hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
橋排尿中枢を介する頻尿遺伝子の解明と遺伝子治療に関する実験的研究

小脳を露出し、橋排尿中枢に微少電極を差し入れ、ニューロン活動波形を観察し、膀胱内圧の変化に同期するニューロンの電位を測定した。結果、当初ガラス管微少電極の形態学的改善、ノイズの除去が達成でき、2例において、排尿反射の出現直前にスパイク頻度が上昇し、排尿反射に同期してスパイク頻度が減少するニューロン活動の観察に成功した。2オピオイドレセプターと排尿に関する実験オピオイドレセプターが排尿に関与する事は広く知られているが、脳内のオビオイドレセプターが脳硬塞後の排尿反射昂進にどのように関与しているかの知見はない。今回、SDラットに脳硬塞を作成し、μ。δ1、δ2、κの4種類のオビオイドレセプターアゴニストを脳室内に投与し、排尿反射に関する薬理学的検討を行った。結果、μ受容体、δ1受容体アゴニストの投与では脳梗塞群、対群共に排尿反射を同等に抑制した。δ2受容体アゴニストの投与では、脳梗塞、対照群共に変化なかった。κ受容体アゴニストの投与にて、脳梗塞群にのみ排尿反射の抑制が用量依存的に認められた。以上より、脳内κ受容体が脳梗塞に伴う排尿反射昂進に関与している可能性が高い
ナノ電子プローブによる界面誘起分極構造の発現機構の解明

本研究の目的は,バルクでは実現しない界面誘起による分極構造の発現機構の解明である.ナノ電子プローブを用いることで,界面近傍の局所領域の解析ができ,今回新たに導入するビームロッキング機構による電子回折データの定量解析から,従来不可能であった界面近傍の結晶構造や電子密度分布・静電ポテンシャル分布の3次元解析が初めて可能となる.結晶構造および電子密度分布・静電ポテンシャル分布の変化から,3次元的な原子変位と電子雲の偏りとの相関を明らかにし,界面特有の分極構造の発現機構解明を行う.本研究の目的は,バルクでは実現しない界面誘起による分極構造の発現機構の解明である.ナノ電子プローブを用いることで,界面近傍の局所領域の解析ができ,今回新たに導入するビームロッキング機構による電子回折データの定量解析から,従来不可能であった界面近傍の結晶構造や電子密度分布・静電ポテンシャル分布の3次元解析が初めて可能となる.結晶構造および電子密度分布・静電ポテンシャル分布の変化から,3次元的な原子変位と電子雲の偏りとの相関を明らかにし,界面特有の分極構造の発現機構解明を行う.
脳波による指運動情報の予測　-脳波バーチャルキーボードに向けて-

本研究では、直感的で操作が容易な脳情報バーチャルキーボード構築に向けた基礎検討を行った。最初に、脳波(EEG)を用いて、運動実行時および想起時の個々の指運動(想起)を予測できる可能性を明らかにした。次に、機能的核磁気共鳴画像法(fMRI)により、運動準備時には対側の運動前野や補足運動野に高精度な指運動情報(系列)が含まれることがわかった。最後に、機能的近赤外分光計測(fNIRS)を用いた運動情報の抽出を目指し、fNIRS信号に混在する頭皮血流アーチファクトを除去し、脳活動の推定精度を向上させる手法を開発した.以上の結果は、脳情報を利用したバーチャルキーボード構築に貢献すると期待される。本研究では脳波から指運動情報をを予測することで、直感的かつ操作が容易な脳波バーチャルキーボードの構築を目指した基礎検討を行った。H26年度はまず、指運動を実際に実行する課題を行い、そのときの脳波を計測する予備実験を行った。予備実験では、右手の薬指を除く4本の指を使い、モニタで指示された指を使ってキーボードを押す課題とした。実験デザインにおいて、各試行の運動を区別するために、試行間隔と、使う指の教示から実行までの時間を比較的長めに取ったが、それにより指に関連のない眼球からの信号(アーチファクト)が混入した可能性が高まり、指の判別が難しくなった。次年度は、この眼球アーチファクトの除去と、アーチファクトが混入しない条件を検討する。また、将来的に脳波キーボードが構築できたときに課題となるエラーの検知を行うことを目的とし、ボタン押しのエラーを生じさせる課題時(Go-NoGo課題)の脳波データを用いて解析を行った。このデータにおいては、周波数解析およびサポートベクターマシン(SVM)を用いた判別の検討を行った。この解析により、運動前の脳活動によってその後のエラーを判別できる可能性を示唆することができた。本研究では、非侵襲脳活動計測を用いた指運動情報の予測を行うことを目的に、脳活動計測実験および解析を行った。まず、当初の計画に沿って、脳波を使った指運動予測が可能かを検証する実験を行った。実験では右手の指運動時の脳活動を64チャネルの脳波計にて計測し、その運動の予測を行った。これまでのところ、実際に運動している脳活動を計測しているがその精度はまだ十分ではない。また想起運動に関しては現段階ではさらに精度が良くない結果となっている。今後は、実験デザインの再検討や電流源推定の実施などにより、その精度を高めることができるか検討する。また、将来的に複雑な指運動情報の予測を実現するため、機能的核磁気共鳴画像法(fMRI)を用いて、指運動系列パターンの予測、および安静時脳活動における指および手首運動情報の予測を行った。これらのfMRI実験での成果から、脳活動からさらに複雑な指運動情報の予測や、安静時脳活動を活かした運動予測の可能性を示唆することができた。その他に、予算と実験実施の観点から、機能的近赤外分光計測(fNIRS)を用いて電流源推定を行うことを検討し、そのための準備としてfNIRSの計測およびfNIRSに混入する頭皮アーチファクト除去手法(短距離プローブ利用)について検討した。今年度は把持運動時のfNIRS実験にて検証を行い、その効果を明らかにした。次年度は、脳波と同じ条件での実験もしくはそれらの同時計測により、電流源推定を試みる予定である。本年度までの研究で、当初の目的である脳波を使った指運動判別を高精度に実施できておらず、やや遅れている。また、電流源推定には、脳波実験と同じ設定のfMRIデータが必要であるが、これらは予算と実験の問題で計測ができておらず、代替としてfNIRSでの計測を進めている。本研究では、脳情報から指運動情報の予測を行うため、脳波(EEG)を用いた個々の指運動情報の予測および機能的近赤外分光法(fNIRS)を用いた運動情報の予測に関する研究を実施した。まず、脳波を用いた指運動予測では、指運動の実行(実運動)と想起の両方を行う実験を行い、その識別性能を検討した。実験課題には、薬指を除く右手の4つの指を屈伸する運動課題を採用し、4つ指の判別(4クラス判別)ではなく、個々のペアに対する2クラス判別を行った。判別に用いる特徴量には主要な周波数の時系列を用いた。7名の被験者に対して得られたデータの判別を行った結果、運動実行では、いくつかの指のペアにおいて、被験者平均で約65%程度の判別率が得られた。一方、運動想起の場合には多くの場合判別率が低下したが、60%程度の判別率を得られる被験者も存在した。このことから、実運動および運動想起において個々の指運動情報を抽出できる可能性があることを示唆した。しかし、その判別性能は未だ十分でなく、特に運動想起においては個人差も大きいため、fNIRSを組み合わせた電流源推定やニューロフィードバックの検討が必要であると考えられる。また、fNIRSを用いた運動情報の抽出に関しては、ボール把持運動や腕のトラッキング課題などにおいて、通常より短いプローブ間距離を持つ短距離チャネルから頭皮血流アーチファクトを除去する手法を提案し、その有効性を示した。また、それを用いて把持運動する手の予測精度を向上させる可能性も示した。今後は、脳波と組み合わせた指運動情報の予測精度向上について、頭皮血流除去を組み合わせた検討を行う予定である。

