hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
海洋渦鞭毛藻を素材とした抗腫瘍性マクロリド化合物の探索と開発

本研究では、沖縄産ヒラムシに共生する渦鞭毛藻Amphidinium sp.の抽出物より単離したマクロリドAmphidinolide類(B, C, G, Hなど)について、1)高生産株の発見および高生産条件の開発、2)新規関連マクロリドの分離・構造決定、3)分光学的手法と合成手法を合わせた高次立体構造の解明、4)構造類縁体の合成、5)構造活性相関の解析と分子設計、6)活性発現機構とその標的分子の解明、7)生合成経路の解明、を目的とする。1)共生藻のコレクションより、Amphidinolide C, G, Hの高生産株を得た。2)NMRデータの解析、X線結晶解析、分解反応、セグメントの合成により、Amphidinolide C, E, G, H,およびG, H関連マクロリドの絶対立体配置を明らかにした。3)^<13>C-標識酢酸の取り込み実験の結果、Amphidinolide B, C, G, Hには、通常のポリケチド生合成では説明できない複数のセグメント(m-m)が含まれることを見い出した。一方、Amphidinolide G, Hと類似の骨格をもつAmphidinolide Bは、Amphidinolide G, Hとは異なる酢酸の取り込みパターンを示すことを明らかにした。4)Amphidinolide G, H,および関連マクロリドについて細胞毒性を指標に構造活性相関を検討し、活性に重要な構造因子を明らかにした。5)新たに得られたAmphidinolide Wを単離し、構造を明らかにするとともに立体化学を解明した。、さらに、^<13>C-標識酢酸の取り込み実験を検討し、通常のポリケチド生合成では説明できない特異な酢酸の取り込みパターンを見い出した。6)ホヤ由来のマクロリド化合物イエジマリドBについて、NMRデータの解析・分解反応・セグメントの合成により、分子中5個の絶対立体配置を明らかにした。本研究では、沖縄産ヒラムシに共生する渦鞭毛藻Amphidinium sp.の抽出物より単離したマクロリドAmphidinolide類(B,C,G,Hなど)について、1)高生産株の発見および高生産条件の開発、2)新規関連マクロリドの分離・構造決定、3)分光学的手法と合成手法を合わせた高次立体構造の解明、4)構造類縁体の合成、5)構造活性相関の解析と分子設計、6)活性発現機構とその標的分子の解明、7)生合成経路の解明、を目的とする。1)共生藻のコレクションより、Amphidinolide C,G,Hの高生産株を得た。2)NMRデータの解析、X線結晶解析、分解反応、セグメントの合成により、Amphidinolide Cの絶対立体配置を明らかにした。3)^<13>C-標識酢酸の取り込み実験の結果、Amphidinolide C,G,Hには、通常のポリケチド生合成では説明できない複数のセグメント(m-m)が含まれることを見い出した。4)Amphidinolide G,H,および関連マクロリドについて細胞毒性を指標に構造活性相関を検討し、活性に重要な構造因子を明らかにした。5)新たに得られたAmphidinolide T1T5について立体化学を解明した。また、T1については、Amphidinolide C,G,Hと同様に特異な酢酸の取り込みパターンを示すことを見い出した。

本研究では、沖縄産ヒラムシに共生する渦鞭毛藻Ampidinium sp.の抽出物より単離したマクロリドAmphidinolide類(B, C, G, Hなど)について、1)高生産株の発見および高生産条件の開発、2)新規関連マクロリドの分離・構造決定、3)分光学的手法と合成手法を合わせた高次立体構造の解明、4)構造類縁体の合成、5)構造活性相関の解析と分子設計、6)活性発現機構その標的分子の解明、7)生合成経路の解明、を目的とする。1)共生藻のコレクションより、Amphidinolide C, G, Hの高生産株を得た。2)NMRデータの解析、X線結晶解析、分解反応、セグメントの合成により、Amphidinolide C, E, G, H,およびG, H関連マクロリドの絶対立体配置を明らかにした。3)^<13>C-標識酢酸の取り込み実験の結果、Amphidinolide B, C, G, Hには、通常のポリケチド生合成では説明できない複数のセグメント(m-m)が含まれることを見い出した。一方、Amphidinolide G, Hと類似の骨格をもつAmphidinolide Bは、Amphidinolide G, Hとは異なる酢酸の取り込みパターンを示すことを明らかにした。4)Amphidinolide G, H,および関連マクロリドについて細胞毒性を指標に構造活性相関を検討し、活性に重要な構造因子を明らかにした。5)新たに得られたAmphidinolide Wを単離し、構造を明らかにするとともに立体化学を解明した。、さらに、^<13>C-標識酢酸の取り込み実験を検討し、通常のポリケチド生合成では説明できない特異な酢酸の取り込みパターンを見い出した。6)ホヤ由来のマクロリド化合物イエジマリドBについて、NMRデータの解析、分解反応、セグメントの合成により、分子中5個の絶対支体配置を明らかにした。
膵ベータ細胞の機能維持における、新規膜蛋白質の機能解析

