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黒川家旧蔵資料を通して見た江戸期知識層の形成と知識流通に関する研究

江戸時代の国学者である黒川家に伝領された古典籍を対象とし,その蔵書形成の解明を通して,江戸期における知識人層の形成とその知識の流通経路の一端を明らかにした。具体的には、黒川家の蔵書における公家出自の資料の個別の検討,国学者が説々を書き入れた版本・写本に記された注説の流通過程の検討,江戸時代の制度と法制と蔵書形成の関係の検討を行ない,黒川家旧蔵資料を通してみた新たな江戸期知識人層の提示を試みた。本研究は、ノートルダム清心女子大学、実践女子大学、その他に分蔵される、「黒川文庫」と通称される江戸期の「国学者」の旧蔵資料群を素材として、主として書物の流通・収集過程の解明と、書籍に書き入れられた注説の比較検討とその流通過程の解明を通して、江戸期の知識層の一典型としての「国学者」の姿を立体的・多面的に描こうと試みるものである。具体的には、(1)「江戸後期の蔵書形成と書籍流通に関する検討」、(2)「江戸期知識階層の知識基盤形成とそのネットワークに関する検討」、(3)「江戸期の出版統制と蔵書形成に関する相関的検討」の3点のテーマを立てて検討を行う計画を立てている。平成21年度は、主として、(1)及び(3)のテーマに関わる成果として成文化された論考及び著述を公開した。具体的には、従来異本『紫明抄』と通称されたノートルダム清心女子大学附属図書館蔵『光源氏物語抄』(江戸前期写)の書誌的及び記載内容面における検討を行い、全冊の書影とともに『正宗敦夫収集善本叢書第1巻光源氏物語抄』(武蔵野書院2009)として公刊した。同書は造本や筆跡に公家衆の関与が想定され、表紙、題簽などの書誌的事項の検討を端緒に、主として禁裏御文庫伝来の蔵書との対応関係について検討を行ない、書籍の流通する経路等について検討を行った。また、江戸期公家衆の人物同定に必要な基本的資料を集成し、『近世公家名鑑編年集』(柊風舎2009)として刊行した。これもまた、江戸期の人的交流の解明に極めて有益な資料と考えられる。本研究を校正する三つのテーマのうち、本年度は、(1)「江戸後期の蔵書形成と書籍流通に関する検討」については、昨年度の成果である黒川文庫蔵『光源氏物語抄』(いわゆる異本『紫明抄』)のような、公家に伝来した典籍の国学者への流通経路の問題から発展的に展開した、黒川文庫蔵『花屋抄』とそれに関連する古典注釈書の流通の問題点を整理した。具体的な成果としては、『正宗敦夫収集善本叢書第1期第2巻花屋抄』を刊行した。なお、同蔵『休聞抄』など、藤波家との関わりをもつ一連の書籍の流通に関わる問題については次年度以降も検討課題を残した。(2)「江戸期知識階層の知識基盤形成とそのネットワークに関する検討」については、主として歌書類を中心に、上田秋成(1734-1809)、村田春海(1746-1811)、岸本由豆流(1789-1846)等の注説の書き入れをもつ伝本の調査を継続した。また、国学者の関与した物語注釈書とそれらの書き入れ本についても調査を行い、作品それぞれの個別調査に基づき示されていた従来の理解の修正を試みた。なお、上記、(1)(2)の調査の途上に、書籍に捺印されだ蔵書印の重要性が改めて確認されたが、これについては、次年度以降の検討課題として新たに基礎的な調査を行うことを予定している。(3)「江戸期の出版統制と蔵書形成に関する相関的検討」については、知識流通を考察するにあたって不可欠な江戸の書物問屋仲間の基礎構造についての論考を経表した。本研究を構成する三つのテーマのうち、(1)「江戸後期の蔵書形成とじ辱籍流通に関する検討」については、昨年、一昨年度の成果である、黒川文庫蔵『光源氏物語抄』(いわゆる異本『紫明抄』)、同蔵『花屋抄』に引き続き、藤波家に伝えられたことが確認できる同蔵『休聞抄』に着目し、公家に伝来した典籍の国学者への流通経路の問題から発展的に展開した古典注釈書の流通の問題点を整理した。具体的な成果としては、『正宗敦夫収集善本叢書第1期第3巻休聞抄1』、『同第4巻休聞抄2』を刊行した。(2)「江戸期知識階層の知織基盤形成とそのネットワークに関する検討」については、主として歌書類を中心に、上田秋成(1734-1809)、村田春海(1746-1811)、岸本由豆流(1789-1846)等の注説の書き入れをもつ伝本の調査を継続した。

筆跡の同定や記載内容の未見の他本との比較に若干の課題を残したが、これらについては今後も補正を試みたい。また、上記、(1)(2)の調査の途上に重要性が改めて確認された書籍に捺印された蔵書印については、大凡概観はしたが、書影の収集とデータ集積やその活用(データベース化等)については今後に課題を残した。(3)「江戸期の出版統制と蔵書形成に関する相関的検討」については、基礎的な調査と資料整備を進め、関連する論考を成文化した。
制御された膜タンパク質切断(RIP)による膜を越えたストレス応答機構の解析

大腸菌の表層ストレス応答に関わる転写因子(シグマ因子)ο^Eは、通常は一回膜貫通蛋白質RseAの細胞質領域と結合して不活性状態に保たれている。表層ストレスに曝されると、RseAはDegSプロテアーゼによりペリプラズム(非細胞質)領域で分解を受ける。YaeL,は「制御された膜内部での蛋白質切断(RIP)」に関わるS2P proteaseファミリーに属する。我々は、RseAが、DegSに続いてYaeLにより2段階目の切断を受けること、この切断が表層ストレス応答(ο^Eの活性化)に必須であることを見出した。また、YaeLは完全長の(DegSによる切断を受けていない)RseAは切断出来ないが、この抑制には、YaeLのPDZドメインと基質RseAのGln残基に富む領域、両者が重要であることを明らかにした。RIPは、生物界に広く保存された細胞機能制御機構として注目されているが、その分子機構の理解は進んでいない。我々はin vivoでDegSとは無関係にYaeLにより切断され、その切断を定量的に解析することが出来るモデル基質(HA-MBP-RseA140)を作成した。これを用いてYaeLによる切断について調べた結果、切断にはRseA由来のアミノ酸配列は必須ではないこと、YaeLはRseAの膜貫通領域のみならず本来無関係な膜タンパク質(LacY)由来の膜貫通配列をその内部で切断しうること、膜貫通配列中のhelix-braking residueが切断には重要であること等を見出した。さらに、反転膜小胞中及び精製YaeLを用いた可溶化条件下で基質切断を再現する系を作製した。これらの解析系はYaeLの機能やその制御、さらにはRIPのメカニズムの研究に役立つものと考えている。大腸菌のシグマ因子σ^Eはこの表層ストレス応答経路の一つに関わる。σ^Eは、ストレスに曝されていない時はアンチσ^E因子RseA(一回膜貫通型膜タンパク質)と結合して不活性状態に保たれている。ストレスに曝されると、内膜のプロテアーゼDegSが活性化されてRseAが切断され、最終的にσ^Eが活性化される。我々は、RseAがDegSによるペリプラズム領域での切断に引き続いて、細胞質膜プロテアーゼYaeLにより2段階目の切断を受けることを見いだし、このYaeLによるRseAの切断が表層ストレス応答に必須であることを明らかにした。YaeLは完全長のRseA(DegSによる切断を受けていない分子)は切断出来ない。YaeLの完全長RseAに対する切断機能はどのように抑制されているのだろうか?YaeLはペリプラズム領域にPDZ様ドメインを持つが、このPDZドメインを欠失させたYaeL変異体やPDZドメイン中の保存された残基の置換変異体は、DegSによる第一段切断に依存することなくRseAを切断し、σ^E経路を構成的に活性化しうることが明らかとなった。一方、RseA側にもこの抑制機構に関与する領域があることがわかった。RseAのペリプラズム領域の種々の変異体を作成してそのYaeLに依存する分解を調べたところ、グルタミン残基に富んだ約10残基ほどの2カ所の領域(Q1、Q2領域)を欠失させたり、これら領域のグルタミン残基をアラニンに置換すると、RseAがDegSに依存せずにYaeLにより切断を受けるようになった。σ^E

