hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
半導体レーザ分光を用いた低環境負荷高効率ガスタービン燃焼器の開発

低環境負荷高効率ガスタービン燃焼器の開発において,二酸化炭素と窒素酸化物をともに低減させることは非常に困難な技術課題であるが,これらを同時に実現することが近年求められている.この問題を解決する方法として,実用ガスタービン燃焼器に高精度の計測装置と制御システムを搭載し,瞬時の計測情報に基づいて燃焼器を動的に制御することにより,環境汚染物質排出量の低減と振動燃焼等を防止することが考えられる.そこで本研究では,半導体レーザ分光を用いたガスタービン燃焼器における環境汚染物質排出量の高精度計測法と振動燃焼等の不安定現象の検出法を確立することを目的としている.本研究では,燃焼器における振動燃焼等の不安定現象の原因と考えられる反応性乱流からの音の発生機構の解明とその予測法の確立,炭化水素乱流予混合火炎における環境汚染物質の生成機構の解明,H2OとCO2の吸収線を用いた半導体レーザ吸収分光計測法の確立とその適用性の検討に重点をおいて研究を行った.その結果,実用的な燃焼器において発生する音の発生機構を明らかにするとともに,燃焼器の動的制御法を開発する上で非常に重要となる燃焼場における音の簡易予測法を開発した.炭化水素燃焼を対象とした直接数値計算から,乱流中での局所的な窒素酸化物の生成速度が局所熱発生率と密接に関連しており,それらを実験的に計測するには熱発生率と相関の高いCH濃度を用いることが有望であることを明らかにした.さらに,直接数値計算結果を用いた半導体レーザ吸収分光計測の誤差解析を行うとともに,H2OとCO2の吸収線を用いた半導体レーザ吸収分光計測システムを開発し,それらを用いた温度及び化学種濃度の計測精度と時間分解能を検証し,実用ガスタービン燃焼器へ搭載するための基礎的な知見を得た.低環境負荷高効率ガスタービン燃焼器の開発において,二酸化炭素と窒素酸化物をともに低減させることは非常に困難な技術課題であるが,これらを同時に実現することが近年求められている.この問題を解決する方法として,実用ガスタービン燃焼器に高精度の計測装置と制御システムを搭載し,瞬時の計測情報に基づいて燃焼器を動的に制御することにより,環境汚染物質排出量の低減と振動燃焼等を防止することが考えられる.そこで本研究では,半導体レーザ分光を用いたガスタービン燃焼器における環境汚染物質排出量の高精度計測法と振動燃焼等の不安定現象の検出法を確立することを目的としている.本研究では,燃焼器における振動燃焼等の不安定現象の原因と考えられる反応性乱流からの音の発生機構の解明とその予測法の確立,炭化水素乱流予混合火炎における環境汚染物質の生成機構の解明,H2OとCO2の吸収線を用いた半導体レーザ吸収分光計測法の確立とその適用性の検討に重点をおいて研究を行った.その結果,実用的な燃焼器において発生する音の発生機構を明らかにするとともに,燃焼器の動的制御法を開発する上で非常に重要となる燃焼場における音の簡易予測法を開発した.炭化水素燃焼を対象とした直接数値計算から,乱流中での局所的な窒素酸化物の生成速度が局所熱発生率と密接に関連しており,それらを実験的に計測するには熱発生率と相関の高いCH濃度を用いることが有望であることを明らかにした.さらに,直接数値計算結果を用いた半導体レーザ吸収分光計測の誤差解析を行うとともに,H2OとCO2の吸収線を用いた半導体レーザ吸収分光計測システムを開発し,それらを用いた温度及び化学種濃度の計測精度と時間分解能を検証し,実用ガスタービン燃焼器へ搭載するための基礎的な知見を得た.ガスタービン燃焼器の開発において,CO_2排出量の低減とNO_X排出量の低減は両立することが困難な要素であり,これらを同時に実現することが今日最も重要な課題である.これらの問題を解決する方法として,実用ガスタービン燃焼器に高精度の計測装置と制御システムを搭載し,燃焼器を瞬時の計測情報を用いて動的に制御することにより環境汚染物質の低減と振動燃焼等を防止することが考えられる.そこで本研究では,半導体レーザ分光を用いたガスタービン燃焼器における環境汚染物質の排出量の高精度な計測法と振動燃焼等の不安定現象の検出法を確立することを目的としている.本年度は詳細化学反応機構を考慮に入れた乱流予混合火炎の直接数値計算結果を用いて半導体レーザを用いた吸収分光シミュレーションを行い,半導体レーザ吸収分光に用いる吸収線の特定と半導体レーザ分光計測の誤差解析を行った.乱流火炎の火炎帯において生成物の吸収線を用いた場合,温度および化学種濃度の計測誤差が非常に大きく,温度では35%,化学種濃度では10%程度の計測誤差が生じることを明らかにした.しかし,既燃ガス中では温度変動及び濃度変動が存在する場合についても高精度で計測可能であることが明らかになった.また,これらの結果に基づいてH_2O及びCO_2の吸収線を用いた計測システムを構築し,基礎的な系において計測を行い,燃焼場へ適用する場合に必要となる基礎データの取得を行った.ガスタービン燃焼器の開発において,CO_2排出量の低減とNO_x排出量の低減は両立することが困難な要素であり,これらを同時に実現することが今日最も重要な課題である.これらの問題を解決する方法として,実用ガスタービン燃焼器に高精度の計測装置と制御システムを搭載し,燃焼器を瞬時の計測情報を用いて動的に制御することにより環境汚染物質の低減と振動燃焼等を防止することが考えられる.そこで本研究では,半導体レーザ分光を用いたガスタービン燃焼器における環境汚染物質の排出量の高精度な計測法と振動燃焼等の不安定現象の検出法を確立することを目的としている.

