顎顔面骨格の成長発育との関連性について報告してきた。本年度は、拇指末節骨の癒合完了期が、晩期成長における成熟度の指標として有効であるかどうかの再確認を、下顎骨骨成長の成長発育を近似曲線を用いて定量的に行い、第47回日本矯正歯科学会において発表した。その内容は、最大成長期が早いもの(早熟型)遅いもの(晩熟型)だけのグループとそれ以外のグループとに分けた比較において、成長終了期の暦年令のばらつきは各グループ間にちがいがあったが、癒合完了期からの到達期間のばらつきは同程度であり、晩期成長における成熟度の指標として有効であるという結論であった。さらに本年度は、この癒合完了期が顎顔面骨格の成長発育においてほぼ終末に近い段階であるとの理解の上で、唇顎口蓋裂患者の臨床治験例を用いて拇指末節骨の化骨癒合現象の臨床への応用を行った。これにより、唇顎口蓋裂患者の下顎骨の成長発育は拇指末節骨癒合完了期を基準にしてみると、他の不正咬合者と同様な傾向が認められた。しかし、唇顎口蓋裂患者は上顎骨の劣成長、瘻孔、欠如歯、形態異常歯の存在等の複雑な要因を持っている。そのため日常臨床において、顎顔面骨格の成長発育を評価することは、より有効な治療を行うために重要であり、その1つの評価法としての有効性を認め、第33回愛知学院大学歯学会に発表した。
低級オレフィンの気相直接水和によるアルコールおよびケトンの選択的合成

本研究では、エチレンの直接水和に高活性を示したゼオライト触媒を発展拡張し、プロピレンやブテンの水和に高活性な触媒の開発、触媒物性と活性の関連の究明を実施した結果、以下の点が明らかとなった。1.プロトン型ゼオライトで1ーブテンの接触反応を行なったところ、403ー413Kで最大収率が達成された。エチレンの水和反応ではフェリエライト、モルデナイトが高活性であったのに対し、1ーブテンではZSM-5が高活性であった。2.シリカ/アルミナ比が1623の範囲のゼオライトが1の水和反応に高活性を示し、ゼオライトの酸量が多いほど活性が向上した。3.イソブテンの気相接触水和反応では、tert-ブタノールが高収率、高選択率で得られる。4.プロピレンの水和を超安定Y型ゼオライト上で実施すると、アセトンを選択的に生成した。これは水和脱水素反応を経由するオレフィンの酸化であり、新しい型の固体触媒反応とみなせる。またCaO、MgOをゼオライト中に担持すると、定常活性が向上した。5.水中懸濁系での接触水和ではイソブテン→tertーブタノールの反応が高収率で進行する。またその水和活性はAl含有量に山型に依存した。6.ゼオライト触媒による水和反応においては、イソブテンの反応性が1ーブテンに比べて極めて大きかった。7.ゼオライトの細孔径をシラン表面固定化法で処理することにより、分子径の異なるガスの吸着特性を制御できる。以下の結果は混合ブテンを原料とした場合にイソブテンの接触水和のみが高転化率、高選択率で進行する可能性を示唆しており、混合ブテンの分離法あるいは混合ブテンの精製を必要としないイソブテン水和法として、工業的に有用な触媒反応系となると期待される。当初計画で購入を申請していた下記の備品,データ処理装置,防爆型冷凍冷蔵庫,真空ポンプ,シールレスマグネットポンプ,温度調節計,アスピレーターはいずれも予定通り納入され,順調に稼動している.研究はほぼ申請時の計画通り進行しており,これまで以下の点が明らかとなっている.1.フェリエライトおよびモルデナイトは他のゼオライトよりプロピレン水和に高い活性を示し,常圧, 110°C150°Cで平衡到達率7080%を達成できた.2.SiO_2/Al_2O_3モル比が1520の範囲のゼオライトが最も高い水和活性を示した.また,ゼオライトの酸量と触媒活性の間には相関関係があり,酸量が多いほど活性が向上した.3.プロピレンおよびブテンの水和反応を超安定Y型ゼオライト上で実施すると,それぞれアセトン,エチルメチルケトンが選択的に生成した.これは水和脱水素反応によるオレフィンの酸化であり,新しい固体触媒反応である.4.イソブテンの水和によりtert-ブタノールを収率1020%,選択率98%以上で得ることができる.これは現行の硫酸触媒による液相均一系間接水和法よりもよい結果である.5.水溶液中での接触水和では,イソブテンの水和により, tert-ブタノールを高選択率で得られる.また,反応速度は反応温度70°Cで最大を示した.6.水溶液系でのイソブテン水和活性はAl含有量に山型に依存した.7.ゼオライト触媒による水活反応の反応性はイソブテンの方がノーブテンに比べて極めて大きかった.

本研究では上記57の実験より,水中懸濁系でプロトン型ゼオライトが高い触媒活性を示すことが明らかになった点が特に注目される.本結果は混合ブテン系でイソブテンのみを選択的に水和し, tert-ブタノールを生産するプロセスの基礎として重要であろう.当初計画で購入を申請していたガスクロマトグラフは計画通り購入され、反応後の生成物同定用として順調に稼動している。本年度の研究はほぼ申請時の計画通り進行し、以下の点が明らかとなった。1.プロピレンおよびブテンの水和反応を超安定Y型ゼオライト上で実施すると、それぞれアセトン、エチルメチルケトンが選択的に生成した。これは水和脱水素反応を経由するオレフィンの酸化であり、新しい型の固体触媒反応とみなせる。2.超安定Y型ゼオライトに塩基性酸化物、特にCaO、MgOを0.1モル担持させるとプロピレンの酸化の定常活性が向上する。また、活性が安定した後の収率は、担持した酸化物の陽イオンの電気陰性度に依存し、電気陰性度が低いほど活性は向上する。3.水中懸濁系での接触水和ではイソブテン→tert-ブタノールの反応が高収率で進行する。また、反応速度は反応温度70°Cで最大を示す。4.水中懸濁系でのイソブテン水和活性はAl含有量に山型に依存する。5.イソブテンの水和を高圧で行うことによる常圧での活性の5倍以上の活性を得ることができる。6.高圧系でのイソブテン水和活性はAl含有量に依存し、Al含有量の低下に伴って活性は向上する。7.常圧系、高圧系どちらも、ゼオライト触媒による水和反応においてはイソブテンの反応性がノブテンに比べて極めて大きい。8.ゼオライトの細孔径をシラン表面固定化法で処理することにより、分子径の異なるガスの吸着持性を制御できる。本研究では水中懸濁系でプロトン型ゼオライトが高い触媒活性を示すこと、この反応は高圧にすることでさらに活性が向上することが明らかになった点が特に注目される。