hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
胎盤特異的発現を示す細胞融合抑制タンパク：サプレシンのin vivo機能解析

このことから、マウスゲノム中にもこの細胞融合抑制遺伝子が存在すると予想される。反復配列の解析を伴うこの単離行程には困難が予想されるが、ESTデータベースを活用した効率的な方法で候補遺伝子を抽出し、包括的なスクリーニングによる単離・同定を試みる予定である。
木材利用と環境教育に関するデータベースの構築

循環資源としての木材の存在や木材の果たす役割と効果等について,正確でしかも多くの情報を社会全体に提供することは重要な課題となっており,特に環境に関わる木材についての情報提供は緊急を要するものとなっている。本研究は,このことを支援するために,全国の大学や研究所等の研究機関,国や県の行政機関,各種団体や企業等の木材関連組織を対象にして,木材利用に向けた環境に関わる研究情報,教育情報,行政情報,産業・経済・文化情報等の各種情報を集積したデータベースの構築を行うことを目的とした。データベースの構築のための基礎情報を収集するために,全国の木材に関わる69の大学と53の教員養成系大学・学部,93の国や県の研究機関,52の県や国の行政機関,34の各種団体,162の任意に抽出した企業の計463組織を対象にしたアンケート調査を行った。調査内容は,(1)環境に関わる木材研究,木材教育に関する研究成果,(2)環境に関わる木材製品の開発,教材の開発等についての調査,(3)環境に関わる木材に関連した取り組み,催し(イベント)の調査,の3種である。基礎情報の調査の回収率は,大学が23%,教員養成系大学・学部が20%,国や県の研究機関が39%,県や国の行政機関が54%,各種団体が33%,企業が19%であった。得られた情報は,全体として上述の(1)に関するものが354件,(2)に関するものが67件,(3)に関するものが130件であった。これらの具体的な内容は,データベースソフトウェア上に分類して保存すると共に,インターネットを介したホームページ上で公開している。今後の課題として,本研究で構築したデータベースへの新たな情報の蓄積と集積した情報の更新,そして広く社会教育や学校教育,企業内教育,家庭教育等の生涯学習の場への情報提供システムの確立が必要である。木材利用を維持しさらに推進していくためには,生涯教育体系において,木材利用に向けての適切かつ効果的な環境教育を施すことが必要であり,これにより木材に関する環境問題への正しい理解が図れるものと思われる。本年度の研究は,このことを支援するために,木材利用に向けた環境教育に関するデータベースの構築を行うことを目標としたが,ここでは全国の木材関連組織,すなわち大学や研究所等の研究機関,国は県の行政機関,各種団体や企業を対象にして,木材利用と環境教育に関する研究・教育情報,行政情報,産業・経済・文化情報等を収集しデータベースを作成することとした。データベース構築の基礎情報を収集するために,全国の木材研究に関わる69の大学,53の教員養成系大学・学部,93の国や県の研究機関,52の国や県の行政機関,34の各種団体,そして163の任意に抽出した企業の計463組織を対象としてアンケート調査を行った。調査の内容は,(1)環境および環境教育に関する研究成果,(2)環境および環境教育に関する製品の開発,教材の開発等についての調査,(3)環境および環境教育に関する取り組み,催し(イベント)の調査,の3種である。アンケート調査の回収率は,木材研究に関わる大学が26%,教員養成系大学・学部が21%,国や県の研究機関が39%,国や県の行政機関が54%,各種団体が44%,企業が20%であった。また,得られた情報は,上記の(1)に関するものが142件,(2)に関するものが27件,(3)に関するものが90件であった。なお,これらの具体的な内容は,データベースソフトウェア上に分類・整理して保存されているため,このソフトウェアの検索機能を用いて,例えば研究題目・掲載誌,製品名称・開発者,催しの地域・主催者等を容易に検索できる。

社会全体に対し,循環資源としての木材や木材の果たす役割等について,正確な知識を教授したり理解を促したりすることが緊急かつ重要な課題となっている。すなわち,木材利用に向けての適切かつ効果的な環境教育を施すことが必要とされている。本年度の研究では,木材利用と環境教育に関するデータベースを充実するために,木材研究・教育を行っている大学を対象にして,特に木材に関わる環境全般にわたって研究内容と教育内容の調査を行った。また,本研究の一貫として,小学校と中学校の教師ならびに大学生を対象に,木材教育と環境に関するアンケート調査を実施した。調査方法は,全国の木材研究・教育に関わる69の大学と53の教員養成系大学・学部を対象にしたアンケート調査を行った。調査内容は,(1)環境かかわる木材研究,木材教育に関する研究成果,(2)環境を考慮した製品の開発,教材の開発等についての調査,(3)環境にかかわる木材に関連した取り組み,催し(イベント)の調査として,特に木材研究の面に回答しやすいように配慮した質問の内容にした。また,小学校と中学校の教師ならびに大学生を対象にした木材教育と環境に関するアンケート調査は,各々の専門教科と専攻科目に応じた質問項目を設定して行った。アンケート調査の回収率は,木材研究に関わる大学が20%,教員養成系大学・学部が19%であり,得られた情報は,上記の(1)に関するものが40件,(2)に関するものが2件,(3)に関するものが8件であった。また,中学校技術科教師を対象にして行った調査では,「木材加工」領域を中心として積極的に環境教育が実施されていること,同じく中学生と大学生を対象とした調査では,環境問題に高い関心があること等が分かった。循環資源としての木材の存在や木材の果たす役割と効果等について,正確でしかも多くの情報を社会全体に提供することは重要な課題となっており,特に環境に関わる木材についての情報提供は緊急を要するものとなっている。本研究は,このことを支援するために,全国の大学や研究所等の研究機関,国や県の行政機関,各種団体や企業等の木材関連組織を対象にして,木材利用に向けた環境に関わる研究情報,教育情報,行政情報,産業・経済・文化情報等の各種情報を集積したデータベースの構築を行うことを目的とした。データベースの構築のための基礎情報を収集するために,全国の木材に関わる69の大学と53の教員養成系大学・学部,93の国や県の研究機関,52の県や国の行政機関,34の各種団体,162の任意に抽出した企業の計463組織を対象にしたアンケート調査を行った。調査内容は,(1)環境に関わる木材研究,木材教育に関する研究成果,(2)環境に関わる木材製品の開発,教材の開発等についての調査,(3)環境に関わる木材に関連した取り組み,催し(イベント)の調査,の3種である。基礎情報の調査の回収率は,大学が23%,教員養成系大学・学部が20%,国や県の研究機関が39%,県や国の行政機関が54%,各種団体が33%,企業が19%であった。得られた情報は,全体どして上述の(1)に関するものが354件,(2)に関するものが67件,(3)に関するものが130件であった。これらの具体的な内容は,データベースソフトウェア上に分類して保存すると共に,インターネットを介したホームページ上で公開している。
農業環境・資源政策の評価手法に関する研究