最初に、脳波(EEG)を用いて、運動実行時および想起時の個々の指運動(想起)を予測できる可能性を明らかにした。次に、機能的核磁気共鳴画像法(fMRI)により、運動準備時には対側の運動前野や補足運動野に高精度な指運動情報(系列)が含まれることがわかった。最後に、機能的近赤外分光計測(fNIRS)を用いた運動情報の抽出を目指し、fNIRS信号に混在する頭皮血流アーチファクトを除去し、脳活動の推定精度を向上させる手法を開発した.以上の結果は、脳情報を利用したバーチャルキーボード構築に貢献すると期待される。H26年度は、所属機関の改修工事によって脳波を用いる実験室が使用できず、指運動時の脳波を計測する実験について十分な検討を行うことができなかった。そのため、エラーを生じさせる課題時の実験データを使い、脳波キーボードのエラーを検知可能かについて検討を重点的に行い、将来的に必要とされる検討を行っていた。本研究の最終目的である脳波を用いた指運動情報の予測のため、最初に、なるべく多くの被験者で実験を行い、データを取得する。解析には、研究補助者を雇用し、脳活動計測の解析を担当してもらうことで、研究を効率的に行う。また、電流源推定には、fMRIの代替として、機能的近赤外分光法(fNIRS)を利用することを検討する。このfNIRSのデータを用いて、高精度の予測ができるか検討する。脳計測工学、生体情報処理H27年度とH28年度に、指運動に関連した脳波実験計画を再検討の上、実験を効率的に進め、それらのデータを詳細に検討する予定である。特に、運動想起データに関しては、訓練前には十分に判別できない可能性があるので、実運動時のデータで詳細な検討を進め、それらの実験方法、データ解析方法、フィードバック方法が確立された後、想起の実験データへの適用を検討している。これにより、本来の目的である脳波キーボードの可能性を検討するという目的は事業期間内に達成できると考えられる。当初の予定では、機能的核磁気共鳴画像法(fMRI)の実験を実施しデータを取得するための予算や、実験の被験者謝金、および脳波計の電極購入等として予算を計上していたが、fMRI実験は予算および実施の観点から難しくなり、また実験の遅れおよび計画の変更により、電極の購入も再検討が必要となったため、次年度使用額が生じた。本年度は所属機関の改修工事により実験室が使えず、実験計画に遅れが生じた。そのため、物品の購入に使用するべき額や、研究成果を発表するための額が変更となった。本年度は効率的に実験の実施および解析を進めるため、実験補助者を雇用し、脳波電極の追加購入、実験環境(コンピュータ、計算機等)の追加構築等を行う予定である。今年度未使用の予算は次年度以降に行う実験や成果発表に使用する。当初予定よりも実験実施計画を大幅に増やす予定であるため、実験環境の構築や被験者謝金等に使用する。また、それらの成果を発表するため、学会費用、論文掲載費用、英語添削費用として使用する予定である。特に国際学会での発表もしくはよる関連研究の調査も増やし、効率的な研究の推進を図る。
客観的な齲蝕除去への光干渉断層画像診断法の応用

光干渉断層画像診断法(Optical Coherence Tomography、以後OCT)が齲蝕象牙質除去時の客観的指標として応用可能か検討した。その結果、OCTを用いて齲蝕象牙質の状態を把握することが可能であった。また、切削深さによっては残存象牙質と歯髄腔とを識別することが可能であったことから、その臨床有用性が示された。接着技術の進歩によって、歯質の削除を最小限の侵襲に留めることの必要性が強調されている。一方、窩洞を狭小化することのみに注意が払われると、感染歯質の取り残しなどの問題も生じるところから、予後良好な修復処置を行うためには、感染歯質を確実に除去しながらも、可及的に健康歯質を残すための明確な指標が必要となる。しかし、臨床家の多くは、齲蝕の除去に際して術者の経験などの主観に頼るところが大きく、客観的な齲蝕除去の指標は存在しないのが現状である。これらの臨床背景のもと、チェアサイドで非侵襲的かつ簡便に応用できる客観的な齲蝕象牙質除去法を確立することを目的として、齲蝕象牙質除去において重要となる歯髄腔までの距離を定量化し、客観的な測定が可能か検討した。咬合面齲蝕を有するヒト抜去大臼歯に対して、齲蝕検知液を指標として、スチールバーおよびスプーンエキスカベーターを用いて齲蝕除去を行い、齲蝕除去の各過程における歯髄腔までの距離を、OCTを用いて測定するとともに、レーザ顕微鏡を用いて歯質の縦断面を撮影し、得られた両測定値を比較、検討した。その結果,齲蝕除去時の残存歯質厚径の測定は、研削深さが浅いあるいは中程度の場合、比較的表層での断層像の観察は可能であるものの、残存象牙質と歯髄腔を識別することは困難であり、測定不能であった。しかし、研削深さが深くなるにしたがって、残存象牙質と歯髄腔を識別することが可能となり、これによって得られた残存歯質の測定値はレーザ顕微鏡による縦断面像からの値と近似していた。以上の結果から、OCTを用いて齲蝕象牙質あるいは齲蝕影響象牙質の状態を把握しながら、残存歯質厚径の測定が可能であることが判明した。今後、プローブ形状を変更するなどの改良によって、より詳細な齲蝕象牙質の状態を観察することが可能であり、その臨床有用性が示唆された。齲蝕象牙質の除去へのOCTの効果的な応用法について検討した。すなわち,齲蝕象牙質除去にともなう,OCTイメージ像の変化を観察すとともに,齲蝕検知液の染色性と比較することで,齲蝕象牙質外層および内層の鑑別が可能か否か検討した。さらに,齲蝕象牙質除去において重要となる歯髄腔までの距離の測定が可能か検討を加えた。その結果,咬合面齲蝕を有する大臼歯に対して,齲蝕検知液を指標として齲蝕除去を行なった場合,齲窩の開拡を行なった直後の,軟化象牙質が齲蝕検知液で濃染している場合,表層でシグナルが強く表れるものの,齲蝕円錐の形態は明瞭には観察できず,齲蝕の範囲を特定することは困難であったが,軟化象牙質を除去するにつれて断層像は明瞭となり,欠損部直下に齲蝕の影響を受けた象牙質が層状に観察された。一方,前歯唇側エナメル質を異なる深さまで研削した条件において,OCTで得られたイメージ像から残存エナメル質厚径の測定が可能であり,これはレーザ顕微鏡による測定値と近似していた。また,表面性状の違いが測定値に及ぼす影響は少なかった。しかし,摩耗や咬耗あるいは亀裂などが観察され,比較的高齢者のものと思われる歯牙を測定対象とした場合,エナメルー象牙質境部の画像が不明瞭となり,残存歯質厚径の測定が困難となる傾向を示した。前歯唇側象牙質を異なる深さまで研削した場合,研削深さが浅いあるいは中程度の場合,比較的表層での断層像の観察は可能であるものの,残存象牙質と歯髄腔を識別することは困難であった。しかし,研削深さが深くなるにしたがって,残存象牙質と歯髄腔を識別することが可能となったことから,臨床的には有用であることが示された。以上の結果から,OCTのプローブ形状を変更するなどの改良によって,残存歯質厚径の測定に応用することが可能であり,その臨床有用性が示された。H23年度の研究目的においては,使用する抜去歯の入手が困難であったものの,申請者の所属する研究室の科学研究費への応募資格のない研究者および大学院生が協力者となり,OCTの測定をはじめとする研究のサポートを担ったため,おおむね順調に進展している。

