hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
特殊反応場の触媒化学-極限環境触媒

次世代触媒と呼ぶに値する新触媒、或いはそのための新触媒設計コンセプト、新触媒材料、新反応を提案することが大目的である。そのため、(1)原子分子レベル設計、(2)複合機能、(3)新材料、(4)分子反応工学、(5)環境触媒の各班で研究を遂行した。全体としては、このコンセプトが深化され、本領域に著しい進歩が見られた。また、個別にも多くの素晴らしい具体的成果が上がった。隣接分野、異分野の交流も促進され、情報交換、共同研究が活発化した。その結果、学会の活性化に大いに貢献した。日本発の総説誌Catalysis Surveysfrom Japanの発刊、4回にわたる国際環境触媒フォーラムの開催と成功は、本重点領域研究の成果によるところが大きい。このように当初の目標は概ね達成されたものと考えている。研究組織は5つの実施班と総括班で編成した。班会議、班長会議、総括班会議を定期的に開催し計画全体が連携してスムーズに進捗するよう調整した。と同時に、班を横断するテーマについてサテライトセミナーを9回開催したことが本領域研究の大きな特徴である。このセミナーは大変好評で、共同研究へのインセンテイブとなった。これらの活動の結果、当初計画したテーマについての連携を促進できたことに加え、自発的な共同研究が数件スタートした。これらの連携は現在も進行中であり、実績を上げつつある。また、班員間の情報交換、連絡には年2回、計6回ニュースレターを発行した。目的として、触媒化学、反応工業、計算機化学などの諸分野の約20名の班員の強力により研究を推進した。その結果、次世代の触媒設計指針を得ることができ、また、分子反応工学という新しい分野をを構築した。A05班水素化脱硫のグループでは金属酸化物/ゼオライト複合体が比較的高い活性を示し、Moと相互作用したCoが活性点であることを見いだした。一方、NO接触除去用のゼオライト触媒中では銅イオンが2段階で酸化を受け、反応温度とイオン交換率に依存していることを見出した。また、NOをNO_2へ酸化する触媒とNOx還元触媒の中間で還元剤を添加することにより還元剤の有効利用率が格段に向上することを明らかにした。本重点領域研究は極限的な反応条件下で高機能を発揮する触媒の化学を構築することを目指すものである。まず、第1回全体会議・班会議を平成7年7月に2日間にわたり行った。本領域の主旨、目的、申請の経緯等について説明した後、班会議において本年度の研究計画、研究のバックグラウンドについて討議をした。同時に開催した第1回公開シンポジウムではパリ大学(第6)のJ. Fraissard教授をはじめ、黒田一幸(早稲田大学教授)、岩本正和(北海道大学触媒化学研究センター教授)の各氏による各専門分野の現状、将来の発展の可能性について明確な解説があった。第2回公開シンポジウムは平成7年10月に開催した。研究組織メンバーによる講演、ポスターセッションを行い、国際環境触媒フォーラムに来日した外国人研究者と活発な情報交換を行った。平成8年1月には2日間にわたる成果報告会において、メンバー全員が発表を行った。同時に全体会議、班会議を行い、初年度の総括、本領域の方向性を再確認した。このほかに国際的な交流にも力を入れ、第9回日中米触媒シンポジウム(平成7年7月)、国際環境触媒フォーラム(平成7年10月)を共催した。さらに、各班の間の横断的な情報交換による活性化を狙い、サテライトセミナーを開催した。第1回は平成8年2月に行い、「NOx除去触媒」をテーマに議論した。ニュースレターは本年度は2回発行した。第1号は平成7年6月に、研究組織の運営方針、活動予定や名簿を掲載した。第2号は活動予定、事務連絡の他、国際会議報告、メンバーの研究に関する新聞記事等を掲載し、研究者間の情報流通活性化を図った。平成8年8月に第3回公開シンポジウムを名古屋で開催した。同時期にソウルで開催されたゼオライト国際会議の参加者を3名招き、シンポジウムで討論するなど、国際的な研究交流を積極的におこなった。全体会議、班会議においては平成8年度の研究計画について説明・報告を行うとともに、これまでの研究成果について班員全員による討論を実施した。平成9年1月には京都で成果報告会を開催し、研究成果の発表と、最終年度にむけての研究推進法について班員全員による討論を行った。同時に第4回公開シンポジウムを開催し、本領域において新たに展開した研究について公開するとともに、米国よりM.E.Davis教授を招き学術交流を推進した。さらに、テーマを決め班の枠をこえた横断的な議論を行う「サテライトセミナー」を、ミクロポーラス(H8年7月)、超臨界流体(H8年8月)、エレクトロフォトキャタリシス(H8年9月)、コンピューター化学(H8年11月)、分子工学(H8年12月)をテーマとして本年度は5回開催し、成果の共有、班を越えた共同研究の推進を図った。サテライトセミナーにより新たな研究協力のネットワークができつつあり効果があがっている。ニュースレターは本年度2回発行し、班員同士の情報交換、提供を行った。AO1班本研究は、特殊反応場で高機能を発揮する触媒活性点を原子あるいは分子レベルでデザインする事を目的とした。明示的に活性点を原子レベルで記述または設計すること、環境触媒など実用条件に十分配慮することを必要条件とし以下の3分野に関して重要な知見を得た。(1)ヘテロポリ酸触媒-分子設計と応用への展開

