hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
金属錯体における固体プロトニクスの創成

水素プロセス機能の解明:各種ルベアン酸銅誘導体におけるプロトン共役酸化還元特性の有無について調べるために、R2dtoaCuのアクアゾルに高活性な発生期水素を吸収させ、反応時間に応じた分子構造の変化を、赤外吸収、EXAFS、X線光電子分光(XPS)等により、詳細に検討した。混合伝導体の創出:合成した各種の配位高分子のプロトン伝導性を調べるために、研究室所有のガス圧・温度可変クライオスタット及びインピーダンス測定装置を用いた。プロトン伝導率は、複素平面インピーダンス法(加圧成型ペレット、擬似四端子法、20Hz-4MHz、金ペースト、金線)により測定した。そして、プロトン伝導性の相対湿度と水素圧依存性を調べた。これにより、伝導機構がグロータス・メカニズムであることを明らかにした。また、温度依存性の測定から、プロトン伝導度の活性化エネルギーを求めた。これも伝導機構の解明の手掛かりの1つとなった。さらに、固体NMR法により、水クラスターの分子運動(自由度)の凍結の有無を調べた。その結果、150Kまで運動が凍結しないことがわかった。配位高分子空間を利用したエネルギーデバイスの作製:エネルギー操作の効率を最適化した多孔性配位高分子の空間場を精密に設計・構築し、新しい型の燃料電池やイオン(プロトン)電池デバイスの試作を行った。燃料電池で実用化されているプロトン伝導性高分子膜Nafion【○!R】は、数ナノメートル程度の水分子チャネルを伝導経路として、高いプロトン拡散を示すことが知られている。本研究では、規則配向した単分子水カラム構造を有するシュウ酸架橋配位高分子に着目した。これらの化合物では金属イオンがシュウ酸イオンにより架橋された一次元鎖構造を形成しており、配位水が一次元に規則的に配列されている。そのため水分子の吸着により、配位水間のプロトン拡散が吸着水分子に媒介されることが予想されるため、加湿による段階的な伝導度の上昇が期待される。本研究では、単分子水カラムを有するこれらの化合物を合成し、伝導特性を評価した。同定は元素分析、粉末X線回折および熱重量分析により行った。交流インピーダンス測定により、伝導特性の湿度依存性を評価した。また、水吸着等温測定により伝導度の変化の機構を調べた。元素分析と熱重量分析により組成が目的のM(ox)・2H_2Oであることがわかった。粉末X線回折の結果から、全て斜方晶であることがわかった。交流インピーダンス測定の結果、Fe(ox)・2H_2Oのプロトン伝導度は湿度の上昇に伴い、56桁程度の伝導度の上昇を示した。伝導度上昇はRH10%につき10倍程度の割合であり、中心金属を変えると、傾きが変わるものの同様にほぼ一定の割合で伝導度の上昇が見られた。また、Fe(ox)・2H_2Oの水吸着等温測定より、加湿に伴って吸着する水分子の量はRH100%において組成式あたり0.05mol程度であることがわかった。

配位高分子空間を利用したエネルギーデバイスの作製:エネルギー操作の効率を最適化した多孔性配位高分子の空間場を精密に設計・構築し、新しい型の燃料電池やイオン(プロトン)電池デバイスの試作を行った。
誘導型心不全モデルマウスを用いた、心不全の病態解明と新たな心不全治療法の開発

私たちが樹立した誘導型心不全マウスは心筋細胞のオートファジー様細胞死により心不全が発症するユニークなモデル動物である。一方で、ヒト肥大心や不全心でオートファジー様細胞死が数多く認められることから、オートファジーの心疾患の病態形成における役割が大きく注目されている。そこで、心筋オートファジーの病態生理学的意義を明らかにするために、オートファジー形成に必須であるAtg7遺伝子の心筋特異的ノックアウトマウスを作成した。Atg7はオートファジーの最も重要な過程であるオートファゴソーム形成過程、っまり分解する基質を二重膜構造物で取り囲んで隔離する過程に関わる因子であり、Atg7の全身欠損マウスではオートファジーが抑制されて出生後1日以内に死亡する。私たちは、Atg7遺伝子の第14エクソンをloxP配列で挟んだAtg7floxedマウスと心筋特異的誘導型Cre発現マウスを交配し、心筋特異的Atg7ノックアウトマウスを作成した。このマウスでは、通常の状態ではAtg7遺伝子の発現が見られるが、タモキシフェンの腹腔内投与によって心筋特異的にCre/loxP系によるリコンビネーションが生じてAtg7遺伝子の欠損が誘導され、さらに心筋特異的なAtg7遺伝子の欠損によって、絶食時に誘導されるオートファゴソームの形成が阻害されることが確認された。現在は、この心筋特異的Atg7ノックアウトマウスを用いて、摂食時および絶食時における心筋オートファジーの役割について、特にアミノ酸代謝やオルガネラの恒常性の維持について検討を進めている。さらに、私たちが樹立した誘導型心不全マウスと心筋特異的Atg7ノックアウトマウスを交配してその表現型を解析することで、心筋においてオートファジーがオートファジー様細胞死に対して促進的に作用するのか、あるいは細胞保護的に作用するのかを検討している。私たちが作製した誘導型心不全モデルマウスではジフテリア毒素投与により心筋障害を任意に誘導できるが、その際に生じる心筋細胞死の機序を形態学的および生化学的に解析した。変性心筋では、電子顕微鏡像でオルガネラや脂肪を貪食するオートファゴソームの増加や空泡変性、クロマチン凝集と核の分葉化というautophagic cell deathに特徴的な所見が見られ、ライソゾームの膜蛋白LAMP1や蛋白分解酵素cathepsin Dの発現が亢進していた。したがって、このマウスはautophagic cell deathにより心不全が発症するユニークなモデル動物であると考えられる。最近、autophagic cell deathがヒト肥大心や不全心筋においてアポトーシスよりも高頻度で認められることが報告されており、このモデルマウスを用いた研究により心筋オートファジーの分子機構の解明が進むことが期待される。次に、アンジオテンシンII受容体拮抗薬オルメサルタンの心不全治療効果について、この誘導型心不全モデルを用いて検討した。ジフテリア毒素投与2日前にオルメサルタンを満たした浸透圧ポンプを皮下に埋め込み、4週間持続的に投与を行った(0.75mg/kg/日)。オルメサルタンを投与したマウス(OLM群)はジフテリア毒素投与後2ヶ月間、死亡する個体はなく、オルメサルタンは死亡率を劇的に減少させた。また、両群とも心筋細胞死は同様に生じていたが、OLM群は偽治療群と比較して心機能障害が軽度であった。これらの結果から、オルメサルタンは心筋のautophagic cell deathを抑制する作用はないが、心臓のリモデリングの進行を防ぐことによって、心不全を改善させることが実験的に証明された。
光電子移動反応を利用する芳香族炭化水素,オキセタン類の高選択・高効率反応の開発