現行の国の政策である環境保全型農業直接支払交付金を定量的に評価する学際的モデルを開発した。滋賀県の西の湖流域を対象に、栄養塩の流入量の変化が水棲生態系に与える影響を分析した。西の湖における水棲生態系の回復には、全農家の4割以上によるまとまった、1520年以上の長期的な取り組みが必要なことが示された。また、同じく国の政策である多面的機能支払交付金の農村振興への影響について、滋賀県近江八幡市白王町を事例として分析した。白王町では、同交付金の前身の事業への参加を契機に、むらづくりの多様な取り組みを始めた。各活動の階層構造を抽出し、各段階におけるソーシャル・キャピタルの役割について検討した。本研究は、日本の農業環境・資源政策の評価手法を開発し、実際の施策の評価を試みることを課題とする。評価の対象は、現行の国の政策である環境保全型農業直接支援対策と多面的機能支払交付金とする。前者は農業環境政策のひとつとして、後者は農村振興政策の一例として位置づける。環境保全型農業直接支援対策は、化学肥料と農薬を慣行栽培の半分以下に減らすことに加え、地球温暖化対策または生物多様性保全に貢献する取り組みを行う農業者に対して交付金を支給するという制度である。本研究では、新たなモデルを構築し、同対策の生物多様性の効果を評価する。本年度は、対象地域である、長命寺川下流域に位置する滋賀県近江八幡市安土町において、農家を対象とした聞き取り調査を実施することで、現地の営農活動に関する理解を深めた。また環境直接支払に関するアンケート(後述)を実施して、農家が支払政策を受け入れ、保全型農業に移行するために必要な支払水準を推計した。多面的機能支払交付金は、多面的機能の維持・発揮や地域資源の質的向上を図る共同活動を行う活動組織に対して交付金を支給するという制度である。本研究では、本交付金の農村振興への影響について、その評価手法を開発し、滋賀県を事例として評価を試みる。本年度は、調査を近江八幡市白王町で行うべく、現地調査を行い、集落営農や酒米生産を中心とする地域活性化のさまざまな取り組みに関する聞き取りを行った。本年度は、対象地域である、滋賀県最大の内湖である西の湖流域(長命寺川流域)において、環境直接支払が水棲生態系に与える影響の費用対効果分析をおこなった。陸域流出過程は,分布型流出解析モデルであるAIST-SHANELにより,農法変化による栄養塩流出量への影響をモデル化した。環境直接支払の採択プロセスおよび実施費用については,対象地域における農家アンケートに基づくコンジョイント分析により推計した。本研究では、本交付金の農村振興への影響について、滋賀県近江八幡市白王町における地域づくりの取り組みをモデル化するために、昨年度に引き続き現地調査を行った。環境保全型農業直接支援対策の評価に関しては、栄養塩流出のモデルと採択プロセスの分析を統合した結果,環境直接支払における支払水準の向上は保全型農業の採択面積を有意に拡大し,西の湖に流入する栄養塩を削減する効果が確認できた。ただし,水棲生態系を回復するためには一定規模以上の取り組みが必要であり,実施期間も長期(1520年以上)に亘ることが必要である。以上のことから,現行の制度はその規模と期間を大きく見直す方向で制度設計を再検討する必要があると考えられる。農村振興の評価に関しては、連携研究者(農林水産政策研究所・林岳)が農村振興に関係する指標を検討するために、イギリスを訪問した。本研究では、環境保全型農業直接支援対策を定量的に評価する学際的政策評価モデルを開発した。本年度は、対象地域である、滋賀県最大の内湖である西の湖流域(長命寺川流域)において、生態系の数値シミュレーションモデルであるCASMモデルにより、西の湖への栄養塩の流入量の変化が水棲生態系に与える影響を分析した。これまでの農家行動と陸域流出過程のモデル分析と総合すると、西の湖における水棲生態系の回復には、全農家の4割以上によるまとまった取り組みが必要であり、政策効果が顕在化するには長期的なコミットメント(参加農家数にもよるが、おおむね15-20年以上)が必要であることが示された。

多面的機能支払交付金は、多面的機能の維持・発揮や地域資源の質的向上を図る共同活動を行う活動組織に対して交付金を支給するという制度である。本研究では、本交付金の農村振興への影響について、農地・水・環境保全向上対策(多面的機能支払交付金の前身)への参加を契機として、むらづくりの多様な取り組みを行っている滋賀県近江八幡市白王町を事例として分析した。白王町での各活動の階層構造を抽出し、各段階におけるソーシャル・キャピタルの役割について検討した。現行の国の政策である環境保全型農業直接支払交付金を定量的に評価する学際的モデルを開発した。滋賀県の西の湖流域を対象に、栄養塩の流入量の変化が水棲生態系に与える影響を分析した。西の湖における水棲生態系の回復には、全農家の4割以上によるまとまった、1520年以上の長期的な取り組みが必要なことが示された。また、同じく国の政策である多面的機能支払交付金の農村振興への影響について、滋賀県近江八幡市白王町を事例として分析した。白王町では、同交付金の前身の事業への参加を契機に、むらづくりの多様な取り組みを始めた。各活動の階層構造を抽出し、各段階におけるソーシャル・キャピタルの役割について検討した。環境保全型農業直接支援対策の評価に関しては、安土町(滋賀県近江八幡市)で営農活動をおこなっている全農家を対象に、環境直接支払に対するコンジョイント調査を実施した。これは条件の異なるさまざまな環境直接支払を仮想的に作り出し、それらに対する回答者の反応を統計的に分析することで、環境直接支払を受け入れて保全型農業に移行するために必要な支払水準を推計するものである。分析の結果、農家が同支払に参加するための受入補償額(WTA)は、現行の交付水準よりも高いことが示された。このことから、多くの農家を参加させるためには、交付水準の引き上げが重要な施策のひとつといえる。農村振興の評価に関しては、連携研究者(農林水産政策研究所・林岳)が農村振興に関係する指標を検討するために、ドイツおよびオランダを訪問した。ドイツでは、再生可能エネルギー機関(IRENA)において、持続可能性評価ツールに関する意見交換を行い、オランダでは、ワーヘニンゲン大学を訪問し、持続可能性に関する総合評価指標について、情報共有を行った。また、調査対象地を訪問し、地域に即した評価指標の検討を行った。来年度は、最終年度であり、研究のとりまとめを行う。環境保全型農業直接支援対策の評価に関しては、水文モデルと農業者の行動モデルの精緻化を図る。また、農村振興の評価に関しては、現地調査を重ね、近江八幡市白王町の取り組みのモデル化を行う。農業経済学来年度は、環境保全型農業直接支援対策の評価に関しては、初年度に実施した環境保全型農業の採択モデルを拡張し、交付金額や取り組み内容などが変化した場合の農家の反応を定量化する。また結果を水文モデル(MIKE SHE, SWAT)と組み合わせることで、環境直接支払が水環境に与える影響について、定量的にシミュレーションをおこなう予定である。また、農村振興の評価に関しては、現地調査を重ね、調査項目を選定し、試行的な評価指標の算定を行う。現地調査の回数が想定していた回数を下回った。
EXAFSによるメタン酸化触媒の構造と機能の研究

