hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新規保存液を用いたブタ臓器による手術シミュレーション教育モデルの開発

ピロリドンを主成分とする混合液は臓器を比較的柔らかい状態で保存できる。この固定液を用いてブタの諸臓器、すなわち心臓、肺、気管、大血管、肝臓、消化管などを固定し、質感の評価と教育資材としての可能性について検討を加えた。このうち小腸と気管は複数の外科医の評価で高い評価を得ることができた。ピロリドン含有固定液は、固定後3ヶ月までほぼ同等の質感を維持することが可能で、さらに組織学的検討でも組織構造が維持されていることを確認した。また、3ヶ月後までで細菌は検出されず、室内におけるピロリドンの空気中濃度の測定でも検出感度以下であり、安全性は確保されている。研究の目的:医療技術トレーニングとして、シミュレーション機器を使う方法(Dryラボ)Cadaver Training、生きた動物を使うWetラボなどが行われている。Wetラボは企業ラボだけでなく多くの医科大学で建設されたが、高コストの運営をどう行なうべきかが問題となっている。一方、研修医制度が開始され地方医療機関では教育機関としての役割を求められている。本研究では、臓器を柔らかい状態で固定できる新規固定液と臓器移植時の臓器摘出手技を応用して、ブタ臓器を臓器単位でしかも柔らかな状態で固定し、医学教育あるいは医療技術トレーニングにおける前述のDryラボとWetラボのいずれでもない新しい教育モデルを開発することを目的とする。28年度の研究実績:研究期間内に、1教育資材に適したブタ諸臓器の保存条件を設定し、2ブタ臓器を用いた新しい教育モデルの開発と評価を行うことにより新しい教育資材を開発することを目標としている。28年度は、小腸固定の条件を検討し、ピロリドン含有固定液による2週間固定が適切であることを明らかにし、外科学会および国際外科学会などで報告した。今後は、小腸モデルについて教育効果を検証するために、学生100名を対象とした教育効果検証をおこなうべく準備中である。具体的には、小腸の採取から固定、固定後のパッケージ、および供給システムを確立する。教育用DVDの作成、教育効果の評価法などについて検討を加え、倫理委員会へ申請できる状態となっている。29年6月を目標に実習を開始する予定である。心肺モデルについては、気管形成手技トレーニングモデルを作成中である。今年度は、ブタの気管分岐について右側は適さず、左側を用いるとヒトと変わらない気管形成術を経験できることが明らかとなった。現在、CTによる内腔保持状態を確認しうるシステムを開発中である。研究期間内に、1教育資材に適したブタ諸臓器の保存条件を設定し、2ブタ臓器を用いた新しい教育モデルの開発と評価を行うことにより新しい教育資材を開発することを目標として研究を開始した。28年度終了時点で小腸モデルについては1を達成し2の段階へ進むことができている。これは、当初の計画を達成して教育効果の検証の段階へすすみつつあるため順調に進展していると考えた。さらに気管モデルについても作成できているが、今後は小腸で蓄積したノウハウと支援体制により研究の進捗速度は速まる可能性が高いと考えている。高親水性高分子モノマーであるピロリドンを主成分とする混合液は臓器を比較的柔らかい状態で保存できる。消化管、特に小腸は複数の外科医の評価で高い評価を得ることができた。ピロリドン含有固定液により、固定後3ヶ月までほぼ同等の質感を維持することが可能で、さらに組織学的検討でも消化管の組織構造が維持されていることを確認した。また、硬さ測定では新鮮小腸に比してやや硬いものの、手術時の血液が流れている状態の小腸の感触とほぼ同等の評価を得ることができた。また、3ヶ月後までで細菌は検出されず、室内におけるピロリドンの空気中ppmの測定でも検出限界以下であることを確認し、使用に際しての安全性は確保されている。ただし、皮膚および眼球への影響を考慮し、ガウン、ゴーグル、グローブの着用は必須である。本モデルについては、商品化のめどが立ちつつあり、教育資材として広く普及しうる可能性がある。まずは福島県立医大の学内で学生および研修医の教育に使用する予定ですでに倫理委員会の承認を得て準備は整っている。気管と大血管も比較的良好な質感がえられているため、気管形成術あるいは血管吻合などのモデルとして使用可能である。しかし、肺、肝臓と心臓については固定条件を変えても柔らかい感触を維持することが困難で教育資材としての開発は断念した。最近、ご遺体を用いた手術トレーニングが世界的に実施されており、わが国でも実施へ向けた体制が整いつつある。しかし、ご遺体を用いたトレーニングの前段階として適切な臓器モデルを用いたシミュレーショントレーニングは必須と考えられる。本研究で開発した諸臓器モデルはこの段階のトレーニングの一助となる可能性が高い。

また、3ヶ月後までで細菌は検出されず、室内におけるピロリドンの空気中濃度の測定でも検出感度以下であり、安全性は確保されている。研究期間内に、1教育資材に適したブタ諸臓器の保存条件を設定し、2ブタ臓器を用いた新しい教育モデルの開発と評価を行うことにより新しい教育資材を開発することを目標としている。28年度に検討した小腸固定の条件に基づき、今後は、小腸モデルについて教育効果を検証するために、学生100名を対象とした教育効果検証をおこなうべく準備中である。具体的には、小腸の採取から固定、固定後のパッケージ、および供給システムを確立する。教育用DVDの作成、教育効果の評価法などについて検討を加え、倫理委員会へ申請できる状態となっている。29年6月を目標に実習を開始する予定である。また、福島医大のみならず、他大学との連携による他施設における教育効果の検討も行いたい。現在、北海道大学などと協議中で、実現可能な場合は共同研究者として参加していただく。将来的に、消化器外科専門医の資格取得の一段階として本モデルが何らかの役割を果たしうるのではないかと考えている。心肺モデルについては、気管形成手技トレーニングモデルを作成中である。今年度は、ブタの気管分岐について右側は気管分岐の形状がヒトと異なるため適さず、左側を用いるとヒトと変わらない気管形成術を経験できることが明らかとなった。現在、CTによる内腔保持状態を確認しうるシステムを開発中である。さらに気管内の気流の状態をシミュレーションしうる可能性もあり、医療の安全性を高めるための一助とすべく検討中である。本モデルについては呼吸器外科医の協力が必須であるが、昨年から当施設に呼吸器外科医が赴任したため、出身教室を含めて共同研究者として加わっていただく可能性も考慮している。消化器外科学新規固定液を用いた固定臓器の硬さ測定は他施設の機器を無料で借用することができたため、硬さ測定器の購入は行わなかった。硬さ測定器の購入は行わないが、学生および研修医を対象とした教育効果検証を目的とした検討のため、自動縫合器を購入し、また今後の購入を予定している。また、縫合糸は実習用のものが存在しないため、臨床で使用しているものと同等の物品を購入している。したがって、支給された研究費は今年度でほぼ使い切る予定である。
ネオジムボンド磁石の非対称配置による大トルクモータの開発