光電子移動反応は有機光化学において注目を集めており新しい光化学が展開されている。しかし、その反応の選択性や反応効率は必らずしも満足のできる状態とは言いがたい。そこで光電子移動反応系における高効率、高選択反応の開発を目的として行なった二つの研究結果について報告する。1.光電子移動反応を利用した求核剤の芳香族炭化水素への付加反応--芳香族炭化水素への直接的アミノ化反応は電子受容体とアンモニアまたはアミン存在下で光照射するとおこることを見い出した。この反応は種々の芳香族炭化水素に対して適用できる。また種々の官能基を有するアミンを用いてもアミノ基で選択的に反応がおこっている。量子収率についてみるといずれの場合も比較的高く、フェナントレンズ0.140.45の高い値を与えている。ところがジメチルアミンのような第二アミンでは効率のよいアミノ化反応はおこらなかった。この原因としてはその酸化電位が低いことがあげられよう。アンモニアや第一アミン以外の求核剤を用いる反応としてトリアルキルホスファイトを用いる光反応を行なった。その結果、芳香族ホスホン酸ジアルキルの生成が認められた。2.オキセタン類の光増感開環反応--光電子移動反応の高効率化のためには多くの手法が取り入れられている。本研究では連鎖機構による高効率化について検討を行なった。2.2-ジアリールオキセタンは直接光照射では全く開裂反応をおこさないが、電子受容体存在下の光照射によって効率よく開裂反応をおこし置換ベンゾフェノンとアルケンを生成する。そしてある系では連鎖機構で開裂が進行している。2.2-ジアリールオキセタン化合物において、アリール基に電子供与基が置換するほど、またオキセタン環上に置換するメチル基の数が少ないほど開裂の効率が向上することが明らかになった。
薬草のコンテクストにおける貧困削減と環境保全の両立の探究

発展途上国の農村開発において貧困削減と環境保全を並行して実践することは重要かつ困難な課題である。この二つの目的を遂行するには何らかの「仲介役」が不可欠であり、その仲介役として「認証」に着目した。フェアワイルド認証は野生植物(天然薬草、実)に与えられ、採集者の生計向上と対象植物の保全の両方を目的としている。認証の仲介役の機能を考察するために、ブルガリアとインドで現地調査を行なった。ブルガリアでは、同国の貧困層をなすロマ民族が主な天然薬草の採集者だが、移動生活の多い彼らを保全活動に巻き込むことは難しく、比較的裕福なブルガリア人採集者しか保全活動に関与していないことが判明した。従って、研究で焦点を当てるのは、インドで初めてフェアワイルド認証を導入した西ガーツ山脈の2地域になった。フェアワイルド認証は二つの異なる方法で利用されている。一つは、伝統的に天然実の採集を生業としてきた部族コミュニティに適用し、対象樹木の生育する森林地(野生保護区に隣接する私有地)を保護するとともに、採集の方法をより持続可能なものに変える試みである。採集者の生計向上には効果を上げているが、樹木の保全の面ではむしろマイナスの方向へ進み始めていることが明らかになった。1農作物に適用される認証は栽培と販売の両方に対して動機づけとなるが、野生植物に適用される認証は採集には影響を与えず販売のみを促進すること、2先行研究が指摘する森林地の所有権と経済価値の提供だけでは保全には不十分なこと、二つの仮説を引き出した。もう一つの方法は、劣化の進んでいる集落内の森に同認証による天然実の採集・販売という樹木の新たな経済価値を導入し、住民の保全意識を喚起しようという意図を持つ。今後の進展を観察する必要がある。最終年度は、国際査読誌での論文発表、及び学会発表(インド開催を含む)を通じ、関連研究者との意見交換を集中的に実施した。1.海外調査の実施当初の計画では初年度にブルガリアにおいて2回の現地調査を実施し、ブルガリア調査を終えてからインドにおける現地調査に着手する予定であった。しかし、インドにおいて薬草のフェアワイルド認証を獲得した先進的なプロジェクトの視察が可能であることが判明したため、初年度にブルガリア1回、インド1回の現地調査を実施した。ブルガリアでは、同国の薬草採取・販売の概要を把握することに主眼を置き、関連する政府機関、研究機関、輸出業者、仲買人、薬草の集荷場、加工企業、栽培農場等から情報収集を行なった。インドでは、NPO団体のApplied Environmental Research Foundation (AERF)のフェアワイルド認証プロジェクト実施地域2か所(共にマハラシュトラ州)のうち同団体本部(プネー)からより遠方にある1か所を訪問し、同NGOの活動、及び薬草の販売・加工を担うパートナー企業Nature Connectの役割を調査した。この2回の海外調査の結果を踏まえて、二年次以降の現地調査で焦点を当てる対象地域、企業を絞り込んだ。2.理論的研究による論文、及び書籍原稿の執筆・編集ブルガリアの事例研究をインドの事例研究よりも先行させるという当初の計画からは変更が生じたが、ブルガリアとインドの現地調査を並行して進めることで、より2か国の状況比較が容易になったと言える。1.海外調査の実施ブルガリア1回、インド2回、計3回の海外調査を実施した。まず、ブルガリア・カザンラク近郊で、有機認証を取得している天然薬草の収集及び一次加工を行なう業者を通じて、実際に薬草採集を生計手段としている人々(ロマ族を含む)から採集の実態についてヒアリングを行なった。併せて、栽培される作物ではなく、野生植物に適用される有機認証の特性を探るべく、認証機関、及び国立公園管理局から関連情報を収集した。ブルガリアの調査においては、在日本ブルガリア大使館に仲介役としてお世話になった。改めて感謝の意を表したい。インドでは、現地NGO、Applied Environmental Research Foundation (AERF)が実施する二つのフェアワイルド認証プロジェクトのうち、初年度に訪問がかなわなかったマハラシュトラ州・ビマシャンカルの部族民コミュニティで実施されているプロジェクトを二度にわたって訪問した。最初の訪問時にはプロジェクトの概要を把握することに努め、2回めは採集者世帯の調査を実施した。二度の調査でフェアワイルド認証が採集者の生計において果たしている役割をある程度明らかにすることができた。2.書籍原稿の推敲、出版にかかる作業ブルガリアでの調査に際し、当初、ソフィア大学研究者からの協力を期待していたが、諸事情から協力を得ることが不可能と判明した。しかし、代わりにブルガリア大使館のお蔭で現地調査が実現し、二年次に予定していた計画を遂行することができた。1.論文の執筆前年度末までに実施した文献調査と現地調査(インド・マハラシュトラ州・ビマシャンカルの部族民コミュニティで実施されているフェアワイルド認証プロジェクトの活動とプロジェクトに関与する複数のステークホルダーについて)に基づき、論文を執筆した。農作物に適応されているフェアトレード認証の野生植物への応用としてフェアワイルド認証を考察し、その特殊性を明らかにした。同論文を国際ジャーナルに投稿した結果、審査にパスし、掲載が確定した。フェアワイルド認証を扱う学術論文としては第一号となる見込みである。2.現地調査の実施上記プロジェクトの実施団体である現地NGO、Applied Environmental Research Foundation (AERF)が同じ州の別の地域で実施するもう一つのプロジェクト現場において2回目の現地調査を行なった。インドのヒンドゥー村落では集落ごとに寺院を擁し、寺院を取り囲むように位置する小森が、宗教、住民の生活、そして生物多様性の観点からも重要な役割を果たしてきた。