ストレス応答経路の調節には、ストレスシグナルによるDegSの活性化と同時に、ストレスにさらされていない時の、YaeLのPDZドメインとRseAのQ1/Q2領域、すなわちプロテアーゼと基質両者の持つドメイン・領域による抑制機構が重要であることが明らかとなった。大腸菌の表層ストレス応答に関わる転写因子(シグマ因子)σ^Eは、通常は一回膜貫通蛋白質RseAの細胞質領域と結合して不活性状態に保たれている。表層ストレスに曝されると、RseAはDegSプロテアーゼによりペリプラズム(非細胞質)領域で分解を受ける。YaeLは「制御された膜内部での蛋白質切断(RIP)」に関わるS2P proteaseファミリーに属する。我々は、RseAが、DegSに続いてYaeLにより2段階目の切断を受けること、この切断が表層ストレス応答(σ^Eの活性化)に必須であることを見出した。また、YaeLは完全長の(DegSによる切断を受けていない)RseAは切断出来ないが、この抑制には、YaeLのPDZドメインと基質RseAのGln残基に富む領域、両者が重要であることを明らかにした。RIPは、生物界に広く保存された細胞機能制御機構として注目されているが、その分子機構の理解は進んでいない。我々はin vivoでDegSとは無関係にYaeLにより切断され、その切断を定量的に解析することが出来るモデル基質(HA-MBP-RseA140)を作成した。これを用いてYaeLによる切断について調べた結果、切断にはRseA由来のアミノ酸配列は必須ではないこと、YaeLはRseAの膜貫通領域のみならず本来無関係な膜タンパク質(LacY)由来の膜貫通配列をその内部で切断しうること、膜貫通配列中のhelix-braking residueが切断には重要であること等を見出した。さらに、反転膜小胞中、及び精製YaeLを用いた可溶化条件下で基質切断を再現する系を作製した。その結果も報告する。これらの解析系はYaeLの機能やその制御、さらにはRIPのメカニズムの研究に役立つものと考えている。
ゲルを用いた金属・半導体型カーボンナノチューブの分離原理の完全解明

ゲルを用いた金属型・半導体型カーボンナノチューブ(CNT)の分離原理の解明のための研究を進めた。その結果、金属型CNTと半導体型CNTでそのゼータ電位が異なり、その差異がゲルを用いた金属型・半導体型CNTの分離に影響を与えている可能性が示唆された。また、他のグループの主張するバンドルサイズの違いではなく、選択的な相互作用に起因することを確認した。平成21年度はまず、実験用いる試料として、高純度の金属型・半導体型カーボンナノチューブ(CNT)の調整法の確立を行った。新たに開発したカラムを用いた分離法を用いて、異なる条件での分離を組み合わせることで、金属型・半導体型ともに純度が99%程度のCNTを得る系を確立した。一方で、水晶振動子マイクロバランス(QCM)を用いた、金属型・半導体型CNTとアガロース・界面活性剤(SDS)の相互作用解析を行うための、センサーチップ上にCNTを固定化する方法を検討した。CNT分散液を直接基板に滴下・乾燥した場合では、CNTが凝集して均一にならないため、測定値が大きくばらつく結果となった。そこで、CNTを固定化する前に、センサーチップ上の表面処理を行った後、CNTを堆積させると非常に均一性の高い膜が形成され、測定精度が大幅に改善することを見いだした。また、CNT自体のゼータ電位測定を行うための条件検討を行った、上記の方法で調整した高純度分離CNTを様々な分散剤で分散したものを調製し、それぞれにっいてゼータ電位測定を行った。本測定においても結果のばらつきが認められた。分散剤の交換が不十分であると、分離試料調製時の分散剤の残留分がゼータ電位測定に影響を与えることや、再現性のある測定のためには、測定前に超音波処理を施し、十分分散した状態にする必要があることなどが明らかとなった。これまでに得られた再現性の高い測定条件を用いて、次年度以降、詳細な測定と解析を行っていく予定である。平成22年度は、前年度までに確立した再現性の高いゼータ電位の測定法を用いて、分離した金属型カーボンナノチューブ(CNT)と半導体型CNTのゼータ電位測定を行った。まず、高純度の金属型と半導体型の分離CNTを複数段のカラム分離によって調製した。その後、CNT自体のゼータ電位の情報を得るために、分離に用いたイオン性の界面活性剤を非イオン性の界面活性剤に置換した後にゼータ電位測定を行った。複数種類の非イオン性界面活性剤を試した結果、未分離CNT、分離半導体型CNT、分離金属型CNTのゼータ電位に相関関係があることが判明した。この結果から、ゲルを用いた金属型・半導体型CNTの分離において、金属型と半導体型のCNTのゼータ電位の差異がCNTと界面活性剤の相互作用に影響を与え、金属型と半導体型のCNTでゲルに対する吸着力が異なることとなり、結果的に金属型と半導体型のCNTが分離される可能性が示唆された。また、ゲルを用いた金属型と半導体型CNTの分離機構について、ドイツのカッペス教授らのグループが主張するバンドルサイズの違い(金属型CNTは孤立分散する一方で、半導体型CNTはバンドルを形成し、それらがゲルの分子ふるい効果で分離されるというもの)でなく、ゲルに対する金属型CNTと半導体型CNTの選択的な相互作用(半導体型CNTが優先的に吸着し、金属型CNTは吸着されない)によることを改めて確認し、論文を発表した。今後は、本研究で得られた結果を論文にまとめ、発表する予定である。
トライボコーティング潤滑膜の超低摩擦発現機構の解明と宇宙機器への応用