膵ベータ細胞において発現する新規膜蛋白質AI(仮称)は細胞間接着面に局在し、ベータ細胞株MIN6におけるノックダウン実験からグルコース応答性インスリン分泌(GSIS)を正に制御することが示唆されていた。AI蛋白質の機能解析から、AIは細胞外領域においてホモフィリックに相互作用し、細胞内領域においては解糖系の律速酵素の一つであるphosphofructokinase (PFK)と相互作用することが示された。また、AIノックアウト・マウスにおいて耐糖能が低下することを見出し、AIが生体内においてもGSISを制御することが示唆された。膵ベータ細胞において発現する新規膜蛋白質AI(仮称)は細胞間接着面に局在し、ベータ細胞株MIN6を用いた遺伝子ノックダウン実験の結果から、ベータ細胞におけるグルコース応答性インスリン分泌を正に制御する事が示唆されていた。また、線維芽細胞株にAIを強制発現することで細胞間接着が誘導されることから、AIは細胞外領域においてホモフィリックに相互作用することがわかった。次に細胞内領域の機能を明らかにするために、GST-pull downアッセイおよび質量分析法によってAIの細胞内領域に結合する蛋白質を探索した。いくつかの候補が得られた中で、phosphofructokinase (PFK)に注目した。哺乳類培養細胞を用いた免疫沈降法によって、AIとPFKの結合が結合することが確かめられた。PFKは解糖系における律速酵素の一つであり、ベータ細胞におけるインスリン分泌は解糖系によるATP濃度の上昇によって誘導される。AIはPFKの活性を調節することでグルコース応答性インスリン分泌を制御することが示唆された。また、生体内におけるAIの機能を明らかにするために、AI遺伝子のノックアウトマウスの作成を進めた。AIノックアウトマウスでは、膵臓の発生や形態などに大きな異常はみとめられなかった。グルコース負荷試験を行った結果、ノックアウトマウスでは特にオスの個体において顕著に耐糖能の低下がみとめられた。この結果から、生体内においてもAIはグルコース応答性インスリン分泌を制御することが示唆された。膵ベータ細胞において発現する新規膜蛋白質AI(仮称)は細胞間接着面に局在し、ベータ細胞株MIN6を用いた予備的な実験結果から、ベータ細胞におけるグルコース応答性インスリン分泌(GSIS)を正に制御する事が示唆されていた。まず生体内におけるAIの機能を明らかにするために、AI遺伝子のノックアウトマウスの作成を進めた。今年度は実際の解析を行う前の準備として、C57BL/6系統への戻し交配を複数世代進めた。今後グルコース負荷実験等によって、AIノックアウトマウスにおけるグルコース応答性インスリン分泌影響を調べる。また、MIN6細胞を用いた、AIのより詳細な機能解析を行った。まず、MIN6における効率的な遺伝子ノックダウンを行うために、レンチウイルスを用いた方法を最適化した。この方法では長期にわたる影響を調べることができ、以降の研究においても有用であると考えられる。これまでの解析からAIは細胞外領域においてホモフィリックに相互作用することがわかっていたが、細胞内領域の機能は不明であった。それを調べるために、GST-pull downアッセイおよび質量分析法によって、AIの細胞内領域に結合する蛋白質を探索した。哺乳類培養細胞を用いた免疫沈降法によってもAIとPFKの結合が確かめられ、また免疫染色によって、AIとPFKが細胞膜付近において一部共局在することがわかった。PFKは解糖系における律速酵素であり、ベータ細胞におけるインスリン分泌は解糖系によるATP濃度の上昇によって誘導される。細胞膜近傍でPFKが機能し、GSISを制御しているとすれば新たな知見であり興味深い。PFKの局在・機能に対するAIの機能を今後調べていく。AIノックアウトマウスの作成は予定通り進捗している。C57BL/6系統への複数世代の戻し交配は時間を要するため、実際の解析を行えるのは25年度になると予定されていた。また、ホモノックアウトマウスも産まれはじめており、初期発生に大きな影響が無いことは確認している。このことから、当初の計画通り成体のノックアウトマウスにおけるグルコース応答性インスリン分泌に対する影響を調べることができる。ベータ細胞株MIN6を用いた、AIのより詳細な機能解析も計画通り進行している。これまでは一過的なshort hairpin RNA (shRNA)の強制発現により遺伝子ノックダウンを行なっていたが、レンチウイルスによって持続的にshRNAを発現させることで長期に渡るAIのノックダウンに成功し、GSISが抑制された。また、GST-pull downアッセイおよび質量分析法によって、AIの細胞内領域に結合する分子として、PFKに注目した。。哺乳類培養細胞内においてもAIとPFKが実際に相互作用するか調べたが、様々な条件を検討した結果、免疫沈降法によって両者の結合を示すことが出来た。また、免疫染色によってPFKが一部細胞膜近傍に分布し、AIと共局在することがわかった。

これらの結果から、AIがその細胞内領域においてPFKと相互作用することは確かであると考えられ、当初計画していたAIの細胞内領域に結合する分子を同定することが出来た。AIの生体内における機能を調べるために、AIノックアウトマウスにおいて糖負荷試験を行い、グルコースへの応答およびインスリン分泌がどのような影響を受けているかを調べる。また、ノックアウトマウスから膵島を単離し、様々なインスリン分泌の誘導物質対する応答性を調べ、分泌制御の異常を調べる。また、個体レベル、単離膵島レベルにおける生理的な表現型を説明するために、ノックアウトマウスの膵島において、GSISに関わる分子群の発現や局在に変化があるかを組織化学的実験によって明らかにする。AIとPFKの相互作用の生理的な意義について、MIN6細胞を用いてより詳細に調べる。まず、AIをノックダウンしたMIN6においてPFKの局在が影響を受けるかを調べる。また、PFKは解糖系の律速酵素であり、AIの機能阻害がPFKの機能に影響を与えるならば最終的に細胞内におけるATP濃度が変化すると考えられる。AIのノックダウン細胞における定常時およびグルコース刺激時のATP濃度を調べ、上記の仮説を検討する。必要に応じて、蛍光ATPプローブを用いて時空間的なATP濃度変化を調べる。最終的にMIN6細胞を用いた解析で得られて知見をノックアウトマウスにおいても調べ、AIとPFKの相互作用が生体内においてもGSISの制御および血糖値の恒常性維持において重要であるかを明らかにする。引き続き、本研究の研究経費は核酸関連試薬、生化学実験試薬、細胞培養関連試薬やチューブ等のプラスチック製品の消耗品および実験マウスの購入に用いられる。
参加型データ駆動社会に向けたオープンな地理空間情報の活用手法に関する研究