(2)表面科学と理論化学-触媒設計の重要なツール(3)モデル反応-新特殊反応場の実証AO2班環境触媒のような極限的な反応条件で作動できる超高機能触媒の設計を目的とし、複合機能反応場の触媒化学を研究した。(1)触媒機能(化学的機能)の複合化(2)光子や電子の利用(3)膜分離および吸着の導入、について検討し成果を上げることができた。AO3班ゼオライトとメソポーラス物質が主なトピックスである。ゼオライトについては、大結晶の合成、表面構造、プロトンの動力学、塩基触媒作用、メタノールからのエチレン合成、アンモキシメーションの研究を行った。新規有機ゼオライトの調製も行った。メソポーラス物質については、新規合成法、細孔径の制御法、細孔の疎水化、および触媒作用について研究した。AO4班AO4班では、特殊反応場における分子のダイナミックスを明らかにすることを目的として、触媒化学、反応工学、計算機化学などの諸分野の約20名の班員の協力により研究を推進した。その結果、次世代の触媒設計指針を得ることができ、また、分子反応工学という新しい分野を構築した。AO5班水素化脱硫のグループでは金属酸化物/ゼオライト複合体が比較的高い活性を示し、Moと相互作用したCoが活性点であることを見いだした。一方、NO接触除去用のゼオライト触媒中では銅イオンが2段階で酸化を受け、反応温度とイオン交換率に依存していることを見出した。また、NOをNO_2へ酸化する触媒とNOx還元触媒の中間で還元剤を添加することにより還元剤の有効利用率が格段に向上することを明らかにした。次世代触媒と呼ぶに値する新触媒、或いはそのための新触媒設計コンセプト、新触媒材料、新反応を提案することが大目的である。そのため、(1)原子分子レベル設計、(2)複合機能、(3)新材料、(4)分子反応工学、(5)環境触媒の各班で研究を遂行した。全体としては、このコンセプトが深化され、本領域に著しい進歩が見られた。また、個別にも多くの素晴らしい具体的成果が上がった。隣接分野、異分野の交流も促進され、情報交換、共同研究が活発化した。その結果、学会の活性化に大いに貢献した。日本発の総説誌Catalysis Surveysfrom Japanの発刊、4回にわたる国際環境触媒フォーラムの開催と成功は、本重点領域研究の成果によるところが大きい。このように当初の目標は概ね達成されたものと考えている。研究組織は5つの実施班と総括班で編成した。班会議、班長会議、総括班会議を定期的に開催し計画全体が連携してスムーズに進捗するよう調整した。と同時に、班を横断するテーマについてサテライトセミナーを9回開催したことが本領域研究の大きな特徴である。このセミナーは大変好評で、共同研究へのインセンテイブとなった。これらの活動の結果、当初計画したテーマについての連携を促進できたことに加え、自発的な共同研究が数件スタートした。これらの連携は現在も進行中であり、実績を上げつつある。また、班員間の情報交換、連絡には年2回、計6回ニュースレターを発行した。
ファクシミリ端末を利用した学校災害事例データベース検索システムの研究

学校管理下で災害などにより,児童生徒が深刻な傷害を負った時、それがどのような経過を辿るかの予測は困難である。その時に類似した事例の報告を直ちに参照できれば、その後の経過や進展を予測でき、最善な対応が可能となる。本研究は、そのようなデータベースにどのようにすれば本音の事例が多く集まり、利用しやすいシステムを作れるかを、電話回線とファクシミリを情報伝達手段として、コンピュータ操作に不慣れな学校保健関係者にも受け入れ可能なシステムを開発し、試験運用を行なった。前回の研究(課題番号05808021)では同じ趣旨で、災害事例文書をパソコン上の任意のキーワードで検索できるように、MS-DOS上の不定長文書を対象に、文字列検索を可能にした独自の検索エンジンを開発し、そのエンジンと事例データ271件をセットにしたフロッピー媒体を全国の事例提供者だけに配布するという、閉グループを組織した。しかし、データの一元化やデータの更新、利用者のコンピュータスキルなどに問題があったので、今回は事例データを一元化したサーバーに蓄え、遠隔地のファクシミリ端末から検索するシステムに移行すべく、次の作業を行なった。(1)前回に収集した271件の災害事例文書を、Paradoxの形式のデータベースに移植し、さらに、データの増加と利用者の拡大を目的として、面識のある全国の養護教諭2000人以上に、災害事例の事例提供と、事例提供した者のみが検索可能な閉グループへの参加を呼びかけた。(2)一方、事例データを蓄えるWindows NTパソコンに対してCTIボードを組み込み、相手FAXからNTT公衆電話回線を通じて、送られてくるトーン信号の組み合わせを、Delphi言語で次の様にデータベース操作できるようにした。(3)FAX端末側の次の3ステップ操作で、目的の事例文書を検索し、検索結果を相手に送信でききるプログラムを作成した。(Step1-利用方法とキーワードコード一覧の送付。Step2-キーワードのAND検索に基づく事例タイトル一覧表の送付。Step3-タイトルの番号指定に基づく詳細内容のFAXによる送付。)(4)その後、操作性の改善や、回線の混雑を解消するために2回線同時利用にも対応できるシステムに拡大し、詳細情報の送出を登録電話回線だけに限るなどの制限を加えた。それと併行して本会への参加をDMや.雑誌、新聞で呼びかけたところ、新たな入会や事例提供が約90件あり、利用者も増えて継続した運用が行なえた。本年度は、以下の作業を行った。(1)先の科学研究研究費補助(課題番号05808021)によって、全国の学校における通信インフラ整備状況を考慮してMS-DOS上に、不定長文書からの文字列検索を可能にしたデータベース操作言語を開発し、開発した操作言語と有志から寄せられた事例文書を同時に格納したデータベースをフロッピー媒体で全国に配布したが、本年度はまず、その文書内容を通信回線を容易に制御可能なosであるWindowsNT4.0上のデータベースとして、Paradox形式のデータベースに移植した。(2)上記データベースを管理するパソコンに対して、電話やファックスなどのアナログ系の情報通信と、インターネットに代表されるLANなどデジタル系の通信を統合させるCTIボードを組み込み、それをナンバーディスプレイ対応のNTT通信回線に接続して、外部の電話やFAX端末と当該パソコンの接続を行った。