超低摩擦を発現するトライボコーティング膜は,摩擦初期に摩擦対材料により形成される硬質物質中に潤滑剤となる軟質金属がナノオーダサイズで分散した構造を有する固体膜であり,その構造ゆえに低摩擦を与え得る極薄軟質金属潤滑膜が自己形成されることを明らかにした.さらにこの構造を模した新しいナノ複合潤滑膜を創成し,従来,宇宙機器で最も多く使用されている二硫化モリブデン膜より低い摩擦を発現することを実証した.超低摩擦を発現するトライボコーティング膜は,摩擦初期に摩擦対材料により形成される硬質物質中に潤滑剤となる軟質金属がナノオーダサイズで分散した構造を有する固体膜であり,その構造ゆえに低摩擦を与え得る極薄軟質金属潤滑膜が自己形成されることを明らかにした.さらにこの構造を模した新しいナノ複合潤滑膜を創成し,従来,宇宙機器で最も多く使用されている二硫化モリブデン膜より低い摩擦を発現することを実証した.宇宙機器のための新しい潤滑法として提案している「超高真空中トライボコーティング法(摩擦支援型蒸着膜形成法)により発生する超低摩擦機構の解明と,その低摩擦発生機構にもとついた従来法では実現不可能な低摩擦を確実に与えるトライボコーティングシステムの設計指針を確立することを最終目的とする本研究において, 1年目の本年は,事前の玉軸受の洗浄度がトライボコーティングの潤滑特性に極めて大きな影響を及ぼすことを実験的に明らかにした.得られた具体的な結果は以下の通りである.(1)洗浄度の相違により,玉軸受に形成されるトライボコーティング膜はトライボコーティング膜が観察されない場合,塊状の膜が点在する場合,一様な膜が形成されているが部分な脱落が見られる場合及び内輪上に一様な膜が形成される場合の4種類に分類されることを明らかにした.(2) 4種類のトライボコーティング膜の形態において,内輪上に50nm程度の厚さを有する一様なトライボコーティング膜が形成されている場合において安定した低摩擦が得られることを示した.(3)続いてこの内輪上に一様な膜が形成されるための形成条件を実験的に明らかにした.具体的には60分間の超音波洗浄,その後200°C20分の加熱による試験片の洗浄を行い,スラスト荷重16N以上,供給膜厚300nm以上の条件でトライボコーティングを行うことで,低摩擦を発生させるためのトライボコーティング膜が形成されることを明らかにした.(4)十分な洗浄を行なうことにより,従来より低摩擦を実現するトライボコーティング膜形成の可能性を実証した.宇宙機器のための新しい潤滑法として提案している「超高真空中トライボコーティング法(摩擦支援型蒸着膜形成法)により発生する超低摩擦機構の解明と,その低摩擦発生機構にもとづいた従来法では実現不可能な低摩擦を確実に与えるトライボコーティングシステムの設計指針を確立することを最終目的とする本研究において,2年目の本年は,トライボコーティングの潤滑特性(本年は振動特性に着目した)に極めて大きな影響を及ぼす成膜前の表面自由エネルギーの影響を実験的に明らかにした得られた具体的な結果は以下の通りである.(1)成膜前の洗浄方法により玉軸受内輪の表面自由エネルギーを30.6mJ/m^2から42.2mJ/m^2まで変化させた場合,トライボコーティングを施した玉軸受の振動加速度は,11.8m/s^2から2.25m/s^2まで低減した.(2)十分な洗浄と最適な成膜条件の下でAgのトライボコーティング膜を施した玉軸受を用いることにより,従来使用されている玉軸受を用いた場合に得られる摩擦振動値2.65m/s^2と比較して低い摩擦振動値1.86m/s^2が得られた.(3)玉軸受内輪転送面の表面自由エネルギーの差は,トライボコーティング時における球から内輪転送面への移着膜の大きさおよび均一性の違いとして現れ,それが振動試験終了時のAgのトライボコーティング膜の形態の違いおよび得られる振動加速度の違いとなることを実験的に明らかにした.宇宙機器のための新しい潤滑法として提案している「超高真空中トライボコーティング法(摩擦支援型蒸着膜形成法)により発生する超低摩擦機構の解明と,その低摩擦発生機構にもとづいた従来法では実現不可能な低摩擦を確実に与えるトライボコーティングシステムの設計指針を確立することを最終目的とする本研究において,3年目の本年は,低摩擦を発生するトライボコーティング膜のナノ構造を明らかにした.さらにこの知見に基づきトライボコーティング膜を模したナノ構造を有する新しい宇宙機器用潤滑膜を提案し,その有効性を実験により明らかにした.得られた具体的な結果は以下の通りである.1.高周波プラズマCVD法およびスパッタリング法を併用して炭化ケイ素基板上に二硫化モリブデン含有ダイヤモンドライクカーボン(MoS_2-DLC)膜の成膜を試み,非晶質のDLC母相中に大きさが5-6nm程度のMoS_xクラスタが分散したMoS_x-DLC膜の成膜に成功した.2.スパッタリング電力およびメタンガス流量を調整することで5種類のMoS1_x-DLC膜を成膜し,含有されるMoS_xの量を0.3-33.4 at.%に変化させることに成功した.また,含有されるMoS_xのS/Moの値は平均で0.87であることを明らかにした.

3.厚さ0.48・mのMoS_2膜のオーバーコートをMoS_x-DLC膜に施すことによって,従来のMoS_2膜と比較して摩擦係数を3分の2から6分の1程度に低減できることを示し,新たに提案した潤滑膜の有効性を実証した.
蛋白質相互作用における多重特異性の定量的記述と応用

