hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
梯子格子擬1次元スピン系の量子コヒーレンスと磁気秩序のNMRによる研究

2.ホールドープ系スピンラダーの常圧での磁気秩序の同定加圧によって超伝導が発現するSr_<2.5>Ca_<11.5>Cu^<24>O_<41>は常圧下でT_N=2.2Kで磁気秩序を示すが、NMR/NQRの研究からラダー面上で0.02μ_Bの比較的に一様な大きさの自発磁気モーメントを持ち、鎖面上で最大0.5μ_Bの分布した磁気モーメントをもつ磁気秩序状態にあることを示した。梯子スピン系に不純物が添加されると低エネルギー励起(スピノン)が誘起され、その励起を媒介にして磁気秩序が発生する。一方、ホールをドープした系では多様な電子相が現れる。遍歴する場合は、超伝導が出現し、局在する場合は電荷密度状態と磁気秩序が共存する。電荷およびスピン自由度の局在と遍歴に起因して多彩な電子相があらわれることが本研究によってか明らかとなり、低次元量子スピン系の新しい研究分野の方向を切り開くことができた。非磁性不純物(La-4%,5%,Zn-1%,3%)、磁性不純物(Ni,1%,2%,3%)をSrCu_2O_3に添加した系、ホールがドープされたSr_<14>Cu_<24>O_<41-y>系についてゼロ磁場中でのCuNQR測定を行い以下のことを明らかにした。1.SrCu_2O_3にZnおよびNi添加した系では、共通に反強磁性磁気秩序が起こることを示し、磁気モーメントの大きさは、不純物近傍で空間的な分布をもつが、丁度不純物の中間領域では、0.04μ_B程度の比較的に均一な反強磁性自発分極をもつことが明らかになった。2.Zn添加系で反強磁性磁気秩序が起こる臨界濃度は、0.5%付近であることを緩和時間の測定から明らかにした。3.Laを添加した系(電子ドープ系)では、磁場による反強磁性分極が誘起されるが最大5%まで磁気秩序は起こらないことが明らにした。これは、LaがSr位置に置換され、ラダー面のCu位置に均一に電子がドープされることに起因していることを示唆した。4.ホールがドープされたSr_<14>Cu_<24>O_<41>系では、すでに存在するホール濃度が少ない試料では、空間的に均一な反強磁性分極が磁場によって誘起されることを見出した。このことから、ある臨界濃度以下ではホール対を形成することなく、低温で集団的電荷励起が存在し、反強磁性分極の運動平均化が起こると結論した。La添加系のような電子ドープ系とは異なり、ホールドープ系ではホールの集団的な低エネルギー励起が存在することを示唆した。スピン1重項を形成して量子無秩序状態となる2本梯子量子スピン系に固有な量子コヒーレンスの効果によって、わずかな不純物、電荷の導入で基底状態が見事に変貌することが本研究で明らかとなった。1.不純物(Zn,Ni,La)によって誘起された異常磁性不純物によって誘起される交番磁化分極の相関長ζ_sが不純間距離とともに増大することを示した。この関係は不純物の種類に依らないこと、また不純物を添加しない系のスピン一重項液体状態の相関長より極めて長いことが明かとなった。1重項スピン液体に不純物を添加することによって顕現するスピン分極が量子コヒーレンス効果よって容易に空間的伝搬する。このために、極めてわずかなラダー間相互作用によって一重項スピン液体状態から反強磁性長距離秩序状態に変容すると考えられる。2.ホールドーブ系スピンラダーの常圧での磁気秩序の同定加圧によって超伝導が発現するSr_<2.5>Ca_<11.5>Cu_<24>O_<41>は、T_N=2.2Kで常圧で磁気秩序を示すことが、比熱や中性子回折の研究から示唆されたが、NMR/NQRの研究からラダー面上では、0.02μBの比較的に一様な大きさの自発磁気モーメントを持ち、鎖面上では最大0.5μBの分布した磁気モーメントをもつ磁気秩序状態にあることを示した。ラダー面当たり、ホール濃度が0.25で、このホールが電荷秩序を形成することに起因して磁気秩序が誘起されると予想され、極めて低濃度の不純物で起こる磁気秩序とは異なる機構によることを示唆した。
胚性幹細胞との細胞融合及び遺伝子工学的手法で再プログラムされた心筋幹細胞株の樹立

増幅能が限られている体性幹細はテロメア関連伝子導入によって不死化する試みがされているが、遺伝子をベースにした方法では常に悪性腫瘍化する危険性が付きまとう。そこで、申請者らはES細胞との細胞融合によって、ES細胞が持つ極めて高い増殖性の性質を申請者らが単離に成功した心筋幹細胞に形質伝承する目的で、Cre-loxPシステムを利用したレトロウイルスベクターを作成した。ES細胞と融合によって形質変換した細胞の精製によって、心筋幹細胞クローンにCre-IRES-RFPレトロウイルスを感染させ、ウイルス感染が良好であることを確認した。(1)puro/hygroの抗生剤選択で純化したハイブリッド細胞が4倍体であることをFACSで確認した。融合した心筋細胞は免疫組織染色にて、心筋幹細胞には発現していないES細胞特異的な転写因子の提示を認め、細胞融合の効率がその後の解析に有効な頻度(約50%)で生じていることを検証した。(2)RNAを回収しマイクロアレイによる網羅的検索によって、未分化ES細胞特異的転写因子や細胞周期調節因子について網羅的検索を行ったところ、約6割の心筋幹細胞特異的遺伝子の発現減少とそれに伴うES細胞固有因子の増加を融合した新規細胞の遺伝子プロファイルにて確認した。このことは、細胞融合によって心筋幹細胞が完全に形質変換したことを直接証明するものではなく、細胞融合前の約6割の心筋幹細胞がES細胞との再プログラムによる修飾の影響を受けたことを強く示唆した。(3)neo耐性遺伝子を持つalpha-MHC-EGFPを導入したES細胞の形質を継承した再プログラムされた心筋幹細胞は、in vitroにて通常のES細胞に比べ、心筋細胞に分化する効率が約3倍向上したことをEGFPの発現頻度にて確認された。逆に融合した心筋幹細胞は正常のES細胞と比し、細胞増殖能が約半分に低下した。このことは、ES細胞の持つ多能性分化能を再プログラムする手法を用いて、遺伝子工学的に幹細胞の運命を制御したことを証明し、今後の虚血心への融合細胞移植実験にて、生体内での心筋細胞再生医療への有用性について研究を発展させていく予定である。
急性期病院入院中の認知症高齢者を対象としたボランティア活動のシステム構築