(3) C言語を用いて次の機能を持つプログラムを開発し、遠隔地のプッシュ式電話やFAX端末のプッシュボタンを操作することで、メニュー一覧として掲げた3群に分類したキーワードを選択することにより、各群から選ばれたキーワードのそれぞれに該当する事例のタイトル一覧を自動的に表示し、それを相手のFAXに対して送信できるようにした。まず、Pradox形式で蓄えた「学校災害事例文書データベース」約300例を対象として、次の機能をもつ情報検索システムを試作し、試験運用した結果、所期の目的を果した。(1)WindowsNTパソコン上のDelphi言語を用いて、NTT公衆電話回線に接続したCTIボードを制御する基本プログラムの開発。(2)相手FAX機のプッシュボタン操作によるトーン信号の変換によって得る数字化コードからデータベースのキーワードへの変換。(3)情報検索結果ファイルのG3形式への型変換。(4)G3形式ファイルの相手ファクシミリ端末への送出。上記システムの試験運用を行なうため、北海道から沖縄までの約30校に呼びかけて、ファクシミリによる情報検索のテストを行ない専門誌「健」1999.8月号に紹介の通り、テスト運用としては満足できる成果が得られた。その際、同時利用に伴う不便が指摘され、その改善のために、2回線同時利用要求にも対応できるシステムに拡大することが出来た。事例データの収集の面では、先行研究で事例を提供した300名をはじめ、筆者開発による別件の学校保健用ソフトの利用者約2000名に、本システムへの事例提供と、その事例の共同利用を呼びかける書簡の発送により、最終年度である次年度の研究の準備を行なった。学校管理下で深刻な災害が発生し児童生徒が傷害を負った時、それがどのような経過を辿るかの予測は困難である。その機に類似事例の経過報告を参照できれば、その後の経過や進展を予測でき、最善な対応だけでなく類似事故の予防にも貢献すると考えられる。そのためにデータベース検索を主軸にして、かつ利用者の情報インフラや情報リテラシーのレベルや、インターネットの公開というイメージを嫌うなどの条件を考慮して、事例を提供した者だけがデータベースを参照できる閉鎖システムにすることで事例と参加者の両方の増加を意図した。前回の研究(課題番号05808021)では同趣旨のもとに、災害事例文書をキーワード検索できるように、MS-DOS上の不定長文書からの文字列検索を可能にした独自の検索エンジンを開発し、それと全国から集めた事例データ271件をセットにしたフロッピー媒体を全国に配布した。しかし、データの一元化や最新情報の更新に問題があったので、この度の研究では、ファクシミリ端末による情報検索手法により先の問題を解決するために、次の作業を行なった。(1)前回に収集した271件の災害事例文書を、通信ソフトの関係でParadoxの形式に移植した。
水の酸素安定同位体比(Δ^<17>O)精密分析方法の確立

本研究では微量の水を電気分解することにより発生する酸素気体の安定同位体比を測定する方法の確立に着手した。本研究で採用した方法に関しては、特許を取得済みである。<制作した装置の概略>真空ライン中に電気分解装置を設置した。片方の電極上に数マイクロリットルの水をマイクロシリンジで導入したのち、固体高分子膜を電極で挟み、通電することで水の電気分解を行う。膜の一方の真空室には水素が、もう一方には酸素が発生する仕組みである。この際、電極上から水が揮発するのを防ぐため、また、揮発した水を再度集めるため、電極そのものを液体窒素温度に冷却できるシステムとした。発生したガス量は絶対圧力計を用いて測定した。水素と酸素の圧力は理論値の2:1にほぼ一致している。電気分解により発生した酸素を、液体窒素温度まで冷却したモレキュラーシープ13Xに捕集して安定同位体比を測定するまでガラス管中に保存した。安定同位体比の測定はGVInstrumentsのIsoprime質量分析計により行われた。測定に必要な水の量は液体の状態で0.5マイクロリットル程度であり、試料がかなりの微量であっても対応できることがわかった。標準ガスにはGLサイエンス社の酸素標準ガス(純度99.9%以上)を用いた。標準ガスの測定精度はΔ^<17>Oについて、+/-0.03‰であった。<得られた結果>精製、測定を通じての繰り返し精度の確認のため、超純水を繰り返し電気分解し、得られた酸素ガスの安定同位比を測定した。現在のところ、Δ^<17>Oの繰り返し精度は+/-0.12‰である。現在、電気分解過程の自動化を進めている。自動化により操作が安定すれば、さらなる測定精度の向上が期待できる。水の安定同位体比(δD,δ^<17>O,δ^<18>O)測定のための前処理装置の開発を行った。平成15年度中に行った研究成果を以下に記す。1)前処理に用いるステンレス製の真空ラインの制作実験に必要な真空度は、低真空用の油回転ポンプと高真空用のターボ分子ポンプの二つの真空ポンプを用いて実現した。気密性を保つため、ステンレス管の各継ぎ手にはSWAGELOK社のVCRを用いた。各部分での真空度ならびに発生した気体の圧力はピラニーゲージならびに絶対圧力計を用いてモニタできるように設計されている。これにより、10^<-3>Torr以下の真空度に到達することを可能にした。2)水分解反応装置の制作水から酸素分子を取り出すための装置の原理は、固体高分子膜を用いた電気分解法を採用した。電気分解を用いることで酸素のみならず、水素分子を同時に取り出すことも可能にした。本装置は燃料電池に用いられる固体高分子膜を二つの電極金属板で挟み込み電気分解を行うものであり、水を膜上に集めるために電極板を-30-40°Cまで冷却する。これにより、真空にした装置内に注入した水試料のほぼ100%を水素・酸素に分解することが可能となった。水試料の導入部にはやはりSWAGELOK社のVCO継ぎ手を用いることにより、高真空度を達成し、様々な試料に対応することを可能にしている。現在、純水を電気分解し、発生ガスの捕集方法を検討している段階である。現在のところチャコール、および、水素吸蔵合金にて検討している。本反応装置については、特許権を取得済みである。
転写因子ATF1による細胞増殖制御とその融合遺伝子による癌化機構の解明

そこで今回、E1Aをtransfectしてtransformしたヒト腎由来の293細胞に、ATF1RL発現ベクターを導入して、細胞増殖に対する影響を調べた。その結果、ATF1RLの過剰発現は293細胞の形態にも、増殖能にも影響を与えなかった。ATF1RLはCREBによる転写活性化は抑制できるが、ATF1による活性化には影響がないため、E1Aの下流の増殖制御カスケードはCREBではなく、ATF1によって制御を受けていることを示唆している。
デンタルインプラントのための顎骨内歯槽管壁の検出法の開発