(1)多重特異性相互作用の速度論的・熱力学的解析ならびに結晶構造解析:前年度までに確立した発現・調製系ならびに相互作用解析システムを用いて、サイトカイン、IL-15Rα、Tob1と各種相互作用分子との相互作用を、表面プラズモン共鳴法、等温滴定型熱量測定に加えて、TEM、DLS、GPC-MALS等により解析した。これらの解析結果を基に、蛋白質相互作用における、多重特異性を定量的記述により議論することができた。(2)相互作用を特異的にブロックできる抗体、ペプチドのファージディスプレイを用いた選択とその機能・構造評価:前年度取得した抗体の構造・機能評価を進めた。アミロイド線維Aβ1-42について、ファージディスプレイを用いたペプチドライブラリーならびにヒト抗体無作為変異導入ライブラリーから特異的に結合する分子種を取得した。得られた分子の機能・構造評価を行い、線維形成制御と蛋白質高次構造との関連を議論することができた。インターロイキン(IL)-2,4,15,21とIL-15特異的受容体(IL-15Rα)との相互作用を速度論的、熱力学的ならびに構造学的に解析する:それぞれの分子種について、大腸菌を用いた発現・調製系を確立し、速度論的ならびに熱力学的に解析を進めた。IL4、IL21については、IL15R・鎖に対して、K_D=10^<-5>[M]程度の解離定数で相互作用できるのに対し、IL2はIL15R・鎖に対して結合しなかった。IL4及びIL21のIL15R・鎖に対する解離定数K_Dは、IL15と比較すると10^<-5>[M]程度減少するものの、これらの分子はIL15R・鎖に対して結合能を有しているといえ、これによりIL15R・鎖が多重特異性を有する分子であることが示された。算出された解離定数K_Dの値を考え合わせ、IL15R・鎖は静電的相互作用によりK_D=10^<-5>[M]程度の親和性で様々なILと結合し、続いてILの表面形状を認識することにより親和性を向上させ、IL15とのみK_D=10^<-11>[M]程度の安定な複合体を形成するという、受容体の特異性創出についての新規な分子認識機構が提案された。シグナル伝達因子Tob1と各種相互作用分子(Caf1,SMAD6,7等)との相互作用を速度論的、熱力学的ならびに構造学的に解析する:Tob1ならびに各種相互作用分子(Caf1,SMAD6,SMAD7,ERK1)の大腸菌を用いた発現系を構築した。Tob1はNatively-Unfolded領域に起因したAggregation-Proneな分子であることが分かり、この領域の欠損によって可溶性度の著しい上昇を見た。ついで、各種相互作用分子との相互作用を観察したところ、いずれにおいても解離速度定数の小さな相互作用であることが明らかとなった。Tob1はN末端のTobファミリー領域以外に多くのNatively-Unfolded領域を持ち、これらと相互作用分子との結合によりTobが構造形成され安定化する可能性が強く示唆された。この相互作用様式を基盤に、InteractionTargeting技術開発への展開を目指す予定である。
細胞ナノ領域と生体微小環境における核酸送達システムの動態と機能発現解析

機能性核酸を疾患治療に応用するためには、核酸を標的疾患組織の細胞の中にまで届ける必要がある。本研究では、肝炎治療や癌治療への応用を目的として肝臓や癌組織へ効率的に核酸を送達可能なドラッグデリバリーシステムの開発を行った。25年度が最終年度であるため、記入しない。機能性核酸を癌疾患治療に応用するには、核酸を機能する場所である癌組織の癌細胞の中にまで届ける必要がある。本研究では癌組織へ効率的に核酸を送達可能なDDSの開発について、以下の研究を行った。1)新規pH応答性カチオン性脂質の合成とin vitro機能評価新規pH応答性脂質YSK05の合成とYSK05を含むリポソーム、YSK-MENDの開発を行った。YSK-MENDはin vitro培養細胞で高いノックダウン活性を示し、さらにYSK-MENDを静脈内投与するとin vivo肝臓でも高いノックダウン活性を引き起こすことに成功した。これらの成果により現在ヒトC型肝炎ウイスル治療への応用が進んでいる。またがん組織へ送達可能な効率的なYSK-MENDの最適化に成功し、実際に腎細胞癌モデルにおいて、0.75mg/kgという従来よりも低い投与量で標的遺伝子を60%ノックダウンに成功している。このようなシステムを用いることで、様々な癌種でのノックダウン活性を評価でき、in vivo癌組織においてどのようなパラメータが活性に大きく影響するか解析が可能になったため、研究は概ね順調に進展していると判断した。本年度は以下の課題に関して研究を進める。1)サイズ制御を目的としたマイクロ流路によるMEND調製法の確立:予備検討で、がん組織における分布にMENDのサイズが大きく影響することを明らかとした。そこで、MENDの粒子径を従来の100nmから40nm程度にするために、マイクロ流路を用いる。流速や混合比など様々なパラメータの検討を行い、40nm程度のMENDを調製する。2)がん組織におけるMENDの分布、内封核酸の活性に及ぼすサイズの影響の評価:サイズの異なる蛍光標識MENDを担癌モデルマウスへ静脈内投与後、腫瘍組織内のMENDの分布について、共焦点レーザー顕微鏡を用いて組織切片の観察やリアルタイムイメージングにより定性的に評価する。またフローサイトメーターによりどのような細胞へ分布しているか定量的な評価を行う。内封核酸としてsiRNAやmiRNA等を用いて、がん細胞の標的遺伝子の発現変化を定量的RT-PCRや、5'RACE法などにより評価し、MENDサイズの小型化ががん組織分布と核酸の機能性に及ぼす影響を評価する。3)がん組織の生物学的特性の解明:上記実験を、腎細胞癌、大腸癌、肺癌、乳癌等で行うとともに、各癌種におけるがん細胞や間質、マクロファージ、血管等の生物学的特性を各マーカー遺伝子やタンパク質の発現を指標に検討し、どのような特性を備える癌種ではナノメディシンは効果が得やすいのか、またどのような特性が見られる癌種では送達が困難となるかの解明を行う。
社会主義文化のグローバルな伝播と越境―「東」の公式文化と「西」の左翼文化

一年目は「前期社会主義」と「人の移動」、二年目は「後期社会主義」と「翻訳・翻案」、三年目は「ポスト社会主義」と「ノスタルジー・記憶」をテーマにした研究会を国内で開催する。各年度ごとに1名程度の海外の関連分野の専門家を招へいするほか、最終年度には日本国内で国際シンポジウムを開催する。研究成果は国内外の学会で積極的に発表し、日本語および英語で論集として刊行する。
腹膜線維化と尿毒症腎―腹膜連関におけるCTGFの役割の検討