H23年度に得られた基礎的データーを踏まえ,実際の口腔内においてOCT観察を行うことで,齲蝕除去時の歯髄腔までの距離をチェアーサイドで測定,得られた画像をX線撮影および口腔内観察用カメラと比較,検討し相互補完的に考察する。これによって,口腔内での使用における新たな問題点などを抽出する。H24年度は,実際の口腔内においてOCT観察を行うことから,これらの測定に必要な消耗品および口腔内での観察の際に用いるラバーダム防湿およびPMTC用ペーストが必要であり,相当額である。また,その他の研究費は本研究成果の学術会議での発表および専門誌における論文の校閲および投稿に関わる費用である。
10GeVから10TeV広領域スペクトル観測によるガンマ線天体放射機構の解明

数100GeV領域のステレオ観測を目標としたCANGAROO実験では、2003年8月から3台目の望遠鏡が完成し、稼動し始めた。2台目の10m望遠鏡の建設の際に、私が中心となって開発した、新型望遠鏡のための高速データ収集システムは、3台目の望遠鏡にも受け継がれて、現在行われている3台同時観測では、3台共に正常に動作している。一方、すばる望遠鏡搭載用のガンマ線検出器は、2001年12月に行った「かに星雲」の観測データを引き続き解析している。100GeV以下の領域の観測は、質、量ともに不十分であるため、観測したことそのものに価値がある。私は100GeV以下での高エネルギーγ線観測における様々なバックグラウンド、実験的な困難をシミュレーションと実際のデータをもとに論じた。この結果は論文としてまとめ、専門誌(Astroparticle Physics)に受理された。もともとの目標であった、かに星雲からのGeVγ線の解析については、残念ながら今年度までに決着はつかなかった。データは引き続き解析しているので、近いうちにしかるべき場所で発表したいと考えている。数100GeV領域のステレオ観測を目標としたCANGAR00実験では、2002年12月から2台ステレオ観測を行った。私は2台目の望遠鏡のデータ収集システム部を担当し、1台目の約3倍高速なデータ収集速度を持つシステムを構築した。2002年12月から2003年1月にかけての始めてのステレオ観測では、私自身が実際に現地へ行き、通常の観測をしながら、システムが安定に動作するよう微調整も行なった。今後は3台目の望遠鏡の完成を2003年6月頃に、4台目の望遠鏡の完成を2003年12月頃に予定している。それら新望遠鏡のデータ収集システムに関しても、私が中心となって現在開発、調整を行っている。一方、すばる望遠鏡搭載用のガンマ線検出器は、昨年度の2001年12月に取得したデータを解析している。解析はまだ完了していないが、途中経過を2つの国際会議(米国光学会、東大宇宙線研究所シンポジウム)で発表した。また、2002年秋に行われた天文学会では、主に装置の詳細について発表した。今後、観測ターゲットである、かに星雲そのものに関する発表を行い、それを持って最終的な解析結果の発表とするため、現在は解析、シミュレーション等をさらに深く行っているところである。
ラットコロナウイルスとラット唾液腺炎ウイルスの感染様式とその防除に関する研究

ラットコロナウイルス(RCV)、ラット唾液腺炎ウイルス(SDAV)の感染様式を明らかにするために、週令、系統の異なる。SPFラットにLBC細胞継代ウイルスを経鼻接種したが、いずれの場合も自然発生例で見られるような唾液腺の唾大、肥厚は観察されなかった。ウイルス接種1週間後に行なった唾液腺からのウイルス分離では、少数のラットからウイルスが回収された。しかし2週間後にはウイルスは分離されず、いずれのラットからも中和抗体が証明された。唾液腺の病変形成に関してマウス脳継代ウイルスによる感染実験では、継代を重ねたウイルスがより重度の病変を形成することが報告されており、今回用いた培養細胞由来のRCV、SDAVではラットに対する病原性が低下した可能性も考えられ、歴史実験を行なうためには病原性の強いウイルスが必要であり、ラットおよびマウス継代を行ない検討中である。RCV、SDAVをラットに免疫し作製し診断用抗血清による交差中和試験では、RCVとSDAV間に明瞭な抗原差が認められ、SDAV株間にも差がみられた。間接免疫蛍光法ではRCV、SDAV間に共通抗原性が示された。SDAV抗体陽性ラットコロニーからのウイルス分離では、週令の異なるラットの肺、唾液腺、糞便等をLBC細胞に接種したが、ウイルスを分離出来ず、感受性おとりラットによる分離法を検討中である。1.ラットコロナウイルス(RCV),ラツト唾液腺炎ウイルス(SDAV)のウイスターラットでの感染実験では,週令の異なるラットを用いたが明確な病変が形成されず,他の系統で継続して実験中である.2.RCV, SDAV計6株について物理生化学的性状を比較検討した.3.RCV, SDAV計6株について, LBC細胞でのプラック定量法を確立し,プラック純化ウイルスを用い,ウイルスの増殖様式を明らかにした.4.RCV, SDAV681株が血球凝集能を有することを見出した.本性状による簡便な抗原,抗体検査法の確立を検討中である.
EBウイルス感染細胞におけるTGF-β1シグナル伝達の異常に関する研究