メタンを部分酸化してホルムアルデヒドないしメタノールとして利用しようというのが本研究の目的である。そのための触媒としてシリカ担持の酸化モリブデンが候補として上がっていたが、ゾルゲル法により調製された触媒が非常に活性、選択性に優れていることが共同研究者である静岡大学の上野晃史教授によって発見された。同じ組成でも通常の含浸法によるものは活性、選択性共に低い。この触媒性能の違いがどこに由来するのかを調べるために、触媒調製の各過程においてX線吸収微細構造の測定によりモリブテンの周囲の局所構造の研究を行った。その結果、最終の焼成過程の前の段階でゾルゲル法によるものと含浸法によるものとでは構造が明らかに異なることが見いだされた。600°Cで焼成を行うとその違いは少なくなる。現在ゾルゲル法および含浸法により調製した触媒の焼成前後のモリブテンの局所構造の詳細について、濃度および焼成温度をパラメータとして、EXAFSおよびそのシミュレーションからなお検討中である。
多官能基化された中員環構築法の確立とタキソール及びその類縁体合成

近年複雑な医薬品分子の有機合成による供給が不可欠であることが明らかになってきた。しかし、多官能基化された化合物を合成する場合、官能基の増加に伴い合成の難易度が著しく増加する。特に、強力な抗腫瘍活性を有するタキソール(パクリタキセル)などの、高度に参加された中員環(711員環)を持つ天然物群は、その有用な薬理活性にもかかわらず効率的な合成手法の開発が立ち遅れている。そこで本研究の目的として、次の2つを設定した。まず、天然物合成を指向した多官能基化された中員環の新規構築法を確立する。次にその実践的な応用として高度に官能基化された中員環を有するタキソールとその類縁体の全合成を計画した。本年度は、昨年度に見出した橋頭位オレフィンの新規導入法を利用し、タキソールの改良合成経路を確立した。二箇所でのシリルエノールエーテルの構築、続くRubottom酸化により、橋頭位オレフィン並びにオキセタン環構築の足がかりを一挙に構築できた。本反応により、従来よりも大幅な工程数の削減に成功した。一方で、特別研究員の海外渡航に関する制度を利用し、テキサス大学オースティン校にて研究活動を行った。現地ではルテニウム触媒を用いた環化付加反応の開発に携わった。シクロヘキサジエンやノルボルナジエンに対してルテニウム触媒存在下ビシナルジオールを作用させると、水素移動を伴いながら形式的な環化付加が進行し、高度に官能基化された架橋多環生成物を与えることがわかった。29年度が最終年度であるため、記入しない。特に、強力な抗腫瘍活性を有するタキソール(パクリタキセル)などの、高度に酸化された中員環構造(711員環)を持つ天然物群は、その有用な薬理活性にも関わらず効率的な合成手法の開発が立ち遅れている。次に、その実践的な応用として高度に酸化された中員環を有するタキソールとその類縁体の全合成を計画した。本年度は1多官能基化された中員環の構築反応となるヨウ化サマリウム環化の位置選択性の改善、2タキソールおよびその類縁体合成を指向し、橋頭位オレフィンの新規導入法確立に取り組んだ。1ヨウ化サマリウム試薬とともに用いる添加剤および溶媒が位置選択性に与える影響について検討した。一部の添加剤と溶媒において位置選択性に改善が見られたため、現在収率の向上を図っている。2ヨウ化サマリウム環化で生じるオレフィンと水酸基を最大限に活用し、タキソールの橋頭位オレフィン導入法を新たに確立した。本法を用いると構築が困難と考えていた橋頭位オレフィンだけでなく、望みの酸素官能基を完全な立体選択性で一挙に導入できた。また、タキソールだけでなくその類縁体にも適用可能であれば効率的な合成が可能となる。ヨウ化サマリウム環化反応では予てからの課題であった位置選択性を改善できた。今後は収率の向上が課題となる。また、タキソールの合成研究においてヨウ化サマリウム環化体から即座に橋頭位オレフィンの導入が可能な変換反応を見出すことができた。これは本研究におけるヨウ化サマリウム環化反応と組み合わせることで、タキソールおよびその類縁体合成における非常に強力な手法となり得る。よって、以上の結果よりおおむね順調に進展していると判断した。ヨウ化サマリウムによる多官能基化された中員環構築反応においては、その収率改善に取り組む。また、タキソールおよび類縁体合成では、タキソールの全合成に取り組む。

今年度で見出すことができた橋頭位オレフィン導入法を用いて、現在の合成経路よりも効率的な全合成を達成する。最も大きな課題となるのはオキセタン環の構築であると考えている。現在、保護基などを変更した基質の合成に取り組んでいる。29年度が最終年度であるため、記入しない。
治療における検査、訓練法の日本語力判断テスト、教授法への応用

構音障害に引き続き、発語失行により発話に障害のでる症例の音声、および、発話中の画像を収集、記録、分析した。発語失行とは、言語野自体の損傷はないが、脳内の言語プログラムの読みとりをする機能が損傷をうけ、言語運用に支障をきたすものである。この症例では、とくに音調、ピッチのコントロールの変容が大きい。しかしながら、一つ一つの音長をたもつ努力、発話末と談話末でその終了をしめす文末イントネーションなどに工夫が見られ、音調自体のコントロールがすべて失われているわけではないことが明らかたとなった。また、自分の能力を客観的に判断し、音調が不自然に平坦になる点を補うよう、音声的な工夫をしていることを実験音声学的に検証した。この成果は、2011年7月のInternational Congress on Sound and Vibrationで発表の予定。失語症者の言語知識の解明については、動詞を中心とした構文カテゴリーおよび助詞ニのネットワークカテゴリーをモデル化し、失語症者の重症度ごと、障害タイプごとに課題の誤答、正答パターンを整理、分析し、プロトタイプ用法を軸として、ネットワーク上どこまで機能が残存しているのか、あるいはアクセス可能な状態となっているのかを明らかにした。この成果は2010年6月の日本言語聴覚学会で2件の発表で公表し、内1件は内容を評価され、同学会学会誌への投稿依頼を受け、投稿し、現在審査中である。本年度は3年計画の初年度であり、基礎的データの収集や既存の「失語症構文検査」の検証を行った。村尾治彦准教授の言語学研究室では、すでに、学部の学生と言語聴覚療法の検査、訓練を観察、症状と検査、訓練の関係を分析している。平成20年度は、この作業に日本語教育研究室の馬場良二教授が加わり、データを収集した。データ収集には研究協力者の大塚裕一、宮本恵美氏の協力を得た。村尾准教授は、日本認知言語学会に参加し、本研究に生かすべく認知書語学の最新の動向調査を行った。また、「失語症構文検査」の妥当性を日本語教育、認知言語学の側面から分析、評価を行った。具体的には、この検査で使われている日本語文を分析し、検査目的に対するその文の妥当性を、特に、難易度の面から考察した。また、使用される絵カードの妥当性も検証した。結果として、既存の構文検査では、使用されている構文に偏りが見られるため、全体的な日本語力の診断や訓練に生かすことが難しいことが分かった。この結果を受けて、格助詞に基づく日本語の基本的な構文パターンを選定し、各構文毎の基本例文を作成し、既存の構文検査に代わるものを作成する作業に取りかかった。また、日本語教育や言語学の知見を生かした失語症者の言語訓練の開発のための研究調査の一環として、熊本県立大学特別講座「失語症会話パートナー講座」を2回開催した。講座では、失語症、失語症者の言語訓練に関して専門的な知識や技能を持っている実際の医療現場で働ぐ言語聴覚士に協力を依頼した。本年度は3年計画の2年目であり、基礎的データの収集の継続とそれを元にして、認知言語学の観点からの分析を行った。データ収集には研究協力者の大塚裕一、宮本恵美氏の協力を得、村尾准教授の専門知識からデータの分析を行い、学会での中間報告や論文(原稿)として現時点での成果をまとめた。具体的には失語症者の誤りによく見られる助詞の使い方や動詞と名詞から成る2語文に焦点をあて、失語症者のカテゴリーネットワーク構造をモデル化した。認知言語学のネットワークモデルに関するより先端の知識を得るため、金沢大学の中村芳久教授を招いて講義をしてもらい、意見交換も行った。講座では、失語症、失語症者の言語訓練に関して専門的な知識や技能を持っている実際の医療現場で働く言語聴覚士に協力を依頼した。文脈、場面を重視せず検査、訓練をする言語治療に場面を重視する日本語教育的な手法から、失語症者に対し検査、訓練をし、成果を分析するという本研究のモデルを構築した。このモデルを試験的に援用し、本学文学部日本語日本文学科4年田中唯が卒業論文「日本語教育的手法による失語症患者への訓練法-言語要素「で」を中心に-」としてまとめた。その際、教員として馬場が、言語聴覚士として大塚と宮本が指導した。