しかし、近年は寺院の改築資金の捻出や生活面の利便性のために小森の劣化・破壊が進んでいる。今回の調査では、フェアワイルド認証が、上記プロジェクトのように自然資源の採集を生計手段としてきた人々を支援する目的だけでなく、伐採の危機に直面していた自然資源(樹木)に同認証を通じて新たな経済価値をもたらすことによってその自然資源を保護するという目的にも利用可能であることがわかった。ブルガリアでの調査計画には見直しが必要となったが、インドでの調査は計画していた以上に順調に進み、最終年度で仕上げる予定だったジャーナル論文を早めに完成することができた。発展途上国の農村開発において貧困削減と環境保全を並行して実践することは重要かつ困難な課題である。この二つの目的を遂行するには何らかの「仲介役」が不可欠であり、その仲介役として「認証」に着目した。フェアワイルド認証は野生植物(天然薬草、実)に与えられ、採集者の生計向上と対象植物の保全の両方を目的としている。認証の仲介役の機能を考察するために、ブルガリアとインドで現地調査を行なった。ブルガリアでは、同国の貧困層をなすロマ民族が主な天然薬草の採集者だが、移動生活の多い彼らを保全活動に巻き込むことは難しく、比較的裕福なブルガリア人採集者しか保全活動に関与していないことが判明した。従って、研究で焦点を当てるのは、インドで初めてフェアワイルド認証を導入した西ガーツ山脈の2地域になった。フェアワイルド認証は二つの異なる方法で利用されている。一つは、伝統的に天然実の採集を生業としてきた部族コミュニティに適用し、対象樹木の生育する森林地(野生保護区に隣接する私有地)を保護するとともに、採集の方法をより持続可能なものに変える試みである。採集者の生計向上には効果を上げているが、樹木の保全の面ではむしろマイナスの方向へ進み始めていることが明らかになった。1農作物に適用される認証は栽培と販売の両方に対して動機づけとなるが、野生植物に適用される認証は採集には影響を与えず販売のみを促進すること、2先行研究が指摘する森林地の所有権と経済価値の提供だけでは保全には不十分なこと、二つの仮説を引き出した。もう一つの方法は、劣化の進んでいる集落内の森に同認証による天然実の採集・販売という樹木の新たな経済価値を導入し、住民の保全意識を喚起しようという意図を持つ。今後の進展を観察する必要がある。最終年度は、国際査読誌での論文発表、及び学会発表(インド開催を含む)を通じ、関連研究者との意見交換を集中的に実施した。1.海外調査の実施二年次も、ブルガリアとインドにおいて各1回、計2回の現地調査を実施する予定である。ブルガリアについては、初年度の現地調査の結果、有機認証を取得した特定地域全体から天然薬草を採取し、加工している某企業に焦点を当てて調査することを決定した。
新しく見い出した細胞外マトリックス蛋白質のがん浸潤と転移への関与についての研究

がん細胞の浸潤と転移にはすでに秩序だって存在していた正常細胞や細胞外マトリックスの高次構造の破壊が伴う。細胞外マトリックスが正常組織でどのような存在様式をもち、がんの浸潤・転移にともなって壊されていくかは、がん研究における重要な課題である。我々の見い出した新規の細胞外マトリックス・テネイシンX(TN-X)の、がん細胞の浸潤・転移における役割を明かにするために、相同遺伝子組換えを利用したTN-X遺伝子の機能破壊(ジーン・ターゲテイング)を行なっている。現在までに以下のことを完了した。1.ES細胞由来のゲノミック・ライブラリーより、既に得ているTN-XのcDNAをプローブとして、TN-X遺伝子の5'プロモタ-領域及び5'コ-デイング領域の約30kbのクローニングを行なった。次にNeo遺伝子(ポジテイブ・セレクション用)とDT-A遺伝子(ネガテイブ・セレクション用)を用い、相同領域の異なった3種類のターゲテイング・ペクターの構築を行なった。2.エレクトロポレーション法によりES細胞にターゲテイングペクターの導入を行ない、サザーン・ハイブリダイゼーション法により、約250個のG418耐性細胞のうち、相同組換えを起こした1種類のES細胞を得た。次にこの相同組換えを起こったES細胞を用い、桑実胚とのサンドイッチによる凝集法により、キメラマウスの作成を行ない、今までのところ10ピキのキメラマウスを得ることができた。現在、得られたキメラマウスと選別用マーカーをもつマウスとの交配中であり、germline transmissionが起こりヘテロ接合体が得られ次第、ヘテロ接合体同士の交配によりホモ接合体を得る予定である。このマウスについて形態学的な解析をおこない、がん化やがんの浸潤・転移への影響を調べる予定である。
糖尿病難治性潰瘍の新規治療法：標的化M2マクロファージ活性化ベクターの開発