Akataは、TGF-βRII mRNA発現に欠損が認められた。TGF-βRII発現ベクターをAkataへ導入するとTGF-βRII mRNA発現が誘導されTGF-β1による細胞増殖抑制、及びEBV再活性化も誘導された。Akataをヒストン脱アセチル化酵素阻害剤trichostatine A処理で処理するとTGF-βRII mRNAが誘導された。AkataはTGF-βRII発現の欠損を有し、その欠損は、遺伝子自身のではなく、転写レベルの異常である(投稿中)。2.ヒドロキシウレア(HU)によるEBVゲノムの除去とHU耐性細胞クローンの出現:HUの効果をBL細胞株及び胃上皮細胞株で検討した。BL細胞株は、上皮細胞株に比べHU高感受性でHU処理で細胞内EBVゲノムが容易に減少した。しかしHUで長期間処理した細胞ではHU耐性細胞クローンが誘導された。GT38細胞内潜伏EBV遺伝子はTPAにより再活性化される。TPA添加後c-myc発現、p38MAPKのリン酸化、EBV前初期遺伝子BZLF1が誘導された。p38やc-MYCはTPAによるEBV再活性化に関わるシグナル分子であり、そのsiRNAはこれらのシグナル伝達を抑制することを明らかにした。4.印環胃癌細胞株HSC-39は、EBVがcell freeで効率よく感染する:HSC-39は、上皮系細胞株で、EBVレセプターCD21を発現していないがEBVがよく感染する。感染細胞では、EBVストレーン特異的表現形質が見られた。HSC-39細胞はEBVと胃癌を研究する材料となり得る。Burkitt'sリンパ腫細胞株AkataはTGF-βII型レセプター発現の欠損を有する目的我々は、細胞癌化への主要なステップとしてTGF-β1の増殖抑制作用に対する抵抗性の獲得を考え、EBウイルス(EBV)発がんにおけるTGF-β1の応答を研究する。結果Akataは、他のBL細胞株と異なりTGF-β1での細胞増殖抑制及びEBV再活性化が誘導されない。TGF-β非応答性としてAkataにおいてTGF-βRII mRNA発現に欠損が認められた。更にAkataをヒストン脱アセチル化酵素阻害剤trichostatine A(TSA)処理でTGF-βRII mRNAが誘導された。考察・結論AkataはTGF-β1非応答性であり、それはTGF-βRII mRNA発現の欠損であることを明らかにした。AkataのTSA処理でTGF-βRII mRNA発現及びTGF-β1応答性が誘導されることからTGF-βRIIの欠損は、遺伝子の異常ではなく、エピジェネティックな変化である。Akataは、TGF-β1で細胞増殖抑制及びEBV再活性化が誘導されない。AkataにおいてTGF-βレセプターII型(RII)mRNA発現に欠損が認められた。TGF-βRII発現ベクターをAkataへ導入するとTGF-βRIImRNA発現が誘導されTGF-β1による細胞増殖抑制、及びEBV再活性化が誘導された。Akataをヒストン脱アセチル化酵素阻害剤trichostatine A処理するとTGF-βRIImRNAが誘導された。AkataのTGF-βRII発現の欠損は、遺伝子の異常ではなく、転写レベルの異常である(投稿中)。TPA添加後c-myc発現及びp38MAPKのリン酸化が誘導され、EBV前初期遺伝子BZLF1は、その後に検出された。p38及びc-mycのsiRNAは、p38リン酸化及びc-myc発現を抑制し、同時にEBV再活性化を抑制した。

p38やc-mycはTPAによるEBV再活性化に関わるシグナル分子であり、それぞれのsiRNAはこれらを特異的に抑制することを明らかにした。3.ヒドロキンウレア(HU)らによるEBVゲノムの除去及びHU耐性細胞クローンの出現。BL細胞株は、HU高感受性でHU処理で細胞内EBVゲノムが用意に減少した。しかしHU長期間処理した細胞ではHUによりEBVゲノムが除去されない耐性細胞クローンの出現を認めた。
業務とサービス価値の類型化に基づく効果的な国際会議運営に関する研究

国際会議において重要なことは参加者に対する高い品質のサービスの提供であり、それは業務の集合から派生する。そこで、これまでに明らかとされていない国際会議運営業務とサービスの関係を明らかにし、それに基づいた効率的な国際会議運営手法を開発した。具体的には、調査に基づいて開発したサービス価値に基づく業務整理に基づいた国際会議業務フローモデルを用いて、国際会議主催者業務管理支援システムを開発し、実際に国際会議主催者が利用できるよう提供した。研究期間終了時において国内30団体以上の国際会議主催者が利用しており、本研究の一定の成果が得られたことが確かめられた。本研究では、サービスの価値を整理し、国際会議の効率的な業務を遂行するための運営手法について取り組んだ。国際会議主催者が行う業務は、多かれ少なかれ国際会議がステークホルダーに提供するサービスに関連している。そこで、ステークホルダーが満足する状態を推定し、国際会議に焦点を当てた業務の整理を行った。整理の基準は、業務の効率化とステークホルダーが得るサービスに焦点を当てている。具体的には、サービスの価値をベースに業務の順序やタイミングを規定している。ここでの業務整理の特色は次の2点である。(1)文章による記述だけではなく、サブ業務が存在する場合、構造的に明示。この際に開始から完了までを、大きくメタ業務に基づき分類。(2)メインとなる業務を中心に、各種委員長の役割ごとに、会議場選定の時期から完了までをフロー図を用いて図示。以上の成果を実現するために、【1.国際会議主催者と参加者に対する業務とサービスに関するフィールドワーク】を行った。主として、国際会議主催者や参加者へのインタビューを通したデータの収集を行った。つぎに、【2.業務価値類型化および業務評価手法の開発と効果的な国際会議運営の事業計画手法の開発】を行った。業務およびそのフローとサービスに関する価値を定義し、事業計画方式を開発した。最後に【3.会議主催者を支援する業務計画シートの開発と有効性の評価】を行った。具体的には、以上の調査に基づいて開発したサービス価値に基づく業務整理に基づいた国際会議業務フローモデルを用いて、国際会議主催者業務管理支援システムを開発し、実際に国際会議主催者が利用できるよう提供した。国際会議に関わる経営において、主として業務とサービスの関連を調査し、類型化した。具体的に、国際会議主催者と参加者に対する業務とサービスに関するフィールドワークとして、応募者が開催してきた国際会議の業務内容、フローおよび国際会議の効果と、参加者に対するアンケートにより、規模、国内・国外を含めた場所、予算、アクセス性、会議場、宿泊施設、ケータリングおよび開催時期を含めた定性的評価を実施した。国内で開催される国際会議の主催者と、実際に会議場にて参加者にアンケートならびにインタビュー形式で業務とサービスに関して調査を行い、類型化のためのデータを収集した。それぞれの国際会議の価値集合として、様々な立場の協力者に可能な限りインタビューを行った。収集したデータから、業務価値類型化および業務評価手法の開発と効果的な国際会議運営の事業計画手法の開発を行い、また、コンベンションにおいて重要とされる経済波及効果について、簡素な評価式を開発した。それぞれの立場での効用、国際会議運営向けの業務別および業務フローに基づくサービスの価値を計算する理論を提案した。(1)不可欠な業務(サービス)、(2)イベントの品質が高まる業務(サービス)、(3)必要に応じて提供されるサービス、および(4)費用対効果が少ないものの提供されることで便益を受ける者が存在するサービス、の4つの特徴に分類し、国際会議を構成している業務とサービスを部品化し、仕分けを行った。これらの成果は国内の学会の大会および研究会で発表を行った。国際会議を評価するための解析用ソフトに関して制作を行わなかったものの、ソフトウェアの主要機能はスプレッドシートに作成したフォームと計算式にて代用した。一方で、国際会議の業務とサービスの特徴の分類化(部品化)とプランニングに関する特徴抽出は、予定以上の進展があり、一定の評価が得られると考える。前半は、業務価値類型化および業務評価手法の開発と効果的な国際会議運営の事業計画手法の開発を引き続き実施する。また、フィールドワークも、79月を中心に実施する。業務価値類型化と業務評価手法の開発は、業務内容に対するサービスの満足度を計算可能とする計算式を提案し、経験的に修正を加えて事業計画に利用できる形にする。具体的には、効果的な国際会議運営の事業計画手法は、業務内容に対するサービスの満足度、フローごとの業務の価値について、サービス享受者ごとに重要度を明確にするためにポイント形式で総合点を計算できる計算式を開発する。後半は、会議主催者を支援する業務計画シートの開発と有効性の評価を実施する。具体的には、計画する事業を事前評価することで、会議における運営方式をシミュレート可能となる計画書を含む表計算シートを作成する。