歯科インプラント治療は,歯を失ってしまった場合においては,最良の方法である.しかしながら,手術中に患者の歯槽管を損傷すると患者が死亡することもある.そこで,歯科インプラント治療中に歯槽管への損傷を予防するため,多段参照面を持つ白色干渉計を用いた医師のサポートシステムを開発した.最初に,ブロックゲージで構成した多段参照面を用いて,提案する原理の確認を行った.次に,アルミ合金製の基板を単結晶ダイヤモンドバイトで超精密切削することで多段参照鏡を作成した.超精密加工によって作成した多段参照面で歯槽管を模した生体試料を測定した.その結果,生体サンプルの両面から測定信号を得ることができた.本研究では、複数の段差を持った参照面を通常のOCT干渉計に導入することで干渉計を多重化し、複数の基準点からの干渉信号を順次生成することで、顎骨穿孔中の歯槽管壁検出の冗長性を持たせることを目指す。初年度は、基礎実験として、平面鏡を組み合わせた参照面をOCT干渉計に導入することで干渉計を多重化し、干渉信号の特性調査を行った.まず,本研究で提案する「段差を持つ参照面を組み込んだOCT干渉計」は,生体内部の測定に用いるため,最終的には,近赤外光を光源とした装置が必要になる.しかしながら,本研究では,基礎データを取得することを目的としており,実験の容易な可視領域で発光するSLDを用いた.光学系の主要な光路は,実際の装置化を念頭におき,光ファイバー光学系によって組み立てた.また,さまざまな高さの段差参照面を実現するため,ブロックゲージをリンギングさせ貼りあわせたものを用いた.物体面には高精度平面鏡を用い,光学系の対物部分にはレンズを挿入し,収束光で物体面を測定した.試作した装置で,参照面を鏡面とした測定実験を行った.その結果,複数の段差から明瞭な干渉信号が得られることを確認した.また,物体面を収束光で照明したことが理由となり,干渉信号のコントラスト変化とは別に,物体から遠ざかることを原因とする信号強度の減少も確認することができた.本研究では,複数の段差を持った参照面を通常のOCT干渉計に導入することで干渉計を多重化し,複数の基準からの干渉信号を順次生成することで,顎骨穿孔中の歯槽管壁検出の冗長性を持たせることを目指している.平成27年度は,複数の段差を持った参照面の設計に必要となるデータを得るため,生体を用いたOCT干渉実験を行った.生体試料としては,当初,入手の容易さから鳥の骨を利用する予定であった.しかしながら,鳥の骨は,人の顎骨のサイズおよび骨密度との間に大きな隔たりがあり,この違いを懸念し,文献調査結果および入手手段等を勘案して,豚の顎骨を利用することとした.前年度までに試作を行った干渉計を用いて,豚の顎骨を用いたOCT干渉実験を行ったところ,豚の顎骨から切り出し,100μmの厚みに調整したサンプルの表面および裏面から,OCT干渉信号が得られることを確認することができた.当初予定していた段差参照面の試作が,超精密加工機のトラブルによって実施できなかった.それ以外については,研究計画に沿った研究を行い,平成27年度は,ほぼ予定通り研究を行うことができた.本研究では,複数の段差を持った参照面を通常のOCT干渉計に導入することで干渉計を多重化し,複数の基準からの干渉信号を順次生成することで,顎骨穿孔中の歯槽管壁検出の冗長性を持たせることを目指している.平成28年度は,アルミ合金等を超精密切削することで段差参照面を試作する予定であったが,時間的な制約から,準備が整わなかった.そこで,複数のブロックゲージを組み合わせることによって段差参照面を作成し,干渉信号の取得を行った.研究代表者の退職後,研究以外の業務が多忙となり,また,当初の計画よりも実験の準備に時間を要したため.本研究では,複数の段差を持った参照面を通常のOCT干渉計に導入することで干渉計を多重化し,複数の基準からの干渉信号を順次生成することで,顎骨穿孔中の歯槽管壁検出の冗長性を持たせることを目指している.平成29年度は,アルミ合金を単結晶ダイヤモンド製の3段平バイトをて超精密切削することで,むしれ痕やスクラッチ痕などの表面欠陥が極めて少ない高品質な段差参照面を試作し,生体試料(豚の顎骨)に対する干渉信号の取得を行った.また,複数の段差から得られる信号とエンコーダ信号を組み合わせた信号処理手法についても検討を行い,各段差の信号を区別することが可能となった.歯科インプラント治療は,歯を失ってしまった場合においては,最良の方法である.しかしながら,手術中に患者の歯槽管を損傷すると患者が死亡することもある.そこで,歯科インプラント治療中に歯槽管への損傷を予防するため,多段参照面を持つ白色干渉計を用いた医師のサポートシステムを開発した.最初に,ブロックゲージで構成した多段参照面を用いて,提案する原理の確認を行った.次に,アルミ合金製の基板を単結晶ダイヤモンドバイトで超精密切削することで多段参照鏡を作成した.超精密加工によって作成した多段参照面で歯槽管を模した生体試料を測定した.その結果,生体サンプルの両面から測定信号を得ることができた.研究計画に沿った研究を行い,初年度は予定通り研究を行うことができた.研究計画3年目(最終年度)には,2年目に実施できなかった段差参照面の試作を行い,特性評価,ならびに,生体試料として,豚の顎骨を用いた生体計測を実施する.

アルミ合金等を超精密切削することで段差参照面を試作し,特性評価,ならびに,生体試料(豚の顎骨)を用いた測定実験を行う.計測工学研究計画2年目には、初年度の結果を踏まえ、複数の段差を持った特殊な参照面を設計・製作し、OCT干渉計に導入することで多重化された干渉計による測定の冗長性向上について確認を行う。1)参照面の設計:初年度の成果を踏まえ、複数の段差を持つ参照面について検討を行う。現時点では、参照面の段差間隔、異なる段差を持つエリアの配置方法、それらの面積などを検討項目として考えている。2)複数の段差を持つ参照面が組み込まれたOCT干渉計の試作:設計で検討した結果に従って、複数の段差を持つ参照面を製作(材料の購入希望)する。この参照面は、アルミ合金・あるいは、ニッケルリンメッキ面をダイヤモンドバイトによって超精密切削することによって得る予定である。3)特性評価:試作した干渉計で鏡面と人工骨の測定を行い、提案手法による干渉信号の冗長性向上について確認する。当初予定していた段差参照面の試作が超精密加工機のトラブルによって実施できなかったため.研究代表者の退職後,研究以外の業務が多忙となり,また,当初の計画よりも実験の準備に時間を要したため.当初予定した国内定期ミーティングの開催回数の減少,および,開催場所が変更になり,旅費を必要としなかったため.段差参照面を試作するための材料,および,加工用の工具,ならびに,超精密加工機の使用料金として利用する予定である.段差参照面を試作するための材料,加工用の工具,ならびに,干渉計を構成する部品や解析用ソフトウエア,加えて,成果発表用の旅費として利用する予定である.試作した装置の改良のため光学素子の追加購入に利用する.
ニューロステロイドより読み解く魚類の性と性行動の可逆性を支配する脳機能研究