本研究では、体内の組織や細胞が持つ特有のペプチド配列(ZIPコード)を活用したベクターを作成し、糖尿病の合併症としてもよく知られる皮膚難治性潰瘍の新規治療法の開発を試みた。まず、皮膚修復遅延に関与しているとの報告があるM2マクロファージを皮膚へ導くために必要なサイトカインと、糖尿病線維芽細胞特異的なZIPコードを組み合わせたベクターを作製することで、糖尿病で遅延している組織修復を促すことができるのではないかと考え研究を進めた。しかし、線維芽細胞特異的なペプチド配列の絞り込みは非常に難しく、今なお最適な系を構築中である。同時に、兼ねてより研究を進めていた細胞増殖の関連因子を足がかりに、皮膚の組織修復に関する研究を続行した。損傷を受けた皮膚では、骨髄由来細胞が表皮へ遊走し、CCL17/22を発現すること、表皮の細胞はCCL17/22のリガンドのレセプターであるCCR4を発現しているという2点は、すでに本研究グループによって明らかにしている。そこで、CCR4を発現する表皮の株化細胞を用いた実験を行い、細胞増殖はCCL17/22の濃度依存性があることを証明した。次に、この結果をin vivoで検証する目的で、全身に緑色蛍光蛋白質を発現するマウスの骨髄を採取し、CCR4欠損マウスへ骨髄移植を行うことで骨髄由来細胞を可視化した。このマウスを用いて創傷治癒に関する実験を行い、細胞増殖や骨髄由来細胞の動態について検証した。骨髄由来細胞に関しては、CCR4欠損マウスにおいて無処置状態でも表皮への遊走が確認できたが、対照群の野生型マウスにおいては処置後徐々に表皮へ遊走し、治癒が進むにつれて姿を消した。また、完治までに要する期間については、肉眼的には各群間で大きな差は見られなかった。現時点では、創傷治癒の実験結果に関して肉眼的な観察までにとどまっているが、組織学的解析を進めている。本研究は、molecular ZIPコード(以下、ZIPコード)を応用し、糖尿病合併症でよく見られる難治性の皮膚潰瘍治療用ベクターを作成することによる、新規治療法の確立を目的としている。糖尿病難治性潰瘍では、炎症を惹起するM1マクロファージの存在は観察されるものの、その後正常な創傷治癒過程で観察される組織の修復・再生に関与するM2マクロファージの集積遅延が示唆され、これが慢性炎症を伴った創傷治癒遅延の病態の一因であることが最近報告されている。そこで真皮に存在する線維芽細胞を利用し、M2マクロファージを潰瘍部へ遊走、活性化させることができれば、治療効果の期待を持てるベクターが完成する。また、体内臓器の組織/細胞特有のペプチド配列(ZIPコード)を応用すれば、標的細胞特異的治療用ベクターとなる。今回作成するベクターは、皮膚組織に豊富に存在する線維芽細胞を標的としており、糖尿病マウスの皮膚線維芽細胞を用いたZIPコードの検索を実施中である。今年度は、ストレプトゾトシンをマウスへ投与し、糖尿病マウスの作成を定期的に行った。一定期間飼育し、高血糖状態を維持させた糖尿病マウスを使用し、線維芽細胞を単離・培養する実験系確立した。また、この細胞を用いたファージディスプレイを実施した。in vivoのファージディスプレイに対し、in vitroのファージディスプレイでは、直接細胞にファージを接着させることになるため、ファージの絞り込みが比較的容易であろうと考えたが、細胞に結合するファージが非常に多く、特異性の高いペプチド配列を抽出するのが困難な状況が続いた。この他、株化細胞を用いた皮膚機能に関する実験にて、障害を受けた表皮細胞が細胞増殖する際に必要となる因子を同定した。ストレプトゾトシン100mg/kgをマウス尾静脈から投与し、1型糖尿病マウスを作成した。糖尿病マウス皮膚組織からの線維芽細胞の単離、初代培養の方法を確立した。線維芽細胞の単離は、細断した皮膚片をそのまま使用せず、酵素処理とフィルター濾過によって、得られた単細胞を回収・播種し、培養する方法とした。細胞単離後7日間培養し、ファージディスプレイを実施した。まず、単離した糖尿病マウス皮膚線維芽細胞以外の細胞にファージを吸着させ、結合しなかったファージを回収し、単離した線維芽細胞と反応、結合したファージを回収・増幅を行った。この過程を5回繰り返し、目的の細胞に親和性、特異性の高いファージを決定し、そのアミノ酸配列を同定する。現在までに2クールのファージディスプレイを実施したが、糖尿病マウス皮膚線維芽細胞に対するファージの結合性が非常に高く、特異性の高いペプチド配列は未だ絞り込めていない。この他、表皮の株化細胞を用いた皮膚の機能維持と細胞増殖に関する実験にて、障害を受けた表皮角化細胞はCCR4を発現し、CCL17/CCL22によって細胞増殖が上昇することを見出した。これにより、標的とした皮膚線維芽細胞にCCL17/22を強制発現させることで、表皮細胞を増殖させ、潰瘍などの障害治癒を促進できると考えられる。皮膚は紫外線や放射線、病原体といった外界からの刺激に対し、バリアー機能を発揮して内部環境のホメオスタシスを維持する。しかし、糖尿病の場合はこの機能が低下・障害され、難治性の潰瘍を発症する。本研究では、糖尿病難治性潰瘍の治療ツールとして、molecular ZIPコード(以下、ZIPコード)に着目した。ZIPコードとは、全体内臓器の組織/細胞が所有するペプチド配列を指し、それぞれ独自の配列を持つ。

したがって、難治性潰瘍における創傷治癒遅延の原因となっている皮膚が持つZIPコードを同定し、これを用いた治療用ベクターを作製できれば、副作用のない新たな治療法の一つとなり得る。まず、ZIPコードの検索について、表皮と真皮どちらのZIPコードも現時点では不明なため、線維芽細胞から成る真皮のZIPコード同定を試みた。しかし、培養条件の再検証や非特異的なファージの除去を実施しても、結合ファージが非常に多く、未だ線維芽細胞特異的ペプチド配列は同定できていない。作製する標的化治療ベクターには、皮膚組織の修復に効果的な遺伝子を載せる必要がある為、傷害された表皮の修復に有効な遺伝子の同定を試みた。表皮細胞株(ヒト表皮角化細胞株:HaCaT細胞)を使用し、傷害も糖尿病より単純と考えられる放射線障害モデルを用い、傷害された表皮の修復に効果をもたらす可能性のある遺伝子探索を昨年度より継続している。その結果、障害を受けた表皮角化細胞はCCR4を発現すること、また、CCL17/CCL22によって細胞増殖が亢進することが分かった。そこで、CCR4をノックダウンし、対照群と比較した結果、ノックアウト群でCCL17/CCL22の投与による細胞増殖に変化は認められなかった。これにより、CCL17/CCL22-CCR4の機能と細胞増殖の役割を証明することに成功した。マウス皮膚組織より細胞を単離し、3日間培養した後、ファージディスプレイを実施した。まず、空のディッシュにファージの調製液を入れ、細胞以外のモノにも結合する極めて非特異的なファージを除去した。次に、皮膚の細胞ではない株化細胞(RAW細胞)を培養したディッシュへファージ液を入れ、さらにセレクションをかけた。この上清を用い、目的とする線維芽細胞と特異的に結合するファージを回収した。結果、この実験系でも線維芽細胞へ結合したファージは非常に多く、特異性を持つファージのアミノ酸配列を同定するには至らなかった。この他、HaCaT細胞を用いた皮膚の機能維持と細胞増殖に関する実験も実施している。CCL17/CCL22-CCR4の機能をさらに検証するため、CCR4 siRNAベクターを用いた遺伝子導入実験を行った。まず、siRNAを発現させるためのヘアピン型RNA発現ベクターを作製した。短鎖RNAを用いて二本鎖オリゴDNAを調整し、siRNA発現ベクターに組み込むことでCCR4ノックダウンベクターを作製した。作製したCCR4 siRNAベクターを細胞へ遺伝子導入し、コントロール群およびCCR4発現抑制群それぞれの細胞を作製した。各群に10Gの放射線を照射し障害を与え、CCL17 /CCL22を単独、もしくは混和して添加し、細胞増殖能を測定した。CCR4の発現を抑制したHaCaT細胞では、放射線照射後にCCL17/CCL22を添加しても、細胞増殖能に変化が見られないという結果を得た。本研究では、体内の組織や細胞が持つ特有のペプチド配列(ZIPコード)を活用したベクターを作成し、糖尿病の合併症としてもよく知られる皮膚難治性潰瘍の新規治療法の開発を試みた。まず、皮膚修復遅延に関与しているとの報告があるM2マクロファージを皮膚へ導くために必要なサイトカインと、糖尿病線維
イオンペアリングを基軸とした超分子ポリマーの動的構造変換