近年,電気自動車(EV)の普及に伴う主機モータに使用されるネオジム焼結磁石の需要の増加が予想されている。しかしながら,永久磁石モータの高性能化の要となるネオジム焼結磁石の材料のうち,重希土類であるジスプロシウム(Dy)は特定の国からの供給に依存しているため,価格の高騰や安定供給の面で不安があり,モータの性能は維持したままで希土類の使用量を削減する,省レアアースモータの開発が望まれている。EV用主機モータに採用される埋込磁石同期モータ(IPMSM)は,マグネットトルクに加えリラクタンストルクを活用できるため,高トルク化を図ることができるが,マグネットトルクが最大となる電流位相角とリラクタンストルクが最大となる電流位相角には45度の位相角が生じてしまう。そこで本研究では,ネオジム焼結磁石と比べて形状自由度が高く,Dyフリーであるネオジムボンド磁石に着目し,ネオジム焼結磁石を用いたモータと同等以上のトルクを出力可能な非対称磁極構造IPMSMの回転子形状の検討を行った。非対称磁石配置とすることで回転子の突極構造を変えずに磁極の位相をずらすことにより,リラクタンストルクの位相を変えずに,マグネットトルクが最大となる電流位相角を電気角で50度ずらすことができた。これによりマグネットトルクが最大となる電流位相角はリラクタンストルクが最大となる電流位相角とほぼ同位相となり,最大トルクが向上した。その結果,磁力の劣るネオジムボンド磁石のみを使用し,ネオジム焼結磁石を使用したベースモデルに対して106 %のトルクを達成することができた。今後の課題として,リラクタンストルクの向上とトルクリプルを低減するための磁石配置の検討を行う予定である。本年度は、省レアアースモータの実現を目的として、ネオジムボンド磁石を用いた非対称磁極構造埋回転子を有する埋込磁石型永久磁石同期モータ(IPMSM)の回転子形状の検討を行った。一般的なIPMSMではマグネットトルクが最大となる電流位相角とリラクタンストルクが最大となる電流位相角には45度の位相差が生じるため、モータの出力トルクはこれら2成分のトルクの最大値を同時に発生させることはできない。リラクタンストルクは、回転子の突極構造により発生するため、突極構造を変えずに磁極の位相を変化することができれば、リラクタンストルクの最大値とマグネットトルクの最大値が得られる電流位相角を近づけることができる。回転子突極の位相を変えずに磁極の位相のみを変化させると回転子磁石は非対称磁石配置となる。今回の検討では、回転子の突極構造を変えずに磁極の位相をずらし、リラクタンストルクの位相を変えずに、マグネットトルクが最大となる電流位相角を電気角で50度ずらすことができた。これによりマグネットトルクが最大となる電流位相角はリラクタンストルクが最大となる電流位相角とほぼ同位相となり、最大トルクが向上した。その結果、磁力の劣るネオジムボンド磁石のみを使用し、ネオジム焼結磁石を使用したベースモデルに対して106 %のトルクを達成することができた。ただし、得られた回転子形状では、リラクタンストルクが36%低減し、トルクリプルが50%増加したため、今後の課題として,リラクタンストルクの向上とトルクリプルを低減するための磁石配置の検討を行う予定である。本年度は、ネオジムボンド磁石を非対称磁石配置にすることで、ネオジム焼結磁石を用いたベースモデルと同等以上(106%)のトルクが得られるモータの設計を行うことができた。リラクタンストルクの低減やトルクリプルの増加といった問題も発生したが、ネオジムボンド磁石を用いた高トルクモータの実現可能性を示すことができたと考えられる。本年度の研究成果に基づき、まず、非対称磁石配置回転子を有するモータの試作を行い、モータの特性測定実験を行う。

誘起電圧やトルクの電流位相特性を測定し、ベースモデルと比較することで、提案モータの有用性を実証する。次いで、提案モータの耐減磁性能の評価を行う。ネオジムボンド磁石は、ジスプロシウムフリーであるためネオジム焼結磁石と比べて保持力が低く、減磁しやすい。試作したモータに過電流を流し、モータの減磁率の測定を行う。なお、減磁率は減磁前後の誘起電圧の比率から求める。今年度はモータ実験用冶具を購入したが、設計費や材料費が変動したため次年度使用額が生じた。しかしながら、予算は概ね順調に消化できており、特に問題はない。次年度は、これまでの検討に基づき、ネオジムボンド磁石を用いた非対称磁石配置モータを試作する。本研究で得られた成果を電気学会マグネティックス研究会,電気学会全国大会で発表する予定である。
白内障の病態形成に関わるクリスタリン中のアミノ酸残基D-体化機構の解明