長期腹膜透析の合併症である腹膜線維化を軽減するために、心臓や肺、肝臓、腎臓と多くの組織で線維化に関与するConnectivetissuegrowthfactor(CTGF)に着目した。CTGFは病的な状態においてTGF-βなど他の増殖因子の機能を調節し、細胞外基質増加や炎症を惹起するなど様々な機能を有する増殖因子である。そのノックアウトマウスは生後まもなく死亡する。そのため、我々は薬剤誘導性CTGFノックアウトマウス(Rosa-CTGF cKO)を作製し、成人におけるCTGF抑制の検討を行ってきた。今回、このRosa-CTGFcKOを用いて腹膜線維化におけるCTGF抑制の検討の治療効果の検討を行った。ヒトにサンプルにおいても、腹膜透析開始時に比べ、終了時にはCTGFの発現が亢進していたことから、腹膜線維化におけるCTGFの発現増加が確認できた。腹膜線維化を惹起すると、腹膜肥厚に加え腹膜でのCTGF発現が亢進した。また、炎症細胞浸潤・血管新生が生じた。Rosa-CTGFcKOでは腹膜肥厚が改善した。αSMA陽性細胞やKi67陽性細胞が減少し、腹膜における線維芽細胞の増殖が軽減していた。また、炎症細胞集簇に加え、CD31陽性血管数も減少していた。腹膜平衡機能検査においても、腹膜線維化で亢進した腹膜透過性がRosa-CTGFcKOでは軽快していた。次に腹膜中皮細胞、線維芽細胞のCTGFをsiRNAを用いて抑制し、TGF-β刺激における線維化、炎症マーカーの評価を行ったが、コントロールと比較して著変を認めなかった。長期腹膜透析の合併症である腹膜線維化を軽減するために、心臓や肺・肝臓・腎臓などの多くの臓器で線維化に関与するConnectivetissuegrowthfactor (CTGF)CTGFに着目した。CTGFは病的な状態においてTGF-βなど他の増殖因子の機能を調節し、細胞外基質増加作用や炎症を惹起するなど様々な機能を有する増殖因子であり、そのノックアウトマウスは生後間もなく死亡する。そのため、我々はCTGFコンディショナルノックアウトマウス(Rosa-CTGF cKO)を作成し、成人におけるCTGF抑制の検討を行ってきた。今回Rosa-CTGFcKOを用いて腹膜線維化におけるCTGF抑制の治療効果の検討を行った。腹膜線維化を惹起すると、腹膜肥厚や炎症細胞浸潤・血管新生が生じ、腹膜透過性の亢進が生じが、Rosa-CTGFcKOでは腹膜肥厚が改善した。また、aSMA陽性細胞やKi67陽性細胞数が減少しており、腹膜における線維芽細胞の増殖が軽減していた。また、炎症細胞集簇に加えCD31陽性血管数も減少していた。腹膜におけるmRNA発現においても、Rosa-CTGFcKOでは線維化・炎症・血管新生マーカーの有意な改善を認めた。腹膜平衡機能検査においても、Rosa-CTGFcKOでは腹膜線維化にともなう腹膜劣化を意味する透過性亢進が優位に軽減していた。また、ヒトの腹膜透析導入前・離脱後の腹膜のCTGF染色を行い、ヒトにおける腹膜線維症でのCTGFの発現を確認した。尿毒症における腹膜変化にCTGFが関与するかの検討を行うために、10週齢のコントロールマウスとRosa-CTGFcKOマウスにアデニン飼料4週間与え、腎不全モデルの作成を行う。これらのマウスの腎臓・前腹壁組織を採取する。腎不全発症に対するCTGF抑制効果の検討を腎臓のMasson-Trichrome染色で線維化の評価を行うとともに、採血で腎障害を評価し、血中CTGF濃度の測定を行う。腹膜に関しては、腹膜肥厚の有無や炎症細胞浸潤、CTGF発現の検討を免疫染色、Real time PCRを用いて行う。
固液系廃水の凝集と固液分離操作

固液分離が困難な廃水の最適凝集とその凝集に対応した最も効果的な分離手法について次の研究成果を得た。1)高速瀘過濃縮のために各種ローターを試作してダイナミック瀘過効果を検討し、ブレイド型が瀘過速度の向上及び濃縮スラリーの移送に適すること、また、突起板の振動による薄ケーク瀘過が高速分離に有効であるとの結果を得た。棒貫入の凝集強度の測定法も得た。2)凍結融解による汚泥の改質のために凍結速度の影響を検討し、凍結速度が小さくなると、固液分離特性の改質の割合が大きくなることを明らかにし、瀘過特性・溶解性全有機炭素濃度の測定にもとづき汚泥の物性変化を明らかにして最適操作の指針を得た。3)高濃度懸濁廃水に適した凝集操作のために、実際的な系を想定して高分子と無機凝集剤を併用して凝集剤の添加方法と攪拌条件がフロックの生成に与える影響を明らかにし、固液分離に適したペレット状フロックの生成に必要な操作諸条件を求め得た。4)有機性汚濁物質の電解浮上分離のために、回転て重管型浮上槽を試作して最適操作条件では100%に近い分離が可能との結果を得た。次いで、装置のコンパクト化と高処理能力を目的に多段回転円盤型浮上槽を試作し染色廃水では処理量が約4倍になるとの結果を得た。5)固液分離が困難な生物的廃水処理余剰汚泥の効果的な脱水法を検討し、凝集剤処理は余剰汚泥の最終含水率にほとんど影響を及ぼさないとの推察を得た。適切な分子量の凝集剤によって処理すれば、低い泡過圧力によって効率のよい瀘過・脱水が可能との結果を得た。6)活性汚泥中の微生物に基因して凝集構造に影響する多糖類・蛋白質の含有量と脱水性の関係を検討し、脱水性が低い汚泥では、多糖類・蛋白質の含有量が大きいこと、多糖類が低分子側に多く分布して比較的低分子の粘質成分が多いことを明らかにし操作指針を得た。
層状チタン酸塩の合成とイオン伝導性

1.層状構造を持つチタン酸塩は、イオン交換体やインターカレーションのホストとして多くの研究がなされてきた。しかし、イオン伝導体としてはあまり調べられていない。本研究では層状構造を持つチタン酸塩Cs_xTi_<2-x/4>O_4を取り上げ、新しい誘導体を合成し、イオン伝導体としての性質を中心に調べた。2. Cs_xTi_<2-x/4>O_4は二酸化チタンと炭酸セシウムを用いて、700°Cの加熱により合成した。イオン交換は各金属塩化物あるいは硝酸塩水溶液中に試料を分散して行った。電気伝導度は交流インピーダンス法により測定した。3. Cs_<0.68>Ti_<1.83>O_4の組成の試料について調べた。この試料の層間のCs^+はH_+、Li^+およびNa^+とイオン交換可能であり、反応後も層状構造を保持し、層間水を含むようになった。試料はイオン伝導性を持ち、電動の活性化エネルギーは1018kcal/molであった。これは、層状粘土鉱物のものと同程度の値であり、個体電解質としての応用が可能であると考えられる。層間のCs^+は、いったんLi^+にイオン交換することにより、さらに遷移金属イオンであるNi^<2+>、Cu^<2+>およびCo^<2+>とイオン交換可能であった。光吸収スペクトルを測定したところ、Ni^<2+>とCu^<2+>を導入した試料は水溶液とほぼ同様であったが、Co^<2+>を導入した試料では、可紫部の吸収帯が長波長側にシフトし、桃色から青白色に変化した。Cs_<0.68>Ti_<1.83>O_4層間のCs^+は合成経路を工夫することにより、種々のイオンとイオン交換可能であり、高いイオン伝導性を示す試料も得られることがわかった。しかしながら、イオン伝導体としてはあまり調べられていない。本研究では層状構造を持つチタン酸塩Cs_×Ti_<2-x>/_4O_4を取り上げ、新しいチタン酸塩の合成とその評価を行うことを目的とする。2.層状チタン酸塩Cs_×Ti_<2-x>/_4O_4は二酸化チタン(アナターゼ型)と炭酸セシウムを混合し、700°Cで加熱して合成した。イオン交換は各金属の塩化物あるいは硝酸塩水溶液中に試料を分散することにより行った。3.層状チタン酸塩Cs_<2-x>/_4O_4は0.68【less thanor equal】x【less than or equal】0.88の組成域で得られた。層間に存在するセシウム量が最も少ないx=0.68の試料Cs_<0.68>Ti_<1.83>O_4について調べた。この試料の伝導度は室温で10^<-12>Scm^<-1>程度と見積もられ、イオン伝導性は示さなかった。試料層間のCs^+はH^+、Li^+およびNa^+とイオン交換可能であり、反応後も層状構造を保持し、層間水を含むようになった。