π電子系イオンペアを構成ユニットとした超分子ポリマーの創製を基軸とし、π電子系イオン間にはたらく多様な相互作用の解明に挑戦する。すなわち、相反する電荷を有するπ電子系イオンを動的ユニットでつないだπ電子系イオンペアを設計・合成し、それに対し適切な外部刺激を与えることで、分子内・分子間でのイオンペアメタセシスを駆動力とした超分子ポリマーの創製を行う。さらに、イオン会合によるイオンペア形成を駆動力とした超分子ポリマーの創製を行う。π電子系イオンペアにおけるイオンペアメタセシスの概念を追究し、超分子ポリマーのイオンペアメタセシスや外部刺激による組織構造や機能の制御を試みる。
マルチメディア通信に適したネットワーク構築に関する研究

波長分割多重(WDM)は,高速かつ大容量な情報転送を実現する技術として,バックボーンネットワークだけでなく,LANや都市部のネットワーク(MAN)のようなネットワークへの適用が考えられている.急増するトラヒックに対応するために,高スループットかつ低遅延なデータ転送を実現しつつ,公平性を満たすことが可能な情報転送方式が必要不可欠である.本研究では,スロット型リングにおいて複数の自己トークンを用いたMACプロトコルの近似解析を行った.均一トラヒック下における複数の自己トークンをもつMACプロトコルの遅延スループット特性を明らかにした.さらに,不均一トラヒック下において一定期間内にノードが送信したパケット数に応じてそのノードで利用できる自己トークン数を適応的に変化させるMACプロトコルを提案した.計算機シミュレーションの結果,提案プロトコルは不均一トラヒック下においてもノード間のスループットの公平性を維持できることが示された.また,高速な情報転送に適したHORNET(Hybrid Optoelectronic Ring NETwork)における平均パケット遅延特性及びスループット特性を向上するため,パケット送信時に前もって予約サブキャリア信号を送信することによりチャネル予約を行うチャネルアクセス制御方式を提案した.提案方式は,しきい値以下のパケット長を持つパケットを短パケット,しきい値より長いパケット長を持つパケットを長パケットとし,長パケットの送信時にチャネル予約を行うことにより,同一長パケットの再送回数を減らしHoLブロッキングの起こる回数を減少することが可能となる.計算機シミュレーションによる特性評価を行なった結果,従来方式と比較して平均パケット遅延特性及びスループット特性を改善でき,提案方式の有効性が示された.近年の通信トラヒック量の急増に伴い、高速かつ大容量な情報転送を実現する技術である波長分割多重(WDM)を、バックボーンネットワークだけでなく、LANや都市部のネットワーク(MAN)のようなネットワークに適用する必要があり、そのようなネットワークにおいて、高スループットかつ低遅延なデータ転送が可能なプロトコルやアルゴリズムについての研究が行われている。また、通信品質要求の多様化により、ネットワーク上で1対多(マルチキャスト)通信を効率よく扱うアルゴリズムが必要となる。本研究では、マルチキャストパケット混在トラヒック下での、WDMシングルホップネットワークに注目し、高負荷時にパケット遅延特性が劣化するという従来方式の問題点を解決するために、同時にスケジューリングを行う複数のデータパケットに対し、重複する目的アドレスを多く持つデータパケットの送信を遅らせることにより、送信までに要する待ち時間が短いデータパケットの数を大きくできるスケジューリングアルゴリズムを提案した。計算機シミュレーションにより、平均パケット遅延特性およびスループット特性を改善できることを示した。また、WDM双方向リングネットワークにおけるコネクション確立において、宛先アドレスが競合する際、コネクション確立待ちのノードがコネクションを確立しデータ伝送を完了させるまでに大幅に時間がかかってしまうという問題点があった。そこで本研究では、コネクション確立に要する時間を短縮するため、先にデータ伝送を完了させたノードがコネクション確立待ちのノードに送信権の受け渡しを行なうコネクション確立方式を提案した。計算機シミュレーションにより、提案方式が従来方式と比較してコネクションのセットアップに要する時間、及び収容可能なコネクション数に関する特性を改善できることを示した。波長分割多重(WDM)は,高速かつ大容量な情報転送を実現する技術として,バックボーンネットワークだけでなく,LANや都市部のネットワーク(MAN)のようなネットワークへの適用が考えられている.急増するトラヒックに対応するために,高スループットかつ低遅延なデータ転送を実現しつつ,公平性を満たすことが可能な情報転送方式が必要不可欠である.本研究では,スロット型リングにおいて複数の自己トークンを用いたMACプロトコルの近似解析を行った.均一トラヒック下における複数の自己トークンをもつMACプロトコルの遅延スループット特性を明らかにした.さらに,不均一トラヒック下において一定期間内にノードが送信したパケット数に応じてそのノードで利用できる自己トークン数を適応的に変化させるMACプロトコルを提案した.計算機シミュレーションの結果,提案プロトコルは不均一トラヒック下においてもノード間のスループットの公平性を維持できることが示された.また,高速な情報転送に適したHORNET(Hybrid Optoelectronic Ring NETwork)における平均パケット遅延特性及びスループット特性を向上するため,パケット送信時に前もって予約サブキャリア信号を送信することによりチャネル予約を行うチャネルアクセス制御方式を提案した.提案方式は,しきい値以下のパケット長を持つパケットを短パケット,しきい値より長いパケット長を持つパケットを長パケットとし,長パケットの送信時にチャネル予約を行うことにより,同一長パケットの再送回数を減らしHoLブロッキングの起こる回数を減少することが可能となる.計算機シミュレーションによる特性評価を行なった結果,従来方式と比較して平均パケット遅延特性及びスループット特性を改善でき,提案方式の有効性が示された.
中世漢字片仮名交じり文における重点を中心とした書記史的研究