失語症者の言語知識の解明については、動詞を中心とした構文カテゴリーおよび助詞ニのネットワークカテゴリーをモデル化し、失語症者の重症度ごと、障害タイプごとに課題の誤答、正答パターンを整理、分析し、プロトタイプ用法を軸として、ネットワーク上どこまで機能が残存しているのか、あるいはアクセス可能な状態となっているのかを明らかにした。この成果は2010年6月の日本言語聴覚学会で2件の発表で公表し、内1件は内容を評価され、同学会学会誌への投稿依頼を受け、投稿し、現在審査中である。
環境紫外線の検出の線量評価に関する研究

本研究では既存の紫外線照度計を選択し,その基礎特性を調べるとともに環境測定への適用性を検討した。また紫外線防護を目的としており詳細な紫外線分布情報を得るため,スペクトル評価の可能な高感度化照度計の開発を検討し,環境測定への適用を試みた。さらに紫外線被曝を電離放射線の放射線防護のネットワークに加えるために,紫外線の放射線学的線量概念の検討を行ない,それに必要な諸量の推定を試みた。以上の検討の結果1.従来の紫外線照度計でも太陽紫外線の変動特性に関する知見を得ることは可能であるが,方向分布等の評価には感度の改善が必要なこと,さらに,危険度を考慮した放射照度の評価にはスペクトル区分による放射照度評価法を発展させ,光ダイオードと光学フィルタを組合せた多センサスペクトロメータによる評価法が放射線防護上有効な方法となることなどが示された。2.自然環境紫外線の変動は太陽高度とともに地域の気象条件に大きく依存することが明かとなった。また作業環境の測定では加速器等の運転に直接起因する紫外線は少ないものの,施設・設備等に付帯する照明器具等が紫外線発生源となり,場合によってはこれらを総合して放射線防護を立案することの重要性が示唆された。3.紫外線被曝量を電離放射線の防護と共通の単位で管理するために必要な放射照度-吸収線量換算係数や放射線荷重係数などの数量的な関係には大きな広がりがみられ,係数の推定値にも誤差を伴わざるを得ないことが明かとなった。これらは,今後の研究により精度の改善が望まれるが,特に日本人の特殊性を明確にするデータの蓄積が不可欠なことが明かとなった。半導体のpn接合部に光学フィルタを組合せて200nmから400nmの光子に感度を持たせた検出器および210nm附近の光子に感度の高い光電管(UVトロン)が紫外線検出器として開発されている。前者は小型で使用法が簡単であるが感度のピ-ク波長が公称値と一致しない場合があること、感度が不十分でしかも連続使用が出来ないこと、また後者は連続使用には適しているが有感波長領域が210nm附近に限られ応用面で制約を受けることなどが明かとなった。光電子増倍管にに光学フィルタを組合せた試作の検出器は着目する波長領域の紫外線に対して良好な感度が得られ、デ-タのディジタル化によりコンピュ-タとの接続も可能で連続検出器として使用できる可能性が示された。現在小型化のためフォトダイオ-ドの応用について検討中である。実験室レベルでの線量測定では、キセノンランプを光源として使用し、紫外線検出器による照射量の距離の逆2乗則,検出器感度の方向依存性などを検討した。距離の逆2乗則の結果から、300nm以上の波長領域では光源の強度および検出器感度に矛盾しない結果が得られ、この光源を使用した照射量校正の可能性が示された。また感度の方向依存性では、cos分布を外れたが光源が点状であることに起因している可能性が高い。半導体検出器による12月の太陽光の測定では、光電管程度の感度が必要なことが明かとなった。紫外線防護基準については紫外線を315nmで区分したそれぞれの領域で制限値が示されている。急性被曝に対する制限値は極めて低く抑えられているが、慢性被曝に対する考慮が必要なことが明かとなった。1.生活環境で紫外線の時間変化や直射光および散乱に関する情報を詳細に得るために高感度連続紫外線測定器を試材した。検出器は210nm附近に感度の中心を有する光電子増倍管と250nmおよび300nmに透過光の中心波長を有する光学干渉フィルタを組合せて構成した。検出器の出力はディジタルマルチメ-タで読取り、AD変換することによりコンピュ-タに記録した。試作検出器の分光感度特性は245nm,295nmに感度のピ-クを有し、半値巾はそれぞれ約20nmおよび30nmであった。