+30-30°Cの温度範囲で行った伝導度測定より、試料はイオン伝導性を持つことがわかった。この伝導の活性化エネルギーは1018kcal/molであり、バ-ミキュライトやモンモリロナイトなどの層状粘土鉱物のものよりも若干大きいことがわかった。本研究で得られた試料は固体電解質としての応用が可能であると考えられる。試料層間のCs^+はさらに遷移金属イオンであるNi^<2+>ともイオン交換可能であることがわかった。今後は種々の遷移金属イオンについて、イオン交換反応と生成物の性質について調べる予定である。1.昨年度の本研究により、層状結晶CS_<0.68>Ti_<1.83>O_4の層間のCs^+は、Li^+とNa^+のアルカリイオンや水素イオンとイオン交換可能であることを見いだした。試料はイオン伝導性を示し、いずれのイオンも層間で移動しやすい性質を持つことがわかった。本年度は、この性質を利用して、層間に種々の遷移金属イオンを導入し、生成物の性質について調べた。2. CS_<0.68>Ti_<1.83>O_4は昨年度と同様の方法で合成した。Ni^<2+>、Cu^<2+>およびCo^<2+>について調べた。これら遷移金属イオンの導入はすべて塩化物水溶液を用いたイオン交換法により行った。生成物に含まれる層間の金属イオンは、原子吸光分析により定量した。3.まず、CS_<0.68>Ti_<1.83>O_4層間のCs^+と遷移金属イオンを直接交換することを試みた。しかし、数十パーセントのCs^+が層間に残ることがわかった。そこで、いったんCs^+をすべてLi^+で交換した試料Li_<0.68>Ti_<1.83>O_4・nH_2O合成し、これをさらに遷移金属イオンと交換することとした。この生成物はいずれも単一相となり、層間水を含み、結晶の各層内の構造は保持されることがわかった。Ni^<2+>とCo^<2+>の場合は、試料の交換容量よりも多くのイオンが層間に導入されたが、これは、層間のアクア錯イオンの加水分解によると考えられる。Cu^<2+>の場合は、交換容量よりも少ないイオンが導入され、一部水素イオンが含まれると考えられる。拡散反射法によって光吸収スペクトルを測定したところ、Ni^<2+>とCu^<2+>を導入した試料は水溶液とほぼ同様であったが、Co^<2+>を導入した試料では可視部の吸収帯が長波長側にシフトし、桃色から青白色に変化した。本研究により、CS_<0.68>Ti_<1.83>O_4層間のアルカリイオンはNi^<2+>、Cu^<2+>、Co^<2+>の遷移金属イオンとイオン交換可能であることがわかった。
サービス付き高齢者向け住宅における看取りの質評価指標の開発

今年度は、施設内看取りを実施しているサービス付き高齢者向け住宅(以下、サ高住)職員に対する半構造的面接調査を継続して実施し、サ高住における看取りの質を評価するための視点に関するデータを蓄積した。現在までに得られているデータを概観したところ、入居者・家族に対するケア・関わり面では、自宅として暮らせるような環境づくりや、入居者と地域とのつながりづくり等が質評価の視点としてあげられた。これらの要素は、特別養護老人ホームや介護老人保健施設などでの看取りの質の下位概念をレビューした際には明確に抽出されなかったものであり、地域における高齢者の「住まい」としての役割を担うサ高住での看取りだからこそ求められるものであると考えられた。また、往診医や訪問看護との円滑な連携などもあげられた。看取りにおける医療職の役割や同職との連携は特別養護老人ホームなどでの看取りの質に関する先行研究でも言及されていたところであるが、サ高住では医療職(医師・看護職)の雇用義務がないため、本研究では、施設の介護職が外部の往診医や訪問看護といかにして円滑な連携をとるか、という点も抽出されているところである。今後は、これらの特徴的なデータを踏まえさらに情報を蓄積し、サ高住における看取りの質を評価する際に有用な視点を見出す。研究2年目にインタビュー調査を実施する予定だったが、研究計画段階で調査内諾の得られていた施設の運営状況が変化し、調査対象を新たに確保する必要が生じた。また、今年度には研究者自身の所属変更があり、新所属での業務対応や本研究の倫理再審査等に時間を要した。インタビュー調査は順次進行中であるが、研究者がこれまでに把握している看取り実績のある施設等に依頼を続け、分析に耐えるデータを得るまで対象者をさらに増やす。十分な回答数を得られた時点で分析を行い、サ高住における看取りの質を評価する際に有用な視点を検討する。分析の終了後、学会発表、論文執筆・投稿を行い、本研究で得られた知見を還元していく予定である。本研究は、「サービス付き高齢者向け住宅」における質の高い看取りの要素・概念を明らかにするとともに(目的1)、同住宅における看取りの質を評価するための指標を開発すること(目的2)を目的としている。平成28年度は、主に、看取りの質評価に関する先行研究レビューを行った。国内外の文献を医中誌、CINAHL、PubMedなどを用いてレビューしたところ、2000年代から研究が増加してきている状況が見受けられた。高齢者施設の看取りの質評価に関しては、主に、特別養護老人ホーム、介護老人保健施設、Nursing homeなどでの看取りに焦点があてられており、その下位概念として、施設・設備に関する要因(マニュアルの有無、ユニットケア対応の有無等)、看取りに向けた体制づくり(事前意思の確認、職員間・他機関との連携)、ケア要因(身体・心理状況等のアセスメント、苦痛の緩和、グリーフケア等)などが挙げられていた。これらの要素の多くは在宅での看取りの質評価の下位項目にも共通していたが、在宅看取りでは、家族介護者の介護負担感の軽減や療養者本人が住み慣れた地域において楽しみを経験できることなどの要素が含まれていることが特徴的だった。今後は、本レビューで整理された高齢者施設・在宅での看取りの質を構成する要素をもとに、サービス付き高齢者向け住宅における質の高い看取りの下位概念案を検討していく。今年度計画していた文献レビューについて計画通り実施したものの、公表にまで至らなかった。また、計画段階では評価指標案作成のための半構造化面接インタビューガイドを作成することとしていたが、レビューの結果、サ高住以外の高齢者施設・在宅での看取りの質の下位概念に関する知見は近年集積され始めていることが明らかになった。そのため、半構造化面接ではなく、レビューで得られた知見から評価指標原案を作成し、それに対する職員等の意見を収集するというプロセスで研究を進めることも検討している。前年度報告した通り、研究者が行った文献レビューによると既存の高齢者施設・住宅や在宅における看取りの質の要素は近年集積されてきていた。しかし、サービス付き高齢者向け住宅は、既存の施設や在宅とは異なる特徴があることから、今年度は同住宅内での看取りにかかわる職員を対象としたインタビュー調査を立案・実施した。調査は、前年度に行った文献レビューをもとに、サービス付き高齢者向け住宅における看取りの質評価の視点を抽出するためのインタビューガイドを作成し、それによる半構造的面接とした(横浜市立大学倫理審査委員会No. A180100004)。同住宅と地域の訪問看護事業所との連携が必要であることが先行研究でも報告されていることから、本研究調査の対象はサービス付き高齢者向け住宅だけでなく訪問看護事業所職員も含めた。現時点ですでに複数名の調査が終了している。調査では、サービス付き高齢者向け住宅内で看取りを行った事例を想起して頂きながら、本研究目的に沿った内容を語っていただいた。その結果、サービス付き高齢者向け住宅における看取りの質に関わる要素に関する情報が得られ始めている。今後、引き続き調査を進め、情報を蓄積していく。当初の計画通り、今年度はサービス付き高齢者向け住宅内の看取りにかかわる者に対するインタビュー調査を実施した。しかし、当初見込んでいた対象施設の運営状況が変化する等により、今年度中に十分な対象者数を確保することができなかった。今年度は、施設内看取りを実施しているサービス付き高齢者向け住宅(以下、サ高住)