本研究課題は中世漢字片仮名交じり文献を対象に、表記種連続の類型とその個別的特徴を分析することで、1215世紀の漢字仮名交じり文の日本語書記システムを明らかにしようとするものである。具体的には、中世漢字片仮名交じり文文献における重点(例「コヽロ」における「ヽ」)を取り上げて実態調査を行い、諸要素間の連関について分析と考察を進める。かかる研究目標の下、計画初年度の平成31年度には、用例の採集整理を進めるとともに以下の成果発表を行った。まず、中世仏教者の一人として親鸞関係遺文を分析対象とし、前年度に『西方指南抄』の重点について行った報告と併せ、同書の書記方針の傾向が他の漢字片仮名交じり文献にも敷衍できることを示し、親鸞による重点書記の全体像について概要をとらえた。結果、書記方針がかなり厳密に統一されており、重点・同字反復による分節機能が非常に高いことを示した(『言語と表現ー研究論集ー』16)。さらに、13世紀の片仮名文および仮名文の比較という視点から、大福光寺本および前田家本『方丈記』の検討を行った(第119回国語語彙史研究会口頭発表)。重点・同字反復による分節機能は大福光寺本よりも前田家本の方が高く、親鸞資料はさらにこれら二本を上回る。すなわち、親鸞の重点用法を『方丈記』二本と比較するとき、片仮名文で記された大福光寺本ではなく、仮名文で記された前田家本の方に近いことは注目すべきである。大福光寺本は「オーヲ」の仮名遣いにおいてほぼ「ヲ」に統一されており、「を+動詞」は、結果的に「ヲヽ...」という表記連続となる。重点用法はひとり補助符号の体系性のみで説明できるものではなく、漢字片仮名交じり文を構成する諸要素内で考究する必要性が再浮上した。日本語書記史において、重点を使用するという方法は各種表記体に共通しており、この方法に注目することで日本語書記史の通時的な定位が可能となりうる。初年度は当初の予定通り、漢字片仮名交じり文による親鸞関係資料における重点の使用状況の分析を行い、明らかになった問題点とともに論文発表を行った。さらに当初の予定よりも早い段階であったが、大福光寺本および前田本『方丈記』の重点について分析を行い、口頭発表を行うことができた。平成30年度中の発表論文は1本、口頭発表は1件に留まったが、13世紀の片仮名文資料の代表例としても取り上げられることのある大福光寺本『方丈記』について、仮名遣いの問題から前田本『方丈記』との比較・観察を通じ、今後明らかにしていくべき課題のあぶり出すことができた。基盤的な枠組みへの自覚的整理の進捗と位置付け得る。さらに、親鸞関係資料における重点は全数的調査をほぼ終えたことで、一資料内に留まらない特定個人の書記傾向を明確に示すことができた。基礎データの充実という意味において有意義であったと自己評価できる。引き続き、より幅広いジャンルにおける中世漢字片仮名交じり文の表記実態を収集するとともに、その分析作業を進める。次年度は特に平成30年度に口頭発表を行った大福光寺本および前田本『方丈記』について、さらに漢字と仮名(片仮名)の割合が重点の使用および仮名遣いと相関するか否かという観点も用いて用例収集と分析に努めていく。成果は学会・研究会等で口頭発表を行い、速やかに論文化に取り組む。口頭発表の場における質疑応答はもとより、他の研究者との研究交流や意見交換などによっても議論を深め、研究計画を推進していく予定である。

日本語書記史において、重点を使用するという方法は各種表記体に共通しており、この方法に注目することで日本語書記史の通時的な定位が可能となりうる。初年度は当初の予定通り、漢字片仮名交じり文による親鸞関係資料における重点の使用状況の分析を行い、明らかになった問題点とともに論文発表を行った。さらに当初の予定よりも早い段階であったが、大福光寺本および前田本『方丈記』の重点について分析を行い、口頭発表を行うことができた。平成30年度中の発表論文は1本、口頭発表は1件に留まったが、13世紀の片仮名文資料の代表例としても取り上げられることのある大福光寺本『方丈記』について、仮名遣いの問題から前田本『方丈記』との比較・観察を通じ、今後明らかにしていくべき課題のあぶり出すことができた。基盤的な枠組みへの自覚的整理の進捗と位置付け得る。さらに、親鸞関係資料における重点は全数的調査をほぼ終えたことで、一資料内に留まらない特定個人の書記傾向を明確に示すことができた。基礎データの充実という意味において有意義であったと自己評価できる。引き続き、より幅広いジャンルにおける中世漢字片仮名交じり文の表記実態を収集するとともに、その分析作業を進める。次年度は特に平成30年度に口頭発表を行った大福光寺本および前田本『方丈記』について、さらに漢字と仮名(片仮名)の割合が重点の使用および仮名遣いと相関するか否かという観点も用いて用例収集と分析に努めていく。成果は学会・研究会等で口頭発表を行い、速やかに論文化に取り組む。口頭発表の場における質疑応答はもとより、他の研究者との研究交流や意見交換などによっても議論を深め、研究計画を推進していく予定である。申請時に予定していた学会出張が諸事情によって参加できなくなったことによって、次年度使用額が生じた。所属大学の研究室において以前から使用しているデスクトップ型パソコンの買い換え等を次年度に計画しているため、これらに充当していく予定である。
子どもにやさしい医療を創造するためのホスピタル・プレイに関する研究

海外調査で病児や被虐待児などを効果的に支援するセラピューテックな遊びに関する知識や技術を学び、日本のHPS教育、病児の在宅支援、児童相談所における協働事業に導入した。国際シンポジウム開催では病児や重度の障害児の遊びのニーズに関する理解が深まり、ワークショップ開催では小児医療に関わる様々な専門職の対話の場の提供や、HPSの包括的な学術領域の可視化ができたと考える。HPSの専門性を示すエビデンスとして発行してきた事例集は、HPSのキャリアラダーの形成にも役立ち、学び続ける専門職としてのありかたを示した。科研費による研究は海外の研究会においても発表し日本におけるホスピタル・プレイの国際理解を深めた。本年度の目的は、専門職としての知識や技能の細分化、専門化が著しく進む中で、高度な医療を提供する日本の小児医療体制の中に、遊びをツールに子どもを支援するHPSをどのように位置づけていくことが効果的かを検証することであった。この目的の下、研究を行い、以下の成果が得られた。1.39th Annual International Conference The Association for the Study of Play (TASP),26th Conference The American Association for the Child's Right to Play(IPAUSA)の合同研究大会に参加:遊びに関る研究を進めているTASPと子どもの遊びを推進するIPAの合同会議において、日本における病児の遊びに関する認識についてホスピタル・プレイの視点から発表した(ワークショップ形式)。TASPは、遊びの研究を行う研究者による学会であり、40年の歴史をもつが、病気の子どもに関する研究が発表されることはこれまであまりなく、慢性疾患のある子どもに対する遊び支援の実際は出席者の関心を得られ、よい反応があった。2.ホスピタル・プレイ研究動向の把握:小児医療の中でHPSが取り組む多職種協働によるホスピタル・プレイ研究に主眼を置き、関連文献を収集した。そして、遊びを中心とした医療者間の連携が病児の療養環境改善に及ぼす影響を明らかにし、ホスピタル・プレイの有効性について、研究発表などを通して社会に発信することができた。1.英国において、HPSETの会長に面会し、日本におけるHPSの現状と課題を報告し、助言をもらった。また、HPSの発達史に関する資料を保管している、Action for Sick Childrenの図書室において文献を収集した。また、Children's Play Information Serviceにおいて、Play Workとの接点を調査した。今後、日本において上級HPSを育成することを計画しているが、これらにより、上級HPSに必要となる知識・技術・態度・専門性を明らかにすることができた。2.7th Biennial International Hospital Play Specialists' Association of Aotearoa/New Zealand Conferenceに参加し、研究発表を行った。隔年ごとに研究大会を開催するHPSニュージーランドは、HPSを養成する数か国の中の1つであり、本学がHPS養成事業を立ち上げたときにニュージーランドからも当時の会長が視察に来日した経緯がある。研究大会においては、日本におけるHPS養成の発展と、開発したカリキュラムに関する研究発表を行った。また、本学のHPS養成講座を修了したHPSの後藤和恵さんとともに、侵襲性の高い処置を受ける子どもに対するホスピタル・プレイのワークショップを行った。参加者の関心を得られ、よい反応があった。欧米諸国では、遊びを活用して病児や障害児とその家族を支援する専門職が定着し、小児医療チームの一員として機能している。子どもの福祉に立脚したHPSもその1つであり、本研究はHPSが欧米社会に定着した歴史的経緯や文化的背景を踏まえ、日本の小児医療の中でHPSを発展させていくために必要な課題や理念、倫理を明らかにする。さらに、子どもにやさしい医療を創造すべく、子どもの福祉と医療、環境を融合した新たな学際領域の基礎を示す。本研究初年度は、実践領域の発展動向を把握するための現地調査を中心に実施し、次の研究成果が得られた。1.米国子ども支援療法に関する現地実践調査:セラプレイは、子どもの福祉や問題について、子どもと両親との関係性という視点から、遊びを用いて支援するための専門技術である。今回の実践調査によって、セラプレイの根幹を支える理念や倫理が明らかとなり、HPSの専門性との比較検討が可能となった。その結果、社会的な問題を抱える子どもに対する遊び支援など、ホスピタル・プレイの新たな可能性が示された。2.ホスピタル・プレイ研究動向の把握:小児医療の中でHPSが取り組む多職種協働によるホスピタル・プレイ研究に主眼を置き、英国及び米国における関連文献を収集した。そして、遊びを中心とした医療者間の連携が病児の療養環境改善に及ぼす影響を明らかにし、ホスピタル・プレイの有効性について日本の関連学会において報告した。3.医療と遊びに対する医療者の意識調査:日本の医療者を対象とし、病児の医療や療養環境、遊びに対する認識について、聞き取り調査を実施した。