また感度の方向依存性は、光電子増倍管の前面に取り付けたスリットが5mmφ程度の条件で比較的広い角度からの入射光に感度を示し、コリメ-タを取り付けることで強い前方指向性が得られた。本検出器を自然環境での太陽紫外線の測定に応用した結果、地面からの反射光や上空からの天空光の時間変化の追跡が可能なことが明かとなった。2.可搬型紫外線照度計を用いて年間を通して測定した結果、(1)周囲の環境条件が異なっても直射光には顕著な相違が見られないが、散乱光には建物などの影響が強く現われる。(2)晴天時の300nmと360nm紫外線の季節変動の相違は、おもにオゾン層での吸収に起因している。また日変化の相違はオゾン層による吸収とともに大気層の厚さや浮遊塵等による散乱効果の違いによる。(3)気象条件による差異では、雲量の比較的多い条件で300nmの強度が相対的に強くなっていることなどが明かとなった。3.皮膚線量については、電離放射線に比べ紫外線による効果が約10^3倍の吸収線量を要することを考慮し、防射照度と放射線放護量の関連について検討した。本研究では既存の紫外線照度計を選択し、その基礎特性を調べるとともに環境測定への適用性を検討した。また紫外線防護を目的としてより詳細な紫外線分布情報を得るため、スペクトル評価の可能な高感度化照度計の開発を検討し、環境測定への適用を試みた。さらに紫外線被曝を電離放射線の放射線防護のネットワークに加えるために、紫外線の放射線学的線量概念の検討を行ない、それに必要な諸量の推定を試みた。以上の検討の結果、1.従来の紫外線照度計でも太陽紫外線の変動特性に関する知見を得ることは可能であるが、方向分布等の評価には感度の改善が必要なこと、さらに、危険度を考慮した放射照度の評価にはスペクトル区分による放射照度評価法を発展させ、光ダイオードと光学フィルタを組合せた多センサスペクトロメータによる評価法が放射線防護上有効な方法となることなどが示された。2.自然環境紫外線の変動は太陽高度とともに地域の気象条件に大きく依存することが明かとなった。また作業環境の測定では加速器等の運転に直接起因する紫外線は少ないものの、施設・設備等に付帯する照明器具等が紫外線発生源となり、場合によってはこれらを総合して放射線防護を立案することの重要性が示唆された。3.紫外線被曝量を電離放射線の防護と共通の単位で管理するために必要な放射照度ー吸収線量換算係数や放射線荷重係数などの数量的な関係には大きな広がりがみられ、係数の推定値にも誤差を伴わざるを得ないことが明かとなった。これらは、今後の研究により精度の改善が望まれるが、特に日本人の特殊性を明確にするデータの蓄積が不可欠なことが明かとなった。
脂質系検査値の世代間差が及ぼす住民の健康リスクへの影響と保健指導のあり方の検討

患者調査結果及び人口動態調査結果を基に、生活習慣変化の世代間差を踏まえて出生世代別に脂質異常症患者数と虚血性心疾患と脳卒中の患者・死亡者数の経年推移を算出し、相関係数を検出したところ、死亡者数では相関は認められなかったが、患者数では相関が認められた。また、A県の約20年間の健診データより出生世代別の脂質系検査値推移と喫煙状況、食生活の変化等の関連性を検証したところ、若年世代では喫煙率は低下する一方、脂質摂取量と頻度が増加し、脂質系検査値に世代間差が生じる要因と考えられた。これらから、若年世代は虚血性心疾患及び脳卒中のリスクが高く、保健指導を行う際の優先順位として考慮する必要性が示唆された。24年度は、先行研究で提案した推計法を用いて、虚血性心疾患の基準改訂の影響を補正した虚血性心疾患死亡数の年次推移曲線の推計を行った上、脂質系検査値の世代間差と虚血性心疾患および脳卒中死亡者の経年推移について比較した。結果は、1980年代では世代毎での両疾患とも死亡者の有意差が認められたものの、1990年代以降は有意な相関は認められなかった。これは、高度医療の発達による延命効果によって、死亡数という形では明確な差が生まれにくくなっていることが考えられた。この結果を受けて、死亡数ではなく患者数での検討が必要であると推察されたことから、脂質系検査値の世代間差と両疾患の患者数との相関について、推計式を用いた患者数の妥当性の確認と実際の相関の有無について検討を行った。患者数の元データについては、厚生労働省が実施する患者調査結果を用いた。推計式より算出した虚血性心疾患及び脳卒中の患者数については、文献及び統計資料にて比較検討した結果、妥当性が確保できたと考える。また、脂質系検査値の世代間差と虚血性心疾患および脳卒中患者数の経年推移について比較したところ、死亡者数の経年推移では認められなかった有意な相関が概ね確認された。次に、NIPPON DATAによって報告されている血清総コレステロール値と虚血性心疾患および脳卒中発症の相対危険度を参考に、脂質系検査値の世代間差が及ぼす住民の健康リスクへの影響について検討した結果、脂質系検査値の集団平均値が若い世代ほど高値を示していることに比例し、虚血性心疾患と脳卒中発症のリスクも高まっていることが明らかになった。本研究の目的は、脂質系検査値に世代間差があることに着目し、これらの世代間差と虚血性心疾患・脳卒中患者数との相関から住民の健康リスクへの影響を検証し、脂質系検査値と生活習慣変化との関連性を考慮した保健指導のあり方について検討するものである。対象を19201969年に出生した男女、出生世代を5年間隔10世代に設定し、患者調査結果及び人口動態調査結果を基に生活習慣変化の世代間差を踏まえた脂質異常症患者数、虚血性心疾患および脳卒中患者・死亡者数の経年推移を算出した。これらの経年推移を比較し、出生世代別に相関係数を検出した。検出された相関係数については、先行研究によって報告されている血清総コレステロール値と虚血性心疾患および脳卒中発症の相対危険度を参考に、脂質系検査値の世代間差が及ぼす住民の健康リスクへの影響について妥当性を検証した。脂質系検査値の世代間差と虚血性心疾患及び脳卒中の死亡者数について相関は認められなかったが、患者数については相関が認められた。次に、A県の約20年間の健診データを用いて、出生世代別の脂質系検査値推移と喫煙状況、食生活の変化等の変化の関連性を検証したところ、世代が若くなるにつれて、喫煙率は低下する一方で、脂質の摂取量と頻度が増加しており、脂質系検査値に世代間差が生じる要因となっていた。このことから、若い世代は虚血性心疾患及び脳卒中のリスクが高く、保健指導を行う際の対象者抽出の重点項目として十分考慮する必要性が示唆された。本研究結果については、今年度中に学会発表を行った後、論文化を予定している。また、本研究で用いた長期健診データを分析した際に一部データにゆらぎが生じていたことから、長期健診データ分析の際の留意点を整理する必要があり、日本公衆衛生学会等にて報告し、フロア等から意見を聴取し、本研究の分析に反映した。本研究の対象疾患の死亡者数と患者数について着目して分析を行い、当初有意差が出やすいと考えていた死亡者数よりも患者数の方が有意な結果を示したが、概ね当初の計画と違わずに研究を進めることができたと考える。25年度が最終年度であるため、記入しない。1年目の研究結果を踏まえて、2年目は患者数の将来推計を行うことから、推計式に必要なパラメーターの確実な設定を行うとともに、分析ソフト入力のロスを最小化することで、円滑で確実な研究実施を推進していきたいと考えている。
副甲状腺腫瘍局在診断のための超音波装置の開発