白内障の病態形成に関わるクリスタリン中アスパラギン酸(Asp)残基の非酵素反応には、触媒が必要とされる。そこで、触媒として乳酸やリン酸、酸化残基が働いているという仮説のもと、計算化学・生化学実験を用いて研究を行っている。計算化学のモデル化合物には、クリスタリン中のAsp残基を模倣するため、当研究室や関連研究で用いられているAce-Asp-Nme(ここでAceは-COCH3基、Nmeは-NHCH3基である。)やAce-トリプトファン(Trp)-Asp-Nmeを用いた。今年度は、昨年度の継続としてスクシンイミド(Suc)からL-β-Aspまでの反応についての計算を行った。その結果は、生体内で非酵素的に起こる反応の目安となる120 kJ/mol程度以下とはならなかったため、生化学実験の結果と比較し、引き続き水分子を配置するなどして計算を行っている。酸化残基を用いた計算では、未だ反応経路が見つかっていないため、検討を継続している。生化学実験では、昨年度までに乳酸の濃度依存的にL-Aspの異性体であるL-β-Asp、D-Asp、D-β-Asp濃度が増加していくことを明らかとしたため、今年度は温度を変化させアレニウスプロットを利用して活性化障壁の計算を行った。その結果、昨年度に計算したL-Aspから中間体であるSucまでの活性化障壁101.6 kJ/molと比較して乳酸濃度100 mMでは97.1 kJ/molと、計算結果を生化学実験からも支持することができた。また、リン酸緩衝液の触媒効果は90 kJ/mol程度となり、様々な因子により反応が触媒されることが判明した。解離状態の乳酸を触媒として配置したL-AspやL-アスパラギン(Asn)の非酵素反応は、L-Aspから中間体であるスクシンイミド(Suc)までの活性化障壁は101.6 kJ/molであった。また、Sucのラセミ化反応の活性化障壁は132.0 kJ/molであった。L-AsnからSucまでの反応は、活性化障壁が115.7 kJ/molであった。しかし、SucからL-β-Aspまでの反応の活性化障壁の値が生理的条件下での非酵素反応が進行する活性化障壁の目安である120 kJ/mol程度を下回っていないため、水分子を配置するなどして計算を継続している。酸化残基を用いた計算では未だ反応経路が見つかっていないため、検討を継続している。生化学実験では、乳酸の濃度依存的にL-Aspの異性体であるL-β-Asp、D-Asp、D-β-Asp濃度が増加していくことを明らかとした。また、保存温度を変化させて異性化反応実験を行うことで、アレニウスプロットから活性化障壁の値を算出したところ、乳酸濃度100 mMでは97.1 kJ/molとなり、計算結果を生化学実験からも支持することができている。また、リン酸緩衝液の触媒効果は90 kJ/mol程度となり、緩衝液の影響も確認できた。様々な因子が触媒効果を発揮していることが明らかとなりつつある。紫外線の影響については、実験方法を詰めている段階である。白内障の病態形成には乳酸やリン酸の関与が疑われる結果を計算化学的・生化学的に得ることができた。今後も、引き続き計算化学と生化学実験を併用することで、L-Aspの非酵素反応に関与している因子を探索していく。乳酸触媒に関しては、まだ十分に検討しきれていない反応段階があるため、水分子を配置するなどして活性化障壁の計算を行う。紫外線の暴露によるL-Aspの非酵素反応の計算では、βA3-クリスタリンの97残基目のAsp(Asp97)について、モデル化合物にAce-Trp-Asp-Nmeを用いて継続していたが、反応経路が見つかっていない。そこで、AspのC末側にTrpが存在しているγS-クリスタリンの162残基目のAsp(Asp162)などについても検討に加えて計算を行う。これと並行して、紫外線の暴露による影響の生化学実験を行う。白内障の病態形成に関わるクリスタリン中アスパラギン酸(Asp)残基やアスパラギン(Asn)残基の非酵素反応に、乳酸が触媒として働いているという仮説のもと、計算化学・生化学実験を用いて研究を行っている。計算化学のモデル化合物には、クリスタリン中のAsp残基やAsn残基を模倣するため、当研究室や関連研究で用いられているAce-Asp-Nme(ここでAceは-COCH3基、Nmeは-NHCH3基である。)やAce-Asn-Nmeを用いた。これらの反応は非酵素的であるが、その反応には触媒が必要となる。そこで、このモデル化合物に生理的条件下では解離状態で存在する乳酸を配置し、非酵素反応を進行させた。つまり、解離乳酸を非酵素反応の触媒として利用した。反応経路におけるすべての構造最適化計算は密度汎関数理論法を用いて行い、得られた最適化構造について振動解析を行った。また、溶媒和効果として水和ギブズエネルギーの計算を行い補正した。L-Aspから中間体であるスクシンイミド(Suc)まで、またSucのラセミ化反応、L-AsnからSucまでの反応について、解離乳酸の関与におけるL-AspやL-Asnの非酵素反応のエネルギープロファイルを作成した。

その結果、反応の活性化障壁は、生体内で非酵素的に起こる反応の目安となる120kJ/mol程度以下であることを明らかとした。生化学実験では、異性化が報告されているαA-クリスタリンの58残基目のAsp(Asp58)を含む11残基のモデルペプチドを用いた。乳酸濃度を0M、10mM、1Mと段階的に変化させた溶媒でモデルペプチドを70°Cで保存し、最大10日間の各設定時間経過後にHPLCで各Asp異性体の濃度変化を観察した。その結果、乳酸の濃度依存的にL-Aspの異性体であるL-β-Asp、D-Asp、D-β-Asp濃度が増加していくことを明らかとした。解離状態の乳酸を触媒として配置したL-AspやL-Asnの非酵素反応は、L-Aspから中間体であるスクシンイミド(Suc)までが5段階反応であり、活性化障壁は101.6kJ/molであった。また、中間体であるSucのラセミ化反応は1段階で反応が進行し、その活性化障壁は132.0kJ/molであった。L-AsnからSucまでの反応は、4段階で反応が進行しその活性化障壁は115.7kJ/molであった。これらのように、解離状態の乳酸を利用することで生理的条件下での非酵素反応が進行する活性化障壁の目安である120kJ/molをおおむね下回る結果を得ることができている。残りのSucからL-β-Aspまでの反応についても計算を進行させている。生化学実験では、水晶体タンパク質であり異性化が報告されているαA-クリスタリンの58残基目のAsp(Asp58)を含む11残基のモデルペプチドを用いて研究を行っている。乳酸濃度を0mM、10mM、1Mと段階的に変化させた溶媒でモデルペプチドを70°Cで保存し、最大10日間の各設定時間経過後にHPLCで各Asp異性体の濃度変化を観察した。現在は、保存温度を変化させて同様の実験を行うことで、アレニウスプロットから活性化障壁の値を算出するために研究を進行させている。また、pHの影響や、緩衝液の影響も合わせて検討するため、様々な条件での生化学実験を行う準備をしている。白内障の病態形成に関わるクリスタリン中アスパラギン酸(Asp)残基の非酵素反応には、触媒が必要とされる。そこで、触媒として乳酸やリン酸、酸化残基が働いているという仮説のもと、計算化学・生化学実験を用いて研究を行っている。計算化学のモデル化合物には、クリスタリン中のAsp残基を模倣するため、当研究室や関連研究で用いられているAce-Asp-Nme(ここでAceは-COCH3基、Nmeは-NHCH3基である。)やAce-トリプトファン(Trp)-Asp-Nmeを用いた。今年度は、昨年度の継続としてスクシンイミド(Suc)からL-β-Aspまでの反応についての計算を行った。その結果は、生体内で非酵素的に起こる反応の目安となる120 kJ/mol程度以下とはならなかったため、生化学実験の結果と比較し、引き続き水分子を配置するなどして計算を行っている。酸化残基を用いた計算では、未だ反応経路が見つかっていないため、検討を継続している。生化学実験では、昨年度までに乳酸の濃度依存的にL-Aspの異性体であるL-β-Asp、D-Asp、D-β-Asp濃度が増加していくことを明らかとしたため、今年度は温度を変化させアレニウスプロットを利用して活性化障壁の計算を行った。
東洋における王朝権力解体過程の史的研究