2018年度は、本研究テーマである「急性期病院入院中の認知症高齢者を対象としたボランティア活動のシステム構築」を実施するにあたり、ステップ1研究の急性期病院の協力依頼、ボランティア募集の依頼、認知症サポーター育成方法の検討など行った。また、認知症サポーターによるボランティア活動の現状と課題について情報収集を文献リサーチにより実施した。さらに、本研究に関連する論文を英文とし投稿した。文献リサーチや論文投稿を行った結果を基に、ボランティア育成、介入方法、評価項目などの必要性・根拠を整理する。本研究は、急性期病院に認知症サポーターがボランティアとして介入する調査である。そのため、倫理的に適正であるか慎重にする必要があり、研究分担者と介入方法の妥当性、現実性などを検討している段階である。また、調査予定施設としての急性期病院の調査協力者の必要性、リクルート方法についても検討している。研究責任者の所属する施設で開催される研究倫理指針に関する研修にも参加し、介入方法、個人情報の取り扱いについてなどが適正であるかについて確認する予定である。以上を十分に検討したうえで、研究倫理審査申請書の作成と申請を予定している。本研究は、急性期病院入院中の認知症高齢者に対する認知症サポーターによるボランティア活動であるため、ボランティアの募集および養成講座プラン作成など詳細に検討が必要である。また、急性期病院での対象者へのインフォームドコンセントの方法、対象者の抽出する過程を倫理的に適正に踏むためには、慎重に検討する必要があった。現在も、研究分担者と検討を重ねており、調査協力施設との連絡・調整を密に行いながら倫理審査承諾を得て速やかに調査開始の手続きを行う予定である。今後は、研究倫理審査承諾後、調査協力施設である急性期病院の院長および看護部長への説明と同意を得て調査を開始する。調査開始前に、予備調査のために研究代表者と研究分担者が急性期病院に出向き、ボランティア活動として認知症高齢者への見守りと話し相手を実践する。その後、介入方法の検討を行い、認知症サポーター養成講座の計画を立てボランティア募集し、急性期病院でボランティア活動を行う。2018年度は、ステップ1研究の調査を実施する予定であったため、予算として調査施設への謝礼費とデータ入力などの人件費を計上していた。しかし、研究の進行が遅れ、調査が次年度以降の実施となったため、予定の費用は使用しなかった。結果、次年度使用額が生じた。また、今年度は関連する専門学会が同日に合同開催であったため旅費を使用する必要がなかったことも使用計画額との差が生じた主な理由である。次年度使用額に繰り越した助成金は、主に調査謝礼費とデータ入力などの人件費に使用する予定である。また、ステップ2研究の調査費用、人件費、関連する専門学会への参加のための旅費に使用する予定である。
電顕免疫組織化学的研究法の改良に関する研究

免疫組織化学的研究法は,組織や細胞における特異の物質の分布や動態を形態との関連で追求するには極めて有効な手段があり,形態学の分野では今後さらにその動要性が増すことが予想される.この方法においては組織や細胞の形態を損うことなく,目的とする物質の抗原性を保存しなければならない.光顕レベルの免疫組織化学においては,この2つの要求を同時に満足させることはさ程困難ではない.しかし,高度な超微形態の保存状態が要求される電顕レベルの免疫組織化学においては2つの要求を両立させることは極めて困難である.本研究では同一試料を種々の抗体で免疫染色できるなど種々の利点をもつpostexbedding法による電顕免疫組織化学的方法において,組織固定法,包埋法などを改良して,超微形態と共に抗原性の保存にも優れた方法を追求したものであり,以下の結果を得た.1)固定法について:20.1% glutaral dehyde(GA)と24%paratormaldehyde(PA)を添加した0.1Mカコジール酸緩術液又はPLP固定液による前固定について検討した.なお後固定ははいずれも, 1%オスミック酸を用いた.超微形態と抗原性の保存には0.1%GAと2%PAによる前固定が最適であった.2)包埋剤について:いずれもエポキシレジン系樹脂であるエポン812とアラルダイトについて比較検討した.超微形態の保存ではエポンの方がわずかに優れているが,抗原性の保存ではアラルダイトの方がはるかに優れている.3)超薄切片の前処理法について:還元オスミック酸を除去し包埋剤を部分的に除去して抗原を露出させるために,抗体による免疫染色に先立って超薄切片を種々の薬品で処理したが, 10%加酸化水素が最も有効であった.即ち, 0.1%GA,2%PAと1%オスミック酸によって固定してアラルダイトに包埋した試料について免疫染色を行ない,少なくともI型及びII型コラーゲンではほぼ満足すべき結果を得た.免疫組織化学的研究法は,組織や細胞における特異の物質の分布や動態を形態との関連で追求するには極めて有効な手段があり,形態学の分野では今後さらにその動要性が増すことが予想される.この方法においては組織や細胞の形態を損うことなく,目的とする物質の抗原性を保存しなければならない.光顕レベルの免疫組織化学においては,この2つの要求を同時に満足させることはさ程困難ではない.しかし,高度な超微形態の保存状態が要求される電顕レベルの免疫組織化学においては2つの要求を両立させることは極めて困難である.本研究では同一試料を種々の抗体で免疫染色できるなど種々の利点をもつpostexbedding法による電顕免疫組織化学的方法において,組織固定法,包埋法などを改良して,超微形態と共に抗原性の保存にも優れた方法を追求したものであり,以下の結果を得た.1)固定法について:20.1% glutaral dehyde(GA)と24%paratormaldehyde(PA)を添加した0.1Mカコジール酸緩術液又はPLP固定液による前固定について検討した.なお後固定ははいずれも, 1%オスミック酸を用いた.超微形態と抗原性の保存には0.1%GAと2%PAによる前固定が最適であった.2)包埋剤について:いずれもエポキシレジン系樹脂であるエポン812とアラルダイトについて比較検討した.超微形態の保存ではエポンの方がわずかに優れているが,抗原性の保存ではアラルダイトの方がはるかに優れている.3)超薄切片の前処理法について:還元オスミック酸を除去し包埋剤を部分的に除去して抗原を露出させるために,抗体による免疫染色に先立って超薄切片を種々の薬品で処理したが, 10%加酸化水素が最も有効であった.即ち, 0.1%GA,2%PAと1%オスミック酸によって固定してアラルダイトに包埋した試料について免疫染色を行ない,少なくともI型及びII型コラーゲンではほぼ満足すべき結果を得た.電顕免疫組織化学における免疫染色法には、Pre-enbedding法とpost-enbedding法とがある。前者は超微形態の保存は比較的よいが、抗体の組織への浸透が不十分なことが多く、実験結果に信頼性が乏しい。他方後者は、超微形態の保存は劣るが、同一試料を種々の抗体で容易に染色できること、二重染色法が自由に利用できること、細胞内への抗体の浸透性について考慮する必要がないことなど多くの長所がある。そこで、本研究の目的は、試料の固定法や包埋法を検討することによって、抗原性や超微形態の保存の良い理想的なpost-enbedding法を追求するものである。昭和61年度は以下の研究実績を得ており、研究の完成のためさらに実験を継続中である。抗原のうちタンパク質の例として【I】型及び【III】型コラーゲン、フィブロネクチンの電顕免疫組織化学的の改良を試みている。【I】型及び【III】型コラーゲンはマウス皮膚より、それぞれ酢酸、ペプシン処理により抽出し、フィブロネクチンはマウス血清より分離、精製した。