ホシササノハベラは社会環境を調節することにより双方向への性転換(雌【double arrow】2次雄)が誘導でき,また,飼育水槽内で,雌雄間の産卵行動や雄間におけるなわばり行動が審易に観察されることから,本種は魚類の性行動におけるニューロステロイドの作用機構を解明するためのよいモデル動物となる,と考えられる。本研究では,社会行動と性転換におけるステロイドホルモンの機能を理解するために,エストロゲン受容体(ER)およびアンドロゲン受容体(AR)の遺伝子クローニングを行うとともに,メスと1次オスの各組織における発現をT-PCRにより解析した。卵巣および2次精巣からcDNAライブラリーを作成し,degenerateプライマーを用いたPCR法により各レセプター遺伝子の部分配列を得た。さらに3'-および5'-RACE法により全塩基配列を決定した。また,飼育下でメスから2次雄への性転換を誘導し,性転換の種々の過程にある個体から脳,脳下垂体,鰓,肝臓,腎臓,生殖腺,尾鰭を採取し,RT-PCR法により各レセプターmRNAの発現解析をおこなった。その結果,本種の生殖腺から3種類のER(ERα,ERβ1,ERβ2)と1種類のAR遺伝子がクローニングされた。それらはすべて,核内レセプターの特徴であるDNA結合領域とホルモン結合領域をもち,それぞれ623,556,676および757のアミノ酸をコードしていた。これらのmRNAは,種々の性転換過程にある個体において,生殖腺および脳のみならず他の組織においても発現していた。ホシササノハベラは社会環境を調節することにより双方向への性転換(雌【double arrow】2次雄)が誘導でき,また,飼育水槽内で,雌雄間の産卵行動や雄間におけるなわばり行動が容易に観察されることから,本種は魚類の性行動におけるニューロステロイドの作用機構を解明するためのよいモデル動物となる、と考えられる。本研究では,周年を通じて認められる雄間の攻撃行動に着目し,水槽内での雄の攻撃行動の類型化と定量化を行うとともに,攻撃雄,被攻撃雄および雌の脳で生成されるステロイドの解析を行った。125L流水式水槽に様々な体長差の2次雄2尾ずつを収容し,自然水温,13L11Dの明暗状条件で飼育した。日中の行動は水槽正面に設置したビデオカメラを用いて記録解析した。攻撃雄,被攻撃雄および雌から脳を迅速に採取し,液体窒素で急速凍結した後,-80°Cで保存した。解凍後,放射標識したプレグネノロン(P5),アンドロステンジオン(AD)およびテストステロン(T)を前駆体として加え,20°Cで2hr培養した後,得られた代謝物をTLCで分離,解析した。2次雄間で突進,噛みつきなどの攻撃行動が観察され,体長差が2cm以上ある場合,大個体が小個体を一方的に攻撃した。攻撃頻度は,点灯直後1時間が69回/hと最も多く,時間経過とともに減少した。TLC解析の結果,各前駆体から種々のステロイドが合成され,特にTからの代謝物に攻撃雄と被攻撃雄との間で違いが認められた。
マラリア原虫スポロゾイトのロプトリー分子の機能解析

スポロゾイトの標的細胞侵入機構を理解する目的で、ロプトリーに局在する分泌型タンパク質であるRON2に着目し、まずはプロモーター置換によるスポロゾイト時期特異的遺伝子発現抑制法を開発した。ron2発現抑制スポロゾイトを用いた解析により、RON2が、スポロゾイトの蚊の唾液腺侵入、およびほ乳類の肝臓感染に重要な役割を担うことを明らかにした。さらに、スポロゾイトのロプトリーに局在する分子を複数同定した。蚊によって媒介されたマラリア原虫(スポロゾイト)は、血管を通ってまず最初に肝細胞に寄生する。本課題は、スポロゾイト先端部小器官ロプトリーに着目し、ここに貯蔵される原虫タンパク質の肝細胞寄生における役割を明らかにすることを目的とし、本年度は以下の研究を実施した。肝臓感染におけるロプトリー分子の機能を解析するために、スポロゾイト期特異的にタンパク質発現を欠損させる遺伝子組み換え原虫の作出が必須となる。そこで、標的遺伝子のプロモーターを赤血球ステージ特異的に発現する遺伝子のプロモーターと置換する方法を考案した。トランスクリプトームデータを参考に、3つの遺伝子を選択し、既知のロプトリー分子のプロモーター領域と置換した組換え原虫を作出した。それぞれの原虫で生活環を通じた標的タンパク質の発現解析を行った結果、赤血球ステージでは正常であるもののスポロゾイトではタンパク質発現が抑制された原虫が一種類得られた。現在この組換え原虫の表現型解析を行っている。さらに、肝細胞寄生に関与する可能性のあるロプトリー候補分子を広く探索する目的で、赤血球ステージでの発現が知られる分子群のスポロゾイト時期における転写をRT-PCR法により解析した。その結果、調べた13の遺伝子すべてが、中腸に形成されるスポロゾイトで転写されていることを見出した。一方で、肝細胞寄生能を有する唾液腺に集積したスポロゾイトでは、すべての遺伝子の転写が検出されなかった。これらのタンパク発現プロファイル、局在を解析するために、mycタグとの融合タンパクを発現する組換え原虫を作出し、解析を行っている。今後は、今年度確立することができた「肝臓感染におけるロプトリー局在タンパク質の機能解析系」を用い、さらに得られた候補分子を加えて、肝細胞寄生の分子基盤の解明に取り組む予定である。蚊の唾液腺から放出されたマラリア原虫(スポロゾイト)は、血管を通って最初に肝細胞に寄生する。これがほ乳類への感染成立段階ということができ、感染阻止法開発の観点からも標的細胞侵入機構の解明が期待されているが、なお不明な点が多く残されている。スポロゾイト先端部小器官ロプトリーに着目し、ここに貯蔵される原虫タンパク質の標的細胞侵入における役割をステージ特異的機能欠損原虫の作出により明らかにすることを目的とする。本年度は以下の研究を実施した。1.スポロゾイト時期特異的RON2遺伝子発現抑制組換え原虫(以下RON2-cKDと記載)を作出し、その表現型を解析した。その結果、スポロゾイトが蚊の唾液腺に侵入する際にRON2が重要な役割を果たしていることを明らかにした。すなわち、蚊の体内で形成されるスポロゾィトの数は正常であるが、唾液腺から回収されるスポロゾイトの数が、RON2-cKD株では顕著に減少することを見出した。さらに、蚊の体液から回収したRON2-cKDスポロゾイトをラットに静脈投与したところ、感染を引き起こせなかったことから、RON2が肝臓感染にも関わることが明らかとなった。この結果は、逆遺伝学を用いてRON2の細胞侵入における役割を示した初めての例である。2.既知のメロゾイトにおけるロプトリー分子のうち、スポロゾイトで遺伝子発現が認められた10種類について、C-mycタグをつけた組換えタンパク質を発現する原虫を作出した。坑C-myc抗体を用いて、western blotting,蛍光抗体法、および免疫電顕法を行い、その発現、局在を解析した。また、他の2種類のロプトリー候補分子については、特異抗体を作出して上記の解析を行った。その結果、8つの分子についてスポロゾイトでもロプトリーへの局在が認めちれた。一方で、ステージ間で局在やプロセシングが異なる分子も見出された。これまでに、赤血球侵入ステージ(メロゾイト)とスポロゾイトのロプトリーに共通に発現する分泌型タンパク質を複数見いだすことに成功している。