表計算シートには、会議情報などを初期値として入力しておくことで、可能性のある業務およびそのフローとサービスの種類が提示され、それぞれの業務の実施予定の有無を主催者が入力する。それにより、サービス享受者の効用がシミュレートされる。会議主催者は会議準備中や実施中でも、リアルタイムに業務実施の実績を入力でき、事業の計画の変更に対する影響や結果に関してシミュレーションの結果を確認することが可能となる。ここで、開発したシートをこの研究フェーズの後半で、実際に国際会議実施予定、あるいは実施中である主催者や参加者に対して使用することで、本研究のプロダクトに関する有効性を評価し、必要に応じて改良を加える。また、スプレッドシートベースからソフトウェアベースに移転することにより、ユーザビリティのたかいシステムとなるよう開発を試みる。ここまでの研究について、観光学関連の国際会議で講演を行い、国際論文誌に論文を投稿する。また、MICE関連の会合等においても成果を公表する。本研究課題の最終年度となるため、研究をまとめることに関して研究費の使用を計画する。特に、サービスと業務評価に関わるシステムの開発のための計算装置、フィールドワークに関わる旅費、消耗品購入、および英語論文校閲に関わる使途を予定している。
力学シミュレーションで解明する地震活動の物理

グーテンベルク・リヒター則や大森・宇津則のパラメターの揺らぎは地震活動を特徴づける重要な指標と見なされ、少なからぬ興味を持って研究されてきた。ごく近年になって、「b値とc値が地震のメカニズム解に有意に依存する」という研究が現れている。この結果をもって「b値とc値は地震発生場における差応力が大きいと減少する」という興味深い仮説が提唱されている。しかし断層にかかる応力の測定は事実上不可能であり、この仮説を直接検証するすべはない。したがって研究者にできる唯一の仕事は、何らかのモデル(実験・数値問わず)を用いてその仮説を検証し、背後にあるメカニズムを解明することである。本研究では、一定速度での変形を受ける内陸地殻を模擬した離散要素モデルに注目し、モデルにおける「地震活動」の統計的性質を長時間シミュレーションによって調べた。H24年度においては、モデル内においてGutenberg-Richter則と大森則を確認し、b値とc値が破壊発生時の剪断応力の減少関数であることを発見した。さらに、b値とc値の応力依存性に関して定量的関係式を数値的に明らかにすることができた。さらに、H25年度においては、対応する抽象的な数理モデルを構築し、余震発生過程が一般化されたアレニウス則で決定されるとの仮定のもと、c値の応力依存性の定量的関係式を導出した。この関係式を離散要素モデルシミュレーションの結果を比較し、両者が半定量的に整合することを確認した。最後に、シミュレーション・数理モデルと、実際の地震活動との比較を行った。地震活動における断層剪断応力の絶対値は当然分からないものの、c値の深さ依存性を応力依存性と読み替えることにより、シミュレーション・数理モデルと定性的に同じ振る舞いが確認された。この振る舞いを与える本質的メカニズムは一般化されたアレニウス則にあり、今後更なる観測研究によってその妥当性を検証していくことが必要である。25年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度においては、まず連鎖反応的に破壊が進む動力学をモデル化した。これは断層セグメントを構成要素としており、(現実の断層でしばしば観察されるように)各セグメント面積はフラクタル的になっている。このモデルにおいては、セグメント破壊に引き続く近隣セグメントへの応力集中ルールが系のダイナミクスおよび統計性を決める。本研究では、解析解を通じてより深く物理を見通すために、応力緩和が大域的に行われるモデルを採用した。これは一種の平均場的モデルとみなすことができる。このモデルについて、(Gutenberg-Richter則に対応する)ベキ的な規模別頻度分布を得ることができる。ただし、この解は実は真のベキ則ではなく、ある特性マグニチュードでカットオフを持つ部分的なベキ則であることが分かった。そして複数の異なるカットオフが重ね合わせられることにより、ある特定の指数で記述されるベキ則に見えるのである。加えて、この指数は最終的破壊に近付くと減少することも確認した。この振る舞いは室内岩石破壊実験においてはよく知られているものであり、我々はそれを定性的に再現する解析解を得たことになる。さらに特筆すべき発見は、ベキ指数の大小が「セグメント破壊強度分布の広がり」にも左右されることである。セグメント面の破壊強度自体は物質強度で決まりさほどばらつきがないことを考慮すれば、分布の広がりは主に「セグメントの法線ベクトルのばらつき」で決まることになる。(法線ベクトルのばらつきが大きいと破壊強度のばらつきも大きい)。この場合、ばらつきが大きいと規模別頻度分布の指数が大きくなる。