1.術前術中副甲状腺腫瘍局在診断用超音波プローブの開発: AlokaエコーカメラSSD-125Rに装着可能な周波数7.5MHzのプローブを2種類と, 10MHzのプローブを1種類を開発した.いずれもメカニカルセクタ方式とした.75MHzの1つと10MHzのプローブは接触面積8.3cm2スキャナー先端に水バッグを装着したもので,焦点距離は, 75MHzのもの2cm, 10MHzのもの1cmであった.75MHzのもう1つは接触面積45cm2,焦点距離3cm,皮膚との接触面が凸形で,スキャナー先端は軟質ポリエチレンでできていた.穿刺装置は,スキャナー先端に水バッグを装着したプローブに装着でき, 14ゲイジから22ゲイジまで使用可能とした.2.臨床応用:原発性副甲状腺機能亢進症(以下PHP)6例(腺腫),二次性副甲状腺機能亢進症4例(過形成)に対し開発したプローブを使用した. 75MHzの2種類と10MHzのプローブを比較すると75MHz合成樹脂付メカニカルセクタスキャナーが副甲状腺の解像力,操作性に優れ,主に使用された.従来より用いた横河RP2000リニア電子走査装置5MHzRとの比較では,解像力はすぐれ副甲状腺腫瘍像をより明瞭に抽出できた. CT,副甲状腺シンチグラフィー(RT)との比較では,腺腫6腺,過形成14腺計20腺について重量別に局在診断率をみると, 0.5g未満4腺では超音波断層法(US, 75MHz)75%, CT50%, RI33%, 10g以上10腺ではUS90%, CT70%, RI70%であった. USは,小さなものから比較的大きなものまでCT, RIに比し,高い診断率を示した.術中操作については,鮮明な超音波断層像は得られず,焦点距離,接触面積など超音波プローブの改良が必要と考えられた.穿刺装置については,副甲状腺は穿刺しにくい部位にあり,今回の装置では確実な穿刺は行えなかった.1.術前術中副甲状腺腫瘍局在診断用超音波プローブの開発: AlokaエコーカメラSSD-125Rに装着可能な周波数7.5MHzのプローブを2種類と, 10MHzのプローブを1種類を開発した.いずれもメカニカルセクタ方式とした.75MHzの1つと10MHzのプローブは接触面積8.3cm2スキャナー先端に水バッグを装着したもので,焦点距離は, 75MHzのもの2cm, 10MHzのもの1cmであった.75MHzのもう1つは接触面積45cm2,焦点距離3cm,皮膚との接触面が凸形で,スキャナー先端は軟質ポリエチレンでできていた.穿刺装置は,スキャナー先端に水バッグを装着したプローブに装着でき, 14ゲイジから22ゲイジまで使用可能とした.2.臨床応用:原発性副甲状腺機能亢進症(以下PHP)6例(腺腫),二次性副甲状腺機能亢進症4例(過形成)に対し開発したプローブを使用した. 75MHzの2種類と10MHzのプローブを比較すると75MHz合成樹脂付メカニカルセクタスキャナーが副甲状腺の解像力,操作性に優れ,主に使用された.従来より用いた横河RP2000リニア電子走査装置5MHzRとの比較では,解像力はすぐれ副甲状腺腫瘍像をより明瞭に抽出できた. CT,副甲状腺シンチグラフィー(RT)との比較では,腺腫6腺,過形成14腺計20腺について重量別に局在診断率をみると, 0.5g未満4腺では超音波断層法(US, 75MHz)75%, CT50%, RI33%, 10g以上10腺ではUS90%, CT70%, RI70%であった. USは,小さなものから比較的大きなものまでCT, RIに比し,高い診断率を示した.術中操作については,鮮明な超音波断層像は得られず,焦点距離,接触面積など超音波プローブの改良が必要と考えられた.穿刺装置については,副甲状腺は穿刺しにくい部位にあり,今回の装置では確実な穿刺は行えなかった.1.術前術中副甲状腺腫瘍局在診断用超音波プローブの開発: AlokaエコーカメラSSD-125【◯!R】に装着可能な周波数7.5MHz、メカニカルセクタ走査方式のプローブを2種類開発した。1つは接触面積1.8×5.2cmでスキャナ先端に水パックを装着したプローブである。もう1つは、接触面積1.3×4.6cm、皮膚との接触面が凸形となっており、スキャナ先端は合成樹脂でできたプローブである。両者とも術前局在診断に用い、接触面積の小さなプローブは術中用も兼ねた。穿刺装置は、接触面積の大きいプローブに装着でき、14ゲイジから22ゲイジまで使用可能とした。2.臨床応用:原発性副甲状腺機能亢進症、慢性腎不全、尿路結石症を対象に副甲状腺腫瘍の検索を行った。慢性腎不全、尿路結石症では副甲状腺の手術の対象になった症例がなく、副甲状腺腫瘍の局在診断の検討はできなかった。原発性副甲状腺機能亢進症は2例あり、症例1は甲状腺左葉中央部で甲状腺内に700mgの腺腫があった。症例2は甲状腺左葉下極に接し500mgの腺腫が存在した。

2例とも新たに開発した装置(7.5MHz)で局在診断が可能であり、甲状腺との位置関係も明瞭にとらえられた。新たに開発した2つのプローブを併用して検査を行ったが、解像力には差がみられなかった。操作性は接触面積の小さなプローブの方がやや優れていた。従来の超音波診断装置である横河RP2000リニア電子走査装置5MHz【◯!R】でも局在診断は可能であったが、新たに開発した装置(7.5MHz)の方が像が明瞭であった。CTでは2例中1例(症例2)の局在診断ができなかった。副甲状腺シンチグラフィーでは2例とも局在診断が可能であったが、腫瘍と甲状腺との詳細な位置関係については超音波断層法が優れていた。術中超音波断層法、穿刺装置の利用については今後検討する予定である。1.術前術中副甲状腺腫瘍局在診断用超音波プローブの開発:AlokaエコーカメラSSD【125^(R!○)】に装着可能な周波数10MHz、メカニカルセクタ走査方式の術前兼術中用プローブを開発した。接触面績5.2×1.8cmでスキャナ先端に水パックを装着したプローブである。2.臨床応用:前年度作製した術前副甲状腺腫瘍局在診断用超音波プローブ(7.5MHZ)と新たに開発したプローブ(10MHz)を以って、副甲状腺腫瘍の検索を行った。原発性副甲状腺機能亢進症4例,二次性副甲状腺機能亢進症4例を対象とした。原発性副甲状腺機能亢進症はいずれも腺腫によるもので、大きさは150mg,500mg,700mg,6900mgであった。副甲状腺腫瘍局在診断用超音波プローブ7.5MHzと10MHzを用いた術前局在診断では、150mgの腺腫は診断できなかったが、他の3例は診断が可能であった(診断率75%,以下同)。二次性副甲状腺機能亢進症はいずれも過形成で手術により確認できたものは15腺,大きさは100mg3900mgであった。副甲状腺腫瘍局在診断用超音波プローブ(7.5MHz,10MHz)による術前局在診断は、10腺(67%で可能で、最小300mgのものまで検出できた。7.5MHzと10MHzのプローブを比較すると、10MHzのプローブでは超音波の到達距離が浅く、7.5MHzのプローブの方が副甲状腺腫瘍の局在診断に優れていた。CTでは原発性副甲状腺機能亢進症4腺中2腺(50%),二次性副甲状腺機能亢進症15腺中6腺(40%)で局在診断が可能で検出可能な最小のものは400mgであった。副甲状腺シンチグラフィーでは、原発性副甲状腺機能亢進症4腺中3腺(75%),二次性副甲状腺機能亢進症15腺中6腺(40%)で局在診断ができ、最小500mgまで検出できた。超音波断層法はCT,シンチグラフィーに較べ、局在診断率が高く、腫瘍と甲状腺との位置関係の把握に優れていた。
光駆動型アクチュエーターの開発とインテリジェントマイクロポンプへの応用