現在までのところ、【I】型及び【III】型コラーゲンについては、(【i】)0.1%グルタールアルデヒドと1%パラフォルムアルデヒドを含む0.1Mカコジル酸緩衝液による前固定と1%オスミック酸による後固定Epon812による包埋後の熱重合、超薄切片の4%メタ過ヨウ素酸の1時間処理、抗体及び金コロイド標識プロティンAを用いた免疫染色によって、超微形態、免疫染色強度ともかなり満足すべき結果が得られている。しかし、フィブロネクチンに関しては上記の条件では、免疫染色性が強く抑制され、オスミック酸による後固定の段階を省いて、Lowicrylに包埋して低温重合すると超微形態の保存は十分ではないが、抗原性は完全に保存されていることがわかった。Epon包埋の場合は、熱による抗原性喪失効果が大きいと思われるため、室温重合が可能なThiokolを混合したEponへの包埋を検討している。
補体活性化産物Baの自己免疫疾患の発症・進展に及ぼす役割の解析

本研究の目的は、補体活性化の結果B因子が分解されて生じるBaの免疫機構における役割を明らかにすることにある。私共は大量のBaを得る方法として、組み換えBaを作製することとした。既にヒト肝臓Xgt11 cDNAライブラリーより、完全な長さのB因子cDNAを得ていたため、これをもとに組み換えBa(rBa)を得ることとした。B因子分解産物Baは、B因子のアミノ基側の1/3に当たる234個のアミノ酸より構成されている。Baのカルボキシル基末端のアミノ酸である234番目のArgの直後のLysをコードするコドン(AAG)にsite-directed mutagenesisにより終止コドン(TAG)を導入したミュータントBaを作成し、塩基配列も確認した。このミュータントを発現ベクターp91023のクローニング部位に組み込み、CHO細胞に永久的に発現することに成功した。rBaはウェスタンブロットにて、正常ヒトB因子より調整したnative Baと分子量が同一であることを確認した。現在CHO細胞を大量に培養し、その上清より、マウス抗Baモノクローナル抗体(FD3-20)により作成したアフィニティーカラムを用いて、rBaを精製し、大量に得る予定である。このrBaを用いて(1)^<125>Iで標識したrBaを作成し、Bリンパ球上の受容体を確認し、更に受容体の精製・分離を、モノクローナル抗体FD3-20を用いた免疫沈降にて行なう。N末端よりアミノ酸のシークエンスを解析し、Bリンパ球cDNAライブラリーよりBaの受容体のcDNAクローニングを試みる。(2)rBaをBリンパ球のみならず、Tリンパ球、単球にも作用させ、機能変化を解析する予定である。
標識されていない神経細胞のin vivo可視化パッチクランプ法の開発と応用

生きた状態の丸ごとの動物の脳において活動中の神経細胞からホールセル記録をとるための新しい方法の開発を行う。この方法では、細胞外領域に蛍光色素を導入し、2光子励起顕微鏡で脳内の神経細胞を"影"として可視化する。脳内の細胞外領域への蛍光色素の導入方法としては、パッチクランプ電極の内液に蛍光色素を含めておき、僅かな陽圧を電極にかけるだけで良く、細胞の蛍光標識や蛍光色素を前もって注入するなどの前処理を一切必要としない、非常に簡便な方法である。可視化された細胞に記録電極を近づけることで、目的の細胞からホールセル記録を行うことを可能にした。前年度までに、麻酔下のマウス大脳および小脳において目的の細胞を可視化してホールセル記録を行う方法の最適化を行い、大脳新皮質および小脳皮質の投射ニューロンや小型の介在ニューロンの細胞体や樹状突起から高い成功率でホールセル記録を行うことを可能にし、また、電気穿孔によって脳内の単一ニューロンへ蛍光色素やプラスミドDNAを導入することにも成功した。今年度は、この電気穿孔法の効率を向上させるため、与える電圧パルスの条件などを最適化し、70%以上の導入効率を達成した。また、GFPを電気穿孔で導入したニューロンの形態を数週間から1ケ月の長期にわたって観察することが可能であることを示した。今年度は、これらの実験を行うための2光子励起顕微鏡の構築を行い、麻酔下のマウス大脳および小脳において目的の細胞を可視化してホールセル記録を行う方法の最適化を行った。その結果、大脳新皮質および小脳皮質の投射ニューロンである錐体細胞およびプルキンエ細胞など大きな細胞では約7割の成功率で、小型の介在ニューロンでは約5割の成功率でホールセル記録を行うことが可能となった。また、この方法では大脳皮質錐体細胞や小脳プルキンエ細胞の樹状突起を可視化することも可能であり、これらの樹状突起からホールセル記録を行うことにも成功した。さらに応用として、ホールセル記録だけでなく、電気穿孔によって脳内の単一神経細胞へ蛍光色素やプラスミドDNAを導入することにも成功し、本研究で提案する方法の汎用性を示すことができた。今後は、これらの技術、特にホールセル記録の覚醒時の動物への応用について検討するとともに、蛍光色素や蛍光タンパク質を脳内の単一神経細胞に導入/発現することで、経日イメージングを行う系を確立する。
成人T細胞白血病における高Ca血症発症機序とそれに関連する特異的制御に関する検討