2年目にあたる2018年度は,主にオープンデータを活用する主体側の検討として,主にシビックテック関連の先行研究などを事例に評価指標等の整理を行った.シビックテックに関する研究は近年ようやく英語圏でもシンポジウムのセッションや特集号でも取り上げられるようになり,特に公共政策や情報学分野で議論されていることが明らかとなった.いずれも地理空間情報の重要性は認識されているものの,地理学分野での研究は少なく本研究の重要性を位置づけることができた.都市におけるオープンデータ利活用に関する調査研究については,昨年から新たにオープンデータ提供自治体となった市町村などのデータをアップデートすると同時に,特にスマートシティ分野の先行研究や実態把握を国内外の諸都市やアーキテクチャの観点から検討した.また,従来,システム面での研究が中心であったスマートシティ分野において,近年ではプロジェクトを通じた効果測定として,アセスメント研究や評価指標開発が活発に行われている事例を掴むことができた.他方,日本国内におけるオープンデータを活用した活動やアプリケーション等の実装事例の把握については,前年度からの継続として,アーバンデータチャレンジ等における活動調査から得られた知見を元に,市民と行政とのジオデータを用いた協働に関する実態把握を行った研究論文を執筆した.また,以前より千葉市等で調査を進めてきた市民によるインフラ不具合等のレポート投稿に関する地理空間分析を行い,同様に研究論文等を公刊した.本年度は,日本国内外での事例研究について整理できたほか,事例研究についても幾つかの研究論文の刊行や研究発表を行うことができた最終年度にあたる2019年度は,オープンデータや都市におけるデータ活用例としてスマートシティ分野における政策評価に関する体系的な整理を行うと同時に,これまで日本国内で調査した参加型データ駆動に関する事例研究についてのとりまとめを行う.初年度にあたる平成29年度は,まずオープンジオデータの評価手法に関する検討として,先行研究の多い公共政策・政治学分野における既往研究の整理と,地理学における関連領域として空間データ基盤やボランタリー地理情報の評価指標に関する研究の整理を行った.オープンデータに特化した評価指標については,国際的な評価な枠組みとして,主にOpenKnowledgeによるGlobal Open Data Index,さらにはODIの定めるOpen Data Maturity Model等に着目しながら,オープンデータのの適用分野や流通量について検討を行った.その結果,防災や交通などの鍵となる分野とオープンデータの発展段階の両軸から達成度を把握する必要があることを認識した.また都市の具体的な事例調査(定性研究)については,日本国内でオープンデータを提供している都市の網羅的な把握をはじめ,南砺市や金沢市などで実態把握を行った.また,年度後半にかけてはボストンで開催されたFOSS4Gやバルセロナで開催されたSmart City EXPOにおいて特に欧米における複数の先進地域の事例について,専門家を交えて議論することができた.他方,日本国内におけるオープンデータを活用した活動やアプリケーション等の実装事例の把握については,アーバンデータチャレンジ等における活動調査から得られた知見を元に,実態把握を試みたほか,オープンジオデータの共通基盤として,特に海外ではOpenStreetMap(OSM)の重要性が依然として高まっていることから,これらのデータについてどのようなデータが更新されているかについての分析を行った.日本国内におけるオープンデータ流通については,国による調査や専門家との意見交換によって把握することができた.国外においてもSmart City EXPOなど海外のカンファレンスにおいて情報を入手することができた.2年目にあたる2018年度は,主にオープンデータを活用する主体側の検討として,主にシビックテック関連の先行研究などを事例に評価指標等の整理を行った.シビックテックに関する研究は近年ようやく英語圏でもシンポジウムのセッションや特集号でも取り上げられるようになり,特に公共政策や情報学分野で議論されていることが明らかとなった.いずれも地理空間情報の重要性は認識されているものの,地理学分野での研究は少なく本研究の重要性を位置づけることができた.都市におけるオープンデータ利活用に関する調査研究については,昨年から新たにオープンデータ提供自治体となった市町村などのデータをアップデートすると同時に,特にスマートシティ分野の先行研究や実態把握を国内外の諸都市やアーキテクチャの観点から検討した.また,従来,システム面での研究が中心であったスマートシティ分野において,近年ではプロジェクトを通じた効果測定として,アセスメント研究や評価指標開発が活発に行われている事例を掴むことができた.他方,日本国内におけるオープンデータを活用した活動やアプリケーション等の実装事例の把握については,前年度からの継続として,アーバンデータチャレンジ等における活動調査から得られた知見を元に,市民と行政とのジオデータを用いた協働に関する実態把握を行った研究論文を執筆した.また,以前より千葉市等で調査を進めてきた市民によるインフラ不具合等のレポート投稿に関する地理空間分析を行い,同様に研究論文等を公刊した.本年度は,日本国内外での事例研究について整理できたほか,事例研究についても幾つかの研究論文の刊行や研究発表を行うことができた平成30年度は,引き続き,流通量やカテゴリを始めとする定量的な評価手法について検討するほか,都市政策分野として比較できそうな防災や交通,公共施設(インフラ)などの分野を対象に事例を深めて調査する予定である.最終年度にあたる2019年度は,オープンデータや都市におけるデータ活用例としてスマートシティ分野における政策評価に関する体系的な整理を行うと同時に,これまで日本国内で調査した参加型データ駆動に関する事例研究についてのとりまとめを行う.大きな支出予定であった、解析用のPCの発売が延期になり、分析にかかる作業自体にも過年度の研究費で購入したPCを利用することができたため。また、旅費についても調査先の諸事情で現地訪問する日程が合わずオンライン等で代替することができたほか、国際学会も非採択等で旅費を要さなかったため。

これらについてH30年度は、年度初頭より当該テーマに関連した国際学会が予定されており、そのために支出するほか、調査や分析の進展に応じて解析環境の整備費用や書籍等の購入を予定している。当初研究発表を予定していた国際カンファレンスが非採択となり,海外渡航費を利用することができなかったため.ただし,本年度は引き続き採択に向け研究を継続しており,支出を予定している.また,取りまとめのための研究資料や分析用のマシンなどの購入にあてる予定である.
地域保健分野で活動するＮＰＯのアセスメント指標の開発

本論文の目的は、保健師の地域組織とのパートナーシップ構築活動の評価(PDPA)尺度の開発である。PDPA尺度の開発は3段階で行った。1段階では、保健師(10名)へ半構成面接を行い、尺度項目案を作成した。2段階では、専門家・実践家に質問紙調査を行い、尺度項目の内容妥当性を検討した。3段階では、全国1742市町村の保健師に郵送法質問紙調査を行い、尺度の信頼性・妥当性を検討した。尺度の因子構造は「地域の健康課題の役割共有にむけた活動」、「パートナーシップを支持する基盤整備」「パートナーシップ活動の評価のための活動」「地域社会の健康課題に関する情報を共有するための活動」の4因子であった。本年度は、昨年度行った地域組織に関わった経験を持つのインタビューから、地域組織の活動推進に向けた保健師の関わりの技術を分析し、その結果を第5回国際地域看護学術集会(ICCHNR英国)にて発表を行った。NPO関わりの自治体保健師の技術は、【地域の保健活動の各組織の役割の明確化】【肯定的な関係作り】【NPO活動への直接的な協力】【自治体が一貫した取り組みを行う為の体制作り】の4つのカテゴリーを抽出した。また、地域組織と関わる保健師のパートナーシップ構築活動評定尺度の項目の検討を行い、作成した尺度の信頼性妥当性を検証することを目的に全国の1742市町村に各2部づつアンケート調査票を配布した。パートナーシップ活動評定尺度の項目原案を、保健師10名のインタビューの分析、保健師と地域組織との関わりと自治体と地域組織との関わりに関する文献検討及び研究者間の協議により作成した。次に、専門家調査として、保健師のパートナーシップや地域組織活動の研究をしている大学教員及び地域組織活動を行っている経験10年以上の保健師12名に郵送法による質問紙調査を行い、内容の妥当性を検討しパートナーシップ構築活動評定尺度案30項目を作成した。全国市町村への調査は、保健師リーダーに、地域組織との関わりのある保健師に渡してもらうように依頼し、調査票の回収は個別に返送してもらうことにした。調査は、研究責任者の所属大学の倫理審査委員会の承認を得て実施した。本年度は、地域組織と関わる保健師のパートナーシップ構築活動評定尺度の信頼性妥当性を検証することを目的に行った全国1792市町村への調査の分析及び、調査結果の英論文作成を行った。保健師に対するパートナーシップ構築活動評定尺度の調査により、信頼性・妥当性のある26項目のPDPA尺度を開発した。尺度の因子構造は、「地域の健康課題の役割共有にむけた活動」「パートナーシップを支持する基盤整備」「パートナーシップ活動の評価のための活動」「地域社会の健康課題に関する情報を共有するための活動」の4因子であった。全国調査の結果は、PDPA尺度が信頼性・妥当性のある尺度であることを示した。開発した尺度は、パートナーシップ構築のために保健師が達成すべき役割共有・協議・評価・情報共有に関する活動が含まれていた。本年度は、地域保健分野で活動するNPOのアセスメント指標の項目作成に向けて、文献検討、英国のNPOの質向上に向けた取り組み調査、NPO職員と保健師に対する半構成的インタビュー調査を行った。1.文献の検討結果:地域保健で活動を行う組織や他領域のNPOの評価に関する文献を収集し、地域保健分野におけるNPO活動の質向上に向けた評価について検討した。質向上に向けた活動は、その活動の背景にある行政システムやボランティアに関する国の文化、活動分野、評価対象の規模に影響を受けるものである為、日本のNPO活動の背景と地域保健の特性を踏まえた評価指標の開発の必要性が述べられていた。しかし、日本の地域保健分野における妥当性・信頼性が検証されたNPO活動のアセスメント指標はなかった。2.英国のNPOの質向上に向けた取り組み調査:英国のNPO登録機関(Charity Commission)、地域のNPO支援機関(Voluntary Action Islington)、地域の保健医療サービスの情報把握発信機関(LINk)、精神保健のNPOにインタビューを行い、NPO活動の質向上に向けた仕組みや各組織の関係について調査した。英国では、各NPOがNPOの規模や分野などによって評価団体を選定し評価することで質向上に活かすことが普及していた。また、地域の病院やGP、NPO等の保健医療サービスに関する情報を収集・発信する機関(LINk)があり、各組織はこの情報を活かして活動を展開する仕組みがあった。また、行政機関とNPOの取り決めを定め、NPOが独立して存在し活動できる仕組みがあった。3.NPO職員と保健師に対する半構成的インタビュー調査:NPO職員にNPO活動の経緯とその活動に影響を与えたことについて、保健師はNPOとの関わりとその背景についてインタビュー調査を行い、現在質的に分析を行っている。