調査結果から、医療者にとって子どもと遊びは切り離せない関係にあっても、医療の場に遊びの専門職が介在するか否かで両者の関係を結ぶ視点が流動的となり、そのためにホスピタル・プレイが部分的な知識や技術として捉えられる傾向にあることが明らかとなった。テリーコットマン博士のアドラー派プレイセラピーの集中トレーニングを受講することを最大の目的とし、米国研修を行った。受講生は私を含め8名で、子どもを支援するエイジェンシーに勤めている者、自分自身でカウンセリングの事業所を開設している者、小学校のカウンセラーなどであった。トレーニングは英語で行われた。1日目は、アドラー派のプレイセラピーにかんするレクチャーを受けた。アドラー派プレイセラピーの最大の特徴は、子どもを支援する際に重要な4つのC(connect courage count capable)を意識すること、そして、子どものパーソナリティ・プライオリティを考えることである。この2つの方向性から、子どものプレイセラピーを組み立てていくのである。2日目から4日目までは、3人で1人の子どもに対して、プレイルームでセラピーをおこなうトレーニングを行った。セッションは録画され、その録画を見ながらコットマン博士がその後スーパーヴィジョンを行うのである。子どもは地域に住む子どもであり、6歳児と7歳児で構成されていた。私が担当した子どもは女児で、親の離婚を経験しており、母の再婚に悩む気持ちをもつ子どもであった。兄とのライバル関係も子どもにとっては重要な課題であった。5日目は、討論と質問、リフレクションを行った。コットマン博士から厳しくも繊細な指導を受けながら、援助者と子どもとのかかわりを理論的に深く学ぶことができた。自分の援助を概念化することの重要性も学んだ。静岡市児童相談所において現在実施しているプレイ・セラピーを活用した児童支援、処遇困難事例等に関するアドバイザー業務において、職員や保護されている子どもへの還元方法を考えながら受講した。これらの活動につなげるとともに、来年度の社会貢献や教育活動にもいかしていきたい。欧米ではすでに遊びをツールに病児を支援する専門職HPSが小児医療の中に定着しているが、日本においても小児医療チームの一員としてHPSを根付かせることがこの研究の目的である。HPSを養成するとともに、ホスピタル・プレイの効果やHPSの必要性を社会に発信していくことにより、目的達成に着実に近付いている。HPSが遊びを使って実現に貢献する理念は、チャイルドフレンドリーな環境づくり、ファミリーセンタードケアである。
造血因子の生産を制御する血液内物質の単離と構造解析

赤血球は酸素を運搬する機能を持ち,生体全体の代謝活性に影響を及ぼしている。赤血球細胞は一定の寿命があり死滅していくので,生体はこれを補給しなくてはならぬ。この補給は未分化な前駆細胞の分化と増殖により達成される。この赤血球前駆細胞の分化増殖を促進し,赤血球形成の主要な制御因子は,エリスロポエチン(EPO)と呼ばれる腎臓で生産される糖タンパク質である。動物に無タンパク食を与えると赤血球形成が低下する。この低下はEPO生合成の停止によることを明らかにした。このEPO生合成を停止させる機構を解明することを目的として実験を行い以下のような成果を得た。1.血清中及び腎細胞培養上清の微量のEPOを正確にしかも迅速に定量するため,EPOの異なるエピト-プを認識する2種の単クロ-ン抗体を調製し,サンドイッチ型酵素免疫法による定量法を確立した。2.腎臓におけるEPO生産細胞については今迄に種々の説があり,どの細胞が生産しているかについては不明確であった。EPOに対する親和力の高い単クロ-ン抗体を調製し,貧血によりEPOの生産を誘導したマウスの腎臓を酵素抗体法により染色した。その結果,EPO生産する細胞は腎臓の尿細管近辺の毛細管内皮細胞であることを示す結果を得た。3.EPO生産細胞の培養系を確立するために,貧血ラットの腎皮質細胞をコラゲナ-ゼで分散させた後に培養した。培養上清にEPOの生産を確認した。EPO生産細胞を分離濃縮するために,遠心分離法などを用いた。その結果,EPO生産細胞をかなり高濃度に濃縮することが可能となった。このようにして得られた細胞を培養し,培地へのEPO生産に対するラット血清(無タンパク食とタンパク食)の影響を観察するシステムを完成した。各々の生産機能を持つ成熟血液細胞(赤血球など)は一定の寿命があるので、生体は成熟細胞を補給し続けねばならない。この補給は未分化な幹細胞の分化増殖により達成される。赤血球の分化増殖過程には、この過程を促進するエリスロポエチン(EP)と呼ばれる糖蛋白質が必要であり、赤血球の形成速度は血中EPレベルにより支配される。EPは腎で生産され、血中EPレベルを支配する第一の環境要因は酸素供給量である。他方、動物に無蛋白食を与えると赤血球量が減少することは古くから知られた事実であるが、申請者らはこの赤血球の減少は血中EPレベルの低下によること、さらに無蛋白食に切り替えるとEPの生合成が直ちに停止することを証明した。すなわち食餌蛋白質はEPレベルを支配する第二の環境要因であり、蛋白質を摂取するか否かにより速やかに血中レベルが変化する未知の物質が存在し、これが腎におけるEP生産を制御することを示した。本研究はこの未知物質を精製単離し、その構造を決定することを目的としている。この目的のために、腎細胞を培養しEPの生産を観察しうる系を確立する必要がある。そのためには微量のEPを正確にかつ迅速に定量する方法を開発せねばならぬ。ヒトEPに対して異なるエピト-プを認識する二つのモノクロ-ナル抗体を利用した酵素免疫法を開発し、非常に微量のEPを定量することが出来るようになった。他方、ラットの腎細胞よりEP生産細胞を濃縮することを試みている。このさいEP生産細胞を同定するためには、細胞抽出液中のEPを測定する必要があり、先に述べた酵素免疫法が威力を発揮している。