1.PTHr産生・分泌に対するCaイオンの関与患者由来ATL細胞およびATL株細胞(MT2)培養系において、異常Ca濃度下でPTHrp蛋白およびmRNAの発現はむしろ増加し、これによって、ALTにおける高Ca血症はさらに助長されるものと考えられる。2.各種サイトカインの相互作用1.の培養系へのIL-2の添加により、濃度依存性に、PTHrPの産生は増産した。すなわち、IL-2はATL細胞からのPTHrP産生に重要な役割を有していることが判明した。また、骨吸収促進因子であるIL-6産生mRNAの発現は、IL-4の添加により濃度依存性に抑制された。以上より、骨吸収抑制因子として知られているIL-4は生体内でIL-6の産生に抑制的に働いていることが示唆された。3.高Ca血症における接着分子の関与ヒト骨細胞表面に接着分子ICAM-1、LFA-1、VCAM-1の著名な発現をみとめ、一方、ATL株脂肪(MT2)表面に上記接着分子に対応するリガンドであるLFA-1、CD2、VLA-4の発現をみとめ、両細胞はこれらの接着分子を介して接着した。また、ATL細胞同志もICAM-1を介してhomotypicな接着をすることを確認した。さらに、これらの接着を介して、骨芽細胞、ATL細胞に強力な骨吸収因子であるIL-1、IL-6のmRNA発現が誘導された。4.高Ca血症の抑制活性VD_3の誘導体の一つであるOCTによりATL細胞の増殖および細胞からのPTHrP分泌は抑制された。また、骨吸収抑制因子として知られるIL-4はin vivoにおいても正常マウスへのPTHrP投与によって惹起された、あるいは担癌ヌードマウスで再現させた高Ca血症を是正することが判明した。1,骨吸収発現機構の検討1)骨吸収促進サイトカインの分子生物学的検出ATL細胞およびATL株MT2細胞において、骨吸収促進サイトカインとして知られているIL1,PTHγP,IL6,TNF,TGFα,MIP1αのmRNA発現をNorthern blotting法を用いて検出し得た。すなわち、ATL細胞は極めて多種の骨吸収促進因子を産生することによって、高度で高頻度な高Ca血症の発現をみるものと考えられる。IL1、PTHγP、IL6の細胞培養上清中への分泌は確認ずみである。2)MT2細胞からのPTHγP分泌に対する活性ビタミンDの影響MT2細胞培養系に1,25(OH)_2D_3を投与した所、細胞増殖は抑御傾向にあったにも拘らず、PTHγP分泌は容量依存性化増加した。この一見、相反する現象発現の原因については検討中である。2.サイカイン産生におけるCa濃度の影響我々は、すでにATL細胞の増殖、IL1産生、IL1レセプターの発現が培養液中のCa濃度を異常に高めることによって、むしろ増加し、ATLの高Ca血症におけるIL1を介する悪循環機構を提唱しているが、今回、ATL細胞、MT2細胞培養上清中のCa濃度を上昇させると、48mMという異常Ca高値条件下でPTHγP分泌もむしろ増加するという、IL1と類似の奇異な現象を見出した。3.ATL患者血中のIL6濃度ATL患者血中のIL6濃度をEIAキットで測定した所、キャリアーでは全例陰性であり、病勢の進行に応じてIL6は上昇したが、血中Ca値とIL6値との間には明確な相関関係をみとめなかった。1.IL-6産生に対するIL-4の抑制効果

ATL細胞においてIL-6mRNAの発現すること、培養上清中に分泌されること、さらに血中IL-6は病勢の進行に応じて増加することは、すでに確認ずみである。今回は、この強力な骨吸収促進因子であるIL-6の分泌およびmRNAの発現に対するT-cell tropicfactorであるIL-4の影響をATL細胞培養系で検討した。上清中のIL-6分泌はIL-4投与により容量依存性に抑制され、抗IL-4抗体を同時添加することにより、この抑制効果は解除された。mRNA発現もIL-4の添加により著名に抑制された。さらにcytofluorometryにより抗IL-4-レセプター抗体を用いて未刺激ATL細胞表面に多数のIL-4レセプターの存在することを確認した。以上より、IL-4はATLにおけるIL-6産生の重要な抑制因子であることが判明した。2.PTHrP産生に対するCa濃度の影響ATL細胞培養系で4-8mMという異常高Ca濃度条件下で、PTHrP分泌はむしろ増加し、さらにPTHrP-mRNA発現についても同様であり、すでに提唱しているATLの高Ca血症におけるIL-1を介する悪循環機構に加えてCa濃度依存性のPTHrP発現増加というパラクライン機構の存在を確認し得た(IL-1と異なりPTHrPはATLの増殖作用はない)。3.細胞接着分子の関与ATL細胞は正常T細胞に比し極めて顕著にICAM-1を発現することみとめた。さらに、骨芽細胞もICAM-1を発現すること、ATL細胞がLFA-1/ICAM-1を介して骨芽細胞と接着すること、この接着により、骨芽細胞がある種の骨吸収促進因子を産生・分泌すること等を確認し得た。この事実は骨髄内におけるATL細胞と骨芽細胞の接着が高Ca血症発症に関与するという新しい概念を提唱するものと考える。1.ATL細胞と骨芽細胞との接着によるIL-1産生誘導Russelらの方法により得られたヒト骨芽細胞表面に接着分子であるICAM-1、LFA-3、VCAM-1の発現を認め、一方、ATL細胞、ATL株細胞に上記細胞接着分子に対応するレセプター(リガンド)であるLFA-1、CD2、VLA-4の著明な発現を認めた。両者の接着は抗LFA-1/VLA-4/LFA-3抗体の添加により完全に阻害された。更に両者の接着を介して、骨芽細胞において骨吸収促進因子であるIL-1、IL-6のmRNAの発現が誘導されこの誘導は抗FA-1抗体により抑制された。以上の成績より、骨芽細胞は複数の接着分子を発現し、これらの接着分子を介してATL細胞と接着し、更に、この接着を介して骨芽細胞よりIL-1、IL-6が誘導される事を認め、生体内ではATL細胞の骨浸潤部位で、局所的な細胞接着による骨吸収促進因子の産生が高Ca血症を助長するものと考えられる。ATL細胞および株細胞の同種細胞接着、これによると考えられるIL-1、PTHrPの細胞内mRNAの発現はCa濃度依存性であり、Ca^<2+>4mMという高濃度にピークをみとめ、いずれも、抗LFA-1,抗ICAM-1抗体により阻害された。すなわち、ATL細胞はICAM-1/FA-1を介するカルシウム依存性同種細胞接着により、骨吸収性サイトカインを産生し、ATLの高Ca血症に関与するものと考えられる。3.活性ビタミンD_3誘導体のATL細胞増殖およびPTHrP産生に対する抑制作用
ザゼンソウ由来の発熱培養細胞系の樹立に関する研究