また、スポロゾイト時期特異的に遺伝子発現を抑制する方法を開発したことで、RON2(rhoptry neck protein 2)が唾液腺侵入に重要な役割を果たすことを明らかにしてきた。本年度は、スポロゾイト時期特異的ron2発現抑制原虫のほ乳類に対する感染性を解析することで、スポロゾイトのRON2の機能を解明することを目標に研究を遂行した。スポロゾイト時期特異的ron2発現抑制原虫を蚊に感染させたのち、24日目に唾液腺からスポロゾイトを回収する。RON2が唾液腺侵入に関与する為に、回収できるスポロゾイトの数は少ないが、解剖する蚊の数を増やすことで克服した。得られたスポロゾイトをwistar ratの尾に静脈投与し、感染赤血球の割合を経時的に計測した。野生型スポロゾイトが100%感染を引き起こす数でも、ron2抑制スポロゾイトでは感染を引き起こせなかったことから、RON2は唾液腺侵入のみならず、ほ乳類の肝臓への感染にも関わることを明らかにした。また、新たにスポロゾイトのロプトリーに局在することを明らかにした3つの分子についても、スポロゾイト時期特異的遺伝子発現抑制原虫の作出に成功したので、今後機能が明らかになることが期待される。当初予測していたのとは異なり、RON2欠損スポロゾイトが唾液腺に侵入できないという表現型を示したが、非常に明確な結果であり、スポロゾイトが唾液腺に侵入するのにRON2が必要であることを初めて明らかにした。またその機構がメロゾイトの赤血球侵入の際に使われるものと共通である可能性を示唆した点で非常に新しい。一方で、肝細胞への侵入に関しては、最終年度となる次年度に持ち越すことになるが、その解析系は確立しているので問題はないと思われる。今回複数の分子が、スポロゾイトのロプトリーに局在することを明らかにしたので、順次、スポロゾイト特異的遺伝子発現抑制原虫を作出して、ロプトリー分子群の機能を総括的に解析して行く準備が整ったといえる。24年度が最終年度であるため、記入しない。次年度は、引き続きRON2の肝臓感染時の役割の解析を行う。具体的には、スポロゾイトの「細胞通過」あるいは「細胞寄生」のどちらにRON2が関与するのか、in vitvoの培養系を用いて検討する。さらに、前年度までに明らかにした、他のロプトリー分子を、既に開発したスポロゾイト時期特異的遺伝子発現抑制法により、順次欠損スポロゾイトの機能解析を行う。例えば、ロプトリー形成、唾液腺侵入、肝細胞侵入に関わる分子に分類し、ロプトリー分子群の機能を包括的に理解する。
アダプティブセンサネットワークを用いた新たな雷放電標定手法の開発と顕著気象予測

研究初年度では無線通信の分野で用いられている最先端のアダプティブセンシングを用いた雷放電の標定手法を、シミュレーションおよび実観測データを用いて検証を行った。従来手法と比較し、雷放電に伴う放射電力分布を詳細に推定できることを確認した。研究2年目以降では得られた雷放電データの解析を進め、雷活動と局所的積乱雲の解析を行った。その結果、強い上昇気流の発生に伴い、雲放電の発生数が増大する事例を観測した。強い上昇気流は局地的大雨を引き起こす可能性もあることから、このような事例を重ねることにより、雷放電観測による局地的大雨の予測手法開発を進めることができる。局地的大雨、竜巻をもたらす積乱雲による被害が国内外でも頻発しており、災害予測のための一手法として雷放電モニタリングが注目されている。しかしながら現在用いられている雷放電の標定手法では、雷放電が複雑な枝分かれを有する場合にその標定精度が著しく劣化し、災害予測を困難にしている。この課題を克服するために、無線通信分野で開発された最先端の適応信号処理技術を用いて雷放電路の標定する手法を提案する。まず計算機シミュレーション、および近畿圏のネットワークで実際の雷放電から取得した実データ解析を用いて提案手法の検討・検証を行う。さらに提案手法により得られた雷放電三次元データと気象レーダーデータの比較を行い、雷放電監視による局地的大雨、竜巻などの予測手法開発の糸口を得る。具体的には、計算機シミュレーションでは雷放電由来の広帯域信号を発生させ、複数の受信機で観測し、適応信号処理(フーリエビームフォーミング、MMSE法、CAPON法など)を用いて電波源の標定及び誤差評価を行う。またセンサ数やセンサ配置の変化により精度がどのように変化するかを検討する。多点配置した広帯域センサによる観測を模擬し、複数の放電点を同時に発生させてその放射源の標定する計算機シミュレーションを行い、本手法が雷放電標定手法として有用であることを確認する。局地的大雨、竜巻をもたらす積乱雲による被害が国内外で頻発しており、災害予測のための一手法として雷放電モニタリングが注目されている。この課題を克服するために、無線通信分野で開発された最先端の適応信号処理を用いて雷放電路を可視化する手法を提案し、雷監視による局地的大雨、竜巻などの予測手法開発の糸口を得る。研究初年度である平成26年度では提案している適応信号処理を用いた雷放電標定手法についてシミュレーション及び実データを用いてその有用性を確かめた。当該研究課題2年目の平成27年度ではアダプティブセンシングや到達時間差法をを用いて雷放電の3次元標定を行った。得られた雷放電3次元データとフェーズドアレイレーダーで得られた積乱雲の降水データを用い、雷放電と積乱雲の内部構造についてその比較を行った。今回着目した事例は大阪平野で発生した短時間(15分間)で発達・消滅した積乱雲である。レーダー観測より得られた上層の上昇気流の強化に伴い、雲放電の発生数が急増することが明らかにした。さらに上層から中層・下層に下降気流が流入したタイミングで落雷の発生数が急増することを明らかにした。このように一般にレーダー観測では捉えにくい短時間で発達衰弱する積乱雲に対して、内部の鉛直流の変化と雷活動の両者の関連を実観測により示した。積乱雲内部の上昇気流は局地的豪雨などとの関連が示唆されており、一事例であるものの雷放電観測を用いた積乱雲に伴う災害予測の可能性を示した。研究2年目である平成27年度では実観測データを用いた解析を行い、雷放電観測を用いた災害予測の糸口を得ることを目標としていた。即ち、気象レーダー観測および雷放電三次元観測を行い、事例解析により、雷放電と積乱雲の災害を引き起こす可能性のある現象との関連を示す。大阪平野で得られた観測結果の事例解析により、積乱雲の局所的な上昇気流とに伴い雲放電の発雷数の上昇が観測された。一方で下降気流の中層・下層への流入のタイミングで落雷数が急増していることがわかった。この事例はレーダー監視が難しいとされる短時間で発達する上昇気流を雷放電監視を用いて補足できる可能性を示しており、当初考えていた目標を達成したと考えている。当該研究で得られた解析を米国地球惑星連合秋ミーティング(AGU fall meeting 2015)で発表を行い、海外研究者から大きな注目を得た。このことからも当該研究が高い評価を得ていることがわかる。研究初年度では提案している適応信号処理を用いた雷放電標定手法についてシミュレーション及び実データを用いてその有用性を確かめた。当該研究課題2年目の平成27年度ではアダプティブセンシングや到達時間差法を用いて雷放電の3次元標定を行った。