本研究計画では東洋における王朝権力解体過程を分析する視角として,(1)対外戦争の敗北に起因する軍事力の弱体化,(2)財政の破綻,(3)政権内部の抗争と分裂,(4)権力中心-首都と地方の乖離,(5)王朝の論理的正当性の動揺と否認の5点を提起した。この5項目(条件)は深い相互関連性をもち,果たした役割においても強弱・優劣の相違性を帯びつつも一箇の歴史過程として進行し,最終的には王朝の完全解体・崩壊に至ったことが証明できた。これは本計画の最大の成果である。具体的には研究代表者寺地遵は,研究成果報告書に収めた(i)「史嵩之の起復問題-南宋政権解体過程研究箚記-」,(ii)「南宋亡国史論」,(iii)「宋代史における二つの政治路線」の3論文において,南宋王朝を典型例としての解体過程を,1.上述視角(1)(2)(3)(5)に依拠した権力構造そのものの解体過程と,2.視角(4)に立脚した権力中心-首都と地方の空間的統合関係の弛緩・分解過程とに区分して考察を進めた。なお詳細は報告書に収めた「研究成果概要」において述べておいた。王朝解体過程に関しては1948年,猪木正道による1910年代半ばのロシア・ロマノフ王朝崩壊に関する政治学的考察(「政治変動論」)が遺産としてあったが,中国の王朝解体過程の全体的歴史過程の典型的事例研究は本研究が初めてであり、有意義な成果を得たといえるであろう。また研究分担者曽田三郎は,王朝国家から国民国家への転換に当って,中国では地方の合議的集権的地方政権が早期に実現し,逆に首都-中央では展望が提起されつつも,議会も行政府も形成しきれず,この中央と地方の大きな乖離の進行が清王朝解体過程の枢要部分であり,通説の外部的勢力による攻撃ではなかったことを,本研究報告書所収論文「20世紀初頭の官制改革と清王朝の解体」においてとりまとめている。これまた注目すべき研究成果である。東洋における王朝権力解体過程を、(1)軍事的崩壊、(2)国家財政の萎縮と瓦解、(3)政権構成体内部の求心力の喪失、(4)権力中心=首都と統治地域間諸関係・紐帯の弛緩と解体などの総和過程として設定した際に、本研究計画代表者の関心は主に前項(3)と(4)に注がれた。それは、代表者の専門分野とする宋元両王朝交替期に限定してみれば、(1)(2)項については既に優れた研究が相当数ある一方、(3)(4)特に後者については完全に未開拓の分野であるからである。(3)に関しては「史嵩之の起復問題-南宋政権解体過程研究剳記」において、半世紀に及ぶモンゴル族の軍事的強圧の下で、漢族・宋政権構成体にいかなる亀裂と対立が生じ、主権者=皇帝の指導力の低下とともに政治権力体が自己解体の途をたどるに至ったかを詳細に具体的に解明した。

なお分担者、吉岡真による「八世紀前半における唐朝官僚機構の人的構成」も、南北王朝並存期から隋唐朝統一権力創設期の権力中心集団構成メンバーがどのように変動したかを、数世代にわたって追跡した一大労作で、政権の解体過程と特定の宗族・家柄との関連を歴史的具体的に把えている。次に(4)については代表者が近時学界に提起した新しい課題である。「南宋末期台州黄巖県事情素描」において、地方名望有力層と権力中心=首都との連帯一体関係が、科挙制および地方赴任官人との思想・学術の共有によって維持されていたこと、宋元交替の一大変動期にその紐帯がどのように破断されたかを、従来未紹介の新史料、地方志、金石文などを雑えて活写し、中国政治史・地域史研究に新局面を開いた。分担者、今永清二は「タイ・イスラムの〈地域自治〉に関する一考察」において、タイにおける宗教的マイノリティー集団であるイスラム共同体の地域自治の実態分析を通して、タイ王朝権力との接点をも考察し、さらにタイ王朝の変遷に果した一定の意義を明らかにした。東洋における王朝権力解体過程を、(1)軍事的崩壊,(2)国家財政の萎縮と瓦解,(3)政権構成体内部の求心力の喪失,(4)権力中心=首都と統括地域間諸関係の弛緩と解体の総和過程として設定した際に、本研究計画代表者の今年度の主要な関心は(3),(4)に払われ、特にその政治理論上の問題点の所在と克服のための具体的研究方法の模索に費やされた。それを概括した作品が「宋代政治史研究方法試論」である。そこで(i)宋代以降の科挙制は皇帝家産制官僚を確保する目的の外に、宋朝を構成する全地域からもれなく代表を皇帝の下に網羅する制度であり、更に宋以後の歴代王朝はそれを踏襲し整備したとする加藤繁(1943年)の所論に立脚し、(ii)後期中華帝国の皇帝官僚制は、権力中心=皇帝=首都より末端の科挙官人まで強い一体関係を具現しており、当該期の政治主体は科挙官人層に限定できることを提示し、(iii)基本的にはこうした条件に立脚する政治運動は今世紀初頭以来、アメリカで発達した政治過程論(Political Process)によって分析し体系づけられることを理論的に明らかにした。(iv)そして宋以後の後期中華帝国史を推進する為には包括的体系的史料集の人名索引が何よりも必要であり、人名索引の整備とその徹底利用を通して政治主体内部における政治集団の形成,国家意思の決定をめぐる抗争,その背後の利害状況など政策決定過程の全体構造とその歴史的特質が把握できることを宋代史に即して明示した。曽田三郎の作品は、(1)(3)に関係し、連続的敗戦が清朝内部にどのような清朝認識を生み、改革の方途を模索するに至ったかを鄭観応,楊度を通して分析し、解体期清朝を内在的に考察した業績である。従来、東洋における王朝権力解体過程を(1)戦争の敗北等による軍事力の弱化と崩壊、(2)財政破綻、(3)政権担当集団の分解、(4)首都-地方一体関係の喪失、(5)総合理念・イデオロギーの動揺と無力化等の観点から分析を進めてきた。今年度は明年度の締め括りのため解体過程の政治理論上の再検討に重点を置き研究会を主宰した。就中、猪木正道のロシア・ロマノフ王朝崩壊過程を概括し、理論的に整序した『政治変動論』(1948年)に着目し、(a)政策失敗による皇帝リーダーシップの喪失、権力体内部における擬似皇帝=専制独裁者の現出とメンバーの離反化、(b)中核的権力構成層、奉仕層、軍隊からなる権力中心-首都の動乱・反乱、(c)被統治地方の反抗・離反等が、時間的推移に従って継起することが、理論的に確認できた。
自己組織化を利用した有機薄膜太陽電池の界面制御とエネルギー変換効率の向上