同じ理由から、間隙流体圧のばらつきが大きくても指数は大きくなることが示唆される。簡単な破壊モデルについて規模別頻度分布を求めて指数の変化を論じることが出来たのは当初の計画通りである。その結果、実際の地震活動を解析する際の新たな指針(b値と面方位のばらつき・流体圧のばらつきの関係)を得たことは特筆される。現在のモデルでは応力が均一であるが、これを不均一な応力場に拡張することにより、より広域的な地震活動へ適用できるようにする。応力不均一の連鎖反応モデルはレオロジーのモデルとも見なせるため、レオロジー系における雪崩現象と地震活動を統一的にとらえることが可能になる。並行して、これらモデルの知見が実際の地震活動に適用可能かどうか定量的な検討を行う。25年度が最終年度であるため、記入しない。
転写因子GATA-2の造血幹細胞と白血病細胞における発現と機能

マウス,ヒトのGATA-2遺伝子構造を決定し,それらがアミノ酸をコードしない第一エクソンを2つ持つこと,遠位側の第一エクソン(IS)からの転写が血液系の細胞や発生途上の神経組織で特異的に起きていることを明らかにした。ISエクソンから上流7kbpまでの領域を緑色蛍光蛋白質(GFP)遺伝子に結合しマウス受精卵に導入してトランスジェニックマウス作成したところ,このマウスでは,卵黄嚢,大動脈生殖隆起中腎(AGM)領域,胎仔肝臓の主な胎児期の造血組織にGFPの蛍光を認めた。このマウスの胎仔肝臓のGFP陽性細胞は造血幹細胞のマーカーを発現し,コロニー形成能を持っていた.また,AGM領域でGFPを発現する細胞の表面マーカー解析,血液細胞への分化能の検討により,GATA-2が造血幹細胞と血管内皮細胞の共通の母細胞であるヘマンジオブラストにおいて発現することを明らかにした.さらに,内在性のGATA-2の発現を緑色蛍光蛋白質の蛍光で再現するマウスと,血液系でのGATA-2発現を特異的に制御するISプロモーターの活性を再現するマウスを遺伝子相同組み換え法により作成し,これらマウスを使って造血幹細胞の移植実験等を行い,GATA-2が骨髄造血幹細胞で発現していることを明らかにした.GATA-2遺伝子領域の転写活性をトランスジェニックマウス法で検討し,上流3.1kbpまでの領域に造血組織での転写に必要な活性があることを,2.4kbpまでの領域に胎児期の神経系での発現に必要な活性があることを明らかにした.この領域の中には,DNaseI高感受性領域とほぼ一致して,種間で塩基配列の保存性の高い領域が存在し,これらが転写制御に重要なシス配列である可能性が示唆された.マウス,ヒトのGATA-2遺伝子構造を決定し,それらがアミノ酸をコードしない第一エクソンを2つ持つこと,遠位側の第一エクソン(IS)からの転写が血液系の細胞や発生途上の神経組織で特異的に起きていることを明らかにした。このマウスの胎仔肝臓のGFP陽性細胞は造血幹細胞のマーカーを発現し,コロニー形成能を持っていた.また,AGM領域でGFPを発現する細胞の表面マーカー解析,血液細胞への分化能の検討により,GATA-2が造血幹細胞と血管内皮細胞の共通の母細胞であるヘマンジオブラストにおいて発現することを明らかにした.さらに,内在性のGATA-2の発現を緑色蛍光蛋白質の蛍光で再現するマウスと,血液系でのGATA-2発現を特異的に制御するISプロモーターの活性を再現するマウスを遺伝子相同組み換え法により作成し,これらマウスを使って造血幹細胞の移植実験等を行い,GATA-2が骨髄造血幹細胞で発現していることを明らかにした.GATA-2遺伝子領域の転写活性をトランスジェニックマウス法で検討し,上流3.1kbpまでの領域に造血組織での転写に必要な活性があることを,2.4kbpまでの領域に胎児期の神経系での発現に必要な活性があることを明らかにした.この領域の中には,DNaseI高感受性領域とほぼ一致して,種間で塩基配列の保存性の高い領域が存在し,これらが転写制御に重要なシス配列である可能性が示唆された.
実環境下における単極脳波解析のための瞬きアーチファクト除去手法の提案及び応用

前年度の報告書に記述した通り、(1)信号分離アルゴリズムへの基底数無限化能力の付加、(2)ハードウェアの完成、(3)高速アルゴリズムへの拡張を目標として研究を行なった。(1)と(3)を遂行する上で、単極脳波信号に対するアーチファクト除去手法に関するレビューが存在せず、国際的な問題点の明確化がされておらず、本研究の推進が停滞したため、自らレビューを執筆した。InTechによって発刊される"Electroencephalography"という本のチャプターに採録される。手法に関する発展は達成できなかったが、単極を用いた場合、どのような信号分離アルゴリズムが存在し、何が問題かを明確化できた。この活動により明確化された背景のもと、観測データのスパース化に注力し、データを構成する核となる成分を抽出することで、部分空間制約を与える意義を主張する。これにより、高速化を図り、目標の(3)を達成する。また、核となる成分が有限に基底数で表現可能である可能性があり、(1)は無限化能力の付加ではなく最適な表現基底数の特定により達成できると考えている。(2)は達成された。しかしながら、実環境下では瞬き以外のアーチファクトが非常に存在感を示し、操作が困難であることが本年度に明らかとなった。このため、そもそも瞬きのみを対象とする場合、実環境下での操作に限界があるという問題に直面している。本研究は脳波を実環境で使用するうえで非常に重要である。しかし、研究はほとんど行われておらず、まず研究を行なうための環境を整備する2年間となった。そのうえで、実環境下で生じるアーチファクトが瞬きのみではなく、多様であることが明らかとなった。実環境下で単極脳波信号を扱うためには、これらすべてに対応可能な信号分離手法を実装する必要がある。この問題を解決するために、今後は実環境下で生じるアーチファクト全般に対象を拡大する。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。研究計画の通り,瞬きによって生じる電気信号のパターン解析を行なった.随意性及び不随意性の瞬きを誘発する実験デザインを構築し,随意性と不随意性の瞬きによる脳波への影響を明らかにした.この研究に使用したデータセットを配布することによって,瞬きアーチファクト除去手法の提案時に問題となっていた「信頼できるデータセットがない」という問題が解決された.また,2年目に行なう予定であった単極(観測信号が1種類の)脳波信号に適した時間領域における信号分解アルゴリズムを考案した.この手法は,テンソル分解を元にした因子分解手法であり,モデルベースの手法でもある.前もって瞬きによる影響が分かっている場合に,高精度な分解精度を示すことができる.前年度の時点では,被験者ごとに影響を検出し,そのデータを扱うことを予定していたが,今年度の解析で普遍的な瞬きによる影響を明らかにすることが出来たため,そのデータセットを使用すれば利用者本人の瞬きのデータを使用する必要がない.したがって,より実環境下で使用しやすい手法を提案することができた.また,実環境化において,瞬きアーチファクトを除去することで,脳波信号を入力としたシステムの精度が向上するのかを示すために,出力先となるハードウェアを構築した.具体的には,exiii社が開発した3Dプリント可能な義手を製作した.これにより,単極脳波信号を入力,義手操作を出力とするブレインコンピュータインタフェースの構築を今後の予定としている.瞬目アーチファクトが脳波へ与える影響の調査により学術論文を投稿,採択されたのみでなく,その情報を基に実環境下で有効な瞬目アーチファクト除去手法の提案まで学術論文として掲載された.これにより,実際に実環境下で動作するハードウェアの製作まで見据えた研究を行なえているため.前年度の報告書に記述した通り、(1)信号分離アルゴリズムへの基底数無限化能力の付加、(2)ハードウェアの完成、(3)高速アルゴリズムへの拡張を目標として研究を行なった。(2)は達成された。