得られた雷放電3次元データとフェーズドアレイレーダーで得られた積乱雲の降水データを用い、雷放電と積乱雲の内部構造についてその比較を行った。今回着目した事例は大阪平野で発生した短時間で発達・消滅した積乱雲である。レーダー観測より得られた上層の上昇気流の強化に伴い、雲放電の発生数が急増することを明らかにした。さらに上層から中層・下層に下降気流が流入したタイミングで落雷の発生数が急増することを明らかにした。このように一般にレーダー観測では捉えにくい短時間で発達衰弱する積乱雲に対して、内部の鉛直流の変化と雷活動の両者の関連を実観測により示した。積乱雲内部の上昇気流は局地的豪雨などとの関連が示唆されており、一事例であるものの雷放電観測を用いた積乱雲に伴う災害予測の可能性を示した。最終年度では、前年度までに得られた解析結果について、そのまとめを行った。具体的には関連する研究者との多角的な議論を進めたうえで、論文投稿を行い、最終的に採録が決まった。当初考えていた目標を達成したと考えている。研究初年度では無線通信の分野で用いられている最先端のアダプティブセンシングを用いた雷放電の標定手法を、シミュレーションおよび実観測データを用いて検証を行った。従来手法と比較し、雷放電に伴う放射電力分布を詳細に推定できることを確認した。研究2年目以降では得られた雷放電データの解析を進め、雷活動と局所的積乱雲の解析を行った。その結果、強い上昇気流の発生に伴い、雲放電の発生数が増大する事例を観測した。強い上昇気流は局地的大雨を引き起こす可能性もあることから、このような事例を重ねることにより、雷放電観測による局地的大雨の予測手法開発を進めることができる。研究初年度である平成26年度はアダプティブセンシングの一つであるフーリエビームフォーミングを用いた雷放電電磁波源の放射電力分布推定をシミュレーション上で再現し本手法が適応できることを示した。さらに他の科学研究費補助金で整備した近畿圏に展開中のBroadband Observation network for Lightning and Thunderstorm (BOLT)で実際に観測されたリターンストロークやNarrow Bipolar Pulseなどの雷放電に伴う電磁波形に対し本手法を適応し、その有用性を確認した。特にリターンストロークに対して本手法により得られた標定結果は電波源の位置を標定するだけでなく、リターンストロークに対する電力密度が低高度で高く、高高度で低いという結果が得られた。これはリターンスロークの電流密度を反映していると考えられる。本手法は雷放電の標定というだけでなく、放電物理を考察する上で有用なツールになりうることを確認した。この結果は現在論文誌に投稿中である。一方、当該研究と比較するために到達時間差法を用いた標定技術を開発しBOLTに適応した。こちらも一般に考えられている雷放電に伴うLF帯電磁波源の標定結果よりも良好な結果が得られ詳細な雷放電の3次元像を得ることができた。第31回国際電波科学シンポジウム(Union of Radio Science International)において本研究の招待講演を行い、また詳細をまとめた論文は海外の論文誌に再録されている。このことから本研究がすでに国内外で大きな注目を受けており、高い評価を得ていることがわかる。
水素分離型反応分離プロセスを用いた二酸化炭素からの合成ガス製造