本年度はメタンやプロパンの乱流予混合火炎を対象として,詳細化学反応機構を考慮に入れた直接数値計算を行い,燃焼器の制御因子を決定するために重要となる乱流中でのNO_x生成機構の解明に重点をおいて研究を行った.その結果,乱流と火炎の相互作用により,乱流中での局所火炎要素におけるNOの反応速度は火炎面の局所的な特性と密接に関連しており,流体力学的に圧縮を受けた火炎要素ほど大きなNOの反応速度を示すことを明らかにした.また,水素を対象として三次元直接数値計算結果から乱流予混合火炎の局所火炎構造と未燃予混合気の乱流構造との関係を明らかにした.さらに,昨年度に引き続いてH_2O及びCO_2の吸収線を用いた計測システムを用いて基礎的な系において計測を行い,燃焼場へ適用する場合に必要となる基礎データの取得を行った.低環境負荷高効率ガスタービン燃焼器の開発において,二酸化炭素と窒素酸化物をともに低減させることは非常に困難な技術課題であるが,これらを同時に実現することが近年求められている.この問題を解決する方法として,実用ガスタービン燃焼器に高精度の計測装置と制御システムを搭載し,瞬時の計測情報に基づいて燃焼器を動的に制御することにより,環境汚染物質排出量の低減と振動燃焼等を防止することが考えられる.そこで本研究では,半導体レーザ分光を用いたガスタービン燃焼器における環境汚染物質排出量の高精度計測法と振動燃焼等の不安定現象の検出法を確立することを目的としている.本年度は,燃焼器における振動燃焼等の不安定現象の原因と考えられる反応性乱流からの音の発生機構の解明とその予測法の確立,炭化水素乱流予混合火炎における環境汚染物質の生成機構の解明,H2OとCO2の吸収線を用いた半導体レーザ吸収分光計測法の確立とその適用性の検討に重点をおいて研究を行った.その結果,実用的な燃焼器において発生する音は化学反応に伴う熱発生率の変動を表すエントロピー成分により支配されており,エントロピー成分の特性は乱流と火炎の相互作用による局所的な火炎構造によって決定されていることを明らかにした.また,燃焼器の動的制御法を開発する上で非常に重要となる燃焼場における音の簡易予測法を開発した.炭化水素燃焼を対象とした直接数値計算から,乱流中での局所的な窒素酸化物の生成速度が局所熱発生率と密接に関連しており,それらを実験的に計測するには熱発生率と相関の高いCH濃度を用いることが有望であることを明らかにした.さらに,H2OとCO2の吸収線を用いた半導体レーザ吸収分光計測システムを開発し,それらを用いた温度及び化学種濃度の計測精度と時間分解能を検証し,実用ガスタービン燃焼器へ搭載するための基礎的な知見を得た.
膜貫通型一酸化窒素還元酵素による亜酸化窒素生成機構の結晶構造学的解析

バクテリア由来一酸化窒素還元酵素は、通性嫌気性細菌の嫌気呼吸の一種である硝酸呼吸において、一酸化窒素を亜酸化窒素へ還元する役割を担う膜タンパク質である。本研究では、反応の初期状態に当たる還元状態の結晶構造を決定した。その結果、休止酸化型構造と還元型構造では、ほとんどその構造に変化が起こらないことが明らかとなった一酸化窒素還元酵素(NOR)は、土壌バクテリアや病原因菌などが嫌気的環境で行う硝酸呼吸において、一酸化窒素を亜酸化窒素に還元する反応を触媒する膜貫通型酵素である。本研究者はすでに、チトクロムcより電子を受容する緑膿菌由来NOR(cNOR)に関し、モノクローナル抗体との共結晶化を行うことで、休止状態の立体構造を2.7Å分解能で決定することに成功した。本研究では、さらに、反応中間状態である還元型や基質あるいは基質アナログとなるガス分子結合型結晶構造を決定することにより、NORが行う一酸化窒素の還元触媒反応機構を原子レベルで解明することを目的としている。NORは2つの2原子分子による化学反応を触媒する。そのため、基質結合状態あるいは基質アナログ結合状態を解明するためには、より高い分解能で構造決定することが必須である。そこで、当該年度では、構造解析の分解能を高めることを主眼に、結晶化手法の再検討を行った。脂質キュービック相を用いた結晶化では、脂質との混合後すぐに凝集してしまい、結晶化することはできなかったが、脂質バイセルを用いた結晶化法では、抗体との複合体を用いることで0.1mm角の結晶を得ることができた。しかしながら、得られた結晶の分解能は10Åと低く、構造解析には適していなかった。また、抗体FvフラグメントをBrevibacillus発現系を用いて大量調製し、cNOR-Fv複合体での結晶化を試みたところ、さまざまな条件で結晶が得られた。初期スクリーニングで得られた結晶で3Åを超える分解能を示す結晶が得られたことから、結晶化条件の最適化を行うことで、より良い分解能での構造決定が可能となるものと期待される。本研究者はすでに、チトクロムcより電子を受容する緑膿菌由来NOR(cNOR)に関し、モノクローナル抗体との共結晶化を行うことで、休止状態の立体構造決定に成功した。本年度は、結晶化の再現性を高めるための条件検討および結晶の還元や基質アナログの添加を行うための結晶ソーキングの条件検討を行った。その結果、ミクロシーディングを採用することでX線回折実験に適したサイズの結晶が非常に効率よく得られるようになった。また、還元系として、溶液状態での活性測定で用いられる、アスコルビン酸(還元剤)とTMPD(メディエーター)の組み合わせでは、結晶状態での還元は不十分であることが判明した。一方、ジチオナイトによる還元では十分にcNORを還元しうることがわかり、還元剤濃度、ソーキング時間等を検討することにより、結晶状態のcNORを還元する手法を確立した。以上の最適化を行うことで、cNORの還元型構造を2.7Å分解能で決定できた。その結果、活性部位近傍の構造変化はほとんど見られなかったが、一方で、活性部位を構成する非へム鉄FeBとヘムb3の間を架橋していた酸素原子が消失し、この部位に基質が結合しうる状態となっていることが明らかとなった。本研究の目的は、緑膿菌由来cNORの還元状態や基質結合型などの反応中間状態の結晶構造を決定し、cNORが触媒する一酸化窒素還元反応を原子レベルで解明することである。当初の計画では、本年度は分解能の向上と反応中間体調製の条件検討を予定していた。そのうち、分解能の向上については、現時点では達成できていないが、これまでの結晶化とは異なる手法として、膜蛋白質の結晶化に有効なバイセル結晶化法を試み、新たな結晶化条件を見出した。この結晶化条件について最適化を行うことで分解能の向上が期待できる。また、反応中間体調製については、結晶化の再現性向上を達成し、ソーキングによる還元型結晶の調製条件も確立した。既に、反応の初発段階である還元型の結晶構造も決定できており、来年度の基質分子あるいは基質アナログとの複合体結晶の調製とその構造解析も容易に行うことができる段階にある。平成24年度は、バイセル法によりできた結晶について最適化を行い、分解能の向上を目指す。また、酸化型結晶をソーキングすることにより、還元とともに基質アナログ複合体の結晶調製を行い、その複合体結晶構造解析を行う。基質アナログとしては、シアン化カリウム、アジ化ナトリウム、一酸化炭素を予定している。また、本来の基質である一酸化窒素についても、同様のソーキング法で処理した結晶を用いて、構造解析を行う。

次年度使用額として55円を計上しているが、少額であるため物品の購入ができず、翌年度での物品購入に充てるために繰り越した。翌年度の研究費は、培地、界面活性剤、X線回折実験用器具などの消耗品の購入に充てる(80万円)。また、研究成果の発表のための学会参加や研究打ち合わせなどの旅費も10万円程度使用する計画である。
線虫C.elegansの神経回路における感覚情報処理の基礎過程の解析