職員に対する半構造的面接調査を継続して実施し、サ高住における看取りの質を評価するための視点に関するデータを蓄積した。現在までに得られているデータを概観したところ、入居者・家族に対するケア・関わり面では、自宅として暮らせるような環境づくりや、入居者と地域とのつながりづくり等が質評価の視点としてあげられた。これらの要素は、特別養護老人ホームや介護老人保健施設などでの看取りの質の下位概念をレビューした際には明確に抽出されなかったものであり、地域における高齢者の「住まい」としての役割を担うサ高住での看取りだからこそ求められるものであると考えられた。また、往診医や訪問看護との円滑な連携などもあげられた。看取りにおける医療職の役割や同職との連携は特別養護老人ホームなどでの看取りの質に関する先行研究でも言及されていたところであるが、サ高住では医療職(医師・看護職)の雇用義務がないため、本研究では、施設の介護職が外部の往診医や訪問看護といかにして円滑な連携をとるか、という点も抽出されているところである。今後は、これらの特徴的なデータを踏まえさらに情報を蓄積し、サ高住における看取りの質を評価する際に有用な視点を見出す。研究2年目にインタビュー調査を実施する予定だったが、研究計画段階で調査内諾の得られていた施設の運営状況が変化し、調査対象を新たに確保する必要が生じた。また、今年度には研究者自身の所属変更があり、新所属での業務対応や本研究の倫理再審査等に時間を要した。今後は、文献レビューで整理された質の高い看取りの要素をもとに、サービス付き高齢者向け住宅職員等に対して、半構造的面接調査もしくは評価指標原案の作成・当該原案に対する意見収集を行う。そのプロセスによって、評価指標案の洗練・修正を行う。引き続き、研究対象者との連絡を密にし、調査に対する同意を得られた方々から順次インタビュー調査を実施する。並行して得られたデータの分析を進め、サービス付き高齢者向け住宅における看取りの質に関する知見をまとめていく。インタビュー調査は順次進行中であるが、研究者がこれまでに把握している看取り実績のある施設等に依頼を続け、分析に耐えるデータを得るまで対象者をさらに増やす。十分な回答数を得られた時点で分析を行い、サ高住における看取りの質を評価する際に有用な視点を検討する。分析の終了後、学会発表、論文執筆・投稿を行い、本研究で得られた知見を還元していく予定である。計画していた視察を行わなかったこと、研究成果の公表まで至らなかったことから、次年度使用額が生じた(国外旅費、投稿費用等)。今年度実施したインタビュー調査件数が見込んでいたものよりも少なかったこと、それによってデータ分析や得られた知見の公表まで至らなかったことから、次年度使用額が生じた。今年度の残額と次年度配分予定の研究費は、主に調査、データ分析、得られた知見の公表等のために使用する。インタビューデータの分析や得られた知見の公表まで至らなかったことから、次年度使用額が生じた。今年度の残額と次年度配分予定の研究費は、主に視察、インタビュー・郵送調査(調査旅費、謝金、印刷代、郵送代等)、データ分析ソフトの購入、得られた知見の公表(学会発表等)のために使用する。
中小・零細建設会社の工事実行予算管理システムの運用に関する理論的および実証的研究

建設業の事業特性を踏まえた有用な管理会計システムを明らかにするための研究の第一歩として、本研究では、優れた工事実行予算管理システムを構築・運用している数少ない全国の中小・零細建設会社に対して、管理会計システムの二つの機能(情報収集システムと影響システム)の観点から、工事実行予算管理システムの構築と運用方法およびそれを支える会計情報システムの実態に関してインタビュー調査を丹念に実施し、それらの実務を論理化する。
マルチマイクロフレームを用いた発電システムの知的制御:カオス時系列解析の適用