一般に、植物の体温は外気温の変化とともに変動するものと考えられているが、驚くべきことに、ある種の植物には、自ら発熱し、その体温を積極的に調節するものが存在する。本研究が対象とするザゼンソウは早春に開花し、肉穂花序の温度を20度内外に維持する能力を有するサトイモ科の発熱植物である。ザゼンソウの地球上における分布は我が国を含む北東アジアと北米東海岸に限局される。本年度の研究においては、昨年度に引き続き、茎頂培養に関する情報を調査するとともに、当該培養により再分化したザゼンソウ個体の生育等を観察した。本法により、3年程度の培養期間を経た後に、仏炎苞、肉穂花序が出現することが判明した。しかしながら、熱産生に特化した培養細胞の樹立には培地条件等のさらなる検討が必要であると考えられた。一方で、ザゼンソウ肉穂花序由来のプロトプラストは高い呼吸活性を保持しており、また、熱産生に関与すると考えられているシアン耐性呼吸酵素も高レベルで発現していることから、熱産生機能を保持した細胞レベルでの解析を行うことができる可能性が高い。なお、ザゼンソウの発熱現象は、岩手や秋田の群生地に加え、滋賀県内の群生地においても観察され、本研究期間において、それぞれの群生地のザゼンソウを用いたさらなる細胞レベルでの解析ができる環境が整ったと考えている。なお、岩手県北上市藤根に自生しているザゼンソウの呼吸解析については、原著論文として取りまとめ投稿中である。本年度の研究においては、国内の複数のザゼンソウ群生地(岩手県雫石町、岩手県北上市、秋田県大仙市、秋田県横手市、長野県白馬村、および、滋賀県高島市)を訪れ、その発熱状況を調査するとともに、発熱中の肉穂花序からプロトプラストの調製および培養を試みた。プロトプラスト調製の条件は、1%セルラーゼオノズカR10および0.3%マセロザイムR200を含む緩衝液が適切であることが判明した。また、当該プロトプラストから総蛋白質画分を調製し、熱産生因子であるシアン耐性呼吸酵素および脱共役蛋白質の発現を検討したところ、両因子の明確な発現が確認された。さらに、プロトプラストをシアン存在下で培養を続け、シアン耐性呼吸酵素を発現している細胞のみが選抜できるか否かを検討している。さらに、2008年2月に滋賀県今津町で開催された「第1回ザゼンソウシンポジウム」に参加し、ザゼンソウの発熱現象に関する講演を行うと共に、ザゼンンウの茎頂培養に関する具体的な実験手法等について、情報収集を行った。本研究が対象とするザゼンソウは早春に開花し、肉穂花序の温度を26度内外に維持する能力を有するサトイモ科の発熱植物である。本年度の研究においては、茎頂培養に関する情報を調査するとともに、当該培養により再分化したザゼンソウ個体の生育等を観察した。また、ザゼンソウ肉穂花序から得たプロトプラストをシアン存在下で培養を行ったが、生育状況は芳しいものではなく、培養条件等に関するさらなる検討が必要であることが判明した。一方、調査の過程で、発熱器官である肉穂花序由来の花粉のin vitro系における発芽・伸長が、当該器官の体温と密接に関連することが判明した。本結果は、当初予想していなかった意外なものであるが、発熱制御の意義の一端を明らかにできたものと考えている。
強磁性に近い遍歴電子系チタンコバルトの超伝導

我々は、3d-band化合物でかつ強磁性に近い遍歴電子系であるチタンコバルト(TiCo)が約50mKで超伝導になることを見いだした。まず、常伝導状態における物性を測定し、それが強磁性に近い物質特有の特性を持っていることを確認した。また、この物質は微量の強磁性クラスターを含み、典型的な磁気余効が観測されること示した。強磁性クラスターの大きさと量が超伝導転移温度に敏感に関係していることを明らかにした。また遍歴強相関電子系の関連研究として、やや複雑な構造のLaPt3Siなどの測定を行った。我々が報告したTiCoの超伝導は、3d-band化合物でかつ強磁性に近い遍歴電子系では初めての超伝導として大変興味深い。我々の最終目標は、種々の実験を行い、クーパー対波動関数の対称性などを含む超伝導特性や磁性との相関を明らかにすることである。しかしながら超伝導転移温度が低いためにこの目的を達成することは容易ではない。昨年度はまず、常伝導状態における物性を明らかにするために、電気抵抗、比熱、直流磁化率の測定を行った。その結果、これらの物性は強磁性に近い物質特有の性質を持っており、理論と矛盾しないことが明らかになった。また、この物質は微量の強磁性クラスターを含むことが明らかになり、典型的な磁気余効が観測されることがわかった。これが低温における比熱の異常、低磁場における磁化の異常として現れるだけでなく、超伝導転移温度に敏感に関係しているらしいことがわかってきた。これらの結果は欧文誌に発表した。また、今までの成果をまとめて国際会議(LT25)で発表した。試料の製作に関しては、超伝導転移温度を上げることを目的として高純度のコバルトとチタンをジョンソンマッセイ社から購入して、新たに製作した。この結果、4050mkの超伝導転移温度を持つ試料を比較的安定して製作できるようになったのは進展であった。しかし、残念ながら多結晶試料ではそれ以上の転移温度は得られなかった。現在単結晶試料の製作に挑戦しており、この結果に期待している。技術的には稀釈冷凍機を改造して冷凍能力の向上を図ったが、20mK以下までの微小な比熱を測定するためには微小試料の温度計測になお課題が残っていることが判明した。平成21年度はこれらの課題を克服すべく努力するとともに、超伝導転移温度を上げるための試みも継続する計画である。我々の最終目標は、種々の実験を行い、超伝導の特性や磁性との相関を明らかにすることである。平成20年度は、常伝導状態における物性を明らかにするために、電気抵抗、比熱、直流磁化率の測定を行った。試料の製作に関しては、超伝導転移温度を上げることを目的として高純度のコバルトとチタンをジョンソンマッセイ社から購入して新たに製作した。この結果、超伝導の始まり温度を約50mKまで上げることができたが、今までの研究ではそれ以上に上げることはできなかった。これらの試料で超伝導転移に伴う比熱変化を測定するためには少なくとも20mK程度までの測定が必要であると思われる。しかし、通常の断熱法でこの温度まで精密な測定をすることは容易でないことがわかった。そこで我々は、共同研究者の協力を得て、低温での比熱測定がより有利と思われる交流法の低温比熱測定技術の開発を試みることにした。実際には小型稀釈冷凍機を用いてLaPt3Siの低温比熱を交流法で測定することを試みることにした。LaPt3Siは3d-band化合物ではないが強相関系という観点からはTiCoと共通しているので測定技術の開発だけでなく、物性上も興味深い。今後はこれらの研究をさらに推し進める予定である。我々の最終目標は、TiCoにおける超伝導の特性や磁性との相関を明らかにすることであるが、超伝導転移温度が低いためにこの目的を達成することは容易ではない。我々はまず、常伝導状態における物性を明らかにするために、電気抵抗、比熱、直流磁化率の測定を行った。

その結果、これらの物性は強磁性に近い物質特有の性質を持っており、理論と矛盾しないことが明らかになった。また、この物質は微量の強磁性クラスターを含むことが明らかになり、典型的な磁気余効が観測されることがわかった。これが低温における比熱の異常、低磁場における磁化の異常として現れることがわかった。今年度は超伝導転移温度と磁気余効との関係を詳しく調べた。その結果、磁気余効の原因となっている微小な強磁性クラスターの大きさと量が超伝導転移温度に敏感に関係していることがわかってきた。これらの結果を平成22年秋の物理学会で発表し、平成23年夏の低温国際会議(LT26北京)で発表する予定である。超伝導と磁性との関係を研究するためには比熱や核磁気共鳴の実験が有力である。これらの実験を30mK以下で実施することはなかなか困難なので、超伝導開始温度を少なくとも80mK位まで上げることが求められる。我々は試料の改良を試みたが、残念ながら、超伝導転移温度を50mK以上に上げることはできなかった。LaPt3Siは3d-band化合物ではないが強相関係という観点からはTiCoと共通している。幸いこの物質の超伝導転移温度は0.5K以上なので我々の技術と装置で比熱などの測定が可能である。研究室スタッフと協力して、関連研究としてこれらの測定を行ったので併せて報告する。
アポトーシスとネクローシスの鑑別による局所麻酔薬の細胞致死機序の解明