動物は、環境から様々な情報を感覚細胞を通じて受容し、神経回路上で必要な情報を取捨選択・統合し適切な応答をする。我々は、高次の感覚情報処理システムに関わる新しい分子機構を明らかにすることを目的として、C.elegansをモデルとして用い、学習・感覚情報の選択(価値評価)などの高次行動に関わる変異体について遺伝学的解析を行っている。このような神経回路における情報処理過程の解析のためには、神経活動を直接測定することが重要である。そこで、C.elegansの細胞活動を、Ca^<2+>感受性蛍光タンパク質GCaMPを用いて可視化することを試みた。GCaMPは、Ca^<2+>濃度変化により蛍光強度が変化するため、移動する細胞や収縮する細胞では、蛍光強度の変化がCa^<2+>濃度変化によるものかそれ以外の要因に依るものか区別するのが困難である。そこで、GCaMPとは異なった波長特性を持つ蛍光タンパク質mRFPを同じ細胞で発現させ、GCaMP/mRFPの変化を測定することにより、Ca^<2+>濃度変化による成分のみを抽出することとした。まず、モデル系として線虫C.elegansの体壁筋において、GCaMPとmRFPを同時に発現させ、GCaMP/mRFPの蛍光強度比を、実際に運動している状態で測定したところ、体壁筋の収縮に伴いGCaMP/mRFPが数倍に上昇することが明らかになった。とくに、行動している方向などから推定される収縮する直前の細胞でもっともGCaMP/mRFPの蛍光強度比が高かったことから、この蛍光強度比が、体壁筋の収縮に伴う体積変化によるものではなく、実際のCa^<2+>濃度変化を反映していると考えられた。これらの研究結果は、神経細胞における細胞活動の可視化をする上での基礎的なデータとして重要である。動物は,環境から様々な情報を感覚細胞を通じて受容し、神経回路上で必要な情報を取捨選択・統合し適切な応答をする。その際、それまでの経験(記憶)などに応じて、感覚情報に対する応答が変化する。我々は、高次の感覚情報処理システムに関わる新しい分子機構を明らかにすることを目的として、C.elegansをモデルとして用い、学習・感覚情報の選択などの高次行動に関わる変異体について遺伝学的解析を行っている。我々は、一つの刺激に対する応答には異常はないが、二つの感覚情報の統合に異常を持つhen-1変異体の解析を行っている。このhen-1変異体は学習にも異常がみられる。hen-1変異体の原因遺伝子は、LDL受容体リガンド結合ドメインを持つ分泌タンパク質をコードしており、ショウジョウバエの発生制御遺伝子産物と配列上Jebと弱い相同性を持つ。HEN-1は二つの神経でのみ発現し、神経小胞と同じ機構で軸索へ運ばれる。この分子は成熟した神経回路において細胞非自律的に働くことから、この分子は感覚情報の修飾や学習に広く関わる新規の神経機能調節因子であると考えている。ショウジョウバエの発生制御タンパク質Jebの受容体がDALKであることがわかった。DALKは、ヒトALK(anaplastic lymphoma kinase)のショウジョウバエ相同遺伝子産物であり、受容体型チロシンキナーゼをコードする。ALKのC.elegans相同遺伝子scd-2は、耐性形成制御に関わる遺伝子として同定されたが、詳細な解析は行われていない。そこで、C.elegansのscd-2変異体の行動解析の結果、二つの感覚情報の統合とNaClと飢餓の対提示による条件付け後のNaClに対する走化性のの変化のパラダイムにおいて、hen-1変異体と類似の表現型を示した。このことは、SCD-2がHEN-1の受容体である可能性を示唆している。
親水性高分子-金属錯体の高機能化

ポリビニルアルコール(PVA)と塩化カルシウムの錯体は塩化カルシウム単独よりも高い吸湿速度を示した。吸着した水分は、低湿度下で容易に脱離し、吸湿、放湿を繰り返し行ってもその吸湿特性の低下は認められず、吸脱着は可逆的に起こることが明らかとなった。ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸などの他の親水性ポリマーや塩化コバルト、塩化マグネシウムなどの他の塩との錯体はPVA-塩化カルシウムほどの吸湿性を示さなかった。PVAと塩化鉄(III)との錯体を不織布に塗布したものは、塩化第二鉄単独よりアンモニアを速く、多量に吸収することが分かった。このアンモニア吸着特性は、従来、脱臭剤として用いられている活性炭や塩化鉄(II)-アスコルビン酸錯体より優れている。また、この錯体はメチルアミンや硫化水素などの他の悪臭を有する気体に対しても優れた吸着能を有し、脱臭剤として用いられることが明らかとなった。PVAとの錯体では、3価クロム>3価鉄>2価ニッケル>2価鉄の順に脱臭能があることが分かった。毒性や経済性の観点から、PVA-塩化鉄(III)錯体が最も脱臭剤として適していることが明らかとなった。これらの機能と構造の関連を検討するためPVA金属錯体の固体NMRをCPMAS法で測定したところ、カルシウム及びマグネシウム錯体の場合、シグナルの強度の減少及びシグナルの幅広化が観察できた。これらの金属塩がポリマーの運動性に影響を与えたものと考えられる。また、PVAのメチン炭素のシグナルは、水素結合の形式に従い3本に分裂するが、これらの金属錯体では、分子内水素結合に由来するシグナルの減少が見られ、PVAの凝集状態の変化が観察できた。ポリビニルアルコール(PVA)と塩化カルシウムの錯体は、塩化カルシウム単独より高い吸湿速度を示した。ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸などの他の親水性ポリマーや塩化コバルト、塩化マグネシウムなどの他の塩との錯体はPVA塩化カルシウムほどの吸湿性を示さなかった。PVAと塩化鉄(〓)との錯体を下織布に塗布したものは、塩化第二鉄単独よりアンモニアを速く、多量に吸収することが分かった。このアンモニア吸着特性は、従来脱臭剤として用いられている活性炭や塩化鉄(〓)-アスコルビン酸錯体より優れている。また、この錯体はメチルアミンや硫化水素などの他の悪臭を発生する気体に対しても優れた吸着能を有し、脱臭剤として用いられることが明らかとなった。PVAとの錯体では、、3価クロム>3価鉄>2価ニッケル>2価鉄の順に脱臭能があることが分かった。毒性や経済性の観点から、PVA-塩化鉄(〓)錯体が最も脱臭剤として適していることを明らかにした。ポリビニルアルコール(PVA)と塩化カルシウムの錯体は塩化カルシウム単独より高い吸湿速度を示した。このアンモニア吸着特性は、従来脱臭剤として用いられている活性炭や塩化鉄(II)、アスコルビン酸錯体より優れている。