将来のエネルギー源として太陽エネルギーが期待されており、光から電気へのエネルギー変換を行う安価で高性能の太陽電池が必要である。現在の太陽電池はほとんどがシリコンを基盤としたものであるが、太陽電池の低コスト化やフレキシブル化に向けて、低温・非真空プロセスで高効率が可能な有機薄膜太陽電池の開発が急務である。低品位の材料を用いて変換効率の高い太陽電池を作製する方法の一つとして、平坦なpn接合型太陽電池ではなく、バルクへテロ接合を用いることが提案されている。バルクへテロ接合は有機薄膜太陽電池では標準的な構造であり、電子受容体(アクセプタ)であるフラーレン誘導体と電子供与体(ドナー)である導電性高分子が混ざり合うことでpn接合の接触面積が増大し、拡散長が短く低品位の材料でも太陽電池の短絡電流が大幅に増大して高い変換効率が得られることが知られている。この有機薄膜太陽電池の性能向上には有機/有機や有機/金属界面の制御が必要であるが、これまで研究例は少ない。特に有機薄膜太陽電池は膜厚が薄いためにエネルギー変換効率は界面の影響を受けやすいが、有機薄膜の界面が太陽電池性能に及ぼす影響はほとんど理解されていない。本研究では、自己組織化現象を利用して、塗布型有機薄膜太陽電池の活性層であるバルクヘテロ構造に電子や正孔をブロックする保護膜を形成する手法を確立し、有機/有機や有機/金属界面が光電変換特性に及ぼす影響を学術的に明らかにしながら、有機薄膜太陽電池のエネルギー変換効率を向上させることを目的とした。特に、ポリエチレングリコールの自己組織化現象を利用してバルクヘテロ構造の有機/有機界面の制御を行い、ポリエチレングリコールの役割を明らかにして、有機薄膜太陽電池のエネルギー変換効率向上を行った。現在の太陽電池はほとんどがシリコンを基盤としたものであるが、太陽電池の低コスト化やフレキシブル化に向けて、低温・非真空プロセスで高効率が可能な有機半導体を用いた太陽電池が注目される。有機薄膜太陽電池のエネルギー変換効率を高める方法の一つとして、平坦なpn接合型太陽電池ではなく、バルクへテロ接合を用いることが提案されている。今後さらなる有機半導体デバイスの性能の向上には有機/有機や有機/金属界面の理解と制御が必要であるが、これまで研究例は少ない。特に有機薄膜太陽電池のエネルギー変換効率は界面の影響を受けやすいが、有機薄膜の界面が太陽電池性能に及ぼす影響についてはほとんど理解されていない。本研究では、塗布型有機薄膜太陽電池の活性層であるバルクヘテロ構造に自己組織化を利用して自発的に保護膜を形成し、有機界面がデバイス特性に及ぼす影響を学術的に明らかにしながら有機薄膜太陽電池のエネルギー変換効率向上を目指した。ドナー材料としてPoly(3-hexylthiophene) (P3HT)、アクセプタ材料として[6,6]-Phenyl-C61-Butyric Acid Methyl Ester (PCBM)、保護層としてポリエチレングリコールを用い、自己組織化により自発的に保護膜が形成されたバルクヘテロ接合型有機薄膜太陽電池を作製した。また、ポリエチレングリコールの添加量や分子量等の条件を変化させて太陽電池のエネルギー変換効率や薄膜の光学物性の測定を行い、保護膜の効果を確認してエネルギー変換効率向上のための見通しをたてた。現在の太陽電池はほとんどがシリコンを基盤としたものであるが、太陽電池の低コスト化やフレキシブル化に向けて、有機太陽電池の開発が急務である。無機半導体デバイスでは半導体界面がデバイス特性に影響を及ぼすことが多く研究されているが、有機半導体デバイスでは有機薄膜界面の制御が困難であり、界面がデバイス特性に及ぼす研究の報告は少ない。本研究では、添加材の自己組織化現象を利用して、塗布型有機薄膜太陽電池の活性層であるバルクヘテロ構造に電子や正孔をブロックする保護膜を形成する手法を確立し、界面の制御によって有機太陽電池のエネルギー変換効率を高めることを目的としている。本年度は、具体的には、P3HT/PCBM系有機薄膜太陽電池にポリエチレングリコールを添加し、バッファ層の種類、ポリエチレングリコールの添加量の違い、ポリエチレングリコールの分子量の違い、熱処理の温度等により、自己組織化膜の構造や太陽電池のエネルギー変換効率等がどのように変化するかを明らかにすることにより、界面の理解を目指した。これらの作製条件の違いにより有機太陽電池の中でポリエチレングリコールのでき方が大きく異なり、それによって太陽電池特性が大きく変わることが明らかになった。また、界面層を別に成膜することにより、自己組織化膜の効果の解明を試みた。P3HT/PCBM系有機薄膜太陽電池にポリエチレングリコールを添加し、バッファ層の種類、ポリエチレングリコールの添加量の違い、ポリエチレングリコールの分子量の違い、熱処理の温度等により、太陽電池のエネルギー変換効率等がどのように変化するかを明らかにした。

また、ポリエチレングリコールが有機薄膜の中でどのように形成されているかを電界放出型走査電子顕微鏡等で観察した。作製条件の違いによりポリエチレングリコールの形成が大きく異なり、太陽電池特性に大きく影響を与えていることが明らかになった。将来のエネルギー源として太陽エネルギーが期待されており、光から電気へのエネルギー変換を行う安価で高性能の太陽電池が必要である。現在の太陽電池はほとんどがシリコンを基盤としたものであるが、太陽電池の低コスト化やフレキシブル化に向けて、低温・非真空プロセスで高効率が可能な有機薄膜太陽電池の開発が急務である。低品位の材料を用いて変換効率の高い太陽電池を作製する方法の一つとして、平坦なpn接合型太陽電池ではなく、バルクへテロ接合を用いることが提案されている。バルクへテロ接合は有機薄膜太陽電池では標準的な構造であり、電子受容体(アクセプタ)であるフラーレン誘導体と電子供与体(ドナー)である導電性高分子が混ざり合うことでpn接合の接触面積が増大し、拡散長が短く低品位の材料でも太陽電池の短絡電流が大幅に増大して高い変換効率が得られることが知られている。この有機薄膜太陽電池の性能向上には有機/有機や有機/金属界面の制御が必要であるが、これまで研究例は少ない。特に有機薄膜太陽電池は膜厚が薄いためにエネルギー変換効率は界面の影響を受けやすいが、有機薄膜の界面が太陽電池性能に及ぼす影響はほとんど理解されていない。本研究では、自己組織化現象を利用して、塗布型有機薄膜太陽電池の活性層であるバルクヘテロ構造に電子や正孔をブロックする保護膜を形成する手法を確立し、有機/有機や有機/金属界面が光電変換特性に及ぼす影響を学術的に明らかにしながら、有機薄膜太陽電池のエネルギー変換効率を向上させることを目的とした。特に、ポリエチレングリコールの自己組織化現象を利用してバルクヘテロ構造の有機/有機界面の制御を行い、ポリエチレングリコールの役割を明らかにして、有機薄膜太陽電池のエネルギー変換効率向上を行った。光学的物性測定以外の他の手法で薄膜の評価を行うことにより、保護膜の構造や形成過程を詳細に調べ、活性層と電子輸送層、活性層と正孔輸送層界面での電子正孔の挙動を明らかにして界面が太陽電池のエネルギー変換効率に及ぼす影響を解明する。また、ポリエチレングリコールの添加量や分子量だけでなく他のパラメータも変化させて最適な活性層を作成し、さらには、ポリエチレングリコール以外の保護膜材料への展開、さらにはP3HT以外のドナー材料への展開を図る。ポリエチレングリコールを添加したP3HT/PCBM系有機薄膜太陽電池では多くの結果が得られたので、今後は太陽電池特性以外の薄膜評価を精力的に行い、自己組織化とエネルギー変換効率向上との相関を学術的に明らかにしていく。また、逆型有機薄膜太陽電池やポリエチレン以外の保護膜への展開を図り、シンプルなプロセスで高効率なタンデム型有機太陽電池作製に向けて研究を進めて行く。当初予定していた消耗品を購入を控えたため、平成30年度に繰り越しが生じたが、この金額は平成30年度に実験に用いる消耗品として使う予定である。
導波路型光近接場を用いた誘電体表面のプラズマ励起種のダイナミックスの測定