本研究は、地域保健に関わるNPOのアセスメント指標の開発を行っている。今年度は、そのアセスメントを行う保健師側からの活動の尺度の開発をおこなった。本年度の予定として、1尺度項目原案の作成、2専門家調査の実施、3本調査の実施、4学会発表を予定していた。でありその計画を実施できたため、おおむね順調に進展している。本年度は、地域保健分野で活動するNPOのアセスメント指標の項目作成に向けて、NPO活動の質向上の取り組みの先進国である英国の調査により、NPOが独立して存在し活動する仕組みや質向上に向けた仕組みについて示唆を得た。現在、日本の地域保健分野において地域やNPOの特徴を活かして地域のニーズに対し活動を積極的に行っているNPO活動のインタビュー調査分析を行っている。この分析結果より、日本の地域保健のNPOの置かれている社会背景を踏まえたNPO活動の質向上に向けたアセスメント項目の収集を行っている。今後さらに、インタビュー調査を継続し、項目の精選と下位項目の抽出を行う。本年度は、昨年行った保健師の地域組織とのパートナーシップ尺度開発の成果発表と、地域組織(NPO)側からみた保健師とのパートナーシップ活動の調査を行う。1保健師の地域組織とのパートナーシップ尺度開発の成果発表(英語論文投稿)2地域組織(NPO)活動及び地域組織活動に関して研究を行っている研究者に、専門家調査を行う。3地域組織と保健師の活動に関するプレ調査及び本調査を行う。4成果を国内外の学会にて発表する。次年度は、アセスメント指標の精錬と指標の開発を行う。(1)NPO職員・保健師のインタビューを継続し項目の精選と下位項目の抽出を行う。(2)地域保健の組織活動の研究を実施している研究者に、整理した指標の枠組み及び項目の妥当性についてインタビューを行う。(3)実践者の観点から、指標試案の、一般可能性、実用性及び項目の過不足について、郵送法によるプレ調査後、自治体に本調査を行う。分析結果をもとに指標試案の修正を行い、指標を完成する。(4)成果は、国内外の学会において発表する。1専門家調査旅費2郵送調査通信費3学会誌発表翻訳費4研究成果発表日5その他(会議・通信・調査印刷費)(1)インタビュー調査(NPO職員・保健師・研究者)旅費(2)郵送調査通信費(3)学会誌発表翻訳費(4)研究成果発表旅費(5)その他(会議費・通信費・調査印刷費)
乾燥に応答した作物の根系発達を制御する遺伝子の解明

イネが乾燥ストレスに応答して根系を発達させる現象の詳細な調査が可能な栽培方法を開発した。乾燥および水を充分に与えた3日目の植物体からmRNAを抽出してマイクロアレイを実施し、発現が増大した83個の、低下した151個の遺伝子を明らかとした。この中には根の伸長に伴う細胞壁の拡張に関与しているもの、植物ホルモンの代謝に関与する遺伝子などが多数含まれていた。これらの中で特にIAA代謝に関する遺伝子の変動が大きく、IAAが中心的な働きをしていることが示された。22年度は、これまで土壌を利用したルートボックス法では根系の水分含量の制御が難しいことから、より乾燥度の制御の容易なルートパウチを利用した栽培方法検討した。また、品種を変えた試験から、モデル品種として利用してきた日本晴に加え、Boroが根の伸長がより旺盛であることが判明し、この品種を加えて実験することとした。また、培養液の組成が根系の発達に影響すると考えられることから、各種の培地も調査し、その結果培養液をYoshidaとしたときに、乾燥度に応じて最も顕著な根の伸長が見られることが明らかとなった。根箱を利用した通常および乾燥条件下の栽培で得られたイネの根からmRNAを抽出し、マイクロアレイ法を用いて差次的に発現している遺伝子を調査した。その結果総計375種に関して遺伝子発現が顕著に促進あるいは抑制されたものを見いだした。一部には、生化学的な機能が明らかでかつ根の伸長に関連しているのではないかと考えられるもの、例えば植物ホルモンに関連した遺伝子が見いだされた。この結果は、本実験系が有効であることを示しており、また、根系の発達に植物ホルモンが強く関わっていることも明らかとなった。一方で、機能未知の物や、機能が予測されても、根系の発達との関連が未知の物も多く存在した。これらに関して、今後、22年度に改良した培養方法を利用して、詳細な検討をすすめる。日本晴およびBoroに加えてインディカ種であるKasalathの乾燥に対する反応を調査した。この品種が日本晴よりも遥かに根の伸長速度が速く、かつ、乾燥に敏感に反応することが判明した。さらに時間を追って詳細な解析を進めたところ、播種後のかなり早い時期(24時間以内)に環境に反応していることを示している結果が得られた。また興味深いことに、乾燥ストレス下で生育させた幼苗は枯れ上った状態から復活できる能力を獲得していた。これらのことから、限定された水分の供給下で発芽生育を開始した幼植物は根系の発達という形態形成のシグナルと、浸透圧調節機能と予想される生化学的な反応の2種類のシグナル伝達系に対して情報を流していることを示している。これまでのマイクロアレイの解析では、アノテートがされている遺伝子については、この現象に植物ホルモンが関与していることが強く示されている。これに対して、マイクロアレイの調査で活性の変化の見られた遺伝子中で、それ以外のアノテートの進んでいない機能未知の遺伝子に関して更に解析を進める予定である。これらの中に、シグナル伝達に関する制御因子などが含まれている可能性があると予想している。Kasalathと日本晴で反応に大きな差異が見られたので、これのRILsを利用して詳細なQTLs解析を行うべく準備を進めた。(1)乾燥ストレスによるイネの主根伸長現象を「Root Box法」を用いて解析した。栽培方法を改善したことにより、植物の形質に変化の現れる時期を明確にすることができた。ストレス処理後3日目から伸長差が現れ始め、その後もストレス区では主根が大きく伸長し、コントロール区との差は徐々に大きくなった。植物は水の減少対して迅速に応答し、根系を発達させることにより、乾燥に適応しようとしていることが明らかになった。(2)主根伸長差が生じる直前のサンプルを用いてマイクロアレイ解析を行った結果、細胞伸長に関わるxyloglucan endotransglycosylaseやexpansin、細胞分裂に関与するポリアミン生合成酵素であるarginine decarboxylaseの発現の上昇がみられた。この他にも細胞伸長や細胞分裂の制御に関与するオーキシン、サイトカイニン、エチレンに関る遺伝子に発現変動がみられた。このようにこれらの遺伝子が、細胞伸長および細胞分裂を活性化することにより、主根伸長現象がおこっていることが示めされた。(3)それらの中でオーキシン関連遺伝子に関して詳細にRT-PCRによる発現解析を行った。IAA生合成の場と考えられる葉茎組織では、不活性型のアミノ酸結合型IAA合成酵素として知られるGH3遺伝子ファミリーの発現が上昇し、根においてはアミノ酸結合型IAAを加水分解し活性型の遊離型IAAを生成するIAA-amino acid hydrolaseであるILR1の発現が上昇した。これらのことから、植物は乾燥ストレスを感知すると、葉茎組織においてGH3による不活性型のアミノ酸結合型IAAの合成を促進し、根系へと求基的な輸送を行う。結合型IAAが蓄積した根系では、ILR1の働きにより活性型のIAA量が増加し、これが主根伸長現象に大きく関与していると考えられた。