また、この錯体はメチルアミンや塩化水素などの他の悪臭を有する気体に対しても優れた吸着能を有し、脱臭剤として用いられることが明らかとなった。PVAとの錯体では、3価クロム>3価鉄>2価ニッケル>2価鉄の順に脱臭能があることが分かった。毒性や経済性の観点から、PVA-塩化鉄(III)錯体が最も脱臭剤として適していることが明らかとなった。これらの機能と構造の関連を検討するためPVA金属錯体の固体NMRをCPMAS法で測定したところ、カルシウム及びマグネシウム錯体の場合、シグナル強度の減少及びシグナルの幅広化が観察できた。これらの金属塩がポリマーの運動性に影響を与えたものと考えられる。また、PVAのメチン炭素のシグナルは、水素結合の形式に従い3本に分裂するが、これらの金属錯体では、分子内水素結合に由来するシグナルの減少が見られ、PVAの凝集状態に変化が観察できた。
生物学的排水処理プロセスにおける溶解性代謝物の化学的構成成分と反応器内での挙動

本研究は、水理学的滞留時間を0.5,2,8日に設定した3系列ケモスタット型反応器及び有効容積1.4Lのループ循環型反応器(0.5mmの活性炭を付着担体とする)に、フェノールを単一エネルギー源とした模擬排水(COD濃度714mg/L)を用いてフェノール分解菌の培養を行い、プロセス内で生成する細胞外代謝産物(ECP)の構成成分の化学的性質について検討した。1.ケモスタットの運転状況と代謝物の分画条件処理水中の蓄積ECP濃度は、0.45μm孔メンブランフィルターを通過するフェノール以外のCOD成分とした。3系列のケモスタットとも処理水中にはフェノールは検出されず、除去率は100%であった。処理水中に蓄積したECP濃度は3系列の反応器は129mg/L(HRT-0.5d)、80mg/L(HRT-2d)、96mg/L(HRT-8d)であった。代謝物は濃縮・脱塩の前処理を行ってゲル浸透クロマトグラフィー(セファロースCL-2B(分画範囲7×10^44×10^7)とバイオゲルP-60(3×10^36×10^5)を連結)により分画し、培養SRT条件の変化によるECPの構成成分の違いを明らかにした。2.ECPの構成成分の検討フェノール分解菌の分泌するECPは、概ね3つの分画に分離できた。すなわち、分子量数百万数千万の糖質を多く含む成分(第1画分)、分子量数十万数百万の不飽和結合を持つ糖質(第2画分)、蛋白質でない成分と分子量数万以下の多量の蛋白質を含む成分(第3画分)であった。HRTを0.5日に設定した系では、第1画分と第3画分の蓄積が卓越したが、HRTを8日に設定した系では第2画分の生成が多く、第1、2画分はわずかであった。HRTを2日に設定した系は3つの画分が確認され、HRTの0.5日と8日の中間的な構成であった。HRTを0.5日に設定した生物膜型反応器内に蓄積した有機代謝物は、ケモスタット内とほぼ同様に3つの画分に分離できた。しかし、その分離パターンはHRTを0.5日に設定したケモスタットのものよりも、むしろHRTを2日や8日に設定したものと酷似していた。平成6年度は、フェノール分解菌を培養する生物模型反応器としてエアリフト型3相流動床(塔径5cm、塔長100cm、付着担体φ0.5mmの粒状活性炭)と浮遊増殖型反応器として4系列のケモスタット(ガス循環による混合、容積1.0L)にフェノールを単一炭素源とした人工基質を用い、以下の手法でフェノール分解菌が生成する溶解性細胞外代謝物(以下ECP=ExtraCellular Products)の化学的構成成分の分離、ECPの分類と反応器内での役割について明らかにした。

1)フェノール分解菌の培養とECP試料の採取4系列のケモスタットは、水理学的滞留時間を0.2510.0日まで4段階に設定して運転を行ない、定常状態での炭素の物質収支からそれぞれのケモスタットにおけるECPの蓄積量を評価した。ECPは、0.20μ孔のメンブランフィルターを通過したフェノール以外のTOC成分とした。3相流動床は、生物膜の形成後、まず負荷をゼロの条件で運転を行ない、段階的に負荷を上昇させながら、その負荷における定常状態のECP蓄積量を測定した。2)代謝物構成成分の分離と化学的特性それぞれUAPおよびBAPが蓄積した試料を採取し、ECPの構成成分の違いからUAPとBAPの分類を試みた。ECPの構成成分の分離は、以下の手法で行なった。試料の前処理として透析・濃縮を行なった。次にゲル浸透クロマトグラフィー(Sepharose CL系、バイオゲル系)、陰イオンクロマトグラフィー(DEAE Sepha dex系)を適宜組み合わせることによって分子量分画を行なった。クロマトグラフィーによって得られた各フラクションは、220、260nmの吸光度、TOCを測定した。さらに分画成分は、糖/蛋白質比、ウロン酸、構成糖分析を指標として化学的特徴を明らかにした。本研究は、水理学的滞留時間を0.5,2,8日に設定した3系列ケモスタット型反応器及び有効容積1.4Lのループ循環型反応器(0.5mmの粒状活性炭を付着担体とする)に、フェノールを単一エネルギー源とした模擬排水(COD濃度714mg/L)を用いてフェノール分解菌の培養を行い、プロセス内で生成する細胞外代謝産物(ECP)の構成成分の化学的性質について検討した。1.ケモスタットの運転状況と代謝物の生成動力学処理水中の蓄積ECP濃度は、0.45μm孔メンブランフィルターを通過するフェノール以外のCOD成分とした。3系列のケモスタットとも処理水中にはフェノールは検出されず、除去率は100%であった。処理水中に蓄積したECP濃度は3系列の反応器とも8083mg/Lであり、滞留時間(有機物負荷)に対するECP蓄積量には変化が認められなかった。そこで、代謝物生成動力学の構築を試みる前段階として、培養SRT条件の変化によるECPの構成成分の違いをゲル浸透クロマトグラフィー(セファロースCL-2B(分画範囲7×10^44×10^7)とバイオゲルP-60(3×10^36×10^5)を連結)を用いて試みた。2.ECPの構成成分の検討フェノール分解菌の分泌するECPは、培養SRTの違いにより構成成分が異なった。ECPは、CL-2Bでは緩やかなピークを持つ比較的分子量の大きい第1画分と鋭いピークを持つ分子量の小さい第2画分の2つの成分に分画できた。第1画分は多糖を多く含み、SRTが小さい条件で占める割合が大きくなる。逆にSRTが大きくなると220nm吸光度が上昇し、不飽和結合を持つ有機物(細胞成分の代謝によって生成する)が含まれる割合が急激に上昇した。CL-2Bで得られた第2画分をバイオゲルP-60で再分画を試みた結果、さらに2つの画分に分離できた。この2つのうち低分子画分は、蛋白質を多く含む成分であり、SRT条件が小さくなるにつれて糖/蛋白比が0.4(HRT=0.5日)0.87(HRT=8日)に大きく変化した。また、ループ循環型反応器の流出水中のECPは、ケモスタットのHRT=8日に類似した分画結果が得られた。
テラヘルツ時間領域分光による匂いセンサーの研究