最近のプラズマ応用ではプラズマ励起種と誘電体表面との相互作用が基本的に重要である。本研究では誘電体表面プラズマを実時間で定量的に観測するために、光導波路型レーザー近接場分光法を確立し、実用可能にすることを目標にしている。以下に成果をまとめる。1誘電体表面に光導波路を作成するために、種々の燐酸溶液温度やアニーリング条件で作成し、導波路モードの精密測定を行った。伝搬特性の理論的解析を行い、最適の光導波路を決定した。導波路深さ1.8μmで、TMOモードを使用すると実験に都合がよいことが判明した。2製作した光導波路付結晶板とスライドガラスを対向型バリアー電極とするため、両板の裏面に透明電極を蒸着し、バリアー放電装置を製作した。この装置を除振台上の真空チェンバー内に設置しArガスで放電させる。Ar準安定励起原子に共鳴した安定化レーザーをプリズムを介して光導波路に伝搬させ、導波路表面に現れるエヴァネッセント波を用いて吸収分光を行った。測定系システムの改良をはかり、S/Nとして約30の吸収信号が得られた。この結果、光導波路型レーザー光近接場分光法を用いて吸収信号が精度良く直接測定できることがわかった。3上記の方法により、バリアー誘電体表面のAr準安定励起原子密度を定量的に見積もり、50TorrまでのArガス圧力に対する依存性を明確にした。同時に測定したバルクプラズマ内の準安定励起原子の圧力依存性とは大きく違うことが判明した。4上記方法で、現在放電による伝搬光強度減少効果が新たに見つかり、解明が必要である。またS/Nが上昇したので今後、クロスビーム型分光法へと展開し、励起種の表面ダイナミックスの観測が可能と思われる。本年度は光導波路型のレーザー分光技術を用いて、プラズマー誘電体表面相互作用を観測するために、下記のように具体的に研究を進めた。1)誘電体表面に光導波路を形成するために、結晶板を240度のリン酸溶液中でプロトン交換し、400度で熱アニーリング処理をする。その光導波路両端にプリズムを圧着し、レーザーで光導波路特性を測定し、最適製作条件を明らかにした。2)作成した光導波路付結晶板と通常のスライドガラスを対向型バリアー電極とするため両板の裏面に透明電極ITOを蒸着し、バリアー放電装置を製作した。このバリアー放電装置を除振台上の真空チェンバー内の位置微動台上に設置した。3)真空チェンバー内のバリアー放電装置をArガスで放電させ、チェンバーの窓を通して高安定波長制御可能半導体レーザーを入射させ、プリズムを介してバリアー放電光導波路に沿って伝播させた。このとき導波路上の光近接場は表面のAr準安定励起原子によって吸収を受ける。レーザーの波長を掃引して吸収分光を行った結果、S/Nは悪いが準安定励起準位からの吸収スペクトルがこの方式で始めて確認できた。有効放電長が7mmのとき、中心周波数での吸収量は約0.7%であった。測定の可能性が明確になったので、今後はS/N改善のために有効放電長の増加を行い、さらに詳しい定量的計測を行う予定である。さらには、光導波路を伝播する光近接場と誘電体表面に垂直入射した透過レーザー光を用いた光近接場型クロスビーム吸収分光や導波路による増感効果の実験を行い、励起種の表面近傍ダイナミックスの研究を行う。

昨年度において結晶板の表面に光導波路を形成し、この結晶板を誘電体としてバリアー放電装置を作成し、レーザー近接場分光法を適用した結果、非常にS/N比は悪いが、測定が可能であることが判明した。今年度は昨年度の光導波路型レーザー近接場分光技術を改良し、実用として使用可能な技術に展開するために、下記のように研究を進めた。1最適な光導波路の作成が肝心であり、種々の燐酸溶液温度やアニーリング条件で作成し、導波路モードの精密な測定を行った。また、光導波路伝搬特性の理論的解析を行い、光導波路の深さが1.8μmであることが明確になり、実験には取り扱いやすいTMOモードを用いることにした。2昨年度の実験においてはS/Nが1以下と非常に悪かったが、その原因はレーザー本体と処理システムに問題があることが判明した。そこで時間的安定度の高い半導体レーザーを使用するとともに、実験系に光チョッパーを設置し、信号処理には位相検知増幅器を利用した。また有効放電長も19mmと約3倍に大型化した。その結果、S/Nは昨年の値に比べて大きく改善され、約30が得られ、精度良く定量値が見積もれるようになった。3この結巣、光導波路型レーザー光近接場分光法により、誘電体極近傍Ar準安定励起原子密度を直接測定することが可能になった。50TorrまでのArガス圧力に対する依存性を明確にし、バルクプラズマ内の準安定励起原子の圧力依存性とは大きく違うことを見出した。ただし、放電による伝搬光強度減少効果が新たに見つかり、今後の解明が必要と思われる。
可食性バイオハイブリッド創出による食品タンパク質の高機能化

牛乳中の主要な乳清タンパク質であるβ-ラクトグロブリン(β-LG)は、必須アミノ酸を豊富に含む良質のタンパク質であり、乳化性、ゲル化性、気泡性といった機能特性に優れ、有用な疎水性のリガンド結合能を有しており、優れた食品素材となる可能性を有している。しかしながら、塩存在下、酸性条件下で乳化性が低下すること、さらに強力なアレルゲン性を有することから、その利用には請願がある。そこで、本研究では、β-LGの機能改変を目的として、塩基性糖質とのバイオハイブリッドを作出した。塩基性糖質としては、ポリリシン-デキストラン(α-PL-Dex)ハイブリッドを調製し用いた。α-PL-Dexハイブリッドの調製は、相対湿度79%の条件でメイラード反応させることにより行った。陽イオン交換クロマトグラフィーにより精製α-PL-Dexを得た。その組成を、フェノール-硫酸法ならびにトリニトロベンゼンスルホン酸法(TNBS法)により調べた結果、α-PL:Dex=1:1であった。次に、微生物由来トランスグルタミナーゼ(MTGase)(アクティバTG-K(味の素株式会社製))を用い、37°Cで酵素反応を行い、β-LG-PL-Dexハイブリッドを作出した。ハイブリッドは陽イオン交換クロマトグラフィーにより精製を行った。β-LG:PL-Dex=1:1のハイブリッドが得られた。得られたβ-LG-PL-Dexハイブリッドの機能として、乳化性を濁度法により行った。その結果、酸性条件下、塩存在下といったβ-LGの乳化に不利な条件で、乳化性を改善することができた。次に、免疫原性の評価を行った。免疫は、BALB/cマウスを用い、Freundのアジュバントとともに腹腔内投与により行った。その結果、PL-Dexとの複合体化により、新たな免疫原性を生ずることなく、β-LGの免疫原性を効果的に低減化できることが明らかとなった。しかしながら、塩存在下、酸性条件下で乳化性が低下することさらに強力なアレルゲン性を有することから、その利用には請願がある。塩基性糖質としては、ポリリシンーデキストラン(α-PL-Dex)ハイブリッドを調製し用いた。ハイブリッドは陽イオ交換クロマトグラフィーにより精製を行った。