土耕法に変えて今回濾紙を利用したルートパウチの利用を、詳細な解析に向けて試みた。これは優れた実験道具ではあるが、それの使いこなしに手間取った。予想以上に通気性が良く、また、使用する水分が極く少ないことから、水分・湿度管理を注意深く行わなくては行けない等の問題があった。24年度が最終年度であるため、記入しない。イネが乾燥ストレスに対して、形態の変化、および、生化学的な変化の双方応答をしていることが明らかになった。しかもそれが播種後の極早い時期に起っている。本研究方法はそれを敏感に調査できるので、遺伝学的、分子生物学的および化学的な面から詳細な研究を進める計画である。
燃料電池反応場の複合的可視化

H18H19年度の2年間にわたり、実施計画に沿って燃料電池の空気極の可視化観察と電流密度分布測定が同時観測できるセルを設計・製作し、可視化から得られる水滴分布と電流密度分布との比較、さらに2次元セルモデルを構築して実験結果との対比を行った。(1)電流密度分布測定用のセルは可視化セルにおいて実施した微細加工技術を生かし、可視化用のアクリルの流路のリブ部分に0.6mm幅の微細な集電子を16本埋め込む構造をとった。この構造はこれまでに報告されている、集電プレートをセグメント化したものよりも直接にガス拡散層(GDL)に接触できるため、集電プレートのセグメント化の場合に懸念される面内電流の影響を小さくすることが出来る利点を持つ。(2)電流密度と加湿温度依存性、空気利用率依存性、およびCO濃度依存性を測定することが出来た。特にCO濃度依存性についてはアノード下流側での電流密度の低下をはっきりと捉えることが出来、可視化における水滴分布の移動とも一致する結果が得られ、時間分解データから被毒の電極面内の進行状況を明らかにすることが出来た。この結果は従来の特性データからの推定に比べ、可視化と電流分布の複合的観察は変化を具体的に明瞭に示すことが出来るので、劣化現象や動作条件の最適化に向けてその有効性を示すことが出来た。(3)セルモデルを用いた計算結果と電流分布を対しさせたところ、ほぼ電流のセル面内での変化を表すことができることを確認し、セルモデルの有用性を確認した。H18年度は計画に従って燃料電池の空気極の可視化観察と電流密度分布測定が同時観測できるセルを設計・製作し、種々の動作条件下で可視化から得られる水滴分布と電流密度分布との比較を行った。(2)このセルを用いてこれまでに電流密度と加湿温度依存性、空気利用率依存性、およびCO濃度依存性を測定することが出来た。また、カソード側のガス流路に沿ってその変化の流路位置依存性を明らかにすることが出来た。(3)特にCO濃度依存性についてはアノード下流側での電流密度の低下をはっきりと捉えることが出来、可視化における水滴分布の移動とも一致する結果が得られ、さらにCO濃度を変えたときの時間分解データから被毒の電極面内の進行状況を明らかにすることが出来た。この結果は従来の特性データからの推定に比べ、可視化と電流分布の複合的観察は変化を具体的に明瞭に示すことが出来るので、劣化現象や動作条件の最適化に向けてその有効性を示すことが出来たといえる。H19年度はH18年度に製作した燃料電池の空気極の可視化観察と電流密度分布測定が同時観測できるセルを用いて可視化から得られる水滴分布と電流密度分布との比較、CO被毒による電流分布を実験によって詳細に調べ、これらの結果を2次元セルモデルの計算結果と対比することを行った。(1)CO濃度依存性についてはセル構造の改良を加え、均一な集電機能を持つように集電電極を金線に変更し、これによってより正確な電流分布が測定できるようになった。即ち、アノード下流側での電流密度の低下の様子をより正確に測定でき、H18年度の測定結果との再現性を確認できた。(2)電流密度と加湿温度依存性、空気利用率依存性、およびCO濃度依存性の実験データとセルモデルによる計算結果との対比は良好な一致を示すことが出来、セルモデルの有用性を示すことが出来た。

さらにCO被毒による電流分布結果とセルモデルを用いた計算結果とを対比したところ、電流のセル面内での変化を表すことができることが確認できた。(3)これらの結果から可視化と電流分布測定を組み合わせた本研究の複合的観察から片一方の測定ではわからないセル面内の反応場の変化を明瞭に示すことが出来た。具体的にはCO被毒による面内の反応場のガス入り口と出口部の大きな変化を明白に示すことができた。
咳嗽音を用いた新たな呼吸機能評価システムの確立

近年スパイロメータは、小型化され在宅の呼吸機能モニタリングとして使用されつつある(Kerin A, Eur Respir J. 2017)。しかし、測定プロトコルは専門医療機関で測定する場合と同様であるため、患者の負担も大きくマウスピースなどの消耗品を必要とする。そこで本研究では、咳嗽音と各呼吸諸量の関係式を作成し、咳嗽音より呼吸諸量を予測するシステムを構築すること、測定用モバイル端末アプリケーションを作成すること、それを臨床応用することを目的としている。
東アジアにおける蘇軾文集の成立と伝承に関する研究