低炭素社会構築の状況下において,低環境負荷エネルギーである水素とメタンは,超小型マシンのパワー源としても用いられる.超小型マシン用の発電システムは,マイクロフレームと燃料電池を組み合わせることにより,構築することができる,特に,マルチマイクロフレームを採用すると,マルチ電源を確保できるので,目的に合う電圧・電流を供給することが容易である.つまり,超小型マシンの駆動状況に合わせた電気エネルギーの供給が可能になる.そのため,マルチマイクロフレームを用いた発電システムは,多種の超小型マシンに適用でき,その応用例は非常に幅広いものになる.そして,新しい燃焼技術の一つになることが期待される.本研究では,シングルマイクロフレームとマルチマイクロフレーム用バーナーの上に予混合火炎を形成させて実験を行い,火炎特性を調べた.予混合気としてはメタン/空気を取り扱い,各々のガスの流量は精密ガス流量計でコントロールした.拡散・熱的効果による固有不安定性が生じるので,当量比が1より小さいとき,火炎面は不安定な振る舞いを演じた.ガス分析計を用いて燃焼ガス中の窒素酸化物濃度を測定し,メタン/空気の混合割合との関係を調べた.火炎の不安定挙動をディジタルビデオカメラレコーダーにより撮影し,その画像を計算機に取り込み処理し,火炎の不安定挙動が可燃範囲や窒素酸化物濃度に与える影響を調べた.さらに,シングルマイクロフレームとマルチマイクロフレームからの発光をフォトダイオードで受光して,その信号の波形をデータ収集装置を介して計算機に取り込み処理した.信号波形のパワースペクトルとアトラクターを求め,火炎の不安定挙動の特性を解析した.そして,シングルマイクロフレームとマルチマイクロフレームの特性の違いを明確にし,マルチマイクロフレームの優位性を明らかにした.低炭素社会構築の状況下において,低環境負荷エネルギーである水素とメタンは,超小型マシンのパワー源としても用いられる.超小型マシン用の発電システムは,マイクロフレームと燃料電池を組み合わせることにより,構築することができる,特に,マルチマイクロフレームを採用すると,マルチ電源を確保できるので,目的に合う電圧・電流を供給することが容易である.つまり,超小型マシンの駆動状況に合わせた電気エネルギーの供給が可能になる.そのため,マルチマイクロフレームを用いた発電システムは,多種の超小型マシンに適用でき,その応用例は非常に幅広いものになる.そして,新しい燃焼技術の一つになることが期待される.本研究では,シングルマイクロフレームとマルチマイクロフレーム用バーナーの上に予混合火炎を形成させて実験を行い,火炎特性を調べた.予混合気としてはメタン/空気を取り扱い,各々のガスの流量は精密ガス流量計でコントロールした.拡散・熱的効果による固有不安定性が生じるので,当量比が1より小さいとき,火炎面は不安定な振る舞いを演じた.ガス分析計を用いて燃焼ガス中の窒素酸化物濃度を測定し,メタン/空気の混合割合との関係を調べた.火炎の不安定挙動をディジタルビデオカメラレコーダーにより撮影し,その画像を計算機に取り込み処理し,火炎の不安定挙動が可燃範囲や窒素酸化物濃度に与える影響を調べた.さらに,シングルマイクロフレームとマルチマイクロフレームからの発光をフォトダイオードで受光して,その信号の波形をデータ収集装置を介して計算機に取り込み処理した.信号波形のパワースペクトルとアトラクターを求め,火炎の不安定挙動の特性を解析した.そして,シングルマイクロフレームとマルチマイクロフレームの特性の違いを明確にし,マルチマイクロフレームの優位性を明らかにした.低環境負荷エネルギーである水素とメタンは,超小型マシンのパワー源としても用いられる.超小型マシン用の発電システムは,マイクロフレームと燃料電池を組み合わせることにより,構築することができる.特に,マルチマイクロフレームを採用すると,マルチ電源を確保できるので,目的に合う電圧・電流を供給することが容易である.つまり,超小型マシンの駆動状況に合わせた電気エネルギーの供給が可能になる.そのため,マルチマイクロフレームを用いた発電システムは,多種の超小型マシンに適用でき,その応用例は非常に幅広いものになる.そして,新しい燃焼技術の一つになることが期待される.本研究では,マルチマイクロフレーム用バーナーの上に予混合火炎を形成させて実験を行い,火炎特性を調べる.マルチマイクロフレームの特性は,フラットバーナーとブンゼンバーナーにおける火炎の特性を複合させたものになる.予混合気としては,メタン/空気を取り扱う.各々のガスの流量は,精密ガス流量計でコントロールする.ガス分析計を用いて燃焼ガス中の窒素酸化物濃度を測定し,メタン/空気の混合割合との関係を調べる.当量比が1より小さいとき,拡散・熱的効果による固有不安定性が生じるので,火炎面は不安定な振る舞いを演じる.火炎の不安定挙動をディジタルビデオカメラレコーダーにより撮影し,その画像を計算機に取り込み処理する.そして,火炎の不安定挙動が可燃範囲や窒素酸化物濃度に与える影響を調べる.また,マルチマイクロフレームからの発光をフォトダイオードで受光し,その信号の波形をデータ収集装置を介して計算機に取り込む.パワースペクトルとアトラクターを求め,火炎の不安定挙動の特性を解析する.本年度は,マイクロフレームの基本的な特性を調べるために,一つのマイクロフレームを用いて実験を遂行した.そして,(1)発行強度の時系列,(2)RMS,(3)パワースペクトル,(4)可燃範囲を得た.得られたこれらの知見を基にして,次年度は,マルチマイクロフレームの特性を調べる予定である.低炭素社会構築の状況下において,低環境負荷エネルギーである水素とメタンは,超小型マシンのパワー源としても用いられる.超小型マシン用の発電システムは,マイクロフレームと燃料電池を組み合わせることにより,構築することができる.特に,マルチマイクロフレームを採用すると,マルチ電源を確保できるので,目的に合う電圧・電流を供給することが容易である.つまり,超小型マシンの駆動状況に合わせた電気エネルギーの供給が可能になる.

そのため,マルチマイクロフレームを用いた発電システムは,多種の超小型マシンに適用でき,その応用例は非常に幅広いものになる.そして,新しい燃焼技術の一つになることが期待される.本研究では,マルチマイクロフレーム用バーナーの上に予混合火炎を形成させて実験を行い,火炎特性を調べた.マルチマイクロフレームの特性は,フラットバーナーとブンゼンバーナーにおける火炎の特性を複合させたものになる.予混合気としてはメタン/空気を取り扱い,各々のガスの流量は精密ガス流量計でコントロールした.拡散・熱的効果による固有不安定性が生じるので,当量比が1より小さいとき,火炎面は不安定な振る舞いを演じた.ガス分析計を用いて燃焼ガス中の窒素酸化物濃度を測定し,メタン/空気の混合割合との関係を調べた.火炎の不安定挙動をディジタルビデオカメラレコーダーにより撮影し,その画像を計算機に取り込み処理し,火炎の不安定挙動が可燃範囲や窒素酸化物濃度に与える影響を調べた.さらに,マルチマイクロフレームからの発光をフォトダイオードで受光して,その信号の波形をデータ収集装置を介して計算機に取り込み処理した.信号波形のパワースペクトルとアトラクターを求め,火炎の不安定挙動の特性を解析した,そして,最適な燃焼条件を見出した.