実環境下で単極脳波信号を扱うためには、これらすべてに対応可能な信号分離手法を実装する必要がある。この問題を解決するために、今後は実環境下で生じるアーチファクト全般に対象を拡大する。今後は,3Dプリントするモデルを扱うためにCADに関する知識,リアルタイム処理のためのプログラミングに関する知識,信号処理中のパラメータの高速・ロバストな最適値への収束へ向けた確率統計に関する知識を蓄え,(1)信号分離アルゴリズムへの無限化(パラメータを疑似的に無限まですべて試すアルゴリズム.局所解に陥らずに最適なパラメータを導ける)能力の付加,(2)ハードウェアの改良,(3)高速なアルゴリズム構築,の順で研究を遂行していく予定である.翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
あまねく届け！「匠の技」―普遍的かつ革新的内視鏡外科手術教育基盤パッケージの開発

本研究では、科学的根拠に基づいた質の高い革新的な科学的トレーング法をパッケージ化し、内視鏡外科手術教育の標準化を行う。これによりわが国における外科技術レベルの底上げを実現し、内視鏡外科の経験が比較的少ない外科医でも短期間で進歩的な手技を習得し、熟練者と同様に正確で安全な内視鏡外科手術を行うことが出来る革新的な教育パッケージを開発し、全国規模の学会へ提唱することで、新しい外科教育システムの全国的基盤を構築する。
オリゴデンドロサイト前駆細胞の特異的制御が及ぼす認知症発症機構への影響

本研究では、認知症を含む認知機能障害の病態に深く関連する細胞群として、従来の研究ではほとんど重要視されてこなかったオリゴデンドロサイト前駆細胞(OPC)に焦点を当てる。神経細胞周囲の支持細胞であるグリア細胞のうち、髄鞘形成細胞であるオリゴデンドロサイトの前駆細胞であるOPCは、髄鞘形成によってのみ機能を発揮するのではなく、サイトカイン/神経栄養因子等の放出を介して脳内で多様な役割を示していることが示されつつあるが、その病態生理学的な役割は不明な点が多い。本研究ではOPCが認知症を含む中枢神経疾患の病態において、神経/グリア連関異常に対して多面的な作用を発揮する可能性を視野にいれて研究を進める。
別府ー島原地溝帯の電気伝導度構造

別府ー島原地溝帯は、活火山、浅発地震が地溝に沿って分布すること等から、活動的な地域であると考えられている。測地デ-タから、ここが拡大軸の中心であるとの示唆もある。電気伝導度は、現在のマントルの温度分布を知る有力な手ががりであることから、地溝を含む中部九州下の電気伝導度構造の構築は、この地溝のテクトニクスの解明にとって極めて重要である。このような観点から、別府ー島原地溝帯の、特に地溝西端に位置する島原地溝について、海底電磁力計(OBEM)観測を含むGDS、MT観測を実施した。その結果、次のような成果が得られた。1.有明海でのOBEM観測によって、浅海でのOBEM観測の問題点が明らかになった。2.島原半島では、短周期インダクション・ベクトルの逆転がみられるが、有明海東岸では見られない。3.測点を南九州にまで延長すること、及び島原半島での測点の高密度化によって、電気伝導度異常(CA)が島原地溝に斜交する、北北東ー南南西方向に走ることが明らかになった。この方向は、重力の急変部、地震の分布傾向と一致する。4.島原半島西部の測点(UNZ)でのMT観測から、4kmのところに高電気伝導層が検出された。3.については、CAが別府ー島原地溝帯に沿って分布するのではないこと、地溝が斜交する何本かのCAから構成されていることを示唆するものである。4.は現在活動中の雲仙火山との関連から興味ある結果である。3.の結果は、測点の高密度化だけでなく、広域化が別府ー島原地溝帯のCA分布の研究に必要であることを示唆するものである。今後、この方向で測点の増加をはかりたい。本年度、別府ー島原地溝帯沿いの5カ所(野母崎、南関、金峰山、松橋、星野村)で長周期MT観測を実施した。別府ー島原地溝帯に西端に位置する野母崎のデ-タ解析から、九州西方から島原地溝までのCA(電気伝導度異常)の存在が確認できた。また、八女ー熊本間でのMT観測から、このCAは有明海から阿蘇の間では明確でないことが明らかになった。この様に、本年の成果1つは別府ー島原地溝帯下のCAの詳細な分布が明らかになったことにある。これらのデ-タから得られたインダクション・ベクトルを用いて、別府ー島原地溝帯の3断面(島原半島、阿蘇、別府地域)での比抵抗構造を求めた。計算の2次元有限要素法を用いたが、電磁誘導を仮定したこの方法ではインダクション・ベクトルの分布をうまく説明できなかった。このことは、このCAが浅部(おそらく上部地殻)にあり、かつそれが高電気伝導度層を流れるcurrent channelingによってつくられている可能性が高いことを示唆するものである。current channeling効果を考慮した薄層導体モデルによるモデリングを今後検討する必要がある。また、本研究課題に関連して、対馬で長周期MT観測を行ったが、得られた長周期インダクション・ベクトルは予想外に小さく、対馬の下部にCAが存在する可能性を強く示唆する。これは、沖縄トラフの延長の位置(対馬海峡あるいは別府ー島原地溝)の考察にとって重要なfactorを与えるものである。これらを考慮したモデル化を今後は進めていく必要がある。