本研究によって、蘇軾の生きた北宋中期から南宋、金、元までの蘇軾の文集編纂の過程と成果を系統的、かつ総括的に明らかにした。同時に遼や西夏、金など外国への伝播や、日本の松尾芭蕉等への文学的な影響についても論及し、詩だけでなく、詞(詩から派生した歌辞、宋代に流行した)や和陶詩(陶淵明の詩124首に和韻したもの)など様々な蘇軾の文学とそれを刊刻した文集が時代や地域を越えて影響したこと、それぞれの文集の様態と歴史的背景や文学受容の在り方を解明できた。その成果となる論文を投稿して多くは掲載を許され、それを基礎に拙著『蘇軾文学の継承と蘇氏一族ー和陶詩を中心に』(2015年2月)を上梓した。本研究は、宋代の代表的文人蘇軾の文集の編纂・伝承の過程を具体的かつ系統的に考察することを目的とし、蘇軾の生前から現代に至るまでその文学が如何にして文集として編纂され受容されたかを明らかにするものである。蘇軾の文学は時代・地域を越えて読み継がれ、かかる伝承の過程を究明する優れた先行研究は存在するが、後続の宗族・弟子・地縁などから具体的に究明したものは無く、また、その後の伝播の具体的・系統的状況にもあまり注意が払われていなかった。本研究により、蘇軾の文学の系譜と伝播状況が解明されれば、蘇軾研究だけでなく、出版史研究・宗族史研究・比較文学研究といった各研究分野の発展にとっても大いに意義が有ると言えよう。平成26年度に実施する計画であったのは、「南宋・金及び元の蘇軾文集の編纂と受容」についての研究であった。本研究の基盤となる元祐党禁後の蘇軾文集の形成及び受容の過程を明らかにする作業である。蘇軾の亡くなった北宋末から南宋までに行われた蘇軾の文集編纂の様相については、系統立てて「南宋蘇集編纂考」と題する論文として発表した。同時に、蘇軾の詩文が日本文学に与えた影響についても調べつつ、それを国語科教材とする道を模索した。また、元祐党禁後の禁書や詩禍についても調査を行い、南宋朝に起こった「江湖詩禍」について寄稿した。南宋時代の版本が現存する『和陶詩集』全四巻については、5月の第1回日本宋代文学学会において「蘇軾『和陶詩集』流伝考」として報告したため、更に精査して平成27年度には論文にまとめるつもりである。ただ、金及び元における蘇集編纂についても調査及び研究を行ったものの、資料の更なる収集が必要であり、報告には至らなかったので平成27年度に繰り越して行う。本研究は前年平成26年度に引き続き、北宋を代表する文人蘇軾の文学が如何にして継承され、文集として編纂されて伝えられたのかを明らかにするものである。前年度は蘇軾の生きた北宋末期から南宋における蘇軾文集の詩文をまとめた文集編纂の過程をまとめたが、本年平成27度は、前年度に計画し、また、調査しながらも行えなかった「金および元における蘇集編纂と受容」について、平成27年8月に論文「蘇詞集編纂考」としてまとめ、12月に『中国文学論集』44号(九州大学中国文学会)にて掲載が許された。金および元において、詩文の編纂では特に新たに報告すべき事柄もなかったが、宋代に盛行した「詞(詩から派生した歌辞)」において、金の元好問が蘇軾の詞の選集を編纂し、また、元には『東坡楽府』という蘇軾の詞の全集としては後世に定本とされるものが編纂された。そこに至るには、詩文編纂とは異なる要素が見られ、それを検証した。また、南宋における蘇集編纂においての重要な目撃者といえる洪邁について平成27年4月に「洪邁の蘇集編纂への視線」(伊原弘・静永健編『アジア遊学181南宋の隠れたベストセラー『夷堅志』の世界』、勉誠出版)として報告し、『和陶詩集』の継承を支えた一人として、蘇門の筆頭格である黄庭堅が挙げられることが調査の結果判明したため、9月に改めてそれを中国宋代文学学会第九届年会(第九回中国宋代文学学会)という国際学会にて発表した。現存する明・清の蘇集の来歴を論じる研究は既に中国の先達によって行われていたため、報告者は、蘇集の中でも特殊な位置にある詞集や『和陶詩集』、そして、宋から元における重要な編纂者とその周辺にいた伝承者、目撃者の存在をより詳細に研究する必要を感じた。今年度の計画であった「明・清における蘇集編纂については、中国の先達によって既に系統的な研究が行われていた。しかし、明・清に至る南宋・金・元における個々の編纂過程の詳細な研究が不十分であったことから、今年度は、それを集中的に調査して明らかにした。また、それによって「明・清における蘇集編纂と受容」研究の補強とすることとした。本研究は北宋の文壇を牽引した蘇軾の文学が如何にして創作され、文集として編纂・出版され、影響を及ぼしたのかを明らかにするものである。平成26年度は北宋から南宋にかけての文集編纂を総括し、27年度は金元における編纂として詞(詩から派生した歌辞、宋代に流行した)の文集編纂に焦点をあてて考察した。