水素分離膜を組み込んだ反応分離プロセスを用い、二酸化炭素をメタンと反応させて合成ガスに高効率に変換するシステムについて検討した。開発した合成ガス製造触媒は、比較的低い温度で高活性であり、反応分離プロセスに応用した。その結果、水素分離のないときと比べるとPd膜を用いたプロセスでは、生成水素の約90%が膜を透過し反応場から水素が迅速に分離され、シフト反応の進行が抑制されて合成ガスのH2/CO比が増加し、その結果水素収率が向上した。反応分離プロセス(メンブレンリアクター)を用いて,二酸化炭素をメタンと反応させて合成ガスに効率的に変換するシステムを開発することを目的とする。実現には,1反応場からの迅速に水素分離が可能な高透過性分離膜の開発および,2反応場に適した高活性触媒の開発が必要である。パラジウムを従来以上に薄膜化するため,新規な薄膜化法を検討している。フォトリソグラフィーを用いた複合膜作製法では,樹脂基板上に無電解めっきによりパラジウム薄膜を作製し,その上にフォトレジストでさらに支持体層形成のためのパターン形成をし,めっきで形成したニッケル層を多孔質支持体層として使用する。最終的には,レジストパターンと樹脂基板を除去することでパラジウム複合膜が得られる。作製工程の中でも無電解パラジウムめっきは分離膜の性能を左右する重要な工程である。無電解めっきは基板表面に凹凸を形成し,その表面に金属薄膜を積層する方法が一般的である。緻密性の高い薄膜を得るには凹凸を小さくする必要があるが,凹凸が小さいと密着不良となりピンホールやクラックが発生することが分かっている。そこで,樹脂基板の表面改質を行うことによって,物理的なアンカー効果だけでなく化学的結合が期待できると考え,プラズマ処理およびオゾンマイクロバブル処理を検討することにした。パラジウム膜厚の目標値を1マイクロメーターとし,得られたパラジウム複合膜の水素透過能および耐久性を評価した。また,CeO2などの酸素吸蔵能を有する担体を活用したドライリホーミングに高活性な触媒を開発する。CeO2は塩基性を示すともに格子酸素の出し入れが可能であり,酸素が関与する反応系でしばしば使用されている。本研究では,スチームリホーミングにおける触媒活性を比較参照しながら,メンブレンリアクターにおける低水素分圧の条件でも炭素析出しにくい触媒開発を検討している。フォトリソグラフ法でのパラジウムの薄膜化では,樹脂基材の表面処理を選択することで,めっき析出面の表面粗さを調整できるとともに,めっきのための触媒核を化学的結合することが期待できる。従来法である過マンガン酸を用いた化学的処理法と比較しながら,プラズマ処理とオゾンマイクロバブル処理の効果を検討した。その結果,プラズマ処理とオゾンマイクロバブル処理ともに,樹脂基板の表面粗さを大きく変化させることなく,パラジウムめっきを行うことに成功した。とりわけプラズマ処理においては,基材に微細孔を発生させることはなかった。しかし目標とする1マイクロメータのパラジウム薄膜ではピンホールを完全に無くすことができていない。プラズマ処理では,耐久性および緻密性に優れたパラジウムめっき薄膜が作製できており、プラズマ処理を採用することで目標とする膜厚への緻密薄膜化の可能性が示唆された。ドライリホーミング用触媒開発では,性質の異なる三種類のCeO2を入手しルテニウムを担持して反応に供することで,触媒活性を評価した。その結果,高い塩基性を有するCeO2を用いたとき,二酸化炭素の吸着が強かったため生成した水素と二酸化炭素は反応し逆水性シフト反応が進行し,一酸化炭素と水が生成した。この結果から,ドライリホーミングには高い塩基性は必要ないといえる。一方,CeO2の格子酸素の寄与については確認中であり,低水素分圧下でも高活性を維持できる触媒に必要な特性にはついては引き続き検討を必要としている。水素分離膜を組み込んだ反応分離プロセスを用いて、二酸化炭素をメタンと反応し合成ガス(一酸化炭素と水素)に高効率に変換するシステム開発について基礎的知見を得ることを目的としている。検討事項は大きく二つに分けることができ、1新規な構造を有する高水素透過性パラジウム複合膜の開発、2高活性なメタンドライリホーミング触媒の開発、である。検討項目1樹脂基板上にめっき法でパラジウム薄膜を作製し、その上に多孔質金属支持体層を形成する新規な複合構造を検討している。薄膜化の際にパラジウム膜の機械的強度の向上が必須であり、ホール-ペッチの関係式を参考に、パラジウム結晶粒子を微細化することで薄膜の強度向上を試みている。パラジウムめっき用樹脂基板をABSからPCに変更することで表面粗さが低下し、さらに表面をプラズマ処理することで、めっき反応の触媒となるパラジウム核が微粒化できた。めっき条件などを検討したした結果、多孔質支持層がない自立膜では、水素透過試験において4倍程度耐圧性を増すことが確認できた。また多孔質支持層は開孔率を50%近くまで増加されることに成功している。検討項目2ドライリホーミングに対して高活性を示すジルコニア担持ルテニウム触媒に二酸化炭素を吸着させるための塩基性物質や格子欠陥による二酸化炭素の活性化が期待されるセリアを添加した触媒を作製し、活性試験を実施した。セリアより塩基性物質を添加したときの方が活性が向上した。

さらに塩基性物質を添加した担体の二酸化炭素の昇温脱離測定結果から、弱塩基点の多い触媒と強塩基点の少ない触媒は塩基量が増すにつれて活性が向上する傾向が見られた。しかし、強塩基点についてはある塩基量で最も活性が高くなったのち、触媒活性の低下傾向が見られた。二酸化炭素吸着用塩基サイトを制御することで活性を向上できることを実証した。1「新規な構造を有する高水素透過性パラジウム複合膜の開発」では、ポリカーボネート(PC)樹脂表面をプラズマ処理することで、めっき触媒となるパラジウム超微粒子を基板と密着良く担持することができた。まためっき条件を検討し、薄膜を構成するパラジウム結晶が微小となるようにした。その結果、ホール-ペッチの関係式であらわされるように、結晶の微細化に伴い薄膜の強度を向上させることができ、多孔質金属支持層のない自立膜の状態で耐圧性が4倍向上することを実証した。また多孔質金属支持層の開孔率は50%近くまで向上させることに成功しており、最終年度では計画通りそれらの開発技術を組み合わせて複合膜を作製し、反応に供することにする。2「高活性なメタンドライリホーミング触媒の開発」では、酸素貯蔵能を有するセリアやジルコニアを担体や助触媒として使用することを当初計画していた。しかし触媒活性試験の結果、セリアよりランタンや、さらにランタンに微量カルシアを添加した担体を用いたときルテニウム触媒は高活性を示した。さらに塩基点の塩基性の強さや量を制御することで活性を向上できることを実証した。これらの結果は、反応分離プロセス用の低温でも高活性な触媒の開発に繋がると言える。以上のようにそれぞれの研究課題に対して、若干遅れはあるものの最終年度に予定されている、開発した水素分離膜および触媒を使用したメタンドライリホーミングの反応分離試験が実施可能と考えている。水素分離膜を組み込んだ反応分離プロセスを用い、二酸化炭素とメタンを反応し合成ガス(一酸化炭素と水素:C1プロセス原料ガス)に高効率に変換する反応システムについて基礎的知見を得ることを目的とした。検討事項は大きく二つに分けることができ、1新規な作製法による高水素透過性パラジウム複合膜の開発、2反応分離プロセスに適した高活性なメタンドライリホーミング触媒の開発である。以下に主な研究成果を示す。検討項目1従来法である、多孔質支持体上にパラジウム薄膜を形成する複合膜作製法の欠点を克服するべく、新規な製膜法を検討した。平滑な樹脂基板上にめっき法でパラジウム薄膜を作製し、その上にフォトリソグラフ法を応用して開口率(50%)を有する多孔質支持体層を作製したところ、設計通りの複合膜を作製できた。薄膜を構成するパラジウム結晶子の微粒化、めっき液への炭素繊維の添加(複合めっき)によるパラジウム薄膜の強度向上を検討したが、水素雰囲気下で実用化に必要とされる薄膜強度を得ることはできなかった。薄膜化により強度が低下したパラジウム層において水素脆化による破断が発生したと考えられたため、今後の研究では合金化による水素溶解量の制御が必要と考えている。検討項目2ジルコニア担体に塩基性物質を添加したルテニウム触媒が高活性を示すことを見いだした。とりわけ反応分離プロセスでは、熱力学平衡の制約から解放され従来より200°C程度低い500°Cで反応を実施することができた。