その結果、酸性条件下、塩存在下といったβ-LGの乳化に不利な条件で、乳化性を改善することができた。牛乳中の主要な乳清タンパク質であるβ-ラクトグロブリン(β-LG)は、必須アミノ酸を豊富に含む良質のタンパク質であり、乳化性、ゲル化性、気泡性といった機能特性に優れ、有用な疎水性のリガンド結合能を有しており、優れた食品素材となる可能性を有している。しかしながら、塩存在下、酸性条件下で乳化性が低下すること、さらに強力なアレルゲン性を有することから、その利用には請願がある。そこで、本研究では、β-LGの機能改変を目的として、塩基性糖質とのバイオハイブリッドを作出した。塩基性糖質としては、ポリリシン-デキストラン(α-PL-Dex)ハイブリッドを調製し用いた。α-PL-Dexハイブリッドの調製は、相対湿度79%の条件でメイラード反応させることにより行い、さらに、微生物由来トランスグルタミナーゼ(MTGase)(アクティバTG-K(味の素株式会社製))を用い、37°Cで酵素反応を行い、ββ-LG-PL-Dexハイブリッドを作出した。次に、陽イオン交換クロマトグラフィーにより精製を行った。β-LG:PL:Dex=1:1:1のハイブリッドが得られた。得られたβ-LG-PL-Dexハイブリッドの機能として、免疫原性の評価を行った。免疫は、BALB/cマウスを用い、Freundのアジュバントとともに腹腔内投与により行った。その結果、PL-Dexとの複合体化により、新たな免疫原性を生ずることなく、β-LGの免疫原性を効果的に低減化できることが明らかとなった。
歯科浸潤麻酔時の添加エピネフリン濃度による局所麻酔効果に関する研究

添加エピネフリン濃度の差がリドカインの浸潤麻酔効果に及ぼす影響について,ラット体性感覚誘発電位(SEP)の解析を用いて定量的に検討し,両薬の至適濃度について考察を加えた.【方法】高野(旧姓笹尾)の報告した方法(日麻学誌,1987,15(3),485-494.1988,16(1),10-22.)を用いて,ラットの切歯歯髄内へ電気刺激を与えることによって得られたSEPを刺激電極の反対側の側頭骨骨面より導出した.浸潤麻酔前後のSEP初期成分の頂点間振幅(lP1-N1l)の変化を経時的に測定し,統計的に検討した.局所麻酔薬は,2%リドカイン(2L),1/200,000酒石酸水素エピネフリン添加2%リドカイン(2L20),l/160,000エピネフリン添加2%リドカイン(2L16),l/80,000エピネフリン添加2%リドカイン(2L8),1/160,000エピネフリン(3L16),0.03IU/mlフェリプレシン添加3%プロピトカイン(PF)の6種類とした.浸潤麻酔は口蓋粘膜へ薬液50μlを傍骨膜注射した.【結果】効果持続時間は,2L8>2L20>PF>2L16>3L16>2Lの順で長く,2L8群は120分でも有意差を示した.lP1-N1lの減少は,30分までほぼ3L16>2L8>2L,2L20,2L16,PFの順に大きかった.3L16は2L8に対してほぼ30分まで大きかったが,40分以後は有意差はなく,急速に回復した.2L,2L20,2L16,PFの4群間には各時点で有意差はなかった.lP1-N1lの最大の減少は各群とも810分で得られ,2Lを1とした場合の最大効力比は,2L:2L20:2L16:2L8:3L16:PF=1:1:1:1.5:1.9:1.3であった.【考察】エピネフリン濃度を低下させて2L8と同等かそれ以上の局所麻酔効果を得るためには,30分以内であれば3Ll6が最も有用であると考えられた.しかし,リドカイン濃度を増加することによる毒性については今後検討が必要でと考える.循環器疾患患者に好んで用いられているPFは,2L8よりも効力は劣ったが有意差はみられず,処置を選べば十分臨床的に有用と考えられた.添加エピネフリン濃度の差がリドカインの浸潤麻酔効果に及ぼす影響について,ラット体性感覚誘発電位(SEP)の解析を用いて定量的に検討し,両薬の至適濃度について考察を加えた.【方法】高野(旧姓笹尾)の報告した方法(日麻学誌,1987,15(3),485-494.1988,16(1),10-22.)を用いて,ラットの切歯歯髄内へ電気刺激を与えることによって得られたSEPを刺激電極の反対側の側頭骨骨面より導出した.浸潤麻酔前後のSEP初期成分の頂点間振幅(lP1-N1l)の変化を経時的に測定し,統計的に検討した.局所麻酔薬は,2%リドカイン(2L),1/200,000酒石酸水素エピネフリン添加2%リドカイン(2L20),l/160,000エピネフリン添加2%リドカイン(2L16),l/80,000エピネフリン添加2%リドカイン(2L8),1/160,000エピネフリン(3L16),0.03IU/mlフェリプレシン添加3%プロピトカイン(PF)の6種類とした.浸潤麻酔は口蓋粘膜へ薬液50μlを傍骨膜注射した.【結果】効果持続時間は,2L8>2L20>PF>2L16>3L16>2Lの順で長く,2L8群は120分でも有意差を示した.lP1-N1lの減少は,30分までほぼ3L16>2L8>2L,2L20,2L16,PFの順に大きかった.3L16は2L8に対してほぼ30分まで大きかったが,40分以後は有意差はなく,急速に回復した.2L,2L20,2L16,PFの4群間には各時点で有意差はなかった.lP1-N1lの最大の減少は各群とも810分で得られ,2Lを1とした場合の最大効力比は,2L:2L20:2L16:2L8:3L16:PF=1:1:1:1.5:1.9:1.3であった.【考察】エピネフリン濃度を低下させて2L8と同等かそれ以上の局所麻酔効果を得るためには,30分以内であれば3Ll6が最も有用であると考えられた.しかし,リドカイン濃度を増加することによる毒性については今後検討が必要でと考える.循環器疾患患者に好んで用いられているPFは,2L8よりも効力は劣ったが有意差はみられず,処置を選べば十分臨床的に有用と考えられた.【目的】