最終年度である28年度は蘇軾の中でも特異な文学である「和陶詩(六朝晋の隠逸詩人として名高い陶淵明の詩124首に和韻して詩を創作すること)」の文集編纂について調査した。蘇軾の晩年に創作が行われ、弟の蘇轍(52首の和陶詩を詠んだ)やいとこの程之才などの協力を得て文集編纂に至った過程を辿り、かつ、南宋から元にかけて行われた注釈とそれを掲載した文集7本の編纂と流伝について、系統的に網羅した研究を行った。その成果については研究論文「蘇軾『和陶詩集』編纂考」としてまとめ、平成29年5月に刊行される『日本宋代文学学会報』第三集に掲載されることが決まった。また、前年度に書いた「蘇詞集編纂考」は中国における宋代文学研究の研究雑誌である『新宋学』に掲載が許された(平成29年9月に刊行予定)。これにより、蘇軾の生きた北宋中期から南宋、金、元における蘇軾文集編纂を系統的、かつ総括的に明らかにすることができた。また、研究の中でも遼や西夏、金など外国への伝播や、日本の松尾芭蕉等への文学的な影響についても論及し、詩だけでなく、詞や和陶詩などの様々な蘇軾の文学とそれを刊刻した文集が時代や地域を越えて影響したこと、それぞれの時代の文人が影響を受けて創作したり、新たな蘇軾文集を編纂したりした様態を明らかにできた。また、編纂・出版において、宋から元にかけては編纂する文人の知識のみならず、地縁・血縁が大きく影響したことを証明し、それぞれの歴史的背景や文学受容の在り方を解明できた。本研究によって、蘇軾の生きた北宋中期から南宋、金、元までの蘇軾の文集編纂の過程と成果を系統的、かつ総括的に明らかにした。同時に遼や西夏、金など外国への伝播や、日本の松尾芭蕉等への文学的な影響についても論及し、詩だけでなく、詞(詩から派生した歌辞、宋代に流行した)や和陶詩(陶淵明の詩124首に和韻したもの)など様々な蘇軾の文学とそれを刊刻した文集が時代や地域を越えて影響したこと、それぞれの文集の様態と歴史的背景や文学受容の在り方を解明できた。その成果となる論文を投稿して多くは掲載を許され、それを基礎に拙著『蘇軾文学の継承と蘇氏一族ー和陶詩を中心に』(2015年2月)を上梓した。平成26年度に科学研究費助成事業(科学研究費補助金)の研究成果公開促進費学術図書の助成を受け、平成27年2月28日に「蘇軾文学の継承と蘇氏一族ー和陶詩を中心に」(課題番号:265048)を上梓した。そちらの修正作業等と同時に本研究を進めた結果、平成26年度に行う「南宋における蘇軾文集の編纂と受容」についてはほぼ終了したが、南宋時代の調査の一部が十分にできず、また、「金及び元における蘇軾文集の編纂と受容」を十分に調査・報告する時間を確保できなかった。蘇軾の詞集について論じた「蘇詞集編纂考」を中国の論文雑誌『新宋学』に投稿する予定である。また、宋から元までの『和陶詩集』の編纂と朝鮮における流伝、そして、日本における蘇軾文学の受容について、それぞれ学会において報告するか、もしくは論文として投稿する予定である。中国文学「金及び元における蘇集編纂」については、調査を継続するが、学会報告を省略し、平成27年9月までに論文において報告する。同時に平成27年度に一ヶ年を充当して計画していた「明・清の蘇軾文集の編纂と受容明」についての研究を半年遅らせ、平成28年7月までに論文として提出する。また、平成26年度の調査から、南宋本の『和陶詩集』全四巻について、出版と文学的内容の両方からのアプローチが更に必要となったため、これも同時に進める。平成24年度において次年度使用額が約60万円ほど生じた結果、平成25年度5月、9月、3月に中国において学会の参加および調査・資料収集を行うことにした。特に、3月に南京に行ったとき、蔡正孫編『精刊補註東坡詩話』の資料を所有する南京大学の卞東波助教授に、その資料の複写とともに教えを乞うたことは大いに収穫があった。また、上海の鹿鳴書店において北京図書館出版社が刊行した元刻『東坡楽府』の再造善本も私費購入できた。
イオン－電子(ホール)混合導電性無機材料の開発と燃料電池電極への展開

プロトン導電性ペロブスカイト型酸化物として知られているBaCe_<0.8>Y_<0.2>O_<3-α>にRuを添加したBaCe_<0.8-x>Ru_xY_<0.2>O_<3-α>(BCRYx,x=0.1-0.05)をプロトン導電性固体酸化物形燃料電池の空気極へ応用し,電極評価を行った.BCRYxは酸化物イオンー電子混合導電体であるLa_<0.7>Sr_<0.3>FeO_3(LSF)と複合化させて空気極として用いた(BCRYx-LSF,混合比1:1).BCRYx-LSF複合空気極を用いたセルの発電特性は,LSF空気極を用いたセルの発電特性よりも大幅に低下した.この低下はBCRYxが抵抗成分となっていることに起因すると考えられる.すなわち,空気極作動条件下である湿潤雰囲気中では,BCRYxが十分なプロトンー電子混合導電性を示していないことが問題である.そこで,湿潤空気雰囲気でプロトンー電子混合導電性を示すことが報告されたBaCe_<0.8-x>Pr_xY_<0.2>O_<3-α>(BCPYx,x=0.2,0.3)を調製し空気極としての評価を行ったが,十分な発電特性が得られなかった.これは,BCPYxの電子伝導性が不十分なためであると考えられる.電子伝導性を向上させるためにBCPYxもLa_<1-x>Sr_xCoO_3やLa_<1-x>Sr_xCO_<1-y>Fe_yO_3などの電子伝導性の高い酸化物と複合化させる必要があることがわかった.理想的な空気極および燃料極を構築するためにEPD法を用いて積層電極の作成を行った.Ni/YSZ燃料極において,電解質に近いところは,反応場を拡大と電解質との接着を向上するためにNiとYSZを50:50で混合したNi(50)/YSZを用いた.また,電解質から遠い,つまり集電剤に近いところは,集電効果を向上させるためにNiとYSZを70:30で混合したNi(70)/YSZを用いた.これらNi添加量のことなるNi/YSZをEPD法により積層化して堆積させ,これら積層電極の燃料電池評価を行った.しかしながら,積層電極よりも単層電極を用いた方が発電特性が向上した.これは,EPD法で積層化するときに二層間に大きな界面抵抗が生じたことに起因すると考えられる.一層目(Ni(50)/YSZ)と二層目(Ni(70)/YSZ)の膜厚や気孔率を最適化する必要があることがわかった.また,空気極も同様にLa_<0.7>Sr_<0.3>MnO_3(LSM)/YSZ(一層目)とLSM(二層目)の積層電極をEPD法により作製し,積層電極の燃料電池評価を行った.特に反応場の拡大を目的として一層目のLSM/YSZの膜厚の最適化を行った.LSM/YSZが4μmのときに最も過電圧が低下し,高い発電特性が得られることがわかった.従って,混合比50:50のLSM/YSZでは4μm以上は反応場として有効に使われていないことが示唆された.現在提案されている燃料電池でカバーできない中温度域(200-500°C)で発電できる燃料電池の開発頭必要である.この中温型燃料電池を実現するために,本年度は(A)中温作動燃料電池用カソードの開発,(B)酸素イオン-電子混合導電性ペロブスカイト型酸化物の酸素活性化能の向上を中心に検討した.(A)中温作動(500°C)燃料電池用ペロブスカイト型酸化物カソードの開発電極の微細構造が発電特性や過電圧に与える影響について調べた.空気極の粒子サイズが小さいほど高い発電特性を示し,これは空気極過電圧の低下が主因子として影響していることを明らかにした.また,電気泳動堆積法を電極作成に適応し,電極膜厚の制御,電解質-電極界面の密着性の改善に成功した.電極膜厚依存性を調べたところ,電極膜厚に対して相反する依存性を示す電極内のガスの拡散性と集電効果が存在することを指摘した.(B)酸素イオン-電子混合導電性ペロブスカイト型酸化物のBサイト置換による酸素活性化能の向上Bサイトに異なる金属種を共存させたペロブスカイト型酸化物の調製を有機シアノ錯体の熱分解法により行い,そのCO酸化活性について評価した.本法により調製したBサイト複核のペロブスカイト型酸化物は格子定数の変化よりBサイトの部分置換が精密に行われていることがわかった.また,ランタノイドの種類によらず,x=0.5のときCO酸化活性が最も高かった.XPSによる表面分析より,Bサイト複核ペロブスカイトは単核よりも表面Bサイト濃度が高いことがわかった.CO酸化活性の向上は,表面Bサイト濃度が増加したことに起因すると推察した.これらの電気化学的測定は来年度に計画している.(A)プロトン-電子混合導電性ペロブスカイト型酸化物の調製と燃料電池電極への応用プロトン導電性ペロブスカイト型酸化物BaCe_<0.8>Y_<0.2>O_