局所麻酔薬の細胞毒性機序は不明である。アポトーシスおよびネクローシスとそれに関連する因子を検証することで、局所麻酔薬の細胞毒性機序を解明した。リドカイン、メピバカイン、ブピバカイン、ロピバカイン、テトラカイン、ジブカイン、QX-314についてアネキシンおよびプロピジウムで二重染色後、FACSで測定した。結果脂肪親和性の高い局麻薬はネクローシスを誘導し、pKaの低い局麻薬はアポトーシスを誘導することが示唆された。目的:局所麻酔薬の細胞毒性機序は不明である。そこで、様々な局所麻酔薬におけるアポトーシスあるいはネクローシスの誘発率を比較検討した。方法:ヒト慢性骨髄性白血病細胞(HL-60)にそれぞれの局麻薬を様々な濃度で添加し24時間培養した。アポトーシス細胞数は、アネキシンおよびヨウ化プロピジウム(PI)で二重染色し、フローサイトメトリー(FACS)を用いて測定した。カスパーゼ活性を合成基質法で測定した。DNAを抽出室生成後に電気泳動し、DNAフラグメンテーションを測定した。結果:リドカインをはじめとした局所麻酔薬はアポトーシスとともにネクローシスを誘導することが判明した。ネクローシスは局所麻酔薬の脂溶性と相関し、アポトーシスは局所麻酔薬のpKaと相関した。ネクローシスは、ジブカイン>テトラカイン>ブピバカイン>レボブピバカイン>メピバカイン>リドカイン>プロカインの順だった。一方、アポトーシスの最大誘発率は、リドカイン>メピバカイン>ブピバカイン>レボブピバカイン>プロカイン>テトラカイン>ジブカインの順だった。DNAフラグメンテーションおよびカスパーゼ9およびカスパーゼ3活性は、リドカイン>メピバカイン>ブピバカイン>レボブピバカイン>プロカイン>テトラカイン>ジブカインの順で上昇した。結論:局所麻酔薬はアポトーシスおよびネクローシスそれぞれ異なる機序で誘発することが示唆された。腫瘍細胞におけるリドカインのアポトーシス誘導機序は不明であり、その腫瘍特異性も不明である。そこで、リドカインのアポトーシス誘導時にみられるミトコンドリアの脱分極と細胞内pHのを蛍光イメージング法で同時に記録した。さらに、リドカインのアポトーシス誘導に関してヒト正常白血球と培養腫瘍細胞(HL60:ヒト骨髄性白血病細胞)を比較した。方法:ミトコンドリア膜電位感受性蛍光プローブJC-1および細胞内pH測定用蛍光プロープHPTSでミトコンドリア膜電位と細胞内pHを同時測定した。細胞内ATP濃度をルシフェラーゼ・ルシフェリン法およびルミノメーターで測定した。結果:ミトコンドリア膜電位と細胞内pHは密接に相関した。リドカインをはじめとした局所麻酔薬は非荷電型が細胞内で荷電型になる際、細胞内の水素イオンと結合することで細胞内pHが上昇すなわち、細胞内がアルカリ化し、これにより、ミトコンドリア膜電位が脱分極し、ミトコンドリア経路のアポトーシスのトリガーとなることが判った。リドカインは臨床使用濃度以下からHL60細胞特異的にアポトーシスを誘導することを観察した。一方、正常白血球においては、このリドカイン濃度における著明な細胞死は認めなかった。リドカイン暴露で、HL60細胞により有意にミトコンドリアの膜電位、活性酸素産生量、カルシウム濃度の増加および細胞内ATP濃度の低下が見られた。CCCPなどミトコンドリア脱共役剤を用いた実験でもリドカインと同様の結果を得た。結論:リドカインは、ミトコンドリア活性を抑制することで腫瘍特異的に強力な腫瘍細胞致死作用を有する可能性が示唆された。
コモンズという場所の性格に根差した地域管理政策

本研究は、コモンズ性を保持する空間に対して人びとがどのようにかかわろうとしてきたのか/いるのかという付きあい方の検討をもとに、地域空間の空間管理にあらたな選択肢を提出することを目的としている。研究期間の3年目となる本年は、前年度までに引きつづいての情報集積を進めるとともに、研究成果をひとつ、公表することができた。まず、従来から調査を継続してきた、オーバーユース状態にあるコモンズ空間の事例について、空間をめぐる人びとのかかわりと評価の変遷とともに、現在その空間がおかれている状況について確かめた。また、アンダーユースなコモンズ空間についても、現場の人びとの考え方や対応について、複数の事例からその把握を進めた。次に、事例のひとつを研究成果としてまとめた。具体的には、河川敷をアンダーユースなコモンズ空間と捉え、地域コミュニティにおける利用のされ方を公共性(公・共・私のあり方)の観点から分析した。これまでコモンズ空間をめぐる政策論においては、もっぱら公・共・私のうちの共に重点がおかれてきた。また、今後増加するであろうアンダーユースな空間の管理についても同様の方向性のもとにある。他方、検討の結果として、事例地における河川敷は、現場の人びとや外部とのかかわりのなかで、公・共・私がその時々に濃淡をともないつつ、ともに成立してきたような空間であることを見出した。そこから、コモンズ空間の管理にあたっては、公・共・私のいずれかに固定的に割り振るのでない、空間の重層性や可変性を担保できるような政策が必要であることを指摘した。聞き取りや参与観察による質的データの蓄積、および文献収集、ともにおおむね順調に進めることができた。また、本研究テーマにもとづく成果もひとつ、公表することができた。ただし、採択時期の影響のため、次年度使用額も生じている。より精力的に進めたい。次年度は、引きつづき、蓄積してきたデータを充実させるとともに、コモンズ空間の管理についての議論を深めるべく、さらに踏み込んだ検討を進めていきたい。具体的には、まずは今年度と同様に文献資料の収集と整理を進めながら、自らの分析視角をさらに明確にしていく作業をおこなう。とともに、事例地におけるフィールドワークについても、事実レベルの情報のさらなる蓄積はもちろん、空間の差配をおこなう現場の人びとの判断や納得に注目しながら、人びとが本研究の対象にどのような考え方でかかわっているのかという心象レベルの調査をより充実させるべく、資料収集や聞き取り、参与観察を進めていく。また、最新の情報を探りヒントを得るべく、関連する学会や研究会にも積極的に参加していく。本研究は、コモンズ空間に対する人びとのつきあい方の検討をもとに、地域社会の空間管理にあらたな選択肢を提示することを目的としている。初年度である本年度は、いくつかの事例地を選定しながら、その状況について把握する作業を進めてきた。地域コミュニティ内には、従来コモンズ論が注目してきた共有地やその共有をめぐる仕組みだけでなく、私有地や官有地といったさまざまな色合いをもつ空間が存在する。今回の研究ではコモンズ空間としてとくに共有地に限定することなく、コモンズ性があらわれる場所という点に注意をしながら調査を進めることにしている。今年度は具体的には、地域コミュニティ内のアンダーユースな空間について住民たちが確認をおこなう場に参加し、空き家などの該当空間を住民たちがどのような手段で把握しているのか、また、それら空間に対してどのように考えているのかについて看取する作業を実施した。また、特定の地域空間について現在の利用が成立するまでの歴史的経緯を探るべく、過去にさかのぼりながらのデータ収集をおこなった。採択時期の関係上、総じて、今年度は次年度以降に向けての予備的な調査が中心となった。他方、本研究期間までに先行しておこなってきた事例調査をもとにして、その解釈と文章化の作業も進めてきた。その論点は、アンダーユースな地域空間を対象にしてコモンズ空間のもつ特徴をあらためて明らかにしておくことである。その公表については次年度を予定している。予備的調査としての位置づけではあるが、聞き取りおよび文献収集ともに順調に進めることができた。また、本研究テーマにかんするひとつ目の成果の作成も進んでいる。本研究は、コモンズ空間とかかわってきた人びとの空間とのつきあい方の検討をもとにして、地域社会の空間管理についてあらたなヒントを提出することを目的としている。本年は研究期間の2年目となるが、採択時期の関係上、研究の開始時期が通常にくらべて遅くなった。そのため、基本的には初年度にひきつづき、情報の集積に比重をおいて研究を進めてきた。コモンズ空間といえば一般的には共有地や共同利用および管理のための仕組みがしっかりと存在する空間を指すことが多い。だが、なんらかの共同の管理が必要な空間ということでいうと、そのような空間はこれからますます増加していくことが予想される。そこで、とくに地域コミュニティ内のアンダーユースな空間に着目し、コモンズ論的な観点からの把握を試みた。具体的には、ひとつにはアンダーユースな空間の共時的な把握として、いくつかの事例地から、住民たちによって現在、地域コミュニティ内のどの空間がアンダーユースな状態と理解されているか、また、それらの空間とどのようなかかわりをもとうとしているのかについて確認する作業を進めた。他方、アンダーユースな空間の通時的な理解として、特定の地域空間について現在の利用のあり方がどのように成立したのかを歴史的経緯から検討した。これは本研究期間以前からの継続的な調査をもとにしたものであるが、昨年度にひきつづいて、さらなる分析と文章化を進めた。近く公表の予定である。