現在,歯科用局所麻酔薬の添加エピネフリン濃度は1/8万であり高濃度のため循環動態に影響を与えやすく,増加しつつある高齢者や心疾患患者への投与には生命への危険性が懸念される.この影響を避けるために含有エピネフリンの濃度を下げる必要がある.我々は,これまでにラット歯髄神経への局所麻酔薬の浸潤麻酔効果を体性感覚誘発電位(SEP)を用いて定量的に検討し,硬組織を介する場合は軟組織のみへの効果と効力に差が生じることを指摘した(日歯麻誌,15(3),485-494,1987.,16(1),10-22,1988.).そこで今回,硬組織を介して浸潤麻酔を行う場合に,局所麻酔効果を低下させずによりエピネフリン含有量を低下させることを目標として本研究を計画した.【方法】週齢710の雄性ウィスター系ラットを用い,チアミラールナトリウムによる浅麻酔下で実験を行った.誘発電位検査装置(MEB-5504,日本光電,今回購入)を用いて,ラット上顎切歯歯髄に電気刺激を与え,刺激側と反対側の側頭骨骨面よりSEPを導出した.浸潤麻酔は,切歯根尖部相当の口蓋粘膜へそれぞれ0.1ml傍骨膜注射した.測定はSEP初期成分の頂点間振幅(1Pl-Nl1)の変化を浸潤麻酔注射前(対照値),注射直後より経時的に測定した.今回は局所麻酔薬として2%リドカイン(L)を用い、添加エピネフリン濃度をそれぞれ1/16万(L-16E),1/8万(L-8E)とした.【結果】歯髄への浸潤麻酔効果は,L-8EではLに対して最大約2倍の効果を示し,LおよびL-16Eに対して4分値から15分値までの間で有意差が認められた.l-16EはLに対して有意差は認められず,ほぼ同様の経過を示した.効果発現は各薬液とも注射直後よりみられ,最大効果はLで10分値,L-16Eで4分値,L-8Eで8分値であった.回復は,LとL-16Eはほぼ同様で120分値で対照値の約80%あったが,L-8Eは約60%であった.【考察】エピネフリンの濃度を減量して口腔内から硬組織を介して歯髄へ浸潤麻酔を奏効させるためには,ある程度局所麻酔薬の濃度を増加させる必要があることが推測された.そこで現在,局所麻酔薬の濃度を高め添加エピネフリン濃度を低くした薬液で硬組織介在時の局所麻酔薬効果を検討している.【はじめに】低濃度エピネフリン添加局所麻酔薬の効果を,高野(旧姓笹尾)の報告した体性感覚誘発電位(以下SEP)による測定方法(日歯麻誌,15(3),485-494,1987.,16(1),10-22,1988.)を用いて検討した.その結果,エピネフリン濃度の低下は骨を浸潤させる必要のある歯科領域の局所麻酔では麻酔効果を極端に低下させた.そこで,局所麻酔薬濃度と添加エピネフリン濃度およびフェリプレシン添加プリロカインについて検討を加えた.【方法】実験は前記の高野の方法に従い,ラット上顎切歯歯髄に電気刺激を与え,刺激側と反対側の側頭骨骨面よりSEPを導出した.浸潤麻酔は,切歯根尖部相当の口蓋粘膜へ0.1m1傍骨膜注射を行い,浸潤麻酔注射前の値を対照値としてSEP初期成分の頂点間振幅(|P1-N1|)の変化を経時的に測定した.局所麻酔薬は2%リドカイン(2L),2%リドカイン1/200,000Epi(2L20),同1/160,000Epi(2L16),同1/80,000Epi(2L8),3%リドカイン1/160,000Epi含有(3L16),3%プリロカイン0.03IUフェリプレシン含有(PF)とした.【結果】歯髄への麻酔効果は3L16>2L8>PF>2L16,2L20,2Lの順であった.PF,2L16,2L20,2Lの間には効力に統計学的有意差はなかった.2L8に対して2L16の効力は弱く投与後4分から15分まで統計学的有意差が認められた.【考察】2L16,2L20は2L8と比較して明かに効力が低下した.3L16は2L8よりも効力の強い傾向をしめしたが,統計学的有意差は認められず,更に実験を重ねる必要があると考えられる.循環器系疾患患者に対して好んで用いられている0.03IUフェリプレシン含有3%プリロカインは,2L16,2L20よりも効力の強い傾向は認められたが,統計学的有意差は認められなかった.
触媒を用いたCO_2の光化学的及び光電気化学的変換

産業からの廃ガスのエネルギーで賄える程度の温度及び圧力条件下で,安価な炭酸ガスの燃料物質及び工業原料への変換技術の開発を目的として、「触媒を用いたCO_2の光化学的及び光電気化学的変換」を行った。ポテンショスタット等の装置を用いてCO_2の電気化学的・光電気化学的・光化学的に還元する方法を開発した。還元効率の良い電解質,温度等の条件の検討,光源としてXeランプを用いた場合の還元効率の測定,電界光照射セル,効率の良い電極材料・形状の開発を行った。その結果は次の通りである。○メタノール-ベンザルコニウム電解液の場合,作用電極として,Ti,Fe,Co,Ni,Pt,Cu,Ag,Au,Zn,Snを検討した。それぞれの電極における炭酸ガスからの還元生成物は、Ti:水素,メタン,Fe:水素,メタン,Co:水素,メタン,Ni:水素,メタン,Pt:水素,Cu:メタン,エチレン,一酸化炭素,水素,Ag:一酸化炭素,水素,メタン,Au:一酸化炭素,水素,メタン,Zn:一酸化炭素,水素,メタン,Sn:一酸化炭素,水素,メタンであった。さらに,Cu電極を用いて極低温(-30°C)でCo_2の電気化学的還元を行った。最適条件下で42%の電流効率でメタンを生成した。このような低温下では競争反応である水素生成が8%以下に押さえられることがわかった。工業化を図るために、管状Cu電極を開発し研究を行なった。最適条件下で18%の電流効率でメタノール,蟻酸0.9%,メタン0.013%生成した。○光触媒として珪酸塩を懸濁させた電解溶液を用いる光照射電気化学的還元を検討した。銅電極を用いた場合、蟻酸,メタノール,メタン,エチレン,一酸化炭素,水素が生成した。特に蟻酸,メタノール,水素の生成に光触媒の効果が大きかった。○珪酸塩岩石(granite)に銅を担持した光触媒を開発し,光照射実験を行った。この光触媒(30メッシュ)を用いた室温での炭酸ガス還元実験の結果、蟻酸が生成する(28nmol/g, 10h照射)ことが分かった。最適担持銅の量は0.1-0.5g/g,最適光照射時間は10時間,最適温度は20°C以下であった。産業からの廃ガスのエネルギーで賄える程度の温度及び圧力条件下で,安価な炭酸ガスの燃料物質及び工業原料への変換技術の開発を目的として、平成7年度は「炭酸ガスの光電気化学的還元法の開発」をテーマに研究を行った。具体的には既存のポテンショスタット等の装置を用いて電気化学的または光電気化学的に還元する方法を開発した。還元効率の良い電解質,温度等の条件の検討,光源としてXeランプを用いた場合の還元効率の測定,電解光照射セル,効率の良い電極材料・形状の開発を行った。○メタノール-ベンザルコニウム電解液の場合,作用電極として,Ti,Fe,Co,Ni,Pt.Cu,Ag,Au,Zn,Snを検討した。