食品や香料などの匂い分子の検出をTHz時間領域分光法により行うのが最終的な目的である。昨年度の実験結果をふまえ、本年度は分光器の感度分解能向上ならびに分子測定を行った。1.分光器の改良分光システムの感度分解能改善を行うため、分光器のプローブ光の遅延時間を今までの倍になるよう遅延ラインへミラーを増設した。これにより分解能は250MHzとなり、現状の真空ポンプによる到達圧力の範囲で観測される吸収線幅に対しては十分な能力を持つに至った。また、放射/検出素子は感度を向上させるため、帯域幅を犠牲にして出力の大きいボウタイ型のアンテナに変更した。利用できる帯域は1THz以下となるが100GHz以下の領域でも十分な放射強度があり分子量の大きな分子の回転モードに対しても対応が可能となった。昨年同様、励起用レーザーは波長800nm、繰返し周波数80MHz、パルス幅100fsのチタンサファイアレーザーを用いた。吸収セル付の真空槽内に系を収め、真空引きにはドライ真空ポンプを用いて測定系に存在する水蒸気の影響を排除できるようにした。到達圧力は最小で1.4paである。分光可能な帯域は0.02THz1THzとなった。プローブ光の遅延ラインには300mmの自動ステージを用いた。遅延ラインに2回プローブ光を通す事によりトータルの遅延距離は1200mmとなっている。2.分子分光の実験香水の原料として使われているゲラニオールと、食品の香料として使われているバニリンを測定対象として実験を試みた。この結果、いずれの物質においても不純物として含まれる水の吸収線が観測されたのみで、物質由来の吸収線を観測できなかった。長時間の積算実験を複数回行い100GHz以下の領域を精査したが、同様に吸収線の観測に至らず、この周波数領域に吸収線が存在しない事が判明した。昨年度の測定で行った市販のコーヒー粉からの放出気体も再測定した。前回は水の吸収線以外に由来不明の二つの吸収線を観測したが、今回の測定では再現しなかった。これは気体分子の吸収線が非常に細い事が原因であると考えられる。従って、パルス分光ではなくPhoto mixing法などを用いた、より分解能の高いシステムを用いることで測定できる可能性を示せたと考えられる。本年度は分光器の構築ならびに試験的な分子測定を行った。1.分光器の構築基本的なシステムの構築を行うため、分光器の構成はTHz光学系に軸外し凹面鏡を2枚用いた典型的なTHz時間領域分光システムを選択した。放射器および検出器に用いた光伝導アンテナは上限周波数を高く取るためダイポール型を選択した。励起用レーザーは波長800nm、繰返し周波数80MHz、パルス幅100fsのチタンサファイアレーザーを用いた。吸収セルのポリエチレン窓が持つ吸収帯により2THz以上が利用できないため、結果的に分光可能な帯域は0.05THz2THzとなった。プローブ光の遅延ラインは300mmの自動ステージを用いた。現状において遅延距離は600mm(周波数分解能500MHz)である。2.分子分光の実験装置の性能を調べるため、先ず水とメタノールの分光を行った。吸収セル内の圧力を十分に下げた(4pa以下)後、常温(21°C)でサンプルを飽和圧に達するまで吸収セル内に導入した。測定時の吸収セル内圧は水が5kpaで、メタノールが12.5kpaであった。この結果、分光可能な帯域内において其々の物質の吸収線が観測された。過去にこれらの分子に対して行われた分光結果と比較したところ良い一致を見た。同様な方法で市販のコーヒー粉からの放出気体を測定したところ、水の吸収線以外に由来不明の二つの吸収線を観測した。しかし、この吸収線がコーヒーを特定する"指紋"となるかどうかは不明である。3.今後の予定来期は更に分光器を改善し、検出感度を増強した上で、様々な匂い分子の分光を行う予定である。以上食品や香料などの匂い分子の検出をTHz時間領域分光法により行うのが最終的な目的である。

到達圧力は最小で1.4paである。分光可能な帯域は0.02THz1THzとなった。プローブ光の遅延ラインには300mmの自動ステージを用いた。遅延ラインに2回プローブ光を通す事によりトータルの遅延距離は1200mmとなっている。2.分子分光の実験香水の原料として使われているゲラニオールと、食品の香料として使われているバニリンを測定対象として実験を試みた。この結果、いずれの物質においても不純物として含まれる水の吸収線が観測されたのみで、物質由来の吸収線を観測できなかった。長時間の積算実験を複数回行い100GHz以下の領域を精査したが、同様に吸収線の観測に至らず、この周波数領域に吸収線が存在しない事が判明した。昨年度の測定で行った市販のコーヒー粉からの放出気体も再測定した。前回は水の吸収線以外に由来不明の二つの吸収線を観測したが、今回の測定では再現しなかった。これは気体分子の吸収線が非常に細い事が原因であると考えられる。従って、パルス分光ではなくPhoto mixing法などを用いた、より分解能の高いシステムを用いることで測定できる可能性を示せたと考えられる。
古代ギリシア教父の人間観－「神化」概念の変遷－