光応答性部位であるアゾベンゼンを有し、かつ規則正しい網目構造を有するポリアミド酸ゲルを合成した。このゲルに青色レーザー(405nm)照射すると、アゾベンゼンの異性化に伴いゲルが収縮し、緑色レーザーを照射すると膨潤した。可視光線下で青色レーザーのOn、Offを繰り返すとゲルが拍動し、その中に含まれている溶媒をはき出し、光応答性ポンプとして機能することが明らかになった。拍動1回あたりの溶媒の吐出量は100plと見積もられた。光照射の際の高分子ゲルからの溶媒の吐出量は3官能性架橋剤から合成したゲルよりも4官能性架橋剤から合成したゲルの方が20%程度多かった。剛直な主鎖骨格に光応答性部位である、アゾベンゼンを導入したポリアミド酸ゲルあるいはポリイミドゲルを合成した。ジメチルフォルムアミド(DMF)中で膨潤している直径200ミクロンのロッド状ゲルに440nmのブルーレーザーを照射すると、光異性化が起きて、光を吸収した表面のみがアゾベンゼンの光異性化により体積収縮を起こすため、ゲルは光照射方向へ直角に曲がった。この時、ゲルの網目サイズは2.3nmから0.8nmへ変化することが走査型顕微動的光散乱測定により明らかになった。また、レオメーターによる拈弾性測定により、光照射前のゲルの弾性率は37kPaであるが、光照射後は80kPaになることが明らかになった。これはゲル中に存在する潜在的なエンタングルメントが、光照射による主鎖の屈曲により顕在化したためであることが、ゴム弾性理論より明らかになった。また、このゲルの合成時に生じる網目構造はインターペネトレーティングネットワークを形成し、マクロな不均一性を有していないことが分子動力学法による解析で明らかになった。このゲルの光照射時に発生する力をガラスキャピラリーで測定した所、nN程度の値であることが明らかになった。このロッド状ゲルをスライスし、マイクロ流路中に固定した。流路をDMFで満たし、440nmの光をゲルに照射すると、ゲルは縮みマイクロ流路中に溶媒が送出された、一方532nmの光を照射すると、ゲルは膨潤し、マイクロ流路から溶媒を吸入した。これまでは、高分子ゲルの架橋剤としてC3対称性を有する3官能性の架橋剤を用いていたが、S対称性を有する4官能性の架橋剤を利用した。3官能性の架橋剤ではインターペネトレートネットワークを形成するのに対して、4官能性の架橋剤では、ダイヤモンド構造状の規則正しい網目構造を有することが明らかになった。この両者のゲルをロッド上に加工し、大気中で442nmの光を照射すると、そのいずれもが光照射方向に曲がることが確認できた。このロッドをさらにスライスして顕微鏡下で可視光を照射して観察した。この際にゲルに青色レーザーを照射すると、ゲルが収縮し、青色レーザーを切ると、膨潤した。この青色レーザーのOn、Offを繰り返すとゲルが拍動し、その中に含まれている溶媒をはき出し、ポンプとして機能することが明らかになった。光照射の際の高分子ゲルからの溶媒の送出量は3官能性のゲルよりも4官能性の方が20%程度多かった。剛直な主鎖骨格に光応答性部位である、アゾベンゼンを導入したポリアミド酸ゲルおよび柔軟な主鎖骨格にアゾベンゼンを導入したポリアミド酸ゲルを合成した。モノマーの反応率は剛直性ゲルが85%、柔軟性ゲルが75%程度であった。この反応率の差から生じる有効ネットワークの割合を求めると、前者が75%であるのに対して、後者は30%しかなかった。この両者のゲルをロッド上に加工し、大気中で442nmの光を照射すると、剛直鎖ゲルは光照射方向に屈曲するのに対して、柔軟鎖ゲルは光応答性を示さなかった。

流路をDMFで満たし、440nmの光をゲルに照射すると、ゲルは縮みマイクロ流路中に溶媒が送出された、一方532nmの光を照射すると、ゲルは膨潤し、マイクロ流路から溶媒を吸入した。光照射の際の高分子ゲルからの溶媒の送出量は3官能性のゲルよりも4官能性の方が20%程度多かった。また、4官能性架橋剤の応答速度は3官能性の架橋剤の1/3になった。以上の3官能性の架橋剤ではインターペネトレートネットワークを形成するのに対して、4官能性の架橋剤では、ダイヤモンド構造状の規則正しい網目構造を有し、有効ネットワークの割合が倍以上であったことに起因している。
多結晶金属材料の弾性表面高度分布変化に基づく塑性不均一変形の拡大と破壊の予測