聞き取りや参与観察による質的データの蓄積、および文献収集、ともにおおむね順調に進めることができた。また、本研究テーマにもとづく成果のひとつも作成を進めてきた。本研究は、コモンズ性を保持する空間に対して人びとがどのようにかかわろうとしてきたのか/いるのかという付きあい方の検討をもとに、地域空間の空間管理にあらたな選択肢を提出することを目的としている。研究期間の3年目となる本年は、前年度までに引きつづいての情報集積を進めるとともに、研究成果をひとつ、公表することができた。まず、従来から調査を継続してきた、オーバーユース状態にあるコモンズ空間の事例について、空間をめぐる人びとのかかわりと評価の変遷とともに、現在その空間がおかれている状況について確かめた。また、アンダーユースなコモンズ空間についても、現場の人びとの考え方や対応について、複数の事例からその把握を進めた。次に、事例のひとつを研究成果としてまとめた。具体的には、河川敷をアンダーユースなコモンズ空間と捉え、地域コミュニティにおける利用のされ方を公共性(公・共・私のあり方)の観点から分析した。これまでコモンズ空間をめぐる政策論においては、もっぱら公・共・私のうちの共に重点がおかれてきた。また、今後増加するであろうアンダーユースな空間の管理についても同様の方向性のもとにある。他方、検討の結果として、事例地における河川敷は、現場の人びとや外部とのかかわりのなかで、公・共・私がその時々に濃淡をともないつつ、ともに成立してきたような空間であることを見出した。そこから、コモンズ空間の管理にあたっては、公・共・私のいずれかに固定的に割り振るのでない、空間の重層性や可変性を担保できるような政策が必要であることを指摘した。また、本研究テーマにもとづく成果もひとつ、公表することができた。ただし、採択時期の影響のため、次年度使用額も生じている。より精力的に進めたい。次年度は、初年度の調査を足がかりにしてデータをより充実させていくことを目指して研究を進める。具体的には、本年度に引きつづき文献資料の収集をおこなっていく。コモンズ空間の管理に関する政策論やコモンズ空間の歴史性に注目した諸研究、また方法論的な議論について、適宜、その整理と検討をおこなっていく。また、事例地におけるフィールドワークについては、地域社会におけるコモンズ空間の成り立ちやその現況について、事実レベルのデータの蓄積を重視しつつ、文書収集および地元の人びとへの聞き取りを進めていく。とともに、最新の情報を探るべく、関連する学会や研究会にも積極的に参加していく。次年度においては、本年度に収集したデータをより充実させつつ、さらに踏みこんだ検討をおこなうことを目指していく。具体的には、コモンズ関連の研究に加えて、本研究の基本的方法論である経験的な生活論をめぐる論考についても整理と検討を進め、自らの分析視角をさらに明確にしていくことを試みる。
東アジアにおける「持続可能な開発のための教育」(ESD)に関わる政策論的研究