本年度は、キリスト教ギリシア教父の人間観の根本概念である「神化」(θεωσισ/divinization)の解明を目指して、(1)これまで研究の中心に据えてきた擬ディオニュシオスのテクスト以外の教父文献および新プラトン主義文献の精読を経た上で、(2)ディオニュシオスにおける神化概念との比較研究を行った。(1)ディオニュシオス以外の教父文献として、当初の予定通り、アタナシオスの著作『言(ロゴス)の受肉について』を精読し、教父思想において「神化」を表すもう一つの術語である'θεοποιησι〓/deification'の具体的な用例を把握することができた。さらに、ディオニュシオスの思想に多大な影響を与えたとされる新プラトン主義哲学者プロクロスの『神学綱要』を精読し、古代末期のキリスト教以外の思想における神化概念の用例を抽出することができた。(2)(1)で得られた結果を踏まえて神化概念の比較研究を行い、以下の成果が得られた。(イ)アタナシオスの用例を始めとする神化概念(θεοποιησι〓)とディオニュシオスにおける神化概念(θεωσι〓)は、その行為主体の捉え方において異なり、前者が「神」のみをその主体に掲げるのに対し、後者は「神」と「人間」の双方を主体として捉え、二つの主体間のある種の共同・協働によって神化が実現されると考えられる。(ロ)古代末期の地中海世界における二大思想潮流たるキリスト教と新プラトン主義に、神化を巡る問題系が存在した。(ハ)ディオニュシオスの神化概念には、新プラトン主義の影響が見られる。以上の見通しの下に研究をまとめ、フランスのCentre d'Etudes Multiculturellesにて仏語で研究発表を行い、同学会誌に仏語の論文を投稿した。また、新プラトン主義協会大会において上記の成果を発表し、同学会誌に論文を提出した。さらに、当初の研究計画通り、ビザンツ帝国期以来の典礼や写本等を多く保存するギリシア・アトス山において資料調査を行い、現地の修道士と面談する機会を得て、今後の研究に資する貴重な知見を得ることができた。本研究の目的は、今日の西欧文化を根底から規定するキリスト教思想を築き上げた、ギリシア教父と呼ばれる人々の思想を尋ね、キリスト教の根本的な人間観を明らかにすることである。如上の目的を踏まえ、本年度は、教父の人間観を表す「神化」概念に最初に定義を与えたとされる6世紀の教父、擬ディオニュシオス・アレオパギテースの原典の精読を研究の中心に据えた。彼の原典を精読するために、申請者は教父研究の中心地の一つ、フランスのカトリック学院(Institut Catholique de Paris)において、ディオニュシオスの思想に造詣の深いGilles Berceville教授に指導を仰ぎつつ、共同研究を行っている。具体的には、ディオニュシオスの主著『神名論』へのトマス・アクィナスによる註解書を、Berceville教授と共に講読している。トマスは、西方教会の神学に絶大な影響を及ぼした学者であるゆえに、彼の註解書を講読することは、ディオニュシオスの思想を理解する上で重要であるばかりでなく、その思想がいかに西欧に受容されたのかを知るためにも必須である。また、フランスはディオニュシオスの著作の写本を最も多く保有している国の一つであり、それゆえ同著作の研究蓄積の最も豊かな場所であるため、申請者は、フランス国立図書館の所蔵する同写本の文献学的研究、及び資料収集を進めている。以上の研究に加え、6月に聖心女子大学にて開催された教父研究会で、教父著作の詞華集『フィロカリア』についての発表を行った。同書は、東方正教会における教父思想に対する再評価の機運の中で生み出されたものであり、同思想の東方への受容を考える上で重要な書である。また、7月に申請者の翻訳を含む『フィロカリア』の邦訳版が新世社から出版された。そして、以上の研究の成果を、教父研究会会誌欧文号Patristicaにおいて、英語の論文として発表した。

(イ)アタナシオスの用例を始めとする神化概念(θεοποιησι〓)とディオニュシオスにおける神化概念(θεωσι〓)は、その行為主体の捉え方において異なり、前者が「神」のみをその主体に掲げるのに対し、後者は「神」と「人間」の双方を主体として捉え、二つの主体間のある種の共同・協働によって神化が実現されると考えられる。(ロ)古代末期の地中海世界における二大思想潮流たるキリスト教と新プラトン主義に、神化を巡る問題系が存在した。(ハ)ディオニュシオスの神化概念には、新プラトン主義の影響が見られる。以上の見通しの下に研究をまとめ、フランスのCentre d'Etudes Multiculturellesにて仏語で研究発表を行い、同学会誌に仏語の論文を投稿した。また、新プラトン主義協会大会において上記の成果を発表し、同学会誌に論文を提出した。さらに、当初の研究計画通り、ビザンツ帝国期以来の典礼や写本等を多く保存するギリシア・アトス山において資料調査を行い、現地の修道士と面談する機会を得て、今後の研究に資する貴重な知見を得ることができた。当初の計画通り、フランスに長期滞在してGilles Berceville教授との共同研究を行い、現地での文献研究及び資料収集を進めているほか、6月の口頭による研究発表と、7月の翻訳書の出版を実現し、さらに学会誌に英語の論文を発表することができたため。ただし、計画の一部であった、ギリシアでの資料調査及び収集がまだ実現できていないので、今後の課題としたい。今後は、引き続きフランスを拠点として、Berceville教授との共同研究を通して擬ディオニュシオス・アレオパギテースの原典を精読すると共に、ギリシアのアトス山にあるディオニュシオス修道院等を訪問して、現地での資料調査及び収集を実現する。また、当初に計画していた、もう一つの研究対象である4世紀の教父アタナシオスの著作『言(ロゴス)の受肉について』を読解し、そこに表現される「神化」概念とディオニュシオスの著作における同概念とを比較考察する。以上の作業を踏まえて、研究目的を達成する。
木質材料による有害ガスの吸収・透過について

前年度購入した赤外線ガス分析計、ガスクロマトグラフを用いて、CO_2の分析、テルペン揮発成分の定性分析を行った。得た結果は(1)CO_2の木材への吸着は微量であり、吸収量は含水率によってかわり、含水量が多いほど吸着されやすい。(2)繊維状シ-ト、皮膜、木材などについてCO_2の透過性を測定した。繊維状のものが透過しやすく、紙類になると透過量が減少した。空気の汚染を防ぐために、透過しやすい薄い木材は適切である。更に木材を熱水抽出すると効果が上がることがわかった。(3)空気の汚染は室内では換気、通風に支配される。CO_2の室内における動態を調べ、空調条件との関係を明らかにした。また、ホルムアルデヒドのような有害ガスの生成について研究を進めたが、今後遂次報告できると思う。(4)針葉樹の葉油よりテルペン油を抽出し、その成分分析を行い、空気中に揮発する際の濃度分布、除放性を調べた。主な成分はテルピニルアセテ-ト、リモネン、αーピネンなどであった。(5)葉抽揮発成分は、人間に対して有害の場合と効用のある場合があり、とくに、血圧、脈拍に及ぼす生理作用を検討した。濃度が適当であると、最高血圧の低下効果が現れた。木材への吸収と放散を調べ、適当な濃度の蒸発が可能であることもわかった。2年間の研究の成果はすでに3回の学会で発表し、平成3年度末には研究成果報告書にその概要をまとめることができた。近いうちに論文に仕上げる予定である。研究計画にはその他の有害ガスの実験も予定したが、現在継続して実験中である。今年度購入した赤外線ガス分析計、ガスクロマトグラムを用いて、二酸化炭素の室内における濃度分布、時間に対する変動を測定した。続いて、二酸化炭素の高い濃度中にセルロ-ス繊維、木質繊維などを置き、一定時間吸着させた。二酸化炭素の透過セルを試作して、ガスクロマトグラム法によって、一定時間の透過量を測定した。一方、有害ガスは木材では一酸化炭素、メタンなどが高温に加熱されると発生する。木質材料の熱分解でも同様の成分が予想できるので、各種の木質材料と接着剤の熱分解の初段階を熱流束熱量計で調べた。以上の実験によって得た主な結果は次のとおりである。結果(1)二酸化炭素の濃度は室内の気流速度、窓の状態に関係し,例えば、97m^3の実験室では、気流が小さく窓閉鎖状態では約30分で1600ppmに達し(通常の暖房)、外気と平衡するのに4時間はかかる。しかし、もしも気流があり、窓が5%も開放されていると1時間程度で外気と平衡する。外気の風速の影響も大きい。(2)二酸化炭素の吸着性と透過についてはガスクロの高感度の下で測定したが、各種の繊維、紙、木材に対して吸着量は小さかった。しかし、透過量はかなり大きく、例えば、高濃度の二酸化炭素雰囲気中で24時間の透過量は、0.6mmのヒノキ材で70%にも達した。このように高い透過を示すのは室内空気の清浄に有効である。紙類は透過が低く、むしろ多孔質で繊維化したものの方が空気清浄に効果があった。(3)木質材料の原料である木材、その繊維化、接着剤について有害ガス発生の前駆現象である発熱反応は、200°C付近までフェノ-ル・フルフラ-ル樹脂を用いるとかなり低減できることが明らかとなった。ユリア、メラミンではこの点、やや低減できる程度が小さかった。前年度購入した赤外線ガス分析計、ガスクロマトグラフを用いて、CO_2ガスの分析、テルペン揮発ガスの定性分析などを行った。