本研究の初年度にあたる平成30年度は,通常の大きさの結晶粒で構成される純チタンの平板試験片を用いて繰返し引張試験を実施し,荷重の増減とともに変化する結晶粒中心部の高度を測定した.測定には現有のデジタルホログラフィック顕微鏡(DHM)を用い,そのステージ上に小型の引張試験機を設置して試験を実施した.また,試験片測定領域内の結晶粒形状ならびに方位は,走査型電子顕微鏡およびそれに付随するEBSD装置を用いて測定した.得られた結果より,除荷を伴う繰返し引張においても,各結晶粒の弾性変形状態における高度変化と塑性変形状態における高度変化が強い相関を持つことを明らかにするとともに,その強い相関性を有するいくつかの原因について検討した.また,互いに影響を及ぼし合う結晶粒の変形について詳細に検討するため,すべり線の方向分布についても検討した.その結果,表面結晶粒のすべりは,近いすべり方向を示す複数の結晶粒が互いに影響を及ぼし合いながら進行することが明らかとなった.次に,結晶塑性有限要素解析に関しては,まず,二次元の多結晶体モデルを作成し,それに引張負荷を加えた場合について解析を行った.その結果,内部に存在する結晶粒の変形は,表面に存在する結晶粒の変形に大きな影響を与えること,巨視的変位が小さいときの結晶粒表面の高度分布と変位が大きいときの高度分布は相関性を有すること,等を明らかにした.二次元解析ではあるが,本解析結果は,実験より得られた各結晶粒の弾性高度変化と後続の塑性高度変化の相関が妥当であることを裏付けている.ひずみ測定に必要なソフトウェアの導入に時間がかかった関係で,初年度の計画の一部を変更したが,おおむね順調に進展している.第2年度にあたる本年度は,通常の結晶粒を有する純チタンおよび粗大化させた同材および内部結晶粒の影響を排除できる薄膜試験片を用い,結晶粒の高度分布とひずみの測定を実施し,それらの関係について検討する.また,結晶塑性解析に関しては,三次元多結晶体モデルの作成を開始し,モデルが完成後に変形解析を実施する.本研究の初年度にあたる平成30年度は,通常の大きさの結晶粒で構成される純チタンの平板試験片を用いて繰返し引張試験を実施し,荷重の増減とともに変化する結晶粒中心部の高度を測定した.測定には現有のデジタルホログラフィック顕微鏡(DHM)を用い,そのステージ上に小型の引張試験機を設置して試験を実施した.また,試験片測定領域内の結晶粒形状ならびに方位は,走査型電子顕微鏡およびそれに付随するEBSD装置を用いて測定した.得られた結果より,除荷を伴う繰返し引張においても,各結晶粒の弾性変形状態における高度変化と塑性変形状態における高度変化が強い相関を持つことを明らかにするとともに,その強い相関性を有するいくつかの原因について検討した.また,互いに影響を及ぼし合う結晶粒の変形について詳細に検討するため,すべり線の方向分布についても検討した.その結果,表面結晶粒のすべりは,近いすべり方向を示す複数の結晶粒が互いに影響を及ぼし合いながら進行することが明らかとなった.次に,結晶塑性有限要素解析に関しては,まず,二次元の多結晶体モデルを作成し,それに引張負荷を加えた場合について解析を行った.その結果,内部に存在する結晶粒の変形は,表面に存在する結晶粒の変形に大きな影響を与えること,巨視的変位が小さいときの結晶粒表面の高度分布と変位が大きいときの高度分布は相関性を有すること,等を明らかにした.二次元解析ではあるが,本解析結果は,実験より得られた各結晶粒の弾性高度変化と後続の塑性高度変化の相関が妥当であることを裏付けている.ひずみ測定に必要なソフトウェアの導入に時間がかかった関係で,初年度の計画の一部を変更したが,おおむね順調に進展している.第2年度にあたる本年度は,通常の結晶粒を有する純チタンおよび粗大化させた同材および内部結晶粒の影響を排除できる薄膜試験片を用い,結晶粒の高度分布とひずみの測定を実施し,それらの関係について検討する.また,結晶塑性解析に関しては,三次元多結晶体モデルの作成を開始し,モデルが完成後に変形解析を実施する.
新開発両親媒性酸化剤を利用するミセル水溶液系酸化反応システム

1.両親媒性ヒドロペルオキシドを用いた水中での酸化反応システムミセル形成による水不溶性物質の可溶化能に加えて、それ自身が酸化剤としても機能する両親媒性α-アルコキシアルキルヒドロペルオキシド(α-AHP)を設計・合成した。それらは水中では、骨格構造であるアルコールエトキシレートの性質を反映した非イオン界面活性剤として挙動する。DTA/TG分析の結果、α-AHPはneatで少なくとも100°Cまでは分解しないことが認められ、安全性の高い過酸化物であることが分った。そこで、α-AHPミセル水溶液系で硫化ベンジルのスルホキシド化を行った。一連の実験の結果、MoまたはV触媒存在下、臨界ミセル濃度(cmc)以上のα-AHPにより、室温という極めて温和な条件下で効率よくジベンジルスルホキシドが得られることが明らかになり、水媒質中での新しい酸化反応システムとして有効であることが実証された。2.ミセル水溶液中でのアルケンのオゾン酸化反応有機溶媒フリーの環境調和型反応として注目されている水媒質中での有機物質のオゾン酸化挙動を理解するために、水に不要なアルケンとして1-フェニルシクロペンテン類を反応基質に選び、基質が水に分散した状態と界面活性剤ミセル中に可溶化された状態で、それぞれオゾン化を行った。反応生成物は対応する構造のオキソアルデヒド(酸化過程で水分子が関与)とsec-オゾニド(水分子は関与せず)の2種類であるが、その生成割合は水中と界面活性剤ミセル中で全く異なるだけでなく、基質の構造、界面活性剤の種類によっても左右されることが明らかになった。基質構造の違いによってミセルへの可溶化状態が異なることが、この反応機構を解く鍵である。環境保全ならびに作業安全性に対して特段の配慮を加えた有機反応プロセスの開発は重要な研究課題であり、とくに媒質を有機溶媒から水に替えることを前提とした既存反応の見直しが近年活発に進められている。本研究では、水系で機能しうる新しい酸化剤として両親媒性ヒドロペルオキシドを創出し、そのミセル水溶液系での種々の有機基質酸化反応の検討を通して、その適用範囲や反応特異性などを明らかにすることを目的としている。今年度に関する研究成果の概要は以下の通りである。1.α-アルコキシアルキルヒドロペルオキシド(α-AHP)類の合成:種々のオリゴエチレングリコール類あるいはそのモノアルキルエーテル類存在下でα-オレフィンをオゾン化することにより、標記化合物群を合成した。それらの基本的な界面化学的特性(水溶性、ミセル形成能など)を明らかにした。まず、α-AHP単独ミセル水溶液系での硫化ベンジル基質の酸化反応を通して、α-AHPが確かに酸化剤ならびに水への基質可溶化剤として機能することを明らかにした。次に、(1)ミセルの有機基質の可溶化能力と反応転化率の関係、(2)レドックス金属(Co,Mn,V,Mo,Wなど)錯体助剤の添加効果、(3)最適反応条件(温度、時間、pH、基質およびミセル濃度)、(4)反応進行に伴うα-AHPの履歴、を明らかにした。そこで、α-AHPミセル

水溶液系で硫化ベンジルのスルホキシド化を行った。一連の実験の結果、MoまたはV触媒存在下、臨界ミセル濃度(cmc)以上のα-AHPにより、室温という極めて温和な条件下で効率よくジベンジルスルホキシドが得られることが明らかになり、水媒質中での新しい酸化反応システムとして有効であることが実証された。2.ミセル水溶液中でのアルケンのオゾン酸化反応有機溶媒フリーの環境調和型反応として注目されている水媒質中での有機物質のオゾン酸化挙動を理解するために、水に不要なアルケンとして1-フェニルシクロペンテン類を反応基質に選び、基質が水に分散した状態と界面活性剤ミセル中に可溶化された状態で、それぞれオゾン化を行った。反応生成物は対応する構造のオキソアルデヒド(酸化過程で水分子が関与)とsec-オゾニド(水分子は関与せず)の2種類であるが、その生成割合は水中と界面活性剤ミセル中で全く異なるだけでなく、基質の構造、界面活性剤の種類によっても左右されることが明らかになった。基質構造の違いによってミセルヘの可溶化状態が異なることが、この反応機構を解く鍵である。