電気伝導度は、現在のマントルの温度分布を知る有力な手がかりであることから、地溝を含む中部九州下の電気伝導度構造の構築は、この地溝のテクトニクスの解明にとって極めて重要である。このような観点から、別府ー島原地溝帯の、特に地溝西端に位置する島原地溝について、海底電磁力計(OBEM)観測を含むGDS、MT観測を実施した。その結果、次のような成果が得られた。1.有明海でのOBEM観測によって、浅海でのOBEM観測の問題点が明らかになった。2.測点を南九州にまで延長すること、及び島原半島での測点の高密度化によって、電気伝導度異常(CA)が島原地溝に斜交する、北北東ー南南西方向に走ることが明らかになった。この方向は、重力の急変部、地震の分布傾向と一致する。3.島原半島西部の測点(UNZ)でのMT観測から、4kmのところに高電気伝導層が検出された。2.については、CAが別府ー島原地溝帯に沿って分布するのではないこと、地溝が斜交する何本かのCAから構成されていることを示唆するものである。3.は現在活動中の雲仙火山との関連から興味ある結果である。4.の結果は、測点の高密度化だけでなく、広域化が別府ー島原地溝帯のCA分布の研究に必要であることを示唆するものである。今後、この方向で測点の増加をはかりたい。
保険事業における共同行為と競争法の適用除外に関する研究

本年度は、まず、米国・ドイツおよびEUにおける保険事業と競争法の関係について調査研究を行なったが、なかでもドイツでは保険事業について競争法を適用除外とすることの当否について古くから理論的研究がなされていることもあり、本研究においてもこのドイツの議論の調査整理に多くの時間を充てた。続いて、わが国において従来、競争法が保険事業にどのように適用され、また適用がなされなかったのかについて調査を行ない、とりわけ、(1)法形式上は競争法の適用があるにもかかわらず、実際上は適用が排除されているかのごとく扱われている事例、(2)本来保険事業において望ましい行為が、競争法の適用を恐れるがために制約を受けているように思われる事例、について整理した。現在は、以上のような比較法的研究、実証的研究を基礎に、保険事業と競争法のあるべき関係について検討している段階である。上述のとおり、本研究そのものにかかる論文は現在執筆中であるが、本研究の成果の一部は、契約内容登録制度(保険金詐欺を防止するために保険契約の内容を自主規制機関に登録させこのデータを各保険会社が利用するという制度)について論じた論文において公表する予定をしている。
固体表面の精密設計による高機能選択酸化触媒の開発

申請者グループが独自に合成・開発を行ってきた遷移金属置換ポリオキソメタレート化合物を機能設計した担体上にその触媒活性(活性点構造)を維持したまま固定化を行った。これまで、含浸担持、イオン交換法などによるポリオキソメタレートの無機酸化物や有機高分子担体上への固定化の試みが他の国内外の研究グループによりなされているが、触媒反応中の触媒活性種の溶出、均一系と比較してはるかに活性が低い、担体の安定性など様々な問題のため成功していないのが現状である。そのために、新規な固定化法の開発が必要である。本年度も昨年度に引き続きイミダゾリウムカチオンをもつイオン性液体で表面修飾したSiO_2を新規に調製し、申請者のグループによって独自に開発された過酸化水素を酸化剤とするオレフィンのエポキシ化反応に高活性を示す[γ-1,2-H_2Siv_2W_<10>O_<40>]^<4->を静電的な相互作用により強固に固定化することに成功した。本固定化触媒を用いると、過酸化水素を酸化剤とする種々のオレフィン類のエポキシ化反応が効率よく進行することを見出した。本触媒では、反応中の活性成分の溶出もなく、触媒活性や選択性も相当する均一系触媒と比べてほぼ同程度であることから、均一系の触媒活性を保持したまま固体上に担持できたといえる。本年度はイミダゾリウムカチオンをもつイオン性液体で表面修飾したSiO_2を新規に調製し、[{W(=O)(O_2)_2(H_2O)}_2(μ-O)]^<2->や[γ-1,2-H_2SiV_2W_<10>O_<40>]^<4->といったポリオキソメタレート化合物を静電的な相互作用により強固に固定化することに成功している。この触媒を用いると、過酸化水素を酸化剤とする種々のオレフィン類のエポキシ化反応が効率よく進行する。本触媒では、反応中の活性成分の溶出もなく、触媒活性や選択性も相当する均一系触媒と比べてほぼ同程度であることから、均一系の触媒活性を保持したまま固体上に担持できたといえる(Chem.Eur.J.2006,in press.)。
高温電気化学通電法による金属パイプからの水素(およびその同位体)漏洩遮断技術の開発

まず市販のFe-Cr-Al合金(Cr22%、Al5%、残Fe、通称カンタル合金)のタンマン管型形状試料を用い、電量滴定型水素分析装置で水素の透過量の測定を行った。透過量は何も表面処理を施さなくとも、すでに極めて低い値であり、1atmの純水素に対して透過係数は2×10^<-12>mol・cm^<-1>・s-^1であった。この値はAlを含まないFe-Cr系耐熱合金における値のほぼ1千分の1であり、アルミナ系酸化膜が生じる合金はクロミア系酸化膜を生じる場合に比べて耐水素透過性が非常に優れていることが明かとなった。これらの水素透過係数水素の拡散係数は表面に生じている酸化膜の厚さに対応するアルミナ嶢結体の値に近く、アルミナ系酸化膜が水素の透過を律速していることが推測された。ついで、電気化学的遮断の確認を行うため、生じた酸化膜の表面に白金多孔質電極を焼結させ、これを電極として起電力の測定および電圧を印加し電気化学的遮断の可能性の検討を行った。起電力の測定では、すでに我々が指摘した酸化膜の化学的分極により、カンタル基材中で水素分圧が高く維持されている事が確認できた。しかし、電圧印加に関しては、高水素分圧下で酸化膜が不安定となり、長時間にわたる印加が困難で、また透過量自体が低いことから明瞭な電気化学的遮断の効果を確認することは出来なかった。そこで、酸化膜の代わりに多結晶アルミナ管を用いて、電圧印加の水素透過に及ぼす効果を詳細に調べた。印加条件を変えることにより、アルミナ中の水素のポテンシャル分布が変化し、それに対応して水素を放出もしくは吸収する事が確認され、これより市販多結晶アルミナに対する水素の溶解度を決定した。また、1300°Cで0.8V程度の電圧を印可して十分な時間放置すると、水素の透過量は殆ど零となることが確認され、安定なアクセプタードープのアルミナ膜が金属パイプの表面に作成することが出来れば、当初計画した通電型の水素透過遮断が原理的に可能であることが明らかになった。また、この研究の過程で金属の酸化初期における水素の異常溶解現象およびアルミナ中への水素の過飽和溶解現象、さらに金属電極の水素・プロトン電極反応特性などについても新たな知見が得られた。まず、電気化学的遮断の確認を行うため、タンマン管型形状の市販のFe-Cr-Al合金(Cr22%、Al5%、残Fe、通称カンタル合金)を用い、電量滴定型水素分析装置で水素の透過量の測定を行った。酸化処理(疑似空気にて1050°C、20時間)を施す前から、すでに透過量は極めて低い値であり、1atmの純水素に対して透過係数は2.0×10^<-12>mol・cm^<-1>・s-^1となり、酸化処理後はさらに1.9×10^<-12>mol・cm^<-1>・s-^1と減少した。