結果は、(1)木材を前もって熱水で抽出してCO_2の透過量を測定すると、抽出しないのに比較して透過量が著しく増える。又、試料間のばらつきも減少し、ほぼ一定の値が得られた。これは気体の透過が細胞の壁孔の密閉状態と付着樹脂によって阻害されていたことを示す。この結果、前年度に測定した透過量の実測値はかなり変動性があることもわかってきた。(2)CO_2は密度も大きく、熱伝導率が小さいので、空気中では動きにくく、熱を保有して暖かくなるキャリヤになる。壁中でエヤ-タイトの空間では保温効果があると考えられる。(3)有害ガスのホルムアルデヒドは接着剤やタバコの煙より排出されるこの生成の量は原料の中の未反応量によって支配される。(4)室内に効用のある気体を浮遊させるためにテルペン類を各種含む針葉蒸留揮発成分について、放散状態、減衰状態、カプセル化などについて実験し、揮発成分が人の生理に影響すること、放散も比較的早い状態で終るが、徐放北も可能であることがわかった。(5)人の生理作用として、血圧の昇降、脈拍など調べた。CO_2が血液中で濃度が上るとき、大脳中枢に作用して心臓の働きに抑制的作用を与えるが、テルペン類も最低血圧を亢進する作用を示す。(6)この研究で当初計画した各種の気体を用いる実験は難しく、少数の気体だけでも追求することが多い。総括すると空気中の有害ガスの挙動がわからないことが多すぎるように思われる。また、効用のあるガスも定量的に扱うのに2年は必要で延長して研究せざるを得ないと思っている。しかし、口答表発は'90年、'91年に学会で発表し、'92年にこれまでの総括を学会で発表する予定である。
幼児.児童の社会的支援体制に関する心理・生態学的研究

子どもの心理的・社会的生活に重要な位置占めるソーシャルサポートの実態とその機能を総合的に調べることがこの研究の目的であった。前研究(Kojima & Miyakawa, 1993等)は、級友間のサポートの授受がほぼ同性間に限られていることを見出した。同性だけの学校・学級集団でのサポート関係を調べる本研究では,46年生・各2クラスの女子校の小学生を主対象とし,うち1学年は2年間隔の短期縦断サンプルであった。子どものぼ社会的世界を構成する家族メンバー,級友,教師,親戚、その他の人々から,子どもが受けるサポートを調べた。とくに級友間でのサポートの授受の実態を詳しく調査した。14項目のソーシャルサポート調査に加えて,自尊感情,孤立感,スクールモラールのインヴェントリ-を2学期の終わりから3学期にかけて1年間隔で2回施行した。さらに社交性,向社会性,養護性と学校生活の記録も1回収集した。級友からのソーシャルサポートの総量は,前研究の結果と大差なく,性別という心理的・行動的制約の有無にかかわらず,小学生は同じ程度の仲間からのサポートを受けている。同学年別学級の成員からのサポートは学年の進行とともに漸増するのは,毎年行われる学級再編成の蓄積的効果が,5・6年生で明確になるものと解釈した。サポートの授受量間の相関も5年生から高まり,個人の授受量それぞれは1年後にも有意な安定性を示した。これは,クラス替えを経て89ヶ月経過した時点における,級内でサポートし・サポートされる関係を結ぶ程度の個人差の存在を意味し,それは他の対象から得るサポートと並んで,子どものパーソナリティ,対人的態度,及び学校適応と一貫した結びつきを示していた。級友間でのサポートの非対称行列の詳細な解析も,一般的傾向に加えて特定の子ども間の関係を浮き彫りにした。以上の知見と幼児集団での観察結果は,実際の生活場面で交わされるサポートの過程を研究する必要性を強く示唆している。本研究は、児童が他者(家族、教師、クラスの仲間など)から受け、また級友に与えている社会的支援が果たす心理的機能を解明することを目的とする。女子児童(小学校4・5・6年生)約170名に対して、以下の3種の心理測定を行った。まず、日常生活の中で受けている社会的支援の測定であり、このための尺度は、我々が独自に開発した。この尺度は、受けている支援の尺度であるだけでなく、級友に提供している社会的支援の尺度ともなる。今回は、この学級内の支援のやりとりについての結果を主に報告する。尺度は、日常の様々な場面で、級友の中の誰から社会的支援を受けるかを児童に評定させる形式である。この部分のデータは、最終的には、学級メンバー全員を行と列にとったマトリックスになる。周辺度数の合計により、個々の児童が級友から受ける支援と同時に、級友に与える支援についての観測値も得ることができるのが特徴である。さらに第二に、児童の自尊心を測定する尺度による調査を実施した。この尺度は、自己価値感と学級内での心理的安定に関する2つの下位側面から構成されている。第三に、学校適応を詳しく測定するための調査も実施した。このデータについては、現在分析中である。現段階までの結果の分析から、学級内の支援のやりとりと自尊心の関係として、以下のことが明らかになった。級友から日常的に支援を受けることが多い児童ほど、学級内での心理的な安定が高いことが示された。これは従来の知見と合致する結果である。