<3-α>へのRu添加による電子伝導性付与を試み,本材料を燃料電池の空気極として応用したが,十分な発電特性は得られなかった.Ruの添加量や電極構造を最適化など,多方面からの検討が必要であることがわかった.(B)酸素イオン-電子混合導電性ペロブスカイト型酸化物の酸素活性化能の向上ペロブスカイト型酸化物LnFe_xCo_<1-x>O_3(Ln=La, Pr, Sm, Gd, Dy, Yb)において,Bサイト置換によるCO酸化活性能の向上は,Aサイトランタノイド種によらず認められた.XPSによる各酸化物の表面分析により,Bサイト複核ペロブスカイトは,Bサイト単核ペロブスカイトよりも表面Bサイト濃度が高いことがわかった.また,Aサイトランタノイド種を変えることでCO酸化活性は変化した.ペロブスカイト型酸化物の結晶性,Coの還元性,表面Bサイト濃度がランタノイド種により変化するため,これらの変化が複雑に関与して活性に影響を与えていると推察した.(C)無機化合物を利用した新規プロトン-電子混合導電性空気極の開拓ヘテロポリ酸と従来のPt/Cとの複合化では純粋なPt/Cよりも高い発電特性が得られた.ただし,ヘテロポリ酸の溶出は,難溶性H_<3-x>Cs_xPW_<12>O_<40>の使用で回避できたが,長期の作動安定性にはまだ問題が残った.(D)Ni/セリア系サーメット(SDC)燃料極における水素活性化能の向上Ni/SDC燃料極のNi粒子サイズの制御を試みた.SDC前駆体の焼成温度を変化させること,また,アルカリ土類金属酸化物をNi/SDCに添加することによってNi粒子サイズは変化し,また,水素,メタンの両燃料において,これら燃料極を用いたセルの最大出力密度はNi平均粒径に依存することを明らかにした.プロトン導電性ペロブスカイト型酸化物として知られているBaCe_<0.8>Y_<0.2>O_<3-α>にRuを添加したBaCe_<0.8-x>Ru_xY_<0.2>O_<3-α>(BCRYx,x=0.1-0.05)をプロトン導電性固体酸化物形燃料電池の空気極へ応用し,電極評価を行った.BCRYxは酸化物イオンー電子混合導電体であるLa_<0.7>Sr_<0.3>FeO_3(LSF)と複合化させて空気極として用いた(BCRYx-LSF,混合比1:1).BCRYx-LSF複合空気極を用いたセルの発電特性は,LSF空気極を用いたセルの発電特性よりも大幅に低下した.この低下はBCRYxが抵抗成分となっていることに起因すると考えられる.すなわち,空気極作動条件下である湿潤雰囲気中では,BCRYxが十分なプロトンー電子混合導電性を示していないことが問題である.そこで,湿潤空気雰囲気でプロトンー電子混合導電性を示すことが報告されたBaCe_<0.8-x>Pr_xY_<0.2>O_<3-α>(BCPYx,x=0.2,0.3)を調製し空気極としての評価を行ったが,十分な発電特性が得られなかった.これは,BCPYxの電子伝導性が不十分なためであると考えられる.電子伝導性を向上させるためにBCPYxもLa_<1-x>Sr_xCoO_3やLa_<1-x>Sr_xCO_<1-y>
廃棄物埋立地盤の腐敗による沈下に関する基礎的研究

生ごみを含む廃棄物埋立地盤を対象として、生ごみの腐敗に伴う埋立地盤の工学的性質の変化を評価する方法の確立を図るために、実際の生ごみを含む廃棄物埋立地盤での実態調査および室内でモ-ルド内のモデル地盤に対する各種試験を実施した。実態調査に基づき、生ごみなどの腐敗による沈下現象を再現できるモデル地盤の構築を目指して種々試みた。その結果、生ごみをセルロースで置き換え、それをセルラーゼにて水溶性の高いグルコースに分解することがよいことがわかった。なお、廃棄物中の土や無機分としては、豊浦標準砂を用いた。直径10cmのモ-ルドにセルロース・豊浦標準砂の割合を変えて作った廃棄物モデル地盤に対して、所定のセルラーゼにより分解を図り、分解の進行に伴うその地盤の沈下量、強度、密度などの経時的な変化を計測した。また、分解が終了した段階で供試体に振動を与え、それによる沈下量も測定した。一連の試験により、次のような結果が得られた。(1)セルロースのセルラーゼによる分解を用いて、生ごみをセルロースで置き換えて、生ごみを含む廃棄物埋立地盤の腐敗による沈下をモデル化できる。(2)生ごみを含む廃棄物埋立地盤では、生ごみの腐敗とそれに引き続く圧密の2つの要因により埋立地盤の沈下が発生する。(3)生ごみの腐敗による沈下が生じると、埋立地盤の密度が増加し、強度も大きくなる。(4)土や無機分の多い廃棄物の場合は、生ごみの腐敗とそれに伴う圧密沈下が土や無機分の骨格により抑えられ、密度の低い状態になっているが、そこに振動を加えると、大きな沈下が生じる。廃棄物埋立地盤上に滑走路を建設した富山空港の廃棄物を中心に各地の廃棄物に関する資料を収集し、廃棄物埋立地の実態を調査した。その結果、廃棄物の構成成分は、非常に幅があることがわかり、これらに基づきモデル実験の計画を立てることの必要性が認識された。一方、セルロースパウダーを有機成分として混入した土を廃棄物土のモデルとして用いて、室内モデル実験を行うこととし、実験装置の製作を行った。試験槽としては、塩化ビニールによりphi150×h500mmのモールドを製作した。嫌気性分解作用を促進するために水槽内の水を35°Cに保つのは、購入した恒温水器によった。また、嫌気性分解作用の進行に伴う試料地盤の沈下量の測定のための測定装置を準備した。これらを組み立てて実験装置を完成させた。本実験に先立ち、セルロースパウダーの分解のための酵素であるセルラーゼの活性を調べる実験を行い、適切なセルラーゼの量を決めた。土とセルロースパウダーの割合、その締固め程度等をパラメーターとした実験計画を作成し、実験に着手した。実験では、試料地盤のセルロースパウダーの分解に伴う沈下を測定し、また定期的に試料地盤の強度を測定している。生ごみを含む廃棄物埋立地盤を対象として、生ごみの腐敗に伴う埋立地盤の工学的性質の変化を評価する方法の確立を図るために、室内でモ-ルド内のモデル地盤に対する各種試験を実施した。まず、生ごみなどの腐敗による沈下現象を再現できるモデル地盤の構築を目指して種々試みた結果、生ごみのセルロースで置き換え、それをセルラーゼにて水溶性の高いグルコースに分解することがよいことがわかった。