本研究を通じ、日本・台湾・中国の3ヶ国においては、ESD・環境教育・エネルギー教育(エネルギー環境教育)のそれぞれについて、政策面からの取り組みは多くあるものの、三者間の整合性については非常に曖昧であると言わざるを得ない状況にあることが明らかになった。特に地球温暖化対策について、台湾と中国は国際的にCO2削減義務を負っていないため、関連する政策や関連活動は努力目標としての意味合いが大きい。そのため、日本ほど積極的な政策展開が見られないというのが現状であった。本研究は東アジアにおける近年の国際的な環境教育の潮流を見据え、東アジアにおける「持続可能な開発のための教育」(ESD)に関わる諸政策の全体像を明らかにすることを目的としている。特に地球温暖化対策との関係から注目されている「エネルギー毅境教育」(具体的には環境政策とエネルギー政策等)と、「持続可能な社会」を構築するために講じられている諸政策の関係性に着目している。平成21年度は、これまでに得られた資料を再構築することを行ったほか、文献調査・フィールドワークを通じて環境教育・ESDに関わる政策の現状分析を行うために、中国および台湾において行政担当者および環境教育研究者へのヒアリングを行った。具体的には、中国では国立北京師範大学環境教育研究所および環境保護部宣導教育中心などを、また台湾では国立台湾師範大学環境教育研究所、国立台湾師範大学能源教育推広小組、国家科学委員会節能減?教育計画弁公室、教育部環境保護小組などを訪問した。他方、2009年11月に台湾で開催された中華民国環境教育学会年次大会においては、東アジア地域における環境教育・ESDを取り巻く研究・実践状況について関係者へのヒアリングを行った。このヒアリング調査を通じて、現在、次年度に続く日中台三力国に共通するリサーチ・フレームワークを検討しているところである。これらの調査活動を通じて、東アジア地域におけるESD研究者のネットワークを構築しつつある。これは次年度においても継続する。本研究は東アジアにおける近年の国際的な環境教育の潮流を見据え、特に地球温暖化対策との関係から注目されている「エネルギー環境教育」(具体的には環境政策とエネルギー政策等)と、「持続可能な社会」を構築するために講じられている諸政策の関係性に着目し、東アジアにおける「持続可能な開発のための教育」(ESD)に関わる諸政策の全体像を明らかにすることを目的としている。平成22年度(最終年)は、初年度に再構築を行った基礎資料に基づき、日本・台湾・中国における「エネルギー環境教育」とESDに関わる政策がどのような関係性を持っているのかについて、明らかにしていった。また、これと並行し中国および台湾において環境教育研究者へのヒアリング調査を行ったほか、実際に「エネルギー環境教育」を実践している公立小学校やその支援をしているNGOなどを訪問し、現状と問題点についてヒアリング調査を行った。本研究を通じ、日本・台湾・中国においては、ESD・環境教育・エネルギー教育(エネルギー環境教育)のそれぞれについて、政策面からの取り組みは多くあるものの、三者間の整合性については非常に曖昧であると言わざるを得ない状況にあることが明らかになった。また、今回の研究を通じて、日本・台湾・中国の研究者ネットワーク構築は一定の成果をあげることができた。今後はこの研究者ネットワークを通じて、東アジア地域全体のESD・環境教育・エネルギー教育の研究体制を確立していきたい。
光照射で水素を放出する水素貯蔵材料

マグネシウムにパラジウムを加え,紫外光を照射することにより,水素化マグネシウムからの水素放出が200°C付近から起こるようになり,水素放出温度を100°C程度低下させることができた.パラジウムが光触媒として作用していると考え,3d遷移金属を共存させることによる触媒機能増強を試みたが,逆に水素の安定化が起こる結果となり,なかでもPd-Ti系が最大の水素親和性を示した.水素吸蔵の中心となるマグネシウム合金を変更することによる光刺激水素放出の低温化は,ニッケル合金以外では認められなかった.マグネシウム単体よりも五酸化ニオブを添加した混合系がより低温で光刺激水素放出することから,パラジウムと五酸化ニオブの共存による効果増強を目論んだが,かえって光刺激水素放出が起こらない結果となった.水素放出が低温化すれば応用範囲が広がると考えられるカルシウム合金で類似の研究を行ったところ,加熱だけを用いた先行研究では380°Cでの真空排気でも水素が放出されないとされていたCaLi2において,ニッケル触媒の共存下,黒色のCaLi2で水素の吸放出をさせると,380°C以下でも可逆的に水素の出し入れが起こることがわかった.水素吸蔵合金の格子内から表面付近にまで移動し,再結合して水素に戻る前の水素原子を有効に使用するプロセスの探索においては,ジルコニウム,バナジウムおよび鉄を主成分とする合金がアンモニア合成に有効であることを見いだした.水素吸蔵後に窒素に曝しても,あるいは窒素吸蔵後に水素に曝しても,アンモニアが生成する.光照射で水素を放出するプロセスは,おそらく多種類・多段の競争反応となっており,水素原子が捕獲されるポテンシャルの窪みが多様であるらしい.成分の混合をボールミリングでやるか,ミキサーミリングでやるか,些細な差異が結果を左右している.MgH2:Pdの質量比が100:1となるようにパラジウムアセチルアセトナートをMgH2にミキサーミル混合し,真空中加熱によって水素放出させたところ,253 nmの紫外線を照射したときには水素放出温度が数十°C低下することが確認できた.MgH2の水素化・脱水素化の触媒として作用することが知られているNb2O5をMgH2に添加すると,水素放出は低温化したが,光照射によるさらなる低温化は見られなかった.触媒活性未知,光触媒活性公知のK4Nb6O17およびNi修飾K4Nb6O17を合成してMgH2に混合した系では,紫外光照射によって水素放出温度が逆に高温化した.触媒の作用で固相中の水素と気相の水素の平衡交換が速められた系であっても,水素が固相から気相に出る駆動力が不足していると考え,混合系に金を蒸着して気相の水素の再吸蔵ルートの遮断を試みたところ,蒸着後の試料をプレスして緻密にすると狙いどおり水素放出が促進された.Pd-Ni-K4Nb6O17に金を蒸着し,60 MPaでプレスしたものが最も低温で水素放出をおこしたが,100°C程度の低温化が見られたものの,目標の200°C低下は見通せていない.実験の過程で,350°C付近から開始するメインの水素放出が,250°C付近で始まるようにシフトしたり,350°C付近と250°C付近の両方で始まるようになったりする類型差が,添加物ごとに見られることがわかった.固相内のMgH2の相転移に注目した解析を進めている.また,高圧の水素には水素透過のバリアとならず,低圧水素に対してはバリアとなることが期待されるFeTi,高圧の水素にも低圧の水素にもバリアとならないZrVFe,およびこれらのものの中間のTiZr(FeMn)2などの微粉末をミキサーミルで作成し,バルクと水素吸蔵放出性能が変わらないことを確かめた.金に代わる活性皮膜として期待できる.加圧式ガス透過による水素整流機能の検証が遅れている.MgH2:Pd系における光照射効果は準備段階の結果を再現するものであったが,添加物として期待していたNb2O5の効果が認められなかったため,急遽,通常の触媒効果と光触媒効果を併せ持つK4Nb6O17の合成に転じ,さらにNi修飾K4Nb6O17の合成へと進んだため,時間がかかった.水素が固相から気相に出る駆動力を高めると予想した金は予想どおりの効果を示したが,単純な蒸着では効果が乏しく,蒸着後の試料をプレスする工夫が必要だったため,その条件探しにも時日を要した.金の水素整流機能は30年ほど前に報告された例があるため,その確認をとくに急ぐ必要はないと考えていたのも遅れの原因となった.高圧の水素には水素透過のバリアとならず,低圧水素に対してはバリアとなるFeTiのような合金の特性解析を先に進めてしまったが,加圧式ガス透過にかけられる金の試験片の作成を急ぐべきであった.5質量%の酸化チタンを混和し、波長352nmの紫外線を照射することにより、水素化マグネシウムの真空中での水素放出温度を、開始温度で65度、ピーク温度で60度、それぞれ低下させることができた。水素化マグネシウムはアルドリッチ社製のもので、走査型電子顕微鏡観察によると粒径は10-50μmであり、酸化チタンは堺化学製のアナタースで粒径15nmである。混和はミキサーミルを用い、アルゴン雰囲気中で行った。真空中に放出された水素は四重極質量分析計でとらえ、吸着水の脱離に随伴する水素とは区別して計測した。