さらに、今回の調査によって、級友に対して日常的に多くの支援を与えている児童もまた、学級内での心理的安定が高いことが示された。この結果は、社会的支援の提供者としての子どもと、その発達的意義という新しい視点の重要性を示すものである。子どもの心理的・社会的生活に重要な位置占めるソーシャルサポートの実態とその機能を総合的に調べることがこの研究の目的であった。前研究(Kojima & Miyakawa,1993等)は,級友間のサポートの授受がほぼ同性間に限られていることを見出した。同性だけの学校・学級集団でのサポート関係を調べる本研究では,46年生・各2クラスの女子校の小学生を主対象とし,うち2学年は1年間隔の短期縦断サンプルであった。子どもの社会的世界を構成する家族メンバー,級友,教師,親戚,その他の人々から,子どもが受けるサポートを調べた。とくに級友間でのサポートの授受の実態を詳しく調査した。14項目のソーシャルサポート調査に加えて,自尊感情,孤立感,スクールモラールのインヴェントリ-ほ2学期の終わりから3学期にかけて1年間隔で2回施行した。さらに社交性,向社会性,養護性と学校生活の記録も1回収集した。級友からのソーシャルサポートの総量は,前研究の結果と大差がなく,性別という心理的・行動的制約の有無にかかわらず,小学生は同じ程度の仲間からのサポートを受けている。同学年別学級の成員からのサポートは学年の進行とともに漸増するのは,毎年行われる学級再編成の蓄積的効果が,5・6年生で明確になるものと解釈した。サポートの授受量間の相関も5年生から高まり,個人の授受量それぞれは1年後にも有意な安定性を示した。これは,クラス替えを経て89カ月経過した時点における,級内でサポートし・サポートされる関係を結ぶ程度の個人差の存在を意味し,それは他の対象から得るサポートと並んで,子どものパーソナリティ,対人的態度,及び学校適応と一貫した結びつきを示していた。級友間でのサポートの非対称行列の詳細な解析も,一般的傾向に加えて特定の子ども間の関係を浮き彫りした。以上の知見と幼児集団での観察結果は,実際の生活場面で交わされるサポートの過程を研究する必要性を強く示唆している。
相分離点を有する二成分液体の混合状態と部分構造の研究

二種類の液体を混ぜた場合、その相互作用の違いにより様々な混合状態が生ずる。例えば、完全ランダムに混り合う理想混合、同種または異種分子がクラスターを作る会合混合、臨界点を経ての相分離などである。本研究は、臨界点を有する試料に焦点をあて、その混合状態および相分離にいたる過程を定量的に明らかにすることを目的とした。試料としてはアセトニトリル-水の系をとり上げた。この溶液はC_A(アセトニトリルのモル分率)として0.38、温度-1°Cで上部臨界点を有することが知られている。25,6,-1°Cの三つの温度で、それぞれ10種類の濃度でX線小角散乱実験を行い、濃度ゆらぎ,Kirkwood-Buffのパラメータ、相関距離を求めた。また上記三種の温度で、X線広角散乱実験を行い動径分布関数を得た。X線小角散乱実験の結果は以下のとおりである。温度を下げていくにつれ、濃度ゆらぎ、相関距離ともに急激な増加を示している。そして、その極大はC_A=0.38である。相関距離は、C_A=0.38で、25°Cでは20A^^○程度,0°Cでは50A^^○にも達し濃度不均一な領域(すなわちクラスター)が無数にできていることが示された。一方、X線広角散乱より求めた動径分布関数は、温度による変化が認められない。以上を総合すると、アセトニトリル-水の相分離にいたるモデルを次のように描くことができる。すなわち、室温付近ですでに半径20A^^○程度のクラスターができており、温度の降下とともに、このクラスターどうしが合合し、さらに大きなクラスターに成長し、-1°Cでマクロな相分離に至る。しかし、このクラスターは10A^^○程度の尺度で見れば、温度による構造変化はしていない。さらに相分離した二層を成分分析することにより、相分離はアセトニトリルあるいは水がそれぞれ単成分でクラスターとして成長するのではなく、二種の分子が会合し合い、アセトニトリルリッチ、水リッチなクラスターに分れていくことがわかった。
アクティブ制振・免震併合システムに対する制御器の凸最適化に基づくDバスト設計

建築構造物のアクティブ制振の研究は近年ますます盛んになっており、実用化も既にはじまっている。しかし現在その主流はアクティブ動吸振器であり、その機械的制約のため大地震に対しては必ずしも有効ではない。そこで考えられるのが、地震に対する効果の高い免震機構とアクティブ動吸振器を併用した制振機構である。そのようなシステムの制御系設計は複雑であるにもかかわらず、設計手法に関する研究はほとんど着手されていない。そこで本研究では、制御慶設定手法として近年注目を集めている行列不等式に対する凸最適化を用いることを試み、その性質に関する検討を行なうことを本研究の目的とした。この目的に添い、現実的な構造物のモデルとして免震を含む2層実験構造物を採用し、これにアクティブ動吸振器を設置したモデルを制御対象として制御器設計手法を検討した。まず最初に、申請した予算により購入した計算機を用い、数値計算による主としてロバスト性に重きを置いた制御器設計および比較検討を行なった。しかし、従来の方法により設計された制御器とほぼ同等の性能しか得られないことが明らかになり、定式化の手間などを考慮すると必ずしも手法としての優位性を確認できなかった。そこで設計目標および制御手法の再検討を行い、制振機構の機械的な制約を考慮したゲインスケジューリング制御器の統一的な導出を目指した。しかし検討の結果、この場合も最も厳しい制約の下での制御器のみが導出されるという自明解しか得られないことが明らかになった。現在、さらに方針を多目的制御の満足化に変更し、数値計算による検討を行っている。併せて申請した予算によって実験装置の製作も並行して進めており、計算結果が得られ次第実験を行う予定である。
ヒト血小板及びラット唾液腺の分泌を調節する低分子量GTP結合蛋白質に関する研究

1.血小板のモデル細胞系としてホルボールエステルにより分化誘導させたヒト巨核球系培養細胞MEG-01を用いて、各種G蛋白質などシグナル分子の分化誘導に伴う変動・分泌応答への関与について検討した。1)PMA処理により分化させたMEG-01細胞を用いてトロンビン刺激し、血小板α顆粒内蛋白質であるβ-トロンボグロブリンの産生・分泌を調べたが、著明な分泌亢進は認められなかった。2)MEG-01細胞は、三量体型G蛋白質、Gs,Gi_2,Gi_3,Gz,G_<11>G_<12>のαサブユニットおよびβサブユニットが蛋白質レベルで検出された。MEG-01細胞のPMAによる分化誘導により、三量体型G蛋白質のGi_2α,Gi_3αおよびGβが日のオーダーで漸増したが、他のものはほとんど変化しなかった。一方、低分子量G蛋白質のRac2は、PMA処理後30分から著明に増加した。4)MEG-01細胞においてPKC-γ以外のPKCα,-βI,-βII,-δ,-ε,-η,-θおよび-ζの発現を認めたが、顆粒中にはPKC-γおよび-ζタイプが検出されなかった。蛋白質レベルで血小板に検出されるサブタイプはPKCα,-βI,-βIIおよび-ζであるが、顆粒中には量的に少ないがいずれも発現していた。MEG-01細胞では、上記4種に加えてPKC-εおよび-θが検出された。2.ラット唾液腺細胞の細胞分画により低分子量型Rap1pが顆粒膜に、三量体型G蛋白質Gtは形質膜に局在することが明らかとなった。