赤血球細胞は一定の寿命があり死滅していくので,生体はこれを補給しなくてはならぬ。この補給は未分化な前駆細胞の分化と増殖により達成される。この赤血球前駆細胞の分化増殖を促進し,赤血球形成の主要な制御因子は,エリスロポエチン(EPO)と呼ばれる腎臓で生産される糖タンパク質である。動物に無タンパク食を与えると赤血球形成が低下する。この低下はEPO生合成の停止によることを明らかにした。このEPO生合成を停止させる機構を解明することを目的として実験を行い以下のような成果を得た。1.腎臓におけるEPO生産細胞については今迄に種々の説があり,どの細胞が生産しているかについては不明確であった。EPOに対する親和力の高い単クロ-ン抗体を調製し,貧血によりEPOの生産を誘導したマウスの腎臓を酵素抗体法により染色した。その結果,EPOを生産する細胞は腎臓の尿細管近辺の毛細管内皮細胞であることを示す結果を得た。2.EPO生産細胞の培養系を確立するために,貧血ラットの腎皮質細胞をコラゲナ-ゼで分散させた後に培養した。培養上清にEPOの生産を確認した。EPO生産細胞を分離濃縮するために,遠心分離法などを用いた。その結果,EPO生産細胞をかなり高濃度に濃縮することが可能となった。このようにして得られた細胞を培養し,培地へのEPO生産に対するラット血清(無タンパク食とタンパク食)の影響を観察するシステムを完成した。
排気バッファ室付きバルブレスパルス燃焼器の高周波数運転による準定常高温噴流の生成

内径16mm,長さ401mmの円筒型燃焼器に排気バッファ室を設置し、研究を進めた。燃焼器を100Hzでバルブレス運転し、排気噴流を直接観察するとともに、排気バッファ室出口から100mmの位置でよどみ点圧力の時間変化を測定した。排気バッファ室を使用しない場合の排気噴流持続時間が2.5msであったのに対し、排気バッファ室を使用した場合には運転周期に相当する10msにまで伸び、準定常噴流を取り出すことができた。本年度は、まず、両端を閉じた円筒管を用い、デトネーション発生の基礎実験を行った。そして、その基礎実験の結果を基に、バルブレスモードで連続運転するパルス燃焼器を設計・製作した。燃焼器本体は内直径16mm、長さ401mmの片端を閉じた円筒管であり、そこに燃料、酸化剤、パージ用ガス供給のための1/4インチ管を取り付けたものである。各々のガス供給管には運転開始・停止用の電磁バルブを取り付け、電磁バルブと燃焼器との間に流量調整用オリフィスを挿入できるようにした。燃料と酸化剤は、供給後の混合を促進するため、燃焼器の閉端近傍の位置で対向噴流として供給した。パージ用ガスは、高温の既燃ガスを閉端近傍から掃気するため、45°の角度で閉端に向かう噴流として供給した。燃焼器側面には、点火用スパークプラグと火炎検出用イオンプローブ、および圧力変換器を取り付けた。ガス種は、燃料としてエチレンを、酸化剤として酸素を、パージ用ガスとしてアルゴンを使用した。これらの各ガス種についてガス供給系統の特性(供給圧および流量調整用オリフィス径と流量との関係)を供給圧および流量調整用オリフィス径を様々に変化させながら測定し、その結果を基にバルブレスモードでの運転条件を決定した。バルブレスモードによる単気筒燃焼器の高周波数連続運転が可能であることを実証するため、運転周波数200Hzでの運転を30サイクル行い、これに成功した。本研究により、電磁バルブの作動限界周波数に制限されない高周波数領域でのパルス燃焼器連続運転法が確立された。このことは、単にパルス燃焼器の運転周波数を格段に向上させただけでなく、故障発生確率の低減にもつながるものである。本年度は、前半で、昨年度に製作・試運転した燃焼器に簡易水冷システムを付加し、合わせて、着火に失敗した際の緊急自動停止システムを構築した。この自動停止システムは、運転時に発生するパルス的な燃焼器の振動を利用したものである。これらを整備した結果、運転周波数200Hz、動作継続時間5秒の運転が安全にできるようになった。また、年度後半で、燃焼器下流に設置するバッファ室とバッファ室出口部を製作し、それらの効果を調べる実験を開始した。バッファ室は、単純な円筒形状(内径68mmφ)とし、燃焼器直後に設置した。また、バッファ室直後に燃焼器と同じ内径(16mmφ)の円筒管を設置し、これをバッファ室出口部とした。実験では、排気噴流を毎秒1200コマの高速度ビデオカメラで真横から直接撮影し、バッファ室がある場合とない場合とで結果を比較した。なお、バッファ室設置により運転安定性がやや低下したため、運転周波数を33Hzに落とし、実験を行った。実験の結果、次の2点が明らかになった。まず、出口部に特にノズルを設置しなくても、ある時間幅、超音速の排気噴流が得られ、バッファ室の有無に関わらず、排気噴流中にショックダイヤモンドが明確に観察された。次に、バッファ室の設置により、バッファ室が無い場合に観察された爆発的な排気が見られなくなり、同時に、超音速噴流が観察される時間が長くなった。出口にノズルを設置しなくても超音速噴流となる理由は、出口において大気圧よりも高い圧力でチョークしているためと考えられる。また、バッファ室の設置によって爆発的な排気が見られなくなり、同時に、超音速の排気噴流が観察される時間が長くなったのは、準定常噴流に近づいている証であり、研究目的達成につながるものと考えられる。本年度は、排気バッファ室を3種用意し、準定常高温噴流を得るべく、研究を進めた。使用した燃焼器は内径16mm,長さ401mmの片端を閉じた円筒型であり、その出口に排気バッファ室を設置して実験を行った。使用した排気バッファ室は、全て円筒型であり、(1)内径68mm,長さ200mm、(2)内径95mm,長さ200mm、(3)内径68mm,長さ400mm、の3種である。排気バッファ室(1)を基準とし、(2)は(1)の断面積を2倍にしたもの、(3)は(1)の長さを2倍にしたものである。これら3種の排気バッファ室の効果を調べることで、排気バッファ室の体積、断面積、長さが排気噴流に与える影響を調べた。排気バッファ室の出口は内径16mmで固定した。